(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電型の荷電粒子線レンズであって、
前記荷電粒子線レンズは、
光軸方向を法線とする第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面とを有する第１の平板と、
前記第２の面と対向する第３の面と、前記第３の面と反対側の第４の面とを有する第２の平板と、
前記第４の面と対向する第５の面と、前記第５の面と反対側の第６の面とを有する第３の平板と、を有し、
前記第１の平板は、前記第１の面から前記第２の面へ貫通する第１の貫通口を有し、
前記第２の平板は、前記第３の面から前記第４の面へ貫通する第２の貫通口を有し、
前記第３の平板は、前記第５の面から前記第６の面へ貫通する第３の貫通口を有し、
前記第１の平板及び前記第２の平板、前記第３の平板は、前記荷電粒子線が前記第１の貫通口、前記第２の貫通口、前記第３の貫通口へ順次通過できるように配され、
前記光軸に垂直な面での貫通口の開口面を開口断面とし、
前記開口断面を挟む、中心が同一な２つの同心円のなかで、２つの同心円の半径の差が最小になる２つの同心円を、半径の小さい方からそれぞれ内接円、外接円とするとき、
前記第１の面及び前記第６の面における開口断面の内接円と外接円との半径の差は、
前記第２の面及び前記第３の面、前記第４の面、前記第５の面における開口断面の内接円と外接円との半径の差より大きいことを特徴とする荷電粒子線レンズ。
【請求項２】
前記第１の面と前記第２の面とを第１の電位とし、
前記第３の面と前記第４の面とを第２の電位とし、
前記第５の面と前記第６の面とを第３の電位とし、
前記荷電粒子線の電荷の極性を負とした場合、
前記第２の面と前記第３の面のいずれか電位の低い面の開口断面の内接円と外接円の半径の差は、
前記第２の面と前記第３の面のいずれか電位の高い面の開口断面の内接円と外接円の半径の差よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線レンズ。
【請求項３】
前記第１の面と前記第２の面とを第１の電位とし、
前記第３の面と前記第４の面とを第２の電位とし、
前記第５の面と前記第６の面とを第３の電位とし、
前記荷電粒子線の電荷の極性を負とした場合、
前記第４の面と前記第５の面のいずれか電位の低い面の開口断面の内接円と外接円の半径の差は、
前記第４の面と前記第５の面のいずれか電位の高い面の開口断面の内接円と外接円の半径の差よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子線レンズ。
【請求項４】
前記第１の電位と前記第３の電位はアース電位であり、
前記第２の電位は負極性の電位であり、
前記第３の面の開口断面の内接円と外接円との半径の差は、
前記第４の面の開口断面の内接円と外接円との半径の差よりも小さいことを特徴とする請求項２又は３に記載の荷電粒子線レンズ。
【請求項５】
前記第１の面と前記第２の面とを第１の電位とし、
前記第３の面と前記第４の面とを第２の電位とし、
前記第５の面と前記第６の面とを第３の電位とし、
前記荷電粒子線の電荷の極性を正とした場合に、
前記第２の面と前記第３の面のいずれか電位の高い面の開口断面の内接円と外接円の半径の差は、
前記第２の面と前記第３の面のいずれか電位の低い面の開口断面の内接円と外接円の半径の差よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線レンズ。
【請求項６】
前記第１の平板及び前記第２の平板、前記第３の平板のうち少なくとも一つが複数の層が接合された構造であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の荷電粒子線レンズ。
【請求項７】
請求項１に記載された荷電粒子線レンズと、
前記荷電粒子線レンズを通る電子ビームを放射する電子源と、
前記荷電粒子線レンズと前記電子源とを制御する制御手段と、を有することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム等の荷電粒子線を用いた装置に使用される電子光学系の技術分野に属し、特に露光装置に用いられる電子光学系に関するものである。また、本発明において、光とは広義の光を意味し、可視光だけでなく、電子線等の電磁波も含む。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの生産において、電子ビーム露光技術は、０．１μｍ以下の微細パターン露光を可能とするリソグラフィの有力候補である。これらの装置では、電子ビームの光学特性を制御するための電子光学素子が用いられる。電子レンズには、電磁型と静電型があり、静電型は電磁型に比べコイルコアを設ける必要がなく構成が容易であり小型化に有利となる。また、電子ビーム露光技術のうち、マスクを用いずに複数本の電子ビームで同時にパターンを描画するマルチビームシステムの提案がなされている。マルチビームシステムでは電子レンズを１次元または２次元のアレイ状に配列した電子レンズアレイが用いられる。電子ビーム露光技術では、微細加工の限界が電子ビームの回折限界より主に電子光学素子の光学収差で決定されるので、収差の小さい電子光学素子を実現することが重要である。
【０００３】
例えば特許文献１には、複数の電極基板を有する静電レンズ装置であって、複数の電極基板は光軸に対して垂直な面内に配置された開口を有し、各電極の開口の配置を調整して組み立てる静電レンズ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０１９１９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
静電型の荷電粒子線レンズは、電磁型のレンズと比較すると相対的に構造は単純だが、レンズ貫通口の製造誤差に対する光学収差の敏感度が高い。特に貫通口が円形の場合の真円度（円であるべき部分の幾何学的円からの狂いの大きさ）のような貫通口形状の対称性に対する非点収差が敏感である。非対称性を有する貫通口の形状の影響を受けて収束された電子ビームは非点収差やその他の高次項の収差を持つ。
【０００６】
