TW201246261A - System for magnetic shielding - Google Patents

Description

201246261 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與用於磁性屏 備之一個系統有關。 蔽一個帶電荷粒子微影蝕刻設 【先前技術】 在半導體產業中，存在以高精雄度和可靠性來製造較 二，.‘。構之期望係日益增長。帶電荷粒子微影钮刻係符合此 高度需求之-個前瞻技術。纟此類型的微影蝕刻中二電 荷粒子係經操控以被轉移到一個基板（典型為晶圓）之一 個㈣表面上。因為帶電荷粒子之操控使用受控電磁操控 ，實行，戶斤以假如微影蝕刻係系統暴露在外部磁場，帶： 荷粒子微影蝕刻之精確度則可能降低。 ▲就此理由來說，業已發展出各種的電磁屏蔽技術以保 護帶電荷粒子微影㈣系統免除外部磁場的影響。例如： 該帶電荷粒子微影触刻系統係可以具有—個高磁導率之一 層或多層材料來封圍。然而’此屏蔽可能不足夠用以充分 地降低該等外部磁場。再者，該屏蔽係無法對擾動的磁場 進行補償。 保護帶電荷粒子系統免除外部磁場的影響之另一個實 例係使用能夠以一個預定方向產生力場的—對或多對線 圈’使得外部磁場能被由該等線圈所產生之力場來抵消。 使用一對或多對線圈係可良好地操作，以用於對單一的帶 電荷粒子系統所暴露之磁場進行控制，然而，在未來的半 201246261 導體產業中可預見到： 彼此相接近地進行摔作。帶電荷粒子微影蝕刻系統係將 決-個外部力場對：一個：二產生：個補償力場係可解 影響，然而所產生的外 何粒子微影敍刻系統的負面 …說則…個相一電荷粒子 【發明内容】 本：广*用於磁性屏蔽—個帶電荷粒子微影链刻設 個改善效能。為了此目的，該系統係 個：⑮至，其係具有包括—個磁性屏蔽材料之多 <胃第一腔室係至少部分地封圍該帶電荷粒子微影 刻“肴’ 一個第二腔室，其係具有包括一個磁性屏蔽材 料之多個壁部，该第二腔室係封圍該第一腔室；以及一組 雙線圈，其係被置放在該第二腔室中而位在該第一腔室的 相對側邊上。該等兩個線圈係具有一個共用轴線。在該第 二腔室中使用該等兩個線圈係能夠對該第一腔室内的磁場 進行補償，同時該系統外部之補償磁場的影響係由於該第 二腔室之屏蔽效能而被保持為最小。較佳為，該系統係包 含二組線圈，以至於形成一組正交的線圈集合。在此案例 中’該第二腔室係將因此封圍經置放在該第一腔室之相對 側邊上的一個第一組雙線圈，該第一組的兩個線圈係在一 個第一方向上具有一個共用軸線；經置放在該第一腔室之 相對側邊上的一個第二組雙線圈，該第二組的兩個線圈係 在大致上垂直於該第一方向之一個第二方向上具有一個共 201246261 用軸線；經置放在該第一腔室之相對側邊上的一個第三組 雙線圈，該第三組的兩個線圈係在大致上垂直於該第一方 向和該第二方向之一個第三方向上具有一個共用軸線。此 等線圈集合之正交配置係致能在所有方向上的磁場校正。 在一些實施例中’在一個線圈和該第二腔室的最接近 壁部之間沿著大致上平行於該共用軸線之一個方向所測量 的距離係小於在該線圈和該第一腔室的最接近壁部之間的 距離。假如該等線圈些許於遠離該第一腔室’則補償力場 在大致上平行於各別組線圈之共用軸線的一個方向上係更 為均質。假如在該線圈和該第一腔室的最接近壁部之間的 距離至少是在該線圈和該第二腔室的最接近壁部之間的此 距離之兩倍，則該等腔室針對外部磁場之磁性屏蔽能力係 相當地增加。一個最佳的均質性係能在一個系統中取得， 其中該等線圈係被置放為靠近該第二腔室的壁 在-些實施例中，該第-腔室之壁部係被置放為比該 第二腔室之至少-個壁部更加接近該帶電荷粒子微影触刻 设備。在兩個屏蔽壁部之間的此距離係改善在該至少一個 壁部之-個方向上的經結合磁性屏蔽能力。針對 所有方向上對於外部磁場之經結合磁性屏蔽能力的最佳社 果係可藉由下述取得：肖第―腔室之壁部被置放為比Μ 一腔室之任：壁部更加接近該帶電荷粒子微影钮刻設備。 在-些貫施例中，該磁性屏蔽材料係包含具有 約3。_之一個相對磁導率的一個材料：料 一個μ金屬（mu metal)。 。週材枓係 201246261 在些貫施例中’該第一腔室係設置有一個消磁配 置。該消磁配置係致能該第—腔室内之一殘餘力場的移 除。此外或另者，該第二腔室係可設置有一個消磁配置。 在該第二腔室中之消磁配置係可被用來移除駐留在其中的 一個殘餘磁場。該消磁配置係可包括一個或更多消磁線 圈。此等線圈係相當容易用來實施而不會占用太大空間， 且該系統之有限調適係必須致能其應用。 在一些實施例中，該系統係進一步包括至少一個磁場 感測器，以用於測量該第一腔室内的磁場。一個感測器之 使用係可致能對該系統中一組或更多線圈及/或消磁配置之 效能的監視。