DE69023030T2

DE69023030T2 - Dreifache Ablenkung für eine Elektronenstrahlanordnung.

Info

Publication number: DE69023030T2
Application number: DE69023030T
Authority: DE
Inventors: Donald Eugene Davis; Cecil Tzechor Ho; Jon Erik Lieberman; Hans Pfeiffer; Maris Andris Sturans
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1989-03-24
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2010-02-21
Also published as: EP0389398A2; DE69023030D1; EP0389398A3; JPH02281612A; US4945246A; EP0389398B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Elektronenstrahlprojektions(E- Strahl-)systeme und spezieller auf ein E-Strahl-System, das Targets belichtet, um sowohl große als auch kleine Strukturen auf ein Target, d.h. ein Werkstück, zu schreiben.
E-Strahl-Belichtungssysteme wurden zur Mikrofertigung von hochintegrierten Schaltkreisen auf Halbleitersubstraten eingesetzt. Derartige Systeme sind zum Schreiben von Strukturen auf strahlungsempfindliches Material von Nutzen, das üblicherweise aus Photoresist besteht, das auf Targets, wie Substraten in Form von Halbleiterwafern oder photolithographischen Masken aufgebracht ist. Der E-Strahl belichtet das strahlungsempfindliche Material, und auf dem Wafer oder in der Maske wird eine Struktur entwikkelt.
Das E-Strahl-system muß die Notwendigkeit für einen maximalen Durchsatz an Werkstücken gegen die immer weiter steigenden Forderungen der Industrie nach immer kleineren mikroskopischen Strukturen in der Balance halten. Das typische E-Strahl-System dieser Art beinhaltet eine E-Strahl-Quelle, ein Ablenksystem zum Ablenken des E-Strahls in einer vorgegebenen Struktur und magnetische Projektionslinsen zum Fokussieren des E-Strahls.
Nach Ablenkung und Fokussierung des E-Strahls erreicht der Strahl das Target, d.h. das Werkstück. In der Vergangenheit wurde das Target in größere Gebiete und kleinere Gebiete unterteilt, innerhalb denen verschiedene E-Strahl-Ablenkstufen den E-Strahl innerhalb größerer Gebiete auf dem Target, die als Felder bekannt sind, und kleinerer Gebiete auf dem Target, die als Subfelder bekannt sind, ablenken.
Ein Beispiel für eine frühe Version einer derartigen Anordnung von Feldern und Subfeldern ist in dem normal übertragenen US- Patent Nr. 4 494 004 von Mauer et al. mit dem Titel "Electron Beam System" zu finden, das ein Verfahren zum Verwenden eines E-Strahl-Systems mit geformtem Strahl mit magnetischen Ablenkjochen für das sequentielle, geradlinige Abrastern von Subfeldern und mit elektrischen Ablenkplatten für eine Vektorabrasterung innerhalb jedes Subfeldes beschreibt. Quadratische Öffnungen in Platten stellen einen geformten Fleck bereit.
Ein weiterer Aspekt dieses Systemtyps besteht darin, daß es wünschenswert ist, die Aberration eines E-Strahl-Projektionssystems zu eliminieren. In dem US-Patent Nr. 4 376 249 von Pfeiffer et al. mit dem Titel "Variable Axis Electron Beam Projection System" ist ein E-Strahl-Projektionssystem mit variabler Achse beschrieben, bei dem die elektronenoptische Achse so verschoben wird, daß sie jederzeit mit dem abgelenkten E-Strahl zusammenfällt. Ein Verschieben der optischen Achse des E-Strahls weist die Vorteile auf, daß es 1) bewirkt, daß der E-Strahl senkrecht zu dem Target ankommt, und daß es 2) eine durch achsenversetzte E-Strahlen bewirkte Linsenaberration eliminiert. Insbesondere ist eine Projektionsimse so angeordnet, daß sich die elektronenoptische Achse der Linse bei Vorablenkung des E-Strahls durch Ablenkjoche verschiebt, um mit dem abgelenkten Strahl zusammenzufallen.
Pfeiffer et al. 4 376 249 beschreiben auch ein System, bei dem der E-Strahl abgelenkt wird und eine magnetische Projektionsimse, die eine Rotationssymmetrie aufweist, aen abgelenkten Strahl fokussiert. Ein Paar von Korrekturjochen, das innerhalb der Bohrung der Projektionsimse positioniert ist, erzeugt ein magnetisches Kompensationsfeld proportional zu der ersten Ableitung der axialen Magnetfeldstärkeverteileung der Linse, um die elektronenoptische Achse der Projektionslinse so zu verschieben, daß die Achse des E-Strahls mit der verschobenen elektronenoptischen Achse in Koinzidenz bleibt und der E-Strahl senkrecht zu dem Target ankommt.
Das normal übertragene US-Patent Nr. 4 544 846 von Langner et al. mit dem Titel "Variable Axis Immersion Lens Eleotron Projection System", bekannt als "Vail", stellt eine Verbesserung des obigen US-Patents 4 376 249 dar. Es verschiebt ebenfalls den E-Strahl, wie es bei dem '249-Patent der Fall ist, wobei schnell wechselnde Felder, Wirbelströme und magnetische Streufelder in dem Targetgebiet eliminiert werden. Im Fall des Systems von Langner et al. beinhaltet die Vail-Linse einen oberen Polschuh und einen unteren Polschuh, von denen jeder einen Abschnitt mit einer von null verschiedenen Bohrung, einen Abschnitt mit einer Bohrung von null und eine Öffnung zwischen dem Abschnitt mit einer Bohrung von null und dem unteren Polschuh zum Einsetzen des Targets in die Linse umfaßt. Das magnetische Kompensationsjoch ist innerhalb der Bohrung des oberen Polschuhs positioniert, um ein magnetisches Kompensationsfeld zu erzeugen, das proportional zu der ersten Ableitung des axialen magnetischen Projektionsfeldes ist.
Die ältere EP-A-331859 von Groves et al. für "Telecentric Sub- Field Deflection with a variable axis immersion lens" beschreibt ein Vail-System, das jenem von Langner et al., oben, ähnlich ist, wobei dort obere und untere Ablenkstufen vorhanden sind, wobei die obere Stufe elektrostatische Ablenkplatten zum Ablenken einer Struktur innerhalb eines Subfeldes beinhaltet. Die untere Ablenkstufe besteht aus magnetischen Jochen, die den Strahl innerhalb eines Feldes ablenken. Die elektrostatischen Ablenkplatten befinden sich deutlich oberhalb der hinteren Brennebene der Vail-Linse, um das Vati-System (oder dessen Aquivalent) aufzunehmen.
Bei Groves et al. ist eine Anordnung der elektrostatischen Platten in der Vail-Linse nicht möglich, da der zur Verfügung stehende Raum nahe der hinteren Brennebene der Vail-Linse äußerst begrenzt ist.
IEEE Transactions on electron devices, Ed. 19, Nr. 5, Mai 1972, New York US, Seiten 629 bis 635; T.H. Philipp Chang et al.: "A computer-controlled electron-beam machine for micro circuit fabrication" offenbart ein rechnergesteuertes Elektronenstrahlgerät, das ein dreistufiges Ablenksystem zur Bereitstellung der abrasternden Führung des Strahls verwendet.
Eine Veröffentlichung von Saitou et al. "Electron Optical Column for High Speed Nanometric Lithography" von Hitachi beschreibt ein dreistufiges Ablenksystem, das eine dritte elektrostatische Ablenkeinrichtung beinhaltet, die einen runden Gauß-Fleck einsetzt, der in einem kleinen Raster abrasternd geführt werden muß, um eine rechtwinklige Fläche zu belichten, was bei einem System mit geformtem Strahl mit einer einzigen Belichtung erreicht wird. FIG. 2 von Saitou et al. zeigt die drei Stufen mit den drei Schreibverfahren, die "variabel Gaußsch in 3 Stufen", "variabel geformt in 2 Stufen" und "fest Gaußsch in 1 Stufe" umfassen. Es ist ein Wafer mit Chips, die in Felder und Subfelder aufgeteilt sind, gezeigt.
Eine Veröffentlichung von Thompson, Liu, Collier, Carroll, Doherty und Murray in "The EBES4 Electron-Beam Column" von AT&T Beil Laboratories beschreibt ein Dreifachablenksystem mit einer magnetischen telezentrischen ersten Ablenkstufe, gefolgt von zwei elektrostatischen Stufen.
Alles et al., "EBES4_A New Electron-Beam Exposure System", J. Vac. Sci. Technol. B5(1), Januar/Februar 1987 geben an, daß der variabel geformte Strahl in dem EBES4-System nicht verwendet wird, daß jedoch kleine feste Flecken als Grundeinheiten verwendet werden.
Das US-Patent Nr. 4 390 789 von Smith et al. für "Electron Beam Array Lithography System Employing Multiple Parallel Array Optics Channeis and Method of Operation" beschreibt ein zweistufiges Ablenksystem sowohl mit Fein- als auch Grobablenkstufe. Das System verwendet ein Fliegenaugensystem mit kleinen Linsen. Es beinhaltet zwei kanäle und keinen geformten Strahl. Es wird eine Matrix diskreter Linsen eingesetzt, und die Achse wird nicht verschoben.
Das US-Patent Nr. 4 514 638 von Lischke et al. mit dem Titel "Electron-Optical System with Variable-Shaped Beam for Generating and Measuring Microstructures" besitzt drei elektrische Ablenksysteme AE1, AE2 und AE3, wobei das zweite und dritte derselben den E-Strahl zu seiner optischen Achse zurückführen. Das zweite und das dritte System beziehen sich nicht auf eine Positionierung des Strahls auf dem Target.
Das US-Patent Nr. 4 465 934 von Westerberg et al. für "Parallel Charged Partide Beam Exposure System" zeigt die Verwendung eines doppelten Oktopol-Ablenksystems in Fig. 2 jenes Patents.

