带电粒子微影设备及真空腔室中产生真空的方法技术

本发明专利技术涉及一种带电粒子微影设备(100)，其具有用于产生一个或多个带电粒子束(123)的带电粒子源(101)、用于将射束投射于晶圆上的带电粒子投射器(108、109、110)、及用于运载该晶圆(130)的可移动晶圆平台(132)。该带电粒子源、带电粒子投射器和可移动晶圆平台被布置于形成真空环境的共用真空腔室(140)中。该真空腔室另外具有用于将晶圆装载至该腔室中的开口和门。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种带电粒子微影(lithography)设备。本专利技术另外涉及一种在真空腔室中产生真空以用于例如带电粒子多子束(beamlet)微影或检测系统的方法。本专利技术另外涉及此类微影设备及用于支撑真空腔室的框架的配置。本专利技术另外涉及此类微影设备及抽吸系统的配置。
技术介绍
带电粒子及光微影机及检测机典型地在真空环境中操作。这需要真空腔室足够大以容纳微影机或机器组。真空腔室必须足够坚固且气密以支撑所需真空，同时具有开口以供电学、光学及电力电缆进入腔室，在腔室中装载晶圆或靶材及使得可触及机器以供维修及操作需要。在涉及带电粒子机的情况下，真空腔室必须还提供屏蔽以防止外部电磁场干扰机器的操作。先前的真空腔室设计具有各种缺点，诸如相对于微影机的处理量过重，过量使用占地面积，缺少门及开口周围的电磁屏蔽不良。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决先前设计的缺陷的改良真空腔室。根据本专利技术的一个方面，带电粒子微影设备包括用于产生一个或多个带电粒子束的带电粒子源、用于将射束投射于晶圆上的带电粒子投射器和用于运载晶圆的可移动晶圆平台。带电粒子源、带电粒子投射器及可移动晶圆平台布置于形成真空环境的共用真空腔室中，且该真空腔室具有用于将晶圆装载至腔室中的开口和门。根据本专利技术的另一方面，在该设备中，该设备的一个或多个子系统被建构成独立可卸除模块。所述可卸除模块包含以下的一个或多个-照射光学模块，包括带电粒子束源及射束准直系统；-孔隙阵列及聚焦透镜模块，包括孔隙阵列及聚焦透镜阵列；-射束转换模块，包括子束阻断器阵列；及-投射光学模块，包括射束停止阵列、射束偏转器阵列及一个或多个投射透镜阵列。根据本专利技术的另一方面，一种装置包括上述的带电粒子微影设备和用于支撑该带电粒子微影设备的真空腔室的框架。该真空腔室和该框架经由减振元件彼此耦接。附图说明将参考附图中所示之实施例来进一步说明本专利技术的各个方面，其中图1为带电粒子微影系统的一实施例的简化示意图；图2为展示真空腔室中带电粒子源环境的一实施例的横截面图；图3为模块化微影系统的简化框图4为微影机及晶圆装载系统的配置的一实施例；图5A为带电粒子微影系统的真空腔室的透视图；图5B为图5A的真空腔室的侧视图；图5C为图5A的真空腔室的正视图；图5D为图5A的真空腔室的一部分的横截面图；图6为真空腔室的壁接合处的详图；图7A为具有镍铁高导磁合金层的真空腔室壁之一部分的透视图；图7B为具有含蜂巢层的复合结构的真空腔室壁的一部分的透视图；图8A为穿过真空腔室的底壁的横截面图，其展示与框架支撑部件建立的接合；图8B为展示与框架支撑部件的替代性接合的横截面图；图8C为展示与框架支撑部件的另一替代性接合的横截面图；图9A为穿过真空腔室的壁以展示端口盖及镍铁高导磁合金屏蔽帽的横截面图；图9B展示端口盖和镍铁高导磁合金屏蔽帽的替代配置的横截面图；图9C为展示端口盖和镍铁高导磁合金屏蔽帽的第二替代配置的横截面图；图IOA为真空腔室中端口及真空泵开口的可选配置的透视图；图IOB为真空腔室中端口和真空泵开口的另一可选配置的俯视图；图11为共用涡轮真空泵的真空腔室的示意图；图12A为真空腔室的可选实施例的后透视图；图12B为图12A的真空腔室的正面透视图；且图12C为图12A的真空腔室的详图。具体实施例方式以下为本专利技术各种实施例的描述，该等实施例仅以实例方式参考附图给出。图1示出了带电粒子微影系统100的实施例的简化示意图。