專利名稱：用于改善產(chǎn)量的電子束光刻系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，更具體地，涉及用于改善產(chǎn)量的電子束光刻系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
微型制造傳統(tǒng)上使用光刻法或者光學(xué)光刻工藝，用于選擇性去除襯底的多個(gè)部分，或者位于襯底上的材料層的多個(gè)部分。例如，光刻法使用直射光(福射光)源，從而將圖案從光掩模(還稱作掩模或中間掩模)轉(zhuǎn)印到形成在襯底或材料層上的光敏抗蝕材料，從而在抗蝕材料中生成曝光圖案。然后，可以將化學(xué)處理用于蝕刻，或者將在抗蝕材料中的曝光圖案轉(zhuǎn)印到襯底或材料層。最近，微型制造實(shí)施其他光刻類型，例如，帶電粒子光束光亥IJ，這不需要制造轉(zhuǎn)印或生成在抗蝕材料中的曝光圖案的掩模的中間步驟。例如，電子束(e-beam)光刻使用電子的聚焦光束，從而使抗蝕材料曝光。代替使用掩模，電子束光刻使用 電子束將圖案直接“寫”入能量感應(yīng)的抗蝕材料。電子束曝光工具通常通過電子或計(jì)算機(jī)型文件寫圖案，將該文件用于控制電子束曝光工具的曝光光源。曝光光源可以選擇性地直接入射到要圖案化的襯底、材料層、或抗蝕材料上。更具體地來說，通常將電子束曝光工具配置為不是通過電路的掩?；蜇?fù)片照射抗蝕材料來完成使電路圖案曝光，而是通過利用制作期望電路圖案的適當(dāng)能量和數(shù)量的聚焦光束直接和選擇性地使位于襯底上的抗蝕材料或材料層的期望區(qū)域曝光來完成使電路圖案曝光。尤其，將電子束光刻用作不斷減小的器件尺寸。通過產(chǎn)量(使整個(gè)晶圓曝光所花費(fèi)的時(shí)間)限定其有效性。例如，器件尺寸降低并且要寫的圖案的圖案密度增大時(shí)，通常將更高的光束電流用于寫圖案。然而，應(yīng)理解，更高的光束電流可能導(dǎo)致不期望的庫侖效應(yīng)，需要增加阻止這種效應(yīng)的寫時(shí)間。因此，盡管為了預(yù)定目的，現(xiàn)有的電子束光刻系統(tǒng)和方法通常已經(jīng)足夠，但是這些系統(tǒng)和方法不能在所有方面完全符合要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種方法，包括接收具有至少一個(gè)部件的圖案布局；將至少一個(gè)部件變換為偏移部件，偏移部件具有多個(gè)子部件；以及根據(jù)偏移部件對(duì)能量感應(yīng)材料層進(jìn)行寫操作，從而在能量感應(yīng)材料層中形成至少一個(gè)部件。其中，寫操作包括使用比與至少一個(gè)部件相關(guān)聯(lián)的寫入量的更大的寫入量根據(jù)偏移部件對(duì)能量感應(yīng)材料層進(jìn)行寫操作。其中，變換至少一個(gè)部件包括偏移至少一個(gè)部件，從而將多個(gè)子部件中的每一個(gè)的尺寸減小至在電子束裝置中所記錄的像素尺寸。其中，偏移至少一個(gè)部件，從而將多個(gè)子部件中的每一個(gè)的尺寸減小至在電子束裝置中所記錄的像素尺寸，包括將多個(gè)子部件中的每一個(gè)的尺寸減小至約為圖案布局的最小臨界尺寸的0. I至0. 8倍的尺寸。其中，偏移至少一個(gè)部件，從而將多個(gè)子部件中的每一個(gè)的尺寸減小至在電子束裝置中所記錄的像素尺寸，包括根據(jù)臨界尺寸偏移縮小多個(gè)子部件中的每ー個(gè)。其中，變換至少ー個(gè)部件包括將多個(gè)部件中的每ー個(gè)變換為偏移部件，其中，對(duì)于多個(gè)部件中的每ー個(gè)的變換包括在變換部件以前，確定部件的尺寸是否大于閾值尺寸；以及如果部件的尺寸大于閾值尺寸，則將部件分解為具有多個(gè)子部件，其中，每個(gè)子部件小于或等于閾值尺寸。其中，閾值尺寸小于圖案布局的最小臨界尺寸的兩倍。該方法進(jìn)ー步包括在對(duì)能量感應(yīng)材料層進(jìn)行寫操作之前，對(duì)偏移部件實(shí)施電子鄰近校正。
該方法進(jìn)ー步包括確定與至少ー個(gè)部件相關(guān)聯(lián)的寫入量。此外，還提供了ー種方法，包括接收具有第一部件和第二部件的圖案布局；將第一部件分解為多個(gè)第一子部件；縮小第二部件和多個(gè)第一子部件；以及根據(jù)經(jīng)縮小的第二部件和多個(gè)第一子部件對(duì)材料層進(jìn)行寫操作，從而在材料層上形成第一部件和第二部件。其中，分解和縮小包括減小圖案布局的圖案密度。其中圖案布局具有臨界尺寸；以及縮小第二部件和多個(gè)第一子部件包括減小臨界尺寸。其中，縮小包括將第二部件和多個(gè)第一子部件中的每ー個(gè)的尺寸縮小至在電子束工具中所記錄的像素尺寸。