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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域,特别是涉及一种电子束发射电路以及电子束直写装置。
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。要求保证精细图形成像的准确性,以及要求大幅度提升直写速度。
2、具体来讲,在半导体制造中,高技术节点图形(包括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,一方面,如果保证图象精准,就需要把电子束斑变小,以便进行更精准地扫描。然而,由于电流密度维持不变,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(shot noise)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)。基于此,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。其结果是导致越小线宽图形需要的直写曝光量越大。这就意味着,在电流密度不变的情况下,线宽越小需要的直写时间越长。为了提高电子束直写设备单位时间内的生产能力,增加电流密度是一个很有效的方法。但是,一般的多电子束直写机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(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
3、因此,要有效增大源电子束流强度,同时保证直写图形精度以及直写效率成为急需解决的技术问题。
4、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、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种电子束发射电路以及电子束直写装置,用于解决现有技术中电子束流强度低、图形精度不足、直写效率不够以及不易控制的问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种电子束发射电路,包括:m个电子束源发射模块以及电子束源控制模块;m为大于等于1的整数;
3、电子束源控制模块用于产生n种选通信号,n为大于等于2的整数;
4、各电子束源发射模块分别连接电子束源控制电路;其中,各电子束源发射模块中任一电子束源发射模块在同时接收到n种选通信号时导通,进而发射对应的电子束。
5、可选地,所述电子束源控制电路包括t根第一控制线、l根第二控制线;t、l为大于等于1的整数且t×l≥m;各第一控制线与各第二控制线交叉排布,且各第一控制线分别产生第一选通信号、各第二控制线分别产生第二选通信号;各电子束源发射模块的第一控制端分别连接对应的第一控制线,第二控制端分别连接对应的第二控制线;任一电子束源发射模在同时接收到对应的第一选通信号以及对应的第二选通信号后导通以发射对应的电子束。
6、可选地,各电子束源发射模块均包括控制单元以及电子束源;所述控制单元的第一控制端连接对应的第一控制线,第二控制端连接对应的第二控制线,输出端连接对应的电子束源,基于接收的所述第一选通信号和所述第二选通信号向对应的电子束源提供开关信号;所述电子束源接收对应的开关信号并发射对应的电子束。
7、可选地,所述控制单元包括第一晶体管以及第二晶体管;所述第一晶体管的第一端以及第二端分别作为所述控制单元的第一控制端以及第二控制端,第三端连接所述第二晶体管的第一端;所述第二晶体管的第二端连接第一偏置电压,第三端作为所述控制单元的输出端。
8、可选地,所述电子束源控制电路还包括p根第三控制线、q根第四控制线;p、q为大于等于1的整数且q=l、p=t;各第三控制线分别产生第三选通信号;各第四控制线分别产生第四选通信号;各电子束源发射模块分别连接所述第三控制线以及所述第四控制线,并在同时接收到对应的第一选通信号、对应的第二选通信号、对应的第三选通信号以及对应的第四选通信号时导通以发射对应的电子束。
9、可选地,各电子束源发射模块均包括控制单元以及电子束源;所述控制单元的第一控制端连接对应的第一控制线,第二控制端连接对应的第二控制线、第三控制端连接对应的第三控制线、第四控制端连接对应的第四控制线,输出端连接对应的电子束源,基于接收到的所述第一选通信号、所述第二选通信号、所述第三选通信号以及所述第四选通信号向对应的电子束源提供开关信号;所述电子束源接收对应的开关信号并发射对应的电子束。
