JP2005322918A - 粒子ビーム処理のための新型のパターン画定法 - Google Patents

Abstract

【課題】粒子ビーム処理装置のマルチビームパターンの画定デバイスにおいて、解像度を向上させ、ラインエッジ粗さを軽減させ、さらに画素をグレースケールに従って照射することを可能とさせる。
【解決手段】粒子ビーム処理装置において、複数のアパーチャ（２１）がパターン画定フィールド（ｐｆ）中に並べられており、前記アパーチャ（２１）の位置は互いに、走査方向に対して垂直又は平行な方向（Ｘ、Ｙ）に沿って取られたアパーチャの実効幅（ｗ）の整数倍だけではなく前記実効幅の整数分数の整数倍だけオフセットされる。パターン画定フィールド（ｐｆ）は、多くのジグザグライン（ｐｌ）を成すアパーチャで構成されるいくつかのドメイン（Ｄ）に分割され、走査方向に対して垂直な方向に沿って、あるドメインのアパーチャは、実効幅（ｗ）の整数倍だけ互いにオフセットされ、一方、異なったドメインのアパーチャのオフセット量はその幅の整数分数である。
【選択図】図８

Description

本発明は、粒子ビーム処理装置中で用いられるマルチビームパターンの画定デバイスの改善に関する。

より詳しくは、本発明は、粒子ビーム処理装置に用いられるパターン画定デバイスであり、前記デバイスが帯電した粒子ビームを照射されて、そのビームを同一の形状を有する複数のアパーチャだけを通過させて、これらのアパーチャを透過するビームレットの形状を画定するようになっているデバイスに関し；これらのアパーチャは、パターンを対象物上に画定する特定の並べ方にしたがってパターン画定フィールド内に配置されており；前記アパーチャと、これに対応するブランキング開口部が関連付けられて位置付けされており、これで、前記ビームレットの各々が、ビームレットをそれぞれ画定するアパーチャに対応するようなブランキング開口部を横断するようになっており、また、各ブランキング開口部には偏向手段が備わっており、この偏向手段は、二つの偏向状態、すなわち、偏向手段が開口部を通って放射された粒子が所望の経路を伝わることを許容される第一の状態（「スイッチオン」）と偏向手段が前記経路から離れたところにある開口部を通って放射された粒子を偏向させている第二の状態（「スイッチオフ」）を持つブランキング信号によって制御することが可能である。

言い換えれば、粒子ビームは照明システムによって生成され、それは、対象物の表面上に投影されるビームパターンを画定するアパーチャの配列を有するパターン画定（ＰＤ）手段を照明する。アパーチャを介する各ビームの通過を制御して、それぞれのアパーチャを介するビーム粒子の通過を許容（「スイッチオン」）したり、効果的に起動解除（「スイッチオフ」）したりすることが可能である。アパーチャ配列を透過する（または、より正確には、配列中の内でスイッチオンされたアパーチャを通って通過する）ビームは、アパーチャの空間的配置によって表されたパターン情報を担持するパターニングされた粒子ビームを形成する。次に、このパターニングされたビームは粒子光学投射系によって対象物（たとえば、半導体基板）上に投影され、ここで、アパーチャの像がこのように形成されて、対象物の照射部分を修正する。

この種の処理装置の一つの重要な応用分野は、特に１００ｎｍ未満の特徴サイズを持つナノスケールデバイスの製造又は機能化のために用いられる、直接イオンビーム材料修正又はイオンビーム誘導エッチング及び／又は堆積によるナノスケールのパターニングという分野である。この種の処理装置の別の重要な応用分野は、リソグラフィ装置としての、半導体技術で用いられる粒子ビームリソグラフィの分野である。この場合、基板表面上の所望のパターンを画定するために、ウエハを放射線感知フォトレジストの層でカバーし、所望の構造をリソグラフィ装置でこのフォトレジスト上に結像し、次にこれを、前の露出ステップで画定されたパターンにしたがって部分的に除去してパターニングして、次に、エッチングなどさらなる構造化プロセスのためのマスクとして用いる。しかしながら、この開示内容の文脈では、本発明は、フォトレジストによる構造化などの間接的プロセスではなく、第一に、粒子ビーム自身が構造化される基板の修正をもたらすイオンビーム材料修正（法）を用いる直接的構造化プロセスという文脈で解説する。

帯電粒子ビーム投影法による直接パターン転写用にアドレス指定可能アパーチャプレートが使用できるのではないかということは、十年以上前から研究されてきた。初期の一つの検討が、１９８９年発行のＢ． ＬｉｓｃｈｅｒらによるＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ９の１９９〜２０３ページに記載されている。後になって、１９９７年、Ｉ．Ｌ． Ｂｅｒｒｙらが、１９９７年発行のＪ． Ｖａｃ Ｓｃｉ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｂ、１５（６）の２３８２〜２３８６ページ中で、ブランキングアパーチャ配列とイオン投射系に基づいた記述戦略を提示している。

アライらは、米国特許第５，３６９，２８２号中で、ＰＤ手段の役割を演じるいわゆるブランキングアパーチャ配列（ＢＡＡ）を用いる電子ビーム露光システムを検討している。このＢＡＡは多くのアパーチャ列を持っており、アパーチャの像を、このアパーチャ列に対して垂直な方向の制御された連続的な動きをして基板表面上で走査する。これらの列は、アパーチャが走査方向に沿ってみた場合にジグザグ状のラインを形成するようにインターレースするような仕方で互いに対して整列している。したがって、これらのジグザグ状のラインは、基板を基準として移動しながら間にギャップを残すことなく基板表面上の連続するラインを通過し、これで、基板上の露出予定領域をすべてカバーする。米国特許第５，３６９，２８２号には、アパーチャが二行おきに揃えられており、行の隣同士のアパーチャ間のピッチが、アパーチャの幅の二倍となっており；一般に、任意の数ｎに基づいて行を整合させることが可能であり、すると、上記のピッチはｎにアパーチャの幅を乗算したものとなる。ヤスダらは、米国特許第５，３５９，２０２号と第５，２６０，５７９号において、基板をパターンで露光するのに類似のＢＡＡを用いているが、各ブランキングアパーチャの各々に対して制御ラインを供給しなければならないため、内部の構造化が非常に複雑になり、また、クロストークや送信時間の遅延など好ましくない撹乱的影響を引き起こしやすい。

上記のＩ．Ｌ． Ｂｅｒｒｙらの記事には、ｎ＝４として行とジグザグラインを整合させるサイズ長が５ミクロンの３０００×３０００個のアパーチャから成る配列を持つ「プログラム可能なアパーチャ配列」を備えたＰＤデバイスが記載されている。このアパーチャ配列は、追加の論理回路を含んでおり、これで電子マスク走査システムが実現されるが、このシステムは、パターン情報をシフトレジスタによってある行の一つのアパーチャから次のアパーチャに送るようになっている。この記事は、ＢＡＡを構成するアパーチャを基板上に結像する２００倍の縮小イオン光学系を用いることを提案している。

Ｂｅｒｒｙの方式から発して、Ｅ． Ｐｌａｔｚｇｕｍｍｅｒらは、米国特許第６，７６８，１２５号（英国特許出願公開第２３８９４５４号）の中で、ＰＭＬ２（”Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｍａｓｋ−Ｌｅｓｓ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ＃２”の略称）と呼ばれるマルチビーム直接書き込み方式を提示しているが、この方式では、多くのプレートを互いの上に積み重ね、その間にアパーチャ配列手段（アパーチャプレート）とブランキング手段（ブランキングプレート）が置かれているＰＤデバイスを用いている。これらの互いに分離したプレートは、ある定められた距離のところに、たとえば、ケーシングの中に一緒に搭載される。このアパーチャ配列手段は、前記アパーチャを透過するビームレットの形状を画定する同一形状の複数のアパーチャを有し、ここで、アパーチャは複数のジグザグラインを成すアパーチャから構成されるＰＤフィールド内に配置されており、また、これらのアパーチャは、アパーチャの幅の第一の整数倍だけ前記ライン上で間隙を介して置かれ、また、隣同士のライン間では前記幅の整数倍の分数だけオフセットされている。このブランキング手段では、複数のブランキング開口部が、特に、対応するジグザグラインを成すブランキング開口部を有するアパーチャ配列手段のアパーチャに対応する並べ方で配置されている。このＰＤデバイスの構造と動作、特にそのブランキングの構造に関するプレートの米国特許第６，７６８，１２５号の教示をこの開示の一部としてここに組み込む。

ＰＭＬ２方式によれば、ビームによって形成された像を、各々のダイスフィールド上で直線経路に沿って連続的に移動させるが；走査方向に対して垂直な方向にビームをさらに走査させる必要はない（ただし、必要に応じて、走査ステージが誤って横方向に進行した場合にその動きを補償する場合は別である）。さらにそのうえ、ライン上のアパーチャを次に露光することによってグレースケールを生成することが可能であり、したがって、シフトレジスタ方式を効果的に応用すると、基板だけを移動させながら、（所定のビットサイズ、たとえば５ビット以上のビットサイズを持つ）グレースケールパターンを作成することが可能である。このＰＭＬ２方式では、挟まれているアパーチャ又は近傍にあるアパーチャの隣にあるアパーチャプレートについて多量のメモリーを用いる必要がある。従来技術にないＰＭＬ２の主たる際立った特徴は、アパーチャプレート上での通常のアパーチャブロック同士間での行のオフセットであり、これは、ブランキングプレート上にシフトレジスタ電子回路を置くことを意図したものである。

