DD201954A5

DD201954A5 - Elektronenstrahlbelichtungssystem

Info

Publication number: DD201954A5
Application number: DD81233373A
Authority: DD
Inventors: Ryoichi Yoshikawa
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co
Priority date: 1980-09-17
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1983-08-17
Also published as: US4410800A; DE3173312D1; EP0047989B1; JPS631743B2; EP0047989A3; JPS5753938A; EP0047989A2

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, ein Elektronenstrahlbelichtungssystem zu beschreiben, das ein Target belichten und ein vorgeschriebenes Schaltungsmuster auf dem Target durch einen Elektronenstrahl mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit aufzeichnen kann.Die Aufgabe wird dadurch geloest,dass die Montagetafel(20)durch die Tischantriebseinheit(22)beschleunigt u.verzorgert wird u.die Ablenkeinrichtungen(12,14,34,38,) den Elektronenstrahl in eine Ablenkrichtung von einer Ablenkausgangslage waehrend der Brucheille der Bewegungsperioden der Beschleunigung und Verzoegerung ablenken,wobei die Ablenkrichtung und die Ablenkausgangslage variabel sind und durch das elektrische Signal von den Nachweiseinrictungen (26,28,30) bestimmt werden.

Description

Elektronenstrahlbelichtungssystem

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronenstrahlbelichtungssystemj das ein auf einer Tafel, wie zum Beispiel einem Plättchen oder einer Fotomaske, befestigtes Target mittels eines Elektronenstrahles belichtet. Dies geschieht mit einer hohen Geschwindigkeit und Genauigkeit, um ein gewünschtes Schaltungsmuster auf dem Target zu zeichnen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Kurzlich sind Elektronenstrahlbelichtungssysteme in verschiedenen Ausführungen entwickelt worden. Diese bearbeiten ein Target, wie etwa ein dünnes Halbleiter-Plättchen oder eine Fotomaske, sehr genau. Von diesen Systemen gilt das Elektro~ nenstrahlbelichtungssystem vom Typ der Hybridrasterabtastung als eines der vorteilhaftesten Systeme in bezug auf die Zeichengeschwindigkeit und -genauigkeit_# Das System dieser Art ist jedoch nachteilig«, Sowohl bezüglich der Zeichengeschwindigkeit als auch die Zeichengenauigkeit, die begrenzt sind» Im besonderen kann die Zeichengeschwindigkeit nicht weiter gesteigert werden»

Bei einem Elektronenstrahlbelichtungssystem der bekannten Art der Hybridrasterabtastung wird ein "Target, das auf einer Tafel befestigt ist, einem Elektronenstrahl ausgesetzt, wobei die Tafel in +Y-Richtung mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt wird. Der Strahl wird dabei in einem vorbestimmten Winkel θ zu einer X-Richtung senkrecht zu der +Y-Richtung abgelenkt. Der Ablenkungswinkel θ wird durch eine Abtastgeschwindigkeit bestimmt, bei der der Elektronenstrahl das

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Target abtastet, und durch die Geschwindigkeit, mit der die Tafel bewegt wird. Der Winkel θ ist derart, daß der geometrische Ort des Elektronenstrahles, der auf-das Target projiziert wird, in X-Richtung verschoben ist« Der Winkel θ wird nicht variiert, da der Strahl das Target mit einer konstanten Geschwindigkeit abtastet und die Tafel mit einer konstanten Geschwindigkeit bev/egt*wird. Sin anderes System der Art der · Hybridrasterabtastung wird in dem japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 117685/1979, veröffentlicht am 12, September 1979i beschriebene Hier verändert sich der Ablenkungswinkel Q in Abhängigkeit von den Abweichungen der Geschwindigkeit, mit der die Tafel bewegt wird. Da die Tafel in +Y-Richtung mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, wird ein Bild auf dem Target gezeichnet, das auf der Tafel befestigt isto Nach fertigstellung der Zeichnung· des Bildes wird die Tafel verlangsamt und dann in einem Schritt in X-Richtung eine Strecke gleich Abtastabstand verschoben«, Anschließend wird die Tafel in -Y-Richtung beschleunigt, um eine konstante Geschwindigkeit zu erreichen. Während die Tafel in -Y-Richtung mit der konstanten Geschwindigkeit bewegt wird, wird das nächste Bild belichtet. Diese Folge von Operationen wird wiederholt, bis die gesamte Oberfläche des Target durch den Strahl belichtet ist. Dann ist das gewünschte Schaltungsmuster auf dem Target aufgezeichnete

