帶電粒子光刻系統(tǒng)和射束產(chǎn)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶電粒子光刻系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有子射束產(chǎn)生器，包括射束產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生帶電粒子射束；孔徑陣列(6)，用于從該帶電粒子射束形成多個(gè)子射束；以及子射束投射器，用于將該子射束投射在目標(biāo)的表面上。帶電粒子射束產(chǎn)生器包含帶電粒子源(3)，用于產(chǎn)生發(fā)散的帶電粒子射束；準(zhǔn)直器系統(tǒng)(5a、5b、5c)，一個(gè)或多個(gè)泵(220)，高電壓屏蔽配置(201)，用于屏蔽保護(hù)該高電壓屏蔽配置外面的器件，避免受到高電壓屏蔽配置內(nèi)的高電壓影響，以及冷卻配置(203，204)，用于移除熱量。一個(gè)或多個(gè)泵位于高電壓屏蔽配置和冷卻配置之間。
【專利說(shuō)明】帶電粒子光刻系統(tǒng)和射束產(chǎn)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種帶電粒子射束產(chǎn)生器。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種帶電粒子射束光刻 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體工業(yè)中，越來(lái)越需要以高精確性與可靠度來(lái)制造更小的結(jié)構(gòu)。光刻術(shù)是 此種制造過(guò)程的關(guān)鍵部分。目前，大部分的商用光刻系統(tǒng)使用光射束和掩膜作為再生用于 曝光目標(biāo)的圖案數(shù)據(jù)的構(gòu)件，例如，其上有光阻涂層的晶圓。在無(wú)掩膜的光刻系統(tǒng)中，可能 會(huì)使用帶電粒子子射束（chargedparticlebeamlet)將圖案轉(zhuǎn)印至此目標(biāo)上。該子射束 可以個(gè)別控制，用于取得所希望的圖案。
[0003] 然而，為讓這樣的帶電粒子光刻系統(tǒng)具有商業(yè)可行性（commerciallyviable)，它 們必須應(yīng)付特定的最小生產(chǎn)量，也就是，每小時(shí)所處理的晶圓的數(shù)量不應(yīng)該太低于目前利 用光學(xué)光刻系統(tǒng)所處理的每小時(shí)的晶圓的數(shù)量。再者，該帶電粒子光刻系統(tǒng)還必須符合低 誤差容限（lowerrormargin)。相對(duì)高的生產(chǎn)量以及符合低誤差容限的需求的組合具有挑 戰(zhàn)性。
[0004] 藉由使用更多的子射束可以獲得較高的生產(chǎn)量，且所以，需要更多的電流。然而， 操控較大數(shù)量的子射束卻導(dǎo)致需要更多的控制電路系統(tǒng)。再者，提高電流會(huì)導(dǎo)致更多的帶 電粒子，其與該光刻系統(tǒng)中的器件產(chǎn)生相互作用。該電路系統(tǒng)以及帶電粒子撞擊器件兩者 都可能導(dǎo)致該光刻系統(tǒng)里各個(gè)器件的加熱。該加熱可能降低該光刻系統(tǒng)內(nèi)的圖案化處理的 精確性。在最糟的情況中，這種加熱可能會(huì)阻止該光刻系統(tǒng)內(nèi)的一或多個(gè)器件使其無(wú)法發(fā) 揮功能。
[0005] 再者，使用大量的子射束會(huì)提高因?yàn)樵撟由涫g的相互作用（舉例來(lái)說(shuō)，庫(kù)侖 相互作用（Coulombinteraction))所造成的無(wú)法接受的不精確性的風(fēng)險(xiǎn)。這種風(fēng)險(xiǎn)可藉由 縮短源和目標(biāo)之間的路徑而降低。藉由沿著該帶電粒子路徑使用較強(qiáng)的電場(chǎng)可以達(dá)到該縮 短目的，其可能是施加較高的電壓于該帶電粒子光刻系統(tǒng)中的特定電極而造成的結(jié)果。使 用高電壓會(huì)誘發(fā)該光刻系統(tǒng)內(nèi)的器件意外被充電的風(fēng)險(xiǎn)，其會(huì)危及該系統(tǒng)的可靠度。
[0006] 最后，藉由增加該光刻系統(tǒng)中子射束的數(shù)量而導(dǎo)致電流增加會(huì)增加電子光學(xué)柱中 對(duì)于壓力的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種具有大量子射束的帶電粒子多子射束光刻系統(tǒng)，其在壓 力以及高電壓管理方面具有改善的效能。為達(dá)此目的，本發(fā)明提供如本說(shuō)明書(shū)中所述以及 隨附權(quán)利要求中所主張的一種帶電粒子光刻系統(tǒng)以及一種帶電粒子射束產(chǎn)生器。
[0008] 顯見(jiàn)的是，本發(fā)明的原理可以各種方式來(lái)實(shí)行。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 現(xiàn)在將參考圖式中所示的實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步解釋本發(fā)明的各項(xiàng)觀點(diǎn)，其中 ：
[0010] 圖1所示的是帶電粒子多子射束光刻系統(tǒng)的實(shí)施例的簡(jiǎn)化略圖；
[0011] 圖2A與2B所示的是主真空腔室中的投射柱的特定器件的簡(jiǎn)化圖；
[0012] 圖3所示的是具有中間真空腔室的帶電粒子光刻系統(tǒng)的另一實(shí)施例；
[0013] 圖4示意性顯示帶電粒子射束產(chǎn)生器；
[0014] 圖5示意性顯示該射束產(chǎn)生器的概要圖式；
[0015] 圖6所示的是在其中提供磁屏蔽配置的圖5的射束產(chǎn)生器；
[0016] 圖7所示的是具有真空腔室隔離的圖6的射束產(chǎn)生器；
[0017]圖8所示的是具有另一種方式的真空腔室隔離的圖6的射束產(chǎn)生器；
[0018] 圖9所示的是由源腔室與準(zhǔn)直器以及磁屏蔽配置所組成的基本布局；
[0019] 圖10所示的是準(zhǔn)直器系統(tǒng)的實(shí)施例的剖面圖；
[0020] 圖11所示的是圖10的準(zhǔn)直器的高空剖面圖；
[0021] 圖12所示的是在冷卻配置內(nèi)介于多個(gè)彈簧組件和凹腔之間的可能的連接的剖面 俯視圖；
[0022] 圖13所示的是準(zhǔn)直器系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖面圖；
[0023] 圖14所示的是準(zhǔn)直器系統(tǒng)的再另一實(shí)施例的剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面是本發(fā)明的各種實(shí)施例的說(shuō)明，其僅通過(guò)范例并且參考附圖給出。
