JP2021185571A - 荷電粒子ビームシステムにおける汚染の除去及び/又は回避のための方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
−荷電粒子のビームを発生させるための荷電粒子ビーム発生器と、
−真空チェンバ内に配置された荷電粒子鏡筒と、ここにおいて、該荷電粒子鏡筒は、ターゲット上に荷電粒子のビームを投影するように構成され、該荷電粒子鏡筒は、荷電粒子のビームに影響を与えるための荷電粒子光学素子を備える、
−クリーニング剤を提供するための供給源と、
−該供給源に接続され、及び荷電粒子光学素子に向かってクリーニング剤を導入するために構成された導管と、
を備え、
荷電粒子光学素子は、
−荷電粒子のビームを透過させる及び/又は荷電粒子のビームに影響を与えるための荷電粒子透過アパチャと、
−荷電粒子光学素子の第1のサイドと第2のサイドとの間に流路を提供するための通気孔と、
を備え、
通気孔は、荷電粒子透過アパチャの断面よりも大きい断面を有する。
それにより、そのクリーニングを可能にする。
−荷電粒子ビームの通過のための複数の荷電粒子透過アパチャ、及び荷電粒子の通過をブロックするための非アパチャエリアと、
−ビームストップ要素を通る流路を提供するための複数の通気孔と、
を備え、
該システムは、好ましくは、
−荷電粒子ビームを集束させるための複数の投影レンズアパチャを備える投影レンズをさらに備え、投影レンズは、ビームストップ要素の下流に配置され、投影レンズ及びビームストップ要素は、通気孔のうちの1つ又は複数を通り抜けるいずれの荷電粒子も、投影レンズの非アパチャエリアによってブロックされるように構成される。
−荷電粒子のビームから複数の荷電粒子ビームを形成するための複数のアパチャを備える第2のアパチャ要素と、第2のアパチャ要素は、荷電粒子ビーム発生器と荷電粒子光学素子との間に配置される、
−荷電粒子ビーム発生器と第2のアパチャ要素との間に設けられた制限要素と、制限要素は、荷電粒子ビーム発生器へのクリーニング剤又はその生成物質(product)の流れ又は通過を防止又は少なくとも低減するように構成される、
をさらに備える。
−ビーム発生器モジュールであって、荷電粒子ビーム発生器は該ビーム発生器モジュールに配置される、ビーム発生器モジュールと、
−変調モジュールであって、第2のアパチャ要素は該変調モジュールに配置される、変調モジュールと、
をさらに備え、
制限要素は、ビーム発生器モジュールに移動可能に接続され、重力及び/又はスプリング力を用いて変調モジュールに当接して配置される。ビーム発生器モジュール中へのクリーニング剤又は他のガス種の流路はそれにより、第2のアパチャ要素のアパチャを通るか又は荷電粒子鏡筒の外を介すかのどちらかをし、制限要素と、制限要素が置かれている変調モジュールの表面との間の制限された流路を通ることに限定される。モジュールは、システムのフレーム内に配置される取り外し可能モジュールとして設けられ得る。重力を用いて変調モジュールに置かれるか又は当接するように制限要素を配置することは、ビーム発生器中への流路を制限しながら、制限要素によって変調モジュールに対して及ぼされる力を制限する。
−第2のアパチャ要素の下流に配置された変調素子であって、該変調素子は、荷電粒子ビームの通過のための第2の複数のアパチャ及び第2の複数のアパチャに関連付けられた第2の複数の偏向器とを備え、偏向器は、荷電粒子ビームを選択的に偏向するか又は偏向しないように構成される、変調素子と、
−荷電粒子ビームの通過のための第3の複数のアパチャ及び荷電粒子ビームをブロックするためのブロックエリアを備えるビームストップ要素であって、該ビームストップ要素は変調素子の下流に配置される、ビームストップ要素と、
を備え、
変調素子及びビームストップ要素は、選択的に偏向された荷電粒子ビームを通過させるか又はブロックするように相まって機能するように構成され、
