(57)【要約】【課題】ターゲットに対して適切に電子ビームを照射することが可能な電子ビーム装置を提供する。【解決手段】電子ビーム装置は、電子ビームを射出する電子ビーム源と、電子ビーム源からの電子ビームを第１面に向けて射出する射出光学系と、第１面と、ターゲット上の第２面とを共役にし、且つ射出光学系からの電子ビームをターゲットに照射する照射光学系とを備え、射出光学系の前側焦点位置が電子ビーム源に位置する。【選択図】図４
2020031156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを射出する電子ビーム源と、
前記電子ビーム源からの電子ビームを第１面に向けて射出する射出光学系と、
前記第１面と、ターゲット上の第２面とを共役にし、且つ前記射出光学系からの電子ビームを前記ターゲットに照射する照射光学系と
を備え、
前記射出光学系の前側焦点位置が前記電子ビーム源に位置する
電子ビーム装置。
【請求項２】
前記射出光学系の後側焦点位置が前記第１面に位置する
請求項１に記載の電子ビーム装置。
【請求項３】
前記電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する電子ビーム放出面を備える
請求項１又は２に記載の電子ビーム装置。
【請求項４】
前記電子ビーム源は、前記電子ビーム放出面と前記射出光学系との間に配置され、前記電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記射出光学系に伝達する伝達光学系を備える
請求項３に記載の電子ビーム装置。
【請求項５】
前記伝達光学系の後側焦点位置は前記射出光学系の前側焦点位置と一致している
請求項４に記載の電子ビーム装置。
【請求項６】
前記伝達光学系の前側焦点位置は前記電子ビーム放出面に位置している
請求項５に記載の電子ビーム装置。
【請求項７】
前記射出光学系及び前記伝達光学系は、前記電子ビーム放出面の像を前記第１面に形成する
請求項４から６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項８】
前記照射光学系は、
前記射出光学系からの電子ビームが入射する第１群と、
前記第１群からの電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、
前記アパーチャの前記開口を通過した電子ビームを前記ターゲットに照射する第２群と
を備える
請求項１から７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項９】
前記電子ビーム源は、前記アパーチャの前記開口と共役な位置に配置される
請求項８に記載の電子ビーム装置。
【請求項１０】
前記第２群の前側焦点位置は、前記アパーチャの位置に位置決めされる
請求項８又は９に記載の電子ビーム装置。
【請求項１１】
前記アパーチャは、前記第１群の後側焦点位置に位置決めされる
請求項８から１０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項１２】
射出領域から電子ビームを射出する電子ビーム源と、
前記電子ビーム源からの電子ビームを第１面に向けて射出する射出光学系と、
前記射出光学系からの電子ビームが入射する第１群と、前記第１群からの電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、前記アパーチャを通過した電子ビームをターゲットに照射する第２群とを備え、前記第１面と、前記ターゲット上の第２面とを共役にする照射光学系と
を備え、
前記射出光学系は、前記射出領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出する
電子ビーム装置。
【請求項１３】
前記射出光学系は、前記射出領域内の中心から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口の中心を通過するように、前記複数の電子ビームを射出する
請求項１２に記載の電子ビーム装置。
【請求項１４】
前記射出光学系及び前記第１群は、前記射出領域の像を前記アパーチャの前記開口に形成する
請求項１２又は１３に記載の電子ビーム装置。
【請求項１５】
前記電子ビーム源は、
前記電子ビームを放出する電子ビーム放出面と、
前記電子ビーム放出面と前記射出光学系との間に配置され、前記電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記射出光学系に伝達する伝達光学系と
を備える
請求項１２から１４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項１６】
前記射出光学系及び前記伝達光学系は、前記電子ビーム放出面の像を前記第１面に形成する
請求項１５に記載の電子ビーム装置。
【請求項１７】
前記電子ビーム放出面上の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームは、前記アパーチャの前記開口内の互いに異なる位置を通過する
請求項１５又は１６に記載の電子ビーム装置。
【請求項１８】
電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、
前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを第１面上の第１位置に向けて射出する第１光学系と、
前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記第１面上の前記第１位置とは異なる第２位置に向けて射出する第２光学系と、
前記第１及び第２位置をそれぞれ通過した前記第１及び第２の電子ビーム源からの複数の前記電子ビームを、前記第１面と共役な第２面に表面が位置決めされたターゲットに照射する照射光学系と
を備え、
前記第１光学系の前側焦点位置が前記第１の電子ビーム源に位置決めされ、前記第２光学系の前側焦点位置が前記第２の電子ビーム源に位置決めされる
電子ビーム装置。
【請求項１９】
前記第１光学系の後側焦点位置が前記第１面に位置し、前記第２光学系の後側焦点位置が前記第１面に位置する
請求項１８に記載の電子ビーム装置。
【請求項２０】
前記第１及び第２の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第１及び第２電子ビーム放出面をそれぞれ備える
請求項１８又は１９に記載の電子ビーム装置。
【請求項２１】
前記第１の電子ビーム源は、前記第１電子ビーム放出面と前記第１光学系との間に配置され、前記第１電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第１光学系に向けて射出する第３光学系を備え、
前記第２の電子ビーム源は、前記第２電子ビーム放出面と前記第２光学系との間に配置され、前記第２電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第２光学系に向けて射出する第４光学系を備える
請求項２０に記載の電子ビーム装置。
【請求項２２】
前記第３光学系の後側焦点位置は前記第１光学系の前側焦点位置と一致しており、
前記第４光学系の後側焦点位置は前記第２光学系の前側焦点位置と一致している
請求項２１に記載の電子ビーム装置。
【請求項２３】
前記第３光学系の前側焦点位置は前記電子ビーム放出面に位置しており、
前記第４光学系の前側焦点位置は前記電子ビーム放出面に位置している
請求項２１又は２２に記載の電子ビーム装置。
【請求項２４】
前記第１及び第３光学系は、前記第１電子ビーム放出面の像を前記第１面上の前記第１位置に形成し、
前記第２及び第４光学系は、前記第２電子ビーム放出面の像を前記第１面上の前記第２位置に形成する
請求項２１から２３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項２５】
前記照射光学系は、
前記第１及び第２光学系のそれぞれからの電子ビームが入射する第１群と、
前記第１群からの電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、
前記アパーチャの前記開口を通過した電子ビームを前記ターゲットに照射する第２群と
を備える
請求項１８から２４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項２６】
前記第１の電子ビーム源は、電子ビームを放出する第１電子ビーム放出面と、前記第１電子ビーム放出面と前記第１光学系との間に配置され、前記第１電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第１光学系に向けて射出する第３光学系とを備え、
前記第２の電子ビーム源は、電子ビームを放出する第１電子ビーム放出面と、前記第２電子ビーム放出面と前記第２光学系との間に配置され、前記第２電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第２光学系に向けて射出する第４光学系とを備え、
前記第１及び第３光学系と前記第１群とは、前記第１の電子ビーム源を前記アパーチャの前記開口と共役にし、
前記第２及び第４光学系と前記第１群とは、前記第２の電子ビーム源を前記アパーチャの前記開口と共役にする
請求項２５に記載の電子ビーム装置。
【請求項２７】
前記第２群の前側焦点位置は、前記アパーチャの位置に位置決めされる
請求項２５又は２６に記載の電子ビーム装置。
【請求項２８】
前記アパーチャは、前記第１群の後側焦点位置に位置決めされる
請求項２５から２７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項２９】
第１面上の第１位置に配置され、電子ビームを放出する第１の電子ビーム源と、
前記第１面上で前記第１位置から離れた第２位置に配置され、電子ビームを放出する第２の電子ビーム源と、
前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを第２面に向けて射出する第１光学系と、
前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記第２面に向けて射出する第２光学系と、
前記第１及び第２光学系をそれぞれ介した前記第１及び第２の電子ビーム源からの複数の前記電子ビームを、前記第２面と共役な第３面に表面が位置決めされたターゲットに照射する照射光学系と
を備え、
前記第１位置と前記第２位置との距離は、照射光学系の視野の大きさよりも小さく、
前記第１光学系の前側焦点位置が前記第１の電子ビーム源に位置決めされ、前記第２光学系の前側焦点位置が前記第２の電子ビーム源に位置決めされる
電子ビーム装置。
【請求項３０】
第１面上の第１位置に位置する第１領域から電子ビームを放出する第１の電子ビーム源と、
前記第１面上で前記第１位置から離れた第２位置に位置する第２領域から電子ビームを放出する第２の電子ビーム源と、
前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを第２面に向けて射出する第１光学系と、
前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記第２面に向けて射出する第２光学系と、
前記第１及び第２光学系からの複数の前記電子ビームが入射する第１群と、前記第１群からの前記複数の電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、前記アパーチャを通過した前記複数の電子ビームをターゲットに照射する第２群とを備え、前記第２面と、ターゲット上の第３面とを共役にする照射光学系と
を備え、
前記第１位置と前記第２位置との距離は、照射光学系の視野の大きさよりも小さく、
前記第１光学系は、前記第１領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出し、
前記第２光学系は、前記第２領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出する
電子ビーム装置。
【請求項３１】
電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、
前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームをターゲットに照射し、且つ前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記ターゲットに照射する照射光学系と、
前記第１の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第１光学系と、
前記第２の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第２光学系と
を備え、
前記第１光学系の前側焦点位置が前記第１の電子ビーム源に位置し、前記第２光学系の前側焦点位置が前記第２の電子ビーム源に位置する
電子ビーム装置。
【請求項３２】
前記照射光学系は、前記照射光学系の物体面と前記ターゲットの表面とを共役にする
請求項３１に記載の電子ビーム装置。
【請求項３３】
前記第１光学系の後側焦点位置が前記物体面に位置し、前記第２光学系の後側焦点位置が前記物体面に位置する
請求項３２に記載の電子ビーム装置。
【請求項３４】
前記照射光学系は両側テレセントリック光学系である
請求項３２又は３３に記載の電子ビーム装置。
【請求項３５】
前記照射光学系は、
前記第１及び第２光学系からの電子ビームが入射する第１群と、
前記第１群の後側焦点位置に位置決めされ、前記第１群からの電子ビームが通過するアパーチャと、
前側焦点位置が前記アパーチャの位置に位置決めされ、前記アパーチャを通過した電子ビームを前記ターゲットに照射する第２群と
を備える
請求項３２から３４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項３６】
前記第１及び第２の電子ビーム源は、前記アパーチャと共役な位置に配置される
請求項３５に記載の電子ビーム装置。
【請求項３７】
前記第１および第２光学系は、前記第１および第２の電子ビーム源からの電子ビームで前記物体面をケーラー照明する
請求項３２から３６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項３８】
前記第１の電子ビーム源上の第１位置から互いに異なる方向に向けて放出される複数の電子ビームは、前記第１光学系を介した後に互いに平行に前記物体面に入射し、
前記第２の電子ビーム源上の第２位置から互いに異なる方向に向けて放出される複数の電子ビームは、前記第２光学系を介した後に互いに平行に前記物体面に入射する
請求項３２から３７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項３９】
前記第１の電子ビーム源上の前記第１位置から互いに異なる方向に向けて放出される複数の電子ビームは、前記第１光学系を介した後に前記第１光学系の光軸に平行となり、
前記第２の電子ビーム源上の前記第２位置から互いに異なる方向に向けて放出される複数の電子ビームは、前記第２光学系を介した後に前記第２光学系の光軸に平行となる
請求項３８に記載の電子ビーム装置。
【請求項４０】
前記第１光学系を介した前記第１の電子ビーム源上の前記第１位置からの前記複数の電子ビームと、前記第２光学系を介した前記第２の電子ビーム源上の前記第２位置からの前記複数の電子ビームとは、前記照射光学系の光軸に平行となる
請求項３８又は３９に記載の電子ビーム装置。
【請求項４１】
前記第１光学系を介した前記第１の電子ビーム源上の前記第１位置からの前記複数の電子ビームと、前記第２光学系を介した前記第２の電子ビーム源上の前記第２位置からの前記複数の電子ビームとは、前記第１及び第２光学系の光軸に交差する
請求項３８に記載の電子ビーム装置。
【請求項４２】
前記第１光学系を介した前記第１の電子ビーム源上の前記第１位置からの前記複数の電子ビームと、前記第２光学系を介した前記第２の電子ビーム源上の前記第２位置からの前記複数の電子ビームとは、前記照射光学系の光軸に交差する
請求項３８又は４１に記載の電子ビーム装置。
【請求項４３】
前記照射光学系は、前記ターゲット側においてテレセントリックな片側テレセントリック光学系である
請求項３８、４１又は４２に記載の電子ビーム装置。
【請求項４４】
前記第１の電子ビーム源上の前記第１位置と異なる第３位置から互いに異なる方向に向けて放出される複数の電子ビームは、前記第１光学系を介した後に互いに平行に前記物体面に入射し、
前記第２の電子ビーム源上の前記第２位置と異なる第４位置から互いに異なる方向に向けて放出される複数の電子ビームは、前記第２光学系を介した後に互いに平行に前記物体面に入射する
請求項３８に記載の電子ビーム装置。
【請求項４５】
前記第１及び第２光学系は、前記電子ビームを収束可能な光学素子を含む
請求項２９から４４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項４６】
前記第１の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第１電子ビーム放出面を備え、
前記第２の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第２電子ビーム放出面を備える
請求項２９から４５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項４７】
前記第１の電子ビーム源は、前記第１電子ビーム放出面と前記第１光学系との間に配置され、前記第１電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第１光学系に伝達する第３光学系を備え、
前記第２の電子ビーム源は、前記第２電子ビーム放出面と前記第２光学系との間に配置され、前記第２電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第２光学系に伝達する第４光学系を備える
請求項４６に記載の電子ビーム装置。
【請求項４８】
前記第３光学系の後側焦点位置は前記第１光学系の前側焦点位置と一致しており、
前記第４光学系の後側焦点位置は前記第２光学系の前側焦点位置と一致している
請求項４７に記載の電子ビーム装置。
【請求項４９】
前記第３光学系の前側焦点位置は前記第１電子ビーム放出面に位置しており、
前記第４光学系の前側焦点位置は前記第２電子ビーム放出面に位置している
請求項４７又は４８に記載の電子ビーム装置。
【請求項５０】
前記照射光学系は、前記照射光学系の物体面と前記ターゲットの表面とを共役にし、
前記第１及び第３光学系は、前記第１電子ビーム放出面の像を前記物体面に形成し、
前記第２及び第４光学系は、前記第２電子ビーム放出面の像を前記物体面に形成する
請求項４７から４９のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項５１】
前記第３及び第４光学系は、前記電子ビームを収束可能な光学素子を含む
請求項４７から５０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項５２】
前記光学素子は、電磁相互作用を利用して前記電子ビームを収束可能な電子レンズを含む
請求項４５又は５１に記載の電子ビーム装置。
【請求項５３】
前記光学素子は、回折を利用して前記電子ビームを収束可能な回折素子を含む
請求項４５、５１又は５２に記載の電子ビーム装置。
【請求項５４】
電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、
前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームをターゲットに照射し、且つ前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記ターゲットに照射する照射光学系と、
前記第１の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第１光学系と、
前記第２の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第２光学系と
を備え、
前記第１光学系は、前側焦点位置が前記第１の電子ビーム源に位置する第１電子光学部材と、前側焦点位置が前記第１電子光学部材の後側焦点位置に位置する第２電子光学部材とを備え、
前記第２光学系は、前側焦点位置が前記第２の電子ビーム源に位置する第３電子光学部材と、前側焦点位置が前記第３電子光学部材の後側焦点位置に位置する第４電子光学部材とを備える
電子ビーム装置。
【請求項５５】
前記照射光学系は、前記照射光学系の物体面と前記ターゲットの表面とを共役にする
請求項５４に記載の電子ビーム装置。
【請求項５６】
前記第３電子光学部材の後側焦点位置が前記物体面に位置し、前記第４電子光学部材の後側焦点位置が前記照射光学系の前記物体面に位置する
請求項５５に記載の電子ビーム装置。
【請求項５７】
前記照射光学系は両側テレセントリック光学系である
請求項５５又は５６に記載の電子ビーム装置。
【請求項５８】
前記第１から第４電子光学部材のそれぞれは、前記電子ビームを収束可能な光学素子を含む
請求項５４から５７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項５９】
前記光学素子は、電磁相互作用を利用して前記電子ビームを収束可能な電子レンズを含む
請求項５８に記載の電子ビーム装置。
【請求項６０】
前記光学素子は、回折を利用して前記電子ビームを収束可能な回折素子を含む
請求項５８又は５９に記載の電子ビーム装置。
【請求項６１】
第１及び第２領域から電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、
前記第１及び第２の電子ビーム源からの電子ビームが入射する第１群と、前記第１群を介した電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、前記第１群及び前記アパーチャを介した前記第１及び第２の電子ビーム源からの前記電子ビームをターゲットに照射する第２群とを有する照射光学系と、
前記第１の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第１光学系と、
前記第２の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第２光学系と
を備え、
前記第１光学系は、前記第１領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出し、
前記第２光学系は、前記第２領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出する
電子ビーム装置。
【請求項６２】
前記第１領域内の前記１点からの前記複数の電子ビームが前記開口内を通過する位置と、前記第２領域内の前記１点からの前記複数の電子ビームが前記開口内を通過する位置とは一致している
請求項６１に記載の電子ビーム装置。
【請求項６３】
前記第１領域内の前記１点は、前記第１領域の中心であり、
前記第２領域内の前記１点は、前記第２領域の中心である
請求項６１又は６２に記載の電子ビーム装置。
【請求項６４】
前記第１の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第１電子ビーム放出面を備え、
前記第２の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第２電子ビーム放出面を備え、
前記第１領域は前記第１電子ビーム放出面であり、
前記第２領域は前記第２電子ビーム放出面である
請求項６１から６３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項６５】
前記第１の電子ビーム源は、前記第１電子ビーム放出面と前記第１光学系との間に配置され、前記第１電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第１光学系に伝達する第３光学系を備え、
前記第２の電子ビーム源は、前記第２電子ビーム放出面と前記第２光学系との間に配置され、前記第２電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第２光学系に伝達する第４光学系を備える
請求項６４に記載の電子ビーム装置。
【請求項６６】
前記第１及び第２光学系がそれぞれ射出する前記第１及び第２領域の中心からの前記複数の電子ビームの進行方向が揃う
請求項６１から６５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項６７】
前記第１及び第２光学系は、それぞれの光軸と平行に前記第１及び第２領域の中心からの前記複数の電子ビームを射出する
請求項６１から６６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項６８】
前記照射光学系は、前記第１及び第２電子ビーム源側並びに前記ターゲット側の双方においてテレセントリックな両側テレセントリック光学系である
請求項６１から６７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項６９】
前記第１光学系が射出する前記第１領域の中心からの前記電子ビームの進行方向は、前記第２光学系が射出する前記第２領域の中心からの前記電子ビームの進行方向と異なる
請求項６１から６５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項７０】
前記第１光学系が放出する前記第１領域の中心からの前記電子ビームの進行方向は、前記第１光学系の光軸に非平行であり、
前記第２光学系が放出する前記第２領域の中心からの前記電子ビームの進行方向は、前記第２光学系の光軸に平行である
請求項６９に記載の電子ビーム装置。
【請求項７１】
前記第１光学系が放出する前記第１領域の中心からの前記電子ビームの進行方向は、前記第１光学系の光軸に非平行であり、
前記第２光学系が放出する前記第２領域の中心からの前記電子ビームの進行方向は、前記第２光学系の光軸に非平行である
請求項６９に記載の電子ビーム装置。
【請求項７２】
前記照射光学系は、前記ターゲット側においてテレセントリックな片側テレセントリック光学系である
請求項６９から７１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項７３】
前記第１光学系は、前記電子ビームを収束可能な光学素子を含み、
前記光学素子の位置を変更可能である
請求項６９から７２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項７４】
前記第１光学系の光軸に交差する方向に沿って、前記光学素子の位置を変更可能である
請求項７３に記載の電子ビーム装置。
【請求項７５】
前記第１光学系から放出される前記電子ビームが、前記アパーチャの前記開口を通過するように、前記光学素子の位置を変更する
請求項７３又は７４に記載の電子ビーム装置。
【請求項７６】
前記第１の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第１電子ビーム放出面と、前記第１電子ビーム放出面と前記第１光学系との間に配置され、前記第１電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第１光学系に伝達する第３光学系とを備え、
前記第２の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第２電子ビーム放出面と、前記第２電子ビーム放出面と前記第２光学系との間に配置され、前記第２電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第２光学系に伝達する第４光学系とを備え、
前記第１及び第３光学系のうち少なくとも一方は、前記電子ビームを収束可能な光学素子を含み、
前記光学素子の位置を変更可能である
請求項６９から７５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項７７】
前記第１光学系は、前記電子ビームに作用する電場領域又は磁場領域を形成可能な光学素子を含み、
前記光学素子が電場領域又は磁場領域を形成する位置を変更可能である
請求項６９から７６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項７８】
前記第１光学系の光軸に交差する方向に沿って、前記光学素子が電場領域又は磁場領域を形成する位置を変更可能である
請求項７７に記載の電子ビーム装置。
【請求項７９】
前記第１光学系から放出される前記電子ビームが、前記アパーチャの前記開口を通過するように、前記光学素子が電場領域又は磁場領域を形成する位置を変更する
請求項７７又は７８に記載の電子ビーム装置。
【請求項８０】
前記第１の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第１電子ビーム放出面と、前記第１電子ビーム放出面と前記第１光学系との間に配置され、前記第１電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第１光学系に伝達する第３光学系とを備え、
前記第２の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第２電子ビーム放出面と、前記第２電子ビーム放出面と前記第２光学系との間に配置され、前記第２電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第２光学系に伝達する第４光学系とを備え、
前記第１及び第３光学系のうち少なくとも一方は、前記電子ビームに作用する電場領域又は磁場領域を形成可能な光学素子を含み、
