Устройство модуляции и компоновка источника питания

Устройство модуляции и компоновка источника питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится, в общем, к ​системам литографии и, в частности, к устройству модуляции элементарных (составляющих) пучков (лучей) заряженных частиц и к системе источника питания для устройства модуляции элементарных пучков.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы литографии пучками заряженных частиц известны в уровне техники, например, из патента US6,958,804 заявителя данной заявки. В этой системе литографии используется множество элементарных пучков электронов для переноса рисунка на поверхность мишени. Данные рисунка передаются в устройство модуляции, которое также упоминается как решетка гашения элементарных пучков. В данном случае элементарные пучки модулируются, например, путем электростатического отклонения элементарных пучков, для включения или выключения выбранных элементарных пучков. Модулированные элементарные пучки проецируются на поверхность облучаемой мишени. Чтобы обеспечить высокую скорость переноса рисунка на поверхность мишени, можно использовать оптическую передачу сигналов управления в устройство модуляции.

Для изготовления систем литографии, способных выполнять облучения, имеющие меньшие критические размеры рисунка при достаточно высокой производительности, были предложены системы заряженных частиц, имеющие очень большое число элементарных пучков заряженных частиц. Число лучей в системе заряженных частиц, подходящих для меньших критических размеров, может составлять порядка десятков, или сотен тысяч или миллионов.

Для целей литографии зона, в которой происходит окончательная проекция, обычно ограничена одной областью, и в системе заряженных частиц, где элементарные пучки остаются по существу параллельными, это приводит к зоне устройства модуляции, ограниченной приблизительно 27×27 мм. Требования к электрическому питанию устройства модуляции являются существенными, и электрический ток, протекающий в устройстве модуляции, будет вырабатывать магнитные поля. При такой маленькой площади, воздействие этих магнитных полей становится значительным. Любые магнитные поля в данной зоне устройства модуляции будут оказывать усилие отклонения на элементарные пучки электронов, проходящих через устройство, и даже очень маленькие отклонения элементарных пучков может привести к ошибкам записи на мишени.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы уменьшить воздействие нежелательных магнитных полей из-за электрических токов, протекающих в устройстве модуляции элементарных пучков. Изобретение ограничено независимыми пунктами формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения ограничены преимущественными вариантами осуществления. Соответственно, изобретение относится к устройству модуляции, и к системе литографии заряженных частиц, и компоновке источника питания согласно прилагаемой формуле изобретения.

В первом аспекте изобретение относится к устройству модуляции для использования в системе (100) литографии зараженных частиц, выполненной с возможностью генерирования элементарных пучков (123) заряженных частиц. Устройство модуляции предназначено для модуляции элементарных пучков заряженных частиц в соответствии с данными рисунка и содержит: 1) пластинчатый корпус (106); 2) решетку дефлекторов (30) элементарных пучков, размещенных на пластинчатом корпусе (106) для отклонения элементарных пучков; 3) множество выводов (202-205) источника питания для обеспечения по меньшей мере двух различных напряжений; 4) множество схем (40, 41) управления, размещенных на пластинчатом корпусе (106) для приема данных рисунка и подачи соответствующих сигналов управления на дефлекторы (30) элементарных пучков, причем питание на схемы (40, 41) управления подается с помощью множества выводов (202-205) источника питания; и 5) проводящую пластину (201), выполненную с возможностью подачи электрической мощности на выводы (202-205) источника питания. Кроме того, корпус устройства модуляции разделен на удлиненную зону (51) действия пучков и удлиненную зону (52) отсутствия действия пучков, расположенную рядом с лучевой зоной (51) таким образом, чтобы длинный край зоны (51) действия пучков граничил с длинным краем прилегающей зоны (52) отсутствия действия пучков. Дефлекторы элементарных пучков размещены в зоне (51) действия пучков. Схемы (40, 41) управления расположены в зоне (52) отсутствия действия пучков для подачи сигналов управления на дефлекторы (30) элементарных пучков. Проводящая пластина (201) соединена со схемами (40, 41) управления в зоне (52) отсутствия действия пучков, причем проводящая пластина (201) содержит множество тонких проводящих пластинок (202-205), где проводящая пластина (201) образует часть компоновки источника питания. Дефлекторы элементарных пучков и схема управления, размещенная на пластинчатом корпусе, не означает, что они обязательно будут размещаться только на поверхности пластинчатого корпуса. Дефлектор и схема управления могут также частично или полностью размещаться на пластинчатом ​​корпусе.

