DE3206374A1

DE3206374A1 - Verfahren und vorrichtung zum eichen der ablenkung eines aus geladenen teilchen bestehenden strahls

Info

Publication number: DE3206374A1
Application number: DE19823206374
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Hochioji Tokyo Okubo; Susumu Kashiwa Chiba Ozasa; Norio Iruma Saitama Saitou; Nobuo Tokyo Shimazu
Original assignee: Nippon Telegraph & Telephone Public Corp Tokyo; Hitachi Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Hitachi Ltd Nippon Telegraph And Telephone Corp
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1982-02-22
Publication date: 1982-09-09
Also published as: JPH0324771B2; US4443703A; DE3206374C2; JPS57138757A

Description

PATENTANWÄLTE SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9Ö POSTADRESSE: POSTFACH 9S O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95

ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

■ KARL LUDWIG SCHIFF (19Θ4-1978)

DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER DIPL. INQ. PETER STREHL DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF DIPL. INQ. DIETER EBBINQHAUS DR. INQ. DIETER FINCK

TELEFON (Ο89) 4SSOB4 TELEX 6-23 566 AURO D

TELEQRAMME auromarcpat München

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Verfahren und Vorrichtung zum Eichen der Ablenkung eines aus geladenen Teilchen bestehenden Strahls

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Eichen der Ablenkung eines ausgeladenen Teilchen bestehenden Strahls bei einer Bestrahlungseinrichtung, bei welcher ein solcher aus geladenen Teilchen bestehender Strahl, z.B. ein Elektronen- oder Ionenstrahl, mit hoher Geschwindigkeit auf einen Gegenstand gerichtet wird, um den Gegenstand der Wirkung des Strahls auszusetzen und hierdurch den Gegenstand bei hoher Genauigkeit mit einem gewünschten Muster zu "beschreiben".

Zu einer Einrichtung der vorstehend geschilderten Art, bei der mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl gearbeitet wird, gehören allgemein eine elektromagnetische Ablenkeinrichtung und eine elektrostatische Ablenkeinrichtung, mittels v/elcher der aus den geladenen Teilchen bestehende Strahl angelenkt werden kann. Diese beiden Ablenkeinrichtungen werden bei einer

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solchen Einrichtung in Verbindung miteinander benutzt, um die Nachteile zu vermeiden, die sich daraus ergeben, daß dann, wenn ein Feld, das dem Strahl ausgesetzt werden soll, mittels dessen ein gewünschtes Muster "geschrieben" wird, nur durch die elektromagnetische Ablenkeinrichtung überstrichen wird, die Strahlablenkgeschwindigkeit und daher auch die Schreibgeschwindigkeit auf einen niedrigen Wert beschränkt ist, was auf Behinderungen, z.B. durch Wirbelströme oder Hystereseerscheinungen verursacht wird, während dann, wenn ein solches Feld allein mit Hilfe der elektrostatischen Ablenkeinrichtung überstrichen wird, ein übermäßig großer Ablenkungsastigmatismus oder eine sogenannte schärfenlose Strahlkonzentration nicht zu vermeiden ist. Nähere Angaben über diese Probleme finden sich z.B. in "The Electrochemical Society Inc. Spring Meeting, St. Louis, Missouri", 11. bis 16. Mai 1980, Extended Abstract, S. 601, sowie "J. Vac. Sei. Technology", 16(3) Nov./Dez. 1979, S. 1686. Diesen Arbeiten sind weitere Einzelheiten zu entnehmen.

