在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法 【技术领域】
本发明涉及纳米尺寸的微细加工技术领域，具体是一种在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法。
背景技术
目前微电子器件加工进入纳米阶段，电子束曝光是解决纳米尺度器件加工的一个主要手段。如何制作出尺寸较好而且符合要求的器件是利用电子束解决的一个关键问题，而器件尺寸以及形状控制决定了利用电子束曝光能否制作出尺寸以及形状都符合要求的图形，图形的形状又决定于电子束在进行曝光前电子束在涂在晶片上电子束光刻胶表面的聚焦状况。
一般在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法是，先在较小放大倍数下表面寻找一个较小的颗粒，调节工作距离(WorkDistance)、象散(Stigmation)和束闸与电子束对准状况(Aperture Align)，使得表面颗粒清晰的边缘；之后不断提高放大倍数，继续调节上述三个参数，直到颗粒清晰为止。然后将放大倍数保持在100k以上，进行烧点，烧出一串点以方便下一步骤写场对准。但是当环境中湿度低于10％的时候(正常情况下湿度在20％-40％之间)，涂在晶片上的电子束光刻胶表面容易出现静电积累的现象，因而在电子束曝光前进行聚焦烧点的时候会出现烧不上点的情况。
一般的解决方法是在涂在晶片上的电子束光刻胶表面上蒸镀一薄层金属(一般是蒸镀几纳米厚的金)，目的就是将由电子束发射出并落在表面的电子导走，这样就能够解决电子束曝光前烧点的问题，但是蒸镀薄层金属增加了工艺步骤，因为在电子束曝光完成之后还有一步腐蚀金属的步骤，可能对曝光的图形造成影响。
【发明内容】
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法，以解决在干燥条件下涂在晶片上的电子束光刻胶表面由于静电积累而烧不上点的问题，更好而且更快的调节电子束在光刻胶表面的聚焦状况。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法，包括以下步骤：
A、在开启电子束曝光设备以后，选择加速电压为10kV，电子束束闸大小为30μm，在涂有电子束光刻胶的晶片表面寻找颗粒聚焦，在低放大倍数下对电子束在表面的聚焦状况进行粗调；
B、提高放大倍数，寻找更小的颗粒，继续对电子束在表面的聚焦状况进行调节，使得颗粒有清晰的边缘；
C、将束闸大小改为10μm，调高亮度和对比度，将放大倍数保持在100k以上，在聚焦的颗粒附近对角线方向进行烧点；
D、将束闸大小改为30μm，降低亮度和对比度，找到刚才烧的点，继续对电子束在表面的聚焦状况进行调节，直到点的边缘清晰，然后继续沿对角线方向烧点。
上述方案中，该方法在步骤A之前进一步包括：在砷化镓晶片表面涂电子束光刻胶PMMA EL4，甩胶条件为1500rpm，甩胶时间为60秒；对涂有光刻胶的砷化镓晶片在热板上进行前烘，前烘温度为180℃，前烘时间为1小时。
上述方案中，步骤A中所述在低放大倍数下对电子束在表面的聚焦状况进行粗调，是调节工作距离、象散，以及束闸与电子束对准状况三个参数。
上述方案中，步骤B中所述对电子束在表面的聚焦状况进行微调，是调节工作距离、象散，以及束闸与电子束对准状况三个参数。
上述方案中，步骤C中所述在聚焦的颗粒附近对角线方向进行烧点，是按照烧点时间由长到短的顺序烧点，时间为30至60秒。
上述方案中，该方法在步骤D之后进一步包括：根据烧出的第一个点的形状和亮度微调工作距离和象散，按烧点时间有长到短的顺序烧出几个点，最后一个点小是一个小而且明亮的圆。
(三)有益效果
从上述技术方案中可以看出，本发明具有以下有益效果
1、本发明提供的这种在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法，解决了在干燥条件下涂在晶片上的电子束光刻胶表面由于静电积累而烧不上点的问题。
