本发明专利技术提供一种带电粒子多子束系统，用于使用多个子束对目标（１１）进行曝光。该系统包括用于生成带电粒子波束（２０）的带电粒子源（１）、用于定义来自所生成波束的多组子束（２３）的子束孔径阵列（４Ｄ）、包括了用于可控地阻断子束（２３）的阻断器的阵列的子束阻断器阵列（６）、用于阻断由阻断器偏转的子束（２３）的波束终止阵列（８），该波束终止阵列（８）包括孔径阵列，每个波束终止孔径对应于一个或多个阻断器，以及用于将子束投影到目标表面上的投影透镜系统的阵列（１０）。该系统使源（１）成像到波束终止阵列（８）的平面上、投影透镜系统的有效透镜平面处的平面上、或在波束终止阵列（８）和投影透镜系统（１０）的有效透镜平面之间的平面上，并且该系统将子束孔径阵列（４Ｄ）成像到目标（１１）上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成像系统，并且尤其涉及带电粒子多子束光刻(Iighography)系统或 检验系统。
技术介绍
目前，大多数商用光刻系统使用了掩模(mask)作为器件用于存储和复制对例如 具有抗蚀涂层的晶片的目标进行曝光的图案数据。在无掩模的光刻系统中，带电粒子的子 束被用于将图案数据写到目标上。该子束被单独地控制，例如通过单独地将它们开启或关 闭，以生成所需要的图案。对于被设计成以商业可接受的生产能力操作的高分辨率的光刻 系统，这样的系统的尺寸、复杂度和成本成为了障碍。例如第5，905，沈7号的美国专利中示出了一种被用于带电粒子多子束系统的设 计。其中电子波束通过孔径阵列被扩展、准直和分裂成为多个子束。所获得的图像于是通 过缩小电子光学系统被缩小并被投影到晶片上。缩小电子光学系统将所有子束一起聚焦并 缩小，使得整组子束被成像，并在尺寸上被缩小。在这种设计中，所有子束在公共的交叉处 穿过，由于在子束中带电粒子之间的相互作用引起了失真和分辨率的降低。没有这样的共同交叉的设计也已经被提出，其中子束被单独地聚焦并缩小。然而， 当这样的系统被构造成具有大量子束时，为了单独地控制各子束而提供多透镜变得不现 实。大量被单独地控制的透镜的构造为系统增加了复杂性，并且在透镜之间的节距(pitch) 必须足够大以便能为各透镜的必要组件留下空间，并允许单独控制的信号访问各透镜。这 样的系统的光学柱体的较大高度导致了若干缺陷，例如被保持真空的容积增加了，并且子 束的长路径使例如由子束偏移引起的对准误差影响增加了。而且，现有的带电粒子束技术适合于光刻系统图像成形的相关过程，例如获得 90nm或更高的临界尺寸。然而，对于改善的性能存在着日益增长的需求。希望在维持足 够的晶片生产能力(例如每小时10至60个晶片)的同时，实现小得多的临界尺寸(例如 22nm)。
技术实现思路
本专利技术提供了能够达到例如22nm的更小临界尺寸的多子束带电粒子光刻系统， 同时保持了例如在每小时10至60个晶片的晶片生产能力。本专利技术意识到，通过显著减小 斑点尺寸(spot size)同时显著增加系统中产生的电流，可以在多子束带电粒子系统中获 得较高的分辨率。为实现所希望的性能，不仅需要减小斑点尺寸，还需要减小子束的点扩展函数以 维持足够的曝光宽容度。足够的曝光宽容度要求由子束在目标上造成的峰值曝光水平与通 常由相邻子束的外围高斯部分导致的基本曝光水平或背景曝光水平的比率较高。然而，设 计产生具有较小点扩展函数的子束的系统显著减小了可由每个子束应用于目标的带电粒 子电流。减小斑点尺寸、增加电流以及减小点扩展函数的要求暗示着系统中子束数目的显 著增加。由于多子束系统中投影光学装置的有限物理尺寸，这导致问题，该有限物理尺寸通 常受到与被曝光的模具(die)的尺寸相对应的尺寸的限制。利用已知技术可在这种尺寸内 构建的投影透镜的数目明显小于在给定上述要求条件下实现希望的晶片生产能力所需的 子束的数目。本专利技术通过提供具有每个投影透镜多子束的成像系统来解决这样的问题。在本发 明的一方面提供了具有在成像系统中元件数量减少的系统，从而产生复杂度较低且成本较 低的系统。在其它方面，本专利技术提供了具有较短的投影柱体、减少了带电粒子偏移的效果并 减小了系统外壳的尺寸的系统。在本专利技术的一方面，提供了使用多个的子束对目标进行曝光的带电粒子多子束系 统。该系统包括用于生成带电粒子束的带电粒子源、用于定义来自所生成波束的多组子束 的子束孔径阵列、包括用于可控地阻断子束的阻断器的阵列的子束阻断器阵列、用于阻挡 由阻断器偏转的子束的波束终止阵列，该波束终止阵列包括孔径阵列，每个波束终止孔径 对应于一个或多个阻断器，以及用于将子束投影到目标表面上的投影透镜系统的阵列，其 中，该系统将源成像在波束终止阵列处的平面上、在投影透镜系统的有效透镜平面处的平 面上、或者在波束终止阵列和投影透镜系统的有效透镜平面之间的平面上，并且该系统将 子束孔径阵列成像在目标上。