JP2007227782A - 荷電ビーム描画装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数個のコラムを一体化させて製造することができるとともに各コラム間の組み立て精度が向上されている荷電ビーム描画装置を提供する。
【解決手段】荷電ビーム描画装置１は、荷電ビーム発生装置３、コンデンサーレンズ４、投影レンズ５、複数個のアパーチャー６、複数個のアパーチャー支持具７、ビーム成形用偏向器８、対物レンズ９、対物偏向器１０、複数個のアライナー１１、および複数個の鏡筒１２を具備する。各アパーチャー支持具７には各鏡筒１２の径よりも大きい第１の開口部１９が形成されている。少なくとも１つの鏡筒１２はその一部を第１の開口部１９の内側に通されて配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、露光装置の構造および半導体装置の製造方法に係り、特に荷電ビームを用いて被描画体の表面上にパターンを描画する荷電ビーム描画装置の鏡筒の構成および荷電ビーム描画装置を用いる半導体装置の製造方法に関する。

露光装置の中には、荷電ビームを用いて基板上にパターンを形成する荷電ビーム描画装置と呼ばれる露光装置がある。荷電ビームとしては、例えば電子ビームが用いられる（例えば特許文献１参照）。この電子ビームを用いる荷電ビーム描画装置（電子ビーム描画装置）の鏡筒（コラム）は、電子ビームの特性上、光線を用いる露光装置のコラムに比べて短く形成されており、高い組み立て精度が要求される。これは、特に低加速電子ビームを用いる電子ビーム描画装置において顕著である。

通常、電子ビーム描画装置では、内部に複数個のコラムが収納されて取り付けられる真空容器が組み立ての基準とされている。そして、レンズや偏向器等のブロック単位で組み立てられた複数の部品を、さらに真空容器を基準として各コラムごとに組み立てる構成となっている。これは、複数枚のレンズや複数の偏向器などの間に、電子ビームを所定のパターン形状に成形するためのアパーチャーを設置する必要があるためである。また、アパーチャーはアパーチャーステージに取り付けられて、光軸に直交するとともに互いに直交し合うＸ方向およびＹ方向、ならびに光軸を回転中心とする回転方向であるθ方向、の３方向に沿った駆動を要求される。このため、各偏向器や各レンズブロックは真空容器に対してインローで取り付けられるとともに、アパーチャーステージも真空容器に対してインローで取り付けられる。この際、当然のことながら、アパーチャーステージは各レンズブロック間に配置される。

ところが、真空容器は直径で約３００ｍｍ程度の大きさがあり、約１０μｍ以下の加工精度を得るのは困難である。このため、電子ビーム描画装置では、組み立て基準の加工精度が低下するので、各レンズブロック（コラム）間の組み立て精度が低下し易い。この結果、電子ビーム描画装置では、光学系の高精度なアライメントが困難になったり、あるいは収差が増大したりする等の問題が生じ易い。例えば、照明系レンズブロック内の電子銃、アライナー、コンデンサーレンズなどは、約１μｍ以下の高い精度でアライメントされて製造および組み立てがなされる。ところが、各レンズブロック間の合わせ精度は、真空容器の加工精度および各レンズブロックと真空容器との組み立て精度で決定され、これらの精度は約１００μｍ以上になる。これらの組み立て誤差をなくすために、各レンズブロック間には光軸調整を行うためのアライナーが装備されている。例えば、投影系レンズブロックと結像系レンズブロックとの間の機械的な誤差による収差は、それらの間に配置されたアライナーで光軸調整が行われることにより解消される。

しかし、アライナーに印加できる電圧の大きさには制限がある。このため、各レンズブロック間の誤差の大きさによっては、その誤差をアライナーによる光軸調整で修正することが不可能な場合がある。また、アライナーに高電圧を印加して電子ビームを大きく偏向させることにより光軸調整を行うと、かえって収差が大きくなる。この場合、より微細なパターンを形成するために光線よりも微細な加工が可能な電子ビームを用いているにも拘らず、高精度のパターン描画が困難になる。ひいては、描画精度が低下したパターンが描画された半導体基板を用いて製造される半導体装置は、その性能、品質、あるいは信頼性などが低下するおそれが高くなる。

また、低い電圧でアライナーによる光軸調整を行う場合には、アライナーの電極の個数を増やす必要がある。ところがこの場合、アライナーを設置するために必要なスペースが増大するので、コラムのサイズが大型化するおそれが大きい。ひいては、真空容器や描画装置全体のサイズが大型化するおそれが大きい。各コラムや真空容器のサイズが大型化すると、前述したように各コラム間の組み立て精度や描画装置全体の組み立て基準の加工精度がより低下するおそれが生じる。また、各アライナー、各コラム、真空容器、ひいては描画装置全体の製造コストが必然的に高騰する。さらに、描画装置のサイズが大型化すると、その設置スペースの確保も困難になる。

このような不具合を解消するためには、例えば各レンズブロックを一体に製造すればよい。レンズブロックを一体型とすれば、当然のことながら各レンズブロック間のアライメント精度（組み立て精度）を向上させることができる。ところが、前述したように、各レンズブロック間にはアパーチャーのＸ方向、Ｙ方向、およびθ方向の位置調整を行うためのアパーチャーステージが配置されており、それらが各レンズブロックを分断している。このため、今までの技術では複数個のレンズブロック（コラム）を一体化させて製造することは殆ど不可能である。
特開平３−２３０５１５号公報

