(57)【要約】  本発明は、荷電粒子マルチ小ビーム装置における複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作のための方法及びデバイスに関する。マニピュレータデバイスは、平面基板を有し、平面基板はその平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、これら貫通開口の各々には、貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられている。また、マニピュレータデバイスは、各貫通開口の１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、電子制御回路は、個々の貫通開口の１以上の電極に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されている。
2014519724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子マルチ小ビーム装置における１以上の荷電粒子小ビームの軌道を誘導するか制御するかの少なくとも一方の方法であって、
前記装置は、前記荷電粒子マルチ小ビーム装置における複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスを具備し、前記マニピュレータデバイスは、  
平面基板を有し、前記平面基板は、この基板の平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、前記複数の貫通開口の各々には、前記貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられ、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、
前記複数の貫通開口のアレイの各貫通開口の前記１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、
この方法は、個々の貫通開口の前記１以上の電極に、少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給することによって、各貫通開口に対して個々の調節制御を与える工程を具備する、方法。
【請求項２】
前記荷電粒子マルチ小ビーム装置は、前記荷電粒子小ビームの少なくとも１つの特性を決定するためのセンサを有し、前記センサは、前記電子制御回路に接続され、
この方法は、前記電子制御回路に前記センサによって供給されるフィードバック信号に基づいて、各貫通開口に対して個々の調節制御を与える工程を含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記マニピュレータデバイスは、複数の静電レンズのアレイを有し、
前記複数の静電レンズの各々は、前記複数の貫通開口のアレイの１つの貫通開口を有し、
前記複数の貫通開口の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された１つの電極を有し、
前記電子制御回路は、前記複数の静電レンズのアレイの１つのレンズの個々の貫通開口の前記１つの電極に、少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給することによって、前記複数の静電レンズの各々の強度を個々に調節するように構成されている請求項１又は２の方法。
【請求項４】
前記マニピュレータデバイスは、複数の静電デフレクタのアレイを有し、
前記複数の静電デフレクタの各々は、前記複数の貫通開口のアレイの１つの貫通開口を有し、
前記複数の貫通開口の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された２以上の電極を有し、
前記電子制御回路は、前記複数の静電デフレクタのアレイの１つのデフレクタの個々の貫通開口の前記２以上の電極に、少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給することによって、前記デフレクタによって誘導された荷電粒子小ビームの偏向量を個々に調節するように構成されている請求項１又は２の方法。
【請求項５】
前記マニピュレータデバイスは、複数の静電非点収差補正器のアレイを有し、
前記複数の静電非点収差補正器の各々は、前記複数の貫通開口のアレイの１つの貫通開口を有し、
前記複数の貫通開口の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された８つの電極を有し、
前記電子制御回路は、前記複数の静電非点収差補正器のアレイの１つの非点収差補正器の個々の貫通開口の前記８つの電極に、少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給することによって、前記非点収差補正器によって誘導された荷電粒子小ビームの非点収差の補正量を個々に調節するように構成されている請求項１又は２の方法。
【請求項６】
前記荷電粒子マルチ小ビーム装置は、
荷電粒子源を使用して、拡大する荷電粒子ビームを発生させ、
コリメータを使用して前記荷電粒子ビームをコリメートし、
アパーチャアレイを使用して多数の小ビームを生成し、
小ビームブランカアレイを使用してこれら小ビームをブランキングするために、所定時間、これら小ビームの１つのグループで個々の小ビームを偏向し、
ビーム停止アレイを使用して、偏向された個々の小ビームを停止し、
投影レンズ系を使用して、停止されていない小ビームをターゲット上に投影するための光学カラムを有する請求項１ないし５のいずれか１の方法。
【請求項７】
前記マニピュレータデバイスは、荷電粒子光学カラムの１以上の前記デバイスのミスアライメントを補正するために、前記１以上の荷電粒子小ビームの１以上を前記荷電粒子光学カラムの光軸にほぼ垂直な平面に偏向させることと、非点収差に対して前記１以上の荷電粒子小ビームの１以上を補正することとの少なくとも一方のために、前記コリメータの後ろに配置されている請求項６の方法。
【請求項８】
前記マニピュレータデバイスは、前記投影レンズ系における前記１以上の荷電粒子小ビームの１以上の偏向と、集束又は集束外しの少なくとも一方を与えるように、前記投影レンズ系の一部として設けられている請求項６又は７の方法。
【請求項９】
荷電粒子マルチ小ビーム装置における複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスを具備する荷電粒子マルチ小ビーム装置であって、前記マニピュレータデバイスは、  
平面基板を有し、前記平面基板は、この基板の平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、前記複数の貫通開口の各々には、前記貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられ、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、
各貫通開口の前記１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、前記電子制御回路は、個々の貫通開口の前記１以上の電極に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されている荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１０】
前記電圧は、前記マニピュレータの各電極に対して個々に調節可能である請求項９の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１１】
前記マニピュレータデバイスは、前記複数の小ビームの個々の小ビームの集束、偏向又は非点収差合わせのために配置されている請求項９又は１０の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１２】
前記マニピュレータデバイスの前記平面基板は、ウェーハであり、
