電子束光刻技術(shù)在納米制造中的應(yīng)用

0納米器件和納米結(jié)構(gòu)的電子束光刻技術(shù)中國科學(xué)院微電子研究所擁有光學(xué)成像技術(shù)實(shí)驗(yàn)室gca3600f、gca3696、jeolgbx6嘉靖和mebes4700s電子束曝光設(shè)備。以及配備jeolgbx000s和jeolgbx6300s納米電子束光刻系統(tǒng)和電子顯微鏡的電子束光刻技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。前者主要開展光掩模制造和微細(xì)加工技術(shù)開發(fā)、研究及提供技術(shù)服務(wù);后者主要利用電子束直寫系統(tǒng)開展納米器件和納米結(jié)構(gòu)制造工藝技術(shù)的研究。隨著中國納米技術(shù)和納米電子學(xué)的蓬勃發(fā)展,納米加工技術(shù)的研究越來越重要,而電子束光刻技術(shù)將是納米結(jié)構(gòu)圖形加工中非常重要的手段。電子束光刻技術(shù)要應(yīng)用于納米尺度微小結(jié)構(gòu)的加工和集成電路的光刻,必須解決幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問題:電子束高精度掃描成像曝光效率低;電子在抗蝕劑和基片中的散射和背散射現(xiàn)象造成的鄰近效應(yīng);在實(shí)現(xiàn)納米尺度加工中電子抗蝕劑和電子束曝光及顯影、刻蝕等工藝技術(shù)問題。實(shí)踐證明,電子束鄰近效應(yīng)校正技術(shù)、電子束曝光與光學(xué)曝光系統(tǒng)的匹配和混合光刻技術(shù)及抗蝕劑曝光工藝優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用,是一種提高電子束光刻系統(tǒng)實(shí)際光刻分辨能力非常有效的辦法。作者已經(jīng)分別發(fā)表了有關(guān)“光學(xué)分辨率增強(qiáng)技術(shù)和電子束直寫技術(shù)在微結(jié)構(gòu)制造中的應(yīng)用”、“電子束鄰近效應(yīng)校正技術(shù)”、“電子束光刻常用的抗蝕劑工藝技術(shù)研究”及“光學(xué)和電子束曝光系統(tǒng)之間的匹配與混合光刻技術(shù)”的專題論文。本文重點(diǎn)闡述如何利用電子束直寫技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米器件和納米結(jié)構(gòu)的電子束光刻,并針對(duì)電子束光刻效率低問題和電子束光刻鄰近效應(yīng)問題所采取的措施;采用無寬度線曝光技術(shù)和高分辨率、高反差、低靈敏度電子抗蝕劑相結(jié)合實(shí)現(xiàn)電子束納米尺度光刻;采用電子束光刻與X射線曝光相結(jié)合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)高高寬比的納米尺度結(jié)構(gòu)的加工等具體工藝技術(shù)問題展開討論。1納米級(jí)電子束光刻的思想設(shè)計(jì)原則由于在需要進(jìn)行納米尺度圖形電子束光刻時(shí)都采用很細(xì)的電子束斑(通常束斑的直徑為幾個(gè)納米到十幾個(gè)納米)和很小的步距(通常選擇在0.125nm到幾個(gè)納米),所以曝光速度非常慢,只適合于專門曝100～200nm以下的線條圖形,不適合用來曝比較大的圖形,例如1mm2面積采用100pA的電子束流,靈敏度為50μC/cm2的抗蝕劑就要曝48h;如果采用高分辨率、高反差、低靈敏度的抗蝕劑曝光,則靈敏度將需要選擇為5000μC/cm2,要曝4800h,所需機(jī)時(shí)高得驚人,根本不能實(shí)現(xiàn)。所以,要應(yīng)用納米尺度的電子束光刻技術(shù)做實(shí)驗(yàn),一定不能按照常規(guī)光學(xué)光刻和常規(guī)掩模版設(shè)計(jì)的觀念,否則設(shè)計(jì)出的圖紙和方案都是不切實(shí)際的,通常是實(shí)現(xiàn)不了的。