基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith

电子束曝光技术及其应用综述

1 引言在过去的几年中，微电子技术已发展到深亚微米阶段，并正在向纳米阶段推进。

在此期间，与微电子领域相关的微/纳加工技术得到了飞速发展，如图形曝光（光刻）技术、材料刻蚀技术、薄膜生成技术、离子注入技术和粘结互连技术等。

在这些加工技术中，图形曝光技术是微电子制造技术发展的主要推动者，正是由于曝光图形的分辨率和套刻精度的不断提高，促使集成电路集成度不断提高和制备成本持续降低[1]。

几十年来，在半导体器件和IC生产上一直占主导地位的光学曝光工艺为IC产业链的发展做出了巨大贡献。

通过一系列技术创新，采用超紫外准分子激光（193 /157nm）的光学曝光机甚至已将器件尺寸进一步推进到0.15～0.13μm，例如PAS5500/ 950B（ASML公司），NSR-203B（Nikon公司）和FPA-5000ESI/ASI（Ca non公司）。

但是，随着器件尺寸向0.1μm以下逼近，光学曝光技术将面临严峻的挑战，例如分辨率的提高使生产设备价格大幅攀升、超紫外光焦深缩短引起的材料吸收问题等，使光学曝光能否突破0.1μm成为业界普遍关注的问题[2～3]。

2 四种电子束曝光系统电子束曝光是利用电子束在涂有感光胶的晶片上直接描画或投影复印图形的技术，它的特点是分辨率高（极限分辨率可达到3～8μm）、图形产生与修改容易、制作周期短[4，5]。

它可分为扫描曝光和投影曝光两大类，其中扫描曝光系统是电子束在工件面上扫描直接产生图形，分辨率高，生产率低。

投影曝光系统实为电子束图形复印系统，它将掩模图形产生的电子像按原尺寸或缩小后复印到工件上，因此不仅保持了高分辨率，而且提高了生产率。

2.1 基于改进扫描电镜（SEM）的电子束曝光系统由于SEM的工作方式与电子束曝光机十分相近，最初的电子束曝光机是从SEM基础上改装发展起来的[6]。

近年来随着计算机技术的飞速发展，将SEM改装为曝光机的工作取得了重要进展。

如图1所示，主要改装工作是设计一个图形发生器和数模转换电路，并配备一台PC机。

电子束曝光技术

集成技术中心技术报告电子束曝光技术中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心韩伟华Email: weihua@提要设备的组成、性能及相关工艺设备电子束曝光设备的操作程序电子束曝光的关键技术¾¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾曝光模板的设计电子束光刻胶的厚度控制电子束的聚焦坐标系的建立与写场对准纳米套刻技术电子束扫描方式与曝光电子束剂量的比较与技术参数高分辨率的纳米曝光图形的实现电子束光刻用户的培训设备的组成与性能德国EBL Raith150主要用途• 量子纳米器件的微结构：如纳米电子器件，AB环 • 集成光学器件：光子晶体, 光栅, 弯曲波导 • NEMS 结构 • 小尺寸的光刻板，如1×1 cm2 • 对应版图进行SEM观察主要特征• 电子枪：高分辨率的热场(Schottky)发射源 (尺寸: 20nm) • 束能量可调：200eV-30keV • 图形直写(<0.5μm) ：最小线宽分辨率20nm • 写场可调： 0.5µm-1000µm • 图形快速生成：10MHz 描写速度 • 晶片支架：1cm2 样片~ 6inch晶片 • 水平控制：三点压电接触(自动)或6”激光干涉平台(手动) • 双PC机控制系统：曝光与SEM测量 • 图形编辑：GDSII格式，剂量可调设备的组成电子束曝光及其相关工艺设备光刻衬底甩胶衬底电子束曝光微米工艺 + 纳米工艺电子束套刻 ICP刻蚀衬底显影等离子体衬底图形转移金属衬底衬底金属蒸发去胶 SEM 观察电子束曝光设备的操作程序• 设备启动• 样品传入 • 低倍聚焦 • 定义坐标 • 高倍聚焦100nm• 写场对准 • 测束电流 • 参数设定 • 样品曝光 • 样品取出曝光精度: 10nm曝光模板的设计单层模板套刻模板Pattern Transfer MetalSemiconductor wafer电子束光刻胶的厚度控制Spin speed vs film thickness for PMMA 950K C resist 2% in Chlorobenzene1400 1300PMMA 950K C2 (n=1.486) Spin time: 30s Sub: Si (n=3.850) Baking: 185°C, 90sResist Film Thickness (Å)1200 1100 1000 900 800 700 600 50010001500200025003000350040004500SUSS Coating SystemSpin Speed (rpm)电子束的聚焦Filament Anode Beam-blanker ApertureV0<2.5keV V0 >2.5keV V0 >20keV坐标系的建立与写场对准坐标系的建立 Global变换:样品(U,V) ⇔ 样品台(x,y)移动和倾角修正Design (u, v) U V y套刻图形坐标系的建立 Local变换: 版图 (u,v) ⇔ 样品(U,V)三点调整rotation shift xVU写场的对准图形拼接 ⇔ 样品台移动曝光起点(U,V) ⇔ 写场中心V缩放因子和倾角的修正write field曝光U写场对准Self-CalibrtionSample (U,V) Beam (zoom, shift, rotation)Beam movement Stage movement by laser interferometer WF Area: 100µm(U,V) particle纳米套刻技术套刻模板图形(u,v)E-Beamv V O U u 整体坐标系克服电子束套刻的对准误差 1. 样品台移动带来的写场拼接误差； 2. 电子束偏转带来的读取误差；使电子束准确套刻范围局限在0.04mm2¾ 套刻范围问题的解决改变写场对准方式，局部套刻范围提高到4mm2，增大了100 倍，对准误差小于40nm。