該方法進(jìn)ー步包括在分解第一部件之前，確定第一部件的臨界尺寸大于或等于閾值；以及在縮小第二部件之前，確定第二部件的臨界尺寸小于閾值。其中，將第一部件分解為多個(gè)第一子部件包括將第一部件分解為多個(gè)第一子部件，其中，每個(gè)子部件的尺寸均小于閾值。該方法進(jìn)ー步包括對(duì)經(jīng)縮小的第二部件和經(jīng)縮小的多個(gè)第一子部件實(shí)施電子鄰近校正。其中寫入量與第一部件和第二部件相關(guān)聯(lián)；以及根據(jù)經(jīng)縮小的第二部件和多個(gè)第一子部件對(duì)材料層進(jìn)行寫操作包括使用一寫入量，寫入量大于分別與第二部件和第一部件相關(guān)聯(lián)的與入量。此外，還提供了一種電子束裝置，包括電子束數(shù)據(jù)處理模塊，其被編程用于接收具有部件的圖案布局，將部件分解為多個(gè)子部件，以及縮小多個(gè)子部件，從而形成偏移部件；以及電子束模塊與電子束數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行通信，并且被設(shè)計(jì)為根據(jù)偏移部件提供用于電子束寫操作的電子束。其中，電子束數(shù)據(jù)處理模塊被編程用于確定與偏移部件相關(guān)聯(lián)的寫入量。其中，電子束數(shù)據(jù)處理模塊被編程用于縮小圖案布局的圖案密度。


當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)エ業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種部件沒有被按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意増加或減少。圖I為根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的光刻方法的流程圖。圖2為可以通過根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的圖I的光刻方法來實(shí)施的縮小圖案布局的圖案布局尺寸的方法的流程圖。圖3示出了可以根據(jù)圖I的方法100形成的圖案布局的一部分。圖4示出了可以根據(jù)圖I的方法100形成的圖案布局的一部分。圖5示出了可以根據(jù)圖I的方法100形成的圖案布局的一部分。圖6示出了可以根據(jù)圖I的方法100形成的圖案布局的一部分。圖7為可以根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面實(shí)施圖I的光刻方法的光刻裝置的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了實(shí)施本發(fā)明的不同部件，以下發(fā)明提供了許多不同的實(shí)施例或示例。以下描述元件和布置的特定示例以簡(jiǎn)化本公開。當(dāng)然這些僅僅是示例并不打算限定。例如，以下描述中第一部件形成在第二部件上方或上可包括其中第一和第二部件以直接接觸形成的實(shí)施例，并且也可包括其中額外的部件形成在第一和第二部件之間的實(shí)施例，使得第一和第二部件不直接接觸。另外，本公開可在各個(gè)示例中重復(fù)參照數(shù)字和/或字母。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)明和清楚，而且其本身沒有規(guī)定所述各種實(shí)施例和/或結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系圖I為根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的光刻方法100的流程圖。在所述實(shí)施例中，光刻方法100為帶電粒子光束光刻方法，更具體地來說是電子束光刻方法?？梢詫?shí)施光刻方法100,從而將圖案(例如，集成電路圖案)與在晶圓上。晶圓為半導(dǎo)體襯底、掩|旲板(blank)、玻璃襯底、平板襯底、或者其他適當(dāng)襯底。晶圓可以包括形成在其上的記錄介質(zhì)，例如，能量感應(yīng)的抗蝕(或材料)層。為了清楚，已經(jīng)簡(jiǎn)化了圖1，從而有利于更好地理解本發(fā)明的發(fā)明概念。可以在方法100以前、期間、以及以后提供額外步驟，并且對(duì)于本方法的其他實(shí)施例可以替換或去除所述的某些步驟。在模塊110中，例如，通過電子束光刻裝置接收?qǐng)D案布局?？梢栽诰哂幸圃斓膱D案的信息的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)文件中設(shè)置該圖案布局。可以以GDSII文件格式、DFII文件格式、或者其他適當(dāng)文件格式來表示圖案布局。