RU2344454C1 - Method of screen scanning synchrotron x-ray lithography - Google Patents

Method of screen scanning synchrotron x-ray lithography Download PDF

Info

Publication number
RU2344454C1
RU2344454C1 RU2007122162/28A RU2007122162A RU2344454C1 RU 2344454 C1 RU2344454 C1 RU 2344454C1 RU 2007122162/28 A RU2007122162/28 A RU 2007122162/28A RU 2007122162 A RU2007122162 A RU 2007122162A RU 2344454 C1 RU2344454 C1 RU 2344454C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ray
synchrotron
orbit
lithographic
deflectors
Prior art date
Application number
RU2007122162/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Генцелев (RU)
Александр Николаевич Генцелев
Борис Григорьевич Гольденберг (RU)
Борис Григорьевич Гольденберг
Валерий Федорович Пиндюрин (RU)
Валерий Федорович Пиндюрин
Original Assignee
Институт ядерной физики СО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт ядерной физики СО РАН filed Critical Институт ядерной физики СО РАН
Priority to RU2007122162/28A priority Critical patent/RU2344454C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2344454C1 publication Critical patent/RU2344454C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: X-ray mask comprises a bearing membrane with a metal X-ray-absorbing topological image made on its surface and the substrate to be processed locked in its holder and furnished with an X-ray resistor layer applied on its surface are arranged on the path of synchrotron radiation, the X-ray mask being located closer to the radiation source. Note that the synchrotron accumulator magnetic structure control is executed by a special computer program periodically changing the corner of orbit inclination relative to median plane that allows scanning the SR beam propagating over the lithographic channel and over the X-ray mask working area. Mind that the amplitudes of deflectors magnetic fields defining the orbit of electrons on the site of the accumulator between the deflectors are set depending upon the distances between the said deflectors and the point whereat circulating electron orbit intersects the axis at a given period of operating lithographic channel, the aforesaid setting being made so as to allow the bunch of electrons to pass through the aforesaid point during the entire exposure period and to vary its inclination angle relative to the aforesaid median plane.
EFFECT: higher quality of resistive mask formed by means of screen synchrotron X-ray lithography by reducing half-shade blurring along vertical of hidden topological image.
5 dwg

Description

Изобретение относится к способу проведения трафаретной сканирующей синхротронной рентгеновской литографии, то есть к способу проведения экспонирования слоев рентгенорезиста или рентгеночувствительного материала, нанесенного на рабочую поверхность обрабатываемой подложки, с использованием рентгеношаблона и пучков синхротронного излучения (СИ), сканирующих рабочее поле рентгеношаблона, и может быть применено в различных вариантах вышеуказанного способа, то есть как в теневой, так и в проекционной трафаретных синхротронных сканирующих рентгеновских литографиях.The invention relates to a method for screen-scanning synchrotron X-ray lithography, that is, to a method for exhibiting layers of an X-ray resist or X-ray sensitive material deposited on a working surface of a substrate to be processed using an X-ray pattern and synchrotron radiation beams (SI) scanning the X-ray pattern working field, and can be applied in various versions of the above method, that is, in both the shadow and projection screen synchrotron screens x-ray lithographs.

СИ генерируется циркулирующими в накопительном кольце электронами при прохождении ими искривленного под воздействием элементов магнитной структуры участка их орбиты, и предлагаемое изобретение распространяется только на случаи, когда в одном направлении распространяется излучение от одного участка орбиты, т.е. в качестве генераторов СИ могут использоваться поворотные магниты накопителя и шифтеры (трехполюсные вигглеры), при условии, что предприняты меры по значительному подавлению излучения «второго источника» и практическому исключению его из процесса экспонирования. Пучки экспонирующего излучения (ЭИ) выводятся из накопителя посредством специализированных каналов вывода СИ, представляющих собой металлические трубы, сочлененные с вакуумной камерой накопительного кольца.SI is generated by electrons circulating in the storage ring when they pass a portion of their orbit that is curved under the influence of the magnetic structure elements, and the present invention extends only to cases when radiation from one portion of the orbit propagates in one direction, i.e. rotary drive magnets and shifters (three-pole wigglers) can be used as SI generators, provided that measures have been taken to significantly suppress the radiation of the “second source” and to practically exclude it from the exposure process. The exposure radiation beams (EI) are removed from the storage ring by means of specialized SR output channels, which are metal pipes connected to the vacuum chamber of the storage ring.

Первоначально приводится описание предлагаемого изобретения с примерами использования применительно к области теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии, а затем производится обобщение на применение в области проекционной трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии.Initially, a description of the invention is provided with examples of use in the field of shadow screen synchrotron scanning X-ray lithography, and then a generalization is made to the use in the field of projection screen synchrotron scanning X-ray lithography.

Типичный рентгеношаблон, применяемый в теневой трафаретной сканирующей синхротронной рентгеновской литографии, содержит закрепленную на опорном кольце или на маскодержателе (опорной рамке) несущую мембрану, представляющую собой пленку или пластинку, изготовленную из материалов с низким атомным весом, на рабочей поверхности которой силами адгезии удерживается рентгенопоглощающий рисунок, сформированный методами гальванопластики из материалов с высоким атомным весом.A typical X-ray template used in shadow screen scanning synchrotron X-ray lithography contains a supporting membrane mounted on a support ring or on a mask holder (support frame), which is a film or plate made of materials with low atomic weight, on whose working surface an X-ray absorbing pattern is held by adhesion forces formed by electroplating methods from materials with high atomic weight.

СИ, генерируемое электронами накопительного кольца на криволинейных участках орбиты (т.е. там, где электроны движутся с ускорением), имеет специфическую особенность, выражающуюся в том, что практически вся его мощность сконцентрирована вблизи плоскости их движения, то есть в вертикальном угле порядка 1/γ, где γ=Е/mc2 (mc2≈0,5 МэВ - энергия покоя электрона) для большинства современных накопителей ≥1000, так как Е - энергия ультрарелятивистских электронов, циркулирующих в них, как правило, имеет значение более 500 МэВ. И поскольку интенсивность в падающем на рентгеношаблон потоке СИ сосредоточена в узком вертикальном угле и характеризуется приблизительно «гауссовским» распределением по вертикали, то для получения в резистивной пленке экспозиционной дозы, равномерно распределенной по всей экспонируемой площади, требуется организация сканирования в вертикальной плоскости облучаемой системы и пучка СИ по отношению друг к другу.The SR generated by the electrons of the storage ring in curved sections of the orbit (i.e., where the electrons move with acceleration) has a specific feature, expressed in the fact that almost all of its power is concentrated near the plane of their motion, i.e., in a vertical angle of the order of 1 / γ, where γ = E / mc 2 (mc 2 ≈0.5 MeV is the rest energy of an electron) for most modern storage rings ≥1000, since E is the energy of ultrarelativistic electrons circulating in them, as a rule, has a value of more than 500 MeV . And since the intensity in the SI flux incident onto the X-ray pattern is concentrated in a narrow vertical angle and is characterized by an approximately “Gaussian” vertical distribution, in order to obtain an exposure dose uniformly distributed over the entire exposed area in a resistive film, it is necessary to organize a scan in the vertical plane of the irradiated system and beam SI in relation to each other.

