(57)【要約】      （修正有）【課題】ブランキング電極によるＯＮ／ＯＦＦによって流入する熱量の変化を、簡便な方法で緩和することが可能なアパーチャユニットを提供する。【解決手段】荷電粒子線露光装置のアパーチャユニットであって、アパーチャユニットは、第一と第二のアパーチャプレートとを有し、第二のアパーチャプレートは、描画選択された荷電粒子線を通過させる第一の開口部と、非描画選択された荷電粒子線の少なくとも一部を遮蔽する第二の開口部とを備え、第一のアパーチャプレートは、第一の開口部を通過した荷電粒子源からの荷電粒子線を露光面側に通過させる開口部と、第二の開口部を通過した荷電粒子線を遮蔽するアパーチャプレート部とを備え、第一と第二の開口部及び第一のアパーチャプレートの開口部のサイズ又は形状を調整することによって、描画選択と非描画選択とによる第一のアパーチャプレートに流入する荷電粒子線による熱量の差を小さくする。【選択図】図１
2014022557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子源から放出される荷電粒子線を露光面に照射して描画像を描画する際に、
偏向器による描画と非描画との選択制御によって、描画選択された荷電粒子線を通過させ又は非描画選択された荷電粒子線を遮蔽するための荷電粒子線露光装置のアパーチャユニットであって、
前記アパーチャユニットは、第一のアパーチャプレートと第二のアパーチャプレートとによって構成され、
前記第二のアパーチャプレートは、前記描画選択された前記荷電粒子源からの荷電粒子線を通過させる第一の開口部と、前記非描画選択された荷電粒子線の少なくとも一部を遮蔽する第二の開口部とを備えると共に、
前記第一のアパーチャプレートは、前記第一の開口部を通過した前記荷電粒子源からの荷電粒子線を前記露光面側に通過させる開口部と、前記第二の開口部を通過した荷電粒子線を遮蔽するアパーチャプレート部とを備え、
前記第一と第二の開口部及び前記第一のアパーチャプレートの開口部のサイズ又は形状を調整することによって、
前記描画選択された際に該第一のアパーチャプレートに流入する前記荷電粒子線による熱量と、前記非描画選択された際に該第一のアパーチャプレートに流入する前記荷電粒子線による熱量との差が、
小さくなるように構成されていることを特徴とする荷電粒子線露光装置のアパーチャユニット。
【請求項２】
前記第一のアパーチャプレートは、温度調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線露光装置のアパーチャユニット。
【請求項３】
荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、
荷電粒子線を偏向させて、描画と非描画を選択制御する偏向器と、
描画像を露光面に投影する投影レンズと、
を備え、前記荷電粒子源から放出される荷電粒子線を前記投影レンズを介して前記露光面に結像させ、描画像を描画する荷電粒子線露光装置であって、
前記偏向器と前記投影レンズの間に、請求項１または請求項２に記載の荷電粒子線露光装置のアパーチャユニットを有することを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線のアパーチャユニット及び荷電粒子線露光装置に関する。
詳しくは、電子ビーム等の荷電粒子線を偏向させて試料面を走査させ、描画パターンに応じて荷電粒子線をＯＮ／ＯＦＦしてパターン描画する荷電粒子線用アパーチャユニット及びそれを用いた荷電粒子線露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム露光装置は、電子源から射出された電子ビームを試料面に照射し、それらをさらに偏向させて試料面を走査させ、描画パターンを描画する装置である。
電子ビーム露光装置には、単一の電子ビームを用いて描画するポイントビーム型方式や、複数の開口を有するアパーチャアレイにより、電子ビームを分割させることで形成した複数の電子ビームを用いて描画するマルチビーム型方式等がある。