AUFGABEN DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, den Durchsatz (belichtete Wafer pro Stunde) eines Elektronenstrahl-Lithographiesystems zu verbessern, während die Auflösung und/oder Strukturanordnungsgenauigkeit des Systems aufrechterhalten oder verbessert wird. Die Strukturanordnungsgenauigkeit ist eine notwendige, jedoch nicht ausreichende Anforderung für Überlagerung (Genauigkeit von Struktur zu Struktur von einer Ebene zu einer anderen) und Aneinanderfügen (Anpassen von Strukturen von Feldern, Blöcken oder Subfeldern auf der gleichen Ebene).
Ein System mit der Fähigkeit, große Felder zu schreiben, weist die Vorteile auf, die Ausrichtungsmarkierungen aller vier Ecken innerhalb des gleichen Ablenkfeldes abzudecken, was zu einer hervorragenden Überlagerung ohne Fehler beim Aneinanderfügen führt. Wenn das Ablenkfeld die vier Ausrichtungsmarkierungen nicht erreichen kann, muß eine Bewegung eines mechanischen x-y- Tisches ausgeführt werden, um jene Markierungen zu lesen, was Fehler in den Prozeß einbringt. Außerdem führen große Felder zu einer reduzierten Anzahl von Bewegungen des mechanischen x-y- Tisches für die Belichtung eines Wafers, was zu einem höheren Durchsatz führt. Der Einbau einer Vail-Linse in ein Elektronenstrahl-Lithographiesystem stellt eine höhere Auflösung über ein großes Ablenkfeld bereit als jene von Systemen ohne Vail-Linse. Ein System mit lediglich dem geformten Fleck und einer Doppelablenkkonfiguration, das über ein großes Feld arbeitet, hätte einen unerwünscht niedrigen Durchsatz und könnte aus dem großen Feld und der hohen Auflösung, die durch die Vail-Linse geboten werden, keinen vollen Nutzen ziehen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgabe wird durch ein dreistufiges E-Strahl-Projektionssystem gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 4 gelöst.
Gemäß dieser Erfindung löst ein System mit dreifacher Ablenkung und geformtem Fleck das Problem des Durchsatzes und zieht durch Reduzieren der Zeitdauer, die zum Ablenken des Strahls zu verschiedenen Belichtungsstellen auf der Targetebene oder dem Wafer erforderlich ist, einen Nutzen aus der Vail-Linse. (Umgekehrt sollte festgestellt werden, daß ohne ein System wie der Vail- Linse und deren hoher Auflösung über ein großes Feld ein System mit dreifacher Ablenkung und geformtem Fleck von keinem Wert wäre.)
Des weiteren wird gemäß dieser Erfindung ein System mit einer dreifstufigen Ablenkung bereitgestellt. Dieses System verwendet ein Schema von Feldern und Subfeldern, bei dem die Felder und Subfelder wie in der Vergangenheit bei den Anwendungen von Pfeiffer, Langner et al. und Groves et al. abgerastert werden. Zusätzlich ist jedes abzurasternde Feld sowohl in Blöcke innerhalb jedes Feldes als auch in Subfelder innerhalb jedes Blockes aufgeteilt. Die durch die erste Ablenkstufe bereitgestellte Abrasterung, die innerhalb eines gesamten Feldes abrastert, ist geradlinig und diskontinuierlich, wobei die Abrasterung des Feldes in der Mitte von jedem der Blöcke anhält, in dem eine Belichtung durchzuführen ist. Innerhalb jedes Blockes ist von Subfeld zu Subfeld die Abrasterung die gleiche. Die Abrasterung innerhalb eines Blockes durch die zweite Stufe hält in der Mitte jedes Subfeldes an, in dem eine Belichtung durchzuführen ist. Die dritte Stufe verwendet eine elektrostatische Hochgeschwindigkeitsablenkung, um eine Abrasterung mit einer Vektor-Abrasterbetriebsart innerhalb des Subfeldes, das abgerastert wird, bereitzustellen. Der Strahl, der abrasternd geführt wird, ist ein geformter Strahl.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

