(57)【要約】ビーム・ブランカ・アレイは、ベース・プレートと、複数の導体パッドと、接地プレートとを備える。導体パッドは、ベース・プレートに１次元アレイの状態で配列される。接地プレートは、ベース・プレートと接地プレートとの間にギャップのある状態で複数の導体パッドの上を覆ってベース・プレートに結合される。複数の導体パッドの各々は、接地プレートと共にギャップにまたがってビーム・ブランカを形成する。
2006508549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース・プレートと、
前記ベース・プレートに１次元アレイの状態で配列された複数の導体パッドと、
前記複数の導体パッドの各々と共にビーム・ブランカを形成するように前記ベース・プレートと前記接地プレートの間にギャップを持って、前記複数の導体パッドの上を覆うように前記ベース・プレートに結合された接地プレートと、を備える装置。
【請求項２】
前記ベース・プレートと前記接地プレートのうちの少なくとも１つが、集積回路チップを備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数の導体パッドに選択的に電圧を加える回路をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記回路が、前記ベース・プレートに設けられている請求項３に記載の装置。
【請求項５】
特定の導体パッドに加えられる電圧が、前記複数の導体パッドの中で固有の周波数サインを備える請求項３に記載の装置。
【請求項６】
特定の導体パッドに加えられる電圧が、ある範囲の電圧の中から選択可能である請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の導体パッドが前記ベース・プレートの第１の層に形成され、装置がさらに前記ベース・プレートの第２の層を備え、前記第２の層が、前記複数の導体パッドを互いに電気的に分離するための接地された金属層を備える請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記複数の導体パッドを取り囲む抵抗の海を前記ベース・プレートにさらに備え、前記抵抗の海が、蓄積された電荷をリークさせるように前記ベース・プレートの縁に沿って接地されている請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記複数の導体パッドと整列された前記接地プレートの少なくともある領域を接地する回路をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記回路が、接地プレートに設けられている請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の導体パッドが第１のアレイの導体パッドを含み、装置がさらに前記ベース・プレートに第２のアレイの導体パッドを備え、その第２のアレイがビーム方向に対して前記第１のアレイと直列に整列され、さらに前記接地プレートが、前記第１のアレイと前記第２のアレイとの両方の上を覆うように前記ベース・プレートに結合されている請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
電圧を前記第２のアレイに選択的に加える回路をさらに備える請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記回路が、前記ベース・プレートに設けられている請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１のアレイと前記第２のアレイのうちの１つに正電圧を加え、また前記第１のアレイと前記第２のアレイの他の１つに負電圧を加える回路をさらに備える請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記正電圧と前記負電圧を使用して、前記第１のアレイの前記複数の導体パッドの各々に対応するビーム・セグメントを所定の電流に減衰させるように、前記回路が較正される請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記回路が、さらに、前記第１のアレイと前記第２のアレイのうちの少なくとも１つにブランカ電圧を選択的に加える請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ベース・プレートに第３のアレイの導体パッドをさらに備え、その第３のアレイが、前記ビーム方向に対して前記第１のアレイと前記第２のアレイと直列に整列され、前記接地プレートが、前記第１のアレイ、前記第２のアレイ、前記第３のアレイの上を覆うように前記ベース・プレートに結合され、そして、
前記回路がさらにブランカ電圧を前記第３のアレイに選択的に加えることになっている請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数の導体パッドの中の各導体パッドは、特定の加えられた電圧に対してビームを前記それぞれの導体パッドの方に少なくとも部分的に偏向させるだけ十分に長いビーム方向の長さを有する請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記複数の導体パッドは、特定の導体パッドのビーム方向の投影が少なくとも１つの隣り合う導体パッドの投影と部分的に重なるように、ブランカ・ピッチの一部が互い違いに配列された少なくとも２行の１次元アレイで配列されている請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記複数の導体パッドの各々は、特定の導体パッドのビーム方向の投影が少なくとも１つの隣り合う導体パッドの投影と部分的に重なるように、ビーム方向に対してある角度で、１次元アレイで配列されている請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記ベース・プレートと前記接地プレートのうちの少なくとも１つに複数の取付けパッドをさらに備え、前記複数の取付けパッドが、前記ベース・プレートと前記接地プレートとの間にギャップを実現する高さを有する請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記取付けパッドが、前記ベース・プレートと前記接地プレートのうちの少なくとも１つに設けられている請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記接地プレートが、２次電子を捕獲するような大きさに作られた複数の孔を有する接地メッシュを備える請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記複数の導体パッドが第１のアレイの導体パッドを備え、装置がさらに前記接地プレートに第２のアレイの導体パッドを備え、その第２のアレイが前記ギャップの向こう側の前記第１のアレイと整列されている請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記第２のアレイの導体パッドの各々を接地する回路をさらに備える請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記第２のアレイの導体パッドに電圧を加える回路をさらに備える請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記ベース・プレートと結合されたビーム・カラムをさらに備え、前記ビーム・カラムが、前記ギャップを通過する前記１次元アレイに垂直なビームを投射する請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記ビームは、前記１次元アレイの長さに平行な長い方の寸法を有する楕円ビーム形状である請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記ギャップからのビーム・ラインを表面にわたって走査するための走査機構をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
前記走査機構が、
前記ビーム・ラインの長さに対して垂直な動きで、前記表面の走査フィールドにわたって前記ビーム・ラインを掃引するビーム走査装置と、
前記ビーム・ラインの長さに対して平行な動きで、前記表面の新しい走査フィールドに漸増的に進むステージ・インクリメンタと、を備える請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記走査機構が、
前記表面の特定のベクトル位置に前記ビーム・ラインを位置決めするステージ位置決め装置と、
前記ビーム・ラインの長さに対して垂直な動きで、前記特定のベクトル位置の走査フィールドにわたって前記ビーム・ラインを掃引するビーム走査装置と、を備える請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記ギャップを通過した後で前記表面に入射したビーム・ラインによって表面から放出された電子を受け取るように前記ベース・プレートに対して位置決めされた検出器をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項３３】
前記検出器が、前記複数の導体パッドに対応する複数のフィルタを備え、前記複数のフィルタの各々が、前記複数の導体パッドの１つに対応する固有の周波数サインに基づいて、前記ビーム・ラインの特定のセグメントによって前記表面から放出された電子を通過させる請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
時分割多重化（ＴＤＭ）回路をさらに備え、前記ＴＤＭ回路が、前記複数の導体パッドの各々に対して時間スロットを定め、前記複数の導体パッドの１つが時間スロットごとに前記ビーム・ラインの特定のセグメントを通過させるようになっている請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】
各ビーム・ブランカが、電子ビームとイオン・ビームのうちの１つを偏向させることになっている請求項１に記載の装置。
【請求項３６】
前記接地プレートが、前記１次元アレイの長さに沿って実質的に平行に、かつビーム方向に沿って実質的に非平行に、前記ベース・プレートに結合されている請求項１に記載の装置。
【請求項３７】
各々がベース・プレートを備える複数の１次元ブランカ・アレイと、前記ベース・プレートに１次元アレイの状態で配列された複数の導体パッドと、前記複数の導体パッドの上を覆うように前記ベース・プレートに結合された接地プレートであって、前記複数の導体パッドの各々と共にビーム・ブランカを形成するように前記ベース・プレートと前記接地プレートの間にギャップを備えた接地プレートと、
各々が前記１次元ブランカ・アレイのそれぞれの１つに結合されてビーム・ラインを供給する複数のビーム源と、を備える装置。
