KR101867352B1 - 기판을 패턴화하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크.
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Abstract

일 실시예에 있어, 기판을 패턴화하기 위한 시스템은, 플라즈마 챔버; 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 생성하기 위한 전원; 및 플라즈마 챔버의 일 측(side)을 따라 배치되며 복수의 개구들을 포함하는 추출 플레이트 시스템을 포함한다. 추출 플레이트 시스템은 플라즈마 챔버에 대하여 추출 플레이트 시스템을 바이어싱하는 추출 전압을 수신하도록 구성되며, 여기에서 복수의 개구들은 플라즈마로부터 복수의 개별적인 대전 입자 빔렛들을 추출하도록 구성된다. 시스템은 복수의 대전 입자 빔렛들 중 적어도 하나를 기판으로 보내기 위한 투사 광학 시스템을 더 포함한다.

Description

기판을 패턴화하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PATTERNING SUBSTRATE}
본 실시예들은 리소그래피 시스템들에 관한 것으로서, 더 구체적으로, 대전 입자 리소그래피 시스템들에 관한 것이다.
다양한 유형들의 리소그래피 시스템들에서 대전 입자들이 기판을 패턴화하기 위하여 사용된다. 이러한 대전 입자 리소그래피 시스템들은 전자 및 이온 기반 리소그래피 시스템들을 포함한다. 이미지를 형성하기 위하여, 개별적인 전자들 또는 이온들을 인터셉트하기 위한 포토레지스트와 같은 전자-민감성(sensitive) 또는 이온-민감성 재료가 기판의 외부 표면 상에 배치된다. 직접 기입(write) 시스템들에 있어서, 대전 입자 빔은, 대전 입자 빔을 포토레지스트 또는 다른 목표 재료 내로 스캐닝함으로써 직렬 방식으로 기입하기 위하여 랜덤 스캐닝(벡터 스캐닝)을 겪을 수 있다. 다른 대전 입자 리소그래피 시스템들은, 포토레지스트 내에 이미지를 형성하기 위하여 마스킹 또는 패턴화 시스템들을 사용하여 더 작은 빔들 또는 빔렛(beamlet)들로 분할되는 대전 입자들의 광폭 빔(wide beam)을 제공한다. 일반적으로, 이러한 후자의 시스템들은 마스킹 또는 패턴화 시스템을 조사(illuminate)하는 낮은 이미턴스(emittance)의 그리고 고 휘도의 빔을 생성한다. 그런 다음, 광폭 빔을 복수의 빔렛들로 분할함으로써 형성되는 이미지가 기판 내에 형성되는 패턴을 획정(define)하기 위하여 포토레지스트 상으로 투사된다.
더 넓은 빔으로부터 복수의 빔렛들을 생성하는 일부 대전 입자 리소그래피 시스템들은, 그 내부에서 매체 또는 멤브레인(membrane)이 이를 통해 대전 입자들이 기판을 향해 인도되는 희망되는 패턴을 획정하는 개방 영역들의 세트를 갖는 고정된 스텐실 마스크를 이용한다. 다른 대전 입자 리소그래피 시스템들에 있어서, 규칙적으로 이격된 홀(hole)들의 세트를 포함하는 프로그램가능 개구 플레이트가 넓은 면적의 빔으로부터 복수의 상이한 빔렛들을 제공할 수 있다. 프로그램가능 개구 플레이트 시스템에는 또한, 기판의 희망되는 부분이 조사될지 또는 조사되지 않을지 여부에 의존하여 개별적인 빔렛들을 스위치 온하거나 또는 스위치 오프하기 위한 다수의 제어 전극들이 구비된다.
고정된 마스크 또는 프로그램가능 개구 플레이트 시스템을 이용하는 대전 입자 리소그래피 시스템들에 대하여, 대부분의 툴(tool)들은 광폭 평행 빔으로 고정된 마스크 또는 프로그램가능 개구 플레이트 시스템을 조사한다. 이러한 빔은 전형적으로 발산 빔을 생성하는 작은 포인트 소스(point source)로부터 발원한다. 더 작은 빔렛들로 패턴화하기 전에 더 평행한 대전 입자 빔을 형성하기 위해 발산 빔을 포커싱하기 위하여, 마스킹 시스템의 상류측에 집광 렌즈(condenser lens) 시스템이 제공된다. 고정된 마스크 또는 프로그램가능 개구들을 통과한 후, 그런 다음 대전 입자 빔이, 기판 상에 적절한 치수로 희망되는 패턴을 생성하기 위해 희망되는 이미지 감소를 생성할 수 있는 투사 광학 시스템을 통해 전도될 수 있다. 이러한 대전 입자 리소그래피 시스템들과 관련된 하나의 문제는 리소그래피 시스템의 복잡도 및 크기이며, 이는 고 휘도 포인트 소스로부터 대전 입자 빔을 생성하고, 빔을 확산시키며, 그런 다음 마스크에 진입하기 전에 빔을 콜리메이팅(collimate)해야 하는 필요성 때문이다. 이러한 그리고 다른 고려사항들이 본 개선들이 요구되는 것에 관한 것이다.
본 요약은 아래의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념들의 선택을 간략화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 본 요약은 청구되는 내용의 핵심 특징들 또는 본질적인 특징들을 식별하도록 의도되지 않으며, 청구되는 내용의 범위를 결정하는데 도움을 주는 것으로서 의도되지도 않는다.
일 실시예에 있어, 기판을 패턴화하기 위한 시스템은, 플라즈마 챔버; 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 생성하기 위한 전원; 및 플라즈마 챔버의 일 측(side)을 따라 배치되며 복수의 개구들을 포함하는 추출 플레이트 시스템을 포함한다. 추출 플레이트 시스템은 플라즈마 챔버에 대하여 추출 플레이트 시스템을 바이어싱하는 추출 전압을 수신하도록 구성되며, 여기에서 복수의 개구들은 플라즈마로부터 복수의 개별적인 대전 입자 빔렛들을 추출하도록 구성된다. 시스템은 복수의 대전 입자 빔렛들 중 적어도 하나를 기판으로 보내기 위한 투사 광학 시스템을 더 포함한다.
