KR101945964B1 - 하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템 및 냉각 장치 제조 방법 - Google Patents

하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템 및 냉각 장치 제조 방법 Download PDF

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요한 유스트 코닝
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Abstract

하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템은 빔렛들을 생성하기 위한 빔렛 생성기, 변조된 빔렛들을 형성하기 위한 빔렛 변조기 및 타겟 표면에 변조된 빔렛들을 프로젝팅하기 위한 빔렛 프로젝터를 포함한다. 생성기, 변조기 및/또는 프로젝터는 빔렛들이 플레이트를 관통하게 하기 위한 애퍼처들이 제공되는 하나 이상의 플레이트들을 포함한다. 애퍼처들은 어떠한 빔렛 애퍼처들도 갖지 않는 비-빔 영역들과 구분되는 빔 영역을 형성하도록 그룹화된다. 애퍼처들을 갖는 플레이트들 중 적어도 하나에는 비-빔 영역 내의 그의 표면 상에 배치되는 냉각 장치(93)가 제공된다. 냉각 장치는 냉각 액체를 수용하기 위한 인렛(31), 내부의 냉각 액체를 전달하기 위한 복수의 냉각 채널들(94) 및 냉각 액체를 제거하기 위한 아웃렛(35)을 갖는 플레이트-형상 바디를 포함한다. 냉각 채널들 간에, 플레이트-형상 바디는 빔 영역들과 정렬되는 슬롯들(34)을 갖는다.

Description

하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템 및 냉각 장치 제조 방법{CHARGED PARTICLE MULTI-BEAMLET LITHOGRAPHY SYSTEM AND COOLING ARRANGEMENT MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 리소그래피 시스템 내에서 이용하기 위한 냉각 장치(cooling arrangement)를 제조하는 것에 관한 것이다.
반도체 산업에서, 높은 정확도 및 신뢰도로 더 작은 구조들을 제조하기 위한 계속 증가하는 요구들이 있다. 리소그래피는 이러한 제조 프로세스의 중요한 부분이다. 현재, 대부분의 상업적인 리소그래피 시스템들은 그 위에 레지스트의 코팅을 갖는 웨이퍼와 같은 타겟을 노출하기 위한 패턴 데이터를 재생하기 위한 수단으로서 광 빔 및 마스크를 이용한다. 마스크리스(maskless) 리소그래피 시스템에서, 하전 입자 빔렛들은 패턴을 이러한 타겟에 전사하기 위해 이용될 수 있다. 빔렛들은 원하는 패턴을 획득하도록 개별적으로 제어 가능하다.
그러나, 이러한 하전 입자 리소그래피 시스템이 상업적으로 가치있기 위해서, 이들은 특정한 최소 쓰루풋을 핸들링할 필요가 있는데, 즉 시간 당 프로세싱되는 웨이퍼의 수는 광학 리소그래피 시스템을 통해 현재 프로세싱되는 시간 당 웨이퍼들의 수보다 너무 많이 낮지 않아야 한다. 또한, 하전 입자 리소그래피 시스템들은 낮은 에러 마진들을 충족할 필요가 있다. 낮은 에러 마진을 충족하기 위한 요건들과 결합하여 비교적 높은 쓰루풋의 결합은 도전적이다.
더 높은 쓰루풋은 더 많은 빔렛들, 및 이에 따라 더 많은 전류를 이용함으로써 획득될 수 있다. 그러나 더 많은 수의 빔렛들을 핸들링하는 것은 더 많은 제어 회로들에 대한 필요성을 초래한다. 또한, 전류의 증가는 리소그래피 시스템 내의 컴포넌트들과 상호작용하는 하전 입자들을 더 많게 한다. 회로 및 컴포넌트들로의 하전 입자들의 침범(impingement) 둘 다는 리소그래피 시스템 내의 각각의 컴포넌트들의 열을 야기할 수 있다. 이러한 열은 리소그래피 시스템 내의 패터닝 프로세스의 정확도를 감소시킬 수 있다. 최악의 경우의 시나리오에서, 이러한 열은 리소그래피 시스템 내의 하나 이상의 컴포넌트들이 기능하는 것을 멈추게 할 수 있다.
본 발명의 목적은 열 관리에 관한 개선된 성능을 갖는 하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템을 제공하는 것이다. 이 목적을 위해, 본 발명은 복수의 하전 입자 빔렛들을 이용하여 타겟을 노출하기 위한 하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템을 제공하며, 이 시스템은 상기 하전 입자 빔렛들을 생성하기 위한 빔렛 생성기; 변조된 빔렛들을 형성하기 위해 상기 빔렛들을 패터닝하기 위한 빔렛 변조기; 상기 타겟의 표면 상에 상기 변조된 빔렛들을 프로젝팅하기 위한 빔렛 프로젝터를 포함하고, 상기 빔렛 생성기, 빔렛 변조기 및/또는 빔렛 프로젝터는 상기 빔렛들이 플레이트를 통과하게 하기 위한 복수의 애퍼처들이 제공되는 하나 이상의 플레이트들을 포함하고, 상기 애퍼처는 상기 빔렛들의 통과를 위한 애퍼처들을 포함하지 않는 복수의 비-빔 영역들(non-beam areas)과 별개이고 구분되는 복수의 빔 영역들을 하나 이상의 플레이트들의 표면 상에 형성하도록 그룹들로 배열되고, 리소그래피 시스템 내의 애퍼처들을 갖는 플레이트들 중 적어도 하나에는 하나 이상의 비-빔 영역들 내의 그 표면 상에 배치되는 냉각 장치가 제공되고, 상기 냉각 장치는 냉각 액체를 수용하기 위한 인렛, 그의 내부의 냉각 액체의 흐름을 배열하기 위한 복수의 냉각 채널들 및 상기 냉각 액체를 제거하기 위한 아웃렛이 제공되는 플레이트-형상 바디(plate-shaped body)를 포함한다. 냉각 장치의 플레이트-형상 바디에는 상기 냉각 채널 간의 복수의 슬롯들이 제공되고, 상기 슬롯들은 애퍼처 플레이트 표면 상에서 상기 빔 영역들과 실질적으로 정렬된다.
"빔 영역"이란 용어는 본 명세서에서 플레이트의 표면 상의(예를 들어, 빔렛 생성기, 빔렛 변조기 또는 빔렛 프로젝터의) 영역을 지칭하며, 여기서 애퍼처들이 그룹들로 배열되고, 이들 애퍼처들은 빔렛들에 대한 통로를 제공하도록 배열된다. "비-빔 영역들"은 하전 입자 빔렛들에 노출되지 않는 영역들이다. 애퍼처 플레이트 상에 플레이트-형상 바디의 형태의 냉각 장치의 배치는, 냉각 장치가 리소그래피 시스템의 동작을 간섭하지 않는 그러한 영역들에서 효과적인 냉각을 가능케 한다.
인렛(inlet) 및 아웃렛(outlet)에 연결되는 복수의 냉각 채널들의 이용은, 리소그래피 시스템 내의 제한된 공간을 점유하면서 냉각 장치를 통한 냉각 액체의 충분한 공간적 분배와 결합하여 냉각 액체의 충분한 공급을 허용한다. 냉각 장치의 플레이트-형상 바디는 실질적으로 평판 부분(planar portion), 즉 평평한 표면을 갖도록 형성될 수 있다. 특히, 플레이트-형상 바디는 애퍼처들이 제공되는 플레이트에 연결하기 위한 접촉 평면에 걸치는 평평한 표면을 포함할 수 있다. 평평한 표면은 평평한 바디 표면 및 평평한 플레이트 영역이 실질적으로 평행하고 바로 인접하거나 실질적으로 평행하고 열 전도성 물질의 중간 층(예를 들어, 접착층)을 통해 열적으로 연결되도록 하는 방식으로 플레이트-형상 바디가 애퍼처들을 갖는 플레이트의 표면 영역과 열 접촉하게 하기 위한 인터페이스 영역을 제공한다.
냉각 채널들은 접촉 평면과 평행한 흐름 방향을 정의하도록 서로 평행하게 배열될 수 있다. 냉각 채널들은 이에 따라 평판 부분의 평면과 평행하고 바디의 평판 부분을 통해 나란히 평행하게 연장할 수 있다. (실질적으로) 평행한 정렬은 달성 가능한 제조 및 정렬 허용오차들 내에서 획득될 수 있다. 플레이트-형상 바디 및/또는 채널들에 대한 비교적 큰 오정렬은 빔렛 생성기, 빔렛 변조기 및/또는 빔렛 프로젝터에 의해 수행되는 하전 입자 빔 생성 및 조작 기능들을 상당히 교란할 수 있을 수 있으며, 이는 결국 리소그래피의 결과들을 악화시킬 것이다. (예를 들어, 아래의 본 명세서에서 설명되는 실시예들에 따라) 밀리미터 범위의 냉각 채널들 및 슬롯들을 갖는 냉각 장치가 제공되는 리소그래피 시스템에 대해, 병렬 정렬로부터의 임의의 이탈은 바람직하게는, 0.5 밀리미터들 미만, 보다 바람직하게는, 100 마이크로미터 미만으로 유지되는 절대 변위들을 초래할 것이다.