在所示實(shí)施例中，圖案布局為集成電路(IC)設(shè)計(jì)布局。IC設(shè)計(jì)布局包括基于要制造的IC器件(產(chǎn)品)的說明書的一個(gè)或多個(gè)部件。這些部件具有為IC器件設(shè)計(jì)的各種幾何圖案。各種幾何圖案通常對(duì)應(yīng)于各種導(dǎo)體、絕緣體、和/或半導(dǎo)體層的圖案，用于結(jié)合以形成IC器件的各種IC部件/元件，例如，有源區(qū)、柵電極、源極和漏極、多層互連(MLI)、結(jié)合焊盤開口、其他適當(dāng)部件/元件、或者其組合。圖案布局具有圖案布局尺寸。例如，圖案布局具有臨界尺寸，將該臨界尺寸定義為圖案部件的尺寸(例如，線寬度或線長(zhǎng)度)，或在兩個(gè)圖案部件之間的空間(例如，兩條線之間)。臨界尺寸決定了整體圖案尺寸和圖案布局密度?？梢詫⑴c圖案布局相關(guān)聯(lián)的最小臨界尺寸限定為圖案布局的圖案部件的最小尺寸，或在圖案布局的兩個(gè)圖案部件之間的最小空間。在所述實(shí)施例中，圖案布局的每個(gè)部件具有尺寸或大小，例如長(zhǎng)度或?qū)挾?。每個(gè)部件可以具有大于或等于圖案布局的臨界尺寸的尺寸。圖案布局還具有與其相關(guān)的曝光量(exposure dose)。在所述實(shí)施例中，曝光量包括電子束能量和曝光時(shí)間。當(dāng)電子束光刻裝置使用曝光量使圖案部件的材料層曝光時(shí)，在材料層上形成具有圖案布局尺寸的圖案布局。因此，材料層包括圖案布局的各種部件，其中，形成在材料層上的各種部件的尺寸與圖案布局(以其文件格式)的各種部件的尺寸相同。在模塊120中，縮小圖案布局的圖案布局尺寸?？s小圖案布局尺寸包括降低圖案布局的圖案密度。在實(shí)例中，減小了圖案布局的臨界尺寸，從而使得減小了圖案布局的圖案密度。圖2為示出用于縮小圖案布局的圖案布局尺寸的方法的流程圖。在所示實(shí)施例中，通過圖I的方法100的模塊120來實(shí)施縮小方法。在圖2中，在模塊122中，估算圖案布局的臨界尺寸，從而確定臨界尺寸是否大于或等于閾值。閾值為任何適當(dāng)值。例如，閾值可以小于圖案布局的最小臨界尺寸的2倍。閾值可以基于各種參數(shù)，例如，在電子束光刻裝置中所記錄的像素尺寸或尺寸、或者各種エ藝條件，與在材料層上形成圖案布局相關(guān)。如果臨界尺寸小于閾值,則在模塊124中，偏移(bias)圖案布局,從而縮小其圖案布局尺寸。由于減小了圖案布局尺寸，所以可以將該圖案布局尺寸稱作負(fù)偏移圖案布局尺寸。如下文中進(jìn)ー步描述的，偏移圖案布局，從而縮小其圖案布局尺寸可以包括減小圖案布局的部件的尺寸。如果臨界尺寸大于或等于閾值，則在模塊126和128中，分解圖案布局，從而實(shí)現(xiàn)小于閾值的臨界尺寸，并且偏移所分解的圖案布局從而縮小其圖案布局尺寸。在任ー情況下，可以將電子臨近校正應(yīng)用于縮小的圖案布局，或者縮小的或分解的圖案布局。 可以將具有縮小的圖案布局尺寸的圖案布局稱作縮小的圖案布局，可能在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)文件中具有縮小的圖案布局。在更具體的實(shí)例中，偏移圖案布局包括減小圖案布局的部件的尺寸，從而使得減小了圖案布局的圖案密度。例如，將每個(gè)部件的尺寸減小至在電子束光刻裝置中所記錄的像素尺寸。像素尺寸可以為圖案布局的最小臨界尺寸的約0.1至約0.8倍?？梢愿鶕?jù)部件的臨界尺寸偏移縮小圖案布局的部件的尺寸。在圖2中所示的方法以后，估算每個(gè)部件的尺寸，從而確定部件的尺寸是否大于等于閾值。在所述實(shí)施例中，閾值為閾值尺寸。如果部件尺寸小于閾值尺寸，則偏移部件直到部件的尺寸約為在電子束光刻裝置中所記錄的像素尺寸。如果部件尺寸大于閾值尺寸，則將部件分解為ー個(gè)以上的部件部分。每個(gè)部件部分具有小于等于閾值尺寸的尺寸。然后，偏移部件部分直到每個(gè)部件部分的尺寸約為在電子束裝置中所記錄的像素尺寸。在另ー實(shí)例中，圖案布局可以包括具有相同臨界尺寸的部件，并且每個(gè)部件可以根據(jù)每個(gè)部件的周圍環(huán)境(例如，根據(jù)該部件為密集線部件還是隔離線部件)偏移到(或者將其尺寸減小至)各種尺寸。在另ー實(shí)例中，圖案布局可以包括具有不同臨界尺寸的部件，并且每個(gè)部件可以根據(jù)每個(gè)部件的臨界尺寸偏移到(或者將其尺寸減小至)各種尺寸?？梢詫㈦娮余徑Ｕ龖?yīng)用于縮小、或者縮小和分解的部件。可以將具有縮小的、或者縮小和分解的圖案部件的圖案布局稱作縮小的圖案布局，可以在ー個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)文件中設(shè)置該縮小的圖案布局。在模塊130中，以圖案布局的縮小的圖案布局尺寸使材料層曝光過度從而在材料層上形成具有圖案布局尺寸的圖案布局。