(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の荷電粒子線をそれぞれ通過させる複数の開孔が形成された各電極が間隔をもって配置されてなるレンズアレイであって、
前記レンズアレイに含まれる第１レンズは、各電極の開孔の寸法がすべて同一ということはなく、かつ、前記レンズアレイは、前記第１レンズにおける各電極の開孔の寸法の組合せとは異なる各電極の開孔の寸法の組合せを有する第２レンズを含む、ことを特徴とするレンズアレイ。
【請求項２】
前記レンズアレイは、前記各電極として、上部電極、中間電極および下部電極を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイ。
【請求項３】
前記上部電極と前記下部電極とは、前記複数の開孔が互いに同一の寸法で形成され、前記第１レンズと前記第２レンズとは、前記中間電極の開孔が互いに異なる寸法で形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載のレンズアレイ。
【請求項４】
前記中間電極は、前記複数の開孔が互いに同一の寸法で形成され、前記第１レンズと前記第２レンズとは、前記上部電極の開孔が互いに異なる寸法で形成されていて且つ前記下部電極の開孔が互いに異なる寸法で形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載のレンズアレイ。
【請求項５】
複数の荷電粒子線で基板を露光する荷電粒子線露光装置であって、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレンズアレイを含む、
ことを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレンズアレイとしての第１レンズアレイと、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレンズアレイとしての第２レンズアレイと、を含み、
前記第１レンズアレイに含まれる前記第１レンズに対応する前記第２レンズアレイに含まれる第３レンズと前記第１レンズとの合成焦点距離が、前記第１レンズアレイに含まれる前記第２レンズに対応する前記第２レンズアレイに含まれる第４レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離に等しくなるように、前記第１レンズアレイおよび前記第２レンズアレイそれぞれの複数の開孔が形成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の荷電粒子線露光装置を用いて基板を露光する工程と、前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線用のレンズアレイ、および、それを含む荷電粒子線露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の微小デバイスの生産において、マスクを用いずに複数本の荷電粒子線で同時にパターンを描画するマルチ荷電粒子線露光システムの提案がなされている。このシステムによるマルチ荷電粒子線露光装置においては、マルチ荷電粒子線レンズのアレイ数により荷電粒子線の本数が決まり、レンズ数がスループットを決定する大きな要因となる。このためレンズの小型化および高密度化を進めながら如何にレンズ性能を高めていくかが、マルチ荷電線露光装置の性能向上における重要なファクターのひとつである。
【０００３】
荷電粒子線レンズの一つである電子レンズには電磁型と静電型がある。静電型は、磁界型に比べて、コイルコア等を設ける必要がなく構成が容易であるので、小型化に有利であると言える。ここで、静電型の電子レンズ（静電レンズ）に関する主な従来技術を以下に示す。
非特許文献１は、レンズ開孔配列を有する３枚電極でアインツェルレンズ配列にした構成を開示する。このように構成した静電型レンズでは、一般的に３枚の電極のうち中央の電極に電圧を印加し、他の２枚を接地することでレンズ作用を得ることができる。
【非特許文献１】Ｓａｓａｋｉ（Ｊ．  Ｖａｃ．  Ｓｃｉ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．，  １９（４），  ｐ９６３，  （１９８１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のレンズアレイでは、各レンズに印加する電圧が一定であり、また、複数の開孔の直径と電極間距離が同一であるために、各レンズにおいてレンズ作用（レンズパワー）が一定となる。
