DE2834391C2

DE2834391C2 - Einrichtung zur Erzeugung von Zeichenmustern auf einer Objektfläche mittels Elektronenstrahlen

Info

Publication number: DE2834391C2
Application number: DE2834391A
Authority: DE
Inventors: Hans Christian Ridgefield Conn. Pfeiffer
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1978-08-05
Publication date: 1986-04-17
Also published as: NL7808162A; BR7804994A; SE425838B; JPS5429981A; GB1598219A; IT1112285B; SE7808326L; CH631574A5; IT7826097A0; FR2400256B1; FR2400256A1; DE2834391A1; JPS5438035B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von Zeichenmustem auf einer Objektfläche mittels durch ein Blenden- und Ablenksystem gerichteter Elektronenstrahlen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Einrichtungen zur Erzeugung von Zeichenmustern mit Elektronenstrahlen sind bei der Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen bereits allgemein eingeführt. Sie werden hier zur Bildung und Aufzeichnung von Leitungsmustern auf den Halbleiterplatten verwendet. Zu diesem Zweck werden die Leitungs- und Schal- eo iftungsmuster auf mit photoempfindlichem Lack beschichtete Flächen projiziert, die nach dem Entwickeln des Lacks Masken bilden, wie sie für eine Vielzahl von Verfahrensschritten in der Herstellung von Halbleiterschaltungen benötigt werden. Dabei schreibt der Elektronenstrahl in außerordentlich kurzer Zeit auf eine definierte Fläche ein bestimmtes Muster mit bestimmter Ladunesdichte und Kantenauflösung. Soll dieses

65 Schreibverfahren mit anderen lithographischen Prozessen zusammen eingesetzt werden, so ist die Genauigkeit der Ablenkung und ihre Wiederholbarkeit von großer Bedeutung. Insbesondere für besonders kleine Muster ist es notwendig, die Ladungsdichte bei bestimmten Punkten des Musters zu ändern, um Näherungseffekte auszugleichen. Zusätzlich müssen bei der Herstellung mehrschichtiger Muster die aufeinanderfolgenden Schichten der einzelnen Muster mit hinreichender Genauigkeit aufeinander abgeglichen werden können.

Es wurden bereits verschiedene Systeme entwickelt, die den vorgenannten Anforderungen gerecht werden. Solche Systeme bestehen beispielsweise aus einer Elekironenstrahlquelle, Kondensorlinsen, Ausrichtstufen, Vc-rkleinerungslinsen, Projektionslinsen, Ablenkschaltungen und einer Objektfläche. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise in der US-PS 36 44 700 beschrieben.

Bei Elektronenstrahleinrichtungen ist es allgemein gebräuchlich, einen runden Strahl zu erzeugen. Dabei wird der Elektronenstrahl so gebündelt, daß er eine kleine, fokussierte Abbildung des Kreuzungspunktes der Elektronenkanone bildet. Das Profil des Punktes verläuft angenähert entsprechend einer Gaußschen Kurve. Die Sammellinse ist so eingestellt, daß der Punktdurchmesser kleiner ist als die Breite der schmälsten Linie des Musters, das erzeugt werden soll. Jedes Element des Musters wird sodann durch punktweise Bewegung des Strahles aufgezeichnet, bis das gesamte Muster fertiggestellt ist.

Die Verweilzeit des Elektronenstrahls bei jedem Punkt des Musters kann erforderlichenfalls so bemessen werden, daß der Näherungseffekt ausgeglichen wird. Eine derartige Einrichtung mit rundem Strahl kann entweder zu vektorieller oder aber zu linienweiser Abtastung benützt werden. Das hat den Vorteil, daß sowohl orthogonale als auch diagonale Muster auf einfache Weise herstellbar sind. Da aber der Gaußsche Punkt nur einen geringen Durchmesser hat, wird die ir.\r Aufzeichnung von Schaltungsmustern benötigte Zeit so lang, daß die Benützung des Systems einen zu großen Anteil an den Herstellkosten ausmacht. Dazu kommt, daß zur Musteraufzeichnung mit Gaußschem Punkt sehr viele Daten benötigt werden, wodurch das System den Anschluß aufwendiger Datenverarbeitungsanlagen erforderlich macht.

