CN111108582A - 带电粒子阻挡元件、包括这样的元件的曝光装置以及使用这样的曝光装置的方法 - Google Patents

带电粒子阻挡元件、包括这样的元件的曝光装置以及使用这样的曝光装置的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于将带电粒子束投影到目标上的曝光装置和方法。曝光装置包括带电粒子光学装置，该带电粒子光学装置包括用于生成带电粒子束的带电粒子源和用于阻挡来自带电粒子源的带电粒子束的至少一部分的带电粒子阻挡元件和/或限流元件。带电粒子阻挡元件和限流元件包括基本上平坦的衬底，该衬底设置有包含硼、碳或铍的吸收层。衬底还优选地包括用于透射带电粒子的一个或多个孔。吸收层被布置为与至少一个孔间隔开。

Description

带电粒子阻挡元件、包括这样的元件的曝光装置以及使用这 样的曝光装置的方法
技术领域
本发明涉及一种在用于将带电粒子束投影到目标上的带电粒子光学装置中使用的带电粒子阻挡元件。本发明还涉及一种用于将带电粒子束投影到目标上的曝光装置，该曝光装置包括带电粒子阻挡元件，并且本发明还涉及一种使用这样的曝光装置将带电粒子束投影到目标上的方法。另外，本发明涉及一种制造半导体器件的方法和/或一种用于借助于这样的曝光装置检查目标的方法。
背景技术
在半导体工业中，越来越期望以高精度和高可靠性来制造较小的结构。在带电粒子束曝光装置中，目标表面可以以高精度暴露于被引导到或聚焦在目标表面上的一个或多个带电粒子束。另外，与使用光对目标表面进行曝光的曝光装置相比，带电粒子的使用能够获取更高的分辨率和精度，以便在目标表面上转印或分析图案。
然而，为了在商业上可行，带电粒子曝光装置需要能够满足光刻系统和检查系统两者对大量晶片吞吐量和严格误差容限的挑战性要求。通过在曝光装置中使用更多的带电粒子束并且从而使用更多的电流，可以获取更高的吞吐量。
然而，电流的增加导致更多的与曝光装置中的组件相互作用的带电粒子。曝光装置内部的带电粒子与系统组件之间的碰撞可能会导致对相应组件的明显加热。
通常，通过主动地冷却这样的组件来解决与带电粒子束系统内的组件的加热有关的问题，如例如在授权的美国专利8,558,196和9,165,693以及国际专利申请公开WO2013/171216中描述的。
在链接杂志的第十八期：1(2016年2月)的第28和29页的M.van Zaalen的“VANTEKENTAFEL NAAR OVEN”中，确定了无掩模多电子束光刻系统中的准直透镜的加热问题，这是由准直器内的高电场和由准直器聚焦的电子束的高电流引起的。正如M.van Zaalen的文章中指出的，并非上述带电粒子束的所有电子都通过准直器，而是有些电子在准直器内被反射。这种现象也对准直器的加热做出贡献。光束操纵组件的加热可能导致热变形，该热变形降低了曝光过程的准确度。正如M.van Zaalen的文章中描述的，这是通过光刻装置内的准直器的悬架的重新设计来解决的。其中的准直器的冷却通过使得能够通过经由修改后的悬架的热传导从准直器中去除热量而得到改善。
发明内容
本发明的目的是提供一种带电粒子曝光装置及其组件，其至少部分减少曝光装置内的组件的发热。带电粒子应当理解为既包含电子又包含离子。当提到带电粒子束时，它可以由电子或离子组成。本发明尤其涉及电子束曝光装置，包括电子(多)束光刻系统、各种类型的电子显微镜和检查系统。然而，本发明也可以应用于使用其他类型的带电粒子的系统，包括带正电或带负电的离子，例如氦离子。
根据第一方面，本发明提供了一种用于阻挡带电粒子的带电粒子阻挡元件，其中带电粒子阻挡元件包括衬底，其中衬底包括允许带电粒子通过的至少一个孔，其中衬底的表面的至少一部分设置有包含硼、碳或铍的材料的吸收层，其中吸收层被布置为与至少一个孔间隔开，并且其中设置有吸收层的衬底的表面的至少一部分包括导电材料。
吸收层至少部分吸收撞击在其上的带电粒子。也就是说，该层具有用于接收撞击在其上的带电粒子的功能，带电粒子的电荷被传递到导电材料上以便从带电粒子阻挡元件上移走。导电材料可以通过为位于吸收层下面的衬底提供导电层或者通过使衬底至少部分导电来实现。例如，其中设置有吸收层的表面的至少一部分是导电的。
带电粒子阻挡元件适合于在各种应用中阻挡带电粒子。它可以用于在带电粒子曝光装置和/或检查装置内沿着其轨迹至少部分阻挡带电粒子束。这可以用于诸如在限流孔阵列元件中成形一个或多个束。例如，它可以用在如US 8,653,485B2中描述的系统中的一个或多个孔阵列中，特别是用在US 8,653,485B2的图12所示的系统的孔阵列4A中。它也可以用作遮蔽件元件以通过完全阻挡光束或光束源来暂时关闭光束或光束源，而无需关闭源本身。这在开启源通常需要明显的稳定时间的情况下尤其有利。在如US 8,653,485B2的图12所示的系统中，其可以布置在源1与准直器3之间的位置处。
特别是在将带电粒子阻挡元件用作限流孔的情况下，将吸收层衬底布置为与衬底中的至少一个孔间隔开是有利的。因此，可以至少基本上防止吸收层的材料布置在至少一个孔的边缘处或悬于该边缘之上，或者布置在至少一个孔内部，在该处上述材料可能使穿过上述至少一个孔的带电粒子束变形和/或破裂。
特别地，吸收层布置在衬底的表面上，在使用中，该表面将被布置为面对带电粒子源。因此，当带电粒子阻挡元件用于阻挡来自带电粒子源的带电粒子束的至少一部分时，可以将其布置为使得带电粒子束的被阻挡部分的至少一大部分撞击到吸收层上。因此，优选地，吸收层布置在至少一个孔的附近。
令人惊讶地，发明人发现，当使用包含硼、碳或铍的材料的吸收层来阻挡带电粒子束的至少一部分时，与没有这样的吸收层的带电粒子阻挡元件相比，布置在带电粒子阻挡元件与带电粒子源之间的带电粒子光学组件上的热负荷被大大减少。对于直接邻近于带电粒子阻挡元件和/或到带电粒子阻挡元件的视线无阻碍的带电粒子光学组件而言尤其是这种情况。通过减小这些带电粒子光学组件上的热负荷，可以使曝光装置在更长的时间段内操作，而不会使带电粒子光学组件被过度加热，和/或对带电粒子光学组件的冷却不是很关键。
如上所述，导致本发明的主要目的是减少带电粒子曝光系统(例如，如US 8,653,485B2、US 8,558,196B2、US 9,165,693B2和WO2013/171216中描述的曝光系统)内的组件上的热负荷。这是通过本文中描述的带电粒子阻挡元件来实现的，特别是在限流孔阵列中使用时。另外，发明人已经发现，当使用包含硼、碳或铍的材料的吸收层来阻挡带电粒子束的至少一部分时，目标的表面上的带电粒子束的像差显著降低。因此，除了减小热负荷的主要效果，还观察到了减小曝光系统内的带电粒子束的像差的辅助效果。此外，即使接收带电粒子束的表面仅部分地包覆有吸收层，也已经观察到热负荷以及像差均减小。然而，优选地，大部分被阻挡的带电粒子束撞击在吸收层上。
发明人的发现似乎表明，带电粒子阻挡元件上游的组件相对于带电粒子束的加热、以及可能干扰带电粒子轨迹的空间电荷的形成可能是由后向散射的带电粒子引起的，和/或是由撞击在带电粒子阻挡元件上的带电粒子所阻挡的部分带电粒子束生成的二次电子引起的。二次电子可能是由于向后散射的撞击系统内的另一元件的表面的带电粒子产生的。通过在在使用中接收要被阻挡的带电粒子的带电粒子阻挡元件的一侧提供根据本发明的吸收层，至少可以减少后向散射的量。
