TW495814B - Multi-beam exposure apparatus using multi-axle electron lens, electron lens collecting plural electron beams, and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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495814 A7 7463pif.doc/008 五、發明說明（£ ) 本秦係爲申請於2000年4月4日之日本專利案 2000-102619號、申請於2000年8月23日之日本專利案 2000-251885號，以及申請於2〇〇〇年1〇月3日之日本專 利案 2000-312657 號的對應案（counterpart application)，而 上述之三件日本專利案的內容係以參考文件的方式合倂於 本案中。 發明背景_ 1·發明領域 本發明是有關於一種多電子束曝光裝置、一種多軸 電子透鏡、一種多軸電子透鏡的製造方法以及一種半導體 元件之製造方法。 2.相關技術說明 在傳統技術中，係利用一電子束曝光裝置（electron-beam exposure apparatus) 產生多個電子束 （electron beams) 使晶圓(wafer)曝光，來製作半導體元件（semi_c〇nduct〇r device)。例如，美國專利案號^2,2^及4,2〇9,7〇2揭露 一種多電子束曝光裝置，其包括一電子透鏡（electr〇n lens)，此電子透鏡具有—對相互平行的磁片（magnetic plates)，並且在這對磁片相互對應之處還具有多個貫孑匕 (through holes)，可以使多個電子束穿過其中，如此影像 便能聚焦。 由於半導體元件變得愈來愈小，因此用於製作半導 體兀件0案化；r泉路的曝光裝置對於影像聚焦需要有很高的 精確度。因此，多電子束曝光裝置的開發係具有高度商業 ----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 2 氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮) " " 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（> ) 價値的，而多電子束曝光裝置可以利用多個電子束曝光出 半導體元件的圖案畫線路。爲了使多電子束曝光裝置能夠 大量製造半導體元件，在較佳的情況下，電子束要聚焦調 整至晶圓上。 在前述的專利案中揭露傳統的電子束曝光裝置，可 以藉由位於磁片間的線圈來修正電子束的聚焦位置。然 而，在傳統的電子束曝光裝置中，由於形成在每〜個曹孑匕 中的磁場是很大的，因此欲均勻地修正電子束的對焦點是 困難的。尤其當晶圓的尺寸變大之後，位於電子透鏡邊緣 之貫孔所形成的電場強度會與位於電子透鏡中間之貧孔所 形成的電場強度是不一樣的。 因此，在傳統的電子束曝光裝置中，電子束的戶隹 位置不能調整至晶圓上，如此電子束曝光裝置不能推確土、、、 使影像聚焦。事實上，這種電子束曝光裝置是不具g藥地 的。 、口性 因此本發明的目的就是在提供一種利用多軸電子％ 鏡之多電子束曝光裝置、一種多軸電子透鏡以及〜種半^ 體元件之製造方法，可以克服傳統技術的缺點。而斧導 獨立項所述的裝置可以達到上述或是其他的目的，^如 照依附項還說明本發明裝置的更多優點及本發明之較2 麵。 實 依照本發明之第一較佳實施例，提供一種電子束 光裝置，係利用多個電子束使一晶圓曝光，其包括〜夕曝 夕聿由 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 五、發明說明（h) 電子透鏡，而多軸電子透鏡包括：多個導磁構件，導磁構 件相互間係爲平行的，並且導磁構件具有多個開口。以及 至少一非導磁構件，位於導磁構件之間，而非導磁構件具 有多個貝孔，其中導磁構件之開口與非導磁構件之貫孔共 同形成多個透鏡開口，可以使通過其中之電子束聚焦，並 且電子束相互間分別係爲獨立的。 多軸電子透鏡還包括一線圈部份，線圏部份具有一 線圈及一線圏導磁構件，而線圈環繞於導磁構件的周圍， 係用以產生磁場，線圈導磁構件係環繞於線圈的周圍。 線圏導磁構件所使用的導磁材料可以不同於導磁構 件的導磁材料。 電子束曝光裝置，還包括：多個電子槍，可以投射 出電子束。以及一電壓控制器，電性連接至電子槍上，並 且可以施加不同的電壓給電子槍。 電壓控制器包括一裝置，可以依照多軸電子透鏡施 加於電子束的磁場強度，而施加不同的電壓給電子槍。 電壓控制器包括一裝置，可以施加不同的電壓給電 子槍，使得電子束的截面端相互間係約爲平行的。 亀壓控制器包括一裝置，可以施加不同的電壓給電 子槍，使得電子束的焦點約爲相同的位置。 電壓控制器包括：一電壓產生器，可以提供一指定 的電壓。以及一裝置，用以增加或減少該指定的電壓，使 得可以施加不同電壓給電子槍。 電子束曝光裝置還包括另一多軸電子透鏡，甩以縮 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -1 --- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) .- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 i、發明說明（K ) 減電子束的截面面屬。 _______—----" ' ~ ' 電子束曝光裝置還包括〜雷名击 ^ 电子束成型裝置，而電子 束成型裝置包括：-第-成型構件，具有 = □ ’用以使電子束成型。—第1型轉向 = 通過第一成型構件後，藉由第〜昉开丨丁米 束轉向，而電子束相互間係爲獨立的。丨_ 电卞 的。以及一第二成型構 件，具有多個第二成型開口，在電子束通過第—成型轉向 裝置後，電子束會通過第二成型構件，可以使電 成指定的形狀。 電子束成型裝置還包括向裝置，當相 互獨立的電子束受到第一成型轉向裝置的轉向作用之後， 電子束會射向第二成型轉向裝置，透過第二成型轉向裝置 的作用可以使電子束轉向’如此電子束便可以延著與一晶 圓約垂直的方向投射到晶圓的表面，其中當電子束受到第 二成型轉向裝置的轉向作用之後，電子束會射向第二成型 構件，可以使電子束塑造成具有指定的形狀。 第二成型構件包括多個成型構件投射區域，當電子 束受到第二成型轉向裝置的轉向作用之後，電子束會射向 成型構件投射區域，而第二成型構件包括第二成型開口及 多個其他開口，第二成型開口及其他開口係位於成型構件 投射區域上，且第二成型開口的尺寸不同於其他開口的尺 寸。 電子束曝光裝置，還包括：多個電子槍’可以投射 出電子束。以及再一多軸電子透鏡，可以使藉由電子槍射 -------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： 經濟部智慧財產局員工消費合作、社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 A7 _ B7 五、發明說明（t) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 出的電子束聚焦，而聚焦後的電子束可以射向第一成型構 件，其中當電子束通過再一多軸電子透鏡之後，電子束會 射向第一成型構件，藉由第一成型構件可以使電子束相互 分開。 電子束曝光裝置亦可以包括多個多軸電子透鏡，每 一多軸電子透鏡具有導磁構件及非導磁構件。 依照本發明之第二較佳實施例，提供一種電子透鏡 用以使多個電子束聚焦，而電子束相互間係爲獨立的，電 子透鏡包括：多個導磁構件，導磁構件相互間係約爲平行 的，並且導磁構件具有多個開口。以及至少—非導磁構件， 位於導磁構件之間，而非導磁構件具有多個貫孔，其中導 磁構件之開口與非導磁構件之貫孔共同形成多個透鏡開 口，可以使通適其中之電子束聚焦，並且電子束相互間分 別係爲獨立的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依照本發明之第三較佳實施例，提供一種晶圓上半 導體兀件製造方法，包括：利用一多軸電子透鏡來調整多 個電子束的焦點，而電子束相互間係爲獨立的，多軸電子 透鏡具有多個導磁構件，其相互間係爲平行的，且導磁構 件具有多個開口，可以形成多個透鏡開口，而電子束可以 分別通過其中。以及將電子束投射到一晶圓上，使一圖案 曝光到晶圓上。 本發明之摘要並未敘述本發明之所有必要特徵，而 本發明亦可以是如上所述之特徵的組合。爲讓本發明之上 述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉一 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 ___B7__ 五、發明說明（匕） 較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 圖示簡單說明 第1圖繪示依照本發明一較佳實施例之一種電子束 曝光裝置100示意圖。 第2圖繪示一種電壓控制器520之配置示意圖。 第3圖繪示依照本發明另一較佳實施例之電子束成 型裝置示意圖。 第4圖繪示依照本發明一較佳實施例之過濾電極陣 列26結構示意圖。 第5圖繪示過濾電極陣列26之剖面示意圖。 第6圖繪示第一成型轉向裝置18之結構示意圖。 第7A圖、第7B圖、第7C圖繪示依照本發明一較 佳實施例之轉向器184排列方式示意圖。 第8圖繪示依照本發明一較佳實施例之第一多軸電 子透鏡16俯視示意圖。 第9圖繪示依照本發明另一較佳實施例之第一多軸 電子透鏡16俯視示意圖。 第10圖繪示依照本發明另一較佳實施例之第一多 軸電子透鏡16的示意圖。 第11圖繪示依照本發明另一較佳實施例之第一多 軸電子透鏡16的示意圖。 第12A圖與第12B圖繪示依照本發明實施例之第 一多軸電子透鏡16剖面示意圖。 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裳---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 五、發明說明（Ί) 第1 3圖繪示依照本發明利一較佳實施例之多軸電 子透鏡示意圖。 第14Α圖與第14Β圖繪示依照本發明另一較佳實施 例之透鏡部份202示意圖。 第15Α圖與第15Β圖繪示依照本發明另一較佳實施 例之透鏡部份202示意圖。 第16Α圖、第16Β圖及第16C圖繪不依照本發明 另一較佳實施例之透鏡部份202示意圖。 第17Α圖及第17Β圖繪示依照本發明一較佳實施例 的一種用以調整多軸電子透鏡之透鏡強度的透鏡強度調整 器示意圖。 第18Α圖及第18Β圖繪示依照本發明另一較佳實施 例的一種透鏡強度調整器示意圖。 第19Α圖及第19Β圖繪示依照本發明一較佳實施例 的第一成型轉向裝置18及阻擋裝置600之配置示意圖。 第20圖繪示依照本發明一較佳實施例之第一阻擋 電極604與第二阻擋電極610的示意圖。 第21Α圖及第21Β圖繪示依照本發明另一較佳實施 例的第一成型轉向裝置18及阻擋裝置600之示意圖。 第22圖繪示依照本發明另一較佳實施例之第一成 型轉向裝置18示意圖。 第23A圖及第23B圖繪示依照本發明一較佳實施例 的轉向裝置60、第五多軸電子透鏡62及阻擋裝置900之 示意圖。 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 ) 4 第24圖繪示依照本發明一較佳實施例的阻擋裝置 600、900在阻擋電場時之示意圖。 第25圖繪示依照本發明一較佳實施例之第一成型 構件14及第二成型構件22之示意圖。 第26A圖繪示依照本發明另一較佳實施例在第二成 型構件22上之投射區域560示意圖。 第26B圖、第26C圖、第26D圖及第26E圖繪示 依照本發明較佳實施例之第二成型構件22的圖案化開口 566示意圖。 第27圖繪示依照本發明一較佳實施例之控制系統 140(如第1圖所示）的配置示意圖。 第28圖繪示依照本發明一較佳實施例之個體控制 群組120元件的詳細示意圖。 第29圖繪示依照本發明一較佳實施例之一種後面 散射電子探測器50示意圖。 第30圖繪示依照本發明另一較佳實施例之一種後 面散射電子探測器50示意圖。 第31圖繪示依照本發明另一較佳實施例之一種後 面散射電子探測器50示意圖。 第32圖繪示依照本發明再一較佳實施例之一種後 面散射電子探測器50示意圖。 第33圖繪示依照本發明另一較佳實施例之一種電 子束曝光裝置1〇〇示意圖。 第34A圖及第34B圖繪示依照本發明一較佳實施例 π 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 裝 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 Λί _B7 五、發明說明（1 ) 之電子束產生器10示意圖。 第35A圖及第35B圖繪示依照本發明一較佳實施例 之過濾電極陣列26示意圖。 第36A圖及第36B圖繪示依照本發明一較佳實施例 之第一成型轉向裝置18示意圖。 第37圖繪示依照本發明第二較佳實施例電子束曝 光裝置100之晶圓44曝光操作方式示意圖。 第38A圖及第38B圖繪示依照本發明一較佳實施例 中在曝光過程時主轉向裝置42及從屬轉向裝置38之轉向 操作示意圖。 第39圖繪示依照本發明一較佳實施例之第一多軸 電子透鏡16示意圖。 第40A圖及第40B圖繪示依照本發明一較佳實施例 的第一多軸電子透鏡16之剖面示意圖。 第41圖繪示依照本發明另一較佳實施例之一種電 子束曝光裝置1〇〇示意圖。 第42A圖及第42B圖繪示依照本發明一較佳實施例 之過濾開口陣列裝置27示意圖。 第43A圖及第43B圖繪示依照本發明一較佳實施例 之第三多軸電子透鏡34示意圖。 第44A圖及第44B圖繪示依照本發明一較佳實施例 之轉向裝置60示意圖。 第45A圖至第45G圖，其繪示依照本發明一較佳實 施例的多軸電子透鏡之透鏡部份202製造過程。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂： 495814 7463pif.doc/008 五、發明說明（β) 第46Α圖至第46Ε圖繪示依照本發明一較佳實施例 之導磁突出塊218的形成過程。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第47Α圖及第47Β圖繪示依照本發明另一較佳實施 例之透鏡部份202製作方法示意圖。 第48Α圖、第48Β圖及第48C圖繪示依照本發明 一較佳實施例之一種線圏部份200與透鏡部份202間的固 定方法示意圖。 第49圖繪示依照本發明一較佳實施例之一種半導 體元件製造程序流程圖。 圖號標示說明 8 :主體 10 :電子束產生器 11 :狹縫阻障體 12 :負極端 13 :正極端 14 :第一成型構件 15 :狹縫轉向裝置 16 :第一多軸電子透鏡 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 17 :第一透鏡強度調整器 18 :第一成型轉向裝置 20 :第二成型轉向裝置 22 :第二成型構件 24 :第二多軸電子透鏡 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（l 25 26 27 28 34 35 36 37 38 40 42 44 46 48 50 52 54 60 62 70 80 82 84 86 第二透鏡強度調整器 過濾電極陣列 過濾開口陣列裝置 電子束阻擋構件 第三多軸電子透鏡 第三透鏡強度調整器 第四多軸電子透鏡 第四透鏡強度調整器 從屬轉向裝置 第一線圏 主轉向裝置 晶圓 晶圓平台 晶圓平台驅動裝置 後面散射電子探測器 同軸透鏡 第二線圏 轉向裝置 第五多軸電子透鏡 排出孔 電子束控制器 多軸電子透鏡控制器 成型轉向器控制機制 過濾電極陣列控制器 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 五、發明說明（G) 87 :過濾開口陣列裝置控制器 88 :透鏡強度控制器 90 :同軸透鏡控制器 92 :從屬轉向器控制裝置 94 :主轉向器控制裝置 96 :晶圓平台控制器 98 :轉向器控制裝置 99 :後面散射電子控制裝置 100 :電子束曝光裝置 102 :極板網柵 104 :電子槍 106 :絕緣體 120 :個體控制群組 124 :個體成型轉向器控制機制 125 :個體透鏡強度控制器 126 :個體過濾電極控制器 128 :個體轉向器控制裝置 130 :總控制器 134、135、138 :數位類比轉換器 140 :控制系統 144、145、146、148 :放大元件 150 :曝光裝置 160 :孔洞部份 162 :轉向電極墊 -----------^11 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 五、發明說明（Ο ) 164 :接地電極墊 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 166 、 166a 、 166b :孑L洞 168 :轉向電極 170 :接地電極 180 :轉向器陣列 182 :轉向電極墊 184 ··轉向器 186、530、540、702 :基板 190、190a、190b、190c :轉向電極 192 :電路 194、194a、194b、194c、704 ··開□ 200 :線圏部份 202 :透鏡部份 204 :透鏡開口 205 :虛擬開口 經濟部智慧財產局員工消費合作衽印製 206 :透鏡區域 208 :非導磁構件 210 :透鏡導磁構件 210a :第一透鏡導磁構件 210b :第二透鏡導磁構件 210c :第三透鏡導磁構件 212 線圈導磁構件 214 線圏 215 冷卻裝置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（（0) 216 :截緣部份 218 :導磁突出塊 218a :第一導磁突出塊 218b :第二導磁突出塊 220 :中央處理器 222 :曝光資料產生器 224 :曝光圖案儲存器 226 :曝光資料記憶體 228 :曝光資料分享器 230 :位置資訊運算器 240 :從屬導磁構件 240a :第一從屬導磁構件 240b :第二從屬導磁構件 242 :固定元件 300 :導電基板 302 :感光層 304 :透鏡形成模 306 :透鏡開口形成模 310 :空間 312 :支撐構件 314 :塡充構件 320 :透鏡阻擋元件 322 :分離構件 400 :第一曝光區域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

· 1· ϋ ϋ ϋ ϋ H ϋ 一一口 τ 1 n ϋ ϋ ϋ I -ϋ I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 五、發明說明（（< ) 402 :第二曝光區域 410 :主轉向區域 412 :從屬轉向區域 500 :負極端電路 502 :極板網柵電路 504 :絕緣層 510 :第一投射多軸電子透鏡 512 :第二投射多軸電子透鏡 520 :電壓控制器 522 :基礎電源 524 :調整電源 532 :調整電極 536 :調整電極控制器 538、548 :電路 542 :調整線圏 546 :調整線圏控制器 560 :投射區域 562 :第二成型開口 564 :圖案化開口區域 566 :圖案化開口 600、900 :阻擋裝置 602、904 :第一阻擋基板 604、902 :第一阻擋電極 606 :阻擋電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

