• 专利附录
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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1989011776A1
    申请号:PCT/DE1989/000075
    申请日:1989-02-03
    公开日:1989-11-30
    发明作者:Karl-Heinz Müller
    申请人:Siemens Aktiengesellschaft；
    IPC主号:G03F7-00
    专利说明:
    [0001] Anordnung zur Belichtung von Objekten
    [0002] Bei dem Berliner Elektronenspeicherring (BESSY) sind im Bereich eines Ablenkmagnetsystems mehrere Strahlrohre vorgesehen, über die Synchrotronstrahlung nach außen geführt wird, so daß bei¬ spielsweise gleichzeitig mehrere Halbleiterscheiben in soge¬ nannten Steppern belichtet werden können.
    [0003] Ferner ist es aus der Zeitschrift 3. Vac. Sei. Technol . B 1 ' (4), Oktober - Dezember 1983, Seiten 1262 - 1266 bekannt, in der Röntgenstrahllithographie im Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle und der der jeweils zu belichtenden Halbleiter¬ scheibe vorgeordneten Maske einen Spiegel anzuordnen, der als Kollimator die abgegebene Synchrotronstrahlung in horizontaler Richtung kollimiert, wodurch eine relativ hohe Strahlungsinten¬ sität auf der Halbleiterscheibe erreicht wird.
    [0004] Die Erfindung geht von einer Anordnung zur Belichtung von Objekten im Bereich eines Ablenkmagnetsystems eines Elektronen- speicherringes oder eines Ringbeschleunigers aus, aus dem über jeweils einen Zylinderspiegel als Kollimator durch jeweils ein Strahlrohr die Synchrotronstrahlung jeweils einer von mehreren dem Ablenkmagnetsystem zugeordneten Belichtungsstationen zu¬ geführt wird. Dabei werden unter Objekten sowohl Halbleiter- Scheiben für elektrische Schaltungen als auch Materialien zur Herstellung von mikromechanischen Bauteilen verstanden. Bei einer solchen Anordnung ist die Strahlungsintensität auf dem Objekt bzw. der Halbleiterscheibe relativ gering, weil die einzelnen Strahlrohre aufgrund ihrer geometrischen Abmessungen relativ weit vom Ablenkmagnetsystem mit ihrem Eingangsende an¬ geordnet sind, so daß von ihnen nur ein vergleichsweise kleiner Teil der abgegebenen Synchrotronstrahlung aufgenommen werden kann. Gemäß der Erfindung sind bei einer Anordnung der oben angegebenen Art die Zylinderspiegel in einer einzigen Spiegelkammer angeordnet, d e außen am Ablenkmagnetsystem befestigt ist; an der von dem Ablenkmagnetsystem abgewandten Seite der Spiegelkammer sind die Strahlrohre angebracht.
    [0005] Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung be¬ steht darin, daß infolge der Verwendung einer einzigen, den Strahlrohren vorgeordneten Spiegelkammer die Zylinderspiegel relativ dicht in der Nähe des Ablenkmagnetsystems angeordnet werden können, weil die Abmessungen jedes Zylinderspiegels kleiner sind als die der Strahlrohre. Von den Zylinderspiegeln wird daher ein vergleichsweise hoher Anteil der abgegebenen Synchrotronstrahlung erfaßt, woraus eine relativ hohe Bestrah- lungsintensität auf den den Strahlrohren nachgeordneten
    [0006] Objekten resultiert. Anders ausgedrückt: Es wird bei der er¬ findungsgemäßen Anordnung ein relativ großer, synchrαtron- strahlungserzeugender Elektronenbahnanteil genutzt.
    [0007] Die den einzelnen Strahlrohren vorgeordneten Zylinderspiegel sind jeweils tangential in etwa gleichem Abstand von den zu¬ geordneten, strahlenden Elektronenstrahlbahnstücken angeordnet.
