專利名稱：在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米尺寸的微細加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種在電子束曝光前對涂有光
刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法。
背景技術(shù)：
目前微電子器件加工進入納米階段，電子束曝光是解決納米尺度器件加工的一個 主要手段。如何制作出尺寸較好而且符合要求的器件是利用電子束解決的一個關(guān)鍵問題， 而器件尺寸以及形狀控制決定了利用電子束曝光能否制作出尺寸以及形狀都符合要求的 圖形，圖形的形狀又決定于電子束在進行曝光前電子束在涂在晶片上電子束光刻膠表面的 聚焦狀況。 —般在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法是，先在較小放大 倍數(shù)下表面尋找一個較小的顆粒，調(diào)節(jié)工作距離(WorkDistance)、象散(Stigmation)和束 閘與電子束對準狀況(Aperture Align)，使得表面顆粒清晰的邊緣；之后不斷提高放大倍 數(shù)，繼續(xù)調(diào)節(jié)上述三個參數(shù)，直到顆粒清晰為止。然后將放大倍數(shù)保持在100k以上，進行燒 點，燒出一串點以方便下一步驟寫場對準。但是當環(huán)境中濕度低于10%的時候(正常情況 下濕度在20% -40%之間)，涂在晶片上的電子束光刻膠表面容易出現(xiàn)靜電積累的現(xiàn)象，因 而在電子束曝光前進行聚焦燒點的時候會出現(xiàn)燒不上點的情況。 —般的解決方法是在涂在晶片上的電子束光刻膠表面上蒸鍍一薄層金屬( 一般 是蒸鍍幾納米厚的金)，目的就是將由電子束發(fā)射出并落在表面的電子導走，這樣就能夠解 決電子束曝光前燒點的問題，但是蒸鍍薄層金屬增加了工藝步驟，因為在電子束曝光完成 之后還有一步腐蝕金屬的步驟，可能對曝光的圖形造成影響。

發(fā)明內(nèi)容
( — )要解決的技術(shù)問題 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片 進行聚焦調(diào)節(jié)的方法，以解決在干燥條件下涂在晶片上的電子束光刻膠表面由于靜電積累 而燒不上點的問題，更好而且更快的調(diào)節(jié)電子束在光刻膠表面的聚焦狀況。
( 二 )技術(shù)方案 為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚 焦調(diào)節(jié)的方法，包括以下步驟 A、在開啟電子束曝光設備以后，選擇加速電壓為10kV，電子束束閘大小為30iim， 在涂有電子束光刻膠的晶片表面尋找顆粒聚焦，在低放大倍數(shù)下對電子束在表面的聚焦狀 況進行粗調(diào)； B、提高放大倍數(shù)，尋找更小的顆粒，繼續(xù)對電子束在表面的聚焦狀況進行調(diào)節(jié)，使 得顆粒有清晰的邊緣； C、將束閘大小改為10iim，調(diào)高亮度和對比度，將放大倍數(shù)保持在100k以上，在聚
3焦的顆粒附近對角線方向進行燒點； D、將束閘大小改為30 ii m，降低亮度和對比度，找到剛才燒的點，繼續(xù)對電子束在
表面的聚焦狀況進行調(diào)節(jié)，直到點的邊緣清晰，然后繼續(xù)沿對角線方向燒點。 上述方案中，該方法在步驟A之前進一步包括在砷化鎵晶片表面涂電子束光刻
膠PMMA EL4，甩膠條件為1500rpm，甩膠時間為60秒；對涂有光刻膠的砷化鎵晶片在熱板上
進行前烘，前烘溫度為18(TC，前烘時間為1小時。 上述方案中，步驟A中所述在低放大倍數(shù)下對電子束在表面的聚焦狀況進行粗 調(diào)，是調(diào)節(jié)工作距離、象散，以及束閘與電子束對準狀況三個參數(shù)。 上述方案中，步驟B中所述對電子束在表面的聚焦狀況進行微調(diào)，是調(diào)節(jié)工作距 離、象散，以及束閘與電子束對準狀況三個參數(shù)。 上述方案中，步驟C中所述在聚焦的顆粒附近對角線方向進行燒點，是按照燒點 時間由長到短的順序燒點，時間為30至60秒。 上述方案中，該方法在步驟D之后進一步包括根據(jù)燒出的第一個點的形狀和亮
度微調(diào)工作距離和象散，按燒點時間有長到短的順序燒出幾個點，最后一個點小是一個小
