NL2004846C2 - Werkwijze voor maskerloze deeltjesbundelbelichting. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR MASKERLOZE DEELTJESBUNDELBELICHTING

Gebied van de uitvinding en beschrijving van de stand van de techniek 5

De uitvinding heeft betrekking op een verbeterde werkwijze voor het bestralen van een doel met een bundel van energetische elektrisch geladen deeltjes, waarbij pa-troondefïnitiemiddelen welke een veelheid van openingen hebben die transparant zijn voor de deeltjes worden gebruikt, en, door middel van het verlichten van de patroonde-10 fïnitiemiddelen met de bundel, welke door de patroondefinitiemiddelen gaat via de openingen, een in patroon gebrachte bundel wordt gevormd die bestaat uit een overeenkomstige veelheid van bundeltjes, en de in patroon gebrachte bundel wordt gevormd tot een beeld, op de locatie van het doel, waarbij het beeld de beelden omvat van tenminste een gedeelte van de veelheid van openingen; de opening-beelden hebben een 15 eerste breedte, waarbij het doel beweegt ten opzichte van de patroondefinitiemiddelen langs een pad binnen een beeldvlak waarin de beelden van openingen zijn gevormd (of in een richting welke in het algemeen loodrecht is ten opzichte van een richting van voortplanting van de in patroon gebrachte bundel).

Een werkwijze van deze soort en de daartoe strekkende deeltjesbundelinrichting 20 is beschreven in het Amerikaanse octrooi US 6.768.125, dat hierbij geacht wordt te zijn inbegrepen als relevante stand van de techniek. Genoemd octrooi beschrijft een op geladen deeltjes gebaseerde lithografie en bewerkingswerkwijze en bewerkingsinrichting genaamd PML2 (afkorting van "maskcrlozc projccticlithografic"), waarmee ccn op rechtstreeks schrijven met meerdere bundels gebaseerd concept wordt gerealiseerd en 25 waarbij een systeem van programmeerbare openingsplaten (APS) wordt gebruikt als patroondefinitie (PD) inrichting voor het geven van structuur aan een deeltjesbundel, welke wordt geëxtraheerd uit een enkele bron van elektrisch geladen deeltjes.

Deeltjeslithografie en -bewerking wordt gebruikt in toepassingen op het gebied van halfgeleiderproductie en microstructuurvorming. In het bijzonder is rechtstreekse 30 patroonvorming door middel van ionenbundelbestraling een veelbelovend concept voor de toekomstige industriële vervaardiging van inrichtingen op nanoschaal met hoge resoluties, in het bijzonder op de vervaardigingsgrootten van 32 nm en 22 nm, en kleiner. De PD inrichting is bij voorkeur een programmeerbare meer-openingen inrichting. De 2 implementatie van een met meerdere bundels werkend optisch projectiesysteem dat gebaseerd is op een programmeerbare meer-openingenplaat maakt significante verbetering mogelijk van de realiseerbare productiviteit in vergelijking met op een gefocus-seerde enkele bundel gebaseerde systemen. (Tn deze beschrijving wordt de term "op-5 tisch" altijd gebruikt in de betekenis van "deeltjes-optisch"). De redenen voor de verbeterde productiviteit zijn, ten eerste, het parallelisme van het proces dat een veelheid van bundels gebruikt, en, ten tweede, de verhoogde stroom waarmee het beeld kan worden gevormd op een substraat bij dezelfde resolutie. Beide worden mogelijk gemaakt door een significant gereduceerde Coulomb interactie in de bundel. Bovendien 10 leidt de gematigde stroomdichtheid in samenhang met het optische projectiesysteem tot een verbeterde processnelheid wanneer voorlopergassen worden gebruikt voor bundel-geïnduceerde chemische processen. In vergelijking met een op een gefocusseerde bundel gebaseerd systeem kan ook het gereduceerde verwarmingseffect dat het gevolg is van extreme bundelintensiteit worden gereduceerd of vermeden.

15 In de PML2 indeling zoals beschreven in US 6.768.125 en de verwante stand van de techniek, wordt de positie van de in patroon gebrachte bundel op het doel vastgehouden op de overeenkomstige pixels gedurende uitsluitend de tijdsduur die één pixel van het doel nodig heeft om zijn weg af te leggen onder het optische systeem. Dan springt de in patroon gebrachte bundel naar de positie van de volgende pixel welke 20 naast de vorige is gelegen. Op deze manier bestrijkt ieder bundeltje naast elkaar gelegen pixels op het doel. Deze strategie vereist een hoge laadsnelheid van de patroonin-formatie, welke kan leiden tot een bovenlimiet wat betreft de verwerkingssnelheid van de werkwijze.

Het diagram van figuur 19 illustreert deze schrijfstrategie volgens de stand van de 25 techniek, voor het voorbeeld van één lijn van pixels welke dienen te worden belicht op een doel zoals een met resist bedekte halfgeleiderwafer. De pixels van deze ene lijn worden bestraald (belicht) door middel van een aantal bundeltjes (respectievelijk aangeduid met A, B, C,...), en ieder bundeltje bestraalt een opeenvolging van naast elkaar gelegen pixels gedurende opeenvolgende tijdstappen. De grootte van de belichtingsdo-30 sis die aan iedere pixel wordt gegeven is symbolisch voorgesteld door gearceerde en dubbel gearceerde velden. De dubbel gearceerde velden duiden pixels aan welke volledig zijn verlicht (overeenkomstig een geprogrammeerd patroon; opeenvolgende belichtingen zijn symbolisch afgebeeld als zijnde op elkaar gestapeld terwijl zij in werkelijk- 3 heid eenvoudigweg bij elkaar worden opgeteld), terwijl enkelvoudig gearceerde velden pixels aanduiden die doende zijn te worden belicht. De dosis voor iedere pixel wordt successievelijk gesommeerd terwijl de resist zich verplaatst beneden de PD inrichting welke de bundeltjes vormt (zie de bespreking van de maskerloze meerbundelschrijf-5 techniek die hieronder is besproken in relatie tot figuur 1). Ieder bundeltje heeft hetzelfde tijdinterval waarin het een gedeeltelijke belichtingsdosis bijdraagt aan een substraat, en bijgevolg dezelfde doseringshoeveelheid bij draagt. Ieder bundeltje in een lijn wordt gebruikt voor het belichten van iedere pixel in die lijn. Teneinde de bundeltjes aan en uit te schakelen via de openingen in de PD inrichting overeenkomstig deze belt) lichtingswerkwijze, verlangen de openingen van de PD inrichting de patrooninformatie met een overeenkomstige datasnelheid, en dient de beeldinformatie te worden gedistribueerd naar iedere individuele opening op de APS.

De eerste twee frames van figuur 19 beelden de situatie af aan het begin en het einde van een tijdinterval voor het belichten van één pixel (per bundeltje), aangeduid 15 met t = 0:0, respectievelijk 0:1. Uit de afbeelding is het duidelijk dat de bundeltjes worden meebewogen met het doel zodat hun posities zijn vergrendeld op de (bewegende) posities van de pixels gedurende het belichten van de pixels. Wanneer het belichten van de pixels is voltooid na t = 0:1, worden alle bundeltjes geherpositioneerd teneinde te vergrendelen op de positie van de volgende pixels, respectievelijk; Het derde frame 20 t=l :0 toont het begin van de volgende pixelbelichting. Het herpositioneren van de bundeltjes vindt plaats in een zeer korte tijd, veel korter dan de volledige tijdvertraging Tw tussen opeenvolgende pixelbelichtingen. (Tw is gelijk aan de tijd tussen frames 0:0 en 1:0). De onderlinge afstand van de bundeltjes is 5w, dat wil zeggen, 5 koer dc breedte van de bundeltjes; maar bij de werkwijze volgens de stand van de techniek zijn andere 25 integer-waarden daarvoor even geschikt zoals besproken in US 6.768.125.

Het diagram van figuur 20 illustreert de tijdsturing van het schrijfproces volgens de stand van de techniek van figuur 19. Aan de bovenzijde is de bundeldeflectie x getoond als een functie van tijd t; de bundeldeflectie beschrijft een zaagtandachtige functie in de loop van de tijd. De transiënt-oscillaties, tot de deflectie stabiel is na iedere 30 herpositionering, zijn ook getoond. Beneden de bundeldeflectie x zijn de als voorbeeld gegeven toestanden ρλ, ..., Pe van de vijf openingen van de APS (als voorbeelden uit een groot aantal openingen, karakteristiek vele duizenden) getoond. Ieder van de bundeltjes A tot en met E zal slechts op het doel worden geprojecteerd wanneer de respec- 4 tieve toestand Pa tot en met pp laag is (niet-bekrachtigd, bundeltje ingeschakeld) zoals hieronder verder zal worden verklaard onder verwijzing naar figuur 1. Getoond is dat gedurende iedere eigenlijke pixelbelichting de toestanden van de openingen onveranderd zijn. Hieruit volgt dat gedurende één periode van de zaagtandfunctie slechts een 5 één-bit informatie per opening kan worden verwerkt.

De benadering volgens de stand van de techniek maakt het moeilijk een geschikte op de chip in te richten data-opslagindeling te vinden welke efficiënt is en in staat is de vereiste datasnelheden te verwerken. Heden is het gebruik van schuifregisters naar verwachting gunstigste oplossing voor dit probleem (zie US 2005/0242303 Al).

10

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doel van de uitvinding de bovengenoemde onvolkomenheden te overwinnen en een werkwijze te verschaffen die hoge doorvoersnelheden biedt in combina-15 tie met een PD ontwerp dat gemakkelijk te implementeren is.

Dit doel wordt verkregen door middel van een doelbestralingswerkwijze zoals in de aanvang weergegeven, waarbij gedurende pixelbelichtingsperioden de locatie van het bundelbeeld wordt meebewogen met het doel, waarbij de pixelbelichtingsperioden een duur hebben waarbinnen de relatieve beweging van het doel een afstand aflegt, de 20 afstand van voorwaartse verplaatsing, welke groter is dan de eerste breedte zoals gemeten op het doel, bij voorkeur ten minste een veelvoud van de breedte (dat wil zeggen, ten minste 2,0 keer en bij voorkeur 3 keer de eerste breedte, of groter); en na de pixclbclichtingspcriodc wordt de locatie van het bundelbeeld veranderd (gchcrpositio-neerd op het doel), teneinde in het algemeen de beweging van de locatie van het bun-25 delbeeld gedurende de pixelbelichtingsperioden te compenseren met betrekking tot de locatie van de PD middelen.

