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    • 专利摘要:
    Es ist ein Korrekturlinsen-System für ein Partikelstrahl-Projektionsgerät mit mindestens einer ersten und einer zweiten magnetischen Linse (20a, 20b) offenbart. Es sind mehrere Korrekturlinsenpaare (23, 24, 25) zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Linse (20a, 20b) und dem Partikelstrahl (1) angeordnet.A correction lens system for a particle beam projection device having at least a first and a second magnetic lens (20a, 20b) is disclosed. There are a plurality of correction lens pairs (23, 24, 25) between the first and the second magnetic lens (20a, 20b) and the particle beam (1) are arranged.
    公开号:DE102004019834A1
    申请号:DE200410019834
    申请日:2004-04-23
    公开日:2005-11-17
    发明作者:Hans-Joachim Doering；Thomas Dr. Elster
    申请人:Vistec Electron Beam GmbH；
    IPC主号:H01J37-30
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Korrekturlinsen-System für ein Partikelstrahl-Projektionsgerät. Im besonderenbetrifft die Erfindung ein Korrekturlinsen-System für ein Partikelstrahl-Projektionsgerät mit mindestenseiner ersten und einer zweiten magnetischen Linse.TheThe invention relates to a correction lens system for a particle beam projection device. In particularThe invention relates to a correction lens system for a particle beam projection device with at leasta first and a second magnetic lens.
    [0002] DieeuropäischePatentschrift EP 0870 316 B1 offenbart eine mehrteilige magnetische Linsemit konzentrischen Bohrungen, konischen Polschuhen und mit einerAblenkeinheit. Die Linse ist axialsymmetrisch ausgebildet, und diekonische Geometrie des unteren Teils der Linse gestattet es, dasmagnetische Linsenfeld sehr nah zu dem Substrat zu bringen. Dennochhat die Linse keine Möglichkeitvorgesehen, dass die Parameter Fokussierung, Maßstabs-Änderung und Strahldrehung separateinstellbar sind. Zur Drehung des Strahls werden üblicherweiselangsame Polschuhlinsen verwendet. Außerdem ist bislang die Methodezur Minimierung der durch die Fokussierlinse verursachten Wirbelströme in denPolschuhen der Polschuhlinsen durch Kompensation des Aussenfeldesnicht bekannt.The European patent EP 0 870 316 B1 discloses a multi-part magnetic lens with concentric bores, conical pole pieces and a deflection unit. The lens is axially symmetrical and the conical geometry of the lower part of the lens makes it possible to bring the magnetic lens array very close to the substrate. Nevertheless, the lens has no possibility that the parameters focus, scale change and beam rotation are separately adjustable. Slow rotation of the beam is usually achieved using slow pole lenses. In addition, the method for minimizing the eddy currents caused by the focusing lens in the pole pieces of the pole shoe lenses by compensation of the external field is not yet known.
    [0003] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schnelles magnetischesKorrekturlinsen-System fürein Partikelstrahl-Projektionsgerät zur Belichtung von Substraten(z.B. Wafer) zu gestalten, mit dem es möglich ist, die Fokussierungdes Partikelstrahls auf die Targetoberfläche sowie die Drehung des Partikelstrahlsund den Abbildungsmaßstabeinzustellen.Of theInvention is based on the object, a fast magneticCorrection lens system fora particle beam projection device for the exposure of substrates(e.g., wafer), with which it is possible to focusof the particle beam on the target surface as well as the rotation of the particle beamand the magnificationadjust.
    [0004] DieseAufgabe wird durch ein Korrekturlinsen-System mit den Merkmalendes Anspruchs 1 gelöst.TheseTask is by a correction lens system with the featuresof claim 1.
