用于改善产量的电子束光刻系统和方法

摘要

公开了用于改善产量的电子束光刻方法和装置。示例性光刻方法包括：接收具有图案布局尺寸的图案布局；缩小图案布局尺寸；以及材料层按缩小的图案布局尺寸过度曝光，从而在材料层上形成具有图案布局尺寸的图案布局。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺领域，更具体地，涉及用于改善产量的电子束 光刻系统和方法。

背景技术

微型制造传统上使用光刻法或者光学光刻工艺，用于选择性去除衬底 的多个部分，或者位于衬底上的材料层的多个部分。例如，光刻法使用直 射光(辐射光)源，从而将图案从光掩模(还称作掩模或中间掩模)转印 到形成在衬底或材料层上的光敏抗蚀材料，从而在抗蚀材料中生成曝光图 案。然后，可以将化学处理用于蚀刻，或者将在抗蚀材料中的曝光图案转 印到衬底或材料层。最近，微型制造实施其他光刻类型，例如，带电粒子 光束光刻，这不需要制造转印或生成在抗蚀材料中的曝光图案的掩模的中 间步骤。例如，电子束(e-beam)光刻使用电子的聚焦光束，从而使抗蚀 材料曝光。代替使用掩模，电子束光刻使用电子束将图案直接“写”入能 量感应的抗蚀材料。电子束曝光工具通常通过电子或计算机型文件写图案， 将该文件用于控制电子束曝光工具的曝光光源。曝光光源可以选择性地直 接入射到要图案化的衬底、材料层、或抗蚀材料上。更具体地来说，通常 将电子束曝光工具配置为不是通过电路的掩模或负片照射抗蚀材料来完成 使电路图案曝光，而是通过利用制作期望电路图案的适当能量和数量的聚 焦光束直接和选择性地使位于衬底上的抗蚀材料或材料层的期望区域曝光 来完成使电路图案曝光。尤其，将电子束光刻用作不断减小的器件尺寸。 通过产量(使整个晶圆曝光所花费的时间)限定其有效性。例如，器件尺 寸降低并且要写的图案的图案密度增大时，通常将更高的光束电流用于写 图案。然而，应理解，更高的光束电流可能导致不期望的库仑效应，需要 增加阻止这种效应的写时间。因此，尽管为了预定目的，现有的电子束光 刻系统和方法通常已经足够，但是这些系统和方法不能在所有方面完全符 合要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种方法，包括：接收具有至少一个 部件的图案布局；将至少一个部件变换为偏移部件，偏移部件具有多个子 部件；以及根据偏移部件对能量感应材料层进行写操作，从而在能量感应 材料层中形成至少一个部件。

其中，写操作包括：使用比与至少一个部件相关联的写入量的更大的 写入量根据偏移部件对能量感应材料层进行写操作。

其中，变换至少一个部件包括：偏移至少一个部件，从而将多个子部 件中的每一个的尺寸减小至在电子束装置中所记录的像素尺寸。

其中，偏移至少一个部件，从而将多个子部件中的每一个的尺寸减小 至在电子束装置中所记录的像素尺寸，包括：将多个子部件中的每一个的 尺寸减小至约为图案布局的最小临界尺寸的0.1至0.8倍的尺寸。

其中，偏移至少一个部件，从而将多个子部件中的每一个的尺寸减小 至在电子束装置中所记录的像素尺寸，包括：根据临界尺寸偏移缩小多个 子部件中的每一个。

其中，变换至少一个部件包括：将多个部件中的每一个变换为偏移部 件，其中，对于多个部件中的每一个的变换包括：在变换部件以前，确定 部件的尺寸是否大于阈值尺寸；以及如果部件的尺寸大于阈值尺寸，则将 部件分解为具有多个子部件，其中，每个子部件小于或等于阈值尺寸。