[0025]圖1所示的是帶電粒子光刻設(shè)備1的實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖。舉例來(lái)說(shuō)，這種光刻 系統(tǒng)已經(jīng)在美國(guó)專利案第6, 897, 458號(hào)、第6, 958, 804號(hào)、第7, 019, 908號(hào)、第7, 084, 414 號(hào)和第7, 129, 502號(hào)；美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)案第2007/0064213號(hào)；以及共同待審的美國(guó)專利 申請(qǐng)案序號(hào)第 61/031，573 號(hào)、第 61/031，594 號(hào)、第 61/045, 243 號(hào)、第 61/055, 839 號(hào)、第 61/058, 596號(hào)以及第61/101，682號(hào)中進(jìn)行了描述，這些案件全部已受讓給本發(fā)明的擁有 人，而且本文以引用的方式將它們完整并入。
[0026] 在圖1中所示的實(shí)施例中，光刻設(shè)備1包括子射束產(chǎn)生器2,用于產(chǎn)生多個(gè)子射束； 子射束調(diào)制器8,用于圖案化該子射束，以便形成經(jīng)過(guò)調(diào)制的子射束；以及子射束投射器， 用于將該經(jīng)過(guò)調(diào)制的子射束投射在目標(biāo)13的表面上。該子射束產(chǎn)生器2通常包括源3,用 于產(chǎn)生帶電粒子射束4。在圖1中，該源3會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上均質(zhì)、擴(kuò)展的帶電粒子射束4。下 文中，將參考電子射束光刻系統(tǒng)來(lái)討論本發(fā)明的實(shí)施例。所以，源3可能是指電子源3;而 射束4可能是指電子射束4。必須了解的是，如圖1中所示的類似系統(tǒng)可以用于不同類型的 輻射，舉例來(lái)說(shuō)，藉由使用離子源來(lái)產(chǎn)生離子射束。
[0027] 在圖1中所示的實(shí)施例中，該子射束產(chǎn)生器2進(jìn)一步包括準(zhǔn)直器透鏡5,用于準(zhǔn)直 由該電子源3所產(chǎn)生的電子射束4;以及孔徑陣列6,用于形成多個(gè)子射束7。該準(zhǔn)直器透 鏡5可為任何類型的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)。在準(zhǔn)直之前，該電子射束4可先通過(guò)雙八極柱（double 〇Ct〇p〇le)(圖中并未顯示）。較佳的是，該孔徑陣列6包括具備多個(gè)貫穿孔的平板。該孔 徑陣列6會(huì)阻隔該電子射束4的一部分；而該電子射束4的一部分則會(huì)經(jīng)由該孔通過(guò)孔徑 陣列6,以便產(chǎn)生多個(gè)電子子射束7。該系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的子射束122,較佳的是，約10, 000 至1，000, 000個(gè)子射束。
[0028] 圖1的實(shí)施例中的子射束調(diào)制器或調(diào)制系統(tǒng)8包括子射束阻斷器陣列9以及子射 束阻止陣列10。該子射束阻斷器陣列9包括多個(gè)阻斷器，用于偏轉(zhuǎn)電子子射束7中的一個(gè) 或多個(gè)。該經(jīng)偏轉(zhuǎn)和未偏轉(zhuǎn)的電子子射束7會(huì)抵達(dá)具有多個(gè)孔徑的射束阻止陣列10。子射 束阻斷器陣列9與射束阻止陣列10會(huì)一起操作用于阻隔該子射束7或是讓該子射束7通 過(guò)。一般來(lái)說(shuō)，倘若子射束阻斷器陣列9偏轉(zhuǎn)子射束7,該子射束7將不會(huì)通過(guò)射束阻止陣 列10中的對(duì)應(yīng)孔徑，取而代之的是會(huì)被阻隔。然而，倘若子射束阻斷器陣列9沒(méi)有偏轉(zhuǎn)子 射束7,那么，該子射束7便會(huì)通過(guò)射束阻止陣列10中的對(duì)應(yīng)孔徑?；蛘?，子射束7可能在 被子射束阻斷器陣列9中的對(duì)應(yīng)阻斷器偏轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)該子射束阻止陣列10,并且倘若它們沒(méi) 有被偏轉(zhuǎn)則會(huì)被該子射束阻止陣列10阻隔。為將該子射束7聚焦在該阻斷器陣列9的平 面內(nèi)，該光刻系統(tǒng)1可進(jìn)一步包括聚光透鏡陣列20。
[0029] 子射束調(diào)制器8會(huì)被設(shè)置成基于控制單元60所提供的圖案數(shù)據(jù)輸入來(lái)提供圖案 給子射束7。該控制單元60包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元61、讀出單元62、以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元63。該 控制單元60的位置可能遠(yuǎn)離該系統(tǒng)的其余部分，舉例來(lái)說(shuō)，位于無(wú)塵室外面。該圖案數(shù)據(jù) 可以經(jīng)由光纖64來(lái)傳輸。該光纖64的光傳送末端可被組裝在一個(gè)或多個(gè)光纖陣列15中。 圖案數(shù)據(jù)攜載光射束14接著會(huì)被投射在被提供于子射束阻斷器陣列9上的對(duì)應(yīng)光接收組 件（例如，光二極管）上。這種投射可以直接進(jìn)行，或者，通過(guò)投射系統(tǒng)（在圖1中由投射 透鏡65來(lái)示意性表示）來(lái)進(jìn)行。這種投射系統(tǒng)（例如，投射透鏡65)中的一個(gè)或多個(gè)組件 可以在控制單元60的控制下經(jīng)由定位裝置17移動(dòng)，用于將該數(shù)據(jù)攜載光射束14正確對(duì)齊 及/或聚焦在子射束阻斷器陣列9中的對(duì)應(yīng)光敏組件上。
[0030] 該光敏組件會(huì)被耦合至一個(gè)或多個(gè)阻斷器，并且被設(shè)置成用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成不 同類型的信號(hào)，舉例來(lái)說(shuō)，電信號(hào)。圖案數(shù)據(jù)攜載光射束14可以攜載用于子射束阻斷器陣 列9內(nèi)的一或多個(gè)阻斷器的數(shù)據(jù)。該圖案數(shù)據(jù)因而會(huì)經(jīng)由該圖案數(shù)據(jù)攜載光射束被送往阻 斷器，以便讓阻斷器根據(jù)圖案來(lái)調(diào)制通過(guò)此處的帶電粒子子射束7。
[0031] 從子射束調(diào)制器8處出來(lái)的該已調(diào)制子射束會(huì)藉由子射束投射器被投射在目標(biāo) 13的目標(biāo)表面上。該子射束投射器包括子射束偏轉(zhuǎn)器陣列11，用于在該目標(biāo)表面上方掃描 該已調(diào)制子射束；以及投射透鏡配置12,其包括一個(gè)或多個(gè)投射透鏡陣列，用于將該已調(diào) 制子射束聚焦在該目標(biāo)表面上。該目標(biāo)13通常被定位在可移動(dòng)的平臺(tái)24上，其移動(dòng)可由 控制單元（例如，控制單元60)來(lái)控制。
[0032] 對(duì)光刻應(yīng)用來(lái)說(shuō)，目標(biāo)經(jīng)常包括具備帶電粒子敏感層或光阻層的晶圓。該光阻 膜的一部分會(huì)藉由照射該帶電粒子（也就是，電子）子射束而被化學(xué)改性。因此，該膜 的被照射的部分將或多或少可溶解在顯影劑中，從而在晶圓上造成光阻圖案。該晶圓上 的光阻圖案接著會(huì)被轉(zhuǎn)印至下方層，也就是，藉由半導(dǎo)體制造的技術(shù)中已知的實(shí)施步驟 (implementationstep)、蝕刻步驟及/或沉積步驟。顯而易見(jiàn)的是，倘若該照射不均勻，該 光阻可能不會(huì)以均勻的方式被顯影，從而在該圖案中造成錯(cuò)誤。所以，高質(zhì)量投射與獲得提 供可再生結(jié)果的光刻系統(tǒng)有關(guān)。
