DE4408523C2 - Vorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die einen geladenen Teilchenstrahl, wie zum Beispiel einen Elektronenstrahl oder einen Ionenstrahl verwendet, und als Lithographieeinrichtung zur Beaufschlagung einer zu bearbeitende Probe mit einem komplizierten Strahlenmuster oder zum Bilden eines feinen Musters auf einem Halbleitersubstrat oder als Probenanalysiervorrichtung zum Analysieren und Aus­ werten von Proben dient.

Bei Verarbeitungstechnologien, die einen geladenen Teilchenstrahl verwenden, der zur Erzeugung eines feinen elektronischen Schaltungs­ musters auf einem Halbleitersubstrat oder allgemein zur Beauf­ schlagung einer zu bearbeitenden Probe mit einem feinen Teilchen­ strahl dient, sind Einrichtungen mit eingebautem Probenbewegungsme­ chanismus, der in der Lage ist, akkurat den Teilchenstrahl und die Pro­ benposition zu steuern, essentiell. Eine verbesserte Leistung und Funk­ tion sind für diese Einrichtungen mit geladenem Teilchenstrahl sehr wichtig, da sie die Charakteristika der bereiteten Proben bestimmen.

Bei Vorrichtungen mit geladenem Teilchenstrahl, die eine Ultra­ hochvakuumprobenkammer benötigen, dient normalerweise eine Aper­ tur mit einem winzigen Durchmesser am Übergang zwischen der Pro­ benkammer und einer ein Hochvakuum erfordernden teilchen-optischen Säule zum Durchführen einer differentiellen Entlüftung. Bei einer sol­ chen herkömmlichen Vorrichtung verändern sich die Vakuumcharak­ teristika abhängig von den Strukturen, Materialien, Gasabgabecharakteristika, Oberflächenbehandlungstechniken, usw., der oder für die unterschiedlichen funktionalen Einrichtungen, die in der Ultrahochvakuumkammer enthalten sind. Somit ist es schwierig, sowohl ein Ultrahochvakuum als auch eine hohe Leistung bei einem in der Va­ kuumkammer enthaltenen komplizierten, sehr akkuraten Bewegungs­ mechanismus zu erzielen.

Für die Realisierung eines Ultrahochvakuums von 10^-7 Pa oder weniger ist es insbesondere unabdingbar, die Oberflächenbereiche der Struktu­ ren innerhalb der Kammer sowie die Innenoberflächen der Kammer zu reduzieren. Für diesen Zweck ist es wichtig, die Innenoberflächen der Kammer oder die Oberflächen der Strukturen zu glätten oder zu behan­ deln und diese Strukturen und Innenoberflächen aus Materialien zu bil­ den, die eine minimale Gasabgabe aufweisen.

Normalerweise verwenden Bewegungsmechanismen Gleitführungen oder Rollenführungen und benötigen somit ein Schmiermittel für die Führungsoberfläche. Ein Schmiermittel bringt jedoch eine Gasfreigabe in einem Vakuum mit sich, was seine Verwendung in einem Ul­ trahochvakuum schwierig macht. Ein nicht geschmierter Be­ wegungsmechanismus mit einem Überzug oder ähnlichem bewirkt an­ dererseits ein ungleichmäßiges Gleiten, was einen Präzisionsantrieb schwierig macht. Um darüber hinaus ein Ultrahochvakuum zu erreichen, muß Feuchtigkeit, die auf den Oberflächen der Strukturen innerhalb der Kammer adsorbiert ist, verdampft und ausgeblasen werden, was ein Erhitzen auf ungefähr 120 bis 200°C notwendig macht. All dies macht die Verwendung eines hochgenauen Bewegungsmechanismus in einem Ultrahochvakuum schwierig.

