本发明专利技术涉及一种多束带电粒子光学系统，包括：带电粒子源，用于产生多个带电粒子子束；以及带电粒子光学器件，用于使来自带电粒子源的带电粒子子束指向目标，其中，各带电粒子子束限定子束中心线，所述带电粒子光学器件包括一个以上静电透镜阵列，各静电透镜阵列包括用于产生多个静电子透镜的两个以上阵列电极，其中，各子透镜被设置用于聚焦相应的带电粒子子束，以及其中，各子透镜限定子透镜光轴，其中，至少一个所述一个以上静电透镜阵列包括一个以上偏轴静电子透镜，其中，相应的带电粒子子束的子束中心线在距离其子透镜光轴一段距离处穿过偏轴静电子透镜。
【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多束带电粒子光学系统，包括带电粒子源，用于产生多个带电粒子子束，带电粒子光学器件，用于使来自带电粒子源的带电粒子子束指向目标，该带电粒子光学器件包括一个以上静电透镜阵列，各静电透镜阵列包括用于产生多个静电子透镜的两个以上阵列电极，其中，各子透镜被设置用于聚焦相应的带电粒子子束。这样的系统例如被用在无掩膜带电粒子束光刻部件中，用于将一个以上带电粒子子束投射到目标上，以将图像或者图案写到所述目标上。
技术介绍
W02007/013802中所公开的这样的系统的一个实例包括带电粒子列，通过包括带电粒子提取构件的带电粒子源在真空中操作；用于由提取的所述带电粒子的发散光束产生多个平行子束的构件；以及包括若干电极的多个静电透镜结构。该静电透镜结构除了聚焦子束以外还起其他作用。通过利用调制器阵列偏转一个或者多个通常聚焦的带电粒子束来实现子束消隐。该调制器阵列只偏转一个以上粒子子束，所偏转子束通过截捕阵列来截捕以防止粒子束或者多个子束到达诸如晶圆的目标。为了实现基于计算机的图像图案在目标上的最终投射部分，作为所述目标的所述成像处理的部分，在最后一组静电透镜处在所谓的写方向上偏转非消隐子束。一方面，这样的系统的带电粒子光学器件包括所谓的微距透镜用于聚焦发散光束或者子束的集合。另一方面，带电粒子光学器件包括一个以上静电透镜阵列，各静电透镜阵列包括多个静电子透镜，其中，各子透镜被设置用于聚焦相应的带电粒子子束。子透镜(Ienslet) 实际上为小型透镜(small lens)。区分子透镜和小型透镜的事实是子透镜为子透镜阵列一部分。子透镜阵列由同一平面上的一组子透镜组成。这样的子透镜阵列的各子透镜通常具有相同的焦距。此外，带电粒子光学器件可包括一个以上光束限定孔径和/或孔径阵列。成功曝光的复杂化在于带电粒子光学器件的所有组件都需要高精度定位以将子束导向目标上的期望位置。获得高分辨率曝光的另一复杂化在于带电粒子透镜、磁性和/ 或静电透镜遭受像差尤其球面像差的事实。用于至少部分校正这样的像差的已知透镜结构或者透镜系统非常复杂。在这方面，非常期望能够校正透镜像差和/或校正子束的位置偏差。在投射期间，根据已知系统的原理，借助于可移动支撑体，相对于带电粒子柱的投射区域引导目标，所述支撑体在除了子束的最终投射偏转方向以外的方向上移动， 通常横向移动。在该处理中，非常高的精度是最重要的，这意味着复杂并且昂贵的启动 (actuation)和定位构件。由于带电粒子束焦深限制、待写图案的小尺寸以及目标自身的厚度变动，目标的相对定位对于目标成功曝光至关重要，并且应该在宽运动范围内非常精确地执行。成功曝光另一复杂化在于虽然已知带电粒子系统具有用于使用写方向上的偏转和目标支撑体的移动来补偿目标XY平面上的误差的构件，但是不能使用所述偏转和目标支撑体的移动来校正旋转误差。源自围绕投射系统和目标Z轴不对准，实际上分别源自X和 Y方向上载物台引导不够精确的旋转误差最终导致位置误差，其中，当进一步远离旋转中心发生投射时，所述效果增加，从而更进一步增加目标定位系统旋转误差方面的精度要求。旋转精度要求与目标平面上精度要求相比通常为更高数量级。
技术实现思路
