JP2019149370A5

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Publication number: JP2019149370A5
Application number: JP2019013721A
Authority: JP
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2039-01-30

Description

本発明の第１の視点により、荷電粒子、とりわけ電子を荷電粒子ビームとしてエミッション方向に沿って放出するよう構成された荷電粒子ソースが提供される。この荷電粒子ソースは、
・エミッション方向に沿って特定の粒子種の荷電粒子を放出するよう構成されたエミッタ面を有するエミッタ電極、
・荷電粒子の符号と反対の符号のエミッタ電極に対する静電電圧が印加されるよう構成された対向電極、但し、該対向電極はエミッション方向に沿ったエミッタ面の下流側の位置にエミッタアパーチャを有する、及び、
・エミッタ電極と対向電極の間のソース空間を包囲するよう配置された少なくとも２つの調整電極、但し、各調整電極は対向電極及び／又はエミッタ電極に対する制御された静電電圧が印加されるよう構成されている、
を含み、
粒子ソースはエミッションモードで作動可能であり、エミッションモードでは、エミッタ電極と対向電極の間に電圧が印加されて、エミッション方向に沿って粒子ソースから出射する荷電粒子が生成され、
粒子ソースは、更に、第１クリーニングモードで作動可能であり、第１クリーニングモードでは、
・ガスはソース空間内において予め設定された圧力値に保持され、その間、エミッタ電極と対向電極の間に電圧が印加され、その際、対向電極において荷電粒子によって生成される二次電子はソース空間内の当該ガスの粒子をイオン化して、イオン化ガス粒子を生成し、及び、
・調整電極の少なくともいずれかに静電ポテンシャルが印加されて、前記イオン化ガス粒子をエミッタ面に指向させる電界が生成される（形態１・第１基本構成）。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
（形態１）上記第１基本構成参照。
（形態２）形態１の荷電粒子ソースは、更に、ガスイオン化装置を含み、該ガスイオン化装置はエネルギ放射線をソース空間内へ照射するよう構成されており、該エネルギ放射線は、プラズマを得るために、ソース空間に存在する又はソース空間に供給される前記ガスの粒子をイオン化することが可能であり、
荷電粒子ソースは第２クリーニングモードで作動可能であり、第２クリーニングモードでは、ガスイオン化装置はソース空間内のガス中にプラズマを生成するよう作動され、その間、当該プラズマをエミッタ面に指向させるよう、調整電極（複数）の選択された調整電極間に電圧が印加されることが好ましい。
（形態３）形態２の荷電粒子ソースにおいて、前記エネルギ放射線は電子を含み、及び、前記ガスイオン化装置は当該電子をソース空間内へ、好ましくはエミッション方向に対する横方向に、注入するよう構成された電子銃であることが好ましい。
（形態４）形態２又は３の荷電粒子ソースにおいて、前記ガスイオン化装置は、エミッション方向に対する横方向に沿ってソース空間内へエネルギ放射線を照射するよう構成された、中空カソード型電子銃であることが好ましい。
（形態５）形態１〜４の何れかの荷電粒子ソースにおいて、エミッタ電極と対向電極の間に電圧が印加されている間に、第１クリーニングモードでの運転中にイオン化されるべき１又は２以上のガス種をソース空間内へ供給するよう構成されている圧力調節装置を更にに含むことが好ましい。
（形態６）形態１〜５の何れかの荷電粒子ソースにおいて、エミッタ電極に対する異なる静電ポテンシャル（複数）が印加可能な調整電極の数は少なくとも２つ、好ましくは５つまで、より好ましくは４つであることが好ましい。
（形態７）形態１〜６の何れかの荷電粒子ソースにおいて、調整電極の少なくとも２つは分割電極として構成されており、該分割電極の各々は少なくとも２つの、好ましくは４つの部分円環状（扇状：sectorial）電極から構成されており、該少なくとも２つの部分円環状電極は夫々異なる静電ポテンシャルが印加されるよう構成されていることが好ましい。
（形態８）形態７の荷電粒子ソースにおいて、荷電粒子ソースは、エミッタ面の特定の領域（複数）にイオン化粒子を指向させるために、クリーニングモード中に前記分割電極を使用するよう構成されていることが好ましい。
（形態９）形態７又は８の荷電粒子ソースにおいて、荷電粒子ソースは、対向電極と、分割電極を含む調整電極との静電ポテンシャル（複数）によって、エミッタ面に衝突するイオン化粒子の強度（intensity）を調節するよう構成されていることが好ましい。
（形態１０）形態１〜９の何れかの荷電粒子ソースにおいて、荷電粒子ソースは、更に、エミッタ電極と調整電極との間に、好ましくはエミッタ電極のより近くに配置されるヴェーネルト（Wehnelt）タイプの制御電極を含み、
該制御電極は、エミッタ電極に対する対向電極の電圧と反対のエミッタ電極に対する制御電圧が印加されるよう、かつ、前記エミッション方向に沿ってエミッタ電極の下流側の位置に制御アパーチャを有するよう構成されていることが好ましい。
（形態１１）上記第２基本構成参照。
（形態１２）上記第３基本構成参照。
（形態１３）上記第４基本構成参照。
（形態１４）形態１２又は１３の方法において、少なくとも２つの調整電極がエミッタ電極と対向電極の間の空間に設けられ、該調整電極の各々は分割電極として構成され、該分割電極の各々は少なくとも２つの、好ましくは４つの部分円環状電極から構成され、該部分円環状電極は、エミッタ面の特定の領域（複数）へイオン化粒子を指向させるために、夫々異なる静電ポテンシャルが印加されることが好ましい。
（形態１５）形態１２〜１４の何れかの方法において、関連する調整電極の電圧はステップ状に時間変化され、各ステップについて調整電極の電圧は夫々の持続時間にわたって維持されることが好ましい。

