DE3017365C2 - Korpuskularstrahlgerät zur Erzeugung eines Bestrahlungsmusters auf einem Werkstück und Verfahren zum Betrieb - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen einfach herstellbaren nichtselektiven faseroptischen Multiplexer, bei dem jedem Eingangslichtwellenleiter eines (Lichtwellenleiter-)Bündels ein Kollimationselement zugeordnet ist. Dadurch ist die Anzahl der Eingangslichtwellenleiter (Kanäle) nahezu beliebig wählbar. Bei dem Multiplexer kann die Lichtrichtung umgekehrt werden, so daß ein vielfacher Verteilkoppler entsteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Korpuskularstrahlgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es aus der DE-OS 25 55 636 bekannt ist

Ein derartiges Korpuskularstrahlgerät eignet sich vorzugsweise zur Herstellung von Bestrahlungsmustern auf Halbleiterscheiben im Rahmen der Herstellung integrierter Schaltkreise. Hierzu ist es z. B. aus der o. g. DE-OS bekannt, das Muster auf dem Werkstück mit einem fokussieren Elektronenstrahl aufzuzeichnen, der die zu bestrahlenden Bereiche abrastert Es sind ferner noch andere Methoden bekannt, vgl. z. B. ebenfalls die o.g. DE-OS, bei denen man das Bestrahlungsmuster großflächig mittels Durchstrahlung entsprechend gestalteter Masken erzeugt In entsprechender Weise können Expositionsmuster auch mit Ionenstrahlen auf dem Werkstück aufgezeichnet werden.

Nun müssen auf dem Werkstück künftig mehrere Bestrahlungsmuster hintereinander erzeugt werden. Bei der Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen ist dies sogar die Regel, wobei das Werkstück nach erfolgter Exposition eines Musters aus dem Korpuskularstrahigerät herausgenommen und in erforderlicher Weise weiter behandelt wird. Solche wohlbekannten Weiterbehandlungsverfahren stellen beispielsweise Ätzen, Bedampfen und Aufoxidieren der Werkstückoberfläche oder Implantieren von Ionen dar, und schließlich auch das Auftragen einer in bezug auf Korpuskularstrahlexposition empfindlichen Schicht die nach erneuter Expostion eines Musters selektiv auf bestrahlte oder nicht bestrahlte Flächenbereiche durch chemischen Lösen entwickelt werden kann.

Beim Aufzeichnen eines weiteren Musters auf einem Halbleiterwerkstück kommt es nun wesentlich darauf an, daß das Muster in all seinen Einzelheiten eine genau vorgeschriebene Lage einnimmt in bezug auf die in dem Werkstück bereits vorhandenen Strukturen, wobei diese beispielsweise mit Hilfe einer oder mehrerer vorhergegangener Expositionen hergestellt worden sein können. Dabei besteht die Schwierigkeit, daß die mit dem Korpuskularstrahl zu exponierenden Muster überwiegend aus Strukturen mit sehr feinen Details bestehen, innerhalb derer die charakteristischen Detailabmessungen um 1 μΐη liegen oder sogar noch darunter, und daß daher derartig feine Strukturen in aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten nur dann sinnvoll überlagert und zur funktionelien Wechselwirkung gebracht werden können, wenn ihre gegenseitige Lageabweichung klein gegen die kleinsten Abmessungen der Strukturdetails bleibt. Dies bedeutet aber, daß die zulässige gegenseitige Lageunsicherheit zwischen den feinsten Strukturen verschiedener Bearbeitungsgänge höchstens kleine Bruchteile eines μίτι betragen darf.

Nun kann man den Elektronenstrahl nur über eine Strecke von wenigen mm einigermaßen fehlerfrei ablenken, und da andererseits in der Technologie der Her-Stellung integrierter Schaltkreise das typische Werkstück eine Siliziumscheibe von mehreren cm Durchmesser ist. muß man eine rfechanische Queirverstellung der Siliziumscheibe mit eiAer magnetischen oder elektrischen Ablenkung des ^orpuskularstrahls verknüpfen, wenn man über die giJnze zur Verfügung stehende Oberfläche des Werkstückes hinweg ein Muster exponieren will. Dazu ist es üblich, die Präzision der mechanischen Verstellbewegung des Tisches, auf dem das Werkstück liegt, mit Hilfe eines Laser-Interferometers zu kontrollieren. Mit einem Laser-Interferometer kann man dabei die Position des Verstelltisches auf etwa ein Viertel der Wellenlänge des benutzten Lichtes, d. h. auf 0,1 bis 0,2 ,um überwachen.

Dies bedeutet aber noch keineswegs, daß man die Position des Auftreffpunktes des Korpuskularstrahl auf dem Werkstück mit gleicher Präzision kennt. Vielmehr muß man damit rechnen, daß das Werkstück nicht genau in dieselbe Lage auf dem Verstelltisch zurückkommt wenn man es zwischen zwei Musterexpositionen zur Durchführung anderer Prozeßschritte aus dem Korpuskularstrahlgerät herausgenommen hat Auch mit einer Formänderung des Werkstückes muß gerechnet werden, beispielsweise durch das Verziehen der Halbleiterscheibe bei den thermischen Bearbeitungsverfahren im Laufe der Herstellung hochintegrierter Schaltungen.

Darüber hinaus kann sich aber der Auftreffpunkt des Korpuskularstrahls in der Werkstückebene auch dadurch verschieben, daß sich das Korpuskularoptische System des Bestrahlungsgerätes bei kleinen Schwankungen der Temperatur oder durch inneren Temperaturausgleich verzieht oder daß mechanisches Kriechen auftritt. Ähnliche Strahlverschiebunp.'^ können darüber hinaus durch langsame Änderungen üer Aufladungen auf der inneren Wand des Korpuskularstrahlgerätes und die damit einhergehende Veränderung der Strahlabstoßung hervorgerufen werden, wobei solche Änderungen H.er Aufladungen oft bei entsprechenden Änderungen des Strahlstromes auftreten.

Es wird also eine Feinjustierung des Korpuskularstrahls in bezug auf die Werkstückoberfläche notwendig. Üblicherweise richtet man hierzu den Korpuskularstrahl auf Justiermarken, die zuvor auf der Oberfläche des Werkstückes angebracht worden sind. Die Jusitiermarken und ihre Umgebung tastet man dann in Form von Linienrastern ab und bestimmt aus der Änderung der Stromstärke der rückgestreuten Korpuskeln oder der sekundäremittierten Elektronen die Position der Kanter, der Jusiiermarker.. Derartige Justiermarken ordnet man häufig in solch einer Lage und in gerade so großem gegenseitigen Abstand an, daß sie die .Ecken eines solchen Teilfeldes der Oberfläche markieren, das bei feststehendem Werkstück, also allein durch Strahlablenkung, gerade noch ohne allzu merkbare Ablenkfehler vom Schreibraster überstrichen werden kann. In zahlreichen Veröffentlichungen ist in der Literatur über die Gestaltung und Optimierung derartiger Justiermarken unter den verschiedensten Gesichtspunkten berichtet worden.

