(57)【要約】【課題】簡易な構成の電子光学系と単一のビームパターン限定アパーチャを用いて、被処理体上のビームパターン内の電流密度分布特性を改善すること。【解決手段】物理的に製作可能に修正されたアパーチャレイアウトについて、ビームパターン内の電流密度分布を求める（Ｓ5）。次に、上記のようにして求めたビームパターンＢＰ内の電流密度分布に予め設定した判定閾値を当てはめて電流密度の均一性を判定し（Ｓ6）、許容範囲に収まらないときは仮電子線通過領域部に仮内部遮蔽部を設定する（Ｓ7及びＳ8）。次に、上記のように仮内部遮蔽部によって変更または更新されたアパーチャレイアウトについてステップＳ5〜Ｓ8を適宜繰り返し、判定基準を満たすような仮電子線通過領域部および仮内部遮蔽部を確定する（Ｓ8）。【選択図】図３
2010067880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるために、前記電子ビーム発生部と前記ステージとの間に配置される第１の電子レンズと、
前記被処理体上に収束する前記電子ビームのスポットを所望の形状およびサイズの電子ビームパターンに限定するために前記電子ビーム発生部と前記第１の電子レンズとの間に配置され、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部を含むビームパターン限定アパーチャと
を有し、
前記ビームパターン限定アパーチャが、少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に前記電子ビームパターンの中心部に到達するはずの電子線を遮断するための内部遮蔽部を有している電子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記被処理体上の前記電子ビームパターン内の電子線到達点と前記ビームパターン限定アパーチャ上の電子線通過点とが１対Ｎ（Ｎは２以上の整数）の関係で対応する請求項１に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記ビームパターン限定アパーチャの前記複数の電子線通過領域部は、前記電子ビームパターンに略対応した外郭を有する中心通過領域部と、前記中心通過領域部の周囲に位置する周辺通過領域部とからなり、
前記ビームパターン限定アパーチャの前記中心通過領域部および前記周辺通過領域部を除いた領域からなる外部遮蔽部は、前記電子ビーム発生部側から入射してくる電子線を遮断する請求項１または請求項２に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記外部遮蔽部は、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で、前記被処理体上の前記電子ビームパターンの外に到達するはずの電子線の全部または大部分を遮断する請求項３に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記周辺通過領域部が、前記中心通過領域部の周りで周回方向で互いに分離している複数の分割周辺通過領域部からなる請求項３または請求項４に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項６】
前記中心通過領域部内で、その領域中心部に前記内部遮蔽部が配置され、前記内部遮蔽部の周囲に電子線を通過させるための開口が形成され、前記内部遮蔽部を物理的に支持するための梁部が前記外部遮蔽部から前記開口を横断して前記内部遮蔽部まで延びている請求項３〜５のいずれか一項に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項７】
前記中心通過領域部内に電子線を通過させるための多数の小孔が所定の配列パターンで配置され、前記中心通過領域部内で前記配列パターンを除く領域が前記内部遮蔽部を構成する請求項６に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項８】
前記小孔が、前記中心通過領域部の中心部に延在する所望の形状および所望の面積を有する中心遮蔽区画の外に分布して配置される請求項７に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項９】
前記中心遮蔽区画の形状が正方形または円である請求項８記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１０】
前記中心通過領域部の中心点から見た放射方向において、前記周辺通過領域部内で、その中心部に前記内部遮蔽部が設けられ、前記内部遮蔽部の周囲に電子線を通過させるための開口が配置され、前記内部遮蔽部を物理的に支持するための梁部が前記外部遮蔽部から前記開口を横断して前記内部遮蔽部まで延びている請求項６〜９のいずれか一項に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１１】
前記電子ビーム発生部と前記ビームパターン限定アパーチャとの間に、前記電子ビームを前記アパーチャの前記電子線通過領域部から横に逸らしてブランキングさせるためのビームブランカが配置されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１２】
前記電子ビーム発生部と前記ビームブランカとの間に、前記電子ビームの断面形状を所望の形状にトリミングするためのトリミングアパーチャが配置されている請求項１１に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１３】
前記ビームパターン限定アパーチャと前記第１の電子レンズとの間に、前記電子ビームを偏向させるための偏向器が配置されている請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１４】
前記電子ビーム発生部が、陰極の先端に高電界を印加して電子を引き出す電界放射電子銃を有し、
前記電子ビーム発生部の近傍に前記電界放射電子銃より所定の放射角で放出された電子ビームを流線流の状態を保ったまま平行なビームにコリメートするための第２の電子レンズが配置される請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項１５】
電子ビーム描画装置においてステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるための電子レンズとの間に配置され、前記被処理体上に収束する前記電子ビームのスポットを所望の形状およびサイズの電子ビームパターンに限定するビームパターン限定アパーチャであって、
前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部と、
前記電子ビームパターンの中心部に到達するはずの電子線を遮断するために少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に設けられる内部遮蔽部と
を有するビームパターン限定アパーチャ。
【請求項１６】
前記被処理体上の前記電子ビームパターン内の電子線到達点と前記電子線通過領域部内の電子線通過点とが１対Ｎ（Ｎは２以上の整数）の関係で対応する請求項１５に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項１７】
前記複数の電子線通過領域部は、前記電子ビームパターンに略対応した外郭を有する中心通過領域部と、前記中心通過領域部の周囲に位置する周辺通過領域部とからなり、
前記中心通過領域部および前記周辺通過領域部を除いた領域からなる外部遮蔽部は、前記電子ビーム発生部側から入射してくる電子線を遮断する請求項１５または請求項１６に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項１８】
前記外部遮蔽部は、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で、前記被処理体上の前記電子ビームパターンの外に到達するはずの電子線の全部または大部分を遮断する請求項１７に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項１９】
前記周辺通過領域部が、前記中心通過領域部から見た周回方向で互いに分離している複数の分割周辺通過領域部からなる請求項１７または請求項１８に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項２０】
前記中心通過領域部内で、その領域中心部に前記内部遮蔽部が配置され、前記内部遮蔽部の周囲に電子線を通過させるための開口が形成され、前記内部遮蔽部を物理的に支持するための梁部が前記外部遮蔽部から前記開口を横断して前記内部遮蔽部まで延びている請求項１７〜１９のいずれか一項に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項２１】
前記中心通過領域部内に電子線を通過させるための多数の小孔が所定の配列パターンで配置され、前記中心通過領域部内で前記配列パターンを除く領域が前記内部遮蔽部を構成する請求項２０に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項２２】
前記小孔が、前記中心通過領域部の中心部に延在する所望の形状および所望の面積を有する中心遮蔽区画の外に分布して配置される請求項２１に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項２３】
