(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有し、磁界を発生するコイル部が前記複数のレンズ開口部の周囲に設けられた第３多軸電磁レンズ、および前記複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有し、磁界を発生するコイル部が前記複数のレンズ開口部の周囲に設けられた第４多軸電磁レンズを有し、第１の面に対して略垂直に入射された前記複数の電子ビームを、それぞれ第２の面に略垂直に入射する第１電磁レンズ系と、
前記第２の面に対して略垂直に入射された前記複数の電子ビームを、それぞれ第３の面に略垂直に入射する第２電磁レンズ系と、
前記第１電磁レンズ系及び／又は前記第２電磁レンズ系による、前記複数の電子ビームのそれぞれの回転及び／又は倍率をそれぞれ補正する、前記第３多軸電磁レンズまたは前記第４多軸電磁レンズが有する前記複数のレンズ開口部のそれぞれに設けられた複数の回転・倍率補正レンズ系と
を備え、
前記複数の回転・倍率補正レンズ系のそれぞれは、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの倍率を補正する第１回転・倍率補正レンズと、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの倍率を補正する第３回転・倍率補正レンズと、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第４多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの倍率を補正する第４回転・倍率補正レンズと
を有する電子ビーム処理装置。
【請求項２】
前記複数の回転・倍率補正レンズ系のそれぞれは、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの回転を補正する第２回転・倍率補正レンズと、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第４多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの回転を補正する第５回転・倍率補正レンズと
をさらに有する請求項１に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項３】
複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有し、磁界を発生するコイル部が前記複数のレンズ開口部の周囲に設けられた第３多軸電磁レンズ、および前記複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有し、磁界を発生するコイル部が前記複数のレンズ開口部の周囲に設けられた第４多軸電磁レンズを有し、第１の面に対して略垂直に入射された前記複数の電子ビームを、それぞれ第２の面に略垂直に入射する第１電磁レンズ系と、
前記第２の面に対して略垂直に入射された前記複数の電子ビームを、それぞれ第３の面に略垂直に入射する第２電磁レンズ系と、
前記第１電磁レンズ系及び／又は前記第２電磁レンズ系による、前記複数の電子ビームのそれぞれの回転及び／又は倍率をそれぞれ補正する、前記第３多軸電磁レンズまたは前記第４多軸電磁レンズが有する前記複数のレンズ開口部のそれぞれに設けられた複数の回転・倍率補正レンズ系と
を備え、
前記複数の回転・倍率補正レンズ系のそれぞれは、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの回転を補正する第１回転・倍率補正レンズと、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの回転を補正する第３回転・倍率補正レンズと、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第４多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの回転を補正する第４回転・倍率補正レンズと
を有する電子ビーム処理装置。
【請求項４】
前記複数の回転・倍率補正レンズ系のそれぞれは、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの倍率を補正する第２回転・倍率補正レンズと、
前記第１の面と前記第２の面との間における前記第４多軸電磁レンズ付近に設けられ、前記電子ビームの照射位置、前記電子ビームの通過位置、または磁界の強度に基づいて、前記電子ビームの倍率を補正する第５回転・倍率補正レンズと
をさらに有する請求項３に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項５】
前記第１回転・倍率補正レンズ及び前記第３回転・倍率補正レンズは、前記第３多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界内に設けられる請求項１又は請求項３に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項６】
前記第４回転・倍率補正レンズは、前記第４多軸電磁レンズの焦点位置を略中心として設けられる請求項１又は請求項３に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項７】
前記第１回転・倍率補正レンズと前記第３回転・倍率補正レンズとは、前記第２回転・倍率補正レンズを挟んで対向する位置に設けられる請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項８】
前記第５回転・倍率補正レンズは、前記第４多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界内に設けられる請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項９】
前記第５回転・倍率補正レンズは、前記電子ビームの照射方向において、前記第４多軸電磁レンズと略等しい位置に設けられる請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１０】
前記第２回転・倍率補正レンズは、前記第３多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界内に設けられる請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１１】
前記第２回転・倍率補正レンズは、前記電子ビームの照射方向において、前記第３多軸電磁レンズと略等しい位置に設けられる請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１２】
前記第４回転・倍率補正レンズは、当該第４回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームの前記第３の面における照射位置に基づいて、当該電子ビームを補正する請求項１又は請求項３に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１３】
前記第４回転・倍率補正レンズは、当該第４回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームの前記第１の面における通過位置に基づいて、当該電子ビームを補正する請求項１又は請求項３に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１４】
前記第４回転・倍率補正レンズは、当該第４回転・倍率補正レンズを通過する前記電子ビームが通過する前記第５回転・倍率補正レンズによる、前記電子ビームを補正する請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１５】
前記第４回転・倍率補正レンズは、前記第１電磁レンズ系及び／又は前記第２電磁レンズ系による、前記電子ビームを補正する請求項１又は請求項３に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１６】
前記第５回転・倍率補正レンズは、当該第５回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームの前記第３の面における照射位置に基づいて、当該電子ビームを補正する請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１７】
