DE68922929T2

DE68922929T2 - Photokathoden-Bildprojektionsapparat für die Mustergestaltung auf einer Halbleitervorrichtung.

Info

Publication number: DE68922929T2
Application number: DE68922929T
Authority: DE
Inventors: Jinko Kawasaki-Shi Kanagawa 214 Kudou; Kiichi Tokyo 170 Sakamoto; Akio Kawasaki-Shi Kanagawa 213 Yamada; Hiroshi Yokohama-Shi Kanagawa 222 Yasuda
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: EP0334334A3; KR890015404A; DE68922929D1; EP0334334A2; US5023462A; EP0334334B1; KR930001493B1

Description

Photokathoden-Bildprojektionsapparat für die Mustergestaltung auf einer Halbleitervorrichtung

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft generell die Herstellung integrierter Schaltungen, insbesondere einen Photokathoden-Bildprojektionsapparat gemäß dem ersten Teil des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Bestrahlen eines Objekts mit einem Photoelektronenstrahl gemäß dem ersten Teil des Patentanspruchs 15, die zum Mustergestalten einer Halbleitereinrichtung bei der Herstellung einer integrierten Schaltung verwendet werden.
Bei der Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltung mit zahlreichen Halbleitereinrichtungen, beispielsweise in sehr hohem Grad integrierte Schaltungen (= VLSI-Schaltungen, VLSI steht für "very large scale integrated") ist eine sehr feine Mustergestaltung erforderlich, um so viele Halbleitereinrichtungen wie möglich auf einer Einheitsfläche zu erzeugen. Konventionell wird zu diesem Zweck eine photolithographische Technik unter Verwendung einer Ultraviolettstrahlung benutzt. In Abhängigkeit von der Ultraviolettbestrahlung wird ein optisches Bild einer gewünschten Einrichtung auf einen auf einen Wafer oder ein Substrat aufgebrachten Photoresist durch eine geeignete Maske fokussiert und der Photoresist so der Ultraviolettbestrahlung entsprechend dem gewünschten Muster der Halbleitereinrichtung ausgesetzt. Eine derartige Mustergestaltung unter Verwendung des Ultraviolettlichtes oder eines anderen sichtbaren oder unsichtbaren Lichts hat, obgleich sie einen hohen Durchsatz liefert, eine grundlegende Begrenzung darin, daß die minimale Dicke einer Linie, die bei der Mustergestaltung erreicht werden kann, aufgrund der relativ großen Wellenlänge des Lichts, die typischerweise in der Größenordnung von 400 nm (4000 Ångström) liegt, begrenzt ist. Um eine feinere Mustergestaltung als bei der Photolithographie zu erreichen, sind verschiedene Techniken unter Verwendung einer anderen Art von Strahlung entwickelt worden. Unter anderem werden weitverbreitet die Elektronenstrahllithographie unter Verwendung eines Elektronenstrahls als Strahlung, Röntgenstrahllithographie unter Verwendung eines Röntgenstrahls als Strahlung und Photokathoden-Bildprojektionstechnik unter Verwendung eines in Abhängigkeit von einer Strahlung eines geeigneten Materials durch einen optischen Strahl emittierten Photoelektrons als Strahlung untersucht.
Bei der Elektronenstrahl-Bestrahlungstechnik wird ein Elektronenstrahl mit einem kreisförmigen oder rechteckigen Querschnitt zum Belichten des Photoresists verwendet. Zum Zeitpunkt der Mustergestaltung wird der Elektronenstrahl abgelenkt und über die Oberfläche des Wafers gemäß einem vorbestimmten Muster bewegt. Gleichzeitig wird der Wafer selbst bewegt. Zum Fokussieren, Formen und Ablenken des Elektronenstrahls wird ein eine elektromagnetische Linse und ein Beschleunigungssystem aufweisendes Spalten- bzw. Kolonnensystem verwendet. Außerdem wird ein Halte- bzw. Auflagesystem zum Halten und Bewegen des Wafers in einer Richtung derart verwendet, daß ein gewünschtes Bild eines Musters auf den Wafer in Kooperation mit der Bewegung des Elektronenstrahls geschrieben wird. Unter Verwendung einer geeigneten Beschleunigungsspannung kann ein sehr feines Bild eines Musters ohne Verwendung einer Maske geschrieben werden. Diese Technik einer Elektronenstrahlbestrahlung benötigt jedoch eine beträchtliche Zeit zum Belichten, wenn der Elektronenstrahl das Muster auf die Oberfläche des Wafers in "einem einzelnen Arbeitsgang" schreibt, was bedeutet, daß der Elektronenstrahl für das gesamte Muster ohne Unterbrechung über die Oberfläche des Wafers bewegt wird. Infolgedessen ist der durch dieses Verfahren erhaltene Durchsatz relativ niedrig und deshalb ist diese Technik nicht für die Massenproduktion geeignet.
Die Röntgenstrahllithographie ist eine näherungsweise Drucktechnik, bei welcher die Maske und der Photoresist durch einen winzigen Spalt getrennt sind und ein Röntgenstrahl mit einer Wellenlänge in der Größenordnung von 0,1 bis 1 nm (1 bis 10 Ångström) zur Bestrahlung verwendet wird. Obgleich sie im Vergleich zur herkömmlichen Photolithographietechnik eine verbesserte Auflösung bereitstellen kann, weist diese Technik das Problem auf, daß ein voluminöser Röntgenstrahlgenerator als Röntgenstrahlquelle zu verwenden ist. Außerdem besteht das Problem, daß der Wafer, die Röntgenstrahlquelle und die Maske mit extrem hoher Präzision auszurichten sind. Zu diesem Zweck ist ein speziell konstruierter Ausrichter zu verwenden. Ebenso besteht die Tendenz, daß der Spalt zwischen der Maske und dem Wafer von einem nominalen oder gewünschten Wert geändert wird, insbesondere wenn der Durchmesser des Wafers erhöht wird. In einem solchen Fall tendiert der Spalt zwischen der Maske und einer Waferfläche über dem Spalt dazu, sich in der einen oder anderen Position aufgrund der Verformung der Maske oder einer nicht flachen Oberfläche des Wafers zu ändern. Eine derartige Änderung im Spalt resultiert in einem Undeutlicherwerden des Bildes des Musters auf dem Wafer. Ferner besteht das Problem, daß das für die Maske benutzbare Material beschränkt ist, da eine derartige Maske den Röntgenstrahl zu absorbieren hat. Überdies reicht die Intensität des vom üblicherweise verfügbaren Röntgenstrahlgenerator erhaltenen pöntgenstrahls üblicherweise nicht für eine effiziente Mustergestaltungsoperation aus. In anderen Worten ausgedrückt ist der durch die Röntgenstrahllithographie erreichte Durchsatz für eine Massenproduktion integrierter Schaltungen zu klein. Natürlich ist es möglich, an die Verwendung eines für diesen Zweck von einem Synchrotronbahnstrahlungsring (= SOR-Ring, SOR steht für "synchrotron orbit radiation") erzeugten intensiven Röntgenstrahl zu denken. Eine solche Einrichtung weist jedoch eine enorme Größe auf und ist für eine praktische Einrichtung zur Herstellung integrierter Schaltungen zu teuer.
Die Photokathoden-Bildprojektionstechnik ist vorteilhaft, da sie im Vergleich zur Elektronenstrahl-Lithographie eine hohe Auflösung in Kombination mit einem mit der Photolithographie vergleichbaren hohen Durchsatz bereitstellt. Bei dieser Technik werden ein Material zum Emittieren eines Photoelektrons bei Bestrahlung mit Licht und ein kein Elektron emittierendes anderes Material auf einer Maske entsprechend dem gewünschten Muster mustergestaltet und das von der Maske emittierte Photoelektron wird auf die Oberfläche des Wafers fokussiert, der mit dem Photoresist bedeckt ist. Dabei wird das von der Maske emittierte Photoelektron beschleunigt und durch magnetische und elektrische Felder fokussiert, die zwischen der Maske und dem Wafer hergestellt sind, und ein Bild eines Halbleitermusters, das mit dem auf der Maske gebildeten Muster korrespondiert, wird auf den die Oberfläche des Wafers bedeckenden Photoresist übertragen.
Infolgedessen weist ein typischer Photokathoden-Bildprojektionsapparat eine Maske, beispielsweise die schon beschriebene, eine Halteeinrichtung zum Halten des Wafers mit dem aufgebrachten Photoresist, eine Fokussierungsspule zum Fokussieren des Photoelektrons auf den Wafer, eine Hochspannungsquelle, die zwischen der Maske und der Halteeinrichtung zum Beschleunigen des Photoelektrons eine Hochspannung anlegt, und eine Vakuumkammer zum Aufnehmen der Maske und der Halteeinrichtung auf.
Bei einem solchen Apparat besteht das Problem einer Tendenz zum Auftreten einer elektrische Entladung zwischen der Maske und dem auf der Halteeinrichtung gehaltenen Wafer aufgrund der hohen Beschleunigungsspannung zwischen der Maske und dem Wafer. Wenn eine solche elektrische Entladung auftritt, wird ein Teil des Photoresists auf dem Wafer verdampft und streut bzw. sprüht in die Kammer. Infolgedessen besteht das beträchtliche Risiko, daß ein Teil des derart gestreuten Photoresists die Maske verunreinigt. Wenn dies auftritt, wird das Muster auf der Maske beschädigt und ein Defekt in das Muster der Maske eingebracht. Der auf diese Weise in das Muster auf der Maske eingebrachte Defekt wird auf alle Halbleitereinrichtungen übertragen, die danach auf dem Wafer mustergestaltet werden.
Außerdem besteht ein anderes Problem darin, daß als Ergebnis des Vorhandenseins der hohen Beschleunigungsspannung zwischen der Maske und dem Substrat ein Teil der vom Wafer in Abhängigkeit von der Bestrahlung des Wafers durch den Elektronenstrahl für Positionierungszwecke emittierten rückgestreuten Elektronen wieder zum Wafer zurückkehren. Wenn ein derartiges rückgestreutes Elektron zurückgekehrt ist und den Photoresist erreicht hat, wird ein nicht einem Elektron auszusetzender Teil des Photoresists ungewollt ausgesetzt. überdies besteht das Problem, daß das elektrische Feld in der Nähe des Wafers beträchtlich gestört wird, wenn die Oberfläche des Wafers nicht vollständig flach ist. Der Grund liegt darin, daß der Wafer selbst als eine der Elektroden verwendet wird, über die eine hohe Beschleunigungsspannung angelegt wird. Eine derartige Störung des elektrischen Feldes in der Nähe des Wafers ruft eine beträchtliche Störung im Bild des Halbleitermusters auf dem Wafer herbei.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es generell Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen und nützlichen Photokathoden-Bildprojektionsapparat und ein Verfahren zum Bestrahlen eines Objekts mit einem Photoelektronenstrahl bereitzustellen, bei denen die oben genannten Probleme eliminiert sind.
Diese Aufgabe wird durch den Apparat nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben besondere Ausführungsformen der Erfindung.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Photokathoden-Bildprojektionsapparates zum Fokussieren eines von einer mit einem das Photoelektron in Abhängigkeit von einer optischen Bestrahlung auslösenden Material gemusterten Maske emittierten Photoelektrons auf eine Oberfläche eines auf einer Halteeinrichtung, beispielsweise einem Objekttisch oder einer Stufe gehaltenen Wafers, wobei zwischen der Maske und der Halteeinrichtung eine einen Schlitz zum Durchlassen des Photoelektrons aufweisende Abschirmelektrodenplatte in einem solchen Zustand angeordnet ist, daß die Elektrodenplatte und die Halteeinrichtung auf dem gleichen elektrischen Potentialpegel sind. Beim Apparat dung zwischen dem Wafer und der Maske aufgrund einer Beschleunigungshochspannung zwischen dem Wafer und der Maske durch die Abschirmelektrodenplatte eliminiert, und das Risiko, daß das Muster auf der Maske durch das Streuen des Photoresists beschädigt wird, ist wesentlich reduziert. Selbst wenn eine elektrische Entladung auftritt, wird fast der gesamte gestreute Photoresist durch die zwischen der Halteeinrichtung und der Maske angeordnete Elektrodenplatte gestoppt und die Maske gegen eine Verunreinigung durch den gestreuten Photoresist geschützt. Da ferner kein wesentliches elektrisches Feld zwischen der Elektrodenplatte und der Halteeinrichtung vorhanden ist, ist die Chance, daß das vom Wafer in Abhängigkeit vom Einfall des Photoelektrons emittierte rückgestreute Elektron zum Wafer zurückkehrt und die ungewollte Bestrahlung des Photoresists zum Ergebnis hat, vernachlässigbar.