De uitvinding biedt een schrijfstrategie welke een optimale schrijfsnelheid over het doel biedt en geschikt is voor een elektronische indeling die kan worden gerealiseerd onder gebruikmaking van standaard CMOS technologieën en een vereenvoudigde 30 realisering mogelijk maakt van de onderdrukkingsschakelingen in de PD middelen.

De uitvinding verschaft een PD inrichting voor schrijven met elektronenbundels welke het mogelijk maakt te schrijven met een snelheid die slechts wordt begrensd door de dichtheid van de E-bundel en de transitiviteit van het APS. Het vermogensverbruik 5 en de datasnelheid van het APS kunnen worden verwerkt in het UMC 0,25 pm proces. Heden gebruikte architecturen zouden wat betreft deze twee aspecten falen met vele ordes van grootte.

Teneinde te waarborgen dat de bundeltjes het volledige oppervlak van het doel 5 belichten, zal het aantal bundeltjes waarmee verschillende pixels worden belicht zodanig worden gekozen dat de eerste breedte, vermenigvuldigd met het aantal bundeltjes, gelijk is aan (of zelfs groter is dan) de afstand van voorwaartse verplaatsing. In het gewoonlijke geval dat er groepen van redundante bundeltjes zijn (dat wil zeggen, de bundeltjes welke in dezelfde lijn gelegen zijn zoals gemeten in de richting van de relatieve 10 beweging van het doel... groepen "redundantiegroepen" waarbinnen de bundeltjes ten opzichte van elkaar een afstand hebben, wanneer gemeten op het doel, een als een geheel getal uit te drukken veelvoud van de afstand van voorwaartse verplaatsing is) waarbij het aantal van deze redundantiegroepen zodanig is gekozen dat de eerste breedte vermenigvuldigd met het aantal van de groepen gelijk is aan, of groter dan, de 15 afstand van voorwaartse verplaatsing.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is de relatieve beweging van het doel een continue lineaire beweging gedurende tijdsduren welke meerdere pixelbe-lichtingsperioden omvatten. Gewoonlijk wordt het doel bewogen terwijl de PD inrichting en het optische systeem in vaste toestand worden gehandhaafd. De beweging van 20 het doel kan bij voorkeur een scanbeweging zijn langs scanbanen in een primaire richting.

Bovendien is het van voordeel indien buiten de pixelbelichtingsperioden de in patroon gebrachte bundel wordt onderdrukt op ccn manier waardoor hij niet het doel bereikt, maar wordt geabsorbeerd door een absorptiemiddel alvorens hij het doel kan 25 bereiken.

Bij een geschikte keuze van de relatieve beweging van het doel, is de afstand welke wordt afgelegd gedurende tijdperioden tussen de aanvangen van opeenvolgende eerste intervallen de waarde van een tweede breedte, zijnde een als een geheel getal uit te drukken veelvoud van de eerste breedte. In dit geval kunnen de scheidingsafstanden 30 van twee bundeltjes welke op dezelfde lijn gelegen zijn zoals gemeten in de richting van de relatieve beweging van het doel als een geheel getal uit te drukken veelvouden van de eerste breedte zijn, en kunnen tenminste sommige van een als geheel getal uit te drukken veelvouden zodanig zijn gekozen dat zij naar verhouding priem zijn ten op- 6 zichte van het als een geheel getal uit te drukken veelvoud van de tweede breedte. Een eenvoudige realisering hiervan is, dat de als een geheel getal uit te drukken veelvouden van elkaar verschillen met één eenheid.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de patroondefinitiemiddelen een 5 veelheid van elektrostatische bundeltjes-deflectors welke ieder zijn geassocieerd met een respectieve opening van de patroondefintiemiddelen en geschikt zijn voor het deflecteren van het bundeltje dat door de respectieve opening gaat in een mate welke afhankelijk is van een individueel besturingssignaal, omvattend een mate die voldoende is om het bundeltje te deflecteren buiten zijn nominale pad (waardoor het desbetref-10 fende bundeltje effectief wordt uitgeschakeld zodat het niet het doel bereikt). In dit geval worden de openingen van de patroondefinitiemiddelen op een tijdafhankelijke manier bestuurd overeenkomstig een op het doel te vormen patroon door middel van een veelheid van de besturingssignalen.

In deze voorkeursuitvoeringsvorm zijn de openingen bij voorkeur logisch ge-15 groepeerd tot niet-verbonden groepen, en worden de besturingssignalen van de openingen van iedere groep toegevoerd via een gemeenschappelijke besturingslijn op een in de tijd versprongen manier. Geschiktheidshalve kunnen de openingen van iedere groep in de patroondefinitiemiddelen zijn ingericht in een richting van oriëntatie welke in het algemeen loodrecht is ten opzichte van de richting van relatieve beweging van het doel. 20 De openingen van iedere groep kunnen zich dan uitstrekken over de helft van de breedte van een gebied dat wordt bedekt door de openingen van de patroondefinitiemiddelen, zoals gemeten in de richting van oriëntatie van in het algemeen (hoewel niet noodzakclijk) de loodrechte richting ten opzichte van de richting van relatieve beweging van het doel, waarbij de besturingssignalen worden toegevoerd aan het gebied van 25 openingen vanuit twee tegenover elkaar gelegen zijden.

Ook kunnen in deze voorkeursuitvoeringsvorm de patroondefinitiemiddelen data-opslagmiddelen omvatten, waarbij data voor het activeren van de besturingssignalen daaraan worden toegevoerd en daarin worden opgeslagen; waarbij mogelijk wordt gemaakt dat data individueel wordt uitgelezen teneinde dienovereenkomstig de bestu-30 ringssignalen te activeren. De data-opslagmiddelen kunnen dubbel-gepoort zijn, waarbij gedurende iedere pixelbelichtingsperiode data voor het besturen van de openingen worden uitgelezen naar de besturingssignalen via een eerste poort van de opslagmid- 7 delen, en data betreffende de opeenvolgende pixelbelichtingsperioden worden opgeslagen via een tweede poort van de opslagmiddelen.

Een andere tot voordeel strekkende dóórontwikkeling van deze voorkeursuitvoe-ringsvorm is het groeperen van de openingen van de patroondefinitiemiddelen tot groe-5 pen van ten opzichte van elkaar redundante openingen, waarbij voor iedere groep de besturingssignalen welke zijn geassocieerd met de openingen van de groep worden opgewekt vanuit een gemeenschappelijk signaal dat op zijn beurt wordt gekopieerd naar de besturingssignalen. In dit geval kan het gemeenschappelijke signaal worden gekopieerd naar de besturingssignalen met respectieve tijdvertragingen in overeenkom-10 stigheid met de ruimtelijke offset van de respectieve openingen in de richting van relatieve beweging van het doel. Teneinde grijsniveaus te realiseren (zie US 2005/0242303 Al) kan het gemeenschappelijke signaal van een groep informatie omvatten van een grijswaarde welke dient te worden gerealiseerd via de openingen welke behoren tot de groep, en wordt dan de grijswaarde geëxpandeerd tot een opeenvolging van niet-actieve 15 en actieve besturingssignalen overeenkomstig de grijswaarde welke het relatieve aantal niet-actieve besturingssignalen boven het totale aantal besturingssignalen in de groep definieert. Het uitbreiden van de grijswaarde kan worden verricht voor of na het uitlezen van de data uit de opslagmiddelen, en de expandeerwerkwijze kan voordeligerwijs ten minste één van de volgende werkwijzen omvatten: expansie naar een gelijk gespati-20 eerde sequentie, expansie naar een pseudo-willekeurige sequentie, expansie onder gebruikmaking van op lineaire terugkoppeling gebaseerde schuiffegisters, expansie onder gebruikmaking van verschillende offsets voor de individuele besturingssignaalbits; of een combinatie daarvan.

Vanzelfsprekend kan de uitvinding ook worden gecombineerd met andere be-25 kende schrijfstrategieën, zoals een toegevoegd globaal onderdrukkingssignaal dat asynchroon de uitgangssignalen van de onderdrukker-flipflop maskeert (zie BO 2007/112465).

Bovendien kan de plaat welke de array van openingen realiseert worden verdubbeld en parallel worden bedreven zodat de openingen zijn ingericht in (tenminste) twee 30 evenwijdige arrays welke ten opzichte van elkaar zijn verplaatst met een afstand langs de bundel.

Een ander aspect van de uitvinding houdt verband met het positioneren van een doel onder gebruikmaking van een bundel van energetische elektrisch geladen deeltjes, 8 in het bijzonder in samenhang met een doelbestralingswerkwijze zoals hier besproken, waarbij gedurende de positioneringswerkwijze het doel wordt bewogen ten opzichte van de patroondefinitiemiddelen langs een pad binnen een beeldvlak waarin de beelden van openingen zijn gevormd, waarbij de relatieve beweging van het doel een afstand 5 van voorwaartse verplaatsing bestrijkt welke groter is dan de eerste breedte zoals gemeten op het doel, terwijl ten minste een gedeelte van de bundel valt op merken die verschaft zijn op het doel welke dan secundaire stralen produceren, en de secundaire stralen worden gedetecteerd door een detectiesysteem met een geschikt hogere bemon-steringssnelheid, teneinde de positie van het doel bij te stellen op een zodanige manier 10 dat de secundaire straling zoals gemeten een extreme (maximum of minimum) waarde verkrijgt.

Bij deze werkwijze beweegt het substraatpodium het doel bij voorkeur met een continue snelheid die gelijk is aan een snelheid waarmee het doel zich beweegt gedurende een daarop volgend belichtingsproces overeenkomstig de hierboven beschreven 15 bestralingswerkwijze.

Een geschikte realisering van de merken omvat structuren welke onderdeel zijn van een meerlagenstructuur, en deze structuren zijn op het doel gevormd in ten minste één voorgaande processtap. In het bijzonder kunnen de merken componenten omvatten die geschikt zijn voor het produceren van secundaire straling welke karakteristieke Au-20 ger elektronenstraling omvat, en gebruikt het detectiesysteem een energieselectieve detector die geschikt is voor het detecteren van de Auger-straling. In een andere realisering kunnen de merken componenten omvatten welke een karakteristiek terugver-strooiingsrcndcmcnt hebben.

