KR20130139308A - 리소그래피 장치를 위한 데이터 경로 - Google Patents

Abstract

패턴 데이터(202)에 따라 타겟(121)을 노광시키기 위한 마스크리스 리소그래피 시스템이 제공된다. 시스템은 타겟을 노광시키기 위한 다수의 대전된 입자 빔렛들(132, 133)을 생성하기 위한 전자 광학 컬럼(102)을 포함하는데, 상기 전자 광학 컬럼은 빔렛들을 변조시키기 위한 빔렛 블랭커 어레이(117)를 포함하고, 상기 빔렛 블랭커 어레이는 빔렛 데이터 신호들을 수신하기 위한 다수의 수신기들(150) 및 데이터 신호들에 따라 빔렛들을 변조시키기 위한 다수의 빔렛 블랭커 엘리먼트들(152)을 포함한다. 패턴화된 데이터를 저장하고 처리하기 위한 사전처리 시스템(140) 및 처리 시스템으로부터의 처리된 패턴 데이터를 빔렛 블랭커 엘리먼트들로 전송하기 위한 다수의 전송 채널들(240)을 포함하는 데이터 경로(101) 또한 포함한다. 데이터 경로는 패턴 데이터를 수신하여 빔렛 데이터 신호들을 생성하기 위한 패턴 스트리밍 시스템(230), 및 패턴 데이터를 전송하기 위한 전송 채널들중 선택된 전송 채널들의 서브세트를 연결시키는 제 1 및 제 2 채널 선택기들(220, 230)을 더 포함하는데, 이때 상기 제 1 채널 선택기(220)는 사전처리 시스템과 전송 채널들 사이에 연결되고, 상기 제 2 채널 선택기(320)는 채널들과 빔렛 블랭커 엘리먼트들 사이에 연결된다.

Description

리소그래피 장치를 위한 데이터 경로{DATA PATH FOR LITHOGRAPHY APPARATUS}

본 발명은 마스크리스 리소그래피 장치를 위한 데이터 경로에 관련하고, 더욱 상세하게는 다수의 대전된 입자 빔렛들의 제어를 위해 패턴 데이터를 전송하기 위한 데이터 경로에 관련한다.

집적 회로 설계는 일반적으로 실리콘 웨이퍼 상에 집적 회로의 각 층을 패터닝하기 위한 데이터를 포함하는 컴퓨터-판독가능 파일로 표시된다. 마스크들을 이용하는 리소그래피 머신들에서, 이러한 패턴 데이터는 일반적으로, 이후에 웨이퍼를 패턴화하기 위해 리소그래피 머신에 의해 이용되는 하나의 마스크 또는 마스크들의 세트를 제조하는데 이용된다. 마스크리스 리소그래피 머신들에서, 패턴 데이터 파일은 리소그래피 머신를 제어하기에 적합하게 포맷화하도록 전자적으로 처리된다. 대전된 입자 리소그래피 머신들에서, 패턴 데이터 파일은 리소그래피 공정에서 이용되는 대전된 입자 빔들을 제어하기 위해 데이터 신호들의 세트로 변환된다.

데이터 경로는 일반적으로, 오프-라인 데이터 공정 및 저장 시스템으로부터 리소그래피 머신으로 패턴 데이터를 전송하는 이용된다. 대용량 데이터는 현재 및 가까운 미래의 집적 회로 생성을 위한 패턴을 표시하도록 요구되는데, 이는 고 전송 용량을 갖는 데이터 경로를 필요로 한다. 이러한 고 전송 용량은 매우 많은 개수의 채널들 및 채널당 고 데이터 전송율을 이용함으로써 달성될 수 있다. 그러나, 이는 데이터 경로의 비용을 크게 증가시키고, 이는 대전된 입자 리소그래피 머신의 전체 비용의 주요 요소를 이룬다.

매우 많은 개수의 채널들로 인해, 데이터 경로 채널들 중 일부는 용량상의 장애 또는 저하에 시달리고 이용되지 않아야만 할 수가 있다. 더욱이, 그러한 많은 개수의 채널들과 리소그래피 머신 간의 효율적 연결 시스템을 설계하는 것은 어려운데, 특히 장애 오류 전송 채널들의 이용을 회피하면서 고 신뢰성을 갖도록 데이터를 전송할 필요가 있다는 점에서 그러하다.

본 발명은 채널 장애를 극복하는 특성들을 갖는 데이터 경로를 이용하는 패턴 데이터에 따라 웨이퍼를 노광시키기 위한 마스크리스 리소그래피 시스템을 제공함으로써, 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 본 발명의 일실시예에 따라, 리소그래피 시스템은 타겟을 노광시키기 위해 다수의 대전된 입자 빔렛들을 생성하기 위한 전자 광학 컬럼을 포함하는데, 상기 전자 광학 컬럼은 빔렛들을 변조시키기 위한 빔렛 블랭커 어레이를 포함하고, 상기 빔렛 블랭커 어레이는 빔렛 데이터 신호들, 및 그러한 데이터 신호들에 따라 빔렛들을 변조시키기 위한 다수의 빔렛 블랭커 엘리먼트들을 수신하기 위한 다수의 수신기들을 포함한다. 리소그래피 시스템은 또한 패턴 데이터를 저장하고 처리하기 위한 사전처리 시스템 및 그러한 처리된 패턴 데이터를 사전처리 시스템으로부터 빔렛 블랭커 엘리먼트들로 전송하기 위한 다수의 전송 패널들을 포함하는 데이터 경로를 포함한다. 데이터 경로는 패턴 데이터를 수신하고 빔렛 데이터 신호들을 생성하기 위한 패턴 스트리밍 시스템, 및 패턴 데이터를 전송하기 위한 전송 채널들 중 선택된 전송 채널들의 서브세트를 연결시키는 제 1 및 제 2 채널 선택기들을 더 포함하는데, 이때 상기 제 1 채널 선택기는 사전처리 시스템과 전송 채널들 사이에 연결되고 상기 제 2 채널 선택기는 채널들과 빔렛 블랭커 엘리먼트들 사이에 연결된다.

제 1 채널 선택기의 각각의 입력과 제 2 채널 선택기의 각각의 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트로 연결될 수 있고, 상기 제 1 채널 선택기의 입력 및 제 2 채널 선택기의 출력으로 연결시키기 위한 상기 전송 채널들의 제한된 서브세트는 9개 또는 그 미만의 전송 채널들을 포함할 수 있다. 상기 전송 채널들의 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 입력 및 제 2 채널 선택기의 출력으로의 디폴트 연결을 갖는 전송 채널을 포함할 수 있고, 상기 전송 채널들의 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 입력 및 제 2 채널 선택기의 출력으로의 디폴트 연결을 갖지 않는 전송 채널을 포함할 수 있다.

시스템은 제 1 채널 선택기의 입력과 제 2 채널 선택기의 출력 사이의 연결 및 전송 체널들의 제한된 서브세트 내의 전송 채널들 중 하나를 결정하는 알고리듬을 이용할 수 있다. 알고리듬은 제 1 채널 선택기의 입력과 제 2 채널 선택기의 출력으로의 연결을 위해, 이용되지 않거나 결함을 갖지 않는 전송 채널을 조회하도록 적응될 수 있다. 알고리듬은 전송 채널들과, 제 1 채널 선택기의 입력들 및 제 2 채널 선택기의 출력들 간의 맵핑의 조회를 실행하도록 적응될 수 있는데, 이때 제 1 채널 선택기의 각각의 입력 및 제 2 채널 선택기의 각각의 출력은 결함을 갖지 않은 고유 전송 채널로 연결된다.

제 1 채널 선택기의 각각의 입력과 제 2 채널 선택기의 각각의 출력은 전송 채널로의 디폴트 연결을 가질 수 있다. 제 1 채널 선택기의 각각의 입력과 제 2 채널 선택기의 각각의 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있고, 상기 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 또다른 입력 및 제 2 채널 선택기의 또다른 출력으로의 디폴트 연결을 가지지 않는 전송 채널을 포함할 수 있다.

제 1 채널 선택기 및/또는 제 2 채널 선택기는 병렬 배열된 다수의 스위치 회로들을 포함할 수 있고, 상기 스위치 회로들 중 제 1 회로는 스위치 회로의 입력을 인접한 스위치 회로들의 세트 내 하나의 회로의 출력으로 전송시키도록 배열된다. 스위치 회로들은 두개 또는 그이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함할 수 있고, 각각의 스위치는 자신의 입력에서 신호를 통과 또는 차단시키기 위한 제어가 가능하다. 직렬 회로들 내의 스위치들의 서브세트의 각각의 스위치는 자신의 출력을, 직렬 회로 내 다음번 스위치의 입력 및 또한 인접한 스위치 회로 내 버퍼의 입력으로 송신하도록 배열될 수 있다. 인접한 스위치 회로들의 세트는 제 1 스위치 회로의 양측들 상에 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함할 수 있다. 각각의 스위치 회로는 두개 또는 그이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함할 수 있고, 각각의 스위치는 자신의 입력에서 신호를 통과 또는 차단시키기 위한 제어가 가능하며, 각각의 직렬 회로 내 다수의 스위치들 각각은 인접한 가로대(rung)의 직렬 회로 내 스위치의 입력으로 연결된 출력을 가질 수 있고, 그러한 연결들은 교대로 발생함으로써 연속적 스위치 출력들이 인접한 가로대들의 직렬 회로들 내 서로다른 회로들의 스위치 입력들로 연결된다.

채널 선택기는 스위치 회로들 중 하나의 회로의 입력을, 사전정의된 패턴에 근거해 스위칭 회로들 내 스위치들 중 선택적 활성화를 통해 한정된 경로를 따라 인접한 스위치 회로의 출력으로 전송하도록 구성될 수 있다. 채널 선택기는 또한 입력을 출력들 중 선택된 하나로 전송하기 위한 고유 경로들의 사전정의된 세트를 이용하도록 구성될 수 있고, 상기 고유 경로들의 세트는 스위칭 회로들 내의 스위치들의 사전정의된 활성 패턴들의 세트에 의해 정의된다. 채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을 하나 또는 다수의 중간 스위칭 회로들을 거쳐 또다른 스위칭 회로의 출력으로 전송시키도록 구성될 수 있다.

제 1 채널 선택기는 사전처리 시스템과 패턴 스트리머들 사이에 연결될 수 있다.

패턴 스트리밍 시스템은 데이터 경로 내에 포함된 다수의 패턴 스트리머들을 포함할 수 있고, 각각의 패턴 스트리머는 패턴 데이터 중 일부를 수신하고, 대응하는 빔렛들의 그룹을 변조시키기 위한 스트리밍된 빔렛 데이터 신호들을 발생시킨다.

제 2 채널 선택기는 빔렛들의 변조를 위해 패턴 데이터를 전송하기 위한 전송 채널들을 설정하도록 그러한 선택된 수신기들을 그러한 선택된 빔렛 블랭커 엘리먼트들에 연결시키기 위해, 빔렛 블랭커 어레이의 수신기들과 빔렛 블랭커 어레이의 빔렛 블랭커 엘리먼트들 사이에 연결될 수 있다.

수신기들, 제 2 예비 채널 선택기, 및 빔렛 블랭커 엘리먼트들은 모두, 빔렛 블랭커 어레이의 기판 상에 제조될 수 있다. 각각의 수신기는 빔렛 데이터 신호들의 빔렛 블랭커 엘리먼트들의 그룹으로의 전송을 위해 연결될 수 있고, 데이터 경로는 다수의 다중화기들 및 역다중화기들을 포함할 수 있으며, 각각의 다중화기는 빔렛들의 그룹들 중 하나의 그룹을 제어하기 위해 전송 채널을 통한 전송을 위한 빔렛 데이터 신호들을 다중화시킨다. 데이터 경로는 빔렛 데이터 신호들을 전기 신호들에서 수신기들로의 전송을 위한 광학 신호들로 변환시키기 위한 전기-광학 변환 디바이스들을 포함할 수 있다. 전송 채널들은 광 신호들을 전송하기 위한 광섬유를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 시스템은 선택된 서브세트의 표면을 노광시키기 위한 빔렛의 선택된 서브세트를 노광 동안에 노광시키도록 할당하기 위한 제어 유닛을 더 포함할 수 있고, 이때 노광되는 전체 표면은 둘 또는 그이상의 노광들로 노광되고, 빔렛들의 선택된 서브세트는 둘 또는 그이상의 노광들에 대해 상이하며, 데이터 경로는 패턴 데이터의 선택된 서브세트를 전송 채널을 통해 노광 동안에 빔렛 블랭커 엘리먼트들의 선택된 서브세트에 결합시키기 위한 제 1 및 제 2 빔 선택기들을 포함하고, 패턴 데이터의 선택된 서브세트는 노광 동안에 노광되는 선택된 서브세트 표면에 대응하며, 빔렛 블랭커 엘리먼트들의 선택된 서브세트는 노광을 위한 빔렛들의 선택된 서브세트의 변조에 관한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 둘 또는 그이상의 통과들로 타겟의 필드를 노광시키기 위한 리소그래피 시스템에 의해 생성된 다수의 대전된 입자 빔렛들을 변조시키기 위해, 빔렛 변조 데이터를 마스크리스 리소그래피 시스템에 전송하기 위한 데이터 경로를 제공한다. 데이터 경로는 빔렛 변조 데이터를 리소그래피 시스템에 전송하기 위한 다수의 전송 채널들을 포함하고, 제 1 및 제 2 선택기들은 패턴 데이터를 전송하기 위해 전송 채널들 중 선택된 전송 채널들의 서브세트를 연결시키는데, 이때 제 1 채널 선택기는 사전처리 시스템과 전송 채널들 사이에 연결되고 제 2 채널 선택기는 전송 채널들과 리소그래피 시스템 사이에 연결된다.

제 1 채널 선택기의 각각의 입력 및/또는 제 2 채널 선책기의 각각의 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있다. 제 1 채널 선택기의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 출력에 연결하기 위한 전송 채널들의 제한된 서브세트는 9개 또는 그 미만의 전송 채널들을 포함할 수 있다. 전송 채널들의 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 입력 및 제 2 채널 선택기의 출력으로의 디폴트 연결을 갖는 전송 채널을 포함할 수 있다. 전송 채널들의 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 출력으로의 디폴트 연결을 갖지 않는 전송 채널을 포함할 수 있다.

알고리듬이 전송 채널들의 제한된 서브세트 내 전송 채널들 중 하나와 제 1 채널 선택기의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 출력 간의 연결을 결정하는데 이용될 수 있다. 알고리듬은 제 1 채널 선택기의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 출력으로의 연결을 위해, 이용되지 않았거나 결함을 갖지 않은 전송 채널을 조회하는데 적응될 수 있다.

알고리듬은 전송 채널들과 제 1 채널 선택기의 입력들 및/또는 제 2 채널 선택기의 출력들 간의 맵핑 조회를 실행할 수 있는데, 이때 제 1 채널 선택기의 각각의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 각각의 출력은 결함을 갖지 않은 고유 전송 채널에 연결된다. 제 1 채널 선택기의 각각의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 각각의 출력은 전송 채널로의 디폴트 연결을 가질 수 있다. 제 1 채널 선택기의 각각의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 각각의 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있고, 상기 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 또다른 입력 또는 제 2 채널 선택기의 또다른 출력으로의 디폴트 입력을 가지지 않는 전송 채널을 포함한다.

제 1 채널 선택기 및/또는 제 2 채널 선택기는 병렬 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함할 수 있는데, 이때 스위칭 회로들 중 제 1 회로는 스위칭 회로의 입력을 인접한 스위칭 회로들의 세트 중 하나의 회로의 출력으로 전송하도록 배열된다. 스위칭 회로들은 둘 또는 그이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함할 수 있고, 각각의 스위치는 자신의 입력에서 신호를 통과시키거나 차단시키기 위한 제어가 가능하다. 직렬 회로들 내의 스위치들의 서브세트의 스위치 각각은 자신의 출력을 직렬 회로 내 다음번 스위치의 입력 및 또한 인접 스위칭 회로 내 버퍼의 입력으로 송신하도록 배열될 수 있다. 인접한 스위칭 회로들의 세트는 제 1 스위칭 회로의 양 측들 상에 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함할 수 있다.

각각의 스위칭 회로는 둘 또는 그이상의 회로들 내에 연결된 다수의 스위치들을 포함할 수 있고, 각각의 스위치는 자신의 입력에서 신호를 통과시키거나 차단시키기 위한 제어가 가능한데, 이때 각각의 직렬 회로 내 다수의 스위치들 각각은 인접한 가로대의 직렬 회로 내 스위치의 입력에 연결될 출력을 가지고, 연결들이 교대로 발생함으로써, 연속적 스위치 출력들이 인접한 가로대들의 직렬 회로들 중 서로다른 회로들의 스위칭 입력들에 연결된다.

채널 선택기는 사전정의된 패턴에 근거하여 스위칭 회로들 내의 스위치들의 선택적 활성화에 의해 한정된 경로를 따라 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을 인접한 스위칭 회로의 출력으로 전송하도록 구성될 수 있다. 채널 선택기는 입력을 출력들 중 선택된 하나로 전송하기 위해 고유 경로들의 사전정의된 세트를 이용하도록 구성될 수 있고, 고유 경로들의 세트는 스위칭 회로들 내의 스위치들의 사전정의된 활성화 패턴들의 세트에 의해 한정된다. 채널 선택기는 또한, 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을, 하나 또는 다수의 중간 스위칭 회로들을 거쳐 또다른 스위칭 회로의 출력으로 전송하도록 구성될 수 있다.

데이터 경로는 사전처리 시스템으로부터 패턴 데이터를 수신하고 빔렛 변조 데이터를 생성하기 위한 패턴 스트리밍 시스템을 더 포함할 수 있고, 제 1 채널 선택기는 사전처리 시스템과 패턴 스트리밍 시스템 사이에 연결될 수 있다. 패턴 스트리밍 시스템은 데이터 경로 내에 포함된 다수의 패턴 스트리머들을 포함하 수 있고, 각각의 패턴 스트리머는 패턴 데이터 중 일부를 수신하고, 대응하는 빔렛들 그룹을 변조하기 위한 스트리밍된 빔렛 데이터 신호들을 생성한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 데이터를 다수의 전송 채널들을 통해 전송하기 위한 데이터 경로용 채널 선택기에 관련하는데, 상기 채널 선택기는 다수의 전송 채널들 중 선택된 전송 채널들의 서브세트를 연결시키도록 적응되고, 이때 채널 선택기의 입력 각각은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있고, 알고리듬이 채널 선택기의 입력 및 출력 사이의 연결을 결정하는데 이용된다.

알고리듬은, 채널 선택기의 출력으로의 연결을 위해, 이용되지 않고 결함이 없는 전송 채널을 조회하도록 적응될 수 있고, 전송 채널들과 채널 선택기의 출력들 간의 맵핑 조회를 실행하도록 적응될 수 있는데, 이때 채널 선택기의 출력 각각은 결함이 없는 고유 전송 채널에 연결된다. 채널 선택기의 출력 각각은 전송 채널로의 디폴트 연결을 가질 수 있다. 채널 선택기의 출력 각각은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있고, 상기 제한된 서브세트는 채널 선택기의 또다른 출력으로의 디폴트 연결을 갖지 않는 전송 채널을 포함한다.