前記中心遮蔽区画の形状が正方形または円である請求項２２に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項２４】
前記中心通過領域部の中心点から見た放射方向において、前記周辺通過領域部内で、その中心部に前記内部遮蔽部が設けられ、前記内部遮蔽部の周囲に電子線を通過させるための開口が配置され、前記内部遮蔽部を物理的に支持するための梁部が前記外部遮蔽部から前記開口を横断して前記内部遮蔽部まで延びている請求項２０〜２３のいずれか一項に記載のビームパターン限定アパーチャ。
【請求項２５】
電子ビーム描画装置においてステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるための電子レンズとの間に配置され、前記被処理体上に収束する前記電子ビームのスポットを所望の形状およびサイズの電子ビームパターンに限定するビームパターン限定アパーチャを設計するための方法であって、
前記電子ビームパターンの形状およびサイズを設定する第１の工程と、
前記電子ビーム描画装置の電子光学系における所定の条件および定数に基づいて、前記電子ビーム発生部より発生される前記電子ビームを構成する各電子線の軌跡を解析する第２の工程と、
前記ビームパターン限定アパーチャを配置すべき位置において、前記電子ビーム発生部側より入射してくる電子線の中で、前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するはずの電子線の全部または大部分を通過させる仮電子線通過領域部と、前記被処理体上の前記電子ビームパターンの外に到達するはずの電子線の全部または大部分を遮断する外部遮蔽部とを設定する第３の工程と、
前記仮電子線通過領域部を通過する各電子線について前記被処理体上の前記電子ビームパターン内の到達位置を調べ、前記電子ビームパターン内の電流密度分布を求める第４の工程と、
前記電子ビームパターン内の電流密度分布について均一性を判定する第５の工程と、
前記電流密度分布の均一性が向上するように、前記仮電子線通過領域部内に電子線の一部を遮断するための所望の形状または所望のサイズを有する仮内部遮蔽部を設定して、前記仮電子線通過領域部の電子線通過特性を更新する第６の工程と、
前記電流密度分布の均一性が所定の許容範囲に入るまで前記第６の工程で前記仮内部遮蔽部の形状またはサイズを変更して前記第４の工程と前記第５の工程を繰り返す第７の工程と、
前記第７の工程を終えて確定した前記仮電子線通過領域部および前記仮内部遮蔽部を前記ビームパターン限定アパーチャにおいてそれぞれ実際に作成されるべき電子線通過領域部および内部遮蔽部と決定する第８の工程と
を有するビームパターン限定アパーチャの設計方法。
【請求項２６】
前記第３の工程において、前記仮電子線通過領域部を離散的に複数設定する請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第３の工程において、前記電子ビームパターンに略対応した外郭を有する仮中心通過領域部と、前記仮中心通過領域部の周囲に位置する仮周辺通過領域部とを設定する請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記仮周辺通過領域部が、前記仮中心通過領域部の周りで周回方向で互いに分離している複数の仮分割周辺通過領域部からなる請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記仮中心通過領域部の外郭形状を略正方形に設定し、
前記複数の仮分割周辺通過領域部として、前記仮中心通過領域部の４つの辺にそれぞれ対向する４つの仮サイド領域部と、前記仮中心通過領域部の四つの角にそれぞれ対向する４つの仮対角線上領域部とを設定する請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第６の工程において、前記仮中心通過領域部内の中心部に前記仮内部遮蔽部を設定し、前記電流密度分布の均一性を向上させるために前記仮内部遮蔽部の面積を次第に大きくしていく請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記第６の工程において、前記仮中心通過領域部内に電子線を通過させるための多数の仮小孔を所定の配列パターンで設定し、前記電流密度分布の均一性を向上させるために前記仮小孔の個数を次第に減らしていく請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記第６の工程において、前記仮中心通過領域部内に電子線を通過させるための多数の仮小孔を所定の配列パターンで設定し、前記電流密度分布の均一性を向上させるために前記仮小孔の口径を次第に小さくしていく請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記第６の工程において、前記仮中心通過領域部の中心点から見た放射方向において前記仮周辺通過領域部内の中心部に前記仮内部遮蔽部を設定し、前記電流密度分布の均一性を向上させるために前記仮内部遮蔽部の面積を次第に大きくしていく請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
電子ビーム描画装置においてステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるための電子レンズとの間に配置され、１つのビームショットによって前記被処理体上に収束する前記電子ビームの複数のスポットを所望の形状およびサイズを有する複数の電子ビームパターンに限定するビームパターン限定アパーチャであって、
前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部と、
前記電子ビームパターンの一部に到達するはずの電子線を遮断するために少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に設けられる内部遮蔽部と
を有するビームパターン限定アパーチャ。
【請求項３５】
ステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるために、前記電子ビーム発生部と前記ステージとの間に配置される第１の電子レンズと、
１つのビームショットによって前記被処理体上に収束する前記電子ビームの複数のスポットを所望の形状およびサイズを有する複数の電子ビームパターンに限定するために前記電子ビーム発生部と前記第１の電子レンズとの間に配置され、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部を含むビームパターン限定アパーチャと
を有し、
前記ビームパターン限定アパーチャが、少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に前記電子ビームパターンの一部に到達するはずの電子線を遮断するための内部遮蔽部を有している電子ビーム描画装置。
【請求項３６】
ステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるために、前記電子ビーム発生部と前記ステージとの間に配置される第１の電子レンズと、
各々が１つのビームショットによって前記被処理体上に収束する前記電子ビームの少なくとも１つのスポットを所望の形状およびサイズを有する少なくとも１つの電子ビームパターンに限定するために前記電子ビーム発生部と前記第１の電子レンズとの間に配置され、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記少なくとも１つの電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部を含む複数のビームパターン限定アパーチャと、
前記電子ビームを偏向させることによって、前記複数のビームパターン限定アパーチャの中から前記電子ビームが通過する１つのアパーチャを選択するために、前記電子ビーム発生部と前記複数のビームパターン限定アパーチャとの間に配置される第１の偏向器と
を有し、
前記ビームパターン限定アパーチャが、少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に前記少なくとも１つの電子ビームパターンの一部に到達するはずの電子線を遮断するための内部遮蔽部を有している電子ビーム描画装置。
【請求項３７】
前記複数のビームパターン限定アパーチャと前記第１のレンズとの間に配置され、前記偏向された電子ビームを前記少なくとも１つの電子ビームパターンに到達するように再偏向させる第２の偏向器を更に有する請求項３６に記載の電子ビーム描画装置。
【請求項３８】
前記第１の偏向器が、前記選択されたアパーチャの所望の一部のみを通過するように前記電子ビームを偏向させることによって、前記電子ビームパターンの個数を制御する、請求項３６または請求項３７に記載の電子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体プロセス用のリソグラフィ技術に係り、特に成形ビーム方式の電子ビーム描画装置ならびにこれに用いるビームパターン限定アパーチャおよびその設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体デバイスの製造においては、レチクルのパターンを作成するために、あるいは直接半導体ウエハ上のレジストに回路パターンを形成するために、電子ビームでパターンを描画する電子ビーム描画装置が用いられている。
【０００３】
