具有多个柱的电子束光刻工艺制造技术

本发明专利技术提供了电子束(e-束)光刻工艺的方法。该方法包括将衬底装载至电子束(e-束)系统，从而使得限定在衬底上的场的第一子集沿着第一方向排列在衬底上。该方法也包括定位多个电子束柱，多个电子束柱具有沿着第一方向排列的电子束柱的第一子集。将电子束柱的第一子集的电子束柱导向至场的第一子集的不同的场。该方法也包括以扫描模式实施第一曝光工艺，从而使得多个电子束柱沿着第一方向扫描衬底。本发明专利技术的实施例还涉及具有多个柱的电子束光刻工艺。

【技术实现步骤摘要】
交叉引用本申请要求2015年3月27日提交的美国临时专利申请第62/139,316号的权益，其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术的实施例涉及光刻工艺，更具体地，涉及具有多个柱的电子束光刻工艺。
技术介绍
半导体集成电路(IC)制造涉及在半导体晶圆上形成具有设计的图案的多个材料层。半导体晶圆上的那些图案化的材料层对准并且配置为形成一个或多个功能电路。光刻系统用于图案化半导体晶圆。当半导体技术继续向具有更小的部件尺寸的电路布局发展时，需要具有更高分辨率的光刻系统以成像具有更小的部件尺寸的IC图案。由于电子束的波长可以调节至非常短，所以引入电子束(e-束)系统以用于光刻图案化工艺，从而产生非常高的分辨率。虽然现有的光刻工艺的方法对于它们的预期目的通常已经能够满足，但是它们不是在所有方面都已完全令人满意。例如，减少电子束写入时间和提高生产量存在挑战。期望这个领域中的改进。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种方法，包括：将衬底装载至电子束(e-束)系统，从而使得限定在所述衬底上的场的第一子集沿着第一方向排列在所述衬底上；定位具有沿着所述第一方向排列的电子束柱的第一子集的多个电子束柱，从而使得将所述电子束柱的第一子集的电子束柱导向至所述场的第一子集的不同的场；以及以扫描模式实施第一曝光工艺，从而使得所
述多个电子束柱沿着所述第一方向扫描所述衬底。本专利技术的另一实施例提供了一种方法，包括：将衬底装载至电子束(e-束)系统，从而使得限定在所述衬底上的场的第一子集沿着第一方向排列在所述衬底上；定位具有沿着所述第一方向排列的电子束柱的第一子集的电子束模块，从而使得将来自所述电子束柱的第一子集的电子束导向至所述场的第一子集的不同的场；以及以扫描模式实施第一曝光工艺，从而使得多个电子束柱在相应的场的类似的位置处进行曝光并且沿着所述第一方向扫描所述衬底。本专利技术的又一实施例提供了一种方法，包括：将衬底装载至电子束(e-束)系统，从而使得限定在所述衬底上的场的第一子集沿着第一方向排列在所述衬底上；定位具有沿着所述第一方向排列成所述场的第一子集的第一电子束柱和第二电子束柱的电子束系统，从而使得：将所述第一电子束柱导向至所述衬底的端部处的场；和将所述第二电子束柱导向至所述衬底的中间处的场；以及以扫描模式实施第一曝光工艺，从而使得所述第一电子束柱和所述第二电子束柱沿着所述第一方向分别从相应的第一起始点到相应的第一终点扫描所述衬底。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。此外，为了简化，可能并未在所有图中均绘出所有部件。图1是根据本专利技术的各方面构建的用于集成电路(IC)图案化的电子束(e-束)光刻系统的一个实施例的图解视图。图2是根据一些实施例的用于光刻工艺的实例的方法的流程图。图3是根据一些实施例的光刻工艺的示意图。图4、图5A至图5D、图6A至图6E和图7A至图7E是根据一些实施例的光刻工艺的示意顶视图。具体实施方式本专利技术总的来说涉及光刻系统和利用这样的系统的方法。然而，应该理解，以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。此外，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。图1示出了根据本专利技术的一些实施例构建的电子束(或e-束)柱100的示意图。电子束柱100是将基于电子的成像用于各种集成电路(IC)图案化的基于电子的光刻技术。电子束柱100将IC设计图案转印至涂布在诸如半导体晶圆的衬底上的电子束敏感光刻胶(电子束光刻胶或光刻胶)层。由于可以使电子束带电以具有更短的波长，所以电子束柱100提供了比光学光刻更高的成像分辨率。电子束柱100包括电子源101以提供电子束102。在进一步的实施例中，电子源101是具有生成电子的机制的电子枪，诸如通过热电子发射。在特定实例中，电子枪包括设计和偏置为热发射电子的钨(或其他合适的材料)丝。在一些实施例中，来自电子源101的电子束102是随着时间具有恒定的束强度的连续的电子束。电子束柱100还可以包括配置在电子源101的前部以控制电子束102的电子束透镜(枪透镜)103。电子束透镜103控制电子束102以具有适当的方向和/或束尺寸。在一个实施例中，电子束透镜103可以调节来自电子源101的电子束102以具有空间分布均匀的大光斑。在另一实施例中，可以通过其他电子透镜进一步处理电子束102以具有适当的束光斑和均匀性。电子束柱100还包括设计为在强度方面调制电子束102的对准栅104，诸如随着时间周期变化的束强度。对准栅104包括调制电子束102的适当的机制以形成交替的电子束。在一个实施例中，对准栅104包括通过电场
调制电子束102的机制。在另一实施例中，对准栅104包括通过材料层调制电子束102的机制，其中该材料层对于电子束102具有动态可控的传输。在其他实施例中，对准栅104包括有效地和动态地控制电子束102随着时间的强度的任何合适的机制。电子束柱100还包括使对准栅104与数字图案发生器(DPG)同步的其他组件，这将在之后描述。电子束柱100可以包括偏转器106以使电子束偏转，从而以诸如光栅模式的特定模式扫描和曝光衬底的特定区域。电子束柱100也可以包括DPG 108以生成图案化的电子束阵列109。DPG 108是包括配置成阵列的多个像素的结构。DPG 108也包括使单独的像素能够在导通和关闭状态之间切换的机制。当像素导通时，像素反射投射在那个像素上的电子束102(或电子束102的部分)。当像素关闭时，像素不反射投射在那个像素上的电子束102(或电子束102的部分)。在一个实施例中，DPG 108包括具有可通过内置驱动电路控制的像素阵列的基于集成电路(IC)的芯片。在进一步的实施例中，DPG 108可以包括具有诸如互补金属氧化物半导体场效应晶体管(CMOSFET)或鳍式场效应晶体管(FinFET)的技术的IC芯片。电子束柱100也可以包括DPG透镜110和其他透镜部件，诸如适当地配置为适当的成像效果的上聚光透镜112和下聚光透镜114。电子束柱100也包括晶圆工作台120以固定晶圆130。在本实施例中，晶圆130涂布有将通过电子束光刻系统100在光刻工艺中被图案化的光刻胶层。光刻胶层包括对电子敏感的光刻胶材料(因此也称为电子束光刻胶)。光刻胶材料包括对诸如蚀刻和/或离子注入的IC制造工艺具有抗性的组件。光刻胶材料还包括对电子敏感的组件。光刻胶材料可以是正性或负性的。在一个实例中，光刻胶材料包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在一个实施例中，晶圆工作台120可操作为移动，从而使得将电子束导向至晶圆130上的光刻胶层的各个位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：将衬底装载至电子束(e‑束)系统，从而使得限定在所述衬底上的场的第一子集沿着第一方向排列在所述衬底上；定位具有沿着所述第一方向排列的电子束柱的第一子集的多个电子束柱，从而使得将所述电子束柱的第一子集的电子束柱导向至所述场的第一子集的不同的场；以及以扫描模式实施第一曝光工艺，从而使得所述多个电子束柱沿着所述第一方向扫描所述衬底。

