CN105794325A - 等离子体阴极带电粒子微影系统 - Google Patents
等离子体阴极带电粒子微影系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105794325A CN105794325A CN201480066582.1A CN201480066582A CN105794325A CN 105794325 A CN105794325 A CN 105794325A CN 201480066582 A CN201480066582 A CN 201480066582A CN 105794325 A CN105794325 A CN 105794325A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- charged particle
- substrate
- aperture
- bundle
- plasma chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/022—Details
- H01J27/024—Extraction optics, e.g. grids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32422—Arrangement for selecting ions or species in the plasma
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
在一个实施例中,一种用于对基底进行图案化的系统包含:等离子体腔室;功率源,用于在所述等离子体腔室内产生等离子体;以及提取板系统,包括多个孔径且沿着所述等离子体腔室的一侧而设置。所述提取板系统经配置以接收相对于所述等离子体腔室而对所述提取板系统加偏压的提取电压,其中所述多个孔径经配置以从所述等离子体提取多个相应带电粒子子束。所述系统还包含:投影光学系统,用于将所述多个带电粒子子束中的至少一个引导到所述基底。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及微影系统,且更明确地说,涉及带电粒子微影系统。
背景技术
在各种类型的微影系统中,带电粒子用于对基底进行图案化。这些带电粒子微影系统包含基于电子和离子的微影系统。为了形成图像,例如光阻的电子敏感或离子敏感材料设置在基底的外表面上以拦截相应的电子或离子。在直接写入系统中,带电粒子束可经受随机扫描(向量扫描)以通过将带电粒子束扫描到光阻或其他目标材料中而以串列方式写入图案。其他带电粒子微影系统提供带电粒子的宽束,其使用罩幕或图案化系统而划分为较小射束或子束以便在光阻中形成图像。通常,所述其他带电粒子微影系统产生照射罩幕或图案化系统的低发射度高亮度的射束。通过将宽束划分为多个子束而形成的图像接着投影到光阻上以界定将在基底中形成的图案。
从较宽射束产生多个子束的一些带电粒子微影系统使用固定范本罩幕,其中介质或膜片具有界定所要图案的一组开放区域,其中带电粒子穿过所述图案而被引导向基底。在其他带电粒子微影系统中,含有一组规则地间隔的孔的可编程的孔径板(programmableapertureplate)可从广域射束提供多个不同子束。可编程的孔径板系统还装备有多个控制电极,以取决于基底的所要部分是否将需要照射到而接通或切断个别子束。
对于使用固定罩幕或可编程的孔径板系统的带电粒子微影系统,多数工具以宽的平行射束照射固定罩幕或可编程的孔径板系统。这射束通常源自产生发散射束的小的点源。为了在图案化为较小的子束之前将发散射束聚焦以形成较平行的带电粒子束,聚束透镜系统(condensorlenssystem)设置在罩幕系统的上游。在穿过固定罩幕或可编程的孔径之后,带电粒子束接着被引导穿过投影光学系统,其中所述投影光学系统可产生所要图像减小以在基底上以适当尺寸产生所要图案。这些带电粒子微影系统的一个问题在于微影系统的复杂性和大小,这是因为需要从高亮度点源产生带电粒子束,展开所述射束,且接着在进入罩幕之前将射束准直。相对于这些和其他考虑因素来说,需要本发明的改进。
发明内容
提供此发明内容以按简化形式介绍概念的选择,下文在实施方式中进一步描述所述概念。此发明内容不希望确定所主张标的物的关键特征或基本特征,也不希望辅助确定所主张标的物的范围。
在一个实施例中,一种用于对基底进行图案化的系统包含:等离子体腔室;功率源,用于在所述等离子体腔室内产生等离子体;以及提取板系统,包括多个孔径且沿着所述等离子体腔室的一侧而设置。所述提取板系统经配置以接收相对于所述等离子体腔室而对所述提取板系统加偏压的提取电压,其中所述多个孔径经配置以从所述等离子体提取多个相应带电粒子子束。所述系统还包含:投影光学系统,用于将所述多个带电粒子子束中的至少一个引导到基底。