前記電子制御回路は、前記平面基板上に集積回路を有する請求項９、１０又は１１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１３】
前記電子回路は、少なくとも部分的に、前記マニピュレータデバイス上に、２つの貫通開口の中間に配置されている請求項９ないし１２のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１４】
前記電子制御回路は、前記マニピュレータデバイス上に、２つの貫通開口の間又は２つのグループの貫通開口の間の非ビーム領域に配置されている請求項１３の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１５】
前記電子制御回路は、１以上の貫通開口の前記１以上の電極に制御データを格納するためのメモリを有し、前記メモリは、前記マニピュレータデバイスの前記平面基板上に、前記貫通開口に隣接して配置されている請求項９ないし１４のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１６】
前記メモリは、個々の貫通開口の前記１以上の電極に制御データを格納するように構成され、前記メモリは、前記マニピュレータデバイスの前記平面基板上に、前記個々の貫通開口に隣接して配置されている請求項１５の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１７】
前記メモリは、２つの貫通開口の中間に配置されている請求項１５又は１６の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１８】
前記マニピュレータデバイスの前記１以上の電極は、前記平面基板上に蒸着された金属を含む請求項９ないし１７のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項１９】
前記金属はモリブデンである請求項１８の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２０】
前記マニピュレータデバイスの１つの貫通開口の前記１以上の電極は、前記貫通開口の内側に面している壁に少なくとも部分的に接して配置されている請求項１８又は１９の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２１】
前記１以上の電極は、前記貫通開口の中心線にほぼ平行な方向に、前記貫通開口に延びている請求項２０の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２２】
前記マニピュレータデバイスの各貫通開口の前記１以上の電極は、接地電極で少なくとも実質的に囲まれている請求項９ないし２１のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２３】
前記接地電極は、前記平面基板に蒸着された金属を含む請求項２２の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２４】
前記金属はモリブデンである請求項２３の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２５】
前記平面基板から離れて面している、前記マニピュレータデバイスの前記１以上の電極の表面は、前記平面基板と、前記平面基板から離れて面している前記接地電極の表面との間の高さに配置されている請求項２２、２３又は２４の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２６】
前記マニピュレータデバイスの前記平面基板上の前記接地電極の厚さは、前記平面基板上の前記１以上の電極の厚さよりも厚い請求項２５の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２７】
前記電子制御回路は、前記電子制御回路を前記マニピュレータデバイスの前記１以上の電極に接続するための接続リードを有し、前記接続リードの少なくとも１つは、２つの接地導電層間に少なくとも部分的に配置されている請求項９ないし２６のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２８】
前記接続リードの少なくとも１つは、２つの接地リード間に少なくとも部分的に配置されている請求項２７の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項２９】
前記電子制御回路は、マルチプレクサの信号から、１以上の個々の貫通開口に対する制御データを抽出するためのデマルチプレクサを有し、前記デマルチプレクサは、前記マニピュレータの前記平面基板上に、前記貫通開口に隣接して配置されている請求項９ないし２８のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３０】
前記デマルチプレクサは、個々の貫通開口の前記１以上の電極に対する制御データを抽出するように構成され、前記デマルチプレクサは、前記マニピュレータデバイスの前記平面基板上に、個々の前記貫通開口に隣接して配置されている請求項２９の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３１】
前記デマルチプレクサは、隣接している貫通開口の中間に配置されている請求項２９又は３０の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３２】
前記マニピュレータデバイスへの接続リードの数は、前記電極の数よりも実質的に少ない請求項９ないし３１のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３３】
前記マニピュレータデバイスの１つの貫通開口への接続リードの数は、前記貫通開口の電極の数よりも少ない請求項９ないし３２のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３４】
前記複数の荷電粒子小ビームの少なくとも１つの特性を決定するためのセンサをさらに具備し、前記センサは、フィードバック信号を供給するように前記電子制御回路に接続されている請求項９ないし３３のいずれか１の荷電粒子マルチビーム装置。
【請求項３５】
前記マニピュレータデバイスは、第１の平面基板を有する第１のマニピュレータデバイスであり、前記第１の平面基板は、前記第１の平面基板の平面に複数の貫通開口の第１のアレイを有し、
前記荷電粒子マルチビーム装置は、第２の平面基板を有する第２のマニピュレータデバイスを備え、前記第２の平面基板は、前記第２の平面基板の平面に複数の貫通開口の第２のアレイを有し、前記複数の貫通開口の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された１以上の電極を有し、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、
前記第２の平面基板は、前記第１の平面基板から距離をあけて、前記第１の平面基板とほぼ平行に配置され、前記複数の貫通開口の第２のアレイの各貫通開口が、前記複数の貫通開口の第１のアレイの１つの貫通開口と少なくとも実質的に整列されている請求項９ないし３４のいずれか１の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３６】
前記貫通開口は、半径rを有し、
前記第１の平面基板と前記第２の平面基板との間の距離dは、前記半径rに等しいか前記半径r未満である請求項３５の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３７】
前記第１及び第２のマニピュレータデバイスの前記１以上の電極は、それぞれ、前記第１及び第２の基板上に配置され、前記第１の基板上の前記１以上の電極と前記第２の基板上の前記１以上の電極とは、互いに面している請求項３５又は３６の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３８】