Компоновка источника питания предусматривает относительно короткую линию подачи питания до схем управления и дефлекторов элементарных пучков. Проводящую пластину (или пластину, проводящую электрический ток), содержащую множество тонких проводящих (или проводящих электрический ток) пластинок (предпочтительно, но не обязательно, каждая пластинка подсоединена к различным выводам источника питания) можно соединить со схемами управления устройства модуляции вдоль всей или большей части длины пластины, таким образом, чтобы проводящие линии, соединяющие источник питания со схемами управления и дефлекторами элементарных пучков, проходили в направлении, по существу перпендикулярном к лицевой поверхности проводящих пластин для минимизации их длины. Поэтому можно минимизировать магнитное поле, создаваемое этими линиями межсоединений. Уменьшение магнитных полей достигается с помощью специфической конфигурации проводящей пластины, которая состоит из ряда тонких проводящих пластинок, размещенных параллельно.

Вариант осуществления устройства модуляции содержит множество проводящих пластин, выполненных с возможностью подачи электрического питания на выводы источника питания. Корпус устройства модуляции разделен на множество удлиненных зон действия пучков и множество удлиненных зон отсутствия действия пучков, расположенных рядом с зонами действия пучков таким образом, чтобы длинный край каждой зоны действия пучков граничил с длинным краем смежной зоны отсутствия действия пучков. Дефлекторы элементарных пучков расположены группами, причем каждая группа дефлекторов элементарных пучков расположена в одной из зон действия пучков. Схемы управления расположены в зонах отсутствия действия пучков для подачи сигналов управления в дефлекторы элементарных пучков. Каждая схема управления расположена в одной из зон отсутствия действия пучков, расположенных рядом с одной из зон действия пучков, содержащих один или более дефлекторов элементарных пучков, принимающих сигналы управления из схемы управления. Кроме того, проводящие пластины соединены со схемами управления в зонах отсутствия действия пучков, причем каждая проводящая пластина содержит множество тонких проводящих пластинок, где множество проводящих пластин образует часть компоновки источника питания. Преимущество этой чередующейся конструкции устройства модуляции состоит в том, что устройство модуляции можно сделать больше (то есть увеличить способность печати системы литографии пучками заряженных частиц), сохраняя при этом короткие соединения с низким импедансом с выводами источника питания.

В варианте осуществления устройства модуляции каждая тонкая проводящая пластинка выполнена с возможностью подсоединения к соответствующему одному из выводов источника питания. Это является особенно преимущественным в случае, когда схемы управления имеют многочисленные выводы источника питания, имеющие различные напряжения питания.

В варианте осуществления устройства модуляции каждая из проводящих пластинок одной из проводящих пластин имеет лицевую поверхность, которая завершается на одном или нескольких краях, и пластинки размещаются их лицевыми поверхностями по существу параллельно друг другу. Первый эффект состоит в том, что пластинки действуют как экранирующие пластинки друг для друга. Кроме того, такая конфигурация допускает пути для обратного тока, которые находятся рядом таким образом, что контуры тока можно поддерживать маленькими. Это приводит к маленьким индуктивностям линии подачи питания, что является преимущественным с точки зрения шумов источника питания.

В варианте осуществления устройства модуляции лицевая поверхность каждой из проводящих пластинок одной из проводящих пластин имеет по существу одинаковую площадь. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что улучшается эффект экранирования, то есть отсутствуют пластинки, которые проходят за пределы других пластинок.

