RU2791181C1 - Устройство для электронно-лучевой литографии - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к оборудованию для создания устройств микроэлектроники с помощью технологии электронно-лучевой литографии. Устройство для электронно-лучевой литографии (фиг.1) содержит: электронно-оптическую систему 1 с блоком контроля интенсивности электронного луча 2; координатный столик 3 с электроприводом 4 и блоком контроля текущего положения подвижной платформы 5; управляющий компьютер 6; генератор изображений 7; драйвер координатного столика 8; драйвер генератора изображений 9, при этом входы управления параметрами электронного луча электронно-оптической системы 1 подключены к соответствующим выходам генератора изображений 7, вход которого соединён с выходом блока контроля интенсивности электронного луча 2, а порт обмена данными связан по оптоволоконной линии связи через драйвер генератора изображений 9 с управляющим компьютером 6, который другим своим портом обмена данными через драйвер координатного столика 8 соединён с электроприводом координатного столика 4 и блоком контроля текущего положения подвижной платформы 5. Изобретение обеспечивает снижение суммарного времени на изготовление готового изделия методом электронно-лучевой литографии при повышении помехоустойчивости работы используемого оборудования. 3 ил.

Description

Изобретение относится к оборудованию для создания устройств микроэлектроники с помощью технологии электронно-лучевой литографии.

Известна система электронно-лучевой литографии Hanomter Pattern Generation System компании JC Nabity Lithography Systems, (https://www.jcnabity.com/sysdesc.htm), содержащая электронно-оптическую систему на базе растрового электронного микроскопа, напрямую подключённую своими входами управления и выходами контроля процесса формирования электронного луча к управляющему компьютеру (см. описание системы HPGS).

К недостаткам известной системы электронно-лучевой литографии следует отнести:

- низкую производительность, ограниченную быстродействием компьютера, аппаратными и программными средствами которого, наряду с общим алгоритмом управления и процессом обработки и подготовки большого массива данных, осуществляется в ходе отработки каждого кадра экспонирования непосредственное управление органами формирования луча электронно-оптической системы и перемещением рабочего образца,

- низкую помехоустойчивость, обусловленную тем, что канал связи управляющего компьютера с узлами управления и контроля электронно-оптической системы реализован на базе проводного канала связи.

Известно устройство для электронно-лучевой литографии (патент US №20010017355A1, МПК H01J37/302), содержащее электронно-оптическую систему, координатный столик с электроприводом и узлом контроля его положения на базе лазерного интерферометра, управляющий компьютер и набор блоков сопряжения между портами управляющего компьютера и узлами управления и контроля электронно-оптической системы и координатного столика.

К недостаткам известного устройства для электронно-лучевой литографии следует отнести:

- низкую производительность, ограниченную быстродействием компьютера, средствами которого, наряду с процессом подготовки большого объёма данных, осуществляется непосредственное управление органами формирования луча электронно-оптической системы и перемещением рабочего образца

- низкую помехоустойчивость, обусловленную тем, что канал связи управляющего компьютера с узлами управления и контроля электронно-оптической системы реализован на базе проводного канала связи.

Известна двухрежимная машина для электронно-лучевой литографии (патент US №7053388В2 МПК H01J37/08) содержащее электронно-оптическую систему, координатный столик с электроприводом и узлом контроля его положения на базе лазерного интерферометра, управляющий компьютер и набор блоков сопряжения между портами управляющего компьютера и узлами управления и контроля электронно-оптической системы и координатного столика.

К недостаткам известного устройства для электронно-лучевой литографии следует отнести:

- низкую производительность, ограниченную быстродействием компьютера, средствами которого кроме реализации общего алгоритма управления и процесса подготовки данных, осуществляется непосредственное управление органами формирования луча электронно-оптической системы и перемещением рабочего образца, закрепленного на координатном столике.

- низкую помехоустойчивость, обусловленную тем, что канал связи управляющего компьютера с узлами управления и контроля электронно-оптической системы реализован на базе проводного канала связи.

Известен способ электронно-лучевой литографии с использованием апертуры, имеющей массив повторяющихся единичных структур (патент US №5250812 МПК H01J37/317), в котором раскрыто устройство для его осуществления, содержащее управляющий компьютер и подключённый к нему по проводному каналу связи блок сопряжения с узлами управления и контроля электронно-оптической системы.

