CN102147571B - 一种微影方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种微影方法，包括：在一基板上提供一能量敏感光阻材料层；提供一待刻图案；及在该基板上进行一微影制程，其中该微影制程包括：将该能量敏感光阻材料曝光至一带电粒子束，以将该待刻图案转移至该能量敏感光阻材料；将该带电粒子束由关闭状态切换为散焦状态，其中该散焦状态用于补偿一反向散射能量，从而减小邻近效应。

Description

一种微影方法
技术领域
本发明一般是关于微影系统及其方法，且特别是关于一种自满足校正邻近效应的微影系统及其方法。
背景技术
半导体集成电路(Integrated Circuit；IC)产业至今已历经快速成长。在半导体集成电路制造产业中，随着制造材料技术的进步，亦产生了数代集成电路产品，每一代产品都比之前产品体积更小，电路更为复杂。在IC演进过程中，其功能密度(即单位元芯片面积(chip area)上互联的组件数量)已普遍增加，而几何尺寸(即最小的组成分(或线))则有所下降。此一缩减尺寸的制程通过提高了IC生产效率并降低相关费用而带来好处。当然，此一缩减尺寸的制程也增加了制造集成电路的复杂性。而要实现这些进步，芯片加工与制造亦必须跟进发展。
发明内容
本发明提供了许多不同的实施方式，其中的一实施方式提供了一种微影(lithography)方法，包括：在一基板上提供一能量敏感光阻材料(energysensitive resist material)；提供待刻图案；及进行微影制程(lithography process)，其中该微影制程包括将能量敏感光阻材料曝光至一带电粒子束，以将该待刻图案移至该能量敏感光阻材料；及将该带电粒子束由关闭状态(off state)变为散焦状态(defocus state)，其中该散焦状态用于补偿反向散射能量(backscattered energy)，从而减小邻近效应。
本发明的另一实施方式提供了一种微影方法，包括：向一基板提供一能量敏感光阻材料；提供一待刻图案；及在该基板上进行微影制程，其中该微影制程包括将该能量敏感光阻材料曝光至一带电粒子束，以使该待刻图案移至该能量敏感光阻材料；及在微影制程中将该带电粒子束调整为一个以上的状态，其中该至少一个状态可用于补偿反向散射能量，从而减小邻近效应。
本发明又一实施方式提供了又一微影方法，包括在一基板的能量敏感光阻材料上进行微影制程，该微影制程利用一带电粒子束将一待刻图案绘于该能量敏感光阻材料上。其中该微影制程包括利用处于开启状态(on state)的带电粒子束将该待刻图案绘于该能量敏感光阻材料上，其中该带电粒子束穿过一主偏流器、一光圈以及一投影镜系统，该带电粒子束偏转至该光圈时，可由开启状态切换为关闭状态，其中该光圈可防止该带电粒子束落至该基板；以及将该带电粒子束通过该投影镜系统，以使该带电粒子束由关闭状态切换至散焦状态。
本发明的微影系统及方法，可透过单次曝光方案补偿粒子束的反向散射能量，从而减小邻近效应。
附图说明
图1绘示本发明一实施方式的电子束微影方法流程图；
图2A-2D绘示本发明另一实施方式的电子束微影系统简化示意图；
图3A-3F绘示本发明又一实施方式的电子束微影系统简化示意图；
图4A-4B绘示本发明一实施方式中，电子束微影系统的范围控制光圈简化示意图；
图5A-5D绘示本发明又一实施方式的电子束微影系统简化示意图；及
图6A-6D绘示本发明又一实施方式的电子束微影系统的散射光圈简化示意图。
【主要组件符号说明】
100～106：电子束微影方法及其流程
200、300、500：电子束微影系统
202、302、502：(主)偏流器
204、304：光圈
206、208、210、306、308、310、506、508、510：棱镜
220、320、520：晶片
230、330、430、530：带电粒子束
232a、232c、232d、332a、332b、332c、332d、332e、332f：带电粒子束焦点
