4 й
00 00
Изобретение относится к элионной технике, в частности к электронному облучению мишени,и может применяться а аппаратах корпускулярного облучени с заряженньпии частицами для обработки изделия, в частности, в электронно-лучевых приборах для микролитографического структурирования тонких слоев при изготовлении конструктив- ннх элементов с размерами в субмикронном диапазоне.
Известны способы и устройства, при которых облучением электронным л учом вызываются местные изменения в тонких слоях, вследствие чего возможна микролитографическая обработка изделий.
При использовании -принципа структурирования луча, при котором на сформированный лучевой комплекс воздействует модулятор пучка, достигается высокая производительность и точность.
В известных решениях пучок лучей при структурировании разлагается на большое количество частных пучков. Характерным для этого разложения является отфильтрование теневой маской пучка большого количества каналов, Каждьш канал содержит отдельную отклоняющую систему для модулирования светлым и темным поля (бланкирования) частичного пучка, что приво-. дит к тому, что шаг отверстий значительного больше их диаметра, что. снижает пропускную способность маски. Поперечное сечение многолучевого пучка в плоскости мишени является уменьшенным изображением теневой маски. Управляемая запись любой топологии сложна, так как на одну и ту. же деталь структуры неоднократно во временной очередности попадают различные частичные пучки.
В известном решении описано структурирование интенсивности штрихового зонда воздействием модулятора пучка на астагматически сформованный лекс лучей.
Известный способ корпускулярного облучения мишени включает обработку поверхности электронным пучком, преобразованным в штриховой зонд с двумя фокальными линиями, расположенными в разных плоскостях и структурированным воздействием модулятора поля на пер вую фокальную линию путем изменения потенциалов;его электродов
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
и получение извбражения зонда на обрабатываемой поверхности суперпозицией первой и второй фокальлой линий в плоскости мишени.
В известном устройстве для корпускулярного облучения мишени содержатся последовательно расположенные электронная пушка, система отклонения и выполненная в виде расположенных в различных плоскостях вдоль оптической оси устройства квадрупольных линз система формирования пучка, в первой фокальной плоскости первой квадрупольной линзы которой установлен модулятор поля в виде двухэле- ктронных гребенок на боковой поверхности полупроводниковой шайбы, на торцово1| поверхности которой размещена система управления потенциалом электродов, а во второй .фокальной плоскости первой квадрупольной линзы установлена щелевая диафрагма, ось которой перпендикулярна электродам гребенки (там же).
Целью изобретения является повышение скорости и точности обработки и упрощение устройства.
На фиг. .1 изображен вариант устройства вместе с системой управления; на фиг.- 2 - схема электродной гребенки; на фиг. 3 - вариант распределения поля в модуляторе; на фиг. 4 - интенсивность электронного пучка, модулированного полем фиг. 3; на фиг. 5-7 - форма выполнения электродов гребенки.
Устройство содержит электронную пушку 1, электронный пучок 2 которой, исходящий из кроссовера 3, ограничен прямоугольной диафрагмой 4, Система квадрупольных линз 5 фокусирует пучок лучей астигматически в две перпендикулярные к осям и ортогональные друг другу фокальные линии: в первую фокальную линию 6 и раздельно от нее в осевом направлении во вторую фокальную линию 7.
Система линз 8 вращательно-симмет- ричной или квадрупольно-симметричной конструкции стигматически отображает первую фокальную линию 6 в виде штрихового зонда 9 на мишень 10. Еесуш й мишень столик 11 может перемещаться в двух направлениях, перпендикулярных друг другу, при которых возможно перекрытие штрихового зонда 9 с каждым местом мишени 10.
На астигматически формированный системой квадрупольных линз 5 пучок
лучей воздействует модулятор пучка. Он состоит из полосы 12 электродов, установленной параллельно первой фокальной линии 6 и на ее высоте на подложке 13, и из щелевой диафрагмы 14, расположенной параллельно второй фокальной линии 7 и на ее высоте. К электродам 15 полосы 12 приложены потенциалы, так что в окрестности полосы 12 электродов действует электрическое поле, осуществляющее управляемое структурирование штрихового зонда 9.