アドレス指定可能マスクを実現するための鍵は、いわゆる微小電気機械（ＭＥＭＳ）技術であり、これで、数十万から数百万個のアパーチャを、ビーム切り替えとデータ管理とを制御するために必要なエレクトロニクスと一緒にモノリシックで製造することが可能である。産業用ＭＥＭＳデバイスの最小特徴サイズは、リソグラフィでの一般的な重要なディメンジョン（たとえば、アパーチャと微小デフレクタのサイズ）より１００〜２００倍大きいため、たとえばマスクレスリソグラフィなどの現場高速書き込み応用分野で新型のＭＥＭＳ製造技術を活用するためには強力で大フィールドの高解像度光学投射系が必須である。

ＰＬＭ２に固有のマルチビーム方式の主たる利点は、単一ビームライターと比較して書き込み速度が非常に向上することであり、これは、帯電粒子ビームが、切り替え可能なブランカーデバイスを含むアパーチャプレートによって動的に構造化された複数のサブビームから成るという事実によるものである。（アライらやヤスダらによる他の従来技術に優越する）改善された生産性は、主として次の特徴から発する：
＋ 基板に対して平行に放出することが可能なサブビームの数と領域当たり配置することが可能なアパーチャの密度とがかなり増加し、その結果、粒子のソースに対する要件が緩和される；
＋ 単一ビームブランキングが、連続したデータストリームと簡略化されたデータラインのアーキテクチャによって達成されるが、ここでたった一つのアパーチャ行（＝ライン数×１つのアパーチャ）を一クロックサイクル毎にＰＤフィールドに供給することになっており、これで、ＰＤフィールド上を信号がシフトレジスタによって伝わる；
＋ 空間電荷の影響が減少するが、これはビーム電流が、広いビームを用いているために大きい断面積上に分布されるからである；
＋ （ライン毎のアパーチャで）部分的露光を多数実行し、これで、所望の露光照射量を累積することによって高度の冗長性が得られ、これで、一回の通過走査でグレースケールを生成することが可能である。

しかしながら、ＰＬＭ２のレイアウトでは、他の従来技術の場合と同様に、主として次のような問題が発生する：
− 従来技術、特にアライらとＢｅｒｒｙらによるＢＡＡで利用可能な物理的アドレスグリッドを用いると、リソグラフィ要件（４５ｎｍのノードに対して１ｎｍのアドレスグリッド）を満足するためには一回の通過露光で達成されるグレースケールのレベルの数は不十分でしかないが、それは大フィールドの投射系では、ＰＤフィールドのサイズは限られるからである。その結果、プロセスの許容度が劣化し、ラインエッジの粗さの値が許容不可能な値となるがこれは物理アドレスグリッドに関連しており、さらにパターン配置精度が不満足となり、また、マルチパス戦略の場合、スループットが減少して、好ましくない整合誤差が発生する；
− 大きいパターンフィールドを歪みのないように結像する必要性があり、その結果、（高い冗長性を利用するために）走査プロセス中に数千ものアパーチャを重複させなければならなくなる；
− 避けられない電流依存性（＝パターン依存性）の画像歪みとピンボケを処理することによって、利用可能な電流が制限され、パターンの均質化が必要となるが、これには時間のかかるデータ前処理が伴う。
米国特許第５，３６９，２８２号 米国特許第５，３５９，２０２号 米国特許第５，２６０，５７９号 米国特許第６，７６８，１２５号（英国特許出願公開第２３８９４５４号） 米国特許第６，７６８，１２５号 １９８９年発行のＢ． ＬｉｓｃｈｅｒらによるＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ９の１９９〜２０３ページ １９９７年、Ｉ．Ｌ． Ｂｅｒｒｙらが、１９９７年発行のＪ． Ｖａｃ Ｓｃｉ Ｔｅｃｈｎｏｌ Ｂ、１５（６）の２３８２〜２３８６ページ

上記に鑑み、本発明の目的は、従来技術の欠点を克服し、マスクレスリソグラフィなどの分野やナノスケールのビームパターニング応用分野でアドレス指定可能マスクを使用できるようにする方法を発見することである。その中心となる目的は、ＰＤデバイスで得ることが可能な解像度を向上させ、これで、より微細なアドレスグリッドを実現し、従来技術の場合と比較してアパーチャの数が不変の場合、さらには減った場合でさえも、ラインエッジ粗さを軽減させることである。さらに、対象物のところにある画素をグレースケールにしたがって、すなわち最小露出照射量（「黒色」）と最大露出照射量（「白色」）との間で内挿された露出レベルで、照射することを可能とさせることである。

このタスクは、冒頭で述べたようにＰＤデバイスによって解決されるが、このデバイスでは、走査方向に直角な及び／又はそれに対して平行な方向に対してとられたアパーチャの位置は、前記方向に沿って取られたアパーチャの実効幅の整数倍だけではなく前記実効幅の整数分の一の整数倍だけ互いにオフセットされるが、後者のオフセットは本発明の文脈では「分数オフセット」と呼ばれる。この文脈では、「走査方向」とは、帯電粒子ビームによって対象物表面上で形成されたアパーチャの像が露光プロセス中で対象物表面上を移動される方向のことである。

本発明の基本的な考えは、アパーチャの位置を、アパーチャのベース形状のコピーを平面領域を連続的にカバーするようにアセンブルすると、その結果生じる架空の基本的グリッドに沿って実現するだけではなく、さらなる架空のグリッドを内挿することによって可能な位置を増加させることである。（このベース形状は通常は、走査方向に沿って方形又は矩形の方位を持つが、別の形状、特に六角形などの正多角形でもよい）。このようなグリッドは互いに噛み合うが、これが、本発明の文脈では「インタロッキンググリッド」と呼ばれる理由である。これらのグリッドの全ての点がアパーチャによって占められているわけではなく、事実、ほんの一部が占められているだけであり、それは、アパーチャは互い同士の間に十分な「確固とした」スペースを必要とするからであることを理解すべきである（図２の検討を比較のこと）。

本発明によれば、個々のアパーチャの各像によって形成された個々のスポットのサイズがたとえ減少しても、対象物表面上でより微細な解像度を得ることが可能である。さらに、本発明によれば、ＰＤデバイス中の重要なディメンジョンの規模を縮小することなく、リソグラフィのノードの規模を、たとえば、４５ｎｍから３２ｎｍにラインとスペースの解像度を縮小することが可能である。したがって、本発明は、最新のＭＥＭＳ技術の特徴サイズに対する制限を回避する助けとなる。要約すると、本発明によれば、光学ビームの直径と、ＰＭＬ２で必要とされるＰＤデバイスをかなり減少させ、これで歪みがあってはならないなどの光学的性能要件を緩和させること、また、いくつかの列を並列に用いることによって生産性を向上させることが可能となる。

ある好ましい実施形態では、上記のデバイスは、多くのビームレットを形成するアパーチャ配列手段と、選ばれたビームレットの通過を制御するブランキング手段とを備える。前記アパーチャ配列手段は、上記のようにパターン画定フィールド内に配置された前記アパーチャを透過するビームレットの形状を画定する同一形状を持つ複数のアパーチャを有し、また、前記ブランキング手段は、アパーチャ配列手段のアパーチャに対応する並べ方で配置された複数のブランキング開口部を有する。

分数オフセットは、アパーチャの実効幅の１／２^Ｎ倍（ここで、Ｎは正の整数で、１より大きいのが望ましい）であるのが好ましい。

本発明にしたがってアパーチャを配置するある好ましい方法では、さまざまなグリッドがアパーチャフィールド上でそれらに対応したさまざまな領域に位置付けられ、これで、全体的なレイアウトを簡略化するようになっている。したがって、上記のパターン画定フィールドはいくつかのドメインに分割され、これらドメインの各々が、成る複数のジグザグラインを成す走査方向に沿って連続するアパーチャから成っており、ここで、これらのアパーチャは前記ライン上に前記アパーチャの実効幅の整数倍だけ前記ライン内で互いに分離して置かれ、隣同士のライン同士間では前記幅の整数倍の分数だけオフセットされており、ここで、走査方向に垂直な方向に沿って、ドメインのアパーチャは、アパーチャの実効幅の整数倍だけ互いにオフセットされており、一方、さまざまなドメインのアパーチャのオフセットは分数値となっている。この場合、放射パターンを計算し易くするために、ドメインの持つアパーチャ配列は、これらアパーチャが、各ドメイン内でのアパーチャの相対的な位置に関して対応するような配列となっている。特に、ドメインは互いに同じ数のアパーチャを有する。分数オフセットが互いに異なるドメインの適切な数は２^２Ｎ−１又は２^Ｎ（上記のようにＮは整数）であり、後者の場合、分数オフセットは、アパーチャのベース形状の対角線に沿っているのが好ましい。

本発明のある好ましい実施形態では、グループブランキング信号をＰＤフィールドの、ラインの方位に対して平行に沿っている側に対して部分的に供給し、また垂直に沿った側に対して部分的に供給する。これによって、供給サイトにおけるラインの密度がさらに減少する。