前記第２のマニピュレータデバイスは、少なくとも、前記第１及びのマニピュレータデバイスと前記第２のマニピュレータデバイスとの間の中心平面に対して、前記第１のマニピュレータデバイスに少なくとも実質的に対称的な鏡である請求項３５、３６又は３７の荷電粒子マルチ小ビーム装置。
【請求項３９】
荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィデバイスにおける複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスを具備する荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィデバイスであって、前記マニピュレータデバイスは、
平面基板を有し、前記平面基板は、この基板の平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、前記複数の貫通開口の各々には、前記貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられ、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、
前記複数の貫通開口のアレイの各貫通開口の前記１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、前記電子制御回路は、個々の貫通開口の前記１以上の電極に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されている荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィデバイス。
【請求項４０】
請求項９ないし３８のいずれか１に記載される１以上の手段をさらに具備する請求項３９の荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィデバイス。
【請求項４１】
荷電粒子マルチ小ビーム装置における複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスであって、このマニピュレータデバイスは、
平面基板を有し、前記平面基板は、この基板の平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、前記複数の貫通開口の各々には、前記貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられ、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、
各貫通開口の前記１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、前記電子制御回路は、個々の貫通開口の前記１以上の電極に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されているマニピュレータデバイス。
【請求項４２】
請求項９ないし３８のいずれか１に記載される１以上の手段をさらに具備する請求項４１のマニピュレータデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子マルチ小ビーム装置における１以上の荷電粒子小ビームの軌道を誘導するか制御するかの少なくとも一方の方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、複数の荷電粒子小ビームを使用する荷電粒子マルチ小ビーム装置に関し、この装置は、複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスを具備する。例えば、マルチ電子ビームシステムは、高スループットのマスクレスリソグラフィシステム、マルチ電子ビーム顕微鏡及びマルチ電子ビーム感応析出デバイス向けに開発されている。
【０００３】
本発明は、さらに、マスクレス荷電粒子マルチ小ビームリソグラフィシステム、荷電粒子マルチ小ビーム顕微鏡システム、荷電粒子マルチ小ビームビーム感応析出デバイス及び荷電粒子マルチ小ビーム装置で使用されるマニピュレータデバイスに関する。
【背景技術】
【０００４】
複数の小ビームを使用してターゲットを露光するための荷電粒子マルチ小ビームリソグラフィシステムが、例えば、国際公開第２００９／１２７６５９号に開示されている。リソグラフィデバイスは、複数のデフレクタを備えた偏向デバイスを有し、偏向デバイスは、複数のメモリセルを有し、各セルには、記憶素子が設けられ、デフレクタに接続されている。記憶素子は、特定の利用可能な増幅器の制御信号として有効に使用され、デフレクタに実質的なデジタル信号を供給する。言い換えれば、デフレクタは、オンかオフである。これは、リソグラフィシステムの高精度のパターニング工程及び高いウェーハスループットを得るために非常に重要な工程である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／１２７６５９号
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、複数の小ビームの個々の小ビームの改良された操作を可能にするマニピュレータデバイス、及びこのようなマニピュレータデバイスを具備する荷電粒子マルチ小ビーム装置を提供することを目的とする。
【０００７】
第１の態様によれば、本発明は、荷電粒子マルチ小ビーム装置における１以上の荷電粒子小ビームの軌道を誘導するか制御するかの少なくとも一方の方法であって、前記装置は、前記荷電粒子マルチ小ビーム装置における複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスを具備し、前記マニピュレータデバイスは、  
平面基板を有し、前記平面基板は、この基板の平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、前記複数の貫通開口の各々には、前記貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられ、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、  
前記複数の貫通開口のアレイの各貫通開口の前記１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、  
この方法は、個々の貫通開口の前記１以上の電極に、少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給することによって、各貫通開口に対して個々の調節制御を与える工程を具備する。
【０００８】
１以上の電極に電圧を供給することによって、荷電粒子小ビームにおける荷電粒子の軌道を誘導するか制御するかの少なくとも一方のために使用されることができる静電場が発生されることができる。今まで、少なくともマルチ小ビームの荷電粒子光学カラムにおいて、複数の小ビームに分割される１つの荷電粒子ビームを放出する１つの源から発生する小ビームの個々の操作は、個々の小ビームのオン又はオフを実質的にデジタルでスイッチングするデフレクタアレイに限られていた。
【０００９】
本発明のマニピュレータデバイスは、個々の貫通開口の電極に個々の調節可能な電圧制御を供給することができる。好ましくは、電圧は、個々の貫通開口に対してさまざまな異なるレベルで設定されることができ、各小ビームに個々の調節制御を与える。特に、電圧が、各電極に対して個々に調節可能である。
【００１０】
一実施の形態では、前記荷電粒子マルチ小ビーム装置は、前記荷電粒子小ビームの少なくとも１つの特性を決定するためのセンサを有し、前記センサは、前記電子制御回路に接続され、この方法は、前記電子制御回路に前記センサによって供給されるフィードバック信号に基づいて、各貫通開口に対して個々の調節制御を与える工程を含む。
【００１１】