채널 선택기는 병렬 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함할 수 있는데, 이때 스위칭 회로들 중 제 1 회로는 스위칭 회로의 입력을 인접한 스위칭 회로들의 세트내 하나의 회로의 출력으로 전송시키도록 배열된다.

스위칭 회로들은 둘 또는 그이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함할 수 있고, 각각의 스위치는 자신의 입력에서 신호를 통과 또는 차단시키기 위한 제어가 가능하다. 직렬 회로들 내의 스위치들의 서브세트의 각 스위치는 자신의 출력을 직렬 회로 내 다음번 스위치의 입력 및 또한 인접한 스위칭 회로 내 버퍼의 입력으로 송신하도록 배열될 수 있다. 인접한 스위칭 회로들의 세트는 제 1 스위칭 회로의 양 측들상에 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함할 수 있다.

각각의 스위칭 회로는 둘 또는 그이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함할 수 있고, 각각의 스위치는 자신의 입력에서 신호를 통과 또는 차단시키기 위한 제어가 가능하며, 각각의 직렬 회로 내 다수의 스위치들 각각은 인접한 가로대의 직렬 회로 내 스위치의 입력에 연결된 출력을 가질 수 있고, 그러한 연결들이 교대로 발생함으로써 연속적 스위치 출력들이 인접 가로대들의 직렬 회로들의 서로다른 회로들의 스위칭 입력들에 연결된다.

채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을, 사전정의된 패턴에 근거하여 스위칭 회로들 내의 스위치들의 선택적 활성에 의해 한정된 경로를 따라, 인접한 스위칭 회로들의 출력에 전송하도록 구성될 수 있다. 채널 선택기는 입력을 출력들 중 선택된 하나로 전송하기 위해 고유 경로들의 사전정의된 세트를 이용하도록 구성될 수 있고, 고유 경로들의 세트는 스위칭 회로들 내의 스위치들의 사전정의된 활성 패턴들의 세트에 의해 한정된다. 채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을 하나 또는 다수의 중간 스위칭 회로들을 거쳐 또다른 스위칭 회로의 출력에 전송하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다양한 특성들 및 본 발명의 실시예들의 특정 예들이 도면들을 통해 설명된다.

도 1은 마스크리스 리소그래피 시스템을 도시하는 개념적 다이아그램.
도 2a는 대전된 입자 리소그래피 시스템의 일실시예의 개략적 구성도.
도 2b는 대전된 입자 리소그래피 시스템의 제 2 실시예의 개략적 구성도.
도 3은 광학 경로를 포함하는 데이터 경로의 개략적 다이아그램.
도 4a는 필드들로 분할된 웨이퍼의 다이아그램.
도 4b는 웨이퍼 필드에 대한 기록 방향을 도시하는 다이아그램.
도 4c는 웨이퍼 필드를 노광시키기 위한 서브빔들의 배열을 도시한 다이아그램.
도 4d는 도 4c의 배열에서 오류 서브빔들을 도시한 도면.
도 4e는 빔 어레이 시프트를 포함하는 2-스캔 노광을 도시한 도면.
도 5는 다중 채널들을 포함하는 데이터 경로의 예의 개념적 다이아그램.
도 6a는 패턴 스트리머 및 블랭커 어레이를 포함하는 데이터 경로를 도시하는 구성도.
도 6b는 도 6a의 데이터 경로, 및 또한 데이터 경로 내 리던던트 채널들을 구현하고 빔렛들에 대한 리던던시를 제공하기 위한 스위치 행렬들을 포함하는 구성도.
도 7은 리던던시 경로들을 갖는 데이터 경로 배열을 도시하는 차단 다이아그램.
도 8a는 리던던시 경로 선택을 위한 스위치를 포함하는 데이터 경로 배열을 도시하는 차단 다이아그램.
도 8b는 클러스터들로 배열된 채널들을 갖는 도 8a의 데이터 경로의 차단 다이아그램.
도 9는 패턴 스트리머의 개략화된 차단 다이아그램.
도 10은 빔렛 블랭커 어레이에 대한 신호 수신, 스위칭 및 역다중화 회로의 개략화된 차단 다이아그램.
도 11a 도 11b는 빔렛 블랭커 어레이에 대한 예시적 신호 수신, 스위칭 및 역다중화 회로의 차단 다이아그램들.
도 12는 스위칭 회로의 개략적 회로 다이아그램.
도 13은 도 12의 스위칭 회로를 이용하는 채널 선택기 회로의 개략화된 회로 다이아그램.
도 14a 내지 도 14i는 도 13의 채널 선택기 회로에서 사용하기 위한 스위칭 패턴들의 개략화된 회로 다이아그램들.
도 15는 빔 선택기의 도식적 다이아그램.
도 16은 빔렛 블랭커 어레이 내의 스위치들의 가능한 배열을 도시하는 빔 선택기의 일실시예를 도시하는 회로 다이아그램.

이하에서는 예시를 위한 목적으로 도면들을 참조하여 제공되는 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다.

대전된 입자 리소그래피 시스템

도 1은 세 개의 고 레벨 서브-시스템들: 데이터 경로(101), 리소그래피 머신 컬럼(102) 및 웨이퍼 위치지정 시스템(103)으로 구분된 마스크리스 리소그래피 시스템(100)을 도시하는 개념도이다. 리소그래피 머신 컬럼(102)은 데이터 경로에 의해 제공되는 패턴 데이터에 따라 웨이퍼를 노광시키기 위한 광 또는 대전된 입자 빔들을 생성한다. 웨이퍼 위치지정 시스템(103)은 컬럼(102)에 의해 생성된 노광 빔들에 의해 웨이퍼의 스캔을 가능하게 하도록 컬럼(102) 아래로 웨이퍼를 이동시킨다.

웨이퍼 위치지정 시스템(103)은 일반적으로, 위에퍼가 그 위에 위치되는 웨이퍼 테이블(108)의 이동을 제어하기 위한 제어 시스템(107)을 포함한다. 일실시예에서, 웨이퍼 위치지정 시스템은 (SEMI M20 좌표계에 따라)y-방향으로 웨이퍼를 이동시키는 반면, 빔들은 y-방향과 거의 수직이거나 직각인 x-방향으로 웨이퍼의 표면을 횡단하여 스위핑된다. 웨이퍼 위치지정 시스템에는, 데이터 경로에 의해 컬럼으로 전송되는 패턴 데이터에 의해 노광 빔들 아래로 웨이퍼의 위치지정을 동기화시키기 위해 데이터 경로(101)로부터 동기화 신호들이 제공된다.

컬럼(102)은 웨이퍼를 노광시키기 위한 광 또는 대전된 입자 빔들(또는 리소그래피에 적합한 다른 유형의 빔들)을 생성한다. 빔들은 웨이퍼의 표면을 횡단하여 스캐닝되고, 데이터 경로에 의해 제공되는 패턴 데이터에 따라 그러한 스캐닝과의 동기화로 변조된다. 빔들의 변조는 개별 빔들 또는 빔들의 그룹들을 온 및 오프로 스위칭하거나, 자신들의 밀도를 변조시킴으로써 실행될 수 있고, 이에 의해 패턴 데이터에 대응하는 웨이퍼의 표면 상에 노광 패턴이 형성된다.

데이터 경로(101)는 오프-라인 처리 시스템(104), "인-라인" 처리 시스템(105), 및 패턴 스트리밍 시스템(230)을 포함할 수 있다. 오프-라인 처리 시스템(104)은 대개 반도체 집적 회로의 하나의 층을 만들기 위해, 웨이퍼 상에 재생성되어지는 구조물들을 표시하는 패턴 데이터를 수신한다. 패턴 데이터는 대개 벡터 형식으로 생성되고, 오프-라인 처리 시스템은 리소그래피 머신에서의 사용을 위한 준비로써 데이터 상에 다양한 처리 동작들을 수행한다. 그후, 사전처리된 패턴 데이터는 저장 및 "인-라인" 처리 시스템(105)에 의한 이후 처리를 위해 리소그래피 툴(109)로 업로딩된다. 웨이퍼의 노광이 발생할때, 처리된 패턴 데이터는 컬럼(102)으로의 스트리밍을 위해 패턴 스트리밍 시스템(106)으로 전달된다.

컴포넌트들은 일반적으로 두개의 별도의 장비 그룹들로써, 오프-라인 처리 시스템(104) 및 리소그래피 툴로써도 지칭되는 리소그래피 머신(109)로 배열된다. 리소그래피 툴은 일반적으로 웨이퍼 위치지정 시스템(103), 리소그래피 머신 컬럼(102), 인-라인 처리 시스템(105) 및 패턴 스트리밍 시스템(106)을 포함한다.

도 2a 및 도 2b는 전극 광 컬럼(102)의 가능한 일실시예를 도시하는 대전된 입자 리소그래피 시스템(100)의 간략화된 구성도들이다. 그러한 리소그래피 시스템들은 예컨대, 미국 특허들(번호: 6,897,458; 6,958,804; 7,019,908; 7,084,414 및 7,129,502), 미국 특허 공개 공보(번호: 2007/0064213; 2009/0261267 및 2009/0212229) 및 계류중인 미국 특허 공보들(번호: 12/905,126; 61/055,839; 61/058,596 및 61/101,682)에서 설명되고, 상기 모든 특허 및 문서들은 본 명세서의 소유자에게 모두 양도되었고 그 전체가 참조로써 모두 본 명세서에 병합되어 있다.

도 2a에 도시된 실시예에서, 리소그래피 시스템은 대전된 입자원(110), 즉 확장 전자 빔(130)을 생성하기 위한 전극원을 포함한다. 확장 전자 빔(130)은 개구 어레이(aperture array)(111)에 충돌하는데, 즉 다수의 빔렛들(131)을 생성하기 위해 빔의 일부를 차단한다. 시스템은 바람직하게는 약 10,000 내지 1,000,000 빔렛들의 범위로, 많은 수의 빔렛들을 생성한다.

전자 빔렛들(131)은 전자 빔렛들(131)에 포커싱하는 집속 렌즈 어레이(112)를 통해 통과한다. 빔렛들(131)은 콜리메이터 렌즈 시스템(113)에 의해 시준된다. 시준된 전자 빔렛들은 XY 편향기 어레이(114), 제 2 개구 어레이(115), 및 제 2 집속 렌즈 어레이(116)를 통해 통과된다. 그후 그 결과로 초래된 빔렛들(132)은 빔렛들 중 하나 또는 다수를 편향시키기 위한 다수의 블랭커들을 포함하는 빔 블랭커 어레이(117)를 통해 통과한다. 빔렛들은 미러(148)를 통과하여, 다수의 개구들을 갖는 빔 스톱 어레이(118)에 도달한다. 빔렛 블랭커 어레이(117) 및 빔 스톱 어레이(118)는 빔렛들을 차단시키거나 통과시킴으로써, 빔렛들을 온 또는 오프로 스위칭하도록 함께 동작한다. 빔렛 블랭커 어레이(117)는 빔렛을 편향시킬 수 있어서, 빔렛이 빔 스톱 어레이(118)에서 대응하는 개구를 통해 통과하지 않으면서 차단될 것이다. 만일 빔렛 블랭커 어레이(117)가 빔렛을 편향시키지 않으면, 빔렛은 빔 스톱 어레이(118) 내의 대응하는 개구를 통해 통과할 것이다. 편향되지 않은 빔렛들은 빔 스톱 어레이를 통해, 그리고 빔 편향기 어레이(119) 및 투사 렌즈 어레이들(120)을 통해 통과한다.

빔 편향기 어레이(119)는 웨이퍼 또는 타겟(121)의 표면을 횡단하여 빔렛들을 스위핑하기 위해, x- 및/또는 y-방향(편향되지 않은 빔렛들의 방향에 실질적으로 수직으로) 각각의 빔렛(133)의 편향을 제공한다. 이러한 편향은 빔렛들을 온 또는 오프로 스위칭하기 위해 빔렛 블랭커 어레이에 의해 제공되는 편향과는 별개이다. 그 다음, 빔렛들(133)은 투사 렌즈 어레이들(120)을 통해 통과형 타겟(121) 상에 투사된다. 투사 렌즈 배열은 약 100 내지 500 배의 축소화를 제공하는 것이 바람직하다. 빔렛들(133)은 웨이퍼 위치지정 시스템(103)의 이동가능 스테이지 상에 위치된 타겟(121)의 표면에 충돌한다. 리소그래피 응용예들에서, 타겟은 대개, 대전된-입자 감지 층 또는 레지스트 층이 제공되어 있는 웨이퍼를 포함한다.

도 2a는 상당히 간략화되어 있다. 도 2b에 도시된 실시예에서, 단일 전자 빔(130)은 렌즈 시스템(113)에 의해 시준된 후, 제 1 개구 어레이(114a)에 의해 다수의 더 작은 서브 빔들(134)로 분할된다. 서브빔들(134)은 집속기 어레이들(116)에 의해 포커싱된 후, 제 2 개구 어레이(114b)에 의해 훨씬 더 많은 수의 빔렛들로 나뉘어진다. 그러한 시스템은 미국 특허(번호:12/905,126)에 설명되어 있고, 그 전체가 참조로써 본 명세서에 병합된다. 오직 3개의 서브빔들 및 9개의 빔렛들이 도면에는 도시되어 있을지라도, 더 많은 수의 서브빔들 및 빔렛들이 시스템에 의해 생성되며, 이는 이하에서 더 자세히 논의된다.

이러한 시스템에서, 각각의 서브빔은, 함께로써, 패턴화된 빔으로 고려될 수 있는, 다수의 빔렛들로 나뉘어진다. 일실시예에서, 각각의 서브빔은 7x7 어레이로 배열된 49개의 빔렛들로 나뉘어진다. 빔렛 블랭커 어레이는 각각의 개별 빔렛의 온/오프 스위칭을 가능하게 하기 위해, 바람직하게는 각각의 빔렛에 대해, 연관된 블랭커 전극을 갖는 하나의 홀을 포함한다. 패턴화된 빔 내의 빔렛들의 배열 및 기록 방식들은 예컨대 미국 특허(번호: 12/960,675)에 설명되어 있고, 이는 그 전체가 참조로써 본 명세서에 병합된다. 빔 편향기 어레이 및 투사 렌즈 어레이는 바람직하게는 각각의 패턴화된 빔에 대해 오직 하나의 홀 및 렌즈(예컨대, 하나의 패턴화된 빔을 형성하는 40개의 빔렛들의 그룹 각각에 대해 하나의 홀 또는 렌즈)를 포함한다. 빔렛들의 그룹은 바람직하게는 웨이퍼 상에 단일 스트라이프를 노광시키도록 배열되고, 그룹 내의 빔렛들의 변조를 제어(온 또는 오프 스위칭)를 위한 데이터는 일반적으로 결합되어서(인터리브/다중화), 예컨대 단일 스트라이프의 기록을 위해 그룹으로 전송된다.

데이터 경로 구성

데이터 경로(101)의 일실시예의 간략화된 차단 다이아그램이 도 3에 도시되고, 데이터 경로의 일부 역시 도 2a에 나타난다. 빔렛 블랭커 어레이(117)의 스위칭은 데이터 경로에 의해 제어된다. 처리 유닛(140)은 일반적으로 벡터 파일 형식으로 제공되는, 리소그래피 머신에 의해 제어조되질 디바이스의 레이아웃을 설명하는 정보를 수신한다. 처리 유닛(오프-라인 처리 시스템(104) 및/또는 인-라인 처리 시스템(105)를 포함할 수 있음)은 빔렛 블랭커 어레이(117)의 제어를 위한 데이터 생성을 위해 이러한 정보에 대한 일련의 전환들을 수행한다.

데이터는 채널들(142)을 통해 패턴 스트리머(230)로 전송되고, 그후 신호들은 전기 데이터 신호들을 광 신호들로 변환시키기 위해 레이저 다이오드들과 같은 전자/광학 변환 디바이스들(242)로 스트리밍된다. 그후 광 제어 신호들은, 본 실시예에서는 광 섬유들(145), 자유 공간 라이트 빔들(146), 마이크로 렌즈들(147)(및, 도 2a에 도시된 구성에서는 미러(148))을 포함하는 전송 시스템(244)을 통해 전송된다. 광 데이터 신호들은 광 섬유들(145)을 통해 안내된다. 섬유들의 출력에서의 자유 공간 라이트 빔들(146)은 마이크로 렌즈들(147)의 어레이와 같은 광학 디바이스들을 통해 안내된다. 개별 라이트 빔들은 바람직하게는 빔 블랭커 어레이(117)의 표면 상에 위치되는 포토 다이오드들과 같은 다수의 광학/전기 변환 디바이스들(150) 상으로 다이렉팅된다. 바람직하게는, 모든 광섬유(145)에 대해, 빔렛 블랭커 어레이 상에 대응하는 포토 다이오드가 존재한다. 포토 다이오드들은, 개별 빔 블랭커 전극들(152)로 하여금 빔렛들(132)을 변조시키도록 하거나 개별 빔렛들을 온 또는 오프로 스위칭하게 빔렛들(132)의 편향을 제어하도록 활성화시키기 위해, 광 데이터 신호들을 전기 신호들로 변환시킨다.

광섬유들(145)의 종단들은 광학/전기 변환 디바이스들(150)에 매우 가까이 장착될 수 있어서 자유 공간 라이트 빔들(146)이 매우 짧고, 마이크로 렌즈들 및 생략되어 있는 미러가 생략될 수 있다. 이는 광섬유들과 빔렛 블랭커의 기계적 분리를 달성하기 위해 구현될 수 있다. 대체하여, 자유 공간 라이트 빔들은 더 긴 경로를 거쳐 이동할 수 있다. 일실시예에서, 자유 공간 라이트 빔들은 홀이 많은 미러(148) 상으로 다이렉팅되는데, 상기 미러는 각이 있게 기울어져서 라이트 빔들은, 광학/전기 변환 디바이스들(150)이 위치되어 있는 빔 블랭커 어레이(117)의 아래측 상으로 반사된다. 광섬유들의 종단들은 또한, 자유 공간 라이트 빔들이 전혀 없도록 장착될 수 있다.

개별 빔렛 블랭커 전극들을 제어하기 위한 데이터 신호들, 및 동기화 및 클록 신호들과 같은 제어 신호들은 바람직하게는 시간 또는 주파수 다중화됨으로써, 각각의 광섬유(145) 및 라이트 빔(146)은, 예컨대 하나의 레이저 다이오드, 하나의 광섬유 및 포토 다이오드를 공유하는 다수의 빔렛들을 포함하는 채널에 대한 신호들을 운반한다. 다중화된 라이트 빔들은 포토 다이오드들(150)에 의해 수신되어 전기 신호로 변환된다. 빔렛 블랭커 어레이(117)는 다수의 빔렛 블랭커 전극들(152)을 개별 제어하기 위한 다중 신호들을 유도하기 위해서, 포토 다이오드에 의해 수신된 각각의 신호를 역다중화시키기 위한 논리회로를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 예컨대 49개의 빔렛과 같은 하나의 패턴화된 빔을 형성하는 빔렛들의 단일 그룹을 제어하기 위한 개별 신호들은 단일 광섬유를 통한 전송을 위해 시간 다중화되어서, 빔렛 블랭커 어레이 상에서 단일 포토 다이오드에 의해 수신된다.