各レンズアレイのレンズ作用を異なるものにするためには、各レンズに異なる電圧を印加する方法が考えられる。しかし、この場合、レンズアレイに、各レンズ間の絶縁構造や、各レンズ毎に、個別に電圧を印加する構造が必要となるため、レンズアレイ構造が複雑化する可能性がある。
本発明は、上記従来技術の課題を認識することを出発点とするもので、その改良を主な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するための本発明のレンズアレイは、複数の荷電粒子線をそれぞれ通過させる複数の開孔が形成された各電極が間隔をもって配置されてなるレンズアレイであって、
前記レンズアレイに含まれる第１レンズは、各電極の開孔の寸法がすべて同一ということはなく、かつ、前記レンズアレイは、前記第１レンズにおける各電極の開孔の寸法の組合せとは異なる各電極の開孔の寸法の組合せを有する第２レンズを含む、ことを特徴とするレンズアレイである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型でありながら焦点距離が互いに異なる複数のレンズを含む荷電粒子線用のレンズアレイ、および、それを含む荷電粒子線露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施態様を列挙する。
［実施態様１］  （同一電圧印加）
基板に複数の開孔が形成され、同一電圧が供給される荷電粒子線レンズアレイにおいて、異なったレンズパワーを有することを特徴とする荷電粒子線レンズアレイ。
［実施態様２］  （開孔径が異なる）
基板に複数の開孔が形成された荷電粒子線レンズアレイにおいて、前記複数の少なくとも一つ以上の開孔の直径が他の開孔の直径と同一でないことを特徴とする実施態様１に記載の荷電粒子線レンズアレイ。
［実施態様３］  （複数枚）
前記荷電粒子線レンズアレイは、複数枚の前記基板からなることを特徴とする実施態様２に記載の荷電粒子線レンズアレイ。
［実施態様４］  （開孔径と収差の関係）
前記複数の開孔の直径は、縮小電子光学系において発生する光学収差に応じて設定されることを特徴とする実施態様３に記載の荷電粒子線レンズアレイ。
［実施態様５］  （露光装置）
複数の荷電粒子線を放射する荷電粒子源と、前記荷電粒子源の複数の中間像を形成する実施態様１から４のいずれかに記載の荷電粒子線レンズアレイを含む補正電子光学系とを備える。さらに、前記複数の中間像を被露光面に縮小投影する縮小電子光学系と、前記被露光面に投影される複数の中間像が被露光面上で移動するように偏向する偏向器とを有することを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【実施例】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例としての電子線レンズアレイについて説明する。しかしながら、この電子線レンズアレイは、本発明の一適用例に過ぎず、本発明は、電子線以外の荷電粒子線、例えば、イオンビームのレンズアレイとしても適用することができる。
［電子線レンズアレイの第１の実施例］
図１は、本発明の第１の実施例に係る電子線レンズアレイの構造を説明する図である。図１において、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は電子線レンズアレイ２００のＭ−Ｍ’断面図である。図１において、荷電粒子線レンズアレイ２００は、上部電極２０１と中間電極２０２と下部電極２０３の３枚の電極から構成され、３枚の電極はそれぞれ電気的に絶縁されている。３枚の電極２０１、２０２、２０３の厚さはそれぞれ１００μｍであり、各電極間隔は１０μｍである。
【００１１】
上部電極２０１には、６×６の開孔２０４がアレイ状に形成されている。開孔２０４において、中央４つの開孔２０４Ａの直径は１０μｍ、中央４つの開孔２０４Ａから１つ外側の周の開孔２０４Ｂの直径は５０μｍ、最外周の開孔２０４Ｃの直径は１００μｍである。中間電極２０２には、上部電極２０１と同位置に６×６の開孔２０５が形成されており、開孔２０５の寸法は上部電極と同一の寸法で形成されている。下部電極２０３には、上部電極２０１と同位置に６×６の開孔２０６が形成されており、開孔２０６の寸法は上部電極と同一の寸法で形成されている。ここで、３枚の各電極の開孔２０４、２０５、２０６は、共軸の位置関係にある。
