JP5097764B2 - 構造パターンの高解像度リソグラフィのための、複数の個々に成形された粒子ビームによって基板を照射する装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の個々に成形された制御可能な粒子ビームによって基板（サブストレート）を照射するための装置であって、粒子ビームを発する粒子ビーム源と、第１のアパーチャダイアフラムアレイを照射するための粒子ビームを成形しかつ偏向させるための照射システムであって、アパーチャダイアフラムアレイが、別個の粒子ビームレットを生成するためのマルチフォーマットのダイアフラムアレイである照射システムと、集光レンズ系によって第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイが結像され、かつ第１のマルチダイアフラムアレイに適合される一方で結像比率を考慮に入れるダイアフラムアパーチャを有する第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイと、別個の粒子ビームを個々にビーム偏向するためのマルチビーム偏向システムと、第２のアパーチャダイアフラムアレイによって基板上を通過した粒子ビームレットの縮小像のために少なくとも１つのステージを有する縮小光学系とを備える装置に関する。本発明を、好ましくは電子ビームリソグラフィ、特に半導体産業に適用し、フォトリソグラフィ用にウェーハおよびマスクを直接構造化する。

各技術ノードによって、約３年ごとに、同じサイズの構成部品面上の構造の量が２倍となってきている。それゆえ、マスクに構造を生み出す像生成方法およびウェーハを直接構造化する方法が必要とする書き込み時間が次第に長くなっている。高性能のマスク作製における高解像度の電子ビーム書き込み装置で生産性が落ちた別の理由は、周知のように、解像度が回折により制限されている高生産性のスキャナー対物レンズの構造の解像度を改善するために、マスク構造が予め歪んでいる度合いが増えていることである（光近接効果補正−ＯＰＣ）。

高性能のマスク作製およびウェーハの直接露光において、書き込み回数を減らすことによってコストを削減したいという半導体産業での要望は、現在利用可能な単一ビームによる書き込み技術では、満たされていない。

このため、代わりとなるマルチビームを用いる概念が次第に導入されてきている。マルチ成形ビームリソグラフィ概念は、特に非常に高い集積レベル（＜６５ｎｍの技術）ではスループットをかなり増大させることを約束する。この概念は複数の粒子ビームを同時に提供し、それら複数の粒子ビームの形状およびサイズを調整することができ、かつそれらの基板上の位置を制御することができるという考えに基づく。粒子ビームリソグラフィ装置でスループットを増大させるための２つの主要な方法は、従来技術から公知である。

一方では、近接して並行して動作しかつ形状およびサイズが固定された、微細に集束された粒子ビーム束の大きなアレイ（１０４〜１０７個のビーム）を使用するマルチビームシステム（電子ビームピクセル）に関する解決法である。ここでは、粒子ビーム束の大きなアレイは、被露光基板に実質的に集中して案内され（ステージの動きおよび偏向システム）、かつ被露光パターンに対応して定期的にスイッチが入ったり切られたりする。このピクセル概念は、例えば、ＭＡＰＰＥＲ（非特許文献１参照）、およびＰＭＬ２（非特許文献２参照）に示されている。これらの概念の欠点は、ビーム変調器が非常に複雑であること（数千〜数十万個の偏向システム／レンズ）、および回路レイアウトを損失なく個々のピクセルにまで分解する必要があり、そのためにいずれの階層も圧縮も失われるために、データ伝送速度が高速であることである。

解決法の第２のグループは、異なる領域のビーム断面を基板上に投射することによって、所望の構造を様々な方法で露光するために使用される可変的に成形されたビーム（成形されたプローブとしても公知）に基づいている（ＶＳＢ−可変成形ビーム）。

特許文献１には、かなり複雑なキャラクタプロジェクション（ＣＰ）法が説明されており、そこでは、異なるマスクを２つの平面内で互いに重ね合わせて結像し、かつそれらの間に配置された偏向システムによっておそらく偏向させて、典型的な繰り返しのビームパターンを形成してから縮小して露光に使用するようにする。この方法の欠点は、キャラクタアパーチャジオメトリが作られると、その選択が固定されることにある。異なる導電路距離またはＣＰ寸法を必要とする別の技術レベルには、新しい対のキャラクタアパーチャを必要とする。この露光方法の別の欠点は、原理に伴う事由により、キャラクタ内の電流密度が一定であることにある。従って、特に大きなキャラクタの場合、露光環境に依存する近接効果の補正を行うことが困難であり、そのため、生成されるパターンの有用性および品質に制限を与える。

特許文献２から、アパーチャプレートによって粒子ビームのアレイを生成することが知られている。この粒子ビームのアレイは、共有放射源が集光レンズによってコリメートされて平行に照射される。部分的なビームの全てが補正レンズおよび偏向システムによって個々に補正されて、縮小システムにおいて発生する像面歪みおよび像面湾曲が消滅するようになる。次に、このように生成されたスポットビームのアレイを被露光基板に集中させて案内し、および所望のパターンに対応する適切なときに部分的なビームのスイッチを入れたり消したりする（ブランキングアレイ）。

この方法の欠点は、所与のパターンを露光するために大量のピクセルデータが必要なことである。さらに、ターゲット内で、部分的なビームの全ての位置および焦点面を制御するために、レンズアレイおよび偏向アレイなどの多数の複雑な静電補正素子が必要なことである。この方法における別の欠点は、ターゲット面にある個々のビームが同じサイズを有しかつ固定ポジショングリッドに配置されていることである。被露光パターンの位置決め精度に対する現在の条件を満たすために（配置２〜５ｎｍ）、わずかに位置をオフセットさせて複数回露光を行う必要があり（いわゆるグレイスケール露光またはグレイビーミング）、周知のように、それは、構造のエッジの劣化をもたらし、かつ生産性を低下させる。

特許文献３および特許文献４には、並行して動作している複数の可変成形ビームの分散型の配置としての電子ビームリソグラフィ装置が記載されている。コンパクトな小型装置として考えられているこの概念は、電子光学システム毎に２つのピンホールダイアフラムを用い、それらピンホールダイアフラムは、互いに結像され、ビーム断面を制御するためにそれらの間に偏向システムが配置される。外部にある均一な磁界が、互いの上におよびターゲット上にダイアフラム面の焦点像を提供する。ターゲットにおける位置の偏向を、基板ステージを一方向に動かすことによって、および直交方向の集合的な各行毎の静電偏向によって行うことが提案されている。小型化されたＶＳＢシステム（可変成形ビームシステム）は全て、別個の電子源（エミッタアレイ）によって供給される。

この方法の欠点は、ターゲット面におけるビーム成形ダイアフラムは１：１の結像である。リソグラフィ構造に必要なエッジ粗さは、現在のところ最新技術の場合には数ナノメートルの範囲である。従って、使用されるダイアフラムの品質はさらに良質である必要があり、それは、特にそのように小さな角の丸みを生み出すことに関して、技術的に非常に困難であるように思われる。実動中のダイアフラムのエッジにおける汚染効果も同様に、露光中１：１の比率で効果的であり、それゆえパターンの品質およびダイアフラムの寿命が制限を受ける。さらに、放射源の全アレイを提供するためおよびそれらを個々に監視するために資源が必要である点が欠点である。機械的精度が非常に高くかつ磁界の均一性が高いことが、全ビーム束に対して同時に集束条件を維持するために必要であり、これは、多額の費用を費やしてのみ達成することができる。

さらに、ターゲット（例えば、機械加工されたウェーハ）が、不可避的に残存する不均一性を有しているときに、集合的な集束をいかに行うかが不明瞭なままである。最後に、ターゲット面のビーム全ての集合的な偏向には、露光と同時に使用され得るビームの量に関して厳しい制限があるか、またはその偏向はパターン生成用の固定グリッドを規定する。ビーム束の固定グリッドは、被露光パターンの必要基準位置と絶えず整列する必要がある。高精度に描かれたパターンのグリッドの場合、これは実質的に露光装置の生産性および／または柔軟性に制限を加える。

特許文献５には、公知のＶＳＢシステム（単一ビーム）と動作が非常に類似しているマルチビームシステムが記載されている。２つのビーム成形ダイアフラム面の領域において複数の個々に制御可能なビームを分離するために、複数の開口部にストラットを挿入することによって従来の照射領域（ダイアフラムアパーチャ）を細分する位置にダイアフラムを配置することが提案されている。このように形成されたビーム束は全て、電子光学コラム（ｃｏｌｕｍｎ）の２つの部分に配置されかつ２つの独立機能を実行する４つの個別の偏向システムを収容する。上部の第１の偏向システムステージはビーム断面を個々に調整する働きをし、第２の偏向システムステージは、ある程度の限度内に隣接するビーム束間の距離を調整する働きをする。これに続く、下部の結像部分におけるビーム束のアレイの縮小および位置決めは、集合的にかつＶＳＢシステムと全く同じように実施される。