다중화 이외에도, 빔렛 데이터 및 제어 신호들은 또한 전송을 위한 프레임들로 배열될 수 있고, DC-결합 방식으로 레이저 다이오드들과 포토 다이오드들을 이용하는 것을 회피하기 위해 예컨대 빈번한 신호 전이들을 달성하도록 하는 인코딩 기술을 이용하는, 전송 향상을 위한 동기화 비트들 및 추가의 인코딩을 가질 수 있다. 강제 전이들을 통해서, 클록 신호 또한 광 신호들에 자동 분배될 수 있다.

웨이퍼 가까이에서 빔 편향기 어레이(119)는 웨이퍼(121)의 표면에 걸쳐 전자 빔렛들의 스캔을 달성하기 위해 전자 빔렛들을 x-방향(및 y-방향으로의 작은 편향이 동반됨)으로 편향시키는데 이용된다. 설명되는 실시예에서, 웨이퍼(121)는 웨이퍼 위치지정 시스템(101)에 의해 y-방향으로 기계적으로 이동되고, 전자 빔렛들은 y-방향에 실질적으로 수직인 x-방향으로 웨이퍼에 걸쳐 스위핑된다. 데이터 기록시, 빔렛들은 x-방향으로 천천히(플라이-백 시간에 비교하여) 편향된다. 스위핑의 마지막에, 빔렛들은 x-범위의 시작 위치로 빠르게 재이동된다(이것은 플라이-백으로 지칭됨). 빔 편향기 어레이(119)는 이러한 빔렛 스위핑을 제어하기 위한, 데이터 경로(101)로부터 타이밍 및 동기화 정보를 수신한다. 이후의 설명에서 용어 "스캔"은 일반적으로 y-방향으로 웨이퍼를 이동시키는 결과로써, y-방향으로 웨이퍼에 걸쳐 빔렛들을 스캐닝하는 것을 지칭한다.

현재 리소그래피 산업 표준은 300mm 웨이퍼이다. 도 4a는 필드들(502)로 분할된 웨이퍼(501)를 도시한다. 직사각형 필드들은 대개는, 일반적으로 최대 26mm x 33mm의 치수를 가지면서 웨이퍼의 표면 상에 정의된다. 각각의 필드는 다중 반도체 디바이스들을 생성하도록 처리될 수 있지만(즉, 단일 필드를 노광시키기 위한 패턴 데이터는 다중 직접 회로 디바이스들을 제조하기 위한 레이아웃 설계를 포함한다), 개별 디바이스들에 대한 레이아웃들은 일반적으로는 필드 경계를 넘어가지 않는다. 최대 26mm x 33mm의 크기를 가질때, 일반적으로 단일 표준 웨이퍼 상에 이용가능한 63개의 완전한 필드들이 존재한다. 더작은 필드들도 가능하고, 그로 인해서는 웨이퍼 당 더 많은 개수의 필드들이 존재할 것이다. 패턴 데이터는 대개 단일 필드의 구조물들을 나타내고, 동일한 패턴 데이터는 대개 전체 웨이퍼에 대해 이용됨으로써, 웨이퍼의 각각의 필드는 동일한 패턴을 이용해 노광된다. 일부분(불완전) 필드들을 기록하는 것 역시 가능한데, 예를 들어 웨이퍼 경계를 지나는 부분적 영역으로 필드들 전부를 기록함으로써 이루어진다.

도 4b는 폭(508)(예컨대, 26mm) 및 길이(510)(예컨대, 33mm)의 필드(502)의 구성도로써, 필드는 y-방향으로 필드의 길이가 이동하는 폭(512)(예컨대, 2마이크로미터)의 스트라이프들(504)로 분할된다. 각 스트라이프에서의 빔렛들의 기록 방향 및 스위핑은 라인들(506)로 도시되고, 여기에서 웨이퍼 스테이지가 y-방향으로 이동하는 동안의 x-방향으로의 빔렛 편향, 및 삼각형 모양의 기록 경로를 생성하는 리턴 스위핑이 도시된다. 빔렛들은 일반적으로 일방향으로 스위핑되는 동안에 기록만을 수행하고, 리턴 스위핑 동안에는(시작 x 위치로의 빔렛들의 리턴) 턴 오프된다. 웨이퍼는 바람직하게는 순방향 및 역방향의 y-방향(즉, +y 및 -y 방향) 모두로 리소그래피 머신에 의해 그 위에 기록된다(노광된다). x-방향으로의 기록 방향(빔렛 스캔 편형기에 의함)은 대개 일방향이다.

도 4c는 웨이퍼 필드를 노광시키기 위한 빔들(514)의 어레이의 가능한 배열을 도시하고,각각의 빔은 점으로 표시된다. 이후의 설명에서, 설명이 빔렛들의 어레이에 대해서도 적용가능할 지라도, 이러한 빔들은 서브빔들(각각의 다수의 빔렛들을 포함할 수 있음)로써 지칭된다. 서브빔들(514)은 기울어진 어레이로 배열되는데, 서브빔들의 어레이의 x-방향으로의 폭(509)은 필드의 폭(508)과 실질적으로 동일하거나 약간 더 크고, x-방향으로의 인접한 서브빔들간의 거리(512)(피치)는 필드의 하나의 스트라이프의 폭과 실질적으로 동일하다. 이러한 배열에서, 각각의 서브빔은 필드의 단일 스트라이프를 기록한다. 또한, 각각의 서브빔은 다수의 빔렛들을 포함하는 패턴화된 빔일 수 있다. 도 4d에서, 도 4c의 빔 배열이 "X"로 표시된 다수의 오류 또는 규격-밖의 서브빔들(516)과 함께 도시된다. 오류 또는 규격-밖 서브빔들로부터 초래되는 갭들(520)이 도시되면서, 서브빔들은 x-방향으로의 라인(518) 상으로 투사되도록 도시된다(라인(518) 상으로 투사될때, 서브빔들은 실제적으로 그것들 사이에 피치 상 거리(512)와 동일한 갭을 가질 것이다). 웨이퍼가 노광의 제 1 통과 동안에 y-방향으로 이동됨에 따라, 서브빔들은 필드의 스트라이프들의 길이를 따라 기록한다. 갭들(520) 아래로 떨어지는 스트라이프들은 기록되지 않을 것이다. 웨이퍼는 x-방향으로 살짝 시프트됨으로써, 작용중인 서브빔들은 제 1 통과시 기록되지 않았던 스트라이프들에 정렬된다. 그후 제 2 통과가 수행됨으로써 제 1 통과상에서 제외됐던 스트라이프들이 이제, 작용중인 서브빔들에 의해 기록된다.

필드의 크기(폭(508))가 전자/광학(EO) 슬릿의 크기(폭)(즉, 웨이퍼 상에 투사될때의 빔렛들의 완전 어레이의 크기)보다 더 작도록 선택될때(예컨대, 최대 26mm 크기보다 더 작음), 더 많은 필드들이 웨이퍼 상에 놓여질 수 있지만 각각의 필드 상에의 기록을 위해 빔렛들 전부가 이용되지는 않을 것이다. EO 슬릿은 웨이퍼를 더 많은 회수로 스캔할 필요를 가질 것이고 전체 처리량은 감소할 것이다. 머신이 필드에 패턴들을 기록중일때, 몇몇 순간들에서는 빔렛 블랭커 어레이가 다음번 필드에 진입하여 그 안에 패턴들을 기록하기 시작함으로써, 머신은 바람직하게는 동시에 두개의 필드들에 기록할 수 있다. 만일 필드가 충분히 작으면, 머신은 동시에 3개의 필드들을 기록하도록 설계될 수 있다.

리소그래피 머신의 바람직한 실시예에서, 머신은 노광시 웨이퍼 상의 스트라이프들을 노광시키기 위한 많은 개수의 서브빔들(하나의 서브빔은 빔렛들의 그룹을 포함하는 패턴화된 빔)을 생성하는데, 스트라이프들보다 약간 더 많은 서브빔들이 존재한다. 빔렛 블랭커 어레이는 바람직하게는 각각에 서브빔에 대한 포토 다이오드 및 각각의 빔렛에 대한 블랭커 개구를 포함한다. 이러한 실시예에서, 빔렛 블랭커 어레이 내의 각각의 포토 다이오드는 대응하는 서브빔 내의 빔렛들의 제어를 위한 블랭커 엘리먼트들/빔렛 편향기들의 세트의 제어를 위해, 다중화된 신호를 수신한다.

예를 들어, 머신은 하나 또는 다수의 개구들에서 웨이퍼 상의 모든 필드의 13,000개의 스트라이프들을 노광시키기 위한 13,260개의 서브빔들을 생성할 수 있어서, 스트라이프들보다 2% 더 많은 빔들이 존재하게 된다. 이러한 실시예에서, 각각의 서브빔은 49개의 빔렛들로 나뉘어질 수 있어서, 649,740개의 빔렛들(즉, 13,260x49)이 생성되게 된다. 빔렛 블랭커 어레이는 약 26x26mm의 영역 내에 13,260개의 포토 다이오드들 및 649,740개의 개구들을 포함한다. 빔렛 블랭커 어레이 내의 각각의 포토 다이오드는 하나의 서브빔의 49개의 빔렛들을 변조/편향시키기 위한 49개(7x7)의 블랭커 엘리먼트들/빔렛들 편향기들을 제어하도록, 다중화된 신호를 수신한다. 26mm의 거리에 걸친 13,260개의 서브빔들은 x-방향(기계적 스캔에 대해 수직)으로 폭 2

이고 y-방향으로 필드길이를 갖는 스트라이프가 생긴다. 49개의 빔렛들을 포함하는 각각의 패턴화된 빔은 웨이퍼 상에 단일 스트라이프를 기록한다.

채널들

데이터 경로는 다수의 채널들로 분할될 수 있다. 하나의 채널은 처리 유닛에서 리소그래피 시스템으로의 데이터 경로이다(그리고 리소그래피 머신을 통해 처리 유닛 내 패턴 데이터 파일에서부터 노광된 타겟으로까지의 모두로 개념적 확장이 고려될 수 있다). 도 5는 다중 채널들을 포함하는 예시적 시스템의 개념적 다이아그램을 도시한다. 패턴 데이터 파일(202)은 타겟 상에 노광되어지는 패턴의 일부분들에 관련하는 부분들(202a, 202b 등)로 분할된다. 일실시예에서, 각각의 부분들은 웨이퍼 상에 노광되어지는 필드의 스트라이프에 대한 패턴 데이터를 포함한다. 패턴 데이터(202)는, 본 예에서는 패턴 데이터의 부분들을 처리하고 빔렛 데이터의 스트림 및 패턴 데이터의 각 부분에 대한 제어 신호들을 전송하기 위해 별도의 패턴 스트리머들(230a, 230b 등) 및 전송 채널들(240a, 240b 등)을 포함하는, 패턴 스트리머(230) 및 전송 채널(240)을 통해 전송된다.

전송 채널들(240)은 빔렛 데이터 및 제어 신호들을 리소그래피 머신의 빔렛 블랭커 어레이(117)에 전송한다. 일실시예에서, 빔렛 블랭커 어레이는 각각 대응하는 처리 및 통신 채널로부터 빔렛 신호들을 수신하기 위한 신호 수신 엘리먼트들(150a, 150b 등)을 포함하는데, 신호 수신 엘리먼트들은 수신된 신호들을, 그 각각이 단일 채널에 의해 전송된 패턴 데이터에 따라 빔렛들의 그룹을 변조시키기 위한 블랭커 엘리먼트들(152a, 152b 등)의 대응하는 그룹들로 통신시킨다. 빔렛 블랭커 어레이(117)는 타겟(121) 상의 필드(208)를 노광시키기 위해 빔렛 데이터 신호들에 따라 빔렛들을 변조시킨다. 일실시예에서, 블랭커 엘리먼트들(152a, 152b 등)의 그룹 각각에 의해 변조된 빔렛들은 타겟 상의 필드의 대응하는 스트립(208a, 208b 등)을 노광시킨다.

일실시예에서, 각각의 통신 채널은 패턴 스트리머, 전기-광학 변환기(예컨대, 레이저 다이오드), 및 광 빔렛 데이터와 제어 신호들을 전송하기 위한 광섬유를 포함하고, 또한 자유 공간에서 광 신호들의 전송을 위한 배열을 포함할 수 있다. 광 신호들은 수신된 광 신호들을 빔렛 블랭커 엘리먼트들의 제어를 위한 전기 신호들로 변환시키는 광-전기 변환기들(예컨대, 포토 다이오드들)(150a, 150b 등)에 의해 수신된다.

채널은 다수의 개별 빔렛들(예컨대, 하나의 패턴화된 전극 빔을 형성하는 49개의 빔렛들)을 포함하는 단일 빔/패턴화된 빔에 대한 데이터 및 제어 신호들을 전송하도록 할당된다. 하나의 패턴화된 빔이웨이퍼 상에 단일 스트라이프를 기록하도록 이용될 수 있다. 이러한 배열에서, 채널은 다중 빔렛들(예컨대, 49개의 빔렛들)을 포함하고, 패턴 데이터에 따라 하나의 스트라이프를 기록하기 위한 빔렛 신호들을 운반하는 하나의 패턴화된 빔의 제어에 전용되는 데이터 경로를 나타낸다.

매우 많은 개수의 채널들 및 채널당 극도로 높은 데이터 전송율들로 인한 결과로써, 데이터 경로의 비용은 대전된 입자 리소그래피 머신의 전체 비용에 있어 주요 요소다. 매우 많은 개수의 채널들로 인해서, 데이터 경로 채널들 중 일부는 정확도(fidelity)의 오류 또는 손실을 경험할 것이고 노광 동안에 이용되지 않아야만 할 가능성이 높다 하겠다. 또한, 리소그래피 머신에서 생성되어 정확하게 제어되어야만 하는 매우 많은 개수의 빔렛들로 인해서, 빔렛들 중 일부는 오류를 경험하거나 규격을 맞추지 못하게 됨으로 노광 동안에 이용되지 않아야만 할 가능성이 높다 하겠다. 채널들의 오류를 처리하기 위해서, 데이터 경로는 예비 채널들을 포함해야 하고, 빔렛들의 오류를 처리하기 위해서는, 데이터 경로는, 전체 웨이퍼가 적절하게 작동중인 빔렛들에 의해 노광될 수 있게 보장하도록 빔렛들에게 채널들을 재할당하기 위한 수단을 포함해야 한다.

데이터 경로는 바람직하게는, 웨이퍼의 노광을 위한 패턴 데이터를 전송하기에 충분할 채널들에 더해서, 예비 또는 리던던시 채널들로써 이용가능한 추가 개수의 채널들을 포함시킴으로써, 오류 채널들에 대해 리던던시를 제공하도록 추가의 용량을 제공한다. 이는, 처리 시스템과 빔렛 블랭커 어레이 사이의 오류 채널들에 대한 보상 및/또는 빔렛 블랭커 회로장치의 100% 수율 미만에 대한 보상을 위해 예비 전송 전송 채널들 및/또는 예비 블랭커 수신기 회로(예컨대, 포토 다이오드들)의 이용을 허용한다. 이러한 설계는 또한, 노광들이 동시에 발생하고 있는 동안에, 그리고 임의의 채널로 스위칭가능함으로 인한 작은 양의 여분의 검사 회로만으로, 예비 채널들의 검사를 허용한다.

데이터 경로는 또한 바람직하게는 오류 또는 규격-밖의 빔렛들에 대해 리던던시를 제공하기 위한 기능들을 제공한다. 이는, 웨이퍼의 제 1 스캔이 필드 스트라이프들 중 일부를 기록하고 제 2 스캔은 스트라이프들 중 나머지 부분을 기록하는 2-통과(또는 다중-통과)를 이용하여 달성될 수 있는데, 이에 의해 두번의 스캔들을 통해 웨이퍼의 각 필드의 스트라이프들 모두를 기록하게 된다. 이중-스캔 노광 방식(즉, 일차-스캔/리던던시-스캔)은 바람직하게는 스캔당 활성 채널을 대략 50%/50%로 나눔으로써 구현된다. 이는 여러개의 이점들을 제공한다. 이로 인해 웨이퍼 가열 효과의 제거를 가져오는데, 왜냐하면 이중-스캔 노광의 각각의 스캔은 더적은 그리고 대략 동일한 개수의 빔들을 수반하기 때문이다. 최대 전력 소비가 감소되고, 두개의 스캔들을 통해 전력 소비의 좀더 공평한 분할로 인해 시스템의 전력 소비에 있어 더 적은 변이가 존재하게 된다. 또한 특정하게는 리소그래피 머신으로의 전송을 위한 준비를 위해 패턴 데이터를 처리하기 위한 실-시간 처리 자원들과 같은 더 적은 처리 자원들이 필요하게 되는데, 왜냐하면 처리가 일차 및 이차 스캔들 사이에서 더욱 공평하게 나누어지기 때문이다. 이는 비용을 감소키고, 패턴 데이터 처리 시스템들의 차지공간을 감소시키며, 비싼 제조 바닥 면적을 절약하며, 처리 시스템들에 의해 소비되는 전력을 감소시킨다. 이러한 설계는 또한 데이터 경로 내의 광학 전송 컴포넌트들의 개수를 감소시키는데, 이는 일차 및 이차 스캔들을 통한 컴포넌트들을 공유하고, 컴포넌트 비용, 복잡도 및 유지 비용을 절약하며, 광학/전기 변환기들 및 블랭커 어레이 상의 연관된 회로에 의해 소비되는 전력 및 영역을 감소시킴으로써 이루어진다.

일차 및 이차 스캔을 통한 활성 채널들의 개수를 균형화시키고 이러한 이점들을 얻기 위한 방법은, 처리 및/또는 전송 자원들을 각각의 스캔을 위한 활성 빔들로 스위칭하기 위해, 추가의 "스위치 행렬"(예컨대, 도 6b에 도시된 스위치들(400 및 420))을 이용해 구현될 수 있다.

도 6a는 데이터 경로(101) 및 블랭커 어레이(117)를 도시하는 간략화된 구조도이다. 데이터 경로(101)는 패턴 데이터(202)를 저장하기 위한 하드 디스크를 갖는 처리 시스템(140)을 포함하는데, 상기 패턴 데이터는 패턴 스트리머(230)로 전송된 후, 광섬유들을 포함하는 전송 채널들(244)을 통한 전송을 위한 광 신호들의 생성을 위해 전기-광(E/O) 변환 디바이스들(242)로 스트리밍된다. 광 신호들은 빔렛들(132)의 변조를 위한 빔렛 블랭커 전극들(152)로 전송되는 대응하는 전기 신호들을 생성하는 광학/전기(O/E) 변환 디바이스들(152)에 의해 수신된다.

도 6b는 데이터 경로 내 리던던시(예비) 채널들을 구현하고 오류 또는 규격-밖 빔렛들에 대한 리던던시를 제공하기 위한 스위치 행렬들(400 및 420)을 포함하는 동일한 시스템을 도시하는 간략화된 구성도이다.

