TW201230132A - Method for determining a distance between two beamlets in a multi-beamlet exposure apparatus - Google Patents

Description

201230132 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種用於決定在多射束曝光裝置中之兩個 帶電粒子射束之間的距離之方法。 【先前技術】 為了將圖型轉移到目標表面上，射束的可控制阻隔及 結合其在目標表面上的移動是根據調變資訊來實行。多帶 電粒子射束微影系統的一個實例是經描述於美國專利第 6,958,804號’其揭露内容是以參照方.式而整體納入本文。 此類的微影系統可具有極大數目的射束，即：以丨〇,〇〇〇 個或更向的等級，例如：13,000個。未來的設計甚至設想 到1，000,000個射束之等級的數目。對於目前的電子束微影 系統的一個概括目標是要能夠以高解析度使目標表面圖型 化，其中一些應用是能使具有充分低於1〇〇 nm特徵尺寸之 臨界尺度的圖型成像。 要使此類的多射束、高解析度微影系統為商業可行， 必須符合微影工業的低誤差邊限。因此，重要的是，帶電 粒子射束各者的位置是精確已知且受控制。然而，歸因於 種種的情況’諸如：製造容許度與熱漂移，此類的位置可 從其預期且期望的位置而偏離，可能使得此等偏離的射束 為無效來用於準確圖型化。 隹筲用微影系 不J…且&坩珩采位置έ 頻繁測量所決定。知道了射走你 果位置，射束可經移位到正石 的位置。 5 201230132 曰已知的射束位置校準方法通常包含至少三個步驟 量步驟’其中射束的位置被測量；計算步驟，、中射束 測量位置是與該射束的期望預期位置比較；及，補償步驟， 其中在測量位置與期望位置之間的差異被補償。補償可在 微影系統的軟體或硬體所實行。 在微影系統的操作期間決定射束位置是合意允許早期 位置校準來改良目標表面圖型化準確度。&了限制在產量 (即：可在預定時間期間内圖型化的目標表面數目)上的負面 效應’合意的是’冑量帶電粒子射束位置之方法可在沒有 犧牲準確度的情況下而在有限時間期間内來實行。 用於測量大量帶電粒子射束(尤其對於用在微影系統中 的帶電粒子射束）的性質之感測器是從讓渡給本荦申嗜人之 美國公開專射請案第2G_572G4號而為已知，此件美國 公開專利申請案的内容是以參照方式而整體納入本文。 、、美國專利申請案US 2007/057綱號描述一種感測器及 ”中冑電粒子射束是經掃描在備有帶電粒子阻隔 與非阻隔區域的圖型之轉換器元件上。撞擊在非阻隔區域 =束部分是由轉換以件所轉換成為光束。該轉換器可 為螢光螢幕或摻雜YAG材料。隨後，光束是由諸如二極體、 CCD或CMOS裝置之咸古乂占，抑μ沾 戊先偵測窃的陣列所偵測。相當快速 量可藉由在單-個操作中來讀出大量的感光制器所 達成。此外，感測器結構（尤其是光㈣測器陣列）致使多個 束的極小間距能夠作測量而無需在微影系統之台級部分的 區域中的過大結構測量。束分離是藉由標稱圖型(即：當在 201230132 ，生圖型時所使料預定影像）與測量掃描結果（其中每束 是將其本身限^區域掃描在感測器表面上）的比較所決定。 然而，鐾於產業關於小尺度而無產量損失之持續增大 需求，仍#需要提供更快捷且更準確的裝置及技術來用於 在微影系統（尤其是其設計為提供高產量之包含大量的帶電 粒子射束之微影機器）十的射束性質測量。較高的準確度是 有利於提高微影機器的解析度。尤其，當使用拼接（即：二 束寫入晶圓的相同區域來修正寫人失效之_種技術）時為有 利。對此技術，束分離必須為已知具有奈米精確度。甚者， 需要知道射束的絕對位置。 【發明内容】 本發明之一個目的是關於改良在多射束微影系統中的 兩射束之間的束分離測量的準確度。為此目的，本發明提 出一種用於決定在多射束曝光裝置中之兩個帶電粒子射束 之間的距離之方法，該多射束曝光裝置備有感測器，其包 含用於將帶電粒子能量轉換成為光線的轉換器元件與感光 偵測器’該轉換器元件備有感測器表面區域，其備有射束 阻隔與非射束阻隔區域的二維圖型，該種方法包含：將第 —射束掃描在二維圖型上；接收響應於其為透射通過二維 圖型之第一射束部分的帶電粒子而由轉換器元件所產生的 光線；藉由感光偵測器來將接收光線轉換成為第一訊號； 將二維圖型關於第一射束而移位越過一段預定距離；將第 二射束掃描在二維圖型上；接收響應於其為透射通過二維 圖型之第二射束部分的帶電粒子而由轉換器元件所產生的 201230132 光線；藉由感光偵測器來將接收光線轉換成為第二訊號； 基於第一訊號、第二訊號與預定距離來決定在第_射束與 第二射束之間的距離。 