言亥系統係進一步包含一個控制系統，以用於 基於由至少—個磁場感測器所提供之資訊來控制流過該等 線圈的電流。於是，在該外部磁場中的些微變化係可予以 補償。此等變化係可起因於在該微影蝕刻設備中之一個可 移動裝置，諸如—個短衝程台。此可移動裝置通常係具有 、有的個屏蔽，其係沿著用以造成磁場變化之屏蔽附 近的力場進行移動和拉動。 …琢帶電荷粒子微影敍刻設備係可包括一個帶電荷粒子 來源’以用於產生一個或更多帶電荷粒子射束；一個可移 動=置，以用於支樓該把材；以及一個圖案化裝置，以用 於能夠依據圖案而將該一個或更多帶電荷粒子射束轉移到 :靶：的表面上。在-些實施例中，胃第-腔室係封圍該 :電荷粒子來源和該圖案化裝置，且該第一腔室係在面對 °亥可移動裝置之-㈣處設置mi 口，該可移動裝置 7 201246261 係位在該第一腔室的外部。 在一些實施例中’該第一腔室和該第二腔室中的至少 一者係設置有一個可移除附接的門扉’其中該門靡係可經 由一個或更多連接條狀件進行附接。一個可移動附接的門 扉之使用係使一位使用者能夠容易地打開各別腔室。較佳 為’該一個或更多連接條狀件係呈現中空。中空條狀件係 具有一個減少的重量^該一個或更多連接條狀件係可包含 至少一個内側條狀件，以用於在各別腔室之内側處附接至 該門扉；和至少一個外側條狀件’以用於在各別腔室之外 侧處附接至該門扉，其中該至少一個内側條狀件和該至少 一個外側條狀件係在其等相對側邊處設置有複數個相互對 齊孔洞，在該内側條狀件中之相互對齊孔洞的數量係大於 在該外側條狀件中之相互對齊孔洞的數量，且其中該至少 一個内側條狀件和該至少一個外側條狀件係藉由使用一個 連接7L件以將該至少一個外側條狀件連接至該至少一個内 側條狀件而彼此連接，該連接元件係延伸穿過該外側條狀 牛中的兩個相互對齊孔洞且穿過在該内側條狀件中對應的 才互對齊孔洞。此配置係結合在一個大範圍上的一個壓力 散佈，而使該門靡能夠相當快速地附接或拆_。該連接元 件：可為_個螺栓，且其中的連接係可使用一個螺帽而被 固疋。-個或更多料元件係可被設置在該連接元件和該 【實施方式】 /-

V 201246261 僅經由實例給定且參考圖式，下述說明係本發明之各 種實施例的一個發明說明。圖式係不依比例繪制而僅作為 例示性目的。 圖1係顯示一個帶電荷粒子微影蝕刻系統丨之一個實 施例的一簡化示意圖。此微影蝕刻系統係例如被敘述在美 國專利案第6,897,458號及第6,95M04號及第7,〇84,414號 及第7’129,502號，其等係被讓與給本發明申請案的申請人 且整體上以參考方式納入本文。 此微影蝕刻系統1合適地係包括一個細射束產生器， 以產生複數條細射束；一個細射束調變器，以對該等細射 束進行圖案化來形成經調變細射束；和一個細射束投射 器，以將該等經調變細射束投射到一個靶材的一個表面上。 該細射束產生器典型係包括一個來源和至少一個分束 器。圖1中之來源係一個電子來源3,其係經配置以產生一 個大致上均質擴展的電子射束4。該電子射束4之射束能量 較佳係以大約lk到10k電子伏特（eV )之範圍而被維持地 相當低《為達到此目標，加速電壓較佳係低，且該電子來 源3之電壓係針對處於接地電位之靶材而可被保持在_ 1让到 -1 Ok伏特之間’然而其它的設定係亦可被使用。 在圖1中，來自該電子來源3之電子射束4係通過一 個準直透鏡5，以用於使該電子射束4準直。該準直透鏡$ 係可為任何類型之準直光學系統。在進行準直之前，該&電 子射束4係可先通過一個雙八極件（未圖示）。接下來， 在圖1之實施例中，該電子射束4係撞擊在一個孔徑矩陣6 201246261 中之一個分束器。該孔徑矩陣6較佳係包括— 1口具有多個 穿孔之平板。該孔徑矩陣6係經配置為阻隔 丨刀的射束4 〇 此外，該孔徑矩陣6係允許複數條細射束 5 ,牙過，以至於 產生平行的複數條電子細射束7。 、 圖1之微影蝕刻系統！係產生大量的細射束7， 約是10,000到1，000,000條細射束，然而當然 、疋J月匕產生或 多或少的射束。注意到：其它已知的方法係亦可被用來產 生經準直射束…個第二孔徑陣列係可加入該系統申以 至於從該電子射束4生成多條子射束且從該等 多條電子細射束7。如此係允許對該等子射束之操 下行，其結果是有益於該系統的操作，且特別是當細射束 在該系統中的數量為5,〇〇〇或更多。 中所註記料調變系統8之細射束調變器典型 係包括一個細射束消隱部陣列9 1Λ # 個細射束光欄部陣列 ’該細射束陣列9係包括複數個消隱部之一個配置。咳 等消隱部係能夠使該等電子細射束7 姘。十士政。〇 ^ 甲—者或更多進行偏 折在本發明之實施例中，該等消障邱 舶nf月丨憙更具體上係靜電偏 …置有一個第-電極，-個第二電極和一個孔 徑。㈣電極接著係被定位在該孔徑之相對側邊上，以用 於產生橫跨於該孔徑的一個電 .L 電场 般來說’該第二電極 係一個接地電極，亦即··一個經 接至接地電位之電極。 