[发明专利]一种电子束曝光散射参数的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子束曝光技术领域，具体涉及一种电子束曝光散射参数的提取方法。

背景技术

电子束曝光技术(包括电子束直写曝光与投影式曝光)是现代微纳加工的重要手段，也是下一代光刻技术的有力候选者。由于电子射线的波长极短(加速电压15～20kv时，波长约为0.1～0.07埃)，所以不会象光学光刻那样受衍射效应的限制而可以达到较高的分辨率。但是由入射电子在抗蚀剂层和衬底中的散射所造成的曝光范围扩散制约了其分辨率的提高并影响了成像质量。例如造成图形轮廓向邻近区域扩展，边缘模糊，所有的尖角都变成圆角，细线条图形无法显现，胶层厚度不均匀、侧壁垂直度下降等，这种效应称为电子束曝光邻近效应。

通过邻近效应校正技术可以有效提高电子束曝光的分辨率及曝光成像质量。剂量校正方法是应用最广泛、效果最好的邻近效应校正方法。其基本原理是通过对图形不同部位赋以不同的曝光剂量而使最终的整体图形得到均匀一致的沉积能量密度分布。在邻近效应剂量校正等电子束曝光模拟技术中通常使用近似函数法，即用数学表达式概括抗蚀剂层中的沉积能量密度分布，实验证明双高斯分布近似函数能较好地近似沉积能量密度的分布。双高斯分布表达式如公式(1)所示。公式中除去比例系数，所含的两项分别代表前向散射和背向散射所造成的沉积能量密度分布。通常在进行剂量校正时，需要准确提取相关的散射参数，包括有前散射参数α、背散射参数β以及前散射与背散射沉积能量之比η等。

f(r)=k(1+η)π×{1α2exp[-(rα)2]+ηβ2xp[-(rβ)2]}---(1)]]>

目前，电子束曝光散射参数的提取一般是通过将测量所得的曝光实验数据进行沉积能量密度的曲线拟合而获得。该方法需要进行大量的线宽测量及一系列复杂的数据预处理，所以不可避免地存在仪器误差、数学处理的理论误差和其他的人为误差，使得参数的提取不准确而且在操作上也较为困难。

发明内容

为了解决现有电子束曝光散射参数提取方法中操作繁琐且难以保证准确性的问题，本发明提供一种电子束曝光散射参数的提取方法，该方法无需进行大量繁琐的测量和数据预处理及数据拟合，因而不存在测量误差，并减少了由于数学处理带来的误差，使参数提取准确且简单易行。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电子束曝光散射参数的提取方法，该提取方法包括如下步骤：

(1)对衬底进行表面清洁及热处理；

(2)在衬底表面上涂敷电子束光刻抗蚀剂，并进行曝光前的预处理；

(3)根据多组预设电子散射参数所计算得到的相对应的剂量调制表格，在该待测的电子束光刻抗蚀剂及衬底结构上分别对前散射参数α、背散射参数β以及背散射与前散射沉积能量之比η的提取版图进行变剂量的电子束直写曝光；

(4)对曝光完毕的电子束光刻抗蚀剂和衬底进行显影、定影并蒸发金属进行剥离处理；