技术特征：
1.一种电子束光刻系统，其包括：多个柱，所述柱中的每一者具有电子光学器件，其中所述电子光学器件经配置以缩小电子束且将其聚焦到样本上；电子源，其经配置以生成引导朝向所述样本的所述电子束中的至少两者，其中所述电子源包含：硅衬底，其具有顶表面；至少两个场发射器，其直接形成在所述硅衬底的所述顶表面上，其中所述场发射器中的两者在所述硅衬底上隔开10μm到500μm的间距，并且所述间距为所述场发射器的高度的至少三倍，其中每一场发射器包括锥体、圆锥或圆形晶须，其中所述硅衬底上的所述场发射器中的每一者与所述柱中的一者对准，其中所述场发射器各自经配置以将所述电子束中的一者发射到所述柱中的一者中；电介质层，其邻近所述场发射器安置在所述硅的所述顶表面上；导电栅极，其安置在所述电介质层的顶部上，其中所述电介质层的厚度大约等于或小于所述场发射器的所述高度以使得所述导电栅极接近或略低于所述场发射器的尖端的高度；及硼层，其安置在每一场发射器上以提高发射电流，其中所述硼层是大于90％的硼；载台，其经配置以固持所述样本，其中所述电子束光刻系统经配置以用所述至少两个电子束将图案写入在所述样本上；浸没透镜，其用于所述柱中的每一者，所述浸没透镜经配置以将原电子束聚焦在所述样本上；及反向散射电子检测器，其经配置以检测来自所述样本的表面的反向散射电子。2.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述场发射器中的至少四者直接形成在所述硅衬底的所述顶表面上，且其中所述场发射器中的所述至少四者以规则网格图案安置在所述硅衬底的所述顶表面上。3.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述柱中的每一者中的所述电子源进一步包含：多个引出及聚焦电极，其经配置以引出且聚焦所述柱中的所述原电子束；多个孔径；及对准偏转器。4.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述柱中的每一者中的所述电子光学器件进一步包含：旋转器；加速柱板，其经配置以增大所述柱中的所述原电子束的能量；及主场及子场偏转器。5.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述柱中的每一者进一步包括消隐系统，所述消隐系统包含消隐电极及消隐孔径。6.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述电子束经配置以具有1kev到5kev的能量。7.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述两个场发射器中的每一者经配置
成二极管或三极管配置。8.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述场发射器串联连接到驱动电路及两个发射控制mosfet，其中所述两个发射控制mosfet包含数据输入线及扫描线。9.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述至少两个场发射器利用小于约10
19
cm-3
的掺杂水平进行p型掺杂。10.根据权利要求10所述的电子束光刻系统，其中所述至少两个场发射器经配置以在反向偏压模式中操作，其中耗尽层因所述发射器表面处的电场而生成。11.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述至少两个场发射器利用小于约10
14
cm-3
的掺杂水平进行p型掺杂。12.根据权利要求11所述的电子束光刻系统，其中所述至少两个场发射器经配置以在反向偏压模式中操作，其中耗尽层因所述发射器表面处的电场而生成。13.根据权利要求11所述的电子束光刻系统，其中所述电子源进一步包括光源，所述光源经配置以照射所述至少两个场发射器且控制来自所述至少两个场发射器的发射电流。14.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述至少两个场发射器利用大于约10
16
cm-3
的掺杂水平进行n型掺杂。15.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述硼层具有在大约2nm到6nm的范围内的厚度。16.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述电子源进一步包括场效晶体管fet，所述场效晶体管经配置以控制发射电流。17.根据权利要求16所述的电子束光刻系统，其中所述电子源进一步包括：第二电介质层，其安置在导电栅极的顶表面上；及聚焦电极，其安置在所述第二电介质层的顶部上。18.根据权利要求1所述的电子束光刻系统，其中所述至少两个场发射器的尖端各自具有大于10nm且小于100nm的横向尺寸。
技术总结
本申请实施例涉及包含具有硼层的硅衬底上的场发射器的多柱电子束光刻。一种多柱电子束装置包含电子源，所述电子源包括制造在硅衬底的表面上的多个场发射器。为防止所述硅氧化，将薄的连续硼层直接安置在所述场发射器的输出表面上。所述场发射器可呈各种形状，包含锥体、圆锥或圆形晶须。可将任选栅极层放置在所述场发射器附近的所述输出表面上。所述场发射器可进行p型或n型掺杂。可将电路并入到晶圆中以控制发射电流。光源可经配置以照射所述电子源且控制所述发射电流。所述多柱电子束装置可为经配置以将图案写入在样本上的多柱电子束光刻系统。束光刻系统。束光刻系统。
技术研发人员：勇-霍
受保护的技术使用者：科磊股份有限公司
技术研发日：2017.10.12
技术公布日：2022/9/20