特に、電子ビームが複数本あり、個々のビームが異なる非点収差を持つ場合、通常の非点収差補正器を用いて補正することができないため重要な課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、静電型の荷電粒子線レンズであって、前記荷電粒子線レンズは、光軸方向を法線とする第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面とを有する第１の平板と、前記第２の面と対向する第３の面と、前記第３の面と反対側の第４の面とを有する第２の平板と、前記第４の面と対向する第５の面と、前記第５の面と反対側の第６の面とを有する第３の平板とを有し、前記第１の平板は、前記第１の面から前記第２の面へ貫通する第１の貫通口を有し、前記第２の平板は、前記第３の面から前記第４の面へ貫通する第２の貫通口を有し、前記第３の平板は、前記第５の面から前記第６の面へ貫通する第３の貫通口を有し、前記第１の平板及び前記第２の平板、前記第３の平板は、前記荷電粒子線が前記第１の貫通口、前記第２の貫通口、前記第３の貫通口へ順次通過できるように配され、前記光軸に垂直な面での貫通孔の開口面を開口断面とし、前記開口断面を挟む、中心が同一な２つの同心円のなかで、２つの同心円の半径の差が最小になる２つの同心円を、半径の小さい方からそれぞれ内接円、外接円とするとき、前記第１の面及び前記第６の面における開口断面の内接円と外接円との半径の差は、前記第２の面及び前記第３の面、前記第４の面、前記第５の面における開口断面の内接円と外接円との半径の差より大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の荷電粒子線レンズは、レンズの収差に最も影響を与えにくい面に加工誤差の大きい開口断面を適用できるため、高価な高精度加工の適用箇所や加工工数を減らし歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）本発明の実施例１の荷電粒子線レンズの断面図である。（ｂ）本発明の実施例１の荷電粒子線レンズの上面図である。
【図２】静電型の荷電粒子線レンズの集束効果を説明する概念図である。
【図３】（ａ）両面から貫通孔を形成する場合の貫通孔断面図である。（ｂ）片面から貫通孔を形成する場合の貫通孔断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）開口断面の真円度の定義を説明する概念図である。
【図５】（ａ）本発明の実施例２の荷電粒子線レンズの断面図である。（ｂ）〜（ｄ）本発明の実施例２の収差を示す表である。
【図６】本発明の実施例３の荷電粒子線レンズアレイの断面図である。
【図７】本発明の実施例４の露光装置を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明において第１の面、第２の面とは、本発明の荷電粒子線レンズを構成する電極の一方の面（表面）とその反対側の面（裏面）を意味する。同様に本発明の第３の面と第４の面、第５の面と第６の面とは上記関係を有する面である。また本発明において、「対抗する面」とは、２以上の平板からなる電極を、間に所定の間隔をおいて配置した場合に、これらの電極間で互いに対抗する面を意味する。  本発明において、「第Ｘの面から第Ｙの面へ貫通する貫通孔（Ｘ、Ｙは１から６の整数）」とは、第Ｘの面と第Ｙの面とを連通するように形成された貫通孔を意味するものであって、貫通孔形成時の孔を開ける向きは問わない。即ち第Ｘの面側から貫通孔を形成しても良く、第Ｙの面側から貫通孔を形成しても良く、第Ｘの面側と第Ｙの面側の両方から貫通孔を形成しても良い。
【００１１】
本発明において第１の電位、第２の電位、第３の電位とは、前記本発明の荷電粒子線レンズを構成する各電極に与える電位を意味している。そして第１の電位は、前記第１の面と前記第２の面とに与える電位であり、第２の電位は前記第３の面と前記第４の面に与える電位であり、第３の電位は、前記第５の面と前記第６の面とに与える電位である。
【００１２】
本発明は、静電型の荷電粒子線レンズであって、前記荷電粒子線レンズは光軸方向を法線とする第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面とを有する第１の平板と、前記第２の面と対向する第３の面と、前記第３の面と反対側の第４の面と、を有する第２の平板と、前記第４の面と対向する第５の面と、前記第５の面と反対側の第６の面と、を有する第３の平板と、を有し、前記第１の平板は、前記第１の面から前記第２の面へ貫通する第１の貫通口を有し、前記第２の平板は、前記第３の面から前記第４の面へ貫通する第２の貫通口を有し、前記第３の平板は、前記第５の面から前記第６の面へ貫通する第３の貫通口を有し、前記荷電粒子線が前記第１の貫通口、前記第２の貫通口、前記第３の貫通口へ順次通過できるように配され、前記光軸に垂直な面での前記貫通口の開口面を開口断面とし、前記開口断面を中心が同一な２つの同心円で挟み、前記２つの同心円を、前記同心円の半径の差が最小になる場合を半径の小さい方から内接円、外接円とするとき、前記第１の面と、前記第６の面と、における前記開口断面の内接円と外接円と、の半径の差は、前記第２の面と、前記第３の面と、前記第４の面と、前記第５の面と、における開口断面の前記開口断面の前記内接円と前記外接円の半径の差より大きくなるように構成するものである。
【００１３】
本発明の荷電粒子線レンズは、レンズの収差に最も影響を与えにくい面に加工誤差の大きい開口断面を適用できるため、高価な高精度加工の適用箇所や加工工数を減らし歩留まりを向上させることができる。
【００１４】
本発明の荷電粒子線レンズは、負極性の荷電粒子線に対するレンズの場合にレンズの収差に影響を与えにくい面に加工誤差の大きい開口断面とし、レンズの収差への影響が大きい箇所のみ加工誤差の小さい開口断面とすることができる。そのため、収差を低減しながら、高価な高精度加工の適用箇所や加工工数を減らし歩留まりを向上することができる。
【００１５】
本発明の荷電粒子線レンズは、負極性の荷電粒子線に対するレンズの場合にレンズの収差に影響を与えにくい面に加工誤差の大きい開口断面とし、レンズの収差への影響が大きい箇所のみ加工誤差の小さい開口断面とすることができる。そのため、収差を低減しながら、高価な高精度加工の適用箇所や加工工数を減らし歩留まりを向上することができる。
【００１６】
