(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の荷電粒子線によって基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置であって、
前記複数の荷電粒子線を通過させる複数のアパーチャを有するアパーチャプレートを含む電子光学系と、
前記アパーチャプレートをクリーニングするクリーニングユニットと、を備え、
前記クリーニングユニットは、複数の放出孔を有する放出孔プレートを含む容器と、前記容器の中で活性種を発生する活性種源と、前記容器を移動させる駆動機構とを含み、
前記複数のアパーチャには、第１アパーチャ、第２アパーチャおよび第３アパーチャが含まれ、
前記複数の放出孔には、第１放出孔および第２放出孔が含まれ、
前記第１アパーチャと前記第２アパーチャとの間隔は、前記第１放出孔と前記第２放出孔との間隔に等しく、
前記駆動機構は、
前記クリーニングユニットが、前記第１放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第１アパーチャに堆積した堆積物を除去し、かつ、前記第２放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第２アパーチャに堆積した堆積物を除去できる位置に、前記容器を移動させ、
また、前記クリーニングユニットが、前記第１放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第３アパーチャに堆積した堆積物を除去できる位置に、前記容器を移動させる、
ことを特徴とする荷電粒子線描画装置。
【請求項２】
前記基板を保持する基板保持部を更に備え、前記アパーチャプレートをクリーニングする場合に、前記駆動機構は、前記基板保持部が退避された状態で、前記電子光学系に前記放出孔プレートが対面するように前記容器を移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線描画装置。
【請求項３】
複数の荷電粒子線によって基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置であって、
前記複数の荷電粒子線を通過させる複数のアパーチャを有するアパーチャプレートを含む電子光学系と、
前記アパーチャプレートをクリーニングするクリーニングユニットと、
前記基板を保持する基板保持部と、を備え、
前記クリーニングユニットは、複数の放出孔を有する放出孔プレートを含む容器と、前記容器の中で活性種を発生する活性種源と、前記容器を移動させる駆動機構とを含み、前記容器の内部空間の圧力は、前記容器の外部空間の圧力より高く、
前記クリーニングユニットは、前記駆動機構によって前記放出孔プレートが前記アパーチャプレートに対面するように配置された状態で、前記内部空間の圧力と前記外部空間の圧力との差によって前記複数の放出孔の少なくとも１つの放出孔から放出される活性種を用いて、前記複数のアパーチャの少なくとも１つのアパーチャに堆積した堆積物を除去し、
前記駆動機構は、前記基板保持部を駆動するように構成され、前記アパーチャプレートをクリーニングする場合に、前記基板保持部によって前記容器が保持され、前記駆動機構が前記基板保持部を移動させることによって前記容器が移動する、
ことを特徴とする荷電粒子線描画装置。
【請求項４】
複数の荷電粒子線によって基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置であって、
前記複数の荷電粒子線を通過させる複数のアパーチャを有するアパーチャプレートを含む電子光学系と、
前記アパーチャプレートをクリーニングするクリーニングユニットと、を備え、
前記クリーニングユニットは、複数の放出孔を有する放出孔プレートを含む容器と、前記容器の中で活性種を発生する活性種源と、前記容器を移動させる駆動機構とを含み、前記容器の内部空間の圧力は、前記容器の外部空間の圧力より高く、
前記クリーニングユニットは、前記駆動機構によって前記放出孔プレートが前記アパーチャプレートに対面するように配置された状態で、前記内部空間の圧力と前記外部空間の圧力との差によって前記複数の放出孔の少なくとも１つの放出孔から放出される活性種を用いて、前記複数のアパーチャの少なくとも１つのアパーチャに堆積した堆積物を除去し、