前記第１及び第３光学系のうちの少なくとも一方が備える前記光学素子が電場領域又は磁場領域を形成する位置を変更可能である
請求項６９から７９のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項８１】
第１及び第２領域から電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、
前記第１及び第２の電子ビーム源からの電子ビームが入射する第１群と、前記第１群を介した電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、前記第１群及び前記アパーチャを介した前記第１及び第２の電子ビーム源からの前記電子ビームをターゲットに照射する照射光学系と、
前記第１の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第１光学系と、
前記第２の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第２光学系と
を備え、
前記第１光学系は、前記第１領域上の第１位置からの電子ビームと、前記第１領域上の前記第１位置と異なる第２位置からの電子ビームとが前記照射光学系の前記アパーチャの前記開口を通過するように、前記第１及び第２位置からの電子ビームを射出し、
前記第２光学系は、前記第２領域上の第３位置からの電子ビームと、前記第２領域上の前記第３位置と異なる第４位置からの電子ビームとが前記照射光学系の前記アパーチャの前記開口を通過するように、前記第３及び第４位置からの電子ビームを射出する
電子ビーム装置。
【請求項８２】
前記第１の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第１電子ビーム放出面と、前記第１電子ビーム放出面と前記第１光学系との間に配置され、前記第１電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第１光学系に伝達する第３光学系とを備え、
前記第２の電子ビーム源は、前記電子ビームを放出する第２電子ビーム放出面と、前記第２電子ビーム放出面と前記第２光学系との間に配置され、前記第２電子ビーム放出面からの前記電子ビームを前記第２光学系に伝達する第４光学系とを備える
請求項８１に記載の電子ビーム装置。
【請求項８３】
前記電子ビーム源は、入射する光を光電変換して電子を射出する光電変換面を備える
請求項１から１７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項８４】
前記第１及び第２の電子ビーム源は、入射する光を光電変換して電子を射出する光電変換面を備える
請求項１８から８２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
【請求項８５】
前記第１の電子ビーム源は、前記光電変換面上の第１位置に位置し、
前記第２の電子ビーム源は、前記光電変換面上で前記第１位置と異なる第２位置に位置する
請求項８０に記載の電子ビーム装置。
【請求項８６】
請求項１から８５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置を備える露光装置。
【請求項８７】
前記電子ビーム装置を複数備える
請求項８２に記載の露光装置。
【請求項８８】
前記電子ビーム装置からの前記電子ビームを前記ターゲットに照射して前記ターゲットを露光する
請求項８６又は８７に記載の露光装置。
【請求項８９】
請求項１から８５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置からの前記電子ビームを前記ターゲットに照射して前記ターゲットを露光する露光方法。
【請求項９０】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程は、
ターゲット上にラインアンドスペースパターンを形成することと、
請求項８９に記載の露光方法を用いて、前記ラインアンドスペースパターンを構成するラインパターンの切断を行うことと
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子ビームをターゲットに照射する電子ビーム装置、電子ビームを用いてターゲットを露光する露光装置及び露光方法、並びに、電子ビームを用いてデバイスを製造するデバイス製造方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光を用いた露光技術（例えば、ＡｒＦ光源を用いた液浸露光技術）と、荷電粒子ビーム（例えば、電子ビーム）を用いた露光技術とを相補的に利用するコンプリメンタリ・リソグラフィが提案されている（例えば、特許文献１参照）。コンプリメンタリ・リソグラフィでは、光を用いた露光技術によって、単純なラインアンドスペースパターンが形成される。その後、荷電粒子ビームを用いた露光技術によって、ラインパターンの切断及びビアの形成の少なくとも一方が行われる。
【０００３】
コンプリメンタリ・リソグラフィに限らず、電子ビームをターゲットに照射する電子ビーム装置では、ターゲットに対して適切に電子ビームを照射することが課題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０２０００７４号明細書
【発明の概要】
【０００５】
第１の態様によれば、電子ビームを射出する電子ビーム源と、前記電子ビーム源からの電子ビームを第１面に向けて射出する射出光学系と、前記第１面と、ターゲット上の第２面とを共役にし、且つ前記射出光学系からの電子ビームを前記ターゲットに照射する照射光学系とを備え、前記射出光学系の前側焦点位置が前記電子ビーム源に位置する電子ビーム装置が提供される。
【０００６】
第２の態様によれば、射出領域から電子ビームを射出する電子ビーム源と、前記電子ビーム源からの電子ビームを第１面に向けて射出する射出光学系と、前記射出光学系からの電子ビームが入射する第１群と、前記第１群からの電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、前記アパーチャを通過した電子ビームをターゲットに照射する第２群とを備え、前記第１面と、前記ターゲット上の第２面とを共役にする照射光学系とを備え、前記射出光学系は、前記射出領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出する電子ビーム装置が提供される。
【０００７】
第３の態様によれば、電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを第１面上の第１位置に向けて射出する第１光学系と、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記第１面上の前記第１位置とは異なる第２位置に向けて射出する第２光学系と、前記第１及び第２位置をそれぞれ通過した前記第１及び第２の電子ビーム源からの複数の前記電子ビームを、前記第１面と共役な第２面に表面が位置決めされたターゲットに照射する照射光学系とを備え、前記第１光学系の前側焦点位置が前記第１の電子ビーム源に位置決めされ、前記第２光学系の前側焦点位置が前記第２の電子ビーム源に位置決めされる電子ビーム装置が提供される。
【０００８】
第４の態様によれば、第１面上の第１位置に配置され、電子ビームを放出する第１の電子ビーム源と、前記第１面上で前記第１位置から離れた第２位置に配置され、電子ビームを放出する第２の電子ビーム源と、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを第２面に向けて射出する第１光学系と、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記第２面に向けて射出する第２光学系と、前記第１及び第２光学系をそれぞれ介した前記第１及び第２の電子ビーム源からの複数の前記電子ビームを、前記第２面と共役な第３面に表面が位置決めされたターゲットに照射する照射光学系とを備え、前記第１位置と前記第２位置との距離は、照射光学系の視野の大きさよりも小さく、前記第１光学系の前側焦点位置が前記第１の電子ビーム源に位置決めされ、前記第２光学系の前側焦点位置が前記第２の電子ビーム源に位置決めされる電子ビーム装置が提供される。
【０００９】
第５の態様によれば、第１面上の第１位置に位置する第１領域から電子ビームを放出する第１の電子ビーム源と、前記第１面上で前記第１位置から離れた第２位置に位置する第２領域から電子ビームを放出する第２の電子ビーム源と、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを第２面に向けて射出する第１光学系と、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記第２面に向けて射出する第２光学系と、前記第１及び第２光学系からの複数の前記電子ビームが入射する第１群と、前記第１群からの前記複数の電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、前記アパーチャを通過した前記複数の電子ビームをターゲットに照射する第２群とを備え、前記第２面と、ターゲット上の第３面とを共役にする照射光学系とを備え、前記第１位置と前記第２位置との距離は、照射光学系の視野の大きさよりも小さく、前記第１光学系は、前記第１領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出し、前記第２光学系は、前記第２領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出する電子ビーム装置が提供される。
【００１０】
第６の態様によれば、電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームをターゲットに照射し、且つ前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記ターゲットに照射する照射光学系と、前記第１の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第１光学系と、前記第２の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第２光学系とを備え、前記第１光学系の前側焦点位置が前記第１の電子ビーム源に位置し、前記第２光学系の前側焦点位置が前記第２の電子ビーム源に位置する電子ビーム装置が提供される。
【００１１】
第７の態様によれば、電子ビームを放出する第１および第２の電子ビーム源と、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームをターゲットに照射し、且つ前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記ターゲットに照射する照射光学系と、前記第１の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第１光学系と、前記第２の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第２光学系とを備え、前記第１光学系は、前側焦点位置が前記第１の電子ビーム源に位置する第１電子光学部材と、前側焦点位置が前記第１電子光学部材の後側焦点位置に位置する第２電子光学部材とを備え、前記第２光学系は、前側焦点位置が前記第２の電子ビーム源に位置する第３電子光学部材と、前側焦点位置が前記第３電子光学部材の後側焦点位置に位置する第４電子光学部材とを備える電子ビーム装置が提供される。
【００１２】
第８の態様によれば、第１及び第２領域から電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、前記第１及び第２の電子ビーム源からの電子ビームが入射する第１群と、前記第１群を介した電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、前記第１群及び前記アパーチャを介した前記第１及び第２の電子ビーム源からの前記電子ビームをターゲットに照射する第２群とを有する照射光学系と、前記第１の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第１光学系と、前記第２の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第２光学系とを備え、前記第１光学系は、前記第１領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出し、前記第２光学系は、前記第２領域内の１点から互いに異なる方向に放出される複数の電子ビームが前記アパーチャの前記開口内を通過するように、前記複数の電子ビームを射出する電子ビーム装置が提供される。
【００１３】
第９の態様によれば、第１及び第２領域から電子ビームを放出する第１及び第２の電子ビーム源と、前記第１及び第２の電子ビーム源からの電子ビームが入射する第１群と、前記第１群を介した電子ビームが通過する開口を備えるアパーチャと、前記第１群及び前記アパーチャを介した前記第１及び第２の電子ビーム源からの前記電子ビームをターゲットに照射する照射光学系と、前記第１の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第１の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第１光学系と、前記第２の電子ビーム源と前記照射光学系との間に配置され、前記第２の電子ビーム源からの前記電子ビームを前記照射光学系に向けて射出する第２光学系とを備え、前記第１光学系は、前記第１領域上の第１位置からの電子ビームと、前記第１領域上の前記第１位置と異なる第２位置からの電子ビームとが前記照射光学系の前記アパーチャの前記開口を通過するように、前記第１及び第２位置からの電子ビームを射出し、前記第２光学系は、前記第２領域上の第３位置からの電子ビームと、前記第２領域上の前記第３位置と異なる第４位置からの電子ビームとが前記照射光学系の前記アパーチャの前記開口を通過するように、前記第３及び第４位置からの電子ビームを射出する電子ビーム装置が提供される。
【００１４】
第１０の態様によれば、上述した第１の態様から第９の態様によって提供される電子ビーム装置を備える露光装置が提供される。
【００１５】
第１１の態様によれば、上述した第１の態様から第９の態様のいずれかによって提供される電子ビーム装置からの前記電子ビームを前記ターゲットに照射する露光方法が提供される。
【００１６】
第１２の態様によれば、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程は、ターゲット上にラインアンドスペースパターンを形成することと、上述した第１１の態様によって提供される露光方法を用いて、前記ラインアンドスペースパターンを構成するラインパターンの切断を行うこととを含むデバイス製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１実施形態の露光装置の構造を示す断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態の露光装置における制御系のブロック構造を示すブロック図である。
【図３】図３（ａ）は、電子ビーム生成装置の第１の構造を示す断面図であり、図３（ｂ）は、電子ビーム生成装置の第２の構造を示す断面図である。
【図４】図４は、電子ビーム光学系の構造を示す断面図である。
【図５】図５は、複数の射出光学系と複数の電子ビームとの対応関係を示す断面図である。
【図６】図６は、複数の射出光学系と複数の電子ビームとの対応関係を示す断面図である。
【図７】図７は、射出光学系を示す断面図である。
【図８】図８は、電子放出領域の複数の電子放出部から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームの伝搬経路を示す断面図である。
【図９】図９は、電子放出領域の断面形状及び二次光源面の断面形状を示す平面図である。
【図１０】図１０（ａ）から図１０（ｃ）のそれぞれは、電子放出領域のある電子放出部Ｐから互いに異なる方向に放出される複数の電子線の伝搬経路を示す断面図である。
【図１１】図１１は、電子放出領域の複数の電子放出部から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームの中心線の伝搬経路を示す断面図である。
【図１２】図１２は、電子放出領域の複数の電子放出部から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームの伝搬経路を用いて、複数の電子放出領域からそれぞれ放出される複数の電子ビームが、複数の射出光学系をそれぞれ介してウェハに照射される様子を示す断面図である。
【図１３】図１３は、電子放出領域の複数の電子放出部から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームの中心線の伝搬経路を用いて、複数の電子放出領域からそれぞれ放出される複数の電子ビームが、複数の射出光学系をそれぞれ介してウェハに照射される様子を示す断面図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態の電子ビーム装置の第１の構造を示す断面図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態の電子ビーム装置の第２の構造を示す断面図である。
【図１６】図１６は、伝達光学系及び射出光学系を示す断面図である。
【図１７】図１７は、電子放出領域の複数の電子放出部から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームの中心線の伝搬経路を示す断面図である。
【図１８】図１８は、電子放出領域の複数の電子放出部から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームの伝搬経路を示す断面図である。
【図１９】図１９は、電子放出領域の断面形状及び二次光源面の断面形状を示す平面図である。
【図２０】図２０は、電子放出領域の複数の電子放出部から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームの中心線の伝搬経路を用いて、複数の電子放出領域からそれぞれ放出される複数の電子ビームが、複数の伝達光学系及び複数の射出光学系をそれぞれ介してウェハに照射される様子を示す断面図である。
【図２１】図２１は、電子放出領域の複数の電子放出部から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームの伝搬経路を用いて、複数の電子放出領域からそれぞれ放出される複数の電子ビームが、複数の伝達光学系及び複数の射出光学系をそれぞれ介してウェハに照射される様子を示す断面図である。
【図２２】図２２は、第２実施形態の電子ビーム装置の第１変形例の構造を示す断面図である。
【図２３】図２３は、第２実施形態の電子ビーム装置の第２変形例の構造を示す断面図である。
【図２４】図２４は、第３実施形態の電子ビーム装置の構造を示す断面図である。
【図２５】図２５は、第３実施形態の露光装置の制御系のブロック構造を示すブロック図である。
【図２６】図２６（ａ）は、射出光学系の光軸に対して平行な方向に進行する電子ビームを射出光学系が射出する様子を示す断面図であり、図２６（ｂ）は、図２６（ａ）に示す伝達光学系が備えるマイクロレンズの位置が変わることで、伝達光学系及び射出光学系から構成される光学系の状態が、射出光学系の光軸に対して平行な方向に進行する電子ビームを射出する状態から、射出光学系の光軸に対して非平行な方向に進行する電子ビームを射出する状態へと変わる様子を示す断面図である。
【図２７】図２７は、デバイス製造方法の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、電子ビーム装置、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法の実施形態について説明する。以下では、電子ビームＥＢをウェハＷに照射して当該ウェハＷを露光する露光装置（つまり、電子ビーム露光装置）ＥＸを用いて、電子ビーム装置、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法の実施形態を説明する。露光装置ＥＸ１は、例えば、コンプリメンタリ・リソグラフィに用いられる。
【００１９】
また、以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から定義されるＸＹＺ直交座標系を用いて、露光装置ＥＸを構成する各種構成要素の位置関係について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが水平方向（つまり、水平面内の所定方向）であり、Ｚ軸方向が鉛直方向（つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向）であるものとする。尚、Ｚ軸方向は、露光装置ＥＸ１が備える後述の複数の電子ビーム光学系８のそれぞれの光軸ＡＸに平行な方向でもある。更に、Ｙ軸方向は、Ｚ軸に垂直な平面内で後述する露光時にウェハＷが移動する走査方向である。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの回転方向（言い換えれば、傾斜方向）を、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と称する。
【００２０】
（１）第１実施形態の露光装置ＥＸ１
（１−１）第１実施形態の露光装置ＥＸ１の構造
（１−１−１）露光装置ＥＸ１の全体構造
初めに、図１及び図２を参照しながら、第１実施形態の露光装置ＥＸ１の全体構造について説明する。図１は、第１実施形態の露光装置ＥＸ１の全体構造を示す断面図である。図２は、第１実施形態の露光装置ＥＸ１における制御系のブロック構造を示すブロック図である。
【００２１】
図１及び図２に示すように、露光装置ＥＸ１は、ステージチャンバ１（但し、図２では不図示）と、ステージシステム２と、光学システム３と、制御装置４（但し、図１では不図示）とを備える。
【００２２】
ステージチャンバ１は、その内部に形成される露光室１４を真空引き可能な真空チャンバである。尚、図１では、図面の簡略化のために、ステージチャンバ１のＸ軸方向の両端部の図示が省略されている。ステージチャンバ１は、図１に示すように、底壁１１と、側壁１２と、フレーム１３とを備える。底壁１１と側壁１２とフレーム１３とによって囲まれた空間が、露光室１４となる。
【００２３】
底壁１１は、床面Ｆ上に配置されている。底壁１１は、例えば、ＸＹ平面に平行な壁状（或いは、板状）の部材である。底壁１１は、ステージチャンバ１の底部を構成する部材である。
【００２４】
側壁１２は、底壁１１上に形成されている。側壁１２は、例えば、底壁１１の外縁に沿って底壁１１を取り囲むように形成されている。側壁１２は、例えば、ＸＹ平面に交差する筒状（例えば、円筒状、或いは角筒状）の部材である。
【００２５】
フレーム１３は、側壁１２上に形成されている。この場合、側壁１２は、フレーム１３を下方から支持している。フレーム１３は、例えば、ＸＹ平面に平行な板状の部材である。フレーム１３は、ステージチャンバ１の天井壁（つまり、上壁）を構成する部材である。フレーム１３には、円形の（或いは、その他の形状の）開口１３１が形成されている。開口１３１内には、光学システム３（特に、光学システム３が備える筐体６）が配置されている。具体的には、筐体６は、筐体６の上端部に、他の部分よりも外側に突き出たフランジ部６１１を備えている。フランジ部６１１の下面は、光学システム３が上方から開口１３１に挿入された状態において、フレーム１３の上面に接触する。その結果、フランジ部６１１は、フレーム１３によって下方から支持される。つまり、光学システム３は、フランジ部６１１を介して、フレーム１３によって支持される。尚、開口１３１の内周面と筐体６の外周面との間は、シール部材によってシールされていてもよい。
【００２６】
ステージシステム２は、ステージチャンバ１の内部の露光室１４に配置される。ステージシステム２は、ステージチャンバ１の底壁１１上に配置される。ステージシステム２は、図１及び図２に示すように、定盤２１（但し、図２では不図示）と、ウェハステージ２２（但し、図２では不図示）と、ステージ駆動系２３（但し、図１では不図示）と、位置計測装置２４（但し、図１では不図示）とを備える。
【００２７】
定盤２１は、底壁１１上に配置される。定盤２１は、複数の防振装置２５を介して底壁１１によって下方から支持されている。
【００２８】
ウェハステージ２２は、ウェハＷを保持可能である。ウェハステージ２２は、保持したウェハＷをリリース可能である。ウェハＷを保持するために、ウェハステージ２２は、ウェハＷを吸着可能な静電チャックを備えていてもよい。
【００２９】
ウェハステージ２２は、定盤２１上に配置される。ウェハステージ２２は、重量キャンセル装置２６を介して定盤２１によって下方から支持されている。重量キャンセル装置２６は、例えば、金属製のベローズ型空気バネ２６１と、板状のベーススライダ２６２とを備える。空気ばね２６１の上端は、ウェハステージ２２の下面に接続されている。空気ばね２６１の下端は、ベーススライダ２６２に接続されている。ベーススライダ２６２には、空気ばね２６１内部の空気を定盤２２上に噴出する不図示の軸受部が形成されている。加圧空気を噴出する軸受部と定盤２２の上面との間における静圧（つまり、隙間内圧力）により、重量キャンセル装置２６、ウェハステージ２２及びウェハＷの自重が支持されている。尚、ベーススライダ２６２は、例えば差動排気型の空気静圧軸受を介して定盤２２上に非接触で支持される。
【００３０】
ウェハＷは、例えば、半導体デバイスを製造するための半導体基板である。一例として、ウェハＷは、電子線レジストが塗布された直径３００ｍｍの円形の半導体基板である。もちろん、ウェハＷは、半導体基板に限らず、電子ビームＥＢの照射対象となり得る限りは、どのような基板であってもよい。
【００３１】
ステージ駆動系２３は、制御装置４の制御下でウェハステージ２２を移動させるための駆動系である。ステージ駆動系２３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに沿ってウェハステージ２２を移動させる。例えば、ステージ駆動系２３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに沿って、所定のストローク（例えば、５０ｍｍのストローク）でウェハステージ２２を移動させてもよい。ステージ駆動系２３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方に加えて又は代えて、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿ってウェハステージ２２を移動させてもよい。この場合、ステージ駆動系２３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方においてウェハステージ２２が移動するストロークよりも短いストロークで、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿ってウェハステージ２２を移動させてもよい。ステージ駆動系２３は、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿ってウェハステージ２２を微動させてもよい。ウェハステージ２２を移動させるために、ステージ駆動系２３は、モータ（例えば、ムービングマグネット型のモータ又は超音波モータ）を備えていてもよい。尚、ステージ駆動系２３がモータを備える場合、モータからの磁束漏れに起因する磁場変動（特に、ウェハＷの上方の空間における磁場変動）が電子ビームＥＢの位置決めに与える影響は、無視できるレベルである。
【００３２】
位置計測装置２４は、ウェハステージ２２の位置を計測するための計測装置である。具体的には、位置計測装置２４は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれにおけるウェハステージ２２の位置を計測可能である。位置計測装置２４は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方におけるウェハステージ２２の位置に加えて又は代えて、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つにおけるウェハステージ２２の位置を計測可能であってもよい。ウェハステージ２２の位置を計測するために、位置計測装置２４は、例えば、エンコーダ及びレーザ干渉計のうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。位置計測装置２４の計測結果は、制御装置４に出力される。
【００３３】
光学システム３は、ステージシステム２の上方（特に、ウェハステージ２２の上方）に配置されている。光学システム３は、ステージシステム２がウェハＷを保持している状態でウェハＷに対向可能な位置に配置されている。光学システム３は、図１に示すように、複数の（例えば、４５個の）電子ビーム装置５と、筐体６とを備える。
【００３４】
各電子ビーム装置５は、電子ビームＥＢを射出可能である。以下の説明では、各電子ビーム装置５は、複数の電子ビームＥＢを射出可能である例を用いて説明を進める。つまり、以下の説明では、各電子ビーム装置５が、複数の電子ビームＥＢを用いてウェハＷを露光するマルチビーム型の電子ビーム装置である例を用いて説明を進める。電子ビーム装置５は、射出した複数の電子ビームＥＢをウェハＷに照射可能である。
【００３５】