В варианте осуществления устройства модуляции каждая из проводящих пластинок имеет по существу одинаковую толщину. Таким образом, это приводит к одинаковому сопротивлению и одинаковому предельно допустимому току, протекающему через пластинки.

В варианте осуществления устройства модуляции отношение толщины одной из проводящих пластинок к квадратному корню из площади лицевой поверхности пластинки составляет менее чем 0,01. Данная конфигурация приводит к очень хорошей электрической производительности с точки зрения низкого сопротивления источника питания соединений источника питания.

В варианте осуществления устройства модуляции каждая проводящая пластинка одной из проводящих пластин имеет по существу одинаковое удельное сопротивление по отношению к другим проводящим пластинкам проводящей пластины. Эту более толстую проводящую пластину можно преимущественно выбрать в качестве общего вывода источника питания, то есть вывода электрического заземления, который действует как цепь возврата тока для всех выводов питания.

В варианте осуществления устройства модуляции каждая проводящая пластинка одной из проводящих пластин имеет по существу одинаковое удельное сопротивление в каждом положении на всей своей протяженности по отношению к другим проводящим пластинкам проводящей пластины. Такая конфигурация имеет преимущество в том, что потенциалы источника питания являются наиболее определенными (менее восприимчивыми к обработке и изменениям конструкции).

В варианте осуществления устройства модуляции по меньшей мере один край каждой проводящей пластинки выполнен с возможностью подсоединения к источнику питания, и по меньшей мере один другой край каждой пластины выполнен с возможностью подсоединения к множеству схем управления. В этом варианте осуществления множество проводящих пластинок в проводящих пластинах можно подсоединить к источнику питания, который можно удобным образом выполнить как одно целое на различной подложке или плате.

В варианте осуществления устройства модуляции схемы управления распределены вдоль по существу всей длины длинного края зоны отсутствия действия пучков, который граничит с длинным краем смежной зоны действия пучков. Данная конфигурация приводит к кратчайшим соединениям между схемами управления и дефлекторами элементарных пучков внутри зоны действия пучков.

В варианте осуществления устройства модуляции соединения между одной из проводящих пластин и схем управления в зоне отсутствия действия пучков распределены вдоль по существу всей длины длинного края зоны отсутствия действия пучков, который граничит с длинным краем смежной зоны действия пучков. Это приводит к наилучшему распределению тока и является преимущественным, так как паразитные индуктивности поддерживаются на низком уровне.

В варианте осуществления устройства модуляции соединения между проводящими пластинами и схемами управления выполняются через множество электропроводящих контактных выводов или паяных соединений на поверхности корпуса устройства модуляции. Это является удобным способом формирования соединений.

В варианте осуществления устройства модуляции проводящие пластины содержат первый участок с лицевой, параллельной поверхности корпуса, где расположены контактные выводы, и бульший второй участок, расположенный по существу перпендикулярно к поверхности корпуса. Такая конфигурация облегчает использование контактных выводов для формирования соединений.

В варианте осуществления устройства модуляции первого множества электропроводящих контактных выводов или паяных соединений соединено с первым множеством проводящих пластинок проводящей пластины, и второе множество электропроводящих контактных выводов соединено со вторым множеством проводящих пластинок проводящей пластины.

В варианте осуществления устройства модуляции по меньшей мере одна из проводящих пластин содержит множество проводящих пластинок, выполненных с возможностью проводить прямой ток из источника питания в схемы управления и дефлекторы элементарных пучков, и по меньшей мере одну проводящую пластинку, выполненную с возможностью проводить обратный электрический ток из схемы управления и дефлекторов элементарных пучков в источник питания, где прямой электрический ток по существу равен по величине обратному электрическому току. Такая конфигурация является преимущественной для поддержания контуров тока маленькими и паразитных индуктивностей низкими. Проводящие пластинки каждой пластины предпочтительно изготавливаются таким образом, чтобы иметь одинаковые размеры и одинаковое удельное сопротивление. Прямой и обратные электрические токи, проходящие через проходящие пластинки каждой пластины, имеют предпочтительно равное значение. Благодаря форме пластинок, их одинаковому удельному сопротивлению и очень маленькому промежутку между пластинками, параллельные пластинки можно рассматривать приблизительно как параллельные бесконечные токовые слои. Более того, так как ток, который течет в устройство модуляции, равен обратному току, который течет обратно в источник питания, плотность линейных токов на проводящих пластинках каждой пластины близка к нулю. При аппроксимации первого порядка магнитное поле, создаваемое проводящей пластиной, близко к нулю везде за исключением зоны между проводящими пластинками, тем самым можно установить очень хорошее гашение магнитного поля.