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Mustergestalten einer Halbleitereinrichtung auf einem Halbleiterwafer durch Bestrahlen einer Oberfläche des Halbleiterwafers mit einem Photoelektronenstrahl, der von einer mit einem das Photoelektron in Abhängigkeit von einer optischen Bestrahlung auslösenden Material gemusterten Photoelektronenmaske emittiert wird, wobei der Photoelektronenstrahl so geformt ist, daß er einen dünnen linearen Querschnitt aufweist, der sich in einer ersten Richtung in Korrespondenz mit einem linearen Bereich in der Photoelektronenmaske erstreckt. Der lineare Bereich der Maske, der sich in der ersten Richtung erstreckt und folglich mit dem Bereich der Maske korrespondiert, bei welchem der Photoelektronenstrahl in Abhängigkeit von der optischen Bestrahlung erzeugt wird, wird während der Bestrahlung des Wafers in einer zur Längsrichtung senkrechten Richtung über die Maske bewegt, indem die optische Bestrahlung relativ zur Photoelektronenmaske bewegt wird, und in Abhängigkeit davon wird der Photoelektronenstrahl in der zweiten Richtung bewegt. Ferner wird der Wafer parallel zur zweiten Richtung mit einer vorbestimmten Relativgeschwindigkeit bezüglich der Geschwindigkeit der Bewegung des Photoelektronenstrahls bewegt. Bei dem Apparat gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Bild des ganzen Musters der Halbleitereinrichtung auf den Halbleiterwafer durch einen dünnen Schlitz in einer Elektrodenplatte projiziert, die den Halbleiterwafer von einem elektrischen Feld der Photoelektronenmaske abschirmt, ohne daß eine elektrische Entladung zwischen der Photoelektronenmaske und dem Wafer verursacht wird. Des weiteren wird das Bild des Musters der Halbleitereinrichtung durch Anderung der Relativgeschwindigkeit der Bewegung des Strahls und des Wafers nach Belieben expandiert oder komprimiert.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Photokathoden-Bildprojektionsapparates zum Fokussieren eines von einer Maske, an die eine Beschleunigungshochspannung angelegt ist und die mit einem Material gemustert ist, welche das Photoelektron in Abhängigkeit von einer Bestrahlung mit Licht auslöst, emittierten Photoelektrons auf eine Oberfläche eines Wafers, der auf einer Halteeinrichtung durch eine auf einem mit dem Potentialpegel der Halteeinrichtung identischen elektrischen Potentialpegel gehaltene Abschirmelektrodenplatte gehalten ist, die einen Schlitz zum Durchlassen eines Teils des von der Maske emittierten Photoelektrons aufweist, wobei zwischen der Halteeinrichtung und der Elektrodenplatte eine zusätzliche Elektrodeneinrichtung zum Korrigieren eines Weges des den Waf ers erreichenden Photoelektrons vorgesehen ist.
Bei dem Apparat gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Änderung des Weges des Photoelektrons aufgrund eines gestörten elektrischen Feldes am länglichen Schlitz der Elektrodenplatte durch die zusätzliche Elektrodeneinrichtung korrigiert. Folglich wird die Verzerrung bzw. Verzeichnung des Bildes des Musters auf dem Wafer aufgrund einer solchen Änderung des Weges des Photoelektrons leicht korrigiert und eine richtige Mustergestaltung der Halbleitereinrichtung erreicht.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Photokathoden-Bildprojektionsapparates zum Fokussieren eines von einer entsprechend einem gewünschten Muster mit einem ein Photoelektron in Abhängigkeit von einer Bestrahlung mit Licht auslösenden Material gemusterten Maske emittierten Photoelektrons auf eine Oberfläche eines Wafers, der auf einer Halteeinrichtung durch eine zwischen der Photoelektronenmaske und dem Wafer angeordnete und einen in einer ersten Richtung langgestreckten Schlitz aufweisenden Abschirmelektrode gehalten ist, wobei die Halteeinrichtung in Bezug auf die Abschirmelektrode in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung bewegt und eine Verformung bzw. Verzerrung eines Bildes des auf den Wafer projizierten Musters durch Detektieren einer Position eines in Korrespondenz mit einer zu einem Positionierungszweck vorgesehenen Positionierungsmarke auf der Maske vorgesehenen Referenzteils auf dem Wafer korrigiert wird. Bei dem Apparat gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verformung bzw. Verzeichnung des auf den Wafer projizierten Bildes automatisch korrigiert und eine kontinuierliche Bestrahlung zahlreicher Muster auf dem Wafer unter Verwendung eines solchen Referenzteils auf dem Wafer als die Positionierungsreferenz des Photoelektronenstrahls erreicht.
Noch andere Aufgaben und weiteren Eigenschaften und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung beim Lesen dieser in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt, der den generellen Aufbau eines Photokathoden-Bildprojektionsapparates des Standes der Technik zeigt;
Figur 2 ist eine Querschnittsdarstellung, welche eine erste Ausführungsform des Photokathoden-Bildprojektionsapparates der vorliegenden Erfindung zeigt
Figur 3 ist eine der Figur 2 ähnliche Querschnittsdarstellung, die eine Modifikation der Querschnittsdarstellung der vorliegenden Erfindung zeigt,
Figur 4 ist eine perspektivische Darstellung, die eine bei dem Apparat nach den Figuren 2 und 3 verwendete Abschirmelektrodenplatte zeigt;
Figur 5 ist eine perspektivische Darstellung, die eine beim Apparat nach den Figuren 2 und 3 verwendete andere Einrichtung zur Erzeugung eines flachen Elektronenstrahls zeigt;
Figur 6 ist eine schematische Darstellung, welche einen Gesamtaufbau des Photokathoden-Bildprojektionsapparats der ersten Ausführungsform zeigt;
Figur 7 ist eine Querschnittsdarstellung, die eine Modifikation eines Teils des Apparats nach Figur 2 zeigt;
Figur 8 ist eine Querschnittsdarstellung, die ein zum Apparat der ersten Ausführungsform gehöriges Problem zeigt;
Figur 9 ist eine schematisch Darstellung zur Erklärung der Verzerrung des Bildes aufgrund der im Apparat der ersten Ausführungssform verursachten Störung des elektrischen Feldes;
Figur 10 ist eine perspektivische Darstellung, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei welcher die in den Figuren 8 und 9 gezeigten Probleme beseitigt sind;
Figur 11 ist eine detailliertere schematische Darstellung, welche den Gesamtaufbau des Apparats der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 12 ist eine schematische Darstellung, die einen Weg eines Photoelektrons im Apparat nach Figur 11 zeigt;
Figur 13 (A)-(C) sind graphische Darstellungen, welche die Verzerrung eines auf den Wafer projizierten Bildes im Fall des Apparates nach Figur 11 zeigen;
Figur 14 (A)-(D) sind graphische Darstellungen, welche verschiedene Verformungs- bzw. Verzerrungskomponenten zusammen mit korrespondierenden Parametern zeigen;
Figur 15 ist eine schematische Darstellung, welche einen generellen Aufbau einer dritten Ausführungssform des Apparats nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figuren 16 (A) und (B) sind Draufsichten, welche eine reihe von auf der Maske in Korrespondenz mit zahlreichen in Reihe angeordneten Mustern vorgesehenen Positionierungsmarken zeigen;
Figuren 17 (A) und (B) sind schematische Darstellungen, welche eine Ausrichtung bzw. Aufreihung von auf einer Maske zum Korrigieren des auf den Wafer projizierten Bildes vorgesehenen Positionierungsmarken für eine kontinuierliche Bestrahlung zahlreicher Muster auf dem Wafer in Aufeinanderfolge zeigen; und
Figur 18 ist eine der Figur 15 ähnliche schematische Darstellung, welche eine Modifikation des Apparates nach Figur 15 zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Die Figur 1 zeigt ein Beispiel eines Photokathoden-Bildprojektionsapparates des Standes der Technik. Nach Figur 1 erzeugt eine Fokussierungsspule 1 ein paralleles magnetisches Feld, das sich, wie dargestellt, vertikal erstreckt, und eine ein auf einen Halbleiterwafer zu projizierendes Muster tragende Photoelektronenmaske 2 und eine Halteeinrichtung 3 zum Halten des Halbleiterwafers sind senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes B in einem solchen Zustand angeordnet, daß die Maske 2 und die Halteeinrichtung 3 einander zugekehrt sind. Des weiteren ist die Maske 2 auf einem negativen elektrischen Potentialpegel in Bezug auf die Halteeinrichtung 3 durch eine eine Beschleunigungsspannung erzeugende Gleichspannungsquelle 11 gehalten, so daß das von der Maske 2 emittierte Photoelektron in Richtung zur Halteeinrichtung 3 beschleunigt wird. Eine von der Halteeinrichtung 3 abgekehrte Seite der Maske 2 wird durch Licht aus einer ultraviolettes Licht erzeugenden Lichtquelle 4 bestrahlt und in Abhängigkeit von der Bestrahlung wird das Photoelektron von der Maske von der Seite emittiert, die der Halteeinrichtung 3 zugekehrt ist. Das auf diese Weise emittierte Elektron wird durch die Fokussierungsspule 1 fokussiert und überdies von einer anderen Spule abgelenkt, die für eine richtige Positionierung des fokussierten Elektronenstrahls verwendet ist.
Die Photoelektronenmaske 2 umfaßt eine transparente Basis, beispielsweise eine Quarzplatte mit einer Dicke von etwa 500 bis 600 um, und ist durch ein Material 6, beispielsweise Chrom, welches das ultraviolette Licht absorbiert, mit einem ausgewählten Halbleitermuster versehen. Außerdem ist über dem Material 4 ein anderes Material 7 aufgebracht, welches das Photoelektron in Abhängigkeit von der Bestrahlung mit dem Ultravioletten Licht auslöst, beispielsweise Cäsiumjodid oder Platin. überdies hält die Halteeinrichtung 3 einen Wafer 8 aus Halbleitermaterial, auf welchem ein Photoresist 9 aufgebracht ist.
Wenn ultraviolettes Licht 4a von der Lichtquelle 4 auf die Photoelektronenmaske 2 gestrahlt wird, erreicht das Licht das Material 7 bei den Bereichen, bei welchen das Material 6 nicht vorgesehen ist. In Abhängigkeit davon gibt das Material 7 ein Photoelektron 10 frei. Dieses Photoelektron 10 wird in Richtung von der Maske 2 zur Halteeinrichtung 3 durch eine zwischen die Maske 2 und die Halteeinrichtung 3 durch eine Gleichspannungsquelle 11 angelegte Beschleunigungsspannung beschleunigt. Da das Magnetfeld B in der Abwärtsrichtung ausgebildet ist, bewegt sich das Photoelektron während der Beschleunigung längs eines spiraligen bzw. schraubenförmigen Weges und wird auf den Wafer 8 fokussiert. Dies hat zur Folge, daß ein Bild des Musters auf der Maske 2 auf den Photoresist 9 auf dem Wafer 8 projiziert wird.
Bei einem solchen herkömmlichen Photokathoden-Bildprojektionsapparat besteht das Problem, daß ein Teil des Photoresists 9 auf dem Wafer 8 gestreut werden kann, wenn zwischen der Maske und dem Wafer 8 auf der Halteeinrichtung 3 eine elektrische Entladung stattfindet. Eine solche elektrische Entladung tritt leicht als das Ergebnis der Beschleunigungshochspannung zwischen der Maske 2 und der Halteeinrichtung 3 auf, insbesondere wenn der Vakuumgrad einer die Maske und den Wafer 3 umschließenden Kammer (nicht gezeigt) verschlechtert ist. Wenn eine solche elektrische Entladung auftritt, besteht das beträchtliche Risiko, daß ein Teil des gestreuten Photoresists 9 die Maske 2 kontaminiert. Insbesondere erreicht ein Teil des gestreuten Photoresists die dem Wafer 8 zugekehrte Maske 2 und das Muster des Materials 7 auf der Maske wird mit einem derartigen Photoresist bedeckt. Wenn einmal derart ein Defekt in das Muster der Maske 2 eingebracht ist, wird der Defekt auf alle Halbleitereinrichtungen übertragen, die danach mit der Maske mustergestaltet werden.
Bei einem derartigen Photokathoden-Bildprojektionsapparat des Standes der Technik besteht das andere Problem, daß ein von einem Teil des Wafers 8 als Ergebnis einer Bestrahlung des Wafers durch das Photoelektron 10 reflektiertes zurückgestreutes Elektron wieder zum Wafer zurückkehrt und der Photoresist 9 auf dem Wafer 8 einem solchen rückgestreuten Elektron ausgesetzt ist. Eine derartige Reflexion des rückgestreuten Elektrons vom Wafer 8 tritt insbesondere auf, wenn eine richtige positionelle Ausrichtung zwischen der Maske 2 und dem Wafer 8 auf der Halteeinrichtung 3 durch Strahlen eines von einem besonderen Positionierungsmarkenbereich des Musters auf der Maske 2 emittierten Photoelektrons auf einen auf dem Wafer definierten korrespondierenden Bereich geprüft wird. Eine solche Bestrahlung des Photoresists 3 mit dem rückgestreuten Elektron ist natürlich schädlich, da die Teile des Photoresists, die nicht der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl ausgesetzt werden sollten, bestrahlt werden.
