[發明專利]電子束光刻裝置以及光刻方法

有效

• 申請號: 201280048943.0
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103858211A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 安田洋
• 申請（專利權）人: 株式會社PARAM
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;H01J37/305
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;王濤

技術領域

本發明涉及在電子束光刻裝置和光刻方法的改進。

本申請要求日本專利申請2011-219530和日本專利申請2012-120130的的優先權，所述兩個申請的內容通過引用合并于此。

背景技術

電子束光刻技術已經被用于在半導體(LSI)制作工藝中曝光電路圖案的光刻領域中。

電子束光刻方法包括各種方法，其中一種方法是多波束光刻方法，在該方法中使用大量波束在一個方向上執行連續掃描以進行繪制。

專利文獻1和非專利文獻1披露了一種將遮光器孔陣列(BAA)用于多波束光刻方法中的BAA系統。如圖3示出的，該BAA系統采用了首先將波束分割成大量離散的個別要素波束的光刻方法，使得大量的個別要素波束在被獨立地打開和關閉的同時在一個方向上被連續地掃描。因此，通過大量離散的個別要素波束以重疊的方式對抗蝕劑上單個繪制點進行曝光。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP06-132203A

非專利文獻

非專利文獻1：H.Yasuda，S.Arai，J.Kai，Y.Ooae，T.Abe，Y.Takahashi，S.Fueki，S.Maruyama，and?T.Betsui:Jpn.J.Appl.Phys.32(1993):6012。

發明內容

技術問題

在上文所述的BAA系統中，因為相同的波束在掃描方向上描繪并且因此對同一圖案多重曝光，并且還因為掃描也重疊，所以繪制包含了許多不必要的時間。進一步，由于在掃描方向上執行多重曝光，因此難以識別錯誤拍攝的狀況。此外，因為掃描方向與非掃描方向的波束邊緣的銳度不同，所以圖案精度不足。

進一步，因為在掃描的同時打開或關閉個別要素波束，所以難以維持高的波束位置精確。

問題的解決方案

根據本發明，提供了一種電子束光刻方法，其中電子束光刻裝置被用于在樣本上掃描多條個別要素波束以用于光刻，所述電子束光刻設備包括：電子槍，其在Z軸方向上射出電子束；屏蔽板，具有在X和Y方向上以預定的布置節距布置的多個開口，所述屏蔽板從自所述電子槍射出的電子束中獲得具有限制為所述開口的尺寸的波束尺寸的多條個別要素波束；多個個別遮光器(blanker)，其配置為通過個別地打開(ON)/關閉(OFF)由所述屏蔽板獲得多條個別要素波束；全體遮光器，其配置為全體地打開/關閉從多個個別遮光器射出的多條個別要素波束；以及偏向器，其使通過多個個別遮光器及全體遮光器的多條個別要素波束全體以預定節距逐漸偏向，從而關于所述樣品，步進式地掃描多條個別要素波束；其中在從所述全體遮光器射出多條個別要素波束被關閉的狀態下，通過所述偏向器確定多條個別要素波束的射出方向，并且按照顯示從在各射出方向上每一個拍攝所產生的各個別遮光器射出個別要素波束的打開/關閉的位映像，來控制所述多個個別要素遮光器，以控制從各個別要素遮光器射出的個別要素波束的打開/關閉，在從各個別遮光器射出個別要素波束的處理穩定后，從全體遮光器射出多條個別要素波束被打開，對所述樣本射出來自處于打開狀態的多個個別遮光器的個別要素波束所形成的一個拍攝，并且，通過所述偏向器重復由多條個別波束形成的所述一個拍攝射出同時反復移動多條個別要素波束的位置，而將依照作為光刻目標的所述圖案數據的圖案繪制于所述樣本上，并且所述位映像基于所述圖案數據以及依照所述屏蔽板中開口的布置節距而確定的多條個別要素波束對樣本的照射位置之間的比較而產生，并且，在產生該位映像時，計算用于進行對應于所述圖案數據的光刻所需要的拍攝數量，當計算出的所需要的拍攝數量超過預定數量時，變更所述圖案數據。

進一步，在一個方案中，所述個別遮光器包括一對電極，其將個別要素波束偏向，并且所述一對電極使用被設置在P型或N型半導體基板的個別要素波束通過的位置處并且其中摻雜有與所述半導體基板的類型相反類型的N型或P型雜質的半導體層而形成于開口的側表面上。

有益效果

根據本發明，能夠提供高精度、超高速電子束光刻裝置及方法。

附圖說明

[圖1]是示出了用于多軸的PSA(可編程成形孔系統(Programmable?Shaping?Aperture?system))的電子光學筒柱的圖，并且是示出了具有多個筒柱的剖面的圖。

[圖2]是示出了常規示例中的BAA(遮光器孔陣列(Blanker?Aperture?Array))筒柱的剖面的圖。

[圖3]是示出了常規示例的BAA的各個別要素波束的陣列的圖。