電子ビーム描画装置における最も重要な課題は、パターンの描画に要する時間を可及的に短縮することである。特に、直接描画方式の場合は、描画時間によって露光時間が左右されるので、描画時間の短縮化のために様々な工夫が行われており、その一つとして、電子ビームを回路パターンの最小線幅に応じた断面矩形のビームに成形して、多数のビームショットを繋ぎ合わせて所望のパターンを描画する成形ビーム方式が知られている。
【０００４】
米国特許出願第１０／９６２，０４９号は、複数の開口部を有する単一アパーチャの複数の通過点を通過する電子線をウエハ上の所望のビームパターン内の１点に集める成形ビーム方式を開示している。この成形ビーム方式は、アパーチャの中心部に電子線を通過させるための略正方形の開口部を形成するとともに、この中心開口部の周囲にも電子線を通過させるための開口部を環状に形成する。ただし、周囲開口部が周回方向で連続していると、中心開口部と周囲開口部との間の遮蔽部を（ひいては中心開口部も）物理的に支持できないので、周囲開口部の所々を遮蔽部（支持部）で分断している。アパーチャの中心開口部を通過した電子線は、略全部がレンズの一次収束によってウエハ上の所望のビームパターン内に収束する。一方、アパーチャの周辺開口部を通過した電子線も、レンズの収束作用（一次収束＋球面収差）により半径方向外側のものほど光路を大きな角度で折りたたむようにしてウエハ上の上記ビームパターン内に到達する。中心開口部と周辺開口部を除いた遮蔽領域に入射する電子線は、仮にそこを通過したとしてもウエハ上で上記ビームパターンの外に到達するようなものであり、遮蔽領域で遮断される。
【０００５】
米国特許出願第１０／９６２，０４９号に記載される成形ビーム方式によれば、簡易な構成の電子光学系と単一のアパーチャを用いて、微細なパターンを形成するために必要なビームパターンエッジ特性とスループット向上に必要な電流特性を併せて実現することができる。
【特許文献１】米国特許出願第１０／９６２，０４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
米国特許出願第１０／９６２，０４９号に記載の成形ビーム型リソグラフィ装置の望ましい改善は、ビーム中心部における電流密度を制御（低減）するための更に新たな技法が案出されることであろう。
【０００７】
１ビームショット（ビーム電流×フラッシュ時間）によって堆積される電荷が多すぎると、（１）レジスト中の電子の散乱（特に後方散乱）が過大に広がって解像度が低下する、（２）電子エネルギーによって発生する熱の影響でレジストの露光感度が不定に変動する、（３）近接効果等のパターン歪が補正され難くなるなどの不都合が生じるおそれがある。したがって、米国特許出願第１０／９６２，０４９号記載の成形ビーム方式においては、トータルのビーム電流を制御するための更なる拡張ツールを備えることが望まれる。
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、微細なパターンを形成するために必要なビームパターンエッジ特性とスループット向上に必要な電流特性を保証するとともに、被処理体上のビームパターン内の電流密度分布特性を改善する電子ビーム描画装置およびビームパターン限定アパーチャを提供することを目的とする。
【０００９】
さらに、本発明は、成形ビーム方式におけるビームパターン内の電流密度分布特性の均一性を向上させるビームパターン限定アパーチャの改善されたレイアウトを効率よく決定できる設計方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の電子ビーム描画装置は、ステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるために、前記電子ビーム発生部と前記ステージとの間に配置される第１の電子レンズと、前記被処理体上に収束する前記電子ビームのスポットを所望の形状およびサイズの電子ビームパターンに限定するために前記電子ビーム発生部と前記第１の電子レンズとの間に配置され、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部を含むビームパターン限定アパーチャとを有し、前記ビームパターン限定アパーチャが、少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に前記電子ビームパターンの中心部に到達するはずの電子線を遮断するための内部遮蔽部を有している。
【００１１】
また、本発明のビームパターン限定アパーチャは、電子ビーム描画装置においてステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるための電子レンズとの間に配置され、前記被処理体上に収束する前記電子ビームのスポットを所望の形状およびサイズの電子ビームパターンに限定するビームパターン限定アパーチャであって、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部と、前記電子ビームパターンの中心部に到達するはずの電子線を遮断するために少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に設けられる内部遮蔽部とを有する。
【００１２】
上記電子ビーム描画装置の構成または上記ビームパターン限定アパーチャの構成においては、電子ビーム発生部より射出された電子ビームがパターン限定アパーチャに入射し、電子ビームを構成する電子線の中で電子線通過領域部を通過したものは被処理体上で一定のパターンに収束する電子ビームのスポット内に到達する。複数の電子線通過領域部を通過した電子線が被処理体上のビームパターン内に集まるので、十分大きな電流量を得ることができる。さらに、（遮蔽領域が無ければ）被処理体上のビームパターンの外に到達するはずの電子線をパターン限定アパーチャにおいて電子線通過領域部以外の遮蔽領域に入射させて遮断することで（これによって、それらの電子線が被処理体に到達するのを防止して）、ビームパターンにおける電流密度分布のエッジ特性を向上させることができる。そして、電子線通過領域部内に設けられる内部遮蔽部がそれ（内部遮蔽部）が無ければ被処理体上のビームパターンの中心部に到達するはずの電子線を遮断することで、ビームパターン内の電流密度分布プロファイルにおいて中心部の突出を抑制して均一性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の好適な一態様においては、被処理体上の電子ビームパターン内の電子線到達点とビームパターン限定アパーチャ上の電子線通過点とが１対Ｎ（Ｎは２以上の整数）のマッピング関係で対応する。
【００１４】
また、別の好適な一態様においては、ビームパターン限定アパーチャの複数の電子線通過領域部は、電子ビームパターンに略対応した外郭を有する中心通過領域部と、この中心通過領域部の周囲に位置する周辺通過領域部とからなる。ここで、ビームパターン限定アパーチャの中心通過領域部および周辺通過領域部を除いた領域からなる外部遮蔽部は、電子ビーム発生部側から入射してくる電子線を遮断し、より好ましくは（外部遮蔽部が無ければ）被処理体上の電子ビームパターンの外に到達するはずの電子線の全部または大部分を遮断するように設定されてよい。
【００１５】
また、ビームパターン限定アパーチャの中心部を機械的に支持するための要件を考慮すると、周辺通過領域部が、中心通過領域部から見た周回方向で互いに分離した複数の分割周辺通過領域部に分割されてよい。たとえば、電子ビームパターンの形状が正方形に設定され、中心通過領域部の外郭形状が略正方形に形成され、複数の分割周辺通過領域部は、中心通過領域部の４つの辺にそれぞれ対向する４つのサイド領域部と、中心通過領域部の四つの角にそれぞれ対向する４つの対角線上領域部とで構成されてよい。
【００１６】
本発明における内部遮蔽部の好ましい一態様として、中心通過領域部内で、その領域中心部に好ましくは内部遮蔽部が配置され、内部遮蔽部の周囲に電子線を通過させるための開口が形成される。この場合、内部遮蔽部を物理的に支持するために外部遮蔽部から開口を横断して内部遮蔽部まで延びる梁部も一緒に設けられてよい。内部遮蔽部は任意の形状を有してよいが、好ましくは多角形に形成されてよい。
【００１７】
別の好適な一態様として、中心通過領域部内で、電子線を通過させるための多数の小孔が所定の配列パターンで配置され、それらの小孔以外の領域（小孔が存在していない部分）が内部遮蔽部を構成してもよい。この場合、被処理体上の電子ビームパターン内の中心部の電流密度を効率よく抑制するために、中心通過領域部の中心部に延在する所望の形状（たとえば正方形または円）および所望の面積を有する中心遮蔽区画の外に小孔を配置するのが好ましい。
【００１８】
別の好適な一態様として、中心通過領域部の中心点から見た放射方向において、周辺通過領域部内で、その中心部に内部遮蔽部が設けられ、内部遮蔽部の周囲に電子線を通過させるための開口が配置される。この場合も、内部遮蔽部を物理的に支持するために外部遮蔽部から開口を横断して内部遮蔽部まで延びる梁部を一緒に設けるのが好ましい。
【００１９】
本発明の電子ビーム描画装置における電子光学鏡筒の好適な一態様として、電子ビーム発生部とビームパターン限定アパーチャとの間に、電子ビームをアパーチャの電子線通過領域部から横に逸らしてブランキングさせるためのビーム・ブランカが配置される。電子ビーム発生部とビーム・ブランカとの間に、電子ビームの断面形状を所望の形状にトリミングするためのトリミングアパーチャが配置される。ビームパターン限定アパーチャと第１の電子レンズとの間に、電子ビームを偏向させるための偏向器が配置される。また、電子ビーム発生部が、陰極の先端に高電界を印加して電子を引き出す電界放射電子銃を有し、電子ビーム発生部の近傍に電界放射電子銃より所定の放射角で放出された電子ビームを流線流の状態を保ったまま平行なビームにコリメートするための第２の電子レンズが配置される。
