Συστήματα Νανο-Λιθογραφίας

XeDraw 2: Προηγμένο Σύστημα Νανο-Λιθογραφίας


Το σύστημα Νάνο-Λιθογραφίας τύπου XeDraw 2 της XENOS επιτρέπει το σχεδιασμό διάταξης δεδομένων και την παραγωγή αντίστοιχων σημάτων εκτροπής της δέσμης ηλεκτρονίων του Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου SEM, ούτως ώστε να οδηγηθούν τα φορτισμένα σωματίδια της δέσμης για την αποτύπωση του σχεδίου σε δείγματα ημιαγωγών ή άλλα δείγματα στο πλαίσιο εφαρμογών Λιθογραφίας ή συστημάτων FIB. Προσαρμοζόμενο σε Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης (SEM), επιτρέπει την εκτέλεση εξελιγμένων σχεδίων Νάνο-Λιθογραφίας σε ημιαγωγά ή άλλα υλικά.

Το σύστημα Νάνο-Λιθογραφίας τύπου XeDraw 2 της XENOS αποτελείται από μια πολύ γρήγορη γεννήτρια διατάξεων, η οποία παράγει σήματα εκτροπής, για την οδήγηση των φορτισμένων σωματιδίων της δέσμης ηλεκτρονίων στη χάραξη του αντίστοιχου σχεδίου σε υλικά ημιαγωγών ή άλλα υλικά και την εξυπηρέτηση των εφαρμογών Νάνο-Λιθογραφίας. Έχει τη δυνατότητα σχεδιασμού ευφυών πρωτογενών σχημάτων και μορφών για την πλήρη αξιοποίηση του περιορισμένου εύρους εκτροπής της δέσμης ηλεκτρονίων ενός SEM. Το σύστημα ακολουθείται από εύκολο στη χρήση του λογισμικό για το σχεδιασμό διατάξεων εφαρμοσμένων στη Νάνο-Λιθογραφία και για τον έλεγχο και προγραμματισμό της γεννήτριας.


Τεχνικά Χαρακτηριστικά της Γεννήτριας Διατάξεων

Ταχύτητα χάραξης σχεδίου: Έως 10 Mpixels/s
Διακριτική ικανότητα: 16bit για πεδίο εγγραφής μεγέθους 50000 × 50000 pixels
Ενσωματωμένα σχήματα και μορφές:
  • Τελεία
  • Γραμμή μονού pixel
  • Τετράγωνα (που μπορεί να περιέχουν ελικοειδείς ή σπειροειδείς μορφές, οφιοειδείς γραμμές ή μαιάνδρους)
  • Τραπέζια
  • Τρίγωνα
  • Παραλληλόγραμμα
  • Ακτίνες
  • Κύκλοι
  • Πολυώνυμα 3ης τάξης
  • Δακτύλιοι ή τμήματα δακτυλίων

  • κύκλος παραλληλόγραμμο τραπέζιο

    γραμμή μονού pixel τμήμα δακτυλίου

  • Εισαγωγή φακέλων εικόνων (αρχεία τύπων BMP, JPG κ.ά.) ή αρχείων εφαρμογών GDS II και AutoCAD / Autosketch (αρχεία τύπων DXF κ.λπ.)
Χρονικά στάδια εγγραφής: Προγραμματιζόμενα από 10 KHz έως 10 MHz σε βήματα του 1 KHz
Ψηφιακή διόρθωση εύρους πλήρους πεδίου:
  • Αλλαγή κλίμακας
  • Περιστροφή
  • Ορθογωνισμός
  • Διόρθωση με μετατόπιση
  • Τραπεζοειδής διόρθωση
Τοποθέτηση ιχνών εντοπισμού-ευθυγράμμισης: Αναλογική τοποθέτηση της εικόνας εντοπισμού (με ρύθμιση της ενίσχυσης και της μετατόπισης), με διακριτική ικανότητα 12bit για σάρωση απλής γραμμής ή επιλεγμένης επιφάνειας ή όλης της επιφάνειας εγγραφής.
  • Διακριτική ικανότητα δειγματοληψίας: 12bit, 6 MSPS
  • Δυνατότητα τοποθέτησης εύρους και πολικότητας: Επιλεγόμενα 1, 2, 5 και 10 V
  • Δυνατότητα ρύθμισης αντίθεσης και λαμπρότητας
  • Δυνατότητα σχεδιασμού γαλβανικής μόνωσης σάρωσης κατά τις διευθύνσεις Χ και Υ, καθώς και ψηφιακής γείωσης
  • Σύνδεση: BNC
Δυνατότητες εκτροπής Δέσμης Ηλεκτρονίων:
  • Αναλογικά κανάλια για τις διευθύνσεις Χ και Υ
  • Τοποθέτηση δυναμικού έως ± 10 V για φορτίο 200 Ω, και έως ± 5 V για φορτίο 50 Ω
  • Ρυθμιζόμενο εύρος δυναμικού και πολικότητας για κάθε άξονα
  • Ρυθμιζόμενη αντίθεση και λαμπρότητα
  • Γαλβανική μόνωση για την ψηφιακή γείωση και εισαγωγή αναλογικού video
  • Συνδέσεις BNC
  • Δυνατότητα ψηφιακής σάρωσης (TTL ή LVDS) κατόπιν ζήτησης
Συνδεσιμότητα με υπολογιστή:

Θύρα USB 2.0

Έχει δυνατότητα ενημέρωσης του λογισμικού μέσω της θύρας USB, χωρίς αλλαγές στο hardware ή επαναπρογραμματισμούς
Έξοδος για σύστημα διακοπής της δέσμης: Σύνδεση μέσω οπτικών ινών διαμέτρου 62,6 μm στα 820 nm με ST connector, για το σύστημα της XENOS


Χαρακτηριστικά του λογισμικού XENOS ECP

Έλεγχος εγγραφής: Έλεγχος μέσω αλγορίθμων εγγραφής (μαίανδρος, έλικας, συμπλήρωση, διεύθυνση πλήρωσης), καθώς και ειδικά χαρακτηριστικά, όπως παλμική εγγραφή
Έκθεση διατάξεων: Σχεδιασμός μορφών (με ιεραρχικές δομές) με έλεγχο δόσης και μεγέθους πεδίου μέσα στο σχέδιο
Επανεπεξεργασία δεδομένων:
  • Σχεδιασμός του μεγέθους και της θέσης πολλαπλών πεδίων εγγραφών για παραγωγή εγγραφών σε μεγάλες περιοχές (με ένωση μεταξύ των μικρότερων πεδίων)
  • Παράμετροι ελέγχου για εγγράψιμες μορφές (βαθμονόμιση, ευθυγράμμιση, έλεγχος ρεύματος δέσμης, στρατηγικές εγγραφής, κενά προγραμματιζόμενα από τον χρήστη, κ.ά.)
  • Αυτόματη διακοπή των μορφών
Έλεγχος τράπεζας:
  • Χαρτογράφηση των διευθύνσεων από τον χρήστη
  • Καθορισμός αρχής
  • Απόλυτος και σχετικός καθορισμός θέσης
  • Προκαθορισμένα σημεία
Εστίαση και Βαθμονόμηση πεδίου και τράπεζας:
  • Βαθμονόμηση της εκτροπής και διευθύνσεις της τράπεζας (σχετικές με τις διευθύνσεις του Ιντερφερομέτρου Laser)
  • Ανατροφοδότηση της απο-ευθυγράμμισης της μηχανικής τράπεζας
Έλεγχος ιχνών εντοπισμού και ευθυγράμμιση:
  • Βαθμονόμηση των παραμέτρων διόρθωσης του πεδίου εγγραφής
  • Έλεγχος της σάρωσης των ιχνών ευθυγράμμισης

Μέθοδοι χαρακτηρισμού των ιχνών ευθυγράμμισης:
  • Γεωμετρικά σχήματα
  • Ίχνη σάρωσης
  • Εικόνες (αρχεία τύπων JPG, BMP κ.ά.)




XeMove: Τράπεζα Λιθογραφίας

Αναβαθμίστε το SEM ή το FIB σε σύστημα Νάνο-Λιθογραφίας με υψηλής ακρίβειας τράπεζα δοκιμίων Laser

Η τράπεζα δοκιμίων Laser τύπου XeMove τοποθετείται επάνω στην τράπεζα δοκιμίων του SEM (ή του FIB) χωρίς να ακυρώνει ή να καταστρέφει τις δυνατότητες της τράπεζας του Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου. Η τράπεζα Νάνο-Λιθογραφίας XeMove αναβαθμίζει το σύστημα λιθογραφίας με δυνατότητες για ενώσεις και επικαλύψεις μεγάλης ακρίβειας.


Χαρακτηριστικά

Η τράπεζα τύπου XeMove της XENOS χρησιμοποιεί πολύ εξελιγμένα συστήματα μέτρησης με τη βοήθεια τεχνολογίας Laser και ultrasonic piezo drive για να επιτύχει ενώσεις και επικαλύψεις με ακρίβειες κάτω των 100 nm σε συνδυασμό με τα συστήματα λιθογραφίας της XENOS (μετρούμενη διακριτική ικανότητα: 20 nm).

Η συμπαγής σχεδίαση επιτρέπει την τοποθέτηση (ή την αφαίρεση) της τράπεζας εύκολα και γρήγορα, ακόμη και από τον χρήστη, χωρίς την ακύρωση των χαρακτηριστικών της τράπεζας του Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου. Όλα τα τμήματα της τράπεζας είναι συμβατά με το υψηλό κενό και μπορούν να τοποθετηθούν εντός του θαλάμου του Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου. Οι μετρήσεις απ’ ευθείας στους άξονες μετακίνησης ελαχιστοποιούν τα σφάλματα παρέκκλισης πορείας χάραξης.