注意，在本申请的上下文中，包含硼、碳或铍的材料的吸收层还包括包含硼、碳或铍与一种或多种其他元素的组合(诸如氮化硼或碳化硅)的材料的吸收层。
优选地，吸收层包含硼。特别地，吸收层是硼层或氮化硼层。优选地，吸收层是硼涂层或氮化硼涂层。涂层是施加到对象的表面的薄层或覆盖物，其通常具有几十或几百纳米的厚度。硼层或硼涂层优选地是基本上纯的硼层。硼是有利的，因为它是无毒的，在室温下稳定，在空气中不氧化，并且可以使用诸如溅射或气相沉积等已知技术来施加。
使用硼或氮化硼层来阻挡带电粒子的缺点在于，这些材料的电阻率相对较高，这使得当人们在寻找一种用于阻挡带电粒子的材料时，这些材料不是一种很明显的选择。在使用中，吸收层将通过撞击在上述层上的带电粒子而带电，并且当使用具有高电阻率的材料的吸收层时，该电荷难以经由穿过上述吸收层的电传导来去除。
因此，除了将这样的层与导电层或衬底组合的措施，本发明的进一步见解认为，应当谨慎地选择吸收层的厚度。
有利地，吸收层的厚度足以防止上述带电粒子从位于上述吸收层下方的上述衬底的一部分向后散射并且足够薄以使得上述带电粒子的电荷能够被上述导电表面接收。这实现了带电粒子的有效吸收，即，带电粒子的后向散射的量非常少，同时通过经由上述导电表面去除吸收的电荷，避免了电荷在吸收层中的积累。尽管随着层的厚度增加，后向散射的可能性减小，至少高达稳定阈值，但是增加层的厚度减小了穿过层的厚度的电导率。如果吸收层变得太厚，它将基本上充当电绝缘体。
在一个实施例中，吸收层的厚度在100nm至500nm之间。在一个更优选的实施例中，吸收层的厚度在150至250nm之间。已经观察到，在该范围内的吸收层厚度提供了布置在带电粒子阻挡元件与带电粒子源之间的带电粒子光学元件的减少了的加热，同时避免了电荷在带电粒子阻挡元件中的累积。
在一个实施例中，衬底的至少一部分是导电的。这可以通过以下方式来实现：用导电(例如，金属)材料提供衬底，使衬底包括导电材料，或者至少在其上提供有吸收层的区域中的高掺杂的高掺杂半导体衬底。例如，可以使用高掺杂硅。因此，衬底可以帮助从吸收层去除电荷。优选地，衬底包括用于将衬底连接到电压源或地电位的连接部分。在一个实施例中，连接部分包括优选地形成上述衬底的表面的一部分或布置在上述衬底的表面上的连接区域(也称为接触区域)，该连接区域被配置用于将衬底连接到电压源或地电位。特别地，将导电衬底连接到地电位使得能够经由穿过上述衬底的导电从吸收层去除电荷。
在一个实施例中，衬底设置有导电层，其中导电层至少部分布置在衬底与吸收层之间。因此，导电层可以帮助从吸收层去除电荷。优选地，导电层包括包含钼(Mo)或铬(Cr)的材料。它可以由基本上纯的钼或铬形成，或者可以由包括这些元素中的至少一种的材料形成。特别地，钼是优选的，因为氧化钼也是导电的，这确保了钼层即使在钼被至少部分氧化时也是导电的。在该实施例中，与电导率有关的衬底特性的重要性较小。在该实施例中，衬底可以是例如具有相对较低掺杂或基本上没有掺杂的半导体衬底。
由于导电层至少部分布置在衬底与吸收层之间，所以吸收层可以用作导电层的保护涂层。因此，吸收层可以为导电层(至少在吸收层覆盖的部分上)提供抗氧化保护，这也允许将诸如铜(Cu)或铝(Al)等其他导电材料用于导电层。
优选地，带电粒子阻挡元件包括导电的并且连接到导电层的连接部分或区域，该连接部分或区域被配置用于将导电层连接到地电位或受控电压，以有助于经由穿过上述导电层的电传导来去除吸收层中的电荷。在一个实施例中，连接部分包括优选地形成衬底的一部分或布置在衬底上的连接区域(也称为接触区域)，该连接区域被配置用于将导电层连接到电压源或地电位。
在一个实施例中，衬底包括硅(Si)晶片。Si晶片提供平坦且机械稳定的衬底，其可以使用本领域已知的蚀刻技术容易地设置有孔。这在其中带电粒子阻挡元件设置有多个孔的应用中特别有利。这样的带电粒子阻挡元件可以用作限流元件，如将在下面讨论的。由于Si通常为高电阻，至少在Si未掺杂时，因此，硅晶片衬底优选地设置有导电层，吸收层布置在导电层上，如上所述。
在一个实施例中，衬底设置有允许带电粒子通过的至少一个孔。带电粒子阻挡元件可以布置在带电粒子束路径内以允许带电粒子束的至少一部分穿过至少一个孔，同时使得能够至少部分和/或暂时地通过衬底上的非孔区域阻挡带电粒子束。当孔只允许带电粒子束的一部分(通常是中央部分)通过而阻挡该束的其他部分时，通常称其为限流孔。
在一个实施例中，衬底设置有被布置为形成一个或多个孔阵列的多个上述孔，上述一个或多个孔阵列中的每个被布置在上述衬底的对应阵列区域或孔阵列区域中。这样的元件可以用作带电粒子束系统内的限流孔阵列。例如，它可以用于将带电粒子束分为多个带电粒子束。
吸收层优选地至少部分包围上述阵列区域。在一些应用中，带电粒子束大于包围一个或多个孔阵列的区域，使得被阻挡元件阻挡的带电粒子束的大部分落到吸收层上，即使它不会延伸到位于个体孔或阵列区域之间的表面区域上。这样的实施例可以更容易制造，以避免吸收层的部分延伸到孔中。如上所述，已经观察到吸收层对带电粒子接收表面的这样的部分覆盖可以显著降低组件的加热和/或带电粒子束的像差。
在其他实施例中，每个阵列区域至少部分被上述吸收层包围。在其他实施例中，吸收层还至少部分布置在每个孔阵列区域内。这可以增加被带电粒子阻挡元件吸收的带电粒子束的部分。
在一个实施例中，带电粒子阻挡元件包括用于冷却至少衬底的冷却导管。优选地，冷却导管被布置为与吸收层和/或衬底热接触。因此，带电粒子阻挡元件可以设置有冷却导管以用于引导冷却流体(诸如水)通过上述冷却导管以将热量从带电粒子阻挡元件去除。在一个实施例中，冷却导管布置在衬底的背对吸收层的表面处。在带电粒子束系统中使用的实施例中，冷却导管布置在衬底的背对带电粒子源的表面处。
在一个实施例中，衬底设置有另外的导电和/或导热层，其中该另外的导电和/或导热层被布置为与吸收层和冷却导管接触。导热层提供从吸收层到冷却导管的导热路径。该实施例允许使用导热性差的材料的衬底。另外的导电层提供从吸收层到冷却导管的导电路径。因此，另外的导电层可以帮助经由冷却导管从吸收层去除电荷，当在曝光装置中使用冷却导管时，冷却导管通常连接到地电位。另外，通过将吸收层电连接到冷却导管，在带电粒子阻挡元件的背对包括冷却导管的一侧的一侧不需要专用的接触区域或接触布置。因此，带电粒子阻挡元件的背对包括冷却导管的一侧的一侧可以被布置为非常靠近带电粒子光学装置的相邻元件或组件。
根据第二方面，本发明提供了一种用于在带电粒子曝光装置中使用的限流元件，上述限流元件包括不允许透射带电粒子的衬底，上述衬底设置有从上述衬底的第一表面到第二表面延伸穿过上述衬底的一个或多个孔，上述一个或多个孔允许带电粒子通过，其中上述第一表面的至少一部分设置有包含硼(B)、碳(C)或铍(Be)的吸收层，其中吸收层被布置为与一个或多个孔间隔开，并且其中上述吸收层设置在导电材料或导电表面上。
注意，限流元件通常用于限制带电粒子束中的电流。因此，一个或多个孔的直径小于带电粒子束的直径。由于限流元件至少部分限定已经穿过上述限流元件的带电粒子束的横截面，因此孔通常被精确地制造。通过将吸收层布置为与一个或多个孔间隔开，可以避免至少吸收层对一个或多个孔的至少边缘处的干扰。
根据第二方面的限流元件提供了与根据本文中上述第一方面的带电粒子阻挡元件相同或对应的技术效果和优点。根据其中衬底设置有一个或多个孔的实施例，第一方面的带电粒子阻挡元件可以用作根据第二方面的限流元件。