추가적인 실시예에 있어서, 기판을 패턴화하는 방법은, 플라즈마 챔버 내에 대전 입자들을 포함하는 플라즈마를 생성하고, 복수의 대전 입자 빔렛들을 형성하기 위하여 복수의 개구들을 통해 플라즈마로부터 대전 입자들을 추출하며, 대전 입자 빔렛이 복수의 개구들 중 제 1 개구를 통과할 때 복수의 빔렛들 중 제 1 대전 입자 빔렛을 편향시키는 단계; 및 편향 없이 복수의 개구들 중 제 2 개구를 통해 복수의 빔렛들 중 제 2 대전 입자 빔렛을 송신하는 단계로서, 제 1 대전 입자 빔렛은 기판 상에 충돌하지 않고, 제 2 대전 입자 빔렛은 기판 상에 충돌하는, 단계를 포함한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 부합하는 예시적인 대전 입자 리소그래피 시스템을 제시한다.
도 2a는 다양한 실시예들에 따른 추출 플레이트의 상단 평면도를 도시한다.
도 2b는 플라즈마 챔버 내에 위치될 때의 도 2a의 추출 플레이트 시스템의 측면 단면도를 도시한다.
도 3a는 동작 동안의 도 1의 예시적인 대전 입자 리소그래피 시스템의 측면 단면도를 도시한다.
도 3b는 동작 동안의 도 3a의 플라즈마 챔버 및 추출 플레이트 시스템의 상단 평면도를 도시한다.
도 4는 본 실시예들에 부합하는 기판을 패턴화하기 위한 대전 입자 빔렛들의 생성의 제 1 스테이지 동안의 예시적인 대전 입자 리소그래피 시스템을 도시한다.
도 5는 기판을 패턴화하기 위한 대전 입자 빔렛들의 생성의 제 2 스테이지 동안의 도 4의 시스템을 도시한다.
도 6은 기판을 패턴화하기 위한 대전 입자 빔렛들의 생성의 제 3 스테이지 동안의 도 4의 시스템을 도시한다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 부합하는 다른 예시적인 대전 입자 리소그래피 시스템을 제시한다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 부합하는 추가적인 예시적인 대전 입자 리소그래피 시스템을 제시한다.
이제 이하에서 본 실시예들이, 일부 실시예들이 도시된 첨부된 도면들을 참조하여 더 완전하게 설명될 것이다. 그러나, 본 개시의 내용이 다수의 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본원에서 기술되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이러한 실시예들은 본 개시가 완전하고 철저해질 수 있도록 제공되며, 본원의 범위를 당업자들에게 완전하게 전달할 것이다. 도면들에서, 유사한 도면번호들이 전체에 걸쳐 유사한 엘러먼트를 지칭한다.
본원에서 설명되는 실시예들은 신규한 리소그래피 장치를 제공한다. 다양한 실시예들에 있어, 대전 입자 리소그래피 시스템은, 대전 입자들의 광역(wide area) 소스로서 역할하는 플라즈마 챔버를 포함한다. 이러한 광역 소스는, 다양한 실시예들에 따라 기판의 효율적이고 빠른 패턴화를 제공하기 위해 이용될 수 있다. 플라즈마-기반 광역 소스를 사용하는 이점은, 플라즈마 챔버의 사용이, 패턴화될 기판 상에 충돌할 때 대전 입자들이 동일한 각도를 형성하도록, 고도의 평행성을 갖는 패턴화 시스템을 통해 대전 입자들을 보내기 위한 능력을 가능하게 한다는 것이다. 본 실시예들에 의해 제공되는 다른 이점은, 플라즈마 챔버의 사용에 의해 가능해진 패턴화 시스템의 영역에 걸친 대전 입자 밀도의 고도의 균일성이다. 또한, 플라즈마 소스는, 기판 상에 입사되는 대전 입자들의 에너지 확산을 감소시키기 위하여 플라즈마 상태들을 조정하기 위해 튜닝될 수 있고, 그럼으로써, 패턴화 프로세스의 균일성을 추가적으로 개선할 수 있는 다양한 조정가능 파라미터들을 제공한다. 낮은 에너지 확산을 달성하는 것은, 결과적으로 종래 기술에서 사용되는 포인트 소스들보다 더 낮은 플라즈마 밀도를 요구하는 넓은 영역의 사용에 의해 가능해 진다.
다양한 실시예들에 있어, 대전 입자들을 생성하기 위한 플라즈마 소스는 기판을 패턴화하기 위해 대전 입자 빔렛들을 생성하기 위한 추출 플레이트 시스템과 함께 사용된다. 이러한 추출 플레이트 시스템은 대전 입자 리소그래피를 위해 사용되는 공지된 개구 시스템들에 따라 설계될 수 있다. 이러한 시스템들은, 패턴화되는 기판의 빔렛들에 대한 노출을 제어하기 위해 사용되는 고정된 개구들 또는 프로그램가능 개구들을 포함할 수 있다. 프로그램가능 개구들을 가지고 설계된 시스템들은 그 밖에 "무마스크(maskless) 시스템들"로서 지칭되며, 이는 프로그램가능 개구들이 고정된 마스크 패턴으로 구성되지 않으면서 기판을 패턴화하기 때문이다. 그러나, 이러한 시스템들이 본원에서 단지 "추출 플레이트 시스템들"로서 지칭된다. 본 실시예의 추출 플레이트 시스템 및 공지된 시스템들의 추출 플레이트 시스템의 하나의 공통된 특징은, 개구 플레이트가 개구 플레이트의 넓은 영역의 크기에 비할만한 넓은 영역에 걸쳐 분포된 대전 입자들의 플럭스(flux)에 노출된다는 것이다. 그런 다음, 대전 입자들의 플럭스는, 개구 플레이트 내에 포함되는 복수의 개구들을 통과할 때 복수의 빔렛들로 변환된다. 이하에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 본 실시예들로부터 기인하는 다수의 이점들은 추출 플레이트 시스템에 의해 패턴화되는 대전 입자들의 넓은 영역을 생성하기 위해 사용되는, 통상적인 포인트 소스 시스템들과는 상이한 플라즈마 소스들의 성질로부터 기인한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 대전 입자 리소그래피를 위해 사용되는 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)은 특히 그 안에 위치된 기판(124)을 패턴화하기 위하여 이용될 수 있다. 시스템(100)은 전원(104)으로부터 전력을 수신하는 플라즈마 챔버(102)를 포함한다. 다양한 실시예들에 있어서, 전원(104)은 용량적으로 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 또는 유도적으로 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 RF 전원; 마이크로파 전원, 또는 아크 방전 전원일 수 있다. 실시예들이 이러한 맥락으로 제한되지 않는다. 플라즈마 챔버(102)는 임의의 알맞은 형상을 가질 수 있으며, 도시된 직교 좌표계의 X-Y 평면에서 원형 또는 직사각형 형상을 형성할 수 있다. 실시예들이 이러한 맥락으로 제한되지 않는다.