234a、234c、234d、334a、334b、334c、334d、334e、334f：焦斑(散焦斑)
312、400A、400B、512：范围控制光圈
410、420：平板
410a、420a：通孔
434a、434b：光斑
440、450：光圈阵列板
440a、440b、440c、450a、450b、450c：重叠通孔
502a：辅偏流器
516、600、610、620、630：散射光圈
604、606、608：材料
624、626、628：厚度
634、636、638：深度
644、646、648：直径
具体实施方式
应当了解的是，本发明提供了许多不同的实施方式或实施例，以实现本发明的不同特征。下文以特定的实施例对本发明予以进一步详细说明，这些实施例当然仅作为本发明的示例，对此不拟限制。举例而言，在本说明书中，当第一特征的形成优先或基于第二特征时可包括很多实施方式，其中包括第一和第二特征透过直接联系而形成的实施方式；亦包括额外特征形成于该第一与第二特征之间，非经该第一与第二特征直接联系而形成的实施方式。此外，本发明的不同实施方式可能重复提及数字和/或不同词组。这种重复是清楚、简要地，而并不在本质上规定本发明不同实施方式的关系及构造。
本发明旨在提供一种用于制造半导体器件(device)(集成电路器件)所使用的微影系统及方法。微影(lithography)是一制程(process)，利用射线将图案(如几何图案)转移至一基板(薄膜或材料)的能量敏感层(如光阻材料(photoresist)，或者仅仅是“光阻(resist)”材料)上。该微影制程可利用不同波长的射线来曝光该能量敏感层。微影制程包括浸润式微影、平版微影和光学微影制程，这些制程可利用紫外线(UV)将光掩膜图案(掩膜或标线)曝光至该能量敏感层。其它类型的微影制程包括利用X射线的X射线微影技术、利用离子束的离子束微影技术，以及利用电子束的电子束微影技术等。
光/射线会在能量敏感层曝光区域导致一系列化学变化，这可增加或减少曝光区域的溶解性。如果曝光区变得更易溶解，则称该能量敏感区为正性光阻。如果该曝光区可溶性减小，则称该能量敏感层为负性光阻。在基板曝光前后可进行烘烤，如曝光后烘烤过程。一种正在发展中的制程可用正在发展中的溶剂有选择地移除已曝光或未曝光的区域，并在基板上创造一曝光图案。接下来一系列化学处理便可将该曝光图案雕刻/蚀刻至该基板(或材料层)，同时该已成图案的光阻可保护底层基板区域(或材料层)。另外，也可进行如金属沉积，离子注入或其它制程。最后，由适当的试剂移除(或剥去)剩余的光阻，则该基板此时可被复制，用于整个集成电路的下一阶段制造过程中。在复杂集成电路(如现代CMOS)中，基板在微影制程中可多次循环使用。
图1是本发明一实施方式的微影方法100流程图。在本实施方式中，方法100是一种带电粒子束微影方法，如电子束(e-beam)微影方法。电子束微影(EBL)方法利用聚焦电子束来曝光阻。电子束微影方法不会用到掩膜，相反，它是透过高速电子束扫描，将该图案直接“写”至该能量敏感层。电子束微影方法可以实现100纳米以下的图案转移，通常用于平版微影和/或X射线微影中，以制造高精度掩膜。然而，电子束微影方法受到邻近效应的限制，这些效应由该被照射的能量敏感层电子散射导致。而这将导致该能量敏感层曝光区域尺寸比入射电子束直径大。
此外，在入射电子束通过该能量敏感层的路径中，能量沉积的直径与这些入射电子束直径相似(可能会沉积出略大的直径)。该行进路径能量被称为“正向散射”能量。电子束的能量十分充足，以使电子完全穿过已曝光的能量敏感层直至底层基板(薄膜或材料层)。需要指出的是，其不利之处在于，入射电子被底层基板(薄膜或材料层)上的原子散射，以致很大部分入射电子被“反向散射”至该能量敏感层，产生不良曝光。由反向散射电子导致的该光敏感层的能量沉积则被称为“反向散射能量”。这种额外的反向散射，将能量敏感层曝光至反向散射能量/电子即是邻近效应，其大大降低了清晰度。