하드 디스크로부터의 패턴 데이터(202)는 실행되어지는 특정 스캔, 예컨대 제 1(일차) 스캔 또는 2(이차 또는 리던던시) 스캔에 대한 패턴 데이터의 일부를 선택하는 제 1 일차/이차 빔 선택기(210)를 통해 우선 통과한다. 제 1 일차/이차 빔 선택기(210)에 의해 선택된 패턴 데이터는 메모리(212) 상에 로딩된 후, 제 1 채널 선택기(220)를 통해 통과하는데, 상기 선택기는 패턴 데이터의 전송을 위해 이용될 채널들을 선택한다. 테이터 패턴은 선택된 채널들을 이용해, 광섬유들(244)을 통해 전송하기 위한 광 신호들을 생성하는 E/O 디바이스들(242)로 전송된다. 광 신호들은 제 2 채널 선택기(320) 및 제 2 일차/이차 빔 선택기(330)를 통해 통과하는 대응하는 전기 데이터/제어 신호들을 생성하는 O/E 디바이스들(150)에 의해 수신되어서, 빔렛들의 변조를 위한 빔렛 블랭커 엘리먼트들(152)로 전송된다.

두개의 채널 선택기들(220 및 320)은 특정 스캔에 대한 패턴 데이터의 전송을 위해 어떤 채널들을 이용할지를 결정하기 위해 서로 협력하여 동작한다. 선택기들은 채널 리던던시 방식의 구현을 위해 오류 채널을 대신할 예비 채널을 선택하도록 동작한다.

두개의 일차/이차 빔 선택기들(210 및 330)은 선택된 빔렛 블랭커 엘리먼트들로 전송되어질 패턴 데이터(202) 일부를 선택하기 위해 서로 협력하여 동작한다. 이는 각각의 스캔시 이용되는 빔들, 및 이러한 빔들에 의해 노광되어지는 웨이퍼 상의 스트라이프들에 대한 패턴 데이터의 매칭을 가능하게 한다. 빔의 빔렛들을 변조하거나 스위칭하는 블랭커 엘리먼트들은 빔에 의해 노광되어지는 웨이퍼 상의 스트라이프들에 대응하는, 자신들로 전송되는 정확한 패턴 데이터를 가져야만 한다. 패턴 데이터와 빔들의 이러한 매칭은 다중-통과 스캔을 가능하게 하고, 빔렛들의 오류를 처리하기 위한 리던던시 매커니즘을 제공한다.

제 1 일차/이차 빔 선택기(210) 및 제 1 채널 선택기(220)는 제 1 스위치 행렬(420)을 형성하고, 제 2 채널 선택기(320) 및 제 2 일차/이차 빔 선택기(330)는 제 2 스위치 행렬(400)을 형성한다. 최대 개수의 이점들을 획득하기 위해, 스위치 행렬(420)은 패턴 스트리머(230)의 처리 자원들 이전에 구현되고, 스위치 행렬(400)은 블랭커 어레이(117)에서 광 전송 수신기들(150) 이후에 구현되는 것이 최선일 수 있다. 블랭커 어레이 측에서의 스위치 행렬(400) 구현은 패턴 스트리머(230) 및 광섬유들(244)에서 요구되는 자원들의 감소를 가져온다. 스위치 행렬(400)은 바람직하게는 블랭커 어레이(117) 상에 위치됨으로써, 빔렛들을 편향시키는 빔렛 블랭커 엘리먼트들(152)에 매우 근접하게 된다.

도 7은 제 1 빔 선택기(210), 제 1 채널 선택기(220), 패턴 스트리머(230), 전송 시스템(240), 신호 수신기들(150), 제 2 채널 선택기(320), 제 2 빔 선택기(330), 및 빔렛 블랭커 엘리먼트들(152)을 포함하는, 리던던시 경로들을 갖는 데이터 경로 배열의 차단도이다. 패턴 데이터(202)는 일반적으로 오프라인 시스템(104)에서 데이터 파일 내 디스크 상에 상주하지만, 다른 매체 및/또는 실시간 시스템 또는 리소그래피 툴의 부분에 저장될 수 도 있다. 패턴 데이터 파일은 많은 개수의 전자 빔들의 제어를 위한 많은 개수의 채널들에 대한 패턴 데이터를 포함한다.

데이터 경로 리던던시

도 7에 도시된 실시예는 리던던시 제공을 위해 데이터 경로내에 추가 용량을 포함시킨다. 채널 선택기들(220 및 320)은 패턴 스트리머(230), 전송 시스템(240), 및 신호 수신기(150)에 의해 제공되는 선택된 채널들에 연결시킴으로써 이러한 리던던시를 제공한다. 패턴 스트리머(230), 전송 시스템(240), 및 신호 수신기(150)는 바람직하게는, 웨이퍼의 각각의 스캔에 대한 또는 웨이퍼의 다중-통과 스캔의 각 통과에 대한 패턴 데이터를 전송하기에 충분한 채널들에 더해서, 예비 또는 리던던시 채널들로써 이용가능한 추가 개수의 채널들을 제공한다.

패턴 스트리머(230)는, 스트리밍된 빔 데이터/제어 신호 생성을 위해 각각이 하나의 채널에 대한 패턴 데이터의 일부의 처리를 제공하는 다중 패턴 스트리머들(230a, 230b 등)을 포함한다. 패턴 스트리머의 일실시예는 도 9에 도시되고 이하에서 더 상세히 설명된다.

전송 시스템(240)은, 각각이 데이터 경로의 하나의 채널에 대한 빔 데이터/제어 신호들의 전송을 위한 다중 전송 엘리먼트들(240a, 240b 등)을 포함한다. 전송 엘리먼트들은 패턴 스트리머들로부터의 빔 신호들을 리소그래피 머신의 블랭커로 전송하기 위한 컴포넌트들을 포함한다. 전송 엘리먼트들은 전자 신호들의 전송, 또는 전기/광학 신호로의 변환 및 광 신호들의 전송을 제공할 수 있다. 일배열에서, 예컨대, 도 3과 연관하여 위에서 설명된 바와 같이, 전송 엘리먼트들은 전자/광학 변환 디바이스들 및 광 섬유들을 포함한다.

신호 수신기(150)는 다중 수신기들(150a, 150b 등)을 포함한다. 일배열에서, 예컨대 도 3과 연관하여 위에서 설명된 바와 같이, 수신기들은 광 신호를 수신하고 그것을 다시 전기 신호로 변환하기 위한 광학/전기 변환 디바이스들을 포함한다. 신호 수신기들은 바람직하게는 블랭커 상에 위치됨으로써 빔 데이터/제어 신호들이 개별 빔렛들의 변조 또는 스위칭을 위해 개별 빔 블랭커 전극들로 용이하게 전달될 수 있다. 개별 패턴 스트리머|(230a), 전송 엘리먼트(240a), 및 신호 수신기(150a)는 단일 빔(또는 패턴화된 빔)에 대한 데이터/제어 신호들의 처리 및 전송을 위한 데이터 경로의 단일 채널 형성을 위해 도 7에 도시된 바와 같이 배열될 수 있다. 채널 내 컴포넌트들 중 하나 또는 다수의 오류시에, 채널 선택기들(220 및 320)은 대체 채널을 선택함으로써 오류 채널 이용을 회피하도록 이용될 수 있다.

특정 개수의 오류 전송 채널들(주로는, 100%가 아닌 블랭커 칩의 채널 수율로 인해서)을 처리하기 위해서, 여분의 채널들이 필요하다. 예를 들어, 두개의 스캔들로 13,260개의 패턴화된 빔들을 이용하여 웨이퍼 상에 13,000개의 스트라이프들을 노광시키도록 설계되고 각각의 스트라이프는 하나의 채널로부터 데이터/제어 신호들을 수신하는 하나의 패턴화된 빔에 의해 노광되는 실시예에서, 데이터 경로에서 필요한 채널들의 개수는 13,260개의 활성 채널들(전체 노광에 대함) 중 대략 절반에 더해진 특정 개수의 예비 채널들로써 계산될 수 있다. 예를 들어, 이는 13,260의 7/13, 즉 7140개의 활성 채널들을 포함할 수 있는데, 이때 대략 9%의 예비 채널들(즉, 7140의 9%)은 대략 7800개의 채널들과 동일하다.

일차/이차 빔 선택기들(210 및 330)의 사용은 위의 예에서 13,260에서 대략 7800과 같이, 채널들의 전체 개수의 감소를 가능하게 한다. 채널 선택기들(220 및 320)은, 채널들의 컴포넌트들(포토 다이오드들 포함)에 대한 용인되는 초기 저 수율을 허용하고 제조시 또는 동작중 채널들로 하여금 규격에 미치지 않게 되는 것을 허용하는 채널들의 풀 중에서의 선택을 가능하게 하며, 이에 의해 데이터 경로에 대한 덜 엄격한 제조 사양들 및 더 낮은 MTBR(수리간 평균 시간)이 초래된다. 스위치 행렬들은 또한, 공유 전송 비트 에러 검사기를 이용하여 채널 성능의 온-라인 모니터링을 허용한다.

스위치 행렬들로 인해서, 회로 장치에 대한 실리콘 영역 및 전력 소비에 대한 작은 증가가 초래되었지만, 수반된 회로장치는 대분분이 정적이기 때문에 전력 소비 증가는 작다. 추가의 제어 회로장치 역시 스위치 행렬에 대해 요구된다.

98% 또는 그 이상의 시스템 수율(즉, 전체 채널들 동작상), 96%의 채널 수율(즉, 최대 4%의 채널들 결함), 및 357개의 광 채널들의 그룹(클러스터) 크기에 대해, 357개의 활성 채널들을 가지며 390개의 전체 채널들을 포함하는 클러스터당 33개의 여분 광 채널들을 갖는 일실시예에서는 9.2%의 여분의 채널들이 필요한 것으로 계산된다. 일실시예에서, 357개의 채널들은, 각각이 51개의 유닛들을 갖는 7개의 채널들로 분할되는데, 7개의 채널들 각각은 EO 슬릿 행렬에서 13개의 연속적 서브빔들의 한 행 중에서 7개의 서브빔들을 제어한다.

다중-통과 스캔

도 7에 도시된 실시예는 또한, 웨이퍼의 제 1 스캔이 필드 스트라이프들의 일부를 기록하고 제 2 스캔이 스트라이프들 중 나머지 부분을 기록하는 다중-통과 스캔 방식을 제공하는데, 이에 의해 웨이퍼의 각 필드의 스트라이프들 모두를 기록하게 된다. 이러한 방식은 또한, 많은 개수의 스캔들은 웨이퍼의 노광을 위한 전체 시간을 증가시키고 웨이퍼 처리량을 감소시킬지라도, 3 스캔 또는 4 스캔 등으로 확장될 수 있다. 그러므로, 2-통과 스캔(또한 이중 스캔으로 지칭됨) 방식이 선호된다. 다중-통과 스캔은 필연적으로 처리량을 감소시키지만, 적절히 작동중인 빔들만이 노광을 위해 이용되어서, 노광되어야 하는 웨이퍼의 스트라이프들 또는 영역들이 노광되지 않게 되었거나 적절하지 않게 노광되지 않도록 하는 것을 보장하도록 실행된다. 필드 내에서 심지어 하나의 제외된/노광되지 않은 스트라이프는 일반적으로 웨이퍼의 해당 필드를 소용없게 만듬으로, 2-통과 스캔이 선호된다.

다중-통과 스캔은 오류의, 정렬오류의, 또는 그렇지 않으면 규격-밖의 빔렛들(일반적으로 오류 빔렛으로써 지칭됨)에 대한 보상을 위해 이용될 수 있다. 리소그래피 머신이 매우 많은 개수의 빔렛들을 생성 및 변조할때, 작동중인 빔렛들을 오류 빔렛들에 의해 점유된 기록 위치들로 재할당하기 위해서, 빔렛들 각각 또는 빔렛들의 그룹들의 경로를 조작하기 위해 머신 내에 추가의 시스템을 포함시킬 필요를 회피하는 것이 매우 바람직하겠다. 다중-통과 스캔 방식은, 빔렛들이 제 2(또는 서브시퀀스) 스캔 동안에 웨이퍼를 다른 위치로 이동시켜 재할당됨으로써, 이러한 문제를 회피하게 된다.

이러한 목적을 실현가능한 2-통과 스캔을 형성하면 빔렛들의 오류율은 일반적으로 낮다. 시스템의 유지보수 간의 시간을 가능한한 최대로 연장하기 위해서, 오류 빔렛들을 식별하기 위한 검사가 주기적으로 실행될 수 있다. 이러한 검사는 웨이퍼의 제 1 스캔 각각 이전에, 또는 몇몇 다른 용이한 순간들에, 각각의 웨이퍼 스캔 이전에 실행될 수 있다. 검사는, 예컨대 그 전체가 참조로써 본 명세서에 병합되어 있는 계류중인 미국 특허 명세서(번호: 61/122,591)에 설명되어 있는 바를 포함하여, 하나 또는 다수의 빔 측정들을 포함할 수 있다.

오류 빔렛이 감지될때, 영향을 받는 빔렛은 오프로 스위칭됨으로써, 해당 빔렛에 의해 노광되어져 온 영역(스트라이프)은 기록되지 않는다. 그후, 제 2 스캔이, 제 1 스캔 동안에 생략되었던 웨이퍼 스트라이프를 기록하는데 이용된다. 다중 빔렛들을 포함하는 하나의 패턴화된 빔에 대한 데이터/제어 신호들을 전송하는데 하나의 채널을 이용하는 위에서 설명된 바와 같은 패턴화된 빔렛 시스템에서, 오류 빔렛을 포함하는 해당 채널 전체가 스위칭 오프되는것이 바람직하고, 해당 채널의 빔렛들에 의해 노광되어져 왔던 웨이퍼 필드의 스트라이프 전체는 기록하지 않을 것이다. 전체 웨이퍼의 제 1 스캔이 수행된 후, 제 2 스캔은, 규격에 맞추어 동작하는 모든 자신의 빔렛들을 갖는 작동중 채널을 이용하여, 제외됐던 스트라이프(및 오류 빔렛들을 갖는 다른 채널들에 대한 임의의 다른 제외됐던 스트라이프들) 내에 필링되도록 실행될 수 있다.

제 2 스캔에서, 웨이퍼는 제 1 스캔 이후에 시작 위치로 리턴될 수 있지만, 적절히 작동중인 채널들이 제외했던 스트라이프들을 기록하는데 이용가능하도록 보장하는 위치로 시프팅될 수도 있다. 이중-스캔 노광의 제 2(리던던시) 스캔에서, 패턴 데이터는 바람직하게는 제 2 스캔으로 하여금 제 1 스캔의 완료 이후에 가능한 한 빨리 시작하도록 하게 하기 위해 제 1 스캔 동안에 리소그래피 시스템에서 준비된다(즉, 패턴 데이터를 블랭커로 전송하는데 적합한 포맷으로 변환시키도록 처리됨). 제 1 스캔의 종료와 제 2 스캔의 시작 사이의 상당한 지연이 없는 것이 바람직하기 때문에, 제 2 스캔에 대한 데이터는 적합한 노드 상에서 재빨리 이용가능한 것이 바람직하겠다. 리소그래피 머신은 하나의 스캔에서 연속적 인-라인 필드들을 기록하고, 기계적 스캔과 평행한 y-방향에서 양방향들(즉, +y 방향 및 -y방향들)로 기록하는 것이 가능한 것이 바람직하겠다. 머신은 또한, 이중 스캔 방식을 구현하는데 필수 사항은 아닐지라도, 대개 컬럼의 에지들에 위치되는 예비 빔들(또는 다중 빔렛들을 포함하는 예비 패턴화된 빔들)을 포함하는 것이 바람직하다.

제외됐던 스트라이프들을 제 2 스캔 동안에 적절히 작동중인 채널들에 의해 기록하기 위해서, 웨이퍼는, 적절하게 작동중인 빔렛들을 갖는 채널들이 제외됐던 스트라이프 위치들을 기록하도록 위치지정될 때까지, 다수의 스트라이프들에 상응하는 양만큼 +x-방향 또는 -X방향으로 리소그래피 머신의 컬럼에 관해 시프트(오프셋)될 수 있다. 이는 바람직하게는 적어도 부분적으로, 스테이지 상의 웨이퍼의 기계적 오프셋에 의해 달성된다. 모든 종류의 에러 위치들(예컨대, 첫번째 및 마지막 채널의 오류)을 더 잘 처리하기 위해, 제 1 및 제 2 스캔들에 대한 웨이퍼의 오프셋이 요구될 수 있다.

도 4c는 웨이퍼 필드를 노광시키기 위한 서브빔들(514)의 가능한 배열을 도시하고, 도 4d는 오류 서브빔들(516)의 효과를 도시한다. 라인(518) 속으로 x-방향 투사된 서브빔들은 오류 서브빔들에 대응하는 갭들(520)을 갖는다. 웨이퍼가 제 1 스캔 동안에 y-방향으로 이동될때, 갭들(520) 아래로 떨어지는 스트라이프들은 기록되지 않을 것이다. 웨이퍼는 x-방향으로 약간 시프트될 수 있어서, 작동중인 서브빔들은 제 1 통과시 기록되지 않았던 스트라이프들과 정렬된다. 그후, 제 2 통과가 수행될 수 있고, 이에 의해 제 1 통과 상에서 제외됐던 스트라이프들이 작동중인 서브빔들에 의해 바로 기록된다.

도 4e는 오류 서브빔들("X"로 표시됨)을 갖는 제 1 스캔에 대한 서브빔들(522)의 어레이 및 제 2 스캔 동안에 동일한 어레이의 시프팅된 두 지점들(524)을 도시한다. 어레이(524)내의 오류 서브빔들에 대응하는 어레이(522) 내의 서브빔들은 "1"로 표시되고, 이러한 위치들에서의 서브빔들은 제 1 스캔 동안에 기록되어야만 한다(왜냐하면 어레이(524)의 서브빔들 중 어느것도 이러한 위치들에서 기록될 수 없기 때문이다). 유사하게, 어레이(522) 내의 오류 서브빔들에 대응하는 어레이(524) 내의 서브빔들은 "2"로 표시되고, 이러한 위치들에서 서브빔들은 제 2 스캔 동안에 기록되어야만 한다. 다른 서브빔 위치들(점으로 표시됨)은 제 1 스캔 시 어레이(522)에 의해 또는 제 2 스캔 시 어레이(524)에 의해 기록될 수 있다. 위에서 논의한 바와 같이, 데이터 경로의 크기를 감소시키기 위해, 각 스캔으로의 활성 서브빔들의 할당은, 서브빔 위치들의 대략 절반이 각 스캔 동안에 기록되도록 이루어질 수 있다. 서브빔 어레이(524)는 도 4e에서 시프팅되는 것으로써 도시되지만, 실제적으로는 웨이퍼를 시프팅하는 것이 일반적이다. 이러한 시프팅으로 인해서, x-방향으로 라인(518) 상으로 투사된 서브빔들은 갭들을 갖지 않는데, 왜냐하면 오류 서브빔에 대응하는 위치들 모두는 스캔들 중 하나의 스캔 동안, 작동중인 서브빔들에 의해 기록될 수 있기 때문이다. 라인(518) 상에서 제 1 또는 제 2 스캔 동안에 기록될 수 있는 중앙 중첩 영역(526), 및 오직 하나의 스캔 동안에 기록될 수 있는 종단에서의 "연장"이 존재한다. 작동중인 서브빔이 스캔들 중 하나의 스캔 동안에 각각 제 위치에 기록하기 위해 항상 이용가능한 가능성을 증가시키기 위해, 중첩 영역(526)은 필드의 폭(508)보다 더 크다. 서브빔 어레이 폭, 즉 슬릿 폭의 양 종단들에서 연장의 크기는, 선호되는 최대 2개의 스캔들을 통해 필드의 폭에 걸쳐 모든 위치에서 기록함으써 제외되는 스트라이프들이 없도록 하는 작동중 서브빔을 발견할 확률에 대해 직접 비례한다. 연장이 더 크면, 최대 예측되는 빔 오류율로, 작동중인 서브빔들이 제외되는 라인들 없이 필드를 기록하는 것을 허용하는 기록 위치들로의 매칭을 성공적으로 발견할 가능성이 더 커진다. 서브빔 오류들의 양이 클수록, 그러한 매칭을 발견할 가능성이 없어지는 지점까지, 적합한 시간내에 성공적 매칭을 발견할 기회가 더 작아진다.

