(57)【要約】【課題】  単位面積あたりの生産性の点で有利な描画装置を提供する。【解決手段】  描画装置は、それぞれがビームを基板に照射する複数の光学系（ＣＬ１−３）と、それぞれが所定のサイズの基板を保持して可動の複数の保持部（ＦＭ１−３）と、を含み、複数の光学系に対して複数の保持部を走査させて、該複数の保持部にそれぞれ保持された複数の基板にそれぞれ複数の光学系によりビームで描画を行う。走査の方向に直交する方向において、複数の光学系のうちの互いに隣接する２つの光学系の間隔は、複数の保持部のうちの１つの保持部の長さと前記サイズとの和より短い。【選択図】  図１
2015144269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれがビームを基板に照射する複数の光学系と、
それぞれが所定のサイズの基板を保持して可動の複数の保持部と、を含み、
前記複数の光学系に対して前記複数の保持部を走査させて、該複数の保持部にそれぞれ保持された複数の基板にそれぞれ前記複数の光学系によりビームで描画を行う描画装置であって、
前記走査の方向に直交する方向において、前記複数の光学系のうちの互いに隣接する２つの光学系の間隔は、前記複数の保持部のうちの１つの保持部の長さと前記サイズとの和より小さいことを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記複数の保持部をそれぞれ可動に支持し、かつ前記走査の方向および前記直交する方向のそれぞれにおいて前記サイズ以上の大きさをもった可動範囲を有するステージを含むことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記複数の光学系は、それぞれビームを前記基板上で走査するための偏向器を含み、
前記複数の保持部のそれぞれは、前記走査の方向および前記直交する方向のそれぞれにおいて、前記ステージに対して、前記偏向器による前記基板上でのビームの可動量より大きい大きさをもった可動範囲を有することを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】
マークを光で検出する第１検出部を含み、
前記複数の保持部のそれぞれは、前記第１検出部により検出される基準マークを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項５】
前記複数の光学系のうちの光学系により照射されたビームでマークを検出する第２検出部を含み、
前記複数の保持部のそれぞれは、前記第２検出部により検出される基準マークを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項６】
前記ステージに対する前記保持部の位置を計測する計測部を含むことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の描画装置。
【請求項７】
前記走査の方向および前記直交する方向のそれぞれにおいて、前記可動量より小さい分解能で前記ステージに対して前記複数の保持部をそれぞれ移動させる複数の駆動部を含むことを特徴とする請求項３に記載の描画装置。
【請求項８】
前記複数の保持部のそれぞれは、前記走査の方向に平行な軸の周り、前記直交する方向に平行な軸の周り、前記複数の光学系のうちの光学系の光軸に平行な軸の方向、および該光軸に平行な軸の周りのうちの少なくとも１つに関して可動であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項９】
前記複数の光学系のそれぞれは、前記ビームとして、複数の荷電粒子線を基板に照射することを特徴とする請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちいずれか１項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１１】
それぞれがビームを基板に照射する複数の光学系と、
それぞれが所定のサイズの基板を保持して可動の複数の保持部と、を含み、
前記複数の光学系に対して前記複数の保持部を走査させて、該複数の保持部にそれぞれ保持された複数の基板にそれぞれ前記複数の光学系によりビームで描画を行う描画装置であって、
前記複数の保持部をそれぞれ可動に支持し、かつ前記走査の方向および該方向に直交する方向のそれぞれにおいて前記サイズ以上の大きさをもった可動範囲を有するステージを含むことを特徴とする描画装置。
【請求項１２】
それぞれがビームを基板に照射する複数の光学系と、
