KR101609347B1 - 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템, 변조 디바이스, 및 그 제조 방법 - Google Patents

하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템, 변조 디바이스, 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템에서 이용하기 위한 변조 디바이스에 관한 것이다. 디바이스는 하나 이상의 패턴 데이터 수신 엘리먼트들로의 변조기들 연결을 가능하게 하기 위해 상호연결 구조 내에서 상이한 레벨들로 복수의 변조기들 및 상호연결들이 제공되는 상호연결 구조(100)를 포함하는 바디를 포함한다. 변조기는 제 1 전극(132), 제 2 전극(134) 및 바디를 통해 연장하는 구멍(135)을 포함한다. 전극들은 구멍에 걸쳐 전계(electric field)를 생성하기 위해 구멍의 대향하는 측면들 상에 위치된다. 제 1 전극 및 제 2 전극 중 적어도 하나는 상호연결 구조의 제 1 금속화 레벨에 형성된 제 1 도전성 엘리먼트(110) 및 상호연결 구조의 제 2 금속화 레벨에 형성된 제 2 도전성 엘리먼트(110)를 포함한다. 제 1 도전성 엘리먼트 및 제 2 도전성 엘리먼트는 서로 전기적으로 연결된다.

Description

하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템, 변조 디바이스, 및 그 제조 방법{CHARGED PARTICLE MULTI-BEAMLET LITHOGRAPHY SYSTEM, MODULATION DEVICE , AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 복수의 빔렛들을 이용하여 타겟의 표면에 패턴을 전달하기 위한 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템에서 이용하기 위한 변조 디바이스 및 이러한 변조 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것이다.
하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템들은 예를 들어, US 6,958,804로부터 알려져 있다. 이 특허에 기술된 시스템은 바람직하게는 타겟 표면에 패턴을 전달하기 위해 복수의 전자 빔렛을 이용한다. 방사 소스(radiation source)에 의해 생성된 전자 빔렛들은 패턴 데이터에 따른 정전기적 편향(electrostatic deflection)에 의해 변조 디바이스에서 변조된다. 그 다음, 변조된 빔렛들은 타겟 표면에 전달된다. 타겟 표면으로의 패턴의 고속 전달을 위해, 정전기적 편향을 제어하기 위한 패턴 데이터는 변조된 광 빔들을 이용한 광 전송을 이용하여 적어도 부분적으로 전달된다.
또 다른 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템은 Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 32(1993), 파티1, no12B, 페이지 6012-6017로부터 알려진다. 시스템의 변조 디바이스는 1024 빔렛들의 개별적인 편향을 위해 배열된 어레이를 포함한다. 이 목적을 위해, 변조 디바이스는 각각 평방 25㎛ x 25㎛크기의 형태로 1024개의 구멍들을 갖는 기판을 포함한다. 구멍들의 피치(pitch)는 적어도 55㎛이다. 전극들은 통과하는 하전 입자 빔렛(passing charged particle beamlet)을 편향시키기 위해 구멍에 걸쳐서 전계를 생성하기 위해 구멍의 에지에 제공된다. 패턴 데이터는 와이어들을 통해 전극에 전달된다.
유럽 특허 출원 1 453 076에서, 위에 언급한 논문에서 논의된 바와 같이 어레이의 형태로 복수의 개별적으로 제어되는 블랭킹 전극들(blanking electrode)을 포함하는 복수의 전자 빔들의 이용은 적합한 배선 구조의 형성에 관하여 곤란함들을 생성한다는 것이 인지된다. 제한된 공간 내에서 배선을 통한 보다 많은 상호연결들의 이용을 가능하게 하기 위해, 유럽 특허 출원 1 453 076은 다중층 배선 구조를 갖는 배선 기반 및 복수의 관통 홀들 및 이를 통과하는 하전 입자 빔의 위치를 제어하기 위해 각각의 관통 홀의 대향하는 측면 벽들 상의 전극 쌍을 갖는 전극 기판을 형성하도록 제안한다. 배선 기판 및 전극 기판은 그 후 배선 기판의 연결 배선 패드들이 전극 기판들의 전극 쌍에 연결되도록 본딩된다. 별개의 기판들 및 후속 본딩의 구성은 시간 소모적이며 비용이 많이 든다. 또한, 서로에 관하여 2개의 기판들의 정렬은 성가시다.
그러므로, 본 발명의 목적은 양호한 신뢰도를 달성하면서 별개의 빔렛들이 55㎛보다 작은 피치 내에서 제어되도록 허용하는 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템을 제공하는 것이다. 이 목적을 위해, 본 발명은 복수의 빔렛들을 이용하여 타겟의 표면 상에 패턴을 전달하기 위한 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템을 제공하며, 이 시스템은 복수의 빔렛들을 생성하기 위한 빔 생성기; 패턴 데이터에 따라 복수의 빔렛들을 패터닝하기 위한 변조 디바이스; 및 타겟 표면 상에 패터닝된 빔렛들을 프로젝트하기 위한 프로젝션 시스템을 포함하고, 변조 디바이스는 하나 이상의 패턴 데이터 수신 엘리먼트들로의 변조기들 연결을 가능하게 하기 위해 상호연결 구조 내에서 상이한 레벨들로 복수의 변조기들 및 상호연결들이 제공되는 상호연결 구조를 포함하는 바디를 포함하고, 변조기는 제 1 전극, 제 2 전극 및 바디를 통해 연장하는 구멍을 포함하고, 전극들은 구멍에 걸쳐 전계(electric field)를 생성하기 위해 구멍의 대향하는 측면들 상에 위치되고, 제 1 전극 및 제 2 전극 중 적어도 하나는 상호연결 구조의 제 1 금속화 레벨에 형성된 제 1 도전성 엘리먼트 및 상호연결 구조의 제 2 금속화 레벨에 형성된 제 2 도전성 엘리먼트를 포함하고, 제 1 도전성 엘리먼트 및 제 2 도전성 엘리먼트는 서로 전기적으로 연결된다.
상호연결 구조 내에서 상이한 레벨들로 복수의 변조기들 및 상호연결들을 갖는 이러한 리소그라피 시스템의 이용은 개별 연결들이 복수의 레벨들 위에서 분배되기 때문에 감소된 피치를 갖는 변조기 어레이의 이용을 가능하게 한다. 그 결과 더 많은 정보가 제한된 공간 내에서 분배될 수 있다. 적합하게는, 변조기들 간의 피치는 25㎛ 미만이다. 바람직하게는 피치는 16㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 피치는 10㎛ 이하이다. 이러한 작은 치수들은 상호연결 구조 내의 피처들에 대해 호환 가능하다.
부가적으로, 변조기에 의한 충분한 편향 세기는 도전성 엘리먼트들이 상호연결 구조의 2개 이상의 레벨들 위에서 연장하는 전극을 형성한다는 점에서 달성된다. 빔렛들의 이동 방향에 있어서 더 긴 편향 영역은 편향의 특정한 정도를 달성하기 위해 하나의 구멍에 걸쳐서 전극들 위에 인가될 필요가 있는 전압을 감소시킬 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 빔렛들의 이동의 방향에 있어서 더 긴 편향 영역은 단위 전압 당 더 많은 편향을 허용한다.
제 1 도전성 엘리먼트 및 제 2 도전성 엘리먼트들은 적어도 하나의 비아에 의해 서로 연결될 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 비아는 전극의 부분을 형성하도록 구성에 노출된다. 적어도 하나의 비아의 포함은 추가로 빔렛들의 이동의 방향에 있어서 활성 편향 영역을 추가로 증가시킨다. 결과적으로 편향 전압의 추가적인 감소 및/또는 단위 전압 당 더 많은 편향이 달성될 수 있다.
복수의 변조기들 중 제 1 변조기는 상호연결 구조의 제 1 레벨에서 제 1 도전성 엘리먼트를 통해 패턴 데이터 수신 엘리먼트에 연결하도록 배열될 수 있고, 복수의 변조기들 중 제 2 변조기는 상호연결 구조의 제 2 레벨에서 제 2 도전성 엘리먼트를 통해 패턴 데이터 수신 엘리먼트에 연결하도록 배열될 수 있다. 변조기와 광 수신 엘리먼트들 간의 연결을 달성하기 위해 상호연결 구조 내에서 상이한 레벨들의 이용은 전기적 연결들을 위해 보존되도록 요구되는 변조 디바이스의 영역을 감소시킬 수 있다. 변조기들과 패턴 데이터 수신 엘리먼트들 간의 상호연결들은 어드레싱 가능한 어레이로 배열될 수 있고, 어드레싱 가능한 어레이에는 적어도 하나의 워드라인 및 적어도 하나의 비트라인이 제공된다. 이러한 어레인지먼트는 요구되는 연결들의 수를 추가로 제한할 수 있다.
상호연결 구조는 구조적인 집적성을 개선하기 위해 기판에 의해 지지될 수 있다. 기판은 복수의 반도체 회로 엘리먼트들이 정의되는 반도체 기판일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상호연결 구조의 상부층은 도전성 층이다. 도전성 층은 이웃하는 변조기들 간의 크로스토크를 방지하는 목적을 만족시키는 쉴드를 정의할 수 있다. 상부층은 접지 전위가 되도록 배열될 수 있다. 이러한 경우에, 제 1 전극은 패턴 데이터 수신 엘리먼트와의 연결을 위해 배열될 수 있는 반면에, 제 2 전극은 에 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상호연결 구조는 CMOS-구조이다.
몇몇 실시예들에서, 데이터 수신 엘리먼트는 변조 디바이스의 부분이고, 데이터 수신 엘리먼트들은 광 신호들을 대응하는 전기적 신호들로 변환하기 위한 광 감지 엘리먼트들이다. 광 감지 엘리먼트들은 상호연결 구조의 상부 상에 제공되는 Ge-다이오드들일 수 있다.
본 발명은 복수의 빔렛들을 이용하여 타겟의 표면 상에 패턴을 전달하기 위한 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템에 관한 것이며, 이 시스템은 복수의 빔렛들을 생성하기 위한 빔렛 생성기; 패턴 데이터에 따라 복수의 빔렛들을 편향시키기 위해 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 변조 디바이스; 패터닝된 빔렛들을 형성하도록 편향된 빔렛들을 선택적으로 차단하기 위한 빔 정지 어레이; 및 타겟 표면 상에 패터닝된 빔렛들을 프로젝트하기 위한 프로젝터 시스템을 포함하며, 일부 실시예들에서, 이러한 리소그라피 시스템은 빔렛 정지 어레이의 단일의 구멍을 통해 빔렛들의 그룹의 통과를 허용하도록 배열된다. 또한, 변조 디바이스의 대응하는 편향기들은 차단 위치들이 빔렛 정지 어레이의 단일의 구멍 주위에서 실질적으로 동종으로 확산하도록 빔렛 어레이 상의 차단 위치들로 빔렛들을 편향시키도록 배열될 수 있다. 단일의 구멍 주위에서 실질적으로 동종으로 확산하는 차단 위치들로 편향된 빔들을 지향시키는 것은 단일의 구멍을 둘러싼 영역들에서 빔 정지 어레이의 표면의 상대적으로 균일한 열화를 허용한다. 그 결과, 빔렛 정지 어레이의 수명은 증가할 수 있다.
본 발명은 변조 디바이스를 제조하는 방법에 관한 것이며, 이 방법은 하나 이상의 패턴 데이터 수신 엘리먼트들로의 변조기들의 연결을 가능하게 하기 위해 상호연결 구조 내에서 상이한 레벨들로 복수의 변조기들 및 상호연결 구조들이 제공되는 상호연결 구조를 포함하는 바디를 제공하는 단계 - 변조기는 제 1 전극, 제 2 전극을 포함하고, 제 1 전극 및 제 2 전극 중 적어도 하나는 상호연결 구조의 제 1 금속화 레벨에 형성된 제 1 도전성 엘리먼트 및 상호연결 구조의 제 2 금속화 레벨에 형성된 제 2 도전성 엘리먼트를 포함하고, 제 1 도전성 엘리먼트 및 제 2 도전성 엘리먼트는 서로 전기적으로 연결됨 -; 및 복수의 변조기들 중 하나의 변조기의 제 1 전극 및 제 2 전극은 구멍에 걸쳐서 전계를 생성하기 위해 구멍의 대향하는 측면들 상에 위치되도록 바디를 통해 연장하는 구멍을 형성하는 단계를 포함한다.