Nachteilig ist dabei zunächst, daß ein Teil der Oberfläche der Halbleiterscheibe nicht zur Herstellung genutzt werden kann, nämlich die von den Justiermarken selbst bedeckte Fläche und ihre direkte Nachbarschaft, die beim Abfragen der Justiermarkenposition vom Korpuskularstrahl überstrichen wird.

ληί.'νϊΓ? Nachteile ergeben sich in bezug auf das Auflösungsvermögen bei der Markenabfrage: So ist ja die Justiermarke ebenso mit der bestrahlungsempfindlichen Lackschicht überzogen wie die eignetlich vom Korpuskularstrahl zu beschreibende Schicht. Will man die Lage der Justiermarkei/ mit dem Korpuskularstrahl abtasten, so müssen die einfallenden Korpuskeln die Lackschicht zunächst durchdringen, bevor sie auf die Justiermarken zur Erzeugung von rückgestreuten Korpuskeln auftreffen. Auf dem Weg durch den Lack werden die Korpuskeln gestreut, und es tritt ein merklicher Verlust an Auflösungsvermögen in bezug auf die Genauigkeit der Bestimmung der Position der Justiermarken ein.

Schließlich erfordert bei diesem Verfahren das Aufsuchen der Justiermarkenposition einen Zeitaufwand, der

für die eigentliche schreibende Bearbeitung des Werkstückes verloren geht, und eine kontinuierliche Kontrolle und Überwachung der Werkstückposition ist prinzipiell nicht in Echtzeit möglich.

Die Nachteile dieser Justierverfahren sind bei dem Elektronenstrahlgerät gemäß DE-OS 25 55 636 vermieden, da es durch den von der zweiten Strahlquelle ausgehenden Strahl ermöglicht wird, die Lage des Werkstückes in bezug auf das zweite Korpuskularoptische System mittels auf der Unterseite der Werkstücks angebriichter Justiermarken festzustellen. Der von der ersten Strahlquelle ausgehende das Muster aufzeichnende Strahl bleibt jedoch in seiner Lageausrichtung bezüglich des zweiten Strahles nicht konstant, so daß auch bei diesem Elektronenstrahlgerät noch keine optimale Ausrichtung des das Bestrahlungsmuster aufzeichenden Strahls und des Werkstücks möglich ist. Diese Begrenzung wird bei dem Bemühen, immer feinere Strukturen mit Abmessungen deutlich unter 1 μπι aufzuzeichnen, immer fühlbarer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine direkte elektronenoptische Verkopplung des von der ersten Strahlquelle erzeugten das Bestrahlungsmuster aufzeichnenden Strahles mit dem die Rückseite des Werkstückes abtastenden von der zweiten Strahlquelle erzeugten Strahles zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gerätes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Über die genaue Positionierung des Auftreffpunktes des Korpuskularstrahls hinaus können bei dem erfindungsgemäßen Korpuskularstrahlgerät auch Gestalt und Abmessung des auf die Werkstückoberfläche auftreffenden Strahlquerschnittes direkt sichtbar gemacht und auf Störungen überwacht werden. Beispielsweise kann man bei Strahlquerschnitten, die von Haus aus rund sein soiien, eine elliptische Verformung sofort erkennen, die durch axialen Astigmatismus der korpuskularoptischen Linsen hervorgerufen werden kann. Dieser Astigmatismus läßt sich unter direkter Beobachtung gezielt mittels eines Stigmators korrigieren.

Die Beobachtung des Strahlquerschnittes in der Bearbeitungsebene ist dann besonders nützlich, wenn der bearbeitende Strahlquerschnitt nicht einfach eine runde, kreisscheibenartige Form hat, sondern komplizierter gestaltet ist, wodurch eine simultane Exposition größerer Schaltungsbereiche und eine erheblich schnellere Aufzeichnung des Bestrahlungsmusters möglich wird. Durch die direkte Beobachtung des Strahlquerschnittes in der Werkstückebene lassen sich dann Störungen in der Gestalt des Strahlquerschnitts sofort erkennen, wie sie beispielsweise durch Beschädigung oder Verschmutzung der Ausgangsmaske oder durch Aufladungen entstehen können.

Hier sei darauf hingewiesen, daß es aus der DE-AS 25 15 550 bei einem Korpuskularstrahlgerät, bei dem eine Maske auf ein Werkstück verkleinert abgebildet wird, bekannt ist, den Strahlquerschnitt in der Werkstücksebene mittels eines dem Werkstück nach folgenden Korpuskularstrahlmikroskop direkt zu beobachten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, in der die r i g. 1 und 2 das Ausführungsbeispiel und die F i g. 3 bis 5 Ausschnitte von Abwandlungen zeigen.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird dabei davon ausgegangen, daß als Korpuskularstrahien Elektronenstrahlen benutzt werden. Dargestellt sind zwei Strahlengänge, die für diese« Korpuskularstrahlgerat typisch sind. Als Werkstück H ist dabei eine dünne Scheibe aus Halbleitermaterial (eir »wafer«), wie sie für die Herstellung hochintegriertci Schaltkreise üblicherweise verwendet wird, angenommen. Auf ihrer der Strahlquelle 1 zugewandten Oberflüche soll das Bestrahlungsmuster aufgebracht werden.

Die die Oberfläche des Werkstückes 14 enthaltende Ebene 12 unterteilt das gesamte korpuskularoplische System in zwei Teilsysteme, die je nach dem angestrebten Zweck mit einem einzigen gemeinsamen Korpuskularstrahl oder jedes vom anderen getrennt und selbständig mit einem eigenen Korpuskularstrahl betrieber werden können.