根据第二方面的限流元件可以与根据第一方面的带电粒子阻挡元件的一个或多个实施例和/或替代方案组合。
根据第三方面，本发明提供了一种用于至少暂时阻挡带电粒子束的遮蔽件元件，该遮蔽件元件包括衬底，该衬底的至少一部分设置有包含硼(B)、碳(C)或铍(Be)的吸收层，其中上述吸收层设置在上述衬底上的导电表面上。
注意，使用中的遮蔽件元件被布置用于暂时允许带电粒子束通过遮蔽件元件并且用于暂时阻挡带电粒子束。
在允许带电粒子束通过遮蔽件元件的情况下，带电粒子束至少沿着上述遮蔽件元件的边缘或通过上述遮蔽件元件的孔通过。当遮蔽件元件在这种情况下被配置为还用作限流元件时，吸收层优选地被布置为与边缘或孔间隔开。然而，当遮蔽件元件在这种情况下被配置为未用作限流元件时，特别是当带电粒子束与孔的边缘或孔的圆周间隔开时，吸收层可以被布置为直到孔的边缘或直至孔的圆周。
遮蔽件元件可以通过第一方面的带电粒子阻挡元件来实现。
第三方面的遮蔽件元件可以与根据第一方面的带电粒子阻挡元件的一个或多个实施例和/或替代方案组合。
根据第四方面，本发明提供了一种用于将带电粒子束投影到目标上的曝光装置，上述曝光装置包括用于形成带电粒子束并且用于将带电粒子束投影到目标上的带电粒子光学装置，其中带电粒子光学装置包括：用于生成带电粒子束的带电粒子源和根据第一方面的带电粒子阻挡元件，该带电粒子阻挡元件能够阻挡来自带电粒子源的带电粒子束的至少一部分；被布置为限制上述带电粒子束的带电粒子电流的根据第二方面的限流元件；和/或根据第三方面的遮蔽件元件。
在一个实施例中，带电粒子阻挡元件、限流元件和/或遮蔽件元件的吸收层布置在衬底的面向带电粒子源和/或后向散射的源和/或装置内的二次电子的表面处。
在一个实施例中，带电粒子阻挡元件包括被布置为曝光装置的限流孔或限流孔阵列的一个或多个孔。
在一个实施例中，带电粒子阻挡元件和/或限流元件包括用于将带电粒子束分为多个带电粒子束的孔阵列。因此，带电粒子阻挡元件和/或限流元件可以用于从单个大直径束生成多个带电粒子束。典型应用是带电粒子多束光刻系统、带电粒子多束检查系统和带电粒子多束显微镜。
在一个实施例中，带电粒子光学装置包括用于将带电粒子束偏转到带电粒子阻挡元件上的调制偏转器，其中调制偏转器和带电粒子阻挡元件被布置为当带电粒子束未被偏转器偏转时允许带电粒子束通过带电粒子阻挡元件的孔，而当带电粒子束被偏转器偏转时至少部分通过带电粒子阻挡元件阻挡带电粒子束，反之亦然。因此，该实施例的带电粒子阻挡元件用于调制带电粒子束，特别是用于带电粒子束的关闭或打开。典型应用是带电粒子(多)束光刻系统。
根据第五方面，本发明提供了一种带电粒子光刻系统，其包括如上所述的曝光装置或其实施例。
根据第六方面，本发明提供了一种带电粒子检查系统或带电粒子显微镜，其包括如上所述的曝光装置或其实施例。
根据第七方面，本发明提供了一种使用如上所述的曝光装置将带电粒子束投影到目标上的方法，其中该方法包括阻挡来自带电粒子源的带电粒子束的至少一部分的步骤，其中被阻挡的带电粒子束的至少一部分落到带电粒子阻挡元件或限流元件的吸收层上。
根据第八方面，本发明提供了一种借助于如上所述的曝光装置制造半导体器件的方法，该方法包括以下步骤：
-将晶片放置在上述带电粒子光学装置的下游；
-处理上述晶片，包括借助于由上述带电粒子光学装置生成、成形和/或调制的带电粒子束来在上述晶片上投影图像或图案；以及
-执行后续步骤以借助于上述经过处理的晶片生成半导体器件。
由上述经过处理的晶片制造半导体器件的后续步骤在制造半导体器件的技术领域中是已知的。例如，很多上述后续步骤在申请人的美国专利申请号US 2014/0176920 A1中进行了描述。
根据第九方面，本发明提供了一种用于借助于上述曝光装置检查目标的方法，该方法包括以下步骤：
-将上述目标定位在上述带电粒子光学装置下游；
-将由上述带电粒子光学装置生成和成形的带电粒子束引导朝向上述目标；
-检测在上述带电粒子束入射到上述目标上时由上述目标透射、发射和/或反射的带电粒子；以及
-执行后续步骤以借助于来自检测带电粒子的步骤的数据来检查上述目标。
可以将上述不同实施例组合。说明书中描述和示出的各个方面和特征都可以尽可能地单独应用。这些单独的方面、特别是所附从属权利要求中描述的方面和特征可以成为分案专利申请的主题。
附图说明
将基于附图中所示的示例性实施例阐明本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的曝光装置的示意性概图，
图2示出了根据本发明的实施例的显微镜或检查装置的示意性概图，
图3示出了根据本发明的带电粒子阻挡元件的实施例的示意性横截面，
图4示意性地示出了带电粒子阻挡元件对带电粒子的阻挡，
图5示出了根据本发明的带电粒子阻挡元件的一部分的实施例的示意性截面图，
图6示出了根据本发明的带电粒子阻挡元件的一部分的另一实施例的示意性截面图，
图7示出了根据图6的实施例的带电粒子阻挡元件的第二示意性横截面，
图8示出了根据实施例的设置有冷却通道的带电粒子阻挡元件的示意性横截面，
图9示出了根据本发明的带电粒子阻挡元件的实施例的示意性俯视图，
图10A示出了根据本发明的带电粒子阻挡元件的另一实施例的示意性俯视图，
图10B示出了沿着图10A中的线VII-VII的示意性横截面，
图11示意性地示出了制造半导体器件的方法，以及
图12示意性地示出了检查目标的方法。
具体实施方式
图1示出了用于将一个或多个带电粒子束投影到目标110上的曝光装置100的示例的示意性概图。这样的曝光装置可以是带电粒子多束光刻系统、带电粒子多束检查系统或带电粒子多束显微镜的一部分。特别地，它可以是电子束系统，尽管该教导也适用于其他类型的带电粒子。
如图1所示的曝光装置100包括带电粒子光学装置，该带电粒子光学装置包括用于生成带电粒子宏束111的带电粒子源101。在该特定示例中，带电粒子源101被布置用于生成发散的带电粒子宏束，该发散的带电粒子宏束被引导到准直透镜102以用于聚焦和/或准直带电粒子宏束111。在一些实施例中，带电粒子源101是电子源。
在准直透镜102下游，带电粒子光学装置包括孔阵列元件104，该孔阵列元件104包括用于将带电粒子宏束111分为多个带电粒子束112的孔阵列1041。孔阵列104包括根据本发明的带电粒子阻挡元件，带电粒子阻挡元件在该实施例中是限流元件。带电粒子阻挡元件包括衬底1042，衬底1042包括孔阵列1041，并且设置有包含硼、碳或铍的吸收层1043。吸收层1043布置在衬底1042的面对带电粒子源101的表面上。如图1示意性地所示，准直宏束111撞击在孔阵列元件104上，特别是在其吸收层1043上，这阻挡了准直宏束111的一部分，同时通过穿过孔1041的宏束的一部分形成多个带电粒子束112。在图1的示例中，出于清晰的原因，仅描绘了三个光束112，但是光束的数目通常在几百、几千甚至几万的范围内。
已经发现，根据本发明的带电粒子阻挡元件在用作限流元件时特别有利，特别是在如上所述的孔阵列元件104中。替代地或附加地，带电粒子阻挡元件可以被施加在装置内的其他位置，如将在下面描述的。
