JP5268170B2 - 投影レンズ構成体 - Google Patents
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Description
系に基づいた荷電粒子マルチ小ビームリソグラフィシステムの一実施の形態の簡略化した
概略図である。このようなリソグラフィシステムは、例えば、米国特許第6,897,4
58号、第6,958,804号、第7,084,414号並びに第7,129,502
号に記載されており、本発明の権利者に譲渡されたこれら全体の内容は、参照としてここ
に組み込まれる。図1に示される実施の形態では、リソグラフィシステムは、均質で、拡
大する電子ビーム20を発生させるための電子源1を有する。ビームのエネルギは、
好ましくは、約1ないし10keVの範囲で比較的低く維持される。これを達成するため
に、加速電圧は、好ましくは、低く、また、電子源は、好ましくは、接地電位でターゲッ
トに対して約−1ないし−10kVに維持されるが、他の設定が使用されてもよい。
る。例えば、前記約15ないし75μmの範囲内の直径を、上述の5ないし20μmの内の範囲、好ましくは5ないし10μmの範囲内にする。このようにして、小ビームの中
央部分のみが、ターゲット11上への投影のために、ビーム停止プレート8を通過するこ
とが可能となる。小ビームのこの中央部分は、比較的均一な電荷密度を有する。ビーム停
止アレイ8による小ビームの周囲部分のこのようなカットオフもまた、大部分は、ターゲ
ット11の電流量と同様に、システムのエンドモジュール7に対する小ビームの開放角度
を決定する。一実施の形態では、ビーム停止アレイ8のアパーチャは、円形であり、ほぼ
均一な開放角度を備えた小ビームをもたらす。
れに関して、プレート12、13、14の間の相互距離は、プレート13の厚さと同じオ
ーダの大きさである。好ましい一実施の形態では、これらの相互距離は、約100ないし
200μmの範囲にある。最後のプレート14からターゲット面への距離は、好ましくは
、短い焦点距離を与えるように、プレート間の距離よりも小さい。しかし、最小距離は、
ウェーハの機械的な動きの割り当てを与えるために、プレート14の下面とウェーハの表
面との間に必要とされる。ここに示される実施の形態では、最後のプレート14からター
ゲット面11までの距離は、約50ないし100μmである。一実施の形態では、プレー
ト13と14との間の距離は、約200μmであり、プレート14とターゲット面との間
の距離は、約50μmである。これらの距離は、偏向された小ビームを通過させ、かつ、
少なくとも1つの小ビームを集束させるように、電圧V1、V2、V3と、プレート12
、13、14のアパーチャのサイズとに関連している。
以下、本出願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]複数の小ビームを使用してターゲットを露光するための荷電粒子マルチ小ビームシステムであって、荷電粒子ビームを発生させるための少なくとも1つの荷電粒子源と、発生された前記ビームから個々の小ビームを規定するアパーチャアレイと、前記小ビームの複数のグループを、各グループの共通の収束点に向かって収束させるための小ビームマニピュレータと、前記小ビームの前記複数のグループ中の小ビームを制御可能にブランキングするための小ビームブランカと、前記ターゲットの表面上に、前記小ビームの前記複数のグループのブランキングされていない小ビームを投影するための複数の投影レンズ系のアレイと、を具備し、前記小ビームマニピュレータは、前記複数の投影レンズ系の1つに対応する点に向かって、前記小ビームの前記複数のグループの各々を収束させるように構成されているシステム。
[2]前記小ビームマニピュレータは、グループ偏向器アレイを有する[1]のシステム。
[3]前記グループ偏向器アレイは、非均一な偏向動作を果す個々の偏向器要素のグループ状の構成体を有する[2]のシステム。
[4]各グループの前記ブランキングされていない小ビームは、単一の収束点に偏向され、小ビームの各グループは、異なる収束点に向かって導かれる[2]又は[3]のシステム。
[5]前記グループ偏向器アレイは、前記小ビームブランカと一体化され、一体化された前記グループ偏向器/小ビームブランカは、各グループのブランキングされていない小ビームを共通点に収束させ、かつ、ブランキングされた小ビームを前記共通点に収束させないように構成されている[2]ないし[4]のいずれか1のシステム。
[6]前記グループ偏向器アレイは、中に形成された複数のアパーチャを有するプレートと、各アパーチャと関連している複数の電極と、を有し、前記電極は、前記アパーチャを通過する小ビームを偏向させるように、電気信号を受信する[2]ないし[5]のいずれか1のシステム。
