KR102685956B1 - 묘화 장치 및 편향기 - Google Patents
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Abstract
[과제] 편향기의 전극 차지 업을 억제하면서, 하전 입자 빔의 블랭킹 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있는 묘화 장치 및 편향기를 제공한다.
[해결 수단] 본 실시 형태에 의한 블랭킹 편향기는, 제1 절연체와, 제1 절연체의 표면 전체를 피복하고 제1 절연체보다도 저항이 낮은 제1 재료막과, 제1 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 제1 재료막보다도 저항이 낮은 제1 저저항막을 갖는 제1 전극과, 제2 절연체와, 제2 절연체의 표면 전체를 피복하고 제2 절연체보다도 저항이 낮은 제2 재료막과, 제2 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 제2 재료막보다도 저항이 낮은 제2 저저항막을 갖는 제2 전극을 구비하고, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 하전 입자 빔을 통과시켜서 하전 입자 빔을 시료에 조사할지 여부를 제어한다.
[해결 수단] 본 실시 형태에 의한 블랭킹 편향기는, 제1 절연체와, 제1 절연체의 표면 전체를 피복하고 제1 절연체보다도 저항이 낮은 제1 재료막과, 제1 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 제1 재료막보다도 저항이 낮은 제1 저저항막을 갖는 제1 전극과, 제2 절연체와, 제2 절연체의 표면 전체를 피복하고 제2 절연체보다도 저항이 낮은 제2 재료막과, 제2 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 제2 재료막보다도 저항이 낮은 제2 저저항막을 갖는 제2 전극을 구비하고, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 하전 입자 빔을 통과시켜서 하전 입자 빔을 시료에 조사할지 여부를 제어한다.
Description
본 실시 형태는, 묘화 장치 및 편향기에 관한 것이다.
묘화 장치는, 전자총으로부터 방출된 하전 입자 빔을 마스크 블랭크스에 조사하여, 마스크 블랭크스에 원하는 패턴을 묘화한다. 묘화 장치는, 하전 입자 빔을 성형 애퍼처 어레이에 통과시켜서 멀티 빔에 성형하는 경우가 있다.
멀티 빔의 조사량은, 개별로 또는 전체적으로 제어된다. 멀티 빔을 개별로 블랭킹 제어하기 위해서 블랭커 및 블랭킹 애퍼처 어레이가 마련되어 있다. 블랭킹 애퍼처 어레이는, 블랭커에 의해 편향된 빔을 차폐하고, 편향되지 않은 빔을 통과시킨다. 또한, 멀티 빔의 개별 제어와는 별도로, 멀티 빔 전체를 블랭킹 제어하기 위해서 블랭킹 편향기 및 블랭킹 애퍼처가 마련되어 있다. 블랭킹 애퍼처는, 멀티 빔이 블랭킹 편향기로 편향되었을 때에 멀티 빔 전체를 차폐하거나, 혹은 멀티 빔이 편향되지 않았을 때에 멀티 빔 전체를 통과시킨다.
일반적으로, 블랭킹 편향기는, 복수의 전극 간에 멀티 빔 전체를 통과시켜서 해당 빔을 편향한다. 그러나, 멀티 빔과 같은 직경이 큰 빔을 블랭킹 제어하기 위해서는, 블랭킹 편향기의 전극을 크게 할 필요가 있다. 그러나, 표면적이 큰 전극의 모재에 균일하게 금속막을 얇게 성막하는 것은 곤란하며, 금속막의 막 두께가 변동되는 경우가 있다. 전극의 금속막 막 두께가 변동되면, 고주파 동작 시와 저주파 동작 시에 있어서의 자장의 크기가 와전류의 영향에 의해 변화한다. 이에 의해, 고주파 동작 시와 저주파 동작 시에 있어서의 빔의 편향 각도가 불안정해져서, 빔 드리프트의 원인이 된다. 그 결과, 멀티 빔의 편향 정밀도를 악화시킨다.
한편, 와전류를 억제하기 위해서, 전극의 금속막의 막 두께를 박막화하는 것이 생각된다. 그러나, 이 경우, 막 두께의 변동에 의해 모재가 노출되면, 모재가 빔에 의해 차지 업되어 묘화 정밀도를 악화시킨다고 하는 문제가 발생한다.
편향기의 전극 차지 업을 억제하면서, 하전 입자 빔의 편향 정밀도를 향상 시킬 수 있는 묘화 장치 및 편향기를 제공한다.
본 실시 형태에 의한 블랭킹 편향기는, 제1 절연체와, 제1 절연체의 표면 전체를 피복하고 제1 절연체보다도 저항이 낮은 제1 재료막과, 제1 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 제1 재료막보다도 저항이 낮은 제1 저저항막을 갖는 제1 전극과, 제2 절연체와, 제2 절연체의 표면 전체를 피복하고 제2 절연체보다도 저항이 낮은 제2 재료막과, 제2 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 제2 재료막보다도 저항이 낮은 제2 저저항막을 갖는 제2 전극을 구비하고, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 하전 입자 빔을 통과시켜서 하전 입자 빔을 시료에 조사할지 여부를 제어한다.