前記複数の放出孔の個数は、前記複数のアパーチャの個数より少なく、前記クリーニングユニットは、前記放出孔プレートが前記アパーチャプレートに対面するように前記駆動機構によって配置された状態で、前記複数の放出孔のうち前記少なくとも１つの放出孔とは異なる放出孔から放出される活性種によって、前記複数のアパーチャのうち前記少なくとも１つのアパーチャとは異なるアパーチャに堆積した堆積物を除去する、
ことを特徴とする荷電粒子線描画装置。
【請求項５】
複数の荷電粒子線によって基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置であって、
前記複数の荷電粒子線を通過させる複数のアパーチャを有するアパーチャプレートを含む電子光学系と、
複数の放出孔を有する放出孔プレートを含む容器、前記容器の中で活性種を発生する活性種源、および、前記容器を移動させる駆動機構を含み、前記アパーチャプレートをクリーニングするクリーニングユニットと、
前記電子光学系に対する前記容器の相対的な位置を検出する検出器と、を備え、
前記複数の放出孔の個数は、前記複数のアパーチャの個数より少なく、
前記容器の内部空間の圧力は、前記容器の外部空間の圧力より高く、
前記駆動機構は、前記検出器による検出に基づいて、前記複数の放出孔の少なくとも１つの放出孔を前記複数のアパーチャの少なくとも１つのアパーチャに位置合わせし、
前記クリーニングユニットは、前記内部空間の圧力と前記外部空間の圧力との差によって前記複数の放出孔の少なくとも１つの放出孔から放出され、前記複数のアパーチャのうち位置合わせされた少なくとも１つのアパーチャを通った活性種を用いて、前記電子光学系の内部に配置された部分に堆積した堆積物を除去する、
ことを特徴とする荷電粒子線描画装置。
【請求項６】
デバイスを製造するデバイス製造方法であって、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の荷電粒子線描画装置によって基板にパターンを描画する工程と、
前記工程でパターンを描画さ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デバイス製造方法。
【請求項７】
複数の荷電粒子線によって基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置をクリーニングするクリーニング方法であって、
前記荷電粒子線描画装置は、
前記複数の荷電粒子線を通過させる複数のアパーチャを有するアパーチャプレートを含む電子光学系と、
前記アパーチャプレートをクリーニングするクリーニングユニットと、を備え、
前記クリーニングユニットは、複数の放出孔を有する放出孔プレートを含む容器と、前記容器の中で活性種を発生する活性種源と、前記容器を移動させる駆動機構とを含み、
前記複数のアパーチャには、第１アパーチャ、第２アパーチャおよび第３アパーチャが含まれ、
前記複数の放出孔には、第１放出孔および第２放出孔が含まれ、
前記第１アパーチャと前記第２アパーチャとの間隔は、前記第１放出孔と前記第２放出孔との間隔に等しく、
前記クリーニング方法は、
前記クリーニングユニットが、前記第１放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第１アパーチャに堆積した堆積物を除去し、かつ、前記第２放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第２アパーチャに堆積した堆積物を除去できる位置に、前記駆動機構によって前記容器を移動させる工程と、
前記クリーニングユニットが、前記第１放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第３アパーチャに堆積した堆積物を除去できる位置に、前記駆動機構によって前記容器を移動させる工程と、を含む、
ことを特徴とするクリーニング方法。
【請求項８】
複数の荷電粒子線によって基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置をクリーニングするクリーニング方法であって、
前記荷電粒子線描画装置は、