[0033] 偏轉(zhuǎn)器陣列11以及投射透鏡配置12可以被整合至單一末端模塊之中。該末端模 塊較佳地被建構(gòu)成可插入、可置換的單元。該可插入、可置換的單元可能還包含子射束阻止 陣列10。
[0034]偏轉(zhuǎn)器陣列11可采取掃描偏轉(zhuǎn)器陣列的形式，被設(shè)置成偏轉(zhuǎn)通過(guò)子射束阻止陣 列10的每一子射束7。該偏轉(zhuǎn)器陣列11可包括多個(gè)靜電式偏轉(zhuǎn)器，以便施加相對(duì)小的驅(qū) 動(dòng)電壓。圖中的偏轉(zhuǎn)器陣列11雖然描繪在投射透鏡配置12的上游處，不過(guò)，該偏轉(zhuǎn)器陣列 11亦可能被定位在該投射透鏡配置12與目標(biāo)表面13之間。
[0035] 因此，投射透鏡配置12可以被設(shè)置成在被該偏轉(zhuǎn)器陣列11偏轉(zhuǎn)之前或之后聚焦 該子射束7。較佳的是，該聚焦作用會(huì)造成直徑約10至30納米的幾何光點(diǎn)尺寸。在這樣的 較佳的實(shí)施例中，該投射透鏡配置12較佳的是被設(shè)置成提供約100至500倍的縮小倍數(shù)， 最佳的是，倍數(shù)越大越好，舉例來(lái)說(shuō)，落在300至500倍的范圍中。在較佳的實(shí)施例中，該投 射透鏡配置12可有利地被放置在靠近該目標(biāo)表面13處。
[0036] 該帶電粒子光刻設(shè)備1操作在真空環(huán)境中。真空是希望用于移除可能被該帶電粒 子射束離子化并且被吸引至該源的粒子，它們可能會(huì)解離并且被沉積在機(jī)械器件上，并且 可能會(huì)分散該帶電粒子射束。通常需要至少1(T6巴的真空。較佳的是，該光刻設(shè)備1的所 有主要組件都被容納在共同的真空腔室中，其包含包含該帶電粒子源3的子射束產(chǎn)生器2、 子射束調(diào)制器8、子射束投射系統(tǒng)以及可移動(dòng)的平臺(tái)24。這些主要組件也被稱為電子光學(xué) 柱（electron-opticalcolumn),或簡(jiǎn)稱為柱，并且在圖1中以虛線框18來(lái)示意性表示。
[0037] 在一實(shí)施例中，該帶電粒子源環(huán)境會(huì)被壓差式抽真空（differentiallypumped) 至相當(dāng)高的真空，高達(dá)10_1CI毫巴。在此實(shí)施例中，源3可以被放置在不同的腔室中，也就是， 源腔室。抽真空降低該源腔室中的壓力水平可以下面的方式來(lái)實(shí)施。首先，該真空腔室與該 源腔室會(huì)被抽真空降低至該真空腔室的水平。接著，該源腔室會(huì)被額外地抽真空至所希望 的更低壓，較佳的是，以本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉的方式藉由化學(xué)吸氣劑（chemicalgetter) 來(lái)進(jìn)行。藉由使用再生性、化學(xué)性、以及所謂的被動(dòng)性泵（passivepump)，例如，吸氣劑，該 源腔室內(nèi)的壓力水平可以變成比該真空腔室中的壓力水平更低的水平，但是并不需要使用 真空渦輪泵來(lái)達(dá)成此目的。使用吸氣劑會(huì)避免該真空腔室的內(nèi)部或緊鄰的外側(cè)鄰近區(qū)域受 到聲音及/或機(jī)械性震動(dòng)影響，其是在使用真空渦輪泵或是類似的裝置來(lái)達(dá)成此目的便會(huì) 發(fā)生的情況。
[0038] 圖2A與2B所示的是主真空腔室中的投射柱的特定器件的簡(jiǎn)化圖。圖2A表明該 系統(tǒng)中較佳的操作真空壓力為主腔室約2xl(T6毫巴、中間腔室約4xl(T9毫巴、而該源腔室約 1〇_9毫巴。圖2B則顯示該系統(tǒng)中碳?xì)浠衔铮╤ydrocarbon)污染物的典型得到的分壓的 計(jì)算，碳?xì)浠衔锓謮涸谥髑皇抑袨榧s7xl(T8毫巴、在中間腔室中約KT1(I毫巴、而在該源腔 室中則約l(Tn毫巴。
[0039] 在圖2A與2B中所示的實(shí)施例中，該源3被放置在不同的源腔室102中；并且在此 實(shí)施例中，準(zhǔn)直器72以及從第一孔徑陣列組件（AA)至多孔徑陣列（MAA)中的孔徑陣列組 件被放置在中間腔室103中。一替代實(shí)施例還在該中間腔室103中包含子射束阻斷器陣列 組件，使得該阻斷器陣列組件的更小孔徑構(gòu)成該中間腔室與該主腔室之間的開(kāi)口。在另一 實(shí)施例中，該第一孔徑陣列組件（AA)構(gòu)成該中間腔室與該主腔室之間的開(kāi)口，剩余的孔徑 陣列組件則被放置在主腔室中。
[0040] 圖3所示的是具有中間真空腔室的帶電粒子光刻系統(tǒng)的另一實(shí)施例。該光刻系統(tǒng) 被放入在主真空腔室101中。該光刻系統(tǒng)操作在真空環(huán)境中。真空是希望用于移除可能被 該帶電粒子射束離子化并且被吸引至該源的粒子，它們可能會(huì)解離并且被沉積在該光刻系 統(tǒng)的器件上，并且可能會(huì)分散該帶電粒子射束。約2xl(T6毫巴的真空為較佳。為維持該真 空環(huán)境，該帶電粒子光刻系統(tǒng)被放置在主真空腔室101中。請(qǐng)注意，圖3為簡(jiǎn)化圖，而且圖 中沒(méi)有顯示該光刻系統(tǒng)中通常會(huì)被放置在該主真空腔室中的許多器件，舉例來(lái)說(shuō)，短行程 晶圓平臺(tái)（waferstage)以及長(zhǎng)行程晶圓平臺(tái)等。
[0041] 該帶電粒子源3被放置在源真空腔室102中，而該源真空腔室102接著會(huì)被放置 在主真空腔室101中。這會(huì)讓該源腔室102中的環(huán)境被壓差式抽真空至顯著高于該主腔室 101的真空，舉例來(lái)說(shuō)，高達(dá)1〇_1(1毫巴。圖3中雖然僅顯示單一源3 ;不過(guò)，該源腔室102可 以適應(yīng)于一個(gè)以上的源。源腔室102里面的高真空可以延長(zhǎng)源3的壽命，減少該源腔室中 的氣體干擾該帶電粒子射束的效應(yīng)，而且在某些類型的源中甚至可能需要該高真空發(fā)揮它 們的功能。該源通常是電子源?？梢允褂脽岱峙淦黝愋停╰hermaldispensertype)的源。 [0042] 源腔室中的高真空會(huì)導(dǎo)致較少的自由分子在該源腔室內(nèi)循環(huán)。限制該源腔室中的 自由分子會(huì)限制來(lái)自該主腔室的污染物（例如，水蒸汽以及從正在進(jìn)行曝光的有光阻涂布 的晶圓處被除氣的碳?xì)浠衔飼?huì)受到限制），并且減少該源腔室中的器件上的電子射束誘 導(dǎo)沉積（ElectronBeamInducedDeposition,EBID) 〇
[0043] 圖3的系統(tǒng)還包含中間腔室103,被放置在該主腔室101中。在此實(shí)施例中，該中 間腔室容納準(zhǔn)直系統(tǒng)5 (舉例來(lái)說(shuō)，其可能是單一準(zhǔn)直器電極或是如圖3中所示的一或多個(gè) 準(zhǔn)直器透鏡5a、5b、5c)以及第一孔徑陣列組件6。額外的孔徑陣列組件可以被包含在該中 間腔室中，例如，在圖2A中所示的實(shí)施例中。
