JP2014513432A - 一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えている荷電粒子システム - Google Patents

Abstract

本発明は、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムに関し、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、マニピュレーターデバイスは、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるための平面基板の平面中の少なくとも一つの貫通開口を備えている。各貫通開口には、前記貫通開口の周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられている。貫通開口の周囲に沿った第一および第二電極の位置に応じて電極に電圧差を供給するための電子コントロール回路が配されている。

Description

本発明は、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えている、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムに関する。

（マルチ）電子ビームシステムなどの荷電粒子システムは、高スループットのマスクレスリソグラフィシステム、（マルチ）電子ビーム顕微鏡法および（マルチ）電子ビーム感応析出デバイスのために開発されている。特にマスクレスリソグラフィシステムにとって、個々のビーム変調またはマニピュレーションは、基板へのパターンの描画のあいだに必要とされる。

それらのリソグラフィシステムは、一定周波数または変動周波数において動作する連続源または源のいずれかを備えている。パターンデータはマニピュレーターデバイス（または変調手段）に送られ、それは、必要なときに、発せられたビームがターゲット露光表面に到達するのを完全にまたは部分的に止めることができる。マニピュレーターデバイス（または変調手段）は、ビームの位置、断面、強度、方向および／または開放角度など、発せられたビームの他の特性を変化させるために設けられてもいる。

好適には、マスクレスリソグラフィシステムは、荷電粒子の発散ビームを発することができる一つの源を備えており、その荷電粒子ビームは開口アレイに方向付けられる。開口アレイは、一つの荷電粒子ビームを複数の荷電粒子ビームまたはビームレットに分割する。複数の荷電粒子を生成するこの方法は、多数の密接離間したビームまたはビームレットを産出するという利点を有している。

しかしながら、そのように密接離間した複数の荷電粒子ビームレットのためのあらゆるマニピュレーターデバイスは、マニピュレーターの密接離間したアレイを必要とする。そのような密接離間したアレイは作製するのが難しい。特に、多くのマニピュレーターをコントロールのための電気回路は、リソグラフィシステムに配するのが難しい。さらに、マニピュレーターと、マニピュレーターの近傍の他の回路の間のクロストークは、ビームのマニピュレーションの誤りを引き起こすことがある。

さらに、荷電粒子ビームを十分な精度で操作することができるマニピュレーターデバイスを作製することは難しいことがある。マニピュレーションデバイスによるマニピュレーションは、マニピュレーションデバイスに基づくビームの射影の正確な個所に依存する。それから、荷電粒子ビームのあらゆるミスアラインメントは、大きいマニピュレーション誤りを招く。

上記の識別された問題の少なくとも一つについての解決策を少なくとも部分的に提供することが本発明の目的である。

第一の側面によれば、本発明の目的は、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムによって達成され、それは、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、前記マニピュレーターデバイスは、
・平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、各貫通開口には、前記貫通開口の周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられており、また、
・一つの第一電極と一つの第二電極の複数のペアに電圧差を前記貫通開口の周囲に沿った前記第一および第二電極の位置に応じて供給するために配された電子コントロール回路を備えている。

荷電粒子ビームは、前記ビームが通過する貫通開口に電場を印加することによって操作（または偏向）され得る。前記電場の特性（たとえば強さと形）は、少なくとも部分的に、前記ビームのマニピュレーションまたは偏向を定める。電場は、前記貫通開口のまわりに配された二つの電極に電圧を印加することによって作り出され得る。その場合、前記電場の強さと形は、それらの電極の間の距離に依存する。前記二つの電極のおのおのを多重電極の一つのセットに分割し、前記貫通開口の周囲に沿ったそれぞれの電極の位置に応じてペアの第一電極と第二電極に電圧差を供給することは、前記貫通開口中の電場の調整を可能にする。適切な電圧分布を提供することによって、たとえば、より均質な電場を前記貫通開口中に得るために、前記電場が最適化され得る。

前記第一多重電極の第一のセットと前記第二多重電極の第二のセットは、おのおの、二つ以上の電極、好適には、２ｎの電極（ｎは自然数）から成っていてよい。前記電極は、平面基板の中および／または上に部分的に設けられていてよい。

この分野で知られているマニピュレーターデバイスは、開口の反対側に配された二つの電極を備えている。そのようなマニピュレーターデバイスによって生成される電場は、荷電粒子ビームを十分な精度で操作するのには十分に均質ではないことが分かった。前記開口の内側の前記電場の均質性の不足のために、荷電粒子ビームまたはビームレットのマニピュレーションは、前記ビームが前記開口の中に投影される個所に依存する。

このために、ビームは、通常、前記電場の小さい中央部分に投影され、そこでは、前記電場は、だいたい均質である。しかしながら、これは、一つのビームのために比較的大きい貫通開口を必要とし、また、前記貫通開口の中央部分だけが、ビームを通過させるために使用される。明らかに、この分野で知られているマニピュレーターは小さいフィルファクター、すなわち、ビームの断面積と貫通開口のエリアの間の比を使用する。

本発明によるマニピュレーションデバイスは、前記貫通開口の内側にはるかにより均質の場を提供するので、前記マニピュレーションデバイスは、この分野で知られているマニピュレーターデバイスよりも高い精度でビームを操作することができる。さらに、本発明によるマニピュレーターデバイスのフィルファクターは、この分野で知られているマニピュレーターデバイスよりもはるかに高くなることができる。本発明のマニピュレーターのより大きいフィルファクターのため、ビームを操作するための前記貫通開口は、先行技術よりもはるかに小さくなることができる。一方において、これは、コントロール回路類を配するための前記貫通開口間の追加空間を提供することができる。他方において、前記貫通開口は、本発明の実施形態による荷電粒子システムに、より大きいビーム密度を提供するために、互いにはるかに密接して配されることができる。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記電子コントロール回路は、前記電圧差を前記ペアに、それぞれのペアの第一電極と第二電極の間の距離に応じて供給するために配されている。好適には、前記電圧差は、前記距離に正比例している。

二つの電極によって生成された電場は二つの電極の間の距離に依存する（または特に正比例する）ので、前記貫通開口中の電場の均質性は、前記第一電極と前記第二電極の間の距離に応じて電圧差を供給することによって改善され得る。

前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、一つの電極と一つの正反対他方電極の間に線が定められ、前記平面および線によって角度アルファ（α）が定められ、前記電子コントロール回路は、前記角度アルファ（α）に応じて前記電極と前記他方電極の間に電圧差を供給するために配されている。好適には、前記電圧差は、ｓｉｎ（α）に正比例している。

前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、それぞれの電極と前記貫通開口の中心の間に線が定められ、前記平面と前記線によって角度ベータ（β）が定められ、前記電子コントロール回路は、前記角度ベータ（β）に応じてそれぞれの電極に電圧を供給するために配されている。好適には、前記電圧は、ｓｉｎ（β）に正比例している。

前記電極によって生成される電場の電場線は、前記平面に垂直であってよい。前記電場の強さは、それぞれの電極に印加される電圧と、前記平面までのそれぞれの電極の距離に依存し得る。ｓｉｎ（α）とｓｉｎ（β）の両方はおのおの前記平面までのそれぞれの電極の距離についての測定であるので、前記角度アルファ（α）または前記角度（β）に応じて電圧（差）を供給することは、均質な電場を供給することを可能にし得る
この文献では、前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に定められる平面は、前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に中心に定められる平面であってよい。前記平面は、前記貫通開口の中心軸を含んでいてよい。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記電極は、前記平面に対して実質的に対称的に配されている、および／または、前記電極は、前記周囲に沿って一様に分配されている。前記電極を対称的におよび／または一様に分配されて設けること、前記貫通開口を横切る前記電場の均質性を増大させ得る。

前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、前記ペアの前記第一電極は、前記平面に対して、前記ペアの前記第二電極の反対側に配置されている。この場合、前記電極によって生成される電場の電場線は、前記平面に少なくとも実質的に垂直である。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記電子コントロール回路は、前記第一電極に正電圧Ｖを供給し、前記第二電極に負電圧−Ｖを供給するために配されている。本発明による前記マニピュレーターのある実施形態では、前記電子コントロール回路は、前記第一のセットからの二つの電極に正電圧を、また、好適には前記第二のセットからの二つの電極に負電圧−Ｖを供給するために配されている。多重電極に同じ電圧Ｖまたは極性反転電圧−Ｖを供給することの利点は、これが比較的単純な電子コントロール回路を必要とするであろうということである。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記マニピュレーターデバイスは、前記貫通開口の前記周囲に沿って、実質的に前記平面上に配された二つの電極をさらに備えており、前記電子コントロール回路は、前記二つの電極のおのおのに一つの電圧を供給するために配されており、前記一つの電圧は、好適には、オフセット電圧であり、好適には、実質的に０ボルトに等しい。