В качестве способа-аналога выбран иллюстрируемый литографической схемой, приведенной на фигуре 1 [описанный в работе Скринский А.Н., Шелюхин Ю.Г., Глускин Е.С., Кулипанов Г.Н., Чесноков В.В. Применение синхротронного рентгеновского излучения в микроэлектронике.- Электронная промышленность. - 1983, Вып.1 (118), с.43-45] способ, включающий в себя следующие операции:As an analogue method, the illustrated lithographic circuit shown in figure 1 [described in the work by Skrinsky AN, Shelyukhin Yu.G., Gluskin ES, Kulipanov GN, Chesnokov VV The use of synchrotron x-ray radiation in microelectronics. - Electronic industry. - 1983, Iss. 1 (118), pp. 43-45] method, which includes the following operations:

- при помощи коррекционной системы в синхротронном накопительном кольце задают некую стационарную орбиту движения циркулирующих электронов, при этом генерируемый на искривленном участке орбиты (в приведенном примере на участке относящимся к поворотному магниту) и распространяющийся по каналу вывода СИ пучок экспонирующего излучения характеризуется постоянством своего направления распространения;- using the correction system in the synchrotron storage ring, a certain stationary orbit of the movement of circulating electrons is set, while the beam of the exposure radiation generated in the curved section of the orbit (in the example shown in the section related to the rotary magnet) is characterized by the constancy of its propagation direction;

- рентгеношаблон и обрабатываемую подложку с нанесенным слоем рентгенорезиста путем относительных перемещений устанавливают и фиксируют в положении, при котором их топологические рисунки совмещены, а рабочие поверхности параллельны, отстоят друг от друга на некотором заданном зазоре и ортогональны центральной оси пучка СИ;- the X-ray template and the processed substrate with the X-ray resist layer deposited by relative movements are set and fixed in a position in which their topological drawings are aligned and the working surfaces are parallel, spaced from each other at some predetermined gap and orthogonal to the central axis of the SI beam;

- фиксированным рентгеношаблону и обрабатываемой подложке в течение всего времени экспозиции придают периодическое возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении с полным пересечением пучка СИ.- a fixed X-ray template and the processed substrate are given a periodic reciprocating movement in the vertical direction with the complete intersection of the SR beam during the entire exposure time.

На фигуре 1 приведена схематическая иллюстрация применяемого в теневой трафаретной сканирующей синхротронной рентгеновской литографии способа сканирования, в соответствии с которым СИ (на всех схемах изображено в виде пунктирных линий) от криволинейного участка 1 электронной орбиты накопителя, характеризующееся углом расходимости φ≈1/γ, выводится из высоковакуумной камеры через разделительное вакуумноплотное рентгенопрозрачное окно 2. Апертура пучка СИ последовательно формируется системой коллиматоров, в простейшем случае состоящей из апертурных диафрагм 3 и 4, соответственно, на входе в канал вывода СИ и на его выходе. На фигуре приведена кривая 5, иллюстрирующая распределение интенсивности излучения по вертикальной координате, обозначенной литерой «У». Рентгеношаблон, закрепленный на шаблонодержателе 6, содержит несущую мембрану 7, на рабочей поверхности которой сформирован металлический рентгенопоглощающий рисунок 8. СИ, проходя апертурную диафрагму 4, падает на рентгеношаблон и, далее, проникая через его рентгенопрозрачные участки, углубляется в слой рентгенорезиста 9, нанесенный на обрабатываемую подложку 10, закрепленную на подложкодержателе 11, и производит экспонирование резиста. Рабочие поверхности несущей мембраны и обрабатываемой подложки располагают отстоящими друг от друга на сравнительно небольшом зазоре, величина которого на схеме обозначена Z, параллельно друг другу и ортогонально направлению центральной оси пучка СИ, генерируемого в случае установления стационарной орбиты. Для получения в резистивной пленке одинаковой экспозиционной дозы под рентгенопрозрачными участками шаблона по всей экспонируемой площади организуют вертикальное возвратно-поступательное движение облучаемой системы (рентгеношаблон-подложка) в вертикальной плоскости, т.е. относительно неподвижного пучка СИ.The figure 1 shows a schematic illustration of the scanning method used in shadow screen synchrotron X-ray lithography, according to which the SI (in all diagrams are shown as dashed lines) from the curved section 1 of the electronic orbit of the drive, characterized by a divergence angle φ≈1 / γ, is displayed from a high-vacuum chamber through a separation vacuum-tight x-ray transparent window 2. The aperture of the SR beam is sequentially formed by a system of collimators, in the simplest case consisting th of the aperture diaphragms 3 and 4, respectively, at input SI and the output channel at its output. The figure shows the curve 5, illustrating the distribution of radiation intensity along the vertical coordinate indicated by the letter "U". The X-ray template mounted on the template holder 6 contains a carrier membrane 7, on the working surface of which a metal X-ray absorption pattern is formed 8. The SI, passing through the aperture diaphragm 4, falls onto the X-ray template and, further, penetrating through its X-ray transparent portions, it goes deeper into the X-ray resist layer 9 deposited on the processed substrate 10, mounted on the substrate holder 11, and produces exposure of the resist. The working surfaces of the carrier membrane and the substrate to be treated are spaced apart from each other in a relatively small gap, the value of which in the diagram is indicated by Z, parallel to each other and orthogonal to the direction of the central axis of the SR beam generated in the case of establishing a stationary orbit. To obtain the same exposure dose in a resistive film under the X-ray transparent sections of the template, a vertical reciprocating movement of the irradiated system (X-ray substrate) in a vertical plane, i.e. relatively motionless beam of SI.

Недостатком способа-аналога является то, что в результате проведения таким образом организованного сканирования скрытое изображение каждой из горизонтально расположенных границ элементов топологического рисунка получает к имеющемуся полутеневому размытию, обусловленному размерами источника ЭЙ, еще и дополнительное размытие, величина которого приблизительно равна Δ≈z·φ≈z/γ, составляющее в ряде случаев заметную величину, сопоставимую с размерами элементов топологии.The disadvantage of the analogue method is that, as a result of such an organized scan, the latent image of each of the horizontally located boundaries of the elements of the topological pattern receives an additional blurring due to the size of the EI source due to the size of the source shade, which is approximately equal to Δ≈z ≈z / γ, which in some cases is noticeable, comparable with the dimensions of the topology elements.