源可使用聚光透镜阵列被成像在波束终止阵列处的平面上、投影透镜系统的有效 透镜平面处的平面上、或者波束终止阵列和投影透镜系统的有效透镜平面之间的平面上， 并且该聚光透镜阵列优选地位于子束孔径阵列的上游，因此使柱体长度减少。在另一方面， 子束阻断器阵列平面被成像在目标上而不是如现有系统那样成像在波束终止阵列的平面 上。该系统可还包括次波束(sub-beam)孔径阵列，用于定义来自所生成波束的次波束，其 中子束孔径阵列定义了来自次波束的多组子束。该次波束通过聚光透镜阵列被优选地聚焦 在波束终止阵列的平面上、投影透镜系统的有效透镜平面处的平面上、波束终止阵列与投 影透镜系统的有效透镜平面之间的平面上，并且该聚光透镜阵列优选地位于次波束孔径阵 列和子束孔径阵列之间。在另一个方面，本系统还提供了使用多个子束对目标进行曝光的带电粒子多子束 系统。该系统包括用于生成带电粒子束的带电粒子源、用于定义来自所生成波束的多组子 束的第一孔径阵列、第二孔径阵列、包括用于可控地阻断子束的阻断器的阵列的子束阻断 器阵列、用于阻断由阻断器偏转的子束的波束终止阵列，该波束终止阵列包括孔径阵列，每 个波束终止孔径对应于一个或多个阻断器，以及用于将子束投影到目标表面上的投影透镜 系统的阵列，其中系统将源成像在子束阻断器阵列的平面上，并且该系统将子束阻断器阵 列成像到目标上。源可通过第一聚光透镜阵列经由在子束阻断器阵列处的平面被成像到目 标上。这种设计的另一个方面是，第一孔径阵列被成像在波束终止阵列的平面上。该系统可还包括第二聚光透镜阵列，其用于将多组子束汇聚到波束终止阵列处的 平面上、投影透镜系统的有效透镜平面处的平面上、或者波束终止阵列和所述投影透镜系 统的有效透镜平面之间的平面上。每个聚光透镜阵列的透镜优选地将一组子束聚焦到波束 终止阵列中的相应孔径上。备选地该系统可包括用于将多组子束向每个组的公共汇聚点汇 聚的子束操控器，来代替第二聚光透镜阵列。每组子束的公共汇聚点优选地在波束终止阵列上的相应的孔径处，并且子束操控器可包括子束组偏转器。在又另一个方面，本专利技术提供的系统包括至少一个用于生成带电粒子束的带电粒 子源、用于从所生成的子束生成次波束的第一孔径阵列、用于聚焦次波束的聚光透镜阵列、 用于从每个聚焦的次波束产生一组子束的第二孔径阵列、用于可控地阻断多组子束中的子 束的子束阻断器，以及用于将子束投影到目标表面上的投影透镜系统的阵列，此处聚光透 镜阵列被用来使每个次波束聚焦在对应于投影透镜系统中的一个的点处。附图说明本专利技术的不同的方面将通过参考附图中示出的实施例被进一步地解释，其中图1是带电粒子多子束光刻系统的示例的简化示意图；图2是图1的光刻系统的末端模块的侧面图形式的简化示意图；图3是图2的投影透镜的透镜阵列的基板的透视图；图4是包括被分组的子束的带电粒子多子束光刻系统实施例的简化示意图；以及图5是包括从次波束形成子束的带电粒子多子束光刻系统实施例的简化示意图。具体实施例方式以下是对本专利技术的各种实施例的描述，仅通过例子并参考附图给出。图1示出带电粒子多子束光刻系统的实施例的简化示意性图示，该带电粒子多子 束光刻系统基于没有所有电子子束的公共交叉点的电子波束光学系统。这本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种带电粒子多子束系统，其用于使用多个子束对目标（１１）进行曝光，该系统包括：带电粒子源（１），用于生成带电粒子波束（２０）；子束孔径阵列（４Ｄ），其用于从所生成的波束定义多组子束（２３）；子束阻断器阵列（６），其包括用于可控地阻断子束的阻断器的阵列；波束终止阵列（８），其用于阻断由所述阻断器偏转的子束，该波束终止阵列包括孔径阵列，每个波束终止孔径对应一个或多个阻断器；以及投影透镜系统的阵列（１０），其用于将子束投影到所述目标的表面上，其中所述系统将源成像到所述波束终止阵列处的平面上、所述投影透镜系统的有效透镜平面处的平面上、或者所述波束终止阵列和投影透镜系统的有效透镜平面之间的平面上，并且所述系统将所述子束孔径阵列成像在所述目标上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：简·J·威兰，
申请(专利权)人：迈普尔平版印刷IP有限公司，
类型：发明
国别省市：NL
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。