前記複数の荷電粒子線を通過させる複数のアパーチャを有するアパーチャプレートを含む電子光学系と、
複数の放出孔を有する放出孔プレートを含む容器、前記容器の中で活性種を発生する活性種源、および、前記容器を移動させる駆動機構を含み、前記アパーチャプレートをクリーニングするクリーニングユニットと、
前記電子光学系に対する前記容器の相対的な位置を検出する検出器と、を備え、
前記クリーニングユニットは、複数の放出孔を有する放出孔プレートを含む容器と、前記容器の中で活性種を発生する活性種源と、前記容器を移動させる駆動機構とを含み、
前記複数の放出孔の個数は、前記複数のアパーチャの個数より少なく、
前記容器の内部空間の圧力は、前記容器の外部空間の圧力より高く、
前記クリーニング方法は、
前記検出器によって、前記電子光学系に対する前記容器の位置を検出する工程と、
前記駆動機構によって、前記検出器による検出に基づいて、前記複数の放出孔の少なくとも１つの放出孔を前記複数のアパーチャの少なくとも１つのアパーチャに位置合わせする工程と、
前記内部空間の圧力と前記外部空間の圧力との差によって前記複数の放出孔の少なくとも１つの放出孔から放出され、前記複数のアパーチャのうち位置合わせされた少なくとも１つのアパーチャを通った活性種を用いて、前記電子光学系の内部に配置された部分に堆積した堆積物を除去する工程と、を含む、
ことを特徴とするクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線描画装置およびそのクリーニング方法ならびにデバイスを製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線またはイオン線などの荷電粒子線を用いて基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置が知られている。特許文献１は、電子ビーム露光装置に関するものであり、同文献には、コラムの内部に電極を挿入し、該電極とコラム内壁との間に高周波電圧を印加して該コラムの内部にプラズマを発生させ、プラズマによってコラム内壁面の付着物を除去することが開示されている。特許文献２は、荷電ビーム装置に関するものであり、同文献には、鏡筒の外部に配置されたプラズマ生成装置によってプラズマを生成し、該プラズマを該鏡筒内に導入し汚染物質を除去することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−０２０３２１号公報
【特許文献２】特開平０８−１３９０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
荷電粒子線描画装置において、活性種（活性種の概念にはラジカルが含まれるものとする。）が流れる経路にアパーチャを有するアパーチャプレートが存在すると、その部分のコンダクタンスが小さいために、活性種が失活して、アパーチャの内部を十分にクリーニングすることができない。活性種を増やすために、活性種を発生させるためのガスの量を増加させると、チャンバ内の圧力が高くなる。すると、クリーニングの終了後にチャンバ内を減圧するために要する時間が長くなり、ダウンタイムが増加しうる。
【０００５】
本発明は、アパーチャのクリーニングにあたりチャンバ内の圧力の上昇の小ささの点で有利な技術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】
【０００６】
本発明の１つの側面は、複数の荷電粒子線によって基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置であって、前記複数の荷電粒子線を通過させる複数のアパーチャを有するアパーチャプレートを含む電子光学系と、前記アパーチャプレートをクリーニングするクリーニングユニットと、を備え、前記クリーニングユニットは、複数の放出孔を有する放出孔プレートを含む容器と、前記容器の中で活性種を発生する活性種源と、前記容器を移動させる駆動機構とを含み、前記複数のアパーチャには、第１アパーチャ、第２アパーチャおよび第３アパーチャが含まれ、前記複数の放出孔には、第１放出孔および第２放出孔が含まれ、前記第１アパーチャと前記第２アパーチャとの間隔は、前記第１放出孔と前記第２放出孔との間隔に等しく、