Een specifiek voordeel is, dat de doelpositioneringswerkwijze en een daarop vol-25 gend proces van deeltjesbundelbelichting resp. deeltjesbundelbelichting/bestraling welke worden uitgevoerd op het doel dezelfde patroondefinitiemiddelen kunnen gebruiken, waarbij het doel zich ten opzichte van de patroondefinitie beweegt op een overeenkomstige manier. De afstand van voorwaartse verplaatsing van de doelpositioneringswerkwijze kan echter groter zijn dan die gedurende het deeltjesbundel-belich-30 ting/bestraling-proces.

9

Korte beschrijving van de tekeningen

Hieronder is de onderhavige uitvinding in meer detail beschreven onder verwijzing naar de tekeningen, waarin: 5

Figuur 1 een schematisch overzicht toont van een deeltjesbundelbelichting-inrichting die geschikt is voor de uitvinding in een longitudinale doorsnede;

Figuur 2 de fundamentele schrijfstrategie van de uitvinding illustreert waarbij de 10 bundeltjes "in paardendraf' over het doel gaan;

Figuur 3 een tijddiagram toont van de bundeldeflectie voor de "wandel"-strategie;

Figuur 4 redundant schrijven illustreert als een uitbreiding van de "paardendraf 15 strategie;

Figuur 5 de schrijfprocedure illustreert in een combinatie van de concepten van figuur 3 en 4; 20 Figuur 6 een blokschema is van de schakelingen van een onderdrukkingsplaat in een PD inrichting voor het implementeren van de "paardendraf-strategie";

Figuur 7 een blokschema is van een RAM geheugen in de schakelingen van figuur 6; 25 Figuur 8 een blokschema is van de datatoevoerschakelingen van een halve kolom van openingen in de onderdrukkingsplaat in de schakelingen van figuur 6;

Figuur 9 een tijddiagram toont van bedrijf van het besturingsorgaan en het laden van de sequentie van het laden van patroondata; 30

Figuur 10 een modificatie afbeeldt van de indeling van Figuur 8 voor redundante ko-lominformatie; 10

Figuur 11 een PD inrichting toont (longitudinaal doorsnede-detail) met een redundante configuratie van twee onderdrukkingsplaatinrichtingen welke parallel werken; 5 Figuur 12 een bovenaanzicht toont waarbij de geometrische indeling van een inrich-tingswijze van openingen zodanig is ontworpen dat deze de "paardendraf-strategie belichaamt;

Figuur 13 toont een variant van de indeling van figuur 12 met een redundantie van 2; 10

Figuur 14 een vergroot detail toont van figuur 13, waarbij één elementaire cel met visuele nadruk is afgebeeld;

Figuren 15,15a en 16 het gebruik illustreren van merken op het doel voor het positio- 15 neren van het doel, waarbij figuur 15 een eerste trap toont van initiële posi tionering en figuur 16 een tweede trap van fijne positionering;

Figuur 15a toont een variant welke gebruik maakt van onder het oppervlak gelegen merken.

20

Figuur 17 een PD inrichting toont (longitudinaal doorsnededetail) overeenkomstig de stand van de techniek, maar welke ook kan worden gebruikt in de inrichting van figuur 1; 25 Figuur 18 een bovenaanzicht toont met de geometrische indeling van openingen in een PD inrichting volgens de stand van de techniek;

Figuur 19 en 20 de schrijfstrategie volgens de stand van de techniek illustreren in tegenstelling met de analoge figuren 2 respectievelijk 3.

30 11

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding

De voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding die is besproken in het volgende is een ontwikkeling vanuit de deeltjes-bundelbelichtingsinrichting van het type PML2 5 met een patroondefinitie (PD) systeem zoals beschreven in US 6.768.125 (=GB 2.389.454 A) van houdster/aanvraagster, en met een projectiesysteem met grote verkleiningsfactor. In het volgende wordt eerst de technische achtergrond van de inrichting weergegeven voor zover van relevant belang voor de uitvinding, en worden dan uitvoeringsvormen van de uitvinding in detail besproken. Men dient als vanzelfsprekend in te 10 zien dat de uitvinding niet is beperkt tot de hieronder gegeven uitvoeringsvormen of tot de specifieke indeling van een PD systeem, welke slechts één van de mogelijke implementaties van de uitvinding illustreren; veeleer is de uitvinding geschikt voor andere typen verwerkingssystemen welke eveneens gebruik maken van een deeltjesbundel met projectiepodia.

15

Systeem PML2

Een schematisch overzicht van een maskerloze deeltjesbundel bewerkingsinrich-ting PML2 welke gebruik maakt van de uitvinding is getoond in figuur 1. Hieronder 20 zijn slechts de details gegeven die nodig zijn voor het beschrijven van de uitvinding; voor de duidelijkheid zijn de componenten niet volgens afmeting getoond in figuur 1, in het bijzonder de laterale van de deeltjesbundel is overdreven weergegeven. Voor meer details, zie US 6.768.125.

Zoals reeds gesteld wordt een deeltjesbundel die is opgewekt door middel van 25 een deeltjesbron gebruikt in het systeem PML2. Een optisch verlichtingssysteem vormt de bundel tot een brede bundel welke PD middelen verlicht die een reguliere array van openingen hebben teneinde een op een doeloppervlak te projecteren bundelpatroon te definiëren. Door iedere opening wordt een kleine bundel gedefinieerd, en de doorgang van iedere bundel door een opening kan worden bestuurd teneinde effectief de door-30 gang van de deeltjes van de bundel via de respectieve openingen in de richting van het doel toe te staan ("in te schakelen") of effectief te deactiveren ("uit te schakelen"). De bundel welke door de array van openingen gaat vormt een in patroon gebrachte deeltjesbundel die patrooninformatie draagt zoals weergegeven door de ruimtelijke inrich- 12 tingswijze van de openingen. De in patroon gebrachte bundel wordt dan door middel van een deeltjes-optisch projectiesysteem geprojecteerd op een doel (bijvoorbeeld, een halfgeleidersubstraat) waarbij derhalve een beeld van de openingen wordt gevormd teneinde het doel te modificeren op de bestraalde gedeelten. Het beeld dat door de bun-5 del wordt gevormd wordt bewogen langs een recht pad over ieder chipveld; toegevoegde scanning van de bundel in een richting welke loodrecht is ten opzichte van de scanrichting is niet noodzakelijk (behalve, waar nodig, teneinde te compenseren voor laterale fouten van de verplaatsingsbeweging van het doelpodium).

De hoofdcomponenten van de inrichting 100 zijn - in de volgorde van de richting 10 van de lithografiebundel 1b, pb welke in dit voorbeeld verticaal naar beneden loopt in figuur 1 - een verlichtingssysteem 101, een PD systeem 102, een projectiesysteem 103, en een doelstation 104 met het doel of substraat 14. De deeltjes-optische systemen 101, 103 zijn gerealiseerd onder gebruikmaking van elektrostatische of elektromagnetische lenzen. De elektro-optische gedeelten 101, 102, 103 van de inrichting 100 zijn gelegen 15 in een vacuümhuis (niet getoond) dat onder hoog vacuüm wordt gehouden teneinde een onbelemmerde voortplanting te waarborgen van de bundel lb, pb in de richting van de optische as van de inrichting.

Het verlichtingssysteem 101 omvat, een ionenbron 11, een extractorinrichting 1 la welke de locatie definieert van de virtuele bron, een deeltjesfilter respectievelijk 20 algemeen onderdrukkingsorgaan 12 en een verlichtingsoptiek die gerealiseerd is door middel van een condensorlenssysteem 13. De gebruikte ionen kunnen bijvoorbeeld waterstofionen of zware ionen zijn; in de context van deze beschrijving verwijst de term "zware ionen" naar ionen van elementen die zwaarder zijn dan C, zoals O, N, of de edelgassen Ne, Ar, Kr, Xe. Behalve ionen kunnen de deeltjes elektronen zijn (geë-25 mitteerd vanuit een elektronenkanon), of, in het algemeen, kunnen ook andere elektrisch geladen deeltjes worden gebruikt.

De ionenbron 11 emitteert energetische ionen van primair een bepaalde species zoals Ar+ ionen welke een gedefinieerde (kinetische) energie hebben van karakteristiek meerdere keV (bijvoorbeeld 5 keV op het PD systeem 102) met een naar verhouding 30 kleine energiespreiding van, bijvoorbeeld, AE=leV; het is echter in het algemeen onvermijdelijk dat de bron ook geladen deeltjes van andere species emitteert. Een snel-heid/energie-afhankelijk filter 12 dient voor het wegfilteren van deze ongewenste deel-tjes-species; deze inrichting kan ook worden gebruikt voor het onderdrukken van de 13 bundel als geheel gedurende het herpositioneren van de bundeltjes. Door middel van een elektro-optisch condensorlenssysteem 13 worden de ionen welke zijn geëmitteerd vanuit de bron 11 gevormd tot een in essentie telecentrische ionenbundel met breed gebied welke dient als lithografiebundel lb. De telecentriciteit van de bundel is gelegen 5 binnen een gebied van + 25prad afwijking ten opzichte van de optische as op de positie van de PD inrichting, waardoor een telecentriciteitsgebied van + 5 mrad deviatie wordt verkregen ten opzichte van de optische as op de positie van een substraat, onder de aanname dat een systeem met een reductie van 200x en gelijke deeltjesenergieën op de PD inrichting en substraat wordt gebruikt.