Bei dem bis jetzt angewendeten bekannten Verfahren, bei dem Bewegungen einer Bühnenkonstruktion herbeigeführt werden, die einen Gegenstand trägt, welcher der Wirkung eines aus geladenen Teilchen bestehenden Strahls ausgesetzt werden soll, ist es zum Zweck des Eichens der Ablenkung bei einer Einrichtung mit einer Ablenkeinrichtung der beschriebenen Art erforderlich, die Bühnenkonstruktion zahlreiche Bewegungen in erforderlichen Richtungen ausführen zu lassen, wie es weiter unten anhand der Zeichnungen erläutert wird, so daß man für die Durchführung einer solchen Eichung eine lange Zeit benötigt. Ferner führt die Wärme, die während der Bewegung der Bühnenkonstruktion erzeugt wird, dazu, daß sich der Abstand zwischen der Einstellmarke und demjenigen Teil der Bühnenkonstruktion, welcher den Teil repräsentiert, der mit Hilfe eines Laserinterferometers gemessen werden soll, verändert, wodurch die Genauigkeit der Eichung beeinträchtigt wird, so daß eine erhebliche Verschlech-

terung der lithographischen Genauigkeit der Einrichtung eintritt.

Im Hinblick auf die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Verfahren und'Vorrichtungen besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, Verfahren und Vorrichtungen zum Eichen der Ablenkung eines aus geladenen Teilchen bestehenden Strahls bei einer Bestrahlungsvorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, den Zeitaufwand für die Ablenkungseichung erheblich zu verringern und außerdem die lithographische Präzision zu verbessern.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung gelöst, die es ermöglichen, eine Eichung der Ablenkung eines aus geladenen Teilchen bestehenden Strahls bei einer Bestrahlungsvorrichtung durchzuführen, zu der eine erste Ablenkeinrichtung gehört (z.B. eine elektromagnetische Ablenkeinrichtung) zum Abtasten einer relativ großen Fläche mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl sowie eine zweite Ablenkeinrichtung (z.B. eine elektrostatische Ablenkeinrichtung) zum Abtasten bzw. Überstreichen einer relativ kleinen Fläche mit dem Strahl, wobei die Ablenkung durch die erste Ablenkeinrichtung auf bekannte Weise geeicht wird, während die Ablenkung durch die zweite Ablenkein— richtung unter Benutzung der geeichten ersten Ablenkeinrichtung geeicht wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich-nungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 teilweise schematisch und teilweise in einem Blockschaltbild den Aufbau einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines Gegenstandes mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl, bei der sich die Erfindung vorteilhaft anwenden läßt;

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2 ein Schreibfeld in Verbindung mit der Darstellung eines Verfahrens zum Eichen der elektromagnetischen Ablenkung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines bekannten Verfahrens zum Eichen der Ablenkung; und

Fig. 4 eine Darstellung, aus der ersichtlich ist, auf welche Weise die Eichung der Ablenkung bei einer Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, werden die sich bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ergebenden Probleme zunächst im folgenden anhand von Fig. 1 bis 3 erläutert; danach wird eine Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung gegeben.

In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau einer Ablenkeinrichtung dargestellt, wie sie gewöhnlich bei einer mit einem Elektronenstrahl arbeitenden Bestrahlungsvorrichtung benutzt wird, wobei es sich um ein Beispiel für eine Vorrichtung handelt, bei der mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl gearbeitet wird, bei welcher sich die Erfindung vorteilhaft anwenden läßt. Gemäß Fig. 1 wird ein Elektronenstrahl 1 mittels einer Elektronenlinse 2 so fokussiert, daß ein kreisrunder oder rechteckiger Strahlfleck auf einem Gegenstand 3 erzeugt wird, der mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl bestrahlt werden soll. Zum Ablenken des Elektronenstrahls 1 derart, daß der Strahlfleck gegenüber dem Gegenstand 3 bewegt wird, dient eine Kombination einer elektromagnetischen Ablenkeinrichtung mit einer elektrostatischen Ablenkeinrichtung 5.