在再一实施例中,一种对基底进行图案化的方法包含:在等离子体腔室中产生包括带电粒子的等离子体;通过多个孔径而从所述等离子体提取所述带电粒子以形成多个带电粒子子束;当所述带电粒子子束穿过所述多个孔径中的第一孔径时,使所述多个子束中的第一带电粒子子束偏转;以及穿过所述多个孔径中的第二孔径而不偏转地传输所述多个子束中的第二带电粒子子束,其中所述第一带电粒子子束不撞击在所述基底上,且其中所述第二带电粒子撞击在所述基底上。
附图说明
图1呈现根据本发明的实施例的示范性带电粒子微影系统。
图2A描绘根据各种实施例的提取板系统的俯视平面图。
图2B描绘位于等离子体腔室内的图2A的提取板系统的侧视横截面图。
图3A描绘操作期间的图1的示范性带电粒子微影系统的侧视横截面图。
图3B描绘操作期间的图3A的提取板系统和等离子体腔室的俯视平面图。
图4描绘根据本发明的实施例的用于对基底进行图案化的带电粒子子束的产生的第一阶段期间的示范性带电粒子微影系统。
图5描绘用于对基底进行图案化的带电粒子子束的产生的第二阶段期间的图4的系统。
图6描绘用于对基底进行图案化的带电粒子子束的产生的第三阶段期间的图4的系统。
图7呈现根据本发明的实施例的另一示范性带电粒子微影系统。
图8呈现根据本发明的实施例的再一示范性带电粒子微影系统。
具体实施方式
现将在下文中参考附图更全面地描述本发明的实施例,附图中示出了一些实施例。然而,本发明的标的物可按许多不同形式体现且不应视为限于本文中阐述的实施例。而是,提供这些实施例以使得本发明将为详尽且完整的,且将向所属领域的技术人员全面地传达标的物的范围。在图示中,相似参考数字在全文中指相似元件。
本文所述的实施例提供新颖的微影装置。在各种实施例中,带电粒子微影系统包含等离子体腔室,其充当带电粒子的广域源(wideareasource)。此广域源可用于根据各种实施例来提供基底的有效且快速的图案化。使用基于等离子体的广域源的优点在于,等离子体腔室的使用促进以高平行度引导带电粒子穿过图案化系统的能力,以使得带电粒子在撞击在将图案化的基底上时形成相同角度。由本发明的实施例提供的另一优点在于通过等离子体腔室的使用而促进的跨越图案化系统的面积的带电粒子密度的高均一度。此外,等离子体源提供各种可调整参数,其可经微调以调整等离子体条件来减小入射在基底上的带电粒子的能量散布,进而进一步改进图案化制程的均一度。实现低能量散布是通过大面积的使用来促进,其因此需要比现有技术中所使用的点源低的等离子体密度。
在各种实施例中,使用用于产生带电粒子的等离子体源结合提取板系统以产生用于对基底进行图案化的带电粒子子束。这种提取板系统可根据用于带电粒子微影的已知孔径系统来设计。这些系统可包含可编程的孔径或固定孔径,所述可编程的孔径或固定孔径用于控制正图案化的基底曝光到子束。设计有可编程的孔径的系统在别处被称为“无罩幕系统”,这是因为可编程的孔径对基底进行图案化,而不需要以固定罩幕图案进行配置。然而,这些系统在本文中仅被称为“提取板系统”。本发明的实施例的提取板系统和已知系统的一个共同特征在于,孔径板暴露到大小与孔径板的大小相当的广域上所分布的带电粒子的通量。所述通量的带电粒子接着在穿过孔径板中所含有的多个孔径时变换为多个子束。然而,如下文所详述,从本发明的实施例得到的许多优点源于等离子体源的性质,所述等离子体源用于产生通过提取板系统来图案化的广域的带电粒子,所述等离子体源不同于现有点源系统。
图1描绘根据本发明的实施例的用于带电粒子微影的系统100。明确地说,系统100可用于对置于其中的基底124进行图案化。系统100包含自功率源104接收功率的等离子体腔室102。在各种实施例中,功率源104可为射频功率源(RF功率源)、微波功率源或电弧放电功率源,其中所述RF功率源用于产生电容性耦合的等离子体或电感性耦合的等离子体。所述实施例在这上下文中不受限制。等离子体腔室102可具有任何便利的形状,且可在所展示的笛卡尔坐标系统的X-Y平面中形成圆形或矩形形状。所述实施例在这上下文中不受限制。
如图1进一步展示,提取板系统106沿着等离子体腔室102的一侧108而设置,且可形成等离子体腔室102的这一侧的壁的一部分或整体。当等离子体(未示出)在等离子体腔室102中产生时,提取板系统106可用于通过多个孔径110而从等离子体腔室102提取多个带电粒子子束,其中所述子束中的一些被引导到基底124以对基底124进行图案化。为了从等离子体腔室102提取带电粒子,提取电压供应器112耦接到等离子体腔室102和提取板系统106以在两者之间产生提取电压VEXT。环形绝缘体109用于将等离子体产生区域的电位与孔径板的电位分离。在各种实施例中,提取电压VEXT的量值为5kV到100kV,但所述实施例在这上下文中不受限制。在各种实施例中,提取板系统106可为单一提取板或可包含多个提取板。
