電子束光刻裝置以及光刻方法
【專利摘要】本發(fā)明形成間隔為波束尺寸整數(shù)倍的二維平面內(nèi)的正方形格柵矩陣波束群，通過位映像信號(hào)打開/關(guān)閉待光刻的元件的網(wǎng)格，修整希望的波束形狀，將波束偏向于需要位置，波束狀態(tài)穩(wěn)定后，打開全體遮光器，通過照射波束而獲得高精度且高速的光刻圖案。提供給各波束的打開/關(guān)閉信號(hào)和向量掃描信號(hào)，在波束穩(wěn)定后，解除全體遮光器，并且從而以少數(shù)數(shù)據(jù)量進(jìn)行高精度、高速的光刻。當(dāng)全體拍攝數(shù)量超過一定值時(shí)，修改圖案數(shù)據(jù)并且實(shí)現(xiàn)高速光刻。半導(dǎo)體反偏壓PN結(jié)技術(shù)被優(yōu)選地用于個(gè)別遮光電極。
【專利說明】電子束光刻裝置以及光刻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在電子束光刻裝置和光刻方法的改進(jìn)。
[0002]本申請(qǐng)要求日本專利申請(qǐng)2011-219530和日本專利申請(qǐng)2012-120130的的優(yōu)先權(quán)，所述兩個(gè)申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用合并于此。
【背景技術(shù)】
[0003]電子束光刻技術(shù)已經(jīng)被用于在半導(dǎo)體(LSI)制作工藝中曝光電路圖案的光刻領(lǐng)域中。
[0004]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(gè)方向上執(zhí)行連續(xù)掃描以進(jìn)行繪制。
[0005]專利文獻(xiàn)I和非專利文獻(xiàn)I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(tǒng)。如圖3示出的，該BAA系統(tǒng)采用了首先將波束分割成大量離散的個(gè)別要素波束的光刻方法，使得大量的個(gè)別要素波束在被獨(dú)立地打開和關(guān)閉的同時(shí)在一個(gè)方向上被連續(xù)地掃描。因此，通過大量離散的個(gè)別要素波束以重疊的方式對(duì)抗蝕劑上單個(gè)繪制點(diǎn)進(jìn)行曝光。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)I JP06-132203A
[0009]非專利文獻(xiàn)
[0010]非專利文獻(xiàn)I:H.Yasuda, S.Arai, J.Kai, Y.0oae, T.Abe, Y.Takahashi, S.Fueki,
S.Maruyama, and T.Betsu1: Jpn.J.App1.Phys.32 (1993): 6012。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)問題
[0012]在上文所述的BAA系統(tǒng)中，因?yàn)橄嗤牟ㄊ趻呙璺较蛏厦枥L并且因此對(duì)同一圖案多重曝光，并且還因?yàn)閽呙枰仓丿B，所以繪制包含了許多不必要的時(shí)間。進(jìn)一步，由于在掃描方向上執(zhí)行多重曝光，因此難以識(shí)別錯(cuò)誤拍攝的狀況。此外，因?yàn)閽呙璺较蚺c非掃描方向的波束邊緣的銳度不同，所以圖案精度不足。
[0013]進(jìn)一步，因?yàn)樵趻呙璧耐瑫r(shí)打開或關(guān)閉個(gè)別要素波束，所以難以維持高的波束位
置精確。
[0014]問題的解決方案
[0015]根據(jù)本發(fā)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(gè)別要素波束以用于光刻，所述電子束光刻設(shè)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(yù)定的布置節(jié)距布置的多個(gè)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(gè)別要素波束；多個(gè)個(gè)別遮光器(blanker)，其配置為通過個(gè)別地打開(ON)/關(guān)閉(OFF)由所述屏蔽板獲得多條個(gè)別要素波束；全體遮光器，其配置為全體地打開/關(guān)閉從多個(gè)個(gè)別遮光器射出的多條個(gè)別要素波束；以及偏向器，其使通過多個(gè)個(gè)別遮光器及全體遮光器的多條個(gè)別要素波束全體以預(yù)定節(jié)距逐漸偏向，從而關(guān)于所述樣品，步進(jìn)式地掃描多條個(gè)別要素波束；其中在從所述全體遮光器射出多條個(gè)別要素波束被關(guān)閉的狀態(tài)下，通過所述偏向器確定多條個(gè)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(gè)拍攝所產(chǎn)生的各個(gè)別遮光器射出個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉的位映像，來控制所述多個(gè)個(gè)別要素遮光器，以控制從各個(gè)別要素遮光器射出的個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉，在從各個(gè)別遮光器射出個(gè)別要素波束的處理穩(wěn)定后，從全體遮光器射出多條個(gè)別要素波束被打開，對(duì)所述樣本射出來自處于打開狀態(tài)的多個(gè)個(gè)別遮光器的個(gè)別要素波束所形成的一個(gè)拍攝，并且，通過所述偏向器重復(fù)由多條個(gè)別波束形成的所述一個(gè)拍攝射出同時(shí)反復(fù)移動(dòng)多條個(gè)別要素波束的位置，而將依照作為光刻目標(biāo)的所述圖案數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)以及依照所述屏蔽板中開口的布置節(jié)距而確定的多條個(gè)別要素波束對(duì)樣本的照射位置之間的比較而產(chǎn)生，并且，在產(chǎn)生該位映像時(shí)，計(jì)算用于進(jìn)行對(duì)應(yīng)于所述圖案數(shù)據(jù)的光刻所需要的拍攝數(shù)量，當(dāng)計(jì)算出的所需要的拍攝數(shù)量超過預(yù)定數(shù)量時(shí)，變更所述圖案數(shù)據(jù)。
[0016]進(jìn)一步，在一個(gè)方案中，所述個(gè)別遮光器包括一對(duì)電極，其將個(gè)別要素波束偏向，并且所述一對(duì)電極使用被設(shè)置在P型或N型半導(dǎo)體基板的個(gè)別要素波束通過的位置處并且其中摻雜有與所述半導(dǎo)體基板的類型相反類型的N型或P型雜質(zhì)的半導(dǎo)體層而形成于開口的側(cè)表面上。
[0017]有益效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供高精度、超高速電子束光刻裝置及方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019][圖1]是示出了用于多軸的PSA(可編程成形孔系統(tǒng)(ProgrammableShapingAperture system))的電子光學(xué)筒柱的圖，并且是示出了具有多個(gè)筒柱的剖面的圖。
[0020][圖2]是示出了常規(guī)示例中的BAA(遮光器孔陣列(Blanker Aperture Array))筒柱的剖面的圖。
[0021][圖3]是示出了常規(guī)示例的BAA的各個(gè)別要素波束的陣列的圖。
[0022][圖4]是用于說明常規(guī)示例的BAA圖案光刻方法的圖。
[0023][圖5]是示出了波束尺寸為20nm且節(jié)距為SOnm的正方形格柵矩陣波束群A的陣列的圖。
[0024][圖6]是示出了如何通過正方形格柵矩陣波束群A的陣列來對(duì)以16nm網(wǎng)格切斷的圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制的圖。
[0025][圖7]是用于說明30nm線路及空間圖案的繪制的圖。
[0026][圖8]是用于說明25nm線路及空間圖案的繪制的圖。
[0027][圖9]是示出傳送位圖數(shù)據(jù)的方法的圖。
[0028][圖10]是用于說明到達(dá)PSA-BBA(可編程成形孔遮光器陣列(ProgrammableShaping Aperture Blanker Army))基板的位映像數(shù)據(jù)流的圖。
[0029][圖11]是用于說明圖案光刻的轉(zhuǎn)移的圖。[0030][圖12]是用于說明線路及空間的繪制的圖。
[0031][圖13]是用于說明整個(gè)陣列的繪制的圖。
[0032][圖14]是用于說明具有同為20nm的網(wǎng)格尺寸的第一圖案網(wǎng)格和第二圖案網(wǎng)格彼此在X方向上與Y方向上移位IOnm的情況的圖。
[0033][圖15]是用于說明在圖14的第一圖案網(wǎng)格上繪制第一圖案，并且在第二圖案上繪制第二圖案，并且這些圖案在X方向與Y方向上彼此移位IOnm的情況的圖。
[0034][圖16]是用于說明在20nm的第一圖案網(wǎng)格上繪制第一圖案并且在16nm的第二圖案網(wǎng)格上繪制第二圖案的圖，第一圖案與第二圖案之間的間隙為8nm至16nm。
[0035][圖17]是用于說明電子槍部的圖。
[0036][圖18]是PSA-BA基板的平面圖。
[0037][圖19]是PSA-BA基板的剖面圖，其說明了波束的成形與個(gè)別遮光器的結(jié)構(gòu)。
[0038][圖20]是PSA-BA基板的剖面圖，其說明了對(duì)應(yīng)于波束的位置。
[0039][圖21]是PSA-BA的電極的配線圖。
[0040][圖22]是描述能夠形成矩陣波束的1、2、3和4的PSA-BA孔的圖。
[0041][圖23]是當(dāng)選擇了圖22示出的矩陣波束1、2、3和4中的一個(gè)波束時(shí)筒柱的說明圖。
[0042][圖24]是用于說明當(dāng)用線掃描來繪制20nm孔時(shí)的鄰近效應(yīng)修正電子強(qiáng)度分布的圖。
[0043][圖25]是用于說明涂滿圖案中的波束強(qiáng)度分布的圖。
[0044][圖26]是用于說明鄰近效應(yīng)修正中的曝光強(qiáng)度分布的圖。
[0045][圖27]是用于說明鄰近效應(yīng)修正中的曝光強(qiáng)度分布的圖。
[0046][圖28]是示出了根據(jù)本實(shí)施例的用于形成正方形格柵矩陣波束群的孔與電極的圖。
[0047][圖29]是示出了根據(jù)本實(shí)施例的用于形成正方形格柵矩陣波束群的孔與用于控制的各種類型電極的圖。
[0048][圖30]是示出了根據(jù)本實(shí)施例的用于形成正方形格柵矩陣波束群的孔與用于控制的PSA的剖面的圖。
[0049][圖31]是示出了根據(jù)本實(shí)施例的正方形格柵矩陣波束群的陣列、控制電極與配線線路之間的關(guān)系的圖。
[0050][圖32]是用于示出根據(jù)本實(shí)施例的個(gè)別遮光器元件和配線線路之間的絕緣以及半導(dǎo)體基板之間的貼合關(guān)系的圖。
[0051][圖33]是用于說明包括IOX10個(gè)別遮光器的小區(qū)域中的電極配線的圖。
[0052][圖34]是用于說明將全體的個(gè)別遮光器分割成5X5的配線區(qū)域群以便引出的圖。
[0053][圖35]是用于更詳細(xì)地說明將全體的個(gè)別遮光器分割成5X5的配線區(qū)域群以便引出的圖。
[0054][圖36]是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的PSA的電極的剖面的圖。
【具體實(shí)施方式】[0055]以下，將說明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0056]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的光刻裝置是多筒柱型光刻裝置，其中布置有預(yù)定數(shù)量的筒柱，每個(gè)筒柱由從單個(gè)電子槍21在Z軸方向上射出的電子束來產(chǎn)生多條正方形波束(個(gè)別要素波束)，并且以此正方形波束照射樣本。
[0057]一個(gè)筒柱包括一個(gè)電子槍21，從電子槍21射出的電子束均勻地照射于PSA-BA基板4上。PSA-BA基板4包括電子屏蔽板11和電子屏蔽板12，其中以正方形格柵狀安置多個(gè)正方形開口，并且通過電子屏蔽板11和電子屏蔽板12，能夠從來自電子槍21的電子束獲得以預(yù)定的布置節(jié)距在X方向和Y方向上布置成正方形格柵狀形狀的多條正方形的個(gè)別要素波束。在該示例中，能夠獲得4X4=16條個(gè)別要素波束。在電子屏蔽板11和電子屏蔽板12之間設(shè)有個(gè)別遮光器13。通過控制施加于該個(gè)別遮光器13的一對(duì)電極上的電壓,如圖1中的虛線所示，個(gè)別要素波束偏向，因此打開/關(guān)閉個(gè)別要素波束。進(jìn)一步，在一個(gè)筒柱中設(shè)置有全體遮光器16,使一個(gè)筒柱中的多條個(gè)別要素波束全體偏向。圓孔14在其中心部設(shè)有開口。通過上述個(gè)別遮光器13或全體遮光器16而偏向的個(gè)別要素波束無法通過圓孔14，并且被關(guān)閉。沒有被個(gè)別遮光器13以及全體遮光器關(guān)閉的個(gè)別要素波束通過圓孔14并且在Z軸方向上射出。
[0058]進(jìn)一步，通過圓孔14的個(gè)別要素波束通過偏向裝置(主偏向器17和輔偏向器18)以預(yù)定步進(jìn)移動(dòng)，而掃描多條個(gè)別要素波束，以執(zhí)行預(yù)定圖案的繪制。
[0059]在本實(shí)施例中，隨著全體遮光器16關(guān)閉來自一個(gè)筒柱的所有個(gè)別要素波束，在此狀態(tài)下，對(duì)應(yīng)于圖案數(shù)據(jù)所確定的位映像來確定各個(gè)別遮光器13的打開/關(guān)閉，在該操作穩(wěn)定后，打開全體遮光器16，從而將打開/關(guān)閉受控制的對(duì)應(yīng)于一個(gè)筒柱的個(gè)別要素波束射出于樣本上。而后，步進(jìn)式移動(dòng)個(gè)別要素波束的照射位置，基于在各位置的位映像，反復(fù)照射個(gè)別要素波 束，從而在預(yù)定范圍內(nèi)進(jìn)行圖案的繪制。
[0060]在本實(shí)施例中，并非照原樣繪制目標(biāo)光刻圖案，而是以上述光刻裝置通過與可照射波束的區(qū)域比較來適當(dāng)變更目標(biāo)光刻圖案。更特別地，通過電子屏蔽板11、電子屏蔽板12的開口的排列來確定個(gè)別要素波束的布置節(jié)距。因此，每一次拍攝的個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉(位映像)，是通過圖案數(shù)據(jù)與由電子屏蔽板11和12的開口排列獲得的個(gè)別要素波束對(duì)樣本的照射位置的排列而確定的。取決于圖案數(shù)據(jù)，用于實(shí)現(xiàn)照射的拍攝數(shù)量可能很龐大。因此，在本實(shí)施例中，如果拍攝數(shù)量超過預(yù)定值，則修正圖案數(shù)據(jù)，從而將拍攝數(shù)量(使用的位映像數(shù)量)抑制在預(yù)定數(shù)量以下。
[0061]如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例的光刻裝置，因?yàn)橥ㄟ^打開/關(guān)閉靜止?fàn)顟B(tài)下的正方形波束而進(jìn)行繪制，所以不能以期望尺寸繪制任意尺寸的圖案。因此，不管對(duì)圖案的形狀及尺寸施加的輕微限制，可同時(shí)達(dá)到高精度化及高生產(chǎn)量。在此，根據(jù)本實(shí)施例，通過使用相應(yīng)于裝置的圖案規(guī)則的波束形成器來形成波束。