導管は、ビームストップ要素に向かって、及び好ましくは変調素子に向かっても、クリーニング剤を誘導するように配置される。ビームストップ要素の汚染はそれにより、防止されるか又は少なくとも除去されることができる。ビームストップ要素は、上で説明されたような荷電粒子光学素子を表す。荷電粒子ビームをブロックすることによって、これらはターゲットに向かって進み続けることを防止される。このビームストップ要素は、上で説明されたビームストップ要素であり得る。変調素子の各アパチャは、偏向器を設けられ得る。ブランカとも称される変調素子はそれにより、パターンデータに従って、1つ又は複数の個別の荷電粒子ビームを、他の個別のビームを偏向しない一方で、偏向することができる。
−荷電粒子光学素子に向かって誘導される、荷電粒子のビームをビーム発生器が発生させている間、及び/又は荷電粒子のビームを第2の荷電粒子ビーム供給源が発生させている間、荷電粒子光学素子に向かってクリーニング剤を導入するステップと、
−クリーニング剤を導入している間、真空チェンバにおいて真空を維持するステップと、
を備え、
真空を維持するステップは、通気孔を介して少なくとも荷電粒子光学素子を通り、真空チェンバに接続された真空ポンプへと向かう種の流れ又は動きを提供することを備える。
−荷電粒子ビーム発生器へのクリーニング剤又はその生成物質の流れが防止又は少なくとも低減されるように荷電粒子ビームシステムを構成するステップをさらに備える。
−ビーム発生器モジュールに荷電粒子ビーム発生器を、及び変調モジュールに荷電粒子光学素子を配置するステップと、
ビーム発生器モジュールに移動可能に接続された、並びに重力及び/又はスプリング力を用いて変調モジュールに当接する制限要素を設けるステップと、
をさらに備える。制限要素は、上で説明されたような制限要素であり得る。
荷電粒子光学素子は、荷電粒子のビームを透過させる及び/又は荷電粒子のビームに影響を与えるための荷電粒子透過アパチャ、並びに荷電粒子光学素子の第1のサイドから第2のサイドへの流路を提供するための少なくとも1つの通気孔を備え、
該方法は、
−荷電粒子のビームが荷電粒子光学素子のところに又はその近くに存在する間に、荷電粒子光学素子に向かってクリーニング剤を導入するステップと、
−真空チェンバにおいて真空を維持するステップと、
を備え、
真空を維持するステップは、荷電粒子光学素子の第1のサイドから第2のサイドへ、さらには真空チェンバに接続された真空ポンプへの、通気孔を通る流路を提供することを備える。
−荷電粒子のビームを発生させるための荷電粒子ビーム発生器と、
−真空チェンバ内に配置された荷電粒子鏡筒と、ここにおいて、荷電粒子鏡筒は、ターゲット上に荷電粒子のビームを投影するように構成され、荷電粒子鏡筒は、複数の荷電粒子透過アパチャを備える荷電粒子光学素子を備える、
−クリーニング剤を提供するための供給源と、
−荷電粒子光学素子に向かってクリーニング剤を導入するための、供給源に接続された導管と、
−荷電粒子のビームから複数の荷電粒子ビームを形成するための複数のアパチャを備える第2のアパチャ要素であって、該第2のアパチャ要素は荷電粒子ビーム発生器と荷電粒子光学素子との間に配置される、第2のアパチャ要素と、
−荷電粒子ビーム発生器と第2のアパチャ要素との間に設けられた制限要素であって、該制限要素は荷電粒子ビーム発生器へのクリーニング剤及び/又はその生成物質の流れ又は通過を防止又は少なくとも最小限にする、制限要素と、を備える。
−荷電粒子光学素子に向かって誘導される、荷電粒子のビームをビーム発生器が発生させている間、及び/又は荷電粒子のビームを第2の荷電粒子ビーム供給源が発生させている間、荷電粒子光学素子に向かってクリーニング剤を導入するステップと、
−クリーニング剤を導入している間、真空チェンバにおいて真空を維持するステップと、
