DD158197A3

DD158197A3 - METHOD AND DEVICE FOR CORPUSCULAR RADIATION OF A TARGET

Info

Publication number: DD158197A3
Application number: DD22425780A
Authority: DD
Inventors: Eberhard Hahn
Original assignee: Eberhard Hahn
Priority date: 1980-10-01
Filing date: 1980-10-01
Publication date: 1983-01-05
Also published as: SU1287244A1; JPS5764935A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Korpuskularbestrahlung eines Targets, insbesondere zur Elektronenbestrahlung zum Zwecke der Erzeugung eines Belichtungsmusters in einer das Target bedeckenden Resistschicht mit einem Strahlenbuendel, dessen geforderter Strahlquerschnitt jeweils auf einen Teil des zu bearbeitenden Targets gerichtet und dessen Intensitaet innerhalb des Strahlquerschnittes steuerbar strukturiert ist,indem ein Feldspeicher auf das Strahlenbuendel einwirkt. Ziel der Erfindung ist die steuerbare Strukturierung ohne Intensitaetsverlust an d. nicht modulierten Stellen mit hohem Kontrast und grosser Schaerfe. Der Nutzen der Erfindung besteht darin, dass eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit auch bei Verwendung von Resists mit normal hoher Bestrahlungsempfindlichkeit moeglich ist. Die Loesung erfolgt dadurch, dass das Strahlenbuendel astigmatisch in zwei reelle Brennlinien fokussiert,die erste Brennlinie in streifenden Kontakt mit den Feldspeicherelektroden gebracht und auf das Target stigmatisch abgebildet wird, waehrend die zweite Brennlinie auf die Oeffnung einer Spaltblende eingestellt ist. Die Feldspeicherelektroden sind mit Polen einer Spannungsquelle ueber elektronische Schalter verbunden, die von Datenausgang eines Speichersystems gesteuert werden.The invention relates to a method and a device for corpuscular irradiation of a target, in particular for electron irradiation for the purpose of generating an exposure pattern in a resist layer covering the target with a beam, the required beam cross-section each directed to a portion of the target to be processed and its intensity within the beam cross-section is structured controllable by a field memory acts on the beam beam. The aim of the invention is the controllable structuring without loss of intensity at d. unmodulated areas with high contrast and large scales. The benefit of the invention is that a high operating speed is possible even with the use of resists with normal high irradiation sensitivity. The solution is achieved by astigmatically focusing the beam of rays into two focal lines, bringing the first focal line into grazing contact with the field storage electrodes and stigmatically imaging it on the target, while the second focal line is set at the opening of a slit. The field memory electrodes are connected to poles of a voltage source via electronic switches controlled by the data output of a memory system.

Description

. Titel; Verfahren und Einrichtung zur Korpuskular» bestrahlung eines Targets, Title; Method and device for corpuscular irradiation of a target

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Strukturierung der Intensität in einem Korpuskularstrahlblmdel, das auf ein Target gerichtet ist. Das Verfahren kann in Korpuskularstrahlapparaten zur Bearbeitung eines Werkstückes angewendet werden, insbesondere in Elektronenstrahlgeräten zur mikrolithografischen Strukturierung dünner Schichten.The invention is directed to a method and apparatus for structuring the intensity in a corpuscular beam focused on a target. The method can be used in particle beam apparatuses for processing a workpiece, in particular in electron beam apparatus for the microlithographic structuring of thin layers.

Die Elektronenstrahllithografie hat eine große Bedeu- . tung für die Weiterentwicklung der Mikrostrukturierung von Festkörperoberflächen erlangt. Die vorteilhaften Eigenschaften dieser Technik sind erstens die Steuerbarkeit des Eis ktronenstrahls, wodurch die Flexibilität des Belichtungsmusters in Form eines computergespeichterten Programms ermöglicht wird, und zweitens das hohe Auflösungsvermögen der Elektronenoptik, das eine große Kompaktheit von Strukturelementen pro Flächeneinheit erlaubt. Jedoch wird die industrielle .Einsatzbreite der Elektronenstrahllithografie entscheidend durch die Arbeitsgeschwindigkeit bestimmt, mit der der Strukturierungsprozeß durchgeführt werden kann. Daher besteht einElectron beam lithography has a great importance. for the further development of microstructuring of solid surfaces. The advantageous properties of this technique are, firstly, the steerability of the ice-ray beam, which allows the flexibility of the exposure pattern in the form of a computer-stored program, and second, the high resolution of the electron optics, which allows a large compactness of features per unit area. However, the industrial breadth of electron beam lithography is critically determined by the speed at which the patterning process can be performed. Therefore, there is one

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großes Interesse an Verfahren,- die· eine Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit und damit der Produktivität sum Ziele haben.Great interest in procedures that - have an increase in work speed and thus productivity goals.

Diesem Zweck dient auch das DDR WP Hol j 216 600, in dem ein neues Wirkprinzip - Strukturierung der Intensität im geformten Strahlquerschnitt durch Einwirkung einee Feldspeichers auf das Elektronenstrahlbündel - beschrieben ist. In einer bevorzugten- Ausführungsform des genannten Verfahrens wird als Feldspeicher ein Elektronenspiegel verwendet, dessen steuerbares .Potentialrelief ein passives Abbild des jeweiligen Belichtungsmusters darstellt, gemäß dem jeweils ein Teil des Targets (Unterfeld) exponiert werden soll. Die Wirkung des Feldspeichers auf das Elektronenstrahlbündel - wodurch das passive inThis purpose is also served by the DDR WP Hol j 216 600, in which a new mode of action - structuring of the intensity in the shaped beam cross-section by the action of a field memory on the electron beam - is described. In a preferred embodiment of said method, an electron mirror is used as a field memory whose controllable .Potentialrelief represents a passive image of the respective exposure pattern, according to which each part of the target (subfield) is to be exposed. The effect of the field memory on the electron beam - whereby the passive in

15. 'ein aktives Abbild de3 Belichtungsmusters in Gestalt eines auf das entsprechende Unterfeld geridhteten intensitätsstrukturierten Elektronenstrahlquerschnitts verwandelt wird - besteht primär in einer Reflexion, die dem Belichtungsmuster entsprechend lokal unterschiedlieh moduliert ist.15 'is an active image de3 exposure pattern in the form of a geridhteten on the corresponding subfield intensity-structured electron beam cross section is - consists primarily in a reflection that is modulated locally differently according to the exposure pattern.

Bei einer-ersten Art der Modulation wird die V/irkung tangential zur Spiegeloberfläche -gerichteter Komponenten des Potentialgradienten genutzt, die eine Ablenkung (Streuung) der reflektierten Strahlen aus dem Winkelbereich der einfallenden Strahlen bewirken. Durch Ausblen- den der gestreu1]'re.flektierten Strahlen ist die Intensität im jeweiligen konjugierten BiIdpunkt im Strahlquerschnitt auf dem Target moduliert. Bei einer zweiten Art der Modulation wird die Fähigkeit des Elektronenspiegels „zur Reflexion und Absorption genutzt. Auf der Spiegeloberfläche ist ein System von"Elektroden matrixartig angeordnet, die steuerbar auf ein binäres Potential geladen werden können, das wenige Volt- unter bzw. über Kathodenpotential liegt. ·In a first type of modulation, the influence is used tangentially to the mirror surface-oriented components of the potential gradient, which cause a deflection (scattering) of the reflected rays from the angular range of the incident rays. By fading out the scattered rays, the intensity in the respective conjugate image point in the beam cross section on the target is modulated. In a second type of modulation, the ability of the electron mirror is used for reflection and absorption. On the mirror surface, a system of "electrodes is arranged in a matrix-like manner, which can be controllably charged to a binary potential which is a few volts below or above the cathode potential.

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.. .. Im DDR V/P;H01o 216 600 wird der Begriff'Feldspeicher eingeführt als Bezeichnungfür ein'einer eingegebenen Information (Muster) gemäß strukturiertes elektrisches und/oder magnetisches Feld, das durch Wechselwirkung. mit dem Strahlungsfeld, eines Energieträgers (Elektronenstrahl) diesem die Information aufprägt zum Zwecke der Reproduktion des Musters durch Bestrahlung eines Substrates. 'In DDR V / P; H01o 216 600 the term 'field memory is introduced as designation for one of an inputted information (pattern) according to patterned electric and / or magnetic field generated by interaction. with the radiation field, an energy carrier (electron beam) imprints the information for the purpose of reproducing the pattern by irradiation of a substrate. '

Der genannte Elektronenspiegel ist eine besondere Ausführiingsform eines Feldspeichers. Die Information kann parallel, seriell oder parallel-seriell eingegeben v/erden und ist in Binärform gespeichert. Wesentliches Kennzeichen (Unterscheidungsmerkmal) eines elektronenoptischen Feldspeichers - also eines_Feldspeichers im enge-.The said electron mirror is a special embodiment of a field memory. The information can be input in parallel, serial or parallel-serial and is stored in binary form. Essential characteristic (distinguishing feature) of an electron-optical field memory - ie ein_Feldspeichers in enge-.

'^en Sinne, wie er auch in 'Anwendung auf den Erfindungsgegenstand gemeint ist - ist die Anzahl seiner elektronenoptischen Kanäles auf die unabhängig voneinander und simultan die gespeicherte Information eingeprägt werden • kann. Hiernach ist ein gewöhnliches Ablenkfeld ein PeIdspeicher mit einem Kanal, obsehon auf diesem Kanal nicht nur eine Ja/Nein-Ent scheidung (Hell/Dunkel), sondern auch ein Wort in Analogform (durch Einstellung von Stärke und Richtung des Ablenkfeldes; übertragen werden kann. In letz.-terem Falle gehört zum Übertragungssystem ein DA-Wandler,The sense, as it is also meant in application to the subject of the invention, is the number of its electron-optical channels to which the stored information can be impressed independently and simultaneously. Hereinafter, an ordinary deflection field is a single-channel memory, although on this channel not only a yes / no decision (light / dark) but also a word in analog form (by adjusting the strength and direction of the deflection field) can be transmitted. In the latter case, the transmission system includes a DA converter,

ü5 da aber dieser nur eine sehr beschränkte Kapazität besitzt, muß das gleiche Muster im Unterschied zum PeIdspeicher in Worte zerlegt sequentiell übertragen werden.However, since this has only a very limited capacity, the same pattern, in contrast to the memory store, has to be transferred into words in a sequential manner.

Bei dem Elektronenoptischen Feldspeicher als Glied.eines Vielkanalübertragungasystems besteht grundsätzlich das Problem des Übersprechens, weil die Feldmodulation einer Zelle auch das Feld der benachbarten Zellen beeinflußt und deren Abstände aus elektronenoptischen Gründen klein sind. Bei einem Elektronenspiegel, dessen glatte Oberfläche matrixartig in Zellen mit verschwindend kleinen Abständen zerlegt ist und dessen Zellen an ein denIn the electron-optical field memory as a member of a Vielkanalübertragungasystems there is basically the problem of crosstalk, because the field modulation of a cell also affects the field of the adjacent cells and their distances are small for electron optical reasons. In an electron mirror, the smooth surface is decomposed into cells in matrix-like manner with vanishingly small intervals and its cells to a den

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Primärstrahl zeilenweise in reflektierte und absorbierte Strahlen selektierendes Binärpotential angeschlossen sind, besteht das Problem des-Ubersprechens indirekt insofern, als in der Umgebung zweier benachbarter Zellen mit unterschiedlichem Potential tangential gerichtete Feldstärkekomponenten auftreten, die zu einer Streuung des einfallenden Primärstrahls führen. Aufgrund der notwendigen Aperturbeschränkung des nachfolgenden elektronenoptischen Abbildungssystems - es handelt sich um verkleinerte Abbildungsmaßstäbe - entstehen hierdurch musterabhängige Übertragungsfehler.If the primary beam is connected line by line into binary and binary beams selecting for reflected and absorbed beams, the problem of crosstalk exists indirectly insofar as tangentially directed field strength components occur in the vicinity of two neighboring cells with different potentials, leading to scattering of the incident primary beam. Due to the necessary aperture restriction of the subsequent electron-optical imaging system - these are reduced image scales - this results in pattern-dependent transmission errors.