Wenn das zwischen der Strahlquelle 1 und der Werkstückoberfläche 12 angeordnete korpuskularoptischc Teilsystem in der selbständigen Betriebsweise benut/i wird, stellt es ein an sich bekanntes Korpuskularstrahl-Lithographiegerät dar, dessen Korpuskularstrahl vor der Strahlquelle 1 erzeugt wird. Es ist dabei nicht wichtig, welchen speziellen Typ des Lithographicgeräte« man dabei benutzt. So sind in einem Aufsatz von T.H.P Chang, M. Hatzakis, A.D. Wilson und A.N. Broers »Electron-beam Lithography draws a finer line« (Elec tronics 50 [1977] N⁰ 10, May 12; S. 89-98) in F ig. 4 (S. 93) drei verschiedene rasternde elektronenoptische Systeme dargestellt, die feine Elektronenstrahlen mil verschiedene Stromdichteverteilungen erzeugen: eine rotationssymmetrische Stromverteilung mit einen" Stromabfall nach Art einer Gauß-Verteilung, einer kreisscheibenförmigen Strahlquerschnitt mit homoge ner Stromdichte und einen quadratischen Strahlquer schnitt ebenfalls mit homogener Stromdichte. Jedes die ser drei rasternden Elektronenstrahl-Lithographensy sterne ließe sich in dem Ausführungsbeispiel als das dei Strahlquelle 1 zugeordnete korpuskularoptische, d. h elektronenoptische Teilsystem verwenden. Ganz beson ders zeigen sich aber die Vorteile des Elektronenstrahlgerätes, gemäß dem Ausführungsbeispiel, wenn als da; der Strahlquelle 1 zugeordnete Teilsystem ein Elektro nenstrahl-Mikroprojektionssystem verwendet wird, wie es beispielsweise von M. B. Heritage in dem Aufsatz. »Electronprojection microfabrication system« (Jour Vac. Sei. Technol. 12 [1978] N" 5/6, S. 1135- 1140) bc schrieben worden ist, und bei dem ganze Teilbereiche des Bestrahlungsmusters mit einer Vielfalt von Struk turdetails gleichzeitig exponiert werden können. Hici ermöglicht das Elektronenstrahlgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel jederzeit die Kontrolle auf eine einwandfreie, den Strukturdetails bis ins einzelne entsprechende Form des Elektronenstrahls.

Das an sich bekannte elektronenoptische Linsensystem eines derartigen Elektronenstrahl-Mikroprojektors wurde in en F i g. 1 und 2 als Beispiel für ein dei ersten Strahlquelle 1 zugeordnetes elektronenoptisches Teilsystem des Ausführungsbeispiels dargestellt. Im einzelnen bedeutet dabei 8 die für den Elektronenstrahl ir Teilbereichen durchlässige Maske, die durch das telezentrische Linsensystem 9,11 verkleinert auf die Oberfläche des Werkstückes 14 abgebildet wird.

Der hierfür erforderliche Elektronenstrahl wird vor einer ersten Strahlquelle 1 erzeugt, die als Beispiel in Form eines konventionellen Triodensystems, bestehend aus Haarnadel-Glühkathode, Wehndtzylinder und Anode, in der üblichen vereinfachten Darstellungsweise gezeichnet ist Für die erste Strahiqueiie können auch andere Strahlsysteme verwendet werden, beispielsweise Strahlsysteme mit Lanthanhexaboridkathoden.

Das so erzeugte Eleklronenstrahlbündel wird durch verkleinerndes Abbilden des engsten Strahlqucrschnitlcs 2 (des cross-over) mil Hilfe einer kur/brcmiwciligcn ersten Kondensorlinsc 5 aufgeweitet, durch eine langbrennweitige zweite Kondensorlinse 7 parallel gemacht und bestrahlt die Maske 8. Das von der Kondensorlinse 5 erzeugte verkleinerte Bild der Strahlquelle 2 entsteht in der vorderen Brennebene 6 der Kondensorlinsc 7 und wird von dieser im Zusammenwirken mit der Kondensorlinsc 9 in die hintere Brennebene 10 dieser letzteren Linse übertragen. Diese hintere Brennebene 10 stimmt mit der vorderen Brennebene der Objektivlinse 11 übercin. Somit ist eine parallele Bestrahlung des Werkstückes gegeben, was man bekanntlich anstrebt, damit eine Welligkeit in der idealerweise genau planen Werkstückoberfläche nicht zu einer Verzeichnung des Musters führt.

Das bei der Ebene 10 angedeutete magnetische Ablenkungssystem 33 ist für eine Feinjustierung der Position des Bcstrahlungsmusters vorgesehen im Hinblick auf Strukturen, die auf dem Werkstück bereits vorhanden sind. Das elektrostatische Ablenksystem 3 dient zur Abschaltung des Strahles, der in dem gestrichelt angedeuteten ausgelenkten Zustand von der Blende 4 abgefangen wird.

Bezüglich der zeichnerischen Darstellung in den F i g. 1 und 2 sei noch angefügt, daß die elektronenoptischen Elemente in der üblichen Weise vereinfacht wiedergegeben sind. So muß man sich das bei der Ebene 10 liegende magnetische Ablenksystem 33, dargestellt durch zwei Feldspulen, die ein Magnetfeld parallel zur Zeichenebene erzeugen und die Ablenkung senkrecht zu dieser bewirken, ergänzt denken durch ein zweites, um 90° gegen das erste gedrehtes Ablenksystem, dessen Feldspulen vor und hinter der Zeichenebene liegen und für die Ablenkung parallel zur Zeicnenebene sorgen. Die elektronenoptischen Linsen sind in den F i g. 1 und 2 als elektromagnetische Linsen angenommen und, wie anhand der ersten Kondensorlinse 5 verdeutlicht, grob vereinfachend dargestellt durch die Linsenspule 27 und die sie umhüllende Eisenkapselung 28, die ihrerseits vom Linsenspalt 29 durchbrochen wird.

Bei dieser Gelegenheit sei vermerkt, daß die Verwendung elektromagnetischer Linsen und Ablenksysteme nicht zwingend ist. Permanentmagnetische oder elektrostatische Linsen stellen dabei ebenso verwendbare, seit langem dem Stand der Technik entsprechende Bauelemente dar wie elektrische Ablenksysteme.

Das ganze in den Fig. 1 und 2 dargestellte Gerät setzt sich im wesentlichen zusammen einerseits aus dem oben besprochenen, oberhalb der Ebene 12 der F i g. 1 und 2 dargestellten ersten Teilsystem, und andererseits aus einem zweiten Teilsystem, das in der F i g. 1 und 2 unterhalb der Ebene 12 wiedergegeben ist Charakteristisch für dieses zweite Teilsystem ist, daß es an seinem unteren Ende mit einer magnetischen Strahlweiche 24 versehen ist und wahlweise mit zwei einander entgegengesetzt gerichteten Strahlrichtungen betrieben wird. Dabei entspricht die in F i g. 1 dargestellte Arbeitsweise des unteren Teilsystems der Arbeitsweise eines Elektronenmikroskops, bei dem der Strahl in der F i g. 1 von oben nach unten laufend zu denken ist In der F i g. 2 arbeitet das zweite Teilsystem als Rasterelektronenmikroskop, dessen von der zweiten Strahlquelle 26 erzeugter Strahl von unten nach oben gerichtet ist

Die beiden Strahlengänge werden an dem in der Zeichnung unteren Ende des Gerätes durch eine an sich bekannte magnetische Strahlweiche 24 voneinander getrennt. Diese besteht im wesentlichen aus einem homogenen, über einen größeren Rnumbereich ausgedehnten MiijziKMlVkl und ist in l-'ij·,. I uiul .' ;ils senkrecht /ur Zeichenebene stehend zu denken. Dieses Magnetfeld erstreckt sich in der hier angewandten stark vereinfachten Darstellung zwischen ebenen Polschuhen 32, die paarweise als vor und hinter der Zeichenebene liegend zu denken sind und wird von den Feldspulen 30 erzeugt, die die Poischuhe umgeben. Das äußere Streufeld wird durch ein ferromagnetisches Kurzschlußjoch 31 aufgenommen. Es sei betont, daß die Darstellung der Strahlweiche 24 in den F i g. 1 und 2 als schematisch in dem Sinn aufzufassen ist, daß andere Gestaltungsweisen genauso verwendet werden können.