それぞれが所定のサイズの基板を保持して可動の複数の保持部と、を含み、
前記複数の光学系に対して前記複数の保持部を走査させて、該複数の保持部にそれぞれ保持された複数の基板にそれぞれ前記複数の光学系によりビームで描画を行う描画装置であって、
前記複数の保持部をそれぞれ可動に支持し、かつ前記走査の方向においては前記サイズ以上の大きさをもった可動範囲を有し、該方向に直交する方向においては前記複数の光学系のうちの１つにおける光学系の数で前記サイズを除した値以上の大きさをもった可動範囲を有するステージを含むことを特徴とする描画装置。
【請求項１３】
前記複数の光学系は、それぞれビームを前記基板上で走査するための偏向器を含み、
前記複数の保持部のそれぞれは、前記走査の方向および前記直交する方向のそれぞれにおいて、前記ステージに対して、前記偏向器による前記基板上でのビームの可動量より大きい大きさをもった可動範囲を有することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の描画装置。
【請求項１４】
マークを光で検出する第１検出部を含み、
前記複数の保持部のそれぞれは、前記第１検出部により検出される基準マークを含むことを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項１５】
前記複数の光学系のうちの光学系により照射されたビームでマークを検出する第２検出部を含み、
前記複数の保持部のそれぞれは、前記第２検出部により検出される基準マークを含むことを特徴とする請求項１１ないし請求項１４のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項１６】
前記ステージに対する前記保持部の位置を計測する計測部を含むことを特徴とする請求項１１ないし請求項１５のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項１７】
前記走査の方向および前記直交する方向のそれぞれにおいて、前記可動量より小さい分解能で前記ステージに対して前記複数の保持部をそれぞれ移動させる複数の駆動部を含むことを特徴とする請求項１３に記載の描画装置。
【請求項１８】
前記複数の保持部のそれぞれは、前記走査の方向に平行な軸の周り、前記直交する方向に平行な軸の周り、前記複数の光学系のうちの光学系の光軸に平行な軸の方向、および該光軸に平行な軸の周りのうちの少なくとも１つに関して可動であることを特徴とする請求項１１ないし請求項１７のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項１９】
前記複数の光学系のそれぞれは、前記ビームとして、複数の荷電粒子線を基板に照射することを特徴とする請求項１１ないし請求項１８のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項２０】
請求項１１ないし請求項１９のうちいずれか１項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項２１】
所定方向における所定間隔をもって配置され、それぞれがビームを基板に照射する複数の光学系と、
それぞれが所定サイズの基板を保持して可動の複数の保持部と、を含み、
前記所定方向とは直交する走査方向に沿って前記複数の光学系に対して前記複数の保持部を走査させて、該複数の保持部にそれぞれ保持された複数の基板にそれぞれ前記複数の光学系によりビームで描画を行う描画装置であって、
前記所定方向において、前記所定間隔は、前記複数の保持部のうちの１つの保持部の長さと前記所定サイズとの和より小さいことを特徴とする描画装置。
【請求項２２】
所定方向における所定間隔をもって配置され、それぞれがビームを基板に照射する複数の光学系と、
それぞれが所定サイズの基板を保持して可動の複数の保持部と、を含み、
前記所定方向とは直交する走査方向に沿って前記複数の光学系に対して前記複数の保持部を走査させて、該複数の保持部にそれぞれ保持された複数の基板にそれぞれ前記複数の光学系によりビームで描画を行う描画装置であって、
前記複数の保持部をそれぞれ可動に支持し、かつ前記所定方向および前記走査方向のそれぞれにおいて前記所定サイズ以上の大きさをもった可動範囲を有するステージを含むことを特徴とする描画装置。
【請求項２３】
所定方向における所定間隔をもって配置され、それぞれがビームを基板に照射する複数の光学系と、
それぞれが所定サイズの基板を保持して可動の複数の保持部と、を含み、
前記所定方向とは直交する走査方向に沿って前記複数の光学系に対して前記複数の保持部を走査させて、該複数の保持部にそれぞれ保持された複数の基板にそれぞれ前記複数の光学系によりビームで描画を行う描画装置であって、