FIG. 1 ist eine schematische, hälftige Schnittzeichnung, die ein dreistufiges E-Strahl-Ablenksystem gemäß dieser Erfindung darstellt, in dem eine Vail-Linse eingebaut ist.
FIG. 2 ist eine schematische Darstellung der Ablenkeinrichtungen und Joche von FIG. 1, welche die durch die drei Ablenkstufen erzeugte Ablenkung des E-Strahl-Pfades relativ zu der geometrischen Achse des Systems wiedergibt.
FIG. 3 ist eine graphische Darstellung der zur Belichtung von Wafern aufgewendeten Gesamtzeit in Sekunden pro Wafer als Funktion der minimalen Bildgröße und der inversen Pixelzahl pro Wafer.
FIG. 4A ist eine graphische Darstellung der vier Abrasterebenen, die zur Erzeugung eines Flecks mit einem System nach dem Stand der Technik erforderlich sind.
FIG. 4B ist eine der FIG. 4a entsprechende graphische Darstellung mit der Ersetzung durch die neuen drei Ablenkstufen und den variabel geformten Fleck der vorliegenden Erfindung.
FIG. 5 ist eine schematische Darstellung der Hierarchie der drei Stufen der Strahlablenkung zuzüglich der Verwendung des geformten Strahls, die bei der Ausführung der in den FIG. 1 und 2 dargestellten Erfindung eingesetzt werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Alle Ablenksysteme weisen bestimmte Beschränkungen auf, die Kompromisse zwischen Geschwindigkeit, Bereich und Genauigkeit beinhalten. Eine Erhöhung der Steppergeschwindigkeit bei einer beliebigen Ablenkung erhöht den Durchsatz durch Reduzieren der Zeitdauer, die zur Bewegung von einer Belichtung zur nächsten erforderlich ist. Mit Vergrößerung des Ablenkbereiches wird die Steppergeschwindigkeit bei einer gegebenen Genauigkeit ungefähr mit dem Quadrat des Wertes des Bereiches abnehmen. Wir haben festgestellt, daß der Durchsatz durch die Hinzufügung einer dritten Ablenkstufe erhöht werden kann. In einem derartigen System mit dreifacher Ablenkung ist die Anzahl von Bewegungen der langsameren (Haupt-)Ablenkung zum Mittelpunkt eines Blockes beträchtlich geringer als die Anzahl von Bewegungen zum Mittelpunkt jedes Subfeldes bei einem System mit zweifacher Ablenkung. Bei einem gegebenen System mit einer festen Feld- und Subfeldabmessung kann das System mit dreifacher Ablenkung eine Verbesserung des Durchsatzes gegenüber einem System mit zweifacher Ablenkung bis zu einem Faktor vier bereitstellen, wie durch FIG. 3 dargestellt, welche die typische Durchsatzverbesserung zeigt, die erzielt werden kann. FIG. 3 zeigt die Gesamtzeit, d.h. die Zeit pro Wafer als Funktion einer minimalen Bildabmessung und der inversen Pixelzahl pro Wafer. Der Vorteil der dreistufigen Ablenkung ist für eine minimale Bildabmessung offensichtlich, was äquivalent zu der maximalen Anzahl von Pixeln pro Wafer ist, die in FIG. 3 gezeigt ist. Es ist ersichtlich, daß bei fortschreitendem Trend zu kleineren minimalen Bildabmessungen die Abweichung zunimmt, was das System mit einer dreistufigen Ablenkung gegenüber dem System mit zweistufiger Ablenkung begünstigt.
FIG. 4A zeigt ein System mit vier Schritten, das drei Ablenkstufen verwendet und das außerdem einen Gaußschen Fleck in der ersten Stufe unter der Steuerung der Rasterablenkung verwendet, um eine Struktur zu erzeugen, die in diesem Fall als Quadrat gezeigt ist, da Quadrate Strukturen sind, die bei Masken für die Halbleiterfertigung üblicherweise erforderlich sind. Das System mit dem Gaußschen Fleck schreibt zu einem einzigen Zeitpunkt ein einziges Pixel an Information auf das zu belichtende Werkstück.
Andererseits schreibt 81 wenn ein System betrachtet wird 81 das diese Erfindung einbezieht, ein System mit geformtem Strahl, wie in FIG. 4B am linken Ende des Diagramms dargestellt, das Äquivalent von 25 bis 100 Pixeln parallel. Das System mit Gaußschem Fleck von FIG. 4A kann sein Rasterablenksystem dazu verwenden, geradlinige Formen zu erzeugen, die äquivalent zu einem einzigen geformten Fleck sind.
Bezugnehmend auf FIG. 4A verlaufen die vier gezeigten, separaten Vorgänge wie folgt:
1. Schreiben eines Flecks in einem größeren Subfeld, das innerhalb eines größeren Feldes liegt, das innerhalb eines größeren Gebietes liegt.
2. Abrastern eines Subfeldes von Fleck zu Fleck.
3. Abrastern eines Feldes von Subfeld zu Subfeld.
4. Schrittweises Positionieren und Wiederholen von Feld zu Feld innerhalb eines Gebietes auf einem Wafer.
In FIG. 4A stellt die erste Ablenkstufe eine Rasterablenkung des E-Strahls zur Erzeugung eines quadratischen Flecks bereit. In FIG. 4B bildet der geformte Strahl den quadratischen Fleck ohne jegliche Ablenkung. In FIG. 4A lenkt die durch die zweite Stufe bereitgestellte Ablenkung den Strahl von Fleck zu Fleck innerhalb eines Subfeldes ab. In FIG. 4B stellt die erste Stufe eine Vektorablenkung des Strahls von Fleck zu Fleck innerhalb eines Subfeldes bereit. In Stufe 4A ist die von der dritten Stufe bereitgestellte Ablenkung eine Rasterablenkung von Subfeld zu Subfeld innerhalb eines Feldes. In FIG. 4B stellt die zweite Ablenkstufe eine Rasterablenkung innerhalb eines Blocks von Subfeld zu Subfeld bereit. In FIG. 4A werden die größten Abrasterungen durch den mechanischen Step&Repeat-Antrieb über ein "Gebiet" von Feld zu Feld bereitgestellt. Auf einem vergleichbaren Niveau stellt die dritte Stufe der E-Strahl-Ablenkung eine Rasterablenkung von Block zu Block innerhalb eines Feldes bereit. Bei der Abrasterung auf dem höchsten Niveau geht die mechanische Step&Repeat-Abrasterung dann von Feld zu Feld innerhalb eines Gebiets auf einem Substrat, d.h. einem Wafer.
Zusammenfassend ist das System mit dreifacher Ablenkung von FIG. 4A von dem dreistufigen System dieser Erfindung verschieden, das außerdem eine Vail-Linse und die Projektion mit geformtem Fleck beinhaltet, um die Rasterablenkung der ersten Stufe durch die Vektorabrasterung der ersten Stufe von Subfeld zu Subfeld zu ersetzen.
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden spezielleren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung offensichtlich werden.

BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Bezugnehmend auf FIG. 1 stellt eine schematische hälftige Schnittzeichnung ein E-Strahl-Projektionssystem gemäß dieser Erfindung dar, welches das Vail(Immersionslinse mit variabler Achse)-System des US-Patents Nr. 4 544 846 von Langner et al., oben, und die telezentrische Ausführungsform eines E-Strahl-Systems mit einer Vail-Linse, wie in Groves et al., ältere EP-A- 331 859, oben, für "Telecentric Sub-Field Deflection with Vail" beschrieben, einbezieht.
FIG. 2 ist eine schematische Darstellung eines E-Strahl-Systems von FIG. 1, wobei die Ablenkeinrichtungen und Joche sowie die Blöcke und Hauptablenkachsen und E-Strahl-Pfade, die durch die Ablenkeinrichtungen und Joche erzeugt werden, relativ zu der geometrischen Achse GA des Systems wiedergegeben sind.
Bezugnehmend auf FIG. 1 beinhaltet die gezeigte Vorrichtung einen magnetischen Kreis aus magnetischen Materialien, die Spulen 41 und 53 aufnehmen. Ein Zylinder 88 an der Basis der E-Strahl- Vorrichtung trägt eine untere ringförmige magnetische Scheibe 98. Über der magnetischen Scheibe befindet sich der obere magnetische Zylinder 89. Oben auf dem magnetischen Zylinder 89 liegend befindet sich eine obere ringförmige magnetische Scheibe 97. Innerhalb der magnetischen Zylinder 88 und 89 und der Scheiben 97 und 98 befindet sich ein Stapel ringförmiger magnetischer Ringe 92, die koaxial zu den Zylindern 88 und 89 und den Scheiben 97 und 98 liegen. Diese Struktur läßt Zwischenräume für die Erregungsspule 41 der Projektionslinse innerhalb des unteren magnetischen Zylinders 88, unterhalb der Scheibe 98 und außerhalb des Stapels magnetischer Ringe 92. Des weiteren ist ein Zwischenraum für eine Erregungsspule 53 der Sammellinse innerhalb des Zylinders 89 und oberhalb der Scheibe 98 sowie unterhalb der Scheibe 97 vorgesehen, wobei der Stapel magnetischer Ringe 92 die Innenwand bildet.
An der Oberseite des Projektionssystems in FIG. 1 beinhaltet das System eine magnetische Sammellinse 47 mit ringförmigen Polschuhen 49 und 51 mit von null verschiedener Bohrung sowie eine Erregungsspule 53 für die Sammellinse 47. Bei Anregung durch die Spule 53 richtet die Linse 47 den E-Strahl E parallel, um die telezentrische Fähigkeit bereitzustellen.

Obere Ablenkstufe

Innerhalb der Öffnung in dem ringförmigen Polschuh 49 befindet sich die obere Strahlablenkatufe (Subfeld-Ablenkung), die einen Satz von elektrostatischen x-y-Multipol-Ablenkplatten 72 beinhaltet, vorzugsweise Dodekapol(12 Platten pro Satz)-Multipol- Ablenkeinrichtungen, wie für den Fachmann verständlich ist. Innerhalb und unterhalb der zentralen Öffnung in dem ringförmigen Polschuh 51 befindet sich ein zweiter Satz von elektrostatischen x-y-Multipol-Ablenkplatten 73, vorzugsweise Dodekapol(12 Platten pro Satz)-Multipol-Ablenkeinrichtungen. Die Ablenkplatten 72 und 73 können sich auch an anderer Stelle befinden, müssen jedoch der unteren Ablenkstufe vorangehen, d.h. den Hauptablenkjochen 43 und 45, die das Hauptmagnetfeld zum Steuern der Ablenkung des Strahls B bereitstellen.

Blockfeld (2 Ablenkeinrichtungen)

Anders als bei den früheren Systemen, bei denen das zu belichtende Gebiet lediglich in Felder und Subfelder aufgeteilt ist, ist gemäß dieser Erfindung eine zusätzliche Aufteilung der Felder in Blöcke vorgesehen. Die Blöcke werden als nächstes in Subfelder aufgeteilt. Die Ablenkeinrichtungen 143 und 145, die als magnetische Ablenkjoche gezeigt sind, befinden sich in der gleichen Ebene wie die elektrostatischen Subfeld-Ablenkeinrichtungen 72 und 73 oder unterhalb derselben. Die Ablenkeinrichtungen 143 und 145 müssen sich oberhalb der Hauptfeldablenkjoche 43 und 45 befinden, die das Hauptmagnetfeld bereitstellen.
Die Ablenkeinrichtungen 143 und 145 können entweder aus elektrostatischen Ablenkelementen oder magnetischen Jochen ausgewählt werden. Im Fall von elektrostatischen Elementen können die Ablenkeinrichtungen 143 und 145 in einer Multipol(d.h. 20 Pole)Konfiguration den Subfeld-Ablenkeinrichtungen überlagert werden.

Untere Ablenkstufe

Die untere Ablenkstufe beinhaltet ein Paar von Hauptablenkjochen 43 und 45, die den projizierten E-Strahl B nach links, wie in FIG. 1 beispielhaft dargestellt, vorablenken. Das obere Ablenkjoch 43 und das untere Ablenkjoch 45 sind beide vorzugsweise toroidale Magnete. Stigmatoren 71, die sich unterhalb der Sammellinse 47 befinden, sorgen für eine Astigmatismuskorrektur des E-Strahls E, während die Spule 69 mit dynamischem Brennpunkt in den Polschuhen 49 und 51 der Sammellinse 47 angeordnet ist.