為將該等電子細射束7聚隹力 ^ *、，'在3亥細射束消隱部陣列9 内，該微影蝕刻系統丨係可 透鏡陣列（未圖示卜 ”進-步包括-個聚光器 10 201246261 在圖1之實施例中，該細射束光襴部陣列丨〇係包括一 個孔徑陣列’以用於允許多條細射束的穿過。該細射束光 欄部陣列1 〇之基本形式係包括一個基板，其係設置有典型 為圓孔之多個穿孔，然而其它形狀係亦可被使用。在一些 實施例中，該細射束光攔部陣列丨〇之基板係被形成自一個 具有經規則分隔之穿孔陣列的一個石夕晶圓，且可以具有一 個金屬之一個表面層進行塗佈以避免表面帶電荷。在一些 另外的實施例中，該金屬係一種不會形成一個原生氧化表 層之類型，諸如CrMo。 該細射束消隱部陣列9和該細射束光攔部陣列1 〇係一 起操作以阻隔該等電子細射束7，或者是使該等電子細射束 7通過。在一些實施例中，該細射束光攔部陣列1〇之孔徑 係與該細射束消隱部陣列9中之靜電偏折器的孔徑對齊。 假如該細射束消隱部陣列9將一細射束偏折，則該細射束 偏折將不會穿過該細射束光欄部陣列丨〇中相對應的孔徑。 反之，該細射束偏折係將被該細射束光攔部陣列丨〇之基板 所阻隔。假如該細射束消隱部陣列9沒有將一細射束偏折， 則忒細射束偏折將穿過該細射束光欄部陣列丨〇中相對應的 孔徑在一些替代性實施例中，在該細射束消隱部陣列9 和該細射束光攔部陣列1〇之間的協同合作係使得該細射束 消隱部陣歹"中一偏折器對一細射束之偏折使該細射束穿 過"玄細射束光攔部p車列丨〇中相對應的孔徑，而非偏折則是 由該細射束光攔部陣列1〇之基板造成的阻隔。 疋 -玄調變系統8係經配置為基於由一個控制單元6〇所提 201246261 供之輸入以將一圖案加入該等電子細射束7。該控制單元 6〇係可包括一個資料儲存單元61，一個讀出單元62和資 料轉換器63。該控制單元60係可被定位為遠離該系統的其 餘部分，例如在一個無塵室内部的外側，使用多條光纖64 , 保持圖案資料之經調變光線射束14係可被傳送到一個投射 器65，以將來自一個光纖陣列（例示性地描述為板15)内 之光纖末端的光線投射到該微影蝕刻系統丨的電子光學部 分，例示性地註記為虛線框且元件符號為1 8。 在圖1之實施例中，該等經調變光線射束14係可被投 射在該細射束消隱部陣列9上。更具體來說，來自光纖末 端之經調變光線射束〖4係被投射到位於該細射束消隱部陣 列9上相對應的多個光線感測元件。該等光線感測元件係 可經配置以將光訊號轉換成例如電氣訊號之一不同類型的 訊號。一經調變光線射束14係攜載該圖形資料之一部分， 以用於控制被耦接至一個相對應的光線感測元件之一個或 更多消隱部》合適地，為將該等光線射束14投射到相對應 的光線感測元件，諸如一個投射器65之光學元件係可被使 用。此外’為允許該等光線射束14α 一個合適的傾斜角度 進行投射，一個反射鏡係可被包含，其例如合適地被放置 在一個投射器6 5和該細射束消隱部陣列9之間。 該投射器65係可藉由該控制單元6〇對一個投射器定 位裝置17的控制而適當地與該板15對齊。如此.，在該投 射器65和該細射束消隱部陣歹"内的光線感冑元件之間的 距離同樣會有所不同。 12 201246261 在—些實施例中’該等光線射束14係可經由一個光學 導引件而至少部分地從該板朝著該等光線感測元件進行轉 移。該光學導引件係可將該光線導引到極為接近該等光線 感測το件之一個位置，合適為離開少於一厘米，較佳為離 開一個毫米的級數◊在一個光學導引件和一個相對應的光 線感測7G件之間的一個短距離係降低光損。另一方面，對 於使用遠離有可由帶電荷粒子細射束所佔據之空間的板15 和個投射器65係具有用以最小化細射束干擾的優勢，且 該細射束消隱部陣列9之建構係較不複雜。 出自該細射束調變器之經調變細射束係作為一個光點 以由該.細射束投射器投射到一個靶材24之一個靶材表面13 上。該細射束投射器典型係包括一個掃描偏折器，以用於 將該等經調變細射束掃過該靶材表面13，和一個投射透鏡 系統，以用於將該等經調變細射束聚焦於該靶材表面13 上。該些構件係可存在於一個單一端模組内。 此知模組較佳係被建構為一個可插入且可取代單元。 因此，該端模組係可包括一個偏折器陣列u和一個投射透 鏡配置12。如同上文參照該細射束調變器所討論，該可插 入且可取代單元係同樣可包含該細射束光欄部陣列1〇。在 離開該端模組之後，該等細射束7係撞擊經定位於一個靶 材平面處之一個靶材表面丨3。對於微影蝕刻的應用來說， 該靶材通常一個晶圓，其係設置有一個帶電荷粒子感測層 或電阻層。 該偏折器陣列11係可採取一個掃描偏折器之形式，經 13 201246261 配置以使通過該細射束光攔部陣列丨0之細射束7發生偏 折。