例如，該曝光量高于與圖案布局相關(guān)的曝光量(以其原始圖案布局尺寸)，該曝光量用于在材料層上寫圖案布局的縮小的圖案布局尺寸。更高的曝光量可以具有更高的電子束電流的形式?？梢允褂霉鈻艗呙璺椒ɑ蛳蛄繏呙璺椒▽憟D案布局的縮小的圖案布局尺寸。如所設(shè)計(jì)的，使用更高的曝光量寫圖案布局的縮小的圖案布局尺寸從而形成具有圖案布局尺寸的圖案布局。由于縮小的圖案部件尺寸減小了曝光的實(shí)際圖案布局密度，所以可以改善形成圖案布局的產(chǎn)量。圖3-6示出了可以使用圖I的方法100在材料層上形成的圖案布局的各部分。如下所述，偏移、或者分解并偏移圖案布局的各部分，從而減小圖案布局的圖案密度。然后，可以使用過度曝光(更具體地來說，增大的光束電流)將偏移的、和/或分解并偏移的部分寫在材料層上，從而形成圖案布局。因此，減小了通過帶電粒子光束所曝光的圖案布局的實(shí)際圖案密度，從而降低了產(chǎn)量。因此，盡管圖案布局的圖案密度可能增大，但是所公開的方法通過降低曝光的實(shí)際圖案密度來提高產(chǎn)量。不同實(shí)施例可以具有不同優(yōu)點(diǎn)，并且不需要任何實(shí)施例必須具有特定優(yōu)點(diǎn)。
圖3示出了根據(jù)圖I的方法100在材料層上形成圖案布局的一部分200。在圖3中，圖案布局包括圖案部件202。圖案部件202具有諸如長(zhǎng)度(L2tl2)和寬度(W2tl2)的尺寸。在所述實(shí)施例中，W2tl2等于圖案布局的最小臨界尺寸。曝光量與圖案部件202相關(guān)聯(lián)，該圖案部件確保在材料層上寫入所設(shè)計(jì)的尺寸的圖案部件202，諸如具有L2tl2和W2(l2。使用圖I和圖2的方法100的模塊120估算圖案部件202。在所示實(shí)施例中，W2tl2小于預(yù)定的閾值尺寸(圖2的模塊122)，所以偏移圖案部件202，從而縮小圖案部件202的寬度W2CI2(圖2的模塊124)。例如，負(fù)地偏移圖案部件202，從而提供縮小的圖案部件206?？s小的圖案部件206的尺寸小于圖案部件202的尺寸。具體地來說，縮小的圖案部件206的寬度(W2tl6)小于圖案部件202的W2(l2。W2tl6約為在電子束光刻裝置(例如，用于在材料層上形成圖案部件202的電子束光刻裝置)中所記錄的像素尺寸。縮小的圖案部件206還具有長(zhǎng)度(L2tl6)。L2tl6約等于L2Q2?？梢栽诳s小的圖案部件206上實(shí)施電子鄰近校正(EPC)，從而提供偏移/EPC的圖案部件210。然后，使用大于與圖案部件202相關(guān)聯(lián)的曝光量的曝光量在材料層上寫偏移的/EPC圖案部件210 (或者備選地，偏移的圖案部件206)。換句話說，將過度曝光用于在材料層上寫偏移的/EPC的圖案部件210 (或者偏移圖案部件206)，從而在材料層上形成圖案部件214。圖案部件214與圖案部件202相對(duì)應(yīng)。更具體地來說，圖案部件214具有具體長(zhǎng)度(L214)和寬度(W214)基本上與圖案部件202的尺寸L2tl2和W2tl2等效的尺寸。因此，通過材料層按圖案部件210過度曝光而在材料層上形成圖案部件202，該圖案部件具有比圖案部件202更小的尺寸。圖4示出了根據(jù)圖I的方法100在材料層上形成的圖案布局的部分300。在圖4中，圖案布局包括圖案部件302。圖案部件302具有諸如長(zhǎng)度(L3tl2)和寬度(W3tl2)的尺寸。在所述實(shí)施例中，W3tl2大于圖案布局的最小臨界尺寸。曝光量與圖案部件302相關(guān)聯(lián)，該圖案部件確保在材料層上寫入具有尺寸L3tl2和W3tl2的圖案部件302。在所述實(shí)施例中，使用圖I和圖2的方法100的模塊120估算圖案部件302。在所示實(shí)施例中，W3tl2大于預(yù)定的閾值尺寸(圖2的模塊122)，所以分解并且偏移圖案部件302，從而縮小圖案部件302的尺寸(圖2的模塊126和128)。例如，將圖案部件302分解為部件306，該部件包括部件部分306:、3062、3063、 、306n。每個(gè)部件部分306^306^306^ 、306N具有諸如長(zhǎng)度(L306)和寬度(W306)的尺寸。L3tl6約為L(zhǎng)3tl2，并且W3tl6可以約為圖案布局的最小臨界尺寸。因此，部件部分
306^306^3063.....306N的長(zhǎng)度約為原始圖案部件302的長(zhǎng)度，但是其寬度小于原始圖案
部件302的寬度。然后，負(fù)地偏移部件306，從而提供縮小的部件310，其中，將每個(gè)部件部分306^306^306^. . .、306N減小至具有更小尺寸。在所述實(shí)施例中，還在部件306的分解
部件部分上實(shí)施電子鄰近校正(EPC)。因此，部件310包括部件部分31(^31(^31(^.....