495814 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7463pif.doc/008 __B7_五、發明說明（丨/〇 608、908 :第二阻擋基板 610、910 :第二阻擋電極 700 :電子探測器 706、708 :阻擋片 906 :第三阻擋電極 S10、S12、S14、S16、S18、S20、S22、S24、S26、 S28、S30 :步驟 本發明詳細說明 依照較佳實施例敘述的本發明，並非限定住本發明 的範圍，僅是對本發明舉出例子，而本發明所述的所有特 徵及組合並非絕對必要的。 第1圖繪示依照本發明一較佳實施例之一種電子束 曝光裝置100示意圖。電子束曝光裝置100 (electron beam exposure apparatus)包括一曝光裝置 150 (exposure unit)及 一控制系統140 (controlling system)，其中曝光裝置150 係藉由電子束使晶圓44 (wafer)進行一指定的曝光過程， 而控制系統140係用以控制曝光裝置150內個別元件的運 作。 曝光裝置150包括：一主體8(body)、一電子束成 型裝置 （electron beam shaping unit)、一投射控制裝置 (illumination switching unit)以及一電子光學系統（electron optical system)，其中主體8具有多個排出孔70(exhaust holes)，而電子束成型裝置可以改變每一電子束的截面形 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ·1111111 參 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（) 狀，使得每一電子束具有指定的截面形狀。此外，投射控 制裝置可以控制是否要讓電子束射向晶圓44(wafer)，而電 子光學系統包括一晶圓投射系統（wafer projection system)，可以調整轉移到晶圓44上的圖案方向或尺寸。 另外，曝光裝置150還包括一平台系統（stage system)及一 晶圓平台驅動裝置48(wafer-stage driving unit)，其中平台 系統具有一晶圓平台46(wafer stage)，在晶圓平台46上可 以放置晶圓44，並透過曝光的方式可以使圖案轉移至晶圓 44上；此外，晶圓平台驅動裝置48係用以驅動晶圓平台 46 ° 電子束成型裝置包括一電子束產生器10 (electron beam generator)、一正極端 13 (anode)、一狹縫阻障體 11 (slit cover)、一第一成型構件 14 (first shaping member)、一第 二成型構件22 (second shaping member)、一第一多軸電子 透鏡 16 (first multi-axis electron lens)以及一第一透鏡強度 調整器 17 (first lens_intensity adjuster)。其中電子束產生 器10可以產生多個電子束，而透過正極端13可以使電子 束產生器10所產生的電子束投射出來。狹縫阻障體11具 有多個開口，當電子束穿過上述的開口後，則電子束的截 面積可以塑造出其所需的形狀。另外，第一多軸電子透鏡 16可以使電子束聚焦，而電子束相互間係爲獨立的’並且 可以調整每一電子束的焦點；此外，第一透鏡強度調整器 17可以調節透鏡強度，此透鏡強度係爲由第一多軸電子透 鏡16之每一透鏡開口內所形成的磁場給予電子束通過透 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) -------------裝--- r (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 1、發明說明（θ) 鏡開口的力量。 電子束產生器包括一絕緣體106 (insulator)、多 個負極端12 (cathodes)以及多個極板網柵102 (grids)。其 中負極端12可以產生熱電子（thermoelectrons)，而極板網 柵102係環繞在負極端12的旁邊，使得負極端12可以穩 定地產生熱電子。同時’在較佳的情況下，負極端12與 極板網柵102相互間係爲電性隔離。在本實施例中，電子 束產生器10形成類似具有多個電子槍（electron guns)之電 子槍陣列，而電子槍104係排列於絕緣體106上，且相互 之間具有一預設的間隔。 在電子束投射的狹縫阻障體11表面上、第一成型 構件14表面上及第二成型構件22表面上具有一接地金屬 薄膜，比如是鉑金屬薄膜，而電子束可以射到金屬薄膜的 表面上。而每一狹縫阻障體11、第一成型構件14、第二 成型構件22還包括一冷卻裝置(cooling unit)，係用以降低 由電子束所造成的溫度增加。 狹縫阻障體11、第一成型構件14、第二成型構件22 還包括多個開口，如此可以藉由開口的形狀來控制電子 束，且每一開口的截面形狀係延著電子束的投射方向而逐 漸變寬，使電子束可以有效率地穿過開口。在較佳的情況 下，狹縫阻障體11、第一成型構件14、第二成型構件22 的每一開口形狀係爲矩形的樣式。 投射控制裝置包括一第二多軸電子透鏡24 (second multi-axis electron lens)、一第二透鏡強度調整器 25 (second 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------I ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·11!11111 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（（1 ) lens-intensity adjuster)、一* 過滤電極陣列 26 (blanking electrode array)以及一電子束阻擋構件 28 (electron beam blocking member)。其中，第一多軸電子透鏡24可以使電 子束聚焦，而電子束相互間係爲獨立的，並且可以調整每 一電子束的焦點；此外，第二透鏡強度調整器25可以調 節位於在第二多軸電子透鏡24之每一透鏡開口內的透鏡 強度。另外，過濾電極陣列26可以藉由使電子束轉向的 方式，來控制每一電子束是否要到達晶圓44上。此外， 電子束阻擋構件28具有多個開口，而電子束可以穿過其 中，並且電子束阻擋構件28係用以阻擋轉向之電子束， 其中轉向之電子束係由過濾電極陣列26所造成的。電子 束阻擋構件28之開口截面形狀係延著電子束的投射方向 而逐漸變寬，如此電子束在通過開口時係具有效率性的。 晶圓投射系統包括一第三多軸電子透鏡34(third multi-axis electron lens)、一第三透鏡強度調整器 35 (third lens-intensity adjuster)、一第四多軸電子透鏡 36(fourth multi-axis electron lens)、一第四透鏡強度調整器37 (fourth lens-intensity adjuster)、一轉向裝置 60(deflecting unit)、一第五多軸電子透鏡 62(fifth multi-axis electron lens)。其中，第三多軸電子透鏡34可以使多個電子束聚 焦，而電子束相互間係爲獨立的，並且亦可以調整每一電 子束投射到晶圓44上的旋轉方向，而第三透鏡強度調整 器35可以調節位於在第三多軸電子透鏡34之每一透鏡開 口內的透鏡強度。另外，第四多軸電子透鏡36可以使電 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（/°) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 子束聚焦，而電子束相互間係爲獨立的，並且可以調節投 射到晶圓44上之電子束直徑所減少的比例，而第四透鏡 強度調整器3 7可以調自位於在第四多軸電子透鏡3 6之每 一透鏡開口內的透鏡強度。此外’轉向裝置6〇可以使電. 子束轉向而引導其至晶圓44上所指定的位置。第五多軸 電子透鏡62的功能相當於接物透鏡（objective lens)，係用 於將電子束聚焦到晶圓44上。在本實施例中，第三多軸 電子透鏡34與第四多軸電子透鏡36係整合在一起；然而 本發明並非侷限於上述的方式’亦可以將第三多軸電子透 鏡34與第四多軸電子透鏡36分開配置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 控制系統包括一總控制器130(general controller)、一多軸電子透鏡控制器 82(multi-axis electron lens controller)、一後面散射電子控制裝置 99(backscattered electron processing unit)、一晶圓平台控制器 96(wafer-stage controller)以及一個體控制群組 120(individual controller)，而個體控制群組120可以控制每一電子束的 曝光參數。總控制器130的功能類似工作站的功能，可以 分別控制位於個體控制群組120內的控制器。多軸電子透 鏡控制器82可以分別控制第一多軸電子透鏡16 '第二多 軸電子透鏡24、第三多軸電子透鏡34、第四多軸電子透 鏡36的電流値。後面散射電子控制裝置99會接收到後面 散射電子數量的訊號，或是接收到由後面散射電子探測器 50(backscattered electron detector)所探測到的間接電子 (secondary electrons)數量的訊號，並且傳達後面散射電子 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 ___B7__ 五、發明說明（^丨） 控制裝置$9所接收到的訊號給總控制器130。晶圓平台控 制器96可以控制晶圓平台驅動裝置48，使晶圓平台46移 動到指定的位置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 個體控制群組120包括一電子束控制器80(electi*oii beam controller)、一成型轉向器控制機制84(shaping deflector controller)、一透鏡強度控制器 88(lens-intensity controller)、一過濾電極陣列控制器 86(blanking electrode array controller)、一轉向器控制裝置 98(deflector controller)。其中，電子束控制器80可以控制電子束產生 器10，而成型轉向器控制機制84係用以控制一第一成型 轉向裝置 18(first shaping deflecting unit)及一第二成型轉 向裝置 20(second shaping deflecting unit)，透鏡強度控制 器88係用以控制第一透鏡強度調整器17、第二透鏡強度 調整器25、第三透鏡強度調整器35以及第四透鏡強度調 整器37，過瀘電極陣列控制器86係用以控制過濾電極陣 歹[J 26之轉向電極（deflection electrodes)的電壓値，而轉向 器控制裝置98係用以控制轉向裝置60之轉向器電極的電 壓値。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接下來，在本實施例中將敘述電子束曝光裝置1〇〇 之運作方式。首先，電子束產生器10會產生多個電子束。 所產生的電子束會通過正極端13,進入一狹縫轉向裝置 15(slit-deflecting unit)。狹縫轉向裝置15可以調整通過正 極端13的電子束射向狹縫阻障體U的位置。 狹縫阻障體11係用以阻隔部份的電子束，如此會 24 紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' "~ 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作衽印製 減少電子束射向第一成型構件14的面積，故可以使電子 束的截面積塑造成指定的尺寸。然後電子束會射向第一成 型構件14再進行成型的步驟，通過第一成型構件14後的 電子束之截面積係爲矩形的樣式，其與第一成型構件14 之開口樣式是一致的。 另外，當電子束通過第一成型構件14之後，第一 多軸電子透鏡16會使具有矩形截面積之電子束聚焦於第 二成型構件22的位置。由於第一透鏡強度調整器17可以 調整第一多軸電子透鏡16之透鏡開口的透鏡強度，故能 夠修正電子束投射到透鏡開口的焦點位置。 第一成型轉向裝置18可以使具有矩形截面積之電 子束轉向，故電子束可以打在第二成型構件22上指定的 位置。第二成型轉向裝置20可以再度使電子束轉向成與 第二成型構件22幾乎垂直的位置，藉由此調整機制可以 使電子束垂直於第二成型構件22的方向射向第二成型構 件22上所指定的位置。由於第二成型構件22的開口係爲 矩形的樣式，如此更可以確保當電子束到達晶圓44上時， 其截面積爲矩形之樣式。在本實施例中，第一成型轉向裝 置18與第二成型轉向裝置20均位在同一個基板上，如第 1圖所示。然而本發明並非侷限於上述的方式，亦可以將 第一成型轉向裝置18與第二成型轉向裝置20放置在分開 的位置。 當電子束通過第二成型轉向裝置20後，透過第二 多軸電子透鏡24可以使電子束聚焦於過濾電極陣列26 25 本^^尺顧中關家鮮（CNSM4規格（210 X 297公爱） 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 填 寫 本 頁 裝 I I 訂 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 五、發明說明（β) 上。另外，由於第二透鏡強度調整器25可以調整第二多 軸電子透鏡24之透鏡開口的透鏡強度’故能夠修正電子 束投射到透鏡開口的焦點。當電子束的焦點經過第二多軸 電子透鏡24的調整之後，電子束會通過過濾電極陣列26 之多個開口。 過濾電極陣列控制器86可以控制是否要提供電壓 給過濾電極陣列26的開口附近之轉向電極上。由於可以 提供電壓到轉向電極上，因此藉由過濾電極陣、列26可以 控制電子束是否要投射到晶圓44上。當電壓提供時’通 過此過濾電極陣列26的電子束便會轉向，如此電子束變 不會通過電子束阻擋構件28的開口，故電子束便不能投 射到晶圓44上；當電壓沒有提供時，通過此過濾電極陣 列26的電子束便不會轉向，如此電子束會通過電子束阻 擋構件28的開口，故電子束可以投射到晶圓44上,。 當電子束通過過濾電極陣列26後，透過第三多軸 電子透鏡34可以調整電子束的旋轉方向。另外，由於第 三透鏡強度調整器35可以調整第三多軸電子透鏡34之透 鏡開口的透鏡強度，故能夠使電子束投射到第三多軸電子 透鏡34上之影像旋轉方向均勻化。 當電子束通過至第四多軸電子透鏡36之控制區域 時，第四多軸電子透鏡36可以縮減電子束的投射直徑， 由於第四透鏡強度調整器37可以調整第四多軸電子透鏡 36之透鏡開口的透鏡強度，故能夠使電子束的投射直徑縮 減率是相同的。當電子束通過第三多軸電子透鏡34與第 26 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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7463pif.doc/008 發明說明（^) 四多軸電子透鏡36之後，只有要射向晶圓44的電子束才 會通過電子束阻擋構件28，而射向轉向裝置60。 轉向器控制裝置98可以控制轉向裝置60之轉向 器。當電子束經過轉向裝置60的控制區域時，轉向裝置60 可以使電子束轉向，如此電子束可以到達晶圓44上所指 定的位置。另外，當電子束經過轉向裝置60的控制區域 時，第五多軸電子透鏡62可以調整電子束到晶圓44的焦 距。當電子束通過轉向裝置60及第五多軸電子透鏡62之 後，電子束便會投射到晶圓44上。 在曝光的過程中，晶圓平台控制器96會依照指定 的方向移動晶圓平台46。過濾電極陣列控制器86可以決 定是否要讓電子束通過過濾電極陣列26之開口，而其係 透過電力控制的方式來控管過濾電極陣列控制器86之開 口。因此，配合晶圓44之移動，並同時透過轉向裝置60 使通過其中開口的電子束轉向，並且改變其開口的形式， 如此可以將指定的電路圖案曝光轉移到晶圓44。 本發明之多軸電子透鏡可以使相互獨立之電子束聚 焦，因此雖然每一電子束會形成類似一交叉(cross over)的 型態，但是整體觀之，電子束相互間並不會交叉到，故當 電子束電流強度增加時，因電荷(coulomb)間的交互影響而 造成的電子束之焦點偏移量或位置偏移量會大幅減少。另 外，當電子束電流強度減少時，可以大福地縮減曝光時間。 第2圖繪示一種電壓控制器520之配置示意圖，可 應用於決定電子束產生器10電壓數。電壓控制器 27 請 先 閱 讀 背

意 事 項 再 填 _ f裝 本 · 頁 I 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 … __B7________ 五、發明說明（夂） 520(voltage controller)包括一基礎電源 522(base power source)及一調整電源 524(adjusting power source)，其中基 礎電源522係用以產生特定的電壓，而調整電源524可以 增加或減少特定的電壓，使得負極端522的電壓增加或減 少。 藉由電子束控制器80來控制負極端12的電壓，因 而電壓控制器520便可以控制電子束的加速電壓 (acceleration voltage)。在較佳的情況下，電子槍（electron gun)負極端12所提供的電壓大小必須依第一多軸電子透 鏡16、第二多軸電子透鏡24、第三多軸電子透鏡34、第 四多軸電子透鏡36以及第五多軸電子透鏡62所施以電子 束的磁場強度而定。 再者，藉由施以電子槍負極端12不同的電壓，可 以使電壓控制器520控制電子束的加速電壓，而其所決定 的電壓可以使各自電子束投射到晶圓44焦點位置的電子 數量相互間均等，同時基本上，投射到晶圓44上的電子 束截面係爲互相平行的。 在本實施例中，基礎電源522可以產生50K伏特的 輸出電壓，而調整電源可以增加或減少基礎電源522所產 生的電壓，以對應於當電子束通過第一多軸電子透鏡16、 第二多軸電子透鏡24、第三多軸電子透鏡34、第四多軸 電子透鏡36以及第五多軸電子透鏡62的透鏡開口時所產 生的磁場強度。位於多軸電子透鏡中間部份的透鏡開口磁 場強度會小於位於多軸電子透鏡邊緣部份的透鏡開口磁場 28 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------•裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 ηί ___ B7____ 五、發明說明) 強度有3個百分點，因此就通過多軸電子透鏡中間部份的 透鏡開口之電子束而言，其射出該電子束的負極端12之 加速電壓要增加3個百分點。 雖然多軸電子透鏡之透鏡開口內的磁場強度會改 變，但是藉由電子束控制器80控制電子束的加速電壓， 還是可以調整電子束通過透鏡開口的時間，如此電子束控 制器80可以控制透鏡開口對電子束產生磁場效應的影響。 電子束控制器80可以控制電子束射到晶圓44上的焦距位 置，並且亦可以控制電子束在射向晶圓44時，其曝光影 像的旋轉方向。 第3圖繪示依照本發明另一較佳實施例之電子束成 型裝置示意圖。本實施的的電子束成型裝置還包括一第一 投射多軸電子透鏡 510(first illumination multi-axis electron lens)及一第二投射多軸電子透鏡5 12(second illumination multi-axis electron lens)，係用以使電子束聚焦，，而電子 束相互間係爲獨立的，聚焦後的電子束會射向第一成型構 件14，而第一投射多軸電子透鏡510及第二投射多軸電子 透鏡512係位於電子束產生器1〇與第一成型構件14之間。 在較佳的情況下，第一投射多軸電子透鏡510及第 二投射多軸電子透鏡512之透鏡開口數目要少於第一多軸 電子透鏡16之透鏡開口數目，而第一投射多軸電子透鏡 510及第二投射多軸電子透鏡512之透鏡開口尺寸要大於 第一多軸電子透鏡16之透鏡開口尺寸。第一投射多軸電 子透鏡510及第二投射多軸電子透鏡512之透鏡開口數目 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) "" 一 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- — — — — — — — — 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作衽印製 五、發明說明（q) 可以等於電子束產生器10之負極端12數目。另外’第一 投射多軸電子透鏡510及第二投射多軸電子透鏡512包括 至少一虛擬透鏡開口（dummy lens 〇Pening)，當在曝光時， 沒有電子可以通過此虛擬透鏡開口。 第一投射多軸電子透鏡510可以修正由電子束產生 器10所射出的電子束焦點。由於第一投射多軸電子透鏡 510可以調整電子束的焦點，因此通過第一投射多軸電子 透鏡510後的電子束會形成一交叉（cross over)於第一投射 多軸電子透鏡510與第二投射多軸電子透鏡512之間。電 子束在經過第一投射多軸電子透鏡51〇的聚焦調整後，在 經過第二投射多軸電子透鏡5 12時，電子束又再度受到第 二投射多軸電子透鏡512的調整，因此電子束可以順利地 投射到第一成型構件14,同時電子束會垂直地射向第—成 型構件14 〇 當電子束通過第一投射多軸電子透鏡510與胃：：：& 射多軸電子透鏡512之後，電子束會射向第一成型構{牛 14，當射到第一成型構件14時，電子束會相互分開。而 藉由第一多軸電子透鏡16可以使分開後的電子束各自_ 焦。接下來，透過第一成型轉向裝置18及第二成型轉^ 裝置20，可以使電子束轉向而射向第二成型構件22上所 指定的位置，而藉由第二成型構件22可以使電子束的截 面積塑造成所指定的樣式。另外，電子束成型裝置（Cley beam shaping unit)還包括狹縫阻障體11，其位於電子 ^ 生器10與第一成型構件14之間（如第1圖所示）。 ^ 請 先 閱 讀 背

