[0112] 准直器堆叠70中的最后准直器电极80(即,带电粒子束54最后遇到的准直器电极)具有径向内部部分80a,该径向内部部分80a具有最后电极内部厚度H10。内部厚度H10处于由H10
[0113] 最后准直器电极80在径向外部部分80b处具有最后电极外部厚度H10’。最后电极外部厚度H10’优选地等于中间电极厚度He,以使最后电极80的机械强度更大,并且也提供足够的高度以用于在向外部分内部容纳冷却导管。如图6中所示,从内部部分80a至向外部分80b的过渡可涉及从内部厚度H10至外部厚度H10’的轴向逐步增加。这产生径向内部部分80a的内部孔径 以及径向外部部分80b的外部孔径 根据优选实施例,最后准直器电极80的内部主体厚度H10在5毫米或更小的范围内,外部主体厚度H10’在10毫米或更大的范围内,内部孔径 为60毫米,并且外部孔径 为100毫米。
[0114] 在最后电极80的下游,设置了用于由带电粒子束54形成多个细束的孔阵列58。孔阵列58可以是准直器电极堆叠70的结构组件。另选地,孔阵列58可形成聚光透镜模块56的一部分,该聚光透镜模块56在投射柱46中布置为紧接于束产生器模块50的下游(沿着光轴A来观察)。孔阵列58包括下部中心表面和倾斜侧向表面。在操作期间,孔阵列58优选地保持在接地电位。孔阵列58的形状产生最后准直器电极80的(相对)薄的径向内部电极部分80a的内周边之间的足够距离,以避免带电的最后准直器电极80(的尖锐边缘)与孔阵列58之间的放电。孔阵列58的形状也确保孔阵列58与最后准直器电极80的径向向外部电极部分80b之间的间距保持为较小,以在准直器电极堆叠70内部保持相对于在束产生器模块50外部和/或在聚光透镜模块56外部的区域的真空。
[0115] 图6有助于例示用于在束产生和处理期间操作准直器电极堆叠70的此实施例的示范性方法。在此实施例中,准直器电极71-80沿着光轴A以相等距离Hd呈同轴布置来定位。
[0116] 在其它实施例中,准直器电极可以不同的电极间距离来定位。参见例如参考图9至图11所讨论的实施例。
[0117] 将对准直器电极71-80施加不同的静电位值(即,
电压)。准直器电极堆叠70、带电粒子束产生器50或带电粒子光刻系统10可包括一组不同电压源151-160。每个电压源151-160包括用于将所选电位施加至相应的准直器电极71-80的输出
端子。电连接被设置在每个电压源151-160的输出端子与相应的准直器电极71-80的电接点109之间。优选地,电压源
151-160在束产生器50的操作期间可独立地且动态地调整。另选地,电压源151-160可形成为单个电源,该电源具有适合的适配器和
分压器以将其输出转换为要施加至所对应的准直器电极71-80的不同所选电压值。
[0118] 以下为两个数值模拟(每个柱一个)的表,该表对应于准直器电极的优选布置,并且对应于施加至电极71-80的两个优选电位分布。表中的电极编号的序列对应于在参考例如图4和图6的描述中所使用的准直器电极71-80的序列。
[0119] 电极# V分布1(沿着Z) V分布2(沿着Z)71 0V 0V
72 -3165V -3649V
73 5577V 3907V
74 23160V 19140V
75 29590V 21990V
76 17400V 9651V
77 4870V 1525V
78 698V -313.5V
79 52V -491.9V
80 1023V 702.2V
[0120] 各种电极的所列出电位值对应于相对于接地电位的电位差。可通过所对应的电压源151-160将电位值中的每一个施加至准直器电极71-80。在操作期间,定位为紧接在最后准直器电极80的下游的孔阵列58优选地保持在接地电位。用于操作带电粒子束产生器50的方法可包括:-利用束源52产生电子束54;-沿着光轴A穿过准直器电极堆叠70的孔82投射所产生的电子束;-将电位施加至准直器电极71-80上,其包括:-使第一准直器电极71保持在接地电位;-使中部准直器电极75保持在最高正电位;以及-使最后准直器电极80保持在低正电位。
[0121] 跨准直器电极上所施加的电位差用来产生均匀的横向电子束表面电流密度,同时减少角度误差。在束产生期间,电子束54自束源52发射,该电子束54具有如在径向-轴向平面中的横截面中所观察的局部渐扩的轮廓线。
[0122] 施加至第三、第四及第五准直器电极73-75的大幅增加的电位值产生充当对贯穿的电子束54的正透镜的局部电场分布。这用来在径向-轴向横截面中朝向光轴A折射电子束54的局部轮廓线,并且使电子束54的分布收敛。由于径向-角向平面中的电场强度的径向变化,正透镜效应可使电子束54中的电子获得在径向-角向平面中所观察的不均匀的轴向速度分布(这导致球面像差效应)。
[0123] 施加至第六、第七、第八及第九准直器电极76-79的大幅减小的电位值产生充当对贯穿的电子束54的负透镜的局部电场分布。这也在径向-轴向横截面中但现在远离光轴A来折射电子束54的局部轮廓线。电子束和电场的径向分布的变化可再次促成球面像差效应。
[0124] 施加至最后准直器电极80的正电位(相对于接地参考)在贯穿的电子束54中(或一般而言,针对带负电的粒子束)产生负球面像差。所产生的负球面像差将(至少部分地)补偿已在准直器堆叠70的在前部分中产生的任何正球面束像差。
[0125] 电压源151-160优选地被设置为在准直器电极71-80上产生电位,使得随着电子束54自束产生器50向下游发射时,该电子束54的最终局部轮廓线被适当地准直(即,至少尽可能地使该束在径向-轴向横截面中平行)。可动态地调整由电压源151-160产生的电位,以便更改沿着轴向方向的电位值的分布和/或更改电场的局部幅度。正透镜和负透镜的轴向中心可因此沿着轴向方向和/或场幅度变化而移动。在操作期间施加至准直器电极71-80的电位的可独立调整性促进对改变操作条件(例如,束电流、真空条件、屏蔽条件等)的重新配置和优化。
[0126] 该方法还可包括:-使在中部电极75之前的第二准直器电极72保持在负电位。另外,该方法也可包括:-使紧接在最后准直器电极80之前的两个中间准直器电极78、79中的至少一个保持在低负电位。将负电位施加于在最后准直器电极80之前的最后中间准直器电极78-79中的一个或两个有助于使源自于在准直器电极堆叠70下游的区域的次级电极和/或反向散射电极偏转。次级电子可例如在电子束54中的初级电子与孔阵列58碰撞期间产生。局部负电位有助于减少冲击带强正电的中部准直器电极75的电子的数目。
[0127] 根据上述特定数值示例,用于操作束产生器50的方法的另外实施例可包括:-使紧接在最后准直器电极80之前的两个中间准直器电极78、79保持在具有-300伏特至-500伏特的值的固定电位;-使第二准直器电极72保持在具有-3千伏特至-4千伏特的值的固定电位;-使中部准直器电极(75)保持在具有+20千伏特至+30千伏特的值的固定电位;以及-使最后准直器电极80保持在处于+500伏特至+1100伏特的范围内的正电位。
[0128] 第一冷却布置实施例
[0129] 图7a至图7d示出根据实施例的准直器电极71-80的横截面俯视图和侧视图。所示出的准直器电极71-80设置有用于传送冷却液体102的冷却导管105,该冷却导管105包括:第一开口103,其用于连接至液体供应结构117;以及第二开口104,其用于连接至液体排放结构118。
[0130] 冷却导管105的存在可进一步改良电场控制的准确度和可靠性,因为可调节准直器电极71-80的热致变形。冷却导管105可减少由发热导致的准直器电极71-80的膨胀,该发热例如由曝露于散射电子和/或次级电子导致。冷却液体102内的导电性应最小化,以避免聚积在准直器电极中的至少一个上的电荷朝向其它准直器电极传输的数量足够大以致于更改施加至电极的电位。尽管更强大的电荷源可用以补偿经由冷却液体的任何电荷传输,但是这种电荷散逸由于因穿
过冷却液体的所得电流的
电阻式加热而不太合乎需要,此加热消极地影响液体的冷却能力。可通过使用超纯水(UPW)或不导电油作为冷却液体来达成电分离。优选地,在粒子束产生器50的操作期间不断地或间歇式地过滤UPW。
[0131] 如图7a至图7d中所示,准直器电极包括环形电极主体81(在适用时,包含针对各种实施例的上撇号),该环形电极主体81设置有面向带电粒子源52的顶表面83以及背对带电粒子源52的底表面84。底表面84和顶表面83经由侧表面85彼此连接,该侧表面85限定外电极周边。第一开口103和第二开口104位于侧表面85中。使冷却导管105的第一开口103和第二开口104位于侧表面85中有助于使堆叠70中的不同准直器电极71-80之间的空间不含潜在干扰性(即,电场扰动)结构。特别地,因为冷却液体供应和/或移除由电极71-80的侧向侧发生,所以液体供应结构117和/或液体移除结构118不需要占据准直器电极71-80之间的任何空间。
[0132] 第一开口103和第二开口104位于准直器电极71-80的相同侧。使第一开口103和第二开口104位于相同侧允许将冷却液体供应结构117和冷却液体排放结构118放置在准直器堆叠70的相同侧,这为要在准直器堆叠70旁边/围绕准直器堆叠70放置其它组件提供更多空间。
[0133] 冷却导管105沿着围绕电极孔82的延伸穿过电极主体81的轨迹来连接第一开口103与第二开口104。冷却导管105包括:围绕孔82的基本圆形部分105a;以及两个基本笔直端部分105b,其用于连接圆形部分105a与第一开口103和第二开口104。此布置在电极孔82为圆形孔的情况下特别有利。这里,基本圆形导管部分105a描绘出离孔周边82a恒定距离的轨迹,这导致准直器电极71-80的中心部分的更均匀冷却。
[0134] 冷却导管105由管状结构形成,该管状结构具有定向在径向方向上的管开口103、104。相对坚硬的导热及导电材料优选作为用于冷却管的构造材料。例如,钛为强金属非磁性金属。设置在准直器电极主体81中/上的钛冷却管105将不会响应于沿着光轴行进的(附近)带电粒子的通量而产生显著的磁场干扰或磁应力。此外,钛具有相对高的熔融
温度(约
1940开尔文),这使钛成为用于制造准直器电极内部的冷却导管105的非常适合的金属,此制造是通过围绕钛冷却管105由基本上较低熔点的金属(例如,具有约930开尔文的熔融温度的铝)铸造准直器电极主体82。另选地,钼可用作用于构建冷却管的材料。