【技术特征摘要】
2015.03.27 US 62/139,316;2015.04.24 US 14/695,6171.一种方法，包括：将衬底装载至电子束(e-束)系统，从而使得限定在所述衬底上的场的第一子集沿着第一方向排列在所述衬底上；定位具有沿着所述第一方向排列的电子束柱的第一子集的多个电子束柱，从而使得将所述电子束柱的第一子集的电子束柱导向至所述场的第一子集的不同的场；以及以扫描模式实施第一曝光工艺，从而使得所述多个电子束柱沿着所述第一方向扫描所述衬底。2.根据权利要求1所述的方法，其中，定位具有沿着所述第一方向排列的所述电子束柱的第一子集的所述多个电子束柱还包括实施偏转工艺，从而使所述电子束柱的第一子集的电子束沿着所述第一方向在所述衬底上单独地偏移，从而使得将所述电子束导向至相应的场的类似的位置。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述电子束柱的第一子集中的每个均使用相同的数据集。4.根据权利要求1所述的方法，其中，以扫描模式实施所述第一曝光工艺还包括以时间延迟导通所述多个电子束柱中的每个，从而使得在相应的场的类似的位置处导通所述多个电子束柱。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电子束柱的第一子集中的每个电子束柱均使用相同的数据集。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电子束柱的第一子集沿着所述第一方向以相同的扫描长度扫描，其中，所述扫描长度为约D/N，其中，D是所述衬底的总宽度，并且N是所述电子束柱的第一子集中的电子束柱的总数。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文娟，林世杰，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71