意 事 項 再 填？I裝 頁I 訂 30 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) '〜 -- 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（β) 如上所述，本實施例之電子束成型裝置可以使由電 子束產生器10所射出的電子束射到第一成型構件14，而 藉由投射多軸電子透鏡可以使射出的電子相互分開。因此 就具有電子槍陣列形狀之電子束產生器10而言，其相鄰 的負極端12之間隔可以是相對較大的，如此在射出大量 的電子束之情況下是具有效率性的，同時由於負極端12 相鄰的間隔加大，在電子束產生器1〇的製作上較爲容易。 第4圖繪示依照本發明一較佳實施例之過濾電極陣 列26結構示意圖。過濾電極陣列26包括一孔洞部份 160(aperture part)、多個轉向電極墊 162(defleeting electrode pads)、多個接地電極墊 164(groimded electrode pads)，其 中孔洞部份160具有多個孔洞166(apenure)，可以分別允 許電子束通過，而轉向電極墊162及接地電極墊164可以 與過濾電極陣列控制器86(繪示於第J圖）電性連接。在較 佳的情況下，孔洞部份160位於過濾電極陣列26中間的 位置，且過濾電極陣列26具有至少一虛擬開口，位於孔 洞部份160的周圍，而沒有電子束通過此虛擬開口，並且 由於過濾電極陣列26具有虛擬開口，故會減少電感效應 (inductance)的耗損，同時會有效地減少主體8內的壓力。 第5圖繪示對應於第4圖中過濾電極陣列26之剖 面示意圖。過瀘電極陣列26具有多個孔洞166、一轉向電 極 168 (deflecting electrode)、一接地電極 170(grounded electrode)、多個轉向電極墊162、多個接地電極墊164, 其中每一孔洞166可以允許與其相對應的電子束通過，而 31 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)' 裝---- 訂---T----- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐) 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（j) 藉由轉向電極168及接地電極170可以使通過孔洞166內 的電子束轉向，此外，轉向電極墊162及接地電極墊164 係用以使過濾電極陣列26與過濾電極陣列控制器86(繪示 於第1圖）電性連接，如第5圖所示。 每一孔洞166均具有轉向電極168及接地電極Π0， 轉向電極168可以透過電路層（wiring layer)與轉向電極墊 162電性連接，接地電極170可以透過導電層（conductive layer)與接地電極墊I64電性連接。過濾電極陣列控制器86 可以透過連接器，比如是探針卡（Probe card)或探針陣列 (pogo pin array)，來提供控制訊號給轉向電極塾162及接 地電極墊164，使其可以控制過濾電極陣列26。 接下來，敘述過濾電極陣列26的運作。當過濾電 極陣列控制器86沒有提供電壓給孔洞166的轉向電極168 時，則不會形成電場於轉向電極168與接地電極17〇之間， 則電子束穿過孔洞時不會受電場的影響；穿過孔洞166的 電子束會穿過電子束阻擋構件28的開口，而到達晶圓44。 當過濾電極陣列控制器86提供電壓給孔洞166的 轉向電極168時，則會形成電場於轉向電極168與接地電 極170之間，其電場大小視過濾電極陣列控制器86所提 供的電壓而定，因此進入孔洞166中的電子束會受到電場 的影響而轉向，而射向電子束阻擋構件28開口以外的區 域；亦即轉向後的電子束可以通過孔洞166,但是卻無法 通過電子束阻擋構件28的開口，因而無法到達晶圓44。 由於過濾電極陣列26與電子束阻擋構件28係藉由上述的 32 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（>) 方式運作，因此可以控制是否要讓電子束射向晶圓44。 第6圖繪示用以將電子束轉向的第一成型轉向裝置 18之結構示意圖。由於電子束曝光裝置1〇〇之第二成型轉 向裝置20及轉向裝置之結構與第一成型轉向裝置18之結 構一樣，因此在以下的實施例中僅以第一成型轉向裝置18 之結構爲例作說明。 第一成型轉向裝置丨8包括一基板186(substrate)、 一轉向器陣列180(deflector array)及多個轉向電極墊 182(defecting electrode pads)。轉向器陣列 180 係位於基 板186的中間，而轉向電極墊182係排列於基板的周邊。 在較佳的情況下，基板186至少具有一虛擬開口，而虛擬 開口係位於轉向器陣列180的周圍，且沒有電子束可以通 過虛擬開口。 轉向器陣列180具有多個轉向器184(deflect〇rs)， 每一轉向器184是由一開口及多個轉向電極（deflecting electrodes)所組成，而透過連接器，比如是探針卡或探針 陣列(pogo pin array)，可以使轉向電極墊182與成型轉向 器控制機制84(繪示於第1圖）電性連接。如第4圖所示， 轉向器陣列180之每一轉向器184的位置分別與過濾電極 陣列26之孔洞166相對應。 第7A圖、第7B圖、第7C圖繪示轉向器184排列 方式的一實施例。如第7A圖所示，轉向器184包括一開 口 194(opening)、多個轉向電極 190(deflecting electrodes)、 多個電路192(widngs)。其中，電子束可以通過開口 194, 33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- ·11111111

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7463pif.doc/008 ，詋明m ; 一ΜΑ Θ外， 而轉向電極190可以使通過開口 194的電子束轉向’力a示 透過電路192可以使轉向電極190與轉向電極墊182(^5 於第6圖）電性連接，且轉向電極190係環繞於開口」破 的周圍。在較佳的情況下，轉向電極19〇可以是一_神: 形式的轉向電極，它可以透過其所形成的電場使咼速的越 子束轉向，而轉向電極190的形式可以是圓筒狀的樣式 其是由八個電極所組成的，因此可以形成四對電極’每 對電極均互相相對。 接下來敘述轉向器184的運作方式。當施以電壓於 轉向電極190時，會在開口 I94之處產生一電場，而產生 的電場會影響射向開口 194的電子束，透過電場強度的轉 換可以使電子束偏向電場的方向。因此透過控制轉向電極 190的電壓大小，可以使電子束射向所指定的位置。 如第7B圖所示，由於可以施以指定電壓給指定的 轉向電極190,因此不同的轉向電極190間可以施以不同 的電壓，而每對轉向電極190相互間係爲相對的，故當電 子束通過開口 194時，轉向器184可以修正其散射 (astigmatism)的情形。再者，如第7C圖所示，當施以轉向 電極190的電壓皆爲相同時，可以控制其通過開口 194的 電子束之焦距。 第8圖繪示依照本發明一較佳實施例之第一多軸電 子透鏡16俯視示意圖。由於電子束曝光裝置100之第二 多軸電子透鏡24、第二多軸電子透鏡34、第四多軸電子 透鏡36、第五多軸電子透鏡62與第一多軸電子透鏡16的 34 -----------裝--------訂------11 C請先間讀背面之>i意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7463pif.doc/008 _B7 五、發明說明（3勺 結構是一樣的，因此接下來之敘述僅以第一多軸電子透鏡 16的結構爲例。 第一多軸電子透鏡16包括一透鏡部份202(lens part) 及一線圈部份200(coil pan)。其中，透鏡部份202具有多 個透鏡開口 204(lens opening)，可以使電子束通過，而線 圏部份200係環繞於透鏡部份202的周圍，係用以產生磁 場。透鏡部份202包括一透鏡區域206(lens region)，透鏡 開口 204係位於透鏡區域206。在較佳的情況下，透鏡開 口 204的排列配置會與過濾電極陣列26之孔洞166排列 配置及轉向器陣列180之轉向器184排列配置相對應，如 第4圖及第6圖所示。並且每一透鏡開口 204與其所對應 的電子束成型構件、轉向裝置及過濾電極陣列26之開口 係爲同軸的。 另外，透鏡部份202最好具有至少一虛擬開口 205(dummy opening)，而虛擬開口 205是不會有電子束通 過的。由於虛擬開口 205係排列配置於透鏡部份202，如 此可以使得每一透鏡開口 204的透鏡強度接近一樣的。位 於透鏡部份202之虛擬開口 205可以調整透鏡強度，使得 所有透鏡開口 204的透鏡強度接近一樣，亦即每一透鏡開 口 204的磁場強度係爲均句的。 在本實施例中，虛擬開口 205係以排列於透鏡區域 206的外圍，而由透鏡開口 204及虛擬開口 205所組成的 整體結構類似一格狀結構(lattice)，而透鏡開口 204及虛 擬開口 205係爲其中的格子點（lattice points)。然而，虛擬 35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t m

· H ϋ I .1 ϋ n n )5J %- 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（J)) 開口 205排列於透鏡區域206外圍的形式亦可以是圓環狀 的。而本發明的應用並非侷限於上述的實施例，亦可以將 虛擬開口 205排列於透鏡部份202之透鏡區域206的內部。 如此藉由調整虛擬開口 205，可以使每一透鏡開口 204的 透鏡強度易於調整。 透鏡部份202之虛擬開口 205可以是與透鏡開口 204 的尺寸及形狀不相同。如此藉由調整虛擬開口 205，而使 每一透鏡開口 204的透鏡強度更容易調整。 第9圖繪示依照本發明另一較佳實施例之第一多軸 電子透鏡16俯視示意圖。透鏡部份202之虛擬開曰205 係排列成多層的形式。在本實施例中，由透鏡開口 204及 虛擬開口 205所組成的整體結構類似一格狀結構，而透鏡 開口 204及虛擬開口 205係爲其中的格子點；而虛擬開口 205排列於透鏡區域206外圍的形式亦可以是圓環狀的； 而位於透鏡部份202之透鏡區域206外圍的虛擬開口 205 之排列形式亦可以是一些排列成格狀結構，而另外剩餘的 排列成圓環的結構。如此藉由調整如前所述的多層虛擬開 口 205，可以使第一多軸電子透鏡16更容易調整每一透鏡 開口 204的透鏡強度。 第10圖繪不依照本發明另一較佳實施例之第一多 軸電子透鏡16的示意圖。透鏡部份2〇2包括多個虛擬開 口 205，而位於透鏡區域206外圍的虛擬開口 205具有不 同大小的透鏡尺寸。在本實施例中，靠近透鏡區域206週 邊部份的透鏡開口 204所產生的磁場大於位在透鏡區域 36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 % 本 頁 裝 I I 訂 § 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（W) 206中間部份的透鏡開口 204所產生的磁場，因此在較佳 的情況下，靠近透鏡區域206週邊部份的透鏡開口 204會 大於位在透鏡區域206中間部份的透鏡開口 204，而透鏡 開口 204的開口大小排列形式係對稱於透鏡區域206的中 心軸。 透鏡部份202包括多個虛擬開口 205，而環繞於透 鏡區域206外圍之多層虛擬開口 205具有不同大小的透鏡 尺寸。透鏡部份202之虛擬開口 205係排列成多層的形式。 在本實施例中，由透鏡開口 204及虛擬開口 205所組成的 整體結構可以形成類似一格狀結構；另外，虛擬開口 2〇5 排列於透鏡區域206外圍的形式亦可以是圓環狀的。如此 藉由調整多層且大小不一的虛擬開口 205,可以使第一多 軸電子透鏡16更容易調整每一透鏡開口 204的透鏡強度。 第11圖繪示依照本發明另一較佳實施例之第一多 軸電子透鏡16的示意圖。如第11圖所示，透鏡部份202 包括多個虛擬開口 205，而虛擬開口 205與相鄰之透鏡開 口 204的距離不同於透鏡開口 204相互間的距離。透鏡部 份202之虛擬開口 205亦可以排列成多層的形式，而每一 層與每一層間的距離亦可以是不一樣的。如此藉由調整虛 擬開口 205與相鄰之透鏡開口 204的距離，可以使第一多 軸電子透鏡16更容易調整每一透鏡開口 204的透鏡_強度。 第12A圖繪示依照本發明的一較佳實施例之第一多 軸電子透鏡16剖面示意圖。由於第二多軸電子透鏡24、 第三多軸電子透鏡34、第四多軸電子透鏡36、第五多軸 37 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂------I-- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 __B7_____ 五、發明說明) 電子透鏡62與第一多軸電子透鏡16的結搆是一樣的，因 此接下來之敘述僅以第一多軸電子透鏡16的結構爲例。 如第12A圖所示，第一多軸電子透鏡16包括多個 線圈214(coils)、多個線圏導磁構件2 12(coil-magnetic conductive members)、多個冷卻裝置 215(cooling units)。 其中，線圈導磁構件212環繞於線圈214的周圍，而冷卻 裝置215位於線圈214與線圏導磁構件212之間，可以使 線圏214冷卻。透鏡部份202包括一透鏡導磁構件 210(lens-magnetic conductive member)及多個開口。其中透 鏡導磁構件210係爲一種能夠導磁的構件，而開口貫穿透 鏡導磁構件210。上述的開口係爲透鏡開口 204的部份組 件，而允許電子束穿過其中。 在本實施例中，透鏡導紐構件210包括一*第一^透鏡 導磁構件 210a(first lens-magnetic conductive member)及一 第二透鏡導磁構件 210b(second lens-magnetic conductive member)，兩者均具有多個開口。在較佳的情況下，第一 透鏡導磁構件210a與第二透鏡導磁構件210b相互間係爲 平行的，而一非導磁構件 208(non-magnetic conductive member)插入於平行的第一透鏡導磁構件210a與第二透鏡 導磁構件210b之間。透鏡開口 204係由第一透鏡導磁構 件210a與第二透鏡導磁構件210b之開口所組成；換句話 S兌’透鏡開口 204之磁場係由第一*透鏡導磁構件210a與 第二透鏡導磁構件210b所產生出來。藉由在第一透鏡導 磁構件210a與第二透鏡導磁構件210b之間所產生的磁場 38 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

· ϋ ϋ ϋ I I n I 一5J ϋ -I ϋ I n ·1 ϋ I %· 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（吵） 效應，可以使進入透鏡開口 204內的電子束聚焦，而電子 束相互間係爲獨立的，並且不會產生交叉的情形。 線圈導磁構件212是由一導磁物質所形成，而其導 磁率不同於第一透鏡導磁構件210a與第二透鏡導磁構件 210b之導磁率。在較佳的情況下，線圈導磁構件212之導 磁率要高於第一透鏡導磁構件210a與第二透鏡導磁構件 210b之導磁率，比如線圈導磁構件212係以展延性鐵 (malleable iron)爲材質，而透鏡導磁構件係以透磁合金 (Permalloy)爲材質。由於線圈導磁構件212之材質不同於 透鏡導磁構件的材質，故透鏡開口 204內所產生的磁場強 度係爲均勻的。 如第12B圖所示，在較佳的情況下，透鏡部份202 具有一非導磁構件208，位於透鏡導磁構件210之間，而 在透鏡開口 204的區域並沒有非導磁構件208;換句話 說，非導磁構件208係用來塡充於透鏡導磁構件210之間 的空間，而並沒有塡充於透鏡開口 204之處。非導磁構件 208具有多個貫孔，而透鏡開口 204是由這些貫孔與透鏡 導磁構件210之開口所組成。當相鄰的電子束通過透鏡開 口 204時會產生庫侖力（coulomb force)的作用，非導磁構 件208具有阻隔庫侖力的功能。當在製作透鏡部份202時， 非導磁構件208亦可以作爲第一透鏡導磁構件210a與第 二透鏡導磁構件210b之間的墊片（sapcer)。 第13圖繪示依照本發明利一較佳實施例之多軸電 子透鏡示意圖。多個多軸電子透鏡亦可以整合成一單一多 39 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^ ------- Ρ 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 五、發明說明) 軸電子透鏡（single multi-axis electron lens)。在本實施例 中，多軸電子透鏡除了包括第一透鏡導磁構件210a與第 二透鏡導磁構件210b，還包括第三透鏡導磁構件210c， 而第三透鏡導磁構件210c平行於第一透鏡導磁構件210a 及第二透鏡導磁構件210b。另外，線圏部份200包括多個 線圈214。 透鏡開口 204係由第一透鏡導磁構件210a、第二透 鏡導磁構件210b、第三透鏡導磁構件210c之開口所組成， 而磁場係形成於第一透鏡導磁構件210a與第二透鏡導磁 構件210b之間及第一透鏡導磁構件2i〇a與第三透鏡導磁 構件210c之間。當第一透鏡導磁構件210a和第二透鏡導 磁構件210b之間的距離與第一透鏡導磁構件210a和第三 透鏡導磁構件210c之間的距離不相同時，則第一透鏡導 磁構件210a和第二透鏡導磁構件210b之間所產生的透鏡 強度不同於第一透鏡導磁構件210a和第三透鏡導磁構件 210c之間所產生的透鏡強度。如上所述，本實施例之單一 多軸電子透鏡係整合多個多軸電子透鏡而成，因此多軸電 子透鏡之透鏡尺寸可以減小。因此，由於透鏡尺寸的縮減， 因此可以減小電子束曝光裝置1〇〇的尺寸。 第14A圖與第14B圖繪示依照本發明另一較佳實施 例之透鏡部份2〇2示意圖。第一透鏡導磁構件210a和第 二透鏡導磁構件210b中的至少一個包括至少一截緣部份 216(cut portion)，位於每一開口的外圍，如第14A圖所示。 在較佳的情況下，第一透鏡導磁構件210a之截緣部份216 40 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝----γ---訂---------. 經濟部智慧財產局員工消贄合竹秘印製 外 5814 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7463pif.doc/008 ___ B7_____ 五、發明說明（Μ) 對應於第二透鏡導磁構件2l〇b之截緣部份216。 靠近透鏡導磁構件210週邊部份的透鏡開口 204所 產生的磁場大於位在透鏡導磁構件210中間部份的透鏡開 口 204所產生的磁場，因此在較佳的情況下，靠近透鏡導 磁構件210週邊區域的截緣部份216會大於位在透鏡導磁 構件210中間區域的截緣部份216，而透鏡導磁構件210 的截緣部份216大小排列形式係對稱於透鏡區域206的中 心軸，其中透鏡區域206係爲透鏡導磁構件210之透鏡開 口 204所在的區域。 藉由截緣部份216，透鏡導磁構件210可以調整由 透鏡開口 204所產生的磁場強度。另外，如第14B圖所示， 透鏡導磁構件210可以包括多個導磁突出塊218(magnetic projections)，而導磁凸塊218突出於第一導磁構件210a 及第一導磁構件210b相對應之表面，藉由導磁突出塊218 可以使透鏡導磁構件210之相鄰開口間導電。另外，在具 有截緣部份216的情況下，也是具有相同的效果。 ^ 第-15A圖與第15B圖繪不依照本發明另一較佳實施 %!!之透鏡部份202示意圖。如第15A圖所示，透鏡部份202 包括多個第一從屬導磁構件240a(first sub-magnetic conductive members)及多個第二從屬導磁構件240b(second sub-magnetic conductive members)，其中第一從屬導磁構 件240a位於第一透鏡導磁構件210a之開口的周圍，而第 二從屬導磁構件240b位於第二透鏡導磁構件210b之開口 的周圍。第一從屬導磁構件240a及第二從屬導磁構件240b 41 (請先閱讀背面之注意事項再填寫·本頁) 裝---- 訂---------