根据各种实施例,提取电压供应器112可按照负电压或正电压来供应VEXT,以使得提取板系统106相对于等离子体腔室102而被负偏压或正偏压。在提取板系统106相对于等离子体腔室102而被正偏压的状况下,可从等离子体腔室102提取电子以形成被引导到基底124的多个电子子束。在提取板系统106相对于等离子体腔室102而被负偏压的状况下,可从等离子体腔室102提取正离子以形成被引导到基底124的多个正离子子束。在其他实施例中,相对于等离子体腔室102而将正VEXT施加到提取板系统106可用于提取负离子,但可能需要其他元件(未示出)以在等离子体腔室102内产生负离子,如所属领域的技术人员所了解。
如下文所详述,系统100还包含多个偏转电压源114,其用于将偏转电压VDEF提供到提取板系统106内的孔径110。简单地说,偏转电压源114用于个别地控制施加到个别孔径的偏转电压。这允许系统100通过在所选择的孔径上使用偏转电压以控制穿过其中的带电粒子子束的轨迹而控制给定的带电粒子子束是否将到达用于图案化的基底124。偏转电压源114可为可编程的电压偏转源,以使得给定的用于不同孔径110的偏转电压的图案在偏转电压源114中可编程(programmed)以在基底124处产生带电粒子束的曝光(exposure)的给定图案。
系统100还包含投影光学系统116,其用于在带电粒子子束撞击到基底上之前控制带电粒子子束的收集。投影光学系统116可为如现有带电粒子微影系统中所使用的现有系统,以控制带电粒子子束的焦点和尺寸。举例来说,提取板系统106可形成大小由投影光学系统116减小的子束的图案。这些投影光学系统的细节是熟知的且本文中不再进一步论述。
系统100含有挡止板118,其用于筛选由提取板系统106偏转的带电粒子子束。如下文所详述,以这种方式,提取板系统106可选择哪些带电粒子子束将到达基底124。系统100中还包含基底台122,其可(例如)至少沿着X方向和Y方向而平移基底124,以便使基底124的不同区域曝光到带电粒子。举例来说,系统100可在提取板系统106与基底124之间产生图像大小的100×或200×的减小。因此,在一个实例中,沿着X方向横跨20厘米的提取板系统106可在基底124上产生横跨2毫米的图案。因此,为了使具有约若干厘米的尺寸的基底124曝光,可在一系列曝光之间沿着X方向和Y方向而扫描基底台122。
图2A和图2B分别描绘可用于系统100中以对基底进行图案化的提取板系统200的俯视平面图和侧视图。明确地说,图2B呈现沿着A-A`方向的提取板系统200的横截面图。提取板系统200包含相互附着的孔径板202和消隐板204。孔径板202和消隐板204各自包含相互对准的孔径206和孔径208的相应阵列。孔径206与孔径208对准,以使得延伸穿过整个提取板系统200的孔径209的阵列得以形成。孔径209可引导自等离子体腔室102中所形成的等离子体(未示出)提取的带电粒子束。
提取板系统200还含有电极210,其耦接到提取电压供应器112以便在等离子体腔室102与提取板系统200之间施加偏压。以这种方式,当等离子体形成在等离子体腔室102内时,提取板系统200可将来自等离子体的带电粒子加速到所要能量。消隐板204还包含耦接到偏转电压源114的偏转电极212。每一偏转电极212与相应孔径208对准,且包含两个不同电极。因此,偏转电压可施加在构成每一偏转电极212的两个不同电极之间,此偏转电压用于产生经配置以使穿过孔径209的带电粒子偏转的偏转场。偏转电压源114可按一种方式编程以使得偏转电压可个别地发送到任何偏转电极212。虽然图2A、图2B未明确展示,但偏转电极212可通过设置在提取板系统200内或设置在提取板系统200上的配线而连接到偏转电压源。
为了便利地产生具有小尺寸的特征,孔径209的X方向和Y方向上的孔径大小可为约1到10微米。还参看图1,这允许例如系统100等系统取决于由投影光学系统116执行的减小或缩小而产生约10纳米到100纳米的尺寸的带电粒子子束。所述实施例在这上下文中不受限制。
虽然图2B明确地描绘提取板系统200包含具有孔径的两个不同板的实施例,但在其他实施例中,提取板系统可为单一孔径板,其中偏转电极如同在消隐板204中设置在孔径内。此外,电极可在单一孔径板实施例中部分地沿着孔径的长度而延伸,或可沿着此等孔径的整个长度而延伸。
图3A描绘根据各种实施例的系统100的操作的一个情形。在图3A中,气体物质(未独立展示)可进入等离子体腔室102,此后,在功率源104将功率供应到等离子体腔室102时,产生等离子体300。适用于产生等离子体300的气体物质的实例包含例如He、Ne、Ar、Kr、Xe等惰性气体或例如H2、H2O、NH3等含氢气体。这可限制孔径板组件的蚀刻或与孔径板组件的反应。然而,在此上下文中,所述实施例不受限制。举例来说,在离子将注入到基底层中以对基底层进行图案化的正离子微影的实施例中,可选择气体物质以产生任何所要正离子。