    [0008] Im Hinblick auf die Erzielung einer hohen Strahlungsintensität auf der Halbleiterscheibe einerseits und im Hinblick auf das Erreichen eines aus Gründen hoher Auflösungsgenauigkeit mög¬ lichst strichförmigen Synchrotronstrahls auf der Halbleiter¬ scheibe andererseits ist es vorteilhaft, wenn in der Spiegel¬ kammer jedem kolli ierenden Zylinderspiegel jeweils ein zu- sätzlicher Zylinderspiegel mit in bezug zur Strahlenrichtung quer liegender Zylinderachse zugeordnet ist.
    [0009] Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind in der Wandung der Spiegel kammer Halte- und Justiereinrichtungen für die Zylinderspiegel befestigt, wodurch letztere genau ausrichtbar sind. Zur Erläuterung der Erfindung ist in
    [0010] Figur 1 eine Aufsicht auf einen schematisch dargestellten
    [0011] Ringbeschleuniger mit mehreren Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung, in Figur 2 einen Schnitt durch ein Ablenkmagnetsystem des Ringbe¬ schleunigers nach Figur 1 mit einer Spiegelkammer und in Figur 3 ein Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 entlang etwa der Linie III-III wiedergegeben.
    [0012] Der in Figur 1 dargestellte Ringbeschleuniger 1 weist in be¬ kannter Weise einen Vorbeschleuniger 2 sowie einen Ring mit mehreren Ablenkmagnetsystemen 3, 4, 5 und 6 auf und enthält darüber hinaus Rückführmagnetsysteme 7, 8, 9 und 10, zwischen denen ein Beschleuniger 11 angeordnet ist. Der gesamte Ringbe- schleuniger 1 ist durch eine Wand 12 nach außen abgeschlossen.
    [0013] Jedem der Ablenkmagnetsysteme 3 bis 6 des Ringbeschleunigers 1 sind außerhalb der Wand 12 Stepper 13a, 13b, 13c und 13d sowie 14a, 14b, 14c und 14d zugeordnet; die den Ablenkmagnetsystemen 5 und 6 zugehörigen Stepper sind in der Figur nicht gezeigt.
    [0014] Wie die Figuren 2 und 3 erkennen lassen, besteht jedes Ablenk¬ magnetsystem 3 bis 6 aus einem Ablenkmagneten 19, der einen Kanal 20 (vgl. Fig. 3) zur Führung des Elektronenstrahls 21 aufweist. Der vorzugsweise zylindrische, supraleitende
    [0015] Ablenkmagnet 19 ist von einem inneren Behälter 22 umgeben, der mit Helium gefüllt ist. Um diesen inneren Behälter 22 herum befindet sich ein äußerer Behälter 23, der evakuiert ist. Der äußere Behälter 23 ist mit einer nach außen abgedichteten Ein- trittsöffnung 24 für den Elektronenstrahl versehen.
    [0016] Der Eintrittsöffnung 24 nahezu diametral gegenüber ist der äußere Behälter 23 des Ablenkmagneten 19 mit einem Flansch 25 versehen, an dem vakuumdicht eine evakuierte Spiegelkammer 26 befestigt ist. Die Spiegelkammer 26 enthält vier kollimierende Zylinderspiegel 27, 28, 29 und 30, die in Richtung der austre- 1 tenden Synchrot'ronstrahlung 31 versetzt nebeneinander ange¬ ordnet sind. Den kolli ierenden Zylinderspiegeln 27 bis 30 ist jeweils ein zusätzlicher Zylinderspiegel 31, 32, 33 und 34 in Strahlrichtung und damit zum Ablenkmagneten 19 hin vorgeordnet,
    [0017] 5 die ebenfalls seitlich versetzt nebeneinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird von den Zylinderspiegeln 31 bis 34 ein großer Anteil der aus dem Ablenkmagneten 19 austretenden Synchrotronstrahlung SR erfaßt.
    [0018] 10 An der Spiegelkammer 26 ist eine nach außen hin abgedich¬ tete Austrittsöffnung 35 für den Elektronenstrahl vorgesehen. Außerdem befinden sich in Richtung der Synchrotronstrahlung an der Spiegelkammer 26 Strahlrohre 36, 37, 38 und 39, die durch die in Figur 1 gezeigte Wand 12 des Ringbeschleunigers beispiels-
    [0019] 15 weise zu den Steppern 13a bis 13d führen.