К недостаткам известного устройства для электронно-лучевой литографии следует отнести:

- низкую производительность, ограниченную быстродействием компьютера, средствами которого, наряду с общим алгоритмом управления и процессом подготовки данных, осуществляется непосредственное управление органами формирования луча электронно-оптической системы и перемещением рабочего образца.

- низкую помехоустойчивость, обусловленную тем, что канал связи управляющего компьютера с узлами управления и контроля электронно-оптической системы реализован на базе проводного канала связи

Известно устройство литографии пучком заряженных частиц и способ литографии пучком заряженных частиц (патент US №10325755 В2 МПК H01J37/317, H01J37/302), содержащее модуль литографии и модуль управления, при этом в состав модуля литографии входит электронно-оптическая система и координатный столик, а модуль управления содержит управляющий компьютер, подключённый через блоки сопряжения к узлам электронно-оптической системы и координатному столику, блоки базовой и буферной памяти.

К недостаткам известного устройства для электронно-лучевой литографии следует отнести:

- низкую производительность, ограниченную быстродействием компьютера, средствами которого, наряду с общим алгоритмом управления и процессом подготовки большого объема данных, осуществляется непосредственное управление органами формирования луча электронно-оптической системы и перемещением рабочего образца, - низкую помехоустойчивость, обусловленную тем, что канал связи управляющего компьютера с узлами управления и контроля электронно-оптической системы реализован на базе проводного канала связи

Известна система для электронно-лучевой литографии (патент US №20080237493 A1 МПК H01J37/08) содержащая электронно-оптическую систему, координатный столик с электроприводом и узлом контроля его положения на базе лазерного интерферометра, управляющий компьютер, подключённый своими внешними портами через набор блоков управления и контроля к электронно-оптической системе и координатному столику.

К недостаткам известного устройства для электронно-лучевой литографии следует отнести:

- низкую производительность, ограниченную быстродействием компьютера средствами которого, кроме осуществления общего алгоритма управления и подготовкой большого массива данных, осуществляется также непосредственное управление в ходе отработки каждого кадра экспонирования органами формирования луча электронно-оптической системы, считывание и обработка данных от средств измерения интенсивности луча, управление перемещением рабочего образца, закрепленного на координатном столике, контролем его текущего положения.

- низкую помехоустойчивость, обусловленную тем, что канал связи управляющего компьютера с узлами управления и контроля электронно-оптической системы реализован на базе проводного канала связи.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип аппарат для электронно-лучевой литографии (патент US №5315123 МПК H01J37/302) содержащий электронно-оптическую систему, координатный столик с электроприводом и узлом контроля его положения на базе лазерного интерферометра, управляющий компьютер, первую функциональную группу блоков управления и контроля, подключенную с одной стороны к узлам электронно-оптической системы, а с другой стороны - к портам управляющего компьютера, вторую функциональную группу блоков управления и контроля, подключенную с одной стороны к узлам координатного столика, а с другой стороны - к портам управляющего компьютера

К недостаткам известного устройства для электронно-лучевой литографии следует отнести:

- низкую производительность, ограниченную быстродействием компьютера, аппаратными и программными средствами которого, наряду с общим алгоритмом управления и процессом подготовки данных, осуществляется также непосредственное управление органами формирования луча электронно-оптической системы и перемещением рабочего образца, закрепленного на координатном столике, в ходе отработки каждого кадра экспонирования;

- низкую помехоустойчивость, обусловленную тем, что канал связи управляющего компьютера с узлами управления и контроля, как электронно-оптической системы, так и координатного столика, реализован на базе проводного канала связи.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении эффективности технологии электронно-лучевой литографии.

Технический результат, отвечающий сформулированной выше задаче, заключается в снижении суммарного времени на изготовление готового изделия методом электронно-лучевой литографии при повышении помехоустойчивости работы используемого оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве

для электронно-лучевой литографии, содержащем: электронно-оптическую систему с блоком контроля интенсивности электронного луча; координатный столик с электроприводом и блоком контроля текущего положения подвижной платформы координатного столика на базе лазерного интерферометра; управляющий компьютер; первую функциональную группу блоков управления и контроля, именуемую генератором изображений; вторую функциональную группу блоков управления и контроля, именуемую драйвером координатного столика, соединённую своим первым выходом с входом управления электроприводом координатного столика, а первым входом - с выходом блока контроля положения подвижной платформы координатного столика, при этом порт обмена данными драйвера координатного столика соединён с первым портом обмена данными управляющего компьютера, имеющего второй порт обмена данными, при этом генератор изображений имеет порт обмена данными, а его первый выход подключён к входу управления режимом сканирования электронно-оптической системы, второй выход генератора изображений подключён к входу управления бланкированием электронного луча, третий выход генератора изображений подключён к входу управления отклонением электронного луча по горизонтальной оси X, четвертый выход генератора изображений подключён к входу управления отклонением электронного луча по вертикальной оси Y, при этом первый вход генератора изображений соединён с выходом блока контроля интенсивности электронного луча, согласно заявляемого изобретения генератор изображений выполнен на базе программируемой логической интегральной схеме ПЛИС, быстродействие и объем памяти которой обеспечивают автономное экспонирование одного кадра топологии без участия управляющего компьютера, кроме этого в устройство дополнительно введен драйвер генератора изображений, первый порт обмена данными которого соединён по проводному каналу связи с вторым портом обмена данными управляющего компьютера, а второй порт обмена данными драйвера генератора изображений соединен по оптоволоконному каналу связи с портом обмена данными генератора изображений.

Причинно-следственная связь между техническим результатом и введенными в устройство существенными признаками, состоит в следующем:

1. Реализация генератора изображений на базе программируемой логической интегральной схеме ПЛИС существенно повысило быстродействие работы генератора изображений по сравнению с реализацией тех же функций чисто программными средствами управляющего компьютера. Кроме этого размещение в памяти ПЛИС сегмента общего программного обеспечения, реализующего управление электронно-оптической системой при отработке единичного кадра экспонирования, размещенного ранее в памяти управляющего компьютера, позволяет осуществлять отработку генератором изображений текущего кадра экспонирования параллельно с подготовкой управляющим компьютером пакета данных для следующего кадра экспонирования, что существенно сокращает общее время экспонирования при изготовлении всей топологии образца.

2. Введение в устройство дополнительного узла в виде драйвера генератора изображений обеспечивает синхронизацию процесса передачи данных из памяти управляющего компьютера в память ПЛИС генератора изображений с процессами управления электронным лучом, его отклонением и изменением интенсивности, что обуславливает необходимость данного узла в составе устройства.

3. Реализация канала связи между управляющим компьютером и генератором изображений посредством оптоволоконной линии связи ВОЛС обеспечивает высокое быстродействие передачи данных и высокую помехоустойчивость процесса обмена данными. Кроме этого такое исполнение канала связи позволяет обеспечить гальваническую развязку между цепями питания управляющего компьютера и генератора изображений, что также повышает помехоустойчивость работы генератора изображений.

В связи в вышеизложенным, наличие каждого из введённых существенных признаков необходимо для достижения указанного выше технического результата.

Заявителем не были обнаружены источники информации об устройстве, имеющем всю совокупность отличительных существенных признаков, отражённых в формуле на заявляемое изобретение. Из чего сделан вывод, что предлагаемое решение отвечает критерию "НОВИЗНА".

Для проверки соответствия заявляемого изобретения критерию изобретательский уровень заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения. Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалистов явным образом из известного уровня техники. Несмотря на то, что все функционально самостоятельные отличительные признаки известны сами по себе, заявителем не обнаружено такое их сочетание, как это представлено в заявляемой совокупности. Из этого сделан вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ».

Сущность заявленного технического решения поясняется графическими материалами, где на фиг.1 приведена функциональная схема устройства, на фиг.2 и фиг.3 – графическое изображение алгоритмов его работы.

Обозначения, принятые на фиг.1.

1 - электронно-оптическая система

2 - блок контроля интенсивности электронного луча.

3 - координатный столик

4 - электропривод координатного столика

5 – блок контроля текущего положения подвижной платформы на базе лазерного интерферометра.

6 - управляющий компьютер.

7 - генератор изображений (первая функциональная группа блоков управления)

8 - драйвер координатного столика (вторая функциональная группа блоков управления и контроля),

9 – драйвер генератора изображений

10 – оптоволоконный канал связи

11 - электронный луч

12 - заготовка, подлежащая обработке.