通常、小ビームのアライメントにおける劣化やドリフトは、非常に遅いペースで生じる。本発明者のこの洞察は、このような遅い劣化やドリフトが複数の小ビームの個々の小ビームに対して補正されることができるマルチ小ビーム装置を実現させるものである。
【００１２】
本発明によれば、個々の小ビームのアライメントは、定期的に、例えば、リソグラフィシステムのターゲットの交換のたびにチェックされ、複数の小ビームがセンサを使用してチェックされ、制御回路が、個々の小ビームの１以上の劣化やドリフトを少なくとも実質的に補正するように、マニピュレータデバイスに対して補正された設定を与えるために、制御信号を調節する。その後、マニピュレータデバイスの補正された設定が、後のターゲットの処理中に維持される。
【００１３】
代わって、マニピュレータ、制御回路及びセンサの組合せもまた、荷電粒子マルチ小ビーム装置、特に、マルチ小ビーム荷電粒子リソグラフィシステムにおける各小ビームの調節と、最適化と、各小ビームのアライメントとの少なくとも１つをするためのフィードバックシステムを与える。一実施の形態では、フィードバックシステムは、各小ビームの調節と、最適化と、各小ビームのアライメントとの少なくとも１つを劇的にするように構成されている。このフィードバックシステムは、好ましくは、全体として、荷電粒子マルチ小ビーム装置、特に、マルチ小ビーム荷電粒子リソグラフィシステムに配置されている。一実施の形態では、マニピュレータデバイスは、前記複数の小ビームの個々の小ビームの集束、偏向又はスティグマ合わせ（stigmation）する（特に、非点収差を減少させる）ように構成されている。本発明の改良されたマニピュレータデバイスは、個々の小ビームを偏向させることに対してのみならず、以下の実施の形態の記載から明白であるように、小ビームの個々の集束又は個々の小ビームの非点収差補正のような、他の機能に対して、複数の小ビームの個々の小ビームの操作のために使用されることができる。
【００１４】
前記電子制御回路は、個々の貫通開口の前記１以上の電極の各々に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されている。このような調節可能な電圧を使用して、小さな補正が、複数の小ビームを最適化するために、例えば、偏向の角度の補正のために、静電レンズの強さを調節するために、又は、非点収差に対して補正を与えるために、各小ビームになされることができる。
【００１５】
一実施の形態では、前記電子制御回路は、少なくとも部分的に前記平面基板上に、かつ、少なくとも部分的に前記貫通開口に隣接して配置されている。
【００１６】
一実施の形態では、各貫通開口は、単一の小ビームを通過させるように配置されている。代わりの実施の形態では、各貫通開口は、いくつかの小ビーム、例えば７×７の小ビームのグループを通過させるように配置されている。
【００１７】
一実施の形態では、前記平面基板はウェーハであり、前記電子制御回路は、前記平面基板上に集積回路を有する。一実施の形態では、前記電子制御回路は、少なくとも部分的に、前記貫通開口の中間に配置されている。適切には、前記制御回路は、１以上の電極を備えた実際の貫通開口の近くに配置されている。特に、貫通開口の間に、特に、２つのグループの貫通開口の間の非ビーム領域に、電子制御回路が適切に配置されることができる。
【００１８】
一実施の形態では、前記電子制御回路は、１以上の貫通開口の前記１以上の電極に制御データを格納するためのメモリを有し、前記メモリは、前記平面基板上に、前記貫通開口に隣接して配置されている。さらなる実施の形態では、前記メモリは、個々の貫通開口に対してさまざまな異なるレベルで電圧を設定するための制御データを格納するように構成されている。
【００１９】
一実施の形態では、前記メモリは、個々の貫通開口の前記１以上の電極に制御データを格納するように構成され、前記メモリは、前記平面基板上に、前記個々の貫通開口に隣接して配置されている。一実施の形態では、前記メモリは、２つの貫通開口の中間に配置されている。
【００２０】
一実施の形態では、前記１以上の電極は、前記平面基板上に蒸着された金属を含む。一実施の形態では、前記金属はモリブデンを含む。ウェーハ上に蒸着されたモリブデンを構成するのは困難なプロセスであるが、その表面酸化物が導電性であり、それにより電極の帯電に起因するビーム誤差を最小化するので、効果的である。
【００２１】
一実施の形態では、前記１以上の電極は、前記基板に配置されている。一実施の形態では、前記貫通開口は、前記基板の表面に少なくとも実質的に横方向に延びている。
【００２２】
一実施の形態では、１つの貫通開口の前記１以上の電極は、前記貫通開口の内側に面している壁に少なくとも部分的に接して配置されている。一実施の形態では、前記１以上の電極は、前記貫通開口の中心線にほぼ平行な方向に、前記貫通開口に延びている。このような電極は、小ビームの荷電粒子をより正確に操作するためのより均質な静電場を与えることができる。
【００２３】
一実施の形態では、各貫通開口の前記１以上の電極は、接地電極で少なくとも実質的に囲まれている。一実施の形態では、前記接地電極は、前記平面基板に蒸着された金属を含む。一実施の形態では、前記金属はモリブデンを含む。前記個々の貫通開口及びこれら電極が近接して配置されているので、囲んでいる接地電極はクロストークを少なくとも低減させる。
【００２４】
一実施の形態では、前記平面基板から離れて面している前記１以上の電極の表面は、前記平面基板と、前記平面基板から離れて面している前記接地電極の表面との間の高さに配置されている。一実施の形態では、前記平面基板上の前記接地電極の厚さは、前記平面基板上の１以上の電極の厚さよりも厚い。これらの実施の形態では、１以上の電極は、囲んでいる接地電極に対して凹んだ位置に配置されている。貫通開口のところの１以上の電極のレベルに対する、囲んでいる接地電極のより高いレベルは、隣接している貫通開口の１以上の電極間のクロストークをさらに低減させる。さらに、貫通開口のところの１以上の電極のレベルに対する、囲んでいる接地電極のより高いレベルは、静電空電場に起因するビーム誤差を低減させる。
【００２５】
一実施の形態では、前記電子制御回路は、前記電子制御回路を前記１以上の電極に接続するための接続リードを有し、前記接続リードの少なくとも１つは、２つの接地導電層間に少なくとも部分的に配置されている。一実施の形態では、前記接続リードの少なくとも１つは、２つの接地リード間に少なくとも部分的に配置されている。前記接続リードのうちのいくつかを、少なくとも部分的に、導電層とリードとの間に配置することによって、リードが遮蔽され、これにより、接続リード間の干渉が低減される。
【００２６】
一実施の形態では、前記マニピュレータデバイスは、複数の静電レンズのアレイを有し、前記複数の静電レンズの各々は、前記複数の貫通開口のアレイの１つの貫通開口を有し、前記複数の貫通開口の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された１つの電極を有し、前記電子制御回路は、前記複数の静電レンズのアレイの１つのレンズの個々の貫通開口の１つの電極に、前記レンズの強さを個々に調節するための調節可能な電圧を供給するように構成されている。
【００２７】
一実施の形態では、前記マニピュレータデバイスは、複数の静電デフレクタのアレイを有し、前記複数の静電デフレクタの各々は、前記複数の貫通開口のアレイの１つの貫通開口を有し、前記複数の貫通開口の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された２以上の電極を有し、前記電子制御回路は、前記静電デフレクタのアレイの１つのデフレクタの個々の貫通開口の前記２以上の電極に、前記デフレクタによって誘導された荷電粒子小ビームの偏向量を個々に調節するための調節可能な電圧を供給するように構成されている。
【００２８】
一実施の形態では、前記マニピュレータデバイスは、複数の静電非点収差補正器のアレイを有し、前記複数の静電非点収差補正器の各々は、前記複数の貫通開口のアレイの１つの貫通開口を有し、前記複数の貫通開口の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された８つの電極を有し、前記電子制御回路は、前記複数の静電非点収差補正器のアレイの１つの非点収差補正器の個々の貫通開口の前記８つの電極に、非点収差補正器によって誘導された荷電粒子小ビームの非点収差の補正量を個々に調節するための調節可能な電圧を供給するように構成されている。