前記電極によって生成される均質な電場の電場線は、前記平面に垂直になるので、これらの二つの電極には同じ電圧が供給され、その結果、これらの二つの電極の間の電圧差は０ボルトである。これらの二つの電極に０ボルトの（オフセット）電圧を供給する（または、それらを接地する）ことは、比較的単純な回路を必要とするであろう。しかしながら、これらの二つの電極には、他のオフセット電圧、たとえば−１ｋＶが供給されてもよい。両方の場合において、前記他方電極には、このオフセット電圧に対してある電圧、たとえば、オフセット電圧に対して正電圧Ｖおよび／または負電圧−Ｖが供給されてよい。

前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記電子コントロール回路は、それぞれの電極に電圧を供給するための電圧分割器として、好適には、オペレーショナルアンプのフィードバック抵抗体として配された抵抗体を備えている。好適には、前記電極の前記第一のおよび／または第二のセットのおのおのは最大電圧を受け、前記最大電圧は、それから、電極のセットの各電極に前記最大電圧の一部を供給するための前記電圧分割器によって分割される。

好適には、前記電圧分割器は、電極のセットの各電極に前記最大電圧の一部を供給するために配されており、その結果、前記電圧は、それぞれの電極と前述の平面の間の距離に比例する。

ある実施形態では、前記電圧分割器は、抵抗体のセットを備えており、それらは、好適には、前記貫通開口のまわりに配されている。電圧分割器は、一つの特定の最大電圧に基づいて多数の異なる電圧を供給するための比較的単純な回路である。さらなる実施形態では、前記電圧分割器は、同じ抵抗をもつ抵抗体を備えていてよい。これは、回路の単純さをさらに増大させる。

そのような単純な回路の利点は、それが、たとえばリソグラフィテクノロジーで容易に作られ得るということである。それは、平面基板の中または上の他の回路と統合されてよい。前記電子コントロール回路は、前記貫通開口の近くまたは近傍に少なくとも部分的に配されていてよい。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記電子コントロール回路は、前記第一電極に電圧を供給するためのフィードバック抵抗体としての電圧分割器を備えた第一のオペレーショナルアンプと、前記第二電極に電圧を供給するためのフィードバック抵抗体としての電圧分割器を備えた第二のオペレーショナルアンプを備えている。

前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記電子コントロール回路は、前記第一および前記第二のオペレーショナルアンプに単一コントロール信号を出力するためのデジタル・アナログ変換器と、前記コントロール信号の極性を反転させるために配された極性反転器を備えており、前記第一のオペレーショナルアンプは、前記コントロール信号を受けるために前記デジタル・アナログ変換器に直接接続され、前記第二のオペレーショナルアンプは、反転コントロール信号を受けるために前記極性反転器を介して前記デジタル・アナログ変換器に接続されている。

この実施形態の利点は、比較的単純な回路であり、単一コントロール信号を前記第一のオペレーショナルアンプに出力する単一デジタル・アナログ変換器だけが必要とされる。同じコントロール信号は、前記極性反転器による前記信号の極性の反転の後に第二のオペレーショナルアンプに供給される。

別の実施形態では、前記電子コントロール回路は、二つのコントロール信号を前記第一および前記第二のオペレーショナルアンプにそれぞれ出力するための二つのデジタル・アナログ変換器を備えている。

本発明による荷電粒子システムのある実施形態では、隣接電極間にギャップが設けられている。前記貫通開口の前記周囲は、前記電極によって覆われた第一のエリアと、前記ギャップによって覆われた第二のエリアから成り、電極対ギャップ比が、前記第一のエリア割る前記第二のエリアによって定められる。ある実施形態では、前記電極対ギャップ比は、５〜１５の範囲内にあり、または好適には実質的に１０である。

隣接電極が互いに密接して設けられるとき、生成される電場は、より均質になり得るであろう。しかしながら、これはまた、作製するのがより難しい。電極対ギャップ比が、５〜１５の範囲内にあり、または好適には実質的に１０であることで、二つの効果は、最良に平衡が保たれるように見える。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記マニピュレーターデバイスはクロストークシールドを備えており、前記クロストークシールドは、平面シールド基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面シールド基板の平面に備えており、前記平面シールド基板の前記少なくとも一つの貫通開口は、前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている。クロストークシールドの利点は、同じ貫通開口の電極間、異なる貫通開口の電極間、および／または、ある電極とその電極の近傍にある他の回路の間のクロストークを多少なりに防止するということである。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記平面基板と前記平面シールド基板の間の距離は、１０マイクロメートルよりも小さく、好適には５マイクロメートルよりも小さく、より好適にはほぼ３マイクロメートルである。本発明による前記マニピュレーターのある実施形態では、前記シールド平面基板の厚さは、前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口のほぼ直径である。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記荷電粒子システムは、
・少なくとも一つの第一の平面レンズ開口を備えている第一の平面レンズ基板をさらに備え、前記少なくとも一つの第一の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配され、前記第一の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方にそれと平行に配されており、また、
・少なくとも一つの第二の平面レンズ開口を備えている第二の平面レンズ基板をさらに備え、前記少なくとも一つの第二の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配され、前記第二の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の下方にそれと平行に配されており、
前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている。

この実施形態では、前記マニピュレーターデバイスは、アインツェルレンズの一部分を形成し、前記第一および第二の平面レンズ基板と、中間に前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板を備えている。このアインツェルレンズは、前記荷電粒子ビームを合焦または投影するために配されていてよい。

このように、前記マニピュレーターデバイスは、アインツェルレンズに統合されてよく、この組み合わせデバイスは、個別のマニピュレーターデバイスと個別のアインツェルレンズを設けるよりも、前記荷電粒子システム中に空間を少なく必要とする。

また、組み合わせデバイスのコンパクトさのため、角度アライメント誤りの影響が制限され得る。

この文献中における用語「上方」および「下方」は、貫通開口を通過する荷電粒子ビームの方向に対して定められている。前記ビームは、前記荷電粒子システムの上側部分から前記荷電粒子システムの下側部分に移動するか方向付けられてよい。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、少なくとも一つのカレントリミッター開口を備えている平面カレントリミッター基板をさらに備えており、前記カレントリミッター平面基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方に配されており、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている。

カレントリミッターを設ける利点は、それが、ビームの均質性を増強し得ることである。あるビームのビーム強度は、前記ビームの径方向外側部分よりも、前記ビームの中心において、より均質である。カレントリミッターに投影されたビームの断面積は、それぞれのカレントリミッター開口のエリアよりも大きくなるように配されることができる。この場合、ビームの外側荷電粒子（たとえば電子）がカレントリミッターによって吸収され、残りのビームの全体的な均質性が改善される。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口よりも小さい。ある実施形態では、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口の断面積は、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口の断面積の５０％〜９５％の範囲内、または好適には７０〜９０％の範囲内にある。

このように、前記貫通開を通過するビームの断面積は、前記貫通開口自体よりも著しく小さくてよい。これは、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板を打つまたはそれに接触する荷電粒子（たとえば電極）の数を減らすであろう。また、これは、これらの荷電粒子が、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上または中に少なくとも部分的に設けられた前記電子コントロール回路に引き起こし得るダメージを低減するであろう。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、
・前記マニピュレーターデバイスは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスであり、
・前記荷電粒子システムは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された上に説明された実施形態のいずれかによる第二のマニピュレーターデバイスをさらに備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、
前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記第一のマニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている。

この実施形態では、前記二つのマニピュレーターデバイスは、アインツェルレンズの一部分を形成し、前記第一および第二の平面レンズ基板と、中間に前記二つのマニピュレーターデバイスの前記平面基板を備えている。

また、この実施形態では、前記マニピュレーターデバイスはアインツェルレンズに統合されてよく、この組み合わせデバイスは、二つの個別のマニピュレーターデバイスと個別の金属片レンズを設けるよりも、よりコンパクトであり得る。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記第一および第二の平面レンズ基板は接地され、前記システムは、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板に負電圧を供給するために配されており、前記負電圧は、好適には−１５００ボルトから−５００ボルトまでの範囲内にあり、より好適にはほぼ−１０００ボルトまたは−１ｋＶである。

荷電粒子システムにおいて、いわゆる二次電子は、荷電粒子ビームの荷電粒子によって、それらが荷電粒子システムの表面たとえばターゲットの表面を打つまたは接触するときに生成され得る。これらの二次電子は、前記マニピュレーターデバイスへのダメージを引き起こすことがある。前記マニピュレーターデバイスの平面基板にたとえばほぼ−１ｋＶの負電圧を供給することによって、これらの二次電子は、前記マニピュレーターデバイスから離れて偏向され得る。

第二の側面によれば、本発明は、上に説明された実施形態のいずれかによる、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムの荷電粒子ビームを操作するためのマニピュレーターデバイスを提供する。