在一些實施例t，第一訊號與第二訊號是直接比較。 因為二個射束均掃描在感測器表面上的相同區$，其訊號 相像，除了對應於從其標稱分離的偏差之空間移位以外。 比較該二個射束掃描所得到的二個訊號將因此揭示此類的 偏差。偏差之附加到在距離之間的標稱距離將於是造成在 射束之間的實際距離。使用藉由將個別束掃描在相同區域 所得到的資訊使得該種方法顯著較不易受到圖型不規則性 (即：從標稱圖型的偏差）的損害。 在一些其他實施例中，在兩束間的距離是藉由將第一 訊號和第二訊號與標稱訊號比較來決定。隨後，從對於兩 射束的標稱訊號的偏差是在當決定實際射束分離時被納入 考S。在此等實施例中，雖然對於各射束的決定射束位置 的準確度是易受到圖型不規則性的影響，在二個位置之間 的差異是幾乎不易受到此類圖型不規則性的影響。結果， 實質量的準確度損失是有效被移除。此外，因為標稱圖型 無雜訊’自動化計算相當容易。 【實施方式】 下文是本發明的某些實施例的描述’其僅為舉例而言 且參考圖式。 圖1示意顯示一種用於決定帶電粒子射束的束位置之 感測器的操作。該種感測器包含轉換器元件丨與光線接收 8 201230132 器5。轉換器元件是備有一種圖型，該圖型包含帶電粒子阻 隔區域8與帶電粒子透射區域7，其進而稱為非阻隔區域。 轉換器元件1經配置為用於接收帶電粒子2且響應而產生 光子，其進而稱為光線3。光線3可藉由光學系統丨丨而經 才a引朝向光子接收器5。光子接收器5是經通訊耦接到計算 單元，例如：用於決定帶電粒子2的束位置之電腦i 3 ^ 轉換器元件1可採取螢光元件（例如：螢光螢幕）或閃爍 元件（例如：一種摻雜釔鋁石榴石（YAG, yttHum aluminum garnet)材料的基板）的形式。下文，本發明的實施例將以其 經使用作為轉換器元件i的YAG螢幕來描述，其中 螢幕可稱為YAG 1。 光線接收器5可包括任何適合的感光偵測器，諸如： 後數個二極體、電荷耦合元件（CCD，charged coupled device) 相機、或互補金屬氧化物半導體（CM〇s，c〇mplementary metal-oxide semic〇nduct〇r)相機。下文，光子接收器$可稱 為相機5。此外，雖然本發明的實施例可關於其他型式的帶 電粒子所使用’下文，本發明的實施例將關於電子來論述。 在其射束尺寸為在奈米範圍的電子射束裝置，例如： 電子‘4 Μ鏡、電子束微影裝置、肖電子束圖型產生器，由 轉換益7C件1之轉換所產生的光線的直接觀察是不充分以 致月b諸如電子射束位置的特性之決冑，由力解析冑是受限 t轉換器元件1的波長。為了改良準確度，電子射束可經 知私跨過其備有尖銳邊緣的電子阻隔結構，該尖銳邊緣是 、稱為刀緣。使用備有刀緣的轉換器元件之感測器的一 201230132 個實例是經描述在美劂直 仕禹國專利申凊案2007/057204號中。 圖2A示意顯示γΑΓτ 1 μ # # ^ ACr 1的杈截面，YAG ! 盆 電子阻隔結構的電子射束接#2 備有 卞耵束接收表面。電子阻隔結構包含1 備有能夠阻隔電子之—声 曰 的電子阻隔區域》阻隔層18 可為金屬層。用於ρ且陪觉 電子的適5金屬是鎢❶在阻隔區域 之間為非阻隔區域。倍敏 的f子克D曰一 擊在電子阻隔結構之非阻隔區域上 的電子束22疋貫際揸擊在 的塗層。 擎在YAG 1的表面或在YAG表面上 在用於阻隔電子的邮八 , 于的邛刀内，除了阻隔層18之外，還可

