KR101725299B1 - 변조 디바이스 및 이를 사용하는 하전 입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템 - Google Patents

변조 디바이스 및 이를 사용하는 하전 입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템 Download PDF

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Abstract

발명은 하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템에 관한 것이다. 시스템은, 복수의 빔렛들을 발생시키기 위한 빔 발생기, 복수의 빔렛들을 패터닝하기 위한 빔렛 블랭커 어레이, 광섬유 어레인지먼트, 및 프로젝션 시스템을 포함한다. 빔렛 블랭커 어레이는, 하나 또는 그 초과의 변조기들을 포함하는 제 1 영역 및 변조기들이 없는 제 2 영역이 제공된 기판을 포함한다. 빔렛 블랭커 어레이는, 하나 또는 그 초과의 변조기들에 전기적으로 연결되고 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 수용하도록 배열되는 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들을 포함한다. 광섬유 어레인지먼트는 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들을 향하여 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 가이딩하기 위한 복수의 광섬유들을 포함한다. 표면에 직각인 방향으로 빔렛 블랭커 어레이의 표면 위로의 광섬유 어레인지먼트의 프로젝션은 완전히 제 2 영역 내에 들어간다.

Description

변조 디바이스 및 이를 사용하는 하전 입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템 {MODULATION DEVICE AND CHARGED PARTICLE MULTI-BEAMLET LITHOGRAPHY SYSTEM USING THE SAME}
발명은 하전 입자 멀티-빔렛 리소그래피(charged particle multi-beamlet lithography) 시스템에서의 사용을 위한 변조 디바이스와 관련된다. 발명은 추가로 하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템과 관련된다.
하전 입자 멀티-빔렛 시스템들은 예를 들어, 미국 특허 6,958,804호로부터 공지된다. 이 특허에 설명되는 시스템은 바람직하게는 타겟 표면에 패턴을 전사하기 위하여 복수의 전자 빔렛들을 사용한다. 방사 소스에 의하여 발생되는 전자 빔렛들은 패턴 데이터에 따라 정전 편향에 의해 변조 디바이스에서 변조된다. 변조된 빔렛들은 그 후 타겟 표면으로 전사된다. 타겟 표면으로의 패턴의 고속 전사를 가능하게 하기 위하여, 정전 편향을 제어하기 위한 패턴 데이터는 적어도 부분적으로, 변조된 광 빔들을 사용한 광학적 송신을 사용하여 전달된다.
본 발명의 목적은 멀티-빔렛 하전 입자 리소그래피 시스템 내에서 이용가능한 제한된 공간을 고려한, 이러한 멀티-빔렛 하전 입자 리소그래피 시스템에서 광학적으로 송신되는 변조된 광 빔들을 제공하는 것이다. 이 목적은, 복수의 하전 입자 빔렛들을 사용하여 타겟의 표면 위에 패턴을 전사하기 위한 하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템을 제공함으로써 달성되었으며, 상기 시스템은: 복수의 하전 입자 빔렛들을 발생시키기 위한 빔 발생기; 패턴에 따라 복수의 빔렛들을 패터닝하기 위한 빔렛 블랭커 어레이 ― 빔렛 블랭커 어레이는, 하나 또는 그 초과의 변조기들을 포함하는 제 1 영역 및 변조기들이 없고 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들을 포함하는 제 2 영역이 제공되는 기판을 포함하고, 상기 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들은, 하나 또는 그 초과의 변조기들에 전기적으로 연결되고, 패턴 데이터를 전달(carry)하는 광 빔들을 수용하고 수신된 패턴 데이터를 하나 또는 그 초과의 변조기들에 제공하도록 배열됨 ― ; 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 상기 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들을 향해 가이딩하기 위한 광섬유 어레인지먼트(arrangement) ― 광섬유 어레인지먼트는 복수의 광섬유들을 포함함 ― ; 및 패터닝된 빔렛들을 타겟 표면 위로 프로젝팅하기 위한 프로젝션 시스템을 포함하며, 여기서 표면에 직각인 방향의 빔렛 블랭커 어레이의 표면 위로의 광섬유 어레인지먼트의 프로젝션은 완전히 제 2 영역 내에 들어간다.
발명의 몇몇 실시예들은 하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템에서의 사용을 위한 변조 디바이스와 관련되며, 상기 변조 디바이스는: 패턴에 따라 복수의 빔렛들을 패터닝하기 위한 빔렛 블랭커 어레이 ― 빔렛 블랭커 어레이는, 하나 또는 그 초과의 변조기들을 포함하는 제 1 영역 및 변조기들이 없고 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들을 포함하는 제 2 영역이 제공되는 기판을 포함하고, 하며, 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들은, 하나 또는 그 초과의 변조기들에 전기적으로 연결되고, 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 수신하고 수신된 패턴 데이터를 하나 또는 그 초과의 변조기들에 제공하도록 배열됨 ― ; 및 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들을 향해 가이딩하기 위한 광섬유 어레인지먼트 ― 광섬유 어레인지먼트는 복수의 광섬유들을 포함하고, 표면에 직각인 방향의 빔렛 블랭커 어레이의 표면 위로의 광섬유 어레인지먼트의 프로젝션은 완전히 제 2 영역 내에 들어감 ― 를 포함한다.
발명의 다양한 양상들은 도면들에 도시되는 실시예들을 참고하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 마스크리스(maskless) 리소그래피 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 리소그래피 시스템의 빔렛 블랭커 어레이의 실시예의 동작을 개략적으로 도시한다.
도 3a는 도 1의 리소그래피 시스템에서 사용될 수 있는 빔렛 블랭커 어레이의 일부분의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 3b는 빔렛 블랭커 어레이의 일부분의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 3c 도 3b의 블랭커 어레이의 일부분의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 빔렛 블랭커 어레이의 레이아웃의 상면도를 개략적으로 도시한다.
도 5a는 차폐 구조물이 제공된 도 3의 빔렛 블랭커 어레이를 개략적으로 도시한다.
도 5b는 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 빔렛 블랭커 어레이의 더욱 상세한 레이아웃의 상면도를 개략적으로 도시한다.
도 6a는 도 5a 또는 5b의 빔렛 블랭커 어레이의 상단 상의 광섬유 어레인지먼트를 개략적으로 도시한다.
도 6b는 라인 VIB-VIB'을 따르는 도 6a에 도시된 어레인지먼트의 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6c는 라인 VIB-VIB'을 따르는 도 6a에 도시된 어레인지먼트의 다른 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6d는 도 6b 및 6c의 실시예들 모두에서 사용될 수 있는 광섬유 어레인지먼트의 실시예의 더욱 상세한 도면을 개략적으로 도시한다.
도 7a는 도 6c의 섬유 고정 기판 내의 광섬유들과 대응 감광성 엘리먼트들 사이의 정렬의 더욱 상세한 도면을 개략적으로 도시한다.
도 7b는 도 6b의 광섬유 어레인지먼트의 정렬의 더욱 상세한 도면을 개략적으로 도시한다.
도 8a, 8b는 섬유 어레이를 형성하는 섬유 고정 기판을 블랭커 어레이에 고정시키는 2개의 상이한 방식들을 개략적으로 도시한다.
도 9는 빔렛 블랭커 어레이의 토포그래픽 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시한다.
도 10은 빔렛 블랭커 어레이의 다른 토포그래픽 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시한다.
도 11은 빔렛 블랭커 어레이의 또 다른 토포그래픽 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시한다.
도 12는 차폐 구조물이 제공된 빔렛 블랭커 어레이의 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 13은 차폐 구조물이 제공된 빔렛 블랭커 어레이의 다른 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 14는 차폐 구조물이 제공된 또 다른 빔렛 블랭커 어레이의 단면도를 개략적으로 도시한다.
다음은 도면들을 참고로 하여 단지 예로서 주어지는, 발명의 다양한 실시예들에 대한 설명이다. 도면들은 축적에 따라 도시되지 않으며, 단지 예시적 목적들로만 의도된다.
도 1은 하전 입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템(1)의 실시예의 간략화된 개략도를 도시한다. 그러한 리소그래피 시스템은 예를 들어, 본 출원의 출원인에게 양도되고 이로써 그 전체가 참조에 의해 통합되는, 미국 특허 번호 6,897,458 및 6,958,804 및 7,084,414 및 7,129,502에 설명된다.
그러한 리소그래피 시스템(1)은, 복수의 빔렛들을 발생시키는 빔렛 발생기, 변조된 빔렛들을 형성하기 위하여 빔렛들을 패터닝하는 빔렛 변조기, 및 타겟의 표면 위에 변조된 빔렛들을 프로젝팅하기 위한 빔렛 프로젝터를 적절히 포함한다.
빔렛 발생기는 통상적으로 소스 및 적어도 하나의 빔 스플리터를 포함한다. 도 1의 소스는 실질적으로 동종의 신장된(expanding) 전자 빔(4)을 생성하도록 배열되는 전자 소스(3)이다. 전자 빔(4)의 빔 에너지는 바람직하게 약 1 내지 10 keV 범위로 비교적 낮게 유지된다. 이를 달성하기 위하여, 다른 설정들이 또한 사용될 수 있으나, 가속 전압은 바람직하게는 낮고, 전자 소스(3)는 접지 전위의 타겟에 대해 약 -1과 -10 kV 사이의 전압으로 유지될 수 있다.