도 1에 추가로 도시된 바와 같이, 추출 플레이트 시스템(106)이 플라즈마 챔버(102)의 일 측(108)을 따라 배치되며, 플라즈마 챔버(102)의 상기 측의 벽의 일 부분 또는 전체를 형성할 수 있다. 플라즈마(미도시)가 플라즈마 챔버(102) 내에서 생성될 때, 추출 플레이트 시스템(106)이 복수의 개구들(110)을 통해 플라즈마 챔버(102)로부터 복수의 대전 입자 빔렛들을 추출하기 위해 사용될 수 있으며, 이러한 빔렛들 중 일부가 기판(124)의 패턴화를 위해 기판(124)으로 보내진다. 플라즈마 챔버(102)로부터 대전 입자들을 추출하기 위해, 그 사이에 추출 전압 VEXT를 생성하기 위하여 추출 전압 공급장치(112)가 플라즈마 챔버(102) 및 추출 플레이트 시스템(106)에 결합된다. 환형 절연체(109)가 플라즈마 생성 영역의 전위를 개구 플레이트의 전위로부터 분리하기 위해 사용된다. 다양한 실시예들에 있어, 추출 전압 VEXT의 크기는 5 kV 내지 100 kV의 범위이지만, 실시예들이 이러한 맥락으로 제한되지 않는다. 다양한 실시예들에 있어, 추출 플레이트 시스템(106)은 단일 추출 플레이트일 수 있거나 또는 복수의 추출 플레이트들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 추출 전압 공급장치(112)는 네거티브(negative) 또는 포지티브(positive) 전압으로서 VEXT를 공급할 수 있으며, 그 결과 추출 플레이트 시스템(106)이 플라즈마 챔버(102)에 대하여 네거티브하게 또는 포지티브하게 바이어싱된다. 추출 플레이트 시스템(106)이 플라즈마 챔버(102)에 대하여 포지티브하게 바이어싱되는 경우에 있어서, 전자들이 기판(124)으로 보내지는 복수의 전자 빔렛들을 형성하기 위하여 플라즈마 챔버(102)로부터 추출될 수 있다. 추출 플레이트 시스템(106)이 플라즈마 챔버(102)에 대하여 네거티브하게 바이어싱되는 경우에 있어서, 포지티브 이온들이 기판(124)으로 보내지는 복수의 포지티브 이온 빔렛들을 형성하기 위하여 플라즈마 챔버(102)로부터 추출될 수 있다. 다른 실시예들에 있어, 당업자들에 의해 이해될 바와 같이, 추출 플레이트 시스템(106)에 플라즈마 챔버(102)에 대한 포지티브 VEXT를 인가하는 것이 네거티브 이온들을 추출하기 위해 사용될 수 있지만, 플라즈마 챔버(102) 내에 네거티브 이온들을 생성하기 위해 다른 컴포넌트들(미도시)이 요구될 수 있다.
시스템(100)은, 이하에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 추출 플레이트 시스템(106) 내에서 개구들(110)에 편향 전압 VDEF를 제공하기 위해 이용되는 복수의 편향 전압 소스들(114)을 더 포함한다. 간단히 말해서, 편향 전압 소스들(114)은 개별적인 개구에 인가되는 편향 전압을 개별적으로 제어하기 위해 사용된다. 이는, 시스템(100)으로 하여금, 개구들을 통과하는 대전 입자의 궤적을 제어하기 위해 선택 개구들 상에 편향 전압을 사용함으로써 주어진 대전 입자 빔렛이 패턴화하기 위해 기판(124)에 도달할지 여부를 제어하는 것을 가능하게 한다. 편향 전압 소스(114)는, 기판(124)에서 대전 입자 빔들의 노출의 주어진 패턴을 생성하기 위하여 편향 전압 소스(114) 내에서 상이한 개구들(110)에 대한 편향 전압들의 주어진 패턴이 프로그램될 수 있도록, 프로그램가능 전압 편향 소스일 수 있다.
시스템(100)은 또한, 기판 상에 충돌하기 전에 대전 입자 빔렛들의 모음(collection)을 제어하기 위해 사용되는 투사 광학 시스템(116)을 포함한다. 투사 광학 시스템(116)은, 대전 입자 빔렛들의 치수 및 포커싱을 제어하기 위해 통상적인 대전 입자 리소그래피 시스템들에서 사용되는 것과 같은 통상적인 시스템일 수 있다. 예를 들어, 추출 플레이트 시스템(106)은 투사 광학 시스템(116)에 의해 크기가 감소된 빔렛들의 패턴을 형성할 수 있다. 이러한 투사 광학 시스템들의 세부사항들이 잘 알려져 있으며, 본원에서 추가적으로 논의되지 않는다.
