包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置的带电粒子系统的制作方法

包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置的带电粒子系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，该带电粒子系统包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置，其中，操纵器装置在平面基板的平面中包括至少一个通孔，用于使至少一条带电粒子束从中穿过。每个通孔都被设置有电极，所述电极按照沿着所述通孔的周边的第一部分的第一组多个第一电极和沿着所述周边的第二部分的第二组多个第一电极布置。电子控制电路被布置用于根据沿着通孔的周边的第一和第二电极的位置向这些电极提供电压差。
【专利说明】包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置的带电粒子系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置的带电粒子系统，诸如多束光刻系统。
【背景技术】
[0002]诸如(多)电子束系统的带电粒子系统正在被开发用于高吞吐量无掩模光刻系统、(多)电子束显微镜和(多)电子束诱导沉积装置。特别是对于无掩模光刻系统，在基板上写图案期间，需要单束调制或操纵。
[0003]这些光刻系统包括连续源或者以恒定的频率或变化的频率进行操作的源。图案数据可以向操纵器装置(或调制部件)发送，该操纵器装置(或调制部件)在必要时能够完全地或部分地阻止发射束到达目标暴露表面。操纵器装置(或调制部件)还可以被提供用来改变发射束的其它特性，诸如，束的位置、横截面、强度、方向和/或开口角度。
[0004]优选地，无掩模光刻系统包括可以发射带电粒子的发散束的一个源，该带电粒子束被引导到孔阵列。该孔阵列将带电粒子束分成多个带电粒子束或细束(beamlet)。这种产生多个带电粒子的方法具有产生大量相隔很近的束或细束的优点。
[0005]但是，用于这样相隔很近的多个带电粒子细束的任何操纵器装置需要相隔很近操纵器阵列。这样相隔很近的阵列很难生产。尤其是，用于控制许多操纵器的电路难以布置在光刻系统中。另外，操纵器与在操纵器附近的其它电路之间的串扰在操纵束时可以引起误差。
[0006]此外，很难生产能够以足够精度来操纵带电粒子束的操纵器装置。由操纵装置进行的操纵可以依赖于束投射到操纵装置上的确切位置。因此，带电粒子束的任何未对准(misalginment)都将引起大的操纵误差。
[0007]本发明的目的在于至少部分地对上述提出的问题中的至少一个提供解决方案。

【发明内容】

[0008]根据第一方面，通过提供诸如多束光刻系统的带电粒子系统来实现本发明的目的，该带电粒子系统包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置，其中，该操纵器装置包括:
[0009]平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每个通孔都被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过，并且每个通孔都被设置有电极，所述电极按照沿着所述通孔的周边的第一部分的第一组多个第一电极和沿着所述周边的第二部分的第二组多个第二电极布置；以及
[0010]电子控制电路，该电子控制电路被布置用于根据沿着通孔的周边的第一电极和第二电极的位置来向第一电极与第二电极对提供电压差。
[0011]通过在粒子束从中穿过的通孔之上施加电场，可以操纵(或偏转)带电粒子束。电场的特性(例如，强度和形式)至少部分地限定(多个)粒子束的操纵或偏转。可以通过在布置于通孔周围的两个电极之上施加电压来产生电场。在这种情况中，电场的强度和形式将依赖于这些电极之间的距离。将一组多个电极中的所述两个电极中的每一个分开并且根据沿着通孔的周边的各个电极的位置来向第一电极和第二电极对提供电压差使得允许调整通孔中的电场。通过提供适合的电压分布，电场可以被优化，例如，在所述通孔中获得更均匀的电场。
[0012]第一组第一多个电极和第二组第二多个电极均可以包括两个或更多电极，优选地是2n个电极，η为自然数。这些电极可以被部分地设置在平面基板中和/或上。
[0013]在本领域中已知的操纵器装置包括在开孔的相对侧上布置的两个电极。已经发现，为了以足够的精度来操纵带电粒子束，由这样的操纵器装置产生的电场不够均匀。由于开孔内部的电场缺乏均匀性，因此带电粒子束或细束的操纵依赖于束被投射到开孔中的位置。
[0014]由此，束通常被投射到电场的小的中心部分中，在该中心部分中电场或多或少是均匀的。但是，这需要用于束的相对较大的通孔并且仅有通孔的中心部分被用于使束从中穿过。显然的是，在本领域中已知的操纵器使用小的填充因子(fill factor);该填充因子即为束的横截面积与通孔的面积之比。
[0015]由于根据本发明的操纵装置在通孔内部提供甚至更加均匀的场，因此该操纵装置能够以比本领域中已知的操纵器装置高的精度来操纵束。此外，根据本发明的操纵器装置的填充因子可以比本领域中已知的操纵器装置中的填充因子高得多。由于本发明的操纵器的较大的填充因子，用于操纵这些束的通孔可以比现有技术的通孔小得多。另一方面，其可以在用于布置控制电路的通孔之间提供额外的空间。另一方面，根据本发明的实施例，该通孔可以被布置得相互更加靠近，以便在带电粒子系统中提供较大的束密度。
[0016]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，电子控制电路被布置用于根据各个对的第一电极与第二电极之间的距离向所述对提供所述电压差。优选地，所述电压差直接与所述距离成比例。
[0017]因为由两个电极产生的电场依赖于这两个电极之间的距离(或者，尤其，直接与该距离成比例)，所以通过根据第一电极与第二电极之间的距离来提供电压差，可以改进通孔中的电场的均匀性。
[0018]在带电粒子系统的实施例中，在周边的第一部分与周边的第二部分之间限定一个平面，在电极与径向相对的另一电极之间限定一条线，并且由所述平面和线限定角阿尔法(α )，其中，电子控制电路被布置用于根据角阿尔法(α )向所述电极和所述另一电极提供电压差。优选地，所述电压差直接与Sin(Ci)成比例。
[0019]在带电粒子系统的实施例中，在周边的第一部分与周边的第二部分之间限定一个平面，在各个电极与通孔的中心之间限定一条线，并且由所述平面和所述线限定角贝塔(β )，其中，电子控制电路被布置用于根据角贝塔(β )向各个电极提供电压。优选地，所述电压直接与sin(P)成比例。
[0020]由电极产生的电场的电场线可以垂直于所述平面。电场的强度可以依赖于被施加至IJ各个电极的电压和各个电极到所述平面的距离。由于sinU)和sin(i3)两者中的每一个都是对各个电极到所述平面的距离的量度，因此根据角阿尔法(α )或角(β )提供的电压(差)使得能够提供均匀的电场。
[0021]在本文中，在周边的第一部分与周边的第二部分之间限定的平面可以是在周边的第一部分与周边的第二部分之间居中地限定的平面。该平面可以包含通孔的中心轴。
[0022]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，电极相对于所述平面基本上对称地布置，并且/或者这些电极沿着所述周边均匀地分布。提供对称地和/或均匀地分布的电极可以提高贯穿通孔的电场的均匀性。
[0023]在带电粒子系统的实施例中，在周边的第一部分与周边的第二部分之间限定一个平面，并且，相对于该平面，所述对的第一电极与所述对的第二电极相对地定位。在这种情况中，通过这些电极产生的电场的电场线至少基本上垂直于所述平面。
