基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith介绍.ppt

n-Si SiO2 S D Gate HfO2 CNT 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！ 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） 两套坐标的刻度校准 标准样品 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 第二次三点校正 （1.07,1.05） （1.43,1.05） （1.45,1.43） 曝光参数设置－扫描电镜 加速电压 如：20kV Spot size 工作高度选择 曝光参数设置－Elphy plus 图层选择 电流密度 曝光剂量 移动步距 曝光剂量的选择 手动对准标记 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 基片准备和样品分散 定位和曝光图形设计 镀膜和剥离 基于扫描电镜的电子束曝光系统Raith GmbH Elphy plus 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 XL 30 S FEG(a top performing field emission SEM) Acceleration voltage:200 V ? 30kV Resolution:1.5nm at 10kV, 2.5nm at 1kV Electron spot ~ 1nm, ? Resolution ~ 1nm STEM within SEM!! + CL detector 电子发射枪 电子透镜原理 Electron gun produces beam of monochromatic electrons. First condenser lens forms beam and limits current (coarse knob). Condenser aperture eliminates high-angle electrons. Second condenser lens forms thinner, coherent beam (fine knob ). Objective aperture (usu. user-selectable) further eliminates high-angle electrons from beam. Beam scanned by deflection coils to form image. Final objective lens focuses beam onto specimen. Beam interacts with sample and outgoing electrons are detected. Detector counts electrons at given location and displays intensity. Process repeated until scan is finished (usu. 30 frames/sec). Cathodaluminescence Secondary e– Backscattered e– Incident e– Elastically Scattered e– Inelastically Scattered e– Unscattered e– X-rays Auger e– 电子相互作用 Caused by incident electron passing near sample atom and ionizing an electron (inelastic process). Ionized electron leaves sample with very small kinetic energy (5eV) and is called secondary electron.(Each incident electron can produce several secondary electrons.) Production of secondary electrons is topography related. Only secondaries near surface (10 nm) exit sample. FEWER secondary e– escape MORE se