Die Wirkungsweise der Ablenkeinrichtungen 4 und 5 wird im folgenden anhand von Fig. 2 kurz erläutert. Ein Schreibfeld 10, das im folgenden kurz als Feld bezeichnet wird, welches durch

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ausgezogene Linien abgegrenzt ist, wird in mehrere kleine Felder 11 unterteilt, die im folgenden als Teilfelder bezeichnet werden; in Fig. 2 ist nur ein Teilfeld 11 dargestellt, das durch gestrichelte Linien abgegrenzt ist. Die innere Fläche des Teilfeldes 11 wird dem Elektronenstrahl 1 ausgesetzt, der durch die elektrostatische Ablenkeinrichtung 5 abgelenkt wird, welche geeignet ist, den Strahl mit hoher Geschwindigkeit abzulenken. Die elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4 lenkt den Strahl 1 zur Mitte des Teilf-eldes 11 ab. In Fig. 2 bezeichnen χ und y die Koordinaten von Musterdaten, die z.B. auf ein rechtwinkliges Koordinatensystem bezogen sind, dessen Ursprung im Mittelpunkt des Teilfeldes 11 liegt, während X und Y die Koordinaten des Mittelpunktes des Teilfeldes 11 z.B. in Beziehung zu einem rechtwinkligen Koordinatensystem bezeichnen, dessen Ursprung im .Mittelpunkt des Feldes 10 liegt. Das Feld

10 hat gewöhnlich eine Größe von 1x1 mm bis 10 χ 10 mm, während jedes Teilfeld 11 eine Größe von etwa 100 χ 100 Mikrometer hat. Benutzt man in der anhand von Fig. 2 beschriebenen Weise zum Ablenken des Strahls sowohl die elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4 als auch die elektrostatische Ablenkeinrichtung 5, wird die elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4, welche den Strahl mit einer niedrigen Geschwindigkeit ablenkt, nur eine Anzahl von Malen betätigt, die gleich der Anzahl der Teilfelder

2 ⁴

11 ist, welche 10 bis 10* beträgt. Daher ist eine erhebliche

Erhöhung der Schreibgeschwindigkeit im Vergleich zu dem Fall möglich, in dem das gesamte Feld 10 dem Strahl ausgesetzt wird, der nur durch die elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4 abgelenkt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß in diesem Fall die Häufigkeit der Betätigung der elektromagnetischen Ablenkeinrichtung 4 um mehrere Größenordnungen höher wird als die Anzahl der Teilfelder 11.

Bei einer Vorrichtung mit dem soeben beschriebenen Aufbau ergeben sich natürlich Ablenkungsverzerrungen, z.B. eine Trapezverzerrung, eine Rotationsverzerrung, eine Tonnenverzerrung oder

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-Je--

eine beliebige andere Verzerrung; dies ist auf die Begrenzung der mechanischen Genauigkeit und Positionierungsfehler bezüglich der elektromagnetischen und elektrostatischen Ablenkeinrichtungen 4 und 5 sowie auf die gegenseitige Interferenz der magnetischen und elektrischen Felder zurückzuführen. Um eine solche Ablenkungsverzerrung zu korrigieren, werden die einem Steuerrechner 6 entnommenen Ablenksignale X, Y sowie x, y auf geeignete Weise in Signale X^f , Y¹ und x¹, y' umgewandelt, was mit Hilfe zugehöriger Eicheinrichtungen 7 und 8 geschieht," denen entsprechende Transformationsfunktionen zugeordnet sind, und diese transformierten Signale X', Y' und x¹, y¹ werden den elektromagnetischen bzw. elektrostatischen Ablenkeinrichtungen 4 und 5 zugeführt. Die Signaltransformationsfunktionen der Eicheinrichtungen 7 und 8 sind so gewählt, daß der Betrag der tatsächlichen Ablenkung des Strahls 1 gegenüber dem Gegenstand 3 in einer festen bzw. definierten Beziehung zu den Ablenkungsdaten steht, welche zur Herbeiführung der gewünschten Ablenkung dem Steuerrechner 6 entnommen werden.