电子束曝光工作原理

电子束曝光工作原理电子束曝光技术是一种在电子器件制造和半导体工业中广泛应用的曝光技术。

它利用电子束对物质进行精确曝光，用于制作微型电子元件，如集成电路芯片。

本文将详细介绍电子束曝光的工作原理和应用。

一、电子束曝光的概述电子束曝光是一种非接触式的曝光技术，相比于传统的光刻技术，具有更高的分辨率和更好的制作精度。

其原理基于电子束的物质相互作用和聚焦控制。

二、电子束的发射与聚焦电子束曝光系统中的电子束由电子枪发射产生。

电子枪利用热电子发射原理，通过加热阴极将电子释放出来。

通过施加电场，将发射出的电子加速，形成高速电子束。

为了实现曝光的精度和分辨率，电子束需要进行聚焦。

聚焦系统通常由一组电磁透镜组成，通过对电子束施加不同的磁场来实现对电子束的聚焦控制。

聚焦系统的设计和优化，是实现高分辨率和高精度曝光的关键。

三、电子束控制系统为了实现高精度的曝光，电子束曝光系统需要配备一套精密的电子束控制系统。

该系统通常由计算机和控制软件组成，用来控制电子束的位置、运动速度、加速电压等参数。

电子束控制系统通过电磁偏转来控制电子束的位置和路径。

通常采用的方式是，通过施加电磁场对电子束进行转向和偏转，使得电子束按照预定的轨迹进行运动。

四、电子束与物质的相互作用电子束在物质中的相互作用是电子束曝光的核心原理。

当电子束照射到物质表面时，会产生电子-物质相互作用，其中包括电子散射、电子损失、电子激发等过程。

电子束曝光系统通常会采用正交扫描方式，即电子束从一个方向扫描到另一个方向，通过对待曝光的物质进行扫描，实现对物质的精确曝光。

五、电子束曝光的应用电子束曝光技术在半导体工业和集成电路制造中有着广泛的应用。

它可以用于制作微型电子元件、微电子器件等。

相对于传统的光刻技术，电子束曝光具有更高的分辨率和更好的制作精度，可以满足现代电子器件对于微小尺寸和高精度的要求。

此外，电子束曝光技术还可以应用于光刻模板的制造、纳米制造领域等。

随着科技的不断进步，电子束曝光技术在微纳加工领域的应用前景将更加广阔。

基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith(课堂PPT)