本発明の荷電粒子線レンズは、負極性の荷電粒子線に対するレンズの場合にレンズの収差に影響を与えにくい面に加工誤差の大きい開口断面とし、レンズの収差への影響が大きい箇所のみ加工誤差の小さい開口断面とすることができる。そのため、収差を低減しながら、高価な高精度加工の適用箇所や加工工数を減らし歩留まりを向上することができる。特に、本発明の電位の関係により、電界強度に対する収束効果が大きくなるため好適な構成となる。
【００１７】
本発明の荷電粒子線レンズは、正極性の荷電粒子線に対するレンズの場合にレンズの収差に影響を与えにくい面に加工誤差の大きい開口断面とし、レンズの収差への影響が大きい箇所のみ加工誤差の小さい開口断面とすることができる。そのため、収差を低減しながら、高価な高精度加工の適用箇所や加工工数を減らし歩留まりを向上することができる。
【００１８】
本発明の荷電粒子線レンズは、正極性の荷電粒子線に対するレンズの場合にレンズの収差に影響を与えにくい面に加工誤差の大きい開口断面とし、レンズの収差への影響が大きい箇所のみ加工誤差の小さい開口断面とすることができる。そのため、収差を低減しながら、高価な高精度加工の適用箇所や加工工数を減らし歩留まりを向上することができる。
【００１９】
本発明の荷電粒子線レンズは、正極性の荷電粒子線に対するレンズの場合にレンズの収差に影響を与えにくい面に加工誤差の大きい開口断面とし、レンズの収差への影響が大きい箇所のみ加工誤差の小さい開口断面とすることができる。そのため、収差を低減しながら、高価な高精度加工の適用箇所や加工工数を減らし歩留まりを向上することができる。特に、本発明の電位の関係により、電界強度に対する収束効果が大きくなるため好適な構成となる。
【００２０】
本発明の荷電粒子線レンズは、形状精度が必要な面の貫通口を形成する工程とそれ以外の面の貫通口を形成する工程を別々に行うことが好ましい。このように形成工程を分離することで、半導体製造技術により微細・高精度な貫通口を形成しエッチング条件の制御や歩留まりを向上させることができる。特に、フォトリソグラフとドライエッチングといった高精度の加工技術と平坦性の高いシリコンウエハを介したウエハ接合により微細な貫通口を有する電極を高精度に形成可能となる。数十μｍオーダの貫通口径をｎｍオーダの精度の真円度で静電型の荷電粒子線レンズ形成することが可能となる。また、工程が別々となるため、加工後、開口断面の形状誤差に応じた適用箇所の選別が可能となるため、高価な高精度加工の歩留まりを向上することができる。
【００２１】
本発明の荷電粒子線レンズは、電極が複数の貫通口を有する荷電粒子線レンズアレイとすることができる。レンズ収差に寄与の大小により適切な加工誤差の開口断面を配することができるので、レンズアレイの個々のレンズの開口断面の真円度のばらつきが収差に与える影響も低減することができる。個々のレンズの真円度は偶然誤差なので、個別に補正を行うことは難しい。しかし本発明により開口断面の真円度のばらつきの影響を低減できるので、大規模なレンズアレイとしても個別の補正の必要性を無くすか若しくは大きく低減することができる。そして、接合構造による電極を用いる場合は、開口断面のばらつきを十分に低減することができる。接合のアライメント精度により貫通口の位置ずれが生じるが、このずれはレンズアレイ全体で１つのずれとなるため補正することが容易である。そのため、大規模なレンズアレイに好適な形態となる。
【００２２】
本発明の露光装置は、収差の少ない本発明の荷電粒子線レンズを用いることで、高精度の微細パターンが形成可能な露光装置とすることができる。
【００２３】
本発明の露光装置は、収差の少ない本発明の荷電粒子線レンズを用い、複数の荷電粒子線を用いることで、高精度の微細パターンを高速に形成可能な露光装置とすることができる。
【実施例】
【００２４】
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明するが本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
図１から図４を用いて、本発明の第１の実施例を説明する。図１（ａ）は本発明の荷電粒子線レンズの図１（ｂ）Ａ−Ａ’線における断面図、（ｂ）は荷電粒子線レンズの上面図である。また光軸Ｊの方向の寸法を以下では厚さとする。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、本発明の荷電粒子線レンズは電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃの３枚の電極を有している。これらの３枚の電極は、光軸Ｊを法線とする平板であり、一方の面である第１の面とその反対側の面である第２の面を有しており、前記３枚の各電極は互いに電気的に絶縁されている。第１の面は典型的には電極の表面であり、第２の面は典型的には電極の裏面である。但しここでいう、「表」、「裏」とは相対的な関係を示す便宜的な表現である。電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃはそれぞれ電位を規定することができる。また光軸Ｊの矢印の方向に、図示しない光源から射出された荷電粒子線が通過する。即ち光軸Ｊは荷電粒子線が通過する方向と一致して規定される軸である。
【００２７】
本発明においては、前記３枚の電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃの電位をそれぞれ規定することができる。例えば、前記第１の面と前記第２の面とを第１の電位とし、前記第３の面と前記第４の面とを第２の電位とし、前記第５の面と前記第６の面とを第３の電位とすることができる。具体的には、電極３Ｂには、負極性の静電圧を印加し、電極３Ａ、３Ｂはアース電位とすることで、いわゆるアインツェル型の静電レンズを構成することができる。本発明において、アインツェル型の静電レンズとは、複数（典型的には３つ）の電極を間に所定の間隔をおいて配置し、最外部に位置する電極をアース電位とし、間の電極を正又は負の極性の電位を印加する構成を有する静電レンズを意味する。３つの電極から構成される場合であれば荷電粒子線の入射側から１つ目と３つ目の電極がアース電位で、２つ目の電極が正又は負の極性の電位を印加する構成となる。
【００２８】
３枚の電極は、光軸Ｊを法線とする以下の面を有している。電極３Ａは第１の面５、第２の面６を有し、電極３Ｂは第３の面７、第４の面８を有し、電極３Ｃは第５の面９、第６の面１０を有している。そして図示の通り、第２の面６と第３の面７、第４の面８と第５の面９は対向している。ここで、上記第１から第６の面とは、各電極の一方の面（典型的には表面）と当該一方の面とは反対側の他方の面（典型的には裏面）との関係を規定するために、便宜的に各面に与えた名称である。