【請求項３８】
前記複数の１次元ブランカ・アレイが、互いに平行に配列され、かつ各ブランカ・アレイの長さに対して垂直な線に沿って配置されている請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記複数の１次元ブランカ・アレイが、互いに平行に配列され、かつ各ブランカ・アレイの長さに平行な線に沿って配置されている請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記複数の１次元ブランカ・アレイが互いに平行に配列され、前記複数の１次元ブランカ・アレイの第１の部分集合が各ブランカ・アレイの長さに対して垂直な線に沿って配置され、さらに前記複数の１次元ブランカ・アレイの第２の部分集合が前記第１の部分集合のブランカ・アレイの少なくとも１つの長さに対して平行な線に沿って配置されている請求項３７に記載の装置。
【請求項４１】
ベース・プレートに沿って１次元アレイの状態で配列される複数の導体パッドをベース・プレートに形成するステップと、
前記複数の導体パッドの各々と共にビーム・ブランカを形成するように、接地プレートを前記ベース・プレートに、しかもギャップのある状態で前記複数の導体パッドの上を覆うように、結合するステップと、を備える方法。
【請求項４２】
電圧を前記複数の導体パッドに選択的に加える回路を前記ベース・プレートに形成するステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記接地プレートを接地する回路を前記接地プレートに形成するステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記複数の導体パッドが前記ベース・プレートの第１の層に形成されており、
前記複数の導体パッドを互いに電気的に分離するように、接地された金属層を前記ベース・プレートの第２の層に形成するステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数の導体パッドを取り囲む抵抗の海を形成するステップであって、前記抵抗の海が蓄積された電荷をリークさせるように、前記ベース・プレートの縁に沿って接地されるステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数の導体パッドが第１のアレイの導体パッドを含み、
前記ベース・プレートに第２のアレイの導体パッドを形成するステップであって、前記第２のアレイが、ビーム方向に対して前記第１のアレイと直列に整列され、前記接地プレートが、前記第１のアレイと前記第２のアレイとの両方の上を覆うように前記ベース・プレートに結合されるステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１のアレイと前記第２のアレイのうちの１つに正電圧を加えかつ前記第１のアレイと前記第２のアレイの他の１つに負電圧を加える回路を、前記ベース・プレートに形成するステップをさらに備える請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記正電圧と前記負電圧を使用して、前記第１のアレイの前記複数の導体パッドの各々に対応するビーム・セグメントを所定の電流に減衰させるように、前記回路を較正するステップをさらに備える請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記回路が、さらに、前記第１のアレイと、前記第２のアレイのうちの少なくとも１つにブランカ電圧を選択的に加える請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記ベース・プレートに第３のアレイの導体パッドを形成するステップであって、前記第３のアレイが、前記ビーム方向に対して前記第１のアレイと前記第２のアレイと直列に整列され、前記接地プレートが、前記第１のアレイ、前記第２のアレイ、前記第３のアレイの上を覆うように前記ベース・プレートに結合されるステップをさらに備え、
前記回路が、ブランカ電圧を前記第３のアレイに選択的に加える請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
前記複数の導体パッドを形成するステップは、特定の加えられた電圧に対して電子ビームを前記それぞれの導体パッドの方に少なくとも部分的に偏向させるのに必要なだけ長い長さを、電子ビーム方向の前記複数の導体パッドの中の特定の導体パッドに決定することを備える請求項４１に記載の方法。
【請求項５２】
前記複数の導体パッドを形成するステップは、特定の導体パッドのビーム方向の投影が少なくとも１つの隣り合う導体パッドの投影と部分的に重なるように、ブランカ・ピッチの部分で互い違いに配列された少なくとも２行の１次元アレイで前記複数の導体パッドを配列することを備える請求項４１に記載の方法。
【請求項５３】
前記複数の導体パッドを形成するステップは、特定の導体パッドのビーム方向の投影が少なくとも１つの隣り合う導体パッドの投影と部分的に重なるような前記ビーム方向に対する角度で１次元アレイに、前記複数の導体パッドを配列することを備える請求項４１に記載の方法。
【請求項５４】
前記ベース・プレートと前記接地プレートのうちの少なくとも１つに複数の取付けパッドを形成するステップであって、前記複数の取付けパッドが前記ギャップを実現する高さを有するステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項５５】
前記接地プレートに接地メッシュを形成するステップであって、前記接地メッシュが２次電子を捕獲するような大きさに作られた複数の孔を有するステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項５６】
電子ビーム・カラムからの電子ビームを前記ギャップを通過させる向きを有しかつ前記１次元アレイに対して垂直な電子ビーム・カラムと、前記ベース・プレートを結合するステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項５７】
前記電子ビームは楕円ビーム形状を有し、さらに、前記ベース・プレートを結合するステップが、前記楕円ビーム形状の長い寸法を前記１次元アレイの長さに平行に方向付けすることをさらに備える請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記ギャップからのビーム・ラインを表面にわたって走査するための走査機構と前記ベース・プレートを結合するステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項５９】
前記ベース・プレートを走査機構に結合するステップが、
前記ビーム・ラインの長さに対して垂直な動きで前記表面の走査フィールドにわたって前記ビーム・ラインを掃引する走査装置を前記ベース・プレートに結合することと、
前記ビーム・ラインの長さに対して平行な動きで前記表面の新しい走査フィールドに漸増的に進むステージ・インクリメンタを前記ベース・プレートに結合することを備える請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記ギャップを通過した後で前記表面に入射したビーム・ラインによって表面から放出された電子を受け取るように前記ベース・プレートに対して位置決めされた検出器を前記ベース・プレートに結合するステップをさらに備える請求項４１に記載の方法。
【請求項６１】
前記ベース・プレートに結合するステップが、
前記複数の導体パッドに対応する複数のフィルタを供給することを備え、前記複数のフィルタの各々が、前記複数の導体パッドの１つに対応する固有の周波数サインに基づいて、前記ビーム・ラインの特定のセグメントによって前記表面から放出された電子を通過させる請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
時分割多重化（ＴＤＭ）回路を前記複数の導体パッドと結合することをさらに備え、前記ＴＤＭ回路が、前記複数の導体パッドの各々に対して時間スロットを定め、前記複数の導体パッドの１つが時間スロットごとに前記ビーム・ラインの特定のセグメントを通過させることになっている請求項６０に記載の方法。
【請求項６３】
前記ビーム・ブランカを形成するように前記接地プレートを結合するステップが、
電子ビーム・ブランカを形成することと、
イオン・ビーム・ブランカを形成することのうちの１つを備える請求項４１に記載の方法。
【請求項６４】
ベース・プレート、前記ベース・プレートに１次元アレイの状態で配列された複数の導体パッド、前記複数の導体パッドの各々と共にビーム・ブランカを形成するようにギャップのある状態で前記複数の導体パッドの上を覆うように前記ベース・プレートに結合された接地プレートを備える１次元ブランカ・アレイでビームを受け取るステップと、
前記１次元ブランカ・アレイで前記ギャップを通過するビーム・ラインを形成するステップと、
前記ビーム・ラインの対応するセグメントを偏向させるように前記複数の導体パッドに選択的に電圧を加えるステップと、を備える方法。
【請求項６５】
前記電圧を選択的に加えるステップが、
前記複数の導体パッドの中で固有の周波数サインを特定の導体パッドに与えることを含む請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記電圧を選択的に加えるステップが、
特定の導体パッドに加える電圧レベルをある範囲の使用可能な電圧から選択することと、
前記選択された電圧レベルを前記特定の導体パッドに加えることを備える請求項６４に記載の方法。
【請求項６７】
前記複数の導体パッドを互いに電気的に分離することをさらに備える請求項６４に記載の方法。
【請求項６８】
前記複数の導体パッドから蓄積された電荷をリークさせることをさらに備える請求項６４に記載の方法。
【請求項６９】
前記複数の導体パッドと整列された前記接地プレートの少なくともある領域を接地することをさらに備える請求項６４に記載の方法。
【請求項７０】
前記複数の導体パッドが第１のアレイの導体パッドを含み、前記１次元ブランカ・アレイが前記ベース・プレートに第２のアレイの導体パッドをさらに備え、前記第２のアレイがビーム方向に対して前記第１のアレイと直列に整列され、前記接地プレートが前記第１のアレイと前記第２のアレイとの両方の上を覆うように前記ベース・プレートに結合される請求項６４に記載の方法。
【請求項７１】
前記第２のアレイに電圧を選択的に加えるステップをさらに備える請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記第１のアレイに電圧を選択的に加えるステップが、正電圧と負電圧のうちの一方を選択的に加えることを備え、さらに、
