RU2415521C1 - X-ray beam image generator - Google Patents
X-ray beam image generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415521C1 RU2415521C1 RU2009145542/07A RU2009145542A RU2415521C1 RU 2415521 C1 RU2415521 C1 RU 2415521C1 RU 2009145542/07 A RU2009145542/07 A RU 2009145542/07A RU 2009145542 A RU2009145542 A RU 2009145542A RU 2415521 C1 RU2415521 C1 RU 2415521C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ray
- diaphragms
- image generator
- exposure
- topology
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к рентгенолитографии, а точнее к устройству непосредственного «рисования» топологических рисунков пространственно сформированным пучком экспонирующего рентгеновского излучения - к рентгенолучевому генератору изображения. Устройство может быть использовано в технологии изготовления рентгеношаблонов для глубокой рентгеновской литографии, как инструмент формирования топологического рисунка в толстом слое рентгенорезиста.The present invention relates to X-ray lithography, and more specifically to a device for direct “drawing” of topological drawings by a spatially formed beam of exposure X-ray radiation - to an X-ray image generator. The device can be used in the technology of manufacturing X-ray templates for deep X-ray lithography, as a tool for forming a topological pattern in a thick layer of X-ray resist.
В качестве аналога выбрана [описанная в работе: Быдин Ю.Ф., Вендик О.Г., Иванов С.А., Лесиш Ю.К., Попов В.Ф. Электронно-ионные методы субмикронной технологии. - Обзоры по электронной технике. Серия 3. Микроэлектроника. Вып.1(1101), 1985, 40 с.] конструкция электроннолучевого генератора изображения растрового типа, применяемого для создания топологического рисунка на полупроводниковых и иных подложках методом прямого рисования остросфокусированным электронным пучком. Устройство содержит размещенные на пути распространения электронного луча пластины для прерывания пучка и линзы для фокусировки пучка, задающие размеры его проекции в рабочей плоскости, где располагают слой резиста, нанесенный на поверхность обрабатываемой подложки. При работе такой генератор изображения сканирует «лучевое пятно» по всей поверхности обрабатываемой подложки и управляющая система «включает» и «выключает» его в соответствии с программой, целью которой является формирование топологического рисунка с заданной геометрией. Основным и обусловленным алгоритмом его работы недостатком генераторов изображения данного типа являются сравнительно большие времена экспонирования одной подложки.Selected as an analogue [described in: Bydin Yu.F., Vendik OG, Ivanov SA, Lesish Yu.K., Popov V.F. Electron-ionic methods of submicron technology. - Reviews on electronic technology. Series 3. Microelectronics. Issue 1 (1101), 1985, 40 pp.] The design of a raster-type electron beam image generator used to create a topological pattern on semiconductor and other substrates by direct drawing with a sharply focused electron beam. The device contains plates placed on the propagation path of the electron beam for interrupting the beam and lenses for focusing the beam, specifying the dimensions of its projection in the working plane, where the resist layer deposited on the surface of the processed substrate is located. During operation, such an image generator scans a “beam spot” over the entire surface of the processed substrate and the control system “turns it on” and “turns it off” in accordance with the program, the purpose of which is to form a topological pattern with a given geometry. The main and due to the algorithm of its operation, the disadvantage of image generators of this type are the relatively large exposure times of one substrate.
В качестве прототипа выбрана [описанная в работе: Б.Г.Гольденберг, Т.Н.Горячковская, B.C.Елисеев, Н.А.Колчанов, В.И.Кондратьев, Г.Н.Кулипанов, В.М.Попик, С.Е.Пельтек, Е.В.Петрова, В.Ф.Пиндюрин. Изготовление LIGA-шаблонов для создания микрофлюидных аналитических систем. - Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2008, №8, с.1-4] конструкция рентгенолучевого генератора изображения векторного типа, применяемого для создания LIGA-шаблонов методом прямой динамической рентгенолитографии. Устройство содержит размещенные на пути распространения рентгеновского излучения заслонку-прерыватель пучка и блок сменных диафрагм, задающих форму проекции экспонирующего пучка, с помощью которого формируется топологический рисунок, в рабочей плоскости, где располагают слой рентгенорезиста, нанесенный на поверхность обрабатываемой подложки. Блок представляет собой две взаимно перпендикулярно расположенные регулируемые (в ручном или в автоматическом режиме) щелевые диафрагмы. В установках векторного типа в отличие от растровых «лучевым пятном» сканируют не все точки подложки, а перемещают, формируют и модулируют его таким образом, чтобы процесс экспонирования был максимально эффективен по времени, то есть «пятно», соответствующей геометрии, движется только в те места подложки, где необходимо экспонирование.As a prototype selected [described in: B.G. Goldenberg, T. N. Goryachkovskaya, BC Eliseev, N. A. Kolchanov, V. I. Kondratiev, G. N. Kulipanov, V. M. Popik, S. E. Peltek, E.V. Petrova, V.F. Pindyurin. Production of LIGA templates for creating microfluidic analytical systems. - The surface. X-ray, synchrotron and neutron studies, 2008, No. 8, pp. 1-4] design of a vector-type X-ray image generator used to create LIGA patterns by direct dynamic X-ray lithography. The device contains a beam-chopper located on the path of X-ray propagation and a block of interchangeable diaphragms defining the projection of the exposure beam, with which a topological pattern is formed, in the working plane, where an X-ray resist layer deposited on the surface of the processed substrate is placed. The block consists of two slotted diaphragms, mutually perpendicularly arranged (in manual or automatic mode). In vector-type installations, unlike raster “ray spots”, not all points of the substrate are scanned, but move, shape and modulate it so that the exposure process is as time-efficient as possible, that is, the “spot” corresponding to the geometry moves only in those Substrate locations where exposure is required.