この概念は、ビーム束を２つの直交方向に偏向することが一平面においてのみ行われるという欠点を有する。これは、ビームがそのようにごく接近している偏向構成では、２つの直交方向で同時に偏向することが、エッジ品質および照射の均一性を損なう大きな偏向エラーをもたらすためである。これはまた、個々に制御される部分的なビームのアレイにおいて、ビーム相互の距離を個々に制御する偏向システムにも当てはまる。さらに、マルチビームシステムの全ビームに関してビームに近接して、非常に限定された空間に配置された、隣接する偏向システム間のクロストークを回避するための具体的な提案はない。

この概念における別の弱点は、設計レイアウト全体の露光プロセスに、似たようなサイズの複数の変化の小さいビーム断面を使用することである。一般に、被露光レイアウトは最新レベルでの集積においても、非常に小型の構造に限らず、むしろ大きな構造も含む。並行して動作する４〜１６個のビームのアレイによって多数の小型構造を露光するときに達成される生産性におけるゲインは、レイアウトが望ましくない間隔のある一連の比較的大きなパターンを含むときには、部分的に無効にできる。

米国特許第６，７０３，６２９Ｂ２号明細書 米国特許第７，００５，６５８Ｂ２号明細書 米国特許第５，９８１，９６２Ａ号明細書 米国特許第６，１７５，１２２Ｂ１号明細書 米国特許第６，６１４，０３５Ｂ２号明細書

C．Kleinら、「Projection maskless lithography（ＰＭＬ２）：proof-of concept setup and first experimental results」、Proceedings ＳＰＩＥ Advanced Lithography ２００８、vol．６９２１−９３ E．Slotら、「MAPPER：high throughput maskless lithography」、Proceedings ＳＰＩＥ Advanced Lithography ２００８、vol．６９２１−９２

本発明の目的は、基板のスループットが高く、照射される構造パターンの柔軟性を限定することなく、または照射される構造パターンの柔軟性のために基板の高いスループットを犠牲にすることなく、基板の高解像度の構造化を可能とする複数の個々に成形された制御可能な粒子ビームによって基板を照射する新規の可能性を見出すことにある。

複数の個々に成形された制御可能な粒子ビームによって基板を照射するための装置であって、粒子ビームを発する粒子ビーム源と、第１のアパーチャダイアフラムアレイを照射するための粒子ビームを成形しかつ偏向するための照射システムであって、アパーチャダイアフラムアレイが、別個の粒子ビームレットを生成するためのマルチダイアフラムアレイである、照射システムと、集光レンズ系によって第１のマルチダイアフラムアレイが結像され、かつ第１のマルチダイアフラムアレイに適合される一方で結像比率を考慮に入れるダイアフラムアパーチャを有する第２のマルチダイアフラムアレイと、別個の粒子ビームを個々にビーム偏向するためのマルチビーム偏向システムと、第２のアパーチャダイアフラムアレイによって基板上を通過した粒子ビームレットの縮小像のために少なくとも１つのステージを有する縮小光学系とを備える装置において、上述の目的は本発明の以下の構成によって満たされる。すなわち、本発明は、第１のマルチダイアフラムアレイおよび第２のマルチダイアフラムアレイが、異なるビーム断面を有する粒子ビームレットを生成するマルチフォーマットのダイアフラムアレイとして構成されており、粒子ビームレットを個々に偏向する少なくとも３つのマルチビーム偏向器アレイが第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイと第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイに関連付けられ、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイと第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイとの間には少なくとも第１のマルチビーム偏向器アレイが配置されて、個々の粒子ビームレットを個々にビーム偏向することによって第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろに粒子ビームレットに異なる断面を生じさせ、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの近傍には少なくとも第２のマルチビーム偏向器アレイが配置されて、個々の粒子ビームレットの部分的な交差点を個々に偏向するかまたは下流の交差点に配置された出口開口ダイアフラムにおいて故意に個々の粒子ビームレットをブランキングさせ、および第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの下流には、マルチフォーマットのダイアフラムアレイと交差点との間の距離の１０〜２０％の距離で少なくとも第３のマルチビーム偏向器アレイが配置されて、基板上の粒子ビームレットに異なる位置を生じさせている構成となっている。

マルチビーム偏向器アレイは、２つの偏向器チップで構成されていることが好都合であり、その２つの偏向器チップは互いに重ね合わされて配置され、かつそれぞれに、光軸に対して横方向の同じ方向に個々の粒子ビームレットを個々に偏向するために同一の電極対を含む偏向器セルアレイが設けられており、２つの偏向器チップ上の偏向器セルアレイの電極対は、相互に実質的に直交方向に向けられている。

好ましい実施形態では、非点収差補正装置（stigmator）が下流に配置された照射群セレクタは、粒子ビーム源が発した粒子ビーム用の照射システムのビーム経路に配置されて、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの照射群を選択する。

マルチフォーマットのダイアフラムアレイは、大きなフォーマットの粒子ビームレットを露光するための、エッジ長が３０μｍ〜２００μｍの範囲である少なくとも２つの大きなダイアフラムアパーチャと、小さなフォーマット粒子ビームレットのアレイを露光するための、エッジ長が５μｍ〜２０μｍの範囲である複数の小さなダイアフラムアパーチャを含む少なくとも１つのビーム成形ダイアフラム群とを有することが好都合である。

マルチフォーマットのダイアフラムアレイは、異なるビーム成形ダイアフラム群を有する場合もあり、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの複数の異なるビーム成形ダイアフラム群の１つを、照射システムの照射群セレクタによって別々に照射して、異なる寸法の粒子ビームレットおよび粒子ビームレットのアレイを生成することが得策である。

第１の変形例では、粒子ビームレットを個々に偏向するためのマルチビーム偏向器アレイを、第１のマルチビーム偏向器アレイを第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側に配置し、第２のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの前側に配置し、および第３のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側に配置するように配置することが好ましい。

第２の変形例では、第１のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの前側に配置することができ、および第２のマルチビーム偏向器アレイおよび第３のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側に配置する。

第３の実施形態では、第１のマルチビーム偏向器アレイを第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側のごく近傍に配置し、第２のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの前側のごく近傍に配置し、および第３のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側に、次の交差点までの距離の１０％〜２０％に等しい距離で配置する。

第４の変形例では、第１のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの前側のごく近傍に配置することができ、第２のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側のごく近傍に配置することができ、および第３のマルチビーム偏向器アレイを、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側に、次の交差点までの距離の１０％〜２０％に等しい距離で配置することができる。

第５の有利な変形例では、第１のマルチビーム偏向器アレイを第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側のごく近傍に配置し、第２のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側のごく近傍に配置し、および第３のマルチビーム偏向器アレイを、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側に、次の交差点までの距離の１０％〜２０％に等しい距離で配置する。

第６の変形例では、第１のマルチビーム偏向器アレイを第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側のごく近傍に配置し、第２のマルチビーム偏向器アレイを第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの前側のごく近傍に配置し、第３のマルチビーム偏向器アレイを、第１の高精度位置決めアレイとして、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろ側のごく近傍に配置し、および第４のマルチビーム偏向器アレイを、第２の高精度位置決めアレイとして、第３のマルチビーム偏向器アレイの後ろ側に配置する。

上述の変形例全てにおいて、第３のマルチビーム偏向器アレイと、板に結像する縮小システムとの間に、少なくとも２つのステージを有する非点収差補正装置を配置して、許容誤差に依存する歪みを補正することが得策である。

全てのマルチビーム偏向器アレイの偏向器セルアレイの電極対が、互いに重なり合わせられた偏向器チップ上で、相互に直角に配置されていることが有利であることが分かっている。

さらに、フォーマット（ｎ×ｍ）のビーム成形ダイアフラム群をアレイに使用するとき、マルチビーム偏向器アレイが、全偏向器チップ上の平行な電極対の少なくとも（ｎ＋２）行および（ｍ＋２）列の偏向器セルの偏向器セルアレイを有し、および外側偏向器セルには電圧が加えられないことが得策である。

偏向器セルアレイの隣接する偏向器セル間のクロストークを補償するために、電圧を計算しかつ電圧を調整するための手段が設けられ、偏向器セルアレイ内で偏向電圧の補正計算を行うために個々に考慮された各粒子ビームレットに対して、それぞれ８個のすぐ近くにある偏向器セルのクロストーク効果がもっぱら考慮されることが好都合である。