[0062]在以下的說明中，通過在行與列上均勻設(shè)置具有波束尺寸S的自然數(shù)個(gè)正方形波束射出部并且將波束射出部以預(yù)定的節(jié)距移動(dòng)而繪制的圖案，將被稱為能夠用正方形格柵網(wǎng)格繪制的圖案。
[0063]在本實(shí)施例中，將設(shè)定作為目標(biāo)的圖案形狀(目標(biāo)圖案形狀)，變形成由在矩陣中布置具有一偵!|長度為 20nm, 18nm, 16nm, 14nm, 12nm, IOnm, 8nm, 6nm, 4nm, 3nm, 2nm, Inm 中的
任意一個(gè)的正方形要素區(qū)域的圖案網(wǎng)格形成的圖案數(shù)據(jù)。更特別地，將要形成的目標(biāo)圖案形狀與圖案網(wǎng)格比較，并且關(guān)于圖案網(wǎng)格的各正方形區(qū)域，產(chǎn)生將相應(yīng)于目標(biāo)圖案形狀的要素區(qū)域(網(wǎng)格)指定為“I”且將不相應(yīng)于目標(biāo)圖案形狀的要素區(qū)域指定為“O”的位映像。
[0064]然后，關(guān)于位映像的對(duì)應(yīng)于“I”的要素區(qū)域射出波束，使得目標(biāo)被波束照射。從而能夠繪制接近目標(biāo)圖案形狀的圖案。
[0065]如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例，并非使用目標(biāo)圖案形狀如其原樣地作為繪制用的數(shù)據(jù)，而是將作為繪制目標(biāo)的目標(biāo)圖案形狀與網(wǎng)格圖案比較并且變換成位映像，其然后使用映像作為用于波束控制的數(shù)據(jù)。
[0066]在本實(shí)施例中，圖案的網(wǎng)格節(jié)距與正方形格柵矩陣波束相匹配，以產(chǎn)生效率良好的打開/關(guān)閉數(shù)據(jù)，即位映像，并且通過基于位映像進(jìn)行繪制，同時(shí)達(dá)到高的光刻精度與高的光刻速度。
[0067]這表示如果光刻裝置適合于要繪制的裝置規(guī)則，就能夠?qū)崿F(xiàn)有效繪制。例如，通過對(duì)于具有尺寸S=20nm的網(wǎng)格的通過打開/關(guān)閉而繪制的圖案，通過80nm節(jié)距的正方形格柵矩陣波束的打開/關(guān)閉而執(zhí)行圖案繪制。在波束的位置掃描穩(wěn)定并且波束的打開/關(guān)閉狀態(tài)置于一定狀態(tài)后，操作全體遮光器以將全體波束拍攝于被曝光物上。
[0068]將參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0069]圖1中使用的基板是PSA-BA基板4，PSA-BA是可編程成形孔遮光器陣列(Programmable Shaping Aperture Blanker Array)的簡稱。
[0070]如圖1所示，PSA-BA基板4優(yōu)選為例如IOmm的矩形芯片，并且將通過包括關(guān)于具有300mm直徑的晶圓布置的87個(gè)筒柱的全體多筒柱,逐一附貼于300ι?πιΦ或以上的由陶瓷等所形成的基板上的各筒柱中的中間部而使用。通過從圖1的電子槍21射出的電子束1，以大致均勻的電子束強(qiáng)度照射PSA-BA基板4。
[0071]如圖5所示，PSA-BA基板4包括用于波束形成的孔40，其以具有波束尺寸41整數(shù)倍大小的節(jié)距43(在X方向上)和節(jié)距46(在Y方向上)被布置成正方形格柵狀，并且允許正方形波束(或圓波束)通過。在優(yōu)選的實(shí)例中，X方向上的節(jié)距43與Y方向上的節(jié)距46相同。
[0072]雖然在本實(shí)施例中，PSA-BA基板4是具有高電阻的碳化硅(SiC)基板，也可以是硅
(Si)基板。例如，孔40是邊長4μπι的正方形，并且以16 μ m的節(jié)距布置在矩陣中。由此，通過PSA-BA基板4的波束具有4 μ m的尺寸(4 μ m □)以及16 μ m的節(jié)距。例如，在橫方向上布置40個(gè)波束并且在縱方向上也布置40個(gè)節(jié)距為16 μ m的波束。因而，40X40=1600個(gè)正方形波束布置成正方形格柵矩陣波束的形式。全體波束定位于邊長640 μ m的正方形區(qū)域中。
[0073]具有640 μ m邊長的區(qū)域通過具有0.1%或以下的波動(dòng)率的均勻性的電子束照射。
[0074]參照?qǐng)D1，被各孔40成形的個(gè)別波束(個(gè)別要素波束)通過個(gè)別遮光器13的電極之間，并且進(jìn)一步通過設(shè)置在下部的矩形開口，并且隨后，通過電子透鏡聚焦于由包括形成于其中的微小開口的孔板形成的圓孔14的開口。
[0075]如下文將描述的，當(dāng)對(duì)個(gè)別遮光器13的電極施加電壓時(shí)，波束偏向，并且電子槍的交叉影像無法通過圓孔14的開口，并且被圓孔14屏蔽，并且不被照射到樣本表面上。當(dāng)未對(duì)個(gè)別遮光器13的電極施加電壓時(shí)，波束通過圓孔14的開口并且表示為打開狀態(tài)，反之，當(dāng)施加電壓時(shí)，波束偏向并且無法通過圓孔14，其是關(guān)閉狀態(tài)。[0076]如圖所示，電子屏蔽板11、個(gè)別遮光器13、以及電子屏蔽板12由使用諸如碳化硅的半導(dǎo)體所形成的PSA-BA基板4而形成。如此，在1600條個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉狀態(tài)穩(wěn)定后，控制對(duì)全體遮光器16的電極的電壓施加以允許打開的個(gè)別要素波束通過圓孔14的開口并且照射樣本，從而使樣本的光刻膠層感光。
[0077]在此，通過圓孔14的電子束，例如借助于縮小透鏡20a與投影透鏡20b，波束縮小成1/200倍的大小而成像于樣本表面上。
[0078]在成像時(shí)，個(gè)別要素波束的尺寸是20nm，波束的節(jié)距是80nm。當(dāng)上述的波束布置為40X40=1600條時(shí)，全體波束具有內(nèi)部包含細(xì)微正方形波束的3.2μ m的正方形拍攝尺寸。
[0079]當(dāng)一次拍攝的照射結(jié)束時(shí)，對(duì)全體遮光器16施加電壓，以使得全體矩陣波束不能通過孔且不照射樣本面。形成所謂波束的關(guān)閉狀態(tài)。
[0080]之后，對(duì)主偏向器17與輔偏向器18分別施加不同的電壓。同時(shí),將關(guān)于1600條個(gè)別要素波束用于遮光信號(hào)的打開/關(guān)閉信息的新位映像數(shù)據(jù)加載到寄存器，從而更新全部位映像數(shù)據(jù)。在加載新的位映像數(shù)據(jù)的同時(shí)，由于用于個(gè)別遮光器13的遮光電極的信號(hào)變化,并且電流流入PSA-BA基板4的配線線路中，因此配線線路周圍的磁場變化。由于應(yīng)當(dāng)通過各開口的波束的位置不穩(wěn)定，因此避免從全體遮光器16射出波束。
[0081]當(dāng)位映像數(shù)據(jù)的加載結(jié)束時(shí)，用于個(gè)別要素波束的遮光器的信號(hào)停止變化，并且然后個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉被確定。在此，為了進(jìn)行波束的掃描，主偏向器17和輔偏向器18的偏向信號(hào)也變化。在該波束偏向穩(wěn)定結(jié)束后，解除全體遮光器16,從而在樣本表面上的光刻膠層上拍攝波束。
[0082]在來自電子槍21的電子束通過PSA-BA基板4后，穿過縮小透鏡20a、主偏向器17、投影透鏡20b和輔偏向器18，并且照射樣本。這樣形成單個(gè)筒柱2。
[0083]如上文所使用，在本方法中，在位映像數(shù)據(jù)被確定并且全部正方形矩陣要素波束的打開/關(guān)閉狀態(tài)穩(wěn)定并且波束拍攝的偏向位置也穩(wěn)定后，解除全體遮光器16并進(jìn)行繪制。
[0084]因此，波束始終在穩(wěn)定的狀態(tài)下照射至光刻膠層。將上述的用于實(shí)現(xiàn)多波束光刻功能的全體機(jī)構(gòu)，作為PSA-BA功能部3而示出。
[0085]進(jìn)一步，用于12寸晶圓(300_晶圓)的電子束光刻裝置優(yōu)選地包括87個(gè)多軸筒柱。這是由于晶圓的性能(即，生產(chǎn)量)滿足裝置批生產(chǎn)工程師要求的每小時(shí)10片的值。在此，全部的87個(gè)筒柱為相同的筒柱。
[0086]每一個(gè)筒柱在筒柱的最上部包括電子槍21。電子槍21是具有LaB6的平坦頂端部的電子槍，其能夠均勻照射PSA-BA基板4并且能夠達(dá)到高亮度。溫度為1600K至1700K的較低溫度。在頂端表面施加強(qiáng)電場以用于引出電子。通常電子槍陰極的電位為-50KV，而在引出電極上施加-45KV至-40KV的電位，使得對(duì)電子槍陰極施加引出電場而引出電子。
[0087]由于陽極的電位為0KV，從電子槍21射出的電子加速成50KV的能量。將電子前進(jìn)方向指定為Z軸方向。
[0088]電子通過撞擊具有用于形成具有尺寸S (—邊的長度為S)的正方形波束的開口的電子屏蔽板11或電子屏蔽板12而被成形。例如，S=4ym。電子屏蔽板11或電子屏蔽板12包括大量開口群。前述開口群在與Z軸正交的XY平面內(nèi)包括正方形矩陣狀的開口群，使得能夠形成節(jié)距是S的整數(shù)倍的L的完全正方形格柵狀排列的波束。在與電子屏蔽板11或電子屏蔽板12平行的平面內(nèi)，可以存在與電子屏蔽板11或電子屏蔽板12不同的多個(gè)電子屏蔽板。該情況下，不同電子屏蔽板的開口群的尺寸S’能夠比S稍大。
[0089]以電子屏蔽板11、電子屏蔽板12成形為尺寸S并且在XY平面內(nèi)成形為構(gòu)成正方形矩陣的波束群的各波束，通過將波束分別獨(dú)立地偏向的個(gè)別遮光器13的兩片電極之間。由于個(gè)別遮光器13的電極是平行平板，并且如果兩片極板都為0V，電子不偏向而直線前進(jìn)，因此電子在透鏡19上被聚集后，并且隨后行進(jìn)通過圓孔14的開口。該情況下，波束處于打開狀態(tài)。
[0090]當(dāng)個(gè)別遮光器13的兩電極的電壓彼此不同時(shí)，通過兩電極之間行進(jìn)的電子偏向，并且無法通過圓孔14而被遮蔽。以此種方式無法行進(jìn)通過的波束處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0091]在個(gè)別遮光器13的各電極上施加來自電壓放大器的輸出。顯示個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)據(jù)，從對(duì)應(yīng)的位映像傳送而存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的寄存器中，該數(shù)據(jù)是“O”或“I”的信號(hào)。
[0092]通過該“O”或“I”信號(hào)來控制波束的打開/關(guān)閉。“O”或“I”信號(hào)稱為位映像。
正方形格柵矩陣波束群一般包括在X方向上布置的N (整數(shù))條波束和在Y方向上布置的M(整數(shù))條波束，全體布置有匪條波束。在此，N可以等于M。該情況下，正方形格柵矩陣波束群成為完全正方形的波束群。
[0093]在個(gè)別要素波束行進(jìn)通過個(gè)別遮光器13之后，電子屏蔽板11還起到防止大量個(gè)別遮光器13干擾電場的電場干擾防止板的功能。電場干擾防止板接近個(gè)別遮光器13而設(shè)置，是為了避免個(gè)別遮光器13的電壓干擾相鄰波束的軌道。
[0094]然后，波束行進(jìn)通過透鏡19，使得電子槍的交叉影像形成于圓孔14上。
[0095]進(jìn)一步，個(gè)別遮光器13與全體遮光器16將波束偏向，使波束從圓孔14的開口偏向且置為關(guān)閉狀態(tài)。
[0096]當(dāng)對(duì)于上文所述的正方形格柵矩陣波束群確定全部位映像數(shù)據(jù)時(shí)，釋放全體遮光器16，波束行進(jìn)通過圓孔14的開口(圓孔)并且照射于樣本表面上。特別地，波束通過縮小透鏡20a與投影透鏡20b并且成像于樣本表面上。
[0097]首先，由于在X方向上布置具有4μπι尺寸的40個(gè)孔且在Y方向以12 μ m的間距也布置40個(gè)孔，節(jié)距為16 μ m,而在一個(gè)邊長為640 μ m的正方形區(qū)域射出總數(shù)為1600條的波束。
[0098]波束全體通過縮小透鏡20a與投影透鏡20b被縮小，并且波束以原始尺寸的1/200倍投影于樣本表面上。因此，在一個(gè)邊長為3.2nm的正方形區(qū)域中，布置有尺寸為20nm的40X40=1600個(gè)正方形波束，間距為600nm，節(jié)距為80nm。
[0099]前述3.2nm的波束通過主偏向器17掃描。該掃描的寬度為±25.6 μ m,并將一次拍攝的圖框作為全體來掃描。
[0100]進(jìn)一步，波束通過輔偏向器18每20nm逐漸偏向，使得具有SOnm尺寸的正方形區(qū)域能夠通過16次拍攝涂滿。
[0101]將計(jì)算晶圓全體的曝光時(shí)間。光刻膠靈敏度為40με/(:πι2，電流密度為400A/cm2，拍攝為100ns，輔偏向器跳越等待時(shí)間為50ns，拍攝周期為150ns，6.5MHz，當(dāng)執(zhí)行26mm/33mm繪制時(shí),曝光時(shí)間為206s。假設(shè)合計(jì)包括載臺(tái)返回時(shí)間、晶圓的變更及晶圓的校準(zhǔn)的300s是晶圓所需時(shí)間，在300mm晶圓的情況下可以以12片/小時(shí)的晶圓處理量來執(zhí)行繪制。
[0102]輔偏向器18的偏向?qū)挾瓤稍试S80nmX80nm的正方形區(qū)域的偏向?；旧?，通過X方向上的輔偏向器18將尺寸為20nm的波束偏向在-30nm、-10nm、+10nm、+30nm的四個(gè)點(diǎn)上，Y方向上的輔偏向器18將尺寸為20nm的波束偏向在-30nm、-10nm、+10nm、+30nm的四個(gè)點(diǎn)上，使得通過16次的偏向與拍攝而涂滿80 μ m的正方形區(qū)域。
[0103]同時(shí)，如果射出1600條的波束，通過輔偏向器18的偏向而涂滿3.2nm的正方形區(qū)域的整個(gè)表面。此時(shí)，如果基于合意的打開/關(guān)閉的位映像數(shù)據(jù)對(duì)各個(gè)別遮光器13施加3.3V至5V的電壓，波束無法通過圖1的圓孔14的圓開口，因此波束不會(huì)照射于晶圓上。由此，通過選擇是否應(yīng)涂滿3.2 μ m正方形區(qū)域中的各20nm尺寸的小區(qū)域，能夠繪制出以20nm的網(wǎng)格分割的合意圖案。更特別地，還可繪制包括方格圖案、線及空間圖案、一對(duì)一的孔陣列及如圖11示出的不規(guī)則的配線圖案的圖案。
[0104]在本實(shí)施例中，多個(gè)筒柱執(zhí)行一個(gè)晶圓的繪制。因此，適用于多軸(Multi Axis:MA)方法。而且，在本實(shí)施例中，通過使用一個(gè)筒柱內(nèi)的可變電性、靜態(tài)固定的波束形狀可編程地變化的波束，以向量掃描執(zhí)行繪制。在這點(diǎn)上，適用于PSB(可編程成形波束(ProgrammableShaped Beam))方法。因此，將本實(shí)施例中的方法稱為MA-PSB方法。
[0105]此處，在圖1中示意地示出控制裝置10。該控制裝置10控制個(gè)別遮光器13、全體遮光器16、偏向裝置(主偏向器17和輔偏向器18)，并且還接收關(guān)于光刻圖案的圖案數(shù)據(jù)，以便基于所接收到的光刻圖案來形成用于確定各拍攝中個(gè)別遮光器的打開/關(guān)閉的位映像。例如，如下文將描述地，控制裝置10依照?qǐng)D案數(shù)據(jù)與電子屏蔽板11、電子屏蔽板12中的開口的布置節(jié)距而產(chǎn)生位映像。進(jìn)一步，當(dāng)必要時(shí)，期望的是控制裝置10還可執(zhí)行變更圖案數(shù)據(jù)的操作。