本発明においては、複数個のコラムを一体化させて製造することができるとともに各コラム間の組み立て精度が向上されている荷電ビーム描画装置を提供する。

また、本発明においては、精度が向上されたパターンが形成された半導体基板を用いることができる半導体装置の製造方法を提供する。

前記課題を解決するために、本発明の一態様に係る荷電ビーム描画装置は、被描画体の表面に向けて荷電ビームを発生させる荷電ビーム発生装置と、前記荷電ビームが入射されるとともに前記荷電ビームの照射条件を設定するコンデンサーレンズと、このコンデンサーレンズを通過した前記荷電ビームが入射されるとともに前記荷電ビームの投影条件を設定する投影レンズと、前記荷電ビーム発生装置から前記被描画体に向かう前記荷電ビームの流れにおいて前記コンデンサーレンズおよび前記投影レンズの少なくとも一方の下流側に設けられているとともに前記荷電ビームを所定の形状に成形する少なくとも１つのアパーチャーと、前記コンデンサーレンズおよび前記投影レンズの少なくとも一方の下流側に設けられているとともに前記アパーチャーを所定の姿勢で支持する少なくとも１つのアパーチャー支持具と、前記コンデンサーレンズおよび前記投影レンズの少なくとも一方と前記アパーチャーとの間に設けられているとともに前記アパーチャー上における前記荷電ビームの位置を制御するビーム成形用偏向器と、前記投影レンズおよび前記アパーチャーを通過した前記荷電ビームが入射されるとともに所定の形状に成形された前記荷電ビームによる像を前記被描画体の表面に結像させる対物レンズと、この対物レンズを通過した前記荷電ビームによる像の前記被描画体の表面上における位置を制御する対物偏向器と、前記荷電ビーム発生装置と前記コンデンサーレンズとの間、前記コンデンサーレンズと前記投影レンズとの間、および前記投影レンズと前記対物レンズとの間の少なくとも１箇所に設けられているとともに前記荷電ビームの光軸の位置を調整する少なくとも１個のアライナーと、前記荷電ビーム発生装置、前記コンデンサーレンズ、前記投影レンズ、前記ビーム成形用偏向器、前記対物レンズ、前記対物偏向器、および前記アライナーがそれぞれ所定の組み合わせで分配されて内部に設けられている少なくとも２つの鏡筒と、を具備し、前記アパーチャー支持具には前記各鏡筒の外径よりも大きい第１の開口部が形成されているとともに、前記各鏡筒のうち少なくとも１つの鏡筒はその一部を前記第１の開口部に連通して配置されていることを特徴とするものである。

また、前記課題を解決するために、本発明の他の態様に係る半導体装置の製造方法は、半導体製造工程に、本発明に係る荷電ビーム描画装置を用いて半導体基板にパターンを形成する工程を含むことを特徴とするものである。

本発明に係る荷電ビーム描画装置においては、複数個のコラムを一体化させて製造することができるとともに各コラム間の組み立て精度が向上されている。

また、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、精度が向上されたパターンが形成された半導体基板を用いることができる。

以下、本発明に係る一実施形態を図１および図２を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る荷電ビーム描画装置が備える鏡筒の構成を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示す荷電ビーム描画装置が備えるアパーチャーステージの付近をその上方から臨んで示す平面図である。

本実施形態は、半導体集積回路をはじめとする素子の微細パターンを、荷電ビームを用いて半導体ウェーハやパターン転写用マスク等の基板上に描画して形成する荷電ビーム描画装置に関する。また、荷電ビーム描画装置を用いる半導体装置の製造方法に関する。より具体的には、荷電ビームとして電子ビームを用いる電子ビーム描画装置であって、特に静電型の鏡筒（コラム）や静電型の偏向器などで構成されているとともに低加速の電子ビームを用いる電子ビーム描画装置のコラムの構成に関する。また、この低加速電子ビーム描画装置を用いる半導体装置の製造方法に関する。以下、詳しく説明する。

先ず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る荷電ビーム描画装置１について説明する。

図１に示すように、荷電ビーム描画装置１は、その筐体２が真空容器（真空チャンバー）として構成されている。真空チャンバー２の内部の上部から中間部にかけて、後述する荷電ビーム発生装置３、コンデンサーレンズ４、投影レンズ５、アパーチャー６、アパーチャー支持具７、ビーム成形用偏向器８、対物レンズ９、対物偏向器１０、アライナー１１、および鏡筒１２などが収納されている。また、真空チャンバー２の内部の下部には、後述する被描画体１３および被描画体支持具１４などが収納されている。より具体的には、真空チャンバー２の内部の上端部には荷電ビーム発生装置３が設けられている。それとともに、真空チャンバー２の内部の下端部には被描画体支持具１４が設けられている。そして、荷電ビーム発生装置３から被描画体支持具１４までの間に、コンデンサーレンズ４、投影レンズ５、アパーチャー６、アパーチャー支持具７、ビーム成形用偏向器８、対物レンズ９、対物偏向器１０、アライナー１１、鏡筒１２、および被描画体１３が設けられている。

荷電ビーム発生装置３は、図１中白抜き矢印で示すように、被描画体１３の表面に向けて荷電ビーム１５を発生させる。本実施形態においては、荷電ビーム１５として低加速の電子ビームを被描画体１３の表面に向けて照射する。したがって、荷電ビーム発生装置３は、電子ビーム発生装置、あるいは電子銃とも称される。また、被描画体１３としては、半導体基板（半導体ウェーハ）を用いる。

電子銃３から発生させられた電子ビーム１５は、真空チャンバー２内に設けられている複数個のアライナー１１のうち電子銃３とコンデンサーレンズ４との間に配置されている第１のアライナー１１ａの内側を通過する。これにより、電子ビーム１５は、静電型レンズの一種であるコンデンサーレンズ４に適正な状態で入射するようにその光軸を適正な状態に調整される。第１のアライナー１１ａにより光軸調整が施された電子ビーム１５は、コンデンサーレンズ４に適正な状態で入射する。コンデンサーレンズ４に入射した電子ビーム１５は、後述する第１のビーム成形用アパーチャー６ａを適正な状態で照射するように、コンデンサーレンズ４によりその照射条件を適正な状態に設定される。

コンデンサーレンズ４を通過した電子ビーム１５は、電子銃３から半導体ウェーハ１３に向かう電子ビーム１５の流れにおいてコンデンサーレンズ４の下流側に設けられている複数個のアパーチャー６のうち、コンデンサーレンズ４の直下に設けられている第１のビーム成形用アパーチャー６ａの表面に到達する。図示は省略するが、第１のビーム成形用アパーチャー６ａには、電子ビーム１５を所定のパターン形状に成形する第１のビーム成形用の孔が少なくとも１個形成されている。電子ビーム１５は、第１のアライナー１１ａにより所定の第１のビーム成形用の孔に向けて適正な照射状態で照射される。電子ビーム１５は、この第１のビーム成形用の孔を通過することにより所定のパターン形状に成形される。なお、第１のビーム成形用アパーチャー６ａは、後述する第１のアパーチャー支持具７ａとしての第１のアパーチャーステージに支持されてコンデンサーレンズ４の下流側に配置されている。