前記駆動機構は、前記クリーニングユニットが、前記第１放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第１アパーチャに堆積した堆積物を除去し、かつ、前記第２放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第２アパーチャに堆積した堆積物を除去できる位置に、前記容器を移動させ、また、前記クリーニングユニットが、前記第１放出孔を通って放出される活性種を用いて前記第３アパーチャに堆積した堆積物を除去できる位置に、前記容器を移動させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アパーチャのクリーニングにあたりチャンバ内の圧力の上昇の小ささの点で有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の荷電粒子線描画装置の構成および描画処理を説明する図。
【図２】本発明の第１実施形態の荷電粒子線描画装置の構成およびクリーニング処理を説明する図。
【図３】本発明の第１実施形態の荷電粒子線描画装置の構成およびクリーニング処理を説明する図。
【図４】本発明の第２実施形態の荷電粒子線描画装置の構成および描画処理を説明する図。
【図５】本発明の第２実施形態の荷電粒子線描画装置の構成およびクリーニング処理を説明する図。
【図６】アパーチャプレートの一例としての静電レンズアレイの構成を例示する図。
【図７】実施例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１〜図３を参照しながら本発明の第１実施形態の荷電粒子線描画装置１００を説明する。荷電粒子線によって基板Ｗにパターンを描画するように構成される。ここで、典型的には、基板Ｗは、その表面にレジスト膜を有し、該レジスト膜にパターンが描画される。ここでは、荷電粒子線として電子線を使用する例を説明するが、他の荷電粒子線、例えば、イオン線を使用してもよい。
【００１０】
荷電粒子線描画装置１００は、例えば、電子銃（荷電粒子源）１０１と、コリメータレンズ１０３と、電子光学系ＥＬＯと、基板Ｗを保持する基板保持部（基板チャックを有する基板ステージ）１１１と、基板保持部１１１を駆動する駆動機構１１０とを含む。基板保持部１１１および駆動機構１１０によって基板Ｗを位置決めする位置決め機構（ステージ機構）が構成されている。
【００１１】
電子銃１０１は、クロスオーバ１０２を形成する。クロスオーバ１０２から発散した電子１１９は、コリメータレンズ１０３によって平行な電子線となり、電子光学系ＥＬＯに入射する。電子光学系ＥＬＯは、例えば、電子銃１０１の側から順に、アパーチャアレイ１０４、静電レンズアレイ１０５、ブランカーアレイ１０６、ストッピングアパーチャアレイ１０７、ディフレクターアレイ１０８、静電レンズアレイ１０９を含みうる。ここで、電子光学系ＥＬＯを構成する部品１０４〜１０９は、それぞれ、基板Ｗにパターンを描画するための電子線の数（第１個数）と同数のアパーチャＡＰを含むアパーチャプレートの例である。
【００１２】
コリメータレンズ１０３からの平行な電子線は、電子光学系ＥＬのアパーチャアレイ１０４に入射する。アパーチャアレイ１０４は、マトリクス状に配列された複数（第１個数）の円形状のアパーチャＡＰを含み、アパーチャアレイ１０４により複数の電子線ＥＢが生成される（１つ束の電子線から複数の電子線ＥＢが切り出される）。アパーチャアレイ１０４を通過した複数の電子線ＥＢは、静電レンズアレイ１０５に入射する。静電レンズアレイ１０５は、複数（第１個数）の円形状のアパーチャＡＰを有する３枚の電極板（図１〜図５では、３枚の電極板が一体として示されている）で構成されうる。
【００１３】
静電レンズアレイ１０５のアパーチャＡＰを通過した電子線が最初にクロスオーバを形成する面には、マトリクス状に配列された複数（第１個数）のアパーチャＡＰを含むストッピングアパーチャアレイ１０７が配置されている。静電レンズアレイ１０５とストッピングアパーチャアレイ１０７との間には、ブランカーアレイ１０６が配置されている。ブランカーアレイ１０６は、マトリクス状に配列された複数（第１個数）のアパーチャおよびブランカー（偏向器）を含む。ブランカーによって偏向された電子線は、ストッピングアパーチャアレイ１０７によって遮断され、基板Ｗには入射しない。一方、ブランカーによって偏向されない該電子線は、ストッピングアパーチャアレイ１０７のアパーチャＡＰを通過して基板Ｗに入射する。このようにして基板Ｗに電子線を入射させるか否かを制御することは、ブランキングと呼ばれる。