根据本发明的实施例,等离子体300以一种方式产生以跨越用于提取带电粒子的孔径209的阵列的宽度W和长度L(参见图2A)而提供均一通量的带电粒子。举例来说,如图3A所说明,等离子体腔室102的大小可经布置以使得接近提取板系统200,沿着X方向的等离子体300的宽度和沿着Y方向的等离子体的长度大于孔径209的阵列的相应宽度W和长度L。使用这种几何结构,对于功率源为通过电感性或电容性耦合而产生等离子体300的RF功率源的实施例(图3中未明确展示),跨越孔径209的阵列的宽度W和长度L的带电粒子密度的变化可小于3%。以这种方式,被引导穿过提取板系统200的不同孔径209的每单位面积的带电粒子通量的变化也可小于3%。
如图3A中进一步展示,通过不同孔径209(参见图2B)而从等离子体300提取多个带电粒子子束302、子束304、子束306、子束308、子束310。如上所述,这些带电粒子子束302到子束310中的每一个可每单位面积承载相同带电粒子通量。因此,到达基底124的子束302到子束310中的任一个可针对给定曝光时间以相同方式更改膜126。
图3A的说明描绘使用偏转电压源以通过控制哪些带电粒子子束到达基底124而对基底124进行图案化的实例。明确地说,当带电粒子子束302和子束306以使带电粒子子束302和子束306由挡止板118拦截的方式穿过相应孔径209A和孔径209C时,带电粒子子束302和子束306偏转。其他带电粒子子束304、子束308和子束310穿过提取板系统200而不偏转,且被引导穿过挡止板118的孔径120。当带电粒子子束304、子束308、子束310冲击膜126时,膜126被更改,从而形成相应的所更改的区域312、区域314和区域316的图案。孔径209的阵列内的其他带电粒子子束可被引导到基底124或由挡止板118拦截以便将所要图案转印到膜126中。
在一些实施例中,例如大体上由提取板系统200表示的提取板系统可含有布置为二维阵列的数千个孔径,例如,500,000个孔径,因此,基底124可由数十万个平行的带电粒子子束处理,其可促进基底124的快速图案化。
图3B呈现操作期间的等离子体腔室102的俯视平面图。如图所示,当等离子体300在等离子体腔室102内产生时,等离子体300实际上充当广域带电粒子源,其可覆盖与孔径209的阵列所横跨的面积(WL)一样大的面积或比孔径209的阵列所横跨的面积(WL)大的面积。如从图3A和图3B所明白,这种几何结构与基于点源的现有带电粒子装置形成对比,其中,在现有带电粒子装置中,带电粒子在进入孔径板或罩幕之前在较大面积上展开。实际上,在系统100中,从等离子体300提取的电子或离子跨越等离子体鞘层318且相对于提取板系统200的表面以垂直入射角以实质上平行的轨迹进入孔径206(209)。因此,离开等离子体300的带电粒子在X-Y平面中的每单位面积的带电粒子通量与进入孔径209的带电粒子的每单位面积的带电粒子通量相同。换句话说,随着带电粒子横越等离子体鞘层以冲击提取板系统200,不存在带电粒子的展开。
此外,如上所述,从提取板系统200到基底124,投影光学系统116可产生由带电粒子束的阵列形成的图案或图像的大小的100×或200×的线性减小。这对应于由带电粒子束形成的图案的面积的1002或2002的减小因数。因此,在带电粒子束横越投影光学系统116之后,在提取板系统200处由带电粒子束的阵列形成的原始面积(LW)可在基底处减小到面积LW/40,000。每一个别带电粒子子束的横截面积(在X-Y平面中)可按照类似因数减小。以这种方式,相较于进入孔径209的带电粒子的每单位面积的通量,到达基底124的个别带电粒子子束内的带电粒子的每单位面积的通量可高达40,000倍。因为带电粒子在从等离子体300提取期间不展开,所以相比现有带电粒子微影系统中的高亮度点源中所需的带电粒子的体积密度,提供用于对基底124进行图案化的给定带电粒子剂量所需的等离子体300中的带电粒子的体积密度可因此低得多。
为了更详细地解释图3所示的系统100的操作,图4、图5和图6说明用于对基底124进行图案化的带电粒子子束的产生期间的不同阶段。为了清楚起见,仅展示等离子体腔室102、提取板系统200和相关电压源。在图4中,通过功率源(未示出)的使用而在等离子体腔室102内产生等离子体300。根据本发明的实施例,产生等离子体300以跨越由孔径209的阵列(参见图3B)界定的面积而提供均一密度的带电粒子。在这阶段,未在提取板系统200与等离子体腔室102之间供应提取电压。因此,未通过提取板系统200而提取带电粒子子束。可调整例如等离子体功率、气体压力、气流和其他参数等各种参数以将等离子体均一性调整到所要等级。