【００２９】
また、３枚の電極は、貫通口２をそれぞれ有している。貫通口は、それぞれの電極を厚さ方向へ貫通する貫通孔である。そして、荷電粒子線がこの貫通口を通過することができる。
【００３０】
図１（ｂ）のように電極３Ａの最上面である第１の面５での貫通口２は円形形状を有している。同様に、光軸Ｊを法線とする平面での開口面を開口断面とすれば、貫通口２は電極の厚さ方向のどの断面でも円形形状となっている。しかし、円形形状の真円からの誤差が異なっている。
【００３１】
ここで、図４を用いて本発明の荷電粒子線レンズの説明に必要な開口断面の真円度の定義を行う。静電型の荷電粒子線レンズのレンズ効果を生じる静電場は開口断面によって形成される。特に光軸Ｊを軸とした回転対称性のずれの大きさにより非点収差やより高次の収差が発生するため、真円からのずれが重要な指標となる。
【００３２】
図４（ａ）は理想的な円形の開口断面４を示している。一方、（ｂ）には楕円の開口断面４を示している。本発明の荷電粒子線レンズの非点収差やより高次の収差に影響を与える形状誤差として次のような指標を定義する。図４（ｂ）の楕円の開口断面４を２つの同心円で挟む。内側の円を内接円１１、外側の円を外接円１２とする。このような同心円の組み合わせは同心円の中心を選べば様々に存在するが、その中で内接円・外接円の半径の差が最も小さい２つを選ぶ。このように選択した内接円・外接円の半径の差の１／２を真円度とする。真円度は、図４（ａ）のような完全に円形の開口断面４の場合、外接円と内接円が一致するため０となる。
【００３３】
そして図４（ｃ）のように、楕円以外の任意の形状についても同様の方法で真円度を定義することができる。
【００３４】
また円形形状が理想形状ではなく、図４（ｄ）に示すように多角形（以下の説明では一例として八角形）を設計上の理想形状とした場合でも以下の方法により、真円度・代表半径・代表直径を定義（代表半径・代表直径の定義は後述）できる。即ち、上記の真円度・代表半径・代表直径を定義して理想の八角形からの対称性のずれと貫通口の大きさを比較することができる。図４（ｄ）は理想的な正八角形の外接円１１・内接円１２を示している。このように八角形の場合は、理想状態でも真円度は０以上となる。しかし、図４（ｅ）に示すように八角形に形状誤差が生じ正八角形からずれた場合、外接円１１・内接円１２は図示のようになる。したがって、図４（ｄ）と（ｅ）の真円度を比較すれば、正八角形より真円度は大きくなる。
【００３５】
これらの真円度は、断面形状を実際に測定して定義することができる。周長に対して十分な分割数で測定し、画像処理で外接円１１・内接円１２を求めて算出することができる。
【００３６】
また、代表直径・代表半径は以下のように定義する。図４のような様々な開口断面４は、周長に対して十分な分割数で曲線の座標を測定し、これらの測定点と理想的な円の形状へ回帰分析を用いて幾何学的なカーブフィッティングを行うことができる。このようにして得た円の直径と半径をそれぞれ開口断面の代表直径・代表半径とする。例えば、図４（ｆ）に示すように開口断面４のほとんどの部分が円形であり、ごく一部が円周の内部又は外部に向かって突出したような形状の開口断面の場合でも、上記の方法で代表直径・代表半径を求めることができる。そして、このような円が得られれば、フィッティングで求めた円の中心と同心円を描き、外接円１１・内接円１２を定義することもできる。
【００３７】
上記の定義により、任意の開口断面についての真円度・代表半径・代表直径を定義する。以下明細書では、円形形状の開口断面を理想とする場合の説明とするが、開口断面の理想形は、八角形やその他任意の曲線でもよい。その場合でも、真円度・代表半径・代表直径を定義して本発明を実施することが可能となる。
【００３８】
そして、本実施例の各面での開口断面の真円度は以下の関係を有している。
ε１、ε６＞ε２、ε３、ε４、ε５      （式１）
ただし、第１の面５、第２の面６、第３の面７、第４の面８、第５の面９、第６の面１０における貫通口２の真円度をそれぞれε１、ε２、ε３、ε４、ε５、ε６、とする。
【００３９】
また、荷電粒子線の電荷の極性と電極３Ｂに対する電極３Ａ、電極３Ｃの電位の大小関係により以下の真円度の関係を有する形態もある。
【００４０】
荷電粒子の電荷が負極性のとき
Ｖａ＜Ｖｂならば  ε２＜ε３      （式２）
Ｖａ＞Ｖｂならば  ε２＞ε３      （式３）
Ｖｂ＞Ｖｃならば  ε４＞ε５      （式４）
Ｖｂ＜Ｖｃならば  ε４＜ε５      （式５）
ただし、電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃの電位をそれぞれＶａ、Ｖｂ、Ｖｃとする。
【００４１】
荷電粒子の電荷が正極性のとき
Ｖａ＜Ｖｂならば  ε２＞ε３      （式６）
Ｖａ＞Ｖｂならば  ε２＜ε３      （式７）
Ｖｂ＞Ｖｃならば  ε４＜ε５      （式８）
Ｖｂ＜Ｖｃならば  ε４＞ε５      （式９）
となる。ここで、電圧の高い方を陽極（＋極）、低い方を陰極（−極）とする。そして、電極３Ａ、電極３Ｂの組、電極３Ｂ、電極３Ｃの組それぞれにおける陽極・陰極と荷電粒子線の電荷の極性を比較して、電荷の極性と同符号の極となる面の真円度が対向する面の真円度より良好（つまり値が小さく真円に近い）となっている。
【００４２】
さらに、本実施例は、次のような電位の関係となるとき以下の真円度の関係を有する形態もある。
【００４３】
荷電粒子の電荷が負極性のとき
Ｖａ＝Ｖｃ＝０Ｖ、Ｖｂ＜０ならば  ε３＜ε４      （式１０）
荷電粒子の電荷が正極性のとき
Ｖａ＝Ｖｃ＝０Ｖ、Ｖｂ＞０ならば  ε３＜ε４      （式１１）
これらの関係とすることにより、３枚の電極に形成された貫通口の真円度が全て良好な値でなくとも収差の少ない荷電粒子線レンズとすることができる。それは、荷電粒子線レンズの収差への真円度誤差の感度（真円度からの形状のずれの影響が収差に与える影響ともいえる）が第１の面５から第６の面１０に至る各面で異なっていることによっている。
【００４４】