其中，阈值尺寸小于图案布局的最小临界尺寸的两倍。

该方法进一步包括：在对能量感应材料层进行写操作之前，对偏移部 件实施电子邻近校正。

该方法进一步包括：确定与至少一个部件相关联的写入量。

此外，还提供了一种方法，包括：接收具有第一部件和第二部件的图 案布局；将第一部件分解为多个第一子部件；缩小第二部件和多个第一子 部件；以及根据经缩小的第二部件和多个第一子部件对材料层进行写操作， 从而在材料层上形成第一部件和第二部件。

其中，分解和缩小包括：减小图案布局的图案密度。

其中：图案布局具有临界尺寸；以及缩小第二部件和多个第一子部件 包括：减小临界尺寸。

其中，缩小包括：将第二部件和多个第一子部件中的每一个的尺寸缩 小至在电子束工具中所记录的像素尺寸。

该方法进一步包括：在分解第一部件之前，确定第一部件的临界尺寸 大于或等于阈值；以及在缩小第二部件之前，确定第二部件的临界尺寸小 于阈值。

其中，将第一部件分解为多个第一子部件包括：将第一部件分解为多 个第一子部件，其中，每个子部件的尺寸均小于阈值。

该方法进一步包括：对经缩小的第二部件和经缩小的多个第一子部件 实施电子邻近校正。

其中：写入量与第一部件和第二部件相关联；以及根据经缩小的第二 部件和多个第一子部件对材料层进行写操作包括：使用一写入量，写入量 大于分别与第二部件和第一部件相关联的写入量。

此外，还提供了一种电子束装置，包括：电子束数据处理模块，其被 编程用于：接收具有部件的图案布局，将部件分解为多个子部件，以及缩 小多个子部件，从而形成偏移部件；以及电子束模块与电子束数据处理模 块进行通信，并且被设计为根据偏移部件提供用于电子束写操作的电子束。

其中，电子束数据处理模块被编程用于确定与偏移部件相关联的写入 量。

其中，电子束数据处理模块被编程用于缩小图案布局的图案密度。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明。 应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制并且 仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被 任意增加或减少。

图1为根据本发明的各个方面的光刻方法的流程图。

图2为可以通过根据本发明的各个方面的图1的光刻方法来实施的缩 小图案布局的图案布局尺寸的方法的流程图。

图3示出了可以根据图1的方法100形成的图案布局的一部分。

图4示出了可以根据图1的方法100形成的图案布局的一部分。

图5示出了可以根据图1的方法100形成的图案布局的一部分。

图6示出了可以根据图1的方法100形成的图案布局的一部分。

图7为可以根据本发明的各个方面实施图1的光刻方法的光刻装置的 简单结构图。

具体实施方式

为了实施本发明的不同部件，以下发明提供了许多不同的实施例或示 例。以下描述元件和布置的特定示例以简化本公开。当然这些仅仅是示例 并不打算限定。例如，以下描述中第一部件形成在第二部件上方或上可包 括其中第一和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可包括其中额外 的部件形成在第一和第二部件之间的实施例，使得第一和第二部件不直接 接触。另外，本公开可在各个示例中重复参照数字和/或字母。该重复是为 了简明和清楚，而且其本身没有规定所述各种实施例和/或结构之间的关系

图1为根据本发明的各个方面的光刻方法100的流程图。在所述实施 例中，光刻方法100为带电粒子光束光刻方法，更具体地来说是电子束光 刻方法。可以实施光刻方法100，从而将图案(例如，集成电路图案)写 在晶圆上。晶圆为半导体衬底、掩模板(blank)、玻璃衬底、平板衬底、 或者其他适当衬底。晶圆可以包括：形成在其上的记录介质，例如，能量 感应的抗蚀(或材料)层。为了清楚，已经简化了图1，从而有利于更好 地理解本发明的发明概念。可以在方法100以前、期间、以及以后提供额 外步骤，并且对于本方法的其他实施例可以替换或去除所述的某些步骤。