在電子束光刻版圖設(shè)計(jì)中需要注意以下幾個(gè)問題:首先在版圖設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該考慮到電子束光刻圖形的尺寸不能太大。在做電子束光刻實(shí)驗(yàn)時(shí),不能像常規(guī)光刻工藝實(shí)驗(yàn)?zāi)菢?試圖把所有想要實(shí)驗(yàn)的圖形都設(shè)計(jì)到一塊,構(gòu)成一個(gè)具有不同尺寸、不同間距、不同形狀甚至陰陽圖形都畫到一起的萬能“分辨率”版圖。像這樣的版圖在電子束光掩模曝光系統(tǒng)(如JBX3030/3040、JBX7000、JBX6AII、MEBESIII、MEBES4700S和MEBES5000等最小尺寸為微米級(jí)和亞微米級(jí)的掩模制造設(shè)備)上制造光掩模版是可以的,而把這樣包羅萬象的萬能“分辨率”版圖推廣到納米級(jí)和百納米級(jí)的電子束光刻中是不可能成功的。即便采用劑量調(diào)制鄰近效應(yīng)校正軟件處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行電子束光刻從理論上可行,但實(shí)際上無論從處理的數(shù)據(jù)量還是曝光機(jī)時(shí)上說都是不現(xiàn)實(shí)的。由于電子束曝光時(shí)電子和抗蝕劑及襯底的相互作用,產(chǎn)生電子散射擴(kuò)展,即電子束曝光鄰近效應(yīng),圖形越大對(duì)鄰近區(qū)域影響越大,粗細(xì)圖形曝光時(shí)所接受的能量差別很大,線條和小方塊之間也同樣差別很大(甚至5～10倍)。所以,粗細(xì)圖形曝光后不可能同時(shí)顯影出來,粗圖形顯影出來時(shí),細(xì)圖形根本沒有動(dòng)靜,線條圖形顯影出來時(shí),同樣尺寸的小方塊根本沒有動(dòng)靜。增加幾倍顯影時(shí)間后,細(xì)圖形有可能顯影出來,但粗圖形已經(jīng)面目全非了,所以要求用于電子束曝光的圖形線寬度的尺寸跨度不能太大,最好采用同一種尺寸圖形曝光比較理想,實(shí)在需要變化尺寸,也不能跨度太大。因此,要進(jìn)行納米級(jí)電子束光刻的版圖設(shè)計(jì)必須盡量遵從如下原則:圖形結(jié)構(gòu)盡可能簡單,回避復(fù)雜;圖形尺寸盡可能單一,回避把不同尺寸圖形設(shè)計(jì)到一起,尤其不能把微米級(jí)圖形和納米級(jí)圖形設(shè)計(jì)到一起;盡可能不要把點(diǎn)、線、面的圖形設(shè)計(jì)到一起;實(shí)驗(yàn)用的相同結(jié)構(gòu)圖形夠用就可以,不要分布重復(fù)太多;盡可能不要把極性相反的陰陽圖形設(shè)計(jì)到一起;同樣,由于電子束曝光鄰近效應(yīng)的影響,即使采用100keV高能量的電子束曝光,其鄰近效應(yīng)的影響范圍也會(huì)達(dá)20～30nm,所以50nm以下的方孔不可能寫出方孔來,肯定是圓角(當(dāng)然采用極細(xì)的電子束斑曝光,如采用2nm束斑狀態(tài)下直寫有可能寫出比較方的孔,但條件很苛刻,曝光時(shí)間極長,不是通常條件所能實(shí)現(xiàn)的),因此幾十納米的圓孔圖形沒有必要設(shè)計(jì)成圓形,畫成方形就可以了;此外,因?yàn)殡娮邮叩拇笮『碗娮拥那吧⑸浜捅成⑸洮F(xiàn)象造成的曝光圖形邊緣擴(kuò)展的尺度和需要曝光的線條寬度相當(dāng),所以納米加工圖形的尺寸必須考慮這些因素,通常設(shè)計(jì)的圖形尺寸需要縮小幾十個(gè)納米(不同的加速電壓、不同的襯底材料和工藝條件不一樣,由實(shí)驗(yàn)決定),如果本身就是亞50nm線條,通常采用零寬度線曝光技術(shù)實(shí)現(xiàn)。納米級(jí)結(jié)構(gòu)圖形需要極小的束斑曝光,而且只能用高對(duì)比度、低靈敏度的高分辨率抗蝕劑,需要很長的曝光時(shí)間,然而研究工作中的版圖圖形通常由大小不同的圖素組成,對(duì)于一些必須將微米級(jí)圖形和納米級(jí)圖形設(shè)計(jì)在一起的版圖,為提高曝光效率,應(yīng)該把版圖中的大面積曝光圖形(或背景)與精細(xì)圖形部分進(jìn)行數(shù)據(jù)分離,或者把微米級(jí)的圖形和納米級(jí)的圖形分別設(shè)計(jì)成兩個(gè)圖形層,采用大小束流混合曝光或大小光闌混合曝光的方法來縮短曝光時(shí)間。