Bei. dem oben beschriebenen System kann die Tafel mit einer größeren Geschwindigkeit bewegt werden, um die Belichtungszeit des Target durch einen Elektronenstrahl abzukürzen» 'Wenn jedoch die Tafel zu schnell bewegt wird, wird das Schaltungsmuster auf dem Target nicht genau aufgezeichnet. Außerdem muß das System groß sein. Es wird beschrieben, warum diese Probleme bei dem bekannten System entstehen.

Wie oben erwähnt, wird die Tafel mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, während der Elektronenstrahl das Tar-

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get abtastet, um ein Bild eines gewünschten Schaltungsmusters nachzuzeichnen* Nach dem Zeichnen des Bildes wird das Target abgebremst und anschließend beschleunigt«, Eine solche rasche Verzögerung und Beschleunigung der Tafel ist unerwünscht. Dadurch wird der Mechanismus für die Bewegung der-Tafel beschädigt und allmählich instabil gemacht. Demzufolge muß sowohl die Verzögerung als auch die Beschleunigung-herabgemindert werden» Pur.die Bewegung der Tafel mit einer hohen konstanten Geschwindigkeit müssen die Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden relativ lang sein_e Daher kann die für das Belichten des gesamten Targets erforderliche Zeit nicht wesentlich gekürzt werden, selbst wenn die Tafel in +!-Richtung mit einer relativ hohen Geschwindigkeit bewegt wird₀ Wenn die Verzögerungs- und Beschleunigungsperioden relativ lang sind, wird ein großer Raum benötigt, in dem die Tafel bewegt.wird· Wenn.ein größerer Raum erforderlich ist, muß ein Gehäuse, das den Raum bestimmt, entsprechend groß sein« Aus diesem Grunde muß das System groß sein.

Wenn die Tafel in +Y-Rientung mit einer höhere Geschwindigkeit bewegt wird, ist darüber hinaus eine größere Zeitverzögerung zwischen der Erfassung des Tisches und dem Beginn der Elektronenstrahlsteuerung unvermeidliche Je langer eine solche Zeitverzögerung ist, desto schlechter ist die Belicht ungsgenauigkeito

.Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden»

pari egung de a We s ens _it der _ Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektronenstrahlbelichtungssystem zu. beschreiben, das ein

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Target belichten und ein vorgeschriebenes Schaltungsmuster auf dem Target durch einen Elektronenstrahl mit hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit aufzeichnen kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Elektronenstrahlbelichtungssystem wird eine Tafel durch Antriebselemente beschleunigt und verlangsamt und ein Target auf der Tafel in korrekter Weise durch einen Elektronenstrahl belichtet. Dies geschieht sogar während der Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden der Tafel₀ Daher wird eine Belichtungszeit, die zur vollständigen Belichtung des Target notwendig ist, verkürzte Der von einer Elektronenkanone emittierte Elektronenstrahl wird durch Ablenkelemente abgelenkt und tastet das Target ab. Diese Ablenkelemente lenken den Elektronenstrahl mit einer variablen Ablenkgeschwindigkeit von einem variablen Ablenkausgangspunkt ab. Die Ablenkgeschwindigkeit und der Ablenkausgangspunkt werden entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit der Tafel bestimmt» So wird ein Schaltungsmuster mit hoher Genauigkeit auf dem Target nachgezeichnet«

Die Ablenkeinrichtungen bestehen aus ersten Ablenkelektroden, die den Elektronenstrahl in X-Richtung mit einer konstanten Ablenkgeschwindigkeit ablenken, und aus zweiten Ablenkelektroden, die den Elektronenstrahl in Y-Richtung senkrecht zur X-Richtung senkrecht zur X-Richtung mit einer variablen Ablenkgeschwindigkeit und bei einer variablen Ablenkausgangslage.ablenken, wobei die Ablenkgeschwindigkeit und die Ablenkausgangslage durch das elektrische Signal bestimmt werden,. Die Tischantriebseinheit beschleunigt und verzögert die Montagetafel in Y-Richtung und die Tafel wird nur um einen vorbestimmten Abstand in X-Richtung senkrecht zur Y-Richtung verschoben, nachdem eine Verschiebung der Montagetafel in einem vorbestimmten Abstand in Y-Richtung erfolgt ist«