구멍들의 형성하는 단계는 제 1 레지스트 층을 증착하는 단계; 제 1 레지스트 층의 상부에 절연층을 증착하는 단계; 제 1 레지스트 층의 상부에 제 2 레지스트 층을 증착하는 단계; 구멍들이 형성되는 위치들의 상부 상에서 제 2 레지스트 층이 제거되도록 하는 패턴에 따라 제 2 레지스트 층을 노출시키고, 패턴에 따라 제 2 레지스트 층을 선택적으로 제거하는 단계; 제 1 에칭 마스크로서 제 2 레지스트 층을 이용하여 절연층을 에칭하는 단계; 제 2 에칭 마스크로서 에칭된 절연층을 이용하여 제 1 레지스트 층을 에칭하는 단계; 및 제 3 에칭 마스크로서 에칭된 제 1 레지스트 층을 이용하여 바디를 에칭하여 구멍들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 구멍들을 형성하는 단계는 제 1 전극의 표면, 제 2 전극의 표면, 전극들 중 하나 내에서 도전성 엘리먼트들을 연결하기 위해 이용된 비아 중 적어도 하나를 노출시키도록 절연 재료를 화학적으로 선택적 에칭하는 단계를 포함한다. 구멍 내에 전극 표면을 노출시킴으로써 통과하는 하전 입자 빔렛에 관한 각각의 전극의 영향은 개선된다. 화학적으로 선택적 에칭은 습식 에칭을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제공되는 바디는 상호연결 구조를 지원하기 위한 기판을 추가로 포함한다. 이 경우들에서, 구멍들을 형성하는 단계의 실시예들은 기판에 홀들 에칭하는 단계를 포함할 수 있다. 기판에 홀들을 에칭하는데 적합한 프로세스 흐름은 보쉬 프로세스를 이용한 이방성 에칭을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 패턴 데이터 수신 엘리먼트들은 광 신호들을 전기적 신호들로 변환하기 위한 다이오드들이며, 상기 방법은 상호연결 구조 상에 다이오드 재료의 플레이트를 본딩하는 단계; 및 미리 결정된 위치들에서 다이오드들을 획득하기 위해 플레이트를 패터닝하는 단계를 더 포함한다. 플레이트는 게르마늄(Ge)을 포함할 수 있다. 이렇게 형성된 다이오드들은 Ge-다이오드들이다. Ge-다이오드들은 Ge-다이오드들의 반응 시간이 상대적으로 짧기 때문에 고속 동작들이 요구되는 애플리케이션들에서 특히 유용할 수 있다. //
본 발명의 다양한 양상들은 도면들에서 도시되는 실시예를 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에서 이용될 수 있는 무마스크 리소그라피 시스템(maskless lithography system)을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 리소그라피 시스템에서 빔렛 블랭커 어레이의 실시예의 동작을 개략적으로 도시하는 도면.
도 3A 및 도 3B는 빔렛 블랭커 어레이 내의 전극들의 상이한 어레인지먼트(arrangement)들의 상면도를 개략적으로 도시하는 도면들.
도 4는 빔렛 블랭커 어레이 내의 전극들의 다른 실시예의 상면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 빔렛 블랭커 어레이에서 이용될 수 있는 컴포넌트들의 지형학적 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 이용될 수 있는 워드라인들 및 비트라인들의 어드레싱 가능한 어레이와 더불어 지형학적 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 빔렛 블랭커 어레이의 단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 8A 내지 도 8F는 도 7의 빔렛 블랭커의 일부의 제조의 단계들의 단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 9A 내지 9B는 도 7의 블랭커 어레인지먼트의 제조의 추가의 단계들의 단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 10은 쉴드를 포함하는 블랭커 어레인지먼트의 단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 11은 쉴드를 포함하는 다른 블랭커 어레인지먼트의 단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 12는 빔 프로텍터가 어셈블리된 블랭커 어레인지먼트의 실시예의 단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
도 13은 빔 프로텍터가 어셈블리되는 블랭커 어레인지먼트의 대안적인 실시예의 단면도를 개략적으로 도시하는 도면.
다음은 도면들을 참조하여 그리고 단지 예로서 주어지는 본 발명의 다양한 실시예들의 설명이 이어진다. 도면들은 제 축적대로 그려지지 않았으며 예시적인 목적들을 위해 의도된다.
본 출원의 맥락에서 이용되는 바와 같은 표현 "상호연결 구조(interconnect structure)"은 예를 들어, 통상적으로 0.25㎛ 이하의 임계 치수로 집적 회로들에 대해 적용되는 구조를 지칭한다. 이것은 보통 4 내지 10 레벨들의 연결 레벨들을 포함한다. 개별적인 레벨들은 비아(via)들이라고도 칭하는 수직 연결들을 이용하여 서로 상호연결된다. 아래에서 논의되는 바와 같은 상호연결은, 하나 이상의 연결 레벨들이 하나 이상 연결 레벨들 내에 머무르는 부분을 포함하는 것은 물론 하나 이상의 비아들에 대응하는 부분들을 포함할 수 있다.
도 1은 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템(1)의 실시예의 단순화된 개략도를 도시한다. 이러한 리소그라피 시스템은 예를 들어, 미국 특허 번호 제6,897,458호 및 제6,958,804호 및 제7,084,414호 및 제7,129,502호에 기술되며, 이들은 본 출원의 출원인에게 양도되었으며 그 전체가 참조로서 여기에 포함된다.
이러한 리소그라피 시스템(1)은 적합하게, 복수의 빔렛들을 생성하는 빔렛 생성기, 변조된 빔렛들을 형성하기 위해 빔렛들을 패터닝하는 빔렛 변조기, 및 타겟의 표면 상에 변조된 빔렛들을 프로젝트하기 위한 빔렛 프로젝터를 포함한다.
빔렛 생성기는 통상적으로 소스 및 적어도 하나의 빔 분할기를 포함한다. 도 1의 소스는 실질적으로 동종의 확장하는 전자 빔(4)을 생성하도록 배열된 전자 소스(3)이다. 전자 빔(4)의 빔 에너지는 바람직하게는 약 1 내지 10KeV의 범위로 상대적으로 낮게 유지된다. 이를 달성하기 위해, 가속 전압이 상대적으로 낮고, 전자 소스(3)는 다른 세팅들이 또한 이용될 수 있지만, 접지 전위의 타겟에 관하여 약 -1 내지 -10 kV 사이의 범위로 유지될 수 있다.
도 1에서, 전자 소스(3)로부터의 전자 빔은 전자 빔(4)을 시준하기 위한 시준 렌즈(5)를 통과한다. 시준 렌즈(5)는 광학계를 시준하는 임의의 타입일 수 있다. 시준 이전에, 전자 빔(4)은 이중 팔중극(double octopole)(도시되지 않음)을 통과할 수 있다. 후속적으로, 전자 빔(4)은 빔 분할기, 도 1의 실시예에서 구멍 어레이(6)에 충돌한다. 구멍 어레이(6)는 바람직하게는 관통-홀들을 갖는 플레이트를 포함한다. 구멍 어레이(6)는 빔(4)의 차단부가 배열된다. 또한, 어레이(6)는 복수의 병렬 전극 빔렛들(7)을 생성하기 위해 복수의 빔렛들(7)이 통과하는 것을 허용한다.
도 1의 리소그라피 시스템(1)은 많은 수의 빔렛들(7), 바람직하게는 약 10,000 내지 1,000,000 빔렛들을 생성하지만, 물론 더 많은 또는 더 적은 빔렛들이 생성되는 것도 가능하다. 다른 알려진 방법들 또한 시준된 빔렛들을 생성하는데 이용될 수 있다는 것에 주의한다. 제 2 구멍은 전자 빔(4)으로부터 서브빔(subbeam)들을 생성하고 서브빔으로부터 전자 빔렛들(7)을 생성하도록 시스템에 부가될 수 있다 이는 추가의 다운 스트림의 서브빔들의 조작을 허용하며, 이는 결국, 구체적으로는 시스템 내의 빔렛들의 수가 5,000개 이상일 때 시스템 동작에 대해 유리하다고 판명되었다.
변조 시스템(8)으로서 도 1에서 도시된 빔렛 변조기는 통상적으로 복수의 블랭커들의 어레인지먼트를 포함하는 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 정지 어레이(10)를 포함한다. 블랭커들은 전자 빔렛들(7) 중 하나 이상의 전자 빔렛들을 편향시킬 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 블랭커들은 보다 구체적으로 제 1 전극, 제 2 전극 및 구멍이 제공되는 정전기적 편향기들이다. 그 다음 전극들은 구멍에 걸쳐서 전계를 생성하기 위해 구멍의 대향하는 측면들에 위치된다. 일반적으로, 제 2 전극은 접지 전극, 즉 접지 전위에 연결된 전극이다.
블랭커 어레이(9)의 평면 내에 전자 빔들(7)을 포커싱하기 위해, 리소그라피 시스템은 추가로 콘덴서 렌즈 어레이(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
도 1의 실시예에서, 빔렛 정지 어레이(10)는 빔렛들이 통과하도록 허용하기 위한 구멍들의 어레이를 포함한다. 빔렛 정지 어레이(10)는 그 기본적인 형태에서, 비록 다른 형성들이 또한 이용될 수 있지만 통상적으로 원형 홀들인 관통-홀들이 제공된 기판을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 빔렛 정지 어레이(10)의 기판은 관통-홀들의 정규적으로 이격된 어레이를 갖는 실리콘 웨이퍼로부터 형성되고 표면 충전을 방지하기 위해 금속의 표면층이 코팅될 수 있다. 몇몇 추가의 실시예들에서, 금속은 CrMo와 같은 순-산화물 스킨(native-oxide skin)을 형성하지 않는 타입으로 이루어진다.
빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 정지 어레이(10)는 빔렛들(7)을 차단 또는 통과시키도록 함께 동작한다. 몇몇 실시예들에서, 빔렛 정지 어레이(10)의 구멍들은 빔렛 블랭커 어레이(9)의 정전기적 편향기들의 구멍들과 정렬된다. 빔렛 블랭커 어레이(9)가 빔렛을 편향시키는 경우, 빔렛 정지 어레이(10) 내의 대응하는 구멍을 통과하지 않을 것이다. 그 대신, 빔렛은 빔렛 블록 어레이(10)의 기판에 의해 차단될 것이다. 빔렛 블랭커 어레이(9)는 빔렛을 편향시키지 않는 경우, 빔렛은 빔렛 정지 어레이(10)의 대응하는 구멍을 통과할 것이다. 몇몇 대안적인 실시예들에서, 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 정지 어레이(10) 간의 공동동작은 블랭커 어레이(9)의 편향기에 의한 빔렛의 편향이 빔렛 정지 어레이(10)의 대응하는 구멍을 통해 빔렛을 통과시키는 반면, 비-편향은 빔렛 정지 어레이(10)의 기판에 의해 차단하도록 된다.
변조 시스템(8)은 제어 유닛(60)에 의해 제공되는 입력에 기초하여 빔렛들(7)에 패턴을 부가하도록 배열된다. 제어 유닛(60)은 데이터 저장 유닛(61), 판독 유닛(62), 및 데이터 변환기(63)를 포함할 수 있다. 제어 유닛(60)은 시스템의 나머지로부터 원격으로, 예를 들어, 청결실의 내부 밖에 위치될 수 있다. 광섬유(64)를 이용하여, 패턴 데이터를 보유하는 변조된 광 빔들(14)은 섬유 어레이 내의 섬유의 단부들(개략적으로 플레이트(15)로서 도시됨)로부터 광을, 점선 박스 및 참조 번호(18)에 의해 개략적으로 표시되는 리소그라피 시스템(1)의 전자 광학부로 프로젝트하는 프로젝터(65)에 전송될 수 있다.