도 1에서, 전자 소스(3)로부터의 전자 빔(4)은 전자 빔(4)을 시준시키기(collimating) 위하여 시준 렌즈(5)를 통과한다. 시준 렌즈(5)는 임의의 타입의 시준 광학 시스템일 수 있다. 시준 이전에, 전자 빔(4)은 더블 옥타폴(double octopole)(미도시)을 통과할 수 있다. 그 뒤에, 전자 빔(4)은 빔 스플리터, 도 1의 실시예에서 애퍼처 어레이(6) 상에 충돌한다(impinge). 애퍼처 어레이(6)는 바람직하게는 쓰루-홀들을 갖는 플레이트를 포함한다. 애퍼처 어레이(6)는 빔(4)의 부분을 차단하도록 배열된다. 부가적으로, 어레이(6)는 복수의 평행한 전자 빔렛들(7)을 생성하도록 복수의 빔렛들(7)이 관통하게 허용한다.
더 많거나 더 적은 빔렛들이 발생되는 것이 물론 가능하지만, 도 1의 리소그래피 시스템(1)은 복수의 빔렛들(7), 바람직하게 약 10,000 내지 1,000,000개의 빔렛들을 발생시킨다. 다른 공지된 방법들은 또한 시준된 빔렛들을 발생시키는데 사용될 수 있다는 것을 유념한다. 전자 빔(4)으로부터 서브빔들을 생성하도록 그리고 서브빔으로부터 전자 빔렛들(7)을 생성하도록, 제 2 애퍼처 어레이가 시스템에 부가될 수 있다. 이것은 더욱 하류의 서브빔들의 처리를 허용하며, 이는 특히 시스템의 빔렛들의 수가 5,000개 또는 그 초과일 때, 시스템 동작에 대해 바람직한 것으로 밝혀진다.
변조 시스템(8)으로서 도 1에 도시된 빔렛 변조기는 통상적으로 복수의 블랭커들의 어레인지먼트를 포함하는 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 스톱 어레이(10)를 포함한다. 블랭커들은 전자 빔렛들(7) 중 하나 또는 그 초과를 편향시킬 수 있다. 발명의 실시예들에서, 블랭커들은 더욱 구체적으로 제 1 전극, 제 2 전극 및 애퍼처가 제공된 정전 편향기들이다. 전극들은 그 후 애퍼처에 걸쳐 전기장을 발생시키기 위하여 애퍼처의 대향 면들 상에 위치된다. 일반적으로, 제 2 전극은 접지 전극, 즉, 접지 전위에 연결되는 전극이다.
블랭커 어레이(9)의 평면 내에 전자 빔렛들(7)을 포커싱하기 위하여, 리소그래피 시스템은 집광 렌즈 어레이(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 1의 실시예에서, 빔렛 스톱 어레이(10)는 빔렛들이 통과하도록 허용하기 위해 애퍼처들의 어레이를 포함한다. 빔렛 스톱 어레이(10)는, 다른 형상들이 또한 사용될 수 있으나, 그것의 기본적 형태로 쓰루-홀들, 통상적으로 둥근 홀들이 제공되는 기판을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 빔렛 스톱 어레이(10)의 기판은 쓰루-홀들의 규칙적으로 이격된 어레이를 갖는 실리콘 웨이퍼로부터 형성되며, 표면 충전(charging)을 방지하기 위하여 금속 표면층으로 코팅될 수 있다. 몇몇 추가적 실시예들에서, 금속은 CrMo와 같은, 자연-산화물 스킨(native-oxide skin)을 형성하지 않는 타입이다.
빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 스톱 어레이(10)는 빔렛들(7)을 차단하거나 통과시키도록 함께 동작한다. 몇몇 실시예들에서, 빔렛 스톱 어레이(10)의 애퍼처들은 빔렛 블랭커 어레이(9)의 정전 편향기들의 애퍼처들과 정렬된다. 빔렛 블랭커 어레이(9)가 빔렛을 편향시킨다면, 빔렛은 빔렛 스톱 어레이(10)의 대응 애퍼처를 통과하지 않을 것이다. 대신에 빔렛은 빔렛 스톱 어레이(10)의 기판에 의하여 차단될 것이다. 빔렛 블랭커 어레이(9)가 빔렛을 편향시키지 않는다면, 빔렛은 빔렛 스톱 어레이(10)의 대응 애퍼처를 통과할 것이다. 몇몇 대안적 실시예들에서, 빔렛 블랭커 어레이(9)와 빔렛 스톱 어레이(10) 사이의 협력은, 블랭커 어레이(9) 내의 편향기에 의한 빔렛의 편향이 빔렛 스톱 어레이(10)의 대응 애퍼처를 통한 빔렛의 통과를 초래하는 반면, 비-편향이 빔렛 스톱 어레이(10)의 기판에 의한 차단을 초래하도록 한다.
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변조 시스템(8)은 제어 유닛(60)에 의하여 제공되는 입력에 기반하여 빔렛들(7)에 패턴을 부가하도록 배열된다. 제어 유닛(60)은 데이터 저장 유닛(61), 판독 유닛(62) 및 데이터 컨버터(63)를 포함할 수 있다. 제어 유닛(60)은 시스템의 나머지로부터 원격으로, 예컨대, 크린 룸(clean room)의 내부 부분의 외부에 위치될 수 있다. 광섬유들(64)을 사용하여, 패턴 데이터를 보유하는 변조된 광 빔들(14)은 프로젝터(65)로 송신될 수 있으며, 상기 프로젝터(65)는 섬유 어레이(개략적으로 플레이트(15)로서 도시됨) 내의 섬유들의 단부들로부터, 개략적으로 파선 박스(dashed box) 및 참조 번호 18로 표시되는, 리소그래피 시스템(1)의 전자 광학적 부분으로 광을 프로젝팅한다.
도 1의 실시예에서, 변조된 광 빔들은 빔렛 블랭커 어레이(9) 위로 프로젝팅된다. 더욱 상세하게, 광섬유 단부들로부터의 변조된 광 빔들(14)은 빔렛 블랭커 어레이(9) 상에 위치되는 대응 감광성 엘리먼트들 상에 프로젝팅된다. 감광성 엘리먼트들은 광 신호를 상이한 타입의 신호, 예를 들어 전기 신호로 변환하도록 배열될 수 있다. 변조된 광 빔(14)은 대응 감광성 엘리먼트에 결합되는 하나 또는 그 초과의 블랭커들을 제어하기 위하여 패턴 데이터의 일부를 운반한다. 적절히, 광 빔들(14)을 대응 감광성 엘리먼트들 위에 프로젝팅하기 위하여, 프로젝터(65)와 같은 광학 엘리먼트들이 사용될 수 있다. 부가적으로, 적절한 입사각으로의 광 빔들(14)의 프로젝션을 허용하기 위하여, 예를 들어, 프로젝터(65)와 빔렛 블랭커 어레이(9) 사이에 적절히 배치된 미러(mirror)가 포함될 수 있다. 프로젝터(65)는 제어 유닛(60)의 제어 하에서 프로젝터 위치설정 디바이스(17)에 의해 플레이트(15)와 적절히 정렬될 수 있다. 결과적으로, 감광성 엘리먼트 내의 감광성 엘리먼트들과 프로젝터(65) 사이의 거리가 마찬가지로 변화할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 광 빔들은 적어도 부분적으로, 광 도파관에 의하여 감광성 엘리먼트들을 향해 플레이트로부터 전사될 수 있다. 광 도파관은 감광성 엘리먼트들에 매우 가까운 위치에, 적절히 1 센티미터 미만으로, 바람직하게 대략 1 밀리미터 떨어지게 광을 가이딩할 수 있다. 광 도파관과 대응 감광성 엘리먼트들 사이의 짧은 거리는 광 손실을 감소시킨다. 다른 한편으로, 하전 입자 빔렛들에 의해 점유될 수 있는 공간으로부터 떨어져 위치된 프로젝터(65) 및 플레이트(15)의 사용은, 빔렛 디스터번스(beamlet disturbance)가 최소화되고, 빔렛 블랭커 어레이(9)의 구조가 덜 복잡하다는 장점을 갖는다.
빔렛 변조기에서 나오는 변조된 빔렛들은 빔렛 프로젝터에 의해 타겟(24)의 타겟 표면(13) 위에 스팟으로서 프로젝팅된다. 빔렛 프로젝터는, 타겟 표면(13)에 걸쳐 변조된 빔렛들을 스캐닝하기 위한 스캐닝 편향기 및 타겟 표면(13) 위에 변조된 빔렛들을 포커싱하기 위한 프로젝션 렌즈 시스템을 통상적으로 포함한다. 이들 컴포넌트들은 단일 단부 모듈 내에 존재할 수 있다.
그러한 단부 모듈은 바람직하게 삽입가능하며, 교체가능한 유닛으로서 구성된다. 따라서 단부 모듈은 편향기 어레이(11) 및 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)를 포함할 수 있다. 삽입가능한 교체가능 유닛은 빔렛 변조기를 참고하여 상기 논의된 바와 같은 빔렛 스톱 어레이(10)를 또한 포함할 수 있다. 빔렛들(7)은, 단부 모듈을 떠난 후, 타겟 평면에 위치설정된 타겟 표면(13) 상에 충돌한다. 리소그래피 애플리케이션들에 대해, 타겟은 대개 하전-입자 민감성 층 또는 레지스트 층이 제공되는 웨이퍼를 포함한다.
편향기 어레이(11)는 빔렛 스톱 어레이(10)를 통과한 각각의 빔렛(7)을 편향시키도록 배열되는 스캐닝 편향기 어레이의 형태를 취할 수 있다. 편향기 어레이(11)는 비교적 작은 구동 전압들의 인가를 가능하게 하는 복수의 정전 편향기들을 포함할 수 있다. 편향기 어레이(11)가 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)의 상류에 도시되나, 편향기 어레이(11)는 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)와 타겟 표면(13) 사이에 또한 위치설정될 수 있다.