    [0005] Esist von besonderem Vorteil, dass während der kontinuierlichenObjektbewegung im Verlaufe der Belichtung die Korrektur durchgeführt wird.Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnungist, dass die Fokussierung, der Abbildungsmaßstab und die Drehung des Strahlskontinuierlich eingestellt werden können. Dabei können diedrei Funktionen Fokussierung, Abbildungsmaßstab und Strahldrehung separat,unter Konstanthaltung der jeweils anderen beiden Funktionen, erfolgen.Bei der Fokussierung kann es sich dabei um eine Raumladungs-Nachfokussierungoder auch um eine Nachfokussierung als Folge einer im Verlaufe derBelichtung geringfügiggeänderterObjekthöhe(Restunebenheit des Wafers, Tischhöhenfehler) handeln. Die besagtenFunktionen erfolgen sehr schnell, und die Wirbelströme im Innerender Polschuhe der Linsen sollen dabei möglichst keine Verzögerung bewirken.Itis of particular advantage that during the continuousObject movement during the exposure, the correction is performed.The advantage of the arrangement according to the inventionis that the focusing, the magnification and the rotation of the beamcan be adjusted continuously. The canthree functions focusing, magnification and beam rotation separately,while keeping the other two functions constant.When focusing, this can be a space charge refocusingor even a refocusing as a result of during theExposure slightlychangedobject height(Residual unevenness of the wafer, table height error) act. The saidFunctions are done very fast, and the eddy currents insideThe pole pieces of the lenses should cause as possible no delay.
    [0006] Esist von Vorteil, wenn ein Korrekturlinsen-System für ein Partikelstrahl-Projektionsgerät vorgesehenist. Das Partikelstrahl-Projektionsgerät umfasst mindestens eine ersteund eine zweite magnetischen Linse. Es sind mehrere Korrekturlinsenpaarezwischen der ersten und der zweiten magnetischen Linse und dem Partikelstrahlsangeordnet. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, einerstes, ein zweites und ein drittes Korrekturlinsenpaar vorzusehen.Jedes Korrekturlinsenpaar besteht aus einer schnellen Korrekturspuleund einer Kompensationsspule.Itis advantageous when providing a correction lens system for a particle beam projection deviceis. The particle beam projection device comprises at least a firstand a second magnetic lens. There are several pairs of corrective lensesbetween the first and second magnetic lenses and the particle beamarranged. It has proven to be particularly advantageousprovide first, second and third correction lens pair.Each pair of correction lenses consists of a fast correction coiland a compensation coil.
    [0007] DieAnordnung der Korrekturlinsenpaare ist derart, dass die Korrekturspuleeines jeden Korrekturlinsenpaares näher zum Partikelstrahl angeordnet istals die jeweils zugeordnete Kompensationsspule.TheArrangement of the correction lens pairs is such that the correction coilof each correction lens pair is arranged closer to the particle beamas the respectively assigned compensation coil.
    [0008] Weiterevorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.Furtheradvantageous embodiments of the invention can be taken from the subclaims.
    [0009] Inder Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestelltund wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:Inthe drawing of the subject invention is shown schematicallyand will be described below with reference to the figures. Showing:
    [0010] 1 eineschematische Darstellung des Aufbaus einer gesamten Partikelstrahlsäule; 1 a schematic representation of the structure of an entire particle beam column;
    [0011] 2 eineschematische Ansicht des unteren Teils des Partikeloptik-Projektionssystemsmit vorzugsweise magnetischen Linsen; 2 a schematic view of the lower part of the particle-optical projection system with preferably magnetic lenses;
    [0012] 3 eineschematische Darstellung der Anordnung mehrerer Korrekturlinsenmit jeweils dazugehörigerKompensationsspule; 3 a schematic representation of the arrangement of a plurality of correction lenses, each with associated compensation coil;
    [0013] 4 eineDarstellung des Verlaufs der Fokussier-Empfindlichkeit bei verschiedenenLagen einer Fokussierlinsen-Stufe; 4 a representation of the course of the focusing sensitivity at different positions of a focusing lens stage;
    [0014] 5 eineDarstellung des Verlaufs der Maßstabs-Empfindlichkeitbei verschiedenen Lagen einer Fokussierlinsen-Stufe; 5 a plot of the course of the scale sensitivity at different positions of a focusing lens stage;
    [0015] 6 eineDarstellung des Verlaufs der Dreh-Empfindlichkeit bei verschiedenenLagen einer Fokussierlinsen-Stufe; 6 a representation of the course of the rotational sensitivity at different positions of a Fokussierlinsen stage;
    [0016] 7 eineVeranschaulichung des Magnetfeldes in der Umgebung einer Korrekturlinse; 7 an illustration of the magnetic field in the vicinity of a correction lens;
    [0017] 8 eineVeranschaulichung der Wirkung einer Kompensationsspule einer Korrekturlinsen-Stufe. 8th an illustration of the effect of a compensation coil of a correction lens stage.