В примере, взятом в качестве аналога, использовалось СИ из накопителя ВЭПП-2М, работающее при энергии циркулирующих электронов, равной Е=500÷670 МэВ, и при зазорах между рабочими поверхностями рентгеношаблона и обрабатываемой подложки, находящихся в диапазоне 40-100 мкм, величина полутеневого размытия (при минимальной энергии электронов и максимальных зазорах) доходила до 0,1 мкм, что затрудняло дальнейшее продвижение в направлении уменьшения минимальных размеров топологических элементов, воспроизводимых при помощи рентгеновской литографии.In the example taken as an analog, we used SI from a VEPP-2M storage ring operating at a circulating electron energy of E = 500–670 MeV and with gaps between the working surfaces of the X-ray template and the processed substrate in the range of 40-100 μm, the value the shadow shadow (with a minimum electron energy and maximum gaps) reached 0.1 μm, which hindered further progress in decreasing the minimum sizes of topological elements reproduced by x-ray lithography.

В вышеприведенном примере величина полутеневого размытия может быть снижена путем уменьшения вертикального размера диафрагмы 4, стоящей на выходе литографического канала, однако данный метод характеризуется неоптимальным использованием мощности генерируемого синхротронного излучения.In the above example, the penumbra blur value can be reduced by reducing the vertical size of the diaphragm 4 at the output of the lithographic channel, however, this method is characterized by non-optimal use of the power of the generated synchrotron radiation.

В качестве способа-прототипа выбран [описанный в работах L.D.Artamonova, A.N.Gentselev, G.A.Deis, A.A.Krasnoperova, G.N.Kulipanov, L.A.Mezentseva, E.V.Mikhalyov, V.F.Pindyurin, V.S.Prokopenko - X-ray litography at the VEPP-3 storage ring. - Review of scientific instruments. - 1992. - Vol.63, N1, pt 2A. - P.764-766 и Мишнев С.И., Назьмов В.П. Фототравление органического стекла под действием синхротронного излучения. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 1998. - №11. - С.45-50] способ проведения теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии, в соответствии с которымAs a prototype method, [described in L.D. Artamonova, A.N. Gentselev, G.A.Deis, A.A. Krasnoperova, G.N. Kulipanov, L.A. Mezentseva, E.V. Mikhailov, V.F. Pindyurin, V.S.Prokopenko - X-ray litography at the VEPP - Review of scientific instruments. - 1992. - Vol. 63, N1, pt 2A. - P.764-766 and Mishnev S.I., Nazmov V.P. Photoetching of organic glass under the action of synchrotron radiation. // The surface. X-ray, synchrotron and neutron studies. - 1998. - No. 11. - S.45-50] a method for conducting shadow screen synchrotron scanning x-ray lithography, in accordance with which

- рентгеношаблон и обрабатываемая подложка с нанесенным слоем рентгенорезиста, фиксированные в положении, при котором их топологические рисунки совмещены, а рабочие поверхности параллельны, отстоят друг от друга на некотором заданном зазоре и ортогональны центральной оси канала вывода СИ, размещают в камере экспонирования, сочлененной с каналом, таким образом, что центр рабочего поля рентгеношаблона находится на центральной оси канала вывода СИ;- X-ray template and the processed substrate with a layer of X-ray resist, fixed in a position in which their topological drawings are aligned and the working surfaces are parallel, spaced from each other at some predetermined gap and orthogonal to the central axis of the SI output channel, placed in the exposure chamber articulated with the channel Thus, the center of the working field of the X-ray template is located on the central axis of the SI output channel;

- при помощи управления магнитной структурой синхротронного накопителя задают локальные периодические колебания плоскости орбиты циркулирующих электронов на ее участке, включающем криволинейный участок их движения, излучение от которого попадает в литографический канал, в результате чего распространяющийся по каналу пучок СИ совершает колебания в вертикальной плоскости.- by controlling the magnetic structure of the synchrotron storage ring, local periodic oscillations of the orbital plane of the circulating electrons in its portion, including the curved portion of their motion, the radiation from which falls into the lithographic channel, are set, as a result of which the SR beam propagating through the channel oscillates in the vertical plane.

То есть относительное сканирование пучка СИ по рабочему полю облучаемого рентгеношаблона реализовано посредством организации периодического локального изменения траектории движения циркулирующих в накопителе электронов относительно медианной плоскости (так называемого «покачивания» орбиты), что приводит к периодическим угловым колебаниям центральной оси пучка СИ относительно облучаемой системы. Обеспечение периодических колебаний центральной оси пучка СИ в угловом интервале порядка 1 мрад позволяло равномерно экспонировать область высотой более 9 мм при расположении облучаемой системы на расстоянии от источника излучения R≈9,5 метров.That is, relative scanning of the SR beam along the working field of the irradiated X-ray pattern is realized by organizing periodic local changes in the trajectory of the electrons circulating in the storage ring relative to the median plane (the so-called “swaying” of the orbit), which leads to periodic angular oscillations of the central axis of the SR beam relative to the irradiated system. Providing periodic oscillations of the central axis of the SR beam in an angular interval of the order of 1 mrad made it possible to uniformly expose a region with a height of more than 9 mm when the irradiated system was located at a distance from the radiation source R≈9.5 meters.

Недостатком способа-прототипа является значительное увеличение, в общем случае, эффективного вертикального размера источника излучения вследствие совершения «точкой излучения» периодических колебаний по вертикали, что приводит, соответственно, к увеличению полутеневого размытия границ формируемого в слое рентгенорезиста скрытого изображения топологического рисунка.The disadvantage of the prototype method is a significant increase, in the General case, the effective vertical size of the radiation source due to the "radiation point" of periodic vertical oscillations, which leads, respectively, to an increase in penumbra blur the boundaries of the hidden image of the topological pattern formed in the X-ray layer.

Величина полутеневого размытия скрытого изображения, обусловленная размерами источника излучения и обозначаемая буквой q, описывается формулойThe magnitude of the shadow shadow of the latent image, due to the size of the radiation source and indicated by the letter q, is described by the formula

q=dэф·z/R,q = d eff z / R,

где dэф - эффективный размер источника, z - зазор между рабочими поверхностями рентгеношаблона и обрабатываемой подложки, а R - расстояние от источника излучения до облучаемой системы.where d eff is the effective size of the source, z is the gap between the working surfaces of the X-ray template and the substrate being processed, and R is the distance from the radiation source to the irradiated system.