基于扫描电镜的电子束曝光系统 Raith GmbH Elphy plus
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1
主要内容
• 扫描电子显微镜介绍 • Raith电子束曝光系统 • 电子束曝光图形制作 • 曝光参数 • 对准操作 • 纳米器件制作的主要步骤
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2
XL 30 S FEG (a top performing field emission SEM)
X-rays Auger e–
Cathodaluminescence Secondary e–
Inelastically Scattered e–
Elastically Scattered e–
Unscattered e–
.
10
二次电子的形成
MORE secondary e–
escape
FEWER secondary e–
Acceleration voltage:200 V 30kV Resolution:1.5nm at >10kV, 2.5nm at 1kV Electron spot ~ 1nm, Resolution ~ 1nm STEM within SEM!! + CL detector
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3
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4
电子发射枪
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50
基片准备和样品分散
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51
定位和曝光图形设计
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52
镀膜和剥离
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54
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5
电子透镜原理
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6
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7
• Electron gun produces beam of monochromatic electrons.
• First condenser lens forms beam and limits current ("coarse knob").

常见电子束曝光和rie刻蚀工艺流程

常见电子束曝光和rie刻蚀工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!常见电子束曝光和RIE刻蚀工艺流程1. 介绍电子束曝光（EBL）和反应离子刻蚀（RIE）是微纳加工中常用的工艺步骤，用于制备微米或纳米尺度的结构。

基于扫描电镜的电子束曝光机对准系统的研制

关9 键9 词：电子束曝光；扫描电镜；对准中图分类号：-.!#:5 ?9 9 9 文献标识码：+
!9 引言
芯片性能和集成度的不断提高，促使芯片的特征尺寸不断缩小，这样对曝光刻写精度提出了更高的要求，它一方面依赖于工艺技术，而更为重要的是依赖于光刻设备对准系统的设计。近 "# 年来，开始出现一种用 C’ 机和图形发生器（C2）控制扫描电镜（ D/%）进行曝光的电子束曝光系统［= ］，这种基于扫描电镜的电子束曝光机由于具有操作方便、价格便宜、用途广泛等特点，越来越引起各国科研工作者的关注。D/% 的固有特点致使此类曝光机对准系统与商用电子束曝光机的对准系统在控制原理、校正方式等方面有很大不同。本文在介绍了基于扫描电镜的电子束曝光机对准原理的基础上，详细分析了此曝光机硬件和软件的设计方案，并进行了曝光实验。
（$）接收 %& 机发送来的曝光单元图形，控制 !" 主扫描数模转换器（ +,& ）输出模拟量，驱动 ’() 的扫描线圈进行图形曝光；
（-）控制 !" 主扫描 +,& 输出矢量扫描信号，驱动 ’() 进行扫描场扫描；
（!）控制图形采集 ,+& 采集 ’( . /’( 检测器传来的图像信息，并将其传给 %& 机；
"9 对准原理
对准是进行电子束扫描场拼接和套刻的前提。商用曝光机的测量和校正完全是自动化的［ "］，而由 D/% 加 C2 构成的曝光机对准系统则是采用图像方式完成。本文所讨论的对准主要是指对扫描场的校正，使校正后的扫描场能够成为理想的正形。

电子束曝光系统

2.1 电子束曝光系统的结构电子枪
0.5um
钨丝2700K
六硼化镧1800K
场发射电极 ZrO/W 电场强度:108N/C
电子束曝光的电子能量通常在10~100keV
微米纳米研究中心 Micro and Nano Technology Research Center
SKLMS 机械制造系统工程国家重点实验室
邻近效应的校正
图形尺寸校正：通过改变尺寸来补偿电子散射造成的曝光图形畸变。
缺点：校正的动态范围小
微米纳米研究中心 Micro and Nano Technology Research Center
SKLMS 机械制造系统工程国家重点实验室
STATE KEY LABORATORY FOR MANUFACTURING SYSTEMS ENG器
由于加工误差，电磁透镜的x、y方向的聚焦不一致，造成电子束斑椭圆化。消像散器由多级透镜组成，能从不同方向对电子束进行校正
微米纳米研究中心 Micro and Nano Technology Research Center
SKLMS 机械制造系统工程国家重点实验室
STATE KEY LABORATORY FOR MANUFACTURING SYSTEMS ENGINEERING
光刻技术的精度受到光子在波长尺度上的散射影响。
使用的光波长越短，光刻能够达到的精度越高。
紫外光波长:常用200~400nm之间
根据德布罗意的物质波理论，电子是一种波长极短的
波（加速电压为50kV，波长为0.0053nm）。这样，电子束曝光的精度可以达到纳米量级，从而为制作纳米结构提供了很有用的工具。
SKLMS 机械制造系统工程国家重点实验室