10 De lithografiebundel lb bestraalt dan PD inrichting, welke tezamen met de in richtingen die nodig zijn om hun in positie te houden, het PD systeem 102 vormt. De PD inrichting wordt vastgehouden op een specifieke positie in het pad van de lithografiebundel lb, welke derhalve een openingenpatroon belicht dat is gevormd door een veelheid van openingen 21. Zoals reeds gesteld kan ieder van de openingen worden 15 "ingeschakeld" of "geopend" teneinde mogelijk te maken dat het bundeltje door de respectieve opening gaat teneinde het doel te bereiken; dan wordt gezegd dat de opening transparant is voor de daarop vallende bundel. In het andere geval is de opening "uitgeschakeld" of "gesloten", in welk geval het bundelpad van het respectieve bundeltje op een zodanige manier wordt beïnvloed dat het zal worden geabsorbeerd of op andere 20 wijze verwijderd uit het bundelpad alvorens het het doel kan bereiken; derhalve is de opening effectief niet-transparant of niet-doorlatend voor de bundel. Het patroon van de ingeschakelde openingen wordt gekozen overeenkomstig het op het substraat te belichten patroon, aangezien deze openingen de enige gedeelten van de PD inrichting zijn die transparant zijn voor de bundel lb, welke derhalve wordt gevormd tot een in patroon 25 gebrachte bundel pb die uitreedt vanuit de openingen (dat wil zeggen, in figuur 1, beneden het PD systeem 102). De architectuur en het bedrijf van de PD inrichting, in het bijzonder met betrekking tot de onderdrukkingsplaat daarvan is hieronder in detail besproken. In figuur 1 zijn slechts vijf bundeltjes (uit een groot aantal) getoond in de in patroon gebrachte bundel (PD), waarvan het tweede bundeltje van links is uitgescha-30 keld aangezien het wordt geabsorbeerd op een absorbeerplaat 17; de andere ingeschakelde bundeltjes gaan door een centrale opening van de plaat 17 en worden derhalve geprojecteerd op het doel.

14

Het doel zoals weergegeven door middel van de in patroon gebrachte bundel PB wordt dan geprojecteerd door middel van een elektro-optisch projectiesysteem 103 op het substraat 14 waar het een beeld van de ingeschakelde maskeropening vormt. Het projectiesysteem 103 implementeert een negatieve vergroting van, bijvoorbeeld, 204.

5 Het substraat 14 is, bijvoorbeeld, een siliciumwafer die bedekt is met een fotoresist. De wafer 14 wordt vastgehouden en gepositioneerd door middel van een waferpodium (niet getoond) van het doelstation 104. Een detector 15 voor secundaire straling kan worden gebruikt voor het detecteren van de geëigende positionering van het substraat ten opzichte van de bundel; dit is hieronder verder besproken ("merk lezen").

10 Het projectiesysteem 103 is bij voorkeur samengesteld uit twee opeenvolgende elektro-optische projectortrappen met een crossover cl respectievelijk c2. De elektrostatische lenzen 30 welke worden gebruikt voor het realiseren van de projectoren zijn getoond in figuur 1, slechts in symbolische vorm aangezien technische realisaties van elektrostatische beeldvormingssystemen bij de stand van de techniek welbekend zijn. 15 De eerste projectortrap vormt een beeld van het vlak van de openingen van de PD inrichting tot een tussenbeeld waarvan op zijn beurt een beeld wordt gevormd op het sub-straatoppervlak door middel van de tweede projectortrap. De beide trappen gebruiken een met negatieve vergroting werkende beeldvorming via crossovers cl, c2, derhalve zal, hoewel het tussenbeeld geïnverteerd is, het uiteindelijke beeld dat op een substraat 20 wordt geproduceerd rechtopstaand (niet-geïnverteerd) zijn. De negatieve vergrotings-factor is ongeveer 14x voor de beide trappen, waardoor een totale negatieve vergroting van 200x wordt verkregen. Een negatieve vergroting van deze orde is in het bijzonder geschikt bij ccn lithografic-installatic, teneinde problemen die samenhangen met het miniaturiseren in de PD inrichting te verlichten. De elektro-optische lenzen zijn in 25 hoofdzaak samengesteld uit elektrostatische elektroden, hoewel ook magnetische lenzen kunnen worden gebruikt.

Als middelen voor het introduceren van een kleine laterale verschuiving van het beeld, dat wil zeggen, in een richting welke loodrecht is ten opzichte van de optische as cx, zijn deflectiemiddelen verschaft in één of beide van de projectortrappen. Deze de-30 flectiemiddelen kunnen zijn gerealiseerd als, bijvoorbeeld, een meerpool-elektrodesys-teem, zoals besproken in US 6.768.125. In toevoeging daarop kan een magnetische spoel worden gebruikt voor het opwekken van een rotatie van een patroon in het sub-straatvlak waar nodig. De laterale deflecties zijn tamelijk klein in vergelijking met de 15 laterale breedte van de in patroon gebrachte bundel pb zelf. Hoewel de laterale deflec-ties welke vereist zijn bij de uitvinding een veelvoud zijn van de breedte van een enkel bundellje, zal die afstand nog ten minste één orde van grootte kleiner zijn dan de bun-delbreedte aangezien de laterale dimensie van één bundeltje aanzienlijk kleiner is dan 5 die van de bundel bp gezien als een geheel.

Door middel van het besturen van een patroon dat wordt gevormd in het PD systeem 102 kan een willekeurig bundelpatroon worden opgewekt en overgedragen naar een substraat. Geschiktheidshalve wordt een scanstrook-belichtingsstrategie, waarbij het substraat onder de daarop vallende bundel wordt bewogen, aangewend, zodat een 10 bundelscanningstrategie niet vereist is, waarbij de positie van de bundel voortdurend wordt veranderd en derhalve de bundel effectief wordt gescand over het (min of meer rustende) doeloppervlak zoals in het geval van een op een enkel gefocusseerde bundel gebaseerd systeem.

Figuur 17 toont een in longitudinale doorsnede weergegeven detail van een mo-15 gelijke realisatie van het PD systeem 102 in een inrichting met twee platen. De getoonde indeling is bekend uit de stand van de techniek maar is niettemin geschikt voor gebruik bij de uitvinding. Een eerste plaat 201 is een openingenplaat welke een stel openingen 21 heeft; slechts drie uit een groot aantal openingen zijn getoond. De plaat 201 definieert door middel van zijn openingen 21 een overeenkomstig aantal bundeltjes 20 bl, b2, b3. Van de openingen 21 wordt het beeld gevormd op het doel zoals eerder genoemd. De openingen 21 zijn ingericht op een systematische manier waarbij zij versprongen lijnen vormen die zich evenwijdig uitstrekken aan een richting die overeenkomt met de relatieve beweging van de beelden van de openingen over het doel zoals beschreven in US 6.768.125. In iedere lijn is de offset tussen twee opeenvolgende ope-25 ningen bij voorkeur een veelvoud van de breedte van de opening, terwijl de lijnen zich direct naast elkaar uitstrekken, zodanig dat de beelden van de openingen het doel volledig bestrijken in de loop van de scanbeweging over het doel.

De tweede plaat 202 van het PD systeem 102 wordt een onderdrukkingsplaat genoemd. Hij heeft een stel openingen waarvan de posities overeenkomen met die van de 30 openingen 21 in de openingenplaat 201, maar waarvan de breedten groter zijn zodat de bundeltjes daardoorheen gaan zonder invloed uit te oefenen op het materiaal van de onderdrukkingsplaat. De openingen in de onderdrukkingsplaat 202 zijn voorzien van elektroden 221 teneinde een kleine maar voldoende deflectie te geven aan het overeen- 16 komstige bundeltje. Ieder bundeltje kan individueel worden gedeflecteerd zoals hieronder in detail is verklaard. De onderdrukkingsplaat omvat ook de schakelingen voor het elektronisch besturen en elektrisch voeden van de elektroden. Verdere basisdetails van een PD inrichting zijn besproken in US 6.768.125 en in de verwante stand van de tech-5 niek, terwijl een voorkeursindeling van de onderdrukkingsplaatschakelingen overeenkomstig de uitvinding hieronder is besproken.

Figuur 18 illustreert de inrichtingswijze van openingen op de PD inrichting, karakteristiek voor de stand van de techniek, in bovenaanzicht. De openingen zijn weergegeven als dubbel gearceerde vierkanten, en de oriëntatie daarvan is zodanig gekozen 10 dat de horizontale richting samenvalt met de richting van (relatieve) beweging van het substraat gedurende het belichten (vergelijk figuur 19). In deze richting zijn de openingen gelijk gespatieerd in rijen, en hebben de openingen tussen naast elkaar gelegen rijen een offset teneinde een versprongen inrichtingswijze te realiseren, waarbij de offset een als geheel getal uit te drukken veelvoud van de breedte w van de opening is. In 15 het getoonde voorbeeld is de offset 3w, en herhaalt het patroon van openingen zichzelf iedere drie rijen. Derhalve herhaalt het patroon zichzelf na 3x3w in de horizontale richting. Bijgevolg heeft iedere opening een toegekende celruimte van 9w2 of 3w x 3w, visueel weergegeven als vierkanten welke de openingen omringen. De schrijfstrategie overeenkomstig de stand van de techniek die wordt gebruikt bij deze inrichtingswijze 20 van de openingen van de PD werd hierboven besproken onder verwijzing naar figuren 19 en 20.

De reguliere inrichtingswijze, getoond in figuur 18, kan worden onderbroken door ruimtes zonder openingen zoals besproken in US 6.768.125, bijvoorbeeld teneinde ruimte te verschaffen voor de schakelingen voor de interne verwerking van de patroon-25 data.

Schrijfstrategie

In tegenstelling tot bekende schrijfstrategieën (vergelijk figuur 19) is onzerzijds 30 een schrijfstrategie voorgesteld welke data-overdrachten op en naar het APS tot een minimum beperkt. Wij verwijzen naar deze strategie als een "paardendraf'-strategie, omdat de beweging van de individuele bundeltjes naar werd vastgesteld doet denken aan de beweging van de diagonale benen van een paard wanneer het draaft.

17

Figuur 2 illustreert het hoofdconcept van de "paardendraf'-strategie volgens de uitvinding met een eerste vereenvoudigd voorbeeld. Een doel 40, bijvoorbeeld, een siciliumwafer die is bedekt met een te belichten resist, verplaatst zich met een snelheid v, terwijl een aantal bundeltjes (slechts vijf bundeltjes, aangeduid met A tot en met E 5 zijn getoond, ter wille van de duidelijkheid) het doel treft. Ieder bundeltje geeft de volledig dosis voor één pixel door aan de resist gedurende één pixelbelichtingscyclus Tl welke verstrijkt tussen het hoogste en het laagste frame in figuur 2. Binnen de figuur duiden dubbel gearceerde velden pixels aan welke volledig zijn verlicht (overeenkomstig het geprogrammeerde patroon), terwijl enkelvoudig gearceerde velden pixels aan-10 duiden welke actueel worden belicht en derhalve doende zijn de noodzakelijke dosis te sommeren.