これに関連して、マルチビーム偏向器アレイが、各粒子ビームレットのビーム位置、断面積、および個々の交差点の位置を高速で独立制御するための多重チャネル能動部品を含む高速パイプライン構造を有することが好ましく、パイプライン構造が多重ＤＡ変換器、デマルチプレクサ、および多重演算増幅器を含むことが得策である。

マルチビーム偏向器アレイの全てを制御するために結合マトリクスを設けて、粒子ビームレットの基板上の位置およびサイズ並びに粒子ビームレットのアレイの各粒子ビームレットのＸ方向およびＹ方向における個々の交差点の位置の独立制御を達成することが得策であることが分かっている。

露光可能な構造パターンの柔軟性を増大させるために、少なくとも第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイがさらに、反復構造を露光するための特別なキャラクタ（構造パターン）を有する。

さらに、マルチフォーマットのダイアフラムアレイが、同一のダイアフラムアパーチャを備える複数の異なるビーム成形ダイアフラム群、または異なるダイアフラムアパーチャを備える複数のビーム成形ダイアフラム群を有する場合が得策である。

基板上の個々の露光ステップの量を最小限にするために、予めプログラム可能な制御装置が、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの照射群の選択を最適にするために非点収差補正装置が下流に配置された照射群セレクタを制御するために設けられることが得策である。

本発明にある基本的な考えは、単一ビーム概念として、ビーム断面の比較的大きな最大面積を、小さなビームレット面積である可変に制御可能な成形ビームのアレイと組み合わせることを可能とする公知の可変成形ビームの概念（ＶＳＢ概念）である。基板を露光する過程において、高速の偏向処理を使用して、これらのビーム変調の変形例間を電子光学的に切り替えることができる。さらに、各粒子ビームレットに別個に設けられる静電偏向システム間のクロストークを最小限にすることに成功するステップを、可変の微細構造の成形ビームの偏向に関して説明している。

本発明の解決法により、基板のスループットが高く、被照射構造パターンの柔軟性を制限することなく、または照射され得る構造パターンの柔軟性のために基板のスループットを犠牲にすることなく、基板の高解像度構造化を可能とする粒子放射線による基板の照射を実現することが可能となる。

以下、実施形態の例を参照して本発明をより詳細に説明する。

選択された粒子ビームレットを示す本発明による装置の概略図を示す。 全て第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの近傍にある、粒子ビームレット用のマルチビーム偏向器アレイ装置を備える本発明の実施形態を示す。 マルチフォーマットのダイアフラムアレイおよびマルチビーム偏向器アレイを、プリント回路基板上の制御電子装置と組み合わせた構造的な変形例（図３ａ）、およびｘ方向およびｙ方向に別個に偏向するための二重の構成の断面図（図３ｂ）を示す。 第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの実施形態（図４ａ）および関連するマルチビーム偏向器アレイ備える第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの実施形態（図４ｂ）を示す。 クロストークを抑制するための電極構造を備えるマルチビーム偏向器アレイを示す図４ａからの断面図を示す。 図３ａおよび図３ｂによるマルチビーム偏向器アレイを制御するために提供されたデータを示すフロー図を示す。 第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（図７ａ）および第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（図７ｂ）の基本的な実施形態を示す。 第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの前側において粒子ビームを平行に向けた電子ビームリソグラフィ装置、並びに第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの前側および後ろ側の第１および第２のマルチビーム偏向器アレイに続くマルチビーム偏向器アレイの別の実施形態を示す。 図８のようなテレセントリック照射および４つのマルチビーム偏向器アレイを備える電子ビームリソグラフィ装置であって、１つのマルチビーム偏向器アレイが第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後ろに配置され、１つのマルチビーム偏向器アレイが第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの前側に配置され、および２つのマルチビーム偏向器アレイが第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイの後段に配置されている装置の実施形態を示す。

図１に概略的に示すように、複数の個々の粒子ビームによって基板を照射するための装置は基本的に、光軸１１５を規定する粒子ビーム源１を備え、その光軸に沿って、基板９１までの粒子ビームコラム全体が以下の構成要素を有する：選択可能な照射群にある第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１を照射する照射システム２、集光システム３１〜３２に加えて、群偏向システム３５と、個々の粒子ビームレット１１８を個々に偏向および成形するマルチ開口ダイアフラムシステム４と協働するマルチ偏向システム５とを含む複数の粒子ビームレット１１８を生成するビーム変調システム３である。ビーム変調システム３の後ろには、マルチ開口ダイアフラムシステム４によって透過された粒子ビームレット１１８を、基板ステージ９上で移動する基板９１上に結像する縮小システム６がある。基板ステージ９の真上には、粒子ビームレット１１８によって基板９１に露光される構造パターンを観察するための基板モニタリングセンサ装置８が設けられている。

可変制御可能な粒子ビームレット１１８のアレイをビーム変調システム３内で生成することは、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１および第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２が２つのダイアフラム面に配置され、かついずれの場合も、互いに関連する小さな開口部（５〜２０μｍ）のアレイおよび場合によって追加的な大きな開口部（３０〜２００μｍ）を含む等価のビーム成形ダイアフラム群４５を備えていることを特徴とする。第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１は、集光システム３１〜３２によって第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２に結像される（好ましくは１：１の比率で）。

粒子ビームレット１１８の、集光システム３１〜３２を通る第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２までの経路において、粒子ビームレット１１８は、集光システム３１〜３２に加えて、少なくとも１つの群偏向システム３５と、マルチ偏向システム５の少なくとも１つのマルチビーム偏向器アレイ５１および５２とを通過する。

第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１を、照射システム２に設けられた照射群１１７によってビーム成形ダイアフラム群４５の領域において照射すると（図７ａ参照）、粒子ビームレット１１８のアレイが生成され、それが、集光システム３１〜３２を通過しかつその経路上にある集合的な群偏向システム３５を通過して、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２に向かう。偏向によって、ビーム方向に対して横方向へ全粒子ビームレット１１８を個々に変位（偏向）させることは、マルチビーム偏向器アレイ５１および５２の各々内で２つの座標方向に個々に電界を制御することによって実施し得る。

マルチビーム偏向器アレイ５１および５２を、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１および／または４２の一方の近傍に配置することが得策である。これに続き、次の交差点１１２までの距離の１０％〜２０％の距離のところに、個々の粒子ビームレット１１８を基板９に個々に位置決めする高精度位置決めシステムとしての機能を果たす第３のマルチビーム偏向器アレイ５３がある。これに関連して、２つのマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１と４２との間に少なくとも１つのマルチビーム偏向器アレイ５１を配置することが必要である。このマルチビーム偏向器アレイ５１を、任意選択的に第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１または第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２のいずれかの近傍に配置することができる。

それゆえ、それぞれ図１に示すマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１および４２の近傍へのマルチビーム偏向器アレイ５１および５２の位置決めを、マルチビーム偏向器アレイ５１および５２の双方共を第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の近傍に、すなわち、一方をその前側におよび他方をその後ろ側に配置するように調整することもできる。

それゆえ、いずれの場合においても各粒子ビームレット１１８のクロッピング（cropping）は、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の位置において、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１と４２との間に配置された少なくとも１つのマルチビーム偏向器アレイ５１を通るときのビームレットの実際の個々の変位に応じて行われる。

特別に構成されたマルチビーム偏向器アレイ５１および５２を使用することによって（図３ａ、図４ａ、図４ｂおよび図５にそれらの特定の構成を示す）、粒子ビームレット１１８のアレイ内部の交差点１１１における全粒子ビームレット１１８の追加的な個々の位置制御を行うことを可能とする、すなわち、それらの個々のフォーマットサイズ（ビーム断面）に関わらない。第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の下流にある少なくとも１つのマルチビーム偏向器アレイ５１が、その役割を果たす。交差点１１２におけるビーム位置の補正が、下流に配置された、別の同一に構成されたマルチビーム偏向器アレイ５３によって高精度で実施される。

集光システム３１〜３２の領域における多段式の群偏向システム３５が、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の大きなダイアフラムアパーチャ４４（３０〜２００μｍのエッジ寸法）の領域（図７ａ参照）において照射群１１７を選択することによって形成された粒子ビームレット１１８を制御する働きをする。マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１および４２のダイアフラム板４３が、小さなフォーマット（５〜２０μｍ）のダイアフラムアパーチャ４４に加えて大きなフォーマットのダイアフラムアパーチャ４４（３０〜２００μｍ）を備えることによって、基板９１に広い面積のパターンを露光するために、時間を節約して同じ露光構成を用いて、基板９１により広い照射面を実現することができる。

