[发明专利]电子束曝光系统

说明书

本申请是申请号为200380102559.5、申请日为2003年10月30日， 发明名称为“电子束曝光系统”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电子束曝光领域，尤其涉及电子束曝光系统。

背景技术

几种电子束曝光系统在本领域中是已知的。这些系统中的大部分 被设置得用于将非常精确的图案转移到衬底的曝光表面上。由于依照 摩耳定律，平版印刷术特征变得越来越小，因此电子束的高分辨率可 用于延续所述驱动以使得所述特征更小。

传统电子束曝光设备具有大约为1/100晶片/hr的处理量。然而， 出于平版印刷术的目的，至少几个晶片/hr的商业上可接受的处理量是 必需的。已提出了用于增加电子束曝光设备的处理量的几种方法。

例如，US-A1-5.760.410和US-A1-6.313.476披露了一种使用具有 这样一种横截面的电子束的平版印刷系统，所述横截面在将图案转移 到目标的曝光表面上的过程中改变。在使用静电偏转使得射束在孔内 移动的操作过程中形成射束的特定横截面或形状。选定的孔部分地消 隐(blank)并且从而构成电子束。目标曝光表面在射束下面移动以便 于更新所述表面。以这种方式记录图案。这种系统的处理量仍然是有 限的。

在US-A1-20010028042、US-A1-20010028043和 US-A1-20010028044中披露了一种电子束平版印刷系统，所述系统通 过多个连续波(CW)发射器而使用多个电子束以产生多个电子小射 束。之后每个小射束被独立成形并消隐以便于在基础衬底上形成图案。 由于所有这些发射器都具有略不相同的发射特性，因此小射束的同质 性是个问题。通过将每个独立射束电流调整为参考电流可校正这个问 题。用于该错配的校正值极难于计算并且会耗费大量时间，这减少了 系统的处理量。

在Vacuum Science and Technology杂志B18(6)的3061到3066 页中，披露了一种系统，所述系统使用用于产生一个电子束的一个 LaB₆-源，所述电子束随后膨胀、准直并且分裂为多个小射束。使得目 标曝光表面相对于多个小射束沿第一方向机械地移动，使用消隐静电 偏转器接通和切断小射束，同时扫描偏转器扫过已沿垂直于第一方向 的方向穿过目标曝光表面上的消隐器阵列的小射束，从而每次形成一 个图像。在该已知系统中，静电和/或磁性透镜用于在投射到目标曝光 表面上之前缩小图像。在缩小程序中形成了小于之前那个图像的至少 一个完整中间图象。当整个图像具有期望尺寸时，它被投射到目标曝 光表面上。这种方法的主要缺点在于，多个电子小射束必须一起穿过 至少一个完整截面。在该截面中，不同小射束中的电子之间的库仑作 用将干扰图像，从而降低分辨率。而且，由于图像的强缩小，一次曝 光的区域相当小，因此曝光一个印模需要多次晶片扫描：曝光一个印 模需要16次扫描，因此要求非常高的阶段速率以达到商业容许处理量。

在GB-A1-2.340.991中，披露了具有照射系统的多束粒子平版印 刷系统，所述系统产生大量离子子射束。照射系统使用具有用于将射 束分裂为子射束的孔板的单个离子源或多个源。在使用单个离子源的 系统中，使用多束光学系统将所述孔板投射(缩小)到衬底上。所述 系统还使用布置在多束光学系统后面的静电多极系统的偏转单元，以 便于校正子射束的各个成像像差并且在记录期间定位子射束。该文献 没有披露每个子射束是如何被调制的。此外，控制各个子射束是个问 题，以及保持子射束之间的一致性也是个问题。

在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.34(1995)6689-6695中，披露了具有 特定ZrO/W-TFE热发射源的多电子束(“探针”)平版印刷系统，所述 热发射源具有浸入在磁场中的发射器尖端。这样一种源的缺点在于其 有限的输出。而且，该源需要截面。不再描述“探针”的相互同质性。 而且，所述源的强度是个问题。

所述文献还以概括的方式提及了记录策略，其中一级沿一个方向 移动，并且偏转器使得“探针”同时垂直于级移动的方向移过相同的距 离。该文献中没有考虑到的另一个问题是，电子小射束从其预期位置 的校正偏差。

发明内容

本发明的一个目的是改进已知电子束曝光设备的性能。

另一个目的是改进已知电子束曝光设备的分辨率。