310n。部件部分310^31(^31(^.....310,中的每個(gè)的寬度(W310)小于分解的寬度W3(l6。W310
約為在電子束光刻裝置(用于在材料層上形成圖案部件302的電子束光刻裝置)中所記錄的像素尺寸。部件部分SIO1JIO2JiO3.....310N中的每個(gè)也具有約為L(zhǎng)3tl2的長(zhǎng)度(L31tl)。
然后，使用大于與圖案部件302相關(guān)聯(lián)的曝光量的曝光量在材料層上寫入偏移/EPC圖案部件310。換句話說，將過度曝光用于在材料層上寫偏移/EPC圖案部件310，從而在材料層上形成圖案部件314。圖案部件314與圖案部件302相對(duì)應(yīng)。更具體地來說，圖案部件314具有具體長(zhǎng)度(L314)和寬度(W314)基本上與圖案部件302的尺寸L3tl2和W3tl2等效的尺寸。因此，通過材料層按圖案部件310過度曝光而在材料層上形成圖案部件302，該圖案部件具有比圖案部件302更小的尺寸。
圖5示出了根據(jù)圖I的方法100在材料層上形成的圖案布局的部分400。在圖5中，圖案布局包括圖案部件402。圖案部件402具有諸如長(zhǎng)度(L4tl2)和寬度(W4tl2)的尺寸。曝光量與圖案部件402相關(guān)聯(lián)，該圖案部件確保在材料層上寫入具有尺寸L4tl2和W4tl2的圖案部件402。在所述實(shí)施例中，使用圖I和圖2的方法100的模塊120估算圖案部件402。在所述實(shí)施例中，W4tl2大于預(yù)定的閾值尺寸(圖2的模塊122)，所以分解并且偏移圖案部件402，從而縮小圖案部件402的尺寸(圖2的模塊126和128)。例如，將圖案部件402分
解為部件406，該部件包括部件部分406^406^4063.....406N。每個(gè)部件部分406^406^
4063.....406N具有諸如長(zhǎng)度(L406)和寬度(W406)的尺寸。W4tl6約為W4tl2，并且L4tl6可以約為
圖案布局的最小臨界尺寸。因此，部件部分406^406^4063.....406N的寬度約為原始圖案
部件402的寬度，但是其長(zhǎng)度小于原始圖案部件402的長(zhǎng)度。然后，負(fù)地偏移部件406，從
而提供縮小的部件410，其中，將每個(gè)部件部分406^406^4063.....406N縮小為具有更小尺
寸。更具體地來說，縮小的部件406提供了具有部件部分410^41(^410^. . .、410n的部件
410。部件部分410^410^4103.....410n中的每個(gè)具有小于分解的長(zhǎng)度L406的寬度(L410)
和小于分解寬度W4tl6的寬度(W41tl)。W41tl約為在電子束光刻裝置(用于在材料層上形成圖案部件402的電子束光刻裝置)中所記錄的像素尺寸?？梢栽诳s小和分解的部件410上實(shí)施電子鄰近校正(EPC)。然后，使用大于與圖案部件402相關(guān)聯(lián)的曝光量的曝光量在材料層上寫偏移/分解圖案部件410。換句話說，將過度曝光用于在材料層上寫偏移圖案部件410，從而在材料層上形成圖案部件414。圖案部件414與圖案部件402相對(duì)應(yīng)。更具體地來說，圖案部件414具有具體長(zhǎng)度(L414)和寬度(W414)基本上與圖案部件402的尺寸L4tl2和W4tl2等效的尺寸。因此，通過材料層按圖案部件410過度曝光在材料層上形成圖案部件402，該圖案部件具有比圖案部件402更小的尺寸的部件部分。圖6示出了根據(jù)圖I的方法100在材料層上形成的圖案布局的部分500。在圖6中，圖案布局包括圖案部件502。圖案部件502具有諸如長(zhǎng)度(L5tl2)和寬度(W5tl2)的尺寸。曝光量與圖案部件502相關(guān)聯(lián)，確保在材料層上寫入具有尺寸L5tl2和W5tl2的圖案部件502。在所述實(shí)施例中，使用圖I和圖2的方法100的模塊120估算圖案部件502。在所述實(shí)施例中，W5tl2大于預(yù)定的閾值尺寸(圖2的模塊122)，所以分解并且偏移圖案部件502，從而縮小圖案部件502的尺寸(圖2的模塊126和128)。例如，將圖案部件502分解為部件506，該部件包括部件部分506^506^506^.、506N。每個(gè)部件部分506^506^506^.、506N具有諸如長(zhǎng)度(L5tl6)和寬度(W5tl6)的尺寸。L■可以約為圖案布局的最小臨界尺寸，并且W5tl6可
以約為圖案布局的最小臨界尺寸。因此，部件部分506^506^5063.....506N的寬度小于原
始圖案部件502的寬度，其長(zhǎng)度小于原始圖案部件502的長(zhǎng)度。然后，負(fù)地偏移部件506，從而提供縮小的部件510，其中，將每個(gè)部件部分506:、5062、5063.....506N縮小為具有更小尺寸。更具體地來說，縮小的部件506提供了具有部件部分5IO1、5IO2、5IO3.....5IOn的部件
