电子束刻蚀技术现状与进展

微机电系统论文——

电子束刻蚀技术现状与进展

学院名称：

机械工程学院

专业班级：

机械电子工程

0901

班

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学生姓名：

杨道

教师姓名：

杨平

教师职称：

讲

师

2011

年

12

月

电子束刻蚀技术现状与进展

摘要：随着纳米加工技术的发展

,

纳米结构器 件必将成为未来集成电路的基础。

纳米光刻技术是制作纳米结构的基础

< br>,

具有重要的应用前景。电子束光刻技术是

推动微米电子 学和微纳米加工发展的关键技术

,

尤其在纳米制造领域中起着不 可

替代的作用文章介绍了一种极有潜力的下一代纳米光刻技术：

电子束光刻技术的

新途径、发展现状和关键问题

,

最后讨论了纳米光刻技术的应用前景

1

引言

随着中国纳米技术和纳米电子学 的蓬勃发展

,

纳米加工技术的研究越来越重

要

,

而电子束光刻技术将是纳米结构图形加工中非常重要的 手段。

电子束刻蚀是近十年来发展起来的一项新的微细加工技 术，

它是在计算机控

制下，利用荷能电子束对抗蚀剂的作用而形 成的一套全新的高分辨率刻蚀技术。

它所加工出的图形分辨高、

线条边缘陡直电子束刻蚀不仅已广泛用于制造光刻蚀

复制用的掩膜，而且还可以直接在晶 片上加工芯片图形，实现了以“无掩膜”曝

光技术来制造集成电路和器件，

当前已成为加工低微米和亚微米尺寸微电子器件

的重要手段。

2

电子束刻蚀技术现状

< /p>

电子束曝光技术是在计算机控制下，

按照加工要求的图形，

利用聚焦后的电

子束对基片上的抗蚀剂进行曝光，

在抗蚀剂中产生具有不同溶解性能的区域，

根

据不同区域的 溶解特性，

利用具有选择性的显影剂进行显影，

溶解性强的抗蚀 剂

部分被去除，

溶解性差或不溶的部分保留下来，

就可以得到所需要的抗蚀剂图形。

电子束光刻中使 用的曝光机一般有两种类型

:

直写式与投影式。直写式就是

直接将会聚的电子束斑打在表面涂有光刻胶的衬底上

,

不需要光学光刻工艺中最

昂贵和制备费时的掩膜

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投影式则是通过高精度的透镜系统将电子束通过掩膜图

形平行地缩 小投影到表面涂有光刻胶的衬底上。

一般直写式曝光机主要使用的是

热场发射源

(

表面镀

ZrO

的钨金属针尖

),

工作温度在

1800K,

和冷场发射源相比可

以有效地防止针尖的 污染并提供稳定的光源。

电子源发射出来的电子束的聚焦和

偏转 是在镜筒中完成的。镜筒通常包含有光阑、电子透镜、挡板、像散校正器和

法拉第电流测 量筒等装置。光阑的作用主要是设定电子束的会聚角和电子束电

流。

电子透镜的作用是通过静电力或是磁力改变电子束的运动。

电子透镜类似光