アパーチャの並べ方を適切に実現すると、アパーチャの形状は、方形や正六角形などの平面の連続的カバーリングの幾何学的二次元ベース形状に実質的に等しい。連続的カバーリングの並べ方の利点は、光学的な結像ブレがウエハ上での照射量分布（＝空中像）、特に特定の特徴に対して必要とされるグレーレベルに対する影響ができるだけ小さくなり、そのため、ＰＤデバイスの投影された像内部での光学的結像ブレの真性の半径方向の変動が許容範囲を超えないことである。このブレがスポットサイズの範囲内であれば、平面の連続的カバーリングの幾何学的二次元ベース形状に実質的に等しくなるようにアパーチャの面積を選ぶことによって同じ利点が達成することが可能であり、一方、形状は、特にエッジを丸めたり丸み付け（角切り）したりなどの多角形ベース形状のエッジを修正することによって連続的カバーリングのそれとは異なったものとなる。全体的な形状は必要に応じて拡大し、これによって、修正された形状の総面積が維持され、また、アパーチャの形状の面積がオリジナルの多角形ベース形状のそれと同じとなるようにすべきである。これは、たとえば、完全な方形形状の代わりに、これと等しい面積を持つ角を丸めた形状のアパーチャを用いることが可能であることを意味する。後者のほうを用いると、製造プロセスでの許容誤差が大きくなる。一般に、六角形の並べ方は、対称性の度合いが最高であると共に、領域当たりの画素の密度ができるだけ高くなり、これら双方ともが、ＰＤ手段中での限られた数のアパーチャ（＝ＰＤフィールドの限られたサイズ）での達成可能なライン配置精度とラインエッジ粗さとを向上させるという利点を持つ。

必要に応じて、特に他のブランキング開口部が一つ以上が欠陥であることが分かった場合に、アクセス可能な「余分の」開口部のリザーバを有するために、動作を起動したり起動解除したりされる追加のブランキング開口部が備えられる。この起動／起動解除は、たとえば、焦点が合ったイオン、電子ビーム又はレーザビームによる照射などの構造化ステップで実行することが可能である。したがって、ブランキング開口部を提供し、それに対して、前記ブランキング開口部に対してそれぞれのブランキング信号を供給するラインが、構造的修正によってデバイスの表面上でアクセス可能であり、また、前記構造的修正によって処理されると電子的な接続状態と遮断状態を持つグループブランキング信号のその透過率を変化させるようになっているコンポーネントを備えるようにする。特に、このコンポーネントは、電気的に良好な伝導状態と非伝導状態の間をたぶん不可逆的に変更されるようになっているコンダクタセグメントとして実現される。

本発明のさらに別の態様では、個々のブランキング開口部に対してブランキング信号を効果的に提供するために、ブランキング信号をフィードラインから誘導するようになっているが、このフィードラインは各々が、多くのブランキング開口部に対してブランキング信号を供給し、これらの信号は一連のシフトレジスタを伝播して、各々のブランキング開口部に対して一つずつ付いている中間バッファ手段のシーケンスに入力され、すると、これらのバッファ手段に含まれているデータが共通トリガー信号によって起動される。この場合、各ブランキング開口部に対するブランキング信号はマルチビット信号であり、前記信号は、一露出時間内でそれぞれのアパーチャがどれほどの時間にわたって、０（オフにスイッチングされている状態）と１（完全にオンにスイッチングされている状態）との間の分数となる点でオンとなるかその持続時間をコーディングする。

このブランキングは、それまでに検出されただけのビームレットの確度を少し変化させ、これで、そのビームレットが対象物又は対象物の位置にあるデバイスにどれにも届かないようにすることによって実行されるのが望ましい。この目的のため、偏向手段は、オフにスイッチされた状態で、粒子ビームの方向から見てＰＤデバイスの背後に取り付けられている露出装置の吸収表面に対して粒子を偏向させるようになっている。

次に、本発明を図面を参照してより詳細に説明する。

パターン画定システム
以下に検討する本発明の好ましい実施形態は、イオンビーム処理装置で用いられる米国特許第６，７６８，１２５号に開示されているパターン画定（ＰＤ）システムに基づいている。以下では、このＰＤシステムの技術的背景を、本発明に関連する限りにおいて、最初に図１〜５（米国特許第６，７６８，１２５号のそれに対応するが、適宜修正されている）を参照して検討し、次にＰＤシステムでの本発明の実施形態を検討する。本発明は以下の実施形態に制限されることはなく、これらは単に、本発明の可能な実施例の一部を表しているだけであることを理解すべきである。

本発明の好ましい実施形態を用いている処理装置の概略を図１に示す。以下では、本発明を開示するために必要とされるような詳細だけを示し、分かりやすいように、図１では、コンポーネントは本来のサイズでは示されていない。装置１００の主要なコンポーネントは、この例では図１中垂直下方に伸びているリソグラフィビームｌｂ、ｐｂの方向に対応して、照明システム１０１と、ＰＤシステム１０２と、投射系１０３と、基板４１を持った対象物ステーション１０４とである。装置１００全体は、この装置の光軸ｃｘに沿ってビームｌｂ、ｐｂが邪魔されないように伝播することを保証するために高真空度に保持されている真空ハウジング１０５に包含されている。粒子光学系１０１と１０３は、静電レンズ又は電磁レンズを用いて実現される。

照射システムは、たとえば、電子銃１１と、抽出システム１２と、コンデンサレンズ系１３とを備えている。しかしながら、一般的に、電子の代わりに、他の帯電粒子を用いることも可能である。電子を別にしても、これらは、たとえば、水素イオンや、より重いイオンや、帯電粒子や、クラスタであり、これらの内どの投射体を選ぶかは、ビームと基板との間の所望される相互作用しだいであることに注意すべきである。

抽出システム１２は、一般的に数ｋｅＶ、たとえば１０ｋｅＶという定められたエネルギに粒子を加速する。コンデンサレンズ系１３によって、ソース１１から放射された粒子は、広い幅を持ったかなりテレセントリックな粒子ビームとして形成され、これがリソグラフィビームｌｂとして働く。次に、このリソグラフィビームｌｂはＰＤデバイス２０を照射し、このデバイスは、その位置を保つに必要とされるデバイスと一緒になってＰＤシステム１０２を形成する。このＰＤデバイス２０はリソグラフィビームｌｂの経路上の特定の位置に保持され、このビームは複数のアパーチャ２１を照射する（図２を参照）。このアパーチャの一部は「スイッチオンされ」すなわち「開かれ」て、これで、自身を透過するビームの部分（ビームレット）が対象物に届くようにさせるという意味で透明なものとなるが、その他のアパーチャは「スイッチオフされ」すなわち「閉じられ」、これはすなわち、対応するビームレットが対象物に到達できず、これで、これらのアパーチャはビームに対して実効的に非透明（不透明）となる。スイッチオンされたアパーチャのパターンは、基板上で露出されることになっているパターンにしたがって選ばれるが、それはこれらのアパーチャのみがビームｌｂに対して透明なＰＤデバイスの部分であり、したがって、このビームはアパーチャ（図１ではデバイス２０の下方にある）から出射するパターニング済みビームｐｂとして形成される。ＰＤデバイス２０上の温度分布は、光学手段２８と２９が熱伝達冷却に加えて放射冷却したりして、適切な加熱エレメント又は冷却エレメントによって安定な値に保たれる。

次に、パターニング済みビームｐｂによって表されるパターンが、光電磁気式又は純粋に光電気式の投射系１０３によって基板４１上に投影され、ここでスイッチオンされたマスクアパーチャ２１の像を形成する。この投射系１０３は、たとえば二つのクロスオーバｃ１とｃ２によって２００×縮小を実施する。基板４１は、たとえばフォトレジスト層でカバーされたシリコンウエハである。ウエハ４１は対象物ステーション１０４のウエハステージ４０によって保持され位置付けされる。

装置１００は整合システム６０をさらに備え、これで、ＰＤフィールドｐｆ（図２）の側で参照マーク２６でＰＤシステム中に形成される参照ビームによって粒子光学系に対する基板上のマスクアパーチャの像（図３の像フィールドｍｆ）の位置を安定化させるが、整合システムの原理は米国特許第４，９６７，０８８号に記載されている。たとえば、像の位置とひずみの補正は多極電極３１５と３２５によって実行可能であり、くわえて、磁気コイル６２を用いて、基板の平面上でパターンを回転させることが可能である。

図１に示す本発明の実施形態では、投射系１０３は連続した二つの光電磁気ステージ３１と３２によって構成される。プロジェクタ３１と３２を実現するために用いられるレンズは図１では記号形式でしか示されていないが、それは、粒子結像システムの技術的実現は、たとえば本出願者（譲受人）の米国特許第４，９８５，６３４号（欧州特許第０３４４６４６号）などの従来技術では公知であるからである。第一のプロジェクタステージ３１は、デバイス２０のアパーチャの平面を中間平面ｅ１上に結像し、すると、この中間平面は第二のプロジェクタステージ３２によって基板表面上に結像される。ステージ３１と３２は双方が、クロスオーバｃ１とｃ２を介して縮小結像している。これら双方のステージの縮小係数は、数百倍、たとえば２００×という全体的な縮小となるように選ばれる。このオーダーの縮小、リソグラフィ設備では特に適しており、これでＰＤデバイスにおける小型化という問題が軽減される。ストッププレート２０４が、たとえばクロスオーバｃ１の位置に装備され、これで、正規のビーム経路から逸れたビーム成分を遮断するようにしている。

これらプロジェクタステージのどちらにおいても、それぞれのレンズ系は、色収差と幾何学的収差に対して良好に補償されており、さらに第一ステージ３１の残留色収差は、第二のステージ３２中の電極電位を微細に補正することによって適切に補償することが可能である。

像を全体に横方向に、すなわち、光軸ｃｘに対して垂直な方向にそってシフトさせる手段として、偏向手段３１５と３２５がプロジェクタステージの片方又は双方に装備されている。この偏向手段は、たとえば、多極電極システムとして実現可能であり、このシステムは、図１に示すように第一のステージ変更手段３１５とのクロスオーバの近くに置いたり、図１の第二ステージの偏向手段３２５の場合のようにそれぞれのプロジェクタの最終レンズの背後に置いたりされる。この装置では、多極電極を変更手段として用い、これで、像をステージの動きを基準としてシフトさせ、また、整合システムと一緒になって結像システムを補正する。これらの変更手段３１５と３２５は、主として個々のビームレットの補正用とされているＰＤデバイス内に存在するいずれかの追加の変更配列手段（本出願者／譲受人のオーストリア特許出願Ａ１７１１／２００３号）とも混同してはならない。

