DE69823375T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schreiben von komplexen lithographischen Mustern unter Verwendung eines Verzögerungsschaltkreises - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Schreiben von komplexen lithographischen Mustern unter Verwendung eines Verzögerungsschaltkreises Download PDF

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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G03F7/704Scanned exposure beam, e.g. raster-, rotary- and vector scanning
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
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    • H04N2201/04781Controlling the phase of the signals
    • H04N2201/04784Controlling the phase of the signals using one or more clock signals selected from a number of clock signals of different phases

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Lithographien, insbesondere auf das Schreiben von Photomasken für und die Führung des Schreibens von Computeranzeigen, mikroelektronischen Einrichtungen und Präzisions-Photoätzeinrichtungen, unter Verwendung eines Verzögerungsschaltkreises, wie er beispielsweise aus dem Europäischen Patent 0 467 076 bekannt ist. Sie ist ebenfalls für optische Einrichtungen und für eine Vielzahl von elektronischen Schaltungsstrukturen, wie Multichip-Module, einsetzbar. Ferner sind weitere Anwendungen möglich, wie Druckerei oder Graphik sowie Laserprojektionsanzeigen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Es besteht eine Entwicklung hin zu einer ständig wachsenden Anzahl an Ausgestaltungen von Photomasken und immer komplizierter werdenden Designs. Für Computeranzeigen bzw. -displays und TV-Bildschirme wie auch für mikroelektronische Produkte existiert eine schnelle Entwicklung hin zu größeren Abmessungen und zugleich zu kleineren elementaren Einheiten. Am dramatischsten ist die Entwicklung bei Halbleiterspeichern, wobei eine Photomaske eine Milliarde oder mehr elementare Geometrien umfassen könnte.
  • Einen weiteren Gesichtspunkt stellt das Bedürfnis an feineren Adressenrastern dar. Das Schreibsystem für Halbleitermasken muss dazu in der Lage sein, in Einheiten von 10 nm (Nanometern) oder weniger festgelegte Merkmale zu schreiben. In dem Europäischen Patent 0 467 076 derselben Anmelderin ist offenbart, dass eine Kombination von Zeitverzögerungen und analoger Leistungsmodulation zum Erreichen eines beliebig kleinen Adressenrasters genutzt werden kann. Dasselbe Patent offenbart ferner die Verwendung einiger Strahlen sowie paralleler Datenpfade zur Erhöhung des Durchsatzes des Schreibsystems.
  • Naturgemäß besteht hierbei ein Bedarf an einem sehr exakten und zuverlässigen Zeitverzögerungsschaltkreis, was im Stand der Technik bislang ein Problem dargestellt hat, wobei integrierte Verzögerungsschaltkreise eingesetzt wurden, welche die Verzögerung als die zur Änderung eines integrierten Kondensators auf ein vorherbestimmtes Niveau erforderliche Zeit erzeugen. Ferner besteht ein Problem in der Synchronisierung des Verzögerungsschaltkreises mit dem Taktgeber sowie in komplizierten und zeitaufwändigen Tuning-Einstellungen, die bei jeder neuen Installation und auch nach Änderungen des Taktes etc. erforderlich sind.
  • Überdies sind die bekannten Verzögerungsschaltkreise nicht schnell genug in einer Änderung von Zeitwerten, was zu einer Verschlechterung der Leistung der Vorrichtung führt. Schließlich sind die bekannten Verzögerungsschaltkreise störempfindlich.
  • Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einem verbesserten Verzögerungsschaltkreis vorzuschlagen.