【００１２】
電子線レンズアレイ２００の動作について説明する。電子線レンズアレイ２００において、６×６の全ての開孔に加速電圧５ｋＶの電子線を通過させる。このとき、上部電極２０１と下部電極２０３に０Ｖの電位を与え、中間電極には電位として例えば−１００Ｖを印加する。その結果、開孔２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃを含むレンズの各焦点距離は、表１のようになる。すなわち、電子線レンズアレイ２００は、外周に向かうに従い焦点距離が長くなる分布を有することになる。
【００１３】
【表１】
0005159035.tif 000002
【００１４】
なお、本実施例において、開孔寸法、電極厚さ、電極間距離の各寸法を一例として示したが、これらの寸法を変更することにより、電子線レンズアレイ２００において、所望の焦点距離の分布を得ることが可能となる。
【００１５】
［電子線レンズアレイの第２の実施例］
図２は、本発明の第２の実施例に係る電子線レンズアレイの構造を説明する図である。図２において、（Ａ）、（Ｂ）は上面図であり、（Ｃ）は電子線レンズアレイ３００のＭ−Ｍ’断面図である。図２において、電子線レンズアレイ３００は、上部電極３０１と中間電極３０２と下部電極３０３の３枚の電極から構成され、３枚の電極はそれぞれ電気的に絶縁されている。３枚の電極３０１、３０２、３０３の厚さはそれぞれ１００μｍであり、各電極間隔は１０μｍである。
【００１６】
上部電極３０１には、６×６の開孔３０４がアレイ状に形成されており、開孔３０４の直径は全て５０μｍで形成されている。中間電極３０２には、上部電極３０１と同位置に６×６の開孔３０５が形成されている。中間電極３０２には、６×６の開孔３０５がアレイ状に形成されている。開孔３０５において、中央４つの開孔３０５Ａの直径は２００μｍ、中央４つの開孔３０５Ａから１つ外側の周の開孔３０５Ｂの直径は１００μｍ、最外周の開孔３０５Ｃの直径は１０μｍである。下部電極３０３には、上部電極３０１と同位置に６×６の開孔３０６が形成されており、開孔３０６の寸法は上部電極と同一の全て５０μｍで形成されている。ここで、３枚の各電極の開孔３０４、３０５、３０６は、共軸の位置関係にある。
【００１７】
電子線レンズアレイ３００の動作について説明する。電子線レンズアレイ３００において、６×６の全ての開孔に加速電圧５ｋＶの電子線を通過させる。このとき、上部電極３０１と下部電極３０３に０Ｖの電位を与え、中間電極には電位として例えば−１００Ｖを印加する。その結果、開孔３０５Ａ、３０５Ｂ、３０５Ｃを含むレンズの各焦点距離は、表２のようになる。すなわち、電子線レンズアレイ３００は、外周に向かうに従い焦点距離が短くなる分布を有することになる。
【００１８】
【表２】
0005159035.tif 000003
【００１９】
なお、本実施例において、開孔寸法、電極厚さ、電極間距離の各寸法を一例として示したが、これらの寸法を変更することにより、電子線レンズアレイ３００において、所望の焦点距離の分布を得ることが可能となる。
【００２０】
［電子線レンズアレイの第３の実施例］
図３は、本発明の第３の実施例に係る電子線レンズアレイの構造を説明する図である。図３において、（Ａ）、（Ｂ）は上面図であり、（Ｃ）は電子線レンズアレイ４００のＭ−Ｍ’断面図である。図３において、電子線レンズアレイ４００は、上部電極４０１と中間電極４０２と下部電極４０３の３枚の電極から構成され、３枚の電極はそれぞれ電気的に絶縁されている。３枚の電極４０１、４０２、４０３の厚さはそれぞれ１００μｍであり、各電極間隔は１０μｍである。
【００２１】
上部電極４０１には、６×６の開孔４０４がアレイ状に形成されている。開孔４０４において、中央４つの開孔４０４Ａの直径は１０μｍ、中央４つの開孔４０４Ｂから１つ外側の周の開孔３０５Ｂの直径は１００μｍ、最外周の開孔４０４Ｃの直径は２００μｍである。中間電極４０２には、上部電極４０１と同位置に６×６の開孔４０５がアレイ状に形成されており、開孔４０５の直径は全て５０μｍで形成されている。下部電極４０３には、上部電極４０１と同位置に６×６の開孔４０６が形成されており、開孔４０６の寸法は上部電極の開孔４０４と同一の寸法で形成されている。ここで、３枚の各電極の開孔４０４、４０５、４０６は、共軸の位置関係にある。