Так, например, при проведения теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии на соответствующей станции электронного накопителя ВЭПП-3, характеризующегося размерами пучка циркулирующих электронов 0,06 мм (по вертикали) и 0,9 мм (по горизонтали), величина вертикального смещения электронного пучка в точке излучения, на которую настроен канал №10 вывода СИ из ВЭПП-3, при реализации локального покачивания электронной орбиты с целью обеспечения сканирования пучком СИ в угловом диапазоне 1 мрад была приблизительно ±1 мм, то есть эффективный размер составлял около dэф≈2,06 мм. Таким образом, при реализации данного способа сканирования эффективный вертикальный размер источника СИ увеличивался более чем в 30 раз, в результате величина дополнительного полутеневого размытия по вертикали приблизительно в 2 раза превосходила аналогичную величину по горизонтали и ее величина, вычисленная по формуле, составляла q≈9 нм при зазоре z=40 мкм и расстояние до источника излучения R=9,5 м.So, for example, when conducting shadow screen synchrotron scanning X-ray lithography at the corresponding station of the VEPP-3 electronic storage device, characterized by the size of the circulating electron beam of 0.06 mm (vertical) and 0.9 mm (horizontal), the vertical displacement of the electron beam in when the local swaying of the electron orbit was implemented to ensure scanning by the SR beam in an angular range of 1 mrad was approximately ± 1 mm, t is the effective size is approximately d eff ≈2,06 mm. Thus, when implementing this scanning method, the effective vertical size of the SR source increased by more than 30 times, as a result, the additional penumbra blur vertically was approximately 2 times greater than the horizontal value and its value calculated by the formula was q≈9 nm with a gap of z = 40 μm and a distance to the radiation source R = 9.5 m.

Аналогичные рассуждения могут быть проведены и в отношении известных способов проведения проекционной трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии, типичная упрощенная литографическая схема которой приведена на фигуре 2, где СИ (на схеме изображено в виде пунктирных линий) от криволинейного участка 1 электронной орбиты накопителя, характеризующееся углом расходимости φ≈1/γ, выводится из высоковакуумной камеры через разделительное вакуумноплотное рентгенопрозрачное окно 2. Апертура пучка СИ последовательно формируется системой коллиматоров, в простейшем случае состоящей из апертурных диафрагм 3 и 4, соответственно на входе в канал вывода СИ и на его выходе. Рентгеношаблон, закрепленный на шаблоне-держателе 6, содержит несущую пластинку 7, на рабочей поверхности которой сформирован в виде чередующихся тонкослойных пленок рентгеноотражающий топологический рисунок 12. СИ, проходя апертурную диафрагму 4, падает на рентгеношаблон и, далее, отражаясь от его рентгеноотражающих участков, углубляется в слой рентгенорезиста 9, нанесенный на обрабатываемую подложку 10, закрепленную на подложкодержателе 11, и производит экспонирование резиста. Для получения в резистивной пленке 9 одинаковой экспозиционной дозы по всей экспонируемой площади организуют сканирование пучка СИ по рабочему полю рентгеношаблона путем локального «покачивания» орбиты циркулирующих в накопителе электронов. Из общих соображений понятно, что в случае перемещения точки излучения в процессе экспонирования в вертикальной плоскости, будет возникать полутеневое размытие по вертикали формируемого в слое рентгенорезиста 9 скрытого изображения топологического рисунка, из чего следует, что для минимизации полутеневого размытия требуется обеспечение неподвижности точки излучения в течение всего времени экспонирования.Similar considerations can be made with respect to known methods for conducting projection screen synchrotron scanning X-ray lithography, a typical simplified lithographic diagram of which is shown in Figure 2, where SI (in the diagram is shown as dashed lines) from the curved section 1 of the storage electron’s orbit, characterized by a divergence angle φ≈1 / γ, is removed from the high-vacuum chamber through a separation vacuum-tight x-ray transparent window 2. The SI beam aperture is sequentially formed etsya collimator system, in the simplest case composed of aperture diaphragms 3 and 4, respectively, at the input to output channel SI and at its output. The X-ray template, mounted on the holder template 6, contains a carrier plate 7, on the working surface of which an X-ray reflective topological pattern 12 is formed in the form of alternating thin-layer films. The SI, passing through the aperture diaphragm 4, falls onto the X-ray mask and, further, being reflected from its X-ray reflecting areas, deepens in the layer of X-ray resist 9, deposited on the processed substrate 10, mounted on the substrate holder 11, and produces exposure of the resist. To obtain the same exposure dose in the resistive film 9 over the entire exposed area, they will scan the SR beam along the working field of the X-ray template by locally "swaying" the orbit of the electrons circulating in the storage ring. From general considerations, it is clear that in the case of a radiation point moving during exposure in the vertical plane, a shadow shadow will occur vertically of the latent image of the topological pattern formed in the X-ray resist layer 9, which implies that in order to minimize the shadow shadow, the radiation point must be fixed for total exposure time.

Предлагаемый способ проведения трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии позволяет существенно уменьшить величину вертикального смещения электронного пучка в точке излучения и тем самым уменьшить эффективный вертикальный размер источника СИ.The proposed method for conducting screen synchrotron scanning X-ray lithography can significantly reduce the vertical displacement of the electron beam at the radiation point and thereby reduce the effective vertical size of the SR source.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение качества резистивной маски, формируемой посредством трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии путем уменьшения величины полутеневого размытия по вертикали формируемого в рентгенорезисте скрытого изображения топологического рисунка, обусловленной соответствующим (то есть вертикальным) эффективным размером источника экспонирующего излучения.The aim of the invention is to improve the quality of the resistive mask formed by screen synchrotron scanning X-ray lithography by decreasing the penumbra blur vertically of the latent image of the topological pattern formed in the X-ray resist due to the corresponding (i.e., vertical) effective size of the exposure radiation source.

Поставленная цель достигается путем соответствующего программного задания амплитуд магнитных полей, корректирующих орбиту накопителя дефлекторов в зависимости от расстояний, измеренных вдоль стационарной электронной орбиты, между каждым из них и точкой касания орбиты и оси литографического канала, причем управление производится таким образом, что положение орбиты как по вертикали, так и по горизонтали в данной точке остается неизменным в течение всего времени экспонирования, а вследствие изменения углов наклона орбиты в данной точке по отношению к медианной плоскости обеспечивается сканирование рабочего поля рентгеношаблона пучком СИ. Или в иной формулировке величины амплитуд магнитных полей дефлекторов, определяющих электронную орбиту на участке накопителя между ними, задают в зависимости от расстояний между каждым из них и точкой касания орбиты циркулирующих электронов с осью в данный момент функционирующего литографического канала, причем таким образом, что траектории движения электронного сгустка в течение всего времени экспонирования, изменяя свой угол по отношению к медианной плоскости, проходят через эту точку.This goal is achieved by appropriately setting the amplitudes of the magnetic fields, correcting the orbit of the deflector drive, depending on the distances measured along a stationary electronic orbit, between each of them and the point of contact of the orbit and the axis of the lithographic channel, and the control is performed in such a way that the position of the orbit is vertically and horizontally at a given point remains unchanged throughout the exposure time, and due to changes in the angles of inclination of the orbit at this point with respect to the median plane of the working field is provided by scanning rentgenoshablona SR beam. Or in a different formulation, the magnitudes of the magnetic fields of the deflectors, which determine the electronic orbit in the storage section between them, are set depending on the distances between each of them and the point of contact of the orbit of the circulating electrons with the axis of the currently functioning lithographic channel, so that the trajectories during the entire exposure time, changing their angle with respect to the median plane, pass through this point.