  • Dieses Ziel wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 12 erreicht. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schreiben von lithographischen Mustern mittels Rasterabtasttechnik unter Verwendung eines elektronischen Taktgebers zum Steuern der Modulation des Strahls, wobei die Platzierung von Musterelementen in den Abtastrichtungen durch Zeitverzögerungen wenigstens eines Taktsignals um Bruchteile einer Taktperiode gesteuert wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Taktperiode in eine Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Zeitwerten mittels einer verzögert-verriegelten Schleife unterteilt ist, und dass ein bestimmter Zeitwert entsprechend einem digitalen Steuerbefehl ausgewählt wird. Hierdurch ergeben sich eine Vielzahl an Vorteilen, wie die Entbehrlichkeit von Tuning-Einstellungen, eine automatische Einstellung des Taktgebers und eine Stabilität gegenüber Störungen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verzögerungsschaltkreis N Verzögerungselemente aufweist, die jeweils eine zusätzliche Verzögerung um 1/N-tel der Taktperiode bewirken, wobei N zwischen wenigstens zwei vorbestimmten Werten, vorzugsweise 50, 60 und 64, digital einstellbar ist. Hierdurch lässt sich die Taktperiode exakt in mehrere verschiedene Anzahlen unterteilen, so dass das Problem von Rundungsfehlern verringert wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verzögerungsschaltkreis N Verzögerungselemente aufweist, wobei N eine Zahl ist, so dass N = 2n, wenn es sich bei n um eine positive ganze Zahl handelt, wobei jegliche Zeitperiode durch ein binäres Wort für die Anzahl vollständiger Taktperioden und ein binäres Wort für die zusätzliche Verzögerung als eine Anzahl von 1/N-Bruchteilen einer Taktperiode digital dargestellt werden kann. Hierdurch werden jegliche Zeitperioden sehr einfach festlegbar und übermittelbar.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verzögerungsschaltkreis durch Zeitverzögerung in den entsprechenden Taktperioden zum Bereitstellen einer Adressauflösung benutzt wird, die signifikant höher ist als diejenige des elektronischen Taktgebers.
  • Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verzögerungsschaltkreis zum Verzögern des Eingangs-Taktsignals des elektronischen Taktgebers für bestimmte logische Komponenten, wie Komponenten zur Einstellung des Strahls relativ zu anderen Strahlen im Falle eines Schreibens mit Mehrfachstrahlen oder Komponenten zum fein eingestellten Platzieren des gesamten Musters in der Abtastrichtung, verwendet wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Flächenmusters oder einer Flächenstruktur gemäß den Stand der Technik;
  • 2 eine Ausführungsform der Treiberlogik eines Modulators, wie sie bei der Vorrichtung gemäß 1 eingesetzt werden kann;
  • 3 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäß eingesetzten Verzögerungsschaltkreises;
  • 4 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Funktion des Verzögerungsschaltkreises gemäß 3; und
  • 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verzögerungsschaltkreises.
  • Bevorzugte Ausführungsformen
  • In 1 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung von Flächenmustern oder Flächenstrukturen auf lichtempfindlich beschichteten Trägern oder Substraten gemäß dem Stand der Technik wiedergegeben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Substrat 3 auf einer Objektplatte 19 angeordnet, die in x- und y-Richtung verlagerbar ist. Ein Schreibkopf mit einer Fokussierlinse 15 und einer Deflektoreinrichtung 14 ist in x- und y-Richtung stationär angeordnet.
  • Eine Laserstrahlquelle 13 erzeugt einen Laserstrahl, der im Hinblick auf seine Leistung und insbesondere auf seine Intensität durch eine Modulatoreinrichtung 5 modulierbar ist. Die Fokussierlinse 15 fokussiert den Laserstrahl und erzeugt einen auf die Oberfläche des Substrates 3 gerichteten, fokussierten Laserstrahl, wie er mit dem Bezugszeichen 1 angedeutet ist.
  • Zur Erfassung der Position der Objektplatte 19 ist die Vorrichtung mit Positionserfassungseinrichtungen 18x, 18y ausgestattet, welche die Positionierung der Objektplatte 19 in x- und y-Richtung relativ zu dem Schreibkopf (Deflektoreinrichtung 14 und Fokussierlinse 15) erfassen. Die Positionserfassungseinrichtungen 18x, 18y bilden gemeinsam mit Elektromotoren 17x, 17y einen Servomechanismus, der für eine exakt gesteuerte Verlagerung der Objektplatte 19 sorgt.