前記複数の保持部を可動に支持し、かつ前記走査方向においては前記所定サイズ以上の大きさをもった可動範囲を有し、前記所定方向においては前記複数の光学系のうちの１つにおける光学系の数で前記所定サイズを除した値以上の大きさをもった可動範囲を有するステージを含むことを特徴とする描画装置。
【請求項２４】
請求項２１ないし請求項２３のうちいずれか１項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行う工程と、
前記工程で描画を行われた前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビームで基板に描画を行う描画装置、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビームで基板に描画を行う描画装置の一例としての電子線描画装置は、電子線を発生させる電子銃と、電子線を基板に照射するための電子光学系と、基板を保持して可動の保持部とを含んで構成される。電子線描画装置は、その描画処理のスループット（生産性）の観点から、多数の電子線で基板に描画を行うものが提案されている。さらに、複数の電子線描画装置を１つのシステムに統合して生産性を向上させる所謂「クラスタシステム」も提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１２−５１８９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の複数の荷電粒子リソグラフィ装置を具備する構成体（クラスタシステム）は、それにより、生産性の改善には有利であるものの、設置面積の増加も著しいため、単位面積当たりの生産性の改善は乏しい。
【０００５】
そこで、本発明は、単位面積あたりの生産性の点で有利な描画装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面は、それぞれがビームを基板に照射する複数の光学系と、
それぞれが所定のサイズの基板を保持して可動の複数の保持部と、を含み、
前記複数の光学系に対して前記複数の保持部を走査させて、該複数の保持部にそれぞれ保持された複数の基板にそれぞれ前記複数の光学系によりビームで描画を行う描画装置であって、
前記走査の方向に直交する方向において、前記複数の光学系のうちの互いに隣接する２つの光学系の間隔は、前記複数の保持部のうちの１つの保持部の長さと前記サイズとの和より小さいことを特徴とする描画装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、単位面積あたりの生産性の点で有利な描画装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る描画装置の構成例を示す図
【図２】描画装置の構成例の詳細を示す図
【図３】電子光学系の構成例を示す図
【図４】描画処理を例示する図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施形態１〕
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として（断りのない限り）、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る描画装置の構成例を示す図（三面図）である。なお、描画装置は、マスク（原版）を用いずに荷電粒子線等の輻射線（単にビームともいう）で所定のサイズ（例えば直径３００ｍｍ）の基板に描画（パターン形成）を行うもの（マスクレス・リソグラフィ装置）としうる。ここでは、荷電粒子線として電子線を用いる例を説明する。図１において、真空チャンバＶＣの上部には、３つの電子光学系鏡筒（カラム）ＣＬ１ないしＣＬ３が一方向（Ｘ軸方向）に沿って離れて配置されている。ＣＬ１ないしＣＬ３のそれぞれは、ここでは、１つの電子光学系鏡筒からなるものとして図示しているが、複数の電子光学系鏡筒からなってもよく、１または複数の電子光学系鏡筒からなる電子光学系鏡筒群ともいうものとする。したがって、本実施形態に係る描画装置は、３つの電子光学系鏡筒群を含んでいる。なお、電子光学系鏡筒群は、単に、電子光学系（群）または鏡筒（群）ともいう。
【００１１】
