專利名稱：平版印刷系統(tǒng)中對射束的同步測量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平版印刷系統(tǒng)，其中，對來自多個射束的各個射束的強(qiáng)度進(jìn)行確定，該系統(tǒng)包括具有傳感器的測量設(shè)備，該傳感器具有適于同時感測多個射束并且提供其聚合信號的傳感器區(qū)域。本發(fā)明還涉及一種用于根據(jù)所測量的聚合信號來計算這樣的單獨(dú)射束強(qiáng)度的方法。
背景技術(shù)：
帶電粒子的曝光射束、光和/或其它類型的放射被用于工業(yè)，尤其是用于高度集成的和微圖案的半導(dǎo)體器件的制造中。這種半導(dǎo)體器件通常形成在半導(dǎo)體晶圓上，在其上沉積多層適當(dāng)?shù)牟牧?、對其進(jìn)行圖案化，并隨后根據(jù)預(yù)定圖案對其進(jìn)行蝕刻。曝光射束經(jīng)常用于圖案化步驟。在隨后步驟中，暴露在這種射束下的犧牲材料的部分將被蝕刻，而沒有暴露在射束下的部分將保持，由此得到例如晶圓上的圖案。在該過程中，曝光射束的劑量需要被準(zhǔn)確地監(jiān)測并且可能相應(yīng)地被調(diào)適；如果劑量過低，則犧牲材料將不會充分反應(yīng)并且犧牲材料將無法在后續(xù)步驟中被蝕刻掉，而如果劑量過高，則射束的一些部分將溢出到不應(yīng)該被曝光的區(qū)域，導(dǎo)致比所需的更大表面被蝕刻。兩種情況都導(dǎo)致與希望的圖案不同的圖案。不利的是，到達(dá)犧牲材料的射束的劑量易于由于例如以下原因而隨時間改變射束源的改變、曝光系統(tǒng)的改變、要傳遞的圖案的改變等。因此，需要能夠確定用于射束曝光系統(tǒng)的射束的劑量。優(yōu)選地，可以在曝光射束擊中目標(biāo)或大約擊中目標(biāo)時快速地為許多射束確定這樣的劑量。為了以快速并可靠的方式確定帶電粒子(CP)射束或CP射束的劑量，已經(jīng)提出了
一些解決方案在JP2004-200M9A中描述了一種多射束平版印刷系統(tǒng)，其中，通過使用在一個平面上提供的法拉第杯，對所有mXn矩陣形式的電子束中的全部電流的絕對值進(jìn)行測量；并且使用半導(dǎo)體檢測器對mXn個射束中的每個射束的相對值進(jìn)行測量，或通過使用閃爍器和光電倍增器的組合，用于反射電子或次級電子的確定。在圖表中示出了針對所有電流標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)電流值，并且這使得能夠在接下來的汲取動作中瞬間以改進(jìn)可靠性進(jìn)行異常值的檢測。法拉第杯用于準(zhǔn)確但相對慢地確定撞擊在其上的一個或所有電子束的絕對總電流。相對電流測量提供了對一個或多個電子束的電流的相對快速但較不準(zhǔn)確并且相對的表示。根據(jù)所有單獨(dú)電子束的相對電流，當(dāng)已知所有電子束的組合的總電流時，可以做出對所有單獨(dú)電子束的絕對電流的估計。在US2006/0，138，359A1(，359)中，公開了一種CP射束曝光裝置，其將來自CP射束源的CP射束通過形成在孔徑陣列中的多個孔徑分成多個CP射束，以使用多個CP射束執(zhí)行曝光，所述裝置包括檢測單元，檢測穿過孔徑陣列的孔徑的CP射束的強(qiáng)度，以及網(wǎng)格陣列，其根據(jù)由所述檢測單元獲得的檢測結(jié)果來調(diào)整CP射束的強(qiáng)度。
在根據(jù)’359的實施例中，在曝光裝置的兩個水平處測量射束的強(qiáng)度。首先，針對穿過孔徑陣列的每個單獨(dú)射束或射束組，測量強(qiáng)度。這由以下操作來完成消隱穿過孔徑陣列的所有其它射束，并且將法拉第杯置于單個CP射束附近以測量要被測量的射束或射束組。 法拉第杯被置于晶圓表面上或其附近，以獲得靠近晶圓表面的射束或射束組的測量值。針對每個射束或射束組的測量的強(qiáng)度被存儲在存儲器中并且稍后用作參考值。在對諸如晶圓的目標(biāo)的圖案化階段期間，可以執(zhí)行射束強(qiáng)度的額外測量。對被孔徑陣列的表面阻擋的射束部分的強(qiáng)度進(jìn)行測量，所述表面彼此隔離并且與單個孔徑或孔徑組相關(guān)聯(lián)。假定CP射束被孔徑周邊的表面所阻擋的部分的強(qiáng)度與CP射束穿過孔徑的部分的強(qiáng)度相似。因此，基于在孔徑陣列的相關(guān)聯(lián)的阻擋表面上測量的CP射束強(qiáng)度，有可能確定從孔徑陣列射出的多個CP射束的大概強(qiáng)度。將在這些測量的期間獲得的值與參考值進(jìn)行比較，并且該系統(tǒng)適于最大化從孔徑陣列射出的CP射束的均勻性。當(dāng)使用上述裝置來測量從孔徑陣列射出的多個射束中的實際各個射束的強(qiáng)度時， 測量設(shè)備(在該情況中是法拉第杯)應(yīng)該被放置在靠近在圖案化階段期間射束將到達(dá)目標(biāo)的位置。