第１のビーム成形用アパーチャー６ａを通過して所定のパターン形状に成形された電子ビーム１５は、第１のビーム成形アパーチャー６ａ（第１のアパーチャーステージ７ａ）の下流側に設けられている第２のアライナー１１ｂの内側を通過する。これにより、電子ビーム１５は、静電型レンズの一種である投影レンズ５に適正な状態で入射するようにその光軸を再び適正な状態に調整される。第２のアライナー１１ｂにより再び光軸調整が施された電子ビーム１５は、投影レンズ（プロジェクションレンズ）５に適正な状態で入射する。プロジェクションレンズ５に入射した電子ビーム１５は、後述する第２のビーム成形用アパーチャー６ｂの表面上に適正な状態で投影されるように、プロジェクションレンズ５によりその投影条件を適正な状態に設定される。

プロジェクションレンズ５を通過した電子ビーム１５は、プロジェクションレンズ５と後述する第２のビーム成形用アパーチャー６ｂとの間に配置されている静電型偏向器の一種であるビーム成形用偏向器８の内側を通過する。これにより、電子ビーム１５は、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂの表面上の適正な位置に投影されるようにその投影位置を位置決めされる。ビーム成形用偏向器８により投影位置を位置決めされた電子ビーム１５は、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂの表面上の適正な位置に投影される。すなわち、第１のビーム成形用アパーチャー６ａにより所定のパターン形状に成形された電子ビーム１５の像が、プロジェクションレンズ５およびビーム成形用偏向器８により第２のビーム成形用アパーチャー６ｂの表面上の適正な位置に結像される。なお、第１のビーム成形用アパーチャー６ａと同様に、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂも、後述する第２のアパーチャー支持具７ｂとしての第２のアパーチャーステージに支持されてプロジェクションレンズ５の下流側に配置されている。

図示は省略するが、第１のビーム成形用アパーチャー６ａと同様に、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂにも、電子ビーム１５を所定のパターン形状に成形する第２のビーム成形用の孔が少なくとも１個形成されている。電子ビーム１５は、ビーム成形用偏向器８により所定の第２のビーム成形用の孔に向けて適正な状態で投影される。電子ビーム１５は、この第２のビーム成形用の孔を通過することにより再び所定のパターン形状に成形される。すなわち、第１のビーム成形用アパーチャー６ａに形成されている第１のビーム成形用の孔を通過した電子ビーム１５の像と、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂに形成されている第２のビーム成形用の孔を通過した電子ビーム１５の像との光学的な重ね合わせにより、半導体ウェーハ１３の表面に結像される電子ビーム１５の像の形状が決定される。

第２のビーム成形用アパーチャー６ｂを通過して最終的なパターン描画用の形状に成形された電子ビーム１５は、第２のビーム成形アパーチャー６ｂ（第２のアパーチャーステージ７ｂ）の下流側に設けられている第３のアライナー１１ｃの内側を通過する。これにより、電子ビーム１５は、静電型レンズの一種である対物レンズ９に適正な状態で入射するようにその光軸をさらに適正な状態に調整される。第３のアライナー１１ｃによりさらに光軸調整が施された電子ビーム１５は、対物レンズ９に適正な状態で入射する。対物レンズ９に入射した電子ビーム１５は、その像が半導体ウェーハ１３の表面上に適正な形状で結像されるように、対物レンズ９によりその像の焦点を合わせられる。

対物レンズ９を通過した電子ビーム１５は、対物レンズ９と半導体ウェーハ１３との間に配置されている静電型偏向器の一種である対物偏向器１０の内側を通過する。これにより、電子ビーム１５は、その像が半導体ウェーハ１３の表面上の適正な位置に結像されるようにその結像位置を位置決めされる。対物偏向器１０により結像位置を位置決めされた電子ビーム１５の像は、対物レンズ９および対物偏向器１０により半導体ウェーハ１３の表面上の適正な位置に結像される。すなわち、図示は省略するが、半導体ウェーハ１３の表面上には、電子ビーム１５による最終的なパターン描画用のパターン像が所望の位置に結像される。

なお、半導体ウェーハ１３は、被描画体支持具１４としてのウェーハステージ上に載置されて真空チャンバー２の内部に収納されている。そして、ウェーハステージ１４は、電子銃３から半導体ウェーハ１３に向かう電子ビーム１５の流れに対して直交する方向に沿って、半導体ウェーハ１３とともに平行順方向または平行逆方向に移動可能に設定されている。

また、図１に示すように、真空チャンバー２の内部には、電子銃３、第１のアライナー１１ａ、コンデンサーレンズ４、第２のアライナー１１ｂ、プロジェクションレンズ５、ビーム成形用偏向器８、第３のアライナー１１ｃ、対物レンズ９、および対物偏向器１０などがそれぞれ所定の組み合わせで分配されて内部に設けられている静電型の鏡筒（静電型コラム）１２が３つ設けられている。これら各コラム１２は、それぞれ略同一の大きさおよび形状に形成されている。例えば、各コラム１２の直径は約２０ｍｍ程度に設定されている。また、各コラム１２は、略電子ビーム１５の流れに沿って並べられている。さらに、各コラム１２同士は、それらの位置が許容誤差の範囲内に収まるように予め互いに位置合わせをされた後、互いに直接接続（勘合）されて一体化されている。そして、電子銃３、第１のアライナー１１ａ、コンデンサーレンズ４、第２のアライナー１１ｂ、プロジェクションレンズ５、ビーム成形用偏向器８、第３のアライナー１１ｃ、対物レンズ９、対物偏向器１０、および各コラム１２などにより、電子ビーム描画装置１が備える全体のレンズブロック１６が構成されている。一体化された各コラム１２（全体のレンズブロック１６）は、真空チャンバー２の内側において対物偏向器１０とウェーハステージ１４との間に設けられている、コラム支持部材（レンズブロック支持部材）１７の上に固定されて支持されている。