次に、上記式１から式１１の関係が良好となる原理を図２を用いて説明する。これらの関係は、静電型の荷電粒子線レンズが荷電粒子線を収束させるメカニズムによって生じる。図２ではレンズの半径方向をＲ軸、光軸方向をＪ軸とし図のように原点Ｏとする。したがって、図２は図１（ａ）の荷電粒子線レンズの向きを９０度回転させた断面図に対応している。そして、ここでは３枚の電極のうち、電極３Ａ、３Ｃはアース電位とし、電極３Ｂには負の電位が印加されている場合を説明する。また荷電粒子線は負の電荷を有しているとする。
【００４５】
上記構成における電気力線を実線の矢印Ｈで示した。また、Ｊ方向で３枚の電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃの中間面と３枚の電極間隔の中間面を破線で示した。さらに、図のように、破線で区分される区間をそれぞれ区間Ｉ、区間ＩＩ、区間ＩＩＩ、区間ＩＶとする。そして、区間Ｉより原点Ｏ側の区間、区間ＩＶよりＪがより大きい区間には電極２Ａ、２Ｃがアース電位となっているため、電位はないものと近似することができる。
【００４６】
Ｒ＞０の領域での区間Ｉ、区間ＩＩ、区間ＩＩＩ、区間ＩＶにおけるＲ方向の電界の向きをそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の矢印で示した。つまり、区間Ｉ、区間ＩＩ、区間ＩＩＩ、区間ＩＶそれぞれで負、正、正、負となっている。そのため、ある像高ｒ０を通過する荷電粒子線の軌跡は矢印Ｅで示すようになる。つまり、区間Ｉでは荷電粒子線は発散され、領域ＩＩでは収束され、領域ＩＩＩでは収束され、領域ＩＶでは発散される。これは、Ｘ軸方向に光学的な凹レンズ・凸レンズ・凸レンズ・凹レンズが並んでいるのと等価である。
【００４７】
そして、荷電粒子線が収束される理由は以下の２つである。第１の理由は、荷電粒子線が受ける力は像高が高いほど強くなるため、区間ＩＩと区間ＩＩＩにおける収束作用が区間Ｉと区間ＩＶにおける発散作用を上回るからである。第２の理由は、区間Ｉに比べ区間ＩＩが、区間ＩＶに比べ区間ＩＩＩが荷電粒子線の走行時間が長いからである。運動量変化は力積に等しいため、走行時間は長い領域が電子ビームに与える効果が大きくなる。
【００４８】
以上の理由から収束効果をうけることとなる。このように区間Ｉから区間ＩＶでは対向している第２の面６・第３の面７の組、第４の面８・第５の面９の組のそれぞれの位置における断面形状がレンズ効果の電場を形作っている。したがって、これら対向している面における断面形状の真円度が悪い（つまり値が大きい）と電場の回転対称性がくずれ非点収差やより高次の収差となってしまう。本発明の式１の関係はこのような理由から導かれた。第１の面５・第６の面１０については対向する面を有しておらず、荷電粒子線の電荷の正負や、電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃを規定する電位によらず、レンズの収束効果へ与える影響は常に第２〜第５の面よりも小さい。
【００４９】
さらに、対向している第２の面６・第３の面７の組、第４の面８・第５の面９の組での収差への影響は次のようである。この対向する組では凹・凸レンズが対になって現れる。前述の通り、凸レンズの効果が対になる凹レンズの効果より大きい。凸レンズの効果が表れる面はそれぞれの組における陽極・陰極と荷電粒子線の電荷の極性が同符号となる面である。つまり今説明している例では第３の面７と第４の面８が相当する。
【００５０】
ここで、電極３Ｂに正の電位を規定した場合でも負の電荷を有する荷電粒子線は収束される。そのとき区間Ｉ、区間ＩＩ、区間ＩＩＩ、区間ＩＶはそれぞれ凸・凹・凹・凸レンズがならんでいるのと等価となる。この場合、第２の面６と第５の面９が第３の面７と第４の面８よりも断面形状が収差に与える影響が大きくなる。
【００５１】
荷電粒子線の電荷が正の場合は、上記の関係が反対となるが原理は同じである。つまり、電極３Ｂに負の電位を規定した場合は、第２の面６と第５の面９の断面形状が収差に与える影響が大きく、電極３Ｂに正の電位を規定した場合は、第３の面７と第４の面８である。上記電位を規定するとは、所定の極性を有する電位を与える（印加する）ことを意味する。
【００５２】
したがって、上記のような原理により式２〜式９まで述べた全ての関係を満たす構成とすれば、真円度が悪い開口断面が表面にある電極を用いても収差を低減することができる。
【００５３】
次に式１０、式１１の関係について説明する。荷電粒子線の電荷の極性と電極３Ｂが同一の場合は、区間Ｉ〜区間ＩＶの外側の領域より平均速度が遅いレンズとなる。したがって、電界強度に対するレンズ効果が大きいため同じ耐電圧性能で大きな収束効果を得ることができる。式１０、式１１の電位の関係では、凹・凸・凸・凹レンズの順番の組み合わせとなる。ここで、区間ＩＩと区間ＩＩＩを比べると区間ＩＩは直前の凹レンズの効果を受けて荷電粒子線が通過する像高が高くなっているのに対し、区間ＩＩＩでは直前の区間ＩＩの効果を受けて像高が低い。像高が高いほど荷電粒子線が受ける力が大きくなるので収束効果は区間ＩＩの方が大きく生じることなる。そのため、第３の面７と第４の面８を比べれば、第３の面７の真円度が第４の面８の真円度より良好であれば、その逆の場合と比べ収差を低くすることができる。
【００５４】
以上の理由から、式１から式１１までの関係によって、３枚の電極に形成された貫通口の真円度が全て良好な値でなくとも収差の少ない荷電粒子線レンズとすることができる。
【００５５】
次に本実施例の開口断面の加工誤差が表裏で異なってしまう課題について説明する。電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃは単結晶シリコンで形成される。貫通口２の直径は３０μｍ、電極の厚さは１００μｍである。また、本実施例では、例えば荷電粒子線を電子として、電極３Ａ、３Ｃにアース電位を規定し、電極３Ｂに−３〜−４ｋＶを規定して電子線を収束することができる。図３（ａ）（ｂ）は、図１（ａ）で示した断面の電極の貫通口２付近の拡大した断面図である。第１〜第６の面の真円度（ε１〜ε６）はそれぞれ次の通りである。ε１＝１５０ｎｍ、ε２＝３０ｎｍ、ε３＝２０ｎｍ、ε４＝２５ｎｍ、ε５＝３０ｎｍ、ε６＝１５０ｎｍである。そして、以下に示すように半導体製造工程とシリコンの深堀エッチングによって、数十μｍ直径の貫通口をこのような数十ｎｍ〜数百ｎｍオーダの真円度で加工できる。
【００５６】