Модулятор пучка разделен на две секции: на первую электродную гребенку 16 и на вторую электродную гребенку 17, расположенную за первой в направлении распространения луча и смещенную на расстояние, равное половине щага. На электроды 15 электродных гребенок 16 и 17 в примере конкретного выполнения поданы потенциалы величиной -2, -1, +1 и +2. Эти потенциалы представляют собой символически нормированные величины, кратные значению основного потенциала.
Зоны с противоположным значением контраста возникают в окрестности электрода, переключенного по сравнению с его соседними электродами той же самой электродной гребенки 16 или 17 с потенциалом -2 на противопотен- циал, т.е. на . В случае ограничения отдельной гребенкой в области темного штриха необходимо знакопеременное распределение потенциалов, т.е. -2, +2, -2, +2, -2 и так далее. В случае применения двойной гребенки
10
15
20
25
30
35
ее верхней широкой -стороне с помощь мIiкpoлитoгpaфичecкoй техники образо ваны выключатели 18, каждый из кото рых через проводниковые линии 19 же ко соединен с одним из электродов 1 первой электродной гребенки 16 и пр помощи которых на соответствующий электрод 15 по выбору можно приложи один потенциал через проводниковые линии 20 источником напряжения 21. Выключатели через мультиплексоры 22 параллельно управляются клавиатурны регистром 23 первой секции модулятора, распределение потенциалов кот рого соответствует распределению по тенциалов первой электродной гребен ки 16, причем каждой запоминающей ячейке клавиатурного регистра 23 со ответствует один электрод 15 первой электродной гребенки 16. На нижней штриховой стороне подложки 13 анало гичным способом установлены выключатели, мультиплексоры и соединител ные линии. К выключателям также чер проводниковые линии 20 проводят потенциалы источника напряжения 21. Л нии управления 24 первой секции мод лятора имеют вакуум-плотную проводк 25 чер ез вакуумный корпус 26, в котором размещены пушка 1, ограничива щая пучок диафрагма 4, система ква рупольных линз 5, система линз 8, подложка 13 и подвижный столик 11. Линии управления 24 подходят к пара лельному выходу клавиатурного регис ра 23 первой секции модулятора.. Выход клавиатурного регистра 27 второ секции модулятора линиями управлени
16 и 17 в области темного штриха рас- 40 через мультиплексоры соединен с
0
5
0
5
0
5
ее верхней широкой -стороне с помощь мIiкpoлитoгpaфичecкoй техники образованы выключатели 18, каждый из которых через проводниковые линии 19 жестко соединен с одним из электродов 15 первой электродной гребенки 16 и при помощи которых на соответствующий электрод 15 по выбору можно приложить один потенциал через проводниковые линии 20 источником напряжения 21. Выключатели через мультиплексоры 22 параллельно управляются клавиатурным регистром 23 первой секции модулятора, распределение потенциалов которого соответствует распределению потенциалов первой электродной гребенки 16, причем каждой запоминающей ячейке клавиатурного регистра 23 соответствует один электрод 15 первой электродной гребенки 16. На нижней штриховой стороне подложки 13 аналогичным способом установлены выключатели, мультиплексоры и соединительные линии. К выключателям также через проводниковые линии 20 проводят потенциалы источника напряжения 21. Линии управления 24 первой секции модулятора имеют вакуум-плотную проводку 25 чер ез вакуумный корпус 26, в ко тором размещены пушка 1, ограничивающая пучок диафрагма 4, система квад- рупольных линз 5, система линз 8, подложка 13 и подвижный столик 11. Линии управления 24 подходят к параллельному выходу клавиатурного регистра 23 первой секции модулятора.. Выход клавиатурного регистра 27 второй секции модулятора линиями управления
Изобретение относится к элион- ной технике, в частности к электронному облучению мишени,и может быть использовано, в частности, в эле- .-лучевых приборах для микролитографического структурирования тонких слоев при изготовлении конструктивных элементов с размерами в субмикронном диапазоне. Способ корпускулярного облучения мишени реализован в устройстве, содержащем электронную пушку 1, систему отклонения, систему формирования пучка в виде расположенных в разных плоскостях вдоль оптической оси квадру- польных линз 5, фиксирующую пучок лучей астигматически в .две перпендикулярные к осям и ортогональные одна к другой фокальные линии, модулятор поля, разделенньм на две секции: электродную гребенку (ЭГ) 16 и расположенную за ней и смещенную на расстояние, равное половине шага, ЭГ 17. Для повьш1ения скорости и точности обработки мишени 10 структурирование электронного пучка осуществляют последовательно для четных и нечетных интервалов штрихового зонда 9. 2-е. и 3 3.п. ф-лы, 7 ил. i (Л с:
пределение потенциалов обеих электроных гребенок 16 и 17 является зеркально обратным и при использовании максимально допускаемой длины интервалов с уменьшением контраста в случае первой электродной гребенки 16 имеют период -2, -2, -2, -2, +2 и в случае второй электродной гребенки 17 - период -2, +2, +2, +2, +2.