P I紙5長尺度適用中國S家標準（CNS)A4規格（21〇x 297公釐） 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（M) 分別突出於第一透鏡導磁構件210a及第二透鏡導磁構件 210b，而電子束可以分別延著第一從屬導磁構件24〇a及 第二從屬導磁構件240b的延伸方向射出。 在較佳的情況下，第一從屬導磁構件240a及第二 從屬導磁構件240b係爲圓筒型的形狀，基本上，其排列 形式所形成的平面係與電子束射出方向垂直。在本實施例 中，第一從屬導磁構件240a係位於第一透鏡導磁構件210a 之開口的內部表面，而第二從屬導磁構件240b係位於第 二透鏡導磁構件210b之開口的內部表面。而透鏡開口 204 係由第一從屬導磁構件240a所形成之開口及第二從屬導 磁構件240b所形成之開口共同組合而成，可以允許電子 束通過。 就透鏡開口 204而言，磁場係由第一從屬導磁構件 240a及第二從屬導磁構件240b所產生。藉由在第一從屬 導磁構件240a及第二從屬導磁構件240b之間所形成的磁 場作用，進入透鏡開口 204內的電子束會使其聚焦，其中 電子束相互間係爲獨立的。 在每一第一從屬導磁構件240a及其對面之每一第 二從屬導磁構件240b之間的距離彼此間可以是不同的。 如第15B圖所示，透鏡部份202包括多對第一從屬導磁構 件24〇a及第二從屬導磁構件240b，而每一對之第一從屬 導磁構件240a及第二從屬導磁構件240b之間的距離彼此 間是不相同的，如此可以調整由透鏡開口 204所產生的磁 場221之強度，使得透鏡開口 204間之磁場強度係爲均勻 42 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（心） 的。再者，每一透鏡開口 2〇4之透鏡中心軸係與電子束射 出的方向平行，而從透鏡開口 204通過的電子束幾乎分別 可以聚焦到同一平面上。 位於透鏡導磁構件210外圍附近的透鏡開口 204所 產生的磁場強度大於位於透鏡導磁構件210中間部份的透 鏡開口 204所產生的磁場強度。在較佳的情況下，距離線 圏部份200愈遠的一對第一從屬導磁構件240a及第二從 屬導磁構件240b之間的距離會小於距離線圈部份200愈 近的一對第一從屬導磁構件240a及第二從屬導磁構件 240b之間的距離。另外，第一從屬導磁構件240a及第二 從屬導磁構件240b之間的空間結構係對稱於第二透鏡導 磁構件210b的開口區域。 第16A圖、第16B圖及第16C圖繪示依照本發明 另一較佳實施例之透鏡部份202示意圖。如第16A圖所示， 透鏡部份202包括多個固定元件242(fixing parts)，而固定 元件242並非導磁構件，且環繞於第一從屬導磁構件24〇a 及第二從屬導磁構件240b之周圍，而基本上會與第〜從 屬導磁構件240a同軸。藉由位在第一從屬導磁構件240a 及第二從屬導磁構件240b旁的固定元件242，可以高精密 度地控制第一從屬導磁構件24〇a之中心位置及第二從屬 導磁構件240b之中心位置趨向於同一點。固定元件242 會與第一從屬導磁構件240a及第二從屬導磁構件240b相 接觸，而夾於第一從屬導磁構件240a及第二從屬導磁構 件240b之間，同時固定元件242會與第一透鏡導磁構件 43 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ^ ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) m 裝— . — — — — — I —

.P / 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 五 ___I_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（W) 210a及第二透鏡導磁構件210b接觸。另外，固定兀仵242 也可以高精密度地控制第一從屬導磁構件240a與第二從 屬導磁構件240b之間的距離，並且具有類似墊片的功能’ 可以墊開第一透鏡導磁構件210a及第二透鏡導磁構件 210b。 如第16B所示，第一透鏡導磁構件210a及第二透 鏡導磁構件210b之中的一個才具有多個從屬導磁構件 240(sub-magnetic conductive members) ’ 而第 16B 圖僅繪 示在第一透鏡導磁構件210a上才具有多個從屬導磁構件 240的情況下爲範例。透鏡開口 204係由第二透鏡導磁構 件210b之開口及從屬導磁構件240之開口所共同組成’ 而電子束可以穿過其透鏡開口 204,其中從屬導磁構件240 係位於第一透鏡導磁構件210a上。在較佳的情況下’第 二透鏡導磁構件210b之開口尺寸與從屬導磁構件240之 開口尺寸係爲一樣的。然而，如上所述的說明亦可以應用 在第二透鏡導磁構件210b上才具有從屬導磁構件240的 情況下。 再者，如第16B圖所示，從屬導磁構件240及對應 之第二透鏡導磁構件210b之間的距離是可以變化的。藉 由調整從屬導磁構件240及對應之第二透鏡導磁構件210b 之間的距離，可以控制透鏡開口 204之磁場強度，因此可 以調整透鏡開口 204之磁場強度成爲均勻的狀態。基本上， 由透鏡開口 204所形成的磁場分布區域係對稱於透鏡開口 204的中心軸，且分別通過透鏡開口 204之電子束會幾乎 44 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----

>aj· 1111 — I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 經濟部智慧財產局員工消費合作衽印製 7463pif.doc/008 ^ _____B7________ 五、發明說明 可以聚焦到同一平面上。 由於位在透鏡導磁構件21〇週邊區域的透鏡開口 204 所形成之磁場強度會大於位在透鏡導磁構件210中間部份 的透鏡開口 204所形成之磁場強度，因此在較佳的情況下， 位於距離線圏部份200較遠的從屬導磁構件240與第二透 鏡導磁構件210之間的距離會小於位於距離線圈部份200 較近的從屬導磁構件240與第二透鏡導磁構件210之間的 距離。另外，基本上，從屬導磁構件240及第二透鏡導磁 構件210b之間的空間結構係對稱於具有透鏡開口 204之 區域的中心軸。 如第16C圖所示，第一從屬導磁構件240a亦可以 位於第一透鏡導磁構件210a之一表面上，該表面係與第 二透鏡導磁構件21〇b相對；而第二從屬導磁構件240b亦 可以位於第二透鏡導磁構件210b之一表面上，該表面係 與第一透鏡導磁構件210a相對。而第一從屬導磁構件240a 及第二從屬導磁構件240b之每一開口的尺寸，均與對應 的第一透鏡導磁構件210a及第二透鏡導磁構件210b之每 一開口尺寸幾乎相同。 第17A圖及第17B圖繪示依照本發明一較佳實施例 的一種用以調整多軸電子透鏡之透鏡強度的透鏡強度調整 器示意圖。由於第一透鏡強度調整器17、第二透鏡強度調 整器25、第三透鏡強度調整器35、第四透鏡強度調整器37 具有相同的結構’因此接下來之敘述僅以第一透鏡強度調 整器17的結構爲例。 45 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) >1裝 訂-------- %- 7463pif.doc/008 ____B7____ 五、發明說明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第17A圖繪示第一透鏡強度調整器17及多軸電子 透鏡之透鏡部份202的示意圖。第一透鏡強度調整器17 包括一^基板530( subs tract)及多個調整電極532( adjusting electrodes)，其中基板530平行於多軸電子透鏡，而調整 電極532係位於基板530上。調整電極532係爲透鏡強度 調整器17用來調整多軸電子透鏡之透鏡強度之一實施例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 透鏡強度調整器17可以藉由施以一電壓給予調整 電極532而形成一指定大小的電場，如此可以增加或減少 進入透鏡開口 204內之電子束速度。當電子束進入電子透 鏡204時在沒有減速的情況下，會比減速後之電子束通過 透鏡開口 204的時間來得短。換句話說，更可以藉由調整 透鏡開口 204所產生的磁場強度來影響射向晶圓44的電 子束。由於電子束通過透鏡開口 204所需的時間係多於沒 有減速的電子束通過透鏡開口 204所需時間，或者由於電 子束通過透鏡開口 204所需的時間多於射向其他透鏡開口 204的電子束通過其透鏡開口 204所需之時間，同時藉由 第一透鏡導磁構件210a及第二透鏡導磁構件210b之透鏡 開口 204所產生的磁場可以影響電子束，如此可以調整電 子束焦點的位置及曝光影像的旋轉方向。故透過每一透鏡 開口 204的調整電極532，可以調整電子束焦點的位置及 其曝光影像的旋轉方向等。 從基板530到透鏡開口 204，整個調整電極5 32係 與第一透鏡導磁構件21〇a及第二透鏡導磁構件210b電性 隔離。在本實施例中，調整電極532係爲圓筒狀的電極， 46 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ""~ 495814 7463pif.doc/008 A7 B7

五、發明說明（ι/iO 位於通過透鏡開口 204之電子束的周圍。另外，基板530 係位於多軸電子透鏡與電子束產生器10之間，其中電子 束產生器10係用以製造電子的，而基板530會與第二透 鏡導磁構件2l〇b相對。調整電極532的長度會比調整電 極532的內徑來得長，其中該長度的延伸方向係與電子束 射出方向平行。基板530會對著電子束射出方向而凸出於 第一透鏡導磁構件2l〇a，而第一透鏡導磁構件210a與第 二透鏡導磁構件210b是不同的。然而本發明並非侷限於 上述的結構，亦可以將基板530置於多軸電子透鏡與晶圓 44之間，而基板530會與第一透鏡導磁構件210a相對。 第17B圖繪示第一透鏡強度調整器17之俯視圖， 其中第一透鏡強度調整器17具有調整電極532。第一透鏡 強度調整器17還包括一調整電極控制器536(adjusting electrode controller)，而調整電極控制器536可以施以電 壓給調整電極532。藉由基板530上的多個電路538(widngs) 可以使調整電極控制器536與調整電極532電性連接。然 而，在較佳的情況下，第一透鏡強度調整器17係包括多 個調整電極控制器536，每一調整電極控制器536分別控 制一調整電極532。多個調整電極532可以組成一多電極 結構體，在多電極結構體中會形成一電場，而電場的方向 係垂直於電子束射出的方向。如第7A圖所示，調整電極 532具有八個互相相對的電極。另外，透鏡強度調整器π 還包括一裝置，可以施以不同的電壓給每一調整電極532。 藉由施以不同的電壓給每一調整電極532,可以進行散射 47 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -ϋ ϋ ϋ ϋ n 一-口，· n n 1_1 ϋ n n ·ϋ -p 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（β) (astigmatism)修正或者是使電子束轉向，同時可以修 點的位置，而焦點位置會受到電子束的轉向程度及其__ 尺寸所影響。 第18A圖及第18B圖繪示依照本發明另一較佳實方拒 例的一種用以調整多軸電子透鏡之透鏡強度的透鏡強度胃 整器示意圖。第18A圖繪示第一透鏡強度調整器17及多 軸電子透鏡之透鏡部份202的示意圖。第一透鏡強度調g 器17包括一基板540(substract)及多個調整線圈 542(adjusting coils)，其中基板540平行於多軸電子透鏡， 而調整線圈542係位於透鏡強度調整器之基板540上，係 用以調整多軸電子透鏡之透鏡強度。藉由提供特定的電流 給調整線圏542可以使透鏡強度調整器17產生所需的磁 場，因此可以調整第一透鏡導磁構件210a及第二透鏡導 磁構件210b之透鏡開口 204所產生出來的磁場強度。由 於透鏡開口 204內之磁場係爲可以調整的，因此當電子束 在射向透鏡開口 204時，可以調整透鏡強度，因爲通過透 鏡開口 204之電子束會受到由第一透鏡導磁構件210a和 第二透鏡導磁構件210b所產生的磁場所影響，並且亦受 到由調整線圈542所產生的磁場所影響，所以可以調整電 子束的焦點及曝光影像的旋轉方向。再者，藉由調整每一 透鏡開口 204內的調整線圈542，因此可以調整通過每一 個別開口之電子束的焦點及曝光影像旋轉方向。 從基板540到透鏡開口 204，整個調整線圏542係 與第一透鏡導磁構件210a及第二透鏡導磁構件210b電性 48 ------------裝--------訂--------- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作衽印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 7463pif.doc/008 i、發明說明 隔離。在本實施例中，調整線圏542係爲螺線管線圈，位 於通過透鏡開口 204之電子束的周圍。另外，基板540係 位於多軸電子透鏡與電子束產生器1〇之間，而基板540 會與第二透鏡導磁構件210b相對。基板54〇會對著電子 束射出方向而凸出於第一透鏡導磁構件210a，而第一透鏡 導磁構件210a與第二透鏡導磁構件210b是不同的。然而 本發明並非侷限於上述的結構，調整線圈542亦可以置於 透鏡開口 542的外部，且位於通過透鏡開口 204之電子束 的周圍，如此可以藉由調整線圈542的調整，而改變透鏡 開口 204內的磁場。再者，第一透鏡強度調整器17還包 括一輻射構件(radiation member)，位於調整線圈542的周 圍或與調整線圈542接觸，用以傳導由調整鱗圏542所產 生的熱，而輻射構件可以是圓筒狀非導磁構件。 第18B圖繪示第一透鏡強度調整器17之俯視圖， 其中第一透鏡強度調整器17具有調整線圏542。第一透鏡 強度調整器17還包括一調整線圈控制器546(adjusting coil comroller)，而調整線圈控制器546可以施以電流給調整 線圈542。藉由基板540上的多個電路548(wix*ings)可以使 調整線圈控制器546與調整線圏542電性連接。然而，在 較佳的情況下，第一透鏡強度調整器17係包括多個調整 線圏控制器546，每一調整線圈控制器546分別控制一調 整線圈532的電壓。 第19A圖及第19B圖繪示依照本發明一較佳實施例 的第一成型轉向裝置18及阻擋裝置600之配置示意圖， 49 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) -------------裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^^ 111111 — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（β) 其中第19Α圖係爲第一成型轉向裝置18及阻撞裝置6〇〇 之剖面示意圖，第19Β圖係爲第一成型轉向裝置18及阻 擋裝置600之俯視示意圖。雖然在接下來的敘述係以 成型轉向裝置18爲例，但是第二成型轉向裝置20、過爐、 電極陣列26的配置亦可以是與第一成型轉向裝置18有相 同的配置。 如第19Α圖所示，第一成型轉向裝置18包括一基 板186、多個開口 194及多個轉向器184，其中基板186 的配置係與電子束射出的方向垂直，而開口 194位於基板 186上，且轉向器184係沿著電子束射出的方向配置於開 口 194內。阻擋裝置600包括一第一阻擋基板602(first blocking substrate)、一第二阻擋基板 608(second blocking substrate)、多個第一阻擋電極 604(first blocking electrodes) 及多個第二阻檔電極 610(second blocking electrodes)，其 中第一阻擋基板602、第二阻擋基板608的配置係與電子 束射出的方向垂直，而第一阻擋電極604係沿著電子束射 出的方向配置於第一阻擋基板602的一表面上，第二阻擋 電極610係沿著電子束射出的方向配置於第二阻擋基板 608的一表面上。第一成型轉向裝置18之基板186配置在 第一阻擋基板602與第二阻擋基板608之間，而第一阻檔 基板602及第二阻擋基板608係爲相互間相對的配置。 在較佳的情況下，第一阻擋電極604係位於轉向器 184之間，而其配置是與電子束的射出方向平行，第一阻 擋電極604的其中一端靠近電子束產生器1〇(繪示於第1 50 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 备· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明) 圖），另一端靠近晶圓44(繪示於第1圖），其中第一阻檔 電極604係爲接地。而第二阻擋電極610係透過基板186 與第一阻擋電極604相對，且第二阻擋電極610的延伸方 向係與電子束射出方向平行，其中第二阻擋電極610係爲 接地。如第19B圖所示，第一阻檔電極604及第一阻檔_ 極610排列成類似格狀結構於多個轉向器184之間。 第20圖繪示依照本發明一較佳實施例之第一阻撑 電極604與第二阻擋電極610的示意圖。第一阻擋電極604 及第二阻擋電極610之間具有多個孔洞，而每一孔洞的開 口方向係與電子束射出方向垂直，其中第一阻擋電極604 及第二阻擋電極610係爲網狀結構(meshes)。藉由將具有 孔洞之第一阻擋電極604及第二阻擋電極610配置於主體 8內，而在不需要透過排出孔70將主體8抽成真空的情況 下，可以防止每一電子束與作用於其他電子束間的電場相 互間干擾，如此電子束可以高精確性地射向晶圓44。 第21A圖及第21B圖繪示依照本發明另一較佳實施 例的第一成型轉向裝置18及阻擋裝置600之示意圖，其 中第21A圖係爲第一成型轉向裝置18及阻擋裝置600之 剖面示意圖，第21B圖係爲從晶片端仰視之第一成型轉向 裝置18及阻擋裝置600的示意圖。 阻擋裝置600包括基板602及多個阻擋電極606 (blocking electrodes)。如第21A圖及第21B圖所示，阻檔 電極606係爲類似圓筒之形狀，並且位於轉向器184的周 圍。阻擋電極606可以是任何形狀，只要能將第一成型轉 51 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 填 % 本 頁 裝 訂 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 五 發明說明uq) 向裝置1 8之每一開口所產生的磁場相互隔離即诉 j 5 Λη rLL 第一成型轉向裝置18之每一開口只會影響通過赴 U此、中的雷 子束，而不會影響通過第一成型轉向裝置18其他_ 电 网D :> 電子束。 e 第22圖繪示依照本發明另一較佳實施例之_ 型轉向裝置18示意圖。如第22圖所示，第一成趣 置18包括一基板丨86、多個開口 I94、多個轉向耩 多個第一阻擋電極604及多個第二阻擋電極610。 板186的配置係與電子束射出的方向垂直，而開㈡ 成 聿專向裝 184、 其中基 請 先 閱 讀 背

