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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 管傑雄 | |
| dc.contributor.author | Chao-Chung Ai | en |
| dc.contributor.author | 艾兆中 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T13:05:00Z | - |
| dc.date.available | 2018-08-14 | |
| dc.date.copyright | 2013-08-14 | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.date.submitted | 2013-08-03 | |
| dc.identifier.citation | [1] Mihir Parikh, “Corrections to proximity effects in electron beam lithography. I. Theory,” J. Appl. Phys., Vol. 50, No.6, June 1979
[2] Mihir Parikh, “Corrections to proximity effects in electron beam lithography. II. Implementation,” J. Appl. Phys., Vol. 50, No.6, June 1979 [3] Mihir Parikh, “Corrections to proximity effects in electron beam lithography. III. Experiments,” J. Appl. Phys., Vol. 50. No.6, June 1979 [4] T. H. P. Chang, 'Proximity effect in electron-beam lithography,' J. Appl. Phys., Vol. 12. No.6, Nov./Dec. 1975 [5] L. Stevens, R. Jonckheere, E. Froyen, S. Decoutere and D. Lanneer, “Determination of the proximity parameters in electron beam lithography using doughnut – structures,” Microelectronic Engineering 5 ,141-150, 1986 [6] Norihiko Samoto and Ryuichi Shimizu, “Theoretical study of the ultimate resolution in electron beam lithography by Monte Carlo simulation, including secondary electron generation: Energy dissipation profile in polymethylmethacrylate,” J. Appl. Phys, Vol. 54. No.7. July 1983 [7] J. D. Plummer, M. D. Deal, P. B. Griffin, “Silicon VLSI Technology,” July 2000 [8] G. P. Patsis, N. Tsikrikas, I. Raptis, and N. Glezos, 'Electron-beam lithography simulation for the fabrication of EUV masks,' Microelectronic Engineering, vol. 83, pp. 1148-1151, Apr-Sep 2006. [9] L. Stevens, R. Jonckheere, E. Froyen, S. Decoutere and D. Lanneer, “Determination of the proximity parameters in electron beam lithography using doughnut – structures,” Microelectronic Engineering 5 ,141-150, 1986 [10] S. Y. Lee, H. J. Kim, J. Ahn, I. Y. Kang, and Y. C. Chung, 'Mo/Si multilayer for EUV lithography applications,' Journal of the Korean Physical Society, vol. 41, pp. 427-432, Oct 2002. [11] M. Rooks, N. Belic, E. Kratschmer and R. Viswanathan, “Experimental optimization of the electron-beam proximity effect forward scattering parameter,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 23, No. 6, Nov/Dec 2005 [12] Hyunjung Yi, Joonyeon Chang, “Proximity-effect correction in electron-beam lithography on metal multi-layers,” J Mater Sci 42:5159–5164, 2007 [13] Chen, Y., Vieu, C. and Launois, 'High Resolution X-ray Lithography and Electron-beam Lithography : Limits and Prospectives, ' Condensed Matter News, Vol. 6, pp. 22-30 [14] K. M. Satyalakshmi, A. Olkhovets, M. G. Metzler, C. K. Harnett, D. M. Tanenbaum and H. G. Craighead, “Charge induced pattern distortion in low energy electron beam lithography,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 18, No. 6, 2000 [15] C. S. Whelan, D. M. Tanenbaum and D. C. La Tulipe, “Low energy electron beam top surface image processing