다양한 알고리듬들이, 작동중인 채널에 의해 모든 스트라이프들이 기록되도록 하기 위해서, 제 1 및 제 2 스캔들에 대해 이용되어지는 채널 및 각각의 채널에 대해 요구되는 웨이퍼 오프셋을 계산하는데 이용될 수 있다. 2-통과 스캔에서, 알고리듬은 임의의 오류 채널들을 이용하지 않는 각각의 스캔 간의 대략 50/50 채널들 분할을 기대한다. "무차별 공격(brute force)" 방식이, 적합한 조합을 찾기 위해 다양한 채널 할당들 및 웨이퍼 오프셋들을 검사하는데 이용될 수 있고, 또는 좀더 복잡한 매칭 빔 선택기 알고리듬들이 이용될 수 있다.

2-통과 스캔을 이용하는 리소그래피 시스템에서, 서브빔들/빔렛들의 개수 또한 감소될 수 있다. 원칙적으로, 두개의 통과들 중 적어도 하나에 대한 필드의 폭에 걸쳐 모든 기록 위치에, 작동중인 빔을 제공하는 것이 요구된다(예컨대, 26mm의 필드 폭에 걸쳐 2 마이크로 피치에서 13,000개의 서브빔들을 제공). 이는 도 4d에 도시되는데, 이때 라인(518)을 따라 매 위치는, 2 스캔들로 전체 폭에 걸쳐 필드를 정확히 노광시키기 위해, 노광 스캐닝들 중 하나에서, 작동중인 서브빔을 필요로 한다. 이러한 이론으로, 이는 필드 폭에 걸쳐 기록 위치들의 개수보다 더 적은 빔들(예컨대, 13,000개의 서브빔들보다 더 적은)을 갖는 리소그래패 머신을 통해 달성 가능하다. 그러나, 실제적으로는, 바람직한 실시예는 필드에 걸쳐 기록 위치들보다 약간 더 많은 서브빔들을 포함한다. 그결과, 필드에 걸쳐 각각의 기록 위치에서 적어도 하나의 대체 서브빔이 존재하게 된다. 이러한 배열에서, 폭(509)을 갖는 서브빔 어레이는 양 종단들에서 작은 연장을 가지면서 필드 폭(508)보다 약간 더 많을 수 있고, 이에 의해 제 2 통과를 위한 웨이퍼의 시프팅은 노광되어지는 필드의 전체 폭(508)을 커버하는 중앙 중첩 섹션(526)을 여전히 초래하게 된다. 이러한 설계에서의 초점은, 즉 시스템에서 특정 허용된 또는 예측되는 개수의 빔 오류들, 예컨대 최대 2%의 예측 오류율이 주어질때, 적절하게 작동중인 서브빔들/빔렛들로 필드 내 모든 스트라이프들을 기록함으로써, 필드가 정확하게 기록될 것이라는 확률이다. 필드를 2-통과들로 노광시킴으로써 리소그래피 머신의 처리량이 감소시키고, 가능할때에는 회피되어야겠다.

예컨대 13,000개의 스트라이프들을 노광시키기 위한 13,260개의 서브빔들 같이 스트라이프들보다 2% 더 많은 서브빔들을 갖는 일실시예에서, 서브빔들과 스트라이프들 간의 매칭은 제 1 및 제 2 스캔들에 대해 이용가능한 13,000개의 연속적 서브빔들의 그룹들 사이에서 기껏해야 260개의 스트라이프들에서 시프팅될 수 있다. 13,000개의 연속적 서브빔들의 이러한 두개의 그룹들로부터, 스프라이프들을 기록하기 위해 실제로 선택되는 서브빔들은 이후에 선택될 것이다. 모든 가능한 매칭들을 평가하기 위해서, 매칭 알고리듬은 2-통과들에서 13,000개의 스트라이프들을 기록하기 위한 서브빔들의 두개의 적합한 그룹들을 발견하기 위해 260 x 260=67,600 개의 가능한 조합들을 평가할 수 있다. 제 1 및 제 2 통과들에서 선택되는 서브빔들의 그룹들은 호환가능하기 때문에, 이는 약 절반, 33,930으로 조합들의 개수를 감소시킨다. 또한, 계산은 병렬적일수 있는데, 왜냐하면 제 1 및 제 2 통과 시 서브빔들의 그룹들의 각 조합의 적합성 검사는 독립적으로 이루어질 수 있기 때문이다.

일실시예에서, 빔 선택기 알고리듬은 13,000개의 서브빔들의 두개의 그룹들의 모든 가능한 조합들을 통해 순환하도록 기록된다. 매회, 각각의 통과시 어떤 서브빔이 어떤 스트라이프를 기록할 수 있는지를 결정하기 위한 함수가 호출된다. 이러한 함수에서, 각각의 스트라이프(1-13,000)에 대해, 제 1 통과 및 제 2 통과시 어떤 서브빔이 어떤 스트라이프를 기록할지가 결정된다. 만일 스트라이프가 제 1 또는 제 2 통과시 오직 하나의 서브빔에 의해서만 기록될 수 있다면, 해당 서브빔은 관련된 통과시 스트라이프를 기록하도록 할당된다. 스트라이프를 기록할 서브빔이 발견될 수 없으면, 함수는 종료하고, 13,000개의 서브빔들의 두개의 그룹의 새로운 조합이 평가된다. 만일 두개의 서로다른 서브빔들이 스트라이프를 기록할 수 있으면, 기록을 위해 서브빔이 할당되지 않는다.

다음 단계에서, 실제 할당은, 어떤 통과시에 어떤 서브빔이 어떤 스트라이프를 기록할 것인지를 실행한다. 이러한 함수는, 모든 스트라이프들에 대해, 제 1 또는 제 2 통과에서 기록되어지는지 및 어떤 서브빔에 의해서 기록되는지를 결정한다. 이러한 함수는 연속적 스트라이프들에 서브빔 번호를 할당하여, 제 1 및 제 2 통과 간에 교대하여 이루어질 수 있다.

두 함수들에서, 제 1 및 제 2 통과 동안의 레코드는 EO 슬릿의 빔 영역에서 13개의 서브빔들의 각 행에서의 스트라이프를 기록할 서브빔들의 개수로 유지된다. EO 슬릿 내의 13개의 빔들의 각 행에는, 7개 이하의 서브빔들이 EO 슬릿 내 13개의 서브빔들의 행에서 통과를 위해 선택될 것을 보장하기 위해, 그룹 번호가 할당된다.

오류 빔렛들에 대한 보상 능력 이외에도, 다중-통과 스캔은 또한, 웨이퍼에 대한 총 노광 전류가 두개(또는 그 이상)의 스캐닝들 사이에 분할됨으로써 웨이퍼의 일시적 가열을 감소시키고 다중 스캐닝들에 의한 웨이퍼 상의 열 부하를 제거한다는 이점을 갖는다. 다중 스캔들을 사용함으로써 데이터 경로 내의 필요한 용량 역시 감소된다. 각각의 웨이퍼에 대해 두개의 스캔들을 사용할때, 데이터 경로의 데이터 전송 용량은 이론적으로 절반이 되는데, 왜냐하면 각각의 스캔은 빔렛 제어 데이터 양의 절반만을 필요로 하기 때문이다. 필요한 용량에 있어서 이러한 감소는, 요구되는 막대한 데이터 전송 용량 및 데이터 경로의 연관된 고비용으로 인해서, 매우 중요하다. 예를 들어, 하나의 채널을 포함하는 패턴화된 빔당 49개의 빔렛들을 갖는 리소그래피 머신에서, 채널당 대략 4Gbit/sec의 전송 용량이 예측될 수 있다. 각각 49개의 빔렛들을 갖는 13,260개의 패턴화된 빔들을 갖는 리소그래피 머신은 각각 4Gbit/sec 용량의 13,260의 채널들을 필요로 한다. 따라서, 데이터 경로에 대한 필요 용량 감소는 상당히 중요하다. 이러한 이유들로 인해, 다중-통과 스캔은, 임의의 오류 또는 정렬오류 빔렛들의 부재일 때에라도, 이점을 갖는다.

빔 선택기들(210 및 330)이 데이터 경로 내 다중-통과 스캔 방식을 구현하는데 이용될 수 있다. 제 1 빔 선택기(210)는 웨이퍼의 각 스캔 동안에 데이터 경로를 통해 리소그래피 머신으로 전송하기 위한 패턴 데이터 파일의 일부분을 선택하고, 제 2 빔 선택기(330)는 전송된 빔 데이터/제어 신호들을, 적절한 빔렛들의 변조를 위해, 스캔 동안에 사용하기 위해 선택된 패턴화된 빔들에 대응하는 빔렛 블랭커 엘리먼트들로 롸우팅시킨다. 예를 들어, 웨이퍼의 2-통과 스캔에서, 웨이퍼 상에서 노광 필드들 중 제 1 부분에 해당하는 패턴 데이터의 제 1 부분은 제 1 스캔 동안의 전송을 위해 선택되고, 웨이퍼 상에서 나머지 노광되지 않은 필드들에 해당하는 패턴 데이터의 나머지 부분은 제 2 스캔 동안의 전송을 위해 선택된다. 제 1 스캔시, 빔 선택기(210)는 패턴 데이터의 제 1 부분을 리소그래피 머신으로의 전송을 위한 패턴 스트리머(230)로 롸우팅시킨다. 예비 채널 선택기(320)는 신호 수신기(150)로부터의 빔 데이터/제어 신호들을, 제 1 스캔을 위해 선택된 패턴화된 빔들에 소속된 관련 빔렛 블랭커 엘리먼트들로 롸우팅시킨다. 제 2 스캔시, 유사하게, 빔 선택기(210) 및 패턴 스트리머(230)는 전송을 위한 패턴 데이터의 나머지 부분을, 제 2 스캔을 위해 선택된 패턴화된 빔들에 소속된 관련 빔렛 블랭커 엘리먼트들로 롸우팅시킨다. 2-통과 스캔에서, 패턴 데이터의 대략 절반이 각 통과 동안에 전송됨으로써 데이터 경로의 요구되는 용량(예컨대, 채널들의 개수)을 최소화시키는 것이 바람직하겠다. 3-통과 또는 다른 다중-통과 스캔 방식 역시, 바람직하게 각각의 스캔 동안에 대략 동일한 몫들로 전송되어지는 패턴 데이터를 갖도록, 대응하는 방식으로 구현될 수 있다.

빔 선택기(210) 및 예비 채널 선택기(320)는 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로써 구현될 수 있다. 빔 선택기(210)는, 예컨대 웨이퍼 상의 필드의 선택된 스트라이프들의 노광을 위한 패턴 데이터를 포함하는 패턴 데이터 파일의 부분들(202a, 202b, 등)을 어드레싱하기 위한 것과 같이, 패턴 데이터 파일(202) 내의 선택된 위치들을 어드레싱하기 위한 시스템을 포함할 수 있다. 예비 채널 선택기(320) 및 빔 선택기(330)는 이하에서 더 설명된다.

따라서, 도 7의 배열은 리소그래피 시스템에서 리던던시를 달성하기 위한 두가지 방법들을 제공한다. 채널들의 세트 및 채널 선택기들(220 및 320)은 리소그래피 머신으로의 빔 데이터/제어 신호들의 전송시 리던던시를 제공한다. 도 7의 실시예에서, 데이터 경로는 빔 신호들의 생성시에도 리던던시를 제공하기 위해 리던던트 패턴 스트리머들(230)을 포함한다. 빔 선택기들(210 및 330)은 또한 다중-통과 스캔들에 해 오류 빔렛들에 대한 리던던시를 제공한다.

리소그래피 시스템의 일실시예에서, 13,260개의 패턴화된 빔들이 웨이퍼 상에 13,000개의 스트라이프들을 기록하는데 이용되는데, 이때 각각의 패턴화된 빔은 49개의 빔렛들을 포함하고, 패턴 데이터는 649,740개의 개별 빔렛들의 제어를 위한 데이터에 13,260개의 채널들을 제공한다. 패턴 데이터는 오프라인 시스템(104)의 데이터 파일(202) 내에 제공된다. 일실시예에서, 데이터 경로는 패턴 스트리머(230), 전송 시스템(240) 및 신호 수신기(150) 내에 7800개의 채널들을 위한 전송 용량을 포함한다. 7800개의 채널들은 개념적으로 20개의 클러스터들로 배열되는데, 이때 각각의 클러스터는 51개의 유닛들로 된 7개의 채널들로 분할된 357개의 채널들 및 33개의 추가 채널들을 포함한다. 13개의 채널들에 대한 패턴 데이터(예컨대, 웨이퍼 상에 노광되어지는 13개의 스트라이프들에 대응하는 패턴 데이터)는 리소그래피 머신의 13개의 패턴화된 빔들(웨이퍼 상에 13개의 스트라이프들을 기록하기 위함)에 대응한다. 빔 선택기(210)는 13개의 채널들에 대한 패턴 데이터로부터 7개의 채널들에 대한 패턴 데이터의 선택을 제공하고, 빔 선택기(330)는 7개의 전송 채널들을 전송된 패턴 데이터에 대응하는 리소그래피 머신의 13개의 빔들 중 7개에 대한 블랭커 엘리먼트들로 스위칭하는 것을 제공한다.

웨이퍼의 2-통과 스캔의 제 1 스캔시, 패턴 데이터의 7140개의 채널들이 전송되는데, 즉 패턴 데이터에서 나타나는 채널들의 총개수 중 약 5%가 전송된다. 채널 선택기들(220 및 320)은 20개의 클러스터들 각각에서 사용가능한 390개의 채널들 중 357개를 선택하기 위해 상보적으로 동작함으로써, 이용가능한 총 7800개의 채널들 중에서 7140개의 채널들을 선택하게 된다. 20개의 클러스터들 각각에 대해, 만일 클러스터의 51개의 유닛들 내 선택된 동작 채널들 중 임의의 채널이 오류가 난다면, 클러스터의 33개의 선택되지 않은 추가의 채널들 중 하나가 대신 이용된다. 대체하여, 만일 유닛 내 하나 또는 다수의 채널들이 오류가 나면, 전체 유닛이 선택해제되고 클러스터의 33개의 예비 채널들로부터 7개의 채널들이 대신 이용된다. 다수의 다른 대체 방법들 역시 오류 채널들의 대체를 위해 이용될 수 있다. 웨이퍼의 제 2 스캔시, 패턴 데이터의 나머지 6120개의 채널들이 전송된다. 채널 선택기들(220 및 320)은 20개의 클러스터들 각각에서 이용가능한 390개의 채널들 중 306개를 선택하도록 상보적으로 동작하여서, 총 7800개의 이용가능한 채널들 중 6120개의 채널들을 선택하게 된다. 20개의 클러스터들 각각에 대해, 만일 채널들 중 임의의 채널이 오류가 나면, 위에서 설명된 바와 같이, 선택되지 않은 추가의 채널들 중 하나가 대신 이용된다. 아래의 테이블 1은 이러한 실시예에 대한 채널들의 이용을 요약한다. 물론, 패턴 데이터의 채널들로의 다수의 다른 배열들, 그룹들로 채널들 할당, 예비 채널들의 분배, 및 각각의 스캔에 대한 채널들의 할당은 여기에서 설명되는 원리들을 이용해 설명될 수 있다.

도 8a는 리던던트 경로들을 갖는 데이터 경로 배열을 위한 스위치(400)의 구성도이다. 이러한 예에서, 데이터 경로의 채널들이 클러스터들로 배열된다. 스위치(400)는 X%의 수율을 갖는 클러스터로 N개의 채널들(402)을 수신한다. 채널들(402) 중에는 특정 비율로 오류 채널들이 존재한다. 스위치는 N개의 채널들중에서 작동중인 채널들을 100%의 수율을 갖는 출력 M 채널에 연결시킨다.

도 8b는 유닛들(407)로 분할되는 클러스터의 N개의 채널들(402)을 도시하는데, 각각의 유닛은 예컨대 7개의 채널들을 포함한다. 스위치(400)는, 선택된 "활성" 채널들(402)의 유닛, 및 만일 오류 채널(402)의 대체할 필요가 생기면 하나 또는 다수의 추가 채널들(403)을, 블랭커 어레이의 대응하는 유닛으로의 입력을 위한 출력들(408)로 스위칭시키는데, 이때 블랭커 어레이의 유닛 각각은 예컨대 13개의 패턴화된 빔들의 제어를 위한 13개의 채널들을 포함할 수 있다. 스위치(400)로부터의 각각의 출력(408)은 패턴화된 빔의 개별 빔렛들을 변조시키기 위한 블랭커 엘리먼트들의 행렬을 포함하는 편향기 행렬(410)로 송신된다.

도 9는 패턴 스트리머(230) 및 연관된 컴포넌트들의 간략화된 구성도이다. 데이터 경로는 일반적으로 GDS-II 또는 유사한 데이터 파일의 형태인 패턴 데이터를, 리소그래피 머신의 전자 빔렛들을 제어하기 위한 온/오프 신호들로 변형시킨다. 이러한 변형은, 일반적으로는 패턴 데이터 상에 일련의 변형들을 수행하는 오프라인 처리 및 중앙 저장 유닛인, 처리 시스템(140)에서 수행될 수 있다. 이러한 처리는 일반적으로 평탄화/사전처리, 래스터화, 및 다중화 단계들 포함한다. 일반적 단계들이 이하에 설명된다. 평탄화/사전처리 단계는 레이아웃 데이터 형식을 도즈 맵(does map)으로 변형시킨다. 도즈 맵은 벡터 형식 및 연관된 도즈 율 값들로 웨이퍼 상의 영역들을 나타낸다. 이러한 단계는 근접 효과 보정 및 레지스트 가열 보정과 같은 몇몇 사전처리를 포함한다. 사전처리의 복잡성으로 인해서, 이러한 단계는 오프라인에서 실행되는 것이 바람직하다. 래스터화 단계는 도즈 맵을 제어(온/오프) 신호들의 스트림으로 변형시킨다. 다중화 단계는 다중화 방식에 따라 빔렛 데이터 및 제어 신호들을 패키징한다.