Дпя исключения интерференции соседних областей штрихового зонда на электрод 15 первой электродной гребенки 16 или второй электродной гребенки 17, заканчивающий или начинающий темный штрих, прикладывается про- gg гистра 23 и 27 имеют по два парал- межуточный потенциал -1 или +1. Поло- лепьных входа, к которым подсоединены са 12 электродов находится на узкой параллельные выходы четьфех универ- стороне подложки 13, представляющей сальных регистров сдвига 29 и 32. В собой полупроводниковую пластину.. На соответствующих параллельных линиях
выключателями второй электродной гребенки 17. Распределение клавиатурного регистра 27 соответствует распределению потенциалов второй электрод- 5 ной гребенки 17. Необходимое для соответствующей штриховой топологии распределение в клавиатурных регистрах 23 и 27, объясненное на фиг. 2-4, возникает в результате последовательности тактов сдвига в универсальных регистрах сдвига 29, 30 и 31, 32 количество t которых независимо от штриховой топологии ограничено величиной примерно t 10. Оба клавиатурных ре0
5
расположены по одному буферу 33 с .. тремя параллельными выходами и по одной вентильной схеме 34 с целью модулирования светлого поля остатка темного штриха в программированной области светлого штриха. Параллельный вход универсальных регистров сдвига 29-32 соединен параллельным выходом соответствующего запоминающего устройства для хранения коэффициентов 35, в котором осуществляется накопление независимого от штриховой топологии начального распределения, а именно распределение темного штриха с периодом -2, -2, -2, -2, +2, или -2, +2, +2, +2, +2. ЭВМ 36 параллельной операцией в зависимости от данных штриховой топологии управляет разложением клавиатурных регистров 23 и 27 на частичные клавиатурные регистры и во время пауз тактов сдвига разложением универсальных регистров сдвига 29 и 32 на частичные регистры сдвига. Кроме того она управляет направлением, сдвигом влево или вправо и количеством тактов сдвига,
На фиг. 2 представлена двойная . гребенка 37. Электродная гребенка первой секции модулятора обозначена 16 и второй секции модулятора обозначена 17. На первой электродной грег банке 16 попарно короткозамкнуты штриховые электроды 15, аналогично и на второй электродной гребенке 17. Промежутки ме;вду ребрами 38 первой электродной гребенки 17 чередуются с промежутками второй электродной гребенки 17. Активируемыми являются незамкнутые интервалы. Направление распространения луча - параллельно ребрам в плоскости чертежа от электродной гребенки 16 по направлению к электродной гребенке 17. Последовательно расположенные в направлении распространения луча интервалы, по одному интервалу первой электродной гребенки 16 и по одному интервалу электродной гребенки 17, вместе сопряжены с одним элементом изображения штрихового зонда 9. Нечетным элементом изображения штрихового зонда 9 соответствуют активируемые интервалы первой секции модулятора и четным элементам изображения - активируемые интервалы второй секции модулятора. Так как соседние электроды 15 электродной гребенки коротко483706
замкнуты, постоянная решеток первой а также второй электродной гребенки 16 и 17 увеличивается в два раза. Два соседних интервала первой секции модулятораj из которых один активируемый и другой не активируемый, и находящихся за ними в направлении распространения луча два интервала
10 второй секции модулятора, из которых один не активируемый и другой активируемый, определяют один канал. Линии 39, нанесенные на фиг. 2-4 на расстоянии постоянных решетки, ха15 рактеризуют распределение каналов. Входом канала является обозначенная двумя соседними интервалами часть на первой фокальной линии 6, и выходом - сопряженная с этой частью пара 20 элементов изображения на штриховом зонде 9. Между входом и выходом образуется стигматическое изображение, характеризующееся разрешающей способностью, примерно равной половине ши25 рины канала. Контрастность электронного потока управляется напряженностью поля, приложенного на входе. Эта напряженность поля создается не только разностью потенциалов, имеющей30 ся между обозначающими вход канала электродами первой или второй секции модулятора. Оба обозначающих вход канала 40 интервала 41 и 42 первой электродной гребенки 15 или второй электродной гребенки 17 не активиро35
ваны, как показано на.фиг. 2.