Projektionslinse

Eine Projektionslinse 32 beinhaltet einen oberen magnetischen Pfad, der einen oberen Polschuh 13 mit von null verschiedener Bohrung und einen unteren magnetischen Pfad enthält, der aus einem Rückkehrpfadabschnitt 19 und einem unteren Polschuh, d.h. einem Abschnitt 14 mit Bohrung null, gebildet ist. Eine Ebene der Projektionslinse 32 ist die Hauptebene PP, welche die Hauptebene auf der Objektseite der Linse 32 darstellt, wobei sich der obere Polschuh 13 oberhalb derselben und der untere Polschuh 14 unterhalb derselben befinden. Die Projektionslinse 32 ist eine dicke Linse, so daß sie außerdem eine Hauptebene auf der Bildseite der Projektionslinse 32 aufweist, die in FIG. 2 nicht dargestellt ist, da sie hinsichtlich der Erfindung hierin nicht von besonderer Bedeutung ist.
Eine Erregungsspule 41 aktiviert die Projektionslinse 32 und erzeugt Magnetfeldlinien, die von dem oberen Polschuh 13 zu den unteren Polschuhelementen 14 über den Rückkehrpfad 19 verlaufen. Das Vail-System beinhaltet einen Vail-Komplex 12, der die Kombination der Projektionslinse 32 und des magnetischen Kompensationsjochs 11 beinhaltet. Die Ausführungsform bei Groves et al. wird in dem System der vorliegenden Anwendung unter Hinzufügung von Ablenkmitteln zwischen den elektrostatischen Ablenkplatten und der unteren Stufe von Groves et al. eingesetzt. Ein Abschirmfuß 18 beinhaltet alternierende magnetische und nicht-magnetische Abschnitte, so daß die magnetischen Kraftlinien von dem Joch 11 vor einem Eindringen in Windungen 41 abgehalten werden. Außerdem reduziert der Abschirmfuß 18 das Maß an Magnetfeld, das von der Mitte der Linse 32 weg kurzgeschlossen wird.
Der magnetische Schaltkreis der Projektionslinse 32 ist im Abschnitt 19 und dem unteren Polsohuh 14 so gestaltet, daß ermöglicht wird, daß Fluß den Abschnitt 14 mit Bohrung null mit einem minimalen Maß an Reluktanz und Streuung passiert. Das einzelne magnetische Kompensationsjoch 11 stellt ein Magnetfeld bereit, das proportional zur ersten Ableitung des durch die Projektionslinse 32 erzeugten axialen Magnetfeldes ist.
FIG. 1 stellt außerdem die Mittel zum Halten, Handhaben und Abfahren des Targets dar. Ein Target 59 ist auf einem Targethalter 16 angebracht, um eine präzise Ausrichtung des Targets innerhalb des E-Strahl-Projektionssystems bereitzustellen. Ein Target- Handhabungsarm 20 setzt das Target 59 in den Vail-Komplex 12 über eine darin befindliche Öffnung 21 ein. Ein Target-Steppertisch 17 wird für die x-y-Bewegung des Targets 59 verwendet.
In dem System von FIG. 1 werden Astigmatismus und Bildfeldwölbung unter Verwendung einer dynamischen Korrektur korrigiert. Ein Block 61 stellt eine Stromversorgung für die Erregungsspule 53 dar. Ein Block 63 stellt eine Stromversorgung für die Erregungsspule 41 dar. Eine Treibereinheit 65 repräsentiert eine rechnergesteuerte Treibereinheit zur Erregung der Aolenkjoche 43 und 45. Die Ablenkjoche 43 und 45 besitzen zwei Sätze von magnetischen Ablenkspulen, die zusammenwirken, um den E-Strahl B sowohl in die x- als auch in die y-Richtung entsprechend der üblichen Praxis abzulenken. Die Ablenkjoche 43 und 45 bestehen typischerweise aus einer Mehrzahl von toroidalen Spulen.
Die Treibereinheit 65 aktiviert außerdem das magnetische Kompensationsjoch 11, das aus einem Paar von magnetischen x-y-Ablenkjochen besteht. Das magnetische Kompensationsjoch 11 kann eine einfache Sattelspule aufgrund von deren kleinerem Außendurchmesser bei dem gleichen Innendurohmesser im Vergleich zu einem toroidalen Joch der gleichen Ablenkempfindlichkeit beinhalten. Der x-y-Strom, der dem magnetischen Kompensationsjoch 11 zugeführt wird, ist proportional zu den x-y-Strömen, die zu den Ablenkjochen 43 und 45 gesendet werden und die durch die gleiche Treibereinheit 65 zugeführt werden.
Eine Treibereinheit 165 repräsentiert eine rechnergesteuerte Treibereinheit für eine Erregung der Ablenkjoche 143 und 145. Die Ablenkjoche 143 und 145 weisen zwei Sätze von magnetischen Ablenkspulen auf, die zusammenwirken, um den E-Strahl B sowohl in die x- als auch in die y-Richtung entsprechend der üblichen Praxis abzulenken. Die Ablenkjoche 143 und 145 bestehen typischerweise aus einer Mehrzahl von toroidalen Spulen. Die Treibereinheit 165 ist außerdem dabei behiflich, das magnetische Kompensationsjoch 11 zu aktivieren, das aus einem Paar von magnetischen x-y-Ablenkjochen besteht. Der dem magnetischen Kompensationsjoch 11 zugeführte x-y-Strom ist proportional zu den x-y-Strömen, die zu den Ablenkjochen 143 und 145 gesendet werden und von der gleichen Treibereinheit 165 zugeführt werden können.
Nun auch auf FIG. 2 bezugnehmend, kompensiert in erster Näherung das Feld des Kompensationsjochs 11 die radiale Komponente des Magnetfeldes, das von der Projektionslinse 32 entlang einer Nagnetachsenlinie parallel zu der geometrischen (Symmetrie-) Achse GA der Linse 32, jedoch lateral bezüglich der geometrischen Achse GA versetzt, erzeugt wird. Die Magnetachsenlinie definiert die verschobene elektronenoptische Achse, da die radiale Feldkomponente, die aus der Überlagerung der Felder des Kompensationsjochs 11 und der Projektionsimse 32 resultiert, dort null ist. Die Position der verschobenen elektronenoptischen Achse wird synchron mit dem Strom in dem Kompensationsjoch 11 und den Hauptablenkjochen 43 und 45 abgerastert. Die Versetzung der optischen Achse gegenüber der Symmetrieachse GA der Linse 32 ist proportional zu dem Strom in dem Kompensationsjoch 11 und den Ablenkjochen 43 und 45.