前記第５回転・倍率補正レンズは、当該第５回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームの前記第１の面における通過位置に基づいて、当該電子ビームを補正する請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１８】
前記第５回転・倍率補正レンズは、前記第４多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界の強度に基づいて、前記電子ビームを補正する請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項１９】
前記第２回転・倍率補正レンズは、前記第３多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界の強度に基づいて、前記電子ビームを補正する請求項２又は請求項４に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項２０】
前記第１電磁レンズ系は、前記第１の面に対して入射された前記複数の電子ビームをそれぞれ縮小して前記第２の面に入射し、
前記第２電磁レンズ系は、前記第２の面に対して入射された前記複数の電子ビームをそれぞれ縮小して前記第３の面に入射する請求項１乃至請求項１９のいずれかに記載の電子ビーム処理装置。
【請求項２１】
前記第２電磁レンズ系は、
前記複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有する第５多軸電磁レンズと、
前記複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有する第６多軸電磁レンズと
を有する請求項１乃至請求項２０のいずれかに記載の電子ビーム処理装置。
【請求項２２】
前記第３多軸電磁レンズと前記第４多軸電磁レンズとは、前記第３多軸電磁レンズの焦点距離と前記第４多軸電磁レンズの焦点距離とを加算した距離隔てて設けられ、
前記第５多軸電磁レンズと前記第６多軸電磁レンズとは、前記第５多軸電磁レンズの焦点距離と前記第６多軸電磁レンズの焦点距離とを加算した距離隔てて設けられる請求項２１に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項２３】
前記第３多軸電磁レンズは、第１の方向に磁界を形成し、
前記第４多軸電磁レンズは、前記第１の方向と略反対の方向である第２の方向に磁界を形成し、
前記第５多軸電磁レンズは、前記第２の方向に磁界を形成し、
前記第６多軸電磁レンズは、前記第１の方向に磁界を形成する請求項２１又は請求項２２に記載の電子ビーム処理装置。
【請求項２４】
前記第２の面と前記第３の面との間に設けられ、前記第３の面における前記複数の電子ビームを照射すべき位置に、前記複数の電子ビームをそれぞれ偏向する偏向系をさらに備える請求項１乃至請求項２３のいずれかに記載の電子ビーム処理装置。
【請求項２５】
前記複数の電子ビームをそれぞれ発生する複数の電子銃と、
前記複数の電子銃がそれぞれ発生した前記複数の電子ビームを、前記第１の面に略垂直に入射する照射電子光学系と
をさらに備える請求項１乃至請求項２４のいずれかに記載の電子ビーム処理装置。
【請求項２６】
前記第１の面に対して略垂直に入射された前記複数の電子ビームのそれぞれを、さらに複数の電子ビームに分割する複数の補正電子光学系をさらに備える請求項２５に記載の電子ビーム処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビーム露光装置及び電子ビーム処理装置に関する。特に本発明は、複数の電子ビームにより精度よくウェハにパターンを露光することができる電子ビーム露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体デバイスの微細化に伴い、高解像度化かつ高スループット化を実現するため、様々な電子ビーム露光装置が開発されている。例えば、特開平１１−１７６７３７号公報には、ウェハ上の転写位置、ウェハの高さ、ビーム電流、及びパターンの散らばり具合に応じて、電子ビームの偏向歪みを補正する分割転写方式の電子ビーム露光装置が開示されている。また、特開平９−２４５７０８号公報には、電子ビームが縮小される際に発生する収差を予め補正する電子ビーム露光装置が開示されている。また、特開２００１−２６７２２１号公報には、電子ビームを分割することにより形成された複数の電子ビームの歪曲収差を補正する電子ビーム露光装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−１７６７３７号公報に開示された電子ビーム露光装置では、複数の偏向器のそれぞれに、ウェハ上の転写位置、ウェハの高さ、ビーム電流、及びパターンの散らばり具合に応じて算出された補正データを供給するので、補正データを算出する関数が複雑になってしまうという課題がある。また、特開平９−２４５７０８号公報に開示された電子ビーム露光装置、及び特開２００１−２６７２２１号公報に開示された電子ビーム露光装置では、電子ビームが縮小される際に発生する電子ビームの像の回転を補正することが困難であるという課題がある。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電子ビーム露光装置及び電子ビーム処理装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、電子ビーム処理装置であって、複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有する第３多軸電磁レンズ、および複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数の開口部を有する第４多軸電磁レンズを有し、第１の面に対して略垂直に入射された複数の電子ビームを、それぞれ第２の面に略垂直に入射する第１電磁レンズ系と、第２の面に対して略垂直に入射された複数の電子ビームを、それぞれ第３の面に略垂直に入射する第２電磁レンズ系と、第１電磁レンズ系及び／又は第２電磁レンズ系による、複数の電子ビームのそれぞれの回転及び／又は倍率をそれぞれ補正する複数の回転・倍率補正レンズ系と
を備え、複数の回転・倍率補正レンズ系のそれぞれは、第１の面と第２の面との間における第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの倍率を補正する第１回転・倍率補正レンズと、第１の面と第２の面との間における第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの倍率を補正する第３回転・倍率補正レンズと、第１の面と第２の面との間における第４多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの倍率を補正する第４回転・倍率補正レンズとを有する。
【０００６】
複数の回転・倍率補正レンズ系のそれぞれは、第１の面と第２の面との間における第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの回転を補正する第２回転・倍率補正レンズと、第１の面と第２の面との間における第４多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの回転を補正する第５回転・倍率補正レンズとをさらに有してもよい。
【０００７】
本発明の第２の形態によると、電子ビーム処理装置であって、複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有する第３多軸電磁レンズ、および複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数の開口部を有する第４多軸電磁レンズを有し、第１の面に対して略垂直に入射された複数の電子ビームを、それぞれ第２の面に略垂直に入射する第１電磁レンズ系と、第２の面に対して略垂直に入射された複数の電子ビームを、それぞれ第３の面に略垂直に入射する第２電磁レンズ系と、第１電磁レンズ系及び／又は第２電磁レンズ系による、複数の電子ビームのそれぞれの回転及び／又は倍率をそれぞれ補正する複数の回転・倍率補正レンズ系とを備え、複数の回転・倍率補正レンズ系のそれぞれは、第１の面と第２の面との間における第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの回転を補正する第１回転・倍率補正レンズと、第１の面と第２の面との間における第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの回転を補正する第３回転・倍率補正レンズと、第１の面と第２の面との間における第４多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの回転を補正する第４回転・倍率補正レンズとを有する。