    [0018] 1 zeigtden prinzipiellen Strahlengang in einem Partikeloptik – Projektionssystem 2.In der nachstehenden Beschreibung wird das Partikeloptik – Projektionssystem 2 beschrieben,dabei sind die Partikel Elektronen. Von einer Elektronenkanone (Partikelkanone) 30 wirdein Elektronenstrahl 31 erzeugt, der sich in Richtung einerelektronenoptischen Achse 32 ausbreitet. Die aus der Elektronenkanone 30 austretendenElektronen weisen einen Quell-Crossover 310 auf.Der Elektronenkanone 30 ist eine Strahlzentriereinrichtung 33 nachgeschaltet, dieden Elektronenstrahl 31 symmetrisch um die optische Achse 32 ausrichtet.Nach der Strahlzentriereinrichtung durchläuft der Elektronenstrahl 31 einen Beleuchtungskondensor 10,der aus dem anfänglich divergentenElektronenstrahl 31 einen parallelen Strahl formt. Derdurch den Beleuchtungskondensor 10 geformte Strahl besitzteinen Durchmesser, über dendie Intensitäthomogen verteilt ist. Nach dem Beleuchtungskondensor 10 isteine Aperturplatte 34, mit einer Vielzahl von Öffnungenzur Erzeugung vieler paralleler Strahlenbündel 36, vorgesehen.In Ausbreitungsrichtung der Strahlenbündel 36 hin zum Target 6 folgteine Ablenkplatte 35, die eine Vielzahl von Strahlablenkeinheitenbesitzt. Nach der Ablenkplatte 35 folgt eine Beschleunigungslinse 39,die die Energie der Elektronen im Elektronenstrahl 31 erhöht und dannein erstes Zwischenbild des Crossovers 311 am Ortder Aperturblende 38 erzeugt. Alle individuellen Crossoverder Teilstrahlenbündel 36 entstehennahezu am gleichen Ort, nämlichder Blendenöffnungder Aperturblende 38. Der Durchmesser der Öffnung der Aperturblende 38 istdabei so gewählt,dass nahezu alle Elektronen der unabgelenkten Strahlenbündel 36 dieAperturblende 38 passieren können. Einzelstrahlen 37,die durch die Ablenkplatte 35 eine individuelle Richtungsänderungerfahren haben, werden an der Aperturblende 38 gestoppt,da ihr Crossover-Zwischenbildnicht am Ort der Austastblendenöffnung entsteht.Im weiteren Strahlverlauf folgt jetzt mindestens eine magnetischeLinse 40 zwecks verkleinerter Abbildung der Aperturplatte 34 aufdas Target 6. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispielsind zwei magnetische Linsen 40 gezeigt. Bei der Abbildung entstehtein zweites Zwischenbild des Crossovers 312 .Bevor die unabgelenkten Strahlenbündel 36 auf das Target 6 treffen,das z.B. ein Wafer ist, durchlaufen sie eine Objektivlinse 41.Die Objektivlinse 41 ist mit einer Vielzahl von Elementenausgestattet. Vor und nach einem zweiten Crossover 312 des Elektronenstrahls 31 sindzwei Ablenkeinrichtungen 45 und 46 vorgesehen.Die Ablenkeinrichtungen 45 und 46 dienen zum Auslenkenund zur Lagebestimmung des Elektronenstrahls 31 bzw. derVielzahl der unabgelenkten Strahlenbündel 36 im Target.Die zwei unabhängigsteuerbaren Ablenksysteme 45 und 46 werden vorteilhaftdazu benutzt, um langsame und schnelle Ablenkvorgänge separatoptimal zu gestalten. Schnelle Ablenkvorgänge im Frequenzgebiet MHz bisGHz sind z.B. erforderlich, um mittels sägezahnförmiger Ablenkung die Positionder verkleinerten Aperturplatte 34 auf dem gleichförmig bewegten Target 6 für die Zeitdauereines Belichtungsschritts konstant zu halten und anschließend insehr kurzer Zeit zum nächstenBelichtungspunkt zu springen. Da benachbarte Pixel typisch kleinerals 100nm entfernt sind, wird das schnelle Ablenksystem 46 bevorzugt alselektrostatisches System aufgebaut. Für die Kompensation niederfrequenterPositionsabweichungen des Targets 6 von der gleichförmigen Bewegungim Bereich von einigen Mikrometern kommt bevorzugt ein langsamesaber hochgenaues magnetisches Ablenksystem 45 zum Einsatz.Ferner sind Stigmatoren 44 vorgesehen, die bevorzugt alsmehretagige magnetische Spulensysteme aufgebaut sind, um Astigmatismenund