Experiment Science and Technology, Volume. 23, Issue 4, 156(2025)
Training and Maintenance of the Scanning Electron Microscope-Based Electron Beam Lithography System in University Teaching and Research
Figures & Tables(3)
Table 1. [in Chinese]
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培训申请 培训类别 适用类别 培训内容 申请人需结合自身设备操作能力、使用需求方向、衬底材料及版图容量等信息提交培训申请，由管理员审核后确认培训内容和时间安排 常规培训 微纳矩阵图案、微纳光栅结构 ① 简单的图形绘制 ② SEM-电子束光刻系统的曝光操作流程和使用注意事项 二次套刻 在指定的材料上进行电极图案的曝光 ① 使用光学显微镜对标记和材料进行定位 ② 建立版图坐标系，根据对准标记完成写场校准、定位和曝光 版图设计 绘制复杂的多边形或曲形图案 ① 介绍L-edit或CleWin绘图软件，并示范如何通过编程导入复杂图形
Table 2. Notes on optimization of exposure parameters
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电子束优化 对曝光精度的影响 使用注意事项 加速电压 图像分辨率和电子束穿透深度随加速电压增加而提高 ① 大多数基于扫描电镜改造的电子束曝光设备使用20 kV或30 kV加速电压用于精细图案的曝光 ② 在选择加速电压时需考虑膜厚、放大倍数、衬底导电性等因素 工作距离 分辨率随工作距离减少而提高，景深随工作距离减少而变差 ① 推荐5~10 mm之间的工作距离用于书写精细特征结构 ② 注意曝光时样品表面与电子束优化时的工作距离应保持相同，这将不改变前期扫描电镜电子束的优化条件 束流 图像分辨率和景深随束流降低而提高，信噪比样品损伤随束流增大而增加 ① 实际束流数值可通过样品台上的法拉第杯测量 ② 通过调节扫描电镜上的光阑孔径和聚光镜电流改变束流大小 合轴和像散 减少入射电子束的像差和像散，使图像更清晰，获得更高分辨率 ① 像散严重时需考虑合轴是否有误 ② 物镜内是否有污染 写场对准 写场是电子束通过扫描线圈进行书写的最大范围，准确的写场对准是进行写场拼接和套刻的前提 ① 写场对准需要保证棋盘标样完好无变形、电子束聚焦良好、正确消像散和合轴 ② 在光刻高精度图像时可在由大到小的扫描范围下进行2次手动写场对准，增加对准其准确性 曝光剂量 曝光剂量是抗蚀剂单位面积上接受的电子数量，其剂量太高或太低可能导致图像过曝或显影不完全。曝光剂量与束流、电子束停留时间和电子移动步长有关，其关系表达式为：曝光剂量=（电子束）停留时间×束流/（电子束）步长 ① 曝光剂量的设置需考虑多种因素。其中抗蚀剂灵敏性越高、抗蚀剂厚度越薄，版图图案越密集、电子束加速电压越大、衬底材料密度越高，则所需曝光剂量越低 ② 在第一次使用时，通常会对同一图案做一系列不同的剂量曝光实验，从而找出最合适对曝光剂量
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Yujie HAN, Wenchang ZHU. Training and Maintenance of the Scanning Electron Microscope-Based Electron Beam Lithography System in University Teaching and Research[J]. Experiment Science and Technology, 2025, 23(4): 156
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Received: Apr. 11, 2024
Accepted: --
Published Online: Jul. 30, 2025
The Author Email: Yujie HAN (yjhan@suda.edu.cn)
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