각각의 패턴 스트리머 노드(230a, 230b 등)는 일반적으로 네트워크 디바이스(232), 디스크 저장 유닛(233), 노드 처리기 유닛(234), 메모리(235), 및 다중 채널 처리 유닛들(237a, 237b 등)을 포함한다. 각각의 패턴 스트리머 노드에 대해, 네트워크 디바이스(232)는 리소그래피 머신의 블랭커로 스트리밍하기 위한, 오프라인 시스템(104)으로부터의 패턴 데이터를 수신하기 위해 노드를 채널 선택기(220)에 연결시키도록 기능한다. 네트워크 디바이스(232)는 패턴 데이터를, 패턴 데이터를 리소그래피 머신 블랭커로 스트리밍하기 위한 빔 데이터 및 제어 신호들로 변환시키기 위한 노드 처리기 유닛(234)에 통신시킨다. 디스크 저장 유닛(233)은 변환 처리 동안에 패턴 데이터의 저장을 제공한다. 노드 처리기 유닛에 의해 생성된 빔 신호들은 메모리(235) 내에 일시적으로 저장되는데, 상기 메모리로부터의 신호들은 채널 처리 유닛들(237a, 237b 등)에 의해 스트리밍된다.

이러한 실시예에서, 패턴 스트리머 노드는 여러개의 채널들을 지원하고, 각각의 채널에 대해 채널 처리 유닛(237a, 237b 등)을 포함한다. 이러한 예에서, 전자/광학 변환 디바이스들(242a, 242b 등)은 채널 처리 유닛들로부터 스트리밍된 빔 데이터/제어 신호들을 수신하여, 이러한 전기 신호들을 광섬유 케이블들(244a, 244b 등)을 통해 전송하기 위한 광 신호들을 변환시킨다. 패턴 스트리머 노드는 상업적으로 이용가능한 전자/광학 변환기들을 하나의 패키지 내의 12개의 변환기들 각각과 매칭시키기 위해, 12개의 채널들을 서비스하도록 용이하게 설계될 수 있다. 클러스터들로 배열된 데이터 경로를 갖는 위에서 설명된 실시예에서, 각각의 패턴 스트리머 노드는 클러스터의 12개의 유닛들 각각의 단일 채널을 위한 스트림 데이터로 배열될 수 있다.

도 10은 데이터 경로에 대한 신호 수신, 스위치 및 역다중화 회로의 일실시예의 간략화된 다이아그램이다. 이러한 엘리먼트들은, 광 빔 데이터/제어 신호들을 수신하기 위한 수신기들, 및 이후의 신호들의 처리 및 각각의 빔렛 블렝커 엘리먼트들을 제어하기 위한 회로들이 모두 가까이 근접하여 있도록, 블랭커 어레이 상에서 제조되는 것이 바람직하다. 이는 실리콘 기판 내에 형성된 블랭커 어레이 기구들, 및 기존의 리소그래피 및 반도체 처리 기술들을 이용하는 기판 상에 형성된 블랭커 전극들, 광학/전기 변환기들, 스위치들, 및 연관된 회로장치를 갖는 일실시예에서 달성된다.

신호 수신기들(150)은 광 빔 데이터/제어 신호들을 수신하고, 신호들을 다시 전기 신호들로 변환하기 위한 광학/전기 변환 디바이스들(예컨대, 포토 다이오드들)을 포함한다. 데이터 경로가 클러스터들로 배열되는 위에서 설명된 실시예에서, 각각의 클러스터는 도 10에 표시된 바와 같이(명확성을 위해 더 적은 채널들이 도시되어 있음), 각각의 클러스터는, 각각이 51개의 유닛들을 갖는 7개의 채널들 및 33개의 추가 채널들로 분할된 390개의 채널들을 포함한다. 각각의 신호 수신기(150)는 이하에서 설명되는 바와 같이, 각각의 서브빔(예컨대, 단일 서브빔 내의 49개의 빔렛들을 제어하기 위한 신호를 포함함)에 대한 직렬 데이터/제어 신호를 나타내도록 변조된 광 신호를 수신하고, 신호들이 판독되어야만 하는 타이밍을 표시하기 위한 기준 클록 신호(313) 역시 수신한다. 디시리얼라이저(314)는 신호 수신기들(150)로부터 각각의 직렬 출력 신호를 수신하여 그것을 8-비트 인코딩된 신호로 변환시킨다. 8-비트/7-비트 디코더는 각각의 8-비트 인코딩된 신호를 수신하여 그것을, 7개의 빔렛들의 제어를 위한 데이터를 포함하는 7-비트 데이터 신호로 디코딩한다. 예컨대 빔렛 편향기들 및 연관된 회로장치들의 동작을 동기화시키기 위한 동기 및 클록 신호들과 같은, 제어 신호들을 위한 추가 비트들 역시 존재할 수 있다.

제 2 채널 선택기(320)는 390개의 입력들 및 357개의 출력들을 가지고, 클러스터 내 모든 390개의 채널들에 대한 빔 데이터 및 제어 신호들을 수신한다. 스위치 제어 유닛(315)의 제어 하에서, 채널 선택기(320)는 390개의 출력들 중 357개를 자신의 357개의 출력들과 연결시킴으로써(각각의 입력 및 출력은 빔렛들의 세트의 제어를 위한 제어 신호들에 대한 데이터 비트들을 포함하는 병렬 신호들의 세트를 포함한다), 임의의 결함있는 채널들은 사용되지 않고, 출력들에 연결된 357개의 채널들 100%가 작동중인 채널들이 된다. 제 1 채널 선택기(220)는, 357개의 입력들 및 390개의 출력들을 가지고 그러한 입력들은 가능한 390개 중 동일한 357개의 채널들로 연결되는, 유사한 방식으로 동작한다. 제 1 및 제 2 채널 선택기들은 클러스터에 대한 357개의 작동중 채널들을 선택하도록 조정됨으로써, 각각의 클러스터의 채널들 중 100%가 작동중인 채널들이 된다.

제 1 및 제 2 채널 선택기들의 일실시예에서, 각 클러스터 내 357개의 활성 채널들은 폐쇄된 사행 루프에 의해 서로서로 논리적 연결된다. 클러스터에 대한 357개의 활성 채널들 각각은 채널 선택기(320)의 출력에 연결된다. 여분의 채널들은 사행 루프에 걸쳐 정상 분배된다. 이는 하나의 클러스터의 총 390개 채널들을 11개씩 채널들의 6그룹들 및 12개씩 채널들의 27그룹들로 분할시킴으로써 달성되는데, 이때 각각의 그룹은 추가의 채널들 중 하나를 가질 것이다. 이러한 추가의 채널들은, 제 1 채널 선택기(220)의 입력 및 제 2 채널 선택기(320)의 출력에 직접 연결되지 않는다는 점을 제외하면, 보통의 "활성" 채널과 동일하다. 이러한 추가의 채널들은 "시프팅"을 이용하여서만 입력/출력에 연결될 수 있다. 각 입력/출력은 보통의 "활성" 채널에 연결되지만, 사행 루프를 따라 각 방향(좌측 또는 우측)으로 다수의 위치들을 시프팅시켜 다른 보통의 "활성" 채널 또는 추가의 채널들 중하나에 연결되도록 하게 할 수 있다. 최대 시프트는 사행 루프를 따라 2,3,4 또는 그 이상의 위치들일 수 있다. 이는, 적어도 96%의 채널 수율을 가정할때, 적어도 98%의 시스템 수율은 어느 한 방향으로 최대 4개의 스프트를 이용함으로써 달성될 수 있다고, 계산된다. 이는 모든 9개의 전송 채널들 중 하나를 제 1 채널 선택기(220)의 하나의 입력 및 제 2 채널 선택기(320)의 하나의 출력에 연결시키는(즉,하나의 "활성" 채널 또는 4개의 채널들 중 하나를 사행 루프를 따라 좌측으로, 또는 4개의 채널들 중 하나를 사행 루프를 따라 우측으로) 다중화 또는 스위칭 회로장치들로 구현될 수 있다. 도 12 내지 도 14는 이러한 스위칭 방식을 구현하기 위한 하나의 가능한 실시예를 도시한다.

도 12는 입력(i)을 출력(o)에 연결시키고, 필요시 입력을 인접 출력으로 시프팅하기 위한 스위칭 회로장치(322)를 도시한다. 이러한 스위칭 회로장치(322)는 두개의 직렬 회로들로 연결된 10개의 3상태 버퍼들(324)(a 내지 j)을 포함한다. 각각의 버퍼는 자신의 입력에서 신호를 통과시키거나 차단시키도록 배열된다. 각각의 직렬 회로는 직렬 연결된 5개의 버퍼들을 포함하고, 각 직렬 회로 내 마지막 버퍼는 자신의 출력을 스위칭 회로장치(322)의 출력(o)에 송신하도록 배열된다. 각 직렬 회로 내의 나머지 버퍼들 각각은 자신의 출력을 직렬 회로 내 다음번 버퍼의 입력 및 또한 인접 스위칭 회로 내 버퍼의 입력으로 송신하도록 배열된다. 버퍼들(a-j) 각각은 자신의 입력에서 신호의 통과 또는 차단시키는 제어가 가능하다. 이러한 제어를 인에이블시키기 위해 버퍼 제어 신호들이 생성되어 각 버퍼에 전송된다. 도 12의 실시예에서, 5개의 버퍼들로 구성된 두개의 직렬장치가 제공되어 있을지라도, 다른 개수의 버퍼들이 각 직렬 회로장치 내에 포함될 수 있고/있거나 더 많은 수의 직렬 회로들이 포함될 수 있다는 것은 자명할 것이다. 스위칭 회로장치(322) 내의 버퍼들의 개수를 증가시키면 입력 신호의 더 많은 개수의 가능한 출력들로의 시프팅을 허용할 것이다.

스위칭 회로장치는 입력으로부터의 단일 신호를 출력을 전달하거나, 다중화된 신호들(예컨대, 데이터, 동기화, 클록 신호들 등)을 전달하도록 구성될 수 있다. 스위칭 회로장치는 입력으로부터의 병렬 신호들의 세트를 출력으로 전달하도록 구성될 수 있는데, 이때 도 12의 다이아그램 내 각각의 입력은 병렬 입력들의 세트를 나타내고, 각각의 라인은 병렬 라인들의 세트를 나타내며, 각각의 버퍼는 버퍼들의 세트를 나타내고, 하나의 버퍼는 각 라인에 대응하며, 각각의 출력은 병렬 출력들의 세트를 나타낸다. 이러한 구성에서, 스위칭 회로장치는 병렬 입력 신호들의 세트를, 7개의 데이터 신호들, 동기화 신호, 및 클록 신호등과 같은 병렬 출력 신호들의 선택된 세트로 전달한다.

도 13은 사다리 배열로 배열된 다수의 직렬 회로장치들(322)을 포함하는 채널 선택기 회로장치(326)를 도시하는데, 이때 각각의 스위칭 회로장치(322)는 하나의 사다리의 하나의 "가로대(lung)"를 형성한다. 각 가로대(n-4, n-3, n-2 등)의 입력들은 채널 선택기의 입력들을 형성하고, 각 가로대(역시, n-4, n-3, n-2 등)의 출력들은 채널 선택기의 출력들을 형성한다. 채널 선택기 회로장치(326)가 제 1 채널 선택기(220)에 대해 이용될때, 가로대 입력들 중 그 모두가 채널 선택기의 입력에 연결되지는 않을 것이고 이에 의해 선택기(220)는 입력보다 더 많은 출력들을 갖는다. 채널 선택기 회로장치(326)가 제 1 채널 선택기(320)에 대해 이용될때, 가로대 출력들 중 그 모두가 채널 선택기의 출력에 연결되지는 않을 것이고 이에 의해 선택기(320)는 출력보다 더 많은 입력들을 갖는다.

각 직렬 회로장치 내의 마지막 버퍼를 제외하고, 각 가로대의 각 직렬 회로내 각 버퍼는 인접한 가로대의 직렬 회로 내 버퍼의 입력에 연결된 자신의 출력을 가지고, 이러한 연결들은 교대로 발생함으로써, 연속적인 버퍼 출력들이 인접한 가로대들의 직렬 회로들의 서로다른 회로의 버퍼 입력들에 연결된다. 이러한 방식으로, 버퍼(마지막 버퍼 제외)가 자신의 입력에서 자신의 출력으로 신호를 통과시키도록 활성화될때, 신호는 직렬 회로를 따라 전달되고, 인접한 가로대들의 하나의 가로대의 직렬 회로들 중 하나의 회로상으로도 전달된다. 선택적으로 버퍼들을 활성화시킴으로써, 시프팅되지 않은 직접 출력, 또는 입력을 사다리의 하나 또는 다수의 위쪽 가로대들 또는 아래쪽 가로대들의 원하는 출력으로 시프팅시키는 것을 허용하기 위해, 특정 가로대의 입력 상의 신호는 해당 가로대의 출력에 직접적으로 송신되거나 인접 가로대 상으로 시프팅되고, 요구될시에는 상기 인접 가로대로부터 다른 인접 가로대들로 시프팅될 수 있다. 가로대-간 연결들의 배열로 인해, 버퍼들은 하나 또는 다수의 중간 가로대들을 횡단하여 입력의 시프팅을 허용하도록 선택적 활성될 수 있는 동안, 여전히 그러한 중간 가로대들의 입력들이 그것들의 출력들로 직접전송(시프팅되지 않음)되도록 허용한다. 도 13은 가로대들 사이의 연결들의 하나의 가능한 배열을 도시하고, 다수의 다른 배열들이 시프팅 구현을 위해 가능하다. 도 13에서, 가로대-간 연결들은 인접 가로대들로 직접 연결하도록 배열되고, 각각의 가로대는 사다리 위쪽으로의 다음 가로대 또는 아래쪽으로의 다음 가로대로 연결되지만, 다른 배열들은 여러개의 가로대들을 신장(spanning)하는 가로대-간 연결들을 갖는 것이 가능하다.

도 13은 9개의 가로대들을 도시할지라도, 더 많은 가로대들, 즉 채널 선택기의 입력/출력 당 하나의 가로대가 일반적으로 이용될 것이다. 예를 들어, 제 2 채널 선택기(320)에 대해, 사다리 회로는, 390개의 입력들 및 357개의 출력들의 제공을 위해서, 390개의 가로대들로 배열될 수 있다. 예를 들어, 만일 입력(n)이 추가의 채널들 중 하나에 연결되면, 해당 가로대의 출력(n)은 채널 선택개의 출력에 연결되지 않을 수 있다. 도시된 다른 가로대들(n-4, n-3, n-2, n-1, n+1, n+2, n+3 및 n+4)의 입력들은 "활성" 채널들에 연결되고, 이러한 가로대들(n-4, n-3, n-2, n-1, n+1, n+2, n+3 및 n+4)의 출력들은 채널 선택기의 출력들에 연결된다. 따라서, 추가의 채널 입력(n)은 제 2 채널 선택기(320)의 출력에 직접 연결되지 않지만, 사다리에서 4개까지의 가로대 위 또는 아래로 임의의 출력에 연결되도록 "시프팅" 될 수 있는데, 즉 입력(n)은 출력들(n-4, n-3, n-2, n-1, n+1, n+2, n+3 또는 n+4) 중 임의의 하나에 연결될 수 있다. 사다리는 사행 루프와 같은 연속 루프로 형성될 수 있어서, 모든 가로대는 양측 상에서 인접 가로대들을 갖게 되어 각각의 입력이 채널 선택기 내에서 원하는 수만큼의 위 또는 아래 위치들로 시프팅될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이 각각의 가로대는 입력으로부터의 병렬 신호들의 세트를 출력으로 전달하도록 구성될 수 있고, 이때 가로대에 대한 병렬 입력들 각각은 병렬 라인들, 버퍼들 및 가로대-간 연결점들을 통해 세트로써 함께 병렬 출력들의 세트로 시프팅된다.

도 14a 내지 도 14i는, 입력의 시프팅되지 않는 직접 전달 또는 사다리의 위 또는 아래로의 네개의 가로대(출력들)까지지만큼의 시프팅을 달성하기 위한, 도 13의 회로에 대한 가능한 버퍼 활성 패턴들을 도시한다. 이러한 버퍼 활성 패턴들은 입력을 한쪽 방향으로 최대 4개의 가로대까지의 시프팅을 갖는 출력을 전달하기 위한 9개의 경로들의 세트를 제공하는데, 즉 출력(n)은 n-4 내지 n+4까지의 출력 중 임의의 출력으로부터 전달된 신호를 수신할 수 있다. 이러한 경로들의 세트는 임의의 조합으로 선택될 수 있어서, 전달된 신호들은 서로서로 간섭하지 않으면서, 입력들에서 출력들로의 경로는 서로를 "횡단(cross-over)"하지 않는데, 즉 출력(n)은, 출력(n-1)이 자신의 신호를 얻어오는 입력보다는 더 많은 개수를 갖고 출력(n+1)이 자신의 출력을 얻어오는 입력보다는 더 적은 개수를 갖는 입력으로부터 자신의 신호를 수신할 수 있다.

9개의 패턴들 각각은 5개의 인에이블된 버퍼들 및 10개의 디스에이블된 버퍼들의 패턴을 갖는 고유 경로를 나타낸다. 이러한 경로들은, 만일 경로가 특정 출력에 대해 선택되면, 이러한 경로는 다른 출력들에 대한 경로들의 모든 허용된 조합들과 충돌하지 않는 식으로, 한정된다. 두개의 연속적 출력들에 대한 경로 조합들의 이러한 허용된 개수는 9+8+7+6+5+4+3+2+1=45 이다. 시프팅 달성을 위해, 다른 활성 패턴들도, 도 13의 실시예에서의 연결들의 배열 또는 다른 회로 배열들을 이용하여, 가능하다는 것은 자명할 것이다.

도 14a는 입력(n-4)을 세개의 중간 가로대들을 거쳐 출력(n)으로 전달하기 위해, 사다리 아래로 네개의 위치들을 시프팅하는 것을 도시한다. 검은색으로 칠해지고 실선으로 도시된 버퍼들은 자신의 출력으로 전송되어져 나오는 버퍼의 입력에서 신호를 차단시키기 위해 3-상태 고 입력 임피던스 모드로 스위칭된다(즉, 디스에이블). 선들이 그려져 있는 버퍼들은 자신들의 입력에서 자신들의 출력으로 신호들을 통과시키도록 활성화되고(즉, 인에이블), 흰색 버퍼들은 도시되어 있는 전달에서는 개입되지 않으며 그것들의 상태는 채널 선택기 회로 장치에서 다른 입력들의 요구되는 전달에 의존할 것이다.