を備え、
荷電粒子ビームシステムは、荷電粒子ビーム発生器へのクリーニング剤又はその生成物質の流れが防止又は少なくとも最小限にされるように配置される。
−荷電粒子のビームを発生させるための荷電粒子ビーム発生器と、
−真空チェンバ内に配置された荷電粒子鏡筒と、ここにおいて、荷電粒子鏡筒は、ターゲット上に荷電粒子のビームを投影するように構成され、荷電粒子鏡筒は、荷電粒子のビームに影響を与えるための荷電粒子光学素子を備える、
−クリーニング剤を提供するための供給源と、
−供給源に接続された、及び荷電粒子光学素子に向かってクリーニング剤を導入するために構成された導管と、
を備え、
荷電粒子光学素子は、荷電粒子のビームを透過させる及び/又は荷電粒子のビームに影響を与えるための荷電粒子透過アパチャ、並びに荷電粒子光学素子の第1のサイドと第2のサイドとの間の流路を提供するための少なくとも1つの通気孔を備え、通気孔は、荷電粒子のビームのための意図された軌道外に配置される。
では説明されているけれども、他の構成も可能であるため、これは、限定的と解釈されるべきではない。
動き得る。図3Aにおいて例示されているように、ターゲット面10と荷電粒子鏡筒206との間に存在する分子又はクラスタ50は、矢印F1によって示された経路に沿って実質的に放射状に(radially)荷電粒子鏡筒の外部に至るか、又は矢印F2によって示されるように投影レンズアパチャ58を介して荷電粒子鏡筒206中へ、のどちらかで流れ得る。いくつかのシステムでは、ターゲット面10とターゲット面に最も接近した荷電粒子鏡筒の部分との間の距離dは非常に短い。例えば、図1で例示されたシステムでは、この距離は約50μm(ミクロン)である一方で、投影レンズアレイのアパチャは通常、100μmの直径、すなわち同等又はさらに大きい寸法の直径を有する。汚染物質50はそれにより、経路F1に沿うのと比べて、経路F2に沿うと同等又はさらに低い流れ抵抗を経験し得る。このことは、荷電粒子鏡筒の少なくとも複数の部分における比較的高い炭化水素分圧に至り得る。図1で例示されたようなシステムでは、荷電粒子ビーム8は、投影レンズアパチャ58を、それらの外周から少し離れて通って移動する。従って、原理上、投影レンズアパチャ58は、荷電粒子ビーム誘起堆積には比較的敏感でない。しかしながら、ビームストップ要素226は、ビームブロック素子と電流制限要素との両方を形成し、それにより、汚染種の存在にさらされる場合に荷電粒子ビーム誘起堆積に敏感である。従って、ビームストップ要素周辺のエリアにおける汚染物質種の集積を回避することが望まれる。
けられる。投影レンズアパチャ58は、ビームストップ要素26、226の荷電粒子透過アパチャ46に対応して配置される。
状の素子は、部分的に第1の壁82中の凹部内に、移動可能に配置される。リング形状の素子76の動きは、ストップ要素又は封じ込め素子78によって封じ込められる。リング形状の素子76は、封じ込め素子78と共働する1つ又は複数の突出部77をさらに備える。そのような流路制限構成により、指定された流れ制限を維持しながら、ビーム発生器モジュールの容易な除去及び/又は取替が可能になる。さらに、制限構成74は、システム内の磁界に影響を与えない。
筒を出る。これによって、アパチャを汚染するのに利用可能な材料が低減される。荷電粒子ビームとクリーニング剤との組み合わせは、特に荷電粒子ビーム8が存在するエリアにおいて、汚染物質56の効果的な除去を提供することが観測された。これらのエリアはしばしば、汚染層が生じ、最終的に荷電粒子光学素子の機能に重度の妨害を引き起こす可能性が高いエリアである。このことは特に、荷電粒子ビームの形成、成形、及び/又は通過のための小さなアパチャを備える素子に当てはまる。
Claims (25)