【０００８】
複数の回転・倍率補正レンズ系のそれぞれは、第１の面と第２の面との間における第３多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの倍率を補正する第２回転・倍率補正レンズと、第１の面と第２の面との間における第４多軸電磁レンズ付近に設けられ、電子ビームの倍率を補正する第５回転・倍率補正レンズとをさらに有してもよい。
【０００９】
第１回転・倍率補正レンズ及び第３回転・倍率補正レンズは、第３多軸電磁レンズの開口部が形成する磁界内に設けられてもよい。第４回転・倍率補正レンズは、第４多軸電磁レンズの焦点位置を略中心として設けられてもよい。第１回転・倍率補正レンズと第３回転・倍率補正レンズとは、第２回転・倍率補正レンズを挟んで対向する位置に設けられてもよい。
【００１０】
第５回転・倍率補正レンズは、第４多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界内に設けられてもよい。第５回転・倍率補正レンズは、電子ビームの照射方向において、第４多軸電磁レンズと略等しい位置に設けられてもよい。第２回転・倍率補正レンズは、第３多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界内に設けられてもよい。第２回転・倍率補正レンズは、電子ビームの照射方向において、第３多軸電磁レンズと略等しい位置に設けられてもよい。
【００１１】
第４回転・倍率補正レンズは、当該第４回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームの第３の面における照射位置に基づいて、当該電子ビームを補正してもよい。第４回転・倍率補正レンズは、当該第４回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームの第１の面における通過位置に基づいて、当該電子ビームを補正してもよい。第４回転・倍率補正レンズは、当該第４回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームが通過する第５回転・倍率補正レンズによる、電子ビームを補正してもよい。第４回転・倍率補正レンズは、第１電磁レンズ系及び／又は第２電磁レンズ系による、電子ビームを補正してもよい。
【００１２】
第５回転・倍率補正レンズは、当該第５回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームの第３の面における照射位置に基づいて、当該電子ビームを補正してもよい。第５回転・倍率補正レンズは、当該第５回転・倍率補正レンズを通過する電子ビームの第１の面における通過位置に基づいて、当該電子ビームを補正してもよい。第５回転・倍率補正レンズは、第４多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界の強度に基づいて、電子ビームを補正してもよい。
【００１３】
第２回転・倍率補正レンズは、第３多軸電磁レンズのレンズ開口部が形成する磁界の強度に基づいて、電子ビームを補正してもよい。
【００１４】
第１電磁レンズ系は、第１の面に対して入射された複数の電子ビームをそれぞれ縮小して第２の面に入射し、第２電磁レンズ系は、第２の面に対して入射された複数の電子ビームをそれぞれ縮小して第３の面に入射してもよい。
【００１５】
第２電磁レンズ系は、複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有する第５多軸電磁レンズと、複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部を有する第６多軸電磁レンズとを有してもよい。
【００１６】
第３多軸電磁レンズと第４多軸電磁レンズとは、第３多軸電磁レンズの焦点距離と第４多軸電磁レンズの焦点距離とを加算した距離隔てて設けられ、第５多軸電磁レンズと第６多軸電磁レンズとは、第５多軸電磁レンズの焦点距離と第６多軸電磁レンズの焦点距離とを加算した距離隔てて設けられてもよい。
【００１７】
第３多軸電磁レンズは、第１の方向に磁界を形成し、第４多軸電磁レンズは、第１の方向と略反対の方向である第２の方向に磁界を形成し、第５多軸電磁レンズは、第２の方向に磁界を形成し、第６多軸電磁レンズは、第１の方向に磁界を形成してもよい。
【００１８】
第２の面と第３の面との間に設けられ、第３の面における複数の電子ビームを照射すべき位置に、複数の電子ビームをそれぞれ偏向する偏向系をさらに備えてもよい。
【００１９】
複数の電子ビームをそれぞれ発生する複数の電子銃と、複数の電子銃がそれぞれ発生した複数の電子ビームを、第１の面に略垂直に入射する照射電子光学系とをさらに備えてもよい。
【００２０】
第１の面に対して略垂直に入射された複数の電子ビームのそれぞれを、さらに複数の電子ビームに分割する複数の補正電子光学系をさらに備えてもよい。
【００２２】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置１０の構成の一例を示す。電子ビーム露光装置１０は、電子ビームにより、ウェハ１４６に所定の露光処理を施すための露光部１００と、露光部１００の各構成の動作を制御する制御系２００とを備える。なお、図中の一点鎖線は、電子ビームの光軸Ａを示し、点線は、電子ビームの焦点面Ｂ１、焦点面Ｂ２、焦点面Ｂ３、焦点面Ｂ４を示す。
【００２５】
露光部１００は、筐体１０２内部に、電子ビームを発生し焦点面Ｂ１に対して入射する複数の電子銃１１０と、焦点面Ｂ１に対して入射された複数の電子ビームの断面をそれぞれ拡大し、複数の電子ビームをそれぞれ集束して焦点面Ｂ２に入射する照射電子光学系１１６と、複数の電子ビームをそれぞれ分割し、複数の分割電子ビームを含む電子ビームを生成する複数の補正電子光学系１１８と、焦点面Ｂ２から入射された複数の電子ビームの断面をそれぞれ縮小し、複数の電子ビームをそれぞれ集束して焦点面Ｂ３に入射する複数の第１電磁レンズ系１２４と、複数の電子ビームの回転及び／又は倍率をそれぞれ補正する複数の回転・倍率補正レンズ系１２５と、焦点面Ｂ３から入射された複数の電子ビームの断面をそれぞれ縮小し、複数の電子ビームをそれぞれ集束して焦点面Ｂ４（即ちウェハ１４６の表面）に入射する第２電磁レンズ系１３０と、ウェハ１４６における電子ビームを照射すべき位置に複数の電子ビームをそれぞれ偏向する複数の偏向系１４２と、焦点面Ｂ４（即ちウェハ１４６の表面）においてマークに照射された電子ビームの反射電子を検出する反射電子検出部１４４と、ウェハ１４６が載置されるウェハステージ１４８とを備える。
【００２６】
電子銃１１０は、カソード１０４と、グリッド１０６と、アノード１０８とを有する。カソード１０４から放射された電子ビームは、グリッド１０６とアノード１０８との間でクロスオーバ像を形成する。グリッド１０６に印加する電圧を変化させることによりクロスオーバ像の大きさを変化させる。
【００２７】
照射電子光学系１１６は、第１多軸電磁レンズ１１２及び第２多軸電磁レンズ１１４を有する。第１多軸電磁レンズ１１２は、複数の電子ビームのそれぞれが通過する複数のレンズ開口部１１１を有する。また、第２多軸電磁レンズ１１４は、複数の電子ビームのそれぞれが通過する複数のレンズ開口部１１３を有する。そして、照射電子光学系１１６は、第１多軸電磁レンズ１１２及び第２多軸電磁レンズ１１４により、複数の電子銃１１０がそれぞれ発生した複数の電子ビームをそれぞれ拡大し、焦点面Ｂ２に垂直に入射する。即ち、照射電子光学系１１６は、複数の補正電子光学系１１８のそれぞれにおける所望の領域に、複数の電子ビームをそれぞれ略垂直に入射する。
【００２８】
補正電子光学系１１８は、後述するアパーチャアレイ、ブランカアレイ、電磁レンズアレイ、ストッパアレイを有し、焦点面Ｂ２対して略垂直に入射された電子ビームを複数の電子ビームに分割し、複数の分割電子ビームを含む電子ビームを生成する。そして、補正電子光学系１１８は、複数の分割電子ビームの焦点位置をそれぞれ調整する。