複数の電子ビームＥＢをウェハＷに照射するために、電子ビーム装置５は、図１及び図２に示すように、電子ビーム生成装置７と、電子ビーム光学系８とを備える。電子ビーム生成装置７は、制御装置４の制御下で、複数の電子ビームＥＢを生成可能である。電子ビーム光学系８は、制御装置４の制御下で、電子ビーム生成装置７が生成した複数の電子ビームＥＢがウェハＷに照射されるように、複数の電子ビームＥＢをウェハＷに向けて射出する。尚、電子ビーム生成装置７及び電子ビーム光学系８のそれぞれの構造については、図３及び図４を参照しながら後に詳述するため、ここでの説明を省略する。
【００３６】
筐体６は、ベースプレート６１と、周壁部６２と、クーリングプレート６３とを備える。ベースプレート６１は、例えば、ＸＹ平面に平行な板状の部材である。ベースプレート６１は、筐体６の天井壁（つまり、上壁）を構成する部材である。尚、ベースプレート６１は、その外縁に、上述したフランジ部６１１を備えている。周壁部６２は、ベースプレート６１の外縁に沿ってベースプレート６１を取り囲むように形成されている。周壁部６２の上端は、ベースプレート６１の下面に接続されている。周壁部６２は、例えば、ＸＹ平面に交差する円筒状（或いは、角筒状）の部材である。周壁部６２は、筐体６の側壁を構成する部材である。クーリングプレート６３は、周壁部６２の下端に接続されている。クーリングプレート６３は、筐体６の底壁を構成する部材である。ベースプレート６１と周壁部６２とクーリングプレート６３とによって囲まれた空間は、複数の電子ビーム装置５（特に、複数の電子ビーム光学系８）が配置される真空室６４となる。尚、クーリングプレート６３は、冷却機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。クーリングプレート６３は、ウェハＷに塗布された電子線レジストの表面からの反射電子がクーリングプレート６３等の下面で反射することで周辺にドーズを加える現象であるフォギングを抑制する機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。
【００３７】
ベースプレート６１には、Ｚ軸方向に沿ってベースプレート６１を貫通する複数の貫通孔６１２が形成されている。複数の貫通孔６１２の数は、複数の電子ビーム装置５の数と同一である。複数の貫通孔６１２は、ベースプレート６１の表面において、例えばマトリクス状に分布していてもよい。例えば、上述したように光学システム３が４５個の電子ビーム装置５を備えている場合には、４５個の貫通孔６１２が、ベースプレート６１の表面において、７行×７列のマトリクスの４隅を除いた配列で分布していてもよい。複数の貫通孔６１２には、それぞれ、複数の電子ビーム装置５がそれぞれ備える複数の電子ビーム生成装置７が配置されている。この場合、貫通孔６１２と電子ビーム生成装置７との間が、シール部材によってシールされていてもよい。更に、ベースプレート６１の下面には、複数の貫通孔６１２を取り囲むように、複数の電子ビーム装置５がそれぞれ備える複数の電子ビーム光学系８が配置されている。
【００３８】
クーリングプレート６３には、Ｚ軸方向に沿ってベースプレート６１を貫通する複数の貫通孔６３１が形成されている。複数の貫通孔６３１の数は、複数の電子ビーム装置５の数と同一である。複数の貫通孔６３１は、クーリングプレート６３の表面において、例えばマトリクス状に分布していてもよい。例えば、上述したように光学システム３が４５個の電子ビーム装置５を備えている場合には、４５個の貫通孔６３１が、クーリングプレート６３の表面において、７行×７列のマトリクスの４隅を除いた配列で分布していてもよい。各電子ビーム装置５が射出した複数の電子ビームＥＢは、各電子ビーム装置５に対応する貫通孔６１２を通過する。つまり、各電子ビーム装置５は、各電子ビーム装置５に対応する貫通孔６１２を介して、複数の電子ビームＥＢをウェハＷに照射する。このため、各貫通孔６１２は、各貫通孔６１２に対応する電子ビーム装置５が射出する複数の電子ビームＥＢが通過できる程度のサイズ（特に、径）を有している。
【００３９】
制御装置４は、露光装置ＥＸ１全体の動作を制御する。例えば、制御装置４は、ウェハＷが適切に露光されるように、位置計測装置２４の計測結果に基づいてステージ駆動系２３を制御してもよい。例えば、制御装置４は、ウェハＷが適切に露光されるように、複数の電子ビーム装置５を制御してもよい。尚、図２に示す例では、露光装置ＥＸ１は、露光装置ＥＸ１全体の動作を制御する制御装置４を備えているが、露光装置ＥＸ１は、露光装置ＥＸ１全体の動作を制御する制御装置４に加えて、複数の電子ビーム装置５をそれぞれ制御する複数のサブ制御装置を備えていてもよい。この場合、複数のサブ制御装置は、制御装置４の制御下で、複数の電子ビーム装置５をそれぞれ制御してもよい。また、制御装置４が露光装置ＥＸ１の外部に設けられていてもよい。この場合、制御装置４は、露光装置ＥＸ１とネットワークを介して接続されていてもよい。
【００４０】
（１−１−２）電子ビーム生成装置７の構造
続いて、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながら、電子ビーム生成装置７の構造について更に説明する。図３（ａ）は、電子ビーム生成装置７の第１の構造を示す断面図である。図３（ｂ）は、電子ビーム生成装置７の第２の構造を示す断面図である。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、電子ビーム生成装置７は、複数の発光デバイス７１と、複数の投影レンズ７２と、光電変換素子７３とを備える。
【００４２】
複数の発光デバイス７１は、不図示の１枚の基板（例えば、半導体基板）上に形成される。但し、複数の発光デバイス７１の一部が形成される基板と、複数の発光デバイス７１の他の一部が形成される基板とが別体であってもよい。複数の発光デバイス７１は、基板上において、所定の配列パターンで配列されている。例えば、複数の発光デバイス７１は、基板上において、２次元アレイ状に（或いは、１次元アレイ状に）配列されていてもよい。この場合、複数の発光デバイス７１は、発光デバイスアレイと称してもよい。尚、発光デバイス７１の数は任意であるが、一例として、電子ビーム生成装置７は、７２０００個の発光デバイス７１を備えていてもよい。この場合、７２０００個の発光デバイス７１は、基板上において、６０００行×１２列の２次元アレイ状に配列されていてもよい。
【００４３】
このような複数の発光デバイス７１は、例えば、以下のように製造可能である。まず、エピタキシャル成長技術等を用いて、基板上に、発光デバイス７１を構成する構造物（例えば、後述する量子井戸層７１１等の構造層）が形成される。その後、エッチング技術等を用いて、基板上に形成した構造物が複数の発光デバイス７１の配列パターンに応じて選択的に除去される。この場合の構造物の除去は、各発光デバイス７１を構成する構造体をメサ構造として残したり、構造物として一体化されている複数の発光デバイス７１を分離したりするために行われる。
【００４４】
各発光デバイス７１は、光ＥＬを射出可能である。各発光デバイス７１は、例えば、自発光型の発光デバイスである。この場合、各発光デバイス７１は、自発光によって生じた光ＥＬを、各発光デバイス７１の外部に向けて（例えば、各発光デバイス７１に対応する投影レンズ７２に向けて）射出する。
【００４５】
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）は、自発光型の発光デバイスの一例である。従って、各発光デバイス７１は、ＬＥＤ（一例として、マイクロＬＥＤ）を含んでいてもよい。但し、各発光デバイス７１は、マイクロＬＥＤに限らず、他の種類のＬＥＤを含んでいてもよい。他の種類のＬＥＤの一例として、有機ＬＥＤ及び高分子ＬＥＤがあげられる。
【００４６】
レーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）は、自発光型の発光デバイスの他の一例である。従って、各発光デバイス７１は、レーザダイオードを含んでいてもよい。例えば、各発光デバイス７１は、基板に垂直な方向に光ＥＬを射出可能なレーザダイオードを含んでいてもよい。基板に垂直な方向に光ＥＬを射出可能なレーザダイオードの一例として、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）及び垂直外部共振器面発光レーザ（ＶＥＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）の少なくとも一方があげられる。例えば、各発光デバイス７１は、基板に平行な方向に光ＥＬを射出可能なレーザダイオードを含んでいてもよい。
【００４７】
複数の発光デバイス７１の発光態様は、制御装置４の制御下で個別に制御可能である。例えば、制御装置４は、複数の発光デバイス７１の状態を、光ＥＬを射出している発光状態と光ＥＬを射出していない非発光状態との間で個別に制御可能である。例えば、制御装置４は、複数の発光デバイス７１がそれぞれ射出する複数の光ＥＬの強度を個別に制御可能である。
【００４８】
複数の投影レンズ７２は、複数の発光デバイス７１にそれぞれ対応するように配置される電子レンズである。このため、複数の投影レンズ７２の数は、複数の発光デバイス７１の数と同じである。つまり、電子ビーム生成装置７が７２０００個の発光デバイス７１を備えている場合には、電子ビーム生成装置７は、７２０００個の投影レンズ７２を備えていてもよい。  但し、図３（ｂ）に示すように、電子ビーム生成装置７は、２つ以上の発光デバイス７１に対応する投影レンズ７２０を一つ又は複数備えていてもよい。図３（ｂ）に示す例では、電子ビーム生成装置７が、電子ビーム生成装置７が備える複数の発光デバイス７１にまとめて対応する一つの投影レンズ７２０を備えている。もちろん、電子ビーム生成装置７は、電子ビーム生成装置７が備える複数の発光デバイス７１のうちの２つ以上の発光デバイス７１から構成される第１群の発光デバイス群に対応する一つの投影レンズ７２０と、第２群の発光デバイス群に対応する一つの投影レンズ７２０と、・・・、第Ｋ群の発光デバイス群に対応する一つの投影レンズ７２０とを備えていてもよい。この場合、投影レンズ７２０の数は、複数の発光デバイス７１の数よりも少なくてもよい。
【００４９】
尚、図３（ａ）及び図３（ｂ）では、図面の簡略化のため、各投影レンズ７２からの磁場又は電場が作用する領域（尚、図３では、光学レンズの如き形状を有する領域として擬似的に描画されている）を用いて、投影レンズ７２を擬似的に表現している。
【００５０】
図３（ａ）において、各投影レンズ７２には、各投影レンズ７２に対応する発光デバイス７１が射出した光ＥＬが入射する。各投影レンズ７２は、例えばマイクロレンズであるが、その他の光学素子であってもよい。各投影レンズ７２は、各投影レンズ７２に対応する発光デバイス７１が射出した光ＥＬを、光電変換素子７３（特に、光電変換素子７３のうち各投影レンズ７２に対応する特定領域）に照射する。各投影レンズ７２は、各投影レンズ７２に対応する発光デバイス７１の発光面（例えば、光射出面７１９）の像を、光電変換素子７３（特に、光電変換素子７３のうち各投影レンズ７２に対応する特定領域）に形成する。
【００５１】
図３（ｂ）においては、投影レンズ７２０には、複数の発光デバイス７１が射出した複数の光ＥＬが入射する。投影レンズ７２０は、複数の発光デバイス７１が射出した複数の光ＥＬを、光電変換素子７３（特に、光電変換素子７３のうち各発光デバイス７１に対応する特定領域）に照射する。投影レンズ７２０は、複数の発光デバイス７１の発光面（例えば、光射出面７１９）の像を、光電変換素子７３（特に、光電変換素子７３のうち各発光デバイスに対応する特定領域）に形成する。
【００５２】
各投影レンズ７２及び投影レンズ７２０のそれぞれは、縮小倍率を有する縮小光学系である。この場合、各投影レンズ７２は、各投影レンズ７２に対応する発光デバイス７１の発光面の縮小像を、光電変換素子７３に形成する。また、投影レンズ７２０は、複数の発光デバイス７１の発光面の縮小像を光電変換素子７３に形成する。各投影レンズ７２および投影レンズ７２０のそれぞれは、等倍（つまり、±１倍）の倍率を有する等倍光学系であってもよい。各投影レンズ７２及び投影レンズ７２０のそれぞれは、拡大倍率を有する拡大光学系であってもよい。
【００５３】
各投影レンズ７２の発光デバイス７１側の開口数は、各投影レンズ７２の光電変換素子７３側の開口数よりも小さい。但し、各投影レンズ７２の発光デバイス７１側の開口数は、各投影レンズ７２の光電変換素子７３側の開口数よりも大きくてもよい。各投影レンズ７２の発光デバイス７１側の開口数は、各投影レンズ７２の光電変換素子７３側の開口数と同じであってもよい。
【００５４】
同様に、投影レンズ７２０の発光デバイス７１側の開口数は、投影レンズ７２０の光電変換素子７３側の開口数よりも小さい。但し、投影レンズ７２０の発光デバイス７１側の開口数は、投影レンズ７２０の光電変換素子７３側の開口数よりも大きくてもよい。投影レンズ７２０の発光デバイス７１側の開口数は、投影レンズ７２０の光電変換素子７３側の開口数と同じであってもよい。
【００５５】
光電変換素子７３は、複数の投影レンズ７２又は投影レンズ７２０からの複数の光ＥＬを、複数の電子ビームＥＢに変換可能である。光電変換素子７３は、複数の投影レンズ７２又は投影レンズ７２０からの複数の光ＥＬから、複数の電子ビームＥＢを生成可能である。複数の光ＥＬを複数の電子ビームＥＢに変換するために、光電変換素子７３は、板部材７３１と、遮光膜７３２と、アルカリ光電層７３３とを備える。光電変換素子７３は、板部材７３１と遮光膜７３２とアルカリ光電層７３３とが一体化された構造体である。
【００５６】
板部材７３１は、複数の光ＥＬが通過可能な板状の部材である。板部材７３１は、例えば石英ガラスから構成される部材であるが、その他の材料から構成される部材であってもよい。
【００５７】
遮光膜７３２は、板部材７３１の下面に形成されている。遮光膜７３２は、複数の光ＥＬを遮光可能である。遮光膜７３２は、例えば、クロム等の膜である。図３（ａ）の例では、遮光膜７３２には、複数の投影レンズ７２にそれぞれ対応する複数のアパーチャ７３２１が形成されている。このため、複数のアパーチャ７３２１の数は、複数の投影レンズ７２の数と同一である。つまり、電子ビーム生成装置７が７２０００個の投影レンズ７２を備えている場合には、遮光膜７３２には、７２０００個のアパーチャ７３２１が形成されていてもよい。また、図３（ｂ）の例では、遮光膜７３２には、複数の発光デバイス７１にそれぞれ対応する複数のアパーチャ７３２１が形成されている。このため、複数のアパーチャ７３２１の数は、複数の発光デバイス７１の数と同一である。つまり、電子ビーム生成装置７が７２０００個の発光デバイス７１を備えている場合には、遮光膜７３２には、７２０００個のアパーチャ７３２１が形成されていてもよい。
【００５８】
図３（ａ）に戻って、各アパーチャ７３２１は、各アパーチャ７３２１に対応する投影レンズ７２からの光ＥＬが入射する位置に形成される。その結果、各投影レンズ７２からの光ＥＬは、板部材７３１を介して各投影レンズ７２に対応するアパーチャ７３２１に入射する。つまり、各投影レンズ７２は、各投影レンズ７２からの光ＥＬが各投影レンズ７２に対応するアパーチャ７３２１に入射するように、光ＥＬを光電変換素子７３に投影する。この際、各投影レンズ７２は、パーチャ７３２１よりも一回り大きい断面を有する光ＥＬがアパーチャ７３２１に入射するように、光ＥＬを光電変換素子７３に投影する。
【００５９】
但し、図３（ｂ）に示したように１つの投影レンズ７２０が２つ以上の発光デバイス７１に対応している場合には、１つの投影レンズ７２０からの２つ以上の光ＥＬが、２つ以上のアパーチャ７３２１にそれぞれ入射してもよい。或いは、１つの投影レンズ７２又は７２０が１つの発光デバイス７１に対応している場合であっても、１つの投影レンズ７２又は７２０からの１つの光ＥＬが、２つ以上のアパーチャ７３２１のそれぞれに入射してもよい。この場合、各投影レンズ７２又は投影レンズ７２０は、各投影レンズ７２又は投影レンズ７２０からの光ＥＬが、２つ以上のアパーチャ７３２１にまたがるビームスポットを形成するように、光ＥＬを光電変換素子７３に投影してもよい。これらの場合、複数のアパーチャ７３２１の数は、複数の投影レンズ７２又は投影レンズ７２０の数よりも多くてもよい。
【００６０】
アルカリ光電層７３３は、板部材７３１の下面のうちアパーチャ７３２１が形成されている部分（つまり、遮光膜７３２が形成されていない部分）及び遮光膜７３２の下面に形成されている。アルカリ光電層７３３は、２種類以上のアルカリ金属を用いたマルチアルカリフォトカソードである。マルチアルカリフォトカソードは、耐久性が高く、波長が５００ｎｍ帯の緑色光で電子を発生可能であり、光電効果の量子効率ＱＥが高い（例えば、１０％程度）フォトカソードである。第１実施形態では、アルカリ光電層７３３は、光ＥＬによる光電効果によって電子ビームＥＢを生成する電子銃として用いられるため、変換効率が１０［ｍＡ／Ｗ］程度になる高効率のものが用いられてもよい。アルカリ光電層７３３の電子放出面は、アルカリ光電層７３３の下面（つまり、板部材７３１に対向する側の面とは逆側の面）である。
【００６１】
各投影レンズ７２又は投影レンズ７２０からの光ＥＬは、板部材７３１及び各投影レンズ７２に対応するアパーチャ７３２１を介して、アルカリ光電層７３３に入射する。このとき、各投影レンズ７２は、各投影レンズ７２に対応する発光デバイス７１の発光面（例えば、光射出面７１９）の像を、板部材７３１及び各投影レンズ７２に対応するアパーチャ７３２１を介して、アルカリ光電層７３３に形成する。その結果、光電効果（つまり、光電変換）により、アパーチャ７３２１の形状に対応する断面を有する電子ビームＥＢが、アルカリ光電層７３３から下方に向けて放出される。このとき、アルカリ光電層７３３が複数のアパーチャ７３２１を備え且つ複数のアパーチャ７３２１のそれぞれに光ＥＬが照射されるため、アルカリ光電層７３３は、複数の電子ビームＥＢを放出可能である。つまり、アルカリ光電層７３３の電子放出面（実質的には、光電変換面）７３３０には、複数のアパーチャ７３２１にそれぞれ対応する位置において、複数の電子ビームＥＢをそれぞれ放出可能な複数の電子放出領域７３３１が設定される。電子放出面７３３０には、それぞれが電子ビーム源として機能可能な複数の電子放出領域７３３１が設定される。例えば、７２０００個のアパーチャ７３２１が形成されている場合には、７２０００個の電子放出領域７３３１が電子放出面７３３０に設定されていてもよい。この場合、第１のアパーチャ７３２１に対応する電子放出面７３３０上の第１の位置に第１の電子放出領域７３３１が設定され、第２のアパーチャ７３２１に対応する電子放出面７３３０上の第２の位置（つまり、第１の位置とは異なる（つまり、離れた）位置）に第２の電子放出領域７３３１が設定され、第３のアパーチャ７３２１に対応する電子放出面７３３０上の第２の位置（つまり、第１から第２の位置とは異なる（つまり、離れた）位置）に第３の電子放出領域７３３１が設定され、・・・、第Ｋ（但し、Ｋは、アパーチャ７３２１の数を示す）のアパーチャ７３２１に対応する電子放出面７３３０上の第Ｋの位置（つまり、第１から第Ｋ−１の位置とは異なる（つまり、離れた）位置）に第Ｋの電子放出領域７３３１が設定される。
【００６２】
各電子放出領域７３３１は、各電子放出領域７３３１に対応する発光デバイス７１が光ＥＬを射出している場合には、電子ビームＥＢを放出する。一方で、各電子放出領域７３３１は、各電子放出領域７３３１に対応する発光デバイス７１が光ＥＬを射出していない場合には、電子ビームＥＢを放出しない。従って、制御装置４が複数の発光デバイス７１の発光状態を個別に制御すれば、複数の電子ビームＥＢのオン・オフ状態が個別に制御可能となる。
【００６３】
（１−１−３）電子ビーム光学系８の構造
続いて、図４を参照しながら、電子ビーム光学系８の構造について説明する。図４は、電子ビーム光学系８の構造を示す断面図である。
【００６４】
図４に示すように、電子ビーム光学系８は、筐体８１と、加速器８２と、複数の射出光学系８３と、照射光学系８８と、反射電子検出装置８７とを備える。
【００６５】
筐体８１は、電磁場を遮蔽可能な円筒状の筐体（言い換えれば、カラムセル）である。筐体８１の上端は、ベースプレート６１の下面に接続されている。筐体８１の内部空間８１１には、加速器８２と、複数の射出光学系８３と、照射光学系８８とが収容されている。但し、加速器８２、複数の射出光学系８３及び照射光学系８８の少なくとも一部が筐体８１の外部に配置されていてもよい。
【００６６】
筐体８１の内部空間８１１には、上述した電子ビーム生成装置７の少なくとも一部（特に、アルカリ光電層７３３）が配置されている。更に、内部空間８１１は、電子ビーム生成装置７が放出する複数の電子ビームＥＢが伝搬する空間となる。このため、筐体８１の内部空間８１１は、アルカリ光電層７３及び電子ビームＥＢが大気圧環境下に暴露されないように、真空空間となっている。内部空間８１１の真空度は、筐体８１の外部の真空室６４の真空度よりも高くてもよい。内部空間８１１の真空引きと、真空室６４の真空引きとが別々に行われてもよい。尚、ベースプレート６１の貫通孔６１２に配置される電子ビーム生成装置７が、内部空間８１１と筐体８１の外部空間（特に、ステージチャンバ１の外部空間であって、非真空空間）との真空隔壁としても用いられてもよい。
【００６７】
電子ビーム生成装置７が放出する複数の電子ビームＥＢのそれぞれは、複数の射出光学系８３のうちの少なくとも一つに入射する。各射出光学系８３は、各射出光学系８３に入射した電子ビームＥＢを、各射出光学系８３の後段に位置する加速器８２に向けて、所望の射出態様で射出する。尚、加速器８２は、各射出光学系８３からの複数の電子ビームＥＢを加速するための引き出し電極である。但し、複数の電子ビームＥＢを加速させなくてもよい場合には、電子ビーム光学系８は、加速器８２を備えていなくてもよい。また、複数の射出光学系８３の構造及び光学特性は互いに同じであるが、異なっていてもよい。尚、射出光学系８３の構造及び光学特性については、後に図５等を参照しながら詳述するため、ここでの説明は省略する。
【００６８】
複数の射出光学系８３からそれぞれ射出される複数の電子ビームＥＢは、加速器８２を介して照射光学系８８に入射する。照射光学系８８は、複数の射出光学系８３からそれぞれ射出される複数の電子ビームＥＢを、ウェハＷに照射する。照射光学系８８は、例えば、集束レンズ８４と、アパーチャ板８５と、対物レンズ８６とを含んでいる。
【００６９】
集束レンズ８４は、複数の射出光学系８３からそれぞれ射出される複数の電子ビームＥＢが入射する光学素子である。集束レンズ８４は、複数の電子ビームＥＢを収束させるための電子レンズである。集束レンズ８４は、複数の電子ビームＥＢに電場を作用させる電場レンズであってもよいし、複数の電子ビームＥＢに磁場を作用させる磁場レンズであってもよい。
【００７０】
アパーチャ板８５は、集束レンズ８４によって収束した複数の電子ビームＥＢが通過可能な開口８５１が形成された絞り機構である。アパーチャ板８５は、集束レンズ８４の後側焦点位置に配置される。更に、アパーチャ板８５の開口８５１は、電子ビーム生成装置７と光学的に共役な位置に配置される。具体的には、例えば、アパーチャ板８５の開口８５１は、電子ビーム生成装置７の電子放出面７３３０（つまり、電子ビーム源）と光学的に共役な位置に配置される。つまり、アパーチャ板８５の開口８５１は、電子ビーム生成装置７の電子放出面７３３０に設定される複数の電子放出領域７３３１（つまり、電子ビーム源）と光学的に共役な位置に配置される。この場合、集束レンズ８４及び一の射出光学系８３から構成される光学系は、アパーチャ板８５の開口８５１と電子放出面７３３０（特に、複数の電子放出領域７３３１のうち一の射出光学系８３に対応する一の電子放出領域７３３１）とを光学的に共役にする光学系であるとも言える。
【００７１】
尚、アパーチャ板８５の光軸方向に沿った位置は、集束レンズ８４の後側焦点位置から、集束レンズ８４の焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよい。また、アパーチャ板８５の光軸方向に沿った位置は、集束レンズ８４の後側焦点位置から、集束レンズ８４の焦点距離の±１／２０の範囲内であってもよい。集束レンズ８４の後側焦点位置にアパーチャ板８５が配置されている状態は、これらの状態を含んでいてもよい。
【００７２】
対物レンズ８６は、アパーチャ板８５の開口８５１を通過した複数の電子ビームＥＢをウェハＷに照射する電子レンズである。特に、対物レンズ８６は、複数の電子ビームＥＢを所定の縮小倍率でウェハＷの表面に結像可能な電子レンズである。その結果、複数の電子ビームＥＢは、筐体８１の下方端に形成される射出口８１１を介して電子ビーム光学系８からウェハＷに向けて射出される。電子ビーム光学系８が射出した複数の電子ビームＥＢは、クーリングプレート６３の貫通孔６３１を介してウェハＷに照射される。尚、対物レンズ８６は、複数の電子ビームＥＢに電場を作用させる電場レンズであってもよいし、複数の電子ビームＥＢに磁場を作用させる磁場レンズであってもよい。対物レンズ８６を含む電子ビーム光学系８の縮小倍率は任意であるが、例えば、１／２００、１／１２０又は１／８０であってもよい。また、対物レンズ８６の前側焦点位置には、アパーチャ板８５が配置される。つまり、対物レンズ８６は、対物レンズ８６の前側焦点位置にアパーチャ板８５が配置されるように、アパーチャ板８５に対して位置決めされる。
【００７３】
尚、アパーチャ板８５の光軸方向に沿った位置は、対物レンズ８６の前側焦点位置から、対物レンズ８６の焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよい。また、アパーチャ板８５の光軸方向に沿った位置は、対物レンズ８６の前側焦点位置から、対物レンズ８６の焦点距離の±１／２０の範囲内であってもよい。対物レンズ８６の前側焦点位置にアパーチャ板８５が配置されている状態は、これらの状態を含んでいてもよい。
【００７４】
反射電子検出装置８７は、筐体８１の射出口８１１の下方において、複数の電子ビームＥＢの経路とは重複しない位置に配置される。図４に示す例では、反射電子検出装置８７は、クーリングプレート６３の貫通孔６３１の内部に配置されている。反射電子検出装置８７は、ｐｎ接合やｐｉｎ接合の半導体を使用した半導体形反射電子検出装置である。反射電子検出装置８７は、例えば、ウェハＷのアライメントを行うために、ウェハＷ上に形成されたアライメントマーク等から発生する反射電子を検出する。反射電子検出装置８７の検出結果は、制御装置４に出力される。
【００７５】
尚、電子ビーム光学系８は、電子ビームＥＢが所定の光学面（例えば、電子ビームＥＢの光路に交差する光学面）上に形成する像の回転量（つまり、θＺ方向の位置）、当該像の倍率、及び、結像位置に対応する焦点位置のいずれか一つを調整可能な調整器（例えば、電磁レンズ）を含んでいてもよい。電子ビーム光学系８は、例えば、電子ビームＥＢを偏向可能な偏向器を備えていてもよい。
【００７６】
第１実施形態では、光学システム３は複数の電子ビーム装置５を備えている（つまり、複数の電子ビーム光学系８）を備えているため、電子ビームＥＢの照射が、複数の電子ビーム装置５によって並列して行われる。ここで、複数の電子ビーム装置５は、ウェハＷ上の複数のショット領域に１対１で対応している。但し、電子ビーム装置５の数は、ショット領域Ｓの数よりも多くてもよいし、少なくてもよい。各電子ビーム装置５は、複数の電子ビームＥＢを、矩形の（或いは、その他の形状の）照射領域内に照射可能である。このため、複数の電子ビーム装置５は、ウェハＷ上の複数のショット領域上にそれぞれ設定される複数の照射領域に対して、複数の電子ビームＥＢを同時に照射可能である。このような照射領域に対してウェハＷを相対的に移動させながら、複数の電子ビーム装置５のそれぞれが電子ビームＥＢを照射すれば、ウェハＷ上の複数のショット領域が並列に露光される。その結果、露光装置ＥＸ１は、相対的に高いスループットでウェハＷを露光することができる。
【００７７】
一例として、上述したように、露光装置ＥＸ１が、４５個の電子ビーム装置５を備えており、且つ、直径が３００ｍｍのウェハＷを露光対象としている場合には、電子ビーム装置５の光軸（つまり、電子ビーム光学系８の光軸ＡＸ）の配置間隔は、４３ｍｍであってもよい。この場合、１つの電子ビーム装置５が露光するショット領域は、最大で４３ｍｍ×４３ｍｍの矩形領域となる。このため、上述したように、ウェハステージ２２の移動ストロークが５０ｍｍもあれば、全てのショット領域を適切に露光可能となる。但し、電子ビーム装置５の数は、４５個に限られず、ウェハＷの直径及びウェハステージ２２のストローク等に基づいて設定されてもよい。
【００７８】
（１−１−４）射出光学系８３
（１−１−４−１）射出光学系８３の構造
続いて、図５から図７を参照しながら、射出光学系８３の構造について説明する。図５は、第１の構造にかかる電子ビーム生成装置７を用いた場合の複数の射出光学系８３と複数の電子ビームＥＢとの対応関係を示す断面図であり、図６は、第２の構造にかかる電子ビーム生成装置７を用いた場合の複数の射出光学系８３と複数の電子ビームＥＢとの対応関係を示す断面図である。図７は、射出光学系８３を示す断面図である。
【００７９】
図５及び図６に示すように、複数の射出光学系８３は、複数の電子ビームＥＢにそれぞれ対応するように配置される。複数の射出光学系８３は、複数の電子ビームＥＢと１：１で対応するように配置される。このため、複数の射出光学系８３の数は、複数の電子ビームＥＢの数と同一である。複数の射出光学系８３の数は、電子ビーム生成装置７が備える光電変換素子７３に形成されている複数のアパーチャ７３２１の数（つまり、複数の電子放出領域７３３１）と同一である。複数の射出光学系８３の数は、電子ビーム生成装置７が備える複数の発光デバイス７１の数と同一であるが、異なっていてもよい。複数の射出光学系８３の数は、電子ビーム生成装置７が備える複数の投影レンズ７２の数と同一であるが、異なっていてもよい。
【００８０】
各電子ビームＥＢは、複数の射出光学系８３のうちの各電子ビームＥＢに対応する一の射出光学系８３に入射する。各射出光学系８３は、各射出光学系８３に対応する一の電子ビームＥＢを、各射出光学系８３の後段に位置する照射光学系８８に向けて、所望の射出態様で射出する。各射出光学系８３が射出した電子ビームＥＢは、照射光学系８８を介してウェハＷに照射される。