In einem Fall, in dem keine Subfeld- oder Blockfeld-Ablenksignale angelegt werden, fällt die Position des E-Strahls B in der Immersionsimse 12 genau mit der verschobenen elektronenoptischen Achse zusammen. Außerdem tritt der E-Strahl B als ein paralleles, kollimiertes Strahlenbündel in den Immersionslinsenkomplex 12 ein, was ein Objekt im Unendlichen repräsentiert. Zwei Zustände des E-Strahls, die zu der völligen Eliminierung von Verschleierungseffekten aufgrund von Elektronen unterschiedlicher Energien in dem Strahl führen, die in unterschiedlichem Maß abgelenkt werden, sind die folgenden:
1) Die Strahlachse fällt mit der verschobenen elektronenoptischen Achse zusammen (die Strahlachse ist der zentrale Strahl des E-Strahls B vom oberen Ende bis zum unteren Ende des E-Strahls B); und
2) das Objekt befindet sich im Unendlichen.
Dieses Verschleiern wird in der Literatur als transversale chromatische Aberration bezeichnet. Da die transversale chromatische Aberration die hauptsächliche Begrenzung der Leistungsfähigkeit von herkömmlicheren Ablenkeinrichtungen ist, wird der Eliminierung dieser Aberration eine fundamentale Bedeutung zugemessen.
In einem Fall, in dem eine Subfeld- oder Blockfeld-Ablenkung angewendet wird, weicht die Position des E-Strahls B in dem Immersionslinsenkomplex 12 etwas von dem oben beschriebenen idealen Zustand ab. Da die Subfeldablenkung als eine kleine Störung der Hauptfeldablenkung angesehen werden kann, besitzt diese Abweichung vom idealen Zustand einen vernachlässigbaren Effekt und trägt vernachlässigbar zu Aberration und Verschleiern bei.
Wie in Sp. 7, Zeilen 54 bis 68 des US-Patents 4 544 846 von Langner et al., oben, bezüglich des Vail-Systems erläutert, erzeugen der dynamische Spulenkomplex 71 zur Astigmatismuskorrektur und die Spule 69 mit dynamischem Ereonpunkt Magnetfelder, die Astigmatismus beziehungsweise Bildfeldwölbung kompensieren. Der dynamische Korrektorspulenkomplex ist vorzugsweise ein Zweifach-Quadrupolelement, das durch die Treibereinheit 67 angesteuert wird. Die Treibereinheit 67 empfängt ein Eingangssignal, das proportional zu den Strömen ist, die zu den x- und y-Hauptablenkjochen 43 und 45 und den Blockablenkjochen 143 und 145 gesendet werden, und sie erzeugt mittels Techniken, die dem Fachmann allgemein bekannt sind, ein Signal.
Um ein senkrechtes Ankommen (Telezentrizität) für die elektrostatische Subfeld- und Elockfeld-Ablenkung aufrechtzuerhalten, muß das System dafür sorgen, daß der E-Strahl B eine Ebene kreuzt, die zu jedem gegebenen Zeitpunkt einen Kipp-Punkt enthält, der so positioniert sein muß, daß er sich in der hinteren Brennebene (BFP) des in FIG. 1 gezeigten Vail-Linsenkomplexes 12 befindet. Die BFP besteht aus den verschiedenen hinteren Brennpunkten auf der Objektseite der Projektionslinse 32, die sich alle in der gleichen Ebene befinden, d.h. der hinteren Brennebene BFP. Da sich der Kipp-Punkt in der BFP lateral mit der optischen Achse eines Vail-Systems oder jedes anderen äquivalenten achsenversetzten Ablenksystems verschiebt 81 das gemäß dieser Erfindung verwendet wird, ist er für die Subfeldoder Blockfeld-Ablenkelemente, wie 72, 73 und 143, 145, nicht direkt zugänglich. Dies liegt daran, daß die Elemente wie 72, 73 und 143, 145 nicht innerhalb der Hauptablenkjochöffnungen in den toroidalen Jochen 43 und 45 angeordnet werden können, da der E-Strahl B zu weit von dem geometrischen Mittelpunkt versetzt abrasternd geführt wird und starke Ablenkaberrationen erzeugt. Zweifachablenkstufen 72 und 73 sowie 143 und 145 (die vor den magnetischen Jochen des Ablenklinsensystems mit variabler Achse gemäß dieser Erfindung, wie in FIG. 1 gezeigt, angeordnet sind) können jedoch den E-Strahl B in der hinteren Brennebene BFP hin und her kippen, wobei der E-Strahl B telezentrisch gehalten wird, so daß er unter einem senkrechten, d.h. vertikalen, Winkel auf dem Werkstück oder Target T (59) ankommt. Es ist zu erwähnen, daß die zweite elektrostatische Ablenkeinrichtung 73 die Brechung der in FIG. 1 gezeigten Sammellinse 70 kompensieren muß.
Eine Punktquelle von Strahlen, die von dem hinteren Brennpunkt ausgehen, tritt als paralleles Bündel aus der Projektionslinse 32 aus. Dies stellt die Definition der hinteren Brennebene BFP dar. In ähnlicher Weise kommt jeglicher Strahl, der die Linse oder die optische Achse im hinteren Brennpunkt schneidet, parallel zu der optischen Achse, im allgemeinen jedoch bezüglich der Achse versetzt, aus der Projektionslinse 32 heraus. Durch "Kippen" des E-Strahls B um den hinteren Brennpunkt herum erzeugt das System einen Strahlenkegel, der von diesem Punkt ausgeht. Diese Strahlen kommen parallel zu der optischen Achse, jedoch versetzt, aus der Projektionslinse heraus.