而且明亮的圓。(三)有益效果 從上述技術(shù)方案中可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果 1、本發(fā)明提供的這種在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法， 解決了在干燥條件下涂在晶片上的電子束光刻膠表面由于靜電積累而燒不上點的問題。
2、本發(fā)明提供的這種在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法， 能夠明顯的節(jié)省工藝步驟。 3、本發(fā)明提供的這種在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法， 能夠顯著節(jié)省電子束曝光前聚焦調(diào)節(jié)的時間，通常情況下使用電子束曝光的束閘大小為 30iim，電子束偏轉(zhuǎn)角度較大，如果聚焦狀況不好，再加上表面靜電積累就會導致燒不上點， 但是如果改為lOym，電子束偏轉(zhuǎn)角度較小，速度較大，可以很快在膠表面燒上點，在燒上點 之后將束閘大小再改為30iim，由于這個點的清晰度代表了膠表面的真實聚焦程度，所以在 進行微調(diào)就可以在束閘大小為30 ii m的情況下燒上點。


圖1為本發(fā)明提供的在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法 流程圖； 圖2是在束閘大小為10 ii m的條件下燒出的幾個點并且使用束閘大小為10 y m條 件下觀察的SEM圖片； 圖3是在束閘大小為10 ii m的條件下燒出的幾個點而使用束閘大小為30 y m觀察 的SEM圖片； 圖4是右下角第一個點為10 ii m束閘大小條件下燒的點，其他沿對角線方向是在 30iim束閘大小下調(diào)節(jié)并且燒的點并且使用束閘大小為30iim觀察的SEM圖片。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。 本發(fā)明提供的在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法，是利用變 化束閘大小來進行電子束聚焦，先使用束閘大小為30iim時進行粗略聚焦，之后將束閘大小 變?yōu)閘Oym，減小電子束的偏轉(zhuǎn)角度，電子束能夠很快在電子束膠表面燒出形狀接近圓的點， 變換位置燒出幾個點以后再將束閘大小改成30 ii m，找到剛才燒出的點，調(diào)節(jié)Work Distance, Stigmation和Aperture Align三個參數(shù)，進行在束閘大小為30 y m條件下燒點操作。
如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦 調(diào)節(jié)的方法流程圖，該方法包括以下步驟 步驟1 :在開啟電子束曝光設備以后，選擇加速電壓為10kV，電子束束閘大小為 30iim，在涂有電子束光刻膠的晶片表面尋找顆粒聚焦，在低放大倍數(shù)下對電子束在表面的 聚焦狀況進行粗調(diào)； 步驟2 :提高放大倍數(shù)，尋找更小的顆粒，繼續(xù)對電子束在表面的聚焦狀況進行微 調(diào)，使得顆粒有清晰的邊緣； 步驟3 :將束閘大小改為10 ii m，調(diào)高亮度和對比度，將放大倍數(shù)保持在100k以上， 在聚焦的顆粒附近對角線方向進行燒點； 步驟4 :將束閘大小改為30 m，降低亮度和對比度，找到剛才燒的點，繼續(xù)對電子
束在表面的聚焦狀況進行調(diào)節(jié)，直到點的邊緣清晰，然后繼續(xù)沿對角線方向燒點； 步驟5 :根據(jù)燒出的第一個點的形狀和亮度微調(diào)工作距離和象散，按燒點時間有
長到短的順序燒出幾個點，最后一個點小是一個小而且明亮的圓。 該方法在步驟1之前進一步包括在砷化鎵晶片表面涂電子束光刻膠PMMA EL4， 甩膠條件為1500rpm，甩膠時間為60秒；對涂有光刻膠的砷化鎵晶片在熱板上進行前烘，前 烘溫度為18(TC，前烘時間為1小時。 其中，步驟1中所述在低放大倍數(shù)下對電子束在表面的聚焦狀況進行粗調(diào)，是調(diào) 節(jié)工作距離、象散，以及束閘與電子束對準狀況三個參數(shù)；對電子束在表面的聚焦狀況進行 調(diào)節(jié)，是調(diào)節(jié)工作距離、象散，以及束閘與電子束對準狀況三個參數(shù)。 其中，步驟3中所述在聚焦的顆粒附近對角線方向進行燒點，是按照燒點時間由 長到短的順序燒點，時間為30至60秒。 圖2示出了在束閘大小為lOym的條件下燒出的幾個點并且使用束閘大小為 10 ii m條件下觀察的SEM圖片； 圖3示出了在束閘大小為10iim的條件下燒出的幾個點而使用束閘大小為30 y m 觀察的SEM圖片； 圖4示出了右下角第一個點為10iim束閘大小條件下燒的點，其他沿對角線方向 是在30iim束閘大小下調(diào)節(jié)并且燒的點并且使用束閘大小為30iim觀察的SEM圖片。