【００２９】
第１電磁レンズ系１２４は、第３多軸電磁レンズ１２０及び第４多軸電磁レンズ１２２を有する。第３多軸電磁レンズ１２０は、複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部１１９を有する。また、第４多軸電磁レンズ１２２は、複数の電子ビームがそれぞれ通過するレンズ開口部１２１を有する。
【００３０】
第１電磁レンズ系１２４は、第３多軸電磁レンズ１２０と第４多軸電磁レンズ１２２とが光軸Ａの方向に並んで設けられたダブレットである。言い換えると、第１電磁レンズ系１２４は、第３多軸電磁レンズ１２０の複数のレンズ開口部１１９と、第４多軸電磁レンズ１２２の複数のレンズ開口部１２１とによって構成された複数のダブレットを有する。第３多軸電磁レンズ１２０の焦点距離（即ちレンズ開口部１１９の焦点距離）がｆ１であり、第４多軸電磁レンズ１２２の焦点距離（即ちレンズ開口部１２１の焦点距離）がｆ２である場合、第３多軸電磁レンズ１２０と第４多軸電磁レンズ１２２とは、ｆ１とｆ２とを加算した距離隔てて設けられる。第１電磁レンズ系１２４の物点は、第３多軸電磁レンズ１２０の焦点位置（即ち焦点面Ｂ２）にあり、第１電磁レンズ系１２４の像点は、第４多軸電磁レンズ１２２の焦点位置（即ち焦点面Ｂ３）にある。そして、第１電磁レンズ系１２４は、複数の電子ビームの断面をそれぞれｆ２／ｆ１に縮小する。
【００３１】
また、第３多軸電磁レンズ１２０と第４多軸電磁レンズ１２２とは、互いに逆方向に作用する磁界を形成することが望ましい。第３多軸電磁レンズ１２０及び第４多軸電磁レンズ１２２は、光軸Ａを略中心として巻かれたコイルを有する。そして、第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９、及び第４多軸電磁レンズ１２２は、光軸Ａに略平行な磁界を形成する。第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９が光軸Ａに略平行な第１の方向に磁界を形成する場合、第４多軸電磁レンズ１２２のレンズ開口部１２１は、第１の方向と略反対の方向である第２の方向光に磁界を形成することが望ましい。第３多軸電磁レンズ１２０と第４多軸電磁レンズ１２２とが逆方向に作用する磁界を形成することにより、光学系により生じる電子ビームの収差を低減することができる。特に、倍率に関する色収差、回転等を低減することができる。
【００３２】
回転・倍率補正レンズ系１２５は、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａと、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂと、第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃと、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄと、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅとを有する。第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂ、第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃ、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄ、及び第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、静電レンズであることが望ましく、ユニポテンシャルレンズであることが好ましい。
【００３３】
第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂ、第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃ、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄ、及び第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、焦点面Ｂ２と焦点面Ｂ３との間に設けられることが望ましい。また、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａのレンズ軸と、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂのレンズ軸と、第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃのレンズ軸と、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄのレンズ軸と、及び第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅのレンズ軸とは、略同一直線上にあることが好ましい。
【００３４】
第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、第１多軸電磁レンズ１１２、第２多軸電磁レンズ１１４、第３多軸電磁レンズ１２０、第４多軸電磁レンズ１２２、第５多軸電磁レンズ１２６、及び第６多軸電磁レンズ１２８の少なくとも１つによる、電子ビームの光軸Ａに対する電子ビームの回転を補正する。具体的には、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、ウェハ１４６における電子ビームの像の回転量を補正する。
【００３５】
第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、当該第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂを通過する電子ビームのウェハ１４６（即ち焦点面Ｂ４）における照射位置に基づいて、当該電子ビームの回転を補正する。また、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、当該第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂを通過する電子ビームの焦点面Ｂ２における通過位置に基づいて、当該電子ビームの回転を補正してもよい。また、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、当該第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂを通過する電子ビームの第３多軸電磁レンズ１２０における通過位置に基づいて、当該電子ビームの回転を補正してもよい。また、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９が形成する磁界の強度に基づいて、電子ビームの回転を補正してもよい。
【００３６】
第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９が形成する磁界内に設けられることが好ましい。また、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、電子ビームの照射方向において第３電磁レンズ１２０と略等しい位置に設けられることが好ましい。即ち、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂは、第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９のレンズ中心に設けられることが好ましい。第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂがレンズ開口部１１９のレンズ中心に設けられることにより、ウェハ１４６における電子ビームの回転を効率よく補正することができる。
【００３７】