进一步朝向目标110，带电粒子光学装置包括用于从每个带电粒子束112生成多个带电粒子子束115的调制孔阵列105。在孔阵列104与调制孔阵列105之间，提供聚光透镜阵列103(或聚光透镜阵列组)以用于将带电粒子束112聚焦在位于调制孔阵列105下游的光束停止阵列108中的对应开口上。
在该示例中，孔阵列105被示出为从每个带电粒子束112生成三个子束115、116。实际上，从每个带电粒子束112生成的子束115的数目通常远大于三个。在实际的实施例中，从每个带电粒子束112生成大约五十个子束(例如，由7×7孔阵列生成的49个子束)。在其他实施例中，可以生成两百个或更多个子束。
调制孔阵列105还可以包括根据本发明的带电粒子阻挡元件或限流元件。但是，这在图1中未详细示出。
作为带电粒子光学装置的一部分的调制孔阵列105包括偏转器阵列，该偏转器阵列被配置用于使带电粒子子束116单独偏转以被光束停止阵列108阻挡或允许带电粒子子束115没有偏转地通过光束停止阵列108的对应孔。
光束停止阵列108包括孔阵列1081，孔阵列1081被布置为当未被调制孔阵列105偏转时允许带电粒子子束115通过。被调制孔阵列105偏转的带电粒子子束116被引导到光束停止阵列108的面对带电粒子源101的表面上以被光束停止阵列108阻挡。在该示例中，光束停止阵列108包括根据本发明的带电粒子阻挡元件，该带电粒子阻挡元件包括衬底1082，衬底1082包括孔1081并且设置有包含硼、碳或铍的材料的吸收层1083。吸收层1083布置在衬底1082的面对带电粒子源101并且接收要被阻挡的子束116的表面上。如图1中示意性地所示，吸收层1083被布置为与光束停止阵列108的孔1081间隔开并且在其附近。
随后，带电粒子光学装置包括用于将已经通过光束停止阵列108的带电粒子子束115投影到目标110的表面上的投影透镜或投影透镜阵列109。带电粒子光学装置还可以包括用于在曝光上述目标110的同时在目标110的表面上扫描子束115的一个或多个扫描偏转器阵列(未示出)。
在带电粒子多束光刻系统、带电粒子多束检查系统或带电粒子多束显微镜中，目标110通常布置在平台120之上，这允许关于带电粒子光学装置精确地定位和移动目标110。
如图1清楚所示，具有吸收层1043、1083的衬底1042、1082被布置用于阻挡来自带电粒子源101的带电粒子束111、116的至少一部分，其中被阻挡的带电粒子束111、116的至少一部分落到带电粒子阻挡元件的吸收层1043、1083上。因此，带电粒子阻挡元件上方的带电粒子束中的总电流高于带电粒子阻挡元件下方的带电粒子束中的总电流。带电粒子阻挡元件、特别是孔阵列104、调制孔阵列105和光束停止阵列108是曝光装置1的限流元件。
在一些实施例中，准直透镜102、至少是其接近孔阵列104的一部分可以包括根据本发明的带电粒子阻挡元件，带电粒子阻挡元件包括衬底1021，衬底1021设置有吸收层1022并且包括用于通过宏束111的至少一个孔。在所示实施例中，吸收层1022布置在衬底1021的面对孔阵列104的表面上，因为该表面在使用中可以用作从未通过孔1041的带电粒子束的一部分后向散射的带电粒子的带电粒子源，和/或用作通过带电粒子束111入射在孔阵列元件104上(例如，通过使这些带电粒子后向散射并且撞击系统内的其他组件)而在带电粒子光学装置中产生的二次电子的带电粒子源。
而且，聚光透镜阵列103、至少其最接近调制孔阵列105的部分可以包括根据本发明的带电粒子阻挡元件，带电粒子阻挡元件包括衬底113，衬底113包括至少一个孔、以及硼、碳或铍的吸收层114。吸收层114布置在衬底113的面对调制孔阵列105的表面上，该表面在使用中可以用作当带电粒子束112入射到调制孔阵列105上时可以在带电粒子光学装置中产生的后向散射和/或二次电子的源。
此外，带电粒子阻挡元件可以用作遮蔽件107，遮蔽件107以基本上水平可移动的方式布置在带电粒子源101与准直透镜102之间以用作源遮蔽件。在这种情况下，带电粒子阻挡元件通常未设置有孔。通过将其移动到带电粒子束路径中，来自带电粒子源101的带电粒子束被阻挡，从而能够暂时关闭带电粒子束而不关闭带电粒子束源，例如在位置调制和/或带电粒子源下游的元件的替换期间。
带电粒子阻挡元件还可以用作位于调制孔阵列105与光束停止阵列108之间的用作光束遮蔽件的遮蔽件108。这样的遮蔽件可以用于阻挡一组或多组光束115、116，例如在非最佳运行的调制孔阵列105的情况下。该遮蔽件可以通过未设置有孔的带电粒子阻挡元件来实现，并且可以进入带电粒子束路径以关闭一组或多组带电粒子束115、116。替代地，带电粒子阻挡元件可以设置有一个或多个孔，从而能够选择性地阻挡一组或多组带电粒子束115、116，同时允许其他组带电粒子束115、116通过。
图2示意性地示出了根据本发明的包括带电粒子阻挡元件的带电粒子检查系统或显微镜，例如电子显微镜。这样的显微镜和检查系统具有广泛的应用，例如，在半导体器件制造中。该装置包括生成带电粒子束202的带电粒子源201以及将带电粒子束202投影到要检查或分析的目标210(也称为样品)上的带电粒子光学器件203。目标210通常布置在关于带电粒子光学器件203可移动的平台(未示出)上。带电粒子光学器件203包括如本领域中已知的用于影响带电粒子束的各种带电粒子光学元件和组件，包括静电和/或电磁透镜元件。在一些系统中，带电粒子束202被分为被引导到目标上的多个单独的束(未示出)。提供一个或多个不同的检测器204、205以用于检测由带电粒子束与目标210的相互作用而产生的各种信号206、207。这样的信号包括例如二次电子、俄歇电子、后向散射带电粒子、X射线、阴极发光等。
该检查系统还包括由根据本发明的带电粒子阻挡元件实现的遮蔽件元件10。遮蔽件元件10被布置用于暂时关闭带电粒子源。替代地或附加地，本发明的带电粒子阻挡元件可以设置在带电粒子光学器件203内，例如作为限流元件。替代地或附加地，可以布置遮蔽件元件10以用于暂时将带电粒子光学器件和/或检测器区域与目标空间隔离开。
已知检查系统和/或电子显微镜的示例可以在US 7,732,762B2、US 6,844,550 B1和《显微镜杂志》的2015年第2期第259卷第114-120页的A.L.Eberle等人的“High-resolution,high-throughput imaging with a multibeam scanning electronmicroscope”中找到。根据以上内容，在这些系统中，根据本发明的带电粒子阻挡元件可以用作例如电子源或电子枪下游的遮蔽件，和/或用作孔阵列、分束器或光束限制孔。
根据本发明的带电粒子阻挡元件的各种实施例在图3-10中示出并且在下面描述。参考图1-2描述的带电粒子阻挡元件可以是根据这些实施例中的任何一个或多个的带电粒子阻挡元件。
图3示出了根据一个实施例的带电粒子阻挡元件10的示意性横截面。带电粒子阻挡元件10包括具有导电表面的衬底11，在该导电表面上设置有吸收层13。在所示实施例中，导电表面由施加在衬底11的表面上的导电层14提供。吸收层13随后被施加在导电层14上。吸收层13有利地是硼层或氮化硼层，尽管也可以使用例如包含碳(C)或铍(Be)的其他材料。衬底11可以是硅衬底，并且导电层14可以是钼层。