【００８１】
このように、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出された複数の電子ビームＥＢが、照射光学系８８を介してウェハＷに照射される。この場合、複数の電子放出領域７３３１のうちの任意の二つの電子放出領域７３３１の間の距離は、照射光学系８８の視野の大きさよりも小さくてもよい。複数の電子放出領域７３３１のうちの最も離れた二つの電子放出領域７３３１の間の距離は、照射光学系８８の視野の大きさよりも小さくてもよい。複数の電子放出領域７３３１は、照射光学系８８の視野の大きさよりも小さい領域に分布していてもよい。この場合、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出された複数の電子ビームＥＢが、照射光学系８８を介してまとめて（言い換えれば、同時に又は一度に）ウェハＷに照射される。つまり、露光装置ＥＸ１は、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出された複数の電子ビームＥＢを、照射光学系８８を介して、複数回に分けてウェハＷに照射しなくてもよくなる。但し、複数の電子放出領域７３３１は、照射光学系８８の視野の大きさと同じ又はより大きい領域に分布していてもよい。
【００８２】
第１実施形態では、各射出光学系８３は、各射出光学系８３に対応する一の電子放出領域７３３１を光源（つまり、電子ビーム源）としてウェハＷの少なくとも一部をケーラー照明することが可能な射出態様で、各射出光学系８３に対応する一の電子ビームＥＢを射出する。具体的には、各射出光学系８３は、各射出光学系８３に対応する一の電子放出領域７３３１を光源として、一の電子領域７３３１に対応するウェハＷの一の領域部分（具体的には、一の電子放出領域７３３１からの電子ビームＥＢが照射されるべきウェハＷの一の単位領域Ｗｐ）をケーラー照明することが可能な射出態様で、各射出光学系８３に対応する一の電子ビームＥＢを射出する。このため、各射出光学系８３は、ケーラー照明光学系を構成していてもよい。
【００８３】
尚、射出光学系８３は、光に対する光学系ではなく、電子ビーム（つまり、荷電粒子ビーム）に対する光学系である。第１実施形態では、「ケーラー照明」は、電子ビームを用いた光学系におけるケーラー照明を意味している。電子ビームを用いた光学系におけるケーラー照明は、光を用いた光学系におけるケーラー照明と比較して、光を用いた照明（照射）であるか又は電子ビームを用いた照明（照射）であるかの違いはあるものの、その意味する状態は同じである。つまり、電子ビームを用いた光学系におけるケーラー照明は、被照射面に対して電子ビーム源を無限遠方に位置させて被照射面を均一に照明することを意味する点で、光を用いて被照射面を均一に照明することを意味する光を用いた光学系におけるケーラー照明と共通する。
【００８４】
ウェハＷの少なくとも一部をケーラー照明することが可能な射出態様で電子ビームＥＢを射出するために、射出光学系８３は、図７に示すように、マイクロレンズ８３１を備える。マイクロレンズ８３１は、電子レンズである。マイクロレンズ８３１は、電子ビームＥＢを収束可能な光学素子である。マイクロレンズ８３１は、電子ビームＥＢに電場を作用させる電場レンズであってもよいし、電子ビームＥＢに磁場を作用させる磁場レンズであってもよい。
【００８５】
マイクロレンズ８３１は、マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに電子ビーム生成装置７が配置されるように、電子ビーム生成装置７に対して位置決めされている。より具体的には、マイクロレンズ８３１は、前側焦点位置８３１ｆｆｐに電子放出面７３３０が配置されるように、電子ビーム生成装置７に対して位置決めされている。マイクロレンズ８３１は、マイクロレンズ８３１に対応する電子放出領域７３３１が前側焦点位置８３１ｆｆｐに配置されるように、電子ビーム生成装置７に対して位置決めされている。マイクロレンズ８３１は、電子ビーム生成装置７から（或いは、電子放出面７３３０又はマイクロレンズ８３１に対応する電子放出領域７３３１から）ウェハＷ側に向かって、マイクロレンズ８３１の焦点距離ｆ８３１に相当する距離だけ離れた位置に配置される。
【００８６】
尚、電子放出面７３３０の光軸方向に沿った位置は、マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐから、マイクロレンズ８３１の焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよく、±１／２０の範囲内であってもよい。マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに電子ビーム生成装置７が配置される状態（マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに電子放出面７３３０が配置される状態）は、これらの状態を含んでいてもよい。
【００８７】
ここで、一のマイクロレンズ８３１に対応する電子放出領域７３３１は、光電変換素子７３が備える複数の電子放出領域７３３１のうち一のマイクロレンズ８３１に向けて電子ビームＥＢを放出する電子放出領域７３３１を意味する。第１実施形態では、複数の射出光学系８３が複数の電子ビームＥＢと１：１で対応しているため、複数の射出光学系８３がそれぞれ備える複数のマイクロレンズ８３１と光電変換素子７３が備える複数の電子放出領域７３３１とは、１：１で対応している。このため、第１の射出光学系８３が備える第１のマイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに、第１の射出光学系８３に向けて電子ビームＥＢを放出する第１の電子放出領域７３３１が配置され、第２の射出光学系８３が備える第２のマイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに、第２の射出光学系８３に向けて電子ビームＥＢを放出する第２の電子放出領域７３３１が配置され、・・・、第Ｎ（但し、Ｎは、電子ビーム光学系８が備える射出光学系８３の数を示す）の射出光学系８３が備える第Ｎのマイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに、第Ｎの射出光学系８３に向けて電子ビームＥＢを放出する第Ｎの電子放出領域７３３１が配置される。
【００８８】
この場合、マイクロレンズ８３１は、マイクロレンズ８３１の後側焦点位置８３１ｒｆｐに、二次光源面８３ｏｓを形成する。つまり、マイクロレンズ８３１は、マイクロレンズ８３１の後側焦点面（つまり、後側焦点位置８３１ｒｆｐに位置する、マイクロレンズ８３１の光軸に直交する仮想的な光学面）に、二次光源面８３ｏｓを形成する。二次光源面８３ｏｓは、電子ビームＥＢが放出されているとみなすことが可能な仮想的な光源（つまり、電子ビーム源であり、電子放出面）である。二次光源面８３ｏｓは、面状の光源である。このため、マイクロレンズ８３１（つまり、射出光学系８３）は、電子放出領域７３３１から放出される電子ビームＥＢを、二次光源面８３ｏｓに向けて射出していると言える。
【００８９】
尚、二次光源面８３ｏｓの光軸方向に沿った位置は、マイクロレンズ８３１の後側焦点位置から、マイクロレンズ８３１の焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよく、±１／２０の範囲内であってもよい。マイクロレンズ８３１の後側焦点位置８３１ｒｆｐに二次光源面８３ｏｓを形成する状態は、これらの状態を含んでいてもよい。
【００９０】
射出光学系８３の後段に位置する照射光学系８８は、複数の射出光学系７３がそれぞれ形成する複数の二次光源面８３ｏｓから複数の電子ビームＥＢがそれぞれ放出されていることを前提に設計されてもよい。もちろん、照射光学系８８は、電子ビーム生成装置７（特に、複数の電子放出領域７３３１）から複数の電子ビームＥＢがそれぞれ放出されていることを前提に設計されてもよい。いずれの場合であっても、照射光学系８８の構造に変わりはない。
【００９１】
但し、第１実施形態では、照射光学系８８は、複数の二次光源面８３ｏｓのそれぞれとウェハＷの表面とを光学的に共役にする光学系となるように、複数の射出光学系８３及びウェハＷに対して位置決めされる。具体的には、照射光学系８８は、複数の射出光学系８３がそれぞれ形成する複数の二次光源面８３ｏｓが照射光学系８８の物体面８８ｏｓに位置するように、複数の射出光学系８３に対して位置決めされている。つまり、照射光学系８８は、複数の射出光学系８３がそれぞれ備える複数のマイクロレンズ８３１のそれぞれの後側焦点位置８３１ｒｆｐが照射光学系８８の物体面８８ｏｓに位置するように、複数の射出光学系８３に対して位置決めされている。例えば、照射光学系８８は、複数の射出光学系８３がそれぞれ備える複数のマイクロレンズ８３１のそれぞれの後側焦点位置８３１ｆｒｐが集束レンズ８４の前側焦点位置と一致するように、複数の射出光学系８３に対して位置決めされていてもよい。更に、照射光学系８８は、ウェハＷの表面が照射光学系８８の物体面８８ｏｓと光学的に共役な面（例えば、照射光学系８８の像面）に位置するように、ウェハＷ（或いは、ウェハステージ２２）に対して位置決めされている。例えば、照射光学系８８は、ウェハＷの表面が対物レンズ８６の後側焦点位置に位置するように、ウェハＷ（或いは、ウェハステージ２２）に対して位置決めされていてもよい。その結果、複数の二次光源面８３ｏｓのそれぞれとウェハＷの表面とが光学的に共役な面になる。
【００９２】
このように、第１実施形態では、マイクロレンズ８３１（つまり、射出光学系８３）は、前側焦点位置８３１ｆｆｐに電子放出領域７３３１が配置され且つ後側焦点位置８３１ｒｆｐに二次光源面８３ｏｓが形成される（物体面８８ｏｓが配置される）、いわゆるｆ−ｆ配置に準拠して配置されている。
【００９３】
尚、複数の射出光学系８３がそれぞれ備える複数のマイクロレンズ８３１のそれぞれの後側焦点位置８３１ｒｆｐの光軸方向に沿った位置は、集束レンズ８４の前側焦点位置から、集束レンズ８４の焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよく、±１／２０の範囲内であってもよい。複数のマイクロレンズ８３１のそれぞれの後側焦点位置８３１ｆｒｐが集束レンズ８４の前側焦点位置と一致する状態は、これらの状態を含んでいてもよい。また、ウェハＷの表面の光軸方向に沿った位置は、対物レンズ８６の後側焦点位置から、対物レンズ８４の焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよく、±１／２０の範囲内であってもよい。ウェハＷの表面が対物レンズ８６の後側焦点位置に配置される状態は、これらの状態を含んでいてもよい。
【００９４】
（１−１−４−２）各射出光学系８３での電子ビームＥＢの伝搬経路
続いて、図８から図１１を参照しながら、各射出光学系８３での電子ビームＥＢの伝搬経路について説明する。図８は、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの伝搬経路を示す断面図である。図９は、電子放出領域７３３１の断面形状及び二次光源面８３ｏｓの断面形状を示す平面図である。図１０（ａ）から図１０（ｃ）のそれぞれは、電子放出領域７３３１のある電子放出部Ｐから互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌの伝搬経路を示す断面図である。図１１は、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の伝搬経路を示す断面図である。尚、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐは、電子放出領域７３３１内における互いに異なる位置にある部分とみなすことができる。
【００９５】
まず、マイクロレンズ８３１からの電子ビームＥＢの伝搬経路の説明の前提として、上述したように、電子放出領域７３３１は、アパーチャ７３２１の形状に対応する断面を有する電子ビームＥＢを放出する。このため、電子放出領域７３３１は、アパーチャの形状に対応する断面を有する電子放出面を構成する。この場合、電子放出領域７３３１が構成する電子放出面のあらゆる位置から電子放出面の射出側のあらゆる方向に向けて電子が放出される。以下では、説明の便宜上、電子放出領域７３３１の電子放出面は、それぞれが電子放出面の射出側のあらゆる方向に向けて電子を放出する複数の仮想的な電子放出部Ｐに分割されているものと仮定する。この場合、各電子放出部Ｐは、ある特定の方向に向けて射出される電子の集合である電子線ＥＢ＿ｌを、電子放出面の射出側のあらゆる方向に向けて複数射出しているとみなすことができる。以下では、説明の便宜上、各電子放出部Ｐから放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌの集合（つまり、各電子放出部Ｐからあらゆる方向に向けて放出される電子の集合）を、単位電子ビームＥＢ＿ｕと称する。この場合、電子放出領域７３３１が備える複数の電子放出部Ｐがそれぞれ放出する複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの集合が、電子放出領域７３３１が放出する電子ビームＥＢに相当する。以下、複数の電子放出部Ｐからの単位電子ビームＥＢ＿ｕの伝搬経路を説明することで、マイクロレンズ８３１からの電子ビームＥＢの伝搬経路について説明する。
【００９６】
図８は、電子放出領域７３３１の中心に位置する電子放出部Ｐ１並びに電子放出部Ｐ１とは異なる位置（図８に示す例では、例えば、電子放出領域７３３１のＸ軸方向の両端部）に位置する電子放出部Ｐ２及び電子放出部Ｐ３からそれぞれ放出される３つの単位電子ビームＥＢ＿ｕの伝搬経路を示している。尚、第１実施形態における単位電子ビームＥＢ＿ｕは、複数の電子線ＥＢ＿ｌの束（つまり、電子ビーム束）である。図８は、この電子ビーム束を用いて単位電子ビームＥＢ＿ｕの伝搬経路を実質的に示しているともいえる。この場合、電子ビーム束は、電子が分布する領域を意味していてもよい。従って、単位電子ビームＥＢ＿ｕの電子ビーム束は、単位電子ビームＥＢ＿ｕを構成する電子が分布する領域を意味していてもよい。図８に示すように、電子放出部Ｐ１から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１は、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓの全体に広がる。電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２もまた、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓの全体に広がる。電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３もまた、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓの全体に広がる。図８では説明の簡略化のために図示していないものの、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのそれぞれもまた、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓの全体に広がる。このため、エネルギー量にばらつきがある複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを複数の電子放出部Ｐがそれぞれ放出していたとしても、二次光源面８３ｏｓからは、エネルギー量のばらつきが相殺された電子ビームＥＢが放出される。つまり、エネルギー量の面内分布（具体的には、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に交差する面内でのエネルギー量の分布）にムラがある電子ビームＥＢを電子放出部７３３１が放出していたとしても、二次光源面８３ｏｓからは、エネルギー量の面内分布のムラが相殺された電子ビームＥＢが放出される。
【００９７】
電子放出領域７３３１が照射光学系８８の物体面８８ｏｓに対して無限遠方に位置するとみなされるため、射出光学系８３は、複数の電子放出部Ｐのそれぞれから放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕで照射光学系８８の物体面８８ｏｓをケーラー照明していると言える。つまり、射出光学系８３は、電子放出領域７３３１から放出される電子ビームＥＢで照射光学系８８の物体面８８ｏｓをケーラー照明していると言える。
【００９８】
但し、二次光源面８３ｏｓの断面形状（具体的には、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に交差する方向に沿った軸を含む断面形状）は、電子放出領域７３３１の断面形状と一致しなくなる可能性がある。例えば、図９の左側には、断面形状が矩形になる電子放出領域７３３１が示されている。このような矩形の断面形状を有する電子放出領域７３３１は、断面形状が矩形になるアパーチャ７３２１を介して光ＥＬがアルカリ光電層７３３に入射する場合に形成される。このような電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐのそれぞれからは、通常、ランバーシアン分布を有する単位電子ビームＥＢ＿ｕ（つまり、エネルギー量が、電子放出部Ｐの正面方向とのなす角度の余弦値に比例する単位電子ビームＥＢ＿ｕ）が放出される。その結果、図９の右側に示すように、断面形状が矩形から円形に変わってしまった二次光源面８３ｏｓが形成される。このような二次光源面８３ｏｓの断面形状の変化は、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕが光軸方向又は光軸と平行な方向に沿った軸に関して異方性なく広がること、及び、マイクロレンズ８３１が電子線ＥＢ＿ｌの進行方向の角度方向の成分を位置成分に変換する機能を有することが原因である。
【００９９】
加えて、図８に示す単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の電子ビーム束は、単位電子ビームＥＢ＿ｕ１を構成する電子が分布する領域を意味していることは上述したとおりである。つまり、図８に示す単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の電子ビーム束は、電子放出部Ｐ１から電子放出部Ｐ１の射出側におけるあらゆる方向に（つまり、互いに異なる方向に）放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌが集合したものである。この場合、図１０（ａ）に示すように、電子放出部Ｐ１から互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ１（つまり、単位電子ビームＥＢ＿ｕ１を構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌ１）は、射出光学系８３を通過した後に、互いに平行な状態で二次光源面８３ｏｓ（つまり、照射光学系８８の物体面８８ｏｓ）に入射する。特に、電子放出領域７３３１の中心に位置する電子放出部Ｐ１から互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ−ｌ１は、射出光学系８３を通過した後に、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に平行な状態で物体面８８ｏｓに入射する。尚、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３は、電子ビーム光学系８の光軸ＡＸと平行である。図１０（ｂ）に示すように、電子放出部Ｐ２から互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ２（つまり、単位電子ビームＥＢ＿ｕ２を構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌ２）もまた、射出光学系８３を通過した後に、互いに平行な状態で物体面８８ｏｓに入射する。図１０（ｃ）に示すように、電子放出部Ｐ３から互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ３（つまり、単位電子ビームＥＢ＿ｕ３を構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌ３）もまた、射出光学系８３を通過した後に、互いに平行な状態で物体面８８ｏｓに入射する。但し、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、電子放出領域７３３１の中心から離れた位置に位置する電子放出部Ｐ（例えば、電子放出部Ｐ２及びＰ３）から互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌは、射出光学系８３を通過した後に、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に交差する状態で物体面８８ｏｓに入射する。
【０１００】
続いて、図１１は、３つの電子放出部Ｐ１からＰ３からそれぞれ放出される３つの単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の伝搬経路を示している。尚、第１実施形態における中心線は、電子ビーム束の中心を通過する仮想的な線（つまり、電子ビーム束の中心を通過する電子の集合である電子線ＥＢ＿ｌの軌跡を示す仮想的な線）を意味していてもよい。典型的には、中心線は、電子放出部Ｐから０度の射出角で放出された電子の集合である電子線ＥＢ＿ｌの軌跡を示す仮想的な線を意味していてもよい。図１１に示すように、電子放出部Ｐ１から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の中心線、電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２の中心線、及び、電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３の中心線は、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓ上において一点に重なる。図１１では説明の簡略化のために図示していないものの、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓ上において一点に重なる。更に、中心線に限らず、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ同じ射出角（放出角）で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ（つまり、ある広がり角をもって電子放出部Ｐから放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕのうちある特定の方向に放出される電子から構成される電子線ＥＢ＿ｌ）もまた、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓ上において一点に重なる。尚、電子線ＥＢ＿１の射出角は、マイクロレンズ８３１の光軸又は光軸と平行な軸に対する角度とすることができる。
【０１０１】
但し、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ第１の射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌが二次光源面８３ｏｓ上で重なる位置と、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ第１の射出角とは異なる第２の射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌが二次光源面８３ｏｓ上で重なる位置とは異なる。例えば、図８及び図１１に示すように、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ０度の射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ（つまり、図１１に示す複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線）が二次光源面８３ｏｓ上で重なる位置と、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ＋Ｘ側に向かって０度より大きい射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ（図８の、各電子放出部Ｐから右下方向に向かって延びる線）が二次光源面８３ｏｓ上で重なる位置と、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ−Ｘ側に向かって０度より大きい射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ（図８の、各電子放出部Ｐから左下方向に向かって延びる線）が二次光源面８３ｏｓ上で重なる位置とは互いに異なる。
【０１０２】
この場合、ある広がり角（言い換えれば、発散角）をもって電子放出部Ｐから単位電子ビームＥＢ＿ｕが放出されると、二次光源面８３ｏｓ上において電子ビームＥＢのエネルギー量がばらつきかねない。具体的には、上述したように、電子放出部Ｐからは、通常、ランバーシアン分布を有する単位電子ビームＥＢ＿ｕが放出される。この場合、電子放出部Ｐからは、電子放出部Ｐの正面方向とのなす角度（つまり、射出角）が大きくなるほどエネルギー量が小さくなる複数の電子線ＥＢ＿ｌが放出される。つまり、複数の電子線ＥＢ＿ｌのエネルギー量は、複数の電子線ＥＢ＿ｌの射出角に依存する。このため、電子放出部Ｐからは、射出角が異なる（放出方向が異なる）ことに起因してエネルギー量が異なる複数の電子線ＥＢ＿ｌが放出される。その結果、第１の射出角で電子放出部Ｐから射出されたがゆえに第１のエネルギー量を有する電子線ＥＢ＿ｌが二次光源面８３ｏｓ上で重なる位置と、第１の射出角とは異なる第２の射出角で電子放出部Ｐから射出されたがゆえに第１のエネルギー量とは異なる第２のエネルギー量を有する電子線ＥＢ＿ｌが二次光源面８３ｏｓ上で重なる位置とが異なると、二次光源面８３ｏｓ上において電子ビームＥＢのエネルギー量がばらつきかねない。つまり、二次光源面８３ｏｓのある位置における電子ビームＥＢのエネルギー量と、二次光源面８３ｏｓの別の位置における電子ビームＥＢのエネルギー量とが異なるものとなりかねない。その結果、このような二次光源面８３ｏｓから放出されているとみなされる電子ビームＥＢがウェハＷに照射されるがゆえに、ウェハＷのある位置における電子ビームＥＢのエネルギー量と、ウェハＷの別の位置における電子ビームＥＢのエネルギー量とが異なるものとなりかねない。つまり、エネルギー量の面内分布にムラがある電子ビームＥＢが照射されかねない。但し、単位電子ビームＥＢ＿ｕを構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌの射出角の違いに起因して二次光源面８３ｏｓ上において電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布にムラが生じたとしても、当該電子ビームＥＢによってウェハＷを適切に露光することができることに変わりはない。つまり、単位電子ビームＥＢ＿ｕを構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌの射出角の違いに起因して二次光源面８３ｏｓ上での電子ビームＥＢのエネルギー量の面枚分布のムラは、電子ビームＥＢによる露光に大きな影響を与えるほどに過度に大きくなることは殆どない。但し、後述する第１変形例では、二次光源面８３ｏｓ上での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラによる影響を打ち消すための対策が採用されている。
【０１０３】
（１−１−４−３）複数の射出光学系８３を介した複数の電子ビームＥＢのウェハＷへの照射
続いて、図１２及び図１３を参照しながら、複数の射出光学系８３をそれぞれ介して複数の電子ビームＥＢがウェハＷに照射される様子について説明する。図１２は、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕ伝搬経路を用いて、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される複数の電子ビームＥＢが、複数の射出光学系８３をそれぞれ介してウェハＷに照射される様子を示す断面図である。図１３は、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の伝搬経路を用いて、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される複数の電子ビームＥＢが、複数の射出光学系８３をそれぞれ介してウェハＷに照射される様子を示す断面図である。
【０１０４】
尚、説明の便宜上、図１２及び図１３では、３つの電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される３本の電子ビームＥＢが、３つの射出光学系８３をそれぞれ介してウェハＷに照射される様子について説明する。３つの電子放出領域７３３１は、それぞれ、電子放出領域７３３１−１、７３３１−２及び７３３１−３と称して互いに区別する。３つの射出光学系８３は、それぞれ、射出光学系８３−１、８３−２及び８３−３と称して互いに区別する。