[0024]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，电子控制电路被布置用于向第一电极提供正电压V并向第二电极提供负电压-V。在根据本发明的操纵器的实施例中，电子控制电路被布置用于向来自第一组的两个电极提供正电压V并优选地向来自第二组的两个电极提供负电压-V。
[0025]向多个电极提供相同的电压V或极性反转的电压-V的优点在于，这样需要相对简单的电子控制电路。
[0026]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，操纵器装置还包括沿着通孔的周边并且基本上在所述平面上布置的两个电极，其中，电子控制电路被布置用于向所述两个电极中的每一个提供一个电压，所述一个电压优选地是偏移电压并且优选地基本上等于O伏特。
[0027]由于由这些电极所产生的均匀电场的电场线应当垂直于该平面，因此这两个电极应该被提供相同的电压，从而使得这两个电极之间的电压差为O伏特。为这两个电极提供O伏特的(偏移)电压(或将它们接地)将需要相对简单的电路。但是，也可以向这两个电极提供任意的其它偏移电压，例如，-lkV。在这两种情况中，可以向其它电极提供与该偏移电压有关的电压，例如，相对于该偏移电压的正电压V和/或负电压-V。
[0028]在带电粒子系统的实施例中，电子控制电路包括被布置为用于将电压提供到各个电极的分压器(优选地，被布置为运算放大器的反馈电阻器)的电阻器。优选地，所述第一组电极和/或第二组电极中的每一组电极都接收最大电压，其中，所述最大电压接着被所述分压器分割，以便为一组电极中的每个电极提供最大电压的一部分。
[0029]优选地，所述分压器被布置用于为一组电极中的每个电极提供最大电压的一部分，从而使得所述电压同各个电极与上述平面之间的距离成比例。
[0030]在实施例中，所述分压器包括一组电阻器，所述电阻器优选地被布置在所述通孔的周围。分压器是相对简单的电路，用于基于一个特定最大电压来提供大量不同的电压。在另一个实施例中，分压器可以包括具有相同电阻的电阻器。这将进一步提高该电路的简单性。
[0031]这样的简单电路的一个优点在于其可以被容易地制造，例如，使用光刻技术。其可以在平面基板中或上与其它电路集成。该电子控制电路可以被至少部分地布置在通孔附近或邻近通孔。
[0032]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，电子控制电路包括第一运算放大器和第二运算放大器，第一运算放大器具有用于向第一电极提供电压的作为反馈电阻器的分压器，第二运算放大器具有用于向第二电极提供电压的作为反馈电阻器的分压器。
[0033]在带电粒子系统的实施例中，电子控制电路还包括用于将单个控制信号输出到第一和第二运算放大器的数字模拟转换器以及被布置用于反转所述控制信号的极性的极性反相器，其中，第一运算放大器被直接连接到数字模拟转换器以接收所述控制信号，并且第二运算放大器经由所述极性反相器被连接到数字模拟转换器以接收反相的控制信号。
[0034]该实施例的优点在于相对简单的电路:将单个控制信号输出到第一运算放大器仅需要单个数字模拟转换器。在极性反相器反转了信号的极性后，相同的控制信号被提供到第二运算放大器。
[0035]在另一个实施例中，电子控制电路包括两个数字模拟转换器，用于将两个控制信号分别输出到第一和第二运算放大器。
[0036]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，在相邻电极之间设置间隙。所述通孔的周边包括电极所覆盖的第一区域和间隙所覆盖的第二区域，并且电极与间隙比被定义为所述第一区域除以所述第二区域。在实施例中，所述电极间隙比在5-15的范围内，或者优选地基本上为10。
[0037]当相邻电极被设置为相互之间越靠近时，产生的电场就会越均匀。但是，这也更难生产。在电极间隙比在范围5-15中或者优选地基本上为10的情况中，这两种效果看似是最佳平衡的。
[0038]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，该操纵器包括串扰屏蔽，该串扰屏蔽包括平面屏蔽基板，该平面屏蔽基板在其平面中包括至少一个通孔，其中，平面屏蔽基板的所述至少一个通孔被布置为与平面基板的所述至少一个通孔对准。串扰屏蔽的优点在于，其在一定程度上防止在同一通孔的电极之间、不同通孔的电极之间和/或电极与存在于该电极邻近的其它电路之间的串扰。
[0039]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，平面基板和平面屏蔽基板之间的距离小于10微米，优选地，小于5微米，更优选地，为约3微米。在根据本发明的操纵器的实施例中，屏蔽平面基板的厚度大约为平面基板的所述至少一个通孔的直径。
[0040]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，带电粒子系统还包括:
[0041 ] 第一平面透镜基板，包括至少一个第一平面透镜孔，其中，所述至少一个第一平面透镜孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准，并且，第一平面透镜孔被布置在操纵器装置的平面基板的上方并且与操纵器装置的平面基板平行；以及
[0042]第二平面透镜基板，包括至少一个第二平面透镜孔，其中，所述至少一个第二平面透镜孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准，并且，第二平面透镜孔被布置在操纵器装置的平面基板的下方并且与操纵器装置的平面基板平行，
[0043]其中，该系统被布置用于在第一平面透镜基板和操纵器装置的平面基板之间、以及在操纵器装置的平面基板和第二平面透镜基板之间提供电压差，以便产生用于所述束的单透镜(Einzel lens)。
[0044]在该实施例中，操纵器装置形成单透镜的一部分，在其间包括第一和第二平面透镜基板以及操纵器装置的平面基板。该单透镜可以被布置用于聚焦或投影带电粒子束。
[0045]这样，操纵器装置可以被集成在单透镜中，并且，与提供分离的操纵器装置和分离的单透镜相比，在带电粒子系统中该组合装置可能需要较小的空间。[0046]此外，由于组合装置的紧凑性，对角度校准误差的影响可能会被限制。
[0047]在本文中的术语“在......上方”和“在......下方”是相对于穿过通孔的带电
粒子束的方向来定义的。该粒子束可以从带电粒子系统的上部向带电粒子系统的下部行进或引导。
[0048]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，带电粒子系统还包括平面限流器基板，该平面限流器基板包括至少一个限流器孔，其中，该限流器平面基板被布置在操纵器装置的平面基板的上方，并且，所述至少一个限流器孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准。
[0049]提供限流器的优点在于，它可以提高粒子束的均匀性。粒子束的束强度可能在束中心中比在束的径向外部中更加均匀。被投影在限流器上的粒子束的横截面面积可以被布置为大于各个限流器孔的面积。在这种情况中，粒子束的外部带电粒子(例如，电子)可以被限流器吸收，并且，将会提高其余的粒子束的总均匀性。
[0050]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，所述至少一个限流器孔小于操纵器装置的平面基板的至少一个通孔。在实施例中，操纵器装置的平面基板的至少一个通孔的横截面面积在至少一个限流器孔的横截面面积的50%至95%的范围中，或者，优选地，在70%至90%的范围中。
[0051]这样，穿过通孔的粒子束的横截面可以明显小于通孔自身的横截面。这样会减少与操纵器装置的平面基板碰撞或接触的带电粒子(例如，电子)的数量。此外，这样会减少这些带电粒子可能对至少部分地设置在操纵器装置的平面基板上或中的电子控制电路的损害。