Die Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Photokathoden-Bildprojektionsapparates nach der vorliegenden Erfindung. Nach der Zeichnung erzeugt eine Lichtquelle 20 ultraviolettes Licht 20a, das durch ein längliches Fenster 21 hindurchgeht und eine von einer Maskenhalteeinrichtung 23, beispielsweise ein Objekttisch oder eine Stufe, gehaltene Photoelektronenmaske 22 als ein flacher optischer Strahl 20b erreicht. Die Photoelektronenmaske 22 ist ähnlich wie die Photoelektronenmaske 2 des Apparates nach Figur 1 aufgebaut und emittiert einen Photoelektronenstrahl 22a. Da die Photoelektronenmaske 22 identisch mit der Maske 2 nach Figur 1 ist, wird ihre Beschreibung nicht wiederholt. Ein dem Wafer 8 ähnlicher Halbleiterwafer 24 ist auf einer Halteeinrichtung 25, beispielsweise ein Objekttisch oder eine Stufe, gehalten und das von der Photoelektronenmaske 22 emittierte Photoelektron wird auf die Oberfläche des Wafers fokussiert, auf die der Photoresist (nicht gezeigt) aufgebracht ist. Auf diese Weise wird das Bild des Musters auf der Photoelektronenmaske 22 auf den Wafer 24 projiziert. Zu diesem Zweck wird eine der Spule 1 nach Figur 1 ähnliche Fokussierungsspule 26 verwendet, die das Magnetfeld B erzeugt. Es sei darauf hingewiesen, daß sich das Magnetfeld B parallel zur generellen Richtung des Photoelektronenstrahls erstreckt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist zwischen der Photoelektro-25 nenmaske 22 und dem Wafer 24 eine Abschirmelektrode 27 vorgesehen, und die Beschleunigungsspannung ist zwischen der Photoelektronenmaske 22 und der Elektrode 27 angelegt. Zu diesem Zweck ist eine der Gleichspannungsquelle 11 nach Figur 1 ähnliche Gleichspannungsquelle 28 vorgesehen. Es sei darauf 30 hingewiesen, daß die Elektrode 27 auf Erdpotentialpegel und die Photoelektronenmaske 22 auf einem sehr großen negativen Potentialpegel gehalten ist. Um das von der Photoelektronenmaske 22 emittierte Photoelektron durch die Elektrode 27 hindurchzulassen, ist die Elektrode 27 mit einem länglichen Schlitz 27a versehen, der sich parallel zum länglichen Fenster 21 erstreckt, und ein Teil des durch den Schlitz 27 hindurchgegangenen Photoelekronenstrahls 22a erreicht den Wafer 24 als ein abgeflachter Elektronenstrahl, der einen dünnen linearen Querschnitt aufweist. Die Spule 29 wird zur Feineinstellung des Bildes des auf den Wafer 24 projizierten Musters verwendet und erzeugt ein zum Magnetfeld B paralleles oder senkrechtes Magnetfeld. Die Photoelektronenmaske 22, die Elektrode 27 und der Wafer 24 auf der Halteeinrichtung 25 sind in einer Vakuumkammer 30 aufgenommen, die bei einem Absaugauslaß 31 evakuiert wird.
Beim Betrieb wird die Photoelektronenmaske 22 auf der Seite, die von der der Elektrode 27 zugekehrten Seite abgekehrt ist, mit dem ultravioletten Licht 20a aus der Lichtquelle 20 bestrahlt. In Abhängigkeit davon wird das Photoelektron von der Maske 22 entsprechend dem Muster des darauf befindlichen Photoelektronenmaterials freigegeben. Das Photoelektron wird durch die Beschleunigungsspannung uber der Photoelektronenmaske 22 und der Elektrode 27 in Richtung zum Wafer 24 beschleunigt und erreicht den Wafer 24 in Form des Elektronenstrahls 22a mit dem linearen oder länglichen Querschnitt, nachdem es durch den länglichen Schlitz 27a gegangen ist.
Bei diesem Aufbau des Photokathoden-Bildprojektionsapparates sind der elektrische Potentialpegel der Elektrode 27 und der des Wafers 24 auf der Halteeinrichtung 25 identisch. Infolgedessen ist die elektrische Entladung zwischen dem Wafer 24 und der Photoelektronenmaske 22 eliminiert und das Problem einer Kontamination der Photoelektronenmaske 22 aufgrund der mit der Entladung verbundenen Streuung des Photoresists beseitigt. Außerdem ist das Problem der ungewollten Bestrahlung des Photoresists und des vom Wafer 24 emittierten rückgestreuten Elektron gelöst, da zwischen dem Wafer 24 und der Elektrode 27 kein Potentialgradient besteht.
Die Lichtquelle 20 kann eine ultraviolettes Licht 20a abstrahlende Quecksilber-Xenon-Lampe sein, und das ultraviolette Licht 20a wird, wie schon beschrieben, durch das längliche Fenster 21 auf die Photoelektronenmaske 22 als der abgeflachte optische Strahl 20b mit dem dünnen linearen Querschnitt bestrahlt. In Abhängigkeit von der Bestrahlung der Photoelektronenmaske 22 wird das Photoelektron von der Maske 22 emittiert und das auf diese Weise emittierte Photoelektron geht durch den sich parallel zum länglichen Fenster 21 erstreckenden länglichen Schlitz 27a in Form des Photoelektronenstrahls 22a. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Größe des Fensters 21 und des Schlitzes 27a so gewählt sind, daß die Breite und Dicke des linearen Querschnitts des durch das längliche Fenster 21 hindurchgehenden flachen optischen Strahls 20b wesentlich kleiner als die Breite und Dicke des Querschnitts des durch den Schlitz 27a hindurchgehenden flachen Elektronenstrahls 22a ist. Insbesondere ist der flache optische Strahl 20b durch das Fenster 21 so geformt, daß er einen durch eine Breite l&sub1; und eine Dicke d&sub1; (Figur 4) definierten linearen oder länglichen Querschnitt aufweist, wobei die Breite l&sub1; und die Dicke d&sub1; der Relation
l&sub1; < l&sub2;
und
d&sub1; < d&sub2;
genügen, in der l&sub2; und d&sub2; die Breite und Dicke des Schlitzes 27a spezifizieren, so wie es in der Figur r4 definiert ist.
Durch eine derartige Wahl der Breite und Dick des optischen Strahls 20b wird der von der Maske 22 emittierte und durch den Schlitz 27a der Elektrode 27 hindurchgehende Photoelektronenstrahl 22a nicht durch ein lokales elektrisches Feld in der Nähe eines Randes des Schlitzes 27a beeinflußt. In anderen Worten ausgedrückt geht der Photoelektronenstrahl 27a durch den Schlitz 27a in dessen zentralem Teil unter Vermeidung der Nähe des Randbereiches des Schlitzes 27a, und die Verzerrung des projizierten Bildes auf dem Wafer 24 aufgrund des gestörten elektrischen Potentials bei einem solchen Randbereich wird minimiert. Vorzugsweise ist die Dicke d&sub2; des Schlitzes 27a der Elektrode 27 etwa gleich 1/10 bis 1/20 einer Länge eines gemusterten Bereichs einer Photoelektronenmaske 22, gesehen in Richtung der Dicke d&sub2;, gewählt. Diese länge des gemusterten Bereiches der Photoelektronenmaske 22 ist natürlich kleiner als die korrespondierende Länge der Maske 22 selbst. Wenn die Dicke d&sub2; größer als der obige Wert gewählt ist, wird die Verzerrung bzw. Verformung des durch den Schlitz 27a hindurchgegangenen Photoelektronenstrahls als Ergebnis einer Leckage im lokalen elektrischen Feld durch den Schlitz 27a in den Bereich zwischen der Elektrode 27 und der Halteeinrichtung 25 zu beachtlich. Wie es bezüglich anderer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, ist ein solches lokales elektrisches Feld stark gestört und modifiziert den Weg des Photoelektrons beträchtlich. Wenn die Dicke d&sub2; zu klein ist, wird im Gegensatz dazu die Effizienz beim Entwerfen erniedrigt. Bevorzugt wird die Breite 12 des Schrittes 27a der Elektrode 27 etwa 1,2 mal bis 2 mal so groß wie die Breite des gemusterten Bereichs der Photoelektronenmaske 22 gewählt.
Beim Aufbau nach Figur 4 ist es außerdem möglich, die Position der Lichtquelle 20 und des Fensters 21 so zu wählen, daß das von der Lichtquelle 20 abgestrahlte und durch das Fenster 21 hindurchgegangene ultraviolette Licht 20a die Photoelektronenmaske 22 schräg trifft. Bei diesem Aufbau sind die Lichtquelle 20, das Fenster 21 und der Schlitz 27a nicht gerade ausgerichtet und die ungewollte Bestrahlung des Photoresists durch das dem Wafer 24 nach Durchgang durch das Fenster 21 und den Schlitz 27a direkt erreichende ultraviolette Licht ist eliminiert.
Die Figur 5 zeigt eine Modifikation der Lichtquelle 20, bei welcher ein von einem Laser 33 erzeugter Laserstrahl 32 von einem um eine Drehachse 35 sich drehenden Polygonspiegel 34 abgelenkt wird. Dies hat zur Folge, daß ein dem durch das hindurchgehende ultraviolette Licht 20a erhaltenen optischen Strahl ähnlicher flacher optischer Strahl 20b erhalten wird, und dieser optische Strahl 20b bestrahlt die Photoelektronenmaske 22. Zu diesem Zweck kann die Harmonische zweiter Ordnung eines Argonlasers mit einer Halbwertswellenlänge von 257,25 nm oder 244 nm benutzt werden.
Die Figur 3 ist eine Modifikation des Apparates nach Figur 2, bei welcher ein Permanentmagnet 26' zur Erzeugung des Magnetfeldes B verwendet ist. In der Zeichnung sind den Teilen, die einen mit den korrespondierenden Teilen der Figur 2 identischen Aufbau aufweisen, identische Bezugszeichen gegeben und ihre Beschreibung ist fortgelassen.
Bei diesem Aufbau ist ein optischer Strahl 20a' schräg von der Außenseite der Kammer 30 eingebracht, da der Permanentmagnet 26' hinter der Photoelektronenmaske 22 vorgesehen ist und kein Raum für den Weg des Lichtstrahls 22a in diesem Bereich verfügbar ist. Der optische Strahl 20a' wird durch eine Spiegelfläche der Elektrode 27 reflektiert. Bei diesem Aufbau kann die voluminöse Fokussierungsspule 26 fortgelassen werden und der Aufbau wird einfach.
Die Figur 6 zeigt den Gesamtaufbau des Apparats nach Figur 2 zusammen mit dem Steuerteil zur Steuerung der verschiedenen Teile der Figur 2. In der Zeichnungen sind den Teilen, die einen zu den korrespondierenden Teilen in Figur 2 identischen Aufbau aufweisen, identische Bezugszeichen gegeben und ihre Beschreibung ist fortgelassen.
Nach der Zeichnung wirkt eine zentrale Verarbeitungseinheit (= CPU = Central Processing Unit) 601 mit einem magnetischen Plattenspeicher 602 und einem magnetischen Bandspeicher 603 zum Speichern von Steuerdaten zusammen und steuert den Apparat nach Figur 2 über eine Schnittstelle 604.
Insbesondere steuert die CPU 601 die Lichtquelle 20 und einen im Weg des optischen Strahls 20b vorgesehenen Verschluß 36 über die Schnittstelle 604. Die CPU 601 steuert ferner ein Fokussierungssteuersystem 606, das wiederum Steuermotoren 607a und 607b zum Hoch- und Niederbewegen der Maskenhalteeinrichtung und der Elektrode 27 in einer Z-Richtung, einen treiber 608 zur Erregung der Spule 29 und einen Treiber 609 zum Anlegen einer Beschleunigungsspannung an die Maske 22 über die Maskenhalteeinrichtung 23. überdies steuert die CPU 601 einen Ablenkkontroller 610, der wiederum einen Treiber 611 zum Erregen eines Magnetablenkers 37 und eines elektrostatischen Ablenkers 38 steuert. Diese Ablenker sind zwischen der Elektrode 27 und der Halteeinrichtung 25 so vorgesehen, daß sie den Weg des Photoelektronenstrahls 22a umgeben und den Elektronenstrahl in der X- und Y-Richtung ablenken, so wie es in der Figur 6 definiert ist. Darüberhinaus steuert die CPU 601 einen Halteeinrichtungnkontroller 613, der wiederum einen Motor 614 für die Maskenhalteeinrichtung 23 und einen Motor 615 für die Halteeinrichtung 25 antreibt. Der Halteeinrichtungnkontroller 613 treibt den Motor 614 und 615 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal eines X-Y-Positionsdetektors 616 an, der die X-Y-Position der Maskenhalteeinrichtung und der Halteeinrichtung 25 detektiert. Der X-Y- Positionsdetektor kann ein Laserinterferometer sein.
Als nächstes wird der Betrieb des Steuerteils der Figur 6 beschrieben.
Als erstes wird die Lichtquelle 20 eingeschaltet und der Verschluß geöffnet. In diesem Zustand wird eine Operation zur Erzielung einer Ausrichtung zwischen der Maske 22 und dem Wafer 24 ausgeführt. Die Ausrichtung wird unter Verwendung eines Detektors 29 für rückgestreute Elektronen ausgeführt, der eine auf der dem Wafer 24 zugekehrten Seite der Elektrode 27 angeordnete PIN-Diode sein kann. Zuerst wird der Photoelektronenstrahl 22a auf den Schlitz 27a der Elektrode 27 durch Einstellen der Position der Maskenhalteeinrichtung 23 und/oder der Elektrode in der Z-Richtung fokussiert. überdies wird die Verformung bzw. Verzeichnung, Vergrößerung und Rotation des auf diese Weise am Schlitz 27a gebildeten Bildes unter Verwendung der Spule 29 korrigiert. Als nächstes werden die Photoelektronenmaske 23 und der Wafer 24 parallel in einer X-Y-Ebene bewegt, die durch die X- und Y-Achse durch bewegen der korrespondierenden Halteeinrichtungn 23 und 25 definiert ist. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Maske und des Wafers werden auf der Basis der Empfindlichkeit des Photoresists auf dem Wafer 24 bestimmt und kann beispielsweise 10 m/s gewählt sein. Es sei darauf hingewiesen, daß die Lichtquelle 20 und die Elektrode 27 stationär sind. Gemäß dieser Prozedur wird das Muster auf der Photoelektronenmaske 22 auf den Photoresist auf den Wafer 24 ohne Vergrößerung oder Kompression übertragen. Die Geschwindigkeit der Bewegung der Photoelektronenmaske 22 und des Wafers 24 muß nicht konstant sein, so lange die Photoelektronenmaske und der Wafer mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt werden.