- 真空チェンバ内に配置された荷電粒子ビームシステムにおける荷電粒子透過アパチャの汚染を防止又は除去するための方法であって、前記荷電粒子ビームシステムは、ターゲット上に荷電粒子のビームを投影するための荷電粒子鏡筒を備え、前記荷電粒子鏡筒は、荷電粒子の前記ビームに影響を与えるための荷電粒子光学素子を備え、
前記荷電粒子光学素子は、荷電粒子の前記ビームを透過させる及び/又は荷電粒子の前記ビームに影響を与えるための前記荷電粒子透過アパチャ、並びに前記荷電粒子光学素子の第1のサイドから第2のサイドへの流路を提供する通気孔を備え、
前記方法は、
荷電粒子のビームが前記荷電粒子光学素子のところに又はその近くに存在する間に、前記荷電粒子光学素子に向かってクリーニング剤を導入するステップと、
前記真空チェンバにおいて真空を維持するステップであって、前記真空を維持するステップは、前記通気孔を介して少なくとも前記荷電粒子光学素子を通り、前記真空チェンバに接続された真空ポンプへと向かう種の流れ又は動きを可能にすることを備える、ステップと、
を備える、方法。 - 前記荷電粒子光学素子は、荷電粒子の前記ビームをストップさせ又は少なくとも部分的にブロックしている、及び/又は前記荷電粒子透過アパチャは、電流制限アパチャの役割をしている、請求項1に記載の方法。
- 荷電粒子ビームシステムであって、
荷電粒子のビームを発生させるための荷電粒子ビーム発生器と、
真空チェンバ内に配置された荷電粒子鏡筒であって、前記荷電粒子鏡筒はターゲット上に荷電粒子の前記ビームを投影するために構成され、前記荷電粒子鏡筒は荷電粒子の前記ビームに影響を与えるための荷電粒子光学素子を備える、荷電粒子鏡筒と、
クリーニング剤を提供するための供給源と、
前記供給源に接続された、及び前記荷電粒子光学素子に向かって前記クリーニング剤を導入するために構成された導管と、
を備え、
前記荷電粒子光学素子は、
荷電粒子の前記ビームを透過させる及び/又は荷電粒子の前記ビームに影響を与えるための荷電粒子透過アパチャと、
前記荷電粒子光学素子の第1のサイドと第2のサイドとの間に流路を提供するための通気孔と、
を備え、
前記通気孔は、前記荷電粒子透過アパチャの断面よりも大きい断面を有する、
システム。 - 前記荷電粒子光学素子は、荷電粒子の前記ビームをストップさせ又は少なくとも部分的にブロックするために配置される、及び/又は前記荷電粒子透過アパチャは、電流制限アパチャの役割をする、請求項3に記載のシステム。
- 前記荷電粒子光学素子は、複数の前記通気孔と、複数の前記荷電粒子透過アパチャとを備え、前記通気孔は、前記荷電粒子透過アパチャの隣に配置される、請求項3又は4に記載のシステム。
- 前記通気孔は、前記通気孔の寸法に等しいかまたはそれよりも大きいピッチで配置され、前記ピッチは、特に、前記通気孔の前記寸法の1〜3倍の範囲にある、請求項3〜5の
うちのいずれか一項に記載のシステム。 - 前記通気孔を通り抜ける荷電粒子が前記ターゲットに到達することを防止されるように構成される、請求項3〜6のうちのいずれか一項に記載のシステム。
- 前記荷電粒子光学素子は、ビームストップ要素を備え、前記ビームストップ要素は、
荷電粒子ビームの通過のための複数の前記荷電粒子透過アパチャ、及び荷電粒子の通過をブロックするための非アパチャエリアと、
前記ビームストップ要素を通る流路を提供するための複数の通気孔と、
を備える、請求項3〜7のうちのいずれか一項に記載のシステム。 - 前記システムは、
前記荷電粒子ビームを集束させるための複数の投影レンズアパチャを備える投影レンズをさらに備え、前記投影レンズは、前記ビームストップ要素の下流に配置され、前記投影レンズ及び前記ビームストップ要素は、前記通気孔のうちの1つ又は複数を通るいずれの荷電粒子も、前記投影レンズの非アパチャエリアによってブロックされるように構成される、請求項8に記載のシステム。 - 前記通気孔は、前記投影レンズアパチャの断面の半分から、前記投影レンズアパチャの前記断面の2倍までの範囲にある断面を有する、請求項9に記載のシステム。