第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ及び第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂによる電子ビームの倍率（即ち縮小率）を補正する。具体的には、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ及び第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、ウェハ１４６における電子ビームの像の大きさを補正する。また、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ及び第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、第１多軸電磁レンズ１１２、第２多軸電磁レンズ１１４、第３多軸電磁レンズ１２０、第４多軸電磁レンズ１２２、第５多軸電磁レンズ１２６、及び第６多軸電磁レンズ１２８の少なくとも１つによる電子ビームの回転を補正してもよい。
【００３８】
第１回転・倍率補正レンズ１２５ａは、当該第１回転・倍率補正レンズ１２５ａを通過する電子ビームのウェハ１４６（即ち焦点面Ｂ４）における照射位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正する。また、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａは、当該第１回転・倍率補正レンズ１２５ａを通過する電子ビームの焦点面Ｂ２における通過位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正してもよい。また、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａは、当該第１回転・倍率補正レンズ１２５ａを通過する電子ビームの第３多軸電磁レンズ１２０における通過位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正してもよい。また、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａは、第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９が形成する磁界の強度に基づいて、電子ビームの回転を補正してもよい。
【００３９】
第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、当該第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃを通過する電子ビームのウェハ１４６（即ち焦点面Ｂ４）における照射位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正する。また、第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、当該第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃを通過する電子ビームの焦点面Ｂ２における通過位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正してもよい。また、第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、当該第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃを通過する電子ビームの第３多軸電磁レンズ１２０における通過位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正してもよい。また、第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９が形成する磁界の強度に基づいて、電子ビームの回転を補正してもよい。
【００４０】
第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ及び第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９が形成する磁界内に設けられることが好ましい。また、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ及び第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃは、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂのレンズ軸を略中心として設けられることが好ましい。また、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａと第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃとは、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂを挟んで対向する位置に設けられることが好ましい。
【００４１】
本例においては、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂが電子ビームの回転を補正し、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ及び第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃが電子ビームの倍率を補正するが、他の例においては、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂが電子ビームの倍率を補正し、第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ及び第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃが電子ビームの回転を補正してもよい。
【００４２】
第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、第１多軸電磁レンズ１１２、第２多軸電磁レンズ１１４、第３多軸電磁レンズ１２０、第４多軸電磁レンズ１２２、第５多軸電磁レンズ１２６、及び第６多軸電磁レンズ１２８の少なくとも１つによる、電子ビームの光軸Ａに対する電子ビームの回転を補正する。具体的には、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、ウェハ１４６における電子ビームの像の回転量を補正する。
【００４３】
第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、当該第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅを通過する電子ビームのウェハ１４６（即ち焦点面Ｂ４）における照射位置に基づいて、当該電子ビームの回転を補正する。また、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、当該第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅを通過する電子ビームの焦点面Ｂ２における通過位置に基づいて、当該電子ビームの回転を補正してもよい。また、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、当該第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅを通過する電子ビームの第４多軸電磁レンズ１２２における通過位置に基づいて、当該電子ビームの回転を補正してもよい。また、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、第４多軸電磁レンズ１２２のレンズ開口部１２１が形成する磁界の強度に基づいて、電子ビームの回転を補正してもよい。
【００４４】
第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、第４多軸電磁レンズ１２２のレンズ開口部１２１が形成する磁界内に設けられることが好ましい。また、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、電子ビームの照射方向において第４電磁レンズ１２２と略等しい位置に設けられることが好ましい。即ち、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅは、第４多軸電磁レンズ１２２のレンズ開口部１２１のレンズ中心に設けられることが好ましい。第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅがレンズ開口部１２１のレンズ中心に設けられることにより、ウェハ１４６における電子ビームの回転を効率よく補正することができる。