Это делает возможным бланкирование изображения на выходе канала путем подачи на соседние каналы разности потенциалов с равным знаком.
В каналах 43 и 44 активирующие разности потенциалов имеют обратный знак, т.е. напряженности поля имеют противоположное направление. Таким
образом в переходной области с одного канала на другой, где вычитаются обе гь шряженности поля, уменьше ние контраста ослабляется, что показано светлым клином 45 на фиг. 4, отделяющим друг от друга штрихованные области 46 и 47. Светлый клин 45 оптической системой не передается стигматически и приводит только к незначительной подсветке соответствующей пары элементов изображения канала, недостаточной для полного экспонирования по-, крывающего мишень 10 лакового слоя.
Светлый клин 45 сыскивается за счет превьш ения разности потенциалов на
соседних электродах по сравнению с разностью потенциалов на краю 48 темного штриха. На краю темного штриха не допускается интерференция последнего бланкированного канала с первым каналом светлого штриха. Для этого электроды 15 двойной гребенки подключены к 1/4 потенциала через электронные выключатели 18, соединенные с четырехполюсным потенциометром.
Ширина эффективной контрастности поля в направлении, перпендикулярном поверхности двойной гребенки 37, может быть увеличена, т.е. увеличена ширина фокальной линии и возможность установки ее на большее расстояние по отношению к вершине электродной гребенки .
На фиг. 3 следует, что распределение потенциалов второй секции модулятора, изображенное пунктирной линией, обратно симметрично по отношению к распределению потенциалов первой секции модулятора, изображенной прерывной линией, т.е. при создании темных штрихов применяется это распределение потенциалов обеих электродных гребенок.
На фиг. 5-6 показаны формы исполнения электродов 15 электродных гребенок.
На фиг. 5 ширина полосовых электродов 42 равна ширине промежутка между ребрами 38 электродной гребенки, как представлено на фиг. 2.1.
На фиг. 6 расстояния 50 между электродами малы по сравнению с шириной электродов, что уменьшает помехи вследствие зарядки полупроводниковой подложки, изолирующей электроды.
Согласно фиг. 6 электроды могут вцступать над изолирующей подложкой 51. Проводниковые линии 19 и 20 к электродам двойной гребенки, пред-. . ставленные на фиг. 1, могут быть выполнены на обеих широких сторонах полупроводниковой пластины, на узкой стороне которой расположена двойная гребенка.
Формула изобретения
рированным воздействием модулятора поля на первую фокальную линию путем изменения потенциалов его электродов и получения изображения зонда на обрабатываемой поверхности суперпозицией первой и второй фокальных линий в плоскости мишени, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости и точности обработки, структурирование электронного пучка осуществляют последовательно для четных и нечетных интервалов штрихового зонда.
тем, что изменение потен5
0
5
0
5
0
5
циалов электродов для четных и нечетных интервалов штрихового зонда осуществляют симметрично относительно центра бланкируемого штриха, изменяя при этом знак у нечетных на обратный по сравнению с четными.
кальньида плоскостями первой квадру-пучка.
Фиг. 6
Физ.5