I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 194貫 穿基板186，且轉向器184配置於開口 194內，而第〜^且 檔電極6〇4係位於相鄰的開口之間。另外，第一阻擒電極 604係隔著基板186與第二阻檔電極610相對，逝且第— 阻擋電極604與第二阻擋電極610之延伸方向垂直於基丰反 186 〇 轉向器184係配置成與基板186垂直的形式，定義 —第一方向爲與基板186垂直的方向。第一阻擋電極604 係沿著第一方向延伸，並且其長度大於轉向器184的長度， 而第一阻擋電極604及第二阻擋電極610排列成類似格狀 結構，並且每一第一阻擋電極604及每一第二阻擋電極610 係位於多個開口 194之間。第一阻擋電極604及第二阻擋 電極610還具有多個孔洞，而孔洞的延伸方向係垂直於基 板186。第一阻擋電極604及第二阻擋電極610係爲網狀 結構，而第一祖擋電極604及第二阻擋電極610可以位在 任何的位置，只要分別將第一阻擋電極604及第二阻擋電 52 填 本 頁 I I 訂 § 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（b) 極610置於開口 194之間的基板186之下表面及上表面即 可。 第23A圖及第23B圖繪示依照本發明一較佳實施例 的轉向裝置60、第五多軸電子透鏡62及阻擋裝置900之 不意圖。如第23A圖所不，轉向裝置60包括一基板186 及多個轉向器184,其中每一轉向器184分別位於第五多 軸電子透鏡62之透鏡開口內。第五多軸電子透鏡62包括 第一導磁構件210a及第二導磁構件210b，其中第二導磁 構件210b具有多個第二開口，可以允許電子束通過，而 第一導磁構件210a具有多個第一開口，當電子束通過第 二開口後，便會通過第一開口，其中第一導磁構件210a 及第二導磁構件210b相互間平行。阻擋裝置900(bl〇Cking unit)包括多個第一阻擋電極 902(first blocking electrodes)、一第一阻檔基板 904(first blocking substrate)、 多個第二阻擋電極 910(second blocking electrodes)、一第 二阻檔基板908(second blocking substrate)以及多個第三阻 檔電極906(third blocking electrodes)。其中第一阻檔電極 902係從第二導磁構件210b往電子束產生器10的方向延 伸，而第一阻擋基板904會與第二導磁構件210b平行， 且第一阻擋基板904會支撐住第一阻擋電極902。另外， 第二阻擋電極910係從第一導磁構件210a往晶圓44的方 向延伸，而第二阻擋基板908會與第一導磁構件210a平 行，且第二阻擋基板908會支撐住第二阻擋電極910。此 外，第三阻擋電極906係位於第一導磁構件210a與第二 53 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-1« ! n n ϋ I^口V n I I ϋ ϋ ϋ ϋ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 i、發明說明（d ) 導磁構件21〇b之間。 第一阻擋電極902、第二阻擋電極910及第三阻擋 電極906排列成類似格狀結構，並且每一第一阻擋電極 902、每一第二阻擋電極910及每一第三阻擋電極906分 別排列於多個透鏡開口之間，而第一阻擋電極902、第二 阻擋電極910及第三阻擋電極906分別環繞於透鏡開口的 周圍區域。第一阻擋電極902、第二阻擋電極910及第Η 阻擋電極906分別還具有多個孔洞，而孔洞的延伸方向係 垂直於基板186，且第一阻擋電極902、第二阻擋電極910 及第三阻擋電極906係爲網狀結構。另外，阻擋裝置900 可以是不包括第一阻擋基板904,此時第一阻擋電極902 是靠基板186支撐。相同地，阻擋裝置900亦可以是不包 括第二阻擋基板908，此時第二阻擋電極910是靠第一導 磁構件21〇a支撐。再者，如第23Β圖所示，阻擋裝置900 亦可以是不包括第二阻擋電極910，在這個情況下，轉向 器184在靠近晶圓44的一端不會突出於第一導磁構件210a 之外。 第24圖繪示依照本發明一較佳實施例的阻擋裝置 600、900在阻擋電場時之示意圖。第一成型轉向裝置18 之轉向器會產生電場，如第24圖所示。由於在相鄰的轉 向器184之間具有阻擋電極，因此特定電子束大部份會受 到特定轉向器184產生之電場所影響，而受到其他轉向器 184產生之電場所影響的情況會減少。 當施以一負電壓給轉向器184a之轉向電極時，可 54 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ϋ ^ 1 I n n 1 ϋ -I ϋ I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（ 以使通過開口 194a的電子束轉向；當施以一正電壓給轉 向器184c之轉向電極時，亦可以使通過開口 194c的電子 束轉向；而當轉向器184b之轉向電極在不施以電壓時’ 通過開口 194b的電子束係爲直線通過。如第24圖所示’ 藉由第一阻擋電極604及第二阻擋電極610可以阻擋轉向 器184a及轉向器184c所產生的電場，因此可以減少轉向 器184a及轉向器184c對通過轉向器184b之電子束所產 生的影響。如此電子束可以高精確性地射向晶圓44。 第25圖繪示依照本發明一較佳實施例之第一成型 構件14及第二成型構件22之示意圖。第一成型構件14 具有多個投射區域560 (illumination areas)，而由電子束產 生器10所產生的電子束可以射向投射區域560。第一成型 構件14包括多個第一成型開口，而每一第一成型開口分 別位於一投射區域560內，使得投射到第一成型開口的電 子束可以進行成型的過程，而第一成型開口係爲矩形的形 狀。 相同地，第二成型構件22亦具有多個投射區域560， 當藉由第一成型轉向裝置18及第二成型轉向裝置20對電 子束進行轉向過程之後，電子束可以射向投射區域560。 第二成型構件22包括多個第二成型開口，而每一第二成 型開口分別位於一投射區域560內，使得投射到第二成型 開口的電子束可以進行成型的過程，而第二成型開口亦爲 矩形的形狀。 第26A圖繪示依照本發明另一較佳實施例在第二成 55 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 填 寫 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（θ) 型構件22上之投射區域560示意圖。投射區域560包括 第二成型開口 562(second shaping opening)及多個圖案化 開 口區域 564(pattern-opening areas)，其中第二成型開口 562之描述如在描述第25圖時所述，而位於圖案化開口區 域之圖案化開口的形狀與第二成型開口 562的形狀示不一 樣的。在較佳的情況下，圖案化開口區域564的尺寸係小 於或等於通過第一成型構件14後之電子束的最大尺寸。 另外，圖案化開口區域564的形狀係與通過第一成型構件 14後之電子束的截面形狀一樣或類似。 弟26B圖、第26C圖、第26D圖及第26E圖繪示 依照本發明較佳實施例之圖案化開口 566示意圖。如第26B 圖、第26C圖所不，圖案化開口 566(pattern openings)係 爲孔洞的形式，相鄰的孔洞間具有一定的間隔，而圖案化 開口 566可以類似晶圓之連接孔的形式，透過連接孔可以 使導線與電晶體電性連接；圖案化開口 566亦可以類似晶 圓之貫孔的形式，透過貫孔可以使導線間電性連接。如第 26D圖、第26E圖所示，圖案化開口 566係爲線條的形式， 而相鄰的圖案化開口 566間具有一定的間隔，其中圖案化 開口 566可以類似電晶體的閘極或類似線路的形狀。 當電子束穿過第一成型構件14而完成成型過程後， 會全部射向投射區域560的圖案化開口區域564，如此電 子束在通過圖案化開口區域564之圖案化開口 566後，電 子束會形成圖案化的形態。 第27圖繪示依照本發明一較佳實施例之控制系統 56 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------------I I ^ ' — — — — — I — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（β) 140(如第1圖所示）的配置示意圖。控制系統140包括總控 制器130、個體控制群組120、多軸電子透鏡控制器82及 晶圓平台控制器96。其中，總控制器130包括一中央處理 器 220(central processing unit)、一曝光圖案儲存器 224(exposure pattern storing unit)、一曝光資料產生器 222(exposure data generating unit)、一曝光資料記憶體 226(exposure data memory)、一曝光資料分享器 228(exposure data sharing unit)以及一位置資訊運算器 230(position information calculating unit)。其中中央處理 器220係用以管理控制系統140，曝光圖案儲存器224係 用以儲存要曝光到晶圓44的曝光圖案，曝光資料產生器 222係用以提供電子束曝光到曝光圖案區域之曝光資料， 而其曝光圖案係以儲存在曝光圖案儲存器224內的曝光圖 案爲基準。另外，曝光資料記憶體226係用以存放曝光資 料之記憶體，曝光資料分享器228係允許曝光資料可以與 其他控制器共同使用，而位置資訊運算器230係用以運算 曝光資料及晶圓平台46之位置資訊。 個體控制群組120包括一電子束控制器80、一成型 轉向器控制機制84、一透鏡強度控制器88、一過瀘電極 陣列控制器86、一轉向器控制裝置98。其中，電子束控 制器80可以控制電子束產生器1〇，而成型轉向器控制機 制84係用以控制第一成型轉向裝置18及第二成型轉向裝 置20，透鏡強度控制器88係用以控制第一透鏡強度調整 器Π、第二透鏡強度調整器25、第三透鏡強度調整器35 57 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

495814 7463pif.doc/008 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 __B7 ___ 五、發明說明) 及第四透鏡強度調整器37 ’過濾電極陣列控制器86係用 以控制過濾電極陣列26 ’而轉向器控制裝置98係用以控 制轉向裝置60。另外，多軸電子透鏡控制器82可以控制 第一多軸電子透鏡16、第二多軸電子透鏡24、.第三多軸 電子透鏡34、第四多軸電子透鏡36及第五多軸電子透鏡 62,如上所述之構件均透過中央處理器220之指令來控制。 在本實施例中，控制系統140的運作模式如下所述。 根據儲存在曝光圖案儲存器224的曝光圖案，曝光資料產 生器222可以產生曝光資料，而將此曝光資料儲存到曝光 資料記憶體226中。曝光資料分享器228可以從曝光資料 記憶體226中讀取曝光資料，存入於曝光資料分享器228 中，並且提供此曝光資料給位置資訊運算器230及個體控 制群組120中。其中曝光資料記憶體226係爲緩衝記憶體， 可以暫時性地儲存曝光資料，而在曝光資料記憶體226內 的曝光資料係儲存著接下來欲進行曝光區域之資料。根據 接收到的曝光資料，每一電子束控制器80可以控管每一 電子束；而根據接收到的曝光資料，位置資訊運算器230 可以feE供資訊給晶Η平台控制器96，來g周控晶圓平台46 移動位置。然後根據位置資訊運算器230所提供的資訊及 中央處理器220所傳達的指令，晶圓平台控制器96可以 控制晶圓平台驅動裝置48，使得晶圓平台46可以移動至 指定的位置。 第28圖繪示依照本發明一較佳實施例之個體控制 群組120元件的詳細示意圖。過濾電極陣列控制器86包 58 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---- 訂--- ΑΨ 495814 7463pif.doc/008 五、發明說明（4 ) 括多個個體過濾電極控制器126(individual blanking electrode controllers)以及多個放大元件 146(amplifying parts)，其中每一個體過濾電極控制器126會產生一參考 時脈(reference clock)及多個控制訊號，然而不論是否有施 加電壓於轉向電極168上來控制電子束，均可以配合參考 時脈來控制多個電子束的其中一個，其中參考時脈係根據 收到的曝光資料爲基準。另外，放大元件146可以放大從 個體過濾電極控制器126輸出的訊號，如此便可以輸出放 大的訊號給過濾電極陣列26。 成型轉向器控制機制84包括多個個體成型轉向器 控制機制 124(individual shaping-deflector controllers)、多 個數位類比轉換器 134(digital-analog converters，DAC)以 及多個放大元件144(amplifyingparts)。其中個體成型轉向 器控制機制124係用以輸出多個電壓資料，而指示施以第 一成型轉向裝置18及第二成型轉向裝置20之轉向電極的 電壓値。數位類比轉換器134係用以將個體成型轉向器控 制機制124傳送過來的數位型態之電壓資料轉換成類比型 態之電壓資料。另外，每一放大元件144可以放大從數位 類比轉換器134傳送過來之類比型態的資料，如此可以提 供放大後的類比型態之資料給第一成型轉向裝置18及第 二成型轉向裝置20。 透鏡強度控制器88包括多個個體透鏡強度控制器 125(individual lens-intensity controllers)、多個數位類比轉 換器135以及多個放大元件145。其中個體透鏡強度控制 59 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂i -------^wr. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（幻） 器125可以輸出資料來控制施以第一透鏡強度調整器17、 第二透鏡強度調整器25、第三透鏡強度調整器35及第四 透鏡強度調整器37之電壓値或電流値。數位類比轉換器 135可以將個體透鏡強度控制器125傳送過來之資料轉換 成類比型態之資料。另外，每一放大元件145可以放大從 數位類比轉換器135傳送過來之類比型態的資料，如此可 以提供放大後的類比型態之資料給第一透鏡強度調整器 17、第二透鏡強度調整器25、第三透鏡強度調整器35及 第四透鏡強度調整器37。 透鏡強度控制器88可以控制施以第一透鏡強度調 整器17、第二透鏡強度調整器25、第三透鏡強度調整器35 及第四透鏡強度調整器37之電壓値及電流値，如此藉由 從中央處理器220傳來的指令，可以使每一多軸電子透鏡 之透鏡開口的透鏡強度變得近乎一致。在本實施例中，當 進行曝光製程時，透鏡強度控制器88可以提供一固定的 電壓或電流給第一透鏡強度調整器17、第二透鏡強度調整 器25、第三透鏡強度調整器35及第四透鏡強度調整器37。 根據電子束與晶圓間的焦距校準資料及電子束的旋轉方向 校準資料，透鏡強度控制器88可以控制第一透鏡強度調 整器17、第二透鏡強度調整器25、第三透鏡強度調整器35 及第四透鏡強度調整器37。另外，在曝光時亦可以不需利 用任何曝光資料，透鏡強度控制器88就可以控制第一透 鏡強度調整器17、第二透鏡強度調整器25、第三透鏡強 度調整器35及第四透鏡強度調整器37。 60 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------t--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（0) 轉向器控制裝置98包括多個個體轉向器控制裝置 128(indWidual deflector controllers)、多個數位類比轉換器 138以及多個放大元件148。其中，個體轉向器控制裝置128 可以輸出電壓資料，來指示施加轉向裝置60之轉向電極 的電壓値。數位類比轉換器138係用以將個體轉向器控制 裝置128傳送過來的數位型態之電壓資料轉換成類比型態 之電壓資料。另外，每一放大元件148可以放大從數位類 比轉換器138傳送過來之類比型態的資料，如此可以提供 放大後的類比型態之資料給轉向裝置6〇。如此，透過轉向 器控制裝置98之個別轉向器控制裝置128、數位類比轉換 器138以及放大元件148，可以調控轉向裝置60之轉向電 極。 成型轉向器控制機制84、過濾電極陣列控制器86 以及轉向器控制裝置98之操作已經敘述於上。首先，根 據參考時脈的曝光資料，個體過濾電極控制器126會決定 施以電壓給過濾電極陣列26之轉向電極168的時間點。 在本實施例中，依照不同的時間點，個體過濾電極控制器 126可以控制是否要讓電子束射到晶圓44上，而相互間電 子束射向晶圓44的時間點可以是不一樣的。換句話說， 每一個體過濾電極控制器126可以控制使得特定電子束射 向晶圓的時間點不同於其他電子束射向晶圓的時間點，因 此可以控制是否要讓通過過濾電極陣列26之電子束要在 那個時間點射向晶圓44。在較佳的情況下，根據所接收到 的曝光資料及參考時脈，個體過濾電極控制器126還可以 61 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ϋ ϋ ϋ n n n 一：口、· n ϋ n ϋ 1 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（ςΐ) 控制電子束射向晶圓44所持續的時間。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了能夠使電子束截面積與接收到的曝光資料一 致’電子束必須經過成型的過程，此時，個體成型轉向器 控制機制124可以施以電壓於第一成型轉向裝置18及第 一成型轉向裝置20之轉向電極，同時個體過濾電極控制 器126亦對電子束射向晶圓44的時間點加以控制。另外， 依照個體轉向器控制裝置12 8所輸出的電壓畜料來控制轉 向裝置60之轉向電極所施加的電壓，同時再藉由個體過 濾電極控制器126對電子束射向晶圓44的時間點加以控 制，如此可以控制電子束射向晶圓44的位置。 第29圖繪示依照本發明一較佳實施例之一種後面 散射電子探測器50示意圖。後面散射電子探測器5〇包括 一基板702及多個電子探測器700(electron detectors)，其 中基板702具有多個開口 704，可以分別使多個電子束通 過其中，而電子探測器700可以探測從晶圓44之目標區(未 繪示）或是晶圓平台46所反射回來的電子，根據探測到的 電子數目多寡，而輸出探測訊號。在本實施例中，電子探 測器700係位於基板702之開口 704之間，亦即位於通過 相鄰二開口 704的電子束之間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在較佳的情況下，電子探測器700的位置會位於相 鄰的開口 704之間，且與通過兩旁開口 704的電子束之軸 心處於共線的位置。換句話說，如果電子束產生器10射 出三個或多個電子束通過三個或多個開口 704 ’且電子束 間具有固定的間距，如此電子探測器700會位於電子束之 62 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 ___ _B7___ 五、發明說明（& ) 間。而開口 704可以排列成類似格狀結構，如此，電子探 測器700係位於具有格狀結構的開口 704之間。另外，電 子探測器700亦可以配置於開口 704的最外圍位置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3 0圖繪示依照本發明另一較佳實施例之一種後 面散射電子探測器50示意圖。後面散射電子探測器50包 括一基板702及多個電子探測器700，其中基板702具有 多個開口 704，可以使多個電子束通過其中，而電子探測 器700可以探測從晶圓44之目標區（未繪示）或是晶圓平台 46所反射回來的電子，根據探測到的電子數目多寡，而輸 出探測訊號。在本實施例中，兩個或多個電子探測器7〇〇 係位於相鄰的開口 704之間，換句話說，兩個或多個電子 探測器700係位於通過相鄰二開口 704的電子束之間。另 外，電子探測器700係位於每一開口 704的周圍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在較佳的情況下，兩個或多個電子探測器7〇〇的位 置會位於相鄰的開口 704之間，且與通過兩旁開口 704的 電子束之軸心處於共線的位置。換句話說，如果電子束產 生器10射出三個或多個電子束於三個或多個開口 7〇4，且 電子束間具有固定的間距，如此電子探測器7〇〇會位於電 子束之間，而開口 704可以排列成類似格狀結構，電子探 測器700係位於格狀結構的開口 704之間。另外，電子探 測器700亦可以配置於開口 704的最外圍位置。 第31圖繪示依照本發明另一較佳實施例之一種後 面散射電子探測器50示意圖。後面散射電子探測器50包 括一基板702、多個電子探測器700以及多個阻擋片 63 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公f ) 4β5814 Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7463pif.doc/008 五、發明說明（Μ ) 706(blocking plates)，其中基板702具有多個開口 704，可 以使多個電子束通過其中，而電子探測器7〇0可以探測從 晶圓44之目標區（未繪示）或是晶圓平台46所反射回來的 電子，根據探測到的電子數目多寡’而輸出探測訊號’其 中阻擋片706係位於開口 704之間。另外，在本實施例中’ 位於相鄰的開口 7〇4之間具有兩個或多個電子探測器 700 ° 電子探測器700係位於基板702之開口 704的周圍’ 而阻擋片706係位於相鄰的電子束之間且配置於相鄰開口 704周圍的電子探測器700之間。 另外，阻擋片706可以配置在任何的位置，比如說’ 阻擋片706亦可以配置在電子束與對應之電子探測器7〇〇 之間。再者，阻擋片706係配置於電子束投射到晶圓表面 的投射區域與電子探測器700之間。而阻擋片706可以是 非導磁材質，並且藉由電性連接到基板可以使阻擋片706 接地。 第32圖繪示依照本發明再一較佳實施例之一種後 面散射電子探測器50示意圖。如第32圖所示，由開口 704 所組成的整體結構類似一格狀結構，而電子探測器700位 於開口 704的周圍，因此位在電子探測器700之間的阻檔 片708所組成的整體結構亦類似一格狀結構。阻擋片708 可以是任何的形狀，只要阻擋片能夠阻擋相鄰簡1^€^探 柳J器即可，因此可以防止投射到晶圓44之目標區的電子 反射到非指定的電子探測器700上。 64 紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