电子束光刻系统(EBL)市场调研报告-主要企业、市场规模、份额及发展趋势

电子束光刻系统(EBL)市场报告主要研究：电子束光刻系统(EBL)市场规模：产能、产量、销售、产值、价格、成本、利润等电子束光刻系统(EBL)行业竞争分析：原材料、市场应用、产品种类、市场需求、市场供给，下游市场分析、供应链分析、主要企业情况、市场份额、并购、扩张等电子束曝光（electron beam lithography）指使用电子束在表面上制造图样的工艺，是光刻技术的延伸应用。

电子束光刻系统(EBL)即用于实现电子束曝光的系统。

2023年全球电子束光刻系统(EBL)市场规模大约为13亿元（人民币），预计2030年将达到22亿元，2024-2030期间年复合增长率（CAGR）为6.9%。

全球电子束光刻系统（Electron Beam Lithography System (EBL)）的主要参与者包括Raith、Vistec、JEOL、Elionix 和Crestec。

全球前三大制造商的份额超过70%。

日本是最大的市场，占有率约为48%，其次是欧洲和北美，占有率分别约为34%和12%。

就产品而言，高斯光束EBL系统是最大的细分市场，占有率超过70%。

在应用方面，应用最多的是工业领域，其次是学术领域。

（Win Market Research）辰宇信息报告分析电子束光刻系统(EBL)行业竞争格局，包括全球市场主要厂商竞争格局和中国本土市场主要厂商竞争格局，重点分析全球主要厂商电子束光刻系统(EBL)产能、销量、收入、价格和市场份额，全球电子束光刻系统(EBL)产地分布情况、中国电子束光刻系统(EBL)进出口情况以及行业并购情况等。

如果您有兴趣了解详情，薇joie ：chenyu-joie 同时了解更多前沿报告及报价。

针对电子束光刻系统(EBL)行业产品分类、应用、行业政策、产业链、生产模式、销售模式、行业发展有利因素、不利因素和进入壁垒也做了详细分析。

全球及中国主要厂商包括：RaithJEOLElionixVistecCrestecNanoBeam按照不同产品类型，包括如下几个类别：高斯光束EBL系统赋形波束EBL系统按照不同应用，主要包括如下几个方面：学术领域工业领域其他领域报告包含的主要地区和国家：北美（美国和加拿大）欧洲（德国、英国、法国、意大利和其他欧洲国家）亚太（中国、日本、韩国、中国台湾地区、东南亚、印度等）拉美（墨西哥和巴西等）中东及非洲地区（土耳其和沙特等）报告正文共11章，各章节主要内容如下：第1章：报告统计范围、产品细分、下游应用领域，以及行业发展总体概况、有利和不利因素、进入壁垒等；第2章：全球市场供需情况、中国地区供需情况，包括主要地区电子束光刻系统(EBL)产量、销量、收入、价格及市场份额等；第3章：全球主要地区和国家，电子束光刻系统(EBL)销量和销售收入，2019-2023，及预测2024到2030；第4章：行业竞争格局分析，包括全球市场企业排名及市场份额、中国市场企业排名和份额、主要厂商电子束光刻系统(EBL)销量、收入、价格和市场份额等；第5章：全球市场不同类型电子束光刻系统(EBL)销量、收入、价格及份额等；第6章：全球市场不同应用电子束光刻系统(EBL)销量、收入、价格及份额等；第7章：行业发展环境分析，包括政策、增长驱动因素、技术趋势、营销等；第8章：行业供应链分析，包括产业链、主要原料供应情况、下游应用情况、行业采购模式、生产模式、销售模式及销售渠道等；第9章：全球市场电子束光刻系统(EBL)主要厂商基本情况介绍，包括公司简介、电子束光刻系统(EBL)产品规格型号、销量、价格、收入及公司最新动态等；第10章：中国市场电子束光刻系统(EBL)进出口情况分析；第11章：中国市场电子束光刻系统(EBL)主要生产和消费地区分布。