Bei Halbleiterlithographievorrichtungen mit hohen Anforderungen an die Genauigkeit sind z. T. hochstabile, hochgenaue Laserinterferenz- Komparatorsysteme zur Echtzeitsteuerung der Probenposition und der Positionskoordinaten des Teichenstrahls vorgesehen, de­ ren Teile z. T. empfindlich auf Temperaturveränderungen reagieren. Somit ist das Erhitzen, das die Umgebungstemperatur stark verändert, ein Hauptfaktor bei der Verschlechterung der Komparatorgenauigkeit. Elektronenstrahl-Schreibeinrichtungen und fokussierte Ionenstrahlein­ richtungen besitzen im allgemeinen eingebaute XY-Stufen für eine sehr genaue Probenbewegung. Diese bringen jedoch bei der Evakuierung das Problem einer vergrößerten Oberfläche mit sich, was ihrer kom­ plizierten Struktur zuzuschreiben ist. Darüber hinaus macht die Gasfrei­ gabe infolge der Verdampfung eines Schmieröls, das für ein Rollenlager verwendet wird, usw. die Verwendung solcher Einrichtungen in einem Ultrahochvakuum schwierig.

Bei gasunterstütztem Ätzen oder Abscheiden mit einem geladenen Teil­ chenstrahl wiederum werden Gase, wie zum Beispiel aktives chlorhaltiges Gas oder organo-metallisches Gas, in die Kammer eingeführt, was hohe Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit der Innen­ oberflächen der Kammer und der darin enthaltenen Strukturen stellt.

Aus US-PS 4 584 479 ist eine Vorrichtung mit einem geladenen Teil­ chenstrahl bekannt, bei der ein Teilchenstrahl auf die flache Oberfläche einer auf einem Bewegungsmechanismus angeordneten Probe gerichtet ist. Dabei ist die den Teichenstrahl erzeugende Vorrichtung durch einen flachen mehrteiligen Flansch abgeschlossen, der eine Öffnung für den Durchtritt des Teichenstrahls aufweist und der flachen Oberfläche der Probe unter Bildung eines schmalen Spalts derart gegenüberliegt, daß in dem vom Teilchenstrahl beaufschlagten Bereich der Probe das in der Vorrichtung zum Erzeugen des Teichenstrahls herrschende Vakuum aufrechterhalten wird, ohne dem Bewegungsmechanismus irgendwelche Einschränkungen aufzuerlegen.

Wie oben beschrieben, gibt es viele Schwierigkeiten bei der Verwen­ dung herkömmlicher Techniken beim Erreichen eines Ultrahochvaku­ ums und bei der Verwendung einer Probenkammer und einer teilchen- optischen Säule, die beständig ist gegen korrodierendes Gas in der Umgebung eines herkömmlichen Hochvakuumteils.

Fig. 1 zeigt die Struktur einer Elektronenstrahlschreibeinrichtung, die die herkömmliche Technologie verwendet. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine elektronenoptische Säule. Das Bezugzeichen 11 ist eine Elektronenkanone zum Erzeugen eines Hochintensitätselektro­ nenstrahls. Die Bezugszeichen 12, 13, 14 bezeichnen je eine Elektro­ nenlinse zum Fokussieren des Elektronenstrahls. Das Bezugszeichen 15 zeigt ein Abdecksystem zur AN-AUS-Steuerung des Elektronen­ strahls. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Deflektor zum Umlen­ ken und Scannen des Elektronenstrahls. Die Bezugszeichen 17, 18 bezeichnen je eine Pumpe zur Evakuierung der elektronen-optischen Säule auf ein Vakuum.

Darüber hinaus bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Probenkammer zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Substrats. Das Bezugszeichen 21 zeigt einen Halter zum Halten einer Probe. Das Bezugszeichen 22 zeigt einen Probenbewegungsmechanismus zum Bewegen der Probe in eine gewünschte Position. Das Bezugszeichen 23 bezeichnet einen La­ serinterferenzspiegel, der als ein Bezugspunkt zum Messen der Pro­ benposition oder der Strahlenposition dient. Das Bezugszeichen 24 be­ zeichnet ein Laserinterferometer. Das Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Wellenlängenstabilisierlaser. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Empfänger für Laserinterferenzmessung. Das Bezugszeichen 27 zeigt einen Motor zum Antreiben der Probenstufe, und zwar von außer­ halb des Vakuums. Das Bezugszeichen 28 zeigt eine Vakuumpumpe für die Probenkammer.