Verzeichnungen, die in der optischen Säule durch Fertigungstoleranzenund Justagefehler bedingt sind, auszugleichen. Die Objektivlinse 41 besitztein am Landepunkt des Elektronenstrahls am Target 6 abtastendesHöhenmeßsystem 42.Das Höhenmeßsystemdient der Erfassung von Unebenheiten des Targets 6 (z.B.Wafer) sowie von Höhenschwankungendie ein Verschiebetisch verursachen kann. Ein Detektor 43 für die vomTarget 6 rückgestreutenPartikel befindet sich nahe dem Strahlauftreffpunkt. Dieser Detektor 43 dientder Positionsermittlung von Marken auf einem Target 6 zum Zweckeder Überdeckungmehrere Belichtungsebenen bzw. zur Kalibrierung von Steuerelementeneiner Belichtungsanlage. Weiterhin befinden sich drei Korrekturlinsenpaare 23, 24, 25 imunteren Bereich des Projektionssystems der korpuskularoptischenSäule. DieKorrekturlinsen 23, 24, 25 dienen derdynamischen Korrektur des Fokus, der Bildfeldgrösse und der Bildfeldrotationwährendder Belichtung des kontinuierlich bewegten Targets 6. DasKorrekturlinsensystem 23, 24, 25 ermöglicht dieKorrektur von Fehlern, die durch Höhenschwankungen des Targets,sowie durch veränderlicheRaumladung im Säulenbereichhervorgerufen werden. 1 shows the basic beam path in a particle optics projection system 2 , In the The description below will use the particle optics projection system 2 described, while the particles are electrons. From an electron gun (particle gun) 30 becomes an electron beam 31 generated in the direction of an electron-optical axis 32 spreads. The from the electron gun 30 emerging electrons have a source crossover 31 0 on. The electron gun 30 is a beam centering device 33 downstream, the electron beam 31 symmetrical about the optical axis 32 aligns. After the beam centering device passes through the electron beam 31 a lighting condenser 10 from the initially divergent electron beam 31 forms a parallel beam. The one by the lighting condenser 10 shaped beam has a diameter over which the intensity is homogeneously distributed. After the lighting condenser 10 is an aperture plate 34 , with a plurality of openings for generating many parallel beams 36 , intended. In the propagation direction of the beam 36 towards the target 6 follows a baffle 35 having a plurality of beam deflecting units. After the baffle plate 35 follows an accelerating lens 39 showing the energy of the electrons in the electron beam 31 increases and then a first intermediate image of the crossover 31 1 at the location of the aperture diaphragm 38 generated. All individual crossover of partial beams 36 arise almost in the same place, namely the aperture of the aperture 38 , The diameter of the opening of the aperture stop 38 is chosen so that almost all the electrons of the undeflected beam 36 the aperture stop 38 can happen. individual jets 37 passing through the baffle 35 have undergone an individual change of direction, are at the aperture 38 stopped because their crossover intermediate image does not originate at the location of the blanking aperture. In the further course of the beam now follows at least one magnetic lens 40 for a reduced image of the aperture plate 34 on the target 6 , In the embodiment shown here are two magnetic lenses 40 shown. The illustration shows a second intermediate image of the crossover 31 2 , Before the undefended bundle of rays 36 on the target 6 Meet, for example, is a wafer, they go through an objective lens 41 , The objective lens 41 is equipped with a variety of elements. Before and after a second crossover 31 2 of the electron beam 31 are two baffles 45 and 46 intended. The deflectors 45 and 46 serve for deflecting and for determining the position of the electron beam 31 or the plurality of undeflected beams 36 in the target. The two independently