[发明专利]具有传感器组装件的带电粒子光刻系统

说明书

背景

本发明涉及具有传感器组装件的带电粒子光刻系统。

这种光刻系统例如在国际专利申请WO2007/032670中公开。该国际专利申请中所公开的光刻系统被布置用于使用用于生成多个带电粒子束、调制所述带电粒子束、并且将所述带电粒子束引向目标的表面的带电粒子光学单元将图案转移到目标的表面上。带电粒子束在目标的表面上在一个或多个方向上被扫描，并且在所述扫描期间，每一个带电粒子束在目标的所述表面上刻写所述图案的一部分。

为了在目标(例如，晶片或掩模)上刻写高分辨率图案，已知在要暴露的表面处或者在其附近的每一个射束的位置优选必须在几纳米的距离内。为了确定带电粒子束并且具体地所述多个带电粒子束的特性，使用与用于将带电粒子束转换成光束的转换器元件组合的传感器。所述传感器包括与用于检测所述光束的转换器元件成直线定位的光敏检测器阵列。优选地，转换器元件被设置有包括尖锐边缘的阻挡元件。转换器元件(具体地其阻挡元件)基本被布置在与目标的表面相同的层面。通过在与尖锐边缘基本垂直的方向上在转换器元件上扫描带电粒子束并且监视与带电粒子束相对应的光束的光强度变化，可建立带电粒子束的位置和直径。

如WO2007/032670中所公开的，转换器元件被直接布置在光敏检测器阵列上方，这提供了非常紧凑的组装件。光敏检测器阵列可被设置有用于将所测量的数据传递给控制设备的布缆(cabling)，该控制设备包括用于处理所测量的数据以确定带电粒子束的特性的处理器。

为了将阻挡元件定位在与目标的表面基本相同的层面，传感器和转换器元件的组装件被排列在目标支托架中或者被排列成与其相邻。优选地，该组装件被集成在目标支托架中。

目标支托架被布置在用于相对于带电粒子光学单元准确地移动目标的台级组装件的顶部，并且被排列在真空腔内部。将该组装件集成在真空腔内部的目标支托架中的缺点在于，被布置在台级组装件的顶部的组装件必须被连接到在真空腔外部的控制设备，而不妨碍目标的准确移动。

本发明的目标是提供对传感器的更便利的定位。

发明概述

根据第一方面，本发明提供了一种用于将图案转移到目标上的带电粒子光刻系统，所述系统包括：

目标定位设备，该目标定位设备包括具有用于支托目标的第一侧的目标支托架；

带电粒子光学单元，该带电粒子光学单元用于生成带电粒子束、调制所述带电粒子束、并且将所述带电粒子束引向目标支托架的第一侧；以及

传感器组装件，该传感器组装件包括：转换器元件，该转换器元件用于将撞击在所述转换器元件上的带电粒子转换成光，其中转换器元件被布置在所述目标定位设备上；光传感器，该光传感器用于检测光，其中光传感器被布置在离所述目标定位设备的一距离处；以及光学透镜，该光学透镜被布置在转换器元件和光传感器之间以用于将源自所述转换器元件的光引向所述传感器。

本发明由此通过将传感器布置为远离转换器元件(例如包括如从现有技术已知的阻挡元件)并且使用光学透镜将源自所述转换器元件的光引向传感器来提供以上标识的问题的解决方案。为了确定在目标层面的带电粒子束的特性，转换器元件被布置在所述目标定位设备上。具体地，在确定带电粒子束的特性期间，转换器元件面向所述带电粒子光学单元的一侧优选被布置在与图案被转移到其上的所述目标的暴露表面基本相同的层面。由于本发明的传感器组装件，传感器可被布置在离所述目标定位设备的一距离处。与现有技术中已知的布置相反，根据本发明至少组装件的传感器被布置在目标定位设备的一距离处，具体地被定位在所述定位设备的台级组装件的一距离处。由此，传感器可被排列成与目标定位设备分开，并且可合适地连接到真空腔外部的控制设备，而不妨碍目标定位设备的准确移动。

注意在实施例中，光学透镜可被布置在所述目标定位设备上，就像转换器元件一样。然而，优选光学透镜还被布置在离所述目标定位设备的一距离处，就像光传感器一样。

在实施例中，在使用真空腔的壁中的用于将来自转换器元件的光传输到真空腔的外部的真空密封窗口时，至少传感器可被布置在真空腔外部。在本实施例中，传感器和控制设备的连接可被完全布置在真空腔外部。

在实施例中，透镜被布置成将转换器元件基本面向所述带电粒子光学单元的一侧的图像投射到光传感器上。这对于表征撞击在转换器元件上的各个位置处的多个带电粒子束并且使用像素化的传感器(具体地CMOS阵列、CCD阵列、或者二极管阵列)来观察基本上在同时被发射在所述各个位置处的光是特别有利的。发射在所述转换器元件上的所述各个位置处的光被成像在像素化的传感器的表面上的各个位置上(优选在各个像素上)。