(57)【要約】      （修正有）【課題】チャージアップの発生を抑制する静電偏向器、これを用いた電子線照射装置を提供する。【解決手段】静電偏向器５２１（５２２〜５２６）は、電子線通過部６０９を有する筒状基材６１２と、筒状基材６１２の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極６０３と、隣り合う複数の偏向電極６０３間の間隙部６１１に連通し、電子線通過部６０９からみて間隙部６１１よりも外側に位置する空間部６０８と、空間部６０８に設けられた第１導電膜６０２とを具備する。【選択図】  図１７
2007294850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線通過部を有する筒状基材と、
前記筒状基材の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極と、
隣り合う前記複数の偏向電極間の間隙部に連通し、前記電子線通過部からみて前記間隙部よりも外側に位置する空間部と、
前記空間部に設けられた第１導電膜と
を具備することを特徴とする静電偏向器。
【請求項２】
前記偏向電極と前記第１導電膜とは絶縁されていることを特徴とする請求項１記載の静電偏向器。
【請求項３】
前空間部は、前記間隙部よりも幅広であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の静電偏向器。
【請求項４】
前記空間部は湾曲していることを特徴とする請求項１から請求項３いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項５】
前記第１導電膜は、前記電子線通過部から前記空間部を目視したときに視認可能な領域に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項６】
前記間隙部と前記空間部を連通する連通部を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項５いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項７】
前記連通部は、前記電子線通過部と連通する第１連通部と、前記第１連通部よりも幅広で前記空間部よりも幅狭の前記空間部と連通する第２連通部とを有することを特徴とする請求項６に記載の静電偏向器。
【請求項８】
前記偏向電極それぞれに電気的に接続し、前記第１導電膜と絶縁された前記連通部に設けられた第２導電膜を具備することを特徴とする請求項１から請求項７いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項９】
前記空間部それぞれに設けられている前記第１導電膜を電気的に接続する接続導電膜を具備することを特徴とする請求項１から請求項８いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項１０】
前記第１導電膜は接地されていることを特徴とする請求項１から請求項９いずれか一項に記載の静電偏向器。  
【請求項１１】
前記偏向電極と前記第１導電膜との間に設けられた絶縁領域を具備することを特徴とする請求項１から請求項１０いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項１２】
前記偏向電極と前記第１導電膜は同一部材からなることを特徴とする請求項１から請求項１１いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項１３】
前記筒状基材の部材は、比抵抗が1０７〜１０１０のΩｃｍセラミックスであることを特徴とする請求項１から請求項１２いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項１４】
前記偏向電極は、金属膜であることを特徴とする請求項１から請求項１３いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項１５】
前記金属膜は白金族金属からなることを特徴とする請求項１４記載の静電偏向器。
【請求項１６】
前記白金族金属は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金のいずれか１つであることを特徴とする請求項１５記載の静電偏向器。
【請求項１７】
前記偏向電極は、導電性酸化物からなることを特徴とする請求項１から請求項１３いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項１８】
前記導電性酸化物は、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナのいずれか１つであることを特徴とする請求項１７記載の静電偏向器。
【請求項１９】
前記静電偏向器を所定の温度に設定可能な温度調整機構を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項１８いずれか一項に記載の静電偏向器。
【請求項２０】
電子線を発する電子銃と、前記電子線を制御する静電偏向器とを具備する電子線照射装置であって、
前記静電偏向器は、電子線通過部を有する筒状基材と、前記筒状基材の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極と、隣り合う前記複数の偏向電極間の間隙部に連通し、前記電子線通過部からみて前記間隙部よりも外側に位置する空間部と、前記空間部に設けられた第１導電膜とを具備することを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２１】
被処理基板に電子線を照射し処理する基板処理装置において、
電子線を発する電子線発生機構と、電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に大きくなる複数の静電偏向器を有する第１の領域と、この第１の領域の電子線の下流側に設けられ電子線の進行方向に向かって厚み略同一の複数の静電偏向器を有する第２の領域と、を具備したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２２】
被処理基板に電子線を照射し処理する基板処理装置において、
電子線を発する電子線発生機構と、電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に大きくなる複数の静電偏向器を有する第１の領域と、この第１の領域の電子線の下流側に設けられ電子線の進行方向に向かって厚み略同一の複数の静電偏向器を有する第２の領域と、第１の領域と第２の領域にそれぞれ少なくとも１つ設けられ、電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に小さく複数のレンズと、を具備したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２３】
被処理基板に電子線を照射し処理する基板処理装置において、
電子線を発する電子線発生機構と、電子線の進行方向に向かって第１の極数を有する複数の静電偏向器を有する第１の領域と、この第１の領域の電子線の下流側に設けられ前記第１の極数を偶数で割った数または／及び前記第１の極数に偶数をかけた数の第２の極数を有する静電偏向器を有する第２の領域と、を具備したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２４】
被処理基板に電子線を照射し処理する基板処理装置において、
電子線を発する電子線発生機構と、電子線の進行方向に向かって第１の極数を有する複数の静電偏向器を有する第１の領域と、この第１の領域の電子線の下流側に設けられ前記第１の極数を偶数で割った数の第２の極数を有する静電偏向器を有する第２の領域と、前記第１の極数に偶数をかけた数であっての第１の極数及び第２の極数より多い極数の第３の極数を少なくとも１つ有する静電偏向器を有する第３の領域と、を具備したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２５】
さらに第１の領域と第２の領域にそれぞれ少なくとも１つ設けられ、電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に小さく複数のレンズを具備したことを特徴とする請求項２３または、請求項２４の基板処理装置。
【請求項２６】
排気機構により真空自在に構成された処理室内にて被処理基板にコラムの電子線発生機構からの電子線を照射し処理する基板処理装置において、
前記排気機構または／及びコラムの近傍或いは周囲に配置され電子線の進行を処理装置外から実質的に偏向させる磁気シールド機構と、この磁気シールド機構を移動自在に構成された移動機構と、コラムの内部に複数設けられ電子線の進行を処理装置内から実質的に偏向させる静電偏向器と、を具備したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２７】
前記静電偏向器は請求項１から請求項１９いずれか一項に記載の静電偏向器を使用していることを特徴とする請求項２１から請求項２６いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項２８】
前記請求項２１から請求項２７いずれか一項に記載の基板処理装置を使用して被処理基板を処理することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２９】
被処理基板に電子線を照射し処理する基板処理方法において、
第１の領域にて電子線の進行方向に向かって厚みが徐々に大きくなる複数の静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第１の厚みの第１のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、前記第１の領域の電子線の下流側に設けられた第２の領域にて電子線の進行方向に向かって厚みが略同一の複数の静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第１の厚みより薄い厚みの第２のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、を具備したことを特徴とする基板処理方法。
【請求項３０】
被処理基板に電子線を照射し処理する基板処理方法において、
第１の領域にて電子線の進行方向に向かって第１の極数を有する複数の静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第１の厚みの第１のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、
前記第１の領域の電子線の下流側に設けられた第２の領域にて電子線の進行方向に向かって前記第１の極数を偶数で割った数の第２の極数を有する静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第１の厚みより薄い厚みの第２のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、
前記第２の領域の電子線の下流側に設けられた第３の領域にて電子線の進行方向に向かって前記第１の極数に偶数をかけた数であっての第１の極数及び第２の極数より多い極数の第３の極数を少なくとも１つ有する静電偏向器にて電子線を各々偏向して及び第２の厚みより薄い厚みの第３のレンズにて電子線を集束して制御する工程と、を具備したことを特徴とする基板処理方法。
【請求項３１】
前記請求項２８から請求項３０いずれか一項に記載の基板処理方法を使用して被処理基板を処理し製造することを特徴とする基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電偏向器及び電子線照射装置及び基板処理装置及び基板処理方法及び基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォトリソグラフィ技術に代わり、電子線などを用いた露光法などが実現されてきている。
【０００３】
従来の典型的な電子線を用いた露光装置では、円筒形のコラム内に、ウエハ上に電子線を照射するための対物レンズと、ウエハ上で電子線の位置を偏向するための静電偏向器とが設けられている。静電偏向器は、円筒状のセラミックスなどからなる基材の内壁面に複数の偏向電極が互いに電気的に分離して設けられている（例えば、特許文献１参照）。  
【特許文献１】特開２００２−２３１１７０号公報（段落番号０００４〜０００５、図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような露光装置の静電偏向器では、偏向電極が設けられていない円筒状基材の内壁面はセラミックスなどが露出した状態となっている。このためこの露出したセラミックスなどの放電しにくい材質部分には電荷が蓄積されてチャージアップが発生しやすい。
このチャージアップにより、電子線を目的とする場所以外の他の場所に偏向させてしまい、露光精度の低下を招く、といった課題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、チャージアップの発生を抑制する静電偏向器及びこれを用いた電子線照射装置及び基板処理装置及び基板処理方法及び基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の静電偏向器は、電子線通過部を有する筒状基材と、前記筒状基材の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極と、隣り合う前記複数の偏向電極間の間隙部に連通し、前記電子線通過部からみて前記間隙部よりも外側に位置する空間部と、前記空間部に設けられた第１導電膜とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明のこのような構成によれば、電子線通過部を通過する電子のうち隣り合う偏向電極の間隙部に進入した電子は、空間部内に進入して第１導電膜によって放電される。従って、チャージアップの発生が抑制され、このような静電偏向器が組み込まれた電子線照射装置によって照射された電子線はチャージアップによる目的としない偏向の発生がないので、所望の偏向を行うことができる。また、このような電子線照射装置が組み込まれた露光装置では、高精度の露光処理を行うことができる。
【０００８】
また、前記偏向電極と前記第１導電膜とは絶縁されていることを特徴とする。
【０００９】
このように偏向電極と導電膜とは絶縁される。
【００１０】
また、前記空間部は、前記間隙部よりも幅広であることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、間隙部を狭くすることにより、電子線通過部から空間部へ電子が進入しにくく、また一旦空間部に進入した電子は電子線通過部へ戻りにくくなる。チャージアップの原因となる電子をほぼ確実に空間部に捕獲することができる。
【００１２】
また、絶縁領域にチャージした電荷の影響を小さくすることができる。
【００１３】
また、前記空間部は湾曲していることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、空間部に入り込んだ電子が壁面に衝突し跳ね返っても、再度電子線通過部に戻りにくくなる。
【００１５】
また、前記第１導電膜は、前記電子線通過部から前記空間部を目視したときに視認可能な領域に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
このように、間隙部を通って空間部に進入する電子の多数は、電子線通過部から空間部を目視したときに視認可能な領域に到達すると考えられるため、少なくとも電子線通過部から空間部を目視したときに視認可能な領域に第１導電膜が形成されていればよい。
【００１７】
これにより、ほぼ確実に電子を第１導電膜によって放電することができる。
【００１８】
また、前記間隙部と前記空間部を連通する連通部を更に具備することを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、間隙部と空間部との間に連通部を設けることにより、絶縁領域の露出面積を小さくすることができる。また、このような構成は製造上作りやすいため製造コストを削減することができる。また、隣り合う偏向電極間の絶縁を確実にすることができる。
【００２０】
また、前記連通部は、前記電子線通過部と連通する第１連通部と、前記第１連通部よりも幅広で前記空間部よりも幅狭の前記空間部と連通する第２連通部とを有することを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、空間部で導電膜に被覆されていない部分をより小さくでき、チャージアップを抑制できる。
【００２２】
また、前記偏向電極それぞれに電気的に接続し、前記第１導電膜と絶縁された前記連通部に設けられた第２導電膜を具備することを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、より電子線通過部から空間部へ電子が進入しにくく、また一旦空間部に進入した電子は電子線通過部へ戻りにくく、と同時に絶縁領域にチャージした電荷の影響を小さくすることができる。また、連通部に第２導電膜が設けられることにより、連通部に進入する電子は２つの第２導電膜間を通過することとなるので、これらの第２導電膜間の電位により電子の進入を抑制することができる。
【００２４】
また、前記空間部それぞれに設けられている前記第１導電膜を電気的に接続する接続導電膜を具備することを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、複数の第１導電膜を一括して接地することが可能となり、静電偏向器の構造を簡素化することができる。
【００２６】