図３（ｂ）には矢印Ｎの方向に単結晶シリコン基板を貫通する深堀ドライエッチングを施した断面形状を示している。深堀ドライエッチングでは、エッチングと保護のガスを交互に切り替えながらエッチングが進行する。そのため、側壁にはスキャロップと呼ばれる小さな凹凸が図示のように形成される。これらの凹凸はエッチングが進行するにつれてエッチング・保護のガスの供給や排気、化学反応に伴う発熱の度合い等の誤差因子が増加する。そのため、凹凸のピッチや深さが場所により変化したりして真円度が悪化してしまう。また貫通する間際になると貫通する先の界面の影響でエッチングガスの進路が曲げられ破線Ｌで囲んだ領域のようにノッチングとよばれる孔が広がる現象が生じることが知られている。これらの効果により、このような貫通口では矢印Ｎに進むにつれて真円度が悪化することとなる。したがって破線Ｌで囲まれた領域が最も真円度が悪い。このような貫通口を電極として用いると特に破線Ｌで囲まれた領域の開口断面の真円度の悪さがレンズの収差を増加させる場合がある。
【００５７】
このように、エッチング加工により貫通孔のいかなる断面形状の真円度もコントロールしようとすると非常に厳密で範囲の狭い加工条件制御を行う必要がある。また、達成する真円度目標値によっては加工できない場合もありえる。
【００５８】
一方、図３（ａ）は、基板の両面を露光しエッチングマスクを２面に形成してエッチングする例である。この例だと表裏の真円度はほぼ等しくできるが、リソグラフィの工程が２回となる。図３（ｂ）のように貫通口をエッチングまたは切削等除去する作製工程では、一方向に貫通口を形成するのが貫通孔形成の工数の最小単位であるので、表裏の真円度を等しくしようとすれば、図３（ａ）に示したように工数が増える。表裏の真円度を等しくできる別の例として例えば図３（ｂ）のエッチング後に真円度の悪い裏面の貫通口のみ追加加工を施して真円度を向上するなどできる。このように図３（ｂ）の最小単位の貫通孔加工より工数を増やせば最表面の表裏の真円度をいずれも改善することができる。
【００５９】
しかし、図３（ｂ）の方法で片面の真円度は悪くても利用可能となれば、工数が少ないので、歩留まりが向上し、安価に製造可能となる。したがって、図３（ｂ）のような簡単な方法で形成される電極の数を増やすことができれば、静電型の荷電粒子線レンズのコストを低減することができる。
【００６０】
図１（ａ）に示す本実施例の荷電粒子線レンズは、電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃについて電極３Ｂのみが図３（ａ）に示すように２方向からエッチングされた電極が用いられている。また電極３Ａは図３（ａ）の貫通口２が矢印Ｎ方向を図１（ａ）の第２の面６から第３の面５に向かう向きに配されている。そして、電極３Ｃは図３（ａ）の貫通口２が矢印Ｎ方向を図１（ａ）の第５の面９から第６の面１０へ向かう向きに配されている。
【００６１】
このようにして、式１の関係を適用することで、図３（ａ）の電極を１枚のみとしても電極３枚を図３（ａ）の貫通口とした場合と同等の収差を実現することが可能となる。
【００６２】
更に、式２〜式９までの関係を適用して、対応する電極の面の真円度のみを高くすることで最も精度の高い加工箇所を低減しても収差の増加を抑えることが可能となる。高い加工精度とするためには、エッチングマスクのリソグラフィ装置をより高精細の装置を用いたり、検査を行って選別したりする方法が考えられるが、工数が増えるため適用箇所を少なくできればレンズを低コストとすることが可能となる。
【００６３】
また式１０の関係を適用して収差を低減することが可能となる。実施例では、電極３Ｂとなるシリコン基板の表裏の真円度を測定し、真円度が良好な方を第３の面７とすることで逆の場合と比べ収差を低減することができる。
【００６４】
また、本実施例は、図６に示すように貫通口を複数形成したレンズアレイを形成することもできる。図６は、図１（ａ）と同じ機能を有する個所には、同じ記号を付した。レンズアレイではアレイ形成エリアの面積が大きくなるため、面内の貫通口毎の真円度ばらつきも影響する。特に半導体製造工程で作製する場合は、高精度でばらつきの少ない加工を大面積で行う場合コストが非常に高くなる。したがって、収差への影響度に応じて式１〜１０の関係で電極の貫通口を配することにより、高価で工数の多い加工を減じながら収差の増加を抑えることが可能となる。
【００６５】
（実施例２）
図５、図６を用いて本発明の実施例２を説明する。実施例１と同じ機能・効果を有する個所には、同じ記号を付し説明を省略する。本実施例では、電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃが接合を用いた構造となっている点が異なっている。
【００６６】
電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃにはハンドル層１３と酸化膜１４、第１のデバイス層１５、第２のデバイス層１６へ厚さ方向に分割されている。電極３Ａ・３Ｃは厚さ９０μｍのハンドル層１３と厚さ６μｍの第１のデバイス層１５が酸化膜１４を介して接合されている。電極３Ａでは第１のデバイス層１５が第２の面６となるように配される。一方電極３Ｃでは、第１のデバイス層１５が第５の面９となるように配される。また、電極３Ｂは、厚さ６μｍの第１のデバイス層１５と厚さ９０μｍのハンドル層１３と厚さ６μｍの第２のデバイス層１６が酸化膜１４を介して接合されている。そして、第１のデバイス層１５が第３の面７、第２のデバイス層１６が第４の面８となるように構成される。材質はいずれも単結晶シリコンで形成される。また、ハンドル層１３の貫通口２の直径は３６μｍ、第１のデバイス層１５、第２のデバイス層１６の直径は３０μｍである。
【００６７】
第１〜第６の面の真円度（ε１〜ε６）は次のとおりである。ε１＝９０ｎｍ、ε２＝９ｎｍ、ε３＝９ｎｍ、ε４＝９ｎｍ、ε５＝９ｎｍ、ε６＝９０ｎｍである。そして、以下に示すように本実施例では接合構造とすることにより、実施例１より高精度の真円の円形断面を形成することが可能となる。したがって、本実施例のように、数十μｍ直径の貫通口をこのような数ｎｍオーダの真円度で加工できる。
【００６８】
