[发明专利]多次扫描电子束刻蚀制作高频光栅的方法有效

专利信息
申请号: 201310112436.5 申请日: 2013-03-18
公开(公告)号: CN103336323B 公开(公告)日: 2017-03-01
发明(设计)人: 赵燕茹;邢永明;侯小虎;白朴存;郎风超;姜爱峰 申请(专利权)人: 内蒙古工业大学
主分类号: G02B5/18 分类号: G02B5/18;G03F7/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 010051 内蒙古*** 国省代码: 内蒙古;15
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摘要: 发明提供了一种多次扫描电子束刻蚀制作高频光栅的方法,其在普通扫描电镜中,利用电镜自身的电子束进行多次扫描,并选择适当扫描电镜工作参数,在涂有电子束感光胶的基片表面制备出了高质量的高频光栅,这种高频光栅可以广泛应用在电子束云纹法测量中。
搜索关键词: 多次 扫描 电子束 刻蚀 制作 高频 光栅 方法
【主权项】:
一种多次扫描电子束刻蚀制作高频光栅的方法,依次包括如下步骤:(1)打磨、抛光将基片表面打磨和/或抛光到其表面粗糙度Ra达到0.1微米;(2)清洗将基片依次用丙酮和乙醇超声波清洗中,以充分去除基片表面的污染物;(3)涂胶在基片表面旋涂电子束感光胶,并将涂好胶的基片烘干;(4)曝光将基片放入扫描电镜的载物台上,选定电镜工作参数,包括加速电压、探针电流、工作距离、扫描次数、光阑号和放大倍数,对基片表面进行电子束扫描;(5)显影、定影和漂洗使用显影、定影药液对曝光后的基片完成显影、定影,之后用去离子水对所制光栅进行漂洗;(6)镀金经显影和定影后,在基片上镀一层金属膜;其中,上述第4步中的电镜工作参数为:加速电压20‑22KV,探针电流30‑50nA,工作距离8‑7mm,扫描次数24‑64帧,光阑号3号,放大倍数1600‑2700;所述多次扫描电子束刻蚀制作高频光栅的方法采用日立S‑4000N型扫描电镜制作光栅;所述放大倍数的确定是用下式表达:Pe=A1*exp(‑K/t1)+A2*exp(‑K/t2)+K0  (1)式中:A1、A2、t1、t2、K0为常数,通过实验数据拟合,最终确定在日立S‑4000N型扫描电镜中:A1=1496.6383,A2=380.1463,t1=211.0349,t2=3629.0103,K0=102.5039;其中,K为扫描电镜图象放大倍数,其定义为入射电子束作光栅扫描时显象管荧光屏边长与电子束在试样上相应方向扫描宽度之比;而电子束在试样表面的扫描宽度即为光栅间距Pe;扫描模式确定是通过如下步骤:S‑4000N型扫描电镜的扫描模式分为TV、快速扫描和慢速扫描;快速扫描模式光栅质量明显高于慢速扫描,这是因为高的扫描速度和多的扫描次数可以降低光栅误差,因此选择快速扫描模式;所述扫描次数是在S‑4000N电镜快速扫描模式中,可在平均16帧至平均1024帧之间选择帧数,使用帧平均模式进行图像生成;帧数越多,生成图像的时间越长,电子束在样品的每个物点上持续时间长,容易导致试件表面的电子束感光胶曝光过度;反之,易出现曝光不足。
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