[7]前記複数の小ビームを成形するための成形アパーチャアレイをさらに具備する[2]ないし[6]のいずれか1のシステム。
[8]前記アパーチャアレイは、前記小ビームを成形するための成形アパーチャアレイを有し、前記アパーチャアレイは、複数のサブビームを規定するように構成されており、前記成形アパーチャアレイは、前記複数のサブビームから複数の小ビームを発生させるように構成されており、前記アパーチャアレイと前記成形アパーチャアレイとは、単一のユニットに一体化されている[2]ないし[7]のいずれか1のシステム。
[9]前記小ビームマニピュレータは、グループ偏向器アレイを有し、前記グループ偏向器アレイと前記成形アパーチャアレイとは、単一のユニットに一体化されている[2]ないし[8]のいずれか1のシステム。
[10]前記小ビームマニピュレータは、コンデンサレンズアレイと、成形アパーチャアレイと、を有する[1]のシステム。
[11]前記コンデンサレンズアレイは、投影レンズ系に対応する点に各サブビームを集束させるように構成されている[10]のシステム。
[12]前記成形アパーチャアレイは、集束された各サブビームから複数の小ビームを発生させるための複数のアパーチャを有し、前記複数の小ビームのブランキングされていない小ビームは、投影レンズ系に対応する点に収束する[10]又は[11]のシステム。
[13]前記アパーチャアレイは、複数のサブビームを規定するように構成されており、前記成形アパーチャアレイは、複数の小ビームを発生させるように構成されており、前記アパーチャアレイと前記成形アパーチャアレイとは、単一のユニットに一体化されている[10]ないし[12]のいずれか1のシステム。
[14]前記小ビームマニピュレータは、第1及び第2のコンデンサレンズアレイと、成形アパーチャアレイと、を有する[1]のシステム。
[15]前記第1のコンデンサレンズアレイは、前記第2のコンデンサレンズアレイの前の共通面に前記複数のサブビームを集束させるように構成されており、前記第2のコンデンサレンズアレイは、前記複数の投影レンズ系の1つに対応する点に各サブビームを集束させるように構成されている[14]のシステム。
[16]前記成形アパーチャアレイは、前記第2のコンデンサレンズアレイによって集束された各サブビームから複数の小ビームを発生させるための複数のアパーチャを有し、前記複数の小ビームのブランキングされていない小ビームは、前記複数の投影レンズ系の1つに対応する点に収束する[14]又は[15]のシステム。
[17]このシステムで発生される前記小ビームの数が、投影レンズ系の数よりも多い[1]ないし[16]のいずれか1のシステム。
[18]このシステムは、少なくとも10,000の投影レンズ系を有する[1]ないし[17]のいずれか1のシステム。
[19]このシステムで発生される前記小ビームの数は、投影レンズ系の数の少なくとも3倍である[1]ないし[18]のいずれか1のシステム。
[20]前記小ビームの数は、投影レンズ系の数の10ないし200倍である[19]のシステム。
[21]前記小ビームブランカは、小ビームの1つのグループの小ビームをそれぞれブランキングするように構成されている[1]ないし[20]のいずれか1のシステム。
[22]単一の投影レンズ系が、前記ターゲット上に小ビームの1つのグループのブランキングされていないビームの全てを投影するように構成されている[1]ないし[21]のいずれか1のシステム。
[23]前記小ビームブランカは、ブランキング偏向器アレイと、ビーム停止アレイと、を有し、前記ビーム停止アレイは、前記小ビームブランカによって偏向された小ビームをブロックする[1]ないし[22]のいずれか1のシステム。
[24]前記小ビームブランカは、ブランキング偏向器アレイと、ビーム停止アレイと、を有し、前記ビーム停止アレイは、前記小ビームブランカによって偏向されていない小ビームをブロックする[1]ないし[23]のいずれか1のシステム。
[25]前記複数の小ビームを規定するための前記アレイのアパーチャは、前記ビームブランカのアパーチャよりも小さい[1]ないし[24]のいずれか1のシステム。
[26]ブランカ偏向器アレイとアパーチャアレイとの少なくとも一方には、前記アレイの面から上向きに延びた複数の壁が設けられている[1]ないし[25]のいずれか1のシステム。
[27]複数の小ビームを使用してターゲットを露光するための荷電粒子マルチ小ビームシステムであって、荷電粒子ビームを発生させるための少なくとも1つの荷電粒子源と、発生された前記ビームから複数のサブビームを発生させるための第1のアパーチャアレイと、前記複数のサブビームを集束させるためのコンデンサレンズアレイと、各集束されたサブビームから複数の小ビームを発生させるための第2のアパーチャアレイと、複数の小ビームを制御可能にブランキングするための小ビームブランカと、前記ターゲットの表面上に複数の小ビームを投影するための投影レンズ系のアレイと、を具備し、前記コンデンサレンズアレイは、前記投影レンズ系の1つに対応する点に各サブビームを集束させるように構成されているシステム。