存在一個附加層2 i J „ 附加層21可為金屬層，且可作為 姓I::8:邊緣尖銳度之目的。此藉由選取其對於阻隔層 、附加層21的適合材料是鉻。 YAG 1可經塗霜古逍+ Y A Γ , 電塗層20。此塗層之目的是防止 YAG由於進來的帶 疋防止 -.r 電拉子射束之充電。塗層還可用於阻卩 月景輻射。對於塗岸 ^ ^ "20的適合材料包括鋁與鈦。 如稍早所述，為了決 汽疋電子束22的位置，愈义击 可經掃描在其設置在ΥΑ… ㈣置f子束22 為X方Α ΛΑ 的阻隔結構上（在圖2A朝標干 為X方向的方向）。響應而產 朝心不 所偵測《此類的e 内的光線可由相機 、T彳田與 >(貞測動作 在圖2B中。 助作之不範总果疋經示意描繪 曲線=:束：：^ y Jjf m —束22在轉換器元件1之矣 x位置的函數。最大響岸… 1之表面上的 晏應疋經觀察在電子束22為完全定位 10 201230132 在非阻隔區域中時 在阻隔區域的頂部 陡Λ肖變化。 且最小光線是若電子束22為完全定位 而產生。刀緣之跨越造成光線強度的 在將電子束朝預 刀緣時而遇到二料，電子射束可能在跨越 ^ ^ # PH R- r 在第一種情況中，射束經歷從阻 ι_极到非阻隔區域的轉 ^ # FJ. 1¾ F a „ ^在第二種情況中，射束經歷 從非阻隔Q域到阻隔區域的轉變。 在對應於第一種愔、、 篦.. ^ 月况之轉I期間所遇到的刀緣可稱為 弟一型式的刀緣。同理 在對應於第二種情況之轉變期間 所遇到的刀緣可稱為第_ 取決於蒋制1 6 ’ 式的刀緣。刀緣的型式因此為 、”…、里之射束的掃描方向。若是提纟“類似型式的 緣& <Μθ所涉及的所有刀緣是關於第-型式的刀緣 或關於第二型式的刀緣。 在轉換器元件表面的電子接收表面上所設置的刀緣圖 型之知識允許束位置的決定。射束位置可藉由將射束朝χ 方向掃描跨過轉換器元件表面且測量在其由轉換器元件所 發射光線強度從最大到最小值或從最小到最大值而變化的 位置（如在圖2Β所示）來測量。舉例來說，當強度是從 到最小值而變化，此指出該射束朝χ方向經掃描在其從非 阻隔區域轉變到阻隔區域的刀緣上。然而，可能有關於該 射束為位在哪個刀緣的不確定性。 注意，在圖2Β所示的測量、以及射束位置測量的論述 疋關於其具有尺度為小於涉及的阻隔與非阻隔區域的寬卢 之射束。此等尺度與寬度是沿著平行於經使用的掃描方6 201230132 之方向所取得。 在諸多應用中，單一個刀緣是不適合來得到具有充分 準確度的射束特性。尤其，刀緣之所謂的線緣粗糙度（ler， line edge roughness)可能限制射束測量的準確度。圖3示意 顯不其關於LER的問題。在圖3中，感測器是配置來偵測 其移動跨過刀緣31之射束的強度，刀緣31是將電子阻隔 區域33與電子非阻隔區域34分開。刀緣31是設外要且右 如虛線32所標示的方位與形狀。 、x位置疋在其沿著軌跡A行進從阻隔區域3 跨過刀緣3】朝向非阻隔區域34之假設下所偵測，而實跨 疋沿著執跡B行進，朝掃描方向的射束位置測量應該對於 :個軌跡均帶來相同結果。畢竟，二個軌跡在相同X位置 二虛線32。然而’如可在圖3所容易看出，歸因於刀緣 對;^緣祕度，料㈣A的射束測量Q置將不同於 3二測量X位置。在此實例中，基於單-個刀緣 跨越來決疋X位置提供了不準確的.結果。 圖4示意顯示其可用在本發明的一些 的俯視圓。阻隔結構4。包含複數個單元“： 部1坐的配=評估個別的射束。各個單元41包含其包含不同 刀預疋阻隔圖型，該等部分包含帶電粒子阻 緣同圖型而在阻隔與非阻隔區域之間的轉變處形成多個刀 在圖4所繪的實施例十，各個 苴谁而招A & 早疋4包含四個部分 、進而稱為象限42a、42b、42。 丨刀 2d。各個象限可包含 12 201230132 或多個阻隔圖型。 在圖4的阻隔結構40之中，第—象限42a包含其具有 方位朝第一方向而實質平行於彼此的多個刀緣。類似型式 的刀緣可為週期式相隔。 第象限42b包含其具有方位朝第二方向而實質平行 於彼此的多個刀緣。概括而言，第二方向是選取為不同於 第一方向。在® 4所示的實施例中，第—方向是實質垂直 於第二方向。具有實質正交的刀緣圖型之該二個象限仏、 42b允許朝第一與第二方向的獨立測量。阻隔結構的第 象限42c包含具有方位朝第三方向而平行於彼此的多個 刀緣。 在圖4中，阻隔結構4〇的第四象限42d並未備有任何 7阻隔結構。替代而言，數個阻隔圖型中的一或多者可經 提供在此象限中。要在第四象限似提供不同圖型之選項 開放可能性來在第四象限42d使用其最適以決定不同射束 特性（諸如：射束尺寸或形狀）的圖型。因此，單元可經設計 為具有不同區域來用於在射束上實行不同型式的測量。 較佳而。，卩几尺寸是充分大以％低對於感測器關於 複數個射束的旋轉失準的敏感度。另一方面，單元尺寸是 ':束刀離距離而為充分小。