[0106]圖2是BAA(遮光器孔陣列(Blanker Aperture Array)系統(tǒng)的圖。從LaB6電子槍21射出的電子流在Z方向上行進(jìn)，通過矩形孔22，使得電子流被修整為矩形波束。然后，波束經(jīng)由電子透鏡照射BAA，并行進(jìn)通過BAA23從而形成1024條個(gè)別要素波束。個(gè)別地通過獨(dú)立的小遮光器電極對(duì)與圓孔24控制這些個(gè)別要素波束打開/關(guān)閉。在BAA23中，還設(shè)置遮光器26，在通過BAA23的連續(xù)掃描執(zhí)行的每一列繪制結(jié)束之后，遮光器起動(dòng)從而切斷波束，并且遮光器26不具有對(duì)于個(gè)別要素波束的各位移啟動(dòng)遮光器的功能。
[0107]通過主偏向器25與輔偏向器27中的每一個(gè)連續(xù)地在一個(gè)方向上掃描波束。在此，執(zhí)行繪制的樣本是晶圓28。
[0108]圖3是BAA(遮光器孔陣列(Blanker Aperture Array))的波束配置圖。同時(shí)還是電子屏蔽板的開口配置圖。BAA的開口群形成為水平細(xì)長形狀。在縱方向上布置有A至H的8個(gè)矩形開口，在橫方向上布置有I至128的128個(gè)矩形開口。
[0109]形成標(biāo)記為諸如1，3，5等的奇數(shù)號(hào)的波束的矩形開口，在橫方向上以對(duì)應(yīng)于兩個(gè)開口的量彼此偏移。因此，當(dāng)將這些波束在縱方向掃描時(shí)，保留對(duì)應(yīng)于一個(gè)矩形的間隙不繪制。因此，標(biāo)記為諸如2，4，6等偶數(shù)號(hào)的波束可填滿該間隙以填滿該區(qū)域。
[0110]然而，當(dāng)波束以常規(guī)的BAA光刻方法布置時(shí)，在橫方向(X方向)上僅能夠繪制個(gè)別要素波束尺寸的整數(shù)倍的圖案。
[0111]通過將A列的波束與對(duì)應(yīng)的B列的波束錯(cuò)開半節(jié)距等方式，而將波束相互間的配置略微地錯(cuò)開，從而在控制略微改變波束的打開/關(guān)閉時(shí)間來進(jìn)行繪制，可能進(jìn)行波束尺寸整數(shù)倍的圖案以外的圖案的繪制。進(jìn)一步，使用在掃描方向連續(xù)的鋸齒狀波形進(jìn)行掃描，并微妙地控制波束遮光器的時(shí)序，可微妙地調(diào)整掃描方向上的圖案尺寸。
[0112]然而如以下所述，有很多問題。
[0113]1、在Y方向與X方向之間(B卩，在掃描方向與非掃描方向之間)的圖案邊緣的銳度不同。
[0114]2、由于掃描方向上的數(shù)據(jù)容量變得龐大，無法落入適合于存儲(chǔ)且驗(yàn)證全體光刻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)容量限度內(nèi)。在試圖將用于記述各繪制點(diǎn)的打開/關(guān)閉的位映像數(shù)據(jù)記述至0.1nm的尺寸的情況下，300mm晶圓全體需要1020以上的數(shù)據(jù)容量。因此，極可能的是提出這樣一種裝置:其僅存儲(chǔ)作為圖案數(shù)據(jù)的矩形區(qū)域的數(shù)據(jù)，不考慮存儲(chǔ)了全部的位映像數(shù)據(jù),并且在執(zhí)行繪制的同時(shí)產(chǎn)生位映像數(shù)據(jù)。
[0115]然而，該類型的裝置，因?yàn)闊o法存儲(chǔ)或保持作為中間數(shù)據(jù)的位映像數(shù)據(jù)，所以光刻圖案中有異常時(shí)，無法指明異常的原因，因此成為可靠性非常低的裝置。
[0116]3、因?yàn)锽AA裝置中的配線長度對(duì)全部的要素波束不同，所以全部要素波束的波束打開/關(guān)閉信號(hào)的時(shí)序也不同。因而，無法控制波束的打開/關(guān)閉時(shí)序，使得光刻圖案的精度非常不好。
[0117]4、由于BAA裝置在X方向上的尺寸與Y方向上的尺寸彼此不同，形狀并非正方形，一個(gè)方向較長，因此無法執(zhí)行從電子槍均勻照射電子束。因而，多個(gè)要素波束具有不均勻的電子束強(qiáng)度。
[0118]下面將說明圖4。因?yàn)橛葿AA形成的波束群(BAA的影像34)，在X方向上較長，并且在Y方向上較短，因此連續(xù)掃描在Y方向上的圖框33。當(dāng)?shù)竭_(dá)Y方向上的預(yù)定位置而且同時(shí)執(zhí)行連續(xù)掃描時(shí)，通過打開/關(guān)閉驅(qū)動(dòng)波束的個(gè)別遮光器來繪制所期望的圖案。該方法的特征是連續(xù)掃描，并且個(gè)別遮光器以任意的時(shí)序反復(fù)打開/關(guān)閉驅(qū)動(dòng)。
[0119]圖框33的長度是100 μ m，當(dāng)執(zhí)行掃描至Y方向上的最后一個(gè)點(diǎn)時(shí)，掃描點(diǎn)返回到100 μ m的子域32的下端。在條帶繪制結(jié)束后直到下一個(gè)圖框的繪制開始之前的期間內(nèi)，遮光器26切斷波束，以避免射出波束。
[0120]下一步，對(duì)新的圖框在+Y方向上連續(xù)掃描并進(jìn)行繪制。以此種方式，掃描連續(xù)圖框以在100 μ m的子域的正方形內(nèi)進(jìn)行繪制。
[0121]進(jìn)一步，晶圓上的芯片圖案的區(qū)域是通過作為多個(gè)子域32的集合體的并且在X方向上例如具有2mm長度的主偏向范圍31而構(gòu)成的。將100 μ m的子域，在X方向上例如在右方向上逐次繪制20個(gè)之后，由于載臺(tái)的移動(dòng)方向?yàn)閅方向，因此在Y方向上移一階，并且然后在X方向上向左逐一繪制子域，從而繪制主偏向范圍31。以此種方式，對(duì)晶圓28繪制各芯片29中在Y方向上的相同條帶30。
[0122]如上文所述，在BAA方法和諸如MAPPER方法和PML2的大規(guī)模平行(Mass iveParallel)方法中，在個(gè)別要素波束的拍攝間不使用全體遮光器，僅高速地打開/關(guān)閉控制個(gè)別要素波束的遮光電極，并且在與載臺(tái)連續(xù)移動(dòng)方向垂直的方向上執(zhí)行高速波束掃描，從而高速執(zhí)行波束的打開/關(guān)閉以執(zhí)行繪制。因此，該方法具有在一次長的掃描中，可以以0.1nm單位的細(xì)微度打開/關(guān)閉個(gè)別要素波束的特性。然而，此優(yōu)勢只能結(jié)合保持龐大數(shù)據(jù)容量并且犧牲了圖案繪制精度的缺點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)。[0123]因?yàn)樯鲜鲈?，?dǎo)致忽略了當(dāng)高速的多數(shù)個(gè)波束遮光器驅(qū)動(dòng)時(shí)，電流流入配線線路而造成電子束波動(dòng)的可能性的結(jié)果。
[0124]進(jìn)一步，BAA等中使用的裝置，是諸如使用硅氧化膜或硅氮化膜的絕緣物，由于散射波束儲(chǔ)蓄電荷，并且發(fā)生由于電子束而造成的絕緣膜破壞。在本實(shí)施例中，由于使用本征半導(dǎo)體、非晶態(tài)半導(dǎo)體、PN結(jié)，并且利用半導(dǎo)體的耗盡層的絕緣手段，因此，能夠減少散射波束儲(chǔ)蓄電荷以及因電子線造成的絕緣膜破壞的情況。
[0125]圖5是說明根據(jù)本實(shí)施例的PSB (可編程成形波束(ProgrammabIe ShapingBeam))拍攝狀態(tài)的圖。
[0126]網(wǎng)格中的波束40尺寸是20nm，節(jié)距是波束尺寸的4倍。特別地，具有尺寸S=20nm的正方形波束以節(jié)距4倍的80nm節(jié)距布置成正方形格柵。在圖中，41表示X方向上的波束尺寸，42表示X方向上的波束間隙，43表示X方向上的波束節(jié)距，44表示Y方向上的波束尺寸，45表不Y方向上的波束間隙,46表不Y方向上的波束節(jié)距。
[0127]盡管圖5僅示出3X3=9個(gè)波束，不過實(shí)際上配置了 40X40=1600條波束40。由于S=20nm，因此在波束間有20nmX3=60nm的間隙。波束的節(jié)距在X方向、Y方向上均為20nm X 4=80nm。在一般圖案中，按照適當(dāng)?shù)奈挥诚駭?shù)據(jù)對(duì)波束進(jìn)行打開/關(guān)閉控制，在個(gè)別要素波束在打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)穩(wěn)定后，以全體波束進(jìn)行一次拍攝曝光。隨后，啟動(dòng)全體遮光器，以將所有波束置為關(guān)閉狀態(tài)，將下一次拍攝的位映像數(shù)據(jù)放入寄存器中，并且在波束的打開/關(guān)閉狀態(tài)處于恒定狀態(tài)之后，且輔偏向器朝向80nm正方形的預(yù)定位置的偏向穩(wěn)定后，解除全體遮光器，進(jìn)行下一次拍攝曝光。
[0128]當(dāng)如上文所述以16次拍攝繪制80nm正方形時(shí)，通過1600次拍攝完成3.2μπι正方形的繪制。之后，可以將主偏向器偏向，從而轉(zhuǎn)移到下一個(gè)3.2μπι正方形的繪制。
[0129]依圖案數(shù)據(jù)，超過16次拍攝時(shí)，可執(zhí)行額外地拍攝，或通過3.2μπι作為任意的中間值而執(zhí)行繪制。
[0130]本實(shí)施例的特征是通過位映像來確定同時(shí)拍攝的波束的打開/關(guān)閉狀態(tài)，以及該波束的拍攝在波束的位置、強(qiáng)度穩(wěn)定之后進(jìn)行的。特別地，具有同一尺寸的多個(gè)正方形波束被定位在正方形格柵矩陣的格柵點(diǎn)處，并且同時(shí)在穩(wěn)定于要在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行繪制的基板上的狀態(tài)下貢獻(xiàn)于光刻。由于依照位映像，波束可以處于打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)，因此特定的波束是打開或關(guān)閉取決于圖案數(shù)據(jù)。
[0131]圖6是顯示使用圖5所示的網(wǎng)格尺寸20nm的正方矩陣波束群，能夠繪制具有網(wǎng)格尺寸16nm，以及節(jié)距為16nm的5倍即80nm的正方形格柵矩陣圖案的圖。特別地，當(dāng)繪制16nm的網(wǎng)格時(shí)，全體波束遮光器打開的時(shí)間降低為0.8X0.8=0.64倍，輔偏向器每隔16nm移動(dòng)，通過位映像數(shù)據(jù)來控制個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉進(jìn)行繪制，從而能夠繪制出16nm的網(wǎng)格圖案。圖中的47表示X方向上的網(wǎng)格尺寸，48表示Y方向上的網(wǎng)格尺寸。
[0132]繪制16nm網(wǎng)格圖案的情況與20nm網(wǎng)格圖案的繪制情況不同，輔偏向器的前進(jìn)的節(jié)距從20nm變成16nm，以及涂滿80nm正方形需要25次拍攝，而并非16次拍攝。進(jìn)一步，如果光刻膠靈敏度相同，則每個(gè)波束的照射時(shí)間減少到64%。假設(shè)輔偏向器的等待時(shí)間沒有大幅變化，總光刻時(shí)間將稍微延長。然而，非常重要的是，能夠通過使用20nm的正方格柵矩陣波束群的光刻裝置作為替代來繪制16nm網(wǎng)格額圖案。
[0133]參照?qǐng)D7，將對(duì)如下方法進(jìn)行說明:使用20nm尺寸以及SOnm節(jié)距的網(wǎng)格的正方格柵矩陣波束群，繪制在Y方向上具有直線、在X方向上具有30nm的線與30nm的空間反復(fù)(30nm的線以及空間)的圖案。圖中的61a，61b-61j表示本示例中的線及空間的圖案。
[0134]一般而言，當(dāng)使用SOnm節(jié)距的正方格柵矩陣波束時(shí)，假設(shè)待繪制的線及空間設(shè)為T，求出T=60nm時(shí)的正方格柵矩陣波束的節(jié)距80nm的最小公倍數(shù)，此時(shí)為240nm。
[0135]由于原來80nm節(jié)距的正方格柵矩陣波束中，在自起點(diǎn)240nm距離的部位也存在波束，所以當(dāng)在X方向上繪制30nm的線及空間時(shí)，能夠在打開狀態(tài)下使用該240nm距離的波束。
[0136]當(dāng)繪制30nm的線及空間時(shí)，圖7第一條線中的(I)、( 4)與(7 )處的波束可以同時(shí)打開。待繪制的30nm線及空間的位置，是通過主偏向器將SOnm節(jié)距的正方格柵矩陣波束向右方向錯(cuò)開5nm，且將曝光量從20nm線寬增大為30nm線寬來獲得的?？商鎿Q地，還可將(I )、(4)與(7)處的波束少許錯(cuò)開并且將曝光量分為兩份，從而將波束分成重心被定位在待繪制的30nm線及空間中心的2次拍攝。
[0137]然而，如在該圖上以虛線標(biāo)記的，用于繪制通常的20nm的網(wǎng)格的(2)與(3)處的波束被關(guān)閉。
[0138]類似地，在第二條線中，通過將(I)、(4)與(7)處的波束錯(cuò)開65nm來進(jìn)行繪制。
[0139]類似地，在第三條線中，通過將(I)、(4)與(7)處的波束錯(cuò)開135nm來進(jìn)行繪制。
[0140]類似地，在第四條線中，通過將(I)、(4)與(7)處的波束錯(cuò)開I95nm來進(jìn)行繪制。
[0141]雖然在第五條線中應(yīng)通過(I)、(4)與(7)處的波束錯(cuò)開245nm來進(jìn)行繪制，由于第一條線中待繪制波束打開，因此不需要繪制第五條線。
[0142]由于在Y方向需要以相同偏向器數(shù)據(jù)執(zhí)行繪制，僅比較X方向上的拍攝數(shù)量。特別地，雖然在涂滿情況下，能夠隨輔偏向器的移動(dòng)而通過四次拍攝實(shí)現(xiàn)繪制，在線以及空間的情況下也可以隨主偏向器的移動(dòng)通過四次拍攝實(shí)現(xiàn)繪制。由于偏向器的等待時(shí)間長，能夠假設(shè)有些許的拍攝時(shí)間延遲，雖不能達(dá)到相對(duì)加速，但是繪制速度沒有顯著降低。
[0143]參照?qǐng)D8，繪制通過使用尺寸20nm，80nm節(jié)距的網(wǎng)格的正方格柵矩陣波束群，繪制在Y方向上具有直線，在X方向上具有25nm的線與空間的圖案的方法。圖中的62a，62b_621表示本示例的線及空間的圖案。
[0144]由于80nm與50nm的最小公倍數(shù)為400nm,因此可同時(shí)射出(I)與(6)處的波束從而實(shí)現(xiàn)繪制。如此，需要第一條線、第二條線、第三條線、第四條線、第五條線、第六條線、第七條線、第八條線的拍攝，并且不需要第九條線的拍攝。在該情況下，盡管涂滿圖案需要4次拍攝，但是需要8次拍攝，雖然繪制速度降低，但是效率沒有顯著劣化。
[0145]如上文所述，即使當(dāng)圖案數(shù)據(jù)的節(jié)距與硬件具有的正方形格柵矩陣波束的SOnm節(jié)距不一致時(shí)，通過有效地修正光刻方法，仍可在某種程度上避免產(chǎn)量降低，從而無須顯著增加拍攝次數(shù)。
[0146]然而，與SOnm的最小公倍數(shù)特別大情況下，由于能夠同時(shí)給予繪制的波束數(shù)量顯著變小，所以全體圖案的拍攝次數(shù)變得龐大。
