一种图形拆分分步电子束光刻工艺的制作方法

1.本发明属于半导体加工技术领域，具体涉及一种图形拆分分步电子束光刻工艺。


背景技术：

2.电子束光刻作为目前最好的高分辨图形的制作技术之一，具有分辨率高和使用灵活的优点，应用范围广泛，已成为光电芯片领域不可或缺的加工技术。对于电子束光刻工艺，图形的间隔越小越难实现，这是因为临近效应是影响小尺度图形曝光的关键因素，并且图形间隔尺度越小临近效应越严重。
3.针对上述问题，使用jeol jbx-9500fs电子束光刻机，zep 520a光刻胶，开发出一种图形拆分分步电子束光刻工艺，与光刻领域的双重曝光工艺不同。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术存在的不足，提出一种图形拆分分步电子束光刻工艺。
5.本发明的目的是提供一种图形拆分分步电子束光刻工艺，使用jeol jbx-9500fs电子束光刻机，zep 520a光刻胶，完成如下工艺：
6.s1、将小间隔尺度的图形拆分成m
×
n个小间隔尺度重复单元图形的矩阵；
7.s2、将拆分后的小间隔尺度重复单元图形再次拆分成若干个大间隔尺度的重复单元图形；
8.s3、先分步曝光初始矩阵点的若干个大间隔尺度的重复单元图形，再分步曝光同行相邻矩阵点的若干个大间隔尺度的重复单元图形，直到逐个逐行分步完成m
×
n个矩阵点的曝光，得到目标图形。
9.优选地，所述小间隔尺度的图形为周期30nm的二维圆孔图形。
10.优选地，重复单元图形的面积，需要通过对不同面积的重复单元的曝光效果进行实验研究来确定；在重复单元面积为200μm
×
200μm时，可以保证周期准的前提下，临近效应的影响最小。
11.优选地，所述大间隔尺度的周期为42nm。
12.本申请的有益效果是：
13.对于电子束光刻工艺，图形的间隔越小越难实现，这是因为临近效应是影响小尺度图形曝光的关键因素，并且图形间隔尺度越小临近效应越严重。采用jeol jbx-9500fs电子束光刻机，zep 520a光刻胶，常规电子束光刻工艺，二维圆孔结构的周期最小只能做到40nm左右。针对上述问题，本发明提出一种图形拆分分步电子束光刻工艺，有效减小了临近效应的影响，实现了最小周期30nm的二维圆孔结构。
附图说明
14.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
15.图1为本发明优选实施例的图形拆分流程图；
16.图2为本发明优选实施例的分步曝光流程图。
具体实施方式
17.为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
18.需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
20.请参阅图1，一种图形拆分分步电子束光刻工艺，包括：
21.如图1所示，该工艺需要先将小间隔尺度的图形拆分成m
×
n个小间隔尺度重复单元图形的矩阵；其中重复单元图形的面积太大，即曝光时间太长会导致电子束漂移严重，从而导致分步曝光若干个大间隔尺度重复单元图形间的相对位置偏移，获得的小间隔尺度重复单元图形周期不准；但重复单元的面积太小，即曝光时间太短会导致电荷积累，无法有效降低临近效应的影响；所以需要对不同大小的重复单元面积的曝光效果进行实验研究，保证周期准的前提下，重复单元面积尽量大，临近效应的影响最小。然后对拆分后的小间隔尺度重复单元图形再次拆分成若干个大间隔尺度的重复单元图形。
22.分步曝光过程如图2所示，先分步曝光初始矩阵点的若干个大间隔尺度的重复单元图形，再分步曝光同行相邻矩阵点的若干个大间隔尺度的重复单元图形，直到逐个逐行分步完成m
×
n个矩阵点的曝光，得到目标图形。
23.以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征：
1.一种图形拆分分步电子束光刻工艺，其特征在于，使用jeol jbx-9500fs电子束光刻机，zep 520a光刻胶，完成如下工艺：s1、将小间隔尺度的图形拆分成m
×
n个小间隔尺度重复单元图形的矩阵；s2、将拆分后的小间隔尺度重复单元图形再次拆分成若干个大间隔尺度的重复单元图形；s3、先分步曝光初始矩阵点的若干个大间隔尺度的重复单元图形，再分步曝光同行相邻矩阵点的若干个大间隔尺度的重复单元图形，直到逐个逐行分步完成m
×
n个矩阵点的曝光，得到目标图形。2.根据权利要求1所述的图形拆分分步电子束光刻工艺，其特征在于：所述小间隔尺度的图形为周期30nm的二维圆孔图形。3.根据权利要求1所述的图形拆分分步电子束光刻工艺，其特征在于：重复单元图形的面积，需要通过对不同面积的重复单元的分步曝光效果进行实验研究来确定；在重复单元面积为200μm
×
200μm时，在保证周期准的前提下，临近效应的影响最小。4.根据权利要求1所述的图形拆分分步电子束光刻工艺，其特征在于：所述大间隔尺度的周期为42nm。

技术总结
本发明公开了一种图形拆分分步电子束光刻工艺，属于半导体加工技术领域，其特征在于，使用JEOL JBX-9500FS电子束光刻机，ZEP 520A光刻胶，完成如下工艺：S1、将小间隔尺度的图形拆分成m


技术研发人员：李宗宴 王磊 李文喆 刘新鹏 孙峥 左胜阳 曲迪 宋学颖 于帅
受保护的技术使用者：天津华慧芯科技集团有限公司
技术研发日：2022.05.26
技术公布日：2022/8/26