各コラム１２のうち、電子ビーム１５の流れの最も上流側に配置されている第１のコラム１２ａの内部には、電子銃３、第１のアライナー１１ａ、およびコンデンサーレンズ４が取り付けられている。そして、電子銃３、第１のアライナー１１ａ、コンデンサーレンズ４、および第１のコラム１２ａにより、レンズブロック１６のうちの第１のレンズブロックである照明系レンズブロック１６ａが構成されている。また、電子ビーム１５の流れの中間部に配置されている第２のコラム１２ｂの内部には、第２のアライナー１１ｂ、プロジェクションレンズ５、およびビーム成形用偏向器８が取り付けられている。そして、第２のアライナー１１ｂ、プロジェクションレンズ５、ビーム成形用偏向器８、および第２のコラム１２ｂにより、レンズブロック１６のうちの第２のレンズブロックである投影系レンズブロック１６ｂが構成されている。さらに、電子ビーム１５の流れの最も下流側に配置されている第３のコラム１２ｃの内部には、第３のアライナー１１ｃ、対物レンズ９、および対物偏向器１０が取り付けられている。そして、第３のアライナー１１ｃ、対物レンズ９、対物偏向器１０、および第３のコラム１２ｃにより、レンズブロック１６のうちの第３のレンズブロックである結像系レンズブロック１６ｃが構成されている。このように、電子ビーム描画装置１が備える全体のレンズブロック１６（電子ビームコラム１２）は、一体化された照明系レンズブロック１６ａ、投影系レンズブロック１６ｂ、および結像系レンズブロック１６ｃにより構成されている。

また、図１に示すように、第１のアパーチャーステージ７ａは、第１のビーム成形用アパーチャー６ａが電子ビーム１５の流れにおいてコンデンサーレンズ４よりも下流側に位置するとともに第２のアライナー１１ｂよりも上流側に位置するように、コンデンサーレンズ４と第２のアライナー１１ｂとの間に設けられている。同様に、第２のアパーチャーステージ７ｂは、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂが電子ビーム１５の流れにおいてビーム成形用偏向器８よりも下流側に位置するとともに第３のアライナー１１ｃよりも上流側に位置するように、ビーム成形用偏向器８と第３のアライナー１１ｃとの間に設けられている。そして、第１のアパーチャーステージ７ａおよび第２のアパーチャーステージ７ｂは、ともに照明系レンズブロック１６ａ（照明系コラム１２ａ）、投影系レンズブロック１６ｂ（投影系コラム１２ｂ）、および結像系レンズブロック１６ｃ（結像系コラム１６ｃ）とは独立して、真空チャンバー２の内壁に設けられているアパーチャーステージ支持部材１８を介して真空チャンバー２に直接取り付けられている。

また、図１において図示は省略するが、第１のアパーチャーステージ７ａは、第１のビーム成形用アパーチャー６ａを電子ビーム１５の流れ（光軸）に直交するとともに互いに直交し合うＸ方向およびＹ方向の２方向に沿って、平行順方向または平行逆方向に駆動させることができる設定となっている。それとともに、第１のアパーチャーステージ７ａは、第１のビーム成形用アパーチャー６ａを電子ビーム１５の光軸を回転中心とする回転方向であるθ方向に沿って回転駆動させることができる設定となっている。すなわち、第１のアパーチャーステージ７ａは、第１のビーム成形用アパーチャー６ａを互いに独立するＸ方向、Ｙ方向、およびθ方向の３方向に沿って駆動させることができる設定となっている。これにより、第１のビーム成形用アパーチャー６ａは、第１のアパーチャーステージ７ａ上に搭載された状態でＸ方向、Ｙ方向、およびθ方向の３方向に沿って精密に位置を調整される（位置合わせされる）。

同様に、第２のアパーチャーステージ７ｂも、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂをＸ方向、Ｙ方向、およびθ方向の３方向に沿って駆動させることができる設定となっている。これにより、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂも、第２のアパーチャーステージ７ｂ上に搭載された状態でＸ方向、Ｙ方向、およびθ方向の３方向に沿って精密に位置合わせされる。

さらに、図１および図２に示すように、各アパーチャーステージ７のそれぞれの中央部には、各コラム１２（レンズブロック１６）の径よりも大きい第１の開口部１９が形成されている。すなわち、第１のアパーチャーステージ７ａの中央部には、最小の直径が照明系コラム１２ａ（照明系レンズブロック１６ａ）の第１のアパーチャーステージ７ａと対向（交差）する部分の外径の最大径よりも大きい第１の開口部１９ａが形成されている。同様に、第２のアパーチャーステージ７ｂの中央部には、最小の直径が投影系コラム１２ｂ（投影系レンズブロック１６ｂ）の第２のアパーチャーステージ７ｂと対向（交差）する部分の外径の最大径よりも大きい第１の開口部１９ｂが形成されている。

照明系コラム１２ａ（照明系レンズブロック１６ａ）は、その下端部である第１のビーム成形用アパーチャー６ａを収納する部分を第１のアパーチャーステージ７ａの中央部に形成されている第１の開口部１９ａに通されて配置されている。同様に、投影系コラム１２ｂ（投影系レンズブロック１６ｂ）は、その下端部である第２のビーム成形用アパーチャー６ｂを収納する部分を第２のアパーチャーステージ７ｂの中央部に形成されている第１の開口部１９ａに通されて配置されている。

また、図１および図２に示すように、第１および第２の各コラム１２ａ，１２ｂの各第１の開口部１９ａ，１９ｂの内側に位置する部分には、各アパーチャー６よりも大きい第２の開口部２０が形成されている。具体的には、照明系コラム１２ａの第１の開口部１９ａの内側に位置する部分には、照明系コラム１２ａの径方向中央部を貫通して第１のビーム成形用アパーチャー６ａよりも大きい第２の開口部２０ａが形成されている。同様に、投影系コラム１２ｂの第１の開口部１９ｂの内側に位置する部分には、投影系コラム１２ｂの径方向中央部を貫通して第２のビーム成形用アパーチャー６ｂよりも大きい第２の開口部２０ｂが形成されている。

