[發(fā)明專利]用于磁屏蔽的系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280018758.7
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN103477285A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A.羅森塔爾
• 申請（專利權(quán)）人: 邁普爾平版印刷IP有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01J37/147;H01J37/317;H01L21/67
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 李國華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于磁屏蔽帶電粒子光刻（lithography）設(shè)備的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，存在日益增長的以高精確度和可靠性來制造較小結(jié)構(gòu)的期望。帶電粒子光刻是符合此高級需求的一種很有前途的技術(shù)。在此類型的光刻中，帶電粒子被操控以被轉(zhuǎn)移到基板（典型為晶片）的目標(biāo)表面上。因為帶電粒子的操控使用受控電磁操控來實行，所以如果光刻系統(tǒng)暴露在外部磁場，帶電粒子光刻的精確度則可能降低。

為此，已經(jīng)發(fā)展出各種的磁屏蔽技術(shù)來保護帶電粒子光刻系統(tǒng)免受外部磁場的影響。例如：帶電粒子光刻系統(tǒng)可以包圍在具有高磁導(dǎo)率的一層或多層材料中。然而，這種屏蔽可能不足以充分地降低外部磁場。再者，該屏蔽無法對波動的磁場進行補償。

保護帶電粒子系統(tǒng)免受外部磁場的影響的另一個實例是使用能夠以預(yù)定方向產(chǎn)生場的一對或多對線圈，使得外部磁場能被由該線圈所產(chǎn)生的場抵消。對于對單一的帶電粒子系統(tǒng)所暴露的磁場進行控制，使用一對或多對線圈可起到很好的作用。然而，在未來的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中可預(yù)見到：多個帶電粒子光刻系統(tǒng)將彼此相接近地進行操作。結(jié)果，產(chǎn)生補償場可解決外部場對于一個帶電粒子光刻系統(tǒng)的負面影響，然而產(chǎn)生的補償場對于相鄰的帶電粒子系統(tǒng)來說則起到干擾外部場的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為用于磁屏蔽帶電粒子光刻設(shè)備的一種系統(tǒng)提供了改善的性能。為了此目的，該系統(tǒng)系包括第一腔室，其具有包括磁屏蔽材料的壁，該第一腔室至少部分地包圍所述帶電粒子光刻設(shè)備；第二腔室，其具有包括磁屏蔽材料的壁，所述第二腔室包圍所述第一腔室；以及一組兩個線圈，其被置放在所述第二腔室中且位于所述第一腔室的相對側(cè)上。這兩個線圈具有公共軸線。在第二腔室中使用兩個線圈能夠?qū)Φ谝磺皇覂?nèi)的磁場進行補償，同時系統(tǒng)外部的補償磁場的影響由于第二腔室的屏蔽性能而被保持為最小。優(yōu)選為，該系統(tǒng)包含三組線圈，以形成線圈組的正交集合。在這種情況下，所述第二腔室將因此包圍被置放在第一腔室的相對側(cè)上的第一組兩個線圈，第一組的兩個線圈具有在第一方向上的公共軸線；置放在所述第一腔室的相對側(cè)上的第二組線圈，第二組的兩個線圈具有在基本上垂直于第一方向的第二方向上的公共軸線；置放在第一腔室的相對側(cè)上的第三組線圈，該第三組的兩個線圈在基本上垂直于第一方向和第二方向的第三方向上具有公共軸線。這種線圈組的正交配置能夠在所有方向上進行磁場校正。

在一些實施例中，在一個線圈與第二腔室的最接近的壁之間沿著基本上平行于公共軸線的一個方向所測量的距離，小于在所述線圈和第一腔室的最接近的壁之間的這種距離。如果線圈有些遠離第一腔室，則補償場在基本上平行于各自組線圈的公共軸線的方向上更為均質(zhì)。如果在線圈與第一腔室的最接近的壁之間的距離至少是在該線圈與第二腔室的最接近的壁之間的距離的兩倍，則腔室相對于外部磁場的磁屏蔽能力得以相當(dāng)大的提高。最佳的均質(zhì)性在一個系統(tǒng)中取得，其中線圈被置放為靠近第二腔室的壁。

在一些實施例中，第一腔室的壁被置放為比第二腔室的至少一個壁更加接近帶電粒子光刻設(shè)備。在兩個屏蔽壁部之間的這種距離改善了在至少一個壁的方向上的組合磁屏蔽能力。在第一腔室的壁被置放為比第二腔室的任何壁更加接近帶電粒子光刻設(shè)備的情況下，可獲得關(guān)于該系統(tǒng)在所有方向上對于外部磁場的組合磁屏蔽能力的最佳結(jié)果。

在一些實施例中，磁屏蔽材料包含具有高于大約300,000的相對磁導(dǎo)率的材料。合適的材料為μ金屬(mu?metal)。

在一些實施例中，第一腔室配備有消磁裝置。該消磁裝置使得能夠消除第一腔室內(nèi)的剩余場。此外或另者，第二腔室可配備有消磁裝置。在第二腔室中的消磁裝置可被用來消除存在于其中的剩余磁場。該消磁裝置可包括一個或多個消磁線圈。這樣的線圈相當(dāng)容易實施，因為其不會占用太大空間，且為了實現(xiàn)它們的應(yīng)用僅需要對系統(tǒng)進行有限調(diào)整。

在一些實施例中，系統(tǒng)進一步包括至少一個磁場傳感器，用于測量第一腔室內(nèi)的磁場。傳感器的使用可以致使能夠?qū)υ撓到y(tǒng)中的一組或多組線圈及/或消磁裝置的性能進行監(jiān)視。該系統(tǒng)可進一步包含控制系統(tǒng)，以用于基于由至少一個磁場傳感器提供的信息來控制流過線圈的電流。于是，在外部磁場中的輕微變化可予以補償。這樣的變化可由在光刻設(shè)備中的可移動裝置，諸如短行臺（short?stroke?stage）。此可移動裝置通常具有其自有的屏蔽，其沿著其周圍的場移動或拉動，造成磁場變化。