いずれの方式も、描画パターンに応じてブランキング電極で偏向することによって、電子ビームをＯＮ／ＯＦＦしてパターンを描画する装置である。
【０００３】
電子ビーム露光装置では、電子ビームをＯＮ／ＯＦＦする際に、描画選択された電子ビームを通過させ、非描画選択された電子ビームを遮蔽するための開口部をもったアパーチャプレート（ビームストップアパーチャ）を使用している。
このような電子ビーム露光装置において、非描画選択された電子ビームは、全てアパーチャプレートで遮蔽され、それらは熱としてアパーチャプレートに流入する。
これに対し、描画選択された電子ビームは、アパーチャプレートの開口部を通過しなかった一部のビームだけが遮蔽され、アパーチャプレートに熱として流入する。
このため、描画パターンによって、アパーチャプレートに流入する熱量が変化するので、アパーチャプレートの温度は不安定となる。
【０００４】
このアパーチャプレートを、例えば電子源と共役関係となる位置、もしくは、その近傍等に配置し、電子ビームの絞りとして機能させた場合、流入する熱量の変化により開口部の位置等が不安定となり描画性能が悪化するという問題があった。
また、アパーチャプレートの近傍に、絞りや投射レンズのような精度を要する部品等が配置されている場合、アパーチャプレートへの入熱量の変化が、それらの部品の温度変化に影響し、描画性能が悪化するという問題があった。
これらに対処するため、特許文献１ではつぎのような荷電粒子ビーム露光装置が提案されている。
この装置では、アパーチャプレートに流入する熱量の和が常に一定の値になる様に算出された熱量を、ブランキング電極によるＯＮ／ＯＦＦに同期させて、加熱手段によりアパーチャプレートに供給するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６２８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来例の特許文献１のものを、アパーチャプレートに適用した場合、アパーチャプレートに流入する熱量を一定として、温度の安定性を図ることができるが、つぎのような課題を有している。
すなわち、この装置ではブランキング電極のＯＮ／ＯＦＦに同期させて、アパーチャプレートに熱量を供給する機構を、アパーチャプレートに設置する必要があることから、装置としての構成が煩雑となる。
また、マルチビーム型のような複数の電子ビームを扱う場合、各電子ビームに対して同様の制御が必要となり、装置としての構成はさらに煩雑となる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、ブランキング電極によるＯＮ／ＯＦＦによって、アパーチャプレートに流入する熱量の変化を、簡便な方法で緩和することが可能となる荷電粒子線のアパーチャユニット及び荷電粒子線露光装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の荷電粒子線のアパーチャユニットは、
荷電粒子源から放出される荷電粒子線を露光面に照射して描画像を描画する際に、
偏向器による描画と非描画との選択制御によって、描画選択された荷電粒子線を通過させ又は非描画選択された荷電粒子線を遮蔽するための荷電粒子線露光装置のアパーチャユニットであって、
前記アパーチャユニットは、第一のアパーチャプレートと第二のアパーチャプレートとによって構成され、
前記第二のアパーチャプレートは、前記描画選択された前記荷電粒子源からの荷電粒子線を通過させる第一の開口部と、前記非描画選択された荷電粒子線の少なくとも一部を遮蔽する第二の開口部とを備えると共に、
前記第一のアパーチャプレートは、前記第一の開口部を通過した前記荷電粒子源からの荷電粒子線を前記露光面側に通過させる開口部と、前記第二の開口部を通過した荷電粒子線を遮蔽するアパーチャプレート部とを備え、
前記第一と第二の開口部及び前記第一のアパーチャプレートの開口部のサイズ又は形状を調整することによって、