슬롯들은 냉각 장치의 플레이트-형상 바디를 통해 하전 입자 빔렛들의 통과를 가능케 한다. 또한, 슬롯들을 갖는 단일 플레이트-형상 구조의 이용은 냉각 장치 내의 컴포넌트들의 수를 감소시킨다. 또한, 슬롯들의 적합한 정렬은, 모든 장소들에서 애퍼처 플레이트와 냉각 장치의 접촉을 가능케 하며, 여기서 이러한 접촉은 리소그래피 시스템의 동작을 간섭함 없이 합리적으로 가능하다. 접촉 영역의 증가는 냉각 장치가 흡수할 수 있는 열의 양을 증가시킬 수 있다. 슬롯들은 흐름 방향을 따라 연장되는 형상을 가질 수 있고, 각각의 슬롯은 흐름 방향을 가로질러 관찰되는 2개의 인접한 냉각 채널들 간에 놓일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 인렛 및 상기 복수의 냉각 체널들은 단일 분배 채널을 통해 서로 연결되고, 상기 단일 분배 채널은 냉각 액체를 확산하기 위한 확산기 섹션 및 상기 복수의 냉각 채널들 상에서 냉각 액체를 분할하기 위한 분할 섹션을 포함하고, 상기 확산기 섹션은 상기 인렛을 향하는 측의 제 1 단면적 및 상기 복수의 냉각 채널들을 향하는 제 2 단면적을 갖고, 상기 제 1 단면적 및 상기 제 2 단면적은 동일하고, 상기 제 1 단면적의 높이는 상기 제 2 단면적의 높이보다 더 높고, 상기 높이는 상기 냉각 채널들이 연장하는 플레이트-형상 바디의 평판 부분에 수직인 방향에서의 높이이다. 이러한 분배 채널의 이용은 제어 가능한 속도로 비교적 많은 양의 냉각 액체의 공급을 허용한다. 몇몇 실시예들에서, 인렛 및 아웃렛을 갖는 플레이트-형상 바디는 평평한 표면에 의해 걸쳐진 접촉 평면의 한 측 상에 전체적으로 제공된다.
몇몇 실시예들에서, 상기 냉각 장치의 플레이트-형상 바디는 접착층에 의해, 애퍼처들이 제공된 적어도 하나의 플레이트에 연결된다. 접착층은, 냉각 장치의 전체 연결된 표면이 애퍼처 플레이트로부터의 열을 제거하기 위해 이용될 수 있다는 것을 보장한다. 바람직하게는, 접착층은 100 kW/m2·K보다 큰, 바람직하게는, 150 kW/m2·K보다 큰 전체 열 전달 계수를 갖는다.
몇몇 실시예들에서, 시스템은 복수의 냉각 채널들을 통해 냉각 액체의 난류(turbulent flow)를 생성하기에 충분히 높은 흐름 속도로 상기 냉각 장치의 인렛에 냉각 액체를 제공하도록 배열되는 냉각 시스템을 더 포함한다. 난류(turbulent flow)는 층류(laminar flow)보다 애퍼처 플레이트로부터 더 많은 열을 수용할 수 있다. 또한, 흐름 속도의 증가는 냉각 채널의 출구와 그 냉각 채널의 입구 간의 냉각 액체 온도의 차를 감소시킨다.
몇몇 실시예들에서, 상기 빔렛 변조기는 빔렛 블랭커 어레이 및 빔렛 정지 어레이를 포함하고, 상기 냉각 장치의 플레이트-형상 바디는 상기 빔렛 블랭커 어레이의 표면 상에 배치된다. 빔렛 블랭커 어레이는 거기를 통과하는 빔렛들을 변조하기 위한 제어 회로의 존재로 인해 상당히 가열된다.
몇몇 다른 실시예들에서, 냉각 시스템은 상기 복수의 냉각 채널들을 통해 냉각 액체의 층류(laminar flow)를 생성하기에 충분히 낮은 흐름 속도로 상기 냉각 장치의 플레이트-형상 바디의 인렛에 냉각 액체를 제공하도록 배열될 수 있다. 층류는 냉각되고 있는 애퍼처 플레이트의 성능을 위험하게 할 수 있는 진동들을 더 적게 도입한다. 층류 방식으로 냉각 유체가 제공되는 냉각 구조로부터 혜택을 받을 수 있는 컴포넌트들은 빔렛 프로젝터 내의 빔렛 정지 어레이 및 렌즈 플레이트를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
바람직하게는, 냉각 액체는 물을 포함한다. 물은 충분한 열 용량을 가지며 암모니아와 같은 다른 알려진 냉각 액체들보다 이용하기 더 쉽다.
본 발명의 실시예들은 또한 다중-빔렛 하전 입자 리소그래피 시스템에서 이용하기 위해 복수의 애퍼처들이 제공되는 플레이트의 표면 위에서 이용하기 위한 냉각 바디를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 애퍼처들은 상기 플레이트의 표면 상의 복수의 빔 영역들을 형성하도록 그룹들로 배열된다.
몇몇 실시예들에서, 이 방법은 제 1 플레이트-형상 바디를 제공하는 단계 ― 제 1 바디의 표면 측에는 제 1 레이아웃에 따라 제 1 컷-아웃 볼륨이 제공됨 ― ; 제 2 플레이트-형상 바디를 제공하는 단계 ― 제 2 바디의 표면 측에는 제 2 레이아웃에 따라 제 2 컷-아웃 볼륨이 제공됨 ― ; 상기 제 1 및 제 2 플레이트-형상 바디들에 복수의 슬롯들을 제공하는 단계 ― 상기 슬롯들은 상기 애퍼처 플레이트 표면 상에서 빔 영역들과 정렬되도록 배열됨 ― ; 및 상기 제 1 컷-아웃 볼륨 및 상기 제 2 컷-아웃 볼륨이 조립된 바디 내에서 복수의 냉각 채널들을 형성하도록 상기 제 1 바디 및 상기 제 2 바디의 표면들을 서로 연결하는 단계를 포함하고, 상기 슬롯들은 상기 냉각 채널들 간에 배열되고, 상기 복수의 냉각 채널들은 상기 조립된 바디의 한 측의 인렛을 상기 조립된 바디의 다른 측의 아웃렛에 연결한다. 상기 연결은 상기 제 1 바디 및 상기 제 2 바디의 표면들 간에 접착층을 제공함으로써 수행될 수 있다. 이러한 방법은, 제 1 바디 및 제 2 바디 중 적어도 하나가 알루미늄 질화물을 포함하는 경우 특히 유용하다.
몇몇 다른 실시예들에서, 이 방법은 플레이트-형상 바디를 제공하는 단계 ― 상기 바디의 표면 측에는 레이아웃에 따라 컷-아웃 볼륨(cut-out volume)이 제공됨 ― ; 상기 플레이트-형상 바디에 복수의 슬롯들을 제공하는 단계 ― 상기 슬롯들은 애퍼처 플레이트 표면 상에서 빔 영역들과 정렬되도록 배열됨 ― ; 및 상기 바디 내의 복수의 냉각 채널들을 형성하도록 상기 컷-아웃 볼륨을 커버하는 단계를 포함하고, 상기 슬롯들이 상기 냉각 채널들 간에 배열되고, 상기 복수의 냉각 채널들은 상기 바디의 한 측의 인렛을 상기 바디의 다른 측의 아웃렛에 연결한다. 커버링은 레이저 용접에 의해 상기 바디 상의 하나 이상의 커버 플레이트들을 연결하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 바디가 티타늄으로 이루어진 경우 특히 유용하다.
냉각 채널의 레이아웃에 따라 형성되는 컷-아웃 볼륨은 플레이트-형상 바디의 평평한 표면 상에 컷-아웃 애퍼처를 정의할 수 있다. 컷-아웃 볼륨은 이어서 상기 바디의 내부 상에 복수의 냉각 채널들을 형성하도록, 평평한 표면과 평행한 컷-아웃 볼륨을 커버하도록 배열되고, 컷-아웃 애퍼처에 상보적인 형상을 갖는 커버 플레이트로 밀봉될 수 있다.
대안적으로, 커버는 냉각될 애퍼처 플레이트를 바디에 부착하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 층류가 바람직한 경우들에 특히 유용하다. 애퍼처 플레이트는 냉각 채널들을 통해 흐르는 냉각 액체와 바디 간의 열 전달을 강화하는 냉각 채널들의 벽을 부분적으로 형성한다.
본 발명의 원리는 다양한 방식들로 실시되게 세팅될 수 있다는 것이 자명하게 될 것이다.
본 발명의 다양한 양상들은 추가로 도면들에서 도시된 실시예들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템의 실시예의 단순화된 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 광학 컬럼의 단순화된 도면을 도시한다.
도 3은 냉각 채널이 제공된 빔렛 블랭커 어레이의 부분의 개략적 단면도를 도시한다
도 4a는 냉각 장치의 상승된 단면 상면도를 도시한다.
도 4b는 도 4a의 냉각 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유체 채널 레이아웃의 부분을 도시한다.
도 6은 도 5의 냉각 유체 채널 레이아웃의 상면도를 도시한다.
도 7a, 7b는 냉각 장치의 부분의 단면도들을 개략적으로 도시한다.
도 8a, 8b는 본 발명의 실시예에 따라 냉각 장치의 상승된 저면 및 상면도를 도시한다.
도 9a, 9b는 본 발명의 실시예에 따른 다른 냉각 장치의 상승된 상면 및 저면도를 도시한다.
도 10a, 10b는 빔렛 정지 어레이에 배치된 도 9a, 9b의 냉각 장치의 상승된 상면 및 저면을 도시한다.
도 11a, 11b는 본 발명의 대안적인 실시예에 따라 냉각 장치의 상승된 저면 및 상면도를 도시한다.
단지 예로서 주어지고 도면들을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예들의 설명이 이어진다.
도 1은 하전 입자 리소그래피 장치(1)의 실시예의 단순화된 개략도를 도시한다. 이러한 리소그래피 시스템들은 예를 들어, 미국 특허 번호들 6,897,458 및 6,958,804 및 7,019,908 및 7,084,414 및 7,129,502, 미국 특허 출원 공개 번호 2007/0064213 및 공동-계류중인 미국 특허 출원 번호 61/031,573 및 61/031,594 및 61/045,243 및 61/055,839 및 61/058,596 및 61/101,682에서 설명되며, 이들은 본 발명의 소유자에게 모두 양도되었고, 그에 의해 그 전체가 모두 인용에 의해 포함된다.