시스템(100)은, 추출 플레이트 시스템(106)에 의해 편향된 대전 입자 빔렛들을 걸러내도록 역할하는 정지 플레이트(stopping plate)(118)를 포함한다. 이러한 방식으로, 추출 플레이트 시스템(106)은, 이하에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 어떤 대전 입자 빔렛들이 기판(124)에 도달할지를 선택할 수 있다. 예를 들어, 기판(124)의 상이한 영역들이 대전 입자들에 노출되게 하기 위하여 적어도 X-방향 및 Y-방향을 따라 기판(124)을 병진 이동(translate)시킬 수 있는 기판 스테이지(122)가 또한 시스템(100) 내에 포함된다. 예를 들어, 시스템(100)은 추출 플레이트 시스템(106)과 기판(124) 사이에서 이미지 크기의 100x 또는 200x 감소를 생성할 수 있다. 따라서, X-방향을 따라 20 cm에 걸치는 추출 플레이트 시스템(106)이, 하나의 예에서 2 mm에 걸친 기판(124) 상의 패턴을 생성할 수 있다. 따라서, 약 수 센티미터의 치수들을 갖는 기판(124)을 노출시키기 위하여, 기판 스테이지(122)가 일련의 노출들 사이에서 X-방향 및 Y-방향을 따라 스캐닝될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 각기, 기판을 패턴화하기 위해 시스템(100) 내에서 사용될 수 있는 추출 플레이트 시스템(200)의 상단 평면도 및 측면도를 도시한다. 구체적으로, 도 2b는 방향 A-A'를 따른 추출 플레이트 시스템(200)의 단면도를 제시한다. 추출 플레이트 시스템(200)은, 서로 부착된 개구 플레이트(202) 및 블랭킹(blanking) 플레이트(204)를 포함한다. 개구 플레이트(202) 및 블랭킹 플레이트(204)는 각기, 서로에 대해 정렬된 개구들(206, 208)의 개별적인 어레이를 포함한다. 개구들(206)은, 전체 추출 플레이트 시스템(200)을 통해 연장하는 개구들(209)의 어레이가 형성될 수 있도록 개구들(208)과 정렬된다. 개구들(209)은, 플라즈마 챔버(102) 내에서 형성된 플라즈마(미도시)로부터 추출되는 대전 입자 빔들을 전도시킬 수 있다.
추출 플레이트 시스템(200)은 또한, 플라즈마 챔버(102)와 추출 플레이트 시스템(200) 사이에 바이어스를 인가하기 위하여 추출 전압 공급장치(112)에 결합되는 전극(210)을 포함한다. 이러한 방식으로, 플라즈마가 플라즈마 챔버(102) 내에 형성될 때, 추출 플레이트 시스템(200)은 플라즈마로부터의 대전 입자들을 희망되는 에너지까지 가속할 수 있다. 블랭킹 플레이트(204)는, 편향 전압 소스(114)에 결합된 편향 전극들(212)을 더 포함한다. 각각의 편향 전극(212)은 개별적인 개구(208)와 정렬되며, 2개의 상이한 전극들을 포함한다. 따라서, 편향 전압이 각기 편향 전극(212)을 형성하는 2개의 상이한 전극들 사이에 인가될 수 있다. 이러한 편향 전압은, 개구(209)를 통과하는 대전 입자를 편향시키도록 구성된 편향 필드를 생성하도록 역할한다. 편향 전압 소스(114)는, 편향 전압이 개별적으로 임의의 편향 전극(212)으로 전달될 수 있는 방식으로 프로그램가능할 수 있다. 도 2a, 도 2b에 명시적으로 도시되지는 않지만, 편향 전극들(212)이 추출 플레이트 시스템(200) 내에 또는 추출 플레이트 시스템 상에 제공되는 배선을 통해 편향 전압 소스에 연결될 수 있다.
작은 치수들을 갖는 특징부들을 알맞게 생성하기 위하여, 개구들(209)에 대한 X-방향 및 Y-방향의 개구 크기가 약 1 내지 10 마이크로미터일 수 있다. 또한 도 1을 참조하면, 이는, 시스템(100)과 같은 시스템이 투사 광학 시스템(116)에 의해 수행되는 감소 또는 축소에 의존하여 약 10 내지 100 나노미터의 치수를 갖는 대전 입자 빔렛들을 생성하는 것을 가능하게 한다. 실시예들이 이러한 맥락으로 제한되지 않는다.
도 2b가 특히 추출 플레이트 시스템(200)이 개구들을 갖는 2개의 상이한 플레이트들을 포함하는 실시예를 도시하지만, 다른 실시예들에 있어서, 추출 플레이트 시스템은, 편향 전극들이 블랭킹 플레이트(204)로서 개구들 내에 배치되는 단일 개구 플레이트일 수 있다. 또한, 전극들은 단일 개구 플레이트 실시예에 있어 개구들의 길이를 따라 부분적으로 연장할 수 있거나, 또는 이러한 개구들의 전체 길이를 따라 연장할 수 있다.
도 3a는 다양한 실시예들에 따른 시스템(100)의 동작에 대한 하나의 시나리오를 도시한다. 도 3a에서, 가스 종(별도로 도시되지 않음)이 플라즈마 챔버(102)로 들어오며, 그 후 전원(104)이 플라즈마 챔버(102)에 전력을 공급할 때 플라즈마(300)가 생성된다. 플라즈마(300)를 생성하기 위한 적절한 가스 종의 예들은, 불활성 가스, 예컨대 He, Ne, Ar, Kr, Xe, 또는 수소-함유 가스, 예컨대 H2, H2O, NH3을 포함한다. 이는 개구 플레이트 컴포넌트들과의 에칭 또는 반응을 제한할 수 있다. 그러나, 실시예들이 이러한 맥락으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 기판 층을 패턴화하기 위해 이온들이 기판 층 내로 주입되는 포지티브 이온 리소그래피의 실시예들에 있어서, 가스 종은 임의의 희망되는 포지티브 이온을 생성하도록 선택될 수 있다.