도 1의 실시예에서, 변조된 광 빔들은 빔렛 블랭커 어레이(9) 상에 프로젝트된다. 보다 구체적으로, 광섬유 단부들로부터의 변조된 광빔들(14)은 빔렛 블랭커 어레이(9) 상에 위치한 대응하는 광 감지 엘리먼트들 상에 프로젝트된다. 광 감지 엘리먼트들은 광 신호를 상이한 타입의 신호 예를 들어, 전기적 신호로 변조하도록 배열될 수 있다. 변조된 광 빔(14)은 대응하는 광 감지 엘리먼트에 결합되는 하나 이상의 블랭커들을 제어하기 위해 패턴 데이터의 일부를 전달(carry)한다. 적합하게는, 광 빔들(14)을 대응하는 광 감지 엘리먼트들 상에 프로젝트하기 위해 프로젝터(65)와 같은 광학 엘리먼트들이 이용될 수 있다. 부가적으로, 적합한 입사각으로 광 빔들(14)의 프로젝트를 허용하기 위해, 예를 들어, 프로젝터(65)와 빔 블랭커 어레이(9) 사이에 적합하게 배치되는 미러가 포함될 수 있다. //
프로젝터(65)는 제어 유닛(60)의 제어 하에서 프로젝터 포지셔닝 디바이스(17)에 의해 플레이트(15)와 적절히 정렬될 수 있다. 그 결과, 프로젝터(65)와 광 블랭커 어레이(9) 내의 광 감지 엘리먼트 사이의 거리 또한 변할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 광 빔들은 적어도 부분적으로, 광학 도파관에 의해 광 감지 엘리먼트를 향해 플레이트로부터 전달될 수 있다. 광 도파관은 광 감지 엘리먼트들에 매우 근접한 위치에서, 적합하게는 1 센티미터 미만으로, 바람직하게는 대략 1밀리미터 떨어져서 광을 안내할 수 있다. 광학 도파관 및 대응하는 광 감지 엘리먼트 간의 단거리는 광 손실을 감소시킨다. 다른 한편, 하전 입자 빔렛들에 의해 점유될 수 있는 공간으로부터 떨어져서 위치되는 프로젝터(65)와 플레이트(15)의 이용은 빔렛 교란(beamlet disturbance)이 최소화되고 빔렛 블랭커 어레이(9)의 구성이 덜 복잡하다는 이점을 갖는다.
빔렛 변조기로부터 나오는 변조된 빔렛들은 빔렛 프로젝터에 의해 스폿(spot)으로서 타겟(24)의 타겟 표면(13) 상에 프로젝트된다. 빔렛 프로젝터는 통상적으로 타겟 표면 위에 변조된 빔렛들을 스캐닝하기 위한 스캐닝 편향기 및 타겟 표면(13) 상에 변조된 빔렛들을 포커싱하기 위한 프로젝션 렌즈 시스템들을 포함한다. 이 컴포넌트들은 단일 엔드 모듈 내에 존재할 수 있다.
이러한 엔드 모듈은 바람직하게는 삽입 가능하며 교체 가능한 유닛으로서 구성된다. 엔드 모듈은 따라서, 편향기 어레이(11), 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)를 포함할 수 있다. 삽입 가능하고 교체 가능한 유닛은 또한 빔렛 변조기를 참조하여 위에서 논의된 바와 같은 빔렛 정지 어레이(10)를 포함할 수 있다. 엔드 모듈을 떠난 이후, 빔렛들(7)은 타겟 평면에 배치된 타겟 표면(13) 상에 충돌한다. 리소그라피 애플리케이션들에서, 타겟은 보통 하전-입자 감지층 또는 레지스트층이 제공되는 웨이퍼를 포함한다.
편향기 어레이(11)는 빔렛 정지 어레이(10)를 통과한 각 빔렛(7)을 편향시키도록 배열된 스캐닝 편향기 어레이의 형태를 취할 수 있다. 편향기 어레이(11)는 상대적으로 작은 구동 전압들의 인가를 가능하게 하는 복수의 정전기적 편향기들을 포함할 수 있다. 편향기 어레이(11)에 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)의 업스트림을 유인하지만, 편향기 어레이(11)는 또한 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)와 타겟 표면(13) 사이에 위치될 수 있다.
프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 편향기 어레이(11)에 의한 편향 이전에 또는 이후에 빔렛들(7)을 포커싱하도록 배열된다. 바람직하게는, 포커싱은 직경이 약 10 내지 30 나노미터들의 기하학적 스폿 크기를 유발한다. 이러한 바람직한 실시예에서, 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 바람직하게는 약 100 내지 500배의 축소, 가장 바람직하게는 예를 들어, 300 내지 500배의 범위에서 가능한 많은 축소(demagnification)를 제공하도록 배열된다. 이 바람직한 실시예에서, 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 유리하게는 타겟 표면(13)에 근접하게 위치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 빔 프로텍터(도시되지 않음)는 타겟 표면(13)과 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12) 사이에 위치될 수 있다. 빔 프로텍터는 복수의 적합하게 배치되는 구멍들이 제공된 포일(foil) 또는 플레이트일 수 있다. 빔 프로텍터는 리소그라피 시스템(1) 내의 감지 엘리먼트들 중 임의의 감지 엘리먼트에 이들이 도달할 수 있기 전에 방출된 레지스트 입자들을 흡수하도록 배열된다.
프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 따라서 타겟 표면(13) 상의 단일의 화소의 스폿 크기가 정확하다는 것을 보장할 수 있는 반면에 편향기 어레이(11)는 타겟 표면(13) 상의 화소의 위치가 미소 규모(microscale) 단위로 정확하다는 것을 적절한 스캐닝 동작들에 의해 보장할 수 있다. 특히, 편향기 어레이(11)의 동작은 화소가 궁극적으로 타겟 표면(13) 상의 패턴을 구성하는 화소들의 그리드내로 맞춰지도록 된다. 타겟 표면(13) 상의 화소의 미소규모 포지셔닝은 타겟(24) 아래에 존재하는 웨이퍼 포지셔닝 시스템에 의해 적합하게 가능하게 된다는 것이 이해될 것이다.
공통적으로, 타겟 표면(13)은 기판의 상부 상에 레지스트 막을 포함한다. 레지스트 막의 부분들은 하전 입자들, 즉 전자들의 빔렛들의 인가에 의해 화학적으로 변형될 것이다. 그 결과로서, 막의 방사되는 부분은 현상기에서 더 잘 또는 덜 용해성일 것이며, 이는 결과적으로 웨이퍼 상에 레지스트 패턴을 발생시킨다. 웨이퍼 상의 레지스트 패턴은 즉 반도체 제조의 분야에 알려진 바와 같은 구현, 에칭 및/또는 증착 단계들에 의해 아래에 놓인 층에 후속적으로 전달될 수 있다. 명백하게, 방사가 균일하지 않은 경우, 레지스트는 균일한 방식으로 현상될 수 없을 수 있고, 이는 패턴에서의 실수를 야기한다. 그러므로 고-품질 프로젝트는 재생 가능한 결과를 제공하는 리소그라피 시스템의 획득과 관련된다. 방사에서의 어떠한 차이도 편향 단계들에서 발생하지 말아야 한다.
도 2는 도 1의 리소그라피 시스템에서 빔렛 블랭커 어레이(9)의 실시예의 동작을 개략적으로 도시한다. 특히, 도 2는 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 정지 어레이(10)를 포함하는 빔렛 변조기의 부분의 단면도를 개략적으로 도시한다. 빔렛 블랭커 어레이(9)에는 복수의 구멍들(35)이 제공된다. 참조를 위해, 타겟(24)이 또한 표시되었다. 이 도면은 축적대로 그려지지 않았다.
빔렛 변조기의 도시된 부분은 3개의 빔렛들(7a, 7b 및 7c)을 변조하도록 배열된다. 빔렛들(7a, 7b, 7c)은 단일의 서브빔으로부터 또는 단일의 소스로부터 발생하는 빔으로부터 생성될 수 있는 빔렛들의 단일 그룹의 부분을 형성할 수 있다. 도 2의 빔렛 변조기는 각각의 그룹에 대한 집중(convergence)의 공통 지점(P)을 향해 빔렛들의 그룹들을 집중시키기 위해 배열된다. 집중의 공통 지점(P)은 바람직하게는 빔렛들의 그룹에 대한 광학 축(O) 상에 위치된다.
도 2에 도시된 빔렛들(7a, 7b, 7c)을 고려하면, 빔렛들(7a, 7c)은 빔렛과 광학 축(O) 사이에서 연장하는 입사각을 갖는다. 빔렛(7b)의 방위는 실질적으로 광학축과 평행이다. 빔렛 정지 어레이(10)의 기판에 의해 편향된 빔렛들의 차단을 설정하기 위해 빔렛 편향의 방향은 각각의 빔렛에 대해 상이할 수 있다. 빔렛(7a)은 좌측을 향해, 즉 점선 7a-에 의해 표시된 도 2의 "-" 방향을 향한 편향에 의해 차단된다. 다른 한편, 빔렛들(7b, 7c)은 각각의 빔렛들의 차단을 설정하기 위해 우측을 향해, 즉 "+" 방향을 향해 편향될 것이다. 이 차단 방향들을 각각 점선들(7b+ 및 7c+)에 의해 표시된다. 편향 방향의 선택은 임의적이지 않을 수 있다는 것에 주의한다. 예를 들어, 빔렛들(7a)에 있어서, 점선(7a+)은 우측을 향한 빔렛(7a)의 편향이 빔렛 정지 어레이(10)를 통과할 것임을 도시한다. 그러므로 7a+를 따른 빔렛(7a)의 편향은 부적절할 것이다. 다른 한편, 도 점선(7b-)으로 표시되는 좌측을 향한 빔렛(7b)의 편향은 옵션일 것이다.
도 3A는 빔렛 블랭커 어레이 내의 전극들의 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시하며, 여기서 빔렛 블랭커 어레이는 집중의 공통 지점을 향해 빔렛들의 그룹들을 집중시키도록 배열된다. 이 실시예에서, 빔렛 블랭커들은 전정기적 변조기들(30)의 형태를 취하며, 각 변조기는 제 1 전극(32), 제 2 전극(34) 및 빔렛 블랭커 어레이의 바디를 통해 연장하는 구멍(35)을 포함한다. 전극들(32, 34)은 구멍(35)에 걸쳐서 전계를 생성하기 위해 구멍(35)의 대향하는 측면들 상에 위치된다. 개별적인 변조기들(30)은 중앙에 위치한 광학축(O) 주위에 방사 어레인지먼트를 형성한다. 도 3A에 도시된 실시예에서, 양 전극들(32, 34)은 원통형 구멍들(35)에 따르는 전극들(32, 34)의 형상을 형성하는 오목한 형상을 갖는다. 원통형 구멍 형상은 그 자체로 비점수차(astigmatism)와 같은 특정한 광학 수차들의 도입을 방지하는데 적합하다.
이 실시예에서, 개별 변조기들(30)의 전극들(32, 34)은 편향될 때, 빔렛들이 광학축 상의 집중의 지점들로 집중하는 라인들을 따라 여전히 지향되도록 회전된다. 광학축으로부터 연장하는 방사 라인들을 따른 이러한 편향은 빔렛 정지 어레이(10)를 통해 편향된 빔렛들의 임의의 원하지 않는 통과 및/또는 다른 빔렛들의 교란을 방지하는데 유익하다고 판명되었다. 특히, 빔렛들 간의 그리고 추가로 빔렛들의 그룹들 간의 측면 거리가 빔렛 블랭커 어레이(9)와 빔렛 정지 어레이(10)간의 수직 거리에 비교하여 작은 경우, 이러한 교란 및/또는 원하는 않는 통과는 상당할 수 있다. 도 3A가 광학축(O) 부근에서 변조기들(30) 없는 영역을 제안하지만, 이것은 이 실시예의 필수 특징은 아니다.
도 3B는 빔렛 블랭커 어레이 내에서 전극들의 대안적인 어레인지먼트를 도시하며, 여기서 빔렛 블랭커 어레이는 집중의 공통 지점을 향해 빔렛들의 그룹들을 집중시키도록 배열된다. 이 어레인지먼트에서, 개별적인 변조기들(30)은 재차 중앙에 위치한 광학축(O) 주위에 방사 어레인지먼트를 형성한다. 그러나 개별적인 변조기들(30)은 광학축 주위에 동심원들로 배치되지 않지만, 서로 실질적으로 수직인 방위들을 갖는 컬럼 및 로우들에 의해 형성된 어레이로 배치된다. 동시에, 개별 변조기들(30)의 전극들(32, 34)은 이들이 광학축(O)으로부터 연장하는 방사 라인들을 따라 빔렛들을 편향시킬 수 있도록 하는 방위를 갖는다.