大小束流混合曝光通常分別采用按照不同電子束流的條件下調(diào)整電子光學(xué)系統(tǒng),并建立兩種束流的電子光學(xué)參數(shù)文件,在小束流曝光完畢后自動(dòng)恢復(fù)到大束流的電子光學(xué)參數(shù)再進(jìn)行大束流曝光。但是,由于電子光學(xué)參數(shù)變化比較大,會(huì)產(chǎn)生比較大的飄移現(xiàn)象,所以曝光會(huì)出現(xiàn)比較大的套合誤差。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),采用大小光闌混合曝光技術(shù)效果更好。只要在同一種電子光學(xué)參數(shù)條件下,將大小束流相差10倍的兩組曝光文件,先用小孔徑光闌(例如1#孔徑)進(jìn)行小束流曝光,曝光結(jié)束后不要退出版架,把小孔徑光闌換成大孔徑(例如2#孔徑),再執(zhí)行大孔徑大束流曝光文件。這種混合曝光方式電子光學(xué)參數(shù)基本不變、束流穩(wěn)定、飄移小、套合誤差比較小。還有像HSQ、Calixarene之類高對(duì)比度、低靈敏度的高分辨率抗蝕劑的靈敏度會(huì)比目前常用的抗蝕劑低達(dá)1000倍,建議版圖設(shè)計(jì)中盡量避免比較大面積的圖形。如果版圖中有數(shù)百微米以上甚至毫米級(jí)的大面積圖形(包括數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)、必須對(duì)大面積背景進(jìn)行曝光的圖形)需要占用極長的曝光時(shí)間,則必須采用以下光學(xué)光刻系統(tǒng)與電子束曝光系統(tǒng)的混合曝光技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。如果是開展納米半導(dǎo)體器件和集成電路研究,必須采用光學(xué)光刻系統(tǒng)與電子束曝光系統(tǒng)的混合光刻技術(shù)來解決。光學(xué)曝光系統(tǒng)與電子束曝光系統(tǒng)的混合光刻分為投影光刻機(jī)和電子束曝光系統(tǒng)混合曝光技術(shù)與接觸式光刻機(jī)和電子束曝光系統(tǒng)混合曝光技術(shù)兩類。把大部分工藝和大面積圖形由投影光刻機(jī)曝光或接觸式光刻機(jī)曝光,而把需要納米級(jí)線條曝光的部分采用電子束直寫曝光。以光學(xué)光刻機(jī)(ASML、Nicon投影光刻機(jī)或Canon接觸式光刻機(jī))和JBX5000LS或JBX6300FS電子束直寫系統(tǒng)的混合光刻為例,該技術(shù)應(yīng)用于硅材料大圓片電路研制與開發(fā),其關(guān)鍵是投影光刻和電子束光刻系統(tǒng)之間對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的設(shè)計(jì)和制備技術(shù),需要在硅片上同時(shí)制備供光學(xué)光刻機(jī)曝光用的若干個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記W,和四個(gè)電子束直寫硅片整體對(duì)準(zhǔn)識(shí)別標(biāo)記(P、Q、R、S)及三個(gè)逐芯片對(duì)準(zhǔn)識(shí)別標(biāo)記M1、M2、M3(對(duì)于JBX6300FS電子束光刻系統(tǒng)來說,硅片整體對(duì)準(zhǔn)識(shí)別標(biāo)記可以只采用P、Q兩個(gè)標(biāo)記,逐芯片對(duì)準(zhǔn)識(shí)別標(biāo)記可以只需要一個(gè)M1,采用鄰近四個(gè)芯片的M1構(gòu)成一組檢測定位)。由于硅工藝的需要,通常不允許制作金屬標(biāo)記,所以采用在硅片上直接刻蝕深槽標(biāo)記。