【００１４】
ストッピングアパーチャアレイ１０７を通過した各電子線は、静電レンズアレイ１０９により収束され、基板Ｗ上にクロスオーバ１０２の像が形成される。静電レンズアレイ１０９は、図１〜図５では、３枚の電極板が一体として示されているが、実際には、図６に例示されるように、複数（第１個数）の円形状のアパーチャＡＰを有する３枚の電極板３０１、３０２、３０３で構成されうる。ここで、電極板３０１、３０２、３０３のそれぞれについても、複数のアパーチャＡＰを有するアパーチャプレートとして理解することができる。基板Ｗに対するパターンの描画中は、基板保持部１１１によって保持された基板Ｗは、Ｘ方向に駆動機構１１０によって連続的に移動し、基板Ｗに入射する電子線は、ディフレクターアレイ１０８のディフレクターによってＹ方向に偏向される。これにより、基板Ｗの表面のレジストにパターンが描画され、潜像が形成される。
【００１５】
電子線の減衰および高電圧による放電を防ぐために、荷電粒子線描画装置１００の本体部分（電子銃１０１、コリメータレンズ１０３、電子光学系ＥＬＯ、基板保持部１１１および駆動機構１１０を含む部分）は、チャンバ１１５の中に収容されている。チャンバ１１５の内部空間の圧力は、例えば１０−５Ｐａ以下に維持されうる。特に、電子銃１０１、コリメータレンズ１０３および電子光学系ＥＬＯが配置されている第１空間ＳＰ１は、高い真空度が要求される。したがって、第１空間ＳＰ１は、レジストなどからのガスの発生が多い位置決め機構（基板保持部１１１、駆動機構１１０）が配置された第２空間ＳＰ２とは別の排気系によって排気されうる。第１空間ＳＰ１は、排気口１１７を介して排気され、第２空間ＳＰ２は、排気口１１８を介して排気されうる。第１空間ＳＰ１と第２空間ＳＰ２とは、静電レンズアレイ１０９によって区切られうるが、空間的に完全には分離されない。
【００１６】
基板Ｗのレジストに電子線が照射されると、レジストから有機成分ガスが放出される。また同時に、レジストからは二次電子が放出される。したがって、レジストに近いアパーチャプレート、特に静電レンズアレイ１０９には、その表面およびアパーチャの側面にガスの分解生成物などの堆積物２０８が形成されうる。堆積物２０８は、例えば、カーボンを主成分とする物質でありうる。
【００１７】
そこで、このような堆積物２０８を除去するために、荷電粒子線描画装置１００は、電子光学系ＥＬＯ、より詳しくは、それを構成する部品（アパーチャプレート）１０４〜１０９は、クリーニングするクリーニングユニット２００を備えている。堆積物２０８の生成によって電子光学系ＥＬＯの特性が変化し描画精度が基準値より悪化する前に、描画処理を停止して電子光学系ＥＬＯをクリーニングする。
【００１８】
アパーチャプレートのクリーニングの際は、例えば、図２に例示されるように、基板保持部１１１が電子光学系ＥＬＯの下の領域から退避される。アパーチャプレートのクリーニングには、クリーニングユニット２００が使用される。クリーニングユニット２００は、容器２０３と、活性種源２１０と、駆動機構２２０とを含む。容器２０３は、基板Ｗにパターンを描画するための電子線の数である第１個数よりも少ない第２個数の放出孔２０１を有する放出孔プレート２０２を含む。クリーニングの際に、電子光学系ＥＬＯの物体面側（電子銃１０１側）の第１端と像面側（基板が配置される側）の第２端のうち該第２端に放出孔プレート２０２が対面するように容器２０３が配置される。活性種源２１０は、容器２０３の中で活性種を発生する。活性種源２１０には、供給部２０４より活性種の元となる原料ガスが供給される。供給部２０４は、例えば、チャンバ１１５の外部空間に配置された原料ガスの供給源に接続されたフレキシブルチューブ等のチューブを含みうる。
【００１９】