특히, 도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이 전극 어레인지먼트를 통과하는 빔렛들이 도 2에 도시된 바와 같이 빔렛 정지 어레이 내의 단일 구멍을 향해 지향되도록 배열될 때, 편향 방향들은 바람직하게는 빔렛 정지 어레이에 의해 차단될 빔렛들이, 각각의 빔 정지 구멍 주위에 실질적으로 동종으로 확산되는 빔렛 정지 어레이 상의 차단 위치로 지향되도록 된다. 빔렛들의 그룹 내에서 빔렛들의 차단 위치들을 균일하게 확산시킴으로써, 하전 입자들의 충돌에 의한 빔 정지 어레이의 열화는 가능한 균일하게 확산된다.
도 4는 빔렛 블랭커 어레이 내의 전극들의 또 다른 실시예의 상면도를 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서, 전극들(32, 34)은 구멍들(35) 주위에 재차 위치되지만, 몇 개의 변조기들(30)의 제 2 전극(34)은 단일의 스트립으로 통합된다. 변조기들(30)은 로우들로 배열된다. 분리 구역(39)이 변조기들(30)의 제 1 로우(37) 및 변조기들(30)의 제 2 로우(38) 사이에 적합하게 존재한다. 분리 구역(39)은 원하지 않는 방전을 방지하도록 설계된다.
다수의 애플리케이션들에서, 제 2 전극(34)의 전위는 접지 전위, 즉 0V가 된다. 그러나 몇 개의 변조기들(30)의 제 2 전극들(34)에 의해 공유되는 전위는 또한 상이한 전위, 예를 들어, 약 1kV 또는 약 -1kV의 기준 전압으로 세팅될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따라 빔렛 블랭커 어레이(9)에서 이용될 수 있는 컴포넌트들의 지형학적 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시한다. 빔렛 블랭커 어레이는 빔 영역들(51) 및 비-빔 영역들(52)로 분할된다. 빔 영역들(51)은 빔렛들을 수신 및 변조하도록 배열되는 영역들을 나타낸다. 비-빔 영역들(52)은 빔 영역들(51) 내의 컴포넌트들을 지원하는데 요구되는 컴포넌트들의 영역을 제공하도록 배열되는 영역들이다.
빔 영역들(51) 내에 존재하게 되는 컴포넌트들은 변조기들(30)을 포함한다. 변조기들(30)은 도 2 내지 도 4를 참조하여 논의된 바와 같은 정전기적 편향기들의 형태를 취할 수 있다.
비-빔 영역들(52) 내의 컴포넌트들은 예를 들어, 도 1을 참조하여 논의된 것과 같은 방식으로 변조된 광 신호들을 수신하도록 배열되는 광 감지 엘리먼트들(40)을 포함할 수 있다. 광 감지 엘리먼트들(40)의 적합한 예들로는 포토다이오드들 및 포토트랜지스터들을 포함하지만 이것으로 제한되지 않는다. 도 5에서 도시된 실시예들의 비-빔 영역들은 추가로 디멀티플렉서들(41)을 포함한다. 광 감지 엘리먼트들(40)에 의해 수신된 광 신호들은 2개 이상의 변조기들(30)에 대한 정보를 포함하기 위해 멀티플렉싱된 신호들일 수 있다. 그러므로 광 감지 엘리먼트에 의한 광 신호의 수신 이후에, 광 신호는 신호가 디멀티플렉싱되는 디멀티플렉서(41)로 전달된다. 디멀티플렉싱 이후에, 디멀티플렉싱된 신호들은 전용 전기 연결들(42)을 통해 정확한 변조기들(30)에 포워딩된다.
광 감지 엘리먼트들(40) 및 디멀티플렉서(41)의 어레인지먼트 및 멀티플렉싱된 광 신호들의 이용의 결과로서, 광 감지 엘리먼트들(40)의 수는 변조기들(30)의 수보다 적다. 광 감지 엘리먼트들(40)의 수를 제한하는 것은 비-빔 영역들(52)의 치수의 감소를 가능하게 한다. 빔 영역들(51)은 그 후 블랭커 어레이의 단위 영역 당 변조기들(30)의 수를 증가시키기 위해 서로 더 근접하게 배치될 수 있다. 비-멀티플렉싱된 실시예와 비교하여, 빔렛 블랭커의 배치는 그러면 동일한 수의 변조기들이 이용될 경우 더 간결하게 될 것이다. 블랭커의 치수들이 실질적으로 동일하게 유지되게 되는 경우, 더 많은 변조기들이 이용될 수 있다. 대안적으로, 비-빔 영역들(52)의 크기를 감소시키는 대신, 멀티플렉싱된 실시예의 이용은 더 큰 수광 영역을 갖는 광 감지 엘리먼트들(40)의 이용을 가능하게 할 수 있다. 광 감지 엘리먼트(40) 당 더 큰 수광 영역의 이용은 광 신호들을 정확한 광 감지 엘리먼트(40)에 지향시키는데 요구되는 광학(optics)의 복잡성을 감소시키고 수광 구조를 더 견고하게 한다.
변조기들(30)은 도 6에서 도시되는 바와 같이 워드 라인들(80) 및 비트 라인들(90)을 통한 어드레싱을 허용하기 위해 컬럼들 및 로우들로 적합하게 배열될 수 있다. 이러한 어레이와이즈(arraywise) 어드레싱은 디멀티플렉서(41)로부터 변조기들(30)로 연장하는 연결들의 수를 감소시킨다. 예를 들어, 도 6에서는, 단지 10개의 연결 라인들이 존재하지만, 개별적인 어드레싱은 25개의 변조기들(30)을 어드레싱하기 위해 25개의 연결 라인들을 유발할 것이다. 연결 라인들의 이러한 감소는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 신뢰도를 개선시키는데, 그 이유는 이것이 디멀티플렉서(41)와 변조기(30) 간의 오기능 연결로 인한 장애에 덜 민감하게 되기 때문이다. 또한, 연결들은 이러한 어레이와이즈 어드레싱 어레인지먼트로 배치되는 경우 더 적은 공간을 점유할 수 있다.
도 5의 실시예에서 광 감지 엘리먼트(40) 당 4개의 편향기들을 도시하고, 도 6은 광 감지 엘리먼트(40) 당 25개의 편향기들(30)을 도시하지만, 편향기들(30)과 광 감지 엘리먼트들(40) 간의 비율은 100 이상으로, 예를 들어, 250으로 증가될 수 있다. 그러면 디멀티플렉서들(41)과 대응하는 변조기들(30) 간의 연결들의 감소의 이점은 빔렛 블랭커 어레이(9)의 견고함 및 신뢰도가 상당히 증가한다는 점에서 커질 수 있다.
적합하게는, 디멀티플렉서들(41)은 각각의 변조기들(30)과의 연결들을 단축하도록 빔-영역(51)을 향해 이동될 수 있다. 이는 광 감지 엘리먼트들(40)과 편향기들(30) 간의 거리가 상대적으로 큰, 예를 들어, 대략 100 마이크로미터 이상일 때 특히 유용하다.
변조기들(30)이 전체(full) 편향 기간 동안 통과하는 빔렛을 편향시키는 것을 보장하기 위해, 빔 영역(51)은 미리 결정된 시간 기간 동안 각각의 변조기(30)에 전용되는 제어 신호를 일시적으로 저장하기 위해 각각의 변조기들(30)에 결합된 메모리 엘리먼트들(95)을 추가로 포함할 수 있다. 미리 결정된 시간 기간은 제어 신호가 전체 편향 기간 동안 이용 가능하다는 것을 보장하기 위해 이러한 전체 편향 기간에 대응하거나, 또는 더 커질 수 있다. 이 어레인지먼트는 편향 단계가 제어 신호들의 전송으로부터 독립적이 되도록 시간 와이즈로 허용한다. 또한, 제어 신호들의 전송은 이에 따라 순차적으로 행해질 수 있는 반면에, 빔렛들의 편향은 동시에 수행된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 변조 디바이스 또는 빔렛 블랭커 어레이의 일부의 단면도를 개략적으로 도시한다. 도시되진 않았지만, 블랭커 어레이는 예를 들어, 도 5에서 개략적으로 도시된 바와 같이 빔 영역들 및 비-빔 영역들로의 빔렛 블랭커의 분할에 따라 2차원(도 7의 페이지 안으로 또는 밖으로의 방향으로)으로 확장한다는 것이 이해될 것이다.
어레이(9)는 상호연결 구조(100)를 포함하는 바디를 포함한다. 상호연결 구조(100)에는 복수의 변조기들이 제공된다. 상호연결 구조(100)는 하나 이상의 패턴 데이터 수신 엘리먼트, 예를 들어, 도 3 및 도 6에서 도시된 광 감지 엘리먼트들(40)에 변조기들의 연결을 가능하게 하는 상이한 연결 레벨들을 제공한다. 변조기 및 패턴 데이터 수신 엘리먼트 간의 연결은 "상호연결"로서 지칭된다.
각 변조기는 제 1 전극(132), 제 2 전극(134) 및 바디를 통해 연장하는 구멍(135)을 포함한다. 전극들(132, 134)은 구멍(135)에 걸쳐 전계를 생성하기 위해 구멍(135)의 대향하는 측면들 상에 위치된다. 전극들(132, 134)은 상호연결 구조(100)의 상이한 레벨들의 도전성 엘리먼트들(110)에 의해 형성되며, 여기서 도전성 엘리먼트들(110)은 하나 이상의 비아들(120)에 의해 서로 연결된다.
상호연결 구조(100)는 빔렛 블랭커 어레이의 구조적인 집적성을 강화하기 위해 기판(101), 예를 들어, 실리콘 기판에 의해 지지될 수 있다. 상이한 레벨들에서 비아들(120)에 의해 연결된 도전성 엘리먼트들(110)에 의해 형성되는 전극들(132, 134)의 이용은, 빔렛 블랭커 어레이가 알려진 반도체 기법들, 예를 들어, CMOS-기술에서 이용되는 기법들로 생성될 수 있다는 이점을 가지며, 여기서 CMOS는 상보적 금속-산화물 반도체를 나타낸다. 또한, 다수의 레벨들의 도전성 엘리먼트들(110)의 이용은 상이한 레벨들로 앞서 기술되는 광 감지 엘리먼트들과 같은 데이터 패턴 수신 엘리먼트들로 변조기들의 연결을 가능하게 한다. 예를 들어, 도 6에서 도시되는 어레인지먼트에서, 워드라인들은 상호연결 구조 내에서 비트라인과 상이한 레벨로 전극들에 연결할 수 있다. 결과적으로, 빔렛 블랭커 어레이의 단위 영역 당 연결 라인들의 밀도는 개선될 수 있고, 이는 모든 연결들이 동일한 레벨들 내에서 위치되었던 경우 가능하게 될 수 있는 것보다 근접한 피치로 변조기들을 배치하는 기회를 제공한다.
바디의 상부층(140)은 쉴드를 정의하는데 이용될 수 있다. 쉴드는 제 2 전극(134)과 동일한 전위로 세팅될 수 있으며, 이는 접지 전극으로서 작용할 수 있다. 쉴드는 이웃하는 변조기들 간의 크로스토크를 방지하기 위한 목적을 만족시킨다.
위에서 언급한 바와 같이, 상호연결 구조(100)는 통상적으로 0.25㎛ 이하의 임계 치수들을 갖는 집적 회로들에 대해 적용되는 기법들을 이용할 수 있다. 이 기법들 중 일부, 예를 들어, CMOS에서, 구조는 보통 상호연결 목적들을 위한 4-10 레벨들을 포함한다. 개별 레벨들은 수직 상호연결 영역들 또는 비아들을 이용하여 서로 상호연결된다. 개별 영역의 층 두께는 통상적으로 약 1㎛이다. 본 발명의 실시예들에서 이용될 수 있는 상호연결 구조의 타입에서, 상호연결 구조는 이른바 이중 다마신 기술을 이용하여 만들어진 Cu 비아들 및 구리(Cu) 레벨들을 포함한다. 이용될 수 있는 다른 타입의 상호연결 구조에서, 상호연결 구조는 텅스텐(W) 비아들 및 알루미늄(Al) 레벨들을 포함한다. 이용되는 재료들은 합금 엘리먼트(alloying element)들로 최적화될 수 있다.
