本申請涉及電子曝光機(jī),特別是涉及一種電子曝光機(jī)。
背景技術(shù):
1、電子曝光機(jī)是一種應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝的圖形化手段。電子曝光機(jī)激發(fā)的電子束能夠使樣品表面的光刻膠變性,使光刻膠有機(jī)物支鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生交聯(lián)或分解,或者以其他機(jī)理為基礎(chǔ),使設(shè)計(jì)圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠上,從而使光刻膠成為臨時(shí)掩模版用于后續(xù)圖形化操作。
2、相關(guān)技術(shù)中的電子曝光機(jī)所曝光的圖案質(zhì)量較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對相關(guān)技術(shù)中的電子曝光機(jī)所曝光的圖案質(zhì)量較差的問題,提供一種電子曝光機(jī)。
2、一種電子曝光機(jī),用于對樣品進(jìn)行曝光,所述電子曝光機(jī)包括:
3、光源,用于發(fā)射激光;
4、電子源,包括與所述光源耦接的光纖,以及電子發(fā)射層,所述電子發(fā)射層至少包括電子激發(fā)層,所述電子激發(fā)層設(shè)置于所述光纖出射激光的出光路徑上,以使所述電子激發(fā)層能夠在激光的激發(fā)下出射電子束;所述電子激發(fā)層包括零維材料、一維材料和二維材料中的至少一種;以及
5、電子光學(xué)組件,設(shè)于所述電子源的電子束出射側(cè),所述電子光學(xué)組件用于調(diào)節(jié)所述電子束的聚焦和偏轉(zhuǎn)方向,以使所述電子束入射到所述樣品上,而在所述樣品上形成預(yù)設(shè)曝光圖案。
6、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子曝光機(jī)還包括外殼;
7、所述外殼具有真空腔室,所述電子源的光纖的出光端和所述電子光學(xué)組件彼此間隔地設(shè)于所述真空腔室內(nèi);
8、所述電子激發(fā)層設(shè)于光纖的出光端上,以位于所述光纖出射所述激光的出光路徑上。
9、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述外殼上設(shè)有與所述真空腔室連通的開口,所述電子源的光纖的入光端通過所述開口露出,并耦接于所述光源;
10、所述光纖的外周壁密封連接于所述開口的內(nèi)側(cè)壁。
11、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子源的光纖的入光端通過所述開口延伸至所述真空腔室外,以耦接于所述光源;或
12、所述電子源的光纖的入光端的端面與所述開口所在平面平齊設(shè)置。
13、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子源還包括光調(diào)制件,所述光調(diào)制件連接于所述光源和所述光纖之間,用于控制所述激光是否傳播至所述光纖。
14、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子光學(xué)組件包括聚焦磁透鏡和偏轉(zhuǎn)線圈,所述聚焦磁透鏡和偏轉(zhuǎn)線圈沿所述電子束的出射方向間隔布設(shè)于所述電子源的電子束出射側(cè)。
15、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述光調(diào)制件包括電光調(diào)制器或者光開關(guān)。
16、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述光纖包括用于傳輸激光的纖芯和包裹于所述纖芯的包裹層,所述光纖的出光端的端面與所述纖芯的延伸方向呈角度設(shè)置;
17、所述電子發(fā)射層設(shè)于所述光纖的出光端的端面上,且所述電子激發(fā)層覆蓋所述光纖的纖芯,所述纖芯出射的激光能夠直接照射在所述電子發(fā)射層上,以使所述電子激發(fā)層受到所述纖芯出射的激光激發(fā)并發(fā)射電子。
18、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述光纖包括用于傳輸激光的纖芯和包裹于所述纖芯的包裹層;
19、所述光纖的出光端沿所述光纖的徑向構(gòu)造有漏光缺口;
20、所述電子激發(fā)層設(shè)于所述漏光缺口的底壁面上,所述漏光缺口的底壁面構(gòu)造為平面,所述電子激發(fā)層在所述底壁面上的投影,覆蓋所述纖芯在所述底壁面上的投影;
21、所述電子激發(fā)層還延伸至所述光纖的出光端。
22、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述光纖被構(gòu)造為帶孔光纖,所述帶孔光纖具有導(dǎo)光孔;
23、所述電子激發(fā)層至少設(shè)于所述導(dǎo)光孔的側(cè)壁上,且沿所述導(dǎo)光孔的縱長延伸方向延伸至所述光纖的出光端。
24、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述光纖被構(gòu)造為帶孔光纖;
25、所述電子激發(fā)層設(shè)于所述帶孔光纖的出光端的端面,且覆蓋所述導(dǎo)光孔位于所述出光端的端面的一端;
26、所述帶孔光纖出射的激光能夠直接照射在所述電子發(fā)射層上,以使所述電子激發(fā)層受到所述帶孔光纖出射的激光激發(fā)并發(fā)射電子。
27、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述光纖的出光端設(shè)有尖端部,所述電子激發(fā)層覆蓋所述光纖的尖端部的表面;
28、所述光纖包括用于傳輸激光的纖芯,所述光纖出射的激光能夠直接照射在所述電子發(fā)射層上,以使所述電子激發(fā)層受到所述纖芯出射的激光激發(fā)并發(fā)射電子。
29、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子源還包括導(dǎo)電連接層,導(dǎo)電連接層設(shè)于所述光纖上,且電連接于所述電子激發(fā)層。
30、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子源還包括陽極,所述陽極具有第一電子通道,所述電子光學(xué)組件具有與所述第一電子通道連通的第二電子通道;
31、所述陽極和所述電子激發(fā)層之間具有預(yù)設(shè)電場,所述電子束在所述預(yù)設(shè)電場的驅(qū)動下能夠通過所述第一電子通道和所述第二電子通道,并入射到所述樣品上。
32、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子激發(fā)層的厚度小于或等于50nm。
33、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子激發(fā)層中所述一維材料的軸向與所述激光的出射方向夾角為0~90°。