Im Vergleich mit einer herkömmlichen Elektronenstrahlschreibtechnik, mittels derer ein Maskenmuster auf einem organischen Resist gebildet wird, ermöglicht ein anorganisches Resist eine feinere Musterbildung und eine feinere Bearbeitung. Bei einer solchen Musterbildung auf ei­ nem anorganischen Resist ist eine Reinigungstechnik zum Verhindern einer Verunreinigung infolge von Oxidation oder Gasadsorption auf der Oberfläche des zu bearbeitenden Substrats wichtig. Bei diesem bisher nicht dagewesenen Aspekt wird die Entwicklung einer lithographischen Technik, die in einem Ultrahochvakuum verwendet wird, wichtig. Bei ga­ sunterstütztem Ätzen oder Abscheiden mit einem geladenen Teilchenstrahl sind Korrosionsschutzmaßnahmen für die Kammer und die darin enthaltenen Strukturen unabdingbar, da für die Musterbildung auf der reinen Oberfläche ein aktives chlorhaltiges Gas oder ein organometallisches Gas eingeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Einrichtung, die in einer Vorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl die vakuumtechnische Trennung einer Probenkammer von einer Vakuumkammer mit einem darin angeordneten Bewegungsmechanismus zur Probenbewegung ge­ stattet, ohne die Bewegungsmöglichkeiten einzuschränken.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieser Aufgabe eine Vorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl vor, die eine Kammer mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Ultrahochva­ kuum oder mit einer Gaszuführung oder ähnlichem aufweist, wobei eine Kammer zur Durchführung der Behandlung in reiner Umgebung oder in Gasatmosphäre und eine hiervon getrennte Kammer vorgesehen sind, die mit einem sehr genauen Probenbewegungsmechanismus ausgerü­ stet ist. Hierdurch wird das Beibehalten eines ultrahohen Vakuums in der Probenkammer realisiert, oder die Beschädigung der Strukturen in­ nerhalb der Kammer, die bei Gaseinführung auftritt, wird vermieden.

Die Vorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl der vorliegenden Er­ findung ist zum Trennen von Kammern mit unterschiedlichen Vakuum­ graden, oder zum Trennen einer Vakuumkammer und einer Gaseinführ­ kammer voneinander vorgesehen, um differentielles Evakuieren zu er­ lauben.

Der Aufbau der Erfindung kann so sein, daß die Probenkammer in ei­ nem Ultrahochvakuum oder in einer Gasatmosphäre plaziert ist.

In einem differentiellen Evakuierungssystem, das zwei benachbarte Va­ kuumkammern bei unterschiedlichen Vakuumgraden hält, ist es üblich, die Vakuumgrade der entsprechenden Kammern durch Verbinden der Vakuumkammern über Zumeßöffnungen mit kleinen Aperturen zu ver­ binden. In diesem Fall ist der Vakuumgrad der Kammer auf der höheren Vakuumseite festgelegt durch den Vakuumgrad der angrenzenden Kammer und die Durchlässigkeit der Zumeßöffnung auf der unteren Va­ kuumseite sowie durch die Leistungsfähigkeit der Vakuumpumpe auf der höheren Vakuumseite.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein offener Flansch mit einer fla­ chen Oberfläche angebracht zwischen einer benachbarten teilchen- optischen Säule mit geladenem Teilchenstrahl oder einer daran befe­ stigten Kammer und einer benachbarten Kammer mit einem Probenbe­ wegungsmechanismus, so daß der offene Flansch und die flache Ober­ fläche des Bewegungsmechanismus einander gegenüberliegen und zwar mit einem dazwischen vorgesehenen schmalen Spalt, um die Durchlässigkeit zu verringern und ein differentielles Evakuieren zwischen den beiden Kammern zu realisieren. Demgemäß können Struktu­ ren, wie zum Beispiel ein Probenbewegungsmechanismus, der infolge des komplizierten Aufbaus oder Anforderungen für eine hohe Genauig­ keit schwer zu erwärmen oder schlecht in einem ultrahohen Vakuum oder einer Gasatmosphäre zu halten ist, innerhalb einer Kammer mit einem herkömmlichen Vakuumgrad von ungefähr 10^-5 Pa oder mehr angeordnet sein ohne daß es Verluste in der Genauigkeit oder den Cha­ rakteristika des Bewegungsmechanismus gäbe.