[0052]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，
[0053]所述操纵器装置是被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转的第一操纵器装置；
[0054]带电粒子系统还包括根据上述的任何实施例的第二操纵器装置，该第二操纵器装置被布置用于使所述一条或多条带电粒子束在I方向上偏转，其中，X方向垂直于I方向，第二操纵器装置被布置为与第一操纵器装置平行且相邻，并且，第二操纵器装置的至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的至少一个通孔对准，
[0055]其中，该系统被布置用于在第一平面透镜基板和第一操纵器装置的第二平面基板之间、以及在第二操纵器装置的平面基板和第二平面透镜基板之间提供电压差，以便产生用于所述束的单透镜。
[0056]在该实施例中，两个操纵器装置形成单透镜的一部分，在其间包括第一和第二平面透镜基板以及两个操纵器装置的平面基板。
[0057]此外，在该实施例中，操纵器装置可以被集成在单透镜中，并且，与提供两个分离的操纵器装置和分离的单透镜相比，该组合装置可以更加紧凑。
[0058]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，第一和第二平面透镜基板被接地，并且，该系统被布置用于向(多个)操纵器装置的(多个)平面基板提供负电压，其中，所述负电压优选地在-1500伏特至-500伏特的范围中，或者，更优选地为约-1000伏特或-ΙΚν。
[0059]在带电粒子系统中，在带电粒子束的带电粒子与带电粒子系统中的表面(例如，目标的表面)碰撞或接触时，可以由所述带电粒子产生所谓的二次电子。这些二次电子可以对(多个)操纵器装置产生损害。通过对(多个)操纵器装置的平面基板提供例如约-1kV的负电压，可以使这些二次电子偏离(多个)操纵器装置。
[0060]根据第二方面，本发明提供一种用于操纵根据上述实施例中的任何实施例的带电粒子系统(例如，多束光刻系统)中的带电粒子束的操纵器装置。
[0061]根据第三方面，本发明提供一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，该带电粒子系统包括:
[0062]用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置，该操纵器装置包括:平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中芽过；
[0063]第一平面透镜基板，其包括至少一个第一平面透镜孔，其中，所述至少一个第一平面透镜孔被布置为与操纵器装置的平面基板的至少一个通孔对准，并且，第一平面透镜基板被布置在操纵器装置的平面基板的上方且与操纵器装置的平面基板平行；以及
[0064]第二平面透镜基板，其包括至少一个第二平面透镜孔，其中，所述至少一个第二平面透镜孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准，并且，第二平面透镜孔被布置在操纵器装置的平面基板的下方并且与操纵器装置的平面基板平行，
[0065]其中，该系统被布置用于在第一平面透镜基板和操纵器装置的平面基板之间、以及在操纵器装置的平面基板和第二平面透镜基板之间提供电压差，以便产生用于所述束的单透镜。
[0066]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，带电粒子系统还包括平面限流器基板，该平面限流器基板包括至少一个限流器孔，其中，该限流器平面基板被布置在操纵器装置的平面基板的上方，并且，所述至少一个限流器孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准。
[0067]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，所述至少一个限流器孔小于操纵器装置的平面基板的至少一个通孔。
[0068]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，带电粒子系统还包括用于输送冷却流体的冷却管，其中，所述冷却管被布置在至少一个限流器孔的周围。
[0069]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，
[0070]所述操纵器装置是被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转的第一操纵器装置；
[0071]带电粒子系统还包括被布置用于使所述一条或多条带电粒子束在y方向上偏转的第二操纵器装置，其中，X方向垂直于y方向，第二操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过，第二操纵器装置被布置为与第一操纵器装置平行且相邻，并且，第二操纵器装置的至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的至少一个开孔对准，
[0072]其中，该系统被布置用于在第一平面透镜基板和第一操纵器装置的平面基板之间、以及在第二操纵器装置的平面基板和第二平面透镜基板之间提供电压差，以便产生用于所述束的单透镜。
[0073]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，带电粒子系统还包括用于输送冷却流体的冷却管，其中，所述冷却管被布置在第一和第二操纵器装置之间。[0074]由于热膨胀而会导致第一和第二操纵器装置变形。当在第一和第二操纵器装置之间布置冷却管时，操纵器装置对称地膨胀。这样可以防止操纵器装置弯曲。
[0075]在根据本发明的带电粒子系统的实施例中，在第一组多个第一电极和第二组多个第二电极中布置的电极和电子控制电路形成单个CMOS装置。
[0076]根据第四方面，本发明提供一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，该带电粒子系统包括:
[0077]第一操纵器装置，被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转，第一操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过；以及
[0078]第二操纵器装置，被布置用于使所述一条或多条带电粒子束在y方向上偏转，其中，X方向垂直于y方向，第二操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过，第二操纵器装置被布置为与第一操纵器装置平行且相邻，并且，第二操纵器装置的至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的至少一个开孔对准；
[0079]其中，第一和第二操纵器装置均形成单个CMOS装置。
[0080]根据第五方面，本发明提供一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，该带电粒子系统包括:
[0081]第一操纵器装置，被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转，第一操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过；以及
[0082]第二操纵器装置，被布置用于使所述一条或多条带电粒子束在y方向上偏转，其中，X方向垂直于y方向，第二操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过，第二操纵器装置被布置为与第一操纵器装置平行且相邻，并且，第二操纵器装置的至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的至少一个开孔对准；