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Die Montagetafel wird mit einer im wesentlichen konstanten Beschleunigung bewegte

Ausführungsbeispiel

Die vorliegende Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibuag in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden» Darin zeigen:

Figo 1 .: ein Blockschaltbildj das schematisch ein Elektronenstrahlbelichtungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung wiedergibt j

Fig* 2 j eine Darstellung, die schematisch die Reihenfolge enthält, in der eine Fläche auf dem Target in Fig_e belichtet wirdj

Fig. 3A: eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Tafellage und der Zeit wiedergibt_s wobei die Kurve I ein Beispiel für das vorliegende System und die Kurven IY und VI Beispiele für das bekannte System sind*,

Fig« 3B: eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Bewegungsgeschwindigkeit der Tafel und der Zeit enthält, wobei die Kurve II ein Beispiel für das vorliegende System und die Kurven III und V Beispiele für das bekannte System sind;

Fig» 4 5 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Schaltung wiedergibt₅ wobei es sich um eine in Figo 1 gezeigte Y-Ablenkeinheit handelt, und'

Fig. 5 ί eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Ablenkgeschwindigkeit in X-Rishtung und einer Ablenkgeschwindigkeit in Y-Richtung und der Ausgangslage der Ablenkung in Y-Richtung wiedergibt»

In Fig» 1 ist schematisch ein Slektronenstrahlbelichtungs-

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system der Art der erfindungsgemäßen Hybridrasterabtastung zu sehen. Wenn von einer Einheit 4 den Austastelektroden β ein Austastsignal zugeleitet wird,_lenken die Austastelektroden 6 einen Elektronenstrahl ab, der von einer Elektronenkanone 2 emittiert wird« Mit der Ablenkung erfolgt eine Unterbrechung des Durchganges des Elektronenstrahls« Wenn von der Austasteinheit 4 ein Helltastsignal den Elektroden 6 zugeleitet wird, tritt der Elektronenstrahl zwischen den Austastelektroden 6 hindurch. Der Elektronenstrahl wird sodann durch eine Kondensorlinse 10 konvergent gemacht, wobei das Strahlenmuster durch eine Blende 8 entsteht. Anschließend gelangt der Elektronenstrahl in die X- und Y-Ablenkelektroden 12 und 14. Der Elektronenstrahl wird in die X- und Y-Richtungen abgelenkt. Br wird in einem erwünschten Winkel Om in X-Richtung abgelenkt, wie weiter unten näher beschrieben wird. Sodann kommt es zu einer I'ok ussier ung des Strahles durch ein Objektiv oder eine Kondehsorlinse 16 und schließlich zu einer Projektion auf eine Oberfläche eines Targets 18.

Eine Tafel 20, auf der sich das Target 18 befindet, wird durch eine Tafelantriebseinheit 22 in Y- und X-Richtungen bewegt. Die Einheit 22 verfügt über einen Servomotor.und einen Bewegungsmechanismus und dgl« Wie in Pig. 2 gezeigt, weist eine Belichtungsfläche oder ein Bild des Targets 18 eine Länge L (Y-Richtung) und eine Breite W (X-Richtung) auf„ Wenn die Tafel 20 mit ihrer Bewegung in -Y-Richtung zur Zeit tO beginnt, wobei der Antrieb durch die Tafelantriebseinheit 22 erfolgt, ändert sich die Lage, v/o der Elektronenstrahl auf das Target 18 auftreffen kann, kontinuierlich von der Lage y3 bis zur Lage y7, wie der Kurve I in Fig. 3A entnommen werden kann. Der Tisch 20 hält in der Lage yl zur Zeit t6 an. Der Kurve II in Fig. 3B ist zu entnehmen, daß die Tafel 20 während der Zeitdauer von tO bis t3 mit einer etwa konstanten

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Geschwindigkeit beschleunigt wird. Zar Zeit t3 wird schließlich die Höchstgeschwindigkeit erreicht und dies in der Lage y5. Im Anschluß hieran wird die Tafel 20 mit einer konstanten Geschwindigkeit verzögert, bis er zur Zeit t6 anhält.