【００２９】
一実施の形態では、前記電子制御回路は、マルチプレクサの信号から１以上の個々の貫通開口に対する制御データを抽出するためのデマルチプレクサを有し、前記デマルチプレクサは、前記平面基板上に、前記貫通開口に隣接して配置されている。
【００３０】
一実施の形態では、前記デマルチプレクサは、個々の貫通開口の前記１以上の電極に対する制御データを抽出するように構成され、前記デマルチプレクサは、前記平面基板上に、個々の前記貫通開口に隣接して配置されている。
【００３１】
一実施の形態では、前記デマルチプレクサは、隣接している貫通開口の中間に配置されている。
【００３２】
一実施の形態では、デバイスへの接続リードの数は、前記電極の数よりも実質的に少ない。一実施の形態では、１つの貫通開口への接続リードの数は、前記貫通開口の電極の数よりも少ない。
【００３３】
第２の態様によれば、本発明は、荷電粒子マルチ小ビーム装置における複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスを具備する荷電粒子マルチ小ビーム装置であって、前記マニピュレータデバイスは、  
平面基板を有し、前記平面基板は、この基板の平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、前記複数の貫通開口の各々には、前記貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられ、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、  
各貫通開口の前記１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、前記電子制御回路は、個々の貫通開口の前記１以上の電極に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されている荷電粒子マルチ小ビーム装置を提供する。
【００３４】
一実施の形態では、前記荷電粒子マルチ小ビーム装置は、さらに、前記複数の荷電粒子小ビームの少なくとも１つの特性を決定するためのセンサを有する。前記センサは、フィードバック信号を供給するように前記電子制御回路に接続される。このようなフィードバックの構成は、特に、前記複数の荷電粒子小ビームの各小ビームの所望の接続を得るために必要な値に前記調節可能な電圧の各々を設定するように、個々の貫通開口の各々の前記１以上の電極の各々の個々に調節可能な電圧に対して自動フィードバックを与えるために、マルチ小ビームシステムにおいて効果的である。
【００３５】
一実施の形態では、前記マニピュレータデバイスは、第１の平面基板を有する第１のマニピュレータデバイスであり、前記第１の平面基板は、前記第１の平面基板の平面に複数の貫通開口の第１のアレイを有し、前記荷電粒子ビーム装置は、第２の平面基板を有する第２のマニピュレータデバイスを備え、前記第２の平面基板は、前記第２の平面基板の平面に複数の貫通開口の第２のアレイを有し、前記複数の貫通開口の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された１以上の電極を有し、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、前記第２の平面基板は、前記第１の平面基板から距離をあけて、前記第１の平面基板とほぼ平行に配置され、前記複数の貫通開口の第２のアレイの各貫通開口が、前記複数の貫通開口の第１のアレイの１つの貫通開口と少なくとも実質的に整列されている。一実施の形態では、前記貫通開口は、半径rを有し、前記第１の平面基板と前記第２の平面基板との間の距離ｄは、前記半径rに等しいか前記半径r未満である。一実施の形態では、前記第１及び第２のマニピュレータデバイスの前記１以上の電極は、それぞれ、前記第１及び第２の基板上に配置され、前記第１の基板上の前記１以上の電極と前記第２の基板上の前記１以上の電極とは、互いに面している。一実施の形態では、前記第２のマニピュレータデバイスは、少なくとも、前記第１のマニピュレータデバイスと前記第２のマニピュレータデバイスとの間の中心平面に対して、前記第１のマニピュレータデバイスに少なくとも実質的に対称的な鏡である。
【００３６】
第３の態様によれば、本発明は、荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィデバイスにおける複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスを具備する荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィデバイスであって、前記マニピュレータデバイスは、  
平面基板を有し、前記平面基板は、この基板の平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、前記複数の貫通開口の各々には、前記貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられ、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、  
前記複数の貫通開口のアレイの各貫通開口の前記１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、前記電子制御回路は、個々の貫通開口の前記１以上の電極に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されている荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィデバイスを提供する。
【００３７】
一実施の形態では、荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィデバイスとそのマニピュレータデバイスとの少なくとも一方には、上で述べられた実施の形態に記載される１以上の手段が設けられる。
【００３８】
第４の態様によれば、本発明は、荷電粒子マルチ小ビーム装置における複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスであって、このマニピュレータデバイスは、  
平面基板を有し、前記平面基板は、この基板の平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、前記貫通開口の各々には、前記貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられ、前記１以上の電極は、前記基板に配置され、  
各貫通開口の前記１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、前記電子制御回路は、個々の貫通開口の前記１以上の電極に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されている。
【００３９】
一実施の形態では、前記マニピュレータデバイスには、上で述べられた実施の形態に記載される１以上の手段が設けられる。
【００４０】
本明細書に記載され示されるさまざまな態様並びに特徴は、可能な限り、個々に適用されることができる。これら個々の態様は、特に、添付の従属請求項に規定される態様並びに特徴は、分割特許出願の主題とされることができる。
【００４１】
本発明が、添付図面に示される例示的な実施の形態に基づいて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、荷電粒子マルチ小ビームマスクレスリソグラフィシステムを示す概略的な横断面図である。
【図２】図２は、クアドロポールデフレクタのアレイを有するマニピュレータデバイスの第１の例を示す概略的な分解図である。