Es kommt allein auf die Erzeugung eines homogenen, zum Strahl transversalen Agnetfeldes an, das sich über einen ausgedehnten Raumbereich erstreckt. Wegen der im wesentlichen gegenläufigen Strahlrichtungen in den F i g. 1 und 2 entstehen dann entsprechend die gegensinnig gerichteten Lorentz-Kräfte und Strahlkrümmungen, die für die Strahlweiche erforderlich sind. Im Gegensatz zu den anderen elektronenoptischen Elementen des beschriebenen Geräts ist die Realisierung der Strahlweiche auf elektrostatischem Wege nicht möglich.

Bei dem in F i g. 1 und 2 dargestellten Gerät ist dem von oben nach unten laufenden elektronenmikroskopischen Strahlengang ein Bildempfänger 25 zugeordnet, dem von unten nach oben verlaufenden rasterelektronenmikroskopischen Strahlengang die Strahlquelle 26.

Bildempfänger 25 und Strahlquelle 26 haben im wesentlichen die gleiche Entfernung von der Linse 23 und sind in etwa nebeneinander angeordnet. Die Strahlweiche 24 sorgt nun dafür, daß einerseits der Bildkegel des mikroskopisch vergrößernden Strahlenganges nach F i g. 1 auf die elektronenstrahlempfindliche Empfängerfläche des Bildempfänger* 25 hingelenkt und andererseits im rasterelektronenmikroskopischen Fall der von der Strahiqueile 26 erzeugte Strahl auf die Achse der Linse 23 eingefädelt wird.

Die drei Linsen 15, 20, 23 werden sowohl im elektronenmikroskopischen Strahlengang der F i g. 1 als auch im rasterelektronenmikroskopischen Strahlengang der F i g. 2 benutzt. Mit Bezug auf die elektronenmirkoskopische Arbeitsweise der F i g. 1 würde man in der üblichen Terminologie die Linse 15 als Objektiv, die Linse 20 als Zwischenlinse und die Linse 23 als Projektiv bezeichnen. Eine Aperturblende 18 ist dem Objektiv zugeordnet. Was den korpuskularoptischen Strahlengang angeht, wird die Ebene 12, die mit der zu bestrahlenden

so Oberfläche des Werkstückes übereinstimmt, durch das Objektiv 15 vergrößert in die Gegenstgandsebene 19 der Zwischenlinse 20 abgebildet, von dieser noch mehr vergrößert in die Gegenstandsebene 22 der Projektivlinse 23 übertragen und von letzterer abermals vergrö-Bernd auf die Empfängerfläche des Bildempfängers 25 projiziert

In dem in F i g. 1 und 2 nur angedeuteten Verstelltisch 35, der das Werkstück trägt, ist eine Öffnung vorgesehen, durch die der Elektronenstrahl nach der erforderlichen Ausrichtung des Tisches unbehindert hindurchtreten kann. Hat man den Verstelltisch 35 dementsprechend einjustiert, so wird die in der Ebene 12 vorliegende Strahldichteverteilung durch den elektronenmikroskopischen Abbildungsstrahlengang nach F i g. 1 vergrößen auf die Empfängerfläche des Bilddetektors 25 abgebildet

Dies ist ein großer Vorteil, mit der Gestalt und Größe des auf die Werkstückoberfläche einfallenden Elektro-

nenstrahles überprüft und überwacht werden können.

Für die in F i g. 2 dargestellte rasterelektronenmikroskopische Arbeitsweise wären die Linsen 23 und 20 jetzt als Kondensoren und die Linse 15 ais Objektlinse zu bezeichnen. Die Aperturblende 18 ist der Objektlinse zugeordnet und befindet sich knapp vor ihrer vorderen Brennebene 17. Das zum Rastern benutzte Ablenksystem 16 liegt ebenfalls im Bereich dtr Brennebene 17 und ist in axialer Richtung gesehen vorzugsweise so angeordnet, daß die in Wirklichkeit allmählich bewirkte Strahlablenkung virtuell einer Strahlknickung in der vorderen Brennebene 17 entspricht. Bei dieser bevorzugten Anordnung des Ablenksystems 16 bleiben die im Raster abgelenkten Strahlen stets achsenparallel und treffen senkrecht auf die Unterseite der Werkstückscheibe 14 auf. Es ist dann die Gefahr vermieden, daß Unebenheiten auf der Werkstückunterseite zu einer Verzeichnung im Bilde des abgerasterten Bereiches führen können. Dies ist hier besonders darum von Bedeutung, weil die Position oder eine Verschiebung des Werkstückes mittels Abrastern der Werkstückunterseite und Abfragen dort befindlicher Kennungen ermittelt werden soll. Hat sich bei dem Werkstück infolge vorhergehender Bearbeitungsschritte ein beispielsweise !thermisch hervorgerufener Verzug der Halbleiterscheibe in Form einer Welligkeit der Unterfläche eingestellt, so würde dies bei geneigtem Strahleinfall einen der Welligkeit entsprechenden seitlichen Versatz des ganzen Werkstückes vortäuschen.

Das rasterelektronenmikroskopische Abbildungssystem nach F i g. 2 ist für drei Aufgaben vorgesehen: Erstens zur Bestimmung der Position und/oder der Verschiebung des Werkstückes in bezug auf das Linsensystem 15, 20, 23, zweitens zur Bestimmung der Position des der ersten Strahlquelle 1 zugeordneten und zur Musterexposition vorgesehen Strahles in bezug auf das Linsensystem 15,20,23, wobei diese Bestimmung naturgemäß in Verbindung mit dem eiektronenmikroskopischen Strahlengang nach F i g. 1 durchgeführt wird! und unter Benutzung eines wenigstens teilweise durchstrahlbaren Referenzpräparates 13 stattfindet, drittens zur Bestimmung der Position des Schnittpunktes der Unterseite der Werkstückscheibe mit der Achse der Objektlinse 15.