【０１０５】
図１２に示すように、電子放出領域７３３１−１の複数の電子放出部Ｐ（図１２に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、射出光学系８３−１に入射する。射出光学系８３−１は、電子放出領域７３３１−１から放出された複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを、照射光学系８８の物体面８８ｏｓに向けて射出する。その結果、電子放出領域７３３１−１からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのそれぞれは、照射光学系８８の物体面８８ｏｓに射出光学系８３−１が形成する二次光源面８３ｏｓ−１の全体に広がる。二次光源面８３ｏｓ−１から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、照射光学系８８を介して、ウェハＷに照射される。具体的には、二次光源面８３ｏｓ−１から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、二次光源面８３ｏｓ−１に対応するウェハＷの表面の単位領域Ｗｐ−１に照射される。この際、二次光源面８３ｏｓ−１とウェハＷの表面とが光学的に共役であるため、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのそれぞれは、単位領域Ｗｐ−１の全体に広がる。その結果、射出光学系８３−１及び照射光学系８８は、電子放出領域７３３１−１から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される電子ビームＥＢ（つまり、電子放出領域７３３１−１から放出される電子ビームＥＢ）で、単位領域Ｗｐ−１をケーラー照明することができる。このため、露光装置ＥＸ１は、電子放出領域７３３１−１の複数の電子放出部Ｐからそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのエネルギー量のばらつきに起因して生じかねない単位領域Ｗｐ−１内での電子ビームＥＢのエネルギー量のばらつきの影響を抑制しながら、単位領域Ｗｐ−１を露光することができる。つまり、露光装置ＥＸ１は、電子放出領域７３３１−１からエネルギー量の面内分布にムラがある電子ビームＥＢが放出されることに起因して生じかねない単位領域Ｗｐ−１内での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラの影響を抑制しながら、単位領域Ｗｐ−１を露光することができる。但し、単位領域Ｗｐ−１の適切な露光に影響は殆どないものの、上述したように、単位電子ビームＥＢ＿ｕを構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌの電子放出部Ｐからの射出角の違いに起因して生じかねない単位領域Ｗｐ−１内での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラの影響は残る可能性がある。
【０１０６】
電子放出領域７３３１−２の複数の電子放出部Ｐ（図１２に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、射出光学系８３−２に入射する。射出光学系８３−２は、電子放出領域７３３１−２から放出された複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを、照射光学系８８の物体面８８ｏｓに向けて射出する。その結果、電子放出領域７３３１−２からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのそれぞれは、照射光学系８８の物体面８８ｏｓのうち二次光源面８３ｏｓ−１が形成される位置とは異なる位置に射出光学系８３−２が形成する二次光源面８３ｏｓ−２の全体に広がる。二次光源面８３ｏｓ−２から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、照射光学系８８を介して、ウェハＷ（特に、単位領域Ｗｐ−１とは異なる単位領域Ｗｐ−２）に照射される。このため、射出光学系８３−２及び照射光学系８８は、電子放出領域７３３１−２から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される電子ビームＥＢ（つまり、電子放出領域７３３１−２から放出される電子ビームＥＢ）で、単位領域Ｗｐ−２をケーラー照明することができる。その結果、露光装置ＥＸ１は、電子放出領域７３３１−２からエネルギー量の面内分布にムラがある電子ビームＥＢが放出されることに起因して生じかねない単位領域Ｗｐ−２内での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラの影響を抑制しながら、単位領域Ｗｐ−２を露光することができる。
【０１０７】
電子放出領域７３３１−３の複数の電子放出部Ｐ（図１２に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、射出光学系８３−３に入射する。射出光学系８３−３は、電子放出領域７３３１−３から放出された複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを、照射光学系８８の物体面８８ｏｓに向けて射出する。その結果、電子放出領域７３３１−３からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのそれぞれは、照射光学系８８の物体面８８ｏｓのうち二次光源面８３ｏｓ−１から８３ｏｓ−２が形成される位置とは異なる位置に射出光学系８３−３が形成する二次光源面８３ｏｓ−３の全体に広がる。二次光源面８３ｏｓ−３から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、照射光学系８８を介して、ウェハＷ（特に、単位領域Ｗｐ−１及びＷｐ−２とは異なる単位領域Ｗｐ−３）に照射される。このため、射出光学系８３−３及び照射光学系８８は、電子放出領域７３３１−３から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される電子ビームＥＢ（つまり、電子放出領域７３３１−３から放出される電子ビームＥＢ）で、単位領域Ｗｐ−３をケーラー照明することができる。その結果、露光装置ＥＸ１は、電子放出領域７３３１−３からエネルギー量の面内分布にムラがある電子ビームＥＢが放出されることに起因して生じかねない単位領域Ｗｐ−３内での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラの影響を抑制しながら、単位領域Ｗｐ−３を露光することができる。
【０１０８】
また、図示しないものの、射出光学系８３−１から８３−３以外の一の射出光学系８３及び照射光学系８８は、一の射出光学系８３に対応する一の電子放出領域７３３１から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される電子ビームＥＢ（つまり、一の電子放出領域７３３１から放出される電子ビームＥＢ）で、一の射出光学系８３に対応する一の単位領域Ｗｐをケーラー照明することができる。このような単位領域ＷｐがウェハＷ上に複数設定されることを考慮すれば、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷの少なくとも一部をケーラー照明することで、ウェハＷの少なくとも一部を露光することができる。
【０１０９】
この際、各射出光学系８３は、各電子放出領域７３３１から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのそれぞれがアパーチャ板８５の開口８５１を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出する。つまり、各射出光学系８３は、各射出光学系８３に対応する電子放出領域７３３１から放出される電子ビームＥＢがアパーチャ板８５の開口８５１を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出する。一例として、射出光学系８３−１は、電子放出領域７３３１−１から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕ（つまり、電子放出領域７３３１−１内の複数の電子放出部Ｐから互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ）のそれぞれがアパーチャ板８５の開口８５１を通過するように、複数の単位電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出する。他の一例として、射出光学系８３−２は、電子放出領域７３３１−２から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕ（つまり、電子放出領域７３３１−１内の複数の電子放出部Ｐから互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ）のそれぞれがアパーチャ板８５の開口８５１を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出する。
【０１１０】
アパーチャ板８５の開口８５１が複数の電子放出領域７３３１と光学的に共役な位置に配置されるため、各射出光学系７３及び集束レンズ８４は、各射出光学系７３に対応する電子放出領域７３３１の像（つまり、電子像であり、電子のエネルギー量に応じた像）を開口８５１に形成することができる。
【０１１１】
各射出光学系８３は、各電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１（つまり、各電子放出領域７３３１の中心に位置する電子放出部Ｐ１）から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１が開口８５１内の同じ位置を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出してもよい。特に、各射出光学系８３は、各電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１（つまり、各電子放出領域７３３１の中心に位置する電子放出部Ｐ１）から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１が開口８５１の中心を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出してもよい。つまり、射出光学系８３−１は、電子放出領域７３３１−１の電子放出部Ｐ１から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１が開口８５１の中心を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出してもよい。射出光学系８３−１以外の他の射出光学系８３もまた、当該他の射出光学系８３に対応する電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１が開口８５１の中心を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出してもよい。
【０１１２】
各射出光学系８３は、各電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１以外の対応する電子放出部Ｐ（つまり、各電子放出領域７３３１の中心とは異なる位置に位置する電子放出部Ｐ）から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕが開口８５１内の同じ位置を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出してもよい。例えば、射出光学系８３−１から８３−３は、電子放出領域７３３１−１の電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２、電子放出領域７３３１−２の電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２及び電子放出領域７３３１−３の電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２が、開口８５１の同じ位置を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出してもよい。例えば、射出光学系８３−１から８３−３は、電子放出領域７３３１−１の電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３、電子放出領域７３３１−２の電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３及び電子放出領域７３３１−３の電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３が、開口８５１の同じ位置を通過するように、電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出してもよい。
【０１１３】
更に、上述したように、各電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１から互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌは、各電子放出領域７３３１に対応する射出光学系８３を通過した後に、互いに平行であり且つ各電子放出領域７３３１に対応する射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に平行な状態で照射光学系８８の物体面８８ｏｓに入射する。複数の射出光学系８３のそれぞれの光軸ＡＸ８３が電子ビーム光学系８の光軸ＡＸ（つまり、照射光学系８８の光軸ＡＸ８８）に平行であるため、各電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１から互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌは、各電子放出領域７３３１に対応する射出光学系８３を通過した後に、互いに平行であり且つ照射光学系８８の光軸ＡＸ８８に平行な状態で照射光学系８８の物体面８８ｏｓに入射する。一方で、各電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１以外の他の電子放出部Ｐから互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌは、各電子放出領域７３３１に対応する射出光学系８３を通過した後に、互いに平行であり且つ照射光学系８８の光軸ＡＸ８８に交差する状態で照射光学系８８の物体面８８ｏｓに入射する。
【０１１４】
加えて、図１３に示すように、電子放出領域７３３１−１の複数の電子放出部Ｐ（図１３に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は、単位領域Ｗｐ−１のある一点で重なる。電子放出領域７３３１−２の複数の電子放出部Ｐ（図１３に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は、単位領域Ｗｐ−２のある一点で重なる。電子放出領域７３３１−３の複数の電子放出部Ｐ（図１３に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は、単位領域Ｗｐ−３のある一点で重なる。この際、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線が単位領域Ｗｐ−１内で重なる点の単位領域Ｗｐ−１内での相対位置と、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線が単位領域Ｗｐ−２内で重なる点の単位領域Ｗｐ−２内での相対位置と、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線が単位領域Ｗｐ−３内で重なる点の単位領域Ｗｐ−３内での相対位置とは、互いに対応する。複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線が単位領域Ｗｐ−１内で重なる点と単位領域Ｗｐ−１との間の位置関係と、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線が単位領域Ｗｐ−２内で重なる点と単位領域Ｗｐ−２との位置関係と、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線が単位領域Ｗｐ−３内で重なる点と単位領域Ｗｐ−３との位置関係とは、互いに同一になる。つまり、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線がある単位領域Ｗｐ内で重なる点と当該ある単位領域Ｗｐとの間の位置関係は、複数の単位領域Ｗｐの間で同一になる。
【０１１５】
更に、中心線に限らず、電子放出領域７３３１−１の複数の電子放出部Ｐから同じ射出角でそれぞれ放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ１は、単位領域Ｗｐ−１のある一点で重なる。電子放出領域７３３１−２の複数の電子放出部Ｐから同じ射出角でそれぞれ放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ２は、単位領域Ｗｐ−２のある一点で重なる。電子放出領域７３３１−３の複数の電子放出部Ｐから同じ射出角でそれぞれ放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ３は、単位領域Ｗｐ−３のある一点で重なる。この場合も、同じ射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ１が単位領域Ｗｐ−１内で重なる点と単位領域Ｗｐ−１との間の位置関係と、同じ射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ２が単位領域Ｗｐ−２内で重なる点と単位領域Ｗｐ−２との位置関係と、同じ射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌ３が単位領域Ｗｐ−３内で重なる点と単位領域Ｗｐ−３内との位置関係とは、互いに同一になる。つまり、同じ射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌがある単位領域Ｗｐ内で重なる点と当該ある単位領域Ｗｐとの間の位置関係は、複数の単位領域Ｗｐの間で同一になる。
【０１１６】
図１３から分かるように、電子放出領域７３３１−１の電子放出部Ｐ１から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の中心線と、電子放出領域７３３１−２の電子放出部Ｐ１から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の中心線と、電子放出領域７３３１−３の電子放出部Ｐ１から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の中心線とは、二次光源面８３ｏｓが形成される位置（つまり、照射光学系８８の物体面８８ｏｓ）において互いに平行になる。電子放出領域７３３１−１の電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２の中心線と、電子放出領域７３３１−２の電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２の中心線と、電子放出領域７３３１−３の電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２の中心線とは、物体面８８ｏｓにおいて互いに平行になる。電子放出領域７３３１−１の電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３の中心線と、電子放出領域７３３１−２の電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３の中心線と、電子放出領域７３３１−３の電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３の中心線とは、物体面８８ｏｓにおいて互いに平行になる。
【０１１７】
つまり、複数の電子放出領域７３３１内の互いに対応する複数の位置（具体的には、電子放出領域７３３１に対する位置関係が同じになる複数の位置）にそれぞれ位置する複数の電子放出部Ｐからそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は、物体面８８ｏｓにおいて互いに平行になる。中心線の方向が単位電子ビームＥＢ＿ｕの進行方向であると仮定すると、複数の電子放出領域７３３１内の互いに対応する複数の位置にそれぞれ位置する複数の電子放出部Ｐからそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの進行方向は、物体面８８ｏｓにおいて揃うと言える。
【０１１８】
更に、中心線に限らず、複数の電子放出領域７３３１内の互いに対応する複数の位置にそれぞれ位置する複数の電子放出部Ｐからそれぞれ同じ射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌの進行方向は、物体面８８ｏｓにおいて互いに平行になる。複数の電子放出領域７３３１内の互いに対応する複数の位置にそれぞれに位置する複数の電子放出部Ｐからそれぞれ同じ射出角で放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌの進行方向は、物体面８８ｏｓにおいて揃う。例えば、電子放出領域７３３１−１の電子放出部Ｐ１から第１の射出角で放出された電子線ＥＢ＿ｌ１の進行方向と、電子放出領域７３３１−２の電子放出部Ｐ１から同じ第１の射出角で放出された電子線ＥＢ＿ｌ２の進行方向と、電子放出領域７３３１−３の電子放出部Ｐ１から同じ第１の射出角で放出された電子線ＥＢ＿ｌ３の進行方向とは、物体面８８ｏｓにおいて平行になる。
【０１１９】
（１−２）第１実施形態の露光装置ＥＸ１による露光動作
続いて、露光装置ＥＸ１による露光動作（つまり、露光方法）について説明する。上述したように、露光装置ＥＸ１は、コンプリメンタリ・リソグラフィに用いられる。このため、露光装置ＥＸ１によるウェハＷの露光に先立って、光を用いてウェハＷを露光する露光装置（例えば、ＡｒＦ光源、ＫｒＦ光源若しくはその他の光源からの光を用いてウェハＷを露光する液浸露光装置又はドライ露光装置）等によって、ウェハＷにラインアンドスペースパターン（以降、“Ｌ／Ｓパターン”と称する）が形成される。その後、コータ等によって、Ｌ／Ｓパターンが形成されたウェハＷに、電子線レジストが塗布される。露光装置ＥＸ１は、このＬ／Ｓパターンが形成され且つ電子線レジストが塗布されたウェハＷを露光対象としている。
【０１２０】
ウェハＷを露光するにあたって、まず、ステージチャンバ１内において、ウェハステージ２２がウェハＷをロードされる。ウェハステージ２２は、ロードしたウェハＷを保持（例えば、吸着）する。
【０１２１】
その後、ウェハＷ上の複数のショット領域のそれぞれに対応してスクライブライン（つまり、ストリートライン）に形成された少なくとも１つのアライメントマークに対して、各ショット領域に対応する電子ビーム装置５が電子ビームＥＢを照射する。その後、反射電子検出装置８７は、少なくとも１つのアライメントマークからの反射電子を検出する。その後、制御装置４は、反射電子検出装置８７の検出結果（つまり、アライメントマークの検出結果）に基づいて、ウェハＷの全点アライメント計測を行う。露光装置ＥＸ１は、この全点アライメント計測の結果に基づいて、ウェハＷ上の複数のショット領域に対する複数の電子ビーム装置５による露光を開始する。つまり、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷ上に形成されたＬ／Ｓパターンにカットパターンを形成してＬ／Ｓパターンを切断するための露光を開始する。例えば、ウェハＷ上に形成されたＸ軸方向を周期方向とするＬ／Ｓパターンに対するカットパターンを形成する際に、露光装置ＥＸ１は、制御装置４の制御下で、ウェハＷをＹ軸方向に走査しつつ、複数の電子ビームＥＢの照射タイミングを制御する。尚、露光装置ＥＸ１は、全点アライメント計測を行わずに、ウェハＷの一部のショット領域に対応して形成されたアライメントマークの検出を行い、その結果に基づいて複数のショット領域の露光を開始してもよい。また、ステージチャンバ１の外部でアライメントマークの検出が行われてもよい。この場合、露光装置ＥＸ１は、ステージチャンバ１の内部でアライメントマークの検出を行わなくてもよい。
【０１２２】
ここで、電子ビーム生成装置７（特に、複数の発光デバイス７１）を用いた露光シーケンスについて説明する。ここでは、ウェハＷ上のある領域内に互いに隣接してＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに沿って並ぶように２次元配置された多数の単位領域Ｗｐ（例えば、各アパーチャ７３２１を介した光ＥＬに起因した電子ビームＥＢの照射領域と一致する領域であって、例えば１０ｎｍ角の領域）を仮想的に設定し、その全ての単位領域Ｗｐを露光対象とする露光シーケンスについて説明する。また、ここでは、電子ビーム生成装置７が７２０００個の発光デバイス７１を備えており、且つ、Ｘ軸方向に所定ピッチで並ぶ６０００個の発光デバイス７１を含む発光デバイスアレイがＹ軸方向に所定ピッチで１２個並ぶように７２０００個の発光デバイス７１が配列されている例を用いて説明を進める。尚、以下では、１２個の発光デバイスアレイを、それぞれ、発光デバイスアレイＡ、発光デバイスアレイＢ、・・・、及び、発光デバイスアレイＬと称する。
【０１２３】
発光デバイスアレイＡに着目して説明すると、ウェハＷ上にＸ軸方向に並ぶある行（第ｋ行とする）の連続した６０００個の単位領域Ｗｐに対して発光デバイスアレイＡを用いた露光が開始される。この露光開始の時点では、発光デバイスアレイＡからの光ＥＬに対応する電子ビームＥＢは、ホームポジションにあるものとする。そして、露光装置ＥＸ１は、露光開始からウェハステージ２２の＋Ｙ方向（或いは、−Ｙ方向、以下同じ）の移動（つまり、スキャン）に追従させて、電子ビームＥＢをホームポジションから＋Ｙ方向に偏向しながら同一の６０００個の単位領域Ｗｐに対する露光を続行する。その結果、例えばＴａ秒で６０００個の単位領域Ｗｐの露光が完了したとすると、その間にウェハステージ２２は、秒速Ｖナノメートルで、例えばＴａ×Ｖナノメートルだけ進んでいる。ここで、説明の簡略化のため、Ｔａ×Ｖ＝９６ナノメートルであるものとする。
【０１２４】
続いて、ウェハステージ２２が秒速Ｖナノメートルで＋Ｙ方向に２４ナノメートルだけ移動している間に、露光装置ＥＸ１は、電子ビームＥＢをホームポジションに戻す。このとき、実際にウェハＷに塗布された電子線レジストが感光しないように、電子ビーム装置５は、電子ビームＥＢを実際には照射しない。
【０１２５】
このとき、露光開始時点からウェハステージ２２は＋Ｙ方向に１２０ナノメートル進んでいるので、この時点で、第（ｋ＋１２）行の連続した６０００個の単位領域Ｗｐが、露光開始時点における第ｋ行の６０００個の単位領域Ｗｐと同じ位置にある。そこで、露光装置ＥＸ１は、第ｋ行の６０００個の単位領域Ｗｐを露光する場合と同様に、第（ｋ＋１２）行の連続した６０００個の単位領域Ｗｐを露光する。
【０１２６】
発光デバイスアレイＡによる第ｋ行の６０００個の単位領域Ｗｐの露光と並行して、第（ｋ＋１）行から第（ｋ＋１１）行のそれぞれの６０００個の単位領域Ｗｐは、発光デバイスアレイＢから発光デバイスアレイＬによってそれぞれ露光される。デバイスアレイＡによる第（ｋ＋１２）行の６０００個の単位領域Ｗｐの露光と並行して、第（ｋ＋１３）行から第（ｋ＋２３）行のそれぞれの６０００個の単位領域Ｗｐは、発光デバイスアレイＢから発光デバイスアレイＬによってそれぞれ露光される。
【０１２７】
このようにして、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷ上のＸ軸方向の長さ６０マイクロメートルの幅の領域（つまり、６０００個の単位領域Ｗｐが分布する領域）については、ウェハステージ２２をＹ軸方向にスキャンさせながらの露光することができる。その後、露光装置ＥＸ１は、ウェハステージ２２を６０マイクロメートルだけＸ軸方向にステップ移動させた後に同様のスキャン露光を行えば、露光済みの長さ６０マイクロメートルの幅の領域に対してＸ軸方向に隣接する新たな長さ６０マイクロメートルの幅の領域を露光することができる。従って、露光装置ＥＸ１は、ウェハステージ２２をＹ軸方向に移動させながら電子ビームＥＢを偏向することでウェハＷを露光するスキャン露光と、ウェハステージ２２をＸ軸方向に移動させるステッピングとを交互に繰り返すことで、ウェハＷ上の１つのショット領域の露光を、１つの電子ビーム装置５を用いて行うことができる。また、実際には、複数の電子ビーム装置５が並行してウェハＷ上の互いに異なるショット領域を露光しているため、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷ全面を露光することができる。
【０１２８】