第１のビーム成形用アパーチャー６ａは、照明系コラム１２ａの下端部に開口された第２の開口部としてのトンネル部２０ａを通して第１のアパーチャーステージ７ａの中央部に搭載される（取り付けられる）。また、第１のビーム成形用アパーチャー６ａは、トンネル部２０ａを通して第１のアパーチャーステージ７ａ上から取り除かれる。同様に、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂは、投影系コラム１２ｂの下端部に開口された第２の開口部としてのトンネル部２０ｂを通して第２のアパーチャーステージ７ｂの中央部に搭載される（取り付けられる）。また、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂは、トンネル部２０ｂを通して第２のアパーチャーステージ７ｂ上から取り除かれる。

なお、図示を伴った具体的かつ詳細な説明は省略するが、第１および第２の各ビーム成形用アパーチャー６ａ，６ｂは、それぞれアパーチャーホルダーに取り付けられた上で第１および第２の各アパーチャーステージ７ａ，７ｂに取り付けられる構成としても問題は無いのは勿論である。照明系コラム１２ａ（照明系レンズブロック１６ａ）、第１のアパーチャーステージ７ａ、および第１のビーム成形用アパーチャー６ａは、互いに物理的（機械的）に干渉し合わない構造に設定されている。したがって、第１のビーム成形用アパーチャー６ａをアパーチャーホルダーに取り付けた上で第１のアパーチャーステージ７ａに取り付けても、第１のビーム成形用アパーチャー６ａの位置調整には何ら問題が生じない。同様に、投影系コラム１２ｂ（投影系レンズブロック１６ｂ）、第２のアパーチャーステージ７ｂ、および第２のビーム成形用アパーチャー６ｂは、互いに物理的（機械的）に干渉し合わない構造に設定されている。したがって、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂをアパーチャーホルダーに取り付けた上で第２のアパーチャーステージ７ｂに取り付けても、第２のビーム成形用アパーチャー６ｂの位置調整には何ら問題が生じない。

以上説明した構造により、本実施形態に係る電子ビーム描画装置１においては、照明系レンズブロック１６ａ、投影系レンズブロック１６ｂ、および結像系レンズブロック１６ｃの一体化を実現させることができる。これにより、電子ビーム描画装置１が備えるレンズブロック１６（電子ビームコラム１２）全体を実質的に一体構造とすることができる。

ここで、図３を参照しつつ、本実施形態に対する比較例について説明する。図３は、本実施形態に対する比較例に係る荷電ビーム描画装置のコラム（電子光学鏡筒）の構成を概略的に示す断面図である。

図３に示すように、比較例に係る荷電ビーム描画装置としての電子ビーム描画装置１０１においても、前述した本実施形態の電子ビーム描画装置１と同様に、その筐体１０２が真空チャンバーとして構成されている。そして真空チャンバー２の内部には、電子銃１０３、コンデンサーレンズ１０４、プロジェクションレンズ１０５、アパーチャー１０６、アパーチャーステージ１０７、ビーム成形用偏向器１０８、対物レンズ１０９、対物偏向器１１０、アライナー１１１、鏡筒１１２、半導体ウェーハ１１３、およびウェーハステージ１１４などが収納されている。

電子銃１０３は、図３中白抜き矢印で示すように、半導体ウェーハ１１３の表面に向けて低加速電子ビーム１１５を照射する。電子銃１０３から照射された電子ビーム１１５は、第１のアライナー１１１ａの内側を通過することによりその光軸を調整される。第１のアライナー１１１ａにより光軸調整が施された電子ビーム１１５は、コンデンサーレンズ１０４に入射することによりその照射条件を調整される。コンデンサーレンズ１０４を通過した電子ビーム１１５は、第１のビーム成形用アパーチャー１０６ａの表面に照射される。第１のビーム成形用アパーチャー１０６ａの表面に照射された電子ビーム１１５は、第１のビーム成形用アパーチャー１０６ａに形成されている図示しない第１のビーム成形用の孔を通過することにより所定のパターン形状に成形される。

所定のパターン形状に成形された電子ビーム１１５は、第２のアライナー１１１ｂの内側を通過することによりその光軸を再び調整される。第２のアライナー１１１ｂにより再び光軸調整が施された電子ビーム１１５は、プロジェクションレンズ１０５に入射することによりその投影条件を調整される。プロジェクションレンズ１０５を通過した電子ビーム１１５は、ビーム成形用偏向器１０８の内側を通過することによりその投影位置を位置決めされる。すなわち、第１のビーム成形用アパーチャー１０６ａにより所定のパターン形状に成形された電子ビーム１１５の像は、プロジェクションレンズ１０５およびビーム成形用偏向器１０８により第２のビーム成形用アパーチャー１０６ｂの表面上の適正な位置に結像される。第２のビーム成形用アパーチャー１０６ｂの表面に結像された電子ビーム１１５の像は、第２のビーム成形用アパーチャー１０６ｂに形成されている図示しない第２のビーム成形用の孔を通過することにより再び所定のパターン形状に成形される。

このように、第１のビーム成形用アパーチャー１０６ａに形成されている第１のビーム成形用の孔を通過した電子ビーム１１５の像と、第２のビーム成形用アパーチャー１０６ｂに形成されている第２のビーム成形用の孔を通過した電子ビーム１１５の像との光学的な重ね合わせにより、半導体ウェーハ１１３の表面に結像される電子ビーム１１５の像の形状が決定される。

第２のビーム成形用アパーチャー１０６ｂを通過して最終的なパターン描画用の形状に成形された電子ビーム１１５は、第３のアライナー１１１ｃの内側を通過することによりその光軸をさらに調整される。第３のアライナー１１１ｃによりさらに光軸調整が施された電子ビーム１１５は、対物レンズ１０９に入射することによりその像の焦点を合わせられる。対物レンズ１０９を通過した電子ビーム１１５は、対物偏向器１１０の内側を通過することによりその像の結像位置を位置決めされる。対物偏向器１１０により結像位置を位置決めされた電子ビーム１１５の像は、対物レンズ１０９および対物偏向器１１０により半導体ウェーハ１１３の表面上の適正な位置に結像される。すなわち、図示は省略するが、半導体ウェーハ１１３の表面上には、電子ビーム１１５による最終的なパターン描画用のパターン像が所望の位置に結像される。