[0044] 該源腔室和中間腔室可被建構(gòu)成單一真空腔室，以壁部將該腔室分割成用于該源 的頂端區(qū)段以及包括該中間腔室的底部區(qū)段。從該源3至該第一孔徑陣列6的距離的典型 大小為約300mm。
[0045] 該中間腔室103中的環(huán)境會(huì)被壓差式抽真空至中間壓力，介于該主腔室的真空水 平和該源腔室的真空水平之間。舉例來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)可以操作在主腔室位于約2xl(T6毫巴處、 中間腔室位于約4xl(T9毫巴處、而源腔室位于約1(T9毫巴處。和該源腔室類似，此高真空會(huì) 導(dǎo)致較少的自由分子在該中間腔室內(nèi)循環(huán)，從而會(huì)限制來(lái)自該主腔室的污染物（例如，水 蒸汽和被除氣的碳?xì)浠衔铮?，并且減少該中間腔室中的器件上的EBID。
[0046] 源腔室102在該源腔室102的壁部中具備開(kāi)口 105,用于允許帶電粒子射束4穿透 進(jìn)入中間腔室103與該主腔室101之中。該源腔室可具備閥門(mén)106,用于在必要時(shí)關(guān)閉該 開(kāi)口 105,也就是，倘若該源腔室內(nèi)的壓力水平需要保持在遠(yuǎn)低于真空腔室中的壓力水平的 壓力水平處的話。舉例來(lái)說(shuō)，倘若該真空腔室被打開(kāi)，閥門(mén)106可被關(guān)閉，舉例來(lái)說(shuō)，以便達(dá) 到維修的目的。在此情況中，在該源腔室內(nèi)會(huì)保持高真空水平，其可以改善該光刻設(shè)備的停 機(jī)時(shí)間。不需要等待至該源腔室里的壓力水平足夠?yàn)橹梗《氖?，現(xiàn)在只有該真空腔 室需要被抽真空至所希望的壓力水平，該水平高于該源腔室中所需要的水平。閥門(mén)106受 控于致動(dòng)單元106a，該致動(dòng)單元106a可包括壓電式致動(dòng)器，舉例來(lái)說(shuō)，Physikinstrumente 型號(hào)N-214 或N-215NEXLINE?。
[0047] 源腔室102中允許帶電粒子射束4穿透的開(kāi)口 105需要相對(duì)大，以便射出大射 束。此開(kāi)口的尺寸相當(dāng)于為26mmx26mm光刻系統(tǒng)柱所需要的圓形射束的相當(dāng)大的部分 (substantialfraction),而且此大開(kāi)口太大而無(wú)法維持從該主腔室101至該源腔室102 的大壓降，也就是，從該源腔室中1〇_ 9毫巴至該主腔室中2xl(T6毫巴的壓力差。中間真空腔 室103會(huì)產(chǎn)生中間的壓力環(huán)境，其使得可以維持此大的壓力差。
[0048] 該中間腔室具有開(kāi)口 107,對(duì)應(yīng)于該源腔室開(kāi)口 105,用于準(zhǔn)許該帶電粒子射束進(jìn) 入；以及開(kāi)口 108,介于該中間腔室與該主腔室之間，用于允許該帶電粒子子射束穿透進(jìn)入 主腔室之中。閥門(mén)109可被提供用于在必要時(shí)關(guān)閉開(kāi)口 108,舉例來(lái)說(shuō)，如果該主真空腔室 被打開(kāi)用于達(dá)到維修的目的。在該中間腔室（以及源腔室）內(nèi)會(huì)保持高真空水平，其可以 藉由縮短抽真空的時(shí)間而改善該光刻設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，因?yàn)橹挥性撝髡婵涨皇倚枰怀檎?空至所希望的壓力水平，該水平高于該中間腔室與源腔室中所需要的水平。閥門(mén)109受控 于致動(dòng)單元109a,該致動(dòng)單元109a可包括壓電式致動(dòng)器。
[0049] 中間腔室103可被建構(gòu)成使得介于該中間腔室與該主腔室之間的開(kāi)口 108是由第 一孔徑陣列組件所形成。藉由形成該中間腔室的壁部的一部分使其緊密配接該第一孔徑陣 列組件6能夠達(dá)成此目的。舉例來(lái)說(shuō)，凹部可被形成在該中間腔室壁部中，用于容納該第一 孔徑陣列的外緣。依此方式，開(kāi)口 108的尺寸會(huì)大幅地減小，該開(kāi)口的區(qū)域包括第一孔徑陣 列的多個(gè)非常小的孔徑。開(kāi)口 108的大幅減小的尺寸允許在該中間腔室102與該主腔室 101之間保持更大的壓差。
[0050] 此光刻系統(tǒng)較佳的是以模塊樣式來(lái)設(shè)計(jì)，以便允許方便維護(hù)。主要子系統(tǒng)較佳的 是以獨(dú)立且可抽取的模塊來(lái)建構(gòu)，使得它們能夠從該光刻機(jī)中移除，而盡可能對(duì)其它子系 統(tǒng)造成極小的干擾。這特別有利于在真空腔室中裝入的光刻機(jī)，其中，接近該機(jī)器會(huì)受到限 制。因此，故障的子系統(tǒng)可快速地被移除并且置換，而不必中斷連接或干擾其它系統(tǒng)。在圖 3中所示的實(shí)施例中，這些模塊化子系統(tǒng)可包含射束切換模塊，其包含聚光透鏡陣列74、多 孔徑陣列75、子射束阻斷器陣列9 ;以及投射光學(xué)模塊，其包含射束阻止陣列10以及投射透 鏡陣列12。該模塊被設(shè)計(jì)成從對(duì)齊框架（alignmentframe)處滑入與滑出。每一個(gè)模塊都 需要大量的電信號(hào)及/或光學(xué)信號(hào)以及用于供其操作的電功率。該真空腔室內(nèi)的模塊從通 常被放置在該腔室外部的控制系統(tǒng)處接收這些信號(hào)。該真空腔室包含多個(gè)開(kāi)口或端口，用 于準(zhǔn)許攜載信號(hào)的纜線從控制系統(tǒng)處進(jìn)入真空殼體，同時(shí)保持該纜線附近的真空密封。每 一個(gè)模塊較佳的是讓它的電氣布線連接、光學(xué)布線連接及/或功率布線連接的聚集路由經(jīng) 過(guò)專屬于該模塊的一或多個(gè)端口。這可讓特定模塊的纜線被中斷、移除以及置換，而不會(huì)干 擾任何其它模塊的纜線。
[0051] 主真空腔室101設(shè)置有出口與真空抽吸系統(tǒng)111。該源腔室102可具備其自己的 出口 112與泵113,而中間腔室103可同樣具備出口 114與泵115。圖中示意性顯示的泵 113與115會(huì)將該主腔室中的氣體排至外部。這可能導(dǎo)致震動(dòng)饋送至該光刻系統(tǒng)。在假定 腔室102與103中的真空水平的前提下，可以使用化學(xué)式或吸氣劑泵來(lái)捕捉這些腔室中的 分子，而不必排至該主腔室外面。低溫泵（cryogenicpump)也可用于這些腔室，但是，可能 因?yàn)樵撉皇业男〕叽缍慌懦?br> [0052] 在該系統(tǒng)中將壓力水平抽真空可以下面的方式來(lái)實(shí)施。首先，該主腔室101與中 間腔室103以及源腔室102被抽真空至該主腔室101的水平。這可能完全或是主要由該主 真空腔室101的抽吸系統(tǒng)111來(lái)完成。該抽吸系統(tǒng)111可具有用于該主腔室的一或多個(gè)專 屬真空泵，或者，一或多個(gè)真空泵可能在用于數(shù)個(gè)單獨(dú)光刻系統(tǒng)的數(shù)個(gè)主真空腔室之間被 共享。每一個(gè)主腔室可具有小型真空泵，并且共享較大型的真空泵。能夠使用一個(gè)以上的 泵在該主真空腔室中實(shí)現(xiàn)真空產(chǎn)生真空泵冗余，其可以改善真空操作的可靠度。倘若一真 空泵出現(xiàn)故障，另一真空泵會(huì)接替它的功能。