真空チャンバＶＣの下部には、ステージベースＢＳが固定され、ステージベースＢＳは、Ｘ移動体ＸＭとＹ移動体ＹＭとを含む長ストロークステージ（単にステージともいう）を支持している。詳述すると、ステージベースＢＳには、Ｘ軸方向に可動にＸ移動体ＸＭが取り付けられ、Ｘ移動体ＸＭには、Ｙ軸方向に可動にＹ移動体ＹＭが取り付けられている。なお、ここでは、基板の走査の方向（後述の複数の保持部をそれに沿って走査させるところの同一または共通の走査方向）をＹ軸方向、当該走査の方向に直交する方向（所定方向）をＸ軸方向としている。また、Ｙ移動体ＹＭは、基板を保持して可動の短ストロークステージ（保持部ともいう）ＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ３を支持している。短ストロークステージＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ３は、互いに同一のサイズをもって設計され、それぞれ電子光学系鏡筒ＣＬ１ないしＣＬ３と対向しうるように配置されている。短ストロークステージＦＭ１ないしＦＭ３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸周りに可動の上部可動板ＰＸＹを含む。上部可動板ＰＸＹをＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸周りにそれぞれ移動させるためのアクチュエータ（駆動部）ＸＡＣ、ＹＡＣ１、ＹＡＣ２は、Ｚ軸方向、Ｘ軸周りおよびＹ軸周りに可動の下部可動板ＰＺＴに支持されている。下部可動板ＰＺＴをＺ軸方向、Ｘ軸周りおよびＹ軸周りに移動させるためのアクチュエータＺＡＣ１、ＺＡＣ２、ＺＡＣ３は、Ｙ移動体ＹＭに支持されている。以上の構成により、短ストロークステージＦＭ１ないしＦＭ３（ウエハを保持する上部移動板ＰＸＹ）のそれぞれは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸周り、Ｙ軸周りおよびＺ軸周りの６自由度において微動が可能となる。また、アクチュエータＸＡＣ、ＹＡＣ１、ＹＡＣ２、ＺＡＣ１、ＺＡＣ２、ＺＡＣ３は、減速機構もしくは摩擦要素またはその両方を備えうる。そうすることにより、各アクチュエータが制御系から切り離されても、各短ストロークステージ（上部移動板ＰＸＹ）の６自由度に係る位置は保持される。
【００１２】
なお、上部移動板ＰＸＹは、基板ＷＦを保持するためのチャック（不図示）と基準部材ＲＦＭとが設けられている。基準部材ＲＦＭは、鏡筒群ごとに設けられた後述の検出部１２によりそのＸ−Ｙ面内の位置が光を用いて検出可能な基準マーク（基準パターン）を含む。また、基準部材ＲＦＭは、検出部１２によりその高さ（Ｚ軸方向における位置）が検出できるような基準面を含む。また、基準部材ＲＦＭは、上記基準マークの近傍に、電子光学系鏡筒からの電子線を用いて検出部１２によりその３自由度（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）に係る位置が検出可能な基準マーク（基準パターン）を含む。
【００１３】
Ｙ移動体ＹＭは、Ｘ移動体ＸＭに対してＹ軸方向に可動であるだけでなく、Ｘ軸方向、Ｚ軸周り、Ｘ軸周りおよびＹ軸周りにも可動に構成されている。また、Ｙ移動体ＹＭは、Ｙ軸方向位置計測用ミラーＹＢＭとＸ軸方向位置計測ミラーＸＢＭとが設けられ、そのＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｚ軸周り、Ｘ軸周りおよびＹ軸周りの各位置が計測部（各干渉計）により計測可能になっている。すなわち、ステージベースＢＳに設けられたＸ干渉計ＸＩＦは、Ｘ軸方向位置計測用ミラーＸＢＭを用いて、Ｙ移動体ＹＭのＸ軸方向の位置およびＹ軸周りの位置（角度）を計測する。また、ステージベースＢＳに設けられたＹ干渉計ＹＩＦは、Ｙ軸方向位置計測用ミラーＹＢＭを用いて、Ｙ移動体ＹＭのＹ軸方向の位置、Ｚ軸周りの位置（角度）およびＸ軸周りの位置（角度）を計測する。さらに、ステージベースＢＳに設けられたＺ干渉計は、Ｙ移動体ＹＭのＺ軸方向の位置を計測する。
【００１４】
ここで、本実施形態に係る描画装置の動作を説明する。まず、真空チャンバＶＣ内が真空になっている状態において、不図示の搬送系により搬送された基板ＷＦ１、ＷＦ２およびＷＦ３が短ストロークステージＦＭ１、ＦＭ２およびＦＭ３によりそれぞれ保持される。次に、各基板上のアライメントマークが各基板に対応する検出部１２により検出可能な位置にあるように、Ｘ移動体ＸＭおよびＹ移動体ＹＭを移動させる。そして、各検出部１２により、アライメントマークに関して３自由度（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）に係る位置を光で計測する。この計測を予め設定した複数のアライメントマークに関して繰り返すことにより、基板ＷＦ１、ＷＦ２およびＷＦ３それぞれに関して、描画対象領域の６自由度に係る座標の情報Ｌ１ないしＬ３を取得する。