부가적으로, 당업자에게 알려지게 되는 바와 같이, 배리어층들이 이용될 수 있다. 이러한 배리어층은 CU가 상호연결 구조에 이용되는 경우들에 특히 유용한다. Cu는 매우 쉽게 이주(migrate)하는 경향이 있고 구조를 오염시킬 수 있다. Al은 노출된 Al-표면 상의 순 산화물의 형성으로 인해 이주에 덜 민감하게 될 수 있다. 그러나 순 산화물층의 두께는 일반적으로 상당히 얇고, 배리어층은 상호연결 구조의 성능을 개선하기 위해 이용될 수 있다. 배리어층은 TiN, TaN, 및 TiW로 구성된 재료들의 그룹으로부터 선택된 재료들을 포함할 수 있다. 원하는 기능을 획득하기 위해, 상호연결 구조 내의 레벨들 각각은 통상적으로 그 자신의 상이한 패턴을 갖는다. 상호연결 구조의 상부는 수분 및 오염에 대해 상호연결 구조를 보호하기 위해 패시베이션 층(passivation layer)으로 덮여질 수 있다. 외부 엘리먼트들에 상호연결 구조의 전기적 접촉을 제공하기 위한 본드 패드는 최상위 금속화 층에서 또는 심지어 패시베이션 층의 상부 상에서 정의될 수 있다. 본드 패드들은 솔더 범프들 또는 와이어 본딩에 대해 적합하게 될 수 있다. 또한, 상호연결 구조의 상부 측면에는 하전 입자들, 예를 들어, 전자들의 국부적인 충전 및 끌어당김(attraction)을 방지하기 위해 금속화된 표면이 적합하게 제공될 수 있다.
도 7에서 도시된 방위가 다른 방식을 암시할 수 있지만, 하전 입자 빔렛들은 하향은 물론 상향으로 구멍(135)을 통과할 수 있다는 것에 주의한다. 어레이(9)의 실제 방위는 이용 가능한 공간 및 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템의 다른 컴포넌트들에 의해 야기되는 다른 제약들에 의존할 수 있다.
도 8A 내지 8F는 도 7의 빔렛 블랭커 어레이(9)의 제조의 단계들의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 8A는 상호연결 구조(100)를 포함하는 바디를 제공하는 것을 포함하는 제조의 제 1 단계를 도시한다. 상호연결 구조는 레벨들(136, 137)의 스택을 정의하는 층들의 스택을 포함한다. 각 레벨은 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이러한 층 내의 구조들 사이에서 상호연결들을 형성하는데 이용되는 층들은 금속화 레벨(136)의 부분으로서 정의된다. 스택 내의 상이한 층들 사이에서 연결들을 가능하게 하기 위해 배열되는 층들은 비아 레벨(137)의 부분으로서 정의된다. 상호연결 구조(100)에는 복수의 변조기들 및 상호연결 구조 내의 상이한 레벨들의 상호연결들이 제공된다. 상호연결들은 하나 이상의 패턴 데이터 수신 엘리먼트, 예를 들어, 도 5를 참조하여 논의된 광 감지 엘리먼트들(40)에 변조기들의 연결을 가능하게 한다.
바디는 일반적으로 추가의 전기적 스위칭 및 연결 성능들을 제공하고 구조적인 집적성을 개선하기 위한 지지 기판(101)을 포함한다. 이러한 이유로, 트랜지스터 및 커패시터들과 같은 능동 엘리먼트들은 기판(101) 내에서 적합하게 정의될 수 있다. 기판(101)은 통상적으로 실리콘, 또는 실리콘-온-절연체(silicon-on-insulator), 또는 SiGe와 같은 다른 변형된 실리콘 기판을 포함한다.
상호연결 구조와 마주하는 기판 표면은 기판(101)으로의 확산을 방지하기 위해 유전체층(105)에 의해 덮여진다. 유전체층(105)에는 이러한 경우에, LOCOS(Local oxidation of Silicon) 또는 STI(Shallow trench insulation), 또는 당업자에게 알려진 임의의 다른 적합한 기법으로 제공될 수 있다.
기판(101) 및 선택적인 열적 산화물층(105)의 상부 상에, 다중레벨 상호연결 구조(100)가 정의된다. 상호연결 구조(100)는 통상적으로 금속화층(136)이 비아 레벨들(136)에 의해 서로 결합되는 방식으로 배열되는 다수의 층들을 포함한다. 상이한 레벨들에서, 도전성 구조들은 절연 재료(145)에 의해 둘러싸이는 미리 결정된 패턴에 따라 존재한다. 금속화 레벨(136)의 도전성 구조들은 통상적으로 연결 구조들, 예를 들어, 와이어들의 형태를 취하는 반면에, 비아 레벨(137)의 도전성 구조들은 통상적으로 소위 접촉 홀 또는 비아의 형태를 취한다.
금속화 레벨들 내의 도전성 재료들의 패턴 및 비아의 위치 및 수는 상호연결 구조내의 적어도 몇몇 위치들에서, 형성될 변조기들의 원하는 패턴에 대응한다. 이러한 목적을 위해, 구멍 영역들(135)은 금속 구조물들 없이 유지되고 절연 재료(145)로 충전된다. 부가적으로, 도전성 엘리먼트들(110)은 비아 레벨들에서 비아(120)를 통해 서로 적합하게 연결되고 하나 이상의 금속화 레벨들 내에서 구멍 영역(135) 주위에 원주형으로 배치된다.
금속화 레벨들(136)에서 이용되는 금속, 예를 들어, 도전성 엘리먼트들(110)은 통상적으로 알루미늄(Al)을 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 금속은 구리(Cu)를 포함할 수 있다. 비아들(120)에 대해 이용되는 통상적인 재료는 소위 이중 다마신 제조 프로세스에서 제조되는 비스무트(W) 또는 구리이다. 통상적으로 이용되는 절연 재료(145)는 실리콘 이산화물(SiO2)이다.
도시되지 않았지만, 상호연결 구조(100)는 구조를 보호하기 위해 배시베이션 층으로 적합하게 덮여질 수 있다. 하전 입자 리소그라피를 위한 응용에서 이용을 위해, 이러한 패시베이션 층은 바람직하게는 시스템 내의 임의의 원하지 않는 전하의 발전(buildup)을 방지하기 위해 도전성 코팅으로 덮여진다.
바디는 알려진 반도체 처리 기법들, 예를 들어, CMOS-칩을 생성하기 위한 기법들을 이용하여 제조될 수 있다. 빔렛 블랭커 어레이의 기본적인 빌딩 블록을 제공하기 위해 알려진 반도체 처리 기법들의 이용은 제조 비용들을 상당히 감소시킨다. 또한, 이러한 바디의 이용은 아래에서 기술되는 제조 프로세스에 따라 제조되는 빔렛 블랭커 어레이의 신뢰도를 개선한다.
바디를 제공한 이후, 상호연결 구조(100)는 3개의 층들, 즉, 제 1 레지스트층(151), 절연층(153) 및 제 2 레지스트층(155)에 의해 덮여진다. 이 단계 이후의 최종 결과는 도 8B에서 도시된다.
제 1 레지스트층(151)은 통상적으로 포토-레지스트 층이다. 제 2 레지스트층(155)은 통상적으로 전자-빔 레지스트 층이다. 절연층(153)은 통상적으로 SiO2를 포함한다. 레지스트 층들(151, 155)은 스피닝(spinning)에 의해 증착될 수 있다. 절연층(153)은 스퍼터링에 의해 증착될 수 있다.
제 2 레지스트층(155)은 그 다음 패턴에 따라 노출되고 도 8C에 도시된 구조를 획득하기 위해 후속적으로 현상된다. 패턴에 따른 부분적인 노출은 전자 빔 패턴 생성기로 행해질 수 있고, 여기서 제 2 레지스트층(155)은 전자 빔 레지스트를 포함한다. 대안적으로, 제 2 레지스트층(155)이 포토-레지스트인 경우에, 패턴에 의한 노출은 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이 마스크와 조합하여 적합한 광원으로 실행될 수 있다.
패터팅된 제 2 레지스트층(155)은 이제 절연층(153)에 대한 에칭 마스크로서 이용된다. 에칭된 절연층(153)은 그 다음 제 1 레지스트층(151)을 에칭하기 위한 에칭 마스크로서 이용될 수 있다. 에칭은 적합한 플라즈마, 예를 들어, 플루오르 플라즈마 및/또는 산소 플라즈마를 이용하여 유도성으로 결합된 플라즈마(inductively coupled plasma; ICP) 에칭을 포함할 수 있다. 제 1 레지스트층(151)의 에칭 동안, 제 2 레지스트층(155)이 소멸될 수 있다. 위에서 기술된 프로세스 단계들의 최종 결과는 도 8D에서 개략적으로 도시된다.
다음, 제 1 레지스트층(151)은 절연 재료의 제거를 위한 에칭 마스크로서 이용된다. 에칭은 재차 적합한 플라즈마, 예를 들어, 플루오르 플라즈마의 ICP 에칭을 포함할 수 있다. 에칭 단계의 결과는 도 8E에서 도시된다.
후속적으로, 홀들(160)이 바람직하게는 이방성 에칭 기법을 이용함으로써 기판(101)내로 에칭된다. 적합한 에칭 기법은 특히 기판이 실리콘 기판인 경우 소위 보쉬-에칭(Bosch-etching)이다. 보쉬 에칭은 플라즈마 환경에서 순환적 에칭 증착 단계들에 의한 이방성 에칭 방법이며, 독일 특허 DE4241045 및 미국 특허 제5,501,893호에서 실리콘의 에칭에 관하여 보다 상세히 기술된다. GaAs, Ge, 및 SiGe와 같은 다른 재료들은 유사항 방식으로 에칭될 수 있다.
부가적으로, 화학적으로 선택적 에칭 기법(chemically selective etching technique)은 금속 기판을 그대로 놔두면서 절연 재료를 제거함으로써 상호연결 구조(100)의 자유 공간을 넓히는데 이용될 수 있다. 적합한 화학적으로 선택적 에칭 기법은 습식 에칭을 포함한다. 상호연결 구조(100) 내의 자유 공간의 넓힘의 결과로서, 상이한 금속 레벨들 내의 도전성 엘리먼트들(110)은 물론 비아 레벨들의 비아들(120) 중 하나 이상의 비아들이 노출될 수 있다. 상술한 에칭 단계들의 결과는 개략적으로 도 8F에서 개략적으로 도시된다.
금속화 레벨의 도전성 엘리먼트들(110) 노출 및 바람직하게는, 또한, 하나 이상의 비아 레벨들의 적어도 하나의 비아(120)의 노출은 변조기의 전극들(132, 134)의 성능을 개선한다. 구멍(135)에 걸쳐서 전극들(132, 134)에 의해 제공되는 바와 같은 전계는 보다 균일하게 될 수 있다. 또한, 이용 동안 전자 빔렛들과 마주할 수 있는 절연 재료(145)의 제거는 전자들과 같은 산란되는 하전 입자들에 의한 이용 동안 이 재료의 충전을 방지한다. 빔렛 블랭커 어레이의 구멍 내의 전하의 발전은 시간에 걸친 성능을 감소시키는 경향이 있고 그러므로 바람직하지 않다.
도 8E에서 도시된 구조는 절연 재료(145)의 제거가 도전성 엘리먼트들(110)의 측면 표면들을 노출시키도록 요구될지라도, 이 측면 표면들 중 하나 이상의 측면 표면들의 노출은 이미 앞선 에칭 단계에서 달성되었다.
도면들에서 표시되지 않았지만, 적어도 도전성 엘리먼트들(110)의 노출된 표면들 및 바람직하게는, 또한 구멍(135)의 내부 체적에 노출되는 하나 이상의 비아들(120)은 실질적으로 불활성 도전성 코팅, 예를 들어, 실질적으로 산화하지 않거나 산화되지 않는 재료의 코팅이 제공될 수 있다. 이러한 코팅의 예들은 CrMo, Au 및 Pt의 코팅들을 포함하지만 이것들로 제한되지 않는다.
추가의 프로세싱 단계들을 도시하기 위해, 빔렛 블랭커 어레이의 더 큰 부분의 단면도가 도 9A 및 도 9B에 제공된다. 이 경우, 단면도는 도 8A 내지 8F를 참조하여 논의되는 바와 같이 3개의 구멍들(135)을 포함한다.