図１に、簡単にするために、適応型集光器２１と、光軸１１５から粒子ビーム１１を偏向させるビーム偏向システムを有する照射群セレクタ２２と、非点収差補正装置２３とを備える個々の粒子ビーム源１によって照射が行われる本発明の第１の実施形態を示す。照射システム２の集光器２１の機能は、粒子ビーム源１のビーム出力ダイアフラム１１６を第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１に結像し、かつ粒子ビーム源１のビーム出力１０の第１の中間像を交差点１１０に生成することである。

基板９１上に生成される構造パターンに依存して、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の、厳密に成形されるダイアフラムアパーチャ４４またはビーム成形ダイアフラム群４５を選択的に照射する照射群１１７は、粒子ビーム源１のビーム出口から被露光基板９１のターゲットまで線形の光軸１１５によって特徴付けられる粒子ビームコラムの照射システム２において、自動的に選択されかつ制御される。このビーム成形ダイアフラムの選択は、照射群セレクタ２２によって粒子ビーム１１を好適に偏向させることによって実施される。

図７ａによる第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１を使用するとき、個々の大きな、異なる形状に成形された粒子ビームを大きなダイアフラムアパーチャ４４によって選択することができ、小さな、異なる形状の粒子ビームレット１１８のアレイをビーム成形ダイアフラム群４５によって選択することができる。さらに、ダイアフラム板４３が第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１と同じダイアフラムアパーチャ４４を有していない、図７ｂによる第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２を使用するとき、図７ｂを参照してさらに十分に説明されるように、例えば変形例として、菱形、三角形などの他のビーム形状（ＤＤ２４１ ５００ Ａ１号明細書による生成の原理）または特別なキャラクタ４６（図７ｂ）のビーム形状を生成することもできる。

２つのダイアフラム間にビーム偏向システムを配置してこれら２つのダイアフラムを互いに重ねて結像することによる、比較的広い可変面積を有する個々の粒子ビーム断面のビーム形状の他の変形例を、従来技術から既知の方法で得る（例えば、米国特許第６，１７５，１２２Ｂ１号明細書、米国特許第６，６１４，０３５Ｂ２号明細書）。さらに、特別なキャラクタ４６（図７ｂ参照）を生成および投影すること、または第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の大きな開口部４４の１つと第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２のキャラクタ４６を通ってもたらされる（選択された）その一部とを結像することは公知である。

非点収差補正装置２３は、照射システム２の交差点１１１において起こり得る非点収差を補正するために設けられている。

本発明の主な新しい点は、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１および４２の少なくとも１つの近傍のマルチビーム偏向器アレイ５１、５２によって粒子ビームレット１１８のアレイ（群）のビーム断面を追加的に制御できるようにしたことであり、そのため、小さなビーム断面積（５〜２０μｍ）を有する異なる形状に成形された粒子ビームレット１１８を、ダイアフラムを機械的に変更することなく同じ粒子ビームコラム内で同時にまたは連続的に、個々に制御して生成できることにある。

ビーム方向に対して横方向の２つの座標方向における個々のビーム断面のサイズを完全に独立して制御すること、および基板９１上で粒子ビームレット１１８のそれぞれの位置を追加的に個々に横へずらす（deflection）ことにより、基板９１に露光されるチップ設計の複数の異なる構造を実質的により迅速に同時露光することが可能となる。

しかしながら、基板９１に露光されるチップ設計は、通常いくつかの大きな構造または頻繁に発生するキャラクタ４６も含むので、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１および４２の一方または双方を交換する必要なく、そのような構造の領域の露光に関して最も生産的なビーム成形ダイアフラム群４５（図７ａ、図７ｂ参照）を選択できることが有利であることが多い。このダイアフラムの選択は、初めに照射群セレクタ２２によって照射システム２内で行われる。

第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１を、照射システム２に取り付けられた照射群１１７によって、ビーム成形ダイアフラム群４５（図７ａ参照）の領域において照射するとき、粒子ビーム１１８のアレイが生成され、そのアレイは、集光システム３１〜３２を通る第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２までの経路において少なくとも１つのマルチビーム偏向器アレイ５１、３つの集合的な群偏向システム３５１、３５２、および３５３、および２つの集光レンズ３１および３２に加えて補正レンズ３３を通過する。

以下図３ａ、図３ｂ、図４ａおよび図４ｂを参照して詳細に説明するように、少なくとも１つのマルチビーム偏向器アレイ５１、５２によって、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１によって生成された個々の粒子ビームレット１１８全てを２つの座標方向に個々に変位することが可能となる。

図７ｂに、部分的なビーム断面４７のより細かい網掛けによって示すように、個々の横方向の変位に依存する各粒子ビームレット１１８のクロッピングは、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の位置において実施され、個々の粒子ビームレット１１８が、部分的なビーム断面の平均面積およびマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の各ダイアフラムアパーチャまで縮小される。

特別に構成されたマルチビーム偏向器アレイ５１、５２およびおそらく追加的なマルチビーム偏向器アレイ５３または５４（それらの特定の構成を図３ｂ、図４ａ、図４ｂおよび図５に示す）を使用することにより、それらの個々のフォーマットサイズに関わらず、（小さなフォーマットの）粒子ビームレット１１８のアレイ内で各粒子ビームレット１１８の交差点１１１および１１２の位置決め制御を個別的に追加的に行うことが可能になる。従って、粒子ビーム１１を粒子ビームレット１１８に分割した後は、通常狭く制限された交差点１１１、１１２または１１３を、もはや空間的に一致しない部分的な交差点として分布させることができる。さらに、個々の部分的な交差点が好都合にも意図された空間分布をするにも関わらず、用語交差点１１１、１１２または１１３を、光軸１１５に対する直交面の個々の交差点の位置に関連付けるために、以下引き続き使用する。

マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の大きなダイアフラムアパーチャ４４（３０〜２００μｍ）の領域にある照射群１１７が選択されるときに、二重集光システム３１〜３２の領域にある多段式の群偏向システム３５は、粒子ビームレット１１８を制御する働きをする。

図１、図２、図８および図９に群偏向システム３５１〜３５３によってより正確に示すように、３段式の群偏向システム３５を使用するとき、中間の偏向システム３５２は好ましくは第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２においてビーム断面を制御すること（フォーマットサイズ制御）または特別なダイアフラム構造４６の選択（図７ｂ）を制御することが可能となり、かつ偏向システム３５１および３５３は、個々の粒子ビームレット１１８が、既に第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２に直接当たっているか、またはビーム経路に沿ったさらに遠くの交差点１１３に位置決めされた開口ダイアフラム７に当たっているかのいずれとなるように、個々の粒子ビームレット１１８をブランキングするために設けられている。

マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１および４２は、粒子ビーム１１および粒子ビームレット１１８による一定の衝撃を受けるため、複数のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１、４２が、組み合わせられた、すなわちチップにエッチングされたマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（それぞれ４１’、４１”．．．および４２’、４２”．．．）として求められる（例えば、摩耗または他の設計条件のために）場合には、光軸に対して横方向に変位可能であって、それゆえ、粒子ビームコラムを再調整する必要なく交換可能であるように、複数のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１、４２を配置することが有利である。図９にこの種の変形例を、交換可能な、同一のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１’および４２’によって一例として示す。

さらに、補正レンズ３３を集光レンズ３１と３２との間のビーム変調システム３に設けることができる。この補正レンズ３３により、機械的な調整許容範囲を補償するための、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の位置に第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の像を非常に正確な角度での方向付け（angular orientation）が可能となる。

上述の照射制御およびマルチ成形ビーム制御の部分に続いて、さらに基板ステージ９の方向に粒子ビームコラムのビーム経路に沿って、基板ステージ９に配置された基板９１に、電磁レンズ６１および６２によって第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２を縮小して結像する縮小システム６がある。図示の２段式の縮小光学系６１〜６２は別として、レンズを１つのみまたはレンズを３つ備える光学系を使用することもできる。

縮小システム６は、ビームリターンシステム６３、ビームトラッキング６５、マイクロビーム偏向器６６およびマクロビーム偏向器６７並びに非点収差補正装置６４および６９および高速集束レンズ６８など、基板９１上の粒子ビーム位置を制御するために多様な偏向システムを備える。第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２を基板９１に縮小して結像する結像比率は一般に３０：１〜１００：１である。

（粒子ビームレット１１８のそれぞれを基板９１上の位置の高精度位置決めシステムとして）第３のマルチビーム偏向器アレイ５３を、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２と次の交差点１１２との間の距離の約１０〜２０％の距離に配置する。この高精度位置決めシステム５３は、原理上、マルチビーム偏向器アレイ５１および５２と同一のものであるが、倍率が異なる。このシステム５３は、ビーム方向に対して横方向への粒子ビームレット１１８のそれぞれの小さな位置変位（５〜２０μｍ）を個別的に可能にする。

