[發(fā)明專利]具有多束的帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080050765.6
• 申請(qǐng)日: 2010-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102598199A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彼得·克勒伊特;阿爾瑙特·克利斯蒂安·佐尼維勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邁普爾平版印刷IP有限公司
• 主分類號(hào): H01J37/317
• 分類號(hào): H01J37/317;H01J37/147
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多束帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)，包括：

帶電粒子源，用于產(chǎn)生多個(gè)帶電粒子子束，

帶電粒子光學(xué)器件，用于使來(lái)自帶電粒子源的帶電粒子子束指向目標(biāo)，該帶電粒子光學(xué)器件包括一個(gè)以上靜電透鏡陣列，各靜電透鏡陣列包括用于產(chǎn)生多個(gè)靜電子透鏡的兩個(gè)以上陣列電極，其中，各子透鏡被設(shè)置用于聚焦相應(yīng)的帶電粒子子束。

這樣的系統(tǒng)例如被用在無(wú)掩膜帶電粒子束光刻部件中，用于將一個(gè)以上帶電粒子子束投射到目標(biāo)上，以將圖像或者圖案寫(xiě)到所述目標(biāo)上。

背景技術(shù)

WO2007/013802中所公開(kāi)的這樣的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例包括：帶電粒子列，通過(guò)包括帶電粒子提取構(gòu)件的帶電粒子源在真空中操作；用于由提取的所述帶電粒子的發(fā)散光束產(chǎn)生多個(gè)平行子束的構(gòu)件；以及包括若干電極的多個(gè)靜電透鏡結(jié)構(gòu)。該靜電透鏡結(jié)構(gòu)除了聚焦子束以外還起其他作用。通過(guò)利用調(diào)制器陣列偏轉(zhuǎn)一個(gè)或者多個(gè)通常聚焦的帶電粒子束來(lái)實(shí)現(xiàn)子束消隱。該調(diào)制器陣列只偏轉(zhuǎn)一個(gè)以上粒子子束，所偏轉(zhuǎn)子束通過(guò)截捕陣列來(lái)截捕以防止粒子束或者多個(gè)子束到達(dá)諸如晶圓的目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)基于計(jì)算機(jī)的圖像圖案在目標(biāo)上的最終投射部分，作為所述目標(biāo)的所述成像處理的部分，在最后一組靜電透鏡處在所謂的寫(xiě)方向上偏轉(zhuǎn)非消隱子束。

一方面，這樣的系統(tǒng)的帶電粒子光學(xué)器件包括所謂的微距透鏡用于聚焦發(fā)散光束或者子束的集合。

另一方面，帶電粒子光學(xué)器件包括一個(gè)以上靜電透鏡陣列，各靜電透鏡陣列包括多個(gè)靜電子透鏡，其中，各子透鏡被設(shè)置用于聚焦相應(yīng)的帶電粒子子束。子透鏡（lenslet）實(shí)際上為小型透鏡（small?lens）。區(qū)分子透鏡和小型透鏡的事實(shí)是子透鏡為子透鏡陣列一部分。子透鏡陣列由同一平面上的一組子透鏡組成。這樣的子透鏡陣列的各子透鏡通常具有相同的焦距。

此外，帶電粒子光學(xué)器件可包括一個(gè)以上光束限定孔徑和/或孔徑陣列。

成功曝光的復(fù)雜化在于帶電粒子光學(xué)器件的所有組件都需要高精度定位以將子束導(dǎo)向目標(biāo)上的期望位置。獲得高分辨率曝光的另一復(fù)雜化在于帶電粒子透鏡、磁性和/或靜電透鏡遭受像差尤其球面像差的事實(shí)。用于至少部分校正這樣的像差的已知透鏡結(jié)構(gòu)或者透鏡系統(tǒng)非常復(fù)雜。在這方面，非常期望能夠校正透鏡像差和/或校正子束的位置偏差。

在投射期間，根據(jù)已知系統(tǒng)的原理，借助于可移動(dòng)支撐體，相對(duì)于帶電粒子柱的投射區(qū)域引導(dǎo)目標(biāo)，所述支撐體在除了子束的最終投射偏轉(zhuǎn)方向以外的方向上移動(dòng)，通常橫向移動(dòng)。在該處理中，非常高的精度是最重要的，這意味著復(fù)雜并且昂貴的啟動(dòng)（actuation）和定位構(gòu)件。由于帶電粒子束焦深限制、待寫(xiě)圖案的小尺寸以及目標(biāo)自身的厚度變動(dòng)，目標(biāo)的相對(duì)定位對(duì)于目標(biāo)成功曝光至關(guān)重要，并且應(yīng)該在寬運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)非常精確地執(zhí)行。

成功曝光另一復(fù)雜化在于雖然已知帶電粒子系統(tǒng)具有用于使用寫(xiě)方向上的偏轉(zhuǎn)和目標(biāo)支撐體的移動(dòng)來(lái)補(bǔ)償目標(biāo)XY平面上的誤差的構(gòu)件，但是不能使用所述偏轉(zhuǎn)和目標(biāo)支撐體的移動(dòng)來(lái)校正旋轉(zhuǎn)誤差。源自圍繞投射系統(tǒng)和目標(biāo)Z軸不對(duì)準(zhǔn)，實(shí)際上分別源自X和Y方向上載物臺(tái)引導(dǎo)不夠精確的旋轉(zhuǎn)誤差最終導(dǎo)致位置誤差，其中，當(dāng)進(jìn)一步遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心發(fā)生投射時(shí)，所述效果增加，從而更進(jìn)一步增加目標(biāo)定位系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)誤差方面的精度要求。旋轉(zhuǎn)精度要求與目標(biāo)平面上精度要求相比通常為更高數(shù)量級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是改進(jìn)上述光刻系統(tǒng)，具體地，至少減輕所提到缺點(diǎn)中一部分的影響。

本發(fā)明另一目的是提供帶電粒子光學(xué)器件，其具有用于至少部分校正子束位置小偏差和/或校正透鏡像差的構(gòu)件。

本發(fā)明另一目的是提供通用系統(tǒng)，其具有校正光束和/或子束的偏差和/或像差的各種可能性。

本發(fā)明另一目的是設(shè)計(jì)可至少組合這些可能性中一部分的系統(tǒng)。

本發(fā)明另一目的是降低可移動(dòng)支撐體的精度要求。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)，包括：

帶電粒子源，用于產(chǎn)生多個(gè)帶電粒子子束，

帶電粒子光學(xué)器件，用于使來(lái)自帶電粒子源的帶電粒子子束指向目標(biāo)，其中，各帶電粒子子束限定子束中心線，

所述帶電粒子光學(xué)器件包括一個(gè)以上靜電透鏡陣列，各靜電透鏡陣列包括用于產(chǎn)生多個(gè)靜電子透鏡的兩個(gè)以上陣列電極，其中，各子透鏡被設(shè)置用于聚焦相應(yīng)的帶電粒子子束，以及其中，各子透鏡限定子透鏡光軸，

其中，至少一個(gè)所述一個(gè)以上靜電透鏡陣列包括一個(gè)以上偏軸靜電子透鏡，其中，相應(yīng)的帶電粒子子束的子束中心線在距離其子透鏡光軸一段距離處穿過(guò)所述偏軸靜電子透鏡。