프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 편향기 어레이(11)에 의한 편향 이전에 또는 이후에, 빔렛들(7)을 포커싱하도록 배열된다. 바람직하게, 포커싱은 약 10 내지 30 나노미터 직경의 기하구조 스팟 사이즈를 초래한다. 그러한 바람직한 실시예에서, 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 바람직하게 약 100 내지 500 배, 가장 바람직하게는 가능한 한 크게, 예를 들어 300 내지 500배 범위의 반배율(demagnification)을 제공하도록 배열된다. 이 바람직한 실시예에서, 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 바람직하게 타겟 표면(13)에 가깝게 위치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 빔 보호기(미도시)는 타겟 표면(13)과 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12) 사이에 위치될 수 있다. 빔 보호기는 복수의 적절히 위치설정된 애퍼처들이 제공되는 호일 또는 플레이트일 수 있다. 빔 프로젝터는, 방출된(released) 레지스트 입자들이 리소그래피 시스템(1)의 민감성 엘리먼트들 중 임의의 엘리먼트에 도달할 수 있기 전에, 이들을 흡수하도록 배열된다.
따라서 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는, 타겟 표면(13) 상의 단일 픽셀의 스팟 사이즈가 정확함을 보장할 수 있는 반면, 편향기 어레이(11)는 타겟 표면(13) 상의 픽셀의 위치가 마이크로스케일로 정확함을 적절한 스캐닝 동작들에 의해 보장할 수 있다. 특히, 편향기 어레이(11)의 동작은, 픽셀이 궁극적으로 타겟 표면(13) 상의 패턴을 구성하는 픽셀들의 그리드에 들어맞도록 한다. 타겟 표면(13)상의 픽셀의 매크로스케일 위치설정은 타겟(24) 아래에 존재하는 웨이퍼 위치설정 시스템에 의해 적절히 가능해진다는 것이 이해될 것이다.
흔히, 타겟 표면(13)은 기판의 상단 상에 레지스트 필름을 포함한다. 레지스트 필름의 부분들은 하전 입자들, 즉 전자들의 빔렛들의 인가에 의해 화학적으로 변형될 것이다. 그 결과, 필름의 조사된(irradiated) 부분은 현상액(developer)에서 대체로 용해성일 것이어서, 웨이퍼 상에 레지스트 패턴을 초래한다. 웨이퍼 상의 레지스트 패턴은 그 뒤에, 즉, 반도체 제조 분야에서 알려진 바와 같이 구현(implementation), 에칭 및/또는 증착 단계들에 의해, 하부 층에 전사될 수 있다. 명백히, 조사가 균일하지 않다면, 레지스트는 균일한 방식으로 현상되지 않을 수 있어, 패턴에 있어 오류(mistake)들을 초래한다. 고품질 프로젝션은 따라서 재생가능 결과를 제공하는 리소그래피 시스템을 획득하는 것과 관련된다. 조사에 있어서의 차이는 편향 단계들로부터 초래되서는 안된다.
도 2는 도 1의 리소그래피 시스템의 빔렛 블랭커 어레이(9)의 실시예의 동작을 개략적으로 도시한다. 특히, 도 2는 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 스톱 어레이(10)를 포함하는 빔렛 변조기의 일부의 단면도를 개략적으로 도시한다. 빔렛 블랭커 어레이(9)에는 복수의 애퍼처들이 제공된다. 참조를 위해 타겟(24)이 또한 표시되었다. 도면은 축적에 맞춰 도시되지 않는다.
빔렛 변조기의 도시된 부분은 3개의 빔렛들(7a, 7b 및 7c)을 변조시키도록 배열된다. 빔렛들(7a, 7b, 7c)은, 단일 소스로부터 또는 단일 서브빔으로부터 비롯되는 빔으로부터 발생될 수 있는 빔렛들의 단일 그룹의 일부를 형성할 수 있다. 도 2의 빔렛 변조기는 각각의 그룹에 대해 공통 수렴점(P)을 향해 빔렛들의 그룹들을 수렴시키도록 배열된다. 이 공통 수렴점(P)은 바람직하게 빔렛들의 그룹에 대해 광학축(O) 상에 위치된다.
도 2의 도시된 빔렛들(7a, 7b, 7c)을 고려하여, 빔렛들(7a, 7c)은 빔렛과 광학축(O) 사이에 연장되는 입사각을 갖는다. 빔렛(7b)의 배향은 광학 축에 실질적으로 평행하다. 빔렛 스톱 어레이(10)의 기판에 의해 편향된 빔렛들의 차단을 설정하기 위한 빔 편향의 방향은, 각각의 빔렛에 대해 상이할 수 있다. 빔렛(7a)은 파선(7a-)에 의해 표시되는, 좌측을 향하는, 즉, 도 2의 "―"-방향을 향하는 편향에 의해 차단된다. 반면에, 빔렛들(7b, 7c)은, 우측을 향해, 즉, "+"-방향을 향해 편향되어, 개별적인 빔렛들의 차단이 설정된다. 이들 차단 방향들은 각각 파선들(7b+ 및 7c+)에 의하여 표시된다. 편향 방향의 선택은 임의적이지 않을 수 있다는 것을 유념한다. 예를 들어, 빔렛(7a)에 대해, 파선(7a+)은 우측을 향한 빔렛(7a)의 편향이 빔렛 스톱 어레이(10)를 통한 통과를 초래할 것임을 보여준다. 그러므로 라인(7a+)을 따르는 빔렛(7a)의 편향은 부적절할 것이다. 반면에, 파선(7b-)에 의해 표시되는, 좌측을 향한 빔렛(7b)의 편향은 옵션일 것이다.
도 3a는 도 1의 리소그래피 시스템에서 사용될 수 있는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 일부의 단면도를 개략적으로 도시한다. 빔렛 블랭커 어레이(9)는 복수의 변조기들(101)을 포함한다. 변조기는 제 1 전극(103a), 제 2 전극(103b) 및 애퍼처(105)를 포함한다. 전극들(103a, 103b)은 애퍼처에 걸쳐 전기장을 발생시키기 위해 애퍼처(105)의 대향 면들 상에 위치된다.
감광성 엘리먼트(107)는 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들(미도시)을 수용하도록 배열된다. 감광성 엘리먼트(107)는 전기 접속부(109)를 통해 하나 또는 그 초과의 변조기들(101)에 전기적으로 연결된다. 감광성 엘리먼트(107)는 광 빔들을 통해 패턴 데이터를 수신하고, 광 신호를 전기 신호로 변환하며, 그 후 수신되고 변환된 패턴 데이터를 전기 접속부(109)를 통해 하나 또는 그 초과의 연결된 변조기들(101)을 향하여 포워딩한다. 하나 또는 그 초과의 변조기들(101)은 그 후 수신된 패턴 데이터에 따라 전자 빔렛들(7)과 같은 통과 하전 입자 빔렛들을 변조시킨다. 광 빔에 의해 운반되는 데이터의 정확한 판독을 방해할 수 있는, 반사된 광에 의해 야기되는 배경 방사(background radiation)를 감소시키기 위해, 감광성 엘리먼트(107)에는 방사 방지 코팅(108)이 제공될 수 있다.
따라서 빔렛들의 변조는 빔렛 블랭커 어레이(9) 내의 애퍼처들에 걸친 전기장의 인가를 제어하는 것에 기반한다. 그러나 도 1에 제시된 것과 같은 리소그래피 시스템의 실제적 사용은 유효 변조가 항상 가능하지는 않음을 보여준다. 감광성 엘리먼트들(107)은 그들의 표면 상의 산란된 전자들의 수집으로 인하여 전기장 소스들의 역할을 할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이것은 특히 도 3a, 3b의 코팅(108)과 같은 반사 방지 코팅이 사용되는 경우일 수 있다. 반사 방지 코팅은 일반적으로 전기 절연되며, 이는 산란된 하전 입자들의 비교적 빠른 수집을 초래한다. 부가적으로, 감광성 엘리먼트들을 향해 광을 전달하는데 사용되는 컴포넌트들, 예를 들어 광섬유들은, 특히 그들이 전도성 코팅으로 완전히 코팅되지 않는 경우, 마찬가지로 하전 입자들을 수집할 수 있다.
산란된 하전 입자들의 국부적 수집에 의해 야기되는 전기장들의 세기는 일반적으로 통계적 파라미터들 및 다른 제어불가능한 인자들에 좌우된다. 그러므로 전기장들이 얼마나 클지 그리고 이들이 어디에 위치될지를 예측하는 것은 매우 어렵다. 실험치들은, 산란된 전자들의 수집으로부터 비롯되는 전기장들이 하전 입자 빔렛의 위치에 대해 상당한 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주었다. 이것은 빔렛 위치가 불안정할 수 있음을 의미한다. 더욱이, 하전 입자 빔 편향의 정도가 마찬가지로 예측 불가능해질 수 있다. 결과적으로, 빔렛 블랭커 어레이에 의한 변조에 의해 획득되는 패터닝된 빔렛들은 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 통해 빔렛 블랭커 어레이(9)에 제공되는 패턴에 대응하는 패턴을 전사하지 않을 수 있다.
도 3b는 차폐 구조물(111)이 제공되는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 일부분의 단면도를 개략적으로 도시한다. 차폐 구조물(111)은 전기적 전도성 구조물이며, 감광성 엘리먼트들(107)의 부근에, 예를 들어, 변조기들(105)로부터 보호 및/또는 반사방지 목적들을 위해 감광성 엘리먼트들(107)을 커버할 수 있는 전기적 절연 층의 상단 상에 발생되는 전기장들 및/또는 자기장들을 차폐시키도록 배열된다. 이 명세서의 나머지에서, "전기장"이라는 표현에 대한 참조는 전기장 및/또는 자기장을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
차폐 구조물(111)은 변조기들(101)에 의하여 발생되는 전기장들에 대한 부가적인 전기장들의 간섭을 감소시키고, 바람직하게는 제거한다. 전기장 간섭의 감소 또는 제거는 변조기들(101)에 의한 하전 입자 빔렛들(7)의 더욱 정확한 그리고 강건한(robust) 변조를 초래한다. 차폐 구조물(111)은 미리 결정된 전기 전위로 유지된다. 바람직하게, 차폐 구조물(111)은 접지 전위에 연결된다.
