[发明专利]电子束写入系统以及电子束写入的方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及半导体工艺，特别涉及使用电子束写入介质的技术。

背景技术

电子束(electron-beam或e-beam)写入是涉及一种使用电子束使介质产生改变的工艺方法。更明确来说，在一些工艺方法中，使用电子束将所设计的图案写入介质中。举例来说，使用电子束写入的介质包括半导体晶片和光掩模(photomasks)，例如熔融硅石和铬光掩模。电子束写入的工艺方式提供了一种降低使用一般光学技术在解晰上的限制的方法。

在一些常见的系统中使用单一电子束将所设计的图案写入光掩模中。在一常见的系统中，为了降低电子束衔接效应(beam-stitching-effect)，使用单一电子束产生的多重曝光用以施加设计所需的剂量(dosage)至介质中。剂量是有关于使用电子束在一设定的点或区域曝光的数量，例如，利用电子束电流乘上在一设定区域的曝光时间来计算剂量。假设电子束一直保持在一固定的电流，剂量将会随着电子束通过一设定区域曝光的次数而增加。此外，传统上来说，产能和根据特定通过数量的电子束所施加的剂量成反比。单一电子束曝光的工艺方法在一些应用上速度过慢，因此，在一些应用上因而发展出使用大量电子束的技术来改善此问题。

常见的大量电子束曝光技术是使用一具有多孔径的来源来产生平行的电子束，其中每一平行电子束可个别地用以控制相关的配置、尺寸、剂量以及晕圈(blur)。此外，每一电子束可个别地调整。在一常见的技术中，所设定的平行电子束用以同时写入介质的平行书写带中。电子束通过偏移来产生在x方向的移动，且通过扫描介质的移动来产生在y方向的移动。根据上述的移动方向可产生一锯齿状的移动轨迹，再根据此移动轨迹来施加设计所需的剂量，和产生平行的书写带。

然而，一个问题伴随着常见的大量电子束曝光技术而产生，且没有方法可完全改善此问题，此问题是电子束和电子束间的差异所造成的书写带中的一个或多个和其它书写带彼此不相同，且/或书写带在设定的剂量下脱离。精确地校准全部的电子束是困难的，所以在一些常用的技术中通过根据相邻电子束间的写入区域的重叠，来解决电子束和电子束的差异所产生的问题。重叠的写入区域可视为线步(stitch)，且当不考虑部分书写带时，线步可用以平均相邻电子束间电子束和电子束间的差异。

大量电子束曝光技术可使用高斯电子束(Gaussian beams)或图案电子束(patterned beams)，其中高斯电子束的每一电子束为一单一电子束，且其中图案电子束每一电子束包括非个别控制而是分配在一阵列中的子电子束所产生的集合。

上述常用的电子束工艺技术都存在着一些缺点。举例来说，如同上述，使用具有多重曝光的单一电子束会有速度过慢的问题，也就是说，对于一些应用上其无法达到足够的产能。此外，一些常用的大量电子束工艺技术使用线步的方法，也因为用以写入重叠的区域的时间的影响，同样具有产能上的问题。因此，在半导体工艺时需要更有效率和有效的电子束写入技术。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明一实施例提供一种电子束写入方法，包括：配置一介质在一电子束写入装置中，以使得上述介质通过一平台的协助，且曝光于一电子束源之下；以及通过使用上述电子束源的多个独立控制电子束，写入一图形至上述介质中，其中上述图形包括多个书写带，以及其中还使用上述独立控制电子束中的多个电子束写入每一平行的上述书写带。

本发明一实施例提供一种电子束写入系统，包括：一平台，其中一介质配置在上述平台上方；一写入装置，用以写入配置在上述平台上方的上述介质，上述写入装置包括一电子束源用以产生N个独立控制电子束，其中N个为一大于1的整数；以及一电脑控制系统，可用以：写入一图形至上述介质上的平行的多个书写带，其中每一上述书写带通过使用上述N个独立控制电子束中的多个电子束来写入。

本发明一实施例提供一种电子束写入方法，包括：配置一电子束源，通过使用N个独立控制电子束以写入在一介质上的多个书写带中；通过使用多个上述N个独立控制电子束中的多个电子束写入每一上述书写带中，且通过使用上述N个独立控制电子束组成的一单一子集合写入每一上述书写带中，用以平均个别上述独立控制电子束间的偏移。