도 1에서 도시된 실시예에서, 리소그래피 장치(1)는 복수의 빔렛들을 생성하기 위한 빔렛 생성기(2), 변조된 빔렛들을 형성하도록 빔렛들을 패터닝하기 위한 빔렛 변조기(8), 및 타겟(13)의 표면에 변조된 빔렛들을 프로젝팅하기 위한 빔렛 프로젝터를 포함한다. 빔렛 생성기(2)는 통상적으로 하전 입자 빔(4)을 생성하기 위한 소스(3)를 포함한다. 도 1에서, 소스(3)는 실질적으로 동종의 확장하는 하전 입자 빔(4)을 생성한다. 그 후, 본 발명의 실시예들은 전자 빔 리소그래피 시스템을 참조하여 논의될 것이다. 그러므로, 소스(3)는 전자 소스(3)로서 지칭될 수 있고, 빔(4)은 전자 빔(4)으로서 지칭될 수 있다. 도 1에서 도시된 바와 같은 유사한 시스템은 예를 들어, 이온 빔을 생성하기 위한 이온 소스를 이용함으로써 상이한 타입의 방사선과 함께 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1에서 도시된 실시예에서, 빔렛 생성기(2)는 추가로 전자 소스(3)에 의해 생성된 전자 빔(4)을 시준하기 위한 시준기 렌즈(5) 및 복수의 빔렛들(7)을 형성하기 위한 애퍼처 어레이(6)를 포함한다. 시준기 렌즈(5)는 임의의 타입의 시준 광학 시스템일 수 있다. 시준 이전에, 전자 빔(4)은 이중 팔중극(double octopole)(도시되지 않음)을 통과한다. 바람직하게는, 애퍼처 어레이(6)는 복수의 관통 홀들이 제공된 플레이트를 포함한다. 애퍼처 어레이(6)는 전자 빔(4)의 일부를 차단하는 반면에, 전자 빔(4)의 일부는 복수의 전자 빔렛들(7)을 생성하도록 홀들을 통해 애퍼처 어레이(6)를 통과한다. 시스템은 매우 다수의 빔렛들(122), 바람직하게는, 약 10,000 내지 1,000,000개의 빔렛들을 생성한다.
도 1의 실시예에서, 빔렛 변조기 또는 변조 시스템(8)은 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 정지 어레이(10)를 포함한다. 빔렛 블랭커 어레이(9)는 전자 빔렛들(7) 중 하나 이상을 편향하기 위한 복수의 블랭커들을 포함한다. 편향된 및 편향되지 않은 전자 빔렛들(7)은 복수의 애퍼처들을 갖는 빔렛 정지 어레이(10)에 도달한다. 빔렛 블랭커 어레이(9) 및 빔렛 정지 어레이(10)는 빔렛(7)을 차단하거나 통과시키도록 함께 동작한다. 일반적으로 빔렛 블랭커 어레이(9)가 빔렛(7)을 편향하는 경우, 빔렛(7)은 빔렛 정지 어레이(10)의 대응하는 애퍼처를 관통하는 것이 아니라, 대신 차단될 것이다. 그러나, 빔렛 블랭커 어레이(9)가 빔렛(7)을 편향하지 않는 경우, 빔렛(7)은 빔렛 정지 어레이(10)의 대응하는 애퍼처를 관통할 것이다. 대안적으로, 빔렛들(7)은 빔렛 블랭커 어레이(9)에서 대응하는 블랭커들에 의한 편향 시에 빔렛 정지 어레이(10)를 통과할 것이고, 이들이 편향되지 않는 경우 빔렛 정지 어레이(10)에 의해 차단될 것이다. 빔렛 블랭커 어레이(9)의 평면 내에 빔렛들(7)을 포커싱하기 위해, 리소그래피 시스템(1)은 콘덴서 렌즈 어레이(20)를 더 포함할 수 있다.
빔렛 변조기(8)는 제어 유닛(60)에 의해 제공되는 패턴 데이터 입력에 기초하여 빔렛들(7)에 패턴을 제공하도록 배열된다. 제어 유닛(60)은 데이터 저장 유닛(61), 판독 유닛(62) 및 데이터 변환 유닛(63)을 포함한다. 제어 유닛(60)은 잔여 시스템으로부터 원격에, 예를 들어, 청정실 외부에 위치될 수 있다. 패턴 데이터는 광섬유들(64)을 통해 전달될 수 있다. 광섬유들(64)의 광 전송단들은 하나 이상의 섬유 어레이들(15)에서 조립될 수 있다. 패턴 데이터 전달 광 빔들(14)은 이어서 빔렛 블랭커 어레이(9) 상에 제공되는 대응하는 광 수신 엘리먼트, 이를테면 포토다이오드들로 프로젝팅된다. 이러한 프로젝션은 도 1에서, 프로젝션 렌즈들(65)에 의해 개략적으로 표현되는 프로젝션 시스템을 통해 또는 직접적으로 행해질 수 있다. 프로젝션 렌즈들(65)과 같이 이러한 프로젝션 시스템들 내의 하나 이상의 엘리먼트들은 빔렛 블랭커 어레이(9) 내의 대응하는 광 감지 엘리먼트들로의 데이터 전달 광 빔들(14)의 포커싱 및/또는 적절한 정렬을 가능하게 하기 위해 포지셔닝 디바이스(17)를 통해 제어 유닛(60)의 제어 하에서 이동 가능하게 될 수 있다.
광 감지 엘리먼트들은 하나 이상의 블랭커들에 커플링되고 상이한 타입의 신호, 예를 들어, 전기 신호로 광 신호를 변환하도록 배열된다. 패턴 데이터 전달 광 빔(14)은 빔렛 블랭커 어레이(9) 내의 하나 이상의 블랭커들에 대한 데이터를 전달할 수 있다. 패턴 데이터는 따라서 블랭커들이 패턴을 따라 거기를 관통하는 하전 입자 빔렛들(7)을 변조하는 것을 가능하게 하도록 패턴 데이터 전달 광 빔들을 통해 블랭커들로 송신된다.
빔렛 변조기(8)로부터 나오는 변조된 빔렛들은 빔렛 프로젝터에 의해 타겟(13)의 타겟 표면 상에 프로젝팅된다. 빔렛 프로젝터는 타겟 표면 위에 변조된 빔렛들을 스캐닝하기 위한 빔렛 편향기 어레이(11) 및 타겟 표면에 변조된 빔렛들을 포커싱하기 위한 프로젝션 렌즈들의 하나 이상의 어레이들을 포함하는 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)를 포함한다. 타겟(13)은 일반적으로 제어 유닛(60)과 같은 제어 유닛에 의해 이동이 제어될 수 있는 이동 가능한 스테이지(24) 상에 포지셔닝된다.
리소그래피 애플리케이션들에서, 타겟은 보통 하전-입자 감지 층 또는 레지스트 층이 제공되는 웨이퍼를 포함한다. 레지스트 막의 부분들은 하전 입자들, 즉 전자들 빔렛들의 조사에 의해 화학적으로 변형될 것이다. 그 결과, 막의 조사된 부분은 현상기에서 더 많이 또는 더 적게 용해 가능하게 될 것이며, 이는 웨이퍼 상에 레지스트 패턴을 발생시킨다. 웨이퍼 상의 레지스트 패턴은 아래 놓이는 층에 후속적으로, 즉 반도체 제조의 분야에서 알려진 바와 같이 구현, 에칭 및/또는 증착 단계들에 의해 전사될 수 있다. 명백히, 조사가 균일하지 않은 경우, 레지스트는 균일한 방식으로 현상되지 않을 것이며, 이는 패턴의 오류들을 야기한다. 고-품질 프로젝션은 이에 따라 재생 가능한 결과들을 제공하는 리소그래피 시스템을 획득하는 것에 관련된다.
편향기 어레이(11) 및 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 단일 단부 모듈에 통합될 수 있다. 이러한 단부 모듈은 바람직하게는, 삽입 가능하고 교체 가능한 유닛으로서 해석된다. 삽입 가능하고 교체 가능한 유닛은 또한 빔렛 정지 어레이(10)를 포함할 수 있다.
편향기 어레이(11)는 빔렛 정지 어레이(10)를 관통하는 각각의 빔렛(7)을 편향하도록 배열되는 스캐닝 편향기 어레이의 형태를 취할 수 있다. 편향기 어레이(11)는 비교적 작은 구동 전압들의 인가를 가능하게 하는 복수의 정전기 편향기들을 포함할 수 있다. 편향기 어레이(11)가 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)의 업스트림에 그려졌지만, 편향기 어레이(11)는 또한 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)와 타겟 표면(13) 간에 포지셔닝될 수 있다.
프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 이에 따라 편향기 어레이(11)에 의한 편향 이전 또는 이후에 빔렛들(7)을 포커싱하도록 배열될 수 있다. 바람직하게는, 포커싱은 직경이 약 10 내지 30 나노미터의 기하학적 스팟 크기를 발생시킨다. 이러한 바람직한 실시예에서, 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 바람직하게는, 100 내지 500 배, 보다 바람직하게는 가능한 많이, 예를 들어, 300 내지 500배 범위의 축소(demagnification)를 제공하도록 배열된다. 이 바람직한 실시예에서, 프로젝션 렌즈 어레인지먼트(12)는 유리하게는 타겟 표면(13)에 근접하게 위치될 수 있다.