前記描画選択された際に該第一のアパーチャプレートに流入する前記荷電粒子線による熱量と、前記非描画選択された際に該第一のアパーチャプレートに流入する前記荷電粒子線による熱量との差が、
小さくなるように構成されていることを特徴とする。
また、本発明の荷電粒子線露光装置は、
荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、
荷電粒子線を偏向させて、描画と非描画を選択制御する偏向器と、
描画像を露光面に投影する投影レンズと、
を備え、前記荷電粒子源から放出される荷電粒子線を前記投影レンズを介して前記露光面に結像させ、描画像を描画する荷電粒子線露光装置であって、
前記偏向器と前記投影レンズの間に、上記した荷電粒子線露光装置のアパーチャユニットを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ブランキング電極によるＯＮ／ＯＦＦによって、アパーチャプレートに流入する熱量の変化を、簡便な方法で緩和することが可能となる荷電粒子線のアパーチャユニット及び荷電粒子線露光装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１及び実施例１におけるアパーチャユニットの一例を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態１におけるアパーチャユニットを通過するエネルギーを示した図である。
【図３】本発明の実施形態２及び実施例２におけるアパーチャユニットの一例を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態３におけるマルチビーム型荷電粒子線露光装置の一例を説明する図である。
【図５】本発明の実施例１におけるアパーチャユニットの各開口部の配列の一部を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施形態について説明する。
（実施形態１）
実施形態１として、本発明を適用したアパーチャユニットの構成例について、図１を用いて説明する。
本実施形態のアパーチャユニットは、荷電粒子源から放出される荷電粒子線を露光面に照射して描画像を描画する際に、
偏向器による描画と非描画との選択制御によって、描画選択された荷電粒子線を通過させ又は非描画選択された荷電粒子線を遮蔽するための荷電粒子線露光装置のアパーチャユニットとして構成されている。
具体的には、例えば図１のアパーチャユニット１００の平面図に示すような構成を有している。
図中の１ａは、ブランキング偏向器（図４に示されたブランキング偏向器５参照）によって描画選択された電子ビームであり、図中の１ｂは、ブランキング偏向器によって非描画選択された電子ビームである。
アパーチャユニット１００は、第一のアパーチャプレート１０１と、第二のアパーチャプレート１０２によって構成されている。
第一のアパーチャプレート１０１には開口部１０１ａが形成されており、第二のアパーチャプレート１０２には、第一の開口部１０２ａと第二の開口部１０２ｂが形成されている。
描画選択された電子ビーム１ａが、第一の開口部１０２ａと、開口部１０１ａを適切に通過するように、第一のアパーチャプレート１０１と第二のアパーチャプレート１０２は互いに位置決めされている。
【００１２】
このアパーチャユニット１００に対し、描画選択された電子ビーム１ａが、第二のアパーチャプレート１０２側から照射された場合、第一の開口部１０２ａ上に照射された電子ビームは、第二のアパーチャプレート１０２を通過する。
なお、図１では、電子ビーム１ａが第二のアパーチャプレート１０２の第一の開口部１０２ａを全て通過しているが、全てが通過する必要はなく、描画性能に影響がなければ、電子ビーム１ａの一部が遮蔽されてもよい。
この時、第二の開口部１０２ｂは、非描画選択された電子ビーム１ｂが通過する軌道上に配置されているため、電子ビーム１ａは通過しない。