前記第２のアレイに電圧を選択的に加えるステップが、前記正電圧と前記負電圧のうちの反対のものを選択的に加えることを備える請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記正電圧と前記負電圧を較正して、前記第１のアレイの前記複数の導体パッドの各々に対応するビーム・セグメントを所定の電流に減衰させることを備える請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記第１のアレイと前記第２のアレイのうちの少なくとも１つにブランカ電圧を選択的に加えることをさらに備える請求項７２に記載の方法。
【請求項７５】
前記１次元ブランカ・アレイがさらに前記ベース・プレートに第３のアレイの導体パッドを備え、前記第３のアレイが、前記ビーム方向に対して前記第１のアレイと前記第２のアレイとに直列に整列させられ、前記接地プレートが、前記第１のアレイ、前記第２のアレイ、前記第３のアレイの上を覆うように前記ベース・プレートに結合されており、さらに、
前記第３のアレイにブランカ電圧を選択的に加えることをさらに備える請求項７０に記載の方法。
【請求項７６】
前記複数の導体パッドに電圧を選択的に加えるステップが、
前記ビームをそれぞれの導体パッドの方に少なくとも部分的に偏向させることを備える請求項６４に記載の方法。
【請求項７７】
前記複数の導体パッドは、特定の導体パッドのビーム方向の投影が少なくとも１つの隣り合う導体パッドの投影と部分的に重なるようにブランカ・ピッチの部分で互い違いに配列された少なくとも２行の１次元アレイで配列されており、さらに前記複数の導体パッドに選択的に電圧を加えるステップが、
第１の導体パッドと少なくとも１つの隣り合う導体パッドに加えられる電圧を使用して、第１の導体パッドに対応するビーム・ラインのライン・セグメントの長さを調整することを備える請求項６４に記載の方法。
【請求項７８】
前記複数の導体パッドの各々は、特定の導体パッドのビーム方向の投影が少なくとも１つの隣り合う導体パッドの投影と部分的に重なるようなビーム方向に対する角度で１次元アレイに配列されており、さらに前記複数の導体パッドに選択的に電圧を加えるステップが、
第１の導体パッドと少なくとも１つの隣り合う導体パッドに加えられる電圧を使用して、第１の導体パッドに対応するビーム・ラインのライン・セグメントの長さを調整することを備える請求項６４に記載の方法。
【請求項７９】
前記複数の導体パッドからの２次電子を前記接地プレートで捕獲することをさらに備える請求項６４に記載の方法。
【請求項８０】
前記複数の導体パッドが第１のアレイの導体パッドを備え、前記１次元ブランカ・アレイが接地プレートに第２のアレイの導体パッドをさらに備え、前記第２のアレイが前記ギャップを間にして前記第１のアレイと整列されている請求項６４に記載の方法。
【請求項８１】
前記第２のアレイの導体パッドの各々を接地することをさらに備える請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
前記第２のアレイの導体パッドに電圧を選択的に加えることをさらに備える請求項８０に記載の方法。
【請求項８３】
前記ビームを１次元ブランカ・アレイで受け取る前に前記ビームを楕円ビーム形状の形にすることをさらに備え、前記楕円ビーム形状が前記ビーム・ラインの長さに対して平行な長い方の寸法を有する請求項６４に記載の方法。
【請求項８４】
前記ビーム・ラインを表面にわたって走査することをさらに備える請求項６４に記載の方法。
【請求項８５】
前記ビーム・ラインを走査することが、
前記ビーム・ラインの長さに対して垂直な動きで、前記表面の走査フィールドにわたって前記ビーム・ラインを掃引することと、
前記ビーム・ラインの長さに対して平行な動きで、前記表面の新しい走査フィールドに漸増的に進むことを備える請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
前記ビーム・ラインを走査することが、
前記表面の特定のベクトル位置に前記ビーム・ラインを位置決めすることと、
前記ビーム・ラインの長さに対して垂直な動きで、前記特定のベクトル位置の走査フィールドにわたって前記ビーム・ラインを掃引することを備える請求項８４に記載の方法。
【請求項８７】
選択的に電圧を加えるステップが、
前記表面に投影される像のフィーチャを形成するために前記ビーム・ラインが前記表面にわたって走査されるときに、前記ビーム・ラインのセグメントを消すことを備える請求項８４に記載の方法。
【請求項８８】
前記像のフィーチャを定義するデータを受け取ることをさらに備える請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
前記データが、前記像内の位置と走査速度に基づいた、前記複数の導体パッドの各々のレベルごとの電圧レベルと継続時間を備える請求項８８に記載の方法。
【請求項９０】
前記表面に入射したビーム・ラインによって表面から放出された電子を検出するステップをさらに備える請求項６４に記載の方法。
【請求項９１】
前記電子を検出するステップが、
前記複数の導体パッドの各々に対応する固有の周波数サインに基づいて前記電子をフィルタ処理することを備える請求項９０に記載の方法。
【請求項９２】
前記電子を検出するステップが、前記複数の導体パッドの各々に対応する時間スロットに合せて前記ビーム・ラインのセグメントを時分割多重化（ＴＤＭ）することを備え、前記複数の導体パッドの１つが時間スロットごとに前記ビーム・ラインのセグメントを通過させることになっている請求項９０に記載の方法。
【請求項９３】
前記ビームを受け取るステップが、
電子ビームを受け取ることと、
イオン・ビームを受け取ることのうちの１つを備える請求項６４に記載の方法。
【請求項９４】
前記検出された電子に基づいて前記表面を形成するデータを生成することをさらに備える請求項９０に記載の方法。
【請求項９５】
ベース・プレート、前記ベース・プレートに１次元アレイの状態で配列された第１のアレイの導体パッド、ビーム方向に対して前記第１のアレイと直列に整列され前記ベース・プレートに配列された第２のアレイの導体パッド、各整列された対の導体パッドと共にビーム・ブランカを形成するようにギャップのある状態で前記第１のアレイと前記第２のアレイとの両方の上を覆うように前記ベース・プレートに結合された接地プレートを備える１次元ブランカ・アレイでビームを受け取るステップと、
前記１次元ブランカ・アレイで前記ギャップを通過するビーム・ラインを形成するステップと、
表面に入射した前記ビーム・ラインによって前記表面から放出された電子を検出するステップと、
各整列された対の導体パッドに対応する電子の強度に基づいて、前記第１、第２のアレイの個々の導体パッドに加えられる電圧を較正するステップと、を備える方法。
【請求項９６】
電圧を較正するステップが、
正電圧と負電圧のうちの１つを前記第１のアレイに選択的に加えて、前記ビーム・ラインの対応するライン・セグメントを少なくとも部分的に偏向させることと、
前記正電圧と前記負電圧のうちの反対のものを前記第２のアレイに選択的に加えることを備える請求項９５に記載の方法。
【請求項９７】
電圧を較正するステップが、
前記強度を所定の強度に減衰させることを備える請求項９５に記載の方法。
【請求項９８】
前記電子を検出するステップが、
前記複数の導体パッドの各々に対応する固有の周波数サインに基づいて前記電子をフィルタ処理することを備える請求項９５に記載の方法。
【請求項９９】
前記電子を検出するステップが、前記整列された対の導体パッドの各々に対応する時間スロットに合せて前記ビーム・ラインのセグメントを時分割多重化（ＴＤＭ）することを備え、前記整列された対の導体パッドの１つが時間スロットごとに前記ビーム・ラインのセグメントを通過させることになっている請求項９５に記載の方法。
【請求項１００】
前記ビームを受け取るステップが、
電子ビームを受け取ることと、
イオン・ビームを受け取ることのうちの１つを備える請求項９５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
この出願は、２００２年１１月２９日に出願された「Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｌｉｎｅ  Ｓｅｇｍｅｎｔ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ」という名称の米国仮出願番号６０／４２９，９５６に対して優先権を主張する。この出願は、これによって、参照して完全に組み込む。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ビーム・ブランカ（beam blanker）の分野に関する。より詳細には、この発明は、１次元ビーム・ブランカ・アレイに関する。
【背景技術】
【０００３】
電子ビームを厳格な精度で制御することができ、このことによって、電子ビームはいくつかの用途で特に有用になっている。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）は一般的な例である。電子ビームで表面を走査するときに、２次電子が表面から放出され、検出され、そして、表面のトポグラフィ像を作るために使用される。電子ビームの精度によって、ＳＥＭは信じられないほど微細な細部を検出することができる。
【０００４】
表面の検査の他に他の例として、電子ビームは、像を表面にインプリントするために使用することができる。これはしばしば電子ビーム・リソグラフィと呼ばれ、多くの異なるやり方で行なうことができる。代表的なプロセスでは、電子に敏感な膜で表面が覆われる。電子ビームはその膜の特定部分だけを感光させ、化学的なプロセスで、露光された膜か露光されない膜かのどちらかを溶解除去し、後に表面にインプリントされた像が残る。
【０００５】
リソグラフィにはいくつかの有用な用途があり、その中で最小でないものが集積回路（ＩＣ）製造である。１つ又は複数の層の回路部品をチップの表面にインプリントすることで、回路設計をチップ上に構築することができる。しかし、フォトマスクを使用する光リソグラフィの主要な競合技術の方が遥かに高速であるために、直接ウェーハに行なわれる電子ビーム・リソグラフィはまだ商業的には成功していない。
【０００６】
光リソグラフィでは、像を表面にインプリントするために光源とマスクが使用される。一般に、表面を光敏感膜で覆い、光源によって、マスクを通して表面に像を投影して、その膜を部分的に露光する。露光された膜か露光されない膜かのどちらかが化学的な処理で除去されて、表面にインプリントされた像が後に残る。光リソグラフィは、電子ビーム・リソグラフィよりも遥かに高速であった。というのは、光リソグラフィでは、単一露光で像全体をインプリントすることができるが、一方で、電子ビーム・リソグラフィでは、像は電子ビームを使用して順次に「描画」される。
【０００７】