该微影系统例如描述于美国专利第6，897，458号及第6，958，804号及第7，019，908号及第7，084，414号及第7，129，502号、美国专利申请公开第2007/0064213号及共同待决的美国专利申请案第 61/031，573 号及第 61/031，594 号及第 61/045，243 号及第 61/055，839 号及第 61/058，596 号及第61/101，682号中，各案均受让于本专利技术的所有者且均以全文引用方式并入本文中。 在图1所示的实施例中，微影系统包含用于产生电子扩束120之电子源101。电子扩束120 通过准直透镜系统102变得准直。准直电子束121照射于孔隙阵列103上，该孔隙阵列阻断射束的一部分以产生多个子束122。该系统产生大量子束122，优选为约10，000个至 1, 000, 000 个子束。电子子束122穿过聚焦透镜阵列104，该聚焦透镜阵列将电子子束122聚焦于射束阻断器(blanker)阵列105的平面中，该射束阻断器阵列包含多个用于偏转一或多个电子子束的阻断器。偏转及未偏转的电子子束123到达具有多个孔隙之射束停止阵列(stop array) 108。子束阻断器阵列105及射束停止阵列108 —起操作以阻断子束123或使子束 123通过。若子束阻断器阵列105使子束偏转，则该子束将不会穿过射束停止阵列108中的相应孔隙，而是被阻断。但，若子束阻断器阵列105未使子束偏转，则该子束将穿过射束停止阵列108中的相应孔隙，且穿过射束偏转器阵列109及投射透镜阵列110。射束偏转器阵列109使各子束124在实质上垂直于未偏转子束方向的X和/或Y 方向上偏转以使该子束在靶材130表面上扫描。随后，子束124穿过投射透镜阵列110且投射于靶材130上。投射透镜配置较佳提供约100倍至500倍的缩小。子束124照射于靶材130的表面上，该靶材安置于用于运载该靶材的可移动平台132上。对于微影应用，靶材通常包含具有带电粒子敏感层或阻挡层的晶圆。带电粒子微影系统在真空环境中操作。需要真空移除可被带电粒子束电离且被吸引至源、可能解离且沉积于机器组件上、及可能使带电粒子束分散的粒子。典型地，需要至少10_6巴的真空。为保持真空环境，将带电粒子微影系统定位于真空腔室140中。微影系统的所有主要元件优选均置放于共用真空腔室中，包括带电粒子源、用于使子束投射于晶圆上的投射系统和可移动晶圆平台。在一实施例中，带电粒子源环境被差动抽吸至高达10_1(1毫巴的显著较高真空。图 2为示出真空腔室中带电粒子源环境的实施例的横截面图。在此实施例中，高达10_1(1毫巴的显著较高真空可能通过差动抽吸获得。差动抽吸可通过在真空腔室中包括用于源152的局部源腔室150获得。尽管图2 仅展示单一源152，但应了解源腔室150可能包含多个源。源腔室150内的高度真空可能延长源152的使用期限，且对于一些源152而言，甚至可能需要高度真空来执行其功能。可用下列方式抽降源腔室150中的压力水准。首先，将真空腔室和源腔室抽降至真空腔室之水准。随后将源腔室另外抽吸至所需较低压力，优选以本领域普通技术人员已知方式通过化学吸气剂(getter)进行。使用再生、化学和所谓被动泵(如吸气剂)，无需真空涡轮泵即可使源腔室150内的压力水准达到低于真空腔室中的压力水准的水准。使用吸气剂会避免真空腔室的内部或外部紧邻处承受使用真空涡轮泵来达成此目的时应会出现的声音振动和/或机械振动。在图2所示的实施例中，源腔室150具有阀门154，以在需要时，亦即在源腔室150 内的压力水准需要保持在比真空腔室中的压力水准低得多的压力水准下时关闭源腔室150 与真空腔室之间的连接。举例而言，可在真空腔室例如用于服务目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：G德波尔，S巴尔图森，R贾格，JJM佩耶斯特，TF提彭，JAH范尼夫斯塔特，WM维达，AHV范维恩，
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：