[0147]例如，在基本波束尺寸為20nm的正方形格柵矩陣波束的情況下，當(dāng)待繪制圖案的基本網(wǎng)格是與20nm為質(zhì)數(shù)的19nm、21nm或23nm等時(shí),最小公倍數(shù)是巨大的值。這表示同時(shí)可使用的波束數(shù)量顯著變少，諸如1600的1/20至1/40以下，作為多波束的效率顯著降低。[0148]例如，在由20nm的4倍的80nm節(jié)距上縱向與橫向各配置由40個(gè)波束形成的PSB波束的情況下，當(dāng)待繪制的組件圖案僅具有1600nm節(jié)距的光刻圖案時(shí)，僅能夠使用9次波束照射的拍攝。該情況下，由于只有9/1600的拍攝貢獻(xiàn)于波束照射，因此效率非常差。
[0149]因此必要的是，在組件圖案的設(shè)計(jì)規(guī)則中，圖案網(wǎng)格尺寸不應(yīng)必要地大于預(yù)定值。
[0150]該情況下，使對(duì)應(yīng)區(qū)域的圖案規(guī)則盡可能變化，局部地將圖案規(guī)則逐漸變寬松或嚴(yán)格，使得與20nm的最小公倍數(shù)不致超過預(yù)定值，因此在組件的速度、面積等沒有明顯惡化并且在不會(huì)不利地影響組件功能的范圍內(nèi)修正圖案數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)獲得適當(dāng)縮小與20nm的最小公倍數(shù)并且同時(shí)可使用的多波束的波束數(shù)量變大的修改圖案數(shù)據(jù)的目標(biāo)。
[0151]以此種方式，可高效地使用多波束以減少拍攝次數(shù)，從而有助于提高光刻的產(chǎn)量。
[0152]圖9示出了將正方格柵矩陣波束全體的位映像數(shù)據(jù)(例如1600個(gè)數(shù)量的I與O形成的位映像數(shù)據(jù))作為信號(hào)傳送至PSA-BA基板用的電路。
[0153]晶圓上的全部半導(dǎo)體組件芯片的光刻數(shù)據(jù)，在允許多個(gè)位尺寸S的情況下，可分成與每個(gè)預(yù)定尺寸S的正方格柵矩陣一致的位映像數(shù)據(jù)以及全體波束矩陣的繪制位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0154]首先，將全部光刻圖案數(shù)據(jù)如前述分割成位映像數(shù)據(jù)和繪制位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，事先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置102中。參照?qǐng)D9的說明將僅描述位映像數(shù)據(jù)的傳送方法。
[0155]根據(jù)來自光刻順序控制電路101的信號(hào)，從存儲(chǔ)裝置102讀取位映像數(shù)據(jù)，并且經(jīng)由數(shù)據(jù)重排裝置103，傳送至串聯(lián)器104，在串聯(lián)器104中數(shù)據(jù)變形成高速傳送的連續(xù)的位串。來自串聯(lián)器104的信號(hào)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器105,在光傳送的情況下被導(dǎo)入激光器106。在該情況下，激光傳送電路在2Gbps至IOGbps的速度下執(zhí)行高速傳送。
[0156]光二極管107接收光，并且光經(jīng)由放大器108變成電壓信號(hào)。其后，解串器109將數(shù)據(jù)傳送至并聯(lián)的寄存器111至寄存器118的8個(gè)寄存器。寄存器111至寄存器118中每一個(gè)的寄存器長度是208位。進(jìn)一步，解串器109的速度是62.5MHz。而且，寄存器111-118中每一個(gè)的信號(hào)通過相應(yīng)的放大器121?128放大并且輸出。
[0157]存儲(chǔ)來自8個(gè)寄存器的合計(jì)1600位的位映像。由于在最高繪制頻率IOMHz光刻的用于光刻的全體位映像被消耗，因此包括從串聯(lián)器至解串器的電路110至少需要并聯(lián)化保有8個(gè)或以上。
[0158]如果光傳送組件(即激光器周圍的組件)是高速組件，可減低該并聯(lián)程度。
[0159]進(jìn)一步，在圖9的上述說明中，描述了使用基于光傳送的串聯(lián)器、解串器的構(gòu)造，光傳送部分可以替換為電傳送電路。在此，有意于通過使用串聯(lián)器與解串器而減少數(shù)據(jù)信號(hào)數(shù)量，并且在數(shù)據(jù)傳送的中間部執(zhí)行高速處理。
[0160]來自寄存器的數(shù)據(jù)通過放大電路進(jìn)行電壓放大并且連接于對(duì)PSA-BA基板的信號(hào)配線線路。
[0161]圖10示出了從光數(shù)據(jù)通信串并聯(lián)傳送電路141通過寄存器142、通過寄存器143、通過放大器,連接于對(duì)PSA-BA(可編程成形孔-遮光器陣列(Programmable ShapingAperture-Blanker Array))基板的配線的圖。在本示例中，使用了寄存器的兩段，即寄存器142與寄存器143，因?yàn)榧词箤?duì)于一些寄存器而言鎖存時(shí)序不匹配，通過同時(shí)將全部寄存器鎖存，除了少量配線延遲外，能夠基本上使1600條波束的時(shí)序匹配。
[0162]假設(shè)將寄存器143的輸出作為放大器144的輸入，當(dāng)位映像是〈1> (即，波束打開)時(shí)，放大器輸出為OV，并且相對(duì)電極為OV，所以波束打開。當(dāng)位映像是〈O〉(即，波束關(guān)閉)時(shí)，放大器144的輸出為+5V并且相對(duì)電極為OV,所以波束關(guān)閉。
[0163]圖10示出了 PSA-BA基板與各種功能組件的安裝，其對(duì)應(yīng)于多筒柱之中的一個(gè)筒柱。
[0164]各筒柱單元以PSA的一個(gè)群形成。從外周部向PSA中心，PSA被配置為包括在外周部中的包括光纖140與光檢測器的光數(shù)據(jù)通信電路141。光數(shù)據(jù)通信電路主要由光化合物半導(dǎo)體形成。
[0165]關(guān)于串聯(lián)數(shù)據(jù)變換/并聯(lián)數(shù)據(jù)變換的寄存器142，143由硅的裸芯片而形成。這些寄存器可配置成兩段或三段。用于驅(qū)動(dòng)PSA的個(gè)別遮光器的放大器144由硅的裸芯片形成。
[0166]BAA的本體的基板(PSA-BA基板)145主要由碳化娃、重金屬膜及導(dǎo)熱性金屬膜形成。
[0167]前述四個(gè)元件安裝在單獨(dú)的例如陶瓷制的基板146上，并且配線線路形成于其上，并且以球狀閘極147的陣列結(jié)合，或是在基板上附加焊墊而聯(lián)線焊接。
[0168]進(jìn)一步，形成于同一半導(dǎo)體基板上的寄存器142、寄存器143及放大器144還可一體形成。
[0169]在本示例中，PSA-BA基板以銅配線而形成于碳化硅基板上。絕緣膜主要為高電阻碳化硅、非晶態(tài)碳化硅、高電阻硅或非晶態(tài)硅。
[0170]放大器區(qū)域板為硅基板，其通過CMOS制程制作。寄存器142、寄存器143也為硅基板，并且通過CMOS制程制作·。光數(shù)據(jù)通信串并聯(lián)傳送電路多為由包含砷化鎵(GaAs)的第II1-V族構(gòu)成的光半導(dǎo)體而制作，并且這些基板和制程完全相同的可能性極小。該情況下，切斷的各種基板被結(jié)合于陶瓷或環(huán)氧樹脂制成的基板上，通過球狀閘極陣列進(jìn)行配線連接，或是通過基板貫穿孔進(jìn)行配線連接。可替換地，還可以使用聯(lián)線焊接等，不過其是勞動(dòng)力密集型的。
[0171]關(guān)于這些PSA-BA基板及各種組件，通過使這些基板及組件與適當(dāng)冷卻的基板進(jìn)行熱接觸以執(zhí)行冷卻，來確保溫度穩(wěn)定性很重要，同時(shí)要注意電絕緣。
[0172]為了避免PSA-BA基板的波束軸附近或全部光傳送組件的波束儲(chǔ)蓄電荷并且避免由波束照射導(dǎo)致的電擊穿，重要的是將散射波束的范圍僅限定于PSA-BA基板的中心附近。
[0173]在此，只要滿足功能需求，就可替換各種組件的材料。
[0174]圖11示出了用于繪制隨機(jī)的配線圖案的正方形格柵矩陣波束全體的動(dòng)作。
[0175]待繪制的配線圖案對(duì)應(yīng)于灰色區(qū)域，并且經(jīng)過切邊部分的內(nèi)部對(duì)應(yīng)于需要涂滿的區(qū)域。在正方形格柵矩陣波束中，涂滿區(qū)域的內(nèi)部的個(gè)別要素波束的位映像數(shù)據(jù)為打開，并且涂滿區(qū)域外部的個(gè)別要素波束的位映像數(shù)據(jù)為關(guān)閉。
[0176]通過輔偏向器以20nm節(jié)距縱向與橫向掃描波束，在穩(wěn)定狀態(tài)下，全體波束遮光器打開，以執(zhí)行光刻。一般而言，16次拍攝即可繪制任何圖案。波束掃描的方法并非光柵掃描，并且通過向量掃描來執(zhí)行向相鄰拍攝位置的偏向。進(jìn)一步，掃描波形是歩進(jìn)狀，并且在掃描波形的上升沿處全體遮光器關(guān)閉。在掃描波形穩(wěn)定到固定值之后，解除全體遮光器并且進(jìn)行曝光。
[0177]通過圖11示出的波束配置，在第一次拍攝通過輔偏向器朝向乂=-4011111，￥=+2011111的位置進(jìn)行發(fā)射之后，關(guān)閉全體遮光器，重寫位映像數(shù)據(jù)，輔偏向器在X=_20nm，Y=+20nm的位置將波束偏向后，解除遮光以執(zhí)行第二次拍攝的繪制。
[0178]類似地，第三次拍攝在重寫位映像數(shù)據(jù)之后，由輔偏向器在X=0nm，Y=+20nm的位置處進(jìn)行發(fā)射。
[0179]第四次拍攝在X=+20nm，Y=+20nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0180]第五次拍攝在X=+20nm，Y=+0nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0181]第六次拍攝在X=0nm，Y=Onm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0182]第七次拍攝在X=_20nm，Y=Onm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0183]第八次拍攝在X=_40nm，Y=Onm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0184]第九次拍攝在X=_40nm，Y=20nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0185]第十次拍攝在X=-20nm，Y=_20nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0186]第^^一次拍攝在X=0nm，Y=_20nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0187]第十二次拍攝在X=+20nm，Y=_20nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0188]第十三次拍攝在X=+20nm, Y=-40nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0189]第十四次拍攝在X=0nm，Y=_40nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0190]第十五次拍攝在X=-20nm，Y=_40nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0191]第十六次拍攝在X=-40nm，Y=_40nm的位置進(jìn)行發(fā)射。
[0192]輔偏向器的正常偏向范圍匹配波束的尺寸，是X=±40nm，Y=±40nm，其全體為80nm的矩形區(qū)域，并且以16次拍攝完成一次涂滿掃描。然而，只要當(dāng)掃描是向量掃描并且在X=±40nm，Y=±40nm的范圍時(shí)，輔偏向器就可偏向任意位置。正常圖案以16次拍攝完成曝光。
[0193]隨后，將主偏向器在+X方向增加3.2 μ m偏向后，再次使用輔偏向器執(zhí)行16次拍攝來進(jìn)行繪制。如此反復(fù)進(jìn)行，使載臺(tái)在Y方向上移動(dòng)，以51.2μπι寬進(jìn)行偏向的方式，將3.2μπι的正方形區(qū)域在X方向上繪制16個(gè)。一旦完成了在X方向上的一行的繪制，在Y方向上朝向載臺(tái)的移動(dòng)方向前進(jìn)3.2 μ m，重啟主偏向器，再次反復(fù)進(jìn)行X方向上的繪制。
[0194]其后，主偏向器的偏向電壓改變到+X方向，例如主偏向器在相鄰的+X方向上跳越3.2 μ m，對(duì)新的繪制區(qū)域，類似地執(zhí)行3.2 μ m正方形的繪制。
[0195]關(guān)于載臺(tái)位置，以通過從激光干擾儀讀取載臺(tái)位置的值并且加上距離理想位置的差值施加于主偏向器，實(shí)際上如同載臺(tái)未移動(dòng)的方式，來執(zhí)行行載臺(tái)位置的跟蹤方法從而執(zhí)行在樣本表面上的同一部位處的波束的偏向控制。
[0196]本例中，載臺(tái)在Y方向上移動(dòng)。
[0197]通過激光干擾儀在約IOMHz讀取搭載了被曝光對(duì)象物晶圓的載臺(tái)的在X軸方向上與Y軸方向上的位置。
[0198]將作為目標(biāo)的光刻位置與激光干擾儀讀取的位置之差施加于主偏向器以追蹤載臺(tái)位置，使得如同被曝光晶圓相對(duì)于波束為靜止而進(jìn)行繪制。
[0199]X方向上的掃描寬度為51.2μπι，以16次3.2 μ m正方形的曝光，完成X方向上的一行的曝光。
[0200]此時(shí)，可以說在Y方向上曝光了具有51.2 μ m圖框?qū)挾鹊膱D框。
[0201]在X方向上，繪制-25.6μπι至+25.6μπι寬的條帶。主偏向器的中心朝-24 μ m，-20.8 μ m，-17.6 μ m，-14.4 μ m，_1L 2 μ m，_8 μ m，-4.8 μ m，-1.6 μ m，L 6 μ m，4.8 μ m，8 μ m，11.2 μ m, 14.4 μ m, 17.6 μ m, 20.8 μ m, 24 μ m 的 16 個(gè)部位偏向波束。
[0202]圖11示出了各個(gè)別要素波束的尺寸均為20nm的實(shí)例，但是在本繪制中個(gè)別要素波束可以為16nm、12nm、8nm或4nm。
[0203]在此情況下，為了不使產(chǎn)量降低，需要增加正方形格柵矩陣要素波束的數(shù)量，從而將全體電子束量大致保持固定值。
[0204]下面將說明圖12。待繪制的圖案是在橫方向長的1:1的線及空間。
[0205]關(guān)于如繪制的左端部示出的正方形格柵矩陣波束，形成第一條線為7個(gè)連續(xù)的波束打開，第三條線為8個(gè)連續(xù)的波束打開，第五條線為8個(gè)連續(xù)的波束打開，第七條線、第九條線和第示十一條線為7個(gè)連續(xù)的波束打開而其他的相鄰波束關(guān)閉的位映像。
[0206]首先，切斷全體遮光器，按照前述的位映像使個(gè)別要素波束打開/關(guān)閉，將主偏向器與輔偏向器以向量掃描方式偏向于預(yù)定位置。然后，解除全體遮光器，將編號(hào)I的波束群曝光。
[0207]下一步，全體遮光器被操作以切斷波束，加載新的編號(hào)2的波束群的位映像。然而，在圖12中，編號(hào)1，2，3，4，5，6，7，8的位映像在示出的范圍內(nèi)完全相同。相同的位映像可作為新的位映像寄存并且將其重新加載。