在其使用約⑼個射束的 帶電粒子裝置中，此類的束分離距離是典型在從75到2〇〇 微米的範圍中。 各個單it 41可對應於其特性待作決定的單一個射束， 包含多個單元的系統同時測量多個射束的特性。該等單元 13 201230132 的佈局較佳對應於射束的實際配置。以此方式，射束特性 可經平行測量，此造成相當快速的測量。單元41的數目可 超過射束的數目，藉以降低感測器在轉換器元件表面平面 的對準敏感性。舉例來說，含有總束的面積可為i 5χ丨5爪瓜2 而&有感測器單元的面積可為3x3mm2。替代而古，'單元的 數目可為少於射束的數目，且射束可為成群來作測量。 刀緣可如同圖1與2所示為相等間隔或者可如同圖5八 所示為不等間隔。在阻隔圖型5〇中，刀緣結構是以群Η 所簇集來形成在較寬的非阻隔區域52之間的格柵。在一群 51之内的類似型式的平行刀緣是以第—間距*來作配置， 第-間距A可經設計為小於光點尺寸。群51是以第二間距 A來設置。第二間距心是大於第一間距*且大於光點尺 寸。較寬區域52可替代為阻隔區域’或是可使用寬的阻隔 區域與寬的非阻隔區域之組合。 相較於如在圖i與2所示之等距圖型中的刀緣，如在 圖5A所示之刀緣的配置是當將電子射束掃描過預定距離時 而提供在射束阻隔區域與非阻隔區域之間的更多個轉變。 增大數目個轉變可藉由提供每個掃描距離與每個掃描時間 的大量轉變而有助於改良測量準確度且提高測量效率。舉 例來說，射束位置測量可較不易受到歸因於大量射束㈣ 的平均之線緣粗糖度的影響。 測 以及代而言，繁於較高密度的轉變，掃描長度 θ 同知描速度的掃描期間可經降低來得到充分的 ®資〇換吕之’資料獲取及/或資料處理的效率可改良 14 201230132 經降低的掃描期間可造成微与 a* BB -5J- * 〜、的較佳性能，由於較多 時間可專用於曝光而較 权夕 需要。 孕心時間疋對於校準及/或對準目的所 圖5B代表其顯示隨著射走 同刑夕u a 朿為經知描跨過圖5A的阻隔 圖良之透射強度的示範曲绩m ^ 完整阻隔電子束，最:為阻隔區域是不夠大來 主抽取小測置強度不是對應於缺乏電子束 必W H類的Α阻隔區域之存在非為 』望的測量結果。舉例來說，若射束尺寸是明顯 小於刀緣群51的寬度，當將射束掃描過該群所測量的平均 強度提供—值，其大約等於電子射束的最大強度之勺 為了此測量，為77結_掷c， 在刀緣群51之内的阻隔區域與非阻隔區域 寬度疋較佳為小於要測量之射束的光點尺寸的平均直徑。 人圖6不意顯示另-種阻隔圖型的俯視圖，該阻隔圖型 包^刀緣群65,其類似於在圖5B所示之刀緣群51。然而， 在刀緣群65之内的格栅圖型是彼此不同在於：沿著表面 上的預疋掃描軌跡在阻隔與非阻隔區域之間的轉變是對於 各個圖里為獨特。結果，在一群65之内的各個格拇圖型載 有、·邑對的位置=貝讯。在圖6所示的阻隔圖型可用於在圖4 所示的象限42a、42b、42c中的任一者、以及於象限似。 尤其，圖6的阻隔圖型包含阻隔結構，其界定在阻隔 區域63與非阻隔區域M之間的刀緣，該等刀緣形成刀緣 群65。在各個群65之内，阻隔及非阻隔區域寬度與在後續 刀緣之間的間隔距離獨特變化。變化的間隔距離與阻隔及 非阻隔寬度致使處理器能夠決定射束朝實質垂直於在阻隔 15 201230132 圖型内的刀緣方位之方向的絕對位置。此決定可例如藉由 將射束掃描越過阻隔圖型且將偵測的強度變化圖型匹配到 已登錄組的刀狀寬度與間距圖型來達成。 射束位置測量（尤其在多射束微影裝置中）的一個可能 應用疋要控制拼接，即：在分開的時刻以不同束來寫入要 作圖型化的目標表面上的相同位置。在微影應用中，拼接 需求可為以奈米精確度來設定。 理論上，在多射束微影裝置或類似者中的多個射束是 根據已知的設計而隔開。結果，在設計内的個別射束之間 而如假設完美系統的x與y座標所定義的標稱向量距離是 已知。注意，標稱向量距離亦可在此整個文件被稱為理論 向量距離。此知識可用來控制拼接。然而，歸因於實際的 限制，在射束之間的實際向量距離將不會等於理論向量距 離、’。果所明的拼接誤差可能發生。射束的拼接誤差可 定義為在使表面圖型化之射束的標稱位置與實際位置之間 的向量偏差。 在本發明的一些實施例中，具有刀緣的阻隔圖型是經 配置來決定從在兩射束之間的理論向量距離的偏差。換言 之，感測器是經配置來實行實際射束分離測量。