基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件

基于扫描电镜的电子束曝光系统RaithGmbHElphyplus基于扫描电镜的电子束曝光系统RaithGmbHElphy主要内容扫描电子显微镜介绍Raith电子束曝光系统电子束曝光图形制作曝光参数对准操作纳米器件制作的主要步骤主要内容扫描电子显微镜介绍XL30SFEG

(atopperformingfieldemissionSEM)Accelerationvoltage:200V30kVResolution:1.5nmat>10kV,2.5nmat1kVElectronspot~1nm,Resolution~1nmSTEMwithinSEM!!+CLdetectorXL30SFEG

(atopperforming基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件电子发射枪电子发射枪电子透镜原理电子透镜原理基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件Electrongunproducesbeamofmonochromaticelectrons.Firstcondenserlensformsbeamandlimitscurrent("coarseknob").Condenserapertureeliminateshigh-angleelectrons.Secondcondenserlensformsthinner,coherentbeam("fineknob").Objectiveaperture(usu.user-selectable)furthereliminateshigh-angleelectronsfrombeam.

ElectrongunproducesbeamofBeam"scanned"bydeflectioncoilstoformimage.Finalobjectivelensfocusesbeamontospecimen.Beaminteractswithsampleandoutgoingelectronsaredetected.Detectorcountselectronsatgivenlocationanddisplaysintensity.Processrepeateduntilscanisfinished(usu.30frames/sec).Beam"scanned"bydeflectioncCathodaluminescenceSecondarye–Backscatterede–Incidente–ElasticallyScatterede–InelasticallyScatterede–Unscatterede–X-raysAugere–电子相互作用CathodaluminescenceSecondaryeCausedbyincidentelectronpassing"near"sampleatomandionizinganelectron(inelasticprocess).Ionizedelectronleavessamplewithverysmallkineticenergy(5eV)andiscalled"secondaryelectron".

(Eachincidentelectroncanproduceseveralsecondaryelectrons.)Productionofsecondaryelectronsistopographyrelated.Onlysecondariesnearsurface(<10nm)exitsample.FEWERsecondarye–escapeMOREsecondarye–escape二次电子的形成Causedbyincidentelectronpa如何生成二次电子像Secondaryelectronsaregeneratedbytheinteractionoftheincidentelectronbeamandthesample.Thesecondaryelectronsemergeatallangles.Theseelectronsgatheredbyelectrostaticallyattractingthemtothedetector.Knowingboththeintensityofsecondaryelectronsemittedandpositionofthebeam,animageisconstructedelectronically.secondarye-detectorincidente-beamemittede-~+12,000Vbeamlocationsignalintensity如何生成二次电子像SecondaryelectronsaRaith电子束曝光系统曝光精度<30nm,器件套刻精度~50nmRaith电子束曝光系统Beamblanker图形发生器BeamblankerAmplifier控制系统界面Beamblanker图形发生器BeamblankerBeamblankingBeamblankingFaraday圆筒——测电流Faraday圆筒——测电流工作方式

－高斯束、矢量扫描、固定工作台工作方式

－高斯束、矢量扫描、固定工作台Elphyplus主控制界面Elphyplus主控制界面曝光图形的制作图形格式：.CSF或者.GDS常用软件：elphyplus－GDSIIdatabaseL－editAutoCAD

等等曝光之前，必须先知道曝什么！曝光图形的制作图形格式：.CSF或者.GDS常用软件：elp增加图层增加图层选定图层选定图层选定图层选定图层显示绘图格点显示绘图格点改变绘图格点间距改变绘图格点间距选用画笔选用画笔基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件曝光图形设计注意事项最小尺寸：线宽、间距（考虑临近效应）对准标记要适合（多用十字）需要曝光的图形要远离对准标记两层之间的对准要留容错注意曝光的顺序注意图形交叠，特别是场拼接处的图形曝光图形设计注意事项最小尺寸：线宽、间距（考虑临近效应）λdΔΔλdΔΔ基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件