如上所述，吸收层的厚度很重要。图4示意性地示出了电子撞击在带电粒子阻挡元件上的路径，该带电粒子阻挡元件包括设置有吸收层13的导电衬底11。类似的情况适用于图3所示的元件。电子e-撞击在带电粒子阻挡元件10'的表面上。当电子e-撞击在吸收层13上时，它可以被该层吸收。当电子被吸收时，它进入吸收层。为了使电子更可能被吸收到层中而不是被下面的表面12后向散射，吸收层必须具有足够的厚度。为了避免电荷由于电子的吸收而在吸收层13中积累，必须从吸收层中除去电荷。如上所述，包含例如硼的层通常是不良导体。如果该层足够薄，则电子电荷将穿过吸收层并且到达导电衬底11的表面12，在该示例中，该表面连接到电接地。随着吸收层厚度的增加，通过吸收层到下面的导电表面的电荷传输的可能性降低。发明人发现，吸收层的厚度应当为几百纳米，例如约200nm。
图5示出了带电粒子阻挡元件20的示意性横截面。该带电粒子阻挡元件可以例如用于阻挡来自带电粒子源的带电粒子束的至少一部分。带电粒子阻挡元件20可以用作限流元件，孔22用作限流孔。带电粒子阻挡元件20包括基本上平坦的衬底21，该衬底21包括至少一个孔22。衬底21设置有包含硼、碳或铍的材料的吸收层23。优选地，吸收层23是硼、氮化硼或碳化硅的涂层。吸收层23被布置为基本覆盖上述衬底21上的区域，该区域至少包括在使用中如下布置的上述衬底的一部分：
面对带电粒子源101，例如在图1的孔阵列104和/或光束停止阵列108上，或者
面对孔阵列104或调制孔阵列105，例如分别作为准直透镜102的一部分和/或聚光透镜阵列103的一部分。
根据该实施例的衬底21包括导电材料，该导电材料使得能够从吸收层23去除电荷。在使用中，这样的衬底21经由连接部分25合适地连接到受控电位或地电位26，以使得能够经由穿过上述衬底21的电传导来去除吸收层23中的电荷。注意，在该实施例的意义内的导电材料还可以包括高掺杂的半导体材料。因此，例如，衬底21可以包括高掺杂硅晶片。
图6示出了根据另一实施例的带电粒子阻挡元件30的示意性横截面。带电粒子阻挡元件30包括具有至少一个孔32的基本上平坦的衬底31。衬底31设置有吸收层33，该吸收层的材料包含硼、碳或铍。优选地，吸收层23是硼、氮化硼或碳化硅的涂层。吸收层33被布置以基本上覆盖上述衬底31上的区域，该区域至少包括上述衬底的一部分，并且可以在使用中以与针对图5的带电粒子阻挡元件所描述的相似的方式布置。
根据该实施例的带电粒子阻挡元件30设置有导电层34。导电层34布置在衬底31与吸收层33之间。在使用中，导电层34经由连接部分35连接到地电位36或受控电位，如图7的具有多个孔32的带电粒子阻挡元件30中示意性地所示。将导电层34连接到地电位36使得能够经由通过导电层34的电传导从吸收层33去除电荷。导电层34包括例如钼或铬。尽管在图6中仅示出了一个孔32，但是带电粒子阻挡元件可以如图7所示包括多个孔32。
特别是对于具有多个孔32的带电粒子阻挡元件30(如图7示意性地所示)，希望衬底31包括Si晶片，该Si晶片容易获取并且提供高度平坦且机械坚固的具有良好地限定的厚度的衬底。
图8示出了带电粒子阻挡元件40的另一实施例。带电粒子阻挡元件40包括基本上平坦的衬底41，该衬底41包括至少一个孔42，优选地是多个孔42。衬底41设置有包含硼、碳或铍的材料的吸收层43，优选地是硼、氮化硼或碳化硅的涂层。吸收层43被布置以基本上覆盖上述衬底41上的区域，该区域至少包括上述衬底的一部分，并且在使用中通常以与针对图5的带电粒子阻挡元件所描述的相似的方式布置。
根据该实施例的带电粒子阻挡元件40设置有用于冷却衬底41的一个或多个冷却导管45。冷却导管45被布置为与衬底41和/或另外的导电和/或导热层46热接触。
另外的导电层46被布置为与吸收层43和冷却导管45接触，并且可以包括具有高导热率的材料以提供从吸收层43到冷却导管45的导热路径。
附加地或替代地，另外的导电层46可以包括具有高电导率的材料以提供从吸收层43和/或从布置在衬底41与吸收层43之间的导电层44到在使用中连接到地电位47的冷却导管45的导电路径。
如图8示意性地所示，冷却导管45布置在衬底41的背对吸收层43的一侧。然而，冷却导管45也可以布置在衬底41的与吸收层43相同的一侧，优选地布置在与孔42间隔开的位置处。在这样的布置中，吸收层43可以被布置为与冷却导管45直接接触，并且不需要如图8的示例中的另外的导电层46。
图9示出了根据本发明的带电粒子阻挡元件50的实施例的示意性俯视图。带电粒子阻挡元件50包括基本上平坦的衬底51，该衬底51包括布置在阵列区域52中的孔阵列56。衬底51是设置有作为导电层的钼涂层53的硅晶片。在钼涂层53之上，硼涂层54被布置作为吸收层。如图9中示意性地所示，吸收层、特别是硼涂层54被布置为与孔阵列56的孔间隔开。特别地，硼涂层54被布置为与阵列区域52间隔开。吸收层54可以被布置为一个单个区域，或者可以由多个区域提供，该多个区域由导电涂层53的未被吸收层或涂层覆盖的部分55隔开。
在本发明的一个实施例中，带电粒子阻挡元件50用作从宏束形成多个带电粒子束的孔阵列元件104，特别是用作带电粒子曝光系统100的孔阵列元件104。用圆圈57表示当用作孔阵列元件104时带电粒子阻挡元件50上的宏束111的横截面的示例。可以看出，光束的大部分落在被吸收层54覆盖的区域上。也就是说，带电粒子束的被阻挡部分的大部分撞击在吸收层54上，从而被吸收层54吸收。
图10A示出了根据本发明的带电粒子阻挡元件60的另一实施例的示意性俯视图。图10B示出了沿着图10A中的线VII-VII的示意性横截面。
带电粒子阻挡元件60包括基本上平坦的衬底61，该衬底61包括布置在不同阵列区域62中的多个孔阵列。衬底61是硅晶片，其设置有作为导电层的钼涂层63。在钼涂层63之上，布置有硼涂层64作为吸收层。如图10A和10B示意性地所示，吸收层64被布置为与孔阵列的孔间隔开。特别地，硼涂层64被布置为与阵列区域62间隔开。如图10A和10B中示意性地所示，硼涂层64也至少部分地在阵列区域62之间的区域65中延伸。
吸收层64可以被布置为一个单个区域，或者可以由多个区域提供，该多个区域由导电涂层63的未被吸收层或涂层覆盖的部分66隔开。
该带电粒子阻挡元件60例如可以用作将带电粒子宏束分为多个带电粒子束的孔阵列。在本发明的实施例中，其被用于如图1所示的带电粒子曝光系统的孔阵列元件104中。用圆圈67表示当用作孔阵列104时带电粒子阻挡元件60上的宏束111的横截面的示例。如图所示，被阻挡的光束的大部分被吸收层64阻挡。
图11示意性地示出了借助于如上所述的曝光装置制造半导体器件的方法80的步骤。在第一步骤81中，将晶片放置在上述带电粒子光学装置的下游。在第二步骤82中，处理晶片，包括借助于由上述带电粒子光学装置生成、成形和/或调制的带电粒子束来在上述晶片上投影图像或图案。在第三步骤83中，执行后续步骤以从经过处理的晶片生成半导体器件。这样的后续步骤是本领域已知的。
图12示意性地示出了用于借助于如上所述的曝光装置或检查系统检查目标的方法90的步骤。在第一步骤91中，将目标定位在带电粒子光学装置下游，并且在第二步骤92中，将由上述带电粒子光学装置生成和成形的带电粒子束引导朝向目标。在第三步骤93中，检测在带电粒子束入射到目标上时由上述目标透射、发射和/或反射的带电粒子。在第四步骤94中，执行后续步骤以借助于在检测带电粒子的步骤期间收集的数据来检查上述目标。