Сущность заявленного технического решения

Устройство для электронно-лучевой литографии (фиг1) содержит: электронно-оптическую систему 1 с блоком контроля интенсивности электронного луча 2; координатный столик 3 с электроприводом 4 и блоком контроля текущего положения подвижной платформы 5; управляющий компьютер 6; генератор изображений 7; драйвер координатного столика 8; драйвер генератора изображений 9, при этом вход управления выбором режима сканирования электронно-оптической системы 1 подключён к первому выходу генератора изображений 7, вход управления бланкированием электронного луча электронно-оптической системы 1 подключён к второму выходу генератора изображений 7, вход управления отклонением электронного луча по горизонтальной оси X электронно-оптической системы 1 подключён к третьему выходу генератора изображений 7, вход управления отклонением электронного луча по вертикальной оси Y электронно-оптической системы 1 подключён к четвертому выходу генератора изображений 1, первый вход которого соединен с выходом блока контроля интенсивности электронного луча 2, а порт обмена данными генератора изображений 7 соединён через оптоволоконный канал связи 10 с вторым портом обмена данными драйвера генератора изображений 9, первый порт обмена данных которого соединён с вторым портом обмена данными управляющего компьютера 6, первый порт обмена данными которого соединён с портом обмена данными драйвера координатного столика 8, подключённого своим первым выходом к входу электропривода координатного столика 4, а первым своим входом соединён с выходом блока контроля текущего положения подвижной платформы координатного столика 5.

Примеры реализации основных узлов заявляемого изобретения.

Устройство для электронно-лучевой литографии может быть выполнено с использованием следующего оборудования, электротехнических и электронных изделий и компонентов:

В качестве электронно-оптической системы 1 могут быть использованы растровые электронные микроскопы различных моделей с встроенными координатными столиками и блоками измерения интенсивности электронного луча, например рстровый электронный микроскоп модели ZEISS Multi SEM505.

Генератор изображений 7 предназначен для формирования аналоговых (X, Y) и дискретных (B, S) сигналов управления сканированием луча электронного микроскопа, а также приема и обработки видеосигнала обратной связи, полученного по входу (V).

Выходные аналоговые сигналы обеспечиваются с помощью 16-и разрядного ЦАП AD9788 имеющего два токовых выхода. Преобразование к необходимому интервалу ±10в на нагрузке 1кОм обеспечивают операционные усилители AD811. Формирование дискретных сигналов уровнем 0-5в на сопротивлении нагрузки 1кОм, обеспечивают буферы на базе микросхем SN74LVC2G07. В случае необходимости более высокого тока нагрузки (до 1А) каждый из выходов B и S может быть сконфигурирован с помощью перемычек (Jump) на работу через реле типа TRR-1C-05-D-00-R, имеющего следующие характеристики:

- максимальное коммутируемое постоянное напряжение - 100в;

- максимальный коммутируемый постоянный ток - 1А;

- время срабатывания - 1мс;

- время отпускания - 1мс;

- сопротивление изоляции:10000МОм;

- максимальное сопротивление электрических контактов - 0.1Ом.

Входной сигнал обратной связи усиливается, ограничивается и подается на 10-и разрядный АЦП типа AD9200. Входное сопротивление входа V составляет 1кОм, допустимый интервал напряжений ±10в.

Блок IG-07-A выполнен на базе ПЛИС FPGA серии Cyclone V и оснащен отсеком для подключения оптических SFP (сменных с малым форм-фактором) модулей и конфигурационной памятью с последовательным интерфейсом QSPI.

Коммуникационные возможности обеспечивает отсек для подключения оптических SFP модуля с максимальной скоростью передачи данных 3.125 Гбит/с. Для отладки на плате установлены: разъём, на который выведены сигналы с 10 линиями ввода/вывода общего назначения и 8 светодиодов. Хост-соединение может быть выполнено посредством встроенного модуля USB-Blaster II или через стандартный разъём JTAG.

Драйвер генератора изображений может быть выполнен на базе ПЛИС FPGA серии Cyclone V GX и поддерживает интерфейс PCIe, оснащена отсеком для подключения оптических SFP (сменных с малым форм-фактором) модулей, 32-битной DDR3 памятью и конфигурационной памятью с последовательным интерфейсом QSPI.