決定從在 兩射束之間的理論向量距離的偏差可為有用，用於預測由 使用個別射束使關於多射束曝光裝置的目標表面圖型化所 以成的拼接誤差。若偏差為已知，適當的補償可藉由修改 個別射束中的至少一者的控制資料來作安排。 配置為朝一個方向來掃描的阻隔圖型（例如··備有諸如 16 201230132 Π二與6所示的若干個平行刀緣)是通常不適用於決定 之間的束分離距離。此可參考圖3來論證。考廣 跡Α是因第一射束所產生的軌跡，且軌跡β是因第二： =所產生的軌跡，其假定圖型如同第一射束的相同位置。 ^限於1於料所料料緣㈣度之不準確戶 J能：定朝掃描方向的位置差異。然而，沒有可用的；訊 /决疋朝垂直於掃描方向之方向的射束間的偏移。 為此理由，對於束分離測量使用二維阻隔圖型是入立 Γ二維阻隔圖型較佳包含刀緣的實質長度。已經得^ 像配合到圖型的精確度是得自將在阻隔圖型内的 ㈣域與非阻㈣域分開之刀緣的位置。為 阻隔圖型之H m 使 、之母皁位表面積的刀緣長度為最大化是合意的。 替代或附加而言，為了避免模糊性關於所 =而未出現，合意的是，在二維阻隔圖型中無= =期性發生在小距離内。較佳而言，此距離是大於在兩 射束之間的最大束分離距離的二倍。 二維刀緣圖型可經使用以提供關於在二維的射束位置 Λ。射束的（垂直）少位置可隨著射束為朝（水平 且隔圖型上而由轉變的圖型所決定，此等轉變是由 化考知描路徑的阻隔與非阻隔區域的圖型所決定。同理， 2的X位置可隨著射束為朝少方向掃描而由轉變的圖型所 圖 圖7 該二 示意顯示其可經使用之— 維阻隔圖型可能涵蓋轉換 種二維阻隔圖型的俯視 器元件之電子接收表面 17 201230132 的一部分（例如：一象限p在圖7中，分別具有實線周邊與 虛線周邊的方形71、72代表分別以第一射束與第二射束來 實行的二維掃描所涵蓋的區域。區域73代表非阻隔區域， 且區域74代表阻隔區域。由於該等射束受控制以掃描相同 區域，該二個方形7 1、7 2應在理論上為完全重疊。然而， 如在圖7所展示，經常在由第一射束所掃描的區域與由第 二射束所掃描的區域之間有偏移。若二個射束必須在目桿 平面上的相同區域來圖型化，此偏移可能造成拼接誤差。 為了能夠補償在二個射束之間的偏移，射束位置測量 可經實行來決定在轉換器元件的帶電粒子接收表面之平面 中的該二個射束之間的理論向量距離的偏差，即：束分離。 首先，第一射束可經定位在至少一個理論預定位置。舉例 來說’複數個測量位置可經選擇在一個掃描場域中，俾使 預定區域經掃描。然後可沿著涵蓋該掃描場域的掃描線來 取得測量，例如：藉由沿著諸如光柵掃描之掃描軌跡的二 本％描。在各個選擇測量位置，第一射束的第一實際位置 、、·至測I。卩近後’第二射束經定位在該至少一個理論預定位 置。此類的定位可藉由使用關於在第一射束與第二射束之 間的理論向I距離之知識來達成。一或多個實際位置是以 關於第一射束所述的類似方式來測量。基於測量的第一與 第二位置’從在該二個射束之間的理論向量距離之偏差可 經決定。 在一些實施例中’決定在該二個射束之間的向量距離 可包含將實際測量位置與理論預定位置（所謂的標稱位置） 18 201230132 比車父。圖8A肖8B示意說明此類的比較之概念。在圖μ 與8Β中，要由射束所掃描的理論預定區域是由虛線的方形 75所祆不。在_ 8Α中，用第一射束所實際掃描的區域η 是與=論預定區域75作比較，且基於此比較來決定第—位 移^里V/ @理’如在圖8Β所示，用第二射束所實際掃描 的區域72是與理論預定區域75作比較，且基於此比較來 決定第二位移向量ν2。 此夺決定在第一射束與第二射束之間的束分離可為 基於第㈢位移向$ V7與第二位移向量~。決定可由該二個 位移向里v/、v'之向量相加來實行。將二個實際測量區域 與標稱區域比較的優點是在於：標稱區域不容易遭受由於 雜訊的降級。 、 在二實施例中，決定在該二個射束之間的向量距離 可包含將第一射束的一或多個測量實際位置與第二射束的 對應-或多個測量實際位置比較。圖^與9b示意代表此 類的比較’其中’圖9A顯示由第一射束所掃描的實際區域 71且圖9B顯示由第二射束所掃描的實際區域u。 基於此比#交，從在該二個射束之間的理論向量距離之 偏差可經歧。使用由第—與第二射束所掃描的實際區域 71、72之直接比較具有優點在於：該作業不易受到圖型不 符合性的損害’例如：由線緣粗縫度所引起。