在图5中,在等离子体腔室102中存在等离子体300时,在等离子体腔室102与提取板系统200之间施加提取电压VEXT。这导致来自等离子体300的带电粒子的加速以形成所展示的带电粒子子束302、子束304、子束306、子束308和子束310。带电粒子可从等离子体300朝向孔径板202加速,以使得其轨迹形成垂直于由孔径板202的上表面界定的平面P的入射角,或带电粒子可相对于平面P的垂线320以+0.5度到-0.5度的入射角撞击在孔径板202上。
在图5所示的情形中,未将偏转电压施加到提取板系统200的孔径。因此,带电粒子子束302、子束304、子束306、子束308和子束310在X-Y平面中不经受可更改其轨迹的任何偏转电场,且可穿过提取板系统200,而具有垂直于平面P的轨迹。
为了对基底进行图案化,可向提取板系统200的所选择的孔径提供偏转电压,以使得穿过所选择的孔径的带电粒子束以所要方式偏转。这展示在图6所描绘的情形中。如图所说明,在等离子体腔室102中点燃等离子体300,且在等离子体腔室102与提取板系统200之间施加提取电压VEXT。从而,通过相应的孔径209A、孔径209B、孔径209C、孔径209D和孔径209E而提取带电粒子子束302、子束304、子束306、子束308、子束310。然而,在这情形下,还将偏转电压VDEF施加到相应孔径209A和孔径209C的偏转电极212A和偏转电极212C。这偏转电压更改相应带电粒子子束302、子束306的轨迹,如此可导致带电粒子子束302、子束306被阻断而不撞击基底。同时,不将偏转电压施加到相应孔径209B、孔径209D和孔径209E的偏转电极212B、偏转电极212D和偏转电极212E,以使得带电粒子子束304、子束308和子束310穿过提取板系统200,而其轨迹未受扰动。图6的情形的结果是,带电粒子子束304、子束308、子束310可通过投影光学装置来引导以到达基底124而产生基底上所设置的膜受到冲击的曝光的区域,同时带电粒子子束302、子束306被阻断而未到达基底,如上文参看图3所论述。
在额外实施例中,可对等离子体腔室提供尖点约束(cuspconfinement)以便降低等离子体温度且改进跨越等离子体的均一性。举例来说,已知的“木栅栏”布置的磁体可接近等离子体腔室壁而设置,其中北极/南极的布置在邻近磁体中交替以产生尖点约束。尖点约束用于通过充当电子的反射体而约束等离子体远离等离子体腔室的壁。等离子体温度的降低可对带电粒子微影具有多个益处。其一,等离子体内的带电粒子能量的随之降低可减小到达基底的带电粒子子束的能量散布。此外,减小的带电粒子能量散布可减小投影光学系统116的色像差,这是因为色像差与给定的标称能量的带电粒子束的带电粒子能量散布成比例。
在其他实施例中,加速电极可设置在提取板系统与基底之间以将带电粒子进一步加速到所要能量。举例来说,如果给予用于对基底进行图案化的带电粒子束30keV,那么可在提取板系统200与等离子体腔室102之间施加15kV的电压,且可由加速电极或设置于提取板系统与基底之间的电极施加额外的15kV。图7说明类似于系统100而配置的系统700的实施例,不同之处在于加速电极702设置在提取板系统200的下游。可由加速电压源704视需要而施加加速电压以提高被引导到基底124的带电粒子子束的能量。这可适用于(例如)正离子微影处理以减小横越提取板系统200的正离子的能量,进而减少原本在离子撞击提取板系统200的表面的情况下发生的任何蚀刻制程。
在其他实施例中,可使用具有固定图案的孔径的孔径板来建构提取板系统,所述孔径界定将转印到基底的图案。因此,穿过这种提取板系统的孔径的所有带电粒子可具有经配置以撞击基底的轨迹。图8描绘系统800的一个实施例,其与系统100的不同之处在于,提取板系统为固定孔径板或范本罩幕。如图所说明,提取板系统802沿着等离子体腔室102的一侧而设置,以当在提取板系统802与等离子体腔室102之间施加提取电压时接收离子或电子。提取板系统可包含界定将转印到基底124的图案的孔径804的图案。提取板系统802可进而提取具有形状的任何组合的一组带电粒子子束,以产生将被转印的图案,从而在基底124处以减小的大小形成所要图案。
本发明在范围上不受本文中描述的具体实施例限制。实际上,除本文中描述的实施例之外,根据上述描述和随附图示,本发明的其他各种实施例和修改对于所属领域的技术人员来说将为明显的。因此,这些其他实施例和修改希望落入本发明的范围内。此外,尽管本文中已在特定实施方案的上下文中在特定环境中针对特定目的描述了本发明,但所属领域的技术人员应认识到,其用处不限于此且本发明可有益地在任何数目个环境中针对任何数目个目的而实施。因此,本文阐述的申请专利范围应鉴于如本文所述的本发明的全宽度和精神来解释。
Claims (15)
1.一种用于对基底进行图案化的系统,其特征在于,包括:
等离子体腔室;
功率源,用于在所述等离子体腔室内产生等离子体;