510。部件部分51(^510^51(^. . .、510n中的每一個(gè)的長(zhǎng)度(L510)均小于分解的長(zhǎng)度L506,其寬度(W51tl)小于分解的寬度W506。L51t^P W51tl約為在電子束光刻裝置(例如，用于在材料層上形成圖案部件502的電子束光刻裝置)中所記錄的像素尺寸?？梢栽诳s小和分解的部件510上實(shí)施電子鄰近校正(EPC)。然后，使用大于與圖案部件502相關(guān)聯(lián)的曝光量的曝光量在材料層上寫偏移/分解圖案部件510。換句話說，將過度曝光用于在材料層上寫偏移圖案部件510，從而在材料層上形成圖案部件514。圖案部件514與圖案部件502相對(duì)應(yīng)。更具體地來說，圖案部件514具有具體長(zhǎng)度(L514)和寬度(W514)的尺寸，該尺寸基本上與圖案部件502的尺寸L5tl2和W5tl2等效。因此，通過材料層按圖案部件510過度曝光從而在材料層上形成圖案部件502，該圖案部件包括具有比圖案部件502更小的尺寸的部件部分。圖7為根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的光刻裝置600的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)圖。在所述實(shí)施例中，光刻裝置600為電子束光刻裝置。光刻裝置600可以實(shí)施圖I的方法100，從而將圖案(例如，集成電路圖案)寫在晶圓上。晶圓為半導(dǎo)體襯底、掩模板、玻璃襯底、平板襯底、或者其他適當(dāng)襯底。晶圓可以包括形成在其上的記錄介質(zhì)，例如，能量感應(yīng)抗蝕(或者材料)層。為了清楚，已經(jīng)簡(jiǎn)化了圖7，從而更好地理解本發(fā)明的發(fā)明概念?？梢詫㈩~外部件添加到光刻裝置600中，并且對(duì)于光刻裝置600的其他實(shí)施例，可以替換或去除下述某些部件。在所述實(shí)施例中，光刻裝置包括電子束數(shù)據(jù)處理模塊610和電子束曝光模塊620。電子束數(shù)據(jù)處理模塊610和電子束曝光模塊620彼此進(jìn)行通信。將電子束數(shù)據(jù)處理模塊610配置為從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)讀取圖案化數(shù)據(jù)，其可以在電子束數(shù)據(jù)處理模塊610中，或者設(shè)置為遠(yuǎn)離電子束數(shù)據(jù)處理模塊610并且與該電子束數(shù)據(jù)處理模塊通信。電子束數(shù)據(jù)處理模塊610獲得并且接收?qǐng)D案化數(shù)據(jù)，并且可以將該數(shù)據(jù)載入到存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器與電子束數(shù)據(jù)處理模塊610相關(guān)聯(lián)。在所述實(shí)施例中，圖案化數(shù)據(jù)包括圖案布局，例如，如上所述的IC設(shè)計(jì)布局。電子束數(shù)據(jù)處理模塊610包括圖案生成器，其中，該圖案生成器處理圖案化數(shù)據(jù)，并且生成圖案寫指令集，例如，與圖案布局相關(guān)聯(lián)的圖案寫入集。還將電子束數(shù)據(jù)處理模塊610配置為例如通過使用圖I的方法100減小圖案的圖案密度。圖案生成器處理圖案化數(shù)據(jù)并且生成圖案寫指令集，該圖案生成器還可以生成圖案化數(shù)據(jù)和與具有減小的圖案密度的圖案相關(guān)聯(lián)的圖案寫指令集。電子束數(shù)據(jù)處理模塊610將寫指令集發(fā)送到電子束曝光模塊620。此外，電子束數(shù)據(jù)處理模塊610可以實(shí)施電子鄰近校正，并轉(zhuǎn)換為用于電子束曝光模塊620的寫指令。備選地，可以通過獨(dú)立模塊分離地任意實(shí)施鄰近校正和變換。電子束曝光模塊620包括光源，將該光源配置為生成至少一道帶電粒子光束。在所述實(shí)施例中，由于光刻裝置600為電子束光刻裝置600，所以帶電粒子光束為電子束。備選地，帶電粒子光束可以為質(zhì)子光束或離子光束。帶電粒子光束可以穿過一個(gè)或多個(gè)透鏡(未示出)。在實(shí)例中，帶電粒子束可以穿過一個(gè)或多個(gè)透鏡，并且可以聚焦在光束孔徑部，該光束孔徑部配置有多個(gè)孔徑或開口，該多個(gè)孔徑或開口將帶電粒子光束分為多道光束。光束的數(shù)量可以根據(jù)光刻裝置的設(shè)計(jì)要求而變化。帶電粒子光束可以為一道高斯光束或者多道高斯光束。帶電粒子光束可以朝光束控制器傳輸，將該光束控制器配置為允許一道或多道光束穿過成像頭(imaging head),或者阻止/去除一道或多道光束穿過成像頭。成像頭可以包括用于聚集光束的電子光學(xué)系統(tǒng)，其中，允許該光束穿過。光束控制器可以包括、多個(gè)導(dǎo)光板(還稱作關(guān)閉器)，通過電控制信號(hào)來控制該多個(gè)導(dǎo)光板，該電控制信號(hào)與從電子束數(shù)據(jù)處理模塊610所發(fā)送的寫指令相關(guān)聯(lián)。