その後、電子ビーム１ａは、第一のアパーチャプレート１０１を照射し、そのうちの開口部１０１ａ上に照射された部分は、第一のアパーチャプレート１０１における開口部１０１ａを露光面側に通過する。それ以外は第一のアパーチャプレート部で遮蔽される。
【００１３】
次に、非描画選択された電子ビーム１ｂが、第二のアパーチャプレート１０２側から照射された場合、少なくとも一部が第二のアパーチャプレート１０２で遮蔽され、それ以外は、第二のアパーチャプレート１０２を通過する。この時、第一の開口部１０２ａは、描画選択された電子ビーム１ａが通過する軌道上に配置されているため、電子ビーム１ｂは通過しない。
その後、電子ビーム１ｂは、第一のアパーチャプレート１０１を照射するが、開口部１０１ａ上を照射しないため、第一のアパーチャプレート１０１で全て遮蔽される。
以上のことから、描画パターンに関係なく、電子ビームの第一のアパーチャプレート１０１に流入する熱量が安定する理由を、図２を用いて説明する。
【００１４】
図２は、アパーチャユニット１００を構成する、第一のアパーチャプレート１０１、及び、第二のアパーチャプレート１０２を通過する電子ビームの熱量（エネルギー）を示したものである。
第二のアパーチャプレート１０２の第一の開口部１０２ａのエネルギー透過率を１、第二の開口部１０２ｂのエネルギー透過率をα（０≦α＜１）、第一のアパーチャプレート１０１の開口部１０１ａのエネルギー透過率をβ（０＜β≦１）とする。
なお、第一の開口部１０２ａのエネルギー透過率は、説明を平易にするために１としたが、１でなくとも本質的な差異は生じない。また、反射電子や熱放射等による影響も、同様の理由によりないものと仮定しているが、これらに関しても、影響の有無を考慮しなくとも本質的な差異は生じない。
また、アパーチャユニット１００に照射される前の電子ビームのエネルギーをＰとしている。
描画選択された電子ビーム１ａは、第二のアパーチャプレート１０２の第一の開口部１０２ａを通過する。第一の開口部１０２ａのエネルギー透過率は１としたため、第一のアパーチャプレート１０１には、エネルギーＰの電子ビーム１ｃが照射される。
【００１５】
次に、第一のアパーチャプレート１０１において、電子ビーム１ｃが開口部１０１ａを通過する際に、電子ビーム１ｃの一部が遮蔽され、エネルギーβＰの電子ビーム１ｅが、第一のアパーチャプレート１０１を通過する。この時、第一のアパーチャプレート１０１で遮蔽された電子ビームのエネルギー（１−β）・Ｐが、熱量として第一のアパーチャプレート１０１に流入する。
非描画選択された電子ビーム１ｂは、第二のアパーチャプレート１０２の第二の開口部１０２ｂにおいて、電子ビーム１ｂの少なくとも一部が遮蔽されて、第二のアパーチャプレート１０２を通過する。
第二の開口部１０２ｂのエネルギー透過率はαとしたため、第一のアパーチャプレート１０１には、エネルギーαＰの電子ビーム１ｄが照射される。次に、第一のアパーチャプレート１０１において、電子ビーム１ｄは、開口部１０１ａ上を通過しないため全て遮蔽される。
この時、第一のアパーチャプレート１０１で遮蔽された電子ビームのエネルギーα・Ｐが、熱量として第一のアパーチャプレート１０１に流入する。
【００１６】
以上のことから、α＝１−βとなるように、開口部１０１ａ、第一の開口部１０２ａ、第二の開口部１０２ｂのサイズや形状を調整することにより、描画パターンに関係なく、第一のアパーチャプレート１０１に流入する熱量を同等にすることができる。
これによって、第一のアパーチャプレート１０１の温度安定性を向上させることが可能となる。
また、これら各開口部の形状に関しては、要求されるビーム形状や、電子ビームのエネルギー透過率が、目的を達成するよう設定してあれば制約はなく、例えば、円形、楕円形、四角形、三角形等でもよい。
なお、図１において、第一のアパーチャプレート１０１，第二のアパーチャプレート１０２は、電子ビームの本数に対応する数だけ、各開口部を有していればよく、例えば１本の電子ビームの場合、各開口部は１つだけであってもよい。
【００１７】