給電パッド１はシリコンと密着性がよく通電性が高く酸化しにくい金属膜で形成される。例えば、チタン・白金・金の多層膜を用いることができる。界面９Ａ、９Ｂにはシリコン酸化膜が形成されている。電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃの第１〜第６の面５〜１０や貫通口２の内壁面はすべて金属膜で覆ってもよい。この場合、酸化しにくい白金族の金属や酸化物に導電性がみられるモリブデンのような金属を用いることができる。電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃはそれぞれ４００μｍ離間して光軸Ｊを法線とする平面に平行に設置される。それぞれの電極は電気的に絶縁されている。電極３Ａ、３Ｃにはアース電位を印加し、電極３Ｂには−３．７ｋＶの電位を印加してアインツェル型のレンズとして機能する。
【００６９】
次に、本実施例の製造方法を説明する。第１のデバイス層１５、ハンドル層１３、第２のデバイス層１６を酸化膜１４で接合して形成する。電極３Ａ，３Ｃは第１のデバイス層１５となる厚さ６μｍのデバイス層を有するＳＯＩ（シリコンオンインシュレータ）基板を用意する。次に貫通口２をこのＳＯＩ基板のデバイス層に高精度のフォトリソグラフとシリコンのドライエッチングにより形成する。その後全体を熱酸化する。次にハンドル層１３と同じ厚さ９０μｍのシリコン基板にフォトリソグラフとシリコンの深堀ドライエッチングにより貫通口２を形成する。そして、先のＳＯＩ基板のデバイス層を貫通口２が形成されたシリコン基板に酸化膜１４を介して直接接合する。その後、ＳＯＩウエハのハンドル層と埋め込み酸化膜層、貫通口２の接合界面以外の熱酸化膜を順次除去することで、電極３Ａ、３Ｃを形成することができる。また電極２Ｂについては、電極２Ａ、２ＣのＳＯＩ基板を２枚利用することで同様に作製することができる。第１のデバイス層１５、第２のデバイス層１６となる厚さ６μｍのデバイス層を有するＳＯＩ（シリコンオンインシュレータ）基板をそれぞれ用意する。次に、貫通口２を２枚のデバイス層に高精度のフォトリソグラフとシリコンのドライエッチングにより形成する。その後全体を熱酸化する。次にハンドル層１３と同じ厚さ９０μｍのシリコン基板にフォトリソグラフとシリコンの深堀ドライエッチングにより貫通口２を形成する。そして、２枚のＳＯＩ基板のデバイス層を貫通口２が形成されたシリコン基板の表裏面に酸化膜１４を介して直接接合する。その後、ＳＯＩ基板のハンドル層と埋め込み酸化膜層、貫通口２の接合界面以外の熱酸化膜を順次除去することで、電極３Ｂを形成することができる。
【００７０】
以上のようにして３枚の電極を作成することができる。そして、荷電粒子線は電子であり、加速電圧を５ｋｅＶとしたとき本実施例の電極の非点収差は、図５（ｂ）（ｃ）（ｄ）となる。
【００７１】
表に示すように、電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃのそれぞれの非点収差は、０．８８ｎｍ、４．０３ｎｍ、０．０７ｎｍとなる。したがって、レンズ全体の収差は、これらの自乗和平均で表現できるので、４．１３ｎｍとなる。一方、従来技術に相当する第１の面５〜第６の面１０の全ての断面形状の真円度が９ｎｍの場合の収差は、０．７７ｎｍ、４．０９ｎｍ、０．０６ｎｍである。したがって、この場合のレンズ全体の収差は、４．１６ｎｍである。このように、式１の関係によって、片面の開口断面の真円度が９０ｎｍとなっている電極を３Ａ、３Ｃに配置しても全ての真円度を９ｎｍとした場合とほぼ同じ収差とすることが可能となる。
【００７２】
また、式２〜式９の関係を適用することもできる。例えば、ε２が９ｎｍから２０ｎｍとなってもレンズ全体の収差は４．３６ｎｍとなるのみである。一方、ε３が９ｎｍから２０ｎｍとなると、全体の収差は５．３１ｎｍとなってしまう。また、ε５が９ｎｍから２０ｎｍとなってもレンズ全体の収差は、４．１１ｎｍとなるのみである。そして、ε４が９ｎｍから２０ｎｍとなると、全体の収差は５．３１ｎｍとなってしまう。
【００７３】
ＳＯＩ基板のデバイス層に高精度のエッチング加工を施した後、貫通口の真円度を測定する。そして、ε２＞ε３、ε４＜ε５となるようにＳＯＩ基板の貼り合わせの対象を電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃそれぞれ選別することでレンズ全体の歩留まりを向上することが可能となる。上記の設計例では許容値が４．５ｎｍであれば、ＳＯＩ基板のデバイス層にエッチング加工した開口断面が２０ｎｍとなるものが生じても、電極３Ａ、３Ｃへは適用することが可能となる。
【００７４】
更に、より収差が小さくなるように電極２Ｂの両面に接合するデバイス層の真円度も式１０の関係となるように電極３Ｂの設置向きを規定することができる。
【００７５】
本実施例は、薄い領域のエッチング加工は開口断面の加工精度が向上できることを利用して接合構造としている。電極表面の厚さ６μｍと薄い領域について、９ｎｍのような高精度の真円貫通口を形成することが可能となる。そして、この高精度の真円度加工は高精度の加工装置（例えばエキシマレーザを用いたステッパ等）を用いるため加工コストが高い。そのため、式１〜式１１の関係を利用して、適用箇所を減らし、歩留まりを向上することで収差の小さいレンズを安価に製造可能となる。
【００７６】
特に、高精度加工を施す領域を接合構造とすることで上記のような加工後の実際の形状誤差にあわせた選別が可能となる。そのため、歩留まりが向上する。
【００７７】
（実施例３）
図６を用いて本発明の実施例３を説明する。実施例１と同じ機能・効果を有する個所には、同じ記号を付し説明を省略する。本実施例では、電極３Ａ、３Ｂ、３Ｃが開口を複数有するレンズアレイである点が異なっている。
【００７８】
開口が複数存在し、形成エリアが増えると製造工程における歩留まりの管理が厳しくなる。本発明の荷電粒子線レンズでは、電極の貫通孔加工の工数が少なくすむため、大規模なレンズアレイを形成する場合も歩留まりの低下を抑えることができる。そのため、収差の少ないレンズアレイを安価に製造可能となる。
【００７９】
また、実施例２で示した接合構造の電極の開口を複数形成したレンズアレイとすることもできる。この場合接合構造によって、開口断面を高精度加工できるので、レンズアレイの個々のレンズの開口断面の断面形状の真円度のばらつきを低減することができる。レンズアレイの個々のレンズの真円度は偶然誤差なので、個別に補正を行うことが非常に難しくなる。したがって、開口断面の断面形状の真円度のばらつきを低減できることにより、大規模なレンズアレイを低収差で形成することが可能となる。
【００８０】
