【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体集成电路制造，尤其涉及一种电子束直写设备和电子束直写方法。
技术介绍
1、半导体微细加工产业的发展，对电子束直写技术的要求越来越高。这种要求，包括对精细图形成像准确性的保证，以及对直写速度的大幅度提升。为了响应这种产业需求，多电子束直写技术正在长足发展，在集成电路制造过程中的精细图形直写上发挥着不可替代的作用。
2、具体地，在半导体制造中，高技术节点图形(例如，光掩模的图形和器件各层次的结构图形)的成像既需要更精细、更准确地直写，还需要在图形数据量剧增的情况下实现高速直写。从精细图形的准确直写角度来讲，需要把电子束斑变小，以便进行精准扫描。在电流密度不变的情况下，把电子束斑变小就意味着把电子束的电流变小，其结果是导致直写时间变长。另一方面，需要直写的图形尺寸在几十纳米以下时，线宽越小，散粒噪声(shotnoise)的影响就越显著，严重影响关键线宽的均匀性(critical dimension uniformity)和线边缘的粗糙度(line edge roughness)。
3、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、为了确保小线宽图形的关键线宽均匀性线边缘粗糙度足以满足产品性能需求，在图形直写时，线宽越小则需要使用灵敏度越低的电子束光刻胶。其结果是导致
2、但是，一般的多电子束直写设备的电子源只由一个电子源单元构成，从单一电子源单元发射出来的一束源电子束被拆分成复数个(例如，有时可能大于10万个)直写电子束。为了增加直写电子束的电流密度，就需要增加源电子束的总电流。而源电子束的总电流的增量比较困难，每个直写电子束的电流密度增加就非常有限。
3、本申请的专利技术人发现，在一个半导体器件中，并不是每个层次的结构图形都很精细，例如，有的层次的结构图形是需要精细直写的精细图形，有的层次的结构图形是相对来讲不需要用最精细的条件来直写的非精细图形。此外，即使在同一层次的结构图形中，也会存在精细图形和非精细图形。对于面积比较大、或者对图形线宽均匀性和线边缘粗糙度要求不高的图形，如果能用较大的电子束斑和较大的电流密度直写，直写的时间会大大缩短。但是，一般的电子束直写设备并不能在保持直写精度的同时容易地实现电子束斑和电流密度的大幅度切换。
4、为了解决上述问题或至少类似问题，本申请实施例提供一种电子束直写设备和电子束直写方法，该电子束直写设备利用不同的电子源单元生成具有不同面积束斑的电子束，由此，既保证电子束直写的精细度，又能提高电子束直写的速度。
5、本申请实施例提供一种电子束直写设备，所述电子束直写设备包括：
6、电子源，所述电子源包括复数个电子源单元，每个所述电子源单元生成对应的电子束；以及
7、控制器，其控制所述电子源生成至少一个所述电子束；
8、其中，所述复数个电子源单元包括至少一个第一电子源单元和至少一个第二电子源单元，各所述第一电子源单元生成的电子束对应于具有第一束斑的电子束，各所述第二电子源单元生成的电子束对应于具有第二束斑的电子束，
9、所述第一束斑的面积是所述第二束斑的面积的2倍以上。
10、在另一个实施例中，所述电子源单元包括：
11、电子发射结构，其用于生成电子束；
12、专用电路单元，其基于所述控制器的指令，控制所述电子发射结构生成所述电子束的时间以及所述电子束的电流密度。
13、在另一个实施例中，所述具有第一束斑的电子束的电流密度是所述第二束斑的电子束的电流密度的2倍以上。
14、在另一个实施例中，所述电子束直写设备还包括：
15、电子束整形机构(6-i)，其对所述电子源单元生成的所述电子束进行整形，以形成所述具有第一束斑的电子束和所述具有第二束斑的电子束。
16、在另一个实施例中，所述电子束直写设备还包括：
17、工件台(7)，其用于承载衬底(8)，所述工件台在所述控制器的控制下移动。
18、在另一个实施例中，所述控制器对接收的图形数据进行处理，将图形分割为第一图形和第二图形，为所述第一图形分配所述第一电子源单元，为所述第二图形分配第二电子源单元，
19、所述第一图形的线宽大于所述第二图形的线宽。
20、在另一个实施例中，所述控制器控制所述第一电子源单元和所述第二电子源单元同时生成电子束，以形成所述第一图形和所述第二图形。
21、在另一个实施例中，提供一种电子束直写方法，该方法利用上述实施例中任一项所述的电子束直写设备进行电子束直写，所述方法包括：
22、控制器对接收的图形数据进行处理，将图形分割为第一图形和第二图形，为所述第一图形分配所述第一电子源单元，为所述第二图形分配第二电子源单元，
23、所述第一图形的线宽大于所述第二图形的线宽。
24、在另一个实施例中，所述方法还包括：
25、所述控制器控制第一电子源单元和第二电子源单元生成电子束进行电子束直写，以形成所述第一图形和所述第二图形。
26、在另一个实施例中，所述控制器控制所述第一电子源单元和所述第二电子源单元同时生成电子束。
27、本申请的有益效果在于：电子束直写设备利用不同的电子源单元生成具有不同面积束斑的电子束，由此，既保证电子束直写的精细度，又能提高电子束直写的速度。
28、参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
29、针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
30、应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电子束直写设备，其特征在于，所述电子束直写设备包括：
2.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的电子束直写设备，其特征在于，
8.一种电子束直写方法，其特征在于，所述方法利用如权利要求1至7中任一项所述的电子束直写设备进行电子束直写，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的电子束直写的方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的电子束直写的方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种电子束直写设备，其特征在于，所述电子束直写设备包括：
2.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的电子束直写设备，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的电子...
【专利技术属性】
技术研发人员：王诗男，刘强，
申请(专利权)人：上海集成电路材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。