JP2502425B2 - 荷電粒子ビ―ム偏向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子ビーム偏向シス
テムに関し、特に電子ビームリソグラフイ装置につい
て、高速かつ高精度に電子ビームを偏向させるためのシ
ステムに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、位置精度を保ちながら高速に荷電
粒子ビームを偏向させることができる種々の発散形式の
装置が知られている。この種の装置の例としてオシロス
コープ、テレビジヨンなどの陰極線管応用機器、電子顕
微鏡、インクジエツトプリンタ及び電子ビームリソグラ
フイ装置がある。これらの装置のうち電子ビームリソグ
ラフイは集積回路の製造にかかわるプロセスにおいて広
範に使用されて来た。すなわち集積回路を作るためのマ
スクの製造にも使用され、また直接描画リソグラフイと
して知られている処理を用いてデバイス自身を製造する
ためにも使用されてきた。集積回路の集積度が向上する
に従つて、電子ビームリソグラフイにおける電子ビーム
偏向の速度及び位置精度に対する要求も厳しくなつてき
た。

【０００３】大きなウエーハ上に集積回路を製造する方
が経済的であり、また電子ビームリソグラフイを処理す
る間にできるだけウエーハを置き換えないことが望まし
いので、電子ビーム偏向装置は大きなレンジをもつこと
が要求される。ウエーハを置き換えることなく露出領域
の四隅に配設されている位置決めマークに電子ビームが
届くようにするためにも大きなレンジが必要である。

【０００４】このように大きなレンジを要求すると、電
子ビーム偏向システムに性能上のある制約を課すること
になり、高速及び位置精度と調和し難い。例えば、高速
を得ようとして静電偏向を使用したとき、ビーム横断面
により形成される像に許容できない程度の種々の収差を
生じさせることなしには大きなレンジを得ることができ
ない。収差は静電偏向においても電磁偏向においても生
じ、一般に偏向角に応じて変化することが知られてい
る。しかしながら所与の偏向角においては、実用的な偏
向感度の静電偏向より電磁偏向の方が生ずる収差が遥か
に小さい。収差を低減するために電磁偏向を使用したと
き、大きな偏向レンジを提供し得る駆動回路はその特性
として制定時間が長く、許容し得ないレベルのノイズに
悩まされることなしには高速に適応することはできな
い。駆動回路の帯域幅を狭くすることによりノイズを低
減しかつ長い制定時間に適応させると、ビーム再配置速
度が低下することにより、露出されるデバイスの処理量
が低下して処理コストが上昇する。主偏向／従偏向構成
又は他の多チヤネル偏向構成を使用することにより電磁
偏向装置における高速要求と大きなレンジの要求とを分
離するようにしても、高精度を実現するために必要とさ
れる位置決め時間（例えば制定時間）を誘導作用がしば
しば長引かせる結果となり、それは高速の従駆動装置よ
りも低速大レンジの主駆動装置において一段と顕著にな
る。米国特許出願第６０７，１９６号は他チヤネル構成
の駆動回路の誘導結合に付随する諸問題に対し見込みの
ある解決策を提供している。この解決策は２つのレベル
の電子偏向を有する偏向装置において最も容易に実施さ
れる。しかしながら、必要な偏向レンジ及び必要な偏向
解像力との間に不均衡があるため、２つ以上のチヤネル
を設置することが必要になる。上記出願に述べられてい
る発明はいくつかのチヤネルを有するシステムにでも適
用し得るが、チヤネル数が増えると誘導結合を正確に補
償するための調整が難しくなり、その実施は著しく複雑
なものとなる。

【０００５】さらに、主／従偏向構成又は他の多チヤネ
ル偏向構成においては偏向速度及びレンジ間に階層を生
じ、すぐに階層内におけるレベル数又はチヤネル数につ
いての実際上の制限に到達する。レベル数に課される特
定的かつ顕著な制限は、電子光学的円柱（カラム）の物
理的長さ及びその長さの中に電磁偏向コイル又は静電偏
向板を適正に収納すると共に、偏向装置の電子光学的設
計上の諸要素の寸法並びに他のすべての要件を整合させ
得るように位置決めしなければならないことである。こ
の後者の物理的制約はとりわけ厳しく、全偏向領域に亘
つて一定のビーム着陸角（入射角）を与え得る電子ビー
ム偏向装置に限定され、目標平面に対し直角になること
が好ましい。