  • Der Servomechanismus erzeugt Streifen 30 mit einer vorgegebenen Breite, wenn der Laserstrahl 1 in x-Richtung entlang von Abtastlinien 2 mit einer konstanten Geschwindigkeit abtastet. Sobald ein jeweiliger Streifen 30 vervollständigt ist, führt der Servomechanismus in x-Richtung eine Rücksprungbewegung in die Startposition durch und wird die Objektplatte 19 anschließend in y-Richtung um die Breite eines Streifens mittels des Elektromotors 17y verlagert.
  • Der aus der Quelle 13 austretende Laserstrahl tritt durch den akustooptischen Modulator 5 hindurch, welcher durch ein Hochfrequenzmodulations-Treibsignal 4 getrieben ist. Das Modulations-Treibsignal 4 wird von dem Treiberlogik-Mittel 6 des Modulators 4 bereitgestellt. Die Intensität oder Leistung des Modulations-Treibsignals 4 wird von einem analogen Modulations-Treibsignal eines Digital/Analog-Umsetzers gesteuert. Der Digital/Analog-Umsetzer, der – wie in 2 gezeigt – in der Modulatortreiberstufe bzw. in dem Logikmittel 6 vorgesehen ist, wird durch ein Leistungssteuerungssignal 7 über eine Speichereinrichtung gesteuert, die vorzugsweise in Form eines Registers ausgebildet ist, um die zur Erzeugung der Steuerwirkung erforderlichen, digitalen Leistungssteuerbefehle zu speichern.
  • Im allgemeinen umfasst das Datenliefermittel einen Taktgeber mit einer vorbestimmten Taktperiode zwischen den Taktpulsen, um für eine rechteckförmige Abfolge von Taktpulsen zu sorgen. Eine Datenverarbeitungseinheit ist zum Empfangen von Eingangsdaten und zum Berechnen oder Festlegen von Strahlintensitätsdaten und Strahlpositionsdaten für einen Rand in dem zu schreibenden Muster vorgesehen. Sowohl die Strahlintensitätsdaten als auch die Strahlpositionsdaten werden in einem digitalen Format bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst ebenfalls als Teil des Datenliefermittels eine Signalverarbeitungseinheit zum Umwandeln der Strahlpositionsdaten in eine äquivalente Zeit zum Positionieren des Laserstrahls entlang der Abtastlinie während des Abtastens. Diese äquivalente Zeit wird insbesondere in eine ganzzahlige Anzahl an Taktpulsen und einen gebrochenen Rest konvertiert. Zur Erzeugung eines einer äquivalenten Zeit entsprechenden Zeitpulses kann ein digitales Zählmittel vorgesehen sein, um einen Taktpuls zu einer der ganzzahligen Anzahl an Taktpulsen entsprechenden Zeit zu erzeugen, und kann ein Zeitverzögerungsschaltkreis vorgesehen sein, um den Taktpulsen eine dem gebrochenen Rest entsprechende Verzögerungszeit zuzuschlagen. Ist ein entsprechender Zeitpuls erzeugt worden, so kann ein Schaltkreis dazu verwendet werden, das Modulator-Eingangssignal gemäß der digitalen Strahlintensitätsdaten beim Eintreffen des Taktpulses einzustellen.