Zur Herstellung von integrierten Halbleiterschaltungen hat man bereits Elektronenstrahleinrichtungen den besonderen Erfordernissen angepaßt. So weist beispielsweise die in der genannten US-PS 36 44 700 beschriebene Einrichtung einen quadratischen Strahlquersc'i.nitt auf. wodurch eine Reihe von Bildpunkten parallel belichtet werden, so daß eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit als mit einer Einrichtung mit Gaußschem Punkt erzielt wird. Der Strahl wird bei dieser Anordnung so fokussiert, daß eine scharfe, verkleinerte Abbildung einer Öffnung entsteht, Strahlformungsöffnung genannt. Eine derartige Einrichtung eignet sich insbesondere zur Zeichnung von Mustern durch sequentielles Abtasten von Quadraten der Musterfläche. Die Größe des quadratischen Punktes wird entsprechend der kleinsten benötigten Linienbreite gewählt, und das optische System wird so ausgelegt, daß die Kantenauflösung des Punktes wesentlich besser ist als diejenige seiner Seitenlänge. Die Musterelemente werden durch sprungweises Bewegen oder Fortschalten des Strahls als eine Reihe von Quadraten aufgezeichnet.

Einrichtungen mit quadratischem Strahlquerschnitt

haben gegenüber solchen mit rundem, Gaußschem Querschnitt einige wesentliche Vorteile. Hierzu wird verwiesen auf die Veröffentlichung von H. C. Pfeiffer »New Imaging and Deflection Concepts for Probe-Forming Microsfabrication Systems«, Journal of Vacuum Science and Technology, NovVDez. 1975, Bd. 12 Nr. 6, Seiten 1170—1173. Andererseits haben Einrichtungen mit quadratischem Strahlquerschnitt den Nachteil, daß sie viele Daten über die Muster benötigen und daß die wirksame Aufzeichnung von Mustern nur möglich ist wenn diese im wesentlichen aus orthogonal verlaufenden. Linien bzw. Kanten bestehen. Demgegenüber sind diagonal verlaufende Linien bzw. Kanten nur schwer aufzuzeichnen.

Eine Einrichtung zur Erzeugung von Zeichenmustern der eingangs genannten Art ist in der DE-OS 28 05 371 beschrieben. Dort erzeugt bei ausgeschalteten Ablerikungselementen die quadratische Öffnung der zweiten Blendenscheibe einen quadratischen Strahlquerschnitt, während bei eingeschaltetem Ablenkungssystem ein Tci! der zweiten Strahlöffnung verdeckt und ein rechtwinkliger Strahlquerschnitt variabler Grüße erzeugt wird, der dieselbe Stromdichte wie der ursprüngliche quadratische Strahlquerschnitt aufweist

Da die Größe des Strahlquerschnitts wählbar reduziert werden kann, wird seine maximale Abmessung größer gewählt als die minimale Linienbreite des gewünschten Musters beträgt. Dann kann ein Muster mittels verschiedener quadratischer und rechteckiger Strahlquerschnitte gezeichnet werden, wodurch die Leistung der Anlage erhöht wird. Zusätzlich können Linien gezeichnet werden, deren Breite nicht einem ganzzahligen Vielfachen des ursprünglichen Quadrats entsprechen, obwohl richtig belichtet wird. Weiterhin ist eine Rahmentechnik möglich, bei welcher der Rand des Musters mit feinen Linien und seine Innenfläche mit größeren Quadraten abgedeckt und somit eine gute Kantenauflösung erreicht wird.