应当理解，包括以上描述以说明优选实施例的操作，而并非意在限制本发明的范围。从以上讨论中，很多变化对于本领域技术人员将是很清楚的，这些变化仍然将被本发明的范围所涵盖。
条款
C1.一种用于阻挡带电粒子的带电粒子阻挡元件，其中所述带电粒子阻挡元件包括衬底，其中所述衬底的表面的至少一部分设置有包含硼(B)、碳(C)或铍(Be)的吸收层，其中所述吸收层设置在导电表面上。
C2.根据条款C1所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层的厚度足以防止所述带电粒子从位于所述吸收层下方的所述衬底的一部分向后散射并且足够薄以使得所述带电粒子的电荷能够被所述导电表面接收。
C3.根据条款C1或C2所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层的厚度在100nm至500nm之间。
C4.根据条款C3所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层的厚度在150nm至250nm之间。
C5.根据前述条款中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层是硼层、氮化硼层或碳化硅层。
C6.根据前述条款中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底的至少一部分是导电的。
C7.根据条款C6所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底包括用于将所述衬底的导电的所述至少一部分连接到电压源或地电位的连接部分。
C8.根据前述条款中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底设置有导电层，其中所述导电层至少部分布置在所述衬底与所述吸收层之间。
C9.根据条款C8所述的带电粒子阻挡元件，其中所述导电层包括钼(Mo)或铬(Cr)。
C10.根据条款C8或C9所述的带电粒子阻挡元件，包括连接到所述导电层的导电连接部分。
C11.根据前述条款中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底包括硅(Si)晶片。
C12.根据前述条款中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底设置有允许带电粒子通过的至少一个孔。
C13.根据条款C12所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底设置有多个所述孔，其中所述孔被布置以形成一个或多个孔阵列，所述一个或多个孔阵列中的每个孔阵列布置在所述衬底的对应阵列区域中。
C14.根据条款C13所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层至少部分包围所述阵列区域。
C15.根据条款C13或C14所述的带电粒子阻挡元件，其中每个阵列区域至少部分地由所述吸收层包围。
C16.根据条款C13至C15中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层还至少部分布置在每个阵列区域内。
C17.根据条款C12至C16中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层被布置为与所述至少一个孔间隔开。
C18.根据前述条款中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述带电粒子阻挡元件包括用于冷却至少所述衬底的冷却导管，优选地，其中所述冷却导管被布置为与所述吸收层和/或所述衬底热接触。
C19.根据条款C18所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底设置有另外的导电和/或导热层，其中所述另外的导电和/或导热层被布置为与所述吸收层和所述冷却导管接触。
C20.一种用于在带电粒子曝光装置中使用的限流元件，所述限流元件包括基本上不允许带电粒子透射的衬底，所述衬底设置有从所述衬底的第一表面到第二表面延伸穿过所述衬底的一个或多个孔，所述一个或多个孔允许带电粒子通过，
其中所述第一表面的至少一部分设置有包含硼(B)、碳(C)或铍(Be)的吸收层，
其中所述吸收层设置在导电表面上。
C21.根据条款C20所述的限流元件，其中所述吸收层至少部分包围所述第一表面的布置有所述一个或多个孔的区域。
C22.根据条款C20或C21所述的限流元件，其中所述吸收层被布置为与所述一个或多个孔间隔开。
C23.根据条款C20至C22中任一项所述的限流元件，其中所述吸收层的厚度足以防止所述带电粒子从位于所述吸收层下方的所述衬底的一部分向后散射并且足够薄以使得所述带电粒子的电荷能够被所述导电表面接收。
C24.根据条款C20至C23中任一项所述的限流元件，其中所述吸收层的厚度为100nm至500nm。
C25.根据条款C24所述的限流元件，其中所述吸收层的厚度为150nm至250nm。
C26.根据前述条款中任一项所述的限流元件，其中所述吸收层是硼层、氮化硼层或碳化硅层。
C27.根据条款C20-C26中任一项所述的限流元件，其中所述衬底的至少一部分是导电的。
C28.根据条款C20至C27中任一项所述的限流元件，其中所述衬底设置有导电层，其中所述导电层至少部分布置在所述衬底与所述吸收层之间。
C29.根据条款C28所述的限流元件，其中所述导电层包括钼(Mo)或铬(Cr)。
C30.根据条款C27至C29中任一项所述的限流元件，包括用于将所述导电衬底或所述导电层连接到电压源或地电位的导电连接部分。
C31.根据条款C20至C30中任一项所述的限流元件，其中所述衬底包括硅(Si)晶片。
C32.根据条款C20至C31中任一项所述的限流元件，还包括用于冷却至少所述衬底的冷却导管，优选地，其中所述冷却导管被布置为与所述吸收层和/或所述衬底热接触。
C33.根据条款C32所述的限流元件，其中所述衬底设置有另外的导电和/或导热层，其中所述另外的导电和/或导热层被布置为与所述吸收层和所述冷却导管接触。
C34.一种用于阻挡带电粒子束的遮蔽件元件，所述遮蔽件元件包括衬底，所述衬底的至少一部分设置有包含硼(B)、碳(C)或铍(Be)的吸收层，其中所述吸收层设置在所述衬底上的导电表面上。
C35.根据条款C34所述的遮蔽件元件，其中所述吸收层的厚度足以防止所述带电粒子从位于所述吸收层下方的所述导电表面向后散射并且足够薄以使得所述带电粒子的电荷能够被所述导电表面接收。
C36.根据条款C34或C35所述的遮蔽件元件，其中所述吸收层的厚度在100nm至500nm之间。
C37.根据条款C36所述的遮蔽件元件，其中所述吸收层的厚度在150nm至250nm之间。
C38.根据条款C34至C37中任一项所述的遮蔽件元件，其中所述吸收层是硼层、氮化硼层或碳化硅层。
C39根据条款C34至C38中任一项所述的遮蔽件元件，其中所述衬底的至少一部分是导电的。
C40.根据条款C34至C39中任一项所述的遮蔽件元件，其中所述衬底设置有导电层，其中所述导电层至少部分布置在所述衬底与所述吸收层之间。