[0083]冷却管，被布置用于输送冷却流体，其中，冷却管被布置在第一和第二操纵器装置之间。
[0084]根据第六方面，本发明提供诸如多束光刻系统的带电粒子系统，该带电粒子系统包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置，其中，该操纵器装置包括:
[0085]平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每个通孔都被布置为用于使至少一条带电粒子束从中穿过，并且每个通孔都设置有电极，所述电极按照沿着所述通孔的周边的第一部分的第一组多个第一电极和沿着所述周边的第二部分的第二组多个第二电极布置；以及
[0086]电子控制电路，被布置用于向第一组多个第一电极中的至少两个第一电极提供不同的电压。
[0087]在可能的情况中，可以单独地应用本说明书中描述和示出的各种方面和特征。可以使这些单独的方面(尤其是在所附的从属权利要求中描述的方面和特征)成为分案专利申请的主题。【专利附图】

【附图说明】
[0088]基于在附图中示出的示例性实施例对本发明进行详细说明，在附图中:
[0089]图1示出根据本发明的带电粒子系统的实施例的一部分的示意性概览；
[0090]图2示出根据本发明的操纵器装置的实施例的一部分的示意性概览；
[0091]图3A示出根据本发明的操纵器装置的实施例的一部分的示意性概览；
[0092]图3B示出根据本发明的操纵器装置的实施例的一部分的示意性概览；
[0093]图4示出根据本发明的操纵器装置的实施例的一部分的示意性概览；
[0094]图5A示出根据本发明的用于操纵器装置中的电子控制电路的一部分的示意性概览;
[0095]图5B示出根据本发明的用于操纵器装置中的另一电子控制电路的一部分的示意性概览；
[0096]图6A示出根据本发明的带电粒子系统的实施例的一部分的示意性概览；
[0097]图6B示出根据本发明的带电粒子系统的另一实施例的一部分的示意性概览；以及
[0098]图7示出根据本发明的通孔的实施例的一部分的示意性概览。
【具体实施方式】
[0099]图1示出根据本发明的实施例的带电粒子多束或多细束光刻系统100的一部分的示意性概览，该带电粒子多束或多细束光刻系统100用于处理目标110的至少一部分，该目标110可以是晶片。在本发明的实施例中，光刻系统没有所有的带电粒子束或细束的交叉(cross-over)和/或无掩模。
[0100]如图1所示的光刻系统包括带电粒子源101，例如，电子源，用于产生扩展的带电粒子束111。扩展束穿过用于使带电粒子束111准直的准直器透镜102。
[0101]随后，准直束111入射在孔阵列104上，该孔阵列104阻挡准直束111的一部分，以便产生子束112。子束112入射在另一个孔阵列105上，以便产生细束115。提供聚光器透镜阵列103 (或者，聚光器透镜阵列组)，用于使子束112向着末端模块107的束停止阵列(beam stop array) 108中的对应开孔聚焦。
[0102]细束产生孔阵列105优选地与细束抑制器阵列106结合被包括在内，例如，在抑制器阵列106之前与孔阵列105 —起靠近布置。一个或多个聚光器透镜103可以使子束112在末端模块107的束停止阵列108中的对应开孔中聚焦或者向着该对应开孔聚焦。
[0103]在本例子中，孔阵列105从子束112产生三条细束115，这三条细束115在对应的开孔处入射在束停止阵列108上，从而，这三条细束115被末端模块107中的投影透镜系统109投影到目标110上。在实践中，具有更大量的细束的细束组可以由孔阵列105针对末端模块107中的每一个投影透镜系统109产生。在实践的实施例中，可以通过单个投影透镜系统109引导通常约五十条细束(例如，由7x7孔阵列产生的49条细束)，并且，这可以被增加到两百或更多。
[0104]但是，还可能的是，孔阵列105针对每一个单独的投影透镜系统109只产生一条细束115。在这种情况中，可以省略孔阵列104。
[0105]细束抑制器阵列106可以在某些时刻使细束115的组中的各个细束偏转，以便抑制它们。这通过抑制的细束116图示，该细束116已经被偏转到孔附近但不在开孔处的束停止阵列108上的位置。
[0106]可以理解，本文中(尤其是，所附的权利要求中)的术语“束”可以是指束111、子束112和细束115。带电粒子光学柱可以在带电粒子系统中的不同位置处或者尤其在其光学柱中的不同位置处设置一个或多个根据本发明的操纵器装置。
[0107]根据本发明的操纵器装置113可以被布置在准直器透镜102的后面，用于:
[0108]在基本上垂直于带电粒子光学柱的光轴的平面上提供偏转，以便校正带电粒子光学柱的装置中的一个或多个的未对准，和/或
[0109]提供对于由诸如准直器透镜102的宏观透镜(通常是磁透镜)会导致的任何像散提供校正，该宏观透镜使整个束111、所有的子束112或所有的细束115衍射。
[0110]根据本发明的操纵器装置还可以被布置在细束抑制器阵列106 (在图1中未示出)的后面。
[0111]根据本发明的操纵器装置114可以作为末端模块107的一部分被提供，用于在投影透镜系统109中提供二维偏转，并且，可能地实现对一组中的细束的矢量扫描。所述的维度偏转可以以高频率发生，即，在操纵器装置113中发生比操纵高的频率。图2示出根据本发明的操纵器装置201的实施例的一部分的示意性概览。本实施例可以用作图1中的操纵器装置113或操纵器装置114。
[0112]操纵器装置201包括平面基板202，在该平面基板的平面中包括通孔203的阵列。一条或多条带电粒子细束可以穿过通孔203。通孔203基本上与平面基板202的表面横向地延伸。每一个开孔203可以被设置有沿着通孔203的周边205的电极204。
[0113]通孔203可以在所谓的束区域207中被分组。与束区域207相邻的非束区域208被设置在平面基板202上。在非束区域中，可以至少部分地提供电子电路(例如，电子控制电路)，以控制束区域207中的电极204的操作。
[0114]电极的数量可以变化，但是，优选地，在16至32个电极的范围中，或者，为26。一般地，电极的数量可以是2或4个电极的倍数，或者，可以等于2k或4k，k是自然数。
[0115]当电极的数量是偶数，并且，电极被布置为沿着通孔的周边均匀分布时，可能会出现这样的情况，即，将电极204绕通孔的中心轴旋转90度将会沿着周边产生相同的电极分布。
[0116]操纵器装置201可以包括操纵器206的阵列，每一个操纵器包括通孔203和被布置在通孔203周围的电极204。优选地，操纵器206根据其用途具有约150微米到2微米的范围中的横向尺寸。操纵器可以按照行列有规则地布置，例如，如图2所示。
[0117]挑战之一在于用与芯片制造和电子光学设计规则兼容的制造工艺来设计电极。此夕卜，希望在没有数千条外部控制导线的情况下控制数千条束。
[0118]操纵器装置可以使用MEMS技术来制造。该制造工艺是双极兼容的，从而允许合并本地电子器件，例如，电子控制电路。本地电子器件(例如，电子控制电路)可以被布置在通孔之间，或者，被布置为与通孔或电极204相邻。
[0119]图3A和3B示出根据本发明的操纵器的实施例的一部分的示意性概览。在图3的例子中，通孔203被设置有沿着通孔203的周边的20个电极301至320。在操作时，束沿着进入纸张的方向进入通孔203。该方向可以与光学柱的光轴平行或者与通孔的中心轴平行。一条束通过通孔203的横截面区域由图3A中的324指示。在图3B中，多束通过通孔203的横截面区域由327指示。在图3A中，只有四条束的横截面区域被指示，但是，更多的束可以通过通孔，例如，49条束。
[0120]平面321可以被限定为与通孔的中心轴平行并可以包括所述中心轴。可以理解，在本文中提及的所有的平面和线都是假想的。第一组第一电极302至310沿着周边的第一部分322布置，并且，第二组第二电极312至320沿着周边的第二部分323布置。第一组第一电极302至310被布置为相对于平面321与第二组第二电极312至320相对。平面321被居中地限定在第一组电极和第二组电极之间。