在標稱圖型 中的小變形不具有任何嚴重的影響，由於變形可能均存在 於二個區㉟71、72。結果，直接比較將排除此變形在決定 從該二個射束之間的理論向量距離之偏差的影響。 19 201230132 可使用在根據本發明之感測器的一些其他實施例中之 二維圖型的設計是顯示於圖10A到10D。在圖l〇A到i〇c 所示的設計包含對角線的刀緣。圖i0A顯示其具有等邊三 角形的正/負阻隔圖型，且圖10B顯示其具有直角等腰三角 形的類似圖型。圖loc顯示其結合了方形與朝種種方位的 直角等腰三角形的圖型，特徵為大的阻隔與非阻隔區域。 高達L之射束分離可經測量，其中L是圖型的一個單元之 側邊。適合圖型的選取可取決於要使分析為最佳化所需要 之細節的量，即··轉變數目，或者可取決於關於產生特定 圖型之容易度的準則。 圖10D顯示其具有大的阻隔區域84與圓形的非阻隔區 域83之圖型，即：由備有非阻隔區域（其在此特例中為圓形） 之阻隔層所形成的圖型。此設計可為容易製造且提供所有 方向的刀緣 '然而，此設計不具有每單位面積的刀緣長度 之高比值。 如關於圖6所論述’在—些應用中，識別射束的絕對 二置是：能為有用。圖"八肖11B示意顯示二維阻隔圖型 p。十的K列，其適用於本發明的其他實施例來界定射束的 絕對位置。該種二維阻隔圖型設計包含若干個子單元”。 類&於在圖6所示之用於—維測量的阻隔圖型’在圖11A :B所不的圖型上之沿著水平路徑的交替阻隔與非阻隔 =之圖型允許該射束正在哪個子單元87以及該射束為在 千早兀87内的何處之準確決定。此是歸因於各個子單元η 的獨特圖型、及在各個子單元87内的圖型朝二個方向（水平 20 201230132 與垂直）的變化。此設計允許對於nxn圖型單元之大約2；{個 不同“碼”，其中x=n2_3,假使阻隔對非阻隔區域的整體 比值等於約50%且在該圖型内沒有太多個相鄰的阻隔或非 阻隔區域。各個碼於是代表一個獨特的子單元圖型。 圖11B的阻隔圖型是藉著對角線的刀緣之運用來結合 圖11A的獨特子單元圖型編碼以致能射束形狀測量。三角 形編碼允許在ηχη圖型中的大量不同碼，其中各個三角形 可具有四個可能方位中的一者。絕對位置編碼（例如：由在 圖11Α與11Β中的設計所提供）是在測量大束分離時為特別 有用。 在一些實施例中，如在圖11Α與UB所示的二維阻隔 圖型可用於射束的絕對位置的第—估計。射束位置決定的 準確度的進-步改良可接著藉由使用不同阻隔圖型（例如： 定位在感測器表面上的不同位置)(例如：在感測器單元〇 的不同象限中）來實行。 應注意的是，在圖式中所示且在上文所述的不同型式 之阻隔圖型中的任一者可結合其他圖型中的一或多者來使 用。舉例來說，轉換器元件可經配置具有其形成在轉換号 的不同區域上之不同型式的阻隔圖型，使得射束可經掃描 在不同圖型上以致使能夠作成種種測量。不同阻隔圖型可 經組合成為單元’例如在圖4所示’其中各個單元的各個 象限具有經選擇的阻隔圖型。應進一步注意的i，將在此 文件中所述的圖型中的任—者的阻隔與非阻隔區域倒轉是 在測里原理上沒有任何影響。 21 201230132 圖12示意顯示一種藉由感測器1〇〇來決定在兩個帶電 粒子射束1〇4a、104b之間的距離之方法。感測器1〇〇可為 稍早所論述的感測器。該感測器包含用於將帶電粒子轉換 成為光線的轉換器元件與感光谓測器。該轉換器元件是備 有感測器表面區域，其備有射束阻隔與非射束阻隔區域的 二維圖型。此類的圖型可對應於猶早所論述的圖型中的任 一者’例如：在圖10D所示的圖型。在圖12中，該圖型是 由一陣列的圓形阻隔結構102所形成。 首先，第一射束104a經掃描在二維圖型上。響應於其 為透射通過二維圖型之第—射束1Q4a部分者的帶電粒子而 由轉換器元件所產生的光線是接著由感光谓測器所接收。 感光偵測器於是配置來將接收的光線轉換成為第一訊號。 通常’該訊號是電氣訊號。倘若運用其包含一陣列的感光 單兀（例如· CCD)之感光偵測器，此類訊號是典型包括連續 流的訊號值。該訊號可為多工訊號。 在將第-射束掃描之後’二維圖型是關於第一射束而 移位越過-段預定距離，例如：在兩射束i〇4a、難之間 的標稱距離。在圖12中，移位是藉由將感測器與二維圖型 從二用於測量第一射束104a的第一位置而移動朝向適用於 測量第二射束1 〇4b的第二位置來實行。 