电子束曝光机说明书

VOYAGER普通用户操作说明和高级用户维护细则（20171212 整理）一、普通用户进入：Raith service administer 和Voyager 的工作界面是常开的。

用户不再细分，统一用管理员指定电压/光阑组合进行操作。

50KeV 对于A2 950K/200K的PMMA Area Dose 最佳值342.5μC/cm2, 500也可以。

1.找样品和设置基本条件(a)检查样品室内有无样品，若有则unload sample（耗时8分钟，界面不能有其它操作）。

进样：更换新乳胶手套，使用塑料镊子和标配样品盒，将样品夹到1-6号夹子下方，然后连带holder放入导轨，放下样品盖。

然后点击load（通过机柜或voyager工作界面均可），直至自检结束。

(b)在XYZ坐标系，Z栏输入18, 单位mm，absolute状态，然后点击go.(c)File/open sample holder map/150 mm USH holder.(d)加高压：在Column control状态栏中选择EHT/Mode（LC，MC，HMC，HC）/Apr搭配组合，点击状态栏上方激活按钮。

(e)开CCV：在Column control状态栏下方右键CCV，选择open.2.检查样品上方各区的聚焦/像散情况(a)Height control/sample/USH(b)Stage Control/position/Align Foc/stigmator/go(c)打开Voyager的工作界面上方扫描按钮，调节joystick的Z轴（调样品台高度）初步聚焦。