校正邻近效应的方法，一般是透过校准入射电子的剂量和/或修改电子束形状。用于校正电子束微影制程所产生的邻近效应的校准入射电子剂量的方法已被美国专利号4,463,265，名为“反向域曝光图案以校正电子束邻近效应”的专利；以及美国专利号5,254,438，名为“单道补偿电子束邻近效应”的专利所揭示，该两个专利均授权给欧文等人，本申请将二者作为整体予以援引。
由美国专利号4,463,265所揭示的邻近效应补偿方法，通常被称为“GHOST”方法，该方法采用至少两次曝光：(1)第一次电路图案曝光，以及(2)第二次反向域曝光，用于补偿反向散射能量。该GHOST方法所需的两次分别曝光有以下几个缺点：(1)需要增加额外的准备数据步骤确定反向域；(2)第二次反向域曝光降低吞吐量；(3)第二次反向域曝光引起重叠错误。GHOST方法还透过修改束流和闭模时间以控制剂量。这种束流调整与电子束的尖端条件，包括温度以及提取电压等有关，无法实现实时调整(特别是在纳秒时级)。也有人指出，这种修改闭模时间的方法在先进电子束微影设备中并不实用。
美国专利号5,254,438所揭示的邻近效应补偿方法采用单次曝光，其需要计算剂量校正(也称为预算剂量校正方法)，其中当电子束于选定图案上扫描时，电子束的电荷密度不同。该选定图案数据则于曝光前预先处理过，以便计算所需剂量的变化。因此，预算剂量校正方法需要额外的离线资源，其中包括额外花费。此外，与GHOST方法类似，预算剂量校正亦用以修改/调整电子束流或闭模时间，而这在现代先进电子束微影设备中也不实用。
因此，本发明旨在提供一种单次曝光方案，包括插入一限制光圈(或限制光圈阵列)以控制散射光束，从而校正邻近效应。这可称为“先进微影技术的自满足邻近效应校正方法”或“SPECIAL”方法。该方法100如图1所示，可实现该SPECIAL方法。SPECIAL方法提供一种改进的方法，用于补偿产生于微影制程中的反向散射能量。该SPECIAL方法尤其能透过利用散焦通量能量将该能量敏感层(图案层)曝光至该反向域图案，从而提供精准的临界尺度控制。这可在单次曝光过程中透过“重复使用”或“重复偏转”入射电子束完成，以将该电路图案写入一关闭(空白)状态的电子束，或一散焦电子束(电子束处于反向或正向散焦状态)，从而可在瞬间将该写好的电路图案曝光至该反向域图案。
需指出的是，与传统GHOST方法相比，SPECIAL方法可以提高吞吐量。此外，SPECIAL方法解决了传统GHOST方法中关于重叠的问题，因SPECIAL方法应用单次曝光方案，这便无须如GHOST方法一样，要将第一曝光图案对准第二曝光图案。还需指出的是，与前文所述的需要一额外的、可离线预算正向及反向能量散射，从而计算剂量校正的预算剂量校正方案相比，该SPECIAL方法无须对主要图案的形状或剂量进行改变。该SPECIAL方法只需对硬件稍作改变，便能更容易的应用于传统微影系统。此外，如上所述，该SPECIAL方法采用限制光圈(或限制光圈阵列)来控制发散光束，它允许透过改变焦点位置、光圈尺寸和/或与焦点的距离来修改电子束的范围强度。当然，SPECIAL方法并不限于前文所述的修改电子束流以及闭模时间等方法。应当了解的是，不同实施方式可具有不同优势，每个实施方式并不一定具备特定优势。还需进一步了解的是，在执行方法100以及其前后还可有不同的其它步骤，在本发明其它实施方式中，该等步骤可取消或被其它步骤所替代。