controllable deflection systems 45 and 46 are advantageously used to make slow and fast deflections separately optimal. Fast deflection operations in the frequency range MHz to GHz, for example, are required to use sawtooth deflection, the position of the reduced aperture plate 34 on the uniformly moving target 6 constant for the duration of an exposure step and then to jump to the next exposure point in a very short time. Since adjacent pixels are typically less than 100nm away, the fast deflection system becomes 46 preferably constructed as an electrostatic system. For the compensation of low-frequency position deviations of the target 6 from the uniform movement in the range of a few micrometers is preferably a slow but highly accurate magnetic deflection system 45 for use. Furthermore, stigmators 44 are provided, which are preferably constructed as multi-layer magnetic coil systems to compensate for astigmatism and distortions that are caused in the optical column by manufacturing tolerances and adjustment errors. The objective lens 41 has one at the landing point of the electron beam at the target 6 scanning height measuring system 42 , The height measuring system is used to detect unevenness of the target 6 (eg wafers) as well as height variations that can cause a shift table. A detector 43 for the target 6 Backscattered particles are near the beam impact point. This detector 43 serves to determine the position of marks on a target 6 For the purpose of overlapping several exposure levels or for calibration of controls of an exposure system. Furthermore, there are three pairs of correction lenses 23 . 24 . 25 in the lower part of the projection system of the corpuscular optical column. The corrective lenses 23 . 24 . 25 dynamically correct the focus, image field size, and image field rotation during exposure of the continuously moving target 6 , The correction lens system 23 . 24 . 25 allows the correction of errors caused by height variations of the target, as well as by variable space charge in the column area.
    [0019] 2 zeigteine schematische Ansicht des Partikeloptik-Projektionssystems 20 mitvorzugsweise einer ersten und einer zweiten magnetischen Linse 20a und 20b.Die erste und zweite magnetische Linse 20a und 20b sindim Strahlengang der korpuskularoptischen Projektionsoptik angeordnet.(Abbildung des Objektes (Maske oder Vielstrahl-Modulator) auf dieTargetebene bzw. Targetoberfläche 6a). Vorzugsweiseumfasst die erste und zweite magnetische Linse 20a und 20b jezwei Polschuhe 21. In der Darstellung der 2 und 3 sindnur die erste und zweite magnetische Linse 20a und 20b aufeiner Seite des Partikelstrahls 1 dargestellt. Die Linsen 20a und 20b sindrotationssymmetrisch um den Partikelstrahl 1 angeordnet.Die von der ersten und der zweiten magnetische Linse 20a und 20b erzeugtemagnetische Achsfeldstärke 28 istin 2 auf der durch den Partikelstrahl 1 definiertenAchse dargestellt. 2 shows a schematic view of the particle-optical projection system 20 preferably with a first and a second magnetic lens 20a and 20b , The first and second magnetic lenses 20a and 20b are arranged in the beam path of the corpuscular optical projection optics. (Illustration of the object (mask or multi-beam modulator) on the target plane or target surface 6a ). Preferably, the first and second magnetic lenses comprise 20a and 20b two pole shoes each 21 , In the presentation of the 2 and 3 are only the first and second magnetic lens 20a and 20b on one side of the particle beam 1 shown. The lenses 20a and 20b are rotationally symmetric around the particle beam 1 arranged. The first and second magnetic lenses 20a and 20b generated magnetic field strength 28 is in 2 on the particle beam 1 represented defined axis.