На фигуре 1 приведена иллюстрация литографических схем проведения теневой трафаретной сканирующей синхротронной рентгеновской литографии как способом выбранным в качестве аналога, так и способом, выбранным в качестве прототипа, в соответствии с которыми СИ (на схеме изображено в виде пунктирных линий) от криволинейного участка 1 электронной орбиты накопителя, характеризующееся углом расходимости φ≈1/γ, выводится из высоковакуумной камеры через разделительное вакуумноплотное рентгенопрозрачное окно 2.The figure 1 shows an illustration of lithographic schemes for conducting a shadow screen scanning synchrotron X-ray lithography, both by the method selected as an analogue and by the method selected as a prototype, in accordance with which the SI (shown in dotted lines on the diagram) from the curved section 1 of the electronic orbit the drive, characterized by the angle of divergence φ≈1 / γ, is removed from the high-vacuum chamber through a separation vacuum-tight x-ray transparent window 2.

Апертура пучка СИ последовательно формируется системой коллиматоров, в простейшем случае состоящей из апертурных диафрагм 3 и 4, соответственно, на входе в литографический канал и на его выходе. Кривая 5 иллюстрирует распределение интенсивности излучения по вертикали (по У-координате). Рентгеношаблон, закрепленный на шаблонодержателе 6, содержит несущую мембрану или пластинку 7, на рабочей поверхности которой сформирован металлический рентгенопоглощающий рисунок 8. СИ, проходя апертурную диафрагму 4, падает на рентгеношаблон и, далее, проникая через его рентгенопрозрачные участки, углубляется в слой рентгенорезиста 9, нанесенный на обрабатываемую подложку 10, закрепленную на подложкодержателе 11, и производит экспонирование резиста. Рабочие поверхности несущей мембраны и обрабатываемой подложки располагают отстоящими друг от друга на сравнительно небольшом зазоре (величина которого на схеме обозначена Z), параллельно друг другу и ортогонально направлению центральной оси пучка СИ, генерируемого в случае реализации стационарной орбиты.The aperture of the SI beam is successively formed by a system of collimators, in the simplest case consisting of aperture diaphragms 3 and 4, respectively, at the entrance to the lithographic channel and at its exit. Curve 5 illustrates the vertical distribution of radiation intensity (along the Y coordinate). The X-ray template mounted on the template holder 6 contains a carrier membrane or plate 7, on the working surface of which a metal X-ray absorbing pattern is formed 8. The SI, passing through the aperture diaphragm 4, falls onto the X-ray template and, further, penetrating through its X-ray transparent sections, deepens into the X-ray resist layer 9, deposited on the treated substrate 10, mounted on the substrate holder 11, and produces exposure of the resist. The working surfaces of the carrier membrane and the processed substrate are spaced apart from each other by a relatively small gap (the value of which is indicated by Z in the diagram) parallel to each other and orthogonal to the direction of the central axis of the SR beam generated in the case of a stationary orbit.

В способе проведения теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии, выбранном в качестве аналога, для получения в резистивной пленке одинаковой экспозиционной дозы под рентгенопрозрачными участками шаблона по всей экспонируемой площади организуют вертикальное возвратно-поступательное движение облучаемой системы (рентгеношаблон-подложка) в вертикальной плоскости, т.е. относительно неподвижного пучка СИ.In the method for conducting shadow screen synchrotron scanning X-ray lithography, selected as an analogue, to obtain in the resistive film the same exposure dose under the X-ray transparent sections of the template throughout the exposed area, a vertical reciprocating movement of the irradiated system (X-ray substrate) in a vertical plane, t. e. relatively motionless beam of SI.

В способах проведения теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии, выбранном в качестве прототипа и предлагаемом как изобретение, для получения в резистивной пленке одинаковой экспозиционной дозы под рентгенопрозрачными участками шаблона по всей экспонируемой площади организуют периодические локальные колебания плоскости орбиты циркулирующих в накопителе электронов, так называемое «покачивание» орбиты, что приводит к периодическим угловым колебаниям центральной оси пучка СИ относительно облучаемой системы.In the methods for conducting shadow screen synchrotron scanning X-ray lithography, selected as a prototype and proposed as an invention, periodic local oscillations of the orbit plane of the electrons circulating in the storage ring of electrons circulating in the storage ring are organized, so-called “wiggle”, to obtain the same exposure dose in a resistive film under the X-ray transparent sections »Of the orbit, which leads to periodic angular oscillations of the central axis of the SR beam relative to the irradiated tem.

На фигуре 2 приведена схематическая иллюстрация способа проведения проекционной трафаретной сканирующей синхротронной рентгеновской литографии, в соответствии с которым СИ (на схеме изображено в виде пунктирных линий) от криволинейного участка 1 электронной орбиты накопителя, характеризующееся углом расходимости φ≈1/γ, выводится из высоковакуумной камеры через разделительное вакуумноплотное рентгенопрозрачное окно 2. Апертура пучка СИ последовательно формируется системой коллиматоров, в простейшем случае состоящей из апертурных диафрагм 3 и 4, соответственно на входе в канал вывода СИ и на его выходе. Рентгеношаблон, закрепленный на шаблонодержателе 6, содержит несущую пластинку 7, на рабочей поверхности которой сформирован в виде чередующихся тонкослойных пленок топологический рентгеноотражающий рисунок 12. СИ, проходя апертурную диафрагму 4, падает на рентгеношаблон и, далее, отражаясь от его рентгеноотражающих участков, углубляется в слой рентгенорезиста 9, нанесенный на обрабатываемую подложку 10, закрепленную на подложкодержателе 11, и производит экспонирование резиста. Для получения в резистивной пленке 9 одинаковой экспозиционной дозы по всей экспонируемой площади организуют сканирование пучка СИ по рабочему полю рентгеношаблона путем локального «покачивания» орбиты циркулирующих в накопителе электронов.The figure 2 shows a schematic illustration of a method for conducting a projection screen-scanning synchrotron X-ray lithography, according to which the SI (shown in dotted lines on the diagram) from the curved section 1 of the drive’s electronic orbit, characterized by the divergence angle φ≈1 / γ, is output from the high-vacuum chamber through a separation vacuum-tight x-ray transparent window 2. The aperture of the SR beam is sequentially formed by a system of collimators, in the simplest case consisting of aperture d afragm 3 and 4, respectively, at the input to output channel SI and at its output. The X-ray template mounted on the template holder 6 contains a carrier plate 7, on the working surface of which a topological X-ray reflective pattern 12 is formed in the form of alternating thin-layer films. The SI, passing through the aperture diaphragm 4, falls onto the X-ray pattern and, further, being reflected from its X-ray reflective regions, deepens into the layer X-ray resist 9, deposited on the processed substrate 10, mounted on the substrate holder 11, and produces exposure of the resist. To obtain the same exposure dose in the resistive film 9 over the entire exposed area, they will scan the SR beam along the working field of the X-ray template by locally "swaying" the orbit of the electrons circulating in the storage ring.