[0135] 冷却管105可具有圆形横截面,以用于内部达成相对均匀的液体流。这种圆形冷却管105的外径可在0.6厘米至1厘米的范围内,并且对应内径在0.4厘米至0.8厘米的范围内。
[0136] 如图7a中所示,导管105可被整合(例如,铸造)在准直器电极71-80的主体81内。一体式形成改良了冷却效率。此外,通过将管整合在电极内,这些管将不会从主体表面突出并且不会产生局部电场集中,否则其将扰动跨电极孔82上的期望的场分布。电极71-80之间发电花的可能性也减小(针对定位于电极表面的顶部上或自电极表面突出的导管,情况将并非如此)。此外,使导管105被整合在准直器电极主体81内将增加可用于自由分子的侧向空间(即,平均自由路径),所述自由分子在准直器堆叠70中移动以径向向外行进并被移除,例如被吸气泵122、123吸收,吸气泵122、123径向向外定位于离准直器堆叠70某一距离处。在准直器电极与冷却液体102之间的热传递效率必须最大化的情况下,优选经由围绕冷却导管105铸造电极材料来形成电极。
[0137] 导管105的圆形部分105a优选地位于远离电极孔82的孔周边82a足够的径向导管距离ΔR2处。这确保流经冷却导管105的圆形部分105a的冷却液体102的冷却效应沿着角坐标保持相对均匀(即,流入液体与流出液体之间的温差保持为相对小),使得电极主体81的有差异的热膨胀作为角坐标的函数而保持大致相同。
[0138] 例如,对于具有铝准直器电极(具有每米开尔文237瓦特的典型体热导率)的准直器堆叠实施例,准直器电极包括具有约60毫米的孔径 的电极孔82,该准直器电极具有约13.6毫米的电极厚度,该准直器电极容纳作为冷却液体的水流,并且其中在操作期间以高达60℃的温度来加热这些准直器电极中的至少一个,径向导管距离ΔR2被优选地选择为20毫米或更大。在此示例中应注意,圆形导管部分105a的典型总直径将为100毫米或更大。
[0139] 另选地,如图7c中所示,导管105可被容纳在凹部106内部,该凹部106在电极主体81’的顶侧83’上设置于该电极主体81’中。将凹部106
铣削至电极主体81’中且将导管105放置在该凹部106中是用于制造电极的相对便宜的方法。可将导热的粘合材料107围绕冷却管
105设置在凹部106中,以便将管固定至电极主体81’并且增加有效的热传递
接口。将导管附接在凹部中也将减少沿着管105传播的局部机械共振。
[0140] 在图7d中所示出的又一实施例中,导管105”可具有矩形外横截面,即,如在沿着径向-轴向平面的横截面中所观察的矩形外周边。此导管105”也被容纳在凹部106’中,该凹部106’被设置在电极主体81”内部并且在电极主体81”的顶侧83’上具有开口。凹部106’在该凹部的(轴向)内部部分中设置有互补的矩形轮廓线,从而以改良以下两者之间的热
接触的方式来容纳矩形导管105”:一方面为导管105”的下侧及侧向侧,并且另一方面为凹部106’的下侧及侧向侧。在此实施例中,导管105”包括:下沟槽部分105c,其具有用于容纳冷却液体102”的曲面内部空隙;以及平坦上盖部分105d,其用于以密封方式(例如,通过将上盖部分105d雷射
焊接至下沟槽部分105c的直立侧向壁上)封闭该曲面内部空隙。凹部106’的(轴向)外部部分可具有圆角(修圆的)形状,以促进将导管105”插入至凹部106’中。
[0141] 在这些实施例中的任一个中,设置中间导管(例如,管状元件)110以用于连接准直器电极的第二开口104与电极堆叠70的后续准直器电极的第一开口103。使用中间管状元件110提供了冷却准直器堆叠70内的多于一个的准直器电极的能力,而仅需要单个冷却液体供应结构117和冷却液体移除结构118来分别供应并移除冷却液体。如果将要冷却准直器电极堆叠70的多于一个的准直器电极,则此实施例相对易于实施。
[0142] 在图3的实施例中,中间管状元件110由例如
氧化铝的电绝缘材料制成。这防止电极(在这些电极之间建立了液体连接)被电连接(即,变成等电位面)。这种电连接将抵消具有不同电极的初始目的。在替代实施例中,中间管状元件可包括由导电材料制成的部分以及由电绝缘材料制成的耦合部分(参见例如图14)。
[0143] 在图3中所示出的实施例中,准直器电极71-80中的冷却导管105
串联连接,以输送冷却液体依序穿过后续准直器电极71-80。最后准直器电极80的供应导管开口103连接至用于将冷却液体输送至准直器堆叠70中的冷却液体供应管117。第一准直器电极71的排放导管开口104连接至用于将冷却液体从准直器堆叠70输送出去的冷却液体排放管118。冷却液体泵116(具有排热装置)被设置在束产生器腔室51的外部。供应管117和排放管118在预定位置处并以气密方式穿透束产生器腔室51。在束产生器腔室51的外部,供应管117和排放管118与冷却液体泵116的供应端口和排放端口(未指示)耦合。在束产生器腔室51的内部,供应管117和排放管118设置有另外的
波纹管结构119以用于抑制运动波动,以便防止来自外部的瞬时力和机械共振经由供应管117和排放管118输送至准直器堆叠70。优选地,另外的波纹管结构119比管直径短,以便有效地减弱振动。
[0144] 根据所示出的实施例,冷却液体优选地最初在下游区域泵送至准直器堆叠70(即,供应至最后电极80),并且经加热的冷却液体在上游区域从准直器堆叠70泵送出去(即,从第一电极71排放)。此布置产生冷却液体沿着负轴向方向-Z的净流。在许多应用中,位于电极堆叠70下游的准直器电极经受反向散射电子和/或次级电子的更多碰撞和吸收,这产生更高热负载。这里优选的是将冷却液体最初供应至下游电极并且随后将(变热的)冷却液体输送至更靠上的电极,以便提供经加热的电极与冷却液体之间更有效的热交换。
[0145] 还在图3中示出的是,中间管状元件110包括:第一基本笔直部分111,其径向背对第一开口103;第二基本笔直部分112,其径向背对第二开口104;以及基本弯曲部分113,其连接第一笔直部分111与第二笔直部分112。包括这些笔直部分111、112以及介于这些笔直部分111、112之间的弯曲部分113的中间管状元件110减小了挫曲的风险,并且更安全地保证冷却液体穿过中间管状元件110的连续传送。中间管状元件110可设置有至少一个波纹管结构114。波纹管114使得能实现针对准直器电极与相邻准直器电极之间任何有差异的热变形的
运动补偿。这些电极的不均匀加热以及所得的变形差异将不会导致经由中间管状元件110在电极之间施加额外应力。波纹管结构114也有助于抑制/消除耦合至准直器堆叠70中的机械振动。
[0146] 真空泵送系统实施例
[0147] 图8示出根据实施例的束产生器的详细俯视图。如以上本文所讨论的,此束产生器可包括带电粒子源52和准直器堆叠70。
[0148] 带电粒子束产生器50被容纳在束产生器真空腔室51内部。带电粒子束产生器50包括设置在离准直器电极堆叠70的外周边某一距离ΔR处的至少一个真空泵单元122、123。真空泵单元122、123形成具有泵送孔122a、123a的细长结构,该泵送孔122a、123a与光轴平行地定向,并且具有跨越准直器高度的至少一部分的孔高度Hp。
[0149] 在图8的实施例中,束产生器腔室51设置有用于在操作期间在产生器腔室51和准直器堆叠70内部维持低真空的至少两个真空泵单元122、123。真空泵单元122、123被设置在离准直器电极堆叠70的外周边某一径向距离ΔR处。取决于气体分子从环境至束产生器腔室51中的期望流入量,真空泵单元的数目可增加至例如三个或四个。真空泵单元122、123通过移除行进穿过束产生器腔室51的分子来维持真空。泵送单元122、123可例如包括两个吸气泵,吸气泵经由化学反应或表面
吸附从束产生器腔室51移除自由移动的气体分子。
[0150] 泵送单元122、123的有效泵送表面122a、123a沿着准直器堆叠70的大部分或优选地沿着准直器堆叠70的整个高度Hc延伸。具有基本上沿着准直器堆叠70的高度Hc延伸的相应泵送表面122a、123a的泵送单元122、123的定位产生束产生器腔室51内的空间节约。泵送孔122a、123a优选地面向外准直器周边(该外准直器周边由准直器电极71-80的外周边85描绘)。
[0151] 准直器电极堆叠70包括具有支撑部分86的三个支撑柱90。每个支撑柱90(例如,其支撑部分86)沿着外电极周边85延伸跨过相应的角度范围ΔΦ1、ΔΦ2、ΔΦ3。泵送单元122、123的泵送孔122a、123a各自跨越角度泵范围ΔΦp,该角度泵范围ΔΦp不与三个角度范围ΔΦ1、ΔΦ2、ΔΦ3中的任何一个重叠。所示出的配置提供良好泵送效率。
[0152] 电极堆叠70可包括具有设置在其中的冷却导管105的准直器电极71-80(即,“可冷却准直器电极”)。在这种情况下,电极堆叠70还包括用于连接第一准直器电极的第二开口104与相邻准直器电极的第一开口103的中间管状元件110。中间管状元件110被设置在外电极周边85处,跨越管角度范围ΔΦt。除泵送单元122、123的以上角度定位性质之外,泵送孔
122a、123a的角度泵送范围ΔΦp也与管角度范围ΔΦt没有重叠。
[0153] 第二束产生器实施例
[0154] 图9示出根据另一实施例的束产生器50’的透视图。与以上(特别地参考图3至图8)描述的准直器电极堆叠70有关的特征和效应也可存在于图9至图13中所示出的准直器电极堆叠70’的实施例中,并且这里将不再次全部讨论。在图9至图13中的束产生器50’实施例的讨论中,类似的附图标记被用于类似的特征,但由上撇号指示以区分实施例。
[0155] 图9中的束产生器50’包括准直器电极堆叠70’和束源真空腔室(或“源腔室”)53’,该束源真空腔室包封用于产生沿着光轴A’的带电粒子束的束源52’。光轴A’沿着准直器电极堆叠70’的内部延伸。
[0156] 准直器电极堆叠70’包括十个准直器电极71’-80’,每个准直器电极71’-80’具有电极孔82’。电极孔82’沿着光轴A’同轴地对准,并且被配置以用于电气操纵沿着光轴A’与轴向方向Z’基本上平行地传播的电子束。