更にスキャン露光中には、露光装置ＥＸ１は、複数の発光デバイス７１のそれぞれの発光状態（つまり、オン・オフ）を適宜切り替えることで、Ｌ／Ｓパターンに対してカットパターンを形成するべき箇所に電子ビームＥＢを照射する一方で、Ｌ／Ｓパターンに対してカットパターンを形成しなくてもよい箇所に電子ビームＥＢを照射しない。つまり、複数の電子放出領域７３３１のうちカットパターンを形成するべき箇所に対応する電子放出領域７３３１が電子ビームＥＢを放出する一方で、複数の電子放出領域７３３１のうちカットパターンを形成しなくてもよい箇所に対応する電子放出領域７３３１が電子ビームＥＢを放出しない。その結果、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷ上に形成されたＬ／Ｓパターンに対してカットパターンを適切に形成することができる。つまり、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷ上に形成されたＬ／Ｓパターンを適切に切断することができる。
【０１２９】
（１−３）第１実施形態の露光装置ＥＸ１の技術的効果
第１実施形態では、露光装置ＥＸ１は、複数の発光デバイス７１のオン・オフを切り替えることで、複数の電子ビームＥＢのオン・オフを切り替えることができる。このため、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷ上に形成されたＬ／Ｓパターンに対してカットパターンを適切に形成することができる。例えば、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷ上に設定された複数のショット領域のそれぞれに形成されたＬ／Ｓパターンのうちの所望のライン上の所望の位置にカットパターンを適切に形成することができる。
【０１３０】
更に、第１実施形態では、露光装置ＥＸ１は、ブランキング・アパーチャを用いて複数の電子ビームＥＢを偏向させることで複数の電子ビームＥＢのオン・オフを切り替えなくてもよい。このため、ブランキング・アパーチャにおける不要な電子（例えば、ウェハＷの露光に寄与しない電子）の生成が抑制される。更に、チャージアップや磁化による複雑なディストーションの発生源となり得るブランキング・アパーチャが根本的になくなる。このため、露光装置ＥＸ１から、ブランキング・アパーチャが存在することで生ずる長期的な不安定要素が排除される。
【０１３１】
更に、露光装置ＥＸ１は、射出光学系８２を介して電子ビームＥＢをウェハＷ（特に、単位領域Ｗｐ）に照射することができる。つまり、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷ（特に、単位領域Ｗｐ）をケーラー照明することができる。このため、露光装置ＥＸ１は、電子放出領域７３３１からエネルギー量の面内分布にムラがある電子ビームＥＢが放出されることに起因して生じかねない単位領域Ｗｐ内での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラの影響を抑制しながら、単位領域Ｗｐを露光することができる。従って、露光装置ＥＸ１は、電子放出領域７３３１からエネルギー量の面内分布にムラがある電子ビームＥＢが放出されることに起因して生じかねない単位領域Ｗｐ内での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラの影響が抑制されない場合と比較して、電子ビームＥＢを用いてウェハＷを適切に露光することができる。つまり、露光装置ＥＸ１は、ウェハＷに対して適切に電子ビームＥＢを照射することができる。
【０１３２】
（２）第２実施形態の露光装置ＥＸ２
（２−１）第２実施形態の露光装置ＥＸ２の構造
続いて、第２実施形態の露光装置ＥＸ２について説明する。第２実施形態の露光装置ＥＸ２は、第１実施形態の露光装置ＥＸ１と比較して、複数の電子ビーム装置５に代えて、複数の電子ビーム装置５ａを備えているという点で異なる。露光装置ＥＸ２のその他の特徴は、露光装置ＥＸ１のその他の特徴と同じであってもよい。このため、以下では、図１４から図１６を参照しながら、第２実施形態における電子ビーム装置５ａについて説明する。図１４は、第２実施形態の電子ビーム装置５ａの第１の構造を示す断面図である。図１５は、第２実施形態の電子ビーム装置５ａの第２の構造を示す断面図である。図１６は、伝達光学系及び射出光学系を示す断面図である。尚、既に説明済みの構成要件と同一の構成要件については、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１３３】
図１４及び図１５に示すように、第２実施形態の電子ビーム装置５ａは、第１実施形態の電子ビーム装置５と比較して、電子ビーム生成装置７に代えて電子ビーム生成装置７ａを備えているという点で異なる。電子ビーム装置５ａのその他の特徴は、電子ビーム装置５のその他の特徴と同じであってもよい。
【０１３４】
図１４に示す第１の構造にかかる電子ビーム生成装置７ａは、第１の構造にかかる電子ビーム生成装置７と比較して、複数の伝達光学系７４ａを更に備えているという点で異なり、図１５に示す第２の構造にかかる電子ビーム生成装置７ａは、第２の構造にかかる電子ビーム生成装置７と比較して、複数の伝達光学系７４ａを更に備えているという点で異なる。電子ビーム生成装置７ａのその他の特徴は、電子ビーム生成装置７のその他の特徴と同じであってもよい。
【０１３５】
複数の伝達光学系７４ａは、複数の電子ビームＥＢにそれぞれ対応するように配置される。複数の伝達光学系７４ａは、複数の電子ビームＥＢと１：１で対応するように配置される。このため、複数の伝達光学系７４ａの数は、複数の電子ビームＥＢの数と同一である。複数の伝達光学系７４ａの数は、電子ビーム生成装置７ａが備える光電変換素子７３に形成されている複数のアパーチャ７３２１の数（つまり、複数の電子放出領域７３３１）と同一である。複数の伝達光学系７４ａの数は、電子ビーム生成装置７ａが備える複数の発光デバイス７１の数と同一であるが、異なっていてもよい。複数の伝達光学系７４ａの数は、電子ビーム生成装置７ａが備える複数の投影レンズ７２の数と同一であるが、異なっていてもよい。
【０１３６】
複数の伝達光学系７４ａは、電子放出面７３３０と複数の射出光学系８３との間に配置される。複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出された複数の電子ビームＥＢは、複数の伝達光学系７４ａをそれぞれ介して、電子ビーム光学系８（特に、複数の射出光学系８３）に入射する。具体的には、各電子ビームＥＢは、複数の伝達光学系７４ａのうちの各電子ビームＥＢに対応する一の伝達光学系７４ａに入射する。各伝達光学系７４ａは、各伝達光学系７４ａに入射してくる一の電子ビームＥＢを、複数の射出光学系８３のうち各伝達光学系７４ａに対応する一の射出光学系８３に向けて、所望の射出態様で射出する（言い換えれば、伝達する）。このため、複数の伝達光学系７４ａは、複数の射出光学系８３と１：１で対応するように配置される。複数の伝達光学系７４ａの数は、複数の射出光学系８３の数と同一である。但し、複数の伝達光学系７４ａは、複数の射出光学系８３とＮ：１又は１：Ｎで対応するように配置されてもよい。
【０１３７】
第２実施形態では、各伝達光学系７４ａは、各伝達光学系７４ａに対応する一の射出光学系８３が形成する二次光源面８３ｏｓに、各伝達光学系７４ａに対応する一の電子放出領域７３３１の像が形成されるように、電子ビームＥＢを所望の射出態様で射出する。二次光源面８３ｏｓが照射光学系８８の物体面８８ｏｓに形成されるため、各伝達光学系７４ａは、各伝達光学系７４ａに対応する一の電子放出領域７３３１の像を物体面８８ｏｓに形成することが可能な射出態様で電子ビームＥＢを射出する。各伝達光学系７４ａ及び各伝達光学系７４ａに対応する一の射出光学系８３は、各伝達光学系７４ａに対応する一の電子放出領域７３３１の像を、物体面８８ｏｓに形成する。
【０１３８】
更に、各伝達光学系７４ａは、各伝達光学系７４ａに対応する一の電子放出領域７３３１から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線が電子ビーム光学系８の光軸ＡＸに平行な状態で一の電子ビームＥＢが物体面８８ｏｓに入射するように、電子ビームＥＢを所望の射出態様で射出する。電子ビーム光学系８の光軸ＡＸは、伝達光学７４ａの光軸ＡＸ７４、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３及び照射光学系８８の光軸ＡＸ８８に平行である。このため、各伝達光学系７４ａは、各伝達光学系７４ａに対応する一の電子放出領域７３３１から放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線が光軸ＡＸ７４、ＡＸ８３及びＡＸ８８に平行な状態で一の電子ビームＥＢが物体面８８ｏｓに入射するように、電子ビームＥＢを所望の射出態様で射出する。つまり、各伝達光学系７４ａは、各伝達光学系７４ａに対応する一の電子放出領域７３３１から放出される電子ビームＥＢがテレセントリックな状態で物体面８８ｏｓに入射するように、電子ビームＥＢを所望の射出態様で射出する。
【０１３９】
電子放出領域７３３１の像を物体面８８ｏｓに形成し且つテレセントリックな状態にある電子ビームＥＢを物体面８８ｏｓに入射させるために、伝達光学系７４ａは、図１６に示すように、マイクロレンズ７４１ａを備える。マイクロレンズ７４１ａは、電子レンズである。マイクロレンズ７４１ａは、電子ビームＥＢを収束可能な光学素子である。マイクロレンズ７４１ａは、電子ビームＥＢに電場を作用させる電場レンズであってもよいし、電子ビームＥＢに磁場を作用させる磁場レンズであってもよい。
【０１４０】
マイクロレンズ７４１ａは、マイクロレンズ７４１ａの前側焦点位置７４１ｆｆｐに、電子放出面７３３０が配置されるように、光電変換素子７３に対して位置決めされている。マイクロレンズ７４１ａは、マイクロレンズ７４１ａに対応する電子放出領域７３３１が前側焦点位置７４１ｆｆｐに配置されるように、光電変換素子７３に対して位置決めされている。マイクロレンズ７４１ａは、電子放出面７３３０（特に、マイクロレンズ７４１ａに対応する電子放出領域７３３１から）ウェハＷ側に向かって、マイクロレンズ７４１ａの焦点距離ｆ７４１に相当する距離だけ離れた位置に配置される。
【０１４１】
ここで、一のマイクロレンズ７４１ａに対応する電子放出領域７３３１は、光電変換素子７３が備える複数の電子放出領域７３３１のうち一のマイクロレンズ７４１ａに向けて電子ビームＥＢを放出する電子放出領域７３３１を意味する。第２実施形態では、複数の伝達光学系７４ａが複数の電子ビームＥＢと１：１で対応しているため、複数の伝達光学系７４ａがそれぞれ備える複数のマイクロレンズ７４１ａと光電変換素子７３が備える複数の電子放出領域７３３１とは、１：１で対応している。このため、第１の伝達光学系７４ａが備える第１のマイクロレンズ７４１ａの前側焦点位置７４１ｆｆｐに、第１の伝達光学系７４ａに向けて電子ビームＥＢを放出する第１の電子放出領域７３３１が配置され、第２の伝達光学系７４ａが備える第２のマイクロレンズ７４１ａの前側焦点位置７４１ｆｆｐに、第２の伝達光学系７４ａに向けて電子ビームＥＢを放出する第２の電子放出領域７３３１が配置され、・・・、第Ｍ（但し、Ｍは、電子ビーム生成装置７ａが備える伝達光学系７４ａの数を示す）の伝達光学系７４ａが備える第Ｍのマイクロレンズ７４１ａの前側焦点位置７４１ｆｆｐに、第Ｍの伝達光学系７４ａに向けて電子ビームＥＢを放出する第Ｍの電子放出領域７３３１が配置され。
【０１４２】
この場合、マイクロレンズ７４１ａは、マイクロレンズ７４１ａの後側焦点位置７４１ｒｆｐに、二次光源面７４ｏｓを形成する。つまり、マイクロレンズ７４１ａは、マイクロレンズ７４１ａの後側焦点面（つまり、後側焦点位置７４１ｒｆｐに位置する、マイクロレンズ７４１ａの光軸に直交する仮想的な光学面）に、二次光源面７４ｏｓを形成する。二次光源面７４ｏｓは、電子ビームＥＢが放出されているとみなすことが可能な仮想的な光源（つまり、電子ビーム源であり、電子放出面）である。二次光源面７４ｏｓは、面状の光源である。このため、マイクロレンズ７４１ａ（つまり、伝達光学系７４ａ）は、電子放出領域７３３１から放出される電子ビームＥＢを、二次光源面７４ｏｓに向けて射出していると言える。この場合、電子ビーム生成装置７ａは、二次光源面７４ｏｓから電子ビームＥＢを放出する電子ビーム生成装置と等価である。
【０１４３】
各伝達光学系７４ａの後段には、各伝達光学系７４に対応する射出光学系８３が位置する。第２実施形態においても、射出光学系８３は、マイクロレンズ８３１を備えている。但し、第２実施形態では、マイクロレンズ８３１は、マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに二次光源面７４ｏｓが配置されるように、電子ビーム生成装置７ａに対して位置決めされている。マイクロレンズ８３１は、電子ビーム生成装置７ａから（特に、伝達光学系７４ａが形成する二次光源面７４ｏｓから）ウェハＷ側に向かって、マイクロレンズ８３１の焦点距離ｆ８３１に相当する距離だけ離れた位置に配置される。つまり、第２実施形態では、マイクロレンズ８３１は、マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに電子放出面７３３０（特に、マイクロレンズ８３１に対応する電子放出領域７３３１）が配置されるように、電子ビーム生成装置７ａに対して位置決めされていなくてもよい。
【０１４４】
この場合も、マイクロレンズ８３１は、マイクロレンズ８３１の後側焦点位置８３１ｒｆｐに（つまり、照射光学系８８の物体面８８ｏｓに）、二次光源面８３ｏｓを形成する。但し、第２実施形態では、上述したように伝達光学系７４ａが射出光学系８３と電子放出領域７３３１との間に配置される結果、マイクロレンズ８３１は、マイクロレンズ８３１に対応する電子放出領域７３３１の像を二次光源面８３ｏｓに（つまり、物体面８８ｏｓに）形成する。つまり、二次光源面８３ｏｓは、電子放出領域７３３１と光学的に共役な仮想的な光源である。この場合、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、電子放出領域７３３１と光学的に共役な位置に二次光源面８３ｏｓを形成する実像光学系であるとも言える。
【０１４５】
尚、電子放出領域７３３１の光軸方向に沿った位置は、マイクロレンズ７４１ａの前側焦点位置７４１ｆｆｐから、マイクロレンズ７４１ａの焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよく、±１／２０の範囲内であってもよい。マイクロレンズ７４１ａの前側焦点位置７４１ｆｆｐに配置される状態は、これらの状態を含んでいてもよい。また、マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐの光軸方向に沿った位置は、マイクロレンズ７４１ａの後側焦点位置７４１ｒｆｐから、マイクロレンズ７４１ａの焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよく、±１／２０の範囲内であってもよい。マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐとマイクロレンズ７４１ａの後側焦点位置７４１ｒｆｐとが一致する状態（つまり、マイクロレンズ７４１ａが、マイクロレンズ８３１の前側焦点位置８３１ｆｆｐに二次光源面８３ｏｓを形成する状態）は、これらの状態を含んでいてもよい。また、二次光源面８３ｏｓの光軸方向の位置は、マイクロレンズ８３１の後側焦点位置８３１ｒｆｐから、マイクロレンズ８３１の焦点距離の±１／１０の範囲内であってもよく、±１／２０の範囲内であってもよい。マイクロレンズ８３１の後側焦点位置８３１ｒｆｐに二次光源面８３ｏｓを形成する状態は、これらの状態を含んでいてもよい。
【０１４６】
このように、第２実施形態では、射出光学系８３と電子放出領域７３３１との間に新たに配置されるマイクロレンズ７４１ａ（つまり、伝達光学系７４ａ）は、前側焦点位置７４１ｆｆｐに電子放出領域７３３１が配置され且つ後側焦点位置７４１ｒｆｐに二次光源面７４ｏｓが形成される（マイクロレンズ８３１（つまり、射出光学系８３）の前側焦点位置８３１ｆｆｐが配置される）、いわゆるｆ−ｆ配置に準拠して配置されている。
【０１４７】
（２−２）伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３での電子ビームＥＢの伝搬経路
続いて、図１７から図１９を参照しながら、各伝達光学系７４ａ及び各伝達光学系７４ａに対応する一の射出光学系８３での電子ビームＥＢの伝搬経路について説明する。図１７は、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の伝搬経路を示す断面図である。図１８は、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの伝搬経路を示す断面図である。図１９は、電子放出領域７３３１の断面形状、二次光源面８３ｏｓの断面形状及び二次光源面８３ｏｓの断面形状を示す平面図である。
【０１４８】
図１７は、３つの電子放出部Ｐ１からＰ３からそれぞれ放出される３つの単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の伝搬経路を示している。図１７に示すように、電子放出部Ｐ１から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の中心線、電子放出部Ｐ２から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ２の中心線、及び、電子放出部Ｐ３から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ３の中心線は、マイクロレンズ７４１ａを介して、二次光源面７４ｏｓ上において一点に重なる。つまり、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は、マイクロレンズ７４１ａを介して、二次光源面７４ｏｓ上において一点に重なる。なぜならば、第２実施形態における電子放出領域７３３１と伝達光学系７４ａとの関係は、第１実施形態における電子放出領域７３３１と射出光学系８３との関係と等価であるからである。
【０１４９】
更に、二次光源面７４ｏｓから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓの位置において互いに平行になる。マイクロレンズ８３１により、二次光源面７４ｏｓから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の方向が、二次光源面８３ｏｓの位置において揃う。つまり、マイクロレンズ８３１により、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ０度の射出角で放出された複数の電子線ＥＢ＿ｌが、二次光源面８３ｏｓの位置において互いに平行になる。このため、二次光源面８３ｏｓからは、中心線が平行な複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕが放出されているとみなすことができる。尚、説明の便宜上図示しないものの、二次光源面７４ｏｓからそれぞれ同じ射出角で放出されているとみなされる複数の電子線ＥＢ＿ｌもまた、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓの位置において互いに平行になる。
【０１５０】
特に、二次光源面７４ｏｓから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓの位置において、電子ビーム光学系８の光軸ＡＸに対して平行になる。このため、二次光源面８３ｏｓからは、中心線が光軸ＡＸに対して平行な複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕが放出されているとみなすことができる。電子ビーム光学系８の光軸ＡＸは、伝達光学系７４ａの光軸ＡＸ７４、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３及び照射光学系８８の光軸ＡＸ８８に平行である。このため、二次光源面８３ｏｓからは、中心線が光軸ＡＸ７４、ＡＸ８３及びＡＸ８８に対して平行な複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕが放出されているとみなすことができる。中心線の方向が単位電子ビームＥＢ＿ｕの進行方向であると仮定すると、二次光源面８３ｏｓからは、進行方向が光軸ＡＸ（更には、光軸ＡＸ７４、ＡＸ８３及びＡＸ８８）に対して平行な複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕが放出されているとみなすことができる。つまり、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３は、中心線が光軸ＡＸに対して平行な複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを照射光学系８８に向けて射出する。この場合、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３は、テレセントリックな状態にある電子ビームＥＢを照射光学系８８に向けて射出していると言える。従って、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、テレセントリック光学系を構成していてもよい。
【０１５１】
尚、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３が電子ビームを用いる光学系であるため、本実施形態では、「テレセントリック光学系」は、電子ビームを用いるテレセントリック光学系を意味している。電子ビームを用いるテレセントリック光学系は、光に対するテレセントリック光学系と比較して、光を用いた照明（照射）であるか又は電子ビームを用いた照明（照射）であるかの違いはあるものの、その意味する状態は同じである。つまり、電子ビームＥＢを用いるテレセントリック光学系は、光学系の入射側及び／又は射出側において電子ビームの中心線が光学系の光軸と平行になる光学系を意味する点で、光学系の入射側及び／又は射出側において光の主光線が光学系の光軸と平行になる光学系を意味する光を用いるテレセントリック光学系と共通する。
【０１５２】
第２実施形態では、伝達光学系７４ａには、電子放出領域７３３１から、中心線が光軸ＡＸに対して平行な複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕが入射する。このため、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、テレセントリックな状態（つまり、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線のそれぞれが光軸ＡＸに対して平行な状態）にある電子ビームＥＢが入射し且つテレセントリックな状態にある電子ビームＥＢを射出する両側テレセントリック光学系を構成する。但し、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、非テレセントリックな状態（つまり、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の少なくとも一つが光軸ＡＸに対して非平行な状態）にある電子ビームＥＢが入射し且つテレセントリックな状態にある電子ビームＥＢを射出する片側テレセントリック光学系を構成していてもよい。
【０１５３】
続いて、図１８は、３つの電子放出部Ｐ１からＰ３からそれぞれ放出される３つの単位電子ビームＥＢ＿ｕの伝搬経路（つまり、単位電子ビームＥＢ＿ｕの電子ビーム束）を示している。図１８に示すように、第２実施形態では、電子放出部Ｐ１からＰ３からそれぞれ放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕ１からＥＢ＿ｕ３のそれぞれは、マイクロレンズ７４１ａを介して、二次光源面７４ｏｓの全体に広がる。つまり、複数の電子放出部Ｐからそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのそれぞれは、マイクロレンズ７４１ａを介して、二次光源面７４ｏｓの全体に広がる。なぜならば、第２実施形態における電子放出領域７３３１と伝達光学系７４ａとの関係は、第１実施形態における電子放出領域７３３１と射出光学系８３との関係と等価であるからである。
【０１５４】
更に、二次光源面７４ｏｓから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕのそれぞれは、マイクロレンズ８３１を介して、二次光源面８３ｏｓのある位置に集光される。例えば、電子放出部Ｐ１から放出された単位電子ビームＥＢ＿ｕ１は、二次光源面８３ｏｓのある位置（具体的には、電子放出部Ｐ１に対応する位置）に集光する。例えば、電子放出部Ｐ２から放出された単位電子ビームＥＢ＿ｕ２は、二次光源面８３ｏｓのある位置（具体的には、電子放出部Ｐ２に対応する位置）に集光される。例えば、電子放出部Ｐ３から放出された単位電子ビームＥＢ＿ｕ３は、二次光源面８３ｏｓのある位置（具体的には、電子放出部Ｐ３に対応する位置）に集光される。説明の簡略化のために図示しないものの、各電子放出部Ｐから放出された単位電子ビームＥＢ＿ｕは、二次光源面８３ｏｓのある位置（具体的には、各電子放出部Ｐに対応する位置）に集光される。つまり、二次光源面８３ｏｓには、電子放出領域７３３１の像が結像する。二次光源面８３ｏｓには、電子放出領域７３３１の実像が形成される。
【０１５５】
更に、二次光源面８３ｏｓに電子放出領域７３３１の実像が形成されるため、図１９に示すように、第２実施形態では、二次光源面８３ｏｓの断面形状は、電子放出領域７３３１の断面形状と相似になる。尚、二次光源面８３ｏｓの断面のサイズと電子放出領域７３３１の断面のサイズとの比率は、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系の倍率（例えば、マイクロレンズ７４１ａの焦点距離ｆ７４１及びマイクロレンズ８３１の焦点距離ｆ８３１等に基づいて定まる倍率）に依存する。例えば、焦点距離ｆ７４１が焦点距離ｆ８３１よりも小さければ、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は拡大光学系を構成する。この場合、二次光源面８３ｏｓの断面のサイズは電子放出領域７３３１の断面のサイズよりも大きくなる。例えば、焦点距離ｆ７４１が焦点距離ｆ８３１よりも大きければ、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は縮小光学系を構成する。この場合、二次光源面８３ｏｓの断面のサイズは電子放出領域７３３１の断面のサイズよりも小さくなる。
【０１５６】
加えて、第２実施形態では、伝達光学系７４１ａが形成する二次光源面７４ｏｓ上において、単位電子ビームＥＢ＿ｕを構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌの電子放出部Ｐからの射出角の違いに起因して、電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布にムラが生ずる可能性がある。その理由は、第１実施形態において既に説明したとおりである。一方で、二次光源面７４ｏｓから放出されているとみなされる電子ビームＥＢは、二次光源面８３ｏｓにおいて電子放出領域７３３１の像を形成する。つまり、ある電子放出部Ｐから互いに異なる方向に放出された複数の電子線ＥＢ＿ｌは、二次光源面８３ｏｓ上で同じ位置に重なる。従って、単位電子ビームＥＢ＿ｕを構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌの射出角の違いに起因した電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラは、二次光源面８３ｏｓにおいて生ずることはない。その結果、このような二次光源面８３ｏｓから放出されているとみなされる電子ビームＥＢがウェハＷに照射されるがゆえに、ウェハＷのある位置における電子ビームＥＢのエネルギー量と、ウェハＷの別の位置における電子ビームＥＢのエネルギー量とが、単位電子ビームＥＢ＿ｕを構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌの射出角の違いに起因してばらつくことはない。このため、第２実施形態では、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、二次光源面７４ｏｓ上での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラによる影響を打ち消すことができる。伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、複数の電子線ＥＢ＿ｌの射出角の違いに起因したエネルギー量の面内分布のムラが生じていない二次光源面８３ｏｓを形成することができる。伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、複数の電子線ＥＢ＿ｌの射出角の違いに起因したエネルギー量の面内分布のムラがウェハＷ上で生じてない電子ビームＥＢを、ウェハＷに照射することができる。
【０１５７】
（２−３）複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３を介した複数の電子ビームＥＢのウェハＷへの照射