상호연결 구조(100) 내의 자유 공간을 넓히는데 이용되는 화학적으로 선택적 단계 및 기판(101)의 홀들(160)의 에칭 이후에, 상호연결 구조(100)로부터 멀리 떨어진 측면 즉, "배면측"으로부터의 에칭에 의해 반도체 기판(101)내에 큰 구멍(170)이 형성된다. 이러한 에칭을 위해, 제 3 레지스트 층(157)은 기판(101)의 배면측 상에 선택적으로 증착된다(도 9A 참조). 제 3 레지스트층(157)은 그 다음 도 9에서 도시된 결과를 야기하는 에칭을 위한 에칭 마스크로서 이용된다. 제 3 레지스트층(157)의 후속적인 제거는 도 7에서 도시된 빔렛 블랭커 어레이를 야기할 것이다. 배면측 에칭을 위해서 이용법(use)은 당업자에게 알려진 바와 같이, 건식 에칭, 예를 들어, 반응성 이온 에칭(RIE), 또는 습식 에칭으로 이루어질 수 있다.
도전성 재료를 구멍에 노출하도록 절연 재료의 화학적으로 선택적 제거의 단계는 반드시 반도체 기판(101)의 하나 이상의 홀들(160)을 에칭한 이후 수행될 필요는 없고, 오히려 도 9A 및 9B를 참조하여 논의된 배면-에칭 단계 이후에 적용될 수도 있다는 것에 주의한다.
또한, 도 9A 및 9B를 참조하여 논의된 배면-에칭 단계가 2개 이상의 변조기들에 대해 전체 구조를 통하는 관통 홀들을 정의하는데 충분한 치수들로 배면측으로부터 구멍을 생성할 수 있지만, 이러한 배면-에칭 구멍은 변조기 마다 또한 배열될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다수의 변조기들을 위한 단일의 배면측 구멍의 이용의 이점은 이것이 배면측 에칭 단계에서 이용되는 마스크의 보다 낮은 복잡성 및 보다 낮은 정렬 요건들로 인해 제조를 단순하게 한다는 것이다.
도 10은 빔렛 블랭커 어레이의 다른 부분의 단순화된 단면도를 도시한다. 특히, 도 10은 광 감지 엘리먼트를 포함하는 빔렛 블랭커 어레이의 부분을 개략적으로 도시한다. 도시된 실시예에서, 광 감지 엘리먼트는 제 1 존 및 제 2 존(241P, 241N)을 갖는 다이오드(241) 및 이 존들(241N 및 241P) 간의 접합(242)을 포함한다. 반사 방지 코팅(243)이 다이오드(241)의 상부 상에 존재한다. 이러한 반사 방지 코팅(243)은 반사들로 인한 광의 세기의 감소를 방지하도록 배열된다.
도시된 실시예에서, 상호연결 구조(100)는 캐비티(250)를 생성하기 위해 다이오드(241)의 상부 상에서 제거된다. 이러한 제거는 상호연결 구조(100)의 완성 이후에 에칭함으로써 수행될 수 있다. 대안적으로 캐비티(250)는 도 8E에서 도시된 구조를 획득하도록 구성되는 에칭 단계 동안 생성될 수 있다. 반사 방지 코팅(243)은 캐비티(250)의 생성 이전에 증착될 수 있다. 선택적인 에천트를 선택함으로써 및/또는 적합하고 광학적으로 투명한 에칭 정치층으로 코팅하는 경우, 코팅(243)은 에칭 단계에서 제거되지 않을 것이다. 대안적으로, 반사 방지 코팅(243)은 추후에, 즉 캐비티(250)의 생성 이후에 증착될 수 있다.
도 10의 실시예에서 도시되는 바와 같이, 부가적인 전기적으로 도전성 층(260)이 상호연결 구조(100)에 부가될 수 있다. 이러한 부가적인 상호연결층(260)은 칩 스케일 패키징(chip scale packaging)의 분야의 숙련자에게 알려지게 되는 바와 같이 소위 재분배층(redistribution layer) 및/또는 범프 금속화층으로서 역할할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 부가적인 상호연결 층(260)은 2개의 서브층, 즉, 하부 패시배이션 층 및 상부 도전성 층을 포함한다. 패시베이션 층은 외부 영향들, 예를 들어, 제조 동안 바디의 추가적인 기계적 처리에 의해 야기되는 손상들에 대항하여 상호연결 구조(100)를 보호하도록 배열된다. 상부 도전층은 다른 구조들과의 도전성 연결들을 가능하게 하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 상부 도전성 층이 모든 프로세싱 단계들 이후에 바디의 상부 상에 스퍼터링될 대, 상부 도전성 층은 시스템을 통해 로밍하는(roaming) 절연 미립자들을 커버할 수 있다. 이러한 절연 미립자들의 커버리지는 시스템 내에서 표류 자장 소스(stray field source)들의 수를 감소시킨다.
다른 적합한 구현에서, 제 1 경계 영역 및 제 2 경계 영역(247 및 248)은 포토다이오드(41)와 상호연결 구조(100) 사이에 옆에 존재한다. 제 1 경계 영역(247)은 여기서 도시되지 않은 편향기 측면에 존재한다. 제 1 경계 영역(247)은 여기서 제 2 경계 영역(248)보다 작다. 이 실시예는 정확히 10도보다 다소 작은 입사 각도로 광빔의 전송을 참작한다.
도 10에서 도시된 캐비티(250) 내의 광 감지 엘리먼트의 준비는 캐비티(250)의 높이보다 작거나 비견될만한 직경을 갖는 광 감지 엘리먼트에 특히 적합하다. 이 경우, 캐비티(250)의 측면 표면은 광 감지 엘리먼트 및 구체적으로 반사 방지 코팅(243)으로부터 발생하는 전계를 유효하게 차단한다. 이 전계는 산란된 전하 입자들의 콜렉션(collection)에 기인한다. 각도 β의 탄젠트는 캐비티의 직경 및 높이의 비율과 동일하다. 적합하게는, 각도 β는 약 45도보다 크고, 보다 적합하게는 약 60도 보다 크다.
광 감지 엘리먼트가 하전 입자들의 소스로서 작용하기 시작하는 경우, 이는 하나 이상의 부근의 빔렛들(도 10에서 도시되지 않음)의 깨끗한 통과를 방해할 수 있다. 반사 방지 코팅(243)의 리빙 아웃(leaving out)은 이 원하지 않는 효과를 감소시킬 수 있다. 반사 방지 코팅(243)은 일반적으로 절연 물질로 이루어지거나 지배적으로 절연 물질을 포함하고, 이는 산란된 하전 입자들이 비교적 쉽게 수집될 수 있다. 그러나 반사 방지 코팅(243)의 리빙 아웃은 광 인커플링(light incoupling)의 효율을 감소시킬 것이다. 특히, 광학적으로 전송될 데이터의 양이 크게 되도록 설계되는 경우 - 이는 편향기 당 대략 100 Mbit/s 정도가 될 수 있음 -, 광 인커필링 효율은 중요하다. 높은 효율은 높은 주파수, 예를 들어, 10MHz를 초과, 바람직하게는 100MHz를 초과, 적합하게는 1GHz를 초과하는 주파수로 변조되는 광 빔들의 전송을 가능하게 한다.
도 10에서 도시된 실시예에서, 광학적으로 투명한, 전기적으로 도전성 코팅(270)이 빔 프로텍터로서 작용하도록 반사 방지 코팅의 상부 상에 존재한다. 이러한 코팅(270)은 빔 프로텍터들의 다른 실시예들 대신에, 또는 그에 부가하여 이용될 수 있으며, 그 일부는 아래에서 기술될 것이다. 캐비티(250) 내의 도전성 코팅의 준비는 당업자에게 알려진 방식들로 행해질 수 있다. 예를 들어, 하나의 방식은 단일의 단계에서 반사 방지 코팅(243) 및 도전성 코팅(270)을 패터닝할 수 있다. 대안적으로 도전성 코팅(270)에는 적합한 프린팅 프로세스가 제공될 수 있다. 도전성 코팅(270)은 ITO(indium-tin-oxid), 폴리산(polyacid)과 조합된, PEDOT(poly-3,4-ethylenedioxythiophene)와 같은 도전성 폴리머로 구성된 재료들의 그룹으로부터 선택된 재료들을 포함할 수 있다.
도 10에서 도시된 다이오드(241)는 통상적으로 도핑된 영역들(241P, 241N)을 획득하기 위한 적합한 도핑에 의해 지지 기판에 형성된 다이오드이다. 통상적으로 기판(101)은 실리콘을 지배적으로 함유하고, 다이오드(241)는 실리콘 다이오드라 지칭된다. 실리콘 다이오드들의 반응 시간은 고-속 동작들이 요구되는 일부 애플리케이션들에 대해서 너무 느릴 수 있다. 그러므로 특히 더 높은 속도의 애플리케이션들에 대해, 바람직하게는 Ge-다이오드들이 이용된다. Ge-다이오드들은 지지 기판(101)에 통합되어야 하는 것은 아니다. 대신, 이들은 상호연결 구조(100)의 상부 상에 Ge-플레이트(plate)를 본딩함으로써, 예를 들어, 양극 본딩(anodic bonding)을 이용함으로써 형성될 수 있다. 본딩은 중간 절연층, 예를 들어, 실리콘 이산화물 층을 상호연결 구조(100)의 상부에 증착함으로써 실행될 수 있고 그 후 실질적으로 평탄한 표면을 획득하기 위해 적합한 폴리싱 단계가 이어진다. 실질적으로 평탄한 표면은 그 후 본딩을 위한 Ge-플레이트를 수신하는 목적을 만족시킨다. Ge-플레이트를 본딩한 이후, 이 플레이트는 미리 결정된 위치들에서, 이하 Ge-다이오드들로서 지칭되는 다이오드들을 획득하도록 적합하게 패터닝될 수 있다. 이러한 방식으로 형성되는 Ge-다이오드들은 도 10에서 Si-다이오드(241)의 경우에서와 같이 캐비티(250) 내에 상주하지 않는다는 것에 주의한다. 그러므로 Ge-다이오들로부터 발생하는 전계들은 상호연결 구조(100)에 의해 차단된다. 이 실시예들에서, 빔 프로텍터의 이용은 바람직할 수 있다. 이러한 빔 프로텍터의 실시예들은 도 11, 도 12 및 도 13을 참조하여 기술될 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 구조의 실시예들에는 빔 프로텍터가 제공될 수 있다. 이러한 빔 프로텍터는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 기판(101)과 실질적으로 평행한 플레이트 어셈블리의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 이것은 이러한 플레이트로부터 연장하는 측벽으로서 실현될 수 있다. 빔 프로텍터들의 상이한 실시예들은 도 11 내지 도 13을 참조하여 논의될 것이다.
도 11은 도 10에서 도시된 구조의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 11의 실시예에서, 바디(280)는 상호연결 구조(100)에 어셈블리된다. 그 이용법은 어벰블리를 위해 솔더 볼들(275)로 이루어진 수 있다. 솔더 볼들(275)은 IC 제조에서 공통적으로 이용되는 패시베이션 층(265)을 통해 연장한다. 바디(280)는 광 감지 엘리먼트로부터 발생하는 전계를 차단하도록 빔 프로텍터로서 적합하게 이용된다. 　이러한 전계를 나타내는 전계 라인들(90)의 예시적인 방위는 도 1에서 또한 도시된다.
도 12는 빔 프로텍터(330)를 갖는 빔렛 블랭커 어레이(309)의 개략적인 단면도를 도시한다. 빔렛 블랭커 어레이(309)는 도 5에서 개략적으로 도시된 바와 같이 빔 영역들 및 비-빔 영역들로 세분될 수 있다. 여기서의 비-빔 영역들은 광 빔들(317)을 수신하도록 배열된 복수의 광 감지 엘리먼트들(340)을 포함한다. 빔 영역들은 복수의 서로 인접한 편향기들(330)을 포함한다. 여기서 점선 화살표로 표시되는 광 빔들(317)은 대략 90도의 입사각을 갖는다. 이는 필수적이지 않다는 것에 주의한다.
도 12에서 도시된 빔 프로텍터(300)의 실시예는 그 위를 연장하는 측벽들(320)이 제공되는 기판(310)을 포함한다. 측벽들(320)은 빔렛(307)의 탄도들(trajectories)과 정렬되는 구멍(335)에 인접하게 기판(310)에 위치된다. 도 12의 빔렛(307)이 빔렛 어레이(309)를 수직으로 통과하지만, 이것은 필수적인 않다는 것에 주의한다.