在圖12所示的方法繼續為將第二射束1〇仆掃描在二 本®型上°感㈣測H現在接收響應於其為透射通過二維 圖型之第—射束l〇4b部分者的帶電粒子而由轉換器元件所 產生的光線。感光伯測器接著將接收的光線轉換成為第二 22 201230132 訊號。 最後’在第一射束104a與第二射束104b之間的距離可 基於第一訊號與第二訊號來決定。此外，預定距離被納入 考量。 本發明已經關於上文論述的某些實施例來描述。將被 承認的是，此等實施例是容許對於熟習此技術人士為眾所 週知的種種修改與替代形式。在沒有脫離本發明的精神與 範疇之情況下，除了上述彼等者之外的進一步修改可對於 本文所述的結構與技術所作出。是以，雖然特定的實施例 已經描述，此等者僅為舉例且並未限制本發明的範疇，其 為在隨附的申請專利範圍中所定義。 【圖式簡單說明】 本發明的特徵與優點是參考以下圖式來理解，其中. 圖1不意顯不其使用基板來將帶電粒子轉換成為光子 之感測器的概念； .圖2A示意㈣其備有阻隔結構之轉換器元件的橫截 圖2B代表其顯示對於圖2A的阻隔結構之作為 函數之透射強度的曲線圖； 圖3不意顯不其關於線緣粗糙度的問題； 圖4示意顯示其可用在本發明的實’ 的俯視圖； 』丫 I I且結構 維阻隔 圖型； 圖5A示意顯示其可用在本發明的實__< 23 201230132

圖5B代表其顯示對於圖5 A “圖型之作為位置的 >數之透射強度的示範曲線圖； 圖6示意顯示其可用在本發 十较月的貫施例中之另一種一 維阻隔圖型的俯視圖； 圖7示意顯示其可用在本發士 圖型. +心月的實施例中之二維阻隔 圖8A與8B示範顯示兩個不同帶電粒子射束經置放在 圖7的阻隔圖型頂部上之相同位置時的涵蓋區域； 圖9A與9B分別示意顯示如在圖从與8b中所得到之 兩個不同帶電粒子射束的涵蓋區域； 圖10A到10D示意顯示其可用在本發明的實施例中之 還有其他的二維阻隔圖型； 、圖11A與ΠΒ示意顯示其可用在本發明的實施例中之 還有其.他的二維阻隔圖型； 圖12示意顯示二維阻隔圖型之使用在根據本發明的一 個實施例之一種用於決定在兩射束之間的距離之方法。 【主要元件符號說明】 1 轉換器元件 2 帶電粒子 3 光線 5 光線（光子）接收器 7 帶電粒子透射區域 8 帶電粒子阻隔區域 11光學系統 24 201230132 13 電腦 18 阻隔層 20 導電塗層 21 附加層 22 電子束 3 1 刀緣 32 虚線 33 電子阻隔區域 34 電子非阻隔區域 40 阻隔結構 41 單元 42a、42b、42c、42d 象限 50 阻隔圖型 51 刀緣群 52 非阻隔區域 63 阻隔區域 64 非阻隔區域 65 刀緣群 70 二維阻隔圖型 71 第一射束掃描區域 72 第二射束掃描區域 73 非阻隔區域 74 阻隔區域 75 理論預定區域 25 201230132 83 阻隔區域 84 非阻隔區域 87 子單元 100感測器 102阻隔結構 104a、104b 帶電粒子射束 26

Claims (1)

1. 201230132 七、申請專利範圍： 1· 一種用於決定在多射束曝光裝置中之兩個帶電粒子 射束之間的距離之方法，該多射束曝光裝置備有感測器， 其包含用於將帶電粒子能量轉換成為光線的轉換器元件與 感光偵測器，該轉換器元件備有感測器表面區域，其備有 射束阻隔與非射束阻隔區域的二維圖型，該種方法包含： 將第一射束掃描在該二維圖型上； 接收響應於其為透射通過該二維圖型之第—射束部分 的帶電粒子而由該轉換器元件所產生的光線； 藉由該感光偵測器來將接收光線轉換成為第一訊號； 將該二維圖型與該第一射束關於彼此而相對移動越過 一段預定距離； 將第二射束掃描在該二維圖型上； 接收響應於其為透射通過該二維圖型之第二射束部分 的帶電粒子而由該轉換器元件所產生的光線； 藉由該感光偵測器來將接收光線轉換成為第二訊號； 基於該第一訊號、該第二訊號與該預定距離來決定在 §亥第一射束與第二射束之間的距離。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中將該二維圖型與 該第一射束關於彼此而相對移動越過該預定距離包含將該 轉換器元件移動越過該預定距離，而該第一射束的位置保 持實質靜止。