駆動機構２２０は、クリーニングの際に、電子光学系ＥＬＯの下の領域に容器２０３を移動させる。クリーニング時は、チャンバ１１５に中に配置された容器２０３の内部空間の圧力と容器２０３の外部空間の圧力との差によって第２個数の放出孔２０１から活性種ＡＳが放出される。容器２０３の放出孔プレート２０２に設けられた放出孔２０１の個数（第２個数）が基板Ｗにパターンを描画するための電子線の数である第１個数よりも少ないことは、容器２０３の内部空間の圧力を高くするために有利である。容器２０３の内部空間の圧力を高くすることにより、放出口２０１から放出される活性種の密度を高くし、クリーニング対象に対して高い密度の活性種を供給することができる。これにより、静電レンズアレイ１０９などのアパーチャプレートのアパーチャＡＰの奥まで活性種を供給することができる。また、活性種の密度を高くすることは、クリーニングユニット２００から見て２番目以降のアパーチャプレートのクリーニングにも効果的である。例えば、図６に例示される静電レンズアレイ１０９の構成において、活性種の密度を高くすることは、クリーニングユニット２００から見て１番目の電極板３０３のほか、２番目、３番目の電極板３０２、３０１のクリーニングにも有利である。
【００２０】
駆動機構２２０は、容器２０３を移動させるように構成される。容器２０３は、少なくともクリーニング時は、チャンバ１１５の中に配置される。容器２０３は、基板Ｗへのパターンの描画処理の際にもチャンバ１１５の中に配置されていてもよい。あるいは、容器２０３は、クリーニング処理の時に不図示のロードロックを介してチャンバ１１５の中に挿入されてもよい。
【００２１】
前述のように、容器２０３の放出孔プレート２０２に設けられた放出孔２０１の個数（第２個数）は、基板Ｗにパターンを描画するための電子線の数である第１個数よりも少ない。そこで、駆動機構２２０は、放出孔２０１から放出される活性種によって静電レンズアレイ１０９の第１個数のアパーチャＡＰのすべてがクリーニングされるように、電子光学系ＥＬＯに放出孔プレート２０２が対面した状態で容器２０３を移動させる。図２および図３は、容器２０３を移動させながら静電レンズアレイ１０９の第１個数のアパーチャＡＰのすべてをクリーニングする様子を模式的に示している。ここで、放出孔２０１の配列ピッチが静電レンズアレイ１０９等のアパーチャプレートのアパーチャＡＰの配列ピッチと一致していることが望ましく、この場合、各放出孔２０１から放出された活性種ＡＳが対応するアパーチャＡＰに供給されやすい。
【００２２】
荷電粒子線描画装置１００は、クリーニング対象のアパーチャプレートとクリーニングユニット２００の容器２０３とを位置合わせ（より具体的には、アパーチャＡＰと放出口２０１）するための位置決めユニットを備えうる。位置決めユニットは、例えば、発光部１５１と受光部１５２とを含み、一方がアパーチャプレートに取り付けられ、他方が容器２０３に取り付けられうる。発光部１５１から受光部１５２が受光する光の強度が最大になる発光部１５１と受光部１５２との相対位置に基づいてアパーチャプレート（例えば、静電レンズアレイ１０９）と容器２０３とを位置合わせすることができる。
【００２３】
クリーニングユニット２００の容器２０３の中で発生した活性種ＡＳは、容器２０３の内部空間と外部空間との圧力差によって放出孔２０１から放出され電子光学系ＥＬＯを構成するアパーチャプレートのアパーチャＡＰを通して第１空間ＳＰ１に至る。ここで、図６に例では、電極板３０１とディフレクターアレイ１０８との間の空間と第１空間ＳＰ１との間にアパーチャＳＰ以外の流路が存在する。このような場合には、アパーチャＡＰのほか、その流路を通して、活性種ＡＳが第１空間ＳＰ１に流れうる。
【００２４】
静電レンズアレイ１０９などのアパーチャアレイのアパーチャＡＰに進入した活性種ＡＳは、アパーチャＡＰの側面の堆積物２０８と反応して揮発性ガスとなって廃棄されうる。静電レンズアレイ１０９などのアパーチャアレイの表面に提供される活性種ＡＳも、同様に、当該表面の堆積物２０８と反応して揮発性ガスとなって廃棄されうる。活性種ＡＳを生成する原料ガスは、例えば、水素、アンモニア、酸素、オゾンの少なくとも１つでありうる。活性種源２１０による活性種の発生方法は、種々の方法を採用することができ、活性種源２１０は、例えば、プラズマ発生部またはホットフィラメントを含みうる。
【００２５】
