Моделирование и проектирование электронно-оптических систем оборудования для электронной литографии

• Автор: Балашов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.27.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 299 с.

Оглавление
Введение
1. ПРОБЛЕМА СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ЛИТОГРАФИИ
1.1. Традиционные методы и математические модели
оптики пучков заряженных частиц
1.2. Электронно-оптические системы оборудования
для электронной литографии
1.3. Постановка задачи исследования
2. ПРЯМЕЕ ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИ-
ЧЕСКИХ СИСТЕМ
2.1. Постановка прямой задачи моделирования ЭОС
2.2. Моделирование ЭОС в параксиальном приближении
2.3. Моделирование геометрических ошибок изображения ЭОС
2.4. Классификация геометрических ошибок изображения
3. ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИ-
ЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.1. Постановка и методы решения обратных задач моделирования и проктирования ЭОС
3.2. Задача синтеза электронной линзы по заданному осевому полю
3.3. Синтез дефлектора с однородным полем для электронной линзы с подвижной оптической осью
3.4. Синтез осесимметричной магнитной линзы без сердечника

3.5. Синтез дефлектора с подвижной оптической осью и косинусоидальным распределением тока в обмотке возбуждения
3.6. Синтез корректирующего мультиполя с подвижной оптической осью
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ С
СИНТЕЗИРОВАННЫМ ПОЛЕМ
4.1. Электронные линзы с синтезированным магнитным полем
4.2. Распределение продольной компоненты вектора индукции магнитного поля в линзе с синтезированным полем
4.3. Распределение поперечной компоненты вектора индукции магнитного поля в линзе с синтезированным полем
4.4. Распределение поля в мультипольном корректоре осевой симметрии поля в линзе с синтезированным полем
5. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА И
МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
5.1. Постановка задач расчета и моделирования полей в магнитных и электростатических ЭОС
5.2. Расчет и моделирование полей в магнитных ЭОС
на основе метода конечных элементов
5.3. Расчет и моделирование полей в электростатических ЭОС на основе метода конечных элементов
5.4. Расчет и моделирование полей в электростатических ЭОС на основе метода конечных разностей

5.5. Метод вложенных сеток
5.6. Специальный численный метод решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений
5.7. Специальные методы численного дифференцирования и вычисления интегралов обратного преобразования Фурье
6. ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ЛИТОГРАФИИ
6.1. Формирование электронных пучков с изменяемой геометрией сечения на мишени
6.2. Функциональная схема ЭОС с изменяемой геометрией электронного пучка на мишени
6.3. Современные технические требования к ЭОС субмикронного электронного литографа
6.4. Моделирование объективной системы электронного литографа на основе многощелевой магнитной линзы
6.4.1. Оптимизация конструкции объективной системы методами теории аберраций третьего порядка
6.4.2. Оптимизация конструкции объективной системы методом прямого решения дифференциального уравнения для ошибок изображения
6.5. ЭОС установки субмикронной электронной литографии на основе объектива с подвижной оптической осью
Основные результаты и выводы
Заключение
Литература

новую оптическую ось и система сканирования электронного пучка в окрестности подвижной оси.
Подобные соотношения получены для электронных линз с наклонной оптической осью [541 и для электронных линз с криволинейной оптической осью [58]. Важным преимуществом электронных линз с подвижными оптическими осями является возможность устранения или существенного уменьшения ряда аберраций отклонения, в частности, поперечной хроматической аберрации отклонения, ограничивающей разрешение зондовой ЭОС на краю поля экспонирования. Основной сложностью концепции подвижной оптической оси является необходимость точного согласования полей фокусирующей линзы и корректирующих элементов.
Второй, в определенном смысле конкурирующей концепцией создания ЭОС для электронных литографов с большим полем отклонения является концепция "многоступенчатого отклонения" [59, 60]. В рамках этой концепции можно не согласовывать поля фокусирующей линзы, отклоняющих систем и корректоров аберраций, однако "многоступенчатая" отклоняющая система такой ЭОС предъявляет чрезвычайно жесткие требования к точности изготовления и юстировки. Поэтому в реальных конструкциях ЭОС применяются в основном двухступенчатые (двухярусные) отклоняющие системы, что позволяет только частично реализовать положительные качества этой концепции.
Выражения (1.18) - (1.21) получены на основе разложения потенциалов и полей в степенные ряды (1.16), (1.17) и сохраняют
свою точность только в малой (параксиальной) окрестности геометрической оси линзы. Поэтому оптическую ось в системе с перемещаемой осью (или главную траекторию в системе "многоступенчатого