第三の側面によれば、本発明は、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムを提供し、
・一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、それは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、また、
・少なくとも一つの第一の平面レンズ開口を備えている第一の平面レンズ基板を備えており、前記少なくとも一つの第一の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、前記第一の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方にそれと平行に配されており、また、
・少なくとも１第二の平面レンズ開口を備えている第二の平面レンズ基板を備えており、前記少なくとも一つの第二の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、前記第二の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の下方にそれと平行に配されており、
前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、少なくとも一つのカレントリミッター開口を備えている平面カレントリミッター基板をさらに備えており、前記カレントリミッター平面基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方に配されており、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口よりも小さい。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、荷電粒子システムは、冷却流体の輸送のためのさらに冷却チューブを備えている。そこでは前記冷却チューブは少なくとも一つのカレントリミッター開口のまわりに配されている。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、
・前記マニピュレーターデバイスは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスであり、
・荷電粒子システムは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスをさらに備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスに平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの開口と整列されて配されており、
前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記第一のマニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている。

本発明による前記荷電粒子システムのある実施形態では、冷却流体を輸送するための冷却チューブをさらに備えており、前記冷却チューブは、前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスの間に配されている。

前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイス両方とも、熱膨張のために変形することがある。前記冷却チューブが前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスの間に配されたとき、前記マニピュレーターデバイスは対称的に拡大する。これは、前記マニピュレーターデバイスを曲げから防ぎ得る。

本発明による荷電粒子システムのある実施形態では、多重第一電極の第一のセットと多重第二電極の第二のセットに配された前記電極と、前記電子コントロール回路は、単一のＣＭＯＳデバイスを形成している。

第四の側面によれば、本発明は、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムを提供し、
・一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスを備えており、前記第一のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、
・前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスを備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの開口と整列されて配されており、
前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスはおのおの単一のＣＭＯＳデバイスを形成している。

第五の側面によれば、本発明は、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムを提供し、
・一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスを備えており、前記第一のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、また、
・前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスを備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの開口と整列されて配されており、また、
・冷却流体を輸送するために配された冷却チューブを備えており、前記冷却チューブは、前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスの間に配されている。

第六の側面によれば、本発明は、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムを提供し、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、前記マニピュレーターデバイスは、
・平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、各貫通開口には、前記貫通開口の前記周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられており、
・多重第一電極の第一のセットの少なくとも二つの第一電極に異なる電圧を供給するために配された電子コントロール回路を備えている。

明細書に説明され示されたさまざまな側面と特徴は、可能であればどこにでも、個々に適用されることができる。これらの個々の側面、特に添付の従属請求項に説明された側面と特徴は、分割特許出願の主題になることができる。

本発明は、添付図面に示される代表的実施形態に基づいて解明される。
図１は、本発明による荷電粒子システムの実施形態の一部分の概略外観を示している。 図２は、本発明によるマニピュレーターデバイスの実施形態の一部分の概略的外観を示している。 図３Ａは、本発明によるマニピュレーターデバイスの実施形態の一部分の概略的外観を示している。 図３Ｂは、本発明によるマニピュレーターデバイスの実施形態の一部分の概略的外観を示している。 図４は、本発明によるマニピュレーターデバイスの実施形態の一部分の概略的外観を示している。 図５Ａは、本発明によるマニピュレーターデバイスにおいて使用される電子コントロール回路の一部分の概略的外観を示している。 図５Ｂは、本発明によるマニピュレーターデバイスにおいて使用される別の電子コントロール回路の一部分の概略的外観を示している。 図６Ａは、本発明による荷電粒子システムの実施形態の一部分の概略的外観を示している。 図６Ｂは、本発明による荷電粒子システムの別の実施形態の一部分の概略外観を示している。 図７は、本発明による貫通開口の実施形態の一部分の概略外観を示している。

図１は、ウェーハであってよいターゲット１１０の少なくとも一部分を処理するための本発明の実施形態による荷電粒子マルチビームまたはマルチビームレットリソグラフィシステム１００の一部分の概略外観を示している。本発明のある実施形態では、リソグラフィシステムは、すべての荷電粒子ビームまたはビームレットおよび／またはマスクレスに共通のクロスオーバーを伴っていない。

図１に示されるようにリソグラフィシステムは、広がる荷電粒子ビーム１１１を生成するための荷電粒子源１０１たとえば電子源を備えている。広がるビームは、荷電粒子ビーム１１１を平行化するためのコリメータレンズ１０２を通る。

続いて、平行化ビーム１１１は、開口アレイ１０４に入射し、それは、サブビーム１１２を作り出すために平行化ビーム１１１の一部を遮断する。サブビーム１１２は、ビームレット１１５を生成するためのさらなる開口アレイ１０５に入射する。集光レンズアレイ１０３（または集光レンズアレイのセット）が、エンドモジュール１０７のビームストップアレイ１０８の対応開口に向けてビーム１１２を合焦させるために設けられている。

ビームレット生成開口アレイ１０５は、たとえば、ブランカーアレイ１０６の前の開口アレイ１０５に接近して配された、好適には、ビームレットブランカーアレイ１０６と組み合わされて含まれている。集光レンズまたはレンズ１０３は、サブビーム１１２を、エンドモジュール１０７のビームストップアレイ１０８中の対応開口の中または方のいずれかに合焦させ得る。

この例では、開口アレイ１０５は、一つのサブビーム１１２から三つのビームレット１１５を生み出し、それらは、対応開口にあるビームストップアレイ１０８に入射し、三つのビームレット１１５は、エンドモジュール１０７中の投影レンズ系１０９によってターゲット１１０上に投影される。実際、非常に多数のビームレットを備えた一群のビームレットが、開口アレイ１０５によって、エンドモジュール１０７中の各投影レンズ系１０９について作製され得る。実際的な実施形態では、一般に、ほぼ五十のビームレット（たとえば７×７開口アレイによって生成される４９ビームレット）が、単一の投影レンズ系１０９を通して方向付けられてよく、また、これは二百以上に増加されてよい。

しかしながら、開口アレイ１０５が各単一の投影レンズ系１０９について一つのビームレット１１５を作製されることも可能である。その場合、開口アレイ１０４は省略されてよい。

ビームレットブランカーアレイ１０６は、一群のビームレット１１５中の個々のビームレットを遮断するために、ときどき、それらを偏向し得る。これは遮断ビームレット１１６によって示されており、それは、開口の近くだがそこではないビームストップアレイ１０８上の個所に偏向されている。

特に同封の請求項における、この文献中の用語ビームは、ビーム１１１、サブビーム１１２およびビームレット１１５を指していると理解され得る。荷電粒子光学カラムには、本発明による一つ以上のマニピュレーターデバイスが、荷電粒子システム中の異なる個所に、特にその光学カラム中の異なる個所に設けられている。

本発明によるマニピュレーターデバイス１１３は、下記ためにコリメータレンズ１０２の後ろに配されていてよい。

・荷電粒子光学カラムの一つ以上のデバイスのミスアラインメントを修正するために荷電粒子光学カラムの光学軸に実質的に垂直な平面内における偏向を提供する、および／または、
・コリメータレンズ１０２などの、全体のビーム１１１、すべてのサブビーム１１２またはすべてのビームレット１１５を回折する巨視的レンズ、通常、磁気レンズによって引き起こされ得るあらゆる非点収差の修正を提供する。

本発明によるマニピュレーターデバイスはまた、ビームレットブランカーアレイ１０６（図１に示されない）の後ろに配されていてよい。

本発明によるマニピュレーターデバイス１１４は、投影レンズ系１０９の二次元偏向を提供する、また多分に一つの群中の複数ビームレットのベクトルスキャンを可能にするためにエンドモジュール１０７の一部として設けられている。前記次元偏向は、高周波数、すなわちマニピュレーターデバイス１１３の操作がおこなわれるよりも高い周波数でおこなわれ得る。図２は、本発明によるマニピュレーターデバイス２０１の実施形態の一部分の概略的外観を示している。この実施形態は、図１のマニピュレーターデバイス１１３またはマニピュレーターデバイス１１４として使用され得る。

マニピュレーターデバイス２０１は平面基板２０２を備えており、それは、貫通開口２０３のアレイを平面基板の平面に備えている。貫通開口２０３を、一つ以上の荷電粒子ビームレットが通過し得る。貫通開口２０３は、平面基板２０２の表面を実質的に横切って延びている。開口２０３のおのおのには、複数電極２０４が貫通開口２０３の周囲２０５に沿って設けられている。

貫通開口２０３は、いわゆるビームエリア２０７にグループ化されてよい。ビームエリア２０７に隣接して、非ビームエリア２０８が、平面基板２０２上に設けられている。非ビームエリアには、ビームエリア２０７の電極２０４の動作をコントロールするため、電子回路（電子コントロール回路など）が少なくとも部分的に設けられている。

電極の数は、さまざまであってよいが、好適には、１６〜３２の電極の範囲にあるか、２６である。一般に、電極の数は、２または４の倍数の電極であってよく、または、２ｋまたは４ｋ（ｋは自然数）に等しくてよい。

