带电粒子设备的可更换模块的制作方法

本文提供的实施例总体涉及在带电粒子设备中提供电子光学组装。一种电子光学组装被配置为诸如通过使带电粒子射束偏转和/或聚焦来操纵一个或多个带电粒子射束。实施例提供了在带电粒子设备中可更换的模块上的电子光学装置。实施例还提供用于将电子光学组装与入射源射束适当对准的技术。

背景技术：

1、当制造半导体集成电路(ic)芯片时，由于例如光学效应和附带粒子的结果，在制造过程期间不可避免地在衬底(即晶片)或掩模上出现不希望的图案缺陷，从而减少产量。因此，监测不希望的图案缺陷的程度是ic芯片制造中的一个重要过程。更一般地说，对衬底或其他物体/材料表面的检查和/或测量是其制造期间和/或之后的重要过程。

2、具有带电粒子射束的图案检查工具已被用来检查物体，例如检测图案缺陷。这些工具通常使用电子显微镜技术，例如扫描电子显微镜(sem)。在sem中，处于相对高能量的电子的初级电子射束以最终减速步骤为目标，从而以相对低着陆能量着陆在样品上。电子射束作为探测斑而被聚焦在样品上。探测斑处的材料结构与来自电子射束的着陆电子之间的相互作用使得电子从表面发射，诸如次级电子、背散射电子或俄歇电子。所生成的次级电子可以从样品的材料结构发射。通过在样品表面上扫描作为探测斑的初级电子射束，次级电子可以跨样品表面发射。通过从样品表面收集这些发射的次级电子，图案检查工具可以获得表示样品表面的材料结构特征的图像。

3、带电粒子射束的另一个应用是光刻。带电粒子射束与衬底表面上的抗蚀剂层反应。可以通过控制带电粒子射束指向的抗蚀剂层上的位置来创建抗蚀剂中的期望图案。带电粒子设备可以是用于生成、照射、投射和/或检测一个或多个带电粒子射束的设备。在带电粒子设备内，提供一个或多个电子光学装置以用于操纵一个或多个带电粒子射束。通常需要改进用于在带电粒子设备中提供电子光学装置的已知技术。

技术实现思路

1、本文所提供的实施例公开了一种包括电子光学装置的模块。该模块在现场在带电粒子设备内是可更换的。因此，可以通过从带电粒子设备移除模块并重新安装被附接有不同电子光学装置的模块来容易地更换电子光学装置。备选地，可以安装包括不同电子光学装置的不同模块。

2、实施例还提供了用于将电子光学装置与带电粒子设备的其他组件对准的技术。

3、根据本发明的第一方面，提供了一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：被配置为支撑该装置的支撑布置，其中该装置被配置为操纵带电粒子设备内的带电粒子路径；以及支撑定位系统，其被配置为在模块内移动支撑布置；其中模块被布置为在带电粒子设备中是现场可更换的。

4、根据本发明的第二方面，提供了一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：模块法兰，其被配置为附接到带电粒子设备的外壳的外壳法兰和从外壳法兰拆卸，使得模块在带电粒子设备中是现场可更换的。

5、根据本发明的第三方面，提供了一种带电粒子设备，其包括根据第一或第二方面中的任一方面的现场可更换模块。

6、根据本发明的第四方面，提供了一种将电子光学装置安装在带电粒子设备内的方法，该方法包括：将电子光学装置附接到模块；对电子光学装置相对于模块的主体的rx状态、ry状态和/或z位置应用粗略调整；并且将模块固定到带电粒子设备。

7、根据本发明的第五方面，提供了一种在带电粒子设备内将电子光学装置与带电粒子射束或多射束对准的方法，该方法包括：将包括电子光学装置的模块固定到带电粒子设备，以由此将电子光学装置安装在带电粒子设备中；对电子光学装置相对于模块的主体的x位置、y位置和/或rz状态应用精细调整；并且对带电粒子设备内的带电粒子射束或多射束的路径应用调整。