    [0020] 3 zeigtdie Anordnung des erfindungsgemäßen Korrekturlinsen-Systems 22,das in 3 mit einem gestrichelten Kasten gekennzeichnetist. Das Korrekturlinsen-Systems 22 umfasst mehrere Korrekturlinsenpaare 23, 24 oder 25.Vorzugsweise besteht, wie in dieser Ausführungsform gezeigt, das Korrekturlinsen-System 22 auseinem ersten, zweiten und dritten Korrekturlinsenpaar 23, 24 und 25. Diedrei Korrekturlinsenpaare 23, 24 und 25 sindals Luftspulenpaare ausgebildet. Jedes Korrekturlinsenpaar 23, 24 oder 25 bestehtaus einer schnellen Korrekturspule 26 und einer Kompensationsspule 27. DieKorrekturspule 26 eines jeden Korrekturlinsenpaares 23, 24 und 25 istnäher zumPartikelstrahl 1 angeordnet als die der Korrekturspule 26 zugeordnetenKompensationsspule 27. 3 shows the arrangement of the correction lens system according to the invention 22 , this in 3 marked with a dashed box. The corrective lens system 22 includes several pairs of correction lenses 23 . 24 or 25 , Preferably, as shown in this embodiment, the correction lens system 22 from a first, second and third correction lens pair 23 . 24 and 25 , The three pairs of corrective lenses 23 . 24 and 25 are designed as air-core pairs. Each pair of corrective lenses 23 . 24 or 25 consists of a fast correction coil 26 and a compensation coil 27 , The correction coil 26 of each pair of corrective lenses 23 . 24 and 25 is closer to the particle beam 1 arranged as that of the correction coil 26 assigned compensation coil 27 ,
    [0021] DieStufen des Korrekturlinsen-Systems 22 sind dabei bezüglich ihrerLage überdem Target 6 und der Windungszahl derart auszugestalten,dass die Funktionen Fokussierung, Abbildungsmaßstab und Drehung weitgehendentkoppelt sind, d.h. dass bei Einstellung eines dieser Parameterdie anderen beiden möglichstunverändertbleiben. Das erste Korrekturlinsenpaar 23 ist für die Änderungdes Abbildungsmaßstabesverantwortlich. Das zweite Korrekturlinsenpaar 24 ist für die Drehungdes Bildes verantwortlich. Das dritte Korrekturlinsenpaar 25 istfür die Änderungder Fokussierung verantwortlich. Hierzu kann vorteilhaft der Verlaufder Fokussier-, Maßstabs- und Drehempfindlichkeiteiner Korrekturlinsen-Stufe als Funktion der Höhenlage dieser Stufe über Target 6 herangezogenwerden. Die 4, 5, und 6 zeigenbeispielhaft einen solchen Verlauf.The stages of the correction lens system 22 are in relation to their location above the target 6 and to configure the number of turns so that the functions focusing, magnification and rotation are largely decoupled, that is, when setting one of these parameters, the other two remain as unchanged as possible. The first pair of correction lenses 23 is responsible for changing the magnification. The second correction lens pair 24 is responsible for the rotation of the picture. The third correction lens pair 25 is responsible for changing the focus. For this purpose, advantageously, the course of the focusing, scale and rotational sensitivity of a correction lens stage as a function of the altitude of this stage on Target 6 be used. The 4 . 5 , and 6 show an example of such a course.
    [0022] 4 zeigtdie Fokussierempfindlichkeit als Funktion der Höhenlage einer Korrekturlinsen-Spule. DieFokussierung des korpuskularoptischen Strahls auf das Target 6 sollvorwiegend mit der dritten Stufe erfolgen, da das Maximum der Fokussierempfindlichkeitin der Spaltmitte der zweiten Linse 20b liegt. 4 shows the focus sensitivity as a function of the altitude of a correction lens coil. The focusing of the corpuscular optical beam on the target 6 should take place mainly with the third stage, since the maximum of the focusing sensitivity in the middle of the gap of the second lens 20b lies.
    [0023] In 5 istdie Änderungdes Abbildungsmaßstabesdargestellt. Die Änderungdes Abbildungsmaßstabessoll vorwiegend mit dem ersten Korrekturlinsenpaar 23 erfolgen,das im Maximum der Maßstabsänderungs-Empfindlichkeit inder Spaltmitte der ersten Linse 20a angeordnet ist.In 5 the change in magnification is shown. The change in the reproduction scale is intended primarily with the first pair of correction lenses 23 which is at the maximum of the scale change sensitivity in the middle of the first lens 20a is arranged.
    [0024] Schließlich solldie Änderungder Strahldrehung vorwiegend mit dem zweiten Korrekturlinsenpaar 24 erfolgen,deren Höhebzw. Abstand vom Target 6 so gewählt ist, dass hierbei Fokussierungund Maßstabsänderungweitestgehend unverändertbleiben. So ist zwischen der ersten und der zweiten Linse 20a und 20b desPartikeloptik-Projektionssystems der Einfluß des zweiten Korrekturlinsenpaars 24 bezüglich derDrehung des Bildfeldes konstant.Finally, the change of the beam rotation is mainly with the second pair of correction lenses 24 take place whose height or distance from the target 6 is chosen so that this focus and scale change remain largely unchanged. So is between the first and the second lens 20a and 20b of the particle-optical projection system, the influence of the second correction lens pair 24 constant with respect to the rotation of the image field.