[0121]如图3A和3B中可知，根据本例子的电极相对于平面321基本上对称地布置，并且，这些电极沿着所述周边均匀地分布。电压可以由电子控制电路(在图3中未示出)施加或提供给每一个电极。对于被提供给每一个电极的电压，可以被称为V〈电极的编号 >,例如，电压V306可以被施加给电极306，而电压V309可以被施加给电极309。
[0122]该电子控制电路可以被布置用于根据沿着通孔的周边的第一电极和第二电极的位置来向第一电极与第二电极对提供电压差。可能会出现这样的情况，即，一对中来自第一组的第一电极和所述对中来自第二组的第二电极被布置为相对于平面321彼此相对。例如，在图3中，来自第一组电极302至310的第一电极307和来自第二组电极312至320的第二电极315被布置为相对于平面321相对。该对电极之间的距离由D4指示。
[0123]电子控制电路被布置用于根据距离D4向所述对的第一电极307和第二电极315提供所述电压差，其中，优选地，所述电压差直接与所述距离D4成比例。
[0124]在图3A中，电极306和平面321之间的距离由箭头Dl指示，其中，电极309和平面321之间的距离由D2指示。此外，电极303和平面之间的距离由D3指示。电子控制电路可以被布置用于根据各个电极与所述平面之间的距离向这些电极提供电压。
[0125]例如，在图3A中，因为距离Dl和D2不同，所以由电子控制电路提供的电压V306和V309也不同。因为距离D2和D3 (基本上)相同，所以电压V309和V303也可以(基本上)相同。
[0126]在实施例中，电压随着所述距离增加，优选地，成比例地增加。在图3的例子中，电压V306可以高于V309，或者，可以等于电压V309的D1/D2倍。经过适当的修改后，这也可以适用于其它的电极204。
[0127]在电极204当中，来自第一组电极302至310 (即，所谓的第一电极的组)的第一电极和来自第二组电极312至320 (即，所谓的第二电极的组)的第二电极可以横跨通孔203径向地布置。例如，在图3A中，来自第一组的第一电极308和来自第二组的第二电极318径向地布置。在图3A中，连接第一电极308和第二电极318的(位置)的线已经由325指示。平面321和该线325限定角阿尔法(α )，如图3Α所示。可以理解，角阿尔法(α )取决于电极308和平面321之间的距离。电子控制电路可以被布置用于根据所述角阿尔法(α )或者尤其是根据sin(ci)向电极提供电压。
[0128]连接电极和通孔的中心的线可以与所述平面限定一个角度。在图3的例子中，它是由平面321与连接电极304和通孔203的中心的线326限定的角贝塔(β )。电子控制电路可以被布置用于根据所述角贝塔(β )向电极提供电压。该电压可以(直接)与sin ( β )成比例。[0129]可能会出现这样的情况，即，由电子控制电路提供的电压是角贝塔(b)的函数，或者，更具体地，提供的电压是角贝塔(β )的正弦的函数:例如，V ( β ) =Vmax.Sin(β )。
[0130]图4示出根据本发明的操纵器的实施例的一部分的示意性概览。
[0131 ] 电子控制电路可以被布置用于向来自第一组的两个电极提供电压V，并且，优选地，向来自第二组的两个电极提供电压-V。在图3的例子中，电压V309可以由此与电压V303相同。此外，电压V313也可以由此与电压V319相同，并且V313=-V309。电子控制电路可以被布置用于向一对中的第一电极提供正电压V并向该对中的第二电极提供负电压-V。在图3的例子中，电压V307可以由此是V307=-V315。
[0132]电极204可以包括沿着通孔的周边且基本上在平面321上布置的两个电极，并且，电子控制电路可以被布置用于向所述两个电极中的每一个提供电压，所述电压优选地是偏移电压。偏移电压可以基本上等于O伏特。在图3的例子中，电极311和301基本上被布置在平面321上，并且，可以与地线电位连接，从而提供至少基本上O伏特的电压，如图4中的402所指示的。
[0133]但是，如下面所解释的，当平面基板202是单透镜的一部分时，相对于地线而言，偏移电压也可以是约-lkv。电极204的电压可以相对于偏移电压而被限定。在这种情况中，当V306是20伏特，并且偏移电压是-1kV时，它指示相对于地线的电压V306=-1020伏特。
[0134]在图4中，由电极204产生的电场的电场线已经由箭头401指示。因为如上所述可以向电极204提供电压，所以该电场可以基本上是均匀的。因为电场横跨通孔基本上均匀，所以不管通孔中的带电粒子的位置如何都将会发生对穿过通孔的带电粒子的操纵。这样提高了对细束的操纵的精度。
[0135]但是，通孔203可以是圆形(如图中所示)，但是，例如，由于制造工艺中的误差，也可以具有椭圆形形状或任何其他形状。在这种情况中，可以调整由电子控制电路提供的电压来校正这些误差，以便获得基本上均匀的电场。
[0136]此外，可能会出现这样的情况，S卩，细束没有居中地被投影到操纵器上，或者，没有圆形的横截面区域(图中未示出)。在这种情况中，可以调整由电子控制电路提供的电压，以便校正这些误差。
[0137]在图4的例子中，电子控制电路包括串联连接的多个电阻器406。电阻器的数量可以等于电极的数量。可以选择这些电阻器的电阻，以便向所述电极中的每一个提供电压，该电压在通孔周围变化。特定电极的电压是在通孔周围的电极的位置的函数。这种函数可以是正弦函数。
[0138]一个电极，例如，电极306，可以经由连接线403被连接到电压V306=Vmax，同时，另一个电极，例如，电极316,可以经由连接线404被连接到电压V316=-Vmax。电压Vmax可以在I至50伏特的范围中，或者在5至25伏特的范围中，或者为约20伏特。
[0139]可以向电极301和311提供相同的电压。它们可以被接地或者可以向它们提供电压V310=V311=0伏特。这样，四个分压器已经被布置用于将电压Vmax和-Vmax分割为各个电压。
[0140]这样产生相对简单的电子控制电路，例如，在图2的操纵器装置201的平面基板202中，可以在每一个通孔203的周围容易地设置该电子控制电路。电子控制电路可以被设置在平面基板202的非束区域208上，或者可以被设置在束区域207中的通孔203的周围。
[0141]可以理解，被提供给一个通孔的电极的电压也可以被提供给另一个通孔的电极，优选地，由同一电子控制电路提供。
[0142]可以在相邻电极204之间设置间隙407。通孔的周边可以由此被电极204和间隙407覆盖。电极间隙比可以被定义为电极所覆盖的周边的第一区域除以间隙所覆盖的周边的第二区域。电极间隙比可以被视为对相邻电极之间的距离的量度。当相邻电极之间的距离小时，可以提供更加均匀的电场，但是，相邻电极之间的任何交叉也是更有可能的。在5至15的范围或者优选地基本上为10的电极间隙比处发现了最佳平衡。
[0143]为了(进一步)最少化电极和该电极附近的其它电路之间、或者在设置在一个或多个通孔周围的电极之间的串扰，可以对操纵器装置设置串扰屏蔽602 (在图4中未示出，但是，在图6A中示出)。串扰屏蔽可以包括平面屏蔽基板，在该平面屏蔽基板的平面中包括通孔阵列，其中，该平面屏蔽基板的通孔被布置为与平面基板的通孔对准。
[0144]串扰屏蔽针对电极204附近的任何其他电路的电(磁)场提供这些电极204的电屏蔽。当平面基板和平面屏蔽基板之间的距离小于10微米并且/或者屏蔽平面基板的厚度大约为平面基板的通孔的直径时，屏蔽看似处于其最佳状态。
[0145]图5A和图5B示出根据本发明的用于操纵器装置中的电子控制电路的两个例子的示意性概览。在图5A中，电子控制电路包括第一运算放大器501和第二运算放大器502。每一个运算放大器可以被接地，并且可以被连接到DAC (模拟数字)转换器，所述DAC转换器分别由505和504指示。每一个DAC转换器可以经由串行/并行+总线接口(SPI)被控制，所述串行/并行+总线接口分别由508和509指示。