도 3b에서 볼 수 있는 바와 같이, 차폐 구조물이 반드시 빔렛 블랭커 어레이(9)와 접촉해야 하는 것은 아니다. 차폐 구조물(111)의 목적은 감광성 엘리먼트들(107)의 부근에 발생되는 전기장들을 스탑시키는 것이다. 빔렛 블랭커 어레이(9)와 차폐 구조물(111)의 고정 접속부가 그러한 목적을 달성하기 위해 필수적이 아니라는 것을 유념한다.
도 3c는 도 3b의 블랭커 어레이의 일부분의 단면도를 개략적으로 도시한다. 특히, 도 3c는, 차폐 구조물(111)의 높이(h)와, 빔렛 블랭커 어레이(9) 위로의 차폐 구조물(111)의 수직 프로젝션(perpendicular projection)과 감광성 엘리먼트(107) 사이의 거리(d) 간의 비율을 예시한다. 거리(d)는 이하에서 측방 차폐 거리로서 지칭될 것이다. 바람직하게, 높이(h)는 적어도 측방 차폐 거리(d)와 거의 동일하다. 그러한 치수들은 감광성 엘리먼트들 부근에 발생되는 전기장들을 효율적으로 차폐시키도록 허용한다. 특히 높이(h)가 측방 차폐 거리(d)의 약 2.5배를 초과한다면, 감광성 엘리먼트들 부근에 발생되는, 변조기들의 동작에 대한 전기장들의 영향력은 무시할 정도로 작다.
도 4는 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 레이아웃의 상면도를 개략적으로 도시한다. 도 4에 도시된 빔렛 블랭커 어레이(9)는 빔 영역들(121) 및 넌-빔 영역들(122)로 나뉜다. 빔 영역들(121) 및 넌-빔 영역들(122)의 폭이 거의 동일한 것으로 도시되나, 이것은 필수적이지 않다. 영역들의 치수들은 사용되는 레이아웃에 기반하여 상이할 수 있다.
빔 영역들(121)은 빔렛들을 변조시키기 위한 하나 또는 그 초과의 변조기들을 포함한다. 넌-빔 영역들(122)은 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들을 포함한다. 마스크리스 리소그래피 시스템의 광학적 열(column)에 빔 영역들(121) 및 넌-빔 영역들(122)의 사용은, 감광성 영역 및 변조기들의 밀도가 증가될 수 있다는 장점을 갖는다.
도 5a는 차폐 구조물(111)이 제공되는 도 4의 빔렛 블랭커 어레이를 개략적으로 도시한다. 차폐 구조물(111)(즉, 빔렛 블랭커 어레이 표면에 실질적으로 직각인 방향에서의 적어도 그의 프로젝션)이 넌-빔 영역들(122) 내의 감광성 엘리먼트들과 빔 영역들(121) 내의 변조기들 사이에 위치된다. 차폐 구조물(111)은 감광성 엘리먼트들 부근에 발생되는 전기장들을 실질적으로 차폐시키도록 배열된다.
도 5a의 차폐 구조물(111)은 단부 개방 박스형 구조물을 형성하는 측벽들을 포함하는 것으로서 설명될 수 있다. 측벽들은 예를 들어 부가적 구조물(111')로의 접속부에 의하여 단일 몸체로 통합될 수 있다. 단일 몸체는 증가된 기계적 강건성(robustness)의 이점을 갖는다. 더욱이, 구조물(111, 111')은 더욱 쉽게 다뤄질 수 있다. 차폐 구조물(111, 111')을 형성하기 위한 상이한 컴포넌트들의 통합은, 예를 들어 용접에 의하여, 기능적 차폐 구조물(111)을 형성하는 개별적 벽들에 부분들(111')을 부가함으로써 실행될 수 있다. 대안적으로, 차폐 구조물은 예를 들어, 방전 가공(electrical discharge machining)과 같은 기법들을 사용함으로써, 하나의 피스로 제작될 수 있다. 통합된 차폐 구조물(111, 111')을 생성하는 또 다른 방식은 지지 기판에 상이한 컴포넌트들을 부착하는 것이다. 이 기판은 빔렛 블랭커 어레이(9) 또는 그것의 컴포넌트일 수 있으나, 또한 개별적인 적절한 기판일 수 있다.
차폐 구조물(111)이 반드시 빔렛 블랭커 어레이(9)에 물리적으로 연결되는 것은 아니다. 빔렛 블랭커 어레이(9)의 충분히 가까운 거리 내에 위치된다면, 차폐 구조물(111)은 여전히 전기장들을 충분히 차폐시킬 수 있다.
도 5a에 도시된 실시예에서, 차폐 구조물(111)은 부분(111')을 추가로 포함한다. 이 부가적 부분(111')은 차폐 구조물(111)에 대한 기계적 지원을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 부가적 부분(111')은, 전기 케이블들과 같은 다른 잠재적인 불온한(disturbing) 전기장 발생 소스들로부터 비롯되는 전기장 및/또는 자기장을 차폐시키도록 배열된다.
차폐 구조물(111)에 대해 적합한 재료들은 충분히 높은 전기 전도성을 갖는 재료들이다. 부가적으로, 재료는 충분한 강도 및 가공성을 가져야 한다. 차폐 구조물의 주 컴포넌트로서의 사용을 위한 예시적인 적절한 재료는 티타늄(Ti)이다. 사용될 수 있는 다른 예시적인 재료들은 몰리브덴(Mo) 및 알루미늄(Al)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 차폐 구조물은 Mo로 코팅된 Ti-플레이트들을 사용하여 만들어진다. 다른 예시적 실시예에서, 차폐 구조물은 Al 스페이서들을 갖는 Mo 시트들의 적층물을 포함한다.
도 5b는 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 일부분의 더욱 상세한 레이아웃의 상면도를 개략적으로 도시한다. 블랭커 어레이 부분은 차폐 구조물(141)에 대해 예비되는 영역에 의해 둘러싸일 수 있는 빔 영역(121)을 포함하며, 이는 도 5a에 도시된 차폐 구조물(111)과 사이즈 및 형상이 유사할 수 있다. 도 4를 참고하여 논의된 바와 같이, 빔렛 블랭커 어레이(9)는 넌-빔 영역을 더 포함하며, 이는 사실상, 빔 영역(121), 그리고 존재한다면, 차폐 구조물(141)에 대하여 예비되지 않는 모든 공간이다. 차폐 구조물(141)은 넌-빔 영역들 내의, 예를 들어, 포토다이오드들과 같은 감광성 엘리먼트들 부근에서 외부적으로 발생되는 전기장들을 실질적으로 차폐시키도록 배열된다.
차폐 구조물(141)의 도시된 실시예는 단부 개방 박스형 구조물을 형성하는 측벽들을 포함하는 것으로서 설명될 수 있다. 또, 차폐 구조물(141)은 반드시 빔렛 블랭커 어레이(9)에 물리적으로 연결되어야 하는 것은 아니다. 빔렛 블랭커 어레이(9)의 충분히 가까운 거리 내에 위치된다면, 차폐 구조물(141)은 여전히 전기장들을 충분히 차폐시킬 수 있다.
차폐 구조물(141)에 대해 적합한 재료들은 충분히 높은 전기 전도성을 갖는 재료들이다. 부가적으로, 재료는 충분한 강도 및 가공성을 가져야 한다. 차폐 구조물의 메인 컴포넌트로서 사용하기 위한 예시적인 적합한 재료는 티타늄(Ti)이다. 사용될 수 있는 다른 예시적인 재료들은 몰리브덴(Mo) 및 알루미늄(Al)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 차폐 구조물은 Mo로 코팅된 Ti-플레이트들을 사용하여 만들어진다. 다른 예시적 실시예에서, 차폐 구조물은 Al 스페이서들을 갖는 Mo 시트들의 적층물을 포함한다.
도 5b의 빔렛 블랭커 어레이 부분은, 빔렛 블랭커 어레이(9) 내의 감광성 엘리먼트들과 광 신호들을 운반하도록 배열되는 광섬유들 사이의 광학 인터페이스를 구축하기 위하여 예비된, 광학 인터페이스 영역(143)을 더 포함한다. 따라서 포토다이오드들과 같은 감광성 엘리먼트들은 광학 인터페이스 영역(143) 내에 배치된다. 광섬유들은 전체 광학 인터페이스 영역(143) 또는 광학 인터페이스 영역(143)의 일부분을 커버할 수 있다. 광섬유들은 그들이 리소그래피 시스템의 사용 동안에 빔 영역(121) 내의 전자 빔렛들을 물리적으로 차단하지 않도록 적절히 배열된다.
부가적으로, 빔렛 블랭커 어레이(9)의 넌-빔 영역은 전력 인터페이스 영역(145)을 포함한다. 전력 인터페이스 영역(145)은 광학 인터페이스 영역(143) 내의 감광성 엘리먼트들 및 선택적으로 다른 컴포넌트들에 적절히 전력을 공급하기 위한 전력 어레인지먼트를 수용하도록 배열된다. 전력 어레인지먼트(145)는 블랭커 어레이(9)에 실질적으로 직각이며 블랭커 어레이(9)로부터 떨어진 방향으로 연장할 수 있다. 그러한 어레인지먼트(145)는 큰 표면적에 걸쳐 전력 라인들의 확산(spread)을 가능하게 할 수 있으며, 이는 예를 들어, 증가된 방사 표면 영역에 의하여 야기되는 감소된 열적 저항으로 인하여, 효율을 향상시키고 손실들을 감소시킨다.