Коммуникационные возможности обеспечивают два отсека для подключения оптических SFP модулей с максимальной скоростью передачи данных 3.125 Гбит/с. Для отладки приложений на плате установлены разъём, на который выведены сигналы с 43 линий ввода/вывода общего назначения, 4 кнопки, DIP-переключатели и 8 светодиодов. Хост-соединение может быть выполнено посредством встроенного модуля USB-Blaster II или через стандартный разъём JTAG.

Выбор ПЛИС FPGA серии Cyclone V GX для проекта связан в первую очередь наличием у неё высокоскоростных каналов 3.125 Гбит/с и следующих особенностей:

Название: ПЛИС FPGA серии Cyclone V GX: EP5CGXFC7C6F23C7N

112000 логических элементов

156 блоков DSP

700 Кбит RAM памяти

Шесть приемопередатчиков с максимальной скоростью передачи данных 3.125 Гбит/с

Аппаратно реализованный контроллер интерфейса PCI Express®

Конфигурационная память EPCQ256

Память DDR3 128Мх32

Два отсека для подключения оптических SFP модулей с максимальной скоростью передачи данных 3.125 Гбит/с

Интерфейс PCIe x4

43 линии ввода/вывода общего назначения

8 светодиодов

4 кнопки

Интегрированный загрузчик USB-Blaster II

Интегрированный источник питания на 1.1 В / 1.5 В / 2.5 В / 3.3 В

Качественное сопровождение поставок FPGA со стороны производителя и постоянное присутствие в РФ также сыграли свою роль в выборе ПЛИС FPGA серии Cyclone V GX: EP5CGXFC7C6F23C7N как основного электронного компонента.

Описание работы устройства.

Общий алгоритм работы устройства.

В зависимости от соотношения площади экспонирования рабочей зоны образца и площади сканирования луча, соответствующей максимально возможному его отклонению в направлении каждой из осей X и Y, работа устройства может осуществляться в двух режимах. Первый режим, именуемый «однопольным» режимом, характеризуется тем, что рабочая зона экспонирования, не превышает максимальную площадь сканирования луча - «поле засветки».

При втором режиме работы ТК рабочая зона экспонирования занимает площадь больше, чем одно поле засветки, поэтому данный режим именуется «многопольным». При этом, перед началом выполнения рабочего цикла экспонирования в любом режиме работы выполняется ручная настройка координатной системы стола по развертке микроскопа, в результате которой определяются коэффициенты трансформации координат любой точки поля экспонирования в абсолютные координаты координатного подвижного стола, на котором закреплён рабочий образец.

Последовательность операций при работе устройства (далее по тексту ТК-технологического комплекса, ПК - управляющего компьютера) в «однопольном» режиме (Фиг2).

1. Привязка системы координат поля сканирования луча к системе координат области перемещения стола, путём определения коэффициентов трансформации координат поля сканирования луча в координаты области перемещения стола с помощью расположенных на рабочем образце маркеров.

2. Загрузка в память ПК общего пакета данных, содержащих сведения о параметрах экспонирования в виде координат каждой точки области экспонирования и времени воздействия луча на образец (времени экспонирования) в данной точке.

3. Передача сведений о координатах маркеров образца, привязанных к центру области сканирования луча (поля засветки луча) из блока ПО общего управления работой ТК в блок ПО управления координатным столом КС.

4. Инициализация с помощью органа управления ПК начала экспонирования.

5. Автоматическое перемещение установленного на координатном столе (КС) образца в область сканирования луча микроскопа до совмещения по координатам маркеров образца центра рабочей области экспонирования образца с центром области сканирования луча микроскопа.

6. Подготовка первого пакета данных (ППД), содержащих сведения о первом фрагменте области экспонирования.

7. Передача первого пакета данных (ППД) из памяти ПК через драйвер генератора изображений (далее цифровой блок драйвера ЦБД) в память контроллера (КТР) генератора изображений (ГИ).

8. По сигналам управления отклонением луча, поступающим от ГИ, луч перемещается в начальную точку первого фрагмента экспонирования.

9. Время экспонирования луча управляется сигналом бланкирования, поступающим от ГИ, и определяется длительностью включённого состояния данного сигнала на входе УФЛ микроскопа.

10. В ходе выполнения экспонирования первого фрагмента рабочей области образца управляющим компьютером (далее устройством управления УУ) осуществляется подготовка второго пакета данных (ВПД) для второго фрагмента экспонирования рабочей области образца.