【００２０】
本発明のビームパターン限定アパーチャの設計方法は、電子ビーム描画装置においてステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるための電子レンズとの間に配置され、前記被処理体上に収束する前記電子ビームのスポットを所望の形状およびサイズのパターンに限定するビームパターン限定アパーチャを設計するための方法であって、前記被処理体上の前記電子ビームパターンの形状およびサイズを設定する第１の工程と、前記電子ビーム描画装置の電子光学系における所定の条件および定数に基づいて、前記電子ビーム発生部より発生される前記電子ビームを構成する各電子線の軌跡を解析する第２の工程と、前記ビームパターン限定アパーチャを配置すべき位置において、前記電子ビーム発生部側より入射してくる電子線の中で、前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するはずの電子線の全部または大部分を通過させる仮電子線通過領域部と、前記被処理体上の前記電子ビームパターンの外に到達するはずの電子線の全部または大部分を遮断する外部遮蔽部とを設定する第３の工程と、前記仮電子線通過領域部を通過する各電子線について前記被処理体上の前記電子ビームパターン内の到達位置を調べ、前記電子ビームパターン内の電流密度分布を求める第４の工程と、前記電子ビームパターン内の電流密度分布について均一性を判定する第５の工程と、前記電流密度分布の均一性が向上するように、前記仮電子線通過領域部内に電子線の一部を遮断するための所望の形状または所望のサイズを有する仮内部遮蔽部を設定して、前記仮電子線通過領域部の電子線通過特性を更新する第６の工程と、前記電流密度分布の均一性が所定の許容範囲に入るまで前記第６の工程で前記仮内部遮蔽部の形状またはサイズを変更して前記第４の工程と前記第５の工程を繰り返す第７の工程と、前記第７の工程を終えて確定した前記仮電子線通過領域部および前記仮内部遮蔽部を前記ビームパターン限定アパーチャにおいてそれぞれ実際に作成されるべき電子線通過領域部および内部遮蔽部と決定する第８の工程とを有する。
【００２１】
上記の設計方法においては、被処理体上の前記電子ビームパターン内の電流密度分布を求め、その電流密度分布の均一性が所定の許容範囲に入るか否かの判定と仮電子線通過領域部内の仮内部遮蔽部の形状またはサイズの変更（更新）とを繰り返し行うことによって、成形ビーム方式におけるビームパターン内の電流密度分布特性の均一性を向上させるビームパターン限定アパーチャの改善されたレイアウトを効率よく決定することができる。
【００２２】
本発明の好適な一態様として、上記第３の工程においては、仮電子線通過領域部を離散的に複数設定してよい。この場合、電子ビームパターンに略対応した外郭を有する仮中心通過領域部と、仮中心通過領域部の周囲に位置する仮周辺通過領域部とを設定してよい。ここで、仮周辺通過領域部は、周回方向で互いに分離している複数の仮分割周辺通過領域部から成っていてよい。また、好ましくは、仮中心通過領域部の外郭形状を略正方形に設定し、複数の仮分割周辺通過領域部として、仮中心通過領域部の４つの辺にそれぞれ対向する４つの仮サイド領域部と、仮中心通過領域部の四つの角にそれぞれ対向する４つの仮対角線上領域部とを設定してよい。
【００２３】
別の好適な一態様として、上記第６の工程において、仮中心通過領域部内の中心部に仮内部遮蔽部を設定し、電流密度分布の均一性を向上させるために仮内部遮蔽部の面積を次第に大きくしていく手法を採ってよい。
【００２４】
あるいは、上記第６の工程において、仮中心通過領域部内に電子線を通過させるための多数の仮小孔を所定の配列パターンで設定し、電流密度分布の均一性を向上させるために仮小孔の個数を次第に減らしていく手法でもよい。
【００２５】
あるいは、上記第６の工程において、仮中心通過領域部内に電子線を通過させるための多数の仮小孔を所定の配列パターンで設定し、電流密度分布の均一性を向上させるために仮小孔の口径を次第に小さくしていく手法でもよい。
【００２６】
あるいは、上記第６の工程において、仮中心通過領域部の中心点から見た放射方向において仮周辺通過領域部内の中心部に仮内部遮蔽部を設定し、電流密度分布の均一性を向上させるために仮内部遮蔽部の面積を次第に大きくしていく手法でもよい。
【００２７】
本発明の別の観点におけるビームパターン限定アパーチャは、電子ビーム描画装置においてステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるための電子レンズとの間に配置され、単一のビームショットによって前記被処理体上に収束する前記電子ビームの複数のスポットを所望の形状およびサイズを有する複数の電子ビームパターンに限定するビームパターン限定アパーチャであって、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部と、前記電子ビームパターンの一部に到達するはずの電子線を遮断するために少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に設けられる内部遮蔽部とを有する。
【００２８】
本発明の別の観点における電子ビーム描画装置は、ステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるために、前記電子ビーム発生部と前記ステージとの間に配置される第１の電子レンズと、単一のビームショットによって前記被処理体上に収束する前記電子ビームの複数のスポットを所望の形状およびサイズを有する複数の電子ビームパターンに限定するために前記電子ビーム発生部と前記第１の電子レンズとの間に配置され、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部を含むビームパターン限定アパーチャとを有し、前記ビームパターン限定アパーチャが、少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に前記電子ビームパターンの一部に到達するはずの電子線を遮断するための内部遮蔽部を有している。
【００２９】
本発明の他の観点における電子ビーム描画装置は、ステージ上の被処理体に向けて電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、前記電子ビームを前記被処理体上に収束させるために、前記電子ビーム発生部と前記ステージとの間に配置される第１の電子レンズと、各々が単一のビームショットによって前記被処理体上に収束する前記電子ビームの少なくとも１つのスポットを所望の形状およびサイズを有する少なくとも１つの電子ビームパターンに限定するために前記電子ビーム発生部と前記第１の電子レンズとの間に配置され、前記電子ビーム発生部側から入射してくる前記電子ビームを構成する電子線の中で前記被処理体上の前記少なくとも１つの電子ビームパターン内に到達するような電子線を通過させるために離散的に配置される複数の電子線通過領域部を含む複数のビームパターン限定アパーチャと、前記電子ビームを偏向させることによって、前記複数のビームパターン限定アパーチャの中から前記電子ビームが通過する１つのアパーチャを選択するために、前記電子ビーム発生部と前記複数のビームパターン限定アパーチャとの間に配置される第１の偏向器とを有し、前記ビームパターン限定アパーチャが、少なくとも１つの前記電子線通過領域部内に前記少なくとも１つの電子ビームパターンの一部に到達するはずの電子線を遮断するための内部遮蔽部を有している。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の電子ビーム描画装置またはビームパターン限定アパーチャによれば、上記のような構成および作用により、簡易な構成の電子光学系と単一のビームパターン限定アパーチャを用いて、微細なパターンを形成するために必要なビームパターンエッジ特性とスループット向上に必要な電流特性を保証するとともに、被処理体上のビームパターン内の電流密度分布特性を改善することができる。
【００３１】
また、本発明のビームパターン限定アパーチャの設計方法によれば、成形ビーム方式の電子ビーム描画装置において、ビームパターン内の電流密度分布特性の均一性を向上させるビームパターン限定アパーチャの改善されたレイアウトを効率よく決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００３３】
図１に、本発明の一実施形態における電子ビーム描画装置の電子光学鏡筒（コラム）の基本構成を示す。この電子ビーム描画装置は、典型的には、被処理体、たとえば半導体ウエハ上のレジストに電子ビームで回路パターンを直接描画する電子ビーム露光に用いられる。
【００３４】
図１に示す電子光学鏡筒は、基本的な機能として、可動ステージ（図示せず）上に載置される半導体ウエハＷに対して、成形ビーム方式の電子ビームを照射して１ビームショット毎に一定サイズの所定パターンのビームスポットでウエハ表面のレジストを露光する機能と、電子ビームを一定範囲内で偏向走査できる機能とを有している。
【００３５】
この電子光学鏡筒は、主要な構成要素として、ステージ上の半導体ウエハＷに向けて電子ビームＥＢを発生する電子ビーム発生部１０と、この電子ビーム発生部１０とステージとの間に配置されるウエハＷ上への収束用のレンズ１２と、半導体ウエハＷ上にする電子ビームＥＢのスポットＢＰを所望の形状およびサイズのパターンに限定するために電子ビーム発生部１０と収束レンズ１２との間に配置されるビームパターン限定アパーチャ１４とを有する。