Überdies ist es möglich, das auf den Photoresist übertragene Bild durch Änderung der Geschwindigkeit der Bewegung der Photoelektronenmaske 22 bezüglich der des Wafers 24 zu vergrößern oder zu komprimieren. Beispielsweise kann das durch den Photoelektronenstrahl 22a auf den Photoresist auf dem Wafer 24 projizierte Bild auf 1/5 der Größe des Musters der Photoelektronenmaske 22 in der Richtung der Bewegung der Maske und des Wafers durch Reduzierung der Geschwindigkeit der Bewegung des Wafers 24 auf 1/5 der Bewegungsgeschwindigkeit der Photoelektronenmaske 22 komprimiert werden. In einem derartigen Fall kann das Muster der Photoelektronenmaske 22 ein solches Muster sein, das in der Richtung der Bewegung der Photoelektronenmaske 22 um das fünffache expandiert ist.
Die Bewegung der Photoelektronenmaske 22 und des Wafers 24 wird unter der Steuerung der CPU 601 in Synchronisation ausgeführt. Es ist jedoch unumgänglich, einen kleinen Fehler bei der Bewegung dieser Teile zu vermeiden. Um einen solchen Fehler zu korrigieren, verwendet der vorliegende Apparat das Laserinterferometer 616 zum Detektieren der Maskenhalteeinrichtung 23 und der Halteeinrichtung 25 für den Wafer. Das Interferometer 616 erzeugt ein Ausgangssignal, welches den vorgenannten Fehler anzeigt, und in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal erregt die CPU 601 den elektromagnetischen ablenker 37 und den elektrostatischen Ablenker 38 über den Ablenkungskontroller 610 derart, daß der Elektronenstrahl um einen mit dem Fehler korrespondierenden kleinen Betrag abgelenkt wird und der Fehler kompensiert wird. Beispielsweise wird der Photoelektronenstrahl 22a in einer Vorwärtsrichtung zur Richtung der Bewegung der Maske 22 und des Wafers 24 abgelenkt, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der Maske 22 relativ langsam zur Bewegungsgeschwindigkeit des Wafers 24 ist. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der Photoelektronenmaske 22 relativ zur Geschwindigkeit des Wafers 24 schnell ist, wird der Photoelektronenstrahl 22a in einer Rückwärtsrichtung bezüglich der Richtung der Bewegung der Maske 22 und des Wafers 24 abgelenkt.
Die Figur 7 zeigt einen Teil einer Modifikation des Apparates nach der vorliegenden Erfindung in vergrößertem Maßstab. In der Zeichnung sind den Teilen, die einen mit korrespondierenden Teilen der Figur 2 identischen Aufbau aufweisen, identische Bezugszeichen gegeben und ihre Beschreibung ist fortgelassen.
Nach Figur 6 ist eine Trennwand 40 vorgesehen, welche die Kammer 30 in einen die Photoelektronenmaske 22 und die Elektrode 27 enthaltenden ersten Kammerbereich 30A und einen die Halteeinrichtung 25 und den Wafer 24 enthaltenden zweiten Kammerbereich 308 unterteilt. Die Trennwand 40 erstreckt sich längs der Elektrode 27 und hält eine Platte 41, auf welcher der magnetische Ablenker 37, der elektrostatische Ablenker 38 und der Detektor 39 für rückgestreute Elektronen zwischen der Wand 40 und dem Wafer 24 gehalten sind. Außerdem weist die Trennwand 40 eine längliche Öffnung 40a auf, die in Übereinstimmung mit dem Schlitz 27a der Elektrode 27 gebracht ist. Es sei darauf hingewiesen, daß bei dieser Zeichnung der Photoresist auf dem Wafer 24 durch ein Bezugszeichen 24b dargestellt ist und der Wafer 24 auf der Halteeinrichtung 25 durch einen Waferhalter 24a fixiert ist.
Bei dieser Modifikation wird der Kammerbereich 30A durch eine Pumpe 42 evakuiert und der Kammerbereich 30B wird durch eine Pumpe 43 differentiell über der Wand 40 evakuiert, die sich längs der Elektrode 27 erstreckt. Dies hat zur Folge, daß der die Photoelektronenmaske 23 und die Elektrode 27 enthaltende Kammerbereich 30A auf einem hohen Vakuumgrad, beispielsweise 133,3x10&supmin;&sup8; Pa (10&supmin;&sup8; Torr) gehalten wird, unbeachet der Existenz oder Nichtexistenz des Wafers auf der Halteeinrichtung 25. Da der Vakuumgrad des die Photoelektronenmaske 22 und die Halteeinrichtung 25, über welchen die Hochspannung angelegt ist, enthaltenden Kammerbereichs 30A auf einem derartig hohen Pegel gehalten wird, vermeidet der Apparat nach der vorliegenden Modifikation erfolgreich die elektrische Entladung zwischen der Photoelektronenmaske und der Elektrode.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Photoelektronenmaske 22 und der Waf er 24 bewegt, während die Lichtquelle 22 und die Elektrode 27 stationär sind. Es ist jedoch auch möglich, den Apparat so aufzubauen, daß die Lichtquelle 20 und die Elektrode 27 bewegt werden, während die Photoelektronenmaske 22 und die Halteeinrichtung 25 stationär gehalten sind. Zu diesem Zweck wird der Motor 614 dazu benutzt, die Lichtquelle 20 und nicht die Maskenhalteeinrichtung 23 zu bewegen, und der Motor 615 wird dazu benutzt, die Elektrode 27 und nicht die Halteeinrichtung 24 zu bewegen, so wie es in der Figur 6 in gestrichelter Linie angedeutet ist. Außerdem werden die X-Y-Position der Lichtquelle 20 und der Elektrode 27 durch das Interferometer 616 detektiert, so wie es in der Zeichnung angedeutet ist. Gemäß dieser Modifikation wird die Halteeinrichtung 23 zum Halten der Photoelektronenmaske 22, an welche die Beschleunigungshochspannung angelegt ist, stationär gehalten und das Design und der Aufbau des Apparats werden einfacher, obgleich ein solcher Apparat das Bild auf dem Wafer 24 nicht vergrößern oder komprimieren kann.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 8 bis 17 beschrieben. In der Zeichnung sind den Teilen, die einen mit korrespondierenden Teilen der vorhergehenden Zeichnungen identischen Aufbau aufweisen, gleiche Bezugszeichen gegeben und ihre Beschreibung ist fortgelassen.
Bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die elektrische Entladung zwischen der Photoelektronenmaske 22 und dem Wafer 24 auf der Halteeinrichtung 25 erfolgreich als Ergebnis der Verwendung der Elektrode 27 eliminiert. Eine derartige Verwendung der Elektrode 27, in welcher der Schlitz 27a definiert ist, verursacht jedoch das Problem, daß das durch die Beschleunigungshochspannung zwischen der Photoelektronenmaske 22 und der Elektrode 27 hergestellte elektrische Feld in der Nähe des Schlitzes 27a beträchtlich gestört ist. Die Figur 8 zeigt eine typische Situation, bei welcher eine parallele Potentialfläche des elektrischen Feldes E im Bereich des Schlitzes 27a gestört ist und in den durch die Elektrode 27 und die Halteeinrichtung 25 definierten Raum leckt oder eindringt. In diesem Bereich, in welchem das elektrische Feld E gestört ist, ist das elektrische Feld nicht mehr parallel und der durch den Schlitz 27a hindurchgehende Elektronenstrahl 22a wird so abgelenkt, wie dargestellt. Dies hat zur Folge, daß das Elektron den Wafer in der Position B2 und nicht in der gewünschten Position B1 trifft. Eine derartige Ablenkung des Elektronenstrahls bewirkt eine Störung in dem auf dem Photoresist auf dem Wafer 24 übertragenen Bild.
Die Figuren 9 (A) und (B) zeigen typische Beispiele der Verzerrung des auf den Photoresist auf dem Wafer 24 projizierten Bildes, wobei Figur 9 (A) verschiedene Fokussierungszustände des Photoelektronenstrahls in der Nähe des Schlitzes 27a und Figur 9 (B) die mit dem Fokussierungszustand nach Figur 9 (A) korrespondierende Verzerrung in Draufsicht zeigt. In der Figur 9 (B) ist das keine Verzerrung enthaltende projizierte Bild durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß eine durch einen Vektor Δ dargestellte Verformungs- bzw. Verzerrungskomponente durch eine Überlagerung einer als "vergrößerungskomponente" bezeichneten und durch einen Vektor a repräsentierten Vergrößerung des projizierten Bildes und einer durch einen Vektor b repräsentierten "Rotationskomponente" des projizierten Bildes dargestellt ist.
Wenn der Photoelektronenstrahl 22a auf ein höher als die Ebene der Elektrode 27 befindliches Niveau fokussiert ist, so wie es durch einen Punkt a in der Figur 9 (A) gezeigt ist, ist die Vergrößerungskomponente der durch den Vektor a dargestellten Verzerrung bzw. Verzeichnung negativ und das Bild wird in einer zur Längsrichtung des Schlitzes 27a senkrechten Richtung komprimiert, so wie es im Fall (a) gezeigt ist. Wenn im Gegensatz dazu der Photoelektronenstrahl 22a auf ein niedriger als die Ebene der Elektrode 27 liegendes Niveau fokussiert wird, wird die Vergrößerungskomponente positiv und das projizierte Bild auf dem Wafer 24 wird vergrößert, so wie es im Fall (c) gezeigt ist. Durch Wahl des Niveaus des Fokussierungspunktes des Elektronenstrahls 22a so, wie es durch einen Punkt b gezeigt ist, der exakt auf der Ebene der Elektrode 27 liegt, kann die Vergrößerungskomponente der Verzerrung zu null gemacht werden und die Vergrößerung des übertragenen Bildes auf dem Wafer 24 wird die Einheit, so wie es im Fall (b) in der Figur 9 (B) gezeigt ist. In anderen Worten ausgedrückt, hat das auf den Wafer 24 projizierte Bild einen mit dem Bereich des idealen Bildes identischen Bereich, wenn der Photoelektronenstrahl 22a genau auf die Ebene der Elektrode 25 fokussiert und dann auf den Wafer 24 projiziert wird.
Im Gegensatz zu der mit der Vergrößerung oder Kompression des Bildes korrespondierenden Vergrößerungskomponente a verschwindet die Rotationskomponente b der Verzerrung auch dann nicht, wenn der Photoelektronenstrahl 22a exakt auf die Ebene der Elektrode 27 fokussiert wird, was klar aus der Figur 9 zu ersehen ist. Diese Rotationskomponente der Verzerrung wird als Ergebnis des Eindringens des elektrischen Feldes in den Bereich zwischen der Elektrode 27 und dem Wafer 24 so, wie in der Figur 8 dargestellt, verursacht und muß unter Verwendung anderer Mittel als der Einstellung des Niveaus der Elektrode 27 beseitigt werden.
Die Figur 10 zeigt ein Prinzip der Beseitigung der Rotationsverzerrungskomponente des projizierten Bildes auf dem Wafer 24 gemäß einer zweiten Ausführungsform des Photokathoden- Bildprojektionsapparates nach der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung sind den Teilen, die einen mit korrespondierenden Teilen der vorhergehenden Zeichnungen identischen Aufbau aufweisen, identische Bezugszeichen gegeben und ihre Beschreibung ist fortgelassen.
Nach der Zeichnung ist zwischen der Elektrode 27 und dem Wafer 24 eine Hilfselektrode 42 derart vorgesehen, daß die Elektrode 42 in der Z-Richtung längs des Weges des Photoelektronenstrahls 22a bewegbar ist. Die Hilfselektrode 42 weist ein Paar stabförmige Elektroden 42a, 42b auf, die auf beiden Seiten des planen Photoelektronenstrahls 22a vorgesehen sind und an die eine geeignete Korrekturspannung angelegt ist. Dies hat zur Folge, daß um die Elektrode 42 herum ein lokales elektrisches Feld ausgebildet und die Leckage und das Eindringen des elektrischen Feldes in den Raum zwischen der Elektrode 27 und dem Wafer 24 wird durch diese lokale elektrische Feld beseitigt ist. Dies hat zur Folge, daß der Photoelektronenstrahl 22a durch den Schlitz 27a der Elektrode 27 hindurchgeht, als wenn im elektrischen Feld keine Störung bestünde.
Die Figur 11 ist eine detaillierte Darstellung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung sind den Teilen, die einen mit korrespondierenden Teilen identischen Aufbau aufweisen, identische Bezugs Zeichen gegeben und ihre Beschreibung ist fortgelassen.