본 실시예들에 따르면, 플라즈마(300)는, 대전 입자들을 추출하기 위해 사용되는 개구들(209)의 어레이의 폭 W에 걸쳐 그리고 길이 L에 걸쳐(도 2a 참조) 대전 입자들의 균일한 플럭스를 제공하는 방식으로 생성된다. 예를 들어, 도 3a에 예시된 바와 같이, 플라즈마 챔버(102)의 크기는, 추출 플레이트 시스템(200) 근처에서, Y 방향을 따른 플라즈마의 길이 및 X 방향을 따른 플라즈마(300)의 폭이 개구들(209)의 어레이의 개별적인 폭 W 및 길이 L보다 더 클 수 있도록 배열될 수 있다. 이러한 기하구조를 사용하면, 전원이 유도 결합 또는 용량 결합(도 3에 명시적으로 도시되지 않음)을 통해 플라즈마(300)를 생성하는 RF 전원인 실시예들에 대하여, 개구들(209)의 어레이의 폭 W 및 길이 L에 걸친 대전 입자 밀도의 변동이 3% 미만일 수 있다. 이러한 방식으로, 추출 플레이트 시스템(200)의 상이한 개구들(209)을 통해 전도되는 단위 면적당 대전 입자 플럭스의 변동이 또한 3% 미만일 수 있다.
도 3a에 추가적으로 도시된 바와 같이, 복수의 대전 입자 빔렛들(302, 304, 306, 308, 310)이 상이한 개구들(209)을 통해 플라즈마(300)로부터 추출된다(도 2b 참조). 이상에서 언급된 바와 같이, 이러한 대전 입자 빔렛들(302-310)의 각각이 단위 면적당 동일한 대전 입자 플럭스를 운반할 수 있다. 따라서, 기판(124)에 도달하는 빔렛들(302-310)의 어레이가 주어진 노출 시간 동안 동일한 방식으로 필름(126)을 변화시킬 수 있다.
도 3a의 예시가, 어떤 대전 입자 빔렛들이 기판(124)에 도달할지를 제어함으로써 기판(124)을 패턴화하기 위한 편향 전압 소스의 사용의 예들을 도시한다. 구체적으로, 대전 입자 빔렛들(302 및 306)은, 대전 입자 빔렛들(302 및 306)이 정지 플레이트(118)에 의해 인터셉트되도록 하는 방식으로, 개별적인 개구들(209A 및 209C)을 통과할 때 편향된다. 다른 대전 입자 빔렛들(304, 308, 및 310)은 편향 없이 추출 플레이트 시스템(200)을 통과하며, 정지 플레이트(118)의 개구(120)를 통해 보내진다. 대전 입자 빔렛들(304, 308, 310)이 필름(126)과 충돌할 때, 필름(126)이 변화되며, 이는 개별적인 변화된 영역들(312, 314, 및 316)의 패턴을 형성한다. 개구들(209)의 어레이 내의 다른 대전 입자 빔렛들은, 희망되는 패턴을 필름(126)으로 전달하기 위하여, 기판(124)으로 보내지거나 또는 정지 플레이트(118)에 의해 인터셉트될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 일반적으로 추출 플레이트 시스템(200)에 의해 표현되는 것과 같은 추출 플레이트 시스템은, 2차원 어레이로 배열된 수천개의 개구들, 예를 들어, 500,000개의 개구들을 포함할 수 있다. 따라서, 기판(124)이, 기판(124)의 급속 패턴화를 가능하게 할 수 있는 수천개의 평행 대전 입자 빔렛들 중 수백개의 빔렛들에 의해 프로세싱될 수 있다.
도 3b는 동작 동안의 플라즈마 챔버(102)의 상단 평면도를 제시한다. 도시된 바와 같이, 플라즈마(300)가 플라즈마 챔버(102) 내에서 생성될 때, 플라즈마(300)는 개구들(209)의 어레이에 의해 펼쳐지는 면적(WL)만큼 크거나 또는 이보다 더 큰 면적을 커버할 수 있는 광역 대전 입자 소스로서 유효하게 동작한다. 도 3a 및 도 3b로부터 명백한 바와 같이, 이러한 기하구조는, 개구 플레이트 또는 마스크에 진입하기 전에 대전 입자들이 더 큰 면적에 걸쳐 확산되는 포인트 소스들에 기초하는 통상적인 대전 입자 장치와 대비된다. 그 대신, 시스템(100) 내에서, 플라즈마(300)로부터 추출되는 전자들 또는 이온들은, 추출 플레이트 시스템(200)의 표면에 대하여 수직하는 입사각으로 실질적으로 평행한 궤적들을 가지고 플라즈마 쉬스(plasma sheath)(318)를 가로지르고 개구들(206)(209)에 진입한다. 따라서, 플라즈마(300)를 빠져 나오는 대전 입자들에 대한 X-Y 평면에서의 단위 면적당 대전 입자 플럭스는 개구들(209)에 진입하는 대전 입자들의 단위 면적당 대전 입자 플럭스와 동일하다. 다시 말해서, 대전 입자들이 추출 플레이트 시스템(200)과 충돌하기 위하여 플라즈마 쉬스를 이동할 때 대전 입자들의 확산이 존재하지 않는다.
또한, 이상에서 언급된 바와 같이, 투사 광학 시스템(116)이 추출 플레이트 시스템(200)으로부터 기판(124)으로의 대전 입자 빔들에 의해 형성된 이미지 또는 패턴의 크기의 100x 또는 200x 선형 감소를 생성할 수 있다. 이는, 1002 또는 2002의 대전 입자 빔들에 의해 형성된 패턴의 면적에 대한 감소 인자(factor)에 대응한다. 따라서, 추출 플레이트 시스템(200)에서 대전 입자 빔들의 어레이에 의해 형성된 원래의 면적(LW)은, 대전 입자 빔들이 투사 광학 시스템(116)을 지난 후 기판에서 면적(LW/40,000)으로 감소될 수 있다. 각각의 개별적인 대전 입자 빔렛의 (X-Y 평면에서의) 단면적이 유사한 인자만큼 감소될 수 있다. 이러한 방식으로, 기판(125)에 도착하는 개별적인 대전 입자 빔렛 내의 대전 입자들의 단위 면적당 플럭스가 개구들(209)에 진입하는 대전 입자들의 단위 면적당 플럭스의 40,000배에 이를 수 있다. 대전 입자들이 플라즈마(300)로부터의 추출 동안 확산하지 않기 때문에, 따라서, 기판(124)을 패턴화하기 위해 주어진 대전 입자 도우즈(dose)를 제공하기 위해 요구되는 플라즈마(300) 내의 대전 입자들의 체적 밀도가 통상적인 대전 입자 리소그래피 시스템들에서의 고 휘도 포인트 소스들에서 요구되는 것에 비하여 훨씬 더 낮을 수 있다.