Weiterhin ist durch die DE-OS 26 59 247 eine lithographische Elektronenstrahleinrichtung bekannt bei der die Elektronenstrahlen eine erste, den Strahl formende Blendenscheibe mit einer zentralen Öffnung, eine Kondensorlinse, Ablenkelemente und eine zweite Blendenscheibe passieren, die gleichfalls eine zentrale Öffnung in Form eines Rechtecks oder eines L aufweist, so daß durch Überlagerung der Öffnungsbereiche in den Blendenscheiben orthogonal begrenzte Muster auf einem mit lichtempfindlichem Lack versehenen Werkstück erzeugt werden können. Dabei können die Blendenscheiben auch me.irere Öffnungen aufweisen, was die unmittelbare Verwendung einer anderen öffnung erlaubt, wenn eine Öffnung beschädigt ist.

Die zuvor beschriebenen Einrichtungen ermöglichen im wesentlichen jedoch nur die Aufzeichnung orthogonal begrenzter Muster. Zur Erzeugung bestimmter Zeichenstrukturen, Zeichen, Buchstaben usw. mit diagonal verlaufenden Linien oder Kanten, sind sie nur schwer verwendbar. Weiterhin ist es schwierig, mit diesen Einrichtungen solche Muster hoher Dichte aufzuzeichnen, die eine große Zahl sich wiederholender Elemente benötigen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Magnetblasenspeichern benötigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erzeugung von Zeichenmustern der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die durch sphärische Aberration erzeugte Bildverzerrung der Abbildung \c_;h außerhalb der optischen Achse angeordneten Blendenöffnungen weitgehend korrigiert ist und die sich für die Erzeugung von sich sehr häufig wiederholenden Mustern unterschiedlichster Strukturen, auch solcher mit von den orthogonalen Richtungen abweichend verlaufenden Musterbegrenzungen, eignet Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch die in seinem kennzeichenden Teil angegebene*! Merkmale gelöst.

Bei dem Verfahren gemäß der DE-OS 26 20 262 hat ίο man bereits auf andere Weise versucht die Auswirkungen dieser Bildverzerrung zu verringern, indem man die Umrandung der zu bestrahlenden Struktur durch einen eng ausgeblendeten, in der optischen Achse des Systems verlaufenden Strahl schreiben läßt die Innenfläche dieser Struktur dagegen, bei der es dann nicht mehr auf die Bildverzerrung ankommt mittels eines durch eine Vergleichsweise große, außeraxial angeordnete Blende verlaufenden Strahls ausfüllt Hierbei wird also nicht die Büdverzerrung bei der Abbildung mit außeraxialen Strahlenbündeln korrigiert.

Die Erfindung ermöglicht es demgegenüber, den Elektronenstrahl verzerrungsfrei auch auf Öffnungen in der zweiten Blendenscheibe abzubilden, die in großem Abstand von der optischen Achse angeordnet sind. Dadurch ist es möglich geworden, den Elektronenstrahl auch auf solche öffnungen abzulenken, die in größerem Abstand von der optischen Achse auf der zweiten Blendenscheibe angeordnet sind, ohne daß störende Bildverzerrungen auftreten. Dies ermöglicht es, eine hinreichende Anzahl von Öffnungen wiederholt auftretender Muster auf der zweiten Blendenscheibe unterzubringen. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der Elektronenstrahleinrichtung,

Fig.2 eine vereinfachte schematische Darstellung der verschiedenen Arten, Zeichen zu bilden,

F i g. 3 eine Darstellung einzelner Zeichen, die bei der Herstellung von Magnetblasenspeichern benötigt werden,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Elektronenstrahleinrichtung mit einem längs der Mittelachse der Blendenöffnungen projizierten Zeichenrruster,

F i g. 5 eine schematische Darstellung der Elektronenstrahleinrichtung mit einem iängs dein Randbereich der Blendenschleife angeordneten Blendenöffnungen projizierten Zeichenmuster,

F i g. 6A und 6B Diagramme zur Erklärung der sphärischen Aberration und

so F i g. 7 das Blockschema einer Ablenksteuerung zur Korrektur der durch sphärische Aberration erzeugten Bildverzerrung bei der Zeichenabbildung.