Die Transformationsfunktionen, die zur Transformation der Signale in den Eicheinrichtungen 7 und 8 benutzt werden, welche der elektromagnetischen Ablenkeinrichtung 4 bzw. der elektrostatischen Ablenkeinrichtung 5 zugeordnet sind, v/erden bis jetzt in der nachstehend beschriebenen Weise ermittelt. Auf einem Teil einer Bühnenkonstruktion 3', die den Gegenstand 3 trägt, ist eine Bezugsmarke 3" angeordnet, so daß man die jeweilige Lage des Elektronenstrahls 1 ermitteln kann. Zum -Zweck der Signaltransformation im Fall der elektromagnetischen Ablenkung wird die Bühnenkonstruktion 3' längs einer vorbestimmten Strecke bewegt, während die jeweilige Stellung der Bühnenkonstruktion 3' mit Hilfe eines Laserinterferometers 9 gemessen wird. Um dann die Lage der Bezugsmarke 3" zu ermitteln, wird der Elektronenstrahl 1 mit Hilfe der elektromagnetischen Ablenkeinrichtung 4 abgelenkt, und die Ablenkungsdaten werden im Zeitpunkt der Erfassung der Bezugsmarke 3" erfaßt. Auf diese

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Weise wird die Beziehung zwischen der durch die Bezugsmarke 3" tatsächlich zurückgelegten Strecke und den entsprechenden Ablenkungsdaten für mehrere Punkte gesucht, die das gesamte Feld überdecken, wodurch die Transformationsfunktion bestimmt wird, die bei der Eichung der elektromagnetischen Ablenkung benutzt werden soll.

Für die Zwecke der Signaltransformation im Fall der elektrostatischen Ablenkung ist es erforderlich, die Transformationsfunktion zu ermitteln, die für die Eichung der elektrostatischen Ablenkung in jedem der Teilfelder benutzt werden soll, denn das Magnetfeld, das durch die elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4 erzeugt wird, dringt in die elektrostatische Ablenkeinrichtung 5 ein, wodurch die elektrostatische Ablenkung des Strahls 1 beeinflußt wird. Mit anderen Worten, bei der Eichung der elektrostatischen Ablenkung wird der Strahl 1 zunächst elektromagnetisch zur Mittellinie 12 eines Teilfeldes 11' abgelenkt, um eine Eichung durchzuführen, wie es in Fig. dargestellt ist. Dann wird die Bühnenkonstruktion 3', bei der ein Teil mit der Bezugsmarke 3" zur Benutzung bei der Korrektur der Ablenkungsverzerrung versehen ist, verstellt, um die Bezugsmarke jeweils zu einem von mehreren Punkten zu bewegen, z.B. zu den in Fig. 3 dargestellten vier Punkten 13, 14, 15 und 16, und außerdem werden die elektrostatischen Ablenkungsdaten, die man für eine elektrostatische Ablenkung des Strahls 1 zu der Lage benötigt, bei der die Bezugsmarke 3" erfaßt wird, gemessen oder berechnet. Eine solche Messung wird für sämtliche benötigten Punkte (gewöhnlich die vier vorstehend genannten Punkte 13 bis 16) durchgeführt, die innerhalb des Teilfeldes 11' verteilt sind, wodurch die Transformationsfunktion ermittelt wird, die bei der elektrostatischen Ablenkungseichung in dem betreffenden Teilfeld 11' angewendet werden soll. Messungen v/erden auf ähnliche Weise bei anderen Teilfeldern durchgeführt, bis die Transformationsfunktionen für sämtliche erforderlichen Teilfelder· zur Verfugung stehen.

Die Bewegung der Bühnenkonstruktion 3¹, die Erfassung der Lage der Bezugsmarke 3", die Ermittlung der Übertragungsfunktionen und weitere Arbeitsschritte, die durchgeführt werden, um die beschriebene elektromagnetische und elektrostatische Ablenkungseichung durchzuführen, sind z,B. in der folgenden Literaturstelle beschrieben: "J. Vac. Sei. Technology, 16(6)," Nov./Dez. 1979, S. 1710-1714 und S. 1784-1786. Im Hinblick hierauf dürfte sich eine nähere Beschreibung der genannten Arbeitsschritte erübrigen.

Bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren muß die auf der Bühnenkonstruktion angeordnete Bezugsmarke nacheinander zu mehreren benötigten Punkten innerhalb des Ausmaßes jedes benötigten Teilfeldes bewegt werden, und daher ist die vollständige Durchführung der elektrostatischen Ablenkungseichung außerordentlich zeitraubend. Ferner führt die Wärme, die bei der Bewegung der Bühnenkonstruktion erzeugt wird (z.B. Wärme, die bei der Bewegung des bewegbaren Teils der Bühnenkonstruktion entsteht,und/oder die auf elektrischem Wege erzeugte Wärme), zu einer Erhöhung der Temperatur der Bühnenkonstruktion, was zur Folge hat, daß sich die lithographische Genauigkeit erheblich verschlechtern kann.

Die Erfindung ermöglicht es nunmehr, die beschriebenen Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu vermeiden; das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, daß anstelle des Bewegens der Bühnenkonstruktion innerhalb des Ausmaßes eines Teilfeldes die elektromagnetische Ablenkeinrichtung vorher auf bekannte Weise geeicht wird, z.B. nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren, und d.aß die geeichte elektromagnetische Ablenkeinrichtung benutzt wird, um die elektrostatische Ablenkeinrichtung zu eichen, ohne daß eine Bewegung der Bühnenkonstruktion herbeigeführt wird.

Fig. 4 veranschaulicht die Durchführung der Korrektur der

Ablenkungsverzerrung und der Eichung der Ablenkung gemäß einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Fig. 4 bezeichnen X und Y die Koordinaten des Mittelpunktes eines Teilfeldes 17, das geeicht werden soll, in Beziehung zu einem rechtwinkligen Koordinatensystem, dessen Ursprung im Mittelpunkt eines Feldes liegt, während χ und y die Koordinaten der Bezugsmarke 3" (Fig. 1) bezeichnen, zu welcher der Strahl bewegt werden soll, und zwar in Beziehung zu dem rechtwinkligen Koordinatensystem, dessen Ursprung im Mittelpunkt des Teilfeldes 17 liegt. Bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren werden die Koordinaten X, Y mit Hilfe der elektromagnetischen Ablenkeinrichtung 4 erreicht, während die Koordinaten χ und y durch Bewegen der Bühnenkonstruktion 3¹ erreicht werden. Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren werden die Koordinaten x, y bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ebenfalls mit Hilfe der elektromagnetischen.Ablenkeinrichtung 4 erreicht. In Fig. 4 bezeichnen die Bezugszahlen 19 bis 22 Teilfelder, die eine solche Lage einnehmen, daß die Entfernung des Teilfeldes 17 jeweils der halben Seitenlänge des Teilfeldes 17 entspricht, wenn man eine Parallelbewegung in der X-Richtung und/oder der Y-Richtung voraussetzt.

Wie erwähnt, hat jedes Teilfeld gewöhnlich die Größe von etwa 100 χ 100 Mikrometer, und daher ist ein solches Teilfeld hinreichend kleiner als das größere Feld, dessen Größe gewöhnlich 1 χ 1 mm bis 10 χ 10 mm beträgt. Gemäß der Erfindung haben Versuche gezeigt, daß die Abhängigkeit der elektrostatischen Ablenkungstransformationsfunktion von der elektromagnetisch abgelenkten Strahllage bei jedem der Teilfelder sehr gering ist und daß ein Abstand in der Größenordnung eines halben Teilfeldes praktisch vernachlässigbar ist, so daß sich hierbei keinerlei Probleme ergeben. Bei dem in Fig. 3 dargestellten bekannten Verfahren ist der Punkt der Strahlablenkung durch die elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4 auf die Lage der