도 3에 도시된 시스템(100)의 동작을 더 상세하게 설명하기 위하여, 도 4, 도 5, 및 도 6은 기판(124)을 패턴화하기 위한 대전 입자 빔렛들의 생성 동안의 상이한 스테이지들을 예시한다. 명확성을 위하여, 플라즈마 챔버(102), 추출 플레이트 시스템(200), 및 관련된 전압 소스들만이 도시된다. 도 4에서, 플라즈마(300)는 전원(미도시)의 사용을 통해 플라즈마 챔버(102) 내에 생성된다. 본 실시예들에 따르면, 플라즈마(300)는 개구들(209)의 어레이에 의해 획정되는 면적에 걸쳐 대전 입자들의 균일한 밀도를 제공하도록 생성된다(도 3b 참조). 이러한 스테이지에서, 추출 전압이 추출 플레이트 시스템(200)과 플라즈마 챔버(102) 사이에 공급되지 않는다. 따라서, 추출 플레이트 시스템(200)을 통해 추출되는 대전 입자 빔렛들이 존재하지 않는다. 플라즈마 파워, 가스 압력, 가스 흐름, 및 다른 파라미터들과 같은 다양한 파라미터들이 플라즈마 균일성을 희망되는 레벨로 조정하기 위해 조정될 수 있다.
도 5에서, 플라즈마(300)가 플라즈마 챔버(102) 내에 존재하고 있는 동안 추출 전압 VEXT가 플라즈마 챔버(102)와 추출 플레이트 시스템(200) 사이에 인가된다. 이는, 도시된 대전 입자 빔렛들(302, 304, 306, 308, 및 310)을 형성하기 위하여 플라즈마(300)로부터의 대전 입자들의 가속을 야기한다. 대전 입자들은, 그들의 궤적들이 개구 플레이트(202)의 상단 표면에 의해 획정되는 평면 P에 수직하는 입사의 각도를 형성하도록 또는 대전 입자들이 평면 P에 대한 수선(320)에 대하여 + 0.5도 내지 - 0.5도의 입사의 각도로 개구 플레이트(202) 상에 충돌할 수 있도록, 플라즈마(300)로부터 개구 플레이트(202)를 향해 가속될 수 있다.
도 5에 도시된 시나리오에 있어서, 편향 전압이 추출 플레이트 시스템(200)의 개구들에 인가되지 않았다. 따라서, 대전 입자 빔렛들(302, 304, 306, 308, 및 310)은, 그들의 궤적들을 변화시킬 수 있는 X-Y 평면의 어떠한 편향 전기장도 경험하지 않으며, 평면 P에 수직하는 궤적들을 가지고 추출 플레이트 시스템(200)을 통과할 수 있다.
기판을 패턴화하기 위하여, 추출 플레이트 시스템(200)의 선택된 개구들이, 선택된 개구를 통과하는 대전 입자 빔들이 희망되는 방식으로 편향될 수 있도록 편향 전압을 가지고 제공될 수 있다. 이는 도 6에 도시된 시나리오에서 도시된다. 예시된 바와 같이, 플라즈마(300)가 플라즈마 챔버(102) 내에서 점화되고, 추출 전압 VEXT가 플라즈마 챔버(102)와 추출 플레이트 시스템(200) 사이에 인가된다. 그럼으로써 대전 입자 빔렛들(302, 304, 306, 308, 310)이 개별적인 개구들(209A, 209B, 209C, 209D, 및 209E)을 통해 추출된다. 그러나, 이러한 경우에 있어서, 편향 전입 VDEF가 또한 개별적인 개구들(209A 및 209C)의 편향 전극들(212A 및 212C)에 인가된다. 이러한 편향 전압이 개별적인 대전 입자 빔렛들(302, 306)의 궤적들을 변화시키며, 이는 빔렛들이 기판에 충돌하는 것을 차단하는 것을 야기할 수 있다. 동시에, 개별적인 개구들(209B, 209D, 및 209E)의 편향 전극들(212B, 212D, 및 212E)에 편향 전압이 인가되지 않으며, 그 결과 대전 입자 빔렛들(304, 308, 및 310)은 교란되지 않은 그들의 궤적들을 가지고 추출 플레이트 시스템(200)을 통과한다. 도 6의 시나리오의 결과는, 이상에서 도 3과 관련하여 논의된 바와 같이, 기판 상에 배치된 필름이 충돌되는 노출된 영역들을 생성하기 위하여, 대전 입자 빔렛들(304, 308, 310)이 투사 광학부를 통해 기판(124)에 도달하도록 보내질 수 있으며, 반면 대전 입자 빔렛들(302, 306)이 기판에 도달하는 것이 차단되는 것이다.
추가적인 실시예들에 있어서, 커스프 제한부(cusp confinement)가 플라즈마 온도를 감소시키고 플라즈마에 걸친 균일성을 개선하기 위하여 플라즈마 챔버에 제공될 수 있다. 예를 들어, 공지된 자석들의 "피켓 펜스(picket fence)" 배열이 플라즈마 챔버에 인접하여 위치될 수 있으며, 이러한 배열 내에서 남/북 극들의 배열이 커스프 제한부를 생성하기 위하여 인접한 자석들에서 교번된다. 커스프 제한부는, 전자들에 대한 반사기로서 역할함으로써 플라즈마를 플라즈마 챔버의 벽들로부터 멀어지게 제한하도록 역할한다. 플라즈마 온도의 감소는 대전 입자 리소그래피에 대한 다수의 이점들을 가질 수 있다. 하나의 이점은, 플라즈마 내의 대전 입자 에너지의 수반되는 감소가 기판에 도착하는 대전 입자 빔렛들의 에너지 확산을 감소시킬 수 있다는 것이다. 이에 더하여, 감소된 대전 입자 에너지 확산은 투사 광학 시스템(116)의 색 수차(chromatic aberration)를 감소시킬 수 있으며, 이는 색 수차가 대전 입자 빔의 주어진 공칭(nominal) 에너지에 대해 대전 입자 에너지 확산에 비례하기 때문이다.
