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DE69913313T2 - Quadrupol-Vorrichtung für Projektionslithographie mittels geladener Teilchen - Google Patents

Quadrupol-Vorrichtung für Projektionslithographie mittels geladener Teilchen Download PDF

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DE69913313T2
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quadrupole
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P. Marcellinus KRIJN
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lithographievorrichtung zum Ausführen von Projektionslithographie mit Hilfe von geladenen Teilchen, welche Vorrichtung ein abbildendes teilchenoptisches System enthält, um eine lithographische Objektstruktur mit Hilfe dieses Bündels auf einer lithographischen Abbildungsfläche abzubilden.
  • Eine Vorrichtung dieser An ist aus einem Artikel in Proceedings SPIE „Electron-Beam Sources and Charged Particle Optics", 10. bis 14. Juli, 1995, von W. K. Waskiewicz et al. mit dem Titel „Electron-Optical Design for the SCALPEL: Proof-of-Concept Tools" veröffentlicht in SPIE Bd. 2522, 1995 bekannt.
  • Teilchenoptische Abbildung, insbesondere elektronenoptische Abbildung kann für die lithographische Fertigung sehr kleiner Strukturen verwendet werden, wie z. B. integrierte Elektronikschaltungen oder Masken für solche Schaltungen, mit einer Auflösung, die kleiner als die Wellenlänge von Licht ist.
  • Das Abbilden einer lithographischen Objektstruktur auf eine lithographische Abbildungsfläche mit Hilfe von Elektronen kann im Prinzip in zwei Weisen ausgeführt werden: sequentiell oder nicht sequentiell. Im Fall von sequentieller Abbildung wird die emittierende Oberfläche eine Elektronenquelle oder ein Teil davon in stark verkleinertem Maßstab auf die lithographische Abbildungsfläche, auf der die zu bildende lithographische Struktur aufgebracht werden soll, abgebildet. Dieses Bild der Elektronenquelle (der „Fleck") wird über dem Objekt beispielsweise mit Hilfe von Ablenkspulen verlagert, wobei während dieser Verlagerung das Elektronenbündel gegebenenfalls ausgetastet wird. Die Bildelemente des abzubildenden Musters werden dann sequentiell auf die lithographische Abbildungsfläche geschrieben. Bei größer werdenden Abmessungen der lithographischen Struktur wird deutlich mehr Zeit für das abtastende Schreiben dieser Struktur benötigt d. h. die Zunahme an Zeit ist proportional zur Oberfläche der Struktur. Weil heutzutage in der Technik der integrierten Schaltungen eine starke Tendenz herrscht, stets größere Strukturen abzubilden, nimmt der Durchsatz bei der Fertigung integrierter Schaltungen stark ab, sodass dieses Verfahren der Abbildung zunehmend mühseliger wird.
  • Im Fall nicht sequentieller Abbildung wird die abzubildende lithographische Objektstruktur mit Hilfe des Elektronenbündels gleichmäßig bestrahlt und wird ein fokussierendes Linsensystem verwendet, um ein gegebenenfalls verkleinertes Bild der lithographischen Objektstruktur auf der lithographischen Abbildungsfläche zu bilden. Die Bildelemente des abzubildenden Musters werden somit gleichzeitig, d. h. nicht sequentiell auf die lithographische Bildfläche projiziert. Daher wird dieses Lithogaphieverfahren auch Projektionslithographie genannt.
  • Der erwähnte Artikel beschreibt ein Projektionslithographieverfahren, bei dem eine lithographische Objektstruktur mit Hilfe eines Systems aus rotationssymmetrischen Elektronenlinsen auf eine lithographische Abbildungsfläche abgebildet wird. Eine solche lithographische Objektstruktur kann mit einer (verhältnismäßig großen) Wiedergabe einer lithographischen Maske gebildet werden, die auf die lithographische Abbildungsfläche abgebildet werden muss, um daraus die eigentliche (viel kleinere) lithographische Maske abzuleiten. Die abzubildende lithographische Objektstruktur kann auch durch die eigentliche Maske gebildet werden, die dann auf die lithographische Abbildungsfläche (in diesem Fall ein Wafer) abgebildet wird, um daraus integrierte Schaltungen zu bilden. Dieses bekannte lithographische Verfahren wird SCALPEL® („Scattering with Angular Limitation Projection Electron-beam Lithogaphy") genannt. Das Abbildungssystem aus Elektronenlinsen wird darin durch zwei Elektronenlinsen mit einem rotationssymmetrischen Linsenfeld gebildet, die zusammen ein teleskopisches System bilden.