На фигуре 3 схематически показан вид сверху (т.е. в горизонтальной плоскости) участка магнитной системы синхротронного накопителя с указанием местоположения дефлекторов - Д1, Д2, Д3, Д4; стационарной электронной орбиты и каналов вывода СИ - ЛК-I и ЛК-II. Циркулирующий электронный сгусток, обозначенный на фигуре тонкой линией со стрелочками и буквой «е», последовательно проходит на своем пути элементы магнитной структуры накопителя: дефлекторы 13 и 14, поворотный магнит 15 и дефлекторы 16 и 17, каждый из которых характеризуется своим магнитным полем - В1, В2, Впм, В3, В4, соответственно. Причем поле поворотного магнита - Впм направлено по вертикали, а поля в дефлекторах В1, В2, В3 и В4 ориентированы ортогонально вертикали и стационарной электронной орбите. Генерируемое вследствие искривления электронной орбиты вертикальным полем поворотного магнита СИ попадает в камеру вывода 18 и выводится через литографические каналы 19 и 20, обозначенные как ЛК-I и ЛК-II, оборудованные радиационными затворами (шиберами) 21 и 22 соответственно. Причем центральные оси литографических каналов лежат в медианной плоскости и являются касательными к стационарной электронной орбите.Figure 3 schematically shows a top view (i.e., in a horizontal plane) of a portion of the magnetic system of a synchrotron storage device with an indication of the location of the deflectors - D1, D2, D3, D4; stationary electronic orbit and SI output channels - LK-I and LK-II. A circulating electron bunch, indicated on the figure by a thin line with arrows and the letter “e”, sequentially passes on its way the elements of the magnetic structure of the drive: deflectors 13 and 14, a rotary magnet 15 and deflectors 16 and 17, each of which is characterized by its own magnetic field - B1 , B2, B pm , B3, B4, respectively. Moreover, the field of the rotary magnet - V pm is directed vertically, and the fields in the deflectors B1, B2, B3 and B4 are oriented orthogonally to the vertical and stationary electronic orbit. Generated due to the curvature of the electronic orbit by the vertical field of the rotary magnet SI, it enters the output chamber 18 and is output through lithographic channels 19 and 20, designated as LK-I and LK-II, equipped with radiation gates (gates) 21 and 22, respectively. Moreover, the central axes of the lithographic channels lie in the median plane and are tangent to the stationary electron orbit.

На фигуре 4 приведена развертка разреза по линии стационарной электронной орбиты участка магнитной системы синхротронного накопителя, схематически изображенного на фигуре 3, с указанием траектории движения электронов, в том числе и по вертикали (координата «У»), при их прохождении дефлекторов и одной из точек излучения (Т1), координатно сопряженной с осью литографического канала 19. Угол дефлекции - θ, описывающий диапазон локальных отклонений плоскости циркулирующих электронов от медианной плоскости, также определяет и угловой диапазон, в котором находится периодически меняющая свое направление центральная ось пучка СИ, выводящегося через литографический канал 19 (ЛК-I, см. фигуру 3).The figure 4 shows a scan of the section along the line of the stationary electronic orbit of the magnetic system section of the synchrotron storage device, schematically shown in figure 3, indicating the path of the electrons, including the vertical (coordinate "U"), when they pass deflectors and one of the points radiation (T1), coordinate conjugated with the axis of the lithographic channel 19. The deflection angle - θ, which describes the range of local deviations of the plane of circulating electrons from the median plane, also determines the angular range, which is periodically changes its direction SR beam central axis which is output through lithographic channel 19 (LK-I, see FIG. 3).

На фигуре 5 приведена развертка разреза по линии стационарной электронной орбиты участка магнитной системы синхротронного накопителя, схематически изображенного на фигуре 3, с указанием траектории движения электронов, в том числе и по вертикали (координата «У»), при их прохождении дефлекторов и одной из точек излучения, а именно Т2, координатно сопряженной с осью литографического канала вывода СИ - ЛК-II. Угол дефлекции - θ, описывающий диапазон локальных отклонений плоскости циркулирующих электронов от медианной плоскости, также определяет и угловой диапазон, в котором находится периодически меняющая свое направление центральная ось пучка СИ, выводящегося через литографический канал 20 (ЛК-II, см. фигуру 3).The figure 5 shows the scan of the section along the line of the stationary electronic orbit of the magnetic system section of the synchrotron storage device, schematically shown in figure 3, indicating the path of the electrons, including the vertical (coordinate "Y"), when they pass deflectors and one of the points radiation, namely T2, coordinate conjugate with the axis of the lithographic output channel SI - LK-II. The deflection angle, θ, which describes the range of local deviations of the plane of circulating electrons from the median plane, also determines the angle range in which the central axis of the SR beam periodically changing through the lithographic channel 20 is located (LK-II, see figure 3).

Далее подробно описывается пример предлагаемого способа в случае проведения теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии. СИ (на всех схемах изображено в виде пунктирных линий), как проиллюстрировано на фигуре 1, от криволинейного участка 1 электронной орбиты накопителя, характеризующееся углом расходимости φ≈1/γ, выводится из высоковакуумной камеры через разделительное вакуумноплотное рентгенопрозрачное окно 2. Апертура пучка СИ последовательно формируется системой коллиматоров, в простейшем случае состоящей из апертурных диафрагм 3 и 4, соответственно на входе в литографический канал и на его выходе. Кривая 5 иллюстрирует распределение интенсивности излучения по вертикальной координате. Рентгеношаблон, закрепленный на шаблонодержателе 6, содержит несущую мембрану или пластинку 7, на рабочей поверхности которой сформирован металлический рентгенопоглощающий рисунок 8. СИ, проходя апертурную диафрагму 4, падает на рентгеношаблон и, далее, проникая через его рентгенопрозрачные участки, углубляется в слой рентгенорезиста 9, нанесенный на обрабатываемую подложку 10, закрепленную на подложкодержателе 11, и производит экспонирование резиста. Рабочие поверхности несущей мембраны и обрабатываемой подложки располагают отстоящими друг от друга на сравнительно небольшом зазоре (величина которого на схеме обозначена Z), параллельно друг другу и ортогонально направлению центральной оси пучка СИ, генерируемого в случае стационарной орбиты. В предлагаемом способе проведения теневой трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии для получения в резистивной пленке одинаковой экспозиционной дозы под рентгенопрозрачными участками шаблона по всей экспонируемой площади организуют периодическое отклонение пучков СИ, распространяющихся вдоль литографических каналов, путем создания локальных колебаний плоскости орбиты циркулирующего в накопителе электронного сгустка.The following describes in detail an example of the proposed method in the case of shadow screen synchrotron scanning X-ray lithography. SI (in all diagrams shown as dashed lines), as illustrated in figure 1, from the curved section 1 of the drive’s electronic orbit, characterized by the angle of divergence φ≈1 / γ, is removed from the high-vacuum chamber through a vacuum-tight separation transparent x-ray window 2. The aperture of the SI beam formed by a system of collimators, in the simplest case consisting of aperture diaphragms 3 and 4, respectively, at the entrance to the lithographic channel and at its output. Curve 5 illustrates the distribution of radiation intensity along a vertical coordinate. The X-ray template mounted on the template holder 6 contains a carrier membrane or plate 7, on the working surface of which a metal X-ray absorbing pattern is formed 8. The SI, passing through the aperture diaphragm 4, falls onto the X-ray template and, further, penetrating through its X-ray transparent sections, deepens into the X-ray resist layer 9, deposited on the treated substrate 10, mounted on the substrate holder 11, and produces exposure of the resist. The working surfaces of the carrier membrane and the processed substrate are spaced apart from each other by a relatively small gap (the value of which is indicated by Z in the diagram) parallel to each other and orthogonal to the direction of the central axis of the SR beam generated in the case of a stationary orbit. In the proposed method for conducting shadow screen synchrotron scanning X-ray lithography to obtain the same exposure dose in a resistive film under X-ray transparent sections of the template, periodic deflection of SR beams propagating along the lithographic channels is organized by creating local oscillations of the orbital plane of the electron bunch circulating in the storage ring.

