带电粒子束形成带孔部件和带电粒子束曝光装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种带电粒子束形成带孔部件和带电粒子束曝光装置。形成带电粒子束的带孔部件在带孔部件的表面上包含不可蒸发吸气剂。不可蒸发吸气剂被设置在受带电粒子束照射的位置中。驱动带电粒子源时在带电粒子源周围的排气性能的劣化被抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及构成用于控制带电粒子束的电子光学系统的带电粒子束形成带孔部件(aperture)和使用带电粒子束形成带孔部件的带电粒子束曝光装置。
技术介绍
电子束曝光技术是能够实现0. 1 μ m或更小的微细图案曝光的光刻法的强有力的候选。为了提高电子束曝光的产率(throughput)在不使用掩模的情况下同时通过多个电子束在要被曝光的物体上呈现图案的所谓的多束系统是已知的。 在多束系统中，从高输出电子源或高输出电子源组照射的电子束被引入一维阵列状或ニ维阵列状布置开ロ的电子光学系统中，使得获得多个电子束。使用开ロ被布置成阵列的带孔部件来形成这些束。在电子束曝光装置中，电子源和电子光学系统被设置在真空室中，并且，所述室的内部保持在真空状态下。特别地，由热导致的发射部分的蒸发和离子化氛围气体的离子轰击使得电子源(带电粒子源)的寿命缩短，从而在电子源周围需要高的真空度。为了提高电子源周围的真空度，与用于整个室的排气装置分开地在电子源附近安装排气装置的技术是已知的。例如，吸气剂泵作为排气装置被设置在装置的内壁上以排除(exhaust)气体的技术是已知的。吸气剂大致可被分成两种类型“可蒸发吸气剂”和“不可蒸发吸气剂以下，称为NEG”。可蒸发吸气剂原样使用在真空中在容器的内壁上沉积的金属膜作为泵(可蒸发吸气剂泵)。可蒸发吸气剂的典型的材料是钡(Ba)。另ー方面，NEG包含诸如钛(Ti)、锆(Zr)和钒(V)的金属或包含作为主要成分的上述金属的合金。NEG是通过沉积或溅射等在容器的内壁上形成的。当NEG在真空中或在不活泼气体的气氛中被加热时，在NEG的表面上吸收的气体(例如，氢气、氧气和氮气)在NEG的内部扩散，并且，在最上面的表面上露出清洁的金属表面。由此，在NEG上吸收真空中的残余气体(NEG泵)。该加热过程被称为“激活”。两种类型的吸气剂均是蓄积类型泵，并具有吸气剂吸收越多的气体则排气性能越低的特性。日本专利公开No.2004-214480公开了使用可蒸发吸气剂作为吸气剂泵的曝光装置。当排气性能劣化时，可蒸发吸气剂再次蒸发要成为吸气剂的材料，并且在排气性能劣化的金属膜上形成新的金属膜，以使得可蒸发吸气剂能够恢复排气性能。但是，可蒸发吸气剂具有这样的问题，即，当吸气剂金属被蒸发时，吸气剂金属的粒子在室中飞散并且在空间内存在(漂浮)一定的时间段，使得粒子可击中电子束并且离子化的粒子冲击电子源(离子轰击)，或者会污染要被曝光的物体。日本专利公开No. 2010-10125公开了使用NEG作为吸气剂泵的带电子粒子束装置。当NEG泵的排气性能劣化时，可通过加热吸气剂并激活吸气剂恢复排气性能。但是，一般对于常规的NEG使用烧结致密物，使得会根据加热方法(激活方法)出现灰尘发射(emission)。例如,如果通过诸如电子束照射的带电粒子束执行加热，那么会出现灰尘发射，使得存在难以在没有灰尘发射的情况下通过电子束照射激活由烧结致密物形成的非活性类型的吸气剂的问题。本专利技术的方面在通过使用吸气剂泵排除带电粒子源周围的气体的配置中在不污染带电子粒子源周围的区域的情况下通过简单的配置防止驱动带电粒子源时的排气性能的劣化。
技术实现思路