[0146]被连接到第一运算放大器501的DAC转换器504可以提供正电压Vmax，并且，被连接到第二运算放大器502的DAC转换器505可以提供负电压-Vmax。两个运算放大器可以包括作为反馈电阻器的电阻器503。在这种情况中，放大电压Vmax和-Vmax可以被分割为电压部分。这些电压(或者，电压部分)中的每一个可以被馈送给通孔203的电极204，如箭头506和507所示。
[0147]可以理解，由第一或第二运算放大器提供的每一个电压可以被馈送给电极204中的两个电极。这样，与图4的例子相比，可以需要较少的电阻器。此外，每一个电压也可以被馈送给操纵器装置的另一通孔的两个电极。这将会进一步减少所需的电阻器的数量。
[0148]在图5B的实施例中，两个运算放大器501和502被连接到单个DAC转换器511。第一放大器501被直接连接到DAC转换器511，以接收来自DAC转换器511的控制信号。第二运算放大器502经由极性反相器512与DAC转换器511连接，以接收来自DAC转换器511的但具有反相的极性的相同的控制信号。DAC转换器511可以经由由510指示的串行/并行总线接口(SPI)被控制。
[0149]可以理解，图5A和5B的电子控制电路由于较少的元件而相对简单。因此，它们可以容易地与操纵器装置的平面基板集成。图5A和5B的电路的至少一部分，例如，运算放大器和电阻器，可以被设置在操纵器装置的非束区域208中。
[0150]图6A示出根据本发明的带电粒子系统的实施例603的一部分的示意性概览。该系统可以被设置有根据上述的实施例中的一个实施例的第一操纵器装置202和同样地根据上述的实施例中的一个实施例的第二操纵器装置601。[0151]第一操纵器装置202可以被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转，并且，第二操纵器装置601可以被布置用于使一条或多条带电粒子束在y方向上偏转，其中，X方向垂直于y方向。X方向和y方向都可以垂直于箭头607所指示的束的方向，该束的方向可以与光学柱的光轴平行或者与通孔的中心轴平行。
[0152]第一平面透镜基板604和第二平面透镜基板605可以被布置在操纵器装置202和601的相对侧。每一个平面透镜基板可以包括至少一个平面透镜孔或者平面透镜孔的阵列，其中，平面透镜孔被布置为与(多个)操纵器的平面基板的通孔对准。
[0153]第一平面透镜基板和第二平面透镜基板可以与(多个)操纵器装置一起形成透镜，例如，用于聚焦一条或多条束的单透镜。以产生正透镜效果的方式，可以在第一平面透镜基板604和第一操纵器装置202之间施加电压差，并且，可以在第二操纵器装置601和第二平面透镜基板605之间施加另一个电压差。这样，(多个)操纵器装置是透镜或透镜布置的一部分，并且，可以获得更加紧凑的装置。
[0154]在实施例中，第一平面透镜基板604和第二平面透镜基板605被接地，同时，向(多个)操纵器装置提供例如-1千伏特的偏移电压。
[0155]可以提供平面限流器基板606，该平面限流器基板606可以包括至少一个限流器孔或者限流器孔的阵列，其中，限流器平面基板被布置在第一平面透镜基板的上方，限流器孔被布置为与(多个)操纵器的平面基板的通孔对准。
[0156]还可以提供用于冷却一个或多个平面基板的冷却管608 (或者冷却系统)。冷却系统可以包括与通孔相邻的冷却管608和用于通过冷却管泵抽冷却流体(例如，水)的泵。
[0157]冷却管608可以被布置在第一和第二操纵器装置之间，优选地，以圆形被布置在通孔的中心轴周围。
[0158]如图6A中可知，平面限流器基板606的束115的横截面区域大于相应的限流器孔。因此，束115中的一些带电粒子可以被平面限流器基板606吸收。
[0159]使用上述的正透镜，其余的束可以被偏转。在图6A中，这由改变其方向的束轴620图示。束115穿过(多个)操纵器装置的通孔，而没有与其平面基板碰撞或接触。
[0160]在实施例中，在目标暴露期间，束可以由第一操纵器装置202和第二操纵器装置601在X和y方向上偏转。
[0161]操纵器装置202和601都可以被设置有相应的串扰屏蔽602和609。串扰屏蔽可以针对附近的任何其他电路的电(磁)场提供操纵器装置的电路的电屏蔽。
[0162]图6B示出根据本发明的带电粒子系统的另一实施例的一部分的示意性概览。该系统可以包括带电粒子源101和用于使带电粒子束111准直的准直装置102。准直束111可以入射在孔阵列104上，该孔阵列104阻挡准直束111的一部分，以便产生子束112。
[0163]偏转器610可以被设置用于使子束112偏转。在实施例中，偏转器610还可以包括根据本发明的操纵器装置。如图6A的实施例中一样，在图6B中，提供平面限流器基板606，并且，第一平面透镜基板604和第二平面透镜基板605被布置在操纵器装置202和601的相对侧。已经参照图6A描述了它们的工作。
[0164]然后，操纵的子束112可以穿过孔611，通过该孔611，产生细束115。两个偏转器612和613可以被设置用于使细束(或者，细束的组)分别在X和y方向上偏转。一些细束可以被抑制偏转器(在图6B中没有分开地示出)偏转，使得它们不穿过束停止基板614。[0165]穿过束基板614的细束由投影透镜系统109聚焦或投影到目标110上。目标110可以是晶片，并且，可以被放置在可移动平台615上，该可移动平台615可以相对于投影透镜系统109在X和y方向上移动。
[0166]图6B的系统还可以被设置有用于冷却一个或多个平面基板的冷却管(或者，冷却系统)。冷却系统可以包括冷却管608和用于通过冷却管泵抽冷却流体(例如，水)的泵。
[0167]图7示出根据本发明的操纵器的实施例的一部分的示意性概览。在图7中，为了清楚起见，通孔203的一半被示出只有三个电极204和只有两个间隙407。如上所述，通孔可以被设置有更多的电极。
[0168]电极204可以被制造为芯片，并且，为了向电极供应电压，可以使用一个或多个金属层。在图7的例子中，描出了六个金属层701，702，703，704，705，706。在金属层之间设置了电绝缘层。金属层之间的连接可以由一个或多个通道(via) 708提供。
[0169]这些电极可以被部分地设置在平面基板中和/或上。通道708与金属层一起形成在通孔203的内表面上延伸的支柱(pillar)709。这样，不仅在一个平面上(例如，在金属层706的平面上)产生电场，还在通孔的较大部分上产生电场。当带电粒子穿过通孔203时，穿过的束的带电粒子将会由此受电场的影响更长(并由此更多)。
[0170]电极204优选地由钥制成，但是，它们也可以由其它导电材料制成。电极204可以是约5微米厚，并且，可以使用反应性离子蚀刻通过钥的各向异性蚀刻来制作电极。
[0171]在第一组多个第一电极和第二组多个第二电极中布置的电极204和电子控制电路形成单个CMOS装置。
[0172]根据本发明的一个方面，提供一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，该带电粒子系统包括:
[0173]第一操纵器装置202，被布置用于使一条或多条带电粒子束112在X方向上偏转，第一操纵器装置包括平面基板202，在该平面基板202的平面中包括至少一个通孔203，其中，每一个通孔203被布置用于使至少一条带电粒子束112从中穿过；以及
[0174]第二操纵器装置601，被布置用于使所述一条或多条带电粒子束112在y方向上偏转，其中，X方向垂直于I方向，第二操纵器装置包括平面基板202，在该平面基板202的平面中包括至少一个通孔203，每一个通孔203被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过，其中，第二操纵器装置601被布置为与第一操纵器装置202平行且相邻，并且，第二操纵器装置的至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的至少一个通孔对准。