硅片深槽標(biāo)記反射信號(hào)較弱,為提高信噪比,刻槽深度、表面和槽底的光潔度以及槽壁的陡直度都很重要,槽的深度要求1.5～3μm。對(duì)于砷化鎵晶片等本身就有金屬膜工藝的,通常可以讓電子束識(shí)別標(biāo)記制造與實(shí)際芯片工藝兼容。根據(jù)工藝流程設(shè)計(jì),采用剝離技術(shù),金標(biāo)記可以與源漏工藝同時(shí)形成(如金鍺鎳標(biāo)記)或與柵工藝同時(shí)形成(如鈦鉑金標(biāo)記),而且需要同時(shí)制造接觸式光刻人工對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記M4,關(guān)鍵是保證標(biāo)記剝離質(zhì)量。標(biāo)記質(zhì)量不好,電子束標(biāo)記識(shí)別系統(tǒng)不能判讀,輕則不能保證套刻精度,重則前工盡廢。這種情況仍然需要注意金屬標(biāo)記的保護(hù)問題,因?yàn)楹蟮拦ば蛉绻懈邷毓に?金屬膜會(huì)產(chǎn)生合金等現(xiàn)象,使標(biāo)記表面光潔度遭到破壞無法檢測,建議采用SiO2覆蓋保護(hù)標(biāo)記。有一些實(shí)驗(yàn)工作可以考慮采用不同抗蝕劑混合光刻技術(shù)。以Calixarene抗蝕劑為例,它是采用有機(jī)溶劑顯影的工藝,而光學(xué)曝光常用的AZ系列光致抗蝕劑和SAL601電子束放大抗蝕劑是弱堿性水溶性抗蝕劑,可以利用它們之間的不互溶性實(shí)現(xiàn)混合光刻。同樣可以綜合利用無寬度線曝光納米級(jí)的技術(shù)、大小束流混合曝光技術(shù)或大小光闌混合加快曝光速度的技術(shù)、光學(xué)光刻系統(tǒng)與電子束曝光系統(tǒng)的混合曝光解決大部分工藝和大面積圖形的曝光技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同抗蝕劑混合光刻。首先在基片上制造出光學(xué)光刻系統(tǒng)與電子束曝光系統(tǒng)的混合曝光所需要的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記;再用AZ系列正性光致抗蝕劑由G線或I線的光學(xué)曝光系統(tǒng)(也可以是電子束曝光)曝光顯影出AZ抗蝕劑圖形,或用SAL601負(fù)性電子束放大抗蝕劑由電子束曝光顯影出SAL601抗蝕劑圖形,注意對(duì)顯影出的抗蝕劑圖形烘烤堅(jiān)膜;再在上述已經(jīng)顯影出來的水溶性抗蝕劑圖形上涂覆Calixarene抗蝕劑,烘烤后采用電子束自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)掃描無寬度線;曝光后采用二甲苯顯影。由于二甲苯不溶解AZ抗蝕劑或SAL601抗蝕劑,所以在第二次顯影中不會(huì)破壞底層的AZ抗蝕劑或SAL601抗蝕劑圖形。由這兩層抗蝕劑組成的圖形作為對(duì)基片的抗刻蝕隱蔽膜。2鄰近效應(yīng)校正電子束曝光技術(shù)中電子束鄰近效應(yīng)是影響電子束成像分辨率最關(guān)鍵的因素。由于電子在抗蝕劑和襯底中的前散射和背散射現(xiàn)象的存在,電子散射軌跡向鄰近區(qū)域擴(kuò)展,其波及范圍至少數(shù)十納米遠(yuǎn)則數(shù)微米。因此,雖然電子束曝光系統(tǒng)從硬件上已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)幾個(gè)納米的電子束束斑(如JBX5000LS束斑為8nm,JBX6300FS束斑為2nm),由于電子束曝光鄰近效應(yīng)現(xiàn)象的存在,采用電子束曝光系統(tǒng)進(jìn)行納米尺度的結(jié)構(gòu)圖形加工仍然是十分困難的。雖然在國際上關(guān)于鄰近效應(yīng)現(xiàn)象和鄰近效應(yīng)校正技術(shù)方面已有大量的研究成果和鄰近效應(yīng)校正商業(yè)軟件,但是由于鄰近效應(yīng)本身是一種非常復(fù)雜的綜合效應(yīng),與設(shè)備、材料、工藝等條件都有很大的關(guān)系,目前還沒有一種商業(yè)軟件能夠理想地解決這方面的問題,尤其是電子束納米加工技術(shù)方面如何有效地抑制鄰近效應(yīng)的影響仍然是當(dāng)前科學(xué)家們的研究熱點(diǎn)。