【００３６】
より詳細には、電子ビーム発生部１０は、たとえば電界放射電子銃として構成され、チップの先端から電子を発散放出させ、コリメートレンズ１６で電子ビームＥＢを平行ビームにコリメートし、加速器で電子ビームＥＢを加速するようにしている。この電子ビーム発生部１０より射出される電子ビームＥＢは、流線流の状態を保った多数の電子線からなっている。電子ビーム発生部１０とビームパターン限定アパーチャ１４との間には、ビーム・ブランカ（beam blanker）１８等が配置されている。
【００３７】
ビームパターン限定アパーチャ１４は、導電性材質からなるステンシルマスクであり、電子ビーム発生部１０より入射してくる電子ビームＥＢを構成する電子線の中でウエハＷ上の限定されたビームパターンＢＰ内に到達するようなものを離散的な電子線通過領域を介して通過させ、残りを遮断する。ビームパターン限定アパーチャ１４の構成および作用は本発明の主たる特徴をなすものであり、以下に詳細に説明する。
【００３８】
図２に、この実施形態において電子光学鏡筒で用いるビームパターン限定アパーチャ１４を設計するための手順をフローチャートで示す。このアパーチャ設計フローは、ソフトウェアによるコンピュータ上の演算処理によって実施される。
【００３９】
先ず、処理対象の半導体ウエハＷ上に形成されるべき回路パターンの寸法に応じて、１ビームショットでウエハＷ上に形成されるべきビームスポットＢＰのパターン（以下、“ビームパターンＢＰ”と称する。）の形状およびサイズを設定する（ステップＳ1）。この実施形態では、ビームパターンＢＰの形状を略正方形に限っているので、実質的には一辺の長さＤを設定すればよい（図４Ａ参照）。
【００４０】
次に、この電子光学鏡筒（図１参照）の各部の構成および設定値で決まる電子光学的な各種条件（パラメータ）および定数を入力する（ステップＳ2）。
【００４１】
次いで、それらの電子光学的な各種条件および定数に基づいて、電子ビーム発生部１０より発生される電子ビームＥＢを構成する各電子線の軌跡、特にビームパターン限定アパーチャ１４を通過してウエハＷに到達する可能性のある全ての電子線の軌跡を解析し、ビームパターンＢＰ内の電流密度のプロファイルを考慮しないビームパターン限定アパーチャ１４の理想的な仮電子通過領域部を決定する（ステップＳ3）。
【００４２】
通常、この種のカラムにおいて、そのような理想の仮電子通過領域部は、ビームパターンＢＰ内に到達するはずの電子線の全部を通過させ、かつビームパターンＢＰの外に到達するはずの電子線を少しも通さないような開口として求められる。具体的には、ステップＳ3で決定される仮電子通過領域部は、図４に示すように、略正方形の開口からなる仮の中心通過領域部２０と、この仮中心通過領域部２０を囲む環状の開口からなる仮の周辺通過領域部２２とで構成される。
【００４３】
ここで、電子ビーム発生部１０側からビームパターン限定アパーチャ１４に入射した電子線の中で、仮中心通過領域部２０を通過する電子線は全てウエハＷ上のビームパターンＢＰ内に到達する。たとえば、図４の（Ａ）に模式的に示すように、仮中心通過領域部２０の左下隅部を通過した電子線２４はビームパターンＢＰ内の左下隅部に到達し、仮中心通過領域部２０の中心部を通過した電子線２６はビームパターンＢＰ内の中心部に到達し、仮中心通過領域部２０の右上隅部を通過した電子線２８はビームパターンＢＰ内の右上隅部に到達する。このように、ビームパターンＢＰ内の電子線到達点と仮中心通過領域部２０内の電子線通過点とが１：１のマッピング関係で対応する。
【００４４】
一方、仮周辺通過領域部２２を通過する電子線も全てウエハＷ上のビームパターンＢＰ内に到達する。たとえば、図４の（Ｂ）に模式的に示すように、仮周辺通過領域部２２の仮中心通過領域部２０の左下の角と対角線上で対向する部分に着目すると、外周エッジ付近を通過した電子線３０はビームパターンＢＰ内の右上隅部に到達し、内周エッジ付近を通過した電子線３２はビームパターンＢＰ内の左下隅部に到達し、外周エッジと内周エッジとの中間点を通過した電子線３４はビームパターンＢＰ内の中心部に到達する。また、仮周辺通過領域部２２の仮中心通過領域部２０の右上の角と対角線上で対向する部分に着目すると、外周エッジ付近を通過した電子線３６はビームパターンＢＰ内の左下隅部に到達し、内周エッジ付近を通過した電子線３８はビームパターンＢＰ内の右上隅部に到達し、外周エッジと内周エッジとの中間点を通過した電子線４０はビームパターンＢＰ内の中心部に到達する。このように、ビームパターンＢＰ内の電子線到達点と仮周辺心通過領域部２２内の電子線通過点とが、ビームパターンＢＰとビームパターン限定アパーチャ１４の面との間で１：Ｎ（Ｎは２以上の整数）のマッピング関係で対応する。
【００４５】
ビームパターン限定アパーチャ１４において、領域４２，４４は遮蔽部を構成し、これらの遮蔽部４２，４４に入射した電子線は全て遮断される。ここで、遮蔽部４２に入射する電子線はいずれも仮にそこを通過した場合にはウエハＷ上でビームパターンＢＰの外に到達するはずのものである。同様に、遮蔽部４４においても、そこに入射する電子線はいずれも仮にそこを通過した場合にはウエハＷ上でビームパターンＢＰの外に到達するはずのものである。
【００４６】
図３に示すようなビームパターン限定アパーチャ１４は、電子線を透過させるメンブレン上に外部遮蔽部を構成する導電性膜（たとえばタングステン膜）を形成することで実現することも可能ではあるが、開口タイプのステンシルマスクとして構成する場合は内側の外部遮蔽部４２および仮中心通過領域部２０を物理的に支持するものがないので実現不可能である。
【００４７】
そこで、仮周辺通過領域部２２の所々を分断して、物理的に製作可能な仮電子線通過領域部に修正する（ステップＳ4）。好適には、図５Ａに示すように、仮周辺通過領域部２２を周回方向で８個に、つまり仮中心通過領域部２０の４つの辺にそれぞれ対向する４個の仮サイド領域部２２(1)，２２(3)，２２(5)，２２(7)と、仮中心通過領域部２０の四つの角にそれぞれ対向する４個の仮対角線上領域部２２(2)，２２(4)，２２(6)，２２(8)に分割し、各隣接する分割周辺通過領域の間に内側の外部遮蔽部４２と外側の外部遮蔽部４４とを繋ぐ梁状の支持部４６を設ける。これらの支持部４６に入射する電子線は、本来ならば（そこを通過したならば）ウエハＷ上でビームパターンＢＰ内に到達するはずのものであるが、支持部４６によって遮断される。
【００４８】
なお、図５Ａに示すように、仮中心通過領域部２０において、四隅のエッジ部を対角線方向外側に突出させ、四辺のエッジ部を内側に湾曲状に凹ませているのは、四隅のビーム強度を増すためである。単純には、図３に示すような標準正方形のままでもよい。
【００４９】
そこで、図５Ａに示すように物理的に製作可能なものに修正されたアパーチャレイアウトについて、仮電子線通過領域部２０，２２(1)〜２２(8)を通過する電子線がウエハＷ上のビームパターンＢＰ内に到達する位置を全部調べ、ビームパターンＢＰ内の各位置の電子入射量を積算して電流密度分布を求める（ステップＳ5）。その結果、ビームパターンＢＰの中間部を通る（横切る）電流密度分布として、図５Ｂに示すようなプロファイルを有する電流密度分布が得られる。この図５Ｂのプロファイルは、本発明を説明するためのものにすぎず、実際の電流密度分布プロファイルの正確な表示を意図するものではない。
【００５０】
図５Ｂにおいて、ウエハ上の“０”の位置はビームパターンＢＰの中心位置であり、“-D/2”の位置はＸ方向（またはＹ方向）におけるビームパターンＢＰの一方のエッジ位置であり、“+D/2”の位置はＸ方向（またはＹ方向）におけるビームパターンＢＰの他方のエッジ位置である。図示のように、ビームパターンＢＰ内で電流密度は中心部が突出した急峻な山状分布となる。これは、仮中心通過領域部２０を通過した電子線がビームパターンＢＰに到達することと、仮周辺通過領域部２２(1)〜２２(8)を通過した電子線がレンズ１２の球面収差によってビームパターンＢＰの中心部に集まるためである。なお、この例示的なプロファイルは、電子線源サイズの有限性やレンズの色収差によってプロファイル中心部の高さおよび急峻性の低減する効果を取り込んではいない。
【００５１】
一方、ビームパターンＢＰのエッジ付近の特性は優れている。すなわち、エッジ内側付近で電子ビーム露光として十分大きな（たとえば３０００アンペア／ｃｍ2以上の）電流密度を容易に得ることができるとともに、ビーム中心部により近いところで電流密度を急峻に下げることができる。
【００５２】
次に、上記のようにして求めたビームパターンＢＰ内の電流密度分布に予め設定した判定閾値を当てはめて、電流密度の均一性を判定する（ステップＳ6）。たとえば、判定閾値として、ビームパターンＢＰのエッジ付近に得られる電流密度を下限値ＴＬ、この下限値ＴＬから所定量（たとえば１０００アンペア／ｃｍ2）高い上限値ＴＨを設定し、この下限値ＴＬと上限値ＴＨとの間の範囲を許容範囲とし、この許容範囲（ＴＬ−ＴＨ）内に収まるか否かを判定する。
【００５３】
その結果、図５Ａのアパーチャレイアウトにおいて得られるビームパターンＢＰ内の電流密度は、図５Ｂに示すように許容範囲（ＴＬ−ＴＨ）に収まらないことがわかる（ステップＳ7）。
【００５４】