Het doel wordt bewogen ten opzichte van de PD inrichting (waarvan wordt aangenomen dat deze op een vaste positie blijft voorbij de top van figuur 2), maar de schrijfwerkwijze vereist dat de locatie waar ieder bundeltje het doel treft vergrendeld 15 blijft op de positie van een pixel gedurende een respectieve pixelbelichtingscyclus ondanks die relatieve beweging, zelfs voor een beweging van het doel over een afstand welke meerdere pixels bestrijkt. Bijgevolg worden de bundeltjes dienovereenkomstig gedeflecteerd door middel van het deflectiesysteem van de beeldvormingsoptiek (deflectors 16 in figuur 1).

20 De breedte van een pixel zoals belicht op het doel is aangeduid met w, de afstand van twee naburige bundeltjes is N'w, waarin N' meer is dan het aantal N bundeltjes dat parallel schrijft op één lijn. De factor N+l is een eenvoudige keuze om te waarborgen dat N cn N' co-pricm (relatief priem) zijn; willekeurig welk ander aantal N' dat co-priem is ten opzichte van N zou in plaats daarvan kunnen worden gebruikt. Een derge-25 lijke keuze van N' en N zal de belichting van naast elkaar gelegen pixels waarborgen over een gang van N' belichtingscycli. In het geval van figuur 2, N=5 en N'-N+l=6. Aanvangend vanaf hun initiële positie aan het begin van het belichtingscyclus, getoond in het initiële (bovenste) frame bij t=0:0, zijn de tijden in opeenvolging aangeduid als t=0:l waarin de continue beweging van het doel is voortgeschreden met één pixel-30 breedte w, t=0;2 bij twee pixelbreedten 2w (niet getoond), enz. Bij t=0:5 (t=0:N), zal de beweging zijn voortgeschreden tot een afstand van 5 (N) pixelbreedten 5w, waardoor het einde van de feitelijke belichting wordt gemarkeerd. Daarna worden de bundeltjes naar een ander stel pixels gestuurd zoals getoond in het onderste frame van figuur 2 18 teneinde de volgende pixelbelichtingscyclus aan te vangen op t=l:0 (hetgeen een tijdpunt is dat kort na t=0:N volgt; met andere woorden ί=0:Ν+δ=1:0, waarin δ een klein tijdinterval aanduidt dat wordt gebruikt voor het schakelen van de bundeltjes).

Het aan/uit-schakelen van ieder onderdrukkingsorgaan in de PD inrichting wordt 5 bestuurd overeenkomstig het geprogrammeerde patroon, gedurende iedere pixelbelichtingscyclus. Bijvoorbeeld, indien een pixel welke wordt verlicht door het daarmee overeenkomende bundeltje een dosis dient te ontvangen van 25% van de maximumwaarde, dient het onderdrukkingsorgaan voor dat bundeltjes te worden geopend gedurende 25% van de pixelbelichtingscyclus.

10 Het dient te worden opgemerkt dat de inclinatie van de bundeltjes in figuur 2 (en evenzo in figuur 19) sterk overdreven is weergegeven; in een ware afbeelding van een realistische geometrie van een waferproces zouden de inclinatiehoeken heel klein zijnen voor het menselijk oog nauwelijks waarneembaar. Bovendien is het ook mogelijk (bijvoorbeeld door gebruik te maken van een opeenvolgend stel elektrostatische meer-15 polen) het stel bundeltjes lateraal te verschuiven zonder dat dit invloed heeft op een oriëntatie; in dat geval zou de inclinatiehoek in het geheel niet veranderen. Ook kan de richting van de deflectie geschikt worden gekozen teneinde symmetrisch te zijn rondom de z-as.

Een karakteristieke waarde van de afstand N'w tussen opeenvolgende bundeltjes 20 op de wafer is 180 um.

De positionering van de bundeltjes op de respectieve pixels wordt bestuurd door middel van geschikte ionen-optische inrichtingen binnen het beeldvormingssysteem, bijvoorbeeld, een elektrostatische mccrpool. Figuur 3 (bovenste frame) toont de functionele relatie van de ruimtelijke deflectie x van de bundeltjes als een functie van de tijd. 25 Niet de gehele tijd kan worden gebruikt voor het openen van de openingen van het onderdrukkingsorgaan aangezien de bundeltjes en de meerpolen een bepaalde insteltijds-duur nodig hebben, aangeduid met Ts in figuur 3, teneinde zich in te stellen na herpositionering en transiënte oscillaties. De insteltijdsduur Ts is een kleine fractie van de pixelbelichtingscyclus tl. Het overblijvende gedeelte van de pixelbelichtingscyclus Tl, 30 de bruikbare tijd Tu = Tl - Ts wordt gebruikt voor het belichten van pixels. Het tijdinterval Tu is de pixelbelichtingsperiode waarbinnen dient te worden gewaarborgd dat de geëigende dosis wordt gegeven aan de respectieve pixels. In figuur 3 zijn ook de tijdpunten van de frames van figuur 2 aangeduid. Dienovereenkomstig is het tijdinterval 19 tussen opeenvolgende frames (zoals 0;0 en 0:1) dt = Tu/N (hier, =Tu/5), maar de laatste twee frames van figuur 2 zijn gescheiden door de duur Ts.

Het schrijfproces zoals beschreven in figuur 2 impliceert geen redundantie voor de indeling voor een onderdrukkingsorgaan. Dit impliceert het potentiële gevaar dat 5 indien één cel van het onderdrukkingsorgaan niet werkt, de overeenkomstige pixel altijd is verlicht of in het geheel niet is verlicht (al naar gelang in welke richting de cel van het onderdrukkingsorgaan defect is).

Redundantie kan eenvoudigweg worden toegevoegd door verdubbeling, verdrie-dubbeling, etc. van het aantal onderdrukkingsorgaancellen welke één pixel cel verlich-10 ten; in het algemeen een K-vermenigvuldiging. Een redundante verdriedubbeling van de opening (dat wil zeggen, K=3) is als voorbeeld geïllustreerd in figuur 4. Men dient op te merken dat de afstand van die redundante openingen een (als een geheel getal uit te drukken) veelvoud van Nw is. Bijvoorbeeld, het is mogelijk K stellen te realiseren van (niet-redundante) Ν'-opeenvolgende openingen, zodat K blokken van redundante 15 openingen doende zijn te schrijven binnen één lijn, en de offset tussen ieder van deze K blokken NTMw is. Een alternatieve inrichtingswijze omvat dat er K opeenvolgende redundante openingen in ieder blok zijn, en dat N' blokken geschikt worden ingericht (bijvoorbeeld met een offset van N'w tussen de laatste opening van één blok en de eerste opening van het eerstvolgende blok). De offset tussen de blokken is dan Knw.

20 In een realistische implementatie van de uitvinding zal het niet-redundante en het redundante schrijven zoals hierboven verklaard onder verwijzing naar figuren 2 en 4 worden gecombineerd. Een eenvoudig voorbeeld is geïllustreerd in figuur 5, met N=3, N'-4, cn k=2. Dc bundeltjes zijn aangeduid met Al, A2, BI, B2, Cl, C2,...; hetgeen een combinatie is van een A, B,... (waarmee bundeltjes van verschillende redundan-25 tiegroepen worden aangeduid) met een cijfer 1 en 2 dat de individuele redundante bundeltjes aanduidt. Derhalve zijn de bundeltjes Al en A2 redundant en ten opzichte van elkaar gespatieerd met N2-3w, terwijl de spatiëring tussen de bundeltjes van opeenvolgende redundantiegroepen, bijvoorbeeld tussen één A-bundeltje en één B-bundeltje, een waarde (nN+N'jw omvat, welke co-priem is met Nw.

30 Wederom verwijzend naar figuur 3 is de tijd Tu en de deeltjesstroom in de bundel zodanig gekozen dat de maximumdosis voor één pixel, gedeeld door een redundantie-factor K', door één opening kan gaan binnen de duur Tu. De hier gebruikte redundantie-factor K' is gewoonlijk gelijk aan K, maar kan kleiner worden gekozen indien niet alle 20 redundantiekolommen worden geactiveerd. In tegenstelling tot de werkwijze volgens de stand van de techniek zoals getoond in figuur 20 waar het laden van informatie voor iedere pixel individueel gebeurt en de deflectie x wordt teruggesteld voor iedere pixel bestrijkt overeenkomstig de uitvinding de bruikbare tijd Tu binnen iedere zaagtandcy-5 clus van deflectie x meerdere pixels. Bovendien kan een herladen van pixel-informatie meerdere keren plaats vinden binnen een cyclus Tu overeenkomstig het respectieve grijsniveau van de pixel (zie hieronder "het coderen van data"), zoals getoond voor de pixel-deflectiesignalen pA tot en met pE in figuur 3.

10 Architectuur van de plaat van het onderdrukkingsorgaan

Hieronder is een architectuur van de elektronica voor een onderdrukkingsplaat 202 beschreven waarmee een schrijfproces kan worden ingesteld overeenkomstig het principe van de bovengenoemde schrijfwerkwijze. Een algemeen blokschema van een 15 dergelijke onderdrukkingsplaat 60 is afgebeeld in figuur 6. De onderdrukkingsplaat kan fysiek zijn gebouwd uit één enkele waferchip welke logische schakelingen en onder-drukkingsopeningen omvat, of kan een gestapelde of samengestelde architectuur van twee of meer onderdelen zijn. Bijvoorbeeld, een chip welke logische schakelingen omvat kan in contact worden gebracht met een chip welke de onderdrukkingselektrode 20 omvat. De onderdrukbare openingen zijn ingericht binnen een openingenveld 61, overeenkomstig 2 R rijen, waarbij iedere rij C openingen heeft. Derhalve kunnen de onder-drukkingsorgaancellen worden beschouwd als C celkolommen welke zich loodrecht uitstrekken ten opzichte van dc rijen (verticaal in figuur 6; de richting van dc rijen is horizontaal). Het aantal C van onderdrukkingsorgaanelementen (openingen) in iedere 25 rij is bij voorkeur gelijk aan N.N' of aan als een geheel getal uit te drukken veelvoud van dat aantal. De onderdrukkingsorgaancellen worden kolomgewijs geadresseerd onder gebruikmaking van twee APS geheugenarrays 62N, 62S (waarbij N en S hier de betekenis hebben van "noord", respectievelijk "zuid"), welke bijvoorbeeld dubbel ge-poorte statische RAM blokken zijn welke een hoge bitdichtheid mogelijk maken.