[0208]然而，位映像完全相同時(shí)，也可采取新的位映像不加載的方法。此種布置是一種數(shù)據(jù)壓縮的方法。在此，對(duì)應(yīng)于要素?cái)?shù)量的1600位的全部位映像不總是全部相同，除非所有位映像全部一致，否則即使僅一部分位映像相同，數(shù)據(jù)壓縮方法也變得復(fù)雜，全部數(shù)據(jù)量變多，反而無法達(dá)成數(shù)據(jù)壓縮的真正目的。因此，作為有效的數(shù)據(jù)壓縮，如果通過將1600位分割為十六等份所獲得的近似100位一致，照樣使用之前數(shù)據(jù)的壓縮方法可能會(huì)有效。
·[0209]將編號(hào)2的位映像加載后，使輔偏向器在X方向移動(dòng)+20nm，解除全體遮光器，以正方形格柵矩陣波束進(jìn)行曝光。當(dāng)曝光時(shí)間結(jié)束時(shí)，使全體遮光器動(dòng)作以切斷波束。
[0210]以同樣的方式執(zhí)行編號(hào)3,4的波束曝光。由此,完成第一條線、第三條線、第五條線、第七條線、第九條線及第十一條線的繪制。
[0211]編號(hào)4的波束曝光結(jié)束之后,使輔偏向器在Y方向上移動(dòng)_40nm。然后,編號(hào)5的波束進(jìn)行曝光，繼續(xù)使輔偏向器在X方向上移動(dòng)_20nm，并以編號(hào)6，7，8的波束進(jìn)行曝光，由此，完成第二條線、第四條線、第六條線、第八條線、第十條線及第十二條線的線繪制。
[0212]對(duì)于圖12示出的1:1線及空間圖案，通過使用向量掃描以8次拍攝完成全體的曝光。當(dāng)與需要16次拍攝繪制而全部區(qū)域涂滿圖案時(shí)相比較時(shí)，僅需要一半的繪制時(shí)間。
[0213]參照?qǐng)D13，說明孔與空間安排為1:1的圖案的繪制。
[0214]在正方形格柵矩陣波束中，關(guān)于在第一條線中從(1，1)持續(xù)到(1，6)的波束，第三條線中從(2，I)持續(xù)到(2，7)的波束，第五條線中從(3，I)持續(xù)到(3，7)的波束，第七條線中從(4，I)持續(xù)到(4，6)的波束，第九條線中從(5，I)持續(xù)到(5，6)的波束，第十一條線中從(6，I)持續(xù)到(6，6)的波束，波束在位映像中是打開的。
[0215]首先，在輔偏向器處于編號(hào)I的孔的狀態(tài)下，解除全體遮光器，以執(zhí)行波束的照射曝光。在全體遮光器將波束變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)后，輔偏向器在X方向上移動(dòng)+40nm，對(duì)編號(hào)2的孔曝光。然后，在全體遮光器將波束變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)后，輔偏向器在Y方向上移動(dòng)_40nm,對(duì)編號(hào)3的孔曝光。然后，在全體遮光器將波束變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)之后，輔偏向器在X方向上移動(dòng)_40nm，對(duì)編號(hào)4的孔曝光。[0216]如上文所述，由于在孔與空間為1:1的圖案繪制中，以4次拍攝能夠繪制3.2μπι的正方形區(qū)域，所以僅需要用于繪制需要16次拍攝而完全涂滿的時(shí)間的0.25倍的曝光時(shí)間。因而產(chǎn)量極可能達(dá)到4倍。
[0217]圖14示出了發(fā)生網(wǎng)格移位時(shí)的格柵圖。特別地，正方形格柵矩陣為20nm網(wǎng)格多被認(rèn)為是粗糙的。然而，盡管波束布置為20nm的4倍即SOnm節(jié)距的正方格柵矩陣波束，由于可通過偏向器實(shí)現(xiàn)向量偏向，即使關(guān)于實(shí)線所表不的網(wǎng)格151縱向與橫向偏差I(lǐng)Onm的格柵點(diǎn)仍可執(zhí)行繪制。此以虛線的網(wǎng)格152來表示。還可使用以其它方式移位的波束來進(jìn)行繪制。同樣地，通過允許拍攝數(shù)量的某種程度的增大，在相同區(qū)域可繪制以各種方式移位的網(wǎng)格圖案。
[0218]圖15示出了通過網(wǎng)格移位來執(zhí)行繪制的實(shí)例。在圖15中，關(guān)于圖14的網(wǎng)格，以位映像數(shù)據(jù)限定了打開/關(guān)閉圖案，而形成圖案數(shù)據(jù)。第一圖案161通過對(duì)20nm的網(wǎng)格使用打開/關(guān)閉的位映像而進(jìn)行繪制。第二圖案162在X方向與Y方向分別移位IOnm的網(wǎng)格，通過使用打開/關(guān)閉的位映像進(jìn)行繪制。因此，第一圖案與第二圖案的空間163為10nm。圖15進(jìn)一步顯示使用相同的正方形格柵矩陣波束能夠?qū)⒕哂胁煌W(wǎng)格的圖案混合在同一區(qū)域進(jìn)行繪制。
[0219]圖16示出了由網(wǎng)格移位所形成的示例圖案2。圖案171是20nm網(wǎng)格的圖案。圖案172是在以16nm向前移動(dòng)輔偏向器的同時(shí)減少曝光量而繪制的圖案。由此，可繪制出在五條橫線的上下設(shè)置16nm的空間173中的圖案。另外，空間174位于橫線的左右側(cè)的每一側(cè)。
[0220]圖17說明了本系統(tǒng)使用的電子槍周圍的結(jié)構(gòu)。陰極電極200是熱場放射型(TFE)電子槍，其設(shè)計(jì)成可從頂端部均勻照射電子。
[0221]從TFE電子槍對(duì)引出電極202施加電壓，該電壓相對(duì)于陰極電極200是正電壓從而引出電子。通常向陰極電極200施加大約-50KV的負(fù)電位。引出電極202的電位是-45KV至-40KV。附圖符號(hào)201表 示抑制器。
[0222]進(jìn)一步，以陽極電極203(電位OV)將電子加速。在電子光學(xué)筒柱的下部中，流入臭氧以清潔筒柱內(nèi)部。由于臭氧濃度通常為10%至20%，因此流入了 90%至80%的氧。為了避免氧與臭氧吸附于電子槍表面上的LaB6或氧化導(dǎo)致劣化，通過使用雙重節(jié)流孔204，205，將中間空間208，209以渦輪分子泵等抽空，使得朝電子槍迅速形成良好的真空度。由于節(jié)流孔是具有直徑約100 μ m的小孔，因此為了允許電子容易通過兩個(gè)節(jié)流孔，需要在陽極電極附近，以雙重對(duì)準(zhǔn)線圈206將電子束偏向，以允許其通過節(jié)流孔。容易振動(dòng)的渦輪分子泵理想地設(shè)置有隔振功能或振動(dòng)修正功能。
[0223]通過離子泵或渦輪分子泵將儲(chǔ)存陰極電極及引出電極的電子槍室207抽成真空。
[0224]參照?qǐng)D18，將會(huì)說明前述PSA-BA基板的核心技術(shù)。并說明用于形成正方形格柵矩陣波束群的方式。
[0225]通過均勻的電子束照射電子屏蔽板。在具有4μ m的正方形形狀的孔220中成形波束，從而射出具有4μπ?的正方形剖面的波束。具有4μπι的正方形形狀的孔220以16μL?節(jié)距布置以形成正方形矩陣。特別地，在X軸方向(橫方向)以16 μ m的節(jié)距布置孔220，在Y軸方向(縱方向)以16 μ m的節(jié)距布置孔220。X軸方向與Y軸方向彼此正交。
[0226]在4μπι的波束通過軸的各自側(cè)設(shè)置個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極221，222。個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極221，222以全部個(gè)別要素波束被設(shè)置在兩片電極221，222之間的方式而布置。
[0227]而圖18中，全部電極群布置在同一方向上以構(gòu)成平行電極群，只要可將波束個(gè)別偏向，它們就可以布置在不同方向上。進(jìn)一步，4μπι的尺寸可以是不同的數(shù)值。
[0228]參照?qǐng)D19，將會(huì)說明PSA-BA基板的剖面技術(shù)。PSA-BA基板具有成形和偏向從圖19的上部發(fā)射的波束的功能。
[0229]在最上部，設(shè)置有由金屬或半導(dǎo)體，或半導(dǎo)體非晶態(tài)基板形成的電子屏蔽板242。在圖19中，矩形孔的尺寸為6 μ m，這是因?yàn)楸緦?shí)施例的電子屏蔽板242被配置為具有不將波束完全成形并且阻止大部分電子束的功能。而且，實(shí)際上設(shè)置于圖19中央部的半導(dǎo)體基板的電子屏蔽板241的4 μ m尺寸的孔起到波束成形的主要功能，通過設(shè)置在最上部中的電子屏蔽板241 (242)吸收大約90%或以上的電子束的總熱量。
[0230]電子屏蔽板242例如由碳化娃半導(dǎo)體形成,具有例如為10 μ m至20 μ m厚度。碳化硅具有與銅類似的熱傳導(dǎo)率。
[0231]當(dāng)具有波束孔的區(qū)域的尺寸是640 μ m的正方形時(shí)，通過將具有優(yōu)選導(dǎo)熱性的高熔點(diǎn)金屬板，厚度為數(shù)百μ m至2或3mm以上，且孔為大小為640 μ m或以上的正方形的散熱板251設(shè)置于電子屏蔽板242之上，而能夠排出來自電子槍的熱量。
[0232]如上文所述，為了將大于電子屏蔽板242的640 μ m正方形區(qū)域的部分的溫度保持在常溫(例如,大約23°C)，在ΙΟμπι至20μπι的薄膜區(qū)域全體尺寸的640 μ m正方形區(qū)域內(nèi)部的，由碳化硅構(gòu)成的電子屏蔽板242的溫度上升能夠被抑制在1°C至5°C的范圍內(nèi)。
[0233]配線244的電絕緣膜243由本征半導(dǎo)體構(gòu)成。
·[0234]雖然在圖19最下部還設(shè)置有6 μ m正方形的孔的電子屏蔽板242，由于該電子屏蔽板242，除非其不與配線區(qū)域及電極接觸，否則電子屏蔽板242可以使用一般金屬或低電阻的半導(dǎo)體的其它材料的基板。
[0235]如果電子屏蔽板242與圖19中的配線區(qū)域及電極接觸，則電子屏蔽板242需要使用高電阻的半導(dǎo)體基板或非晶態(tài)半導(dǎo)體。
[0236]在此情況下，具有4μπι的孔的正方形的電子屏蔽板241由碳化硅的高電阻或絕緣性的半導(dǎo)體基板構(gòu)成，并且厚度約為2 μ m。
[0237]具有厚度2 μ m的半導(dǎo)體基板以相當(dāng)精密地方式執(zhí)行用于形成4 μ m正方形的孔的加工。4μπ?正方形的孔對(duì)在通過6μπ?的正方形的孔的電子束的邊緣部分進(jìn)一步修整。在電子屏蔽板241的上表面上，形成用于從圖19的外部施加電壓至作為個(gè)別遮光器的偏向電極的電極221，222的配線244。此處的配線材料使用銅。但是也可以使用低電阻的高熔點(diǎn)金屬的其它材料。
[0238]配線的厚度為I μ m,寬0.5 μ m,并且配線間隔約為0.1 μ m至0.5 μ m。在該情況下，配線244之間與配線244下部的配線部的電絕緣膜243由非晶態(tài)的碳化硅構(gòu)成，也可以使用其它任意的允許配線244絕緣的高電阻半導(dǎo)體材料。
[0239]從配線244在電子屏蔽板241中通過貫穿孔，由銅形成電鍍孔245，在電子屏蔽板241的下方形成個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極221，222。個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極221,222厚度為2 μ m并且高度為20 μ m至100 μ m。雖然因?yàn)殡娮油ㄟ^孔部而使得在電子屏蔽板241的4μ m的孔部露出個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極221，222，但是將相鄰的個(gè)別要素波束的個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極221，222的背面，以背靠背的方式經(jīng)由碳化硅的電極支撐半導(dǎo)體223而固定，從而維持機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極由銅形成。
[0240]由圖19示出的結(jié)構(gòu)的特征是個(gè)別要素波束通過的4μπι至6μπι正方形的孔周邊及全體不使用絕緣物。
[0241]在現(xiàn)有技術(shù)BAA專利公布文件(JP06-132203B)中，為了實(shí)現(xiàn)配線等的絕緣而使用絕緣物。
[0242]常規(guī)的BAA組件的致命性缺陷是使用絕緣膜以在組件內(nèi)部的電極上施加電壓。用于將配線金屬膜絕緣的絕緣物有以下兩個(gè)方面的害處。
[0243]在此，絕緣膜指的是硅氧化膜、硅氮化膜、鋁氧化膜(即氧化鋁)、藍(lán)寶石以及氧化組月吳等。
[0244]通常，不論如何巧妙地使用絕緣膜，使用絕緣膜從而使得從波束通過軸完全看不到絕緣膜是有困難的。因此，在此情況下，散射的電子束照射并且使絕緣膜上帶電而儲(chǔ)蓄電荷，因而發(fā)生波束漂移。而且，因?yàn)閮?chǔ)蓄電荷漂移反復(fù)充電和放電，并且因此無法獲得波束的位置穩(wěn)定性，所以無法高精度地執(zhí)行圖案繪制。
[0245]第二個(gè)缺陷是絕緣膜的破壞。當(dāng)以波束照射絕緣膜時(shí)，絕緣膜帶電并且還具有放射線損傷，并且，電流通過絕緣膜內(nèi)部的細(xì)微孔和細(xì)微龜裂，而發(fā)生絕緣膜破壞。當(dāng)發(fā)生絕緣膜破壞時(shí)，無法在配線上施加電壓。所以，無法施加波束消隱需要的5V等的電壓，導(dǎo)致執(zhí)行波束消隱操作的功能的損害。因此，難以選擇用于遮光器孔陣列(BAA)的絕緣物。
[0246]在本實(shí)施例中，為了克服上述困難，可提出以下兩個(gè)主要方法。
[0247]在第一個(gè)方法中，使用帶隙大的半導(dǎo)體或高電阻半導(dǎo)體進(jìn)行絕緣。
[0248]然而，需要注意以下事項(xiàng)。如果半導(dǎo)體作為含有非常少量雜質(zhì)的本征半導(dǎo)體使用，可以使用這種半導(dǎo)體作為不儲(chǔ)蓄電荷的材料，從而防止絕緣破壞的發(fā)生，并且可作為充分取得絕緣性的材料來使用。此種本征半導(dǎo)體包括硅、碳化硅、BN(硼氮化物)、GaP(鎵磷)、GaN (氮化鎵)、鉆石、氮化鋁、鍺、砷化鎵、磷化鎵等。
[0249]然而，在諸如硅等的具有1.1eV的相對(duì)較小帶隙的半導(dǎo)體中，只要有少許雜質(zhì)混入，就會(huì)形成具有N型導(dǎo)電性或P型導(dǎo)電性的基板，而且，當(dāng)金屬制成配線時(shí)，不容易在金屬上表面再次生長本征硅結(jié)晶。
[0250]在第二種方法中，使用半導(dǎo)體的P型N型結(jié)，以提供耐絕緣性。
[0251]由于半導(dǎo)體并非絕緣體，因此通過放射線產(chǎn)生絕緣破壞的臨限值遠(yuǎn)比絕緣物大，并且非常地耐放射。半導(dǎo)體不致遭受放射線破壞。形成電子與空穴的對(duì)并且彼此被施加電壓的電極牽引，從而使電子與空穴消失。由于在結(jié)晶內(nèi)部無電性瑕疵殘留，因此不致因放電而發(fā)生絕緣破壞。
[0252]該實(shí)施例將在下文中說明。
[0253]圖20是PSA-BA基板的縮小剖面圖。在PSA-BA基板的上部，設(shè)置有散熱板251，散熱板251包括比波束群行進(jìn)通過的640 μ m的正方形區(qū)域大的開口，并且具有導(dǎo)電性且高導(dǎo)熱性，從而通過使用外部水冷等方法將溫度保持為固定。