Der Ausdruck "aus der Projektionslinse 32 herauskommen" ist äquivalent dazu, auf die Targetschreiboberfläche 59 aufzutreffen. Es ist ein Schlüsselaspekt einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, daß die Strahlen unter senkrechtem Einfall auf die Schreiboberfläche 59 auftreffen; d.h. parallel zu der optischen Achse. Nur unter dieser Bedingung ist die Positionierung des Strahls auf dem Target 59 unempfindlich gegenüber der Höhe des Targets 59, womit die Fehler in der Höhenabweichung, die durch delta h angezeigt werden, vermieden werden. Dies ist von großem Vorteil, da die lokale Höhe des Targets schwierig zu steuern ist. Der Wafer ist typischerweise gekippt, liegt nicht flach etc..
Die "hintere Brennebene" BFP ist jene Ebene, die den hinteren Brennpunkt für alle Pfade des Strahls B enthält, und die BFP liegt senkrecht zu der optischen Achse und der Achse GA. Die Ebenen, welche die Kipp-Punkte enthalten, und die hintere Brennebene BFP müssen hinsichtlich der Position zusammenfallen (d.h. überlagert sein), so daß der Zustand der Telezentrizität erzielt werden kann. Um zu erreichen, daß der Kipp-Punkt mit dem hinteren Brennpunkt zusammenfällt, stellen wir das Verhältnis der elektrischen Stärken der oberen und unteren Subfeld- und Blockfeld-Ablenkeinrichtungen bezüglich der unteren Ablenkeinrichtungen 72 und 73 einerseits und der Subfeld-Ablenkeinrichtungen 143 und 145 andererseits unter denselben ein. Dies bewegt den Kipp- Punkt entlang der optischen Achse auf und ab. Wir wissen, daß die zwei Punkte zusammenfallen, wenn der Strahl unter senkrechtem Einfall auf das Target auftrifft. In der Praxis wird dies durch abrasternde Führung des Strahls über zwei separate Testtargets verifiziert, die auf verschiedenen Höhen liegen. Das System wird in diesem Aufbau als Rasterelektronenmikroskop (REM) betrieben. Der Strahl trifft unter senkrechtem Einfall auf das Target auf, wenn die REM-Vergrößerung für die zwei Targets die gleiche ist. Dies bedeutet das gleiche, als wenn man sagt, daß die Strahlauftreffposition völlig unempfindlich gegenüber der Targethöhe ist.
Die Subfeld- und Blockfeld-Zweifachablenkstufen minimieren außerdem die außeraxiale Versetzung in der Projektionslinse 32 (relativ zu der geometrischen Achse GA), wodurch eine Nichtlinearität der Ablenkung, die aus sphärischer Aberration resultiert, minimiert wird. Für einen gegebenen Punkt auf dem Target 59 ist die magnetische Ablenkung durch die durchgezogene Linie 76 in FIG. 2 dargestellt. Der Weg des Strahls B, der mit "nur Blockfeld" bezeichnet ist, wird unter der Steuerung der Ablenkelemente 143 und 145 geschwenkt und ist durch die gestrichelte Linie 75 gezeigt, die sich, oben in FIG. 2 beginnend, im Punkt 82 in Reaktion auf das obere Element 143 nach links wendet, sich im Punkt 83 in Reaktion auf das untere Element 145 nach rechts wendet und sich im Punkt 86 in Reaktion auf die Projektionslinse 32 in vertikale Ausrichtung zu dem Target 59 wendet.
Der Pfad des E-Strahls B in Reaktion auf die magnetische Ablenkung allein ist in FIG. 2 durch die durchgezogene Linie 76 gezeigt, die sich am Punkt 80 in Reaktion auf das obere magnetische Ablenkjoch 43 nach rechts unten wendet und sich am Punkt 81 in Reaktion auf das untere Ablenkjoch 45 in eine vertikale Ausrichtung nach unten wendet.
Wenn die Blockfeld-Ablenklinie 75 und die Magnetlinie 76 überlagert werden, ist das Resultat in FIG. 2 die kombinierte gestrichelte Linie 77, die sich in Punkten 84, 85 und 87 analog zu den Punkten 80, 81 beziehungsweise 86 abwendet, wie oben beschrieben. Da sowohl der E-Strahl B und die optische Achse parallel und übereinstimmend verschoben werden, wird der Zweifachablenk-Blockfeldaufbau nicht beeinflußt. Die analoge Strahlführung liegt bezogen auf die elektrostatische Subfeld-Ablenkung vor.
Bezugnehmend auf FIG. 5 setzt das Verfahren dieser Erfindung ein dreistufiges Ablenksystem ein, das in Verbindung mit einem geformten Fleck und einer Vail-Linse in einem Elektronenstrahl- Lithographiesystem verwendet wird. FIG. 5 ist eine graphische Darstellung der Hierarchie der Ablenkstufen zuzüglich der Verwendung des geformten Strahls, die bei der Ausführung der in den FIG. 1 und 2 dargestellten Erfindung eingesetzt werden. Ein Feld, das häufig ein gesamter Halbleiterchip ist, wird in Blöcke und Subfelder aufgeteilt. Ein Target 59 in Form eines Halbleiterwafers ist mit einigen wenigen der Felder 23 dargestellt, die auf dem Wafer mit Ausrichtungsmarkierungen in ihren Ecken gezeigt sind.
Die Abrasterung über ein Target hinweg von einem ersten Feld 23 zu einem benachbarten Feld 23 wird durch die mechanische Step&Repeat-Vorrichtung durchgeführt. Die abrasternde Führung der ersten Ablenkstufe wird verwendet, um die Felder 23 abzurastern; und ein derartiges Abrastern ist geradlinig und diskontinuierlich, wobei die Abrasterung jedes Feldes 23 in der Mitte von jedem der Blöcke 25 innerhalb eines Feldes 23 anhält. Die Abrasterung innerhalb der Blöcke 25 durch die zweite Ablenkstufe wird mit einer höheren Geschwindigkeit durchgeführt, ist jedoch ebenfalls geradlinig und diskontinuierlich, wobei die Abrasterungen in der Mitte von jedem der Subfelder 27 anhalten. Die dritte Ablenkstufe mit der höchsten Geschwindigkeit verwendet eine Vektorabrasterung, um den Strahl innerhalb eines Rechtecks 29 innerhalb eines Subfeldes 27 zu plazieren. Innerhalb des Rechtecks 29 wird eine Sequenz geformter Flecke 30 belichtet, wobei sich die Flecke verbinden, um eine Struktur, die geschrieben wird, zu erzeugen, was in diesem Fall das Rechteck 29 ist.