続いて、図２０及び図２１を参照しながら、複数の射出光学系８３をそれぞれ介して複数の電子ビームＥＢがウェハＷに照射される様子について説明する。図２０は、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の伝搬経路を用いて、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される複数の電子ビームＥＢが、複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３をそれぞれ介してウェハＷに照射される様子を示す断面図である。図２１は、電子放出領域７３３１の複数の電子放出部Ｐから放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの伝搬経路を用いて、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される複数の電子ビームＥＢが、複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３をそれぞれ介してウェハＷに照射される様子を示す断面図である。
【０１５８】
尚、図２０及び図２１においても、図１２及び図１３と同様に、３つの電子放出領域７３３１−１から７３３１−３からそれぞれ放出される３本の電子ビームＥＢが、３つの射出光学系８３−１から８３−３をそれぞれ介してウェハＷに照射される様子について説明する。
【０１５９】
図２０に示すように、電子放出領域７３３１−１の複数の電子放出部Ｐ（図２０に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、伝達光学系７４ａ−１に入射する。伝達光学系７４ａ−１は、電子放出領域７３３１−１からの複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを、二次光源面７４ｏｓが形成される仮想的な光学面７ｏｓに射出する。その結果、光学面７ｏｓ上に二次光源面７４ｏｓ−１が形成される。尚、光学面７ｏｓは、アパーチャ８５の開口と光学的に共役な仮想的な光学面である。二次光源面７４ｏｓ−１からの複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、射出光学系８３−１に入射する。その結果、射出光学系８３−１は、電子放出領域７３３１−１の実像が形成された二次光源面８３ｏｓ−１を形成する。二次光源面８３ｏｓ−１から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、照射光学系８８に入射する。このため、伝達光学系７４ａ−１及び射出光学系８３−１から構成される光学系は、照射光学系８８に向けて、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される電子ビームＥＢを射出する。つまり、伝達光学系７４ａ−１及び射出光学系８３−１から構成される光学系は、照射光学系８８に向けて、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある電子ビームＥＢを射出する。その結果、伝達光学系７４ａ−１及び射出光学系８３−１から構成される光学系を介して、照射光学系８８には、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕ（つまり、このような複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある電子ビームＥＢ）が入射する。
【０１６０】
電子放出領域７３３１−２の複数の電子放出部Ｐ（図２０に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、伝達光学系７４ａ−２に入射する。伝達光学系７４ａ−２は、電子放出領域７３３１−２からの複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを光学面７ｏｓに向けて射出して、光学面７ｏｓ上に二次光源面７４ｏｓ−２を形成する。二次光源面７４ｏｓ−２からの複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、射出光学系８３−２に入射する。その結果、射出光学系８３−２は、電子放出領域７３３１−２の実像が形成された二次光源面８３ｏｓ−２を形成する。二次光源面８３ｏｓ−２から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、照射光学系８８に入射する。その結果、伝達光学系７４ａ−２及び射出光学系８３−２から構成される光学系を介して、照射光学系８８には、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕ（つまり、このような複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある電子ビームＥＢ）が入射する。
【０１６１】
電子放出領域７３３１−３の複数の電子放出部Ｐ（図２０に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、伝達光学系７４ａ−３に入射する。伝達光学系７４ａ−３は、電子放出領域７３３１−３からの複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを光学面７ｏｓに射出して、光学面７ｏｓ上に二次光源面７４ｏｓ−３を形成する。二次光源面７４ｏｓ−３からの複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、射出光学系８３−３に入射する。その結果、射出光学系８３−３は、電子放出領域７３３１−３の実像が形成された二次光源面８３ｏｓ−３を形成する。二次光源面８３ｏｓ−３から放出されているとみなされる複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、照射光学系８８に入射する。その結果、伝達光学系７４ａ−３及び射出光学系８３−３から構成される光学系を介して、照射光学系８８には、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される電子ビームＥＢ（つまり、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある電子ビームＥＢ）が入射する。
【０１６２】
図２０には図示しないものの、その他の互いに対応する伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系もまた、照射光学系８８に向けて、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕを射出する。その結果、その他の互いに対応する伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系を介して、照射光学系８８には、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕ（つまり、このような複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕから構成される、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある電子ビームＥＢ）が入射する。
【０１６３】
このように、第２実施形態では、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される複数の電子ビームＥＢが、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態で照射光学系８８に入射する。尚、電子ビームＥＢの中心線は、電子放出領域７３３１の中心から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線を意味していてもよい。この場合、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される複数の電子ビームＥＢは、複数の電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の中心線が光軸ＡＸに対して平行になる状態で照射光学系８８に入射する。中心線の方向が電子ビームＥＢの進行方向であると仮定すると、複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される複数の電子ビームＥＢは、進行方向が揃った（典型的には、平行な）状態で照射光学系８８に入射する。複数の電子放出領域７３３１からそれぞれ放出される複数の電子ビームＥＢは、複数の電子放出領域７３３１の電子放出部Ｐ１からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕ１の進行方向が揃った（典型的には、平行な）状態で照射光学系８８に入射する。つまり、照射光学系８８には、テレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢが入射する。
【０１６４】
第２実施形態では、照射光学系８８は、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の電子ビームＥＢを射出する。照射光学系８８は、進行方向が揃った（典型的には、平行な）複数の電子ビームＥＢを射出する。このため、照射光学系８８は、テレセントリックな状態（つまり、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態）にある複数の電子ビームＥＢが入射し且つテレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢを射出する両側テレセントリック光学系を構成する。
【０１６５】
逆に言えば、第２実施形態では、照射光学系８８が両側テレセントリック光学系であることに合わせて、複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３から構成される光学系は、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の電子ビームＥＢを照射光学系８８が射出することができるように、複数の電子ビームＥＢをそれぞれ制御して照射光学系８８に向けて射出していると言える。言い換えれば、照射光学系８８が両側テレセントリック光学系であることに合わせて、複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３から構成される光学系は、進行方向が揃った（典型的には、平行な）状態にある複数の電子ビームＥＢを照射光学系８８が射出することができるように、複数の電子ビームＥＢをそれぞれ制御して照射光学系８８に向けて射出していると言える。更に言い換えれば、照射光学系８８が両側テレセントリック光学系であることに合わせて、複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３から構成される光学系は、テレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢを照射光学系８８が射出することができるように、複数の電子ビームＥＢをそれぞれ制御して照射光学系８８に向けて射出していると言える。
【０１６６】
その結果、ウェハＷには、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の電子ビームＥＢが照射される。ウェハＷには、進行方向が揃った（典型的には、平行な）状態にある複数の電子ビームＥＢが照射される。ウェハＷには、テレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢが照射される。つまり、露光装置ＥＸ２は、複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３（更には、照射光学系８８）を介して、中心線が光軸ＡＸに対して平行な状態にある複数の電子ビームＥＢでウェハＷを露光することができる。露光装置ＥＸ２は、複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３（更には、照射光学系８８）を介して、進行方向が揃った（典型的には、平行な）状態にある複数の電子ビームＥＢでウェハＷを露光することができる。露光装置ＥＸ２は、複数の伝達光学系７４ａ及び複数の射出光学系８３（更には、照射光学系８８）を介して、テレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢでウェハＷを露光することができる。
【０１６７】
更に、照射光学系８８の物体面８８ｏｓとウェハＷの表面とが光学的に共役であるため、ウェハＷの表面には、物体面８８ｏｓの像（つまり、複数の二次光源面８３ｏｓの像）が形成される。複数の二次光源面８３ｏｓには複数の電子放出領域７３３１の像がそれぞれ形成されているため、ウェハＷの表面には、複数の電子放出領域７３３１の像が形成される。このため、露光装置ＥＸ２は、複数の電子放出領域７３３１の像をウェハＷの表面に投影してウェハＷを露光することができる。
【０１６８】
また、照射光学系８８の物体面８８ｏｓとウェハＷの表面との双方に複数の電子放出領域７３３１の像が形成される第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、アパーチャ板８５の開口８５１に複数の電子放出領域７３３１の像が形成されなくてもよい。但し、アパーチャ板８５の開口８５１は、電子ビーム生成装置７と光学的に共役な位置に配置されることに変わりはない。具体的には、例えば、アパーチャ板８５の開口８５１は、電子ビーム生成装置７が形成する複数の二次光源面７４ａ（つまり、電子ビーム源）と光学的に共役な位置に配置される。この場合、集束レンズ８４及び一の射出光学系８３から構成される光学系は、アパーチャ板８５の開口８５１と複数の二次光源面７４ｏｓのうち一の射出光学系８３に対応する一の二次光源面７４ｏｓとを光学的に共役にする光学系であるとも言える。二次光源面７４ｏｓが伝達光学系７４ａによって形成されることを考慮すると、集束レンズ８４及び一の射出光学系８３並びに一の射出光学系８３に対応する一の伝達光学系７４ａから構成される光学系は、アパーチャ板８５の開口８５１と複数の二次光源面７４ｏｓのうち一の射出光学系８３に対応する一の二次光源面７４ｏｓ（つまり、一の伝達光学系７４ａが形成する一の二次光源面７４ｏｓ）とを光学的に共役にする光学系であるとも言える。
【０１６９】
更に、図２１に示すように、電子放出領域７３３１−１の複数の電子放出部Ｐ（図２１に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕは、伝達光学系７４ａ−１、射出光学系８３−１及び照射光学系８８を介して、ウェハＷの単位領域Ｗｐ−１の対応する位置にそれぞれ集光される。つまり、電子放出領域７３３１−１から放出される電子ビームＥＢは、ウェハＷの単位領域Ｗｐ−１で結像する。このため、単位領域Ｗｐ−１は、電子ビームＥＢを構成する複数の電子線ＥＢ＿ｌの電子放出部Ｐからの射出角の違いに起因して生じかねない単位領域Ｗｐ−１内での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラの影響を受けることなく、電子放出領域７３３１−１から放出される電子ビームＥＢによって適切に露光される。その他の単位領域Ｗｐについても同様である。
【０１７０】
加えて、上述したように、複数の二次光源面７４ｏｓとアパーチャ板８５の開口８５１とが光学的に共役である。上述したように、第１実施形態の二次光源面７４ａが第２実施液体の二次光源８３と等価であるため、二次光源面７４ａは、ケーラー照明される。つまり、二次光源面７４ａでは、電子放出部Ｐから放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕが全体に広がる。言い換えれば、ある電子放出部Ｐから互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌは、二次光源面７４ａ上で互いに異なる位置に入射する。このため、このような二次光源面７４ａと光学的に共役な開口８５１においても、ある電子放出部Ｐ（例えば、電子放出部Ｐ１からＰ３）から互いに異なる方向に放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌは、開口８５１内の互いに異なる位置を通過する。
【０１７１】
（２−４）第２実施形態の露光装置ＥＸ２の技術的効果
第２実施形態の露光装置ＥＸ２は、上述した露光装置ＥＸ１と同様に、複数の発光デバイス７１のオン・オフを切り替えることで、複数の電子ビームＥＢのオン・オフを切り替えることができる。このため、露光装置ＥＸ２は、ウェハＷ上に形成されたＬ／Ｓパターンに対してカットパターンを適切に形成することができる。更に、露光装置ＥＸ２は、上述した露光装置ＥＸ１と同様に、ブランキング・アパーチャを用いて複数の電子ビームＥＢを偏向させることで複数の電子ビームＥＢのオン・オフを切り替えなくてもよい。このため、露光装置ＥＸ２から、ブランキング・アパーチャが存在することで生ずる長期的な不安定要素が排除される。
【０１７２】
更に、露光装置ＥＸ２は、テレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢをウェハＷに照射することで、ウェハＷを露光することができる。このため、露光装置ＥＸ２は、非テレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢをウェハＷに照射する比較例の露光装置と比較して、ウェハＷをより適切に露光することができる。つまり、露光装置ＥＸ２は、ウェハＷに対して複数の電子ビームＥＢをより適切に照射することができる。
【０１７３】
更に、第２実施形態では、上述したように、ウェハＷ上における電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布に、電子放出部Ｐから放出される複数の電子線ＥＢ＿ｌの射出角の違いに起因したムラが生ずることはない。このため、露光装置ＥＸ２は、二次光源面７４ｏｓ上で生じている電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラによる影響を打ち消すことができる。その結果、露光装置ＥＸ２は、二次光源面７４ｏｓ（或いは、二次光源８３ｏｓ）上での電子ビームＥＢのエネルギー量の面内分布のムラによる影響を打ち消すことができない比較例の露光装置と比較して、ウェハＷをより適切に露光することができる。つまり、露光装置ＥＸ２は、ウェハＷに対して複数の電子ビームＥＢをより適切に照射することができる。
【０１７４】
尚、上述した説明では、複数の伝達光学系７４ａは、複数の電子ビームＥＢと１：１で対応するように配置されており、且つ、複数の射出光学系８３は、複数の電子ビームＥＢと１：１で対応するように配置されている。しかしながら、複数の伝達光学系７４ａは、複数の電子ビームＥＢと１：１で対応するように配置されていなくてもよい。複数の射出光学系８３は、複数の電子ビームＥＢと１：１で対応するように配置されていなくてもよい。この場合、第２実施形態の電子ビーム装置５ａの第１変形例の構造を示す断面図である図２２に示すように、複数の伝達光学系７４ａは、複数の電子ビームＥＢと１：Ｎ（但し、Ｎは２以上の整数）で対応するように配置されていてもよい。複数の射出光学系８３は、複数の電子ビームＥＢと１：Ｎ（但し、Ｎは２以上の整数）で対応するように配置されていてもよい。尚、図２２は、複数の伝達光学系７４ａが複数の電子ビームＥＢと１：２で対応し且つ複数の射出光学系８３が複数の電子ビームＥＢと１：２で対応する例を示している。この場合、一つの伝達光学系７４ａに複数の電子ビームＥＢが入射してもよい。一つの射出光学系８３に複数の電子ビームＥＢが入射してもよい。複数の伝達光学系７４ａの数は、複数の電子ビームＥＢの数よりも少なくなってもよい。複数の射出光学系８３の数は、複数の電子ビームＥＢの数よりも少なくなってもよい。複数の伝達光学系７４ａの数は、電子ビーム生成装置７が備える光電変換素子７３に形成されている複数のアパーチャ７３２１の数（つまり、複数の電子放出領域７３３１）の数よりも少なくなってもよい。複数の射出光学系８３の数は、複数の電子放出領域７３３１の数よりも少なくなってもよい。この場合であっても、上述した効果が享受可能であることに変わりはない。
【０１７５】
また、上述した説明では、電子ビーム生成装置７ａが複数の伝達光学系７４ａを備えている。しかしながら、電子ビーム生成装置７ａに代えて、電子ビーム光学系８が複数の伝達光学系７４ａを備えていてもよい。具体的には、第２実施形態の電子ビーム装置５ａの第２変形例の構造を示す断面図である図２３に示すように、第２変形例では、電子ビーム装置５ａは、複数の伝達光学系７４ａを備えていない電子ビーム生成装置７と、複数の伝達光学系７４ａを更に備えている電子ビーム光学系８ａとを備えていてもよい。この場合であっても、複数の伝達光学系７４ａとその他の光学素子（例えば、光電変換素子７３及び複数の射出光学系８３）との位置関係は同じでよい。その結果、上述した効果と同様の効果を享受することができる。
【０１７６】
（３）第３実施形態の露光装置ＥＸ３
続いて、第３実施形態の露光装置ＥＸ３について説明する。第３実施形態の露光装置ＥＸ３は、第２実施形態の露光装置ＥＸ２と比較して、複数の電子ビーム装置５ａに代えて、複数の電子ビーム装置５ｂを備えているという点で異なる。露光装置ＥＸ３のその他の特徴は、露光装置ＥＸ２のその他の特徴と同じであってもよい。このため、以下では、図２４を参照しながら、第３実施形態における電子ビーム装置５ｂについて説明する。図２４は、第２実施形態の電子ビーム装置５ｂの構造を示す断面図である。尚、既に説明済みの構成要件と同一の構成要件については、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１７７】
図２４に示すように、第３実施形態の電子ビーム装置５ｂは、第２実施形態の電子ビーム５ａと比較して、電子ビーム生成装置７ａに代えて電子ビーム生成装置７ｂを備え、且つ、電子ビーム光学系８に代えて電子ビーム光学系８ｂを備えているという点で異なる。電子ビーム装置５ｂのその他の特徴は、電子ビーム装置５ａのその他の特徴と同じであってもよい。
【０１７８】
電子ビーム光学系８ｂは、電子ビーム光学系８と比較して、照射光学系８８に代えて照射光学系８８ｂを備えているという点で異なる。尚、図２４では、図面の簡略化のために、電子ビーム光学系８ｂが備える構成要件の一部の記載が省略されている。照射光学系８８ｂは、非テレセントリックな状態（つまり、複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の少なくとも一つが光軸ＡＸに対して非平行な状態）にある複数の電子ビームＥＢが入射し且つテレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢを射出する片側テレセントリック光学系を構成しているという点で、両側テレセントリック光学系を構成する照射光学系８８とは異なる。但し、照射光学系８８ｂに入射する複数の電子ビームＥＢの全ての中心線が光軸ＡＸに対して非平行でなくてもよい。典型的には、光軸ＡＸと重なる位置を通過してくる電子ビームＥＢの中心線は、光軸ＡＸに対して平行であってもよい。電子ビーム光学系８ｂのその他の特徴は、電子ビーム光学系８のその他の特徴と同一であってもよい。
【０１７９】
照射光学系８８ｂは、集束レンズ８４ｂと、開口８５１ｂが形成されたアパーチャ板８５ｂと、対物レンズ８６ｂとを備えている。集束レンズ８４ｂ、アパーチャ板８５ｂ及び対物レンズ８６ｂの特徴は、集束レンズ８４、アパーチャ板８５及び対物レンズ８６の特徴と同一であってもよい。但し、集束レンズ８４ｂ、アパーチャ板８５ｂ及び対物レンズ８６ｂは、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系を構成するように、その特性（例えば、光学特性や配置位置等）が設定される。
【０１８０】
この場合、図２４に示すように、複数の射出光学系８３のそれぞれは、各射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して非平行な方向に進行する電子ビームＥＢを射出する。複数の射出光学系８３のそれぞれは、電子ビーム光学系８ｂの光軸ＡＸ及び照射光学系８８ｂの光軸ＡＸ８８に対しても非平行な方向に進行する電子ビームＥＢを射出する。尚、第３実施形態においても、第２実施形態と同様に、電子ビームＥＢの進行方向は、電子放出領域７３３１の中心（つまり、電子放出部Ｐ１）から放出される単位電子ビームＥＢ＿ｕの進行方向を意味していてもよい。また、単位電子ビームＥＢ＿ｕの進行方向は、単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線の方向を意味していてもよい。但し、照射光学系８８ｂに入射する複数の電子ビームＥＢのうちの少なくとも一つが光軸ＡＸに対して平行になるべき状況では、この電子ビームＥＢを射出する射出光学系８３は、当該射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して平行な方向に進行する電子ビームＥＢを射出してもよい。典型的には、光軸ＡＸ８３が光軸ＡＸと重なる射出光学系８３は、当該射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して平行な方向に進行する電子ビームＥＢを射出してもよい。図２４に示す例では、図２４中に記載されている５つの射出光学系８３のうちの中央の射出光学系８３が、当該射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して平行な方向に進行する電子ビームＥＢを射出している。
【０１８１】
電子ビーム生成装置７ｂは、電子ビーム生成装置７ａと比較して、複数の伝達光学系７４ａがそれぞれ備える複数のマイクロレンズ７４１ａの少なくとも一つを移動可能であるという点で異なる。複数のマイクロレンズ７４１ａの少なくとも一つを移動させるために、露光装置ＥＸ２の制御系のブロック構造を示すブロック図である図２５に示すように、電子ビーム生成装置７ｂは、レンズ駆動系７５ｂを備えている。電子ビーム生成装置７ｂのその他の特徴は、電子ビーム生成装置７ａのその他の特徴と同じであってもよい。
【０１８２】
レンズ駆動系７５ｂは、制御装置４の制御下で、各伝達光学系７４ａの光軸ＡＸ７４に交差する（特に、直交する）方向に沿って、各伝達光学系７４ａが備えるマイクロレンズ７４１ａを移動させる。マイクロレンズ７４１ａが移動すると、マイクロレンズ７４１ａが形成する磁場又は電場が作用する領域もまた、各伝達光学系７４ａの光軸ＡＸ７４に交差する方向に沿って移動する。マイクロレンズ７４１ａが形成する磁場又は電場が作用する領域が移動すると、当該マイクロレンズ７４１ａを通過した電子ビームＥＢ（つまり、マイクロレンズ７４１ａが形成する磁場又は電場が作用する領域を通過した電子ビームＥＢ）の振る舞いも変わる。典型的には、マイクロレンズ７４１ａを通過した電子ビームＥＢ進行方向が変わる。
【０１８３】
例えば、図２６（ａ）は、射出光学系８３の光軸ＡＸ８８に対して平行な方向に進行する電子ビームＥＢを射出光学系８３が射出する様子を示す断面図である。尚、図２６（ａ）中の太い点線は、複数の電子放出部Ｐ（図２６（ａ）に示す例では、電子放出部Ｐ１からＰ３）からそれぞれ放出される複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線を示している。従って、電子ビームＥＢの進行方向は、電子放出部Ｐ１を起点に延びる太い線で示される。図２６（ａ）に示す状態にある伝達光学系７４ａにおいてマイクロレンズ７４１ａが移動すると、図２６（ｂ）に示すように、マイクロレンズ７４１ａを通過した電子ビームＥＢの進行方向が変わる。その結果、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系の状態は、伝達光学系７４ａの光軸ＡＸ７４及び射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して平行な方向に進行する電子ビームＥＢを照射光学系８８ｂに向けて射出する状態から、伝達光学系７４ａの光軸ＡＸ７４及び射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して非平行に進行な方向に進行する電子ビームＥＢを照射光学系８８ｂに向けて射出する状態へと変わる。つまり、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、マイクロレンズ７４１ａを移動させることで、電子ビームＥＢの射出方向（つまり、進行方向）を制御することができる。このため、伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系は、片側テレセントリック光学系である照射光学系８３に合わせた射出態様で電子ビームＥＢを射出することができる。
【０１８４】
但し、マイクロレンズ７４１ａの移動方向が伝達光学系７４ａの光軸ＡＸ７４に交差する（特に、直交する）方向であるため、マイクロレンズ７４１ａが移動したとしても、上述したｆ−ｆ配置が崩れることはない。このため、図２６（ｂ）に示すように、伝達光学系７４ａの光軸ＡＸ７４及び射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して非平行な方向に進行する電子ビームＥＢを射出光学系８３が射出している場合であっても、この電子ビームＥＢを構成する複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕの中心線は互いに平行な状態に維持される。つまり、第３実施形態においても、第２実施形態と同様に、二次光源面８３ｏｓからは、中心線が平行な複数の単位電子ビームＥＢ＿ｕが放出されているとみなすことができることに変わりはない。
【０１８５】