Nach der Zeichnung wird an die Elektrode 42 eine Gleichspannung aus einem Kontroller 620 angelegt und durch einen anderen Kontroller 621 vertikal bewegt. Die Kontroller 620 und 621 sind mit der CPU 601 über die Schnittstelle 604 verbunden und werden von der CPU 601 gesteuert. Wie vorstehend beschrieben, weist die Hilfselektrode 42 ein Paar stabförmige Elektroden 42a, 42b auf, die durch einen gegenseitigen Abstand von etwa 1 cm bei einem Niveau von etwa 1 cm über dem Wafer 24 getrennt sind. Außerdem ist die Elektrode 27 über der Elektrode 42 mit einem Abstand von etwa 1 cm vorgesehen. Die Elektrode 27 ist wiederum unter der Photoelektronenmaske 22 in einem Abstand von etwa 1 cm angeordnet. In anderen Worten ausgedrückt ist die Hilfselektrode 42 bei einer generellen Mittelposition zwischen der Elektrode 27 und der den Wafer 24 haltenden Halteeinrichtung 25 vorgesehen. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Elekronendetektor 39 für das rückgestreute Elektron nicht wie im Beispiel nach Figur 6 auf der Elektrode 27 vorgesehen ist, sondern in einer Mittelposition zwischen der Hilfselektrode 42 und dem Wafer 24 gehalten ist. Das Ausgangssignal des Detektors 39 wird in einem Prozessor 622 verarbeitet und der CPU 601 zugeführt.
Als nächstes wird die Prozedur zur Korrektur der Verzerrung des projizierten Bildes auf dem Wafer 24 unter Verwendung der Hilfselektrode 42 unter Bezugnahme auf die Figur 11 beschrieben. Als erstes wird ein für Positionierungszwecke vorgesehener Bereich des Wafers 24 mit dem Photoelektronenstrahl 20a bestrahlt. Dieser besondere Bereich des Wafers kann ein auf einem vorbestimmten Bereich des Wafers 24 ausgebildeter kleiner Vorsprung oder eine kleine Vertiefung sein. Zu diesem Zweck wird ein von einem besonderen Markierungsteil im Muster der Maske 22 emittierter Photoelektronenstrahl mit einem kleinen Querschnitt verwendet, so wie es unter Bezugnahme auf die andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Als nächstes wird das vom Wafer 24 in Abhängigkeit von der Bestrahlung des Photoelektronenstrahls emittierte rückgestreute Elektron vom Elektronendetektor 39 detektiert und der Detektor 39 erzeugt ein die Intensität des detektierten rückgestreuten Elektrons anzeigendes Ausgangssignal. Das Ausgangssignal des Detektors 39 wird dann vom Prozessor 622 verarbeitet und es werden die Detektion des für Positionierungszwecke vorgesehenen besonderen Bereichs des Wafers anzeigende Daten erzeugt. Als nächstes berechnet die CPU 601 in Abhängigkeit von der beschriebenen Detektion des besonderen Bereichs des Waf ers 24 eine Abweichung in der Position des fokussierten Photoelektronenstrahls oder Strahlflecks von der erwarteten Position des Photoelektronenstrahls, die aus dem Markierungsbereich auf dem Muster der Maske 22 abgeschätzt wird. Außerdem steuert die CPU 601 die Photoelektronenmaske 22, die Elektrode 27 und die Hilfselektrode 43 über jeweilige Kontroller derart, daß die vorhergesagte Position des Strahlflecks mit der tatsächlichen Position des Strahlflecks des zur Positionierung verwendeten Photoelektronenstrahls koinzidiert.
Als nächstes werden der Grund, warum die Hilfselektrode 42 zur Korrektur des Weges des Elektronenstrahls 22a in der Nähe der Mittelposition zwischen der Elektrode 27 und dem Wafer 24 vorgesehen ist, sowie die Funktion der Elektrode 42 detailliert beschrieben.
Nach Figur 12, die eine Bahn eines von der Photoelektronenmaske 23 emittierten und an der Oberfläche des Wafers 24 unter der Beschleunigungs- und Fokussierungswirkung des elektrischen und magnetischen Feldes E bzw. B ankommenden Photoelektrons zeigt, bewegt sich das Photoelektron in -Z- Richtung in Richtung des Wafers 24 längs einer spiraligen bzw. schraubenförmigen Bahn. In anderen Worten ausgedrückt, erfährt das Photoelektron eine kreisförmige Bewegung in der X-Y-Ebene und dem Magnetfeld B und bewegt sich gleichzeitig in der -Z-Richtung unter der Beschleunigung durch das elektrische Feld E. Das Elektron wird in dem Bereich zwischen der Photoelektronenmaske 22 und dem Schlitz 27a des Elektrons 27 beschleunigt, bewegt sich jedoch danach mit einer konstanten Geschwindigkeit, da zwischen der Elektrode 27 und dem Wafer 24 kein beschleunigendes elektrisches Feld vorhanden ist. Die X- und Y-Koordinaten des sich längs einer solchen Bahn bewegenden Photoelektrons kann durch die folgende Gleichung
x = a Sinωt
Y = a (1-Cosωt)
ausgedrückt werden, wobei a eine Konstante, ω eine Winkelgeschwindigkeit, t die Zeit nach dem Emittieren des Elektrons von der Photoelektronenmaske 22 und m die Masse des Elektrons bedeuten. ω genügt der Relation ω = e B/m.
Außerdem ist die Z-Koordinate des Photoelektrons durch
Z = e E/2m t²+v&sub0; t
für den Bereich gleichförmiger Beschleunigung zwischen der Photoelektronenmaske 22 und dem Schlitz 27a und durch
Z = v t
für den Bereich der Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit zwischen dem Schlitz 27a und dem Wafer 24 gegeben. In diesen Gleichungen steht v&sub0; für die Anfangsgeschwindigkeit des Photoelektrons in der Z-Richtung, wenn das Photoelektron von der Photoelektronenmaske 22 emittiert wird und v steht für die Geschwindigkeit des Photoelektrons in der Z-Richtung, wenn das Photoelektron durch den Schlitz 27a hindurchgeht.
Die Figuren 13 (A) und (B) zeigen die X- und Y-Koordinaten der Bahn des durch den oben angegebenen Satz Gleichungen spezifizierten Photoelektrons. Von dieser Bahn ist es klar, daß die Wirkung der Störung auf das Photoelektron aufgrund des lokal gestörten elektrischen Feldes in der Nähe des sich in der Y-Richtung erstreckenden Schlitzes 27a minimiert werden kann, wenn die Elektrode 27 so bewegt wird, daß das vom Schlitz 27a auf einem Pegel bzw. Niveau M2 verursachte lokale elektrische Feld N1 mit einem ersten Fokussierungspunkt M1 der Photoelektronenbahn koinzidiert, bei welchem das von der Photoelektronenmaske 22 zu seinem Ursprung (X = 0, Y = 0) in der X-Y-Ebene zurückkehrt.
Die Verformungskomponente Δ des Bildes des Musters auf der Oberfläche des Wafers 24 kann durch die folgenden Gleichungen
und
berechnet werden, wobei fs(z) eine Verteilungsfunktion des elektrischen Feldes in der Nähe des Schlitzes 27a, d ein Abstand zwischen der Photoelektronenmaske und der Elektrodenplatte 27, 2d ein Abstand zwischen der Photoelektronenmaske und der Hilfselektrode 42 und 3d ein Abstand zwischen der Photoelektronenmaske 22 und dem Wafer 24 bedeuten.
Die Figuren 14 (A) bis (D) zeigen den mit der Vergrößerungskomponente der Verzerrung A korrespondierenden Sinusterm und den mit der Rotationskomponente der Verzerrung Δ korrespondierenden Cosinusterm für verschiedene Einstellungen des Photokathoden-Bildprojektionsapparates, bei denen Figur 14 (A) den Fall zeigt, daß der Abstand d gleich 10 mm und die Schlitzdicke d2 (Figur 4) gleich 400 um gewählt sind, Figur 14 den Fall zeigt, daß der Abstand d gleich 10 mm und die Schlitzdicke d2 gleich 500 um gewählt sind, Figur 14 (C) den Fall zeigt, daß der Abstand d gleich 10 mm und die Schlitzdicke d2 gleich 666 um gewählt sind, und Figur 14 (D) den Fall zeigt, daß der Abstand d gleich 10 mm und die Schlitzdicke d2 gleich 1000 um gewählt sind. In diesen Zeichnungen stellt die Ordinate d - C die Differenz im Pegel bzw. Niveau zwischen der Elektrode 27 und der Photoelektronenmaske und die Abszisse die Verzerrung aufgrund des Sinus- und Cosinusterms dar. Wie aus diesen Zeichnungen zu entnehmen ist, kann der Sinusterm der Verzerrung durch Optimierung der Z-Koordinate der Elektrode 27 eliminiert werden, so wie es durch die Pfeile A bis D angedeutet ist. Der Cosinusterm der Verzerrung wird jedoch durch eine solche Einstellung nicht eliminiert. Es sei darauf hingewiesen, daß der Sinusterm der Verzerrung A mit dem Vektor a korrespondiert und der Cosinusterm mit dem Vektor b der in Figur 9 (B) gezeigten Verzerrungskomponente korrespondiert.
Um eine solche Verzerrung, die durch die Einstellung der Position der Elektrodenplatte 27 nicht eliminiert wird, zu korrigieren, verwendet die vorliegende Erfindung die in Figur 10 gezeigte Hilfselektrode 42, die auf dem annähernd den Mittelpunkt zwischen der Elektrode 27 und dem Wafer 24 bildenden Niveau 2d ein elektrisches Feld N2 mit einer zur Polarität des elektrischen Feldes N1 erzeugt. Infolgedessen wird an die Hilfselektrode 42 eine Spannung negativer Polarität durch den Kontroller 620 angelegt. Es wird bevorzugt die Elektrode 42 durch das Paar stabförmiger Elektroden 42a, 42b zu bilden, die auf beiden Seiten des Weges des Photoelektronenstrahls 22a parallel zum Schlitz 27a angeordnet sind, so wie es in der Figur 10 dargestellt ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß das elektrische Feld N2 durch die Hilfselektrode 42 nicht den Sinusterm der Verzerrung Δ, sondern nur den Cosinusterm der Verzerrung beeinflußt und das auf den Wafer 24 projizierte Bild dreht. Eine solche Modifikation in der Form des Bildes durch die Hilfselektrode 42 beseitigt die durch die Elektrodenplatte verursachte Rotationsgskomponente. Infolgedessen wird der mit der durch den Vektor a in Figur 9 dargestellten Vergrößerungskomponente korrespondierende Sinusterm der Verzerrung durch Einstellung des Niveaus bzw. Pegels der Elektrode 27 korrigiert, und der mit der durch den Vektor b in Figur 9 dargestellten Rotationskomponente korrespondierende Cosinusterm der Verzerrung durch die Hilfselektrode 42 korrigiert. Dies hat zur Folge, daß das auf den Wafer 24 projizierte Bild frei von Verzerrungen wird. Außerdem verhindert die vorliegende Erfindung die elektrische Entladung zwischen der Photoelektronenmaske 22 und dem Wafer 24.
Bei der vor dem beschriebenen Ausführungsform ist die Hilfselektrode 42 aus einem Paar stabförmiger Elektroden gebildet, die auf beiden Seiten des Photoelektronenstrahls 22a derart angeordnet sind, daß die Elektrode durch den Kontroller 621 in der Z-Richtung bewegt ist. Die Hilfselektrode 42 ist jedoch nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt, sondern kann aus mehreren Elektrodenpaaren bestehen, wie sie in der Figur 10 in der durchgezogenen Linie und der gestrichelten Linie gezeigt sind. An jedes der mehreren Elektrodenpaare wird eine geeignete Spannung angelegt, so daß die Position der maximalen Intensität des elektrischen Feldes N2 eingestellt wird. Gemäß dieser Modifikation kann ein auf den Kontroller 621 sich beziehender Mechanismus zur Bewegung der Elektrode 42 in der Z-Richtung eliminiert werden und der Aufbau des Apparates wird einfach.
Außerdem ist die Hilfselektrode 42 nicht auf stabförmige Elektroden, wie sie dargestellt sind, beschränkt, sondern es kann auf ähnliche Weise eine Elektrode in Form einer flachen Platte, in der eine Öffnung für den Photoelektronenstrahl definiert ist, verwendet werden. überdies ist die an die Hilfselektrode 42 angelegte elektrische Spannung nicht auf die negative Spannung beschränkt, wie es dargestellt ist, sondern es kann in Kombination mit der negativen Spannung eine positive Spannung verwendet werden. In diesem Fall kann der Photoelektronenstrahl 22a gleichmäßig abgelenkt werden.
Bei dem bisher beschriebenen Photokathoden-Bildprojektionsapparat wird auf dem Wafer 24 auf einmal nur ein schmales Bild, das mit einem Teil des Musters auf der mit dem optischen Strahl 20b bestrahlten Photoelektronenmaske 22 korrespondiert, erhalten. Um das ganze Muster auf die Photoelektronenmaske 22 zu übertragen, ist es deshalb notwendig, den optischen Strahl 20b über die Oberfläche der Photoelektronenmaske 22 zu bewegen, so daß der Photoelektronenstrahl 22a in Korrespondenz damit über die Oberfläche des Wafers 24 bewegt wird.
Bei einem solchen Apparat besteht das Problem einer dynamischen Fokussierung, bei welcher die Fokussierung des Photoelektronenstrahls aufgrund der nicht flachen Oberfläche des Wafers 24 geändert wird, wenn sich der Photoelektronenstrahl 22a über die Oberfläche des Wafers 24 bewegt. Außerdem besteht das Problem eines "Stig", bei welchem der Photoelektronenstrahlfleck in einer radialen Richtung auf dem Wafer gestreckt ist, wenn der Photoelektronenstrahl einen Randteil des Wafers 24 bestrahlt.
Beim tatsächlichen Aussetzen des Wafers der Bestrahlung mit dem Photoelektronenstrahl ist es vorteilhaft, das Bild des Musters auf der Photoelektronenmaske kontinuierlich für eine Zahl Bereiche des Wafers 24 zu übertragen. Wenn eine solche kontinuierliche Bestrahlung ausgeführt wird, kann die für einen Bereich des Wafers 24, auf den das Bild zu projizieren ist, erhaltene Verformungskomponente von der Verformung in einem von dem genannten Bereich entfernten anderen Bereich verschieden sein. Es wird deshalb vorgezogen, eine solche Verformung kontinuierlich und automatisch zu korrigieren.