また、前記第１導電膜は接地されていることを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、第１導電膜に蓄積される電荷を速やかに放電することができる。
【００２８】
また、前記偏向電極と前記第１導電膜との間に設けられた絶縁領域を具備することを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、偏向電極と第１導電膜とを絶縁することができる。
【００３０】
また、前記偏向電極と前記第１導電膜は同一部材からなることを特徴とする。
【００３１】
このように偏向電極と第１導電膜とを同一部材から形成することができる。
【００３２】
また、前記筒状基材の部材は、体積抵抗率が1０７〜１０１０のΩｃｍのセラミックスであることを特徴とする。
【００３３】
このように筒状基材の部材として、体積抵抗率が1０７〜１０１０のΩｃｍのセラミックスを用いることができる。
【００３４】
また、前記偏向電極は、金属膜であることを特徴とする。
【００３５】
このように偏向電極として金属膜を用いることができる。
【００３６】
また、前記金属膜は白金族金属からなることを特徴とする。
【００３７】
このように白金族金属を用いることができる。これにより、活性酸素ガスを用いたクリーニングにより電極表面が酸化されても絶縁化しない。
【００３８】
また、白金族金属は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金のいずれか１つであることを特徴とする。
【００３９】
このように白金族金属として、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金を用いることができる。
【００４０】
また、前記偏向電極は、導電性酸化物からなることを特徴とする。
【００４１】
このように偏向電極として導電性酸化物を用いることができる。そして、静電偏向器が組み込まれた電子線照射装置をクリーニングする際に強酸化剤を用いても酸化されにくい。
【００４２】
また、前記導電性酸化物は、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナのいずれか１つであることを特徴とする。
【００４３】
このように前記導電性酸化物として、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナなどを用いることができる。
【００４４】
また、前記静電偏向器を所定の温度に設定可能な温度調整機構を更に具備することを特徴とする。
【００４５】
このような静電偏向器が組み込まれた電子線照射装置においては、偏向電極を温度調整機構により偏向電極を加熱し、活性酸素ガスにて、電子線照射装置内をクリーニングする際に、偏向電極表面に付着した汚染物を効率よく除去できる。
【００４６】
本発明の電子線照射装置は、電子線を発する電子銃と、前記電子線を制御する静電偏向器とを具備する電子線照射装置であって、前記静電偏向器は、電子線通過部を有する筒状基材と、前記筒状基材の内壁面に筒軸に沿って設けられ、互いに電気的に分離された複数の偏向電極と、隣り合う前記複数の偏向電極間の間隙部に連通し、前記電子線通過部からみて前記間隙部よりも外側に位置する空間部と、前記空間部に設けられた第１導電膜とを具備することを特徴とする。
【００４７】
本発明のこのような構成によれば、静電偏向器において、電子線通過部を通過する電子のうち隣り合う偏向電極の間隙部に進入した電子は空間部に進入し、この電子は第１導電膜によって放電される。従って、チャージアップの発生が抑制され、このような静電偏向器が組み込まれた電子線照射装置によって照射された電子線はチャージアップによる目的としない偏向の発生がないので、所望の偏向を行うことができる。また、このような電子線照射装置が組み込まれた露光装置では、高精度の露光処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００４８】
以上説明したように、本発明によれば、チャージアップの発生を抑制し、露光精度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００５０】
図１は、本発明に係る基板処理置としての一実施の形態を示す例えば露光装置のシステム構成を示す図である。この露光装置１に係るシステムは、他の装置、例えば被処理基板、例えば半導体ウエハＷの処理面にレジスト液を塗布する塗布装置（コーター；ＣＯＴ）と半導体ウエハＷの処理面に形成されたレジスト膜を現像する現像装置（ディベロッパー；ＤＥＶ）とを備えたレジスト処理装置２（図中Ｃ／Ｄ側）とインライン接続自在に構成されている。さらに、露光装置１は、大気雰囲気(非減圧雰囲気)にて半導体ウエハＷを搬送する第一のユニット(インターフェイス部)としての直線状の空間部を有する大気アライナー部３(図中Ｓ１)と減圧雰囲気(非大気雰囲気)にて半導体ウエハＷを搬送し、半導体ウエハＷに対して露光処理を施す露光処理室４を備えた第二のユニットとしての露光処理部５(図中Ｓ２)とで構成されている。
【００５１】
レジスト処理装置２側には、露光装置１側に対して半導体ウエハＷを渡すための物理的に半導体ウエハＷを落とし込んで位置決めする図示しない位置決め機構を付帯したステージを備えた渡し部１０と半導体ウエハＷを受け取り自在に構成され物理的に半導体ウエハＷを落とし込んで位置決めする位置決め機構を付帯したステージを備えた受け部１１とが配置されており、さらに、レジスト処理装置２側には、前記渡し部１０と受け部１１に対して半導体ウエハＷを搬送自在に構成された自走式の搬送機構１２が備えられている。
【００５２】
さらに、レジスト処理装置２側の作業者による作業スペースエリアＡ側には前記搬送機構１２により搬入出自在に構成され前記半導体ウエハＷを複数収納自在に構成された収納体、例えばカセットを少なくとも一つ配置自在に構成されたカセット部１３と、レジスト処理装置２側の制御を司る制御機構の表示機構を備えた操作機構である操作パネル１４が配置されている。
【００５３】
さらに、レジスト処理装置２側には、前記搬送機構１２により搬入出自在に構成され、前記前記渡し部１０に半導体ウエハＷを渡す前または／及び前記受け部１１から受け取った後の半導体ウエハＷに対して半導体ウエハＷの切欠部、例えばノッチ部或いはオリフラ部を基準とした位置合わせを行う位置合せ機構１５が前記作業スペースエリアＡ側と対抗する側(非作業スペースエリア側)に配置されている。
【００５４】
大気アライナー部３（図中Ｓ１）には、レジスト処理装置２側の渡し部１０及び受け部１１に対して半導体ウエハＷを搬送自在に構成された自走式の搬送機構２０が配置されており、大気アライナー部３（図中Ｓ１）の前記作業スペースエリアＡ側（長手方向の一端側）には、搬送機構２０により半導体ウエハＷを搬入出自在に構成され、レジスト処理装置２側の渡し部１０から搬送機構２０により受け取った半導体ウエハＷをまたは／及びレジスト処理装置２側の受け部１１に対して搬送機構２０により渡す前の半導体ウエハＷに対して半導体ウエハＷの切欠部、例えばノッチ部或いはオリフラ部を基準とした位置決めをする位置決め機構２１が配置されている。
【００５５】
この位置決め機構２１での位置決め精度としては、露光処理での半導体ウエハＷの位置決めが歩留まり等の観点から処理上重要となるので、レジスト処理装置２側の位置合せ機構１５による位置合わせ精度より高い精度または／及びレジスト処理装置２側の渡し部１０若しくは受け部１１における物理的に落とし込んで半導体ウエハＷを位置決めする位置決め精度よりも高い精度での位置合わせ精度を達成するように構成されている。
【００５６】
さらに、この大気アライナー部３(図中Ｓ１)には、図２，３，４にも示すように、搬送機構２０の前記作業スペースエリアＡ側と対抗する位置（長手方向の他端側)に露光処理部５にて露光処理された半導体ウエハＷに対して、熱処理としてのポストエクスポージャーベーク(ＰＥＢ)処理を施すための熱処理部２２が配置されている。
【００５７】
この熱処理部２２は、半導体ウエハＷをその内部に搬入出するための搬入出口２５が設けられ、その内部には半導体ウエハＷに対して所定の熱、例えば７５°Ｃ〜６５０°Ｃの間の所定温度、例えば１２０°Ｃ〜３００°Ｃの間の所定温度、例えば、２５０°Ｃの熱を発熱機構、例えばヒーター３１により加えて加熱処理する加熱処理機構としての加熱プレート２６と半導体ウエハＷに対して所定の温調、例えば大気アライナー部３内の室温と略同温或いはレジスト処理装置２内の室温と同温等の所定温度、例えば２３°Ｃに設定する温調処理機構としての温調プレート２７とを備えている。
【００５８】
ちなみに、温調プレート２７の活用としては、上記の如く、加熱プレート２６に半導体ウエハＷを搬送する前、或いは後の半導体ウエハＷを温調することは勿論であるが、加熱プレート２６に搬送しないで、レジスト処理装置２側の渡し部１０から搬送機構２０により受け取った半導体ウエハＷをまたは／及びレジスト処理装置２側の受け部１１に対して搬送機構２０により渡す前の半導体ウエハＷに対して温調処理をしてもよく、前述の位置決め機構２１に半導体ウエハＷを搬送する前または／及び後において半導体ウエハＷに対して温調処理をしてもよい。
【００５９】
この温調プレート２７は、図３，４にも示すように、待機位置Ｂと加熱プレート２６の上方位置Cとを図示しない移動機構により水平に移動自在に構成され、温調プレート２７の待機位置Ｂにおいて温調プレート２７の下方位置には半導体ウエハＷを下方から温調プレート２７の切欠部２８から突出して点接触にて支持する複数、例えば３つの支持ピン２９を備え上下動自在に構成された支持機構３０を備えている。
【００６０】
また、加熱プレート２６には、半導体ウエハＷを下方から突出して点接触にて支持する複数、例えば３つの支持ピン３２を備え上下動自在に構成された支持機構３３を備えている。したがって、前記搬送機構２０により搬入出口２５を介して搬入された半導体ウエハＷは支持機構３０の上昇位置にて受け取られるとともに支持ピン２９上で支持され、後、支持機構３０が下降することにより支持ピン２９上の半導体ウエハＷは温調プレート２７上に移し変えられる。
【００６１】
さらに、温調プレート２７が熱処理部２２の上方に移動した後に、支持機構３３が上昇し温調プレート２７上の半導体ウエハＷは支持ピン３２上で支持され、後、温調プレート２７が待機位置方向に移動し又は移動した後に支持機構３３が下降し加熱プレート２６上に半導体ウエハＷは移し変えられるよう構成されている。
【００６２】
さらに、大気アライナー部３(図中Ｓ１)には、図２にも示すように、その上方位置にファンフィルタユニット４０(ＦＦＵ)が配置されている。このＦＦＵ４０は、大気アライナー部３内に温度または／及び湿度または／及び図示しないフィルター機構によりケミカル成分、例えばアミン濃度が所定値、例えば１ppb以下となる値に管理されたクリーンエアーによるダウンフローが形成され、大気アライナー部３内が所定の圧力となるよう設定されるよう構成されている。
【００６３】
ここで、大気アライナー部３(図中Ｓ１)内におけるクロスコンタミネーションの発生を改善する考え方の一例を説明する。レジスト処理装置２側の渡し部１０からの半導体ウエハＷの搬入口である渡し部搬入口１０ａと受け部１１との半導体ウエハＷの搬出口である受け部搬出口１１ａの高さ位置h１とされ、露光処理部５側との半導体ウエハＷの搬入出口である搬入出口４１の高さ位置h２とされ、熱処理部２２の半導体ウエハＷの搬入出するための搬入出口２５の高さ位置h３とした場合、露光処理部５側は、減圧雰囲気下にも設定されるので、更には露光処理でのパーティクルの影響はレジスト処理装置２での処理の環境よりは高いクリーン度が要求される等々の理由から、ｈ２≧ｈ１、好ましくはｈ２>ｈ１になるように設定されている。また、熱処理部２２の搬入出口２５からの熱の影響を抑制する観点から、ｈ３≧（ｈ１ｏｒｈ２)、好ましくは、ｈ３>（ｈ１ｏｒｈ２)と設定されている。
【００６４】
さらに、渡し部搬入口１０ａまたは／及び受け部搬出口１１ａと搬入出口４１との高さ位置が略同高さ位置とした場合、完全に対向する位置関係ではなく若干異なる位置のほうが好ましい。
【００６５】
また、熱処理部２２の搬入出口２５からの熱の影響を抑制する観点から他の改善する考え方の一例を図５にて説明する。熱処理部２２の半導体ウエハＷの搬入出するための搬入出口２５の上下に壁５０を設け、熱処理部２２の配置雰囲気と搬送機構２０の配置雰囲気を遮断している。さらに、熱処理部２２の内部の気流の流れ５１の方向は、排気機構、例えば真空ポンプ５２にて、温調プレート２７側から加熱プレート２６方向側になるよう形成される。
【００６６】
また、搬入出口２５の開口部を開閉できる開閉機構５４を設けて熱の発散を抑制することを達成することが可能となる。このような構成とすると、大気アライナー部３でのダウンフローＤＦの形成領域が減らせることとなり、ＦＦＵ４０を小型化できることとなり、システムの小型化、装置のフットプリントの小型化、装置価格の低減化等のメリットも生ずる。さらに、熱処理部２２の上方に熱処理部２２の制御機構５３（または／及び電源機構等の発熱機構)を配置することにより、さらに大気アライナー部３内での半導体ウエハＷに対する熱の影響を抑制する。
【００６７】
つぎに、露光処理部５には、図６にも示すように、搬入出口４１を介して搬送機構２０にて半導体ウエハＷが搬入出される基板搬入出部としての予備真空室６０が配置されている。この予備真空室６０の搬入出口４１には予備真空室６０内を気密に保持できるように開閉機構６１が設けられている。この予備真空室６０には、搬送機構２０からの半導体ウエハＷを受け渡し自在に構成され下方から突出して点接触にて支持する複数、例えば３つの支持ピン６２を備え上下動自在に構成された図示しない支持機構を備えた載置台６３を備えている。
【００６８】
また、載置台６３には、図示しない温調機構が備えられ、載置台６３の温度を前述したレジスト処理装置２内の処理部、例えばレジスト液を塗布する塗布装置（コーター；ＣＯＴ)における処理時の半導体ウエハＷの温度または／及びレジスト処理装置２内の雰囲気温度または／及び大気アライナー部３の雰囲気温度より０．数°Ｃ〜３°Ｃの間の低い温度、好ましくは０．１〜０．５°Ｃの間の低い温度設定される。これは、半導体ウエハＷに形成されたレジスト膜の伸縮による露光処理の精度が損なうことを抑制するためである。
【００６９】
さらに、載置台６３上に載置された半導体ウエハＷの上方位置には少なくとも一つの画像検出機構、例えばＣＣＤカメラ６５が複数配置され、半導体ウエハＷの少なくとも周縁部の画像を検出自在に構成されている。これらのＣＣＤカメラ６５による検出目的は、少なくとも半導体ウエハＷの位置角度θを検出するために配置されているものである。また、ＣＣＤカメラ６５の配置については搬送機構２０による半導体ウエハＷの搬送方向Ｘ軸と直行する方向Y軸のY軸上に少なくとも一つ、好ましくは二つ配置し、他の角度に少なくとも一つ配置してその目的が達成される。これにより、位置角度θとＸ及びＹ軸における予め登録された基準座標に基づいた、つまり登録されたデータと検出したデータとを比較し差分が制御機構１６６により演算され検出されるよう構成されている。ちなみに、図中のＱは半導体ウエハＷの中心位置を示すものである。
【００７０】
また、予備真空室６０のＹ軸方向には後述する減圧搬送室との半導体ウエハＷの搬送口６６が設けられ、この搬送口６６には搬送口６６を気密に開閉自在に構成された開閉機構６７が設けられている。さらに、予備真空室６０には、予備真空室６０内を排気する排気口６８を備え排気機構、例えば排気ポンプ６９にて排気自在に構成されている。したがって、図示しない気体導入機構から所定の気体、例えば不活性ガス、例えば窒素の導入量と排気ポンプ６９の排気量を制御機構１６６の制御により所定の真空度と大気との間の圧力が設定自在に構成されている。
【００７１】
つぎに、減圧搬送室７０について図１，７に基づいて説明する。この減圧搬送室７０には、前述した予備真空室６０に対して半導体ウエハＷの搬送を搬送口７１を介して行うための搬送機構７２が配置されている。この搬送機構７２には半導体ウエハＷの周縁部による少なくとも一箇所の面接触または／及び裏面側から複数の点接触にて支持する機能を有する支持機構としてのアーム７３が設けられている。
【００７２】
更に、この減圧搬送室７０の予備真空室６０と対向する側には減圧搬送室７０の雰囲気と連通する排気室８０が併設して設けられている。この排気室８０の下方位置には排気口８１が設けられ、この排気口８１から排気経路８２を介して排気機構、例えば真空ポンプ８３にて排気室８０は勿論のこと減圧搬送室７０をも一括して排気自在に構成されている。
【００７３】
したがって、減圧搬送室７０には直接的に排気手段が接続されていない。これは、搬送機構７２を内蔵していて更に排気機構を接続すると減圧搬送室７０が大型化してしまうという欠点を解決している。これにより、小型化、薄型化が達成される。さらに、真空ポンプ８３等の故障、排気経路８２のメンテナンス等においても排気室８０を取り外し自在に構成することによりメンテナンス時間を短縮することも可能となる。また、減圧搬送室７０内の容積７０ａと排気室８０内の容積８０ａの関係は、容積７０ａ≧容積８０ａ好ましくは、容積７０ａ>容積８０ａとなるように設定されている。これにより、減圧搬送室７０内における所定の真空度に維持するスループットの向上をも達成できるよう配慮されている。また、減圧搬送室７０内の空間部の高さｈ４は、排気室８０内の空間部の高さｈ５より大きく設定され、排気室８０からの排気速度が速く行えるよう構成されている。
【００７４】
また、減圧搬送室７０内の搬送機構７２は、図８に示すように、制御機構１６６により制御され、アーム７３に支持された半導体ウエハＷを、前述したＣＣＤカメラ６５のデータに基づいて演算した結果差分が生じた場合、その差分の情報に基づいて、アーム７３の露光処理室４への搬入角度θ１を変化させて補正し（旋回動作による位置調整)、半導体ウエハＷを減圧雰囲気に維持された露光処理室４内のステージ９１に搬入口８９を介して搬送するよう構成されている。また、減圧搬送室７０と露光処理室４との各搬入口８９は、開閉機構９２により気密に開閉自在に構成されている。
【００７５】