光リソグラフィは電子ビーム・リソグラフィよりも遥かに高速であったが、光リソグラフィは急速にそれの理論的限界に近づいている。すなわち、進歩は、絶えず、より小さなより高密度な設計を要求している。特に集積回路では、より小さなより高密度な設計は、より小さなチップ及び／又は１チップ当たりのより多くの機能変化する。この設計の最小フィーチャ・サイズがサブミクロン範囲に入るときに、フィーチャは光リソグラフィで使用される光源の波長よりも小さくなることが多い。波長以下のレベルでは、光の挙動は変化し、より複雑になる。光リソグラフィで波長以下での光の挙動を補償するために、マスクの処理や多重露光技術などの様々な技術が開発された。しかし、各技術は、製造プロセスのコストと時間を増加させる。ある点で、進歩は、光リソグラフィが簡単に作ることのできない、又は経済的に作ることができないフィーチャ・サイズを必要とするであろう。
【０００８】
さらに進歩するために、電子ビーム・リソグラフィが将来の方法になるであろう。電子ビームの精密な制御を用いて、電子ビーム・リソグラフィで、マスクを使用することなしに、十分にナノメートル範囲の信じらないほど小さなフィーチャ・サイズを作ることができる。しかし、商業的に成り立つ電子ビーム・リソグラフィのためには、速度が依然として主な障害である。
【０００９】
電子ビーム・リソグラフィの速度にとって、２つの大障害がある。第１は、同じ帯電の粒子は互い反発し合うクーロン相互作用である。例えば、膜を露光するために特定の線量の電子が必要であると仮定し、さらに、ビームが電子を供給する特定の線量率を有すると仮定すると、ビームが膜を横切って動く速度が制限される。ビームが余りにも速い場合、膜は適切に露光されない。速度を増す１つの方法は、ビームの線量率を増すことである。単位時間当たりにより多くの電子を堆積させると、ビームはより速く、しかも適切に膜を露光することができる。
【００１０】
しかし、クーロン相互作用のために妥協がある。電子ビーム中の負に帯電した電子は互いに反発し合い、ビームが膜の方に進むにつれてビームが外に広がるようになる。電子の数を増すと、ビームの広がりがより大きくなり、膜上でビーム・サイズは大きくかつより不精密になる。言い換えると、クーロン相互作用のために、膜の露光感度、ビームの所望のサイズ、ビームの線量率の組合せによって、速度が制限される。
【００１１】
電子ビーム・リソグラフィの第２の主要な障害は、パターン供給速度である。電子ビームでパターンを供給する様々な方法が開発された。１つの主な方法はラスタ走査である。ラスタ走査では、通常、表面の全ての「ピクセル」が走査されるまで、表面を横切って水平方向に進み、そして１回に１水平ラインだけ表面を垂直方向下方に動いて、全表面が走査される。シングル・ビーム・システムでは、パターンが膜を感光すべきであると指示するところで、ビームがオンになる。
【００１２】
他の主な方法は、ベクトル走査であり、この場合には、表面がベクトル位置に分割される。各ベクトル位置は小さなブロックの表面積に対応する。シングル・ビーム・システムで像を投影するために、ビームは、パターンの一部を含む表面のベクトル位置に向けられ、そして、ビームは電子の小さな基本形状を点滅して、所望のパターンを作る。
【００１３】
ベクトル走査では表面の全てのピクセルにわたって走査する必要がないので、表面積の大きな部分を占めない像では、ベクトル走査は、ラスタ走査よりも遥かに高速である。しかし、特にＩＣ設計では、大抵のパターンは、使用可能な表面積のほぼ半分を使用する。この場合、ベクトル走査は、実際にはラスタ走査よりも遅いこともありうる。
【００１４】
これらの方法の両方で、パターン供給速度は、システムの物理的な制約で制限される。しばしば、走査フィールドにわたって電子ビームを走査するために電界が使用され、そして、１つの走査フィールドから別の走査フィールドに移動するために機械的なステージ移動が使用される。例えば、ラスタ走査では、ウェーハは、電子ビーム・カラムに対して動くことができるステージに取り付けられる。ステージは、ビームをウェーハ上の特定の走査フィールドに位置合わせすることができ、電界はその走査フィールドにわたってビームを掃引することができる。同様に、ベクトル走査では、ステージを動かしてベクトル位置をアドレス指定し、さらに形状をインプリントするために電界を使用する。
【００１５】
シングル・ビームを使用すると、光リソグラフィの数分に比べて、ラスタ走査とベクトル走査の双方とも一般的なＩＣパターンをウェーハに描画するのに多くの時間がかかる。速度を増すために、いくつかの研究計画はマルチビーム・システムを作ることを試みた。このシステムの１つでは、非常に近接した複数のシングル・ビーム・ミニカラムが使用される。シングル・ビーム・カラムを小型化することでいくらかの進歩があったが、この方法は、必要なカラムの数が膨大であるために、少なくとも部分的には大いに不成功であった。光リソグラフィと競争できるためには、電子ビーム・システムは数千のカラムを必要とすると思われる。その集積化のレベルを達成することは非常に困難であることが分かった。
【００１６】
このシステムの他の１つは、マイクロ・ブランカ・アレイを使用してシングル・ビーム・カラムから複数のビームを発生させることである。ブランカは、ほとんどの電子ビーム・カラムの共通要素である。電子源は、電子の流れを生成する。一連の電気要素が、電子の流れを誘導してビームにする電界及び／又は磁界を発生させる。ビームは、アパーチャと位置合わせされたブランカを通過する。ブランカは通常２個の電極を備える。電極間に電圧が加えられたとき、結果として生じる電界がビームの進路をアパーチャから離れるように変えて、ビームがカラムの残り部分を通過しないようにする。ブランカ電圧を変調することによって、電子源をオン・オフさせるよりも遥かに速い速度でビームを有効にオン・オフさせることができる。
【００１７】
単一ブランカでなく、マイクロ・ブランカ・アレイは、通常、ＩＣチップに複数の孔を含み、電極と制御回路は各孔のまわりのチップに形成されている。それぞれの孔の周囲の電極に別々に電圧を加えることによって、アレイの孔を通過するビームのセグメントの進路を、個々にアパーチャから離れるように変えることができる。このようにして、単一ビーム源から複数のビーム・セグメントが作られる。マイクロ・ブランカ・アレイでは、ビームは、一度に１点ではなくて、一度に１つのブロックの表面積を含むことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、カラムの小型化と同様に、マイクロ・ブランカ・アレイは、技術の数多くの制限や問題のために、大いに不成功であつた。例えば、各孔のまわりの支持回路は、特定のスペース量と隣り合う孔からの分離を必要とし、より多数の孔ではより多くのスペースが必要になる。スペース要求で、孔がどのくらい近接できるかが制限され、したがって、ブランカ・アレイを通して投影することができるビーム電流の小部分が制限される。
【００１９】
さらに、電子の進路を変えるために、電極長さと電圧レベルのある特定の組合せを各孔が必要とする。電極の長さが短かければ短いほど、必要とされる電圧レベルは高くなる。電極の長さは、ＩＣチップの厚さで制限されるので、ある特定の最小電圧レベルが必要となる。電圧レベルが高ければ高いほど、アレイ中の孔の間に必要な分離及び間隔は大きくなり、さらに、必要な電圧を供給することができる半導体プロセスを見いだし難くなる。
【００２０】
これら及び無数の他の問題の結果として、ほとんどの多ビーム・リソグラフィ計画は不成功であった。
【００２１】
本発明の実施例を添付の図面で説明する。しかし、添付の図面は、本発明の範囲を制限しない。図面中の同様な参照は同様な要素を示す。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
以下の詳細な説明で、本発明の完全な理解を可能にするために、多数の特定の詳細が示す。しかし、当業者は理解することであろうが、本発明はこれらの特定の詳細なしに実施することができ、本発明は記述された実施形態に制限されず、さらに本発明は様々な他の実施態様で実施することができる。他の例では、よく知られている方法、手順、部品、及び回路を詳細に説明しなかった。
【００２３】
本説明は、当業者の仕事の要旨を他の当業者に伝えるためにその当業者が一般に使用する専門用語を使用して表される。また、本説明は、プログラミング命令の実行によって行なわれるオペレーションの点から表される。当業者はよく理解するように、これらのオペレーションは、例えば電気部品によって格納し、転送し、組み合わせ、またそうでなくて処理することのできる電気信号、磁気信号又は光信号の形をとることが多い。
【００２４】
様々なオペレーションは、本発明を理解するために役立つやり方で行なわれる多数の別個のステップとして説明される。しかし、記述の順序は、これらのオペレーションが、示された順序で必ず行なわれることを暗に意味するように解釈すべきでないし、また順序に依存もしない。最後に、「一実施形態で」という句の繰返し使用は、必ずしも同じ実施形態を参照しない。ただし、そうであるかもしれない。
【００２５】
本発明の実施態様は、新しい種類のマイクロ・ブランカ・アレイを提供する。一度に１つのビームを投影するのではなく、又は、一度に２次元ブロックのビーム・セグメントを投影するのでなく、本発明の実施態様は、１次元のラインのビーム・セグメントを投影することができる。そして、ビーム・セグメントを消すためにＩＣチップの孔を使用するのではなく、本発明の実施態様は、ビーム方向に対してブランカ・アレイをその縁を支点にして回す。例えば、一実施態様では、発明のブランカ・アレイは、ギャップで隔てられた２個のＩＣチップを備え、このギャップをビームが通過する。２個のチップのうちの一方は接地電極を備え、他方のチップは導体パッドのアレイを備える。各導体パッドは、接地電極と共に別個のマイクロブランカを形成する。個々の導体パッドに選択的に加えて、ビームの直線セグメントの進路を個々に変え、又はそのセグメントを消すことができる。
【００２６】
以下の例及び実施態様で示しまた述べるように、ビームに対してブランカ・アレイをその縁を支点にして回すことで、設計を非常に簡単にして、製造容易性、パターンの正確さ、パターン供給速度を改善することができる。例えば、本発明の実施態様は、多数のビーム・セグメントを同時に使用してパターン供給速度を改善することができる。そして、パターン供給速度を実質的に改善することで、本発明の実施態様は、クーロン相互作用の問題を軽減することができる。すなわち、比較的に大きな面積を同時に含む多数のビーム・セグメントを使用することで、優れた全パターン供給速度を依然として実現しながら、比較的弱いゆっくりした、精度の高い個々のビーム・セグメントを使用することができる。本発明の実施態様は、クーロン相互作用の制限をさらに軽減するために複数カラムを使用して、僅か数分で一般的なＩＣパターンをウェーハに描画することができる。
【００２７】
さらに、理論的限界に近づいている光リソグラフィと違って、本発明の実施態様は、電子ビーム・リソグラフィを使用して作ることができる同じＩＣ技術を使用して製造することができる。言い換えれば、ＩＣ技術がより小さなフィーチャ・サイズ及びより高密度なパターンに向かって進むにつれて、同じＩＣ技術を使用して、より小さなフィーチャ・サイズ及びより高密度なパターンのために、より高速なパターン供給及びより微細なビーム・セグメントのためのより多くのビーム・セグメントを有する発明のマイクロ・ブランカ・アレイを作ることができる。したがって、本発明の実施態様は、完全にＩＣ技術の進歩と共に進歩することができる。
【００２８】
本発明の実施態様はブランカ要素を形成するために孔ではなく表面を使用するので、製造容易性を大いに改善することができる。例えば、ＩＣチップ表面は、長くて狭いブランカ電極にさらに相当多くの面積を供給することができる。そして、ＩＣチップは多数の回路レベルを含むことができるので、制御回路、分離特性、多くの他の有用な機能の全てを容易にチップ中に、ブランカ電極の下とまわりに、直接に一体化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明は主に電子ビーム・リソグラフィの背景で説明するが、本発明の実施形態は、イオンのような他のビームはもちろんのこと、検査のような様々な他の用途で使用することができる。
【００３０】
ブランカ・アレイ装置の実施形態の例
図１〜３は、ベース・プレート、接地プレート、導体パッドのアレイを備える本発明のマイクロ・ブランカ・アレイの一実施形態を示す。図１で、ベース・プレートは集積回路（ＩＣ）チップ１１０を備え、導体パッドは金属パッド１２０を備える。金属導体パッド１２０は、チップ１１０の表面に１次元アレイの状態で設けられる。
【００３１】
説明のために、アレイはちょうど１３個の導体パッドを含む。しかし、実際には、数多くの導体パッドをチップの表面に設けることができる。例えば、一実施形態では、アレイは５万個の導体パッドを含むことができる。他の実施形態は、チップのサイズとチップを製造するために使用される技術に依存してより多くの導体パッド又はより少ない導体パッドを使用することができる。さらに、導体パッドは、チップの「上」にあると言われるが、実際にチップの外面にある必要はない。すなわち、導体パッドは、チップの１つ又は複数の層の中に埋め込まれるかもしれないし、又は物理的な保護、電気的分離などのために様々な材料のどれかで覆われるかもしれない。
【００３２】
図２は、チップの層がどのように使用されるかを示すために、縁から見たチップ１１０を示す。図示の例では、金属パッド１２０はチップ１１０の第１の層２３０に設けられており、接地金属層２４０はパッド１２０の下でチップ１１０に設けられ、さらに制御回路２５０は接地層２４０の下の層でチップ１１０に設けられている。他の実施形態は、これらのフィーチャの１つ又は複数を１つの層に組み合わせることができ、又は追加の層及び追加のフィーチャを含むことができる。
【００３３】
図３は、接地プレート３３０と結合されたベース・プレート１１０を示す。図示の実施形態では、取付けパッド３７０は、プレート間にギャップ３４０を与えるように接地プレート３３０に形成されている。ギャップ３４０は、プレート間に空気ギャップ又は真空を備えることができる。もしくは、ギャップ３４０に様々な材料又は物質のどれかを充填することができ、これをビームが通過することができる。
【００３４】
他の実施形態では、取付けパッド３７０を、ギャップ３４０を与えるようにベース・プレート１１０に設けてもよく、又は両方のプレートに設けてもよい。または、任意の数の方法を使用して、導体アレイの長さにわたってプレート間にギャップを作ることができる。
【００３５】
図示の実施形態では、取付けパッド３７０の他に、接地経路３６０が接地プレート３３０に設けられている。接地経路３６０は、導体パッド１２０のアレイと整列された接地プレート３３０の少なくとも１つの領域を接地する。ベース・プレート１１０及び接地プレート３３０は、一緒に、ギャップ３４０を横切ってマイクロブランカ３５０のアレイを備えている。
【００３６】
電子１３０がブランカ・アレイに入射するとき、電子のラインがギャップ３４０を通過する。制御回路２５０は個々のパッド１２０に選択的に電圧を加えて、電子のラインのセグメントを偏向させるようにギャップを横切る電界及び／又は磁界を生成させる。接地層２４０は、各導体パッドの間にある程度の電気的分離を実現して、１つのパッドから次のパッドにリークする電圧の量を制限する。
【００３７】
図示の実施形態では、取付けパッド３７０は、両方のプレートが互いに実質的に平行であるように両方のプレートを分離する。しかし、ベース・プレートと接地プレートとが実質的に平行である必要はない。例えば、両方のプレートはブランカ・アレイの長さに沿って互いにほぼ平行に整列されているが、電子ビーム方向では実質的に平行でなくてもよい。すなわち、ギャップは電子がブランカに入るところでより広く電子がブランカを出るところでより狭いように、ギャップは先細りになっていてもよいし、又はその逆でもよい。
【００３８】
図４は、本発明の実施形態を使用できる電子ビーム・カラム４１０の一実施形態を示す。本発明のマイクロ・ブランカ・アレイを除いて、電子ビーム・カラム４１０は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で使用されるもののような広い範囲のカラムを表している。
【００３９】
ビーム・カラム４１０は、電子源４０５、第１の組のコイル又は電極４２０、アパーチャ４４０、方向コイルすなわち電極４５０を含む。電子源４０５は、電子の流れ４１５を生成する。コイル４２０は、電子をアパーチャ４４０の方に向ける電界を生成する。カラムは、通常、電子ビームを選択的に偏向させるようにアパーチャ４４０と位置合わせされたブランカを含む。しかし、図示の実施形態では、通常のブランカは、図１〜３のブランカ・アレイのような、本発明のマイクロ・ブランカ・アレイ４３０の実施形態に置き換えられている。
【００４０】
図示の実施形態で、ブランカ・アレイ４３０は、接地プレート３３０とベース・プレート１１０の端から見たものである。ブランカ４３０のギャップを通過しない電子４１５は、ブランカ４３０の本体かアパーチャ４４０の周囲の表面かのどちらかで止められる。すなわち、ブランカ４３０のギャップを偏向されないで通過した電子のラインだけがアパーチャ４４０と一直線に並んでいる。この電子のラインは、図示の例では、ページに対して垂直である。ブランカ４３０は、電子のラインの個々のセグメント４７０をアパーチャ４４０から離すように偏向させることができる。
【００４１】
方向コイル４５０は、ビーム走査器を備える。すなわち、コイル４５０は、アパーチャ４４０を通過するビーム・セグメントを走査フィールド４６０全体にわたって掃引する電界又は磁界を生成する。図示の実施形態では、ビームはまさに１次元で掃引される。他の実施形態は、ビームを２次元に掃引することができるように追加の方向コイルを含むことができる。他の実施形態は、また、ビームを縮小するか又は集束するか、又は収差を補正するための追加のコイルを含むことができる。カラム設計は、１０分の１から１０００分の１以下にビーム・サイズを縮小することができ、１０ナノメートル以下のビーム・サイズを容易に実現することができる。
【００４２】
本発明の実施形態は、ほとんど又は全く修正なしに既存の電子ビーム・カラムで使用することができるが、様々な修正を行なって性能を改善することができる。例えば、電子ビームは、通常、円形の断面を有する。この場合、ビーム中の大部分の電子は本発明のマイクロ・ブランカ・アレイのギャップを外れ、浪費される。しかし、電子源設計及び／又はカラム内電極構成のいくつかの全く重要でない修正で、ビーム形状を変えて、電子のより多くの部分をギャップに集束させることができる。例えば、図５は楕円のビーム形状５１０を示す。ビーム長い寸法はブランカ・アレイの長さに対して実質的に平行である。この場合、与えられたビーム線量率に対して、円形ビーム形状を使用するときよりも楕円ビーム形状５１０を使用するとき、より多くの電子がギャップを通過する。
【００４３】
図６は、本発明の実施形態を使用して生じるかもしれない走査パターンの一実施形態を示す。マイクロ・ブランカ・アレイで形成された電子のラインが走査ライン６１０を形成する。全走査ライン６１０をラスタ走査のやり方で表面にわたって走査することができる。すなわち、表面にわたって単一ラインを数万回走査するのではなく、本発明の実施形態は、各ラインを個々に望み通りにオン・オフ変調した状態で、表面にわたって数万のラインを同時に走査することができる。
【００４４】
図示の実施形態では、電子のラインは、第１の走査６３０でｙ方向に走査フィールド６２０にわたって掃引される。いったん走査６２０が完成すると、走査ライン６１０は第２の走査６４０のためにｘ方向に動き、その後で第３の走査フィールド６５０が続く。走査フィールド６２０の長さ６６０に依存して、方向コイルを使用してｙ方向の全掃引を含むことができる。同様に、ｘ方向の走査ラインの移動は、少なくとも特定の数の増分移動のために、方向コイルを使用して行うことができる。他の実施形態は、電界ではなくて機械的移動を使用することができる。例えば、走査される表面及び／又は電子ビーム・カラムは、表面及びカラムが相対的に動くことができるようにステージ上に取り付けられてもよい。さらに他の実施形態では、機械的な移動と電界／磁界との組合せを使用してもよい。
【００４５】
図７は、本発明の実施形態を使用してベクトル走査のやり方で表面を走査することができる方法の他の例を示す。図示の例では、ウェーハ７２０は、ステージ位置決めデバイス７１０に取り付けられている。カラム７４０は、ウェーハ７２０のベクトル走査フィールド７３０にビーム・ラインを供給する。偏向された全てのライン・セグメントに関して、ステージ７１０は、特定のベクトル位置のカラム７４０に対してウェーハを位置付けすることができる。それから、ビーム・ラインは、個々のライン・セグメントが望み通りにオン・オフする状態で、ベクトル位置に走査フィールド７３０を含む面積のブロックを走査することができる。
【００４６】
図示の実施形態では、走査フィールドはビーム・ライン長と同じ幅である。この場合、走査フィールドは、ビーム・ラインの一掃引で取り扱われ、その後で、ステージは次のベクトル位置に移動することができる。他の実施形態では、走査フィールドはより大きくてもよく、ビームはベクトル位置でその全面積を含むようにラスタ走査を行なうことができる。
【００４７】
図８は、複数の発明のマイクロブランカを一緒に使用することができる方法の一実施形態を示す。図示の実施形態では、２０個のビーム・カラム８０１〜８２０は、ビーム・ラインに対して垂直な線に沿った列にグループ分けされた２０本の平行ビーム・ラインを発生する。他の実施形態は、個々のカラムのサイズとコストのような様々な要素に依存して、異なる数のカラムを使用することができる。明らかに、より多くのカラムは、より大きな面積を同時に含むことができる。
【００４８】
また、他の実施形態は、ビーム・ラインを異なった向きに配列することができる。例えば、平行なビーム・ラインは、ビーム・ラインに平行な線に沿った縦列にグループ分けされるかもしれない。同様に、ビーム・ラインは行及び縦列に配列されるかもしれない。
【００４９】
図示の実施形態では、ステージ８４０は機械的なものである。すなわち、ウェーハ８５０はステージ・インクリメンタ８６０に取り付けられ、ステージ・インクリメンタ８６０はビーム・カラム８０１〜８２０を１組の２０個の走査経路８３０に整列させる。２０本のビーム・ラインは、２０個の異なるビーム経路８３０を同時に走査する。それから、ステージ・インクリメンタ８６０は次の組の２０個の走査経路に進む。
【００５０】
５万ビーム・セグメントを有する単一のマイクロ・ブランカ・アレイを使用すると、一般的なＩＣ設計の１つの層は、クーロン相互作用だけで制限された時間で、ウェーハに描画することができる。これは、最先端技術のパターンを描画するのに２０から５０倍の時間がかかるかもしれないシングル・ビーム・システムに比べて実質的な改善である。さらに、図８に示したもののような２０個のビーム・カラムを有し、かつ１ビーム・ライン当たり５万セグメントを有するシステムは、一般的なＩＣ設計を、１時間当たり約２０ウェーハの速度で描画することができる。通常、１時間当たり１０ウェーハの速度が商業的に成り立つと考えられている。ＩＣ技術が進歩するにつれて、本発明の実施形態もまた進歩し、さらに速い速度を実現する。
【００５１】
設計を描画することができる速度を高くすることに加えて、本発明の実施形態は、表面を検査する速度を増すことができる。電子ビームが表面にわたって走査されると、２次電子が表面から放出され、表面のトポグラフィ像を作るために検出され、使用される。複数のビーム・セグメントを同時に使用するとき、表面のフィーチャを特定の位置と関係づけるために、個々のビーム・セグメントからの電子を識別する必要がある。
【００５２】
図９は、マルチビーム検査のための本発明の一実施形態を示す。ビーム・カラム９２０は、ビーム・ライン９１０を発生する。ビーム・ライン９１０は表面９６０に入射し、２次電子が放出される。電子検出器９３０は放出された電子を検出する。出力データ９５０の感知し、放出電子を表面上の特定の位置と関係づけるために、ある種のフィルタ９４０が使用される。
【００５３】
任意の数のフィルタ処理技術を使用することができる。一実施形態では、フィルタ９４０は、時分割多重化（ＴＤＭ）回路を備える。ビーム・ライン９１０の各ビーム・セグメントは、反復順序の特定の時間スロットに割り当てられる。特定のビーム・セグメントは、それの時間スロットの間だけオンになっている。フィルタ９４０は、各ビーム・セグメントに割り当てられた時間スロットと同期がとられている。この場合、特定の時間スロット中に検出された電子は、適切なビーム・セグメントの対応する表面９６０の位置に関係づけられる。
【００５４】
他の実施形態では、マイクロブランカの導体パッドに加えられる電圧は、特定の周波数サイン（frequency signature）で変調される。異なる周波数サインを各導体パッドに割り当てる。この場合、フィルタ９４０はいくつかの周波数フィルタを備える。各フィルタは、固有の周波数サインの１つに対応するデータだけを通し、それによって、特定のビーム・セグメントによって放出された電子を識別する。
【００５５】
さらに他の実施形態では、時分割多重化と周波数サインとの組合せが使用される。例えば、５万個のビーム・セグメントを有するブランカに５万個の異なる周波数サインと周波数フィルタを使用するのではなく、１０００の異なる時間スロットの１つと５０の異なる周波数サインの１つに、又はそのある変形に、ビーム・セグメントを割り当ててもよい。
【００５６】
これまでのところでは実施形態や例の全ては、比較的大きな面積を含む多数のビームを実現する様々な方法を説明した。また、本発明の実施形態は、個々のビーム・セグメントの品質を改善し、マイクロ・ブランカ・アレイを使用して描画し走査することができる像の品質を改善する方法も含む。
【００５７】
像の質は、要素の数に依存し、最小のビーム・セグメント一様性に依存しない。ビーム・セグメントが異なる線量率を有する場合、そのビーム・サイズはクーロン相互作用のために異なる。ビーム・サイズが異なると、フィーチャの縁が一様に配列されないので、像が歪む。都合の悪いことに、電子ビームは、ビーム・ライン長全体にわたって均一に非常になりにくい。
【００５８】
図９で説明したもののようなシステムを使用して、ビーム・セグメントのプロファイルを測定することができる。図１０は、電流１０４０によって測定されたビームのプロファイルの例を示す。測定電流曲線１０１０において、電流値１０４０は、ビーム・ライン中のビーム・セグメント位置１０３０ごとに１つずつプロットされている。測定電流は、ビーム・ラインの長さにわたって変動している。
【００５９】
個々のセグメントの電流を増やすことは困難である。それで、図示の実施形態では、測定電流１０１０より下のあるレベルに所望の電流レベル１０２０が選ばれる。一実施形態では、所望のレベル１０２０は最低測定電流に等しい。他の実施形態では、所望のレベルは、最低測定電流よりもある誤差マージンだけ下である。
【００６０】
任意の数の方法を使用して、個々のビーム・セグメントを減衰させることができる。図１１は、ベース・プレートに２つのアレイ１１２０、１１３０の導体パッドを使用する１つの例を示す。図１のアレイと同様に、接地プレート（図示しない）は、ギャップを形成するように導体アレイ１１２０、１１３０の上を覆ってベース・プレート１１１０に載っている。回路（図示しない）は、ある範囲の電圧を導体パッドの各々に選択的に加えることができる。図示の実施形態では、回路は負電圧をアレイ１１２０に加え、正電圧をアレイ１１３０に加える。接地プレートは、各導体パッドがギャップを横切る電界を生成するように導体パッドの上方に接地領域を形成している。アレイ１１２０、１１３０の両方は、電子ビームの方向１１６０に対して垂直に配列されている。アレイ１１２０の各導体パッドは、２つのパッドが電子ビーム方向に対して直列にならぶようにアレイ１１３０に対とされた導体パッドを有する。アレイの少なくとも１つの導体パッドは、加えられた電圧のレベルに依存して、電子を導体パッド又は接地プレート側に少なくとも部分的に偏向させるのに必要なだけ長い。
【００６１】
電子の流れがアレイ１１３０中の導体パッドのそばを通るときに、この流れを部分的に偏向させる電圧レベルを加えることによって、このビームを減衰させることができる。図１１でアレイ１１３０は正電圧を受けるので、電子は導体パッドの方に引っ張られる。そのパッドに接続された電子は、流れから取り除かれる。残りの電子はアレイ１１２０の対応する導体パッドのそばを通るとき、適切な負電圧が、アパーチャを通る元の経路に流れをちょうど戻すことができるだけ、電子を反発させる。導体パッドの直列の対に加えられる正電圧と負電圧を調整することで、各ビーム・セグメントを所望の一様な電流レベル、又はその近くまで減衰させることができる。
【００６２】
他の実施形態では、正電圧と負電圧は、様々な方法のどれかで個々のビーム・セグメントを減衰させるように加えることができる。例えば、負電圧を最初に加えてもよい。この負電圧を使用して、電子を導体パッドに引っ張るのではなく、電子を接地プレートに偏向させてビーム・セグメントを減衰させることができる。また、全ての負電圧を一方のアレイに加え、さらに全ての正電圧を他方のアレイに加えるのではなく、正電圧と負電圧を同じアレイの中の異なる導体パッドに加えるようにしてもよい。この方法は、捕獲電子をより大きな面積にわたって分布させるのに役立つ。
【００６３】
さらに、蓄積された電子による電荷増加を減らすために、図１１の実施形態は、導体パッドを取り囲む抵抗の海（resisitive sea）１１５０とベース・プレート１１１０の縁に沿った接地経路１１４０を含む。抵抗の海１１５０は蓄積電荷を導体パッドから接地経路１１４０にリークさせることができる。
【００６４】
一実施形態では、ビーム・セグメントを減衰させる正電圧と負電圧の他に、回路はブランカ電圧も供給する。例えば、ビーム・セグメントをオフにするために、直列の対の導体パッドの少なくとも１つが、追加の正電圧又は負電圧を受け取って、ビーム・セグメントをアパーチャからそらす。代わりに、ブランカ電圧を加えることに、正電圧又は負電圧の一方をオフにし、他方をオンのままにしておくことを含んでもよい。いずれの場合も、正電圧と負電圧を操作して、ビーム・セグメントを減衰させるだけでなく、ビーム・セグメントを消すこともできる。
【００６５】
他の実施形態では、図１２に示すように、アレイ１１２０、１１３０だけを使用するのではなく、ベース・プレート１２１０は、ブランカ電圧を加えるための別の第３のブランカ・アレイ１２４０を含む。この実施形態は、例えば、電圧を加えるために使用される回路を簡単化するのに役立つ。
【００６６】
図１３は、様々な電圧を個々のマイクロブランカに加えるために使用できる回路の一実施形態を示す。図示の実施形態では、電圧供給１３１０は、ある特定の電圧レベルをＮ個の電圧調整器１３２０のアレイに供給する。各調整器１３２０は、ある範囲の電圧レベルを供給することができる。各々の調整器１３２０からの電圧レベルは、Ｎ個のスイッチ１３３０の１つに供給される。各スイッチ１３３０は、Ｎ個のマイクロブランカ１３４０の１つに電圧を加える。各マイクロブランカは、ギャップで接地プレートから分離された１つの導体パッドを備え、容量要素を形成している。回路を閉じるために、接地プレートは共通接地１３６０に接続される。対のマイクロブランカは、図１１に関して上で述べたように直列に配列されている。制御器１３５０は、Ｎ個のスイッチ１３３０を制御して、それぞれのマイクロブランカ１３４０に電圧を加えるか、又は加えない。
【００６７】
システムを較正するために、調整器１３２０は、最初に、減衰のないブランカ電圧を各ビーム・セグメントに供給するように設定され、スイッチ１３３０が検査モードに設定される。検査モードでは、各ビーム・セグメントはオンになり、電子が表面から放出され、検出され、そしてビーム・セグメント電流が測定される。
【００６８】
一実施形態では、時分割多重化（ＴＤＭ）回路１３６０は、電流を測定するとき、ビーム・セグメントの間の相違を識別するために使用される。すなわち、対の直列マイクロブランカ１３４０は特定の時間スロットに割り当てられ、各対はそれの割り当てられた時間スロット中にだけそれの対応するビーム・セグメントを通過させる。他の実施形態では、個別のＴＤＭ回路を含むのではなく、ＴＤＭ機能を行なうために、制御回路１３５０が入力バス１３７０を介して直接外部に接続されてもよい。
【００６９】
他の実施形態では、スイッチ１３２０が全てのビーム・セグメントを同時に通過させるように設定される。この場合、周波数変調器１３３５は、様々なビーム・セグメントの中からの電子を識別するように、各ビーム・セグメントに固有の周波数サインをつけることができる。図示の実施形態では、各マイクロブランカ１３４０は、対応する周波数変調器１３３５を有する。他の実施形態では、ただ１つの周波数変調器１３３５がマイクロブランカの直列の対ごとに必要である。
【００７０】
さらに他の実施形態では、周波数サインとＴＤＭ割当てとの組合せが、識別された特定の電子に使用される。
【００７１】
測定電流に基づいて、較正値を決定し、入力バス１３７０を介して制御器１３５０に供給することができる。制御器１３５０は、較正値をそれぞれの較正記憶場所１３２５に書き込む。各較正値は、対応する電圧調整器１３２０が発生する電圧レベルを示す。それから、ビーム・セグメント電流を再び測定し、所望の電流レベルと比較する。
【００７２】
いったん調整器１３２０が較正電圧を発生するように設定されると、図示の実施形態では、ブランカ電圧を個々のセグメントに選択的に加えることが困難である。すなわち、図示の実施形態では、ただ１つの電圧が各ブランカに同時に使用可能であるので、追加のブランカ電圧を加えることができない。較正電圧は対で使用され、直列の一方の導体パッドに正電圧が加えられ、他方に負電圧が加えられる。この場合、ビーム・セグメントは、２つの電圧のうちの１つをオフにして消すことができ、それによって、ビーム・セグメントがアパーチャからそらされる。
【００７３】
他の実施形態では、較正電圧とブランカ電圧を二者選択で使用可能にするように追加の回路が加えられる。又は、マイクロブランカ１３４０を、３つのグループで直列に配列させ、較正電圧を２つのブランカに加え、ブランカ電圧を第３のブランカに加えるようにしてもよい。
【００７４】
許容可能なレベルの減衰が全てのビーム・セグメントで達成されるまで、ブランカ・アレイは、測定と較正値を繰返し行なうことができる。較正は、時々及び／又は特定の条件が変化したときに、繰り返すことができる。
【００７５】
像を描画するために、入力バス１３７０を介して制御器１３５０にデータを供給することができる。そのデータによって、ビーム・ラインが表面にわたって掃引されるときに、どのビームを何時オンにし、またオフにすべきかを制御器１３５０に命令することができる。データは、制御器１３５０でダウンロードし、チップ内に格納することができる。代わりに、データを実時間で制御器１３５０に供給することができる。
【００７６】
図１〜１３に示した実施形態の各々は、いくつかの実装固有の詳細を含む。代替えの実施形態は、図示の要素の全てを必ずしも含まなくてもよく、追加の要素を含んでもよく、１つ又は複数の要素を組み合わせてもよく、異なる構成で要素を配列させてもよい。例えば、図１４〜１６は、発明の導体パッド・アレイの様々な代替えの実施形態を示す。
【００７７】
図１に示すもののような導体パッド・アレイは解像度が限られている。すなわち、図１のブランカ・アレイを使用してフィーチャを描画したとき、フィーチャの縁が導体パッドの１つに対応しなければならない。フィーチャの解像度は、アレイ中の導体パッドの数と同じ程度に微細なだけである。
【００７８】
しかし、図１４では、導体パッドは第１の行１４２０と第２の行１４１０に配列されている。これらの行では、導体パッド１４７０の電子ビーム方向１４３０への投影１４４０が少なくとも１つの隣り合う導体パッド１４８０の投影１４５０と部分的な重なり１４６０を有するように、導体パッドが交互に配置されている。
【００７９】
重なり１４６０は、解像度を大いに改善することができる。例えば、ブランカ電圧を１４７０に加えずに、最大ブランカ電圧を１４８０、１４９０に加えることによって、より狭いビーム・セグメントを通過させることができる。より狭いビーム・セグメントは、１４８０又は１４９０でそらされなかったビームの部分だけを含む。さらに、１４７５に最大ブランカ電圧を維持しながら、１４８０のブランカ電圧をある中間レベルに減少させることで、ビーム・セグメントの縁は１４８０の方向に広がる。このように隣り合う導体パッドの電圧レベルを操作することで、ビーム・セグメントの縁を非常に優れた精度で配列させることができる。他の実施形態は、さらにより微細な解像度を実現するために、交互に配置され部分的に重なるパッドの追加の行を含むことができる。
【００８０】
図１５は、部分的に重なる投影の他の実施形態を示す。アレイ１５２０の各導体パッドは、電子ビーム方向１５３０に対してある角度の方向に向けられている。導体パッド１５７０の投影１５４０は、少なくとも１つの隣り合う導体パッド１５８０の投影１５５０との部分的な重なり１５６０を有する。図１４の実施形態のように、隣り合う導体パッドに加えられた電圧を、ビーム・セグメントの位置付けを調整し解像度を高めるように操作することができる。他の実施形態は、より長い導体パッドとより急傾斜の角度を使用して、重なり合うパッドの範囲及び／又は数を増し、結果として解像度を高めることができる。任意の数の方法を使用して、図１４、１５のようなアレイ実施形態で電圧を操作することができる。
【００８１】
図１６は、導体パッドの全てが必ずしも１つのプレートに存在する必要がないことを示す。図１６において、ベース・プレート１６１０と接地プレート１６３０は、それらのプレートが組み立てられたときに一致する内部構造を示すように、開いて置かれている。ベース・プレート１６１０の取付け台Ａ１６４０が、プレート間にギャップを形成するように、ベース・プレート１６３０の取付け台Ａ１６４０と結合させられる。第１のアレイ１６６０が第２の接地メッシュ１６９０と共にマイクロブランカを形成し、第２のアレイ１６７０が第１の接地メッシュ１６８０と共にマイクロブランカを形成する。導体パッドを２つのプレートに分割することは、例えば、より適切に捕獲電子を分散させ、制御のためにより多くのスペースを実現し、さらに回路を支持するなどに役立つかもしれない。
【００８２】
また、図示の実施形態は、接地メッシュ１６９０は電子孔１６９５を含む。電子孔は、２次電子を捕獲する目的である。すなわち、ビーム源からの電子が導体パッドに当たり、導体パッドが２次電子を放出する。ビーム・セグメントのサイズや形状と潜在的に干渉するように、２次電子が異常な角度で傾く。電子孔は、ブランカ・アレイから逃げ出す２次電子の数を減少させる。
【００８３】
ブランカ・アレイを作るための例示的実施形態
図１７Ａ、１７Ｂは、本発明のブランカ・アレイを作ることができる方法の一実施形態を示す。一般的に、ブランカ・アレイを作ることは、１つ又は２つのプレートに導体パッドの１次元アレイを形成し、ギャップで隔てられかつ各導体パッドのギャップの向こう側に接地領域がある状態で２つのプレートを互いに結合させることを含む。図示の実施形態は、いくつかの実装固有の詳細を含む。
【００８４】
最初に、１７１０で、回路がベース・プレートに設けられる。回路は、電圧を個々の導体パッドに選択的に加え、個々の導体パッドを較正することができる。１７２０で、導体パッドが将来存在する場所の下のベース・プレートに金属層が設けられる。金属層は、パッド間に電気的に分離を与える。１７３０で、導体パッドの長さが決定される。実際には、このステップは、通常、前の２つのステップの前に行なわれてもよい。図示の実施形態では、導体パッドに加えることができる特定の電圧レベルに対して、ビーム・セグメントを適切に偏向させるために導体の特定の長さが必要であることを示すだけのために、このステップはここに含まれている。
【００８５】
１７４０で、導体パッドのパターンが決定される。再び、このステップは、通常、ステップ１７１０、１７２０の前に行なわれてもよく、導体パッド・パターンを交互に配置したり及び／又は傾斜させたりとぴうように様々な形をとることができることを示すために、ここに含まれている。
【００８６】
１７５０で、導体パッドがベース・プレートに設けられる。図示の実施形態では、ビーム・ラインを較正するために、導体パッドの少なくとも２つのアレイすなわち行が使用される。すなわち、対のパッドは電子ビームの方向に対して直列に配列される。１７１０の回路は、直列になった対の一方のパッドに正電圧を、また他方のパッドに負電圧を選択的に加えて、ビーム・ラインの個々のセグメントを減衰させることができる。そして、上で述べたように、回路はブランカ電圧を個々のセグメントに加えたり、個々のセグメントを時分割多重化し及び／又は個々のセグメントに周波数サインをつけることができる。
【００８７】
１７６０で、取付けパッドが、ギャップを形成するようにベース・プレートに設けられる。他の実施形態は、取付けパッドを接地プレートだけに取り付けることができる。１７７０で、電子がブランカに入射するとき蓄積するかもしれない電荷をリークさせるために、周囲の抵抗の海及び縁部の接地経路がベース・プレートの最上層に設ける。
【００８８】
１７８０で、接地メッシュを接地プレートに形成する。図示の実施形態では、メッシュは、電子がブランカに入射するとき放出されるかもしれない２次電子を捕獲するような大きさに作られた孔を有するメッシュとして設計される。１７８５で、接地経路回路を接地プレートに設ける。１７９０で、取付けパッドがギャップを形成するように接地プレートに設けられる。他の実施形態は、ベース・プレートだけに取付けパッドを取り付けることができる。
【００８９】
最後に、１７９５で、接地プレートとベース・プレートが互いに結合される。半田及び／又は接着剤を含んだ任意の数の技術を使用して２つのプレートを結合させることができる。図示の実施形態では、これらのプレートは実質的に平行である。接地プレートは導体パッドのアレイを覆って、少なくとも２つの直列導体パッドのアレイ・セグメントごとにギャップにまたがった電子ビーム・ブランカを形成する。
【００９０】
図１８は、本発明のブランカ・アレイを含むビーム・システムを作る一実施形態を示す。一般に、本発明のブランカ・アレイは、各種ビーム・システムのどれにでも使用することができる。図示の実施形態は、いくつかの実現固有の詳細を含む。
【００９１】
最初に、１８１０で、ビームがブランカ・アレイのギャップを通過してビーム・ラインを形成するように、ブランカ・アレイをビーム・カラムに配置する。すなわち、ビームの方向は、ブランカ・アレイの長さに対して垂直である。ビームの断面は、楕円であり、そして、断面の長い寸法がブランカ・アレイの長さに対して実質的に平行であるように方向付けされている。
【００９２】
１８２０で、ビーム・カラムは、ビーム掃引装置と結合される。ビーム掃引装置は、表面の走査フィールドにわたってビーム・ラインを掃引することができる。１８３０で、ビーム・カラムは、ステージ移動デバイスと結合される。ステージ移動デバイスは、ビーム・ラインを走査フィールドから走査フィールドに移動させることができる。
【００９３】
１８４０で、電子検出器が、ビーム・ラインによって表面から放出された電子を集めるように、ビーム・カラムに対して位置付けされる。１８５０で、フィルタが電子検出器に結合される。図示の実施形態では、フィルタは、ビーム・ラインの特定のセグメントに対応する電子を識別するための時分割多重化回路及び／又は周波数サイン・フィルタである。
【００９４】
ブランカ・アレイを使用する例示的実施形態
図１９は、発明のブランカ・アレイを使用する一実施形態を示す。一般に、ブランカ・アレイは、表面にわたってビーム・ラインを走査しかつ個々のビーム・セグメントを選択的に変調し及び／又は識別することによって、検査及び像描画を含んだいくつかの用途に使用することができる。図示の実施形態は、いくつかの実装固有の詳細を含む。
【００９５】
最初に、１９１０で、ビームを受け取る。電子ビームだけでなくイオン・ビームも含んだ様々な異なるビームを使用してもよい。図示の実施形態では、円形ビーム形状に比べてビームのより多くのものをブランカのギャップに集束させるために、ビームは楕円形である。
【００９６】
ブランカ・アレイは像を描画するために使用されると仮定すると、描画すべき像のフィーチャを定義するデータを１９２０で受け取る。図示の実施形態では、データは、ビーム・ラインが表面にわたって走査するときのブランカ・アレイの導体パッドごとの電圧レベルと各電圧レベルの継続時間を含む。継続時間は、フィーチャの位置や走査の速度に基づいている。また、データは導体パッドごとに較正レベルを定めることができる。
【００９７】
１９３０で、ブランカ・アレイは表面を検査するために使用されると仮定すると、ビーム・セグメントは較正されかつ個々に識別される。較正は、導体パッドごとに電圧レベルを選択することを含む。ビーム・セグメントを識別することは、ビーム・セグメントに時間スロット及び／又は周波数サインを割り当てることを含む。
【００９８】
１９４０で、ブランカ・アレイのギャップを通してビーム・ラインが形成される。１９５０で、前に選択された電圧がそれぞれの導体パッドに個々に加えられる。描画と検査の両方のために、電圧でビーム・セグメントを較正することができる。検査では、電圧でビーム・セグメントを個々に識別することができる。描画では、隣り合う導体パッドの重なるビーム投影を有するシステムで、電圧で、個々のビーム・セグメントの長さを調整するだけでなく、個々のビーム・セグメントを消すこともできる。
【００９９】
１９６０で、図示の実施形態では、導体パッドは電気的に分離され、導体パッドに蓄積した電荷をリークさせて除かれ、さらに、ブランカ・アレイの動作中、接地プレートの接地領域は接地される。
【０１００】
１９７０で、ビーム・ラインは表面の上を走査される。ブランカは描画するために使用される場合は、導体パッドへの電圧を変調して走査中に像が投影される。
【０１０１】
１９８０で、ブランカは検査に使用される場合は、表面に入射したビーム・ラインによって表面から放出される電子が集められる。集められた電子は、表面のフィーチャを現すデータを生成するために使用することができる。特定の電子を識別する上述の新規な方法以外に、任意の数の技術を使用して、表面のフィーチャを定義するデータを生成することができる。
【０１０２】
ブランカ・アレイを較正する例示的実施形態
図２０は、本発明のブランカ・アレイを較正するための一実施形態を示す。２０１０で、電子の流れを受け取る。電子は、表面に入射したビーム・ラインによって表面から放出される。２０２０で、電子の流れは、特定のビーム・セグメントに対応する電子を識別する周波数サイン及び／又は時間スロットに基づいて、フィルタ処理される。ビーム・セグメントは、ビーム・ラインのビーム方向に対して直列に配列された少なくとも２つの導体パッドに対応する。２０３０で、各対の導体パッドに対応する電子に対して、図示の実施形態は、放出された電子の強度を決定する。強度は電流として測定できる。２０４０で、対応する対の導体パッドの一方のパッドに特定の正電圧レベルを、またその対の導体パッドの他方のパッドに特定の負電圧レベルを設定することで、各強度を所定のレベルに減衰させる。他の実施形態は、電子の受け取り、電子のフィルタ処理、強度の測定、電圧レベルの調整を複数繰返し行なって、ビーム・セグメント間の所望の一様性の程度を達成することができる。
【０１０３】
本方法を実現するハードウェア・システムの例
図２１は、パーソナル・コンピュータ、ワークステーション、及び／又は組込みシステムのような広い部類のコンピュータ・システムを表しているハードウェア・システムの一実施形態を示す。図示の実施形態では、ハードウェア・システムは、高速バス２１０５に結合されたプロセッサ２１１０を含み、この高速バス２１０５は、バス・ブリッジ２１３０を介して入力／出力（Ｉ／Ｏ）バス２１１５に結合されている。一時メモリ２１２０がバス２１０５に結合されている。永久メモリ２１４０がバス２１１５に結合されている。また、Ｉ／Ｏデバイス２１５０がバス２１１５に結合される。Ｉ／Ｏデバイス２１５０は、ディスプレイ・デバイス、キーボード、１つ又は複数の外部ネットワーク・インタフェースなどを含んいる。
【０１０４】
ある特定の実施形態は追加の部品を含んでもよく、上述の部品の全ては必ずしも必要とせず、又は、１つ又は複数の部品を組み合わせてもよい。例えば、一時メモリ２１２０はプロセッサ２１１０と共にチップ内に設けても良い。もしくは、永久メモリ２１４０を無くすることもでき、一時メモリ２１２０は電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に置き換えることができる。ソフトウェア・ルーチンはＥＥＰＲＯＭから適切に実行される。いくつかの実装は、部品の全てが結合されている単一バス、又は様々な追加部品を結合させることができる１つ又は複数の追加のバスやバス・ブリッジを使用することができる。当業者は、例えば、メモリ・コントローラ・ハブや、Ｉ／Ｏコントローラ・ハブを有する高速システム・バスに基づいた内部ネットワークを含む様々な代替内部ネットワークに精通しているであろう。追加の部品は、追加のプロセッサ、ＣＤＲＯＭドライブ、追加のメモリ、当技術分野で知られている他の周辺部品を含むことができる。
【０１０５】
一実施形態では、上述のように、本発明は、図２１のハードウェア・システムのような１つ又は複数のハードウェア・システムを使用して実装される。１つより多いコンピュータが使用される場合、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、インタネット・プロトコル（ＩＰ）・ネットワークなどのような外部ネットワーク上で通信するシステムを結合することができる。一実施形態では、本発明は、コンピュータ内の１つ又は複数の実行ユニットによって実行されるソフトウェア・ルーチンとして実装される。特定のコンピュータでは、ソフトウェアは、永久メモリ２１４０のような記憶デバイスに格納することができる。
【０１０６】
代わりに、図２２に示すように、ソフトウェア・ルーチンは、ディスケット、ＣＤ‐ＲＯＭ、磁気テープ、ディジタル・ビデオ又は汎用ディスク（ＤＶＤ）、レーザ・ディスク、ＲＯＭ、フラッシュ・メモリなどのような機械読出し可能記憶媒体２２２０を使用して格納された機械実行可能命令２２１０でもよい。一連の命令は、局所的に格納する必要なく、ネットワーク上のサーバ、ＣＤＲＯＭデバイス、フロッピー（登録商標）・ディスクなどのような遠隔記憶デバイスから、例えば図２１のＩ／Ｏデバイス２１５０を介して受け取られるかもしれない。
【０１０７】
どんなソースからの命令でも、記憶デバイスから一時メモリ２１２０にコピーし、その後、プロセッサ２１１０でアクセスし実行することができる。一実施形態では、これらのソフトウェア・ルーチンは、Ｃプログラミング言語で書かれる。しかし、これらのルーチンは各種プログラミング言語のどれででも実現できることは、理解すべきことである。
【０１０８】
代替実施形態では、本発明は個別のハードウェア又はファームウェアとして実現される。例えば、本発明の上述の機能の１つ又は複数を用いて、１つ又は複数の用途特定集積回路（ＡＳＩＣ）にプログラムを書き込んでもよい。他の例では、本発明の１つ又は複数の機能は、追加の回路基板の１つ又は複数のＡＳＩＣとし実現されてもよく、また、この回路基板は上述のコンピュータに挿入されてもよい。他の例では、利用者書込み可能ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）又はスタテック・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＳＰＧＡ）が、本発明の１つ又は複数の機能を実現するために使用されてもよい。さらに他の例では、ハードウェアとソフトウアとの組合せが、本発明の１つ又は複数の機能を実現するために使用される。
【０１０９】
このように、１次元ビーム・ブランカ・アレイを説明した。前述の説明を読んだ後で、当業者は本発明の多くの変更及び修正を理解するであろうが、例示として示し説明した特定の実施形態は、決して制限と考えるつもりでないことは理解されるべきである。したがって、特定の実施形態の詳細の参照は、特許請求の範囲の範囲を制限する意図でない。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】導体パッドのアレイを有するベース・プレートの一実施形態を示す図である。
【図２】側面から見た図１のベース・プレートを示す図である。
【図３】マイクロ・ブランカ・アレイの一実施形態を形成するように接地プレートと結合された図１のベース・プレートを示す図である。
【図４】発明のマイクロ・ブランカ・アレイの実施形態を使用する電子ビーム・カラムの一実施形態を示す図である。
【図５】マイクロブランカのギャップに電子を集束させるためのビーム形状の一実施形態を示す図である。
【図６】発明のマイクロ・ブランカ・アレイの実施形態を使用して生成されたラスタ走査パターンの一実施形態を示す図である。
【図７】発明のマイクロ・ブランカ・アレイの実施形態を使用して生成されたベクトル走査パターンの一実施形態を示す図である。
【図８】マルチカラム・ライン・セグメント走査システムの一実施形態を示す図である。
【図９】マルチライン検査システムの一実施形態を示す図である。
【図１０】電子電流プロファイルの一実施形態を示す図である。
【図１１】ビーム・セグメント減衰器の一実施形態を示す図である。
【図１２】別個のブランカ・アレイを有するビーム・セグメント減衰器の一実施形態を示す図である。
【図１３】電圧を導体パッドに加える回路の一実施形態を示す図である。
【図１４】他のアレイの実施形態を示す図である。
【図１５】他のアレイの実施形態を示す図である。
【図１６】他のアレイの実施形態を示す図である。
【図１７Ａ】発明のブランカ・アレイを作る一実施形態を示す図である。
【図１７Ｂ】発明のブランカ・アレイを作る一実施形態を示す図である。
【図１８】発明のブランカ・アレイを含むビーム・システムを作る一実施形態を示す図である。
【図１９】発明のブランカ・アレイを使用する一実施形態を示す図である。
【図２０】発明のブランカ・アレイを較正する一実施形態を示す図である。
【図２１】一般的なハードウェア・システムの一実施形態を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態のための実行可能な命令を格納する機械読出し可能媒体の一実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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