Die Figur 15 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die vorstehend erwähnten Probleme eliminiert sind. In der Zeichnung sind den Teilen, die einen mit korrespondierenden Teilen in den vorhergehenden Zeichnungen identischen Aufbau aufweisen, identische Bezugszeichen gegeben und ihre Beschreibung ist fortgelassen.
Nach Figur 15 weist der Photokathoden-Projektionsapparat nach der vorliegenden Erfindung einen Wafermarkierungsdetektor 630 auf, der die Abweichung der Position des Photoelektronenstrahls auf dem Wafer 24 von einer vorhergesagten Position, die in Bezug auf eine auf dem Wafer 24 vorgesehene Wafermarke für positionelle Referenzzwecke definiert ist, detektiert. Beispiele der Wafermarken können der Figur 16 (B) entnommen werden, bei welcher die kleinsten rechtwinkeligen Vorsprünge oder Vertiefungen mit aN-1 - dN-1, aN - dN, aN+1 - dN+1, aN+2, bN+2, ... bezeichnet sind und die Wafermarken bilden. Dem Wafermarkendetektor 630 wird beispielsweise vom Halteeinrichtungnkontroller 613 Information, die das Zentrum dieser Wafermarken anzeigt, zugeführt und er detektiert die Abweichung des Photoelektronenstrahls von dem Zentrum der Wafermarke auf der Basis des Signals aus dem Detektor 39 für rückgestreute Elektronen, das die Intensität des von einem die Wafermarke enthaltenden Bereichs des Wafers rückgestreuten Elektrons zeigt. Der Wafermarkendetektor 630 erzeugt dann Daten, welche die Abweichung des Photoelektronenstrahls von seiner vorhergesagten Position anzeigen, und die auf diese Weise erzeugten Daten werden in einem Speicher 601a gespeichert, der mit einem Prozessor 601b zusammenwirkt. Außerdem steuert der Halteeinrichtungskontroller 613 den Ablenkungskontroller 610, der den Photoelektronenstrahl zu der mit der Wafermarke an - dN korrespondierenden Position zum Detektieren der Wafermarke bewegt. Die im Wafermarkenspeicher 601a gespeicherten Daten werden dann vom Prozessor 601b, der ein Teil der CPU 601 sein kann, ausgelesen. Der Prozessor 601b steuert wiederum den Fokussierungskontroller 606 durch Zuführen eines Steuersignals f und den Ablenkungskontroller 610 durch Zuführen eines Steuersignals g, und die Position des Photoelektronenstrahls auf dem Wafer 24 wird in Abhängigkeit von dem Wert der Steuersignale f und g derart bewegt, daß die Verformung bzw. Verzerrung des projizierten Bildes eliminiert wird.
Die Figur 16 (A) zeigt Maskenmarken A - D, die auf der Photoelektronenmaske 22 in Korrespondenz mit den Wafermarken aN - dN vorgesehen sind. Diese Maskenmarken werden als der Quellenbereich zur Erzeugung des zum Bestrahlen der Wafermarken an - dN verwendeten Photoelektronenstrahls benutzt. Die Maskenmarken A und B sind auf einer Vorderseite eines Bereichs 22b des Musters auf der Photoelektronenmaske 22 positioniert, und die Maskenmarken C und D sind auf der Rückseite des Bereiches 22b positioniert. Hier bedeutet die Vorderseite eine Seite des in die Richtung, in der die Photoelektronenmaske bewegt wird, schauenden Bereichs 22b und die Rückseite ist als eine Seite des Bereichs 22b definiert, die von der Vorderseite abgekehrt ist. Außerdem kann die Separation zwischen den Maskenmarken A und B größer als die Separation zwischen den Maskenmarken C und D gemacht werden, so wie es in der Figur 16 (A) dargestellt ist.
Der Waf er 24 wird der Bestrahlung mit dem Photoelektronenstrahl gemäß dem Muster 22b auf der Photoelektronenmaske 22 fortlaufend ausgesetzt, wobei ein Streifen aus übertragenen Mustern N-1, N, N+1, ... gebildet wird, so wie es in der Figur 16 (B) dargestellt ist. Für jedes derartige Muster auf dem Wafer sind die Wafermarken vorgesehen, beispielsweise so, wie die Waf ermarken aN-1 - dN-1 für das Muster N-1, die Wafermarken an - dN für das Muster N und die Wafermarken aN+1 - dN+1 für das Muster N+1.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des Photokathoden-Bildprojektionsapparates nach der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 17 (A) und (B) beschrieben. In den Zeichnungen sind den Teilen, die einen zu korrespondierenden Teilen in den vorhergehenden Zeichnungen identischen Aufbau aufweisen, identische Bezugszeichen gegeben und ihre Beschreibung ist fortgelassen.
Nach Figur 17 (A) bestrahlt der optische Strahl 20b die Photoelektronenmaske 22, während die Photoelektronenmaske 22 und der Wafer 24 zusammen in der Richtung X bewegt werden. In Abhängigkeit von der Bestrahlung der Maskenmarken A und B durch den optischen Strahl 20b werden Photoelektronenstrahlen 22c und 22d von den Maskenmarken A und B erzeugt, und der Photoelektronenstrahl 22c und Photoelektronenstrahl 22d treffen die korrespondierenden Wafermarken bN und aN. In Abhängigkeit davon detektiert der Wafermarken-Detektorapparat 630 die Abweichung der Position des Photoelektronenstrahls 22c und des Photoelektronenstrahls 22d auf dem Wafer 24 und die auf diese Weise erhaltene Position wird im Speicher 601a gespeichert. Gleichzeitig werden die Photoelektronenmaske 22 und der Wafer 24 in der X-Richtung mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, und nach einer vorbestimmten Zeit bestrahlt der optische Strahl 20b die Maskenmarken C und D, so wie es in der Figur 17 (B) gezeigt ist. In Abhängigkeit davon treffen der Photoelektronenstrahl 22c und der Photoelektronenstrahl 22d die Wafermarken cN und dN und die Abweichungen der Position des Photoelektronenstrahls 22c und des Photoelektronenstrahls 22d wird durch den Wafermarken- Detektorapparat 630 auf der Basis des von den Wafermarken cN und dN emittierten rückgestreuten Elektrons bestimmt. Die auf diese Weise erhaltene Abweichung des Photoelektronenstrahls 22c und Photoelektronenstrahls 22d wird im Speicher 601a ähnlich wie im Fall der Wafermarken aN und bN gespeichert. Dies hat zur Folge, daß vier die Abweichung des Photoelektronenstrahls darstellende Daten erhalten werden, und der Prozessor steuert den Fokussierungskontroller 606 und den Ablenkungskontroller 610 derart, daß die Verzerrung des projizierten Bildes auf dem Wafer 24 korrigiert wird. Außerdem führt der Prozessor 601b eine Steuerung des Photoelektronenstrahls zum Eliminieren des "Stigs" und der dynamischen Fokussierung des Photoelektronenstrahls aus, wie es beschrieben wird.
Als nächstes wird die Arbeitsweise des Prozessors 601b zum Eliminieren des Problems des "Stigs" und der dynamischen Fokussierung beschrieben. Als erstes steuert der Prozessor 601b den Fokussierungskontroller 606 durch das Steuersignal f derart, daß der Photoelektronenstrahl 22c und Photoelektronenstrahl 22d richtig auf den Wafer 24 fokussiert sind, beispielsweise bei dem die Wafermarken aN und bN enthaltenden Bereich des Wafers. Gleichzeitig steuert der Prozessor 601b den Ablenkungskontroller 610 durch das Steuersignal g derart, daß der Photoelektronenstrahl einen richtigen viereckigen quadratischen Strahlfleck auf dem Wafer 24 beim gleichen Bereich aufweist. überdies speichert der Prozessor 601b den Wert der derart bestimmten Steuersignale f und g zur Steuerung des Fokussierungskontrollers 606 und des Ablenkungskontrollers 610. Als nächstes wiederholt der Prozessor die beschriebene Operation für den die Wafermarken cN und dN enthaltenden Bereich des Wafers 24 und speichert den Wert der derart bestimmten Steuersignale f und g zur Steuerung des Fokussierungskontrollers 606 und des Ablenkungskontrollers 610. Dann berechnet der Prozessor 6011b den Wert der Steuersignale t und g für einen beliebigen Punkt x zwischen den Wafermarken aN, bN und den Wafermarken cN, dN gemäß der Gleichung
T(x) = (1-x) T&sub1;+x T&sub2; ... (3),
wobei T(x) für den Wert der Steuersignale f und g zur Erzielung der richtigen Fokussierung und Formgebung des Photoelektronenstrahls 22a auf dem Wafer 34 bei einer Position steht, die durch einen Abstand x von einer Seite oder einem Rand des Musters getrennt ist, beispielsweise des Musters N auf dem Wafer 24, das nahe den Paaren aus den Wafermarken aN und bN ist, so wie es in der Figur 16 (B) gezeigt ist, T&sub1; steht für die Größe der Steuersignale, die den Kontrollern 606 und 610 zuzuführen sind, um eine richtige Fokussierung und die richtige Formgebung des Photoelektronenstrahls 22c und Photoelektronenstrahls 22d beim Paar Wafermarken aN und bN herzustellen, und T&sub2; steht für die Größe der Steuersignale, die den kontrollern 606 und 610 zuzuführen sind, um eine richtige Fokussierung und richtige Formgebung des Photoelektronenstrahls 22c und Photoelektronenstrahls 22d beim anderen Paar Wafermarken cN und dN herzustellen.
Durch Steuerung der den Kontrollern entsprechend der die obige Gleichung verwendenden Interpolation zuzuführenden Steuersignale f und g kann das Problem der Abweichung in der Fokussierung und der Verformung des Strahlflecks in dem zwischen den Wafermarken angeordneten Bereich des Wafers erfolgreich eliminiert werden. Durch Wiederholung der Prozedur kann eine solche Steuerung des Photoelektronenstrahls kontinuierlich für eine Zahl Muster N-1, N, N+1, ... , wie sie in der Figur 17 (B) gezeigt sind, ohne Intervention durch eine Bedienungsperson ausgeführt werden.
Außerdem ist die Gleichung zur Interpolation der Steuersignale f und g nicht auf eine derartige lineare Gleichung beschränkt, sondern es kann eine parabolische Gleichung, wie beispielsweise
T(x) = (1-x) T&sub1;+x T&sub2;+x (1-x) T&sub3; ... (2)
verwendet werden, wenn eine Zahl Wafermarken aN-1 - dN-1, aN - dN, aN+1 - dN+1, ... zur Korrektor des Photoelektronenstrahls verwendet wird. In dieser Gleichung stellt beispielsweise T&sub1; die Steuersignale f und g dar, wenn der Photoelektronenstrahl 22c und Photoelektronenstrahl 22d den Teil des Wafers, der die Wafermarken aN-1 und bN-1 enthält, treffen, und T&sub2; stellt die Steuersignale f und g dar, wenn der Photoelektronenstrahl 22c und Photoelektronenstrahl 22d den Teil des Waf ers treffen, der die in Figur 17 (B) gezeigten Wafermarken aN+1 und bN+1 enthält. Außerdem stellt T&sub3; einen Parameter dar, der durch Anpassen des Wertes der für alle Wafermarken aN-1 - dN-1, aN - dN, aN+1 - dN+1, ... bestimmten Steuersignale f und g durch die obige Gleichung zweiter Ordnung dar.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Gleichung (2) nicht auf die Interpolation der Steuersignale f und g beschränkt ist, sondern auf die Korrektur der durch die Verformungskomponenten, beispielsweise die Vergrößerungskomponente und Rotationskomponente dargestellten Verzerrung des Bildes auf dem Wafer 24 anwendbar ist. Generell umfaßt die Verzerrung des Bildes ferner eine Verschiebungskomponente, die eine Translation des Bildes auf dem Wafer anzeigt, und eine trapezoidale Verformungskomponente, die eine Änderung der Vergrößerung des Bildes innerhalb des Musters auf dem Wafer 24 anzeigt. Bei der Korrektur solcher Verformungskomponenten wird jede der vier Verformungskomponenten für die in Figur 17 (B) gezeigten Muster N-1, N und N+1 unter Verwendung der Wafermarken aN-1 - dN-1, aN-dN und aN+1 - dN+1 erhalten und die Werte der Verformungskomponente für diese Muster N-1, N und N+1 werden gemäß Gleichung (2) eingesetzt. Dies hat zur Folge, daß die Verzerrung des Bildes auf dem Wafer 24 für einen weiten Bereich, beispielsweise den Bereich für die Muster N-1, N, N+1, ..., mit sehr hoher Präzision korrigiert werden kann.
Schließlich zeigt die Figur 18 eine Modifikation des Apparates nach Figur 15, bei welcher den Teilen- die einen mit korrespondierenden Teilen identischen Aufbau aufweisen, identische Bezugszeichen gegeben sind und ihre Beschreibung fortgelassen ist. Bei dieser Modifikation ist die Fokussierungsspule 26 durch einen Permanentmagneten 26' ersetzt und der optische Strahl 20b aus der Lichtquelle 20 fällt, wie dargestellt, schräg auf die Photoelektronenmaske 22 ein. Der andere Aufbau des Apparates ist im wesentlichen mit dem unter Bezugnahme auf die Figur 15 beschriebenen Apparat gleich und seine Beschreibung ist fortgelassen.
Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es können verschiedene Variationen und Modifikationen ohne Abweichung vom Schutzumfang der Ansprüche gemacht werden.