また、図１において、第一のアパーチャプレート１０１，第二のアパーチャプレート１０２の材質や厚さは特に指定していないが、これらはアパーチャユニット１００に要求される加工精度や、熱負荷等を考慮して決定することが可能である。
例えば、材質については、銅、チタン、モリブデン、タングステン等の金属もしくはその合金、アルミナや炭化ケイ素等のセラミックス、シリコンウエハー等が考えられる。
また、熱伝導性を向上させるために、表面に導電性膜で被覆する等も考えられる。
また、厚さについては、５０〜１０００μｍ等とすることができる。これらはいずれも本アパーチャユニット１００を使用する環境において、要求される位置精度や耐熱性等の性能を確保するように選択すればよい。
以上の構成によれば、ブランキング偏向器によるＯＮ／ＯＦＦによらず、第一のアパーチャプレート１０１に流入する熱量の変化を緩和することが可能となり、第一のアパーチャプレート１０１の温度安定性を向上させることができる。
また、ブランキング偏向器のＯＮ／ＯＦＦに同期させる機構が不要なため、装置としての構成も煩雑にならないようにすることが可能となる。
【００１８】
（実施形態２）
実施形態２として、実施形態１とは異なる形態のアパーチャユニットの構成例について、図３を用いて説明する。
図３は実施形態１で説明したアパーチャユニット１００において、第一のアパーチャプレート１０１に温度調整部(温度調整手段)１０５を搭載したアパーチャユニット１１０の平面図である。
これによって、実施形態１と同様の効果が得られるうえに、温度調整部１０５が第一のアパーチャプレート１０１の温度調整手段として作用する。
そのため、第一のアパーチャプレート１０１が熱的に安定となるまでの温度上昇を制御することで、熱膨張による変形量を制御することが可能となり、より精度の高いアパーチャユニット１１０を提供することが可能となる。
【００１９】
図３において、温度調整部１０５の材質や厚さは特に指定していないが、設定温度や、調整方式を考慮してその構造を決定すればよい。
例えば、水冷方式により冷却機構として機能させる場合、温度調整部１０５はその内部に水やアンモニア等の冷媒を循環させるための循環路（不図示）等を設置して構成される。
外部に設置された温度調整装置（不図示）により温度、流量、圧力が調整された冷媒を、温度調整部（不図示）を通じて循環させることで、第一のアパーチャプレート１０１を冷却する。
材質については、加工性や熱伝導性を考慮して決定すればよく、例えば、銅、アルミ、チタン、モリブデン、タングステン等の金属もしくはその合金、熱伝導性の良い窒化アルミ系のセラミックス等が考えられる。また、熱伝導性を向上させるために、表面を導電性膜で被覆する等も考えられる。
【００２０】
また、第一のアパーチャプレート１０１との接触部は、熱伝導性を確保するために、銀ペースト等の熱伝導率の高い接着材で固定するか、接触面の平面性を高める、伝熱シート等を挿入する等して、接触面間を押し付けて固定治具（不図示）で固定してもよい。
また、厚さについては、温度調整部１０５の内部の循環路のサイズや、熱伝導性等を考慮したうえで決定すればよく、例えば０．２〜１０ｍｍ等とすることができる。
これらはいずれも本アパーチャユニット１１０を使用する環境において、要求される位置精度や耐熱性等の性能を確保するように選択すればよい。
また、第一のアパーチャプレート１０１と接して配置する以外に、第一のアパーチャプレート１０１と一体成形することにより構成していてもよい。
【００２１】
（実施形態３）
実施形態３として、マルチビーム型荷電粒子線露光装置の構成例について、図４を用いて説明する。
本実施形態のマルチビーム型荷電粒子線露光装置は、荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、荷電粒子線を偏向させて、描画と非描画を選択制御する偏向器と、描画像を露光面に投影する投影レンズと、を備える。そして、前記荷電粒子源から放出される荷電粒子線を前記投影レンズを介して前記露光面に結像させ、描画像を描画するように構成される。
図４は本発明の実施形態３の一例を示すための、マルチビーム型荷電粒子線露光装置の構成を示す概略図である。
