图形之子图形的电子束辐射制造技术

在一种利用电子束辐射装置绘制图形的方法中，将一个目标图形（２１）划分成多个子图形（２１Ａ至２１Ｈ）并顺序地选择其中之一。把所选子图形的尺寸与根据设计尺寸确定的一基准电子束的尺寸比较。当该所选子图形的至少某一尺寸不大于所述基准电子束的一相应部分的尺寸时，对用于该所选图形的使用电子束的尺寸进行估计。此外，根据用于该所选图形的使用电子束的估计尺寸为该所选图形确定使用辐射量。然后，将具有该使用辐射量的使用电子束照射到所述子图形上。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在半导体集成电路的制作过程中利用电子束辐射图形的方法，更确切地说，涉及一种利用一可变成形电子束在光致抗蚀材料上直接绘制所需图形的方法。因为近年来已研制出了半导体集成电路的高集成与高精密图形结构，所以在光刻技术中人们考虑用一种电子束绘制系统取代使用光的传统辐射系统。在电子束绘制系统中，利用电子束把图形直接绘制在一个光致抗蚀材料膜上。而且，在这种电子束绘制系统中，存在两类系统，即根据该电子束的类型可分为点形状电子束系统和可变成形电子束系统。附图说明图1A至1D是说明可变成形电子束系统中绘制方法的示图。假定利用可变成形电子束对图1A中所示的所需辐射图形1进行辐射。一个电子束绘制装置具有t×t的最大散射尺寸，该尺寸是该装置特有的值，如图1B所示。在这种情况中，必须把该辐射图形1划分成具有比所述最大散射尺寸小的多个矩形，如图1C所示。换句话说，当该所需辐射图形1大于所述最大散射尺寸时，该辐射图形1不能被立即辐射。因而，该辐射图形1被划分成多个矩形A，B，C，D，E，F，G，和H，它们具有比所述最大散射尺寸小的尺寸，如图1C所示。随后，利用具有该尺寸的一矩形电子束执行辐射过程。图形划分过程由一个矩形划分单元执行，此时，所需辐射图形数据被转换成一仅适于电子束辐射装置的格式，或通过所述电子束绘制装置中的一个散射分离单元执行。此外，在该图形划分过程中，该辐射图形按X轴和Y轴方向被以机械的方法划分。因而，通过图形划分过程获得的矩形有时具有比最大散射宽度t小的多的宽度，如图1C所示的矩形图形D。一般地，即使当产生了这样一个小矩形图形D时，利用一个已被事先固定确定的基准光辐射量执行辐射。该基准光辐射量被施加到其他的矩形图形A至C和E至H。而且，该所使用的矩形电子束的尺寸已根据事先执行的电子束尺寸校正确定。以这种方式，在使用可变成形电子束的普通电子束辐射系统中，即使通过图形划分过程形成了小矩形图形，利用具有在尺寸上已事先校正的相同电子束尺寸的矩形电子束对所有矩形图形用相同的辐射光量执行绘制过程。为此，在小矩形图形中该辐射光量是不足的。如表示光致抗蚀材料图形的剖视部分的图1D所示，此时该光致抗蚀材料图形被沿图C中线X-X剖开，在绘制过程之后，在与该矩形图形D对应的矩形光致抗蚀材料图形3D中的分辨率是不够的。于是，该电子束的绘制尺寸精度因此被降低。下面将对矩形电子束的尺寸校正进行描述。图2A示出了通常用于可变成形电子束的尺寸校正的尺寸测量方法。在该尺寸测量方法中，将入射矩形电子束5在一用于校正的阶梯式靶子上扫描，且通过一反射电子检测器8对反射的电子7进行检测以测量扫描电子束的尺寸。此时，如图2B至2D所示，被检测的原始信号9经受初级变异或次级变异以产生一信号10或信号11。于是执行该矩形电子束5的尺寸校正。应该注意，图2C和2D中所示的信号波形为理论上的波形。由于信号噪声，实际被变异的波形具有一个较宽的波形。在这种尺寸校正方法的情况中，由于入射电子的数量随该矩形电子束变小而减小，因此获得的反射电子信号的强度也降低。结果，该反射电子信号的信噪比(S/N)变得如此的小，致使无法精确地测量该电子束的尺寸。因此，对于小图形来说，尺寸校正精确度是不够的。为此，在实际的尺寸校正中，矩形电子束具有等于或大于0.5μm的尺寸，用于尺寸校正。然后，根据利用多个被测量值推定的一个尺寸曲线执行电子束的尺寸校正。在这种方式中，因为根据该推定的校正曲线确定该电子束的尺寸等于或大于0.5μm，所以尺寸精度随该电子束的尺寸变小而降低。在矩形电子束的尺寸被校正之后，对一绝缘光致抗蚀材料图形的线路宽度进行测量，随后利用一辐射光量对该光致抗蚀材料图形执行图形绘制过程。结果，尽管执行了该电子束的尺寸校正，但是该电子束的尺寸从0.17μm的尺寸急剧地变小。换句话说，当对一小图形辐射时，用于该小图形的被校正的矩形电子束的尺寸小于用于该小图形的所需的电子束的尺寸。人们发现，如果利用与对大尺寸图形辐射时的辐射光量相同的辐射光量对一小尺寸图形进行辐射，则该辐射光量是不够的。