レンズ駆動系７５ｂは、テレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢを照射光学系８８ｂが射出する状態を実現することが可能な所望の射出態様で複数の射出光学系８３が複数の電子ビームＥＢをそれぞれ射出することができるように、複数の伝達光学系７４１ａがそれぞれ備える複数のマイクロレンズ７４１ａの少なくとも一つを移動させてもよい。特に、レンズ駆動系７５ｂは、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系であることに合わせて、照射光学系８８ｂがテレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢを射出する状態を実現することが可能な所望の射出態様で複数の射出光学系８３が複数の電子ビームＥＢをそれぞれ射出することができるように、少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動させてもよい。この際、レンズ駆動系７５ｂは、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系である場合であっても、複数の電子ビームＥＢが照射光学系８８ｂのアパーチャ板８５ｂの開口８５１ｂを通過してテレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢを照射光学系８８ｂが射出する状態を実現することが可能な所望の射出態様で複数の射出光学系８３が複数の電子ビームＥＢをそれぞれ射出することができるように、少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動させてもよい。その結果、複数の伝達光学系７４ａは、照射光学系８８ｂがテレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢを射出するように、複数の電子ビームＥＢを複数の射出光学系８３に向けてそれぞれ所望の射出態様で射出することができる。複数の射出光学系８３は、照射光学系８８ｂがテレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢを射出するように、複数の電子ビームＥＢを照射光学系８８ｂに向けてそれぞれ所望の射出態様で射出することができる。
【０１８６】
照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系であることに合わせた射出態様で電子ビームＥＢを射出するために、例えば、レンズ駆動系７５は、光軸ＡＸと各射出光学系８３との間の距離（特に、各射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に交差する方向における距離）に応じて照射光学系８８ｂに対する電子ビームＥＢの入射角θｉｎが変わるように、少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動してもよい。具体的には、図２４に示すように、片側テレセントリック光学系を構成する照射光学系８８ｂでは、電子ビームＥＢが照射光学系８８ｂに入射する位置が光軸ＡＸから離れるほど、その電子ビームＥＢの照射光学系８８ｂに対する入射角θｉｎが大きくなる。このため、光軸ＡＸから遠い射出光学系８３ほど照射光学系８８ｂに対する入射角θｉｎが大きくなる電子ビームＥＢを射出するように、レンズ駆動系７５が少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動させてもよい。光軸ＡＸに近い射出光学系８３ほど照射光学系８８ｂに対する入射角θｉｎが小さくなる電子ビームＥＢを射出するように、レンズ駆動系７５が少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動させてもよい。尚、第３実施形態における「電子ビームＥＢの入射角θｉｎ」は、電子ビームＥＢの中心線の入射角を意味していてもよい。第３実施形態における「電子ビームＥＢの入射角θｉｎ」は、電子ビームＥＢの中心線が光軸ＡＸに平行な軸に対してなす角を意味していてもよい。
【０１８７】
照射光学系８８ｂに対する電子ビームＥＢの入射角θｉｎは、射出光学系８３からの電子ビームＥＢの射出角θｅｍに依存する。このため、レンズ駆動系７５は、光軸ＡＸと各射出光学系８３との間の距離（特に、各射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に交差する方向における距離）に応じて射出光学系８３からの電子ビームＥＢの射出角θｅｍが変わるように、少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動してもよい。具体的には、光軸ＡＸから遠い射出光学系８３ほど射出光学系８３からの射出角θｅｍが大きくなる電子ビームＥＢを射出するように、レンズ駆動系７５が少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動させてもよい。光軸ＡＸに近い射出光学系８３ほど射出光学系８３からの射出角θｅｍが小さくなる電子ビームＥＢを射出するように、レンズ駆動系７５が少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動させてもよい。尚、第３実施形態における「電子ビームＥＢの射出角θｅｍ」は、電子ビームＥＢの中心線の射出角を意味していてもよい。第３実施形態における「電子ビームＥＢの射出角θｅｍ」は、電子ビームＥＢの中心線が光軸ＡＸに平行な軸に対してなす角を意味していてもよい。
【０１８８】
射出光学系８３からの電子ビームＥＢの射出角θｅｍが変わることは、射出光学系８３から射出される電子ビームＥＢの偏向量が変わることと実質的には等価であるとも言える。尚、第３実施形態における「電子ビームＥＢの偏向量」は、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３を基準とする電子ビームＥＢの中心線の偏向量を意味していてもよい。このため、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系であることに合わせた射出態様で電子ビームＥＢを射出するために、レンズ駆動系７５ｂは、光軸ＡＸと各射出光学系８３との間の距離に応じて電子ビームＥＢの偏向量が変わるように、少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動してもよい。具体的には、光軸ＡＸから遠い射出光学系８３ほど偏向量が多くなる電子ビームＥＢを射出するように、レンズ駆動系７５が少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動させてもよい。光軸ＡＸに近い射出光学系８３ほど偏向量が少なくなる電子ビームＥＢを射出するように、レンズ駆動系７５が少なくとも一つのマイクロレンズ７４１ａを移動させてもよい。
【０１８９】
照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系であることに合わせた射出態様で電子ビームＥＢを射出するために、各射出光学系８３から射出される電子ビームＥＢの偏向方向は、光軸ＡＸに対して各射出光学系８３が位置する方向に基づいて決定されてもよい。尚、第３実施形態における「電子ビームＥＢの偏向方向」は、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３を基準に対して電子ビームＥＢの中心線がシフトした方向を意味していてもよい。例えば、光軸ＡＸに対して＋Ｘ方向に位置する射出光学系８３から射出される電子ビームＥＢは、この射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して＋Ｘ方向に偏向されていてもよい（図２４中の、光軸ＡＸよりも右側に位置する射出光学系８３参照）。例えば、光軸ＡＸに対して−Ｘ方向に位置する射出光学系８３から射出される電子ビームＥＢは、この射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して−Ｘ方向に偏向されていてもよい（図２４中の、光軸ＡＸよりも左側に位置する射出光学系８３参照）。例えば、光軸ＡＸに対して＋Ｙ方向に位置する射出光学系８３から射出される電子ビームＥＢは、この射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して＋Ｙ方向に偏向されていてもよい。例えば、光軸ＡＸに対して−Ｙ方向に位置する射出光学系８３から射出される電子ビームＥＢは、この射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して−Ｙ方向に偏向されていてもよい。つまり、各射出光学系８３から射出される電子ビームＥＢの偏向方向は、光軸ＡＸに対して各射出光学系８３が位置する方向と同じであってもよい。
【０１９０】
この場合、複数の射出光学系８３は、別々の方向に進行する複数の電子ビームＥＢをそれぞれ射出してもよい。複数の射出光学系８３は、進行方向が異なる複数の電子ビームＥＢをそれぞれ射出してもよい。但し、複数の射出光学系８３のうちの少なくとも二つが、同じ方向に向けて少なくとも二つの電子ビームＥＢをそれぞれ射出してもよい。複数の射出光学系８３のうちの少なくとも二つが、進行方向が同じになる少なくとも二つの電子ビームＥＢをそれぞれ射出してもよい。
【０１９１】
尚、図２６（ｂ）から分かるように、互いに対応する伝達光学系７４ａ及び射出光学系８３から構成される光学系に着目すると、マイクロレンズ７４１ａが移動することで、マイクロレンズ７４１ａの光軸ＡＸ７４が、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対してシフトする。つまり、マイクロレンズ７４１ａの光軸ＡＸ７４が、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３から離れる。マイクロレンズ７４１ａの光軸ＡＸ７４が射出光学系８３の光軸ＡＸ８３から離れた状態にある場合には、当該射出光学系８３は、当該射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して非平行な方向に進行する電子ビームＥＢを照射光学系８８ｂに対して射出してもよい。一方で、マイクロレンズ７４１ａの光軸ＡＸ７４が射出光学系８３の光軸ＡＸ８３と一致する状態にある場合には、当該射出光学系８３は、当該射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に対して平行な方向に進行する電子ビームＥＢを照射光学系８８ｂに対して射出してもよい。
【０１９２】
以上説明したように、露光装置ＥＸ３は、上述した第２実施形態の露光装置ＥＸ２が享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第３実施形態では、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系である場合であっても、露光装置ＥＸ３は、テレセントリックな状態にある複数の電子ビームＥＢをウェハＷに照射することができる。このため、露光装置ＥＸ３は、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系である場合であっても、ウェハＷをより適切に露光することができる。つまり、露光装置ＥＸ３は、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系である場合であっても、ウェハＷに対して複数の電子ビームＥＢをより適切に照射することができる。
【０１９３】
尚、射出光学系８３は、制御装置４の制御下で、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に交差する（特に、直交する）方向に沿ってマイクロレンズ８３１を移動させることが可能なレンズ駆動系を備えていてもよい。この場合であっても、上述した効果と同様の効果を享受可能である。尚、この場合には、電子ビーム生成装置７ｂは、レンズ駆動系７５ｂを備えていてもよいし、備えていなくてもよい。
【０１９４】
上述した説明では、電子ビーム生成装置７ｂは、マイクロレンズ７４１ａそのものを移動させている。しかしながら、マイクロレンズ７４１ａそのものが移動しない場合であっても、マイクロレンズ７４１ａが形成する磁場又は電場が作用する領域が移動すれば、電子ビームＥＢの進行方向が制御可能である。このため、電子ビーム生成装置７ｂは、マイクロレンズ７４１ａそのものの位置を固定したまま（或いは、移動させると共に）、マイクロレンズ７４１ａが形成する磁場又は電場が作用する領域を、伝達光学系７４ａの光軸ＡＸ７４に交差する（特に、直交する）方向に沿って移動させてもよい。例えば、電子ビーム生成装置７ｂは、制御装置４の制御下で、マイクロレンズ７４１ａに供給される制御電流を制御することで、マイクロレンズ７４１ａが形成する磁場又は電場が作用する領域を移動させてもよい。この場合、電子ビーム生成装置７ｂは、レンズ駆動系７５ｂを備えていてもよいし、備えていなくてもよい。尚、電子ビーム生成装置７ｂがレンズ駆動系７５ｂを備えていない場合には、レンズ駆動系７５ｂからの漏れ磁場が電子ビームＥＢに与える影響がなくなるという利点もある。射出光学系８３についても同様に、電子ビーム光学系８ｂは、マイクロレンズ８３１そのものの位置を固定したまま（或いは、移動させると共に）、マイクロレンズ８３１が形成する磁場又は電場が作用する領域を、射出光学系８３の光軸ＡＸ８３に交差する（特に、直交する）方向に沿って移動させてもよい。
【０１９５】
或いは、伝達光学系７４ａの製造時（或いは、伝達光学系７４ａの電子ビーム装置５ｂ、光学システム３又は露光装置ＥＸ３への組み付け時）に、伝達光学系７４ａが備えるマイクロレンズ７４１ａが、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系であることに合わせた適切な位置に予め組みつけられていてもよい（言い換えれば、固定されていてもよい）。この場合、伝達光学系７４ａは、レンズ駆動系７５ｂを備えていなくてもよいが、備えていてもよい。射出光学系８３についても同様に、射出光学系８３の製造時（或いは、射出光学系８３の電子ビーム装置５ｂ、光学システム３又は露光装置ＥＸ３への組み付け時）に、射出光学系８３が備えるマイクロレンズ８３１が、照射光学系８８ｂが片側テレセントリック光学系であることに合わせた適切な位置に予め組みつけられていてもよい（言い換えれば、固定されていてもよい）。
【０１９６】
尚、上述した第１及び第２実施形態においても、マイクロレンズ７４１ａ及び／又は８３１を移動させてもよい。
【０１９７】
（４）変形例
上述した説明では、光学システム３は、複数の電子ビーム装置５を備えるマルチカラム型の光学システムである。しかしながら、光学システム３は、単一の電子ビーム装置５を備えるシングルカラム型の光学システムであってもよい。
【０１９８】
上述した説明では、光学システム３は、ステージチャンバ１の天井を構成するフレーム１３を介して床面Ｆ上で支持されている。しかしながら、光学システム３は、クリーンルームの天井面又は真空チャンバの天井面に、防振機能を備えた吊り下げ支持機構によって吊り下げ支持されてもよい。
【０１９９】
上述した説明では、光学システム３の筐体６は、ベースプレート６１と周壁部６２とクーリングプレート６３とを備えている。しかしながら、筐体６は、ベースプレート６１、周壁部６２及びクーリングプレート６３の少なくとも一つを備えていなくてもよい。この場合、ステージチャンバ１の少なくとも一部の部材が、ベースプレート６１、周壁部６２及びクーリングプレート６３の少なくとも一つとして機能してもよい。更に、真空室６４と露光室１４とが連通していてもよい。或いは、光学システム３は、筐体６を備えていなくてもよい。この場合、ステージチャンバ１の露光室１４に複数の電子ビーム装置５が配置されてもよい。露光室１４の真空度を維持するために、ステージチャンバ１のフレーム１３には、開口１３１が形成されていなくてもよい。
【０２００】
上述した説明では、露光装置ＥＸ１は、複数の電子ビームＥＢをそれぞれ射出する電子ビーム生成装置７（つまり、複数の電子放出領域７３３１を有する面放出型電子ビーム源）を各電子ビーム装置５が備える露光装置である。しかしながら、露光装置ＥＸ１は、複数の開口を有するブランキングアパーチャアレイを介して複数の電子ビームＥＢを生成し、描画パターンに応じて複数の電子ビームＥＢを個別にＯＮ／ＯＦＦしてパターンをウェハＷに描画する露光装置であってもよい。
【０２０１】
上述した説明では、電子ビーム装置５は、複数の電子ビームＥＢを用いてウェハＷを露光するマルチビーム型の電子ビーム装置である。しかしながら、電子ビーム装置５は、単一の電子ビームＥＢを用いてウェハＷを露光するシングルビーム型の電子ビーム装置である。この場合、電子ビーム生成装置７は、単一の発光デバイス７１と、単一の投影レンズ７２とを備えていてもよい。露光装置ＥＸ１は、各電子ビーム装置５がウェハＷに照射する電子ビームＥＢの断面をサイズ可変の矩形に成形する可変成形型の露光装置であってもよい。露光装置ＥＸ１は、各電子ビーム装置５がスポット状の電子ビームＥＢをウェハＷに照射するポイントビーム型の露光装置であってもよい。露光装置ＥＸ１は、各電子ビーム装置５が所望形状のビーム通過孔が形成されたステンシルマスクを用いて電子ビームＥＢを所望形状に成形するステンシルマスク型の露光装置であってもよい。
【０２０２】
上述した説明では、電子ビーム生成装置７は、ベースプレート６１の貫通孔６１２に配置されている。しかしながら、電子ビーム生成装置７の少なくとも一部が貫通孔６１２に配置されていなくてもよい。例えば、電子ビーム生成装置７の発光デバイス７１が貫通孔６１２に配置される一方で、電子ビーム生成装置７の光電変換素子７３が貫通孔６１２の下方（つまり、筐体８１の内部空間８１１）に配置されてもよい。この場合、発光デバイス７１が、筐体８１の内部空間８１１と筐体８１の外部空間とを隔離する真空隔壁としても用いられてもよい。或いは、例えば、発光デバイス７１が貫通孔６１２の上方に配置される一方で、光電変換素子７３が貫通孔６１２又は貫通孔６１２の下方に配置されてもよい。光電変換素子７３が貫通孔６１２に配置される場合には、光電変換素子７３が、筐体８１の内部空間８１１と筐体８１の外部空間とを隔離する真空隔壁としても用いられてもよい。光電変換素子７３が貫通孔６１２の下方に配置される場合には、筐体８１の内部空間８１１と筐体８１の外部空間とを隔離する真空隔壁（但し、光ＥＬが通過可能な真空隔壁）が貫通孔６１２に配置されてもよい。或いは、例えば、ベースプレート６１に貫通孔６１２を形成することなく、筐体８１内に（例えば、ベースプレート６１の下面に）電子ビーム生成装置７が配置されてもよい。
【０２０３】
電子ビーム生成装置７は、複数の投影レンズ７２を備えていなくてもよい。この場合、複数の発光デバイス７１が射出した複数の光ＥＬは、複数の投影レンズ７２を介することなく、光電変換素子７３に入射してもよい。電子ビーム生成装置７が複数の投影レンズ７２を備えていない場合には、複数の発光デバイス７１は、光電変換素子７３と一体化されていてもよい。例えば、複数の発光デバイス７１は、複数の発光デバイス７１からの光ＥＬが空間（例えば、真空空間及び気体空間の少なくとも一方）を介することなく光電変換素子７３に入射するように、光電変換素子７３と一体化されていてもよい。複数の発光デバイス７１からの光ＥＬが空間（例えば、真空空間及び気体空間の少なくとも一方）を介することなく光電変換素子７３に入射する場合には、光ＥＬの気体分子による吸収や散乱による影響がなくなる。このため、発光デバイス７１として、気体分子による吸収の少ない波長（例えば、可視光領域から赤外光領域の一部に存在する波長であって、大気の窓と称される）の光を射出する発光デバイスのみならず、その他の波長の光を射出する発光デバイスを用いることができる。その結果、発光デバイス７１が射出する光ＥＬの波長の自由度が高くなる。このため、光ＥＬの波長が適切に選択されれば、露光装置ＥＸ１は、光ＥＬを用いて効率よく光電変換を行うことができ、相対的に高いエネルギーを有する電子ビームＥＢをウェハＷに照射することができる。
【０２０４】
上述した説明では、光電変換素子７３は、アルカリ光電層７３３を用いて、光ＥＬを電子ビームＥＢに変換している。しかしながら、光電変換素子７３は、アルカリ光電層７３３とは異なる種類の光電層を用いて、光ＥＬを電子ビームＥＢに変換してもよい。このような光電層の一例として、金属光電層が挙げられる。
【０２０５】
上述した説明では、電子ビーム生成装置７は、アパーチャ７３２１を介して発光デバイス７１からの光ＥＬを、アルカリ光電層７３３に照射している。しかしながら、電子ビーム生成装置７は、アパーチャ７３２１を介することなく、発光デバイス７１からの光ＥＬを、アルカリ光電層７３３に照射してもよい。例えば、発光デバイス７１が所望の断面形状（例えば、アパーチャ７３２１に対応する形状）の光ＥＬを射出可能である場合には、電子ビーム生成装置７は、アパーチャ７３２１を介することなく、発光デバイス７１からの光ＥＬを、アルカリ光電層７３３に照射してもよい。この場合、光電変換素子７３は、遮光膜７３２を備えていなくてもよい。
【０２０６】
上述した説明では、光電変換素子７３では、板部材７３１と遮光膜７３２とアルカリ光電層７３３とが一体化された光学素子である。つまり、光電変換素子７３は、アパーチャ７３２１を形成するための部材（つまり、遮光膜７３２）と光電変換を行うための部材（つまり、アルカリ光電層７３３）とが一体化された光学素子である。しかしながら、アパーチャ７３２１を形成するための部材と光電変換を行うための部材とが別体であってもよい。この場合、アパーチャ７３２１を形成するための部材が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿って移動可能であってもよい。光電変換を行うための部材が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿って移動可能であってもよい。発光デバイス７１が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿って移動可能であってもよい。
【０２０７】
上述した説明では、電子ビーム生成装置７は、複数の発光デバイス７１から光電変換素子７３の複数のアパーチャ７３２１に対して複数の光ＥＬをそれぞれ照射している。しかしながら、電子ビーム生成装置７は、単一の発光デバイス７１が射出した単一の光ＥＬから複数の光ＥＬを生成し、生成した複数の光ＥＬを光電変換素子７３の複数のアパーチャ７３２１に対してそれぞれ照射してもよい。一例として、電子ビーム生成装置７は、単一の発光デバイス７１が射出した単一の光ＥＬを空間変調器（例えば、反射型の又は透過型の空間変調器）で変調することで複数の光ＥＬを生成してもよい。空間光変調器の一例として、プログラマブルな空間変調器の一例である光回折型ライトバルブがあげられる。
【０２０８】
上述した説明では、電子ビーム光学系８は、筐体８１と、加速器８２と、集束レンズ８４と、アパーチャ板８５と、対物レンズ８６と、反射電子検出装置８７とを備えている。しかしながら、電子ビーム光学系８は、筐体８１、加速器８２、集束レンズ８４、アパーチャ板８５、対物レンズ８６及び反射電子検出装置８７の少なくとも一つを備えていなくてもよい。
【０２０９】
上述した説明では、射出光学系８３は、電子ビームＥＢを収束するために、マイクロレンズ８３１を備えている。つまり、射出光学系８３は、マイクロレンズ８３１が発生する電場又は磁場と電子ビームＥＢとの間に作用する電磁相互作用を利用して、電子ビームＥＢを収束させている。しかしながら、射出光学系８３は、電磁相互作用とは異なる現象を利用して、電子ビームＥＢを収束させてもよい。例えば、射出光学系８３は、電子ビームＥＢの回折を利用して、電子ビームＥＢを収束させてもよい。この場合、射出光学系８３は、マイクロレンズ８３１に代えて、電子ビームＥＢを回折させるための回折光学素子を備えていてもよい。回折光学素子の一例として、フレネルゾーンプレートがあげられる。尚、回折光学素子も、電子ビームＥＢをある位置に収束させることができる。このため、回折光学素子に対しても、マイクロレンズ８３１と同様に、焦点位置等が定義可能である。従って、マイクロレンズ８３１に代えて回折光学素子が用いられる場合であっても、回折光学素子の配置位置はマイクロレンズ８３１の配置位置と同じであってもよく、且つ、回折光学素子を備える射出光学系の機能及び技術的効果は、マイクロレンズ８３１を備える射出光学系８３の機能及び技術的効果とそれぞれ変わらない。第２実施形態の伝達光学系７４ａも同様に、マイクロレンズ７４１に代えて、電磁相互作用とは異なる現象を利用して電子ビームＥＢを収束させる（或いは、発散させる）光学素子を備えていてもよい。
【０２１０】
上述した説明では、露光装置ＥＸ１は、コンプリメンタリ・リソグラフィに用いられる。しかしながら、露光装置ＥＸ１は、コンプリメンタリ・リソグラフィ以外の用途で用いられてもよい。例えば、露光装置ＥＸ１は、電子ビームＥＢでウェハＷにパターン（例えば、一つの半導体チップのパターン又は複数の半導体チップのパターン）を描画するようにウェハＷを露光する用途で用いられてもよいし、微小マスクのパターンを電子ビームＥＢでウェハＷに転写するようにウェハＷを露光する用途で用いられてもよい。この場合、露光装置ＥＸ１は、あるパターンをマスクからウェハＷへ一括して転写する一括転写方式の露光装置であってもよい。或いは、露光装置ＥＸ１は、一括転写方式よりも高いスループットで露光が可能な分割転写方式の露光装置であってもよい。分割転写方式の露光装置は、ウェハＷに転写すべきパターンをマスク上で１つのショット領域に相当する大きさよりも小さい複数の小領域に分割し、これら複数の小領域のパターンをウェハＷに転写する。尚、分割転写方式の露光装置としては、あるパターンを備えたマスクのある範囲に電子ビームＥＢを照射し、当該電子ビームのＥＢが照射された範囲のパターンの像を投影レンズで縮小転写する縮小転写型の露光装置もある。
【０２１１】
露光装置ＥＸ１は、スキャニング・ステッパであってもよい。露光装置ＥＸ１は、ステッパなどの静止型露光装置であってもよい。露光装置ＥＸ１は、一のショット領域の少なくとも一部と他のショット領域の少なくとも一部とを合成するステップ・アンド・スティッチ型の縮小投影露光装置であってもよい。
【０２１２】
上述した説明では、露光装置ＥＸ１では、ウェハＷが単独でウェハステージ２２にロードされる。しかしながら、ウェハＷが搬送部材（例えば、シャトル）によって保持された状態で当該搬送部材がウェハステージ２２にロードされてもよい。
【０２１３】
上述した説明では、露光装置ＥＸ１の露光対象が、ウェハＷ（例えば、半導体デバイスを製造するための半導体基板）である。しかしながら、露光装置ＥＸ１の露光対象は、任意の基板であってもよい。例えば、露光装置ＥＸ１は、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン又はＤＮＡチップを製造するための露光装置であってもよい。例えば、露光装置ＥＸ１は、角型のガラスプレートやシリコンウェハにパターンを描画するための露光装置であってもよい。
【０２１４】
上述した説明では、ウェハＷを露光するために電子ビーム装置５が用いられている。しかしながら、電子ビーム装置５は、ウェハＷを露光する目的とは異なる目的で用いられてもよい。具体的には、ターゲットに電子ビームＥＢを照射する任意の装置が電子ビーム装置５を備えていてもよい。例えば、ターゲットに電子ビームＥＢを照射してターゲットに対して所定の処理（例えば、加工処理）を行う任意の装置が電子ビーム装置５を備えていてもよい。例えば、電子顕微鏡や付加製造を行う３次元プリンタ等が電子ビーム装置５を備えていてもよい。
【０２１５】
半導体デバイス等のデバイスは、図２７に示す各ステップを経て製造されてもよい。デバイスを製造するためのステップは、デバイスの機能及び性能設計を行うステップＳ２０１、機能及び性能設計に基づく露光パターン（つまり、電子ビームＥＢによる露光パターン）を生成するステップＳ２０２、デバイスの基材であるウェハＷを製造するステップＳ２０３、生成した露光パターンに応じた電子ビームＥＢを用いてウェハＷを露光し且つ露光されたウェハＷを現像するステップＳ２０４、デバイス組み立て処理（ダイシング処理、ボンディング処理、パッケージ処理等の加工処理）を含むステップＳ２０５及びデバイスの検査を行うステップＳ２０６を含んでいてもよい。
【０２１６】
上述の各実施形態の構成要件の少なくとも一部は、上述の各実施形態の構成要件の少なくとも他の一部と適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の構成要件のうちの一部が用いられなくてもよい。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【０２１７】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電子ビーム装置、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０２１８】
ＥＸ  露光装置
１  ステージチャンバ
２  ステージシステム
３  光学システム
５  電子ビーム装置
６  筐体
７  電子ビーム生成装置
７１  発光デバイス
７２  投影レンズ
７３  光電変換層
７３１  板部材
７３２  遮光膜
７３２１  アパーチャ
７３３  アルカリ光電層
７３３１  電子放出領域
７４ａ  伝達光学系
７４１ａ  マイクロレンズ
８  電子ビーム光学系
８３  射出光学系
８３１  マイクロレンズ
８３ｏｓ  二次光源面
８４  集束レンズ
８５  アパーチャ板
８６  対物レンズ
８８  照射光学系
ＥＬ  光
ＥＢ  電子ビーム
【図１】
2020031156.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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