本実施形態では、実施形態１で説明したアパーチャユニット１００を使用している。
全ての制御回路２１〜２４は、主制御系２０を通じてコントロールすることが可能である。
電子源１から放射された電子ビームは、レンズ制御回路２１により、静電型のコリメータレンズ２のレンズパワーを調整することによって、平行化された電子ビームとなる。
【００２２】
この電子ビームはビーム成形プレート３を照射する。
ビーム成形プレート３の開口部により、形状の制御された電子ビームが成形される。
ビーム成形プレート３を通過した電子ビームは、レンズ制御回路２１にて、実施形態１で説明したアパーチャユニット１００の、第一のアパーチャプレート１０１上で結像するよう、第一集束レンズ４のレンズパワーで調整され、ブランキング偏向器５を通過する。
ブランキング偏向器５は、個別の偏向電極を持ったデバイスで、ブランキング偏向器制御回路２２にて生成されるブランキング信号に基づき、個別に電子ビームのＯＮ／ＯＦＦを行う。
電子ビームがＯＮ（描画選択）の状態の個所は、電子ビームは偏向されず、電子ビームがＯＦＦ（非描画選択）の状態の個所は、偏向電極に電圧が印加されて電子ビームは偏向される。
【００２３】
ブランキング偏向器５によって非描画選択された電子ビーム１ｂは、その後段に配置された実施形態１で説明したアパーチャユニット１００の、第二のアパーチャプレート１０２の第二の開口部１０２ｂ（エネルギー透過率α）により、少なくとも一部が遮蔽される。
その後、第二の開口部１０２ｂを通過した電子ビーム１ｂは、第一のアパーチャプレート１０１によって遮蔽され、非描画選択（ＯＦＦ）の状態となる。
ブランキング偏向器５によって描画選択された電子ビーム１ａは、その後段に配置された実施形態１で説明したアパーチャユニット１００の、第二のアパーチャプレート１０２の第一の開口部１０２ａ（エネルギー透過率１）を通過する。その後、第一の開口部１０２ａを通過した電子ビーム１ａは、第一のアパーチャプレート１０１の開口部１０１ａ（エネルギー透過率β）によって一部が遮蔽される他は、アパーチャユニット１００を通過し、描画選択（ＯＮ）の状態となる。アパーチャユニット１００を通過した電子ビームは、第二集束レンズ６によって結像され、さらに投影レンズ８によってウエハー９上に結像される。ウエハー９上の電子ビームのスキャンは偏向器７で行うことができる。
偏向器７は対向電極によって形成されており、Ｘ、Ｙ方向について２段の偏向を行うために４段の対向電極で構成される（図中では簡単のため、２段偏向器を１ユニットとして表記している）。
偏向器７は偏向器制御回路２３の信号に従って駆動される。
【００２４】
パターン描画中は、ウエハー９は、ステージ駆動制御回路２４の信号に従い、Ｘ方向にステージ１０を駆動することによって連続的に移動する。
その際、レーザー測長機（不図示）による実時間での測長結果を基準として、ウエハー９面上の電子ビームが偏向器７によってＹ方向に偏向され、かつブランキング偏向器５によって描画パターンに応じてビームのＯＮ／ＯＦＦが個別になされる。
これにより、ウエハー９面上に所望のパターンを高速に描画することができる。本実施形態の荷電粒子線露光装置において、エネルギー透過率α、及び、βの関係が適切な開口部を設定することにより、描画パターンによる、アパーチャユニット１００の、第一のアパーチャプレート１０１に流入する熱量の変化を低減することが可能となる。
【００２５】
本実施形態では、第一のアパーチャプレート１０１は、電子ビームが結像する位置に配置されているため、絞りとして機能する。そのため、第一のアパーチャプレート１０１の温度変化を低減することで、描画精度を向上させることが可能である。
なお、本実施形態では、図４のように、第一のアパーチャプレート１０１が、電子ビームの結像する位置に配置されるように、アパーチャユニット１００を配置しているが、これに限定されるものではない。
例えば、結像によるエネルギー密度の集中を避けるために、第一のアパーチャプレート１０１の位置を結像位置から多少位置を前後させて配置してもよい。