Claims

荷電粒子を荷電粒子ビームとしてエミッション方向（ｅ）に沿って放出するよう構成された荷電粒子ソース（１００）であって、該荷電粒子ソースは、
・エミッション方向に沿って特定の粒子種の荷電粒子を放出するよう構成されたエミッタ面（１１１）を有するエミッタ電極（１０１）、
・荷電粒子の符号と反対の符号のエミッタ電極（１０１）に対する静電電圧が印加されるよう構成された対向電極（１０３）、但し、該対向電極はエミッション方向に沿ったエミッタ面の下流側の位置にエミッタアパーチャ（１１３）を有する、及び、
・エミッタ電極（１０１）と対向電極（１０３）の間のソース空間（１１０）を包囲するよう配置された少なくとも２つの調整電極（１０６、１０７、１０８、１０９）、但し、各調整電極は対向電極及び／又はエミッタ電極に対する制御された静電電圧が印加されるよう構成されている、
を含み、
粒子ソース（１００）はエミッションモードで作動可能であり、エミッションモードでは、エミッタ電極（１０１）と対向電極（１０３）の間に電圧が印加されて、エミッション方向（ｅ）に沿って粒子ソースから出射する荷電粒子が生成され、
粒子ソース（１００）は、更に、第１クリーニングモードで作動可能であり、第１クリーニングモードでは、
・ガスはソース空間（１１０）内において予め設定された圧力値に保持され、その間、エミッタ電極（１０１）と対向電極（１０３）の間に電圧が印加され、その際、対向電極（１０３）において荷電粒子によって生成される二次電子（１６９）はソース空間内の当該ガスの粒子をイオン化して、イオン化ガス粒子（１６１）を生成し、及び、
・調整電極（１０６、１０７、１０８、１０９）の少なくともいずれかに静電ポテンシャルが印加されて、前記イオン化ガス粒子（１６１）をエミッタ面（１１１）に指向させる電界が生成される、
荷電粒子ソース。
請求項１に記載の荷電粒子ソースにおいて、
荷電粒子ソースは、更に、ガスイオン化装置（１０５）を含み、該ガスイオン化装置はエネルギ放射線（１７５）をソース空間内へ照射するよう構成されており、該エネルギ放射線（１７５）は、プラズマ（１７０）を得るために、ソース空間に存在する又はソース空間に供給される前記ガスの粒子をイオン化することが可能であり、
荷電粒子ソースは第２クリーニングモードで作動可能であり、第２クリーニングモードでは、ガスイオン化装置（１０５）はソース空間内のガス中にプラズマ（１７０）を生成するよう作動され、その間、当該プラズマ（１７０、１７１）をエミッタ面に指向させるよう、調整電極（１０６〜１０９）の選択された調整電極間に電圧が印加される、
荷電粒子ソース。
請求項２に記載の荷電粒子ソースにおいて、
前記エネルギ放射線は電子を含み、及び、前記ガスイオン化装置は当該電子をソース空間内へ注入するよう構成された電子銃である、
荷電粒子ソース。
請求項２又は３に記載の荷電粒子ソースにおいて、
前記ガスイオン化装置は、エミッション方向に対する横方向に沿ってソース空間内へエネルギ放射線を照射するよう構成された、中空カソード型電子銃である、
荷電粒子ソース。
請求項１〜４の何れかに記載の荷電粒子ソースにおいて、
エミッタ電極（１０１）と対向電極（１０３）の間に電圧が印加されている間に、第１クリーニングモードでの運転中にイオン化されるべき１又は２以上のガス種をソース空間（１１０）内へ供給するよう構成されている圧力調節装置（１０４）を更に含む、
荷電粒子ソース。
請求項１〜５の何れかに記載の荷電粒子ソースにおいて、
エミッタ電極に対する異なる静電ポテンシャルが印加可能な調整電極の数は少なくとも２つである、
荷電粒子ソース。
請求項１〜６の何れかに記載の荷電粒子ソースにおいて、