【図３】図３は、図１のクアドロポールの模範的なマニピュレータデバイスを示す上面図である。
【図４】図４は、各々が複数のアインツェルレンズのアレイで使用するための１つの電極を含む、複数のマニピュレータのアレイの第２の例を示す上面図である。
【図５】図５は、図４のマニピュレータデバイスで使用するための１つのマニピュレータ１１を示す概略的な横断面図である。
【図６】図６は、各マニピュレータがオクトポールを形成するように８つの電極を有する、複数のマニピュレータのアレイの第３の例を示す上面図である。
【図７】図７は、マニピュレータデバイスで使用するためのマニピュレータのさらなる例を示す概略的な横断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図１のリソグラフィシステムで使用するためのマニピュレータデバイスを示す概略的な上面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、非ビーム領域の電子制御回路を概略的に示す、図８Ａの概略的な上面図の詳細を示す図である。
【図９】図９は、荷電粒子マルチ小ビーム検査装置を示す概略的な横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
マルチ電子ビームシステムは、高スループットのリソグラフィ、マルチ電子ビーム顕微鏡及びマルチ電子ビーム感応析出のために開発されている。特に、リソグラフィ及び蒸着システムに関して、個々のビームブランキング、即ち、オン又はオフのスイッチングがパターニングに使用される。
【００４４】
しかしながら、小ビームを個々に位置決め、集束、ベクタ走査及びスティグマ合わせ（stigmate）することが効果的である。今まで、位置決め、集束、ベクタ走査又はスティグマ合わせの個々の調節に関して個々に複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作用のマニピュレータデバイスはない。このようなシステムの１つの問題は、各小ビームの個々の制御に個々に必要な膨大な量のデータである。他の問題は、各マニピュレータの小さなサイズ及び隣接しているマニピュレータ間の小さな間隔である。
【００４５】
本発明は、複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子小ビームの操作用の複数のマニピュレータを有するマニピュレータデバイスの製造のためのＭＥＭＳ技術の使用を提案する。これらマニピュレータは、好ましくは、それらの目的に応じて、約１５０マイクロメートルないし２マイクロメートルの範囲の横サイズを有する。
【００４６】
１つの挑戦は、チップ製造及び電子工学設計の規則と互換性をもつ製造プロセスで電極を設計することである。さらに、何千もの外部制御ワイヤなしで何千ものビームを制御することが望ましい。
【００４７】
図１は、全ての荷電粒子小ビームの共通のクロスオーバのない荷電粒子ビーム光学系に基づいた荷電粒子マルチ小ビームリソグラフィデバイス１００を示す概略図である。このようなリソグラフィシステムは、拡大する荷電粒子ビーム１２０を発生させるための、例えば電子源である荷電粒子源１０１を有する。拡大するビームは、荷電粒子ビーム１２０をコリメートするためのコリメータレンズ１０２を通過する。
【００４８】
その後、コリメートされたビーム１２０は、アパーチャアレイ１０４に衝突し、サブビーム１２１を生成するために、コリメートされたビーム１２０の一部を遮断する。サブビーム１２１は、小ビーム１２２を生成するために、さらなるアパーチャアレイ１０５に衝突する。コンデンサレンズアレイ１０３（又は１組のコンデンサレンズアレイ）は、エンドモジュール１０７のビーム停止アレイ１０８の対応する開口に向かってサブビーム１２１を集束させるように設けられている。
【００４９】
小ビームを生成するアパーチャアレイ１０５は、好ましくは、小ビームブランカアレイ１０６と組み合わせて設けられ、例えば、ブランカアレイ１０６の前にアパーチャアレイ１０５と互いに近くに配置される。
【００５０】
図１に示されるように、１以上のコンデンサレンズ１０３は、エンドモジュール１０７のビーム停止アレイ１０８の対応する開口に、又は開口に向かってサブビーム１２１を集束させる。この例では、アパーチャアレイ１０５は、サブビーム１２１から３つの小ビーム１２２を生成し、これらが対応する開口でビーム停止アレイ１０８にぶつかり、この結果、３つの小ビーム１２２がエンドモジュール１０７の投影レンズ系１０９によってターゲット１１０に投影される。実際には、非常に多くの小ビームを含む１つのグループの小ビームが、アパーチャアレイ１０５によって、エンドモジュール１０７の各投影レンズ系１０９に対して生成されることができる。実際的な実施の形態では、代表的には、約５０の小ビームが単一の投影レンズ系１０９に導かれることができ、これは、２００以上に増加されることができる。図１に示されるように、小ビームブランカアレイ１０６は、これらをブランキングするために、ある時に１つのグループの小ビーム１２２の個々の小ビームを偏向することができる。これは、ブランキングされた小ビーム１２３によって説明され、開口の近くではあるが開口ではないビーム停止アレイ１０８上の位置に偏向される。
【００５１】
本発明に従えば、荷電粒子光学カラムには、以下により詳細に記載されるような１以上のマニピュレータデバイスが設けられることができる。このようなマニピュレータデバイス３００は、  
荷電粒子光学カラムの１以上のデバイスのミスアライメントを補正するために、荷電粒子光学カラムの光軸にほぼ垂直な平面に偏向を与えて、  
ビーム１２０全体、全てのサブビーム１２１又は全ての小ビーム１２２を、コリメータレンズ１０２のような、回折する巨視的なレンズ（通常は磁気レンズ）によって引き起こされうる非点収差に対して補正を与えるように、  
コリメータレンズ１０２の後ろに配置されることができる。
【００５２】
このようなマニピュレータデバイス３１０も、投影レンズ系１０９での２次元偏向を与えて、１つのグループの小ビームのベクタ走査を可能にするために、エンドモジュール１０７の一部として与えられることができる。
【００５３】
マニピュレータデバイス３００、３１０は、電子制御回路４３０に接続され、マニピュレータデバイス３００、３１０に制御信号４３３、４３４を与える。
【００５４】
さらに、荷電粒子光学カラムには、複数の小ビームの１つの小ビームの少なくとも１つの特性を決定するためのセンサが設けられ、このセンサは、フィードバック信号を供給するために、電子制御回路４３０に接続される。このようなセンサ４１０は、ビーム停止アレイ１０８に、好ましくは、ブランキングされたときに小ビームが導かれる位置に設けられることができる。代わって、センサ４２０は、処理されたターゲット、及び処理される必要のあるターゲットの交換中に、ターゲット１１０の位置に実質的に配置されることができる。この交換中、検出器４２０は、小ビームの下でＸＹ方向に移動されることができ、小ビームのアライメントがチェックされることができ、必要であれば、マニピュレータデバイス３００、３１０は、電子制御回路４３０にセンサ４１０、４２０によって与えられるフィードバック信号４３１、４３２に基づいて、好ましくは自動的に調節されることができる。
【００５５】
小ビームブランカアレイ１０６による小ビーム１２２の偏向と比較すると、小ビーム１２２のアライメントの劣化やドリフトは、非常に遅いペースで生じることが注目される。例えば、ターゲットの交換ごとに、小ビーム１２２がセンサ４１０、４２０を使用してチェックされ、制御回路４３０が、１以上の個々の小ビーム１２２の劣化やドリフトを少なくとも実質的に補正するように、マニピュレータデバイス３００、３１０に対して補正された設定を与えるために、制御信号４３３、４３４を調節する。その後、マニピュレータデバイス３００、３１０の補正された設定が、後のターゲットの処理中に維持される。
【００５６】