[0053] 該主真空腔室中的真空能夠由渦輪真空泵來(lái)產(chǎn)生，而且也可以使用低溫泵系統(tǒng) (cryopumpsystem)。水蒸汽低溫泵（舉例來(lái)說(shuō)，具有一個(gè)或多個(gè)低溫泵屏障（cryopump shield) 117的形式）可以包含在該主真空腔室101中，以捕捉該主腔室中的水蒸汽，以便幫 助形成該主腔室中的真空。這會(huì)減小產(chǎn)生足夠真空所需要的真空泵的尺寸并且減少泵抽真 空的時(shí)間，并且沒(méi)有使用任何移動(dòng)部件，因此不會(huì)引進(jìn)其它類型低溫（〈4K)系統(tǒng)通常會(huì)造 成的震動(dòng)。較佳的是，真空泵會(huì)先被啟動(dòng)，接著才啟動(dòng)該低溫泵系統(tǒng)。在低溫泵系統(tǒng)之前啟 動(dòng)真空泵系統(tǒng)可以促成更有效的真空抽吸程序，并且進(jìn)一步提高效率，真空泵可在特定周 期（舉例來(lái)說(shuō)，為達(dá)到特定預(yù)定閾值以下的壓力值所需要的時(shí)間）之后和該主真空腔室隔 離。在隔離真空泵之后，該低溫泵系統(tǒng)便可以繼續(xù)操作，用于完成真空的生成。
[0054] 接著，中間腔室與源腔室會(huì)額外被抽真空至所希望的較低壓力，較佳的是，以本領(lǐng) 域技術(shù)人員所知悉的方式藉由化學(xué)吸氣劑來(lái)進(jìn)行。藉由使用再生性、化學(xué)性以及所謂的被 動(dòng)性泵，例如，吸氣劑，中間腔室與源腔室內(nèi)的壓力水平可以達(dá)到比主腔室中的壓力水平更 低的水平，而并不需要使用真空渦輪泵。使用吸氣劑會(huì)避免該真空腔室的內(nèi)部或緊鄰的外 側(cè)鄰近區(qū)域受到聲音及/或機(jī)械性震動(dòng)的影響，其是在使用真空渦輪泵來(lái)達(dá)成此目的便會(huì) 發(fā)生的情況。
[0055] 該主腔室初始會(huì)藉由抽離該腔室內(nèi)部的空氣而被抽真空。抽真空會(huì)藉由使用低溫 泵屏障或是類似的方法盡可能捕捉殘留在腔室中的分子而繼續(xù)進(jìn)行。這會(huì)導(dǎo)致"捕捉"在 該主腔室中循環(huán)的分子并且防止這些分子進(jìn)入中間腔室與源腔室。藉由使用該孔徑陣列中 一個(gè)陣列的孔徑來(lái)形成主腔室與中間腔室之間的開(kāi)口，從而減小該開(kāi)口的尺寸，該主腔室 中的（相對(duì)更多）分子進(jìn)入該中間腔室的機(jī)會(huì)也會(huì)降低。依照相同的方式，介于源腔室和 中間腔室之間的開(kāi)口會(huì)限制已進(jìn)一步減少數(shù)量的分子進(jìn)入該源腔室的機(jī)會(huì)。使用孔徑陣列 來(lái)分開(kāi)主腔室與中間腔室允許腔室之間有較高的壓差，并且減少?gòu)闹髑皇乙苿?dòng)至中間腔室 以及往前移到源腔室的污染物分子。
[0056] 該主腔室遠(yuǎn)大于該中間腔室與源腔室，并且含有作為除氣的碳?xì)浠衔?、水以?其它污染物分子的源的許多器件。碳?xì)浠衔锏某龤獾淖蠲芗词莵?lái)自被該光刻系統(tǒng)曝光 的有光阻涂布的晶圓。這些碳?xì)浠衔飼?huì)與該帶電粒子相互作用，并且形成EBID(電子射 束誘導(dǎo)沉積）沉積物。主要的污染生長(zhǎng)通常是在孔徑上，由EBID處理而生長(zhǎng)的污染。該電 極上的電流密度會(huì)遠(yuǎn)低于該孔徑上。
[0057] 中間腔室藉由限制因污染物和EBID生長(zhǎng)所造成的孔徑（尤其是孔徑的邊緣）惡 化而提供協(xié)助。在射束阻止（其靠近碳?xì)浠衔锍龤獾脑矗┨幍奈廴締?wèn)題（也就是，該孔徑 中會(huì)造成減小孔徑直徑的EBID生長(zhǎng)）雖然比在孔徑陣列處更嚴(yán)重，不過(guò)，碳?xì)浠衔锓謮?和EBID生長(zhǎng)的效應(yīng)在遠(yuǎn)離晶圓定位的孔徑陣列上也是顯著的，并且可能需要清潔該孔徑。 藉由在該中間腔室103與該主腔室101之間由孔徑陣列組件之一的孔徑形成開(kāi)口 108,可 以在源腔室與中間腔室以及主腔室之間保持大的壓差。再者，中間腔室中的碳?xì)浠衔锓?壓會(huì)非常大幅地降低至非常低的水平，而在源腔室中則會(huì)降低至更低的水平，如圖2B中所 示。此較低的碳?xì)浠衔锓謮簳?huì)大幅減少該孔徑陣列上以及被放置在這些腔室中的其它器 件上的EBID生長(zhǎng)。
[0058] 本發(fā)明的概念是將兩方面組合在一種設(shè)計(jì)之中，使得該兩方面中的每一方面皆符 合最小規(guī)格，也就是，最大壓力。這兩方面維持該源腔室與該主腔室之間的所需壓差，并且 減少該中間腔室與源腔室中污染物的發(fā)生，具體藉由降低這些腔室中碳?xì)浠衔锓謮阂约?減少EBID增長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)。使用中間腔室，因?yàn)槲廴疚铮ɡ?，碳?xì)浠衔铮?duì)中間腔室與源腔 室中的器件造成的污染根據(jù)初步計(jì)算預(yù)期會(huì)降低100倍。
[0059] 圖4示意性顯示帶電粒子射束產(chǎn)生器。該射束產(chǎn)生器包括帶電粒子源3,用于產(chǎn)生 發(fā)散的帶電粒子射束；準(zhǔn)直器系統(tǒng)，用于折射帶電粒子射束；以及孔徑陣列6。準(zhǔn)直器系統(tǒng) 包括Einzel透鏡（Einzellen)，其包括三個(gè)透鏡5a、5b、5c以及另一個(gè)透鏡5d。該孔徑陣 列6被設(shè)置成用于從該源3所產(chǎn)生的射束處形成多個(gè)帶電粒子子射束。除此之外，該射束 產(chǎn)生器還包括抽吸系統(tǒng)（例如，圖3中針對(duì)中間腔室103所示的抽吸系統(tǒng)）的一或多個(gè)開(kāi) 口。該開(kāi)口可具有入口的形式，作為用于連接至（真空）泵115的出口（例如，圖3中所示 的出口 114)。該一或多個(gè)開(kāi)口可能形成該抽吸系統(tǒng)的集成部分；或者，該一或多個(gè)開(kāi)口可 以是可連接至該抽吸系統(tǒng)內(nèi)的一或多個(gè)泵。在某些實(shí)施例中，例如，圖4中所示的實(shí)施例， 該一或多個(gè)開(kāi)口為一或多個(gè)泵220的一部分，該射束產(chǎn)生器包含該泵220。該泵可以是吸氣 劑泵或是升華泵，例如，鈦升華泵（titaniumsublimationpump)。下文中，將討論在該射束 產(chǎn)生器中包含一或多個(gè)泵220的實(shí)施例。
[0060] 該準(zhǔn)直器系統(tǒng)內(nèi)的一或多個(gè)透鏡（通常為透鏡5b與5d)操作在高電壓處，舉例來(lái) 說(shuō)，高于500eV的電壓。電極5b(也就是，該Einzel透鏡配置的中間電極）可以被用來(lái)折 射該帶電粒子射束。用于此透鏡的適當(dāng)電壓可為15至25kV，舉例來(lái)說(shuō)，約20kV。透鏡5a、 5c可能保持在0V處。另一個(gè)透鏡5d可以被用來(lái)修正像差，如稍后將進(jìn)行的討論。透鏡5d 可操作在非常低的電壓處，舉例來(lái)說(shuō)，約lkV。