30 De geheugens zijn toegankelijk vanuit de externe interface 63 van de onderdruk kingsplaat 60 in lees- en schrijfmodus. Een besturingslogica 64 implementeert opdrachten en data welke daaraan worden doorgegeven via de externe interface 63 en verricht dienovereenkomstig adressering 65 van de geheugenarray 62N, 62S, en ver 21 schaft de besturingssignalen 66 (klok, vrijgeven, etc.) voor de onderdrukkingsorgaan-cellen binnen het openingenveld 61. De noord-RAM-data verschaffen de data besturingssignalen aan de bovenste R onderdrukkingsorgaanrijen en het zuid-RAM is verbonden met de onderste R onderdrukkingsorgaanrijen.

5 In de hier getoonde uitvoeringsvorm zijn de geheugenarrays 62N, 62S samenge steld uit een aantal geheugenblokken 67, gerealiseerd door middel van individuele ge-heugeneenheden. Iedere van deze blokken 67 is gerealiseerd als een dubbel-gepoort RAM (DPRAM). Deze DPRAMS zijn standaard bibliotheekelementen van bibliotheken van leveranciers van ASICs. Het zal vanzelfsprekend duidelijk zijn dat in andere 10 uitvoeringsvormen het geheugen van de onderdrukkingsplaat 60 anders kan zijn ingedeeld, bijvoorbeeld in twee geheugenbanken (overeenkomend met arrays 62N, 62S) of slechts één geheugen, of een aantal geheugenblokken 67 kan zijn gerealiseerd door middel van respectieve geheugeneenheden, afhankelijk van de geheugengrootte van de geheugeneenheden.

15 Verwijzend naar figuur 7 is het RAM van ieder geheugenblok 67 gebouwd uit statische opslagelementen, welke een zeer hoge opslagdichtheid binnen het ASIC mogelijk maken. De gehele inhoud van ieder RAM blok is adresseerbaar via twee poorten, aangeduid met Poort A en Poort B, welke ieder toegankelijk zijn door middel van respectieve toegangsmiddelen welke een adresbus, een databus en toegevoegde bestu-20 ringssignalen omvatten, zoals hieronder verder is verklaard. De twee poorten maken gelijktijdige toegang tot de informatie vanuit twee verschillende locaties mogelijk. Men dient op te merken dat de databreedte en de adresbreedte niet noodzakelijk hetzelfde behoeven te zijn aan de beide zijden; het geheugen kan, bijvoorbeeld, zijn ingcdccld in 8 bits op poort A en als 32 bits op poort B.

25 Figuur 8 toont het ontwerp van een enkele half-koloms HC1, overeenkomend met de bovenhelft (noord) van een onderdrukkingsorgaankolom, overeenkomstig de uitvoeringsvorm van de uitvinding. De onderdrukkingsorgaancellen zijn aangeduid met Blanker!), ..., Blanker (R-l) en zijn symbolisch afgebeeld als vierkante gebieden met een klein vierkant (de opening). De benedenhelft van de kolom is symmetrisch gerealiseerd 30 (gespiegeld op de horizontale middenas van het openingenveld 61), en verdere kolommen voegen zich eenvoudigweg toe aan de linkerzijde en de rechterzijde van de getoonde kolom. De onderdrukkingsorgaaninformatie is opgeslagen in het DPRAM 82 via poort A, en wordt daarna overgedragen naar de individuele onderdrukkingsorgaan- 22 cellen via poort B als besturingssignaaldata via de besturingslijnen 84. Iedere onder-drukkingsorgaancel is voorzien van een 1-bit geheugen (bijvoorbeeld, een flipflop) teneinde de actuele data welke zijn verschaft vanuit het DPRAM op te slaan.

In de indeling van figuur 8 is de breedte bw van de besturingslijndata twee bits 5 (bw=2), maar deze kan ook willekeurig welke andere waarde hebben. Het is zinvol het getal R op een zodanige manier te kiezen dat het een als een geheel getal uit te drukken veelvoud van bw is. Hogere waarden van bw maken een kortere herladingstijd van een volledige kolom mogelijk. De individuele onderdrukkingsorgaancellen worden vrijgegeven teneinde de informatie op te slaan die wordt verschaft vanuit het DPRAM door 10 middel van rij-vrijgeefsignalen erO, er2,.. .er(R-2) op het correcte tijdpunt, waarbij ieder rij-vrijgeefsignaal een groep van bw cellen activeert. Slechts één rij-vrijgeefsignaal is actief op een gegeven moment, zodat de data op de besturingslijn 84 naar de ene correcte groep van onderdrukkingsorgaancellen worden geladen; daarna wordt de volgende groep onderdrukkingsorgaancellen geladen, enz. Bijvoorbeeld, indien R=128 en 15 bw=8, kan een kolom worden herladen binnen 128/8=16 kloksignaalperioden. Binnen een op 70 MHz gebaseerd ontwerp houdt dit verband met een tijd van 230 ms.

Bij voorkeur is voldoende vermogen verschaft om een "verweven" herladen van de onderdrukkingsorgaancellen mogelijk te maken: het geheugen van het DPRAM is verdeeld in twee adresgebieden A0 en Al zodat het mogelijk is één adresgebied A0 te 20 herladen via poort A en tegelijkertijd de data welke zijn opgeslagen in het andere adresgebied Al te laden in de onderdrukkingsorgaancellen. In de eerstvolgende pixel-belichtingscyclus worden de banken geschakeld, wordt Al opnieuw geladen via poort A terwijl A0 wordt geladen naar de onderdrukkingsorgaancellen.

Om efficiënte schrijfalgoritmen te verkrijgen, en ook voor testdoeleinden, is het 25 nuttig te voorzien in een statische data-instelling op de besturingslijn 84 die het mogelijk maakt alle onderdrukkingsorgaancellen tegelijkertijd te schakelen naar de onder-drukkingsmodus (openingen uitgeschakeld). Dit gebeurt door middel van een "mas-ker"-blok 83, geactiveerd door een masker-uit signaal. Indien het masker-uitsignaal is ingesteld, zullen de data van alle onderdrukkingsorgaancellen in de halve kolom wor-30 den ingesteld op 1, terwijl in de normale werkmodus het maskerblok 83 transparant is voor de data welke afkomstig zijn van poort B.

Verder is het mogelijk optioneel een globaal onderdrukkingsorgaan-vrijgeefsig-naal te realiseren dat het mogelijk maakt alle openingen van het openingenveld gelijk 23 tijdig te schakelen, bijvoorbeeld als een signaal dat alle masker-uit-signalen en rij-vrij-geefsignalen van alle (halve) kolommen activeert.

De onderhavige indeling maakt ook het implementeren van "grijsniveaus" mogelijk, dat wil zeggen, belichtingsdoses tussen geen belichting (minimumdosis, 0%) en 5 volledige belichting (maximumdosis op een pixel, 100%), zie ook US 2005/0242303 Al). De grijsniveaus worden gerealiseerd als discrete stappen van 0 tot G-l, waarbij g een geheel getal is dat het 100% niveau vertegenwoordigt. Het aantal g van grijsniveaus dat kan worden gerealiseerd, kan worden gerealiseerd in de onderhavige indeling, als volgt.

10 Figuur 9 toont een tijdsturingsdiagram voor het bedrijf van het besturingsorgaan met 8 grijsniveaus (g=8, drie bits), waarbij de tijd is getoond als verstrijkend langs de horizontale as. Conceptueel is de tijd Tu verdeeld in g tijdsleuven gedurende sommige waarvan de pixel is geactiveerd overeenkomstig het gewenste grijsniveau. Bijvoorbeeld, bij een grijsniveau 5 uit 8 zijn er 8 tijdsleuven in iedere Tu en zijn 5 daarvan 15 ingesteld op "ingeschakeld". Indien de dosis welke wordt toegevoerd aan één pixel binnen de tijd Tu wordt gedigitaliseerd naar g grijsniveaus, worden de onderdrukkingsorgaancellen g keer herladen binnen Tu. De groepen onderdrukkingsorgaancellen zijn opeenvolgend gelabeld door middel van rij-vrijgeefdesignators, de grijsniveaucompo-nenten zijn gelabeld met gO tot en met g7. De volledige laadcyclus van de onderdruk-20 kingsorgaancellen vindt plaats binnen één "bruikbare" cyclustijd Tu. De data worden naar de onderdrukkingsorgaancellen geladen op g opeenvolgende momenten (overeenkomend met tijdsleuven) en geactiveerd bij de aanvang van de respectieve tijdsleuven zoals getoond in figuur 9; gelijktijdig wordt het volgende stel data voor de daaropvolgende belichtingscyclus geladen. Men dient op te merken dat de laadtijden versprongen 25 zijn tussen verschillende groepen onderdrukkingsorgaancellen zoals aangeduid in figuur 9. In het finale gedeelte van Tu wordt iedere groep onderdrukkingsorgaancellen uitgeschakeld nadat de laatste grijsniveausleuf g7 is verstreken; dit wordt geschikt gerealiseerd door middel van het maskerblok 83, bestuurd door middel van het masker-uitsignaal zoals getoond in figuur 8. De uitgeschakelde toestand blijft bestaan tot de 30 eerste grijsschaalniveaus gO van de volgende belichtingscyclus wordt geladen en geactiveerd. Het getoonde tijdsturingsdiagram verschaft een optimale dosis-voorbereiding door het APS.

24

In figuur 3 zijn beneden de afbeelding van de tijdafhankelijke deflectie x, voorbeelden van datastromen van vijf verschillende openingen gedurende de tijd Tu geïllustreerd. Deze datastromen kunnen rechtstreeks op het APS worden opgewekt uit de grijsniveaudata. Deze werkwijze is in meer detail verklaard binnen het gedeelte hieron-5 der.

Het coderen van data

In feitelijke toepassingen omvatten de op te wekken patronen grijsniveaus, waar-10 bij g grijsniveaus worden gerealiseerd welke gelegen zijn in een gebied van 0 tot 100% van een volledige belichting van een pixel. Aangezien voor g grijsniveaus g bits zullen dienen te worden opgeslagen binnen het SRAMs, leidt dit tot een overhead binnen de data. Teneinde de datasnelheid te verlagen via de externe interface is het mogelijk uitsluitend het grijsniveau G (G=LD(g) bits) te verzenden naar het APS en een data-uit-15 breiding te verschaffen vanuit een grijsniveau (een G-bit getal) naar de g openingsbits binnen het APS. Dit kan worden verricht alvorens de data worden opgeslagen binnen het DPRAM of wanneer de data worden gelezen uit het DPRAM en worden doorgegeven aan de onderdrukkingsorgaancellen.