在模块110中，例如，通过电子束光刻装置接收图案布局。可以在具 有要制造的图案的信息的一个或多个数据文件中设置该图案布局。可以以 GDSII文件格式、DFII文件格式、或者其他适当文件格式来表示图案布局。 在所示实施例中，图案布局为集成电路(IC)设计布局。IC设计布局包括： 基于要制造的IC器件(产品)的说明书的一个或多个部件。这些部件具有 为IC器件设计的各种几何图案。各种几何图案通常对应于各种导体、绝缘 体、和/或半导体层的图案，用于结合以形成IC器件的各种IC部件/元件， 例如，有源区、栅电极、源极和漏极、多层互连(MLI)、结合焊盘开口、 其他适当部件/元件、或者其组合。

图案布局具有图案布局尺寸。例如，图案布局具有临界尺寸，将该临 界尺寸定义为图案部件的尺寸(例如，线宽度或线长度)，或在两个图案 部件之间的空间(例如，两条线之间)。临界尺寸决定了整体图案尺寸和 图案布局密度。可以将与图案布局相关联的最小临界尺寸限定为图案布局 的图案部件的最小尺寸，或在图案布局的两个图案部件之间的最小空间。 在所述实施例中，图案布局的每个部件具有尺寸或大小，例如长度或宽度。 每个部件可以具有大于或等于图案布局的临界尺寸的尺寸。

图案布局还具有与其相关的曝光量(exposure dose)。在所述实施例中， 曝光量包括电子束能量和曝光时间。当电子束光刻装置使用曝光量使图案 部件的材料层曝光时，在材料层上形成具有图案布局尺寸的图案布局。因 此，材料层包括图案布局的各种部件，其中，形成在材料层上的各种部件 的尺寸与图案布局(以其文件格式)的各种部件的尺寸相同。

在模块120中，缩小图案布局的图案布局尺寸。缩小图案布局尺寸包 括：降低图案布局的图案密度。在实例中，减小了图案布局的临界尺寸， 从而使得减小了图案布局的图案密度。图2为示出用于缩小图案布局的图 案布局尺寸的方法的流程图。在所示实施例中，通过图1的方法100的模 块120来实施缩小方法。在图2中，在模块122中，估算图案布局的临界 尺寸，从而确定临界尺寸是否大于或等于阈值。阈值为任何适当值。例如， 阈值可以小于图案布局的最小临界尺寸的2倍。阈值可以基于各种参数， 例如，在电子束光刻装置中所记录的像素尺寸或尺寸、或者各种工艺条件， 与在材料层上形成图案布局相关。

如果临界尺寸小于阈值，则在模块124中，偏移(bias)图案布局，从 而缩小其图案布局尺寸。由于减小了图案布局尺寸，所以可以将该图案布 局尺寸称作负偏移图案布局尺寸。如下文中进一步描述的，偏移图案布局， 从而缩小其图案布局尺寸可以包括：减小图案布局的部件的尺寸。如果临 界尺寸大于或等于阈值，则在模块126和128中，分解图案布局，从而实 现小于阈值的临界尺寸，并且偏移所分解的图案布局从而缩小其图案布局 尺寸。在任一情况下，可以将电子临近校正应用于缩小的图案布局，或者 缩小的或分解的图案布局。可以将具有缩小的图案布局尺寸的图案布局称 作缩小的图案布局，可能在一个或多个数据文件中具有缩小的图案布局。

在更具体的实例中，偏移图案布局包括减小图案布局的部件的尺寸， 从而使得减小了图案布局的图案密度。例如，将每个部件的尺寸减小至在 电子束光刻装置中所记录的像素尺寸。像素尺寸可以为图案布局的最小临 界尺寸的约0.1至约0.8倍。可以根据部件的临界尺寸偏移缩小图案布局的 部件的尺寸。在图2中所示的方法以后，估算每个部件的尺寸，从而确定 部件的尺寸是否大于等于阈值。在所述实施例中，阈值为阈值尺寸。如果 部件尺寸小于阈值尺寸，则偏移部件直到部件的尺寸约为在电子束光刻装 置中所记录的像素尺寸。如果部件尺寸大于阈值尺寸，则将部件分解为一 个以上的部件部分。每个部件部分具有小于等于阈值尺寸的尺寸。然后， 偏移部件部分直到每个部件部分的尺寸约为在电子束装置中所记录的像素 尺寸。在另一实例中，图案布局可以包括具有相同临界尺寸的部件，并且 每个部件可以根据每个部件的周围环境(例如，根据该部件为密集线部件 还是隔离线部件)偏移到(或者将其尺寸减小至)各种尺寸。在另一实例 中，图案布局可以包括具有不同临界尺寸的部件，并且每个部件可以根据 每个部件的临界尺寸偏移到(或者将其尺寸减小至)各种尺寸。可以将电 子邻近校正应用于缩小、或者缩小和分解的部件。可以将具有缩小的、或 者缩小和分解的图案部件的图案布局称作缩小的图案布局，可以在一个或 多个数据文件中设置该缩小的图案布局。