2、本发明提供地这种在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法，能够明显的节省工艺步骤。
3、本发明提供的这种在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法，能够显著节省电子束曝光前聚焦调节的时间，通常情况下使用电子束曝光的束闸大小为30μm，电子束偏转角度较大，如果聚焦状况不好，再加上表面静电积累就会导致烧不上点，但是如果改为10μm，电子束偏转角度较小，速度较大，可以很快在胶表面烧上点，在烧上点之后将束闸大小再改为30μm，由于这个点的清晰度代表了胶表面的真实聚焦程度，所以在进行微调就可以在束闸大小为30μm的情况下烧上点。
【附图说明】
图1为本发明提供的在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法流程图；
图2是在束闸大小为10μm的条件下烧出的几个点并且使用束闸大小为10μm条件下观察的SEM图片；
图3是在束闸大小为10μm的条件下烧出的几个点而使用束闸大小为30μm观察的SEM图片；
图4是右下角第一个点为10μm束闸大小条件下烧的点，其他沿对角线方向是在30μm束闸大小下调节并且烧的点并且使用束闸大小为30μm观察的SEM图片。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明提供的在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法，是利用变化束闸大小来进行电子束聚焦，先使用束闸大小为30μm时进行粗略聚焦，之后将束闸大小变为10μm，减小电子束的偏转角度，电子束能够很快在电子束胶表面烧出形状接近圆的点，变换位置烧出几个点以后再将束闸大小改成30μm，找到刚才烧出的点，调节Work Distance，Stigmation和Aperture Align三个参数，进行在束闸大小为30μm条件下烧点操作。
如图1所示，图1为本发明提供的在电子束曝光前对涂有光刻胶的晶片进行聚焦调节的方法流程图，该方法包括以下步骤：
步骤1：在开启电子束曝光设备以后，选择加速电压为10kV，电子束束闸大小为30μm，在涂有电子束光刻胶的晶片表面寻找颗粒聚焦，在低放大倍数下对电子束在表面的聚焦状况进行粗调；
步骤2：提高放大倍数，寻找更小的颗粒，继续对电子束在表面的聚焦状况进行微调，使得颗粒有清晰的边缘；
步骤3：将束闸大小改为10μm，调高亮度和对比度，将放大倍数保持在100k以上，在聚焦的颗粒附近对角线方向进行烧点；
步骤4：将束闸大小改为30μm，降低亮度和对比度，找到刚才烧的点，继续对电子束在表面的聚焦状况进行调节，直到点的边缘清晰，然后继续沿对角线方向烧点；
步骤5：根据烧出的第一个点的形状和亮度微调工作距离和象散，按烧点时间有长到短的顺序烧出几个点，最后一个点小是一个小而且明亮的圆。
该方法在步骤1之前进一步包括：在砷化镓晶片表面涂电子束光刻胶PMMA EL4，甩胶条件为1500rpm，甩胶时间为60秒；对涂有光刻胶的砷化镓晶片在热板上进行前烘，前烘温度为180℃，前烘时间为1小时。
其中，步骤1中所述在低放大倍数下对电子束在表面的聚焦状况进行粗调，是调节工作距离、象散，以及束闸与电子束对准状况三个参数；对电子束在表面的聚焦状况进行调节，是调节工作距离、象散，以及束闸与电子束对准状况三个参数。
其中，步骤3中所述在聚焦的颗粒附近对角线方向进行烧点，是按照烧点时间由长到短的顺序烧点，时间为30至60秒。
图2示出了在束闸大小为10μm的条件下烧出的几个点并且使用束闸大小为10μm条件下观察的SEM图片；
图3示出了在束闸大小为10μm的条件下烧出的几个点而使用束闸大小为30μm观察的SEM图片；
图4示出了右下角第一个点为10μm束闸大小条件下烧的点，其他沿对角线方向是在30μm束闸大小下调节并且烧的点并且使用束闸大小为30μm观察的SEM图片。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。