對測量設(shè)備的定位可以針對從孔徑陣列射出的多個射束中的每個射束進(jìn)行重復(fù)， 這要花費(fèi)時間，并且對于要測量上千射束的系統(tǒng)來說是特別不切實際的。此外，在射束到達(dá)目標(biāo)的水平之前測量大概CP射束強(qiáng)度的孔徑陣列上的檢測表面必須被精確地對準(zhǔn)，并且不允許有與CP射束的實質(zhì)干擾。檢測表面的精確對準(zhǔn)需要復(fù)雜的設(shè)計。此外，當(dāng)孔徑很小時，例如當(dāng)使得上千射束從孔徑陣列射出或達(dá)到高的射束分辨率時，CP射束可受到檢測表面發(fā)射的電信號的影響，使得該方案對于其中使用上千個單獨(dú)CP射束的系統(tǒng)來說是不切實際的。顯然地，業(yè)界仍需要用于快速確定多個(例如，成千上萬個)射束中的每個射束的劑量的系統(tǒng)和方法，這種系統(tǒng)和方法將制造過程延遲最小的時間量，并且優(yōu)選地僅使用單個傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
為此目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種多射束平版印刷系統(tǒng)，該平版印刷系統(tǒng)包括射束源，用于提供多個射束；消隱器陣列，包括用于所述多個射束中的每個射束的消隱器，所述陣列適于基本上允許多個射束通過；控制設(shè)備，用于向所述消隱器陣列提供暫時消隱圖案，所述暫時消隱圖案指示每個射束何時應(yīng)該被消隱而何時不該被消隱，由此使用唯一的暫時消隱圖案來調(diào)制每個射束；以及，測量設(shè)備，布置在所述消隱器陣列的下游， 包括傳感器，所述傳感器具有用于直接并同時地感測多個單獨(dú)地調(diào)制的射束的傳感器區(qū)域，以提供所述多個射束的聚合信號。該實施例允許直接和同時地測量多個射束，產(chǎn)生聚合信號。有利地是，在測量期間傳感器可以保持在某個位置上以避免需要花時間重新對傳感器進(jìn)行對準(zhǔn)以用于單個射束的測量。另一優(yōu)點是，傳感器可以被放置在與要被暴露給射束的目標(biāo)相同的水平，因此允許在射束要擊中諸如晶圓的目標(biāo)時對射束進(jìn)行測量。同時測量多個單獨(dú)射束的另一優(yōu)點是良好的可量測性而無需增加傳感器的構(gòu)造的復(fù)雜性。由于該傳感器提供了聚合信號而不是針對每個射束的單獨(dú)信號，因此如現(xiàn)有技術(shù)中的精細(xì)布線配置可以被忽略，并且通過增加傳感器的區(qū)域，可容易地使系統(tǒng)適于測量額外的射束。因此，有可能同時獲得多個射束(例如，至少幾十萬個射束)的聚合信號。由于僅需要單個傳感器，
5因此系統(tǒng)的空間和維護(hù)需要以及構(gòu)造復(fù)雜度都可以保持在最小。此外，由于對多個射束的聚合強(qiáng)度進(jìn)行測量，傳感器的動態(tài)范圍可以更小。然而，最重要的是，用于精確測量這樣的聚合信號所需的時間可以顯著地小于用于精確測量單個射束的小的多的強(qiáng)度所需的時間。 本實施例可以允許在大約10秒內(nèi)確定500，000或更多的射束的單個射束強(qiáng)度。在該系統(tǒng)的實施例中，進(jìn)一步包括解調(diào)器，適于將所述聚合信號解調(diào)為針對每個單獨(dú)射束的強(qiáng)度值。有關(guān)針對所有單個射束的暫時消隱圖案以及根據(jù)時間的聚合信號的信息提供了使解調(diào)器推導(dǎo)單個射束強(qiáng)度值的足夠的信息。解調(diào)是可能的，這是因為任何兩個射束的兩個暫時消隱圖案都是不相同的。如果兩個射束的暫時消隱圖案是相同的，則無法從一系列聚合信號測量值推導(dǎo)出這樣的兩個射束是否分別具有85%和95%的強(qiáng)度，或者這兩個相同的射束是否分別具有例如95%和85%、或100%和80%的強(qiáng)度。在實施例中，解調(diào)器包括電子數(shù)據(jù)處理器113，電子數(shù)據(jù)處理器113適于向所述控制設(shè)備提供所述暫時消隱圖案，并且基于它們相應(yīng)的暫時消隱圖案和根據(jù)時間的多個射束的聚合信號來計算各個射束的強(qiáng)度的測量值。典型地，用于單個射束的暫時消隱圖案被存儲在諸如計算機(jī)的電子數(shù)據(jù)處理器的存儲器中。電子數(shù)據(jù)處理器向控制設(shè)備提供這些圖案。接著，在預(yù)定的時間，控制設(shè)備向消隱器陣列提供消隱圖案。每次向消隱器陣列提供不同圖案時，可以對聚合的強(qiáng)度信號進(jìn)行測量并且測量值被存儲在電子數(shù)據(jù)處理器的存儲器中。因此，當(dāng)完成所有測量之后，有充分的信息可用于使電子數(shù)據(jù)處理器計算各個射束強(qiáng)度。