[0157] 第一准直器电极71’被设置在准直器堆叠70’的上游端。束源52’在更上游处固定在第一准直器电极71’的外面上或附近(参见图11)。所选准直器电极71’-74’、76’-80’中的每一个包括沿着外电极周边的三个支撑部分86’。支撑部分86’在面向轴向方向Z’的一侧上容纳间隔结构89’。支撑部分86’可在面向负轴向方向–Z’的相反侧上进一步容纳另一间隔结构89’。间隔结构89’是电绝缘的且抗机械压缩。间隔结构89’可形成为具有统一间隔物高度和扁平端表面的圆柱形对象,该圆柱形物件支撑相邻电极71’-74’、76’-80’的电极支撑部分86’或者由这些电极支撑部分86’支撑。
[0158] 在所示出的实施例中,三个这些间隔结构89’被布置在每一对相邻电极之间。优选地,三个间隔结构89’形成三脚架配置。间隔结构89’位于离光轴A’基本上相等的径向距离处,并且绕光轴A’相互间隔约180°度的角距离。在下面参考图13进一步说明间隔结构89’和支撑柱90’的布置。
[0159] 准直器电极堆叠70’包括三个堆叠支撑腿93’。每个支撑腿连接至准直器堆叠70’相对于轴向方向Z’的中部区域75a’。支撑腿93’协作以相对于外部参考框架来支撑准直器堆叠70’,该外部参考框架可由图1中的带电粒子光刻系统10的载体框架42形成。也可通过当前描述的准直器配置达成针对图4的准直器电极堆叠所描述的共振调节效应。
[0160] 准直器堆叠70’的中部区域75a’被选择为对应于中部准直器电极75’,在这种情况下,中部准直器电极75’是自源52’开始且沿着轴向方向Z’继续前进来向下游计数的第五准直器电极75’。中部准直器电极75’包括由机械强度较大的三角形平板形成的电极主体,该三角形平板具有三个角隅92b’及三个中间电极主体边缘92c。每个角隅92b’在朝向轴向方向Z’的一侧上容纳间隔结构89’并且在朝向负轴向方向–Z’的相反侧上容纳另一间隔结构89’。
[0161] 每个堆叠支撑腿93’连接至相应的电极主体边缘92c。在图9至图11的实施例中,每个堆叠支撑腿93’包括径向突出的三脚架93a’-96c’,该径向突出的三脚架93a’-96c’在三个不同区域中连接至准直器堆叠70’。堆叠支撑腿93’包括腿底座95’,该腿底座95’具有用于将支撑腿93’连接至外部参考框架的支撑脚99。堆叠支撑腿93’包括第一及第二腿构件93a’-93b’,第一及第二腿构件93a’-93b’径向向内且在局部相反的角方向上自腿底座95’朝向中部堆叠区域75a’延伸。堆叠支撑腿93’包括两个腿接头94a’-94b’,该两个腿接头
94a’-94b’用于将第一及第二腿构件93a’-93b’连接至中部堆叠区域75a’,例如连接至第五电极75’的对应电极主体边缘92c’。在此实施例中,腿接头94a’-94b与电极主体的上表面齐平,以保持由第五电极75’产生的电场的角对称。
[0162] 每个堆叠支撑腿93’也可包括第三腿构件93c,该第三腿构件93c自腿底座95’朝向电极堆叠70’中的最下方电极79’-80’中的一个延伸。
[0163] 腿构件93a’-93c优选地由机械刚性材料制成。每个腿构件93a’-93c’的至少中间部分主要由电绝缘材料制成,以使所支撑的电极彼此电绝缘并且与腿底座95’电绝缘。第一及第二腿构件93a’-93b’中的每一个包括径向偏转部分96a’-96b’,该径向偏转部分96a’-96b’被配置以用于允许所对应的腿接头94a’-94b在径向方向R’上相对于腿底座95’位移。
在图9的实施例中,径向偏转部分96a’-96b’包括具有曲面I形横截面的梁,该横截面限定挠性狭窄中部区域。每个I形梁主要垂直于(局部)径向方向而定向,且允许I形轮廓在(局部)径向-轴向平面内挠曲,同时在(局部)角方向上保持具有机械硬度。
[0164] 如图10中所示,腿底座95’连接至支撑脚99,该支撑脚99包括第一支撑脚部分99a和第二支撑脚部分99b。支撑脚部分99a-99b形成相对于彼此可移动地布置的不同主体。支撑脚部分99a-99b可通过定位于第一支撑脚部分99a与第二支撑脚部分99b之间的弹性构件100加以互连。弹性构件100容许第一脚部分99a与第二脚部分99b在预定范围内相互位移。
弹性构件100可例如由两个板片弹簧100a-100b形成,两个板片弹簧100a-100b与轴向方向Z’和(局部)角方向Φ’平行地延伸。两个板片弹簧100a-100b以离光轴A’的不同径向距离相互平行地定向。每个板片弹簧基本上面向径向方向R’(即,其薄片表面法线至少部分地指向径向方向R’)。一个支撑脚99的板片弹簧100a-100b中的每一个单独地允许沿着径向-轴向方向的弹性挠曲。板片弹簧100a-100b共同地允许第一脚部分99a与第二脚部分99b以平行四边形方式沿着径向方向R’弹性挠曲。这允许第一脚部分99a在径向挠曲期间保持其相对于第二脚部分99b(和外部参考框架)的定向。板片弹簧100a-100b可例如由薄片
钢构成。
[0165] 所描述的堆叠支撑配置允许每个堆叠支撑腿93’的腿接头94a’-94b’与所对应的腿底座95’之间的径向位移,以及每个堆叠支撑腿93’的第一脚部分99a与第二脚部分99b之间的径向位移。协作的三个堆叠支撑腿93’产生堆叠支撑配置,该堆叠支撑配置可方便地容纳中部电极75’相对于腿底座95’的有差异的径向变形,同时保持准直器电极堆叠70’沿着光轴A’对准。
[0166] 支撑脚99可包括用于微调所对应的支撑腿93’的高度的一个或多个调整构件99c。通过单独地改变三个支撑腿93’的支撑高度,可准确地调整准直器堆叠70’相对于外部框架
42的总高度和倾斜。
[0167] 腿底座95’也可包括垫片98,该垫片98以在下面本文进一步描述的方式与周围的束产生器腔室51’协作。
[0168] 在图9至图13的实施例中,源真空腔室53’包封束源52’。
[0169] 源真空腔室53’由具有三个去角角隅的腔室壁形成,该腔室壁具有在径向-角向平面中限定的横截面,该横截面具有总体上三角形形状。真空源腔室的壁的所得的不规则六角形横截面形状是被以使三个去角壁角隅与下方准直器堆叠70’的三个支撑柱90’对准的方式来布置。准直器电极堆叠70’与源真空腔室53’并不直接机械连接。类似地,束源52’与源真空腔室53’并不直接机械连接。替代地,第一准直器电极71’包括:啮合构件,其用于将带电粒子束源52’在第一准直器电极71’的上侧上固定至第一准直器电极71’;以及源对准构件,其用于定向所产生的带电粒子束的光轴A’与电极孔82’的中线。
[0170] 每个堆叠支撑腿93’包括用于对准并支撑源真空腔室53’的两个腔室支撑构件101。在此实施例中,每个腔室支撑构件由自所对应的腿底座95处的腿连接件101a朝向腔室连接件101b延伸的细长支撑杆101形成,该腔室连接件101b局部地支撑源腔室53’。可沿着支撑构件101设置至少一个变窄部101c,以容纳有差异的热膨胀。图9至图10中所示出的实施例包括六个这些支撑杆100,所述支撑杆100向上且径向向内延伸。
[0171] 图9中所示出的支撑配置允许束源腔室53’和准直器电极堆叠70’经由相同的支撑结构93’-101c支撑在相同的外部参考框架42上,同时避免束源腔室53’与准直器电极堆叠70’之间的直接机械耦合。此支撑配置可有利地减少束源腔室53’中的压致变形对准直器堆叠70’的对准的影响。相反地,该支撑配置可有利地减少电极堆叠70’的热致变形对源腔室
53’的几何形状以及源腔室53’内部的真空条件的影响。另选地或另外,所提出的支撑配置使源腔室53’的额外重量及大小与准直器电极堆叠70’机械去耦,从而减少或甚至消除源腔室53’对准直器电极堆叠70’的机械共振(本征)频率的贡献。准直器堆叠70’的所得的机械共振频率因此变得更高并且在频率空间中更加局部化。所提出的用于使源真空腔室53’与电极准直器堆叠70’去耦的支撑配置可独立于以下紧接着讨论的电极准直器堆叠70’与束产生器真空腔室51’之间的机械去耦解决方案来实施为单独的改良。
[0172] 第二真空系统实施例
[0173] 图10至图11示出束产生器实施例50’的透视图,该束产生器实施例50’包括束产生器真空腔室(或“产生器腔室”)51’和真空泵送系统。与图8中具有产生器腔室51的束产生器50有关的特征和效应也可存在于下面所描述的具有产生器腔室51’的束产生器50’中,并且这里将不再次全部讨论。在图10至图11中的实施例的讨论中,类似的附图标记用于类似的特征,但由上撇号指示以区分实施例。
[0174] 图10至图11中仅部分地示出束产生器真空腔室51’。在图10中,仅描绘束产生器腔室51’的后腔室部分51a和下腔室部分51b。上腔室部分和侧向腔室部分形成完整束产生器腔室51’的一部分,但从图10中省略以示出产生器腔室51’内部的带电粒子束产生器50’。在图11中描绘产生器腔室51’的侧向腔室部分51c-51e。
[0175] 束产生器真空腔室51’设置有用于在操作期间在产生器腔室51’内部维持低真空的真空泵单元122’-123’(例如,吸气器)。真空泵122’-123’附接至泵支撑结构124,并且真空泵122’-123’定向成其主体轴与轴向方向Z基本上平行。泵支撑结构124具有基本上面向准直器堆叠70’的弯曲表面部分(沿着径向方向R来观察)。真空泵122’-123’附接在泵支撑结构124的基本上背对准直器堆叠70’的表面部分上。通过泵支撑结构124进行的电屏蔽以及真空泵122’-123’的向外方向有助于减少真空泵122’-123’的例如多边形形状对准直器堆叠70’内部所产生的电场的扰动效应。
[0176] 准直器电极堆叠70’的每个支撑柱90’沿着外电极周边延伸跨过相应角度范围ΔΦ1’、ΔΦ2’、ΔΦ3’。图11中仅示出范围ΔΦ1’。在每个支撑柱90’中的对准的通孔内部具有夹紧构件91a’-91b’的配置有利地减小柱宽度并因而还减小每个支撑柱90’延伸跨过的角度范围ΔΦ1’、ΔΦ2’、ΔΦ3’。减小的柱宽度产生更大窗口以用于准直器区域内部的分子不受阻碍地朝向真空泵单元122’-123行进,从而产生更高的泵送效率。
[0177] 下文描述准直器电极堆叠70’与束产生器腔室51’之间的机械去耦机构。
[0178] 如沿着轴向方向A’所观察的,准直器电极堆叠70’的堆叠支撑腿93’径向向
