DE10024634B4

DE10024634B4 - Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE10024634B4
Application number: DE10024634A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Hitachinaka Ito
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: US20030111619A1; US6573508B1; JP2000331911A; US6777698B2; DE10024634A1; JP3508622B2

Abstract

Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung zum Belichten eines Substrats mit einem Muster, wobei der Elektronenstrahl folgende Bauteile nacheinander durchsetzt:
eine erste Formblende (2) zum Formen des Strahls,
eine Formlinse (5), die den Strahl auf eine zweite Formblende (6) projiziert,
einen Formdeflektor (4), der die Querschnittsform des Strahls durch Ablenken des Projektionsbildes der ersten Formblende (2) formt,
eine Reduzierlinse (9) zum Reduzieren des Strahls,
eine Objektivlinse (11), die den Strahl auf eine Probenoberfläche fokussiert, und
einen Objektivdeflektor (10), der den Strahl auf eine gewünschte Position der Probenoberfläche ablenkt,
gekennzeichnet durch
einen an einer oberen Formlinse (5) angeordneten Formachsen-Einstelldeflektor (3), der den Einfallswinkel des Strahls in den Formdeflektor (4) steuert,
einen zwischen der zweiten Formblende (6) und der Objektivlinse (11) angeordneten Objektivachsen-Einstelldeflektor (8), der den Einfallswinkel des Strahls in die Objektivlinse (11) steuert,
einen Detektor (14) zum Erfassen von Elektronen, die durch Abtasten der Probenoberfläche mit...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Elektronenstrahlbelichtung eines Substrats mit einem Muster, insbesondere für die Herstellung von Halbleitervorrichtungen.
Elektronenstrahl-Belichtungssysteme werden als Lithographiesysteme zur Ausbildung des Schaltungsmusters auf einer Originalmaske für einen nachfolgenden Belichtungsprozeß oder zum direkten Ausbilden des Schaltungsmusters auf einem Siliziumwafersubstrat verwendet.
Zu den bekannten Elektronenstrahl-Belichtungssystemen gehören das Rasterabtastsystem, bei dem durch rasterförmiges Abtasten der Oberfläche der Maske oder Probe ein Muster ausgebildet wird, während die Elektronenquelle entsprechend gesteuert und der Elektronenstrahl ein- und ausgeschaltet wird, das System zum variablen Formen des Elektronenstrahls, wobei mittels einer Anzahl von z.B. rechteckigen Öffnungen aus dem Elektronenstrahl von der Elektronenquelle ein variabler rechteckiger Strahl erzeugt wird und das Bild der rechteckigen Öffnung dann entsprechend dem zu erzeugenden Muster durch einen Deflektor ausgelenkt wird, und das Teilbelichtungssystem, bei dem vorab auf einer Übertragungsmaske eine Anzahl Bereiche mit bestimmten Formen ausgebildet und der Elektronenstrahl mit einer hohen Reduktionsrate eingestrahlt wird.
Im Vergleich zum Rasterabtastsystem können mit dem System zum variablen Formen des Elektronenstrahls großflächige Bereiche auf einmal belichtet werden, wodurch die Bestrahlungszeit kürzer ist. Allerdings erfordert dieses System eine komplizierte Elektronenoptik zum Ablenken des geformten Strahls, weshalb bei der Ablenkung oft Probleme mit Abweichungen von der Strahlachse auftreten.
1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile einer Vorrichtung zur Elektronenstrahlbelichtung, während 2 eine vergrößerte Teilansicht der 1 mit dem Verlauf des Elektronenstrahls zeigt. Die in 1 gezeigte Vorrichtung zur Elektronenstrahlbelichtung ist ein System zum variablen Formen des Elektronenstrahls. In 2 ist die Stelle des Bildes 24 der Elektronenquelle 1 durch einen Kreis dargestellt (der wegen der Perspektivische als Ellipse erscheint). Die den Strahl formende Blende wird auf die durch Pfeile angezeigte Stelle 25 abgebildet.