하전 입자 리소그래피 장치(1)는 진공 환경에서 동작한다. 진공은, 하전 입자 빔들에 의해 이온화되어 소스 쪽으로 끌어당겨질 수 있고, 해리되어 머신 컴포넌트들 상에 증착될 수 있고, 하전 입자 빔들을 분산할 수 있는 입자들을 제거하기 위해 요구된다. 적어도 10-6 bar의 진공이 통상적으로 요구된다. 바람직하게는, 하전 입자 소스(3)를 포함하는 빔렛 생성기(2), 빔렛 변조기(8), 빔렛 프로젝터 시스템 및 이동 가능한 스테이지(24)를 비롯해서, 리소그래피 장치(1)의 모든 주요한 엘리먼트들이 공통 진공 챔버에 하우징된다. 이들 주요한 엘리먼트들은 또한 전자-광학 컬럼으로서 또는 단순히 컬럼으로서 지칭되며, 도 1의 점선 박스(18)에 의해 개략적으로 표현된다.
일 실시예에서, 하전 입자 소스 환경은 10-10 mbar 까지의 상당히 더 높은 진공으로 상이하게 펌핑된다. 이러한 실시예에서, 소스(3)는 별개의 챔버, 즉 소스 챔버에 위치될 수 있다. 소스 챔버에서 압력 레벨을 펌핑-다운(pumping down)하는 것은 다음의 방식으로 수행될 수 있다. 먼저, 진공 챔버 및 소스 챔버가 진공 챔버의 레벨로 펌핑 다운된다. 이어서, 소스 챔버는 바람직하게는, 당업자에 의해 알려진 방식으로 화학적 게터(chemical getter)에 의해 원하는 더 낮은 압력으로 부가적으로 펌핑된다. 게터와 같이 재생식의, 화학적이며 이른바 패시브 펌프(passive pump)를 이용함으로써, 소스 챔버 내의 소스 압력은, 이 목적을 위해 진공 터보 펌프의 요구 없이 진공 챔버 내의 압력 레벨보다 더 낮은 레벨이 될 수 있다. 게터의 이용은 진공 챔버의 내부 또는 진공 챔버 근처 가까운 외부가, 진공 터보 펌프 또는 그 유사한 것이 이러한 목적을 위해 이용되는 경우에 일어나게 되는 바와 같은 음향적 및/또는 기계적 진동들에 처해지는 것을 방지한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 광학 컬럼의 단순화된 도면을 도시한다. 도 2에서, 빔렛들의 그룹은 단일 빔(27)으로서 도시된다. 빔렛들(27)의 그룹은 애퍼처 어레이(6)를 관통하고, 그룹(27)이 빔렛 블랭커 어레이(9)에 도달할 때까지 하나 이상의 콘덴서 렌즈 어레이들(20)을 후속적으로 관통한다. 빔렛 블랭커 어레이(9)는 애퍼처 어레이를 포함할 수 있으며, 이는 블랭커 어레이(9)의 통합 부분을 형성한다. 대안적으로, 이러한 애퍼처 어레이는 블랭커 어레이(9)의 업스트림에 포지셔닝되는 별개의 어레이일 수 있다. 블랭커 어레이(9)의 업스트림에서 부가적인 애퍼처의 이용은 블랭커 어레이(9)의 열 로드를 감소시킨다.
빔렛 블랭커 어레이(9)는 빔 영역들(91) 및 비(non)-빔 영역들(92)로 분할된다. 빔 영역들(91)은 애퍼처들이 제공되는 영역들이며, 이 애퍼처들을 관통하는 빔렛들을 수신 및 변조하도록 배열된다. 비-빔 영역들(92)은 하전 입자 빔렛들에 노출되지 않는 영역들이다. 이들 비-빔 영역들(92)은 빔 영역들(91) 내의 컴포넌트들을 지지하는데 필요한 컴포넌트들을 위한 영역을 제공하도록 배열된다. 예를 들어, 비-빔 영역들(92)은 데이터 패턴 전달 또는 변조된 광 신호들을 수신하기 위한 광 감지 엘리먼트들, 이를 테면, 포토다이오드들 및 빔 영역들(91) 내의 변조기들에 광 신호들이 포워딩될 수 있는 전기적 연결들을 수용할 수 있다.
도 2에서 도시된 실시예에서, 비-빔 영역들 내의 전기 회로들 및 포토다이오드들과 같은 컴포넌트들은, 이하 빔렛 블랭커 어레이(9)의 타겟 측으로서 지칭되는, 소스(3) 반대를 향하는 블랭커 어레이(9)의 표면 측에 배치된다. 소스(3)를 향하는 블랭커 어레이(9)의 표면 측, 이하 블랭커 어레이(9)의 소스 측 상에, 냉각 장치(93)가 제공된다. 냉각 장치(93)는 물과 같은 냉각 유체의 흐름을 수용하기 위한 하나 이상의 냉각 채널들을 포함하며, 채널들에서 흐르는 물은 비-빔 영역들(92)의 상위 표면 상에 배치될 수 있다. 냉각 장치(93)는 자신의 임의의 컴포넌트들이 빔렛들(27)의 그룹으로부터의 하전 입자들을 차단하거나 이들과 직접 상호작용하는 것을 방지하기 위해 블랭커 어레이(9)의 비-빔 영역들(92) 내에 위치될 수 있다.
냉각 장치(93)는 적합한 속도로 냉각 장치의 인렛(inlet)에 냉각 유체를 제공하기 위한 냉각 시스템(25)에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 특히 냉각 유체의 냉각 용량의 최대 이용이 이루어지는 경우, 이러한 흐름 속도는 복수의 냉각 채널들을 통한 냉각 유체의 난류(turbulent flow)를 생성하기에 충분히 높게 되어야 한다. 그러나 냉각될 구조의 동작이 진동들에 매우 민감한 경우, 냉각 시스템은 복수의 냉각 채널들을 통한 냉각 유체의 층류(laminar flow)를 생성하기 위해 충분히 낮은 흐름 속도를 갖는 냉각 유체를 제공하도록 배열될 수 있다. 냉각 장치(93)는 또한 특정한 타입의 흐름, 예를 들어, 난류 또는 층류를 생성하기 위한 조치들을 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 8을 참조하면, 냉각 장치가 빔렛 블랭커 어레이(9) 위에 배치되는 본 발명의 실시예들이 논의될 것이다. 부가적으로, 도 9 및 도 10을 참조하면, 냉각 장치가 빔렛 정지 어레이 위에 배치되는 본 발명의 실시예들이 논의될 것이다. 그러나 도 2에서 도시된 컬럼으로부터 자명하게 될 바와 같이, 이러한 냉각 장치는 전자 광학 컬럼 내의 다른 컴포넌트들의 표면 상에 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 특히, 냉각 장치의 실시예들은 빔렛이 플레이트를 통과하게 하기 위한 복수의 애퍼처들이 제공되는 플레이트의 표면 상에서 이용될 수 있다. 이러한 플레이트들의 예들은 애퍼처 어레이(6)와 같은 애퍼처 어레이, 하나 이상의 콘덴서 렌즈 어레이들(20)의 부분인 플레이트와 같은 렌즈 플레이트 또는 도 1에서 도시된 프로젝터 렌즈 어레인지먼트(12)의 부분인 플레이트 및 빔렛 블랭커 어레이(9) 및/또는 빔렛 정지 어레이(10)와 같은 빔렛 변조기(8)의 플레이트를 포함(그러나 이것으로 제한되지 않음)한다. 애퍼처들은 현재 제한적 애퍼처들이 될 필요가 없다. 몇몇 경우들에서, 열은 하전 입자 빔렛들 내의 하전 입자들의 침범 이외의 다른 수단에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 빔렛 블랭커 어레이(9)는 열을 생성하는 전자 회로를 포함한다. 또한, 하전 입자들은 에너지를 다른 컴포넌트들에 또한 전달할 수 있는 보조 하전 입자들을 초래하는 컴포넌트 상에서 스캐터링할 수 있다.
냉각 유체는 바람직하게는, 물을 포함한다. 물은 암모니아와 같은 다른 알려진 냉각 유체들보다 이용하기 더 쉽다. 암모니아는 고압 시스템 및 더 광범위한 안전 조치들을 요구한다. 원칙적으로, 액체 갈륨과 같은 액체 금속이 또한 이용될 수 있지만, 물이 갈륨 보다 훨씬 더 큰 허용 가능한 흐름 속도 범위를 갖고, 갈륨의 이용은 응고, 비용, 부식 및 확산과 같은 다른 복잡한 문제들(complications)을 야기한다. 물의 경우에, 인렛(31)에서 적합한 온도는 15-25℃, 바람직하게는, 약 20℃인 것으로 나타난다.
도 3은 냉각 장치(93)의 부분인 냉각 채널(94)이 제공되는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 부분의 개략적 단면도를 도시한다. 냉각 채널(94)은 냉각 유체(96)의 흐름을 수용하도록 배열된다. 바람직하게는, 흐름은 냉각 채널(94)에서 강제 대류(forced convection)를 획득하기 위해 외부 소스, 즉 도 2의 냉각 시스템(25)에 의한 강제 흐름이다.
냉각 장치(93)는 접착층(97)에 의해 빔렛 블랭커 어레이(9)에 연결된다. 바람직하게는, 접착층(97)에서 이용되는 접착제는 가능한 많은 냉각 용량을 제공하기 위해 충분히 높은 열 전도율을 갖는다. 바람직하게는, 접착층은 100 kW/m2·K보다 큰, 보다 바람직하게는, 150 kW/m2·K보다 큰 열 전달 계수를 갖는다.