10、可选地,所述控制单元包括第三晶体管、第四晶体管以及第五晶体管;所述第三晶体管的第一端以及第二端分别作为所述控制单元的第一控制端以及第二控制端;所述第四晶体管的第一端以及第二端分别作为所述控制单元的第三控制端以及第四控制端;所述第三晶体管的第三端以及所述第四晶体管的第三端相连;所述第五晶体管的第一端连接所述第三晶体管的第三端,第二端连接第二偏置电压,第三端作为所述控制单元的输出端。
11、可选地,所述电子束源的第一端连接所述控制单元的输出端,第二端连接第三偏置电压,第三端输出所述电子束。
12、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种电子束直写装置,所述电子束直写装置包括电子束路径调控模块以及上述的电子束发射电路;
13、所述电子束路径调控模块用于产生一组环绕发射的所述电子束的偏置电压,以调控电子束的运动路径。
14、可选地,所述电子束路径调控模块包括第一路径调控单元以及第二路径调控单元;所述第一路径调控单元以及所述第二路径调控单元均包括一组电极;每组电极分别环绕发射的所述电子束设置;各电子束依次经过所述第一路径调控单元所产生的磁场以及所述第二路径调控单元所产生的磁场发生偏转,从而达到预设位置。
15、可选地,所述电子束直写装置还包括总控模块以及偏压配置模块;所述总控模块连接所述偏压配置模块,用于产生控制信号以调控偏压配置模块输出的偏压;所述偏压配置模块分别连接各电子束源发射模块以及电子束源控制模块,基于所述电子束源控制电路以选择导通对应的电子束源发射模块进而发射电子束,以及调节所述电子束源发射模块中的偏置电压以调控发射的电子束的束流强度。
16、如上所述,本专利技术的电子束发射电路以及电子束直写装置,具有以下有益效果:
17、1、本专利技术的电子束发射电路以及电子束直写装置,采用多个呈阵列式排布的电子束源,能有效的解决单个电子束源发出电子束强度不够、精度不高以及直写效率低的问题。
18、2、本专利技术的电子束发射电路以及电子束直写装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电子束发射电路,其特征在于,所述电子束发射电路包括:M个电子束源发射模块以及电子束源控制模块;M为大于等于1的整数;
2.根据权利要求1所述的电子束发射电路,其特征在于:所述电子束源控制电路包括T根第一控制线、L根第二控制线;T、L为大于等于1的整数且T×L≥M;
3.根据权利要求2所述的电子束发射电路,其特征在于:各电子束源发射模块均包括控制单元以及电子束源;
4.根据权利要求3所述的电子束发射电路,其特征在于:所述控制单元包括第一晶体管以及第二晶体管;
5.根据权利要求2所述的电子束发射电路,其特征在于:所述电子束源控制电路还包括P根第三控制线、Q根第四控制线;P、Q为大于等于1的整数且Q=L、P=T;
6.根据权利要求5所述的电子束发射电路,其特征在于:各电子束源发射模块均包括控制单元以及电子束源;
7.根据权利要求5所述的电子束发射电路,其特征在于:所述控制单元包括第三晶体管、第四晶体管以及第五晶体管;
8.根据权利要求3或6所述的电子束发射电路,其特征在于:所述电子束源的第一端连
9.一种电子束直写装置,其特征在于:所述电子束直写装置包括电子束路径调控模块以及如权利要求1~8任一项所述的电子束发射电路;
10.根据权利要求9所述的电子束直写装置,其特征在于:所述电子束路径调控模块包括第一路径调控单元以及第二路径调控单元;
11.根据权利要求9所述的电子束直写装置,其特征在于:所述电子束直写装置还包括总控模块以及偏压配置模块;
...【技术特征摘要】
1.一种电子束发射电路,其特征在于,所述电子束发射电路包括:m个电子束源发射模块以及电子束源控制模块;m为大于等于1的整数;
2.根据权利要求1所述的电子束发射电路,其特征在于:所述电子束源控制电路包括t根第一控制线、l根第二控制线;t、l为大于等于1的整数且t×l≥m;
3.根据权利要求2所述的电子束发射电路,其特征在于:各电子束源发射模块均包括控制单元以及电子束源;
4.根据权利要求3所述的电子束发射电路,其特征在于:所述控制单元包括第一晶体管以及第二晶体管;
5.根据权利要求2所述的电子束发射电路,其特征在于:所述电子束源控制电路还包括p根第三控制线、q根第四控制线;p、q为大于等于1的整数且q=l、p=t;
6.根据权利要求5所述的电子束发射电路,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘强,王诗男,
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:
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