(d)打开voyager的工作界面上方齿轮1，Beam/focus进行单区自动聚焦。

(e)打开齿轮2，输入3，点击go，将会自动调3*3共9个图，执行完毕，在Column control界面点击保存按钮。

说明：如果此步执行完毕，9个图都比较清晰，可以直接进入第3步，无需再做下边的像散及全场校准步骤。

电子束曝光技术的原理及其应用

电子束曝光技术的原理及其应用一、电子束曝光技术的原理在现代化的微电子制造过程中，电子束曝光技术是非常重要的一项技术。

它是利用聚焦电子束来进行微细图形的制作。

电子束曝光技术的原理基于电子在电磁场中会受到磁场和电场的影响而产生偏转的特性。

利用电子束的这种特性，可以通过精确控制电子束的位置和强度，将其照射到感光材料上，从而进行图形的制作和曝光。

1.电子束的发射与聚焦电子束曝光技术中，首先需要产生电子束。

这通常是通过热阴极或冷阴极发射电子的方式实现的。

在电子束发射的过程中，会使用阳极和控制栅来控制电子束的发射强度和方向。

聚焦电子束是电子束曝光技术中的关键步骤。

一般来说，会使用电磁透镜来调节电子束的聚焦效果。

电子束经过聚焦透镜后，能够形成一个非常小的束斑，从而实现对光刻胶或感光材料的高精度曝光。

2.电子束的控制和定位电子束的控制和定位是电子束曝光技术中的另一个重要环节。

实现电子束的精确控制和定位，可以通过电场和磁场的作用来实现。

在电子束曝光系统中，通常会使用电子束扫描装置来控制电子束的扫描速度和方向。

通过控制扫描参数，可以实现对感光材料的曝光区域和图形的大小进行精确控制。

3.感光材料的选择和预处理在电子束曝光技术中，感光材料的选择和预处理也是非常重要的。

感光材料主要是指光刻胶或光敏剂，它们在接受电子束曝光后会发生化学或物理变化，形成微细图形。

感光材料的选择应根据实际需求来确定，不同的感光材料具有不同的曝光敏感性和分辨率。

此外，还需要对感光材料进行适当的预处理，如去除灰尘、气泡等，以确保电子束曝光的质量和稳定性。

二、电子束曝光技术的应用电子束曝光技术在微电子制造中有着广泛的应用。

它在半导体、光电子、MEMS等领域发挥着重要的作用，以下是一些常见的应用场景：1.半导体制造电子束曝光技术在半导体制造过程中扮演着至关重要的角色。

在芯片的制作过程中，电子束曝光技术用于制作芯片上的微细线路和结构。

通过精确的电子束控制和定位，可以实现高分辨率的芯片制作，并提高芯片的性能和可靠性。

电子束曝光系统及其方法[发明专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1264850A [43]公开日2000年8月30日[21]申请号00103090.6[21]申请号00103090.6[22]申请日2000.02.24[30]优先权[32]1999.02.24 [33]JP [31]047030/1999[32]1999.02.25 [33]JP [31]048625/1999[32]1999.10.15 [33]JP [31]294017/1999[32]1999.12.07 [33]JP [31]347586/1999[71]申请人日本电气株式会社地址日本东京都[72]发明人山下浩 [74]专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司代理人刘晓峰[51]Int.CI 7G03F 7/20G03F 7/09H01L 21/027权利要求书 4 页说明书 19 页附图 15 页[54]发明名称电子束曝光系统及其方法[57]摘要本发明涉及一种具有掩膜的限制散射角限制型电子束曝光系统,包含散射区和限制孔阑,该孔阑用于限制通过掩膜的散射电子量,限制孔阑包含固定在交叠面附近的第一限制孔阑,其具有中心开孔和围绕中心开孔的闭合细长开孔;第二限制孔阑可沿光轴进行移动并具有中心开孔和围绕中心开孔的闭合细长开孔,同时涉及利用该系统的电子束曝光方法。

00103090.6权利要求书第1/4页 1.一种具有掩膜的散射角限制型电子束曝光系统，该所述掩膜包含一个散射区和一个限制孔阑，该孔阑可控制通过掩膜的散射电子的量，所述系统包含：第一限制孔阑，固定在交叠面或其附近，并具有一个中心开孔和围绕中心开孔的闭合细长开孔；及第二限制孔阑，其可沿光轴移动并具有一个中心开孔和围绕中心开孔的闭合细长开孔。

2.根据权利要求1所述的散射角限制型电子束曝光系统，其特征在于掩膜包含由形成在可发射电子束膜上的电子束散射体构成的图形。

电子束曝光技术

按扫描方式分
光栅扫描电子束曝光系统矢量扫描电子束曝光系统
电子束曝光系统的重要关注指标
最小束直径加速电压电子束流扫描速度扫描场大小工作台移动精度套准精度场拼接精度
国内科研单位的电子束曝光系统
➢ 中国科学院半导体所：Raith150 ➢ 中国科学院物理所：Raith150 ➢ 中国科学院微电子所：JBX 5000LS；JBX 6AII； MEBES4700S ➢ 中国科学院光电所：Raith150 ➢ 中国科学院电工所：基于SEM系统自主研发 ➢ 石家庄中电集团13所：Leica VBS ➢ 沈阳东北微电子47所：MEBES 4500 ➢ 无锡华润华晶：ZBA-23；JBX6AII；MEBES5000S清华大学：JEOL JBX-6300FS ➢ 北京大学：基于SEM改造基于SEM改造两台，Raith150一台 ➢ 中国科技大学：Raith150 ➢ 南京大学：Raith150 ➢ 国防科技大学：Raith150 ➢ 中山大学： Raith150 ➢ 西安交通大学：日本Crestec公司CABL9000系列 ➢ 山东大学：Raith150
H
C H
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CCC
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O CH O CH O CH O CH O CH O CH
n
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电子束曝光