냉각 장치(93) 내의 냉각 유체를 통한 열 전달은 임계 온도 아래로 빔렛 블랭커 어레이(9)를 유지하도록 빔렛 블랭커 어레이(9)로부터 열을 제거하는데 있어 장치(93)의 역할을 개선한다. 냉각 유체(96)와 냉각 채널(94)의 측벽(95) 간의 열 전달의 정도는 열 전달 계수에 의해 표시될 수 있다. 열 전달 계수는 일반적으로 채널에서 냉각 유체(96)의 흐름 속도와 함께 증가한다는 것을 실험이 보여주었다.
냉각 채널(94)에서 냉각 유체(96)의 비교적 높은 흐름 속도의 다른 이점은 냉각 채널(94)의 출구에서 냉각 유체의 온도와 냉각 채널(94)의 입구에서 냉각 유체의 온도 간의 온도 차이(ΔT)를 감소시킨다는 것이다. 그 결과, 냉각 유체의 열 흡수 용량은 채널 포지션의 함수로서 크게 변경되지 않고, 냉각은 보다 동종의 방식으로 달성될 수 있다.
그러나 리소그래피 시스템 내의 몇몇 컴포넌트들에 대해, 냉각에 관한 요건들은 진동 영향들과 같은 다른 파라미터들에 관한 요건들보다 다소 덜 중요하다. 이러한 컴포넌트들에 대해, 비교적 낮은 속도를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 흐름 속도는 유체 흐름이 층류가 되도록 될 수 있다. 층류의 이용은 냉각 유체(96)와 냉각 장치(93) 간의 상호작용에 의해 야기되는 진동들의 생성을 감소시킨다. 또한, 부식 침식(corrosion erosion)은 난류의 경우보다 층류의 경우 훨씬 더 낮다.
냉각에 관한 한, 난류가 층류보다 더 바람직하다. 진정한 층류에서, 채널 벽들에 수직인 흐름 컴포넌트가 없고, 이에 따라 그 방향의 임의의 열 전달은 냉각 유체에서 훨씬 덜 효율적인 전도를 통해서만 발생한다. 그러나, 난류에서, 열이 채널 벽들에 수직인 방향으로 전달될 것이다. 결과적으로, 냉각 유체가 더 많은 열을 흡수할 수 있다.
관련된 기하학들의 제한들을 고려하면, 대류가 효과적인 방식으로 광학 컴포넌트로부터 열을 전달하기 위한 이상적인 매커니즘이다. 전도성 열 전달이 어느 정도까지 항상 발생할 것이므로, 전도성 열 전달이 일반적으로 지배적이다.
또한, 냉각 장치(93)는 바람직하게는, 빔렛 블랭커 어레이 물질의 열 팽창 계수(coefficient of thermal expansion; CTE)와 유사하거나 적어도 크게 다르지 않은 CTE를 갖는 물질로 이루어진다. 냉각 장치 물질과 빔렛 블랭커 어레이 물질 간의 CTE에 있어서 너무 큰 차이는 빔렛 블랭커 어레이의 변형을 야기할 수 있다. 또한, 접착층은 바람직하게는, 냉각 장치(93)와 빔렛 블랭커 어레이(9)가 그의 소스 표면 측 상에서 하전 입자들의 침범으로부터 발생하는 열로의 노출로 인해 빔렛 블랭커 어레이가 팽창하는 경우에 서로에 대해 실질적으로 동일한 위치를 유지하는 것을 보장하기 위해 빔렛 블랭커 어레이와 크게 다르지 않은 CTE를 또한 갖는다. 또한, 빔렛 블랭커 어레이(9)는 비-빔 영역들에 있는 회로에서 이용되는 열의 결과로서 팽창할 수 있다.
물질 CTE [㎛/m·K]
실리콘 2.6
텅스텐/AlN 4.5
티타늄 8.6
구리 16.5
표 1 : 상이한 물질들의 CTE
표 1은 상이한 물질들의 CTE들을 예시한다. 다수의 실시예들에서, 빔렛 블랭커 어레이 물질은 실리콘일 것이다. 표 1에 따라서와 같이, 실리콘은 2.6μm/m·K의 CTE를 갖는다. 냉각 장치(93)의 통상적인 물질들은 구리(Cu), 텅스텐(W), 알루미늄 질화물(AlN) 및 티타늄(Ti)일 것이다. 이들 물질들의 표 1에 따라서와 같이, 구리는 적어도, 구리의 CTE가 월등히 최고, 즉 16.5 μm/m·K이기 때문에, 실리콘 빔렛 블랭커 어레이 상에 제공되는 냉각 장치에 대해 이용되기에 적합하다.
도 4a는 냉각 유체가 냉각 장치(93)를 통해 흐르지 않는 냉각 장치(93)의 상승된 단면 상면도를 도시한다. 냉각 장치(93)의 냉각 채널(94)은 일반적으로 폐쇄된 냉각 채널들, 즉 그 길이를 따라 측벽에 의해 전체적으로 둘러싸인 채널들이다. 도 4a에서, 예를 들어, 냉각 채널(94)에 대한 측벽으로서 역할하기 위해 냉각 장치의 상이한 컴포넌트들을 커버하기 위한 커버는 명확성 이유들로 도시되지 않는다. 이러한 커버는 냉각 유체가 냉각 장치(92)로부터 누설할 수 있는 것을 방지한다. 냉각 장치(93)는 평평한 표면(37)이 열 전달 표면으로서 기능하도록 허용하기 위해 애퍼처들에 플레이트를 연결하기 위한 평평한 표면(37)을 포함한다. 냉각 장치(93)는 냉각 채널들(94)의 레이아웃에 따라 2개의 컷-아웃 볼륨(cut-out volume)들을 갖는 표면 측(37) 상에 제공된다. 컷-아웃 볼륨들에 대한 둘레들은 컷-아웃 애퍼처들(38)을 정의한다. 냉각 장치(93)에는 냉각 유체의 수용을 위한 하나 이상의 인렛들(31) 및 냉각 유체의 제거를 위한 하나 이상의 아웃렛들(35)이 제공된다. 냉각 유체는 경로를 따라 열을 캡처하면서, 냉각 채널들(94)을 통해 하나 이상의 인렛들(31)로부터 하나 이상의 아웃렛들(35)로 흐른다. 바람직하게는, 냉각 채널들(94)의 수는 인렛들(31) 및 아웃렛들(31)의 수를 초과한다. 이 설계에 관한 추가의 세부사항들은 도 5 및 도 6을 참조하여 논의될 것이다.
냉각 장치(93)가 하전 입자 빔렛들을 간섭하는 것을 방지하기 위해, 냉각 장치(93)에는 빔렛 블랭커 어레이(9)의 빔 영역들 위에 포지셔닝되는 슬롯들(34)이 제공된다. 슬롯들(34)을 블랭커 어레이(9)의 빔 영역들에 적합하게 정렬함으로써, 냉각 장치는 비-빔 영역들을 위해 예약된 대부분, 바람직하게는, 모든 표면 영역들 위의 블랭커 어레이를 커버하고 이와 접촉할 수 있다.
도 4b는 라인 IVb ― IVb'을 따른 도 4a에서 도시된 냉각 장치(93)의 단면도이다. 바람직하게는, 냉각 장치(93)는 너무 많은 공간을 점유하지 않는다. 바람직하게는, 냉각 장치(93)는 전자 광학 컬럼 내의 다른 컴포넌트들의 최적의 포지션을 간섭해선 안 된다. 즉, 다수의 경우들에서, 냉각 장치의 높이는 제한되어, 전자 광학 컬럼 내의 인접한 컴포넌트, 즉 냉각 장치가 블랭커 어레이(9)의 소스 측에 배열되는 경우 업스트림의 컴포넌트, 또는 냉각 장치가 블랭커 어레이(9)의 타겟 측에 배열되는 경우 다운스트림의 컴포넌트가 그의 원하는 포지션에 포지셔닝될 수 없을 수 있는 것을 방지하게 된다. 즉, 전자 광학 컬럼의 전자 광학 컴포넌트들은 일반적으로, 하전 입자 빔렛들에 관한 그의 영향이 컬럼의 전자 광학 성능에 대해 최적이 되도록 하는 방식으로 배치된다. 예를 들어, 도 2에서 도시된 실시예에서, 냉각 장치(93)의 치수들은 콘덴서 렌즈 어레이(20)의 존재에 의해 제한된다.
도 4b에서 도시된 실시예에서, 빔렛 블랭커 어레이(9) 위의 냉각 채널들(94)의 높이(d1)는 상술된 이유를 고려하여 제한된다. 그러나 빔렛 블랭커 어레이(9)의 측에서 이용 가능한 보다 많은 공간이 있을 수 있기 때문에, 인렛(31)에 연결된 냉각 채널 또는 저장소(36)의 높이(d2)는 더 높을 수 있다. 유사한 높이(d2)는 아웃렛(35)에 연결되는 냉각 채널 또는 저장소에서 이용될 수 있다. 이러한 공간이 이용가능한 위치들에서 더 높은 높이(d2)의 이용은 충분한 양의 냉각 유체가 제공되고 및/또는 제거될 수 있다는 이점을 갖는다. 동시에, 제한된 높이의 다수의 냉각 채널들의 존재는, 빔렛 블랭커 어레이가 충분히 냉각될 수 있다는 것을 보장한다. 높이들(d1 및 d2)에 대한 예시적인 치수들은 각각 1-3mm, 예를 들어, 1.7mm, 및 3-10mm, 예를 들어, 4.0mm이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 냉각 유체 채널 레이아웃의 부분을 도시한다. 인렛(31)은 단일 분배 채널 또는 튜브를 통해 복수의 냉각 채널들(94)에 연결된다. 단일 분배 채널은 냉각 유체를 확산하기 위한 확산기 섹션(41) 및 복수의 냉각 채널들(94) 상에 냉각 유체를 분할하기 위해 분할기 섹션(42)을 포함한다. 다수의 채널들(94) 상에 냉각 유체 흐름을 분할하는 것은 난류 유체(turbulent fluid flow)에 의해 야기되는 저항을 스프레딩하도록 허용한다.