代わって、マニピュレータ３００、制御回路４３０及びセンサ４１０、４２０の組合せはまた、荷電粒子マルチ小ビーム装置、特に、マルチ小ビーム荷電粒子リソグラフィシステム中で各小ビームの調節と、最適化と、各小ビームのアライメントとの少なくとも１つをするためのフィードバックシステムを与える。一実施の形態では、フィードバックシステムは、各小ビームの調節と、最適化と、各小ビームのアライメントとの少なくとも１つを劇的にするように配置されている。このフィードバックシステムは、好ましくは、全体として、荷電粒子マルチ小ビーム装置、特に、マルチ小ビーム荷電粒子リソグラフィシステムに配置されている。
【００５７】
本発明に係るマニピュレータデバイス３００、３１０の第１の例の一部が、図２並びに図３に示される。図２は、ＭＥＭＳ技術を使用して製造されたマルチ小ビームクアドロポール（quadropole）デフレクタ１を示している。製造プロセスは、特定の電子機器に組み込まれることを可能にするように、例えば、サンプル及び保持機能を与えるように、バイポーラ互換性をもつ。
【００５８】
マルチ小ビームクアドロポールデフレクタ１は、実質的な平面基板３を有し、この平面基板には、複数の貫通開口２のアレイが設けられ、これら貫通開口は列及び行で規則的に配置されている。貫通開口２は、平面基板３の表面Ｓを実質的に横切って延びており、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置されている。
【００５９】
この例ではＳｉチップである平面基板３の上面には、電子制御回路４が配置されている。電子制御回路４は、貫通開口２に隣接して配置された、特に、平面基板３の非ビーム領域に配置された集積回路を有する。電子制御回路４の上面には絶縁層が設けられ、絶縁層５の上面には電極層６が配置されている。
【００６０】
これら貫通開口２の各々には、基板３上で貫通開口２のまわりに配置された４つの電極７が設けられている。その４つの電極７が設けられた各貫通開口２は、貫通開口２を横切る１以上の小ビームを操作するように、個々のマニピュレータ１０を形成している。このように、マニピュレータデバイス１は、列及び行で配置された個々のマニピュレータ１０のアレイを有する。
【００６１】
電極７は、好ましくは、モリブデンでできている。しかしながら、これら電極はまた、他の導電材料でできていてもよい。電極層６は、厚さ約４マイクロメートルであり、電極は、反応性イオンエッチングを使用してモリブデンの異方性エッチングにより形成される。
【００６２】
図２の概略的な上面図に示されるように、４つの電極７が、電極層６の残り部分８で囲まれていることが注目される。電極７から電気的に絶縁されているこの残りの部分８は、接地電極８として使用され、これは、距離をあけて４つの電極７を囲んでいる。電極層６の下には絶縁材料５の層があり、それには、絶縁材料５の層の下の電子制御回路４に電極７の各々を接続するためにビア５１が設けられている。
【００６３】
電子制御回路４は、各貫通開口２の各々の４つの電極７の各々に制御信号を供給する。電子制御回路４は、平面基板３上に、かつ、貫通開口２に少なくとも部分的に隣接して配置され、使用の際、開口２を通って横切る１以上の荷電粒子小ビームを偏向するように、各貫通開口２の４つの電極７の各々に、個々に調節可能な電圧を供給するように構成されている。従って、マニピュレータデバイス１の各マニピュレータ１０は、平面基板３の表面Ｓに平行な平面の方向に荷電粒子小ビームを偏向させるように、デフレクタ１０によって誘導される荷電粒子小ビームの偏向量を個々に調節するための調節可能な電圧で使用されることができる。
【００６４】
図４並びに図５は、本発明のデバイスで使用されるマニピュレータ１１の第２の例を示す図である。本質的に、この第２の例のマニピュレータデバイスは、図２の分解図に示されるデバイスと同じ構造を有する。即ち、デバイスは、実質的な平面基板１３を有し、この平面基板には、複数の貫通開口１２のアレイが設けられ、これら貫通開口は、図４の上面図に示されるように、列及び行で規則的に配置されている。貫通開口１２は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、また、貫通開口１２には、貫通開口１２を囲んでいる１つの電極１７が設けられている。
【００６５】
平面基板１３の上には、電子制御回路１４が配置されている。電子制御回路１４は、貫通開口１２に隣接して配置されている集積回路を有する。この例において、電子制御回路１４は、集積電子回路を備えたいくつかの層１５から構築され、これら層はビア５１と相互連結されている。
【００６６】
貫通開口１２のエッジにはまた、ビア５２が設けられている。ビア５２は、上部電極１７に接続されている。ビア５２は、貫通開口１２の上部電極１７の延長部を与える。このように、貫通開口の電極１７は、貫通開口の内側に面している壁に少なくとも部分的に接して配置されている。貫通開口１２のエッジのビア５２は、集積電子制御回路１４の製造に使用されたのと同じプロセスを使用して同時に製造される。
【００６７】
貫通開口１２の各々には、基板１３上で貫通開口１２のまわりに配置された１つの電極１７が設けられている。平面基板１３の上に、間隔をあけて、さらなる電極１９が配置されている。さらなる電極１９は、複数の貫通開口１２’のアレイを有し、これは、図５の断面に概略的に示されるように、基板１３の複数の貫通開口１２とアライメントされる。その電極１７及びさらなる電極１９と共に、各貫通開口１２は、個々のアインツェルレンズ１１を形成し、使用の際、レンズ１１の焦点距離又は強さを個々に調節するために調節可能な電圧が供給される。
【００６８】
従って、この第２の例は、複数の静電レンズ１１のアレイを有するマニピュレータデバイス１６を提供し、これら静電レンズ１１の各々は、複数の貫通開口のアレイの１つの貫通開口１２を有し、これら貫通開口１２の各々は、対応する貫通開口のまわりに配置された１つの電極１７を有し、電子制御回路１４は、静電レンズのアレイのレンズ１１の個々の貫通開口の１つの電極１２に、レンズ１１の強さを個々に調節するために調節可能な電圧を供給するように構成されている。
【００６９】
図６は、本発明のマニピュレータデバイス２０の第３の例を示している。本質的に、この第３の例のマニピュレータデバイス２０は、図２の分解図に示されるデバイスと同じ構造を有する。即ち、デバイスは、実質的な平面基板を有し、この平面基板には、複数の貫通開口２２のアレイが設けられ、これら貫通開口は、図６の上面図に示されるように、列及び行で規則的に配置されている。貫通開口２２は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置されている。各貫通開口２２には、貫通開口１２を囲んでいる８つの電極２７が設けられている。その電極１７と共に、各貫通開口１２は、個々のオクトポール（octopole）デフレクタを形成し、使用の際、貫通開口１２の１つを横切る小ビームの軌道を個々に調節するために、例えば、個々の小ビームに対して非点収差の補正を与えるために、調節可能な電圧を供給される。
【００７０】
従って、この第３の例のマニピュレータデバイス２０は、例えば、小ビームの非点収差の補正のために、静電非点収差補正器２１を有し、静電非点収差補正器２１は、複数の貫通開口のアレイの１つの貫通開口２２を有し、これら貫通開口２２の各々は、対応する貫通開口２２のまわりに配置された８つの電極２７を有し、電子制御回路は、静電非点収差補正器のアレイの非点収差補正器２１の個々の貫通開口２２の８つの電極に、非点収差補正器によって誘導された荷電粒子小ビームの非点収差の補正量を個々に調節するために調節可能な電圧を供給するように配置されている。
【００７１】
本発明のデバイスのさらなる例では、図７の部分断面図に示されるように、デバイス３１は、第１の平面基板を有する第１のマニピュレータデバイス３０を有し、第１の平面基板３３は、第１の平面基板３３の平面に複数の貫通開口３２の第１のアレイを有し、貫通開口３２の各々は、対応する貫通開口３２のまわりに配置された１以上の電極３７を有し、１以上の電極３７は、基板３３上に配置されている。さらに、デバイス３１は、第２の平面基板３３’を有する第２のマニピュレータデバイス３０’を備え、第２の平面基板３３’は、第２の平面基板の平面に複数の貫通開口３２’の第２のアレイを有し、これら貫通開口３２’の各々は、対応する貫通開口３２’のまわりに配置された１以上の電極３７’を有し、１以上の電極３２’は、基板３３’上に配置されている。第２の平面基板３３’は、第１の平面基板３３に対して距離ｄで、第１の平面基板３３にほぼ平行に配置され、第２のマニピュレータデバイス３０’の各貫通開口３２’は、第１のマニピュレータデバイス３０の貫通開口３２と少なくとも実質的に整列されている。一実施の形態では、第１のマニピュレータデバイス３０及び第２のマニピュレータデバイス３０’は、１つのユニットとして形成されている。