電極の数が偶数であり、また、電極が貫通開口の周囲に沿って一様に配されるとき、貫通開口の中心軸のまわりに９０度の電極２０４の回転が、周囲に沿った電極の同じ分布を生み出すようであってよい。

マニピュレーターデバイス２０１は、マニピュレーター２０６のアレイを備えており、そのおのおのは、貫通開口２０３と、貫通開口２０３のまわりに配された電極２０４を備えている。マニピュレーター２０６は、好適には、それらの目的に応じて、ほぼ１５０マイクロメートルから２マイクロメートルまでの範囲内の外側のサイズを有している。マニピュレーターは、たとえば図２に示されるように、列と行に規則的に配されていてよい。

挑戦の一つは、チップ製造と電子光学設計ルールと互換性のある製造プロセスで電極を設計することである。さらに、何千もの外部コントロールワイヤーを有していることなく、何千ものビームをコントロールすることが望ましい。

マニピュレーターデバイスはＭＥＭＳテクノロジーを使用して製造されてよい。この製造プロセスは、ローカルのエレクトロニクスがたとえば電子コントロール回路に組み込まれることを可能にする双極性互換性である。ローカルのエレクトロニクス（電子コントロール回路など）は、貫通開口間に、または貫通開口に隣接して、電極２０４に配されていてよい。

図３Ａおよび３Ｂは、本発明によるマニピュレーターの実施形態の一部分の概略的外観を示している。図３の例では、貫通開口２０３には、２０の電極３０１〜３２０が、貫通開口２０３の周囲に沿って設けられている。運転時、ビームは、紙面の中への方向に貫通開口２０３を入ってよい。この方向は、光学カラムの光学軸または貫通開口の中心軸と平行であってよい。貫通開口２０３を通る一つのビームの断面が、３２４によって図３Ａに示されている。図３Ｂでは、貫通開口２０３を通る多重ビームの断面は、３２７によって示されている。図３Ａには、ただ四つのビームの断面が示されているが、より多くのビーム、たとえば４９のビームが貫通開口を通過してもよい。

平面３２１は、貫通開口の中心軸と平行に定められてよく、前記中心軸を含んでいてよい。この文献の中で示されたすべての平面および線は仮想のものであると理解され得る。第一電極３０２〜３１０の第一のセットは、周囲の第一の部分３２２に沿って配されており、第二電極３１２〜３２０の第二のセットは、周囲の第二の部分３２３に沿って配されている。第一電極３０２〜３１０の第一のセットは、平面３２１に対して、電極３１２〜３２０の第二のセットの反対側に配されている。平面３２１は、電極の第一および第二のセットの間の中央に定められている。

この例による電極は、平面３２１に対して、実質的に対称的に配されており、図３Ａおよび３Ｂに見られることができるように、電極は、前記周囲に沿って一様に分配されている。電子コントロール回路（図３に示されない）によって電極のおのおのに電圧が印加または供給されてよい。各電極に供給される電圧は、Ｖ〈電極の番号〉として示され、たとえば、電圧Ｖ３０６は電極３０６に印加され、電圧Ｖ３０９は電極３０９に印加される。

電子コントロール回路は、第一電極と第二電極の複数のペアに電圧差を、貫通開口の周囲に沿ったそれぞれの電極の位置に応じて供給するために配されていてよい。第一のセットからのあるペアの第一電極と、第二のセットからの前記ペアの第二電極は、平面３２１に対して互いに反対側に配されているようであってよい。たとえば、図３では、電極３０２〜３１０の第一のセットからの第一電極３０７と、電極３１２〜３２０の第二のセットからの第二電極３１５は、平面３２１に対して反対側に配されている。ペアの電極の間の距離はＤ４によって示されている。

電子コントロール回路は、前記ペアの第一電極３０７と第二電極３１５に前記電圧差を距離Ｄ４に応じて供給するために配されており、好適には、電圧差は、前記距離Ｄ４に正比例している。

図３Ａでは、電極３０６と平面３２１の間の距離が矢印Ｄ１によって示されており、一方、電極３０９と平面３２１の間の距離がＤ２によって示されている。また、電極３０３と平面の間の距離はＤ３によって示されている。電子コントロール回路は、電極に電圧を、それぞれの電極と前記平面の間の距離に応じて供給するために配されていてよい。

たとえば、図３Ａでは、距離Ｄ１およびＤ２は異なるので、電子コントロール回路によって供給される電圧Ｖ３０６およびＶ３０９も異なる。また、距離Ｄ２およびＤ３は（実質的に）同一であるので、電圧Ｖ３０９およびＶ３０３も実質的に同一であってよい。

ある実施形態では、電圧は、前記距離と共に、好適には比例して増大する。図３の例では、電圧Ｖ３０６は、Ｖ３０９よりも高くてよく、または、電圧Ｖ３０９の比Ｄ１／Ｄ２倍に等してよい。これはまた、必要な変更を加えて、他の電極２０４に適用可能であってよい。

電極２０４中で、電極３０２〜３１０の第一のセットからの第一電極（すなわち、いわゆる第一電極のセット）と、電極３１２〜３２０の第二のセットからの第二電極（すなわち、いわゆる第二電極のセット）は、貫通開口２０３を横切って正反対に配されていてよい。たとえば、図３Ａでは、第一のセットからの第一電極３０８と、第二のセットからの第二電極３１８は正反対に配されている。第一電極３０８および第二電極３１８（の位置）を接続している線が、３２５によって図３Ａに示されている。図３Ａに示されるように、平面３２１とこの線３２５は、角度アルファ（α）を定めている。角度アルファ（α）は、電極３０８と平面３２１の間の距離に依存していることが理解され得る。電子コントロール回路は、電極に電圧を、前記角度アルファ（α）に応じて、または特にｓｌｎ（α）に応じて供給するために配されていてよい。

電極と貫通開口の中心を接続している線は、前記平面との角度を定め得る。図３の例では、角度ベータ（β）は、平面３２１と、電極３０４と貫通開口２０３の中心を接続している線３２６によって定められている。電子コントロール回路は、電極に電圧を、前記角度ベータ（β）に応じて供給するために配されていてよい。電圧は、ｓｉｎ（β）に正比例してよい。

電子コントロール回路によって供給される電圧は、角度ベータ（β）の関数であり、特には、供給される電圧は、Ｖ（β）＝Ｖｍａｘ・ｓｉｎ（β）などの、角度ベータ（β）の湾曲の関数であるようであってよい。

図４は、本発明によるマニピュレーターの実施形態の一部分の概略的外観を示している。

電子コントロール回路は、第一のセットからの二つの電極に電圧Ｖを、好適には第二のセットからの二つの電極に電圧−Ｖを供給するために配されていてよい。図３の例では、したがって、電圧Ｖ３０９は、電圧Ｖ３０３と同一であってよい。また、したがって、電圧Ｖ３１３は、電圧Ｖ３１９と同一であり、Ｖ３１３＝−Ｖ３０９であってよい。電子コントロール回路は、ペアの第一電極に正電圧Ｖを供給し、第二電極に負電圧−Ｖを供給するために配されていてよい。図３の例では、したがって、電圧Ｖ３０７は、Ｖ３０７＝−Ｖ３１５であってよい。

電極２０４は、貫通開口の周囲に沿って、実質的に平面３２１上に配された二つの電極を備えていてよく、電子コントロール回路は、前記二つの電極のおのおのに電圧を供給するために配されていてよく、好適には前記電圧はオフセット電圧である。オフセット電圧は、０ボルトに実質的に等しくてよい。図３の例では、電極３１１および３０１は、実質的に平面３２１上に配されており、接地電位と接続されていてよく、図４に４０２によって示されるように、少なくとも実質的に０ボルトの電圧を提供する。

しかしながら、以下に説明されるように、オフセット電圧はまた、平面基板２０２がアインツェルレンズの一部であるとき、接地地面に対しておよそ−１ｋＶであってよい。電極２０４の電圧は、オフセット電圧に対して定められてよい。その場合、Ｖ３０６が２０ボルトであり、オフセット電圧が−１ｋＶであると言われるとき、接地に対してＶ３０６＝１０２０ボルトあることが示される。

図４において、電極２０４によって生成される電場の電場線が、矢印４０１によって示されている。上に説明されたように電圧は電極２０４に供給されるので、電場は実質的に均質になり得る。電場は貫通開口を横切って実質的に均質であるので、貫通開口を通過する荷電粒子のマニピュレーションは、貫通開口中の荷電粒子の位置に関係なくおこなわれる。これは、ビームレットのマニピュレーションの精度を改善する。

しかしながら、たとえば、貫通開口２０３は（図に描かれているように）円であってよいが、たとえば生産プロセスの誤りのために楕円形または他の形もしていてもよい。その場合、電子コントロール回路によって供給される電圧は、実質的に均質の電場を得るために、これらの誤りを修正するように調節されてよい。