【００４５】
第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄは、当該第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄを通過する電子ビームのウェハ１４６（即ち焦点面Ｂ４）における照射位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正する。また、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄは、当該第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄを通過する電子ビームの焦点面Ｂ２における通過位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正してもよい。また、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄは、当該第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄを通過する電子ビームの第４多軸電磁レンズ１２２における通過位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正してもよい。また、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄは、第４多軸電磁レンズ１２２のレンズ開口部１１９が形成する磁界の強度に基づいて、電子ビームの回転を補正してもよい。
【００４６】
第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄは、第４多軸電磁レンズ１２２の焦点位置Ｃ１（即ちレンズ開口部１１９の焦点位置）、つまり当該第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄを通過する電子ビームの像のクロスオーバ位置を略中心として設けられることが好ましい。また、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄは、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅのレンズ軸を略中心として設けられることが好ましい。第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄが電子ビームの像のクロスオーバ位置を略中心として設けられることにより、ウェハ１４６における電子ビームの倍率を効率よく補正することができる。
【００４７】
第３多軸電磁レンズ１２０付近に設けられた第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂ、及び第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃの配置と、第４電磁レンズ１２２付近に設けられた第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄ及び第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅの配置とを異ならせることにより、補正効果を打ち消し合いかねないダブレットにおいても、電子ビームの回転及び倍率を補正することができる。
【００４８】
本例においては、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅが電子ビームの回転を補正し、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄが電子ビームの倍率を補正するが、他の例においては、第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅが電子ビームの倍率を補正し、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄが電子ビームの回転を補正してもよい。
【００４９】
第２電磁レンズ系１３０は、第５多軸電磁レンズ１２６及び第６多軸電磁レンズ１２８を有する。第５多軸電磁レンズ１２６は、複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部１２３を有する。また、第６多軸電磁レンズ１２８は、複数の電子ビームがそれぞれ通過するレンズ開口部１２７を有する。
【００５０】
第２電磁レンズ系１３０は、第５多軸電磁レンズ１２６と第６多軸電磁レンズ１２８とが光軸Ａの方向に並んで設けられたダブレットである。言い換えると、第２電磁レンズ系１３０は、第５多軸電磁レンズ１２６の複数のレンズ開口部１２３と、第６多軸電磁レンズ１２８の複数のレンズ開口部１２７とによって構成された複数のダブレットを有する。第５多軸電磁レンズ１２６の焦点距離（即ちレンズ開口部１２３の焦点距離）がｆ３であり、第６多軸電磁レンズ１２８の焦点距離（即ちレンズ開口部１２７の焦点距離）がｆ４である場合、第５多軸電磁レンズ１２６と第６多軸電磁レンズ１２８とは、ｆ３とｆ４とを加算した距離隔てて設けられる。第２電磁レンズ系１３０の物点は、第５多軸電磁レンズ１２６の焦点位置（即ち焦点面Ｂ３）にあり、第２電磁レンズ系１３０の像点は、第６多軸電磁レンズ１２８の焦点位置（即ち焦点面Ｂ４）にある。そして、第２電磁レンズ系１３０は、複数の電子ビームの断面をそれぞれｆ４／ｆ３に縮小する。
【００５１】
また、第５多軸電磁レンズ１２６と第６多軸電磁レンズ１２８とは、互いに逆方向に作用する磁界を形成することが望ましい。第５多軸電磁レンズ１２６及び第６多軸電磁レンズ１２８は、光軸Ａを略中心として巻かれたコイルを有する。そして、第５多軸電磁レンズ１２６のレンズ開口部１２３、及び第６多軸電磁レンズ１２７は、光軸Ａに略平行な磁界を形成する。第３電磁レンズ１２０のレンズ開口部１１９が第１の方向に磁界を形成する場合、第５電磁レンズ１２６のレンズ開口部１２３は、第２の方向に磁界を形成することが望ましい。さらに、第５多軸電磁レンズ１２６のレンズ開口部１２３が第２の方向に磁界を形成する場合、第６多軸電磁レンズ１２８のレンズ開口部１２７は、第２の方向に磁界を形成することが望ましい。第５多軸電磁レンズ１２６と第６多軸電磁レンズ１２８とが逆方向に作用する磁界を形成することにより、光学系により生じる電子ビームの収差を低減することができる。特に、倍率に関する色収差、回転等を低減することができる。
【００５２】
偏向系１４２は、副偏向器１３６と、第１主偏向器１３８と、第２主偏向器１４０とを有する。第１主偏向器１３８及び第２主偏向器は、１ショットの電子ビームで照射可能な領域（ショット領域）を複数含むサブフィールド間で電子ビームを偏向するために用いられる。また、副偏向器１３６は、第１主偏向器１３８及び第２主偏向器１４０よりも偏向量が小さく、サブフィールドにおけるショット領域間の偏向のために用いられる。副偏向器１３６、第１主偏向器１３８、及び第２主偏向器１４０は、８極以上の電極を有する多極円筒電極であることが望ましく、印加信号極性によってはユニポテンシャルレンズの効果を持つことが好ましい。
【００５３】
偏向系１４２は、焦点面Ｂ３と焦点面Ｂ４（即ちウェハ１４６の表面）との間に設けられることが望ましい。また、第１主偏向器１３８は、第６多軸電磁レンズ１２８の焦点位置Ｃ２（即ちレンズ開口部１２７の焦点位置）、つまり当該第１主偏向器１３８を通過する電子ビームの像のクロスオーバ位置を略中心として設けられることが好ましい。また、第１主偏向器１３８は、電子ビームの非点補正を行い、第２主偏向器１４０は、電子ビームの焦点補正を行ってもよい。
【００５４】
なお、焦点面Ｂ２は、電子銃１１０とウェハ１４６との間にあり、焦点面Ｂ３は、焦点面Ｂ２とウェハ１４６との間にある。また、焦点面Ｂ１、焦点面Ｂ２、焦点面Ｂ３、及び焦点面Ｂ４は、光軸Ａと略垂直である。
【００５５】
制御系２００は、統括制御部２０２及び個別制御部２０４を備える。統括制御部２０２は、例えばワークステーションであって、個別制御部２０４が有する各制御部を統括的に管理する。個別制御部２０４は、照射電子光学系制御部２０６と、補正電子光学系制御部２０８と、回転・倍率補正レンズ系制御部２１０と、電磁レンズ系制御部２１２、偏向系制御部２１６と、反射電子処理部２１８と、ウェハステージ制御部２２０とを有する。