為此,要達(dá)到利用電子束曝光系統(tǒng)進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)圖形加工,仍然有必要進(jìn)一步對(duì)電子束曝光鄰近效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行深入研究。采用電子束曝光蒙特卡羅(MonteCarlo)模擬技術(shù)模擬電子束曝光過程,研究不同曝光條件對(duì)抗蝕劑吸收能量密度的影響,獲得抗蝕劑吸收能量密度的分布規(guī)律,預(yù)測實(shí)際顯影過程中各個(gè)階段抗蝕劑圖形形狀和剖面輪廓變化過程,并通過大量的電子束曝光實(shí)驗(yàn)進(jìn)行擬合、驗(yàn)證、歸納、總結(jié)、優(yōu)化工藝條件,進(jìn)而尋求有效的鄰近效應(yīng)校正途徑。鄰近效應(yīng)校正措施主要有兩種。一種方法是通過優(yōu)化曝光-顯影工藝條件和有效的工藝措施抑制鄰近效應(yīng)的產(chǎn)生或降低其影響程度,如使用高入射束能、薄膠層、薄襯底和采用高原子序數(shù)材料作夾層或采用多層膠工藝等。另一種方法是采取各種修正措施。主要通過波前工程實(shí)施幾何圖形尺寸調(diào)整或?qū)嵤┢毓鈩┝空{(diào)制或?qū)⒍呦嘟Y(jié)合來修正鄰近效應(yīng)。對(duì)于孤立的線條或簡單的器件,可以采用補(bǔ)償鄰近效應(yīng)影響的措施,如線曝光技術(shù)和對(duì)鄰近效應(yīng)敏感部位進(jìn)行補(bǔ)償曝光或改變幾何圖形形狀的方法進(jìn)行修正,在版圖設(shè)計(jì)中盡可能避免鄰近效應(yīng)比較敏感的結(jié)構(gòu)圖形等。然而對(duì)于集成電路制造和其他比較復(fù)雜的圖形進(jìn)行曝光時(shí),通常要采用以Sigma-CCAPROX和GenISysGmbHLayoutBEAMER為代表的鄰近效應(yīng)校正軟件實(shí)施曝光劑量調(diào)制的方法進(jìn)行修正。軟件修正主要是通過MonteCarlo方法模擬結(jié)果和大量的實(shí)驗(yàn),實(shí)測鄰近圖形變形的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,再利用CAPROX-PD測算雙高斯鄰近函數(shù)表征參數(shù)(α、β、η等),摸索參數(shù)設(shè)置規(guī)律,實(shí)施劑量調(diào)制,目的是使整個(gè)圖形在同一個(gè)顯影條件下達(dá)到最佳效果。但采用鄰近效應(yīng)校正處理后的結(jié)果有可能使曝光圖形的數(shù)據(jù)量急劇增加,所以在電子束光刻時(shí)通常采用如下措施:在版圖設(shè)計(jì)中避免鄰近效應(yīng)比較敏感的結(jié)構(gòu)圖形;盡可能采用高能量的電子束曝光,例如百納米非密集圖形采用100keV能量的電子束曝光可以不需要進(jìn)行鄰近效應(yīng)校正;盡可能采用薄膠工藝,例如需要光刻亞30nm圖形時(shí)盡可能采用50nm厚的電子抗蝕劑曝光;采用高分辨率、高反差的電子抗劑蝕(通常靈敏度都很低)和線曝光技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)亞20nm圖形的光刻等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過電子束曝光、顯影后得到的抗蝕劑圖形中所反映出來的鄰近效應(yīng)現(xiàn)象是一個(gè)綜合效應(yīng)。鄰近效應(yīng)起因于電子在抗蝕劑及襯底中的前散射和背散射現(xiàn)象,但是顯影后所得到的抗蝕劑圖形的形態(tài)卻受諸多因素影響。