  • In 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines oben unter Bezugnahme auf 1 erläuterten Treiberlogik-Mittels 6 des Modulators 4 wiedergegeben. Dieses weist zwei Speichereinrichtungen für Bit-Wörter in Form von Registern 605, 608 auf. Das Register 605 wird mit Intensitäts- oder Leistungsdaten 7 aus der in 1 gezeigten Datenliefer einrichtung 24 beaufschlagt. Das Register 608 wird mit Positions- oder Verzögerungsdaten 25 beaufschlagt, die ebenfalls aus der in 1 gezeigten Datenliefereinrichtung 24 stammen. Dies geschieht auf der Basis einer durch das Taktsignal 31 bewirkten Transition. Bei dieser Anordnung wird ferner ein Digital/Analog-Umsetzer 606 durch die zuvor in der Speichereinrichtung 607 gespeicherten Leistungsdaten betätigt. Sie kann ebenfalls in Form eines Registers ausgebildet sein. Ein digital gesteuerter Verzögerungsschaltkreis 609 übermittelt die Taktsignale 31 mit einer Verzögerung an seine Ausgabestelle, wobei die Verzögerung von den in dem Register 608 gespeicherten Daten abhängig ist. Nach dieser Verzögerung wird die aktive Flanke des Taktsignals an den Ausgang 610 des Verzögerungsschaltkreises 609 überliefert. Nach einer internen Verzögerung in dem Digital/Analog-Umsetzer 606 tritt ein neues analoges Leistungssteuerungssignal 4 an dem Ausgang der Modulatortreiberstufe der Modulatoreinrichtung 5 (1) auf.
  • Gemäß dem Stand der Technik waren die Verzögerungsschaltkreise von digital gesteuerten analogen Verzögerungsschaltkreisen gebildet. Solche analogen Verzögerungsschaltkreise besitzen mehrere Nachteile. So ist beispielsweise der minimale Zeitschritt verhältnismäßig groß, es besteht ein großer Bedarf an individuellen Einstellungen des Taktgebers, die Latenzzeit ist signifikant groß, wobei das Erfordernis einer Mehrzahl an abwechselnd arbeitenden Verzögerungsschaltkreisen besteht, es besteht eine hohe Empfindlichkeit gegenüber äußeren Störungen und die Geschwindigkeit ist sehr begrenzt.
  • In 3 ist ein Verzögerungsschaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Verzögerungsschaltkreis besitzt eine verzögert-verriegelte Schleife, die wie derum N seriell verbundene Verzögerungselemente 301 aufweist, wobei N eine ganze Zahl größer als 2 ist. Jedes Verzögerungselement 301 verzögert ein Referenzsignal des Taktgebers um ein Zeitquantum. Das Zeitquantum ist vorzugsweise für alle Elemente gleich, d. h. es beträgt 1/N-tel einer Taktperiode. Selbstverständlich kann der Verzögerungsschaltkreis auch mehrere verzögert-verriegelte Schleifen umfassen.
  • Der Schaltkreis umfasst ferner einen mit dem Ausgang des letzten Verzögerungselementes verbundenen Phasenvergleicher 302 zum Empfangen des weitergeleiteten, verzögerten Signals und des Referenzsignals von dem Taktgeber. Dabei erzeugt der Phasenvergleicher 302 ein Steuerungssignal, das Indikativ für den Unterschied zwischen einer Phase des weitergeleiteten Verzögerungssignals und einer Phase des Referenzsignals ist. Der Ausgang des Phasenvergleichers 302 ist zum Übertragen des Steuerungssignals mit den Verzögerungselementen 301 verbunden, wodurch jedes der Verzögerungselemente 301 so angepasst wird, dass die Phase des Referenzsignals mit der Phase des weitergeleiteten Verzögerungssignals synchronisiert ist. Auf diese Weise ist der Verzögerungsschaltkreis mit einem Rückkopplungssystem ausgestattet, das den Anteil der Verzögerung im jedem Verzögerungsschritt automatisch einstellt.
  • Schaltkreise, die sich der Technik verzögert-verriegelter Schleifen bedienen, sind z. B. aus der US 4 338 569 A bekannt. Indes wurden die bekannten Schaltkreise auf gänzlich anderen Gebieten eingesetzt, wie der Einstellung eines Versatzes an Zählwerken und in Zeiterfassungen (vornehmlich auf dem Gebiet der Kernphysik und dergleichen).
  • Der erfindungsgemäße Verzögerungsschaltkreis umfasst ferner ein Auswahlglied, vorzugsweise mit einem Multiplexer 303, der mit den Verzögerungselementen 301 zum Empfangen der durch die Verzögerungselemente 301 erzeugten verzögerten Signale und zum Steuern des Ausgangs des Verzögerungsschaltkreises gemäß dem gewünschten gebrochenen Rest verbunden ist.