外延伸并且突出超过准直器电极71’-80’的外周边。也沿着轴向方向A’来观察,产生器腔室51’的下真空腔室部分51b描绘延伸超过准直器电极71’-80’的外周边的外腔室周边130(如果准直器电极堆叠70’定位于产生器腔室51’内部)。在堆叠支撑腿93’的角坐标处,外腔室圆周130相对于堆叠支撑腿底座95’“内接”(即,外腔室周边130局部地位于离光轴A’某一径向距离处,gai径向距离比腿底座95’离光轴A’的径向距离小)。
[0179] 为容纳突出的堆叠支撑腿93’,下真空腔室部分51b在腔室壁中设置有三个侧向腔室孔132。腔室孔132位于与相应的堆叠支撑腿93’对应的角坐标处。优选地,每个侧向腔室孔132具有与对应支撑腿93’的局部外周边互补的形状。在图10的实施例中,每个侧向腔室孔132具有总体上矩形形状以容纳具有局部矩形横截面的对应腿底座95’。侧向腔室孔132优选地成形为与对应支撑腿93’的局部周边(横截面)类似(即,一致),但其它孔形状是可能的,只要可容纳支撑脚(的局部周边)并且允许支撑脚穿过腔室壁突出,同时避免与产生器腔室51’的壁直接刚性连接即可。
[0180] 如以上本文所描述的,堆叠支撑构件93’可各自包括用于连接至周围产生器腔室93’的垫片98。垫片98被布置且被配置为将所对应的堆叠支撑构件93’沿着侧向腔室孔132的边缘挠性地连接至下真空腔室部分51b。另外,垫片98被形成为覆盖并密封侧向腔室孔
132与支撑腿93’之间的空隙。所得的密封配置允许在侧向腔室孔132的两侧上(即,在产生器腔室51’内部和外部)施加不同的真空条件。在图10至图11的实施例中,每个堆叠支撑构件93’的垫片98由扁平矩形
垫圈形成,该扁平矩形垫圈由合成
橡胶(更具体地,真空兼容的氟
聚合物弹性体,如 )制成,该扁平矩形垫圈围绕堆叠支撑构件93’的腿底座95’。
[0181] 所得的束产生器配置允许在产生器腔室51’内部容纳准直器堆叠70’,同时允许准直器堆叠70’和产生器腔室51’独立地由外部参考框架支撑。从而避免准直器堆叠70’与产生器腔室51’之间的直接刚性机械耦合。
[0182] 所提出的准直器堆叠70’与束产生器腔室51’之间的机械去耦可有利地减少产生器源腔室51’的压致变形对准直器堆叠70’的对准的影响,并且/或者减少电极堆叠70’的热致变形对产生器腔室51’的几何形状的影响。
[0183] 另选地或另外,所提出的机械去耦可减少或甚至消除产生器腔室51’对准直器电极堆叠70’的机械共振(本征)频率的贡献。
[0184] 另选地或另外,所提出的束产生器配置允许准直器堆叠70’在产生器腔室51’内部所产生的真空条件下操作,而仍可从真空腔室51’外部调整准直器堆叠70’的位置及对准。这大大地促进了准直器堆叠的对准和性能测试,并且有助于改良束准确度。
[0185] 所提出的具有机械去耦的支撑配置允许构建具有相对薄的壁及相对低的
质量的产生器腔室51’。所描述的束产生器实施例50’可因此方便地形成为模块,该模块可插入至设置在带电粒子光刻系统10(例如,图1中所示)的真空腔室30内部的载体框架42中并且可从该载体框架42移除。
[0186] 如以上本文所指出的,可单独实施所提出的支撑配置中的任何一个(即,一方面用于使束产生器腔室51’与电极准直器堆叠70’机械去耦,并且另一方面用于使源真空腔室53’与电极准直器堆叠70’机械去耦)。然而,参考图9至图10所描述的实施例例示了也可通过利用相同的堆叠支撑结构来同时实施这些去耦解决方案,并且从而使所需空间及构造复杂性保持相对低。
[0187] 两个机械去耦解决方案可被视为不同解决方案,并且这些解决方案中的任一个都不需要准直器堆叠支撑件93’-96b连接至准直器堆叠70’的中部区域75a’。束产生器腔室51’与电极准直器堆叠70’之间的所描述的机械去耦可一般地应用在任何束产生器中,该束产生器包括:真空腔室,其内部具有电极堆叠;以及堆叠支撑件,其附接至准直器电极堆叠的侧向区域。
[0188] 然而,参考图9至图10所描述的实施例例示了这些去耦解决方案可连同啮合在准直器堆叠70’的中部区域75a’中的准直器堆叠支撑件93’-96b一起实施,以有利地降低准直器电极堆叠70’对以上本文所讨论的所有三个共振频率效应的共振敏感性,同时利用相同的堆叠支撑结构并且从而使所需空间及构造复杂性保持相对低。
[0189] 图12示意地示出,在束产生器50’的此第二实施例的下(即,下游)侧上,准直器电极堆叠70’和束产生器腔室51’被配置为保持机械分离。束产生器腔室51’和准直器电极堆叠70’可因此保持单独地由外部参考框架42支撑。图12示出了束产生器腔室51’包括底板134,该底板134形成图10中所示出的下腔室部分51b的一部分。底板134包括:径向内部腔室板部分134a,其相对较薄并且位于径向靠近准直器电极堆叠处;以及径向向外腔室板部分
134b,其比径向内部腔室板部分134a厚并且位于径向更接近外腔室周边130处。内部板部分
134a位于靠近最后准直器电极80’处。特别地,内部板部分134a在径向方向R’上靠近径向内部电极部分80a’,并且在轴向方向Z’上靠近径向外部电极部分80b’。在内部板部分134a与最后准直器电极80’之间限定狭窄间隙ΔZ。此间隙ΔZ优选地沿着径向方向R’具有恒定高度。优选地,间隙ΔZ的高度为大约0.5毫米或更小。
[0190] 此外,描绘此间隙ΔZ的表面优选地具有平滑曲率,特别地在内部板部分134a的径向向内远端处具有平滑曲率,以避免最后准直器电极80’(其在操作期间可保持在大约1千伏特的电位)与束产生器腔室51’的内部板部分134a(其在操作期间优选地保持在接地电位)之间的放电。
[0191] 所得的支撑配置允许束产生器腔室51’和准直器电极堆叠70’独立地由外部参考框架42支撑。例如,外部参考框架42可在束产生器腔室51’的底板134处支撑束产生器腔室51’,而侧向突出的堆叠支撑腿93’承载准直器电极堆叠70’并且又在束产生器腔室51’外部由外部参考框架42支撑。
[0192] 图12还例示了堆叠支撑腿93’可连接至倒数第二个准直器电极79’以增加稳定性。堆叠支撑腿93’包括用于连接第三腿构件93c’与倒数第二个电极79’的主体边缘的第三腿接头94c。第三腿接头94c可例如借助于
螺纹式连接或其它已知的方法固定至倒数第二个准直器电极79’。第三腿构件93c可包括第三偏转部分96c,该第三偏转部分96c容许堆叠支撑腿93容纳以下两者之间有差异的热变形:一方面由第一及第二腿构件93a’-93b’支撑的中间准直器电极75’(参见图9),与另一方面由第三腿构件93c支撑的倒数第二个电极79’。
[0193] 此外,图12例示了准直器电极78’-80’之间的电极间高度Hd’可为恒定的。特别地,倒数第二个电极79’与最后电极80’的径向内部电极部分80a’之间的电极间高度Hd’优选地等于倒数第三个电极78’与倒数第二个电极79’之间的电极间高度Hd’。
[0194] 第二支撑柱实施例
[0195] 图13例示第二准直器堆叠70’实施例中的支撑柱90’的配置。相邻准直器电极的电极支撑部分86’与居间的间隔结构89’轴向地对准以限定堆叠支撑柱90’,该堆叠支撑柱90’与轴向方向Z’基本上平行地定向。在此实施例中形成三个支撑柱90’。电极支撑部分86’和间隔结构89’中的每一个设置有通孔,该通孔与轴向方向Z’基本上平行地延伸。每个支撑柱90’中的通孔相互对准以形成一体式柱通孔。支撑柱90’的对准的通孔容纳夹紧构件91a’-
91d’,该夹紧构件91a’-91d’用于将支撑部分86’和中间间隔结构89’保持在一起。夹紧构件包括例如轴向预拉紧杆91b’,该轴向预拉紧杆91b’将预拉紧杆的两个远端91a’拉在一起。
两个远杆端91a’分别耦合至第一电极71’和最后(即,外部)的电极80’。每个预拉紧杆91b’设置有两个变窄部91c’,以容纳准直器堆叠70’与相应预拉紧杆91b’之间有差异的热变形。
另外,弹簧构件91d可被设置在每个预拉紧杆91b’的一个或两个远杆端91a’上,以提供针对准直器堆叠70’与相应预拉紧杆91b’之间有差异的轴向热变形的额外补偿机构。夹紧构件
91a’、91b’优选地由例如钛的坚硬且非磁性材料制成。足够的径向间隔被设置在每个预拉紧杆91b’的外周边与电极支撑部分86’中的通孔的内周边之间,预拉紧杆91b’被容纳在这些通孔内部。
[0196] 在圆柱形通孔及杆的情况下,支撑部分86中的通孔的内径 以及间隔结构89中的通孔的内径 皆大于预拉紧杆91b’的外径
[0197] 径向间隔用来维持一方面相应电极71’-80’与另一方面每个预拉紧杆91b’之间的电分离,即使这些电极在准直器电极堆叠70’的操作期间经历热径向变形。归因于此实施例的电极支撑部分86’内部的所需通孔,电极支撑部分86’的典型直径将大于图4至图5中所示出的准直器电极实施例中的电极支撑部分86的直径,例如约为1.5倍大。
[0198] 第二冷却导管实施例
[0199] 图14示意地例示图9至图11中所示出的准直器电极堆叠70’的实施例中的冷却布置的一部分。图14示出第二、第三及第四准直器电极72’-74’,准直器电极72’-74’形成为各自在电极主体内部设置有冷却导管105’的准直器电极。互连导管(形成为中间管状元件)110’被设置在第一电极(例如,第四电极74’)的第一导管开口103与第二电极(例如,第三电极73’)的第二导管开口104’之间。在此实施例中,每一对互连的电极直接相邻,并且电极和互连导管的所得串级形成串联冷却布置。在此实施例中,每个互连导管110’包括第一笔直导管部分111’、弯曲导管部分113’以及第二笔直导管部分112’。在此实施例中,导管部分
111’-113’由例如钛的机械强度较大且非磁性材料制成。与图3中所示出的实施例形成对照,不存在设置在导管部分111’-113’之间的导管波纹管。替代地,每个互连导管110’的笔直导管部分111’-112’中的至少一个设置有绝缘管连接器115。对应导管部分111’-112’在绝缘管连接器115内部中断,并且在两个远导管端处终止。这些远导管端借助于绝缘管连接器115a-115b以不透液体的方式固定至绝缘管连接器115的两个相反端。绝缘管连接器
115a-115b可由具有O形环的压缩配件形成。绝缘管连接器115由电绝缘材料(例如,氧化铝)制成,该电绝缘材料提供互连的导管部分之间的电绝缘。所提出的具有绝缘管连接器115的导管布置确保减少互连的准直器电极之间的放电。
