一种有效的邻近效应修正方法

本文介绍了在电子束光刻中修正邻近效应的一种有效的剂量补偿方法。在其它曝光参数一定的条件下（包括加速电压,抗蚀剂厚度,曝光步长大小及衬底材料等）图形尺寸由剂量大小决定。本方法基于两种合理的假设来确定补偿剂量因子。一是假设在特定实验范围内,剂量的大小和圆直径的关系可以看作是线性的。二是假设补偿剂量因子仅受最近邻图形的影响。四层六角光子晶体作为本实验方法的测试图形。比较没有修正的结构,修正后的结构中孔大小的一致性得到了显著的提高     

SAL601负性电子束抗蚀剂纳米级集成电路加工

讨论了采用SAL601负性化学放大电子柬抗蚀剂进行电子束曝光应用于纳米级集成电路加工的实验方法与工艺条件。经过大量实验总结，通过变剂量模型对电子束曝光中电子散射参数进行提取，应用于邻近效应校正软件，针对集成电路曝光图形进行邻近效应校正。校正后的曝光图形经过曝光实验确定显影时间及曝光剂量，最终得到重复性良好的，栅条线宽为70nm的集成电路曝光图形。     

低能电子束散射模拟在邻近效应修正中的应用

文章运用Monte Carlo方法模拟具有高斯分布特征的低能入射电子束斑在PMMA-村底中的复杂散射过程，分别得到了电子束在抗蚀剂中的穿透深度和能量沉积分布圈，并利用模拟结果进行邻近效应的修正．得到修正后的剂量数据文件。结果表明：采用修正后的剂量曝光，光刺胶中的能量沉积比较均匀．曝光分辨率有较大幅度的提高。该研究将对低能电子束曝光技术的定量研究和邻近效应修正技术的探索具有较高的理论指导意义。     

SAL601负性电子束抗蚀剂纳米级集成电路加工

讨论了采用SAL6 0 1负性化学放大电子束抗蚀剂进行电子束曝光应用于纳米级集成电路加工的实验方法与工艺条件。经过大量实验总结 ,通过变剂量模型对电子束曝光中电子散射参数进行提取 ,应用于邻近效应校正软件 ,针对集成电路曝光图形进行邻近效应校正。校正后的曝光图形经过曝光实验确定显影时间及曝光剂量 ,最终得到重复性良好的 ,栅条线宽为 70nm的集成电路曝光图形     

SAL601负性电子束抗蚀剂纳米级集成电路加工

讨论了采用SAL601负性化学放大电子束抗蚀剂进行电子束曝光应用于纳米级集成电路加工的实验方法与工艺条件.经过大量实验总结,通过变剂量模型对电子束曝光中电子散射参数进行提取,应用于邻近效应校正软件,针对集成电路曝光图形进行邻近效应校正.校正后的曝光图形经过曝光实验确定显影时间及曝光剂量,最终得到重复性良好的,栅条线宽为70nm的集成电路曝光图形.     

先导光刻中的光学邻近效应修正

按照逻辑器件发展的节点顺序,依次论述了各种光学邻近效应修正技术:基于经验的光学邻近效应修正、基于模型的光学邻近效应修正、曝光辅助图形、光源和掩模版的优化、反演光刻技术以及两次曝光技术等。概括了各种技术出现的逻辑技术节点、数据处理流程、修正的表现形式和效果、优势和发展前景等。最后就先导光刻工艺的研发模式(先建立光学和光刻胶模型,再进行"计算光刻"),论证了光刻工艺的研发必须和光学邻近效应修正的数据流程实现互动的观点,即任何光刻工艺参数的变动都会影响到"计算光刻"模型的准确性,需要重新进行修正,以避免原计算可能导致的失败。因此,光学邻近效应修正是先导光刻工艺研发的核心。     