方法100仅为说明本发明一实施方式的目的，而不应理解为对本发明的任何限制。在方块101，提供一待刻图案；在方块102，在一基板上提供一能量敏感材料层。该待刻图案将被移至该能量敏感材料层/基板上。该图案可为位图格式、基于向量格式、其它合适格式或其组合格式。该基板是一个晶片(wafer)、掩膜(mask)，或任何可于其上进行加工以制作新的材料膜或材料层。在本实施方式中，该基板是一个包括硅衬元素的半导体。此外，该半导体基板可包括含锗的基础半导体；或者包含碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟的化合物半导体；以及包括半导体硅锗、镓砷磷、铝铟砷、铝镓砷、镓铟磷和/或镓铟砷磷，或其组合的合金。在其它实施方式中，该基板可以是非半导体材料，如用于薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的玻璃基板，或用于光掩膜的熔融石英或钙氟化物。该基板也可包括一个或更多物质层和图形层。如前所述，在基板上形成一能量敏感层。该能量敏感层是一种光阻层(正或负)，并可包括抗反射涂层(如最高增透膜和/或底部抗反射涂层)。
在方块104与106，在该基板的能量敏感层进行一曝光制程(包括单次曝光)。该曝光制程包括将该基板曝光于带电粒子束，并将该带电粒子束调整至一个以上的状态(如从第一状态到第二状态)，曝光过程将待刻图案移至该基板的能量敏感材料层。在本实施方式中，该带电粒子束是电子束。在曝光过程中，电子束可以调节至一“开启(ON)”状态、一“关闭(OFF)”状态、一“正向散焦(POSITIVE DEFOCUS)”状态、和/或“反向散焦(NEGATIVEDEFOCUS)”状态。尤其是，为补偿邻近效应，晶片曝光于处于“开启”状态的电子束，该电子束可切换为“关闭”或“空白”状态，然后偏转至一散焦(也即“正向散焦”或“负向散焦”)状态。此外，电子束可以从“开启”状态偏转至一散射膜，从而引起类似“正向散焦”或“反向散焦”状态的散焦效应。“开启”状态下将该能量敏感层/基板曝光至一电路图案，如本实施方式中，该方块101所选的待刻图案。接着，透过将该能量敏感层/基板曝光至一散焦电子束，以补偿从“开启”状态转移所引起的邻近效应，这实质上是将该能量敏感层曝光至一反向域图案。
方法100可对反向域曝光(如散焦光束)的范围与强度进行实时控制。方法100还进一步摒弃传统技术需修改束流和/或闭模时间的做法。实质上，“空白(blank)”信号可在瞬间切换为“散焦(defocus)”信号，无须如前文“GHOST”方法进行额外数据准备及第二次曝光。此外，方法100也不需进行如前文预算剂量校正方法所要求的离线剂量校正计算。与其它邻近效应补偿方法相比，本方法100不需进行额外的数据准备。在单次曝光中，将电子束调整至各种状态还可解决因多次曝光而引起的重叠问题。
请参阅图2A-2D、3A-3F及5A-5D，这些附图揭示了本发明不同实施方式中可用于方法100的不同状态的电子束微影系统200、300以及500。电子束微影系统200、300以及500包括本技术领域已知系统以及未来可用的电子束微影系统。电子束微影系统200、300、500包括一个或多个组件和/或子系统，包括但不限于电子枪、电子枪定位系统、冷凝器透镜、光束间隔系统、变焦镜头、像散校正装置、光圈、投影镜头、偏流器(如主偏流系统和/或辅偏流系统)、束流探测器、背散射电子检测系统、真空系统、高压电源、图形发生器，和/或其它合适的组件/系统。应当了解的是，本发明其它实施方式中，电子束微影系统200、300、500可以添加其它特征，且本实施方式所表述的某些特征，可以被取代或取消。
图2A-2D是本发明一实施方式中，方法100可应用的不同状态的电子束系统200。在本实施方式中，电子束系统200包含一主偏流器202，光圈(射束阻挡器)204和透镜206、208、210。电子束系统200利用电子束230照射晶片220的表面。具体而言，电子束系统200可以采用方法100，实时将该晶片220曝光至处于“开启”状态、“关闭”状态、“正向散焦”状态和/或“反向散焦”状态的电子束230。调整电子束230处于不同状态，可使晶片220曝光成待刻图案，并可在单次曝光中，透过将该晶片220曝光至一散焦电子束(如将该晶片220曝光至反向域图案)来补偿反向散射能量。