Wie bereits erwähnt, ist die rasterartige Abtastung der Unterseite dieser zu bestrahlenden Halbleiterscheibe, bei einem als Elektronenstrahl-Lithographiegerät ausgebildeten Korpuskularstrahlgerät der eingangs genannten Art aus der eingangs genannten DE-OS 25 55 636 bekannt

Dem dort beschriebenen Gerät liegt dabei die Aufgabe zugrunde, daß, nachdem die Werkstückscheibe nach einer ersten Bestrahlung aus dem Korpuskularstrahlapparat, herausgenommen und einer weiterverarbeitenden Behandlung unterzogen worden ist, und nachdem man die Werkstückscheibe dann wieder in den Korpuskularstrahlapparat eingesetzt hat, daß man dann die Position der Werkstückscheibe im Korpuskularstrahlapparat durch rastemde Abtastung der Werkstückunterseite und dort vorhandener charakteristischer Details oder speziell bei früheren Bearbeitungsschritten angebrachter Marken erkennt

Es ist wichtig, sich klarzumachen, daß das durch Abrastern der Werkstückunterseite durchgeführte Bestimmen der Position des Werkstückes in bezug auf den Korpuskularstrahlapparat im allgemeinen keineswegs bedeuten muß, daß auch der zum Aufzeichnen des. Musters benutzte Korpuskularstrahl im Hinblick auf das Werkstück die gewollte Position hat. Denn dies ist bei diesem Verfahre^· ersichtlich nur dann der Fall, wenn man voraussetzen kann, daß der sowohl der die Werkstückunterseite abrasternde als auch der musteraufzeichnende Korpuskularstrahl unterhalb des Korpuskularstrahlgerätes mit Hilfe der Ablenksysteme genau und reproduzierbar in die Sollpositionen eingestellt werden können. In der Praxis muß man aber damit rechnen, daß bei beiden Korpuskularstrahlen über etwas längere Zciten hinweg in bezug auf den Korpuskularstrahlapparat langsame Lageveränderungen auftreten, die beispielsweise durch allmähliche elektrische Aufladung der den Korpuskularstrahlen zugewandten Geräteinnenwandungen und/oder durch mechanische oder thermischen Verzug der den Strahl formenden korpuskularoptischen Systeme hervorgerufen werden können. Dies ist für die Praxis eine wesentliche Schwäche, die um so fühlbarer wird, je feiner die aufzunehmenden Strukturen werden, und die seine betriebliche Anwendung wegen der damit verbundenen Unsicherheiten und der Gefahr iertigungsmäßigen Ausschusses in Frage stellt.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind diese Schwächen prinzipiell eliminiert, indem die den beiden Strahlquellen 1 und 2 zugeordneten Strahlengänge in bezug auf die Position und ggf. die Ablenkung aneinander gebunden werden in der Ebene 12, die die Werkstückoberfläche enthält, oder in einer zu dieser eng benachbarten Ebene. Hierdurch wird der genauere Verlauf der Strahlengänge innerhalb der beiden durch die Ebene 12 getrennten elektronenoptischen Teilsysteme von zweitrangiger Bedeutung.

Zur Durchführung der gegenseitigen Positionsbestimmung der beiden Strahlen ist ein wenigstens teilweise durchstrahlbares Referenzobjekt 13 vorgesehen, das in der Ebene 12 oder in ihrer engen Nachbarschaft angebracht ist. Dieses Referenzobjekt 13 isi so aufgebaut, daß es charakteristische Details enthält, die sowohl in dem eiekirönenrnikroskopischen Abbiidungssirahlengang nach F i g. 1 über den Bildempfänger 25 beobachtet und detektiert werden können, als auch in dem rastermikroskopischen Strahlengang nach F i g. 2 lokalisierbar sind.

Derartige Referenzobjekte können vorzugsweise aus linienhaften Strukturen bestehen, die beispielsweise mit einem elektronenmikroskoptschen Kontaminationsschreiber aufgezeichnet werden. Für den vorliegenden Zweck kommt es hierbei allein darauf an, auf dem Referenzobjekt einen oder ggf. mehrere gut auffindbare Referenzpunkte zu markieren, deren Ausdehnung deutlich

so kleiner als die zulässige Positionsunsicherheit bei der Registrierung des Musters sein muß. Hierfür ist beispielsweise eine Markierung in Form einer Gruppe konzentrischer Kreise geeignet, wobei der allen Kreisen gemeinsame Mittelpunkt den Referenzpunkt darstellt.

Eine andere vorteilhafte Gestaltung der Referenzpunkte wird über die Form eines Kreuzes abgeleitet, wobei der Überschneidungspunkt der Balken des Kreuzes die Position des Referenzpunktes markiert. Derartige in Kreuzform aufgebaute Marken eignen sich bekanntlich für die durch eine Rechenanlage gesteuerte Positionierung des Strahles in einem Elektronenstrahl-Lithographiesystem.

Es ist von vornherein klar, daß sich geometrisch einfache Strukturen, wie die eben als Beispiele besprochenen Kreise und Kreuze, für eine vollautomatische, von einer Rechenanlage gesteuerten Positionsdetektion besonders gut eignen. Es können jedoch auch andere, komplizierter aufgebaute Referenzobjekte Verwendung fin-

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den, beispielsweise genügend deutlich strukturierte clektronenmikroskopische Präparate. Allerdings ist in diesen Fällen damit zu rechnen, daß die Positionserkennung mit Hilfe der Datenverarbeitungsanlage einen höheren technischen Aufwand erfordern v>>ird als bei den geometrisch einfachen Strukturen.

Das Referenzobjekt 13 wird vorzugsweise auf demselben Vcrstelltisch 35 befestigt, der auch das Werkstück 14 trägt. Durch seitliches Verfahren des Tisches 35 kann man dann entweder zum gegenseitigen Ausrichten der beiden Strahlengänge das Referenzobjekt 13 in den Strahlengang bringen, was die Situation der F i g. 1 ist, oder man verschiebt, wie in F i g. 2 gezeigt, das zu bestrahlende Werkstück 14 auf die Achse, wenn man das Bestrahlungsmuster exponiert.

Wie bereits weiter oben erwähnt, ist in dem Verstelltisch noch eine in Strahlrichtung freie Durchgangsöffnung vorgesehen, die ebenfalls durch geeignetes Verfahren des Verstelltisches in den Strahlengang gebracht werden kanu und die dann dem von der Sirahlqucllc I kommenden Strahl freien Durchgang gewährt. Diese Einstellung fiüdet dann Verwendung, wenn man in der weiter oben beschriebenen Weise die Gestalt des zur Musteraufzeichnung benutzten Strahlquerschnittes über eine korpuskularoptisch vergrößernde Abbildung auf die Eingangsebene des Bildempfängers 25 beobachtet werden soll. Es ist für diesen Zweck auch ersatzweise möglich, innerhalb eines ausgedehnteren Referenzpräparates 13 eine genügend große Freifläche vorzusehen, die einen ungehinderten Strahidirchgang ermöglicht.

