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程和電子在抗蝕劑和襯底中的散射過程。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題，根據(jù)模擬結果得到：散射體的厚度對襯度的影響較大(散射體的厚度越大襯度越高)，而支撐薄膜對襯度的影響較小；提高入射電子的能量會增加入射電子的透射率，但襯度會減小。通過對鄰近效應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的修正方法。 緒論部分主要回顧了光刻技術及電子束光刻理論模型的發(fā)展歷史。因波長的限制，100nm特征線寬的圖形是常規(guī)光刻技術的刻蝕極限，在文中介紹了幾種可以突破此極限限制的光刻技術。在這幾種光刻技術中，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)勢成為下一代光刻技術的最有力候選者。 第二章主要介紹了電子與物質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電子穿越掩模性質的影響。 第四章模擬了電子在抗蝕劑和襯底中的散射過程。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程。定義了鄰近效應，解釋了鄰近效應產(chǎn)生的原因，應用改進的CSDA模型對鄰近效應進行了模擬。根據(jù)沉積能量的分布，分析了不同條件對鄰近效應的影響。用Mott截面和介電函數(shù)模型模擬了低能電子光刻的過程。 第五章中先介紹了幾種對鄰近效應修正的方法