Bei der vorliegenden Erfindung sind die beiden Kammern mit unter­ schiedlichen Vakuumgraden körperlich durch einen schmalen Spalt ge­ trennt, was es möglich macht, eine Positionsabweichung infolge eventueller Verformung zu verhindern und um Einflüsse zu vermeiden, die mit dem Antrieb des Bewegungsmechanismus assoziiert sind oder von externen Vibrationen kommen. Bei der vorliegenden Erfindung kann darüber hinaus, wenn die Kammer zu evakuieren ist, der Spalt zwischen den flachen Oberflächen von außerhalb der Vakuumkammer vergrößert werden und als ein Evakuierungsanschluß verwendet werden, wodurch die Struktur des Evakuierungssystems vereinfacht und seine Steuerung erleichtert wird.

Die obigen und weitere Ziele, Effekte, Merkmale und Vorteile der Erfin­ dung werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbei­ spiele in Verbindung mit der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung, die eine Elektronen­ strahlschreibeinrichtung als eine Vorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl gemäß der herkömmlichen Technik zeigt;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung, die eine Elektronen­ strahlschreibeinrichtung eines der Ausführungsbeispiele ge­ mäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung, die die Umgebung des klei­ nen Spaltes zwischen den Kammern der Einrichtung gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt.

Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Fig. 2 zeigt die Struktur oder den Aufbau einer Elektronenstrahl­ schreibeinrichtung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Einrichtung besitzt eine Probenkammer, die geeignet ist für ein ultrahohes Vakuum und für Gaseinführung.

In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine elektronen- optische Säule, die ein elektronenstrahl-optisches System bildet. Das Bezugszeichen 31 zeigt eine Eletronenkanone zum Erzeugen eines Hochintensitätselektronenstrahls. Die Bezugszeichen 32, 33, 34 zeigen jeweils Elektronenlinsen zum Fokussieren des Elektronenstrahls. Das Be­ zugszeichen 35 zeigt ein Ausblendsystem zum Durchführen der EIN- AUS-Steuerung des Elektronenstrahls. Das Bezugszeichen 36 zeigt ei­ nen Deflektor zum Ablenken oder Umlenken und Scannen des Elektro­ nenstrahls. Die Bezugszeichen 37, 38 bezeichnen je eine Pumpe zum Evakuieren oder Auspumpen der elektronen-optischen Säule auf ein Vakuum.

Darüber hinaus bezeichnet das Bezugszeichen 4 eine Probenkammer zur Aufnahme eines zu bearbeitenden Substrates, wobei in der Proben­ kammer ein ultrahohes Vakuum oder eine Gasatmosphäre vorliegen kann. Das Bezugszeichen 5 zeigt eine Stufenkammer mit einer Struktur, wie zum Beispiel einem Probenbewegungsmechanismus. Das Bezugs­ zeichen 41 bezeichnet einen Halter zum Halten einer Probe. Das Be­ zugszeichen 42 zeigt eine Welle zum Verbinden des Probenhalters 41 mit einem Probenbewegungsmechanismus (XY-Stufe) 51, der noch be­ schrieben wird. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet einen offenen Flansch mit einer flachen Oberfläche, die der Oberseite des Probenbe­ wegungsmechanismus gegenüberliegt. Das Bezugszeichen 44 be­ zeichnet einen Balgen. Das Bezugszeichen 45 bezeichnet einen Betä­ tiger, wie zum Beispiel einen Motor zum Steuern des Abstandes eines zu realisierenden schmalen Spaltes 50. Das Bezugszeichen 46 be­ zeichnet einen Einführmechanismus zum Übertragen des Antriebs durch den Betätiger 45 in das Vakuum. Das Bezugszeichen 47 be­ zeichnet einen Übertragungsmechanismus zum Übertragen des An­ triebs in einem niedrigen Antriebszustand. Das Bezugszeichen 48 zeigt eine Welle zum Übertragen der Bewegung des Übertragungsmechanismus 47 auf den offenen Flansch 43.

