[发明专利]多小束带电粒子装置和方法

说明书

公开了一种操作多小束带电粒子装置的方法。在所述方法中，平移附接到台的靶，并且重复选择小束、初始化小束和使靶曝光的每个步骤。选择小束的步骤包括使可重新配置的多个所选择的小束通过消隐电路。初始化小束的步骤包括使所选择的小束中的每一个指向在初始方向上。使靶曝光的步骤包括使所选择的小束中的每一个从初始方向扫描到最终方向，并且用所选择的小束辐照在台上的靶的多个区域。

技术领域

本公开内容涉及带电粒子装置和带电粒子束装置的操作方法，并且特别地涉及利用多个带电粒子小束的装置。本文中描述的实施方式可用于半导体工业中的光刻，诸如使用多个电子小束对半导体基板的直写式光刻。

背景技术

例如,带电粒子装置可在半导体工业中用于集成电路的光刻和检查。相继地和/或并行地完成的扩大规模操作有助于半导体器件的制造和检查。一直都在寻求更高效的检查和制造方法来提高产量、效率并且减小制造误差。可使用多个带电粒子小束来利用并行处理，但仍有许多挑战。例如，当将带电粒子束分成多个小束时，可能难以在靶处维持足够的电流密度或带电粒子剂量。可通过利用更多小束来提高产量，但对于给定的带电粒子源，产生更多小束就意味着向每个小束提供更少电流。因此，维持足够大的电流成为另一个问题。另一方面，太高电流也可能会成为问题，因为高水平的带电粒子剂量可能会引起不期望的样品加热。对于共用带电粒子装置中的光学元件的小束，在小束之间可能会存在不期望的串扰，特别是如果小束在空间上相近，或者在一些情况下甚至通过相同位点的话。

尽管面临众多挑战，但对于光刻和装置检查，电子束特别地有吸引力，这部分地是因为电子束如所期望那样高的分辨率能力。

使用小束写入纳米级特征是可能的，但可能难以扩大工艺规模来实现高的总产量，特别是当写入可能要求耗时的束扫描来写入所期望的特征的复杂图案(诸如集成电路)时。对于直写和其他技术，带电粒子剂量也必须足以引起靶的物理和/或化学变化。确保在样品上的所期望的位置处的带电粒子的剂量既均匀又一致带来了挑战，特别是当寻求通过使用利用以恰好足以在靶上引发可再现的所期望的效果的强度操作的多个小束的高度并行的工艺来同时地提高产量时。

发明内容

本文中公开了一种操作多小束带电粒子装置的方法，诸如用于光刻，包括半导体靶的直写式光刻。所述方法包括：形成多个带电粒子小束；和使所述多个小束中的每一个指向消隐电路。在平移方向平移附接到台的靶。重复选择小束、初始化(initialize)小束和使所述靶曝光的每个步骤；每个步骤可在所述靶的连续平移期间执行。所述平移可以恒定速度连续地进行。

选择小束的所述步骤包括使可重新配置的多个所选择的小束通过消隐电路。初始化小束的所述步骤包括使所述所选择的小束中的每一个指向在初始方向中。使所述靶曝光的所述步骤包括使所述所选择的小束中的每一个从所述初始方向扫描到最终方向，并且用所述所选择的小束辐照在所述台上的所述靶的多个区域。

在另一个实施方式中，本文中公开了一种操作多小束带电粒子装置的方法，所述方法可为在半导体靶上的直写式光刻方法。所述方法包括：形成多个带电粒子束，包括第一束；和由每个带电粒子束形成多个小束，包括由所述第一束形成的第一组小束。当在第一曝光持续时间期间在平移方向中平移台时，在所述平移方向中扫描所述第一组小束的第一子组，并且用所述第一子组小束辐照在所述台上的靶的多个第一区域。

在一些实施方式中，本文中描述的方法可体现在计算机可读介质中。所述计算机可读介质具有存储在所述计算机可读介质上的指令，所述指令当被执行时使得带电粒子束显微镜执行根据本文中描述的方法中的任一个来操作带电粒子装置的方法。在一些实施方式中，利用控制器来实现所述方法。所述控制器可包括或涉及所述计算机可读介质以控制所述带电粒子装置的操作。