  • Im Kontext der vorliegenden Erfindung soll unter einem teleskopischen System ein System aus Linsen verstanden werden, das ein einfallendes paralleles Bündel in ein paralleles austretendes Bündel umwandelt. Die einfachste Form eines solchen Systems besteht aus zwei Linsen, die eine gemeinsame optische Achse haben, wobei der bildseitige Brennpunkt der einen Linse mit dem objektseitigen Brennpunkt der anderen Linse zusammenfällt, wie es bei dem erwähnten System nach dem Stand der Technik der Fall ist. Projektionslithographie erfordert ein teleskopisches System, weil eine verhältnismäßig große lithographische Objektstruktur (mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 1 mm) vollständig auf die lithographische Abbildungsfläche abgebildet werden muss. Die Ränder der Struktur sollten im Prinzip ebenso scharf wie ihr Zentrum sein, was bedeutet, dass die Abbildungsfehler an den Rändern der abzubildenden Struktur kaum größer als die in den zentralen Teilen sein dürfen. Dieser Bedingung kann nur optimal genügt werden, wenn das Abbildungssystem ein teleskopisches System ist, sodass es für die vorliegende Erfindung von essentieller Bedeutung ist, dass die Abbildung mit Hilfe eines solchen Systems erfolgt.
  • Bei der Fertigung von integrierten Schaltungen mit Hilfe von Projektionslithographie wird der Durchsatz durch die Größe des Stroms in dem Elektronenbündel bestimmt, mit dem die abzubildende lithographische Objektstruktur (im Fall der IC-Fertigung also die abzubildende Maske) bestrahlt wird. Für den Strom in dem Elektronenbündel gibt es eine Grenze, weil die Elektronen in dem Bündel einander abstoßen (so genannte Coulomb-Wechselwirkung), was zu einer Energiestreuung der Elektronen in dem Bündel führt und zur Verformung des Bündels. Beide Effekte sind umso größer, je größer der Strom in dem Elektronenbündel ist, und bewirken Abbildungsfehler des Abbildungssystems. Die Abbildungsfehler dürfen einen festgelegten Wert nicht überschreiten, sodass auch für den Strom in dem Bündel eine obere Grenze gilt und somit auch hinsichtlich des Durchsatzes der zu fertigenden integrierten Schaltungen.
  • Der beschriebene Abstoßeffekt ist in dem Teil des Elektronenbündels, in dem der Zwischenraum der Elektronen in dem Bündel klein ist, d. h. am Ort einer Überschneidung in dem Elektronenbündel, am größten. Bei dem System nach dem Stand der Technik tritt eine solche Überschneidung zwischen den genannten zwei runden Linsen auf, die zusammen das teleskopische System bilden, d. h. am Ort der zusammenfallenden Brennpunkte der beiden Linsen. Zwar können Überschneidungen in dem Elektronenbündel auch vor dem teleskopischen System gebildet werden, aber solche Überschneidungen haben auf die (geometrischen) Abbildungsfehler keinen Einfluss, weil sie in dem bestrahlenden Teil des Bündels liegen und nicht in dem abbildenden Strahlengang zwischen dem Objekt (der lithographischen Objektstruktur) und dem Bild (der lithographischen Abbildungsfläche) auftreten.
  • Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, die genannte Begrenzung des Stroms in dem Elektronenbündel weniger zwingend zu machen und somit den Durchsatz während der Fertigung von integrierten Schaltungen zu erhöhen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße lithographische Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das teilchenoptische System zumindest fünf Quadrupole enthält, wobei benachbarte Quadrupole der genannten Quadrupole jedes Mal senkrecht zueinander stehen, wobei die Stärke und der Ort der genannten Quadrupole derart sind, dass die Abbildung der lithographischen Objektstruktur auf die lithographische Ab bildungsfläche stigmatisch ist, und dass das System sowohl in der xz-Ebene als auch in der yz-Ebene teleskopisch ist.