在“日本专利公开”(JP-A-Heisei 5-217 870)中公开了一种方法，其中提供了一个用于每种图形尺寸的邻近效应表，根据该邻近效应对一电子束的尺寸进行校正。近年来，半导体器件的高集成与精处理要求具有等于或小于0.20μm尺寸的微图形的成形。因此，在这种情况下，要求尺寸精度等于或小于0.02μm，该值是设计尺寸的±10％。为此，这对于避免引起该尺寸精度的下降的尺寸校正不够是必要和不可缺少的。本专利技术的实现解决了上述问题。因而，本专利技术的一个目的是提供一种利用可变成形电子束辐射图形的方法，采用该方法能够使图形的分辨率和尺寸精度得到改进。为了实现本专利技术的目的，利用一电子束辐射装置绘制图形的方法包括如下步骤将一个大图形划分成多个子图形；随后选择其中一个子图形；把该所选子图形的尺寸与一根据设计尺寸确定的基准电子束的尺寸比较；当该所选子图形的每部分尺寸大于所述基准电子束的一相应部分的尺寸时，确定该基准电子束为用于该所选子图形的使用电子束，和确定根据设计尺寸预定的一基准辐射量为一使用辐射量；当该所选子图形的至少某一尺寸不大于所述基准电子束的一相应部分的尺寸时，对用于该所选图形的使用电子束的尺寸进行估计；当该所选子图形的至少某一尺寸不大于所述基准电子束的一相应部分的尺寸时，根据用于该所选图形的使用电子束的估计尺寸为该所选图形确定使用辐射量；和将具有该使用辐射量的使用电子束照射到所述子图形。在此，根据用于该所选图形的使用辐射量确定辐射时间。确定该使用辐射时间除了与该所选子图形有关外，还取决于该使用电子束的加速电压。上述确定步骤可包括根据所选子图形的尺寸查阅一辐射量表以修正用于该所选子图形的偏差辐射量，和将该偏差辐射量加到基准辐射量中以确定用于该所选子图形的使用辐射量。可替换地，该确定步骤可包括根据该所选子图形的尺寸和使用电子束的加速电压计算使用辐射量。为了实现本专利技术的另一目的，利用一电子束辐射装置绘制图形的方法包括如下步骤将一个大图形划分成多个子图形；随后选择其中一个子图形；把该所选子图形的尺寸与一根据设计尺寸确定的基准电子束的尺寸比较；当该所选子图形的每部分尺寸大于所述基准电子束的一相应部分的尺寸时，确定该用于所选子图形的基准电子束为一使用电子束的尺寸；当该所选子图形的至少某一尺寸不大于所述基准电子束的一相应部分的尺寸时，根据该所选子图形确定该使用电子束的尺寸；和将该使用电子束照射到子图形上。在这种情况中，根据该子图形的尺寸和该使用电子束的加速电压确定用于所选子图形的使用电子束的尺寸。该确定步骤可包括根据基准电子束的尺寸和所选子图形的尺寸估计该使用电子束的尺寸，根据所选子图形的尺寸查阅一偏差电子束尺寸表以修正用于该所选子图形的偏差电子束尺寸，和将该偏差电子束尺寸加到估计尺寸的某一尺寸中以确定用于该所选子图形的使用电子束的尺寸。可替换地，该确定步骤可包括根据该所选子图形的尺寸和使用电子束的加速电压计算该使用电子束的尺寸。为了实现本专利技术的另一目的，利用一电子束辐射装置绘制图形的方法包括如下步骤将一个大图形划分成多个子图形；根据每一子图形的尺寸和该使用电子束的加速电压估计用于每一子图形的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电子束辐射装置绘制图形的方法，包括下列步骤：将一个大图形划分成多个子图形；根据每一所述子图形的尺寸和一使用电子束的加速电压估计用于每一子图形的使用电子束的辐射条件；校正用于每一所述子图形的所述使用电子束的所述估计的辐射条 件；和利用具有所述校正辐射条件的所述使用电子束照射所述子图形。

【技术特征摘要】
JP 1996-12-26 349000/961.一种利用电子束辐射装置绘制图形的方法，包括下列步骤将一个大图形划分成多个子图形；根据每一所述子图形的尺寸和一使用电子束的加速电压估计用于每一子图形的使用电子束的辐射条件；校正用于每一所述子图形的所述使用电子束的所述估计的辐射条件；和利用具有所述校正辐射条件的所述使用电子束照射所述子图形。2.根据权利要求1的方法，其中所述估计步骤包括除了根据每一所述子图形的所述尺寸和所述使用电子束的所述加速电压估计外，还根据一校正电子束的校正辐射条件估计用于每一所述子图形的所述使用电子束的所述辐射条件，所述校正电子束的校正辐射条件是根据设计尺寸确定的。3.根据权利要求2的方法，其中所述辐射条件是辐射量。4.根据权利要求3的方法，其中所述估计步骤包括把每个所述子图形的尺寸与所述校正电子束的所述尺寸比较；当每个所述子图形的至少一所述尺寸不大于所述校正电子束的一相应部分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛谦，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]