該偏折器陣列u係可包括複數個靜電偏折器，以致能 相對小量之驅動電壓的應用。儘管該偏折器陣列u經繪$ 為該投射透鏡配置12之上游，該偏折器陣列〖丨仍然同樣 可被定位在該投射透鏡配置12和該靶材表面13之間。’ 該投射透鏡配置12係經配置以在該偏折器陣列u的 偏折之前或之後來對該等細射束7進行聚焦。較佳為，該 聚焦係造成直徑上大約在1〇到3〇奈米之一個幾何光點尺 寸。在此較佳實施例中，該投射透鏡配置12係經較佳配置 以提供大，約1〇""00倍的一個縮小，此倍數最佳為儘可 能地大，例如纟300至，"00倍的範圍+。在此較佳實施例 中，該投射透鏡配置12係有利地定位為接近該靶材表面13。 —在-些實施例中，-個射束保護器（未圖示）係可被 定位在該靶材表面13和該投射透鏡配置12之間“該射束 保護器係可為個薄片或—個平板，#中係設置有瘦人適 定位的複數個孔徑。該射束保護器係經配置以在所釋出的 光阻粒子可能抵達該微㈣刻以i中的任何感測元件之 前先行吸收》 因此，該投射透鏡配置12係可確保一個單一像素在該 ㈣表面上之光點尺寸的正確性，而該偏折器陣列u 係可藉由適當的掃描操作來確保—個像素在練材表面η 個微尺度計之位置的正確性。更特別是，該偏折器 "“1之操作係使得一個像素嵌入_個像素網格，而最終 在錄材表面13上構成該圖案。將理解到：該像素在該輕

14 201246261 材表面13上之微尺度定位係適合藉由存在於該靶材24下 方的一個晶圓定位系統來致能。 一般地’该靶材表面13係在一基板之頂部上包括一個 光阻薄膜。該光阻薄膜之一部分係將藉由應用帶電荷粒子 (即：電子）的細射束進行化學改質，如此，該光阻薄臈 之經輻射部分在一個顯影劑中係或多或少地可溶解，以在 一個晶圓上生成一個光阻圖案。接下來，即藉由實施如半 導體製造技術中所知悉的蝕刻及/或沉積步驟，在該晶圓上 之光阻圖案係被轉移到一個下伏層。明顯地，假如該輻射 不均勻’則該光阻可能無法以—個均句形式來生長而在該 圖案中導致錯誤。因此，高品質投射係與取得用以提供一 個再現性、结果之-個微影触刻彡統有關β &差異的轄射係 應該起因於偏折步驟。 圖..2a和2b係示意性顯示依據本發明一實施例中用於磁 性屏蔽-個帶電荷粒子微影蝕刻設備之一個系统⑽。圖 2a和2b各者係就清楚目的而顯示該系統1〇〇内之不同特 性。該系統100係包括一個第一腔室1(H，其係封圍由一個 圓柱體U〇所呈現之帶電荷粒子微影蝕刻設備。該系統100 係進：步包含一個第二腔室1〇2,其係封圍該第一腔室 10^。该第一腔室101和該第二腔室1〇2係真空腔室或其之 部分。該第一腔t 101和該第二腔室102係具有包括磁 =屏蔽材料之壁部，該磁性屏蔽材料即是具有—個高磁導 “-個材料’該高磁導率即是高於約略20，刚之一個磁 導率。k佳為，該磁性屏蔽材料係、具有高於約略则，〇⑼之 15 201246261 一個磁導率。較佳為，該磁性屏蔽材料係同樣具有一個低 殘磁性《磁性屏蔽材料之實例係包括但不限於一個p金屬 或 NanovateTM-EM 的類型， 如圖2b中所示意性顯示，該系統1〇〇係進一步包括一 組線圈120a和i20b，該組雙線圈12〇3和12〇b係被置放在 該第二腔室1 02中而位在該第一腔室！ 〇〗的相對側邊上。 该組雙線圈1 20a和120b係具有一個共用軸線。該等兩個線 圈120a和120b係能被用來產生一個磁場。為了在三維尺度 中能夠進行補償，該系統100較佳係包括三組雙線圈。除 了一個第一組雙線圈120a和120b具有在一個第一方向（例 如：X方向）之一個共用軸線，該系統1〇〇係亦進一步包括 一個第二組雙線圈121a和121b，及一個第三組雙線圈122a 和122b。該第二組雙線圈1213和121b及該第三組雙線圈 122a和122b各者係具有一個共用軸線，且被置放在該第二 腔至102内而位在§亥第一腔室101的相對側邊上。該第二 組雙線圈12 la和12 lb之共用軸線係經定向在大致上垂直於 S亥第一方向之一個第二方向（例如：y方向）。該第三組雙 線圈12 2 a和1 2 2 b之共用轴線係經指向在大致上垂直於該第 一方向和該第二方向之一個第三方向（例如：z方向）。 當一組線圈120、121、122中之線圈經進一步分隔時， 能使用該等線圈所產生之磁場係在該帶電荷粒子微影蝕刻 設備所位在的區域處變得更為均勻。為了此原因，一個線 圈和該第二腔室102的最接近壁部之間沿著大致上平行於 該各別共用軸線之一個方向所測量的距離較佳係小於在相