Claims

1. Photokathoden-Bildprojektionsapparat zum Projizieren eines Bildes vorgebbaren Musters auf ein Objekt (24) durch einen fokussierten Elektronenstrahl (22a, 22c, 22d), bestehend aus einer Lichtquelleneinrichtung (20, 21, 31, 32) zur Erzeugung eines optischen Strahls (20b), einer derart angeordneten Photoelektronenmaskeneinrichtung (22, 23), daß sie vom optischen Strahl (20b) aus der Lichtquelle (20, 21, 31, 32) bestrahlbar ist, wobei die Photoelektronenmaskeneinrichtung (22, 23) eine entsprechend dem vorgebbaren Muster mit einem wenigstens ein Photoelektron in Abhängigkeit von der Bestrahlung durch die optische Strahlung emittierenden Material gemusterte Photoelektronenmaske (22) aufweist, einer Fokussierungseinrichtung (26, 26') zum Fokussieren des von der Photoelektronenmaske (22) emittierten Photoelektrons zur Bildung des fokussierten Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d) derart, daß der Photoelektronenstrahl (22a, 22c, 22d) auf das Objekt (24) fokussiert ist, und einer Halterungseinrichtung (25) zum Haltern des Objekts (24), gekennzeichnet durch eine derart angeordnete Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27), daß sie einen Weg des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d) unterbricht, um das Photoelektron im Photoelektronenstrahl (22a, 22c, 22d) zu beschleunigen, eine in der Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) definierte längliche Durchlaßeinrichtung (27a) zum Durchlassen eines Teils des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d), eine Spannungsquelleneinrichtung (28) zum Anlegen einer Beschleunigungsspannung zwischen der Photoelektronenmaske (22) und der Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27), wobei die Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) auf einem mit dem elektrischen Potentialpegel der Halterungseinrichtung (25) identischen elektrischen Potentialpegel gehalten ist, so daß das auf der Halterungseinrichtung (25) gehalterte Objekt (24) durch die Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) elektrisch von der Photoelektronenmaske (22) abgeschirmt ist, und eine Transporteinrichtung (614, 615) zum Bewegen der Photoelektronenmaskeneinrichtung (22, 23) und der Halterungseinrichtung (25) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit relativ zur Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) in einer Richtung, die senkrecht zu einer generellen Richtung des Photoelektronenstrahls (22a) und senkrecht zu einer Längsrichtung der Durchlaßeinrichtung (27a) ist.

2. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelleneinrichtung (20, 21) eine Einrichtung (21) zur Erzeugung des optischen Strahls mit einem länglichen Querschnitt derart, daß sich der längliche Querschnitt des optischen Strahls parallel zur länglichen Durchlaßeinrichtung (27a) in der Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) erstreckt und eine in einer Längsrichtung der länglichen Durchiaßeinrichtung gemessene Breite (11) aufweist, die wesentlich kleiner als eine entsprechende Breite (12) der Durchlaßeinrichtung ist, und daß der längliche Querschnitt des optischen Strahls eine senkrecht zur Längsrichtung der Durchlaßeinrichtung gemessene Dicke (d&sub1;) aufweist, die wesentlich kleiner als eine entsprechende Dicke (d&sub2;) der Durchlaßeinrichtung ist.

3. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelleneinrichtung eine Laserquelle (31) zur Erzeugung eines Laserstrahls als optischer Strahl und eine Ablenkeinrichtung (34) zum Ablenken des so erzeugten Laserstrahls derart aufweist, daß sich der Laserstrahl abtastend über die Photoelektronenmaske (22) bewegt.

4. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 39 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelleneinrichtung (20, 21) die Photoelektronenmaske (22) schräg zu einer Hauptebene der Photoelektronenmaske bestrahlt.

5. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (614, 615) die Photoelektronenmaskeneinrichtung (22, 23) und die Halterungseinrichtung (25) derart bewegt, daß eine relative Geschwindigkeit zwischen der Photoelektronenmaskeneinrichtungen und der Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) verschieden von einer relativen Geschwindigkeit zwischen der Photoelektronenmaskeneinrichtung und der Halterungseinrichtung ist.

6. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat eine Maskenposition-Detektoreinrichtung (616) zum Detektieren einer Position der Photoelektronenmaskeneinrichtung (22, 23) und Erzeugen eines die Position der Photoelektronenmaskeneinrichtung anzeigenden Ausgangssignals, eine Halterungsposition-Detektoreinrichtung (616) zum Detektieren einer Position der Halterungseinrichtung (25) und Erzeugen eines die Position der Halterungseinrichtung anzeigenden Ausgangssignals, eine mit den Ausgangssignalen aus der Maskenposition-Detektoreinrichtung der Halterungsposition- Detektoreinrichtung beaufschlagte Steuereinrichtung (601, 604, 613) zur Erzeugung eines eine Positionsabweichung zwischen der Photoelektronenmaskeneinrichtung und der Halterungseinrichtung anzeigenden Ausgangssignals und eine erste Ablenkeinrichtung (37, 38, 610) zum Ablenken des Photoelektronenstrahls (22a) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal derart, daß das mit dem vorgebbaren Muster auf der Photoelektronenmaske (22) korrespondierende Bild präzise auf das Objekt (24) projiziert ist.

7. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat eine zwischen der Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) und dem Objekt (24) auf der Halteeinrichtung (25) angeordnete Rückstreuelektronen-Detektoreinrichtung (39, 630) zum Detektieren eines vom Objekt in Abhängigkeit von der Bestrahlung durch den Photoelektronenstrahl (22a) emittierten rückgestreuten Elektrons und Erzeugen eines eine Abweichung in der Ausrichtung der Photoelektronenmaskeneinrichtung (22, 23) auf die Halterungseinrichtung anzeigenden zweiten Ausgangssignals und eine Ablenkeinrichtung (29, 37, 38, 606, 610) zum Ablenken des Photoelektronenstrahls in Abhängigkeit von dem zweiten Ausgangssignal der Rückstreuelektronen-Detektoreinrichtung derart, daß die Positionsabweichung des Bildes auf dem Objekt aufgrund der Abweichung von der Ausrichtung der Photoelektronenmaske und der Halterungseinrichtung korrigiert wird, aufweist.

8. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstreuphotoelektronen-Detektoreinrichtung die Abweichung auf der Basis einer Bestrahlung einer auf dem Objekt (24) vorgesehenen positionellen Referenzmarkeneinrichtung (aN-1 - dN-1, aN - dN, aN+1 - dN+1) durch den Photoelektronenstrahl (22c, 22d) detektiert.

9. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat eine Einrichtung (614, 615) zum Bewegen der Lichtquelleneinrichtung (20, 21) und der Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) synchron zueinander aufweist.

10. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat eine Einrichtung zum Bewegen der Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) parallel zu einer generellen Richtung des Photoelektronenstrahls (22a) derart aufweist, daß der Photoelektronenstrahl auf die Beschleunigungselektrodeneinrichtung fokussiert ist.

11. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoelektronenmaskeneinrichtung (22, 23), die Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) und die Halterungseinrichtung (25) in einer evakuierten Kammer angeordnet sind, die in einen die Photoelektronenmaskeneinrichtung und die Beschleunigungselektrodeneinrichtung enthaltenden ersten Teil (30A) und einen die Halterungseinrichtung enthaltenden zweiten Teil (30B) unterteilt ist, wobei der erste Teil und der zweite Teil der Kammer separat derart evakuierbar sind, daß der Vakuumgrad im ersten Teil gleich oder größer als der Vakuumgrad im zweiten Teil ist.

12. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat eine bei einem Mittelpunkt zwischen der Halteeinrichtung (25) und der Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) vorgesehene zusätzliche Elektrodeneinrichtung (42) zum Korrigieren des Weges des das Objekt (24) erreichenden Photoelektronenstrahls (22a) aufweist.

13. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Elektrodeneinrichtung (42) in Richtung zur Beschleunigungselektrodeneinrichtung (27) und von dieser fort bewegbar ist.

14. Photokathoden-Bildprojektionsapparat nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Elektrodeneinrichtung (42) mehrere längs des durch die Durchlaßeinrichtung (27a) gehenden und das Objekt (24) auf der Halterungseinrichtung (25) erreichenden Photoelektronenstrahls (22a) aufgereihte Elektroden (42a - 42d) aufweist.

15. Verfahren zum Bestrahlen eines Objekts (24) mit einem von einer mit einem wenigstens ein Photoelektron entsprechend einem vorgebbaren Muster in Abhängigkeit von einer Bestrahlung durch Licht emittierenden Material gemusterten Photoelektronenmaske (22) emittierten Photoelektronenstrahl (22a, 22c, 22d) durch eine Elektrodenplatte (27), in der ein länglicher Schlitz (27a) zum Durchlassen des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d) definiert ist, gekennzeichnet durch die Schritte:

Anlegen eines elektrischen Feldes und eines magnetischen Feldes zwischen die Photoelektronenmaske (22) und das elektrische Feld derart, daß das von der Photoelektronenmaske (22) emittierte Photoelektron auf das Objekt (22) fokussiert wird,

Bestrahlen der Photoelektronenmaske (22) mit einem optischen Strahl (20b) eines länglichen Querschnitts derart, daß aus dem von der Photoelektronenmaske (22) emittierten Photoelektron der Photoelektronenstrahl (22a, 22c, 22d) mit einem entsprechenden länglichen Querschnitt erzeugt wird und sich in einer das Objekt (24) treffenden generellen Richtung ausbreitet,

Halten des Objekts (24) auf einem elektrischen Potentialpegel derart, daß der elektrische Potentialpegel des Objekts (24) identisch mit dem elektrischen Potentialpegel der Photoelektronenmaske (22) ist,

Durchlassen des Elektronenstrahls durch den länglichen Schlitz (27a) in der Elektrodenplatte (27) und Bewegen der Photoelektronenmaske (22) und des Objekts (24) relativ zur Elektrodenplatte (27) und zum optischen Strahl (20b) längs einer zur generellen Richtung des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d) senkrechten Ebene in Richtung senkrecht zu einer Längsrichtung (Y) des Querschnitts des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d)

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Durchlassens des Photoelektronenstrahls (22a) einen Schritt des Fokussierens des Photoelektronenstrahls auf die Elektrodenplatte (27) vor Fokussierung auf das Objekt (24) aufweist.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bewegens der Photoelektronenmaske (22) und des Objekts (24) relativ zur Elektrodenplatte (27) und zum optischen Strahl (2 Ob) einen Schritt eines Bewegens der Photoelektronenmaske und des Objekts in Richtung (X) senkrecht zur Längsrichtung (Y) des Schlitzes mit konstanter Geschwindigkeit aufweist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Photoelektronenmaske (22) und das Objekt (24) mit voneinander verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bewegens der Photoelektronenmaske (22) und des Objekts (24) relativ zur Elektrodenplatte (27) und zum optischen Strahl (22a) einen Schritt eines Bewegens der Elektrodenplatte und des optischen Strahls (20b) in Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Schlitzes mit gleicher Geschwindigkeit aufweist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, gekennzeichnet durch die Schritte:

Detektieren einer Positionsabweichung des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d) auf dem Objekt (24) unter Verwendung von auf dem Objekt längs der Richtung (X) der Relativbewegung des Objekts vorgesehenen Positionierungsreferenzmarken (aN-1 - dN-1, aN - dN, aN+1 - dN+1), Korrigieren der Position des Photoelektronenstrahls derart, daß die Positionsabweichung des Photoelektronenstrahls (22c, 22d) für einen Bereich des Objekts, auf dem die Positionierungsreferenzmarken vorgesehen sind, eliminiert wird, Optimieren eines Zustandes des Photoelektronenstrahls für den Bereich des Objekts, auf dem die Positionierungsreferenzmarken vorgesehen sind und Optimieren des Zustandes des Photoelektronenstrahls (22a) für einen Bereich zwischen den Positionierungsmarken durch Interpolation.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Detektierens der Abweichung Schritte einer Bestrahlung der Positionierungsreferenzmarken (aN-1 - dN-1, aN - dN, aN+1 - dN+1) auf dem Objekt (24) durch einen bei einem auf der Photoelektronenmaske (22) in Korrespondenz mit den Positionierungsreferenzmarken vorgesehenen Quellenbereich (A-D) von der Photoelektronenmaske (22) abgestrahlten Photoelektronenstrahl (24c, 24d) und eines Detektierens der Positionsabweichung des so von der Position der Positionierungsreferenzmarken auf das Objekt gestrahlten Photoelektronenstroms aufweist.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolation gemäß der Gleichung

T(x) = (1 - x) T&sub1; + x T&sub2;

ausgeführt wird, wobei T(x) ein optimierter Zustand des Photoelektronenstrahls (22a) an einer von einem ersten Satz Positionierungsreferenzmarken (aN-1, bN-1, aN, bN, aN+1, bN+1) in Richtung eines zweiten Satzes Positionierungsreferenzmarken (cN-1, dN-1, cN, dN, cN+1, cN+1) um einen Abstand x getrennten Stelle auf dem Objekt, T&sub1; ein optimierter Zustand des Photoelektronenstrahls bei den ersten Positionierungsreferenzmarken und T&sub2; ein optimierter Zustand des Photoelektronenstrahls bei den zweiten Positionierungsreferenzmarken ist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d) eine Positionsabweichung des Photoelektronenstrahls auf dem Objekt (24) ist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d) eine Verformung ("stig") eines Strahlflecks des Photoelektronenstrahls auf dem Objekt (24) ist.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand des Photoelektronenstrahls (22a, 22c, 22d) ein Fokussierungszustand des Photoelektronenstrahls auf dem Objekt (24) ist.