측벽들(320)은 도전성 재료들로 적합하게 이루어진다. 몇몇 실시예들에서, 측벽(320)은 구멍(335) 주위에 원주형으로 배열된다. 몇몇의 다른 실시예들에서, 측벽(320)은 하나 이상의 광 감지 엘리먼트들(340)에 의해 정의되는 측면 영역(lateral area) 주위에 원주형으로 배열된다. 이러한 경우에, 광 감지 엘리먼트들의 측면 영역 주위에 연장하는 측벽 및 구멍(335) 주위에 연장하는 측벽을 포함하는 측벽들(320)의 구조가 제공될 수 있다.
도 13은 빔 프로텍터(330)를 갖는 빔렛 블랭커 어레인지먼트(309)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예의 빔렛 블랭커 어레인지먼트(309)는 제 1 기판(400) 및 제 2 기판(410)을 포함한다. 편향기들(330)은 제 1 기판(400) 상에 정의된다. 광 감지 엘리먼트들(340)은 제 2 기판(410)의 표면에 정의된다. 솔더 볼들(420) 또는 다른 타입들의 연결기들은 제 1 기판(400)으로부터 제 2 기판(410)으로의 기계적인 연결들 및 광 감지 엘리먼트들(340)과 편향기들(330) 및/또는 임의의 중간 회로 간의 전기적 연결들을 제공한다. 광빔들(317)은 대향하는 방향, 예를 들어, 컬럼의 상부 측으로부터 광 감지 엘리먼트(340)에 이제 도달한다. 게다가, 방사 구멍(435)은 제 1 기판(400)에 존재한다. 빔 프로텍터(300)는 복수의 광 감지 엘리먼트들(340) 주위에 원주형으로 연장하는 측벽으로서 실현된다.
본 발명은 위에서 논의된 특정한 실시예들을 참조하여 기술되었다. 이 실시예들은 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어남 없이 당업자들에게 잘 알려진 다양한 변형들 및 대안적인 형태들이 허락된다는 것이 인지될 것이다. 이에 따라, 특정한 실시예들이 기술되었지만, 이들은 단지 예시적이며 본 발명의 범위를 제한하지 않고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에서 정의된다.

Claims (29)

  1. 하전 입자 다중-빔렛(multi-beamlet) 리소그라피 시스템에서 사용하기 위한 변조 디바이스로서,
    상기 디바이스는 비아 레벨들에 의해 분리된 다수의 금속화 레벨들을 포함하는 상호연결 구조를 포함하는 바디(body)를 포함하고,
    각각의 금속화 레벨은 하나 이상의 층들을 포함하여 상기 금속화 레벨의 상기 하나 이상의 층들 내에서 전기 연결들을 형성하고,
    각각의 비아 레벨은 인접한 금속화 레벨들을 상호 전기적으로 연결하기 위한 하나 이상의 상호연결 영역들 ― '비아'들로도 지칭됨 ― 이 제공된 하나 이상의 층들을 포함하고,
    하나 이상의 패턴 데이터 수신 엘리먼트들로의 변조기들의 연결을 가능하게 하기 위해, 상기 상호연결 구조에는 상기 상호연결 구조 내의 상이한 레벨들에 복수의 변조기들 및 상호연결들이 추가로 제공되고,
    변조기는 제 1 전극, 제 2 전극 및 상기 상호연결 구조의 바디를 통해 연장하는 구멍을 포함하고, 상기 전극들은 상기 구멍에 걸쳐 전계(electric field)를 생성하기 위해 상기 구멍의 대향하는 측면들 상에 위치되고,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 하나는, 상기 상호연결 구조의 상기 다수의 금속화 레벨들 중 제 1 금속화 레벨에 형성된 제 1 도전성 엘리먼트, 상기 상호연결 구조의 상기 다수의 금속화 레벨들 중 제 2 금속화 레벨에 형성된 제 2 도전성 엘리먼트 및 상기 상호연결 구조의 상기 다수의 금속화 레벨들 중 제 3 금속화 레벨에 형성된 제 3 도전성 엘리먼트를 포함하고, 이때 상기 제 1, 제 2 및 제 3 금속화 레벨들은 상이한 금속화 레벨들이고,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 하나가 상기 상호연결 구조의 상기 다수의 레벨들 중 2개보다 많은 금속화 레벨들에 걸쳐 연장하도록 상기 제 1, 제 2 및 제 3 도전성 엘리먼트들이 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 도전성 엘리먼트들은 상기 전극의 일부를 형성하도록 상기 구멍에 노출되는,
    변조 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 엘리먼트와 상기 제 2 도전성 엘리먼트는 상기 제 1 금속화 레벨과 상기 제 2 금속화 레벨 사이의 비아 레벨에서의 적어도 하나의 비아에 의해 서로 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 비아는 상기 전극의 일부를 형성하도록 상기 구멍에 노출되는,
    변조 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 변조기들 중 제 1 변조기는 상기 상호연결 구조의 상기 제 1 금속화 레벨에 있는 상기 제 1 도전성 엘리먼트를 통해 패턴 데이터 수신 엘리먼트에 연결되도록 배열되고, 상기 복수의 변조기들 중 제 2 변조기는 상기 상호연결 구조의 제 2 금속화 레벨에 있는 상기 제 2 도전성 엘리먼트를 통해 상기 패턴 데이터 수신 엘리먼트에 연결되도록 배열되는,
    변조 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 변조기들의 상호연결들은 어드레스 가능한 어레이(addressable array)로 배열되고, 상기 어드레스 가능한 어레이에는 적어도 하나의 워드라인 및 적어도 하나의 비트라인이 제공되는,
    변조 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상호연결 구조는 기판에 의해 지지되는,
    변조 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판은 복수의 반도체 회로 엘리먼트들이 정의되어 있는 반도체 기판인,
    변조 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상호연결 구조의 상부 층은 도전성 층인,
    변조 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부 층은 접지 전위에 있도록 배열되고, 상기 제 1 전극은 패턴 데이터 수신 엘리먼트와의 연결을 위해 배열되고, 상기 제 2 전극은 상기 상부 층에 연결되는,
    변조 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 상호연결 구조는 CMOS-구조인,
    변조 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 수신 엘리먼트들은 상기 변조 디바이스의 일부이고, 상기 데이터 수신 엘리먼트들은 광 신호들을 대응하는 전기적 신호들로 변환하기 위한 광 감지 엘리먼트들인,
    변조 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광 감지 엘리먼트들은 상기 상호연결 구조의 상부에 제공된 Ge-다이오드들인,
    변조 디바이스.
  12. 복수의 빔렛들을 이용하여 타겟의 표면 상에 패턴을 전사하기 위한 하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템으로서,
    복수의 빔렛들을 생성하기 위한 빔 생성기;
    패턴 데이터에 따라 상기 복수의 빔렛들을 편향시키기 위한 제 1 항에 따른 변조 디바이스;
    패터닝된 빔렛들을 형성하도록 상기 편향된 빔렛들을 선택적으로 차단하기 위한 빔렛 정지 어레이; 및
    상기 타겟 표면 상에 상기 패터닝된 빔렛들을 투사하기 위한 프로젝션 시스템
    을 포함하는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 빔렛 정지 어레이는 복수의 구멍들을 포함하고, 상기 복수의 구멍들의 수는 상기 복수의 빔렛들의 수보다 적어서, 상기 빔렛 정지 어레이 내의 하나의 구멍을 통해 빔렛들의 그룹이 통과하도록 배열되고,
    상기 변조 디바이스는 복수의 편향기들을 포함하고, 하나 이상의 편향기들은 상기 빔렛 정지 어레이의 구멍에 대응하고, 상기 편향기들은 차단 위치들이 상기 하나의 구멍 주위에서 실질적으로 균등하게(homogeneously) 확산하도록 상기 빔렛 정지 어레이 상의 상기 차단 위치들을 향해 상기 빔렛들을 편향시키도록 배열되는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그라피 시스템.
  14. 변조 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    비아 레벨들에 의해 분리된 다수의 금속화 레벨들을 포함하는 상호연결 구조를 포함하는 바디를 제공하는 단계 ― 각각의 금속화 레벨은 하나 이상의 층들을 포함하여 상기 금속화 레벨의 하나 이상의 층들 내에서 전기 연결들을 형성하고, 각각의 비아 레벨은 인접한 금속화 레벨들을 상호 전기적으로 연결하기 위한 하나 이상의 상호연결 영역들이 제공된 하나 이상의 층들을 포함하고, 하나 이상의 패턴 데이터 수신 엘리먼트들로의 변조기들의 연결을 가능하게 하기 위해 상기 상호연결 구조에는 상기 상호연결 구조 내의 상이한 레벨들에 복수의 변조기들 및 상호연결들이 추가로 제공되고, 변조기는 제 1 전극 및 제 2 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 하나는 상기 상호연결 구조의 상기 다수의 금속화 레벨들 중 제 1 금속화 레벨에 형성된 제 1 도전성 엘리먼트, 상기 상호연결 구조의 상기 다수의 금속화 레벨들 중 제 2 금속화 레벨에 형성된 제 2 도전성 엘리먼트 및 상기 상호연결 구조의 상기 다수의 금속화 레벨들 중 제 3 금속화 레벨에 형성된 제 3 도전성 엘리먼트를 포함하고, 이때 상기 제 1, 제 2 및 제 3 금속화 레벨들은 상이한 금속화 레벨들이고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 하나가 상기 상호연결 구조의 상기 다수의 레벨들 중 2개보다 많은 금속화 레벨들에 걸쳐서 연장하도록 상기 제 1, 제 2 및 제 3 도전성 엘리먼트들이 서로 전기적으로 연결됨 ―; 및
    상기 상호연결 구조의 바디를 통해 연장하는 구멍들을 형성하는 단계 ― 상기 복수의 변조기들 중 하나의 변조기의 제 1 전극 및 제 2 전극이 구멍에 걸쳐서 전계를 생성하도록 상기 구멍의 대향하는 측면들 상에 위치되고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 도전성 엘리먼트들은 상기 전극의 일부를 형성하도록 상기 구멍에 노출됨 ―
    를 포함하는,
    변조 디바이스를 제조하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구멍들을 형성하는 단계는,
    제 1 레지스트 층을 증착하는 단계;
    상기 제 1 레지스트 층의 상부에 절연층을 증착하는 단계;
    상기 제 1 레지스트 층의 상부에 제 2 레지스트 층을 증착하는 단계;
    구멍들이 형성될 위치들의 상부 상에서 상기 제 2 레지스트 층이 제거되도록 하는 패턴에 따라 상기 제 2 레지스트 층을 노출시키고, 상기 패턴에 따라 상기 제 2 레지스트 층을 선택적으로 제거하는 단계;
    제 1 에칭 마스크로서 상기 제 2 레지스트 층을 이용하여 상기 절연층을 에칭하는 단계;
    제 2 에칭 마스크로서 에칭된 절연층을 이용하여 상기 제 1 레지스트 층을 에칭하는 단계; 및
    제 3 에칭 마스크로서 에칭된 제 1 레지스트 층을 이용하여 상기 바디를 에칭하여 상기 구멍들을 형성하는 단계
    를 포함하는,
    변조 디바이스를 제조하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 구멍들을 형성하는 단계는,
    상기 제 1 전극의 표면, 상기 제 2 전극의 표면, 및 상기 전극들 중 하나 내의 도전성 엘리먼트들을 연결하기 위해 이용된 비아 중 적어도 하나를 노출시키도록 절연 재료를 화학적으로 선택적 에칭하는 단계
    를 포함하는,
    변조 디바이스를 제조하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 화학적으로 선택적 에칭하는 단계는 습식 에칭(wet etching) 단계를 포함하는,
    변조 디바이스를 제조하는 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 바디는 상기 상호연결 구조를 지지하기 위한 기판을 더 포함하고, 상기 구멍들을 형성하는 단계는 상기 기판에 홀들(holes)을 에칭하는 단계를 포함하는,
    변조 디바이스를 제조하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    홀들을 에칭하는 단계는 보쉬(Bosch) 공정을 이용한 이방성 에칭 단계를 포함하는,
    변조 디바이스를 제조하는 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 패턴 데이터 수신 엘리먼트들은 광 신호들을 전기적 신호들로 변환하기 위한 다이오드들이고,
    상기 방법은,
    상기 상호연결 구조 상에 다이오드 재료의 플레이트(plate)를 본딩(bonding)하는 단계;
    미리 결정된 위치들에서 다이오드들을 획득하도록 상기 플레이트를 패터닝하는 단계
    를 더 포함하는,
    변조 디바이스를 제조하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 플레이트는 게르마늄(Germanium)을 포함하는,
    변조 디바이스를 제조하는 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 하나는 상기 상호연결 구조의 다수의 금속화 레벨들 중 상이한 금속화 레벨들에 있는 도전성 엘리먼트들에 의해 형성되고, 상기 도전성 엘리먼트들은 비아 레벨들 사이에 있는 하나 이상의 비아들에 의해 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 상기 적어도 하나의 도전성 엘리먼트들은 대응하는 구멍의 내부 체적에 노출되는,
    변조 디바이스.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 상기 적어도 하나의 하나 이상의 비아들은 상기 대응하는 구멍의 내부 체적에 노출되는,
    변조 디바이스.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 노출된 도전성 엘리먼트들에는 실질적으로 비활성인 도전성 코팅이 제공되는,
    변조 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 코팅은, 크롬-몰리브덴 CrMo, 금 및 백금으로 이루어진 물질들의 그룹에서 선택되는,
    변조 디바이스.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 상호연결 구조는 4 내지 10개의 금속화 레벨들을 포함하는,
    변조 디바이스.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속화 레벨들 내의 전기 연결들은 구리로 형성된 상호연결들을 이용하여 형성되고, 상기 비아 레벨들에서의 비아들은 구리로 형성되는,
    변조 디바이스.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속화 레벨들 내의 전기 연결들은 알루미늄으로 형성된 상호연결들을 이용하여 형성되고, 상기 비아 레벨들 내의 비아들은 텅스텐으로 형성되는,
    변조 디바이스.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 변조기들의 구멍들은 상기 상호연결 구조의 바디를 통해, 상기 금속화 레벨들과 비아 레벨들의 평면들에 실질적으로 수직하는 방향으로 연장하는,
    변조 디바이스.