【００２２】
電子線レンズアレイ４００の動作について説明する。電子線レンズアレイ４００において、６×６の全ての開孔に加速電圧５ｋＶの電子線を通過させる。このとき、上部電極４０１と下部電極４０３に、０Ｖの電位を与え、中間電極には、電位として例えば−１００Ｖを印加する。その結果、開孔４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃを含むレンズの各焦点距離は、表３のようになる。すなわち、電子線レンズアレイ４００は、外周に向かうに従い、焦点距離が長くなる分布を有することになる。
【００２３】
【表３】
0005159035.tif 000004
【００２４】
なお、本実施例において、開孔寸法、電極厚さ、電極間距離の各寸法を一例として示したが、これらの寸法を変更することにより、電子線レンズアレイ４００において、所望の焦点距離の分布を得ることが可能となる。
【００２５】
［電子線露光装置の実施例］
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例としての電子線露光装置について説明する。なお、この電子線露光装置は、本発明の一適用例に過ぎず、本発明は、電子線以外の荷電粒子線、例えば、イオンビームを利用した露光装置にも適用することができる。
図４は、本実施例に係る電子線露光装置の要部概略図である。図４において、１は、カソード１ａ、グリッド１ｂ、アノード１ｃから構成される電子銃１である。カソード１ａから放射された電子はグリッド１ｂ、アノード１ｃの間でクロスオーバ像を形成する。以下、このクロスオーバ像を電子源と記す。この電子銃１から放射される電子は、その前側焦点位置が電子源位置にあるコンデンサーレンズ２によって略平行の電子ビームとなる。
【００２６】
本実施例のコンデンサーレンズ２は、３枚の開口電極で構成されるユニポテンシャルレンズである。コンデンサーレンズ２によって得られた略平行な電子線は、補正電子光学系３に入射する。補正光学系３は、アパーチャアレイ、ブランカアレイ、マルチ荷電粒子線レンズ、要素電子光学系アレイユニット、ストッパアレイで構成される。なお、補正電子光学系３の詳細については後述する。
【００２７】
補正電子光学系３は、光源の中間像を複数形成し、各中間像は後述する縮小電子光学系４によって縮小投影され、ウエハ５上に光源像を形成する。その際、ウエハ５上の光源像の間隔が光源像の大きさの整数倍になるように、補正電子光学系３は複数の中間像を形成する。更に、補正電子光学系３は、各中間像の光軸方向の位置を縮小電子光学系４の像面湾曲に応じて異ならせるとともに、各中間像が縮小電子光学系４によってウエハ５に縮小投影される際に発生する収差を予め補正している。
【００２８】
縮小電子光学系４は、２組の対称磁気ダブレットを含んで構成され、各対称磁気ダブレットレンズは第１投影レンズ４１（４３）と第２投影レンズ４２（４４）とからなる。第１投影レンズ４１（４３）の焦点距離をｆ１、第２投影レンズ４２（４４）の焦点距離をｆ２とすると、この２つのレンズ間距離はｆ１＋ｆ２になっている。光軸上ＡＸの物点は第１投影レンズ４１（４３）の焦点位置にあり、その像点は第２投影レンズ４２（４４）の焦点に結ぶ。この像は−ｆ２／ｆ１に縮小される。また、２つのレンズ磁界が互いに逆方向に作用する様に決定されている。よって、理論上は、球面収差、等方性非点収差、等方性コマ収差、像面湾曲収差、軸上色収差の５つの収差を除いて他のザイデル収差および回転と倍率に関する色収差が打ち消される。
【００２９】
６は、偏向器であり、補正電子光学系３からの複数の電子線を偏向させて、複数の光源像をウエハ５上でｘ，ｙ方向に略同一の変位量だけ変位させる。偏向器６は、図示はされていないが、偏向幅が広い場合に用いられる主偏向器と偏向幅が狭い場合に用いられる副偏向器とで構成されている。なお、主偏向器は電磁型偏向器で、副偏向器は静電型偏向器である。
７はダイナミックフォーカスコイルであり、偏向器６を作動させた際に発生する偏向収差による光源像のフォーカス位置のずれを補正する。また、８は、ダイナミックスティグコイルであり、ダイナミックフォーカスコイル７と同様に、偏向により発生する偏向収差の非点収差を補正する。
【００３０】