低能电子束光刻过程的Monte Carlo模拟分析研究

对低能电子在光刻胶和衬底中的复杂散射过程进行分析和物理建模,采用Monte Carlo方法进行模拟研究。利用Browning拟合公式来解决Mott弹性散射截面计算速度慢的问题,采用D.C.Joy和S.Luo修正的Bethe能量损耗公式计算低能电子在固体中的能量损耗。通过跟踪电子的散射轨迹、计算电子的能量沉积密度、结合显影阈值模型,模拟出了电子束光刻的三维显影轮廓图。据此研究了入射电子束能量、剂量、光刻胶厚度、衬底材料、衬底和光刻胶形貌等不同条件下电子束曝光邻近效应的影响。此外,还将具有高斯分布特征的低能电子束入射产生的沉积能量密度进行移动处理,模拟一个以"T"字型为代表的较为复杂图形的电子束曝光过程,通过三维显影轮廓模拟图比较直观地显示了邻近效应的影响,并演示了采用电子束曝光剂量补偿的方法实现邻近效应校正的效果。     

掩模曝光剂量的精细控制工艺设计

本文从光学邻近效应的机理出发,基于区域划分掩模特征线条,实施曝光剂量控制,从而达到光学邻近效应的精细校正。通过模拟测试图形得到改进后的掩模图形畸变率,与传统曝光剂量校正法相比,减少了约4%。     

电子束光刻的快速邻近效应校正

提出了实现电子束光刻的快速邻近效应校正的分级模型.首先利用矩阵实现内部最大矩形和顶点矩形的快速替换,然后对内部最大矩形和顶点矩形进行校正迭代.在校正迭代的过程中,用局部曝光窗口与曝光强度分布函数直接卷积计算邻近图形对关键点产生的有效曝光剂量,将整个曝光块近似为一个大像点,以计算全局曝光窗口中的曝光图形对关键点产生的有效曝光剂量,实现了快速图形尺寸校正.在与同类软件精度相同的情况下,提高了运算速度.     

三维结构的邻近效应校正

针对三维曝光图形的结构特点,结合重复增量扫描方式,分别从水平和深度两个方向进行邻近效应校正。水平方向通过预先建立校正过程中需要的各种规则表,使所需参数可以通过查表获得,快速、准确地实现了邻近效应校正,深度方向的校正则是从吸收能量密度与曝光剂量的关系上考虑。利用SDS-3电子束曝光机完成了校正实验。AFM图显示,邻近效应已大大降低,可满足三维加工精度的要求。所提出的扫描方式和校正方法为电子束曝光的三维加工和邻近效应校正提供了一种新方法。     

电子束光刻中邻近效应校正的几种方法

本文简要介绍了限制电子束光刻分辨率的主要因素之一-邻近效应的产生机制,列举了校正邻近效应的GHOST法、图形区密集度分布法和掩模图形形状改变法,介绍了每种方法的原理、步骤和效果,比较了它们各自的优缺点.     

Proximity-effect correction for VLSI patterns in electron-beam lithography

A proximity-effect correction method for VLSI patterns has been developed. In this method, a dose ratio has been introduced as a control parameter for the negative- resist thickness after development, in addition to the proximity parameters.A new technique has been used to obtain the proximity parameters. By using the dose ratio and the proximity parameters, both the exposure dose and the size of the irradiated shape are easily determined.A pattern accuracy of ±0.1 μm and a uniform resist of the desired thickness were obtained. The computation time is proportional to 1.2 power of pattern density, and is 100 seconds on a 1.5-MIPS computer when correcting for 10⁴ shapes in a pattern whose pattern density is 10⁴.     

电子散射参数提取的新方法

准确提取电子散射参数是确保纳米级电子束光刻邻近效应校正精度的关键。采用了一种不基于线宽测量和非线性曲线拟合的电子散射参数提取的方法。邻近效应校正的近似函数采用双高斯分布,其中η的提取是基于设计线宽变化与相应曝光剂量之间的线性关系进行拟合而得;α和β的提取则是分别根据前散射和背散射的范围设计特定的提取版图,并根据电子束邻近效应产生的特殊现象进行参数值的确定。根据此方法提取了150nm厚负性HSQ抗蚀剂层在50kV入射电压下的散射参数,并将其应用于邻近效应校正曝光实验中,很好地克服了电子束邻近效应的影响,验证了此方法提取电子束曝光邻近效应校正参数的实用性及准确性。     

一种提取电子束光刻中电子散射参数的新方法

在电子散射能量沉积为双高斯分布的前提下,提出了一种提取电子束光刻中电子散射参数α,β和η的新方法.该方法使用单线条作为测试图形.为了避免测定光刻胶的显影阈值,在实验数据处理中使用归一化方法.此外,用此方法提取的电子散射参数被成功地用于相同实验条件下的电子束临近效应校正.     