Industrielle Anwendbarkeit

Diese Erfindung ist auf die Konstruktion eines Elektronenstrahlsystems für die Belichtung von lithographischen Resistschichten bei der Fertigung von Masken für Chips oder für eine direkte Belichtung von Halbleitermaterial für die Fertigung von Chips, wie Chips für Personalcomputer, Minicomputer, hochintegrierte Computer und andere datenverarbeitende Geräte, anwendbar.

Claims

1. Dreistufiges Elektronenstrahlprojektionssystem, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes beinhaltet:

- ein Elektronenstrahlprojektionssystem mit variabler Achse, das Mittel zum Projizieren eines Elektronenstrahls mit geformtem Fleck mit einer rechtwinkligen Konfiguration bereitstellt, wobei das Projektionssystem Mittel zum Abrastern eines zu belichtenden Feldes beinhaltet; wobei das Feld in Blöcke innerhalb des Feldes unterteilt wurde, wobei die Blöcke in Subfelder innerhalb von jedem der Blöcke unterteilt wurden, und die Subfelder in Flecken innerhalb der Subfelder unterteilt wurden;

-Mittel einer ersten Stufe zur Bereitstellung einer Ablenkung des Strahls über das Feld hinweg in einer diskontinuierlichen Zeile-für-Zeile-Abrasterung des Feldes, wobei die Mittel der ersten Stufe ein erstes Ablenksystem zum abrasternden Führen des Strahls in einer ersten modifizierten Rasterabtastung beinhalten, die sich über ein Feld hinweg erstreckt; wobei die erste modifizierte Rasterabtastung vom Mittelpunkt einer Blockposition zu der nächsten Blockposition jeweils um eine Position fortschreitet, wobei der Strahl zeitweilig seine Abrasterung anhält, wenn der Strahl den Mittelpunkt jedes momentanen Blocks erreicht, um eine Beendigung von Vorgängen nachfolgender Stufen in dem momentanen Block zu erlauben;

- Mittel einer zweiten Stufe zur Bereitstellung einer Ablenkung des Strahls zu Mittelpunkten der Subfelder innerhalb eines jeweiligen Blocks in einer zweiten diskontinuierlichen Zeile-für-Zeile-Abrasterung des Blocks;

wobei die zweite Stufe ein zweites Ablenksystem zum abrasternden Führen des Strahls in einer zweiten modifizierten Rasterabtastung beinhaltet, die sich über wenigstens einen Teil des Blocks hinweg erstreckt, wobei die zweite modifizierte Rasterabtastung vom Mittelpunkt einer Subfeldposition zu der nächsten Subfeldposition jeweils um eine Position fortschreitet, wobei der Strahl zeitweilig seine Abrasterung anhält, wenn er den Mittelpunkt jedes momentanen Subfeldes erreicht; wobei die Abrasterung angehalten wird, um eine Beendigung von Vorgängen der folgenden Stufe bei der Abrasterung in dem momentanen Subfeld zu erlauben;

- Mittel einer dritten Stufe zur Bereitstellung einer Ablenkung des Strahls innerhalb eines Subfeldes, zu dem er durch die Mittel der zweiten Stufe geführt wird, wobei die Mittel der dritten Stufe ein drittes Ablenksystem zur Bereitstellung einer Vektorablenkung des Strahls zu einer Serie spezieller Orte auf einem Target innerhalb eines Subfeldes beinhalten,

- eine Immersionslinse mit variabler Achse (VAIL);

wodurch das Projektionssystem den variabel geformten Fleck auf das Target projiziert, wie er durch die erste, die zweite und die dritte Stufe in einer sequentiellen Weise abgelenkt wird.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Ablenkmittel über der Immersionslinse mit variabler Achse zur Aufrechterhaltung der Telezentrizität des Strahls positioniert sind.

3. System nach Anspruch 1, wobei die Mittel der dritten Stufe ein elektrostatisches Ablenksystem zur Bereitstellung der Vektorablenkung des Strahls zu einer Serie spezieller Orte auf einem Target innerhalb eines Subfeldes beinhalten;

wodurch das Projektionssystem den variabel geformten Fleck auf das Target von dem Projektionssystem projiziert, wie er von der ersten, der zweiten und der dritten Stufe in einer sequentiellen Weise abgelenkt wird, und wodurch ein schnelles dreistufiges Abrasterungssystem die Genauigkeit einer Belichtung mit einem geformten Fleck bereitstellt, bei dem die Justierung von einem Elektronenstrahlprojektionssystem mit einer Linse mit variabler Achse geleistet wird.

4. Verfahren zum abrasternden Führen eines Elektronenstrahls auf einer Targetfläche in einem Elektronenstrahlprojektionssystem mit variabler Achse, wobei die Fläche in Felder unterteilt ist, wobei die Felder in Blöcke unterteilt sind, wobei die Blöcke in Subfelder unterteilt sind und wobei die Subfelder in Flecken unterteilt sind, das folgende Schritte umfaßt:

- abrasterndes Führen des Elektronenstrahls in einem jeweiligen Feld derart, daß der Elektronenstrahl ein Feld abrastert und der Strahl in diesem und nachfolgenden Blöcken angehalten wird;

- abrasterndes Führen des Elektronenstrahls in einem jeweiligen Block derart, daß der Elektronenstrahl einen Block abrastert und in diesem und nachfolgenden Subfeldern angehalten wird; und

- abrasterndes Führen des Elektronenstrahls in einem jeweiligen Subfeld derart, daß der Elektronenstrahl ein Subfeld abrastert und in diesem und nachfolgenden Flecken angehalten wird;

- Projizieren eines Elektronenstrahls mit geformtem Fleck mit einer rechtwinkligen Konfiguration;

wobei die Ablenkung der ersten Stufe die Schritte eines abrasternden Führens des Strahls in einer ersten modifizierten Rasterabtastung, die sich über ein Feld hinweg erstreckt, eines Fortschreitens vom Mittelpunkt einer Blockposition zu der nächsten Blockposition um jeweils eine Position; und eines zeitweiligen Anhaltens der Abrasterung umfaßt, wenn der Strahl den Mittelpunkt jedes momentanen Blocks erreicht, um eine Beendigung von Vorgängen von nachfolgenden Stufen in dem momentanen Block zu erlauben;

wobei der Ablenkschritt der zweiten Stufe ein abrasterndes Führen des Strahls in einer zweiten modifizierten Rasterabtastung, die sich über wenigstens einen Teil des Blocks hinweg erstreckt, wobei die zweite modifizierte Rasterabtastung vom Mittelpunkt einer Subfeldposition zu der nächsten Subfeldposition um jeweils eine Position fortschreitet, und ein zeitweiliges Anhalten der Abrasterung des Strahles beinhaltet, wenn er den Mittelpunkt jedes momentanen Subfeldes erreicht, und ein Anhalten der Abtastung erfolgt, um eine Beendigung von Vorgängen der folgenden Stufe bei der Abrasterung des momentanen Subfeldes zu erlauben;

- wobei eine dritte Stufe des Ablenkprozesses innerhalb eines Subfeldes, auf das die Ablenkung während der zweiten Stufe der Ablenkung gerichtet wird, eine Vektorablenkung des Strahles zu einer Serie spezieller Orte auf einem Target innerhalb eines Subfeldes bereitstellt;

- Verwenden eines Elektronenstrahlprojektionssystems mit variabler Achse, das eine Immersionslinse mit variabler Achse beinhaltet;

wodurch der variabel geformte Fleck auf das Target projiziert wird, wie er während der ersten, der zweiten und der dritten Stufe in einer sequentiellen Weise abgelenkt wird.