Gemäß F i g. 1 erzeugt eine Elektronenstrahlquelle 10 einen Strahl 11 längs der Strahlenachse 12 auf eine (nicht dargestel'te) Objektfläche. Der Strahl Ii erhält durch die in einer Blendenscheibe 13 ausgesparte Blendenöffnung 14 einen quadratischen Querschnitt. Eine Kondensorlinse 15 sammelt den Strahl zur Erzeugung einer scharfen .abbildung der Blendenöffnung 14 in der Ebene einer zweiten Blendenscheibe, im folgenden Zeichenblende 17, genannt, in der sich Blendenöffnungen 16 befinden. Gleichzeitig erzeugt die-iöriäehsorlinse 15 eine scharfe Abbildung der Elektronenstrahlquelle 10 am Punkt 18, der in der gleichen Ebene liegt wie der Mittelpunkt von Ablenkelementen 19, welche die Abbildung in der Ebene der Blendenscheibe 13 bezüglich der Ebene der Zeichenblende 17 parallel verschieben können.

Die Ablenkelemente 19 bestehen aus üblichen elektrostatischen Ablenkplatten, wobei die quadratische Strahlabbildung in der X-Richtung von den Platten 20 und 20' und die quadratische Strahlabbildung in der Y-Richtung von den Platten 21 und 21' abgelenkt wird. Die so geformte Abbildung, in Fig. 1 als X, entspricht dem Teil der quadratischen Abbildung, der nicht durch die gewählte Zeichenöffnung der Zeichenblende 17 versperrt wird und daher als zusammengesetzte Zeichenabbildung 24' durch eine nicht dargestellte Linse, in der die Zeichenblende angeordnet ist, abgebildet wird. Die Abbildung des Strahls ist in Fig. 1 als nicht abgelenkt dargestellt Es ist jedoch klar, daß die Abbildung der quadratischen Blendenöffnung 14 in der X- und V-Richtung zur Bildung anderer Zeichen oder Zeichenteile, die aus der Zeichenblende 17 ausgewählt werden, abgelenkt werden kann.

Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung kann mit unterschiedlichen Elektronenstrahleingängen betrieben werden, beispielsweise mit der in der bereits genannten US-PS 36 44 700 beschriebenen Anordnung. In diesem Fall würde die Zeichenabbildung 24 die Sammel- bzw. Verkleinerungslinsen und Projektionslinsen durchlaufen, um das Zeichen auf die Objektfläche zu projizieren. Hierzu können übliche Linsen und Ablenkungselemente benützt werden; im vorliegenden Fall ist jedoch zusätzlich eine Korrektur der Bildverzerrung durch die sphärische Aberration vorgesehen, die bei der Projektion einer großen Anzahl paralleler Bildpunkte entsteht, wie sie zur Abbildung eines ganzen Zeilenbildes notwendig sind. Gemäß F i g. 2 erfordert die Erzeugung eines gesamten Zeichenbildes die parallele Projektion einer größeren Anzahl von Bildpunkten, als dies bisher mit quadratischen Strahlen oder Gaußschen Punktstrahlen nötig war. Dementsprechend zeigt F i g. 2 die Elektronenstrahlprofile bzw. die relative Anzahl von Bildpunkten, die gleichzeitig durch eine Einrichtung mit Gaußschern Punktstrahl bzw. mit quadratischem Strahl und dem hier beschriebenen Zeichenerzeugungssystem notwendig ist Die Beziehung zwischen dem Auflösungsvermögen und der Intensitätsverteilung für die verschiedenen Systeme ist in der bereits erwähnten DE-OS 28 05 371 beschrieben.

In der Zeit, in welcher ein einzelner Bildpunkt mit Gaußschem Strahl adressiert werden kann, können etwa fünfundzwanzig Bildpunkte mit quadratischem Strahl adressiert werden. Im vorliegenden Projektionssystem wird ein ganzes Zeichen auf einmal belichtet, während das System mit quadratischem Strahlquerschnitt die Teile eines Zeichens z. B. als 8 χ 8-Matrix abtasten muß, die aus der minimalen Linienbreite entsprechenden Quadraten zusammengesetzt ist Somit adressiert die vorliegende Einrichtung im Vergleich zur Einrichtung mit Gaußschem Strahl 64x25 = 1600 Bildpunkte gleichzeitig, und dadurch ist eine erheblich höhere Leistung bei der Bearbeitung von Schaltungssubstraten erzielbar.