さらに、ビームレットは、マニピュレーターに中心に投影されない、または、円形断面（図中に示されていない）を有していないようであってよい。その場合、電子コントロール回路によって供給される電圧は、これらの誤りを修正するように調節されてよい。

図４の例では、電子コントロール回路は、直列に接続された多数の抵抗体４０６を備えている。抵抗体の数は、電極の数に等しくてよい。これらの抵抗体の抵抗は、その電圧が貫通開口のまわりで変化する電圧を前記電極のおのおのに供給するために選択されてよい。特定の電極の電圧は、貫通開口のまわりの電極の位置の関数である。そのような関数は、湾曲関数であってよい。

別の電極たとえば電極３１６は接続４０３を介して電圧Ｖ３１６＝Ｖｍａｘに接続されていてよく、電極たとえば電極３０６は接続４０４を介して電圧Ｖ３０６＝Ｖｍａｘに接続されていてよい。電圧Ｖｍａｘは、１〜５０の範囲内にあるか、５〜２５の範囲内にあるか、ほぼ２０ボルトであってよい。

電極３０１および３１１には同じ電圧が供給される。それらは、接地されてよく、または電圧Ｖ３１０＝Ｖ３１１＝０ボルトが供給されてよい。このように、電圧Ｖｍａｘおよび−Ｖｍａｘをそれぞれの電圧に分割するために四つの電圧分割器が配された。

これは、比較的単純な電子コントロール回路を与え、それは、たとえば図２のマニピュレーターデバイス２０１の平面基板２０２の、各貫通開口２０３のまわりに容易に設けられ得る。電子コントロール回路は、平面基板２０２の非ビームエリア２０８に設けられてもよいし、ビームエリア２０７の貫通開口２０３のまわりに設けられてもよい。

一つの貫通開口の電極に供給される電圧はまた、好適には同じ電子コントロール回路によって、別の貫通開口の電極に供給されてよいことが理解され得る。

隣接電極２０４の間には、ギャップ４０７は設けられている。したがって、貫通開口の周囲は、電極２０４とギャップ４０７によって覆われ得る。電極対ギャップ比が、電極によって覆われた周囲の第一のエリア割るギャップによって覆われた周囲の第二のエリアとして定められ得る。電極対ギャップ比は、隣接電極の間の距離の測定と見なされ得る。隣接電極間の距離が小さいとき、より均質の電場が提供され得るが、隣接電極間のあらゆるクロスオーバーも同様にまた多い。最適なバランスが、５〜１５の範囲内にあるか、好適には実質的に１０である電極対ギャップ比において見つかった。

電極と、電極の近傍に他の回路の間の、または一つ以上の開口のまわりに設けられた電極の間のクロストークを（さらに）最小化するために、マニピュレーターデバイスにはクロストークシールド６０２（図４には示されていないが、図６Ａに示されている）が設けられている。クロストークシールドは平面シールド基板を備えていてよく、それは、貫通開口のアレイを平面シールド基板の平面に備えており、平面シールド基板の貫通開口は平面基板の貫通開口と整列されて配されている。

クロストークシールドは、電極の近傍の他の回路類の電（磁）場に対する電極２０４の電気的シールドを提供する。平面基板と平面シールド基板の間の距離が１０マイクロメートルよりも小さい、および／または、シールド平面基板の厚さが、ほぼ平面基板の貫通開口の直径であるとき、シールドがその最適状態にあるようである。

図５Ａおよび図５Ｂは、本発明によるマニピュレーターデバイスで使用される電子コントロール回路の二つの例の概略的外観を示している。図５Ａでは、電子コントロール回路は、第一のオペレーショナルアンプ５０１と第二のオペレーショナルアンプ５０２を備えている。各オペレーショナルアンプは接地されていてよく、５０５と５０４によってそれぞれ示されているＤＡＣ（デジタル・アナログ）コンバーターに接続されていてよい。各ＤＡＣコンバーターは、５０８と５０９によってそれぞれ示されているシリアル／パラレル＋バスインタフェース（ＳＰＩ）経由でコントロールされてよい。

第一のオペレーショナルアンプ５０１に接続されたＤＡＣコンバーター５０４は、正電圧Ｖｍａｘを供給し、第二のオペレーショナルアンプ５０２に接続されたＤＡＣコンバーター５０５は、負電圧−Ｖｍａｘを供給する。両オペレーショナルアンプは、フィードバック抵抗体として抵抗体５０３を備えていてよい。その場合、増幅電圧Ｖｍａｘおよび−Ｖｍａｘは、電圧部分に分割されてよい。これらの電圧（または電圧部分）のおのおのは、矢印５０６および５０７によって示されるように貫通開口２０３の電極２０４に提供されてよい。

第一または第二のオペレーショナルアンプによって供給される各電圧は、電極２０４中の二つの電極に供給されてよいと理解され得る。このように、図４の例と比較して、より少数の抵抗体が必要とされてよい。さらに、各電圧はまた、マニピュレーションデバイスの別の貫通開口の二つの電極に供給されてよい。これは、さらに必要抵抗体の数を減らす。

図５Ｂの実施形態では、二つのオペレーショナルアンプ５０１および５０２は、ただ一つのＤＡＣコンバーター５１１に接続されている。第一の増幅器５０１は、ＤＡＣコンバーター５１１からコントロール信号を受け取るため、ＤＡＣコンバーター５１１に直接接続されている。第二のオペレーショナルアンプ５０２は、ＤＡＣコンバーター５１１から同じコントロール信号を反転極性で受け取るため、極性反転器５１２を介してＤＡＣコンバーター５１１に接続されている。ＤＡＣコンバーター５１１は、５１０によって示されているシリアル／パラレルバスインタフェース（ＳＰＩ）によってコントロールされてよい。

図５Ａおよび５Ｂの電子コントロール回路は、わずかの素子でもって比較的単純であることが理解され得る。したがって、それらは、マニピュレーターデバイスの平面基板と容易に統合されることができる。図５Ａおよび５Ｂの回路類の少なくとも一部分、たとえばオペレーショナルアンプと抵抗体は、マニピュレーターデバイスの非ビームエリア２０８に設けられていてよい。

図６Ａは、本発明による荷電粒子システムの実施形態６０３の一部分の概略的外観を示している。システムには、上に説明された実施形態の一つによる第一のマニピュレーターデバイス２０２と、また上に説明された実施形態の一つによる第二のマニピュレーターデバイス６０１が設けられている。

第一のマニピュレーターデバイス２０２は、一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配されていてよく、第二のマニピュレーターデバイス６０１は、一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配されていてよく、ここでｘ方向はｙ方向に垂直である。ｘ方向とｙ方向は共に、ビームの方向に垂直であってよく、それは、矢印６０７によって示されており、光学カラムの光学軸と平行、または貫通開口の中心軸と平行であってよい。

第一の平面レンズ基板６０４と第二の平面レンズ基板６０５は、マニピュレーターデバイス２０２および６０１の反対側に配されていてよい。各平面レンズ基板は、少なくとも一つの平面レンズ開口または平面レンズ開口のアレイを備えていてよく、平面レンズ開口は、マニピュレーターの平面基板の貫通開口と整列されて配されている。

第一の平面レンズ基板と第二の平面レンズ基板は、マニピュレーターデバイスと一緒に、一つ以上のビームを合焦させるためのレンズたとえばアインツェルレンズを形成していてよい。正レンズ効果が生成されるように、ある電圧差が、第一の平面レンズ基板６０４と第一のマニピュレーターデバイス２０２の間に印加されてよく、別の電圧差が、第二のマニピュレーターデバイス６０１と第二の平面レンズ基板６０５の間に印加されてよい。このように、マニピュレーターデバイスは、レンズまたはレンズ設備の一部であり、より以上のコンパクトデバイスが得られ得る。

ある実施形態では、第一の平面レンズ基板６０４と第二の平面レンズ基板６０５は接地され、一方、マニピュレーターデバイスにはたとえば−１キロボルトのオフセット電圧が供給される。

平面カレントリミッター基板６０６が設けられていてよく、それは、少なくとも一つのカレントリミッター開口またはカレントリミッター開口のアレイを備えていてよく、カレントリミッター平面基板は、第一の平面レンズ基板の上方に配されており、カレントリミッター開口は、マニピュレーターの平面基板の貫通開口と整列されて配されている。

一つ以上の平面基板を冷却するための冷却チューブ６０８（または冷却システム）が、さらに設けられている。冷却システムは、貫通開口に隣接している冷却チューブ６０８と、冷却流体（水などの）を冷却チューブを通して送るためのポンプを備えていてよい。

冷却チューブ６０８は、第一および第二のマニピュレーターデバイスの間に、好適には貫通開口の中心軸のまわりに円形に配されていてよい。

図６Ａに見られることができるように、平面カレントリミッター基板６０６の上方のビーム１１５の断面積は、それぞれのカレントリミッター開口よりも大きい。したがって、ビーム１１５中の荷電粒子のいくらかは、平面カレントリミッター基板６０６によって吸収されてよい。