본 실시 형태에 의한 하전 입자 빔 장치는, 시료에 조사하는 하전 입자 빔을 생성하는 빔 조사부와, 제1 및 제2 전극을 갖고, 시료에 조사하는 하전 입자 빔을 제1 전극과 제2 전극의 사이에 통과시켜서, 하전 입자 빔을 시료에 조사할지 여부를 제어하는 편향기를 구비하고, 제1 전극은, 제1 절연체와, 제1 절연체의 표면 전체를 피복하고 제1 절연체보다도 저항이 낮은 제1 재료막과, 제1 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 제1 재료막보다도 저항이 낮은 제1 저저항막을 갖고, 제2 전극은, 제2 절연체와, 제2 절연체의 표면 전체를 피복하고 제2 절연체보다도 저항이 낮은 제2 재료막과, 제2 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 제2 재료막보다도 저항이 낮은 제2 저저항막을 갖는다.
도 1은 제1 실시 형태에 의한 묘화 장치의 구성예를 나타내는 도면.
도 2는 블랭킹 편향기의 구성예를 나타내는 단면도.
도 3은 제1 및 제2 전극의 보다 상세한 구성을 나타내는 단면도.
도 4는 와전류의 흐름을 나타내는 개념도.
도 2는 블랭킹 편향기의 구성예를 나타내는 단면도.
도 3은 제1 및 제2 전극의 보다 상세한 구성을 나타내는 단면도.
도 4는 와전류의 흐름을 나타내는 개념도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 형태를 설명한다. 본 실시 형태는, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 도면은 모식적 또는 개념적인 것이며, 각 부분의 비율 등은, 반드시 현실의 것과 동일하다고는 할 수 없다. 명세서와 도면에 있어서, 기출의 도면에 관하여 전술한 것과 마찬가지의 요소에는 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명은 적절히 생략한다.
(제1 실시 형태)
도 1은, 제1 실시 형태에 의한 묘화 장치의 구성예를 나타내는 도면이다. 묘화 장치(100)는, 예를 들어 멀티 빔 방식의 하전 입자 빔 노광 장치이며, 반도체 장치의 제조에 사용되는 리소그래피의 포토마스크나 템플릿을 묘화하기 위해서 사용된다. 본 실시 형태는, 묘화 장치 외에, 노광 장치, 전자 현미경 등의 전자 빔, 이온빔을 시료 W에 조사하는 장치여도 된다. 따라서, 처리 대상으로서의 시료 W는, 마스크 블랭크스 외에, 반도체 기판 등이어도 된다.
묘화 장치(100)는, 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화부(150)는, 전자 경통(102)과, 묘화실(103)을 구비하고 있다. 제어부(160)는, 조사 제어부(4)와, 스테이지 제어부(5)와, 스테이지 위치 측정기(7)를 구비하고 있다.
전자 경통(102) 내에는, 전자총(201)과, 조명 렌즈(202)와, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)과, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)와, 축소 렌즈(205)와, 제한 애퍼처 기판(206)과, 대물 렌즈(207)와, 주 편향기(208)와, 부 편향기(209)와, 블랭킹 편향기(212)가 배치되어 있다. 묘화실(103) 내에는, 서로 직교하는 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능한 스테이지(105)가 배치된다. 스테이지(105)는, 묘화 시에 처리 대상이 되는 마스크 블랭크스 등의 시료 W를 탑재 가능하다. 시료 W는, 예를 들어 유리 기판 위에 크롬막 등의 차광막과 레지스트막이 적층된 마스크 블랭크스이다. 또한, 스테이지(31) 위에는, 스테이지(31)의 위치를 측정하기 위해서 미러(210)가 배치된다. 또한, 전자 경통(102) 및 묘화실(103)의 내부는, 진공 흡인되어 있으며, 감압 상태로 되어 있다.
빔 조사부로서의 전자총(201)은, 하전 입자 빔 B를 생성한다. 하전 입자 빔(이하, 단순히 '빔'이라고도 함) B는, 예를 들어 전자 빔, 이온빔이다. 전자총(201)에 의해 생성된 빔 B는, 시료 W에 조사된다.
블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)는, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)을 통과한 각각 대응하는 빔에 대하여 개별로 빔의 ON/OFF 제어를 행하는 복수의 개별 블랭커이며, 빔마다 블랭킹 편향을 행한다.
블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 하방에는, 멀티 빔 전체를 일괄하여 블랭킹 제어하는 블랭킹 편향기(212)가 마련되어 있다. 블랭킹 편향기의 하방에는, 중심부에 구멍이 형성된 제한 애퍼처 기판(206)이 마련되어 있다. 블랭킹 애퍼처 기구(204) 또는 블랭킹 편향기(212)에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 전자 빔은, 제한 애퍼처 기판의 중심 구멍으로부터 위치가 벗어나, 제한 애퍼처 기판에 의해 차폐된다. 블랭킹 애퍼처 기구(204) 또는 블랭킹 편향기(212)에 의해 편향되지 않은 전자 빔은 제한 애퍼처 기판을 통과하고, 편향기(208, 209)에 의해 편향되어 기판 W 위의 원하는 위치에 조사된다.
스테이지 제어부(5)는, 스테이지(105)를 X 방향 또는 Y 방향으로 이동시키도록 제어한다.
스테이지 위치 측정기(7)는, 예를 들어 레이저 측장계로 구성되고, 스테이지(105)에 고정된 미러(210)에 레이저광을 조사하고, 그 반사광으로 스테이지(105)의 X 방향의 위치를 측정한다. 스테이지 위치 측정기(7) 및 미러(210)와 마찬가지의 구성은, X 방향뿐만 아니라, Y 방향에도 마련되어 있으며, 스테이지(105)의 Y 방향의 위치도 측정한다.