図２に、ＰＤデバイス２０中のアパーチャの（基本的な）並べ方の平面図を示す。複数の方形形状のアパーチャ２１が備えられているが、これらはＰＤフィールドｐｆ内で、基本的に規則的な配列で並べられており、この配列では、これらアパーチャ２１は隣同士のラインｐｌに沿って揃っており、ここで、これらラインｐｌはその各々に同じ数のアパーチャが存在するようになっている。ラインｐｌに対して垂直な方向から見ると、アパーチャは行ｒ１、ｒ２、ｒ３から成るシーケンスを形成しているが、図示する本実施形態では、行ｒ１〜ｒ３は隣り合ってはいなくて互いに離れている。これらのアパーチャはＰＤフィールドｐｆ中に、以下に詳述するスキューの掛かった規則的な並べ方で配置されている。本発明によるこのアパーチャの並べ方は、図２に示す例の基本的なグリッドの変更例である。

この基本的な並べ方によれば、ｎ番目毎のアパーチャ（図２ではｎ＝３）は、隣り合った行間のピッチｐｎはアパーチャの幅ｗのｎ倍である、すなわちｐｎ＝ｎ×ｗである。隣同士の行間のオフセットｐｍはアパーチャの幅のｍ倍、すなわち、ｐｍ＝ｍ×ｗであり（図２の具体的な並べ方ではｍ＝４）、また、ラインｐｌ内では、アパーチャのオフセットは、ｎ・ｐｍ＝ｎ×ｍ×ｗ（図２ｄではｎ×ｍ＝１２）である。したがって、図３に示すように、アパーチャはフィールドｐｆの面積のたった１／（ｎｘｍ）しかカバーしておらず、図３に示すように、一時にはｎ×ｍ個の像エレメントの内のたった一つしか露光することができず、他のエレメントは後続のステップで、アパーチャの像に対して「走査方向」ｓｄに沿って基板を移動させることによって露光される。アパーチャを制御するための空間的並べ方と回路との関する詳細については、読者は米国特許第６，７６８，１２５号を参照されたい。

図３に基板上で作成された像フィールドｍｆを示すが、分かりやすいようにこの図では全てのアパーチャがスイッチオンされていると仮定してある。この像フィールドの幅ｆｗは、投射系の縮小係数だけ減少させたＰＤフィールドの幅Ｌである。この像フィールドは、複数の像エレメントｍｘ（画素とも呼ばれる）から成っている。基板上の像フィールドの所与の位置に対して、アパーチャ配列の各アパーチャ２１は画像エレメントｍｘに対応しているが、アパーチャはＰＤフィールドの面積の分数をカバーしているだけであるため、画像エレメントの数の内のそれに対応した分数だけ（図３でハッチングして示されている）しか一時に露光されない。他の画像エレメントも露光するためには、基板をビーム下で移動させ、これで、基板上の像フィールドをシフトさせる。基板上で像を相対的に移動させるのであればどのような代替方法を用いてもよいことが明らかであり、たとえば、基板の位置を安定させておいてナノスケールのパターニングをする一つの適切な方法では、ビームを基板上で偏向させる。図３Ａに、ｎ×ｍ＝３×４＝１２の場合に考えられる位置の内で次に基盤の位置を移動させて露光する様子を示すが、したがってここで、画素は参照文字ａからｌで示されている（ハッチングで示した画素は位置ａである）。像フィールドｍｆ全体を、基板４１として機能するフォトレジストでカバーされたウエハの表面上を移動させ、これで、基板表面の全面積をカバーする。ダイスフィールドから成る一つのシーケンスが終了して、次のシーケンスの結像が始まると走査方向ｓｄがまた逆転される（米国特許第６，７６８，１２５号の図４に示すような牛耕式運動）。

図４と図５にＰＤシステム１０２の構造、すなわち、図４では上面図であり図５では長手方向断面図を示す。図６に図５の詳細を示し、本発明のＰＤシステム１０２を構成するプレートの集合の構成を二つのアパーチャに沿って解説する。ＰＤシステム１０２では、多くのプレート２２が積み重なって搭載されており、これで、コンポーネントがそれぞれの機能を果たす複合デバイスを実現している。プレート２２はその各々が半導体（特にシリコン）ウエハとして実現されており、このウエハでは構造は技術上周知な微小構造技術を用いて形成されていた。リソグラフィビームはこれらプレート上のＰＤフィールドｐｆ（図５）中のアパーチャ配列を横断する。各アパーチャは、プレート２２中で画定されている開口部２１０、２２０及び２３０の集合に対応している（図６）。

プレート２２の各々の厚さは、アパーチャの領域では約５００ミクロンから５０ミクロンであり、その相互の距離は１０ミクロンから１ｍｍのオーダーである。図５と６では、長手方向軸（装置の光軸に対して平行なｚ軸）上のディメンジョンは、拡大されているが一定の比率に従って拡大されてはいないことに注意すべきである。

ビームレットのブランキングはブランキングプレート２０２として実現されているブランキング手段によって制御されるが、このプレートは、各々がアパーチャに対応する開口部２２０（「ブランキング開口部」）の配列を含む。各ブランキング開口部２２０は、ビームブランキング電極２２１の集合と電極２２１ａ及び２２１ｂを制御する回路２２２とを含むが、これらの電極は、たとえば、ブランキングプレート２０２の下の表面層上に収納されている。ブランキング電極２２１は、以下に説明するようにアパーチャ変更プレートとして作用するが、最新技法を用いた垂直成長法によってブランキング開口部の周りに形成されている。ブランキング開口部をクロストークと他の好ましくない影響からより良好にシールドするために、電極２２１ａの内の一つが、ブランキングプレート２０２よりかなり高くなるように形成されている。この電極２２１ａは全てのアパーチャに対する均一な電位（たとえば接地電位）と接続され、一方、他の電極２２１ｂには、「オン」状態と「オフ」状態を切り替える制御用電位が印加されるのが望ましい。ブランキングプレート２０２とその回路２２２に関する更なる詳細は、米国特許第６，７６８，１２５号に見受けられる。

ＰＤシステム１０２は、ビームレットの横方向の形状を画定する働きをし、また、カバーとブランキングプレート２０１と２０２の背後に置かれている幅ｗ３を有する開口部の配列を持つ。ここではアパーチャ配列プレート２０３（以下では「アパーチャプレート」と短く述べる）として実現されているアパーチャ配列手段をさらに備えている。アパーチャプレート２０３のレイアウトのさらなる詳細は、米国特許第６，７６８，１２５号に見受けられる。

機能プレート、カバープレート、ブランキングプレート及びアパーチャプレートから成るシーケンスは、ＰＤシステムのプレート内部及び同士間での隣り合ったプレート同士の整合や加熱、充電及び汚染の影響が容易に制御可能と成るように選ばれるのが望ましい。入射ビームの方向から見てカバープレートを頂部に置き、ブランキングプレーとを中央に置き、アパーチャプレートを底部に置いている図６に示す並べ方は、単に一つの可能な並べ方である。他の可能性として図１８に示すＰＤデバイス１０２’の並べ方があるが、ここでは、アパーチャプレートがカバープレートの機能を組み合わされて、ブランキングプレート２０３の上方に置かれている「ビーム形成プレート」２０４となっているものや、ビーム形成プレートを直接にブランキングプレートに結合させるものがある。この場合、ビームレットｂｍは、適切な幅ｗ３を持つアパーチャ２３０’を通過すると画定される。

図１８Ａに、ブランキング電極がアパーチャプレート同士間のスペースに配置されるツープレートシステムのＰＤデバイス１０２”の別の変更例のオプションを示す。ブランキングのためのビーム偏向角度は概して非常に小さく、一般に千分の０．５〜５ラジアンであり、これで、偏向ビームとアパーチャの側壁間の距離は十分である。変更例１０２’の一つの重要な利点は、たった二つのプレートから成るＰＤデバイスが可能となるという点であり、ここで、上方のプレートと下方のプレートの双方を「発散レンズ」の一部として用いることが可能である（本出願者／譲受人の米国特許第５，８０１，３８８号と米国特許第６，３２６，６３２号を参照）。この利点は、ブランキング電極をプレート同士間に配置することによって可能とされ、これで、電極のアスペクト比が高くても、発散レンズ実現のために適用される二つのプレート間の隙間スペースの外部で電場勾配が変形しない。さらに、変更例１０２’の重要な利点は、プレート同士間の距離を小さい値（シールド用電極として用いられる長い方の電極の上側と上方のビーム形成プレートとの間を１０ミクロン）に選ぶことによってＰＤデバイスのクロストーク関連の制限を効果的に軽減することによって提供される。たとえば、二つのアパーチャプレートを適切な分離用エレメントを用いて積み重ねることによってこの距離を小さくすることが可能である。

リソグラフィビームの方向から見てアパーチャプレートとブランキングプレと２０２及び２０３の前に、カバープレート２０１として実現されているカバー手段が備えられており、これで、他のプレートを照射による損傷から保護している。カバープレート２０１は入射するリソグラフィビームのほとんどを受け取り、これで、粒子は、ブランキングプレートのそれに対応した配列中に形成されている開口部２１０を通過することしかできず、また、この開口部はブランキングフィールドｂｆの全面積のほんの小さな割合しか占めていない。カバープレート２０１のレイアウトに関するさらなる詳細は、米国特許第６，７６８，１２５号に見受けられる。