[0200] 也与图3中所示出的实施例形成对照,第二冷却布置中的供应管117’和排放管118’不设置有另外的导管波纹管。替代地,供应管117’和排放管118’(在图9至图10中示出)具有相当大的长度并且设置有弯曲区域以用于抑制源自于束产生器50’外部的机械共振。
[0201] 第三准直器堆叠实施例
[0202] 图15示出包括堆叠支撑系统93”的准直器电极堆叠70”的另一实施例,堆叠支撑系统93”用于相对于外部参考框架(42,未示出)支撑准直器电极堆叠70”并且连接至准直器电极堆叠70”的侧向区域97。侧向区域对应于准直器堆叠70”的外周边,其沿着径向坐标总体上面向外。在此实施例中,堆叠支撑腿93”的一个腿构件93a”与第三准直器电极73”啮合。堆叠支撑腿93”的另一腿构件93c”’与第八准直器电极78”啮合。在此实施例中,准直器电极71”-80”的高度He基本上相等。另外,电极间距离Hd基本上相等。第三准直器电极73”和第八准直器电极78”包括具有电极支撑臂的电极支撑部分86”,该电极支撑臂具有足够的机械强度以相对于堆叠支撑腿93”共同地支撑整个准直器电极堆叠70”的重量。因此,第三准直器电极73”和第八准直器电极78”也包括热膨胀空间88”,该热膨胀空间88”用于容纳电极主体
81”与支撑部分86”之间有差异的热变形,同时使支撑柱90”保持在固定位置中。
[0203] 以上描述意欲为例示性的,而不具有限制性。对于技术人员而言将显而易见的是,在不脱离下面陈述的权利要求的范围的情况下,可设想本发明的替代实施例及等效实施例并付诸实践。
[0204] 例如,以上对准直器电极堆叠实施例和带电粒子束产生器实施例的描述表明,存在刚好三个电极堆叠支撑柱和三个电极堆叠支撑腿。尽管数目三对于高稳定性及构造简单性来说是优选的,但也可设想具有仅两个柱和/或腿或具有三个以上柱和/或腿的配置。
[0205] 准直器堆叠中的支撑腿可与支撑柱中的间隔结构啮合(作为啮合中部准直器电极的替代,或除啮合中部准直器电极之外还与支撑柱中的间隔结构啮合),以建立相对于外部参考框架的平衡悬置。
[0206] 堆叠支撑系统可不同于所描述的三角形和三脚架腿结构来成形。在以上实施例中描述的堆叠支撑系统自电极堆叠总体上向下延伸至外部参考框架。一般而言,外部参考框架(例如,载体框架42)可经由支撑构件在中部区域中支撑电极堆叠,该支撑构件可定向在以下方向中的任一个中:向下轴向方向Z(施加于图4中的支撑腿93上的压缩应力)、向上轴向方向–Z(施加于支撑构件上的拉伸应力)、径向方向R(支撑构件上的弯曲应力)、平衡的相反角方向Φ,或其组合。此外,径向偏转部分可不同地形成,例如具有不同的形状、横截面轮廓,或者由其它弹性材料制成。
[0207] 已参考电子束光刻术处理讨论了各种实施例。然而,以上本文所讨论的原理可同样适用于产生其它带电粒子束类型(例如,正离子束或负离子束),并且同样适用于其它类型的带电粒子束处理方法(例如,基于电子束的目标检查)。
[0208] 已参考适于准直带电粒子束的准直器电极堆叠讨论了实施例。应理解,也涵盖通常被配置以用于操纵一个或多个带电粒子束的路径、形状及
动能的电极堆叠。
[0209] 紧接在下面呈现条款集,该条款集限定电极、电极布置以及束产生器的各方面和实施例。这些条款集可为分案申请的主题。这些条款也与包括以上本文所描述的组件的替代实施例有关,针对替代实施例,用上撇号指示附图标记。仅为了简洁和清晰起见,已从以下在权利要求和条款中指示的(非限制性)附图标记中省略用上撇号标记的元件附图标记,但仍然应在任何适用处考虑插入这些元件附图标记。
[0210] 条款集A
[0211] a1.准直器电极堆叠(70),其包括:
[0212] -至少三个准直器电极(71-80),其用于准直沿着光轴(A)的带电粒子束(54),其中每个准直器电极包括具有电极孔(82)的电极主体(81),该电极孔(82)用于允许带电粒子束通过,其中电极主体沿着与光轴基本上平行的轴向方向(Z)间隔开,并且其中电极孔沿着光轴同轴地对准;
[0213] -多个间隔结构(89),其被设置在每一对相邻准直器电极之间并且由电绝缘材料制成,该多个间隔结构(89)用于沿着轴向方向以预定距离来定位准直器电极,并且其中准直器电极(71-80)中的每一个电连接至单独的电压输出端(151-160)。
[0214] a2.根据条款a1的准直器电极堆叠(70),其中每个电压输出端(151-160)可被单独调整。
[0215] a3.根据条款a1或a2的准直器电极堆叠(70),其中电极主体(81)具有布置在基本上垂直于轴向方向(Z)的径向-角向平面中的圆盘形状,其中电极孔(82)由穿过该电极主体并沿着轴向方向延伸的基本圆形的切口形成。
[0216] a4.根据条款a1至a3中任一项的准直器电极堆叠(70),其中该至少三个准直器电极(71-80)沿着轴向方向(Z)布置为:
[0217] -第一准直器电极(71),其被设置在准直器堆叠的上游端处;
[0218] -最后准直器电极(80),其被设置在准直器堆叠的下游端处;以及
[0219] -至少一个中间电极(72-79),其被设置在第一准直器电极(71)与最后准直器电极(80)之间。
[0220] a5.根据条款a4的准直器电极堆叠(70),其中该至少一个中间电极(72、73、74、76、77、78、79)具有沿着轴向方向(Z)的电极厚度(He)。
[0221] a6.根据条款a4或a5的准直器电极堆叠(70),其中一方面相邻中间电极(72、73、74、76、77、78、79)之间的电极间距离(Hd)以及另一方面沿着轴向方向(Z)的中间电极厚度(He)由关系式0.75·He≤Hd≤1.5·He来限定。
[0222] a7.根据条款a4至a6中任一项的准直器电极堆叠(70),其中第一准直器电极(71)具有在由1.5·He≤H1≤2.5·He限定的范围内的第一厚度(H1)。
[0223] a8.根据条款a4至a7中任一项的准直器电极堆叠(70),其中第一准直器电极(71)包括具有轴向扩孔(71a)的第一电极孔,该轴向扩孔(71a)沿着光轴(A)在下游方向上以平滑曲面轨迹朝向远离该光轴(A)的径向方向(R)渐扩。
[0224] a9.根据条款a4至a8中任一项的准直器电极堆叠(70),其中最后准直器电极(80)的径向内部部分(80a)的最后电极厚度(H10)在由3·H10≤He限定的范围内。
[0225] a10.根据条款a4至a9中任一项的准直器电极堆叠(70),其中最后准直器电极(80)的径向向外部分(80b)的厚度(H10’)基本上等于中间电极厚度(He)。
[0226] a11.根据条款a4至a10中任一项的准直器电极堆叠(70),其中准直器电极(71-80)沿着轴向方向(Z)布置,使得至少三个中间电极(72-79)被设置在第一准直器电极(71)与最后准直器电极(80)之间。
[0227] a12.根据条款a11的准直器电极堆叠(70),其中该至少三个中间电极(72-79)的中部准直器电极(75)具有在由1.5·He≤H1≤2.5·He限定的范围内的厚度(H5)。
[0228] a13.根据条款a1至a12中任一项的准直器电极堆叠(70),其中每个间隔结构(89)的高度(Hs)与介于隔离物(89)与准直器孔(82)的孔周边(82a)之间的最短径向距离(ΔR1)之间的关系由3·Hs≤ΔR1限定。
[0229] a14.带电粒子束产生器(50),其包括:
[0230] -束源(52),其用于产生沿着光轴(A)的带电粒子束(54);
[0231] -根据条款a1至a13中任一项的准直器电极堆叠(70);
[0232] 其中第一准直器电极(71)被设置在准直器堆叠的上游端处,其中准直器电极(71-80)的电极孔(82)沿着光轴对准,并且其中该束源直接固定至第一准直器电极(71)的顶侧上。
[0233] a15.包括电极堆叠(70)的准直器系统,该电极堆叠(70)包括多个电极(71-80),该多个电极(71-80)用于准直沿着所述堆叠的光轴(A)的带电粒子束(54),每个准直器电极包括:具有电极孔(82)的电极主体(81),该电极孔(82)用于允许带电粒子束的传输;以及电连接,其用于为电极提供电位,其中电极主体沿着轴向方向(Z)间隔式地布置,并且其中电极孔沿着光轴同轴地对准;
[0234] 其中在使用中,电极堆叠(70)的中部电极(75)被充电以与其它准直器电极(71-74、76-80)相比保持在最高正电位,并且其中在电极堆叠(70)的上游方向上在中部电极(75)之前的两个电极中的每一个被配置为保持在比中部电极(75)在下游方向上的相邻电极的电位更低的电位。
[0235] a16.根据条款a15的准直器系统,其中在使用中,最后准直器电极(80)被充电以保持在正电位,并且其中位于中部电极(75)与最后电极(80)之间的至少一个电极(76-79)设置有比最后电极(80)的电位更低的电位。
[0236] a17.根据条款a15的准直器系统,其中至少两个电极(76-79)被包括在中部电极(75)与最后电极(80)之间,该至少两个电极(76-79)中的倒数第二个电极被充电以获得负电位。
[0237] a18.用于操作根据条款a14的带电粒子束产生器(50)的方法,其中该方法包括:
[0238] -利用束源(52)产生电子束(54);
[0239] -沿着光轴(A)穿过准直器电极堆叠(70)的孔(82)投射所产生的电子束;以及[0240] -将电位(V1-V10)施加至准直器电极(71-80)上,其包括:
[0241] -使第一准直器电极(71)保持在接地电位;
[0242] -使中部准直器电极(75)保持在最高正电位,以及
[0243] -使最后准直器电极(80)保持在低正电位。
[0244] a19.用于操作根据条款a18的束产生器(50)的方法,其中将电位(V1-V10)施加至准直器电极(71-80)上包括:
[0245] -在中部准直器电极(75)与定位成紧接在该中部准直器电极的上游的相邻准直器电极(74)之间施加电位差,以及
[0246] -在相邻准直器电极(74)与定位成紧接在相邻准直器电极的上游的另外的相邻准直器电极(73)之间施加另外的电位差;
[0247] 其中该另外的电位差大于该电位差。
[0248] a20.用于操作根据条款a18或a19的束产生器(50)的方法,其中将电位(V1-V10)施加至准直器电极(71-80)上包括:
[0249] -使在中部电极(75)上游的第二准直器电极(72)保持在负电位。