さらに、露光処理室４内のステージ９１は、半導体ウエハＷをＸ１軸方向（図中左右方向)およびＹ１軸方向（図中上下方向)へ移動自在に構成されており、ステージ９１上の半導体ウエハＷのＸ軸及びＹ軸の水平位置合わせを、前述したＣＣＤカメラ６５のデータに基づいて演算した結果差分が生じた場合、その差分の情報に基づいて、制御機構１６６により行うよう構成されている。また、アーム７３の露光処理室４への搬入角度θ１を変化させて搬送する場合、予め露光処理室４内のステージ９１はアーム７３による半導体ウエハＷの受け渡し位置を制御機構１６６により予測したデータに基づいて、移動されるよう構成されている。
【００７６】
したがって、半導体ウエハＷからみた、全体の位置合わせの流れの概略についてはについて図９に示すように、他の装置であるレジスト処理装置２側での位置合わせ工程９５、大気アライナー部３内での位置合わせ工程９６、以上は大気雰囲気中での位置合わせ工程、を経た後、減圧雰囲気中にて、半導体ウエハＷの位置を予備真空室６０内にてＣＣＤカメラ６５にて検出する工程９７、このＣＣＤカメラ６５にて検出した位置検出データに基づいて、減圧搬送室７０のアーム７３の移動における旋回角度を調整しつつ搬送し位置決めする工程９８、この後、更に他の減圧室である露光処理室４内のステージ９１にてＸＹ軸の動作での位置合わせを行う工程９９を行っている。このように、大気雰囲気中で複数個所による位置合わせ工程、減圧雰囲気中において位置確認のための位置検出と複数個所による位置合わせ工程、を行っているので、位置合せ精度を高度のものとしている。
【００７７】
さらに、露光処理室４について、図１０に示すように、天井部には、ステージ９１上の半導体ウエハＷに電子線を照射する電子線照射装置５００が設けられている。電子線照射装置５００は、電子銃５０１とコラム１００を有する。詳細な構成については後述するが、コラム１００は、ＧＬブロック５６０、ＣＬブロック５６１、ＰＬブロック５６２及びＲＬ／ＯＬブロック５６３のブロックに分かれている。コラム１００には、電子線発生源である電子銃５０１や、電子銃部の圧力を超高真空にするための排気機構として、例えばイオンポンプ１０１が設けられている。
【００７８】
図１１に示すように、コラム１００の排気ライン１０６は、垂直方向に複数個所に設けられている。本実施形態においては、上方から下方、すなわち電子銃５０１から半導体ウエハＷに向かって、１０−７Ｐａ、１０−６Ｐａ、１０−５Ｐａというように段階的に真空度が変化するように設定され、半導体ウエハＷが電子線に照射される領域の真空度は１０−５Ｐａとなるように設定されている。
【００７９】
本実施形態では、真空度が異なる領域毎に排気ライン１０６が１つづつ設けられており、それぞれの排気ライン１０６の排気量を異ならせることによって段階的に真空度が変化するようになっている。このように真空度を上方に行くほど高く、下方に行くほど低くなるように構成することにより、電子線の直進効率の向上或いはエネルギーの低下を抑制することが可能である。尚、本実施形態においては、真空度が異なる領域毎に排気ライン１０６を１つづつ設け、各排気ラインの排気量を異ならせているが、例えば、複数の排気ラインの各排気量を同一にし、用いる排気ラインの数によって真空度を変えてもよい。この場合においては、上方から下方に向かって排気ラインの数の配置密度が減少していくことになる。すなわち、実質的な排気量がコラム１００の上方から下方に向かって少なくなるように設定すればよい。
【００８０】
さらに、露光処理室４には、図１０に示すように、ステージ９１の減圧搬送室７０側と対向する側の側壁に排気口１０２が設けられており、排気ライン１０３を介して露光処理室４内を排気する排気機構、例えば、高真空ポンプ（ターボ分子ポンプ)１０４が設けられている。さらに、露光処理室４の天井部には、ステージ９１上の半導体ウエハＷの処理面に形成されたマークを光学的に確認するためのマーク検出機構１０５が配置され、この検出により、必要であれば、さらに、ステージ９１のＸＹ軸の動作での位置合わせを最終的に行うよう構成されている。
【００８１】
さらに、ステージ９１は、図１２、１３に示すように、半導体ウエハＷを静電的に吸着保持する静電チャック機構１１０を備えている。さらに、ステージ９１は例えば絶縁材であるアルミナからなり、その表面には導電性コーティングが施されている。ここでステージ９１としては、ステージの可動部重量を削減し、固有振動数を高くし、温度による伸びを小さくするために、軽くて、強くて、伸びにくい構造材を用いることが望ましい。また、導電性コーティングは薄い膜状が好ましい。これは、電子が表面に帯電すると、ビームの軌道に影響を与える等の問題があるため、電子線から見える面は全て導電性にし、電子がグランドへ流れるようにすることが望ましいが、導電性部材が肉厚であると、渦電流による電子線への影響が発生してしまうからである。
【００８２】
さらに、ステージ９１の周囲にはリング状部材１１１が配置されるよう構成されている。このリング状部材１１１の形成物質は例えば絶縁材であるアルミナで、その表面に導電性コーティングが施されており、外周部は、ステージ９１の静電吸着機構としての静電チャック機構１１０に吸着保持される半導体ウエハＷの処理面の高さ位置と略同一の高さ位置に設定され、かつ半導体ウエハＷと水平にされた平坦部１１２を備えている。このリング状部材１１１の表面には、コラム１００から照射される電子線の直進の屈折を抑制するために、つまり渦電流等の発生を抑制するために渦電流防止機構として、電子線屈折防止膜としての材質、例えば、チタン系の材質、例えばＴｉＮ等の膜がコーティングしてある。さらに、リング状部材１１１とステージ９１自体は、図に示すように接地（ＧＮＤ）されている。
【００８３】
また、ステージ９１には、加熱機構、例えばヒーター１７０が設けられており制御機構１６６により図示しない冷却機構とともにステージ９１の半導体ウエハＷを所定の温度に設定自在に構成されている。上記所定温度は、半導体ウエハＷの処理時において、実質的に、前述したレジスト処理装置２内の処理部、例えばレジスト液を塗布する塗布装置（コーター；ＣＯＴ）における処理時の半導体ウエハＷの温度または／及びレジスト処理装置２内の雰囲気温度または／及び大気アライナー部３の雰囲気温度より０．数°Ｃ〜３°Ｃの間の低い温度、好ましくは０．１〜０．５°Ｃの間の低い温度設定される。
【００８４】
これは、半導体ウエハＷに形成されたレジスト膜の伸縮による露光処理の精度が損なうことを抑制するためである。例えば、ロードロック（例えば予備真空室６０等）で真空排気するときにウエハから熱量が奪われるため、ステージに運ばれた直後のウエハＷは、大気アライナー部３などロードロック手前の温度より低い傾向がある。そのため、ステージ側の温度を真空排気によるウエハの温度低下程度下げておけば、ステージ上部へ搬送されたウエハの温度安定（伸びの収束）を待つ時間を省くことができる。
【００８５】
また、静電チャック機構１１０は、図１４に示すように、絶縁体、例えばセラミックス等で形成された絶縁体部２９９に複数、例えば、二つの電極として、第一の電極３００と第二の電極３０１が内蔵されている。第二の電極３０１の外方には、絶縁体部２９９を貫通する貫通孔３０２を移動自在に構成され半導体ウエハＷの裏面の所定位置と接触自在に構成された導電性機構（接地自在にも構成された接地機構)、としての導通針３０３が設けられ、さらに、導通針３０３を半導体ウエハＷの裏面と所定の圧力で接触させるため導通針３０３を上下動させる上下動機構（第一の導通針接触機構)３０４が設けられている。
【００８６】
さらに、半導体ウエハＷの導通針３０３の接触する位置と対向する位置より所定の距離、例えば図中Ｘ２の距離だけ外方の位置の半導体ウエハＷの処理面側であってレジスト膜が形成されている領域から半導体ウエハＷと接触自在に構成された導電性機構、としての導通針３０５が設けられ、さらに、導通針３０５を半導体ウエハＷの処理面と所定の圧力で接触させるため導通針３０５を移動させる移動機構（第二の導通針接触機構)３０６が設けられている。
【００８７】
導通針３０３と導通針３０５による半導体ウエハＷの接触については、半導体ウエハＷの裏面側に形成されている窒化膜、例えばＳｉＮ膜とその下地膜としての酸化膜、例えばＳｉ０２膜の内のＳｉ０２膜に少なくとも接触するように上下動機構３０４により導通針３０３を押圧する。したがって、ＳｉＮ膜を突き抜ける程度の押圧力が上下動機構３０４には必要である。なお、複数の膜、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２を突き破ってＳｉに接触させるようにしてもよい。ちなみに、Ｓｉ３１２は半導体ウエハＷ自体の材質である。これにより、半導体ウエハＷの裏面側からの導通針３０３による半導体ウエハＷの除電は効率的に行え、半導体ウエハＷ自体の材質であるＳｉ３１２まで達しないことから半導体ウエハＷ自体の破損等の問題も改善することができる。
【００８８】
また、導通針３０３は、処理面側に比べ硬度な膜であるＳｉＮ膜を突き抜ける必要があるので、その先端部には、導電性の硬度材質、例えば、導電性ダイヤモンドが複数埋め込まれて形成されている。なお、この先端部の材質或いは導通針の材質は、前述の導電性ダイヤモンドの他にタングステンカーバイド、アルミナチタンカーバイド系セラミック（Ａｌ2Ｏ3＋ＴｉＣ）、サーミット（ＴｉＣ＋ＴｉＮ）タングステン、パラジウム、イリジウム、ベリリウム−銅合金のいずれかで形成してもよい。また、導通針に用いられる材質として特に重要な性質は、導電性、硬度、非磁性である。
【００８９】
さらに、導通針３０５による半導体ウエハＷの処理面側との接触に関しては、一例として、半導体ウエハＷの処理面側に形成されている回路パターン領域、その回路パターン領域の上に形成されたレジスト膜、レジスト膜の上に形成された帯電防止膜と接触するようにされる。また、他の例として、半導体ウエハＷの処理面側に形成されている回路パターン領域、その回路パターン領域の上に形成された導電性膜、導電性膜の上に形成されたレジスト膜の内の導電性膜と接触するようにされる。また、他の例として、半導体ウエハＷの処理面側に形成されている回路パターン領域、その回路パターン領域の中に形成されている導電性膜、回路パターン領域の上に形成されたレジスト膜にて、導電性膜と接触するようにされる。
【００９０】
このように、半導体ウエハＷ自体のＳｉとの直接接触ではなく、半導体ウエハＷ自体のＳｉ上に形成された、導電性を有する膜と接触することとしたので半導体ウエハＷの処理面側からの導通針３０５による半導体ウエハＷの除電は効率的に行え、半導体ウエハＷ自体の材質であるＳｉまで達しないことから半導体ウエハＷ自体の破損等の問題も改善することができる。
【００９１】
また、半導体ウエハＷ自体の材質であるＳｉまで達しないことからレジスト膜或いは回路パターンが形成される領域等に導通針３０５による接触穴が小さくできるので、後の工程、例えば、レジスト処理装置２における現像処理における現像液の塗布における現像液盛等の処理の影響も抑えることができ歩留まりを向上することが可能となる。
【００９２】
さらに、導通針３０３及び導通針３０５は、図１４に示すように、切替機構、例えばスイッチＳＷ１を介して、導通針３０３または／及び導通針３０５に流れる電流を検出するための電流検出機構、例えば電流計の第一の切り替え端子３２０、または、導通針３０３または／及び導通針３０５をＧＮＤに接地するための第二の切り替え端子３２１、導通針３０３または／及び導通針３０５に対して所定の電圧を印加するための電源ＶＰ５に接続された第三の切り替え端子３２２と切り替え自在に構成されている。
【００９３】
なお、導通針３０３または／及び導通針３０５にて、または／及びとしたのは、図中では、導通針３０３及び導通針３０５とは接続されて、共に第一の切り替え端子３２０第二の切り替え端子３２１第三の切り替え端子３２２に接触している例を示したのであるが、それぞれの導通針３０３，３０５にて、それぞれ独立した前述の第一の切り替え端子３２０第二の切り替え端子３２１第三の切り替え端子３２２を設けてもよいからである。
【００９４】
さらに、第一の切り替え端子３２０の電流計の電流値のデータは制御機構１６６にてモニター可能に構成されている。また、第三の切り替え端子３２２の電源において、図中において便宜上、導通針３０３，３０５に負の電位が印加されるように記載しているが、正の電位が印加されるように構成してもよく、適宜必要に応じて設定されるよう構成されている。
【００９５】
また、第一の電極３００は、切替機構、例えばスイッチＳＷ２と切替機構、例えばスイッチＳＷ３とは接続され、このスイッチＳＷ３にて、所定の負の電圧を印加する電源ＶＰ１或いは所定の正の電圧を印加する電源ＶＰ２に接続自在に構成され、さらに電源ＶＰ１及び電源ＶＰ２は、切替機構、例えばスイッチＳＷ４を介して基準電位を発生する電源ＶＰ４に接続自在に構成されている。また、スイッチＳＷ４は、電源ＶＰ４側またはＧＮＤ側のいずれか一方側を選択自在に構成されている。したがって、スイッチＳＷ４がＧＮＤを選択した場合、基準電位は０Ｖとなる。
【００９６】
また、第二の電極３０１は、切替機構、例えばスイッチＳＷ５を介して所定の負の電圧を印加する電源ＶＰ３に接続自在に構成され、さらに電源ＶＰ３は、切替機構、例えばスイッチＳＷ４を介して基準電位を発生する電源ＶＰ４に接続自在に構成されている。また、スイッチＳＷ４は、前述同様、電源ＶＰ４側またはＧＮＤ側のいずれか一方側を選択自在に構成されている。したがって、スイッチＳＷ４がＧＮＤを選択した場合、基準電位は０Ｖとなる。
【００９７】
なお、上記において、所定の負の電圧を印加する電源ＶＰ１とし、所定の正の電圧を印加する電源ＶＰ２とし、所定の負の電圧を印加する電源ＶＰ３としたが逆電位として、所定の正の電圧を印加する電源ＶＰ１とし、所定の負の電圧を印加する電源ＶＰ２とし、所定の正の電圧を印加する電源ＶＰ３としてもよい。また、図中にて基準電位を発生する電源ＶＰ４の電位を負に記載しているが正の電位として動作させてもよく適宜必要に応じて設定してもよい。
【００９８】
このように、半導体ウエハＷの裏面側より接触する導通針３０３の接触位置と半導体ウエハＷの処理面側より接触する導通針３０５の接触位置は、接触位置の方がより半導体ウエハＷの中心位置に近くなるように設定されている。
【００９９】
これは、導通針は半導体ウエハＷに蓄積される電子線、或いは静電チャック機構による電位を除電したいのであるが、半導体ウエハＷの処理面側より接触する導通針３０５を半導体ウエハＷの中心位置に近づけるのには半導体ウエハレジスト膜を露光処理するために電子線を照射しなくてはいけないので限界があるからである。また、半導体ウエハＷの処理面側より接触する導通針３０５を絶縁体部２９９上の上方位置にて行うのは、半導体ウエハＷの処理面側より接触する導通針３０５を絶縁体部２９９から外れた位置にて行うと、導通針３０５の押圧力で半導体ウエハＷが絶縁体部２９９上から外れたり飛散したりするのを防止するためである。
【０１００】
次に、露光処理室４の電子線照射装置５００の詳細な構成について、図１５を用いて説明する。
【０１０１】
図１５は、電子線照射装置５００の基本的な構成を示す概念図である。
【０１０２】
図１５に示すように、電子線照射装置５００は、電子線５０２を半導体ウエハＷに向かって照射する電子銃５０１と、コラム１００とを具備する。
【０１０３】
コラム１００は、ガンレンズ（以下、ＧＬ）ブロック５６０、コンデンサレンズ（以下、ＣＬ）ブロック５６１、プロジェクションレンズ（以下、ＰＬ）ブロック５６２及びレデュースレンズ／オブジェクトレンズ（以下、ＲＬ／ＯＬ）ブロック５６３の４つのブロックに分かれている。ＰＬブロック５６２は、第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３及び第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５の間に位置している。なお、第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３と第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５と前述の排気ライン１０６との関係については、電子銃５０１と第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３との間に配置される排気ライン１０６の数は、第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３と第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５との間に配置される排気ライン１０６の数よりも多いまたは／及び電子銃５０１と第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３との間に配置される複数の排気ライン１０６の間隔は、第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３と第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５との間に配置される複数の排気ライン１０６の間隔よりも近接して配置されるよう構成されている。
【０１０４】
ＧＬブロック５６０は電子銃５０１から放射される電子線５０２を収束する領域であり、ガンレンズ５１１、第１調整用静電偏向器（ＡＬ１）５２１及びガンレンズアパーチャ（以下、ＧＬ−ＡＰ）５５１を有している。放射された電子線５０２は、ＧＬ５１１により収束され、第１調整用静電偏向器（ＡＬ１）５２１によってコラム１００中心に調整され、ＧＬ−ＡＰ５５１によって電子線の最も電流の大きい部分を切り出す。
【０１０５】
ＣＬブロック５６１は、第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３へ電子線を照射する領域であり、第２調整用静電偏向器（ＡＬ２）５２２、コンデンサレンズアパーチャ（以下、ＣＬ−ＡＰ）５５２、ＣＬ５１２、第３調整用静電偏向器（ＡＬ３）５２３を有している。
【０１０６】