また、第一のアパーチャプレート１０１を、ビーム成形用のアパーチャとして機能するような位置に配置する等してもよい。
【００２６】
（実施形態４）
実施形態４として、実施形態３で説明した荷電粒子線露光装置において、実施形態２で説明したアパーチャユニット１１０を搭載した荷電粒子線露光装置について説明する。
本実施形態の一例として、実施形態３で説明したアパーチャユニット１００の箇所に、例えば実施形態２で説明した図３のアパーチャユニット１１０を用いることにより、温度調整部１０５が第一のアパーチャプレート１０１の温度調整手段として作用する。
そのため、第一のアパーチャプレート１０１が熱的に安定となるまでの温度上昇を制御することで、熱膨張による変形量を制御することが可能となり、荷電粒子線露光装置としてさらに描画精度を高めることができる。
【実施例】
【００２７】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１として、実施形態１のアパーチャユニットを適用した構成例について、図１を用いて説明する。
第一のアパーチャプレート１０１は、厚さ２００μｍ、直径１００ｍｍの両面研磨単結晶のシリコンウエハーで、中央部の一辺が４ｍｍの正方形エリアに、荷電粒子の通過する開口部１０１ａを複数有している。
開口部１０１ａは丸穴で、穴径２５μｍ、ピッチ２００μｍの正方配列で配置され、フォトリソグラフィとドライエッチングにより形成した。
第二のアパーチャプレート１０２は、開口部分以外は同等であり、中央部の一辺が４ｍｍの正方形エリアに、第一の開口部１０２ａと第二の開口部１０２ｂを複数有している。
第一の開口部１０２ａは、穴径５０μｍの丸穴、第二の開口部１０２ｂは、穴径２０μｍの丸穴で、互いに６０μｍ離間して配置されており、これら開口部はピッチ２００μｍで、正方配列で配置されている。
【００２８】
図５に、本実施例における第一のアパーチャプレート１０１、及び、第二のアパーチャプレート１０２の各開口部の配列の一部を示す。
第一のアパーチャプレート１０１と第二のアパーチャプレート１０２は、描画選択された電子ビームの中心が、第一の開口部１０２ａの中心と開口部１０１ａの中心を通過するように位置決めされ、互いに５ｍｍ離間して配置されている。
また、この時、非描画選択された電子ビームは、第二の開口部１０２ｂを通過するように設定されている。
【００２９】
本実施例におけるアパーチャユニット１００に電子ビームを照射する場合について説明する。
電子ビームは、開口部１０１ａの１つの開口に対して１本存在し、各々が１０ｍＷのエネルギーを有するように、ビーム成形プレート等により設定した。各電子ビームのうち、ブランキング偏向器により描画選択された電子ビーム１ａは、対応する第一の開口部１０２ａ、開口部１０１ａをそれぞれ通過し、非描画選択された電子ビーム１ｂは、第二の開口部１０２ｂを通過するものとする。
また、この電子ビームは、全く遮蔽されることなくアパーチャユニット１００を通過する場合、第二のアパーチャプレート１０２の位置で３５μｍ径、第一のアパーチャプレート１０１の位置で３０μｍ径となる、円形で均一な強度を有する集束ビームであるとする。
【００３０】
以上の条件のもとで、アパーチャユニット１００の各開口部のエネルギー透過率は、第一の開口部１０２ａのエネルギー透過率は１、第二の開口部１０２ｂのエネルギー透過率は約０．３３、開口部１０１ａのエネルギー透過率は約０．７と設定される。
上記の電子ビームが、第二のアパーチャプレート１０２の側からアパーチャユニット１００を通過する際、第一のアパーチャプレート１０１に流入する熱量は、１本の電子ビームに対して描画選択時は約３ｍＷ、非描画選択時は約３．３ｍＷとなる。
そのため、電子ビームのＯＮ／ＯＦＦにより流入する熱量の差は、０．３ｍＷ程度となる。
これに対して、第二のアパーチャプレート１０２が存在しない場合、非描画選択時は１０ｍＷの熱が第一のアパーチャプレート１０１に流入するため、電子ビームのＯＮ／ＯＦＦにより流入する熱量の差は７ｍＷ程度となる。