[0061] 該系統(tǒng)內(nèi)的非指定器件上出現(xiàn)的高電壓為不希望的，舉例來(lái)說(shuō)，因?yàn)檫@些電壓會(huì) 產(chǎn)生額外的電場(chǎng)，其會(huì)以令人無(wú)法接受且經(jīng)常為無(wú)法預(yù)期的方式影響該帶電粒子射束。所 以，透鏡5a至5d，且在此實(shí)施例還有孔徑陣列6,是被放置在高電壓屏蔽配置201里，用于 屏蔽保護(hù)該配置201外面的器件，避免受到出現(xiàn)在該屏蔽配置201里面的高電壓影響。再 者，在使用期間出現(xiàn)的帶電粒子射束也將受到屏蔽保護(hù)，不會(huì)受到從該高電壓屏蔽配置201 外面的位置處所發(fā)出的電場(chǎng)影響，該電場(chǎng)可能負(fù)面影響該射束的均勻性及/或可能引起額 外的像差。較佳的是，該屏蔽配置201包括金屬絲網(wǎng)（wiremesh)結(jié)構(gòu)。使用金屬絲網(wǎng)結(jié) 構(gòu)取代其中有數(shù)個(gè)小開(kāi)口的封閉式結(jié)構(gòu)會(huì)使得該屏蔽配置201里的體積能夠更輕易地被 抽真空，用于達(dá)到合適的真空壓力。
[0062] 該一或多個(gè)泵220被放置在該屏蔽配置201外，以便防止該一或多個(gè)泵被充電。該 帶電粒子射束會(huì)產(chǎn)生熱，具體地說(shuō)，因?yàn)榭讖狡桨?的帶電粒子反向散射的結(jié)果所造成。因 此，該一或多個(gè)泵220也會(huì)被加熱，這會(huì)影響它們的效率。其它器件的操作可能也會(huì)因加熱 而受到負(fù)面影響。所以，該射束產(chǎn)生器進(jìn)一步包括用于移除熱量（例如，在該準(zhǔn)直器系統(tǒng)內(nèi) 所產(chǎn)生的熱）的冷卻配置203。該冷卻配置203包圍該高電壓屏蔽配置201以及該一或多 個(gè)泵220。因此，該一或多個(gè)泵220會(huì)被放置在該高電壓屏蔽配置201與該冷卻配置203之 間。該冷卻配置203可包括一或多條冷卻通道204,冷卻液體（例如，水）可以流過(guò)該冷卻 通道。相較于由導(dǎo)熱材料制成的散熱片，藉由其中有冷卻液體流的冷卻通道來(lái)使用主動(dòng)式 冷卻會(huì)增強(qiáng)熱傳輸效果。
[0063] 較佳的是，磁屏蔽配置205包圍該冷卻配置203。使用磁屏蔽配置205阻擋可能影 響該帶電粒子射束的外部磁場(chǎng)。較佳的是，該磁屏蔽配置205包括一或多個(gè)壁部，該壁部包 括磁導(dǎo)率（magneticpermeability)大于約20, 000的磁屏蔽材料。較佳的是，該磁屏蔽材 料的磁導(dǎo)率大于約300, 000。最佳的是，該磁屏蔽材料還具有低剩磁（remanence)。磁屏蔽 材料的范例包含，但是并不受限于，繆金屬（mu-metal)類型和Nanovate?_EM。
[0064] 該磁屏蔽配置205不會(huì)阻擋由該配置205內(nèi)的繞線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)以干擾該帶電粒 子射束。舉例來(lái)說(shuō)，此繞線是用于充電電極5b、5d的?；诖死碛?，該磁屏蔽配置205內(nèi)的 電線（wire)為筆直并且關(guān)于該準(zhǔn)直器系統(tǒng)的中心在徑向方向中取向。再者，該繞線的方式 可以使得不同電線的磁場(chǎng)盡可能彼此抵消。在該磁屏蔽配置205外的電線的取向不重要， 因?yàn)橛蛇@些位置處的電線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以被配置205阻擋。請(qǐng)注意，該磁屏蔽配置205 未必需要為一種封閉式結(jié)構(gòu)。具體來(lái)說(shuō)，在底部，該配置205可為開(kāi)放的，在圖4中以虛線 表不。
[0065] 包含高電壓屏蔽配置201、冷卻配置203、以及磁屏蔽配置205在內(nèi)的所有器件可 以被放置在真空腔室101內(nèi)。使用單獨(dú)的真空腔室作為光刻設(shè)備的一部分可以有助于模塊 式設(shè)計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，該真空腔室內(nèi)的所有器件隨后可以彼此對(duì)齊排列并且在運(yùn)送至制造環(huán) 境之前進(jìn)行測(cè)試。
[0066] 圖5示意性顯示該射束產(chǎn)生器的概要圖。較佳的是，該源3被放置在真空高于該 準(zhǔn)直器所在區(qū)域103的區(qū)域102中。在圖5至8中，該準(zhǔn)直器被示意性描繪成具有參考標(biāo) 記300的方塊。該準(zhǔn)直器由具有足部231的支撐結(jié)構(gòu)230來(lái)支撐。較佳的是，該支撐結(jié)構(gòu) 230具有所謂A形結(jié)構(gòu)的形式。該支撐結(jié)構(gòu)230可被連接至框架240。為建立真空，該射束 產(chǎn)生器包括用于初始抽真空的一或多個(gè)端口 250、251。附圖標(biāo)記260指一凸緣，其可以被設(shè) 置成用于連接在冷卻流體及/或繞線中。
[0067] 圖6所示的是在其中提供磁屏蔽配置205的圖5的射束產(chǎn)生器。該磁屏蔽配置 205可具有圍繞該源3與該準(zhǔn)直器300的圓柱形盒體的形式，而且頂端被封閉，底部開(kāi)口。 從圖中可見(jiàn)，雖然僅使用屏蔽配置205,不過(guò)其會(huì)形成不僅只有磁屏蔽的阻擋結(jié)構(gòu)。舉例來(lái) 說(shuō)，電線以及冷卻流體管便可能無(wú)法通過(guò)。再者，該屏蔽配置205較佳的是被安置成使得器 件能夠輕易地被置換及/或維修。
[0068] 圖7所示的是具有真空腔室隔離的圖6的射束產(chǎn)生器。具體地說(shuō)，平板310,較佳 的是，金屬平板，會(huì)產(chǎn)生第一真空腔室102與第二真空腔室103,其中，該第一真空腔室102 較佳的是含有低于該第二真空腔室103的壓力。端口 250現(xiàn)在可被用來(lái)將真空腔室102抽 真空；而端口 251則可被用來(lái)將真空腔室103抽真空。該平板受到環(huán)圈325的支撐。
[0069] 圖8所示的是具有真空腔室隔離的另一實(shí)施例的圖6的射束產(chǎn)生器。于此情況中， 結(jié)構(gòu)315會(huì)被安置圍繞該源3,用于產(chǎn)生第一真空腔室102。該結(jié)構(gòu)315可同樣會(huì)受到環(huán)圈 325的支撐。
[0070] 在圖7與8中所示的射束產(chǎn)生器的實(shí)施例中，該磁屏蔽配置205的屏蔽結(jié)構(gòu)會(huì)被 中斷。圖9所示的是由源腔室102與準(zhǔn)直器300以及該磁屏蔽配置205 -起組成的基本布 局，它們被設(shè)置成使得該第一真空腔室102與該第二真空腔室103之間的真空泄漏（vacuum leak)受到限制，也就是，它的負(fù)面影響為可接受。請(qǐng)注意，結(jié)構(gòu)315現(xiàn)在包括介于該第一真 空腔室102與該第二真空腔室103之間的另一壁部317。再者，在該屏蔽作用被中斷的位置 處，該屏蔽平板會(huì)被形成使得它們的走向彼此平行一段特定的距離以上。
[0071] 圖10所示的是準(zhǔn)直器系統(tǒng)的一實(shí)施例的剖面圖。在圖10中所示的實(shí)施例中， 該準(zhǔn)直器系統(tǒng)包括其中具有凹腔的主體，其中，該凹腔的結(jié)構(gòu)會(huì)使得該凹腔的表面充當(dāng)該Einzel透鏡的外電極5a、5c。該Einzel透鏡的中央電極5b可以藉由多個(gè)分隔體，舉例來(lái) 說(shuō)，藉由將參考圖11與12進(jìn)行討論的三或多個(gè)彈簧組件，保持在該凹腔內(nèi)的正確位置處。 較佳的是，該主體形成冷卻配置203。在此情況中，較佳的是，該主體包括一或多條冷卻通道 (圖11中所示），用于容納冷卻流體（舉例來(lái)說(shuō)，水）流。