ＧＬブロック５６０を通過した電子線５０２は、第２調整用静電偏向器（ＡＬ２）５２２によりＣＬ５１２中心を通るように調整され、ＣＬ−ＡＰ５５２及びＣＬ５１２により電子の数が所望の数となるように調整されて明るさが調整され、第３調整用静電偏向器（ＡＬ３）によりＳ１−ＡＰ５５３上に照射される。
【０１０７】
Ｓ１−ＡＰ５５３は、電子線５０２を所望の形状に成形するものであり、ＣＬブロック５６１を通過した電子線５０２はＳ１−ＡＰ５５３により所望の形状に成形される。なお、
電子銃５０１から第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３までの間(第1の領域)の複数の静電偏向器、例えば静電偏向器５２１，５２２，５２３の各厚み（幅）については図１５に示すように、各厚みが異なるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態においては電子銃５０１から半導体ウエハＷの方向に向かって、或いは電子銃５０１からの電子線の進行方向に向かって、厚くなるよう構成され電子線の制御が適正に行われるよう構成されている。
【０１０８】
ＰＬブロック５６２は、Ｓ１−ＡＰ５５３の像を第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５上に結像する領域であり、第１ブランキング用静電偏向器（ＢＬＫ１）５３１、第４調整用静電偏向器（ＡＬ４）５２４、ブランキングアパーチャ（以下、ＢＬＫ−ＡＰ）５５４、第５調整用静電偏向器（ＡＬ５）５２５、第２ブランキング用静電偏向器（ＢＬＫ２）５３２、第６調整用静電偏向器（ＡＬ６）５２６、ＰＬ５１３及び第１キャラクタープロジェクション（以下、ＣＰ）用静電偏向器（ＣＰ１）５４１を有している。なお、第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３からＢＬＫ−ＡＰ５５４までの間(第2の領域)の複数の静電偏向器、例えば静電偏向器５３１，５２４の各厚み（幅）については図１５に示すように、各厚みが異なるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態においては電子銃５０１から半導体ウエハＷの方向に向かって、或いは電子銃５０１からの電子線の進行方向に向かって、薄くなるよう構成され電子線の制御が適正に行われるよう構成されている。
【０１０９】
Ｓ１−ＡＰ５５３を通過した電子線５０２は、第１ブランキング用静電偏向器（ＢＬＫ１）５３１により、半導体ウエハＷ上の不必要な場所が露光されないように偏向され、第４調整用静電偏向器（ＡＬ４）５２４によって電子線がＢＬＫ−ＡＰ５５４を通るように調整されてＢＬＫ−ＡＰ５５４上へ偏向され、半導体ウエハＷ上の不必要な場所に電子線５０２が到達しないようにカットされる。
【０１１０】
ＢＬＫ−ＡＰ５５４を通過した電子線５０２は、第５調整用静電偏向器（ＡＬ５）５２５及び第６調整用静電偏向器（ＡＬ６）５２６によりＰＬ中心を通るように調整され、ＰＬ５１３によりＳ１−ＡＰ５５３の像は第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５上に結像される。そして、電子線５０２は、第１ＣＰ静電偏向器（ＣＰ１）５４１によりＳ２−ＡＰ５５５上の任意のキャラクターまたは任意の大きさの電子線として選択される。なお、ＢＬＫ−ＡＰ５５４から第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５までの間(第３の領域)の複数の静電偏向器、例えば静電偏向器５２５，５２６の各厚み（幅）については図１５に示すように、各厚みが略同一の厚みとなるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態においては電子銃５０１から半導体ウエハＷの方向に向かって、或いは電子銃５０１からの電子線の進行方向に向かって、電子線の制御が適正に行われるよう構成されている。さらに、他の静電偏向器として、例えば第１ＣＰ静電偏向器（ＣＰ１）５４１も考慮すると、第１ＣＰ静電偏向器（ＣＰ１）５４１の厚みは静電偏向器５２５，５２６の各厚み（幅）より厚い厚みに構成され電子線の制御が適正に行われている。このように、略同一の厚みの複数の静電偏向器５２５，５２６を有し、さらに、それらの静電偏向器５２５，５２６より厚い厚みの静電偏向器５４１を組み合わせることにより適切な電子線の制御を行うよう構成されている。
【０１１１】
Ｓ２−ＡＰ５５５は任意のキャラクター及び任意のサイズに電子線を成形するアパーチャであり、ＰＬブロック５６２を通過した電子線５０２はＳ２−ＡＰ５５５により所望の形に成形される。
【０１１２】
ＲＬ／ＯＬブロック５６３は、Ｓ２−ＡＰ５５５の像を半導体ウエハＷ上に結像する領域であり、第２ＣＰ静電偏向器（ＣＰ２）５４２、ＲＬ５１４及びＯＬ５７１などを有する。Ｓ２−ＡＰ５５５を通過した電子線５０２は、第２ＣＰ静電偏向器（ＣＰ２）５４２によりＲＬ中心を通るように調整され、ＲＬ５１４によって半導体ウエハＷ上に転写される。なお、第２ＣＰ静電偏向器（ＣＰ２）５４２厚み（幅）については図１５に示すように、第１ＣＰ静電偏向器（ＣＰ１）５４１の厚みと略同一の厚み、または、それ以上の厚みに構成され電子線の制御が適正に行われている。さらに、第２ＣＰ静電偏向器（ＣＰ２）５４２厚み（幅）については、後述にも説明するように第１ＣＰ静電偏向器（ＣＰ１）５４１以外の前述の静電偏向器より以上の厚みに構成され電子線の制御が適正に行われている。なお、静電偏向器の厚みについては前述の構成のみには限定せず適宜選択可能であるし組み合わせにて適宜電子線の制御が適正に行われるよう構成してもよいことはいうまでもない。
【０１１３】
上述の調整用静電偏向器５２１〜５２６は、その偏向電極数が複数、例えば４極であり、ブランキング用静電偏向器５３１及び５３２は、その偏向電極数が複数、例えば２極であり、ＣＰ静電偏向器５４１及び５４２は、その偏向電極数が複数、例えば８極である。このようにコラム１００には、偏向電極数が異なる複数の静電偏向器が混在して設けられており、半導体ウエハＷ側に偏向電極数が多い静電偏向器が設けられ、電子銃５０１側に偏向電極数が少ない静電偏向器が設けられている。更に、２極のブランキング用静電偏向器５３１及び５３２は、複数の４極の調整用静電偏向器５２１〜５２６の間に設けられている。ここで、静電偏向器においては、偏向電極数が多いほど電子線偏向時に歪みが小さい反面、その加工が難しくなってくる。
【０１１４】
そこで、本実施形態においては、電子線偏向時の歪みによる露光精度の影響が顕著な半導体ウエハＷ側領域に設ける静電偏向器の偏向電極数を複数、例えば８極とし、電子線偏向時の歪みによる影響が少ないＣＬ軸及びＰＬ軸調整用の静電偏向器の偏向電極数を複数、例えば４極とし、単に不要な電子線を遮断する遮断機能を要する静電偏向器の偏向電極数を複数、例えば２極としている。これにより静電偏向器の製造コストを削減することができる。なお、前述の静電偏向器の偏向電極数の数について、電子銃５０１から半導体ウエハＷの方向に向かって、或いは電子銃５０１からの電子線の進行方向に向かって、２の整数または偶数倍である例えば、２×２の４極の静電偏向器の少なくとも１種の群で構成された領域、例えば電子銃５０１から第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３までの間の領域と、２の整数倍である例えば、２×１の２極の静電偏向器と２×２の４極の静電偏向器の複数、例えば２種以上の群で構成された領域、例えば第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３からＢＬＫ−ＡＰ５５４までの間の領域、他の言い方をすると２の整数倍または偶数倍である例えば、２×１の２極の静電偏向器と２×２の４極の静電偏向器の組み合わせで構成され、さらに２×４の８極の静電偏向器との複数、例えば３種以上の群で構成された領域、例えば第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３からＳ２−ＡＰ５５５までの間の領域と、２の整数倍または偶数倍である例えば、２×４の８極の静電偏向器との、例えば少なくとも１種の群で構成された領域、例えばＳ２−ＡＰ５５５から半導体ウエハＷまでの間(第４の領域)の領域とで構成されているが、前述の静電偏向器の内少なくとも１つの静電偏向器を２の偶数倍でなく２の奇数倍の偏向電極数、例えば６極または１０極等の静電偏向器としてもよいしその静電偏向器との組み合わせを使用してもよいことは言うまでもない。さらに、前述の静電偏向器の内少なくとも１つの静電偏向器を２の偶数倍でなく３の偶数倍或いは整数倍若しくは奇数倍の偏向電極数、例えば３極等の静電偏向器としてもよいしその静電偏向器との組み合わせを使用してもよいことは言うまでもない。
【０１１５】
また、ＣＰ静電偏向器５４１及び５４２は、他の静電偏向器よりも長さが長くなっている。言い換えると、静電偏向器は筒状基材からなるが、その筒軸に沿った長さが長くなっている。このように長さを長くすることによって少ない電圧で電子線の偏向量をより大きくすることができる。したがって、半導体ウエハＷ上の所望の位置に電子線を照射するために、半導体ウエハＷ側に位置する静電偏向器は、前述にも述べたように他の静電偏向器よりも長さが長くなっている。
【０１１６】
また、本実施形態においては、ブランキング用静電偏向器をＢＬＫ−ＡＰ５５４を挟み込むようにして２つ設けているが、少なくともＢＬＫ−ＡＰ５５４よりも電子銃５０１側に１つ設ければよく、電子線をカットできる。尚、本実施形態のようにＢＬＫ−ＡＰ５５４よりも半導体ウエハＷ側に更にもう１つ第２ブランキング用静電偏向器（ＢＬＫ２）５３２を設けることにより電子線をカットする際の漏れ電子線の量を減らすことができる。上述したように、第１ブランキング用静電偏向器（ＢＬＫ１）５３１及び第２ブランキング用静電偏向器（ＢＬＫ２）５３２は、それぞれ２極の偏向電極を有しているが、上方からこれら２つの静電偏向器を見たときに各偏向電極の配置位置が一致している。なお、前述の各静電偏向電極の配置位置の一致については、後述する電子線通過部６０９の各位置は、電子銃５０１から半導体ウエハＷの方向に向かって、或いは電子銃５０１からの電子線の進行方向に向かって、電子線が通過できるように各静電偏向電極の電子線通過部６０９の中心位置が電子線の通過線上に一致するよう構成されている。また、各静電偏向電極の内の同一の数の極を有する各静電偏向電極の空間部６０８についても同様に電子線の通過線上に一致するよう構成されている。
【０１１７】
また、第２ブランキング用静電偏向器（ＢＬＫ２）５３２以外の静電偏向器は、その電子線通過部の径がほぼ同じであるのに対し、第２ブランキング用静電偏向器（ＢＬＫ２）５３２の電子線通過部の径は他の静電偏向器のそれもよりも大きくなっている。これは、２つのブランキング用静電偏向器を用いることによってビームの絞りのように作用させることができるように偏向感度を調整しているためである。
【０１１８】
調整用静電偏向器５２１〜５２６には−１００Ｖ〜１００Ｖの電圧が、ブランキング用静電偏向器５３１及び５３２には、調整用静電偏向器５２１〜５２６の印加電圧より振れ制御幅の電圧値が小さい電圧値に制御設定される電圧値、例えば、−２０Ｖ〜２０Ｖの電圧が、ＣＰ静電偏向器５４１及び５４２には、調整用静電偏向器５２１〜５２６の印加電圧より振れ制御幅の電圧値が小さい電圧値に制御設定される電圧値かつブランキング用静電偏向器５３１及び５３２の印加電圧より振れ制御幅の電圧値が大きい電圧値に制御設定される電圧値、例えば、−４０Ｖ〜４０Ｖの電圧が印加できるよう設計されている。これら複数の静電偏向器は各々電気的に独立しており、個別に制御可能となっている。なお、電圧印加については各々対向する電極に正負は異なっても同等の電圧、例えば−４０と＋４０の様に印加してもよい。
【０１１９】
また、各静電偏向器は、ヒータなどの図示しない温度調整機構を有しており、所定の温度に設定可能となっている。これは、不要な生成物が各静電偏向器に付着するのを抑制するためである。
【０１２０】
図１５に示すように、ＧＬ５１１、ＣＬ５１２、ＰＬ５１３及びＲＬ５１４といったレンズは、半導体ウエハＷに近いほど、その厚みが薄く形成されている。ＧＬ５１１には所定の電圧値、例えば、−４２００Ｖ〜−４９００Ｖ、ＣＬ５１２には所定の電圧値、例えば、−３０００Ｖ〜−３５００Ｖ、ＰＬ５１３には所定の電圧値、例えば、−２８００Ｖ、ＲＬ５１４には所定の電圧値、例えば、−４３００Ｖの電圧印加が可能に設計されている。
【０１２１】
次に、前述の静電偏向器の構造について図１６〜図１９を用いて説明する。尚、ここでは、調整用静電偏向器として用いられる４極の静電偏向器について説明するが、２極及び８極の静電偏向器も偏向電極の極数が異なるのみで基本的な構成は変わらない。また、図面においては各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺等が異なっている。
【０１２２】
図１６は、図１５に示す電子線照射装置のコラム１００の静電偏向器の概略斜視図である。図１７は、図１６に示す静電偏向器を上方から見た平面図である。図１８は、図１６に示す静電偏向器を軸方向に切断した概略斜視図である。図１９は、図１６に示す静電偏向器の部分平面図である。
【０１２３】
図に示すように、調整用静電偏向器５２１（５２２〜５２６）は、電子線通過部６０９を有する筒状基材６１２と、筒状基材６１２の内壁面に筒軸に沿って放射状に設けられ、互いに電気的に分離された４つの偏向電極６０３と、隣り合う偏向電極６０３間の間隙部６１１に連通し、電子線通過部６０９からみて間隙部６１１よりも外側に位置する４つの空間部６０８と、間隙部６１１と空間部６０８と連通する連通部６０７と、空間部６０８の壁面に設けられた筒軸に沿って設けられた第１導電膜６０２と、各第１導電膜６０２を電気的に接続し、平面的にみて概略リング状の接続導電膜７０３と、偏向電極６０３に対して電圧を印加する電圧導入端子６０５を具備する。連通部６０７の壁面には偏向電極６０３と電気的に接続する第２導電膜６１０が設けられている。なお、第２導電膜６１０については、連通部６０７の空間部６０８の入り口まで設けられているが多少空間部６０８内にせり出していてもよく、第１導電膜６０２と電気的に接触していなければよいということは言うまでもない。
【０１２４】
筒状基材６１２は内層６０６、中層６０４及び外層６０１の３層からなり、いずれも同一材質のセラミックスからなる。互いに電気的に接続する偏向電極６０３及び第２導電膜６１０は、互いに電気的に接続する第１導電膜６０２及び接続導電膜７０３と、電気的に絶縁されており、本実施形態においては絶縁領域としての中層６０４によって絶縁されている。中層６０４部分に設けられた空間部６０８は、セラミックスが露出した状態となっている。すなわち、空間部６０８の壁面は、第１導電膜６０２が設けられた導通領域とセラミックスが露出した絶縁領域とからなっている。また、接続導電膜７０３を設けることにより外部電界の影響を受けることがなくシールド効果を得ることができる。
【０１２５】
偏向電極６０３及び第２導電膜６１０は、筒状の基材を筒軸方向に４分割した形状の４つの内層６０６それぞれの内壁面及び分割面に形成されている。そして、４分割された各内層６０６に形成されている偏向電極６０３及び第２導電膜６１０は、異なる内層６０６間で電気的に絶縁されている。連通部６０７は、電子線通過部６０９と連通する第１連通部６０７ａと、第１連通部６０７ａよりも幅広の空間部６０８と連通する第２連通部６０７ｂとを有する。なお、偏向電極６０３及び第２導電膜６１０は、筒状の基材を筒軸方向に４分割した形状の４つの内層６０６それぞれの内壁面及び分割面に形成したが、内層６０６の面（上面または／及び下面）には導電膜を被覆する必要がない場合は導電膜を被覆しなくてもよい。さらに、外層６０１の面（上面または／及び下面）には接続導電膜７０３または／及び第１導電膜６０２と電気的に接続された導電膜を被覆しておいてもよい。
【０１２６】
このように、連通部６０７の電子線通過部６０９側（すなわち第１連通部６０７ａ）の幅を狭くすることにより、電子線の空間部６０８への進入量を少なくすることができる。また、第２連通部６０７の空間部６０８側（すなわち第２連通部６０７ｂ）の幅を広くすることにより、空間部６０８の第１導電膜が被覆されていない中層６０４のセラミックスの露出領域を小さくすることができる。また連通部６０７に第２導電膜６１０が設けられることにより、連通部６０７に進入する電子は２つの第２導電膜６１０間を通過することとなるので、これらの第２導電膜６１０間の電位により電子の進入を更に抑制することができる。
【０１２７】
空間部６０８は連通部６０７よりも幅広であり、空間部６０８はその平面形状がほぼ円形状に湾曲している。第１導電膜６０２は、第２導電膜６１０と電気的に絶縁し、電子線通過部６０９から空間部６０８を目視したときに視認可能な領域に少なくとも設けられている。なお、空間部６０８の平面形状について円形状の例を示したが、角状或いは楕円状或いはそれらの組み合わせの形状としてもよく空間部６０８の容積は或いは径或いは距離等についてこの空間部内にて異常放電が起こらないような配慮が必要である。さらに、空間部６０８を実質的に形成する容積は、後述する連通部６０７を実質的に形成する容積より多い容積とされることが好ましい。さらに、詳しく述べると連通部６０７の連通部６０７ａを実質的に形成する容積と連通部６０７ｂを実質的に形成する容積と空間部６０８を実質的に形成する容積との関係は、連通部６０７ａを実質的に形成する容積<連通部６０７ｂを実質的に形成する容積<空間部６０８を実質的に形成する容積、となるよう構成されている。なお、連通部６０７の連通部６０７ａを実質的な連通部としたときに連通部６０７ｂを第1の空間部とした場合、空間部６０８は第2の空間部として見立てることもできる。また、形状が角状としたとしても電子線通過部６０９から空間部６０８を目視したときに視認可能な領域に第１導電膜６０２が配置されておくことが好ましい。
【０１２８】
外層６０１と中層６０４との間に設けられている接続導電膜７０３は、４つの第１導電膜６０２と電気的に接続されているので、互いに電気的に接続された接続導電膜７０３及び第１導電膜６０２の任意の１箇所を接地することにより、複数の第１導電膜６０２を一括して接地でき、静電偏向器５２１（５２２〜５２６）の構成を簡素化することができる。