[0254]圖21示出了用于本實(shí)施例的從外部向1600條個(gè)別要素波束的遮光器的電極的配線圖案301。[0255]由于遮光器電極對(duì)中的一個(gè)接地，所以考慮不需要配線。雖然這個(gè)配線圖案包括40X40=1600條線，但是可將這些配線分割成四個(gè)區(qū)域，并且確定從20X20個(gè)遮光器的一側(cè)電極配線，然后確定上下和/或左右反轉(zhuǎn)的圖案。因此只須確定20X20=400條配線。為了避免制程復(fù)雜化，盡量不使用兩層配線，因此將考慮單層配線。雖然顯示的是，由于外周部有20+20=40條線，因此僅需要選取平均10條配線，由于在對(duì)角線附近的配線彼此相遇，繪制配線圖時(shí)發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)開口與另一個(gè)開口之間，優(yōu)選地最高可通過14條配線。本發(fā)明用于說明具有波束尺寸20nm，1600條波束的波束系統(tǒng),還可以使用波束尺寸16nm，2500條波束的系統(tǒng)，波束尺寸12nm的4500條波束的系統(tǒng)，波束尺寸IOnm的6400條波束的系統(tǒng)，波束尺寸8nm的10000條波束的系統(tǒng),波束尺寸8nm的18000條波束的系統(tǒng),波束尺寸6nm的18000條波束的系統(tǒng)，波束尺寸5nm的25600條或4nm的40000條波束的系統(tǒng)。
[0256]圖22示出了 PSA-BA基板，其配置為形成正方形格柵矩陣波束群并且從正方格柵矩陣波束群中選擇正方格柵的波束尺寸與節(jié)距不同的四種矩陣波束。
[0257]在PSA-BA基板145的中心，布置用于形成四種不同矩陣波束的四種PSA-BA功能單元145a, 145b, 145c和145d。放大器144a至144d被用于PSA-BA功能單元145a至145d。四種正方形格柵矩陣波束群具有不同波束的尺寸、不同節(jié)距及不同數(shù)量的個(gè)別要素波束。
[0258]例如，以下可提供四種正方形格柵矩陣波束群。本實(shí)施例中，將說明縮小率固定為1/500的示例。
[0259]關(guān)于矩陣波束145a，波束尺寸為8nm并且波束之間的節(jié)距為32nm，個(gè)別要素波束的數(shù)量為100X 100=10000個(gè)。PSA-BA基板上的開口尺寸為4 μ m，并且節(jié)距為16 μ m，并且用于矩陣波束145a的全體尺寸為1600 μ mX 1600 μ m。
[0260]關(guān)于矩陣波束145b，波束尺寸為12nm并且波束間的節(jié)距為48nm，并且個(gè)別要素波束的數(shù)量為64X64=4096個(gè)。PSA-BA基板上的開口尺寸為6 μ m，并且節(jié)距為24 μ m,并且用于矩陣波束145b的全體尺寸為1536 μ mX 1536 μ m。
[0261]關(guān)于矩陣波束145c，波束尺寸為16nm并且波束間的節(jié)距為64nm，并且個(gè)別要素波束的數(shù)量為50 X 50=2500個(gè)。PSA-BA基板上的開口尺寸為8 μ m，并且節(jié)距為32 μ m,并且用于矩陣波束145c的全體尺寸為1600 μ mX 1600 μ m。
[0262]關(guān)于矩陣波束145d，波束尺寸為20nm并且波束間的節(jié)距為80nm，個(gè)別要素波束的數(shù)量為40X40=1600個(gè)。PSA-BA基板上的開口尺寸為10 μ m，并且節(jié)距為40 μ m，并且用于矩陣波束145d的全體尺寸為1600 μ mX 1600 μ m。
[0263]根據(jù)使用四種矩陣波束的其中一個(gè)，切換用于控制需要的個(gè)別要素波束的遮光器信號(hào)。
[0264]圖23是使用用于包括圖22示出的多種選擇用PSA-BA基板的光刻裝置的光刻裝置的說明圖。選擇具有不同波束尺寸與不同節(jié)距的正方形格柵矩陣波束。為此，波束首先通過用于將波束修整成矩形的矩形孔310。進(jìn)一步，透鏡311用于在被配置為允許形成四種矩陣波束的PSA-BA基板145上形成矩形波束的影像。驅(qū)動(dòng)多種矩陣波束選擇偏向器312，來選擇指定種類的矩陣波束。
[0265]上述情況需要處理。首先，為了避免電流密度變化，需要進(jìn)行控制不使交叉點(diǎn)移動(dòng)。因而，需要將多種矩陣波束選擇偏向器312分離成兩段并且確定對(duì)應(yīng)段的偏向效率比，使得交叉位置固定在圓孔14的位置。[0266]進(jìn)一步需要驅(qū)動(dòng)用于多種矩陣波束選擇偏向的位置偏差修正用偏向器314與多種矩陣波束選擇偏向器313同步，并且將兩者的偏向效率比保持一固定比例，從而使選擇的波束位置固定并且防止電流密度變化。選擇的矩陣波束可以整體上不同的尺寸，因此需要提供全體波束的偏向器的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，使得左下角位置是固定點(diǎn)。
[0267]進(jìn)一步，共用的全體遮光器16能夠設(shè)置為用于四種全體矩陣波束遮光器。
[0268]圖24示出了當(dāng)以線掃描繪制涂滿圖案時(shí)的曝光量的分布。
[0269]為了證明連續(xù)掃描型曝光方法的產(chǎn)量比本實(shí)施例低，將提供以下說明。
[0270]關(guān)于連續(xù)掃描型的曝光方法，為了進(jìn)行鄰近效應(yīng)修正，其通過間疏曝光時(shí)間并且通過使用遮光器進(jìn)行掃描而實(shí)現(xiàn)。然而，其結(jié)論是，例如在涂滿圖案的情況下，連續(xù)掃描型的光刻方法的產(chǎn)量降低為本實(shí)施例的一半。
[0271]此處，假設(shè)電子的加速電壓是50KV。當(dāng)涂滿面積比為100%時(shí)，入射波束的能量與反射電子束的總能量彼此相等。
[0272]在上述情況下，由于在100%涂滿區(qū)域的曝光能量是在孤立的點(diǎn)的曝光能量的正好兩倍并且被過度曝光，所以需要將入射電子的總量減少為50%。為了使孤立點(diǎn)D處的曝光量形成所需的值，根據(jù)以相同掃描速度光刻的連續(xù)掃描型曝光方法，在涂滿面積比100%的圖案內(nèi)部，50%的時(shí)間不應(yīng)射出波束。當(dāng)沿著包含D點(diǎn)的實(shí)線進(jìn)行掃描時(shí)，遮光器整體的波形(在固定速度連續(xù)掃描模式下的遮光器波形)如波形320顯示，并且涂滿區(qū)域的波形(涂滿面積比100%的部位)如波形321顯示，50%處于關(guān)閉狀態(tài)，并且其顯示正在執(zhí)行包括無效時(shí)間的曝光。波形322是在D點(diǎn)附近的遮光器波形。由此，產(chǎn)量降低一半。
[0273]將參照?qǐng)D25進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，由于，當(dāng)波束被偏向于其它位置時(shí)，全體遮光器16總是將波束關(guān)閉，并且然后通過偏向器執(zhí)行波束偏向，所以，不會(huì)發(fā)生連續(xù)地隨著偏向而射出波形的情況。然而，在通過BAA的常規(guī)的連續(xù)掃描曝光以及通過光柵掃描的一般的多波束光刻方法中，持續(xù)波束掃描而且同時(shí)連續(xù)地射出波束。當(dāng)進(jìn)行光刻圖案330的繪制時(shí)，打開波束，并且曝光量分布如實(shí)線333所示，以某個(gè)傾斜角度線性地增加。然后，在達(dá)到固定值后，曝光量再以一定的傾斜角度減少。
[0274]然而，當(dāng)對(duì)兩個(gè)點(diǎn)331與332照射預(yù)定時(shí)間時(shí)，電子束照射強(qiáng)度形成如虛線的階段函數(shù)334所示。雖然不明確哪個(gè)分布更優(yōu)選，但是在任一情況中，光刻圖案邊緣的銳度都比在一個(gè)孤立點(diǎn)處進(jìn)行繪制時(shí)時(shí)更惡化，并且無法實(shí)現(xiàn)期望電子量分布335所示的照射。
[0275]在此，應(yīng)該注意的是，當(dāng)以連續(xù)掃描執(zhí)行波束曝光情況下，在掃描方向與非掃描方向的全部圖案邊緣的銳度完全不同，并且從而無法以相同的方式執(zhí)行繪制。
[0276]在本實(shí)施例中，提出了能夠進(jìn)行鄰近效應(yīng)修正以及產(chǎn)量不降低的方法。
[0277]參照?qǐng)D26，為了說明用于修正鄰近效應(yīng)的方法，將描述在正方形曝光量區(qū)域中以曲線方式提供曝光量分布的方法。特別地，在40X40=1600個(gè)正方格柵矩陣波束340中，關(guān)于曲線341所示的邊界部，將位映像關(guān)閉的波束部342指定為〈0>，將位映像打開的波束部343指定為〈1>。
[0278]簡單示出于圖26的部分圖344將此加以簡化，其在曲線341的反向側(cè)以〈0>和
<1>來顯示。
[0279]如圖27所示，將考慮圖案的涂滿僅涂滿在XY坐標(biāo)系統(tǒng)的第2象限的情況。圖上點(diǎn)O是原點(diǎn)。在該圖中，將對(duì)3.2μπι正方形區(qū)域的(_1，2)的區(qū)域作說明。[0280]前述(-1，2)區(qū)域定位在關(guān)于O點(diǎn)，相應(yīng)于3.2 μ m正方形，在-X方向上向左移一位(例如，向左平移一個(gè))，并且還在+Y方向平移兩位(例如，向上平移兩個(gè))的位置處。為了正確執(zhí)行鄰近效應(yīng)修正，如部分圖345所示，必須依照被分離成四個(gè)區(qū)域(例如，繪制時(shí)間=tl的區(qū)域、繪制時(shí)間=tl+t2的區(qū)域、繪制時(shí)間=tl+t2+t3的區(qū)域、繪制時(shí)間=tl+t2+t3+t4的區(qū)域)的三條等高線來改變曝光強(qiáng)度。
[0281]首先，關(guān)于以345a的狀態(tài)顯示的位映像，將全體正方形矩陣要素為I的位映像提供于波束，以在繪制時(shí)間tl執(zhí)行波束繪制。其后，如圖345b示出的，在關(guān)于最左側(cè)曲線的左上部分為O且在右下部分為I的位映像，于繪制時(shí)間t2執(zhí)行波束繪制。其后，如圖345c示出的，關(guān)于最左側(cè)起第二條曲線的左上部分為O且右下部分為I的位映像，于繪制時(shí)間t3執(zhí)行波束繪制。其后，如圖345d示出的，關(guān)于左側(cè)起第三條曲線的左上部分為O且右下部分的I的位映像，于繪制時(shí)間t4執(zhí)行波束繪制。
[0282]如上文所述，在主偏向器、輔偏向器的同一偏向位置處，通過以不同位映像執(zhí)行重疊繪制，對(duì)各波束要素可改變曝光量。如此，當(dāng)執(zhí)行向量掃描并且還在波束處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，可執(zhí)行鄰近效應(yīng)修正或曝光量修正。
[0283]此方法可提供的優(yōu)點(diǎn)在于，與連續(xù)掃描曝光的于曝光時(shí)間中放入間疏來控制曝光量的方法比較，光刻圖案的邊緣位置不移動(dòng)。
[0284]進(jìn)一步，由于在需要鄰近效應(yīng)修正的區(qū)域附近，有圖案寬松并且繪制時(shí)間通常短，因此不致降低產(chǎn)量而可作修正。
[0285]如上文所述，當(dāng)與連續(xù)掃描型曝光方法比較時(shí)，產(chǎn)量增加到約兩倍，此為本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
[0286]本實(shí)施例可看成采用通過正方形格柵矩陣波束群進(jìn)行光刻的特殊的光刻方法，并且從而會(huì)顧慮本實(shí)施例的光刻方法與一般多波束光刻方法比較而缺乏融通性。然而，在使用電子屏蔽板形成多條波束情況下，布置成正方形格柵矩陣波束群狀而形成多波束是最簡單的。
[0287]根據(jù)將多波束光刻復(fù)雜化的各種提議，波束的布置多為形成交錯(cuò)狀或是少許逐步向XY方向偏移的波束群，并且使用這些波束群精密控制全體的偏向位置與曝光照射量，并且重疊以達(dá)到多重光刻，基本上會(huì)使得光刻精度惡化以及繪制時(shí)間的增加。進(jìn)一步，波束群的各個(gè)別要素波束以不同時(shí)序進(jìn)行遮光器的打開/關(guān)閉的時(shí)間控制，從而光刻微妙圖案的方法，會(huì)導(dǎo)致圖案數(shù)據(jù)爆炸性增加，并且因?yàn)閳D案光刻的復(fù)雜性，所以光刻圖案失去可靠性。
[0288]根據(jù)本實(shí)施例，通過保持簡單的光刻法，通過使用簡單的正方形格柵矩陣波束群，對(duì)位映像執(zhí)行打開/關(guān)閉控制，在全部模擬信號(hào)穩(wěn)定后，照射全體波束，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)圖案數(shù)據(jù)量的最小化、光刻精度的確保及光刻速度高速化。
[0289]關(guān)于正方格柵矩陣波束群的節(jié)距，以匹配最細(xì)密的組件區(qū)域進(jìn)行繪制。在組件圖案的其它區(qū)域細(xì)密度降低情況下，經(jīng)常發(fā)生拍攝數(shù)量增大的情況。然而，通過朝向用于細(xì)密度最細(xì)密的圖案光刻的節(jié)距而變更組件圖案的形狀，使得繪制能夠在需要的繪制時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)從而使圖案變形，可增加光刻精度并且使光刻高速化，而不致失去組件的功能，從而綜合性地使組件的生產(chǎn)效率最大化。
[0290]在正方形格柵矩陣波束群中，可以改變縱向與橫向節(jié)距，或可以改變縱向與橫向布置的波束數(shù)量，從而形成矩形格柵矩陣波束群。
[0291]個(gè)別要素波束可以是具有圓形或矩形剖面的波束，而不是具有正方形剖面的波束。
[0292]一旦決定待制造的組件的圖案規(guī)則，并且確定生產(chǎn)計(jì)劃后，重新安裝裝置的PSA-BA基板從而匹配圖案規(guī)則。特別地，與板金加工鑄模和半導(dǎo)體微影術(shù)的掩模相似，根據(jù)制造計(jì)劃進(jìn)行組件的制造和安裝。然而，在相同尺寸的圖案規(guī)則的設(shè)計(jì)種類中，可以平滑的方式連續(xù)地繪制不同圖案而不致制作不同的掩?；蚋鼡Q掩模。
[0293]還可采用提供個(gè)別要素正方波束的尺寸分別為20nm，16nm，12nm，8nm的四種PSA-BA基板并且選擇一種正方形格柵矩陣波束群進(jìn)行繪制的方法。
[0294]依照待繪制的組件圖案規(guī)則而形成正方形格柵矩陣波束群并且進(jìn)行繪制，是兼顧精度與高速光刻的最有效方法。
[0295]“個(gè)別遮光器電極的絕緣上使用PN結(jié)”
[0296]現(xiàn)有的PSA因?yàn)槭褂霉璋雽?dǎo)體制程來制作，所以遭受以下問題:
[0297]1、因?yàn)橥ㄟ^使用硅的氮化膜、氧化膜、聚酰亞胺等絕緣物而實(shí)現(xiàn)電極間的絕緣，所以在通過50kV的電子線照射產(chǎn)生的散射波束照射下形成的絕緣物的瑕疵部有電流流入，在預(yù)定時(shí)間段后破壞絕緣性，導(dǎo)致發(fā)生介電擊穿以防止在電極間或配線間施加電壓。如此，PSA壽命有限，并且這種情況下不能使用該方法。
[0298]2、因?yàn)殡姌O通過將厚膜光刻膠圖案化并且在光刻膠除去部進(jìn)行金電鍍等而制作，所以無法獲得具有預(yù)定縱橫比或者更高縱橫比的電極。
[0299]因此，裝置無法以充分效率使電子線偏向，并且使用50kV的1/10即5kV等的加速電壓，導(dǎo)致不能獲得足夠分辨率的問題。進(jìn)一步，提出一種50kV的電子束光刻裝置，當(dāng)電壓通過個(gè)別遮光器時(shí)減速至5kV，當(dāng)通過個(gè)別遮光器后加速至50kV。然而，此種裝置需要在個(gè)別遮光器周邊施加_45kV的高電壓，在裝置構(gòu)成上有諸如放電問題的許多困難。
[0300]3、進(jìn)一步，從個(gè)別遮光器的電極引出配線時(shí)，從中心部至周邊部，有2500條至10000條配線需要自動(dòng)配置或進(jìn)行配線，其欠缺規(guī)則性并且配線層的制作時(shí)可視度不如預(yù)期的好。因此，在故障檢測時(shí)可視度也比預(yù)期的差。
[0301 ] 根據(jù)本實(shí)施例，可以獲得以下優(yōu)點(diǎn)。
[0302]1、因?yàn)镻SA的絕緣膜使用PN結(jié)的反二極管特性，所以不會(huì)因50kV的電子線照射，通過散射波束的照射而形成絕緣物瑕疵，不會(huì)在預(yù)定時(shí)間發(fā)生介電擊穿，其使得PSA壽命格外長。因此，能夠提供實(shí)際可使用的技術(shù)。
