[發(fā)明專利]利用笛卡爾電子束寫入系統(tǒng)寫大面積閉合曲線圖案的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710096787.6
• 申請日: 2007-04-12
• 公開（公告）號: CN101055428A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 托馬斯·R·阿爾布雷克特;茲沃尼米爾·班迪克;邁克爾·J·魯克斯
• 申請（專利權）人: 日立環(huán)球儲存科技荷蘭有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張波

技術領域

本發(fā)明總地涉及電子束光刻(EBL)，更特別地，涉及以最小的誤差累積在大面積上寫曲線圖案的EBL方法。

背景技術

EBL是用于在工件或樣品例如半導體晶片上產(chǎn)生極精細圖案的專門技術。在EBL中，樣品被覆蓋以對電子敏感的抗蝕劑膜并且橫過電子束(e束)移動。EBL的主要優(yōu)點在于它克服了光的衍射極限并且能構圖納米范圍的特征。EBL由于其低的速度而還未成為標準制造技術。因為e束必須在待構圖的表面上掃描，通常在x-y笛卡爾座標系中光柵掃描，所以圖案產(chǎn)生是串行的。與其中樣品的整個表面被一次構圖的并行技術例如傳統(tǒng)光學光刻相比，這導致了非常慢的圖案生成。結果，EBL主要用于產(chǎn)生傳統(tǒng)光學光刻使用的曝光掩模。對于商業(yè)應用，EBL通常利用專用e束設備或?qū)懭胂到y(tǒng)產(chǎn)生，例如可以從Leica?Microsystems和Hitachi，Ltd.獲得的那些。

商業(yè)e束寫入系統(tǒng)使用x-y臺(stage)，x-y臺在與入射的e束正交的平面中在笛卡爾座標系中移動樣品。該臺在x-y座標系中分成方形域(field)并以光柵技術沿x和y方向從域到域移動使得樣品的域相繼位于e束之下。特定域被定位之后，e束掃描該域內(nèi)的子域從而在該域內(nèi)寫入圖案的一部分。這些e束寫入系統(tǒng)對于它們的主要應用工作良好，即半導體掩模的構圖，其中整個樣品包含與各半導體芯片對應的大量較小的相同圖案，且這些圖案包含大量直線。然而，難以使用這些系統(tǒng)寫入閉合的曲線圖案例如圓，特別是在整個樣品的大面積上延伸的圓形圖案。這是因為臺從域到域的移動中誤差累積從而圓形圖案的最后部分與第一部分不關聯(lián)。

大面積圓形圖案的e束寫入的一個應用是用于圖案化的磁記錄盤。已經(jīng)提出具有圖案化的磁記錄盤的磁記錄硬盤驅(qū)動器來增加數(shù)據(jù)密度。在圖案化的盤中，盤上的磁記錄層構圖成以同心圓數(shù)據(jù)道布置的小的隔離數(shù)據(jù)島。圖案化的盤還具有非數(shù)據(jù)區(qū)，其用于數(shù)據(jù)道中讀/寫頭的伺服定位。為了實現(xiàn)面數(shù)據(jù)密度大于約300Gbit/in²的圖案化的盤，圖案周期沿道通常低于約50nm且數(shù)據(jù)島的直徑低于約30nm。用于制造具有這樣的極小特征的一種建議方法是通過利用具有表面形貌圖案的母盤或“壓模(stamper)”進行納米壓印。在該方法中，其表面上具有聚合物膜的磁記錄盤襯底壓在母盤上。聚合物膜接收母盤圖案的圖像，因此成為用于盤襯底的后續(xù)蝕刻的掩模。磁記錄盤所需的磁層和其它層然后沉積到被蝕刻的盤襯底上從而形成圖案化的介質(zhì)盤。用于納米壓印的母盤可以通過EBL制造，只要圓形圖案能夠以高精度寫入。

所需的是用于商業(yè)笛卡爾型EBL系統(tǒng)的e束寫入方法，其使得閉合曲線圖案尤其是同心圓形圖案能夠在較大面積上寫入，而沒有x-y臺從域到域的移動導致的誤差積累。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是操作笛卡爾型EBL設備從而有效且精確地在工件的寬面積上寫入閉合曲線圖案例如圓的方法。曲線圖案覆蓋x-y臺的多個鄰接域，且所述臺沿著所述鄰接域定義的路徑移動。與第一和倒數(shù)第二域關聯(lián)的對準標記形成在樣品上。對準標記用于調(diào)節(jié)最后域的形狀從而當e束在最后域中掃描時在倒數(shù)第二域和第一域之間存在圖案的基本連續(xù)的連接。用于第一和倒數(shù)第二域的對準標記每個可以是方形的頂點。通過計算兩個方形的頂點之間的x和y偏移來調(diào)整最后域的形狀。所計算的偏移用于校正e束在最后域中的掃描從而實現(xiàn)連續(xù)的圖案連接。本發(fā)明尤其可應用于制造用于納米壓印圖案化磁記錄盤的具有同心圓形道的母盤。

為了更充分理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點，應該參考下面結合附圖的詳細說明。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)EBL系統(tǒng)的示意圖；

圖2是傳統(tǒng)EBL系統(tǒng)x-y臺的一部分，示出了幾個域以及用于從域到域移動的光柵技術，一個域被放大以示出其子域；

圖3是圖案的視圖，定義覆蓋x-y臺的域的圓形路徑；

圖4A是示意圖，示出了圓形圖案的第一、倒數(shù)第二和最后域(分別是域1、m-1和m)從而示出了向最后域?qū)懭霑r誤差積累的影響；

圖4B示出本發(fā)明的用于計算最后域的變換形狀的方法；

圖4C示出用于計算最后域的變換形狀的方法的變型，其中沒有沿x方向的計算的偏移。

具體實施方式