Besondere Maßnahmen sind hinsichtlich der Beleuchtung des Referenzobjektes 13 erforderlich, wenn der das Muster aufzeichnende Elektronenstrahl einen Durchmesser hat, der erheblich kleiner ist als diejenige Teilfläche des Referenzobjektes 13 die man bei der gegenseitigen Ausrichtung der den Strahlquellen 1 und 2 zugeordneten Strahlengänge notwendigerweise abbilden muß, um die Referenzpunkte zu erkennen und aufzufinden. In diesem Fall wird eine effektive Aufsprei-/ung der Beleuchtung dadurch erreicht, daß man die erforderliche Teilfläche des Referenzobjektes 13 mit dem von der Strahlquelle 1 erzeugten Elektronenstrahl in Form eines dichten Rasters überstreicht.

Eine derartige Maßnahme ist unumgänglich notwendig, wenn das der Strahlquelle 1 zugerodnete Elektronenstrahl-Lithographiesystem mit einem bewegten Elektronenstrahl arbeitet der entweder rasternd oder mit einer komplizierteren Ablenkstrate,gie weiträumig über das zu exponierende Muster geführt wird. Hierbei kann man das sowieso vorhandene, die Mustererzeugung steuernde Ablenksystem auch für das durch Rastern simulierte Aufspreizen der Beleuchtung des Referenzpräparates benutzen.

Die rasterartige Bewegung der Beleuchtung für das Referenzobjekt 13 kann aber auch dann von Vorteil sein, wenn man zur Aufzeichnung des Musters von einem Projektionsverfahren Gebrauch macht, etwa von einem Verfahren mit dem in F i g. 1 dargestellten Strahlengang. In diesem Fall erstreckt sich die Beleuchtung von Haus aus schon über einen größeren Bereich des Referenzobjektes 13, aber sie ist nicht gleichmäßig, sondem nach Art des aufzuzeichnenden Musters strukturiert. Dies erschwert die Erkennung der Referenzmarken, was dann besonders ins Gewicht fällt, wenn das Justierverfahren vollautomatisch durchgeführt und von einer Datenverarbeitungsanlage gesteuert werden so!!. H ier ist es vorteilhaft, durch oszillierendes Ablenken des Strahles mit Hilfe des Ablenksystems 33 im zeitlichen Mittel für eine Verwischung der Musterstrukturen de'. Strahles und so für eine gleichmäßige Beleuchtung zu sorgen.

Beim gegenseitigen Ausrichten der den beiden Quellen 1 und 26 zugeordneten Strahlengänge können die Strahlen nur alternativ eingeschaltet werden, denn mit in Betrieb befindlichem raster-elekfonenmikroskopischen Ablenksystem 16 würde der elektronenmikroskopische Strahlengang nach F i g. 1 durch das Ablenkfeld

ίο 16 rasterartig und zeitlich stetig verändert geknickt werden. Im Gegensatz dazu ist bei der in F i g. 2 dargestellten Registrierung des Musters duch den der Strahlquelle 1 zugeordneten Elektronenstrahl gleichzeitig auch das der zweiten Strahlquelle 26 zugehörige Rasterelektronenmikroskop in Betrieb.

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion ergibt sich dann, wenn die Objektivlinse 11 und die Objektivlinse 15 zusaammen mit ihren zugehörigen Ablenksystemen 33 und 16 zur Bearbeitungsebene 12 symmetrisch aufge-

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£\j uaui 3I1IU, UHU vT^iiii im t i-.iii3cii9|juigii UlC giciciie windungszahl haben. Schaltet man die beiden Spulen mit entgegengesztztem Richtungssinn des Linsenstromes hintereinander, so verschwindet die gesamte Bilddrehung des so entstehenden telezentrischen Doubletts, bf i

/5 dem wie aus der Theorie bekannt auch die anisotropen Bildfehler von Haus aus verschwinden. Für weiter von der Achse entfernt liegende Bildpunkte kann man dann den als Bildfeldwölbung bezeichneten Abbildungsfehler durch eine einzige, beiden Spulen gemeinsame und in ihrer Größe vollständig durch den Achsenabstand bestimmte Stromänderung aufheben, wobei die Scharfstellung der betreffenden außeraxialen ringförmigen Zone ebenfalls in der Ebene 12 erfolgt Diese Eigenschaften in Verbindung mit zwei Ablenksystemen in speziellen Lagen: nämlich dem in der vorderen Brennebene 10 der Objektlinse 11 angeordneten Ablenksystem 33 und dem in der hinteren Brennebene

öffnet eine besonders günstige Möglichkeit zur Beobachtung der Strahlposition auch bei größeren Ablenkwinkeln und größeren Abständen des Strahles von der Linsenachse. Durch die Lage der Ablenksysteme in den Brennebenen wird gewährleistet, daß — unabhängig vom Achsenabstand — die Elektronenstrahlb<Lndel in der Mittelebene 12 achsenparallele Bündelachsen haben, und daß sie hinter dem Ablenksystem wieder auf und in Richtung der Achse der Zwischenlinie 20 ausgerichtet worden sind. Diese Strahlführung ist in Fig.3 veranschaulicht. Der Strahlverlauf vor der Linse 9 und

so nach der Linse 23 ist derselbe wie in F i g. 1 und brauchte daher in F i g. 3 nicht erneut dargestellt zu werden.

Auch bei außeraxial verlaufenden Strahlen kommt es für die elektronenmikroskopische Abbildung des Referenzobjektes 13 darauf an, eine etwas größere Teilfläehe des Objektes gleichmäßig zu bestrahlen, damit man ggf. dort angebrachte Marken ausleuchten und erkennen kann. Hierzu wird zweckmäßig einer konstanten Grundablenkung des Ablenksystems 33 eine rasterartige Ablenkung überlagert in genauer Analogie zu dem obengeschilderten Verfahren bei der elektronenmikroskopischen Abbildung von Marken, die auf dsr Achse des Elektronenstrahlgerätes liegen.

Im Gegensatz dazu wird das Ablenksystem 16, das primär für die rastermikroskopische Abbildung nach F i g. 2 bestimmt ist und dabei mit rasterartig veränderten Ablenkwinkein arbeitet, im Strahlengang nach F i g. 3 mit einer mit der Grundablenkung veränderlichen, aber sonst zeitlich konstanten Ablenkung betrie-

ben. Sind die Ablenksysteme 33 und 16 ebenso wie die Linsen 15 und 20 symmetrisch zur Ebene 12 aufgebaut, so ist die Ablenkung durch das Ablenksystem 16 vom Betrage gerade gleich der Grundablenkung des Ablenksystems 33, aber im Ablenksinn entgegengesetzt gerichtet

Verwendet man ein genügend ausgedehntes Referenzobjekt 13 mit einer Mehrzahl von Marken, deren gegenseitige Abstände bekannt sind, so lassen sich die zu bestimmten Strahlverschiebungen gehörenden Ablenkwinkel mit den Arbeitsweisen nach F i g. 1 und 3 bestimmen und betriebsmäßig kontrollieren.