C41.根据条款C40所述的带电粒子阻挡元件，其中所述导电层包括钼(Mo)或铬(Cr)。
C42.根据条款C39至C41中任一项所述的带电粒子阻挡元件，包括连接到所述衬底的导电的所述一部分或者连接到所述导电层的导电连接部分。
C43.一种用于将带电粒子束投影到目标上的曝光装置，所述曝光装置包括用于形成带电粒子束并且将所述带电粒子束的至少一部分投影到所述目标上的带电粒子光学装置，所述带电粒子光学装置包括：
-用于生成所述带电粒子束的带电粒子源，以及
-根据权利要求1至19中任一项所述的带电粒子阻挡元件，所述带电粒子阻挡元件能够阻挡来自所述带电粒子源的所述带电粒子束的至少一部分，
根据权利要求20至33中任一项所述的限流元件，被布置以限制所述带电粒子束的带电粒子电流，和/或
根据权利要求34至42中任一项所述的遮蔽件元件，用于暂时切断所述带电粒子束的至少一部分。
C44.根据条款C43所述的曝光装置，其中所述带电粒子阻挡元件、所述限流元件和/或所述遮蔽件元件的所述吸收层布置在所述衬底的面对所述带电粒子源或面向后向散射的带电粒子和/或二次电子的源的表面处。
C45.根据条款C44所述的曝光装置，其中所述遮蔽件元件被布置为用于所述带电粒子源的遮蔽件。
C46.根据条款C43至C45中任一项所述的曝光装置，包括根据条款C20至C33中任一项所述的限流元件，其中所述限流元件包括被布置用于将所述带电粒子束分为多个带电粒子束的孔阵列。
C47.根据条款C43至C46中任一项所述的曝光装置，还包括用于将所述带电粒子束偏转到所述带电粒子阻挡元件上的调制偏转器，
其中所述调制偏转器和所述带电粒子阻挡元件被布置为当所述带电粒子束未被所述偏转器偏转时允许所述带电粒子束通过所述带电粒子阻挡元件的所述孔，而当所述带电粒子束被所述偏转器偏转时至少部分通过所述带电粒子阻挡元件阻挡所述带电粒子束，或者
其中所述调制偏转器和所述带电粒子阻挡元件被布置为当所述带电粒子束被所述偏转器偏转时允许所述带电粒子束通过所述带电粒子阻挡元件的所述孔，而当所述带电粒子束未被所述偏转器偏转时至少部分通过所述带电粒子阻挡元件阻挡所述带电粒子束。
C48.一种带电粒子光刻系统，包括根据条款C43至C47中任一项所述的曝光装置。
C49.一种带电粒子检查系统或带电粒子显微镜，包括根据条款C43至C48中任一项所述的曝光装置。
C50.一种用于使用根据条款C43至C49中任一项所述的曝光装置将带电粒子束投影到目标上的方法，其中该方法包括阻挡来自所述带电粒子源的所述带电粒子束的至少一部分的步骤，
其中被阻挡的所述带电粒子束的至少一部分落到所述带电粒子阻挡元件或所述限流元件的所述吸收层上。
C51.一种借助于根据条款C43至C49中任一项所述的曝光装置制造半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤：
-将晶片放置在所述带电粒子光学装置的下游；
-处理所述晶片，包括借助于由所述带电粒子光学装置生成、成形和/或调制的带电粒子束来在所述晶片上投影图像或图案；以及
执行后续步骤以借助于所述经过处理的晶片生成半导体器件。
C52.一种用于借助于根据条款C43至C49中任一项所述的曝光装置检查目标的方法，所述方法包括以下步骤：
-将所述目标定位在所述带电粒子光学装置的下游；
-将由所述带电粒子光学装置生成和成形的带电粒子束引导朝向所述目标；
-检测在所述带电粒子束入射到所述目标上时由所述目标透射、发射和/或反射的带电粒子；以及
执行后续步骤以便借助于在检测带电粒子的所述步骤期间收集的数据来检查所述目标。

Claims (52)

1.一种用于阻挡带电粒子的带电粒子阻挡元件，其中所述带电粒子阻挡元件包括衬底，其中所述衬底包括允许带电粒子通过的至少一个孔，其中所述衬底的表面的至少一部分设置有包含硼、碳或铍的材料的吸收层，其中所述吸收层被布置为与所述至少一个孔间隔开，并且其中设置有所述吸收层的所述衬底的所述表面的至少一部分包括导电材料。
2.根据权利要求1所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层的厚度足以防止所述带电粒子从位于所述吸收层下方的所述衬底的一部分向后散射，并且足够薄以使得所述带电粒子的电荷能够被所述导电材料接收。
3.根据权利要求1或2所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层的厚度在100nm至500nm之间。
4.根据权利要求3所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层的厚度在150nm至250nm之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层是硼层、氮化硼层或碳化硅层。
6.根据前述权利要求中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底的至少一部分是导电的。
7.根据权利要求6所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底包括用于将所述衬底的导电的所述至少一部分连接到电压源或地电位的连接部分。
8.根据前述权利要求中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底设置有导电层，其中所述导电层至少部分布置在所述衬底与所述吸收层之间。
9.根据权利要求8所述的带电粒子阻挡元件，其中所述导电层包括钼(Mo)或铬(Cr)。
10.根据权利要求8或9所述的带电粒子阻挡元件，包括连接到所述导电层的导电连接部分。
11.根据前述权利要求中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底包括硅(Si)晶片。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底设置有多个所述孔。
13.根据权利要求12所述的带电粒子阻挡元件，其中所述孔被布置以形成一个或多个孔阵列，所述一个或多个孔阵列中的每个孔阵列布置在所述衬底的对应阵列区域中。
14.根据权利要求13所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层至少部分包围所述阵列区域。
15.根据权利要求13或14所述的带电粒子阻挡元件，其中每个阵列区域至少部分地由所述吸收层包围。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述吸收层还至少部分布置在每个阵列区域内。
17.根据前述权利要求中任一项所述的带电粒子阻挡元件，其中所述带电粒子阻挡元件包括用于冷却至少所述衬底的冷却导管。
18.根据权利要求17所述的带电粒子阻挡元件，其中所述冷却导管被布置为与所述吸收层和/或所述衬底热接触。
19.根据权利要求18所述的带电粒子阻挡元件，其中所述衬底设置有另外的导电和/或导热层，其中所述另外的导电和/或导热层被布置为与所述吸收层和所述冷却导管接触。
20.一种用于在带电粒子曝光装置中使用的限流元件，所述限流元件包括基本上不允许带电粒子透射的衬底，所述衬底设置有从所述衬底的第一表面到第二表面延伸穿过所述衬底的一个或多个孔，所述一个或多个孔允许带电粒子通过，