本专利技术目的是改进上述光刻系统，具体地，至少减轻所提到缺点中一部分的影响。本专利技术另一目的是提供带电粒子光学器件，其具有用于至少部分校正子束位置小偏差和/或校正透镜像差的构件。本专利技术另一目的是提供通用系统，其具有校正光束和/或子束的偏差和/或像差的各种可能性。本专利技术另一目的是设计可至少组合这些可能性中一部分的系统。本专利技术另一目的是降低可移动支撑体的精度要求。根据第一方面，本专利技术提供一种带电粒子光学系统，包括带电粒子源，用于产生多个带电粒子子束，带电粒子光学器件，用于使来自带电粒子源的带电粒子子束指向目标，其中，各带电粒子子束限定子束中心线，所述带电粒子光学器件包括一个以上静电透镜阵列，各静电透镜阵列包括用于产生多个静电子透镜的两个以上阵列电极，其中，各子透镜被设置用于聚焦相应的带电粒子子束，以及其中，各子透镜限定子透镜光轴，其中，至少一个所述一个以上静电透镜阵列包括一个以上偏轴静电子透镜，其中， 相应的带电粒子子束的子束中心线在距离其子透镜光轴一段距离处穿过所述偏轴静电子透镜。通常在带电粒子光学器件中，静电透镜被配置为使得带电粒子束穿过静电透镜的中心。这样的透镜进一步表示为“轴上静电透镜”。避免带电粒子束与静电透镜中心的任何偏差，这是因为这将导致不需要的像差。EP1432008中公开了所述系统的实例。在该文献中，据证实，如果光束穿过光轴上透镜，那么由透镜系统引起的像差基本上可被最小化。在 EP 1432008中所公开实例中，电子束总是穿过基本上轴上的磁性和/或电性透镜组件。甚至在电子束通过预透镜偏转系统的第一组电极偏离光轴的实例中，该系统包括将光束重新指向光轴的第二组电极。这两组偏转电极以电子束总是穿过轴上透镜的方式相互作用。在WO 2008/013442A1中，也公开了透镜阵列系统，其中，为了就所形成像差而言使透镜最佳化，子束沿光轴对称。在实施方式中，透镜与限流孔径组合，所述限流孔径相对于所述结构的透镜对准，使得所述透镜中受所述限流孔径影响的虚拟孔径沿透镜光轴对称。然而，本专利技术打破该偏见，并且描述被视为不利的条件可被转变为一系列新颖的、 实用的应用。根据本专利技术的带电粒子光学系统包括静电透镜阵列，该静电透镜阵列具有一个以上(优选多个)子透镜，所述子透镜被特意设置为使得带电粒子子束至少进入并且优选穿过基本上在子透镜中心之外的子透镜，所述子透镜进一步表示为“偏轴子透镜”。当静电透镜阵列被启动为正透镜时，各子透镜将聚焦带电粒子子束，以及偏轴子透镜此外将使带电粒子子束偏向所述偏轴子透镜的光轴。当静电透镜阵列被启动为负透镜时，各子透镜将使带电粒子束散焦，以及偏轴子透镜此外将使带电粒子子束偏离所述偏轴子透镜的光轴，其中， 负透镜需要更复杂透镜结构，这是因为静电透镜通常为正透镜。本专利技术的带电粒子光学系统包括一个以上偏轴子透镜，所述子透镜定位于光学系统中使得入射带电粒子子束的子束中心线至少在距离其子透镜光轴一段距离处进入偏轴子透镜。当偏轴子透镜被启动时，由此当建立静电透镜阵列电极之间非零电位或者电压差时，前进中子束一方面聚焦或者散焦，以及另一方面偏转。偏转提供前进中子束轨迹偏移。 偏移大小取决于偏轴静电子透镜焦距，并且可通过调整所述静电透镜阵列的电极之间的电位或者电压差来设定。因此，通过调整静电透镜阵列电位，即，静电透镜阵列的电极之间的电位差，可调整通过偏轴子透镜的带电粒子子束的偏移量，例如，以至少部分校正子束或者所述目标的位置的小偏差。偏移大小还取决于子透镜光轴与子束穿过偏轴子透镜的位置之间的距离。该距离可在带电粒子光学系统设计期间选择。距离越大，偏移越大(当焦距保持恒定时)。通过周密设计带电粒子光学系统的静电透镜阵列，该系统例如可设置有用于至少部分校正由其他透镜(尤其微距透镜)引起的像差的构件。根据本专利技术的静电透镜阵列的另一优点为其提供用于使用固定设置在带电粒子光学列中的透镜阵列来操纵单独子束轨迹的构件。在一实施方式中，至少一个所述一个以上静电透镜阵列包括堆叠，所述堆叠包括分别配置有第一和第二透镜孔阵本文档来自技高网...
【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：彼得·克勒伊特，阿尔瑙特·克利斯蒂安·佐尼维勒，
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：
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