限角散射電子束光刻的Monte Carlo模擬.pdf

1、本論文主要工作是利用MonteCarlo方法模擬了在電子束光刻中電子穿越掩模的過(guò)程和電子在抗蝕劑和襯底中的散射過(guò)程。在電子穿越掩模的模擬中，利用介電函數(shù)模型解決了以前各種模型存在的問(wèn)題，根據(jù)模擬結(jié)果得到：散射體的厚度對(duì)襯度的影響較大(散射體的厚度越大襯度越高)，而支撐薄膜對(duì)襯度的影響較??；提高入射電子的能量會(huì)增加入射電子的透射率，但襯度會(huì)減小。通過(guò)對(duì)鄰近效應(yīng)和低能電子光刻的模擬，得到：高入射電子能量、低原子序數(shù)的襯底和薄抗蝕劑可以提高刻

2、蝕圖形的分辨率。最后介紹了鄰近效應(yīng)的修正方法。 緒論部分主要回顧了光刻技術(shù)及電子束光刻理論模型的發(fā)展歷史。因波長(zhǎng)的限制，100nm特征線寬的圖形是常規(guī)光刻技術(shù)的刻蝕極限，在文中介紹了幾種可以突破此極限限制的光刻技術(shù)。在這幾種光刻技術(shù)中，電子束光刻，特別是限角電子束光刻以其高分辨率、高效率、低成本等優(yōu)勢(shì)成為下一代光刻技術(shù)的最有力候選者。 第二章主要介紹了電子與物質(zhì)相互作用的散射理論，MonteCarlo方法模擬電子散射的步

3、驟以及層間電子步長(zhǎng)的修正方法。介紹了描述彈性散射的屏蔽Rutherford公式和Mott截面，描述非彈性散射的CSDA模型、直接MonteCarlo方法和介電函數(shù)方法，并說(shuō)明了不同模型的適用范圍。 第三章模擬了電子穿越掩模的過(guò)程。本章中定義了透射率和透射電子襯度等概念，并且分別利用直接MonteCarlo方法和介電函數(shù)方法模擬了電子穿越掩模后的角度分布、損失能量分布、襯度等。分析了傳統(tǒng)的CSDA模型的缺點(diǎn)和直接MonteCarl

4、o方法的不完善之處。最后分析了不同的入射條件對(duì)電子穿越掩模性質(zhì)的影響。 第四章模擬了電子在抗蝕劑和襯底中的散射過(guò)程。首先介紹了入射電子與抗蝕劑(PMMA)分子發(fā)生作用的原理和光刻的基本過(guò)程。定義了鄰近效應(yīng)，解釋了鄰近效應(yīng)產(chǎn)生的原因，應(yīng)用改進(jìn)的CSDA模型對(duì)鄰近效應(yīng)進(jìn)行了模擬。根據(jù)沉積能量的分布，分析了不同條件對(duì)鄰近效應(yīng)的影響。用Mott截面和介電函數(shù)模型模擬了低能電子光刻的過(guò)程。 第五章中先介紹了幾種對(duì)鄰近效應(yīng)修正的方法