[0303]2、因?yàn)殡姌O形成時(shí)，在半導(dǎo)體結(jié)晶的開口側(cè)面使用摻雜與基板相反類型的雜質(zhì)的半導(dǎo)體層，所以縱橫比顯著增加。
[0304]更特別地，當(dāng)基板為P-型的半導(dǎo)體時(shí)，提供了表面為摻雜N-型雜質(zhì)的半導(dǎo)體，并且在摻雜N-型雜質(zhì)的半導(dǎo)體層上施加+5V電位，相對(duì)電極接地，而形成偏向電場。
[0305]當(dāng)基板為N-型的半導(dǎo)體時(shí)，提供了表面為摻雜P-型雜質(zhì)的半導(dǎo)體，并且在摻雜P-型雜質(zhì)的半導(dǎo)體層上施加-5V電位，相對(duì)電極接地，而形成偏向電場。
[0306]再者，在上下面形成與孔側(cè)面的半導(dǎo)體層相同類型的半導(dǎo)體層，使其上進(jìn)一步生長金屬層。
[0307]3、將上述半導(dǎo)體的孔側(cè)表面作為波束偏向電極的多片基板相互重疊，將金屬膜通過熱、壓力、振動(dòng)或前述三者合并加以貼合，從而形成縱橫比更高的電極。(例如，貼合五片10 μ m的基板,能夠形成厚度為50 μ m,電極間距離為4 μ m的高縱橫比的電極。)
[0308]4、為了引出全體格柵點(diǎn)的個(gè)別遮光器的電極配線，使用多層配線層，并且全體數(shù)量除以整數(shù)，以將整數(shù)分離成多個(gè)獨(dú)立的小群，并且相應(yīng)群的配線在縱方向與橫方向上在同一層上執(zhí)行。
[0309]全體格柵點(diǎn)的電極的配線在一個(gè)層內(nèi)進(jìn)行，通過使用硅貫穿孔(TSV:Through-Silicon Via)而連接于其它層。
[0310]5、當(dāng)配線使用配線電阻很小的銅等金屬時(shí)，因?yàn)椴荒軌蚴褂脟@配線的絕緣物，所以使用PN結(jié)的反向二極管包住金屬配線。
[0311]將在下文中詳細(xì)說明本實(shí)施例。
[0312]圖28示出了根據(jù)本實(shí)施例的PSA的個(gè)別遮光器的形成方法。本實(shí)施例使用半導(dǎo)體基板的PN結(jié)形成電極。
[0313]例如，假設(shè)基板56為P型，并且在矩形孔52的左右側(cè)表面上擴(kuò)散N型雜質(zhì)從而形成一對(duì)N型雜質(zhì)摻雜層(遮光電極51、接地電極53)。因此，遮光電極51、接地電極53是個(gè)別遮光器的一對(duì)電極。于是，當(dāng)在左電極上施加+5V與OV時(shí),產(chǎn)生電場?；?6接地成OV0右側(cè)的施加OV的接地電極53 (N型雜質(zhì)摻雜層)與周邊的地具有相同電位。左側(cè)的施加OV的遮光電極51 (N型雜質(zhì)摻雜層)成為與周邊P型的基板56相反方向的二極管連接，因?yàn)闊o電流流入，所以以穩(wěn)定的方式施加+5V。
[0314]因?yàn)樵揚(yáng)SA的個(gè)別遮光器不使用硅氧化膜及氮化膜，所以壽命很長。
[0315]在此圖中，由附圖標(biāo)記54顯示的部分示意性示出了用于在矩形中成形電子波束的矩形波束成形分離板(硅隔膜)。電子波束穿過不存在分離板54的在矩形孔52中的部分。
[0316]進(jìn)一步,可以在遮光電極51、接地電極53的孔側(cè)表面上設(shè)置金屬層。
[0317]此處，參照?qǐng)D36，將會(huì)說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的PSA。在硅基板541的圖中下側(cè)上，形成硅氧化膜542，543，并且在硅氧化膜542，543之間設(shè)置配線544。遮光電極545與接地電極546由在光刻膠上形成孔并且通過電鍍使金屬附著于此處而形成。在此，在該電鍍工藝后，除去光刻膠。此種電極形成方法，由于電極厚度薄并且縱橫比不足，偏轉(zhuǎn)波束的效率不佳，在關(guān)閉狀態(tài)下無法徹底切斷波束。更特別地，因?yàn)榧词乖陉P(guān)閉狀態(tài)下，仍有少許波束漏射至樣本表面，所以僅能夠執(zhí)行無法取反差的光刻。
[0318]圖29示出了本實(shí)施例的PSA的個(gè)別遮光器的形成方法。
[0319]不需要在P型基板的孔的兩側(cè)側(cè)壁上形成電極，由于一側(cè)始終接地，因此不需要在該側(cè)上摻雜N型雜質(zhì)。進(jìn)一步，不需要在該側(cè)施加電壓。
[0320]進(jìn)一步，如圖29的左側(cè)所示，N型雜質(zhì)摻雜層的遮光電極51a可以通過摻雜雜質(zhì)形成，使得其長度在縱方向較短。本例中，垂直方向的長度基本上與矩形孔52的長度相同。
[0321]此外，如圖29的中央所示，可以將N型雜質(zhì)摻雜層(遮光電極)51b形成為縱方向較長。此外，如圖29的右側(cè)所示，可以將N型雜質(zhì)摻雜層(遮光電極)51c形成為覆蓋左側(cè)的矩形孔52的半周。
[0322]圖30示出了根據(jù)本實(shí)施例的PSA。在最上部有將波束分離成多條波束的矩形波束成形分離板(硅隔膜)68。圖28和圖29中的分離板54，顯示圖30的矩形波束成形分離板(娃隔膜)68的位于孔上方的部分。[0323]在本例中，由貼合多個(gè)晶圓而形成的貼合晶圓使用在PSA上。晶圓貼合時(shí)使用貼合用氧化膜66，如圖所示，為了防止儲(chǔ)蓄電荷，除了通過設(shè)置在左右側(cè)的厚膜硅基板P型半導(dǎo)體65支撐的部分以外，優(yōu)選的除去貼合用氧化膜66。
[0324]在個(gè)別要素波束遮光電極的基板(P型半導(dǎo)體)56的至少一側(cè)，在縱方向上形成N型摻雜層，以形成遮光電極51。
[0325]在該基板56的上部與下部，形成N型雜質(zhì)擴(kuò)散層從而從孔側(cè)擴(kuò)大成凸緣狀。進(jìn)一步，在該N型雜質(zhì)擴(kuò)散層上，形成諸如金等貼合用的金屬圖案58。
[0326]將多片個(gè)別要素波束遮光電極的基板(P型半導(dǎo)體)56對(duì)準(zhǔn)，使得彼此的金屬圖案58重疊，并且通過高溫、高壓力或振動(dòng)等貼合在一起。同樣地，將多片個(gè)別要素波束遮光電極的基板56貼合在一起。因此,將各基板的遮光電極51電連接于孔的一側(cè)表面上。
[0327]本實(shí)施例中，對(duì)于4 μ m的矩形孔52的尺寸，個(gè)別要素波束遮光電極的基板65的厚度是10 μ m,并且將五片基板貼合在一起。
[0328]配線64進(jìn)一步設(shè)置在最下級(jí)，并且通過與前述同樣的技術(shù)使多層基板貼合。配線64為了形成低電阻，而使用電阻率低的銅等金屬63作為配線64。為了在配線64之間建立絕緣，設(shè)置個(gè)別要素波束遮光電極的基板(P型半導(dǎo)體)56并且將配線周邊部設(shè)定為N型半導(dǎo)體55，對(duì)于5V的配線電位，在N型半導(dǎo)體55與周邊部中的個(gè)別要素波束遮光電極的基板56 (P型半導(dǎo)體)之間形成反偏壓PN結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)絕緣。
[0329]各配線基板在圖30中所見的厚度較薄，實(shí)際上設(shè)為約10 μ m。
[0330]圖31是用于說明PSA基板內(nèi)部來自個(gè)別要素的遮光電極的配線的圖。
[0331]圖中有3X3=9個(gè)孔以及個(gè)別要素遮光電極51。從各遮光電極51引出銅配線59。在配線59周邊存在N型半導(dǎo)體55。
[0332]圖32是為PSA基板內(nèi)部來自個(gè)別要素的遮光電極的配線的剖面圖，并且是沿著圖31的A-A’線57截取到的剖面圖。在中心部中，縱方向上有波束通過的孔。孔的右側(cè)是P型基板，其用作接地電極?？椎淖髠?cè)是N型雜質(zhì)摻雜層，其是遮光電極。
[0333]連線配線使得配線在上下兩基板之間對(duì)準(zhǔn)。N型半導(dǎo)體設(shè)置成圍繞配線59。貼合用的金屬圖案58形成于半導(dǎo)體層及配線59之上，并且彼此通過加熱、高壓力或振動(dòng)而貼
八
口 ο
[0334]圖33是說明小區(qū)域71所示的來自IOX 10=100個(gè)矩形開口的個(gè)別要素的遮光電極配線的圖。在圖中，作為個(gè)別的筒柱，示出個(gè)別要素的遮光電極73和矩形孔72。
[0335]由于個(gè)別要素布置成正方形矩陣，因此從內(nèi)部朝向外部引出配線，并且可以考慮四種對(duì)稱的布置。圖33示出了分別從100個(gè)個(gè)別要素遮光電極，將100條配線向上部引出的配線群75a至75 j與向左部引出的配線群74a至74j被連線的一種示例。
[0336]對(duì)于100條配線，上部與左部合計(jì)有20個(gè)間隙，因此可以考慮的是可通過矩形孔間的每個(gè)間隙引出平均五條線。然而，可知的是，實(shí)際上左上部僅有少數(shù)配線通過。因而，經(jīng)過慎重考慮，最少通過配線數(shù)量都是6條。特別地，通過矩形孔之間間隙的配線條數(shù)為平均配線通過數(shù)量增加20%至30%的配線數(shù)量。
[0337]圖34是說明通過多層互連引出配線的系統(tǒng)的圖。
[0338]在該圖中，將五層配線基板貼合在一起而形成全體配線。由于通過五層引出總共為100X100=10000條配線，因此每層引出2000條就夠了。[0339]由于該布置在四個(gè)方向?qū)ΨQ，因此從左上的包括25個(gè)個(gè)別要素的小區(qū)域引出500條線即可。圖34示出了將50條配線捆束的線。在圖34中的小區(qū)域(1，1)至(4，4)中的400條配線未示出，而示出包括小區(qū)域(5，5)的小區(qū)域82中的線。特別地，示出設(shè)置于第5行、第5列的朝向上方的50條線、朝向左方的50條線的合計(jì)100條配線。配線全部通過第5層引出。
[0340]關(guān)于小區(qū)域(5，5)，50條配線通過通孔84到達(dá)第5層，并且然后通過配線群85而引出至左方。進(jìn)一步，小區(qū)域(5，5)的另外50條配線，通過通孔87到達(dá)第5層，并通過配線群88引出至上方。在此，圖34在左上部示出平面圖，在右下部示出剖面圖。
[0341]圖35是說明通過多層互連引出配線的系統(tǒng)的圖。實(shí)際配線需要10000條。除非系統(tǒng)地確定，通過一層至五層引出全部配線，預(yù)期效果提供了差的可視性。因此，首先將10000條線以四個(gè)方向?qū)ΨQ分成2500條線，進(jìn)一步，將2500條線分成對(duì)應(yīng)于25個(gè)小區(qū)域的25組，每組100條線。這些區(qū)域用(n，m)來表示。
[0342]在此，η和m表示為I至5的整數(shù)。在此情況下，如下述存在25個(gè)小區(qū)域。
[0343]在小區(qū)域(5，5)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第5層中向上引出一組的50條線，在第5層中向左引出另一組的50條線。
[0344]在小區(qū)域(5，4)中，將100條線分割為50條線的兩組，在上部以第4層引出一組的50條線，在第5層引出另一組的50條線。
[0345]在小區(qū)域(5，3)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第3層中引出一組的50條線，在第5層向左引出另一組的50條線。
[0346]在小區(qū)域(5，2)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第2層中向上引出一組的50條線，在第5層向左引出另一組的50條線。
[0347]在小區(qū)域(5，I)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第I層中向上引出一組的50條線，在第5層向左引出另一組的50條線。
[0348]在小區(qū)域(4，5)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第5層向上引出一組的50條線，在第4層向左引出另一組的50條線。
[0349]在小區(qū)域(4，4)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第4層引出一組的50條線，在第4層拉出另一組的50條線。
[0350]在小區(qū)域(4，3)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第3層引出一組的50條線，在第4層向左引出另一組的50條線。
[0351]在小區(qū)域(4，2)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第2層向上引出一組的50條線，在第4層向左引出另一組的50條線。
[0352]在小區(qū)域(4，I)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第I層向上引出一組的50條線，在第4層向左引出另一組的50條線。
[0353]在小區(qū)域(3，5)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第5層向上引出一組的50條線，在第3層向左引出另一組的50條線。
[0354]在小區(qū)域(3，4)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第4層引出一組的50條線，在第3層引出另一組的50條線。
[0355]在小區(qū)域(3，3)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第3層引出一組的50條線，在第3層向左引出另一組的50條線。[0356]在小區(qū)域(3，2)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第2層向上引出一組的50條線，在第3層向左引出另一組的50條線。
[0357]在小區(qū)域(3，I)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第I層向上引出一組的50條線，在第3層向左引出另一組的50條線。
[0358]在小區(qū)域(2，5)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第5層向上引出一組的50條線，在第2層向左引出另一組的50條線。
[0359]在小區(qū)域(2，4)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第4層引出一組的50條線，在第2層引出另一組的50條線。
[0360]在小區(qū)域(2，3)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第3層引出一組的50條線，在第2層向左引出另一組的50條線。
[0361]在小區(qū)域(2，2)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第2層向上引出一組的50條線，在第2層向左引出另一組的50條線。
[0362]在小區(qū)域(2，I)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第I層向上引出一組的50條線，在第2層向左引出另一組的50條線。
[0363]在小區(qū)域(1，3)中，將100條線分割為50條線的兩組，在上部以第3層引出一組的50條線，在第I層向左引出另一組的50條線。
[0364]在小區(qū)域(1，2)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第2層向上引出一組的50條線，在第I層向左引出另一組的50條線。