In het geval dat de data eerst worden uitgebreid en dan worden opgeslagen in het 20 DPRAM, dient ieder grijsniveau te worden omgezet naar een vector van bits. Opeenvolgende vectoren (dat wil zeggen, vectoren van naburige openingen) zijn ingericht in een matrix. Na het verzamelen van een bepaald aantal daarvan, geschiktheidshalve hetzelfde aantal als het aantal grijsniveaus dat wordt gebruikt voor het verkrijgen van ccn g x g matrix, dient de matrix te worden onderworpen aan transpositie (waarbij rijen en 25 kolommen wisselen) en te worden geschreven naar het DPRAM.

Uitbreiding na het opslaan in de DPRAMs ("late extractie"), bespaart daarentegen geheugengebied, en het besturingsorgaan behoeft niet het dataformaat te veranderen ten opzichte van de data welke worden verschaft via de externe interface.

Figuur 10 beeldt een fundamentele logische indeling af waarmee late extractie 30 wordt gerealiseerd met redundante kolommen. Twee overeenkomstige halve kolommen zijn getoond in figuur 10 en zijn aangeduid met een HC1.0 resp. HC2.0. (Ter wille van de duidelijkheid zijn slechts twee kolommen die redundant zijn zoals verklaard onder verwijzing naar figuur 4 getoond in figuur 10; de tweede kolom HC2.0 is representatief 25 voor alle verdere redundante kolommen. De overblijvende kolommen, in het bijzonder kolommen die voorzien in het schrijven van verdere niet-redundante pixels, worden onderdrukt). Een toegevoegd tijdsignaal 840 wordt gebruikt, dat gemeenschappelijk is aan alle kolommen, en wordt geactualiseerd na iedere grijsniveau-sleuf. De DPRAM 5 logica 871 voor de eerste kolom HC1.0 leidt uit de ontvangen data de volledige data af van breedte G.bw voor het stel redundante halve kolommen. Een extraheerorgaan 841 breidt de grijsniveau-informatie uit en extraheert de enkele-bitdata (bw bits) voor de eerste halve kolom 1.0 op basis van het tijdsignaal zoals hieronder verder is verklaard. De volledige data van breedte G.bw worden doorgegeven aan het DPRAM van de vol-10 gende redundante kolom HC2.0. De DPRAM logica 872 van de halve kolom HC2.0 kan derhalve de gekopieerde data gebruiken in de volgende verlichtingscyclus; uitsluitend de adresdata worden verschaft vanuit de besturingslogica. De procedure wordt herhaald op een analoge manier voor verdere redundante halve kolommen (niet getoond) zoals bij kolom HC2.0.

15 Men dient op te merken dat aangezien de kolommen HC1.0, HC2.0 zijn ontwor pen voor redundant schrijven, zijn noodzakelijkerwijs zullen functioneren met identieke grijsniveaudata; het uitbreiden van grijsniveau-informatie tot individuele aan/uit informatie gebeurt in de respectieve extraheerorganen 841, 842. In de indeling die is getoond in figuur 10, verschaft het DPRAM van kolom 1.0 ook bufferingsfuncties voor 20 de datainvoer vanuit de besturingslogica.

Voor de data-expansie kunnen verschillende algoritmen worden gebruikt, zoals bijvoorbeeld algoritmen voor het opwekken van pseudo-willekeurige sequenties, het distribueren van dc "aan"-tijd van dc redundante openingen in gelijkheid over Tu op een quasi-stochastische manier.

25 De tijdinformatie 840 wordt gebruikt door de extraheerorganen 841, 842 voor het opwekken van een belichtingsbit overeenkomstig het gewenste grijsniveau en de feitelijke tijd teneinde de bitsequentie te verkrijgen die geëigend is voor het grijsniveau. Bij iedere tijdstap welke overeenkomt met een grijsniveausleuf wekt het extraheerorgaan bw bits op waarbij voor ieder van de bw rijen een extractiefunctie f wordt gebruikt of 30 geëmuleerd welke de tijdinformatie 840 (G bits) en het grijsniveau (G bits) welke zijn geassocieerd met de respectieve rij neemt en een bitsignaal (Boole-functie) terugzendt. In symbolische vorm: f=f(tijd, grijsniveau). Het resultaat van deze functie wordt dan als een besturingssignaal naar de overeenkomstige opening geleid. In een eenvoudige uit- 26 voeringsvorm wordt de tijdinformatie 840 opgewekt door middel van een lineaire teller (niet getoond) welke wordt geïncrementeerd op iedere tijdstap, en is de extractiefunctie f een vergelijking f=vergelijk (tijd < grijsniveau).

Tn een voorkeursuitvoeringsvorm is het tijdsignaal 840 de uitvoer van een G-bit 5 willekeurige-getallengenerator (bijvoorbeeld lineair terugkoppeling-schuifregister LFSR) dat de getallen 0 tot en met g opwekt voor het berekenen van iedere bit g van de belichtingsbesturing-signaalstroom in een willekeurige volgorde, maar ieder getal één keer voor een stel van g grijsniveausleuven. Dan kan de functie f wederom een vergelijking zijn f=vergelijk (tijd < grijsniveau), welke rechtstreeks verband houdt met het 10 besturingssignaal dat wordt doorgegeven aan de openingen. Het gebruik van een dergelijke willekeurige generator decorreleert de bitstroom voor een opening op tijd.

Een verdere parameter kan in de vergelijking zijn opgenomen voor het decorrele-ren van de datastromen tussen individuele pixels. Bijvoorbeeld, iedere pixel verkrijgt behalve zijn grijsniveau-informatie ook een individueel getal dat functioneert als een 15 "sequentiesleutel" welke de feitelijke bitsequentie bepaalt welke wordt opgewekt voor het gespecificeerde grijsniveau. De sequentiesleutel wordt onveranderd gehouden gedurende de gehele belichtingscyclus. De sequentiesleutel wordt gebruikt als een offset-waarde welke wordt opgeteld bij of afgetrokken van (modulo g) de waarde welke is verschaft door de willekeurige-getallengenerator alvorens de vergelijking met het grijs-20 niveau wordt verricht; dat wil zeggen, symbolisch, f=vergelijk ([(tijd-sequentiesleutel) (mod g)] < grijsniveau).

Het configureren van een redundante onderdrukkingsplaat

25 Een mogelijke (en vermoedelijk het meest waarschijnlijke) type falen in een APS

systeem zoals hier getoond is een falen van een onderdrukkingscel als gevolg van mechanische of elektrische beschadiging, zodat het overeenkomstige bundeltje niet kan worden onderdrukt ("altijd open"-fout). Door het verschaffen van een stapeling van twee onderdrukkingsopening-platen welke bovenop elkaar zijn gelegen en elektronisch 30 in parallel functioneren, zal de kans op "altijd open"-fouten significant worden gereduceerd. Deze redundante configuratie met twee onderdrukkingsorgaan-plaatinrichtingen 202a, 202b welke parallel functioneren, is geïllustreerd in figuur 11. De twee buitenste openingen, getoond in figuur 11, zijn intact, terwijl de twee binnenste openingen de- 27 fecten hebben in de eerste respectievelijk de tweede onderdrukkingsorgaanplaat. Als gevolg van de redundante stapeling van onderdrukkingsorgaanplaten is het geëigend bedrijf van de twee openingen gewaarborgd.

5 Inrichtingswijze van de openingen

Figuur 12 toont een voorbeeld van de inrichtingswijze van de openingen overeenkomstig de uitvinding. Deze tekening dient te worden beschouwd in vergelijking met de inrichtingswijze volgens de stand van de techniek van figuur 18 die hierboven is 10 besproken. In het bovenaanzicht van figuur 12 is de oriëntatie hetzelfde als in figuur 18, en de richtingen van oriëntatie vallen samen met die van figuren 6 en 8; de openingen zijn weergegeven als dubbel gearceerde vierkanten. Evenals in figuur 18 is aan iedere opening een celruimte toegekend van 3w x 3w. In tegenstelling tot de stand van de techniek is een toegevoegde ruimte ingevoegd tussen ieder blok van drie openingen 15 teneinde een spatiëring te realiseren van N'w (hier: lOw) welke co-priem is met de fundamentele spatiëring binnen een rij (hier: 3x3w).

Figuur 13 toont een variant van de inrichtingswijze welke een redundantie omvat van twee (K=2). Ieder blok van openingen is thans verdubbeld. Het vergrote detail van figuur 14 toont de elementaire cel van deze inrichtingswijze. Zoals getoond is de spati-20 ëring van openingen binnen de redundantiegroep van openingen een als een geheel getal uit te drukken veelvoud van de basis-spatiëring, namelijk, (in dit geval 9w), terwijl de spatiëring ten opzichte van de opening van het volgende blok een toegevoegde offset omvat; hier is de offset lw, derhalve N'w=(l+9)w. Derhalve hebben binnen deze cel de openingen een spatiëring voor het verschaffen van de redundantie en kan het 25 APS worden geconstrueerd door middel van het aaneenschakelen van meerdere voorkomens van deze elementaire cel.

Het lezen van merken 30 De voorgestelde architectuur kan ook worden gebruikt voor het lezen van merken 41, 42 op het doel 40. Deze merken bestaan uit een materiaal dat een hoog percentage van de bundelstroom reflecteert of secundaire straling produceert wanneer bestraald met de bundel zodat deze reflecties kunnen worden gemeten door middel van een de- 28 tector 44 die lateraal ten opzichte van de bundel is gelegen. Voorkeurstypes van secundaire straling kunnen bijvoorbeeld secundaire elektronen of Auger-elektronen zijn. In het bijzonder heeft Auger-straling het voordeel dat het een karakteristieke elektronenstraling verschaft op een specifieke energie bij een zeer geringe lijnbreedte, zodat het 5 mogelijk is de detector 44 dienovereenkomstig af te stemmen.