[0175]在实施例中，该系统还包括:冷却管608，被布置用于输送冷却流体，其中，冷却管608被布置在第一和第二操纵器装置之间。
[0176]由于热膨胀而会导致第一和第二操纵器装置变形。当在第一和第二操纵器装置之间布置冷却管时，操纵器装置对称地膨胀。这样可以防止操纵器装置弯曲。
[0177]在实施例中，该系统还包括:电子控制电路，被布置用于向第一组多个第一电极中的至少两个第一电极提供不同的电压。
[0178]在实施例中，第一和第二操纵器装置均形成单个CMOS装置。
[0179]可以理解，如上所述的第一和/或第二操纵器和/或电子控制电路的实施例也适用于该带电粒子系统。
[0180]将会理解，上面的描述为了图示优选实施例的操作而被包括在内，并不意味着限制本发明的范围。根据上面的论述，本发明的精神和范围所涵盖的诸多变化对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。
[0181]总而言之，本发明涉及一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，该带电粒子系统包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置，其中，操纵器装置在平面基板的平面中包括至少一个通孔，用于使至少一条带电粒子束从中穿过。每个通孔都被设置有电极，所述电极按照沿着所述通孔的周边的第一部分的第一组多个第一电极和沿着所述周边的第二部分的第二组多个第二电极布置。电子控制电路被布置用于根据沿着通孔的周边的第一和第二电极的位置向这些电极提供电压差。
【权利要求】
1.一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置，其中，所述操纵器装置包括: 平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每个通孔被布置为用于使至少一条带电粒子束从中穿过，并且每个通孔都设置有电极，所述电极被布置成沿着所述通孔的周边的第一部分的第一组多个第一电极和沿着所述周边的第二部分的第二组多个第二电极；以及 电子控制电路，被布置用于根据沿着通孔的周边的第一电极和第二电极的位置来向所述第一电极与第二电极组成的对提供电压差。
2.根据权利要求1所述的带电粒子系统，其中电子控制电路被布置用于根据各对中的第一电极和第二电极之间的距离向所述对提供所述电压差，其中，优选地，所述电压差直接与所述距离成比例。
3.根据权利要求1或2所述的带电粒子系统，其中在周边的第一部分与周边的第二部分之间限定一个平面，在一电极与径向相对的另一电极之间限定一条线，并且由所述平面和线限定角阿尔法(α )，其中，电子控制电路被布置用于根据角阿尔法(α )向所述电极和所述另一电极提供电压差，其中，优选地，所述电压差直接与sin(ci)成比例。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的带电粒子系统，其中在周边的第一部分与周边的第二部分之间限定一个平面，在各个电极与通孔的中心之间限定一条线，并且由所述平面和所述线限定角贝塔(β )， 其中，电子控制电路被布置用于根据角贝塔(β )向各个电极提供电压，其中，优选地，所述电压直接与sin(0 )成比例。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的带电粒子系统，其中电极沿着所述周边均匀地分布。`
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的带电粒子系统，其中在周边的第一部分和周边的第二部分之间限定一个平面，并且，电极相对于所述平面基本上对称地布置。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的带电粒子系统，其中在周边的第一部分与周边的第二部分之间限定一个平面，并且，所述对中的第一电极与所述对中的第二电极相对于该平面相对地定位。
8.根据权利要求7所述的带电粒子系统，其中电子控制电路被布置用于向第一电极提供正电压V并向第二电极提供负电压-V。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的带电粒子系统，其中电子控制电路被布置用于向两个第一电极提供正电压V并向两个第二电极提供负电压-V。
10.根据权利要求1至8中的任意一项所述的带电粒子系统，其中操纵器装置还包括沿着通孔的周边并且基本上在所述平面上布置的两个电极，其中，电子控制电路被布置用于向所述两个电极中的每一个提供一个电压，所述一个电压优选地是偏移电压并且优选地基本上等于O伏特。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的带电粒子系统，其中电子控制电路包括被布置作为用于将电压提供到各个电极的分压器的电阻器，优选地，该电阻器被布置为运算放大器的反馈电阻器。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的带电粒子系统，其中电子控制电路包括第一运算放大器和第二运算放大器，第一运算放大器具有用于向第一电极提供电压的作为反馈电阻器的分压器，第二运算放大器具有用于向第二电极提供电压的作为反馈电阻器的分压器。
13.根据权利要求12所述的带电粒子系统，其中电子控制电路还包括用于将单个控制信号输出到第一和第二运算放大器的数字模拟转换器、以及被布置用于反转所述控制信号的极性的极性反相器，其中，第一运算放大器被直接连接到数字模拟转换器以接收所述控制信号，并且第二运算放大器经由所述极性反相器被连接到数字模拟转换器以接收反相的控制信号。
14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的带电粒子系统，其中: 沿着周边在相邻的电极之间设置间隙； 所述通孔的周边由电极所覆盖的第一区域和间隙所覆盖的第二区域组成； 电极间隙比被定义为所述第一区域除以所述第二区域；并且 电极间隙比在5-15的范围内，或者优选地基本上为10。
15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的带电粒子系统，其中操纵器装置包括串扰屏蔽件，该串扰屏蔽件包括平面屏蔽基板，在该平面屏蔽基板的平面中包括至少一个通孔，其中，平面屏蔽基板的所述至少一个通孔被布置为与平面基板的所述至少一个通孔对准。
16.根据权利要求15所述的带电粒子系统，其中平面基板和平面屏蔽基板之间的距离小于10微米，优选地，小于5微米，或者为约3微米，并且/或者，其中，屏蔽平面基板的厚度大约为平面基板的所述至少一个通孔的直径。
17.根据权利要求1至16中的任意一项所述的带电粒子系统，还包括: 第一平面透镜基板，包括至少一个第一平面透镜孔，其中，所述至少一个第一平面透镜孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准，并且，第一平面透镜基板被布置在操纵器装置的平面基板的上方并且与操纵器装置的平面基板平行；以及 第二平面透镜基板，包括至少一个第二平面透镜，其中，所述至少一个第二平面透镜孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准，并且，第二平面透镜基板被布置在操纵器装置的平面基板的下方并且与操纵器装置的平面基板平行， 其中，所述系统被布置用于在第一平面透镜基板和操纵器装置的平面基板之间、以及在操纵器装置的平面基板和第二平面透镜基板之间提供电压差，以便产生用于所述束的单透镜。