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Mittellinie 12 des Teilfeldes II¹ festgelegt, und die Bezugsmarke 3" nach Fig. 1 wird durch entsprechendes Bewegen der Bühnenkonstruktion 3¹ nach Fig. 1 in die verschiedenen Stellungen entsprechend den Punkten 13 bis 16 gebracht. Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren wird die Bezugsmarke 3" bezüglich ihrer Lage auf den Mittelpunkt 18 des zu eichenden Teilfeldes 17 festgelegt, wie es in Fig. 4 bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist. Dann dient die elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4, die bereits auf bekannte Weise geeicht worden ist, dazu, den Strahlfleck so abzulenken, daß er eine Lage einnimmt, die durch die Koordinaten (X-x, Y - y) dargestellt wird. Dies führt zu einer Verschiebung von dem Teilfeld 17 zu dem Teilfeld 19. Da die Bühnenkonstruktion 3' nicht bewegt wird, befindet sich jetzt die Bezugsmarke 3" in einer Lage entsprechend den Koordinaten (x, y), wenn man sie vom Mittelpunkt des Teilfeldes 19 aus betrachtet. Hierauf wird der Strahl durch die elektrostatische Ablenkeinrichtung 5 abgelenkt, um die Lage der Bezugsmarke 3" zu erfassen und hierdurch die Beziehung, d.h. die Übertragungsfunktion, zwischen den elektrostatischen Ablenkdaten und der tatsächlichen Lage des Punktes (x, y) in dem betreffenden Zeitpunkt zu ermitteln. (Bei der vorstehend genannten Strecke handelt es sich bei dieser Ausführungsform der Erfindung um die halbe Länge der Seiten des Teilfeldes.) Wird der Strahlfleck durch die elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4 zu einem Punkt abgelenkt, der de.n Koordinaten (X'+ x, Y - y) • entspricht, wird jetzt das Teilfeld 20 gewählt. In diesem Fall befindet sich die Bezugsmarke 3" in einer Lage, die bei Betrachtung vom Mittelpunkt des Teilfeldes 20 aus den Koordinaten (-x, y) entspricht. Der Elektronenstrahl wird durch die elektrostatische Ablenkeinrichtung 5 auf ähnliche Weise abgelenkt, um die Beziehung, d.h. die Transformationsfunktion, zwischen den elektrostatischen Ablenkdaten und der tatsächlichen Strecke in dem betreffenden Zeitpunkt zu ermitteln.

Somit kann die elektromagnetische Ablenkung des Strahls zu

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mehreren Lagen (X ± χ, Y _+ y) durch die geeichte elektromagnetische Ablenkeinrichtung 4 eine Wirkung hervorrufen, die derjenigen Wirkung gleichwertig ist, welche sich ergibt, wenn man die Bühnenkonstruktxon 3· gegenüber dem Mittelpunkt 18 des Teilfeldes 17 zu mehreren Punkten (,+x, +y) bewegt.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist es somit möglich, eine Eichung der elektrostatischen Ablenkung innerhalb eines Teilfeldes durchzuführen, ohne daß die Bühnenkonstruktion bewegt zu werden braucht, und im Vergleich zu dem bekannten Verfahren läßt sich die Eichung innerhalb einer erheblich kürzeren Zeit durchführen. Beispielsweise wird für die Bewegung der Bühnenkonstruktxon 3· eine Zeitspanne von 0,2 sec/Bewegung oder weniger benötigt, jedoch beträgt die Zeitspanne zum Ablenken des Strahls mit Hilfe der elektromagnetischen Ablenkeinrichtung 4 höchstens 100 Mikrosekunden/ Ablenkung, und zwar auch dann, wenn man eine erhebliche Wartezeit vorsieht, um die nachteiligen Wirkungen zu vermeiden, die z.B. durch Wirbelströme hervorgerufen werden. Somit erfordert bei dem bekannten Verfahren die Bewegung der Bühnenkonstruktxon im Verlauf der Eichung für sich allein eine Zeitspanne, die dem Produkt von drei Elementen entspricht, nämlich (0,2 see) χ (Anzahl der Stellungen, in welche die Bezugsmarke gebracht werden muß) χ (Anzahl der Teilfelder). Diese Zeitspanne beträgt z.B. 0,2 see χ 4 χ 500 = 400 sec. Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren ist es gemäß der Erfindung möglich, diese Zeitspanne auf 0,2 see zu verkürzen, die dem folgenden Produkt entspricht: 100 Mikrosekunden χ 4 χ 500 = 2 χ 10