主偏流器202是由静电和/或磁性组件组成的电子束偏流器。电子束230的偏转主要用于扫描穿过晶片220表面的电子束230。主偏流器202可改变一个轴的电子束230的方向。例如，主偏流器202可包括两对相互垂直的线圈或面板，其中一对可以进行x方向偏转，另一对则进行y方向偏转。
光圈204具有一通孔，可供电子束230穿过。光圈204具有一开放的，该电子束230可以通过的通孔。光圈204用于限制电子束230的发散角度，从而提高精确度。光圈204可包括一个以上的光圈，其上供电子束230通过的通孔大小可以调整。
透镜206、208及210为投影镜，这些投影镜206、208及210将电子束230聚焦以在晶片220表面形成最终射束斑点。虽然本实施方式仅详细说明透镜206、208及210，但应当了解的是，任何数目的透镜组合(包括镜头、投影镜头)均能将该电子束230聚焦于晶片220表面。在本实施方式中，电子束230聚焦于焦点232a，正落于晶片220的焦班234a上。曲线图242a显示了该电子束230焦斑234a的能量分布。该能量分布由焦斑234a的强度与范围予以表示，其中，IF表示焦斑234a的强度，RF表示焦斑234a的范围。
图2A显示处于“开启”状态的电子束系统200(电子束在恰当的焦点)，图2B显示处于“关闭”(电子束关闭)或“空白”状态的电子束系统200。在“开启”状态，电子束230穿过整个系统并最后落于晶片220上。在“关闭”状态，电子束230被射束阻挡器204阻止或偏转。为将电子束230关闭，在主偏流器202中加载一电压，从而清除轴线附近的电子束230，直至其被该射束阻挡器204截获，并落于射束阻挡器204的点234b上。
图2C显示了处于“正向散焦”状态(电子束正向散焦)的电子束系统200，图2D显示了处于“反向散焦”(电子束反向散焦)的电子束系统200。正向及反向散焦状态电子束230均散焦并落于晶片220上。其中，“正向散焦”状态是指焦点沿光轴位于透镜310与晶片220之间的状态，“反向散焦”状态是指焦点沿光轴延伸超过晶片220的表面而深入底层的状态。例如，在本实施方式中，请参阅图2C，焦点(由焦点232c表示)已位于投影镜(如透镜210)与散焦斑234c之间。请参阅图2D，散焦斑234d位于投影镜(如透镜210)和焦点232c之间。为实现电子束230正向散焦，可利用投影镜206、208及210加强聚焦；而为实现电子束230反向散焦，可利用投影镜206、208及210弱化聚焦。曲线图242c和242d表示了电子束230的散焦斑234c与234d的能量分布。该能量分布由散焦斑234c，234d的强度和范围表示，其中，IS表示散焦斑234c，234d的强度，RS则表示散焦斑234c，234d的范围。
图3A-3F是本发明又一实施方式的处于不同状态以实现方法100的微影系统300的简化示意图。电子束系统300与电子束系统200类似，包括一主偏流器302、光圈(射束阻挡器)304(也称第一光圈)，和透镜306、308、310。与前述的主偏流器202、光圈204及透镜206、208、210类似。电子束系统300利用电子束330照射晶片320表面。具体而言，单次曝光中，电子束系统300可采用方法100实时将该晶片320曝光至一处于“开启”状态、“关闭”状态、“正向散焦”状态和/或“反向散焦”状态的电子束330。将电子束330调整至不同状态可将晶片320曝光至待刻(如电路)图案，并透过使晶片320曝光至一散焦电子束(即将该晶片320曝光至反向域图案)来补偿能量散射。如下文将进一步指出，电子束系统300还可包括一范围控制光圈312(也称为第二光圈)，可将该电子束330调整至不同状态。
图3A显示了处于“开启”状态的电子束系统330，电子束330穿过整个系统300并最后落于晶片320上，其中没有范围控制光圈312。电子束330聚焦于焦点332a，正好落于晶片320的焦斑334a处。曲线图342a表示了电子束330焦斑334a的能量分布。该能量分布由焦斑334a的强度与范围表示，其中IF表示焦斑334a的强度，RF表示焦斑334a的范围。这便需调整投影镜306、308、310至最佳聚焦电压，由此，电子束330能于晶片320上最聚焦地聚于一点。