도 14b는 입력(n-3)을 두개의 중간 가로대들을 거쳐 출력(n)으로 전달하기 위해 사다리의 세개 위치들 아래로의 시프팅을 도시한다. 도 14c는 입력(n-2)을 하나의 중간 가로대를 거쳐 출력(n)으로 전달하기 위해 사다리의 두개의 위치들 아래로의 시프팅을 도시한다. 도 14d는 입력(n-1)을 아래로의 다음번 가로대의 출력(n)으로 전달하기 위해 사다리의 하나의 위치 아래로의 시프팅을 도시한다. 도 14e는 입력(n)을 동일한 가로대의 출력(n)으로 시프팅되지 않은 직접적 전달을 도시한다. 도 14f는 입력(n+1)을 위로의 다음번 가로대의 출력(n)으로 전달하기 위해 사다리의 한 위치 위로의 시프팅을 도시한다. 도 14g는 입력(n+2)을 하나의 중간 가로대를 거쳐 출력(n)으로 전달하기 위해 사다리의 두 위치들 위로의 시프팅을 도시한다. 도 14h는 입력(n+3)을 두개의 중간 가로대들을 거쳐 출력(n)을 전달하기 위해 사다리 위로의 세개 위치들의 시프팅을 도시한다. 도 4i는 입력(n+4)을 세개의 중간 가로대들을 거쳐 출력(n)으로 전달하기 위해 사다리의 위로의 네개의 위치들로의 시프팅을 도시한다.

제 1 채널 선택기(220)의 각 입력 및 제 2 채널 선택기(230)의 각 출력에 대한 요구되는 시프팅을 결정하는데 알고리듬이 이용될 수 있는데, 즉 이는 채널들의 입력/출력들로의 맵핑이다. 일실시예에서, 채널 선택기들의 각 입력/출력에 대해, 연결되어질 수 있는 가능한 채널들을 표시하는 룩업 테이블이 생성된다. 어떤 입력/출력들이 채널들로 연결될 수 있는지의 순서가 중요하게 유지된다. 제어 회로는 알고리듬을 실행시키고, 예컨대 채널 제어 회로장치(326)의 버퍼들을 제어하도록 채널 선택기의 제어를 위한 제어 신호들을 생성하도록 배열된다.

일실시예에서, 알고리듬은 가능한 맵핑들을 평가하기 위한 바깥쪽 루프 및 안쪽 루프를 포함한다. 알고리듬의 바깥쪽 루프는 채널 선택기 입력들/출력들의 저장된 리스트를 통해 이동하고, 이러한 리스트에 결함있는 모든 채널들을 추가하며, 사용된 채널들의 리스트를 생성한다. 각각의 채널 선택기 입력/출력에 대해, 알고리듬은, 현재의 입력/출력에서부터 리스트의 마지막까지로 시작하여 그후 다시 리스트의 시작에서부터 다시 현재 입력/출력까지로, 채널 선택기 입력들/출력들의 리스트를 통해 안족 루프를 실행한다. 안쪽 루프에서의 각각의 입력/출력에 대해, 알고리듬은 테이블에 정의된 순서로, 입력/출력이 연결될 수 있는, 아직 이용되지 않았거나 결함이 없는 룩업 테이블 내의 첫번째 채널을 찾는다. 만일 입력/출력에 대해 맵핑될 채널이 발견될 수 없으면, 알고리듬은 안쪽 루프를 정지시키고 바깥쪽 루프상에서의 처리를 재시작한다. 만일 입력/출력에 맵핑되는 채널이 발견되면, 그러한 맵핑된 채널은 사용된 채널들의 리스트에 추가되고, 알고리듬은 안쪽 루프에서 다음번 입력/출력에로의 맵핑을 계속한다. 사용된 채널 리스트는, 매회 채널이 이용가능한지를 결정하는데 이용된다.

만일 바깥쪽 루프에서 시작지점으로써 현재의 입력/출력에 대해 모든 입력들/출력들이 채널에 맵핑될 수 있으면, 결함없는 채널들을 모든 입력/출력들에 맵핑시킴으로써 해결되어진다. 그렇지 않으면, 알고리듬은 바깥쪽 루프에서 다음번 입력/출력으로 이동하고 그 지점을 내부 루프에 대한 다음 시작 위치로 이용한다. 만일 시작 지점으로써의 입력들/출력들이 더이상 이용가능하지 않게되면, 바깥쪽 루프 역시 종료하고 해결점이 발견되지 않게 된다.

일실시예에서, 각각의 클러스터에 대한 채널 선택기(320)는 총 357개의 출력들에 대해 각각 7개의 출력들을 갖는 51개의 그룹들로 자신의 출력들을 제공한다. 빔 선택기들(330)은 채널 선택기(320)로부터 출력들을 수신하여 출력들을 관련 블랭커 엘리넌트들로 스위칭힌다. 이중-통과 스캔 및 제 1 스캔에 대해 전송 채널들의 13개 중 7개를 선택하는 위에서 설명된 실시예에서, 각각의 빔 선택기(330)는 채널 선택기로부터 7개의 출력들의 일그룹을 수신하여, 그것들을 제 1 스캔에 대해 13개의 가능한 출력들 중 7개로 스위칭하고, 빔 선택기(330)는 6개의 전송 채널 입력들을 제 2 스캔을 위해 13개의 가능한 출력들 중 6개로 스위칭한다. 일실시예에서, 13개의 연속적 서브빔들의 행 중에서 7개의 서브빔들은 제 1 스캔을 위해 선택되고, 빔 선택기들(330)은 7개의 채널들 출력으로부터의 데이터 및 제어 신호들을, 채널 선택기(320)로부터, 13개의 서브빔들의 행에서 선택된 7개의 서브빔들에 대한 편향기 행렬들로 다이렉팅시키도록 동작한다. 제 2 스캔에 대해, 13개의 서브빔들의 행 중 6개의 서브빔들이 선택되고, 빔 선택기들(330)은 6개의 채널로부터의 데이터 및 제어 신호들을 선택된 6개의 서브빔들에 대한 편향기 행렬들로 다이렉팅시키도록 동작한다. 이러한 방식으로, 다중 스캔 노광 중 하나의 스캔을 위한 전송된 패턴 데이터에 대응하는 리소그래피 머신의 패턴화된 빔들의 선택된 서브세트의 제어를 위한 데이터의 전송을 달성하기 위해, 빔 선택기(330)는 전송 채널들의 세트의 타겟 세트로부터 선택된 블랭커 엘리먼트들의 대응하는 서브세트로의 스위칭을 제공한다. 도 15는 7개의 입력들(i0-i6) 및 13개의 출력들(o0-o12)를 갖는, 7-13 빔 선택기(330)의 구성도이다. 빔 선택기는 빔 선택기 입력들을 출력들에 연결시키기 위해 아래 테이블에서 도시된 바와 같은 가능한 입력-출력 맵핑을 제공한다.

도 16은 스위치들의 가능한 배열을 도시하는 빔 선택기(330)의 일실시예의 간략화된 회로 다이아그램이다. 이러한 실시예에서, 7-13 빔 선택기는 위의 입력-출력 맵핑을 구현하기 위한 빔 선택기 제어 신호들(334)의 제어 하에서, 7개의 입력들(i₁-i₇)을 13개의 출력들(o₁-o₁₃)로 스위칭하기 위한 스위치들(332)의 7x7 어레이로써 구현된 것으로 도시된다.

역다중화기들(340)은 빔 선택기들(330)로부터 출력들을 수신한다. 역다중화기는 선택적이며, 빔 데이터/제어 신호들이 다중 빔렛들의 제어를 위한 다중화된 신호들로써 전송될때 이용된다. 패턴화된 빔 당 49개의 빔렛들을 갖는 위에서 설명된 실시예에서, 빔 신호들은 다중화된 신호로써 하나의 채널을 통해 전송될 수 있고 상기 신호는 49개의 빔렛들 각각에 대한 신호들을 포함한다. 예를 들어, 신호들은 전송을 위해 시간 다중화될 수 있고, 각각의 빔렛들에 대한 일련의 데이터 및 제어 신호들로 역다중화될 수 있다. 그후, 역다중화된 빔렛 신호들은 빔렛 블랭커 엘리먼트들(152)의 행렬(350)로 전달된다. 빔렛 블랭커 엘리먼트들(152)은 패턴 데이터에 따라 타겟의 노광을 달성하기 위해, 역다중화된 빔렛 신호들의 제어 하에서 각각의 패턴화된 빔의 개별 빔렛을 변조하거나 스위칭한다.

다중화, 프레임화, 코딩 및 동기화

시스템 비용을 절감하기 위해, 하나의 광섬유가 다수의 블랭커 엘리먼트들을 제어하는데 이용될 수 있는데, 각각의 블랭커 엘리먼트는 단일 빔렛을 변조한다. 일실시예에서, 각각의 광섬유를 통해 전송된 연속적 제어 비트들은 빔렛 블랭커 어레이의 연속적 블랭커 엘리먼트들을 제어하는데(즉, 일련의 빔렛들을 제어하기 위함) 이용된다. 일실시예에서, 각각의 광섬유는 단일 패턴화된 빔의 49개의 서브빔들에 대한 제어 정보를 전송하는 채널을 포함한다. 이러한 제어 정보는 각각의 빔렛에 대한 블랭커 전극들로 인가되기 전에 우선 버퍼링될 수 있고, 또는 제어 정보는 버퍼링없이 바로 인가될 수 있다. 버퍼가 이러한 목적을 위해 빔렛 블랭커 어레이 상에 제공될 수 있다. 인터리브된/다중화된 서브빔들을 갖는 데이터 경로의 구성도가 도 11a 및 도 11b에 도시되는데, 이때 각각의 빔렛에 대한 개별 제어 비트들을 구별시키기 위해, 다중화된 서브채널을 디코딩하도록 행 및 열 선택기들을 이용하는 역다중화 방식이 도시된다.

동기화 목적을 위해 그리고 제어 정보 스트림내 어떤 비트가 어떤 빔렛에 속하는지를 표시하기 위해, 몇몇 종류의 프레임화가 이용되는 것이 바람직하겠다. 프레임 시작 표시자 비트들(예컨대, 7비트들)이, 빔렛 블랭커 상의 프레이머가 그것으로 동기화되어질 순환발생하는 패턴에서 이용될 수 있다. DC 평형 전송 시퀀스가 AC-결합 광 전송기들 및 광 다이오드 측 상에서의 자동 임계 조정의 사용을 위해 요구될때, 몇가지 유형의 적합한 인코딩이 사용되는 것이 바람직하다. 일예는, 클록 복구를 허용하기에 충분한 상태 변화들을 제공하면서 DC-평형 및 경계 시차를 달성하기 위해, 8-비트 심볼들을 10-비트 심볼들로 맵핑하는 8b/10b 코딩이다. 그러나, 이러한 유형의 코딩은 8b/10b 코딩에 25%의 비트율을 추가시키는 것과 같이, 더 높은 비트율을 초래하게 된다. 신호의 프레임화 및 인코딩 또한 예컨대, 프레임의 시작을 표시하기 위해 특정 인코딩된 단어들을 이용함으로써, 결합될 수 있다.

각각의 채널은 다수의 개별 빔렛들(예컨대, 49개의 빔렛들)에 대한 데이터를 운반할 수 있다. 정보는 데이터 경로로부터 블랭커로 직렬 전송될 것이다. 블랭커 상에서의 역다중화 및 동기화 구현에 따라서, 직렬 데이터 전송으로 인해 서로다른 시간들에서 서로다른 빔렛들에 대한 제어 정보를 수신하는 블랭커로부터 기인하는 "블랭커 타이밍 오프셋"에 대한 보상이 필요할 수 있다. 가능한 여러개의 빔렛 동기화 선택사항들이 존재한다. 동기화 구현은 대체로 블랭커 상에서의 구현을 위한 가능성에 의존한다.

빔렛들의 동기화는 다른 방식들로 수행되는데, 예컨대 모든 빔렛들을 하나의 동기화 신호로 동기화하거나, 컬럼 내 모든 빔렛들을 동기화하거나, 행 내의 모든 빔렛들을 동기화하거나, 빔렛들을 동기화하지 않는다. 7x7 어레이로 배열된 패턴화된 빔 당 49개의 빔렛들을 갖는 실시예에서, 모든 빔렛들을 하나의 동기화 신호로 동기화시키기 위해, 49개의 빔렛들에 대한 제어 데이터가 버퍼링되어서, 빔렛들을 스위칭하기 위한 49개의 블랭커 전극들 각각으로 동기화 인가된다. 컬럼 내 모든 빔렛들을 동기화하기 위해, 각각의 컬럼 내 7개의 채널들에 대한 제어 데이터가 버퍼링되어, 빔렛들의 해당 컬럼에 대한 7개의 블랭커 전극로 동기화 인가된다. 행 내 모든 빔렛들을 동기화시키기 위해, 각각의 행 내의 7개의 채널들에 대한 제어 신호가 버퍼링되어서, 빔렛들의 해당 행에 대한 7개의 블랭커 전극들로 동기화 인가된다. 동기화가 실행되지 않을때, 모든 49개 빔렛들의 제어 데이터는, 데이터가 블랭커에 의해 수신될때, 블랭커 전극들에 직접 인가될 수 있다.

컬럼, 행, 또는 무 동기화에 대해, 개별 빔렛 픽셀 타이밍은 서로 다를 것이다. 빔렛들 사이의 타이밍 차이들이 존재할때, 그러한 차이들은 x-방향으로 픽셀들을 시프팅함으로써 보상될 수 있다. 이러한 시프팅은 항상 서브픽셀 범위 내에 존재한다. 보상은 일반적으로, 래스터화가 실-시간 실행될때만 가능한데, 왜냐하면 시프팅은 행-빔렛 연관에 의존하기 때문이다.

도 11a 및 도 11b는 단일 채널에 대한 데이터 경로 엘리먼트들을 도시하는 다이아그램들인데, 이때 하나의 채널은 49개의 개별 빔렛들을 포함하는 단일 패턴화된 빔에 대한 데이터를 제공한다. 도 11a에서, 포토 다이오드(304)는 데이터 경로로부터 직렬 광 빔 데이터/제어 신호를 수신하고, 대응하는 전기 직렬 빔 신호를 생성하는데, 상기 빔 신호는 증폭기(305) 및 레벨 조정기(306)로의 입력이다. 클록 및 데이터 복구(CDR)(307)는 주파수 기준으로부터 클록을 생성하여서, 클록(308)을 수신된 직렬 빔 신호 내 전이들로 위상 정렬시킨다. 직렬 신호는 데이터 디시리얼라이저(314)에서 병렬 신호(예컨대, 8-비트 인코딩된 병렬 신호)로 변환되고, 이러한 신호는 7개의 빔렛들의 그룹의 제어를 위한 데이터를 나타내는 병렬 신호(예컨대, 7-비트 데이터)를 생성하도록 인코딩된다. 제어 신호들은 또한, 동기화 신호 및/또는 클록 신호와 같은 빔 데이터 신호와 함께 포함될 수 있는데, 이에 의해 8 또는 9-비트 병렬 빔 신호들이 생성된다. 그후, 병렬 빔 데이터/제어 신호는 49개의 빔렛들을 포함하는 단일 패턴화된 빔의 변조를 위한 적절한 빔렛 편향기 행렬(350)로의 스위칭을 위한 스위치(400)로 입력된다.

도 11b에서, 직렬 빔 신호는 적절한 편향기 행렬로 스위칭되어, 시프트 레지스터(342)에 의해 수신된다. 시프트 레지스터(342)는 메모리 셀 유닛들(352)로의 출력인 데이터 신호들(343)을 생성하고, 행 카운터(344)는 데이터 신호들(343)을 메모리 셀 유닛들(352)로 클록킹하는 샘플 신호들(345)을 생성한다. 신호들의 편향기들로의 분배 역시 컬럼에 의해 이루어진다. 각각의 메모리 셀 유닛(352)은 7개의 빔렛들에 대한 빔렛 제어 데이터를 저장하기 위한 메모리 셀들을 포함하고, 이에 의해 7개의 메모리 셀 유닛들(352)은 단일 패턴화된 빔의 49개의 빔렛들의 변조를 위한 빔렛 데이터를 저장하게 된다.

빔렛 제어 데이터는 메모리 셀 유닛들로부터 클록 아웃되어, 빔렛 블랭커 엘리먼트들(356)의 개별 전극들로 행 라인들(358)을 통해 전달된다. 각각의 빔 블랭커 엘리먼트(152)는 리소그래피 머신의 빔렛 블랭커 어레이에서 개구(355)를 통해 통과하는 빔렛의 변조를 제공한다. 다른 배열들 역시, 개별 빔렛 블랭커 엘리먼트들의 어드레싱을 위해 가능하다.

요구되는 데이터 경로 용량의 감소

두개의 스캔들을 갖는 다중-통과 스캔을 이용함으로써, 자신의 최대 용량의 절반으로 리소그래피 머신 기록이 이루어진다. 기록 용량의 이러한 감소는 데이터 경로에 대해 요구되는 하드웨어 양의 상당한 감소를 가능하게 한다.

노드의 개념이 데이터 경로의 일실시예의 이후의 설명에서 사용된다. 노드는 연결되는 Y(선택적) 채널들 및 이용가능한 X 처리 유닛들을 갖는다. 상업적으로 이용가능한 전기/광학 (E/O) 변환기들은 일반적으로 12개의 채널들(즉, Y=12)을 포함한다. E/O 변환기들(예컨대, 레이저 다이오드들)은 처리 유닛들로부터의 전기 제어 데이터를, 리소그래피 머신의 블랭커 어레이로 광섬유들을 통해 전송되는 광 데이터로 변환시킨다. E/O 변환기들을 구동시키는 처리 유닛들(예컨대, 필드 프로그램어블 게이트 어레이들, FPGA's)은 X개수의 채널들을 포함한다. X*Y 교차지점은 처리 유닛들 중 임의의 유닛을 O/E 변환기들 중 임의의 변환기로 스위칭시키도록 이용될 수 있다. X*Y 교차지점은 별도의 디바이스일 수 있고 처리 유닛들 내에 병합될 수 있다. 교차지점을 이용해, 처리 유닛 출력들(X) 중 임의의 출력을 데이터 경로 출력들(Y) 중 임의의 출력으로 롸우팅시키는 것이 가능하다.

만일 몇몇 선택적 채널들에 오류가 생기면, 우선 2-스캔 노광의 제 1 및 제 2 스캔 간의 시프팅의 가능성들이 결정될 수 있는데, 이때 모든 스트라이프 위치들이 적어도 하나의 적절히 작동중인 채널에 의해 커버된다. 가능한 시프트 위치들이 공지되면, 이용가능한 처리 유닛들이 스캔들 간에 할당되는지와 스트라이프들의 100%를 커버하는지가 결정된다.

노드당 처리 유닛들의 개수를 감소시킴으로써, 데이터 경로에 대해 요구되는 하드웨어의 양을 상당히 감소시킬수 있지만, 견고성(robustness)을 약간 감소시킬 것이다. 50% 감소(예컨대, 12/6 구성)은 이중-통과 스캔에 대한 노드당 처리 유닛들의 개수를 감소시키기 위한 낮은쪽 제한치이다. 구성은 작은 클러스터들의 에러들(예컨대, 클러스터의 5개의 에러들)에 특히 민감하다. 따라서, 12/6 구성은 에러 클러스터들에 대해 훨씬 감소된 감도를 갖는 12/7 구성보다 덜 선호된다. 12/7 구성은 12개의 채널당 처리 유닛들의 개수에 대한 적당한 낮은 제한치를 제공한다. 활성 채널들의 개수는 양호한 견고성을 위해, 기록되는 스트라이프들의 개수보다 더 큰 것이 선호된다(예컨대, 2% 더 큼). 활성 채널들의 개수를 증가시키면 견고성이 훨씬 증가한다. 노드당 처리 유닛들의 개수의 감소로 인한 견고성의 손실은 추가의 채널을 사용하면 윕게 보상될 수 있다. 큰 에러 클러스터들(예컨대 5개 초과)은 견고성을 극적으로 감소시킬 것이다.