Ενσωμάτωση

Η ενσωμάτωση σε υπάρχοντα συστήματα δεν απαιτεί περίπλοκες και ακριβές μετατροπές του θαλάμου δοκιμίων. Δεν απαιτούνται ειδικά ανοίγματα για την εισαγωγή του Laser ή των κινητήρων της τράπεζας. Όλα τα ενεργά συστήματα της τράπεζας τοποθετούνται σε υψηλό κενό, εντός του θαλάμου των δοκιμίων και ελέγχονται ηλεκτρονικά μέσω standard ηλεκτρονικών συνδέσεων. Σε ορισμένα συστήματα, όπως τα SEM της JEOL σειράς JSM-7xxx, η τράπεζα μπορεί να τοποθετηθεί μέσω του συστήματος airlock και να χρησιμοποιήσει αυτό το σύστημα για την εισαγωγή των δοκιμίων. Οι κινητήρες που οδηγούν την τράπεζα σταματούν αυτόματα την τροφοδοσία μόλις η τράπεζα σταματήσει να κινείται, και η θέση μπλοκάρεται μηχανικά. Έτσι η ισχύς που καταναλώνεταις είναι η μικρότερη δυνατή, με αποτέλεσμα την αποφυγή υπερθερμάνσεων μέσα στον θάλαμο του SEM.

Η τράπεζα ελέγχεται μέσω σύνδεσης USB, και ακολουθείται από χειριστήριο με ενσωματωμένο joystick για την χειροκίνητη τοποθέτηση παραμέτρων (αν αυτό επιθυμεί ο χρήστης) καθώς και την χειροκίνητη λειτουργία των κινητήρων οδήγησης. Επιπλέον το χειριστήριο αυτό οδηγεί και τον ηλεκτροστατικό διακόπτη δέσμης καθώς και τον ανιχνευτή ρεύματος δέσμης.


Προδιαγραφές

Διακριτική ικανότητα: 20 nm
Ακρίβεια ένωσης ή επικάλυψης: Κάτω από ± 100 nm
Περιοχή μετακίνησης: 55 mm, στις διευθύνσεις X και Y
Ταχύτητα μετακίνησης: 2 mm/s
Σφάλμα παρέκκλισης, κύλισης και πτώσης: < 0,002°
Ελεγχόμενοι άξονες:

X και Y

Ο άξονας Z ελέγχεται μέσω του SEM από την κύρια τράπεζα
Κενό: < 10-6 mbar




XeSwitch: Διακόπτης Δέσμης και Ανιχνευτής Ρεύματος

Αναβαθμίστε το Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο με έναν ταχύ ηλεκτροστατικό διακόπτη δέσμης και ανιχνευτή ρεύματος probe

Ο ηλεκτροστατικός διακόπτης δέσμης με ανιχνευτή ρεύματος (PCD) τύπου XeSwitch δίνει στο SEM τη δυνατότητα ταχείας διακοπής της δέσμης, κατάλληλη για εφαρμογές Νάνο-Λιθογραφίας.


Χαρακτηριστικά

Ο διακόπτης δέσμης τύπου XeSwitch της XENOS χρησιμοποιεί ηλεκτροστατικές πλάκες διακοπής και ένα ενισχυτή διακοπής υψηλής ταχύτητας και υψηλής τάσης επιτάχυνσης που επιτρέπει τη χρήση του σε εφαρμογές Νάνο-Λιθογραφίας.

Επίσης διαθέτει ενσωματωμένο Faraday cup που επιτρέπει την ακριβή μέτρησης του ρεύματος της δέσμης στην ηλεκτρονική στήλη, χωρίς παρεμβολές από το δοκίμιο ή την τράπεζα.

Η κεφαλή του διακόπτη με τις πλάκες διακοπής τοποθετούνται στον άξονα της δέσμης μέσω ενός οδηγού piezo μέσα στον θάλαμο κενού, ούτως ώστε να μην υπάρχουν μηχανικές συνδέσεις εκτός της κολώνας του μικροσκοπίου.

Ο διακόπτης δέσμης, εκτός της θέσης διακοπής και της θέσης μέτρησης με το Faraday cup, έχει επιπλέον δυνατότητα πλήρους απόσυρσης ούτως ώστε να μην επηρεάζει καθόλου την δέσμη ακόμη και κατά τη φάση παρατήρησης με τη μέγιστη διακριτική ικανότητα.


Ενσωμάτωση

Η ενσωμάτωση σε υπάρχοντα συστήματα δεν απαιτεί περίπλοκες και ακριβές μετατροπές στην κολώνα του μικροσκοπίου. Ο διακόπτης δέσμης προσαρμόζεται πλήρως σε κάθε SEM της JEOL που διαθέτει είσοδο για ανιχνευτή ρεύματος.

Ο διακόπτης δέσμης ελέγχεται μέσω σύνδεσης USB από το ίδιο χειριστήριο που ελέγχει και την τράπεζα Laser.


Προδιαγραφές

Μέθοδοι διακόπτη:
  • Διακοπή δέσμης
  • Μέτρηση ρεύματος
  • Πλήρης απόσυρση
Διακοπή και επαναφορά: 25 ns
Ηλεκτρόδια διακοπής: Από άνθρακα, με άνοιγμα 0,4 mm
Συνδεσιμότητα:
  • Οπτικές ίνες ή TTL για τον παλμό διακοπής
  • USB για τον έλεγχο
Μέγιστη ενέργεια ηλεκτρονίων: 30 keV