在本文的下述部分中描述了可以完成上述內(nèi)容的方法。在實施例中，傳感器區(qū)域適于同時感測系統(tǒng)的多個射束的所有射束。常見地，消隱器陣列中的消隱器僅能夠基本上消隱一個射束，例如，消隱器可以能夠消隱一個射束的 99%，允許該射束的1 %作為剩余射束穿過。估計單個剩余射束的信號的方法是測量當(dāng)多個射束中沒有射束被消隱時的聚合信號，當(dāng)所有多個射束中僅有一個射束被消隱時的聚合信號，以及射束的信號對比。從第一中減去第二和第三提供了單個射束的剩余信號。在實施例中，傳感器區(qū)域是連續(xù)區(qū)域。當(dāng)適于同時感測多個射束中的所有射束的傳感器區(qū)域連續(xù)時，射束到傳感器上的對準(zhǔn)可以保持簡單。在系統(tǒng)的實施例中，多個射束包括多個帶電粒子射束，傳感器包括適于測量由多個射束產(chǎn)生的聚合電流的電流測量設(shè)備。有利地，根據(jù)本發(fā)明，需要相當(dāng)少的電布線，尤其是在傳感器區(qū)域中，導(dǎo)致更少不希望的所用帶電粒子射束的偏轉(zhuǎn)和/或散射。帶電粒子射束對電場的靈敏性可以作為被消隱器陣列利用的優(yōu)點；這樣的消隱器陣列可以包括被光電池包圍的孔徑陣列。當(dāng)這樣的光電池受到光照射時，在孔徑周圍產(chǎn)生適于對單個射束進(jìn)行偏轉(zhuǎn)的局部電流。因此，可以有效地構(gòu)造整個消隱陣列而不使用電控線，并且可以使用不與 CP射束相干擾的光源來控制整個消隱陣列。在實施例中，電流測量設(shè)備包括一個或多個法拉第杯、電流鉗和/或閃爍材料和光子計數(shù)器。法拉第杯的使用提供了簡單的傳感器的優(yōu)點，同時傳感器自身對于反向散射的CP射束的散射高度不敏感。此外，使用法拉第杯進(jìn)行的測量提供了法拉第杯所收集的帶電粒子的數(shù)量和法拉第杯所產(chǎn)生的測量電流之間的直接關(guān)系。在電流鉗或類似設(shè)備用于測量電流的情況下，在圖案化階段期間可以使用電流鉗，因為其不在測量期間阻擋射束。除了帶電粒子的數(shù)量之外，粒子的能量也是受關(guān)注的，可以使用光子計數(shù)器和諸如釔鋁石榴石晶體的閃爍材料。
在實施例中，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)一步包括目標(biāo)定位系統(tǒng)，所述目標(biāo)定位系統(tǒng)包括用于承載和移動要曝光于射束的目標(biāo)的工件臺，其中，所述測量設(shè)備被安裝在工件臺上。 當(dāng)測量設(shè)備被安裝在所述工件臺上時，在測量期間可以使射束和測量設(shè)備之間的距離基本上等于在圖案化階段期間該射束和目標(biāo)之間的距離，因此，提供了射束將要擊打目標(biāo)時射束強(qiáng)度的良好指示。在實施例中，系統(tǒng)進(jìn)一步包括會聚裝置，用于將多個射束引導(dǎo)到傳感器區(qū)域。通過引導(dǎo)多個射束，與如果不允許各個射束組合，例如，如果特定的傳感器區(qū)域被分配給對應(yīng)的射束相比，可以使用小得多的傳感器區(qū)域。優(yōu)選地，會聚裝置位于平版印刷系統(tǒng)的光學(xué)柱的端部。在實施例中，會聚裝置被包括在測量設(shè)備中。在實施例中，會聚裝置包括諸如光學(xué)透鏡或靜電透鏡的會聚元件。在實施例中，測量設(shè)備進(jìn)一步包括放置在所述傳感器區(qū)域前方的刀口或刀口陣列。使用由該實施例獲得的測量值，有可能以與各個射束強(qiáng)度的計算相類似的方式來計算各個射束輪廓。在實施例中，刀口或刀口陣列基本上被置于所述系統(tǒng)的像平面中。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種多射束平版印刷系統(tǒng)，包括用于將多個射束投射到目標(biāo)上的多射束柱，其中，所述多射束柱包括射束源，用于提供多個射束；消隱器陣列，被布置在射束源和目標(biāo)之間，包括用于多個射束中的每個射束的消隱器，其中，所述陣列適于基本上允許多個射束通過；控制設(shè)備，用于向消隱器陣列提供消隱圖案，所述消隱圖案指示每個射束何時應(yīng)該被消隱而何時不該被消隱；投射裝置，用于將多個射束投射到目標(biāo)上；其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括傳感器，布置在所述多射束柱的下游，用于檢查所述多射束柱的吞吐量，其中，所述傳感器包括傳感器區(qū)域，該傳感器區(qū)域適于同時感測所述多個射束的所有射束，并且其中，所述傳感器被布置為提供所述多個射束的聚合信號。該步驟允許使用與目標(biāo)的圖案化期間將使用的相同的光學(xué)設(shè)備來對射束強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確測量。