495814 A7 7463pif.doc/008 五、發明說明 第33圖繪示依照本發明另一較佳實施例之一種電 子束曝光裝置1〇〇示意圖。在本實施例中，每一相鄰的電 子束僅隔甚短的距離，舉例而言，相鄰電子束的距離可以 小到讓所有電子束射向晶圓之一晶片。如果第33圖所示 的構件標號與第1圖的構件標號是相同的，表示第33圖 的此構件與第1圖的此構件具有相同的結構或功能，其中 桌1圖係繪不依照本發明一較佳實施例的一種電子束曝光 裝置。在接下來的敘述中，僅就本較佳實施例中與第丨圖 中電子束曝光裝置之結構、操作方法或功能不一樣之處予 以說明。 電子束成型裝置包括一電子束產生器10、一正極端 13、一狹縫阻障體11、一第一成型構件14、一第二成型 構件22、一第一多軸電子透鏡16、—狹縫轉向裝置15、 一第一成型轉向裝置18以及一第二成型轉向裝置20。其 中電子束產生器10可以產生多個電子束，而透過正極端13 可以使電子束產生器10所產生的電子束投射出來。狹縫 阻障體11具有多個開口，當電子束穿過上述的開口後， 則電子束的截面積可以塑造出其所需的形狀。另外，第一 多軸電子透鏡16可以使電子束聚焦並且可以調整每一電 子束的焦點，而狹縫轉向裝置15可以使通過正極端13的 電子束轉向，第一成型轉向裝置18以及第二成型轉向裝 置20可以使通過第一成型構件14後的電子束轉向。 在電子束投射的狹縫阻障體Π表面上、第一成型 構件14表面上及第二成型構件22表面上具有一金屬薄 65 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) !#--------訂---------% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 495814 7463pif.doc/008 B7__________ 五、發明說明（〇 ) 膜，比如是鉛金屬薄膜，而電子束可以射到金屬薄膜的表 面上。而每一狹縫阻障體11、第一成型構件14、第二成 型構件22還包括一冷卻裝置（cooling unit)，係用以降低由 電子束所造成的溫度增加。 狹縫阻障體11、第一成型構件14、第二成型構件22 還包括多個開口，如此可以藉由開口的形狀來控制電子 束，且每一開口的截面形狀係延著電子束的投射方向而逐 漸變寬，使電子束在穿過開口時係具有效率性的。在較佳 的情況下，狹縫阻障體11、第一成型構件14、第二成型 構件22的每一開口形狀係爲矩形的樣式。 投射控制裝置包括一第二多軸電子透鏡24、一過濾 電極陣列26以及一電子束阻擋構件28。其中，第二多軸 電子透鏡24可以使電子束聚焦並且可以調整每一電子束 的焦點，而過濾電極陣列26可以控制每一電子束是否要 射到晶圓44上。此外，電子束阻擋構件28具有多個開口， 電子束可以穿過這些開口，並且電子束阻擋構件28係用 以阻擋轉向之電子束，其中轉向之電子束係由過濾電極陣 列26所造成的。電子束阻擋構件28之開口截面形狀係延 著電子束的投射方向而逐漸變寬，如此電子束在通過開口 時係具有效率性的。 晶圓投射系統包括一第三多軸電子透鏡34、一第四 多軸電子透鏡36、一從屬轉向裝置38(sub-deflecting unit) ' 多個同軸透鏡52(coaxial lens)以及一主轉向裝置42(main deflecting unit)。其中，第三多軸電子透鏡34可以使電子 66 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210>< 297公釐） " --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（ 束聚焦’而電子束相互間係爲獨立的，並且第三多軸電子 透鏡34亦可以調整每一電子束投射到晶圓44上的旋轉方 向’而第四多軸電子透鏡36可以使相互獨立之電子束聚 焦並且可以調節投射到晶圓44上之電子束直徑所減少的 比例。另外，從屬轉向裝置38係爲一獨立的轉向裝置， 可以使多個相互獨立之電子束轉向而射往晶圓44上的指 定區域。此外，同軸透鏡52的功能類似接物鏡的功能， 並且冋軸透鏡52具有一第一線圈4〇(first coil)及一第二線 圏54(SeC〇nd c〇il)，用以使多個相互獨立之電子束聚焦， 而主轉向裝置42係爲一般的轉向裝置，可以使指定數目 的多個電子束轉成同方向。其中，從屬轉向裝置38係位 於第一線圈4〇與第二線圈54之間。 在較佳的情況下’主轉向裝置42係爲靜電形式的 轉向器，可以形成一電場，使多個高速電子束轉向。主轉 向裝置42的形式可以是圓筒狀的樣式，其是由八個電極 所組成的，因此可以形成四對電極，每一對電極均互相相 對’然而本發明之主轉向裝置42並非侷限於如上所述， 亦可以是由八個以上的電極所組成。同軸透鏡52會比多 軸電子透鏡更靠近晶圓44，雖然在本實施例中，第三多軸 電子透鏡34與第四多軸電子透鏡36整合在一起，但是亦 可以將第二多軸電子透鏡34與第四多軸電子透鏡36配置 在相互分開的位置。 控制系統140包括一總控制器13〇、一多軸電子透 鏡控制器82、一同軸透鏡控制器9〇(coaxiai lens 67 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x^7^" --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（β) {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) controller)、一'主轉向器控制裝置 94(main defleci^ controller)、一後面散射電子控制裝置99、一晶圓平台趣 制器96以及一個體控制群組12〇，而個體控制群組U0可 以控制每一電子束的曝光參數。總控制器130的功能_似 工作站的功能，可以分別控制位於個體控制群組I20内的 控制器。多軸電子透鏡控制器82可以分別控制第一多軸 電子透鏡16、第二多軸電子透鏡24、第三多軸電子透_ 34、第四多軸電子透鏡36的電流値。同軸透鏡控制器9〇 可以控制同軸透鏡52之第一線圈40及第二線圈54的電 流値，而主轉向器控制裝置94可以控制主轉向器42的驚 壓値。後面散射電子控制裝置99會接收到後面散射電子 數量的訊號，或是接收到由後面散射電子探測器50所探 測到的間接電子數量的訊號，並且傳達後面散射電子控制 裝置99所接收到的訊號給總控制器130。晶圓平台控制器 96可以控制晶圓平台驅動裝置48，使晶圓平台46移動到 指定的位置。 個體控制群組120包括一電子束控制器80 ' —成型 轉向器控制機制84、一過濾電極陣列控制器86、一從屬 轉向器控制裝置92(sub-deflector controller)。其中，電子 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 束控制器80可以控制電子束產生器10，而成型轉向器控 制機制84係用以控制一第一成型轉向裝置18及一第二成 型轉向裝置20，過濾電極陣列控制器86係用以控制過濾 電極陣列26之轉向電極電壓値，而從屬轉向器控制裝置92 ’ 係用以控制從屬轉向裝置38之轉向器電極電壓値。 68 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 495814 7463pif.doc/008 〜 _____B7_______ 五、發明說明（（/) 接下來，在本實施例中將敘述電子束曝光裝置100 之運作方式。首先，電子束產生器10會產生多個電子束。 所產生的電子束會通過正極端13，進入一狹縫轉向裝置 15。狹縫轉向裝置15可以調整通過正極端13的電子束射 向狹縫阻障體Π的位置。 狹縫阻障體11係用以阻隔部份的電子束，如此會 減少電子束射向第一成型構件14的面積，故可以使電子 束的截面積塑造成指定的尺寸。然後電子束會射向第一成 型構件14再進行成型的步驟。通過第一成型構件14後的 電子束之截面積係爲矩形的樣式，而與第一成型構件14 之開口樣式是一致的。當電子束通過第一成型構件14之 後，會透過第一多軸電子透鏡16的作用可以使電子束聚 焦到第二成型構件22的位置。 第一成型轉向裝置18可以使具有矩形截面積之電 子束轉向，故電子束可以打在第二成型構件22上指定的 位置。第二成型轉向裝置20可以使電子束轉向成與第二 成型構件22幾乎垂直的位置，藉由此調整機制可以使電 子束以垂直於第二成型構件22的方向射向第二成型構件 22上所指定的位置。而由於第二成型構件22的開口係爲 矩形的樣式，如此更可以確保當電子束射到晶圓44上時， 其截面積係爲矩形的樣式。 第二多軸電子透鏡24可以使多個相互獨立之電子 束聚焦於過濾電極陣列26上，並且可以使電子束穿過過 瀘電極陣列26之多個開口。 69 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 495814 7463pif.doc/008 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（θ ) 過濾電極陣列控制器86可以控制是否要提供電壓 到過濾電極陣列26的開口附近之轉向電極上。由於可以 提供電壓到轉向電極上，因此過濾電極陣列26可以控制 電子束是否要投射到晶圓44上。當電壓提供時，通過此 過濾電極陣列26的電子束便會轉向，如此電子束變不會 通過電子束阻擋構件28的開口，故電子束便不能投射到 晶圓44上；當電壓沒有提供時，通過此過濾電極陣列26 的電子束便不會轉向，如此電子束會通過電子束阻擋構件 28的開口，故電子束可以投射到晶圓44上。 當電子束未受到過濾電極陣列26的轉向作用時， 接下來，會經過第三多軸電子透鏡34與第四多軸電子透 鏡36，其中藉由第三多軸電子透鏡34可以調整電子束射 向晶圓44的影像旋轉方向，而藉由第四多軸電子透鏡36 可以縮減電子束的投射面積。當電子束通過第三多軸電子 透鏡34與第四多軸電子透鏡36之後，只有要射向晶圓44 的電子束才會通過電子束阻擋構件28;當電子束通過電子 束阻擋構件28之後，電子束會射向從屬轉向裝置38。 從屬轉向器控制裝置92可以控制從屬轉向裝置38 之多個轉向器，而使通過轉向器之電子束轉向，投射到晶 圓44上指定的位置。當電子束通過從屬轉向裝置38後， 會射向同軸透鏡52，而透過具有第一線圈40及第二線圈 54之同軸透鏡52，可以調整電子束到晶圓44間的焦距。 最後，電子束便會射到晶圓44。 在曝光的過程中，晶圓平台控制器96會依照指定 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 填 本 頁 # 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（u ) 的方向移動晶圓平台46 °過濾電極陣列控制器86可以透 過電力控制的方式，決定是否要讓電子束通過過濾電極陣 列26之開口，而開口形式係根據曝光圖案資料而來。如 此，藉由改變過濾電極陣列26之開口形狀，並同時配合 晶圓44的移動，再透過主轉向裝置42及從屬轉向裝置38 的控制使電子束能夠轉向’因此透過上述的裝置運作可以 使指定的電路圖案曝光轉移到晶圓44。利用電子束投射到 晶圓44的方法分別繪不於如後所述的第37圖、第38A圖 及第38B圖。 本發明之多軸電子透鏡可以使相互獨立之電子束聚 焦，因此雖然每一電子束會形成類似一交叉的型態，但是 整體觀之，電子束相互間並不會交叉到，故當電子束電流 強度增加時，因電荷間的交互影響而造成的電子束之焦點 偏移量或位置偏移量會大幅減少。 第34A圖及第34B圖繪示依照本發明一較佳實施例 之電子束產生器1〇示意圖，其中第34A圖係爲電子束產 生器10之剖面示意圖。在本實施例中，電子束產生器10 包括一絕緣體106、多個負極端12、多個極板網柵102、 一負極端電路500(cathode wiring)、極板網柵電路502(grids wirings)以及一絕緣層 504(insulation layer)。其中負極端 12 係由可以產生熱電子（thermoelectrons)之材質所製成，比 如是鎢（tungsten)或鑭（lanthanum)之六硼氫化合物 (hexaborane)，而極板網柵1〇2係環繞在負極端12的旁邊。 另外，負極端電路500係用以提供負極端12電流，而極 71 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（匕1) 板網柵電路502係用以提供極板網柵102之電壓。在本實 施例中，電子束產生器10形成類似具有多個電子槍104 之電子槍陣列，而電子槍104係排列於絕緣體106上，且 相互之間具有一固定的間隔。 在較佳的情況下，電子束產生器10包括一基礎電 源（未繪示），可以產生約50K伏特的輸出電壓提供給負極 端12。透過負極端電路500可以使負極端12與基礎電源 電性連接，而負極端電路500最好是以耐火材質(refractory metal)所製成，比如是鎢。 在本實施例中，電子束產生器10還包括一個體電 源（individual power source)(未繪示），用以提供給每一極 板網柵102電壓，其輸出電壓約爲200伏特。而透過極板 網柵電路502可以使每一極板網柵102與個體電源連接， 而極板網柵電路502最好是以耐火材質（refractory metal) 所製成’比如是鶴。另外’透過絕緣層5 04，可以使極板 網柵102與極板網柵電路502電性隔離於負極端12與負 極端電路500，而絕緣層504可以是由耐熱性絕緣陶瓷所 製成，比如是鋁的氧化物。 弟34B圖繪不從晶圓44(繪示於第33圖）方向看過 去之電子束產生器10的示意圖。電子束產生器1〇形成類 似具有多個電子槍104之電子槍陣列，而電子槍1〇4係排 列於絕緣體106上，且相互之間具有一固定的間隔。在較 佳的情況下，極板網柵電路502係形成於絕緣層504上， 可以防止絕緣層504累積電荷。而極板網栅電路502可以 72 本矣氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） --------------------IT---------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（Qe) 是類似直線的樣式形成於絕緣層504上，並且可以與極板 網柵102連接，而在相鄰的極板網柵電路502間並不會產 生短路的情形。如上所述，在極板網柵電路5 02的配置上， 必須是在不會產生短路的情況下，而使相鄰的極板網柵電 路5 0 2間的距離盡量靠近。 當欲提供電流給負極_ 12而產生熱電子時，電子 束產生器10必須要先加熱負極端12，而一加熱構件可以 位於負極端12與負極端電路500之間，其中加熱構件可 以是以碳爲原料的構件。另外，藉由提供50K伏特的負電 壓給負極端12，如此在正極端13(繪示於第33圖）與負極 端12之間會產生一電位差。透過此電位差，電子槍可以 射出熱電子，因此將熱電子加速便可以得到電子束。 當個體電源提供數百伏特的負電壓給極板網柵102 後，可以使從負極端12產生的電子束較爲穩定的射出， 並且可以調整熱電子射向正極端13的數目。然而本發明 的應用並非侷限於此，亦可以將狹縫阻障體11(繪示於第 33圖）設計成正極端。 另外，電子束產生器10可以包括一電場投射裝置 (field emission device)，用以射出多個電子束。另外，由 於電子束產生器10必須要花費一段時間才能射出穩定的 電子束，因此在曝光的過程中，電子束產生器10係未間 斷地一直射出電子束。

第35A圖及第35B圖繪示依照本發明一較佳實施例 之過濾電極陣列26(繪不於第33圖）示意圖，其中第35 A 73 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 7463pif.doc/008 五、發明說明（0丨） 圖繪示整個過濾電極陣列26之平面示意圖。過濾電極陣 列26包括一孔洞部份160、多個轉向電極墊162、多個接 地電極墊164，其中孔洞部份160具有多個孔洞，可以允 許電子束通過，而轉向電極墊162及接地電極墊164可以 與過濾電極陣列控制器86(繪示於第33圖）電性連接。在 較佳的情況下，孔洞部份160位於過濾電極陣列26中間 的位置，過濾電極陣列控制器86可以透過探針卡或探針 陣列(pogo pin airay)，提供電子訊號給轉向電極墊162及 接地電極墊164。 第35B圖繪示開口部份160的俯視示意圖。如第35B 圖所示，定義開口部份160的水平方向爲X軸，開口部份 160的垂直方向爲Y軸。在曝光的過程裝中，晶圓平台46 係以步進則進的方式帶動晶圓44沿著X軸方向移動，而 以連續前進的方式帶動晶圓44沿著Y軸方向移動。另外， 晶圓平台46係帶動晶圓44沿著Y軸方向進行掃描，而掃 描過後的晶圓44部份，可以藉由晶圓平台46帶動晶圓44 沿著X軸方向步進前進，以進行曝光的步驟。 孔洞部份160包括多個孔洞166，孔洞166配置所 在區域區域必須是使所有掃描過的區域可以進行曝光。如 第35B圖所示，當孔洞投影到X軸上時，形成孔洞的所 有區域係位在孔洞166a及孔洞166b之間。相鄰的孔洞間， 在X軸方向具有固定的距離，而相鄰孔洞之間隔必須要小 於或等於主轉向裝置42使電子束轉向的最大程度。 第36A圖及第36B圖繪示依照本發明一較佳實施例 74 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵Gx 297公爱) ~ ~ ------------41^--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 7463pif.doc/008 _________ B7 五、發明，明（n 之第一成型轉向裝置18示意圖，其中第36A圖繪示第一 成型轉向裝置18之整體示意圖。由於第二成型轉向裝置20 及從屬轉向裝置38之結構與第一成型轉向裝置18之結構 一樣’因此在以下的實施例中僅以第一成型轉向裝置18 之結構爲例作說明。 第一成型轉向裝置18包括一基板186、一轉向器陣 列180及多個轉向電極墊182，而轉向電極墊182位於基 板186上。轉向器陣列180係位於基板186的中間，而轉 向電極墊182係排列於基板的周邊。轉向器陣列18〇包括 多個轉向器’每一轉向器是由一開口及多個轉向電極所組 成。另外，透過連接器，比如是探針卡，可以使轉向電極 墊182與成型轉向器控制機制84電性連接。 第36A圖繪示轉向器陣列18〇之示意圖。轉向器陣 列180包括多個轉向器184,可以分別使每一電子束轉向。 如第36B圖所示，定義轉向器陣列180的水平方向爲X 軸’轉向器陣列180的垂直方向爲Y軸。在曝光的過程裝 中’晶圓平台46係以步進前進的方式帶動晶圓44沿著X 軸方向移動’而以連續前進的方式帶動晶圓44沿著γ軸 方向移動。另外，晶圓平台46係帶動晶圓44沿著Y軸方 向進行掃描’而掃描過後的晶圓44部份，可以藉由晶圓 平台46帶動晶圓44沿著X軸方向步進前進，以進行曝光 的步驟。 在較佳的情況下，相鄰的轉向器184間，在X軸方 向具有固定的距離，而相鄰轉向器184之間隔必須要小於 75 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' --------------------訂---------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明） 或等於主轉向裝置42使電子束轉向的最大程度。並再參 照第35B圖，轉向器陣列180之轉向器184與過濾電極陣 列26之開口相對應。 在傳統的技術中，同軸透鏡的功能係用以縮減電子 束尺寸。由於同軸透鏡的尺寸縮小，連帶地會縮減電子束 射向同軸透鏡的區域，並且同軸透鏡會使電子束聚焦，造 成相鄰電子束之間距更爲縮減。如此到達從屬轉向裝置38 之電子束，其相鄰的間距會非常小，因此會使轉向器184 的製作困難度大爲提高。 然而，本發明可以藉由多軸電子透鏡的配置而不會 有上述的問題。由於本發明係利用多軸電子透鏡使得通過 其中的電子束尺寸可以縮減，但是相鄰電子束之間距並不 會減少，而其電子束直徑卻是可以縮減。因此，縮減尺寸 後的電子束仍然具有足夠的間距，故轉向器184可以容易 地製作於轉向器陣列180上，同時轉向器184可以具有較 佳的轉向效率。 第37圖繪示依照本實施例之晶圓44曝光操作方式 示意圖。首先，敘述曝光過程之晶圓平台46操作方法。 如第37圖所示，晶圓44之水平方向對應於X軸，而晶圓 44的垂直方向對應於Y軸。曝光寬度A1係爲在晶圓平台 46在不移動X方向的情況下，可以曝光的寬度；並且曝 光寬度A1相當於過濾電極陣列26開口 166相對於X方 向的間隔。如第33圖所示’成型轉向器控制機制84可以 控制電子束射出的形式，而過濾電極陣列控制器86可以 76 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