在模块130中，以图案布局的缩小的图案布局尺寸使材料层曝光过度 从而在材料层上形成具有图案布局尺寸的图案布局。例如，该曝光量高于 与图案布局相关的曝光量(以其原始图案布局尺寸)，该曝光量用于在材 料层上写图案布局的缩小的图案布局尺寸。更高的曝光量可以具有更高的 电子束电流的形式。可以使用光栅扫描方法或向量扫描方法写图案布局的 缩小的图案布局尺寸。如所设计的，使用更高的曝光量写图案布局的缩小 的图案布局尺寸从而形成具有图案布局尺寸的图案布局。由于缩小的图案 部件尺寸减小了曝光的实际图案布局密度，所以可以改善形成图案布局的 产量。

图3-6示出了可以使用图1的方法100在材料层上形成的图案布局的 各部分。如下所述，偏移、或者分解并偏移图案布局的各部分，从而减小 图案布局的图案密度。然后，可以使用过度曝光(更具体地来说，增大的 光束电流)将偏移的、和/或分解并偏移的部分写在材料层上，从而形成图 案布局。因此，减小了通过带电粒子光束所曝光的图案布局的实际图案密 度，从而降低了产量。因此，尽管图案布局的图案密度可能增大，但是所 公开的方法通过降低曝光的实际图案密度来提高产量。不同实施例可以具 有不同优点，并且不需要任何实施例必须具有特定优点。

图3示出了根据图1的方法100在材料层上形成图案布局的一部分 200。在图3中，图案布局包括图案部件202。图案部件202具有诸如长度 (L₂₀₂)和宽度(W₂₀₂)的尺寸。在所述实施例中，W₂₀₂等于图案布局的最 小临界尺寸。曝光量与图案部件202相关联，该图案部件确保在材料层上 写入所设计的尺寸的图案部件202，诸如具有L₂₀₂和W₂₀₂。使用图1和图2 的方法100的模块120估算图案部件202。在所示实施例中，W₂₀₂小于预 定的阈值尺寸(图2的模块122)，所以偏移图案部件202，从而缩小图案 部件202的宽度W₂₀₂(图2的模块124)。例如，负地偏移图案部件202， 从而提供缩小的图案部件206。缩小的图案部件206的尺寸小于图案部件 202的尺寸。具体地来说，缩小的图案部件206的宽度(W₂₀₆)小于图案部 件202的W₂₀₂。W₂₀₆约为在电子束光刻装置(例如，用于在材料层上形成 图案部件202的电子束光刻装置)中所记录的像素尺寸。缩小的图案部件 206还具有长度(L₂₀₆)。L₂₀₆约等于L₂₀₂。可以在缩小的图案部件206上 实施电子邻近校正(EPC)，从而提供偏移/EPC的图案部件210。然后， 使用大于与图案部件202相关联的曝光量的曝光量在材料层上写偏移的 /EPC图案部件210(或者备选地，偏移的图案部件206)。换句话说，将 过度曝光用于在材料层上写偏移的/EPC的图案部件210(或者偏移图案部 件206)，从而在材料层上形成图案部件214。图案部件214与图案部件 202相对应。更具体地来说，图案部件214具有具体长度(L₂₁₄)和宽度(W₂₁₄) 基本上与图案部件202的尺寸L₂₀₂和W₂₀₂等效的尺寸。因此，通过材料层 按图案部件210过度曝光而在材料层上形成图案部件202，该图案部件具 有比图案部件202更小的尺寸。