11. Далее повторяются п.п. 7-10 для следующих точек экспонирования в соответствии со сведениями, изложенными в последующих пакетах данных ПД, и так, до завершения экспонирования всей рабочей области образца.

12. По сигналам, поступающим от ПК, координатный стол перемещает образец в исходное положение.

Работа в многопольном режиме используется в случае, если поле сканирования луча занимает только часть площади экспонирования рабочего образца. В этом случае рабочая область образца разбивается на несколько полей, каждое из которых равно полю сканирования луча микроскопа. Для примера, рассмотрен вариант, при котором область экспонирования содержит 4 поля.

Последовательность выполнения операций при работе ТК в многопольном режиме ( Фиг.3.1-Фиг.3.3).

1. Привязка системы координат поля сканирования луча к системе координат области перемещения стола, путём определения коэффициентов трансформации координат поля сканирования луча в координаты области перемещения стола с помощью маркеров, расположенных на первом поле области экспонирования образца.

2. Загрузка в память ПК общего пакета данных, содержащих сведения о параметрах экспонирования в виде координат каждой точки области экспонирования и времени воздействия луча на образец (времени экспонирования) в данной точке.

3. Передача сведений о координатах маркеров первого поля рабочей области образца, привязанных к центру области сканирования луча (поля засветки луча) из блока ПО общего управления работой ТК в блок ПО управления координатным столом КС.

4. Инициализация с помощью органа управления ПК начала экспонирования.

5. Автоматическое перемещение установленного на координатном столе образца в область сканирования луча до совмещения центра первого поля рабочей области экспонирования образца с центром области сканирования электронного луча.

6. Подготовка первого пакета данных (ППД), содержащих сведения о первом фрагменте первого поля области экспонирования.

7. Передача первого пакета данных (ППД) из памяти ПК через цифровой блок драйвера (ЦБД) в память КТР генератора изображений (ГИ).

8. По сигналам управления отклонением луча, поступающим от ГИ, электронный луч перемещается в начальную точку первого фрагмента первого поля экспонирования образца.

9. Время экспонирования луча управляется сигналом бланкирования, поступающим от ГИ, и определяется длительностью включённого состояния данного сигнала на входе УФЛ микроскопа.

10. В ходе выполнения экспонирования первого фрагмента первого поля рабочей области образца устройством управления УУ осуществляется подготовка второго пакета данных (ВПД) для второго фрагмента первого поля экспонирования рабочей области образца.

11. Далее повторяются п.п. 7-10 для следующих точек экспонирования с использованием сведений, содержащихся в последующих пакетах данных ПД до завершения экспонирования первого поля рабочей области образца.

12. По сигналам, поступающим от ПК, координатный стол перемещает образец до совмещения центра второго поля рабочей области экспонирования образца с центром области сканирования луча.

13. Подготовка первого пакета данных (ППД) для второго поля, содержащих сведения о первом фрагменте второго поля области экспонирования.

14. Передача первого пакета данных (ППД) для второго поля из памяти ПК через цифровой блок драйвера (ЦБД) в память контроллера на базе ПЛИС (КТР) генератора изображений (ГИ).

15. По сигналам управления отклонением луча, поступающим от ГИ, луч перемещается в начальную точку первого фрагмента второго поля экспонирования образца.

16. Время экспонирования луча управляется сигналом бланкирования, поступающим от ГИ, и определяется длительностью включённого состояния данного сигнала на входе УФЛ микроскопа.

17. В ходе выполнения экспонирования первого фрагмента второго поля рабочей области образца устройством управления УУ осуществляется подготовка второго пакета данных (ВПД) для второго фрагмента второго поля экспонирования рабочей области образца,

18. Далее повторяются п.п. 7-10 для следующих точек экспонирования с использованием сведений, содержащихся в последующих пакетах данных ПД до завершения экспонирования второго поля рабочей области образца.

19. По сигналам, поступающим от ПК, координатный стол перемещает образец до совмещения центра третьего поля рабочей области экспонирования образца с центром области сканирования луча.

20. Подготовка первого пакета данных (ППД) для третьего поля, содержащих сведения о первом фрагменте третьего поля области экспонирования.

21. Передача первого пакета данных (ППД) для третьего поля из памяти ПК через цифровой блок драйвера (ЦБД) в память контроллера на базе ПЛИС (КТР) генератора изображений (ГИ).