なお、半導体ウェーハ１１３は、ウェーハステージ１１４上に載置されて真空チャンバー１０２の内部に収納されている。そして、ウェーハステージ１１４は、半導体ウェーハ１１３とともに移動可能に設定されている。

電子銃１０３、第１のアライナー１１１ａ、およびコンデンサーレンズ１０４は、電子銃１０３から半導体ウェーハ１１３に向かう電子ビーム１１５の流れの最も上流側に配置されている第１のコラム１１２ａの内部に取り付けられている。そして、電子銃１０３、第１のアライナー１１１ａ、コンデンサーレンズ１０４、および第１のコラム１１２ａにより照明系レンズブロック１１６ａが構成されている。また、第２のアライナー１１１ｂ、プロジェクションレンズ１０５、およびビーム成形用偏向器１０８は、電子ビーム１１５の流れの中間部に配置されている第２のコラム１１２ｂの内部に取り付けられている。そして、第２のアライナー１１１ｂ、プロジェクションレンズ１０５、ビーム成形用偏向器１０８、および第２のコラム１１２ｂにより投影系レンズブロック１１６ｂが構成されている。さらに、第３のアライナー１１１ｃ、対物レンズ１０９、および対物偏向器１１０は、電子ビーム１１５の流れの最も下流側に配置されている第３のコラム１１２ｃの内部に取り付けられている。そして、第３のアライナー１１１ｃ、対物レンズ１０９、対物偏向器１１０、および第３のコラム１１２ｃにより結像系レンズブロック１１６ｃが構成されている。

ただし、前述した本実施形態に係る電子ビーム描画装置１が備える照明系レンズブロック１６ａ、投影系レンズブロック１６ｂ、および結像系レンズブロック１６ｃと異なり、この比較例に係る電子ビーム描画装置１０１が備える照明系レンズブロック１１６ａ、投影系レンズブロック１１６ｂ、および結像系レンズブロック１１６ｃは、互いに独立に設けられている。すなわち、電子ビーム描画装置１０１が備える照明系レンズブロック１１６ａ、投影系レンズブロック１１６ｂ、および結像系レンズブロック１１６ｃは、一体化されていない。

このように、電子ビーム描画装置１０１においては、これが備える各構成要素（構成部品）が照明系レンズブロック１１６ａ、投影系レンズブロック１１６ｂ、および結像系レンズブロック１１６ｃごとに製作および組み立てがなされている。それとともに、電子ビーム描画装置１０１の各構成部品は、照明系レンズブロック１１６ａ、投影系レンズブロック１１６ｂ、および結像系レンズブロック１１６ｃごとに真空チャンバー１０２に直接取り付けられて（勘合されて）真空チャンバー１０２内に搭載されている。また、第１のビーム成形用アパーチャー１０６ａおよび第２のビーム成形用アパーチャー１０６ｂがそれぞれ搭載されるとともに、それらのＸ方向、Ｙ方向、およびθ方向の位置調整が行われる第１のアパーチャーステージ１０７ａおよび第２のアパーチャーステージ１０７ｂも、真空チャンバー１０２に直接取り付けられている。

背景技術において説明したように、一般的な電子ビーム描画装置１０１に用いられる真空チャンバー１０２は、その直径が約３００ｍｍ程度の大きさがあり、約１０μｍ以下の加工精度を得るのは困難である。このため、電子ビーム描画装置１０１では、組み立て基準の加工精度が低下するので、各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ（コラム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ）間の組み立て精度が低下し易い。この結果、電子ビーム描画装置１０１では、光学系の高精度なアライメントが困難になったり、あるいは収差が増大したりする等の問題が生じ易い。例えば、照明系レンズブロック１１６ａ内の電子銃３、第１のアライナー１１１ａ、およびコンデンサーレンズ１０４などは、約１μｍ以下の高い精度でアライメントされて製造および組み立てがなされる。ところが、各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ間の合わせ精度は、真空チャンバー１０２の加工精度および各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃと真空チャンバー１０２との間の組み立て精度で決定され、これらの精度は約１００μｍ以上になる。これらの組み立て誤差をなくすために、各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ間には、前述したように電子ビーム１１５の光軸調整を行うための第１〜第３の各アライナー１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃが装備されている。例えば、投影系レンズブロック１１６ｂと結像系レンズブロック１１６ｂとの間の機械的な誤差による収差は、それらの間に配置された第３のアライナー１１１ｃで光軸調整が行われることにより解消される。

しかし、第１〜第３の各アライナー１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに印加できる電圧の大きさには制限がある。このため、各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ間の誤差の大きさによっては、その誤差を第１〜第３の各アライナー１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃによる光軸調整で修正することが不可能な場合がある。また、第１〜第３の各アライナー１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに高電圧を印加して電子ビーム１１５を大きく偏向させることにより光軸調整を行うと、かえって収差が大きくなる。この場合、より微細なパターンを形成するために光線よりも微細な加工が可能な電子ビーム１１５を用いているにも拘らず、高精度のパターン描画が困難になる。ひいては、描画精度が低下したパターンが描画された半導体基板を用いて製造される半導体装置は、その性能、品質、あるいは信頼性などが低下するおそれが高くなる。

また、低い電圧で第１〜第３の各アライナー１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃによる電子ビーム１１５の光軸調整を行う場合には、第１〜第３の各アライナー１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの電極の個数を増やす必要がある。ところがこの場合、第１〜第３の各アライナー１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを設置するために必要なスペースが増大するので、各コラム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃのサイズが大型化するおそれが大きい。ひいては、真空チャンバー１０２や描画装置１０１全体のサイズが大型化するおそれが大きい。各コラム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃや真空チャンバー１０２のサイズが大型化すると、各コラム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ間の組み立て精度や描画装置１０１全体の組み立て基準の加工精度がより低下するおそれが生じる。また、第１〜第３の各アライナー１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ、各コラム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ、真空チャンバー１０２、ひいては描画装置１０１全体の製造コストが必然的に高騰する。さらに、描画装置１０１のサイズが大型化すると、その設置スペースの確保も困難になるとともにその汎用性も低下する。