Предположим, как это отображено на схеме, приведенной на фигуре 3, что СИ, генерируемое электронами, движущимися по криволинейному участку орбиты при прохождении поворотного магнита, может выводиться через два литографических канала вывода СИ, оси которых лежат в медианной плоскости и являются касательными к стационарной электронной орбите, а именно через литографический канал 19 (ЛК-I) с точкой излучения Т1 и через литографический канал 20 (ЛК-II) с точкой излучения Т2. Литографические станции, установленные на этих каналах, работают поочередно, т.е. если радиационный затвор 21, стоящий на входе в литографический канал 19 (ЛК-I) открыт, то радиационный затвор 22, стоящий на входе в литографический канал 20 (ЛК-II), в это время закрыт и наоборот. Таким образом, ситуация, когда оба радиационных затвора закрыты, может иметь место, но ситуаций, когда они оба открыты, возникать не должно. Допустим, что вначале операция экспонирования проводится на литографической станции, стоящей на литографическом канале 19, тогда в обеспечение этого процесса, так же как и в способе-прототипе, задают при помощи специальной компьютерной программы требуемый период сканирования пучком СИ, с определенной частотой обновления параметров электрического тока, протекающего в катушках магнитных систем всех четырех дефлекторов: Д1, Д2, Д3 и Д4, соответственно позиции 13, 14, 16 и 17. Причем величины магнитных полей дефлекторов В1, В2, B3 и В4 подбирают таким образом, чтобы траектории движения электронного сгустка в течении всего времени экспонирования всегда, как это изображено на фигуре 4, проходили через точку Т1, в результате чего СИ, генерируемое электронами и попадающее в литографический канал 19, воспринималось на литографической станции как излучение, исходящее из одной неподвижной точки Т1, что и обеспечит минимизацию полутеневого размытия при формировании скрытого изображения в рентгенорезисте. По окончании набора заданной экспозиционной дозы радиационный затвор 21, стоящий на входе в литографический канал 19 (ЛК-I), закрывается и препятствует проникновению СИ в рабочую камеру литографической станции, которая, в случае реализации «почипового» варианта мультиплицирования, переходит к процедуре совмещения топологических рисунков рентгеношаблона и следующего чипа на обрабатываемой подложке, а в это время, пока для этой станции СИ не требуется, может проводиться процесс экспонирования на соседней литографической станции, стоящей на литографическом канале 20. Для чего запускается компьютерная программа, также обновляющая с определенной частотой параметры электрического тока, протекающего в катушках магнитных систем всех четырех дефлекторов - Д1, Д2, Д3 и Д4. Однако в этом случае траектории движения электронного сгустка в течение всего времени экспонирования должны проходить, как изображено на фигуре 5, через точку Т2, в результате чего СИ, генерируемое электронами и попадающее в литографический канал 20, воспринимается как излучение, исходящее из одной неподвижной точки Т2. Разумеется, что во втором случае величины токов, определяющих амплитуды магнитных полей дефлекторов - В1, В2, В3 и В4, не те же самые, что и в первом случае, поскольку они зависят от расстояний между каждым из дефлекторов и точкой пересечения орбиты циркулирующих электронов с осью литографического канала (точкой излучения). Также понятно, работа дефлекторов на данном участке накопителя не должна возмущать орбиту электронного пучка на остальной части накопителя, в обеспечение чего величина угла и смещение электронного пучка на входе в данный участок и выходе из него по отношению к медианной плоскости должны быть такими же, как и в случае стационарной орбиты. Затем вышеописанный цикл многократно повторяется, в результате чего литографический комплекс, содержащий источник СИ, два канала вывода СИ, оборудованные литографическими станциями, эффективно и непрерывно функционирует, обеспечивая качественное формирование скрытого изображения в слоях применяемых рентгенорезистов. Причем предлагаемый способ проведения трафаретной синхротронной сканирующей рентгеновской литографии может быть применим при реализации различных ее вариантов как «теневого», так и «проекционного», а также в LIGA-технологии и расширен на большее количество литографических каналов.Suppose, as is shown in the diagram shown in Figure 3, that the SR generated by electrons moving along a curved portion of the orbit during the passage of the rotary magnet can be output through two lithographic channels of the SR output, the axes of which lie in the median plane and are tangent to the stationary electron orbit, namely through lithographic channel 19 (LK-I) with a radiation point T1 and through lithographic channel 20 (LK-II) with a radiation point T2. The lithographic stations installed on these channels operate alternately, i.e. if the radiation shutter 21 at the entrance to the lithographic channel 19 (LK-I) is open, the radiation shutter 22 at the entrance to the lithographic channel 20 (LK-II) is closed at this time and vice versa. Thus, a situation where both radiation shutters are closed can occur, but situations where they are both open should not occur. Suppose that at first the exposure operation is carried out at a lithographic station standing on lithographic channel 19, then, in order to ensure this process, as well as in the prototype method, the required scanning period by the SI beam is set using a special computer program, with a certain frequency of updating the parameters of the electric the current flowing in the coils of the magnetic systems of all four deflectors: D1, D2, D3 and D4, respectively, positions 13, 14, 16 and 17. Moreover, the magnetic fields of the deflectors B1, B2, B3 and B4 are selected so at the same time, so that the trajectories of the electron bunch throughout the entire exposure time always, as shown in figure 4, pass through point T1, as a result of which the SR generated by electrons and entering the lithographic channel 19 is perceived at the lithographic station as radiation coming from one fixed point T1, which will minimize the shadow shadow during the formation of a latent image in an X-ray resist. At the end of the set exposure dose, the radiation shutter 21, standing at the entrance to the lithographic channel 19 (LK-I), closes and prevents the penetration of SI into the working chamber of the lithographic station, which, in the case of the implementation of the "chip-wise" multiplication option, proceeds to the procedure of combining topological patterns of the X-ray pattern and the next chip on the substrate being processed, and at this time, until this SI station is required, the exposure process can be carried out at the neighboring lithographic station, standing at and the lithographic channel 20. Why does the computer program start, also updating with a certain frequency the parameters of the electric current flowing in the coils of the magnetic systems of all four deflectors - D1, D2, D3 and D4. However, in this case, the trajectories of the electron bunch during the entire exposure time must pass, as shown in figure 5, through the point T2, as a result of which the SR generated by the electrons and entering the lithographic channel 20 is perceived as radiation coming from one fixed point T2 . Of course, in the second case, the currents determining the amplitudes of the magnetic fields of the deflectors — B1, B2, B3, and B4 — are not the same as in the first case, since they depend on the distances between each of the deflectors and the point of intersection of the orbits of the circulating electrons with axis of the lithographic channel (radiation point). It is also clear that the operation of the deflectors in this section of the drive should not disturb the orbit of the electron beam in the rest of the drive, so that the angle and the offset of the electron beam at the entrance to and exit from this section with respect to the median plane should be the same as in the case of a stationary orbit. Then, the above cycle is repeated many times, as a result of which the lithographic complex containing the SR source, two SI output channels equipped with lithographic stations function efficiently and continuously, providing high-quality latent image formation in the layers of the applied X-ray resistors. Moreover, the proposed method for performing screen synchrotron scanning X-ray lithography can be applicable to the implementation of its various options, both “shadow” and “projection”, as well as in LIGA technology and expanded to a larger number of lithographic channels.