９は、ウエハを載置し、光軸ＡＸ（ｚ軸）方向とｚ軸回りの回転方向に移動可能なθ−Ｚステージである。θ−Ｚステージ９には、ステージ基準板１０とファラデーカップ１３が固設されている。このファラデーカップ１３は補正電子光学系３からの電子線が形成する光源像の電荷量を検出する。１１はＸＹステージであり、θ−Ｚステージ９を載置し、光軸ＡＸ（ｚ軸）と直交するＸＹ方向に移動可能なステージである。１２は、電子線によってステージ基準板１０上のマークが照射された際に生じる反射電子を検出する反射電子検出器である。
【００３１】
次に、図５を用いて補正電子光学系３について説明する。図５（Ａ）は、電子銃１側から補正電子光学系３を見た図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＡＡ‘断面図である。
前述したように、補正電子光学系３は、アパーチャアレイＡＡ、ブランカアレイＢＡ、マルチ荷電粒子線レンズＭＬ、要素電子光学系アレイユニットＬＡＵ（ＬＡ１、ＬＡ２）、ストッパアレイＳＡで構成される。これらの光学要素は、光軸ＡＸに沿って、電子銃１側から順に配置されている。
【００３２】
アパーチャアレイＡＡは、基板に複数の開口が形成されており、コンデンサーレンズ２から略平行な電子ビームを複数の電子ビームに分割する。ブランカアレイＢＡは、アパーチャアレイＡＡで分割された複数の電子ビームを個別に偏向する偏向手段を一枚の基板上に複数形成したものである。そのひとつの偏向手段の詳細を図６に示す。図６において、基板３１は、開口ＡＰを有する。また、３２は開口ＡＰを挟んだ一対の電極で構成された、偏向機能を有するブランキング電極である。また、基板３１上には、ブランキング電極３２を個別にｏｎ／ｏｆｆするための配線（Ｗ）が形成されている。
【００３３】
図５に戻り、マルチ荷電粒子線レンズＭＬは補正電子光学系３の中で荷電粒子線収束作用を大きくするために用いられる。
要素電子光学系アレイユニットＬＡＵは、同一平面内に複数の電子レンズを２次元配列して形成した電子レンズアレイである、第１電子光学系アレイＬＡ１と第２電子光学系アレイＬＡ２とで構成される。第１電子光学系アレイＬＡ１と第２電子光学系アレイＬＡ２の少なくとも一方として、本発明に係る荷電粒子線レンズアレイが用いられる。
【００３４】
図７は、第１電子光学系アレイＬＡ１を説明する図である。第１電子レンズアレイＬＡ１は、開口が複数配列された上部電極ＵＥ、中間電極ＣＥ、下部電極ＬＥの３枚から成るマルチ静電レンズである。また、光軸ＡＸ方向に並ぶ上・中・下部電極で一つの電子レンズＥＬ１、いわゆるユニポテンシャルレンズを構成している。各電子光学系の上部・下部の電極の全てを同一電位で接続して同一の電位に設定している（本実施例では、電子線の加速電位にしている）。そして、各電子レンズの中間電極に電圧の印加を行う。各レンズの開口径は個別に所望の値に形成されている。それにより、各電子レンズの電子光学的パワー（焦点距離）を所望の値に設定することができる。第２電子光学系アレイＬＡ１も第一電子光学系アレイＬＡ１と同様の構造・機能を有する。
【００３５】
次に、電子線が上記説明した補正電子光学系３によって受ける作用に関して、図８を用いて説明する。
アパーチャアレイＡＡによって分割された電子線ＥＢ１、ＥＢ２は、互いに異なるブランキング電極を介して、要素電子光学系アレイユニットＬＡＵに入射する。電子線ＥＢ１は、第１電子光学系アレイＬＡ１の電子レンズＥＬ１１、第２電子光学系アレイＬＡ２の電子レンズＥＬ２１を介して、電子源の中間像ｉｍｇ１を形成する。一方、電子線ＥＢ２は、第１電子レンズアレイＬＡ１の電子レンズＥＬ１２、第２電子レンズアレイＬＡ２の電子レンズＥＬ２２を介して、電子源の中間像ｉｍｇ２を形成する。
その際、前述したように、第１電子光学系レンズアレイＬＡ１の電子レンズは、互いに異なる焦点距離になるように設定されている。また、第２電子光学系レンズアレイＬＡ２の電子レンズも、互いに異なる焦点距離になるように設定されている。
【００３６】
更に、電子ビームＥＢ１が通過する電子レンズＥＬ１１、ＥＬ２１の合成焦点距離と、電子ビームＥＢ２が通過する電子レンズＥＬ１２、ＥＬ２２の合成焦点距離が略等しくなるように、各電子レンズの焦点距離を設定している。それにより、電子源の中間像ｉｍｇ１とｉｍｇ２とは略同一の倍率で形成される。また、各中間像が縮小電子光学系４を介してウエハ５に縮小投影される際に発生する像面湾曲を補正するために、その像面湾曲に応じて、電子源の中間像ｉｍｇ１とｉｍｇ２が形成される光軸ＡＸ方向の位置を異ならせしめている。