Die Bestrahlung der zu exponierenden Schicht auf dem Target erfolgt durch schrittweises Aneinandersetzen von strukturierten Strahlquerschnitten, indem die -fosition des Elektronenstrahls und die Position des das Target tragenden Objekttisches in bezug aufeinander verändert werden.The irradiation of the layer to be exposed on the target takes place by stepwise fitting of structured beam cross sections by changing the position of the electron beam and the position of the object table carrying the target with respect to one another.

Wird ein rechteckförmiger Strahlquerschnitt verwendet, dessen Breite der kleinsten Strukturelementbreite ent-If a rectangular beam cross-section is used whose width corresponds to the smallest structural element width

έθ spricht und dessen Länge ein Vielfaches seiner Breite ist, kann die Bestrahlung streifenförmig erfolgen, indem der Objekttisch unter dem feststehenden in seiner Längsrichtung steuerbar strukturierten Elektronenstrahlquer- έθ speaks and whose length is a multiple of its width, the irradiation can be carried out in strip form, by the object table under the fixed in the longitudinal direction controllably structured electron beam transverse

- schnitt (StrichsondeJ in senkrechter Richtung dazu kon-.- section (bar probe J in the vertical direction kon-.

^c tinuierlich bewegt wird.^ c is continuously moved.

In'der USA-KS. 3-900 737 wird der Objekttisch kontinuierlich bewegt und das Target mit.einer strukturierten Strichsonde streifenförmig belichtet. Jedoch erfolgt hierbei die Str.ukturierung der senkrecht, zur üischfahrrichtunglinienförmigen Bestrahlung sequentiell, indem eine Punktstrahlsonde mit im Vergleich zur Tischfahrgeschwindigkeit hohen Geschwindigkeit längs einer Linie quer zum Streifen abgelenkt und dem Strahlungsmuster auf der Linie gemäß hell/dunkel gesteuert wird. Ein Nachteil dieser Methode besteht darin, daß die IntensitätIn the USA-KS. 3-900 737, the object table is moved continuously and the target is exposed in stripes with a structured bar probe. However, in this case, the structuring of the perpendicular optical axis irradiation is sequential by deflecting a spot beam probe at high speed compared to the table travel speed along a line across the strip and controlling the radiation pattern on the light / dark line. A disadvantage of this method is that the intensity

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im zeitlichen Mittel auf einer im flying-spot Verfahren geschriebenen dynamischen Strichsonde im Vergleich zur Intensität auf einer s-tatischen Strichsonäe um so viel mal kleiner ist« wie viel .Funkt strahl sonde η aneinandergereiht benötigt werden, um die Fläche der Strichsonde r auszufüllen.in the time average on a dynamic-bar probe written in the flying-spot procedure is so much smaller in comparison to the intensity on a s-tatic barometer, "how much .functional beam probe η are strung together to fill in the area of the bar probe r .

Die Erzeugung einer steuerbar, strukturierten Strichsonde mit Hilfe der im DDR-Y/P HOIj 216 600 beschriebenen Einrichtung ist jedoch ebenfalls mit einer Verminderung der Intensität verbunden, da der nichtmodulierte Strahl reflektiert viiird. Infolge der durch die Winkelstreuung am Elektronenspiegel (Feldspeicher) praktisch unvermeidbaren Aperturverbreiterung treten Abbildungsfehler verstärkt auf, die durch Ausblenden der gestreuten Strahlen· unterdrückt werden müssen.However, the generation of a controllable, structured bar probe with the aid of the device described in the DDR-Y / P HOIJ 216 600 is also associated with a reduction in intensity since the unmodulated beam is reflected. As a result of the aperture broadening, which is virtually unavoidable due to the angular scattering on the electron mirror (field memory), aberrations occur which must be suppressed by fading out the scattered beams.

1-5 Die Erzeugung einer statischen Strichsonde auf einem ' ' Target, die in bezug zum Target bewegt und in Abhängigkeit von dieser Bewegung in ihrer Längsrichtung unterschiedlich strukturiert ist, kann aus der BRD-AS 1285 636 (Erfinder J.P. Le Poole, Anmeldetag 10.6.65)1-5 The production of a static bar probe on a '' target, which moves with respect to the target and is structured differently depending on this movement in its longitudinal direction, can be found in BRD-AS 1285 636 (Inventor JP Le Poole, filing 10.6. 65)

^O .. entnommen werden. Hierbei handelt es sich um ein Abtast-•mikroskop, bei dem die Strukturierung der Strichsonde durch.Einwirken des abzubildenden Objektes auf den Elektronenstrahl zustande kommt. Im Zusammenhang mit dem Erfindungsgegenstand kann das Objekt als ein Raster^ O .. be removed. This is a scanning • microscope, in which the structuring of the bar probe by.Einwirkung of the object to be imaged on the electron beam comes about. In connection with the subject invention, the object as a grid

^5 aufgefaßt werden, dessen Rasterelemente (Zellen) durchlässig oder nicht-durchlässig sind und das somit ein binäres Muster nach Art einer Schablone darstellt. Da das Raster mit einem Strichfokus (Brennlinie) abgetastet werden kann, steht bei entsprechender Abbildung des Strich-, .30. fokus in die Targetebene ein Sortiment an strukturierten Strichsonden zur Verfugung, mit dem im Prinzip ein. beliebig vorgegebenes Belichtungsmuster reproduziert werden kann.^ 5 are understood, the raster elements (cells) are permeable or non-transmissive and thus represents a binary pattern in the manner of a template. Since the grid can be scanned with a line focus (focal line), with appropriate illustration of the bar, .30. focus on the target level a range of structured bar probes available, with the principle of a. any given exposure pattern can be reproduced.

- 6 - °*^Ιί ^ώ* * i- 6 - ° * ^Ιί ^ώ * * i

Abgesehen 'davon, dai3 der BRD-AS 1ki85 636 eine ganz andere Aufgabenstellung zugrunde liegt und die angegebenen Mittel zur Erzeugung einer strukturierten Strichsonde mit hoher Arbeitsproduktivität ungeeignet sind» hat das modifizierte Abtastmikroskop den Nachteil, daß die Struk tur einer Strichsonde nicht frei programmierbar ist. Außerdem ist der Zugriff zur im Sortiment enthaltenen Struktur zeitaufwendig und macht die Verwendung von DA-Wandlern notwendig.Apart from the fact that the BRD-AS 1ki85 636 is based on a completely different task and the stated means for producing a structured bar probe with high labor productivity are unsuitable, the modified scanning microscope has the disadvantage that the structure of a bar probe is not freely programmable. In addition, access to the structure included in the assortment is time consuming and requires the use of DA converters.

Es ist ein Verfahren anzugeben und zu dessen Durchführung eine Einrichtung zu schaffen,'die die flexibel steuerbare Strukturierung der Intensität im vorgeformten Strahlquerschnitt ermöglichen, wobei die Intensität an den nichtmodulierten Stellen im-Strahlquerschnitt nicht wesentlich kleiner ist als diejenige-, die bei Anwendung . einer im DDR-WF 126 438 beschriebenen Plächenstrahlsonde mit steuerbarer Form und Größe erhalten wird. Dabei soll die Fläche des vorgeformten Strahlquerschnittea nach Möglichkeit gleich oder größer derjenigen der Plächenstrahlsonde bei Einstellung auf Großtformat sein. Die Strukturierung soll hinreichend kontrastreich und scharf sein.It is a method to provide and to implement it to provide a device 'allow the flexibly controllable structuring of the intensity in the preformed beam cross-section, the intensity at the non-modulated points in the beam cross-section is not substantially smaller than that which in use. one obtained in DDR-WF 126 438 Lawn radiation probe with controllable shape and size is obtained. In this case, the surface of the preformed beam cross section should, if possible, be equal to or greater than that of the surface beam probe when set to large format. The structuring should be sufficiently rich in contrast and sharp.

Der Nutzen der Erfindung besteht darin, daß -das Belich- tungsverfahren mit flexibel steuerbarem Strukturstrahl, dessen Arbeitsgeschwindigkeit durch die Steuerelektronik aufgrund der Modulationsmöglichkeit auf vielen parallelen Kanälen nicht mehr prinzipiell eingeschränkt ist, bereits mit Resists normal hoher Empfindlichkeit von beispielsweise. ' 10 C/cm hochproduktiv eingesetzt.werden kann.The benefit of the invention is that the exposure method with flexibly controllable structure beam, whose operating speed is no longer limited in principle by the control electronics due to the possibility of modulation on many parallel channels, already with resists normal high sensitivity of, for example. '10 C / cm can be hochproduktiv used.

Darlegung des Wesens der 'ErfindungExplanation of the nature of the invention

Ausgehend von d-emim DDB-WP H01jA±16 600 beschriebenen Belichtungsverfahren mit variablem Strukturstrahl unter Verwendung eines Feldspeichers werden ein verbessertesStarting from variable structure beam exposure methods using a field memory described in DDB-WP H01jA ± 16600, an improved

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Verfahren'und eine dazugehörige Vorrichtung angegeben, bei welchem Verfahren ein Iritensitätsverlust im strukturierten Strahlquerschnitt vermieden wird und bei welcher Vorrichtung ein Übersprechen benachbarter Kanäle _: nicht zustande kommt.Method 'and an associated device specified in which method a Iritensitätsverlust is avoided in the structured beam cross-section and in which device crosstalk of adjacent channels _: does not come about.

. Bei einem Verfahren zur Korpuskularbestrahlung eines Targets, insbesondere zur'.Elektronenbestrahlung einer auf ' einem Halbleiter aufgebrachten Schicht (Resist) zum Zwekke der Erzeugung einer Belichtungsatruktur in derselben, In a method for corpuscular irradiation of a target, in particular for the electron irradiation of a layer (resist) applied to a semiconductor for the purpose of producing an exposure structure in the same

IQ mit einem Elektronenstrahlbündel, dessen geformter Strahlquerschnitt jeweils auf einen Teil der zu bearbeitenden Schicht (Target) gerichtet ist und dessen Intensität im Strahlquerschnitt steuerbar strukturiert ist, indem das. Strahlungsfeld der Wirkung eines. Feldspeichers ausgesetzt wird, besteht die Erfindung darin, daß folgende Verfahrensschritte angewendet werden: IQ with an electron beam whose shaped beam cross section is directed in each case to a part of the layer to be processed (target) and whose intensity is controllably structured in the beam cross section by the. Radiation field of the effect of a. Field memory is exposed, the invention consists in that the following method steps are used:

Zur Formung des Strahlungsfeldes wird das- vom Crossover eines Elektronenstrahlers ausgehende und auf ein Target gerichtete Strahlenbündel astigmatisch in zwei reelle, durch einen Abstand voneinander getrennte Ebenen (Brennebenen) zu je einer Brennlinie fokussiert, die vorzugsweise optisch zueinander senkrecht, stehen, und es wird deren Länge durch Blenden oder deren astigmatisches Abbild (Strichgitterabbild) begrenzt. Zur Strukturierung der Intensität im Strahlquerschnitt in der TargetebeneTo form the radiation field, the beam emanating from the crossover of an electron emitter and directed onto a target is astigmatically focused into two real planes separated by a distance (focal planes), each focusing line, which are preferably optically perpendicular to one another, and it becomes their Length limited by apertures or their astigmatic image (graticule image). For structuring the intensity in the beam cross-section in the target plane

. . wird der Feldspeicher auf ein dem jeweiligen Strukturmus.ter entsprechendes Binärpotential (Wort) geladen, indem .die Feldspeicherelektroden mit Polen einer Spannungsquelle über elektronische Schalter verbunden sind, die vom Da> tenausgang eines vorzugsweise bitparallel und wortseriell organisierten Speichersystems'gesteuert v/erden,· und es wird die erste Brennlinie in Nahdistanz (streifenden Kontakt) zum Feldspeicher gebracht, während die zweite Brennlinie auf die Öffnung einer Spaltblende (Selektorblende) eingestellt ist.- Zur Reproduktion des Belichtungsmusters im Resist auf dem Target wird auf dieses die erste Brennlifiie stigaiatisch abgebildet, und es werden ihre Abbildung (Strichsonde) und das Target in, , the field memory is loaded onto a binary potential (word) corresponding to the respective structure pattern by: the field-memory electrodes being connected to poles of a voltage source via electronic switches which are controlled by the data output of a preferably bit-parallel and word-serialized memory system, and the first focal line is brought to the field memory in near distance (grazing contact), while the second focal line is set to the aperture of a slit aperture (selector stop). For reproduction of the exposure pattern in the resist on the target, the first focal line is stigatically imaged on it. and there will be their figure (bar probe) and the target in

bezug aufeinander im, Takte der dem Feldspaicher über-. mittelten Wortfolge bewegt. ' ' .with respect to each other in, cycles of the Feldspaicher over-. averaged word order moves. ''.