提取板系统,包括多个孔径且沿着所述等离子体腔室的一侧而设置,所述提取板系统经配置以接收相对于所述等离子体腔室而对所述提取板系统加偏压的提取电压,其中所述多个孔径经配置以从所述等离子体提取相应的多个带电粒子子束;以及
投影光学系统,经配置以接收所述多个带电粒子子束,且将所述多个带电粒子子束中的至少一个引导到所述基底。
2.根据权利要求1所述的用于对基底进行图案化的系统,其中所述功率源包括电感性耦合的射频功率源、电容性耦合的射频功率源、微波源或电弧放电供应器。
3.根据权利要求1所述的用于对基底进行图案化的系统,还包括:电压供应器,经配置以在所述提取板系统与所述等离子体腔室之间供应所述提取电压。
4.根据权利要求3所述的用于对基底进行图案化的系统,其中所述提取电压相对于所述等离子体腔室而建立所述提取板系统的正偏压,其中所述带电粒子子束为电子。
5.根据权利要求1所述的用于对基底进行图案化的系统,其中所述孔径板包含界定平面的邻近于所述等离子体腔室的表面,其中所述带电粒子相对于所述平面的垂线以+0.5度到-0.5度的入射角撞击在所述孔径板上。
6.根据权利要求1所述的用于对基底进行图案化的系统,其中所述提取板系统还包括:
孔径阵列,具有经配置以产生所述多个子束的多个孔径,其中所述多个孔径包含相应的多个偏转电极。
7.根据权利要求6所述的用于对基底进行图案化的系统,还包括:可编程的偏转电压源,其耦接到所述多个偏转电极以将偏转电压施加到所述孔径阵列的所选择的孔径,其中当施加偏转电压到所述孔径阵列的孔径的偏转电极时,穿过所述孔径的带电粒子束偏转。
8.根据权利要求7所述的用于对基底进行图案化的系统,其中所述提取板系统包括:
孔径板,包括第一孔径阵列,所述第一孔径阵列具有经配置以产生所述多个子束的第一多个孔径;以及
消隐板,包括第二孔径阵列,所述第二孔径阵列具有第二多个孔径,
其中所述第一多个孔径与所述第二多个孔径对准以形成所述孔径阵列,且所述第二多个孔径包含相应的所述多个偏转电极。
9.根据权利要求1所述的用于对基底进行图案化的系统,还包括:基底台,经配置以在垂直于所述带电粒子子束的入射方向的方向上扫描所述基底。
10.一种对基底进行图案化的方法,其特征在于,包括:
在等离子体腔室中产生包括带电粒子的等离子体;
通过多个孔径而从所述等离子体提取所述带电粒子以形成多个带电粒子子束;以及
使用投影光学装置而将所述多个带电粒子子束中的至少一个带电粒子子束引导到所述基底。
11.根据权利要求10所述的对基底进行图案化的方法,包括使用电感性耦合的射频功率源、电容性耦合的射频功率源、微波源或电弧放电供应器中的一个而产生所述等离子体。
12.根据权利要求10所述的对基底进行图案化的方法,其中从所述等离子体提取所述带电粒子包括在含有所述多个孔径的提取板系统与所述等离子体腔室之间产生提取电压。
13.根据权利要求12所述的对基底进行图案化的方法,包括相对于所述等离子体腔室而将所述提取电压作为所述提取板系统的正偏压来提供,其中所述带电粒子子束为电子。
14.根据权利要求10所述的对基底进行图案化的方法,还包括在所述多个带电粒子子束中的所选择的带电粒子子束穿过所述多个孔径中的所选择的孔径时使所述所选择的带电粒子子束偏转,其中所述所选择的带电粒子子束不撞击在所述基底上。
15.一种用于对基底进行图案化的系统,其特征在于,包括:
等离子体腔室;
功率源,用于在所述等离子体腔室内产生等离子体;
提取板系统,包括多个孔径且沿着所述等离子体腔室的一侧而设置,所述提取板系统经配置以接收相对于所述等离子体腔室而对所述提取板系统加偏压的提取电压,
其中所述多个孔径布置为界定第一面积的二维孔径阵列,且经配置以从所述等离子体提取相应的多个带电粒子子束,且其中所述多个孔径包含相应的多个偏转电极;以及
投影光学系统,经配置以接收所述多个带电粒子子束,且将所述多个带电粒子子束中的至少一个引导到所述基底,
其中所述投影光学系统经配置以将所述多个带电粒子子束聚焦以界定第二面积,且其中所述第一面积与所述第二面积的比为10,000或10,000以上。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2014/063112 WO2016068932A1 (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Plasma cathode charged particle lithography system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105794325A true CN105794325A (zh) | 2016-07-20 |
CN105794325B CN105794325B (zh) | 2018-02-23 |
Family