P 訂---------線一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/〇〇8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明) 控制是否要讓電子束射到晶圓44。晶圓平台控制器96可 以控制晶圓44往Y軸方向移動，而主轉向器控制裝置94 及從屬轉向器控制裝置92可以控制電子束射到晶圓的位 置，因此第一曝光區域400(first exposure area)具有曝光寬 度A1的區間以進行曝光。當第一曝光區域400完成曝光 後，晶圓平台46可以往X軸方向移動曝光寬度A1的距 離，然後再開始往回移動，其移動方向與晶圓平台46在 第一曝光區域400進行曝光時的移動方向相反，如此便完 成第二曝光區域4〇2(second exposure area)的曝光。然後一 直重複前述的曝光操作，晶圓44的整個表面變曝光完成， 而指定的圖案便曝光於晶圓44的整個表面。如第37圖所 示的實施例中，在曝光時亦必須進行掃描的工作，從晶圓 的一端到另外一端逐步進行掃描；然而亦可以是僅有部份 的晶圓曝光表面，有進行掃描的工作。 第38A圖及第38B圖繪示依照本發明一較佳實施例 中在曝光過程時主轉向裝置42及從屬轉向裝置38之轉向 操作示意圖，其中第38A圖繪示晶圓44之主轉向區域 410,其主要是藉由主轉向裝置之轉向操作方法曝光而成。 主轉向區域410之邊緣A2的長度係相當於藉由主轉向裝 置42使電子束能夠轉向的區間。當主轉向區域410在投 影到X軸方向上時，其相鄰的主轉向區域41〇(main deflection area)邊緣會相互接觸；然而，當主轉向區域41〇 在投影到X軸方向上時，相鄰的主轉向區域410亦可以是 部份重疊。 77 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 填 % 本 頁

I I 訂 I I 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印創衣 五、發明說明（ 、一第遞圖繪示以電子束曝光轉向區域410之曝光方 法Tpc意圖。從屬轉向區Μ 45 ^域412之邊緣A3的長度係相當於 藉由k屬轉向裝置％使電子束能夠轉向的區間。在本實 施例中，主轉向區域"Ο的尺寸係八倍大於從屬轉向區域 412的尺寸。 藉由從屬轉向裝置38之轉向操作可以使從屬轉向 區域412a曝光出指定的曝光圖案。在從屬轉向區域412 曝光兀成之後，主轉向裝置42會使電子束射向從屬轉向 區域412b ’並且再藉由從屬轉向裝置38之轉向操作可以 使從屬轉向區域412b曝光出指定的曝光圖案。如上所述， 藉由主轉向裝置42及從屬轉向裝置38之重複操作，而延 著如第38B圖所示的箭頭方向，可以曝光出指定的曝光圖 案，如此主轉向區域410之曝光作業便完成。 第39圖繪示依照本發明一較佳實施例之第一多軸 電子透鏡16示意圖。由於第二多軸電子透鏡24、第三多 軸電子透鏡34、第四多軸電子透鏡36類似於第一多軸電 子透鏡16的結構，因此接下來之敘述僅以第一多軸電子 透鏡16的結構爲例。 第一多軸電子透鏡16包括一透鏡部份2〇2及一線 圏部份200，其中線圈部份200可以產生磁場。透鏡部份 202包括一透鏡區域2〇6及多個透鏡開口 204，其中透鏡 開口 204可以允許多個電子束通過，且透鏡開口 204位於 透鏡區域206。其中晶圓平台46(繪示於第33圖）的掃描方 向係沿著透鏡區域206的Y軸方向前進，而晶圓平台46 78 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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-------訂-------線I 495814 Λ7 7463pif.doc/008 五、發明說明（T&) 步進前進的方向係沿著透鏡區域206的X軸方向。 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 在透鏡開口 204排列之X軸方向上’其相鄰的透鏡 開口 204間距有固定的間距，而其透鏡開口 204的尺寸與 主轉向裝置42所投射到晶圓44的電子束尺寸相對應，如 第33圖所示。另外，透鏡開口 204的排列與過濾電極陣 列26之開口 166相對應，亦與轉向器陣列180之轉向器184 位置相對應，如第35Α圖到第36Β圖所示。而透鏡部份202 最好還包括至少一虛擬開口 205,其相關說明對應於之前 第8圖至第11圖所作的敘述。 第40Α圖及第40Β圖繪示依照本發明一較佳實施例 的第一多軸電子透鏡16之剖面示意圖。如第40Α圖所示， 透鏡部份202可以包括非導磁構件208，位於透鏡導磁_ 件210之間；而如第40Β圖所示，透鏡導磁構件210亦可 以做得較厚，因此更能阻擋相鄰電子束間所產生的庫侖 力。在本實施例中，由於透鏡導磁構件210可以做得較厚， 使得透鏡部份202的表面與線圈部份200的表面共平面， 甚至透鏡導磁構件210可以做得更厚，使得透鏡部份2〇2 比線圏部份200來得厚。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第41圖繪示依照本發明另一較佳實施例之一種電 子束曝光裝置100示意圖。電子束曝光裝置10〇包括一過 Μ開口陣列裝置 27(blanking aperture array device，ΒΑΑ device)，替代如第1圖所示之電子束曝光裝置的過濾電極 陣列26。而本實施例之電子束曝光裝置1〇〇還包括電子透 鏡及轉向裝置，就功能及操作方式而言，其與第33圖所 79 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ 297公釐） 7463pif.doc/008 A7 B7 五、發明說明㈠9) 7TC之電子透鏡及轉向裝置是雷同的，而藉由過濾開口陣列 裝置27會使投射到晶圓的每一個別電子束被分割。若是 在第41圖所示之電子束曝光裝置中其構件標號與第丨圖 或第3 3圖中構件丨示5虎相同的§舌，表示此構件的結構亦與 前述第1圖或第33圖中所揭露的構件結構是相同。因此 在接下來的敘述中僅闡述與第i圖及第33圖中所未揭露 的構件。 電子束曝光裝置100包括一曝光裝置15〇及一控制 系統140，其中曝光裝置150係用以進行一曝光的製程， 可利用多個電子束射向晶圓44，而控制系統14〇可以控制 曝光裝置150之每一構件的操作。 曝光裝置150包括：一主體8、一電子束成型裝置、 一投射控制裝置以及一電子光學系統，其中主體8具有多 個排出孔70，電子束成型裝置可以使射出的電子束之截面 形狀塑造成指定的形狀，投射控制裝置可以控制每以一電 子束是否要射向晶圓44，電子光學系統包括一晶圓投射系 統，可以控制轉移到晶圓44上之圖案的方位或尺寸。再 者，曝光裝置150包括一平台系統，而平台系統具有一晶 圓平台46及一晶圓平台驅動裝置48，其中位於晶圓平台 46上的晶圓44,可以藉由曝光的方式將圖案轉移到晶圓44 上，而晶圓平台驅動裝置48可以驅動平台。 電子束成型裝置包括一電子束產生器10、一正極端 13、一狹縫轉向裝置15、一第一多軸電子透鏡16、一第 一透鏡強度調整器17以及一過濾開口陣列裝置27。其中 80 本紙張尺度適用中國國家標準規格（21〇 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------％ 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 A7 495814 7463pif.doc/008 _-------- 五、發明說明（M) 電子束產生器10可以產生多個電子束，而透過正極晒3 可以使電子束產生器10所產生的電子束投射出來。另外， 狹縫轉向裝置15可以使通過正極端13的電子束轉向，而 第一多軸電子透鏡16可以使相互獨立之電子束聚焦並且 可以調整每一電子束的焦點，第一透鏡強度調整器17可 以調整第一多軸電子透鏡16之透鏡強度，並且可以分別 控制通過其中的每一電子束。此外，過濾開口陣列裝置27 可以使通過第一多軸電子透鏡16的每一個別電子束被分 割。 投射控制裝置包括一過爐開口陣列裝置27以及一 電子束阻擋構件28，其中過濾開口陣列裝置27可以控制 是否要讓電子束射向晶圓44。電子束阻擋構件28具有多 個開口，可以允許電子束通過其中；或者，電子束阻擋構 件28亦可以阻擋藉由過濾開口陣列裝置27所轉向的電子 束。在本實施例中，過濾開口陣列裝置27係爲電子束成 型裝置的一構件，可以使射向其中的電子束截面形狀塑造 成指定的形狀，而過濾開口陣列裝置27亦可以是投射控 制裝置的一構件。另外’電子束阻擋構件28具有多個開 口，每一開口的截面形狀係沿著電子束投射方向而逐漸變 寬，如此可以使電子束順利地通過。 晶圓投射系統包括一第三多軸電子透鏡34、一第四 多軸電子透鏡36、一轉向裝置6〇以及一同軸透鏡52。其 中，第三多軸電子透鏡34可以調整每一電子束投射到晶 圓44的旋轉方向，而第四多軸電子透鏡36可以使相互獨 81 中國國家標準（CNS)A4 規格（210 X 297^1~----- --------------------1T---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814

7; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. 發明·^明（Μ ) 立之電子束聚焦並且可以控制投射到晶圓·44上之電子束 直徑所減少的比例。另外，轉向裝置6()可以使多個相互 獨立之電子束轉向而射往晶圓44上的指定區域。此外， 同軸透鏡具有一第一線圏40、一第二線_ ，而同軸 透鏡52的功能類似接物鏡（objective lens)的功& ’可以使 多個相互獨立之電子束聚焦於晶圓44上。再者’雖然在 本實施例中，第三多軸電子透鏡34與第四多軸電子透鏡36 整合在一起，但是亦可以將第三多軸電子透鏡34與第四 多軸電子透鏡3 6配置在相互分開的位置。 控制系統14〇包括一總控制器130、一多軸電子透 鏡控制器82、一同軸透鏡控制器90、一後面散射電子控 制裝置99、一晶圓平台控制器96以及一個體控制群組 120,而個體控制群組12〇可以控制每一電子束的曝光參 數。總控制器130的功能類似工作站的功能’可以分別控 制位於個體控制群組120內的控制器。多軸電子透鏡控制 器82可以分別控制第一多軸電子透鏡16、第三多軸電子 透鏡34、第四多軸電子透鏡36的電流値。同軸透鏡控制 器90可以控制同軸透鏡52之第一線圏40及第二線圈54 的電流値。後面散射電子控制裝置99會接收到後面散射 電子數量的訊號，或是間接電子數量的訊號，其中後面散 射電子的數量及間接電子的數量係由後面散射電子探測器 50所探測而得的；另外，後面散射電子控制裝置99會將 後面散射電子控制裝置99所接收到的訊號傳達給總控制 器130。晶圓平台控制器96可以控制晶圓平台驅動裝置 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 填 寫 本 頁 訂 82 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（妒） 48，使晶圓平台46移動到指定的位置。 個體控制群組120包括一電子束控制器8〇、一透鏡 強度控制益88、一*過爐開口陣列裝置控制器87(B A A device controller)以及一轉向器控制裝置98。其中，電子束控制 器80可以控制電子束產生器10，透鏡強度控制器88係用 以控制第一透鏡強度調整器Π ’而過濾開口陣列裝置控制 器87係用以控制施加於過濾開口陣列裝置27之轉向電極 的電壓。此外，轉向器控制裝置98係用以控制施加於轉 向裝置60之轉向器電極的電壓。 接下來敘述本實施例之電子束曝光裝置100的操作 方法。首先，電子束產生器10會射出多個電子束。所射 出的電子束會通過正極端13,進入一狹縫轉向裝置15。 狹縫轉向裝置I5可以控制通過正極端13的電子束射向過 濾開口陣列裝置27的投射位置。， 當電子束通過狹縫轉向裝置15之後，會透過第一 多軸電子透鏡16的作用可以使相互獨立之電子束聚焦到 過濾開口陣列裝置27的位置。由於藉由透鏡強度調整器17 可以調整透鏡開口內的透鏡強度，如此藉由此裝置便可以 修正射向透鏡開口的電子束之焦點位置。當電子束通過第 一多軸電子透鏡16之後，便會射向過濾開口陣列裝置27 之多個開口部份。 過濾開口陣列裝置控制器87可以控制是否要施加 電壓於過濾開口陣列裝置27之每一開口邊緣的轉向電極。 根據施於轉向電極之電壓，過濾開口陣列裝置27可以控 83 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2l〇x 297公釐） 請 先 閱 讀 背 意 再 填 寫 本 頁 β 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7463pif.doc/008 一 —_____B7________ 五、發明說明（？ I ) 制是否要讓電子束射向晶圓44。當電壓提供時，通過此開 口的電子束便會轉向，如此電子束變不會通過電子束阻檔 構件28的開口，故電子束便不能投射到晶圓44上；當電 壓沒有提供時，通過此開口的電子束便不會轉向’如此電 子束會通過電子束阻擋構件28的開口，故電子束可以投 射到晶圓44上。 當電子束通過過濾開口陣列裝置27之後’且此電 子束並未轉向而準備要射往電子束阻擋構件28的途中， 電子束會經過第三多軸電子透鏡34及第四多軸電子透鏡 36。其中，第三多軸電子透鏡34可以調整電子束射向晶 圓44的旋轉方向，而當電子束射到第四多軸電子透鏡36 時，透過第四多軸電子透鏡36的作用可以縮減電子束的 投射直徑。 轉向器控制裝置98可以控制轉向裝置60之多個轉 向器。當電子束經過轉向裝置60的控制區域時，轉向裝 置60可以使電子束轉向，如此電子束可以到達晶圓44上 所指定的位置。另外，當電子束通過轉向裝置60後，會 經過透過同軸透鏡52，而同軸透鏡52具有第一線圈40及 第二線圈54,可以調整電子束到晶圓44間的焦距。最後， 電子束便會射到晶圓44。 在曝光的過程中，晶圓平台控制器96會依照指定 的方向移動晶圓平台46。過濾開口陣列裝置控制器87可 以透過電力控制的方式來控制通過過濾開口陣列裝置27 之開口的電子束。因此，配合晶圓44的移動，同時改變 84 --------------------tr---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^5814 A7 B7 7463pif.doc/008 i、發明說明（8>) 電子束通過之開口的形式’並且再藉由轉向裝置60使通 過開口的電子束轉向，如此可以將指定的電路圖案曝光轉 移到晶圓44。 .# 本發明之多軸電子透鏡可以使多個相互獨立之電子 束聚焦，因此雖然每一電子束會形成類似一交叉的型態， 但是整體觀之，電子束相互間並不會交叉到，故當電子束 電流強度增加時，因電荷間的交互影響而造成的電子束之 焦點偏移量或位置偏移量會大幅減少。 訂---------線赢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第42A圖及第42B圖繪示依照本發明一較佳實施例 之過濾開口陣列裝置27示意圖。如第42A圖所示，過濾 開口陣列裝置27包括多個孔洞部份160、多個轉向電極墊 162、多個接地電極墊164，其中每一孔洞部份160具有多 個孔洞166，可以允許電子束通過，而轉向電極墊162及 接地電極墊164可以與過濾開口陣列裝置控制器87 (繪示 於第41圖）電性連接。在較佳的情況下，每一孔洞部份160 係與弟一^多軸電子透鏡16之透鏡開口共軸線，且過爐電 極陣列26具有至少一虛擬開口，位於孔洞部份160的周 圍，而沒有電子束通過此虛擬開口。因爲過濾電極陣列26 具有虛擬開口，故會減少電感效應（inductance)的耗損，同 時會有效地減少主體8內的壓力。 第UB圖繪示開口部份160的俯視示意圖。如前所 述，孔洞部份160包括多個孔洞166。在較佳的情況下’ 開口 166的形狀係爲矩形的樣式，而射向每一開口部份160 的電子束會被分開且其截面形狀塑造成與開口的形狀一 85 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明) 致。如上所言，由於本實施例之電子束曝光裝置100包括 一過濾開口陣列裝置27，因此電子束曝光裝置100可以將 電子束產生器所射出的每一個別電子束分開成多束，使得 分開後的電子束可以使晶圓44曝光。如此藉由以上的方 式可以使很多電子束射向晶圓44，因此將圖案曝光到晶圓 44上僅需甚短的時間。 第43 A圖繪不第二多軸電子透鏡34之俯視示意圖。 由於第四多軸電子透鏡36與第三多軸電子透鏡34的結構 是一樣的，因此接下來之敘述僅以第三多軸電子透鏡34 的結構爲例。 如第43A圖所示，第三多軸電子透鏡34包括一透 鏡部份202及一線圈部份200，而線圈部份200可以產生 磁場。其中，透鏡部份202包括多個透鏡區域206，而每 一透鏡區域206具有多個透鏡開口，可以使電子束通過。 其中透鏡部份202之透鏡區域206、第一多軸電子透鏡16 之透鏡開口及過濾開口陣列裝置27之開口部份160，其相 互排列關係係爲同軸排列的關係。 第43B圖繪示每一透鏡區域206的示意圖。透鏡區 域206具有多個透鏡開口 204。在較佳的情況下，透鏡開 口 204、過濾開口陣列裝置27之開口部份160的開口 166 及轉向器陣列180之轉向器184,其相互排列關係係爲同 軸排列的關係。透鏡部份202最好還包括至少一虛擬開口 205,其相關說明對應於之前第8圖至第11圖所作的敘述’ 而虛擬開口 2〇5係位於透鏡區域2〇6的外圍。 86 本紙張又ϋ用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 訂---------參 ^814 ^814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（你） 弟44A圖繪不轉向裝置60之俯視示意圖。轉向裝 置60包括一基板186及多個轉向器陣列18〇及多個多個 轉向電極墊182，而轉向器陣列180係位於基板186的中 間’而轉向電極墊182係排列於基板的周邊。在較佳的情 況下，每一轉向器陣列180、過濾開口陣列裝置27之開口 部份160、第三多軸電子透鏡34及第四多軸電子透鏡36 對應於透鏡區域206的位置，其相互排列關係係爲同軸排 列的關係。另外，透過連接器，比如是探針卡或探針陣列 (pogo pin array)，可以使轉向電極墊182與轉向器控制裝 置98 (繪示於第41圖）電性連接。 第44B圖繪示依照本發明之一較佳實施例之轉向器 陣列180示意圖。轉向器陣列180包括多個轉向器184， 每一轉向器184是由一開口及多個轉向電極所組成。在較 佳的情況下，轉向器184、過濾開口陣列裝置27之開口部 份160之開口 166、第三多軸電子透鏡34及第四多軸電子 透鏡36對應於透鏡區域206之透鏡開口 204，其相互排列 關係係爲同軸排列的關係。 請參見第45A圖至第45G圖，其繪示依照本發明一 較佳實施例的多軸電子透鏡之透鏡部份202製造過程。如 第45A圖所示，首先提供一導電基板300(conductive substrate)，然後將一感光層 302(Photosensitive layer)覆蓋 在導電基板300上，而感光層302形成的方式可以是透過 旋塗法（spin-coating)或是使用一厚阻抗薄膜（resist film)貼 覆於導電基板3〇〇上，其中阻抗薄膜的厚度可以事先決定。 87 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 29/公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（K) 而感光層302的厚度會大於或等於透鏡部份202的厚度。 如第45Β圖所示，繪示當進行曝光過程時，藉由曝 光的方式形成指定的圖案，且特別是描繪在進行第一除去 過程時，去除指定的區域。接下來，一指定圖案會曝光至 感光層302，其中此指定圖案是由透鏡部份202的直徑及 透鏡開口 204的形式和位置所決定，而透鏡部份202如同 第8圖至第11圖、第39圖、第43Α圖及第43Β圖所繪示 的。並且，爲了利用電鑄法（electroforming)形成透鏡部份 202及透鏡開口 204,可以先進行曝光製程及第一去除製 程，且根據透鏡部份202的直徑及透鏡開口 204的直徑及 位置，而形成透鏡形成模304(lenS-fomiing mold)及透鏡開 口 形成模 306(lens-opening-forming mold) 〇 而此指定圖案亦可以包括虛擬開口的圖案’其中虛 擬開口係不允許電子束通過的，並且可以透過曝光製程及 第一去除製程，而形成虛擬開口形成模，用以製造虛擬開 口。其中虛擬開口形成模的直徑可以不同於透鏡開口形成 模的直徑。 在進行曝光的過程中，通常會根據不同的體態比率 (aspect ratio)來決定其曝光方法，其中體態比率係爲透鏡 開口 204深度對透鏡開口 204直徑的比率。其中，透鏡開 口 204之開口直徑介於0.1mm到2mm之間，而開口深度 介於5mm到50mm之間，而在本實施例中，透鏡開口 204 之開口直徑約爲〇.5mm，開口深度約爲20mm，因此體態 比率約爲40，故在較佳的情況下，可以應用X射線曝光 88 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------％ 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 495814 A7 7463pif.doc/008 五、發明說明（认） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 方法於本實施例中’其中X射線曝光方法對感光層具有高 傳遞性（transmissivity)，因此可以容易製造高體態比率的 圖案。而感光層302可以是正型或是負型的X射線曝光光 阻，可以利用X射線曝光罩進行曝光，其中X射線曝光 罩具有透鏡形成模304及透鏡開口形成模3〇6之圖案。若 是使用正型的感光層302,則曝光部份會去除掉；若是使 用負型的感光層302，則非曝光部份會去除掉，如此可以 形成透鏡形成模304及透鏡開口形成模306。 如第45C圖所示的製程，可以藉由電鑄法形成第一 導磁構件210a。第一導磁構件210a係以鎳合金爲材質， 並且具有約5mm的厚度，其中第一導磁構件21〇a可以利 用電鍍的方式而形成，而在電鍍時係以導電基板300爲電 極。 如第45D圖所示的製程，可以藉由電鑄法形成非導 磁構件208。非導磁構件208係以銅爲材質，並且具有約 5mm〜20mm的厚度，其中非導磁構件208係以電鍍的方式 而形成，而在電鍍時係以第一導磁構件21〇a爲電極。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接下來，如第45E圖所示的製程，可以藉由電鑄法 形成第二導磁構件210b。第二導磁構件21〇b係以鎳合金 爲材質，並且具有約5mm〜2〇mm的厚度，其中第二導磁 構件210b係以電鍍的方式而形成，而在電鑛時係以非導 磁構件208爲電極。 然後，如第45F圖所示，進行一第二去除製程，可 以去除感光層302。在進行第二去除製程後，感光層3〇2 89 本^浪&度家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -- 495814 7463pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 五、發明說明（¾^ ) 的剩餘部Μ會被去除，亦即透鏡形成模304及透鏡開p形 成模306會被去除。因此，第一*導磁構件210a之第〜開 口、非導磁構件之貫孔及第二導磁構件210b之第二開p 相互間係爲问軸排列’而第一開口、貫孔、第二開口共同 組成透鏡該口 204。 第45G圖繪示剝離製程之示意圖，透過剝離製程可 以除去導電基板300。當除去導電基板300後，便可以獲 得透鏡部份202。可以藉由使用一化學溶劑將導電基板去 除，並且此化學溶劑並不能與第一導磁構件210a、第二導 磁構件210b及非導磁構件208產生反應。 請參照第46A圖至第46E圖所示，其繪示依照本發 明一較佳實施例之導磁突出塊218的形成過程。第46A圖 繪示第一導磁構件21〇a形成於導電基板300上的製程， 其繪不如弟45C圖所不。在第一^導磁構件210a上，形成 有透鏡開口形成模306，並且透鏡開口形成模306可以形 成如第14 B圖所示的導磁突出塊218。接下來，如第46 C 圖所示，第一導磁突出塊218a、非導磁構件208與第二導 磁突出塊218b的形成方法與如第45C圖至第45E圖的製 作方法雷同。 接下來’去除透鏡開口形成模306，並且會在透鏡 開口形成模306形成開口的區域塡入一塡充構件3 14。而 塡充構件314的材質必須是可以去除的，並且其材質特性 必須是與透鏡導磁構件210的材質、導磁突出塊218的材 質及非導磁構件208的材質之間係具有選擇性的 90 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁}