Das in F i g. 3 dargestellte Muster wird beispielsweise bei der Herstellung von Magnetblasen-Datenspeichern verwendet, und die hier beschriebene Einrichtung eignet sich bevorzugt zur Erzeugung derartiger Muster mit sehr geringen Abmessungen. Denn die Erzeugung der X- sowie T-Muster mittels der in Fig. 1 gezeigten Zeichenbiende 17 ist besonders einfach, ebenso wie die dann befindlichen Winkeimuster, so daß sich ohne weiteres die verschiedenen, in F i g. 3 beispielsweise dargestellten Muster 31, 32 und 33 darstellen lassen. In entsnrechender Weise kann aber auch eine große Anzahl anderer Muster erzeugt werden. Erforderlichenfalls stellt man eine entsprechende Anzahl von Zeichenblenden 17 mit unterschiedlichen Musterkonfigurationen bereit.

In den Fig.4 und 5 sind Strahlengänge für die Formung und Ablenkung bestimmter Zeichen dargestellt. In Verbindung mit F i g. 7 soll später noch erläutert werden, wie hierbei die Bildverzerrung durch diesphärische Aberration, die bei der Abbildung gemäß Fig.5 entsteht, korrigiert wird. Die Einrichtung gemäß Fig.4 enthält eine Elektronenquelle 50, die einen Elektronenstrahl entlang einer Strahlenachse 71 richtet. Der Strahl tritt durch eine quadratische Blendenöffnung 72 in einer Blendenscheibe 73 hindurch und erhält hierbei quadratisehen Querschnitt. Im weiteren Verlauf des Strahlenganges ist eine Kondensorlinse 74 angeordnet, die üblicherweise als magnetische Linse bekannter Bauart ausgebildet ist. Die Kondensorlinse 74 fokussiert einerseits die Abbildung der Blendenöffnung 72 in der Ebene einer Zeichenblende 76 mit den Blendenöffnungen 75, und andererseits fokussiert die Kondensorlinse 74 die Abbildung 77 der Elektronenstrahlquelle 50 an einem Punkt der Strahlenachse 71, der im Zentrum der Zeichenauswahl-Ablenkelemente liegt, bestehend aus den Ablenkplatten 78 und 78'.

Mittels der Ablenkplatten 78 und 78' kann das durch die Linse 74 erzeugte fokussierte Bild 79 der Blendenöffnung V 2 seitlich auf eine der Blendenöffnungen 75 abgelenkt werden. Ein weiteres Paar von Ablenkplatten (in den F i g. 4 und 5 nicht dargestellt) ist orthogonal zu den Ablenkplatten 7-3 und 78' angeordnet und bewirkt die Ablenkung in der zweiten Achse. Die Ablenkung des fokussieren Bildes 79 auf eine seitlich angeordnete Blendenöffnung 75 ist in F i g. 5 am deutlichsten erkennbar.

Wie aus der bereits erwähnten DE-OS 28 05 371 ersichtlich, werden derartige Einrichtungen am besten so betrieben, daß die Abbildung 77 der Elektronenstrahlquelle 50 im Zentrum der vier Ablenkplatten liegt, wobei zwei davon, nämlich die Ablenkplatten 78 und 78', in der Zeichnung dargestellt sind. Die Brennweite der Kondensorlinse 74 ist so bemessen, daß die durch das fokussierte Bild 79 der Blendenöffnung 72 in der Ebene der Zeichenblende 76 liegt. Die Abbildung 77 liegt daher nicht notwendigerweise genau im Zentrum der Ablenkplatten. Entsprechende Mittel zur Verschiebung der Ablenkplatten sind in der vorgenannten OS beschrieben. Eine entsprechende Korrektur kann jedoch auch, wie aus der vorgenannten OS bekannt und wie nachfolgend anhand von F i g. 7 noch beschrieben werden wird, mittels Korrektur-Elektroden 89 und 89' vorgenommen werden. Damit kann zusätzlich gleichzeitig auch die Bildverzerrung durch die sphärische Aberration korrigiert werden kann.