[0365]在小區(qū)域(1，1)中，將100條線分割為50條線的兩組，在第I層向上引出一組的50條線，在第I層向左引出另一組的50條線。
[0366]以各自的小區(qū)域分割配線來減少數(shù)量，并且層間的連接通過TSV使用銅配線來進(jìn)行的。進(jìn)一步，TSV的周邊通過N型半導(dǎo)體雜質(zhì)摻雜層來絕緣。
[0367]在此，圖35示出了向左方向配線的平面圖1、向上方向配線的平面圖2、平面圖1，2的橫方向剖面、以及平面圖2的縱方向剖面。
[0368]目前所述的半導(dǎo)體基板，涉及硅、碳化硅、鍺、鎵砷、氮化鎵等。
[0369]上述的N型半導(dǎo)體雜質(zhì)一般包括砷和磷。P型半導(dǎo)體雜質(zhì)通常是硼。
[0370]因?yàn)樯鲜雠渚€及電極的絕緣使用PN結(jié)的反偏壓二極管，所以對(duì)于50kV的電子線照射，在有限的時(shí)間內(nèi)不致發(fā)生介電擊穿。
[0371]進(jìn)一步，也可將基板形成N型并且將電極及配線周圍設(shè)置P型雜質(zhì)摻雜層。在該情況下，遮光電位是-5V。
[0372]由在個(gè)別遮光器的側(cè)壁摻雜雜質(zhì)而形成的電極，可以形成于孔的側(cè)壁上或溝槽的側(cè)壁上。
[0373]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0374]通過根據(jù)本實(shí)施例的電子束光刻方法，由于可高速執(zhí)行8nm或更細(xì)微的圖案光亥IJ，因此可實(shí)現(xiàn)例如高速M(fèi)PU、人工智能MPU等未來基干產(chǎn)業(yè)的6nm以下尺寸的組件的高速曝光，對(duì)產(chǎn)業(yè)界的貢獻(xiàn)頗大。
[0375]附圖標(biāo)記表
[0376]I電子束
[0377]2 筒柱[0378]3PSA-BA 功能部
[0379]4PSA-BA 基板
[0380]10控制裝置
[0381]11，12電子屏蔽板
[0382]13個(gè)別遮光器
[0383]14 圓孔
[0384]16全體遮光器
[0385]17主偏向器
[0386]18輔偏向器
[0387]19 透鏡
[0388]20a縮小透鏡
[0389]20b投影透鏡
[0390]21電子槍
[0391]22矩形孔
[0392]23BAA
[0393]24 圓孔
[0394]25主偏向器
[0395]26遮光器
[0396]27輔偏向器
[0397]28 晶圓
[0398]29 芯片
[0399]30 條帶
[0400]31主偏向范圍
[0401]32 子域
[0402]33 圖框
[0403]34BAA 的影像
[0404]40 波束
[0405]41波束尺寸
[0406]42波束間隙
[0407]43波束節(jié)距
[0408]44波束尺寸
[0409]45波束間隙
[0410]46波束節(jié)距
[0411]47X方向上的網(wǎng)格尺寸
[0412]48Y方向上的網(wǎng)格尺寸
[0413]51，51a、51b、51c 遮光電極
[0414]52矩形孔
[0415]53接地電極
[0416]54 配線[0417]55N型半導(dǎo)體
[0418]56P型半導(dǎo)體
[0419]57A-Af 線
[0420]58貼合用金屬膜(金)
[0421]59 銅線
[0422]61a,61b-61j30nm的線及空間圖案
[0423]62a，62b_62j25nm的線及空間圖案
[0424]63 金屬
[0425]64 配線
[0426]65P型半導(dǎo)體
[0427]66貼合用氧化膜
[0428]68矩形波束成形分離板(硅構(gòu)件)
[0429]71小區(qū)域
[0430]72矩形孔
[0431]73遮光電極
[0432]74a-74j 配線群
[0433]75a-75j 配線群
[0434]82小區(qū)域
[0435]84 通孔
[0436]85配線群
[0437]87 通孔
[0438]88配線群
[0439]101繪制順序控制電路
[0440]102位映像儲(chǔ)存裝置
[0441]103資料重排裝置
[0442]104串聯(lián)器
[0443]105驅(qū)動(dòng)器
[0444]106激光器
[0445]107光電二級(jí)管
[0446]108放大器
[0447]109解串器
[0448]110從串聯(lián)到解串的電路
[0449]111，112-118 寄存器
[0450]121，122-128 放大器
[0451]140 光纖
[0452]141光資料通信串并聯(lián)傳送電路
[0453]142 寄存器 A
[0454]143 寄存器 B
[0455]144放大器[0456]144a 放大器 a
[0457]144b 放大器 b
[0458]144c 放大器 c
[0459]144d 放大器 d
[0460]145PSA-BA 基板
[0461]145a PSA-BA 基板 a
[0462]145b PSA-BA 基板 b
[0463]145c PSA-BA 基板 c
[0464]145d PSA-BA 基板 d
[0465]146 基板
[0466]147球狀閘極
[0467]15120nm 網(wǎng)格
[0468]15220nm 網(wǎng)格
[0469]161 第一圖案
[0470]162 第二圖案
[0471]163 空間
[0472]171 圖案
[0473]172 圖案
[0474]173 空間
[0475]174 空間
[0476]200 陰極
[0477]201抑制器
[0478]202引出電極
[0479]203 陽極
[0480]204，205雙重節(jié)流孔
[0481]206雙重對(duì)準(zhǔn)線圈
[0482]207電子槍室
[0483]208中間空間
[0484]209中間空間
[0485]220 波束開口
[0486]
[0487]21個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極
[0488]222個(gè)別遮光器的兩片的一對(duì)電極
[0489]223電極支撐半導(dǎo)體
[0490]241電子屏蔽板
[0491]242電子屏蔽板
[0492]243配線部的電絕緣膜
[0493]244 配線
[0494]245電鍍孔[0495]251散熱板
[0496]301配線圖案
[0497]310矩形孔
[0498]311 透鏡
[0499]312多種矩陣波束選擇偏向器
[0500]313多種矩陣波束選擇偏向器中的位置偏差修正用偏向器
[0501]314多種矩陣波束選擇偏向器中的位置偏差修正用偏向器
[0502]320固定速度連續(xù)掃描模式中的遮光器波形
[0503]321100%涂滿區(qū)域部分的遮光器波形
[0504]322D點(diǎn)附近的遮光器波形
[0505]330光刻圖案
[0506]331 圖形
[0507]332 圖形
[0508]333顯示曝光量分布的實(shí)線
[0509]334顯示曝光量分布的虛線
[0510]335期望的電子量分布
[0511]340正方格柵矩陣波束
[0512]341 曲線
[0513]342位映像關(guān)閉的波束部
[0514]343位映像開啟的波束部
[0515]344部分圖
[0516]345部分圖
[0517]345a顯示位映像狀態(tài)的狀態(tài)圖
[0518]345b顯示位映像狀態(tài)的狀態(tài)圖
[0519]345c顯示位映像狀態(tài)的狀態(tài)圖
[0520]345d顯示位映像狀態(tài)的狀態(tài)圖
[0521]541硅基板
[0522]542硅氧化膜
[0523]543硅氧化膜
[0524]544 配線
[0525]545遮光電極
[0526]546接地電極
【權(quán)利要求】
1.一種電子束光刻方法,其中電子束光刻裝置被用于在樣本上掃描多條個(gè)別要素波束以用于光刻， 所述電子束光刻裝置包括: 電子槍，其在Z軸方向上射出電子束； 屏蔽板，其具有在X方向和Y方向上以預(yù)定的布置節(jié)距布置的多個(gè)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(gè)別要素波束； 多個(gè)個(gè)別遮光器，其配置為個(gè)別地打開/關(guān)閉通過所述屏蔽板而獲得的多條個(gè)別要素波束； 全體遮光器，其配置為全體地打開/關(guān)閉從多個(gè)個(gè)別遮光器射出的多條個(gè)別要素波束；以及 偏向器，其使通過多個(gè)個(gè)別遮光器及全體遮光器的多條個(gè)別要素波束全體以預(yù)定節(jié)距逐漸偏向，從而關(guān)于所述樣品步進(jìn)式地掃描所述多條個(gè)別要素波束， 其中 在從所述全體遮光器射出多條個(gè)別要素波束被關(guān)閉的狀態(tài)下，通過所述偏向器來確定多條個(gè)別要素波束的射出方向，并且，依照顯示從各射出方向上每一個(gè)拍攝所產(chǎn)生的各個(gè)別遮光器射出個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉的位映像，來控制所述多個(gè)個(gè)別要素遮光器，以控制從各個(gè)別要素遮光器射出的個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉， 在從各個(gè)別遮光器射出個(gè)別要素波束的處理穩(wěn)定后，從全體遮光器射出多條個(gè)別要素波束被打開，對(duì)所述 樣本射出來自處于打開狀態(tài)的多個(gè)個(gè)別遮光器的個(gè)別要素波束所形成的一個(gè)拍攝，并且，通過所述偏向器重復(fù)由多條個(gè)別波束形成的所述一個(gè)拍攝射出同時(shí)反復(fù)移動(dòng)多條個(gè)別要素波束的位置，將依照作為光刻目標(biāo)的所述圖案數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)以及依照所述屏蔽板中開口的布置節(jié)距而確定的多條個(gè)別要素波束對(duì)樣本的照射位置之間的比較而產(chǎn)生，并且，在產(chǎn)生該位映像時(shí)，計(jì)算用于進(jìn)行對(duì)應(yīng)于所述圖案數(shù)據(jù)的光刻所需要的拍攝數(shù)量，當(dāng)計(jì)算出的所需要的拍攝數(shù)量超過預(yù)定數(shù)量時(shí)，變更所述圖案數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束光刻方法，其中 假設(shè)多個(gè)個(gè)別遮光器的布置節(jié)距為P并且圖案數(shù)據(jù)中的圖案的反復(fù)節(jié)距為L，選擇適當(dāng)?shù)腖，使得P與L的最小公倍數(shù)除以L或P所獲得的值不超過預(yù)定值，并基于選擇的L值來修正待繪制的圖案數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束光刻方法，其中 設(shè)置所述多組屏蔽板和個(gè)別遮光器，使各組中的X方向和Y方向上的布置節(jié)距彼此不同，并且依照所述圖案數(shù)據(jù)來選擇所述多組中的一個(gè)用于光刻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束光刻方法，其中 從外部經(jīng)由并串聯(lián)數(shù)據(jù)變換電路供給所述位映像數(shù)據(jù),并且通過解串器作為并聯(lián)數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)于寄存器中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子束光刻方法，其中 在從外部經(jīng)由并串聯(lián)數(shù)據(jù)變換電路供給所述位映像數(shù)據(jù)，并通過解串器作為并聯(lián)數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)于寄存器中的過程中，采用使用光纖的激光光學(xué)通信。
6.—種電子束光刻裝置,用于根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束光刻方法，其中 所述個(gè)別遮光器具有使個(gè)別要素波束偏向的一對(duì)電極，并且 在所述一對(duì)電極中，使用包括SiC、Si等的本征半導(dǎo)體層或半導(dǎo)體的耗盡層作為絕緣膜。
7.一種電子束光刻裝置，用于根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束光刻方法，所述電子束光刻裝置包括: 控制裝置，其執(zhí)行控制，使得在從所述全體遮光器射出多條個(gè)別要素波束被關(guān)閉的狀態(tài)下，通過所述偏向器來確定多條個(gè)別要素波束的射出方向，并且依照顯示從各射出方向上每一個(gè)拍攝所產(chǎn)生的各個(gè)別遮光器射出個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉的位映像，并且基于作為光刻目標(biāo)的圖案數(shù)據(jù)和依照所述屏蔽板中的開口的布置節(jié)距確定的多個(gè)個(gè)別要素波束向樣本上的照射位置的比較而產(chǎn)生位映像，控制所述多個(gè)個(gè)別遮光器，以控制從各個(gè)別遮光器射出的個(gè)別要素波束的打開/關(guān)閉；并且，在從各個(gè)別遮光器射出個(gè)別要素波束的處理穩(wěn)定后，從全體遮光器射出多條個(gè)別要素波束被打開，對(duì)所述樣本射出來自處于打開狀態(tài)的多個(gè)個(gè)別遮光器的個(gè)別要素波束所形成的一個(gè)拍攝，并且，通過所述偏向器重復(fù)由多條個(gè)別波束形成的所述一個(gè)拍攝射出而且反復(fù)移動(dòng)多條個(gè)別要素波束的位置，而將依照作為光刻目標(biāo)的所述圖案數(shù)據(jù)的圖案繪制于所述樣本上， 其中 所述個(gè)別遮光器包括用于使個(gè)別要素波束偏向的一對(duì)電極，并且 所述一對(duì)電極使 用設(shè)置于P型或N型的半導(dǎo)體基板的個(gè)別要素波束通過的位置處并且摻雜有與所述半導(dǎo)體基板的類型相反類型的N型或P型雜質(zhì)的半導(dǎo)體層，而形成于開口的側(cè)表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子束光刻裝置，其中 將多個(gè)半導(dǎo)體基板貼合在一起以形成在波束行進(jìn)方向上伸長的遮光電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子束光刻裝置，其中 為了將連接于所述遮光電極的配線金屬相互絕緣，以PN結(jié)二極管覆蓋所述配線金屬，并且PN結(jié)二極管具有反偏壓特性，從而當(dāng)除O電壓以外的電壓施加于配線金屬時(shí)，阻止電流流入周邊的半導(dǎo)體基板中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子束光刻裝置，其中 在連接于各個(gè)別遮光器的遮光電極的配線線路中使用多層配線基板，并且 個(gè)別遮光器的總數(shù)除以整數(shù)以將個(gè)別遮光器分離成多個(gè)小群，其中在各群中，在縱方向與橫方向上以同一層進(jìn)行配線。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子束光刻裝置，其中 連接于各個(gè)別遮光器的遮光電極的配線在一個(gè)層內(nèi)進(jìn)行，并且通過使用通孔來進(jìn)行與另一層的連接。
【文檔編號(hào)】H01J37/305GK103858211SQ201280048943
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月3日
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