A visualisation and proximity correction tool for submicron E-beam lithography

This paper describes an interactive visualisation CAD package, XPROX, which has been developed to simulate and visualise the exposures of submicron pattern features in E-beam lithography. XPROX provides visualisation and iterative proximity correction for different pattern shapes and exposure conditions. For patterns comprising a large number of shapes, where there is a need to identify the proximity effect in critical areas quickly and automatically, a technique is described using XPROX whereby only the critical areas are proximity corrected, thus saving significantly on computing resources and data preparation time.     

Analysis of three-dimensional proximity effect in electron-beam lithography

In most of the proximity effect correction schemes, a two-dimensional model of proximity effect is employed by ignoring or averaging the variation of exposure along the depth dimension in the resist. However, as the feature size continues to decrease, the relative variation becomes significant so that it may need to be taken into account in proximity effect correction. In this study, the three-dimensional (3-D) proximity effect is analyzed in detail through computer simulation as a first step toward developing a 3-D proximity effect correction scheme. Effects of the parameters such as beam energy, resist thickness, feature size, developing threshold, etc., on the 3-D spatial distribution of exposure in the resist, in particular, depth-dependent proximity effect, are considered in the analysis. Results from the extensive simulation are presented in this paper.     

Fogging effect correction method in high-resolution electron beam lithography

We report on a fogging effect correction (FEC) method to be used in high-resolution e-beam lithography (EBL). In the new version of the previously presented PROX-In software tool, originally developed to determine the numerical proximity parameters for the proximity effect correction (PEC), was now implemented also the possibility of correcting large-range pattern distortion effects in connection with the modified PROXECCO^TM tool from PDF Solutions. This allows a complex exposure optimization by dose modulation of long-range fogging and/or loading effects with the standard PEC method using the same corrector. The presented approach is fast and effective, does not use any special additional technology steps and uses only standard high-resolution measuring techniques. The reviewed method was successfully implemented into mask production at different absorber stacks. It is also used for the determination of FEC input parameters and complex exposure optimization in e-beam direct write and step and flash imprint lithography (SFIL) template manufacturing with sub-50 nm resolution capability.     

电子束光刻技术与图形数据处理技术

介绍了微纳米加工领域的关键工艺技术——电子束光刻技术与图形数据处理技术,包括:电子束直写技术、电子束邻近效应校正技术、光学曝光系统与电子束曝光系统之间的匹配与混合光刻技术、电子束曝光工艺技术、微光刻图形数据处理与数据转换技术以及电子束邻近效应校正图形数据处理技术。重点推荐应用于电子束光刻的几种常用抗蚀剂的主要工艺条件与参考值,同时推荐了可以在集成电路版图编辑软件L-Edit中方便调用的应用于绘制含有任意角度单元图形和任意函数曲线的复杂图形编辑模块。     

An All-E-Beam Lithography Process for the Patterningof 2D Photonic Crystal Waveguide Devices

以光子晶体Fabry-Perot腔为例，提出了全电子束光刻制作光子晶体波导器件的解决方案. 曝光光子晶体区域时采用较小的曝光步长，同时引入额外的邻近效应补偿本征邻近效应，从而获得高质量的掩模图形. 曝光较长的输入、输出波导时，采用较大的曝光步长以提高电子束扫描速度，同时在波导的写场（write-field）过渡区引入一个锥形波导以减小写场拼接误差对光传输效率的影响. 实验结果证明，这种方法既能保持小孔制作需要的高精度，也能很大程度上提高光刻效率.