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳 細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保 護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法，其特征在于，包括以下步驟A、在開啟電子束曝光設備以后，選擇加速電壓為10kV，電子束束閘大小為30μm，在涂有電子束光刻膠的晶片表面尋找顆粒聚焦，在低放大倍數(shù)下對電子束在表面的聚焦狀況進行粗調(diào)；B、提高放大倍數(shù)，尋找更小的顆粒，繼續(xù)對電子束在表面的聚焦狀況進行微調(diào)，使得顆粒有清晰的邊緣；C、將束閘大小改為10μm，調(diào)高亮度和對比度，將放大倍數(shù)保持在100k以上，在聚焦的顆粒附近對角線方向進行燒點；D、將束閘大小改為30μm，降低亮度和對比度，找到剛才燒的點，繼續(xù)對電子束在表面的聚焦狀況進行調(diào)節(jié)，直到點的邊緣清晰，然后繼續(xù)沿對角線方向燒點。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法， 其特征在于，該方法在步驟A之前進一步包括在砷化鎵晶片表面涂電子束光刻膠PMMA EL4，甩膠條件為1500rpm，甩膠時間為60秒； 對涂有光刻膠的砷化鎵晶片在熱板上進行前烘，前烘溫度為18(TC，前烘時間為1小時。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法， 其特征在于，步驟A中所述在低放大倍數(shù)下對電子束在表面的聚焦狀況進行粗調(diào)，是調(diào)節(jié) 工作距離、象散，以及束閘與電子束對準狀況三個參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法， 其特征在于，步驟B中所述對電子束在表面的聚焦狀況進行微調(diào)，是調(diào)節(jié)工作距離、象散， 以及束閘與電子束對準狀況三個參數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法， 其特征在于，步驟C中所述在聚焦的顆粒附近對角線方向進行燒點，是按照燒點時間由長 到短的順序燒點，時間為30至60秒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法， 其特征在于，該方法在步驟D之后進一步包括根據(jù)燒出的第一個點的形狀和亮度微調(diào)工作距離和象散，按燒點時間有長到短的順序 燒出幾個點，最后一個點小是一個小而且明亮的圓。
全文摘要
本發(fā)明公開了在電子束曝光前對涂有光刻膠的晶片進行聚焦調(diào)節(jié)的方法，包括在開啟電子束曝光設備以后，選擇加速電壓為10kV，電子束束閘大小為30μm，在涂有電子束光刻膠的晶片表面尋找顆粒聚焦，在低放大倍數(shù)下對電子束在表面的聚焦狀況進行粗調(diào)；提高放大倍數(shù)，尋找更小的顆粒，繼續(xù)對電子束在表面的聚焦狀況進行微調(diào)，使得顆粒有清晰的邊緣；將束閘大小改為10μm，調(diào)高亮度和對比度，將放大倍數(shù)保持在100k以上，在聚焦的顆粒附近對角線方向進行燒點；將束閘大小改為30μm，降低亮度和對比度，找到剛才燒的點，繼續(xù)對電子束在表面的聚焦狀況進行調(diào)節(jié)，直到點的邊緣清晰，然后繼續(xù)沿對角線方向燒點。本發(fā)明解決了涂在晶片上的電子束光刻膠表面燒不上點的問題。
文檔編號G03F7/207GK101794085SQ20101010201
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者楊曉紅, 王秀平, 韓勤 申請人:中國科學院半導體研究所