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該多射束曝光裝 置包含射束產生器’且其中將該二維圖型與該第一射束關 27 201230132 動越過該預定距離包含將該第-射束移動越過 4預疋距離，而該轉換器元件的位置保持實質靜止。 (如申請專利侧第丨至3項中任—項之 二維圖型包含複數個圖型部 /、 ^ 的獨特二維圖型。 各個圖型部分是阻隔結構 5·如申請專利範圍第1 _ ^ „ a 項中任一項之方法，其中該 不同預定圖型。 自象“備有阻隔結構的 :·如申請專利範圍第…項中任一項之方法，其中在 右固射束對之間的若干個距離是同時決定。 二。申請專利範圍第6項之方法’其中在兩個射束之間 的右干個距離之同日本法中4人，士 m , ’ 、匕3使二维圖型備有複數個類似 从工乂 W開來致牝右干個第-射束的同時掃描及 右固第一射束的同時掃描在該二維圖型上。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該二維圖型包含 備有非阻隔區域的阳陷ι爲 _ ^ , ，遑專非阻隔區域較佳為圓形的 非阻隔區域。 9. 如申明專利範圍第8項之方法’其中該等非阻隔區域 位置具有對應於該預定距離的間距。 古一 1〇_如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中 ^ 、准圖型X分割成為用於評估個別射束的複數個單元， 各個單元包含預定圖型。 士申明專利範圍第丨〇項之方法，其中各個單元包含 阻隔結構的獨特二維圖型。

   28 201230132 單元包含 特二維圖 卜12.如申請專利範圍第10項之方法，其中各個 復數個圖型部 >，各個圖型部分是阻隔結構的獨 型。 叫 .如申請專利範圍第10項 . 穴T分1因早开县IV 限來分割，且各個象限是備有阻隔結構的不同預定圖型。 請專利範圍㈣項之方法，其中各個單元包含 沿二：:分’各個部分包含帶電粒子阻隔結構的不同圖型而 二4部分上的預定射束掃描軌跡在阻隔與非阻隔 之間的轉變處形成多個刀、緣。 一 C專利範圍第1至14項中任-項之方法，其十 域：佳=包含備有非阻隔區域的阻隔層’該等非阻隔區 佳為圓形的非阻隔區域。 ~16·如申請專利範圍第i至15項中任一項之方法，其中 矢弋該距離包含比較該第一訊號與該第二訊號。 17.如申請專利範圍第玉至15項中任一項之方法，盆 决定該距離包含： /、τ 將該第—訊號與預定標稱訊號比較，且得到第一偏差. 將該第二訊號與該預定標稱訊號比較，且得到第二偏 比較該第一偏差與該第二偏差。 18.—種用於決定從用在多射束曝光裝置中之單一平 的第一射束與第二射束之間的標稱向量距離的偏差^方 法，該種方法包含： 將該第一射束掃描在其包含經提供在感測器表面上的 29 201230132 刀緣之二維阻隔結構圖型上，且得到第一射束資訊. 將該第二射束掃描在該二維阻隔結構圖型上，且得到 第二射束資訊.； 基於該第一射束資訊與該第二射束資訊來決定從該標 稱向量距離的偏差。 19. 如申請專利範圍第丨8項之方法，其中在將該第一射 束掃描之後，該種方法更包括將該二維阻隔結構圖型關於 該第一射束而移開越過其對應於該標稱向量距離的一段距 離。 20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中移開是藉由將 該二維阻隔結構圖型移開越過其對應於該標稱向量距離的 —段距離來實行。 21. 如申請專利範圍第18至2〇項中任一項之方法，其 中決定從該標稱向量距離的偏差包含比較該第一射束資訊 與該第二射束資訊。 22·如申請專利範圍第1 8至20項中任一項之方法，其 令決定從該標稱向量距離的偏差包含： 將該第一射束資訊與預定標稱射束資訊比較，且得到 第—射束偏差； 將該第二射束資訊與該預定標稱射束資訊比較，且得 到第二射束偏差； 比較該第一射束偏差與該第二射束偏差。 23.如申請專利範圍第1 8至20項中任一項之方法，其 中4第一射束資訊與該第二射束資訊分別包括該第一射束 B 30 201230132 與該第二射束的實際位置。 24.如申請專利範圍第18至23項中任一項之方法，其 中該二維圖型包含備有非阻隔區域的阻隔層，該等非阻隔 區域較佳為圓形的非阻隔區域。 八、圖式： (如次頁） 31