using chemically amplified AXT resist,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 15, No. 6, Nov/Dec 1997 [16] Hyunjung Yi A Joonyeon Chang, “Proximity-effect correction in electron-beam lithography on metal multi-layers,” J Mater Sci 2007 42:5159–5164, 2007 [17] M. Kotera, K. Yagura and H. Niu, “Dependence of linewidth and its edge roughness on electron beam exposure dose,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 23, No. 6, Nov/Dec 2005 [18] Jian Zhang, Mina Fouad, Mustafa Yavuz, ann Bo Cui, “Charging effect reduction in electron beam lithography with nA beam current,” Microelectronic Engineering 88 2196–2199, 2011 [19] Yuansheng Ma, Yang-chun Cheng, Franco Cerrina, T. Barwicz and H. I. Smith, “Local line edge roughness in microphotonic devices: An electron-beam lithography study,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 25, No. 1, Jan/Feb 2007 [20] D.S. Macintyre, I. Young, A. Glidle, X. Cao, J.M.R. Weaver, S. Thoms, “High resolution e-beam lithography using a thin titanium layer to promote resist adhesion, Microelectronic Engineering 83 1128–1131,2006 [21] L. Marton, “Experiments on Low-Energy Electron Scattering and Energy Losses,” Reviews of Modern Physics, vol.28, July 1956 [22] D. Rio, C. Constancias, M. Saied, B. Icard, and L. Pain, “Study on line edge roughness for electron beam acceleration voltages from 50 to 5 kV,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 27, No. 6, Nov/Dec 2009 [23] R. J. Hawryluk, Andrew M. Hawryluk, Henry I. Smith, “Energy dissipation in a thin polymer film by electron beam scattering,” Journal of Applied Physics, Vol. 45, No.6, June 1974 [24] G. Patrick Watson, Diana Fu, Steven D. Berger and Donald Tennant, “Measurement of the backscatter coefficient using resist responsecurves for 20–100 keV electron beam lithography on Si,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 14, No. 6, Nov/Dec 1996 [25] G. Patrick Watson, Steven D. Berger, J. Alex Liddle, Linus A. Fetter, Reginald C. Farrow, Regine G. Tarascon, Masis Mkrtchyan, Anthony E. Novembre, Myrtle I. Blakey, and Kevin J. Bolan, “Precise measurement of the effective backscatter coefficient for 100-keV electron-beam lithography on Si,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 13, No. 6, Nov/Dec 1995 [26] L. H. A. Leunissen, W. Zhang, W. Wu, S. H. Brongersma, “Impact of line edge roughness on copper interconnects,” J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 24, No. 4, Jul/Aug 2006 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/61526 | - |
| dc.description.abstract | 隨著半導體工業的快速發展以及積體電路製程上的微縮，微影技術是推動著莫爾定律繼續前進的關鍵技術，極紫外光微影(Extreme Ultraviolet Lithography, EUV)與電子束微影(Electron Beam Lithography, E-beam)是未來勢在必行的發展技術。極紫外光有著比深紫外光(Deep Ultraviolet Lithography, DUV)更高的解析度，但相對的其所使用的光罩之解析度要求也更高。因此如何繪製高解析度的光罩圖形便是一個重要的課題。