In dem erfindungsgemäßen System wird das Target 18 durch den Elektronenstrahl sogar während der Beschleunigungs- und Verzögerungsperiode der Tafel abgetastet« Das bedeutet, die Abtastung beginnt zur Zeit ti während der'Beschleunigungsperiode und das Zeichnen eines Bildes endet zur Zeit t5 während der Verzögerungsperiodeο Nach dem erfolgten Zeichnen eines Bildes während der Verzögerungsperiode zwischen der Zeit t5 und t6 oder nach der. Zeit to verschiebt die Tafelantriebseinheit 22 die Tafel 18 nur um eine Bildbreite W, so daß der Elektronenstrahl nicht mehr länger auf die Fläche zwischen den Lagen x1 bis x2 auftreffen kann und statt dessen auf die Fläche zwischen den Lagen x2 bis x3« Diese Fläche wird durch den Elektronenstrahl sogar während der Beschleunigungs- und Verzögerungsdauer der Tafel in derselben Art und Weise belichtet, wie weiter oben.beschrieben wurde. Die Bewegungsrichtung der Tafel ist jedoch von der -Y-Richtung in die +Y-Richtung abgeändert und das Target.wird in dem Abstand zwischen den Lagen y6 und y4 belichtete

In Fig« 1. Ein optischer Heflektor 24, wie etwa ein Tripelspiegel, ein Katzenauge oder dgl.,' befindet sich an der Seite der Tafel 20 und ein Laserstrahl wird von einem Laserinterferometer 26 auf den Reflektor 24 gerichtet. Das" Laserinterferometer 26 empfägt den von dem optischen Reflektor 24 reflektierten Laserstrahl_o Anschließend.weist das Interferometer 26 einen" Interferenzstreifen nach, der sowohl durch den Laserstrahl, der in dem Interferometer 26 erzeugt wird, als auch durch den Laserstrahl, der von dem Reflektor 24 reflektiert wird, gebildet wird» Dieser Interferenzstreifen wird in ein elektrisches Impulssignal umgewandelt» Durch

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Zahlung der elektrischen Impalssignale durch einen Zähler 28 kann die Information über die Lage und die Bewegungsgeschwindigkeit in der Y-Richtung für die Tafel erhalten werden_o Bin weiterer optischer Reflektor (nicht dargestellt) kann gleichfalls auf einer anderen Seite der Tafel 20 vorgesehen werden« Ein anderes Laserinterferometer sowie ein anderer Zähler können für diesen Reflektor angeordnet werden» Durch den Einsatz dieser Geräte kann die Lage der Tafel in der X-Richtung ebenfalls erfaßt werden. Eine arithmetische Verarbeitungseinheit 30, die von dem Zähler 28 ein Ausgangssignal empfängt, berechnet die Bewegungsgeschwindigkeit.V der Tafel 20 und die Lage des Targets 18 in der Y-Richtung, wo der Strahl auftreffen kann₀ Die Einheit t 30 leitet die Positionsdaten einer zentralen Verarbeitungseinheit CPU 32 zu und die Daten über die Bewegungsgeschwindigkeit einer Y-Ablenkeinheit 34· Ein Speicher 35 speichert die Daten, die ein gewünschtes Schaltungsßiuster darstellen. Werden die Daten über die Lage "als Adresse verwendet, gibt die CPU 32 aus dem Speicher Musterdaten aus und dekodiert die Musterdaten zu einem Schaltungsmustersignal, das der Austasteinheit 4 zugeleitet wird· Als Antwort auf das Schaltungsmustersignal leitet die Austasteinheit 4. den Austastelektroden 6 entweder ein Austastoder ein Helltastsignal zu₀ Dadurch steuert die Elektrode 6 den Elektronenstrahl» Die X-AbIenkeinheit 38 liefert das Ablenksignal den X-Ablenkelektroden auf der Basis des X-Ablenkgeschwindigkeitssignals, das die Ablenkgeschwindigkeit in X-Richtung des Elektronenstrahles angibt. Die Zuleitung dieser Signale erfolgt von der CPU 32» Folglich wird der Elektronenstrahl mit einer konstanten Ablenkgeschwindigkeit abgelenkte

Die Y-Ablenkeinheit 34, die eine Schaltung aufweist, wie sie in Pig. 4 wiedergegeben ist, stellt entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit der Tafel 20 die Ablenkgeschwindigkeit in Y-Richtung des Elektronenstrahles sowie die Ablenkausgangs-