В варианте осуществления устройства модуляции отношение суммы толщин пластинок, которые проводят прямой электрический ток, к сумме толщин пластинок, которые проводят обратный электрический ток, находятся в интервале между 0,7 и 1,3 и предпочтительно составляет приблизительно 1,0. Данная конфигурация гарантирует, что плотности тока являются одинаковыми и, таким образом, тепловые эффекты (нагревание из-за протекания электрического тока) также становятся более однородными.

В варианте осуществления устройства модуляции отношение расстояния между двумя смежными проводящими пластинками одной из проводящих пластин к квадратному корню из площади лицевой поверхности смежных пластинок составляет менее чем 0,01. Данная конфигурация приводит к очень хорошей электрической производительности с точки зрения низкой паразитной индуктивности соединений источника питания.

В варианте осуществления устройства модуляции проводящие пластины дополнительно содержат слои электрической изоляции, расположенные между слоями между проводящими пластинками. Одно из преимуществ данного варианта осуществления состоит в том, что слои электрической изоляции обеспечивают механическую стабильность проводящих пластин.

В варианте осуществления устройства модуляции проводящие пластины являются прямоугольными и имеют два равных длинных края и два равных коротких края. Данный вариант осуществления приводит к простой конструкции, обеспечивающей низкий импеданс соединений источника питания.

В варианте осуществления устройства модуляции проводящие линии от пластинок к светочувствительным элементам и обратные линии по существу перпендикулярны к лицевой поверхности пластинок.

В варианте осуществления устройства модуляции зоны действия пучков имеют длину и ширину, причем длина по меньшей мере в пять раз больше ширины. Данный вариант осуществления приводит к простой конструкции, обеспечивающей низкий импеданс соединений источника питания.

В варианте осуществления устройства модуляции зоны действия пучков имеют длину и ширину, причем длина по меньшей мере в десять раз больше ширины. Данный вариант осуществления приводит к простой конструкции, обеспечивающей даже более низкий импеданс соединений источника питания.

В варианте осуществления устройства модуляции дефлекторы элементарных пучков, размещенные в виде двухмерных решеток в зонах действия пучков, причем каждый дефлектор снабжен электродами, проходящими на противоположных сторонах отверстия (апертуры) для выработки разности напряжений поперек отверстия. Данная конфигурация обеспечивает простую и компактную решетку дефлекторов элементарных пучков.

В варианте осуществления устройства модуляции схемы управления содержат множество светочувствительных элементов, выполненных с возможностью приема модулированных оптических сигналов, несущих данные рисунка и преобразование оптических сигналов в электрические сигналы управления для управления дефлекторами элементарных пучков. Прием сигналов в устройстве модуляции оптическим способом имеет большое преимущество, которое состоит в том, что можно легко пересечь вакуумный барьер без нарушения вакуума, то есть через окно или оптическое волокно, пересекающее вакуумный барьер.