도 1에서는, 제1 실시 형태를 설명하는 데 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100)는, 그 밖의 필요한 구성을 구비하고 있어도 무방하다.
묘화 장치(100)는, XY 스테이지(105)가 이동하면서 샷 빔을 연속해서 차례로 조사해 가는 래스터 스캔 방식으로 묘화 동작을 행하여, 원하는 패턴을 묘화할 때, 패턴에 따라서 필요한 빔이 블랭킹 제어에 의해 빔 ON으로 제어된다.
도 2는, 블랭킹 편향기(212)의 구성예를 나타내는 단면도이다. 제1 편향기로서의 블랭킹 편향기(212)는, 제1 전극(231)과, 제2 전극(232)을 구비한다. 블랭킹 편향기(212)는, 제1 전극(231)과 해당 제2 전극(232)의 사이에 빔 B를 통과시켜서 빔 B를 편향한다. 이에 의해, 블랭킹 편향기(212)는, 빔 B를 시료 W에 조사하거나 혹은 조사하지 않도록 제어할 수 있다.
제1 전극(231)은, 판형 또는 막대형의 형상을 갖는 전극이며, 정전압 또는 부전압이 인가된다. 제2 전극(232)은, 제1 전극(231)의 주위를 둘러싸는 통형의 형상을 갖는 전극이며, 제1 전극(231)에 대하여 다른 전압(예를 들어, 접지 전압)이 인가된다. 제2 전극(232)은, 제1 전극(231)을 둘러싸는 통형이므로, 도 2에서는, 연직 방향 단면에 있어서, 제1 전극(231)의 양측에 나타내어져 있다. 빔 B는, 제2 전극(232)의 내측을 통과한다. 그 때에, 빔 B는, 제2 전극(232)의 내측면과 제1 전극(231)의 외측면의 사이를 통과하고, 제1 및 제2 전극(231, 232)에 인가된 전압차에 따른 전기장 및 자장을 받는다. 따라서, 제1 전극(231)과 제2 전극(232)의 사이에 전압차가 거의 없는 경우, 빔 B는, 편향되지 않고, 제한 애퍼처 기판(206)의 개구를 통과하여 시료 W에 조사된다. 한편, 제1 전극(231)과 제2 전극(232)의 사이에 전압차가 있는 경우, 빔 B는, 편향되어, 제한 애퍼처 기판(206)에 의해 차폐된다. 이와 같이, 블랭킹 편향기(212)는, 빔 B를 블랭킹 제어한다. 또한, 제1 및 제2 전극(231, 232)의 보다 상세한 구성은, 도 3을 참조하여 후술한다.
제1 전극(231) 및 제2 전극(232)의 각각의 일단부(예를 들어, 하단부)는, 커넥터(235)를 통해 전자 경통(102)의 외부에 있는 저항 소자(233)에 전기적으로 접속되어 있다. 제1 전극(231) 및 제2 전극(232)의 각각의 타단부(예를 들어, 상단부)는, 동축 케이블(234)의 코어선(신호선)(234a) 및 실드(그라운드선)(234b)에 전기적으로 접속되어 있다. 신호선(234a) 및 그라운드선(234b)은, 커넥터(235)를 통해 블랭킹 증폭기(41)에 전기적으로 접속되어 있다. 이에 의해, 블랭킹 증폭기(41)는, 제1 전극(231)으로부터 저항 소자(233)를 통해 제2 전극(232)으로 전류를 흘림으로써, 제1 전극(231)과 제2 전극(232)의 사이를 통과하는 빔 B에 전계 및 자계를 인가할 수 있다. 또한, 신호선(234a)에 인가되는 전압(즉, 제1 전극(231)에 인가되는 전압)은, 정전압 또는 부전압 중 어느 것이어도 된다.
도 3의 (A) 및 도 3의 (B)는, 제1 및 제2 전극(231, 232)의 보다 상세한 구성을 나타내는 단면도이다. 도 3의 (B)는, 도 3의 (A)의 B-B선을 따른 단면을 나타낸다. 즉, 도 3의 (A)는, 빔 B의 진행 방향을 따른 단면을 나타내고, 도 3의 (B)는, 빔 B의 진행 방향에 대하여 대략 수직 방향의 단면을 나타내고 있다.
제1 전극(231)은, 모재(231_1)와, 제1 재료막(231_2)과, 제1 저저항막(231_3)을 구비하고 있다. 제1 절연체로서의 모재(231_1)는, 비도전성의 절연 재료로 구성되어 있으며, 예를 들어 산화알루미늄(알루미나)으로 구성되어 있다. 모재(231_1)는, 막대형 또는 판형의 형상을 갖는다.
제1 재료막(231_2)은, 모재(231_1)를 실질적으로 피복하고 있으며, 모재(231_1)보다도 저항이 낮은 재료로 구성되어 있다. 또한, 제1 재료막(231_2)은, 모재(231_1)의 표면에 용이하게 성막 가능한 재료인 것이 바람직하다. 이와 같은 제1 재료막(231_2)은, 예를 들어 진공 증착 또는 스퍼터링 등을 사용하여 모재(231_1)의 표면 위에 성막될 수 있다. 제1 재료막(231_2)은, 절연 재료는 아니고, 어느 정도의 도전성을 갖지만, 비교적 고저항의 재료로 구성되어 있다. 예를 들어, 제1 재료막(231_2)은, 전자선 리소그래피에서 사용되는 대전 방지제(도전성 폴리머)의 저항값(예를 들어, 106Ω) 이하의 재료이면, 차지 업을 억제할 수 있다고 생각된다. 보다 구체적으로는, 제1 재료막(231_2)은, 예를 들어 카본(C), 티타늄(Ti) 또는 질화티타늄(TiN) 등 중 어느 재료로 구성되어 있다. 제1 재료막(231_2)은, 하전 입자선에 대한 영향을 고려하여 비자성재가 바람직하다.