【００５６】
照射電子光学系制御部２０６は、照射電子光学系１１６が有する第１多軸電磁レンズ１１２及び第２多軸電磁レンズ１１４に供給する電力を制御する。照射電子光学系制御部２０６は、第１多軸電磁レンズ１１２及び第２多軸電磁レンズ１１４のそれぞれに供給する電力を個別に調整することにより、焦点面Ｂ２において結像される複数の電子ビームの断面をそれぞれ拡大し、さらに複数の電子ビームを補正電子光学系１１８に対してそれぞれ略垂直に入射させる。
【００５７】
補正電子光学系制御部２０８は、アパーチャアレイ、ブランカアレイ、電磁レンズアレイ、及びストッパアレイを有する複数の補正電子光学系１１８を制御する。具体的には、補正電子光学系制御部２０８は、ブランカアレイが有する複数のブランキング電極のそれぞれに印加する電圧を制御する。また、補正電子光学系制御部２０８は、電磁レンズアレイの複数の電磁レンズのそれぞれに供給する電力を制御する。
【００５８】
回転・倍率補正レンズ系制御部２１０は、複数の第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ、複数の第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂ、複数の第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃ、複数の第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄ、及び複数の第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅに印加する電圧をそれぞれ制御する。回転・倍率補正レンズ系制御部２１０は、複数の回転・倍率補正レンズ系１２５を調整することにより、複数の電子ビームのそれぞれを、所望の向きかつ所望の大きさの断面形状を持つようにウェハ１４６に照射させる。
【００５９】
電磁レンズ系制御部２１２は、第１多軸電磁レンズ１１２、第２多軸電磁レンズ１１４、第３多軸電磁レンズ１２０、第４多軸電磁レンズ１２２、第５多軸電磁レンズ１２６、及び第６多軸電磁レンズ１２８に供給する電力を制御する。具体的には、電磁レンズ系制御部２１２は、第３多軸電磁レンズ１２０と第４多軸電磁レンズ１２２とがダブレットを構成するように、第３多軸電磁レンズ１２０のコイル及び第４多軸電磁レンズ１２２のコイルに供給する電流量を調整する。また、電磁レンズ系制御部２１２は、第５多軸電磁レンズ１２６と第６多軸電磁レンズ１２８とがダブレットを構成するように、第５多軸電磁レンズ１２６のコイル及び第６多軸電磁レンズ１２８のコイルに供給する電流量を調整する。
【００６０】
偏向系制御部２１６は、複数の副偏向器１３６、複数の第１主偏向器１３８、及び複数の第２主偏向器１４０のそれぞれによる複数の電子ビームの偏向量をそれぞれ制御する。また、偏向系制御部２１６は、第１主偏向器１３８が電子ビームの非点補正を行うように、第１主偏向器１３８を制御してもよい。また、偏向系制御部２１６は、第１主偏向器１３８が電子ビームの非点補正を行うように、第１主偏向器１３８に印可する電圧を制御してもよい。また、偏向系制御部２１６は、第２主偏向器１４０が電子ビームの焦点補正を行うように、第２主偏向器１４０に印可する電圧を制御してもよい。
【００６１】
反射電子処理部２１８は、反射電子検出部１４４により検出された電気信号に基づいて電子量を示すデジタルデータを検出し、統括制御部２０２に通知する。ウェハステージ制御部２２０は、ウェハステージ１４８を所望の位置に移動させる。
【００６２】
図２は、本実施形態に係る第１多軸電磁レンズ１１２の上面図を示す。なお、電子ビーム露光装置１０に含まれる第２多軸電磁レンズ１１４、第３多軸電磁レンズ１２０、第４多軸電磁レンズ１２２、第５多軸電磁レンズ１２６、第６多軸電磁レンズ１２８も、第１多軸電磁レンズ１６と同様の構成を有することが好ましい。
【００６３】
第１多軸電子レンズ１１２は、コイル部４００及びレンズ部４０２を有する。レンズ部４０２は、電子ビームが通過するレンズ開口部１１１、及びレンズ開口部１１１が含まれる所定の領域であるレンズ領域４０６を有する。コイル部４００は、レンズ部４０２の周囲に設けられて磁界を発生する。そして、複数のレンズ開口部１１１は、それぞれ磁界を生成しレンズを形成する。複数の電子ビームがそれぞれ通過する複数のレンズ開口部１１１は、複数の副偏向器１３６、複数の第１主偏向器１３８、及び／又は複数の第２主偏向器１４０の位置に対応して配置されるのが好ましい。また、レンズ部４０２が、レンズ領域４０６の外周に、複数のレンズ開口部１１１の形成される磁界を均一にするように、電子ビームが通過しない複数のダミー開口部を有してもよい。
【００６４】
図３は、本実施形態に係る第１多軸電磁レンズ１１２の断面図を示す。なお、電子ビーム露光装置１０に含まれる第２多軸電磁レンズ１１４、第３多軸電磁レンズ１２０、第４多軸電磁レンズ１２２、第５多軸電磁レンズ１２６、第６多軸電磁レンズ１２８も、第１多軸電磁レンズ１６と同様の構成を有することが好ましい。
【００６５】
コイル部４００は、磁性導体部材であるコイル部磁性導体部材４０１と、磁界を発生するコイル４０３と有する。また、レンズ部４０２は、磁性導体部材である第１レンズ部磁性導体部材４０４及び第２レンズ部時勢導体部材４０５を有する。そして、第１レンズ部磁性導体部材４０４及び第２レンズ部磁性導体部材４０５の複数のレンズ開口部１１１が、電子ビームを通過させるレンズを形成する。レンズ開口部１１１において、第１レンズ部磁性導体部材４０４及び第２レンズ部磁性導体部材４０５により磁界が形成される。複数のレンズ開口部１１１にそれぞれ入射した電子ビームは、第１レンズ部磁性導体部材４０４及び第２レンズ部磁性導体部材４０５が発生する磁界の影響を受けて、それぞれ独立に集束する。
【００６６】
図４は、本実施形態に係る補正電子光学系１１８の構成の一例を示す。補正電子光学系１１８は、アパーチャアレイ３００、Ｘ方向ブランカアレイ３０２、Ｙ方向ブアンカアレイ３０４、電磁レンズアレイ３０６、及びストッパアレイ３０８を有する。
【００６７】
アパーチャアレイ３００は、基板に電子ビームの断面形状を規定する複数の開口部が形成されており、補正電子光学系１１８に対して略垂直に入射された電子ビームを複数の分割電子ビーム３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ・・・に分割する。Ｘ方向ブランカアレイ３０２は、複数の個別偏向器を有し、アパーチャアレイ３００で分割された複数の分割電子ビームのそれぞれをＸ方向に偏向する。Ｙ方向ブランカアレイ３０４は、複数の微小偏向器を有し、アパーチャアレイ３００で分割された複数の分割電子ビームのそれぞれをＹ方向に偏向する。
【００６８】
電磁レンズアレイ３０６は、複数の静電レンズを有し、Ｘ方向ブランカアレイ３０２及びＹ方向ブランカアレイ３０４を通過した複数の分割電子ビームのそれぞれを集束する。電磁レンズアレイ３０６は、複数の分割電子ビームのそれぞれを独立に集束し、複数の分割電子ビームのそれぞれの焦点位置を調整することにより、第１電磁レンズ系１２４及び／又は第２電磁レンズ系１３０による歪曲収差を補正する。ストッパアレイ３０８は、基板に複数の開口部が形成されており、Ｘ方向ブランカアレイ３０２及び／又はＹ方向ブランカアレイ３０４によって偏向された分割電子ビームを遮断する。分割電子ビーム３１０ｂのように、Ｘ方向ブランカアレイ３０２によってＸ方向に偏向された分割電子ビームは、ストッパアレイ３０８を通過せず、ウェハ１４６への入射が遮断される。また、分割電子ビーム３１０ａ及び３１０ｃのように、Ｘ方向ブランカアレイ３０２及びＹ方向ブランカアレイ３０４によって偏向されなかった分割電子ビームは、ストッパアレイ３０８を通過し、ウェハ１４６へ入射される。
【００６９】
以下、図１、図２、図３、及び図４を参照して、本実施形態に係る電子ビーム露光装置１０の動作について説明する。ウェハステージ１４８には、露光処理が施されるウェハ１４６が載置される。ウェハステージ制御部２２０は、ウェハステージ１４８を移動させて、ウェハ１４６の露光されるべき領域が光軸Ａ近傍に位置するようにする。また、電子銃１１０は、露光処理中において常に電子ビームを照射するので、露光開始前において、電子ビームがウェハ１４６に照射されないように、Ｘ方向ブランカアレイ３０２及び／又はＹ方向ブランカアレイ３０４が電子ビームを偏向する。
【００７０】