Ein Laserinterferenzspiegel 52 und ein Laserinterferometer 53 sind an der Stufenkammer 5 angebracht, die als eine Laserinterferenzeinheit zum Detektieren der Probenposition und der Relativposition der XY- Stufe 51 und des Elektronenstrahls dienen. Das Bezugszeichen 54 be­ zeichnet einen Wellenlängenstabilisierlaser. Das Bezugszeichen 55 be­ zeichnet einen Empfänger für die Laserinterferenzmessung. Das Be­ zugszeichen 56 bezeichnet eine Flanschoberfläche des Probenbewe­ gungsmechanismus 51 zum Bilden eines kleinen Spaltes, der dem offe­ nen Flansch 53 gegenüberliegt. Das Bezugszeichen 57 bezeichnet ei­ nen. Motor zum Antrieb des Probenbewegungsmechanismus 51 von au­ ßerhalb des Vakuums. Das Bezugszeichen 58 zeigt eine Entlüf­ tungsvakuumpumpe für die Stufenkammer 5. Das Bezugszeichen 61 bezeichnet eine Unterkammer zum Probenaustausch. Das Bezugszei­ chen 62 bezeichnet ein Gatterventil zum Trennen der Probenkammer 4 und der Unterkammer 61. Das Bezugszeichen 63 bezeichnet einen Pro­ benaustauschmechanismus. In dieser Figur sind ein Vibra­ tionsentfernungsrahmen zum Verringern externer Vibrationen, ein elektronischer Steuermechanismus, eine Vakuumentlüftungspumpe für die Probenkammer, die Probenaustauschunterkammer u. a. nicht dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der Probenkammer 4, wo der Probenhalter 41 zu sehen ist und des Stufenkammerteils, wo der Probenbewegungsmechanismus 51 angeordnet ist, und zwar gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, sind die Probenkammer 4 und die Stu­ fenkammer 5 durch den Spalt 50 zwischen dem offenen Flansch 43 und der Flanschoberfläche 56 des Probenbewegungsmechanismus 51 hin­ sichtlich der Vakuumentlüftung getrennt. Da der offene Flansch 43 und die Probenkammer 4 durch die Balgen 44 verbunden sind, kann die Po­ sition des offenen Flansches 43 bezüglich der Flanschoberfläche 56 eingestellt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Mechanis­ mus zum Einstellen des Abstandes des schmalen Spaltes 50 von der Außenseite des Vakuums her angebracht. Dieser Mechanismus weist den Betätiger 45 auf, wie zum Beispiel einen Motor zum Steuern des Ab­ standes des schmalen Spaltes 50, den Einführmechanismus 46 zum Übertragen des Antriebs durch den Betätiger 45 in das Vakuum, den Übertragungsmechanismus 47 zum Übertragen des Antriebs in einem niedrigen Antriebszustand und die Welle 48 zum Übertragen der Bewegung des Übertragungsmechanis­ mus 47 zu dem offenen Flansch 43. Ein Federmechanismus oder ähnli­ ches zum Drücken der Flanschoberfläche nach unten ist nicht gezeigt.