Vorteilhaft ist es, wenn die beiden Brennlinien durch eine Quadrupollinsenanordnung erzeugt werden, v/eil dann . die an der Hell/Dunkelsteuerung gemessene Ablenkempfindlichkeit des von einem Linienelement (Intervall) der e rsten Brennlinie -ausgehenden Teilstrahlenkomplexes bei Ablenkung in der dirch Strahleinfausrichtung und erste Brennlinie aufgespannten Ebene groß und bei Ablenkung in der dazu senkrechten Ebene klein ist. Günstig ist es, wenn zur Modulation der Intensität im Strahlquerschnitt ein elektrisches Feld gespeichert ist, weil dann die modulierende Feldstärke parallel zur kontaktierenden Oberfläche des Feldspeichers liegt, wodurch gün- It is advantageous if the two focal lines are generated by a quadrupole lens arrangement, then in turn. the deflection sensitivity measured by the bright / dark control of the sub-beam complex emerging from a line element (interval) of the outermost focal line is large when deflected in the plane directly aligned with the first focal line and small when deflected in the plane perpendicular thereto. It is advantageous if an electric field is stored to modulate the intensity in the beam cross-section, because then the modulating field strength is parallel to the contacting surface of the field memory, whereby

1.5 stige Bedingungen für die Realisierung des Feldspeichers geschaffen sind.1.5 stige conditions for the realization of the field memory are created.

. Weitere Vorteile·ergeben sich bei Verwendung eines Quadrupollinsentyps, der die Eigenschaft besitzt, daß die zu einer ersten Dingebene astigmatisch konjugierten zwei' Bildebenen zu einer zweiten (optisch verschiedenen; Dingebene auch wieder gemeinsam astigmatisch konjugiert sind, weil aus zwei derartigen Quadrupollinsenanordnungen ein stigmatisch abbildendes System zusammengesetzt werden • · kann, mit dem die erste Brennlinie auf das Target stigmatisch abgebildet wird, und Zwischenbildebenen der stigmatischeft^stigmatischen Abbildung existieren, in denen vorteilhaft die Ablenkzentren von-Ablenkvorrichtungen liegen können, die zum Justieren des Strahlenbündeis benötigt werden. , Further advantages are obtained when using a quadrupole lens type which has the property that the two image planes astigmatically conjugated to a first plane of interest are also astigmatically conjugate to a second (optically different) plane of interest since two such quadrupole lens arrangements form a stigmatic imaging system can be composed, with which the first focal line is stigmatically imaged onto the target, and intermediate image planes of the stigmatic tomographic image, in which the deflection centers of deflection devices, which are needed for adjusting the beam, can advantageously lie.

Υ/θ it er hin ist es vorteilhaft, Y^enn der mit dem Strahlungsfeld kontaktierende Bereich dea Feldspeichers als Elektrodenkaram ausgebildet und mit mikrolithografischer Verfahrenstechnik auf der geraden Schmalseite einer Halbleiterscheibe installiert ist und diese Scheibe in der Ebene der ersten Brennlinie (erste Brennebene) angeordnetIt it Υ / θ out, it is advantageous, Y ^ hen is contacted with the radiation field area dea field memory configured as Elektrodenkaram and installed on the straight narrow side of a semiconductor wafer with mikrolithografischer process technology and this disc in the plane of the first focal line (first focal plane)

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ist, viobei die Stege (Elektroden) des Kamms parallel zur optischen Achse liegen und der·Grat des Kamms parallel zur ersten Brennlinie verläuft. Hierbei besteht die Möglichkeit, daß auf. der Breitseite der Halbleiterscheibe mittels Verfahrenstechnik für mikroelektronische-Bauelemente Schaltkreise installiert sind, insbesondere elektronische Schalter und Multiplexer, die eine Reduzierung der Anzahl von Steuerleitungen zwischen den Elektroden des Silospeichers und dem Dat.enausgang des dynamischen Speichersystems im Verhältnis seiner Taktfrequenz zur Belichtungsfrequenz der Strichsonde ermöglichen.where the ridges (electrodes) of the comb are parallel to the optical axis and the ridge of the ridge is parallel to the first focal line. There is the possibility that on. the broadside of the semiconductor wafer by means of process technology for microelectronic components circuits are installed, in particular electronic switches and multiplexers, which allow a reduction in the number of control lines between the electrodes of the silo and the Dat.enausgang the dynamic storage system in proportion to its clock frequency to the exposure frequency of the bar probe.

Ferner kann ein zv/eiter Feldspeicher vorgesehen sein, der ebenso eingerichtet wie der erste diesem gegenüber . steht, indem die Grate der beiden Kämme die Begrenzungen eines in der ersten Brennebene liegenden Spaltes bilden. Die erste Brennlinie kann mittels Ablenkung wahlweise mit dem ersten oder zweiten Elektrodenkamm in streifenden Kontakt gebracht werden, was auch im raschen Wechsel geschehen und zur Einstellung des über einen Belichtungstakt zeitintegrierten Intensitätsprofils der Doppelstrichsonde ' . in Querrichtung' dienen kann.Furthermore, a zv / eiter field memory may be provided, which also set up as the first opposite. stands by the ridges of the two ridges form the boundaries of a lying in the first focal plane gap. The first focal line can be brought by means of deflection either with the first or second electrode comb in grazing contact, which also happen in rapid change and to set the time-integrated over an exposure stroke intensity profile of the double-dash probe '. in the transverse direction 'can serve.

Es ist möglich, anstelle eines elektrischen einen magne-. · tischen Feldspeicher vorzusehen, bei dem die modulierende, magnetische Feldstärke senkrecht zur kontaktierenden Oberfläche liegt, und Technologien anzuwenden, v/ie sie bei der Entwicklung von Domänen-Verschiebespeichern (bubble memories) bekannt geworden und z.B. in V/. Hilberg, Elektronische digitale- Speicher, Oldenbourg Verlag München, Wien 1.975s S. 334-339 beschrieben sind.It is possible to use a magnet instead of an electric one. · Provide field magnetic field storage where the modulating magnetic field strength is perpendicular to the contacting surface, and to apply technology as has become known in the development of bubble memories, and e.g. in V /. Hilberg, Electronic Digital Memory, Oldenbourg Verlag Munich, Vienna 1.975s p. 334-339 are described.

Es besteht ferner die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung zu kombinieren erstens mit einem Elektronen-' strahler mit Feldemissionskathode, weil im astigmatischen Abbild der Kathodenspitze die beiden Brennlinien sehr schmal sind und eine relativ hohe Intensität haben, und zweitens mit einem Ablenkobjektiv, das die hinter derThere is also the possibility to combine the device according to the invention firstly with an electron emitter with field emission cathode, because in the astigmatic image of the cathode tip, the two focal lines are very narrow and have a relatively high intensity, and secondly with a Ablenkobjektiv that behind the

.' * - . 3654. ' * -. 3654

. . *~». ψα* "ν SSE «Κ? #, , * ~ ". ψα * "ν SSE" Κ? #

zweiten Quadrupollinsenanordnung erzeugte Strichsonde in. eine dem Ablenkobjektiv nachfolgend angeordnete Targetebene abbildet, weil dann die Strichsonde und das Target in bezug aufeinander sehr schnell bewegt werden können. Bs ergeben sich neue vorteilhafte Varianten fur die Be-. licht ungssteuerung. Im Arbeitsfeld des Objektivs kann Unterfeldtechnik mittels dynamisch strukturierter Flächen-S:trahlen (Strukturstrahlen) angewendet, werden, indem die · Strichsonde, mit dem Sweep einer schnellen (elektrischen) Ablenkvorrichtung die Fläche des Unterfeldes überstreicht und indem dabei die Intensität der Strichsonde mittels des in schneller Y/ortfolge besprochenen Feldspeichers entsprechend dem vorprogrammierten Belichtungsmuster des Unterfeldes moduliert wird. · '·The bar probe generated in the second quadrupole lens arrangement images a target plane subsequently arranged in the deflection objective, because then the bar probe and the target can be moved very quickly with respect to one another. Bs result in new advantageous variants for the loading. lighting control. In the working field of the objective, subfield technology can be applied by means of dynamically structured surface scattering (structure rays) by sweeping the surface of the subfield with the sweep of a fast (electric) deflection device and thereby reducing the intensity of the line probe by means of the in-line probe field memory is modulated according to the preprogrammed exposure pattern of the subfield. · '·

Die Anwendung dieser Technik ist besonders dann vorteil-, haft, wenn das vorprogrammierte Belichtungsmuster im Arbeitsfeld durch ein Sortiment an Strukturstrahlen mit hohem Wiederholungsgrad. reproduziert werden kann, weil dann die erforderliche Kapazität des dem Feldspeicher vorgeschalteten Speichersystems reduziert ist und günstige Bedingungen fur 'einen der Originalbeschreibung des Belichtungsmusters angepaßten Datentransfer geschaffen sind.The application of this technique is particularly advantageous, if the pre-programmed exposure pattern in the field of work by a range of structural beams with high repetition. can be reproduced because then the required capacity of the storage system upstream of the field memory is reduced and favorable conditions for a data transfer adapted to the original description of the exposure pattern are created.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die Fig.1 bia 4. . .For a more detailed explanation of the invention serve Fig.1 bia 4th ,

Fig. 1 dient zur Erklärung des Wirkprinzips steuerbare Strukturierungeiner Strichsonde gemäß der Brfindung,1 serves to explain the principle of action controllable structuring of a bar probe according to the invention,

Fig. 2 gibt eine schematische Darstellung der optishen Einrichtung des Erfindungsgegenstandes,2 shows a schematic representation of the optishen device of the subject invention,

Fig. 3 dient zur Demonstration des Feldstärkeverlaufs in' Nahdistanz zum Elektrodenkamm des FeIdspeicherSjFig. 3 serves to demonstrate the field strength curve in 'near distance to the electrode comb of FeIdspeicherSj

Fig. 4 gibt eine schematische Darstellung des elektronischen Datentransfers zum Feldspeicher. .Fig. 4 gives a schematic representation of the electronic data transfer to the field memory. ,

365 4365 4

Zu Pig. 1:To Pig. 1:

Da₁S -Schema zeigt die zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Baugruppen, soweit sie in der die Elektronenoptik enthaltenden Säule integriert sind. In Strahlfortpflanzungsrichtung folgen aufeinander: ein Strahl-, erzeugungssystem 1 mit einem crossover 2, eine erste Strahlbegrenzungsblende 3 (Leuchtfeldblende) und Ablenkvorrichtungen 4> 5 mit Ablenkzentrum in der Ebene der Leuchtfeldblende 3> eine erste Quadrupollinsenanord-The ₁ S scheme shows the components required for carrying out the method, insofar as they are integrated in the column containing the electron optics. In beam propagation direction follow one another: a beam, generation system 1 with a crossover 2, a first beam limiting diaphragm 3 (field diaphragm) and deflection devices 4> 5 with deflection center in the plane of the field diaphragm 3> a first quadrupole lens arrangement

-jÖ nung 6, die das vom crossover ausgehende Strahlenbündel 30 zu zwei reellen zueinander orthogonalen Brennlinien 7 und 8 formt, ein Feldspeicheo¹ 9 in der achsensenkrechten Ebene der ersten Brennlinie 7 (erste Brennebene) enthaltend einen Blektrodenkamm 10 mit parallel zur optischen Achse angeordneten Stegen 11 und SteglUcken 12 auf der Schmalseite einer Halbleiterscheibe 13» wobei.der Grat H des Elektrodenkamms parallel zur ersten Brennlinie verläuft und die Stege über Zuleitungen 15 mit Anschlußstellen 16 von auf der Halbleiterscheibe integrierten elek™ tronischen Schaltern 22 verbunden sind und die Steglücken 12 mit einer einen elektrischen Widerstand bildenden Substanz, ausgefüllt sind, eine Spaltblende .17 (Selektor™ blende) in der Ebene der zweiten Brennlinie (zweite Brennebene) in paralleler Lage zu/ihr, eine zweite Quadrupol-.-jÖ tion 6, which forms the beam 30 emanating from the crossover to two real mutually orthogonal focal lines 7 and 8, a Feldspeicheo ¹ 9 in the axis-perpendicular plane of the first focal line 7 (first focal plane) containing a Blektrodenkamm 10 arranged parallel to the optical axis webs 11 and webs 12 on the narrow side of a semiconductor wafer 13. Wherein the ridge H of the electrode comb is parallel to the first focal line and the webs are connected via leads 15 to terminals 16 of integrated on the wafer elek ™ tronic switches 22 and the web gaps 12 with a an electric resistance-forming substance are filled, a slit .17 (Selektor ™ aperture) in the plane of the second focal line (second focal plane) in parallel position to /, a second quadrupole.