Claims (1)

Способ проведения трафаретной сканирующей синхротронной рентгеновской литографии, характеризующийся тем, что рентгеношаблон, содержащий несущую мембрану со сформированным на ее рабочей поверхности металлическим рентгенопоглощающим топологическим рисунком и обрабатываемую подложку с нанесенным на ее рабочую поверхность слоем рентгенорезиста размещают на пути следования синхротронного излучения, причем ближе к источнику излучения располагают рентгеношаблон, а управление магнитной структурой синхротронного накопителя производят по специально разработанной компьютерной программе, в соответствие с которой происходит периодическое изменение угла наклона орбиты по отношению к медианной плоскости, что обеспечивает сканирование пучка СИ, распространяющегося по литографическому каналу, по рабочему полю рентгеношаблона, отличающийся тем, что величины амплитуд магнитных полей дефлекторов, определяющих электронную орбиту на участке накопителя между ними, задают в зависимости от расстояний между каждым из них и точкой пересечения орбиты циркулирующих электронов с осью в данный момент функционирующего литографического канала, причем таким образом, что траектории движения электронного сгустка в течение всего времени экспонирования, изменяя свой угол по отношению к медианной плоскости, проходят через эту точку. A method for performing screen scanning synchrotron X-ray lithography, characterized in that the X-ray template containing the supporting membrane with a metal X-ray topological pattern formed on its working surface and a processed substrate with a layer of X-ray resistor deposited on its working surface is placed along the path of the synchrotron radiation, and closer to have an x-ray template, and control the magnetic structure of the synchrotron storage device according to a specially developed computer program, in accordance with which there is a periodic change in the angle of inclination of the orbit with respect to the median plane, which provides a scan of the SR beam propagating through the lithographic channel along the working field of the X-ray template, characterized in that the magnitudes of the magnetic fields of the deflectors that determine the electron the orbit at the storage site between them is set depending on the distances between each of them and the point of intersection of the orbit of the circulating electrons with Sue currently functioning lithographic channel, in such a way that the trajectory of the electron bunch of motion during the entire exposure time, changing its angle with respect to the median plane passing through this point.
RU2007122162/28A 2007-06-13 2007-06-13 Method of screen scanning synchrotron x-ray lithography RU2344454C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007122162/28A RU2344454C1 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Method of screen scanning synchrotron x-ray lithography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007122162/28A RU2344454C1 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Method of screen scanning synchrotron x-ray lithography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2344454C1 true RU2344454C1 (en) 2009-01-20

Family

ID=40376122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007122162/28A RU2344454C1 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Method of screen scanning synchrotron x-ray lithography

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2344454C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИШНЕВ С.И., НАЗЬМОВ В.П., ФОТОТРАВЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО СТЕКЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОВЕРХНОСТЬ. РЕНТГЕНОВСКИЕ, СИНХРОТРОННЫЕ И НЕЙТРОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, 1998, №11, с.45-50. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI479274B (en) Illumination optics for euv microlithography and illumination system and projection exposure apparatus comprising an illumination optics of this type
US4967088A (en) Method and apparatus for image alignment in ion lithography
US8816276B2 (en) Electron beam writing apparatus and electron beam writing method
US4712013A (en) Method of forming a fine pattern with a charged particle beam
TW201246261A (en) System for magnetic shielding
Goldenberg et al. Multifunctional X-ray lithography station at VEPP-3
EP2509099B1 (en) Electron beam exposure method
KR20000006155A (en) Lithographic projection apparatus and method of manufacturing a device and the device manufactured by the method
JPS59220922A (en) Method of positioning for electron beam transcription
KR930001493B1 (en) Photo-cathode image projection for patterning of semiconductor device
RU2344454C1 (en) Method of screen scanning synchrotron x-ray lithography
JPH08274020A (en) Projective lithography device by charged particle
US8101930B2 (en) Method of increasing the operation lifetime of a collector optics arranged in an irradiation device
JPH01243519A (en) Aligner
JPS629632A (en) Projecting and exposing device
CN111569274B (en) Particle beam therapy device and irradiation field forming method
JP3529997B2 (en) Charged particle beam optical element, charged particle beam exposure apparatus and adjustment method thereof
US7109502B1 (en) Device for irradiating a target with a hadron-charged beam, use in hadrontherapy
US20050133734A1 (en) Exposure apparatus, exposure method and semiconductor device production method
JPS63316434A (en) X-ray exposure
JPH0372173B2 (en)
JPH01241123A (en) Photoelectron transfer device
US20100158196A1 (en) Radiation beam blocker with non-cylindrical through-hole causing reduced geometric unsharpness in radiographic image, and method for the preparation thereof
JPH0372172B2 (en)
JPH02280314A (en) Device and method of pattern creation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100614