JP2003332207A - 電子ビーム露光装置及び電子ビーム処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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を提
供する。 【解決手段】 本発明に係る電子ビーム露光装置は、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、それぞれウェハ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回転をそれぞれ補正
する複数の第１回転補正レンズとを備える。

Description

【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２００１−２６
７２２１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】即ち、本発明の第１の形
態によると、複数の電子ビームによりウェハを露光する
電子ビーム露光装置であって、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、それぞれウ
ェハ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
子ビームの回転をそれぞれ補正する複数の第１回転補正
レンズとを備える。

【０００６】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。

【０００７】第１回転補正レンズは、当該第１回転補正
レンズを通過する電子ビームのウェハにおける照射位置
に基づいて、当該電子ビームの回転を補正してもよい。
第１回転補正レンズは、当該第１回転補正レンズを通過
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、当該電子ビームの回転を補正してもよい。第１回転
補正レンズは、第１の面と第２の面との間に設けられて
もよい。

【０００８】複数の電子ビームの倍率をそれぞれ補正す
る複数の第１倍率補正レンズをさらに備えてもよい。第
１倍率補正レンズは、当該第１倍率補正レンズを通過す
る電子ビームのウェハ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してもよい。第１倍率補正レ
ンズは、当該第１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
ムの倍率を補正してもよい。

【０００９】第１倍率補正レンズは、当該第１倍率補正
レンズを通過する電子ビームが通過する回転補正レンズ
による、電子ビームの倍率を補正してもよい。第１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、電子ビームの倍率を補正してもよい。第
１倍率補正レンズは、第１の面と第２の面との間に設け
られてもよい。

【００１０】第１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第１レンズ開口部を有し、複数
の電子ビームを独立に集束する第１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第２レンズ
開口部を有し、複数の電子ビームを独立に集束する第２
多軸電磁レンズとを有し、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第３レンズ開口部
を有し、複数の電子ビームを独立に集束する第２多軸電
磁レンズ第３電磁レンズと、複数の電子ビームがそれぞ
れ通過する複数の第４レンズ開口部を有し、複数の電子
ビームを独立に集束する第２多軸電磁レンズ第４電磁レ
ンズとを有してもよい。

【００１１】第１多軸電磁レンズは、第１の焦点距離を
有し、第２多軸電磁レンズは、第２の焦点距離を有し、
第１多軸電磁レンズから、実質的に第１の焦点距離と第
２の焦点距離とを加算した距離隔てて設けられ、第３多
軸電磁レンズは、第３の焦点距離を有し、第４多軸電磁
レンズは、第４の焦点距離を有し、第３多軸電磁レンズ
から、実質的に第３の焦点距離と第４の焦点距離とを加
算した距離隔てて設けられてもよい。

【００１２】第１多軸電磁レンズは、第１の方向に磁界
を形成し、第２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３の多軸電
磁レンズは、第２の方向に磁界を形成し、第４多軸電磁
レンズは、第１の方向に磁界を形成してもよい。

【００１３】第１回転補正レンズは、第２多軸電磁レン
ズの第２レンズ開口部が形成する磁界内に設けられても
よい。第１回転補正レンズは、第２レンズ開口部が形成
する磁界の強度に基づいて、電子ビームの回転を補正し
てもよい。第１回転補正レンズは、電子ビームの照射方
向において、第２多軸電磁レンズと略等しい位置に設け
られてもよい。

【００１４】第１回転補正レンズのレンズ軸を略中心と
して設けられ、第１回転補正レンズによる電子ビームの
倍率を補正する第１倍率補正レンズをさらに備えてもよ
い。第１倍率補正レンズは、第２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。

【００１５】第１回転補正レンズのレンズ軸を略中心と
して設けられ、第１電磁レンズ系及び／又は第２電磁レ
ンズ系による、電子ビームの回転を補正する第２回転補
正レンズをさらに備えてもよい。第２回転補正レンズ
は、第１多軸電磁レンズの第１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回転補正レンズは、第
１レンズ開口部が形成する磁界の強度に基づいて、電子
ビームの回転を補正してもよい。第２回転補正レンズ
は、電子ビームの照射方向において第１多軸電磁レンズ
と略等しい位置に設けられてもよい。

【００１６】第２回転補正レンズのレンズ軸を略中心と
して設けられ、第２回転補正レンズによる、電子ビーム
の倍率を補正する第２倍率補正レンズをさらに備えても
よい。第２倍率補正レンズは、第１多軸電磁レンズの第
１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回転補正レンズのレンズ軸を略中心として設けら
れ、第２回転補正レンズによる、電子ビームの倍率を補
正する第３倍率補正レンズをさらに備えてもよい。第２
倍率補正レンズと第３倍率補正レンズとは、第２回転補
正レンズを挟んで対向する位置に設けられてもよい。

【００１７】第１回転補正レンズは、第２多軸電磁レン
ズの第２レンズ開口部が形成する磁界内に設けられても
よい。

【００１８】第２の面と第３の面との間に設けられ、ウ
ェハ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。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。第１の面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。