본 발명은 위에서 논의된 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 당업자에게는 자명하듯이, 여기에서 설명된 실시예들 중 임의의 실시예와 함께 사용될 수 있는 다양한 구성들 및 대체예들이 설명되었음이 주지되어야겠다. 또한, 이러한 실시예들은 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서, 당업자에게 잘 공지되어 있는 다양한 변형예들 및 대체 형식들을 허용함이 인지될 것이다. 따라서, 비록 특정 실시예들이 설명되어 있을지라도, 예시들일 뿐이며, 첨부된 청구항들에서 정의된 본 발명의 범주를 제한하지는 않는다.

Claims (59)

1. 패턴 데이터(202)에 따라 타겟(121)을 노광시키기 위한 마스크리스 리소그래피 시스템에서,
   타겟을 노광시키기 위한 다수의 대전된 입자 빔렛들(132, 133)을 생성하기 위한 전자 광학 컬럼(102) - 상기 전자 광학 컬럼은 빔렛들을 변조하기 위한 빔렛 블랭커 어레이(117)를 포함하고, 상기 빔렛 블랭커 어레이는 빔렛 데이터 신호들을 수신하기 위한 다수의 수신기들(150) 및 데이터 신호들에 따라 빔렛들을 변조하기 위한 다수의 빔렛 블랭커 엘리먼트들(152)을 포함함 -; 및
   패턴 데이터를 저장 및 처리하기 위한 사전처리 시스템(140), 및 사전처리 시스템으로부터의 처리된 패턴 데이터를 빔렛 블랭커 엘리먼트들로 전송하기 위한 다수의 전송 채널들(240)을 포함하는 데이터 경로(101)
   를 포함하고,
   상기 데이터 경로는:
   패턴 데이터를 수신하고 빔렛 데이터 신호들을 생성하기 위한 패턴 스트리밍 시스템(230); 및
   패턴 데이터를 전송시키기 위해 전송 채널들 중 선택된 전송 채널들의 서브세트를 연결시키는 제 1 및 제 2 채널 선택기들(220, 320)을 더 포함하고,
   상기 제 1 채널 선택기(220)는 사전처리 시스템과 전송 채널들 사이에 연결되고, 상기 제 2 채널 선택기(320)는 채널들과 빔렛 블랭커 엘리먼트들 사이에 연결되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 채널 선택기의 각 입력 및 상기 제 2 채널 선택기의 각 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 채널 선택기의 입력과 상기 제 2 채널 선택기의 출력으로의 연결을 위한 전송 채널들의 제한된 서브세트는 9개 또는 그 미만의 전송 채널들을 포함하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 전송 채널들의 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 입력 및 제 2 채널 선택기의 출력으로의 디폴트 연결을 갖는 전송 채널을 포함하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전송 채널들의 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 입력 및 제 2 채널 선택기의 출력으로의 디폴트 연결을 갖지 않는 전송 채널을 포함하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전송 채널들의 제한된 서브세트 내 전송 채널들 중 하나와 제 2 채널 선택기의 출력 간의 연결을 결정하기 위해 알고리듬이 이용되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 알고리듬은, 제 2 채널 선택기의 출력으로의 연결을 위해, 이용되지 않거나 결함을 갖지 않은 전송 채널을 조회하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 알고리듬은 전송 채널들과 제 2 채널 선택기의 출력들 간의 맵핑을 위한 조회를 실행하고, 상기 제 2 채널 선택기의 각 출력은, 결함이 없다고 고려되는 고유 전송 채널로 연결되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 채널 선택기의 각 입력 및/또는 상기 제 2 채널 선택기의 각 출력은 전송 채널로의 디폴트 연결을 갖는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 선택기의 각 입력 및/또는 상기 제 2 채널 선택기의 각 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있고, 상기 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 또다른 입력 또는 제 2 채널 선택기의 또다른 출력으로의 디폴트 연결을 가지지 않는 전송 채널을 포함하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 선택기 및/또는 상기 제 2 채널 선택기는 병렬 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함하고, 상기 스위칭 회로들 중 제 1 회로는 스위칭 회로의 입력을 인접한 스위칭 회로들의 세트 내 하나의 회로의 출력으로 전송시키도록 배열되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로들은 둘 또는 그 이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함하고, 상기 스위치들 각각은 자신의 입력에서 신호를 통과 또는 차단시키도록 제어가능한, 마스크리스 리소그래피 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 직렬 회로들 내의 스위치들의 서브세트 내 각각의 스위치는 자신의 출력을, 직렬 회로 내 다음번 스위치의 입력 및 또한 인접한 스위칭 회로 내 버퍼의 입력으로 송신하도록 배열되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인접한 스위칭 회로들의 세트는 상기 제 1 스위칭 회로의 양측들 상에 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로 각각은 둘 또는 그 이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함하고, 상기 스위치 각각은 자신의 입력에서 신호를 통과 또는 차단시키기 위한 제어가 가능하며, 상기 각각의 직렬 회로 내 다수의 스위치들 각각은 인접한 가로대(rung)의 직렬 회로 내 스위치의 입력에 연결된 출력을 가지고, 그러한 연결들은 교대로 발생함으로써, 연속적인 스위치 출력들이 인접한 가로대들의 직렬 회로들 중 서로 다른 회로들의 스위치 입력들에 연결되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을, 사전정의된 패턴에 따라 스위칭 회로들 내의 스위치들의 선택적 활성화에 의해 정의된 경로를 따라 인접 스위칭 회로의 출력에 전송하도록 구성되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 입력을 출력들 중 선택된 하나의 출력으로 전송하기 위한 고유 경로들의 사전정의된 세트를 이용하도록 구성되고, 상기 고유 경로들의 세트는 스위칭 회로들 내의 스위치들의 사전정의된 활성화 패턴들의 세트에 의해 정의되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
18. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을 하나 또는 다수의 중간 스위칭 회로들을 횡단하여 또다른 스위칭 회로의 출력으로 전송하도록 구성되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 선택기는 사전처리 시스템과 패턴 스트리머들 사이에 연결되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴 스트리밍 시스템은 데이터 경로내에 포함된 다수의 패턴 스트리머들을 포함하고, 상기 패턴 스트리머들 각각은 패턴 데이터의 일부를 수신하고, 대응하는 빔렛들 그룹을 변조시키기 위한 스트리밍된 빔렛 데이터 신호들을 생성하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 채널 선택기는, 빔렛들의 변조를 위한 패턴 데이터 전송을 위해 전송 채널들을 확립하도록, 선택된 수신기들을 선택된 빔렛 블랭커 엘리먼트들에 연결시키기 위해, 상기 빔렛 블랭커 어레이의 수신기들과 빔렛 블랭커 어레이의 빔렛 블랭커 엘리먼트들 사이에 연결되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신기들, 상기 제 2 예비 채널 선택기, 및 상기 빔렛 블랭커 엘리먼트들은 모두 빔렛 블랭커 어레이의 기판 상에서 제조되는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신기 각각은 빔렛 데이터 신호들의 전송을 위해 빔렛 블랭커 엘리먼트들의 그룹에 연결되고, 상기 데이터 경로는 다수의 다중화기들 및 역다중화기들을 포함하고, 상기 다중화기들 각각은 빔렛들의 그룹들 중 하나의 그룹의 제어를 위해 전송 채널을 통해 전송하기 위한 빔렛 데이터 신호들을 다중화시키는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 경로는 전기 신호들로부터의 빔렛 데이터 신호들을 수신기로의 전송을 위한 광 신호들로 변환시키기 위한 전기/광학 변환 디바이스들을 포함하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
25. 제 24 항에 있어서,
    상기 전송 채널들은 광 신호들을 전송하기 위한 광 섬유들을 포함하는, 마스크리스 리소그래피 시스템.
26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    노광 동안에 노광될 표면의 선택된 서브세트를 노광시키기 위해 빔렛들의 선택된 서브세트를 할당하기 위한 제어 유닛을 더 포함하고, 상기 노광될 전체 표면은 둘 또는 그 이상의 노광들에서 노광되며, 상기 빔렛들의 선택된 서브세트는 둘 또는 그 이상의 노광들에 대해 서로 상이하고,
    상기 데이터 경로는 노광 동안에 패턴 데이터의 선택된 서브세트를 전송 채널들을 통해 빔렛 블랭커 엘리먼트들의 선택된 서브세트에 결합시키기 위한 제 1 및 제 2 빔 선택기들을 포함하고, 상기 패턴 데이터의 선택된 서브세트는 노광 동안에 노광되는 표면의 선택된 서브세트에 대응하며, 상기 빔렛 블랭커 엘리먼트들의 선택된 서브세트는 노광 동안에 빔렛들의 선택된 서브세트의 변조를 위한 것인, 마스크리스 리소그래피 시스템.
27. 둘 또는 그 이상의 통과들로 타겟(121)의 필드를 노광시키기 위한 리소그래피 시스템에 의해 생성된 다수의 대전된 입자 빔렛들(132, 133)을 변조시키기 위해, 빔렛 변조 데이터를 마스크리스 리소그래피 시스템에 전송하기 위한 데이터 경로(101)로서,
    상기 데이터 경로는:
    빔렛 변조 데이터를 리소그래피 시스템에 전송하기 위한 다수의 전송 채널들(240); 및
    패턴 데이터를 전송시키기 위해 전송 채널들 중 선택된 전송 채널들의 서브세트를 연결시키는 제 1 및 제 2 채널 선택기들(220, 320)을 포함하고,
    상기 제 1 채널 선택기(220)는 사전처리 시스템과 전송 채널들 사이에 연결되고, 상기 제 2 채널 선택기(320)는 전송 채널들과 리소그래피 시스템 사이에 연결되는, 데이터 경로.
28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 선택기의 각 입력 및/또는 상기 제 2 채널 선택기의 각 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있는, 데이터 경로.
29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 선택기의 입력 및/또는 상기 제 2 채널 선택기의 출력으로의 연결을 위한 전송 채널들의 제한된 서브세트는 9개 또는 그 미만의 전송 채널들을 포함하는, 데이터 경로.
30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 전송 채널들의 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 입력 및 제 2 채널 선택기의 출력으로의 디폴트 연결을 갖는 전송 채널을 포함하는, 데이터 경로.
31. 제 28 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송 채널들의 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 출력으로의 디폴트 연결을 갖지 않는 전송 채널을 포함하는, 데이터 경로.
32. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송 채널들의 제한된 서브세트 내 전송 채널들 중 하나와, 상기 제 1 채널 선택기의 입력 및/또는 상기 제 2 채널 선택기의 출력 사이의 연결을 결정하기 위해 알고리듬이 이용되는, 데이터 경로.
33. 제 32 항에 있어서,
    상기 알고리듬은 제 1 채널 선택기의 입력 및/또는 제 2 채널 선택기의 출력으로의 연결을 위한, 이용되지 않고 결함이 없는 전송 채널을 조회하는, 데이터 경로.
34. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 알고리듬은 전송 채널들과 제 1 채널 선택기의 입력들 및/또는 제 2 채널 선택기의 출력들 사이의 맵핑을 위한 조회를 실행하고, 상기 제 1 채널 선택기의 각 입력 및/또는 상기 제 2 채널 선택기의 각 출력은 결함이 없는 고유 전송 채널에 연결되는, 데이터 경로.
35. 제 27 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 선택기의 각 입력 및/또는 상기 제 2 채널 선택기의 각 출력은 전송 채널로의 디폴트 연결을 갖는, 데이터 경로.
36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 선택기의 각 입력 및/또는 상기 제 2 채널 선택기의 각 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있고, 상기 제한된 서브세트는 제 1 채널 선택기의 또다른 입력 또는 제 2 채널 선택기의 또다른 출력으로의 디폴트 연결을 갖지 않는 전송 채널을 포함하는, 데이터 경로.
37. 제 27 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 선택기 및/또는 제 2 채널 선택기는 병렬 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함하고, 상기 스위칭 회로들 중 제 1 회로는 스위칭 회로의 입력을 인접 스위칭 회로들의 세트 내 하나의 회로의 출력으로 전송하기 위해 배열되는, 데이터 경로.
38. 제 37 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로들은 둘 또는 그 이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함하고, 상기 스위치들 각각은 자신의 입력에서 신호의 통과 또는 차단을 위한 제어가 가능한, 데이터 경로.
39. 제 38 항에 있어서,
    상기 직렬 회로들 내의 스위치들의 서브세트의 각 스위치는 자신의 출력을, 직렬 회로 내 다음번 스위치의 입력 및 또한 인접한 스위칭 회로 내 버퍼의 입력으로 송신하도록 배열되는, 데이터 경로.
40. 제 37 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인접한 스위칭 회로들의 세트는 제 1 스위칭 회로의 양측들 상에 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함하는, 데이터 경로.
41. 제 37 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로들 각각은 둘 또는 그 이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함하고, 스위치들 각각은 자신의 입력에서 신호의 통과 또는 차단을 위한 제어가 가능하며, 상기 각각의 직렬 회로 내 다수의 스위치들 각각은 인접한 가로대의 직렬 회로 내 스위치의 입력에 연결된 출력을 가지고, 그러한 연결들은 교대로 발생함으로써 연속적인 스위칭 출력들은 인접한 가로대들의 직렬 회로들 중 상이한 회로들의 스위치 입력들에 연결되는, 데이터 경로.
42. 제 41 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을, 사전정의된 패턴에 따라 스위칭 회로들 내의 스위치들의 선택적 활성화에 의해 정의되는 경로를 따라서, 인접한 스위칭 회로의 출력으로 전송하도록 구성되는, 데이터 경로.
43. 제 42 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 입력을 출력들 중 선택된 하나로 전송하기 위해 고유 경로들의 사전정의된 세트를 이용하도록 구성되고, 상기 고유 경로들의 세트는 스위칭 회로들 내 스위치들의 사전정의된 활성화 패턴들의 세트에 의해 정의되는, 데이터 경로.
44. 제 37 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을 하나 또는 다수의 중간 스위칭 회로들을 횡단하여 또다른 스위칭 회로의 출력에 전송하도록 구성되는, 데이터 경로.
45. 제 27 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 경로는 사전처리 시스템으로부터 패턴 데이터를 수신하고 빔렛 변조 데이터를 생성하기 위한 패턴 스트리밍 시스템(230)을 더 포함하고, 상기 제 1 채널 선택기는 사전처리 시스템과 패턴 스트리밍 시스템 사이에 연결되는, 데이터 경로.
46. 제 45 항에 있어서,
    상기 패턴 스트리밍 시스템은 데이터 경로 내에 포함된 다수의 패턴 스트리머들을 포함하고, 상기 패턴 스트리머들 각각은 패턴 데이터의 일부를 수신하고, 대응하는 빔렛들의 그룹을 변조시키기 위한 스트리밍된 빔렛 데이터 신호들을 생성하는, 데이터 경로.
47. 다수의 전송 채널들(240)을 통해 데이터를 전송하기 위한 데이터 경로(101)를 위한 채널 선택기(320)로서,
    상기 채널 선택기는 다수의 전송 채널들 중에서 선택된 전송 채널들의 서브세트를 연결시키도록 적응되고, 상기 채널 선택기의 각 입력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있으며, 채널 선택기의 입력과 출력 사이의 연결을 결정하기 위해 알고리듬이 이용되는, 채널 선택기.
48. 제 47 항에 있어서,
    상기 알고리듬은 채널 선택기의 출력으로의 연결을 위한, 이용되지 않고 결함이 없는 전송 채널을 조회하는, 채널 선택기.
49. 제 47 항 또는 제 48 항에 있어서,
    상기 알고리듬은 전송 채널들과 채널 선택기의 출력들 사이의 맵핑을 위한 조회를 실행하고, 상기 채널 선택기의 각 출력은 결함이 없는 고유 전송 채널에 연결되는, 채널 선택기.
50. 제 47 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 선택기의 각 출력은 전송 채널로의 디폴트 연결을 갖는, 채널 선택기.
51. 제 50 항에 있어서,
    상기 채널 선택기의 각 출력은 전송 채널들의 제한된 서브세트에 연결될 수 있고, 상기 제한된 서브세트는 채널 선택기의 또다른 출력으로의 디폴트 연결을 갖지 않는 전송 채널을 포함하는, 채널 선택기.
52. 제 47 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 병렬 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함하고, 상기 스위칭 회로들 중 제 1 회로는 스위칭 회로의 입력을 인접한 스위칭 회로들의 세트 내 하나의 회로의 출력으로 전송시키도록 배열되는, 채널 선택기.
53. 제 52 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로들은 둘 또는 그이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함하고, 상기 스위치들 각각은 자신의 입력에서 신호의 통과 또는 차단을 위한 제어가 가능한, 채널 선택기.
54. 제 53 항에 있어서,
    상기 직렬 회로들 내 스위치들의 서브세트의 각 스위치는 자신의 출력을, 직렬 회로 내 다음번 스위치의 입력 및 또한 인접한 스위칭 회로내 버퍼의 입력으로 송신하도록 배열되는, 채널 선택기.
55. 제 52 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인접한 스위칭 회로들의 세트는 제 1 스위칭 회로의 양측들 상에 배열된 다수의 스위칭 회로들을 포함하는, 채널 선택기.
56. 제 47 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로 각각은 둘 또는 그 이상의 직렬 회로들로 연결된 다수의 스위치들을 포함하고, 상기 각각의 스위치는 자신의 입력에서 신호를 통과 또는 차단시키기 위한 제어가 가능하며, 상기 각각의 직렬 회로내 다수의 스위치들 각각은 인접한 가로대의 직렬 회로 내 스위치의 입력에 연결된 출력을 가지고, 이러한 연결들은 교대로 발생함으로써 연속적 스위치 출력들은 인접한 가로대들의 직렬 회로들 중 서로 상이한 회로들의 스위치 입력들을 스위칭하도록 연결되는, 채널 선택기.
57. 제 56 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을, 사전정의된 패턴에 따라 스위칭 회로들 내의 스위치들의 선택적 활성화에 의해 정의되는 경로에 따라서, 인접한 스위칭 회로의 출력으로 전송하도록 구성된, 채널 선택기.
58. 제 57 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 입력을 출력들 중 선택된 하나로 전송하기 위해 고유 경로들의 사전정의된 세트를 이용하도록 구성되고, 상기 고유 경로들의 세트는 스위칭 회로들 내의 스위치들의 사전정의된 활성화 패턴들의 세트에 의해 정의되는, 채널 선택기.
59. 제 47 항 내지 제 58 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 선택기는 스위칭 회로들 중 하나의 회로의 입력을, 하나 또는 다수의 중간 스위칭 회로들을 횡단하여, 또다른 스위칭 회로의 출력으로 전송하도록 구성된, 채널 선택기.

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