DE4113111A1 - Vakuum-signaldurchfuehrung - Google Patents

Description

Aus Microelectronic Engineering 9 (1989) S. 199-203 ist ein als Kammsondenprojektor bezeichnetes Lithographiegerät bekannt, dessen elektronenoptische Säule eine Steuereinheit zur Er­ zeugung einer Vielzahl individuell austastbarer Elektronen­ sonden enthält. Diese in Microelectronic Engineering 9 (1989) S. 205-208 beschriebene Steuereinheit besteht aus einer eine linienförmige Anordnung von bis zu 1024 Durchtrittsöffnungen aufweisenden Aperturblende und einer Ablenkplatte mit einer der Anzahl der erzeugten Elektronensonden entsprechenden An­ zahl von Mikrokondensatoren. Die am Rand einer rechteckförmigen Durchtrittsöffnung überhängend angeordneten Mikrokondensatoren haben die Aufgabe, die einzelnen Elektronensonden innerhalb individuell vorgebbarer Zeitintervalle auf eine Blende abzu­ lenken und dadurch auszutasten.

Die zum Betrieb der Ablenkplatte erforderlichen Signale müssen von der Ansteuerelektronik durch eine Kammerwand ins Vakuum geleitet und an die Kontaktstellen der Mikrokondensatoren herangeführt werden. Dies bereitet erhebliche Schwierigkeiten, da die Ablenkplatte eine Fläche von nur etwa 100 cm² aufweist und die elektronenoptischen Komponenten des Kammsonden­ projektors die Zuleitung der mehr als 1000 Signale behindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufge­ baute Vakuumdurchführung anzugeben, mit deren Hilfe man eine große Anzahl von Signalen auf engstem Raum in eine evakuierte Kammer leiten kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vakuum-Signaldurchführung mit den in Patentanspruch 1 an­ gegebenen Merkmalen gelöst.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, daß die in einem Kammsondenprojektor vorhandene Ablenk­ platte in einfacher Weise mit den für die Austastung der Elektronensonden erforderlichen Ablenksignalen angesteuert werden kann.

Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der im folgenden anhand der Zeichnungen erläuterten Erfindung. Hierbei zeigen

Fig. 1 den schematischen Aufbau der bekannten Ablenkplatte

Fig. 2 bis 4 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Vakuum- Signaldurchführungen.

Wie eingangs erläutert, dient die in Fig. 1 schematisch darge­ stellte Ablenkplatte eines Kammsondenprojektors der individuellen Austastung der mit Hilfe einer Aperturblende erzeugten Elektronen­ sonden PE, PE′. Die in einer evakuierten Kammer angeordnete Ablenkplatte besteht aus einer eine schlitzförmige Durchtritts­ öffnung S aufweisenden Siliziumscheibe SB und bis zu 1024 Ablenkelementen MK, MK′, deren Kontaktstellen MP, MP′ jeweils mit der die Austastsignale erzeugenden Ansteuerelektronik ver­ bunden werden müssen. Da die Ablenkplatte eine Fläche von nur etwa 100 cm² besitzt, bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, die Austastsignale durch die Kammerwand ins Vakuum zu leiten und an die den Ablenkelementen MK, MK′ zugeordneten Kontakt­ stellen MP, MP′ heranzuführen.

Zur Durchleitung der für den Betrieb der Ablenkelemente MK, MK′ erforderlichen Austastsignale in die Kammer kann man ins­ besondere das in Fig. 2 im Aufriß (Fig. 2a), in Draufsicht (Fig. 2b) und in Seitenansicht (Fig. 2c) dargestellte Bauteil verwenden. Es besteht aus einer Leiterplatte LP, einem die Leiterplatte LP allseitig umschließenden Gießteil GT und einem Vakuumflansch FL, der mit Hilfe der in Fig. 2a dargestellten Schrauben SR an der Kammerwand KW befestigt ist. Da sich auf gedruckten Leiterplatten selbst bei Anwendung konventioneller Herstellungsverfahren mehr als 1000 Leiterbahnen LB auf einer Breite von etwa 10 cm erzeugen lassen, besitzt die erfindungs­ gemäße Vakuumdurchführung einen äußerst kompakten und mechanisch stabilen Aufbau. Außerdem bietet sich die Möglich­ keit, den Verlauf der Leiterbahnen LB der Struktur des zu kontaktierenden Objektes in optimaler Weise anzupassen, insbe­ sondere die Leiterbahnen LB im Bereich der Kammerwand KW zu bündeln und in der Nähe der Ablenkelemente MK wieder auf­ zufächern. Anstelle der in bekannten Technologien ausgeführten Leiterplatte LP (Epoxie-Substrat, Dickschichttechnik auf Keramik, Metallkernleiterplatte usw.) kann man auch eine Viel­ schichtplatine als Signaldurchführung verwenden, wodurch sich die Anzahl der Leiterbahnen LB bei unveränderter Größe der Vakuumdurchführung nochmals deutlich erhöhen läßt.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt die Vakuumabdichtung durch Eingießen der Leiterplatte LP oder Vielschichtplatine in einen entsprechend präparierten Vakuum­ flansch FL. Wie die Fig. 3 zeigt, kann man die Vakuum­ dichtigkeit auch durch flächiges Anpressen von in einer Nut der Kammerwand KW liegenden Dichtringen DR, DR′ bzw. durch An­ bringen eines Dichtprofils in Gießtechnik an der Ober- und Unterseite der Leiterplatte LP erzielen. Das Dichtprofil ist hierbei vorteilhafterweise ebenfalls mit einer Nut zur Aufnahme eines Dichtrings ausgestattet.

Die Leiterplatte und die Vielschichtplatine müssen nicht not­ wendigerweise in eine Öffnung der Kammerwand KW eingepaßt werden (s. Fig. 2b). Bei Verwendung von Dichtringen DR, DR′ oder Dichtprofilen ist vielmehr die in Fig. 4 dargestellte Konstruktion zu empfehlen, wo die Leiterplatte LP die Kammer in einen oberen und einen unteren Teil trennt und allseitig über die Kammerwand KW hinausragt.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann man die Erfindung überall dort einsetzen, wo eine große Anzahl von Signalen auf engstem Raum in eine Vakuumapparatur geführt werden müssen.

Claims (5)

1. Vakuum-Signaldurchführung, gekennzeichnet durch eine in eine evakuierte Kammer hineinragende und vakuumdicht gehalterte Leiterplatte (LP) oder Vielschichtplatine.

2. Vakuum-Signaldurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (LP) oder Vielschichtplatine in einen an der Kammer befestigten Flansch (FL) eingegossen ist.

3. Vakuum-Signaldurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (LP) oder Vielschichtplatine zwischen einem ersten und einem zweiten Kammerteil angeordnet und durch flächig angepreßte Dichtringe (DR, DR′) vakuumdicht gehaltert ist.

4. Vakuum-Signaldurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (LP) oder Vielschichtplatine zwischen einem ersten und einem zweiten Kammerteil angeordnet und durch ein Dichtprofil vakuumdicht gehaltert ist.

5. Vakuum-Signaldurchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtprofil einen Nut zur Aufnahme eines Dichtrings (DR) aufweist.