[0250] a21.用于操作根据条款a18至a19中任一项的束产生器(50)的方法,其中将电位(V1-V10)施加至准直器电极(71-80)上包括:
[0251] -使倒数第二个电极(79)和倒数第三个电极(78)中的至少一个保持在低负电位。
[0252] a22.用于操作根据条款a18至a21中任一项的束产生器(50)的方法,其中将电位(V1-V10)施加至准直器电极(71-80)上包括:
[0253] -使紧接在最后准直器电极(80)之前的两个中间准直器电极(78、79)中的至少一个保持在具有在-300伏特与-500伏特之间的值的固定电位;
[0254] -使第二准直器电极(72)保持在具有在-3千伏特与-4千伏特之间的值的固定电位;
[0255] -使中部准直器电极(75)保持在具有在+20千伏特与+30千伏特之间的值的固定电位;以及
[0256] -使最后准直器电极(80)保持在具有在+500伏特与+1100伏特之间的值的正电位。
[0257] 条款集C
[0258] c1.准直器电极,其包括电极主体(81),该电极主体(81)优选地具有圆盘形状或扁圆环形状,其中该电极主体设置有
中心电极孔(82),其中该电极主体限定介于两个相反的主要表面之间的电极高度(He),并且其中该电极主体在该电极主体内部容纳用于传送冷却液体(102)的冷却导管(105)。
[0259] c2.根据条款c1的准直器电极,其中冷却导管(105)形成为优选地由钛制成的导管(105)。
[0260] 使用导管作为冷却导管允许对导管的材料的适合选择。特别地,可使用导热且导电的相对坚硬材料,而准直器电极可由不同的材料制成。
[0261] c3.根据条款c1或c2的准直器电极,其中电极主体(81)由铝制成。
[0262] 铝为轻型材料,其促进准直器堆叠的构建和可用性。铝也具有良好的导电性及非磁性性质,这在带电粒子束操纵应用中是有利的。此外,铝具有良好的导热性,这有助于使由带电粒子散射和碰撞引起的热能消散。
[0263] c4.根据条款c1至c3中任一项的准直器电极,其中冷却导管(105)包括:第一开口(103),其用于连接至液体供应结构(117);以及第二开口(104),其用于连接至液体排放结构(118)。
[0264] c5.根据条款c4的准直器电极,其中第一开口(103)和第二开口(104)位于第一及第二准直器电极的侧表面(85)上。
[0265] 使冷却导管(105)的第一开口(103)和第二开口(104)位于环形电极主体(81)的侧表面(85)中有助于使不同准直器电极(71-80)之间的空间不含潜在干扰性结构。特别地,因为冷却液体供应和/或移除发生自电极堆叠(70)的侧面(即,总体上沿着径向方向和/或角方向),所以液体供应结构(117)和/或液体排放结构(118)不需要占据准直器电极之间的空间。
[0266] c6.根据条款c5的准直器电极,其中每个准直器电极的第一开口(103)和第二开口(104)彼此接近地位于该准直器电极的侧表面(85)中。
[0267] 使第一及第二开口彼此靠近地位于准直器电极的侧表面(85)中允许将冷却液体供应结构和冷却液体排放结构放置在准直器系统的相同侧,从而为必要时在准直器系统旁边放置其它组件提供更多空间。
[0268] c7.根据条款c4至c6中任一项的准直器电极,其中冷却导管(105)经由在电极主体(81)内部且围绕孔(82)所设置的导管轨迹(105a-105d)来互连第一开口(103)与第二开口(104)。
[0269] 通过允许冷却导管具有围绕该孔来穿过该电极的轨迹,更均匀地冷却该电极。
[0270] c8.根据条款c5或c6的准直器电极,其中孔(82)具有关于该准直器电极的光轴(A)的圆对称,并且其中冷却导管(105)包括:基本圆形部分(105a),其围绕孔(82)延伸;以及两个基本笔直端部分(105b),其用于连接该圆形部分与第一开口(103)和第二开口(104)。
[0271] 在准直器电极的孔为圆形孔的情况下,此布置是特别有利的。在这种情况下,冷却导管的围绕孔的基本圆形部分在其轨迹上位于离该孔的
侧壁相同的距离处,从而产生准直器电极的中心部分的更均匀冷却。电极孔(82)可由基本圆形通孔形成,该基本圆形通孔位于电极主体(81)中并且沿着轴向方向(Z)延伸。
[0272] c9.根据条款c8的准直器电极,其中一方面电极孔(82)的直径 与另一方面介于电极孔(82)的周边(82a)与冷却导管(105)的圆形部分(105a)之间的径向距离(ΔR2)之间的关系由 限定。
[0273] c10.根据条款c2至c9中任一项的准直器电极,其中导管(105)被整合在该准直器电极的电极主体(81)的内部。
[0274] 将导管(105)整合在准直器电极中改良了冷却效率。此外,显著减小在导管的位置处产生局部电场集中的风险。
[0275] c11.根据条款c2至c10中任一项的准直器电极,其中电极主体(81)至少部分地由铸造材料组成,特别地由铸铝组成,并且其中导管(105)被包括在所述铸造材料中。
[0276] 优选地,导管(105)由钛制成。钛是展示出低磁场响应并且具有相对高熔融温度的坚硬金属。通过围绕导管来铸造电极主体,可有效地在铝电极主体内部形成钛导管(归因于铝的低得多的熔融温度)。
[0277] c12.根据条款c2至c9中任一项的准直器电极,其中电极主体(81)的顶表面(83)设置有凹部(106),该凹部(106)具有对应于导管(105)的形状,并且其中导管位于凹部内部。
[0278] 具有经适当形成的凹部(106)以用于将导管(105)放置在其中的准直器电极是相对易于制造的。
[0279] c13.根据条款c12的准直器电极堆叠(70),其中导管(105)借助于导热的粘合材料(107)在凹部(106)内部附接至准直器电极(71-80)。
[0280] 借助于导热的粘合材料将导管附接至准直器电极改良了热导率,并因此产生更有效的冷却。
[0281] c14.根据条款c2至c13中任一项的准直器电极,其中导管(105)包括:
[0282] -下沟槽部分(105c),其具有限定在外部的矩形表面以及限定在内部的曲面沟槽,以及
[0283] -上盖部分(105d),其用于密封限定在该下沟槽部分的内部的曲面沟槽,从而形成用于冷却液体(102)的流道。
[0284] c15.根据条款c2至c14中任一项的准直器电极,其包括沿着电极主体(81)的向外电极周边(85)的至少两个电极支撑部分(86)以及电极支撑构件(87),其中每个电极支撑构件将该电极周边与对应电极支撑部分(86)互连,从而在该电极支撑部分与该外电极周边之间限定热膨胀空间(88),并且其中电极支撑构件(87)适于在轴向方向(Z)上共同地支撑电极主体(81)的重量。
[0285] c16.根据条款c15的准直器电极,其中电极支撑构件(87)包括可移动细长臂(87a-87c),该可移动细长臂(87a-87c)在第一端处连接至外电极周边(85)并且利用第二端连接至电极支撑部分(86)。
[0286] c17.根据条款c16的准直器电极,其中可移动细长臂(87a-87c)包括臂变窄部(87b-87c),该臂变窄部(87b-87c)允许对应电极支撑部分(86)在径向-角向平面中相对于电极主体(81)的挠曲,同时防止相应电极支撑部分(86)在轴向方向(Z)上相对于电极主体(81)的挠曲。
[0287] c18.根据条款c1至c17任一项的准直器电极,其中冷却导管(105)连接至设置在电极主体(81)的外周边(85)外部的电绝缘导管构件。
[0288] c19.适用于带电粒子束产生器(50)的准直器电极堆叠(70),其中该准直器电极堆叠包括:
[0289] -根据条款c1至c18中任一项的多个准直器电极(71-80),并且该多个准直器电极(71-80)适于准直带电粒子束(54),
[0290] 其中至少第一准直器电极和第二准直器电极各自设置有用于传送冷却液体(102)的冷却导管(105),该冷却导管包括:第一开口(103),其用于连接至液体供应结构(117);以及第二开口(104),其用于连接至液体排放结构(118),
[0291] 并且其中该准直器电极堆叠包括连接导管(110),该连接导管(110)被布置为在第一准直器电极的第二开口(104)与第二准直器电极的第一开口(103)之间建立液体连接。
[0292] 准直器电极(71-80)的堆叠布置允许构建具有相对低重量的束产生器。第一及第二准直器电极中的冷却导管(105)允许沿着电极传输冷却液体(102),从而在电极主体与冷却液体(102)之间交换热能。冷却液体(102)因此可自准直器电极吸收过量的热量,并容许调节准直器电极的热致变形。
[0293] 连接导管(110)允许在电极之间建立液体连接。连接导管(110)可例如由中间管状元件形成。连接导管(110)使相应的准直器电极的第一及第二开口(103-104)互连,并因此在这些准直器电极之间建立串联液体连接。堆叠内的数个准直器电极的串联液体连接使得能实现同时冷却,同时仅需要单个冷却液体供应结构(117)和冷却液体排放结构(118)来供应并移除冷却液体(102)。
[0294] 在设计有效冷却的准直器电极堆叠(70)中,挑战在于,使电极至冷却液体(102)的热传递的效率最大化并且同时使经由冷却液体(102)的电极电荷损失最小化。
[0295] 所提出的多电极准直器堆叠(70)被配置以用于产生沿着轴向方向(Z)的电位分布的渐进式(逐步)变化。通过使所提出的准直器电极堆叠布置中的相应电极的第一及第二开口(103-104)串联地互连,在操作期间施加在相邻电极之间的电位差预期小于针对具有平行电极冷却布置(即,包括冷却供应导管和排放导管至每个电极的不同连接的冷却布置)的准直器电极堆叠的电位差。由于冷却液体(102)跨两个电极之间的连接导管(110)所经历的电位差相对较小,经由穿过冷却液体(102)的散逸电流的电极电荷的损失预期为较小。
[0296] 准直器电极堆叠(70)中的两个、数个或甚至所有准直器电极可形成为在相应的第一及第二开口(103-104)之间设置有连接导管(110)的电极。在准直器电极之间具有连接导管(11)的串联的冷却液体配置相对易于构建和/或重新配置,这大大地促进维护、优化测试以及对变化的操作条件的适应。