В варианте осуществления устройства модуляции схемы управления дополнительно содержат множество демультиплексоров, причем каждый демультиплексор выполнен с возможностью приема сигнала управления из соответствующего демультиплексора светочувствительных элементов, и демультиплексирования сигнала управления для выработки множества сигналов управления для управления множеством дефлекторов элементарных пучков. В случае, когда оптические волокна используются для передачи сигналов в манипулятор оптическим способом, полоса пропускания, которая является доступной, является очень большой. Такая полоса пропускания открывает возможности для совместного использования такого соединения с помощью оптического волокна между многочисленными дефлекторами элементарных пучков. Оптическое волокно имеет определенный размер, и, таким образом, занимает пространство в литографическом устройстве. Поэтому вариант осуществления, описываемый здесь, является очень удобным (позволяет обеспечить максимальное совместное использование ресурсов при поддержании достаточной полосы пропускания).

Во вторым аспекте настоящее изобретение дополнительно относится к системе литографии пучками заряженных частиц, содержащей: 1) генератор пучков, предназначенный для выработки множества элементарных пучков заряженных частиц, разделенных на две отдельные группы; 2) устройство модуляции по любому из предшествующих пунктов; и 3) проекционная система, предназначенная для проецирования модулированных элементарных пучков на облучаемую мишень. Кроме того, каждая зона действия пучков устройства модуляции располагается на пути одной из групп элементарных пучков, и каждая зона отсутствия действия пучков располагается за пределом пути групп элементарных пучков. Система литографии пучками заряженных частиц изобретения удобным образом получает преимущество от использования устройства модуляции изобретения. Такая система имеет аналогичные варианты осуществления, как и вариант осуществления устройства модуляции изобретения.

В третьем аспекте изобретение также относится к компоновке источника питания для использования в системе литографии пучками заряженных частиц изобретения. Компоновка источника питания содержит: 1) по меньшей мере один входной вывод для приема по меньшей мере одного входного напряжения; 2) по меньшей мере два выходных вывода для подачи по меньшей мере двух различных выходных напряжений; 3) по меньшей мере один преобразователь постоянного тока в постоянный, подсоединенный между по меньшей мере одним входным выводом и по меньшей мере двумя выходными выводами, причем по меньшей мере один преобразователь постоянного тока в постоянный выполнен с возможностью преобразования по меньшей мере одного входного напряжения в по меньшей мере два различных выходных напряжения; и 4) проводящую пластину, подсоединенную по меньшей мере к двум выходных выводам, причем проводящая пластина выполнена с возможностью подсоединения к выводам источника питания устройства модуляции для подачи электрической мощности в устройство модуляции, при этом проводящая пластина содержит множество тонких проводящих пластинок. Как следует из обсуждения предыдущих вариантов осуществления, изобретение можно также осуществить в виде компоновки источника питания, на котором сформирована проводящая пластина или пластина, где проводящая пластина выполнена с возможностью подсоединения и подачи питания на устройства модуляции. Аналогичным образом, каждая проводящая пластина содержит множество проводящих пластинок, как описано в примере устройства модуляции согласно изобретению.

Вариант осуществления компоновки источника питания содержит множество проводящих пластин, выполненных с возможностью подачи электрической мощности на выводы источника питания, причем каждая проводящая пластина, содержит множество тонких проводящих пластинок. Преимущества и эффекты данного варианта осуществления аналогичны преимуществам и эффектам соответствующих вариантов осуществления устройства модуляции.

В варианте осуществления компоновки источника питания каждая тонкая проводящая пластинка выполнена с возможностью подсоединения к соответствующей тонкой проводящей пластинке выводов источника питания. Преимущества и эффекты данного варианта осуществления аналогичны преимуществам и эффектам соответствующих вариантов осуществления устройства модуляции.

Компоновка источника питания согласно третьему аспекту имеет такие же варианты осуществления, как и устройство модуляции согласно первому аспекту.