【００１５】
次に、各基準部材ＲＦＭの基準マークがそれに対応する電子光学系鏡筒（鏡筒群）ＣＬ１ないしＣＬ３のいずれかの下で移動するように、Ｘ移動体ＸＭおよびＹ移動体ＹＭを移動させる。そして、各基準部材ＲＦＭにそれに対応する電子光学系鏡筒から電子線を照射して得られる散乱電子を各検出部１２で検出することにより、６自由度に係る基準面（像面）の座標の情報Ｅ１ないしＥ３を取得する。
【００１６】
次に、各基板の描画対象領域の６自由度に係る座標の情報Ｌ１ないしＬ３と、６自由度に係る基準面の座標の情報Ｅ１ないしＥ３とに基づいて、各電子光学系鏡筒ＣＬ１ないしＣＬ３の基準面にそれに対応する基板の描画対象領域を整合させる。すなわち、そうさせるように、各短ストロークステージＦＭ１〜ＦＭ３（上部可動板ＰＸＹ）を移動させる。なお、各アクチュエータＸＡＣ、ＹＡＣ１、ＹＡＣ２は、その駆動ストローク（Ｘ軸・Ｙ軸それぞれの方向における短ストロークステージの可動範囲）の大きさが電子光学系鏡筒の偏向器（後述）による電子線偏向量（基板上での電子線の可動量）より大きく（長く）構成されている。また、アクチュエータＸＡＣ、ＹＡＣ１およびＹＡＣ２それぞれは、その駆動分解能が上記電子線偏向量より小さく（短く）構成されている。また、アクチュエータＺＡＣ１、ＺＡＣ２、ＺＡＣ３それぞれは、その駆動ストロークが電子線の焦点深度より大きく、その駆動分解能が当該焦点深度より小さく構成されている。以上のような駆動ストロークおよび駆動分解能を有し且つ非制御時（非通電時）の位置保持機能を有するアクチュエータとして、それには限定されないが、例えば、ピエゾ素子（圧電素子）を間欠駆動するものが適している。
【００１７】
このような構成によれば、短ストロークステージへの基板の載置誤差を含む要因による描画対象領域の位置誤差を電子光学系鏡筒の電子線偏向量以下に且つ電子線の焦点深度以下に調整するのに有利となる。そのように調整した後に描画対象領域の６自由度に係る座標の情報Ｌ１ないしＬ３の情報を得る計測を再び行えば、調整の残差を得ることができる。当該残差は、電子光学系鏡筒の偏向器や短ストロークステージ等の駆動により低減しうる。このようにして、３組の電子光学系鏡筒と基板の描画対象領域との相対位置関係が互いに等しいとみなせるように調整がなされうる。このため、当該調整の後は、Ｘ移動体ＸＭおよびＹ移動体ＹＭを移動させることにより、各基板に並行して描画を行うことができる。
【００１８】
ここで、重要な点は、Ｘ軸方向において、電子光学系鏡筒ＣＬ１−ＣＬ３および短ストロークステージＦＭ１−ＦＭ３が、それぞれの隣接するものどうしの間隔が互いに略同一（所定間隔）となる（同一とみなせる）ように配列されていることである。また、各短ストロークステージをＸ−Ｙ面内において移動させる各アクチュエータの駆動ストロークが電子線偏向量より大きく、且つその駆動分解能が当該電子線偏向量より小さいことである。このような構成により、電子光学系鏡筒に対する基板の配置誤差を短ストロークステージの移動により電子線偏向量以下に調整し、その後、偏向器により当該調整残差を補償することができる。もって、共通の移動体ＸＭおよびＹＭを移動させて基板ＷＦ１ないしＷＦ３に並行して描画を行うも、描画されるパターンの位置決め精度や重ね合わせ精度の点で不利とはならない。
【００１９】
また、Ｘ軸方向において、電子光学系鏡筒の隣接するものどうしの間隔は、各短ストロークステージの長さ（サイズ）と基板サイズ（所定サイズ）との和より小さく構成されていることが望ましい。なお、当該間隔は、短ストロークステージどうしの干渉を避けるため、各短ストロークステージの長さよりは大きく（長く）しなければならない。Ｘ軸方向における短ストロークステージのサイズと基板のサイズとの和は、長ストロークをもって移動するステージが電子光学系鏡筒ごとに独立に移動する構成の場合にＸ軸方向において必要な間隔を示している。本実施形態に係る構成は、Ｘ軸方向において、電子光学系鏡筒のうち隣接するものどうしの間隔が上記和より小さい（短い）。このため、単に３つの電子光学系鏡筒と３つのステージとを独立に配置した従来の構成の場合よりフットプリントが小さくなり、もって単位面積当たりの生産性（スループット）の点で有利となる。以上、複数の電子光学系鏡筒をＸ軸方向に沿って等間隔（とみなせるよう）に配列した場合について説明したが、それには限定されない。例えば、複数の電子光学系鏡筒は、それらをＸ軸に投影した場合に、投影されたそれらがＸ軸上で等間隔（とみなせるよう）に配列されていてもよい。その場合、複数の電子光学系鏡筒は、一列に限らず複数列に配列されていてもよい。