静電レンズアレイ１０９などのアパーチャプレートのクリーニングが終了すると、クリーニングユニット２００の容器２０３が駆動機構２２０によって電子光学系ＥＬＯの下の領域から退避させられる。その後、基板Ｗへのパターンの描画処理は、排気口１１７、１１８を通してチャンバ１１５の内部空間のガスを排気し、チャンバ１１５の内部空間の圧力が描画処理のために要求される圧力まで減圧された後に実施されうる。ここでは、電子光学系ＥＬＯを構成するアパーチャアレイのうち図６に例示的に示す静電レンズアレイ１０９の３枚の電極板３０１、３０２、３０３をクリーニングの対象とする例を説明する。
【００２６】
活性種の平均自由工程がクリーニング対象の電極板３０１、３０２、３０３のうち容器２０３からの距離が最も遠い電極板３０１のアパーチャの上端と容器２０３との距離Ｌより大きければ、電極板３０１のアパーチャＡＰの側面をクリーニングすることができる。活性種ＡＳとしての水素ラジカル（水素の活性種）の平均自由行程λａは次の式で計算できる。
【００２７】
【数１】
0005785436.tif 000002
【００２８】
ここで、各パラメータは次の通りである。ｄａは水素ラジカルの原子半径（ｃｍ）、ｄｂは水素分子の分子半径（ｃｍ）、ｎａは水素ラジカルの原子密度（／ｃｍ３）、ｎｂは水素分子の分子密度（／ｃｍ３）、Ｍａは水素原子の質量数、Ｍｂは水素分子の質量数である。ここで、５０Ｐａでの水素ラジカルの平均自由行程λａは、２．３ｍｍである。ただし、ｄａ＝６．２０×１０−９ｃｍ、ｄｂ＝１．２４×１０−８ｃｍとした。また、水素原子の濃度を１％とした。
【００２９】
この例では、第１空間ＳＰ１および第２空間ＳＰ２の圧力を５０Ｐａ以下とし、放出孔２０１から電極板３０１の上端までの距離Ｌが２．３ｍｍ以下であれば、水素ラジカルは電極板３０１のアパーチャの上端まで失活せずに到達する。
【００３０】
次に、図４、図５を参照しながら本発明の第２実施形態の荷電粒子線描画装置１００を説明する。ここで特に言及しない事項は第１実施形態に従いうる。第２実施形態では、クリーニングユニット２００の容器２０３を駆動する駆動機構が基板保持部１１１を駆動する駆動機構１１０と兼用されている。即ち、容器２０３は、基板保持部１１１を駆動する駆動機構１１０によって駆動される。具体的には、基板Ｗへのパターンの描画時は、図４に例示的に示すように基板保持部１１１によって基板Ｗが保持される。一方、静電レンズアレイ１０９等のアパーチャプレートのクリーニング時は、図５に例示されるように、電子光学系ＥＬＯに放出孔プレート２０２が対面するように基板保持部１１１によって容器２０３が保持される。そして、駆動機構１１０が基板保持部１１１を移動させることによって容器２０３が移動させられる。基板保持部１１１への容器２０３の搬送および基板保持部１１１からの容器２０３の搬送は、搬送ロボット２３０によってなされうる。
【００３１】
第２実施形態によれば、クリーニング時に基板保持部１１１を退避させる必要がないので、チャンバ１１５あるいは荷電粒子線描画装置１００を小型化することができる。
【００３２】
以下、具体的な実施例を説明する。
（実施例１）
供給部２０４から容器２０３に水素ガスをＱ＝１．３５Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃの流量で供給して活性種源２１０に水素ラジカルを発生させ放出孔２０１を通して放出させる。水素ラジカルは、静電レンズアレイ１０９（電極板３０１、３０２、３０３）のアパーチャを通過する。この際に、水素ラジカルの一部は堆積物２０８と反応して揮発性ガスが発生する。揮発性ガスや水素ガスは、排気口１１７を通してチャンバ１１５から排気される。ここで、電極板３０１側での排気速度が０．１ｍ３／ｓｅｃとなるように排気口１１７からの排気を調整することにより、排気口１１７から排出される水素ガスの量と容器２０３の放出孔２０１から放出される水素ガス（水素ラジカルを含む）の量とが同じになった。放出孔２０１の直径は６０μｍ、放出孔プレート２０２の厚さは３００μｍである。静電レンズアレイ１０９の電極板３０１、３０２、３０３のアパーチャの直径は１２０μｍ、電極板３０１、３０２、３０３の厚さは３００μｍである。アパーチャの個数（第１個数）は４０Ｘ４０個、静電レンズアレイ１０９は１００×１００個の正方配列である。
【００３３】