[28]複数の小ビームを使用してターゲットを露光するための荷電粒子マルチ小ビームシステムであって、荷電粒子ビームを発生させるための少なくとも1つの荷電粒子源と、発生された前記ビームから複数のサブビームを発生させるための第1のアパーチャアレイと、集束された各サブビームから複数の小ビームを発生させるための第2のアパーチャアレイと、前記複数の小ビームを集束させるためのコンデンサレンズアレイと、前記ターゲットの表面上に複数の小ビームを投影するための投影レンズ系のアレイと、を具備し、前記コンデンサレンズアレイは、前記投影レンズ系の1つに対応する点に、各サブビームから形成された前記複数の小ビームを集束させるように構成されているシステム。
[29]前記第1及び第2のアパーチャアレイは、単一のユニットに組み込まれている[28]のシステム。
[30]前記第1のアパーチャアレイは、比較的大きな複数のアパーチャを有し、前記第2のアパーチャアレイは、前記第1のアパーチャアレイの各大きなアパーチャに対応する比較的小さな複数のアパーチャのグループを有し、前記大きな複数のアパーチャの壁は、前記第2のアパーチャアレイの面から上向きに延びている[29]のシステム。
[31]前記大きな複数のアパーチャの前記壁は、前記第2のアパーチャアレイの前記小さな複数のアパーチャのグループを収容している領域を囲んでいる[30]のシステム。
[32]前記大きな複数のアパーチャの前記壁は、前記第2のアパーチャアレイの厚さと比較してかなり上向きに延びている[30]又は[31]のシステム。
[33]前記第2のアパーチャアレイは、前記小ビームブランカと組み合わせられる[27]ないし[32]のいずれか1のシステム。
[34]複数の小ビームを使用してターゲットを露光するための荷電粒子マルチ小ビームシステムであって、前記複数の小ビームを形成するために、中に形成された複数の孔のアレイを有する少なくとも1つのプレートと、少なくとも1つのプレートと、少なくとも1つの投影レンズのアレイと、を有する投影レンズ構成体と、を具備し、各プレートは、中に形成された複数のアパーチャのアレイを有し、前記複数のアパーチャの位置に形成された前記投影レンズを備え、前記少なくとも1つの投影レンズのアレイは、投影レンズ系のアレイを形成しており、各投影レンズ系は、前記少なくとも1つの投影レンズのアレイの対応する点に形成された少なくとも1つの投影レンズを有し、前記投影レンズ系の数は、各投影レンズ系が、前記ターゲット上に複数の小ビームを投影するように、小ビームの数よりも少ないシステム。
[35]前記小ビームブランカは、源からターゲットへの方向に、前記小ビームマニピュレータの後に配置されている[1]ないし[34]のいずれか1のシステム。
[36]前記小ビームブランカ及び前記小ビームマニピュレータは、ブランキングされていない小ビームの一定の収束の効果を与えるように、近接して配置されている[1]ないし[35]のいずれか1のシステム。
[37]前記小ビームブランカ及び前記小ビームマニピュレータは、単一のユニットに一体化されている[1]ないし[36]のいずれか1のシステム。
[38]単一の源から全ての小ビームが発生される[1]ないし[37]のいずれか1のシステム。
[39]前記小ビームの複数のグループの各々の前記収束点は、ビーム停止を有するレンズ系内に位置されている[1]ないし[38]のいずれか1のシステム。
[40]前記小ビームの複数のグループの各々の前記収束点は、投影系の有効レンズ領域に位置されている[1]ないし[39]のいずれか1のシステム。
[41]前記小ビームの複数のグループの各々の前記収束点は、投影系の有効面レンズに位置されている[1]ないし[40]のいずれか1のシステム。
[42]前記小ビームの複数のグループの各々の収束の仮想点は、投影系の有効面レンズに位置されている[1]ないし[41]のいずれか1のシステム。
[43]前記複数の小ビームは、ターゲットの焦点面に前記複数の小ビームを投影するように、レンズ系によってターゲット上に投影される[41]又は[42]のシステム。
[44]前記小ビームの複数のグループの小ビームの影響を受ける電子光学素子が、このシステムの全ての小ビーム及び小ビームの複数のグループに共通の静電素子として構成されている[1]ないし[43]のいずれか1のシステム。
[45]前記複数の小ビームの複数のグループは、単一の源から発生される[1]ないし[44]のいずれか1のシステム。