また、第二のアパーチャプレート１０２は存在するが、第二の開口部１０２ｂが存在しない場合、非描画選択時は第一のアパーチャプレート１０１に熱が流入しないため、電子ビームのＯＮ／ＯＦＦにより流入する熱量の差は３ｍＷ程度となる。
【００３１】
以上のように、いずれの場合においても、本発明に比べて電子ビームのＯＮ／ＯＦＦにより流入する熱量の差は大きくなることから、本発明により、第一のアパーチャプレート１０１の温度安定性を向上させることが可能である。
なお、本実施例では、反射電子や熱放射の影響等は考慮していないが、これらを考慮して適切に各開口部の設定をすることで、これらの影響等がある場合も、本実施例と同等の性能を得ることが可能である。
【００３２】
［実施例２］
実施例２として、実施形態２のアパーチャユニットを適用した構成例について説明する。
アパーチャユニット１１０を構成する第一のアパーチャプレート１０１と第二のアパーチャプレート１０２は、実施例１と同様とする。
また、厚さ５ｍｍで内部に３ｍｍφの冷媒循環路を有する銅製の温度調整部１０５を、電子ビームの軌道の妨げとならないような位置に配置し、銀ペーストにより、第一のアパーチャプレート１０１に固定した。
この温度調整部１０５に対し、外部に設置された温度調整装置（不図示）により温度、流量、圧力が調整された冷却水を、温度調整部（不図示）を通じて循環させて、第一のアパーチャプレート１０１を冷却した。
温度調整部１０５がない場合、第一のアパーチャプレート１０１が熱的に安定するまでの温度上昇の影響で、熱膨張による開口部１０１ａが変化するので、上昇温度や開口部の変化量を予測して開口部１０１ａを設定する必要がある。
これに対し、温度調整部１０５が存在する場合、第一のアパーチャプレート１０１が熱的に安定な状態の温度を制御することが可能となるため、開口部１０１ａ変化量の予測精度も向上し、描画精度を向上させることが可能である。
【００３３】
［実施例３］
実施例３として、実施形態３の荷電粒子線露光装置を適用した構成例について説明する。アパーチャユニット１００は実施例１と同様とする。
本荷電粒子線露光装置において、開口部１０１ａの１つの開口に対して、各々１０ｍＷのエネルギーを有した１本の電子ビームを射出させる。
この時、アパーチャユニット１００の第一のアパーチャプレート１０１における、１本の電子ビームのＯＮ／ＯＦＦにより流入する熱量の差は０．３ｍＷ程度となる。
これに対して、第二のアパーチャプレート１０２が存在しない場合、非描画選択時は１０ｍＷの熱が第一のアパーチャプレート１０１に流入するため、電子ビームのＯＮ／ＯＦＦにより流入する熱量の差は７ｍＷ程度となる。
また、第二の開口部１０２ｂが存在しない場合、非描画選択時は第一のアパーチャプレート１０１に熱が流入しないため、電子ビームのＯＮ／ＯＦＦにより流入する熱量の差は３ｍＷ程度となる。
【００３４】
このように、いずれの場合においても、本発明に比べて電子ビームのＯＮ／ＯＦＦにより流入する熱量の差は大きくなることから、本発明により、第一のアパーチャプレート１０１の温度安定性を向上させることが可能である。
また、第一のアパーチャプレート１０１は、電子ビームが結像する位置に配置されているため、絞りとして機能する。
そのため、第一のアパーチャプレート１０１の温度安定性が向上したことで、描画精度を向上させることが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ａ：描画選択された電子ビーム
１ｂ：非描画選択された電子ビーム
１００：アパーチャユニット
１０１：第一のアパーチャプレート
１０１ａ：開口部
１０２：第二のアパーチャプレート
１０２ａ：第一の開口部
１０２ｂ：第二の開口部
１０５：温度調整部
【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５】
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