マルチビーム偏向器アレイ５１、５２および５３の各々内での２つの各偏向器セルアレイ５７の電子制御は、個々に較正された結合マトリクスによって実施される。この結合マトリクスは、図６によれば、アレイの粒子ビームレット１１８の全てに、個々のフォーマットサイズ（Ｓ_ｘｉ、Ｓ_ｙｉ）、個々の高精度位置決め（ＳＭ_ｘｉ、ＳＭ_ｙｉ）および交差点１１２の個々の位置を決めるために、生成されかつ好適にさらに処理される。このために、被露光チップ設計から導かれる実パラメータ（フォーマットサイズ（Ｓ_ｘｉ、Ｓ_ｙｉ）および高精度位置決め（ＳＭ_ｘｉ、ＳＭ_ｙｉ））が、デジタル結合マトリクス演算装置３７において、個々の粒子ビームレット１１８に好適な変換係数およびブランキング信号で、合計６個の偏向器セルアレイ５７の全偏向器（電極対５７３）の個々の偏向値に変換される。偏向器セルアレイ５７がごく近接した構造であるために、結合マトリクス演算装置３７からの個々の偏向値は次にクロストーク補正演算装置３８において、偏向器セルアレイ５８の特定の構造を考慮に入れかつデータマルチプレクサ３９に供給されるクロストーク係数で補正偏向値に変換される。データマルチプレクサ３９は、６個の個別の偏向器チップ５５の個々のデマルチプレクサ５９に偏向値の高速データストリームを生成する（図３参照）。個々の補正偏向値を演算するための手順全体を、マルチ偏向器アレイ５１、５２および５３（パイプライン構造）の全てに対してリアルタイムで演算装置３７および３８において実施する。

２段式のビームリターンシステム６３および２段式の非点収差補正装置６４がビーム経路の第１の縮小ステージ（レンズ６１）の前側に配置される。ビームリターンシステム６３は、使用される各ビーム成形ダイアフラム群４５（これは光軸１１５の外側に配置されているのが得策である）によって、光軸１１５に沿った交差点１１２の位置には影響を与えずに、粒子ビームレット１１８を光軸１１５の方へ再び確実に偏向するようにする。これは収差を低減する働きをする。さらに、非点収差補正装置６４は歪みを低減させるのに役立ち得る。

ダイアフラムアパーチャ４４を通過しかつ第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１（図７ａ）によって照射域１１７に規定され、群偏向システム３５およびマルチビーム偏向器アレイ５１および５２の個々の偏向システムによって個々に変更され、並びに第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２により形状およびサイズの変更がされた部分的なビーム断面４７の部分の縮小された中間像１１９が、第２の縮小ステージ（レンズ６２）によって再度基板９１に縮小されて結像される。

その際、開口ダイアフラム７は基板のアパーチャを規定し、かつ一時的に使用されない粒子ビームレット１１８に対するブランキングダイアフラムとしての機能を果たす。使用されているビーム成形ダイアフラム群４５の縮小像のビーム位置を、マイクロビーム偏向器６６およびマクロビーム偏向器６７によって従来のように基板９１に位置決めすることができる。

さらに、図１に示す構成によれば、連続的に動く基板ステージ９上の基板９１の露光中のビームトラッキング用の偏向システム６５は有利であり得る。別の非点収差補正装置６９と協働する高速集束レンズ６８が、高さセンサ８１によって測定された値に基づいて基板９１に粒子ビームレット１１８を連続的に正確に集束させる働きをする。基板９１の典型的なむらおよび起こり得る偏向の集束ずれを、このようにして補正できる。後方散乱粒子検出器８２はマークを検出する働きをし、かつビーム較正に役立つ。

図２に、他の点では同じままである図１による粒子ビームコラムの構造を用いて、マルチビーム偏向システム５の別の構成を示す。この例では、マルチビーム偏向器アレイ５１の全てを、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の近傍に位置決めする。その際、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の前側に配置されたマルチビーム偏向器アレイ５１は、粒子ビームレット１１８にビーム偏向をもたらして、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２によってその断面に個々に異なるクロッピングを施す。マルチビーム偏向器アレイ５２は、個々の粒子ビームレット１１８の傾斜を、第１のマルチビーム偏向器アレイ５１によって偏向された量に対抗する量だけリセットさせる（第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２によるフォーマットクロッピングのために）。基板９１上の位置に関して個々の粒子ビームレット１１８を高精度に偏向させることを、第３のマルチビーム偏向器アレイ５３によって高精度位置決めアレイの形式で実施する。

図８に、多形のビームリソグラフィ装置用の粒子光学結像システムの別の実施形態の瞳のビーム経路を示す。図１または図２による変形例のように、粒子ビーム源１の照射は、ビーム出口１１０および出口開口ダイアフラム１１６によって決定される。

しかしながら、この構造的な変形例では、照射システム２の集光レンズ２１は、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１のテレセントリック照射をもたらす。照射群セレクタ２２は、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１（図７ａ）での定められたビーム成形ダイアフラム群４５のビームの整列および特定の選択（すなわち、空間的に規定された照射）に役立つ。交差点１１１に発生する可能性のある非点収差を補正するために非点収差補正装置２３が設けられる。

第１の変形例におけるように、集光レンズ系３１〜３２は、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレ
イ４２上に第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の１：１の結像を提供する。マルチビーム偏向器アレイ５１および５２によって、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２によって生成された粒子ビームレット１１８の各々を２つの座標方向のアレイ内で個々に変位させることが可能となる。その個々の変位に従って行われる粒子ビームレット１１８のそれぞれのクロッピングを、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の位置で実施する。第１の変形例におけるように、集光レンズ系３１〜３２の領域にある３つの他の偏向システム３５１、３５２、３５３が、大きなビーム断面を有するビーム成形ダイアフラム群４５を制御する働きをする。さらに、レンズ３３を再び使用して、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の位置における第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の像を非常に正確な角度での方向付けを行う。

図１の第１の構造的な変形例とは対称的に、図８では３段式の縮小光学系（６０、６１、６２）が使用されている。レンズ６０は、交差点１１１の中間像を生成し、かつ第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２に対して連続したテレセントリックビーム経路をもたらす。縮小システム６はさらに、図１および図２による変形例を参照して上述したようにレンズ６１および６２を含み、かつ基板９１に第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２の対応する縮小像（３０：１〜１００：１）をもたらす。図１および図８による変形例の双方とも、同じ従来の位置決め、測定および補正システムを使用する。

図１および図２の構成に対する図８による変形例の主な利点は、基板９１にビームレット１１８を個々に高精度に位置決めするための第３のマルチビーム偏向器アレイ５３を、２つのマルチビーム偏向器アレイ５１および５２と同一に構成し得ることである。これにより、整列処理が容易になる。

図８に示す結像変形例の重要な利点は、（図１による）第１の変形例では交差点１１０として発生する、第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の前側にある粒子源１のビーム出口１０の中間像を、回避することにある。

粒子の全流量は常に照射システム２において、続く結像ステージにおけるよりも高いため、粒子ビームレット１１８の交差点１１０で著しい相互作用が発生する。そのような相互作用は、ビームにおける破壊的なエネルギの拡大をもたらし、それは、後に続くレンズにおける追加的な色の誤差の原因となり、それゆえ究極的には解像度を損ない得る。それゆえ、図８を参照して上述した粒子コラムの配置は、図１および図２による変形例よりも、この点においてより好都合である。

図９に、図８によるテレセントリック照射を備える粒子ビームコラムの修正変形例を示す。ビーム変調システム３に元々設けられていた３つのマルチビーム偏向器アレイ５１〜５３の代わりに、４つのそのようなマルチビーム偏向器アレイ５１〜５４を設けている。第１のマルチビーム偏向器アレイ５１は、交差点１１１に粒子ビームレット１１８の個々の位置決め制御を行って個々の粒子ビームレット１１８間の相互作用をできる限り少なくする一方、第２のマルチビーム偏向器アレイ５２は、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ４２によってそれらのフォーマットをクロッピングするために個々の粒子ビームレット１１８を別個に方向付けするために設けられている。第３のマルチビーム偏向器アレイ５３は、リセットされるフォーマットクロッピングの過程において粒子ビームレット１１８の方向を個々に変化させ、および第４のマルチビーム偏向器アレイ５４は、高精度位置決めアレイとして、再び基板９１に粒子ビームレット１１８を個々に位置決めする。