本篇論文的主要貢獻可分為兩部分：首先我們藉由觀測微影圖形的尺寸與品質以及微觀下電子的運行機制，設計出在微影製程中較為理想的光罩基板，有效改善了電子束微影中的鄰近效應(Proximity Effect)，此效應即是限制電子束解析度的關鍵因素。接著則是對電子束微影的曝光策略作了初步的探討，包括降低電荷累積所造成的影響以及曝光時間的計算與設計。 微影圖形上依據 ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors 國際半導體技術藍圖委員會)標準使用線型圖案的線寬(Line Width, LW)作為評估標準。除此之外，為了分析電子注入基板後的運行機制，我們利用圈環法(Doughnut Method)實驗求得電子束的曝光強度分布。 以此分析流程，在光罩基板上設計不同結構並進行一系列的實驗。首先，我們發現利用沉積二氧化矽薄膜可有效降低光罩上電子束微影的鄰近效應，使微影出來的圖形更接近於設計圖形。探究電子注入基板後的物理現象，發現二氧化矽薄膜能夠有效地降低電子束的背向散射能量，使得曝光圖形外的額外曝光降低，集中電子束的能量分布範圍。 接著我們改變吸收層(鉻薄膜)的厚度，發現當吸收層增厚後，其鄰近效應變得更為嚴重。在電子曝光強度分布上探究造成此現象的原因，發現吸收層厚度的增加會提高背向散射電子能量的比例，造成曝光圖形外額外的曝光。 綜合實驗結果，可歸納出在微影製程中較為理想的光罩基板條件：上方沉積一層二氧化矽薄膜，用以降低背向散射；較薄的吸收金屬層以避免增加背向散射電子。 此外，我們還發現由於光罩下方是絕緣體的緣故，因此其會有嚴重的電荷累積效應，造成其電子束曝光強度分布在疊加上容易偏離線性。為了改善此一現象，我們對於電子束曝光策略也做了初步的探討──我們發現利用盡量接近於臨界曝光值的時間去曝光能夠有效改善此一現象。 最後，我們在經過計算之後，針對曝光圖形上的每個曝光點作個別的曝光時間調整，成功的在厚度為300奈米的電子阻上微影出長寬分別為53奈米與19奈米的長方形圖案。 | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T13:05:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-102-R00943102-1.pdf: 2538072 bytes, checksum: cc93960fb799f9c90556e46fbf8dd27c (MD5) Previous issue date: 2013 | en |
| dc.description.tableofcontents | 口試委員審定書 I
謝誌 II 摘要 III Abstract VI 圖目錄 XI 表目錄 XIII 第一章 概論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 2 1.3 論文架構 3 第二章 電子束微影理論及分析 4 2.1 電子束微影簡介 4 2.2 鄰近效應(Proximity Effect) 7 2.3 電子束之數值計算與分析方法 8 2.3.1 蒙地卡羅法(Monte-Carlo method) 8 2.3.2 高斯模型描述電子曝光強度分布 8 2.3.3 實驗分析法求得電子曝光強度分布 10 第三章 元件製備及量測方法 12 3.1 製程/量測儀器簡介 12 3.1.1 電子束微影系統(Electron Beam Lithography) 12 3.1.2 掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM) 13 3.1.3 電子槍蒸鍍系統(Electron Beam Evaporator, E-Gun) 15 3.1.4 電漿增強型化學氣相沉積系統(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD) 16 3.2 沉積二氧化矽薄膜之光罩基板 17 3.2.1 基板製作流程 17 3.2.2 製程技術介紹 19 3.3 實驗結果量測及數據分析 24 3.3.1 圈環法實驗流程 24 3.3.2 評鑑微影圖形之方法 26 第四章 實驗結果與討論 30 4.1 沉積二氧化矽降低背向散射電子 30 4.1.1 沉積二氧化矽薄膜於光罩基板上之EID比較 30 4.1.2 微影線型圖案(Line Pattern)於氧化層基板上之比較 33 4.2 光罩之吸收層厚度 36 4.2.1 吸收層厚度對EID之影響 36 4.2.2 吸收層厚度對微影圖形之影響 39 4.3 調整曝光時間降低電荷累積造成的影響 42 4.3.1 曝光強度分布疊加在線寬對周期的趨勢上出現偏差 42 4.3.2 在小週期有較高的臨界曝光時間 44 4.3.3 利用臨界曝光值曝光使圖形較接近於線性疊加之結果 46 4.4 利用電子束曝光強度分布設計圖形 47 第五章 結論與未來展望 49 5.1 結論 49 5.2 未來展望 50 參考文獻 51 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 積體電路 | zh_TW |
| dc.subject | 電子束微影 | zh_TW |
| dc.subject | 鄰近效應 | zh_TW |
| dc.subject | 光罩 | zh_TW |
| dc.subject | 電荷累積效應 | zh_TW |
| dc.subject | Integrated circuit | en |
| dc.subject | Proximity effect | en |
| dc.subject | Mask | en |
| dc.subject | Charging Effect | en |
| dc.subject | E-beam lithography | en |
| dc.title | 調整曝光時間與表面微結構改善光罩上之電子束微影 | zh_TW |
| dc.title | Adjust the exposure time and apply the surface microstructure to improve the electron beam lithography on the mask | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 101-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 孫允武,孫建文,林瑞明,吳肇欣 | |
| dc.subject.keyword | 積體電路,電子束微影,鄰近效應,光罩,電荷累積效應, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Integrated circuit,E-beam lithography,Proximity effect,Mask,Charging Effect, | en |
| dc.relation.page | 53 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2013-08-05 | |
| dc.contributor.author-college | 電機資訊學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 電子工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 電子工程學研究所 | |
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