前述の正レンズを使用して、残りのビームは、偏向され得る。図６Ａにおいて、これは、その方向が変化しているビーム軸６２０によって示されている。ビーム１１５は、平面基板を打ったり接触したりすることなく、マニピュレーターデバイスの貫通開口を通過する。

ある実施形態では、ターゲットの露光のあいだ、ビームは、第一のマニピュレーターデバイス２０２と第二のマニピュレーターデバイス６０１によってｘ方向とｙ方向に偏向され得る。

両方のマニピュレーターデバイス２０２および６０１には、それぞれのクロストークシールド６０２および６０９が設けられていてよい。クロストークシールドは、近傍の他の回路類のあらゆる電（磁）場に対するマニピュレーターデバイスの回路の電気的シールドを提供し得る。

図６Ｂは、本発明による荷電粒子システムの別の実施形態の一部分の概略外観を示している。システムは、荷電粒子源１０１と、荷電粒子ビーム１１１を平行にするためのコリメーション手段１０２を備えていてよい。平行ビーム１１１は、開口アレイ１０４に入射してよく、それは、サブビーム１１２を作り出すために平行ビーム１１１の一部を遮断する。

サブビーム１１２を偏向するために偏向器６１０が設けられている。ある実施形態では、偏向器６１０はまた、本発明によるマニピュレーターデバイスを備えていてもよい。図６Ａの実施形態のように、図６Ｂでは、平面カレントリミッター基板６０６が設けられており、第一の平面レンズ基板６０４と第二の平面レンズ基板６０５が、マニピュレーターデバイス２０２および６０１の反対側に配されている。それらの働きは、図６Ａを参照して説明された。

操作されたサブビーム１１２は、それから、開口６１１を通過し、それによって、ビームレット１１５が生成される。二つの偏向器６１２および６１３が、ビームレット（または一群のビームレット）を、ｘおよびｙ方向にそれぞれ偏向するために設けられている。いくつかのビームレットは、それらがビームストップ基板６１４を通過しないように、ブランキング偏向器（図６Ｂには個別に示されていない）によって偏向されてよい。

ビーム基板６１４を通過しないビームレットは、投影レンズ系１０９によってターゲット１１０上に合焦または投影される。ターゲット１１０は、ウェーハであってよく、また移動可能プラットフォーム６１５上に置かれてよく、それは、投影レンズ系１０９に対してｘおよびｙ方向に移動可能である。

図６Ｂのシステムにはさらに、一つ以上の平面基板を冷却するための冷却チューブ（または冷却システム）が設けられていてよい。冷却システムは、冷却チューブ６０８と、冷却流体（水など）をチューブを通して送るためのポンプを備えていてよい。

図７は、本発明によるマニピュレーターの実施形態の一部分の概略外観を示している。図７には、明りょうさのために、貫通開口２０３の半分が、ただ三つの電極２０４とただ二つのギャップ４０７と一緒に示されている。上に説明されたように、貫通開口には、より多くの電極が設けられていてよい。

電極２０４がチップとして作製されてよく、また一つ以上のメタル層が電極に電圧を供給するために使用されてよい。図７の例では、六つのメタル層７０１，７０２，７０３，７０４，７０５，７０６が描かれる。メタル層間には、電気的絶縁層が設けられた。メタル層間の接続は、一つ以上のビア７０８によって提供されてよい。

電極は、平面基板の中および上に部分的に設けられていてよい。メタル層と一緒に、ビア７０８が、貫通開口２０３の内側表面に延びている柱７０９を形成してよい。このように、電場は、一つの平面たとえばメタル層７０６の平面内に形成されるだけでなく、貫通開口のより大きい部分に形成される。したがって、通過するビームの荷電粒子は、荷電粒子が貫通開口２０３を通過するとき、電場によってより長く（したがってより多く）影響される。

電極２０４は、好適にはモリブデンから作られているが、それらは、他の導電材から作られてもよい。電極２０４は、ほぼ５マイクロメートル厚であってよく、電極は、リアクティブイオンエッチングを使用するモリブデンの異方性エッチングによって作られてよい。

多重第一電極の第一のセットと多重第二電極の第二のセットに配された電極２０４と電子コントロール回路は、単一のＣＭＯＳデバイスを形成していてよい。

本発明の側面によれば、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムは、
・一つ以上の荷電粒子ビーム１１２をｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイス２０２を備えており、第一のマニピュレーターデバイスは平面基板２０２を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口２０３を平面基板２０２の平面に備えており、各貫通開口２０３は、少なくとも一つの荷電粒子ビーム１１２を通過させるために配されており、
・一つ以上の荷電粒子ビーム１１２をｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイス６０１を備えており、ｘ方向はｙ方向に垂直であり、第二のマニピュレーターデバイスは平面基板２０２を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口２０３を平面基板２０２の平面に備えており、各貫通開口２０３は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、第二のマニピュレーターデバイス６０１は、第一のマニピュレーターデバイス２０２と平行に隣接して配されており、第二のマニピュレーターデバイスの少なくとも一つの貫通開口は、第一のマニピュレーターデバイスの少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている。

ある実施形態では、システムはさらに、冷却流体を輸送するために配された冷却チューブ６０８を備えており、冷却チューブ６０８は、第一および第二のマニピュレーターデバイスの間に配されている。

第一および第二のマニピュレーターデバイスは共に、熱膨張のために変形することがある。冷却チューブが第一および第二のマニピュレーターデバイスの間に配されたとき、マニピュレーターデバイスは対称的に拡大する。これは、マニピュレーターデバイスを曲げから防ぎ得る。

ある実施形態では、システムはさらに、多重第一電極の第一のセットの少なくとも二つの第一電極に異なる電圧を供給するために配された電子コントロール回路を備えている。

ある実施形態では、第一および第二のマニピュレーターデバイスはおのおの、単一のＣＭＯＳデバイスを形成する。

上に説明されたマニピュレーターの、第一のおよび／または第二のマニピュレーターおよび／または電子コントロール回路の実施形態はまた、この荷電粒子システムに適用可能であることが理解され得る。

上記の説明は、好ましい実施形態の動作を示すためにおこなわれ、本発明の範囲を限定するように意味されていないことが理解されるべきである。上記の議論から、本発明の真意および範囲によって包含されるであろう多くの変更が、この分野の当業者に明らかになるであろう。

要約すると、本発明は、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムに関し、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、マニピュレーターデバイスは、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるための少なくとも一つの貫通開口を平面基板の平面に備えている。各貫通開口には、前記貫通開口の周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられている。電子コントロール回路が、前記電極に電圧差を、前記貫通開口の前記周囲に沿った前記第一および第二電極の位置に応じて供給するために配されている。