16 201246261 同線圈和該第一腔室的最接近壁部之間的此一距離。較佳 為，在一組線圈的一線圈和該第一腔室的最接近壁部之間 的距離係至少兩倍於該線圈和和該第二腔室1 02的最接近 壁部之間的距離。最為較佳是，該等線圈係經佈置為靠近 該第二腔室1 02的最接近壁部。此外，在一組線圈之各個 線圈封圍一個較大型區域的情況下，一個更為均勻的磁場 係可予以建立。 該等線圈對12〇、121、丨22中一者或更多係可為所謂 的亥姆霍茲（Helmholtz )線圈對。在一個亥姆霍茲線圈對 中的線圈大致上係等同於以對稱方式沿著一個共用軸線所 置放之環形磁性線圈，且被等於該等線圈之半徑的一距離 所分開。將線圈之分開距離設定為等於該線圈之半徑係將 在該等線圈之中心處所產生的磁場之非均勻性最小化。 在一個經屏蔽環境内（即：該第二腔室1〇2)使用一組 或更多補償線圈係致能此屏蔽之一個緊湊且靈活的設計。 再者，由該第二腔室102對該等線圈之包覆係造成在該第 二腔室102外部之補償力場的強度下降。換言之，絕大部 分是，假如並非在該第二腔室1〇2内由一組或更多線圈所 產生之所有力場皆停留在該第二腔室102内。於是，假如 多重微影蝕刻系統靠近彼此地操作，則經產生以用來最佳 化個帶電荷粒子微影蝕刻設備1 1 〇之效能的補償力場不 會負面地（或者是僅僅以-個非常有限的程度）影響一個 相鄰微影敍刻設備1 1 0之效能。 業已發現到：在該第二腔室102内使用一個小型屏蔽 17 201246261 腔室101係相當程度地改善該屏蔽》特別是在該第—腔室 101之壁部經佈置為在接近該第二腔室102之任何壁部的程 度上更是接近該帶電荷粒子微影蝕刻設備1丨〇的案例中， 兩個腔室之屏蔽效應的強度係有效地對應於該第—腔室 1 〇 1和該第二腔室102分開之屏蔽效應強度的一個相乘。假 如該第一腔室101之壁部接近該第二腔室1〇2之壁部（例 如：在一個雙層屏蔽腔室中所使用），此組件之屏蔽效應 強度係對應於分開之屏蔽效應強度的一個總和。 該一組或更多雙線圈120、121、丨22之操作係能基於 數個輸入》在一些應用中，補償係僅僅被應用於—個穩定 的外部磁場’諸如平均地球磁場。在一些其它案例中 個或更多線圈對之啟動係基於以一個感測器配置所實行的 多個測量。將該感測器配置置放在該屏蔽環境之外側Ζ將 相對容易地實不過該測量可能缺少準確性。—個腔室 之屏蔽可能無法以一個全面均質的方式來屏蔽該外部磁 場。如此，該等線圈基於外部測量之啟動係無法對該外部 磁場引起令人滿意的補償，如在該微影蝕刻設備之位置處 荃於隹儆影蝕刻應用中之所欲準確性，. & β 丨 隹目刖且甚至 是在不久將來的更多需求，此缺少準確性係不理想的。 圖3係用於磁性屏蔽包括一個感測器配置之—個帶 荷粒子微影蝕刻設備的一個系統之一個實施例的—個橫= 面視圖。該系統係包含兩個屏蔽腔室1 〇丨和i ,, 再#係具 有包括磁性屏蔽材料之壁部。一個帶雷荇 帑冤何杻子微影蝕刻設

1S 201246261 備110係被設置在該第一腔室1 〇 1内。該系統係進一步包 含一組線圈122a和1 22b。該線圈之橫戴面係註記電流方向 的一個可行方式。經設置有一個交又之橫戴面係代表流入 紙面的一個電流’而經設置有一個中心實點之橫截面則是 代表流出紙面的一個電流。所有的系統元件係被設置在一 個真空腔室150内。 該系統係進一步包括一個感測器配置，其係包括一個 或更多磁場感測器。在所示實施例中’該感測器配置係包 括兩個磁場感測器160a和160b。該等感測器16〇a和16〇b 係經配置以用於測量靠近該微影蝕刻設備11〇之位置的磁 場。較佳為，該等感測器160a和160b係三軸線磁場感測器， 即：該等感測器係能同時測量在三個維度中的磁場。基於 由該等感測器160a和i60b所實行之測量，一個控制單元 170係可控制在一個或更多線圈對12〇、12卜122中之電流’ 以進行補償。 可被使用在本發明之實施例申的一個磁場感測器之一 個實例係一個三軸線磁場感測器FU_1〇〇，由位於德國

Dinslaken之Stefan Mayer儀器公司所製造。 -個磁性感測器於該系統内之位置係可進行調整。圖4 係示意性顯示一個感測器定位配置之一個實施例，以致能 -㈣性«ϋ 16〇之位置的調整。特別是在維護操作之 後:該一個或更多感測器16〇之位置的調整係致能該測量 的最佳化’且因此改善對—個干擾磁場的補償。注意在圖* 中。亥屏蔽L室1 0 I爲改善其清晰度而未被顯示。 19 201246261 如圖3中所不意性描繪，該等磁場感測器丨6〇a和1 係可被置放在該屏蔽腔室101之内側。然而在一些應用中， 將該感測器配置或其至少一個磁場感測器置放在該屏蔽腔 室1 0 1之外側而只是在腔室i 02之内側可能是不充分的。 圖5係用於磁性屏蔽包括一個感測器配置之一個帶電 荷粒子微影蝕刻設備的一個系統之另—個實施例的一個橫 截面視圖。在此配置中，該感測器配置係包括位於該腔室 101之外部的一個磁場感測器161。該磁場感測器161較佳 係被置放在該腔室101中的一個台階元件175和一個開口 111之間，以能夠轉移源自於該微影蝕刻設備丨1〇的一個輻 射射束或細射束。