18.根据权利要求1至17中的任意一项所述的带电粒子系统，还包括平面限流器基板，该平面限流器基板包括至少一个限流器孔，其中，该平面限流器基板被布置在操纵器装置的平面基板的上方，并且，所述至少一个限流器孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准。
19.根据权利要求18所述的带电粒子系统，其中所述至少一个限流器孔小于操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔。
20.根据权利要求1至19中的任意一项所述的带电粒子系统，其中: 所述操纵器装置是被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转的第一操纵器装置；带电粒子系统还包括根据权利要求1至16中的任意一项所述的第二操纵器装置，该第二操纵器装置被布置用于使所述一条或多条带电粒子束在y方向上偏转，其中，X方向垂直于y方向，第二操纵器装置被布置为与第一操纵器装置平行且相邻，并且，第二操纵器装置的所述至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的所述至少一个通孔对准， 其中，该系统被布置用于在第一平面透镜基板和第一操纵器装置的平面基板之间、以及在第二操纵器装置的平面基板和第二平面透镜基板之间提供电压差，以便产生用于所述束的单透镜。
21.根据权利要求17至20中的任意一项所述的带电粒子系统，其中第一和第二平面透镜基板被接地，并且，该系统被布置用于向一个或多个操纵器装置的平面基板提供负电压，其中，所述负电压优选地在-1500伏特至-500伏特的范围中，或者，更优选地为约-1000伏特。
22.一种用于操作根据权利要求1至21中的任意一项所述的诸如多束光刻系统的带电粒子系统中的带电粒子束的操纵器装置。
23.—种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，包括: 用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置，该操纵器装置包括:平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过； 第一平面透镜基板，包括至少一个第一平面透镜孔，其中，所述至少一个第一平面透镜孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准，并且，第一平面透镜孔被布置在操纵器装置的平面基板的上方并且与操纵器装置的平面基板平行；以及 第二平面透镜基板，包括至少一个第二平面透镜孔，其中，所述至少一个第二平面透镜孔被布置为与操纵器装置的平面 基板的所述至少一个通孔对准，并且，第二平面透镜基板被布置在操纵器装置的平面基板的下方并且与操纵器装置的平面基板平行， 其中，该系统被布置用于在第一平面透镜基板和操纵器装置的平面基板之间、以及在操纵器装置的平面基板和第二平面透镜基板之间提供电压差，以便产生用于所述束的单透镜。
24.根据权利要求23所述的带电粒子系统，还包括平面限流器基板，该平面限流器基板包括至少一个限流器孔，其中，该平面限流器基板被布置在操纵器装置的平面基板的上方，并且，所述至少一个限流器孔被布置为与操纵器装置的平面基板的所述至少一个通孔对准。
25.根据权利要求24所述的带电粒子系统，其中所述至少一个限流器孔小于操纵器装置的平面基板的至少一个通孔。
26.根据权利要求24至25中的任意一项所述的带电粒子系统，还包括用于输送冷却流体的冷却管，其中，所述冷却管被布置在至少一个限流器孔的周围。
27.根据权利要求24至26中的任意一项所述的带电粒子系统，其中: 所述操纵器装置是被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转的第一操纵器装置； 带电粒子系统还包括被布置用于使所述一条或多条带电粒子束在y方向上偏转的第二操纵器装置，其中，X方向垂直于?方向，第二操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过，第二操纵器装置被布置为与第一操纵器装置平行且相邻，并且，第二操纵器装置的至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的至少一个通孔对准， 其中，所述系统被布置用于在第一平面透镜基板和第一操纵器装置的平面基板之间、以及在第二操纵器装置的平面基板和第二平面透镜基板之间提供电压差，以便产生用于所述束的单透镜。
28.根据权利要求23至27中的任意一项所述的带电粒子系统，其中第一和第二平面透镜基板被接地，并且，该系统被布置用于向一个或多个操纵器装置的平面基板提供负电压，其中，所述负电压优选地在-1500伏特至-500伏特的范围中，或者，更优选地为约-1000伏特。
29.根据权利要求23至28中的任意一项所述的带电粒子系统，还包括:用于输送冷却流体的冷却管，其中，所述冷却管被布置在第一和第二操纵器装置之间。
30.根据权利要求1至25中的任意一项所述的带电粒子系统，其中按照第一组多个第一电极和第二组多个第二电极布置的电极和电子控制电路形成单个CMOS装置。
31.一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，包括: 第一操纵器装置，被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转，第一操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过；以及 第二操纵器装置，被布置用于使所述一条或多条带电粒子束在y方向上偏转，其中，X方向垂直于y方向，第二操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过，第二操纵器装置被布置为与第一操纵器装置平行且相邻，并且，第二操纵器装置的所述至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的所述至少一个通孔对准， 其中，第一和第二操纵器装置分别形成单个CMOS装置。
32.一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，包括: 第一操纵器装置，被布置用于使一条或多条带电粒子束在X方向上偏转，第一操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过； 第二操纵器装置，被布置用于使所述一条或多条带电粒子束在y方向上偏转，其中，X方向垂直于y方向，第二操纵器装置包括平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，每一个通孔被布置用于使至少一条带电粒子束从中穿过，第二操纵器装置被布置为与第一操纵器装置平行且相邻，并且，第二操纵器装置的至少一个通孔被布置为与第一操纵器装置的至少一个通孔对准；以及 冷却管，被布置用于输送冷却流体，其中，冷却管被布置在第一和第二操纵器装置之间。
33.一种带电粒子系统，例如，多束光刻系统，包括用于操纵一条或多条带电粒子束的操纵器装置，其中，该操纵器装置包括: 平面基板，在该平面基板的平面中包括至少一个通孔，其中，每个通孔都被布置为用于使至少一条带电粒子束从 中穿过，并且每个通孔都被设置有电极，所述电极被布置为沿着所述通孔的周边的第一部分的第一组多个第一电极和沿着所述周边的第二部分的第二组多个第二电极；以及 电子控制电路，被布置用于向第一组多个第一电极中的至少两个第一电极提供不同的电 压。
【文档编号】H01J37/09GK103620693SQ201280028667
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年4月26日 优先权日:2011年4月27日
【发明者】M·J-J·威兰, A·H·V·范费恩, S·W·H·K·施藤布里克, A·范邓布罗姆 申请人:迈普尔平版印刷Ip有限公司