제1 재료막(231_2)은, 모재(231_1)가 노출되지 않도록 실질적으로 모재(231_1)의 표면 전체를 피복한다. 모재(231_1)의 표면의 조도에 따라 다르기도 하지만, 모재(231_1)의 표면 전체를 피복하기 위해서, 제1 재료막(231_2)의 막 두께는, 예를 들어 0.3㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 모재(231_1)가 노출됨으로써 빔 B로 차지 업하는 것을 억제할 수 있다.
제1 저저항막(231_3)은, 제1 재료막(231_2)을 통해 모재(231_1)의 표면을 피복하고 있으며, 제1 재료막(231_2)보다도 저항이 낮은 재료로 구성되어 있다. 또한, 제1 저저항막(231_3)의 산화 및 변질에 의한 빔 드리프트를 억제하기 위해서, 제1 저저항막(231_3)은, 예를 들어 금, 백금 등의 저저항의 귀금속 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 제1 저저항막(231_3)은, 예를 들어 진공 증착 또는 스퍼터링 등을 사용하여 제1 재료막(231_2)의 표면 위에 성막된다.
제1 저저항막(231_3)은, 실질적으로 모재(231_1)의 표면 전체에 마련된 제1 재료막(231_2) 위에 마련되어 있다. 단, 제1 재료막(231_2)이 실질적으로 모재(231_1)의 표면 전체를 피복하고 있으므로, 제1 저저항막(231_3)은, 차지 업을 고려하지 않고, 제1 재료막(231_2)의 표면의 일부 또는 전부를 피복해도 된다. 예를 들어, 제1 저저항막(231_3)은, 제2 전극(232)에 대향하는 모재(231_1)의 면에만 마련해도 된다. 제1 전극이 판형인 경우, 양측면에 마련할 수 있다. 또한, 이 경우, 블랭킹 증폭기(41)가 제1 저저항막(231_3)에 전력 공급하기 위해서, 모재(231_1)의 양측면에 마련된 제1 저저항막(231_3)의 양쪽 모두, 신호선(234a)에 전기적으로 접속되어 있다.
제2 전극(232)은, 모재(232_1)와, 제2 재료막(232_2)과, 제2 저저항막(232_3)을 구비하고 있다. 제2 절연체로서의 모재(232_1)는, 모재(231_1)와 마찬가지로, 비도전성의 절연 재료로 구성되어 있으며, 예를 들어 산화알루미늄(알루미나)으로 구성되어 있다. 모재(232_1)는, 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 통형(원통형, 대략 직사각형 통형)의 형상을 갖는다.
제2 재료막(232_2)은, 실질적으로 모재(232_1)의 표면 전체를 피복하고 있으며, 모재(232_1)보다도 저항이 낮은 재료로 구성되어 있다. 또한, 제2 재료막(232_2)은, 모재(232_1)의 표면에 용이하게 성막 가능한 재료인 것이 바람직하다. 이와 같은 제2 재료막(232_2)은, 예를 들어 진공 증착 또는 스퍼터링 등을 사용하여 모재(232_1)의 표면 위에 성막될 수 있다. 제2 재료막(232_2)은, 절연 재료는 아니고, 어느 정도의 도전성을 갖지만, 비교적 고저항의 재료로 구성되어 있다. 예를 들어, 제1 재료막(231_2)은, 전자선 리소그래피에서 사용되는 대전 방지제(도전성 폴리머)의 저항값(예를 들어, 106Ω) 이하의 재료이면, 차지 업을 억제할 수 있다고 생각된다. 보다 구체적으로는, 제2 재료막(232_2)은, 제1 재료막(231_2)과 마찬가지로, 카본(C), 티타늄(Ti) 또는 질화티타늄(TiN) 등 중 어느 재료로 구성되어 있다. 하전 입자선에 대한 영향을 고려하여 비자성재가 바람직하다.
제2 재료막(232_2)은, 모재(232_1)가 노출되지 않도록 모재(232_1)의 표면을 피복한다. 모재(232_1)의 표면 조도에 따라 다르기도 하지만, 실질적으로 모재(232_1)의 표면 전체를 피복하기 위해서, 제2 재료막(232_2)의 막 두께는, 예를 들어 0.3㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 모재(232_1)가 노출됨으로써 빔 B로 차지 업 하는 것을 억제할 수 있다.
제2 저저항막(232_3)은, 제2 재료막(232_2)을 통해 모재(232_1)의 표면을 피복하고 있으며, 제2 재료막(232_2)보다도 저항이 낮은 재료로 구성되어 있다. 또한, 제2 저저항막(232_3)의 산화 및 변질을 억제하기 위해서, 제2 저저항막(232_3)은, 예를 들어 제1 저저항막(231_3)과 마찬가지로, 금, 백금 등의 저저항 귀금속 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 제2 저저항막(232_3)은, 예를 들어 진공 증착 또는 스퍼터링 등을 사용하여 제2 재료막(232_2)의 표면 위에 성막된다.