图4示出了根据图1的方法100在材料层上形成的图案布局的部分 300。在图4中，图案布局包括图案部件302。图案部件302具有诸如长度 (L₃₀₂)和宽度(W₃₀₂)的尺寸。在所述实施例中，W₃₀₂大于图案布局的最 小临界尺寸。曝光量与图案部件302相关联，该图案部件确保在材料层上 写入具有尺寸L₃₀₂和W₃₀₂的图案部件302。在所述实施例中，使用图1和 图2的方法100的模块120估算图案部件302。在所示实施例中，W₃₀₂大 于预定的阈值尺寸(图2的模块122)，所以分解并且偏移图案部件302， 从而缩小图案部件302的尺寸(图2的模块126和128)。例如，将图案 部件302分解为部件306，该部件包括部件部分306₁、306₂、306₃、...、306_N。 每个部件部分306₁、306₂、306₃、...、306_N具有诸如长度(L₃₀₆)和宽度(W₃₀₆) 的尺寸。L₃₀₆约为L₃₀₂，并且W₃₀₆可以约为图案布局的最小临界尺寸。因 此，部件部分306₁、306₂、306₃、...、306_N的长度约为原始图案部件302 的长度，但是其宽度小于原始图案部件302的宽度。然后，负地偏移部件 306，从而提供缩小的部件310，其中，将每个部件部分306₁、306₂、306₃、...、 306_N减小至具有更小尺寸。在所述实施例中，还在部件306的分解部件部 分上实施电子邻近校正(EPC)。因此，部件310包括部件部分310₁、310₂、 310₃、...、310_N。部件部分310₁、310₂、310₃、...、310_N中的每个的宽度(W₃₁₀) 小于分解的宽度W₃₀₆。W₃₁₀约为在电子束光刻装置(用于在材料层上形成 图案部件302的电子束光刻装置)中所记录的像素尺寸。部件部分310₁、 310₂、310₃、...、310_N中的每个也具有约为L₃₀₂的长度(L₃₁₀)。然后，使 用大于与图案部件302相关联的曝光量的曝光量在材料层上写入偏移/EPC 图案部件310。换句话说，将过度曝光用于在材料层上写偏移/EPC图案部 件310，从而在材料层上形成图案部件314。图案部件314与图案部件302 相对应。更具体地来说，图案部件314具有具体长度(L₃₁₄)和宽度(W₃₁₄) 基本上与图案部件302的尺寸L₃₀₂和W₃₀₂等效的尺寸。因此，通过材料层 按图案部件310过度曝光而在材料层上形成图案部件302，该图案部件具 有比图案部件302更小的尺寸。

图5示出了根据图1的方法100在材料层上形成的图案布局的部分 400。在图5中，图案布局包括图案部件402。图案部件402具有诸如长度 (L₄₀₂)和宽度(W₄₀₂)的尺寸。曝光量与图案部件402相关联，该图案部 件确保在材料层上写入具有尺寸L₄₀₂和W₄₀₂的图案部件402。在所述实施 例中，使用图1和图2的方法100的模块120估算图案部件402。在所述 实施例中，W₄₀₂大于预定的阈值尺寸(图2的模块122)，所以分解并且 偏移图案部件402，从而缩小图案部件402的尺寸(图2的模块126和128)。 例如，将图案部件402分解为部件406，该部件包括部件部分406₁、406₂、 406₃、...、406_N。每个部件部分406₁、406₂、406₃、...、406_N具有诸如长度 (L₄₀₆)和宽度(W₄₀₆)的尺寸。W₄₀₆约为W₄₀₂，并且L₄₀₆可以约为图案 布局的最小临界尺寸。因此，部件部分406₁、406₂、406₃、...、406_N的宽 度约为原始图案部件402的宽度，但是其长度小于原始图案部件402的长 度。然后，负地偏移部件406，从而提供缩小的部件410，其中，将每个部 件部分406₁、406₂、406₃、...、406_N缩小为具有更小尺寸。更具体地来说， 缩小的部件406提供了具有部件部分410₁、410₂、410₃、...、410_N的部件 410。部件部分410₁、410₂、410₃、...、410_N中的每个具有小于分解的长度 L₄₀₆的宽度(L₄₁₀)和小于分解宽度W₄₀₆的宽度(W₄₁₀)。W₄₁₀约为在电子 束光刻装置(用于在材料层上形成图案部件402的电子束光刻装置)中所 记录的像素尺寸。可以在缩小和分解的部件410上实施电子邻近校正 (EPC)。然后，使用大于与图案部件402相关联的曝光量的曝光量在材 料层上写偏移/分解图案部件410。换句话说，将过度曝光用于在材料层上 写偏移图案部件410，从而在材料层上形成图案部件414。图案部件414与 图案部件402相对应。更具体地来说，图案部件414具有具体长度(L₄₁₄) 和宽度(W₄₁₄)基本上与图案部件402的尺寸L₄₀₂和W₄₀₂等效的尺寸。因 此，通过材料层按图案部件410过度曝光在材料层上形成图案部件402， 该图案部件具有比图案部件402更小的尺寸的部件部分。