.linsenanordnung 18, die die erste Brennlinie auf die Ta.r- · getebene 19 als Strichsonde 20 stigmatisch abbildet, und ein das Target tragender Objekttisch 21, der in Längs- und Querrichtung zur Strichsonde beweglich ist.» . Auf der Halbleiterscheibe ist für jede Peldspeicherelektrode des Kamms ein elektronischer Schalter, z. B. ein CMOS-Trahsistor, vorgesehen. An seinem Eingang (gate) liegt die von der SteuerelekJ;ronik (Multiplexer, Schieberegister, Speichersystem) kommende Signalleitung 23» auf seinem Ausgang (drain) die Zuleitung zur zugeordneten Peldspeicherelektrode. Zwei weitere Pole 24j 25 des elektronischen Schalters (source 1, 2) sind.mit den das Binärpotential (beispielsweise 0 und 10 Y gegenüber Masse') tragenden Lei-. Lens arrangement 18 which stigmatically depicts the first focal line on the Ta.r- · getebene 19 as a bar probe 20, and a target carrying object table 21 which is movable in the longitudinal and transverse directions to the bar probe. On the semiconductor wafer is for each Peldspeicherelektrode the comb an electronic switch, for. As a CMOS Trahsistor provided. At its input (gate), the signal line 23 "coming from the control electronics (multiplexer, shift register, storage system) is at its output (drain) the supply line to the assigned field memory electrode. Two further poles 24j 25 of the electronic switch (source 1, 2) are connected to the line carrying the binary potential (eg 0 and 10 Y opposite ground).

3654 3654

• r. λ i λ v, j η η λ j, t fc A i\ O ^f J • r. λ i λ v, j η η λ j, t fc A i \ O ^f J

te-rn 26, 27 einer Spannungsquelle '28 verbunden« Je. nach anliegendem Steuersignal wird das eine oder andere Potential auf die mit dem Schalterausgang verbundene Feldspeicherelektrode geschaltet. · Das vom crossover ausgehende Strahlenbündel 30 leuchtet die Blende 3 nahezu gleichmäßig aus und' wird auf Grund · der astigmatischen Abbildung durch die erste Quadrupollinsenanordnung 6 zu einem Strahle.nkomplex 29 geformt, der durch die Brennlinien 1 und 8 aufgespannt wird. Die. · Länge der beiden Brennlinien wird durch das astigmatische Abbild der Leuchtfeldblende bestimmt, die Breite durch das astigmatische Abbild des crossover. Die Brennlinien stellen senkrecht zur optischen Achse, und ihre Meridionalebenen stehen optisch senkrecht zueinander» Mit Hilfe der Ablenkvorrichtung 4 wird die Distanz der erstente-rn 26, 27 connected to a voltage source '28. after the applied control signal, one or the other potential is switched to the field storage electrode connected to the switch output. The beam 30 emanating from the crossover illuminates the diaphragm 3 almost uniformly and, on the basis of the astigmatic imaging, is formed by the first quadrupole lens arrangement 6 into a beam complex 29 which is spanned by the focal lines 1 and 8. The. · Length of the two focal lines is determined by the astigmatic image of the field stop, the width by the astigmatic image of the crossover. The focal lines are perpendicular to the optical axis, and their meridional planes are optically perpendicular to each other »With the aid of the deflection device 4, the distance of the first

Brennlinie zum Grat.des Elektrodenkamms eingestellt.. Mit Hilfe der Ablenkvorrichtung 5 wird die zweite Brennlinie in Querrichtung verschoben und auf Mitte der Selektor-Spaltöffnung justiert. Die erste Brennebene ist stigmatisch konjugiert zur Targetebene, und es.entsteht bei Einstellung der ersten Brennlinie auf freien Durchgang (große Distanz, zum Feldspeicher) ein Abbild der ersten Brennlinie, in der Targetebene, eine Strichsonde. Ihr Intensität sverlauf in Längsrichtung wird strukturiert, indem die erste Brennlinie auf Nahdistanz zum Grat des · · Elektrodenkamms eingestellt wird und der Feldspeicher auf ein Binärpotential geladen ist. Haben nämlich zwei benachbarte Elektroden - ihre im Vergleich zum Elektrodenabstand (Steglücke) dünnen Stege definieren ein Intervall auf der ersten Brennlinie - unterschiedliches Potential, wird zwischen ihnen eine elektrische Feldstärke erzeugt, die den durch das Intervall als Vertex und durch die zweite Brennlinie als Basis definierten Teilstrahlenkomplex in senkrechter Richtung zur Basis auf den Rand der Spaltblende ablenkt, was im Schema gestrichelt angedeutet ist« Das dem Intervall konjugierte'Bildintervall auf der Strichsonde ist dunkelgesteuert«, With the aid of the deflection device 5, the second focal line is displaced in the transverse direction and adjusted to the center of the selector gap opening. The first focal plane is stigmatically conjugate to the target plane, and it. Arises when setting the first focal line for free passage (long distance to the field memory) an image of the first focal line, in the target plane, a bar probe. Their intensity progression in the longitudinal direction is structured by setting the first focal line to near distance to the ridge of the electrode comb and the field memory is charged to a binary potential. Namely, if two adjacent electrodes - their thin lands compared to the electrode gap (bridge gap) define an interval on the first focal line - have different potentials, an electric field strength is created between them which defines the one defined by the interval as the vertex and the second focal line as the base Deflects the sub-beam complex in the direction perpendicular to the base to the edge of the slit diaphragm, which is indicated by dashed lines in the diagram "The interval of the image conjugate to the interval on the bar probe is dark-controlled",

Die auf der Strichsonde in der .Targetebene erzeugte binäre Strahlungsstruktur in Gestalt einer programmierten Kette von strahlenden (hellen), und nichtstrahlenden (dunklen) Bildintervallen reproduziert auf dem exponierten Resist eine entsprechende .(latente) BelichtungsstrukturThe binary radiation structure generated on the bar probe in the .target plane in the form of a programmed chain of radiating (bright) and non-radiating (dark) image intervals reproduces a corresponding (latent) exposure structure on the exposed resist

. während der auf die Resistempfindlichkeit und Sondenstromdichte abgestimmten.Belichtungszeit von beispielsweise 1 Mikrosekunde. Im Steuerprogramm ist vorgesehen, daß nachfolgend die Strichsonde in bezug zum Target eine andere Position einnimmt und die Strahluhgsstruktur nach Bedarf verändert wird. Eine Veränderung der Strahlungsstruktur auf der Strichsonde wird durchgeführt,- indem der Feldspeicher auf ein der Struktur entsprechendes Binärpotential geladen wird« Es werden Totzeiten vermieden, wenn der Ladeprozeß wesentlich kurzer ist als die Belichtungsdauer. Diese Forderung wird realisiert, indem die Signalleitungen der elektronischen Schalter über Multiplexer, die zweckmäßigerweise auf der. Feldspeicherplatte integriert sind, mit einem bitparallel und y;ortseriell organisierten Speichersystem verbunden sind, viß^ ζ. B. in Mb'schwitzer/Jorke Mikroelektronische Schaltkreise, VEB Verlag Technik, Berlin 1979, S. 172 - 175 beschrieben ist., during the exposure time and probe current density, for example, one microsecond exposure time. In the control program is provided that below the bar probe with respect to the target assumes a different position and the beam structure is changed as needed. A change in the radiation pattern on the bar probe is carried out by loading the field memory onto a binary potential corresponding to the structure. "Dead times are avoided if the loading process is significantly shorter than the exposure time. This requirement is realized by the signal lines of the electronic switches via multiplexers, which expediently on the. Field memory board are integrated, connected to a bit-parallel and y, locally organized storage system, viß ^ ζ. B. in Mb'schwitzer / Jorke microelectronic circuits, VEB Verlag Technik, Berlin 1979, p 172 - 175 is described.

' Zu Fig. 2: . To Fig. 2:.

Mit 31, 32, 33 sind drei Quadrupollinsen bezeichnet, dieWith 31, 32, 33 three quadrupole lenses are designated, the

25' auf einer geraden optischen Achse angeordnet sind. Im Vergleich zu Fig. 1 entspricht die Quadrupollinse 31 -der Quadrupollinsenanordnung -6 und die aus den Quadrupollinsen 32 und 33 bestehende Anordnung der Quadrupollinsenanordnung 13. Jede Quadrupollinse ist aus mehreren koaxial angeordneten Einzelquadrupolen zusammengesetzt und besitzt die nachfolgend beschriebenen Abbildungseigenschaften. Bezüglich der Quadrupollinse 31 sind die beiden Dingebenen 34» 35 astigmatisch konjugiert zu den beiden Bildebenen 36, 37· Das bedeutet, daß z?vischen den Ebenen 34 und 36 eine Strichgitterabbildung besteht, wobei Linien des dingseitigen Strichgitters 38, 39, 4ö den Linien des bildseitigen Strichgitters 41, 42, 43 zugeordnet sind, ferner daß zwischen den Ebenen 34 und 37 eine Strichgitterabbildung be~25 'are arranged on a straight optical axis. In comparison with FIG. 1, the quadrupole lens 31 corresponds to the quadrupole lens arrangement -6 and the arrangement of the quadrupole lens arrangement 13 consisting of the quadrupole lenses 32 and 33. Each quadrupole lens is composed of a plurality of coaxially arranged individual quadrupoles and has the imaging properties described below. With respect to the quadrupole lens 31, the two plane planes 34 »35 are astigmatically conjugate to the two image planes 36, 37. This means that there is a grating image between the planes 34 and 36, with lines of the end grating 38, 39, 4ö corresponding to the lines of the image-side grating 41 , 42, 43 are assigned, further that between the planes 34 and 37, a grating image be ~

. 36 5 4 , 36 5 4

stellt, wobei Linien des dingseitigen Strichgitters 44, ... 45» 46 den Linien des· bildseitigen Strichgitters 47, 48? 49'zugeordnet sind, ferner daß zwischen den Ebenen 36 undwhere lines of the page-side bar grating 44,... 45, 46 correspond to the lines of the image-side grating 47, 48? 49 'are assigned, further that between the levels 36 and

35 eine Strichgitterabbildung besteht, wobei Linien des35 is a grating image, wherein lines of the

bildseitigen. Strichgitters 50, 51, 52 den Linien des dingseitigen Strichgitters 53, 54, 55 zugeordnet sind, ferner daß zwischen den Ebenen' 37 und 35 eine Strichgitterabbildung besteht, wobei Linien des bildseitigen Strichgitters 56, 57, 58 den Linien des dingseitigen Strichgitters 53,' 60, 61 zugeordnet sind..Die zuletzt genannte Eigenschaft läßt sich durch die Wahl der inneren Parameter (Anzahl, Stärke und Abstand der Einzelquadrupole) der Quadrupollinse herstellen. Diese Eigenschaft einer Quadrupollinse (Spurnullsystem) ist zur Durchführung des Verfahrens nicht unbedingt notwendig, sie erleichtert aber das Verständnis und bietet Vorteile bezüglich der Dimensionierung von Ablenkvorrichtungen zum Zwecke der Justierung des Elektronenstrahlbündels und bezüglich der Anordnung von Blenden, deren astigmatisches- Abbild die Länge der Brennlinien be-image side. Gratings 50, 51, 52 are associated with the lines of the inscribed grating 53, 54, 55, further that between the planes' 37 and 35 is a grating image, wherein lines of the image-side grating 56, 57, 58, the lines of the inscribed grating 53, 60, 61 are assigned. The latter property can be established by the choice of the internal parameters (number, strength and distance of the individual quadrupoles) of the quadrupole lens. This characteristic of a quadrupole lens (Spurnullsystem) is not absolutely necessary for the implementation of the method, but it facilitates understanding and offers advantages in terms of the dimensioning of deflection devices for the purpose of adjustment of the electron beam and the arrangement of diaphragms whose astigmatic image the length of the focal lines loading

20: grenzt.20: borders.

