[發明專利]高壓屏蔽裝置

無效

• 申請號: 201080055147.0
• 申請日: 2010-10-05
• 公開（公告）號: CN102687231A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: J·J·科寧;S·W·H·K·施藤布里克;N·H·R·巴斯;B·席佩爾
• 申請（專利權）人: 邁普爾平版印刷IP有限公司
• 主分類號: H01J37/317
• 分類號: H01J37/317
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 曹瑾

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序所定義的高壓屏蔽設計，具體源自于在現代帶電粒子光刻系統中應用已知的高壓技術的愿望和需求。

主要在高壓工程領域遇到這些屏蔽設計。在已知的結構中，通常通過以特定的和相當大的距離間隔設置電路的正極和負極以防止電擊穿。在其它的方案中，放電路徑被延長了，例如，通過在所述路徑中提供波動或其它類型的不平整。

實踐中已知類型的解決方案導致龐大的結構和/或復雜的結構。這在技術密集型領域尤其突出，并因此產生了非常不希望的光刻的成本和資本密集型環境。因此，本發明的一個目的是實現相當小的空間消耗和/或相對簡單的屏蔽設計，特別是使高壓部件能夠在光刻環境中應用，更具體地在帶電粒子光刻機器內部應用。

背景技術

這樣的屏蔽設計特別適于(但不限于)用在帶電粒子束投影系統中用以無掩模光刻。該系統一般是已知的，并由于缺少使用、改變和安裝掩模的的必要性而具有按需制造和可能較低的工具成本的優點。該系統的一個例子，被公開在WO?2007/013802中，包括在真空室中操作的帶電粒子柱以及帶電粒子源，所述帶電粒子源包括帶電粒子提取裝置，用于從所述所提取的帶電粒子創建多個平行小射束的裝置，包括電極和多個靜電透鏡結構。該靜電透鏡用于聚焦和消除小射束的目的，其中消除是通過偏轉一個或多重的這種帶電離子束以防止該粒子束或多重小射束到達目標(例如晶片)來實現的。為了實現基于計算機的圖像圖案被投影到所述目標上的最終部分，未被消除的小射束在最后一組靜電透鏡處被投影到所述目標上。

所述帶電粒子柱也需要多重電引線向該粒子柱饋電以提供信號接入。為了向真空室提供所述信號接入，一般必須提供饋電通道，該饋電通道使所述電引線通過真空室壁以在真空室和外部環境之間提供電耦接?？赡苄枰鲭娨€以提供和維持高壓信號。

在使用了通常高于1kV的電位的高壓的地方，大體上必須提供充分的電絕緣和屏蔽以防止高壓信號電擊穿或導致電子蠕變的發生。

當正極和負極之間的電位足夠高，以致于所產生的電場導致從一個電極到另一個電極的通過隔離這些電極的空間的放電，這就發生了電擊穿。

當各個電子跨正極和負極之間的表面遷移時發生電子蠕變，所述電子被從負極上高效地抽取。隨著電位增加到更高的值或當金屬部件非常薄時，該效應變得更加明顯，例如當使用了導電涂覆層的情形下。

當發生了電場增強時，由于該電場的幾何構造的效應，這些兩種現象都更有可能發生。在電場和相應的電場線或等壓線被規范地均衡間隔的地方，產生了恒定和統一的電場強度，在電場幾何形狀中的畸變(例如由凸出或尖銳邊緣所導致的)有效地將等壓線推在一起，局部地增加了電場強度。該所增加的電場強度將增加電擊穿和電子蠕變的概率。在一個典型的應用中，該電場可達10kV/mm，而在某些高性能帶電粒子應用系統中將發生高達30kV/mm的電場強度。

為了防止前面所提到的現象的發生，通常在兩極之間保持足夠大的距離以防止電擊穿，這意味著這樣的屏蔽設計本質上具有大的尺寸。在以平面樣式間隔開所述電極時，該尺寸的劣勢可能很明顯并且導致大的直徑，這意味著例如在真空室中的端口需要比所期望的更大?？蛇x地，這樣的屏蔽設計能夠垂直于平面間隔所述電極，導致所述屏蔽所占的體積增加。

可從US4231003中了解到這樣實際體現的屏蔽設計，其中公開了同軸的真空饋電通道。該已知的饋電通道包括：具有一個真空端和一個大氣端以連接外部和內部引線的第一圓形金屬棒。金屬針被第一陶瓷圓柱體封閉，該第一陶瓷圓柱體再以氣密的方式被第一金屬圓柱體封閉。第二陶瓷圓柱體封閉該第一金屬圓柱體。第二金屬圓柱體氣密地封閉第二陶瓷圓柱體并且被氣密地固定到真空腔。在這種方式下，為一個引線提供了饋電通道，同時保持了真空密封并在真空腔和該電信號之間提供了電絕緣。

在高壓隔離的另一個領域，US7045794描述了防止電擊穿的疊層透鏡結構和使用該透鏡結構的方法。在該疊層透鏡結構中，其包括導電層和在導電層之間的絕緣層，在電擊穿可能發生的表面上制作凹槽以增加擊穿路徑的長度。此外，可在所述凹槽中形成鋸齒狀以進一步地增加該表面擊穿路徑長度。在另一個實施例中，用斷流器形成了硅透鏡。該方案依賴于該表面擊穿路徑的長度的增加。

從例如US5117117和US4176901中可獲知其它的屏蔽設計。

發明內容