【０１２９】
また、空間部６０８は、電子線通過部６０９の真空度を上げる排気穴としても活用でき、またクリーニング時のガス導入用及びガス排気用の穴としても活用できる。また、空間部６０８にこの空間部６０８内における異常放電を検出可能な異常放電検出機構を設けておくこともシステムの安全上等から必要である。さらに前述したようにこの空間部６０８を所定の温度に設定する温度調整機構、例えばヒータ等にて不要な付着物の付着を抑制するように構成してもよい。
【０１３０】
本実施形態における静電偏向器５２１（５２２〜５２６）においては、電子線通過部６０９及び隣り合う偏向電極６０３間の間隙部６１１に連通して空間部６０８を設け、この空間部６０８に第１導電膜６０２を設けることにより、電子線通過部６０９から空間部６０８内に進入した電子は、再度電子線通過部６０９へ出にくい。このように空間部６０８は電子捕獲領域として機能する。そして、間隙部６１１を通過して空間部６０８内で蓄積された電子は、第１導電膜６０２によって速やかに放電される。従ってチャージアップの発生が抑制されるので、電子線を所望の形状に偏向でき、チャージアップによる露光精度の低下を防止することができる。
【０１３１】
また、上述のように第１導電膜６０２は、電子線通過部６０９から空間部６０８を目視したときに視認可能な領域に少なくとも設けられていることが望ましく、間隙部６１１を通過して空間部６０８に入り込んだ電子は第１導電膜６０２によりほぼ確実に捕獲され、放電される。
【０１３２】
ここで、電子は連通部６０７を通ることにより空間部６０８まで到達する電子の進行方向が制限されるので、電子線通過部６０９から空間部６０８を目視したときに視認可能な領域に第１導電膜６０２を少なくとも設ければ、ほぼ確実に電子を第１導電膜６０２によって捕獲できる。
【０１３３】
また、空間部６０８は、偏向電極６０３と電気的に絶縁するために、中層６０４のセラミックスが露出する領域がある。ここで筒状基材６１２の外層６０１、中層６０４及び内層６０６の材質としては、ＣＲ値（Ｃは容量、Ｒは抵抗）が電子線の走査周波数１００μｓ以下であって、かつ容量Ｃが１００ｐＦ以下であって、かつ抵抗Ｒが１０６〜１０７Ωの条件を満たす材質を用いることが望ましい。このように、容量Ｃを１００ｐＦとすることにより、例え空間部６０８のセラミックスが露出する領域にチャージアップが生じても、次の電子が入るまでに放電されやすく、チャージアップをある程度まで抑制することができる。
【０１３４】
また、本実施形態においては、空間部６０８を湾曲した形状としているので、空間部６０８に入り込んだ電子が、空間部６０８を形成する壁部に衝突して跳ね返っても、再度電子線通過部６０９に戻りにくい形状となっている。
【０１３５】
また、本実施形態においては、空間部６０８を間隙部６１１及び連通部６０７の幅よりも広く設計しているので、一度空間部６０８に入り込んだ電子は再度電子線通過部６０９に戻りにくく、電子線通過部６０９を通過する電子線に影響を与えることがない。
【０１３６】
また、本実施形態においては、連通部６０７は幅が異なる第１連通部６０７ａと第２連通部６０７ｂを有している。これにより空間部６０８における第１導電膜が被覆されていない中層６０４のセラミックスの露出領域を小さくすることができ、チャージアップを抑制することができる。
【０１３７】
また、本実施形態においては、電気的に接続した第１導電膜６０２及び接続導電膜７０３を接地しているが、第１導電膜６０２をプラスの電位に設定することにより電子をより確実に捕獲することができる。
【０１３８】
露光処理室４において、コラム１００の全ての静電偏向器の各第１導電膜６０２は接地され、また半導体ウヘハＷも接地されている。これにより、半導体ウエハＷと静電偏向器との間で電位が生じず、半導体ウエハＷに電荷が蓄積されることがない。また、第１導電膜６０２と半導体ウエハＷが同電位となるように設計してもよい。これにより、半導体ウエハＷと静電偏向器との間で電位が生じず、半導体ウエハＷに電荷が蓄積されることがない。
【０１３９】
筒状基材６１２の部材としては、例えば体積抵抗率が1０７〜１０１０のΩ・ｃｍのアルミナ、セラミックス、導電性セラミックス等の不導体部材を用いることができる。このように、筒状基材の部材として、体積抵抗率が1０７〜１０１０のΩ・ｃｍの不導体部材を用いることにより、電荷がチャージしても放電しやすく、またグランド（ＧＮＤ）と電極とを絶縁することができる。本実施形態においては、筒状基材６１２として導電性セラミックスを用いたが、絶縁性セラミックスを用いても良い。絶縁性セラミックスを用いる場合、例えば体積抵抗率は１０の∞乗Ω・ｃｍでもよい。さらに、筒状基材６１２の部材としては、中層６０４のセラミックスの比抵抗を外層６０１または／及び内層６０６の材質の比低抗より高い値の材質、例えば、中層６０４のセラミックスの比抵抗を1０７Ω・ｃｍ台以上とし、外層６０１または／及び内層６０６の材質の比低抗1０７Ω・ｃｍ台以下として構成してもよく、さらに、筒状基材６１２の部材としては、中層６０４のセラミックスの比抵抗を外層６０１または／及び内層６０６の材質の比低抗より高い値の材質とし、外層６０１の材質の比低抗を内層６０６の材質の比低抗より低い或いは高い値の材質として構成してもよい。
【０１４０】
更に、上述したように筒状基材６１２には、ＣＲ値（Ｃは容量、Ｒは抵抗）が電子線の走査周波数１００μｓ以下であって、かつ容量Ｃが１００ｐＦ以下であって、かつ抵抗Ｒが１０６〜１０７Ωの条件を満たす材質を用いることが望ましい。偏向電極６０３は、ルテニウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ），オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）などの白金族金属や、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナなどの導電性酸化物などからなる。
【０１４１】
尚、露光処理室４内をクリーニングする際、強い酸化剤を用いるため、偏向電極６０３として酸化されにくい材質を用いることが望ましい。第１導電膜６０２、接続導電膜７０３及び第２導電膜６１０は、偏向電極６０３と同一部材でも異なる部材でもよく、偏向電極６０３と同様に、部材としてルテニウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ），オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）などの白金族金属や、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナなどの導電性の酸化物などを用いることができる。また、第１導電膜６０２、偏向電極６０３、接続導電膜７０３及び第２導電膜６１０として、金メッキにより形成した金属膜を用いることもできる。本実施形態においては、偏向電極６０３、第１導電膜６０２、接続導電膜７０３及び第２導電膜６１０は同一部材からなり、金からなる。なお、導電性の酸化物には前述以外に、例えば、二酸化バナジウム（Ｖ０2）、二酸化クロム（Ｃｒ０2）、二酸化モリブデン（Ｍｏ０2）、二酸化タングステン（Ｗ０2）、二酸化レニウム（Ｒｅ０2）、二酸化ニオブ（Ｎｂ０2）、二酸化ルテニウム（Ｒｕ０2）、二酸化ロジウム（Ｒｈ０2）、二酸化イリジウム（Ｉｒ０2）、二酸化パラジウム（Ｐｄ０2）、二酸化白金（Ｐｔ０2）、二酸化オスミウム（Ｏｓ０2）等の導電性金属酸化物や、ランタンニッケル複合酸化物（ＬａＮｉ０3）、バナジン酸ストロンチウム（ＳｒＶ０3）、バナジン酸カルシウム（ＳｒＶ０3）、バナジン酸カルシウム（ＣａＶ０3）、鉄酸ストロンチウム（ＳｒＦｅ０3）、チサン酸ランタン（ＬａＴｉ０3）、ランタンストロンチウムニッケル複合酸化物（ＬａＳｒＮｉ０4）、クロム酸ストロンチウム（ＳｒＣｒ０3）、クロム酸カルシウム（ＣａＣｒ０3）、ルテニウム酸カルシウム（ＣａＲｕ０3）、ルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕ０3）、イリジウム酸ストロンチウム（ＳｒＩｒ０3）等の導電性複合酸化物を適宜選択使用することができる。なお、これらの導電膜は電解メッキ法またはスパッタリング法により形成することが好ましい。
【０１４２】
図１９において、間隙部６１１の幅ａは、所定の幅、例えば、１ｍｍ以下の所定値、例えば約０．５ｍｍとされ、連通部６０７の長さｂは、所定の長さ、例えば５０ｍｍ以下の所定値、例えば約１．５ｍｍ〜２５ｍｍであり、本実施形態においては幅ａと長さｂとが１：１０の関係となるように設計した。ここで、電子線通過部６０９の直径及び筒状基材６１２の直径が同じ場合、長さｂを長くするほど、電子が空間部６０８へ進入しにくく、空間部６０８内でチャージアップした電荷の電子線通過部を通過する電子線に対する影響を軽減することができる。
【０１４３】
しかしながら、長さｂが長くなるほど、空間部６０８の直径ｄが小さくなってしまうため、十分な電子捕獲領域を確保しつつ、空間部６０８におけるセラミックスの露出面積をできるだけ小さくするために、幅aと長さｂとが所定の比、例えば、１：１以上の所定比、例えば、１：３〜１：１０にすることが望ましい。
【０１４４】
更に、本実施形態においては、第１連通部６０７ａよりも幅広の第２連通部６０７ｂを設けることにより、連通部６０７の幅を第１連通部６０７ａの幅、すなわち間隙部６１１の幅で一定とするよりも空間部６０８におけるセラミックスの露出面積を小さくすることができる。
【０１４５】
本実施形態において、第１導電膜６０２の厚さは所定の厚さ、例えば、０．５μｍ〜５μｍの所定の厚さ、例えば約２〜３μｍであり、空間部６０８の直径ｄは所定の径、例えば、１０ｍｍ以下の所定の径、例えば約２〜３ｍｍである。外層６０１の厚さは所定の厚さ、例えば、１０ｍｍ以下の所定の厚さ、例えば約１〜５ｍｍであり、中層の厚さは所定の厚さ、例えば、５ｍｍ以下の所定の厚さ、例えば０．５〜１ｍｍ、内層６０６の厚さは所定の厚さ、例えば、１０ｍｍ以下の所定の厚さ、例えば約１．５〜５ｍｍ、偏向電極６０３の厚さは所定の厚さ、例えば、１０μｍ以下の所定の厚さ、例えば約２〜３μｍ、電子線通過部６０９の直径は所定の径、例えば、２０ｍｍ以下の所定の径、例えば約４〜１１ｍｍである。尚、静電偏向器の種類によってこれらの数値は適宜調整される。なお、本実施例では、外層６０１の厚さと中層の厚さと内層６０６の厚さとの関係は、内層６０６の厚さ≧外層６０１の厚さ>中層の厚さの関係とされているが、外層６０１の厚さ≧内層６０６の厚さ>中層の厚さの関係としてもよい。
【０１４６】
また、本実施形態のコラム１００において、全ての静電偏向器について空間部６０８を設けているが、チャージアップによる露光精度の低下がより顕著に影響する半導体ウエハＷの近傍に位置する静電偏向器、本実施形態においては例えばＣＰ静電偏向器に少なくとも空間部を設ければよく、露光精度の低下を抑制することができる。
【０１４７】
静電偏向器は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。例えば、図２０は、変形例である静電偏向器１５２１の平面図である。尚、上述の静電偏向器と同様の構成については同様の符号を付している。上述の実施形態においては、連通部６０７の壁面に第２導電膜６１０を設けているが、図に示すように連通部６０７の壁面に導電膜を設けず、内層６０６のセラミックスが露出するようにしてもよい。
【０１４８】
図２１は、更に他の変形例である静電偏向器２５２１の平面図である。尚、上述の静電偏向器と同様の構成については同様の符号を付している。上述の実施形態においては、連通部６０７の形状が部分的に幅が異なっていたが、図に示すように空間部６０８と電子線通過部６０９とを連通する連通部７０７の形状をその幅が一定となるようにしてもよい。これにより幅が狭いためより電子が進入しにくくなり、また幅ａと長さｂの実質的な比が大きくなる。
【０１４９】
図２２は、更に更に他の変形例である静電偏向器３５２１の平面図である。尚、上述の静電偏向器と同様の構成については同様の符号を付している。上述の実施形態においては、複数の第１導電膜６０２は接続導電膜７０３によって電気的に接続されているが、図に示すように接続導電膜７０３を設けず、各第１導電膜６０２毎に接地を行っても良い。なお、第１導電膜６０２毎に接地される接地経路に電流計を備えそれぞれの電極のチャージアップ量を検出しつつ制御機構によりそれぞれの極に印加する電圧値を制御するよう構成してもよい。尚、筒状基材６１２の上面と下面の外層６０１及び内層６０６部分に金などでメッキしていてもよく、このようなメッキされてなる導電膜を用いて接地してもよい。
【０１５０】
次にＧＬ５１１、ＣＬ５１２、ＰＬ５１３、ＲＬ５１４の構造について図２３及び図２４を用いて説明する。いずれのレンズも基本的な構造は同じである。
【０１５１】
図２３はレンズ５１１（５１２〜５１４）の概略斜視図である。図２４は、レンズ５１１（５１２〜５１４）がコラム１００内に組み込まれた状態を示す概略断面図である。
【０１５２】
図に示すように、レンズ５１１（５１２〜５１４）は、その断面がレール状となっている。レンズ５１１（５１２〜５１４）は支持部材８０１によって支持、固定されている。レンズ５１１（５１２〜５１４）はチタンなどからなり、支持部材８０１はセラミックなどからなる。レンズ５１１と支持部材８０１との間には金からなる膜が設けられている。なお、ＧＬ５１１、ＣＬ５１２、ＰＬ５１３、ＲＬ５１４の厚みについては、図１５にも示すように、電子銃５０１から第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３までの間の複数のレンズ、例えば、レンズ５１１，５１２の各厚み（幅）については、各厚みが略同一になるよう構成されている。ちなみに、本実施の形態においては電子銃５０１から半導体ウエハＷの方向に向かって、或いは電子銃５０１からの電子線の進行方向に向かって、厚くなるよう構成され電子線の制御が適正に行われるよう構成されている。さらに、第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３から第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５までの間のレンズ５１３の厚み（幅）については前記レンズ５１１，５１２の各厚み（幅）より薄い厚みとなるよう構成されている。さらに、第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５から半導体ウエハＷの配置位置までの間のレンズ５１４の厚み（幅）については前記レンズ５１３の厚み（幅）より薄い厚みとなるよう構成されている。少なくともそれぞれの領域に上述した条件の厚みのレンズをそれぞれ有している。さらに好ましくは、電子銃５０１から第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３までの間の複数のレンズ、例えば、レンズ５１１，５１２の各厚み（幅）は、前記レンズ５１１の厚み（幅）>５１２の厚み（幅）≒５１３の厚み（幅）>５１４の厚み（幅）と設定されるよう構成されてもよい。
【０１５３】
図に示すように、レンズ５１１（５１２〜５１４）は、その材質が、導電性部材、例えば非磁性部材で導電性を有する部材、例えば、タングステンカーバイド等で形成されている。また、レンズ５１１（５１２〜５１４）には、直流電圧がそれぞれ独立して印加されるよう構成されており、前記レンズ５１１の電圧としては、４．０〜５．０kVの所定値に設定、前記レンズ５１２の電圧としては、２．０〜４．０kVの所定値に設定、前記レンズ５１３の電圧としては、２．５〜３．５kVの所定値に設定、前記レンズ５１４の電圧としては、３．５〜４．０kVの所定値に設定、自在に制御機構により設定自在に構成されている。好ましくは、前記レンズ５１１の電圧>５１４の電圧>５１２の電圧または５１３の電圧と設定される方が好ましい。なお、５１３の電圧は、第１成形アパーチャＳ１−ＡＰ５５３を第２成形アパーチャＳ２−ＡＰ５５５に投影するためのレンズであるので電圧としては２．８〜３．２kVの間の所定値に設定することが好ましい。また、レンズ５１１（５１２〜５１４）の内径については、前記レンズ５１３の内径≒前記レンズ５１２の内径>前記レンズ５１４の内径と設定されている。なお、図中のレンズ５１１（５１２〜５１４）の上部及び下部に配置された部材２０１０については各々その材質が、導電性部材、例えば非磁性部材で導電性を有する部材、例えば、タングステンカーバイド等で形成され、接地されるよう構成されている。また、前記レンズ５１２のみ、例えば、図４６に示すように電子銃側の接地部材２０１０側のみ延長部２０１１を設けることにより内径を前記レンズ５１２の内径より小さい内径とし被処理基板配置側の接地部材２０１０側の内径を前記レンズ５１２の内径と略同一の内径として設定してもよい。なお、他のレンズ５１１,５１３，５１４の接地部材２０１０はそれぞれのレンズの内径と略同一の内径に設定されている方が好ましい。
【０１５４】
また、前記レンズ５１１の他の実施の形態としては、図４７に示すように、電子線の進行方向に向かってその内径が末広がりに大きくなるよう構成されたリング部材５１１にて構成してもよい。この場合、被処理基板配置側の接地部材２０１０の内径はリング部材５１１の下の幅広の内径と略同一とされている。さらに、電子銃側の接地部材２０１０は電子線の発生源とリング部材５１１との間隔を極力短くするために設けていない。このように構成したことにより電子線の通過の効率を向上するよう構成してもよい。また、前記レンズ５１１の他の実施の形態としては、図４８に示すように、電子線の進行方向に向かってその内径が広く構成された複数のリング部材２０１２により構成してもよく、適宜開示した技術の組み合わせにより選択構成することができる。
【０１５５】