В четвертом аспекте настоящего изобретения изобретение предусматривает устройство модуляции для использования в системе литографии пучками заряженных частиц, адаптированной для выработки множества групп элементарных пучков заряженных частиц, устройство модуляции, предназначенное для модуляции элементарных пучков заряженных частиц в соответствии с данными рисунка и содержащее пластинчатый корпус, решетку дефлекторов элементарных пучков, предназначенных для отклонения элементарных пучков, множество схем управления, выполненных с возможностью приема данных рисунка и подачи соответствующих сигналов управления в дефлекторы элементарных пучков, и множество проводящих пластин, выполненных с возможностью подачи электрической мощности в схемы управления и дефлекторы элементарных пучков; где корпус устройства модуляции разделен на множество удлиненных зон действия пучков и множество удлиненных зон отсутствия действия пучков, расположенных рядом с зонами действия пучков таким образом, чтобы длинный край каждой зоны действия пучков граничил с длинным краем расположенной рядом зоны отсутствия действия пучков, где дефлекторы элементарных пучков размещены группами, причем каждая группа дефлекторов элементарных пучков расположена в одной из зон действия пучков; где схемы управления расположены в зонах отсутствия действия пучков, причем каждая схема управления расположена в одной из зон отсутствия действия пучков, расположенных рядом с одной из зон действия пучков, содержащей один или более дефлекторов элементарных пучков, принимающих сигналы управления из схемы управления; и где проводящие пластины соединены со схемами управления в зонах отсутствия действия пучков, причем каждая из проводящих пластин содержит множество тонких проводящих пластинок.

Устройство модуляции согласно четвертому аспекту такие же варианты осуществления, как и устройство модуляции согласно первому аспекту.

Компоновка источника питания предусматривает относительно короткие линии подачи питания в схемах управления и дефлекторов элементарных пучков. Проводящие пластины (или электропроводящие пластины), содержащие множество тонких проводящих (или электропроводящих) пластинок (причем каждая пластинка подсоединена к разному выводу источника питания), можно подсоединить к схемам управления устройства модуляции вдоль всей или большей части длины пластины, поэтому электропроводящие линии, соединяющие источник питания со схемами управления и детекторами элементарных пучков, проходят в направлении, по существу перпендикуляром к лицевой поверхности проводящих пластин для минимизации их длины. Таким образом, можно минимизировать магнитное поле, создаваемое этими линиями межсоединений.

Уменьшение магнитных полей достигается с помощью специфической конфигурации проводящих пластин, каждая из которых состоит из ряда тонких проводящих пластинок, размещенных параллельно. Проводящие пластинки каждой пластины предпочтительно изготовлены так, чтобы они имели одинаковые размеры и одинаковые удельные сопротивления. Прямой и обратный электрические токи, проходящие через проводящие пластинки каждой пластины предпочтительно равны. Благодаря форме пластин их одинаковое удельное сопротивление и очень короткий промежуток между пластинами, параллельные пластины можно приблизительно рассматривать как параллельные бесконечные токовые слои. Более того, так как ток, протекающий в устройство модуляции, равен обратному току, который протекает обратно в источник питания, общая сумма плотности линейных токов на проводящих пластинках каждой пластины близка к нулю. В первом приближении магнитное поле, вырабатываемое проводящей пластиной близко к нулю везде, за исключением зоны между проводящими пластинками, поэтому можно установить очень хорошее гашение магнитного поля.

В варианте осуществления источник питания, выполненный с помощью каждой проводящей пластины, изолирован эффективным образом от других, поэтому отсутствует нежелательное протекание тока между проводящими пластинами через устройство модуляции. Признаки этого варианта осуществления применимы ко всем упомянутым вариантам осуществления настоящего изобретения.

Пятый аспект настоящего изобретения относится к проводящей пластине для электрического подсоединения источника питания к нагрузке. Проводящая пластина содержит множество проводящих пластинок. Каждая пластина имеет лицевую поверхность, которая завершается на одном или нескольких краях. Каждая проводящая пластинка имеет по существу одинаковую толщину и является достаточно тонкой. Предпочтительно отношение толщины каждой пластинки к квадратному корню из площади лицевой поверхности этой пластинки составляет менее чем 0,01. Пластинки размещаются своими лицевыми поверхностями по существу параллельно друг другу. Проводящая пластина пятого аспекта изобретения может размещаться в любом одном из первого - четвертого аспектов изобретения и может включать в себя один из нескольких особенностей проводящей пластины, описанной в первом - пятом аспектах настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие задачи изобретения будут дополнительно описаны со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг. 1 показана концептуальная схема системы литографии с многочисленными элементарными пучками заряженных частиц;