图3B显示了处于“开启”状态的电子束系统300，其中电子束330穿过整个系统300，包括穿过该范围控制光圈312，并落于晶片320上。其中，电子束330聚焦于焦点332b，正好于晶片320的焦斑334b。曲线图342b表示了电子束330焦斑334b的能量分布。该能量分布由电子束330焦斑334b的强度与范围表示，其中IF表示焦斑334b的强度，RF表示焦斑334b的范围。这涉及调整范围控制光圈312和投影镜306、308、310至最佳聚焦电压，由此，电子束330便能于晶片320上最聚焦地聚于一点。
图3C显示了处于“正向散焦”状态的电子束300，其中无范围控制光圈，电子束330穿过整个系统300并最后落于晶片320上。电子束330焦点在332c，但发散于晶片320的散焦斑334c处。曲线图342c显示了散焦斑334c的能量分布。该能量分布由散焦斑334c的强度与范围表示，其中，IS表示该散焦斑点334c的强度，RS表示该散焦斑334c的范围。
图3D显示了处于“正向散焦”状态的电子束系统300，其中电子束330穿过整个系统300，包括范围控制光圈312，并落于晶片320上。这便涉调整范围控制光圈312和投影镜306、308及310至一适当聚焦电压。电子束330的焦点为332d，最后发散落于晶片320的散焦斑334d处。曲线图342d表示了电子束330散焦斑334d的能量分布，该能量分布由范围控制光圈312的通孔312a所限制。相应地，该能量分布由散焦斑334d的强度与范围表示，其中，IaS表示散焦斑334d强度峰值，与图3C中用Is表示散焦斑332c强度相同；RaS表示散焦斑334d的范围，其比未经范围控制光圈312所调整的散焦斑要小。
图3E显示了处于更强“正向散焦”状态的电子束系统300，其中电子束330穿过整个系统300，包括范围控制光圈312，并落于晶片320上。这涉及调整范围控制光圈312和投影镜306、308及310至(与图3D比较)更强的聚焦电压，以使焦点332e靠近透镜310(请对照图3D所示的焦点332d)。该电子束330自焦点332e发散，落于晶片320的散焦斑334e处。曲线图342e表示了电子束的330散焦斑334e的能量分布，其被范围控制光圈312的通孔312a所限制。相应的，该能量分布由该散焦斑334e的强度与范围表示。其中，IbS表示该散焦斑334e的强度峰值，其小于如图3D所示散焦斑点332d的强度IaS；RbS表示散焦斑332d的范围，其与图3D所示的散焦斑332d的范围RaS相近。
图3F显示了一个处于更强“正向散焦”状态的电子束系统300，其中电子束330穿过整个系统300，包括范围控制光圈312，并落于晶片320上。在本实施方式中，在投影镜系统(投影镜306、308及310)与范围控制光圈312之间设置一平镜/透镜314。该平镜/透镜314可散射电子束330，这便无须变更棱镜系统的驱动电压(这通常需要非常精确的控制)。电子束330自焦点332f发散，落于晶片320的散焦斑334f处。曲线图342f表示电子束330散焦斑334f的能量分布。该能量分布由散焦斑334f的强度与范围表示。其中，IcS表示散焦斑334f的强度峰值；RcS表示散焦斑334f的范围。
请参阅图3A-3F，范围控制光圈312用于几乎立即(即实时)修改电子束330的状态。例如，在本实施方式中，电子束系统300处于如图3A所示的“开启”状态时，电子束330是第一状态；电子束系统300处于“正向散射”时，电子束330为第二状态；及电子束系统300处于“反向散射”时，电子束330为第三状态。范围控制光圈312允许修改或校正电子束330的状态，由此，电子束330可曝光该晶片320。