次に、半導体ウエハＷに電子線を照射して露光処理を施す露光処理室４の磁気の進入を抑制する構成について説明する。図２５に示すように、露光処理室４及び減圧搬送室７０及び予備真空室６０は、磁性進入抑制機構、例えば磁性シールド部材１２１、例えば、パーマロイ、電磁軟鉄、電磁鋼鉄、センダスト、フェライト等の材質からなる部材にて覆われている。この磁性シールド部材にて覆う理由としては、電子線が外部からの磁気にて偏向等の影響を受け、半導体ウエハＷの露光処理に対する歩留まりの発生を抑制するということを目的としている。装置全体を覆えばよいのであるが装置が大型化する等にて非現実的或いは非経済的であるし、また装置内にも制御機器等の磁気発生源も有することから露光処理室４及び減圧搬送室７０及び予備真空室６０自体を覆うことが好ましい。また、露光処理室４だけを覆うことも考えられるが、それだけでは減圧搬送室７０及び予備真空室６０からの磁気を防止することも不十分である。したがって、少なくとも、露光処理室４及び減圧搬送室７０を覆う、好ましくは露光処理室４及び減圧搬送室７０及び予備真空室６０を覆うことが好ましい。
【０１５６】
したがって、装置内の実質的床面積の半分以上で全部以下の領域１２０を覆うよう構成されている。また、磁性シールド部材１２１の磁場抑制の効力としては磁気シールド外の磁場或いは装置外の磁場に比べ１／２以下の磁場となるような厚み或いは構造とすることが好ましい。
【０１５７】
さらに、磁気発生源の一つとして、図２６に示すように、電子線を形成するエネルギー源としての電源部、特に例えばアンプ部１３０があるが、このアンプ部１３０は、露光処理室４の減圧搬送室７０と対向する側に配置され、その配置位置は、ステージ９１の半導体ウエハＷの載置面の高さ位置ｈ５より上方位置、好ましくは、露光処理室４の半導体ウエハＷの搬送口としての搬入口８９の搬送高さ位置ｈ６より上方の位置、更に好ましくはコラム１００照射される電子線の照射位置ｈ７より上方位置に配置されている。これはアンプ部１３０からの電磁波による処理に用いる電子線への影響を考慮されているからである。
【０１５８】
さらに、アンプ部１３０の下方には露光処理室４等を作業者がメンテナンスを行うためのメンテナンス空間部１３１とされている。したがって、電磁波の影響の配慮のみならずメンテナンス時の作業効率をも考慮され、装置内のスペースを有効に活用することにより、装置の小型化、フットプリントの低減化を達成するよう配置されている。
【０１５９】
また、露光処理部５の大気アライナー部３と対向する側には、図２７に示すように、装置全体に少なくとも温度或いは湿度を管理された気体、例えばクリーンエアーを供給するための気体供給機構１４０が設けられている。この気体供給機構１４０は、その上方位置からクリーンエアー１４１を露光処理部５の上方に設けられた気体流通経路１４２を介してＦＦＵ４０にもクリーンエアー１４１を供給するよう構成されている。さらに、気体流通経路１４２から所定の流量でクリーンエアー１４１を露光処理部５内に供給し、露光処理部５内にダウンフローＤＦが形成されるよう構成されている。さらに、露光処理部５内及び大気アライナー部３内の下方位置からクリーンエアー１４１は回収され、その回収されたクリーンエアー１４１は、気体回収経路１４３を通じて気体供給機構１４０して効率的に循環システムが形成されるよう構成されている。
【０１６０】
さらに、気体流通経路１４２は、図２８に示すように、水平に複数の領域Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３（図中)で分割、つまりゾーン化されている。また、露光処理部５の両側壁には垂直に複数の領域Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５（図中)でゾーン化された気体流通経路１５０が複数設けられている。気体流通経路１４２の領域Ｚ２の領域は気体供給機構１４０からクリーンエアーを取り込む取り込み口１５１から取り込んだクリーンエアーを前述したように露光処理部５内にクリーンエアーを供給するための流路で、かつ、ＦＦＵ４０にクリーンエアーを供給するための気体供給口１５２を備えている。
【０１６１】
さらに、気体流通経路１４２の領域Ｚ１と領域Ｚ３の領域は気体流通経路１５０の少なくとも一つの領域、例えば領域Ｚ１１の流路に気体供給機構１４０からクリーンエアーを供給するための気体供給口１５３を備えており、この導入されたクリーンエアーは、領域Ｚ１１の流路の上方に設けられた気体導入口１５４からクリーンエアーを取り込むように構成されている。この取り込まれたクリーンエアーは、図に示すように上方から下方に向かうダウンフローＤＦが形成される。さらに、このダウンフローＤＦは、領域Ｚ１１の流路の下方位置から、複数の領域Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５の流路に導かれるよう構成されており、この導かれたクリーンエアーは、図に示すように複数の領域Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５の流路内で、アップフローＵＰＦとして形成されるよう構成されている。さらに、複数の領域Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５の流路のアップフローＵＰＦは、複数の領域Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５の流路の上方位置に設けられた各気体回収口１５５から気体流通経路１４２にて一括に回収され、気体回収口１５６を介して気体供給機構１４０に回収され効率的に循環システムが形成されるよう構成されている。
【０１６２】
したがって、領域Ｚ１，Ｚ３の流路内には領域Ｚ１１に対してクリーンエアーする気体供給経路と領域Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５からのクリーンエアーの気体回収経路が形成されるように気体仕切部材としての仕切り板１５７が配置されている。また、ダウンフローＤＦが形成された領域Ｚ１１の流路には、発熱源、例えば、露光処理部５の制御機構１６６が配置されている。さらに、領域Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５、例えば領域Ｚ１５のアップフローＵＰＦ領域に、発熱量が制御機構１６６より少ない制御機構１６６の操作機構、例えば操作パネル１６０が配置されている。
【０１６３】
このように、内部を磁気シールドで磁気の進入を抑制させ、その外側、つまりその周囲にて装置内への熱の管理を施すことによりシステム全体の外部からの環境的影響を抑制するとともに、システム外への環境の影響も配慮したシステムが以上構成されている。また、アップフローＵＰＦ領域Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５の少なくとも一つの領域に発熱源を設け、発熱源からの熱の上昇を促進して回収することにより、装置内への熱の熱溜りを抑制する事により、処理室への熱の影響を抑制し、半導体ウエハＷの歩留まりを向上させる構造とすれば更に好ましい。
【０１６４】
次に、各部内における圧力の関係については、図２９に示すように、レジスト処理装置２内の圧力をＰ１、大気アライナー部３内の圧力をＰ２、熱処理部２２内の圧力（熱処理部の開閉機構がある場合の開放時)をＰ３、熱処理部２２の配置されている空間の圧力（この空間には、気体供給機構１４０からクリーンエアーを供給してもよいし、ＦＦＵ４０からクリーンエアーを供給してダウンフローを形成してもよい)をＰ４、予備真空室６０内の圧力（開閉機構６１の開放時)をＰ５、露光処理部５内の圧力をＰ６、領域Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５内の圧力をＰ７、装置が配置されるクリーンルーム内の圧力をP８とすると、まず、Ｐ６>Ｐ２，Ｐ１>Ｐ２，Ｐ５>Ｐ２，Ｐ２>Ｐ４，Ｐ２>Ｐ３，Ｐ６≧Ｐ７と設定されている。
【０１６５】
Ｐ６>Ｐ２，Ｐ１>Ｐ２，Ｐ５>Ｐ２とされているのは、大気アライナー部３側にレジスト処理装置２及び露光処理部５の処理室側にクリーンエアーを流出し処理環境を損なわないようにしているためである。これに寄り添う置換のクロスコンタミネーションの問題も解決するよう構成されている。
【０１６６】
さらに、Ｐ６>Ｐ２，Ｐ１>Ｐ２，Ｐ５>Ｐ２の条件にクリーンルーム内の圧力をP８との比較を行うと、Ｐ２>Ｐ8という関係にある。したがって、クリーンルーム内のエアーによる処理環境が損なわないようにしている。次に、Ｐ２>Ｐ４，Ｐ２>Ｐ３の関係について説明すると、前述したように熱処理部２２内の排気方向は温調機構から熱処理機構側に流れるようにしている。これは、熱の影響を搬送機構側に漏らさないということもあるが、熱処理機構による熱処理において半導体ウエハＷから発生するパーティクル等を搬送機構側に漏らさないということを考慮している。さらに熱処理部の上方に電源部・熱処理にかかる制御機構等の熱の発生源があるので、これについても熱の影響を搬送機構側に漏らさないということを配慮しているためである。当然のことながら、クリーンルーム内の圧力をP８との比較を行うと、（Ｐ２，Ｐ４，Ｐ３)>Ｐ８という関係にある。また、P４，P３の関係からするとP３≧P４の関係にあるのが好ましい。熱処理部２２内への熱の影響を配慮するからである。
【０１６７】
さらに、Ｐ６≧Ｐ７の条件としているのは、露光処理部５内にはダウンフローが形成されて入るが処理室等が配置されているのでダウンフローの一部が横方向にも流出したりする下方向で排気するとしても装置内で気流の攪拌等を抑制するために、万が一気流が漏れたとしてもＰ７を低圧として側壁方向にて回収するように配慮している方が好ましい。この状態としては、例えば、装置内をメンテナンスしている際にパネルのつけ忘れ等、隙間の発生等に配慮している。また、クリーンルーム内の圧力P８との比較を行うと、（Ｐ６，P７)>Ｐ８という関係にある。したがって、クリーンルーム内のエアーによる処理環境が損なわないようにしている。
【０１６８】
また、Ｐ５，P２，Ｐ１の関係を述べると、Ｐ５≧Ｐ１>Ｐ２の関係に設定されている。これは、万が一にも予備真空室６０内にパーティクル等の進入を抑制するという配慮からである。クリーンルーム内の圧力P８との比較を行うと、Ｐ２>Ｐ８という関係にある。
【０１６９】
また、予備真空室６０内の圧力（開閉機構６７の開放時)と減圧搬送室７０内の圧力（開閉機構６７の開放時)との圧力の関係については、予備真空室６０内の圧力≧減圧搬送室７０内の圧力、好ましくは、予備真空室６０内の圧力>減圧搬送室７０内の圧力とされ、減圧搬送室７０内の圧力（開閉機構９２の開放時)と露光処理室４内（開閉機構９２の開放時)の圧力との圧力の関係については、露光処理室４内の圧力≧減圧搬送室７０内の圧力、好ましくは、露光処理室４内の圧力>減圧搬送室７０内の圧力と、されている。これは、減圧搬送室７０内側に予備真空室６０内或いは露光処理室４内からのパーティクルは減圧搬送室７０内にて回収し、露光処理室４内にパーティクルの侵入を防ぐことが可能としている。
【０１７０】
したがって、この設定においても被処理基板の歩留まりの向上を図っている。さらに、好ましくは、減圧搬送室７０内の圧力と予備真空室６０内との圧力の関係は、予備真空室６０内との圧力の関係>露光処理室４内の圧力>減圧搬送室７０内の圧力の関係である。
【０１７１】
また、雰囲気温度の関係であるが、レジスト処理装置２内の雰囲気温度≧大気アライナー部３内の雰囲気温度、好ましくは、レジスト処理装置２内の雰囲気温度>大気アライナー部３内の雰囲気温度とされている。この温度差は、前述にも述べたように大気アライナー部３の雰囲気温度がレジスト処理装置２内の雰囲気温度より０．数°Ｃ〜３°Ｃの間の低い温度、好ましくは０．１〜０．５°Ｃの間の低い温度設定される。これは、半導体ウエハＷに形成されたレジスト膜の伸縮による露光処理の精度が損なうことを抑制するためである。例えば、温調プレート２７を用いて、ステージ９１上部より若干温度を上げた状態でロードロック（予備真空室６０）へ搬送すれば、ロードロック（予備真空室６０等）での真空排気によるウェーハＷ温度低下分をオフセットさせることができる。さらに、大気アライナー部３内の雰囲気温度＝露光処理部５内の雰囲気温度＝領域Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５内の雰囲気温度とされている。ちなみに、上記『＝』というのは、略という意味であり、３°Ｃ以内の誤差であればこの範囲とする。
【０１７２】
また、雰囲気湿度の関係であるが、大気アライナー部３内の雰囲気湿度＝露光処理部５内の雰囲気湿度＝領域Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５内の雰囲気湿度＝レジスト処理装置２内の雰囲気湿度の条件とし、かつ、大気アライナー部３内の雰囲気湿度≧予備真空室６０内の雰囲気湿度（開閉機構６１の開放時)、好ましくは、大気アライナー部３内の雰囲気湿度>予備真空室６０内の雰囲気湿度（開閉機構６１の開放時)としている。したがって、当然、レジスト処理装置２内の雰囲気湿度>予備真空室６０内の雰囲気湿度（開閉機構６１の開放時)である。これは、予備真空室６０内は、大気圧と減圧の状態に設定されるため、湿度の混入は減圧のスループット等を低下させる原因となるために予備真空室６０内から大気アライナー部３方向に希ガス、例えばＮ２を流出させる必要があるためである。
【０１７３】
次に、制御信号及び制御機構の構成については、図３０に示すように、露光処理部５には、前述したように制御機構１６６が配置され、更にその表示機構を有する操作機構１６０を有しており、制御機構１６６は、露光処理部５内の機器についての制御を司るよう構成されている。また、制御機構１６６は、本装置が配置される工場の管理ホストコンピュータ１８２と通信により信号の送受信がなされるよう構成されている。（図中Ｌ)さらに、大気アライナー部３には、大気アライナー部３内の機器についての制御を司る制御機構１８０が設けられており、この制御機構１８０には、表示機構を有する操作機構１８１が接続されている。この操作機構１８１については、前述の操作機構１６０で代用できれば無くてもよいが、必要な場合、例えば大気アライナー部３を一つの装置として独立させて製造し販売する場合或いはメンテナンス時等においては接続自在に構成されている。
【０１７４】
さらに、制御機構１８０は、前述したように熱処理部を制御する制御機構５３と信号の送受信を行い、さらに、搬送機構２０を制御する制御機構１８３との信号の送受信をも行うよう構成されている（図中Ｍ）。また、制御機構１８０は、レジスト処理装置２側の制御機構１８４と信号線１８５を介して信号の送受信を行うよう構成され、さらに、制御機構１８４は、表示機構を有する操作パネル１４と接続されている。レジスト処理装置２側との信号の送受信における信号としては、搬送機構２０とレジスト処理装置２側の渡し部１０或いは受け部１１との半導体ウエハＷの受け渡しにかかる信号の他に、前述した、レジスト処理装置２内の雰囲気圧力の信号が受信できるよう構成されている。
【０１７５】
また、レジスト処理装置２の制御機構１８４に対して制御機構１８０を介して大気アライナー部３内の雰囲気圧力の信号することにより、相互に雰囲気圧の確認を行う構成としてもよい。その情報に基づいて制御機構１６６は、装置全体の雰囲気圧の制御を行うよう構成されている。ここでは、制御機構１８０と制御機構１８４について説明したが、制御機構１８４から一旦制御機構１６６が信号を信号線１８６を介して受け取って、制御機構１６６から制御機構１８０に指示を出して、制御してもよいことはいうまでも無い。
【０１７６】
また、制御機構１６６と制御機構１８０は、信号線１８７を介して信号の送受信を行っているが、制御機構１８０から制御機構１６６側への情報としては、制御機構１６６が装置全体の制御の管理を行っているので、大気アライナー部３内の各機能の状態を受信自在に構成されているということは言うまでも無いが、制御機構１６６から制御機構１８０への送信される信号のうち重要な信号の一つとしては、露光処理室４にて半導体ウエハＷが露光処理され、この処理の開始時間或いは終了時間等の時間を基準として制御機構１８０を介して制御機構５３に指示して加熱処理を開始する時間の管理としなくてはならないことである。
【０１７７】
このような、露光処理からＰＥＢの加熱処理の時間管理は、半導体ウエハＷ上に形成されたレジスト膜の状態が時間的に変化（経時変化)することから、半導体ウエハＷの歩留まりの低下要因の一つとなる。したがって、この管理は重要である。したがって、露光装置全体を管理している制御機構１６６において指示がなされるのでこの歩留まりの低下を抑制している。
【０１７８】
また、半導体ウエハＷ上に形成されたレジスト膜の状態の経時変化の観点から、レジスト処理装置２側の制御装置１８４から制御機構１８０に対してレジスト塗布の終了時間が通知され、大気アライナー部３内での搬送時間等の時間情報を制御機構１６６に通知するようにし、制御機構１６６は、減圧搬送室７０、予備真空室６０、露光処理室４における搬送時間または／及び減圧雰囲気のレジスト膜の状態の変化要因を加味して、露光処理室４にて半導体ウエハＷに対して露光処理を施す。さらに露光処理が終了した半導体ウエハＷは、同様にレジスト膜の状態の変化要因を加味して制御機構１６６からの情報に基づいて制御機構１８０は、ＰＥＢの加熱処理の開始時間等の時間管理を行う。
【０１７９】
さらに、制御機構１８０は、ＰＥＢの加熱処理終了に基づいて、レジスト処理装置２に対する受け渡しまでの時間等の情報を制御機構１８４に送信し、制御機構１８４は、半導体ウエハＷに対する時間的管理等を行い、半導体ウエハＷに形成されたレジスト膜に対する現像処理の開始時間の管理を施すように構成される。これにより、複数の半導体ウエハＷの処理における基板間差が抑制でき、歩留まりの向上につながる。上記説明にて制御機構１８０を介在させて説明したが、制御機構１６６にて少なくとも制御機構１８０の機能の一部を有してもよいことはいうまでも無い。さらに、それらの情報は各制御機構の記憶機構、例えば、揮発性メモリー、ＣＤＲ等に蓄えられ、その蓄えられた情報は各操作機構の表示機構にて、表示自在に構成されている。
【０１８０】