[0072] 在圖10中所示的實(shí)施例中，上電極5a的形狀會(huì)進(jìn)一步被設(shè)計(jì)成使得被放置在上 游處的源3受到有效的屏蔽保護(hù)，不會(huì)受到該Einzel透鏡的中央電極5b所產(chǎn)生的電場(chǎng)影 響。該中央電極5b是被用來(lái)折射由該源所產(chǎn)生的帶電粒子射束。
[0073] 該剖面圖進(jìn)一步顯示該高電壓屏蔽201和該一或多個(gè)泵220的存在。最后，在圖 10中所示的實(shí)施例中，在該凹腔內(nèi)的較低位置處還出現(xiàn)另一電極5d。該另一電極5d可以用 于進(jìn)行像差校正。該電極5在圖中所示的形狀可以為從該孔徑陣列處反向散射的低能量電 子進(jìn)一步提供斥力。結(jié)果，更少的電子重新進(jìn)入該凹腔，其會(huì)減少EBID。類似于該Einzel 透鏡的中央電極5b，該另一電極5d會(huì)藉由分隔體，舉例來(lái)說(shuō)，藉由將參考圖11與12進(jìn)行討 論的三或多個(gè)彈簧組件，被連接至該凹腔。
[0074] 圖11所示的是圖10的準(zhǔn)直器系統(tǒng)的高空剖面圖。該冷卻配置203包括一或多條 冷卻通道340,用于容納冷卻液體流。在圖11的實(shí)施例中，該冷卻通道是利用激光鉆孔與 激光焊接所形成的具有蓋板345的溝槽。或者，可以藉由本技術(shù)中已知的一或多種其它技 術(shù)，例如，銅焊（brazing)，來(lái)制造冷卻通道。該冷卻通道較佳的是還會(huì)在垂直方向，如箭頭 所示中進(jìn)行冷卻。
[0075] 圖11進(jìn)一步顯示，用于支撐該準(zhǔn)直器的支撐結(jié)構(gòu)230可具備匹配被放置在預(yù)定位 置處的球體232的足部231。使用這些球體232會(huì)達(dá)到讓光刻系統(tǒng)中不同模塊彼此對(duì)齊的 目的。
[0076] 再者，圖11還顯示彈簧組件320,用于連接該Einzel透鏡的中央電極5b以及該另 一電極5d與該凹腔的表面。顯示該彈簧組件320的一種可能取向的這種配置的剖面圖示 意性描繪在圖12中。
[0077] 優(yōu)選地，如圖11所示，一個(gè)或多個(gè)泵220位于Einzel透鏡的下游和孔徑陣列6的 上游。一個(gè)或多個(gè)泵220的這種定位，或者更一般來(lái)說(shuō)，抽吸系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口提供了 用于一個(gè)或多個(gè)泵220的充足的空間，來(lái)降低壓力，并進(jìn)一步幫助減少接近Einzel透鏡的 剩余氣體分子的尚子化。
[0078] 圖13與14所示的是準(zhǔn)直器系統(tǒng)的替代實(shí)施例。在這些實(shí)施例中并非運(yùn)用圖10 中所示的單一結(jié)構(gòu)，取而代之的是，該準(zhǔn)直器系統(tǒng)包括分開(kāi)的主體401與402,兩個(gè)主體一 起形成類似于圖10中所示并且參考圖10所述的結(jié)構(gòu)。除此之外，在該結(jié)構(gòu)的底端還出現(xiàn) 孔徑陣列6,類似于圖11中所示的孔徑陣列。
[0079] 在圖13中所示的實(shí)施例中，該Einzel透鏡的電極5a、5b以及5c被形成在單一主 體401中。類似地，另一電極5d和孔徑陣列6是另一主體402的一部分。該主體401與 402可以彼此對(duì)齊。
[0080] 在圖14中所示的實(shí)施例中，Einzel透鏡的電極5a、5b以及5c以及另一電極5d形 成單一主體401 ;而孔徑陣列6則表示為另一主體402。再次地，主體401與402可以彼此 對(duì)齊，以便達(dá)到最佳結(jié)果。
[0081] 本文已經(jīng)參考上面所討論的特定實(shí)施例描述了本發(fā)明。應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施 例可以本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的各種修正與替代形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，其并沒(méi)有脫離本發(fā)明的精神 與范疇。據(jù)此，本文雖然已經(jīng)說(shuō)明過(guò)特定實(shí)施例；不過(guò)，這些特定實(shí)施例僅為示例，并沒(méi)有限 制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍定義在隨附的權(quán)利要求中。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于曝光目標(biāo)（13)的帶電粒子光刻系統(tǒng)（1)，所述系統(tǒng)包括： 帶電粒子射束產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生帶電粒子射束； 孔徑陣列￠)，用于從所述帶電粒子射束形成多個(gè)子射束；以及 子射束投射器（12)，用于將所述子射束投射于所述目標(biāo)的表面上，其中，所述帶電粒子 射束產(chǎn)生器包括： 帶電粒子源（3)，用于產(chǎn)生發(fā)散的帶電粒子射束； 準(zhǔn)直器系統(tǒng)（5a、5b、5c、5d ;72 ;300)，用于折射所述發(fā)散的帶電粒子射束；以及 抽吸系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口； 高電壓屏蔽配置（201)，用于屏蔽保護(hù)該高電壓屏蔽配置外面的器件，避免受到所述高 電壓屏蔽配置內(nèi)的高電壓影響；以及 冷卻配置（203)，用于移除熱量； 其中所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口位于所述高電壓屏蔽配置和所述冷卻配置之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述一或多個(gè)開(kāi)口是一或多個(gè)泵（220)的一 部分，所述一或多個(gè)泵位于所述高電壓屏蔽配置與所述冷卻配置之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述一或多個(gè)泵為吸氣劑泵或升華泵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述帶電粒子源位于第一真空 腔室（102)中，并且所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)、所述高電壓屏蔽配置、所述冷卻配置以及所述抽吸系 統(tǒng)的所述開(kāi)口位于第二真空腔室（103)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光刻系統(tǒng)，其中，孔徑陣列位于所述第二真空腔室中所述準(zhǔn) 直器系統(tǒng)的下游處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述第一真空腔室位于所述第二真空腔 室中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述第一真空腔室與所述第二真空腔室 位于第三真空腔室中。