광학 인터페이스 영역(143)의 면들(sides) 상의 전력 인터페이스 영역(145)의 위치는 감광성 엘리먼트들에 대해 비교적 짧은 전력 공급 라인들을 사용할 수 있게 한다. 그 결과, 상이한 전력 라인들 간의 전압 강하의 변화, 즉, 근처의 감광성 엘리먼트들과의 접속들 대 더 멀리 떨어진 감광성 엘리먼트들과의 접속들은 감소될 수 있다.
넌-빔 영역은 추가적 회로소자, 예를 들어 클록 및/또는 제어의 수용을 인에이블시키기 위하여 부가적인 인터페이스 영역(147)을 더 포함할 수 있다. 전력 인터페이스 영역(145) 내의 전력 어레인지먼트는 또한 부가적인 인터페이스 영역(147)에 충분한 전력을 제공하도록 배열될 수 있다.
도 5b가 수 개의 영역들의 매우 특정한 레이아웃을 개략적으로 도시하나, 상이한 레이아웃을 갖는 것이 가능함이 이해될 것이다. 유사하게, 상이한 인터페이스 영역들의 사이즈 및 형상은 특정 애플리케이션에 따라 변화할 수 있다.
도 1을 참고하여 논의한 바와 같이, 광 빔들은 광섬유 어레이를 사용함으로써 감광성 엘리먼트들을 향하여 지향될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 광 손실들을 감소시키기 위하여 섬유 어레이와 감광성 엘리먼트들 사이의 거리를 비교적 짧게 유지시키는 것이 바람직하다.
도 6a는 도 5a 또는 도 5b의 빔렛 블랭커 어레이(9)에 걸쳐 선택적으로 배치되는 광섬유 어레인지먼트(131)의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다. 광섬유 어레인지먼트(131)는 넌-빔 영역들(122) 내의 감광성 엘리먼트들을 향하여 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 가이딩하도록 배열되는 복수의 광섬유들(133)을 포함한다. 섬유들(133)은, 그들이 빔렛 블랭커 어레이(9)의 빔 영역(121) 내에 애퍼처들을 관통하도록 배열되는 하전 입자 빔렛들의 경로를 방해하지 않도록 위치설정된다.
도 6a의 예시적인 광섬유 어레인지먼트(131)는 넌-빔 영역(122) 당 2개의 부분들을 포함한다. 제 1 부분(131a)은 한 면으로부터 넌-빔 영역(122) 위의 공간에 진입하는 복수의 섬유들(133)을 포함하는 반면, 제 2 부분(131b)은 대향 면에서 넌-빔 영역(122) 위의 공간에 진입하는 복수의 섬유들(133)을 포함한다. 각각의 부분(131a, 131b) 내의 복수의 섬유들(133)은 서로 동일할 수 있다. 상이한 부분들의 사용은 섬유(133) 당 더 많은 공간을 허용하며, 섬유들(133)을 손상시킬 위험성을 감소시킨다.
도 6b는 라인(VIB-VIB')을 따라 도 6a에 도시된 어레인지먼트의 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한다. 어레인지먼트(131) 내의 섬유들(133)은 섬유 어레이(135)에서 종료된다. 섬유 어레이(135) 내의 섬유들의 단부들은 빔렛 블랭커 어레이(9)의 넌-빔 영역 내의 감광성 엘리먼트들(미도시)을 향해 지향된다. 섬유 어레이(135)는 바람직하게 섬유 어레이(135) 내의 불완전하게(poorly) 지향된 섬유들(133)로 인한 정렬 에러들을 최소화시키기 위하여 빔렛 블랭커 어레이(9)의 표면에 아주 근접하여(in close proximity) 배치된다.
도 6b에 도시된 실시예에서, 차폐 구조물(111)은 넌-빔 영역(122) 내의 위치들로부터 비롯되는 전기장들에 대한 효율적인 차폐를 제공하기 위하여 넌-빔 영역(122)을 완전히 둘러싼다. 도 6b에서 볼 수 있는 바와 같이, 이 실시예에서 인클로저(enclosure) 내로 섬유들(133)의 도입을 허용하기 위하여 벽(111) 내에 하나 또는 그 초과의 작은 개구들(137)이 제공된다. 차폐를 이유로, 이들 개구들(137)의 단면적은 바람직하게는 가능한 작다. 부분들의 사용은 섬유 어레이(135)의 표면에 실질적으로 직각인 방향으로 단면적의 치수들을 감소시키도록 도울 수 있다. 그러나 마찰 및/또는 압력으로 인한 섬유들(133)에 대한 손상을 방지하기 위하여, 개구들(137)의 단면적은 다소 크게 선택될 수 있다.
도 6c는 라인(VIB-VIB')에 따른 도 6a에 도시된 어레인지먼트의 다른 실시예의 단면도를 개략적으로 도시한다. 이 실시예에서, 어레인지먼트(161) 내의 섬유들(163)은 또한 섬유 어레이를 형성하는 섬유 고정 기판(165)에서 종료한다. 섬유 고정 기판(165) 내의 섬유들의 단부들은 빔렛 블랭커 어레이(9)의 넌-빔 영역 내의 감광성 엘리먼트들(미도시)을 향해 지향된다. 이 실시예에서 차폐 구조물은 없다는 것을 유념한다.
도 6d는 도 6b 및 6c의 실시예들 모두에서 사용될 수 있는 광섬유 어레인지먼트의 실시예에 대한 더욱 상세한 도면을 개략적으로 도시한다. 도 6d의 실시예에서, 섬유 고정 기판(165)은 예를 들어, 에칭과 같은 반도체 프로세싱 기법들을 사용함으로써, 복수의 적절히 배치된 애퍼처들을 갖는 기판을 포함한다. 섬유들(163)은 애퍼처들에 위치설정되며, 접착제 재료(171), 예를 들어, 적절한 글루(glue)를 사용함으로써 고정된다. 바람직하게, 고정 기판(165)에서 애퍼처들을 통해 연장되는 섬유들(163)의 높이 차이들은 0.2 미크론 미만이다. 이것은 섬유들(163)의 배치 및 고정 이후에 기판을 연마(polish)함으로써 달성될 수 있다.
섬유들(163)은 지지 유닛(175)을 통해 애퍼처들을 향해 가이딩될 수 있다. 지지 유닛(175)은 섬유들(163)의 벤딩(bending)을 단순화시킬 수 있다. 더욱이, 지지 유닛(175)의 존재는 벤딩 프로세스 동안에 킹크(kink)들과 같은 결함들이 생기는 것을 방지할 수 있다. 섬유들(163) 및 기판(165)의 전체 어레인지먼트는 예를 들어 접착제(173)를 사용함으로써, 섬유들(163)을 서로에 그리고 바람직하게는 또한 지지 유닛(175)에 연결함으로써 더욱 강화될 수 있다. 기판(165)의 애퍼처들 내에 사용되는 접착제(171)는 섬유들(163)을 서로에 그리고 또한 바람직하게는 지지 유닛(175)에 고정시키는데 사용되는 접착제(173)와 동일한 것일 수 있다. 고정 기판(165) 내에 섬유들(163)을 고정시키는 것은 신뢰성 있는 광 출력을 제공하는 강건한 섬유 어레이를 제공한다. 섬유들(163)을 서로에 그리고 또한 만약 존재한다면 바람직하게는 지지 유닛(173)에 고정시키는 것은, 설계의 강건성을 추가로 향상시킨다.
도 7a는 (도 6b의 섬유 어레이(135)에도 동등하게 잘 적용될 수 있으나) 도 6c의 섬유 고정 기판(165) 내의 광섬유들(163)과 블랭커 어레이(9)의 넌-빔 영역 내의 대응 감광성 엘리먼트들(107) 사이의 정렬에 대한 더욱 상세한 도면을 개략적으로 도시한다. 섬유 고정 기판(165)은 감광성 엘리먼트들(107)에 아주 근접하여, 바람직하게는 약 100 미크론 미만의 거리에, 더욱 바람직하게는 약 50 미크론 미만의 거리에 배치된다. 감광성 엘리먼트들(107)과 섬유 단부들 사이의 짧은 거리로 인하여, 감소된 광 손실을 갖는 광학 통신이 달성될 수 있다. 예를 들어, 그러한 위치는 섬유 고정 기판(165) 내의 불완전하게 지향된 섬유들(163)로 인한 정렬 에러들을 최소화한다.
블랭커 어레이(9)의 감광성 엘리먼트들(107)과 섬유 고정 기판(165)의 섬유들(163)의 정렬은 바람직하게는 고정된다. 이것은 정렬 프로시져 이후에 실행될 수 있으며, 정렬 프로시저는 블랭커 어레이(9) 상의 광학 마커들과 같은 마커들의 사용을 포함할 수 있다. 대안적으로, 블랭커 어레이(9) 상의 감광성 엘리먼트들(107) 어레이와 섬유 고정 기판(165) 양자 모두는, 서로에 관한 2개 구조물들의 정렬이 대응 섬유들(163)과 감광성 엘리먼트들(107) 사이의 충분한 정렬을 초래하는 충분한 정확성을 가지고 제작된다. 리소그래피 시스템의 실제 동작 이전의 테스트 결과들이, 특정 섬유(163) 및 대응 감광성 엘리먼트(107)의 조합물이 미리 결정된 사양들에 따라 수행되지 않음을 보여주는 경우, 그러한 조합물은 리소그래픽 프로세싱 동안에 제어 유닛에 의하여 제외될 수 있다.
도 7b는 (도 6c의 섬유 고정 기판(165)에도 동등하게 잘 적용될 수 있으나) 도 6b의 광섬유 어레인지먼트의 정렬에 대한 더욱 상세한 도면을 개략적으로 보여준다. 도 7b에서 볼 수 있는 바와 같이, 섬유 어레이(135) 내의 섬유들(133)은 실질적으로 빔렛 블랭커 어레이(9)의 넌-빔 영역에 위치되는 대응 감광성 엘리먼트들(107)과 정렬된다.
