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2016-8-10 閱讀(894)
低能電子束光刻的MonteCarlo模擬°bookmark0肖沛，林季資（江蘇科技大學(xué)張家港校區(qū)基礎(chǔ)部江蘇張家港215600）襯底中的彈性散射和非彈性散射。通過統(tǒng)計(jì)電子的能量沉積分布，發(fā)現(xiàn)低能電子的大部分能量沉積在光刻膠中而非襯底所以在電子束光刻中有著更高的效率。并且還得到了在不同的入射電子能量下，光刻膠*曝光所對(duì)應(yīng)的的厚度。
傳統(tǒng)的光刻是指用激光把圖形刻蝕在半導(dǎo)體材料上的光刻膠內(nèi)的一門技術(shù)，主要用于半導(dǎo)體器件的制作。由于光的波長限制，光學(xué)光刻技術(shù)不適用于大規(guī)模集成電路的制作。人們認(rèn)為在下一代光亥I技術(shù)中電子束光刻有發(fā)展前景，高能電子束光刻由于鄰近效應(yīng)112的影響限制了其發(fā)展，低能電子束光刻（0.5keV―5keV）發(fā)展?jié)摿?34.在電子束光刻技術(shù)中如果全部用，在1keV的入射能量下，電子的大部分能量損失在了光刻膠內(nèi)。入射電子能量越大，在光刻膠中的損失能量就越小。
計(jì)算表明在50nm的光刻膠中，入射能量為1keV的電子損失了98.5%的能量，5keV的電子只損失了8.7%.100nm的光刻膠內(nèi)，1keV的電子把能量全部損失在了光刻膠內(nèi)，5keV的電子為18.4%.我們計(jì)算的值大小與Peterson的結(jié)果1111非常接近。
入射電子的能量越高，沉積在光刻膠中能量就越大，進(jìn)而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的光刻膠分子就多。如要達(dá)到相同的刻蝕效果，相比高能量的電子，低能電子光刻需要更少的電子量，說明低能電子更為有效。
因低能電子的低穿透性，當(dāng)光刻膠較厚時(shí)，電子可能使光刻膠的底部不能*曝光，因此在低能電子光刻中來確定光刻膠厚度就是一個(gè)很關(guān)鍵的問題。下面用該方法計(jì)算出在不同入射電子能量下，光刻膠的厚度。使光刻膠PMMA發(fā)生*50nm時(shí)，由zui外層等能線對(duì)應(yīng)PMMA的閾值能，可得到曝光的zui大深度為45nm.入射電子能量3keV，PMMA厚度為300nm時(shí)，曝光的zui大深度為210nm如所示。給出了在不同入射電子能量下所對(duì)應(yīng)的zui大曝光厚度，它們之間的關(guān)系幾乎還可以計(jì)算各種條件下對(duì)刻蝕圖形的影響，從而來確定的實(shí)驗(yàn)條件。因使用的模型可以處理二次電子的激發(fā)，所以模擬結(jié)果更為準(zhǔn)確可信。
4結(jié)束語綜上所述，本文模擬電子在光刻膠及襯底內(nèi)行走的過程中，利用Mott截面和介電函數(shù)模型，借助MonteCarlo方法得到了電子在光刻膠內(nèi)的能量沉積分布，以及在不同入射電子能量下所需的光刻膠厚度。本文中計(jì)算出來的電子沉積能量分布與本文所采用的模擬方法，不僅可以確定低能電子束光刻技術(shù)曝光條件，還可以提供理論指導(dǎo)。北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司。