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述高電壓屏蔽配置包括金屬 絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光刻系統(tǒng)，其中，磁屏蔽配置（205)包圍所述冷 卻配置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述磁屏蔽配置包括包括mu金屬的一或多 個(gè)板。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)包括適用于接收超過(guò) 500eV電壓的一或多個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)（5b ;5d)，并且其中，所述產(chǎn)生器進(jìn)一步包括電線（210)，以 提供所述電壓給所述一或多個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述磁屏蔽配置內(nèi)的電線為直的。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)包括包括三個(gè) 電極（5a、5b、5c)的 Einzel 透鏡。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光刻系統(tǒng)，進(jìn)一步包括位于所述Einzel透鏡下游處的孔徑 陣列，且其中，所述抽吸系統(tǒng)的所述一或多個(gè)開(kāi)口位于所述Einzel透鏡與所述孔徑陣列之 間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)包括其中具有凹腔 的主體，其中，所述凹腔被構(gòu)造成使得所述凹腔的表面充當(dāng)所述Einzel透鏡的外電極，且 其中，所述Einzel透鏡的中央電極（5b)藉由連接所述中央電極與所述凹腔的表面的三或 更多個(gè)彈簧組件（320)保持在所述凹腔內(nèi)的合適位置處。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的光刻系統(tǒng)，其中，所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)在所述凹腔內(nèi)包括另一 電極（5d)用于進(jìn)行像差校正，且其中，所述另一電極藉由連接所述另一電極與所述凹腔的 表面的三或更多個(gè)彈簧組件（320)保持在所述凹腔內(nèi)的合適位置處。
17. -種使用在根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的帶電粒子光刻系統(tǒng)中的帶電粒子射 束產(chǎn)生器，所述帶電粒子射束產(chǎn)生器包括： 帶電粒子源（3)，用于產(chǎn)生發(fā)散的帶電粒子射束； 準(zhǔn)直器系統(tǒng)（5a、5b、5c、5d ;72 ;300)，用于折射所述發(fā)散的帶電粒子射束； 抽吸系統(tǒng)的一或多個(gè)開(kāi)口； 高電壓屏蔽配置（201)，用于屏蔽保護(hù)該高電壓屏蔽配置外面的器件，避免受到所述高 電壓屏蔽配置內(nèi)的高電壓影響；以及 冷卻配置（203)，用于移除熱量； 其中，所述一或多個(gè)開(kāi)口位于所述高電壓屏蔽配置與所述冷卻配置之間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的產(chǎn)生器，其中，所述一或多個(gè)開(kāi)口是一或多個(gè)泵（220)的一 部分，所述一或多個(gè)泵位于所述高電壓屏蔽配置與所述冷卻配置之間。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的產(chǎn)生器，其中，所述一或多個(gè)泵為吸氣劑泵或是升華泵。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)生器，進(jìn)一步包括孔徑陣列￠)，用于從 所述帶電粒子射束形成多個(gè)子射束。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)生器，其中，所述高電壓屏蔽配置包括金 屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17至21中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)生器，其中，磁屏蔽配置（205)包圍所述 冷卻配置。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的產(chǎn)生器，其中，所述磁屏蔽配置包括包括mu金屬的一或多 個(gè)板。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的產(chǎn)生器，其中，所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)包括適用于接收超過(guò) 500eV電壓的一或多個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)（5b ;5d)，且其中，該產(chǎn)生器進(jìn)一步包括電線（210)，用于提 供所述電壓給所述一或多個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的產(chǎn)生器，其中，所述磁屏蔽配置內(nèi)的電線為直的。
26. 根據(jù)權(quán)利要求17至25中任一項(xiàng)所述的產(chǎn)生器，其中，所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)包括包括三 個(gè)電極（5a、5b、5c)的Einzel透鏡。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的產(chǎn)生器，進(jìn)一步包括位于所述Einzel透鏡下游處的孔徑 陣列，且其中，所述抽吸系統(tǒng)的所述一或多個(gè)開(kāi)口位于所述Einzel透鏡與所述孔徑陣列之 間。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的產(chǎn)生器，其中，所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)包括其中具有凹腔 的主體，其中，所述凹腔被構(gòu)造成使得所述凹腔的表面充當(dāng)所述Einzel透鏡的外電極（5a、 5c)，且其中，所述Einzel透鏡的中央電極（5b)藉由連接所述中央電極與所述凹腔的表面 的三或更多個(gè)彈簧組件（320)保持在所述凹腔內(nèi)的合適位置處。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的產(chǎn)生器，其中，所述準(zhǔn)直器系統(tǒng)在所述凹腔內(nèi)包括另一電 極（5d)用于進(jìn)行像差校正，且其中，所述另一電極藉由用于連接所述另一電極與所述凹腔 的表面的三或更多個(gè)彈簧組件（320)保持在所述凹腔內(nèi)的合適位置處。
【文檔編號(hào)】H01J37/09GK104428866SQ201380036057
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月14日
【發(fā)明者】A.H.V.范維恩 申請(qǐng)人:邁普爾平版印刷Ip有限公司