該磁場感測器161較佳係被定位為靠近 該開口 111。此位置係允許該磁場感測器161具有對該腔室 101中之力場的一個足夠指示，該力場係在使用該微影蝕刻 設備110期間由穿過該開口 161所投射之輻射來感受。該 台階元件175係經配置為支撐該基板支持結構和其上所置 放之一個基板，例如在圖】中具有表面13之靶材24。該台 階元件175係可感應該腔室102内之磁場的變化。該台階 元件1 75係可採取一個所謂短衝程台的形式。 在對包括一個微影蝕刻設備之一個腔室内的磁場進行 補償之一個方法中使用該磁場感測器161的一個示範性方 式係包括將該基板支持結構置放於該開口丨62下方之一個 中央位置處’並且以該磁場感測器丨61測量該磁場。 該磁場接著係可經由諸如在該腔室1〇2内之線圈122a 和122b的線圈進行補償，直到由該磁場感測器ι6ΐ所測量 20 201246261 之磁場大致在所有方向上係等於零。具體來說，在一個感 測器被使用以三個正交方向進行測量的案例中，使用在一 個方向上具有一個共用軸線之線圈組i和^，和具有 大致上垂直於線圈1223和122b之共用軸線的一個共用軸線 之相似線圈組，由該感測器所測量之所欲磁場（Βχ，By， Bz )的同時進行補償係等於（〇，〇，〇 )。 接著在經置放於該基板支持結構上之基板的暴露期 間，流過該等線圈之補償電流係可在該台階元件175之後 續移動期間予以維持。儘管此補償方法在許多應用上將是 足夠，然而有些時候對該台階元# 175之移動期間的進一 步補償可能是需要的。 在圖2 a和2 b中所示之系統係有效地屏蔽該帶電荷粒子 微影㈣設備之内部 '然而’該微影㈣設備在該等腔室 泮02為打開之案例中仍然係將被暴露於外部磁場，例 如以交換諸如晶圓之待處理基板。對外部磁場之—個短時 間的暴露之效應係將一個小型的殘餘磁場弓丨入該等腔室 101和102之壁部。因為該殘餘力場本質上相當微弱且距離 相當大’所以在該第二腔室102之壁部中的殘餘力場將不 會在該微影蝕刻設備之效能上有一個深遠效應。然而’在 該第-腔室之壁部中的殘餘力場在該微影蝕刻設備t 上係可具有一個負面影響。 b 因此，該第-腔室101係可設置有—個消磁配置。圖 6a係不意性顯示搭配—個方塊形的屏蔽腔 . 土 1υ 1便用之一 個消磁線圈180的一個實施例，然而圖 诉不意性顯示搭 21 201246261 配一個圓柱形的屏蔽腔室1 〇丨使用之一個消磁線圈丨8〇的 一個實施例。該消磁配置係使該屏蔽腔室1 〇 i内之一個殘 餘力場能夠被移除β 該消磁線圈1 80係遵循穿過一個孔洞i 8丨a進入該腔室 1 0 1之一個路徑’接著遵循沿著該腔室之壁部内侧上的三個 邊緣，穿過一個孔洞181b離開該腔室1〇1，且最終沿著該 腔室之壁部而順著一相似路線返回該腔室i 〇丨之外側處。 在圖6a和6b中’所示消磁配置係為清楚目的而僅顯示一個 消磁線圈1 80。實際上，該等屏蔽腔室i 〇丨係可設置有超過 一個消磁線圈1 80。例如：對於一個方塊形屏蔽腔室i 〇丨來 說，使用四個消磁線圈1 8 0業已獲得多個良好結果。 圖7a係示意性顯示包括一個門扉2〇1之一個經屏蔽真 二腔至200的一前視圖。圖7b係沿著線段vnb到而 不意性顯示圖7a中之經屏蔽真空腔室2〇〇的—個俯視圖。 例如使用一個或更多連接條狀件2〇5，該。扉2〇丨係以可移 除方式被附接到該真空腔室200的一個側邊壁部2〇卜該等 連接條狀件2G5係可包含多個内側條狀件2()5a和多料側 條狀件205b。此等連接條狀件2〇5&和2〇讣之使用係提供 一個門扉關閉機制，以提供且維持磁性連續性。再者，該 等條狀件205a和205b係可輕易應用。 較佳為，該等條狀件205a和2〇5b係呈現中空，且形成 套管（thimble )或總線（bus )。中空 ^么认 甲工條狀件之使用係降低 该系統之重量’且可增加該系統之結構整體性。該等條狀 件205a和205b係由諸如铭之一個非磁性材料所製作:、

22 i . 201246261 圖8 a和8 b係分別顯示條狀件2 0 5 a和2 0 5 b之實施例。 該等條狀件205a和205b係呈現中空。該條狀件2〇5a係在 相對側邊上設置有複數個孔洞210。該等孔洞210係針對彼 此而予以對齊’使得在一個側邊表面處之—個孔洞2 1 〇對 應於在該條狀件2〇5a之相對側邊表面處之一個孔洞2丨〇。 類似地，該條狀件205b係在該等相對側邊上設置有相互對 齊的複數個孔洞211。該等孔洞210在該條狀件205a中之 數量係遠大於該等孔洞211在該條狀件205b中之數量。 中空條狀件2 0 5 a係在該門扉2 0 1之内側處被連接到該 側邊壁部202。在該側邊壁部202和該條狀件2〇5a之間的 連接之建立係可藉由使用經指向穿過該等孔洞21〇之多個 螺栓220且使用多個螺帽230予以检緊。 