на фиг. 2 показано модульная компоновка компонентов системы литографии по фиг. 1;

на фиг. 3 показан упрощенный, схематический вид структуры межсоединений решетки гашения элементарных пучков и источника питания;

на фиг. 4 схематично показан более детальный вид сверху расположения участка решетки гашения элементарных пучков;

на фиг. 5 показан упрощенный схематичный вид схемы возбуждения дефлекторов в решетке гашения элементарных пучков;

[0050] на фиг. 6 показана упрощенная схема компоновки решетки гашения элементарных пучков и пластин питания;

на фиг. 7а показана более детально схема, иллюстрирующая соединение одной из пластин питания варианта осуществления по фиг. 5;

на фиг. 7b показан вид в поперечном сечении соединения одной из пластин питания варианта осуществления по фиг. 7а;

на фиг. 7с показан вид в поперечном сечении другой компоновки соединения двух пластин питания;

на фиг. 8 показана упрощенная концептуальная схема электрической изоляции в зоне действия пучков решетки гашения элементарных пучков;

на фиг. 9 показана концептуальная конфигурация модуляции питания в блоке питания решетки гашения элементарных пучков; и

на фиг. 10 показан упрощенный схематичный вид сверху блока питания решетки гашения элементарных пучков.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже следует описание некоторых вариантов осуществления изобретения, приведенных только в качестве примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи. Чертежи выполнены не в масштабе и предназначены только для иллюстративных целей. Эквивалентные элементы на разных чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На фиг. 1 показан концептуальный схематичный чертеж системы 100 литографии с многочисленными элементарными пучками заряженных частиц, основанные на оптической системе для пучков электронов без свойственного пересечения всех элементарных пучков электронов. Такие системы литографии описаны, например, в патентах США № 6,897,458, 6,958,804, 7,019,908, 7,084,414, 7,129,502 и 8,089,056 и в публикациях патентных заявок США № 2007/0064213, 2009/0261267, 2011/0079739 и 2012/0091358, права на которые переуступлены владельцу настоящего изобретения и которые во всей своей полноте включены сюда путем ссылки.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, литографическое устройство 100 содержит электронно-оптическую колонну, имеющую источник 101 электронов для выработки расширяющегося пучка 120 электронов. Расширяющийся пучок 120 электронов коллимируется с помощью коллиматорной линзовой системы 102. Коллимированный пучок 121 электронов падает на апертурную решетку 103, которая блокирует часть пучка от возникновения множества подпучков 122. Конденсорная линзовая решетка 104 включена позади апертурной решетки 103 для фокусировки подпучков 122, например, в направлении соответствующего отверстия в решетке 108 для остановки пучка. Подпучки 122 падают на многоапертурную решетку 105, которая блокирует часть каждого подпучка от создания множества элементарных пучков 123 из каждого подпучка 122. В этом примере апертурная решетка 105 производит три элементарных пучка из каждого подпучка, но на практике можно произвести гораздо большее число элементарных пучков, например, 49 элементарных пучков на подпучек или более, поэтому система вырабатывает очень большое число элементарных пучков 122, предпочтительно приблизительно 10000-1000000 элементарных пучков.