其中所述第一表面的至少一部分设置有包含硼(B)、碳(C)或铍(Be)的吸收层，
其中所述吸收层被布置为与所述一个或多个孔间隔开，
其中所述吸收层至少部分设置在导电材料上。
21.根据权利要求20所述的限流元件，其中所述吸收层至少部分包围所述第一表面的布置有所述一个或多个孔的区域。
22.根据权利要求20或21所述的限流元件，其中所述吸收层的厚度足以防止所述带电粒子从位于所述吸收层下方的所述衬底的一部分向后散射并且足够薄以使得所述带电粒子的电荷能够被所述导电材料接收。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的限流元件，其中所述吸收层的厚度为100nm至500nm。
24.根据权利要求23所述的限流元件，其中所述吸收层的厚度为150nm至250nm。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的限流元件，其中所述吸收层是硼层、氮化硼层或碳化硅层。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的限流元件，其中所述衬底的至少一部分是导电的。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的限流元件，其中所述衬底设置有导电层，其中所述导电层至少部分布置在所述衬底与所述吸收层之间。
28.根据权利要求27所述的限流元件，其中所述导电层包括钼(Mo)或铬(Cr)。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的限流元件，包括用于将所述导电衬底或所述导电层连接到电压源或地电位的导电连接部分。
30.根据权利要求20至29中任一项所述的限流元件，其中所述衬底包括硅(Si)晶片。
31.根据权利要求20至30中任一项所述的限流元件，还包括用于冷却至少所述衬底的冷却导管，优选地，其中所述冷却导管被布置为与所述吸收层和/或所述衬底热接触。
32.根据权利要求31所述的限流元件，其中所述衬底设置有另外的导电和/或导热层，其中所述另外的导电和/或导热层被布置为与所述吸收层和所述冷却导管接触。
33.一种用于暂时阻挡带电粒子束的遮蔽件元件，所述遮蔽件元件包括衬底，所述衬底的至少一部分设置有包含硼(B)、碳(C)或铍(Be)的吸收层，其中所述吸收层设置在所述衬底上的导电表面上。
34.根据权利要求33所述的遮蔽件元件，其中所述遮蔽件元件包括边缘或孔，所述边缘或孔被配置用于暂时允许沿着所述边缘或通过所述孔通过所述遮蔽件元件，其中所述吸收层被布置为与所述边缘或所述孔间隔开。
35.根据权利要求33或34所述的遮蔽件元件，其中所述吸收层的厚度足以防止所述带电粒子从位于所述吸收层下方的所述导电表面向后散射并且足够薄以使得所述带电粒子的电荷能够被所述导电表面接收。
36.根据权利要求33、34或35所述的遮蔽件元件，其中所述吸收层的厚度在100nm至500nm之间。
37.根据权利要求36所述的遮蔽件元件，其中所述吸收层的厚度在150nm至250nm之间。
38.根据权利要求33至37中任一项所述的遮蔽件元件，其中所述吸收层是硼层、氮化硼层或碳化硅层。
39.根据权利要求33至38中任一项所述的遮蔽件元件，其中所述衬底的至少一部分是导电的。
40.根据权利要求33至39中任一项所述的遮蔽件元件，其中所述衬底设置有导电层，其中所述导电层至少部分布置在所述衬底与所述吸收层之间。
41.根据权利要求40所述的遮蔽件元件，其中所述导电层包括钼(Mo)或铬(Cr)。
42.根据权利要求39至41中任一项所述的遮蔽件元件，包括连接到所述衬底的导电的所述一部分或者连接到所述导电层的导电连接部分。
43.一种用于将带电粒子束投影到目标上的曝光装置，所述曝光装置包括用于形成带电粒子束、并且将所述带电粒子束的至少一部分投影到所述目标上的带电粒子光学装置，所述带电粒子光学装置包括：
-用于生成所述带电粒子束的带电粒子源，以及
-根据权利要求1至19中任一项所述的带电粒子阻挡元件，所述带电粒子阻挡元件能够阻挡来自所述带电粒子源的所述带电粒子束的至少一部分，
根据权利要求20至32中任一项所述的限流元件，被布置以限制所述带电粒子束的带电粒子电流，和/或
根据权利要求33至42中任一项所述的遮蔽件元件，用于暂时切断所述带电粒子束的至少一部分。
44.根据权利要求43所述的曝光装置，其中所述带电粒子阻挡元件、所述限流元件和/或所述遮蔽件元件的所述吸收层布置在所述衬底的面对所述带电粒子源或面向后向散射的带电粒子和/或二次电子的源的表面处。
45.根据权利要求43或44所述的曝光装置，其中所述遮蔽件元件被布置为用于所述带电粒子源的遮蔽件。
46.根据权利要求43至45中任一项所述的曝光装置，包括根据权利要求20至32中任一项所述的限流元件，其中所述限流元件包括被布置用于将所述带电粒子束分为多个带电粒子束的孔阵列。
47.根据权利要求43至46中任一项所述的曝光装置，还包括用于将所述带电粒子束偏转到所述带电粒子阻挡元件上的调制偏转器，
其中所述调制偏转器和所述带电粒子阻挡元件被布置为当所述带电粒子束未被所述偏转器偏转时允许所述带电粒子束通过所述带电粒子阻挡元件的所述孔，而当所述带电粒子束被所述偏转器偏转时至少部分通过所述带电粒子阻挡元件阻挡所述带电粒子束，或者
其中所述调制偏转器和所述带电粒子阻挡元件被布置为当所述带电粒子束被所述偏转器偏转时允许所述带电粒子束通过所述带电粒子阻挡元件的所述孔，而当所述带电粒子束未被所述偏转器偏转时至少部分通过所述带电粒子阻挡元件阻挡所述带电粒子束。
48.一种带电粒子光刻系统，包括根据权利要求43至47中任一项所述的曝光装置。
49.一种带电粒子检查系统或带电粒子显微镜，包括根据权利要求43至47中任一项所述的曝光装置。
50.一种用于使用根据权利要求43至49中任一项所述的曝光装置将带电粒子束投影到目标上的方法，其中所述方法包括阻挡来自所述带电粒子源的所述带电粒子束的至少一部分的步骤，
其中被阻挡的所述带电粒子束的至少一部分落到所述带电粒子阻挡元件或所述限流元件的所述吸收层上。
51.一种借助于根据权利要求43至49中任一项所述的曝光装置制造半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤：
-将晶片放置在所述带电粒子光学装置的下游；
-处理所述晶片，包括借助于由所述带电粒子光学装置生成、成形和/或调制的带电粒子束来在所述晶片上投影图像或图案；以及
-执行后续步骤以借助于所述经过处理的晶片生成半导体器件。
52.一种用于借助于根据权利要求43至49中任一项所述的曝光装置检查目标的方法，所述方法包括以下步骤：
-将所述目标定位在所述带电粒子光学装置下游；
-将由所述带电粒子光学装置生成和成形的带电粒子束引导朝向所述目标；
-检测在所述带电粒子束入射到所述目标上时由所述目标透射、发射和/或反射的带电粒子；以及
-执行后续步骤，以借助于在检测带电粒子的所述步骤期间收集的数据来检查所述目标。
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