電子束曝光模塊620可以進(jìn)一歩包括控制器，從DPU 102接收寫指令?？梢允褂霉廨椛渥鳛樾畔⒌妮d體來發(fā)送寫指令。光刻裝置600進(jìn)ー步包括鏡臺(tái)(stage，未示出)，被配置為在各個(gè)方向上移動(dòng)。該鏡臺(tái)可以通過真空系統(tǒng)或其他適當(dāng)保護(hù)機(jī)制保持和保護(hù)晶圓。在處理期間，相對(duì)于成像頭并且與控制器相配合地移動(dòng)和掃描晶圓。通過光刻裝置600將帶電粒子光束聚焦在記錄介質(zhì)上，從而將圖案布局直接寫在記錄介質(zhì)中，而沒有光掩?；蛑虚g掩模。在所述實(shí)施例中，如上所述，使用曝光量將具有縮小的圖案布局尺寸的圖案布局直接寫在記錄介質(zhì)中，該曝光量大于與具有原始設(shè)計(jì)的圖案布局尺寸的圖案布局相關(guān)聯(lián)的曝光量。在已經(jīng)掃描整個(gè)晶圓以后，記錄介質(zhì)可以顯影，從而在晶圓的上方形成圖案，并且可以使用圖案化記錄介質(zhì)實(shí)施其他處理，例如，蝕刻和摻雜。應(yīng)該理解，光刻裝置600可以包括其他元件，例如，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)和準(zhǔn)直器，但是為了更好地理解本文所公開的實(shí)施例，簡(jiǎn)化了該光刻裝置。本發(fā)明提供了多個(gè)不同實(shí)施例。例如，ー種方法包括接收具有多個(gè)部件的圖案布 局，其中，曝光量與圖案布局相關(guān)聯(lián)；偏移圖案布局，從而使得將多個(gè)部件的姆ー個(gè)的尺寸減小至在電子束裝置中所記錄的像素尺寸；并且使用電子束裝置對(duì)材料層按偏移圖案布局曝光，其中，曝光使用比與圖案布局相關(guān)聯(lián)的曝光量更大的曝光量，從而在材料層上形成圖案布局。偏移圖案布局可包括根據(jù)臨界尺寸偏移縮小多個(gè)部件中的每ー個(gè)。在實(shí)例中，偏移圖案布局包括將多個(gè)部件中的每ー個(gè)的尺寸減小至ー種尺寸，該尺寸為圖案布局的最小臨界尺寸的約0. I至約0. 8倍。偏移圖案布局可以包括對(duì)于多個(gè)部件中的每ー個(gè)，確定部件的尺寸是否大于在偏移圖案布局以前的閾值尺寸，并且如果部件尺寸大于閾值尺寸，則將部件分解為具有ー個(gè)以上的部件部分，其中，每個(gè)部件部分小于或等于閾值尺寸。在實(shí)例中，閾值尺寸小于圖案布局的最小臨界尺寸的兩倍。該方法可以進(jìn)一歩包括在使材料層曝光以前在偏移圖案布局上實(shí)施電子鄰近校正，和/或確定與圖案布局相關(guān)聯(lián)的曝光量。使用比與圖案布局相關(guān)聯(lián)的曝光量更大的曝光量可以包括基于縮小的圖案布局確定更大曝光量。在實(shí)例中，在材料層上形成圖案布局包括在材料層上形成集成電路圖案。在另ー實(shí)例中，ー種方法包括接收具有圖案布局尺寸的圖案布局；縮小圖案布局尺寸；并且使材料層曝光至縮小的圖案布局尺寸，從而在材料層上形成具有圖案布局尺寸的圖案布局?？s小圖案布局尺寸可以包括減小圖案布局的圖案密度。在實(shí)例中，圖案布局尺寸為臨界尺寸，并且縮小圖案布局尺寸包括減小臨界尺寸。該方法進(jìn)ー步包括確定臨界尺寸是否大于在減小臨界尺寸以前的閾值，并且如果臨界尺寸大于閾值，則將圖案布局分解為具有小于閾值的臨界尺寸。該方法進(jìn)ー步包括對(duì)具有縮小的圖案布局尺寸的圖案布局實(shí)施電子鄰近校正。在實(shí)例中，曝光量與具有圖案布局尺寸的圖案布局相關(guān)聯(lián)，并且曝光材料層至縮小的圖案布局尺寸過度曝光包括使用曝光量，該曝光量大于與具有圖案布局尺寸的圖案布局相關(guān)聯(lián)的曝光量。在實(shí)例中，圖案布局包括多個(gè)部件，并且縮小圖案布局尺寸包括將多個(gè)部件中的每個(gè)的尺寸縮小至在電子束工具中所記錄的像素尺寸。將多個(gè)部件中的每個(gè)的尺寸縮小至在電子束工件中所記錄的像素尺寸可以包括對(duì)于多個(gè)部件中的每個(gè)，確定部件的臨界尺寸；如果臨界尺寸小于閾值，則將部件縮小至在電子束工具中所記錄的像素尺寸；如果臨界尺寸大于或等于閾值，則將部件分解為一個(gè)以上部件部分，該部件部分具有小于閾值的臨界尺寸，并且將該一個(gè)以上部件部分中的每個(gè)縮小為在電子束工具中所記錄的像素尺寸。還提供了一種電子束裝置，該電子束裝置包括電子束曝光模塊和與電子束曝光模塊通信的電子束處理模塊。對(duì)電子束數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行編程，從而接收具有圖案布局尺寸的圖案布局，縮小圖案部件尺寸，并且確定曝光量，該曝光量大于與具有圖案布局尺寸的圖案布局相關(guān)聯(lián)的曝光量，從而使得電子束曝光模塊使用縮小的圖案部件尺寸和用于在材料成上形成具有圖案布局尺寸的圖案布局的確定的曝光量?？梢詫?duì)電子束處理模塊進(jìn)行編程，從而確定與具有圖案布局尺寸的圖案布局相關(guān)聯(lián)的曝光量。