【００２０】
なお、Ｙ移動体に対する各短ストロークステージの位置を計測するセンサ（計測部）を設けるのが好ましい。当該センサのうち各短ストロークステージＦＭ１ないしＦＭ３のＹ軸方向における位置をそれぞれ計測するセンサＹＥＣ１ないしＹＥＣ３のみを図１の上面図に図示している。当該センサとして、それには限定されないが、例えば、高分解能かつ高精度で絶対位置計測機能を有するエンコーダまたは干渉計を使用するのが好ましい。同様のセンサを他の自由度に関しても設ければよい。当該センサは、各短ストロークステージの移動の制御に使用しうる。また、描画に伴う熱変形等の経時変化によりＹ移動体の計測用ミラーと各短ストロークステージとの相対位置関係が変化した場合、それを計測して補償するのに使用しうる。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る描画装置に適用しうる構成例の詳細を示す図であって、特に、制御部の詳細を示すものである。図２において、描画装置１は、荷電粒子線で基板に描画を行うリソグラフィ装置であって、ここでは、複数の荷電粒子光学系のそれぞれから射出される複数の荷電粒子線で基板に潜像パターンを形成する。ここで、荷電粒子線は、電子線としうるが、それに限定されるものではなく、例えば、イオン線等であってもよい。
【００２２】
描画装置１は、複数の荷電粒子光学系（ここでは３つの荷電粒子光学系、即ち、第１荷電粒子光学系１００Ａ、第２荷電粒子光学系１００Ｂおよび第３荷電粒子光学系１００Ｃ）と、基板ステージ１１（上述の保持部に相当）と、検出部１２とを有する。また、描画装置１は、ブランキング制御部１３と、処理部１４と、偏向器制御部１５と、位置検出処理部１６と、ステージ制御部１７と、第１記憶部１８と、データ変換部１９と、第２記憶部２０と、主制御部２１とを有する。
【００２３】
第１荷電粒子光学系１００Ａ、第２荷電粒子光学系１００Ｂおよび第３荷電粒子光学系１００Ｃは、上述した３つの鏡筒群のうちの１つに対応し、それぞれは、複数の荷電粒子線を射出する。また、第１荷電粒子光学系１００Ａ、第２荷電粒子光学系１００Ｂおよび第３荷電粒子光学系１００Ｃのそれぞれは、複数の荷電粒子線のそれぞれをブランキングする機能を有する。さらに、第１荷電粒子光学系１００Ａ、第２荷電粒子光学系１００Ｂおよび第３荷電粒子光学系１００Ｃのそれぞれは、複数の荷電粒子線を偏向して基板上における複数の荷電粒子線を変位させる機能を有する。
【００２４】
図３は、第１荷電粒子光学系１００Ａ、第２荷電粒子光学系１００Ｂおよび第３荷電粒子光学系１００Ｃのそれぞれに適用可能な荷電粒子光学系１００の構成例を示す図である。荷電粒子光学系１００は、荷電粒子源１０１（電子源）と、コリメータレンズ１０２と、ブランキングアパーチャアレイ１０３と、静電型レンズ１０４と、磁界型レンズ１０５と、対物レンズ１０６と、偏向器１０７とを含む。
【００２５】
荷電粒子源１０１は、例えば、ＬａＢ６またはＢａＯ／Ｗ（ディスペンサカソード）等を電子放出材として含む熱電子型の荷電粒子源である。コリメータレンズ１０２は、電界によって荷電粒子線を収束させる静電型レンズである。荷電粒子源１０１から放射された荷電粒子線は、コリメータレンズ１０２を介して、略平行な荷電粒子線となる。
【００２６】
ブランキングアパーチャアレイ１０３は、コリメータレンズ１０２からの略平行な荷電粒子線を、２次元に配列された開口（不図示）で複数の荷電粒子線に分割する。また、ブランキングアパーチャアレイ１０３は、複数の荷電粒子線のそれぞれを個別に偏向可能な静電型のブランキング偏向器（不図示）を含み、複数の荷電粒子線それぞれの基板への照射と非照射とを切り替える。なお、荷電粒子線のブランキング（非照射）は、上述したような偏向器を含む構成によって行いうるが、それ以外の公知の構成によって行ってもよい。
【００２７】
静電型レンズ１０４および磁界型レンズ１０５は、協同して、ブランキングアパーチャアレイ１０３の複数の開口の中間像を形成する。対物レンズ１０６は、磁界型レンズであって、上記中間像を基板に投影する。偏向器１０７は、ブランキングアパーチャアレイ１０３からの複数の荷電粒子線を一括して偏向して、基板上における複数の荷電粒子線の位置（描画領域ＥＡの位置）を変更する。
【００２８】