제2 저저항막(232_3)은, 모재(232_1)의 표면에 있는 제2 재료막(232_2) 위에 마련되어 있다. 단, 제2 재료막(232_2)이 모재(232_1)의 차지 업을 억제하므로, 제2 저저항막(232_3)은, 제2 재료막(232_2)의 표면의 일부 또는 전부를 피복하면 된다. 예를 들어, 제2 저저항막(232_3)은, 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제1 전극(231)에 대향하는 모재(232_1)의 내측면 Fin에만 마련해도 된다. 이 경우, 제2 저저항막(232_3)은, 내측면 Fin과는 반대측의 모재(231_1)의 외측면 Fout에는 마련되어 있지 않다. 또한, 모재(232_1)의 내측면 Fin에 마련된 제2 저저항막(232_3)은, 그라운드선(234b)에 전기적으로 접속되어 있다. 이에 의해, 블랭킹 증폭기(41)는, 제2 저저항막(232_3)을 접지 전압으로 할 수 있다.
또한, 모재(232_1)의 내측면 Fin에만 제2 저저항막(232_3)을 성막하는 경우, 리소그래피 등을 사용하여, 모재(231_1)의 외측면 Fout를 마스크한 후, 진공 증착 또는 스퍼터링 등을 사용하여 제2 저저항막(232_3)을 내측면 Fin의 제2 재료막(232_2)의 표면 위에 선택적으로 성막하면 된다.
모재(232_1)의 내측면에 진공 증착 또는 스퍼터링을 행하는 것이 곤란한 경우, 제2 재료막(232_2)은 분할하여 진공 증착 또는 스퍼터링을 행해도 된다. 모재(231_1)의 외측면 Fout측을 마스킹한 후, 진공 증착 또는 스퍼터링 등을 사용하여 제2 저저항막(232_3)을 내측면 Fin의 제2 재료막(232_2)의 표면 위에 선택적으로 성막할 수 있다.
(고주파 신호의 표피 효과에 기초하는 고찰)
그런데, 빔 B를 고속으로 블랭킹 제어하기 위해서, 블랭킹 편향기(212)를 고주파 신호(예를 들어, 1㎓ 이상의 고주파 펄스 신호)로 동작시킨 경우, 전류는, 표피 효과에 의해 제1 전극(231) 및 제2 전극(232)의 대향면에 있어서의 표면 근방을 흐른다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 전극(231) 및 제2 전극(232)의 대향면에는, 도 3의 (A) 및 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)이 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 표피 효과에 의한 전류가 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)의 전체로 흐르도록, 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)의 막 두께를 설정한다.
여기서, 일반적으로, 표피 효과에 의해 전류가 흐르는 도체의 깊이 d는, 식 1과 같이 표시된다.
또한, ρ는, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)의 전기 저항률이다. ω는, 제1 및 제2 전극(231, 232)에 흐르는 전류의 각 주파수이다. μ는, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)의 절대 투자율이다.
제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)의 각각의 막 두께가 d보다도 두꺼운 경우, 고주파 전류에 대하여, 와전류가 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)에 발생한다. 와전류가 발생하면, 상술한 바와 같이, 자장의 변화에 의해, 빔 B의 드리프트가 발생하고, 편향 정밀도가 악화될 우려가 있다. 따라서, 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)의 막 두께는, d 이하인 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 및 제2 저저항막이 금(Au)이며, 전류의 주파수를 1㎓로 한 경우, d는, 약 2.3㎛로 된다. 이 경우, 제1 및 제2 전극(231, 232)의 표면으로부터 약 2.3㎛의 깊이까지의 표층 부분으로 전류가 흐른다. 따라서, 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)의 막 두께는, 2.3㎛ 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 예를 들어 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)의 막 두께는, 0.2㎛ 이하(예를 들어, 0.1㎛ 내지 0.2㎛)로 한다. 이 경우, 고주파 신호에 의한 전류는, 저저항의 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)의 전체를 확실하게 흐르고, 한편, 비교적 고저항의 제1 재료막(231_2) 및 제2 재료막(232_2) 그리고 절연체의 모재(231_1, 232_1)에는 대부분 흐르지 않는다. 따라서, 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)의 막 두께를 0.2㎛ 이하로 함으로써, 전류는, 확실하게 제1 저저항막(231_3) 및 제2 저저항막(232_3)의 전체에 흐르면서, 제1 재료막(231_2) 및 제2 재료막(232_2)에 흐르는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 블랭킹 편향기(212)는, 고주파 신호에 의한 블랭킹 제어에 있어서, 와전류를 억제하여 자장을 안정화시키고, 빔 B의 편향 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(저주파 신호의 옴의 법칙에 기초하는 고찰)
고주파 신호로 블랭킹 제어하는 경우, 표피 효과에 의해, 전류의 대부분은, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)을 흐른다. 한편, 저주파 신호(예를 들어, 약1MHz의 저주파 펄스 신호)로 블랭킹 제어하는 경우, 오옴의 법칙에 따라서, 전류는, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3) 그리고 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)의 양쪽을 흐르려고 한다.
저주파 신호에서는, 전류 밀도를 일정하게 하려고 하여, 와전류가 발생한다. 도 4는, 와전류의 흐름을 나타내는 개념도이다. I1은, 예를 들어 도 4의 지면 하측 방향으로 흐르는 전류를 나타낸다. I2는, 예를 들어 도 4의 지면 상측 방향으로 흐르는 전류를 나타낸다. 블랭킹 증폭기(41)가 전류 I1을 흘리려고 하면, 와전류로서 전류 I2가 전류 I1과는 역방향으로 흐르려고 한다.
