[发明专利]一种提高电子束曝光效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米尺寸的微细加工技术领域，尤其涉及一种提高电子束曝光效率的方法。

背景技术

电子束曝光是微纳电子器件加工领域常用的技术，但是由于电子束曝光本身的精度高而限制了其曝光的速度，虽然目前出现的电子束曝光设备具有多个电子束枪大大加快了电子束曝光的速度，但是版图的曝光面积也是影响曝光速度的一个主要因素，能否在保证曝光效果的前提下减小曝光面积，从而有效的提高曝光的效率，是目前研究的热点问题。

电子束曝光中邻近效应是由于电子在抗蚀剂和衬底中受到散射使得电子偏离原来的入射方向，于是原来不应该曝光的地方就被曝光了，有的地方则曝光不足。

本发明正是利用电子束曝光中的邻近效应，在保证曝光效果的前提下有效的提高曝光的效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种提高电子束曝光效率的方法，以减少电子束曝光的时间，提高电子束曝光效率。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种提高电子束曝光效率的方法，该方法利用电子束曝光中的邻近效应，在曝光的版图设计时利用平行间隔线条曝光图形取代大面积曝光图形，使实际曝光图形只占大面积曝光图形的一半。

上述方案中，该方法具体包括：

步骤1：在晶片上涂敷电子束光刻胶；

步骤2：将涂敷电子束光刻胶的晶片放在热板上进行前烘；

步骤3：利用版图设计工具更改原有图形的版图设计，使用平行间隔线条曝光图形取代大面积曝光图形；

步骤4：对晶片进行电子束曝光。

上述方案中，步骤1中所述晶片采用砷化镓。

上述方案中，步骤1中所述在晶片上涂敷电子束光刻胶，采用的电子束光刻胶是PMMA A2，甩胶条件为2000rpm，甩胶时间为60秒。

上述方案中，步骤2中所述前烘的温度为180℃，时间为1小时。

上述方案中，步骤3中所述版图设计工具是GDSII或L-Edit。

上述方案中，步骤3中所述平行间隔线条曝光图形中的宽度和间隔与电子束曝光的精度有关。

上述方案中，步骤4中所述对晶片进行电子束曝光，使用加速电压为10kV，束闸大小为30μm，曝光剂量使用与原有大面积图形设计相同。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的提高电子束曝光效率的方法，利用电子束曝光中的邻近效应，在曝光的版图设计时利用平行间隔线条曝光图形取代大面积曝光图形，由于邻近效应使得线条之间的区域也得到了很好的曝光，这样实际曝光图形只占大面积曝光图形的一半，从而有效的降低了电子束曝光的面积，减少了电子束曝光的时间，提高了电子束曝光的效率，降低了微纳加工的成本。实验验证本发明在曝光以后的图形能够达到与大面积曝光的图形几乎相同的效果(可以对比图5和图6得出)。

附图说明

图1是大面积图形的版图设计实例图。

图2是针对图1所示图形本发明的版图设计实例图。

图3是大面积图形的版图设计曝光以后的光刻胶SEM图。

图4是本发明版图设计曝光以后的光刻胶SEM图。

图5是图3光刻胶图形转移到衬底上的SEM图。

图6是图4光刻胶图形转移到衬底上的SEM图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明利用电子束曝光中的邻近效应，在曝光的版图设计时利用平行间隔线条曝光图形取代大面积曝光图形，由于邻近效应使得线条之间的区域也得到了很好的曝光，这样实际曝光图形只占大面积曝光图形的一半，从而有效的降低了电子束曝光的面积，减少了电子束曝光的时间，提高了电子束曝光的效率。实验验证本发明在曝光以后的图形能够达到与大面积曝光的图形几乎相同的效果(可以对比图5和图6得出)。

下面以砷化镓(GaAs)衬底为例详细说明本发明提高电子束曝光效率的方法，本实施例包括以下步骤：

步骤1：在砷化镓(GaAs)衬底上涂敷电子束光刻胶PMMA A2，甩胶条件为2000rpm，甩胶时间为60秒；

步骤2：将涂敷电子束光刻胶的GaAs衬底放在热板上进行前烘，前烘温度为180℃，前烘时间为1小时；