【００１９】本発明の第２の形態によると、複数の電子
ビームによりウェハを露光する電子ビーム露光装置であ
って、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、それぞれウェハ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倍率をそれぞ
れ補正する複数の第１倍率補正レンズとを備えることを
特徴とする電子ビーム露光装置。

【００２０】本発明の第３の形態によると、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回転をそれぞれ補正する複
数の第１回転補正レンズとを備えることを特徴とする電
子ビーム処理装置。

【００２１】本発明の第４の形態によると、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倍率をそれぞれ補正する複
数の第１回転補正レンズとを備えることを特徴とする電
子ビーム処理装置。

【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Ｂ
３、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１
１６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１
０４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１
２０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１
２０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１
２２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１２
２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１２５
ｂ、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１２
２、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１２５
ｂ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１２５
ｂ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１
２５ｂは、第３多軸電磁レンズ１２０のレンズ開口部１
１９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１２５
ａ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１２５
ａ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１２５
ｃ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１２５
ｃ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１２
５ｃ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１
２５ｃ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１２
２、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１２５
ｅ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１２５
ｅ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１
２５ｅは、第４多軸電磁レンズ１２２のレンズ開口部１
２１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１２５
ｄ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１２５
ｄ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１２
５ｄ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１
２５ｃ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１２
５ｅ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１
２６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１
２６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１
２８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１２
８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１
２６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Ｂ
２、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１１
２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１２５
ｅ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１
３６、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１
４８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４
００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４
０６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４
０３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４０
５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３０
２、Ｙ方向ブアンカアレイ３０４、電磁レンズアレイ３
０６、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、３１０
ｂ、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３
０８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１１
２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１２５
ｅ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１
２８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１
１８、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１
１８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１
１８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３０
８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１２５
ｂ、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１
０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、１１
４・・・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、１２
１・・・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、１２５
ｂ・・・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、１
３０・・・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、２
０４・・・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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ａ ５４１Ｄ (72)発明者 濱口 新一 東京都練馬区旭町１丁目32番１号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 後藤 進 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キャ ノン株式会社内 (72)発明者 早田 康成 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 2H097 CA16 LA10 5C033 DE07 JJ01 JJ05 5C034 BB02 BB08 5F056 AA07 AA33 BA08 BB01 BD02 CB18 CB29 CB30 CB40 EA03 EA04 EA05 EA08