[0297] c20.根据条款c17的准直器电极堆叠(70),其中第一准直器电极和第二准直器电极的电极主体(81)同轴地布置成电极孔(82)沿着该准直器电极堆叠的光轴(A)对准。
[0298] c21.根据条款c20的准直器电极堆叠(70),其中如沿着光轴(A)来观察,第二准直器电极位于第一准直器电极的上游。
[0299] 在许多带电粒子束准直器实施方式中,位于下游的准直器电极更易受反向散射电子和/或次级电子的冲击,从而产生更高热负载。通过在将冷却液体传送至位于上游的第二电极之前将冷却液体供应至位于下游的第一电极,第一电极处的冷却液体的较低温度将允许吸收更多的过量热,从而产生经加热的电极与冷却液体之间更好的总体热交换效率。
[0300] 优选地,第一准直器电极和第二准直器电极为准直器电极堆叠中的直接相邻的准直器电极。
[0301] c22.根据条款c18至c21中任一项的准直器电极堆叠(70),其中连接导管(110)形成为中间管状元件(110),该中间管状元件(110)包括:第一基本笔直部分(111),其背对第一开口(103);第二基本笔直部分(112),其背对第二开口(104);以及基本弯曲部分(113),其连接第一笔直部分与第二笔直部分。
[0302] 包括两个笔直部分以及中间弯曲部分的中间管状元件减小了中间管状元件挫曲的风险,并且更安全地保证冷却液体穿过中间管状元件的连续传送。
[0303] c23.根据条款c18至c22中任一项的准直器电极堆叠(70),其中至少连接导管(110)的部分由电绝缘材料制成,优选地由氧化铝制成。
[0304] 氧化铝为优选材料,因为其具有相对低的质量密度,具有低的体电导率,并且易于用来达成制造目的。
[0305] c24.根据条款c18至c23中任一项的准直器电极堆叠(70),其中连接导管(110)设置有至少一个波纹管结构(114),该至少一个波纹管结构(114)适于容纳第一准直器电极与第二准直器电极之间有差异的热变形。
[0306] c25.根据条款c18至c24中任一项的准直器电极堆叠(70),其中冷却液体(102)为具有低电导率的超纯水或油。
[0307] c26.根据条款c18至c25中任一项的准直器电极堆叠(70),其中电极主体(81)设置有面向带电粒子源(52)的顶表面(83),以及背对该带电粒子源的底表面(84),该底表面和该顶表面经由侧表面(85)互连,侧表面(85)限定外电极周边。
[0308] c27.根据条款c18至c26中任一项的准直器电极堆叠(70),其中准直器电极通过间隔结构(89)相互位移,间隔结构(89)由电绝缘材料制成。
[0309] c28.根据条款c27的准直器电极堆叠(70),其中间隔结构(89)沿着轴向方向(Z)在准直器电极之间提供电极间间距(Hd)。
[0310] c29.适用于带电粒子光刻系统(10)的带电粒子束产生器(50),该带电粒子束产生器包括:
[0311] -带电粒子源(52),其用于产生带电粒子束(54),以及
[0312] -根据条款c18至c28中任一项的准直器电极堆叠(70)。
[0313] c30.用于曝露目标(31)的带电粒子光刻系统(10),该系统包括:
[0314] -根据条款c29的带电粒子束产生器(50),其用于产生带电粒子束(54);
[0315] -孔阵列(58),其用于由该带电粒子束形成多个细束,以及
[0316] -细束投射器(66),其用于将细束投射至目标的表面上。
[0317] c31.根据条款c30的带电粒子光刻系统(10),其还包括细束调制器(56、60),该细束调制器(56、60)用于使细束图案化以形成已调制细束,并且其中细束投射器(66)被布置为用于将已调制细束投射至目标(31)的表面上。
[0318] c32.根据条款c30或c31的带电粒子光刻系统(10),其包括:液体供应结构(117),其用于将冷却液体自冷却液体泵(116)朝向准直器系统传送;以及液体排放结构(118),其用于将冷却液体自准直器系统传送回至冷却液体泵(116)。
[0319] c33.根据条款c32的带电粒子光刻系统(10),其包括冷却液体泵(116),该冷却液体泵(116)连接至液体供应结构(117)和液体排放结构(118)中的至少一个,以用于使该冷却液体循环穿过准直器电极堆叠(70)。
[0320] c34.根据条款c33的带电粒子光刻系统(10),其中冷却液体泵(116)适于使冷却液体(102)在闭合回路中自液体排放结构(118)朝向液体供应结构(117)再循环,并且其中该带电粒子光刻系统适于借助于
热交换器单元从流出液体排放结构(118)的冷却液体移除热能。
[0321] c35.根据条款c34的带电粒子光刻系统(10),其包括
过滤器布置,该过滤器布置适于在操作期间从再循环冷却液体(102)移除导电粒子。
[0322] 条款集D
[0323] d1.一种适用于带电粒子光刻系统(10)的带电粒子束产生器(50),该带电粒子束产生器包括:
[0324] -带电粒子源(52),其用于产生沿着光轴(A)的带电粒子束(54);
[0325] -准直器电极堆叠(70),其用于准直该带电粒子束,其中该电极堆叠沿着光轴跨越准直器高度(Hc);
[0326] -产生器真空腔室(51),其用于容纳准直器电极堆叠(70)和带电粒子源(52);以及[0327] -至少一个真空泵系统(122、123),其被设置在产生器真空腔室(51)内部离该准直器电极堆叠的外周边(85)一距离(ΔRp)处,其中该至少一个真空泵系统跨越与光轴(A)基本上平行地定向的有效泵送表面(122a、123a),并且其中该有效泵送表面具有跨越准直器高度(Hc)的至少一部分的表面高度(Hp)。
[0328] d2.根据条款d1的带电粒子束产生器(50),其中有效泵送表面(122a、123a)的表面高度(Hp)具有最低限度上大约为准直器电极堆叠(70)的直径 的值。
[0329] d3.根据条款d1至d2中任一项的带电粒子束产生器(50),其中该真空泵系统包括至少四个吸气器(122、123),该至少四个吸气器(122、123)布置成相互邻近且与轴向方向(Z)基本上平行,并且在相应的有效泵送表面(122a、123a)沿着准直器高度(Hc)的最大部分的情况下延伸。
[0330] d4.根据条款d1至d3中任一项的带电粒子束产生器(50),其中真空泵系统(122、123)与准直器电极堆叠(70)的外周边(85)之间的距离(ΔRp)大于该准直器电极堆叠中两个相邻电极之间的典型电极间距离(Hd)。
[0331] d5.根据条款d1至d4中任一项的带电粒子束产生器(50),其包括泵支撑结构(124),该泵支撑结构(124)被布置在产生器真空腔室(51)内部并且被配置以用于借助于可选择性释放的连接来承载该真空泵系统的泵单元(122、123)。
[0332] d6.根据条款d1至d5中任一项的带电粒子束产生器(50),其中准直器堆叠(70)包括三个支撑柱(90),该三个支撑柱(90)沿着外准直器周边延伸跨过三个不同角度柱范围(ΔΦ1、ΔΦ2、ΔΦ3),并且其中泵送系统(122、123)的有效泵送表面(122a、123a)跨越不与三个角度柱范围中的任一个重叠的角度泵范围(ΔΦp)。
[0333] d7.根据条款d6的带电粒子束产生器(50),其中有效泵送表面(122a、123a)所跨越的角度泵范围(ΔΦp)与限定在两个支撑柱(90)之间的角度范围很大程度上重合。
[0334] d8.根据条款d1至d7中任一项的带电粒子束产生器(50),其中准直器堆叠(70)包括准直器电极(71-80)的序列,每个准直器电极包括电极主体(81),该电极主体(81)用于维持电位并且设置有孔(82),该孔(82)用于容许带电粒子束(54)通过。
[0335] d9.根据条款d8的带电粒子束产生器(50),其中准直器电极(71-80)包括沿着轴向方向(Z)布置的以下电极:
[0336] -第一准直器电极(71),其被设置在准直器堆叠的上游端处;
[0337] -最后准直器电极(80),其被设置在准直器堆叠的下游端处;
[0338] -至少一个中间电极(72、73、74、76、77、78、79),其被设置在该第一准直器电极与该最后准直器电极之间。
[0339] d10.根据条款d9的带电粒子束产生器(50),其中该至少一个中间准直器电极具有厚度(He),并且其中准直器电极沿着光轴(A)以预定距离(Hd)相互间隔开,其中预定相互距离(Hd)通过0.75·He≤Hd≤1.5·He来限定。
[0340] d11.根据条款d8至d10中任一项的带电粒子束产生器(50),其中至少一个准直器电极(71、72、73、74、76、77、78、79、80)包括三个支撑部分(86),该三个支撑部分(86)沿着外电极周边(85)延伸跨过三个相应的角度范围(ΔΦ1、ΔΦ2、ΔΦ3),其中每个支撑部分(86)被配置为容纳用于以预定距离(Hd)相互间隔相邻电极主体(81)的至少一个间隔结构(89)。
[0341] d12.根据条款d11的带电粒子束产生器(50),其中相邻准直器电极的支撑部分(86)与居间的间隔结构(89)同轴地对准以沿着轴向方向(Z)在三个角度柱范围(ΔΦ1、ΔΦ2、ΔΦ3)中的一个处限定支撑柱(90)。
[0342] d13.根据条款d8至d12中任一项的带电粒子束产生器(50),其中准直器电极中的至少两个包括用于传送冷却液体(102)的冷却导管(105),每个冷却导管包括:第一开口(103),其用于连接至液体供应结构,以及第二开口(104),其用于连接至液体排放结构,并且其中该电极堆叠包括中间管状元件(110),该中间管状元件(110)用于连接第一准直器电极的第二开口与第二准直器电极的第一开口。
[0343] d14.根据条款d13的带电粒子束产生器(50),其中准直器电极(71-80)包括环形电极主体(81、81’),该环形电极主体(81、81’)设置有面向带电粒子源(52)的顶表面(83),以及背对该带电粒子源的底表面(84),该底表面和该顶表面经由侧表面(85)互连,该侧表面(85)限定外电极周边,并且其中第一开口(103)和第二开口(104)位于该侧表面中。
[0344] d15.根据条款d14的带电粒子束产生器(50),其中第一开口(103)和第二开口(104)位于准直器电极(71-80)的相同侧表面上。