（図２のアパーチャの幅ｗに対応する）システム１０２から出射するビームレットの横方向の形状を画定するのは、幅ｗ３を持つ（カバープレート２０１の最初の開口部以外の）アパーチャ２３０である。したがって、厳密に言えば、「アパーチャ」という用語は、一般的な用語として用いられる「開口部」とは対照的にビームレットを画定するアパーチャ２３０によって画定される幅ｗ（図２）と画定済みの形状とを持つ開口部のために取っておくべきであるが、「アパーチャ」という用語はまた、図６に示すように、一つのビームレットｂｍが伝播する対応する開口部２１０、２３０及び２２０から成る集合を示すために用いられる。

ブランキング開口部２２０の幅ｗ２はカバープレート２０１の開口部２１０の幅ｗ１より大きく、これで、後者の開口部によって画定されるビームレットｂｍは、ブランキングプレート２０２上の制御回路２２２に影響することなく前者の開口部を通過する。たとえば、幅ｗ２は（アパーチャの画定幅ｗ＝５ミクロンとは異なって）７ミクロンでもよい。

ビームレットは、ブランキング電極２２１ａと２２１ｂが付勢されていないという条件で、経路ｐ１に沿ってプレート２２の後続の開口部を超えて進行し、次に結像システム中で結像される（図１）が、これはアパーチャの「スイッチオンされた」状態に対応する（スイッチング状態に関しては、ブランキング開口部との間に区別はなく、それぞれ関連しているアパーチャ又はそのアパーチャによって画定されるビームレットである）。「スイッチオフされた」アパーチャは、横断電圧を印加する電極２２１ａと２２１ｂを付勢することによって実現される。この状態で、ブランキング電極２２１ａと２２１ｂはビームレットを経路ｐ１から逸脱経路ｐ０に偏向させ、したがって、ビームレットは、たとえば、ＰＤデバイスの背後にあるいずれかに位置に置かれているストッププレート２０４（図１）のところで吸収される。

ビームレットｂｍはスイッチオフ状態でかなり小さい角度だけしか偏向せずしたがって、図６に示すように、それでもアパーチャ２３０を通過するが、この程度の角度偏向でも、ビームレットを容易に遮断する（「スイッチオフする」）ことが可能な後の位置で角度を横方向に逸らすに十分であることを理解すべきである。

図４と図５を再度参照すると、プレート２２は、周知のタイプの圧電アクチュエータ又はナノ位置付けエレメントとして実現されているアクチュエータ２４と２５によって互いに対して位置付けされているチャック２３によって保持されている。垂直アクチュエータ２５はまた、オフ状態のままであり、これでスペースを節約するようになっており、これで、プレート同士間の位置付けがチャック２３自身の高さによって定められ、チャック自身は単に互いに積み重ねられる。一方のチャック、たとえば図５では最後のプレートのチャックは、カップ２３３として形成されており、これで他方のチャックの横方向位置付けを容易なものとしている。プレート２２とチャック２３は同じ材料、たとえばシリコン又は動作温度範囲で同じ熱膨張動作を有する材料から製造されるのが望ましい。これらのチャックはまた、ブランキングプレート２０２に給電できるようにしているが、分かりやすいように電線は図には示されていない。

プレート２２では、参照ビームｒｂを定義するように開口部２６が備えられている。参照ビームｒｂの形状は、たとえばアパーチャプレート２０３に形成された開口部中で画定され、一方、その他のプレートの対応する開口部は、参照ビームｒｂの放射線を通過させるに十分広くされている。これで、参照ビームｒｂとパターニング済みビームｐｂとは基板平面上で結像されるが、パターニング済みビームｐｂとは対照的に、参照ビームｒｂは基板４１には届かないが、すでに上で述べたように整合システム６０中で測定される。チャック２３は整合開口部２３６をさらに有するが、これらの開口部は、自身が保持するチャック２３とプレート２２とを相対的に位置付けするための整合用マーカーとして働く。

インタロッキンググリッド
上記した最新のレイアウトによれば、正規のグリッドはあるスポットサイズを持つスポットによって形成され、そのスポットの距離は双方の方向でこのスポットサイズに等しい（図２と図３）。このような正規の架空のグリッドによるアパーチャの位置は以下の説明では基本的グリッドと呼ばれる。

本発明によれば、アパーチャは「インタロッキンググリッド」に沿って並べられ、これで、基板上に追加のスポットを作成するが、これらのスポットは基本的グリッドのスポットの位置同士間で内挿されている。一部のアパーチャは、水平方向と垂直方向で基本的グリッドに対して、実効アパーチャ幅の分数、特に、方形又は矩形のグリッドの場合直径の１／２^Ｎ（Ｎは正の整数であり、Ｎ≧２であれば望ましい）だけシフト（オフセット）される。

以下に、ｎ＝５とｍ＝６（すなわちｎ×ｍ＝３０）の基本的グリッド上で実現されたアパーチャの並べ方という文脈で本発明を説明する。ウエハ上で照明されることになっている最小の特徴サイズは４５ｎｍ（４５ｎｍの分解されたラインとスペースを持つ４５ｎｍノードと呼ばれる）であり、スポットサイズは２５ｎｍ（図３では画素幅ｘであり、一つのアパーチャの幾何学的な像のサイズと等しい）である。像フィールド幅ｆｗは２４ミクロンであり、これで、この像フィールドを、２００×縮小投射系（上記を参照）と関連させて生成し、方形形状のＰＤフィールドの幅はＬ＝４．８ｍｍとなり、これはライン数ｐｌ＝Ｌ／ｗ＝９６０に対応し、これで９６０ビットストリームを入力データストリームでアドレス指定することになる。横断方向では、行ｒ１〜ｒ３の各々でｆｗ／（ｎ・ｘ）＝Ｌ／（ｎ・ｗ）＝１９２のアパーチャが存在する。

すでに指摘したように、ブランキングプレートは、以下ではブランキングフィールドｂｆと呼ばれるブランキング開口部の配列を有し、これは、アパーチャフィールド中のアパーチャの並べ方を直接的な対応関係で反映するものである。本発明によるブランキングプレート７０２の一つの適切な実施形態を図７の平面図に示す（この平面図を明瞭なものと刷るには、カバーやアパーチャなどのＰＤデバイスの他のプレートを取り外す必要がある）。ブランキングプレート７０２の中心には、ブランキングフィールドｂｆが発見される。アパーチャの並べ方の場合と同様に、ブランキングフィールドｂｆ中に各々が１９２のブランキング開口部を有する９６０のラインが存在する。この開口部の並べ方は一定に比率に拡大して表すことは不可能であるので、フィールドｂｆは図７ではクロスハッチングだけで表してある。ブランキングプレート７０２の周辺には、生成されるべきパターンのデータストリームが多くのパッド接続部７１３を介して供給されてくる。パッド接続部の必要サイズのためその数が限られるので、パターン信号はより高いデータレートでより小さいデータ幅に多重化されるが、このデータ幅はパッド接続部の数に対応している。コンバータ手段７２１、７２２、７２３及び７２４は、フィールドｂｆを取り囲むように置かれるのが望ましいが、データを制御信号にデコーディングし、これらの信号はフィールドｂｆのブランキング開口部に印加される。これらの信号は多くのフィードライン７１１を用いて印加される（分かりやすいように、これらフィードラインの内の一部しか図には示されていないが、実際には、以下に説明するように９６０のフィードライン７１１プラスいくつかの制御信号ラインが存在する）。

図８に、アパーチャフィールドｐｆの左上のエッジを示す。図示する実施形態では、（左から見て）最初のｎ＝５行をそろえて、アパーチャフィールド（図８で垂直に流れている）の幅全体をカバーするようにし、これで第一の集合Ｄａ１を形成している。ｎ＝５行から成る次の集合Ｄａ２は、第一の集合によって画定される基本的グリッドに関連するアパーチャの方形の対角線の半分だけオフセットされる。第三の行集合Ｄａ３は、基本的グリッドの位置からＹ方向にアパーチャ幅の半分だけオフセットされ、第四の集合Ｄａ４はＸ方向にアパーチャ幅の半分だけオフセットされている。次の四つの集合Ｄａ５、Ｄａ６、Ｄａ７及びＤａ８は、図８に示すようにＸ方向とＹ方向に沿ってアパーチャの方形の幅の倍数だけオフセットされている。したがって、集合Ｄａ１〜Ｄａ８の各々は、八つのインタロッキンググリッドの内の一つを現すアパーチャの「ドメイン」を形成する。八つ目の集合Ｄａ８に次いで、第一の集合Ｄａ１と整合する別の集合Ｄｂ１が実現されており、これが新しいドメインのシーケンスの開始となっている。

図９に、アパーチャフィールドｐｆをこのようなドメインＤに分割する方法を示す。ドメインのシーケンスＤａ１〜Ｄａ８は三回繰り返され、その結果、合計で３２のドメインＤａ１〜Ｄａ８、Ｄｂ１〜Ｄｂ８、Ｄｃ１〜Ｄｃ８及びＤｄ１〜Ｄｄ８が形成される。同じ数字で示されるドメインはおなじグリッドを表しており、異なった数字を持つドメインのグリッドは互いにオフセットされ、互いに対してインタロックしている。