上記の条件で各部の圧力を計算すると、容器２０３の内部空間の圧力は３００Ｐａ、チャンバ１１５の内部の第２空間ＳＰ２の圧力は３０Ｐａ、チャンバ１１５の内部の第１空間ＳＰ１の圧力は１５Ｐａである。放出孔２０１から放出された水素ラジカルは、直進し、効率よく堆積物２０８が除去される。また、容器２０３の内部空間の圧力が十分に高いので、十分な量の水素ラジカルを発生させることができる。
【００３４】
次に、容器２０３の駆動のシーケンスを例示的に説明する。最初に、受光部１５２の受光強度が最大になる容器２０３の位置を検出し、その位置を原点位置とする。この位置は、第１実施形態においては、駆動機構２２０の位置制御システム又は位置計測システム（不図示）から提供され、第２実施形態においては、基板保持部１１１の位置計測システム（不図示）から提供されうる。
【００３５】
次に、放出孔２０１の配列情報に基づいて、容器２０３の少なくとも１つの放出孔２０１と静電レンズアレイ１０９のクリーニング対象のアパーチャとがＸＹ方向に関して位置合わせされるように容器２０３が位置決めされる。これにより、放出孔２０１から放出される活性種ＡＳによってクリーニング対象のアパーチャがクリーニングされる。容器２０３の駆動は、第１実施形態では駆動機構２２０によりなされ、第２実施形態では駆動機構１１０によりなされる。
【００３６】
クリーニング対象のアパーチャが十分にクリーニングされる時間の経過後、容器２０３の少なくとも１つの放出孔２０１と次のクリーニング対象のアパーチャＡＰとがＸＹ方向に関して位置合わせされるように容器２０３が位置決めされる。これにより、放出孔２０１から放出される活性種ＡＳによって当該次のクリーニング対象のアパーチャＡＰがクリーニングされる。以上のような処理は、第１個数のアパーチャＡＰのすべてがクリーニングされるまで、クリーニング対象のアパーチャＡＰを変更しながら実施される。
（実施例２）
実施例２では、図７（ａ）に模式的に示される静電レンズアレイ１０９が図７（ｂ）に模式的に示される放出孔プレート２０２を有する容器２０３を含むクリーニングユニットを用いてクリーニングされる。
【００３７】
最初に、実施例１と同様にして原点位置を決定する。放出孔２０１の配列情報に基づいて、容器２０３の放出孔２０１と静電レンズアレイ１０９のクリーニング対象のアパーチャＡＰのグループとがθｒ方向（ＸＹ方向）に関して位置合わせされるように容器２０３が位置決めされる。これにより、放出孔２０１から放出される活性種ＡＳによってクリーニング対象のアパーチャＡＰのグループがクリーニングされる。容器２０３の駆動は、第１実施形態では駆動機構２２０によりなされ、第２実施形態では駆動機構１１０によりなされる。
【００３８】
クリーニング対象のアパーチャが十分にクリーニングされる時間の経過後、次のクリーニング対象のアパーチャＡＰのグループに放出孔２０１が対面するように、容器２０３をＺ軸まわりでπ／６だけ回転駆動する。これにより、放出孔２０１から放出される活性種ＡＳによって当該次のクリーニング対象のアパーチャＡＰのグループがクリーニングされる。以上のような処理は、第１個数のアパーチャのすべてがクリーニングされるまで、クリーニング対象のアパーチャＡＰのグループを変更しながら実施される。
【００３９】
つぎに、本発明の一実施形態のデバイス製造方法について説明する。デバイスは、例えば、半導体デバイスでありうる。半導体デバイスは、ウエハ（半導体基板）に集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程とを経ることにより製造される。前工程は、前述の荷電粒子線描画装置を用いて、感光剤が塗布されたウエハにパターンを描画する工程と、そのウエハを現像する工程とを含みうる。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）とを含みうる。
【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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【図６】
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【図７】
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