  • An den Eingang des Multiplexers 303 sind die Ausgangssignale der jeweiligen Verzögerungselemente 301 angeschlossen. Dies ist vorzugsweise mittels NAND-Baugruppen 304 gewährleistet, so dass das Signal vor und hinter einem jeden Verzögerungselement 301 mit einer NAND-Baugruppe 304 verbunden ist, deren Ausgang an den Multiplexer 303 weitergeleitet wird. Auf diese Weise stellen die Eingangssignale des Multiplexers 303 sehr kurze Pulse dar.
  • Die Signale zwischen den verschiedenen Verzögerungselementen 301 sind in dem Zeitdiagramm gemäß 4 dargestellt.
  • Der Multiplexer besitzt ferner einen Eingang für Steuerbefehle, wobei der korrekte Ausgang gemäß dem Steuerbefehl gewählt wird. Der erfindungsgemäße Multiplexer weist vorzugsweise eine Abschaltfunktion auf, wobei ein Abschaltsignal eines Abschalteingangs zur Verhinderung jeglicher Erzeugung eines Signals am Ausgang in der Lage ist. Dies ist insoweit von Bedeutung, als ein Verzögerungssignal von dem Verzögerungsschaltkreis unterdrückt werden kann, um z. B. verzögerte Signale davor zu bewahren, die nächste Taktperiode zu erreichen usw.
  • Der Ausgang des Multiplexers wird vorzugsweise an einen Taktverlängerer 305 weitergeleitet. Der Taktverlänge rer verleiht den Ausgangspulsen des Verzögerungsschaltkreises eine längerer Zeitdauer. Dies verringert die Rauschempfindlichkeit.
  • Der Verzögerungswert kann mittels einer Verzögerungssteuerungseingabe (Steuerbefehl) auf einen beliebigen Wert zwischen 0 und N – 1 dynamisch eingestellt werden. Dabei ist N vorzugsweise eine Zahl, so dass N = 2n, wobei es sich bei n um eine positive ganze Zahl handelt. Auf diese Weise lässt sich jegliche Zeitperiode digital durch ein binäres Wort für die Anzahl vollständiger Taktperioden und durch ein binäres Wort für die zusätzliche Verzögerung als eine Anzahl von 1/N-Bruchteilen einer Taktperiode darstellen.
  • Des weiteren ist N vorzugsweise durch einen Eingabe-Baustein gesteuert und lässt sich wahlweise auf einen beliebigen Wert 50, 60 oder 64 einstellen. Die Eingabe für diese Einstellung ist in der Zeichnung nicht wiedergegeben. Auf diese Weise ist die Taktperiode exakt durch 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 16, 20, 25, 30, 32, 50, 60 und 64 teilbar. Dies ist im Hinblick auf Rundungsfehler von großer Bedeutung. Weitere Zahlenwerte, die für N verwendet werden können, sind die folgenden: 25, 30, 32, 36, 40, 72, 80, 100, 120 und 128. Selbstverständlich sind auch noch andere Werte möglich, sofern diese für eine genaue Teilbarkeit durch Zahlen sorgen, welche für die vorgesehene Anwendung zweckmäßig sind, wobei bevorzugt mehrere verschiedene solcher Zahlen möglich sind.
  • Der Schaltkreis ist in bevorzugter Ausführung in ECL-Technologie (Emitter Coupled Logic) ausgestaltet.