以下、マルチビーム偏向器アレイ５１および５２並びに高精度位置決めアレイ５３および５４の構成および動作に関し詳細に説明する。後者は、マルチビーム偏向器アレイ５１および５２と実質的に同じ構成および動作を有するように構成されるが、倍率は小さくされている。

マルチビーム偏向器アレイ５１〜５４は各々、粒子ビームレット１１８のビーム方向に互いに非常に近接している（＜１ｍｍ）２つの偏向器セルアレイ５７を有し、かつ横方向に、実質的に互いに直角に向けられており、実質的に電極対５７３およびスクリーン電極５７４の均一な配置を含む。図４に電極対５７３の９０度の配置を示し、図５にその拡大図を示す。図４ａの偏向器チップ５５は、電極５７３および５７４に配置されている偏向器チップ５５の表面が互いに向かい合うようにして、図４ｂに示す偏向器チップ５５を図面の中心に沿ってひっくり返すと想像する必要がある。

図６に示すように、図３ａにハードウェアの実施形態を示すマルチビーム偏向器アレイ５１、５２、５３の制御を、パイプライン構造にある電子演算ユニットによって実施する。上述した結合マトリクスは、ビームレットアレイにある粒子ビームレット１１８の全てが個別の断面サイズ（Ｓ_ｘｉ、Ｓ_ｙｉ）、個別の高精度位置決め（ＳＭ_ｘｉ、ＳＭ_ｙｉ）、および交差点１１２における個別の位置を有し得ることを保証する。

基本的に、交差点１１２における粒子ビームレット１１８の個々の位置に対して、対象となる２つの位置調整がある：
ａ）露光のために、厳密に光軸１１５上にあること、または
ｂ）出口開口ダイアフラム７において粒子ビームレット１１８をブランキングするために、光軸１１５からできる限り離れていること。

全粒子ビームレット１１８の個々のフォーマットサイズ（Ｓ_ｘｉ、Ｓ_ｙｉ）および個々の高精度な位置決め（ＳＭ_ｘｉ、ＳＭ_ｙｉ）の値から個々の結合マトリクスによって複数のマルチビーム偏向器アレイ５１、５２、５３（およびおそらく５４）の個々の偏向器セル５７１の偏向値を決定してから、平面において隣接した偏向器セル５７１によって引き起こされたクロストークの補償を実施するために、乗算および加算からなる線形変換を実行する１つ以上のデジタル演算装置が必要である。偏向器セルアレイ５７の設計に設けられるダミーの偏向器セル５７２は、粒子ビームレットアレイのエッジおよびコーナーにある粒子ビームレット１１８を特別に取り扱う必要性を排除するので、同じアルゴリズムに従って（このアルゴリズムが個々の変換係数または結合係数に依存するにも関わらず）全偏向値を演算することができる。偏向器セルアレイ５７の設計の性質によって、演算および制御電子装置における高度の並行処理能力が保証され、それにより、粒子ビームレット１１８をそれぞれ偏向する能動的な偏向器セル５７１の周りに、受動的な偏向器セル（ダミーの偏向器セル５７２）の外側の行が配置される。

結合係数は粒子ビームレット１１８の偏向器セルアレイ５７の実際の整列状態に依存するため、オフラインデータ処理の一部として変換処理を行うことはできず、露光中にリアルタイムで実施する必要がある。

生産性の理由で、純粋に逐次的方法で動作する（偏向値の次も偏向値、ビームレットの次もビームレット）コンピューティングアーキテクチャを使用することができない。並列動作し、かつ例えば、いずれの場合も３つまたは４つのマルチビーム偏向器アレイ５１〜５４を含むマルチビーム偏向システムにおいて粒子ビームレット１１８または粒子ビームレット１１８の行もしくは列と関連する演算ブロックが、十分なスループット率を達成するために必要である。さらに、アルゴリズムを、並列動作するブロックにおいて実行される加算および乗算の下位演算まで減らすことによって、演算機能をデータ伝送の演算機能と組み合わせることが可能となるため、パイプライン構造またはシストリックプロセッサアレイを使用することができる。このタイプのアレイを、著しく大規模な集積回路を有する近頃のプログラム可能な論理回路（ＦＰＧＡ）において実現することができ、それは、入出力に必要な帯域ももたらす。

各偏向器チップ５５の個々の偏向値をデジタル演算した後、デジタル−アナログ変換を実施して個々の偏向器セル５７１に偏向ポテンシャル（deflection potential）をもたらす必要がある。どの偏向器セル５７１も電極対５７３を含むので、接地電位（スクリーン電極５７４）に対して対称的な２つの制御電圧を必要とし、合計１２ｎの電圧のポテンシャルを生成して、第１および第２のマルチビーム偏向器アレイ５１および５２並びに高精度位置決めアレイとして動作する第３のマルチビーム偏向器アレイ５３の６つの偏向面において（すなわち、偏向方向ＸおよびＹを有する３つの二重偏向器アレイにおいて）ｎ個の粒子ビームレット１１８を制御する必要がある。この回路部品を実装する場合、対応する多重演算増幅器を備える多重ＤＡ変換器５８などの多重チャネル能動部品を使用することが有用である。

被制御粒子ビームレット１１８の数量ｎが増大するにつれ、粒子ビームコラムの真空領域にある電子光学コラムの外部に配置されたＤＡＣ基板の１２ｎの電圧を供給するための構成および接続技術が次第に困難になる。それゆえ、ｎ＞６４となった後、個々のアナログ電圧を別々に伝送する代わりに、１ギガバイト／秒より速いデータ伝送速度であるいくつかのシリアルの高速接続を介して多重化することによって、粒子ビームコラムの真空領域にデジタル制御値を伝送する解決法が好ましい。この点において、伝送を、差動の電気信号によってまたは光学的にガラス繊維や自由空間光通信によって実現できる。次に、制御データおよびそのＤ−Ａ変換の逆多重化を、マルチビーム偏向システム５の各偏向器チップ５５において直接実行できる。

図３に、上述の種類の制御を概略的に示す。２つの集積デマルチプレクサチップ５９が、右側におよび左側にそれぞれある４つの集積多重ＤＡ変換器８５に制御信号を供給して、ほぼ中心に位置決めされた偏向器チップ５５を制御する。同一のエレクトロニクスモジュールを備えかつそれぞれが偏向器チップ５５を保持しかつ別々の制御信号が供給される２つの独立偏向板を、重ね合わせて配置された２つの偏向器セルアレイ５７用に使用して、重ね合わせられた偏向器セルアレイ５７の２つの平面内において互いに直角にして向けられた電極対５７４によって、別個の粒子ビームレット１１８のＸ偏向およびＹ偏向を個々に実現する。

この回路装置によって、信号供給の問題が解決され、かつまた、小型構成および非常に短い低静電容量の制御ラインによる偏向器セルアレイ５７の設定時間を短くするための条件を満たす。

図４ａ、図４ｂおよび図５に示すように、偏向器チップ５５の特定の構成では、偏向器チップ切欠き部５６が偏向器セルアレイ５７に組み込まれており、これら偏向器チップ切欠き部５６は、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１の小さなフォーマット粒子ビームレット１１８（５〜２０μｍ）のビーム成形ダイアフラム群４５と関連し、かつ同一の形状にされているかまたはより大きな偏向プレートの切欠き部５６を有しているので、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１によってもたらされた個々の粒子ビームレット１１８はクロッピングされないが、それらのビーム方向に対して故意に個別的に影響が与えられる。

このために、図４ａの拡大図として図５に概略的に示すように、電極対５７３および２つのスクリーン電極５７４を含む個々の偏向器セル５７１が、マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１または４２のビーム成形ダイアフラム群４５の個々のダイアフラムアパーチャ４４と関連する。

これに関連して、２つの偏向器セル５７１の平行に向けられた電極対５７３の間に配置されたスクリーン電極５７４の各々が、２つの隣接する偏向器セル５７１を同時に遮蔽することができる。スクリーン電極５７４にもかかわらず、マルチビーム偏向器アレイ５１、５２および高精度位置決めアレイ５３上の個々の偏向器セル５７１のフィールドは、関連する個々の偏向器セル５７１を通過する粒子ビームレット１１８のみならず、近接する粒子ビームレット１１８にも作用する（クロストーク）。このクロストークを以下のように補正する。

８×８のビーム成形ダイアフラム群４５を有利な方法で使用するとき、例えば、偏向器チップ５５に１０×１０偏向器セル５７１、５７２を備えることが好ましいことが分かっている。最適な偏向器セルアレイ５７の構成をより単純におよびより明確に提示するために、図４ａおよび図４ｂに示すマルチビーム偏向器アレイ５１および５２には、１つのダミーの偏向器セル５７２の外枠内に、４×４の能動的な偏向器セル５７１を備える６×６の偏向器セルアレイ５７が配置され、ダミーの偏向器セル５７２の電極対５７３間には偏向プレート切欠き部５６は設けられていない。従って、１６個の偏向プレート切欠き部５６のフィールドの周囲の全ての辺にダミーの偏向器セル５７２を配置するようにして、偏向器セル５７１の４×４のアレイを補う。