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χ 10 Mikrosekunden. Außerdem ist es gemäß der Erfindung, bei der die Bühnenkonstruktxon nicht bewegt zu werden braucht, sondern ihre Lage beibehält, möglich, Fehler zu vermeiden, die durch eine Wärmedehnung hervorgerufen werden, welche auf die Wärme zurückzuführen ist, die bei der Bewegung der Bühnenkonstruktxon· erzeugt wird, so daß sich eine erhebliche Verbesserung der lithographischen Genauigkeit der Vorrichtung erreichen läßt.

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Die Bewegung der Bühnenkonstruktion, das Erfassen der Lage der Bezugsmarke und die Ermittlung der Übertragungsfunktionen, die in Verbindung mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung erwähnt wurden, sind mit weiteren Einzelheiten in der weiter oben genannten Literaturstelle beschrieben: "J. Vac. Technology", 16(6), Nov./Dez. 1979, S. 1710-1714 und S. 1784-1786.

L e e r s e i t e

Claims

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KARL LUDWIG SCHIFF (1964-1B78)

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DEA-24090 Patentansprüche

(Ι/ Verfahren zum Eichen der Ablenkung bei einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines Gegenstandes mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl mit einer ersten Ablenkeinrichtung zum Überstreichen einer relativ großen Fläche mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl sowie einer zweiten Ablenkeinrichtung zum Überstreichen einer relativ kleinen Fläche ..mit dem genannten Strahl, dadurch gekennzeichnet , daß die Eichung der Ablenkung mit Hilfe der ersten'Ablenkeinrichtung auf bekannte Weise durchgeführt wird und daß die Eichung der Ablenkung mit Hilfe der zweiten Ablenkeinrichtung unter Benutzung der geeichten ersten Ablenkeinrichtung durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es bei der ersten Ablenkeinrich- tung um eine elektromagnetische Ablenkeinrichtung und bei der zweiten Ablenkeinrichtung um eine elektrostatische Ablenkeinrichtung handelt.
3. Verfahren zum Eichen der Ablenkung bei einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines Gegenstandes mit einem aus geladenen

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Teilchen bestehenden Strahl mit einer ersten Ablenkeinrichtung zum Überstreichen einer relativ großen Fläche mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl sowie • einer zweiten Ablenkeinrichtung zum Überstreichen einer relativ kleinen Fläche mit dem genannten Strahl sowie mit einer Bezugsmarke, die auf einer Bühnenkonstruktion zum Unterstützen eines dem Strahl auszusetzenden Gegenstandes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Eichung der Ablenkung mit Hilfe der ersten Ablenkeinrichtung auf bekannte Weise durchgeführt wird, daß die Bezugsmarke positioniert wird, daß der Strahlfleck mit Hilfe der geeichneten ersten Ablenkeinrichtung abgelenkt wird, um ihn in eine vorbestimmte Lage in einer Ebene auf der Bühnenkonstruktion zu bringen, daß die Bezugsmarke dadurch erfaßt wird, daß der Strahl mit Hilfe der zweiten Ablenkeinrichtung zu dem Punkt abgelenkt wird, an dem sich die Bezugsmarke befindet, und daß Ablenkungsdaten für die zweite Ablenkeinrichtung bezüglich des Nachweises der Lage der Bezugsmarke ermittelt werden.
4. Verfahren zum Eichen der Ablenkung bei einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines Gegenstandes mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl mit einer elektromagnetischen Ablenkeinrichtung und einer elektrostatischen Ablenkeinrichtung, die beide geeignet sind, einen aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl abzulenken, dadurch gekennzeichnet , daß die Eichung der Ablenkung mit Hilfe der elektromagnetischen Ablenkeinrichtung auf bekannte Weise durchgeführt wird, daß eine Bezugsmarke positioniert wird, daß der Strahl mit Hilfe der geeichten elektromagnetischen Ablenkeinrichtung abgelenkt und in eine vorbestimmte Lage gebracht wird und daß Daten für die elektrostatische Ablenkung auf der Basis von Informationen über die elektromagnetische Ablenkung des Strahls in die genannte vorbestimmte Lage bezüglich der Lage der positionierten Bezugsmarke ermittelt werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Strahl durch die elektromagnetische Ablenkeinrichtung um einen größeren Betrag abgelenkt wird als durch die elektrostatische Ablenkeinrich-