도 7b에 도시된 실시예에서, 섬유 어레이(135)는 마이크로렌즈들(138)의 어레이를 포함한다. 마이크로렌즈들(138)의 사용은 광학적 통신을 향상시킨다. 마이크로렌즈들(138)은 개별적인 섬유들(133)을 떠난 광을 감광성 엘리먼트(107) 위에 포커싱하도록 배열된다. 따라서 마이크로렌즈들(138)은 감광성 엘리먼트(107)의 광 수용 표면에서 광 빔(139)의 스팟 사이즈를 감소시킨다. 마이크로렌즈들의 사용은 섬유 어레이(135)와 감광성 엘리먼트들(107) 사이의 정렬 요건들을 완화시킨다. 감소된 스팟 사이즈의 작은 편차는 여전히 감광성 엘리먼트에 의하여 처리될 수 있는데, 이는 개별적인 섬유(133)를 떠나는, 전부는 아닐지라도 대부분의 광이 여전히 감광성 엘리먼트의 광 수용 표면 위에 떨어지기 때문이다.
마이크로렌즈들(138)을 사용하는 대신, 섬유 어레이(135)는 감소된 광 손실을 갖는 통신을 달성하기 위하여 감광성 엘리먼트들(107)에 아주 근접하여 배치될 수 있다. 그러한 배열의 예가 도 7a에 도시된다. 그러한 배열은 마이크로렌즈들(138)의 부재로 인하여 배열이 덜 복잡하다는 장점을 갖는다.
도 8a, 8b는 섬유 어레이를 형성하는 섬유 고정 기판(165)을 블랭커 어레이(9)에 고정시키는 2개의 상이한 방식들을 개략적으로 도시한다. 2개 도면들 모두에서, 섬유(163) 및 감광성 엘리먼트(107)의 단일 조합물만이 도시된다.
도 8a에서, 섬유 고정 기판(165)은 접착제(191)를 사용함으로써 블랭커 어레이(9)에 연결된다. 접착제(191)는 적절한 글루, 예를 들어 에폭시 글루일 수 있다. 접착제(191)는 접착제와 감광성 엘리먼트(107) 사이에 접촉부가 존재하지 않도록, 블랭커 어레이(9)에 접촉한다. 고정시키는 이러한 방법은 적은 양의 접착제의 사용을 허용하며, 실행하기 용이하다.
도 7a에 또한 도시된 바와 같이, 마이크로렌즈들 없이, 섬유들(163)을 빠져나가는 광 빔들(181)이 분기된다(diverge). 그 결과, 블랭커 어레이(9)의 표면 상의 빔 스팟 사이즈는, 섬유 고정 기판(165)과 블랭커 어레이(9) 사이의 거리의 증가와 함께 증가한다. 뿐만 아니라, 단위 면적 당 빔 스팟의 광 세기는 감소한다. 그러므로 거리의 증가는 감광성 엘리먼트(107)에 의하여 포착될 수 있는 광량을 감소시킨다. 감광성 엘리먼트(107)는 적절한 동작에 대한 특정 최대 광량을 포착할 수 있을 필요가 있기 때문에, 정렬 에러들은 섬유 고정 기판(165)과 블랭커 어레이(9) 사이의 거리가 너무 커진 경우, 더 지대한 영향력을 가질 수 있다.
몇몇 경우들에 있어서, 특히, 섬유와 감광성 엘리먼트 사이의 거리를 감소시키는 것이 바람직하지 않을 때, 도 8b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 고정은 바람직하게는 언더레이(underlay)로서 때때로 지칭되는, 적절한 투과성 접착제 층(193)을 사용하여 수행된다. 투과성 접착제 층(193)은 블랭커 어레이(9) 및 섬유 고정 기판(165) 양자 모두의 큰 부분과 접촉하며, 블랭커 어레이(9)와 기판(165) 사이의 갭을 효율적으로 충진하는 필러의 역할을 할 수 있다.
도 8a에 도시된 접착제(191)와 대조적으로, 접착제 층(193)은 또한 감광성 엘리먼트(107)와 접촉한다. 접착제 층(193) 내의 재료는 광섬유(163)를 빠져나오는 광 빔(181)의 개구 각도를 감소시키는 충분히 높은 굴절률을 갖는다.
충분히 높은 굴절률을 갖는 접착제 층(193)의 사용은 정렬 공차가 향상된다는 장점을 갖는다. 예를 들어, 도 8a에서, 광섬유(163)를 빠져나오는 광 빔(181)은 감광성 엘리먼트(107)가 완전히 커버되도록 하는 개구 각도(α)를 갖는다. 그러나 광섬유(163)와 감광성 엘리먼트(107) 사이의 정렬이 완벽하지 않다면, 광의 일부분은 감광성 엘리먼트(107) 내로 떨어지지 않을 것이다. 그 결과, 감광성 엘리먼트(107)에 의하여 수용되는 광 출력은 불완전한 정렬시 순조롭게(readily) 감소된다.
도 8b에서, 충분히 높은 굴절률을 갖는 재료를 포함하는 접착제 층(193)의 존재로 인하여, 섬유(163)를 빠져나오는 광의 개구 각도는 개구 각도(α')를 가지며, 여기서 α'는 α보다 작다. 더 작은 개구 각도가 감광성 엘리먼트 위로 떨어지는 빔렛의 스팟 사이즈를 감소시키는 반면, 스팟의 광 출력은 동일하다. 그 결과, 도 8b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 심지어 광섬유(163) 및 감광성 엘리먼트가 거리(dx)에 걸쳐 오정렬되는 경우에도, 감광성 엘리먼트(107)는 여전히 전체 빔(181)을 포착하며, 오정렬이 그러한 거리(dx)보다 더 커지는 경우에만 감광성 엘리먼트에 의하여 수용되는 광 출력이 감소하기 시작한다. 도 8b에 도시된 실시예는 따라서 작은 오정렬 에러들에 의하여 야기되는 감소된 성능에 덜 민감하다.
접착제 층(193)에 대한 적절한 재료는, 섬유(163)에 의하여 방출되는 광에 대해 실질적으로 투과성이며 충분히 높은 굴절률, 예를 들어 1.4 초과, 바람직하게는 약 1.5 초과의 굴절률을 갖는, 에폭시 접착제 또는 글루이다.
다른 고정 구조들이 마찬가지로 사용될 수 있음이 인식될 것이다. 예를 들어, 섬유 고정 기판(165) 및 블랭커 어레이(9)는 다월 핀(Dowel pin)들과 같은 커넥터 엘리먼트들을 사용함으로써 함께 고정될 수 있다.
더욱이, 빔렛 블랭커 어레이 및 정착된(fixated) 섬유 기판 중 적어도 하나에는 하나 또는 그 초과의 상호 위치 엘리먼트들이 제공될 수 있다. 그러한 위치 엘리먼트들의 예들은 돌출부(protrusion) 또는 스탑(stop)을 포함한다(그러나 이에 제한되는 것은 아님).
도 9는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 토포그래픽 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시한다. 빔렛 블랭커 어레이(9)는 빔 영역들(121) 및 넌-빔 영역들(122)에서 다시 분할된다. 도 9에서, 빔 영역들(121) 및 넌-빔 영역들(122)은 사전에 논의된 바와 같은 차폐 구조물(111)을 형성하는 벽들에 의하여 분리된다.
빔 영역들(121)은 복수의 변조기들(101)을 포함한다. 넌-빔 영역들(122)은 복수의 감광성 엘리먼트들(107)을 포함한다. 감광성 엘리먼트들(107)의 적절한 예들은 포토다이오드들 및 포토트랜지스터들을 포함한다(그러나 이에 제한되는 것은 아님).
넌-빔 영역들(122)은 디멀티플렉서들(140)을 추가로 포함한다. 이 실시예에서, 감광성 엘리먼트들(107)에 의하여 수신되는 광 신호들은 하나 초과의 변조기(101)에 대한 정보를 포함하는 멀티플렉싱된 신호들이다. 감광성 엘리먼트(107)에 의하여 수용되는 신호는 디멀티플렉서(140)로 전달된다. 디멀티플렉서(140)는 신호를 디멀티플렉싱하고, 전용 전기 접속부들(142)을 통해 정확한 변조기들(101)로 디멀티플렉싱된 신호들을 포워딩한다.
멀티플렉싱된 광 신호들, 디멀티플렉서들(140) 및 디멀티플렉싱된 전기 신호들의 결과, 감광성 엘리먼트들(107)의 수는 변조기들(101)의 수 미만이다. 제한된 수의 감광성 엘리먼트들(107)을 갖는 것은 넌-빔 영역들(122)의 치수들의 감소를 가능하게 한다. 빔 영역들(121)은 그 후 블랭커 어레이(9)의 단위 영역 당 변조기들(101)의 수를 증가시키기 위하여 함께 더욱 가까이 배치될 수 있다. 멀티플렉싱되지 않은 실시예에 비해, 빔렛 블랭커 어레이(9)의 레이아웃은 그 후 동일한 수의 변조기들(101)이 사용되더라도 더욱 컴팩트할 것이다. 블랭커 어레이(9)의 치수들이 실질적으로 동일하게 유지되더라도, 더 많은 변조기들이 사용될 수 있다. 대안적으로, 넌-빔 영역들(122)의 사이즈를 감소시키는 대신, 도 9에 도시된 바와 같은 멀티플렉싱된 실시예의 사용은 더 많은 광을 수용하는 영역을 갖는 감광성 엘리먼트들(107)의 사용을 가능하게 할 수 있다. 감광성 엘리먼트(107) 당 더 많은 광 수용 영역의 사용은 정확한 감광성 엘리먼트들(107)을 향하여 광 신호를 지향시킬 필요가 있는 광학기(optics)의 복잡성을 감소시키며, 감광성 엘리먼트(107)와 광 빔들의 정렬과 관련된 요건들을 완화시킬 수 있다.