도 4의 예에서는, 제1 전극(231)에 있어서, 전류 I1은, 제1 전극(231)의 한쪽 면(제2 전극(232)에 가까운 면) F231_1에 마련된 제1 재료막(231_2) 및 제1 저저항막(231_3)을 흐른다. 와전류로서 전류 I2는, 제1 전극(231)의 다른 쪽 면(제2 전극(232)으로부터 먼 면) F231_2에 마련된 제1 재료막(231_2) 및 제1 저저항막(231_3)을 흐른다. 이에 의해, 제1 전극(231)에 있어서, 전류 밀도를 일정하게 유지하려고 한다. 제2 전극(232)에 있어서, 전류 I1이 제2 전극(232)의 내측면 Fin에 마련된 제2 재료막(232_2) 및 제2 저저항막(232_3)을 흐른다. 와전류로서 전류 I2는, 제2 전극(232)의 외측면 Fout에 마련된 제2 재료막(232_2)을 흐른다. 이에 의해, 제2 전극(232)에 있어서, 전류 밀도를 일정하게 유지하려고 한다.
일반적으로, 이와 같은, 와전류는, 고주파 신호에 의한 블랭킹 제어와 저주파 신호에 의한 블랭킹 제어로 자장을 불안정하게 해서, 편향 정밀도를 악화시킨다.
이에 반하여, 본 실시 형태에서는, 모재(231_1, 232_1)가 절연체이며, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)은, 각각 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)보다도 고저항의 재료로 구성되어 있다.
여기서, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)은, 상술한 바와 같이, 모재(231_1, 232_1)의 차지 업을 억제할 수 있을 정도의 저항값(예를 들어, 106Ω 이하)을 갖는다. 한편, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)은, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)과 비교해서 고저항의 재료로 형성되어 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)의 재료가, 금, 백금(약 2μΩ)인 경우, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)의 재료를, 예를 들어 카본, 티타늄 혹은 질화티타늄(약 20μΩ)으로 한다. 이에 의해, 저주파 신호에 의한 블랭킹 제어여도, 전류 I1의 대부분은 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)을 흐르고, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)에 흐르는 전류량을 억제할 수 있다.
경험상, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)에 흐르는 전류를 전류 I1 전체의 1％ 이하로 하면, 저주파 신호에 있어서의 블랭킹 제어에 있어서도, 와전류가 억제되어, 블랭킹 제어의 편향 정밀도가 유지될 수 있다.
그래서, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2) 그리고 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)의 각각의 재료 및 막 두께는, 식 2를 충족하도록 설정된다.
여기서, I는 블랭킹 편향기(212)로 흐르는 전류이다. rL은, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)의 저항값이다. iH는, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)에 흐르는 전류이다. rH는, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)의 저항값이다.
예를 들어, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)이 막 두께 약 0.1㎛의 금으로 된 경우, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)은, 막 두께 약 0.3㎛의 티타늄으로 하면 된다. 이에 의해, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)에 흐르는 전류를 전류 I1 전체의 1％ 이하로 할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2) 그리고 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)의 각각의 재료 및 막 두께는, 이것에 한정되지 않고, 식 2를 충족하는 재료 및 막 두께이면 된다. 또한, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)은 서브마이크론 오더의 두께이고 예를 들어 0.1 내지 0.2㎛ 정도 이면 되며, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2) 그리고 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)의 각각 합계의 막 두께로서는 0.4μ 정도는 필요하다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 제1 및 제2 전극(231, 232)은, 모재(231_1, 232_1)로서 절연체를 사용하고 있다. 이에 의해, 블랭킹 제어에 있어서의 전류는, 제1 및 제2 전극(231, 232)의 중심부로 흐르지 않아, 와전류가 억제된다.
또한, 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)이 실질적으로 모재(231_1, 232_1)의 표면 전체를 피복하고 있다. 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)은, 모재(231_1, 232_1)가 노출되지 않을 정도, 또한, 식 2를 충족하는 막 두께를 갖는다. 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2)은, 비교적 고저항이지만, 약간의 도전성을 갖는 재료로 구성된다. 이에 의해, 모재(231_1, 232_1)의 차지 업을 억제할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)이 제1 및 제2 전극(231, 232)의 대향면에 있어서 제1 및 제2 재료막(231_2, 232_2) 위에 마련되어 있다. 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)은, 식 1의 d 이하의 막 두께를 가지며, 또한, 식 2를 충족하는 막 두께를 갖는다. 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)은, 상당히 저저항의 귀금속 재료로 구성된다.
이에 의해, 본 실시 형태에 의한 블랭킹 편향기(212)는, 고주파 신호에 의한 블랭킹 제어에 있어서, 표피 효과에 의해 전류의 대부분을 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)에 흘린다. 한편, 블랭킹 편향기(212)는, 저주파 신호에 의한 블랭킹 제어에 있어서도, 오옴의 법칙에 의해 전류의 대부분을 제1 및 제2 저저항막(231_3, 232_3)에 흘린다. 그 결과, 고주파 신호 및 저주파 신호의 양쪽의 블랭킹 제어에 있어서, 와전류 및 자장의 변화가 작게 억제되어, 편향 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 마찬가지로, 청구범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함되는 것이다.
