Lec3 E-beam lithography

电子束光刻知识重点，整理了Electron beam lithography、Nano Imprint lithography 、Laser lithography、Extreme Ultraviolet lithography 的内容，喜欢的可以点个赞收藏一下哟~

Lec3 E-beam lithography

• E-beam lithography
  • 用电子射线在sensitive to electrons的e-beam resist上画图案
  • 精度很高，可以制造非常小的结构
• merit
  • resolution
  • alignment accuracy
  • throughput
• VS photo-lithography
  • E
    • low speed
    • point by point exposure
    • x diffraction limit (高solution)
    • $
    • 更好的layer to layer alignment
    • x mask -> flexible
    • 更好的depth of focus
  • P
    • high speed
    • parallel exposure
    • light d limit
    • photoresist 有更好的 etch resistance
• resist profile
  • PMMA是一种electron resist，用其他两种试剂显影
  • 气相沉积金属
• e-beam exposure of resist
  • • 并不是一个一个点，而是会受到substrate的scattering
  • • 电子束能量越大，forward scattering 越小
• e-beam registration这图啥意思啊不懂
  • marker scan 小方块 -> 用于get alignment 小于1nm
  • registration， markers， errors
    • 几个marker 消除的错误类型
• write time
  • 子主题
• typical writer column
  • • spurce
    • tilt and shift control
    • blanking aperture
    • fast focus and stigmator coils
• 计算dose
  • base dose
    • but does depend on the process
    • 方块算法
      • 例子
    • 光栅算法
    • 一条细线，small line，会出现bias，意思是实际宽度总会大于设计的
      • 细线算法
        • 例子
    • BSS：the w must always snap to an integral multiples of beam step size units.必须是步长的整数倍
      • 所以如果w小于步长宽度，会被默认调整为步长宽度
    • 线算法，还未仔细看
• double Gaussian
  • pattern边沿dose增加When the double Gaussian is scanned along a line,
  • 在两相邻pattern时会出问题，需注意extra effective dose in the centre of the pattern
  • dose需要根据pattern的不同而定
• solid interaction
  • 偏转
  • 蒙特卡罗模拟，通常我们使用100keV的，得到的size会更准确
    • 越deep，scattering的发生越明显
• dose曝光能量 tests
  • 确定最适的dose来clear out resist
  • 用一系列doses来测试
• resist
  • +：照到的去掉
  • -：照到的留下
• pattern block fracture
  • 影响resolution，line edge roughness，aliasing and discretization

Lec3 E-beam lithography

• Electron beam lithography
  • 电子束光刻流程
  • 1048576 (2^20 ) possible exposure positions of the beam in each axis.
  • fields & sub-fields
    • Main Field大正方形 (0.5 mm, 1 mm or 1.2 mm)可以有多个
  • 回顾结构，pattern gen获取你的cad design
    • 不明白啥意思，不是caddesign吗
  • resolution
    • 到底是2还是3
      • 避免重复曝光
  • proximity correction
    • 边缘处提高dose，作为compensate
      • • 没明白什么叫中间的线会collapse
  • • 正胶清除负胶留
  • 选择光刻胶厚度
    • 30nm-3μm
    • 3:1 for aspect ratio
      • 高/宽
    • 注意
      • subsequent etch or metallisation
        • • 金属层薄于resist
      • pattern resolution
      • pattern density
• Nano Imprint lithography （NIL）
  • • 低成本高产量高分辨率
    • 但必然产生上切profile
  • 类型
    • 也要涂胶匀胶；紫外固化胶
    • • 像沾了material再转移到新的基底上
    • • 加热加压融化
• Laser lithography
  • 利用激光的干涉，但实际上相当于光刻
• Extreme Ultraviolet lithography (EUV)
  • for CPU,GPU
  • EUV motivation