[发明专利]使用移动平台的电子束曝光方法

说明书

本发明涉及一种电子束曝光方法，尤其是使用恒速的移动平台在半导体集成电路上直接形成图形的电子束曝光方法。

电子束曝光系统通常包括一连续的平台驱动器，用于以恒速移动其上安装有半导体晶片的平台。

图1A示出了一半导体晶片，在其上排列有多个用于使用电子束曝光系统进行电子束曝光的芯片，图1B示出了半导体晶片上的一块芯片的详图。在使用连续平台驱动器的电子曝光系统中，其上固定有半导体晶片101的平台是以恒速在X方向连续运动，而电子束也是在X-Y方向随着平台的移动而连续地变换移动以在芯片102上形成图形。

在芯片102上正常刻图期间，芯片102在Y方向上被分成每一个对应于电子束偏转宽度(W)的多个条带区，图形是连续地形成在每个条带区内。条带区的宽度取决于电子束曝光单元的能力，其为电子束偏移确定尺寸。如果条带区的宽度超出电子束的偏转性能，由于较大的偏转变形将使图形质量下降。

在曝光期间，半导体晶片101是按箭头S指示的方向(图中向下方向)移动或位移。其结果是，电子束在每个条带区域中按箭头所示方向(图中向上的方向)相对于半导体晶片移动，同时在条带区域内随着平台的移动在X-Y方向上偏转，以致在每个条带区域中形成所要求的图形。在完成一条带区域的制作图形之后，随着平台的移动在下一条带区域制作图形。在此例中，图形制作是在条带区域C1、C2、C3中连接进行的。

图2是说明电子束偏转宽度与平台速度间关系的曲线图。在曝光期间平台可以以V_最小和V_最大之间的速度移动，这取决于平台驱动器的能力。在另一方面，为在芯片上形成适当的图形，依据该电子束偏转单元的能力，电子束的合适的偏转尺寸或宽度归在图2中的最佳偏转范围“a”内，其低于与平台的最大速度V_最大和最小速度V_最小相对应的最大范围“b”。因此，为了在不变形的情况下形成所要求的图形，平台速度实际上被限制在速度V1和V2之间，对应于最佳偏转范围“a”。

图3A示出了一个芯片的例子，其中具有一个常规图形密度的区域“A”和具有较高图形密度的区域“B”。该常规图形密度区域“A”可以通过采用V1和V2之间的平台速度并在最佳偏转范围“a”内的偏转电子束没有变形地绘制图形，如图3B所示。在另一方面，高图形密度区“B”可以通过降低平台速度没有变形地绘制图形。然而，如果降低的平台速度低于V_最小，那么平台则不能以恒速精确地控制，这将在做出的图形中产生变形。在这种情况下为避免平台速度低于V_最小，电子束的偏转宽度要偏离最佳偏转范围“a”，如图3C所示，这将使制出的图形产生变形。低的平台速度也减少了电子束曝光的生产量。

专利公报JD-A-6-151287提出了一种电子束曝光系统，其中图形是被分成多个具有不同的图形密度的组。在此情况下，对于绘制具有高密度的一个单个图形的电子束曝光是通过将该图形分成多个部分而多次进行的。在这项技术中，电子束偏移不会超出平行于平台运动的方向上的最大偏转宽度。然而，这项技术也不能对每一图形密度采用最佳平台速度。

针对以上问题，本发明的目的是提供一种使用连续移动的平台的电子束曝光方法，其能够在不降低图形质量和减少生产量情况下为半导体芯片绘制图形用电子束进行曝光。

本发明提供一种电子束曝光方法，它包括的步骤有：将一半导体芯片分成多个子条带区域，其中每个条带区的宽度等于或小于由电子束偏转范围确定的最大宽度，且至少有两个子条带区域具有不同的宽度，以及接下来对多个子条带区域曝光使其在半导体芯片上形成所要求的图形。

根据本发明，用于电子束曝光的最佳平台速度可以在没有降低制出的图形质量和降低生产量的情况下获得。

通过下面结合附图的描述，本发明的上述和其它目的、特征和积极效果将变的更加明了。

图1A是一个经电子束曝光的标准件半导体晶片的顶视图；

图1B是图1A所示的半导体晶片中一个芯片的顶底图，其示出了平台和电子束照射移动的方向；

图2是依据曝光系统中平台速度绘出的可能的电子束偏转范围的曲线图；

图3A是具有不同图形密度的芯片实例的顶视图；

图3B和3C在用电子束照射期间，分别沿线Y1-Y2和Y3-Y4的截面示意图；

图4是一流程方框图，示出本发明第一实施例根据电子束曝光方法中的图形密度以确定电子偏转范围的处理过程；

图5A至5D是一示例说明芯片的顶视图，其连续示出按图4处理过程所划分的该芯片各阶段；