在測量期間，不需要使用可能影響該測量的額外的光學(xué)設(shè)備，也不需要對多個射束進(jìn)行與目標(biāo)的圖案化期間適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)相比不同的偏轉(zhuǎn)。在優(yōu)選實施例中，傳感器區(qū)域被置于與目標(biāo)基本上相同的水平。這導(dǎo)致對射束要擊打目標(biāo)時的射束強(qiáng)度的高度準(zhǔn)確和實際的測量。在傳感器包括法拉第杯的情況下，法拉第杯的入口優(yōu)選地被置于與目標(biāo)基本上相同的水平處。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于在前述的系統(tǒng)中同時測量多個射束的方法，所述方法包括如下步驟i)提供多個暫時消隱圖案，所述多個暫時消隱圖案包括用于每個射束消隱器的暫時消隱圖案，每個暫時消隱圖案表示在一個時間間隔內(nèi)的相關(guān)射束的調(diào)制，ii)通過向與射束相關(guān)聯(lián)的每個消隱器流入相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案，感測所有未消隱射束的聚合射束強(qiáng)度信號，并且在根據(jù)時間流入暫時圖案的期間測量所述信號，來在所述時間間隔期間同時調(diào)制多個射束，iii)基于各個射束的相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案和根據(jù)時間的信號來計算各個射束的強(qiáng)度的測量值。使用該方法，可以根據(jù)僅使用一個傳感器進(jìn)行的聚合測量來計算各個射束的強(qiáng)度。確定這些各個強(qiáng)度的速率可以是非常高的，因為不需要針對射束的每次測量重新對準(zhǔn)傳感器。此外，使用該方法，當(dāng)在任何時間都有若干射束未被消隱時，可以減小剩余信號在確定各個射束強(qiáng)度的過程中對精確度的影響。在該實施例中，該方法的步驟iii)包括通過基于各個射束的相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案和根據(jù)時間的信號計算各個射束的強(qiáng)度的測量值，對所述信號進(jìn)行解調(diào)。在實施例中，所述暫時消隱圖案彼此基本上是正交的。暫時消隱圖案之間的高度獨(dú)立性使得所得到的聚合信號較容易被解碼。在實施例中，在步驟i)和ii)期間，所述多個射束中基本上只有一半是打開的。在該實施例中，測量的聚合信號的范圍基本上可以被減小，以允許具有更小范圍的更靈敏的傳感器的使用，并且允許更快速地執(zhí)行測量。此外，由于一個單獨(dú)射束強(qiáng)度的輕微變化基本上可以被另一個單獨(dú)射束強(qiáng)度的輕微變化消除，因此對聚合信號和由其導(dǎo)出的各個射束強(qiáng)度的噪聲影響小得多。在該實施例中，使用偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生多個暫時消隱圖案?？v觀歷史，已經(jīng)設(shè)計了許多用于產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)的方法，并且已經(jīng)廣泛測試了許多計算機(jī)實現(xiàn)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器。在Texas Instruments 1996年的出版物“What is an LFSR ？ ”中公開了一種使用線性反饋移位寄存器的流行且已知的方法，該方法適于產(chǎn)生暫時消隱圖案。這種消隱圖案的高度不規(guī)則性使得它們較不容易受到潛在干擾的影響，潛在干擾例如可以存在于測量設(shè)備的電源中并且可以影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，通過將這些圖案的一個或多個部分替換為偽隨機(jī)產(chǎn)生的圖案， 隨機(jī)元件可以被添加到非隨機(jī)產(chǎn)生的暫時消隱圖案中。在實施例中，從具有正交行的正交矩陣的行中導(dǎo)出暫時消隱圖案，所述正交矩陣諸如是哈達(dá)馬(Hadamard)矩陣或沃爾什(Walsh)矩陣。使用這樣的矩陣作為起始點，可產(chǎn)生大量的暫時消隱圖案。在實施例中，對所述暫時消隱圖案進(jìn)行選擇，使得每個暫時消隱圖案包含大量的開關(guān)轉(zhuǎn)換。有利地是，可以由此減小射束強(qiáng)度的周期變化對聚合信號上的影響。這樣的周期變化例如可以取決于對射束產(chǎn)生器進(jìn)行供電的電源頻率。當(dāng)暫時消隱圖案的若干集合可用時，那些各個射束的暫時消隱圖案具有最大數(shù)量的開關(guān)轉(zhuǎn)換的集合是優(yōu)選的。