tung.
6. Verfahren zum Eichen der Ablenkung eines aus geladenen Teilchen bestehenden Strahls bei einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines Gegenstandes mit einem solchen Strahl mit einer elektromagnetischen Ablenkeinrichtung und einer elektrostatischen Ablenkeinrichtung, die beide geeignet sind, den Strahlfleck eines aus geladenen Teilchen bestehenden Strahls in einer Ebene auf einer bewegbaren Bühnenkonstruktion abzulenken, sowie mit einer auf der Bühnenkonstruktion ' ortsfest angeordneten Bezugsmarke, dadurch gekennzeichnet , daß die Eichung der Ablenkung mit Hilfe der elektromagnetischen Ablenkeinrichtung auf bekannte Weise durchgeführt wird, daß die Bezugsmarke durch Bewegen der Bühnenkonstruktion positioniert wird, daß der Strahlfleck mit Hilfe der geeichten elektromagnetischen Ablenkeinrichtung zu einer vorbestimmten Lage in der genannten Ebene abgelenkt wird, daß der Strahlfleck mit Hilfe der elektrostatischen Ablenkeinrichtung abgelenkt wird, um die Lage der Bezugsmarke zu ermitteln, und daß Daten über die; elektrostatische Ablenkung für den Nachweis der Lage der Bezugsmarke gemessen werden.
7. Vorrichtung zum Eichen der Ablenkung bei einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines Gegenstandes mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl mit einer ersten Ablenkeinrichtung zum Überstreichen einer relativ großen Fläche mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl, einer zweiten Ablenkeinrichtung zum Überstreichen einer relativ kleinen Fläche mit dem Strahl sowie einer Bezugsmarke auf einer Bühnenkonstruktion zum Unterstützen eines dem Strahl

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auszusetzenden Gegenstandes, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Eichen der Ablenkung mit Hilfe der ersten Ablenkeinrichtung unter Anwendung eines bekannten Verfahrens, eine Einrichtung zum Positionieren der Bezugsmarke, eine Einrichtung zum Ablenken des Strahlflecks mit Hilfe der geeichten ersten Ablenkeinrichtung zu einer vorbestimmten Lage in einer Ebene auf der Bühnenkonstruktion, eine Einrichtung zum Erfassen der Bezugsmarke mittels einer Ablenkung des Strahls mit Hilfe der zweiten Ablenkeinrichtung zur Lage der Bezugsmarke sowie eine Einrichtung zum Ermitteln von Ablenkdaten für die zweite Ablenkeinrichtung zur Erfassung der Lage der Bezugsmarke.
8. Vorrichtung zum Eichen der Ablenkung bei einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines Gegenstandes mit einem aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl mit einer elektromagnetischen Ablenkeinrichtung und einer elektrostatischen Ablenkeinrichtung, die beide geeignet sind, einen aus geladenen Teilchen bestehenden Strahl abzulenken, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Eichen der Ablenkung mit Hilfe der elektromagnetischen Ablenkeinrichtung unter Anwendung eines bekannten Verfahrens, eine Einrichtung zum Positionieren einer Bezugsmarke, eine Einrichtung zum Ablenken des Strahls mit Hilfe der geeichten elektromagnetischen Ablenkeinrichtung zu einer vorbestimmten Stellung sowie eine · Einrichtung zum Ermitteln von Daten für die elektrostatische Ablenkung auf der Basis von Informationen über die elektromagnetische Ablenkung des Strahls zu der genannten Lage gegenüber der Lage der positionierten Bezugsmarke.

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