Im allgemeinen wird die den Strahl formende Blende bei der Abbildung verkleinert und das Bild der Elektronenquelle demgegenüber vergrößert. Das Bild der ersten Formblende 2 wird mit einer Formlinse 5 auf die zweite Formblende 6 fokussiert, wobei ein Formdeflektor 4 dafür sorgt, daß sich das Bild der ersten Formblende so bewegt, daß sich die Form des die zweite Formblende durchsetzenden Strahls steuern läßt. Das Bild der Elektronenquelle wird auf den Mittelpunkt des Formdeflektors fokussiert. Beim Betrieb des Formdeflektors sollte eine ungenaue Achsenausrichtung des Bildes der Elektronenquelle in der unteren Linse verhindert werden. Weisen die Formlinse, die Anordnung der Blende, die Strahlachse usw. Fehler auf, so tritt in der unteren Linse eine ungenaue Achsausrichtung auf, und die Auflösung oder Genauigkeit der Stelle der Abbildung ist verschlechtert, d.h. die Abmessungen des Bildes können sich ändern.

In JP 6-236841 A und JP 10-163089 A sind Elektronenstrahl-Lithographiesysteme beschrieben, bei denen eine ungenaue Achsenausrichtung durch Messen der Abweichung des Elektronenstrahls und Nachregeln des Ablenksystems ausgeglichen wird.

DE 28 50 991 A offenbart ein Elektronenstrahl-Lithographieverfahren, bei dem eine Ortsabweichung des Elektronenstrahls auf der Probe dadurch korrigiert wird, daß der auf eine Aperturblende fallende Strahl periodisch abgelenkt und eine daraus ermittelte Defokussierung zur Fokusnachregelung herangezogen wird.

Die aus US 5,148,033 A bekannte Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung weist die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf. Achsverschobene Strahlen durchsetzen hier unterschiedliche Aperturen einer Lochmaske, und eine Fokusjustiereinrichtung bewirkt eine Fokuskorrektur durch auf die jeweilige Achsverschiebung abgestimmte Nachregelung des Brennpunktes nach Maßgabe der festgestellten Achsverschiebung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Elektronenstrahl-Belichtung anzugeben, womit sich eine ungenaue Achsenausrichtung bei der variablen Formung des Strahls verhindern und ein hochgenaues lithographisches Muster erhalten lassen.

Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung bzw. dem Verfahren gemäß den unabhängigen Patentasprüchen gelöst. Danach wird die den Elektronenstrahl formende Linse (Formlinse) derart eingestellt, daß die Streuung der Ortsabweichung beim Ändern des Brennpunktes der Objektivlinse minimal wird.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht des schematischen Aufbaus einer Elektronenstrahl-Lithographievorrichtung;
2 eine vergrößerte Teilansicht der 1 mit einer genaueren Darstellung des Elektronenstrahls;
3A, 3B, 3C vergrößerte Teilansichten der 2 zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung; und
4 ein Flußdiagramm für die einzelnen Schritte beim Einstellen des Wertes für eine Formlinse.
Im allgemeinen liegt, wenn die Strahlachse der Achse einer Elektronenlinse entspricht, der Strahl auch bei Veränderungen der Stärke der Linse immer auf der Linsenachse. Wenn die Strahlachse jedoch nicht der Achse der Elektronenlinse entspricht, bewegt sich der Strahl bei einer Änderung der Linsenstärke in einer vorgegebenen Richtung von der Mittelachse der Linse weg. Zum Beispiel bewegt sich bei einem Unterschied der Strahlachse von der Achse einer elektromagnetischen Linse, die rotationssymmetrisch ist, die Durchgangsstelle des Elektronenstrahles durch eine zur Achse senkrechten Ebene drehend und proportional zum Ausmaß des Achsenunterschiedes und der Linsenstärke vom Brennpunkt auf der Linsenachse weg. Die Formlinse usw. werden daher so eingestellt, daß durch Verändern der Stärke der Linse bei einer Betätigung des Formdeflektors die Strahlpositionsabweichung minimal ist.
Die Strahlpositionsabweichung kann mit hoher Genauigkeit wie folgt festgestellt werden. Die gewünschten Strahlabmessungen werden dadurch mit einem Formdeflektor erhalten, daß mit einer Objektivlinse der Brennpunkt des Strahls an eine Kalibriermarkierung auf der Probe mit parallelen Armen in X- und Y-Richtung angepaßt wird. Die Strahlbezugsposition wird aus der Wellenform etc. des reflektierten Elektronenstrahls beim Ablenken des Strahls mit dem Objektivdeflektor in den X- und Y-Richtungen erhalten. Der Ort des Brennpunkts der Objektivlinse wird dann in einem Bereich verändert, daß die Stelle einer Markierung erfaßt werden kann, eine ähnliche Messung wie oben wird durchgeführt, und es wird daraus der Ortsfehler für die Bezugsstelle erhalten. Die Messung wird für eine Anzahl verschiedener Einstellungen für die Strahlabmessungen wiederholt und daraus die Dispersion der Abweichung bestimmt. Das variable Ausmaß zu deren Einstellung, das heißt für den Einstellwert der Formlinse, führt zum Minimalwert der Dispersion der Abweichung.
Es ist so die gewünschte Einstellung der Formlinse möglich. Anstelle einer Änderung der Stärke der Objektivlinse kann die Beschleunigungsspannung für den Strahl verändert und dabei die Abweichung der Strahlposition gemessen werden.
Gemäß dem in der 1 gezeigten schematischen Blockdiagramm einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung und dem in der 2 gezeigten Weg des Elektronenstrahls läuft der von einer Elektronenquelle 1 ausgehende Elektronenstrahl durch eine erste Formblende 2 mit rechteckiger Form und wird durch eine elektronenoptische Formlinse 5 auf eine zweite Formblende 6 fokussiert. Die zweite Formblende 6 stellt ebenfalls eine rechteckige Öffnung dar, und der Ort des Bildes der ersten Formblende 2 an der zweiten Formblende 6 wird durch einen Formdeflektor 4 gesteuert, so daß ein geformter Strahl 12 entsteht.
Die jeweiligen Formblenden müssen auf die Mittelachse der Formlinse ausgerichtet werden, um die Aberration der Elektronenoptik gering zu halten. In der 1 bewegt sich der Strahl, der die erste Formblende 2 durchlaufen hat, aufgrund eines Formachsen-Einstelldeflektors 3 zu der Mittelachse der Formlinse 5, und es wird des weiteren eine Formblendenstufen-Antriebsvorrichtung 7 dazu verwendet, die zweite Formblende 6 automatisch entsprechend zu verschieben.
Der entstehende geformte Strahl 12 wird durch eine Reduzierlinse 9 um einen Faktor zehn oder so reduziert und dann in eine Objektivlinse 11 eingeführt. Das Bild, das von der Objektivlinse 11 mit dem geformten Strahl auf eine Probe 15 auf einem Probentisch 13 fokussiert wird, wird mit einem Objektivdeflektor 10 unter Berücksichtigung der Bewegung des Probentisches, die eine Probentisch-Antriebsvorrichtung 16 erzeugt, so auf eine Belichtungsstelle auf der Probe projiziert, daß ein Muster 17 belichtet wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Objektivachsen-Einstelldeflektor 8 verwendet, dessen Funktion anhand der 3 genauer erläutert wird.
Ein Steuercomputer 23 steuert auf der Basis von Belichtungsdaten eine Formablenksteuerschaltung 18, eine Objektivablenksteuerschaltung 20, eine Formachseneinstellablenksteuerschaltung 27, eine Objektivachseneinstellablenksteuerschaltung 28 und eine Probentischsteuerschaltung 22. Bei einem Einzelbelichtungssystem wird die gewünschte Form durch eine Formblendenstufensteuerschaltung 19 ausgewählt.
Durch das Abtasten einer Kalibriermarkierung auf dem Probentisch 13 mit Hilfe des Objektivdeflektors 10 wird der Strahl mittels der Markierungssignalwellenform anhand der Rückstreuelektronen kalibriert, die eine Markierungserfassungsvorrichtung 14 erzeugt, wobei der Ort des Strahls mit einer Signalverarbeitungsschaltung 21 erfaßt wird.
Die 2 zeigt die Beziehung der Fokussierlinsen zueinander bei dem Aufbau der 1. Die Bildvergrößerung entspricht in der 2 nicht den tatsächlichen Bedingungen, sondern dient nur zur besseren Erläuterung.
Das Bild 25 der Formblenden wird mittels der Reduzierlinse 9 und der Objektivlinse 11 verkleinert auf die Probe 15 projiziert. Andererseits wird das Bild 24 der Elektronenquelle 24 auf den Mittelpunkt des Formdeflektors 4 fokussiert und mit der unteren Linse vergrößert. Wenn die Einstellgenauigkeit der Formlinse 5 nicht ausreicht und das Bild 24 der Elektronenquelle nicht auf den Mittelpunkt des Formdeflektors 4 fokussiert wird, weicht das vergrößerte Bild der Elektronenquelle weiter unten bei einer Betätigung des Formdeflektors 4 von der Strahlachse ab. In Abhängigkeit von der Einstellung der Formabmessungen weicht daher die Auftreffstelle, auf die die Objektivlinse 11 den Strahl fokussiert, von der vorgesehenen Stelle ab, und das Formblendenbild liegt wegen der Aberration der Objektivlinse 11 nicht an der vorgesehenen Auftreffstelle, so daß das erzeugte Muster verzerrt ist.
Die 3A, 3B, 3C sind vergrößerte Teilansichten der 2 zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung.
Die 3A zeigt den Fall, daß der geformte Strahl 12 die Kalibriermarkierung 26 auf bzw. außerhalb der Achse der Objektivlinse 11 abtastet, und sie zeigt des weiteren den Fall, daß die Stärke der Objektivlinse 11 so eingestellt ist, daß der Brennpunkt auf den gewünschten Auftreffpunkt gerichtet ist bzw. davon abweicht. In den 3B und 3C ist die Kalibriermarke 26 mit ausgezogenen Strichen dargestellt und die Abtastwellenform, die sich beim Abtasten der Kalibriermarkierung 26 ergibt, gestrichelt.
Wie in der 3B gezeigt, ist, wenn die Stärke der Objektivlinse 11 so eingestellt ist, daß sie den Strahl auf die Stelle des gewünschten Brennpunkt fokussiert und der geformte Strahl 12 durch die Mitte der Objektivlinse 11 läuft, und wenn außerdem die Stärke der Objektivlinse 11 gering ist, die Abtastwellenform der Kalibriermarke 26 gleich der gestrichelt gezeigten Wellenform, es tritt aber keine Ortsabweichung auf.
Wie in der 3C gezeigt, geht andererseits ein geformter Strahl 12a, der außerhalb der Achse der Objektivlinse 11 der 3A verläuft, als geformter Strahl 12b weiter, wenn die Stärke der Objektivlinse 11 so gewählt ist, daß der Brennpunkt von der gewünschten Auftreffstelle abweicht, und es tritt wie in der 3C gezeigt eine Ortsabweichung X auf.
Um diese Ortsabweichung X zu korrigieren, wird ein Objektivachsen-Einstelldeflektor 8 verwendet. Im allgemeinen ist, wenn die Größe der Ortsabweichung sehr klein ist, die Ortsabweichung X proportional zum Ausmaß der Ortsabweichung. Die Ortsabweichung X wird im folgenden mit zweidimensionalen Koordinaten (Xi, Yj) bezeichnet. Die Indizes i, j werden unter Berücksichtigung eines Einstellwertes festgelegt.
Das Ausgangssignal (Ui, Uj) des Objektivachsen-Einstelldeflektors 8 wird durch die beiden Dimensionen in der X- und der Y-Richtung festgelegt, die Ortsabweichung der variablen Abmessung (W, H) des Strahles durch die jeweiligen Formblende (Xi, Yj) als linearer Ausdruck des Ausgangssignales (Ui, Uj) ausgedrückt und das Ausgangssignal (Uio, Ujo) so erhalten, daß die Beziehung der Ortsabweichung (Xi, Yj) = 0 erfüllt ist. Wenn das Ausgangssignal (Ui, Uj) des Objektivachsen-Einstelldeflektors 8 so eingestellt ist, daß dieser Wert des Ausgangssignals (Uio, Ujo) erfüllt ist, wird die Ortsabweichung zu Null.
Die Dispersion oder Driftausbreitung des Ausgangssignals (Uio, Ujo) nimmt entsprechend der Einstellung der Formlinse 5 zu und ab. Deswegen sollte ein Formlinsenwert gewählt werden, bei dem die Dispersion der variablen Größe (Uio² + Ujo²)^1/2 in jeder Dimension der variablen Abmessung (W, H) des Strahls an jeder Formblende minimal wird. Wenn der Einstellwert des Objektivachsen-Einstelldeflektors 8 so eingestellt wird, daß es ein Mittelwert des Ausgangssignals (Uio, Ujo) ist, kann der Einfluß des Achsenunterschiedes minimal sein.
Die 4 ist ein Flußdiagramm der einzelnen Schritte beim Einstellen eines Formlinsenwertes. Das Ausmaß des Achsenunterschiedes für jede Formabmessung ergibt sich durch Einstellen der Stärke der Objektivlinse. Zuerst wird im Schritt 41 mit der Messung der Ortsabweichung des Strahls begonnen. Im Schritt 42 wird für die Formlinse ein Einstellwert Si eingestellt. Im Schritt 43 werden die Formabmessungen W, H eingestellt, und im Schritt 44 wird an einer Brennpunktstelle des Strahls eine Bezugsposition des Strahls gemessen. Im Schritt 45 wird die Ortsabweichung des Strahles durch Verschieben der Stelle des Brennpunktes gemessen. Im Schritt 46 wird geprüft, ob die Messungen für alle Formabmessungen ausgeführt wurden, und wenn ja, wird im Schritt 47 die Dispersion des Wertes für die Ortsabweichung oder die Dispersion des Ausgangswertes berechnet, je nachdem, welche für den Objektivachsen-Einstelldeflektor besser geeignet ist. Im Schritt 48 wird geprüft, ob die Messungen für alle Linsenwerte ausgeführt wurden, woraufhin im Schritt 49 der Verteilungswert durch eine polynominale Näherung des Formlinsen-Einstellwertes ausgedrückt wird und ein Formlinsenwert eingestellt wird, bei dem die Dispersion minimal ist. Im Schritt 50 wird das Ausmaß der Ablenkung des Strahls koordiniert, woraufhin das Verfahren beendet ist.
Bei dieser Ausführungsform wird die Stärke der Objektivlinse verändert, es ist jedoch auch möglich, die Ortsabweichung auf die gleiche Weise durch Ändern der Beschleunigungsspannung zu korrigieren. Dazu wird an die Probe 15 auf dem Probentisch 13 mit einer Spannungsversorgung 29 (1) eine veränderliche negative Spannung angelegt. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird außerdem die Formlinse durch Messen des Achsenunterschiedes bei verschiedenen Strahlformen korrigiert. Das beschriebene Verfahren ist auch bei einer Blendenpositionsabweichung für den Formdeflektor oder bei einer Aberration des Bildes der Elektronenquelle anwendbar, die von einer Achsenabweichung der Elektronenquelle verursacht wird. Da eine solche Verzerrung des Bildes der Elektronenquelle eine Achsenabweichung und eine Verzerrung des Strahls auf der Probe hervorruft, gibt es viele Fälle, die als die bei der obigen Ausführungsform erwähnten Ortsabweichungen erfaßt werden können. Entsprechend ist die vorliegende Erfindung auch auf solche Probleme anwendbar, wobei eine Einstellung der Formblendenstufe oder am Formachsen-Einstelldeflektor erfolgt.
Auf diese Weise schafft die vorliegende Erfindung ein Einstellverfahren für eine hohe Auflösung eines Elektronenstrahl-Belichtungssystems mit variabler Formung, und die beim Durchgang durch die Objektivlinse auftretende Verzerrung oder eine Ortsabweichung wird dadurch verhindert, daß eine Achsenabweichung des bei einem variablen Formvorganges entstehenden Strahls verhindert wird, wodurch ein Belichtungsmuster hoher Genauigkeit möglich wird. Außerdem wird eine automatische Einstellung der elektronenoptischen Einrichtungen für ein solches Belichtungssystem möglich, was herkömmlich schwierig war, die Einstellarbeiten nach einem Ersetzen der Formblenden werden einfacher, und die Betriebsdauer der Vorrichtung bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen wird höher.
Erfindungsgemäß wird somit dadurch bei einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung und einem Elektronenstrahl-Belichtungsverfahren eine hochgenaue Musterbelichtung möglich, daß verhindert wird, daß bei dem Formvorgang eine Achsenabweichung auftritt.

Claims

Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung zum Belichten eines Substrats mit einem Muster, wobei der Elektronenstrahl folgende Bauteile nacheinander durchsetzt: eine erste Formblende (2) zum Formen des Strahls, eine Formlinse (5), die den Strahl auf eine zweite Formblende (6) projiziert, einen Formdeflektor (4), der die Querschnittsform des Strahls durch Ablenken des Projektionsbildes der ersten Formblende (2) formt, eine Reduzierlinse (9) zum Reduzieren des Strahls, eine Objektivlinse (11), die den Strahl auf eine Probenoberfläche fokussiert, und einen Objektivdeflektor (10), der den Strahl auf eine gewünschte Position der Probenoberfläche ablenkt, gekennzeichnet durch einen an einer oberen Formlinse (5) angeordneten Formachsen-Einstelldeflektor (3), der den Einfallswinkel des Strahls in den Formdeflektor (4) steuert, einen zwischen der zweiten Formblende (6) und der Objektivlinse (11) angeordneten Objektivachsen-Einstelldeflektor (8), der den Einfallswinkel des Strahls in die Objektivlinse (11) steuert, einen Detektor (14) zum Erfassen von Elektronen, die durch Abtasten der Probenoberfläche mit dem Strahl mittels des Objektivachsen-Einstelldeflektors (8) erzeugt werden, eine Deflektor-Einstelleinrichtung (20, 27, 28) zum derartigen Einstellen des Objektivdeflektors (10), des Formachsen-Einstelldeflektors (3) und des Objektivachsen-Einstelldeflektors (8), daß aus deren Ausgangsgrößen beim Abtasten der Probenoberfläche mit einer Anzahl von mittels der zweiten Formblende (6) verschieden geformten Strahlen eine minimale Abweichung der Strahlachsen erhalten wird, und eine Einrichtung (23) zum derartigen Einstellen der Formlinse (5), daß durch Ändern des Brennpunktes der Objektivlinse, Messen des Auftreffpunktes des Strahls auf der Probenoberfläche mittels des Detektors (14), Messen der Ortsabweichung des Strahls vor und nach Ändern des Brennpunktes der Objektivlinse (11) und Bestimmen der Streuung der Ortsabweichung in der mit der Deflektor-Einstelleinrichtung (20, 27, 28) korrigierten Ausgangsgröße des jeweiligen Deflektors (3, 8, 10) die Streuung der Ortsabweichung minimal wird.
Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung zum Belichten eines Substrats mit einem Muster, wobei der Elektronenstrahl folgende Bauteile nacheinander durchsetzt: eine Beschleunigungseinrichtung (29) zum Beschleunigen des Strahls, eine erste Formblende (2) zum Formen des Strahls, eine Formlinse (5), die den Strahl auf eine zweite Formblende (6) projiziert, einen Formdeflektor (4), der die Querschnittsform des Strahls durch Ablenken des Projektionsbildes der ersten Formblende (2) formt, eine Reduzierlinse (9) zum Reduzieren des Strahls, eine Objektivlinse (11), die den Strahl auf eine Probenoberfläche fokussiert, und einen Objektivdeflektor (10), der den Strahl auf eine gewünschte Position der Probenoberfläche ablenkt, gekennzeichnet durch einen an einer oberen Formlinse (5) angeordneten Formachsen-Einstelldeflektor (3), der den Einfallswinkel des Strahls in den Formdeflektor (4) steuert, einen zwischen der zweiten Formblende (6) und der Objektivlinse (11) angeordneten Objektivachsen-Einstelldeflektor (8), der den Einfallswinkel des Strahls in die Objektivlinse (11) steuert, einen Detektor (14) zum Erfassen von Elektronen, die beim Abtasten der Probenoberfläche mit dem Strahl mittels des Objektivachsen-Einstelldeflektors (8) erzeugt werden, eine Deflektor-Einstelleinrichtung (20, 27, 28) zum derartigen Einstellen des Objektivdeflektors (10), des Formachsen-Einstelldeflektors (3) und des Objektivachsen-Einstelldeflektors (8), daß aus deren Ausgangsgrößen beim Abtasten der Probenoberfläche mit einer Anzahl von mittels der zweiten Formblende (6) verschieden geformten Strahlen eine minimale Abweichung der Strahlachsen erhalten wird, und eine Einrichtung (23) zum derartigen Einstellen der Formlinse (5), daß durch Ändern der Spannung an der Beschleunigungseinrichtung (29), Messen des Auftreffpunktes des Strahls auf der Probenoberfläche mittels des Detektors (14), Messen der Ortsabweichung des Strahls vor und nach Ändern der Beschleunigungsspannung und Bestimmen der Streuung der Ortsabweichung in der mit der Deflektor-Einstelleinrichtung (20, 27, 28) korrigierten Ausgangsgröße des jeweiligen Deflektors (3, 8, 10) die Streuung der Ortsabweichung minimal wird.
Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung zum Belichten einer Probe (15) mit einem vorgegebenen Muster durch Abtasten der Probe mit einem von einer Linse (5) fokussierten Elektronenstrahl, gekennzeichnet durch , eine Strahlformeinrichtung (2, 6), die dem Strahl durch Projizieren auf mehrere Formblenden eine bestimmte Querschnittsform verleiht, einen Detektor (14) zum Erfassen erster Elektronen, die beim Abtasten einer Referenzmarkierung (26) auf der Probe (15) mit dem geformten Strahl erzeugt werden, eine Einrichtung (11) zum Verschieben der Achse des geformten Strahls vom Brennpunkt der Linse (5) zu einer mittels des Detektors (14) aufgrund einer ersten Ortsinformation bestimmten Referenzposition und eine Einrichtung (23) zum Einstellen der Linse (5), wobei zweite, durch Abtasten der Referenzmarkierung (26) mit dem in der Achse verschobenen Strahl erzeugte Elektronen er faßt, die Ortsabweichung des geformten Strahls vom Detektor (14) aufgrund einer zweiten Ortsinformation bestimmt und eine Einstellung der Linse (5) erhalten wird, bei der die Streuung der Ortsabweichung minimal ist.
Elektronenstrahl-Belichtungsverfahren zum Belichten einer Probe (15) mit einem vorgegebenen Muster durch Abtasten der Probe mit einem von einer Linse (5) fokussierten Elektronenstrahl, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strahl durch Projizieren auf mehrere Formblenden (2, 6) eine bestimmte Querschnittsform verliehen wird, erste Elektronen erfaßt werden, die durch Abtasten einer Referenzmarkierung (26) auf der Probe (15) mit dem geformten Strahl erzeugt werden, aufgrund einer aus den ersten Elektronen gewonnenen ersten Ortsinformation des Strahls eine Referenzposition des Strahls bestimmt wird, die Achse des geformten Strahls aus dem Brennpunkt der Linse (5) verschoben wird und zweite Elektronen erfaßt werden, die durch Abtasten einer Referenzmarkierung auf der Probe erzeugt werden, aufgrund einer aus den zweiten Elektronen gewonnenen zweiten Ortsinformation des Strahls die Ortsabweichung des Strahls gemessen wird, und die Linse (5) so eingestellt wird, daß die Streuung der Ortsabweichung minimal wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortsabweichung des Strahls auf der Probe durch Ändern der Einstellung der Linse (5) gemessen und die Einstellung der Linse (5) aufgrund der Ortsabweichung des Strahls geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Strahl eine Formblende passiert und mit einer Linse fokussiert wird und durch Abtasten einer Probe auf dieser ein vorgegebenes Muster belichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortsabweichung des Strahls auf der Probe durch Ändern der Querschnittsform des Strahls durch Austauschen der Formblende gemessen und die Einstellung der Linse (5) aufgrund der Ortsabweichung des Strahls geändert wird.