  • In 5 ist eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verzögerungsschaltkreises dargestellt. Der Verzögerungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform weist ebenfalls eine verzögert-verriegelte Schleife mit seriell verbundenen Verzögerungselementen 301 und einem Phasenvergleicher 302 auf. Indes besitzt der Verzögerungsschaltkreis gemäß dieser Ausführungsform einen zweiten Satz von seriell verbundenen Verzögerungselementen 501, wobei das Steuerungssignal aus dem Phasenvergleicher 302 nicht nur an die Verzögerungselemente 301 des ersten Satzes, sondern auch an die Verzögerungselemente 501 des zweiten Satzes zurückgeleitet wird. Bei einer solchen Anordnung weisen die Verzögerungselemente 501 des zweiten Satzes dieselben Verzögerungszeitwerte wie die Verzögerungselemente 301 des ersten Satzes 301 auf (z. B. 2 ns pro Element). Bei einer solchen Ausgestaltung kann der erste Satz einen ersten Eingang EIN 1 und der zweite Satz einen zweiten Eingang EIN 2 besitzen. Dabei besteht die Möglichkeit, das zweite Eingangssignal, welches mit dem ersten Eingangssignal (z. B. dem Taktsignal) asynchron sein kann, um Verzögerungszeitwerte zu verzögern, die automatisch an das erste Eingangssignal angepasst werden.
  • Der erfindungsgemäße Verzögerungsschaltkreis weist gegenüber dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen auf, als da wären:
    • – höhere Stabilität und Robustheit gegenüber Störungen;
    • – Entbehrlichkeit von Tuning-Einstellungen;
    • – automatische Anpassung an den Taktgeber;
    • – Möglichkeit einer sehr kompakten Ausgestaltung;
    • – digital gesteuerte Unterteilung;
    • – höhere Taktgeberfrequenz;
    • – keine Latenzzeit oder Warteperioden, z. B. in Kondensatoren.
  • Ein Taktgeber mit 50 MHz sorgt beispielsweise für eine Taktperiode T von 20 ns. Soll diese Periode durch 60 geteilt werden, so ergeben sich 333 ps pro Schritt. Die geschätzte Abweichung des erfindungsgemäßen Schaltkreises beträgt etwa ±170 ps gegenüber ±1000 ps bei analogen Schaltkreisen. Dies zeigt eindeutig das geringere Erfordernis an Tuning-Einstellungen bei dem erfindungsgemäßen Schaltkreis.
  • Der erfindungsgemäße Verzögerungsschaltkreis stellt folglich eine sehr exakte Unterteilung der Taktpulse sicher und sorgt dabei für eine sehr exakte Zeitverzögerung. Der Schaltkreis passt sich ferner an das Taktgebersignal an und ist aus diesem Grund stets mit dem Taktgeber synchronisiert.
  • Der vorstehend beschriebene Verzögerungsschaltkreis kann auch für andere Zwecke als zum Schreiben von lithographischen Mustern mit Rasterabtasttechnik eingesetzt werden. So kann der Verzögerungsschaltkreis zum Verzögern der Taktgeber-Eingangssignale von elektronischen Taktgebern für bestimmte logische Bauteile, wie Bauteile zur Einstellung des Strahls relativ zu anderen Strahlen im Falle eines Schreibens mit Mehrfachstrahl oder Bauteile zur Feineinstellung der Platzierung des gesamten Musters in Abtastrichtung, eingesetzt werden.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung verwendeten Begriffe und Ausdrücke haben in diesem Zusammenhang ausschließlich beschreibenden und keinerlei einschränkenden Charakter, wobei durch die Verwendung solcher Begriffe und Ausdrücke keinerlei Absicht besteht, Äquivalente der gezeigten und erläuterten Merkmale oder Teile derselben auszuschließen, und wobei darauf hinzuweisen ist, dass der Schutzbereich der Erfindung ausschließlich durch die nachfolgenden Patentansprüche bestimmt und abgegrenzt ist.