Die dritte Aufgabe des rastermikroskopischen Elektropenstrahlsystems ist die Feststellung der axialen Position der Werkstückunterseite und der Veränderung dieser Position bei der Querverstellung des Werkstükkes 14 und dem Verstelltisch 35. Die dazu erforderliche Fokussierung des Rastermikroskops auf die Unterseite des Werkstückes 14 wird dabei durch Verändern des Stromes / in der Spule der Objektlinse 15 vorgenommen. Hierfür geeignete Methoden, die sich auch für eine automatische Fokussierung eignen, sind Stand der Technik. Beispielsweise kann man bei linienhaftem r\brastem des Objektes als Kriterium für das Erreichen der genauen Fokussierung das Auftreten des Maximums in den vom Detektor 34 registrierten kurzperiodischer Raumfrequenzen benutzen.

Aus der Theorie ist bekannt, daß dabei ein Zuwachs dj\s ues Stromes J\ 5 in der Spule der Objektlinse 15 eine Verschiebung der Unterseite des Werkstückes 14 um ^Zt5=2Ccis4/i5//i5 nach unten anzeigt, wobei Cc\s den Koeffizienten der chromatischen Aberration der Linse 15 bedeutet Kann man davon ausgehen, daß das Werkstück die Form einer Scheibe hat, die überall gleichmäßig dick ist, so ist dann auch die der ersten Strahlquelle zugewandte Oberseite des Werkstückes um den gleichen Betrag verschoben, ΔΖ\ 1 — — ΔΖ\·*

Die hierdurch hervorgerufene Unscharfe des Musters kann dann, ggf. ebenfalls automatisch, durch eine entsprechende Defokussierung der Objektlinse 11 mittels einer Änderung Δ}\ \ des Stroms }\ ·, in der Spule dieser Linse ausgeglichen werden. Hierfür gilt der entsprechende Zusammenhang

mit Ccu als Koeffizienten der chromatischen Aberration der Linse 11. Die Stromänderung Δ}\ \ der Linse 11 ist somit nach der Gleichung

_ _ Ο". 15

As

vorzunehmen. Das negative Vorzeichen bedeutet dabei, daß einem Zuwachs des Stromes in der Spule der Linse 15 eine Abnahme des Stromes in der Spule der Linse 11 entspricht und umgekehrt. Ein Vorzug dieses Verfahrens ist es, daß es ganz gleichgültig ist, ob beispielsweise die Verschiebung des im Achsenbereich liegenden Teiles der Oberfläche der gleichmäßig dicken Werkstückscheibe durch eine leichte wellenartige Verbiegung der Scheibe zustande gekommen ist, oder ob eine an sich genau ebene Scheibe durch Zufall oder mechanische Ungenauigkeiten ihrer Halterung im Verstelltisch 35 nicht genau senkrecht zur Geräteachse liegt, oder ob sich der Tisch 35 während seiner Querverstellung etwas in Achsenrichtung versetzt. Es ist noch hervorzuheben, daß die Fokuskorrektur sowohl in bezug auf die Zeit eine Echtzeit-Korrektur dastellt, als auch in bejug auf den Ort in dem Sinne echt ist, daß das Korrektursignal stets unter dem gerade mit dem Muster zu beschreibenden Werkstüekteil abgefragt wird. Dieser Bereich kann auch durchaus etwas außeraxial liegen, wobei die duch die Bildfeldwölbung hervorgerufene zusätzliche Defokussierung aus der Theorie zu errechnen und in das automatische Korrekturprogramm der Datenverarbeitungsanlage einzubeziehen ist

Auch eine ungleichmäßige Dicke der Werkstückscheibe kann, wenn man sie aus einer vorhergegangenen Messung in Abhängigkeit vom Ort auf der Scheibe kennt in offensichtlicher Weise in das Verfahren zur Fokuskorrektur mit einbezogen werden. Die Kenntnis der hierbei gerade erforderlichen zusätzlichen Defokussierung der Objektlinse 11 kann aus der Position des Verstelltisches abgeleitet werden.

In den F i g. 1 bis 3 sind als Beispiele für die elektronenoptischen Linsen elektromagnetische Linsen eingezeichnet Es kann jedoch auch von Vorteil sein, für die elektronenoptische^ Linsen elektrostatische Linsen zu verwenden, beispielsweise die seit langem wohl bekannten Einzellinsen.

Eine solche Einzellinse ist in F i g. 4 schematisch dargestellt und mit 39 bezeichnet Sie besteht aus einer an elektrische Spannung gelegten Mittelelektrode 41, die von dem Isolator 46 getragen und über ihn isoliert in dem Gehäuse 45 befestigt ist Die zwei Außenelektroden 40 und 42 liegen auf dem Erdpotential wie das Außengehäuse und das restliche Gerät. Die elektrische Spannung der Mittelelektrode, die über eine Stange 44 zugeführt wird, hat bei einer Linse kurzer Brennweite etwa dieselbe Größe wie die Spannung an der Kathode, aus der die Elektronen emittiert werden oder entspricht ggf. der Beschleunigungsspannung der Ionen, wenn man Ionenstrahlen verwendet

Vor allem wird man elektrostatische Linsen dann mit Vorteil verwenden, wenn man als Korpuskularstrahlen lonenstrahlen benutzt. Denn für Elektronenstrahlen konstruierte elektrostatische Linsen behalten auch bei der Verwendung von lonenstrahlen die gleiche Brechkraft, wenn beide Korpuskulanten mit einer Spannung von gleichem Betrag beschleunigt worden sind. Im Gegensatz dazu haben für Elektronen geeignete elektromagnetische Linsen für lonenstrahlen eine um Größenordnungen schwächere 3rechkraft, so daß sich kurzbrennweitige magnetische Linsen für lonenstrahlen weniger einfach realisieren lassen.

Es kann jedoch auch bei der Benutzung von Elektronenstrahlen für die Anordnung von Vorteil sein, eine elektrostatische Linse in den Strahlengang einzuschalten. Man muß ja bedenken, daß die Ebene des Referenzobjektes 13 ebenso wie die Oberfläche des Werkstückes 14 mit der Ebene 12 übereinstimmen sollen oder diesel sehr dicht benachbart sind. Andererseits hat die Werkstückscheibe 14 eine endliche Dicke. Will man nun beirr rastermikroskopischen Strahlengang von der Abta stung des Referenzobjektes 13 zur Abtastung dci Werkstückunterseite übergehen, so müßte die Brech kraft der Objektlinse 15 vermehrt werden. Dies hätte aber zur Folge, daß sich u. U. das magnetische Streufelc dieser Linse so stark ändern würde, daß es gerade die gegenseitige Positionierung der von der ersten unc zweiten Strahlquelle erzeugten Strahlen beeinträchti bs gen könnte.