范围控制光圈312可为任何适合的范围控制光圈。图4A及4B提供了示例性的范围控制光圈。举例而言，请参阅图4A，范围控制光圈312与范围控制光圈400A相似，范围控制光圈400A包括平板(plate)410和420。范围控制光圈400A包括一个单光圈/通孔，其由平板410的通孔410a和平板420的通孔420a组成，以使该电子束430穿过该光圈/通孔以形成光斑434。另外，请参考图4B，范围控制光圈312与范围控制光圈400B相似，范围控制光圈400B包括光圈阵列板440和450。该范围控制光圈400B包括通孔阵列，是由许多重叠通孔440a，440b，440c...440N以及450a，450b，450c...450N组成，使电子束430穿过该光圈/通孔以形成光斑434b。此外，范围控制光圈312可交替包括如美国专利申请号11/553,590，于2006年10月27递交的名为“区域性等离子体控制装置及方法”所揭示的光圈，两者可结合作为整体参考。需要说明的是，范围控制光圈312可包括单一或多个范围控制光圈，以修改或调整落于晶片320上电子束330的状态。
请参阅图3A-3F，电子束系统可以透过散射实现散焦效应，并由此将晶片曝光至反向域图案，以补偿反向散射的能量。举例而言，图5A-5D是方法100采用散射光圈后，处于不同状态的电子束500的简化示意图。电子束系统500在方法100中采用散射光圈实时将晶片520曝光至处于“开启”状态或“关闭”状态的电子束530。将该电子束530调整至不同状态可将该晶片520曝光至待刻图案，并在单次曝光中，透过将该晶片520曝光至散焦电子束(将该晶片520曝光至反向域图案)来补偿反向散射能量。
与电子束系统200和300相似，电子束系统500包含一主偏流器502和棱镜506、508、510。主偏流器502和棱镜506、508、510与如上所述的主偏流器202、302和棱镜206、306、208、308、210、310类似。本实施方式中，请参阅图5C及5D，电子束系统500还包括范围控制光圈503(与512类似)和/或辅偏流器502a(与偏流器502类似)。电子系统500利用电子束530照射晶片520表面。电子束系统500还可包括一光圈512(也称为第二光圈)，与前述的范围控制光圈312、400A及400B类似。与前文所述的电子束系统200和300相同，曲线图542a，542b，542c和542d表示电子束530在不同配置下的能量分布。
电子束系统500透过将电子束530偏转至散射光圈516以调整该电子束530的状态。将电子束530偏转至散射光圈516的不同位置处，以对电子束530的状态进行实时修改。如，请同时参阅5A和5B，当电子束系统500处于“开启”状态，电子束530处于第一状态；当电子束系统500处于“关闭”状态(即电子束530偏转至散射光圈516非散射区域处(如虚线所示)时，电子束530处于第二状态；及当电子束系统500处于“散射”状态，(如图5B所示，电子束530偏转至散射光圈516的散射区域处)，电子束530处于第三状态。
如前文所述，电子束系统500可透过将电子束530偏转至散射光圈516的不同区域，来改变电子束530的状态。该散射电子束具有相似的散射效应，可具更快的偏转速度。散射光圈516包括散射区域和非散射区域，以便将电子束530的状态调整为“开启”、“关闭”、“散射”状态。
请参阅图6A-6D，所示为本发明又一实施方式所适用的散射光圈。具体而言，散射光圈516与散射光圈600相似，包括如图6A所示的不同材料(如材料604、606、608)，其中散射效应由电子束所偏转至其上的材料确定。散射光圈516与散射光圈620类似，可包括如图6B所示的不同厚度(如厚度624、626、628)，其中散射效应由电子束偏转至其上的厚度确定。散射光圈516也可类似散射光圈630，包括如图6C所示的不同深度(如深度634、636、638)，其中散射效应由该电子束偏转至其上的深度确定。散射光圈516还可类似散射光圈640，包括如图6D所示的不同直径(如直径644、646、648)，其中散射效应由该电子束偏转至其上的直径确定。散射光圈516也可类似于如扇列的散射光圈，由美国专利号5,532,496，名称为“散射光光罩微影投影系统的邻近效应补偿及其装置”所揭示，在此以其整体作为参考。当然，也可使用其它适合的散射光圈。本领域技术人员应当了解，散射光圈516可包括一个或多个散射光圈，用于修改或调整落于晶片520的电子束530的状态。