- 前記投影レンズは、前記投影レンズアパチャのグループの周囲に配置された複数のダミーアパチャをさらに備え、前記通気孔は、前記通気孔を通り抜けるいずれの荷電粒子も、前記ダミーアパチャの横方向外側に位置するエリアによってブロックされるように配置されている、請求項9又は10に記載のシステム。
- 荷電粒子の前記ビームから複数の荷電粒子ビームを形成するための複数のアパチャを備える第2のアパチャ要素であって、前記第2のアパチャ要素は前記荷電粒子ビーム発生器と前記荷電粒子光学素子との間に配置される、第2のアパチャ要素と、
前記荷電粒子ビーム発生器と前記第2のアパチャ要素との間に設けられた制限要素であって、前記制限要素は前記荷電粒子ビーム発生器への前記クリーニング剤及び/又はその生成物質の流れを防止又は少なくとも低減するために配置される、制限要素と
をさらに備える、請求項3〜11のうちのいずれか一項に記載のシステム。 - ビーム発生器モジュールであって、前記荷電粒子ビーム発生器は前記ビーム発生器モジュールに配置される、ビーム発生器モジュールと、
変調モジュールであって、前記第2のアパチャ要素は前記変調モジュールに配置され、前記制限要素は、前記ビーム発生器モジュールに移動可能に接続され、重力及び/又はスプリング力を用いて前記変調モジュールに当接するように配置される、変調モジュールと、
をさらに備える、請求項12に記載のシステム。 - 前記制限要素は、前記ビーム発生器モジュールの第1の壁に接続され、前記制限要素は、荷電粒子の前記ビームの通過のための、前記第1の壁における開口部の外周を少なくとも部分的に囲み、前記制限要素は、少なくとも部分的にリング形状の素子、特にセラミックリングを備え、前記少なくとも部分的にリング形状の素子は、前記変調モジュールに向かう方向に、又は前記変調モジュールから離れる方向に前記第1の壁に対して移動可能に配置される、請求項13に記載のシステム。
- 前記第1の壁に対する前記制限要素の移動を封じ込めるための封じ込め素子をさらに備
え、前記制限要素は、1つ又は複数の突出部を設けられ、前記封じ込め素子は、前記制限要素の動きを封じ込めるために、前記突出部と共働するように構成される、請求項14に記載のシステム。 - 前記第2のアパチャ要素の下流に配置された変調素子であって、前記変調素子は、前記荷電粒子ビームの通過のための第2の複数のアパチャと前記第2の複数のアパチャに関連付けられた偏向器とを備え、前記偏向器は、前記荷電粒子ビームを選択的に偏向するか又は偏向しないように構成される、変調素子をさらに備え、
前記荷電粒子光学素子は、荷電粒子ビームの通過のための第3の複数のアパチャと荷電粒子ビームをブロックするためのブロックエリアとを備えるビームストップ要素を備え、前記ビームストップ要素は、前記変調素子の下流に配置され、
前記変調素子及び前記ビームストップ要素は、前記選択的に偏向された荷電粒子ビームを通過させるか又はブロックするように相まって機能するように構成され、
前記導管は、前記ビームストップ要素に向かって前記クリーニング剤を誘導するように構成される、
をさらに備える、請求項12〜15のうちのいずれか一項に記載のシステム。 - 先行する請求項3〜16のうちのいずれか一項に記載の前記荷電粒子ビームシステムにおける荷電粒子透過アパチャの汚染を防止又は除去するための方法であって、前記方法は、
荷電粒子の前記ビームを前記ビーム発生器が発生させている間、及び/又は前記荷電粒子光学素子に向かって誘導される荷電粒子のビームを第2の荷電粒子ビーム供給源が発生させている間、前記荷電粒子光学素子に向かってクリーニング剤を導入するステップと、
前記クリーニング剤を導入している間、前記真空チェンバにおいて真空を維持するステップと、
を備え、