    [0020] Aus Figur 3 ist ergänzend erkennbar, daß der Ablenkmagnet 19 aus einer oberen Zylinderspule 40 und einer unteren Zylinderspule 41 besteht, zwischen denen der Kanal 20 zur Führung des Elektro-
    [0021] 20. nenstrahls 21 freigelassen ist. Ferner zeigt die Figur 3, daß der innere Behälter 22 des Ablenkmagnetsystems mit einem Füllstutzen 43 versehen ist, durch den von außen her eine Befüllung des inneren Behälters 22 mit Helium möglich ist. Außerdem erfolgt über diesen Füllstützen die elektrische Ver-
    [0022] 25 sorgung der supraleitenden Spulen 41 und 42. Der äußere
    [0023] Behälter 23 des Ablenkmagnetsystems ist mit einem Stutzen 44 versehen, an den eine in der Figur 3 nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen ist.
    [0024] 30 In der Figur 3 nur strichpunktiert angedeutet ist ein ggf. vorgesehener mittlerer Behälter 45 als Temperaturschild, der aus Gründen der Wärmeisolation des inneren Behälters 22 durch einen zusätzlichen Füllstutzen 46 mit flüssigem Stickstoff gefüllt werden kann.
    [0025] 35
    [0026] Aus Figur 3 ist ferner deutlich erkennbar, daß in der seitlich an dem äußeren Behälter 23 des Ablenkmagnetsystems angeflansch¬ ten Spiegelkammer 26 der zusätzliche Spiegel 33 über ein Halte- und Justiersystem 47 von außen einstellbar ist. Entsprechend ist der nachgeordnete kollimierende Zylinderspiegel 29 durch eine weitere Haltevorrichtung 48 einstellbar; die Halte- und Justiereinrichtungen 47 und 48 sind durch nur schematisch dargestellte Manipulatoren 49 und 50 betätigbar, so daß die Zylinderspiegel 29 und 33 so eingestellt werden können, daß über das Strahlrohr 38 ein fokussierter Synchrotronstrahl im Stepper entsteht, der hier nicht dargestellt ist. Am Eingang des Strahlrohres ist ein abdichtendes Fenster 51 vorge¬ sehen, wodurch das Strahlrohr 38 vakuummäßig von der Spiegel¬ kammer 26 getrennt wird, während die Synchrotronstrahlung das Fenster passieren kann. Die übrigen Spiegel in der Spiegel- kammer 26 sind in Figur 3 der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    1. Anordnung zur Belichtung von Objekten im Bereich eines Ablenkmagnetsystems (z.B. 3) eines Elektronenspeicherringes oder Ringbeschleunigers (1), aus dem über jeweils einen Zylinder¬ spiegel (27,28,29,30) als Kollimator durch jeweils ein Strahl¬ rohr (36,37,38,39) Synchrotronstrahlung (31) jeweils einer von mehreren dem Ablenkmagnetsystem (z.B. 3) zugeordneten Be¬ lichtungsstationen (z.B. 13a,13b,13c,13d) zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zylinderspiegel (27,28,29,30) in einer einzigen Spiegel¬ kammer (26) angeordnet sind, die außen am Ablenkmagnetsystem (3) befestigt ist, und daß an der von dem Ablenkmagnetsystem (3) abgewandten Seite der Spiegelkammer (26) die Strahlrohre (36,37,38,39) angebracht sind.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Spiegelkammer (26) jedem kollimierenden Zylinder¬ spiegel (27,28,29,30) jeweils ein zusätzlicher Zylinderspiegel (31,32,33,34) mit in bezug zur Strahlrichtung quer liegender Achse zugeordnet ist.
    3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Wandung der Spiegelkammer (26) Halte- und Justierein¬ richtungen (47,48) für die Zylinderspiegel (31,27) befestigt sind.
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    公开号 | 公开日
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    DE3817378A1|1989-11-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-11-30| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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