この場合は、仮電子線通過領域部２０，２２(1)〜２２(8)の少なくとも１箇所に適当な仮内部遮蔽部を設定する（ステップＳ8）。たとえば、図６Ａに示すように、仮中心通過領域部２０の中心部に適当な口径を有する円形の仮内部遮蔽部４８を設定する。この場合、仮内部遮蔽部４８を物理的に支持するために、内側の外部遮蔽部４２から仮中心通過領域部２０内の開口部を横断して仮内部遮蔽部４８まで延びる梁部５０も一緒に設ける。これら仮内部遮蔽部４８および梁部５０の領域に入射する電子線は、本来ならば（そこを通過したならば）ウエハＷ上でビームパターンＢＰ内の中心部に到達するはずのものであるが、仮内部遮蔽部４８および梁部５０によって遮断されることになる。
【００５５】
次に、上記のように仮内部遮蔽部４８によって変更または更新されたアパーチャレイアウト（図６Ａ）について、仮電子線通過領域部２０，２２(1)〜２２(8)を通過する電子線がウエハＷ上のビームパターンＢＰ内に到達する位置を全部調べて、ビームパターンＢＰ内の各位置の入射電子量を積算して電流密度分布を求める（ステップＳ5）。もっとも、仮内部遮蔽部４８および梁部５０に入射する電子線がビームパターンＢＰ内に到達する位置を全部調べて、その分の電流密度を更新前のアパーチャレイアウト（図５Ａ）について求めた電流密度分布から差し引くことによって、より簡単に今回の電流密度分布を求めることができる。
【００５６】
その結果、たとえば図６Ｂに示すような電流密度分布のプロファイルが得られたとする。この場合も、上記と同じ判定閾値（ＴＬ−ＴＨ）を当てはめて、電流密度の均一性を判定する（ステップＳ6）。その結果、図６Ａのアパーチャレイアウトにおいて得られるビームパターンＢＰの中間部を横切る電流密度も、許容範囲（ＴＬ−ＴＨ）に収まらないことがわかる（ステップＳ7）。
【００５７】
そこで、仮電子線通過領域部２０，２２(1)〜２２(8)において仮内部遮蔽部のレイアウトを更に変更する（ステップＳ8）。このケースでは、図７Ａに示すように、仮中心通過領域部２０内に設定した仮内部遮蔽部４８の口径（面積）を適度に拡大してよい。そして、この再更新されたアパーチャレイアウト（図７Ａ）について、上記と同様の演算処理によって電流密度分布を求め（ステップＳ5）、上記と同じ判定閾値（ＴＬ−ＴＨ）を当てはめて電流密度の均一性を判定する（ステップＳ6）。その結果、図７Ａのアパーチャレイアウトにおいて得られるビームパターンＢＰの中間部を横切る電流密度のプロファイルが図７Ｂに示すようなものであるときは、許容範囲（ＴＬ−ＴＨ）に収まることがわかる（ステップＳ7）。
【００５８】
上記のようにビームパターンＢＰ内の電流密度の均一性が許容範囲（ＴＬ−ＴＨ）にあるときは、アパーチャレイアウトの更新プロセスを終結して、ビームパターン限定アパーチャ１４の電子線通過領域部および内部遮蔽部を確定する（ステップＳ9）。すなわち、最終版の仮電子線通過領域部２０，２２(1)〜２２(8)および仮内部遮蔽部４８をそれぞれビームパターン限定アパーチャ１４を製作する際の実際の電子線通過領域部および内部遮蔽部とする。
【００５９】
仮内部遮蔽部の別の例として、一回目の上記ステップＳ8において、図６Ａに示したような仮中心通過領域部２０内に仮内部遮蔽部４８を設定する代わりに、図８Ａに示すように仮周辺通過領域部２２(1)〜２２(8)の中の仮対角線上領域部２２(2)，２２(4)，２２(6)，２２(8)内にたとえば円形の仮内部遮蔽部５２を設定してもよい。この場合は、仮内部遮蔽部５２は対角線方向において各仮対角線上領域部２２(2)，２２(4)，２２(6)，２２(8)内の中心部に設けられ、この仮内部遮蔽部５２を物理的に支持するために各仮対角線上領域部を周回方向で横断する梁部５４も一緒に設けられてよい。
【００６０】
そして、図８Ａに示すように更新されたアパーチャレイアウトについても、上記と同様の演算処理によって電流密度分布を求め（ステップＳ5）、上記と同じ判定閾値（ＴＬ−ＴＨ）を当てはめて電流密度の均一性を判定する（ステップＳ6）。その結果、図８Ｂに示すようにビームパターンＢＰの中間部を通る（横切る）電流密度プロファイルが許容範囲（ＴＬ−ＴＨ）に収まらないときは、アパーチャレイアウトを更に変更する（ステップＳ5→Ｓ8）。このケースでは、図９Ａに示すように、各仮対角線上領域部２２(2)，２２(4)，２２(6)，２２(8)内で仮内部遮蔽部５２の面積を適度に拡大してよい。
【００６１】
次に、この再更新されたアパーチャレイアウト（図９Ａ）について、上記と同様の演算処理によって電流密度分布を求め（ステップＳ5）、上記と同じ判定閾値（ＴＬ−ＴＨ）で電流密度の均一性を判定する（ステップＳ6）。その結果、図９Ａのアパーチャレイアウトにおいて得られるビームパターンＢＰの中間部を横切る電流密度のプロファイルが図９Ｂに示すようなものであるときは、許容範囲（ＴＬ−ＴＨ）に収まることがわかり（ステップＳ7）、そこでアパーチャレイアウトの更新プロセスを終結して、電子線通過領域部および内部遮蔽部をそれぞれ確定する（ステップＳ9）。
【００６２】
上記のように仮対角線上領域部２２(2)，２２(4)，２２(6)，２２(8)内で仮内部遮蔽部５２の面積を拡大更新した結果として、図１０に示すように、各仮対角線上領域部２２(2)，２２(4)，２２(6)，２２(8)が仮内部遮蔽部５２で完全に塞がって実質的に存在しなくなるレイアウトも可能性としてあり得る。
【００６３】
また、中心通過領域部２０内に内部遮蔽部を設ける別の例として、図１１に示すように、中心通過領域部２０において電子線を通過させる多数の小さな孔５４を所定の配列パターンたとえば格子状のパターンで配置し、中心通過領域部２０内で孔５４を除く部分を内部遮蔽部５６とする構成も可能である。その場合、中心通過領域部２０の中心部に小孔５４の存在しない正方形または円形の中心遮蔽区画５８を設け、この中心遮蔽区画５８の周囲に小孔５４を配置するのが好ましい（図１２）。仮アパーチャレイアウトの段階で仮の内部遮蔽部５６を更新するときは、図１２の（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）の要領で中心遮蔽区画５８の面積を拡大更新して小孔５４の個数を減らしていけばよい。あるいは、図示省略するが、図１２の（Ａ）のように中心通過領域部２０内に均等に分布する小孔５４の配列パターンまたは個数を一定に維持しつつ全体的または局所的に（特に中心部で）小孔５４の口径を縮小更新していく手法も可能である。
【００６４】
上記の例では、仮中心通過領域部２０または仮周辺通過領域部２２の片方にだけ内部遮蔽部を設けたが、双方に内部遮蔽部を設け、同時に更新するアパーチャ構成またはアパーチャ設計方法も可能である。
【００６５】
上記した実施形態では被処理体上に正方形の電子ビームパターンを形成したが、本発明は正方形の電子ビームパターンに限定されず長方形または他の四辺形さらには任意の多角形のビームパターンを形成するビーム成形方式に適用可能である。本発明によるビームパターン限定アパーチャの電子線通過領域部は、所望の電子ビームパターン形状に応じて種種の形状またはレイアウトを採り得る。
【００６６】
上述した実施形態では１つのビームショットによって１つの電子ビームパターンを形成する場合について説明したが、本発明はそのような態様に限定されるものではない。すなわち、本発明は、１つのビームショットによって２個、４個または他の任意の個数の電子ビームパターンを形成するビーム成形方式にも適用可能である。単一のビームショットで得られる電子ビームパターンの所望の個数に応じて種種の形状またはレイアウトをビームパターン限定アパーチャの設計に用いることができる。
【００６７】
以下、図１３〜図１６を参照して、１つのビームショットによって複数個の電子ビームパターンを形成するビーム成形方式を説明する。
【００６８】
図１３は、両者のアパーチャサイズの対比を容易にするために、１つの図の中に２つのアパーチャレイアウトを示している。図１３の左側のアパーチャレイアウトは図３に示したものと同じであり、図１３の右側のアパーチャレイアウトは１つのビームショットによって４個の電子ビームパターンを形成するためのアパーチャレイアウトの一例である。
【００６９】
図１３の右側のアパーチャレイアウトは、図３のアパーチャレイアウトにおいて仮の電子線通過領域部に例示の遮蔽部を付け足すことによって作成される。
【００７０】
図１４Ａは、仮の電子線通過領域部を通過した電子線がウエハ上の４個のビームパターン内に到達する位置を示している。このビームパターン限定アパーチャは４つの区域１００，１２０，１４０，１６０を有しており、以下の説明ではこれらの区域をそれぞれ第１の区域１００、第２の区域１２０、第３の区域１４０および第４の区域１６０と称する。また、これら第１〜第４の区域１００〜１６０を通過した後にウエハＷ上に到達した電子線によって形成される複数個の電子ビームパターンは、それぞれ第１のビームパターンＢＰ1、第２のビームパターンＢＰ2，第３のビームパターンＢＰ3および第４のビームパターンＢＰ4と称する。
【００７１】
仮の電子線通過領域部は、図１４Ａに示すように、各々が略四辺形の開口として形成される４個の仮中心通過領域部１０２，１２２，１４２，１６２と、それらの仮中心通過領域部１０２，１２２，１４２，１６２を囲む４個の仮周辺通過領域部１０４，１２４，１４４，１６４とで構成されている。
【００７２】
図１および図１４Ａを併せて参照すると、第１の区域１００の仮中心通過領域部１０２を通過した電子線は全てウエハＷ上の第１のビームパターンＢＰ1内に到達する。たとえば、図１４Ａに模式的に示すように、仮中心通過領域部１０２の左下隅部を通過した電子線はビームパターンＢＰ1内の左下隅部に到達し、仮中心通過領域部１０２の中心部を通過した電子線はビームパターンＢＰ1内の中心部に到達し、仮中心通過領域部１０２の右上隅部を通過した電子線はビームパターンＢＰ1内の右上隅部に到達する。
【００７３】