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lage des Elektronenstrahles in Y-Richtung ein_o Das konstante Korrekturfaktorsignal wird von der GPU 32 der Korrekturbe- . rechnungsschaltung 36 zugeleitet» Des -weiteren gelangen die Daten über die Bewegungsgeschwindigkeit von-der arithmetischen Verarbeitungseinheit 30 zu der Schaltung 36_β

Die Schaltung 36 berechnet den Korrekturwert -Vif j indem die Bewegungsgeschwindigkeit »V in Y-Richtung mit dem konstanten Korrekturfaktor Ί multipliziert wird*'Wenn die Tafel 20 in -f-Y-Richtung verschoben wird, wird die Bewegungsgeschwindigkeit +Y festgestellt und multiplizierte Wenn die Tafel in -Y-Richtung verschoben wird, wird die Bewegungsgeschwindigkeit -V festgestellt und multipliziert.« Das von der Korrekturberechnungsschaltung 36 gelieferte'Korrektursignal wird durch einen ersten Digital/Analog-Umsetzer 38 in ein Analogsignal umgewandelt und in eine Integrationsschaltung 40 gegeben, die mit einem Synchronsignal von der GPU 32 synchronisiert und ein Signal mit einer Sägezahnwellenform mit einer Steilheit entsprechend dem Pegel des Korrektursignals erzeugt, d_eh_a, entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit V der Tafel 20_e Einem zweiten Digital/Analog-Umsetzer wird ein Korrektursignal von der Korrekturberechnungsschaltung 36 über einen Addierer 42 zugeleitet und in ein Bezugsspannungssignal mit einem bestimmten Pegel entsprechend dem Korrektursignal umge¥/andelt<> Das Bezugsspannungssignal und das Signal mit einer Sägezahnwellenform werden dem Addierer 46 zugeleitet» Das Ausgangssignal des Addierers 46 wird den Y-AbIenkelektroden 14 als Y-AbIenksignal zugeleitete Die Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahles in Y-Richtung hängt beim Durchgang durch den Spalt zwischen den Y-Äblenk-. elektroden 14 von der Steilheit des.Signals mit der Sägezahnwellenform in dem Y-AbIenksignal ab« Der Ablenkausgangspunkt des Elektronenstrahles in den Y-Ablenkelektroden 14 hängt von dem Pegel der Bezugsspannung in dem Y-AbIenksignal ab_e Zu--

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sätzliche Korrekturdaten werden dem Addierer 42 von der GPU 32 zugeleitet. Dies geschieht zusätzlich zu dem Korrektursignal, Diese zusätzlichen Korrekturdaten können jedoch nicht zugeleitet werden«, Mit den zusätzlichen Korrekturdaten wird der Ablenkausgangspunkt des Elektronenstrahles nachgeprüfte Zum Beispiel kann auf diesem Wege ein Ablenkausgangspunkt des Elektronenstrahles in Y-Richtung nachgeprüft werden, wenn ein Durchmesser des Elektronenstrahles geändert wurde.

Entsprechend der weiter oben erwähnten Schaltung wird, wie der Fig, 4 entnommen werden kann, die Ablenkung des Elektronenstrahles in der folgenden Art und Weise gesteuert. In einer Periode zwischen der Zeit, zu der.die Tafel,20 sich zu bewegen beginnt, und der Zeit ti, zu der eine Belichtung beginnt, wird die Zuführung des Elektronenstrahles zu den Ab— lenkelektroden 12 und 14 durch die Austastelektroden 6 unterbunden» Wenn die Tafel sich zu bewegen beginnt, werden die Daten, die die Bewegungsgeschwindigkeit V der Tafel repräsentieren, nacheinander der Korrekturberechnungsschaltung eingegeben. Die X-AbIenkelektroden 12 erzeugen ein elektrisches Feld, das den Elektronenstrahl mit einer konstanten Ablenkgeschwindigkeit, wie sie durch die CPU 32 bestimmt wird, ablenken kann«, Die Y-Ablenkelektroden 14 erzeugen ein elektrisches PeId, das den Elektronenstrahl von dem Ablenkausgangspunkt des Elektronenstrahles ablenken kann, der durch die Ablenkgeschwindigkeit entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit V nachgeprüft worden ist. Sobald ein Elektronenstrahl zum Passieren des Spaltes zwischen den 2-Ablenkelektroden 12 in diesen zum Zeitpunkt tm eintritt, wie bei 48 in Figo 5 wiedergegeben ist, wird er in X-Richtung mit einer konstanten Ablenkgeschwindigkeit abgelenkte Ans chi ie s« send tritt der Elektronenstrahl durch den Spalt zwischen den Y-Ablenkelektroden 14 hindurch und wird in Y-Richtung während