도 10은 빔렛 블랭커 어레이(9)의 다른 토포그래픽 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시한다. 도 9에 도시된 실시예와 대조적으로, 차폐 구조물(111)은 이제 넌-빔 영역(122) 내의 디멀티플렉서(142) 및 감광성 엘리먼트들(107)의 일부분을 둘러싼다. 이 모듈식 접근법은 디멀티플렉서(142)와 같은 오작동 채널들 및/또는 컴포넌트들이 더욱 용이하게 교정될 수 있다는 장점을 갖는다.
도 11은 빔렛 블랭커 어레이(9)의 또 다른 토포그래픽 어레인지먼트의 상면도를 개략적으로 도시한다. 도 10에 도시된 실시예와 대조적으로, 차폐 구조물(111)은 이제 단지 넌-빔 영역(122) 내의 감광성 엘리먼트들(107)만을 둘러싼다.
전술한 실시예들, 특히 도 6a-6d을 참고하여 설명된 실시예들은 광섬유들을 통해 감광성 엘리먼트들에 근접한 위치 쪽으로 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 전달하는 것에 관련되었으나, 그러한 패턴 데이터는 특히 빔렛 블랭커 어레이에 가까운 영역에서, 자유 공간 광학기들을 사용하여 전달될 수 있음을 유념한다. 자유 공간 광학기의 사용은 섬유들의 수용을 위해 공간이 예비될 필요가 없다는 장점을 갖는다. 더욱이, 상이한 광 경로들은 미러들과 같은 광학 엘리먼트들을 사용함으로써 생성될 수 있다. 자유 공간 광학기에서의 광학 엘리먼트들의 사용은 광 경로들을 형성하는 플렉서빌리티를 증가시킨다. 광섬유들의 기계적 제한들, 예를 들어, 작은 공간에서의 제한된 휨 능력은 아무 문제가 되지 않는다.
도 12는 자유 공간 광학기를 사용하는 차폐 구조물(111)의 실시예와 함께 빔렛 블랭커 어레이(9)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 본 명세서에서 파선-점선 화살표들을 가지고 표시되는 광 빔들(139)은, 대략 90도의 입사각을 갖는다. 이것은 필수적이 아님을 유념한다.
도 12에 도시된 차폐 구조물(111)의 특정 실시예는 측벽들(161)이 연장되어 있는 기판(160)을 포함한다. 측벽들(161)은, 빔렛들 블랭커 어레이(9) 내의 하나 또는 그 초과의 애퍼처들(105)과 정렬되는 기판(160) 내의 애퍼처들(165) 근처에 위치된다. 도 12의 빔렛들(7)이 실질적으로 수직하게 빔렛 어레이(9)를 통과하나, 이것은 필수적이지 않음을 유념한다.
측벽들(161)은 적절하게 전도성 재료로 만들어진다. 몇몇 실시예들에서, 측벽(161)은 애퍼처(165) 둘레에 원주형으로(circumferentially) 배열된다. 몇몇 다른 실시예들에서, 측벽(161)은 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들(107)에 의하여 규정되는 측방 영역 둘레에 원주형으로 배열된다. 그러한 경우에, 감광성 엘리먼트들의 측방 영역 둘레에 연장되는 측벽 및 애퍼처(165) 둘레에 연장되는 측벽을 포함하는, 측벽들(161)의 구조물이 제공될 수 있다. 차폐 구조물(111)이 빔렛 블랭커 어레이(9)에 대해 밀봉되어야 하는 것은 아니다.
차폐 구조물(111)의 실시예는 도 9에 개략적으로 도시된 바와 같은 토포그래픽 어레인지먼트에 대하여 특히 적합하다. 차폐 구조물(111)의 높이 요건들 및 한 방향(도 9에서 수직 방향)으로의 측벽들의 긴 연장부(extension)는 데이터 운반 광 빔들이 감광성 엘리먼트들(107) 위로 지향될 수 있는 각도에 현저한 영향을 주지 않는다. 특히, 차폐 구조물의 높이가 측방 차폐 거리보다 실질적으로 더 큰 설계가 사용된다면, 차폐 구조물을 형성하는 벽들의 방향에 실질적으로 직각인 상당한 컴포넌트를 갖는 방향들로부터의 광을 도입하는 것은 광이 감광성 엘리먼트들(107)에 도달할 수 있는 각도를 제한한다.
차폐 구조물(111)을 형성하는 측벽들의 방향으로의 차폐된 영역의 긴 연장부는 이제, 광 빔들의 그러한 제한된 가능한 진입이 단지 빔들이 측벽 배향에 실질적으로 직각인 상당한 컴포넌트를 갖는 방향으로부터 비롯되는 경우에만 발생함을 보장한다. 광이 측벽 배향에 실질적으로 평행한 방향으로부터 입사하는 경우, 이들 방향들로 상당한 차폐가 필요치 않음에 따라, 차폐된 영역 내로 광이 결합하는 각도들은 폭넓게 변화할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 차폐 구조물(111)은 반드시 빔렛 블랭커 어레이(9)에 물리적으로 연결될 필요는 없다. 그러나 몇몇 실시예들에서, 2개 구조물들 모두가 연결된다. 예를 들어, 도 13은 솔더 볼(solder ball)들(170)을 사용하여 차폐 구조물(111)이 블랭커 어레이(9)에 연결되는 실시예를 도시한다. 솔더 볼들(170)은 IC 제조에서 흔히 사용되는 패시베이션 층(미도시)을 통해 연장할 수 있다. 그러한 솔더링 연결부의 사용은 특히 비교적 작은 영역을 둘러싸는 차폐 구조물(111)의 실시예들, 예를 들어, 도 10 및 11에 도시된 바와 같은 토포그래픽 어레인지먼트를 갖는 실시예들에 대하여 적합할 수 있다.
더욱이, 상기 도시된 실시예들에서, 차폐 구조물(111)은 적어도 측방 차폐 거리에 대해 치수들이 유사한 높이를 갖는 벽-형 구조물이다. 그러나 몇몇 애플리케이션들에서, 애퍼처들(175)을 갖는 플레이트(171)를 포함하는 차폐 구조물(111)을 사용하는 것이 충분할 수 있다. 몇몇 애퍼처들이 빔렛 블랭커 어레이(9) 내의 애퍼처들(105)과 정렬되나, 다른 애퍼처들은 데이터 운반 광 빔들(미도시)에 의해 이들 엘리먼트들의 조명을 허용하도록 감광성 엘리먼트들(107)과 정렬된다.
도 13에 도시된 실시예는, 변조기들(105)의 정전 편향기들(103a, 103b)과 상이한 레벨들에서 감광성 엘리먼트들(107)의 연결을 가능하게 하도록 배열되는 상호접속 구조물(173)이 제공된 빔렛 블랭커 어레이(9)를 포함한다. 그러한 멀티-레벨 연결 구조물은 빔렛 블랭커 어레이(9) 내의 변조기 피치를 감소시킬 수 있으며, 이는 더욱 컴팩트한 설계를 초래할 수 있다.
플레이트(171)는 예를 들어, 도 13에 표시된, 솔더 볼들(170)을 통해 빔렛 블랭커 어레이(9)에 물리적으로 연결될 수 있으나, 또한 파선 윤곽선들이 제공되는 구조물(171')에 의하여 어느 정도의 거리를 두고 위치설정될 수 있다. 그러한 경우에, 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 구조물(171')은 구조물들 모두가 서로에 관하여 적절히 정렬됨을 보장하기 위하여 동일한 프레임에 연결될 수 있다. 구조물(171')과 블랭커 어레이(9) 사이의 거리는, 전기장 차폐의 바람직한 정도 및 데이터 운반 광 빔들이 감광성 엘리먼트들(107)과 "부딪치기(hit)" 위해 이용가능한 각도에 기반하여 적절히 설계될 수 있다.
플레이트(171, 171')는 애퍼처들이 펀칭에 의하여 형상화되는 금속 피스(metal piece)일 수 있다. 그러한 피스의 예는 반도체 산업에서 리드프레임(leadframe)으로서 지칭된다. 대안적으로, 플레이트(171, 171')는 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 적절한 에칭 기법들을 사용함으로써 만들어지는 쓰루-홀(through-hole)들이 제공되는 반도체 또는 세라믹 기판의 형태를 취할 수 있다.
하전 입자 빔렛(7)의 방향은 중요하지(essential) 않음을 유념한다. 도 13에 도시된 실시예는 또한 입자 빔렛(7)이 실질적으로 위쪽을 향하는 방향으로 애퍼처(105)를 통과하는 동안 사용될 수 있다.
도 14는 차폐 구조물(111)이 제공되는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예의 빔렛 블랭커 어레이(9)는 제 1 기판(200) 및 제 2 기판(201)을 포함한다. 편향기들(103a, 103b)을 구비하는 변조기들이 제 1 기판(200) 상에 규정된다. 감광성 엘리먼트들(107)이 제 2 기판(201)의 표면에 규정된다. 솔더 볼들(202)은, 임의의 중간 회로소자 및/또는, 편향기들(103a, 103b)과 감광성 엘리먼트들(107) 사이의 전기적 연결부들 및 제 1 기판(200)으로부터 제 2 기판(201)으로의 기계적 연결부들을 제공한다. 광 빔들(141)은 이제 대향 방향, 예를 들어 열의 상단 면으로부터 감광성 엘리먼트들(107)에 도달한다. 게다가, 방사 애퍼처들(205)이 제 1 기판(200)에 존재한다. 도시된 실시예에서, 차폐 구조물(111)은 제 2 기판(201)에 연결되고, 측벽들의 형태를 취한다. 측벽들은 단일 방향으로 연장할 수 있거나(예를 들어, 도 9의 토포그래픽 어레인지먼트를 참고), 또는 하나 또는 그 초과의 감광성 엘리먼트들(107)을 둘러쌀 수 있다(예를 들어, 도 10 및 11의 토포그래픽 어레인지먼트들 참고).