추가적인 실시예들에 있어, 대전 입자들을 희망되는 에너지로 추가로 가속하기 위하여 가속 전극들이 추출 플레이트 시스템과 기판 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 기판을 패턴화하기 위하여 30 keV 에너지가 대전 입자 빔에 부여되어야 하는 경우, 15 kV 전압이 추출 플레이트 시스템(200)과 플라즈마 챔버(102) 사이에 인가될 수 있고, 추가적인 15 kV는 추출 플레이트 시스템과 기판 사이에 위치된 전극 또는 가속 전극에 의해 인가될 수 있다. 도 7은, 가속 전극(702)이 추출 플레이트 시스템(106)의 하류측에 제공된다는 것을 제외하면, 시스템(100)과 유사하게 구성되는 시스템(700)의 일 실시예를 예시한다. 가속 전극은, 기판(124)으로 보내지는 대전 입자 빔렛의 에너지를 희망되는 바와 같이 증가시키기 위하여 가속 전압 소스(704)에 의해 인가될 수 있다. 이는, 예를 들어, 추출 플레이트 시스템(200)을 지나가는 포지티브 이온들의 에너지를 감소시키며, 그럼으로써, 이온이 추출 플레이트 시스템(106)의 표면과 충돌해야 하는 경우 일어날 수 있는 임의의 에칭 프로세스들을 감소시키기 위해 포지티브 이온 리소그래피 프로세싱에서 유용할 수 있다.
다른 추가적인 실시예들에 있어서, 추출 플레이트 시스템은, 기판으로 전달될 패턴을 획정하는 개구들의 고정된 패턴을 갖는 개구 플레이트를 사용하여 구성될 수 있다. 따라서, 이러한 추출 플레이트 시스템의 개구들을 통과하는 모든 대전 입자들이 기판과 충돌하도록 구성된 궤적들을 가질 수 있다. 도 8은, 추출 플레이트 시스템이 스텐실 마스크 또는 고정된 개구 플레이트인, 시스템(100)과는 상이한 시스템(800)의 일 실시예를 도시한다. 예시된 바와 같이, 추출 플레이트 시스템(802)은, 추출 전압이 추출 플레이트 시스템(802)과 플라즈마 챔버(102) 사이에 인가될 때 이온들 또는 전자들을 받아 들이기 위해 플라즈마 챔버(102)의 일 측을 따라 배치된다. 추출 플레이트 시스템은, 기판(124)으로 전달될 패턴을 획정하는 개구들(804)의 패턴을 포함할 수 있다. 그럼으로써, 추출 플레이트 시스템(802)은, 기판(124)에서 감소된 크기로 희망되는 패턴을 형성하기 위하여 전달될 패턴을 생성하기 위한 형상들의 임의의 조합을 갖는 대전 입자 빔렛들의 세트를 추출할 수 있다.
본 개시는 본원에서 설명된 특정 실시예에 의해 범위가 제한되지 않는다. 오히려, 본원에서 설명된 실시예들에 더하여, 본 개시의 다른 다양한 실시예들 및 이에 대한 수정예들이 이상의 설명 및 첨부된 도면들로부터 당업자들에게 자명해질 것이다. 따라서, 이러한 다른 실시예들 및 수정예들이 본 개시의 범위 내에 속하도록 의도된다. 추가로, 본 개시가 본원에서 특정 목적을 위한 특정 환경에서의 특정 구현예의 맥락에서 설명되었지만, 당업자들은 이의 유용함이 이에 한정되지 않으며, 본 개시가 임의의 수의 목적들을 위한 임의의 수의 환경들에서 유익하게 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 이하에서 기술되는 청구항들은 본원에서 설명된 바와 같은 본 개시의 완전한 폭과 사상의 관점에서 해석되어야만 한다.

Claims (15)

  1. 기판을 패턴화하기 위한 시스템으로서,
    플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 생성하기 위한 전원;
    복수의 개구들을 포함하며 상기 플라즈마 챔버의 일 측(side)을 따라 배치된 추출 플레이트 시스템으로서, 상기 추출 플레이트 시스템은 상기 플라즈마 챔버에 대하여 상기 추출 플레이트 시스템을 바이어싱하는 추출 전압을 수신하도록 구성되며, 상기 복수의 개구들은 상기 플라즈마로부터 복수의 개별적인 대전 입자 빔렛(beamlet)들을 추출하도록 구성되는, 상기 추출 플레이트 시스템; 및
    상기 복수의 대전 입자 빔렛들을 수신하고, 상기 복수의 대전 입자 빔렛들 중 적어도 하나를 상기 기판으로 보내도록 구성된 투사 광학 시스템을 포함하는, 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원은, 유도 결합 RF 전원, 용량 결합 RF 전원, 마이크로파 소스, 또는 아크 방전 공급장치를 포함하는, 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 추출 플레이트 시스템과 상기 플라즈마 챔버 사이에 추출 전압을 공급하도록 구성된 전압 공급장치를 더 포함하는, 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 추출 전압은 상기 플라즈마 챔버에 대한 상기 추출 플레이트 시스템의 포지티브 바이어스를 수립(establish)하며, 상기 대전 입자 빔렛들은 전자들인, 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템은 개구 플레이트를 더 포함하며, 상기 개구 플레이트는 평면을 획정(define)하는 플라즈마 챔버에 인접한 표면을 포함하며, 상기 대전 입자들은 상기 평면에 대한 수선에 대하여 + 0.5도 내지 - 0.5도의 입사의 각도로 상기 개구 플레이트 상에 충돌하는, 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 추출 플레이트 시스템은,
    상기 복수의 대전 입자 빔렛들을 생성하도록 구성된 복수의 개구들을 갖는 개구 어레이로서, 상기 복수의 개구들은 개별적인 복수의 편향 전극들을 포함하는, 상기 개구 어레이를 더 포함하는, 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 개구 어레이의 선택된 개구들에 편향 전압을 인가하기 위해 상기 복수의 편향 전극들에 결합되는 프로그램가능 편향 전압 소스를 더 포함하며, 편향 전압이 상기 개구 어레이의 개구의 편향 전극에 인가될 때, 이를 통과하는 상기 복수의 대전 입자 빔렛들 중 적어도 하나의 대전 입자 빔렛이 편향되는, 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 추출 플레이트 시스템은,
    상기 복수의 대전 입자 빔렛들을 생성하도록 구성된 제 1 복수의 개구들을 갖는 제 1 개구 어레이를 포함하는 개구 플레이트; 및
    제 2 복수의 개구들을 갖는 제 2 개구 어레이를 포함하는 블랭킹(blanking) 플레이트를 포함하며,
    상기 제 1 복수의 개구들을 상기 개구 어레이를 형성하기 위하여 상기 제 2 복수의 개구들과 정렬되고, 상기 제 2 복수의 개구들은 상기 개별적인 복수의 편향 전극들을 포함하는, 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템은, 상기 대전 입자 빔렛들의 입사 방향에 수직인 방향으로 상기 기판을 스캐닝하도록 구성된 기판 스테이지를 더 포함하는, 시스템.