도 6은 도 5의 냉각 유체 채널 레이아웃의 상면도를 도시한다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 냉각 채널 레이아웃의 높이는 복수의 냉각 채널들(94)에 근접한 포지션에서보다 인렛(31)에 근접한 포지션에서 더 높다. 앞서 언급된 바와 같이, 냉각 채널들(94)에 대해 이용 가능한 공간은 제한될 수 있다. 그러나 유체는 바람직하게는, 예를 들어, 도 2에서 도시된 바와 같이 냉각 시스템(25)을 이용함으로써 냉각 채널들(94)을 통해 흐르는 난류를 생성하기 충분히 높은 속도로 공급된다.
높은 속도를 갖는 유체를 수용하기 위해, 바람직하게는, 냉각 장치(93)는 빔 영역들로부터 더 먼 위치들에서 더 두껍고, 인렛(31)은 이어서 이러한 더 두꺼운 부분에 위치된다. 인렛(31)은 이어서 비교적 큰 단면적을 가질 수 있다. 확산기 섹션은, 분할기 섹션(42) 내의 복수의 냉각 채널들을 통해 가능한 동종으로 흐름이 스프레딩될 수 있도록 하는 방식으로 유체가 확산하도록 허용한다. 확산기 섹션의 입구에서 흐름 경로의 단면적은 바람직하게는, 확산기 섹션 출구에서 흐름 경로의 단면적과 동일하다. 이러한 치수는, 냉각 유체가 실질적으로 동일한 속도로 확산기 섹션(41)을 들어가고 나가는 것을 보장한다. 도 6에서, 치수들은 이에 따라 직사각형 단면에 대해, 입구의 높이의 dI배는 확산기 섹션의 출구에서의 높이의 dII배와 동일하게 될 수 있다.
몇몇 실시예들, 예를 들어, 도 6에서 도시된 바와 같은 레이아웃을 갖는 실시예에서, 인렛과 실질적으로 정렬되는 하나 이상의 채널들의 단면적들은 인렛에 대해 더 많이 오프셋되는 채널들의 단면적보다 더 작은 치수들을 갖는다. 도 6에서, 모든 채널들이 동일한 높이를 갖는다는 가정 하에, 중앙 채널은 측 채널들의 직경(ds)보다 더 작은 직경(dm)을 갖는다. 상이한 단면적들의 이용은 다수의 채널들(94) 상의 유체 저항을 균일하게 스프레딩하는데 도움을 줄 수 있다.
냉각 장치(93)는 다수의 바디들을 서로 조립함으로써 제조된다. 바디들의 크기 및 형상은 이용되는 물질들, 조립 방법들 및 현재의 치수들에 의존할 수 있다. 도 7a, 7b는 냉각 장치(93)의 부분, 이 경우에 조립 이전의 채널(94)의 부분의 단면도들을 개략적으로 도시한다.
도 7a의 냉각 장치(93)는 2개의 바디들(93a, 93b)을 서로 조립함으로써 제조된다. 양자의 바디들(93a, 93b)은, 채널의 상당 부분이 그 내부에 형성되도록 형상화되는데, 이 경우에, 각각의 바디(93a, 93b)의 컷-아웃 영역은 형성되는 채널(들)에 약 50%씩 기여한다. 도시된 실시예에서, 2개의 바디들(93a, 93b)은 영역들(51)에서 접착제를 이용하여 서로 연결된다. 이러한 조립은 바디들(93a, 93b)이 AlN으로 이루어진 경우 효과적이다.
도 7b의 냉각 장치(93)는 2개의 바디들(93a, 93b)을 조립함으로써 또한 제조된다. 그러나 이 경우에, 제 1 바디(93a)가 주로 채널에 기여하는 반면에, 제 2 바디(93b)는 단지 채널을 폐쇄하도록 역할한다. 이 경우에, 제 2 바디(93b)는 영역(52)의 레이저 용접에 의해 제 1 바디(93a)에 연결될 수 있다. 영역(52)은 컷-아웃 애퍼처(38)의 에지에 의해 본딩된다. 이러한 조립은 티타늄이 냉각 장치 물질로서 이용되는 경우 이용될 수 있다.
도 8a, 8b는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치(93)의 상승된 저면도 및 상면도를 도시한다. 이 실시예에서, 냉각 장치는 도 7b에서 도시된 조립 기법에 따라 제조된다. 도 4a를 참조하여 설명된 실시예와 유사한 냉각 장치(93)의 이러한 실시예는 5개의 슬롯들(34)에 의해 분리되는 6개의 냉각 채널들(94)이 제공되는 평평한 바디에 의해 형성된다. 이들 슬롯들(34)은 냉각 장치(93)에 의한 하전 입자 빔렛들과의 간섭이 방지되도록 하는 방식으로 애퍼처들이 제공되는 플레이트의 빔 영역들(예를 들어, 리소그래피 시스템의 빔렛 블랭커 어레이(9) 또는 빔렛 정지 어레이(10)) 위에 포지셔닝되도록 구성된다. 플레이트의 빔 영역들에 대해 슬롯들(34)을 적합하게 정렬함으로써, 냉각 장치(93)는 비-빔 영역들을 위해 예약된 대부분, 바람직하게는, 모든 표면 영역들 위의 플레이트를 커버하고 이 플레이트와 접촉할 수 있다.
도 8a 및 도 8b의 냉각 장치(93)는 제 1 바디(93a)가 2개의 제 2 바디들(93b)과 결합함으로써 제조될 수 있다. 제 1 바디는 6개의 냉각 채널들(94) 및 5개의 슬롯들(34)이 제공되는 플레이트-형상 바디(93a)로서 형성된다. 플레이트-형상 바디(93a)는 바람직하게는, 티타늄으로부터 제조된다. 플레이트-형상 바디(93a)는 평평한 표면(37)이 열 전달 표면으로서 기능하도록 허용하기 위해 애퍼처들을 갖는 플레이트에 연결하기 위한 접촉 평면(P)에 걸치는(span) 평평한 표면(37)을 포함한다. 6개의 냉각 채널들(94)은 흐름 방향(F)을 정의하도록 (실질적으로) 서로 병렬로 그리고 동일-평면으로 배열된다. 6개의 냉각 채널들(94)에 의해 걸쳐진 평면은 실질적으로 평평한 표면 측(37)과, 그리고 이에 따라 접촉 평면(P)과 평행하다. 각각의 냉각 채널(94)은 (흐름 방향(F)에서 보여지는 바와 같이) 하나의 슬롯(34)에 의해 한정되는 그의 적어도 하나의 측을 따른다. 각각의 슬롯(34)은 흐름 방향(F)을 따라, 즉 냉각 채널들(94)과 병렬로 연장되는 형상을 갖는다. 도 8a 및 도 8b의 냉각 장치(93)에는 냉각 장치(93) 내로의 냉각 유체를 수용하기 위한 2개의 인렛들(31) 및 냉각 장치(93)로부터의 냉각 유체를 방출하기 위한 2개의 아웃렛들(35)이 제공된다. 냉각 동작 동안, 냉각 유체는, 경로를 따라 애퍼처들을 갖는 플레이트로부터 열 에너지를 추출하면서, 2개의 인렛들(31)로부터 2개의 아웃렛들(35)로 냉각 채널들(94)을 통해 흐른다. 냉각 장치(93)는 플레이트 형상 바디(93a)의 외부 영역들(39)에서 더 두껍고, 이 두께는 접촉 평면(P)에 수직인 방향에 대응한다. 인렛들(31) 및 아웃렛들(35)은 더 두꺼운 외부 영역들(39)에 위치되고, 인렛들(31) 및 아웃렛들(35)이 냉각 채널들(94)의 단면적들보다 더 큰 단면적들을 갖도록 허용한다. 인렛들(31) 및 아웃렛들(35)은 또한 유체 흐름의 방해를 최소화하도록 흐름 방향(F)과 실질적으로 나란히 연장한다. 하나의 인렛(31)은, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이 확산기 섹션(41) 및 분할기 섹션(42)을 포함하는 단일 분배 채널을 통해 3개의 냉각 채널들(94)에 연결된다. 아웃렛(35)은 유사하게 3-방향 분배 채널이 제공된다. 결과적인 채널 레이아웃에서, 2개의 인렛들(31) 각각의 분배 채널은 3개의 냉각 채널들(94)로 분할되고, 이들 3개의 냉각 채널들(94)은 후속적으로 2개의 아웃렛들(35) 중 하나의 분배 채널로 다시 합쳐진다. 이러한 냉각 장치(93)의 채널 레이아웃은 n x 3 (n = 1, 2, 3,..) 냉각 채널들(94), n개의 인렛들(31) 및 아웃렛들(35)을 갖는 유사한 냉각 장치들에서 이용된다.
2개의 인렛들(31) 및 2개의 아웃렛들(35)을 갖는 플레이트-형상 바디(93a)는 접촉 평면(P)의 한 측 상에(즉, 제 1의 절반의 공간에) 전체적으로 제공된다. 그 결과, 평평한 표면 측(37)은, 냉각 장치(93)의 임의의 다른 부분에 의한 방해 없이, 접촉 평면(P)의 다른 측에서(즉, 다른 절반의 공간에서), 리소그래피 시스템에서 애퍼처들을 갖는 플레이트의 임의의 원하는 부분(예를 들어, 빔렛 블랭커 어레이(9) 또는 빔렛 정지 어레이(10))에 열 전달 표면으로서 부착될 수 있다.