22. По сигналам управления отклонением луча, поступающим от ГИ, электронный луч перемещается в начальную точку первого фрагмента третьего поля экспонирования образца.

23. Время экспонирования луча управляется сигналом бланкирования, поступающим от ГИ, и определяется длительностью включённого состояния данного сигнала на входе УФЛ микроскопа.

24. В ходе выполнения экспонирования первого фрагмента третьего поля рабочей области образца устройством управления УУ осуществляется подготовка второго пакета данных (ВПД) для второго фрагмента третьего поля экспонирования рабочей области образца.

25. Далее повторяются п.п. 7-10 для следующих точек экспонирования с использованием сведений, содержащихся в последующих пакетах данных ПД до завершения экспонирования третьего поля рабочей области образца.

26. По сигналам, поступающим от ПК, координатный стол перемещает образец до совмещения центра четвертого поля рабочей области экспонирования образца с центром области сканирования луча.

27. Подготовка первого пакета данных (ППД) для четвертого поля, содержащих сведения о первом фрагменте четвертого поля области экспонирования.

28. Передача первого пакета данных (ППД) для четвертого поля из памяти ПК через цифровой блок драйвера (ЦБД) в память контроллера на базе ПЛИС (КТР) генератора изображений (ГИ).

29. По сигналам управления отклонением луча, поступающим от ГИ, луч перемещается в начальную точку первого фрагмента четвертого поля экспонирования образца.

30. Время экспонирования луча управляется сигналом бланкирования, поступающим от ГИ, и определяется длительностью включённого состояния данного сигнала на входе УФЛ микроскопа.

31. В ходе выполнения экспонирования первого фрагмента четвертого поля рабочей области образца устройством управления УУ осуществляется подготовка второго пакета данных (ВПД) для второго фрагмента четвертого поля экспонирования рабочей области образца,

32. Далее повторяются п.п. 7-10 для следующих точек экспонирования с использованием сведений, содержащихся в последующих пакетах данных ПД до завершения экспонирования четвертого поля рабочей области образца.

Вышеизложенные сведения показывают, что при использовании заявляемого изобретения выполнена следующая совокупность условий:

-средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в области изделий микроэлектроники при изготовлении технологии электронно-лучевой литографии

-средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата, заключающегося

в снижении суммарного времени на изготовление готового изделия методом электронно-лучевой литографии, а также в повышении помехоустойчивости работы используемого оборудования.

Для заявляемого устройства, в том виде, в котором оно охарактеризовано в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью средств, описанных в заявке, следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ.

Claims (1)

1. Устройство для электронно-лучевой литографии, содержащее: электронно-оптическую систему с блоком контроля интенсивности электронного луча; координатный столик с электроприводом и блоком контроля текущего положения подвижной платформы координатного столика на базе лазерного интерферометра; управляющий компьютер; первую функциональную группу блоков управления и контроля, именуемую генератором изображений; вторую функциональную группу блоков управления и контроля, именуемую драйвером координатного столика, соединённую своим первым выходом с входом управления электроприводом координатного столика, а первым входом - с выходом блока контроля положения подвижной платформы координатного столика, при этом порт обмена данными драйвера координатного столика соединён с первым портом обмена данными управляющего компьютера, имеющего второй порт обмена данными, при этом генератор изображений имеет порт обмена данными, а его первый выход подключён к входу управления режимом сканирования электронно-оптической системы, второй выход генератора изображений подключён к входу управления бланкированием электронного луча, третий выход генератора изображений подключён к входу управления отклонением электронного луча по горизонтальной оси X, четвертый выход генератора изображений подключён к входу управления отклонением электронного луча по вертикальной оси Y, при этом первый вход генератора изображений соединён с выходом блока контроля интенсивности электронного луча, отличающееся тем, что генератор изображений выполнен на базе программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, быстродействие и объем памяти которой обеспечивают автономное экспонирование одного кадра топологии без участия управляющего компьютера, кроме этого в устройство дополнительно введен драйвер генератора изображений, первый порт обмена данными которого соединён по проводному каналу связи со вторым портом обмена данными управляющего компьютера, а второй порт обмена данными драйвера генератора изображений соединен по оптоволоконному каналу связи с портом обмена данными генератора изображений.

Images