照射電子光学系制御部２０６は、複数の電子ビームが補正電子光学系１１８の所望の領域にそれぞれ略垂直に入射されるように、第１多軸電磁レンズ１１２及び第２多軸電磁レンズ１１４を調整する。補正電子光学系制御部２０８は、分割された複数の分割電子ビームのそれぞれが所望の結像条件になるように、複数の補正電子光学系１１８がそれぞれ有する電磁レンズアレイ３０６の複数の静電レンズを調整する。回転・倍率補正レンズ系制御部２１０は、複数の分割電子ビームを有する複数の電子ビームのそれぞれがウェハ１４６において所望の向きかつ所望の大きさの断面形状を持つように、複数の第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ、複数の第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂ、複数の第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃ、複数の第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄ、及び複数の第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅをそれぞれ調整する。電磁レンズ系制御部２１２は、複数の電子ビームのそれぞれがウェハ１４６において所望の向きかつ所望の大きさの断面形状を持つように、第１多軸電磁レンズ１２０、第２多軸電磁レンズ１２２、第３多軸電磁レンズ１２６、及び第４多軸電磁レンズ１２８を調整する。偏向系制御部２１６は、ウェハ１４６の所望の領域に複数の電子ビームが照射されるように、複数の副偏向器１３６、複数の第１主偏向器１３８、及び複数の第２主偏向器１４０をそれぞれ調整する。
【００７１】
照射電子光学系１１６、補正電子光学系１１８、第１電磁レンズ系１２４、複数の回転・倍率補正レンズ系１２５、第２電磁レンズ系１３０、及び複数の偏向系１４２が調整された後、複数の補正電子光学系１１８のＸ方向ブランカアレイ３０２及び／又はＹ方向ブランカアレイ３０４による電子ビームの偏向をそれぞれ停止する。これにより、以下に示すように、複数の電子ビームはウェハ１４６に照射される。
【００７２】
まず、照射電子光学系１１６は、複数の電子銃１１０がそれぞれ発生した複数の電子ビームの断面をそれぞれ拡大し、焦点位置を複数の補正電子光学系１１８にそれぞれ調整して、複数の補正電子光学系１１８の所定の領域にそれぞれ略垂直に照射させる。そして、複数の補正電子光学系１１８において、アパーチャアレイ３００は、電子ビームを複数の分割電子ビームに分割し、断面形状を矩形に形成する。そして、Ｘ方向ブランカアレイ３０２及び／又はＹ方向ブランカアレイ３０４は、複数のブランキング電極のそれぞれに電圧を印加することにより、ウェハ１４６に照射させるか否かを切り替える。Ｘ方向ブランカアレイ３０２及び／又はＹ方向ブランカアレイ３０４によって偏向されない分割電子ビームは、電磁レンズアレイ３０６によって焦点が調整され、ストッパアレイ３０８の開口部を通過する。Ｘ方向ブランカアレイ３０２及び／又はＹ方向ブランカアレイ３０４よって偏向された分割電子ビームは、電磁レンズアレイ３０６によって焦点が調整された後、ストッパアレイ３０８の開口部を通過できず、ストップアレイ３０８に遮断される。
【００７３】
次に、第１電磁レンズ系１２４は、複数の補正電子光学系１１８をそれぞれ通過した、複数の分割電子ビームを有する電子ビームをそれぞれ縮小する。また、複数の回転・倍率補正レンズ系１２５は、第１電磁レンズ系１２４及び第２電磁レンズ系１３０が複数の電子ビームをそれぞれ回転及び縮小する際に発生する電子ビームの光軸Ａに対する回転、及び／又は電子ビームの倍率（即ち縮小率）をそれぞれ補正する。
【００７４】
次に、第２電磁レンズ系１３０は、第１電磁レンズ系１２４が縮小した複数の電子ビームをそれぞれ縮小し、ウェハ１４６に焦点が合うように調整する。また、偏向系１４２は、副偏向器１３６、第１主偏向器１３８、及び第２主偏向器１４０により電子ビームがウェハ１４６上の所定のショット領域に照射されるように偏向する。そして、複数の電子ビームは、ウェハ１４６にそれぞれ照射され、ウェハ１４６上の所定のショット領域にアパーチャアレイ３００の開口部のパターン像が転写される。以上のプロセスにより、ウェハ１４６上の所定のショット領域に、アパーチャアレイ３００の開口部の形状を有するパターンが露光される。
【００７５】
本実施形態に係る電子ビーム露光装置１０によれば、複数の回転・補正レンズ（第１回転・倍率補正レンズ１２５ａ、第２回転・倍率補正レンズ１２５ｂ、第３回転・倍率補正レンズ１２５ｃ、第４回転・倍率補正レンズ１２５ｄ、及び第５回転・倍率補正レンズ１２５ｅ）により、第１電磁レンズ系１２４及び第２電磁レンズ系１３０による電子ビームの回転、倍率等の静的な誤差量を補正するので、電子ビームの回転、倍率、収差等を精度よく補正することができる。また、電子ビーム毎に回転・補正レンズ系１２５が設けられるため、複数の電子ビームのそれぞれの回転、倍率、収差等を精度よく補正することができる。
【００７６】
なお、本発明に係る電子ビーム露光装置１０は、可変矩形を用いた電子ビーム露光装置であってもよく、ブランキング・アパーチャ・アレイ・デバイスを用いた電子ビーム露光装置であってもよい。電子ビーム露光装置１０は、本発明に係る電子ビーム処理装置の一例である。本発明に係る電子ビーム処理装置は、電子ビーム露光装置の他、電子顕微鏡、電子ビームテスタ等であってもよい。
【００７７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７８】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、複数の電子ビームにより精度よくウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電子ビーム露光装置１０の構成の一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る第１電磁レンズ１１２の上面図である。
【図３】本実施形態に係る第１電磁レンズ１１２の断面図である。
【図４】本実施形態に係る補正電子光学系１１８の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・電子ビーム露光装置、１００・・・露光部、１０２・・・筐体、１０４・・・カソード、１０６・・・グリッド、１０８・・・アノード、１１０・・・電子銃、１１１・・・第１レンズ開口部、１１２・・・第１多軸電磁レンズ、１１３・・・第２レンズ開口部、１１４・・・第２多軸電磁レンズ、１１６・・・照射電子光学系、１１８・・・補正電子光学系、１１９・・・第３レンズ開口部、１２０・・・第３多軸電磁レンズ、１２１・・・第４レンズ開口部、１２２・・・第４多軸電磁レンズ、１２３・・・第５レンズ開口部、１２４・・・第１電磁レンズ系、１２５・・・回転・倍率補正レンズ系、１２５ａ・・・第１回転・倍率補正レンズ、１２５ｂ・・・第２回転・倍率補正レンズ、１２５ｃ・・・第３回転・倍率補正レンズ、１２５ｄ・・・第４回転・倍率補正レンズ、１２５ｅ・・・第５回転・倍率補正レンズ、１２６・・・第５多軸電磁レンズ、１２７・・・第６レンズ開口部、１２８・・・第６多軸電磁レンズ、１３０・・・第２電磁レンズ系、１３６・・・副偏向器、１３８・・・第１主偏向器、１４０・・・第２主偏向器、１４２・・・偏向系、１４４・・・反射電子検出部、１４６・・・ウェハ、１４８・・・ウェハステージ、２００・・・制御系、２０２・・・統括制御部、２０４・・・個別制御部、２０６・・・照射電子光学系制御部、２０８・・・補正電子光学系制御部、２１０・・・回転・倍率補正レンズ系制御部、２１２・・・電磁レンズ系制御部、２１６・・・偏向系制御部、２１８・・・反射電子処理部、２２０・・・ウェハステージ制御部、３００・・・アパーチャアレイ、３０２・・・Ｘ方向ブランカアレイ、３０４・・・Ｙ方向ブランカアレイ、３０６・・・電磁レンズアレイ、３０８・・・ストッパアレイ、３１０ａ・・・分割電子ビーム、３１０ｂ・・・分割電子ビーム、３１０ｃ・・・分割電子ビーム、４００・・・コイル部、４０１・・・コイル部磁性導体部材、４０２・・・レンズ部、４０３・・・コイル、４０４・・・第１部磁性導体部材、４０５・・・第２部磁性導体部材、４０６・・・レンズ領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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