Es ist daher von Vorteil, die zusätzlich für die Objekt linsenstufe erforderliche Brechkraft durch eine elektro nische Linse aufzubringen, denn elektrostatische Linser

15 .

besitzen kein äußeres Streufeld und können somit auch den äußeren Strahlverlauf nicht beeinträchtigen. Wie in F i g. 4 dargestellt, kann man die elektrostatische Linse 39 — in Strahlrichtung des von der zweiten Quelle ausgesandten Strahls aus gesehen — dicht vor der Objekt- 5 linse 15 anordnen. Die elektrostatische Linse und die Objektlinse wirken dann zusammen als eine einzige dikke Linse, die auf die Unterseite des Werkstückes 14 fokussiert ist

Wenn man das Referenzobjekt 13 mit dem Rastermi- 10 kroskop abtasten will, wird die elektrostatische Linse dadurch ausgeschaltet, daß die Spannungszuführungsstange 44 auf Erdpotential gelegt wird. Diese Situtation ist in Fig.5 dargestellt In Fig.4 und 5 entspricht der Strahlverlauf unterhalb der Linse 23 und oberhalb der 15 Linse 9 genau dem in F i g. 2 vorliegenden und brauchte daher nicht noch einmal dargestellt zu werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (18)

Patentansprüche:

1. Korpuskularstrahlgerät zur Erzeugung eines Bestrahlungsmusters auf einem Werkstück mittels eines von einer ersten Strahlquelle (1) ausgesandten Strahles und eines zur Formung dieses Strahles geeigneten ersten korpuskularoptischen Linsensystems (5, 7,9,11) mit einer Einrichtung (35) zur Justierung des Werkstückes (14) und mit einem auf der der ersten Strahlquelle (1) abgewandten Seite des Werkstückes (14) angeordnetem zweiten korpuskularoptischen Linsensystem (15,20, 23,39) und einer diesem nachfolgend angeordneten zweiten Strahlquelle (26), die zusammen mit einem Detektor (34) ein Rastermikroskop bilden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene des Werkstücks (14) oder nahe bei ihr ein zum wenigstens teilweise durchstrahlbares Referenzobjekt (13) und eine freie Strahldurchtrittsöffnumg vorgesehen sind, daß eine Strahlweiche (24) an dem dem Werkstück (14) abgewandten Enöe des zweiten korpuskularoptischen Linsensystems (15,20,23,39) zwischen dem zweiten korpuskularoptischen Linsensystem (15, 20, 23, 39) und der zweiten Strahlquelle (26) angeordnet isit, daß der Strahlweiche (26) nachfolgend ein Bildempfänger (25) angeordnet ist, der mit dem zweiten korpuskularoptischen Linsensystem (15, 20,23,39) für den von der ersten Strahlquelle (1) erzeugten Strahl ein Korpuskulartnikroskop bildet, daß die Strahlweiche (24) den von der ersten Strahiquelle (1) erzeugten Strahl gerade so ablenkt, daß das von dem zweiten korpuskularoptischen Linsensystem (15, 20, 23, 39) entworfene korpuskulannikrosk-ypische Bild auf die Empfängerfläche des Bildempfängers (25) fällt, und daß die zweite Strahlquelle (26) be iiglich der Strahlweiche (24) gerade eine solche Lage hat und so ausgerichtet ist, daß der von dieser zweiten Strahlquelle erzeugte Korpuskularstrahl von der Strahlweiche (24) auf die Achse des zweiten korpuskularoptisehen Linsensystems (15,20,23,39) eingefädelt wird.

2. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet, daß der dem Werkstück (14) am nächsten liegenden Korpuskularlinse (15) des zweiten korpuskularoptischen Linsensystems (15, 20,23,39) ein Ablenksystem (16) zugeordnet ist.

3. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der dem Werkstück (14) am nächsten liegenden Korpuskularlinse (11) des ersten korpuskularoptischen Linsensystems (5,7,9,11) ein Ablenksystem (33) zugeordnet ist.

4. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenksystem (16) in bezug auf die zugeordnete Korpuskularlinse (15) in der dem Werkstück abgewandten Brennebene (17) angeordnet ist.

5. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenksystem (33) in bezug auf die zugeordnete Korpuskularlinse (11) in der dem Werkstück (14) abgewandten Brennebene (10) angeordnet ist.

6. Verfahren zum Betrieb eines Korpuskularstrahlgeräts nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem zweiten korpuskularoptischen Linsensystem (15,20,23,39) zugerodnete Ablenksystem (16) wahlweise entweder mit einer zeitlieh sägezahnartig veränderlichen Ablenkung betrieben werden kann, wie sie für ein Rastermikroskop erforderlich ist. oder mit einer in der Größe einstellbaren aber zeitlich konstanten Ablenkung.

7. Verfahren zum Betrieb eines Korpuskularstrahlgeräts nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem ersten korpuskularoptischen Linsensystem (5,7,9,11) zugeordnete Ablenksystem (33) wahlweise entweder mit einer dergestalt veränderlichen Ablenkung betrieben werden kann, daß sie der Aufzeichnung des zu erstellenden Bestrahlungsmusters entspricht, oder mit einer einstellbaren, aber dann zeitlich konstanten Grundablenkung, der eine rasterartige Ablenkung des Strahles überlagert ist.

8. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Werkstück (14) am nächsten liegenden korpuskularoptischen Linsen (11) und (15) beider Linsensysteme zu derjenigen Ebene (12) regelsymmetrisch aufgebaut sind, die diejenige Oberfläche des Werkstückes (14) enthält, die der ersten Strahlquelle (1) zugewandt ist

9. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden korpuskularoptischen Linsensystemen zugeordneten Ablenksysteme (16) und (33) spiegelsymmetrisch zu dieser Ebene (12) aufgebaut sind.

10. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korpuskularoptischen Linsen ganz oder teilweise magnetische Linsen sind.

11. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die korpuskularoptischen Linsen ganz oder teilweise elektrostatische Linsen sind.

12. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den Ablenksystemen (16) und (33) eines oder beide magnetisch sind.

13. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den Ablenksystemen (16) und (33) eines oder beide elektrisch sind.

14. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Werkstück (14) benachbarten Korpuskularlinsen (11) und (15) beider korpuskularoptischer Systeme elektromagnetische Linsen sind, deren Linsenspulen so verbunden und erregt sind, daß die Ströme in den Linsenspulen gegenläufig verändert werden können; wobei die Beträge der Stromänderungen in einem konstanten festen Verhältnis stehen.

15. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Werkstück (14) benachbarten Linse (15) des zweiten korpuskularoptischen Systems (15,20,23,39) eine wahlweise zu-, und abschaltbare elektrostatische Linse (39) im Sinne der Strahlrichtung des zweiten Strahlsystems gesehen vorgeschaltet wird und mit dieser eine einzige dicke Linse bildet.

16. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlweiche (24) eine magnetische Strahlweiche ist.

17. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Korpuskularstrahlen Elektronenstrahlen sind.

18. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1 und den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daB mindestens einer oder beide Korpuskularstrahlen loncnstrahlensind.