また、制御機構１６６または制御機構１８０は、大気アライナー部３内でのＰＥＢの加熱処理の終了時間等の時間情報または／及び大気アライナー部３内の雰囲気情報を制御機構１８４にデータを送信できるよう構成され、制御機構１８４は、現像を開始するまでの時間を管理することができ、半導体ウエハＷの歩留まりを向上させるよう構成されている。また、制御機構１６６または制御機構１８０は、制御機構１８４からレジスト液を塗布した時間或いはレジスト液を塗布した後熱処理を施した時間或いは熱処理の熱情報等を受信し、露光処理を開始する時間を管理するよう構成されている。
【０１８１】
また、制御機構１６６には、露光処理室５内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー１９０、領域Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ１３，Ｚ１４，Ｚ１５内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー群１９１、予備真空室６０内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー１９２がそれぞれ接続されている。
【０１８２】
さらに、制御機構１８０には、大気アライナー部３内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー１９３、大気アライナー部３内の所定の部署のケミカル成分、例えばアンモニア成分等を検出するケミカル検出機構１９４が接続されている。さらに、制御機構１８４には、レジスト処理装置２内の所定の部署の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー１９５、レジスト処理装置２内の所定の部署のケミカル成分、例えばアンモニア成分等を検出するケミカル検出機構１９６がそれぞれ接続されている。
【０１８３】
さらに、制御機構１６６または／及び制御機構１８４には、装置外、例えば装置が配置されているクリーンルーム内の圧力を検出する圧力検出機構、例えば圧力センサー１９７に接続されている。このようにして適宜各部署の圧力等はモニター自在に構成されている。ここで、レジスト処理装置２内及び大気アライナー部３内においてケミカル検出機構にてケミカル成分がモニターされているのは、レジスト処理装置２内の処理部にてケミカル成分が半導体ウエハＷの処理に重大な欠陥を与える成分の一つであるからである。したがって、レジスト処理装置２内のみならず大気アライナー部３内においても監視しておく必要があるためである。
【０１８４】
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置は以上の様に構成されている。次に、半導体ウエハＷの処理に係る動作について説明を行う。
【０１８５】
まず、レジスト処理装置２内にてレジスト液を塗布する塗布装置（コーター；ＣＯＴ)部にて半導体ウエハＷの処理面にレジスト液が塗布される、この後、所定の温度にて半導体ウエハＷは加熱処理され、レジスト処理装置２内の雰囲気温度と略同温に温調処理される。その後、搬送機構１２にて半導体ウエハＷは、位置合わせ機構１５に搬送され、位置合わせされる（レジスト処理装置２内第一の位置決め)。さらにこの後、半導体ウエハＷは、搬送機構１２にて半導体ウエハＷは、渡し部１０に搬送され、物理的落とし込みによる位置決めがなされる（レジスト処理装置２内第二の位置決め)。制御機構１８４は、渡し部１０に半導体ウエハＷの有無をセンサーで確認した後に、制御機構１６６または／及び制御機構１８０に、『搬送準備完了』の信号を送信する。
【０１８６】
この『搬送準備完了』の信号を受信した送信制御機構１６６または／及び制御機構１８０は、搬送機構２０により渡し部１０から半導体ウエハＷを受け取り、搬送機構２０のセンサーにて半導体ウエハＷの有無をセンサーで確認した後に、制御機構１８４に対して『搬出完了』の信号を送信する。平行して搬送機構２０にて、半導体ウエハＷは、位置合わせ機構２１に搬送され、位置合わせされる（大気アライナー部３内位置決め)。この搬送工程中において、半導体ウエハＷは、レジスト処理装置２内の雰囲気温度より略同一或いはそれより低い温度に、大気アライナー部３内の雰囲気温にて設定される。
【０１８７】
さらに、上記工程の後、半導体ウエハＷは搬送機構２０にて、露光処理部５の基板搬入出部である予備真空室６０に搬入される。予備真空室６０は、大気アライナー部３内の雰囲気圧力より高い陽圧から所定の減圧値に設定（この減圧値は後述する減圧搬送室７０との半導体ウエハＷの受け渡しに係るときの圧力値と略同一圧力値である。（若干予備真空室６０内の方が圧力値が低い方が減圧搬送室７０内にパーティクルの進入をさせないように設定してもよい))するためにその室内を排気する。この排気終了の後或いは排気途中段階において、複数のＣＣＤカメラ６５にて、半導体ウエハＷの位置の状態を検出する（位置検出工程)。この後、開閉機構６７を開状態とし、半導体ウエハＷは、減圧搬送室７０の搬送機構７２により予備真空室６０から減圧搬送室７０内に搬送され、開閉機構６７が閉じられる。
【０１８８】
この後、減圧搬送室７０内の圧力は所定の減圧値に設定された露光処理部９０内の圧力と略同一（若干減圧搬送室７０内の方の圧力値が低い方が露光処理部９０内にパーティクルの進入をさせないように設定してもよい)とするように真空ポンプ８３を駆動する。この後、開閉機構９２を開状態とし、減圧搬送室７０内の搬送機構７２は、前述したＣＣＤカメラ６５の位置検出データに基づいて露光処理部９０内への半導体ウエハＷの進入角度を調整して搬送する。この搬送前或いは搬送後において露光処理部９０内のステージ９１は、半導体ウエハＷの搬送機構７２との受け渡し位置が想定された位置に移動する。（露光処理部５内第一の位置決め）
さらに、ステージ９１に備えられ、半導体ウエハＷの裏面側から支持する支持機構、例えば複数の支持ピンが上昇することにより搬送機構７２の半導体ウエハＷを受け取り、支持ピンが下降することにより静電チャック機構１１０の絶縁体部２９９上に半導体ウエハＷが載置される。この間或いはこの後、搬送機構７２が露光処理部９０内から退避した後に開閉機構９２が閉じられる。
【０１８９】
つぎに、半導体ウエハＷは静電チャック機構１１０の絶縁体部２９９上に載置される。この後、半導体ウエハＷの処理面の前述した所定の膜に対して導通針３０５を移動機構３０６により移動押圧して接触させる。次に、静電チャック機構１１０上に半導体ウエハＷを静電的に吸着する。この後、半導体ウエハＷの裏面側の前述した所定の膜に対して導通針３０３を移動機構としての上下動機構３０４により移動押圧して接触させ、半導体ウエハＷにチャージされた電荷を所定値以下まで除電する。
【０１９０】
つぎに、露光処理部９０内にてマーク検出機構１０５によりステージ９１上に静電チャック機構１１０にて保持された半導体ウエハＷの位置合わせマークが検出され、この検出データに基づいてステージ９１はＸＹ移動し、最終的に半導体ウエハＷの位置合わせを行う。（露光処理部５内第二の位置決め）この位置合わせ終了後、コラム１００から半導体ウエハＷに形成されたレジスト膜に対して、加速電圧、例えば、１〜６０ＫＶの間の所定電圧、好ましくは、１〜１０ＫＶの間の所定電圧、更に好ましくは、５ＫＶにて電子線を照射し、所定のパターンが形成されるよう、露光処理を施す。ここで、電子線の加速電圧については、半導体ウエハＷに形成されたレジスト膜に電子線が作用する程度の電圧に設定する方が好ましい。圧力との関係にも左右されるが、半導体ウエハＷの基盤であるシリコン（Ｓｉ）中に照射した電子線の電子が拡散しないようにすることが肝要である。また、露光処理時、コラム１００内の各静電偏向器の空間部に設けられている第１導電膜は接地される。
【０１９１】
露光処理終了後、ステージ９１は搬送機構７２との半導体ウエハＷの受け渡し位置に移動し、まず、第一の電極３００と第二の電極３０１に印加された電圧をＯＦＦし、さらに、ＳＷ２とＳＷ５のスイッチを開状態とし、導通針３０３または／及び導通針３０５に流れるリーク電流の電流値を測定しつつ規定値以外であれば導通針３０３または／及び導通針３０５に所定の電圧を少なくとも一回印加するか或いはエラーとして処理する。リーク電流の電流値が規定値内と判断した後に、導通針３０５と導通針３０３の半導体ウエハＷの接触の解除の確認の後、半導体ウエハＷを静電チャック機構１１０より離間し、搬送機構７２により露光処理室４内から搬出される。
【０１９２】
この後、半導体ウエハＷは、搬送機構７２にて予備真空室６０に搬出される。予備真空室６０の半導体ウエハＷは、搬送機構２０にて予備真空室６０から搬出され、熱処理部２２の温調プレート２７に搬送機構２０にて搬送される。ここで、前述した露光処理が終了した時間を基に減圧値・減圧雰囲気下での時間等の状態も加味して制御機構１６６にて演算した情報に基づいて、半導体ウエハＷを温調プレート２７上或いは搬送機構２０による保持し待機させ所定時間経過の後（複数の半導体ウエハＷにてこの時間は一定とする)、半導体ウエハＷを加熱プレート２６上に配置し、加熱処理を施す。この加熱処理開始時間までの時間を複数の半導体ウエハＷにて時間を一定とする必要があるので、当然、温調プレート２７で待機させるときは、温調プレート２７から加熱プレート２６への半導体ウエハＷの搬送時間、搬送機構２０待機させる場合は、搬送機構２０から温調プレート２７までの搬送時間と温調プレート２７から加熱プレート２６への半導体ウエハＷの搬送時間とを管理する必要がある。
【０１９３】
加熱プレート２６にて所定の温度にて所定時間加熱処理された半導体ウエハＷは、温調プレート２７に受け渡され、さらに、温調プレート２７から搬送機構２０に受け渡された後に、搬送機構２０にて熱処理部２２内から搬出される。この後、搬送機構２０は半導体ウエハＷを位置決め機構２１にて一旦位置決めした後、或いは直接、レジスト処理装置２の受け部１１に半導体ウエハＷを搬送する。この搬送について、予め制御機構１８０または／及び制御機構１６６は、制御機構１８４に対して受け部１１に半導体ウエハＷが有るか無いかの問い合わせを行っておく必要が有る。無いと確認した場合のみレジスト処理装置２の受け部１１に半導体ウエハＷを搬送する。また、制御機構１８０または／及び制御機構１６６は、半導体ウエハＷを受け部１１に搬送する前または後にて、半導体ウエハＷの基板情報と前記加熱プレート２６にて処理終了した時間等の情報を制御機構１８４に対して送信するものとする。
【０１９４】
この情報に基づいて、制御機構１８４は、時間的管理をしつつ半導体ウエハＷを現像装置（ディベロッパー；ＤＥＶ）に搬送し現像処理を施し、一連の処理動作を終了する。
【０１９５】
次に、本実施例の基板処理装置における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図３１に示すように、露光処理室４及び減圧搬送室７０及び予備真空室６０は、磁性進入抑制機構(第一の磁気シールド)、例えば非電磁的に磁気シールドを行う磁性シールド部材１２１、例えば、パーマロイ、電磁軟鉄、電磁鋼鉄、センダスト、フェライト等の材質からなる部材にて上下左右等前後の六面を覆われている。前述したように、この磁性シールド部材にて覆う理由としては、電子線が外部からの磁気にて偏向等の影響を受け、半導体ウエハＷの露光処理に対する歩留まりの発生を抑制するということを目的としている。装置全体を覆えばよいのであるが装置が大型化する等にて非現実的或いは非経済的であるし、また装置内にも制御機器等の磁気発生源も有することから露光処理室４及び減圧搬送室７０及び予備真空室６０自体を覆うことが好ましい。また、露光処理室４とコラム１００だけを覆うことも考えられるが、それだけでは減圧搬送室７０及び予備真空室６０からの磁気を防止することも不十分である。したがって、少なくとも、露光処理室４及び減圧搬送室７０を覆う、好ましくは露光処理室４及び減圧搬送室７０及び予備真空室６０を覆うことが好ましい。さらにシステムの小型化等の観点からみれば、さらに好ましくは露光処理室４のみとしてしてもよい。
【０１９６】
さらに、磁性シールド部材１２１の内側には、磁性進入抑制機構(第二の磁気シールド)、例えば電磁的に磁気シールドを行う磁性シールド部材１５００、例えば、ヘルムホイルコイルが上下左右等前後の六面に配置されている。これらそれぞれのヘルムホイルコイル１５００には各々或いは対面するコイル毎に所定の周波数及び電流値が流れるように電源１５０１が接続されている。さらに、磁性シールド部材１５００の内側の領域の所定位置には磁気を測定する磁気センサー１５０２が配置され、この磁気センサー１５０２の測定に基づいて制御機構１５０３は、所定の電流値・周波数コイルに流す電流の方向を電源１５０１に指令して磁性シールド部材１５００の内側の領域の磁場をコントロールするよう構成している。
【０１９７】
このような構成にしたことにより、さらに装置外からの磁場の影響を露光処理室４は受けるのを抑制できるので露光処理の歩留まりを向上することができる。また、ヘルムホイルコイル１５００は一種の変動磁場を発生するが磁性シールド部材１２１で覆っているので装置外への磁場の影響を抑えるという効果も有している。したがって、効率的に装置外の磁場に比べ１／２以下の磁場となるようにすることができる。
【０１９８】
さらに、電源１５０１の配置は、前述したアンプ部１３０と同様に、露光処理室４の減圧搬送室７０と対向する側に配置され、その配置位置は、ステージ９１の半導体ウエハＷの載置面の高さ位置ｈ５より上方位置、好ましくは、露光処理室４の半導体ウエハＷの搬送口としての搬入口８９の搬送高さ位置ｈ６より上方の位置、更に好ましくはコラム１００照射される電子線の照射位置ｈ７より上方位置に配置されるのが好ましい。これは電源１５０１からの電磁波による処理に用いる電子線への影響を考慮されているからである。
【０１９９】
また、磁気センサー１５０２の配置位置としては、露光処理室４の外側或いは内側の所定位置に配置するほうが好ましく、露光処理室４内での処理位置にて半導体ウエハＷの露光処理に対する磁場影響が少なくなるのをコントロールできうる位置であればいずれでもよい。仮に、磁気センサー１５０２を露光処理室４内に配置できない場合は予め露光処理室４内の磁場のデータを制御機構１５０３によりそれぞれのコイルを制御したデータに対応する磁気データ測定し記憶機構により記憶して、露光処理室４外に配置する磁気センサー１５０２との相関関係に基づいて各コイルを制御するようにしてもよい。
【０２００】
また、ヘルムホイルコイル１５００の制御については、図３２にも示すように、左右コイル１５１０,１５１１と上下コイル１５１２,１５１３が配置されているが(便宜上前後コイルについての説明は除く。)、それぞれ対抗するコイル、例えば左右コイル１５１０,１５１１には同一方向の電流の流れ(図中矢印方向)が電源１５０１より供給され、同様に上下コイル１５１２,１５１３にも同一方向の電流の流れ(図中矢印方向)が電源１５０１より供給されるよう構成されている。当然、前後コイルについても同様である。しかしながら、周波数または／及び電流値または／及びDC(直流成分)値については、異なる条件、例えば、左右コイル１５１０と１５１１の周波数または／及び電流値を異ならせる或いは、左右コイル１５１０,１５１１と上下コイル１５１２,１５１３との周波数をまたは／及び電流値または／及びDC値を異ならせるよう制御機構１５０３によりコントロールして所定位置Oの磁場が所定の値、例えば０になるように制御することが好ましい。なお、説明では、左右コイル１５１０,１５１１と上下コイル１５１２,１５１３で便宜上説明したが、当然前後コイルとの関係も適宜所定の制御で行うということは言うまでもなく、所定位置Oの磁場が所定の値になるようXYZ軸にて制御することが必要である。
【０２０１】
さらに、ヘルムホイルコイル１５００の制御については、前述した静電チャックの電流計３２０の値により静電チャック自体の経時的な電荷の蓄積等に応じて或いは予め記憶されたデータに基づいて制御することも必要がある場合は、それを考慮して制御すればよいということは言うまでもない。また、ヘルムホイルコイル１５００は、上述したように変動磁場を発生するので装置外に対して磁場を発生してしまう恐れが生じる。したがって、磁性シールド部材１２１は、磁性進入抑制機構として磁場の装置内への進入を抑制すると言う意味で使用していたが、ヘルムホイルコイル１５００からの磁場を装置外に拡散させない磁場発生を抑制する機構という機能も供えていることになる。
【０２０２】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図３３に示すように、静電偏向器の筒状基材６１２の上面（図中の上部（電子銃５０１側））には、円状の切欠き部としての凹部１６００が形成され、静電偏向器の筒状基材６１２の下面（図中の下部（半導体ウエハＷの配置側））には、円状の突出部としての凸部１６０１が形成されている。このように構成したことにより静電偏向器と静電偏向器と或いは他の部材として絶縁体等で形成された支持部材を介在して上下に積層して配置する場合に位置決めが容易にできメンテナンス或いは取り付けに要する時間の短縮効率化が図れることになる。なお、凹部１６００または／及び凸部１６０１の外側は中層６０４の途中から切り込んでいるが内層６０６にのみに形成してもよい。
【０２０３】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図３４に示すように、静電偏向器の筒状基材６１２の上面（図中の上部（電子銃５０１側））には、円状の切欠き部としての第1の凹部１６００が形成され、静電偏向器の筒状基材６１２の下面（図中の下部（半導体ウエハＷの配置側））には、円状の切欠き部としての第2の凹部１６０２が形成されている。このように構成したことにより静電偏向器と静電偏向器と或いは他の部材として絶縁体等で形成された支持部材を介在して上下に積層して配置する場合に位置決めが容易にできメンテナンス或いは取り付けに要する時間の短縮効率化が図れることになる。なお、凹部１６００，１６０２の外側は中層６０４の途中から切り込んでいるが内層６０６にのみに形成してもよい。