鄰近效應(yīng)除了決定于抗蝕劑及襯底等因素外,還受制于版圖設(shè)計(jì)中的圖形形狀、圖形密度、圖形特征尺寸及其相對(duì)位置等圖形結(jié)構(gòu)因素的影響,并且受到曝光-顯影工藝條件的嚴(yán)重影響:包括抗蝕劑的前后烘條件(烘烤過度鄰近效應(yīng)影響嚴(yán)重)、抗蝕劑靈敏度的選擇(低靈敏度的抗蝕劑鄰近效應(yīng)影響小,曝光劑量過大鄰近效應(yīng)影響嚴(yán)重)、顯影時(shí)間和溫度(會(huì)造成過顯或顯影不足)、電子束曝光系統(tǒng)狀態(tài)(例如LaB6燈絲老化的程度直接影響束斑大小)等。只有在優(yōu)化曝光-顯影工藝條件的基礎(chǔ)上,鄰近效應(yīng)校正才能達(dá)到預(yù)期效果。3電子束的束流電子束曝光允許采用零寬度的純線條(singlelines)曝光,曝光出來的線條寬度主要由電子束本身束斑的大小和鄰近效應(yīng)擴(kuò)展的范圍決定,基本上反映電子束曝光系統(tǒng)的最小可以曝光的線寬,反映在該狀態(tài)下電子束曝光系統(tǒng)的分辨能力。由于無寬度的純線條曝光出來的所有線條的寬度都一樣寬,如果需要比較寬一點(diǎn)的線條或需要曝光出不太大的圖形結(jié)構(gòu),可以采用兩條或一組間隔接近分辨率(如50nm)的線條組合來實(shí)現(xiàn)。圖1為采用電子束無寬線曝光技術(shù)曝光的抗蝕劑圖形電鏡照片(抗蝕劑HSQ,膠厚400nm、JBX6300F5電子束光刻系統(tǒng))。電子束束斑本身的大小除受LaB6燈絲狀態(tài)影響外,主要還決定于曝光時(shí)的電子束束流大小,束流越小束斑也就越小。例如采用的JBX5000LS,如果采用新的LaB6燈絲,電子發(fā)射頭比較尖,電子發(fā)射比較集中,有利于調(diào)整出最細(xì)的電子束束斑。同時(shí),LaB6燈絲熱發(fā)射也有壽命,通常一個(gè)LaB6燈絲正常使用壽命為1000h(大約40天)。在新燈絲的條件下,束流調(diào)整到10pA時(shí)可以得到最小束斑8nm,在這種狀態(tài)下曝光極限分辨率可以達(dá)到32nm。電子抗蝕劑本身的靈敏度和對(duì)比度對(duì)曝光線條寬度也有很大影響。例如,采用DowCorning公司出品的高分辨(10nm)電子束負(fù)性靈敏材料HSQ(產(chǎn)品代號(hào)FOX12、FOX16和FOX24),或者東京化成工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的用于電子束直寫納米尺度結(jié)構(gòu)圖形的一種負(fù)性高分辨率電子束抗蝕劑Calixarene進(jìn)行無寬度線曝光實(shí)驗(yàn),可以很容易獲得寬20～30nm、高400nm的理想高高寬比的抗蝕劑圖形。傳統(tǒng)的正性電子抗蝕劑如ZEP520和PMMA采用無寬度的純線條曝光技術(shù)也能收到很好的效果。為了提高納米尺度曝光工藝的寬容度,防止曝光顯影后納米結(jié)構(gòu)線條的倒伏現(xiàn)象,減少電子抗蝕劑的厚度,使它與加工圖形的特征尺寸相匹配也很重要。曝光顯影后納米結(jié)構(gòu)線條出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象的原因除了電子抗蝕劑本身的剛性有限,以及跟顯影工藝過程攪拌、沖洗有關(guān)外,與干燥過程液體(如去離子水)的表面張力也有極大關(guān)系。可以嘗試在顯影、沖洗進(jìn)行干燥時(shí)采用低表面張力的溶劑替換技術(shù)。不同加速電壓下的電子束曝光產(chǎn)生的散射和背散射電子展寬的射程及分布情況不一樣。例如,JBX6300FS在100keV的加速電壓下曝光可以很有效地減少電子散射和背散射電子展寬的射程,尤其是采用薄膜襯底樣片曝光又可以去除背散射電子的影響。此外,還應(yīng)該注意基片的導(dǎo)電性問題,由于導(dǎo)電性不好的基片在電子束曝光過程中會(huì)產(chǎn)生電荷積累現(xiàn)象,積累的電荷排斥曝光的電子,無法正常曝光。如果基片是絕緣體,不能采用電子束曝光,必須在基片表面或者電子抗蝕劑表面涂覆一層導(dǎo)電膜才可以采用電子束曝光。實(shí)驗(yàn)表明半導(dǎo)體材料的基片最適合電子束直寫工藝。4x-ct-ms:電子束光刻技術(shù)中國科學(xué)院微電子研究所長期開展X射線光刻技術(shù)和X射線光刻掩模制