要約すると、本発明は、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムに関し、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、マニピュレーターデバイスは、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるための少なくとも一つの貫通開口を平面基板の平面に備えている。各貫通開口には、前記貫通開口の周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられている。電子コントロール回路が、前記電極に電圧差を、前記貫通開口の前記周囲に沿った前記第一および第二電極の位置に応じて供給するために配されている。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、前記マニピュレーターデバイスは、
・平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、各貫通開口には、前記貫通開口の周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられており、また、
・一つの第一電極と一つの第二電極の複数のペアに電圧差を前記貫通開口の周囲に沿った前記第一および第二電極の位置に応じて供給するために配された電子コントロール回路を備えている、荷電粒子システム。
［２］前記電子コントロール回路は、前記電圧差を前記ペアに、それぞれのペアの第一電極と第二電極の間の距離に応じて供給するために配されており、好適には、前記電圧差は、前記距離に正比例している、［１］に記載の荷電粒子システム。
［３］前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、一つの電極と一つの正反対他方電極の間に線が定められ、前記平面および線によって角度アルファ（α）が定められ、前記電子コントロール回路は、前記角度アルファ（α）に応じて電極と前記他方電極に電圧差を供給するために配されており、好適には、前記電圧差は、ｓｉｎ（α）に正比例している、［１］〜［２］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［４］前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、それぞれの電極と前記貫通開口の中心の間に線が定められ、前記平面と前記線によって角度ベータ（β）が定められ、
前記電子コントロール回路は、前記角度ベータ（β）に応じてそれぞれの電極に電圧を供給するために配されており、好適には、前記電圧は、ｓｉｎ（β）に正比例している、［１］〜［３］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［５］前記電極は、前記周囲に沿って一様に分配されている、［１］〜［４］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［６］前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、前記電極は、前記平面に対して実質的に対称的に配されている、［１］〜［５］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［７］前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、前記ペアの前記第一電極は、前記平面に対して、前記ペアの前記第二電極の反対側に配置されている、［１］〜［６］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［８］前記電子コントロール回路は、前記第一電極に正電圧Ｖを供給し、前記第二電極に負電圧−Ｖを供給するために配されている、［７］に記載の荷電粒子システム。
［９］前記電子コントロール回路は、二つの第一電極に正電圧Ｖを供給し、二つの第二電極に負電圧−Ｖを供給するために配されている、［１］〜［８］のいずれかに記載の荷電粒子システム機器。
［１０］前記マニピュレーターデバイスは、前記貫通開口の前記周囲に沿って、実質的に前記平面上に配された二つの電極をさらに備えており、前記電子コントロール回路は、前記二つの電極のおのおのに一つの電圧を供給するために配されており、前記一つの電圧は、好適には、オフセット電圧であり、好適には、実質的に０ボルトに等しい、［１］〜［８］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［１１］前記電子コントロール回路は、それぞれの電極に電圧を供給するための電圧分割器として、好適には、オペレーショナルアンプのフィードバック抵抗体として配された抵抗体を備えている、［１］〜［１０］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［１２］前記電子コントロール回路は、前記第一電極に電圧を供給するためのフィードバック抵抗体としての電圧分割器を備えた第一のオペレーショナルアンプと、前記第二電極に電圧を供給するためのフィードバック抵抗体としての電圧分割器を備えた第二のオペレーショナルアンプを備えている、［１］〜［１１］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［１３］前記電子コントロール回路は、前記第一および前記第二のオペレーショナルアンプに単一コントロール信号を出力するためのデジタル・アナログ変換器と、前記コントロール信号の極性を反転させるために配された極性反転器を備えており、前記第一のオペレーショナルアンプは、前記コントロール信号を受けるために前記デジタル・アナログ変換器に直接接続され、前記第二のオペレーショナルアンプは、反転コントロール信号を受けるために前記極性反転器を介して前記デジタル・アナログ変換器に接続されている、［１２］に記載の荷電粒子システム。
［１４］［１］〜［１３］のいずれかに記載の荷電粒子システムであり、
・前記周囲に沿った隣接電極間にギャップが設けられており、
・前記貫通開口の前記周囲は、前記電極によって覆われた第一のエリアと、前記ギャップによって覆われた第二のエリアから成り、
・電極対ギャップ比が、前記第一のエリア割る前記第二のエリアによって定められ、
・前記電極対ギャップ量は、５〜１５の範囲内にあり、または好適には実質的に１０である、荷電粒子システム。
［１５］前記マニピュレーターデバイスはクロストークシールドを備えており、前記クロストークシールドは、平面シールド基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面シールド基板の平面に備えており、前記平面シールド基板の前記少なくとも一つの貫通開口は、前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている、［１］〜［１４］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［１６］前記平面基板と前記平面シールド基板の間の距離は、１０マイクロメートルよりも小さく、好適には５マイクロメートルよりも小さく、またはほぼ３マイクロメートルであり、および／または、前記シールド平面基板の厚さは、前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口のほぼ直径である、［１５］に記載の荷電粒子システム。
［１７］［１］〜［１６］のいずれかに記載の荷電粒子システムであり、
・少なくとも一つの第一の平面レンズ開口を備えている第一の平面レンズ基板をさらに備え、前記少なくとも一つの第一の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配され、前記第一の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方にそれと平行に配されており、また、
・少なくとも一つの第二の平面レンズ開口を備えている第二の平面レンズ基板をさらに備え、前記少なくとも一つの第二の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配され、前記第二の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の下方にそれと平行に配されており、
前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている、荷電粒子システム。
［１８］少なくとも一つのカレントリミッター開口を備えている平面カレントリミッター基板をさらに備えており、前記カレントリミッター平面基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方に配されており、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている、［１］〜［１７］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［１９］前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口よりも小さい、［１８］に記載の荷電粒子システム。
［２０］［１］〜［１９］のいずれかに記載の荷電粒子システムであり、
・前記マニピュレーターデバイスは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスであり、
・前記荷電粒子システムは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された［１］〜［１６］のいずれか一つに記載の第二のマニピュレーターデバイスをさらに備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、
前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記第一のマニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている、荷電粒子システム。
［２１］前記第一および第二の平面レンズ基板は接地され、前記システムは、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板に負電圧を供給するために配されており、前記負電圧は、好適には−１５００ボルトから−５００ボルトまでの範囲内にあり、より好適にはほぼ−１０００ボルトである、［１７］〜［２０］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［２２］［１］〜［２１］のいずれかに記載の、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムの荷電粒子ビームを操作するためのマニピュレーターデバイス。
［２３］マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、
・一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、それは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、また、
・少なくとも一つの第一の平面レンズ開口を備えている第一の平面レンズ基板を備えており、前記少なくとも一つの第一の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、前記第一の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方にそれと平行に配されており、また、
・少なくとも１第二の平面レンズ開口を備えている第二の平面レンズ基板を備えており、前記少なくとも一つの第二の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、前記第二の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の下方にそれと平行に配されており、
前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている、荷電粒子システム。
［２４］少なくとも一つのカレントリミッター開口を備えている平面カレントリミッター基板をさらに備えており、前記カレントリミッター平面基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方に配されており、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている、［２３］に記載の荷電粒子システム。
［２５］前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口よりも小さい、［２４］に記載の荷電粒子システム。
［２６］冷却流体を輸送するための冷却チューブをさらに備えており、前記冷却チューブは、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口のまわりに配されている、［２４］〜［２５］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［２７］［２４］〜［２６］のいずれかに記載の荷電粒子システムであり、
・前記マニピュレーターデバイスは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスであり、
・荷電粒子システムは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスをさらに備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスに平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、
前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記第一のマニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている、荷電粒子システム。
［２８］前記第一および第二の平面レンズ基板は接地され、前記システムは、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板に負電圧を供給するために配されており、前記負電圧は、好適には−１５００ボルトから−５００ボルトまでの範囲内にあり、より好適にはほぼ−１０００ボルトある、［２３］〜［２７］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［２９］冷却流体を輸送するための冷却チューブをさらに備えており、前記冷却チューブは、前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスの間に配されている、［２３］〜［２８］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［３０］多重第一電極の第一のセットと多重第二電極の第二のセットに配された前記電極と、前記電子コントロール回路は、単一のＣＭＯＳデバイスを形成している、［１］〜［２５］のいずれかに記載の荷電粒子システム。
［３１］マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、
・一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスを備えており、前記第一のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、
・前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスを備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、
前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスはおのおの単一のＣＭＯＳデバイスを形成している、荷電粒子システム。
［３２］マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、
・一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスを備えており、前記第一のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、また、
・前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスを備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、また、
・冷却流体を輸送するために配された冷却チューブを備えており、前記冷却チューブは、前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスの間に配されている、荷電粒子システム。
［３３］マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、前記マニピュレーターデバイスは、
・平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、各貫通開口には、前記貫通開口の前記周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられており、
・多重第一電極の第一のセットの少なくとも二つの第一電極に異なる電圧を供給するために配された電子コントロール回路を備えている、荷電粒子システム。

Claims (33)

1. マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、前記マニピュレーターデバイスは、
   ・平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、各貫通開口には、前記貫通開口の周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられており、また、
   ・一つの第一電極と一つの第二電極の複数のペアに電圧差を前記貫通開口の周囲に沿った前記第一および第二電極の位置に応じて供給するために配された電子コントロール回路を備えている、荷電粒子システム。
2. 前記電子コントロール回路は、前記電圧差を前記ペアに、それぞれのペアの第一電極と第二電極の間の距離に応じて供給するために配されており、好適には、前記電圧差は、前記距離に正比例している、請求項１に記載の荷電粒子システム。
3. 前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、一つの電極と一つの正反対他方電極の間に線が定められ、前記平面および線によって角度アルファ（α）が定められ、前記電子コントロール回路は、前記角度アルファ（α）に応じて電極と前記他方電極に電圧差を供給するために配されており、好適には、前記電圧差は、ｓｉｎ（α）に正比例している、請求項１〜２のいずれかに記載の荷電粒子システム。
4. 前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、それぞれの電極と前記貫通開口の中心の間に線が定められ、前記平面と前記線によって角度ベータ（β）が定められ、
   前記電子コントロール回路は、前記角度ベータ（β）に応じてそれぞれの電極に電圧を供給するために配されており、好適には、前記電圧は、ｓｉｎ（β）に正比例している、請求項１〜３のいずれかに記載の荷電粒子システム。
5. 前記電極は、前記周囲に沿って一様に分配されている、請求項１〜４のいずれかに記載の荷電粒子システム。
6. 前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、前記電極は、前記平面に対して実質的に対称的に配されている、請求項１〜５のいずれかに記載の荷電粒子システム。
7. 前記周囲の前記第一の部分と前記周囲の前記第二の部分の間に平面が定められ、前記ペアの前記第一電極は、前記平面に対して、前記ペアの前記第二電極の反対側に配置されている、請求項１〜６のいずれかに記載の荷電粒子システム。
8. 前記電子コントロール回路は、前記第一電極に正電圧Ｖを供給し、前記第二電極に負電圧−Ｖを供給するために配されている、請求項７に記載の荷電粒子システム。
9. 前記電子コントロール回路は、二つの第一電極に正電圧Ｖを供給し、二つの第二電極に負電圧−Ｖを供給するために配されている、請求項１〜８のいずれかに記載の荷電粒子システム機器。
10. 前記マニピュレーターデバイスは、前記貫通開口の前記周囲に沿って、実質的に前記平面上に配された二つの電極をさらに備えており、前記電子コントロール回路は、前記二つの電極のおのおのに一つの電圧を供給するために配されており、前記一つの電圧は、好適には、オフセット電圧であり、好適には、実質的に０ボルトに等しい、請求項１〜８のいずれかに記載の荷電粒子システム。
11. 前記電子コントロール回路は、それぞれの電極に電圧を供給するための電圧分割器として、好適には、オペレーショナルアンプのフィードバック抵抗体として配された抵抗体を備えている、請求項１〜１０のいずれかに記載の荷電粒子システム。
12. 前記電子コントロール回路は、前記第一電極に電圧を供給するためのフィードバック抵抗体としての電圧分割器を備えた第一のオペレーショナルアンプと、前記第二電極に電圧を供給するためのフィードバック抵抗体としての電圧分割器を備えた第二のオペレーショナルアンプを備えている、請求項１〜１１のいずれかに記載の荷電粒子システム。
13. 前記電子コントロール回路は、前記第一および前記第二のオペレーショナルアンプに単一コントロール信号を出力するためのデジタル・アナログ変換器と、前記コントロール信号の極性を反転させるために配された極性反転器を備えており、前記第一のオペレーショナルアンプは、前記コントロール信号を受けるために前記デジタル・アナログ変換器に直接接続され、前記第二のオペレーショナルアンプは、反転コントロール信号を受けるために前記極性反転器を介して前記デジタル・アナログ変換器に接続されている、請求項１２に記載の荷電粒子システム。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の荷電粒子システムであり、
    ・前記周囲に沿った隣接電極間にギャップが設けられており、
    ・前記貫通開口の前記周囲は、前記電極によって覆われた第一のエリアと、前記ギャップによって覆われた第二のエリアから成り、
    ・電極対ギャップ比が、前記第一のエリア割る前記第二のエリアによって定められ、
    ・前記電極対ギャップ量は、５〜１５の範囲内にあり、または好適には実質的に１０である、荷電粒子システム。
15. 前記マニピュレーターデバイスはクロストークシールドを備えており、前記クロストークシールドは、平面シールド基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面シールド基板の平面に備えており、前記平面シールド基板の前記少なくとも一つの貫通開口は、前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている、請求項１〜１４のいずれかに記載の荷電粒子システム。
16. 前記平面基板と前記平面シールド基板の間の距離は、１０マイクロメートルよりも小さく、好適には５マイクロメートルよりも小さく、またはほぼ３マイクロメートルであり、および／または、前記シールド平面基板の厚さは、前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口のほぼ直径である、請求項１５に記載の荷電粒子システム。
17. 請求項１〜１６のいずれかに記載の荷電粒子システムであり、
    ・少なくとも一つの第一の平面レンズ開口を備えている第一の平面レンズ基板をさらに備え、前記少なくとも一つの第一の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配され、前記第一の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方にそれと平行に配されており、また、
    ・少なくとも一つの第二の平面レンズ開口を備えている第二の平面レンズ基板をさらに備え、前記少なくとも一つの第二の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配され、前記第二の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の下方にそれと平行に配されており、
    前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている、荷電粒子システム。
18. 少なくとも一つのカレントリミッター開口を備えている平面カレントリミッター基板をさらに備えており、前記カレントリミッター平面基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方に配されており、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている、請求項１〜１７のいずれかに記載の荷電粒子システム。
19. 前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口よりも小さい、請求項１８に記載の荷電粒子システム。
20. 請求項１〜１９のいずれかに記載の荷電粒子システムであり、
    ・前記マニピュレーターデバイスは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスであり、
    ・前記荷電粒子システムは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された請求項１〜１６のいずれか一つに記載の第二のマニピュレーターデバイスをさらに備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、
    前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記第一のマニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている、荷電粒子システム。
21. 前記第一および第二の平面レンズ基板は接地され、前記システムは、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板に負電圧を供給するために配されており、前記負電圧は、好適には−１５００ボルトから−５００ボルトまでの範囲内にあり、より好適にはほぼ−１０００ボルトである、請求項１７〜２０のいずれかに記載の荷電粒子システム。
22. 請求項１〜２１のいずれかに記載の、マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムの荷電粒子ビームを操作するためのマニピュレーターデバイス。
23. マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、
    ・一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、それは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、また、
    ・少なくとも一つの第一の平面レンズ開口を備えている第一の平面レンズ基板を備えており、前記少なくとも一つの第一の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、前記第一の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方にそれと平行に配されており、また、
    ・少なくとも１第二の平面レンズ開口を備えている第二の平面レンズ基板を備えており、前記少なくとも一つの第二の平面レンズ開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、前記第二の平面レンズ基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の下方にそれと平行に配されており、
    前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている、荷電粒子システム。
24. 少なくとも一つのカレントリミッター開口を備えている平面カレントリミッター基板をさらに備えており、前記カレントリミッター平面基板は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の上方に配されており、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されている、請求項２３に記載の荷電粒子システム。
25. 前記少なくとも一つのカレントリミッター開口は、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板の前記少なくとも一つの貫通開口よりも小さい、請求項２４に記載の荷電粒子システム。
26. 冷却流体を輸送するための冷却チューブをさらに備えており、前記冷却チューブは、前記少なくとも一つのカレントリミッター開口のまわりに配されている、請求項２４〜２５のいずれかに記載の荷電粒子システム。
27. 請求項２４〜２６のいずれかに記載の荷電粒子システムであり、
    ・前記マニピュレーターデバイスは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスであり、
    ・荷電粒子システムは、前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスをさらに備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスに平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、
    前記システムは、前記ビームのためのアインツェルレンズを生成するために前記第一の平面レンズ基板と前記第一のマニピュレーターデバイスの前記平面基板の間と、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記平面基板と前記第二の平面レンズ基板の間に電圧差を供給するために配されている、荷電粒子システム。
28. 前記第一および第二の平面レンズ基板は接地され、前記システムは、前記マニピュレーターデバイスの前記平面基板に負電圧を供給するために配されており、前記負電圧は、好適には−１５００ボルトから−５００ボルトまでの範囲内にあり、より好適にはほぼ−１０００ボルトある、請求項２３〜２７のいずれかに記載の荷電粒子システム。
29. 冷却流体を輸送するための冷却チューブをさらに備えており、前記冷却チューブは、前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスの間に配されている、請求項２３〜２８のいずれかに記載の荷電粒子システム。
30. 多重第一電極の第一のセットと多重第二電極の第二のセットに配された前記電極と、前記電子コントロール回路は、単一のＣＭＯＳデバイスを形成している、請求項１〜２５のいずれかに記載の荷電粒子システム。
31. マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、
    ・一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスを備えており、前記第一のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、
    ・前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスを備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、
    前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスはおのおの単一のＣＭＯＳデバイスを形成している、荷電粒子システム。
32. マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、
    ・一つ以上の荷電粒子ビームをｘ方向に偏向するために配された第一のマニピュレーターデバイスを備えており、前記第一のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、また、
    ・前記一つ以上の荷電粒子ビームをｙ方向に偏向するために配された第二のマニピュレーターデバイスを備えており、前記ｘ方向は前記ｙ方向に垂直であり、前記第二のマニピュレーターデバイスは平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスは、前記第一のマニピュレーターデバイスと平行に隣接して配されており、前記第二のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口は、前記第一のマニピュレーターデバイスの前記少なくとも一つの貫通開口と整列されて配されており、また、
    ・冷却流体を輸送するために配された冷却チューブを備えており、前記冷却チューブは、前記第一および前記第二のマニピュレーターデバイスの間に配されている、荷電粒子システム。
33. マルチビームリソグラフィシステムなどの荷電粒子システムであり、一つ以上の荷電粒子ビームのマニピュレーションのためのマニピュレーターデバイスを備えており、前記マニピュレーターデバイスは、
    ・平面基板を備えており、それは、少なくとも一つの貫通開口を前記平面基板の平面に備えており、各貫通開口は、少なくとも一つの荷電粒子ビームを通過させるために配されており、各貫通開口には、前記貫通開口の前記周囲の第一の部分に沿った多重第一電極の第一のセットと、前記周囲の第二の部分に沿った多重第二電極の第二のセットに配された電極が設けられており、
    ・多重第一電極の第一のセットの少なくとも二つの第一電極に異なる電圧を供給するために配された電子コントロール回路を備えている、荷電粒子システム。

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