該條狀件205b係被連接到該門扉2〇1之外側處。在該 條狀件205b和該門扉201之間的連接之建立係可藉由使用 一個大型螺栓221以將該條狀件2〇5b連接到該條狀件 2〇5a，該大型螺栓221係延伸穿過該條狀件2〇5b中兩個相 互對齊的孔洞21 1且穿過該條狀件2〇5a中相互對齊的相對 應孔洞2 1 0。該連接係可使用一個合適的螺帽23丨來固定。 由於該條狀件205b具有有限數量的孔洞，所以僅有少數的 連接凡件係需要被移除或置放以分別使該門扉2〇丨能夠打 開或關閉。與該條狀件2〇5a之連接係使壓力能夠分散在該 門扉之一個大型範圍上，而使得達成一個良好的磁性封 圍。一個或更多彈性元件係可被設置在該條狀件2〇5a和該 條狀件205b和該門扉201和該側邊壁部2〇2之間。藉由提 23 201246261 供多個彈性元件’ 5玄壓力係能被更為均勻地分散，而進一 步改善磁性封圍。 將理解到：被連接到該等條狀件2 0 5 a和2 0 5 b之門靡 201和側邊壁部202係需要設置有多個合適的開口，以促進 如上文所述和圖9中所展示（為清楚目的而沒有呈現側邊 壁部202和門扉201 )之一個連接。 本發明業已參照上文所討論之某些實施例而進行敘 述。將認知到：該些實施利係容易受到該項技術領域人士 眾所周知之各種修改例和替代形式的影響，而沒有悖離本 發明的精神和範。據此，儘管業已敘述多個具體貪施例， 然而該些具體實施例僅僅作為實例而不會對本發明中由後 附申請專利範圍所定義之範疇有所限制。 【圖式簡單說明】 本發明之各種觀點係將參照圖式中所示實施例來作出 進一步說明，其中： 圖1係示意性顯示可使用在本發明之實施例中的一個 無遮罩式微影触刻系統； 圖2a和2b係示意性顯示依據本發明一實施例中用於磁 性屏蔽一個帶電荷粒子微影蝕刻設備之一個系統； 圖3係用於磁性屏蔽包括一個感測器配置之—個帶電 荷粒子微影蝕刻設備的一個系統之一個實施例的一個橫截 面視圖； 圖4係示意性顯示一個感測器定位配置之一個實施例； 24 201246261 圖5係用於磁性屏蔽包括一個感測器配置之一個帶電 何粒子微影餘刻設備的一. 爾的個系統之另一個實施例的一個橫 截面視圖； 圖6a係顯示搭配—個方塊形屏蔽腔室使用之— 個消磁線圈的一個實施例； 圖6b係tf思性！頁示搭配_ 4固圓柱形屏&腔室使用之一 個消磁線圈的一個實施例； 圖7a和7b係分別示意性顯示包括一個門扉之一個經屏 蔽真空释室的一刖視圖和_個俯視圖； 圖8a和8b係顯示用於連接圖7&和几之經屏蔽真空腔 室的一個側邊壁部和一個門扉之條狀件的實施例；以^ 圖9係顯示將圖8a和8b中之多個條狀件彼此連接的一 個方式。 【主要元件符號說明】 1 3 帶電荷粒子微影蝕刻系統 電子來源 4 電子射束 5 準直透鏡 6 孔徑矩陣 7 細射束 8 調變系統 9 細射束消隱部陣列 10 細射束光欄部陣列 25 201246261 11 偏折器陣列 12 投射透鏡配置 13 靶材表面 14 經調變光線射 束 15 板 17 投射器定位裝 置 18 電子光學部分 24 靶材 60 控制單元 61 資料儲存單元 62 讀出單元 63 資料轉換器 64 光纖 65 投射器 100 系統 101 第一腔室（屏 蔽腔 室 ) 102 第二腔室（屏 蔽腔 室 ) 110 電荷粒子微影 Ί虫刻 設備 (圓柱體） 111 開口 120a、 120b 第一組雙線圈 (線 圈 對 120) 121a、 121b 第二組雙線圈 (線 圈 對 121 ) 122a、 122b 第三組雙線圈 (線 圈 對 122) 150 真空腔室 160 磁性感測器 ' ';y 26 201246261 160a 磁場感測器 160b 磁場感測器 161 磁場感測器 162 開口 170 控制單元 175 台階元件 180 消磁線圈 181a 孔洞. 181b 孔洞 200 經屏蔽真空腔室 201 門扉 202 側邊壁部 205 連接條狀件 205a 内側條狀件 205b 外側條狀件 210 孔洞 21 1 孔洞 220 螺栓 221 大型螺栓 230 螺帽 231 螺帽 27

Claims (1)