8、根据本发明的第六方面，提供了一种被配置为将电子射束投射到样品的电子光学镜筒，该镜筒包括：框架，其被配置为限定该镜筒的参考系；腔室，其用于容纳包括电子光学装置的现场可更换模块；接合布置，其被配置为与现场可更换模块接合以将现场可更换模块与框架对准；以及主动定位系统，其被配置为相对于彼此定位射束和装置以用于精细对准。

9、根据本发明的第七方面，提供了一种现场可更换模块，其被布置为可移除地插入到电子光学镜筒中，该现场可更换模块包括：电子光学元件，其被配置为操纵在电子光学镜筒中的电子射束的路径；支撑件，其被配置为支撑电子光学元件；以及接合布置，其被配置为在所有自由度上将支撑件与电子光学镜筒的框架对准。

10、有利地，根据实施例的模块允许电子光学装置是容易更换的而无需实质上拆卸带电粒子设备。

11、根据以下结合附图的描述，本发明的其他优势将变得明显，其中以说明和示例的方式阐述了本发明的某些实施例。

技术特征：

1.一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，所述模块包括：

2.根据权利要求1所述的模块，其中所述支撑定位系统被配置为在至少三个移动自由度上移动所述支撑布置。

3.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述模块还包括位置检测系统，所述位置检测系统被配置为确定所述支撑布置和/或由所述支撑布置保持的装置的移动和/或位置，其中所述位置检测系统优选地包括诸如编码器的网格标记，以用于确定所述支撑布置和/或由所述支撑布置保持的装置的移动和/或位置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述模块还包括接收部分，所述接收部分被配置为接收带电粒子设备的致动器臂的相应端部，其中优选地，在所述模块外部的致动器包括所述致动器臂；并且所述支撑定位系统被配置为通过所述致动器来移动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述支撑定位系统包括：

6.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述支撑定位系统包括挠曲布置。

7.根据权利要求6所述的模块，所述挠曲布置包括x-y挠曲布置和用于围绕z轴旋转移动的rz挠曲布置，其中所述rz挠曲布置和所述x-y挠曲布置以堆叠的形式来布置；并且所述rz挠曲布置优选地在所述x-y挠曲布置的射束下游。

8.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其中所述支撑定位系统包括一个或多个线性致动器。

9.根据权利要求8所述的模块，其中每个致动器是压电致动器布置。

10.根据权利要求9所述的模块，其中每个压电致动器布置包括双轴剪切模式压电装置。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的模块，其中所述支撑定位系统所包括的所述线性致动器的数目为三个。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的模块，所述支撑定位系统包括工作台[权利要求56]，其中所述致动器被配置为使得所述致动器中的所有致动器能够一起操作以在所述工作台的平面中在第一方向上移动所述工作台。

13.根据权利要求12中任一项所述的模块，其中所述致动器被配置为使得所述致动器中的所有致动器能够一起操作以在所述工作台的所述平面中在第二方向上移动所述工作台，其中所述第二方向与所述第一方向正交。

14.根据前述权利要求中任一项所述的模块，所述带电粒子设备包括源和物镜，所述带电粒子设备中的所述带电粒子路径在源和物镜之间。

15.一种在带电粒子设备内将电子光学装置与带电粒子射束或多射束对准的方法，所述方法包括：

技术总结
本文所公开的是一种用于支撑被配置为操纵带电粒子设备中的带电粒子路径的装置的模块，该模块包括：被配置为支撑该装置的支撑布置，其中该装置被配置为操纵带电粒子设备内的带电粒子路径；以及被配置为在模块内移动支撑布置的支撑定位系统；其中模块被布置为在带电粒子设备中是现场可更换的。

技术研发人员：C·奥滕,P-P·克兰斯,M·斯米茨,L·德尔·廷,C·泰武尼森,Y-S·黄,S·W·H·K·斯蒂恩布林克,胡学让,席庆坡,罗希楠,刘学东
受保护的技术使用者：ASML荷兰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12