可以將縮小圖案布局尺寸配置為縮小圖案布局的圖案密度。上面論述了若干實(shí)施例的部件，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各 個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或更改其他用于達(dá)到與這里所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的處理和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等效構(gòu)造并不背離本發(fā)明的主旨和范圍，并且在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。
權(quán)利要求
1.ー種方法，包括 接收具有至少ー個(gè)部件的圖案布局； 將所述至少ー個(gè)部件變換為偏移部件，所述偏移部件具有多個(gè)子部件；以及根據(jù)所述偏移部件對(duì)能量感應(yīng)材料層進(jìn)行寫操作，從而在所述能量感應(yīng)材料層中形成所述至少ー個(gè)部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述寫操作包括使用比與所述至少一個(gè)部件相關(guān)聯(lián)的寫入量的更大的寫入量根據(jù)所述偏移部件對(duì)所述能量感應(yīng)材料層進(jìn)行寫操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，變換所述至少一個(gè)部件包括偏移所述至少一個(gè)部件，從而將所述多個(gè)子部件中的每ー個(gè)的尺寸減小至在電子束裝置中所記錄的像素尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，偏移所述至少ー個(gè)部件，從而將所述多個(gè)子部件中的每ー個(gè)的尺寸減小至在所述電子束裝置中所記錄的像素尺寸，包括將所述多個(gè)子部件中的每ー個(gè)的尺寸減小至約為所述圖案布局的最小臨界尺寸的0. I至0. 8倍的尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，偏移所述至少ー個(gè)部件，從而將所述多個(gè)子部件中的每ー個(gè)的尺寸減小至在所述電子束裝置中所記錄的像素尺寸，包括根據(jù)臨界尺寸偏移縮小所述多個(gè)子部件中的每ー個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，變換所述至少一個(gè)部件包括將多個(gè)部件中的每一個(gè)變換為偏移部件，其中，對(duì)于所述多個(gè)部件中的每ー個(gè)的變換包括 在變換所述部件以前，確定所述部件的尺寸是否大于閾值尺寸；以及如果所述部件的尺寸大于所述閾值尺寸，則將所述部件分解為具有所述多個(gè)子部件，其中，每個(gè)子部件小于或等于所述閾值尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述閾值尺寸小于所述圖案布局的最小臨界尺寸的兩倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，進(jìn)ー步包括在對(duì)所述能量感應(yīng)材料層進(jìn)行寫操作之前，對(duì)所述偏移部件實(shí)施電子鄰近校正。
9.ー種方法，包括 接收具有第一部件和第二部件的圖案布局； 將所述第一部件分解為多個(gè)第一子部件； 縮小所述第二部件和所述多個(gè)第一子部件；以及 根據(jù)經(jīng)縮小的第二部件和多個(gè)第一子部件對(duì)材料層進(jìn)行寫操作，從而在所述材料層上形成所述第一部件和所述第二部件。
10.一種電子束裝置，包括 電子束數(shù)據(jù)處理模塊，其被編程用于 接收具有部件的圖案布局， 將所述部件分解為多個(gè)子部件，以及 縮小所述多個(gè)子部件，從而形成偏移部件；以及 電子束模塊與所述電子束數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行通信，并且被設(shè)計(jì)為根據(jù)所述偏移部件提供用于電子束寫操作的電子束。
全文摘要
公開了用于改善產(chǎn)量的電子束光刻方法和裝置。示例性光刻方法包括接收具有圖案布局尺寸的圖案布局；縮小圖案布局尺寸；以及材料層按縮小的圖案布局尺寸過度曝光，從而在材料層上形成具有圖案布局尺寸的圖案布局。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102736438SQ20121007322
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者林世杰, 林本堅(jiān), 王文娟, 許照榮 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司