前記真空を維持するステップは、前記通気孔を介して少なくとも前記荷電粒子光学素子を通り、前記真空チェンバに接続された真空ポンプへと向かう種の流れ又は動きを提供することを備える、
方法。 - 前記少なくとも1つの通気孔を通り抜けるいずれの荷電粒子も前記ターゲットに到達しないようにするステップを備える、請求項17に記載の方法。
- 前記通気孔を通り抜ける前記荷電粒子は、前記荷電粒子光学素子の下流に配置されたさらなるアパチャ要素に含まれる非アパチャエリアによりこれらの荷電粒子をブロックすることによって、前記ターゲットに到達することを防止され、前記さらなるアパチャ要素は、前記荷電粒子透過アパチャを既に通り抜けた荷電粒子ビームの通過のための1つ又は複数のアパチャを備える、請求項17又は18に記載の方法。
- ビーム発生器モジュールに前記荷電粒子ビーム発生器を、及び変調モジュールに前記荷電粒子光学素子を配置するステップと、
前記ビーム発生器モジュールに移動可能に接続された、並びに重力及び/又はスプリング力を用いて前記変調モジュールに当接する制限要素を設けるステップと、
をさらに備える、請求項17〜19のうちのいずれか一項に記載の方法。 - 前記荷電粒子が1〜10kEV、特に5keVよりも低い又は5keV周辺、の範囲のエネルギーを有する前記荷電粒子鏡筒の領域において前記クリーニング剤を導入することを備える、請求項17〜20のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 1つ又は複数の荷電粒子ビームは、前記荷電粒子光学素子に向かって前記クリーニング剤を誘導している間、前記荷電粒子光学素子のところに又はその近くに存在する、請求項17〜21のうちのいずれか一項に記載の方法。
- 荷電粒子のビームを発生させるための荷電粒子ビーム発生器と、
真空チェンバ内に配置された荷電粒子鏡筒であって、前記荷電粒子鏡筒はターゲット上に荷電粒子の前記ビームを投影するように構成され、前記荷電粒子鏡筒は複数の荷電粒子透過アパチャを備える荷電粒子光学素子を備える、荷電粒子鏡筒と、
クリーニング剤を提供するための供給源と、
前記荷電粒子光学素子に向かって前記クリーニング剤を導入するための、前記供給源に接続された導管と、
荷電粒子の前記ビームから複数の荷電粒子ビームを形成するための複数のアパチャを備える第2のアパチャ要素であって、前記第2のアパチャ要素は前記荷電粒子ビーム発生器と前記荷電粒子光学素子との間に配置される、第2のアパチャ要素と、
前記荷電粒子ビーム発生器と前記第2のアパチャ要素との間に設けられた制限要素であって、前記制限要素は、前記荷電粒子ビーム発生器への前記クリーニング剤及び/又はその生成物質の流れ又は通過を防止又は少なくとも最小限にする、制限要素と、
を備える、荷電粒子ビームシステム。 - ビーム発生器モジュールであって、前記荷電粒子ビーム発生器は前記ビーム発生器モジュールに配置される、ビーム発生器モジュールと、
変調モジュールであって、前記第2のアパチャ要素は前記変調モジュールに配置される、変調モジュールと、
をさらに備え、
前記制限要素は、前記ビーム発生器モジュールに移動可能に接続され、重力及び/又はスプリング力を用いて前記変調モジュールに当接するように配置される、
請求項23に記載のシステム。 - 前記制限要素は、前記ビーム発生器モジュールの第1の壁に接続され、前記制限要素は、荷電粒子の前記ビームの通過のための前記第1の壁における開口部の外周を少なくとも部分的に囲み、前記制限要素は、少なくとも部分的にリング形状の素子を備え、前記少なくとも部分的にリング形状の素子は、前記変調モジュールに向かう方向に、又は前記変調モジュールから離れる方向に前記第1の壁に対して移動可能に配置される、請求項24に記載のシステム。
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