また、電子ビームＥＢ１、ＥＢ２は、通過するブランキング電極に電界が印加されると、図中破線のようにその軌道を変える。この場合、電子ビームＥＢ１、ＥＢ２は、ストッパアレイＳＡの各電子ビームに対応した開口を通過できず、遮断される。
【００３７】
（システム構成の説明）
図９は、本実施例の電子線露光装置のシステム構成を示す。同図において、ＢＡ制御回路１１１は、ブランカアレイＢＡのブランキング電極のｏｎ／ｏｆｆを個別に制御する制御回路である。ＬＡＵ制御回路１１２は、レンズアレイユニットＬＡＵの制御回路である。Ｄ＿ＳＴＩＧ制御回路１１３は、ダイナミックスティグコイル８を制御して縮小電子光学系４の非点収差を制御する制御回路である。Ｄ＿ＦＯＣＵＳ制御回路１１４は、ダイナミックフォーカスコイル７を制御して縮小電子光学系４のフォーカスを制御する制御回路である。偏向制御回路１１５は偏向器６を制御する制御回路である。光学特性制御回路１１６は、縮小電子光学系４の光学特性（倍率、歪曲、回転収差、光軸等）を調整する制御回路である。ステージ駆動制御回路１１８は、θ−Ｚステージ９を駆動制御し、かつＸＹステージ１１の位置を検出するレーザ干渉計ＬＩＭと共同してＸＹステージ１１を駆動制御する制御回路である。制御系１２０は、描画パターンが記憶されたメモリ１２１からのデータに基づいて、上述した各制御回路を制御する。制御系１２０は、インターフェース１２２を介して電子線露光装置全体をコントロールするＣＰＵ１２３によって制御されている。
【００３８】
（露光動作の説明）
次に、図９を参照して、上述した本実施例の電子線露光装置の露光動作について説明する。
制御系１２０は、メモリ１２１からの露光制御データに基づいて、偏向制御回路１１５に命じ、偏向器６によって、複数の電子線を偏向させる。加えて、ＢＡ制御回路１１１に命じ、ウエハ５に露光すべきパターンに応じてブランカアレイＢＡのブランキング電極を個別にｏｎ／ｏｆｆさせる。このとき、ＸＹステージ１１はｙ方向に連続移動しており、ＸＹステージの移動に複数の電子線が追従するように、偏向器６によって複数の電子線を偏向する。
【００３９】
そして、各電子線は、図１０に示すようにウエハ５上の対応する要素露光領域（ＥＦ）を走査露光する。各電子線の要素露光領域（ＥＦ）は、２次元に隣接するように設定されているので、その結果、同時に露光される複数の要素露光領域（ＥＦ）で構成されるサブフィールド（ＳＦ）が露光される。
図９の制御系１２０は、サブフィールド（ＳＦ１）を露光後、次のサブフィールド（ＳＦ２）を露光する為に、偏向制御回路１１５に次の動作を命じる。すなわち、偏向器６によって、ステージ走査方向（ｙ方向）と直交する方向（ｘ方向）に複数の電子ビームを偏向させる。このとき、偏向によってサブフィールドが変わることにより、各電子線が縮小電子光学系４を介して縮小投影される際の収差も変わる。
【００４０】
そこで、制御系１２０は、ＬＡＵ制御回路１１２、Ｄ＿ＳＴＩＧ制御回路１１３、及びＤ＿ＦＯＣＵＳ制御回路１１４に次の動作を命じる。すなわち、変化した収差を補正するように、レンズアレイユニットＬＡＵ、ダイナミックスティグコイル８、およびダイナミックフォーカスコイル７を調整する。そして、再度、前述したように、各電子線が対応する要素露光領域（ＥＦ）を露光することにより、サブフィールド（ＳＦ２）を露光する。そして、図１０に示すように、サブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ６）を順次露光してウエハ５にパターンを露光する。その結果、ウエハ５上において、ステージ走査方向（ｙ方向）と直交する方向（ｘ方向）に並ぶサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ６）で構成されるメインフィールド（ＭＦ）が露光される。
【００４１】
さらに、制御系１２０は、図１０に示すメインフィールド１（ＭＦ１）を露光後、偏向制御回路１１５に次の動作を命じる。すなわち、順次、ステージ走査方向（ｙ方向）に並ぶメインフィールド（ＭＦ２、ＭＦ３、ＭＦ４…）に複数の電子線を偏向させると共に露光していく。その結果、図１０に示すように、メインフィールド（ＭＦ２、ＭＦ３、ＭＦ４…）で構成されるストライプ（ＳＴＲＩＰＥ１）を露光する。そして、ＸＹステージ１１をｘ方向にステップさせ、次のストライプ（ＳＴＲＩＰＥ２）を露光する。
【００４２】
［微小デバイス製造の実施例］