図１０に第一の二つのドメインＤａ１とＤａ２中のアパーチャの並べ方の詳細を示し、図１１に第二と第三のドメインＤａ２とＤａ３間の境界領域の同様な詳細を示す。ドメインＤａ１の並べ方が連続するドメインＤａ２とＤａ３にまで連続する場合に存在するアパーチャの並べ方をハッチングされた方形で示してある。図１０Ａの詳細は、ドメインＤａ２のアパーチャは対角線に沿ってアパーチャサイズの半分だけ、すなわち基本的グリッドの｛１／２、１／２｝だけオフセットされている様子を示している。図１１Ａの詳細は、基本的グリッドに対して｛１／２、０｝に対応するアパーチャのオフセットを示している。

図１２は、図１０Ａと図１１Ａのそれと類似した詳細のシーケンスを用いるドメインＤａ１〜Ｄａ８の分数オフセットのグラフによる概観である。

図８〜１２の根底を成す本実施形態では、互いに異なったグリッドを持つドメインの数は八つであり、これで、アパーチャ幅の１／４の倍数である分数オフセットを持つ複数のインタロッキンググリッドを実現している。一般に、ドメインの数と分数オフセットは、個々の応用分野に対して適切であるように自由に選ぶことが可能であり、二進法逆数１／２^Ｎ（ＸオフセットとＹオフセットの合計は１／２^Ｎの偶数倍に等しい）の倍数に等しい分数オフセットを実現する２^２Ｎ−１個のドメインが存在するのが望ましい。

インタロッキング配列によって空間中で画素を内挿することが可能であり、したがって、像の配置とラインエッジの粗さに関するフレキシビリティの改善が可能となる。そのうえ、事前定義されたアドレスグリッドに対するグレーレベル（以下を参照）の必要とされる数がかなり減少する。インタロッキンググリッドを用いて、既存の画素表示を内挿して、たとえばグレーレベルの必要数を減少させたり（これはＰＤフィールドのダウンスケーリングが望ましい場合に重要である）、小さいアドレスグリッドを用いて解像度を改善したり（これはトランジスタのゲートの構造などの錯綜した構造を確定するのに重要である）することが可能である。たとえば所与のグレー画素データに対する線形内挿インタロッキンググリッドの計算などの必要なデータの事前計算を、構造化プロセスの動作中に又はオフラインで事前に実行することが可能である。

直接書き込みリソグラフィでのグレースケーリングに対する必要性は、像の配置とラインエッジ粗さとに関する仕様に適合するために半導体業界の設計基準はますます小アドレスグリッド化しているこが想起される。たとえば、約２２．５ｎｍのブレを持つ２５ｎｍの幾何学的スポットサイズと２５ｎｍピッチを持つアドレスグリッドとを用いてシミュレーションをすると、１ｎｍという必要とされる精度を持つ特徴をウエハ上に配置するには４６のグレーレベルで十分である（すべてのグリッド位置でライン位置誤差が０．５ｎｍ未満であり、ライン幅誤差が０．５ｎｍ未満である）ことが分かる。加えて、リソグラフィ仕様に適合するためには、ライン幅の総変動は重要なディメンジョン（＝公称の最小ライン幅）の約１０％未満でなければならないことを意味し、これは、一つのサイドラインエッジ粗さがライン幅の５％未満でなければならないことを意味している。ラインエッジ粗さは、照射量の閾値で切り捨てた後での露光されたウエハ（空中像）での総照射量分布のレベル曲線からの直線の偏差値で表され、これはラインの直線性の尺度であることに気付く。

複数のインタロッキンググリッドに配置されたグレー画素の主要な利点は以下の通りである：
１） ４５ｎｍと３２ｎｍというライン幅を持つラインを必要とされる１ｎｍ（仮想グリッド）という精度でウエハ上に配置することが可能である（２５ｎｍのスポット、２２．５ｎｍのブレ、１４％の背景と１６のグレーレベルで計算された）。

２） プロセス許容度は背景照射量はほとんど無関係である。

３） プロセス許容度が増す（４５ｎｍのラインを２５ｎｍのスポット、２２．５ｎｍのブレ、１４％の背景、１６のグレーレベルで書き込むと、プロセス許容度は１５％の範囲内に収まり、３２ｎｍラインの場合、同じパラメータで約１０％である）。

４） プロセス許容度はライン位置とはほぼ無関係である。

５） プロセス許容度はコーナーでは減少しない。

６） ライン幅の総変動は、４５ｎｍラインの場合で重要なディメンジョン（＝公称の最小ライン幅）の約１７％未満であり、３２ｎｍラインの場合は１．８６％未満である。

複数インタロッキンググリッドの主たる利点は、あるスポットサイズとブレでもプロセス許容度が増すことである。本出願者（譲受人）が行ったシミュレーションによって、照射量の許容度はスポットサイズに対してほぼ線形のスケーリングであり、したがって、スポットサイズを全て５０〜７７％間で線形内挿することが可能であることが証明された。

グレースケール
グレースケールという用語は、最小（「黒色」）や最大（「白色」）の露光照射量だけではなく中間レベルの値も持つ露光レベルで対象物のところにある画素が照射される可能性のことである。グレー値をアドレス指定するある複合したアプローチが用いられるが、これは米国特許第６，７６８，１２５号に概括されている原理に基づいており、本書では複数のインタロッキンググリッド用に、すなわち、（ｉ）重ね合わせによる、すなわち、同じ画素を、さまざまな「透明度」で、すなわちさまざまな偏向状態で操作される複数のアパーチャを介して照射することによるグレースケーリングと、（ｉｉ）わずかな照射によるグレースケーリング、すなわち、個々の照射サイクルのわずかな間だけでアパーチャをスイッチオンすることによるグレースケーリングとに適応されている。

すでに述べたように、毎八つ目のドメインが同じグリッドを有しており、したがって、このようなドメインのアパーチャ、たとえばドメインＤａ１、Ｄｂ１、Ｄｃ１及びＤｄ１は、走査運動する際に対象物基板上の同じ画素をカバーする。これを利用して、これら四つのドメイン中のそれぞれ対応するアパーチャの内のどれほど多くのアパーチャがスイッチオンされるかによって、重ね合わせによってグレースケール、この場合、０と４の間のスケールを生成することが可能である。

照射サイクル中でわずかに照射することによってグレースケールはより微細なものとなる。このために、二ビット以上を含むブランキング信号によって、各ブランキング開口部をその偏向状態に関して制御する。たとえば、このブランキング信号は三ビットから成り、これで、一つの照射サイクルに対して２^３＝８個の値のグレーシェーディングが可能となる。たとえば、三ビットで二進法信号１０１（十進法では５に等しい）を形成すると、それに対応するアパーチャが照射サイクルの５／８の間でスイッチオンされる。一般に、ブランキング信号はｐ個の成分から成り（ｐ＞１）、これで、二進法で信号通知すると仮定すれば最大で２^ｐだけのグレーシェーディングが可能となる。

したがって、各照射サイクルを最大で２^ｐ個の分割サイクルから成るシーケンスに分割される。照射サイクル全体にわたって又は分割された各々のサイクルだけにわたって走査運動は停止される。後者の場合、光学系（特に、偏向手段３１５と３２５；図１を参照）を用いて、対象物ステーション１０４上で実際に対象物４１を動かして調整するように対象物上の像を横方向にシフトされる。

この文脈では、ある変更例では、ドメインのＸ個のオフセットはすべて０として選ばれるが、分数Ｘ個分のオフセットが必要とされるこの場合、これらのオフセットは、言及したような仕方で光学系によって像を適切にシフトさせることによって導入されることに言及すべきである。

図１３の略図に、ブランキングプレート中でのブランキング信号の処理を示す。これらのブランキング信号はｐビットから成るライン１３１中に供給されるが、これらのラインは各々が、それぞれビットシーケンスと成ることによってブランキング開口部の一つのラインｐｌ（図１３では「アパーチャライン」と呼ばれている）として機能する。ここで検討される例では、ライン毎に３２のブランキング開口部があり、また、ｐ＝３であって、４８ビットシーケンスが各ブランキング信号ライン１３１に供給されるが、分かり易いように図１３ではブランキング開口部の内の一つだけを示してある。データはシフトレジスタ１３２（共通シフトクロック信号１３ｃでトリガーされる）中を伝播して、バッファとして働く一時レジスタ１３３に分配されるが、これらのバッファは、各ブランキング開口部に対して一つのｐビットバッファが対応している。照射サイクルが始まる前に、ｐビットバッファ中にストアされているデータは、均一な起動トリガー信号１３ｔが立ち上がるとブランキング開口部１３４のブランキング回路に持っていかれる。

ブランキング信号ライン１３１のデータはチップ中に供給され、ここでブランキングフィールドｂｆが少数のデータストリーム（たとえば６４Ｍｂｐｓ）という形態で実現され、これが、同じチップ上に置かれているデマルチプレクサ１３９によってブランキング信号１３１に逆多重化される（このデータストリームははるかに高いクロックレートを持っているため、デマルチプレクサは、クロック信号１３ｃとは異なったクロック信号１３ｄによって制御される）。たとえば、各データストリーム１３０は３２個のブランキング信号１３１に逆多重化される。

グレーグループ
本発明のある変更例（ここでは図示せず）では、データ転送の取り扱いは、特にオーバレイするアパーチャ（ブランキング開口部）の数が四つより大きい場合、アパーチャを重ね合わすことによって生成されたグレースケールのコーディングでのグレーグループ戦略を用いて容易化することが可能であることを言及すべきである。合計で所与の強度に達するようにある判明な回数だけ露光を実施するためには、線形のカラーインクレメントの代わりに二進法のカラーインクレメントを用いればよいが、この場合、たとえば４ビット画素は四つのグレーチャネルで構成され、これらのチャネルは各々がＮ^＊２^ｎ個のアパーチャを含むが、ここでｎはグレーカラーチャネル１〜４（又はこれ以上）に対応しており、Ｎは最も低い（非ゼロ）グレーレベルのアパーチャの数である。これで、４ビット範囲に含まれるいかなるグレーレベルも簡単な二進数で表すことが可能である。たとえば、“０”と“１５”の間のグレー値を生成するには、それぞれ１、２、４及び８個のブランキング開口部から成る「グレーグループ」から成る線形の独立した基礎を用いる。