【００７２】
貫通開口３２、３２’は、半径ｒを有し、第１の平面基板と第２の平面基板との間の距離ｄは、適切には、半径ｒに等しいか半径ｒ未満である。さらに、第１のマニピュレータデバイス３０及び第２のマニピュレータデバイス３０’の１以上の電極３７、３７’が、第１の基板３３及び第２の基板３３’上に配置され、第１の基板３３上の１以上の電極３７と第２の基板３３’上の１以上の電極３７’とは、互いに面している。第２のマニピュレータデバイス３０’は、第１のマニピュレータデバイス３０の各貫通開口３２を第２のマニピュレータデバイス３０’の対応する貫通開口３２’と組み合わせるために、少なくとも、第１のマニピュレータデバイス３０と第２のマニピュレータデバイス３０’との間の中心平面に対して、第１のマニピュレータデバイス３０に少なくとも実質的に対称的な鏡である。
【００７３】
第１のマニピュレータデバイス３０又は第２のマニピュレータデバイス３０’は、各貫通開口３２、３２’に対して２以上の電極３７、３７’、例えば、図２並びに図３に示されるような４つの電極である複数のデフレクタのアレイと、図４に示されるような、各貫通開口３２、３２’に対して電極３７、３７’を有する複数の静電レンズのアレイと、図６に示されるような、各貫通開口３２、３２’に対して８つの電極３７、３７’を有する複数の静電非点収差補正器のアレイとの少なくとも１つを有することができる。
【００７４】
図１に示されるような荷電粒子マルチ小ビームリソグラフィデバイス１００を再び参照して、小ビーム１２２がグループで配置されていることが注目される。小ビーム１２２のグループ化により、サブビーム１２１を生成するためにコリメートされたビーム１２０の一部を遮蔽する、アパーチャアレイ１０４の後の荷電粒子光学カラムのデバイスが、図８Ａに概略的に示されるように、ビーム領域２００と非ビーム領域２１０とに分けられることができる。小ビームのグループ間に位置された、例えば、サブビーム１２１によって規定されるような、これら非ビーム領域２１０は、図８Ｂに概略的に示されるように、ビーム領域２００に配置されたマニピュレータ５２０を制御する電子制御回路５１０に対する位置として使用されることができる。非ビーム領域のエッジの近くにコネクタ５００が設けられ、これは、データ線を使用して、ビーム領域２００の各マニピュレータ５２０の電子制御回路５１０に接続されている。各電子制御回路５１０から、電圧線が各電極に個々の調節可能な電圧を供給するために各マニピュレータ５２０の個々の電極に向けられている。
【００７５】
非ビーム領域２１０の位置では、十分な余地が、隣接しているビーム領域２００に配置されたマニピュレータデバイスのための制御データを格納するように、電子制御集積回路のメモリ素子を配置するために利用可能である。特に、メモリは、個々のマニピュレータ５２０に対してさまざまな異なるレベルに電圧を設定するための制御データを格納するように構成されている。
【００７６】
また、デマルチプレクサは、マルチプレクサの信号をデマルチプレクサ処理し、デマルチプレクサ処理データを電子制御回路とそのメモリデバイスとの少なくとも一方に伝送するように、非ビーム領域２１０に配置されている。このような実施の形態は、非ビーム領域２０１当たり１つのデータリードを実質的に必要とし、これは、接続リードの数を劇的に減少させる。
【００７７】
本発明のさらなる例示的な実施の形態が図９に示される。図９は、個々の小ビームのビーム特性を測定するための荷電粒子マルチ小ビーム検査装置を示す概略的な横断面図である。荷電粒子マルチ小ビーム検査装置は、入口アパーチャアレイ１０５０を有し、これは、使用の際、１つのグループの小ビーム１２２０とアライメントされ、これら小ビーム１２２０が検査装置に入る。本発明に従えば、検査装置は、制御部４３００からの制御信号４３３０に従って小ビーム１２２０の１つ以上を個々に偏向するために、例えば、図２、図３並びに図６に示されるような、個々の小ビームマニピュレータ２、２２を含むマニピュレータデバイス３０００を有する。入口アパーチャアレイ１０５０から離れて面しているマニピュレータデバイス３０００からの側面でマニピュレータデバイス３０００から距離をあけて、一連のセンサ４１００、４１０１、４２００が配置されている。
【００７８】
この例では、これら一連のセンサは、ファラデーカップを含む中央センサ４２００を有する。制御部４３００が全ての小ビーム１２２０をファラデーカップ４２００に偏向させるようにマニピュレータデバイス３０００の個々の小ビームマニピュレータに制御信号を与えたとき、荷電粒子小ビーム１２２０の合計電流が測定される。ファラデーカップ４２００の測定の測定信号４３１０が制御部４３００に向けられ、表示されるか、格納されるか、制御部４３００でさらに評価されるかの少なくともいずれかであることができる。
【００７９】
さらに、中央センサ４２００は、個々の小ビーム１２３０のビーム特性を測定するように、いくつかのセンサ４１００、４１０１で囲まれている。個々の小ビーム１２３０のビーム特性を測定するために、制御部４３００は、個々の小ビーム１２３０をセンサ４１００の１つの上に偏向させるように、制御信号４３３０を与える。マニピュレータデバイス３０００が図２並びに図３に示されるような個々のデフレクタ２を有する場合には、個々の小ビーム１２３０が任意の方向に偏向されることができ、所定の方向の偏向量は個々に調節されることができる。従って、その後、個々の小ビーム１２３０は、それぞれ、異なるビーム特性を測定するために２つ以上のセンサ４１００、４１０１に導かれることができる。例えば、２つ以上のセンサ４１００、４１０１のうちの１つが、個々の小ビーム１２３０の合計電流を測定するように配置され、２つ以上のセンサ４１００、４１０１の第２のセンサが、第１のビーム特性を測定するように配置され、個々の小ビーム１２３０が、第２のセンサ上で第１の方向に走査され、２つ以上のセンサ４１００、４１０１の第３のセンサが、第２のビーム特性を測定するように配置され、個々の小ビーム１２３０が、第３のセンサ上で、前記第１の方向に少なくともほぼ垂直な第２の方向に走査される。センサ４１００、４１０１の測定の測定信号４３２０は、制御部４３００に向けられ、表示されるか、格納されるか、制御部４３００でさらに評価されるかの少なくともいずれかであることができる。
【００８０】
上の記載は、好ましい実施の形態の動作を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定する目的でないことが理解されるべきである。上の議論から、当業者にとって多くの変形が明らかであり、そのような変形例は、本発明の趣旨及び範囲に包含される。
【００８１】
要約すると、本発明は、荷電粒子マルチ小ビーム装置における複数の荷電粒子小ビームの１以上の荷電粒子ビームの操作のための方法及びデバイスに関する。マニピュレータデバイスは、平面基板を有し、平面基板はその平面に複数の貫通開口のアレイを有し、これら貫通開口の各々は、少なくとも１つの荷電粒子小ビームが通過するように配置され、これら貫通開口の各々には、貫通開口のまわりに配置された１以上の電極が設けられている。また、マニピュレータデバイスは、各貫通開口の１以上の電極に制御信号を供給するための電子制御回路を有し、電子制御回路は、個々の貫通開口の１以上の電極に少なくとも実質的にアナログ調節可能な電圧を供給するように構成されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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