特に、接合構造の場合、接合のアライメント精度により貫通口２の位置ずれが生じるが、このずれはレンズアレイ全体で１つのずれとなるため補正することが容易である。そのため、大規模なレンズアレイに好適な形態となる。
【００８１】
（実施例４）
図７は本発明の荷電粒子線レンズを用いたマルチ荷電粒子ビーム露光装置の構成を示す図である。本実施形態は個別に投影系をもついわゆるマルチカラム式である。
【００８２】
電子源１０８からアノード電極１１０によって引き出された放射電子ビームは、いわゆるクロスオーバー調整光学系１１１によって照射光学系クロスオーバー１１２を形成する。
【００８３】
ここで電子源１０８としてはＬａＢ６やＢａＯ／Ｗ（ディスペンサーカソード）などのいわゆる熱電子型の電子源が用いられる。
【００８４】
クロスオーバー調整光学系１１１は２段の静電レンズで構成されており、１段目・２段目共に静電レンズは３枚の電極からなり、中間電極に負の電圧を印加し上下電極は接地する、いわゆるアインツェル型の静電レンズである。
【００８５】
照射光学系クロスオーバー１１２から広域に放射された電子ビームは、コリメータレンズ１１５によって平行ビームとなり、アパーチャアレイ１１７へと照射される。アパーチャアレイ１１７によって分割されたマルチ電子ビーム１１８は、集束レンズアレイ１１９によって個別に集束され、ブランカーアレイ１２２上に結像される。
【００８６】
ここで集束レンズアレイ１１９は３枚の多孔電極からなる静電レンズで、３枚の電極のうち中間の電極のみ負の電圧を印加し上下電極は接地する、アインツェル型の静電レンズアレイである。
【００８７】
またアパーチャアレイ１１７はＮＡ（集束半角）を規定する役割も持たせるため、集束レンズアレイ１１９の瞳面位置（集束レンズアレイの前側焦点面位置）に置かれている。
【００８８】
ブランカーアレイ１２２は個別の偏向電極を持ったデバイスで、描画パターン発生回路１０２、ビットマップ変換回路１０３、ブランキング指令回路１０７によって生成されるブランキング信号に基づき、描画パターンに応じて個別にビームのＯＮ／ＯＦＦを行う。
【００８９】
ビームがＯＮの状態のときには、ブランカーアレイ１２２の偏向電極には電圧を印加せず、ビームがＯＦＦの状態のときには、ブランカーアレイ１２２の偏向電極に電圧を印加してマルチ電子ビームを偏向する。ブランカーアレイ１２２によって偏向されたマルチ電子ビーム１２５は後段にあるストップアパーチャアレイ１２３によって遮断され、ビームがＯＦＦの状態となる。
【００９０】
本実施例においてブランカーアレイは２段で構成されており、ブランカーアレイ１２２及びストップアパーチャアレイ１２３と同じ構造の、第２ブランカーアレイ１２７および第２ストップアパーチャアレイ１２８が後段に配置されている。
【００９１】
ブランカーアレイ１２２を通ったマルチ電子ビームは第２集束レンズアレイ１２６によって第２ブランカーアレイ１２７上に結像される。さらにマルチ電子ビームは第３・第４集束レンズによって集束されてウエハ１３３上に結像される。ここで、第２集束レンズアレイ１２６・第３集束レンズアレイ１３０・第４集束レンズアレイ１３２は集束レンズアレイ１１９同様に、アインツェル型の静電レンズアレイである。
【００９２】
特に第４集束レンズアレイ１３２は対物レンズとなっており、その縮小率は１００倍程度に設定される。これにより、ブランカーアレイ１２２の中間結像面上の電子ビーム１２１（スポット径がＦＷＨＭで２ｕｍ）が、ウエハ１３３面上で１００分の１に縮小され、ＦＷＨＭで２０ｎｍ程度のマルチ電子ビームがウエハ上に結像される。そして、この第４集束レンズアレイ１３２が本発明の実施例２に示す荷電粒子線レンズアレイとなっている。
【００９３】
ウエハ上のマルチ電子ビームのスキャンは偏向器１３１で行うことができる。偏向器１３１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１３１は偏向信号発生回路１０４の信号に従って駆動される。
【００９４】
パターン描画中はウエハ１３３はＸ方向にステージ１３４によって連続的に移動する。そして、レーザー測長機による実時間での測長結果を基準としてウエハ面上の電子ビーム１３５が偏向器１３１によってＹ方向に偏向される。そして、ブランカーアレイ１２２及び第２ブランカーアレイ１２７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１３３面上に所望のパターンを高速に描画することができる。
【００９５】
本発明の荷電粒子線レンズアレイを用いることによって収差の少ない結像が実現できる。そのため微細なパターンを形成するマルチ荷電粒子ビーム露光装置を実現することができる。また、マルチビームが通過する開口形成エリアを大きくしても電極の厚さを厚くできるためマルチビームの本数を多く構成することができる。そのためパターンを高速に描画する荷電粒子ビーム露光装置を実現することができる。
【００９６】
また安価なレンズを用いることができるため露光装置を安価に提供可能となる。
【００９７】
更にレンズアレイのアレイ数が増大し、開口形成面積が大きくなってもレンズアレイの歩留まりの低下を抑え安価に露光装置を製造可能となる。
【００９８】
また、本発明の荷電粒子線レンズアレイは、集束レンズアレイ１１９・第２集束レンズアレイ１２６・第３集束レンズアレイ１３０といったいずれの集束レンズアレイとしても用いることができる。
【００９９】
なお、本発明の荷電粒子線レンズは、図７の複数のビームが１本となった場合の荷電粒子線描画装置にも適用することができる。その場合でも、安価で収差の少ないレンズを用いることによって微細なパターンを形成する荷電粒子ビーム露光装置を安価に実現することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  給電パッド
２  貫通口
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  電極
４  開口断面
５  第１の面
６  第２の面
７  第３の面
８  第４の面
９  第５の面
１０  第６の面
１１  内接円
１２  外接円
１３  ハンドル層
１４  酸化膜
１５  第１のデバイス層
１６  第２のデバイス層
【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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