n-SiSiO2SDGateHfO2CNT曝光中的主要操作—对准1、源漏电极要压在纳米管上2、栅电极要盖在源漏之间难点：很多地方不能看！SiO2S对准调节曝光之前，必须先知道在哪里曝光！扫描电镜的坐标（x,y）曝光系统定义的坐标（u,v）对准调节曝光之前，必须先知道在哪里曝光！扫描电镜的坐标两套坐标的刻度校准两套坐标的刻度校准标准样品标准样品基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件三点校正－确定u、v坐标（1.0,0）(1.5,0)(1.5,0.5)第一次三点校正三点校正－确定u、v坐标（1.0,0）第一次三点校正基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件第二次三点校正（1.07,1.05）（1.43,1.05）（1.45,1.43）第二次三点校正（1.07,1.05）（1.43,1.05）（基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件曝光参数设置－扫描电镜加速电压如：20kVSpotsize工作高度选择曝光参数设置－扫描电镜加速电压如：20kV曝光参数设置－Elphyplus图层选择电流密度曝光剂量移动步距曝光参数设置－Elphyplus图层选择基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件曝光剂量的选择曝光剂量的选择手动对准标记手动对准标记基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件纳米器件的主要制作步骤基片准备（要求带标记）纳米线/管分散和定位涂电子束抗蚀剂（如PMMA）曝光图形设计电子束曝光、显影蒸镀金属膜剥离测量纳米器件的主要制作步骤基片准备（要求带标记）基片准备和样品分散基片准备和样品分散定位和曝光图形设计定位和曝光图形设计镀膜和剥离镀膜和剥离基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件基于扫描电镜的电子束曝光系统RaithGmbHElphyplus基于扫描电镜的电子束曝光系统RaithGmbHElphy主要内容扫描电子显微镜介绍Raith电子束曝光系统电子束曝光图形制作曝光参数对准操作纳米器件制作的主要步骤主要内容扫描电子显微镜介绍XL30SFEG

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(atopperforming基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件电子发射枪电子发射枪电子透镜原理电子透镜原理基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件Electrongunproducesbeamofmonochromaticelectrons.Firstcondenserlensformsbeamandlimitscurrent("coarseknob").Condenserapertureeliminateshigh-angleelectrons.Secondcondenserlensformsthinner,coherentbeam("fineknob").Objectiveaperture(usu.user-selectable)furthereliminateshigh-angleelectronsfrombeam.

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(Eachincidentelectroncanproduceseveralsecondaryelectrons.)Productionofsecondaryelectronsistopographyrelated.Onlysecondariesnearsurface(<10nm)exitsample.FEWERsecondarye–escapeMOREsecondarye–escape二次电子的形成Causedbyincidentelectronpa如何生成二次电子像Secondaryelectronsaregeneratedbytheinteractionoftheincidentelectronbeamandthesample.Thesecondaryelectronsemergeatallangles.Theseelectronsgatheredbyelectrostaticallyattractingthemtothedetector.Knowingboththeintensityofsecondaryelectronsemittedandpositionofthebeam,animageisconstructedelectronically.secondarye-detectorincidente-beamemittede-~+12,000Vbeamlocationsignalintensity如何生成二次电子像SecondaryelectronsaRaith电子束曝光系统曝光精度<30nm,器件套刻精度~50nmRaith电子束曝光系统Beamblanker图形发生器BeamblankerAmplifier控制系统界面Beamblanker图形发生器BeamblankerBeamblankingBeamblankingFaraday圆筒——测电流Faraday圆筒——测电流工作方式

－高斯束、矢量扫描、固定工作台工作方式

－高斯束、矢量扫描、固定工作台Elphyplus主控制界面Elphyplus主控制界面曝光图形的制作图形格式：.CSF或者.GDS常用软件：elphyplus－GDSIIdatabaseL－editAutoCAD

等等曝光之前，必须先知道曝什么！曝光图形的制作图形格式：.CSF或者.GDS常用软件：elp增加图层增加图层选定图层选定图层选定图层选定图层显示绘图格点显示绘图格点改变绘图格点间距改变绘图格点间距选用画笔选用画笔基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件曝光图形设计注意事项最小尺寸：线宽、间距（考虑临近效应）对准标记要适合（多用十字）需要曝光的图形要远离对准标记两层之间的对准要留容错注意曝光的顺序注意图形交叠，特别是场拼接处的图形曝光图形设计注意事项最小尺寸：线宽、间距（考虑临近效应）λdΔΔλdΔΔ基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith课件

n-SiSiO2SDGateHfO2CNT曝光中的主要操作—对准1、源漏电极要压在纳米管上2、栅电极要盖在源漏之间难点：很多地方不能看！Si