【０２０４】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図３５に示すように、静電偏向器の筒状基材６１２の上面（図中の上部（電子銃５０１側））には、リング状の切欠き部としての第1の凹部１６００が形成され、静電偏向器の筒状基材６１２の下面（図中の下部（半導体ウエハＷの配置側））には、リング状の切欠き部としての第2の凹部１６０２が形成されている。さらに、第1の凹部１６００または／及び第2の凹部１６０２の内側には円状の切欠き部としての第３の凹部１６０３が形成されている。このように電気的に絶縁である材質の中層６０４だけ突出させることにより例えば、静電偏向器を上下に積層させた場合、互いの中層６０４だけの接触となるので他の部材として絶縁体等で形成された支持部材を介在しなくてもよくシステムの効率化が図れることになる。また、外層６０１にはリング状の切欠き部としての第４の凹部１６０４が形成されている。このように構成したことにより静電偏向器の外周からの他の部材として絶縁体等で形成された支持部材による支持が容易となる。なお、凹部１６００，１６０２，１６０３の外側は中層６０４の途中から切り込んでいるが内層６０６にのみに形成してもよい。以上の様に静電偏向器の上面または／及び下面側に多様な凸部または／及び凹部を備えた例を述べたがそれぞれ静電偏向器の取り付け或いは位置合わせに効率を上げるために組み合わせで静電偏向器の上面または／及び下面側に多様な凸部または／及び凹部を備えてもよい。
【０２０５】
次に、本実施例の静電偏向器における製造について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図３６に示すように、まず、静電偏向器の内層６０６の電子線通過部６０９側に電圧導入端子６０５と接触自在に構成された所定の部材、例えば、導電性の部材１７００を配置する。この導電性の部材１７００に電圧導入端子孔１６０５に電圧導入端子６０５を外層６０１の外側より挿入し、電圧導入端子６０５の先端部１７０１を導電性の部材１７００に押圧し電圧導入端子６０５を静電偏向器自体に取り付ける。なお、電圧導入端子６０５の先端部１７０１は、導電性の部材１７００と電気的接触を確実とするために凸部１７０１、例えば複数の針形状の物を有している。この後、図３７にも示すように、導電性の部材１７００を所定の厚みまで削り落とす。この削り落とす際の厚みは電極膜６０３の厚みより薄くする方が好ましい。なお、導電性の部材１７００は少なくともその一部は削り落とされることから犠牲部材と言うこともできる。
【０２０６】
この後、静電偏向器の内層６０６の電子線通過部６０９側に前述した電極膜６０３をスパッタ法或いはメッキ法にて所定の厚みに形成する。このとき静電偏向器の内層６０６の電子線通過部６０９側の電極膜６０３は凸凹が発生しないようにすることが好ましい。したがって、電子銃５０１からの電子線に対してフラットな面にすることで悪影響を及ぼすことを抑制している。なお、他の例として、一旦、電極膜６０３の下地膜（第1の膜）を形成しておいた後に導電性の部材１７００を配置し、この導電性の部材１７００に電圧導入端子孔１６０５に電圧導入端子６０５を外層６０１の外側より挿入し、電圧導入端子６０５の先端部１７０１を導電性の部材１７００に押圧し電圧導入端子６０５を静電偏向器自体に取り付ける。この後、導電性の部材１７００を所定の厚みまで削り落とす。この後、静電偏向器の内層６０６の電子線通過部６０９側に前述した本地膜（第2の膜）としての電極膜６０３をスパッタ法或いはメッキ法にて所定の厚みに形成することとしてもよい。
【０２０７】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図３８に示すように、静電偏向器の筒状基材６１２の空間部６０８は、楕円状に形成され、さらに楕円状の凹部１８００が複数個所、例えば２ヶ所設けられている。また、電極６０３の一部は均等に空間部６０８の所定部分まで形成されている。さらに前記凹部１８００の終端部近傍より第1の導電膜６０２が配置されるよう構成されている。このように、空間部６０８を楕円状に形成したことにより静電偏向器自体の径方向の大きさを小さくすることが可能となる。また、凹部１８００を備えたことにより空間部６０８自体の実質的な容積を確保でき異常放電等の不具合の発生を抑制することができる。
【０２０８】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図３９に示すように、静電偏向器の筒状基材６１２は、導電部材、例えば金属で内層１８００部が形成され、その外周に外層６０１が前述の絶縁部材、例えばセラミックスにて形成されている。なお、ここでの静電偏向器は８極の電極の場合を示している。なお、連通部６０７は図４０にも示すように、静電偏向器の中心部から放射状に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層６０１が見えるように構成されている。また、内層１８００部と外層６０１とは実質的に材質が異なるために接合或いはロウ付けにて一体化されている。このように構成したことにより、従来技術に比べ1つの連通部６０７（溝）に対し絶縁面積を小さくできると言う効果がある。また、溝加工が金属であるために加工がしやすいという利点がある。さらに、加工が容易となるので絶縁箇所である外層６０１までのアスペクト比（溝の長さ／溝幅）を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。
【０２０９】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図４１に示すように、静電偏向器の筒状基材６１２連通部６０７は、静電偏向器の中心部から放射線状に溝が形成されるが複数の階段状に形成されている。したがって、静電偏向器の中心部から放射状に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層６０１が見えないように構成されている。このように構成したことにより前述したようにアスペクト比（溝の長さ／溝幅）を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。
【０２１０】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図４２に示すように、静電偏向器の筒状基材６１２連通部６０７は、静電偏向器の中心部から放射線状の溝または静電偏向器の中心部から放射線状より所定の角度（第1の角度）、例えば放射線状を０度とした場合、θ１度の直線の溝と所定の距離の後、静電偏向器の中心部から放射線状の溝または静電偏向器の中心部から放射線状より所定の角度（第1の角度）、例えば放射線状を０度とした場合、−θ２度の直線の溝とで形成されている。したがって、静電偏向器の中心部から放射状に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層６０１が見えないように構成されている。このように構成したことにより前述したようにアスペクト比（溝の長さ／溝幅）を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。
【０２１１】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図４３に示すように、内層１８００部には、凹部１８０１が形成され、静電偏向器の積層における接触取り付け、或いは支持部材との取り付け位置決め等を容易とした構造とされている。なお、本実施の形態においては、外層６０１の厚みより内層１８００の厚みが薄くなっているが、例えば凹部１８０１は、外層６０１の径方向の途中から内層１８００まで形成してもよく適宜選択することが可能である。静電偏向器の筒状基材６１２連通部６０７は、静電偏向器の中心部から放射線状に溝が形成されるが複数の階段状に形成されている。したがって、静電偏向器の中心部から放射状に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層６０１が見えないように構成されている。このように構成したことにより前述したようにアスペクト比（溝の長さ／溝幅）を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。
【０２１２】
次に、本実施例の静電偏向器における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図４４に示すように、静電偏向器の筒状基材６１２は、導電部材、例えば金属で内層１８００部（この部分が前述の内層６０６の部分）が形成され、その外周に中層６０４が前述した部材で形成され、その外周に外層６０１が前述の絶縁部材、例えばセラミックスにて形成されている。なお、ここでの静電偏向器は８極の電極の場合を示している。なお、連通部６０７は図４０にも示すように、静電偏向器の中心部か階段状（放射状でもよい）に溝が形成され静電偏向器の中心部から目視で外層６０１が見えないように構成されている。また、内層１８００部と中層６０４とは実質的に材質が異なるために接合或いはロウ付けにて一体化されている。このように構成したことにより、従来技術に比べ1つの連通部６０７（溝）に対し絶縁面積を小さくできると言う効果がある。また、溝加工が金属であるために加工がしやすいという利点がある。さらに、加工が容易となるので絶縁箇所である外層６０１までのアスペクト比（溝の長さ／溝幅）を大きく取ることが可能となりドリフトが小さい偏向電極を形成することができる。このように、静電偏向器の構成については以上の実施の形態での組み合わせにおいて想定の範囲で適宜構成すればよいことはいうまでもない。
【０２１３】
次に、本実施例の基板処理装置における他の実施の形態について説明する。なお、上述した実施例と同じ構成については同符号をつけることで詳細な説明については省略するものとする。図４５に示すように、排気機構、例えば、イオンポンプ、例えば、同軸型のイオンポンプ等の磁場発生機構を使用する場合、図の様にある一定方向の磁場１９００が発生することとなる。この磁場１９００は、電子銃５０１から発生する電子線の直進を妨げ曲折２００２させることとなる。この障害を抑制するためにイオンポンプ等のような磁場発生源、例えば移動機構で使用するモーター、電源、例えばアンプ部１３０或いは制御機構等を囲う露光処理室4外から電子線の進行を補正する偏向補正手段としての磁場抑制機構(第三の磁気シールド)、例えば非電磁的に磁気シールドを行う磁性シールド部材２００１、例えば、パーマロイ、電磁軟鉄、電磁鋼鉄、センダスト、フェライト等の材質からなる部材を備えている。磁性シールド部材２００１は、図示しない移動機構により磁場１９００を補正し電子線の曲折部２００２を補正するよう構成されている。なお、磁性シールド部材２００１の移動については制御機構により自動的に移動機構を制御するように構成してもよく、手動にて位置合わせ自在に構成してもよい。
【０２１４】
また、磁性シールド部材２００１に上記のような固定シールドではなく変動磁性抑制機構(第三の磁気シールド)、例えば電磁的に磁気シールドを行う磁性シールド部材、例えば、ヘルムホイルコイルを使用する場合、必要でない場合は移動機構を設けなくてもよい。なお、このような磁場を発生するものはDC的な磁場を発生するものでその目的が達成できる場合はそのようなシールドを使用してもよい。コラム１００自体を本シールドで囲うことも考えられる。
【０２１５】
また、前述の第二の磁気シールドである磁性シールド部材１５００との関係についてはいずれかが外側に配置してもよく、例えば第二の磁気シールドの内側に第三の磁気シールドを配置または第三の磁気シールドの内側に第二の磁気シールドを配置または第二の磁気シールドの内側に第三の磁気シールドを配置と第三の磁気シールドの内側に第二の磁気シールドを配置との混在配置としてもよい。ただし、前述の固定シールドとしての第一の磁気シールドは第二の磁気シールド及び第三の磁気シールドの外側に配置するほうが磁気を装置外に発生させないという観点から好ましい。
【０２１６】
以上のように、本実施形態においては、露光処理室に設けられる電子線照射装置に組み込まれるコラムの静電偏向器に電子捕獲領域となる空間部を設けているので、電子は空間部内に入り込んで、再び電子線通過部に戻りにくい。更に、空間部内に入り込んだ電子によってチャージアップされても、それは第１導電膜によって速やかに放電される。従って、チャージアップによって電子線が目的の場所以外に偏向されることがなく、チャージアップによる露光精度の低下がない。
【０２１７】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。例えば、既述の実施の形態において、被処理基板として半導体ウエハを挙げて説明したが、ＬＣＤ基板等の基板状のものであってもよい。また、例えば空間部の形状を湾曲部を有する円形状としたが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す概略平面図である。
【図２】図１に示した大気アライナーに係る構成を説明する概略斜視図である。
【図３】図２に示した熱処理部に係る構成を説明する概略斜視図である。
【図４】図２に示した熱処理部に係る構成を説明する概略断面図である。
【図５】図２に示した大気アライナーに係る構成を説明する概略断面図である。
【図６】図１に示した真空予備室に係る構成を説明する概略平面図である。
【図７】図１に示した減圧搬送室に係る構成を説明する概略断面図である。
【図８】図１に示した露光処理部に係る構成を説明する概略平面図である。
【図９】図１に示した基板処理装置の構成に係る処理フローを説明する流れ図である。
【図１０】図１に示した露光処理室に係る構成を説明する概略断面図である。
【図１１】図１０に示した露光処理室の要部に係る構成を説明する概略断面図である。
【図１２】図１０に示した露光処理室の要部に係る構成を説明する概略断面図である。
【図１３】図１２に示したステージの要部に係る構成を説明する概略平面図である。
【図１４】図１０に示した露光処理室の静電チャック機構部に係る構成を説明する図である。
【図１５】図１０に示した露光処理室に設けられた電子線照射装置の基本的な構成を示す概念図である。
【図１６】図１５に示す電子線照射装置のコラムの静電偏向器の概略斜視図である。
【図１７】図１６に示す静電偏向器を上方から見た平面図である。
【図１８】図１６に示す静電偏向器を軸方向に切断した概略斜視図である。
【図１９】図１６に示す静電偏向器の部分平面図である。
【図２０】変形例の静電偏向器を上方から見た平面図である。
【図２１】更に他の変形例の静電偏向器を上方から見た平面図である。
【図２２】更に他の変形例の静電偏向器を上方から見た平面図である。
【図２３】図１５に示す電子線照射装置のコラムのレンズの概略斜視図である。
【図２４】図２３に示したレンズの線Ａ―Ａ´で切断した概略断面図である。
【図２５】図１に示した基板処理装置に係る構成を説明する概略平面図である。
【図２６】図１に示した基板処理装置に係る構成を説明する概略断面図である。
【図２７】図１に示した基板処理装置に係る構成を説明する概略断面図である。
【図２８】図１に示した基板処理装置に係る構成を説明する概略斜視図である。
【図２９】図１に示した基板処理装置に係る構成を説明する概略平面図である。
【図３０】図１に示した基板処理装置の制御システムの構成を説明する概略説明図である。
【図３１】図２５に示した本発明の他の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す概略平面図である。
【図３２】図３１に示したヘルムホルツコイルに係る構成を示す概略斜視図である。
【図３３】更に他の静電偏向器を説明する概略断面図である。
【図３４】更に他の静電偏向器を説明する概略断面図である。
【図３５】更に他の静電偏向器を説明する概略断面図である。
【図３６】図１７に示した静電偏向器の製造工程を説明する概略断面図である。
【図３７】図１７に示した静電偏向器の製造工程を説明する概略断面図である。
【図３８】更に他の静電偏向器を説明する概略斜視図である。
【図３９】更に他の静電偏向器を説明する概略斜視図である。
【図４０】図３９の静電偏向器の要部を説明する概略斜視図である。
【図４１】図４０の他の静電偏向器を説明する概略斜視図である。
【図４２】図４０の他の静電偏向器を説明する概略斜視図である。
【図４３】図３９の他の静電偏向器を説明する概略断面図である。
【図４４】図４０の他の静電偏向器を説明する概略平面図である。
【図４５】図３１に示した本発明の他の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す概略説明図である。
【図４６】図２４に示したレンズの他の実施の形態に係る概略断面図である。
【図４７】図２４に示したレンズの他の実施の形態に係る概略断面図である。
【図４８】図４７に示したレンズの他の実施の形態に係る概略断面図である。
【符号の説明】
【０２１９】
５００    電子線照射装置
５０１    電子銃
５２１    第１調整用静電偏向器（ＡＬ１）
５２２    第２調整用静電偏向器（ＡＬ２）
５２３    第３調整用静電偏向器（ＡＬ３）
５２４    第４調整用静電偏向器（ＡＬ４）
５２５    第５調整用静電偏向器（ＡＬ５）
５２６    第６調整用静電偏向器（ＡＬ６）
５３１    第１ブランキング用静電偏向気（ＢＬＫ１）
５３２    第２ブランキング用静電偏向気（ＢＬＫ２）
５４１    第１ＣＰ偏向器（ＣＰ１）
５４２    第２ＣＰ偏向器（ＣＰ２）
６０２    第１導電膜
６０３    偏向電極
６０４    中層
６０７    連通部
６０７ａ  第１連通部
６０７ｂ  第２連通部
６０８    空間部
６０９    電子線通過部
６１０    第２導電膜
６１１    間隙部
６１２    筒状基材
７０３    接続導電膜
７０７    連通部
１５２１、２５２１、３５２１  静電偏向器
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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