図２において、基板ステージ１１は、基板１０を保持して可動である。基板ステージ１１は、例えば、荷電粒子光学系１００の光軸と直交するＸ−Ｙ平面（水平面）内で可動のＸ−Ｙステージと、基板１０を保持する（引き付ける）ための静電チャックとを含む。また、基板ステージ１１には、荷電粒子線が入射する開口を含み、該開口に入射した荷電粒子線を検出する検出器が設けられていてもよい。当該検出器は、荷電粒子線の特性を計測するのに使用されうる。
【００２９】
検出部１２は、基板１０の上に形成されたマーク（例えば、アライメントマーク）にレジスト（感光剤）が感光しない波長の光を照射する照射系と、マークで正反射された光の像を撮像する撮像素子とを含む。検出部１２は、それに限らず、既述の複数の検出機能を有し、描画対象領域の６自由度に係る座標の情報Ｌ１ないしＬ３の取得と、６自由度に係る基準面（像面）の座標の情報Ｅ１ないしＥ３の取得とに使用されうる。なお、検出部１２は、図２において、既述の複数の検出機能を有する単一の検出部として図示されているが、それには限定されず、次のような第１ないし第３検出部が別々にまたは２つに分離して設けられていてもよい。
【００３０】
第１検出部：基板１０に形成されたマークまたは基準部材ＲＦＭに含まれる基準マークをレジストが感光しない輻射線（例えば光線）で検出する機能を有する検出部。描画対象領域の３自由度（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸周り）に係る座標の情報（情報Ｌ１ないしＬ３の一部）の取得に使用されうる。
【００３１】
第２検出部：基準部材ＲＦＭに含まれる基準マークで散乱された描画のための輻射線（例えば電子光学系鏡筒からの電子線）を検出する機能を有する検出部。６自由度に係る基準面（像面）の座標の情報Ｅ１ないしＥ３の取得に使用されうる。なお、第２検出部は、基板ステージ１１に設けられた上記の検出器であってもよく、または当該検出器を含むものであってもよい。
【００３２】
第３検出部：基板１０または基準部材ＲＦＭの上の計測箇所（例えばアライメントマークまたは基準マークの近傍の箇所）に関して面位置（Ｚ軸方向における位置）をレジストが感光しない輻射線（例えば光線）で検出する機能を有する検出部。描画対象領域の３自由度（Ｚ軸方向、Ｘ軸周り、Ｙ軸周り）に係る座標の情報（情報Ｌ１ないしＬ３の別の一部）の取得に使用されうる。
【００３３】
ブランキング制御部１３は、第１荷電粒子光学系１００Ａ、第２荷電粒子光学系１００Ｂおよび第３荷電粒子光学系１００Ｃそれぞれのブランキングアパーチャアレイ１０３を個別に制御する。処理部１４は、バッファメモリやデータ処理回路を含み、第１荷電粒子光学系１００Ａ、第２荷電粒子光学系１００Ｂおよび第３荷電粒子光学系１００Ｃそれぞれの制御データを生成する。
【００３４】
偏向器制御部１５は、第１荷電粒子光学系１００Ａ、第２荷電粒子光学系１００Ｂおよび第３荷電粒子光学系１００Ｃそれぞれの偏向器１０７を個別に制御する。位置検出処理部１６は、検出部１２からの出力（検出結果）に基づいて、上述した情報Ｌ１ないしＬ３および情報Ｅ１ないしＥ３を生成する。ステージ制御部１７は、基板ステージ１１の位置を計測するレーザ干渉計（既述の干渉計に相当）と協同して、基板ステージ１１の位置決めを制御する。
【００３５】
第１記憶部１８は、基板１０に描画すべきパターンに対応する設計パターンデータ（例えば半導体デバイスの回路パターンの設計データ）を記憶するメモリである。データ変換部１９は、第１記憶部１８に記憶されたパターンデータを、描画装置１で設定されている幅のストライプ単位に分割して、描画処理を行うための中間パターンデータに変換する。第２記憶部２０は、中間パターンデータを記憶するメモリである。
【００３６】
主制御部２１は、ＣＰＵやメモリ等を含み、描画装置１の全体（各部）を制御する。主制御部２１は、基板１０に描画すべきパターンに応じて、中間パターンデータを処理部１４（のバッファメモリ）に転送し、上述した描画装置１の各部を介して、描画装置１による描画動作を統括的に制御する。なお、本実施形態では、ブランキング制御部１３、処理部１４、偏向器制御部１５、位置検出処理部１６、ステージ制御部１７、第１記憶部１８、データ変換部１９及び第２記憶部２０が個別に構成されている。しかし、これらの機能を有する制御に係る構成は、上述したものは限定されず、例えば、それらの機能を主制御部２１が一括して有する構成としてもよい。
【００３７】
図４の（ａ）ないし（ｃ）は、描画装置１における描画処理を説明するための図である。図４の（ａ）は、荷電粒子光学系１００から射出されて基板上の描画領域ＥＡを規定する複数の荷電粒子線の配列の一例を示す図である。本実施形態では、複数の荷電粒子線は、５行×２０列の荷電粒子線で構成され、列ピッチに対して行ピッチが２倍になっている。このように、荷電粒子光学系１００は、第１方向（列方向）及び第１方向に直交する第２方向（行方向）に配列された複数の荷電粒子線を射出する。基板ステージ１１の移動方向は、図４の（ａ）で矢印に示すように、紙面の上から下に向かう方向とする。