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der Periode zwischen der Zeit tm und der Zeit tm + 1 mit der Ablenkgeschwindigkeit abgelenkt« Diese ergibt sich aus der Geschwindigkeit Vm, wie sie in der Lage ym und zu der Tafel-Zeit (tm - td) nachgewiesen wurde,, Eine Zeitverzögerung td ergibt sich während der Periode zwischen der Zeit, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit durch das Interferometer 26 festgestellt wird, und der Zeit, zu der das Ablenksignal den Y-Ablenkelektroden 14 zugeleitet wird· Innerhalb dieser Zeitverzögerung td hat sich die Tafel 20 aus ihrer Lage ym nur am" & ym bewegt. Dieser Bewegungsfehler wird durch ein Lagekor*« rektursignal eliminiert, d. h«, durch ein Bezugsspannungssignal das in dem Ablenksignal enthalten ist. Dies bedeutet, . daß die Ablenkgeschwindigkeit durch die Sägezahnwellenform bestimmt wird und die Ablenkausgangslage auf den Punkt eingestellt wird, der der Lage ym entspricht. Hierzu dient das Bezugsspannungssignale Wie bei 50 wiedergegeben, wird der Elektronenstrahl durch die Y-Ablenkelektroden 14 abgelenkt* Polglich wird der Elektronenstrahl in einem vorbestimmten Ablenkwinkel ©m in X-Richtung abgelenkt, wie bei 52 angegeben ist» Da sich das Target 18 mit einer Geschwindigkeit Vm bewegt, wie durch den Pfeil 54 wiedergegeben wird, ergibt sich nunmehr der geometrische Ort für den Elektronenstrahl, der auf das abzutastende Target projiziert wird, als ein gerades Band in X-Richtung, wie bei 56 zu erkennen ist. In ähnlicher Weise wird das Target 18 ebenfalls durch den Elektronenstrahl sogar zur Zeit tm + 1 und in der Lage ym + 1 abgetastet» Bs ist unnötig zu.sagen, daß, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der Tafel in der Lage ym + 1 hoch ist, die Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahles zum Abtasten der Lage der Tafel zunimmt und.die Korrektur Δ ym + 1 in Y-Richtung ebenfalls · größer wird.

Während die Tafel 20 in -Y-Richtung bewegt wird, wird der Elektronenstrahl mit der vorbestimmten Ablenkgeschwindigkeit,

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wie der Pig. 5 zu entnehmen ist, von dem Ablenkausgangspunkt, der in -Y-Richtung, nachgeprüft worden . ist,' in -Y-Richtung abgelenkt. Andererseits wird, während die Tafel 20 in +Y-Richtung bewegt wird, der Elektronenstrahl in +Y-Richtung abgelenkt und der veränderte Ablenkausgangspunkt in +Y-Richtung verschoben» Wie weiter oben ausgeführt wurde, wird die Tafel 20 entsprechend dem erfindungsgemäßen System beschleunigt und verzögert, der Ablenkwinkel θ als Antwort auf die Bewegungsgeschwindigkeit V der Tafel 20 geändert und die Ablenkausgangslage in Y-Richtung überprüft, so daß die Belichtungszeit oder die Bearbeitungszeit des Targets verkürzt werden und ein Muster mit einer erwünschten hohen Genauigkeit gezeichnet werden kann. In dem bekannten System wird das Target belichtet, während es sich mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegte Der Ablenkwinkel θ wird fast konstant gehalten. Daher ist die Zeit, die für die gesamte Belichtung erforderlich ist, lang und der sich verändernde Abstand der . Tafel wird groß im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen System,, Dies läßt sich den charakteristischen Kurven II - VI in den Zeichnungen der Fig«, 3A und 3B entnehmen» Die Kurve III zeigt ein Beispiel, bei dem die Bewegungsgeschwindigkeit der Tafel nicht so hoch ist, und die Kurve IV gibt einen.Bewegungsabstand der Tafel bei der Geschwindigkeit wieder» Wie einem Vergleich zwischen den Kurven IV und I entnommen werden kann, sind die Bewegungsabstände der Tafel nicht so verschieden voneinander. Dennoch wird durch die Kurven II und' III belegt, daß die Gesamtbelichtungszeit lang wird. Die Kurve V entspricht einer Bewegungsgeschwindigkeit in dem bekannten System, sobald die Bewegungsgeschwindigkeit der Tafel hoch gemacht wird. Wie aber durch diese Kurve V belegt wird, sind der Zeitabschnitt (tO bis t4), in dem die Tafel auf die konstante Geschwindigkeit beschleunigt wird, und der Zeitabschnitt (t7 bis t 8), in dem die Tafel bis zum Anhalten verzögert wird, zu lang, um die Belichtungszeit hinreichend zu