    [0025] Dadie vollständigeEntkopplung der Funktionen der Fokussierung, der Maßstabsänderungund der Strahldrehung durch Wahl geeigneter Abstände der Korrekturlinsenpaare 23, 24 und 25 über dem Target 6,auch bedingt durch unvermeidliche Baufehler, nur näherungsweisegelingt, werden die Ströme für die dreiKorrekturlinsenpaare 23, 24 und 25 aus einemGleichungssystem ermittelt, welches drei unabhängige Aussagen zur Wirkungder Strömeauf die Fokussierung, den Abbildungsmaßstab sowie die Strahldrehungbeinhaltet. Der Zusammenhang zwischen der Fokussierung Δz, Änderungdes Abbildungsmaßstabes ΔM, Drehänderung Δθ und den dreiStrömenI1, I2 und I3 der Korrekturlinsen-Etagen ist dabei gegebendurch die Matrixgleichung:
    [0026] Dieexakten Koeffizienten fürdie Koppelmatrix werden jeweils experimentell mittels einer Kalibrierungbestimmt. Es ist weiterhin möglich,dass der Zusammenhang zwischen Δz, ΔM, Δθ und dendrei StrömenI1, I2 und I3 nichtlinear ist. In diesem Fall sind für die AbhängigkeitenPolynome zu verwenden.The exact coefficients for the coupling matrix are determined experimentally by means of a calibration. It is also possible that the relationship between Δz, ΔM, Δθ and the three currents I 1 , I 2 and I 3 is non-linear. In this case, polynomials should be used for the dependencies.
    [0027] Wieaus 3 ersichtlich ist, umfassen die drei Korrekturlinsenpaare 23, 24 und 25 jeweilseine Kompensationsspule 27, die die Aufgabe hat, das Magnetfeldnach außen,also von der Achse 1 weg, stark zu unterdrücken. DieEntstehung von Wirbelströmenz.B. im Eisen der Polschuhe 21 der ersten und zweiten magnetischenLinse 20a und 20b wird dadurch reduziert. Außerdem werdenHystereseeffekte in den Polschuhen 21 oder anderen Ferromagnetika(weichmagnetische Ferrite) minimiert, womit hochgenaue und schnelleKorrekturvorgängeermöglichtwerden. Die Radien Rkom der Kompensationsspulen 27 besitzenzu den Radien Rfl der jeweiligen Korrekturspulen 26 einenWert fürdas Verhältnis
    [0028] DieAbständeder Kompensationsspulen 27 über Target 6 solltenmit dem Abstand der schnellen Korrekturspulen 26 des Korrekturlinsen-Systems über demTarget 6 vorzugsweise übereinstimmen. Für diesenFall gilt dann nachfolgende einfache Bedingung für die optimale Erregung NI(wobei N die Windungszahl und I der Strom ist) der – Korrekturspulenund Kompensationsspulen:
    [0029] Jenach Ausführungsformund Umgebung des Korrekturlinsen-Systems 22 kann es nützlich sein,die Spulen des Systems mehr oder weniger vollständig durch weichmagnetischeFerrite zu kapseln, um Wirbelströmein den Polschuhen 21 der ersten und zweiten Linse 20a und 20b undanderen leitfähigenTeilen des Partikeloptik-Projektionssystems 20 zu unterdrücken.Depending on the embodiment and environment of the correction lens system 22 For example, it may be useful to encapsulate the coils of the system more or less completely by soft magnetic ferrites to produce eddy currents in the pole pieces 21 the first and second lenses 20a and 20b and other conductive parts of the particle-optical projection system 20 to suppress.