Элементарные пучки 123 электронов проходят через отверстия в решетку 106 гашения элементарных пучков. Апертурную решетку 105 можно выполнить как одно целое с решеткой 106 гашения элементарных пучков, например, размещенных рядом вместе или в виде одного блока. Решетка 106 гашения элементарных пучков и решетка 108 остановки пучка действуют вместе для модуляции, или включения или выключения элементарных пучков. Решетка 106 гашения элементарных пучков включает в себя множество дефлекторов элементарного пучка, которые могут принимать форму электродов гашения, расположенных вблизи каждой отверстия решетки. Подавая напряжение на концах электродов гашения отверстия, можно слегка отклонить элементарный пучок или элементарные пучки, проходящие через отверстие. После прохождения через решетку гашения элементарных пучков, элементарные пучки 123 достигают решетки 108 остановки пучка, которая имеет множество отверстий, расположенных таким образом, чтобы неотклоненные элементарные пучки проходили через решетку остановки пучка, и отклоненные элементарные пучки блокировались с помощью решетки остановки пучка (или наоборот). Если решетка 106 гашения элементарных пучков отклоняет элементарный пучок, то он не проходит через соответствующее отверстие в решетке 108 остановки пучка, но вместо этого будет блокирован. Но в случае, если решетка 106 гашения элементарных пучков не отклоняет элементарный пучок, то он будет проходить через соответствующее отверстие в решетке 108 остановки пучка и через решетку 109 отклонения пучка и решетки 110 проекционных линз. Таким образом, решетка 106 гашения элементарных пучков и решетка 108 остановки пучка действуют вместе для блокирования или пропускания элементарных пучков 123.

Решетка 109 дефлектора элементарных пучков служит для отклонения элементарных пучков в направлении X и/или Y, по существу перпендикулярном направлению неотклоненных элементарных пучков, чтобы сканировать элементарные пучки поперек поверхности мишени или подложки 103. Затем элементарные пучки 124 проходят через решетки 110 проекционных линз и проецируются на поверхность подложки 130. Размещение проекционных линз предпочтительно обеспечивает уменьшение приблизительно в 100 - 500 раз. Элементарные пучки 124 падают на поверхность подложки 130, которая расположена на подвижной платформе 132 для переноса подложки. Для приложений литографии подложка обычно содержит кристаллическую пластину, оснащенную слоем, чувствительным к заряженным частицам, или слоем резиста.

Блок 140 управления можно выполнить для обеспечения сигналов управления решеткой 106 гашения элементарных пучков. Блок 140 управления может содержать блок 142 хранения данных, блок 143 процессора и преобразователь 144 данных. Блок 140 управления может располагаться на удалении от оставшейся части системы, например, за пределами внутренней части чистой комнаты. Систему управления можно дополнительно подсоединить к исполнительной системе 146 для управления перемещением подвижной платформы 132 и сканирования элементарных пучков с помощью решетки 109 дефлектора. Блок 140 управления можно выполнить с возможностью обработки данных рисунка для выработки сигналов управления электродами гашения. Данные рисунка можно преобразовывать в модулированные оптические пучки для передачи на решетку 106 гашения элементарных пучков с использованием оптических волокон, и в модулированные оптические пучки, проецируемые из конца оптического волокна на соответствующие светочувствительные элементы, расположенные на решетке 106 гашения элементарных пучков. Светочувствительные элементы можно выполнить с возможностью преобразования оптических сигналов в электрические сигналы для управления электродами гашения.

Устройство 100 для литографии пучком заряженных частиц работает в вакуумной среде. Вакуум требуется для удаления частиц, которые могут ионизироваться с помощью пучков заряженных частиц и притягиваться к источнику, могут распадаться и осаждаться на компонентах машины, и могут рассеивать пучки заряженных частиц. Обычно требуется вакуум по меньшей мере 10-6 бар. Для того чтобы поддерживать вакуумную среду, система литографии пучками заряженных частиц расположена в вакуумной камере 135. Все основные элементы литографического устройства 100 предпочтительно размещены в общей вакуумной камере, включающей в себя источник заряженных частиц, проекционную систему для проецирования элементарных пучков на подложку и подвижную платформу.

На фиг. 2 показана упрощенная блок-схема, иллюстрирующая основные элементы модульного литографического устройства 500. Литографическое устройство 500 предпочтительно спроектировано по модульному принципу, чтобы обеспечить простоту обслуживания. Основные подсистемы предпочтительно выполнены в виде автономных и съемных модулей, с тем чтобы их можно было удалять из литографического устройства с минимальным по возможности вмешательством в другие подс