ID=55858037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480066582.1A Active CN105794325B (zh) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | 用于对基底进行图案化的系统与方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6461979B2 (zh) |
KR (1) | KR101867352B1 (zh) |
CN (1) | CN105794325B (zh) |
WO (1) | WO2016068932A1 (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030209676A1 (en) * | 1998-08-19 | 2003-11-13 | Hans Loschner | Particle multibeam lithography |
KR20060090602A (ko) * | 2005-02-08 | 2006-08-14 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 측벽 자석을 갖는 유도 플라스마 시스템 |
US7609815B2 (en) * | 2006-06-01 | 2009-10-27 | The Regents Of The University Of California | High brightness—multiple beamlets source for patterned X-ray production |
CN101999158A (zh) * | 2008-04-12 | 2011-03-30 | 应用材料股份有限公司 | 等离子体处理设备与方法 |
US20120248328A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Apparatus and method for multiple slot ion implantation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6768125B2 (en) * | 2002-01-17 | 2004-07-27 | Ims Nanofabrication, Gmbh | Maskless particle-beam system for exposing a pattern on a substrate |
JP2006049703A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Canon Inc | 荷電粒子線レンズアレイ、及び該荷電粒子線レンズアレイを用いた荷電粒子線露光装置 |
US8907307B2 (en) * | 2011-03-11 | 2014-12-09 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Apparatus and method for maskless patterned implantation |
US20140097752A1 (en) * | 2012-10-09 | 2014-04-10 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Inductively Coupled Plasma ION Source Chamber with Dopant Material Shield |
-
2014
- 2014-10-30 WO PCT/US2014/063112 patent/WO2016068932A1/en active Application Filing
- 2014-10-30 KR KR1020167018739A patent/KR101867352B1/ko active IP Right Grant
- 2014-10-30 JP JP2016545975A patent/JP6461979B2/ja active Active
- 2014-10-30 CN CN201480066582.1A patent/CN105794325B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030209676A1 (en) * | 1998-08-19 | 2003-11-13 | Hans Loschner | Particle multibeam lithography |