偏向器セルアレイ５７のクロストーク挙動に関する以下の予想は、能動的な偏向器セル５７１の８×８のアレイと同様にこのスキームを使用する実際の１０×１０の偏向器セルアレイ５７に対して与えられる。

差し当たりクロストークを無視して、１０×１０の偏向器セル５７１での電圧は：
Ｕ_ｉｊ ^０ ｉ，ｊ＝０…９
である。

偏向器セルアレイ５７の外側の行は、電圧が加えられないダミーの偏向器５７２である。すなわち：
Ｕ_０ｊ ^０＝Ｕ_９ｊ ^０＝Ｕ_ｉ０ ^０＝Ｕ_ｉ９ ^０＝０ ｉ，ｊ＝０…９
である。

能動的な偏向器セル５７１に対する実際の偏向器の電圧は：
Ｕ_ｉｊ ^０ ｉ，ｊ＝１…８
である。

ダミーの偏向器５７２を挿入することによって、どの能動的な偏向器セル５７１も同じものに「囲まれる」こととなる。それゆえ、「能動的な偏向器セルアレイ」５７は、クロストークのために電圧を補正される必要のある内側の８×８の能動的な偏向器セル５７１のみを含む。補正電圧を：
Ｕ_ｉｊ ｉ，ｊ＝０…９
とする。

能動的な偏向器セル５７１の周囲の外枠はダミーの偏向器５７２であるため：
Ｕ_０ｊ＝Ｕ_９ｊ＝Ｕ_ｉ０＝Ｕ_ｉ９＝０ ｉ，ｊ＝０…９
である。

個々の偏向器セル５７１の偏向作用を、偏向器セルアレイ５７の他の偏向器セル５７１の干渉効果によるクロストークによって変更する。クロストーク効果は小さいため、対象となる偏向器セル５７１の８個のすぐ近くにあるセルの干渉効果を可能とするのに十分であると考えることができる。クロストークを補正するための最も単純な可能な方法は、８個のすぐ近くにある偏向器セル５７１の電圧のクロストーク効果を補償する対象となる偏向器セル５７１に補正電圧を加えることにある。

この点において、以下の例外がある：
１．さらに遠くに位置する偏向器セル５７１（８個のすぐ近くにあるセルの外側）のクロストーク効果は無視される。２．対象となる偏向器セル５７１に加えられる補正電圧自体がクロストークに曝される（二次効果）という事実は無視される。３．内側の偏向器セル５７１は、８個のすぐ近くにある偏向器セル５７１からのクロストークによってもっぱら影響を受ける。

９個の隣接する偏向器セル５７１および５７２のフィールド内にあるどの偏向器セル５７１も、上述の例外によって十分に規定されているとみなすことができる。

選択された内側の偏向器セル５７１の８個の隣接するセルを、以下のスキームに従って８個の隣接するセルの位置を特定するシンボルＬＯ、ＬＭ、ＬＵ、ＭＯ、ＭＵ、ＲＯ、ＲＭ、ＲＵによって指定する。

対象となる９個の偏向器セル５７１の内側の偏向器セル５７１のみが制御されかつ「その」粒子ビームレット１１８に対して偏向「１」を引き起こすと仮定すると、これは、８個の隣接する粒子ビームレット１１８に対するクロストークによる以下の大きさの偏向を与える。
Ｃ_ＬＯ、Ｃ_ＬＭ、Ｃ_ＬＵ、Ｃ_ＭＯ、Ｃ_ＭＵ、Ｃ_ＲＯ、Ｃ_ＲＭ、Ｃ_ＲＵ

量Ｃ_ＬＯ、Ｃ_ＬＭなどはクロストーク係数である。均一な、構造的に同一の偏向器セル５７１、５７２を含む偏向器セルアレイ５７の場合、これらの量は一般に５％未満である。理論上は、それらを好適なモデリングによってまたは経験的にも決定できる。

さらに、これらの係数が内側の偏向器セル５７１全てに対して同一であると仮定する。

上述の１０×１０の偏向器セルアレイ５７の内側の偏向器セル５７１が、補正されていない制御電圧Ｕ_ｉｊ ^０を有するものとする。すると補正された制御電圧は：
Ｕ_ｉｊ＝Ｕ_ｉｊ ^０−Ｃ_ＲＵ＊Ｕ_ｉ−１，_ｊ−１ ^０−Ｃ_ＭＵ＊Ｕ_ｉ−１，_ｊ ^０
−Ｃ_ＬＵ＊Ｕ_ｉ−１，_ｊ＋１ ^０−Ｃ_ＲＭ＊Ｕ_ｉ，_ｊ−１ ^０
−Ｃ_ＬＭ＊Ｕ_ｉ，_ｊ＋１ ^０−Ｃ_ＲＯ＊Ｕ_ｉ＋１，_ｊ−１ ^０
−Ｃ_ＭＯ＊Ｕ_ｉ＋１，_ｊ ^０−Ｃ_ＬＯ＊Ｕ_ｉ＋１，_ｊ＋１ ^０ ｉ，ｊ＝１…８
となる。

この点において、（上述の第１の例外によれば）隣接する偏向器セル５７１の制御電圧の補正も、クロストークのために（高次の効果を無視する）１つの５７１または５７２を除いて隣の偏向器セルに作用することを考慮していない。これは、係数Ｃ_ＬＯ、Ｃ_ＬＭなどが量的に０．０５未満であるため、許容可能であると思われる。

１ 粒子ビーム源
１０ 粒子ビーム源のビーム出口
１１ 粒子ビーム
１１０ ビーム出口の中間像
１１１〜１１４ 交差点
１１５ 光軸
１１６ （粒子ビーム源の）出口開口ダイアフラム
１１７ ビームレットを生成する照射群
１１８ 粒子ビームレット
１１９ 中間像 ２ 照射システム
２１ 照射適応型集光器
２２ 照射群セレクタ
２３ 照射非点収差補正装置
２４ （照射群セレクタ用の）制御装置
３ ビーム変調システム
３１〜３２ 集光システム
３１〜１４ 集光レンズ
３５ 群偏向システム（全体）
３５１〜３５３ 群偏向システム
３６ 結合マトリクス演算装置
３７ クロストーク補正演算装置
３８ データマルチプレクサ ４ マルチフォーマットのダイアフラムシステム
４１、４２ 第１、第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ
４３ ダイアフラム板
４４ ダイアフラムアパーチャ
４５ ビーム成形ダイアフラム群
４６ キャラクタ（特別なダイアフラム構造）
４７ （マルチフォーマットのダイアフラムアレイ４１によって与えられる）ビームレット断面 ５ マルチビーム偏向システム
５１、５２ 第１、第２のマルチビーム偏向器アレイ
５３、５４ 第３、第４のマルチビーム偏向器アレイ（高精度位置決めアレイ）
５５ 偏向器チップ
５６ 偏向器チップ切欠き部
５７ 偏向器セルアレイ
５７１ 能動的な偏向器セル
５７２ ダミーの偏向器セル
５７３ 電極対
５７４ スクリーン電極
５８ Ｄ−Ａ変換器
５９ デマルチプレクサ ６ 縮小システム
６０ （追加的な）縮小レンズ
６１〜６２ 縮小システム
６３ ビームリターンシステム
６４ 非点収差補正装置
６５ ビームトラッキング用の偏向システム
６６ マイクロビーム偏向システム
６７ マクロビーム偏向システム
６８ 高速集束レンズ
６９ 非点収差補正装置 ７ 開口ダイアフラム ８ 基板モニタリングセンサ装置
８１ 高さセンサ
８２ 後方散乱粒子検出器 ９ ステージシステム
９１ 基板

Claims (22)

1. 複数の個々に成形された制御可能な粒子ビーム（１１８）によって基板を照射するための装置であって、粒子ビーム（１１）を発する粒子ビーム源（１）と、第１のアパーチャダイアフラムアレイを照射するための前記粒子ビーム（１１）を成形しかつ偏向するための照射システム（２）であって、前記アパーチャダイアフラムアレイが、別個の粒子ビームレット（１１８）を生成するためのマルチダイアフラムアレイである、照射システム（２）と、集光レンズ系（３１〜３２）によって前記第１のマルチダイアフラムアレイが結像され、かつ前記第１のマルチダイアフラムアレイに適合する一方で結像比率を考慮するダイアフラムアパーチャ（４４）を有する第２のマルチダイアフラムアレイと、前記別個の粒子ビーム（１１８）を個々にビーム偏向するためのマルチビーム偏向器システム（５）と、前記第２のアパーチャダイアフラムアレイによって基板（９１）上を通過した前記粒子ビームレット（１１８）の縮小像のために少なくとも１つのステージを有する縮小光学系（６）とを備える装置において、
   前記第１のマルチダイアフラムアレイと前記第２のマルチダイアフラムアレイが、異なるビーム断面を有する複数の粒子ビームレット（１１８）を生成するためにマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１、４２）として構成されていること、
   前記粒子ビームレット（１１８）を個々に偏向するために少なくとも３つのマルチビーム偏向器アレイ（５１、５２、５３）が、前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１）と前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）に付設され、
   その際に、前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１）と前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）との間に少なくとも第１のマルチビーム偏向器アレイ（５１）が配置されて、前記個々の粒子ビームレット（１１８）を個々にビーム偏向することによって、前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の後ろに前記粒子ビームレット（１１８）の異なる断面を生成し、
   前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の近傍に少なくとも第２のマルチビーム偏向器アレイ（５２）が配置されて、部分的な交差点にて個々の粒子ビームレット（１１８）を個々に偏向するか、下流の交差点（１１２）に配置された出口開口ダイアフラム（７）で個々の粒子ビームレット（１１８）を適切にブランキングすること、および
   前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の下流に、前記マルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）と交差点（１１２）との間の距離の１０〜２０％の距離で少なくとも第３のマルチビーム偏向器アレイ（５３）が配置されて、前記基板（９１）上で前記粒子ビームレット（１１８）の異なる位置を生じさせていることを特徴とする装置。
2. 前記マルチビーム偏向器アレイ（５１、５２、５３、５４）が２つの偏向器チップ（５５）から構成され、その２つの偏向器チップ（５５）は、重ね合わせて配置され、かつそれぞれの偏向器チップに、光軸（１１５）に対し側方の同一方向に個々の粒子ビームレット（１１８）を個々に偏向するために同一の電極対（５７３）を含む偏向器セルアレイ（５７）が設けられており、その際に前記２つの偏向器チップ（５５）上の前記偏向器セルアレイ（５７）の前記電極対（５７３）は、相互に実質的に直交方向に向けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 非点収差補正装置（２３）が下流に配置された照射群セレクタ（２２）が、前記粒子ビーム源（１）が発した前記粒子ビーム（１１）用の前記照射システム（２）のビーム経路に配置されて、前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１）の照射群（１１７）を選択することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記マルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１、４２）が、大きなフォーマットの粒子ビームで露光するために、３０μｍ〜２００μｍの範囲のエッジ長を有する少なくとも２つの大きなダイアフラムアパーチャ（４４）と、５μｍ〜２０μｍの範囲のエッジ長を有する複数の小さなダイアフラムアパーチャ（４４）を含む少なくとも１つのビーム成形ダイアフラム群（４５）とを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記マルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１、４２）が、異なるビーム成形ダイアフラム群（４５）を有し、その際に前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１）の複数の異なるビーム成形ダイアフラム群（４５）の１つが、前記照射システム（２）の前記照射群セレクタ（２２）によって別々に照射されて、粒子ビームレット（１１８）の寸法の異なる粒子ビームおよびアレイを生成することができることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記第１のマルチビーム偏向器アレイ（５１）が前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１）の後ろ側に配置され、前記第２のマルチビーム偏向器アレイ（５２）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の前側に配置され、および前記第３のマルチビーム偏向器アレイが前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の後ろ側に配置されるように、前記粒子ビームレット（１１８）を個々に偏向するための前記マルチビーム偏向器アレイ（５１、５２、５３）を配置することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記第１のマルチビーム偏向器アレイ（５１）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の前側に配置され、前記第２のマルチビーム偏向器アレイ（５２）と第３のマルチビーム偏向器アレイ（５３）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の後ろ側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記第１のマルチビーム偏向器アレイ（５１）が前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１）の後ろ側のごく近傍に配置され、前記第２のマルチビーム偏向器アレイ（５２）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の前側のごく近傍に配置され、前記第３のマルチビーム偏向器アレイ（５３）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の後ろ側に、次の交差点（１１２）までの距離の１０％〜２０％に等しい距離で配置されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
9. 前記第１のマルチビーム偏向器アレイ（５１）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の前側のごく近傍に配置され、前記第２のマルチビーム偏向器アレイ（５２）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の後ろ側のごく近傍に配置され、前記第３のマルチビーム偏向器アレイ（５３）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（５２）の後ろ側に、次の交差点（１１２）までの距離の１０％〜２０％に等しい距離で配置されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
10. 前記第１のマルチビーム偏向器アレイ（５１）が前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１）の後ろ側のごく近傍に配置され、前記第２のマルチビーム偏向器アレイ（５２）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の後ろ側のごく近傍に配置され、前記第３のマルチビーム偏向器アレイ（５３）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（５２）の後ろ側に、次の交差点（１１２）までの距離の１０％〜２０％に等しい距離で配置されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
11. 前記第３のマルチビーム偏向器アレイ（５３）と、前記基板（９１）に結像する前記縮小システム（６）との間に、少なくとも２つのステージを有する非点収差補正装置（６４）が配置されて、許容誤差に依存する歪みを補正することを特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 前記第１のマルチビーム偏向器アレイ（５１）が前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の後ろ側のごく近傍に配置され、前記第２のマルチビーム偏向器アレイ（５２）が前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の前側のごく近傍に配置され、前記第３のマルチビーム偏向器アレイ（５３）が、第１の高精度位置決めアレイとして、前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）の後ろ側のごく近傍に配置され、第４のマルチビーム偏向器アレイ（５４）が、第２の高精度位置決めアレイとして、前記第３のマルチビーム偏向器アレイ（５３）の後ろ側に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
13. 前記偏向器セルアレイ（５７）の前記電極対（５７３）が、互いに重ね合わせられた前記偏向器チップ（５５）上で相互に直交して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
14. ビーム成形ダイアフラム群（４５）が、フォーマット（ｎ×ｍ）のアレイに使用されるとき、前記マルチビーム偏向器アレイ（５１、５２、５３、５４）は、全ての偏向器チップ（５５）上に平行な電極対（５７３）の少なくとも（ｎ＋２）行と（ｍ＋２）列の偏向器セル（５７１）を備えた偏向器セルアレイ（５７）を有し、かつ外側偏向器セル（５７２）には電圧が加えられないことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記偏向器セルアレイ（５７）の隣接する偏向器セル（５７１）間のクロストークを補償するために、電圧を計算しかつ電圧を調整するための手段が設けられ、偏向器セルアレイ（５７）内で偏向電圧の補正計算を行うために個々に考慮された各粒子ビームレット（１１８）に対して、それぞれ８個のすぐ近くにある偏向器セル（５７１）のクロストーク効果をもっぱら考慮することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記マルチビーム偏向器アレイ（５１、５２、５３、５４）が、各粒子ビームレット（１１８）のビーム位置、断面積および個々の交差点の位置を高速で独立制御するための多重チャネル能動部品を含む高速パイプライン構造を有することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
17. 前記マルチビーム偏向器アレイ（５１、５２、５３、５４）が、多重ＤＡ変換器（５８）、デマルチプレクサ（５９）、多重演算増幅器を含む高速パイプライン構造を有することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記マルチビーム偏向器アレイ（５１、５２、５３、５４）を制御するために結合マトリクスが設けられて、前記粒子ビームレット（１１８）の前記基板（９１）上の位置およびサイズ、並びに粒子ビームレット（１１８）のアレイの各粒子ビームレット（１１８）のＸ方向とＹ方向における前記個々の交差点の位置の独立制御を達成することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
19. 少なくとも前記第２のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４２）がさらに、反復構造を露光するための特別なキャラクタ（４６）を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
20. 前記マルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１、４２）が、同一のダイアフラムアパーチャ（４４）を備える複数の異なるビーム成形ダイアフラム群（４５）を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
21. 前記マルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１、４２）が、異なるダイアフラムアパーチャ（４４）を備える複数のビーム成形ダイアフラム群（４５）を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
22. 非点収差補正装置（２３）が下流に配置された、前記第１のマルチフォーマットのダイアフラムアレイ（４１）の照射群（１１７）を最適に選択するための前記照射群セレクタ（２２）を制御するために、予めプログラム可能な制御装置（２４）が設けられて、個々の露光ステップの量を最小限にすることを特徴とする請求項３に記載の装置。

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