100: 묘화 장치
150: 묘화부
160: 제어부
102: 전자 경통
103: 묘화실
4: 조사 제어부
5: 스테이지 제어부
7: 스테이지 위치 측정기
212: 블랭킹 편향기
231: 제1 전극
232: 제2 전극
231_1, 232_1: 모재
231_2, 232_2: 재료막
231_3, 232_3: 저저항막
150: 묘화부
160: 제어부
102: 전자 경통
103: 묘화실
4: 조사 제어부
5: 스테이지 제어부
7: 스테이지 위치 측정기
212: 블랭킹 편향기
231: 제1 전극
232: 제2 전극
231_1, 232_1: 모재
231_2, 232_2: 재료막
231_3, 232_3: 저저항막
Claims (18)
- 제1 절연체와, 해당 제1 절연체의 표면 전체를 피복하고 해당 제1 절연체보다도 저항이 낮은 제1 재료막과, 해당 제1 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 해당 제1 재료막보다도 저항이 낮은 제1 저저항막을 갖는 제1 전극과,
제2 절연체와, 해당 제2 절연체의 표면 전체를 피복하고 해당 제2 절연체보다도 저항이 낮은 제2 재료막과, 해당 제2 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 해당 제2 재료막보다도 저항이 낮은 제2 저저항막을 갖는 제2 전극을 구비하고,
상기 제1 저저항막과 상기 제2 저저항막은, 각각 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중, 적어도 서로 대향하는 표면에 마련되어 있고,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 주위를 둘러싸고,
해당 제1 전극과 해당 제2 전극의 사이에 하전 입자 빔을 통과시켜서 해당 하전 입자 빔을 시료에 조사할지 여부를 제어하는, 블랭킹 편향기. - 제1항에 있어서,
상기 제2 저저항막은, 상기 제2 전극의 표면 중, 상기 제1 전극에 대한 대향면에 마련되고, 해당 대향면과는 반대측의 면에는 마련되어 있지 않은, 블랭킹 편향기. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 전극은, 판형 또는 막대형의 형상을 갖고,
상기 제2 전극은, 통형의 형상을 갖는, 블랭킹 편향기. - 제4항에 있어서,
상기 제1 저저항막은, 상기 제1 전극의 표면 전체에 마련되어 있고,
상기 제2 저저항막은, 상기 제2 전극의 표면 중 내측면에만 마련되어 있는, 블랭킹 편향기. - 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 절연체는, 산화알루미늄을 포함하고,
상기 제1 및 제2 재료막은, 카본, 티타늄, 질화티타늄 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제1 및 제2 저저항막은, 금, 백금, 구리, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는, 블랭킹 편향기. - 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 저저항막의 막 두께는, 식 1의 d 이하이고,
ρ는 상기 제1 및 제2 저저항막의 전기 저항률, ω는 상기 제1 및 제2 전극을 흐르는 전류의 각 주파수, μ는 상기 제1 및 제2 저저항막의 절대 투자율인, 블랭킹 편향기. - 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 재료막 그리고 상기 제1 및 제2 저저항막은, 식 2를 충족하고,
I는 상기 제1 및 제2 전극에 흐르는 전류, rL은 제1 및 제2 저저항막의 저항값, iH는 제1 및 제2 저저항막에 흐르는 전류, rH는 제1 및 제2 재료막의 저항값인, 블랭킹 편향기. - 시료에 조사하는 하전 입자 빔을 생성하는 빔 조사부와,
제1 및 제2 전극을 갖고, 시료에 조사하는 하전 입자 빔을 해당 제1 전극과 해당 제2 전극의 사이에 통과시켜서, 해당 하전 입자 빔을 상기 시료에 조사할지 여부를 제어하는 제1 편향기를 구비하고,
상기 제1 전극은, 제1 절연체와, 해당 제1 절연체의 표면 전체를 피복하고 해당 제1 절연체보다도 저항이 낮은 제1 재료막과, 해당 제1 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 해당 제1 재료막보다도 저항이 낮은 제1 저저항막을 갖고,
상기 제2 전극은, 제2 절연체와, 해당 제2 절연체의 표면 전체를 피복하고 해당 제2 절연체보다도 저항이 낮은 제2 재료막과, 해당 제2 재료막의 표면의 일부 또는 전부를 피복하고 해당 제2 재료막보다도 저항이 낮은 제2 저저항막을 가지며,
상기 제1 저저항막과 상기 제2 저저항막은, 각각 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중, 적어도 서로 대향하는 표면에 마련되어 있고,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극의 주위를 둘러싸는,
하전 입자 빔 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제2 저저항막은, 상기 제2 전극의 표면 중, 상기 제1 전극에 대한 대향면에 마련되고, 해당 대향면과는 반대측의 면에는 마련되어 있지 않은, 하전 입자 빔 장치. - 삭제
- 제9항에 있어서,
상기 제1 전극은, 판형 또는 막대형의 형상을 갖고,
상기 제2 전극은, 통형 또는 환형의 형상을 갖는, 하전 입자 빔 장치. - 제12항에 있어서,
상기 제1 저저항막은, 상기 제1 전극의 표면 전체에 마련되어 있고,
상기 제2 저저항막은, 상기 제2 전극의 표면 중 내측면에만 마련되어 있는, 하전 입자 빔 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 절연체는, 산화알루미늄을 포함하고,
상기 제1 및 제2 재료막은, 카본, 티타늄, 질화티타늄 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제1 및 제2 저저항막은, 금, 백금, 구리, 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는, 하전 입자 빔 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 저저항막의 막 두께는, 식 1의 d 이하이고,
ρ는 상기 제1 및 제2 저저항막의 전기 저항률, ω는 상기 제1 및 제2 전극을 흐르는 전류의 각 주파수, μ는 상기 제1 및 제2 저저항막의 절대 투자율인, 하전 입자 빔 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 재료막 그리고 상기 제1 및 제2 저저항막은, 식 2를 충족하고,
I는 상기 제1 및 제2 전극에 흐르는 전류, rL은 제1 및 제2 저저항막의 저항값, iH는 제1 및 제2 저저항막에 흐르는 전류, rH는 제1 및 제2 재료막의 저항값인, 하전 입자 빔 장치. - 제9항에 있어서,
중심부에 개구를 갖고, 상기 하전 입자 빔을 상기 시료로부터 차폐하는 블랭킹 애퍼처를 더 구비하고,