次に、この露光装置を利用した微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造プロセスを説明する。
図１１は半導体デバイスの製造のフローを示す。
ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（ＥＢデータ変換）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。
一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程である。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。
【００４３】
上記ステップ４のウエハプロセスは、ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップステップを有する。また、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに焼付露光する露光ステップを有する。さらに、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップを有する。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施例に係る電子線レンズアレイを説明する図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る電子線レンズアレイを説明する図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る電子線レンズアレイを説明する図である。
【図４】本発明の一実施例に係る電子線露光装置の要部概略を示す図である。
【図５】図４の装置における補正電子光学系を説明する図である。
【図６】図４の装置におけるブランカアレイＢＡの偏向手段を説明する図である。
【図７】図４の装置における第１電子光学系アレイＬＡ１を説明する図である。
【図８】図４の装置における電子ビームが補正電子光学系によって受ける作用に関して説明する図である。
【図９】図４の装置における制御システムの構成を説明する図である。
【図１０】図４の装置における露光領域を説明する図である。
【図１１】デバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
ＡＡ：アパーチャアレイ
ＢＡ：ブランカアレイ
ＭＬ：マルチ荷電ビームレンズ
ＬＡＵ：要素電子光学系ユニット
ＬＡ１、ＬＡ２：電子光学系アレイ
ＳＡ：ストッパアレイ
ＵＥ：上部電極
ＣＥ：中間電極
ＬＥ：下部電極
ＥＬ：電子レンズ
ＬＩＭ：レーザ干渉計
ＡＰ：開孔
Ｗ：配線
１：電子銃
２：コンデンサーレンズ
３：補正電子光学系
４：縮小電子光学系
５：ウエハ
６：偏向器
７：ダイナミックフォーカスコイル
８：ダイナミックスティグコイル
９：θ−Ｚステージ
１０：ステージ基準板
１１：ＸＹステージ
１２：反射電子検出器
１３：ファラデーカップ
２１、２２：ユニポテンシャルレンズ
３１：基板
３２：ブランキング電極
４１、４３：第１投影レンズ
４２、４４：第２投影レンズ
１１１：ＢＡ制御回路
１１２：ＬＡＵ制御回路
１１３：Ｄ＿ＳＴＩＧ制御回路
１１４：Ｄ＿ＦＯＣＵＳ制御回路
１１５：偏向制御回路
１１６：光学特性制御回路
１２０：制御系
１２２：インターフェース
１２３：ＣＰＵ
２００、３００、４００：電子レンズアレイ
２０１、３０１、４０１：上部電極
２０２、３０２、４０２：中間電極
２０３、３０３、４０３：下部電極
２０４、２０５、２０６、３０４、３０５、３０６、４０４、４０５、４０６：開孔
【図１】
0005159035.tif 000005
【図２】
0005159035.tif 000006
【図３】
0005159035.tif 000007
【図４】
0005159035.tif 000008
【図５】
0005159035.tif 000009
【図６】
0005159035.tif 000010
【図７】
0005159035.tif 000011
【図８】
0005159035.tif 000012
【図９】
0005159035.tif 000013
【図１０】
0005159035.tif 000014
【図１１】
0005159035.tif 000015