Bijvoorbeeld, verwijzend naar figuren 15 en 16 kan een lezen van merken in twee stappen worden gerealiseerd teneinde een grove en fijne synchronisatie mogelijk te maken van de positionering tussen tafel en bundelpositie. In de eerste stap (15) kan teneinde de grove positie op de resist te vinden, een merkcodering met een hoge auto-10 correlatiepiek worden gebruikt, zoals lijnen welke zijn ingericht als balkcodes of met een op priemgetallen gebaseerde merkspatiëring. De PD inrichting wordt dan geconfigureerd teneinde het merkenpatroon 41 op de resist te verlichten, en in het geval dat het aldus geprogrammeerde patroon overeenkomt met het patroon op het doel, is een correlatiepiek waarneembaar in de secundaire stroom. Optimale prestatie zal worden ver-15 kregen wanneer alle merken de breedte w hebben, dat wil zeggen, gelijk aan de breedte van een bundeltje. De correlatiepiek van het grove merkenpatroon 41 wordt gebruikt voor het bepalen van de positie van een fijn merk 42 dat gelegen is op een afstand ten opzichte van de grove merken 41 teneinde verwerking in ware tijd mogelijk te maken van de detectordata met een nauwkeurigheid + w.

20 In de tweede stap (figuur 16) kan het fijne merk 42 worden gebruikt voor het ver hogen van de resolutie van de procedure voor het vinden van merken. Aangezien het bekend is dat de positie van het fijne merk gelegen is in een veld dat een breedte van 2w heeft, zijn de PD inrichting cn dc deflectors geconfigureerd teneinde stapgewijs door dit veld te gaan met een stapbreedte d overeenkomstig de benodigde resolutie ter-25 wijl de relatieve beweging van dit doel bij voorkeur zodanig wordt gehandhaafd dat hij voortschrijdt met dezelfde continue beweging en snelheid als gedurende het hierboven besproken pixelbelichtingsproces. Een eerste bundeltje 1 is gelegen aan het begin van het 2w interval (x=0), een tweede bundeltje 2 op x=d, enz. tot het einde van het interval is bereikt. Derhalve overlappen de bundeltjes elkaar en leiden tot een intensiteitsdistri-30 butie welke in stappen toeneemt tot het maximum en dan wederom afneemt zoals getoond in figuur 16. Altijd wanneer de hoogste reflectiestroom wordt gemeten is de maximum congruentie tussen bundeltjes en merk gevonden. Dit proces kan onafhankelijk van enige beweging van de resist plaatsvinden.

29

De detector 44 welke wordt gebruikt in de positiesynchronisatie dient een voldoende hoge tijdresolutie te hebben welke overeenkomt met de ruimtelijke resolutie (dat wil zeggen, w of d) welke is vereist, gedeeld door de snelheid van de relatieve beweging van het doel. Derhalve is de bemonsteringssnelheid van de detector 44 ge-5 schiktheidshalve ten minste kleiner dan 1/Tu. Teneinde de signaalintegratietijd te vergroten kan de tijd gedurende welke de bundel wordt vergrendeld op het substraat groter worden gekozen dan de tijd van het belichten van één pixel (bijvoorbeeld, 10 Tu) wanneer hij het gebied passeert waar de merken zijn gelegen, zonder de scansnelheid van het doel te veranderen of te reduceren. Met andere woorden, de afstand van voor-10 waartse verplaatsing welke wordt gebruikt in de positiesynchronisatie kan een veelvoud zijn van de afstand welke wordt bestreken door de relatieve beweging van het doel gedurende een karakteristieke pixelbelichtingsperiode Tu gedurende een daarop volgend (of daaraan voorafgaand) belichtingsproces. Deze benadering kan er schijnbaar toe leiden dat sommige pixels in het gebied onmiddellijk volgt op het merkgebied in de scan-15 richting niet volledig kunnen worden belicht, maar in feite zal dit worden vermeden aangezien de merken ruimtelijk voldoende zullen zijn gescheiden ten opzichte van het omringende lithografiepatroon (of microstructuurpatroon) dat dient te worden gevormd.

Figuur 15a illustreert het gebruik van een variant van de merken, namelijk, onder het oppervlak gelegen merken 411. De merken 411 kunnen zijn geproduceerd in de 20 loop van voorgaande verwerkingsstappen en kunnen zijn bedekt met een coatingsmate-riaal dat is opgewekt in een toegevoegde verwerkingsstap. Het vormen van de merken 411 kan ook ter plaatse zijn gerealiseerd door middel van geëigende werkwijzen zoals diepe ioncnbcstraling waarbij de ionen ccn coatingslaag passeren en in essentie uitsluitend invloed uitoefenen op een onder het oppervlak gelegen laag (welke de merken zou 25 omvatten). Een geschikte realisering van de merken omvat metaallagen, bij voorkeur in een meerlagenstructuur, welke gelegen zijn beneden, maar dicht bij, het docloppcrvlak. Figuur 15a toont een eerste stap zoals verklaard hierboven onder verwijzing naar figuur 15, maar het zal duidelijk zijn dat de onder het oppervlak gelegen merken 411 kunnen worden gebruikt voor positionering met fijne resolutie zoals ook getoond in figuur 16. 30 Samenvattend maakt de uitvinding het mogelijk ontwerpen te realiseren onder gebruikmaking van volledig synchrone ontwerpwerkwijzen met slechts één klok. Hoewel de openingen niet gelijktijdig zullen schakelen (hetgeen een voordeel is voor de vermogensverbruik-eigenschappen binnen de chip), is de tijd gedurende welke een in- 30 dividuele opening wordt geopend of gesloten uiterst nauwkeurig aangezien hij slechts afhankelijk is van de nauwkeurigheid van de klok (welke normaliter gelegen is binnen het gebied van enkele PDM). Verdere voordelen van de indeling van de onderhavige onderdrukkingsplaat zijn: 5 • Het aantal flipflops is sterk gereduceerd ten opzichte van vroegere PML2 concepten.

• Het aantal flipflop-schakelhandelingen is lager, met een factor welke in de orde van enkele duizenden is gelegen.

10 · Het vermogensverbruik is drastisch gereduceerd (in dezelfde bedrijfsmodus).

• Het schakelen van de flipflops is gedistribueerd over een grotere tijdsduur.

• Het schakelen van de openingen is gedistribueerd over een grotere tijdsduur.

• Het ontw erp is volledig synchroon en gebruikt slechts één klok.

• Schrijfstrategie maakt correcties van het optische systeem binnen de datastroom 15 mogelijk.

31

Figuurbijschriften Figuur 7 5 address - adres control - besturing

static RAM - statisch RAM

10

port A/B - poort AB

Figuur 8 15 from the controller - van het besturingsorgaan to the next column - naar de volgende kolom

20 port AB - poort AB

mask-out - masker-uit address - adres 25 blanker 0... 5 - onderdrukkingsorgaan 0-5

Figuur 9 30 reloading of other bank - herladen van andere bank via external interface via externe interface 35 Figuur 10 poort B: address - poort B: adres poort A: address, data - poort A: adres, data 40 time - tijd

calc. Port A address - bereken adres poort A

45 to further redundant - naar verdere redundante columns kolommen

Figuur 12 5 32 columns - kolommen

Figuur 13 nominal columns - nominale kolommen 10 redundant columns - redundante kolommen

Figuur 16 15 reflected current - gereflecteerde stroom

Figuur 17 20 prior art - stand van de techniek

Figuur 18 25 prior art - stand van de techniek

Figuur 19 30 prior art - stand van de techniek

Figuur 20 35 prior art - stand van de techniek 40

Claims (7)

1. Werkwijze voor het positioneren van een doel onder gebruikmaking van een bundel van energetische elektrisch geladen deeltjes, omvattend de stappen van: 5 het verschaffen van patroondefmitiemiddelen (102) welke een veelheid van ope-ningen hebben die transparant zijn voor de deeltjes, het verlichten van de patroondefmitiemiddelen door middel van de bundel, welke door de patroondefmitiemiddelen gaat via de openingen waardoor een in patroon 10 gebrachte bundel (pb) wordt gevormd die bestaat uit een overeenkomstige veel heid van bundeltjes, het tot een beeld vormen van de in patroon gebrachte bundel op de locatie van het doel (14,40), waarbij het beeld de beelden omvat van ten minste een gedeelte van de veelheid van openingen, waarbij de beelden van de openingen een eerste 15 breedte (w) hebben, en ten minste een gedeelte van de bundel op op het doel ver schafte markeringen (41,42) valt, welke dan secundaire straling produceren, het bewegen van het doel ten opzichte van de patroondefmitiemiddelen langs een pad binnen een beeldvlak waarin de beelden van openingen worden gevormd, waarbij de relatieve beweging van het doel een afstand van voorwaartse verplaat-20 sing bestrijkt die groter is dan de eerste breedte zoals gemeten op het doel, het meten van de secundaire straling door middel van een detectiesysteem met een geschikt hoge bemonsteringssnelheid, en het bijstellen van de positie van het doel op een manier waardoor dc secundaire straling zoals gemeten een extreme (maximum of minimum) waarde verkrijgt. 25

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de substraatpodium het doel beweegt met een continue snelheid die gelijk is aan een snelheid waarmee het doel beweegt gedurende een daaropvolgend belichtingsproces.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de markeringen stmeturen omvatten welke onderdeel zijn van een meerlagenstructuur, waarbij de structuren zijn gevormd op het doel in ten minste één daaraan voorafgaand proces.

4. Werkwijze volgens willekeurig welke van conclusies 1 tot en met 3, waarbij de markeringen componenten omvatten die geschikt zijn voor het produceren van secundaire straling, omvattend karakteristieke Auger-elektronenstraling, en het detectiesysteem een energieselectieve detector gebruikt die geschikt is voor het detecteren van de

5. Werkwijze volgens willekeurig welke van conclusies 1 tot en met 4, waarbij de markeringen componenten omvatten welke een karakteristiek terugverstrooiingsrende-ment hebben. 10

5 Auger-straling.

6. Werkwijze volgens willekeurig welke van conclusies 1 tot en met 5, omvattend een daaropvolgend deeltjesbundelbelichtingsproces dat wordt uitgevoerd op een doel waarbij dezelfde patroondefinitiemiddelen worden gebruikt en het doel beweegt ten opzichte van de patroondefinitiemiddelen op een overeenkomstige manier. 15

7. Werkwijze volgens willekeurig welke van conclusies 1 tot en met 6, waarbij de afstand van voorwaartse verplaatsing een veelvoud is van een afstand welke wordt bestreken door de relatieve beweging van het doel gedurende een karakteristieke pixelbe-lichtingsperiode gedurende een daaropvolgend belichtingsproces. 20