  10. 기판을 패턴화하는 방법으로서,
    플라즈마 챔버 내에서 대전 입자들을 포함하는 플라즈마를 생성하는 단계;
    복수의 대전 입자 빔렛들을 형성하기 위하여 상기 플라즈마로부터 복수의 개구들을 통해 상기 대전 입자들을 추출하는 단계; 및
    투사 광학부를 사용하여 상기 복수의 대전 입자 빔렛들 중 적어도 하나의 대전 입자 빔렛을 상기 기판으로 보내는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 방법은, 유도 결합 RF 전원, 용량 결합 RF 전원, 마이크로파 소스, 또는 아크 방전 공급장치 중 하나를 사용하여 상기 플라즈마를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 플라즈마로부터 상기 대전 입자들을 추출하는 단계는, 상기 복수의 개구들을 포함하는 추출 플레이트 시스템과 상기 플라즈마 챔버 사이에 추출 전압을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 방법은, 상기 플라즈마 챔버에 대한 상기 추출 플레이트 시스템의 포지티브 바이어스로서 상기 추출 전압을 제공하는 단계로서, 상기 대전 입자 빔렛들은 전자들인, 단계를 포함하는, 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 방법은, 선택된 대전 입자 빔렛이 상기 복수의 개구들 중 선택 개구를 통과할 때 상기 복수의 대전 입자 빔렛들 중 선택 대전 입자 빔렛을 편향시키는 단계로서, 상기 선택 대전 입자 빔렛은 상기 기판 상에 충돌하지 않는, 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 기판을 패턴화하기 위한 시스템으로서,
    플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 생성하기 위한 전원;
    복수의 개구들을 포함하며 상기 플라즈마 챔버의 일 측을 따라 배치된 추출 플레이트 시스템으로서, 상기 추출 플레이트 시스템은 상기 플라즈마 챔버에 대하여 상기 추출 플레이트 시스템을 바이어싱하는 추출 전압을 수신하도록 구성되며,
    상기 복수의 개구들은, 제 1 면적을 획정하고 상기 플라즈마로부터 복수의 개별적인 대전 입자 빔렛들을 추출하도록 구성된 2 차원 개구 어레이로 배열되며, 상기 복수의 개구들은 개별적인 복수의 편향 전극들을 포함하는, 상기 추출 플레이트 시스템; 및
    상기 복수의 대전 입자 빔렛들을 수신하고, 상기 복수의 대전 입자 빔렛들 중 적어도 하나를 상기 기판으로 보내도록 구성된 투사 광학 시스템을 포함하며,
    상기 투사 광학 시스템은 제 2 면적을 획정하기 위하여 상기 복수의 대전 입자 빔렛들을 포커싱하도록 구성되고, 상기 제 1 면적 대 제 2 면적의 비율은 10,000 이상인, 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030209676A1 (en) * 1998-08-19 2003-11-13 Hans Loschner Particle multibeam lithography
KR20060090602A (ko) * 2005-02-08 2006-08-14 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 측벽 자석을 갖는 유도 플라스마 시스템
US20080049888A1 (en) * 2006-06-01 2008-02-28 Ka-Ngo Leung High Brightness - Multiple Beamlets Source for Patterned X-ray Production
US20120248328A1 (en) * 2011-04-04 2012-10-04 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and method for multiple slot ion implantation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6768125B2 (en) * 2002-01-17 2004-07-27 Ims Nanofabrication, Gmbh Maskless particle-beam system for exposing a pattern on a substrate
JP2006049703A (ja) * 2004-08-06 2006-02-16 Canon Inc 荷電粒子線レンズアレイ、及び該荷電粒子線レンズアレイを用いた荷電粒子線露光装置
JP5659146B2 (ja) * 2008-04-12 2015-01-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ プラズマ処理装置及び方法
US8907307B2 (en) * 2011-03-11 2014-12-09 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and method for maskless patterned implantation
US20140097752A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Inductively Coupled Plasma ION Source Chamber with Dopant Material Shield

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030209676A1 (en) * 1998-08-19 2003-11-13 Hans Loschner Particle multibeam lithography
KR20060090602A (ko) * 2005-02-08 2006-08-14 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 측벽 자석을 갖는 유도 플라스마 시스템
US20080049888A1 (en) * 2006-06-01 2008-02-28 Ka-Ngo Leung High Brightness - Multiple Beamlets Source for Patterned X-ray Production
US20120248328A1 (en) * 2011-04-04 2012-10-04 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and method for multiple slot ion implantation

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