在實施例中，暫時消隱圖案被布置成使得在基本上任何時間，未消隱射束的總數(shù)量基本上是常數(shù)。換句話說，在測量期間的任何時間，到達(dá)傳感器的多個射束的射束數(shù)量基本上是相同的，允許傳感器的減小的動態(tài)范圍。在實施例中，傳感器包括電流測量設(shè)備，該電流測量設(shè)備用于測量由所述多個射束產(chǎn)生的聚合電流，其中，所述電流測量設(shè)備進(jìn)一步包括能夠在第一設(shè)置和第二設(shè)置之間切換的可變增益放大器，第一設(shè)置包括高增益和低噪聲設(shè)置，第二設(shè)置包括低增益和高噪聲設(shè)置；其中，所述方法包括當(dāng)期望所述聚合電流較小時將所述可變增益放大器設(shè)置為所述第一設(shè)置，當(dāng)期望所述聚合電流較大時將所述可變增益放大器設(shè)置為所述第二設(shè)置。通過基于期望的聚合電流(可能為某因子乘以穿過消隱器陣列的射束的數(shù)量)來調(diào)適放大器的增益，可以獲得高準(zhǔn)確度的測量值。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種適合用于上述系統(tǒng)的測量設(shè)備，所述設(shè)備包括傳感器，該傳感器具有被布置成用于同時感測多個射束以提供所述多個射束的聚合信號的傳感器區(qū)域，該設(shè)備進(jìn)一步包括放置在所述傳感器區(qū)域前方的刀口或刀口陣列。射束在刀口陣列的刀口上的位置可以通過對射束進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來控制，或者通過將測量設(shè)備放置到希望的位置來控制。對于刀口的每個位置，這里所述的任何方法可以用于導(dǎo)出多個射束中的每個射束的輪廓?？偟膩碚f，本發(fā)明涉及一種平版印刷系統(tǒng)，其中，確定來自多個射束的單獨(dú)調(diào)制的射束的強(qiáng)度，該系統(tǒng)包括具有傳感器的測量設(shè)備，該傳感器具有適于同時感測多個射束并且提供所述多個射束的聚合信號的傳感器區(qū)域。根據(jù)相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案對射束進(jìn)行單獨(dú)調(diào)制。本發(fā)明進(jìn)一步涉及根據(jù)測量的聚合信號和射束的暫時消隱圖案來計算各個射束強(qiáng)度的方法。無論任何情況，說明書中所述和所示出的各個方面和特征可以分別地應(yīng)用。這些各個方面，尤其是在隨附從屬權(quán)利要求中描述的方面和特征，可以成為分案專利申請的主題。


將根據(jù)在附圖中示出的示例性實施例來闡明本發(fā)明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的多射束平版印刷系統(tǒng)的圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的包括目標(biāo)定位系統(tǒng)的多射束平版印刷系統(tǒng)的剖面圖；圖3示出了其行可以用作暫時消隱圖案的4階哈達(dá)馬矩陣；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明獲得的基于時間的信號的圖。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。通過例如計算機(jī)或電子數(shù)據(jù)處理器113向控制設(shè)備112提供多個暫時消隱圖案。射束源101提供射束102，射束102穿過準(zhǔn)直器103，準(zhǔn)直器103適于將擴(kuò)散的射束102轉(zhuǎn)換成主要平行的射束。然后，得到的主要平行的射束被投射到孔徑陣列104并且部分地穿過孔徑陣列104?？讖疥嚵袑⑸涫殖啥鄠€射束105，多個射束105從孔徑陣列射出。聚光透鏡106用于在各個射束到達(dá)射束消隱器陣列107之前對各個射束進(jìn)行會聚。消隱器陣列適于基本上僅使得對應(yīng)于暫時圖案的多個射束通過，該暫時圖案借助控制設(shè)備112流入消隱器陣列。消隱器陣列包括偏轉(zhuǎn)器陣列1071、以及在該偏轉(zhuǎn)器陣列1071下游一定距離處的另一孔徑陣列1072。隨后，由測量設(shè)備110測量的多個射束的聚合信號被存儲在計算機(jī)113處以用于根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步處理。因此，計算機(jī) 113可以用于在一旦測量完成時就對該聚合信號進(jìn)行解調(diào)，也就是說，計算機(jī)可以適于基于各個射束的相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案和根據(jù)時間的聚合信號，來計算各個射束的強(qiáng)度的測量值。