图6示出了根据图1的方法100在材料层上形成的图案布局的部分 500。在图6中，图案布局包括图案部件502。图案部件502具有诸如长度 (L₅₀₂)和宽度(W₅₀₂)的尺寸。曝光量与图案部件502相关联，确保在材 料层上写入具有尺寸L₅₀₂和W₅₀₂的图案部件502。在所述实施例中，使用 图1和图2的方法100的模块120估算图案部件502。在所述实施例中， W₅₀₂大于预定的阈值尺寸(图2的模块122)，所以分解并且偏移图案部 件502，从而缩小图案部件502的尺寸(图2的模块126和128)。例如， 将图案部件502分解为部件506，该部件包括部件部分506₁、506₂、506₃、...、 506_N。每个部件部分506₁、506₂、506₃、...、506_N具有诸如长度(L₅₀₆)和 宽度(W₅₀₆)的尺寸。L₅₀₆可以约为图案布局的最小临界尺寸，并且W₅₀₆可以约为图案布局的最小临界尺寸。因此，部件部分506₁、506₂、506₃、...、 506_N的宽度小于原始图案部件502的宽度，其长度小于原始图案部件502 的长度。然后，负地偏移部件506，从而提供缩小的部件510，其中，将每 个部件部分506₁、506₂、506₃、...、506_N缩小为具有更小尺寸。更具体地 来说，缩小的部件506提供了具有部件部分510₁、510₂、510₃、...、510_N的部件510。部件部分510₁、510₂、510₃、...、510_N中的每一个的长度(L₅₁₀) 均小于分解的长度L₅₀₆，其宽度(W₅₁₀)小于分解的宽度W506。L₅₁₀和W₅₁₀约为在电子束光刻装置(例如，用于在材料层上形成图案部件502的电子 束光刻装置)中所记录的像素尺寸。可以在缩小和分解的部件510上实施 电子邻近校正(EPC)。然后，使用大于与图案部件502相关联的曝光量 的曝光量在材料层上写偏移/分解图案部件510。换句话说，将过度曝光用 于在材料层上写偏移图案部件510，从而在材料层上形成图案部件514。图 案部件514与图案部件502相对应。更具体地来说，图案部件514具有具 体长度(L₅₁₄)和宽度(W₅₁₄)的尺寸，该尺寸基本上与图案部件502的尺 寸L₅₀₂和W₅₀₂等效。因此，通过材料层按图案部件510过度曝光从而在材 料层上形成图案部件502，该图案部件包括具有比图案部件502更小的尺 寸的部件部分。