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Schreiben von lithographischen Mustern mit Rasterabtasttechnik unter Verwendung eines elektronischen Taktgebers zum Steuern der Modulation des Strahls, wobei die Platzierung von Musterelementen in den Abtastrichtungen durch Zeitverzögerungen um Bruchteile einer Taktperiode gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktgeber eingesetzt wird, um eine Anzahl von vorzugsweise gleichmäßig beabstandeten Verzögerungszeitwerten mittels einer verzögert-verriegelten Schleife zu erzeugen, und dass ein bestimmter Verzögerungszeitwert entsprechend einem digitalen Steuerbefehl ausgewählt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der digitale Steuerbefehl während des Schreibens eines Musters dynamisch verändert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitverzögerungsschaltkreis eine verzögert-verriegelte Schleife besitzt, umfassend: wenigstens N seriell verbundene Verzögerungselemente, wobei N eine ganze Zahl größer als 2 ist, die jeweils ein Referenzsignal des Taktgebers um ein Zeitquantum verzögern, und einen mit dem Ausgang des N-ten Verzögerungselementes zum Empfangen des weitergeleiteten, verzögerten Signals und des Referenzsignals verbundenen Phasenvergleicher zum Erzeugen eines Steuerungssignals, das Indikativ für den Unterschied zwischen einer Phase des weitergeleiteten Verzögerungssignals und einer Phase des Referenzsignals ist, und Rückkopplungsmittel zum Übertragen des Steuerungssignals zu den Verzögerungselementen, wodurch jedes der Verzögerungselemente so angepasst wird, dass die Phase des Referenzsignals mit der Phase des weitergeleiteten Verzögerungssignals synchronisiert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverzögerungen durch eine Anzahl von seriell verbundenen Verzögerungselementen erzeugt werden, die durch das Steuerungssignal in der verzögert-verriegelten Schleife gesteuert werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Taktsignal mit seriell verbundenen Verzögerungselementen verbunden ist, die durch das Steuerungssignal gesteuert werden, und dass eine Anzahl von Verzögerungselementen ausgewählt wird, um das Taktsignal zum Ausgang gemäß der digitalen Steuerbefehl zu verzögern.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschaltkreis N Verzögerungselemente aufweist, die jeweils eine zusätzliche Verzögerung um 1/N-tel der Taktperiode bewirken, wobei N digital zwischen wenigstens zwei vorbestimmten Werten einstellbar ist, die vorzugsweise aus den Werten 25, 30, 32, 36, 40, 50, 60, 64, 72, 80, 100, 120 und 128 ausgewählt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktperiode in N Erhöhungen (Schritte) unterteilt wird, wobei N eine Zahl ist, so dass N = 2n, wenn es sich bei n um eine positive ganze Zahl handelt, wobei jegliche Zeitperiode digital durch ein binäres Wort für die Anzahl vollständiger Taktperioden und ein binäres Wort für die zusätzliche Verzögerung als eine Anzahl von 1/N-Bruchteilen einer Taktperiode dargestellt werden kann.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschaltkreis durch Zeitverzögerung in den entsprechenden Taktperioden zum Bereitstellen einer Adressauflösung für Musterelemente benutzt wird, die signifikant höher ist als diejenige des elektronischen Taktgebers.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschaltkreis zum Verzögern des Eingangs-Taktsignals des elektronischen Taktgebers für bestimmte logische Komponenten verwendet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den logischen Komponenten um Komponenten zum Einstellen des Strahls relativ zu anderen Strahlen im Falle eines Schreibens mit Mehrfachstrahlen handelt.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den logischen Komponenten um Komponenten zum fein eingestellten Platzieren des gesamten Musters in der Abtastrichtung handelt.