Obwohl dies in Fig. 3 nicht gezeigt ist, kann der Abstand des schmalen Spaltes 50 direkt gemessen und gesteuert werden, und zwar durch ei­ nen üblicherweise verwendeten Spaltsensor oder ähnliches. Eine sehr akkurate Spalteinstellung kann erreicht werden durch eine Vielzahl von Einstellmechanismen für den Abstand des schmalen Spaltes 50. Wenn solche Einstellmechanismen unnötig sind, können sie weggelassen werden. Die Flanschoberfläche 56 des Bewegungsmechanismus 51 ist von dem Probenbewegungsmechanismus 51 zum einfacheren Ver­ ständnis des Aufbaus der vorliegenden Erfindung getrennt dargestellt; es erübrigt sich zu erwähnen, daß sie integral mit dem Probenbewe­ gungsmechanismus 51 ausgebildet sein kann.

Es sei noch bemerkt, daß die Probenstufe eine herkömmliche Elektronenstrahlmusterbildungsvorrichtung darstellt mit einer Höhenver­ setzung von ungefähr 10 µm innerhalb des Bewegungsbereichs von un­ gefähr 6 Zoll (15,24 cm).

Bei dem System der derzeitig beanspruchten Vorrichtung, das in der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, kann daher, wenn der Wellendurch­ messer des Betätigers 45 zur Probenbewegung auf 20 mm eingestellt ist und der Antriebsbereich des Probenbewegungsmechanismus 51 ±1 Zoll (±25,4 mm) in jede der X- und Y-Axialrichtungen ist, der kleine Spalt 50, der die Gas-Leitfähigkeit bestimmt, auf ungefähr 0,15 mm eingestellt werden. Wenn man annimmt, daß die Breite des kleinen Spaltes 50 10 mm beträgt, dann ist die Entlüftungsleitfähigkeit des kleinen Spaltes 50, der die Probenkammer 4 und die Stufenkammer 5 trennt, ungefähr C = 0,33 l/sec. Somit ist es möglich, daß während der Grad des Vakuums der Stufenkammer 5, in der der Probenbewe­ gungsmechanismus 51 angebracht ist, bei ungefähr 4 × 10^-5 Pa gehalten wird, die Probenkammer 4 in dem Bereich von einem ultrahohen Vaku­ um von 10^-7 Pa oder geringer bis ungefähr 10^-3 Pa durch Gas­ einführung arbeiten kann. Die Form des offenen Flansches 43 kann kreisförmig oder rechtwinklig sein, da sie von dem Bewegungsbereich des Bewegungsmechanismus 51 abhängt.

Bei dem vorhergehenden Aufbau ist es möglich, an dem Probenbewe­ gungsmechanismus 51 ein vakuumbeständiges Fett oder Öl mit einem niedrigen Dampfdruck zu verwenden, das in herkömmlichen Elektronen­ strahl- oder Ionenstrahleinrichtungen verwendet wird. Der Aufbau, wie er in dem zuvor genannten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, erübrigt auch die Notwendigkeit die Probenstufe oder den Laserinterfe­ renzspiegelteil auf hohe Temperaturen zu erhitzen, was sehr stabile, sehr genaue Messungen durch den Komparator ermöglicht. Um den Einfluß des Erhitzens oder der Gaseinführung wie in dem derzeitigen Ausführungsbeispiel zu minimieren, kann das Laserinterferometer und der Laserinterferenzspiegel an einer wärmeisolierten Position oder einer Position, die minimal durch Gas von dem schmalen Spalt beeinflußt wird, angebracht sein. Fehler in der Abbe'schen Zahl infolge von Diffe­ renzen zwischen der Position, die direkt durch den Laser gemessen wird und der tatsächlichen Position der Probe kann durch Messungen korrigiert werden, und zwar bevor das Probenmuster beschrieben wird oder vor der Höhenversetzung. Für die Materialien des Probenhalters 41 und der Welle 42, die ein Erhitzen benötigen, können Aluminium­ oxidkeramiken, Siliciumcarbid oder Quarz mit einem geringen Wär­ meausdehnungskoeffizienten, Titan mit Korrosionsbeständigkeit oder ähnliches verwendet werden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde der Fall der Elektronenstrahlschreibvorrichtung beschrieben; die Erfindung kann je­ doch in ähnlicher Weise für eine feine Musterbildungseinrichtung oder eine maskenlose Verarbeitungseinrichtung durchgeführt werden, die einen fokussierten Ionenstrahl verwenden, und zwar durch Anbringen einer ionenstrahl-optischen Säule anstelle der elektronen-optischen Säule 3 in Fig. 2. Die Erfindung kann auch für ein Abtastelektronenmi­ kroskop, ein Abtast-Auger-Elektronenmikroskop, einen Ionenmikropro­ benmassenanalysierer und eine Feinstruktur-Analysiervorrichtung des ausgedehnten Röntgenstrahlabsorptions-Kantentyps verwendet werden, welche die Probenoberflächenbehandlung oder -analyse/auswertung in einem ultrahohen Vakuum notwendig machen.