발명은 상기 논의된 특정 실시예들을 참고하여 설명되었다. 이들 실시예들은 발명의 진의 및 범위를 벗어나지 않고 본 기술분야의 당업자들에게 잘 알려진 다양한 변형들 및 대안적 형태들을 허용한다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 특정 실시예들이 설명되었으나, 이들은 단지 예시이며, 첨부되는 청구항들에서 규정되는 발명의 범위에 대한 제한이 아니다.

Claims (28)

  1. 복수의 하전 입자 빔렛(charged particle beamlet)들을 사용하여 타겟의 표면 위에 패턴을 전사하기 위한 하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피(charged-particle multi-beamlet lithography) 시스템으로서,
    - 복수의 하전 입자 빔렛들을 발생시키기 위한 빔 발생기;
    - 패턴에 따라 상기 복수의 빔렛들을 패터닝하기 위한 빔렛 블랭커(blanker) 어레이 ― 상기 빔렛 블랭커 어레이는, 하나 이상의 변조기들을 포함하는 제 1 영역 및 변조기들이 없는 제 2 영역이 제공되는 기판을 포함하고, 상기 제 2 영역은 하나 이상의 감광성 엘리먼트(light sensitive element)들을 포함하고, 상기 하나 이상의 감광성 엘리먼트들은 상기 하나 이상의 변조기들에 전기적으로 연결되고 패턴 데이터를 운반(carry)하는 광 빔들을 수신하고 수신된 패턴 데이터를 상기 하나 이상의 변조기들에 제공하도록 배열됨 ― ;
    - 상기 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 상기 하나 이상의 감광성 엘리먼트들을 향해 가이딩하기 위한 광섬유 어레인지먼트(arrangement) ― 상기 광섬유 어레인지먼트는 복수의 광섬유들을 포함함 ― ; 및
    - 상기 패터닝된 빔렛들을 타겟의 표면 위로 프로젝팅하기 위한 프로젝션 시스템을 포함하며,
    상기 빔렛 블랭커 어레이의 표면 위에 상기 표면에 직각 방향으로 상기 광섬유 어레인지먼트의 프로젝션이 상기 제 2 영역 내로 들어가는(fall within),
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 인접한 스트립들(adjacent strips)의 형태를 취하며, 각각의 스트립은 2개의 실질적으로 평행한 긴 면(side)들 및 2개의 실질적으로 평행한 짧은 면들을 갖고, 상기 빔렛 블랭커 어레이 위로의 상기 광섬유 어레인지먼트의 프로젝션은 상기 스트립의 짧은 면에서 상기 제 2 영역의 경계선(boundary)을 교차하는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광섬유 어레인지먼트는, 조립된 그룹(assembled group)으로서 상기 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 제공하기 위한 섬유(fiber) 어레이를 포함하고, 상기 섬유 어레이 내의 상기 광섬유들의 단부들은 상기 감광성 엘리먼트들을 향하도록 지향되는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 섬유 어레이는, 고정된 연결부과 함께 상기 복수의 광섬유들의 단부 섹션들을 수용하는 섬유 고정(fiber fixation) 기판에 의하여 형성되는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 섬유 고정 기판은 복수의 애퍼처(aperture)들을 포함하며, 상기 섬유들은 상기 애퍼처들 내에 위치설정되고, 접착제 재료를 사용하여 상기 섬유 고정 기판에 고정되는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 섬유 고정 기판 내의 상기 애퍼처들을 통해 연장되는 상기 섬유들의 높이 차는 0.2 미크론 미만인,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광섬유 어레인지먼트는, 상기 섬유들을 상기 애퍼처들을 향해 가이딩시키기 위한 지지 유닛을 더 포함하는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 유닛에 적어도 하나의 섬유가 연결되는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 광섬유들 중 적어도 2개의 광섬유들이 서로 연결되는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광섬유 어레인지먼트는 복수의 마이크로렌즈들을 더 포함하며, 상기 마이크로렌즈들은 상기 복수의 섬유들의 섬유들에 대응하는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 하나 이상의 변조기들로부터 상기 하나 이상의 감광성 엘리먼트들에 근접하여 발생되는 전기장들을 실질적으로 차폐시키기 위한 전기적 전도성 재료의 차폐 구조물을 더 포함하며, 상기 차폐 구조물은 미리 결정된 전위로 설정되도록 배열되는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 차폐 구조물은 길이 및 높이를 갖는 벽을 포함하며, 상기 벽 높이에 실질적으로 평행하고 상기 벽 길이에 실질적으로 직각인 방향의 상기 빔렛 블랭커 어레이의 상기 기판 표면 위로의 프로젝션이, 상기 제 1 영역을 상기 제 2 영역으로부터 분리시키는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 차폐 구조물이 단부 개방(open-ended) 박스형 구조물을 형성하는 측벽들을 포함하는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 차폐 구조물의 상기 측벽들 중 적어도 하나의 측벽은, 상기 차폐 구조물에 의하여 둘러싸이는(embraced) 체적 내로의 광섬유들의 진입을 수용하기 위한 개구(opening)를 포함하는,
    하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템.
  15. 하전-입자 멀티-빔렛 리소그래피 시스템에서의 사용을 위한 변조 디바이스로서,
    - 패턴에 따라 복수의 빔렛들을 패터닝하기 위한 빔렛 블랭커 어레이 ― 상기 빔렛 블랭커 어레이는 하나 이상의 변조기들을 포함하는 제 1 영역 및 변조기들이 없는 제 2 영역이 제공되는 기판을 포함하고, 상기 제 2 영역은 하나 이상의 감광성 엘리먼트들을 포함하고, 상기 하나 이상의 감광성 엘리먼트들은 상기 하나 이상의 변조기들에 전기적으로 연결되고 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 수용하고 수신된 패턴 데이터를 상기 하나 이상의 변조기들에 제공하도록 배열됨 ― ; 및
    - 상기 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 상기 하나 이상의 감광성 엘리먼트들을 향해 가이딩하기 위한 광섬유 어레인지먼트 ― 상기 광섬유 어레인지먼트는 복수의 광섬유들을 포함하고, 상기 빔렛 블랭커 어레이의 표면 위에 상기 표면에 직각 방향으로 상기 광섬유 어레인지먼트의 프로젝션이 상기 제 2 영역 내로 들어감 ―
    를 포함하는,
    변조 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 인접한 스트립들의 형태를 취하며, 각각의 스트립은 2개의 실질적으로 평행한 긴 면들 및 2개의 실질적으로 평행한 짧은 면들을 갖고, 상기 빔렛 블랭커 어레이 위로의 상기 광섬유 어레인지먼트의 프로젝션은 상기 스트립의 짧은 면에서 상기 제 2 영역의 경계선을 교차하는,
    변조 디바이스.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 광섬유 어레인지먼트는, 조립된 그룹으로서 상기 패턴 데이터를 운반하는 광 빔들을 제공하기 위한 섬유 어레이를 포함하고, 상기 섬유 어레이 내의 상기 광섬유들의 단부들은 상기 감광성 엘리먼트들을 향하도록 지향되는,
    변조 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 섬유 어레이는, 고정된 연결부과 함께 상기 복수의 광섬유들의 단부 섹션들을 수용하는 섬유 고정 기판에 의하여 형성되는,
    변조 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 섬유 고정 기판은 복수의 애퍼처들을 포함하며, 상기 섬유들은 상기 애퍼처들 내에 위치설정되고, 접착제 재료를 사용하여 상기 섬유 고정 기판에 고정되는,
    변조 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 섬유 고정 기판 내의 상기 애퍼처들을 통해 연장되는 상기 섬유들의 높이 차는 0.2 미크론 미만인,
    변조 디바이스.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 광섬유 어레인지먼트는, 상기 섬유들을 상기 애퍼처들을 향해 가이딩시키기 위한 지지 유닛을 더 포함하는,
    변조 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 지지 유닛에 적어도 하나의 섬유가 연결되는,
    변조 디바이스.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 광섬유들 중 적어도 2개의 광섬유들이 서로 연결되는,
    변조 디바이스.
  24. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 광섬유 어레인지먼트는 복수의 마이크로렌즈들을 더 포함하며, 상기 마이크로렌즈들은 상기 복수의 섬유들의 섬유들에 대응하는,
    변조 디바이스.
  25. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 하나 이상의 변조기들로부터 상기 하나 이상의 감광성 엘리먼트들에 근접하여 발생되는 전기장들을 실질적으로 차폐시키기 위한 전기적 전도성 재료의 차폐 구조물을 더 포함하며, 상기 차폐 구조물은 미리 결정된 전위로 설정되도록 배열되는,
    변조 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 차폐 구조물은 길이 및 높이를 갖는 벽을 포함하며, 상기 벽 높이에 실질적으로 평행하고 상기 벽 길이에 실질적으로 직각인 방향의 상기 빔렛 블랭커 어레이의 상기 기판 표면 위로의 프로젝션이, 상기 제 1 영역을 상기 제 2 영역으로부터 분리시키는,
    변조 디바이스.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 차폐 구조물이 단부 개방 박스형 구조물을 형성하는 측벽들을 포함하는,
    변조 디바이스.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 차폐 구조물의 상기 측벽들 중 적어도 하나의 측벽은, 상기 차폐 구조물에 의하여 둘러싸이는 체적 내로의 광섬유들의 진입을 수용하기 위한 개구를 포함하는,
    변조 디바이스.
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