このような不具合を解消するためには、前述した本実施形態に係る電子ビーム描画装置１のように、各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃを一体に製造すればよい。各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃを一体型とすれば、当然のことながら各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ間のアライメント精度（組み立て精度）を向上させることができる。ところが、前述したように、各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ間にはアパーチャーのＸ方向、Ｙ方向、およびθ方向の位置調整を行うための第１および第２の各アパーチャーステージ１０７ａ，１０７ｂが配置されている。そして、これら第１および第２の各アパーチャーステージ１０７ａ，１０７ｂにより、各レンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃが個別に分断されている。このため、今までの技術では複数個のレンズブロック１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃレンズブロック（コラム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ）を一体化させて製造することは実質的に殆ど不可能である。

これに対して、本実施形態に係る電子ビーム描画装置１においては、前述したように、真空チャンバー２とは別個に、かつ、電子ビーム１５を所定の区間ごとに制御する部位である照明系レンズブロック１６ａ、投影系レンズブロック１６ｂ、および結像系レンズブロック１６ｃごとに組み立ての基準位置を設定する。そして、それら各基準位置ごとに照照明系レンズブロック１６ａ（明系コラム１２ａ）、投影系レンズブロック１６ｂ（投影系コラム１２ｂ）、および結像系レンズブロック１６ｃ（結像系コラム１２ｃ）を組み立てる。また、このような組み立てを可能ならしめるために、電子ビーム１５を成形する第１および第２の各アパーチャー６ａ，６ｂがそれぞれ搭載される第１および第２の各アパーチャーステージ７ａ，７ｂの中央部に、照照明系レンズブロック１６ａ（明系コラム１２ａ）、投影系レンズブロック１６ｂ（投影系コラム１２ｂ）、および結像系レンズブロック１６ｃ（結像系コラム１２ｃ）のそれぞれの外径の最小径よりも大きい第１の開口部１９ａ，１９ｂを形成する。

このような構成により、照明系レンズブロック１６ａ、投影系レンズブロック１６ｂ、および結像系レンズブロック１６ｃが第１および第２の各アパーチャーステージ７ａ，７ｂによって分断されることなく、それら各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃごとの基準で各コラム１２ａ，１２ｂ，１２ｃを高い精度で組み立てることができる。すなわち、本実施形態に係る電子ビーム描画装置１の構成（構造）によれば、照照明系レンズブロック１６ａ（明系コラム１２ａ）、投影系レンズブロック１６ｂ（投影系コラム１２ｂ）、および結像系レンズブロック１６ｃ（結像系コラム１２ｃ）を互いに直接インローで勘合させることができる。これにより、照照明系レンズブロック１６ａ（明系コラム１２ａ）、投影系レンズブロック１６ｂ（投影系コラム１２ｂ）、および結像系レンズブロック１６ｃ（結像系コラム１２ｃ）を一体化させることができる。すなわち、電子ビーム描画装置１のレンズブロック１６全体を、実質的に１つのレンズブロック１６として構成することができる。この結果、電子ビーム描画装置１のレンズブロック１６全体の精度を高めることができる。

特に、電子ビーム描画装置１の構成によれば、静電型レンズの一種であるコンデンサーレンズ４、プロジェクションレンズ５、および対物レンズ９、ならびに静電型偏向器の一種であるビーム成形用偏向器８および対物偏向器１０を、各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃ単位で高い精度で構成することができる。前述したように、各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃの直径は約２０ｍｍ程度であるので、高い精度で加工することができる。したがって、各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃの組み立て基準位置も高い精度で設定することができる。例えば、このような設定の下、各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃを組み立てることにより、各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃを約５μｍ以下の精度で組み立てることができる。この結果、電子ビーム描画装置１においては、高精度に組み立てられた各コラム１２ａ，１２ｂ，１２ｃを備えることができるとともに、電子ビーム１５のアライメントの簡素化および収差の低減を図ることができる。

以上説明したように、この一実施形態によれば、電子ビーム描画装置１が備える各コラム１２ａ，１２ｂ，１２ｃを物理的（機械的）に高い精度で組み立てて一体化させることができる。これにより、電子ビーム描画装置１が備えるレンズブロック１６全体を高い精度で構成することができる。これにより、第１〜第３の各アライナー１１ａ，１１ｂ，１１ｃに印加するアライメント電圧を低減させたり、第１〜第３の各アライナー１１ａ，１１ｂ，１１ｃのアライメント電極の個数を減らしたりすることができる。この結果、各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃの製造コストを下げることができる。ひいては、真空チャンバー２や電子ビーム描画装置１全体の製造コストを下げることができる。

また、電子ビーム描画装置１においては、アライメントによる電子ビーム１５の偏向収差を低減させることができるので、より高精度にパターンを描画することができる。したがって、図示を伴う具体的かつ詳細な説明は省略するが、電子ビーム描画装置１によりパターンが描画された半導体ウェーハ１３を所定の半導体装置の製造工程に流すことにより、性能、品質、および信頼性などが向上された半導体装置を得ることができる。また、当然のことながら、電子ビーム描画装置１によりパターンが描画された半導体ウェーハ１３を用いる半導体装置は、その製造効率および歩留まりが向上されているのはもちろんである。

さらに、電子ビーム描画装置１においては、低いアライメント電圧で電子ビーム１５の光軸調整を行うことができる。このため、電子ビーム描画装置１においては、アライナー１１の個数を増やす必要がない。したがって、電子ビーム描画装置１においては、各コラム１２ａ，１２ｂ，１２ｃのサイズが大型化するおそれがない。ひいては、真空チャンバー２や描画装置１全体のサイズが大型化するおそれがない。この結果、電子ビーム描画装置１の設置スペースの確保が容易になり、その汎用性が向上する。

このように、本実施形態に係る電子ビーム描画装置１においては、複数個のコラム１２ａ，１２ｂ，１２ｃを一体化させて製造することができるとともに各コラム１２ａ，１２ｂ，１２ｃ間の組み立て精度が向上されている。また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、精度が向上されたパターンが形成された半導体基板１３を用いることができるので、性能、品質、信頼性、製造効率、および歩留まりなどが向上された半導体装置を得ることができる。