多個射束成像的位置108基本上與射束在圖案化階段期間將要撞擊目標(biāo)的位置具有相同的水平或高度。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的包括目標(biāo)定位系統(tǒng)的多射束平版印刷系統(tǒng)1的剖面圖。 目標(biāo)3，例如硅晶圓，被保持在用于保持目標(biāo)的目標(biāo)臺5上。目標(biāo)臺被置于y方向平移工件臺6上，y方向平移工件臺6又置于χ方向平移工件臺7上。χ方向平移工件臺進(jìn)一步包括測量設(shè)備2，測量設(shè)備2包括基本上與目標(biāo)位于相同水平的傳感器區(qū)域。位于真空腔4中的光學(xué)柱111提供多個射束。只要圖案化新的目標(biāo)，并且要監(jiān)測多個射束中各個射束的劑量的可能改變時，工件臺被置于測量設(shè)備能夠被其強(qiáng)度要被測量的所有射束達(dá)到的位置。在對這些各個射束的強(qiáng)度進(jìn)行測量和計算之后，可以相應(yīng)地調(diào)整所述強(qiáng)度，移動該工件臺以
9將目標(biāo)定位在射束下方并開始對目標(biāo)的圖案化。可以通過使用會聚裝置在多個射束到達(dá)傳感器區(qū)域之前對多個射束進(jìn)行會聚來減小用于測量設(shè)備的所需傳感器區(qū)域。作為替換，測量設(shè)備可以包括用于確定多個射束中的每個射束的射束輪廓的刀口陣列。通過對于射束相對于刀口陣列的若干不同位置，計算入射到傳感器上的射束的射束強(qiáng)度，可以獲得多個射束中每個射束的單獨(dú)的射束輪廓。在圖3中示出了其行被用作暫時消隱圖案的正交矩陣H。該矩陣是4階哈達(dá)馬矩陣，但是，基于測量所需要的準(zhǔn)確度，可以使用另一正方矩陣。為了計算方便，這些矩陣優(yōu)選地是二元矩陣。舉例來說，假定有具有如下強(qiáng)度的四個射束ib = (0. 9,1. 3,1. 1,0. 8)在控制設(shè)備向消隱器陣列流入暫時圖案的一部分的每個時間間隔n，測量裝置測量的聚合信號^將是xn = (ib · H)或者，在本例中是xn = (4. 1,0. 3, -0. 1，-0. 7)實際中，聚合信號還將包含一些噪聲。如果四個測量值的噪聲的模型是en = (0. 092,0. 067，-0. 104，0. 007)則所測量的包括噪聲的聚合信號將是 _] Xn = xn+e = (4. 192,0. 367，-0. 204，-0. 693)為了找回各個射束對聚合信號的貢獻(xiàn)，這樣計算就夠了 Ib= ( Xn · H ) /4= ( 0.915, 1,364, 1.078, 0.834 )在該例子中，為了清楚和簡單起見，使用哈達(dá)馬矩陣，盡管也可以使用具有類似特性的其它類型的正方矩陣，其中一些還具有額外的優(yōu)點。在任何一種情況中，該方法有利地利用這樣的事實由于所有暫時消隱圖案具有與其它暫時消隱圖案的基本上為零的內(nèi)積， 因此通過取一個暫時消隱圖案與聚合信號的內(nèi)積可以濾除除該一個暫時消隱圖案以外的所有暫時消隱圖案對聚合信號的貢獻(xiàn)。在該例子中，由于矩陣H的第一列的和遠(yuǎn)大于隨后列的和，因此聚合信號的第一元素具有比其它元素大得多的值。如果聚合信號的第一元素被忽視了，則測量設(shè)備的動態(tài)范圍可以顯著地減小，代價是少測量一個射束。作為替換，為減小測量設(shè)備的動態(tài)范圍需求，可以使用所有的列都具有基本上相同的和的矩陣。從偽隨機(jī)產(chǎn)生的矩陣的行中導(dǎo)出的暫時消隱圖案特別提供了所需的特性，諸如在測量期間對干擾和隨機(jī)噪聲的改進(jìn)的抵制，所述測量設(shè)備的減小的動態(tài)范圍允許使用更小噪聲測量設(shè)備。在圖4中，示出了根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的隨時間變化的信號的圖。用于獲得信號的暫時消隱器圖案組成了 6階哈達(dá)馬矩陣的行。信號中的峰值是由矩陣的第一列的和遠(yuǎn)大于其它列的和的事實引起的。使用這些哈達(dá)馬矩陣導(dǎo)出的暫時消隱器圖案，在測量開始時，所有射束穿過消隱器陣列，然而在其它時間僅有一半射束穿過消隱器陣列。該圖示出了通過少測量一個射束和/或使用例如偽隨機(jī)產(chǎn)生的矩陣來從其導(dǎo)出暫時消隱器圖案能夠?qū)崿F(xiàn)的動態(tài)范圍的改進(jìn)。總的來說，本發(fā)明涉及確定來自多個射束的各個調(diào)制的射束的強(qiáng)度的平版印刷系統(tǒng)，包括具有傳感器的測量設(shè)備，該傳感器具有適于同時感測多個射束并且提供所述多個射束的聚合信號的傳感器區(qū)域。根據(jù)相關(guān)聯(lián)的暫時消隱器圖案來單獨(dú)地調(diào)制射束。本發(fā)明進(jìn)一步涉及根據(jù)所測量的聚合信號和射束的暫時消隱圖案來計算各個射束強(qiáng)度的方法。