調整電極の少なくとも２つは分割電極（６０）として構成されており、該分割電極の各々は少なくとも２つの部分円環状電極（６１、６２、６３、６４）から構成されており、該少なくとも２つの部分円環状電極は夫々異なる静電ポテンシャルが印加されるよう構成されている、
荷電粒子ソース。
請求項７に記載の荷電粒子ソースにおいて、
荷電粒子ソースは、エミッタ面の特定の領域にイオン化粒子を指向させるために、クリーニングモード中に前記分割電極を使用するよう構成されている、
荷電粒子ソース。
請求項７又は８に記載の荷電粒子ソースにおいて、
荷電粒子ソースは、対向電極と、分割電極を含む調整電極との静電ポテンシャルによって、エミッタ面に衝突するイオン化粒子の強度を調節するよう構成されている、
荷電粒子ソース。
請求項１〜９の何れかに記載の荷電粒子ソースにおいて、
荷電粒子ソースは、更に、エミッタ電極と調整電極との間に配置されるヴェーネルトタイプの制御電極を含み、
該制御電極は、エミッタ電極に対する対向電極の電圧と反対のエミッタ電極に対する制御電圧が印加されるよう、かつ、前記エミッション方向に沿ってエミッタ電極の下流側の位置に制御アパーチャを有するよう構成されている、
荷電粒子ソース。
荷電粒子のビームによる露光によってターゲット（１６）の処理又は検査をするための荷電粒子マルチビーム装置（１）であって、該装置は、
・照明システム（３）、
・パターン規定装置（４）、及び、
・投射光学システム（５）
を含み、
該照明システム（３）は、請求項１〜１０の何れかに記載の荷電粒子ソースを含む、
装置。
エミッタ電極と対向電極の間に電圧を印加することによりエミッション方向（ｅ）に沿って荷電粒子を放出するよう構成された荷電粒子ソース（１００）のエミッタ電極（１０１）のインサイチュクリーニング方法であって、
該方法は、
・エミッタ電極（１０１）と対向電極（１０３）との間に位置付けられたソース空間（１１０）内のガスの圧力を調節し、及び、エミッタ電極（１０１）と対向電極（１０３）との間に電圧を印加すること、その際、該対向電極（１０３）において荷電粒子によって生成された二次電子（１６９）はソース空間内の当該ガスの粒子をイオン化して、イオン化ガス粒子（１６１）を生成すること、及び、
・エミッタ電極（１０１）と対向電極（１０３）との間に配置された調整電極（１０６〜１０９）に静電ポテンシャルを印加して、当該イオン化ガス粒子（１６１）をエミッタ面（１１１）に指向させる電界を生成すること、
を含む、
方法。
荷電粒子ソース（１００）のエミッタ電極（１０１）のインサイチュクリーニング方法であって、
該方法は、
・荷電粒子ソースのソース空間（１１０）内のガスの圧力を調節すること、
・荷電粒子ソースのエミッション方向（ｅ）に対する横方向に沿ってソース空間（１１０）内へエネルギ放射線（１７５）を照射すること、但し、該エネルギ放射線（１７５）は、プラズマ（１７０）を得るために、ソース空間内の当該ガスの粒子をイオン化可能であること、及び、
・エミッタ電極（１０１）と当該エミッタ電極のための対向電極（１０３）との間に配置された調整電極（１０６〜１０９）に静電ポテンシャルを印加して、当該プラズマ（１７０、１７１）を当該エミッタ電極のエミッタ面（１１１）に指向させる電界を生成すること、
を含む、
方法。
請求項１２又は１３に記載の方法において、
少なくとも２つの調整電極がエミッタ電極と対向電極の間の空間に設けられ、該調整電極の各々は分割電極として構成され、該分割電極の各々は少なくとも２つの部分円環状電極（６１、６２、６３、６４）から構成され、該部分円環状電極は、エミッタ面の特定の領域へイオン化粒子を指向させるために、夫々異なる静電ポテンシャルが印加される、
方法。
請求項１２〜１４の何れかに記載の方法において、
関連する調整電極の電圧はステップ状に時間変化され、各ステップについて調整電極の電圧は夫々の持続時間にわたって維持される、
方法。