[46]このシステムは、共通静電電子光学素子を使用した複数の源を有する[1]ないし[45]のいずれか1のシステム。
Claims (14)
- 複数の小ビーム(21)を使用してターゲット(11)を露光するための荷電粒子マル
チ小ビームシステムであって、
前記荷電粒子マルチ小ビームシステムは、1つの投影コラムを具備し、この投影コラムは、
荷電粒子ビーム(1A,20)を発生させるための少なくとも1つの荷電粒子源(1)と、
発生された前記荷電粒子ビームから、各グループが複数の小ビームからなる小ビームの複数のグループを発生させるように、発生された前記荷電粒子ビームから個々の小ビームを規定するためのアパーチャアレイ(4、18;4A,4B)と、
小ビームの前記複数のグループの各々を異なる1つの収束点に向かって収束させるように、小ビームの複数のグループの各々を異なる収束点に向けるための小ビームマニピュレータ(5,5A,5B)と、
前記複数の小ビームの前記複数のグループ中の小ビームを制御可能にブランキングするための小ビームブランカ(6)と、
前記ターゲットの表面上に、前記小ビームの前記複数のグループのブランキングされて
いない小ビームを投影するための複数の投影レンズ系のアレイ(10)とを有し、
前記小ビームマニピュレータは、前記複数の投影レンズ系のアレイ内で異なる投影レンズ系に対応する点に、前記小ビームの前記複数のグループの各々を収束させるためのコンデンサレンズアレイと、成形アパーチヤアレイと、を有するように構成されているシステム。 - 前記小ビームマニピュレータは、グループ偏向器アレイ(6G)を有する請求項1のシ
ステム。 - 前記グループ偏向器アレイは、非均一な偏向動作を果す個々の偏向器要素のグループ状
の構成体を有する請求項2のシステム。 - 前記小ビームの前記複数のループの各々の前記ブランキングされていない小ビームは、異なる単一の収束点に偏向される請求項2又は3のシステム。
- 前記グループ偏向器アレイは、前記小ビームブランカと一体化され、
この一体化されたグループ偏向器/小ビームブランカは、各グループのブランキングさ
れていない小ビームを共通点に収束させ、かつ、ブランキングされた小ビームを前記共通
点に収束させないように構成されている請求項2ないし4のいずれか1のシステム。 - 前記グループ偏向器アレイは、
中に形成された複数のアパーチャ(33)を有するプレートと、
各アパーチャと関連している複数の電極(32,34)とを有し、
前記複数の電極は、前記複数のアパーチャを夫々通過する複数の小ビームを偏向させるように、電気信号を受信する請求項2ないし5のいずれか1のシステム。 - 前記複数の小ビームを成形するための成形アパーチャアレイ(18)をさらに具備する
請求項2ないし6のいずれか1のシステム。 - 前記アパーチャアレイは、複数のサブビームを規定するように構成されており、
前記成形アパーチャアレイは、前記複数のサブビームから前記複数の小ビームを発生させるように構成されており、
前記アパーチャアレイと前記成形アパーチャアレイとは、単一のユニットに一体化され
ている請求項7のシステム。 - 前記小ビームマニピュレータは、グループ偏向器アレイを有し、
前記グループ偏向器アレイと前記成形アパーチャアレイとは、単一のユニットに一体化
されている請求項8のシステム。 - 前記アパーチャアレイは、複数のサブビーム(20A)を規定するように構成されてお
り、
前記コンデンサレンズアレイは、前記投影レンズ系のアレイ内の異なる投影レンズ系に
対応する点に各サブビーム(20B)を集束させるように構成されている請求項9のシ
ステム。 - 前記成形アパーチャアレイは、集束された各サブビームから複数の小ビームを発生させ
るための複数のアパーチャを有し、
前記複数の小ビームのブランキングされていない小ビームは、投影レンズ系に対応する
点に収束する請求項9又は10のシステム。 - 前記小ビームマニピュレータは、第1及び第2のコンデンサレンズアレイ(5A,5B
)を有する請求項1のシステム。 - 前記アパーチャアレイは、複数のサブビーム(20A)を規定するように構成されてお
り、
前記第1のコンデンサレンズアレイ(5A)は、前記第2のコンデンサレンズアレイ(
5B)の前の共通面に前記複数のサブビームを集束させるように構成されており、
前記第2のコンデンサレンズアレイは、前記複数の投影レンズ系の1つに対応する点に
各サブビーム(20B)を集束させるように構成されている請求項12のシステム。 - このシステムで発生される前記小ビームの数が、投影レンズ系の数よりも多い請求項1
ないし13のいずれか1のシステム。
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