  • Wie aus der Teilchenoptik bekannt ist, hat ein Quadrupolfeld eine rein konvergierende Wirkung auf ein Bündel geladener Teilchen in einer ersten Ebene (der konvergierenden Ebene), die die optische Achse enthält, während es in einer Ebene (der divergierenden Ebene), die dazu senkrecht verläuft und eine optische Achse enthält, eine rein divergierende Wirkung hat. Im Kontext der vorliegenden Erfindung soll unter zueinander senkrecht stehenden Quadrupolen ein System aus Quadrupolen verstanden werden, bei dem die konvergierende (divergierende) Ebene des einen Quadrupols senkrecht zu der konvergierenden (divergierenden) Ebene eines anderen Quadrupol steht.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es im Prinzip möglich ist, mit mehr als einem Quadrupol ein stigmatisches Bild zu erstellen. Die Realisierung dieses Bildes mit Hilfe eines Systems, das sowohl in der xz-Ebene als auch in der yz-Ebene teleskopisch ist, ermöglicht es, die gewünschte hohe Auflösung an den Rändern des Bildes zu erhalten.
  • Außerdem bietet die Verwendung von Quadrupolen den zusätzlichen Vorteil, dass, im Vergleich zu runden Linsen, in den Wicklungen der Feld erzeugenden Polstücke nur wenig Leistung verloren geht. Dies liegt an der in der Teilchenoptik wohlbekannten Tatsache, dass für Quadrupole bei Verwendung einer verhältnismäßig geringen Zahl Amperewindungen eine starke Linsenwirkung erhalten werden kann und somit ein geringer Leistungsverlust. Daher bewirken diese Wicklungen nur eine geringe Temperaturzunahme, sodass mechanische Verformung infolge von Wärmeausdehnung begrenzt bleibt.
  • Es sei bemerkt, dass aus der japanischen Patentanmeldung 5-286948, veröffentlicht am 2. 6. 1995 (eingereicht am 16. 11. 1993, Veröffentlichungsnummer 7-142318) an sich bekannt ist, der Coulomb-Wechselwirkung in einem ein Linsensystem durchlaufenden Elektronenbündel durch Verformung einer Überschneidung mit Hilfe von am Ort der Überschneidung angeordneten Quadrupole zu begegnen, um eine Bündelstruktur zu bilden, die einen vergrößerten Bündelquerschnitt aufweist. Die aus dem erwähnten Dokument bekannten Abbildungssysteme sind jedoch dazu gedacht, eine Form des Flecks für eine sequentielle Abbildungsanwendung zu bilden (also das abtastende Belichten der lithographischen Abbildungsfläche). Solche bekannten Systeme enthalten sowohl rotationssymmetrische Linsen als auch Quadrupole. Gemäß dem in dem erwähnten Dokument beschriebenen Verfahren wird die gewünschte Fleckform durch Abbilden eines bündelbegrenzenden Spal tes auf einen zweiten bündelbegrenzenden Spalt und durch Abbilden dieser Gesamtheit ihrerseits auf eine lithographische Abbildungsfläche erhalten. Es wird deutlich sein, dass es sich hier nicht um Projektionslithographie handelt und daher das erwähnte Dokument hinsichtlich der benötigten Schritte, um Projektionslithographie ausschließlich mit Quadrupolen auszuführen, die außerdem ein teleskopisches System bilden, keinerlei Hinweise bietet.
  • Mit den oben erwähnten erfindungsgemäßen Maßnahmen wird auch erreicht, dass das Bild rotationsfrei ist, d. h. dass das Bild auf der lithographischen Abbildungsfläche nicht relativ zu der lithographischen Objektstruktur verdreht ist, ungeachtet der Erregung der Quadrupole. Dies vereinfacht die Ausrichtung der zu verwendenden Apparatur wesentlich.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lithographievorrichtung ist die x-Vergrößerung von der lithographischen Objektstruktur zur lithographischen Abbildungsfläche gleich der y-Vergrößerung. Allgemein weicht bei Verwendung von Quadrupolen für ein stigmatisches Bild die Vergrößerung in der x-Richtung von der in der y-Richtung ab. In solchen Fällen wären zusätzliche Maßnahmen erforderlich, um die so verursachte Verzeichnung auszugleichen, beispielweise durch eine vorherige Verzeichnung des abzubildenden Objektes. Mit diesen Maßnahmen wird ein nicht verzeichnetes Bild erhalten, sodass solche zusätzlichen Maßnahmen entfallen können.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lithographievorrichtung haben die verschiedenen Parameter des abbildenden teilchenoptischen Systems die in Anspruch 3 angegebenen Werte.
  • Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Zeichnung beschrieben, in der entsprechende Bezugszeichen entsprechende Elemente angeben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines abbildenden teilchenoptischen Systems für die Abbildung einer lithographischen Objektstruktur auf einer lithographischen Abbildungsfläche gemäß dem heutigen Stand der Technik;
  • 2 eine schematische Darstellung eines abbildenden teilchenoptischen Systems, das mit fünf erfindungsgemäßen Quadrupolen versehen ist.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines abbildenden teilchenoptischen Systems nach dem Stand der Technik zum Abbilden einer lithographischen Objektstruktur auf einer lithographischen Abbildungsfläche. In dieser Figur wird von einer Elektronen quelle 2 ein Elektronenbündel erzeugt. Das Elektronenbündel durchläuft das Linsensystem entlang einer optischen Achse 4. Das dargestellte System besteht auch aus zwei runden (d. h. rotationssymmetrischen) Linsen 10 und 12, deren Achsen mit der optischen Achse des Systems zusammenfallen. Beide Linsen 10 und 12 bilden eine abzubildende lithographische Objektstruktur, beispielsweise eine lithographische Maske, auf einer lithographischen Abbildungsfläche 16, beispielsweise einem Wafer, auf dem integrierte Schaltungen gebildet werden sollen, ab. In dem dargestellten System ist die Brennweite f1 der Linse 10 gleich 160 mm, ebenso wie der Abstand d1 von der Maske 14 zur Linse 10. Die Brennweite f2 der Linse 12 ist gleich 40 mm, ebenso wie der Abstand d2 von der Linse 12 zur zu bestrahlenden Oberfläche des Wafers 16. Aus diesen Zahlen ergibt sich, dass die Maske auf den Wafer mit einem Verkleinerungsfaktor abgebildet wird, der 160 : 40 = 4 : 1 beträgt. Wenn das Verhältnis des Durchmessers der Bohrung zum Spalt (Bohrung-Spalt-Verhältnis) der beiden Linsen als gleich gewählt wird und die Anregung dieser Linsen gleich, aber entgegengesetzt ist, wird dieses System kaum eine oder keine Bilddrehung bewirken.
  • Die auf der Oberfläche des Wafers 16 abzubildende Maske 14 wird mit Hilfe zweier Kondensorlinsen 6 und 8 bestrahlt, die am Ort des Bündelquerschnittes 20, d. h. am Ort der Maske 14, ein mehr oder weniger paralleles Bündel mit einer Breite von ungefähr 1 mm bilden. Diese Figur zeigt auch eine runde bündelbegrenzende Blende 24, die am Ort der zusammenfallenden Brennpunkte der Linsen 10 und 12 einen Durchmesser von 160 μm hat. Aus den genannten Werten der Brennweite f1 der Linse 10 und dem Durchmesser der Blende 24 folgt auch, dass der Öffnungswinkel 26 des Elektronenbündels gleich 1 mrad ist.
  • 1 zeigt zwei Strahlengänge: den Strahlengang des bestrahlenden Bündels 28 (in ausgezogenen Linien dargestellt) und den des abbildenden Bündels 30 (in gestrichelten Linien dargestellt). Auch wenn das bestrahlende Bündel und das abbildende Bündel keine gesonderten Bündel sind, sondern Teil des Bündels von Elektronen, die aus der Quelle 2 treten, wird zwischen den beiden imaginären Bündeln 28 und 30 eine Trennung vorgenommen, um die unterschiedlichen Funktionen (Bestrahlung und Abbildung) zu verdeutlichen. Die Strahlen des bestrahlenden Bündels 28 fallen parallel auf die Maske 14 über das Kondensorsystem 6, 8 ein. Die parallelen Strahlen werden über die Linse 10 in der gemeinsamen Brennebene dieser Linse und der Linse 12 fokussiert, woraufhin sie wieder parallel aus der Linse austreten, um in Richtung der Abbildungsfläche 16 zu laufen. Die Strahlen des abbildenden Bündels 30 fallen über das Kondensorsystem 6, 8 nicht parallel auf die Maske 14 ein. Folglich wird die Maske 14 von der Linse 10 im Unendlichen abgebildet, d. h. die aus einem bestimmten Punkt der Maske 14 austretenden Strahlen treten aus der Linse 10 als paralleles Bündel aus. Die Linse 12 fokussiert dieses parallele Bündel auf der Abbildungsfläche 16, die mit dem bildseitigen Brennpunkt der Linse 12 zusammenfällt. Die von dem Bündel 28 bestrahlte Maske 14 wird somit auf die Abbildungsfläche 16 abgebildet.