34、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子激發(fā)層包括沿所述激光出射方向依次層疊設(shè)置的至少兩層二維材料;或
35、所述電子激發(fā)層包括在同一平面上彼此連接的至少兩個(gè)材料不同的二維材料。
36、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子激發(fā)層包括零維材料以及設(shè)置于所述一維材料的端部和/或側(cè)部的零維材料。
37、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子激發(fā)層包括零維材料和二維材料,所述零維材料設(shè)置在所述二維材料的表面。
38、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電子激發(fā)層包括一維材料和二維材料,所述一維材料設(shè)置于所述二維材料的表面。
39、上述電子曝光機(jī),通過激光激發(fā)低維材料形成電子束,電子束在電子光學(xué)組件的調(diào)節(jié)下移動至樣品上,實(shí)現(xiàn)對樣品的曝光,并通過光調(diào)制件對激光進(jìn)行調(diào)制,從而能夠?qū)﹄娮邮M(jìn)行調(diào)制??梢岳斫獾氖牵旧暾埖碾娮釉床捎昧憔S材料、一維材料和二維材料中的至少一種低維材料作為發(fā)射電子的材料,由于電子激發(fā)層具有較強(qiáng)的光與材料相互作用和豐富的電子帶隙,使得激光更好地與電子激發(fā)層相互作用而激發(fā)電子激發(fā)層內(nèi)的電子,且從電子激發(fā)層內(nèi)隧穿發(fā)射的電子具備能量集中和能量彌散小、亮度高和穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。且低維材料的設(shè)置無需考慮低維材料內(nèi)電子在低維材料前后斷面之間的轉(zhuǎn)移散射過程,即低維材料內(nèi)電子受激光激發(fā)并被發(fā)射到真空的過程是飛秒尺度的超快過程,擊打在樣品上形成的曝光圖案也更加精細(xì),減少模糊。且低維材料內(nèi)電子的激發(fā)受激光的影響,通過光調(diào)制件調(diào)節(jié)激光從而能夠靈敏的調(diào)制電子束的發(fā)射與否,從而能夠精準(zhǔn)控制電子束曝光圖形的掃描過程中的曝光劑量,精準(zhǔn)快速控制掃描位置間隙的電子束發(fā)射與否,從而提高光電子曝光機(jī)所曝光的圖案質(zhì)量。
1.一種電子曝光機(jī),用于對樣品進(jìn)行曝光,其特征在于,所述電子曝光機(jī)包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子曝光機(jī)還包括外殼;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述外殼上設(shè)有與所述真空腔室連通的開口,所述電子源的光纖的入光端通過所述開口露出,并耦接于所述光源;
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子源的光纖的入光端通過所述開口延伸至所述真空腔室外,以耦接于所述光源;或
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子源還包括光調(diào)制件,所述光調(diào)制件連接于所述光源和所述光纖之間,用于控制所述激光是否傳播至所述光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子光學(xué)組件包括聚焦磁透鏡和偏轉(zhuǎn)線圈,所述聚焦磁透鏡和偏轉(zhuǎn)線圈沿所述電子束的出射方向間隔布設(shè)于所述電子源的電子束出射側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述光調(diào)制件包括電光調(diào)制器或者光開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述光纖包括用于傳輸激光的纖芯和包裹于所述纖芯的包裹層,所述光纖的出光端的端面與所述纖芯的延伸方向呈角度設(shè)置;
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述光纖包括用于傳輸激光的纖芯和包裹于所述纖芯的包裹層;
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述光纖被構(gòu)造為帶孔光纖,所述帶孔光纖具有導(dǎo)光孔;
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述光纖被構(gòu)造為帶孔光纖,所述帶孔光纖具有導(dǎo)光孔;
12.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述光纖的出光端設(shè)有尖端部;
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12任一項(xiàng)所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子源還包括導(dǎo)電連接層,導(dǎo)電連接層設(shè)于所述光纖上,且電連接于所述電子激發(fā)層。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-12任一項(xiàng)所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子源還包括陽極,所述陽極具有第一電子通道,所述電子光學(xué)組件具有與所述第一電子通道連通的第二電子通道;
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子激發(fā)層的厚度小于或等于50nm。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子激發(fā)層中所述一維材料的軸向與所述激光的出射方向夾角為0~90°。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子激發(fā)層包括沿所述激光出射方向依次層疊設(shè)置的至少兩層二維材料;或
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子激發(fā)層包括零維材料以及設(shè)置于所述一維材料的端部和/或側(cè)部的零維材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子激發(fā)層包括零維材料和二維材料,所述零維材料設(shè)置在所述二維材料的表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子曝光機(jī),其特征在于,所述電子激發(fā)層包括一維材料和二維材料,所述一維材料設(shè)置于所述二維材料的表面。