一方、仮周辺通過領域部１０４を通過した電子線も全てウエハＷ上のビームパターンＢＰ1内に到達する。たとえば、図１４Ａに模式的に示すように、仮周辺通過領域部１０４の左下隅部を通過した電子線はビームパターンＢＰ1内の右上隅部に到達し、仮周辺通過領域部１０４の中心部を通過した電子線はビームパターンＢＰ1内の中心部に到達し、仮周辺通過領域部１０４の右上隅部を通過した電子線はビームパターンＢＰ1内の左下隅部に到達する。
【００７４】
仮中心通過領域部１０２および仮周辺通過領域部１０４を通過した電子線がウエハＷ上の第１のビームパターンＢＰ1内に到達するのと全く同じ仕方で、仮中心通過領域部１２２および仮周辺通過領域部１２４を通過した電子線はウエハＷ上の第２のビームパターンＢＰ2内に到達し、仮中心通過領域部１４２および仮周辺通過領域部１４４を通過した電子線はウエハＷ上の第３のビームパターンＢＰ3内に到達し、仮中心通過領域部１６２および仮周辺通過領域部１６４を通過した電子線はウエハＷ上の第４のビームパターンＢＰ4内に到達する。
【００７５】
ビームパターン限定アパーチャ１４において、仮中心通過領域部１０２，１２２，１４２，１６２および仮周辺通過領域部１０４，１２４，１４４，１６４以外の他の領域は遮蔽部１０６，１２６，１４６，１６６を構成しており、これらの遮蔽部１０６，１２６，１４６，１６６に入射した電子線は全て遮断される。
【００７６】
図１４Ｂに、図１４Ａのアパーチャレイアウトで得られるウエハ上のビームパターン群の中間部を通る（横切る）電流密度分布を示す。この電流密度分布は、電子線通過領域部１０２，１０４，１２２，１２４，１４２，１４４，１６２，１６４を通過する電子線がウエハＷ上のビームパターンＢＰ1，ＢＰ2，ＢＰ3，ＢＰ4内に到達する位置を全部調べて、ビームパターンＢＰ1〜ＢＰ4内の各位置の電子入射量を積算することによって求められる。そのような演算処理の結果として、ビームパターン群の中間部を横切る電流密度分布プロファイルが図１４Ｂに示すようなものとして得られる。
【００７７】
図１４Ｂの左側のグラフに示すように、図１４Ａのアパーチャレイアウトで得られるビームパターンの中間部を通る電流密度分布は不均一であることがわかる。
【００７８】
一方、図１４Ｂの左側のグラフに示すビームプロファイルの左側エッジ２１０および右側エッジ２２０をＸ方向で拡大してプロットすると、図１４Ｂの右側のグラフに示すようなビームプロファイルが得られる。図１４Ｂの右側のグラフのビームプロファイルにおいては、右側エッジ２２０をＸ方向で反転させて、左側エッジ２１０と比較できるようにプロットしている。
【００７９】
これらのビームプロファイルからわかるように、左側および右側エッジ２１０，２２０のスロープ（勾配）は互いに違っている。両側エッジ２１０，２２０のスロープが相違していると、パターン解像度の低下、回路パターン寸法のばらつき、左右両側エッジラフネスの不均衡等の問題が生じるおそれがある。
【００８０】
したがって、ビームパターンの中間部を通る電流密度分布を均一化し、ビームプロファイルの左右両側エッジのスロープを合わせるには、図１４Ａに示すアパーチャレイアウトの開口部を修正する必要がある。
【００８１】
アパーチャレイアウトの開口部を通過した電子線の到達位置は予め算出されているので、開口部に遮蔽部を付け足すことによって、ビームパターン内に到達する電子線の数を変えることができる。
【００８２】
図１５Ａは、上述した図１４Ａのアパーチャレイアウトの仮電子線通過領域部に梁状または架橋型の遮蔽部および隅角遮蔽部を付け足すことによって得られる修正アパーチャレイアウトの一例を示す平面図である。
【００８３】
図１５Ａに示すように、第１の区域１００において、仮周辺通過領域部１０４にはその領域部１０４を周回方向に横断する架橋型遮蔽部１０８が設けられ、仮中心通過領域部１０２にはその領域部１０２の一箇所の隅角に隅角遮蔽部１１０が設けられている。架橋型遮蔽部１０８および隅角遮蔽部１１０は、仮にそこを通過したならばウエハ上の第１のビームパターンＢＰ1内に到達するはずの電子線を遮断する。
【００８４】
第１の区域１００と同様に、第２の区域１２０には、仮周辺通過領域部１２４を横切る架橋型遮蔽部１２８と仮中心通過領域部１２２の一箇所の隅角に形成される隅角遮蔽部１３０とが設けられ、第３の区域１４０には、仮周辺通過領域部１４４を横切る架橋型遮蔽部１４８と仮中心通過領域部１４２の一箇所の隅角に形成される隅角遮蔽部１５０とが設けられ、第４の区域１６０には、仮周辺通過領域部１６４を横切る架橋型遮蔽部１６８と仮中心通過領域部１６２の一箇所の隅角に形成される隅角遮蔽部１７０とが設けられている。
【００８５】
このように修正または更新されたアパーチャレイアウト（図１５Ａ）については、電子線通過領域部１０２，１０４，１２２，１２４，１４２，１４４，１６２，１６４を通過する電子線がウエハＷ上のビームパターンＢＰ1，ＢＰ2，ＢＰ3，ＢＰ4内に到達する位置を全部調べて、ビームパターンＢＰ1〜ＢＰ4内の各位置の電子入射量を積算することによって、電流密度分布が求められる。この場合、架橋型遮蔽部１０８，１２８，１４８，１６８および隅角遮蔽部１１０，１３０，１５０，１７０にそれぞれ入射する電子線がビームパターンＢＰ1，ＢＰ2，ＢＰ3，ＢＰ4内のどの位置に到達するのかを全部調べて、架橋型遮蔽部１０８，１２８，１４８，１６８および隅角遮蔽部１１０，１３０，１５０，１７０に入射する電子線の電流密度を修正前のアパーチャレイアウト（図１４Ａ）で得られた電流密度分布から差し引くことによって、より簡単に今回の電流密度分布を求めることができる。図１５Ｂに、図１５Ａのアパーチャレイアウトで得られるビームパターンの中間部を横切る電流密度分布を示す。
【００８６】
次に、修正後のビームパターンＢＰ1，ＢＰ2，ＢＰ3，ＢＰ4内で得られる電流密度分布に基づいて電流密度均一性を判定する。その結果、図１４Ａのアパーチャレイアウトで得られるビームパターンＢＰ1，ＢＰ2，ＢＰ3，ＢＰ4内の電流密度分布よりも、この修正後のビームパターンＢＰ1，ＢＰ2，ＢＰ3，ＢＰ4内の電流密度分布の方が均一性の良いことが判明する。
【００８７】
図１５Ｂのビームプロファイルの右側のグラフは、右側エッジ２４０をＸ方向で反転させて、左側エッジ２３０と比較できるようにプロットしている。これらのプロファイルからわかるように、左側エッジ２３０と右側エッジ２４０との間のスロープ（勾配）の差異は、図１４Ｂのビームプロファイルで見られた差異よりも大幅に減少している。
【００８８】
上述したようなアパーチャレイアウトの修正プロセスを繰り返し行い、ビームパターンＢＰ1，ＢＰ2，ＢＰ3，ＢＰ4内の電流密度分布が予め設定した許容範囲内にあり、かつ左側および右側エッジの勾配差が所定の許容範囲内にあるときは、アパーチャレイアウトの修正プロセスを終結して、ビームパターン限定アパーチャの仮電子線通過領域部の最終版を決定する。
【００８９】
図１６は、本発明の第２の実施形態における電子ビーム描画装置の電子光学鏡筒（コラム）の基本構成を示す縦断面図である。
【００９０】
この電子光学鏡筒は、主要な構成要素として、ステージ上の半導体ウエハＷに向けて電子ビームＥＢを発生する電子ビーム発生部３００と、この電子ビーム発生部３００からの電子ビームＥＢを平行ビームにコリメートするためのコリメートレンズ３１０と、このコリメートレンズ３１０によってコリメートされた電子ビームＥＢを偏向するための一対の上部偏向器３１５，３２０と、これら上部対の偏向器３１５，３２０によって偏向された電子ビームＥＢを所望の形状およびサイズの電子ビームパターンに限定するためのビームパターン限定アパーチャ３３０と、このビームパターン限定アパーチャ３３０によって限定された電子ビームＥＢを再度偏向するための一対の下部偏向器３３５，３４０と、これら下部対の偏向器３３５，３４０によって再偏向された電子ビームＥＢを収束させるためのウエハＷ上への収束用のレンズ３５０とを有する。
【００９１】
ここで、電子ビーム発生部３００、コリメートレンズ３１０および収束レンズ３５０は、図１に示される電子ビーム発生部１０、コリメートレンズ１６および収束レンズ１２と同様のものであり、これらの詳細な説明は省略する。
【００９２】
上部対の偏向器３１５，３２０は、基準軸との平行性を保ったまま基準軸からオフセットするように、電子ビームＥＢを偏向させる。偏向器３１５は、電子ビームＥＢを基準軸に対して或る角度で傾くように偏向させる。電子ビームＥＢが偏向器３２０まで来ると、偏向器３１５による角度偏向に比例する所定距離のオフセット位置で、電子ビームＥＢは基準軸と平行になるように後ろ向きに偏向される。
【００９３】
本発明の第２の実施形態における電子ビーム描画装置のビームパターン限定アパーチャ３３０は、たとえば、第１のアパーチャ３３１、第２のアパーチャ３３２および第３のアパーチャ３３３を有している。
【００９４】
図１６の右側部分に示すように、第１および第３のアパーチャ３３１，３３３は４個のビームパターンを形成できるように設計され、第２のアパーチャ３３２は１個のビームパターンを形成するように設計されている。
【００９５】
たとえば、上部対の偏向器３１５，３２０が第１のアパーチャ３３１の全部を通過するように電子ビームＥＢを偏向させると、ウエハＷ上には４個のビームパターン３５が形成される。また、上部対の偏向器３１５，３２０が第２のアパーチャ３３２の全部を通過するように電子ビームＥＢを偏向させると、ウエハＷ上には１個のビームパターン３６が形成される。また、上部対の偏向器３１５，３２０が第３のアパーチャ３３３の右半分のみを通過するように電子ビームＥＢを偏向させると、ウエハＷ上には２個のビームパターン３７が形成される。
【００９６】