  • Zwischen den beiden Linsen 10 und 12, die zusammen das teleskopische System bilden, wird am Ort der zusammenfallenden Brennpunkte der beiden Linsen eine Überschneidung 18 gebildet. Somit tritt an diesem Punkt in dem Strahlengang die höchste räumliche Konzentration von Elektronen zwischen den Linsen 10 und 12 auf, also innerhalb der Öffnung der runden bündelbegrenzenden Blende 24, die einen Durchmesser von 160 μm hat. Die Abmessung der Blende 24 wird durch den geforderten Öffnungswinkel des abbildenden Bündels bestimmt, welcher Öffnungswinkel seinerseits durch die zulässigen Bildfehler festgelegt wird, also durch die gewünschte Auflösung des Bildes.
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines abbildenden teilchenoptischen Systems, das fünf erfindungsgemäße Quadrupole 32, 34, 36, 38 und 40 enthält. Diese Figur zeigt den Strahlengang durch das System für sowohl die xz-Ebene als auch die yz-Ebene, wobei wie in 1 der Strahlengang des bestrahlenden Bündels 28 durch ausgezogene Linien und der des abbildenden Bündels 30 durch gestrichelte Linien dargestellt wird. Ein Vergleich des Strahlenganges in der xz-Ebene mit dem in der yz-Ebene lässt erkennen, dass überall, wo in das abbildende Bündel 28 der xz-Ebene eine Brennlinie bildet (wie in den Quadrupolen 34 und 38), dieses Bündel keine Brennlinie in der yz-Ebene bildet und umgekehrt. Das bedeutet, dass statt Überschneidungen mit einer stark konzentrierten Raumladung, wie die Überschneidung 18 in 1, räumlich getrennte Brennlinien mit viel geringerer Raumladungskonzentration gebildet werden.
  • Die physikalischen Abmessungen des Systems von 2 werden durch sechs Abmessungsparameter A, a, b, c, d und D definiert, die die folgende Bedeutung haben:
    A = der Abstand zwischen der Maske 14 und dem ersten Quadrupol 32,
    a = der Abstand zwischen dem ersten Quadrupol 32 und dem zweiten Quadrupol 34,
    b = der Abstand zwischen dem zweiten Quadrupol 34 und dem dritten Quadrupol 36,
    c = der Abstand zwischen dem dritten Quadrupol 36 und dem vierten Quadrupol 38,
    d = der Abstand zwischen dem vierten Quadrupol 38 und dem fünften Quadrupol 40 und
    D = der Abstand zwischen dem fünften Quadrupol 40 und der Abbildungsfläche 16.