應(yīng)當(dāng)理解，包括上述描述是為了示出優(yōu)選實施例的操作，并且不用于限制本發(fā)明的范圍。根據(jù)上述討論，許多對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的修改也包含在本發(fā)明的范圍的精神內(nèi)。例如，盡管所描述的實施例都涉及帶電粒子射束，但是本發(fā)明還適用于諸如遠(yuǎn)紫外光的光學(xué)平版印刷系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種多射束平版印刷系統(tǒng)，包括 射束源，用于提供多個射束；消隱器陣列，包括分別用于所述多個射束中的每個射束的消隱器，所述消隱器陣列適于基本上允許多個射束通過；控制設(shè)備，用于向消隱器陣列提供暫時消隱圖案，所述暫時消隱圖案指示每個射束何時應(yīng)該被消隱而何時不該被消隱，由此每個射束使用唯一的暫時消隱圖案來調(diào)制；以及測量設(shè)備，布置在所述消隱器陣列的下游，包括傳感器，所述傳感器具有用于直接并同時地感測多個單獨(dú)調(diào)制的射束的傳感器區(qū)域，以提供多個射束的聚合信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多射束平版印刷系統(tǒng)，進(jìn)一步包括解調(diào)器，適于將所述聚合信號解調(diào)為針對每個單獨(dú)射束的強(qiáng)度值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多射束平版印刷系統(tǒng)，其中，所述解調(diào)器包括電子數(shù)據(jù)處理器，所述電子數(shù)據(jù)處理器適于向控制設(shè)備提供所述暫時消隱圖案，并且用于基于它們對應(yīng)的暫時消隱圖案和根據(jù)時間的所述多個射束的所述聚合信號來計算各個射束的強(qiáng)度的測量值。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器區(qū)域被安置為同時感測所述系統(tǒng)的多個射束中的所有射束。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器區(qū)域是連續(xù)區(qū)域。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述多個射束包括多個帶電粒子射束，并且所述測量設(shè)備包括電流測量傳感器，所述電流測量傳感器被布置為測量由所述多個射束產(chǎn)生的聚合電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述電流測量傳感器包括一個或多個法拉第杯、 電流鉗和/或閃爍材料和光子計數(shù)器。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括目標(biāo)定位系統(tǒng)，所述目標(biāo)定位系統(tǒng)包括用于承載和移動將要被曝光于所述射束的目標(biāo)的工件臺，其中，所述測量設(shè)備安裝在所述工件臺上。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括會聚元件，該會聚元件用于將所述多個射束引導(dǎo)到所述傳感器區(qū)域上。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述測量設(shè)備進(jìn)一步包括放置在所述傳感器區(qū)域前方的刀口或刀口陣列。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述刀口或刀口陣列基本上被置于所述系統(tǒng)的像平面中。
12.一種用于在根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)中同時測量多個射束的方法， 所述方法包括如下步驟i)提供多個暫時消隱圖案，該多個暫時消隱圖案包括用于每個消隱器的暫時消隱圖案，每個暫時消隱圖案表示在一定時間間隔內(nèi)的相關(guān)聯(lián)的射束的調(diào)制， )通過向與射束相關(guān)聯(lián)的每個消隱器流入相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案，來在所述時間間隔期間對所述多個射束進(jìn)行調(diào)制，感測所有未消隱射束的聚合射束強(qiáng)度信號，并且在流入所述暫時圖案期間測量根據(jù)時間的所述信號，iii)基于各個射束的相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案和根據(jù)時間的信號來計算各個射束的強(qiáng)度的