상기 제1 편향기가 상기 하전 입자 빔을 편향했을 때에 해당 하전 입자 빔은 상기 블랭킹 애퍼처에 의해 차폐되고,
상기 제1 편향기가 상기 하전 입자 빔을 편향하지 않을 때에 해당 하전 입자 빔은, 상기 블랭킹 애퍼처의 개구를 통과하여 상기 시료로 조사되는, 하전 입자 빔 장치. - 제9항에 있어서,
상기 하전 입자 빔을 성형하는 성형 애퍼처와,
상기 하전 입자 빔을 편향하여 상기 성형 애퍼처의 원하는 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하는 제2 편향기를 더 구비한, 하전 입자 빔 장치.
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|---|---|---|---|---|
| JP5548375B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2014-07-16 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5240305A (en) * | 1975-09-27 | 1977-03-29 | Nec Home Electronics Ltd | Automatic return method of video tape recorder |
| DE3806079A1 (de) * | 1988-02-26 | 1989-09-07 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zur erzeugung und fuehrung von intensiven, grossflaechigen ionen-, elektronen- und roentgenstrahlen |
| JPH09139184A (ja) * | 1995-11-15 | 1997-05-27 | Nikon Corp | 静電偏向器の製造方法 |
| JP3057042B2 (ja) * | 1997-11-18 | 2000-06-26 | 株式会社東芝 | 荷電粒子ビーム描画用ブランキング装置 |
| JP3436878B2 (ja) | 1998-03-19 | 2003-08-18 | 株式会社東芝 | 荷電粒子ビーム装置 |
| JP2000011937A (ja) | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Advantest Corp | 電子ビーム露光装置の静電偏向器 |
| JP2000106117A (ja) | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Advantest Corp | 電子ビーム照射装置の静電偏向器 |
| JP2000133183A (ja) * | 1998-10-20 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | 荷電粒子線装置 |
| JP2002100317A (ja) | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | 荷電ビーム装置、電子ビーム装置及び電子ビーム描画装置 |
| JP4083768B2 (ja) | 2000-12-01 | 2008-04-30 | 株式会社東芝 | 電子ビーム照射装置 |
| US6953938B2 (en) * | 2002-10-03 | 2005-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Deflector, method of manufacturing deflector, and charged particle beam exposure apparatus |
| JP4614760B2 (ja) | 2004-12-24 | 2011-01-19 | 京セラ株式会社 | 静電偏向器及びそれを用いた電子線装置 |
| 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 |
| CN101361159B (zh) * | 2005-12-02 | 2013-01-02 | 阿利斯公司 | 离子源、系统和方法 |
| JP4795890B2 (ja) | 2006-08-09 | 2011-10-19 | 富士通株式会社 | 伝送線路型ブランキング装置及び電子ビーム露光装置 |
| CN102203898B (zh) * | 2008-07-17 | 2016-11-16 | 真实仪器公司 | 在处理系统化学分析中使用的电子束激励器 |
| TWI497557B (zh) * | 2009-04-29 | 2015-08-21 | Mapper Lithography Ip Bv | 包含靜電偏轉器的帶電粒子光學系統 |
| KR102037295B1 (ko) * | 2011-10-03 | 2019-10-28 | 가부시키가이샤 파람 | 전자빔 묘화 장치 및 묘화 방법 |
| JP5964067B2 (ja) * | 2012-02-02 | 2016-08-03 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置 |
| JP6207418B2 (ja) * | 2014-02-10 | 2017-10-04 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | 高エネルギーイオン注入装置、ビーム平行化器、及びビーム平行化方法 |
| JP6500383B2 (ja) * | 2014-10-03 | 2019-04-17 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | ブランキングアパーチャアレイ及び荷電粒子ビーム描画装置 |
| JP2017126674A (ja) | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 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描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 |
| JP2018098268A (ja) | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | ブランキング偏向器及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 |
| CN117487015A (zh) | 2020-11-04 | 2024-02-02 | 美勒斯公司 | 用于治疗患有erbb3突变阳性癌症的受试者的手段和方法 |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5548375B2 (ja) * | 2009-03-23 | 2014-07-16 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 |
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|---|---|
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| US20220172919A1 (en) | 2022-06-02 |
| KR20220035949A (ko) | 2022-03-22 |
| CN114008536B (zh) | 2023-08-04 |
| TW202121471A (zh) | 2021-06-01 |
| US12009174B2 (en) | 2024-06-11 |
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