图7为根据本发明的多个方面的光刻装置600的简单结构图。在所述 实施例中，光刻装置600为电子束光刻装置。光刻装置600可以实施图1 的方法100，从而将图案(例如，集成电路图案)写在晶圆上。晶圆为半 导体衬底、掩模板、玻璃衬底、平板衬底、或者其他适当衬底。晶圆可以 包括形成在其上的记录介质，例如，能量感应抗蚀(或者材料)层。为了 清楚，已经简化了图7，从而更好地理解本发明的发明概念。可以将额外 部件添加到光刻装置600中，并且对于光刻装置600的其他实施例，可以 替换或去除下述某些部件。

在所述实施例中，光刻装置包括：电子束数据处理模块610和电子束 曝光模块620。电子束数据处理模块610和电子束曝光模块620彼此进行 通信。将电子束数据处理模块610配置为从数据存储介质读取图案化数据， 其可以在电子束数据处理模块610中，或者设置为远离电子束数据处理模 块610并且与该电子束数据处理模块通信。电子束数据处理模块610获得 并且接收图案化数据，并且可以将该数据载入到存储器中，该存储器与电 子束数据处理模块610相关联。在所述实施例中，图案化数据包括图案布 局，例如，如上所述的IC设计布局。电子束数据处理模块610包括图案生 成器，其中，该图案生成器处理图案化数据，并且生成图案写指令集，例 如，与图案布局相关联的图案写入集。还将电子束数据处理模块610配置 为例如通过使用图1的方法100减小图案的图案密度。图案生成器处理图 案化数据并且生成图案写指令集，该图案生成器还可以生成图案化数据和 与具有减小的图案密度的图案相关联的图案写指令集。电子束数据处理模 块610将写指令集发送到电子束曝光模块620。此外，电子束数据处理模 块610可以实施电子邻近校正，并转换为用于电子束曝光模块620的写指 令。备选地，可以通过独立模块分离地任意实施邻近校正和变换。

电子束曝光模块620包括光源，将该光源配置为生成至少一道带电粒 子光束。在所述实施例中，由于光刻装置600为电子束光刻装置600，所 以带电粒子光束为电子束。备选地，带电粒子光束可以为质子光束或离子 光束。带电粒子光束可以穿过一个或多个透镜(未示出)。在实例中，带 电粒子束可以穿过一个或多个透镜，并且可以聚焦在光束孔径部，该光束 孔径部配置有多个孔径或开口，该多个孔径或开口将带电粒子光束分为多 道光束。光束的数量可以根据光刻装置的设计要求而变化。带电粒子光束 可以为一道高斯光束或者多道高斯光束。带电粒子光束可以朝光束控制器 传输，将该光束控制器配置为允许一道或多道光束穿过成像头(imaging  head)，或者阻止/去除一道或多道光束穿过成像头。成像头可以包括：用 于聚集光束的电子光学系统，其中，允许该光束穿过。光束控制器可以包 括多个导光板(还称作关闭器)，通过电控制信号来控制该多个导光板， 该电控制信号与从电子束数据处理模块610所发送的写指令相关联。

电子束曝光模块620可以进一步包括控制器，从DPU 102接收写指令。 可以使用光辐射作为信息的载体来发送写指令。光刻装置600进一步包括 镜台(stage，未示出)，被配置为在各个方向上移动。该镜台可以通过真 空系统或其他适当保护机制保持和保护晶圆。在处理期间，相对于成像头 并且与控制器相配合地移动和扫描晶圆。通过光刻装置600将带电粒子光 束聚焦在记录介质上，从而将图案布局直接写在记录介质中，而没有光掩 模或中间掩模。在所述实施例中，如上所述，使用曝光量将具有缩小的图 案布局尺寸的图案布局直接写在记录介质中，该曝光量大于与具有原始设 计的图案布局尺寸的图案布局相关联的曝光量。在已经扫描整个晶圆以后， 记录介质可以显影，从而在晶圆的上方形成图案，并且可以使用图案化记 录介质实施其他处理，例如，蚀刻和掺杂。应该理解，光刻装置600可以 包括其他元件，例如，对准系统和准直器，但是为了更好地理解本文所公 开的实施例，简化了该光刻装置。