【００３８】
ここで、主制御部２１は、基板ステージ１１を連続的に移動させながら、基板上の同一の位置（画素またはグリッドともいう）に対して、列方向に配列された複数の荷電粒子線のそれぞれを照射するか否かを制御することで描画を行う。換言すれば、主制御部２１は、基板上の目標部位に対して複数の荷電粒子線を多重に照射するように描画を制御する。ここでは、列方向に並ぶ基板上の位置Ｐ１ないしＰ６と、当該位置Ｐ１ないしＰ６それぞれでの荷電粒子線の照射量（露光量（Ｄｏｓｅ））との関係が図４の（ｂ）に示す関係となるように、図４の（ａ）に示す対象荷電粒子線列で基板に描画を行う場合を考える。全ての荷電粒子線は同一のクロックで基板に照射され、対象荷電粒子線列の各行はｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎとし、基板ステージ１１は単位クロック当たり行ピッチの半分移動する速度で列方向に連続的に移動するものとする。
【００３９】
この場合、対象荷電粒子線列の各行（ｊないしｎ）の荷電粒子線の単位クロック当たりのオン／オフ（即ち、基板に荷電粒子線を照射するか否か）を図４の（ｃ）に示すように設定（制御）すれば、図４の（ｂ）に示すような関係が得られる。図４の（ｃ）は、基板上の各位置（Ｐ１ないしＰ６）に照射される各行（ｊないしｎ）の荷電粒子線のオン（四角）またはオフ（無印）を表す信号を破線上に模式的に示している。ここで、基板ステージ１１は、単位クロックの２個分の期間に、対象荷電粒子線列の行ピッチ分移動している。図４の（ｂ）に示す関係は、各位置において単位クロック２個分ずつずれて整列するｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎの荷電粒子線の照射量を加算して得られるものである。列方向に配列された複数の荷電粒子線により照射量の階調が制御されるため、各位置（Ｐ１ないしＰ６）が列方向に配列された全ての荷電粒子線の下を通過しないと描画は完了しない。
【００４０】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等の電子デバイスや微細構造を有するその他の素子等の物品を製造するのに好適である。該製造方法は、例えば、上記のリソグラフィ装置（描画装置）を用いてパターン（例えば潜像パターン）を基板に形成する工程（基板に描画を行う工程）と、当該工程でパターンを形成された基板を加工（例えば潜像パターンを現像）する工程とを含みうる。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【００４２】
例えば、描画装置は、複数の短ストロークステージ（保持部）をそれぞれ可動に支持し、かつＸ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれにおいて基板サイズ以上の大きさ（サイズ）をもった可動範囲を有する長ストロークステージを有するものとした。しかし、そのような構成に替えて、短ストロークステージごとに、該短ストロークステージを可動に支持し、かつＸ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれにおいて基板サイズ以上の大きさをもった可動範囲を有する長ストロークステージを備えてもよい。この場合、上述した実施形態での動きと同様の動きを各短ストロークステージがとれるように、複数の長ストロークステージを互いに同期して動かせばよい。
【００４３】
また、上述した複数の光学系群または鏡筒群のうちのそれぞれがＸ軸方向において異なる複数の位置にそれぞれ複数の光学系または鏡筒を含む場合、長ストロークステージは、Ｘ軸方向においては、基板サイズ以上の可動範囲を有する必要はない。１の光学系群または鏡筒群における光学系または鏡筒の数で基板サイズを除した値以上の大きさをもった可動範囲を有すればよい。
【符号の説明】
【００４４】
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３  電子光学系鏡筒（複数の光学系）
ＦＭ１、ＦＭ２、ＦＭ３  短ストロークステージ（複数の保持部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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