Die Zeichenblende 76 ist ;nnerhalb einer Kondensorlinse 80 angeordnet Die Kondensorlinse 80 projiziert die Abbildung 77 der Elektronenstrahlquelle 50 in die Eingangsöffnung einer ersten Verkleinerungslinse 64. Wie in der bereits erwähnten DE-OS 28 05 371 beschrieben, ist eine weitere Blende 66 sowie eine zweite Verkleinerungs- oder Sammellinse 65 anschließend im Strahlengang angeordnet Die zusammengesetzte Zeichenabbildung wird somit in zwei Schritten erzeugt und davon eine vergrößerte Abbildung in der Ebene der Lochblende 81 dargestellt Diese Abbildung hängt von der genauen Lage der tatsächlichen Abbildung 77 ab. Da diese aber unabhängig von der Ablenkung feststeht, ■die das Zeichen erzeugt, bleibt die Abbildung 82 ebenso

wie jene in der ursprünglichen Strahlenachse, d. h. in der runden Lochblende 81, wenn die schon erwähnte Korrektur für die Bildverzerrung durch die sphärische Aberration vorgenommen wird. Die Lochblende 81 stellt somit eine im wesentlichen gleichmäßige Stromdichte sicher, indem sie lediglich den zentralen oder axialen Anteil der Gaußschen Quelle durchläßt und somi>, die durch die letzte Linse erzeugte Aberration klein ,hält. Die endgültige Zeichenabbildung 83 wird in der ί Ebene der Objektfläche 69 mittels des Ablenkjochs 68 an die richtige Stelle gelenkt. Eine Projektionslinse 67, die das Ablenkjoch 68 umgibt, erleichtert die genaue Einstellung der Zeichenabbildung 83 in der Ebene der Objektfläche 69.

Der in Fig.5 dargestellte Strahlengang ist ähnlich derjenigen nach F i g. 4, und die einzelnen Teile sind mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet. Hier wird die Abbildung 79 der ersten, quadratischen Blendenöffnungen 72 durch die Ablenkplatten 78 und 7S' auf eine im peripheren Bereich liegende öffnung 75 der Zeichenblende 76 gelenkt. Demzufolge muß eine Korrekturspannung an die Korrektur-Elektroden 89 und 89' angelegt werden, wie später noch anhand von F i g. 7 beschrieben werden wird.

Nach den F i g. 6A und 6B bricht eine Elektronenlinse 70 außeraxiale Strahlen cc 2 stärker als zentrale Strahlen λ 1, die nahe der Strahlenachse liegen. Die Abbildung in der Gaußschen Bildebene 87, die einem axialen punktförmigen Objekt entspricht, ist über einen Punkt des Radius r_s verteilt, welcher der dritten Potenz des Strahlhaibwinkels cc entspricht. Es ist also:

r_f =

r_d =

-CX — Ci ,Y³ — CiX¹Y

Dieses gleichfalls symmetrische Signal wird den Korrektur-Elektroden 89 und 89' zugeführt. Die linearen Komponenten ex und ex des Signals sind identisch mit dem Korrektursignal, wie es in der Einrichtung nach der genannten DE-OS Verwendung findet. Dadurch wird das virtuelle Ablenkungszentrum mit der Abbildungsebene der Elektronens'trahlquelle zusammengebracht. Die nichtlinearen Komponenten

C\X* + CiX²y
und das umgekehrte Signal

-Cl*³ — ClX²y

korrigieren die Bildbewegung γλ die durch die Variationen der Konvergenz der Linse erzeugt wird, wodurch die sphärische Aberration der Elektronenlinsen entsteht, wie in F i g. 6B gezeigt.