Bei mikroskopischen Einrichtungen ist der Bewegungsbereich des Pro­ benbewegungsmechanismus schmal im Vergleich mit Elektronenstrahl­ schreibeinrichtungen, was die Öffnungsgröße des offenen Flansches verkleinert und demgemäß den Aufbau der Einrichtung vereinfacht.

Gemäß der oben beschriebenen Erfindung, können die folgenden Ef­ fekte bei einer Vorrichtung mit leitendem oder geladenen Teilchenstrahl zur Durchführung einer Feinbearbeitung, Bildung eines lithographischen Halbleitermusters, oder Analyse/Auswertung erreicht werden: ein durch konzentrische flache Oberflächen definierter Spalt wird gebildet zwi­ schen einer Probenkammer, die ein ultrahohes Vakuum benötigt oder aufgebaut ist zur Gaseinführung und einer Vakuumkammer, die schwer auf einem ultrahohen Vakuum zu halten ist oder für die eine Gasbeaufschlagung problematisch ist; die jeweiligen Kammern mit unterschiedlichen Graden des Vakuums werden auf gewünschten Graden des Vakuums gehalten durch eine schmale Entlüftungsleitung, die durch diesen Spalt erzeugt wird; und das Beibehalten eines ultrahohen Vakuums und die Vermeidung einer Gasbeaufschlagung kann nebeneinander mit dem Antrieb einer ein­ gebauten Struktur existieren, der eine hohe Genauigkeit benötigt oder eine hochgradige Funktion besitzt, wie zum Beispiel ein Probenbewe­ gungsmechanismus.

Die vorliegende Erfindung wurde im Detail unter Bezugnahme auf be­ vorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben und es sei bemerkt, daß Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen.

Claims (3)

1. Vorrichtung mit geladendem Teilchenstrahl, die eine Vakuumkammer mit einem darin befindlichen Bewegungs­ mechanismus (51) und eine Probenkammer (4) aufweist, in der eine von einem Teilchenstrahl beaufschlagte Probe angeordnet ist, bei der der Bewegungsmechanismus (51) eine flache Oberfläche aufweist, die in Richtung der Probenkammer (4) weist und ein Flansch (43) mit einer flachen Oberfläche zwischen der Vakuumkammer und der Probenkammer (4) angebracht ist, der eine Öffnung aufweist, die eine auf dem Bewegungsmechanismus (51) angebrachte, die Probe tragende Einrichtung umgibt und dessen flache Oberfläche der flachen Oberfläche des Bewegungsmechanismus unter Bildung eines schmalen Spalts gegenüberliegt, derart, daß zwischen der Vakuumkammer und der Probenkammer (4) eine Druckdifferenz aufrecht erhalten werden kann, ohne dem Bewegungsmechanismus (51) irgendwelche Einschränkungen aufzuerlegen.

2. Vorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl nach Anspruch 1, wobei die Probenkammer (4) zur Beaufschlagung mit einem hohen Vakuum ausgestaltet ist.

3. Vorrichtung mit geladenem Teilchenstrahl nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Probenkammer (4) für die Beaufschlagung mit einer Gasatmosphäre ausgestaltet ist.