Недостатком прототипа является недостаточная (составляющая более 10 микрометров) точность, с которой устанавливаются апертуры щелевых диафрагм (края которых представляют собой смыкающиеся притертые поверхности металлических пластин), что приводит к снижению точности формирования топологии резистивной маски.The disadvantage of the prototype is the insufficient (component of more than 10 micrometers) accuracy with which the apertures of the slotted diaphragms (the edges of which are the milling ground surfaces of metal plates) are installed, which leads to a decrease in the accuracy of formation of the topology of the resistive mask.
С целью повышения точности формирования топологии резистивной маски при помощи рентгенолучевого генератора изображения, предлагается его блок диафрагм выполнить в виде перемещаемых в плоскости ортогональной оси пучка рентгеновского излучения двух рентгеновских шаблонов, содержащих наборы рентгенопрозрачных отверстий щелевой формы, изготовленных с определенным шагом по их размеру.In order to increase the accuracy of forming the topology of the resistive mask using an X-ray image generator, it is proposed that its block of diaphragms be made in the form of two X-ray patterns containing sets of X-ray transparent holes of a slit shape made with a certain step in size to be moved in the plane of the orthogonal axis of the x-ray beam.
В результате реализации вышеуказанного предложения предлагаемое устройство приобретает возможность формировать апертуру экспонирующего пучка с точностью, задаваемой шагом изготовления набора рентгенопрозрачных отверстий.As a result of the implementation of the above proposals, the proposed device acquires the ability to form the aperture of the exposure beam with the accuracy specified by the step of manufacturing a set of x-ray transparent holes.
Далее описывается пример работы предлагаемого устройства - рентгенолучевого генератора изображения, блок диафрагм которого выполнен в виде двух рентгеновских шаблонов, содержащих наборы рентгенопрозрачных отверстий щелевой формы.The following describes an example of the operation of the proposed device - x-ray image generator, the block of diaphragms which is made in the form of two x-ray templates containing sets of x-ray transparent holes of a slotted shape.
Типичный рентгенолучевой генератор изображения содержит источник экспонирующего рентгеновского излучения; оперативную рентгенонепрозрачную заслонку-прерыватель для управления пучком экспонирующего рентгеновского излучения; автоматизированный блок диафрагм, задающий размеры «светового пятна»; координатный стол, на котором располагается обрабатываемая подложка.A typical x-ray image generator comprises an exposure x-ray source; operational opaque shutter-chopper for controlling a beam of exposure x-ray radiation; an automated block of diaphragms that sets the dimensions of the "light spot"; coordinate table on which the processed substrate is located.