図１６のビームパターン３７は電子ビームＥＢを第３のアパーチャ３３３の右半分のみを通過するように偏向させることによって形成されるが、第３のアパーチャ３３３の上半分のみ、下半分のみもしくは左半分のみを通過するように電子ビームＥＢを偏向させることにより、ビームパターン３７と異なる位置に２個のビームパターン（図示せず）を形成することも可能である。更には、第３のアパーチャ３３３の左上半分のみ、右上半分のみ、左下半分のみもしくは右下半分のみを通過するように電子ビームＥＢを偏向させることにより、第３のアパーチャ３３３を用いて唯１つのビームパターンを形成することも可能である。
【００９７】
このように、本発明の第２の実施形態においては、電子ビーム描画装置が任意の所望の数のアパーチャ３３０を有し、電子ビームＥＢがアパーチャ３３１，３３２，３３３の中から選択されたものを通過するように、さらには選択されたアパーチャの一部のみを通過するように、上部対の偏向器３１５，３２０により電子ビームＥＢを偏向させることで、所望の形状、所望の個数、所望の位置および所望のサイズで少なくとも１個のビームパターンを形成することが可能である。
【００９８】
すなわち、複数個のアパーチャの中の１つを通過するように電子ビームを偏向させることで、および／または、１つのアパーチャの中の所望の部分のみを通過するように電子ビームを偏向させることで、１つのビームショットによって形成される電子ビームパターンの数を制御することができる。
【００９９】
下部対の偏向器３３５，３４０は、基準軸との平行性を保ったまま基準軸と同軸上に戻るように、電子ビームＥＢを偏向させる。偏向器３３５は、偏向器３４０の有効偏向面上で基準軸に戻るように設定された角度で電子ビームＥＢを基準軸側に偏向させる。次いで、偏向器３４０は、基準軸と同一直線上に揃うように電子ビームＥＢを偏向させる。このような二重偏向型偏向器の設計は、当業者には周知なものである。
【０１００】
下部対の偏向器３３５，３４０は、ビームパターン限定アパーチャ３３１，３３２，３３３によって成形された電子ビームパターンＥＢを再偏向させて、収束レンズ１２へ案内する。
【０１０１】
上述したように、１つのビームショットで複数の電子ビームパターンを形成するビーム成形方式を用いることで、スループットの大幅な向上を実現できる。様々な形状のアパーチャを用いて電子ビームを成形することによって、１つのビームショットで複数個のパターンを形成することができる。また、多様な形状を有する多数のアパーチャを並べて配置し、その中の１つを選択して１つのビームパターンを形成することも可能である。更には、選択したアパーチャの一部分のみを電子ビームが通過するようにすることで、所望のパターン形状を得ることができる。
【０１０２】
また、アパーチャ形状を繰り返し修正するプロセスを経て均一なビームプロファイルが得られるので、レジスト上に描画される回路パターン寸法のばらつき、パターン形状の変動、あるいはエッジラフネスを可及的に低減することができる。
【０１０３】
なお、図１に示した電子光学鏡筒の構成は一例であり、本発明は他の種種の電子光学鏡筒に適用可能である。また、本発明の電子ビーム描画装置は、ウエハの電子ビーム露光だけでなく、レチクルの製作にも使用可能である。
【０１０４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものではない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の一実施形態における電子ビーム描画装置の電子光学鏡筒の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施形態のビームパターン限定アパーチャを設計するための手順を示すフローチャートである。
【図３】実施形態におけるビームパターン内の電流密度分布プロファイルを考慮しない理想的なアパーチャレイアウトを示す平面図である。
【図４】図３のアパーチャレイアウトにおいて仮電子線通過領域部の各部を通過した電子線がウエハ上のビームパターン内のどの位置に到達するのかを示す図である。
【図５Ａ】図３のアパーチャレイアウトをステンシルマスクとして物理的に製作可能なものに修正したレイアウト例を示す平面図である。
【図５Ｂ】図５Ａのアパーチャレイアウトで得られるウエハ上のビームパターンの中間部を横切る電流密度分布特性を模式的に示す図である。
【図６Ａ】図５Ａのアパーチャレイアウトにおいて仮電子線通過領域部に一例の内部遮蔽部を設けて得られる更新後のアパーチャレイアウトを示す平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａのアパーチャレイアウトで得られるウエハ上のビームパターンの中間部を横切る電流密度分布特性を模式的に示す図である。
【図７Ａ】図６Ａのアパーチャレイアウトにおいて仮電子線通過領域部内の内部遮蔽部を拡大して得られる再更新後のアパーチャレイアウトを示す平面図である。
【図７Ｂ】図７Ａのアパーチャレイアウトで得られるウエハ上のビームパターンの中間部を横切る電流密度分布特性を模式的に示す図である。
【図８Ａ】図５Ａのアパーチャレイアウトにおいて仮電子線通過領域部に別の例の内部遮蔽部を設けて得られる更新後のアパーチャレイアウトを示す平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａのアパーチャレイアウトで得られるウエハ上のビームパターンの中間部を横切る電流密度分布特性を模式的に示す図である。
【図９Ａ】図８Ａのアパーチャレイアウトにおいて仮電子線通過領域部内の内部遮蔽部を拡大して得られる再更新後のアパーチャレイアウトを示す平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａのアパーチャレイアウトで得られるウエハ上のビームパターンの中間部を横切る電流密度分布特性を模式的に示す図である。
【図１０】図８Ａおよび図９Ａのタイプにおいて内部遮蔽部を最大限に大きくした場合に得られるアパーチャレイアウトを示す平面図である。
【図１１】電子線通過領域部の中心通過領域部内に多数の小孔を設ける形態のアパーチャレイアウトを示す平面図である。
【図１２】ビームパターン限定アパーチャの設計において図１１のアパーチャレイアウトを更新する際の一手法を示す平面図である。
【図１３】２つのアパーチャレイアウトを両者のサイズの比較が容易にできるように示す図である。
【図１４Ａ】１つのビームショットによって４個の電子ビームパターンを形成するためのアパーチャレイアウトの一例を示す平面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａのアパーチャレイアウトで得られるビームパターンの中間部を横切る電流密度分布を示す図である。
【図１５Ａ】図１４Ａのアパーチャレイアウトの仮電子線通過領域部に例示の架橋型遮蔽部および隅角遮蔽部を付け足して修正されたアパーチャレイアウトを示す平面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａのアパーチャレイアウトで得られるビームパターンの中間部を横切る電流密度分布を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態における電子ビーム描画装置の電子光学鏡筒（コラム）の基本構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０    電子ビーム発生部
１２    収束レンズ
１４    ビームパターン限定アパーチャ
１６    コリメートレンズ
１８    ブランキング・ユニット
２０    仮中心通過領域部
２２    仮周辺通過領域部
４２    内側の外部遮蔽部
４４    外側の外部遮蔽部
４８    仮内部遮蔽部
５０    梁部
５２    仮内部遮蔽部
５４    小孔
５６    内部遮蔽部
５８    中心遮蔽区画
１００，１２０，１４０，１６０    ビームパターン限定アパーチャ内の区域
１０２，１２２，１４２，１６２    仮中心通過領域部
１０４，１２４，１４４，１６４    仮周辺通過領域部
１０６，１２６，１４６，１６６    遮蔽部
３００    電子ビーム発生部
３１０    コリメートレンズ
３１５，３２０    上部偏向器
３３０    ビームパターン限定アパーチャ
３３５，３４０    下部偏向器
３５０    収束レンズ
３３１    第１のアパーチャ
３３２    第２のアパーチャ
３３３    第３のアパーチャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2010067880.tif 000009
【図６Ｂ】
2010067880.tif 000010
【図７Ａ】
2010067880.tif 000011
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
2010067880.tif 000013
【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
2010067880.tif 000015
【図９Ｂ】
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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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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