[发明专利]电子束光刻装置以及光刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及在电子束光刻装置和光刻方法的改进。

本申请要求日本专利申请2011-219530和日本专利申请2012-120130的的优先权，所述两个申请的内容通过引用合并于此。

背景技术

电子束光刻技术已经被用于在半导体(LSI)制作工艺中曝光电路图案的光刻领域中。

电子束光刻方法包括各种方法，其中一种方法是多波束光刻方法，在该方法中使用大量波束在一个方向上执行连续扫描以进行绘制。

专利文献1和非专利文献1披露了一种将遮光器孔阵列(BAA)用于多波束光刻方法中的BAA系统。如图3示出的，该BAA系统采用了首先将波束分割成大量离散的个别要素波束的光刻方法，使得大量的个别要素波束在被独立地打开和关闭的同时在一个方向上被连续地扫描。因此，通过大量离散的个别要素波束以重叠的方式对抗蚀剂上单个绘制点进行曝光。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP06-132203A

非专利文献

非专利文献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。

发明内容

技术问题

在上文所述的BAA系统中，因为相同的波束在扫描方向上描绘并且因此对同一图案多重曝光，并且还因为扫描也重叠，所以绘制包含了许多不必要的时间。进一步，由于在扫描方向上执行多重曝光，因此难以识别错误拍摄的状况。此外，因为扫描方向与非扫描方向的波束边缘的锐度不同，所以图案精度不足。

进一步，因为在扫描的同时打开或关闭个别要素波束，所以难以维持高的波束位置精确。

问题的解决方案

根据本发明，提供了一种电子束光刻方法，其中电子束光刻装置被用于在样本上扫描多条个别要素波束以用于光刻，所述电子束光刻设备包括：电子枪，其在Z轴方向上射出电子束；屏蔽板，具有在X和Y方向上以预定的布置节距布置的多个开口，所述屏蔽板从自所述电子枪射出的电子束中获得具有限制为所述开口的尺寸的波束尺寸的多条个别要素波束；多个个别遮光器(blanker)，其配置为通过个别地打开(ON)/关闭(OFF)由所述屏蔽板获得多条个别要素波束；全体遮光器，其配置为全体地打开/关闭从多个个别遮光器射出的多条个别要素波束；以及偏向器，其使通过多个个别遮光器及全体遮光器的多条个别要素波束全体以预定节距逐渐偏向，从而关于所述样品，步进式地扫描多条个别要素波束；其中在从所述全体遮光器射出多条个别要素波束被关闭的状态下，通过所述偏向器确定多条个别要素波束的射出方向，并且按照显示从在各射出方向上每一个拍摄所产生的各个别遮光器射出个别要素波束的打开/关闭的位映像，来控制所述多个个别要素遮光器，以控制从各个别要素遮光器射出的个别要素波束的打开/关闭，在从各个别遮光器射出个别要素波束的处理稳定后，从全体遮光器射出多条个别要素波束被打开，对所述样本射出来自处于打开状态的多个个别遮光器的个别要素波束所形成的一个拍摄，并且，通过所述偏向器重复由多条个别波束形成的所述一个拍摄射出同时反复移动多条个别要素波束的位置，而将依照作为光刻目标的所述图案数据的图案绘制于所述样本上，并且所述位映像基于所述图案数据以及依照所述屏蔽板中开口的布置节距而确定的多条个别要素波束对样本的照射位置之间的比较而产生，并且，在产生该位映像时，计算用于进行对应于所述图案数据的光刻所需要的拍摄数量，当计算出的所需要的拍摄数量超过预定数量时，变更所述图案数据。

进一步，在一个方案中，所述个别遮光器包括一对电极，其将个别要素波束偏向，并且所述一对电极使用被设置在P型或N型半导体基板的个别要素波束通过的位置处并且其中掺杂有与所述半导体基板的类型相反类型的N型或P型杂质的半导体层而形成于开口的侧表面上。

有益效果

根据本发明，能够提供高精度、超高速电子束光刻装置及方法。

附图说明

[图1]是示出了用于多轴的PSA(可编程成形孔系统(Programmable Shaping Aperture system))的电子光学筒柱的图，并且是示出了具有多个筒柱的剖面的图。

[图2]是示出了常规示例中的BAA(遮光器孔阵列(Blanker Aperture Array))筒柱的剖面的图。

[图3]是示出了常规示例的BAA的各个别要素波束的阵列的图。