P 訂---------線一 495814 A-7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明（狀） (selective)。在較佳的情況下，塡充構件314的厚度要足 夠厚，使得塡充構件314的高度水平相同於第二導磁突出 塊218b的高度水平。在塡充構件314塡入之後’會再形 成透鏡開口形成模306，其形成方式如所述，如此藉以形 成第二透鏡導磁構件210b。接下來，如第46E圖所示’ 去除透鏡開口形成模306、塡充構件314及導電基板300 ’ 如此便完成透鏡部份202的製作。 第一導磁突出塊218a及第二導磁突出塊218b係爲 導磁性材質，其材質可以不同於透鏡導磁構件210之材質。 另外，截緣部份216(cut portions)可以是藉由透鏡開口成 型模之圖案而做成，其透鏡開口成型模的圖案係相反於如 第46B圖所示的透鏡開口成型模306;接下來，再以透鏡 開口成型模作爲罩幕，蝕刻透鏡導磁構件210。 第47A圖及第47B圖繪示依照本發明另一較佳實施 例之透鏡部份202製作方法示意圖。當第二導磁構件製作 完成之後，可以再重複多次製作第一導磁構件、非導磁構 件及第二導磁構件。如第47A圖所示，最後在進行完第二 去除製程及剝離製程之後，會製作出透鏡阻擋元件320(lens block)，其中透鏡阻擋元件320是由多個透鏡部份202所 形成，而每一透鏡部份202可以從透鏡阻擋元件320上撕 離下來。而在其他的情況下，透鏡阻擋元件320可以包括 分離構件322(separation member)，其中分離構件322係位 於相鄰的透鏡部份202之間，並且可以利用化學藥劑將分 離構件322去除，如此每一透鏡部份202便能相互分開， 91 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） --------------------IT---------$·^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 495814 A7 B7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作衽印製 7463pif.doc/008 發明說明（的） 而基本上此化學藥劑不能與非導磁構件208及第二導磁構 件210b產生化學反應。另外，第三種方法必須製作一很 厚的感光層302，其中感光層302的厚度要大於透鏡阻擋 元件320的厚度。 第48 A圖至第48C圖繪示依照本發明一較佳實施例 之一種線圈部份200與透鏡部份202間的固定方法示意 圖，其中第48A圖繪示線圈部份200，而線圈部份200係 用以產生磁場。線圈部份200係類似於環狀的形式，並且 具有一內徑，約等於透鏡部份202直徑的長度。線圈部份 200具有線圈導磁構件212及一空間310，其中線圈導磁 構件212係包圍於線圈214的周圍，而藉由線圈214可以 產生磁場；另外，線圈導磁構件212之空間310可以塡入 非導磁構件。在較佳的情況下，可以藉由精密加工的方式， 而製作出線圈導磁構件212及線圏214，並且可以將其相 互間結合，其中結合的方式比如是利用螺釘固定、焊接固 定或黏合固定等。線圏導磁構件212係爲導磁性材質，其 材質可以不同於透鏡導磁構件210之材質。 第48B圖繪示製作支撐構件312之製程示意圖’而 藉由支撐構件312可以將透鏡部份202固定於線圏部份200 上。當線圈部份200製作完成之後，可以藉由精密機械加 工的方式，比如是利用螺釘固定、焊接固定或黏合固定等’ 將支撐構件312(supports)固定於線圈部份200上’其中支 撐構件312的材質係爲非導磁性材料。支撐構件312係位 於可以支撐透鏡部份202的位置，並且藉由固定製程’可 92 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------％ 495814 A7 B7 7463pif.doc/008 五、發明說明 以將透鏡部份202之非導磁構件2〇8安裝於線圈部份200 之空間310中。支撐構件312可以是類似環狀的樣式，亦 可以是由多個凸塊（convex member)所組成，其類似多個支 撐點來支撐透鏡部份202。另外’在較佳的情況下，支撐 構件312之尺寸必須要不影響透鏡開口 204內的磁場，其 中磁場是由第一導磁構件210a及第二導磁構件210b所產 生的。 第48C圖繪示固定製程示意圖，藉由支撐構件312 可以將線圈部份200及透鏡部份202相互固定。在較佳的 情況下，可以利用黏合的方法將線圏部份20〇及透鏡部份 202相互固定；或是將線圈部份200之空間310的尺寸設 計成與非導磁構件208的尺寸相配合，並利用嚙合的方式， 將非導磁構件208卡入於空間310中。在透鏡部份202與 線圈部份200結合之後，便可以將支撐構件312去除。 第49圖繪示依照本發明一較佳實施例之一種半導 體元件製造程序流程圖，而半導體元件是從晶圓上製造出 來的。在步驟S10中，係爲開始此製造過程。首先，會覆 蓋一光阻層於晶圓44之上表面，如步驟S12所示。如第1 圖所示，覆蓋好光阻層之晶圓44可以置放於電子束曝光 裝置100之晶圓平台46上。如前所述的第1圖、第33圖 及第41圖所示，藉由第一多軸電子透鏡17、第二多軸電 子透鏡24、第三多軸電子透鏡34及第四多軸電子透鏡36 可以調整每一相互獨立之電子束的焦距，以進行焦距調整 製程；同時，藉由過濾電極陣列26可以控制每一相互獨 93 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------tr---------^# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作祍印製 495814 A7 B7 ^_I__ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7463pif.doc/008 發明說明) 立之電子束是否要射向晶圓44，而進行投射控制製程；如 此透過焦距調整製程及投射控制製程，可以將圖案影像轉 移至晶圓44上。 當曝光（如步驟S14)之後的晶圓44，便將晶圓44沉 浸到顯影劑中’以進行顯影的過程，而去除不需要的光阻， 如步驟S16。在步驟S18中，可以利用電漿非等向性 (anisotropic)蝕刻的方式，將未被光阻覆蓋之晶圓44的矽 基底部份、絕緣層部份或導電層部份，進行蝕刻。在步驟 S20中，可以將雜質摻雜於晶圓料上，以製作半導體元件， 比如是電晶體或二極體，其中摻雜的雜質可以是硼離子或 砷離子。在步驟S22中，可以進行退火（annealing)之製程 使雜質活化。在步驟S24中，可以藉由淸潔劑淸洗晶圓44， 而去除晶圓上隻有機污染物或金屬污染物。接下來，再机 積導電層及絕緣層，以製作導線層及絕緣體，其中絕緣體 位於相鄰之導線之間。然後一直重複步驟sl2到步驟S26 之製程’可以在晶圓44上製作出具有絕緣區域、元件區 域及導線區域之半導體元件。在步驟S28中，已經形成指 定電路的晶圓可以藉由切割的方式，製作出多個晶片。而 步驟S30表示半導體元件製作流程已經完成。 根據本發明如上所述的裝置中，藉由多軸電子透鏡 及投射控制裝置，可以使多個相互獨立之電子束聚焦並且 亦可以控制每一電子束是否要射向晶圓。如此，便能夠控 制電子束不會有相互交叉的情形，同時可以大幅增進產 94 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 495814 7463pif.doc/008 ^ _B7_ 五、發明說明（Y>) 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製'

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 495814 六、申請專利範圍 電子束曝光裝置，係利用複數個電子束使一 mm% ’其包括一多軸電子透鏡，該多軸電子透鏡包括： 胃數個導磁構件，該些導磁構件相互間係爲平行 的，並且該些導磁構件具有複數個開口；以及 S/>〜非導磁構件，位於該些導磁構件之間，而該 非導磁構件具有複數個貫孔， #中’該些導磁構件之該些開,口與該非導磁構件之 該些賃：孔共同形成複數個透鏡開口，可以使通過其中之該 些電子束聚焦，並且該些電子束相互間分別係爲獨立的。 2·如申請專利範圍第1項所述的一種電子束曝光裝 置’其中該多軸電子透鏡還包括一線圈部份，該線圈部份 具有一線圈及一線圈導磁構件，而該線圈環繞於該些導磁 構件的周圍，係用以產生磁場，該線圈導磁構件係環繞於 該線圏的周圍。 3·如申請專利範圍第2項所述的一種電子束曝光裝 置’其中該線圈導磁構件所使用的導磁材料可以不同於該 些導磁構件的導磁材料。 4·如申請專利範圍第1項所述的一種電子束曝光裝 置，還包括： 複數個電子槍，可以投射出該些電子束；以及 一電壓控制器，電性連接至該些電子槍上，並且可 以施加不同的電壓給該些電子槍。 5.如申請專利範圍第4項所述的一種電子束曝光裝 置’其中該電壓控制器包括-裝置’可以依照該多軸電子 96 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 、----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —--------訂-----——線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A8 B8 7463pif.doc/008 gg 六、申請專利範圍 透鏡施加於該些電子束的磁場強度，而施加不同的電壓給 該些電子槍。 6. 如申請專利範圍第4項所述的一種電子束曝光裝 置，其中該電壓控制器包括一裝置，可以施加不同的電壓 給該些電子槍，使得該些電子束的截面端相互間係約爲平 行的。 7. 如申請專利範圍第4項所述的一種電子束曝光裝 置，其中該電壓控制器包括一裝置，可以施加不同的電壓 給該些電子槍，使得該些電子束的焦點約爲相同的位置。 8. 如申請專利範圍第4項所述的一種電子束曝光裝 置，其中該電壓控制器包括： 一電壓產生器，可以提供一指定的電壓；以及 一裝置，用以增加或減少該指定的電壓，使得可以 施加不同電壓給該些電子槍。 9. 如申請專利範圍第1項所述的一種電子束曝光裝 置，還包括另一多軸電子透鏡，用以縮減該些電子束的截 面面積。 10. 如申請專利範圍第1項所述的一種電子束曝光裝 置，還包括一電子束成型裝置，該電子束成型裝置包括： 一第一成型構件，具有複數個第一成型開口，用以 使該些電子束成型； 一第一成型轉向裝置，在該些電子束通過該第一成 型構件後，藉由該第一成型轉向裝置可以使該些電子束轉 向，而該些電子束相互間係爲獨立的；以及 97 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂------丨！線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495814 A8 B8 7463pif.doc/008 忌 JJo 六、申請專利範圍 一弟一成型構件，具有複數個第二成型開口，在該 些電子束通過該第一成型轉向裝置後，該些電子束會通過 該第二成型構件，可以使該些電子束塑造成指定的形狀。 π·如申請專利範圍第ίο項所述的一種電子束曝光 裝置，其中該電子束成型裝置還包括一第二成型轉向裝 置，當相互獨立的該些電子束受到該第一成型轉向裝置的 轉向作用之後，該些電子束會射向該第二成型轉向裝置， 透過該第二成型轉向裝置的作用可以使該些電子束轉向， 如此該些電子束便可以延著與該晶圓約垂直的方向投射到 該晶圓的表面， 其中當該些電子束受到該第二成型轉向裝置的轉向 作用之後，該些電子束會射向該第二成型構件，可以使該 些電子束塑造成具有指定的形狀。 12.如申請專利範圍第11項所述的一種電子束曝光 裝置，其中該第二成型構件包括複數個成型構件投射區 域，當該些電子束受到該第二成型轉向裝置的轉向作用之 後，該些電子束會射向該些成型構件投射區域， 而該第二成型構件包括該些第二成型開口及複數個 其他開口，該些第二成型開口及該些其他開口係位於該些 成型構件投射區域上，且該些第二成型開口的尺寸不同於 該些其他開口的尺寸。 13·如申請專利範圍第10項所述的一種電子束曝光 裝置，還包括： 複數個電子槍，可以投射出該些電子束；以及 98 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公^ --------------------丨訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495814 A8 B8 7463pif.doc/008 六、申請專利範圍 再一多軸電子透鏡，可以使藉由該些電子槍射出的 該些電子束聚焦，而聚焦後的該些電子束可以射向該第一 成型構件， 其中，當該些電子束通過該再一多軸電子透鏡之 後，該些電子束會射向該第一成型構件，藉由該第一成型 構件可以使該些電子束相互分開。 14. 如申請專利範圍第1項所述的一種電子束曝光裝 置，包括複數個多軸電子透鏡，每一該些多軸電子透鏡具 有該些導磁構件及該非導磁構件。 15. —種電子透鏡，用以使複數個電子束聚焦，而該 些電子束相互間係爲獨立的，該電子透鏡包括： 複數個導磁構件，該些導磁構件相互間係約爲平行 的，並且該些導磁構件具有複數個開口；以及 至少一非導磁構件，位於該些導磁構件之間，而該 非導磁構件具有複數個貫孔， 其中，該些導磁構件之該些開口與該非導磁構件之 該些貫孔共同形成複數個透鏡開口，可以使通過其中之該 些電子束聚焦，並且該些電子束相互間分別係爲獨立的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線秦- 16. —種晶圓上半導體元件製造方法，包括： 利用一多軸電子透鏡來調整複數個電子束的焦點， 而該些電子束相互間係爲獨立的，該多軸電子透鏡具有複 數個導磁構件，其相互間係爲平行的，且該些導磁構件具 有複數個開口，可以形成複數個透鏡開口，而該些電子束 可以分別通過其中；以及 99 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 495814 A8 B8 C8 D8 7463pif.doc/008 六、申請專利範圍 將該些電子束投射到一晶圓上，使一圖案曝光到該 晶圓上。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0--------訂---------参 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐〉