控制多微柱中的电子束的方法以及使用所述方法的多微柱技术

技术编号:3151122 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了一种控制多微柱中的电子束的方法,其中具有电子发射器、透镜以及偏转器的单元微柱被排列在n×m矩阵中。电压被均等或者不同地施加给各个电子发射器或者吸引器。相同的控制电压或者不同电压被施加给各个吸引器的控制划分区域中的坐标区域从而偏转电子束。并不对应于吸引器的透镜层被共同或者单独控制以有效控制单元微柱的电子束。而且,提供了使用所述方法的多微柱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制多微柱中的电子束的方法,并且尤其涉及一种用于控制从多微柱的电子发射器发射的电子束的方法。而且,本专利技术涉及能够使用所述控制方法的多微柱。
技术介绍
传统的微柱可以认为是通过使用在例如阴极射线管(CRT)、扫描电子显微镜、电子束光刻设备等设备中控制电子束的原理对电子柱体进行微型化的高效率的微小电子柱体。尽管传统上仅开发了单微柱,但是对多微柱的需求以及制造单微柱结合类型的多微柱和晶圆类型的多微柱的可能性是显然的。在微柱中,电子束通常通过电子发射器产生、通过各种透镜发射并且通过偏转器进行偏转。在现有的单微柱中,通过在各个透镜系统或者偏转器中施加单独的电压而控制电子束。在韩国专利申请No.2003-66003中公开了单微柱结构的一个示例并且示于图1中。参考图1,单微柱10基本上由电子发射器(未图示)、源头透镜13、偏转器15以及聚焦透镜16组成。而且,单微柱10包括用于支撑电子发射器的电子发射器固定器11、用于容纳源头透镜13的固定器底座12、用于容纳偏转器15的柱体底座14,用于容纳聚焦透镜16的以及透镜板17。对单微柱中的单个电子束的控制已进行了充分地研究。然而,在多微柱情况下,如何集成多个单微柱并且如何控制电子束的问题尚待解决。换言之,如何控制多个单微柱的问题仍尚待解决。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目标是提供一种用于在多微柱中控制电子束的方法,该方法能够从多个单元微柱中每一个的各个电子发射器发射电子以形成电子束,并且有效控制所述电子束以简单而有效的控制所述多微柱。本专利技术的另一个目标是提供一种晶圆类型的多微柱,对该晶圆类型多微柱可以应用上述方法。本专利技术的又一个目标是提供一种结合晶圆类型多微柱和传统多微柱的混合多微柱,对该混合多微柱可以应用上述方法。技术解决方案本专利技术的一个典型实施例提供了一种用于在多微柱中控制电子束的方法,其中用于发射电子以形成并且控制电子束的单元微柱排列为n×m的矩阵。所述方法包括使用从如下方法中选择的方法选择性地控制各个电子发射器和电子透镜的步骤,这些方法包括第一类型,对单元微柱的电子穿过的所有孔径或者所有电子发射器施加单个电压,第二类型,对各个单元微柱(孔径或者电子发射器)施加电压,第三类型,对每个单元微柱的各个相同方向(坐标)的电极施加相同电压,以及第四类型,对各个单元微柱和电极(方向或者坐标)施加电压;根据第一或者第二类型施加电压给各个电子发射器和透镜的各个吸引器以引起发射和电子流的步骤;以及根据第三或者第四类型施加电压以偏转电子束的步骤。本专利技术的另一个典型实施例提供了一种具有单元微柱的多微柱,所述单元微柱包括电子发射器和至少一个透镜,并且排列为n×m的矩阵。所述多微柱的特征在于根据从如下方法中选择的方法选择性地构建各个电子发射器和各个电子透镜,这些方法包括第一类型,对单元微柱的电子穿过的所有孔径或者所有电子发射器施加单个电压,第二类型,对各个单元微柱(孔径或者电子发射器)施加电压,第三类型,对每个单元微柱的各个相同方向(坐标)的电极施加相同电压,以及第四类型,对各个单元微柱和电极(方向或者坐标)施加电压;以及根据第一或者第二类型施加电压给各个电子发射器或者透镜的各个吸引器以引起发射和电子流。在多微柱的配置中,电子发射器、源头透镜、偏转器以及聚焦透镜通常以该顺序排列。聚焦透镜可以设置在偏转器之前。而且,聚焦透镜和偏转器可以结合在一起。换言之,包含源头透镜和/或聚焦透镜在内的透镜以及偏转器的排列可以根据需要而改变。通常的,多微柱由组件组成,以通过施加电压到电子发射器产生电子的方式形成电子束,并且根据需要控制电子束的强度(电流)和方向。特别的,由于电子发射器和源头透镜的吸引器之间的电势差而从各个电子发射器发射出电子。发射电子通过穿过源头透镜而形成电子束,并且形成的电子束被偏转和/或聚焦。对此,电子束的量、方向等被控制。通过这种方式多微柱被驱动。根据在多微柱中形成并且控制电子束的方法,通常从电子发射器发射电子,仅有必需的小部分发射电子形成电子束,并且形成的电子束根据需要被偏转并且聚焦在样本上。对此,多微柱通常由用于发射电子的电子发射器、用于将从电子发射器发射的电子形成为电子束的源头透镜、用于偏转电子束的偏转器、以及用于将偏转的电子束聚焦到目标样本上的聚焦透镜组成。当然,可以构建具有上述功能的不同类型的多微柱,但是该多微柱仍将包括被形成并且聚焦到样本上的电子束。组成微柱的各个透镜或者偏转器可以根据需要而选择。根据本专利技术的用于在多微柱中控制电子束的方法被设计为以各种方式施加电压给电子发射器和透镜从而控制各个电子束的形成、电流以及传播。换言之,基于各个部分的特性按照尽可能简单的方式施加电压给需要被控制的各个部分,从而有效控制电子束。多微柱是通过组合单元微柱而形成的,各个单元微柱对应于现有的单微柱。各个单元微柱的组件等同于或者充分类似于现有的单微柱。换言之,本专利技术的多微柱的各个组件,例如电子发射器、电子透镜和偏转器,具有基于在现有文献和相关专利中公开的传统单微柱的工作原理的基本工作原理。关于此原理的文献包括E.Kratschmer等人提出的“An Electron Beam Microcolumn With Improved Resolution,Beam Current,and Stability”(J.Vac.Sci.Technol.B13(6),pp.2498-2503,1995),以及“Experimental Evaluation of a 20×20mm Footprint Microcolumn”(J.Vac.Sci.Technol.B14(6),pp.3792-3796,1996)。相关专利包括US6,297,584,US6,281,508,以及US6,195,214。多微柱可以由多个单微柱串联或并联排列的单柱体模块(SCM)组成,或者由两个或更多标准化的单片集成的柱体模块(MCMs),即采用2×1或者2×2作为一组的微柱组成。此外,还存在由晶圆级的柱体模块(WCM)组成的多柱结构,其中一片晶圆作为柱体的透镜部分。在T.H.P.Chang等人的“Electron Beam Microcolumns for Lithography andRelated Applications”(J.Vac.Sci.Technol.B14,pp.3774-3781,1996)中公开了这种基本概念。另一种模式为混合多模式,其中一个或者多个柱体可以通过SCM、MCM或者WCM设置在一起,并且微柱的某些透镜部件可以采用SCM、MCM或者WCM。基本实验结果公开在以下论文中Ho-Seob KIM等人的“Multi-Beam Microcolumns Based on Arrayed SCM and WCM”(Journal of theKorean Physical Society,Vol.45,No.5,pp.1214-1217,2004),Ho-Seob KIM等人的“Microelectronic Engineering”(pp.78-79,pp.55-61,2005),以及“ArrayedMicrocolumn Operation With a Wafe本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在多微柱中控制电子束的方法,其中发射电子以形成并且控制电子束的单元微柱排列为n×m的矩阵,所述方法包括:    使用从如下方法中选择的方法选择性控制各个电子发射器和电子透镜,这些方法包括:    第一类型,对单元微柱的电子穿过的所有孔径或者所有电子发射器施加单个电压,    第二类型,对各个单元微柱(孔径或者电子发射器)施加电压,    第三类型,对每个单元微柱的各个相同方向(坐标)的电极施加相同电压,以及    第四类型,对各个单元微柱和电极(方向或者坐标)施加电压;    根据第一或者第二类型施加电压给各个电子发射器和透镜的各个吸引器以引起发射和电子流;以及    根据第三或者第四类型施加电压以偏转电子束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2004-7-5 10-2004-0052102;KR 2004-8-11 10-2004-01.一种用于在多微柱中控制电子束的方法,其中发射电子以形成并且控制电子束的单元微柱排列为n×m的矩阵,所述方法包括使用从如下方法中选择的方法选择性控制各个电子发射器和电子透镜,这些方法包括第一类型,对单元微柱的电子穿过的所有孔径或者所有电子发射器施加单个电压,第二类型,对各个单元微柱(孔径或者电子发射器)施加电压,第三类型,对每个单元微柱的各个相同方向(坐标)的电极施加相同电压,以及第四类型,对各个单元微柱和电极(方向或者坐标)施加电压;根据第一或者第二类型施加电压给各个电子发射器和透镜的各个吸引器以引起发射和电子流;以及根据第三或者第四类型施加电压以偏转电子束。2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括对各个电子束进行聚焦的步骤。3.根据权利要求1或者2所述的方法,其中所述偏转和聚焦步骤是同时执行的。4.根据权利要求1至3中任何一者所述的方法,其中在所述偏转步骤中、所述偏转步骤之前或者所述偏转步骤之后根据第一类型对具有预定形状的透镜层施加电压,从而形成预定形状的各个电子束。5.根据权利要求1至4中任何一者所述的方法,其中根据第三或者第四类型控制波束熄灭层以中断各个电子束。6.一种具有单元...

【专利技术属性】
技术研发人员:金浩燮金秉辰
申请(专利权)人:电子线技术院株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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