たとえば、グレースケール“１３”は二進法信号（１０１１）によって生成されるが、これは、列１、３及び４がアクティブであり、累積露光照射量に対して１／１６、４／１６及び８／１６という分数照射量だけ貢献しており、一方列２はまったく貢献していないことを意味する。二進法チャネルアプローチの決定的で重要な利点は、この１６のレベルをたった四つの「グレーグループ」チャネルに分割することによって、データ転送問題が、米国特許第６，７６８，１２５号で用いられている直接的な戦略と比較してはるかに簡単となるという点である。

複数のインタロッキンググリッドの選択
各画素を八つのグレーレベルで書き込むとすると、全ての像スポットは３ｘ８＝２４ビット（３ビットのグレー情報掛ける各スポットでオーバレイしているドメインの数）に相当する情報を必要とする。データ転送を軽減するには、次の二つの方法がある：
１） 使用するグレーレベルの数を減らす
２） 使用するグリッドの数を減らす
グレーレベルの数を減らすと、１ｎｍという必要とされる仮想グリッドを達成するのが困難となる。

図８〜１２に示す実施形態からすでに明らかなように、ドメインはベース分数オフセットの倍数の考えられる全ての組み合わせを実現する必要はない。たとえば、オフセット｛０、１／４｝を持つグリッドは前記の実施形態では実現されないが、これと同様に、ＸオフセットとＹオフセットの和が１／４の奇数倍である他のグリッドもそうである。したがって、可能なグリッドの二つ目毎だけが実際に実現される。事実、グリッドの数は、たとえば８から４にさらに減らす、すなわち、Ｘ＝Ｙ：｛０、０｝、｛１／４、１／４｝、｛１／２、１／２｝、｛３／４、３／４｝である四つのグリッドに減らすことが可能であることが分かった。これによって、ＰＤデバイスに供給されるデータ量が半分に減る。計算の結果、図８に示すように八つのドメインを持つ複数のインタロッキンググリッドの全ての結果が再現され、この集合も減ったことが分かった。このグリッドの並べ方の欠点はスポットの分布が均一でなくなるということである。

スパッタリングプロセスの例
図１４〜１７に、対象物として用いられる半導体基板上での溝スパッタリングプロセスの進行の様子を示す。このスパッタリングプロセスの目的は、６００ｎｍの幅と２００ｎｍの深さを持つ長いダブテール溝の形成であるが、この溝は、その全長に渡って直線で一様であるものと仮定される。図１４にドメインの第一のシーケンスＤａ１〜Ｄａ８のアパーチャを介して露出した後のプロセスを示し、図１５に第二のシーケンスＤｂ１〜Ｄｂ８の後のプロセスの様子を示し、図１６に第三のシーケンスＤｃ１〜Ｄｃ８の後のプロセスの様子を示し、図１７に完了したスパッタリングプロセスの結果を示すが、この結果は、四つのドメインすべてに対する露出の累積結果である。この基板はシリコンウエハであり、これに、基板上の各スポットの０．７５ｍＡ／ｃｍ^２という電流密度を持つ３０ｋｅＶのエネルギでアルゴンイオンで照射されるが、スパッタリング時間は四つのシーケンスの各々に対して３．６５秒である。

図１４〜１７の各々で、上側の図は溝の全幅（水平方向の座標）にわたるｍＡ／ｃｍ^２で表したイオン電流密度ＩＣＤを示している。点線は、基板上で露光され、Ｘ座標（走査方向に対して水平）に沿った対応するライン上の一つのアパーチャによって生成された各スポットの貢献度を現している。これら個々の貢献度の和は実線、すなわち総イオン電流密度ＩＣＤである。長さはすべてｎｍ単位である。下側の図は、ドメインのそれぞれのシーケンスが照射された後のスパッタリングされた基板の実際のプロフィールＳＰＰを示している。これらの結果は、本出願者（譲受人）によって実行されたスパッタリングプロセスのコンピュータによる数値シミュレーションで得られたものである。（溝の左側は、２００ｎｍの横方向座標のところであることに注意。）点線ＩＳＰは、比較用に与えられた理想的なダブテール形状であり、理想的な結果を表しているが、それはいかなる現実のスパッタリングプロセスによっても達成され得るものではない。

これらの図面、特に図１７から分かるように、本発明によって、高い品質と平滑さを持つスパッタリングされた表面プロフィールを生成することが可能である（すなわち、理想的なダブテール形状に対するプロフィールＳＰＰの偏差はスパッタリングされたパターンの２％未満である）。これらの図面はまた、この方法によって、対象物基板から層を一つずつ連続ステップで除去することが可能であることを示している。従来技術ではこれは不可能であるが、それは、個々のスポットが狭く、その結果、平滑な照射プロフィールにはならずに対象物上で孤立したスポットが集まってしまうからである。

リソグラフィ電子ビーム直接書き込み応用分野で本発明による複数インタロッキンググリッドを用いると、次の特別な利点がある：
特に１００ｋｅＶ電子を用いるリソグラフィで最高の解像度を達成するのに適している高電圧電子ビームリソグラフィの場合、ウエハ（すなわち対象物）からの後方散乱によって好ましくない照射量分布（近接効果）が発生する。１００ｋｅＶの後方散乱電子は一般的には、レジストでカバーされた表面に達する前に約３００ミクロンというディメンジョンにまでかなり拡散する。それと比較して、低エネルギで優勢となる前方散乱は小さい貢献度しか持たない。１００ｋｅＶ電子によってもたらされた近接効果を補正するためには、この問題を平滑な背景照射量補正の内の一つとすればよく、実際には特定の特徴形状とは無関係である。

たとえば、シリコン中での１００ｋｅＶ電子の後方散乱によって、最大パターン密度を５０％と仮定すると、レジスト中の堆積された照射量（約３０ミクロンを上回る）の約１４％の余分の照射量が発生する。パターン密度が非常に低いと、たとえば近傍になんらパターンのない孤立したラインの場合、後方散乱は層照射量に対してはなんら重要な役割を演じない。

本発明によって可能とされる近接補正の効果的な戦略は、適切なグレーレベルを持つインタロッキンググリッドグレーレベルスポットを用いることによって総照射量分布（＝堆積された照射量プラス後方散乱による余分の照射量）のエッジ傾斜と遮断位置を調整して、アドレスグリッド全体にわたって最適化済みエッジ傾斜で設計通りのエッジ位置を発生させることである。

ここに記述したグリッドのインタロッキング方法によって、非常に微細なアドレスグリッド（ライン位置、ライン幅）が可能となるが、この場合、全ての特徴を実際に同じプロセス許容度で実現することが可能である。ゼロ背景の場合と、しかしまた１４％背景の場合も、堆積されたエネルギプロフィールのエッジ傾斜と遮断位置とを調整して、局所的なパターン密度とは無関係にグリッド全体にわたる十分な分量のプロセス許容度とすることが可能である。

一般的な高コントラストレジスト材料の場合、解像度とプロセス許容度とは、空中像（堆積照射量の空間分布）から誘導することが可能である。化学的に増幅されたレジストの場合では通常であるが、潜像（すなわち、露フォトレジストと未露フォトレジストの空間分布）は、空中像のマイナスの強度の指数関数に比例する。結果として得られるガンマ状の動作によって、リソグラフィプロセス後の特徴幅と位置とは、ある照射量レベルで、通常は最大照射量レベルの半分のところで空中像を「遮断する」ことによって共通の（そして良好な）近似が得られる。以下に示す例では、照射量分布は平均の照射量レベルの５０％のところで遮断され、これで、読者は、本発明による新しい可能性を用いて、現像後に達成可能な幅と位置とに印象を受けるであろう。

余分のアパーチャ；欠陥補正
グレースケーリングの文脈で考えられる欠陥や他の問題を考慮に入れるには、ライン毎の欠陥の数によってイネーブルされたりディスエーブルされたりするスペアのブランキング開口部を含めばよい。このオプションを提供するには、必要以上のアパーチャを一部の又は全てのチャネルに対して構造化すれば、又は、より有用そうな方法としては、さらなる「余分のアパーチャ」グループを各ライン上に追加して、ライン毎に特定の数のアパーチャを、必要に応じて、たとえば対応する接続ラインを収束したイオンビームで修正することによって物理的に又は実現されたロジックを用いてソフトウエア制御されたスイッチングによって「起動する」ようにすればよい。詳細は、本出願者のＡＴ ７５５／２００３とそれから誘導された特許出願に見受けられる。

