[發明專利]寫入策略

有效

• 申請號: 200980130353.0
• 申請日: 2009-06-04
• 公開（公告）號: CN102113083A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 馬科.J-J.威蘭
• 申請（專利權）人: 邁普爾平版印刷IP有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 丁藝

技術領域

本發明涉及通過多個子束，尤其通過帶電粒子多子束系統，對目標進行曝光的方法，并且涉及在通過處理器實行時用于執行該方法的計算機可讀介質。

背景技術

使用黑白寫入策略，即“通”和“斷”寫入策略，的系統在本領域中廣泛為人所知。它們可使用例如激光波束或帶電粒子束，并可以以在無掩模系統中使用直接寫入器件為特征。通過調整波束(或者調整多波束系統中的波束)，光柵化的虛擬網格中的各個網格單元可被曝光或不曝光，從而在目標上寫入期望的圖案。這樣的波束的特征在于目標表面上的所謂波束效應，該波束效應經常通過點擴展函數(point?spread?function)來描述。該點擴展函數一般具有高斯分布(Gaussian?distribution)。該波束尺寸通常被定義為50％的波束能量所在的分布范圍的尺寸。

從被轉讓給本發明的所有者的第6,897,458號美國專利中可得知一種基于特定類型的帶電粒子波束的光刻系統(lithographic?system)，該系統包括對目標進行曝光的帶電粒子波束柱中生成的大量帶電粒子子束。這些帶電粒子子束在被調整的同時，在目標之上被掃描。此外，該目標能夠相對于波束移動，例如在橫切于波束的掃描方向的方向上移動。對子束的調整是在提供給光刻系統的圖案數據基礎上執行的。在所描述的特定系統中，通過消隱(blank)或阻擋子束執行調整，以有效地接通或切斷子束。

利用這種光刻系統(lithography?system)對目標進行曝光是通過相對移動目標和通過消隱器(blanker)光學器件調整各帶電粒子子束(例如定時的“接通”和“切斷”或消隱)的組合來實現的。一種使用子束曝光基底的公知方法是光柵掃描法。為了用曝光圖案對目標進行精確地曝光，圖案數據被光柵化(rasterize)。目標被放置在電機驅動的載物臺上，該載物臺以持續的運動方式被移動。當載物臺被移動時，以基本上垂直于載物臺運動的方向掃描波束。通過將光柵化的圖案數據提供給系統，被定時成使得與子束偏移和載物臺的運動相同步地調整子束，圖案數據表示的圖案可作為曝光圖案被轉置到目標表面上。該光柵化圖案數據與在目標表面上的虛擬光柵單元網格上的曝光圖案相對應。

現有的帶電粒子波束技術適合于對圖像進行相對粗糙的成形的光刻系統，例如實現90nm以及更高的臨界尺度。然而，對性能的改善存在著日益增長的需求。期望實現例如22nm的相當小的臨界尺度，同時保持足夠的晶片生產能力，例如每小時生產10至60個晶片。

為達到特定的生產能力(例如，在光刻系統中被定義為每小時曝光特定數量的晶片)所需的子束的總電流，取決于所需的劑量(dose)、晶片的面積和開銷時間(例如，將新晶片移動到曝光位置的時間)。在這些散粒噪聲(shot?noise)受限系統中所需的劑量，除取決于其他因素外，還取決于所要求的特征尺寸和均勻性，以及波束能量。

對于電子波束系統，最大單束電流由斑點尺寸決定。為獲得良好的CD均勻性，所需要的斑點尺寸將把單束電流限制成比獲得高生產能力需要的電流小得多。因此需要大量的子束(典型地對于每小時10晶片的生產能力需要多于10,000個子束)。由于通過一個透鏡的總電流被電子之間的庫倫相互作用(Coulomb?interaction)所限制，在高生產能力系統中透鏡數目也需要是很大的。

增加系統中的電流，導致目標上的總電流增加。但是同時，為了保持性能，撞擊到每平方臨界尺寸的目標表面上的電子的數目應該維持恒定。

然而，將系統設計成產生具有較小斑點尺寸的子束，相當大地減少了可由每個子束施加到目標的帶電粒子電流。與所使用的帶電粒子源的亮度無關，在晶片生產能力相同的情況下，與臨界尺寸的減小相比，前述要求使帶電粒子多波束系統的子束數目增加得比線性增加時大許多。

為了使用這樣的多波束系統獲得高生產能力，要求子束寫入策略盡可能高效地曝光期望圖案。相比于虛擬網格的期望尺寸，子束和聚焦子束的透鏡的相對尺寸限制了子束可能的布置，使得子束被分開的距離充分地大于透鏡直徑。

期望寫入策略不需要過度復雜地移動子束和目標。出于這種考慮，對所有子束進行均勻偏轉而非對各子束的偏轉進行單獨控制的系統是令人期望的，尤其是對于子束數目非常大的系統。結果，對作為一組的多個子束進行簡單光柵掃描可能是不合要求的，因為對該組子束的每次掃描的結尾處的區域的曝光不完全。子束的數量越多，這些區域的不完全曝光對系統的有效利用的影響就越大。還期望該寫入策略減小多子束系統中各子束之間的非故意變化的影響。