Die stigmatische Abbildung der Ebene 36 in die Ebene 62 wird hergestellt, indem die Quadrupollinsen 32 und 33 vom Typ der Quadrupollinse 31 sind, d. h. Spurnullsysteme sind, Abstände und Stärken der Quadrupollinsen dimensioniert und die Quadrupollinsen 32 und 33 gegensinnig erregt sind. Es wird die zweite Brennebene 37, die die Ebene der Eintritts-, blende für die stigmatische Abbildung der ersten BrennebeneThe stigmatic mapping of plane 36 into plane 62 is made by having quadrupole lenses 32 and 33 of the type of quadrupole lens 31, i. H. Spurnullsysteme are dimensions, spacings and strengths of the quadrupole lenses and the quadrupole lenses 32 and 33 are energized in opposite directions. It will be the second focal plane 37, which is the plane of the entrance, aperture for the stigmatic mapping of the first focal plane

36 ist, in die Ebene 63 der Austrittsblende stigmatisch abgebildet.36 is stigmatically imaged in the plane 63 of the exit aperture.

Bezüglich des aus den Quadrupollinsen 31 und 32 zusammengesetzten Systems besitzen auch -die Ebenen 34 und 35 stigmatische Bildebenen. Es ist .die Ebene 64 stigmatisch konjugiert zur Ebene 35? und das stigmatische Abbild der Ebene 34 liegt je.nsei.ts der Quadrupollinse. 33 und wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit in das'Schema nicht aufgenommen.With respect to the system composed of the quadrupole lenses 31 and 32, the planes 34 and 35 also have stigmatic image planes. It is the level 64 stigmatically conjugate to level 35? and the stigmatic image of the plane 34 lies per se of the quadrupole lens. 33 and was not included in the scheme for reasons of clarity.

36543654

• - 1.5 -• - 1.5 -

In· der Ebene 35 ist eine Leuchtfeidblende wirksam, die •durch zwei gekreuzte Spaltblenden 65, 66 gebildet wird. Die Linien 53 und 55 stellen die Schneiden einer ersten Spaltblende 65.dar, die Linien 59 und Gi die Schneideneiner -zweiten Spaltblende 66.In the plane 35, a luminous-field diaphragm is effective which is formed by two crossed slit-plates 65, 66. The lines 53 and 55 represent the edges of a first slit 65, and the lines 59 and Gi the edges of a second slit 66.

In der Ebene 37 -ist.eine Selektorblende 17 wirksam, deren apaltförmige Öffnung durch, zwei parallel, sich gegenüberstehende Schneidenblenden 67, 68 gebildet wird. Die Schneiden liegen parallel zum Strichgitter 47, 48, 49'·In the plane 37, a selector shutter 17 is effective, the apical opening of which is formed by two parallel, opposed blades 67, 68. The cutting edges are parallel to the grating 47, 48, 49 '·

Die Normalen der Ablenkebene.n d er Ablenkvorriohtungen 4, 5 mit Ablenkzentrum in der Ebene 35, der Ablenkvorrichtungen 69$ 70 mit Ablenkzentrum in der Ebene 37 und der Ablenkyorrichtungen 71, 72 mit ^blanksent rum in der Ebene 64 liegen jeweils parallel zum jeweiligen Strichgitter der jeweiligen Ebene«.The Ablenkebene. And the deflection Ablenkvorriohtungen 4, 5 with deflection center in the plane 35, the deflectors 69 $ 70 with deflection center in the plane 37 and the Ablenkyorrichtungen 71, 72 with ^ blanksent rum in the plane 64 are each parallel to the respective grating respective level «.

Ein vorn Schnittpunkt der Linien 39 und 45 in der Ebene ausgehendes und auf die Öffnung der Leuchtfeldblende gerichtetes Strahlenbündel durchdringt die Ebene 36 auf dem durch die Linien 50, 52' begrenzten Stück der Linie Az ZO (erste Brennstrecke) und die Ebene 37 auf dem durch die Linien 56, 58 begrenzten Stück der Linie 48 (zweite Brennstrecke). . .An outgoing at the intersection of the lines 39 and 45 in the plane and directed to the opening of the field diaphragm penetrates the plane 36 on the lines 50, 52 'limited piece of line Az ZO (first focal length) and the level 37 on the through the lines 56, 58 delimited piece of the line 48 (second focal length). , ,

Der Begriff Brennstrecke bezeichnet - ebenso wie,Brennlinie und Brennebene - ein Bildelement·: der astigmatisehen Abbildung einer gegebenen Strahlquelle, unabhängig davon, wo sie auf der optischen Achse liegt.The term focal length, as well as focal line and focal plane, denotes a picture element of the astigmatic image of a given beam source, irrespective of where it lies on the optical axis.

Eine Verschiebung der punktförmigen Strahlquelle (crossover) in der Ebene 34 in Richtung der Linie 39 verlagert in der zweiten Brennebene die zweite Brennstrecke in senkrechter Richtung zu ihr₅ wobei die Lage der ersten Brennstrecke nicht verändert wird. Eine Verschiebung der punktförmigen Strahlquelle in der Ebene 34 in Richtung der Linie 45 verlagert in der ersten Brennebene die erste Brennstrecke in senkrechter'Richtung zu ihr, wobei die Lage der zweiten Brennstrecke nicht verändert wird.A shift of the point-shaped beam source (crossover) in the plane 34 in the direction of the line 39 shifts in the second focal plane, the second focal length in the direction perpendicular to it ₅ wherein the position of the first focal length is not changed. A shift of the point-shaped beam source in the plane 34 in the direction of the line 45 shifts in the first focal plane, the first focal length in perpendicular 'direction to her, wherein the position of the second focal length is not changed.

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- - Damit ist .der Einfluß des . crossover-üurchme ssers auf die Breite der beiden Brennstrecken geklärt. Ebenso geklärt ist, daß bei Ablenkung mit der. Ablenkvorrich tung 4 sich in der ersten Brennebene die erste Brennstrecke in senkrechter Richtung zu sich selbst verschiebt, wobei die zweite Brennstrecke nicht verschoben wird, und daß bei Ablenkung mit der Ablenkvorrichtung 5 sich in der zwei- · ten Brennebene die zweite Brennstrecke in senkrechter Richtung zu sich selbst verschiebt, wobei die erste Brennstrecke nicht verschoben wird. Länge und Lage der ersten bzw. zweiten Brennstrecke in ihrer Längsrichtung v/erden eingestellt durch Spaltweite und Lage der Spaltblende £>5 bzw. 66.- - This is the influence of the. Crossover-Uschms ssers clarified on the width of the two burning distances. It is also clarified that when distracted with the. Ablenkvorrich device 4 in the first focal plane, the first focal length in the vertical direction shifts to itself, wherein the second focal length is not shifted, and that in deflection with the deflection device 5 in the second-focal plane, the second focal length in the vertical direction shifts itself, with the first focal length not being displaced. Length and position of the first and second focal length in their longitudinal direction set by gap width and position of the slit diaphragm £> 5 and 66, respectively.

Die Strichsonde in der Ebene 62 ist das stigmatische Abbild der ersten Brennstrecke, und ihre Lage wird in Längsund Querrichtung, eingestellt durch Ablenkung mit der Ablenkvorrichtung 69, 7Ö.The bar probe in the plane 62 is the stigmatic image of the first focal length, and its position is in the longitudinal and transverse directions, adjusted by deflection with the deflector 69, 7Ö.

Die Ablenkvorrichtung 71 ist für die Ablenkung (sweep) der"Strichsonde günstig, wenn es auf eine genaue Führung in Richtung des d ie Länge der Strichsonde begrenzenden Strichgitters und auf eine hohe Ablenkgeschwindigkeit ankommt (Unterfeldtechnik mit dynamischen Strukturstrahlen).The deflection device 71 is favorable for the sweep of the bar probe when precise guidance in the direction of the bar grating delimiting the length of the bar probe and a high deflection speed are required (subfield technique with dynamic structure beams).

DJs Ablenkvorrichtung 72 dient zur Einstellung des stigmatischen Abbildes der zweiten Brennstrecke in der Ebene 63 zwecks Justierung der Austrittspupille bzw. -blende.DJs deflection device 72 is used to adjust the stigmatic image of the second focal length in the plane 63 for the purpose of adjusting the exit pupil or -blende.

Die Ebene 62 kann als Targetebene oder als Dingebene eines nachfolgend angeordneten Ablenkobjektivs angesehen werden, das die Strichsonde auf das in der Bildebene des .Ablenkobjektivs angeordnete Target abbildet und innerhalb seines Arbeitsfeldes plaziert. Zwecks Anpassung der durch das stigmatische Abbildr.der zweiten Brennstrecke in der Ebene 63 definierten Austrittspupille an den optisch verwertbaren Kanal (Eintrittspupille mit kreisförmigem Querschnitt) des Ablenkobjektivs wird bei der Dimensionierung der Quadrupoloptik deren Eigenschaft benutzt, daß die Abbildungsmaßstäbe in den Hauptschnitten unterschiedlich sind.The plane 62 can be regarded as a target plane or as a plane of a subsequently arranged deflection lens, which images the bar probe onto the target arranged in the image plane of the .angling objective and places it within its working field. In order to adapt the exit pupil defined by the stigmatic image of the second focal length in the plane 63 to the optically usable channel (entrance pupil of circular cross-section) of the deflection objective, its property is used in the dimensioning of the quadrupole optics that the magnifications in the main sections are different.

In der ersten Brennebene 36 befindet sich der speicher 9 , der in Verbindung mit einer nicht dargestellten Steuerlektronik und unter Mitwirkung der in der zweiten Brennebene 37 angeordneten Selektsrblende' 17 die Intensität der Strichsonde in der Ebene Sz strukturiert. Den kontaktierenden Bereich des PeIdspeichers mit dem Strahlungsfeld (erste Brennstrecke) bildet der Elektrodenkamm 10} dessen Stege 11 parallel zur optischen Achse und in regelmäßigen Abständen zu-In the first focal plane 36 is the memory 9 , which structures the intensity of the bar probe in the plane Sz in conjunction with a control electronics, not shown, and in cooperation with the arranged in the second focal plane 37 Selektsrblende '17. The contacting region of the peripheral memory with the radiation field (first focal length) forms the electrode comb 10} whose webs 11 extend parallel to the optical axis and at regular intervals.

IQ einander auf der Schmalseite der den Feldspeicher tragenden Scheibe 13 angeordnet und auf der Breitseite der Scheibe über Leiterbahnen 15 mit Anschlußstellen der Steuerelektronik verbunden sind. Von dort erhalten sie ihr binäres Potential, das beispielsweise 0 und 10 Volt (bezogen auf das Anodenpotential des Elektronenstrahlers) sein kann. Der Grat 14 des Elektrodenkamms liegt parallel zur ersten Brennstrecke, und diese kann mit ' Hilfe der Ablenkvorrichtung 4 in streifenden Kontakt mit dem E'lektrodenkamm 11 gebracht werden.IQ each other on the narrow side of the field memory carrying disc 13 and arranged on the broad side of the disc via interconnects 15 are connected to terminals of the control electronics. From there they get their binary potential, which can be, for example, 0 and 10 volts (based on the anode potential of the electron gun). The ridge 14 of the electrode comb is parallel to the first focal length, and this can be brought into grazing contact with the electrode pole 11 by means of the deflection device 4.