    [0030] 7 und 8 zeigeneine Veranschaulichung der Wirkung einer Kompensationsspule 27 auf dasmagnetische Feld einer Korrekturspule 26. Durch den entgegengesetztenStromfluss in beiden Spulen ist das summarische magnetische Feldbeider Spulen außerhalbder Kompensationsspule in radialer Richtung nahezu unterdrückt (8),d.h. es durchdringt nicht weiter außen liegende Metallteile 21. 7 and 8th show an illustration of the effect of a compensation coil 27 on the magnetic field of a correction coil 26 , Due to the opposite current flow in both coils, the total magnetic field of both coils outside the compensation coil in the radial direction is almost suppressed ( 8th ), ie it does not penetrate any further metal parts 21 ,
    权利要求:
    Claims (9)
    [1]
    Korrekturlinsen-System für ein Partikelstrahl-Projektionsgerät mit mindestenseiner ersten und einer zweiten magnetischen Linse (20a, 20b) dadurchgekennzeichnet, dass mehrere Korrekturlinsenpaare (23, 24, 25)zwischen der ersten und der zweiten magnetischen Linse (20a, 20b)und dem Partikelstrahl (1) angeordnet sind.Correction lens system for a particle beam projection device having at least a first and a second magnetic lens ( 20a . 20b ) characterized in that a plurality of correction lens pairs ( 23 . 24 . 25 ) between the first and second magnetic lenses ( 20a . 20b ) and the particle beam ( 1 ) are arranged.
    [2]
    Korrekturlinsen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass ein erstes, ein zweites und ein drittes Korrekturlinsenpaar(23, 24, 25) vorgesehen ist.Correction lens system according to claim 1, characterized in that a first, a second and a third correction lens pair ( 23 . 24 . 25 ) is provided.
    [3]
    Korrekturlinsensystem nach Anspruch 1 und 2 dadurchgekennzeichnet, dass im Partikeloptik-Projektionsgerät, Fokussierung,Abbildungsmaßstab undDrehung unabhängigvoneinander einstellbar sind.Correction lens system according to claim 1 and 2 characterizedcharacterized in that in the particle-optical projection apparatus, focusing,Mapping scale andRotation independentare adjustable from each other.
    [4]
    Korrekturlinsen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass jedes Korrekturlinsenpaar (23, 24, 25)aus einer schnellen Korrekturspule (26) und einer Kompensationsspule(27) besteht.Correction lens system according to claim 1, characterized in that each pair of correction lenses ( 23 . 24 . 25 ) from a fast correction coil ( 26 ) and a compensation coil ( 27 ) consists.
    [5]
    Korrekturlinsen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Korrekturspule (26) eines jeden Korrekturlinsenpaares(23, 24 und 25) näher zum Partikelstrahl (1)angeordnet ist als die der Korrekturlinse (26) zugeordnetenKompensationsspule (27)Correction lens system according to claim 1, characterized in that the correction coil ( 26 ) of each pair of correction lenses ( 23 . 24 and 25 ) closer to the particle beam ( 1 ) is arranged as that of the correction lens ( 26 ) associated compensation coil ( 27 )
    [6]
    Korrekturlinsen-System nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kompensationsspulen(27) und die Korrekturspulen (26) eines jedenKorrekturlinsenpaares (23, 24 und 25)als Luftspulen ausgebildet sind.Correction lens system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual compensation coils ( 27 ) and the correction coils ( 26 ) of each pair of correction lenses ( 23 . 24 and 25 ) are formed as air coils.
    [7]
    Korrekturlinsen-System nach einem der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsspulen (27)einen Radius Rkom und die Korrekturspulen(26) einen Radius Rfl besitzen, unddass das Verhältnisder Radien Rkom/Rfl,einen Wert zwischen 1,5 und 3,0 besitzt.Correction lens system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the compensation coils ( 27 ) a radius R com and the correction coils ( 26 ) have a radius R fl , and that the ratio of the radii R kom / R fl has a value between 1.5 and 3.0.
    [8]
    Korrekturlinsen-System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass der Wert fürdas Verhältnisder Radien Rkom/Rfl,zwei beträgt.Correction lens system according to claim 7, characterized in that the value for the ratio of the radii R kom / R fl , is two.
    [9]
    Korrekturlinsen-System nach Anspruch 1 bis 8 dadurchgekennzeichnet, dass die Spulenpaare einzeln oder gemeinsam durchFerritringe in Richtung der optischen Achse und oder durch Ferritzylinderin radialer Richtung nach Außenabgeschirmt sind.Correction lens system according to claim 1 to 8 characterizedcharacterized in that the coil pairs individually or jointly throughFerrite rings in the direction of the optical axis and or by ferrite cylinderin the radial direction to the outsideare shielded.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP1738391A1|2007-01-03|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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