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子ビームによりウェハを露光す
   る電子ビーム露光装置であって、 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、それぞれ前記ウェハ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回転をそれぞれ補正す
   る複数の第１回転補正レンズとを備えることを特徴とす
   る電子ビーム露光装置。
2. 【請求項２】 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
   の面に入射することを特徴とする請求項１に記載の電子
   ビーム露光装置。
3. 【請求項３】 前記第１回転補正レンズは、当該第１回
   転補正レンズを通過する電子ビームの前記ウェハにおけ
   る照射位置に基づいて、当該電子ビームの回転を補正す
   ることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１回転補正レンズは、当該第１回
   転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、当該電子ビームの回転を補正
   することを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光
   装置。
5. 【請求項５】 前記第１回転補正レンズは、前記第１の
   面と前記第２の面との間に設けられることを特徴とする
   請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
6. 【請求項６】 前記複数の電子ビームの倍率をそれぞれ
   補正する複数の第１倍率補正レンズをさらに備えること
   を特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
7. 【請求項７】 前記第１倍率補正レンズは、当該第１倍
   率補正レンズを通過する電子ビームの前記ウェハにおけ
   る照射位置に基づいて、当該電子ビームの倍率を補正す
   ることを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光装
   置。
8. 【請求項８】 前記第１倍率補正レンズは、当該第１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、当該電子ビームの倍率を補正
   することを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光
   装置。
9. 【請求項９】 前記第１倍率補正レンズは、当該第１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
   回転補正レンズによる、前記電子ビームの倍率を補正す
   ることを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光装
   置。
10. 【請求項１０】 前記第１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、
    前記電子ビームの倍率を補正することを特徴とする請求
    項６に記載の電子ビーム露光装置。
11. 【請求項１１】 前記第１倍率補正レンズは、前記第１
    の面と前記第２の面との間に設けられることを特徴とす
    る請求項６に記載の電子ビーム露光装置。
12. 【請求項１２】 前記第１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第１レ
    ンズ開口部を有し、前記複数の電子ビームを独立に集束
    する第１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第２レ
    ンズ開口部を有し、前記複数の電子ビームを独立に集束
    する第２多軸電磁レンズとを有し、 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第３レ
    ンズ開口部を有し、前記複数の電子ビームを独立に集束
    する第２多軸電磁レンズ第３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第４レ
    ンズ開口部を有し、前記複数の電子ビームを独立に集束
    する第２多軸電磁レンズ第４電磁レンズとを有すること
    を特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
13. 【請求項１３】 前記第１多軸電磁レンズは、第１の焦
    点距離を有し、 前記第２多軸電磁レンズは、第２の焦点距離を有し、前
    記第１多軸電磁レンズから、実質的に前記第１の焦点距
    離と前記第２の焦点距離とを加算した距離隔てて設けら
    れ、 前記第３多軸電磁レンズは、第３の焦点距離を有し、 前記第４多軸電磁レンズは、第４の焦点距離を有し、前
    記第３多軸電磁レンズから、実質的に前記第３の焦点距
    離と前記第４の焦点距離とを加算した距離隔てて設けら
    れることを特徴とする請求項１２に記載の電子ビーム露
    光装置。
14. 【請求項１４】 前記第１多軸電磁レンズは、第１の方
    向に磁界を形成し、 前記第２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３の多軸電磁レンズは、前記第２の方向に磁界を
    形成し、 前記第４多軸電磁レンズは、前記第１の方向に磁界を形
    成することを特徴とする請求項１２に記載の電子ビーム
    露光装置。
15. 【請求項１５】 前記第１回転補正レンズは、前記第２
    多軸電磁レンズの前記第２レンズ開口部が形成する磁界
    内に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の電
    子ビーム露光装置。
16. 【請求項１６】 前記第１回転補正レンズは、前記第２
    レンズ開口部が形成する磁界の強度に基づいて、前記電
    子ビームの回転を補正することを特徴とする請求項１５
    に記載の電子ビーム露光装置。
17. 【請求項１７】 前記第１回転補正レンズは、前記電子
    ビームの照射方向において、前記第２多軸電磁レンズと
    略等しい位置に設けられることを特徴とする請求項１２
    に記載の電子ビーム露光装置。
18. 【請求項１８】 前記第１回転補正レンズのレンズ軸を
    略中心として設けられ、前記第１回転補正レンズによる
    前記電子ビームの倍率を補正する第１倍率補正レンズを
    さらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の電子
    ビーム露光装置。
19. 【請求項１９】 前記第１倍率補正レンズは、前記第２
    多軸電磁レンズの焦点位置を略中心として設けられるこ
    とを特徴とする請求項１８に記載の電子ビーム露光装
    置。
20. 【請求項２０】 前記第１回転補正レンズのレンズ軸を
    略中心として設けられ、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、前記電子ビームの回転
    を補正する前記第２回転補正レンズをさらに備えること
    を特徴とする請求項１２に記載の電子ビーム露光装置。
21. 【請求項２１】 前記第２回転補正レンズは、前記第１
    多軸電磁レンズの前記第１レンズ開口部が形成する磁界
    内に設けられることを特徴とする請求項２０に記載の電
    子ビーム露光装置。
22. 【請求項２２】 前記第２回転補正レンズは、前記第１
    レンズ開口部が形成する磁界の強度に基づいて、前記電
    子ビームの回転を補正することを特徴とする請求項２１
    に記載の電子ビーム露光装置。
23. 【請求項２３】 前記第２回転補正レンズは、前記電子
    ビームの照射方向において前記第１多軸電磁レンズと略
    等しい位置に設けられることを特徴とする請求項２０に
    記載の電子ビーム露光装置。
24. 【請求項２４】 前記第２回転補正レンズのレンズ軸を
    略中心として設けられ、前記第２回転補正レンズによ
    る、前記電子ビームの倍率を補正する第２倍率補正レン
    ズをさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の
    電子ビーム露光装置。
25. 【請求項２５】 前記第２倍率補正レンズは、前記第１
    多軸電磁レンズの前記第１レンズ開口部が形成する磁界
    内に設けられることを特徴とする請求項２４に記載の電
    子ビーム露光装置。
26. 【請求項２６】 前記第２回転補正レンズのレンズ軸を
    略中心として設けられ、前記第２回転補正レンズによ
    る、前記電子ビームの倍率を補正する第３倍率補正レン
    ズをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の
    電子ビーム露光装置。
27. 【請求項２７】 前記第２倍率補正レンズと前記第３倍
    率補正レンズとは、前記第２回転補正レンズを挟んで対
    向する位置に設けられることを特徴とする請求項２６に
    記載の電子ビーム露光装置。
28. 【請求項２８】 前記第１回転補正レンズは、前記第２
    多軸電磁レンズの前記第２レンズ開口部が形成する磁界
    内に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の電
    子ビーム露光装置。
29. 【請求項２９】 前記第２の面と前記第３の面との間に
    設けられ、前記ウェハ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ことを特徴とする請求項１
    に記載の電子ビーム露光装置。
30. 【請求項３０】 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ことを特徴とする請求項１に記載の
    電子ビーム露光装置。
31. 【請求項３１】 前記第１の面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
    ることを特徴とする請求項３０に記載の電子ビーム露光
    装置。
32. 【請求項３２】 複数の電子ビームによりウェハを露光
    する電子ビーム露光装置であって、 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、それぞれ前記ウェハ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倍率をそれぞれ補正す
    る複数の第１倍率補正レンズとを備えることを特徴とす
    る電子ビーム露光装置。
33. 【請求項３３】 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回転をそれぞれ補正す
    る複数の第１回転補正レンズとを備えることを特徴とす
    る電子ビーム処理装置。
34. 【請求項３４】 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倍率をそれぞれ補正す
    る複数の第１回転補正レンズとを備えることを特徴とす
    る電子ビーム処理装置。