Der Radius r, der durch die sphärische Aberration erzeugten Bildunschärfenscheibe steigt also mit der dritten Potenz des Rildhalbwinkels a. Diese Unscharfe kann nicht korrigiert werden. Die sphärische Aberrationskonstante c_s andererseits hängt von der Geometrie und der Brennweite der Elektronenlinse 70 ab. F i g. 6B zeigt den Fall, in dem ein schmales Strahlenbündel mit einem kleinen und konstanten Winkel cc in einer Randzone der Elektronenlinse 70 abgelenkt wird. Hier erzeugt die sphärische Aberration eine Bildverzerrung, jedoch keine Unscharfe, wobei das Koma und weitere Aberrationen dritter Ordnung der Elektronenlinse 70 vernachlässigt seien, da der Winkel α wesentlich kleiner ist als ß. Diese Beziehung ist durch die nachfolgende Gleichung (2) definiert:

Diese Bildverzerrung oder Verschiebung des Strahls kann durch entsprechende Strahlablenkung in der entgegengesetzten Richtung korrigiert werden. Eine hierfür geeignete Schaltung zur Zeichenauswahl und Strahlablenkung zur Korrektur der Verzerrung ist in dem Blockdiagramm nach F i g. 7 gezeigt Die Verstärker 84 und 85 erzeugen ein symmetrisches Signal für die Ablenkplatten 78 und 78' und erzeugen gleichzeitig ein Eingangssignal für die nichtliniearen Verstärker 90 und 90'. Der nichtlineare Verstärker 90 erzeugt ein Korrektursignal der folgenden Form:

CX + CiX³ + CzX¹V

und nichtlineare Verstärker 90' erzeugt das umgekehrte Signal:

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

10 15 Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erzeugung von Zeichenmustern auf einer Objektfläche mittels durch ein Blenden- und Ablenksystem gerichteter Elektronenstrahlen, bei der in der Strahlenachse eine erste, den Strahl formende Blendenscheibe mit einer zentralen Blendenöffnung und eine zweite Blendenscheibe sowie eine Kondensorlinse zur Abbildung des von der ersten Blendenscheibe geformten Strahls in die Ebene der zweiten Blendenscheibe angeordnet sowie Ablenkelemente zur Ablenkung des Strahls auf eine Blendenöffnung oder einen Teil derselben der zweiten Blendenscheibe und ein Linsen-/Blenden-/Ablenksystem zur Abbildung des überlagerten Bildes der Öffnungen der ersten und zweiten Blendenscheibe auf der Objektfläche vorgesehen sind, bei der die zweite Blendenscheibe innerhalb einer zur Abbildung des überlagerten Bildes dienenden Linse angeordnet ist,

bei der der von der ersten Blendenscheibe geformte Strahl mittels der Kondensorlinse im Zentralbereich der Ablenkelemente so fokussiert wird, daß dort ein Bild der Strahlenquelle entsteht, und bei der den zur Ablenkung des Strahls auf die zweite Blendenscheibe dienenden Ablenkelementen Korrekturelektroden zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Blendenscheibe (17; 76) eine Mehrzahl von Blendenöffnungen (16; 75) aufweist, die wiederholt auftretende unterschiedliche Muster 'arstellen, auf die jeweils der Strahl ablenkb?- ist, und daß die Korrekturelektroden (89, 89') so mit Spannungen beaufschlagt sind, daß die durch die sphärische Aberration bei der Abbildung auf die Objektfiäche (63) durch außeraxiale Strahlenbündel erzeugte Bildverzerrung korrigiert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, daduVch gekennzeichnet, daß zur Speisung der Korrekturelektroden (89,89') mit den Signalen der Ablenkplatten (78,78') der zur Ablenkung des Strahls auf die öffnungen (16; 75) der zweiten Blendenscheibe (17; 76) dienenden Ablenkelemente Verstärker (90, 90') mit nichtli nearer Kennlinie vorgesehen sind (Fig. 7).

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