[0345] d16.根据条款d13至d15中任一项的带电粒子束产生器(50),其中中间管状元件(110)被设置在外电极周边(85)处,沿着外电极周边(85)跨越管角度范围(ΔΦt),并且其中泵送孔(122a、123a)的角度泵范围(ΔΦp)不与该导管角度范围重叠。
[0346] d17.根据条款d13至d16中任一项的带电粒子束产生器(50),其中冷却导管(105)由整合在准直器电极主体(81)内的导管形成。
[0347] 使导管整合在准直器电极主体内将增加可用于自由分子的侧向空间(即,平均自由路径),自由分子在准直器堆叠中移动以径向向外行进并被移除,例如被吸气泵吸收,吸气泵径向向外定位于离该准直器堆叠某一距离处。
[0348] d18.根据条款d1至d17中任一项的带电粒子束产生器(50),其包括容纳在束产生器腔室(51)内的束源真空腔室(53),其中束源(52)被容纳在束源真空腔室内,并且其中准直器堆叠(70)定位于该束源真空腔室外部。
[0349] d19.根据条款d18的带电粒子束产生器(50),其中束源腔室(53)包封至少一个源真空泵单元(120),该至少一个源真空泵单元(120)用于产生该束源腔室与束产生器腔室(51)之间的压力差。
[0350] 束源(52)附近的差压超低真空有助于改良其辐射发射效率并延长其有效辐射寿命。
[0351] d20.根据条款d1至d19中任一项的带电粒子束产生器(50),其中该束产生器形成为束产生器模块,该束产生器模块可插入至设置在带电粒子光刻系统(10)的真空腔室(30)内部的载体框架(42)中并且可自该载体框架(42)移除,其中该束产生器包括包封束源(52)和准直器堆叠(70)的束产生器腔室(51)。
[0352] d21.特别地根据条款d1至d20中任一项的带电粒子束产生器(50),其中准直器电极堆叠(70)包括堆叠支撑系统(93-101c),该堆叠支撑系统(93-101c)用于相对于外部参考框架(42)来支撑该准直器电极堆叠,其中产生器真空腔室(51)包括腔室孔(132),腔室孔(132)适于使堆叠支撑系统(93-101c)的突出支撑部分(95、99-100b)穿过,从而允许突出支撑部分在产生器真空腔室(51)外部建立与外部参考框架(42)的单独支撑接口。
[0353] d22.根据条款d21的带电粒子束产生器(50),其包括垫片(98),其中每个垫片适于密封介于相应腔室孔(132)与对应突出支撑部分(95、99-100b)之间的空隙,以便在该产生器真空腔室的外部与内部之间建立真空障壁。
[0354] d23.特别地根据条款d1至d22中任一项的带电粒子束产生器(50),其包括源真空腔室(53),该源真空腔室(53)在其内部容纳束源(52),其中带电粒子源(52)和源真空腔室(53)被设置在该准直器电极堆叠的上游及产生器真空腔室(51)内部,并且其中堆叠支撑系统(93-101c)包括源腔室支撑构件(101-101c),源腔室支撑构件(101-101c)用于将源真空腔室(53)直接支撑在堆叠支撑系统(93-96b)上。
[0355] d24.根据条款1至23中任一项的带电粒子束产生器(50),其中有效泵送表面(122a、123a)的表面宽度具有最低限度上大约为准直器电极堆叠(70)的直径 的值。
[0356] d25.用于曝露目标(31)的带电粒子光刻系统(10),该系统包括:
[0357] -根据条款d1至d24中任一项的带电粒子束产生器(50),其用于产生带电粒子束(54);
[0358] -孔阵列(58);其用于由该带电粒子束形成多个细束;以及
[0359] -细束投射器(66),其用于将细束投射至目标的表面上。
[0360] 条款集E
[0361] e1.一种准直器电极堆叠(70),其包括:
[0362] -多个堆叠的准直器电极(71-80),其用于准直沿着光轴(A)的带电粒子束(54);
[0363] 其中每个准直器电极包括具有电极孔(82)的电极主体(81),该电极孔(82)用于容许带电粒子束通过,其中电极主体沿着与光轴基本上平行的轴向方向(Z)相互间隔开,并且其中电极孔沿着光轴同轴地对准;以及
[0364] -堆叠支撑系统(93-101c),其用于相对于外部参考框架(42)来支撑该准直器电极堆叠,并且连接至该准直器电极堆叠的侧向区域(75a、92b、97)。
[0365] e2.根据条款1的准直器电极堆叠(70),其中堆叠支撑系统(93-96b)包括沿着准直器电极堆叠(70)的外周边分布的堆叠支撑构件(93-101c),该周边围绕光轴(A)在角方向(Φ)上延伸,其中堆叠支撑构件协作以相对于外部参考框架(42)来支撑该准直器电极堆叠。
[0366] e3.根据条款e2的准直器电极堆叠(70),其中每个堆叠支撑构件(93-101c)包括:
[0367] -接头(94-94b),其用于将该支撑构件连接至该准直器堆叠的侧向区域(75a、92b、97);
[0368] -底座(95、99、99a-99b),其用于将该支撑构件连接至外部参考框架(42);以及[0369] -至少一个挠性径向偏转部分(96a-96b、100a-100b),其用于允许接头在径向方向(R)上相对于底座位移。
[0370] e4.根据条款e2或e3的准直器电极堆叠(70),其中每个堆叠支撑构件包括堆叠支撑腿(93’-101c’),该堆叠支撑腿(93’-101c’)连接至位于该准直器电极堆叠的中部区域(75a)中的中部准直器电极(75)。
[0371] e5.根据条款e2或e3的准直器电极堆叠(70”),其包括十个堆叠的准直器电极(71”-80”),其中每个堆叠支撑构件具有堆叠支撑腿(93”-101c”),该堆叠支撑腿(93”-101c”)包括:
[0372] -腿构件(93a”),其连接至第二或第三准直器电极(72”-73”);以及[0373] -另外腿构件(93c”),其连接至第八或第九准直器电极(78”-79”)。
[0374] e6.根据条款e1至e5中任一项的准直器电极堆叠(70),其中支撑系统(93-101c)连接至该准直器电极堆叠的中部区域(75a)。
[0375] e7.根据条款e1至e6中任一项的准直器电极堆叠(70),其包括具有电绝缘材料的间隔结构(89),所述间隔结构(89)用于沿着轴向方向(Z)以预定相互距离来定位准直器电极(71-80)。
[0376] e8.根据条款e7的准直器电极堆叠(70),其中准直器电极(71-80)中的至少一个包括沿着外电极周边(85)的三个支撑部分(86),其中每个支撑部分被配置为容纳至少一个间隔结构(89)。
[0377] e9.根据条款e8的准直器电极堆叠(70),其中相邻准直器电极(71-80)的电极支撑部分(86)与居间的间隔结构(89)轴向地对准以限定与轴向方向(Z)平行的支撑柱(90)。
[0378] e10.根据条款e9的准直器电极堆叠(70),其中每个支撑柱(90)设置有夹紧构件(91-91c),该夹紧构件(91-91c)用于将支撑部分(86)与居间的间隔结构(89)保持在一起。
[0379] e11.根据条款e10的准直器电极堆叠(70),其中对应支撑柱(90)的支撑部分(86)和间隔结构(89)包括轴向对准的通孔,该通孔容纳夹紧构件(91-91c),并且其中该夹紧构件被预拉紧以将
压缩力施加于与轴向方向(Z)平行的支撑柱(90)上。
[0380] e12.根据条款e8至e11中任一项的准直器电极堆叠(70),其中准直器电极(71-80)包括沿着外电极周边(85)的三个可径向移动的电极支撑构件(87),其中每个电极支撑构件将该外电极周边与对应电极支撑部分(86)互连,从而在该电极支撑部分与该外电极周边之间限定热膨胀空间(88)。
[0381] e13.根据条款e12的准直器电极堆叠(70),其中电极支撑构件(87)包括可径向移动的细长臂,该细长臂在第一端处连接至外电极周边(85)并且利用第二端连接至电极支撑部分(86),其中该臂基本上沿着角方向(Φ)延伸,并且其中热膨胀空间(88)形成也基本上沿着该角方向延伸的狭缝。
[0382] e14.一种带电粒子束产生器(50),其包括:
[0383] -束源(52),其用于产生沿着光轴(A)的带电粒子束(54);
[0384] -根据条款e1至e13中任一项的准直器电极堆叠(70),其具有堆叠支撑系统(93-101c);
[0385] 其中第一准直器电极(71)被设置在准直器堆叠的上游端处,其中该束源被设置在第一准直器电极的上游,并且其中束源(52)与准直器电极(71-80)的电极孔(82)沿着光轴同轴地对准。
[0386] e15.根据条款e14的带电粒子束产生器(50),其包括:
[0387] -产生器真空腔室(51),其用于在其内部容纳准直器电极堆叠(70),其中该产生器真空腔室包括腔室孔(132),所述腔室孔(132)适于使堆叠支撑系统(93-101c)的突出支撑部分(95、99-100b)穿过,从而允许突出支撑部分在该产生器真空腔室外部建立与外部参考框架(42)的单独支撑接口,以及
[0388] -垫片(98),其中每个垫片适于密封介于相应腔室孔(132)与对应突出支撑部分(95、99-100b)之间的空隙。
[0389] e16.根据条款e12至e15中任一项的带电粒子束产生器(50),其形成为束产生器模块,其中束产生器真空腔室(51)可插入至设置在带电粒子光刻系统(10)的真空腔室(30)内部的载体框架(42)中,可由该载体框架(42)支撑,并且可自该载体框架(42)移除。
[0390] e17.根据条款e12至e16中任一项的带电粒子束产生器(50),其包括:
[0391] -源腔室(53),其位于准直器电极堆叠(70)的上游端上并且适于在其内部容纳束源(52),以及
[0392] -源腔室支撑构件(101-101c),其用于将源腔室(53)直接支撑在堆叠支撑系统(93-96b)上。
[0393] e18.用于处理目标(31)的带电粒子光刻系统(10),该系统包括:
[0394] -真空腔室(30),其包封载体框架(42);
[0395] -根据条款e12至e17中任一项的带电粒子束产生器(50),其中该束产生器由该载体框架容纳;
[0396] -其中准直器堆叠(70)包括三个堆叠支撑构件(93-101c),每个支撑构件在第一端处连接至该准直器堆叠的中部区域(75a),并且在第二端处连接至该载体框架,以便将该准直器堆叠支撑在该载体框架上。