測量值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述步驟iii)包括通過基于各個射束的相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案和根據(jù)時間的信號計算各個射束的強(qiáng)度的測量值，來對所述信號進(jìn)行解調(diào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中，所述多個射束的暫時消隱圖案基本上彼此是正交的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項所述的方法，其中，在步驟i)和ii)期間，基本上只有所述多個射束中的一半是被打開的。
16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項所述的方法，其中，使用偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生多個暫時消隱圖案。
17.根據(jù)權(quán)利要求12-16中任一項所述的方法，其中，對所述暫時消隱圖案進(jìn)行選擇， 使得每個暫時消隱圖案包含大量的開關(guān)轉(zhuǎn)換。
18.根據(jù)權(quán)利要求12-17中任一項所述的方法，其中，對所述暫時消隱圖案進(jìn)行安排， 使得在基本上任何時間，未消隱射束的總數(shù)量基本上是常數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12-18中任一項所述的方法，其中，所述測量設(shè)備包括電流測量傳感器，該電流測量傳感器被布置成測量由多個射束產(chǎn)生的聚合電流，其中，所述測量設(shè)備進(jìn)一步包括能夠在如下狀態(tài)之間切換的可變增益放大器第一設(shè)置，包括高增益和低噪聲設(shè)置，以及第二設(shè)置，包括低增益和高噪聲設(shè)置，其中，所述方法包括當(dāng)期望所述聚合電流較小時，將所述可變增益放大器設(shè)置為所述第一設(shè)置，或者當(dāng)期望所述聚合電流較大時將所述可變增益放大器設(shè)置為所述第二設(shè)置的步驟。
20.一種適合用于根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項的系統(tǒng)的測量設(shè)備，所述設(shè)備包括傳感器，該傳感器具有被布置成同時感測多個射束，以提供所述多個射束的聚合信號的傳感器區(qū)域，該設(shè)備進(jìn)一步包括放置在所述傳感器區(qū)域前方的刀口或刀口陣列。
21.一種多射束平版印刷系統(tǒng)，包括用于向目標(biāo)投射多個射束的多射束柱，其中，所述柱包括射束源，用于提供多個射束；消隱器陣列，被布置在所述射束源和所述目標(biāo)之間，該消隱器陣列包括用于所述多個射束中的每個射束的消隱器，其中，所述陣列適于基本上允許多個射束通過；控制設(shè)備，用于向所述消隱器陣列提供消隱圖案，所述消隱圖案指示每個射束何時應(yīng)該被消隱而何時不該被消隱；投射裝置，用于將所述多個射束投射到所述目標(biāo)上；傳感器，布置在所述多射束柱的下游，用于檢查所述多射束柱的吞吐量，其中，所述傳感器包括傳感器區(qū)域，該傳感器區(qū)域適于同時感測所述多個射束中的所有射束，并且其中， 所述傳感器被布置成提供所述多個射束的聚合信號；以及解調(diào)器，適于通過基于各個射束的相對應(yīng)的暫時消隱圖案和根據(jù)時間的所述多個射束的聚合信號計算各個射束的強(qiáng)度的測量值，來對所述聚合信號進(jìn)行解調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種確定多個射束中的單獨(dú)調(diào)制的射束的強(qiáng)度的平版印刷系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有傳感器的測量設(shè)備，該傳感器具有適于同時感測多個射束并且提供所述多個射束的聚合信號的傳感器區(qū)域。根據(jù)相關(guān)聯(lián)的暫時消隱圖案對射束進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)制。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于根據(jù)測量的聚合信號和射束的暫時消隱圖案來計算各個射束強(qiáng)度的方法。
文檔編號H01J37/317GK102257593SQ200980151454
公開日2011年11月23日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者A·魯伊杰 申請人:邁普爾平版印刷Ip有限公司