なお、本発明に係る荷電ビーム描画装置および半導体装置の製造方法は、前述した一実施形態には制約されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、それらの構成、あるいは製造工程などの一部を種々様々な設定に変更したり、あるいは各種設定を適宜、適当に組み合わせて用いたりして実施することができる。

例えば、電子ビーム描画装置１が備えるコラム１２の個数は３個には限定されない。電子ビーム描画装置１が備えるコラム１２の個数は４個以上でも構わない。また、これに伴って、各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃの内部構成も前述した構成には限定されない。各レンズブロック１６ａ，１６ｂ，１６ｃの内部構成も適宜、適正に設定して構わないのはもちろんである。

一実施形態に係る荷電ビーム描画装置が備える複数個の鏡筒の構成を概略的に示す断面図。 図１に示す荷電ビーム描画装置が備えるアパーチャーステージの付近をその上方から臨んで示す平面図。 一実施形態に対する比較例に係る荷電ビーム描画装置が備える複数個の鏡筒の構成を概略的に示す断面図。

符号の説明

１…電子ビーム描画装置（荷電ビーム描画装置）、３…電子銃（荷電ビーム発生装置）、４…コンデンサーレンズ、５…プロジェクションレンズ（投影レンズ）、６…アパーチャー、６ａ…第１のビーム成形用アパーチャー、６ｂ…第２のビーム成形用アパーチャー、７…アパーチャーステージ（アパーチャー支持具）、７ａ…第１のアパーチャーステージ、７ｂ…第２のアパーチャーステージ、８…ビーム成形用偏向器、９…対物レンズ、１０…対物偏向器、１１…アライナー、１１ａ…第１のアライナー、１１ｂ…第２のアライナー、１１ｃ…第３のアライナー、１２…コラム（鏡筒）、１２ａ…照明系コラム（第１のコラム）、１２ｂ…投影系コラム（第２のコラム）、１２ｃ…結像系コラム（第３のコラム）、１３…半導体ウェーハ（被描画体）、１５…電子ビーム（荷電ビーム）、１６…全体のレンズブロック、１６ａ…照明系レンズブロック（第１のレンズブロック）、１６ｂ…投影系レンズブロック（第２のレンズブロック）、１６ｃ…結像系レンズブロック（第３のレンズブロック）、１９…第１の開口部、１９ａ…第１のアパーチャーステージの第１の開口部、１９ｂ…第２のアパーチャーステージの第１の開口部、２０…トンネル部（第２の開口部）、２０ａ…第１のコラムのトンネル部、２０ｂ…第２のコラムのトンネル部

Claims (5)

1. 被描画体の表面に向けて荷電ビームを発生させる荷電ビーム発生装置と、
   前記荷電ビームが入射されるとともに前記荷電ビームの照射条件を設定するコンデンサーレンズと、
   このコンデンサーレンズを通過した前記荷電ビームが入射されるとともに前記荷電ビームの投影条件を設定する投影レンズと、
   前記荷電ビーム発生装置から前記被描画体に向かう前記荷電ビームの流れにおいて前記コンデンサーレンズおよび前記投影レンズの少なくとも一方の下流側に設けられているとともに前記荷電ビームを所定の形状に成形する少なくとも１つのアパーチャーと、
   前記コンデンサーレンズおよび前記投影レンズの少なくとも一方の下流側に設けられているとともに前記アパーチャーを所定の姿勢で支持する少なくとも１つのアパーチャー支持具と、
   前記コンデンサーレンズおよび前記投影レンズの少なくとも一方と前記アパーチャーとの間に設けられているとともに前記アパーチャー上における前記荷電ビームの位置を制御するビーム成形用偏向器と、
   前記投影レンズおよび前記アパーチャーを通過した前記荷電ビームが入射されるとともに所定の形状に成形された前記荷電ビームによる像を前記被描画体の表面に結像させる対物レンズと、
   この対物レンズを通過した前記荷電ビームによる像の前記被描画体の表面上における位置を制御する対物偏向器と、
   前記荷電ビーム発生装置と前記コンデンサーレンズとの間、前記コンデンサーレンズと前記投影レンズとの間、および前記投影レンズと前記対物レンズとの間の少なくとも１箇所に設けられているとともに前記荷電ビームの光軸の位置を調整する少なくとも１個のアライナーと、
   前記荷電ビーム発生装置、前記コンデンサーレンズ、前記投影レンズ、前記ビーム成形用偏向器、前記対物レンズ、前記対物偏向器、および前記アライナーがそれぞれ所定の組み合わせで分配されて内部に設けられている少なくとも２つの鏡筒と、
   を具備し、前記アパーチャー支持具には前記各鏡筒の外径よりも大きい第１の開口部が形成されているとともに、前記各鏡筒のうち少なくとも１つの鏡筒はその一部を前記第１の開口部に連通して配置されていることを特徴とする荷電ビーム描画装置。
2. 前記各鏡筒の前記第１の開口部に位置する部分には、前記各鏡筒の側部を互いに連通し、かつ、前記アパーチャーが収納可能な大きさの第２の開口部がさらに形成されているとともに、前記アパーチャーは前記第２の開口部を通されて前記各鏡筒の内側において前記アパーチャー支持具に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の荷電ビーム描画装置。
3. 前記各鏡筒が前記荷電ビームの光軸方向に沿って並べられているとともに前記各鏡筒同士が互いに直接接続されて一体化されていることを特徴とする請求項１または２に記載の荷電ビーム描画装置。
4. 前記荷電ビーム発生装置および前記コンデンサーレンズが１つの前記鏡筒内に設けられて照明系レンズブロックを構成し、前記投影レンズおよび前記ビーム成形用偏向器が他の１つの前記鏡筒内に設けられて投影系レンズブロックを構成し、さらに前記対物レンズおよび前記対物偏向器がまた他の１つの前記鏡筒内に設けられて結像系レンズブロックを構成しているとともに、前記３つの鏡筒同士が互いに直接接続されて一体化されることにより前記照明系レンズブロック、前記投影系レンズブロック、および前記結像系レンズブロックが一体化されて全体のレンズブロックを構成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の荷電ビーム描画装置。
5. 半導体製造工程に、請求項１〜４のいずれかに記載の荷電ビーム描画装置を用いて半導体基板にパターンを形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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