[发明专利]投影透镜装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于带电粒子多子束系统的投影系统，例如用于带电粒子多子束(multi-beamlet)微影(lighography)系统或检查系统(inspection system)的投影系统，以及用于这样的投影系统的末端模块。

背景技术

目前，大多数商用微影系统使用掩膜(mask)作为存储和再生成照射(expose)目标的图案数据的器件，例如具有阻剂涂层的晶片。在无掩膜的微影系统中，带电粒子的子束被用于将图案数据写在目标上。这些子束被单独地控制，例如通过单独地将它们接通或关断，来生成所需要的图案。对于被设计成以商业上可接受的生产能力操作的高分辨率微影系统，其大小、复杂性和成本成为了障碍。

一种用于带电粒子多子束系统的设计在例如第5,905,267号的美国专利中被示出，该专利中电子波束被扩展、变平行和被孔径阵列(aperture array)分裂成多个子束。获得的图像然后通过缩影电子光学系统被缩小，并被投影到晶片上。缩影电子光学系统将所有的子束一同聚焦和缩小，使得整个子束组被成像并且在尺寸上被减小。此设计中，所有子束在公共交叉点处相交，引起了失真和分辨率的降低，这归因于子束中带电粒子之间的相互作用。

没有这样的公共交叉点的设计也已经被提出，其中子束被单独地聚焦和缩小。然而，当这样的系统被构造成具有大量的子束时，为单独地控制各子束而提供多个透镜变得不现实。大量单独受控的透镜的构造增加了系统的复杂性，并且透镜之间的间距必须足够大以便能为各透镜的必要组件留下空间，和使单独的控制信号能访问各透镜。这种系统的光学柱体(optical column)的较大高度导致了若干缺点，例如增加了需保持真空的体积，并且子束的过长路径增大了例如由子束的偏移引起的对准错误(alignment error)的影响。

发明内容

本发明尝试改进熟知的系统，并通过提供使用多个子束照射目标的带电粒子多子束系统来解决这样的问题。该系统包括其中形成有多个孔的第一板，多个静电投影透镜形成于各孔的位置处，使得每个电子子束通过相应的投影透镜系统。这些孔具有充分一致的布局和尺度，使得能够使用公共控制电压来将子束聚焦到目标表面上。

投影透镜系统和公共聚焦电压优选地包括用于将子束聚焦到表面上的所有的聚焦器件。投影透镜系统优选地由公共控制信号控制，以在不校正单独的电子子束的焦点或路径的情况下将电子子束聚焦到表面上。每个电子子束被投影透镜系统以焦距聚焦，并且在形成投影透镜系统处孔的布局和尺度优选地被控制在足以使得使用公共控制电压对电子子束的聚焦能够实现焦距一致性优于0.05％的公差内。

在优选的实施例中，投影透镜系统被间隔开额定间距，并且每个电子子束通过投影透镜系统被聚焦，在目标表面形成斑点。孔的布局和尺度优选地被控制在足以实现使所述表面上的斑点空间分布的变化小于额定间距0.2％的公差之内。在一个实施例中，孔基本为圆形且具有额定的直径，并且其中孔的直径落入额定直径正负0.2％的公差内。

该系统优选地包括第二板，该第二板中形成了与在第一板上形成的孔相对应的多个孔，并且其中静电投影透镜系统在所述第一板和所述第二板上相对应的孔的位置处形成。该系统优选地包括调制装置，该调制装置包括偏转器阵列和子束停止阵列，每个偏转器适于将子束偏转远离其路径，子束停止阵列用于停止被偏转器偏转的子束。

另一个方面，本发明提供了用于将照射目标的带电粒子多子束系统，该系统包括用于生成多个电子子束的装置，其中形成有多个孔的至少一个板，和在孔的位置处形成的多个静电投影透镜系统，使得各电子子束通过相应的投影透镜系统。静电投影透镜系统由公共电信号控制，将电子子束聚焦在表面上，不用校正单独的电子子束的焦点或路径。

附图说明

将参考附图中示出的实施例进一步解释本发明不同的方面，其中：

图1是带电粒子多子束微影系统的实例的简化示意图；

图2是图1中微影系统的末端模块的侧视简化示意图；

图3A是图2中末端模块的投影透镜中透镜阵列的电压和相互距离的侧视简化示意性表示；

图3B是如在垂直横截面中示出的，图2中投影透镜对子束的影响的示意性说明；

图4是图2中投影透镜的透镜阵列的衬底的透视图；以及

图5是末端模块偏转系统的另一个实施例的横截面的简化示意性表示。

具体实施方式

以下是本发明实施例的描述，仅作为例子给出，并参考附图。