  12. Vorrichtung zum Schreiben lithographischer Muster mit Rasterabtasttechnik mit einem elektronischen Taktgeber und einem Zeitverzögerungsschaltkreis, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitverzögerungsschaltkreis ein verzögert-verriegelter Schleifenschaltkreis ist, der durch den Taktgeber getrieben ist, wobei die Ausgabe des Verzögerungsschaltkreises durch Eingangsdaten bestimmt ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, die zum Schreiben komplexer Muster auf einer lichtempfindlichen Fläche durch Abtasten mit wenigstens einem mittels eines Modulators modulierten Laserstrahls in parallelen Abtastlinien während einer Bewegung entlang Abtaststreifen in einer Richtung senkrecht zu den Abtastlinien vorgesehen ist, umfassend: Datenliefermittel zum Steuern des Eingangs des Modulators während der Laserstrahl abtastet, wobei die Datenliefermittel beinhalten: einen Taktgeber mit einer vorbestimmten Taktperiode zwischen den Taktpulsen; eine Datenverarbeitungseinheit zum Empfangen von Eingangsdaten und zum Berechnen von Strahlintensitätsdaten und Strahlpositionsdaten jeweils in digitalem Format für einen Rand in dem Muster, eine Signalverarbeitungseinheit zum Umwandeln der Strahlpositionsdaten in eine äquivalente Zeit zum Positionieren des Laserstrahls entlang der Abtastlinie während des Abtastens und zum Konvertieren der äquivalen ten Zeit in eine ganzzahlige Anzahl von Taktpulsen und einen gebrochenen Rest, und einen Zeitverzögerungsschaltkreis zum Verzögern eines Übergangs in den modulierten Daten, der den gebrochenen Rest erzeugt, für eine höhere Adressauflösung als im Falle der Daten-Taktpulse.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitverzögerungsschaltkreis eine verzögert-verriegelte Schleife besitzt, umfassend: N seriell verbundene Verzögerungselemente, wobei N eine ganze Zahl größer als 2 ist, die jeweils ein Referenzsignal des Taktgebers um ein Zeitquantum verzögern, einen mit dem Ausgang des N-ten Verzögerungselementes zum Empfangen des weitergeleiteten, verzögerten Signals und des Referenzsignals verbundenen Phasenvergleicher zum Erzeugen eines Steuerungssignals, das Indikativ für den Unterschied zwischen einer Phase des weitergeleiteten Verzögerungssignals und einer Phase des Referenzsignals ist, der zu Rückkopplungszwecken zum Übertragen des Steuerungssignals mit den Verzögerungselementen verbunden ist, wodurch jedes der Verzögerungselemente so angepasst wird, dass die Phase des Referenzsignals mit der Phase des weitergeleiteten Verzögerungssignals synchronisiert ist, einen Multiplexer, der mit den Verzögerungselementen zum Empfangen der durch die Verzögerungselemente erzeugten verzögerten Signale und zum Steuern des Ausgangs des Verzögerungsschaltkreises gemäß dem gewünschten gebrochenen Rest verbunden ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverzögerungen durch eine Anzahl von seriell verbundenen Verzögerungselementen erzeugt werden, die durch das Steuerungssignal in der verzögert-verriegelten Schleife gesteuert sind.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verzögerungselement das Referenzsignal des Taktgebers um ein Zeitquantum verzögert, das 1/N-tel einer Taktperiode beträgt.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschaltkreis N Verzögerungselemente aufweist, die jeweils eine zusätzliche Verzögerung um 1/N-tel der Taktperiode bewirken, wobei N digital zwischen wenigstens zwei vorbestimmten Werten einstellbar ist, die vorzugsweise aus den Werten 25, 30, 32, 36, 40, 50, 60, 64, 72, 80, 100, 120 und 128 auswählbar sind.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschaltkreis in ECL-Technologie (Emitter Coupled Logic) hergestellt ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschaltkreis in CMOS-Technologie (komplementäre Metalloxid-Halbleiter-Technologie) hergestellt ist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mittels einer Zeitverzögerung des Verzögerungsschaltkreises in den entsprechenden Taktperioden eine Adressauflösung für Musterelemente zur Verfügung stellt, die signifikant höher ist als diejenige des elektronischen Taktgebers.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Mehrfachstrahl-Schreibgerät ist, wobei der Verzögerungsschaltkreis zum Verzögern der Eingangstaktsignals des elektronischen Taktgebers zum Einstellen eines Strahls relativ zu den anderen Strahlen ausgebildet ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzögerungsschaltkreis benutzt wird, um die Eingangstaktsignale des elektronischen Taktgebers zum Feineinstellen der Platzierung des gesamten Musters in der Schreibrichtung zu verzögern.
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