플레이트-형상 바디는 냉각 채널들(94)의 레이아웃에 따라 2개의 컷-아웃 볼륨들을 갖는 표면 측(37) 상에 제 1 바디(93a)를 제공함으로써 획득된다. 표면 측(37) 근처의 각각의 컷-아웃 볼륨의 둘레는 컷-아웃 애퍼처(38)(도 4a 참조)를 정의한다. 결과적인 2개의 컷-아웃 애퍼처들(38)은, 컷-아웃 애퍼처들(38)과 유사한 형상을 각각 갖는 커버 플레이트들에 의해 형성되고 평평한 표면 측(37)과 평행한 컷-아웃 볼륨을 커버하도록 배열하는 제 2 바디들(93b)에 의해 커버된다. 2개의 커버 플레이트들(93b)은 도 7b에서 예시된 조립 기법에 따라 냉각 채널들(94)을 형성하도록, 2개의 컷-아웃 애퍼처들(38) 위에 포지셔닝된다. 냉각 채널들(94)은 이에 따라 직사각형 단면들(흐름 방향(F)에 수직으로 관찰됨)을 갖는 채널 레이아웃을 정의하도록 형성될 수 있다. 설명된 조립 기법은 이 직사각형 채널 레아아웃을 제조하기에 특히 적합하다. 커버 플레이트들(93b)은 대응하는 컷-아웃 애퍼처(38)의 외곽을 따라 각각의 커버 플레이트(93b)를 레이저 용접함으로써 제 1 바디(93a)에 연결될 수 있다. 커버 플레이트들(93b)은 바람직하게는 티타늄으로 또한 제조된다. 플레이트 형상 바디(93a)에 컷-아웃 볼륨을 제공하고 평평한 표면 측(37) 상에서 커버 플레이트들(93b)로 컷-아웃 볼륨들을 커버하는 기법은 한편으로 양호한 열 전달 특성들과 다른 한편으로 양호한 제조 정확도 간에 최적의 밸런스를 산출한다. 이는 특히 대략 수(수십) 밀리미터들의 치수(예를 들어, 위의 본 명세서에서 설명된 d1 및 d2에 대한 값들)를 갖는 냉각 장치들(93)에 대해 적용된다. 냉각 채널들(94) 및 슬롯들(34)에 대한 통상적인 길이들(흐름 방향(F)을 따라 관찰된)은 예를 들어, 25 밀리미터들 내지 50 밀리미터들의 범위, 바람직하게는, 37 밀리미터들일 수 있다. (흐름 방향(F)을 가로지르는) 냉각 채널들(94)의 통상적인 외부 폭들은 3 밀리미터들 내지 4 밀리미터들, 바람직하게는, 3.5 밀리미터들이고, 냉각 채널들(94)의 통상적인 내부 폭들은 2 밀리미터들 내지 3 밀리미터들, 바람직하게는, 2.5 밀리미터들일 수 있다. 슬롯들(34)의 통상적인 폭들은 2 밀리미터들 내지 3 밀리미터들, 바람직하게는, 2.5 밀리미터들일 수 있다.
도 9a, 9b는 본 발명의 실시예에 따라 다른 냉각 장치(93')의 상승된 상면도 및 저면도를 도시한다. 냉각 장치(93')는 또한 인렛(31)을 아웃렛(35)에 연결하는 복수의 냉각 채널들(94)을 포함한다. 그러나 이 실시예에서, 냉각 장치(93')의 냉각 채널들(94)은 도 9b에서 도시된 바와 같이 개방 구조를 갖는다.
냉각 장치(93')는 인렛(31)을 복수의 냉각 채널들(94)에 연결하는 분배 채널(43)을 포함하며, 분배 채널(43)은 예를 들어, 냉각 시스템(25)을 통해 공급되는 인렛(31)으로부터의 냉각 유체(31)를 수용하고, 층류 방식으로 냉각 채널들(94)을 통해 냉각 유체가 전달되도록 하는 방식으로 냉각 유체를 가이드하도록 배열된다. 층류의 결과, 냉각 유체는 진동들에 관해 냉각될 구조에 경미한 영향을 줄 수 있다.
인렛(31) 및 아웃렛(35)은 바람직하게는, 고속 난류의 경우의 온도 차이에 비해, 냉각 채널 입구의 냉각 유체와 냉각 채널 출구의 냉각 유체 간의 다소 더 높은 온도 차이에 의해 야기되는 위치의 함수로서 냉각 이질성(cooling inhomogeneity)을 감소시키기 위해 빔 영역들 간의 냉각 채널들(94)의 배향에 대해 대각으로 배치된다.
도 10a, 10b는 빔렛 정지 어레이(10) 상에 배치되는 도 9a, 9b의 냉각 장치(93')의 상승된 상면 및 저면을 도시한다. 냉각 장치(93') 상에 직접 빔렛 정지 어레이(10)를 부착함으로써, 냉각 채널들(94)은 폐쇄되고, 냉각 장치(93') 및 빔렛 정지 어레이(10)의 결합으로부터의 냉각 유체의 누설은 방지될 수 있다. 냉각 장치(93')는 특히, 리소그래피 시스템 내의 진동 민감성 컴포넌트, 예를 들어, 빔렛 프로젝터 내의 프로젝션 렌즈 어레이의 중요한 렌즈 플레이트를 냉각시키는데 또한 유용한다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 다른 냉각 장치(93")의 상승된 상면도 및 저면도를 도시한다. 냉각 장치(93")는 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명된 실시예에 대한 대안을 표현하며, 본 명세서에서 설명된 냉각 장치(93)의 대부분의 특징들이 또한 도 11a 및 도 11b에서 도시된 냉각 장치(93")에 존재할 수 있다. 이들 특징들은 여기서 재차 논의되지 않을 것이다. 여기서 논의되는 특징들에 대해, 유사한 참조 번호들은 유사한 특징들에 대해 이용되지만, 실시예들을 구분하기 위해 프라임들에 의해 표시된다.
냉각 장치(93")는 재차 플레이트 빔 영역들 위에 포지셔닝하도록 구성된 5개의 슬롯들(34")에 의해 분리되는 6개의 냉각 채널들(94")이 제공되는 평평한 바디에 의해 형성된다. 이 경우에, 냉각 장치(93")에는 냉각 유체를 수용하기 위한 단일 인렛(31") 및 냉각 유체를 방출하기 위한 단일 아웃렛(35")이 제공된다. 동작 동안, 냉각 유체는 흐름 방향(F")을 따라 6개의 냉각 채널들(94")을 통해 인렛(31")으로부터 아웃렛(35")으로 흐른다. 냉각 채널들(94")을 통해 흐르는 냉각 유체는 예를 들어, 접촉 평면(P")을 따라 평평한 표면 측(37")에 연결되는 뜨거운 평판 객체로부터 발생할 수 있는, 경로를 따른 열 에너지를 수집할 수 있다. 재차, 냉각 장치(93")는 플레이트-형상 바디(93a")의 외부 영역(39")에서 더 두껍고, 인렛(31") 및 아웃렛(35")은 이들 더 두꺼운 외부 영역들(39")에 위치된다. 인렛(31")은 2-스테이지 분배 채널을 통해 6개의 냉각 채널들(94")에 연결된다. 인렛(31")의 2-스테이지 분배 채널은 냉각 유체를 확산하기 위한 확산기 섹션(41") 및 냉각 채널들(94") 상에 냉각 유체를 분할하기 위한 분할기 섹션(42")을 포함하며, 이들 섹션들은 도 5 및 도 6을 참조하여 위의 본 명세서에서 설명된 바와 같이 분배 채널의 것들과 유사하다. 분할 섹션에서, 인렛 채널(31")은 초기에 각각이 분기 섹션(40")을 포함하는 3개의 채널들로 나뉜다. 이들 분기 섹션들(40")은 바람직하게는, 각각의 채널을 팽창시키고 흐름 속도의 점진적인 감소를 발생시키도록 스무스한 횡곡률로 분기한다(즉, 흐름 방향으로 나아가는 동안 흐름 방향에 수직인 채널 단면을 증가시킴). 채널들의 팽창된 부분들은 도 6을 참조하여 설명된 것과 유사하게 형성되는데, 즉, 중간 초기 채널(실질적으로 인렛(31)과 정렬됨)은 외부 초기 채널들(인렛(31)에 대해 더 오프셋됨)의 단면적들보다 더 작은 단면적을 갖는다. 각각의 채널은 후속적으로 슬롯(34")에 의해 측방향으로 분리되는 2개의 인접한 냉각 채널들(94")로 분할된다. (흐름 방향(F")을 따라 관찰되는) 슬롯(34")의 다른 단부에서, 냉각 채널들(94")의 인접한 쌍들 각각은 후속적으로 추가의 채널로 다시 합쳐진다. 3개의 추가의 채널들 각각은 바람직하게는, 스무스하게 측방향으로 좁아지는 채널에 의해 형성되는 수렴 섹션(44")을 포함한다. 3개의 추가의 채널들은 인렛(31")에서 제공되는 것에 상보적인 2-스테이지 분배 채널에 의해 아웃렛 채널(35")로 결합된다.
