DE10312989A1

DE10312989A1 - Lithographiesystem mit Strahl aus geladenen Teilchen, Lithographieverfahren, das einen Strahl aus geladenen Teilchen verwendet, Verfahren zum Steuern eines Strahls aus geladenen Teilchen, und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils

Info

Publication number: DE10312989A1
Application number: DE10312989A
Authority: DE
Inventors: Osamu Nagano; Susumu Hashimoto; Yuichiro Yamazaki; Atsushi Ando
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2003-11-06
Also published as: US20040029046A1; TW200402602A; KR100518290B1; US6940080B2; TWI262361B; CN1311300C; KR20040010083A; CN1452014A

Abstract

Ein Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen weist eine Emitter für einen Strahl aus geladenen Teilchen auf, der einen Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt und den Strahl aus geladenen Teilchen zu einem Wafer emittiert, wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teiclhen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen; ein optisches Beleuchtungssystem, welches einen Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt; eine Zellenblende, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll; einen ersten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen durch ein erstes elektrisches Feld ablenkt, damit dieser in ein gewünschtes Zellenmuster der Zellenblende hineingelagt, und der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt, zurück zu seiner optischen Achse ablenkt; ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem, welches den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem zweiten elektrischen Feld verkleinert, um so ein Bild auf dem Wafer abzubilden; und ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen, ein Lithographieverfahren, das einen Strahl aus geladenen Teilchen verwendet, ein Verfahren zum Steuern eines Strahls aus geladenen Teilchen, und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils.

Verwandter technischer Hintergrund

Ein Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen weist die Fähigkeit auf, ein Muster mit hoher Auflösung auszubilden, da es Muster mit einer Auflösung auf dem Niveau der Wellenlänge eines Elektrons (Ions) schreiben kann, deren Wellenlänge kürzer als die des Lichts ist.

Andererseits bildet, im Unterschied zu einem Maskenlithographieverfahren, das Belichtung mit Licht verwendet, das Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen direkt ein vollständiges Muster mit Strahlen mit einer kleinen Musterunterteilung aus, so dass die Einrichtung den Nachteil hat, dass für die Lithographie viel Zeit benötigt wird.

Die Einrichtung weist allerdings das Merkmal auf, dass sie ein feines Muster mit hoher Genauigkeit ausbilden kann, und hat sich als Technik entwickelt, die sich an die Lithographietechnik des Lichtlithographieverfahrens anschließt, oder als wirksames Werkzeug zur Herstellung eines integrierten Halbleiterschaltungsbauelements für die Herstellung von mehreren Produkten im kleinen Ausmaß, beispielsweise für eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung). Beispiele für ein Verfahren zur Ausbildung eines Musters direkt mit einem Strahl aus geladenen Teilchen, beispielsweise mit einem Elektronenstrahl, umfassen ein Verfahren zur Ausbildung eines Musters durch Abtasten der gesamten Oberfläche eines Wafers, während ein Strahl mit einem kleinen kreisförmigen Punkt ein- oder ausgeschaltet wird, und ein VSB-Lithographieverfahren zur Ausbildung eines Musters mit einem Elektronenstrahl, der durch eine Stiftöffnung hindurchgeht (beispielsweise H. Sunaoshi et al. Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 34 (1995), Seiten 6679-6683, Teil 1, Nr. 128, Dezember 1995). Als ein Lithographieverfahren, das durch Weiterentwicklung des VSB-Lithographieverfahrens erhalten wurde, wurde ebenfalls ein Elektronenstrahl-Lithographieverfahren entwickelt, bei dem mit einer Belichtungsaufnahme ein Muster mit hoher Geschwindigkeit ausgebildet wird, durch Vorbereitung eines Stiftes, so dass ein Block durch sich wiederholende Muster aufgebaut wird, und eine selektive Belichtung vorgenommen wird.

Ein Elektronenstrahl-Lithographiesystem für das VSB- Lithographieverfahren, das von H. Sunaoshi et al beschrieben wurde, weist ein elektronenoptisches System auf, das durch eine elektromagnetische Linse und einen elektrostatischen Ablenker gebildet wird. Daher muss die Einrichtung einen Aufbau unter vollständiger Berücksichtigung der gesamten optischen Eigenschaften der Linsen und des Ablenkers, der Genauigkeit des mechanischen Zusammenbaus, des Einflusses von Verschmutzungen und dergleichen aufweisen. Zur Verbesserung der Strahlauflösung wird ein Verfahren zum Bestrahlen eines Resists auf einem Wafer mit hoch beschleunigten Elektronenstrahlen eingesetzt. Dies ruft einen Naheffekt hervor, so dass rückgestreute Elektronen in verschiedenen Mehrschicht-Dünnfilmen erzeugt werden, die sich zwischen dem Resist und dem Wafer durch die aufgestrahlte Elektronenstrahlen ausbilden, und sich in dem Resist nach oben bewegen. Dieser Naheffekt ruft eine Unschärfe in einem Muster oder eine Verschlechterung der Auflösung hervor. Daher ist eine Steuerung zum Korrigieren des Naheffektes erforderlich, und muss nicht nur das elektronenoptische System, sondern auch ein Steuersystem mit großen Abmessungen konstruiert werden. Dies führt dazu, dass das System kompliziert wird, was zu weiteren Störungen führen kann, und ein Problem in Bezug auf eine Verschlechterung der Genauigkeit auftritt. Da ein hoch beschleunigter Elektronenstrahl verwendet wird, treten auch Beschädigungen auf der Oberfläche des Wafers auf.

Zur Lösung der Probleme des VSB-Verfahrens unter Verwendung des Strahls mit geladenen Teilchen, die durch eine hohe Beschleunigungsspannung beschleunigt werden, wurde ein Elektronenstrahl-Lithographieverfahren eines Aperturtyps unter Verwendung eines Elektronenstrahls mit niedriger Beschleunigungsspannung vorgeschlagen (beispielsweise japanisches offengelegtes Patent Nr. 2000-173529 und J. Vac. Sci. Technol. B14(6), 1996, 3806). Ein elektronenoptisches System eines Elektronenstrahl- Lithographiesystems, das im japanischen offengelegten Patent Nr. 2000-173529 beschrieben wird, verwendet eine Einzellinse für ein optisches Verkleinerungssystem für die Projektion, und daher verläuft, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Elektronenstrahl 67 entlang Trajektorien, die rotationssymmetrisch in Bezug auf eine optische Achse sind. Daher wird die Trajektorie des Elektronenstrahls 67 mit derselben Ablenkempfindlichkeit durch einen Vor-Hauptablenker 95', einen Hauptablenker 95, einen Vor-Unterablenker 93', und einen Unterablenker 93 abgelenkt. Eine Ablenkungsaberration tritt ebenfalls rotationssymmetrisch in Bezug auf die optische Achse auf.

In einem optischen Verkleinerungsprojektionssystem des Elektronenstrahl-Lithographiesystems, das im japanischen offengelegten Patent Nr. 2000-173529 beschrieben wird, treten jedoch Überkreuzungen 98 und 99 mit hoher Stromdichte unterhalb einer Zellenblende 19 auf. Bei dem optischen Projektionssystem werden rotationssymmetrische elektrostatische Linsen (Einzellinsen) 64 und 66 in einem Fokussiermodus des Verzögerungstyps verwendet, so dass der Elektronenstrahl 67 in den Linsen verzögert wird. Infolge der beiden Effekte hat das Elektronenstrahl-Lithographiesystem, das im japanischen offengelegten Patent Nr. 2000-173529 beschrieben wird, in der Hinsicht Probleme, dass eine Strahlunschärfe infolge chromatischer Aberration und Raumladungseffekten (insbesondere infolge des Boersch- Effekts) auftreten, ein Zellenblendenbild auf einem Wafer 14unscharf wird, und daher eine Lithographieeigenschaft beeinträchtigt wird.

Zur Lösung der Probleme bei dem Lithographieverfahren mit einem Strahl aus geladenen Teilchen des Blendentyps unter Verwendung eines Strahls aus geladenen Teilchen mit niedriger Beschleunigungsspannung wurde ein Lithographieverfahren vorgeschlagen, bei welchem ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem mit mehrfachen Multipollinsen aufgebaut ist (japanische offengelegte Patente mit den Nummern 2001-93825, 2002-50567, 2002-93357, und 2002-216690). Fig. 2 zeigt ein Elektronenstrahl-Lithographiesystem, das im japanischen offengelegten Patent Nr. 2000-50567 beschrieben wird. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Lithographiesystem 100 mit einem Strahl aus geladenen Teilchen ist ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem in einem elektronenoptischen System mit Vierfach-Multipollinsen aufgebaut. Wenn ein Elektronenstrahl als Strahl aus geladenen Teilchen verwendet wird, trifft ein Elektronenstrahl 8, der von einer Elektronenkanone 11 aus beschleunigt wird, auf eine erste Blende 13 auf, die eine rechteckige oder kreisförmige Form aufweist. Der Elektronenstrahl 8 geht durch die erste Blende 13 hindurch, und bewegt sich zur Zellenblende 19, in welcher mehrere Belichtungszellenmuster für eine Aufnahme angeordnet sind. Der Elektronenstrahl 8 wird durch eine Beleuchtungslinse 15 so geformt, dass er einen Strahlradius aufweist, der ausreichend groß für ein beliebiges Zellenmuster ist, und sich nicht mit benachbarten Zellenmustern stört. Die Beleuchtungslinse 15 wird durch zwei elektrostatische Linsen 15a und 15b (Einzellinsen) gebildet, und so verwendet, dass eine negative Spannung an eine Zentrumselektrode angelegt wird. Der Elektronenstrahl 8 von der zweiten Beleuchtungslinse 15b wird durch einen ersten Formgebungsablenker 7 so abgelenkt, so dass ein Zielzellenmuster in der Zellenblende 19 ausgewählt wird. Nachdem der Elektronenstrahl 8 durch die Zellenblende 19 hindurchgelangt ist, wird ein Zellenblendenbild zurück zur optischen Achse durch einen zweiten Formgebungsablenker 21 abgelenkt. Der Elektronenstrahl 8, der durch den ersten Formgebungsablenker 17 und die Zellenblende 19 hindurchgelangt ist, beginnt als ein Zellenmusterstrahl von der Zellenblende 19 als Startpunkt aus, und gelangt in eine Multipollinse 23 in einem Zustand, in welchem der Elektronenstrahl 8 zurück zur optischen Achse durch den zweiten Formgebungsablenker 21 abgelenkt wird. Die Multipollinse 23 ist mit vierfachen elektrostatischen Linsen Q1 bis Q4 aufgebaut, um Quadrupolfelder (Multipol- Linsenfelder) unter Verwendung einer Octopolelektrode zu erzeugen.

Es wird angenommen, dass die optische Achse eine Z-Achse ist, zwei Ebenen, die zueinander auf der Z-Achse orthogonal sind, eine X-Ebene und eine Y-Ebene ist, die Trajektorie eines Elektronenstrahls in der X-Ebene eine X-Trajektorie ist, und die Trajektorie eines Elektronenstrahls in der Y-Ebene eine Y-Trajektorie ist. Eine Spannung wird an die Vierfachlinsen Q1 bis Q4 der Multipollinse 23 so angelegt, dass elektrische Felder in den zwei Richtungen X und Y ein divergentes elektrisches Feld, ein divergentes elektrisches Feld, ein konvergentes elektrisches Feld, und ein divergentes elektrisches Feld in der X-Richtung werden, sowie ein konvergentes elektrisches Feld, ein konvergentes elektrisches Feld, ein divergentes elektrisches Feld, und ein konvergentes elektrisches Feld in der Y-Richtung. Abschirmelektroden 36 oder 39 als Masseelektroden sind in der Nähe beider Seiten der Multipollinse 23 vorgesehen, ein erster Formgebungsablenker 17, ein zweiter Formgebungsablenker 21, und Vor-Hauptablenker 25a und 25b in Richtung der optischen Achse. Die Abschirmelektrode 36 zwischen der ersten Linse und der zweiten Linse der Multipollinse 23 und die Abschirmelektrode 39 unmittelbar oberhalb des Vor- Hauptablenkers 25 dienen als Blende 38 bzw. 41. Durch Detektieren eines Strahlstroms in den Blenden 38 und 41 wird die Strahlausrichtung zwischen der Beleuchtungslinse 15, dem ersten Formgebungsablenker 17, dem zweiten Formgebungsablenker 21 und den Linsen Q1 und Q2 der Multipollinse 23 durchgeführt. Fig. 3 zeigt die Trajektorien des Elektronenstahls 8 von der Zellenblende 19 bis zum Wafer 14. Der Elektronenstrahl 8 bewegt sich durch die Trajektorien 8X und 8Y, die sich voneinander in Richtung X und Y durch die Einflüsse jedes der elektrischen Felder unterscheiden, die von den Linsen Q1 bis Q4 der Multipollinse 23 erzeugt werden, und werden auf dem Wafer 14 gesammelt, ohne einen Bereich mit hoher Elektronendichte auszubilden. In Bezug auf den Wafer 14, der auf der XY-Stufe angebracht ist, wird der Ort eines Hauptfeldes durch eine Hauptablenkungssteuerung gesteuert, die dadurch durchgeführt wird, dass elektrische Ablenkfelder den elektrischen Feldern überlagert werden, die von dem Vor- Hauptablenker 25a und den Multipollinsen 23, Q3 und Q4, erzeugt werden, um als Ablenker zu dienen, und der Ort eines Unterfeldes wird durch einen Unterablenker 31 gesteuert, unter Bezugnahme auf die Position einer XY-Stufe (nicht gezeigt). Eine Ablenkungsaberration, die auf dem Wafer 14 auftritt, wird so gesteuert, dass sie minimiert wird, durch Einstellung des Ablenkspannungsverhältnisses bei der Hauptablenkungssteuerung, durch welche die Multipollinsen 23, Q3 und Q4, als Ablenker gesteuert werden, durch Überlagerung elektrischer Ablenkfelder auf das elektrische Feld, das durch den Vor-Hauptablenker 25 zwischen den Multipollinsen 23, Q2 und Q3, erzeugt wird, und die elektrischen Felder, die von den Multipollinsen 23, Q3 und Q4 erzeugt werden. Der Innenradius jeder der Multipollinsen 23 Q3 und Q4, welchen die elektrischen Ablenkfelder überlagert werden, ist so gewählt, dass er größer ist als jener der Quadrupollinsen Q1 und Q2 (vgl. Fig. 2). Durch diese Konstruktion kann die Ablenkungsaberration verringert werden. So wird beispielsweise, wie in Fig. 4 gezeigt, die Ablenkungsaberration durch Einstellung des Ablenkspannungsverhältnisses minimiert, durch Ablenken des Elektronenstrahls in der Richtung X mit dem Vor-Hauptablenker 25a, dem Hauptablenker 23 (Q3, 27) und dem Unterablenker 31 (eine Trajektorie 48X des abgelenkten Strahls in der X-Richtung), und durch Ablenken des Elektronenstrahls in dex Richtung Y nur durch den Hauptablenker 23 (Q3, 27) und den Unterablenker 31 (eine Trajektorie 48Y des abgelenkten Strahls in der Richtung Y).

In einem optischen System, das die Multipollinse 23 für eine Verkleinerungsprojektion verwendet, geht jedoch der Elektronenstrahl 8 durch die Trajektorien hindurch, die wesentlich asymmetrisch in Bezug auf die optische Achse sind, und sind die Aberrationseigenschaften in der Richtung X und jene in der Richtung Y wesentlich voneinander verschieden. Dies führt dazu, dass ein Zellenblendenbild drastisch asymmetrisch auf dem Wafer 14 unscharf wird.

Andererseits, wenn eine Multipollinse bei einer elektronenoptischen Linse eingesetzt wird, und die Trajektorien, die in Bezug auf die optische Achse wesentlich asymmetrisch sind, so gewählt werden, dass nicht ein Bereich 99 mit hoher Elektronendichte erzeugt wird, um Raumladungseffekte zu verringern, tritt das Problem auf, dass die Lithographieeigenschaften beeinträchtigt werden.

Bislang wird ein Verfahren zum Korrigieren der sphärischen Aberration und der chromatischen Aberration verwendet, bei welchem eine Einzellinse für ein optisches System eines Elektronenmikroskops oder dergleichen verwendet wird, und eine Multipollinse als Aberrationskorrekturvorrichtung in einem Teil des optischen Systems vorhanden ist (beispielsweise japanisches offengelegtes Patent Nr. 5- 234550, J. Zach und M. Haider, "Aberration correction in a low-voltage scanning microscope", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research (Section A), Vol. 363, No. 1, 2, Seiten 316.325, 1995, und J. Zach "Design of a highresolution low-voltage scanning electron microscope", Optik 83, No. 1, Seiten 30-40, 1989).

Im Falle der Korrektur der sphärischen Aberration und der chromatischen Aberration durch ein optisches System, das durch eine Einzellinse gebildet wird, muss jedoch eine Aberrationskorrekturvorrichtung getrennt von einem optischen Bilderzeugungssystem zusammengebaut werden. Das Verfahren weist den Nachteil auf, dass infolge dessen die optische Länge größer wird, und eine Unschärfe infolge des Raumladungseffekts stärker wird.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen zur Verfügung gestellt, welches aufweist:
einen Emitter für einen Strahl aus geladenen Teilchen, der einen Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt, und den Strahl aus geladenen Teilchen zu einem Wafer emittiert, wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teilchen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger als eine Spannung ist, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen eingeschrieben wird;
ein optisches Beleuchtungssystem, das einen Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt;
eine Zellenblende, die ein Zellenmuster einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das geschrieben werden soll;
einen ersten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen durch ein elektrisches Feld ablenkt, so dass er in ein gewünschtes Zellenmuster der Zellenblende hineingelangt, und der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgeht, zurück zu dessen optischer Achse reflektiert;
ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem, welches den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld verkleinert, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden;
eine Beleuchtungspositionseinstelleinheit, welche eine Beleuchtungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt, so dass der Strahl aus geladenen Teilchen, der in das optische Verkleinerungsprojektionssystem hineingelangt, durch eine Trajektorie geht, die im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die optische Achse in einer von zwei Ebenen verläuft, die sich in rechtem Winkel auf der optischen Achse schneiden; und
einen zweiten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld abdeckt, und der den Wafer mit dem Strahl aus geladenen Teilchen abtastet.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen zur Verfügung gestellt, welches aufweist:
einen Emitter für einen Strahl aus geladenen Teilchen, der einen Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt, und den Strahl aus geladenen Teilchen zu einem Wafer emittiert, wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teilchen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger als eine Spannung ist, die einen Naheffekt hervorruft, bei dem rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen eingeschrieben werden soll;
ein optisches Beleuchtungssystem, das einen Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt;
eine Zellenblende, die ein Zellenmuster einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll;
einen ersten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen durch ein elektrisches Feld so ablenkt, dass der Strahl in ein gewünschtes Zellenmuster der Zellenblende eintritt, und der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster gelangt, zurück zur optischen Achse reflektiert;
ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem, welches den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld so verkleinert, dass ein Bild auf dem Wafer ausgebildet wird; und
einen zweiten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch die Zellenblende hindurchgegangen ist, durch ein elektrisches Feld ablenkt, und den Strahl aus geladenen Teilchen zum Abtasten des Wafers veranlaßt,
wobei das optische Verkleinerungsprojektionssystem die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse steuert, und die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung orthogonal zur ersten Richtung und der optischen Achse, unabhängig von jeder Richtung, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung im wesentlichen gleich auf dem Wafer werden, und
die Zellenblende vorher so ausgebildet wird, dass das Zellenmuster eine Form entsprechend der Differenz zwischen der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung aufweist, infolge der Steuerung des optischen Verkleinerungsprojektionssystems.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen zur Verfügung gestellt, welches aufweist:
einen Emitter für einen Strahl aus geladenen Teilchen, der einen Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt, und den Strahl aus geladenen Teilchen zu einem Wafer emittiert, wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teilchen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung durch den Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nah an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen;
ein optisches Beleuchtungssystem, welches einen Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt;
eine Zellenblende, die ein Zellenmuster einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll;
einen ersten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen durch ein erstes elektrisches Feld so ablenkt, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster der Zellenblende hineingelangt, und der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgeht, zurück zur optischen Achse ablenkt;
ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem, das den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein zweites elektrisches Feld verkleinert, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
einen zweiten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein drittes elektrisches Feld ablenkt, um eine Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer einzustellen,
wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teilchen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen, und
das optische Verkleinerungsprojektionssystem N-fache (N: eine natürliche Zahl von 2 oder mehr) M-Pollinsen (M: eine gerade Zahl von 4 oder mehr) aufweist, und eine Aberrationskorrekturvorrichtung, welche zumindest entweder die sphärische Aberration oder die chromatische Aberration in Richtungen "M/2" korrigiert, die jeweils orthogonal zur optischen Achse sind, unabhängig voneinander, wobei die Aberration auftritt, wenn der Strahlradius durch das optische Bestrahlungssystem vergrößert wird, um eine Unschärfe zu verringern, die durch einen Raumladungseffekt in einer Position hervorgerufen wird, an welcher der Strahl aus geladenen Teilchen ein Bild auf dem Wafer erzeugt.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lithographieverfahren unter Verwendung eines Strahls aus geladenen Teilchen zur Verfügung gestellt, welches umfasst:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung durch den Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem elektrischen Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zur optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden;
Einstellen einer Beleuchtungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen so, dass der Strahl aus geladenen Teilchen von dem Zellenmuster durch eine Trajektorie verläuft, die im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die optische Achse in einer von zwei Ebenen ist, die sich in einem rechten Winkel auf der optischen Achse schneiden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, dessen Beleuchtungsposition eingestellt wird, mit einem elektrischen Feld, um den Wafer mit dem Strahl aus geladenen Teilchen abzutasten.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lithographieverfahren unter Verwendung eines Strahls aus geladenen Teilchen zur Verfügung gestellt, welches aufweist:
Erzeugen eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem elektrischen Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen aus der Zellenblende durch ein elektrisches Feld, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, und zum Abtasten des Wafers mit dem Strahl aus geladenen Teilchen,
wobei die zweite Ablenkung das Steuern der Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung umfasst, die orthogonal zur optischen Achse verläuft, und die Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung, die orthogonal zur ersten Richtung und zur optischen Achse liegt, unabhängig voneinander, so dass die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lithographieverfahren unter Verwendung eines Strahls aus geladenen Teilchen zur Verfügung gestellt, welches aufweist:
Erzeugen eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger als eine Spannung ist, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem ersten elektrischen Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgegangen ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, und zum Abtasten des Wafers mit dem Strahl aus geladenen Teilchen;
wobei die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen das Steuern der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse umfasst, und eine Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung, orthogonal zur ersten Richtung und der optischen Achse umfasst, unabhängig voneinander, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Steuerverfahren für einen Strahl aus geladenen Teilchen zur Verfügung gestellt, welches aufweist:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem ersten elektrischen Feld, so dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgegangen ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem zweiten elektrischen Feld, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem dritten elektrischen Feld, und zur Einstellung der Bestrahlungsposition auf dem Wafer,
wobei das zweite elektrische Feld N-fache (N: natürliche Zahl von 2 oder mehr) M-Pol (M: eine gerade Anzahl von 4 oder mehr) elektrische Felder enthält, die jeweils von einer M-Pollinse erzeugt werden, und
die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen eine Aberrationskorrektur enthält, um zumindest entweder die sphärische Aberration oder die chromatische Aberration in Richtungen "M/2" zu korrigieren, die jeweils orthogonal zur optischen Achse verlaufen, unabhängig voneinander, wobei die Aberration auftritt, wenn der Strahlradius bei der Strahlradiuseinstellung vergrößert wird, um eine Unschärfe zu verringern, die durch einen Raumladungseffekt an einer Position erzeugt wird, an welcher der Strahl aus geladenen Teilchen ein Bild auf dem Wafer ausbildet.

Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Lithographieverfahrens zur Verfügung gestellt, das einen Strahl aus geladenen Teilchen einsetzt, wobei das Lithographieverfahren aufweist:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellen eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem elektrischen Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden;
Einstellen einer Beleuchtungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen so, dass der Strahl aus geladenen Teilchen von dem Zellenmuster durch eine Trajektorie hindurchgeht, die im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die optische Achse ist, in einer von zwei Ebenen, die sich in einem rechten Winkel auf der optischen Achse schneiden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, dessen Beleuchtungsposition eingestellt wird, mit einem elektrischen Feld, um den Wafer mit dem Strahl aus geladenen Teilchen abzutasten.

Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Lithographieverfahrens zur Verfügung gestellt, das einen Strahl aus geladenen Teilchen einsetzt, wobei das Lithographieverfahren umfasst:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem elektrischen Feld, damit er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, und zum Abtasten des Wafers mit dem Strahl aus geladenen Teilchen,
wobei die zweite Ablenkung das Steuern der Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung umfasst, die orthogonal zur optischen Achse angeordnet ist, und der Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung, die orthogonal zur ersten Richtung und zur optischen Achse liegt, unabhängig voneinander, so dass die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Lithographieverfahrens, das einen Strahl aus geladenen Teilchen verwendet, zur Verfügung gestellt, wobei das Lithographieverfahren umfasst:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem ersten elektrischen Feld, damit er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgegangen ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, und zum Abtasten der Wafer mit dem Strahl aus geladenen Teilchen,
wobei das Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen das Steuern der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse und die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung orthogonal zur ersten Richtung und der optischen Achse umfasst, unabhängig voneinander, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Lithographieverfahrens zur Verfügung gestellt, welches einen Strahl aus geladenen Teilchen verwendet, wobei das Lithographieverfahren umfasst:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem ersten elektrischen Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgeht, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem zweiten elektrischen Feld, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem dritten elektrischen Feld, und zum Einstellen der Bestrahlungsposition auf dem Wafer,
wobei das zweite elektrische Feld N-fache (N: natürliche Zahl von 2 oder mehr) M-Pol (M: eine gerade Zahl von 4 oder mehr) elektrische Felder enthält, die von einer M-Pollinse jeweils erzeugt werden, und
die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen eine Aberrationskorrektur zum Korrigieren zumindest entweder der sphärischen Aberration oder der chromatischen Aberration in Richtungen "M/2" umfasst, die jeweils orthogonal zur optischen Achse verlaufen, unabhängig voneinander, wobei die Aberration auftritt, wenn der Strahlradius bei der Strahlradiuseinstellung vergrößert wird, um eine Unschärfe zu verringern, die durch einen Raumladungseffekt in einer Position hervorgerufen wird, an welcher der Strahl aus geladenen Teilchen ein Bild auf dem Wafer ausbildet.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In der beigefügten Zeichnung ist:
Fig. 1 eine erläuternde Darstellung, die Strahltrajektorien bei einem Beispiel eines optischen Verkleinerungsprojektionssystems eines herkömmlichen Elektronenstrahl-Lithographiesystems zeigt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein herkömmliches Elektronenstrahl-Lithographiesystem eines Blendentyps, das einen Elektronenstrahl mit niedriger Beschleunigungsspannung verwendet;
Fig. 3 eine erläuternde Darstellung der Trajektorien eines Elektronenstrahls in einem elektrostatischen Multipollinsen- Optiksystem in dem in Fig. 2 gezeigten Elektronenstrahl- Lithographiesystem;
Fig. 4 eine erläuternde Darstellung von Ablenktrajektorien eines Elektronenstrahls in dem elektrostatischen Multipollinsen-Optiksystem in dem in Fig. 2 gezeigten Elektronenstrahl-Lithographiesystem;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Hauptteils eines Lithographiesystems mit einem Strahl aus geladenen Teilchen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6A bis 6C Aufsichten zur Erläuterung der Elektrodenform einer Multipollinse, die in dem in Fig. 5 gezeigten Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen vorhanden ist;
Fig. 7 ein Flußdiagramm einer schematischen Vorgehensweise eines Verfahrens zur Einstellung einer Beleuchtungsposition eines Elektronenstrahls;
Fig. 8A bis 8C erläuternde Darstellungen des in Fig. 7 gezeigten Einstellverfahrens;
Fig. 9A und 9B erläuternde Darstellungen eines weiteren Verfahrens zum Einstellen einer Beleuchtungsposition eines Elektronenstrahls;
Fig. 10A eine Darstellung der Trajektorien eines Elektronenstrahls in der Richtung X, wenn eine geeignete Beleuchtungsposition erhalten wird, und Fig. 10B eine teilweise vergrößerte Ansicht von Fig. 10A;
Fig. 11 eine Darstellung der Trajektorien eines Elektronenstrahls in der Richtung Y, wenn eine geeignete Beleuchtungsposition erhalten wird;
Fig. 12 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Belichtungsbereiches entsprechend einem Ablenkungssteuerverfahren unter Verwendung des in Fig. 5 gezeigten Elektronenstrahl-Lithographiesystems;
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Hauptteils eines Lithographiesystems mit einem Strahl aus geladenen Teilchen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 eine Aufsicht auf ein Beispiel einer Magnetfeldtyp- Quadrupollinse, die bei dem in Fig. 13 gezeigten Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen vorhanden ist;
Fig. 15 eine Aufsicht auf ein weiteres Beispiel für die Magnetfeldtyp-Quadrupollinse, die bei dem in Fig. 13 gezeigten Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen vorgesehen ist;
Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Hauptteils eines Lithographiesystems mit einem Strahl aus geladenen Teilchen gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 17 eine Aufsicht auf ein Beispiel für eine Quadrupollinse für elektrische und magnetische Felder, die bei dem in Fig. 16 gezeigten Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen vorgesehen ist;
Fig. 18 eine schematische Darstellung eines Hauptteils eines Lithographiesystems mit einem Strahl aus geladenen Teilchen gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 19 eine Aufsicht auf ein Beispiel für eine Octopollinse, die bei dem in Fig. 18 gezeigten Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen vorgesehen ist;
Fig. 20 eine Darstellung zur Erläuterung der Operation der in Fig. 19 gezeigten Octopollinse; und
Fig. 21 eine schematische Darstellung eines Hauptteils eines Lithographiesystems mit einem Strahl aus geladenen Teilchen gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnung werden dieselben Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und erfolgt keine wiederholte Beschreibung. Bei den folgenden Ausführungsformen wird Elektronenstrahl-Lithographie beschrieben, die ein Muster auf einem Wafer mit einem Elektronenstrahl erzeugt.

(1) Erste Ausführungsform

Fig. 5 zeigt schematisch einen Hauptteil einer ersten Ausführungsform eines Lithographiesystems mit einem Strahl aus geladenen Teilchen gemäß der Erfindung. Ein in Fig. 5 gezeigtes Elektronenstrahl-Lithographiesystem weist ein elektronenoptisches System und eine Beleuchtungspositionseinstelleinheit auf. Das elektronenoptische System weist eine Elektronenkanone 11 auf, eine erste Blende 13, Beleuchtungslinsen 15 (15a, 15b), einen ersten Formgebungsablenker 17 (17, 17b), eine Zellenblende 19, einen zweiten Formgebungsablenker 21 (21a, 21b), Vierfach-Multipollinsen 23 (Q1 bis Q4), einen Vor- Hauptablenker 25 (25a, 25b), einen Unterablenker 31, Abschirmelektroden 36, 38, 39, 41 und 42, und einen Sekundärelektronendetektor 33. Die Beleuchtungspositionseinstelleinheit weist einen Steuercomputer 40 auf, ein Amperemeter 42, einen A/D-Wandler 44, eine Ablenksteuereinheit 46, eine Beleuchtungslinsensteuerschaltung 48, und Stromversorgungsquellen PS1 und PS2.
Die Elektronenkanone 11 erzeugt den schwach beschleunigten Elektronenstrahl 8 und emittiert den Elektronenstrahl 8 zum Wafer 14. Der Elektronenstrahl 8 gelangt durch die erste Blende 13, die eine rechteckige oder kreisförmige Öffnung aufweist, und bewegt sich zur Zellenblende 19, in welcher mehrere Zellenmuster, die belichtet werden sollen, blockweise angeordnet sind. Die Beleuchtungslinse 15 wird durch zwei elektrostatische Linsen (Einzellinsen) gebildet, und wird so eingesetzt, dass eine negative Spannung an ihre Zentrumselektrode angelegt wird. Die Beleuchtungslinse 15 formt den Elektronenstrahl 8 so, dass er einen Strahlradius aufweist, der ausreichend groß ist für ein beliebiges Zellenmuster, jedoch ausreichend klein, um eine Störung benachbarter Zellenmuster zu vermeiden. Der erste Formgebungsablenker steuert die Zielposition des Elektronenstrahls 8 durch Ablenken des Elektronenstrahls 8 auf solche Weise, dass ein Ziel-Zellenmuster in der Zellenblende 19 von dem Elektronenstrahl 8 ausgewählt wird, der durch die zweite Beleuchtungslinse 15b hindurchgeht. Der zweite Formgebungsablenker 21 bewegt das, Zellenblendenbild, das durch die Zellenblende 19 hindurchgelangt ist, zurück zur optischen Achse. Der Elektronenstrahl 8, der durch den ersten Formgebungsablenker 17 und die Zellenblende 19 hindurchgelangt ist, beginnt als ein Zellenmusterstrahl von der Zellenblende 19 als Ausgangspunkt, und gelangt in eine Multipollinse 23 in einem Zustand hinein, in welchem er zurück zur optischen Achse durch den zweiten Formgebungsablenker 21 abgelenkt wird. Die Multipollinsen 23 (Q1 bis Q4) sind durch vierfache elektrostatische Linsen Q1 bis Q4 gebildet, die so angeordnet sind, dass sie sandwichartig die Vor-Hauptablenker 25a und 25b einschließen. Jede Multipollinse erzeugt ein elektrisches Feld, das als Quadrupolfeld (Multipol-Linsenfeld) bezeichnet wird, um den Elektronenstrahl 8 mit der Trajektorie in der Richtung X und der Richtung Y zu steuern, die sich voneinander unterscheiden. Die Fig. 6A bis 6C zeigen spezielle Formen der Multipollinse 23.
Fig. 5A zeigt eine Quadrupollinse, die durch vier Elektroden gebildet wird. Elektroden Q1_1a bis Q1_1d der in Fig. 6A gezeigten Quadrupollinse, die jeweils zylinderförmig ausgebildet sind, sind in 90 Grad zueinander angeordnet.
Fig. 6B zeigt ein Beispiel für den Aufbau einer Octopollinse, welche 8 zylindrische Elektroden Q1_2a bis Q1_2h aufweist, die in 45 Grad zueinander angeordnet sind. Fig. 6C zeigt ein weiteres Beispiel für den Aufbau einer Octopollinse, die acht Elektroden Q1_3a bis Q1_3h aufweist, jeweils fächerförmig in der Aufsicht, die in 45 Grad zueinander angeordnet sind.
Bei den in den Fig. 6B und 6C gezeigten Fällen arbeiten die gesamten Multipollinsen 23 als eine Quadrupollinse, durch Verwendung zweier benachbarter Elektroden als eine Quadrupolelektrode in Bezug auf die acht Elektroden. So wird beispielsweise eine positive Spannung (+V) an die Elektroden Q1_3a und Q1_3b angelegt, wodurch die Elektroden Q1_3a und Q1_3b so gesteuert werden, dass sie als die in Fig. 6A gezeigte Elektrode Q1_1a arbeiten.
Hier wird angenommen, dass die optische Achse eine Z-Achse ist, zwei Ebenen, die orthogonal zueinander auf der Z-Achse sind, eine X-Ebene und eine Y-Ebene sind, die Trajektorie eines Elektronenstrahls in der X-Ebene eine X-Trajektorie ist, und die Trajektorie eines Elektronenstrahls in der Y-Ebene eine Y-Trajektorie ist. Die elektrischen Felder in den zwei Richtungen X und Y, die von den Vierfach- Multipollinsen erzeugt werden, werden so gesteuert, dass sie ein divergentes elektrisches Feld (Q1), ein divergentes elektrisches Feld (Q2), ein konvergentes elektrisches Feld (Q3) und ein divergentes elektrisches Feld (Q4) in der Richtung X sind, bzw. ein konvergentes elektrisches Feld (Q1), ein konvergentes elektrisches Feld (Q2), ein divergentes elektrisches Feld (Q3) und ein konvergentes elektrisches Feld (Q4) (vgl. Fig. 3), in aufeinanderfolgender Reihenfolge von der ersten bis zur vierten Multipollinse. Bei dieser Ausführungsform werden die Multipollinsen 23 (Q1 bis Q4) so gesteuert, dass die Verkleinerung in der Richtung X und die Verkleinerung in der Richtung Y voneinander verschieden sind. Dieser Punkt wird nachstehend genauer erläutert.
Wie wiederum aus Fig. 5 hervorgeht, führen der Vor- Hauptablenker 25 und die Elektroden Q3 und Q4 der Multipollinsen 23 eine Hauptablenksteuerung bei dem Elektronenstrahl 8 durch, durch Überlagerung des elektrischen Ablenkfeldes auf die voranstehend erwähnten elektrischen Divergenzfelder und elektrischen Konvergenzfelder, um die Trajektorien des Elektronenstrahls zu steuern, und wird eine Steuerung des Hauptfeldes des Wafers 14 durchgeführt, der auf der XY-Stufe angebracht ist, mittels Ablenkung des Elektronenstrahls 8, unter Bezugnahme auf die Position der XY-Stufe. Der Unterablenker 31 ist zwischen der vierten Elektrode Q4 der Multipollinsen 23 und dem Wafer 14 angeordnet, um die Position des Elektronenstrahls 8 in Bezug auf ein Unterfeld des Wafers 14 zu kontrollieren. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird die Ablenkung in Richtung X unter Verwendung des Vor-Hauptablenkers 25a, der Hauptablenker 23 (Q3, 27) (Q4, 27) und des Unterablenkers 31 durchgeführt. Die Ablenkung in der Richtung Y wird nur von den Hauptablenkern 23 (Q3, 27) (Q4, 27) und dem Unterablenker 31 durchgeführt. Wie voranstehend geschildert kann die Ablenkungsaberration verringert werden, durch Verwendung unterschiedlicher Hauptablenker in den Richtung X und Y, und durch Einstellung des Ablenkspannungsverhältnisses unabhängig in jeder der Richtungen X und Y. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die Innendurchmesser der Multipollinse 23, Q3 und Q4, so gewählt, dass sie größer sind als jene der Multipollinse 23, Q1 und Q2. Hierdurch kann die Ablenkaberration weiter verringert werden.
Bei dem Elektronenstrahl-Lithographiesystem 1 gemäß dieser Ausführungsform werden die Hauptablenker und die Unterablenker so gesteuert, dass sie den Elektronenstrahl 8 mit unterschiedlichen Ablenkbreiten in den Richtungen X und Y ablenken. Auch dieser Punkt wird nachstehend genauer erläutert.
Der Sekundärelektronendetektor 33 ist unterhalb des Unterablenkers 31 angeordnet, und detektiert Sekundärelektronen, reflektierte Elektronen, und rückgestreute Elektronen, die erzeugt werden, wenn der Wafer 14 mit dem Elektronenstrahl 8 bestrahlt wird. Die Signale für die reflektierten Elektronen werden von einem Prozessor verarbeitet, wodurch ein SEM-Bild erhalten wird, das für Steuerungen wie beispielsweise die Strahleinstellung verwendet wird.
Die Abschirmelektroden 36 sind zwischen den zweiten Formgebungsablenkern 21a und 21b vorgesehen, in der Nähe der unteren Oberfläche des zweiten Formgebungsablenkers 21b in Richtung der optischen Achse, der oberen Oberfläche der Multipollinse 23, Q1 in Richtung der optischen Achse, und der unteren Oberfläche der Multipollinse 23, Q2 in Richtung der optischen Achse. Die Abschirmelektrode 38 ist zwischen der Multipollinse 23, Q1 und Q2 angeordnet. Die Abschirmelektroden 39 sind zwischen den Vor-Hauptablenkern 25a und 25b, nahe der unteren Oberfläche des Vor- Hauptablenkers 25b in Richtung der optischen Achse, zwischen der Multipollinse 23, Q3 und Q4, und nahe der unteren Oberfläche der Multipollinse 23, Q4 in Richtung der optischen Achse angeordnet. Die Abschirmelektrode 41 ist in der Nähe der oberen Oberfläche des Vor-Hauptablenkers 25a in Richtung der optischen Achse angeordnet. Die Abschirmelektrode 42 ist in der Nähe der oberen Oberfläche der Multipollinse 23, Q3 in Richtung der optischen Achse angeordnet. Sämtliche Abschirmelektroden 36, 38, 39, 41 und 42 liegen an Masse, um zu verhindern, dass ein durch die Elektroden erregtes, elektrostatisches Feld austritt, wodurch die Möglichkeit wesentlich verringert wird, dass die elektrostatischen Felder, die von den Linsen und den Ablenkern erzeugt werden, sich gegenseitig stören. Die Abschirmelektroden 38, 41 und 42 dienen auch als Blenden. Unter Verwendung der Blenden zum Detektieren eines Strahlstroms kann die Einstellung des Elektronenstrahls 8 in Bezug auf jedes der folgenden Teile durchgeführt werden: Beleuchtungslinse 15, erster Formgebungsablenker 17, zweiter Formgebungsablenker 21, Multipollinsen 23, Q1 und Q2, und Vor-Hauptablenker 25.
Die Beleuchtungspositionseinstelleinheit des Elektronenstrahl-Lithographiesystems 1 bei dieser Ausführungsform stellt die Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 in Bezug auf die Multipollinse 23 unter Verwendung der Abschirmelektrode 38 ein. Mit "Beleuchtungsposition" ist eine Überkreuzungsposition auf der optischen Achse gemeint, wenn sämtliche Multipollinsen abgeschaltet sind. Das Einstellverfahren wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 8A, 8B, 9A und 9B beschrieben.
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das schematisch die Vorgehensweise des Verfahrens zum Einstellen der Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 zeigt. Zuerst stellt der Steuercomputer 40 die Multipollinse 23 in einen ausgeschalteten Zustand ein, und liefert ein Steuersignal an die Beleuchtungslinsensteuerschaltung 48, um eine negative Spannung von der Stromversorgungsquelle PS1 an die Beleuchtungslinse 15 anzulegen, wodurch der Elektronenstrahl 8 zur Blende 38 emittiert wird (Schritt S1). Dann liefert der Steuercomputer 40 ein Steuersignal an die Ablenksteuerschaltung 46, um eine Spannung von der Stromversorgungsquelle PS2 an den zweiten Formgebungsablenker 21 anzulegen, wodurch die Blende 38 durch den Elektronenstrahl 8 abgetastet wird, wie durch den Pfeil in Fig. 8A gezeigt (Schritt S2). Ein aufgenommener Strom I, der von der Blende 38 infolge der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl 8 aufgenommen wird, wird durch das Amperemeter 42 gemessen, ein Ergebnis der Messung wird in ein Digitalsignal durch den A/D-Wandler 44 umgewandelt, und das Digitalsignal wird dem Steuercomputer 40 zugeführt. Der Steuercomputer 40 berechnet die Anstiegszeit (Absinkzeit) D des aufgenommenen Stroms I am Blendenrand (Schritt S3).
Wenn der Elektronenstrahl 8 sich in einer geeigneten Beleuchtungsposition befindet, und sein Strahlradius ausreichend klein ist, nimmt der aufgenommene Strom I plötzlich ab (zu), wenn der Elektronenstrahl 8 den Blendenrand passiert. Daher ist, wie in Fig. 8B gezeigt, die Anstiegszeit (Absinkzeit) D in der Signalform des aufgenommenen Stroms I kurz. Andererseits, wenn sich der Elektronenstrahl 8 nicht in einer geeigneten Beleuchtungsposition befindet, und sein Strahlradius groß ist, nimmt der aufgenommene Strom I sanft ab (zu), selbst nachdem der Elektronenstrahl 8 den Blendenrand passiert hat. Daher wird, wie in Fig. 8C gezeigt, die Anstiegszeit (Absinkzeit) D in der Signalform des aufgenommenen Stroms I länger.
Der Steuercomputer 8 vergleicht die berechnete Anstiegszeit (Absinkzeit) D mit einer vorbestimmten Schwelle W (Schritt S4). Wenn die Anstiegszeit (Absinkzeit) D kleiner oder gleich der Schwelle W ist, wird festgestellt, dass die Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 ordnungsgemäß ist. Andererseits, wenn die Anstiegszeit (Absinkzeit) D länger als die Schwelle W ist, stellt der Steuercomputer 40 fest, dass die Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 ungeeignet ist, stellt ein Signal ein, das der Beleuchtungslinsensteuerschaltung 48 zugeführt wird, um die Linsenspannung der Beleuchtungslinse 15 einzustellen (Schritt S5), und wiederholt die Schritte S2 bis S4, bis die Anstiegszeit (Absinkzeit) D kleiner oder gleich der Schwelle W wird.
Bei dem voranstehend erwähnten Beleuchtungspositionseinstellverfahren wird der Strahlradius des Elektronenstrahls 8 unter Verwendung der Schwelle W eingestellt. Die Erfindung ist nicht auf dieses Verfahren beschränkt. So kann beispielsweise der Strahlradius eingestellt werden, bis eine Schnittform eines Kreises des kleinsten Verwaschungsgebiets erhalten wird. Bei dem Elektronenstrahl-Lithographiesystem 1 gemäß der Ausführungsform wird die Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 automatisch durch die Beleuchtungspositionseinstelleinheit eingestellt. Selbst in einem Fall, in welchem eine derartige Beleuchtungspositionseinstelleinheit nicht vorgesehen ist, kann die Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 auch dadurch festgestellt werden, dass visuell ein aufgenommener Strom der Blende 38 mit Hilfe einer Anzeige (nicht gezeigt) überwacht wird. Wenn der Strahlradius des Elektronenstrahls 8 beim Abtasten der Blende 38 ausreichend klein ist, kann die Öffnung der Blende deutlich erkannt werden, wie beispielsweise in einem Bild Im1 von Fig. 9A gezeigt ist. Andererseits ist, wenn der Strahlradius des Elektronenstrahls 8 beim Abtasten der Blende 38 groß ist, der Rand der Blende sehr unscharf, wie dies beispielsweise in einem Bild Im2 von Fig. 9B gezeigt ist. Durch Einstellung der Spannung der Beleuchtungslinse 15 durch eine Bedienungsperson, bis ein Bild erhalten wird, das einen deutlichen Rand der Blende 38 zeigt, kann daher die Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 ebenfalls eingestellt werden.
Die Fig. 10A und 10B sowie Fig. 11 zeigen Trajektorien des Elektronenstrahls 8 in einem Bereich von der Zellenblende 19 bis zum Wafer 14, wenn eine geeignete Beleuchtungsposition erhalten wurde. Fig. 10A zeigt die Trajektorien des Elektronenstrahls 8 in der Richtung X. Fig. 11 zeigt die Trajektorien in der Richtung Y zu diesem Zeitpunkt. Fig. 10B ist eine vergrößerte Ansicht jenes Bereiches, der durch ein Bezugszeichen R in Fig. 10A bezeichnet ist. Wie aus einem Vergleich zwischen den Fig. 10A und 11 deutlich wird, durchläuft infolge des Betriebs der Multipollinse 23 (Q1 bis Q4) der Elektronenstrahl 8 die verschiedenen Trajektorien in den Richtungen X und Y, und wird auf dem Wafer 14 gesammelt, ohne einen Bereich mit hoher Elektronendichte auszubilden. Die Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 liegt in einem Bereich an der stromabwärtigen Seite der ersten Multipollinse 23 Q1 in dem optischen Verkleinerungsprojektionssystem, welches den Bereich der ersten Multipollinse 23 Q1 selbst enthält. Daher kann jene Trajektorie, die keinen Bereich mit hoher Elektronendichte hervorruft, auch in dem Bereich ausgebildet werden; der eine Beleuchtungsposition des Elektronenstrahls 8 enthält, so dass der Raumladungseffekt weiter verringert werden kann.
Bei der Beleuchtungspositionseinstelleinheit des Elektronenstrahl-Lithographiesystems 1 gemäß dieser Ausführungsform wird dann, wenn der Elektronenstrahl 8 in der Richtung X, in welcher die Aberrationseigenschaften schlechter sind, mit einem Divergenzwinkel α₀, emittiert wird, wie in Fig. 10B gezeigt, von einer beliebigen Position auf der Zellenblende 19, eine Trajektorie 8X (α + α₀,) (deren Winkel gegenüber der optischen Achse (Z-Achse) gleich α + α₀, ist) sowie eine Trajektorie 8X (α - α₀) (deren Winkel gegenüber der optischen Achse gleich α - α₀ ist) symmetrisch in Bezug auf die optische Achse. Auf diese Weise können die Aberrationseigenschaften des Elektronenstrahls 8 in der Richtung X verbessert werden.
Bei der Ablenksteuerung des Elektronenstrahls 8 sind die Ablenkempfindlichkeit und die Ablenkaberrationseigenschaften in Richtung X und jene in Richtung Y wesentlich voneinander verschieden, da das Elektronenstrahl-Lithographiesystem 1gemäß dieser Ausführungsform das optische Verkleinerungsprojektionssystem verwendet, das unterschiedliche Trajektorien in den Richtungen X und Y ausbildet. Im einzelnen ist, wie in Fig. 10A gezeigt, der Elektronenstrahl 8 in der Richtung X dem divergenten elektrischen Feld unmittelbar vor dem Wafer 14 ausgesetzt, so dass die Ablenkaberrationseigenschaften in Richtung X verschlechtert werden. Durch Verringerung der Ablenkspannung sowohl im Hauptablenkbereich als auch im Unterablenkbereich in Richtung X mit erheblicher Ablenkaberration, und Erhöhung der Ablenkspannung in Richtung Y, können die Ablenkaberrationseigenschaften in Richtung X und jene in Richtung Y im wesentlichen gleich ausgebildet werden. Genauer gesagt wird das Verhältnis (Ablenkspannungsverhältnis) zwischen der Ablenkspannung in Richtung X, die an den Vor- Hauptablenker 25a, die Hauptablenker 23 (Q3, 27) (Q4, 27) und den Unterablenker 31 angelegt werden soll, und der Ablenkspannung in Richtung Y, die an Hauptablenker 23 (Q3, 27) (Q4, 27) und den Unterablenker 31 angelegt werden soll, so eingestellt, dass die Ablenkbreite in Richtung X kleiner wird als jene in Richtung Y. Ein bestimmter Einstellbetrag für die Ablenkbreite wird dadurch erhalten, dass sowohl die Aberration in Richtung X als auch die Aberration in Richtung Y berechnet wird, die dann auftreten, wenn der Strahl mit derselben Breite in Richtung X und Y abgelenkt wird, durch Simulation oder dergleichen, und durch Berechnung des Verhältnisses auf solche Weise, dass die Aberration in Richtung X gleich der Aberration in Richtung Y wird, unter Verwendung des Berechnungsergebnisses für die Aberration in der Richtung X und in der Richtung Y.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Belichtungsbereiches durch ein Ablenksteuerverfahren unter Verwendung des Elektronenstrahl-Lithographiesystems 1gemäß der Ausführungsform. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird beispielsweise dann, wenn der gesamte Belichtungsbereich ein quadratischer Belichtungsbereich 101 ist, die Ablenksteuerung so durchgeführt, dass die Ablenkbreite in Richtung X kleiner wird als die Ablenkbreite in Richtung Y. Daher wird sowohl ein Hauptablenkungsbelichtungsbereich 102 (Hauptfeld) als auch ein Unterablenkbelichtungsbereich 103 (Unterfeld) zu einem Rechteck, dessen Längsrichtung die Richtung Y ist. Allerdings ist die Größe an sich sowohl des Hauptablenkbelichtungsbereichs 102 als auch des Unterablenkbelichtungsbereichs 103 gleich jener des herkömmlichen Ablenkbereichs, da die Einstellung der Ablenkbreite in jeder der Richtungen eine Relativeinstellung in Richtung X und Richtung Y ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann daher die gesamte Aberration verringert werden, ohne die Größe jedes der Ablenkbereiche zu verringern.
Im allgemeinen werden die Aberrationseigenschaften desto stärker verschlechtert, je kleiner die Vergrößerung M (M ≤ 1) des optischen Verkleinerungsprojektionssystems wird. Wie voranstehend geschildert sind bei der Ausführungsform die Trajektorie in der Richtung X und jene in der Richtung Y voneinander verschieden, und ist der Elektronenstrahl 8X in der Richtung X dem divergenten elektrischen Feld unmittelbar vor dem Wafer 14 ausgesetzt, so dass die Aberrationseigenschaften in Richtung X verschlechtert werden. Daher wird eine Spannung, die an die Multipollinsen 23 (Q1 bis Q4) angelegt wird, so eingestellt, dass die Vergrößerung in der Richtung X mit den verschlechterten Aberrationseigenschaften relativ groß wird, und die Vergrößerung in der Richtung Y relativ klein. Durch die Einstellung können die Aberrationseigenschaften verbessert werden, während die Vergrößerung M klein gehalten wird. Ein spezielles Verhältnis der Vergrößerung in Richtung X und der Vergrößerung in Richtung Y kann beispielsweise durch ein Verfahren berechnet werden, das ähnlich der voranstehend geschilderten Simulation für den Ablenkbetrag ist. Darüber hinaus wird ein Zellenmuster auf der Zellenblende 19 vorher entsprechend einer derartigen Vergrößerungseinstellung erzeugt, so dass die Vergrößerung in Richtung X und jene in Richtung Y des Zellenmusters sich von jenen eines gewünschten Musters unterscheiden, das auf den Wafer 14 übertragen werden soll.
Wie voranstehend geschildert können gemäß der Ausführungsform die Aberrationseigenschaften weiter verbessert werden, und kann ebenso der Einfluß des Raumladungseffekts dadurch wesentlich verringert werden, dass ein Strahl aus geladenen Teilchen mit niedriger Beschleunigungsspannung verwendet wird.

(2) Zweite Ausführungsform

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15 beschrieben. Fig. 13 ist eine schematische Darstellung eines Hauptteils eines Elektronenstrahl-Lithographiesystem gemäß dieser Ausführungsform. Ein Elektronenstrahl-Lithographiesystem 2 gemäß Fig. 13 zeichnet sich dadurch aus, dass es Magnetfeldtyp-Quadrupollinsen 43a und 43b aufweist, die außerhalb der dritten und vierten elektrostatischen Multipollinsen 23 (Q3 und Q4) und im wesentlichen auf denselben Niveaus wie die elektrostatischen Multipollinsen 23 (Q3 und Q4) in Richtung entlang der optischen Achse angeordnet sind. Die Magnetfeldtyp-Quadrupollinsen 43a und 43b erzeugen magnetische Quadrupolfelder, und überlagern die magnetischen Quadrupolfelder den Quadrupolfeldern des elektrischen Feldtyps, die von den dritten und vierten Multipollinsen 23 (Q3 und Q4) erzeugt werden. Daher korrigieren die Magnetfeldtyp-Quadrupollinsen 43a und 43b die chromatische Aberration in einer Position, an welcher die chromatische Aberration im wesentlichen auftritt, da die Trajektorie des Elektronenstrahls 8 am weitesten von der optischen Achse entfernt ist. Der übrige Aufbau des elektronenoptischen Systems des Elektronenstrahl- Lithographiesystems 2 gemäß der zweiten Ausführungsform ist im wesentlichen ebenso wie bei dem elektronenoptischen System des Elektronenstrahl-Lithographiesystems 1, das i Fig. 5 gezeigt ist.
Fig. 14 ist eine Aufsicht auf ein Beispiel für die Magnetfeldtyp-Quadrupollinsen 43a und 43b. Bei dem in der Figur dargestellten Beispiel sind acht Wicklungen QM_3a bis QM_3h außerhalb von Elektroden QE_3a bis QE_3h der Quadrupollinse 23 angeordnet, in Radialrichtung um die optische Achse als Zentrum herum, so dass jede der Wicklungen jeweils einer der Elektroden QE_3a bis QE_3h entspricht. Wenn ein Strom an die Wicklungen QM_3a bis QM_3h angelegt wird, wird das magnetische Quadrupolfeld erzeugt, und dem elektrischen Quadrupolfeld überlagert, das von den Elektroden QE_3a bis QE_3h der Multipollinse 23 erzeugt wird.
Fig. 15 ist eine Aufsicht auf ein weiteres Beispiel für die Magnetfeldtyp-Quadrupollinse. Eine in der Figur gezeigte Magnetfeldtyp-Quadrupollinse 43' wird durch vier Wicklungen Qa' bis Qd' gebildet, die jeweils außerhalb von paarweise vorgesehenen Elektroden Qa und Qb, Elektroden Qc und Qd, Elektroden Qe und Qf, bzw. Elektroden Qg und Qh der Quadrupollinse 23 angeordnet sind, in einem Winkel von annähernd 45 Grad in Bezug auf die Richtungen X und Y.
Wie wiederum aus Fig. 13 hervorgeht, erzeugt an dem Ort der dritten elektrostatischen Quadrupollinse 23 (Q3), an welchem der Elektronenstrahl 8 am stärksten divergent ist (vgl. Fig. 3), die Magnetfeldtyp-Quadrupollinse 43a die magnetischen Quadrupolfelder, und werden die magnetischen Quadrupolfelder den elektrischen Quadrupolfeldern überlagert, wodurch die chromatische Aberration korrigiert wird. In der Richtung Y erzeugt an dem Ort der vierten elektrostatischen Quadrupollinse 23 (Q4), an welchem der Elektronenstrahl 8 am stärksten divergent ist (vgl. Fig. 3), die Magnetfeldtyp- Quadrupollinse 43b die magnetischen Quadrupolfelder, und werden die magnetischen Quadrupolfelder den elektrischen Quadrupolfeldern überlagert, wodurch die chromatische Aberration korrigiert wird.
Wie voranstehend erläutert wird bei der zweiten Ausführungsform die chromatische Aberration korrigiert, die durch die Divergenz des Elektronenstrahls 8 in dem optischen Verkleinerungsprojektionssystem hervorgerufen wird. Daher kann die Beleuchtungsposition LP des Elektronenstrahls 8 näher an dem Wafer 14 angeordnet werden. Darüber hinaus kann der Strahlradius durch Erhöhung des Öffnungswinkels vergrößert werden. Die Entfernung zwischen einzelnen Elektronen kann vergrößert werden, und eine durch den Raumladungseffekt hervorgerufene Unschärfe kann wesentlich verkleinert werden.

(3) Dritte Ausführungsform

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 16 und 17 beschrieben.
Fig. 16 zeigt schematisch ein Hauptteil eines Elektronenstrahl-Lithographiesystems gemäß der dritten Ausführungsform. Wie aus dem Vergleich mit dem in Fig. 13 gezeigten Elektronenstrahl-Lithographiesystem 2 deutlich wird, zeichnet sich ein Elektronenstrahl-Lithographiesystem 3 der dritten Ausführungsform dadurch aus, dass Quadrupollinsen 45 (45a und 45b) für elektrische und magnetische Felder anstelle der Multipollinsen 23 (Q3 und Q4) und der Magnetfeldtyp-Octopollinsen 43a und 43b in Fig. 13 vorgesehen sind, und werden ein elektrisches Quadrupolfeld und ein magnetisches Quadrupolfeld gleichzeitig erzeugt, und durch die Quadrupollinsen 45 für die magnetischen und elektrischen Felder überlagert. Der übrige Aufbau und grundlegende Betrieb des Elektronenstrahl-Lithographiesystems 3 sind im wesentlichen ebenso wie bei dem Elektronenstrahl- Lithographiesystem 2 in Fig. 13.
Fig. 17 ist eine Aufsicht auf ein Beispiel für die Quadrupollinse 45. Die in Fig. 17 gezeigte Quadrupollinse 45 wird durch Metallelektroden Q_EMa bis Q_EMh gebildet, in die jeweils eine von acht Wicklungen La bis Lh eingebettet ist, und die in einem Winkel von 45 Grad zueinander so angeordnet sind, dass eine Kreisringform ausgebildet wird. Die Wicklungen La bis Lh und die Elektroden Q_EMa bis Q_EMh sind so ausgebildet, dass sie elektrisch gegeneinander isoliert sind. Als Material für die Elektroden Q_EMa bis Q_EMh kann beispielsweise Eisen als magnetisches Material verwendet werden. Alternativ können Elektroden verwendet werden, die man durch Metallplattierung der Oberfläche einer Keramik erhält.
Wie voranstehend beschrieben kann bei der dritten Ausführungsform infolge der Tatsache, dass die Quadrupollinsen 45a und 45b für elektrische und magnetische Felder vorgesehen sind, die chromatische Aberration mit dem besten Wirkungsgrad korrigiert werden, wie bei der zweiten Ausführungsform, ohne den Radius des elektronenoptischen Systems von der optischen Achse nach außen hin weiter zu vergrößern.

(4) Vierte Ausführungsform

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 18 bis 20 beschrieben.
Fig. 18 zeigt schematisch ein Hauptteil eines Lithographiesystems mit einem Strahl aus geladenen Teilchen gemäß der vierten Ausführungsform. Ein in Fig. 18 gezeigtes Elektronenstrahl-Lithographiesystem 4 zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Octopollinse 51a aufweist, die in der Nähe der oberen Oberfläche der dritten Multipollinse 23 (Q3) in Richtung Z vorgesehen ist, und an eine Stromversorgungsquelle PS3 angeschlossen ist, sowie eine Octopollinse 51b, die zwischen der dritten und der vierten Multipollinse 23 (Q3 und Q4) vorgesehen ist, und entsprechend an die Stromversorgungsquelle PS3 angeschlossen ist. Der übrige Aufbau des Elektronenstrahl-Lithographiesystems 4 ist im wesentlichen ebenso wie bei dem in Fig. 13 gezeigten Elektronenstrahl-Lithographiesystem 2, mit Ausnahme der Magnetfeldtyp-Octopollinsen 43a und 43b. Der grundlegende Betrieb des Elektronenstrahl-Lithographiesystems 4 ist ebenfalls im wesentlichen ebenso wie bei dem in Fig. 13 gezeigten Elektronenstrahl-Lithographiesystem 2, mit Ausnahme der Funktion der Korrektur der chromatischen Aberration durch die Magnetfeldtyp-Octopollinsen 43. Daher wird hauptsächlich nachstehend der Aufbau und die Funktion der Octopollinsen 51a und 51b beschrieben.
An die Octopollinsen 51a und 51b wird jeweils eine einstellbare Spannung von der Stromversorgungsquelle P3 angelegt, und sie korrigieren die sphärischen Aberration, die auftritt, wenn der Öffnungswinkel des Elektronenstrahls 8 beim Eintritt in das optische Verkleinerungsprojektionssystem vergrößert wird.
Fig. 19 ist eine Aufsicht auf ein Beispiel für die Octopollinse 51. Die in Fig. 19 gezeigte Octopollinse 51 wird durch acht Elektroden Qa bis Qh gebildet, die in der Aufsicht fächerförmig ausgebildet sind, und in einem Winkel von 45 Grad zueinander angeordnet sind, so dass eine Kreisringform ausgebildet wird. An jeweils benachbarte Elektroden Qa bis Qh werden Spannungen mit unterschiedlicher Polarität von der Stromversorgungsquelle PS3 angelegt, und sie erzeugen die Octopolfelder. Dieser Punkt wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die teilweise vergrößerte Ansicht von Fig. 20 beschrieben.
Wie in Fig. 20 gezeigt ist, wird eine Spannung von ±Va1 an die Octopollinse 51a angelegt, und wird eine Spannung von ±Va2 an die Octopollinse 51b angelegt. Die sphärische Aberration in Richtung X wird durch Octopolfelder korrigiert, die von der Octopollinse 51a erzeugt werden, und die sphärische Aberration in der Richtung Y wird durch das Octopolfeld korrigiert, das von der Octopollinse 51b erzeugt wird.
Zur Erzeugung des Octopolfeldes ist es nicht immer erforderlich, die Octopollinse vorzusehen. Ein ähnlicher Effekt kann dadurch erzielt werden, dass eine Blende 39 anstelle der Octopollinse vorgesehen wird, und eine Spannung an die Blende 39 angelegt wird, damit Octopolfelder in Randbereichen FR2 bis FR4 zwischen der Blende 39 und den Quadrupollinsen 23 erzeugt werden.
Wie voranstehend geschildert kann gemäß der vierten Ausführungsform die sphärische Aberration durch einen einfachen Aufbau korrigiert werden, so dass der Öffnungswinkel des Elektronenstrahls 8, der von der Zellenblende aus in das optische Verkleinerungsprojektionssystem hineingelangt, vergrößert werden kann. Daher können die optische Aberration und eine Unschärfe, die durch den Raumladungseffekt in einem Bilderzeugungsabschnitt auf dem Wafer 14 hervorgerufen wird, gleichzeitig verringert werden.

(5) Fünfte Ausführungsform

Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 21 beschrieben. Das Merkmal der fünften Ausführungsform besteht darin, dass die Korrektur sowohl der chromatischen Aberration als auch der sphärischen Aberration durch eine einzige Einrichtung erzielt wird, durch Kombination der Korrektur der chromatischen Aberration gemäß der dritten Ausführungsform und der Korrektur der sphärischen Aberration gemäß der vierten Ausführungsform.
Fig. 21 zeigt schematisch ein Hauptteil eines Elektronenstrahl-Lithographiesystems 5 bei der fünften Ausführungsform. Das in Fig. 21 gezeigte Elektronenstrahl- Lithographiesystem 5 zeichnet sich dadurch aus, dass es die Quadrupollinsen 45a und 45b für elektrische und magnetische Felder aufweist, sowie die Blenden 39. Die Blenden 39 sind nahe der oberen Oberfläche der Quadrupollinse 45a für elektrische und magnetische Felder in der Richtung Z sowie zwischen den Quadrupollinsen 45a und 45b für elektrische und magnetische Felder angeordnet, und sind an die Stromversorgungsquelle PS3 angeschlossen. Die Blenden 39, die in der Nähe der oberen Oberfläche der Quadrupollinse 45a für elektrische und magnetische Felder in der Richtung Z und zwischen den Quadrupollinsen 45a und 45b für elektrische und magnetische Felder angeordnet sind, werden mit einer variablen Spannung von der Stromversorgungsquelle PS3 versorgt, arbeiten auf ähnliche Weise wie die Octopollinsen 51a und 51b, die in Fig. 20 gezeigt sind, und haben ähnliche Aufgaben wie die Octopollinsen 51a und 51b. Da der grundlegende Betrieb des Elektronenstrahl-Lithographiesystems 5 und der Betrieb und die Funktion der Quadrupollinsen 45a und 45b für elektrische und magnetische Felder im wesentlichen ebenso sind wie bei der zweiten und vierten Ausführungsform, wird deren Beschreibung nicht wiederholt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind daher sowohl die Quadrupollinsen 45a und 45b für elektrische und magnetische Felder zum Korrigieren der chromatischen Aberration vorgesehen, die durch die Divergenz des Elektronenstrahls 8 in dem optischen Verkleinerungsprojektionssystem hervorgerufen wird, als auch die Blende 39 zur Korrektur der sphärischen Aberration. Daher kann die Beleuchtungsposition LP in dem optischen Verkleinerungsprojektionssystem des Elektronenstrahls 8 näher am Wafer 14 eingestellt werden, und kann der Öffnungswinkel des Elektronenstrahls 8 vergrößert werden. Da der Strahlradius des Elektronenstrahls mit der voranstehend geschilderten Anordnung vergrößert werden kann, ohne die optische Aberration zu verschlechtern, kann eine Unschärfe, die durch den Raumladungseffekt in Bezug auf die Bilderzeugung auf dem Wafer 14 hervorgerufen wird, wesentlich verringert werden.

(6) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements

Gemäß den Ausführungsformen der Erfindung kann der Einfluß des Raumladungseffekts signifikant verringert werden, und lässt sich eine Lithographie mit verringerter Aberration erzielen. Durch Verwendung eines derartigen Lithographiesystems oder Lithographieverfahrens kann daher ein Halbleiterbauelement mit höherer Packungsdichte mit hoher Ausbeute hergestellt werden.
Durch Ausbildung eines feinen Musters auf einem Wafer unter Verwendung des Elektronenstrahlsteuerverfahrens kann ein exaktes Muster, das keine Unschärfe oder Verzerrungen aufweist, einfach auf dem Wafer ausgebildet werden. Da ein hochgenaues Muster auf dem Wafer mit einer einfachen Anordnung ausgebildet werden kann, kann ein Halbleiterbauelement mit höherer Durchsatzrate und Ausbeute hergestellt werden.
Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung voranstehend beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf die voranstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Umfangs und Wesens auf verschiedene Arten und Weisen abgeändert werden. Bei der voranstehenden ersten Ausführungsform wird ein Elektronenstrahl in der Richtung X unter Verwendung des Vor-Hauptablenkers 25a, des Hauptablenkers 23, und des Unterablenkers 31 abgelenkt. Ein Elektronenstrahl wird in der Richtung Y nur unter Verwendung des Hauptablenkers 23 und des Unterablenkers 31 abgelenkt. Die Ablenkung wird durchgeführt, während das Ablenkspannungsverhältnis geändert wird. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Wenn eine Änderung in Bezug auf die Trajektorie des Elektronenstrahls in den Multipollinsen 23 infolge einer Änderung der Verkleinerung oder einer Änderung der Anordnung der Multipollinsen 23 und dergleichen auftritt, ist es ebenfalls möglich, verschiedene Ablenker zur Ablenkung in der Richtung X und zur Ablenkung in der Richtung Y zu verwenden, und ein Ablenkspannungsverhältnis entsprechend der Änderung der Ablenker zu ändern, beispielsweise durch Ablenken des Elektronenstrahls in Richtung X unter Verwendung des Vor- Hauptablenkers 25b, des Hauptablenkers 23, und des Unterablenkers 31a, und Ablenken des Elektronenstrahls in der Richtung Y unter Verwendung des Vor-Hauptablenkers 25a, des Hauptablenkers 23, und des Unterablenkers 31.
Beispielsweise werden bei der voranstehenden, fünften Ausführungsform das Elektronenstrahl-Lithographiesystem und das Elektronenstrahlsteuerverfahren als Kombination aus der dritten und der vierten Ausführungsform beschrieben. Allerdings ist es ebenfalls möglich, beispielsweise eine Kombination der zweiten und der vierten Ausführungsform einzusetzen, oder eine Kombination der zweiten Ausführungsform und der Blenden bei der vierten Ausführungsform. Bei den voranstehenden Ausführungsformen wird eine Art und Weise zum Korrigieren zumindest entweder der sphärischen Aberration oder der chromatischen Aberration in den Richtungen X und Y unabhängig voneinander beschrieben, unter Verwendung der Quadrupollinse. Die Erfindung ist nicht auf eine derartige Art und Weise begrenzt. Beispielsweise durch Verwendung einer Octopollinse (M = 8) kann zumindest entweder die sphärische Aberration oder die chromatische Aberration unabhängig voneinander in vier Richtungen (M/2 = 4) korrigiert werden, die jeweils senkrecht die optische Achse des Elektronenstrahls kreuzen. Weiterhin wurde bei den voranstehenden Ausführungsformen jeweils ein Fall beschrieben, bei welchem ein Elektronenstrahl als Strahl aus geladenen Teilchen verwendet wurde. Es ist offensichtlich, dass die Erfindung auch bei einem Lithographiesystem eingesetzt werden kann, das beispielsweise einen Ionenstrahl verwendet.

FIGURENBESCHRIFTUNG

Fig. 4

48
X In X-Richtung abgelenkter Strahl
48
Y In Y-Richtung abgelenkter Strahl
Fig.
5
40
Steuercomputer
42
Amperemeter
44
A/D-Wandler
46
Ablenksteuerschaltung
48
Beleuchtungslinsensteuerschaltung
PS1, PS2 Stromversorgungsquelle
Fig.
7
S1 Betätige Beleuchtungslinse
S2 Blende abtasten unter Verwendung von Ablenker
S3 Messen des Anstiegs (Absinkens) D des aufgenommenen Stroms am Blendenrand
NO Nein
YES JA
S5 Stelle Linsenspannung der Beleuchtungslinse ein
End Ende
Fig.
12
101
Belichtungsbereich
102
Hauptablenkungsbelichtungsbereich
103
Unterablenkungsbelichtungsbereich
Fig.
20
OPTICAL AXIS Optische Achse

Claims

1. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen, welches aufweist:
einen Emitter für einen Strahl aus geladenen Teilchen, der einen Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt, und den Strahl aus geladenen Teilchen zu einem Wafer emittiert, wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teilchen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen;
ein optisches Beleuchtungssystem, welches einen Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt;
eine Zellenblende, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll;
einen ersten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen durch ein elektrisches Feld ablenkt, damit dieser in ein gewünschtes Zellenmuster der Zellenblende hineingelangt, und der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse ablenkt;
ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem, das den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld verkleinert, um ein Bild auf dem Wafer auszubilden;
eine Beleuchtungspositionseinstelleinheit, welche eine Beleuchtungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt, so dass der Strahl aus geladenen Teilchen, der in das optische Verkleinerungsprojektionssystem hineingelangt, eine Trajektorie durchläuft, die im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die optische Achse ist, in einer von zwei Ebenen, die sich in rechtem Winkel auf der optischen Achse schneiden; und
einen zweiten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld ablenkt, und der den Wafer mit dem Strahl aus geladenen Teilchen abtastet.

2. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 1, bei welchem das optische Verkleinerungsprojektionssystem ein divergentes elektrisches Feld und ein konvergentes elektrisches Feld sowohl in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse als auch in einer zweiten Richtung orthogonal zur ersten Richtung und der optischen Achse erzeugt, in einem Bereich am nächsten an dem Wafer in dem optischen System, und
eine der beiden Ebenen eine Ebene ist, die durch eine gerade Linie entlang der ersten Richtung und der optischen Achse festgelegt wird.

3. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 1, bei welchem das optische Verkleinerungsprojektionssystem Doppelmultipollinsen aufweist, die zwischen dem ersten Ablenker und dem zweiten Ablenker angeordnet sind,
das Lithographiesystem mit dem Strahl aus geladenen Teilchen weiterhin eine Blende aufweist, die zwischen der ersten Multipollinse und der zweiten Multipollinse angeordnet ist, und
die Beleuchtungspositionseinstelleinheit die Beleuchtungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen durch Abtastung der Blende mit dem Strahl aus geladenen Teilchen einstellt, und eine Änderung eines Stroms feststellt, der während der Abtastung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen in die Blende fließt.

4. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 2, bei welchem die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung unabhängig voneinander durch das optische Verkleinerungsprojektionssystem gesteuert werden, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung im wesentlichen gleich auf dem Wafer werden, und
die Zellenblende vorher so ausgebildet ist, dass das Zellenmuster eine Form entsprechend der Differenz zwischen der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung aufweist, infolge der Steuerung des optischen Verkleinerungsprojektionssystems.

5. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen, welches aufweist:
einen Emitter für einen Strahl aus geladenen Teilchen, der einen Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt, und den Strahl aus geladenen Teilchen zu einem Wafer emittiert, wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teilchen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen;
ein optisches Beleuchtungssystem, welches einen Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt;
eine Zellenblende, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll;
einen ersten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen durch ein elektrisches Feld so ablenkt, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster der Zellenblende hineingelangt, und der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse ablenkt;
ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem, welches den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld verkleinert, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
einen zweiten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch die Zellenblende hindurchgelangt ist, durch ein elektrisches Feld ablenkt, und den Strahl aus geladenen Teilchen zum Abtasten des Wafers veranlaßt,
wobei das optische Verkleinerungsprojektionssystem die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse sowie die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung und zur optischen Achse unabhängig von jeder Richtung steuert, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden, und
die Zellenblende vorher so ausgebildet ist, dass das Zellenmuster eine Form entsprechend der Differenz zwischen der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung aufweist, infolge der Steuerung durch das optische Verkleinerungsprojektionssystem.

6. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen, welches aufweist:
einen Emitter für einen Strahl aus geladenen Teilchen, der einen Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt, und den Strahl aus geladenen Teilchen zu einem Wafer emittiert, wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teilchen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt verursacht, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung durch den Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen;
ein optisches Beleuchtungssystem, welches einen Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen einstellt;
eine Zellenblende, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll;
einen ersten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen durch ein erstes elektrisches Feld so ablenkt, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster der Zellenblende hineingelangt, und der den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse ablenkt;
ein optisches Verkleinerungsprojektionssystem, welches den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem zweiten elektrischen Feld ablenkt, um so ein Bild auf dem Wafer zu erzeugen; und
einen zweiten Ablenker, der den Strahl aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein drittes elektrisches Feld ablenkt, um so eine Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer einzustellen,
wobei der Emitter für den Strahl aus geladenen Teilchen den Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung emittiert, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung durch den Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen, und
das optische Verkleinerungsprojektionssystem N-fach (N: eine natürliche Zahl von 2 oder größer) M-Pollinsen (M: eine gerade Zahl von 4 oder größer) und eine Aberrationskorrekturvorrichtung aufweist, die zumindest entweder die sphärische Aberration oder die chromatische Aberration in Richtungen "M/2" korrigiert, die jeweils orthogonal zur optischen Achse verlaufen, unabhängig voneinander, wobei die Aberration auftritt, wenn der Strahlradius durch das optische Bestrahlungssystem vergrößert wird, um eine Unschärfe zu verringern, die durch einen Raumladungseffekt an einem Ort verursacht wird, an welchem der Strahl aus geladenen Teilchen ein Bild auf dem Wafer ausbildet.

7. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 6, bei welchem die M-Pollinse eine Quadrupollinse ist, und
die Richtungen "M/2" eine erste Richtung und eine zweite Richtung sind, die orthogonal zueinander verlaufen.

8. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 7, bei welchem die Aberrationskorrekturvorrichtung eine erste Korrekturvorrichtung für die chromatische Aberration aufweist, welche die chromatische Aberration in der ersten Richtung durch Erzeugung eines Quadrupolmagnetfeldes korrigiert, und das Quadrupolmagnetfeld einem elektrischen Feld überlagert, das durch die (N-1)-te Quadrupollinse der Quadrupollinsen erzeugt wird, gezählt von der Zellenblendenseite aus.

9. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 8, bei welchem die erste Korrekturvorrichtung für die chromatische Aberration eine Quadrupollinse des Magnetfeldtyps aufweist, die außerhalb der (N-1)-ten Quadrupollinse vorgesehen ist, und im wesentlichen auf einem Niveau mit der (N-1)-ten Quadrupollinse in Richtung entlang der optischen Achse.

10. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 7, bei welchem die Aberrationskorrekturvorrichtung eine zweite Korrekturvorrichtung für die chromatische Aberration aufweist, welche die chromatische Aberration in der zweiten Richtung korrigiert, durch Erzeugung eines Quadrupolmagnetfeldes, und welche das Quadrupolmagnetfeld einem elektrischen Feld überlagert, das durch die N-te Quadrupollinse der Quadrupollinsen erzeugt wird, gezählt von der Zellenblendenseite aus.

11. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 10, bei welchem die zweite Korrekturvorrichtung für die chromatische Aberration eine Quadrupollinse des Magnetfeldtyps aufweist, die außerhalb der N-ten Quadrupollinse vorgesehen ist, und im wesentlichen auf demselben Niveau wie die N-te Quadrupollinse, in Richtung entlang der optischen Achse.

12. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 7, bei welchem zumindest entweder die N-te oder die (N-1)-te Quadrupollinse unter den Quadrupollinsen, gezählt von der Zellenblendenseite aus, eine Quadrupollinse für elektrische und magnetische Felder ist, die eine Wicklung eine Elektrode aufweisen, welche die Wicklung abdeckt, und elektrisch gegenüber der Wicklung isoliert ist, um zumindest ein Teil einer ersten Korrekturvorrichtung für die chromatische Aberration und einer zweiten Korrekturvorrichtung für die chromatische Aberration auszubilden, wobei die erste Korrekturvorrichtung für die chromatische Aberration die chromatische Aberration in der ersten Richtung korrigiert, durch Erzeugung eines elektrischen Feldes der (N-1)-ten Quadrupollinse, durch Erzeugung eines Magnetfeldes, durch Überlagerung des Magnetfeldes dem elektrischen Feld der (N-1)-ten Quadrupollinse, und die zweite Korrekturvorrichtung für die chromatische Aberration die chromatische Aberration in der zweiten Richtung korrigiert, durch Erzeugung eines elektrischen Feldes der N-ten Quadrupollinse, durch Erzeugung eines Magnetfeldes, und durch Überlagerung des Magnetfeldes dem elektrischen Feld der N-ten Quadrupollinse.

13. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 6, bei welchem die Aberrationskorrekturvorrichtung eine erste Korrekturvorrichtung für die sphärische Aberration aufweist, welche die sphärische Aberration in zumindest einer der Richtungen "M/2" korrigiert, durch Erzeugung eines vierten elektrischen Feldes auf der Zellenblendenseite der (N-1)-ten M-Pollinse, gezählt von der Zellenblendenseite aus.

14. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 13, bei welchem die erste Korrekturvorrichtung für die sphärische Aberration weiterhin eine M-Pollinse aufweist, die zumindest entweder an der Seite einer oberen Oberfläche oder an der Seite einer unteren Oberfläche der (N-1)-ten M-Pollinse in Richtung entlang der optischen Achse angeordnet ist.

15. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 6, bei welchem die Aberrationskorrekturvorrichtung eine zweite Korrekturvorrichtung für die sphärische Aberration aufweist, welche die sphärische Aberration in zumindest einer der Richtungen "M/2" korrigiert, durch Erzeugung eines fünften elektrischen Feldes an der Waferseite der (N-1)-ten M-Pollinse, gezählt von der Zellenblendenseite aus.

16. Lithographiesystem mit einem Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 15, bei welchem die zweite Korrekturvorrichtung für die sphärische Aberration eine Blende aufweist, die zumindest entweder an der Seite einer oberen Oberfläche oder an der Seite einer unteren Oberfläche der (N-1)-ten M-Pollinse in Richtung entlang der optischen Achse angeordnet ist.

17. Lithographieverfahren, welches einen einem Strahl aus geladenen Teilchen verwendet, und aufweist:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch die Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen durch ein erstes elektrisches Feld, damit er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und um den Strahl aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse abzulenken;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden;
Einstellung einer Beleuchtungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen so, dass der Strahl aus geladenen Teilchen von dem Zellenmuster eine Trajektorie durchläuft, die im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die optische Achse ist, in einer von zwei Ebenen, die sich in rechtem Winkel auf der optischen Achse schneiden; und
eine zweite Ablenkung, um den Strahl aus geladenen Teilchen, dessen Beleuchtungsposition eingestellt wird, durch ein elektrisches Feld abzulenken, um den Wafer mit dem Strahl aus geladenen Teilchen abzutasten.

18. Lithographieverfahren nach Anspruch 17, bei welchem die Verkleinerung des Strahl aus geladenen Teilchen eine endgültige Verkleinerung umfasst, um ein divergentes elektrisches Feld und ein konvergentes elektrisches Feld in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse zu erzeugen, und in einer zweiten Richtung orthogonal zur ersten Richtung und der optischen Achse, jeweils in einem Bereich nahe an dem Wafer, und
die Beleuchtungsposition des Strahl aus geladenen Teilchen so gesteuert wird, dass der Strahl aus geladenen Teilchen von dem Zellenmuster eine Trajektorie durchläuft, die im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die optische Achse ist, in einer Ebene, die durch eine gerade Linie entlang der ersten Richtung und der optischen Achse festgelegt wird.

19. Lithographieverfahren nach Anspruch 18, bei welchem die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen das Steuern der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung umfasst, unabhängig voneinander, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

20. Lithographieverfahren nach Anspruch 19, bei welchem die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen eine endgültige Verkleinerung umfasst, um ein divergentes elektrisches Feld und ein konvergentes elektrisches Feld in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung in einem Bereich nahe an dem Wafer zu erzeugen,
und die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung größer ist als die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung.

21. Lithographieverfahren nach Anspruch 17, bei welchem die zweite Ablenkung das Steuern einer Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse umfasst, und eine Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung, orthogonal zur ersten Richtung und der optischen Achse, unabhängig voneinander, so dass die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung in einem Bereich nahe an dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

22. Lithographieverfahren nach Anspruch 21, bei welchem die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen eine endgültige Verkleinerung umfasst, um ein divergentes elektrisches Feld und ein konvergentes elektrisches Feld in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung in einem Bereich nahe an dem Wafer zu erzeugen,
und die Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung kleiner ist als die Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung.

23. Lithographieverfahren, das einen Strahl aus geladenen Teilchen verwendet, und aufweist:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beleuchtungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt verursacht, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen durch ein elektrisches Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld, und zum Abtasten des Wafers mit dem Strahl aus geladenen Teilchen,
wobei die zweite Ablenkung das Steuern der Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung, die orthogonal zur optischen Achse liegt, und der Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung umfasst, die orthogonal zur ersten Richtung und zur optischen Achse verläuft, unabhängig voneinander, so dass die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

24. Lithographieverfahren nach Anspruch 23, bei welchem der Verkleinerungsschritt einen endgültigen Verkleinerungsschritt umfasst, bei welchem ein divergentes elektrisches Feld und ein konvergentes elektrisches Feld sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung in einem Bereich nahe an dem Wafer erzeugt werden,
und die Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung kleiner ist als die Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung.

25. Lithographieverfahren nach Anspruch 23, bei welchem die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen das Steuern der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung umfasst, unabhängig voneinander, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

26. Lithographieverfahren nach Anspruch 25, bei welchem die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen eine endgültige Verkleinerung zur Erzeugung eines divergenten elektrischen Feldes und eines konvergenten elektrischen Feldes in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung in einem Bereich nahe an dem Wafer umfasst,
und die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung größer ist als die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung.

27. Lithographieverfahren, welches einen Strahl aus geladenen Teilchen verwendet, und umfasst:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer durch Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellen eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
einen erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen durch ein erstes elektrisches Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld, und zur Abtastung des Wafers mit dem Strahl aus geladenen Teilchen,
wobei die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen das Steuern der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse sowie der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung orthogonal zur ersten Richtung und der optischen Achse umfasst, unabhängig voneinander, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

28. Lithographieverfahren nach Anspruch 27, bei welchem die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen eine endgültige Verkleinerung zur Erzeugung eines divergenten elektrischen Feldes und eines konvergenten elektrischen Feldes in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung in einem Bereich nahe an dem Wafer umfasst,
und die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung größer ist als die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung.

29. Steuerverfahren für einen Strahl aus geladenen Teilchen, welches aufweist:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgesteuerte Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellen eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen durch ein erstes elektrisches Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein zweites elektrisches Feld, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein drittes elektrisches Feld, und zum Einstellen der Bestrahlungsposition auf dem Wafer,
wobei das zweite elektrische Feld N-fach (N: eine natürliche Zahl von 2 oder größer) M-Pol (M: eine gerade Zahl von 4 oder größer) elektrische Felder umfasst, die jeweils von einer M-Pollinse erzeugt werden, und
die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen eine Aberrationskorrektur umfasst, um zumindest entweder die sphärische Aberration oder die chromatische Aberration in Richtungen "M/2" zu korrigieren, die jeweils orthogonal zur optischen Achse verlaufen, unabhängig voneinander, wobei die Aberration auftritt, wenn der Strahlradius bei der Strahlradiuseinstellung vergrößert wird, um eine Unschärfe zu verringern, die durch einen Raumladungseffekt an einem Ort verursacht wird, an welchem der Strahl aus geladenen Teilchen ein Bild auf dem Wafer ausbildet.

30. Steuerverfahren für einen Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 29, bei welchem die M-Pollinse eine Quadrupollinse ist, die ein elektrisches Quadrupolfeld erzeugt, und
die Richtungen "M/2" eine erste Richtung und eine zweite Richtung sind, die orthogonal zueinander verlaufen.

31. Steuerverfahren für einen Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 30, bei welchem die Aberrationskorrektur das Korrigieren der chromatischen Aberration in der ersten Richtung durch Erzeugung eines ersten magnetischen Quadrupolfeldes umfasst, das einem elektrischen Feld überlagert werden soll, das von der (N-1)-ten Quadrupollinse der N-fach Quadrupollinsen erzeugt wird, gezählt von der Zellenblendenseite aus.

32. Steuerverfahren für einen Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 30, bei welchem die Aberrationskorrektur die Korrektur der chromatischen Aberration in der zweiten Richtung umfasst, durch Erzeugung eines zweiten Quadrupolmagnetfeldes, das einem elektrischen Feld überlagert werden soll, das von der N-ten Quadrupollinse unter den N-fach Quadrupollinsen erzeugt wird, gezählt von der Zellenblendenseite aus.

33. Steuerverfahren für einen Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 30, bei welchem der Aberrationskorrekturschritt einen Schritt umfasst, die sphärische Aberration in der ersten Richtung zu korrigieren, durch Erzeugung eines vierten elektrischen Feldes in einem Bereich an der Zellenblendenseite der (N-1)-ten Linse, von der Zellenblendenseite aus, in der Quadrupollinse.

34. Steuerverfahren für einen Strahl aus geladenen Teilchen nach Anspruch 30, bei welchem die Aberrationskorrektur die Korrektur der sphärischen Aberration in der zweiten Richtung umfasst, durch Erzeugung eines fünften elektrischen Feldes in einem Bereich an der Waferseite der (N-1)-ten Quadrupollinse, gezählt von der Zellenblendenseite aus.

35. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Lithographieverfahrens, das einen Strahl aus geladenen Teilchen verwendet, wobei das Lithographieverfahren umfasst:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nah an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem elektrischen Feld, damit er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden;
Einstellung einer Beleuchtungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen so, dass der Strahl aus geladenen Teilchen von dem Zellenmuster eine Trajektorie durchläuft, die im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die optische Achse in einer von zwei Ebenen ist, die sich im rechten Winkel auf der optischen Achse schneiden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, dessen Beleuchtungsposition eingestellt wird, mit einem elektrischen Feld, um den Wafer mit dem Strahl aus geladenen Teilchen abzutasten.

36. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Lithographieverfahrens, das einen Strahl aus geladenen Teilchen einsetzt, wobei das Lithographieverfahren umfasst:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger als eine Spannung ist, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen durch ein elektrisches Feld so, dass er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende durch ein elektrisches Feld, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, und zum Abtasten des Wafers mit dem Strahl aus geladenen Teilchen,
wobei die zweite Ablenkung das Steuern der Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung, die orthogonal zur optischen Achse verläuft, und der Ablenkungsbreite des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung, die orthogonal zur ersten Richtung und zur optischen Achse verläuft, umfasst, unabhängig voneinander, so dass die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Ablenkungsaberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

37. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Lithographieverfahrens, das einen Strahl aus geladenen Teilchen einsetzt, wobei das Lithographieverfahren aufweist:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgestreute Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung durch den Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem ersten elektrischen Feld, damit er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem elektrischen Feld, und zum Abtasten des Wafers mit dem Strahl aus geladenen Teilchen,
wobei die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen das Steuern der Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer ersten Richtung orthogonal zur optischen Achse umfasst, und die Vergrößerung des Strahls aus geladenen Teilchen in einer zweiten Richtung orthogonal zur ersten Richtung und der optischen Achse, unabhängig voneinander, so dass die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der ersten Richtung und die Aberration des Strahls aus geladenen Teilchen in der zweiten Richtung auf dem Wafer im wesentlichen gleich werden.

38. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements unter Verwendung eines Lithographieverfahrens, das einen Strahl aus geladenen Teilchen einsetzt, wobei das Lithographieverfahren aufweist:
Erzeugung eines Strahls aus geladenen Teilchen und Emittieren des Strahls aus geladenen Teilchen zu einem Wafer, wobei der Strahl aus geladenen Teilchen bei einer Beschleunigungsspannung erzeugt wird, die niedriger ist als eine Spannung, die einen Naheffekt hervorruft, nämlich dass rückgesteuerte Elektronen, die von dem Wafer infolge der Bestrahlung mit dem Strahl aus geladenen Teilchen erzeugt werden, das Ausmaß der Belichtung eines Musters beeinflussen, das eingeschrieben werden soll, nahe an einer Bestrahlungsposition des Strahls aus geladenen Teilchen auf dem Wafer;
Einstellung eines Strahlradius des Strahls aus geladenen Teilchen;
eine erste Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen mit einem ersten elektrischen Feld, damit er in ein gewünschtes Zellenmuster einer Zellenblende hineingelangt, die ein Zellenmuster mit einer Form entsprechend einem gewünschten Muster aufweist, das eingeschrieben werden soll, und zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen, der durch das Zellenmuster hindurchgelangt ist, zurück zu seiner optischen Achse;
Verkleinern des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem zweiten elektrischen Feld, um so ein Bild auf dem Wafer auszubilden; und
eine zweite Ablenkung zum Ablenken des Strahls aus geladenen Teilchen von der Zellenblende mit einem dritten elektrischen Feld, und zur Einstellung der Bestrahlungsposition auf dem Wafer,
wobei das zweite elektrische Feld N-fach (N: eine natürliche Zahl von 2 oder größer) M-Pol (M: eine gerade Zahl von 4 oder größer) elektrische Felder umfasst, die jeweils von einer M-Pollinse erzeugt werden, und
die Verkleinerung des Strahls aus geladenen Teilchen eine Aberrationskorrektur umfasst, um zumindest entweder die sphärische Aberration oder die chromatische Aberration in Richtungen "M/2" zu korrigieren, die jeweils orthogonal zur optischen Achse verlaufen, unabhängig voneinander, wobei die Aberration auftritt, wenn der Strahlradius bei der Strahlradiuseinstellung vergrößert wird, um eine Unschärfe zu verringern, die durch einen Raumladungseffekt an einem Ort hervorgerufen wird, an welchem der Strahl aus geladenen Teilchen ein Bild auf dem Wafer ausbildet.