アパーチャの変更例
インタロッキンググリッドを実現する他の方法が存在することは注意に値する。一例を図１９と２０に示すが、これはすなわち、三角形の対象物グリッド（図２０）をアドレス指定するためにＰＤフィールド（図１９）中の六角形（又は六角形に似た形状、たとえば円形）のアパーチャの並べ方である。アパーチャ（すなわちブランキング開口部）が三つのドメインｈｍ１、ｈｍ２及びｈｍ３中に並べられている。上記の考慮にしたがってグレーグループに分割されている各ドメイン内で、アパーチャは六角形配列（これは走査方向に伸ばされている）にしたがって互いに位置付けされているが、ここで、隣同士のラインはこの六角形の長さａの側長の３／２だけ分離しており、隣同士のライン上のアパーチャのオフセットｈｏの適切な値はｈｏ＝（ｋ＋１／２）・ａ・√３であり、ここで、ｋ≧１は整数である。一般に、オフセットラインに対して適切な信号位相変換がなされればいかなるオフセットも可能である。異なったドメイン同士のアパーチャ間の距離ｄ_１２とｄ_２３は、オフセットｈｏ又は（ｋ’＋１／２）・ａ・√３又は、一般に、それぞれのドメインに属すグループのそれぞれの最初のアパーチャに対して適切な信号位相変換が応用されればいかなるオフセットにでも等しいものとして選ばれる。距離ｄ_１２とｄ_２３は通常は互いに等しいが、また、異なる値を取ることもありえる。これらの値によって、図１９の六角形のアパーチャは、図２０に示す三角形対象物グリッドｈｇによる正規の分布を発生するのに適切である。この図で、点は対象物上の物理的アクセスグリッド（露光ドットの中心）を表し、実線は三つのドメインｈｍ１、ｈｍ２、ｈｍ３全てのアパーチャの幾何学的スポットの包絡線を示している。

本発明が適用されるリソグラフィ装置の長手方向断面レイアウトである。 図１のリソグラフィ装置のＰＤデバイス中の考えられる一つのアパーチャの並べ方の平面図である。 図２のアパーチャの並べ方での基板表面上に存在する像フィールドである。 図１のリソグラフィ装置のＰＤデバイスの上面図である 図１のリソグラフィ装置のＰＤデバイスの長手方向断面図である。 二つのアパーチャに沿った図５の詳細の図である。 本発明のある好ましい実施形態によるブランキングプレートの平面図である。 前記好ましい実施形態によるアパーチャの並べ方の図である。 本発明のインタロッキンググリッドのドメインの全体的なレイアウトの図である。 第一の二つのドメインのアパーチャの位置を示す図８の詳細の図であり、図１０Ａは、第二のドメインの一つのアパーチャとその関連の分数オフセットの詳細を示す図である。 第二と第三のドメインのアパーチャの位置を示す図８の別の詳細の図であり、図１１Ａは、第三のドメインの一つのアパーチャとその関連の分数オフセットの詳細を示す図である。 図９の八番目のドメインの分数オフセットの図である。 ブランキング信号の処理を示す図である。 四つのステップで進行する溝スパッタリングプロセスの様子を示す図である。 四つのステップで進行する溝スパッタリングプロセスの様子を示す図である。 四つのステップで進行する溝スパッタリングプロセスの様子を示す図である。 四つのステップで進行する溝スパッタリングプロセスの様子を示す図である。 図６に類似したＰＤデバイスの二つの変更例の詳細の図である。 六角形配列を持つインタロッキンググリッドの並べ方の図である。 図１９のインタロッキング六角形配列から生じた対象物上のアドレスグリッドの図である。

Claims (19)

1. 粒子ビーム処理装置（１００）中で用いられるパターン画定デバイス（１０２）であり、前記デバイスは帯電した粒子のビーム（ｌｐ、ｂｐ）で照射され、また、ビームが複数のアパーチャだけを通過させるようになっており、前記同一形状のアパーチャ（２１、２３０）が前記アパーチャを透過するビームレット（ｂｍ）の形状を画定し、前記アパーチャ（２１）はパターン画定フィールド（ｐｆ）内に並べられている、前記デバイスにおいて、
   前記アパーチャとは対応するブランキング開口部（２２０）が関連しており、前記開口部は、前記ビームレット（ｂｍ）の各々がそれぞれ前記ビームレットを確定するアパーチャに対応するブランキング開口部を横断するように置かれており、
   各ブランキング開口部（２２０）は、二つの偏向状態、すなわち、偏向手段が開口部を通って放射された粒子が所望の経路（ｐ１）を伝わることを許容される第一の状態（「スイッチオン」）と前記偏向手段が前記経路から離れたところにある開口部を通って放射された粒子を偏向させている第二の状態（「スイッチオフ」）を持つブランキング信号（９１１）によって制御することが可能であり、
   走査方向に対して垂直な方向（Ｙ）及び／又は前記走査方向に対して平行な方向に対して取られた方向（Ｘ）に対して取られた前記パターン確定フィールド（ｐｆ）中での前記アパーチャ（２１）の位置が、前記方向に沿って取られたアパーチャの実効幅（ｗ）の整数倍だけではなく前記実効幅の整数分数のさらなる整数倍（「分数オフセット」）だけ互いにオフセットされ、
   前記走査方向（ｓｄ）が、対象物表面上で前記ビームによって形成されたアパーチャの像が照射プロセス中に前記対象物表面上を移動する方向を示している、
   前記デバイス。
2. 多くのビームレットを形成するアパーチャ配列手段（２０３）と選択されたビームレットの通過を制御するブランキング手段（２０２）とを備え、
   前記アパーチャ手段（２０３）が、前記アパーチャを透過するビームレット（ｂｍ）の形状を画定する同一形状の複数のアパーチャ（２１、２３０）を有し、前記アパーチャ（２１）は、前記走査方向に対して垂直な方向（Ｙ）及び／又は前記走査方向に対して平行な方向に対して取られた方向（Ｘ）に対して取られた前記アパーチャ（２１）の位置が、前記方向に沿って取られたアパーチャの実効幅の整数倍だけではなく前記実効幅の整数分数のさらなる整数倍（「分数オフセット」）だけ互いにオフセットされ、
   前記ブランキング手段（２０２）が、前記アパーチャ配列手段（２０３）のアパーチャ（２３０）に対応する並べ方で並べられた複数のブランキング開口部（２２０）を有する、
   請求項１に記載のデバイス。
3. 前記分数オフセットが１／２^Ｎの整数倍掛けるアパーチャの実効幅であり、Ｎが正の整数、望ましくは１より大きいい、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記パターン確定フィールド（ｐｆ）がいくつかのドメイン（Ｄ）に分割され、各ドメインが、走査方向に沿って流れるアパーチャから成る複数のジグザグライン（ｐｌ）から構成されており、前記アパーチャが前記ライン内でアパーチャの実効幅（ｗ）の整数倍だけ互いに分離されており、また、隣同士のライン間で前記整数倍の幅の分数（ｍｗ）だけオフセットされており、走査方向に対して垂直な方向に沿って、あるドメインのアパーチャは互いに、アパーチャの実効幅（ｗ）の整数倍だけオフセットされ、一方、異なったドメインのアパーチャのオフセットは分数オフセットである、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 前記ドメインのアパーチャの並べ方が、各ドメイン内のアパーチャの相対的な位置に関して対応している、請求項４に記載のデバイス。
6. 前記ドメインが同じ数のアパーチャを有する、請求項５に記載のデバイス。
7. 前記分数オフセットが１／２^Ｎの整数倍掛けるアパーチャの実効幅であり、Ｎが１より大きい正の整数であり、さまざまな分数オフセットを持つドメインの数が２^２Ｎ−１である、請求項４から６のいずれか一項に記載のデバイス。
8. 前記分数オフセットが１／２^Ｎの整数倍掛けるアパーチャの実効幅であり、Ｎが１より大きい正の整数であり、さまざまな分数オフセットを持つドメインの数が２^Ｎであり、前記分数オフセットがアパーチャのベースの形状の対角線上にある、請求項４から６のいずれか一項に記載のデバイス。
9. ブランキング信号が前記パターン画定フィールド（ｐｆ）の、走査方向に対して平行な側に対して部分的に、また、垂直な側に対して部分的に供給される、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
10. 前記アパーチャの形状が平面の連続的カバーリングの二次元の幾何学的ベース形状に実質的に等しい、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
11. 前記ベース形状が方形である、請求項１０に記載のデバイス。
12. 構造的修正によって前記デバイスの表面上でアクセス可能であり、また、前記構造的修正によって処理されると電子的な接続状態と遮断状態を持つそれぞれのブランキング信号のその透過率を変化させるようになっているコンポーネントを備える、前記ブランキング信号を供給するラインを持つブランキング開口部を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
13. 前記コンポーネントは、電気的に良好な伝導状態と非伝導状態の間を不可逆的に変更されるようになっているコンダクタセグメントとして実現される、請求項１２に記載のデバイス。
14. ブランキング信号がフィードラインから誘導され、各フィードラインは、多くのブランキング開口部に対してブランキング信号を供給し、前記信号は一連のシフトレジスタを伝播して、各々のブランキング開口部に対して一つずつ付いている中間バッファ手段のシーケンスに入力され、すると、前記バッファ手段に含まれているデータが共通トリガー信号によって起動される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のデバイス。
15. 各ブランキング開口部に対する前記ブランキング信号がマルチビット信号であり、前記信号が、一回の露光時間内でそれぞれのアパーチャがスイッチオンされている持続時間をコーディングする、請求項１４に記載のデバイス。
16. 前記偏向手段が、スイッチオフ状態では、粒子ビームの方向から見て前記デバイスの背後に搭載されている前記露光装置（１００）の吸収表面（２０４）に向けて粒子を偏向させるようになっている、請求項１から１５のいずれか一項に記載のデバイス。
17. 前記アパーチャの形状が、丸められた及び／又は傾斜付きのエッジを持つ、平面の連続的カバーリングの二次元多角形ベース形状に等しい、請求項１０に記載のデバイス。
18. 前記アパーチャの形状の面積が、オリジナルの多角形ベース形状のそれと同じである、請求項１７に記載のデバイス。
19. 前記アパーチャの形状がコーナーを丸めた方形である、請求項１７又は１８に記載のデバイス。
    
    

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