  • Es wird angenommen, dass die Winkelvergrößerung durch das System von der Maske 14 zur Abbildungsfläche 16 gleich M ist. Weiterhin ist eine Grundvoraussetzung, dass das System teleskopisch ist. Wenn zwei der genannten fünf Abbildungsparameter eines solchen Systems festgelegt sind (beispielweise b und D) kann der Wert der übrigen drei Parameter bestimmt werden. Ein System ist teleskopisch, wenn es der Übertragungsmatrix T genügt:
  • Figure 00080001
  • Es kann jetzt gezeigt werden, dass die obigen Anforderungen durch die folgenden Beziehungen (2)–(5) erfüllt werden:
  • Figure 00080002
  • In diesen Ausdrücken ist C = √(M + 6M2 + M3). Für die zugehörigen Linsenerregungen gilt, dass q1 = a (siehe Ausdruck (3); q1 ist somit eine Brennweite), q5 = d (siehe Ausdruck (5)), während für q2–q4 gilt, dass:
  • Figure 00080003
  • Als Beispiel wird angenommen, dass die Winkelvergrößerung M = 4 ist, dass der Abstand b zwischen dem zweiten Quadrupol 34 und dem dritten Quadrupol 36 gleich 200 mm ist und dass der Abstand D zwischen dem fünften Quadrupol 40 und der Abbildungsfläche 16 gleich 20 mm ist. Mit diesen Werten sind die Werte für die verschiedenen Parameter so, wie in der folgenden Tabelle I angegeben:
  • Tabelle I
    Figure 00090001
  • Wenngleich das Bündel 28 in 2 als paralleles Bündel in der Zone zwischen der Maske 14 und dem Quadrupol 32 dargestellt ist, weist dieses Bündel in Wirklichkeit eine gewisse Winkelstreuung auf, die in einem praktischen Fall bis zu 1 mrad beträgt. Dies würde zu einer Abmessung von 160 μm für die Überschneidung 18 in 1 führen. In 2 bedeutet das, dass die Breite der Brennlinie beim Zentrum des Quadrupols 34 gleich dieser Winkelstreuung mal dem Abstand a ist, also ungefähr 96 μm. Der Quadrupol 34 ist mit einer bündelbegrenzenden Spalt 42 versehen, dessen Längsrichtung senkrecht zur Zei chenebene steht. Die Hauptfunktion dieses Spaltes ist das Abfangen von Elektronen, die im optischen Weg über diesen Spalten gestreut worden sind, sodass sie die eigentliche Brennlinie verfehlen würden und wegen ihrer Abbildungsfehler die Auflösung verringern würden. Eine Brennlinie wird auch senkrecht zur xz-Ebene gebildet, d. h. im Zentrum des Quadrupols 36. Die Breite dieser Brennlinie wird durch die Stärke der Quadrupole 32 und 34 und die Werte der Abstände a und b bestimmt. Es wird offensichtlich sein, dass das (virtuelle) Bild, mit einer Breite von 96 μm, das in der yz-Ebene von dem Quadrupol 32 erstellt wird, mit einer linearen Vergrößerung, die b/2a beträgt, in dem Quadrupol 36 abgebildet wird; die Breite des letzteren Bildes scheint somit ungefähr 100 μm zu sein. Der Quadrupol 36 ist mit einem bündelbegrenzenden Spalt 44 versehen, dessen Längsrichtung senkrecht zur Zeichenebene steht. Die Funktion dieses Spaltes ist die gleiche wie die des Spaltes 42. Die Breite dieser beiden Spalte kann daher gleich der Breite der beiden Brennlinien gewählt werden. Verwendet man die oben genannten Zahlen, dann wird deutlich, dass bei einer Breite des einfallenden Bündels von 1 mm (d. h. am Ort der Maske 14) die Länge der beiden Brennlinien ungefähr 2 mm beträgt. Daraus folgt, dass der Strom eine Fläche von ungefähr 0,1 mm × 2 mm = 0,2 mm2 durchlaufen sollte. Bei dem in 1 gezeigten Fall ist die von dem Bündel durchlaufene Fläche ungefähr gleich 0,025 mm2 für einen Querschnitt der Überschneidung, der 160 μm beträgt. Daher wird, wenn für die Situation von 2 die gleiche Stromdichte wie in 1 erlaubt sein soll, eine Zunahme des gesamten Bündelstroms im Verhältnis der genannten Flächen zulässig sein. Dies ergibt für die Zunahme des Bündelstroms einen Faktor acht. Der zulässige Strom in dem Bündel kann daher um diesen Faktor zunehmen, sodass der Durchsatz bei der Fertigung von integrierten Schaltungen auch um einen gleichen Faktor zunehmen kann.

Claims (6)

  1. Lithographievorrichtung zum Ausführen von Projektionslithographie mit Hilfe von geladenen Teilchen, welche Vorrichtung ein abbildendes teilchenoptisches System enthält, um eine lithographische Objektstruktur (14) auf einer lithographischen Abbildungsfläche (16) abzubilden, dadurch gekennzeichnet, dass das teilchenoptische System zumindest fünf Quadrupole (32, 34, 36, 38, 40) enthält, wobei benachbarte Quadrupole der genannten Quadrupole jedes Mal senkrecht zueinander stehen, wobei die Stärke und der Ort der genannten Quadrupole derart sind, dass die Abbildung der lithographischen Objektstruktur (14) auf die lithographische Abbildungsfläche (16) stigmatisch ist, und dass das System sowohl in der xz-Ebene als auch in der yz-Ebene teleskopisch ist.