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verkürzen«. Außerdem muß, wie es die Kurve VI zeigt, der Bewegungsabstand der Tafel groß sein. Das Gehäuse für einen luftdicht abgeschlossenen Raum_} in dem sich die Tafel bewegt, wird unvermeidlich großo

Entsprechend dem Experiment der Erfinder wird, wenn eine Bewegungsgeschwindigkeit (eine Höchstgeschwindigkeit) von 80 mm/sec und. eine Zeichenfläche eines Targets 18 von · 5 cm χ 5 cm angenommen werden, in dem bekannten System eine Belichtungszeit von 280 Sekunden benötigt, wobei ein solches Target nicht belichtet wird, während die Tafel 20 beschleunigt und verzögert wird. Wenn die Belichtung auch während der Besohleunigungs- und Verzögerungsperioden bei dem erfindungsgemäßen System durchgeführt wurde, wurde die Belichtungszeit auf 200 Sekunden reduzierte.Darüber hinaus wurde bestätigt, daß an dem belichteten Muster keine Fehler festzustellen waren. Dieses Experiment zeigte, daß die Bewegung der Tafel 20 mit der hohen Geschwindigkeit zu einer weiteren Verkürzung der Belichtungszeit beitragen konnte.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die weiter oben erwähnte Ausführung beschränkt. Beispielsweise können durch die Peststellung einer Lage der Tafel zur Echtzeit statt der Ermittlung einer Bewegungsgeschwindigkeit der vorerwähnten Tafel die Ablenkrichtung und die Ablenklage des vorerwähnten Elektronenstrahles entsprechend dieser ermittelten Lageinformation variiert werden« Obwohl es weiter- oben beschrieben ist, daß die der Nachprüfung dienende Berechnungsschaltung lediglich eine Schaltung ist, in dem die Geschwindigkeitsdaten mit dem Koeffizienten multipliziert werden, wenn eine nichtlineare Revisionsberechnung für die Geschwindigkeitsdaten benötigt wird oder eine Vorausberechnung des Wertes der Tafelgeschwindigkeit im Sinne einer höheren Genauigkeit erfolgt, kann die Korrekturberechnungssehaltuag 36 eine hohe Revisionsrechenfunktion aufweisen,, Darüber hinaus ist die

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Schaltung 36 in Fig, 4 nur ein Beispiel„ Bs ist unnötig zu sagen, daß die Schaltung 36 in. verschiedene Schaltungsarten abgeändert werden kann, die eine ähnliche Punktion durchführen. In der vorerwähnten Ausführung wird eine Ablenkplatte verwendet,'um die Abtastablenkung des Elektronenstrahles zu ändern, aber die Ablenkung durch ein Magnetfeld unter Verwendung einer elektromagnetischen Spule kann ebenfalls ausgenutzt werden. In diesem Falle können die Ablenkrichtung und die Ablenklage des Elektronenstrahles durch die Änderung eines. Ablenksteuerstromes in der elektromagnetischen Spule geändert werden. Darüber hinaus können in bezug auf das elektro-optische System, bestehend aus der vorerwähnten Elektronenkanone, der Blende, dem Ablenksystem, der Linse usw., viele Arten eines Kammersystems benutzt werden, wie etwa Kammersysteme mit variablem Strahlengang oder dgl. Es liegt auf der Hand, daß die Tafel 20 kontinuierlich mit der maximalen konstanten Geschwindigkeit während einer vorbestimmten Periode bewegt werden kann, nachdem diese durch die Tafelantriebseinheit 22 beschleunigt worden ist» Im Anschluß hieran kann die Tafel 20 verzögert und dann zum Stillstand gebracht werden. Wenn dies der Pail ist, kann die Geschwindigkeit der Tafel 20 zu jeder Zeit festgestellt werden, zu der die Tafel 20 beschleunigt, mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt und verzögert" wird, so daß die Ablenkrichtung und der Ablenkausgangspunkt entsprechend der ermittelten Bewegungsgeschwindigkeit geändert v/erden. Alternativ hierzu können sowohl die Ablenkrichtung als auch der Ablenkausgangspunkt nur während der Periode umgeändert gehalten werden, während der sich die Tafel 20 mit der konstanten Geschwindigkeit bewegt. Modifikationen und Variationen lassen sich an der vorliegenden Erfindung vornehmen, ohne dabei vom Wesentlichen abzuweichen.