集成技术中心技术报告电子束曝光技术中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心韩伟华Email: weihua@提要设备的组成、性能及相关工艺设备电子束曝光设备的操作程序电子束曝光的关键技术¾¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾曝光模板的设计电子束光刻胶的厚度控制电子束的聚焦坐标系的建立与写场对准纳米套刻技术电子束扫描方式与曝光电子束剂量的比较与技术参数高分辨率的纳米曝光图形的实现电子束光刻用户的培训设备的组成与性能德国EBL Raith150主要用途• 量子纳米器件的微结构：如纳米电子器件，AB环 • 集成光学器件：光子晶体, 光栅, 弯曲波导 • NEMS 结构 • 小尺寸的光刻板，如1×1 cm2 • 对应版图进行SEM观察主要特征• 电子枪：高分辨率的热场(Schottky)发射源 (尺寸: 20nm) • 束能量可调：200eV-30keV • 图形直写(<0.5μm) ：最小线宽分辨率20nm • 写场可调： 0.5µm-1000µm • 图形快速生成：10MHz 描写速度 • 晶片支架：1cm2 样片~ 6inch晶片 • 水平控制：三点压电接触(自动)或6”激光干涉平台(手动) • 双PC机控制系统：曝光与SEM测量 • 图形编辑：GDSII格式，剂量可调设备的组成电子束曝光及其相关工艺设备光刻衬底甩胶衬底电子束曝光微米工艺 + 纳米工艺电子束套刻 ICP刻蚀衬底显影等离子体衬底图形转移金属衬底衬底金属蒸发去胶 SEM 观察电子束曝光设备的操作程序• 设备启动• 样品传入 • 低倍聚焦 • 定义坐标 • 高倍聚焦100nm• 写场对准 • 测束电流 • 参数设定 • 样品曝光 • 样品取出曝光精度: 10nm曝光模板的设计单层模板套刻模板Pattern Transfer MetalSemiconductor wafer电子束光刻胶的厚度控制Spin speed vs film thickness for PMMA 950K C resist 2% in Chlorobenzene1400 1300PMMA 950K C2 (n=1.486) Spin time: 30s Sub: Si (n=3.850) Baking: 185°C, 90sResist Film Thickness (Å)1200 1100 1000 900 800 700 600 50010001500200025003000350040004500SUSS Coating SystemSpin Speed (rpm)电子束的聚焦Filament Anode Beam-blanker ApertureV0<2.5keV V0 >2.5keV V0 >20keV坐标系的建立与写场对准坐标系的建立 Global变换:样品(U,V) ⇔ 样品台(x,y)移动和倾角修正Design (u, v) U V y套刻图形坐标系的建立 Local变换: 版图 (u,v) ⇔ 样品(U,V)三点调整rotation shift xVU写场的对准图形拼接 ⇔ 样品台移动曝光起点(U,V) ⇔ 写场中心V缩放因子和倾角的修正write field曝光U写场对准Self-CalibrtionSample (U,V) Beam (zoom, shift, rotation)Beam movement Stage movement by laser interferometer WF Area: 100µm(U,V) particle纳米套刻技术套刻模板图形(u,v)E-Beamv V O U u 整体坐标系克服电子束套刻的对准误差 1. 样品台移动带来的写场拼接误差； 2. 电子束偏转带来的读取误差；使电子束准确套刻范围局限在0.04mm2¾ 套刻范围问题的解决改变写场对准方式，局部套刻范围提高到4mm2，增大了100 倍，对准误差小于40nm。

澳大利亚研制纳米电子束曝光系统是制作微小纳米电子元件的最佳设备

澳大利亚研制纳米电子束曝光系统是制作微小纳米电子元件的
最佳设备
佚名
【期刊名称】《光学仪器》
【年(卷),期】2009(31)5
【摘要】据澳大利亚莫纳什大学网站报道，澳大利亚研究人员正在研制世界最强大的纳米设备之一——电子束曝光系统（EBL）。

该系统可标记纳米级的物体，还可在比人发直径小1万倍的粒子上进行书写或者蚀刻。

电子束曝光技术可直接刻画精细的图案，是实验室制作微小纳米电子元件的最佳选择。

这款耗资数百万美元的曝光系统将在澳大利亚亮相，并有能力以很高的速度和定位精度制出超高分辨力的纳米图形。

【总页数】1页(P77-77)
【关键词】电子束曝光系统;纳米设备;实验室制作;澳大利亚;电子元件;电子束曝光技术;研究人员;纳米图形
【正文语种】中文
【中图分类】TN305.7;TN401
【相关文献】
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