  2. Lithographievorrichtung nach Anspruch 1, bei der die x-Vergrößerung Mx von der lithographischen Objektstruktur zur lithographischen Abbildungsfläche gleich der y-Vergrößerung My ist.
  3. Lithographievorrichtung nach Anspruch 2, bei der es die folgenden vier Beziehungen zwischen den verschiedenen Abmessungsparametern (A, a, b, c, d, D) des teilchenoptischen Systems gibt:
    Figure 00110001
    mit: M = Winkelvergrößerung durch das abbildende teilchenoptische System von der lithographischen Objektstruktur (14) zur lithographischen Abbildungsfläche (16), C = √(M + 6M2 + M3),A = der Abstand zwischen der lithographischen Objektstruktur (14) und dem ersten Quadrupol (32), a = der Abstand zwischen dem ersten Quadrupol (32) und dem zweiten Quadrupol (34), b = der Abstand zwischen dem zweiten Quadrupol (34) und dem dritten Quadrupol (36), c = der Abstand zwischen dem dritten Quadrupol (36) und dem vierten Quadrupol (38), d = der Abstand zwischen dem vierten Quadrupol (38) und dem fünften Quadrupol (40), und D = der Abstand zwischen dem fünften Quadrupol (40) und der lithographischen Abbildungsfläche (16).
  4. Verfahren zum Herstellen einer integrierten Elektronikschaltung, bei dem mit Hilfe eines Bündels geladener Teilchen ein projektionslithographisches Bild einer lithographischen Objektstruktur (14) auf einer lithographischen Abbildungsfläche (16) gebildet wird, die Teil der integrierten Elektronikschaltung ist, welches Bild mit Hilfe eines abbildenden teilchenoptischen Systems realisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das abbildende Bündel den Wirkungen eines ersten bis einschließlich fünften Quadrupolfeldes ausgesetzt ist, die Teil des teilchenoptischen Systems sind, wobei benachbarte Quadrupolfelder der genannten Quadrupolfelder jedes Mal senkrecht zueinander stehen, wobei die Stärke und der Ort der genannten Quadrupole derart gewählt werden, dass die Abbildung der lithographischen Objektstruktur (14) auf die lithographische Abbildungsfläche (16) stigmatisch ist, und dass das System sowohl in der xz-Ebene als auch in der yz-Ebene teleskopisch ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Stärke und der Ort der Quadrupolfelder so gewählt werden, dass die die x-Vergrößerung Mx von der lithographischen Objektstruktur zur lithographischen Abbildungsfläche gleich der y-Vergrößerung My ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die verschiedenen Abmessungsparameter (A, a, b, c, d, D) des teilchenoptischen Systems so gewählt werden, dass es die folgenden vier Beziehungen zwischen diesen Abmessungsparametern gibt:
    Figure 00130001
    mit: M = Winkelvergrößerung durch das abbildende teilchenoptische System von der lithographischen Objektstruktur (14) zur lithographischen Abbildungsebene (16), C = √(M + 6M2 + M3),A = der Abstand zwischen der lithographische Objektstruktur (14) und dem Zentrum des ersten Quadrupolfeldes, a = der Abstand zwischen dem Zentrum des ersten Quadrupolfeldes und dem Zentrum des zweiten Quadrupolfeldes, b = der Abstand zwischen dem Zentrum des zweiten Quadrupolfeldes und dem Zentrum des dritten Quadrupolfeldes, c = der Abstand zwischen dem Zentrum des dritten Quadrupolfeldes und dem Zentrum des vierten Quadrupolfeldes, d = der Abstand zwischen dem Zentrum des vierten Quadrupolfeldes und dem Zentrum des fünften Quadrupolfeldes und D = der Abstand zwischen dem Zentrum des fünften Quadrupolfeldes und der lithographischen Abbildungsebene (16).
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