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8258484B2 (en) * 2008-04-15 2012-09-04 Mapper Lithography Ip B.V. Beamlet blanker arrangement
US9341936B2 (en) 2008-09-01 2016-05-17 D2S, Inc. Method and system for forming a pattern on a reticle using charged particle beam lithography
NL2005583C2 (en) * 2009-10-26 2014-09-04 Mapper Lithography Ip Bv Modulation device and charged particle multi-beamlet lithography system using the same.
TWI534852B (zh) * 2010-10-26 2016-05-21 瑪波微影Ｉｐ公司 微影系統、調整裝置及製造光纖固定基板之方法
JP5679774B2 (ja) * 2010-11-09 2015-03-04 キヤノン株式会社 偏向器アレイ、荷電粒子描画装置、デバイス製造方法、偏向器アレイの製造方法
NL2007604C2 (en) * 2011-10-14 2013-05-01 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle system comprising a manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams.
NL2006868C2 (en) * 2011-05-30 2012-12-03 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle multi-beamlet apparatus.
US8719739B2 (en) 2011-09-19 2014-05-06 D2S, Inc. Method and system for forming patterns using charged particle beam lithography
JP2013182945A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Canon Inc 描画装置および物品製造方法
JP2015511069A (ja) * 2012-03-19 2015-04-13 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 柱で支持されたマイクロ電子レンズアレイ
US9343267B2 (en) 2012-04-18 2016-05-17 D2S, Inc. Method and system for dimensional uniformity using charged particle beam lithography
NL2010759C2 (en) 2012-05-14 2015-08-25 Mapper Lithography Ip Bv Modulation device and power supply arrangement.
JP2014007013A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Canon Inc 静電レンズアレイ、マルチ荷電粒子光学系、及びフォーカス調整方法
WO2015090378A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-25 Mapper Lithography Ip Bv Modulation device and lithography system comprising such device
JP5816739B1 (ja) * 2014-12-02 2015-11-18 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチビームのブランキングアパーチャアレイ装置、及びマルチビームのブランキングアパーチャアレイ装置の製造方法
JP6426489B2 (ja) * 2015-02-03 2018-11-21 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法
JP2017168574A (ja) * 2016-03-15 2017-09-21 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置、マルチ荷電粒子ビームのブランキング方法、及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
US9981293B2 (en) 2016-04-21 2018-05-29 Mapper Lithography Ip B.V. Method and system for the removal and/or avoidance of contamination in charged particle beam systems
NL2019503B1 (en) 2016-09-08 2018-08-31 Mapper Lithography Ip Bv Fabricating unique chips using a charged particle multi-beamlet lithography system
US10079206B2 (en) 2016-10-27 2018-09-18 Mapper Lithography Ip B.V. Fabricating unique chips using a charged particle multi-beamlet lithography system
US10522472B2 (en) 2016-09-08 2019-12-31 Asml Netherlands B.V. Secure chips with serial numbers
EP3559752A4 (en) 2016-12-23 2020-08-19 ASML Netherlands B.V. PRODUCTION OF UNIQUE CHIPS WITH A LITHOGRAPHY SYSTEM WITH MULTIPLE CARRIER PART JETS
JP6720861B2 (ja) 2016-12-28 2020-07-08 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチビーム用アパーチャセット及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
US10840056B2 (en) * 2017-02-03 2020-11-17 Kla Corporation Multi-column scanning electron microscopy system
KR102392687B1 (ko) 2017-04-28 2022-04-29 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 다수의 하전 입자 빔들을 사용하는 장치
KR102649183B1 (ko) 2017-10-02 2024-03-21 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 하전 입자 빔들을 사용하는 장치
JP6966958B2 (ja) * 2018-03-01 2021-11-17 株式会社荏原製作所 めっき液を撹拌するために用いるパドルおよびパドルを備えるめっき装置
JP6847886B2 (ja) * 2018-03-20 2021-03-24 株式会社東芝 荷電粒子ビーム偏向デバイス
IL277822B1 (en) * 2018-05-01 2024-04-01 Asml Netherlands Bv Multi-beam test rig
JP6965222B2 (ja) * 2018-09-14 2021-11-10 株式会社東芝 半導体装置
CN113614873A (zh) 2018-12-31 2021-11-05 Asml荷兰有限公司 多束检查装置
DE102019005362A1 (de) * 2019-07-31 2021-02-04 Carl Zeiss Multisem Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Vielzahl-Teilchenstrahlsystems unter Veränderung der numerischen Apertur, zugehöriges Computerprogrammprodukt und Vielzahl-Teilchenstrahlsystem
US11120965B2 (en) * 2019-12-04 2021-09-14 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Beam blanking device for a multi-beamlet charged particle beam apparatus
JP7359050B2 (ja) * 2020-03-18 2023-10-11 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチビーム用のブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
WO2023066595A1 (en) 2021-10-19 2023-04-27 Asml Netherlands B.V. Detector assembly, charged particle device, apparatus, and methods
EP4170695A1 (en) 2021-10-19 2023-04-26 ASML Netherlands B.V. Detector assembly, charged particle device, apparatus, and methods

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060131752A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Kim Dae J Micro column electron beam apparatus formed in low temperature co-fired ceramic substrate

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS554011A (en) * 1978-06-22 1980-01-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical branching and receiving device
JP3145149B2 (ja) * 1991-10-17 2001-03-12 富士通株式会社 荷電粒子ビーム偏向装置
US5719416A (en) * 1991-12-13 1998-02-17 Symetrix Corporation Integrated circuit with layered superlattice material compound
DE4241045C1 (de) 1992-12-05 1994-05-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum anisotropen Ätzen von Silicium
GB9316280D0 (en) * 1993-08-05 1993-09-22 Capteur Sensors & Analysers Gas sensors
JP3311927B2 (ja) * 1996-04-18 2002-08-05 トヨタ自動車株式会社 光−磁気光学効果測定装置
JP4246401B2 (ja) * 2001-01-18 2009-04-02 株式会社アドバンテスト 電子ビーム露光装置及び電子ビーム偏向装置
KR100385228B1 (ko) * 2001-04-18 2003-05-27 삼성전자주식회사 불휘발성 메모리를 프로그램하는 방법 및 장치
JP4248191B2 (ja) * 2002-04-10 2009-04-02 キヤノン株式会社 アレイ構造体の製造方法
US6818911B2 (en) * 2002-04-10 2004-11-16 Canon Kabushiki Kaisha Array structure and method of manufacturing the same, charged particle beam exposure apparatus, and device manufacturing method
TWI227814B (en) 2002-09-20 2005-02-11 Asml Netherlands Bv Alignment system and methods for lithographic systems using at least two wavelengths
TWI300308B (en) * 2002-10-25 2008-08-21 Mapper Lithography Ip Bv Lithography system
EP2701178B1 (en) * 2002-10-30 2020-02-12 ASML Netherlands B.V. Electron beam exposure system
JP2004282038A (ja) 2003-02-28 2004-10-07 Canon Inc 偏向器、偏向器を製造する方法、偏向器を適用した荷電粒子線露光装置
CN1759465B (zh) 2003-03-10 2010-06-16 迈普尔平版印刷Ip有限公司 用于产生多个小波束的装置
KR101168200B1 (ko) 2003-05-28 2012-07-25 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. 대전 입자 빔렛 노광 시스템
JP4387755B2 (ja) * 2003-10-14 2009-12-24 キヤノン株式会社 偏向器アレイおよびその製造方法、ならびに該偏向器アレイを用いた荷電粒子線露光装置
JP4652829B2 (ja) * 2005-01-26 2011-03-16 キヤノン株式会社 電子線露光装置およびデバイス製造方法
US20060204166A1 (en) * 2005-03-14 2006-09-14 Naugler W E Jr Method and apparatus for monitoring and calibrating an emissive pixel
JP2007019248A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Canon Inc 偏向器、荷電粒子線露光装置およびデバイス製造方法
JP2007019242A (ja) * 2005-07-07 2007-01-25 Canon Inc 偏向器、荷電粒子線露光装置及びデバイス製造方法
JP4673170B2 (ja) * 2005-09-12 2011-04-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ マルチ電子ビーム描画装置用デバイス及びその製造方法
DE102008010123A1 (de) * 2007-02-28 2008-09-04 Ims Nanofabrication Ag Vielstrahl-Ablenkarray-Einrichtung für maskenlose Teilchenstrahl-Bearbeitung
JP5491704B2 (ja) 2007-05-14 2014-05-14 イーエムエス ナノファブリカツィオン アーゲー 対向電極アレイ板を有するパターン定義装置
US8258484B2 (en) * 2008-04-15 2012-09-04 Mapper Lithography Ip B.V. Beamlet blanker arrangement
TWI534849B (zh) * 2008-04-15 2016-05-21 瑪波微影Ｉｐ公司 投影透鏡配置
GB2459279A (en) * 2008-04-16 2009-10-21 Mapper Lithography B V A projection system for charged particle multi-beams
KR20110030466A (ko) * 2008-05-23 2011-03-23 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. 이미징 시스템
ATE527678T1 (de) * 2008-11-17 2011-10-15 Ims Nanofabrication Ag Verfahren zur maskenlosen teilchenstrahlbelichtung
US8198601B2 (en) * 2009-01-28 2012-06-12 Ims Nanofabrication Ag Method for producing a multi-beam deflector array device having electrodes
KR101854828B1 (ko) * 2009-05-20 2018-05-04 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. 듀얼 패스 스캐닝
NL2005583C2 (en) * 2009-10-26 2014-09-04 Mapper Lithography Ip Bv Modulation device and charged particle multi-beamlet lithography system using the same.
TWI534852B (zh) * 2010-10-26 2016-05-21 瑪波微影Ｉｐ公司 微影系統、調整裝置及製造光纖固定基板之方法
TWI562186B (en) * 2010-11-13 2016-12-11 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle lithography system and method for transferring a pattern onto a surface of a target and modulation device for use in a charged particle lithography system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060131752A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Kim Dae J Micro column electron beam apparatus formed in low temperature co-fired ceramic substrate

Also Published As

Publication number Publication date
US8492731B2 (en) 2013-07-23
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