플레이트-형상 바디(93a")는 평평한 표면 측(37") 상의 6개의 냉각 채널들(94")의 레이아웃에 따라 단일 컷-아웃 볼륨을 제공함으로써 획득될 수 있고, 도 7b에 의해 예시된 기법에 따라 또한 제조될 수 있다. 표면 측(37") 근처의 컷-아웃 볼륨의 둘레는 단일 컷-아웃 애퍼처를 정의한다. 결과적인 컷-아웃 애퍼처는 커버 플레이트(93b")가 평평한 표면 측(37")과 평행하게 포지셔징될 수 있도록 하는 방식으로 컷-아웃 애퍼처의 외곽과 매칭하는 형상을 갖는 커버 플레이트(93b")에 의해 커버된다. 냉각 채널(94") 레이아웃은 단지 단일 컷-아웃 볼륨만을 요구하며 냉각 유체의 공급 및 방출을 위한 단일 도관에 대한 연결을 허용한다. 이 냉각 장치(93")에서 채널 레이아웃은 n x 6 (n = 1, 2, 3, ...) 냉각 채널들(94") 및 n개의 인렛들(31") 및 아웃렛들(35")을 갖는 유사한 냉각 장치들의 응용에 특히 적합하다. 바람직하게는, 인렛(31") 및 아웃렛(35")은 각각 냉각 채널들(94")의 단면적의 합과 동일한 단면적을 각각 갖는다.
본 발명은 위에서 논의된 특정한 실시예를 참조하여 설명되었다. 이들 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 당업자에게 잘 알려진 다양한 변형들 및 대안적인 형태들이 되기 쉽다는 것이 인지될 것이다. 이에 따라, 특정한 실시예들이 설명되었지만, 이들은 단지 예일 뿐이며, 첨부 도면들에서 정의되는 본 발명의 범위에 관해 제한하지 않는다.

Claims (19)

  1. 복수의 하전 입자 빔렛들을 이용하여 타겟을 노출하기 위한 하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템으로서,
    상기 하전 입자 빔렛들을 생성하기 위한 빔렛 생성기;
    변조된 빔렛들을 형성하기 위해 상기 빔렛들을 패터닝하기 위한 빔렛 변조기;
    상기 변조된 빔렛들을 상기 타겟의 표면 상에 프로젝팅하기 위한 빔렛 프로젝터
    를 포함하고,
    상기 빔렛 생성기, 빔렛 변조기 또는 빔렛 프로젝터 중 적어도 하나는, 상기 빔렛들이 플레이트를 통과하게 하기 위한 복수의 애퍼처들이 제공된 하나 이상의 플레이트들을 포함하고, 상기 애퍼처들은 상기 하나 이상의 플레이트들의 표면 상에 복수의 빔 영역들을 형성하도록 모여서(in groups) 배열되고 ― 상기 빔 영역들은 상기 빔렛들이 통과하기 위한 애퍼처들을 포함하지 않는 복수의 비-빔 영역과는 상이한 별개임 ―,
    리소그래피 시스템 내의 애퍼처들을 갖는 플레이트들 중 적어도 하나에는, 하나 이상의 비-빔 영역들에서 표면 상에 배치되는 냉각 장치가 제공되고, 상기 냉각 장치는 냉각 액체를 수용하기 위한 인렛, 그 내부의 냉각 액체의 흐름을 위해 배열된 복수의 냉각 채널들 및 상기 냉각 액체를 제거하기 위한 아웃렛이 제공되는 플레이트-형상의 바디(plate-shaped body)를 포함하고, 상기 플레이트-형상의 바디에는 상기 냉각 채널들 사이에 복수의 슬롯들이 제공되고, 상기 슬롯들은 애퍼처 플레이트의 표면 상에서 상기 빔 영역들과 실질적으로 정렬되고,
    상기 인렛 및 상기 복수의 냉각 체널들은 단일 분배 채널을 통해 서로 연결되고, 상기 단일 분배 채널은 냉각 액체를 확산하기 위한 확산기 섹션 및 상기 복수의 냉각 채널들 상에서 상기 냉각 액체를 분할하기 위한 분할 섹션을 포함하는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확산기 섹션은 상기 인렛을 향하는 측의 제1 단면적 및 상기 복수의 냉각 채널들을 향하는 제2 단면적을 갖고,
    상기 제1 단면적 및 상기 제2 단면적은 동일하고,
    상기 제1 단면적의 높이는 상기 제2 단면적의 높이보다 더 높고, 상기 높이는 상기 냉각 채널들이 연장하는 플레이트-형상 바디의 평판 부분에 수직인 방향에서의 높이인,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트-형상의 바디는 상기 애퍼처들이 제공된 플레이트에 연결하기 위한 접촉 평면에 걸치는 평평한 표면을 포함하고,
    상기 냉각 채널들은 상기 접촉 평면과 실질적으로 평행한 흐름 방향을 규정하도록 서로 실질적으로 평행하게 배열되는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 장치의 플레이트-형상의 바디는 접착층에 의해 상기 애퍼처들이 제공된 적어도 하나의 플레이트에 연결되는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접착층은 100 kW/m2·K보다 큰 전체 열 전달 계수를 갖는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 접착층은 150 kW/m2·K보다 큰 전체 열 전달 계수를 갖는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 냉각 채널들을 통해 냉각 액체의 난류(turbulent flow)를 생성하기 위해 충분히 높은 흐름 속도로 상기 냉각 장치의 인렛에 냉각 액체를 제공하도록 배열되는 냉각 시스템
    을 더 포함하는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 빔렛 변조기는 빔렛 블랭커 어레이 및 빔렛 정지 어레이를 포함하고,
    상기 냉각 장치의 플레이트-형상의 바디는 상기 빔렛 블랭커 어레이의 표면 상에 배치되는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 냉각 채널들을 통해 냉각 액체의 층류(laminar flow)를 생성하기 위해 충분히 낮은 흐름 속도로 상기 냉각 장치의 인렛에 냉각 액체를 제공하기 위한 냉각 시스템
    을 더 포함하고,
    상기 빔렛 변조기는 빔렛 블랭커 어레이 및 빔렛 정지 어레이를 포함하고,
    상기 냉각 장치의 플레이트-형상 바디는 상기 빔렛 정지 어레이의 표면 상에 배치되는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉각 장치의 플레이트-형상의 바디는 상기 빔렛 프로젝터의 애퍼처 플레이트의 표면 상에 배치되는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 액체는 물을 포함하는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 장치의 플레이트-형상의 바디는 티타늄으로 이루어지는,
    하전 입자 다중-빔렛 리소그래피 시스템.
  13. 다중-빔렛 하전 입자 리소그래피 시스템에서 사용되는, 복수의 애퍼처들이 제공되는 플레이트의 표면 위에서 사용하기 위한 냉각 바디를 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 애퍼처들은 상기 플레이트의 표면 상에 복수의 빔 영역들을 형성하도록 모여서 배열되고,
    상기 방법은,
    플레이트-형상의 바디를 제공하는 단계 ― 상기 플레이트-형상의 바디의 표면 측에는 레이아웃에 따라 컷-아웃 볼륨(cut-out volume)이 제공됨 ― ;
    상기 플레이트-형상의 바디에 복수의 슬롯들을 제공하는 단계 ― 상기 슬롯들은 애퍼처 플레이트 표면 상에 빔 영역들과 정렬되도록 배열됨 ― ;
    상기 플레이트-형상의 바디에 복수의 냉각 채널들을 형성하도록 상기 컷-아웃 볼륨을 커버하는 단계
    를 포함하고,
    상기 슬롯들은 상기 냉각 채널들 사이에 배열되고,
    상기 복수의 냉각 채널들은 상기 플레이트-형상의 바디의 한 측의 인렛을 상기 플레이트-형상의 바디의 다른 측의 아웃렛에 연결하는,
    냉각 바디를 제조하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 커버하는 단계는, 레이저 용접에 의해 상기 플레이트-형상의 바디에 하나 이상의 커버 플레이트들을 연결하는 단계를 포함하는,
    냉각 바디를 제조하기 위한 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 플레이트-형상의 바디는 티타늄으로 이루어지는,
    냉각 바디를 제조하기 위한 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 커버하는 단계는, 냉각될 애퍼처 플레이트를 상기 플레이트-형상의 바디에 부착하는 단계를 포함하는,
    냉각 바디를 제조하기 위한 방법.
  17. 다중-빔렛 하전 입자 리소그래피 시스템에서 사용되는, 복수의 애퍼처들이 제공되는 플레이트의 표면 위에서 사용하기 위한 냉각 바디를 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 애퍼처들은 상기 플레이트의 표면에 복수의 빔 영역들을 형성하도록 모여서 배열되고,
    상기 방법은,
    제1 플레이트-형상의 바디를 제공하는 단계 ― 제1 플레이트-형상의 바디의 표면 측에는 제1 레이아웃에 따라 제1 컷-아웃 볼륨이 제공됨 ― ;
    제2 플레이트-형상의 바디를 제공하는 단계 ― 제2 플레이트-형상의 바디의 표면 측에는 제2 레이아웃에 따라 제2 컷-아웃 볼륨이 제공됨 ― ;
    상기 제1 및 제2 플레이트-형상의 바디들에 복수의 슬롯들을 제공하는 단계 ― 상기 슬롯들은 애퍼처 플레이트 표면에서 빔 영역들과 정렬되도록 배열됨 ― ; 및
    상기 제1 컷-아웃 볼륨 및 상기 제2 컷-아웃 볼륨이 조립된 바디 내에 복수의 냉각 채널들을 형성하도록 상기 제1 플레이트-형상의 바디 및 상기 제2 플레이트-형상의 바디의 표면들을 서로 연결하는 단계
    를 포함하고,
    상기 슬롯들은 상기 냉각 채널들 사이에 배열되고, 상기 복수의 냉각 채널들은 상기 조립된 바디의 한 측의 인렛을 상기 조립된 바디의 다른 측의 아웃렛에 연결하고,
    상기 연결하는 단계는 상기 제1 플레이트-형상의 바디 및 상기 제2 플레이트-형상의 바디의 표면들 간에 접착층을 제공함으로써 수행되는,
    냉각 바디를 제조하기 위한 방법.
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