Экспонирующее рентгеновское излучение, распространяясь от источника, проходит на своем пути блок диафрагм, расположенный в непосредственной близости (для снижения дифракционных эффектов) от обрабатываемой подложки. На чертеже схематически иллюстрирован принцип работы блока диафрагм. Блок диафрагм содержит прецизионно перемещаемые в плоскости ортогональной оси пучка рентгеновского излучения (поз.1) два рентгеновских шаблона (поз.2 и 3), включающих в себя наборы рентгенопрозрачных отверстий щелевой формы, изготовленных с определенным шагом по их размеру, например с шагом 0,5 мкм. Каждый из шаблонов задает апертуру пучка экспонирующего излучения по своей координате. Апертура пучка при последовательном прохождении их становится (по соответствующей координате) с определенной точностью равной размерам щелевых отверстий, в данный момент установленных на пути его следования (поз.4). Распространяясь далее, пучок экспонирующего излучения падает на определенный, установленный в соответствие с программой прорисовки топологического рисунка при помощи координатного стола подложки, участок рентгенорезистивного слоя, нанесенного на рабочую поверхность обрабатываемой подложки, и производит экспонирование этого участка. Далее процесс продолжается по программе: либо продолжается прорисовка пучком данного размера, либо производится перестройка на другой размер «светового пятна», путем установки на осевую линию рентгенолучевого генератора изображения других щелевых отверстий, содержащихся на рентгеновских шаблонах. В зависимости от чувствительности резиста и времени перестройки она может производиться как с закрытием оперативной рентгенонепрозрачной заслонки-прерывателя, препятствующей распространению пучка экспонирующего рентгеновского излучения, так и без такового.The x-ray exposure, propagating from the source, passes on its way a block of diaphragms located in close proximity (to reduce diffraction effects) from the treated substrate. The drawing schematically illustrates the principle of operation of the block diaphragms. The diaphragm block contains two X-ray patterns (pos. 2 and 3) that are precision movable in the plane of the orthogonal axis of the x-ray beam (pos. 1), which include sets of x-ray transparent holes of a slotted shape made with a certain step in size, for example, with step 0, 5 microns. Each of the patterns defines the aperture of the exposure beam in its coordinate. The beam aperture during their sequential passage becomes (in the corresponding coordinate) with a certain accuracy equal to the size of the slit holes that are currently installed on its route (item 4). Propagating further, the beam of the exposure radiation falls on a certain section of the X-ray resistive layer deposited on the working surface of the processed substrate, set in accordance with the program for drawing the topological drawing using the coordinate table of the substrate, and exposes this section. Further, the process continues according to the program: either the beam of a given size is continued to be drawn, or the “light spot” is rebuilt to another size by installing the image of other slit holes on the x-ray templates on the center line of the X-ray generator. Depending on the sensitivity of the resist and the tuning time, it can be performed both with the closure of the operational X-ray opaque shutter-interrupter that impedes the propagation of the exposure x-ray beam, or without it.
В тех случаях, когда формируемый в резисте топологический рисунок включает в себя элементы в виде круга, они могут быть нарисованы с помощью специального входящего в состав блока диафрагм рентгеношаблона, содержащего набор рентгенопрозрачных отверстий круговой формы, изготовленных с определенным шагом по их размеру, путем установления отверстия нужного размера на ось пучка.In those cases when the topological pattern formed in the resist includes elements in the form of a circle, they can be drawn using a special X-ray pattern diaphragm block, which contains a set of circular transparent X-ray holes made with a certain step in size, by setting the hole the right size on the axis of the beam.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145542/07A RU2415521C1 (en) | 2009-12-08 | 2009-12-08 | X-ray beam image generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145542/07A RU2415521C1 (en) | 2009-12-08 | 2009-12-08 | X-ray beam image generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2415521C1 true RU2415521C1 (en) | 2011-03-27 |
Family
ID=44053020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009145542/07A RU2415521C1 (en) | 2009-12-08 | 2009-12-08 | X-ray beam image generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2415521C1 (en) |
-
2009
- 2009-12-08 RU RU2009145542/07A patent/RU2415521C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОЛЬДБЕРГ Б.Г. и др. Изготовление LIGA-шаблонов для создания микрофлюидных аналитических систем. В.: "Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования", 2008, №8, с.1-4. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8816276B2 (en) | Electron beam writing apparatus and electron beam writing method | |
US9373424B2 (en) | Electron beam writing apparatus and electron beam writing method | |
KR20060108245A (en) | A method, program product and apparatus for performing double exposure lithography | |
JP2008166777A (en) | Lithographic device and method of manufacturing device | |
US20140204355A1 (en) | Method for Exposing an Area on a Substrate to a Beam and Photolithographic System | |
WO2005083513A2 (en) | Composite patterning with trenches | |
KR101274159B1 (en) | Illuminator for a photolithography device | |
KR20210024642A (en) | Optical maskless technique | |
CN107111236B (en) | Apparatus and method for conveying direction selective light attenuation | |
US20100304279A1 (en) | Manufacturing method of phase shift mask, creating method of mask data of phase shift mask, and manufacturing method of semiconductor device | |
RU2415521C1 (en) | X-ray beam image generator | |
JP2014216631A (en) | Drawing apparatus, and method of manufacturing article | |
JP2012094744A (en) | Stage device and electron beam drawing device using the same | |
JP2014220264A (en) | Lithographic apparatus, lithographic method, and method for manufacturing article | |
TW201546573A (en) | Lithography apparatus, and method of manufacturing article | |
US8178280B2 (en) | Self-contained proximity effect correction inspiration for advanced lithography (special) | |
KR20200041250A (en) | Lattice structure for diffractive optic | |
US9343323B2 (en) | Method of producing aperture member | |
TWI834463B (en) | Software, methods, and systems for determination of a local focus point | |
JP5434547B2 (en) | Method for forming a plurality of patterns using a reticle | |
TW201802580A (en) | Method for inspecting blanking plate | |
KR101728856B1 (en) | Method for electron beam lithography overlay and apparatus for the same | |
JP2019090961A (en) | Exposure apparatus | |
TW202331768A (en) | Drawing device control method and drawing device | |
JP2011077422A (en) | Exposure system, and method of manufacturing electronic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201209 |