总之，本申请揭示了实时校正邻近效应的方案，即本申请所述的“SPECIAL”方法。此处所述的实时曝光方案可为单次曝光方案。该实时曝光方案包括将处于关闭状态(或空白状态)的电子束变成散焦状态。将晶片曝光至散焦状态以补偿反向散射能量，从而校正邻近效应。使该电子束穿过一范围控制光圈或落于一散射光圈，从而变成散焦状态。本实施方式所提供的实时曝光方案包括如下所述的优点，包括但不限于：(1)提高了吞吐量；(2)不需对预定图案做出任何形状或剂量的变化；(3)消除重叠问题；(4)较容易集成至已知微影技术的硬件。同样，应当了解的是，本发明其它实施方式可具不同优势，且在其它实施方式中，该SPECIAL方法亦可透过与本实施方式所揭示的不同系统实现。
如前文所述，本发明相关实施方式所揭示的技术内容，可使本发明相关技术得以更充分的了解。然，本领域技术人员则可透过本发明的教示，对本发明的技术予以修改或润饰，这些润饰及修改均未背离本发明的精神与要旨。

Claims (10)

1.一种微影方法，其特征在于，包括：
在一基板上提供能量敏感光阻材料；
提供待刻图案；
在该基板上进行微影制程，其中该微影制程包括：
将该能量敏感光阻材料曝光于一带电粒子束，以使该待刻图案移至该能量敏感光阻材料上；及
将该带电粒子束由开启状态切换为关闭状态，再切换为散焦状态，其中该散焦状态用于补偿反向散射能量，从而减小邻近效应。
2.根据权利要求1所述的微影方法，其特征在于，将该带电粒子束由关闭状态切换为散焦状态还包括提供一范围控制光圈，该范围控制光圈具有一通孔，设置于该带电粒子束至该能量敏感光阻材料的路径上。
3.根据权利要求2所述的微影方法，其特征在于，该范围控制光圈通过调整一可调整区域以调整通孔的尺寸，供该带电粒子束通过。
4.根据权利要求1所述的微影方法，其特征在于，将该带电粒子束由关闭状态切换为散焦状态还包括将该带电粒子束偏转至一散射光圈，该散射光圈还包括不同材料、厚度、深度和/或直径。
5.一种微影方法，其特征在于，包括：
在一基板上提供一能量敏感光阻材料；
提供一待刻图案；
在该基板上进行微影制程，其中该微影制程包括将该能量敏感光阻材料曝光于一带电粒子束，以将该待刻图案转移至该能量敏感光阻材料；及
在该微影制程中，将该带电粒子束调整为一个以上状态，其中该调整包括从开启状态切换到关闭状态，且该一个以上的状态用于补偿反向散射能量，从而减少邻近效应。
6.根据权利要求5所述的微影方法，其特征在于，将该带电粒子束调整为一个以上状态还包括：将该带电粒子束调整为一正向散焦状态以及一反向散焦状态之一者。
7.根据权利要求5所述的微影方法，其特征在于，将该带电粒子束调整为一个以上状态还包括：
将该带电粒子束调整至散焦状态，以将该基板的该能量敏感光阻材料曝光于该待刻图案的反向域。
8.根据权利要求7所述的微影方法，其特征在于，将该带电粒子束调整至散焦状态，以将该基板的该能量敏感光阻材料曝光于该待刻图案的反向域还包括将该带电粒子束由关闭状态切换为散焦状态，该散焦状态还包括正向散焦状态及反向散焦状态。
9.根据权利要求5所述的微影方法，其特征在于，将该带电粒子束调整为一个以上状态，用于补偿反向散射能量，从而减少邻近效应还包括：使带电粒子束通过一范围控制光圈。
10.根据权利要求5所述的微影方法，其特征在于，将该带电粒子束调整为一个以上状态，用于补偿反向散射能量，从而减少邻近效应还包括：将该带电粒子束通过一散射光圈，其中该散射光圈包括散射区域及非散射区域。
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