本发明提供了多个不同实施例。例如，一种方法包括：接收具有多个 部件的图案布局，其中，曝光量与图案布局相关联；偏移图案布局，从而 使得将多个部件的每一个的尺寸减小至在电子束装置中所记录的像素尺 寸；并且使用电子束装置对材料层按偏移图案布局曝光，其中，曝光使用 比与图案布局相关联的曝光量更大的曝光量，从而在材料层上形成图案布 局。

偏移图案布局可包括根据临界尺寸偏移缩小多个部件中的每一个。在 实例中，偏移图案布局包括将多个部件中的每一个的尺寸减小至一种尺寸， 该尺寸为图案布局的最小临界尺寸的约0.1至约0.8倍。偏移图案布局可以 包括：对于多个部件中的每一个，确定部件的尺寸是否大于在偏移图案布 局以前的阈值尺寸，并且如果部件尺寸大于阈值尺寸，则将部件分解为具 有一个以上的部件部分，其中，每个部件部分小于或等于阈值尺寸。在实 例中，阈值尺寸小于图案布局的最小临界尺寸的两倍。

该方法可以进一步包括：在使材料层曝光以前在偏移图案布局上实施 电子邻近校正，和/或确定与图案布局相关联的曝光量。使用比与图案布局 相关联的曝光量更大的曝光量可以包括：基于缩小的图案布局确定更大曝 光量。在实例中，在材料层上形成图案布局包括：在材料层上形成集成电 路图案。

在另一实例中，一种方法包括：接收具有图案布局尺寸的图案布局； 缩小图案布局尺寸；并且使材料层曝光至缩小的图案布局尺寸，从而在材 料层上形成具有图案布局尺寸的图案布局。缩小图案布局尺寸可以包括： 减小图案布局的图案密度。在实例中，图案布局尺寸为临界尺寸，并且缩 小图案布局尺寸包括减小临界尺寸。该方法进一步包括：确定临界尺寸是 否大于在减小临界尺寸以前的阈值，并且如果临界尺寸大于阈值，则将图 案布局分解为具有小于阈值的临界尺寸。该方法进一步包括：对具有缩小 的图案布局尺寸的图案布局实施电子邻近校正。在实例中，曝光量与具有 图案布局尺寸的图案布局相关联，并且曝光材料层至缩小的图案布局尺寸 过度曝光包括：使用曝光量，该曝光量大于与具有图案布局尺寸的图案布 局相关联的曝光量。

在实例中，图案布局包括多个部件，并且缩小图案布局尺寸包括：将 多个部件中的每个的尺寸缩小至在电子束工具中所记录的像素尺寸。将多 个部件中的每个的尺寸缩小至在电子束工件中所记录的像素尺寸可以包 括：对于多个部件中的每个，确定部件的临界尺寸；如果临界尺寸小于阈 值，则将部件缩小至在电子束工具中所记录的像素尺寸；如果临界尺寸大 于或等于阈值，则将部件分解为一个以上部件部分，该部件部分具有小于 阈值的临界尺寸，并且将该一个以上部件部分中的每个缩小为在电子束工 具中所记录的像素尺寸。

还提供了一种电子束装置，该电子束装置包括：电子束曝光模块和与 电子束曝光模块通信的电子束处理模块。对电子束数据处理模块进行编程， 从而接收具有图案布局尺寸的图案布局，缩小图案部件尺寸，并且确定曝 光量，该曝光量大于与具有图案布局尺寸的图案布局相关联的曝光量，从 而使得电子束曝光模块使用缩小的图案部件尺寸和用于在材料成上形成具 有图案布局尺寸的图案布局的确定的曝光量。可以对电子束处理模块进行 编程，从而确定与具有图案布局尺寸的图案布局相关联的曝光量。可以将 缩小图案布局尺寸配置为缩小图案布局的图案密度。

上面论述了若干实施例的部件，使得本领域技术人员可以更好地理解 本发明的各个方面。本领域技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明 作为基础来设计或更改其他用于达到与这里所介绍实施例相同的目的和/ 或实现相同优点的处理和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等效 构造并不背离本发明的主旨和范围，并且在不背离本发明的主旨和范围的 情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。