Entsprechend dem binären Potential der Stege 11 des Elek- - trodenkamms 10 besteht insbesondere längs seines Grates · ein elektrisches PeId, dessen Feldstärke in der Lücke zwischen jeweils zwei benachbarten Stegen durch deren Potentialdifferenz erregt wird. Haben zwei benachbarte Stege das gleiche Potential, ist zwischen ihnen kein Potentialgefälle vorhanden und die Feldstärke in Richtung des Grates ist Null. Haben zwei benachbarte Stege ungleich es Potential, besteht zwischen ihnen ein Potentialgefälle, und es ist in der SteglUcke eine Feldstärke in Richtung des Grates vorhanden. Ist nun die erste Brennstrecke auf Nahdistanz zum Grat 14 des Elektrodenkamms eingestellt, befindet sie.sich.in streifendem Kontakt mit dem Feld des Speichers, und es werden die Elektronenstrahlen intervall- weise in der durch die Strahleinfallsrichtung und die erste Brennstrecke aufgespannten Ebene abgelenkt oder inCorresponding to the binary potential of the webs 11 of the electrode - trodenkm 10 consists in particular along its ridge · an electric Peld, whose field strength is excited in the gap between each two adjacent lands by their potential difference. If two neighboring bars have the same potential, there is no potential gradient between them and the field strength in the direction of the ridge is zero. If two adjacent bars have potential unlike it, there is a potential gradient between them, and there is a field strength in the direction of the ridge in the bar. Now, if the first focal distance is set to near distance to the ridge 14 of the electrode comb, it is in grazing contact with the field of the memory, and the electron beams are deflected at intervals in the plane spanned by the beam incidence direction and the first focal length

dieser Ebene niciit abgelenkt, je nachdem, ob in den Steglücken 12 ein Potentialgefälle vorhanden oder nicht vorhanden ist«this plane is not distracted, depending on whether or not there is a potential gradient in the bridge gaps 12 "

Der Teilstrahlenkomplex eines Intervalls wird von den.. Strahlen des S. trahlenkomplexes' 29 gebildet, die einerseits das betreffende Intervall auf der ersten Brennstrecke als Vertex durchsetzen und andererseits die zweite Brennstrecke auf ihrer gesamten Länge als Basis haben. Da eine Potentialdifferenz zwischen den das betreffende Intervall markierenden zwei Stegen eine vorwiegend parallel zur ersten Brennstrecke .gerichtete Feldstärke erregt,, wird die Basis des Teilstrahlenkomplexes vorwiegend orthogonal zur Richtung der zweiten Brennstrecke abgelenkte Da diese im Vergleich zu ihrer Lange sehr schmal ist, genügt bereits eine kleine Ablenkung des Teilstrahlenkomplexes., um dessen Basis aus dem Bereich der zweiten Brennstrecke ' so weit abzulenken, daß der Teilstrahlenkomplex von einer der beiden Schneidenblenden der Selektorblende 17 abgefangen wird. Dem betreffenden Intervall auf der ersten Brennstrecke ist auf Grund der zwischen der Brennebene 36 und der Ebene 62 bestehenden stigmatisehen Abbildungsbeziehung ein Intervall auf der Strichsonde zugeordnet, und somit ist in diesem Bildintervall der Elektronenstrom dunkelgesteuert.The sub-beam complex of an interval is formed by the .. rays of S. trahlenkomplexes' 29, on the one hand enforce the relevant interval on the first focal length as a vertex and on the other hand have the second focal length along its entire length as a basis. Since a potential difference between the two webs marking the relevant interval excites a field intensity directed predominantly parallel to the first focal length, the base of the sub-beam complex is deflected predominantly orthogonally to the direction of the second focal length since this is very narrow compared to its length small deflection of the sub-beam complex., In order to deflect its base from the region of the second focal length 'so far that the sub-beam complex is intercepted by one of the two cutting blades of the selector shutter 17. Due to the stigmatic mapping relationship existing between the focal plane 36 and the plane 62, an interval on the bar probe is assigned to the relevant interval on the first focal length, and thus the electron current is dark-controlled in this image interval.

25. Die Öffnung (Spaltbreite) der Selektorblende 17 wird durch den Abstand der Schneiden'67> 68 eingestellt und ist so bemessen, daß sie der Teilstrahlenkomplex im Falle einer nichtvorhandenen Potentialdifferenz zwischen den betreffen-• den Stegen ungehindert passiert. Dabei ist der Umstand berücksichtigt, daß die Felder benachbarter Intervalle auf ein programmiert feldfreies Intervall schwach übergreifen und die Basis des hellprogrammierten Teilstrahlenkomplexes etwas verbreitern können. Daher und aus Gründen der Jus tiertoleranz ist die öffnung der Selektorblende 17 vorzugsweise etwas breiter als die letztlich durch die Größe des crossover bestimmte Breite der zweiten·'Brennstrecke» Eine infolge schwach übergreifender Felder verursachte kleine Ablenkung der. Basis in Längsrichtung des Selektorspaltes führt zu25. The opening (gap width) of the Selektorblende 17 is set by the distance of the Schneid'67> 68 and is dimensioned so that it passes the sub-beam complex in the case of a non-existent potential difference between the concerned • webs unhindered. The fact is taken into account that the fields of adjacent intervals on a programmed field-free interval overlap weakly and can broaden the base of the brightly-programmed sub-beam complex something. Therefore, and for reasons of Jus animal tolerance, the opening of the selector shutter 17 is preferably slightly wider than the ultimately determined by the size of the crossover width of the second 'focal length »A caused due to weakly overlapping fields small deflection of the. Base in the longitudinal direction of the selector gap leads to

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keinem Intensitätsverlust im Bildintervall auf der Striehsönde; denn erstens ist·die Basisverschiebung klein " in bezug auf die Längsöffnung d-er Selektorblende ~ die Eintrittsblende für die stigmatische Abbildung der Ebene in die Ebene 62 ist - und' zweitens kann die Länge der zweiten Brennstrecke - sie ist Eintrittspupille der genannten stigmatischen Abbildung - größer als die Längsöffnung der Selektorblende eingestellt werden. Es ist möglich, die Strichsonde dunkelzutasten, indem die zweite Brennstrecke mit Hilfe der Ablenkvorrichtung 5 aus der. Öffnung der Selektorblende 17 abgelenkt .wird, wobei die Lage er ersten Brennstrecke unverändert bleibt. Anstelle der Verwendung einer Ablenkvorrichtung, die die Strichsonde kontinuierlich oder auch schrittweise in dieno loss of intensity in the image interval on the Striehsönde; because, first, the base shift is small with respect to the longitudinal opening of the selector shutter, the entrance aperture is for stigmatic imaging of the plane into the plane 62, and secondly, the length of the second focal length can be the entrance pupil of said stigmatic imaging. It is possible to darken the bar sensor by deflecting the second firing distance from the opening of the selector aperture 17 with the aid of the deflecting device 5, the position of the first firing distance remaining unchanged Deflection device, the bar probe continuously or stepwise in the

1.5 mustergerechte Position innerhalb des Arbeitsfeldes plaziert-, wobei der Objekttisch im stop-and-go-Betrieb zwecks Wechsel des Arbeitsfeldes das Target bewegt, kann eine kontinuierliche Tischbewegung in senkrechter Richtung zur.Strichsonde von Vorteil sein. Totzeiten entstehen dann während eines Streifenwechsels. Ihre Summe ist klein, wenn die Strichsonde eine angemessene Länge h,at, beispiels-1.5 pattern-appropriate position placed within the working field, the object table in stop-and-go operation for the purpose of changing the working field moves the target, a continuous table movement in the direction perpendicular to .Strichsonde be beneficial. Dead times then arise during a strip change. Their sum is small when the bar probe has a reasonable length h, at, for example,

' * weise.1 mm* Bei einer Länge des Bildintervalls auf der Strichsonde von 0,1 pm ist in-diesem Beispiel eine Installation von 10^ Stegen auf einem Kamm des Feldspeichers er- · forderlich. Stegbreiten von wenigen Oj1 um, Stegabstände . von wenigen 1 pm und Steglängen von 100 pm sind übliche Strukturen der mit mikrοlithografischer Technik hergestellten -mikroelektronischen Leiterkonfigurationen. Die miniaturisierte Dimensionierung des Peldspeichers hat für die Elektronenoptik den- Vorteil, daß der Abbildungsmaß stab der stigina tisch en Abbildung der ersten Brennstrecke auf das Target beispielsweise nur 1 : 10 zu sein braucht, womit erleichternde Bedingungen für die Quadrupoloptik geschaffen sind. Es kann dafür gesorgt werden, daß während der Belichtungsdauer (1 Aisec) die Position der Strichsonde in bezugWith a length of the image interval on the bar probe of 0.1 μm , in this example an installation of 10 bars on a comb of the field memory is required. Ridge widths of a few Oj1 um, ridge distances. of a few 1 pm and ridge lengths of 100 pm are common structures of microelectronic conductor configurations fabricated using microlithographic technology. The miniaturized dimensioning of the Peldspeichers has the advantage for the electron optics that the Bildmaßstab the stigina table mapping of the first focal length on the target, for example, only 1:10 to be, thus facilitating conditions for the quadrupole optics are created. It can be ensured that during the exposure time (1 Aisec) the position of the bar probe with respect

304304

-. 20 - ' ^{& ψ} ^& ^ *-. 20 - ' ^{& ψ} ^& ^ *

den kontinuierlich bewegten Tisch sich nicht- verändert, indem die Strichsonde mit Hilfe der Ablenkvorrichtung 71 sä'gezahnformig im Takte der Belichtungsfrequenz unter Berücksichtigung der Tischfahrgeschwindigkeit abgelenkt wird. ' · .. · .the continuously moving table is not changed by deflecting the bar probe with the aid of the deflecting device 71 in the form of a saw tooth at the rate of the exposure frequency, taking into account the table driving speed. '· .. ·.

. Die den Feldspeicher 9 .tragende Scheibe 13 beansprucht nur die eine Hälfte der Brennebene 3β· Es ist daher ohne weiteres, möglich, auf der anderen Hälfte einen·gleich . oder ähnlich aufgebauten Feldspeicher 73 vorzusehen. Die beiden Elektrodenkämme '10 und 74 stehen sich mit ihrem Grat 14 und 75 einander gegenüber und lassen einen Spalt offen zum freien Durchtritt des in der Brennebene 3δ linienförmigen Elektronenstrahls. Mit Hilfe der Ablenkvorrichtung .4 kann die erste Brennstrecke in die Lage der Linie 41 abgelenkt werden, wo sie in streifenden Kontakt mit dem Grat 14 des Elektrodenkarams 10 gelangt, oder in die Lage der Linie 43 abgelenkt werden, wo sie in streifenden Kontakt mit dem Grat 75 des Elektrodenkamras 74 gelangt* Sind die Binärpotentiale der beiden Elektrodenkämme unterschiedlich, bewirkt der Wechsel der Brennstrecke vom streifenden Kontakt mit dem einen zum streifenden Kontakt mit dem anderen Feldspeicher eine Änderung der.Strahlungsstruktur auf der Strichsonde. Während der Verschiebungsphase der ersten Brennstrecke in der Brenn- · ebene -36 (Feldspeicherebene), die im Vergleich zur Standzeit sehr kurz bemessen ist, .kann die Sti-ichsonde ~ sofern erforderlich - insgesamt dunkelgetastet werden. Die durch die wechselnde Kontaktlage der ersten Brennstrecke hervorgerufene Lagedistanz der alternierenden Strichsonde in, The disk 13 bearing the field memory 9 only takes up one half of the focal plane 3β. It is therefore easily possible to have the same on the other half. or similarly constructed field memory 73. The two electrode combs '10 and 74 face each other with their ridges 14 and 75 and leave a gap open for the free passage of the electron beam which is linear in the focal plane 3δ. With the aid of the deflection device 4, the first firing line can be deflected into the position of the line 41, where it comes into frictional contact with the ridge 14 of the electrode car 10, or deflected into the position of the line 43, where it in grazing contact with the If the binary potentials of the two electrode combs are different, the change of the focal length from the grazing contact with the one to the grazing contact with the other field memory causes a change in the radiation pattern on the bar probe. During the shift phase of the first focal length in the focal plane -36 (field memory plane), which is very short in comparison to the service life, the probe can ~ if required - be blanked overall. The caused by the changing contact position of the first focal length position distance of the alternating bar probe in

30. der Targetebene - im Zeitmaß einer Periode des Kontaktwechsels ist die alternierende Strichsonde eine quasi statische Doppelstrichsonde - kann bei synchron geschalteter Ablenkvorrichtung 71 positiv,null oder negativ eingestellt werden. ' . .·30. the target plane - in the time dimension of a period of contact change, the alternating bar probe is a quasi-static double-dash probe - can be set positive, zero or negative with synchronously switched deflector 71. '. . ·

Die Doppelstrichsondentechnik 'eröffnet eine Reihe von Möglichkeiten zur Intensitätsprofilierung in Querrichtung derThe double-dashed probe technique opens a number of possibilities for intensity profiling in the transverse direction of the

Strichsonde..Sie wird unterstützt durch, die Abbildung der Schneiden von Schutzblenden,- die mit der ersten Brennstrecke in Berührung gebracht'werden. Auf der Seite zum einfallenden Strahl sind die FeIdspeicherscheiben durch je- eine metallische Schlitzblende abgedeckt, die in Fig. 2 nicht dargestellt sind. Ihre parallel zum Grat H bzw. 75 .verläufenden Schneiden sind so justiert, daß der Grat des'jeweiligen Elektrodenkamins gerade noch im Strahlschatten'liegt, wenn die erste Brennstrecke auf Berührung mit der jeweiligen Blendenschneide eingestellt ist. Außer dem Schutz des Peldspeichers vor Bestrahlung erfüllt die Blende noch zwei weitere Aufgaben: erstens -dient sie als Detektor zum Zwecke der Einhaltung von Lagegenauigkeit und -stabili.tät der ersten Brennstreck« im Zustand des streifenden Kontaktes mit dem Peldspeicher und zweitens führt das stigmatische Abbild ihrer Schneide zur Ausbildung einer einseitig steilen·Planke im Intensität sprof.il .in Querrichtung der Strichsonde und zur Ausbildung einer beidseitig steilen Planke im Intensitätsprofil der Doppelstrichsonde<, Im letzteren Falle haben die beiden ElektrOdenkärame das gleiche Binärpotential (Muster), und die Lagedistanz ist positiv eingestellt» Von ihrer Große hängt die Prof !.!wölbung ab; konvex, eben oder konkav. Ist das Binärpotential des einen Elektrodenkamms invers zu dem des anderen, ist die Doppelstrichsonde durchgehend hei! Diese Möglichkeit kann vorteilhaft fur Justier- und Testaufgaben genutzt werden. '· · In der Ebene der Schutzblende können zwei weitere Blendenschneiden angeordnet sein, von denen die eine Schneide parallel zur Strichgitterlinie 20 in Höhe des ersten Steges und die andere Schneide parallel zur Strrchgitterlinie 22 in Höhe des letzten Steges des Elektrodenkamms verlaufen und zur Begrenzung der ersten Brennstrecke auf eine dem Blektrodenkamni angemessene Länge dienenkann>Bar probe. It is assisted by, the image of the edges of protective covers, which are brought into contact with the first focal length. On the side of the incident beam the FeIdspeicherscheiben are covered by a metallic slit diaphragm, which are not shown in Fig. 2. Their parallel to the ridge H or 75.verlaufenden cutting are adjusted so that the ridge des'jeweiligen Elektrodenkamins is just in the jet shadow ', when the first focal length is set to contact with the respective Blendenschneide. In addition to the protection of the Peldspeichers before irradiation, the panel fulfills two other tasks: first, it serves as a detector for the purpose of observing positional accuracy and Stabili.tät the first Brennstreck «in the state of grazing contact with the Peldspeicher and secondly leads to the stigmatic image its edge to form a one-sided steep plank in intensity sprof.il .in the transverse direction of the bar probe and to form a bilaterally steep plank in the intensity profile of the double-stripe <, in the latter case, the two ElektrOdenkärame have the same binary potential (pattern), and the position distance is positive attitude »The Prof!.! vault depends on its size! convex, flat or concave. If the binary potential of one electrode comb is inverse to that of the other, the double-dash probe is always hot! This option can be used advantageously for adjustment and testing tasks. In the plane of the protective screen, two further diaphragm blades can be arranged, one of which runs parallel to the grating line 20 at the level of the first web and the other edge parallel to the grating line 22 at the level of the last web of the electrode comb and to limit the first Firing distance to a length appropriate to the Blektrodenkamni can>

3-5:43-5: 4

- 22·- · ££m £Z - 22 · - · ££ m £ z

.. · Zu Pig. 3: . ·.. · To Pig. 3:. ·

Der hochvergröße-rte Ausschnitt der Feidspeicherebene 36 zeigt das Potentialrelief in einem, eine Reihe von Stegen 11 -umfassenden Abschnitt des Elektrodenkamms in Nahdistanz zu dessen Grat 14· Dieser hat in Strahlfortpflanzungsrichtung - also senkrecht zur Zeichenebene der Pig. 3 - eine Breite von 100 bis 200 /um, die zugleich auch die Dicke der den. •Elektrodenkamm tragenden Halbleiterscheibe 13 sein kann. · Die Elektroden des Kamms haben in Richtung des Grates eine Stegbreite von beispielsweise wenigen 0,1 /um, und ihr Abstand voneinander beträgt wenige 1 /um. Sie und ihre Leiterbahnen 15 sind mit Hilfe mikrolithografischer Technik auf der Schmal- bzw. Breitse'ite einer Halbleiterscheibe 13 installiert. Es werden Aufladungen der zwischen den Elektroden liegenden Flächen vermieden, wenn die Stege im weniger gut leitend dotierten Substrat 77 des Halbleiters (z* -B. Si) eingebettet sind, während die Zuleitungen 15 auf der Breitseite der Halbleiterscheibe im isolierenden Substrat 78 (SiOp) verlegt sind. Die Breitseite ist durch eine metallische Blende abgedeckt. Die Elektroden des Kammes sind über Leiterbahnen jeweils mit den Ausgängen elektronischer ·' . Schalter 22 verbunden, an die über Signalleitungen 23 gesteuert ein Binärpotential geschaltet werden-kann· • ' Aus Gründen der Potentialfelddarstellung wurde das Binär- - potential symmetrisch zum Potential des Außenraumes (0 YoIt) gelegt und mit -, + bezeichnet, was in der Realisierung beispielsweise 0 und 10 V bedeutet. Haben zwei benachbarte. Elektroden unterschiedliches Potential, bildet sich zwischen ' ihnen ein elektrisches Feld aus, dessen ÄquipotentiallinienThe highly magnified section of the Feidspeicherebene 36 shows the potential relief in one, a number of webs 11 -comprising section of the electrode comb in close distance to the ridge 14 · This has in beam propagation direction - that is perpendicular to the plane of the Pig. 3 - a width of 100 to 200 / um, which at the same time the thickness of the. • Electrode comb carrying semiconductor wafer 13 may be. · The electrodes of the comb have, in the direction of the ridge, a ridge width of, for example, a few 0.1 / .mu.m, and their distance from each other is a few 1 / .mu.m. They and their interconnects 15 are installed with the aid of microlithographic technology on the narrow side of a semiconductor wafer 13. Charges of the surfaces lying between the electrodes are avoided if the webs are embedded in the less well-doped substrate 77 of the semiconductor (z * -B.Si), while the leads 15 on the broad side of the semiconductor wafer in the insulating substrate 78 (SiOp). are laid. The broadside is covered by a metallic aperture. The electrodes of the comb are via electronic traces each with the outputs of electronic · '. Switch 22 is connected to which a binary potential can be switched via signal lines 23. For reasons of the potential field representation, the binary potential was placed symmetrically to the potential of the external space (0 YoIt) and denoted by -, +, which is the realization for example, 0 and 10 V means. Have two neighbors. Electrodes of different potential, between them forms an electric field whose equipotential lines

3Q 79 ausgezogen und dessen Feldstärkelinien 80 mit Angabe des Richtungssinns durch Pfeile gestrichelt dargestellt sind. Das Binärpotential erzeugt ein Feld auf dem Elektrodenkamm, dessen Gradient (Feldstärke) längs des Grates des Elektrodenkamms in eindeutiger V/eise den Steglücken zugeordnet ist:3Q 79 pulled out and its field strength lines 80 are indicated by dashed lines with indication of the sense of direction by arrows. The binary potential generates a field on the electrode comb whose gradient (field strength) along the ridge of the electrode comb is unambiguously assigned to the gap in the gap:

"der Gradient ist in den Steglticken mit Potentialunterschied parallel zum Grat und in den Steglücken ohne Potentialunterschied senkrecht zum Grat gerichtet. Diese Eigenschaft"The gradient is directed perpendicular to the ridge in the ridge ticks with potential difference parallel to the ridge and in the ridge gaps without potential difference

3^543 ^ 54

• - 23 -• - 23 -

iat. unabhängig vom angelegten Binärpotential (Strukturmuster). Abhängig vom Strukturmuster ist lediglich die Stärke des Gradienten in den Steglücken ohne Potentialunterschied. Sie wird um-s ο schwächer, je größer der Abatand zur nächstgelegenen Steglücke mit Potentialunterschied ist.iat. independent of the applied binary potential (structure pattern). Depending on the structure pattern, only the thickness of the gradient in the gap is without potential difference. It becomes weaker the larger the distance to the nearest gap with potential difference is.

Auf einer schmalen Brennlinie, die auf den Grat des Elektrodenkamms eingestellt ist, wird durch die Stege eine Zerlegung in Intervalle markiert. Hierdurch werdenOn a narrow focal line, which is set on the ridge of the electrode comb, a separation is marked by the webs in intervals. This will be

<jQ der durch die erste und zweite !!rennstrecke aufgespannte Strahlenkomplex in Teils'trahlenkompleze und der Strahlstrom in Teilströme zerlegt. Ein Teilstrahlenkomplex hat auf der ersten Brennstrecke ein.Intervall als Vertex und den ganzen Querschnitt der zweiten Brennstrek-' ke als Basis. Die erste Brennstrecke wird stigmatisch in die Targetebene als Strichsonde' abgebildet, und der Strom im konjugierten Bildintervall ist gleich dem durch die genannte Zerlegung definierten Teilstrom. Dieser wird durch das Binärpotential der beiden Elektroden gesteuert, die den Teilstrahlenkomplex festlegen. Stromtor ist die spaltförmige' Selektorblende 17, Strombett die linienförmige Ba-• .. sis des Teilstrahlenkomplexes, Steuerorgan die elektrische Feldstärke an der Steglücke. Steuerwirksam ist nur die Feldst-ärkekomponente in Richtung des Grates, weil diese<jQ the complex of beams spanned by the first and second !! tracks is split into partial comrades and the beam current is divided into partial streams. A sub-beam complex has an interval on the first focal length as a vertex and the entire cross section of the second focal length as a base. The first focal section is stigmatically mapped into the target plane as a bar probe, and the current in the conjugate image interval is equal to the partial stream defined by said decomposition. This is controlled by the binary potential of the two electrodes that define the sub-beam complex. Stromtor is the slit-shaped 'Selektorblende 17, Strombett the line-shaped Ba • .. sis of the sub-beam complex, control element, the electric field strength at the web gap. Only the field strength component in the direction of the ridge is tax-effective, because this

2.5 das linienförmige Strombett aus der spaltförmigen Öffnung des Stromtores in Querrichtung - also auf dem kürzesten Wege zum Sperrbereich des Stromtores - ablenkt.'Nicht ' steuerwirksam ist die PeIdstärkekompOriente in senkrechter Richtung zum Grat, weil das Strombett in seiner Längsrich-. tung abgelenkt wird. Es ist- länger als die Länge des Stromtores, so daß der Teilstrom konstant bleibt. Die Hell/Dunkel-Steuereigenschaft des Potentialunterschiedes zweier benachbarter Elektroden ist somit eindeutig und unabhängig . vom Binärpotential (Strukturmust-er)♦ Ein Übersprechen findet nicht statt. 2.5 deflects the line-shaped current bed from the gap-shaped opening of the power gate in the transverse direction - ie the shortest path to the blocking area of the power gate. 'Not' tax is the PeIdstärkekomporiente in the direction perpendicular to the ridge, because the stream bed in its longitudinal direction. is distracted. It is longer than the length of the current gate, so that the partial current remains constant. The bright / dark control property of the potential difference between two adjacent electrodes is thus clear and independent. from the binary potential (Strukturmust-er) ♦ A crosstalk does not take place.

Bei einer breiteren Brennlinie, wie sie in Pig. 3 dargegestel.lt ist, kommen Feldbereiche zur Wirkung, in denenAt a wider focal line, as in Pig. 3 is shown, field areas come into effect, in which

- - die Feldlinien einen gekrümmten Verlauf nehmen. Die stromsteuernde Feldstärkekomponente wird in Steglücken mit Potentialunterschied geschwächt und greift auf benachbarte Steglücken ohne Potentialunterschied über. Die •5 Steilheit des Kontrastes an der Trennatelle zweier unterschiedlich gesteuerter Bildintervalle wird abgeflacht. In dem aus Gründen der Übersichtlichkeit versetzt darge-. stellten Abschnitt 76 der Strichsonde wird das dem Feldlinienbild entsprechende Iiontrastverhalten demonstriert. In beiden Extremfällen - im Falle des isoliert hellgesteuerten und Falle des isoliert dunkelgesteuerten Bildintervalls - bleibt der Signalcharakter· erhalten.- - the field lines take a curved course. The current-controlling field strength component is weakened in gap gaps with potential difference and accesses adjacent bridge gaps without potential difference. The steepness of the contrast at the separation cell of two differently controlled image intervals is flattened. In the offset for the sake of clarity darge-. Section 76 of the bar probe demonstrates the ion trap behavior corresponding to the field line image. In both extreme cases - in the case of the isolated light-controlled and the case of the isolated dark-controlled image interval - the signal character is retained.

Zu Fig. 4: To Fig. 4:

•Die schematische Darstellung gibt einen Überblick über Stationen des Datentransfers,die für den Belis htungsprozeß benötigt werden. Die Dateneingabe dient zur Aufnahme der das Belichtungsmuster beschreibenden.Daten. Der Rechner bereitet die Daten in die erforderliche Binärform auf und setzt sie auf dem Zwischenspeicher ab. Die Steuerein-• The schematic diagram gives an overview of the data transfer stations that are required for the delivery process. The data input is for recording the data describing the exposure pattern. The computer prepares the data in the required binary form and puts it on the cache. The tax

ZO richtung vermittelt die Daten an die dynamischen Speicherblöcke. Jedem Speicherblock ist jeweils ein Multiplexer zugeordnet. Jeder Multiplexer enthält u Ausgänge, über die das Binärpotential einer aus u Elektroden bestehenden Elektrodengruppe des Feldspeichers gesteuert wird, indem in jeder Zuleitung ein elektronischer Schalter (z.B. ein CMOS-Transistor) vorgesehen ist und die zugeordnete Elektrode des Elektrodenkamms mit Spannung versorgt wird. ZO direction transfers the data to the dynamic memory blocks. Each memory block is assigned a multiplexer in each case. Each multiplexer contains u outputs over which the binary potential of an electrode array of the field memory consisting of u electrodes is controlled by providing in each lead an electronic switch (eg a CMOS transistor) and supplying power to the associated electrode of the electrode comb.

In einem Speicherblock sind u parallele Schieberegister mit je k Speicherzellen mit einem Eingabe- und einem Ausgaberegister zu je u. Speicherzellen angeordnet. Die Bitfolge gelangt mit hoher Frequenz u, f in das Bingaberegister, durchläuft diese mit u mal niedrigerer Taktfrequenz f, wird durch Parallel-Serien-Umsetzung in das Ausgabenregister übernommen und mit hoher Taktfrequenz an den MuI-tiplexer ausgegeben, wo sie auf ti Schalterkanäle sukzessive verteilt das Binärpotential von u Elektroden einerIn a memory block u are parallel shift registers with each k memory cells with an input and an output register to each u. Memory cells arranged. The bit sequence passes with high frequency u, f in the Bingaberegister, passes through this with u times lower clock frequency f, is taken over by parallel-serial conversion into the output register and output at high clock frequency to the multiplexer where they successively on ti switch channels distributes the binary potential of u electrodes one

. ' 3654, '3654

·- 25 -. ÄÄ4 Cl · - 25 -. ÄÄ4 Cl

Elektrodengrappe dea Feldapeichers steuert. Der Ausleseprozeß kann sich k mal wiederholen, bis die in den Schieberegistern enthaltene Information ausgeschöpft ist. Mt m Speicherblöcken können m.u Elektroden des Peldspeicher3 mit der Taktfrequenz f geladen werden.Electrode clutter of the field poucher controls. The readout process may repeat k times until the information contained in the shift registers has been exhausted. In m memory blocks m.u electrodes of Peldspeicher3 can be loaded with the clock frequency f.

Die genannten ßi-Speicherblöcke 'bilden eine Etage mit einer Speicherkapazität von ra.u.k Bit, die zur Beschreibung des Musters auf einem Streifen von der Breite der Striohsondenlänge und der Länge eines Chips ausreicht. Zur Beschreibung eines Chips sind η Streifen nötig, und es können η Etagen vorgesehen sein, die einzeln.über einen nicht dargestellten Steuerte.il wahlweise an die Multiplexer geschaltet werden.The aforesaid βi memory blocks form a floor with a storage capacity of ra.u.k bits which is sufficient to describe the pattern on a strip of the width of the probe length and the length of a chip. For the description of a chip η strips are necessary, and it can η floors be provided, which are individually. Via a Steuererte.il not shown optionally switched to the multiplexer.

365h365h

Claims

1. A method of sary corpuscular irradiation of a target, in particular for irradiation of a semiconductor-deposited layer (resist) for the purpose of generating an exposure pattern in the same with an electron beam emanating from an electron beam whose beam cross-section structured with respect to the intensity is in each case directed towards one Part of the layer to be processed, characterized in that between the electron gun and the target an astigmatic beam with two focal lines is generated, which are optically perpendicular to each other and have a distance from each other, and that for structuring the first Brenn-. line in near distance (grazing contact) to a FeIdspeicher and the second focal line on the opening of a slit (selector shutter) can be set, further that a bar probe is generated on the target by the first focal line is stigmatically mapped to the target plane, and that the St richsonde is structured by a field memory is loaded to a preprogrammed binary potential, which represents a binary word, and the structure of the bar probe is changeable by the • .. field memory is controlled by the data output of a preferably bit-parallel and word-serialized storage system.

2. The method according to item 1, characterized in that a dynamic area beam is generated by the bar probe is deflected in a sawtooth manner in the transverse direction, and the dynamic area beam for the purpose of reproducing a preprogrammed pattern in the area covered by the surface beam in the Targetebene area in a dynamic Structure beam is profiled by the bar probe is structured in the stroke of the stroke of the bar probe with respect to the target, which is defined by the smallest structural fineness.

, 3654

3 «method according to item 1 and 2, characterized in that the charging process of the field memory · during half of the cycle clock takes place and the first focal line is set to the charging process in close proximity to the field memory, wherein dead times are avoided by a second field memory alternating charged to the first and brought into contact with the first focal line ..

4 »method according to point 1 to '3 *, characterized in that dynamic structure rays are taken in a time sequence from an assortment by the preprogrammed te pattern of each provided in the assortment structure beam is stored on a respective block in the memory system, the call its block address controls the field memory.

5 »method according to item 1 and 3», characterized in that the resist is exposed in strips, in which the target carrying object table is moved continuously, and in the strip a preprogrammed pattern is reproduced by clocking the thrust of the object table with respect to the bar probe which is defined by the smallest structural fineness that is structured bar-line «

6. Device for carrying out the method according to item 1, characterized in that between the electron emitter and target are provided: a first quadrupole lens for astigmatic imaging of the crossover in the form of two .reellen focal lines, a field memory in the plane of the first focal line containing an electrode comb with ridges on the narrow side of the Feldspeicherscheit where the ridge of the electrode comb parallel to the first. Focusing line runs and the webs are perpendicular thereto, a slit (Sel'ektorblende) in-the plane of the second focal line in parallel position to it, a second Quadrupollinsenanordnung for stigmatic imaging of the first focal line as a bar probe in the target plane, a deflection device in front of the first quadrupole lens for the purpose of setting the second focal line on the opening of the

3654

.... '. Selektorblende and setting the first focal line on - the ridge of the Elektrod-enkamms whose webs are connected via leads to the output of each electronic switch, are brought to the two binary potential carrying conductor and a signal coming from the storage system signal line.

7. Device according to item 6, characterized in that the first quadrupole lens is composed of several coaxial Einzelquadrupolen and dingseitig before the first quadrupole lens at a distance to the crossover a level • (luminous field) exists, which is astigmatically as well as the level of the crossover conjugate to the Image lying two levels of the first and second Brennllnie,

8. Device according to item 6, characterized in that 'arranged to limit the length of the first focal line, a first pair of parallel cutting in the light field plane and optically parallel to the direction of existing between the light field plane and the plane of the first focal line astigmatic image (graticule image) and the distance of the blades is adjustable from each other. -

9. Device according to item 6, characterized in that for limiting the length of the second focal line

, , second pair of parallel edges in the light field plane. arranged and optically parallel to the lease of existing between the light field plane and the plane of the second focal line astigmatic image (graticule image) is adjusted and the distance of the blades is adjustable from each other.

10. Device according to "point 6 and 7" characterized in that the second quadrupole lens assembly of two quadrupole lenses of the type of the first quadrupole lens is composed, and an intermediate image plane, he stigmatic luminous field image exists.

3654

11, device according to item 2.und 10, characterized in that in the intermediate image plane of the luminous field image deflection means for forming a dynamic plane beam is provided.

12. 12. Device according to item 11, characterized in that a deflection device is provided for adjusting the bar probe and / or the dynamic plane beam with respect to their position in the target plane.

13. Device according to item 6, 'characterized in that the field memory is preferably installed on a semiconductor wafer of a silicon wafer, the jets being provided in the semiconductor substrate doped with a low electrical conductivity and the leads in the insulating layer (SiO 2 ) are laid.

14. Device according to point 6, characterized in that. that before the Feldspeieher a diaphragm with rectilinear cutting is arranged, with a cutting edge parallel to the ridge of the Elektrodenkamrns' is adjusted so that the ridge is just in the beam shadow, and two witere cutting perpendicular to the ridge at the level of the first and last ridge trimming.

• 15th Device according to item 6, characterized in that the electronic control of the field memory is provided by an equal number of electronic switches corresponding to the number of electrodes of the slektro-comb, a respective electrically conductive connection between each electrode and the output of the switch associated therewith Binary potential leading conductors, which are brought to the switch, an electrically conductive 'connection between the input of the grouped together switches and one of the respective group associated multiplexer, cable connection points for the purpose of electronic connection of the multiplexer with the divided into blocks memory' system with serial-parallel-serial structure on CCD basis,

, - -. ·. , 3654

a data processing system, which consists of a data input, a computer "and a buffer, and a control device, which conveys the data of the buffer to the respective memory block.

16. Device according to item T5, characterized in that 'parts of the Steuerel.ektronik are installed on the semiconductor wafer .the field memory.

17 »device according to point 6, characterized in that a second field memory is provided which is set up as well as the first and this opposite, in that the burrs of the two electrode combs form the boundaries of a lying in the first focal plane gap.

18. Device according to item 6, characterized in that an electron emitter with Peldemissionskatode is used.

19. Device according to item 6, characterized in that a deflection lens is provided between the second quadrupole lens arrangement and the target.

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