1. 201246261 七、申請專利範圍： 系 1 · 一種用於磁性屏蔽一個帶電荷粒子微影麵 統，該系統係包括： 刻設備之 料之多 子微影 一個第一腔室，其係具有包括一個磁性屏蔽持 個壁部’該第一腔室係至少部分地封圍該帶電荷板 姓刻設備； 一個第二腔室，其係具有包括一個磁性屏蔽材料之多 個壁部，該第二腔室係封圍該第一腔室；以及 一組雙線圈，其係被置放在該第二腔室申而位在該第 一腔室的相對側邊上，該等兩個線圈係具有一個共用軸線。 2.如申請專利範圍第丨項之系統，其中該第二腔室係封 一個第一組雙線圈，其係經置放在該第一腔室的相對 側邊上，該第一組的兩個線圏係在一個第一方向上具有一 個共用軸線； ~ 一個第二組雙線圈，其係經置放在該第一腔室的相對 1 貝 |J L * 。 ，该第二組的兩個線圈係在大致上垂直於該第一方 向之自第二方向上具有一個共用軸線；以及 側邊個第—組雙線圈，其係經置放在該第一腔室的相對 向上’該第三組的兩個線圈係在大致上垂直於該第一方 ”玄第二方向之—個第三方向上具有—個共用轴線。 #二如申請專利範圍第1或2項之系統，其中在一個線圈 ^腔室的最接近壁部之間沿著大致上平行於該共用 ㈤方向所測量的距離係小於在該線圈和該第一腔 28 201246261 室的最接近壁部之間的距離β 4. 如申明專利範圍第3項之系統，其中在該線圈和該第 -腔室的最接近壁部之間的距離至少是在該線圈和該第二 腔室的最接近壁部之間的距離之兩倍。 5. 如申請專利範圍第…項之系統，其中該等線圈係 被置放為靠近該第二腔室的壁部。 6. 如申請專利範圍第（或2項之系統，其中該第一腔室 之所有壁部係被置放為比該第二腔室之至少一個壁部更加 接近s亥帶電荷粒子微影触刻設備。 7. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該第一腔室之所 有壁部係被置放為比該第二腔室 電荷粒子微影触刻設備。 任何壁部更加接近該帶 8.如申請專利範圍第 材料係包含具有高於大約 個材料。 或2項之系統，其中該磁性屏蔽 300,000之一個相對磁導率的一 其中該材料係一個μ 9.如申請專利範圍第8項之系統， 金屬（mu metal)。 其中該第一腔 其中該第二腔 10.如申請專利範圍第1或2項之系統 至係設置有一個消磁配置。 11 ·如申請專利範圍第1或2項之系統 至係設置有一個消磁配置。 、'先，其中該消磁配置係 之系統，其中該第一腔 12. 如申請專利範圍第10項之系 可包括一個或更多消磁線圈。 13. 如申請專利範圍第1或2項 29 201246261 室係具有一個方塊形、圓柱形或盒狀的形狀。 14. 如申請專利範圍第丨或2項之系統，其係進一步包 括至y個磁场感〉則器，該至少一個磁場感測器係用於測 量該第一腔室内的磁場。 15. 如申請專利範圍第丨或2項之系統，其係進一步包 括至少-個外加磁場感測器，該至少一個外加磁場感測器 係用於測量該第二腔室内的磁場。 1 6.如申凊專利範圍第i 5項之系統，其中該第一腔室係 设置有-個開口，以允許源自於該微影鞋刻設備之輪射被 暴露於該第二腔室中在一個基板支持結構上所提供的一個 待處理基板上’其中該至少一個外加磁場感測器係被定位 在該第一腔室和靠近該開口的基板支持結構之間。 17·如申請專利範圍第14項之系統’其係進一步包括一 個控制系統’該控制系統係用於基於由該至少一個磁場感 測器及/或該至少一個外加磁場感測器所提供之資訊來控制 流過該等線圈的電流。 18. 如申請專利範圍第丨或2項之系統其中該帶電荷 粒子微影蝕刻設備係包括： 一個帶電荷粒子來源，其係用於產生一個或更多帶電 荷粒子射束； 一個可移動裝置，其係用於支撐一個靶材；以及 一個圖案化裝置，以用於能夠依據圖案而將該一個或 更多帶電荷粒子射束轉移到該靶材的表面上。 19. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該第一腔室係 30 201246261 封圍該帶電荷粒子來源和該圖 置係位在該第-腔室的外側，且其中該第==動裝 5玄可移動裝置之—側邊處設置有-個開π。 面對 20.如申請專利範圍第…項之系統 ίΠ:腔室中的至少一者係設置有-”移二: 接：…門扉係可經由-個或更多連接條狀件進行附 遠接IT申請專利範圍第2〇項之系統，其中該-個咬更， 連接條狀件係呈現中空。 M :¾更多 22.如申請專利範圍第2〇項之系統’其中該—個 連接條狀件係包含至少—個内側條狀件和至少夕 狀件’該至少-個内側條狀件係用於在各別腔室之内:: 附接至該門扉，且兮石， 引腔至之内側處 室之夕… 5亥至〉、-個外側條狀件係用於在各別腔 兮至小广接至該門扉’其中該至少-個内側條狀件和 =二：Γ條狀件係在其等相對側邊處設置有複數個 個外側條狀二少一個内側條狀件和該至少- :條狀件連接至該至少-個内側條狀件而彼此 穿延伸穿過該外側條狀件中的兩個相互對齊孔洞且 "内侧條狀件中對應的相互對齊孔洞。 件中23才如申請專利範圍第22項之系統其中在該内侧條狀 互對齊數量係η在該外側條狀”之相 24·如申請專利範圍第22項之系統，其中該連接元件係 31 201246261 為一個螺栓，且其中的連接係使用一個螺帽來固定。 25.如申請專利範圍第20項之系統，其中一個或更多彈 簧元件係被設置在該等條狀件和該門扉之間。 八、圖式： (如次頁） 32