KR20060090602A (ko) * | 2005-02-08 | 2006-08-14 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 측벽 자석을 갖는 유도 플라스마 시스템 |
US7609815B2 (en) * | 2006-06-01 | 2009-10-27 | The Regents Of The University Of California | High brightness—multiple beamlets source for patterned X-ray production |
CN101999158A (zh) * | 2008-04-12 | 2011-03-30 | 应用材料股份有限公司 | 等离子体处理设备与方法 |
US20120248328A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Apparatus and method for multiple slot ion implantation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105794325B (zh) | 2018-02-23 |
KR20170015875A (ko) | 2017-02-10 |
JP2017534168A (ja) | 2017-11-16 |
KR101867352B1 (ko) | 2018-06-14 |
JP6461979B2 (ja) | 2019-01-30 |
WO2016068932A1 (en) | 2016-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5415720B2 (ja) | マルチビーム源 | |
JP5053514B2 (ja) | 電子ビーム露光システム | |
TWI539482B (zh) | 粒子光學系統及裝置與此系統及裝置用的粒子光學元件 | |
TWI385699B (zh) | 用於自一離子源萃取離子之離子萃取系統 | |
KR20010109127A (ko) | 대전입자 리소그래피 장치용 투광시스템 | |
TWI567774B (zh) | 用於對基底進行圖案化的系統與方法 | |
CN112840431A (zh) | 带电粒子束设备、场曲校正器、及操作带电粒子束设备的方法 | |
US9208989B2 (en) | Lithography system and method of refracting | |
JP5318406B2 (ja) | 改良ウィーン型フィルタを有する粒子ビーム装置 | |
TWI732817B (zh) | 離子束裝置中汙染控制的裝置和方法 | |
US10211023B2 (en) | Aperture set for multi-beam and multi-charged particle beam writing apparatus | |
US9799489B2 (en) | Exposure apparatus | |
JP2009295475A (ja) | イオン注入装置およびビーム軌道補正方法 | |
JP7183056B2 (ja) | 荷電粒子ソース及びバックスパッタリングを利用した荷電粒子ソースのクリーニング方法 | |
CN109709771B (zh) | 多带电粒子束描绘装置 | |
KR100757215B1 (ko) | 전자빔 리소그라피 도구용 조명 시스템 | |
US8686378B2 (en) | Charged particle beam drawing apparatus, and method of manufacturing article | |
JP2002289517A (ja) | 電子ビーム近接露光装置及び方法 | |
US9754772B2 (en) | Charged particle image measuring device and imaging mass spectrometry apparatus | |
CN105794325A (zh) | 等离子体阴极带电粒子微影系统 | |
JP2006080304A (ja) | 荷電粒子ビーム露光装置 | |
JP6951673B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置およびその制御方法 | |
JP2003332206A (ja) | 電子ビーム露光装置及び電子ビーム処理装置 | |
JP7468795B1 (ja) | マルチ荷電粒子ビーム描画装置 | |
JP7480917B1 (ja) | マルチ荷電粒子ビーム描画装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |