DE2805602C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestrahlung einer sensibilisierten Oberfläche eines Werkstückes mit einem variablen Elektronenstrahl, insbesondere zur Herstellung von Halbleiter-Chips, bestehend aus einer das Werkstück tragenden Ziel-Positionierungsvorrichtung; aus einer Elektronenstrahlquelle zur Erzeugung eines Elektronenstrahles von hoher Stromstärke in Richtung auf die Ziel- Positionierungsvorrichtung; aus einer elektrostatischen Beschleunigungseinrichtung zur Beschleunigung des Elektronenstrahls in Richtung auf die Ziel-Positionierungsvorrichtung und aus einer magnetischen Linse, die am Weg des Elektronenstrahls zwischen der Elektronenstrahlquelle und der Ziel-Positionierungsvorrichtung angeordnet ist und die Elektronenstrahlquelle auf die sensibilisierte Oberfläche abbildet.

Eine Einrichtung dieser Art ist aus der US-PS 38 14 975 bekannt. Diese bekannte Einrichtung dient zum Einschreiben und Auslesen von digitalen Daten auf der als Speichermedium ausgebildeten sensibilisierten Oberfläche.

Integrierte Schaltungen werden aus unterschiedlichen aktiven Elementen hergestellt, die in einem kristallinen Substrat oder auf seiner Oberfläche erzeugt werden. Für diese Erzeugung stehen eine Reihe von Verfahren zur Bildung von Bereichen unterschiedlicher Leitfähigkeit in dem Substrat oder auf dessen Oberfläche durch Diffusion von Fremdatomen in diese Bereiche zur Bildung der aktiven Elemente zur Verfügung. Zusätzlich zur Diffusion sind die Ionenimplantation und das Aufwachsverfahren übliche Methoden zur Schaffung solcher aktiver Elemente.

Die Herstellung solcher IC-Chips erfordert eine Anzahl von Verfahrensschritten, wie etwa das Maskieren der kristallinen Oberfläche und Freilegen nur solcher Bereiche, in welche die Fremdatome hineindiffundieren oder implantiert werden sollen, oder in der das Aufwachsen stattfinden soll, wobei solche Bereiche mit einem Isoliermaterial oder Oxidmaterial beschichtet werden. Bei jedem derartigen Verfahrensschritt wird das zu bildende Muster durch Bedecken der Oberfläche mit lichtbeständigem Material und Aussetzen jener Oberflächenbereiche der Einwirkung von Strahlung durch eine Maske gebildet, die das zu schaffende Muster aufweist. Derartige Masken werden ihrerseits durch Aufzeichnen vergrößerter Muster und fotographischer Verkleinerung ihres Bildes auf die Größe der in dem IC-Chip zu bildenden Elemente hergestellt.

Mit solchen herkömmlichen optischen Lithographie-Verfahren ist man jedoch an der Grenze der Auflösung angelangt, d. h., es können keine feineren Details als in der Abmessung von 2 Mikron hergestellt werden. Um eine höhere Auflösung zu erzielen, sind bereits Elektronenstrahl-lithographische Verfahren eingesetzt worden. Um den Zeitbedarf für die Herstellung der Muster zu verringern, ist es aus der DE-OS 24 31 496 bekannt, eine Feldemissionsquelle mit zwei Anoden zu verwenden, durch die der Elektronenstrahl beschleunigt und auf die Oberfläche eines Werkstücks, z. B. eines Halbleiter-Chips, in einem kleinen Fleck abgebildet wird. Bei dieser bekannten Elektronenstrahllithographie-Einrichtung kann der Arbeitsabstand größer sein, so daß eine größere Fläche mit kleineren Ablenkwinkeln bestrahlt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Bestrahlung einer sensibilisierten Oberfläche eines Werkstückes mit einem variablen Elektronenstrahl der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der ein großer Bereich der sensibilisierten Oberfläche mit kleinen Ablenkwinkeln bestrahlt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die magnetische Linse so nahe an der Elektronenstrahlquelle angeordnet ist, daß die Bildweite bei der Abbildung der Elektronenstrahlquelle auf die sensibilisierte Oberfläche größer ist als die dazugehörige Gegenstandsweite.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles unter bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Einrichtung, gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Einrichtung;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Elektronenstrahlquelle der Einrichtung in vergrößerter Darstellung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der verwendeten Schaltung; und

Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch die magnetische Linse.

Die erfindungsgemäße Einrichtung soll nicht nur zur Erzeugung von Masken hoher Auflösung für die Verwendung bei der Herstellung integrierter Schaltungen, sondern auch zum direkten Einsatz bei derartiger Herstellung dienen. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung zeigt Fig. 1 mit den zugehörigen Steuerungen. Wie man aus dieser Figur erkennt, umfaßt die Lithographie-Einrichtung 10 eine Elektronenkanone 11 zur Bildung eines Elektronenstrahles, der durch das Linsensystem 12 auf eine Maskierschablone 19 fokussiert wird. Die Maskierschablone 19 wird von einem X/Y-Tisch 13 getragen, der mit einem außerhalb der Einrichtung angeordneten Motortrieb 14 gekoppelt ist. Die durch die Elektronenkanone 11 und das Linsensystem 12 gebildete elektronenoptische Anordnung weist ferner Ablenkeinrichtungen 18 sowie eine Steuer- und Stromversorgungseinheit 17 auf. In der Kammer 10 wird Vakuum durch ein Pumpenaggregat 15 aufrechterhalten.

Die Steuerung für die Lithographieeinrichtung 10 besorgt ein zentraler Prozessor 30, der entsprechend programmiert ist. Der Prozessor 30 ist seinerseits mit verschiedenen Ein/Ausgabegeräten und einer Schnittstelle ausgerüstet, worauf hier nur kurz eingegangen wird. Um die Schablonenerzeugung durch die elektronenoptische Anordnung zu steuern, treibt der Prozessor 30 eine Strahlschnittstelle 26, die eine Ausblendeinheit 20 zur Steuerung der Veränderung der Elektronenstrahl-Intensität aktiviert. Die Strahlschnittstelle 26 aktiviert ferner die Ablenkeinrichtung 21 einerseits direkt sowie andererseits durch die Abmeß- und Rotationseinheit 23, um den Stromfluß durch die Ablenkspulen 18 so zu verändern, daß der Elektronenstrahl auf die erforderliche Position im Zielfeld abgelenkt wird, welches bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung die Maskierschablone ist. Das Ausmaß der von der Ablenkeinrichtung 21 zu liefernden Strahlablenkung hängt von der Ausrichtung der Maskierschablone 19 ab, die durch eine Aufnehmereinheit 24 festgestellt wird, die ihrerseits der Strahlschnittstelle 26 über eine Ausrichteinheit 22 Signale zuleitet.

Das Positionieren der Maskierschablone 19 wird durch entsprechendes Positionieren des X-Y-Tisches 13 erreicht. Die Stellung des X-Y-Tisches 13 wird durch ein Laser- Interferometer 25 festgestellt, das seinerseits dem Prozessor 30 Signale zuleitet. In Abhängigkeit von diesem positioniert die Tischsteuerung 29 den X-Y-Tisch 13.

Die übrigen Baugruppen und -Teile der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung sind dem Prozessor 30 zugeordnet. Diese umfassen eine Überwachungssteuerung 27 und eine Art Leitwerk 28. Ferner sind dem Prozessor 30 mehrere Peripheriegeräte wie etwa ein Fernschreiber 36 zugeordnet, die von dem Operator zur Informationseingabe für den Prozessor 30 verwendet werden kann, ferner eine graphische Anzeigeeinrichtung 35, eine über eine Bandformat-Einheit 33 mit dem Prozessor 30 gekoppelte Bandtransporteinheit 34, eine Platteneinheit 32 sowie eine Anzeigeeinrichtung 31 für das Abtasten des Elektronenstrahls.

Fig. 2 erläutert einen weiteren Bestandteil der beschriebenen Elektronenstrahl-Einrichtung. Sie wird von einer thermischen Feld-Emissionsquelle gebildet und weist eine Punktkathode 41 und eine Anode 42 auf, die den Elektronenstrahl 40 beschleunigt, der durch ein von magnetischen Linsen 43 geschaffenes Magnetfeld auf ein Ziel 19 fokussiert wird. Wie oben dargestellt worden ist, kann das Ziel 19 entweder ein empfindlicher Maskierfilm oder eine sensibilisierte Oberfläche auf einem IC-Plättchen sein. Die Ablenkplatten oder Spulen 18 (Spulen werden bevorzugt) sind, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, so angeordnet, daß sie den fokussierten Strahl auf verschiedene Stellen auf dem Ziel 19 ablenken.

Die Elektronenstrahl-Einrichtung gemäß Fig. 2 kennzeichnet sich durch eine Kathode 41, die einen hohen Elektronenstrahlstrom liefert, sowie eine magnetische Linse 43, die imstande ist, eine große Bildweite b relativ zur Gegenstandsweite a zu schaffen. Vorzugsweise ist die Bildweite b 10mal so groß wie die Gegenstandsweite a.

Die thermische Feld-Emissionsquelle wird jetzt im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben. Diese Quelle weist eine Kathodennadel 41 auf, die aus einem Wolfram-Einkristall mit axialer (100) Orientierung gebildet wird. Die Kathodennadel 41 erstreckt sich durch die Gitterelektrode 47 nach vorne (Abstand ε), welche den die Kathodennadel 41 tragenden Heizfaden 44 abschirmt. Die Spitze der Kathodennadel 41 ist in einer Weise mit Zirkon beschichtet, die im einzelnen in der US-Patentschrift 38 14 975 beschrieben ist. Die Anode 42 besitzt einen Abstand d von etwa 0,75 mm von der Gitterelektrode 47 und besitzt eine Öffnung 46 zum Durchtritt des beschleunigten Elektronenstrahls. Die zwischen Kathodennadel 41 und Anode 42 aufrecht erhaltene Spannung schafft ein elektrisches Feld von ungefähr 10⁷ V pro Zentimeter. Im Betrieb wird der die Kathodennadel tragende Heizfaden 44 auf eine Temperatur von ungefähr 1800° Kelvin aufgeheizt.

Fig. 4 erläutert die elektrischen Funktionskomponenten und die zugehörige Schaltung für den Betrieb der beschriebenen Elektronenstrahl- Einrichtung. Wie dargestellt, ist die Elektronenkanone mit Kathode 41 und Gitter 47 mit einer Heiz- und Gitter-Spannungsquelle 49 zum Heizen des Kathodenfadens und Bereitstellen der Gitterspannung gekoppelt. Die Spannungsquelle 49 ist mit einer Hochspannungsquelle 48 gekoppelt, die einen Strombegrenzer zur Verhütung der Ausbildung eines unerwünschten Lichtbogens in der Elektronenkanone enthält. Die Heiz-Stromversorgung enthält ferner eine Servo-Schleife für den Elektronen- Strahlstrom. Die Hochspannungsquelle 48 liefert eine genau geregelte (50 Millionstel pro Stunde) Spannung von -10 kV relativ zur Masse an die Kathodenspannungsquelle, die ihrerseits dies Potential der Kanonenkathode zuführt. Wie Fig. 4 zeigt, ist die Anode 42 mit Massepotential verbunden.

Die Fokussierspule 43 besitzt Linsenwirkung und ist relativ nahe an der Kathode 41 positioniert, um die extrem kleine virtuelle Elektronenquelle mit beträchtlicher Vergrößerung auf eine mit Elektronenstrahlresistmaterial beschichtete, auf dem X-Y- Tisch 13 befestigte Probe abzubilden. Eine statische Abbildungsspannungsquelle mit genau geregeltem Strom (10 Millionstel pro Stunde), die eine manuelle Strom- Steuermöglichkeit enthält, liefert die statische Abbildung. Die dynamische Abbildung wird von einer dynamischen Abbildungsstromquelle 63 geliefert, die in dem Fall eingesetzt wird, in dem mehr als±3 mm Ablenkung des Elektronenstrahls benötigt wird. Die dynamische Ablenkungsstromquelle 63 und ihr zugehöriger Funktionsgenerator 64 treiben eine separate Spule in der magnetischen Linse 43.

Das Ausblenden des Elektronenstrahles wird durch die Ausblendplatten 50 ermöglicht, die den Elektronenstrahl aus der Öffnung 53 a in einen Faraday-Becher 53 b ablenken. Abgesehen von diesem Ablenken des Elektronenstrahls ergibt sich damit ein bequemes Verfahren zur Überwachung des Strahlstromes, indem nämlich die Stärke des in den Faraday-Becher 53 b eingeleiteten Stromes gemessen wird. Eine Strommeßschaltung 52 ist zu diesem Zweck vorgesehen. Die Größe des Strahlstromes kann auch zur Bildung eines Rückkopplungssignals für die Stromversorgung 49 für den Kathodenfaden benutzt werden, so daß der gewünschte Wert des Strahlstromes automatisch eingestellt und aufrechterhalten werden kann. Eine Ausblendeinheit 51 liefert ein Signal mit einer Anstiegs- und Abfallzeit von einer Nano-Sekunde für die Ablenkplatten 50.

Wie in Fig. 4 angedeutet ist, ist die Elektronenstrahl-Einrichtung mit Stigmator-Spulen 54 sowie einer Stigmator- Treibereinrichtung 55 ausgerüstet, welche sowohl ein statisches Signal wie auch ein dynamisches Signal unter Steuerung des Funktionsgenerators 56 liefert. Die dynamische Stigmation wird normalerweise nur für Elektronenstrahl- Ablenkungen benötigt, die größer als±3 mm sind.

Die Ablenkspulen 18 liefern eine X- und Y-Ablenkung und werden durch Ablenkungstreiber 57 unter Steuerung des Funktionsgenerators 58 getrieben. Die Ablenktreiber 57 nehmen eine nicht dargestellte Stromrückkopplung auf, um extreme Linearität zu erhalten. Die inhärente Sinus- Tangens-Nicht-Linearität wird durch den Funktionsgenerator 58 korrigiert. Der Halbleiter-Detektor 60 stellt die vom Ziel reflektierten Primärelektronen fest und der Elektronen- Vervielfacher 61 ermittelt die Sekundärelektronen. Der Magnetfeld-Detektor 59 liefert ein Korrektur-Eingangssignal an die X- und Y-Ablenkschaltungen zur Korrektur der restlichen magnetischen Wechselfeldschwankung in der Nachbarschaft der Einrichtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Kathodenspannung 10 kV und der Strahlstrom beträgt 1 Mikro-Ampere für ein Zielbild von 0,25 Mikrometer Durchmesser, oder 1,6 Mikro-Ampere für ein Ziel von 0,5 Mikrometer Durchmesser. Die Ablenkfrequenz der Ablenkplatten beträgt 12 500 Abtastungen pro Sekunde bei einer Abtastlänge von±3 mm. Die Frequenz, mit der der Elektronenstrahl zur Erzeugung eines Musters ausgebildet wird, beträgt 150 MHz.

Die oben beschriebene Kathodennadel besitzt eine geplante Lebensdauer von etwa 1000 Stunden für die benutzten Stromdichten. Der Kathodenradius an ihrer Spitze beträgt etwa 0,6 Mikrometer und bildet damit eine virtuelle Strahlquelle, die durch die Vergrößerung der magnetischen Linsen auf ein Ziel so abgebildet wird, daß sich 24 000 Punkte auf dem Ziel mit etwa 1° Winkelablenkung ergeben. Derartig geringe Winkelablenkungen sind sehr hilfreich in bezug auf die Ablenk-Nichtlinearitäten und andere Bildfehler.

Die oben beschriebene magnetische Linse wird mit kurzer Brennweite relativ zum Linsendurchmesser betrieben, wobei die Brennweite der Linse fast gleich der Gegenstandsweite ist. Mit großem Innendurchmesser kann die Gegenstandsweite a von 1,24 cm bis 2,54 cm betragen, und die Bildweite b reicht dann von 10,16 cm bis 40,64 cm.

Wie oben festgestellt wurde, ist das bevorzugte Verhältnis von b zu a gleich 10. Wenn eine derartige magnetische Linse mit kurzer Gegenstandsweite relativ zum Linsendurchmesser verwendet wird, werden sehr kleine Koeffizienten der sphärischen Aberration und chromatischen Aberration erhalten, was ermöglicht, Elektronen relativ niedriger Energie zu verwenden und dennoch einen hohen Strahlstrom zu ermöglichen. Der hohe Strahlstrom ergibt sich sowohl aus der hohen Leuchtkraft der Kathode wie auch dem großen Apertur-Winkel, der von der magnetischen Linse ohne starke sphärische Aberration verkraftet werden kann.

Fig. 5 zeigt eine praktische Ausführungsform der magnetischen Linse. Diese Linse weist eine Weicheisen-Ringschale 70 auf, die elektrisch leitfähige Windungen 71 beherbergt. Das den Elektronenstrahl tatsächlich fokussierende Magnetfeld wird über den Spalt 72 in der Schale 70 aufgebaut. Um eine große Bildweite mit niedriger Aberration für eine gegebene Gegenstandsweite zu schaffen, muß die Linse einen großen Innendurchmesser haben. Außerdem muß der magnetische Spalt nicht zu klein sein, oder es werden außerordentlich viele Ampere-Windungen benötigt, um ein Magnetfeld mit geeigneter Stärke zu schaffen. In Fig. 5 hat der Innendurchmesser der Schale 70 einen Wert von 10,16 cm und der Spalt 72 hat eine Breite von 1,24 cm.

Die Hauptebene der durch das Magnetfeld geschaffenen dünnen Linse liegt etwa 3,56 cm in Richtung auf das Ziel aus der Mitte des Magnetspaltes der Linse. Um dies zu erreichen, ist die Elektronenquelle 41 (Fig. 2 und 3) in der Nähe des Brennpunktes positioniert, wobei die Kathodenspitze ungefähr 1,02 cm auf das Ziel aus der Mittellinie des Spaltes gerückt ist. Der virtuelle Gegenstand ist etwa an der Spitze der Elektronenquelle und 2,54 cm hinter der Hauptebene bezüglich des Ziels, so daß sich eine Gegenstandsweite von 2,54 cm ergibt. Die Linse gemäß Fig. 2 und 5 ist für eine Gegenstandsweite von 2,54 cm und eine Vergrößerung von etwa 10fach ausgelegt. Dies erfordert, daß der Anregungsparameter K=1000 ist, wobei K= beträgt; NI ist die elektromotorische Kraft in Ampere- Windungen und V bedeutet das Beschleunigungspotential des Elektronenstrahls, das etwa 10 kV beträgt. K muß vergrößert werden, wenn der Linsendurchmesser vergrößert wird, um hinreichende magnetische Feldstärke am Ort des Elektronenstrahls zu haben.

Unter den vorstehend genannten Umständen beträgt der Koeffizient C _s für die sphärische Aberration 0,81 cm und der Koeffizient C _c für die chromatische Aberration beträgt 1,54 cm. Für die Berechnung der sphärischen und chromatischen Aberration wird auf den Aufsatz von J.R.A. Cleaver, "Field Emission Guns for Electron Probe Instruments", veröffentlicht in "International Journal of Electronics, 1975, Band 38, Nr. 4, Seiten 513-529 sowie auf die Arbeit von El-Kareh und El-Kareh, "Electron Beam, Lens and Optics", Band 2, Verlegt in Academic Press, 1970, Seiten 58 und 270 bis 290 Bezug genommen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform beträgt der Sammel-Halbwinkel α des Elektronenstrahls 0,015 rad am Emitter der Elektronenkanone, bestimmt durch eine Apertur wie in Fig. 4 gezeigt. Dieser Winkel ist als der Winkel zwischen der Strahlachse und dem Außenstrahl des Bündels wie in Fig. 4 angegeben, definiert. Mit den vorstehenden Werten ergibt sich der Durchmesser d _S der sphärischen Aberrations-Fläche und der Durchmesser d _C der chromatischen Aberrations-Fläche aus folgenden Gleichungen:

(vgl. Cleaver a.a.O.) und die daraus sich ergebenen Werte sind d _s =13,7 nm und d _c =11,8 nm. Die virtuelle Überschneidung für diese Elektronenkanone beträgt etwa 10 nm. Das Aufsummieren dieser Durchmesserquadrate ergibt

wobei d die virtuelle Quellengröße ist. Bei einer Vergrößerung von 10 wird die Bildgröße 0,206 Mikrometer. Dieser Wert kann auf größere Größen durch Erhöhen des Sammel-Halbwinkels α eingestellt werden, so daß d _s und d _c und somit d entsprechend geändert werden.

Mit der vorstehend beschriebenen Linse soll der Innendurchmesser der Linse so groß wie möglich werden, ohne daß er so groß wird, daß er das Magnetfeld schwächt, das durch die Anzahl der Ampere-Windungen gegeben ist und in der erwähnten Magnetspule benutzt wird. Das Verhältnis des Koeffizienten der sphärischen Aberration zur gegenstandsseitigen Brennweite C _s /f _o sollte kleiner als 0,4 sein. Das Verhältnis der gegenstandsseitigen Brennweite zum ganzen Durchmesser sollte kleiner als 0,35 sein, und beträgt bei der beschriebenen Ausführungsform 0,25. Mit der soweit beschriebenen Linse wird eine Vergrößerung von wenigstens 10 erhalten und es gibt submikroskopische Punktgrößen auf dem Ziel wie oben angegeben.

Wegen der hohen Stromdichte des von der beschriebenen Elektronen-Einrichtung erzeugten Elektronenstromes wird nicht der gesamte zur Verfügung stehende Strom zur Mikro-Herstellung der integrierten Schaltung benötigt. Wegen der überschüssigen, verfügbaren Stromstärke kann der Apertur-Winkel auf der Kanonenseite der Linse reduziert werden, um eine Reduzierung der auf das Ziel fallenden Stromstärke zu erreichen. Dies ermöglicht seinerseits eine Reduzierung der Aberrationen und Abbildungsfehler der Linsen und des Ablenkungssystems.

Die das Ziel haltende mechanische Vorrichtung (X-Y-Tisch 13 in Fig. 1, 2, 4) kann entweder dazu verwendet werden, von einem elektronisch abgetasteten Feld zu einem nächsten weiterzugehen, oder kann kontinuierlich für eine mechanische Abtastung in einer Richtung benutzt werden, wobei der Elektronenstrahl in einer zur mechanischen Abtastung senkrechten Richtung abtasten kann. Die Messung der Position des mechanischen Tisches mittels des Laser-Interferometers dient zur Korrektur von Fehlern in der mechanischen Positionierung durch Verwendung eines Fehlersignals, mit dem die Elektronenstrahl-Position in Richtung auf die Fehlerbeseitigung gesteuert wird.

Indem das Elektronenstrahlresistmaterial, das entweder die Maske oder das Schaltungsplättchen selbst bedeckt, einer gegenüber anderen Einrichtungen sehr schnellen und kurzen Exponierung ausgesetzt wird, kann die gesamte Maske oder Schablone oder das Plättchen exponiert werden, ehe Langzeit-Driftfehler zu beanstandende Werte erreichen. Bei der Verwendung von Schablonen braucht nur eine Vorbe­ lichtungs-Ausrichtung ausgeführt zu werden und es sind keine Unterbrechungen der Exponierung für erneute Ausrichtung nötig, wie das wegen des Drifts bei anderen Maschinen erforderlich ist. Die Herstellung von IC-Plättchen durch direkte Exponierung ohne die Verwendung von Maskierschablonen ist bei der beschriebenen Einrichtung praktischer, und zwar wegen der höheren Exponierungs- oder Belichtungsgeschwin­ digkeit.

Insgesamt wurde eine Elektronenstrahl-Einrichtung beschrieben, die einen Elektronenstrahl mit sehr hoher Stromstärke und sehr weiter Ablenkung des Strahls liefert. Daher wird ein schnelleres Abtasten des Zieles gegenüber anderen Einrichtungen erreicht. Die Elektronenstrahlquelle enthält eine Kathode, die ein Elektronenstrahlstrom von 1000 A pro Quadratzentimeter erzeugen kann, das seinerseits die Verwendung einer magnetischen Linse erlaubt, die nur sehr geringe Werte der Aberrations-Koeffizienten bzw. Bildfehler-Koeffizienten besitzt und eine sehr große Bildweite aufweist.

Claims (7)

1. Einrichtung zur Bestrahlung einer sensibilisierten Oberfläche eines Werkstückes mit einem variablen Elektronenstrahl, insbesondere zur Herstellung von Halbleiter-Chips, bestehend aus einer das Werkstück tragenden Ziel-Positionierungsvorrichtung; aus einer Elektronenstrahlquelle zur Erzeugung eines Elektronenstrahles von hoher Stromstärke in Richtung auf die Ziel-Positionierungsvorrichtung; aus einer elektrostatischen Beschleunigungseinrichtung zur Beschleunigung des Elektronenstrahls in Richtung auf die Ziel-Positionierungsvorrichtung und aus einer magnetischen Linse, die am Weg des Elektronenstrahls zwischen der Elektronenstrahlquelle und der Ziel-Positionierungsvorrichtung angeordnet ist und die Elektronenstrahlquelle auf die sensibilisierte Oberfläche abbildet, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Linse (43) so nahe an der Elektronenstrahlquelle (41, 42, 47) angeordnet ist, daß die Bildweite (b) bei der Abbildung der Elektronenstrahlquelle auf die sensibilisierte Oberfläche größer ist als die dazugehörige Gegenstandsweite (a).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Linse (43) eine Ringschale (70) mit einem so großen Innendurchmesser aufweist, daß sich ein sehr kleiner Koeffizient der sphärischen Aberration ergibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Koeffizienten der sphärischen Aberration zur Gegenstandweite (a) kleiner ist als 0,4 und daß das Verhältnis der Gegenstandsweite (a) zum Innendurchmesser der magnetischen Linse (43) kleiner ist als 0,35.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (19) eine Maskierschablone mit einer sensibilisierten Oberfläche ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (19) ein kristallines Plättchen (Wafer) mit einer sensibilisierten Oberfläche ist.

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode der Elektronenstrahlquelle (41, 42, 47) eine mit Zirkon beschichtete Wolfram-Spitze (51) aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wolfram-Spitze (51) aus einem Wolfram-Einkristall besteht.