本發明屬于納米器件制造，具體涉及一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法。

背景技術：

1、在微納米制造領域，電子束曝光技術因其能夠實現納米級別的分辨率而受到重視。隨著半導體制造和納米器件的研發發展，對線條的精細度要求越來越高，線條尺寸進一步縮小，從而對曝光系統的性能要求也越來越高。

2、目前，電子束曝光設備在實現20nm以下線條的曝光過程中，常規工藝流程中使用的光刻膠在曝光過程中電子束的前散射更大，不利于小線寬圖形的制備，使用的曝光參數容易導致曝光失敗，傳統的顯影工藝可能無法完全去除未曝光區域的光刻膠，或者過度顯影導致圖案損壞。

技術實現思路

1、本發明的目的是提出一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，通過優化涂膠、曝光和顯影工藝，實現了20nm以下線條的精確曝光，同時簡化了設備操作，提高了生產效率。

2、具體來說，本發明提供了如下技術方案：

3、一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，包括以下步驟：

4、1)提供一個基片；

5、2)在所述基片上旋涂電子束光刻膠；

6、3)采用電子束曝光設備進行曝光將所設計的圖形轉移至電子束光刻膠上；所設計的圖形的線條寬度為0.5～1.5nm(按線掃描曝光)；

7、4)使用混合比例1：3.5～4.5的甲基異丁基酮與異丙醇的混合液對電子束曝光處理后的基片顯影200～280秒，使用異丙醇對顯影后的基片定影，將基片吹干。

8、作為優選，步驟1)中，所述基片為硅片、soi(絕緣體上硅)中的一種。

9、作為優選，步驟2)中，所述電子束光刻膠為pmma，型號為ar-p?679.02。

10、作為優選，步驟2)中，在所述片源上旋涂50～70nm厚的電子束光刻膠。研究發現，在制備20nm以下線條時光刻膠的厚度對曝光圖形的結果有很大的影響，采樣上述厚度的光刻膠，具有減弱曝光過程中電子束在光刻膠中的前散射影響的優點。

11、作為優選，步驟3)中，所述曝光的參數為：電子加速電壓為30kv，電子束流為30～60pa，曝光劑量為25000～45000μc，寫場大小為10μm。

12、作為優選，步驟4)中，所述定影的時間為20～40秒。

13、本發明所取得的有益效果：

14、(1)本發明提供的一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，通過調整顯影液的配比和顯影時間，確保了未曝光區域的光刻膠被有效去除，同時避免了過度顯影對圖案的損害。

15、(2)本發明提供的一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，通過優化電子束曝光參數，如加速電壓、寫場大小，實現了20nm以下線條的精確曝光，顯著提高了分辨率。

16、(3)本發明提供的一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，通過精確控制曝光劑量和顯影工藝，確保了曝光圖案的穩定性和一致性，減少了因操作誤差導致的不良率。

17、通過上述技術優點，本發明不僅提高了電子束曝光的質量，還增強了生產過程的穩定性和靈活性，為微納米制造領域提供了一種高效、可靠的解決方案。

技術特征：

1.一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，其特征在于，步驟1)中，所述基片為硅片、soi中的一種。

3.根據權利要求1或2所述的一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，其特征在于，步驟2)中，所述電子束光刻膠為pmma，型號為ar-p?679.02。

4.根據權利要求1或2所述的一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，其特征在于，步驟2)中，在所述片源上旋涂50～70nm厚的電子束光刻膠。

5.根據權利要求1或2所述的一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，其特征在于，步驟3)中，所述曝光的參數為：電子加速電壓為30kv，電子束流為30～60pa，曝光劑量為25000～45000μc，寫場大小為10μm。

6.根據權利要求1或2所述的一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，其特征在于，步驟4)中，所述定影的時間為20～40秒。

技術總結
本發明屬于納米器件制造技術領域，具體涉及一種使用電子束曝光設備制備20nm以下小線寬圖形的方法，包括以下步驟：1)提供一個基片；2)在所述基片上旋涂電子束光刻膠；3)采用電子束曝光設備進行曝光將所設計的圖形轉移至電子束光刻膠上；所設計的圖形的線條寬度為0.5～1.5nm；4)使用混合比例1：3.5～4.5的甲基異丁基酮與異丙醇的混合液對電子束曝光處理后的基片顯影200～280秒，使用異丙醇對顯影后的基片定影，將基片吹干。本發明通過優化涂膠、曝光和顯影工藝，不僅提高了20nm以下線條的電子束曝光的質量，還增強了生產過程的穩定性和靈活性，為微納米制造領域提供了一種高效、可靠的解決方案。

技術研發人員：孫崢,張昊,何超
受保護的技術使用者：北京金竟科技有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24