電子束曝光鄰近效應修正研究

尤 春，劉維維

（無錫中微掩模電子有限公司，江蘇無錫 214135）

1 引言

隨著半導體工業按摩爾定律[1]的高速發展，半導體集成度不斷提高，半導體器件特征尺寸越來越小，要保證更小的特征尺寸和最小條寬(CD)必須由更高精度的曝光設備來支持，特征尺寸每提升一個節點，要求光學光刻機的分辨率提高一個檔次。根據瑞利衍射原理[2]，光刻分辨率R=k1λ/NA，其中NA為光學透鏡的數值孔徑，λ為曝光光源波長，k1為工藝系數。因而提高光刻分辨率可通過如下方式實現，或降低工藝參數k1，或縮短曝光光源波長λ，或增大光學透鏡數值孔徑NA，或改善光學波前工程。在以上曝光工藝路線中，不管采用傳統的光學光刻還是新一代光刻技術，都需要用到掩模。

電子束曝光最大的優勢在于其高分辨率，現在最先進的電子束光刻系統可以達到1nm以下，在0.18μm以上技術節點的掩模制作中都需要用到電子束直寫技術。影響電子束曝光分辨率的一個重要因素是鄰近效應[3-6]，鄰近效應是由于高能入射電子在抗蝕劑中的散射以及在襯底上的背散射從而導致周圍非目標區域曝光的一種效應。鄰近效應會使曝光圖形模糊，尤其是在制作細小圖形時，鄰近效應對曝光圖形的影響更為突出。為了得到高分辨率的圖形，必須對鄰近效應予以修正[7]。Eisenmann H等使用抗蝕劑曝光劑量自動協調的鄰近效應修正技術，通過對圖形不同部位使用不同劑量的曝光能量，對內鄰近效應、相互鄰近效應進行校正，最終使得不同圖形曝光效果一致[8]。……