本专利技术的方面针对用于形成带电粒子束的带孔部件。所述带孔部件在带孔部件的表面上包含NEG，并且NEG被设置在照射带孔部件的带电粒子束的位置处。根据本专利技术的方面，由NEG形成的吸气剂(吸气剂泵)接收带电粒子束的照射并且通过带电粒子束的能量保持激活状态。因此，能够防止排气能力劣化。并且，能够保持具有比室温中的排气性能高的排气性能的激活状态，使得能够使带电粒子源周围的真空度长时间段保持在高水平。吸气剂被设置在照射电子束的位置处，使得吸气剂与需要高真空度的带电粒子源之间传导性小，并且，在带电粒子源周围保持令人满意的真空。从參照附图对示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。附图说明图IA和图IB是带孔部件的示意图。图2A 2C表示吸气剂形成处理。图3是电子束曝光装置的示意图I。图4是电子束曝光装置的示意图2 :真空形成単元。图5表示结晶性与H2O排气特性之间的关系。具体实施例方式以下，将描述本专利技术的实施例。但是，本专利技术不限于以下的描述。在本专利技术中，带电粒子光学系统意指由带电粒子源产生的带电粒子束被照射到要被曝光的物体的整个配置。辅助真空泵意指作为用于在带电粒子束产生器周围排除气体的真空泵的吸气剂泵。将參照图I 3描述本专利技术的第一实施例的带孔部件。图IA是根据本专利技术的各方面的带孔部件的顶视图。带电粒子束的一部分被带孔部件001阻挡，并且，带电粒子束的一部分穿过设置在带孔部件001中的通孔002并被照射到要被曝光的物体。这种带孔部件或多个带孔部件的组合被设置在带电粒子束的路径上，使得穿过带孔部件中的通孔的带电粒子束被分成预先确定的数量的束并且/或者被形成为预先确定的形状。图IB是沿图IA中的线IB-IB切取的截面图。吸气剂004被设置在带孔部件003的受带电粒子束照射的表面上。带孔部件003和吸气剂004均包含带电粒子束穿过的通孔002。在图IA中，带孔部件包含以ニ维的形状布置的具有圆形截面的多个通孔。但是，可以以ー维的形状布置通孔。带孔部件可包含一个通孔(代替多个通孔)。作为图IA所示的圆形形状的替代，通孔的截面形状可以是多边形或任何其它的形状。图2A 2C是带孔部件的截面图，这些截面图表示根据本专利技术的方面的用于对于带孔部件设置用作辅助真空泵的吸气剂的处理。图1B表示吸气剂004被设置在带孔部件003的受带电粒子束照射的表面的除去形成通孔002的区域以外的整个区域。但是，吸气剂004不必被设置在带孔部件003的受带电粒子束照射并且没有形成通孔002的表面的整个区域上。例如，当在带孔部件003中形成的通孔002的内径的精度要较高时，可能需要调整设置吸气剂004的区域(位置)。当带电粒子束以相对于所述表面的预先确定的角度进入到带孔部件的受带电粒子束照射的表面吋，如果要确保入射路径上的带孔部件的开ロ宽度(开ロ直径)的预先确定的宽度，那么可能需要调整设置吸气剂004的区域(位置)。具体而言，如图2C所示，吸气剂004被设置在带孔部件003的受带电粒子束照射的表面的除去形成通孔002的区域和在通孔002周边具有预先确定的尺寸的区域以外的区域上。在吸气剂中形成的通孔的内径可比带孔部件的通孔的内径大，使得吸气剂不存在于带电粒子束的轨道上。此时，吸气剂的通孔的内径和带孔部件的通孔的内径之间的令人满意的差值是与吸气剂的厚度相同或为吸气剂的厚度·的几倍的长度。在这种配置中，吸气剂的通孔的尺寸越大，则吸气剂的面积越小。但是，相对于整个吸气剂的面积，减小的面积足够小，使得作为辅助真空泵的吸气剂泵的排气能力不大大降低。能够通过根据本专利技术的方面的包括吸气剂的带孔部件増加带电粒子束产生器周围的真空度。作为另ー配置，可在带孔部件中的通孔的内壁上形成(设置)NEG。可通过这种配置相对增加吸气剂泵的排气能力。对于根据本专利技术的方面的NEG,可使用由具有大的比表面积(specific surfacearea)的预先确定的金属材料形成的金属膜和金属叠层膜。但是，由广泛用作NEG的烧结致密物形成的NEG不适于根据本专利技术的方面的NEG，原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成带电粒子束的带孔部件，所述带孔部件包含：不可蒸发吸气剂，其中，所述不可蒸发吸气剂被设置在所述带孔部件的受带电粒子束照射的位置中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉武惟之，安藤洋一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：