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Da die Bewegungsgeschwindigkeit oder die Lage der Tafel ermittelt wird und die Ablenkrichtung sowie die Ablenklage des Elektronenstrahls entsprechend diesem ermittelten Wert variiert werden, kann gemäß der vorliegenden Erfindung_s wie im Detail weiter oben beschrieben wurde, die Zeichnungsbelichtung sogar während der Beschleunigungs- und Verzögerungsperioden ausgeführt werden« Diese sind lang, gemessen an den hohen Bewegungsgeschwindigkeiten der Tafel_o Es ist möglich, die Elektronenstrahlbelichtungseinrichtung so auszurüsten, um ein Target mit einer hohen Geschwindigkeit und einer hohen Genauigkeit zu belichten»

Claims

1. Blektronenstrahlbelichtungss^stem, bestehend aus einer Tafel zur Aufnahme eines zu belichtenden Targets,einer Tafelantriebseinheit zur Bewegung der Tafel in einer vorbestimmten Richtung, einem Laserinterferometer und einem Zähler zum Nachweis der Bewegung der Tafel und zur Er~ zeugung eines elektrischen Signals, einer Elektronenkanone zur Emission eines Elektronenstrahles, Kondensorlinsen zur Orientierung des emittierten Elektronenstrahles auf das Target und Σ- und Y-AbIenkelektroden und X- und Y-Ablenkeinheit en zum Nachweis des Elektronenstrahles und zur Abtastung des Targets durch den Elektronenstrahl, gekennzeichnet dadurch, daß die Montagetafel (20) durch die Tischantriebseinheit (22) beschleunigt und verzögert wird und die Ablenkeinrichtungen (12,' 14, 34, 38) den Slektronenstra.hl in eine Ablenkrichtung von einer Ablenkausgangslage während der Bruchteile der Bewegungsperioden der Beschleunigung und Verzögerung ablenken, wobei die Ablenkrichtung und die Ablenkausgangslage variabel sind und durch das elektrische Signal von den Fachweiseinrichtungen (26, 28, 30). bestimmt werden»

2„ Elektronenstrahlbelichtungssystem gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kondensorlinsen (10, 16) Mittel (10) zum Austasten des Elektronenstrahles aufweisen, der von der Elektronenkanone (2) emittiert wird, «

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Erf indungsanspru.cn

3, Elektronenstrahlbelichtungssystem gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Ablenkeinrichtungen aus ersten Ablenkelektroden bestehen, die den Elektronenstrahl in X-Richtung mit einer konstanten Ablenkgeschwindigkeit ablenken, und aus zweiten Ablenkelektroden, die den Elektronenstrahl in Y-Richtung senkrecht zur X-Richtung mit einer variablen Ablenkgeschwindigkeit und bei einer variablen Ablenkausgangslage ablenken, wobei die Ablenkgeschwindigkeit und die Ablenkausgangslage durch das elektrische Signal bestimmt werden«,

4» Elektronenstrahlbelichtungssystem gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Tischantriebseinheit die Montagetafel in Y-Richtung beschleunigt und verzögert und die Tafel nur um einen vorbestimmten Abstand in X-Richtung senkrecht zur Y-Richtung verschoben wird, nachdem eine Verschiebung der Montagetafel in einem vorbestimmten Abstand in Y-Richtung erfolgt ist»

5» Elektronenstrahlbelichtungssystem gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Montagetafel mit einer im wesentlichen konstanten Beschleunigung bewegt wird*

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