[发明专利]产生二级图案以供光刻处理的方法和使用该方法的图案产生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过多个小射束来产生一个二级图案以供光刻处理的方法。本发明进一步涉及一种用于在通过一处理器执行时用于执行此方法的计算机可读媒体。本发明进一步涉及一种经配置用于执行此方法的图案产生器。本发明进一步涉及一种用于使用复数个小射束来曝光一目标的带电粒子多小射束系统，其中该系统包括此图案产生器。最后，本发明涉及一种包括此图案产生器的光刻(lithographic)系统。

背景技术

在本技术领域中广泛地知晓使用黑色及白色写入策略(即，“接通(on)”及“切断(off)”写入策略)的系统。这种系统可使用，例如，雷射射束或带电粒子射束，且可以在无光罩系统中使用直接写入为特征。通过调制射束(或多射束系统中的射束)，光栅化虚拟栅格中的个别栅格单元可被曝光或可不被曝光，以将所要图案写入至目标上。此等射束的特征为目标表面中的所谓的射束效应，其常常是通过点散布函数(point spread function)描述的。点散布函数通常具有高斯(Gaussian)分布，其描述受到射束影响的表面积的范围。通常将射束大小定义为存在50％的射束能量的分布的大小。

通常，在表面积处射束的光斑面积比栅格单元的典型大小大得多。这样，特定栅格单元的完全曝光也会在邻近于经曝光的单元的栅格单元中导致较少强度的曝光。因此，在带电粒子射束的情况下，沉积于个别栅格单元内的带电粒子的数目(也被称作剂量)构成直接从栅格单元自身的曝光与间接从邻近单元的曝光接收的剂量的总和。通过选择适于显影经曝光的抗蚀剂层的截止标准，可获得所要特征尺寸。

根据已转让给本发明的拥有者的美国专利第6,897,458号，可以知晓特定种类的以带电粒子射束为基础的光刻系统，且该光刻系统涉及在带电粒子射束柱中产生的用于曝光目标的大量带电粒子小射束。使带电粒子小射束遍及目标进行扫描，同时加以调制。另外，目标可以能够相对于射束进行移动，例如，在横切射束扫描方向的方向上进行移动。基于提供至光刻系统的图案数据来执行小射束的调制。在所描述的特定系统中，通过遮住或阻挡小射束以有效地切换小射束接通及切断来执行调制。

使用此类型的光刻系统来曝光目标是通过目标的相对移动与每一带电粒子小射束的调制(例如，时控“接通”及“切断”切换或阻断(blanking))的组合达成的。一种用以通过小射束来曝光基板的已知方法为光栅扫描方法。为了控制在此扫描方法中的小射束，使图案数据光栅化。将目标定位于以连续运动形式移动的马达驱动的载物台上。随着移动载物台，使射束在实质上垂直于载物台运动的方向上进行扫描。通过将光栅化图案数据供应至系统(经时控使得与小射束偏转及载物台运动同步地调制小射束)，可将通过图案数据表示的图案作为曝光图案而转置至目标的表面上。光栅化图案数据对应于目标的表面上的虚拟光栅单元栅格上的曝光图案。

现有带电粒子射束技术适于用于图像的相对进程图案化的光刻系统，例如，以达成90nm及更高的临界尺寸(CD)。然而，存在着针对改良效能的不断增长的需要。需要达成显著更小的临界尺寸(例如，22nm)，同时维持足够的晶圆输出量，例如，每小时10个至60个晶圆或更高。

在如上文所论述的以习知方式光栅化的图案中，特征布置限于光栅单元栅格的栅网格线。然而，归因于(例如)校正若干分辨率干扰现象(比如近接效应)所需要的校正规则，特征的边缘常常未必落在栅网格线上。为此，存在挑选尽可能小的光栅单元栅格的趋势。

然而，尤其在使用复数个小射束的带电粒子射束系统中，鉴于数据处理约束，需要尽可能大的栅格大小。已转让给本发明的拥有者的国际申请案WO2007/105939提出通过引入“参差不齐的(ragged)”边缘的使用，解决挑选合适栅格大小的问题，以使在栅网格线之间布置特征边缘成为可能。

通过复数个小射束进行图案化的另外困难是不同小射束之间的剂量变化。在带电粒子系统中，每小射束的电流通常变化。在多射束系统中，待图案化的基板的不同部分是通过不同射束曝光的。由于小射束剂量变化，可出现图案化误差。如WO2007/105939中所呈现的写入策略不能够解决此问题。

发明内容

需要提供一种关于上文所论述的问题中的一个或多个以改良效能，通过多个小射束来产生一个二级图案以供光刻处理的方法。为此，本发明提供一种通过多个小射束来产生一个二级图案以供光刻处理的方法，该方法包括：提供一向量格式的图案；将该向量格式图案转换成一像素图格式(pixmap format)的图案；及通过在该像素图格式图案上应用误差扩散来形成一个二级图案。