【０００６】露出目標が完全な平面を有しているとは限
らないので、電子ビームリソグラフイにおいてはテレセ
ントリツクな偏向が特に好適であり、テレセントリツク
偏向においてはビームが目標面に対し首尾一貫して法線
となる。目標平面に衝突する電子ビームの角度が偏向の
度合いによつて変化する場合には、設計された目標平面
からの歪みすなわち表面の不規則性が目標上の露出パタ
ーンに寸法的な誤差を生ずる。しかしながら、たとえ目
標がそのように不完全性であつても、用いられる偏向装
置の影響下に入つたときビームが平行に保たれるならば
（例えば偏向させられたビームの経路が偏向させられて
いないビームの経路と平行に保たれるならば）、露出パ
ターンの歪みは除去されるか又は最小限になる。従つて
偏向装置の電子ビームは全偏向領域に亘つて常に厳密に
平行（例えば、電子光学的軸と平行であるか又は調和し
た角を有する）であることが望ましい。この特性は一般
にテレセントリシテイと呼ばれ目標平面に衝突するビー
ムの入射角が平面上の領域全体に亘つて一定になること
を保証する。テレセントリシテイ特性は目標平面への衝
突角度とは別個のものであり、目標平面への衝突角度は
目標平面に対して厳密には直角すなわち理想的には直角
である。

【０００７】理論的には投射レンズの前方焦点面に主偏
向器を置くことによつてテレセントリシテイな装置が実
現される。しかしながら実際には、投射レンズ及び主偏
向器の有限な物理的寸法のためにこれは実現できない。
偏向器を無限に小さく作ることはできないので、せいぜ
い妥協的な解決がはかられるに過ぎない。従つて、テレ
セントリシテイにかなり接近するためには、１つの座標
方向の偏向に対し投射レンズの焦点面からある距離に静
電偏向又は電磁偏向の２つの偏向器を設けることを必要
とする。その第１のものは電子ビーム鏡筒の軸に対し半
径方向の成分を有する偏向を与えるためのものであり、
その第２のものは第１のものと同期的に駆動されて上記
半径方向成分を除去し、レンズに対しテレセントリシテ
イとするのに最適な点からビームが出現するかのように
見える方向にビームを戻すためのものである。偏向装置
又はレンズのいずれによるものであつても、ビームに与
えられる偏向はいずれもテレセントリシテイを崩すもの
であつても、かかるテレセントリシテイの崩壊の程度を
最小限とすることができるように、設計に際して同時に
最小限としなければならない他の収差とのかねあいで処
置しなければならない。

【０００８】偏向による収差を最小限としながらテレセ
ントリシテイを達成するために可変軸液浸レンズ（ＶＡ
ＩＬ）が開発された。可変軸液浸レンズ（ＶＡＩＬ）に
おいては全偏向領域に亘つて、投射レンズの軸をテレセ
ントリツクに偏向されたビームと実質的に同一に維持す
ることができる。電子ビーム偏向装置におけるこのレン
ズ及びその使用法が米国特許第４，５４４，８４６号に
極めて詳細に開示されている。要約すれば、テレセント
リツク偏向ビームに一致させるようにレンズの軸をシフ
トさせることができることにより、ビームが常にレンズ
の軸に沿つてレンズに到達し、その結果ビームの偏向が
生じなくなることが述べられている。レンズによつてビ
ームの偏向は生成されずテレセントリシテイの崩壊も生
じないので、事実上ビーム結像の最適化はビーム偏向の
最適化から切り離される。

【０００９】こうしたレンズを電磁偏向器及び静電偏向
器の双方を含んでいる２チヤネル階層偏向構成に適用す
ることが米国特許第４，８５９，８５６号の中に詳細に
述べられている。ここで開示されているように静電偏向
を極めて高速で微小な偏向に限定する一方、テレセント
リシテイの障害を回避する。一般的には速度の上昇は位
置精度の低下を意味する。しかしながら、偏向レンジを
限定することによつて高速と調和させながら位置精度を
維持することができる。従つて、複数の階層的偏向レベ
ル間の偏向要求を分割することによつて高速及び位置精
度の最適化を好適に実現することができる。収差を最小
限としかつビームの付加的ぼやけを回避することによつ
て、上記特許の構成はビームエツジに 0.1ミクロンの鋭
さを維持する。これは10万本の解像度（10mmの範囲をそ
のビームエツジの鋭さにより分割した場合）に相当す
る。なお、解像度を示すこの数は製造し得るパターン特
性の数ではなくて偏向領域において分割し得る画素数の
表示であることを認識すべきである。比較のために示す
ならば、優れた電子顕微鏡の解像度は約数千本であり、
２桁少ない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来技術における投射
レンズにおける主な機能は目標平面における焦点に電子
ビームを集束させることである。しかしながら、ビーム
の非点収差及び焦点は共に偏向によつて阻害される。ビ
ームがその全偏向領域に亘つて偏向を受けるとき、ビー
ムはその鋭さ及び質を低下させるような作用を受ける。
これらはまとめて偏向収差として知られている。かかる
２つの偏向収差は焦点及び無非点収差（非点収差）であ
り、それらは一般に修正することができる。しかしなが
ら、偏向システム設計における他の態様と同様に、焦点
及び非点収差補正の有効性はそうした補正に用いられる
コイルを理想的に配置する能力に大きく依存する。例え
ば焦点及び非点収差の補正は偏向後に有効に遂行するこ
とはできない。なぜならば、こうした補正は結果的に偏
向誤差を導くからである。

【００１１】可変軸液浸レンズＶＡＩＬシステムは成型
ビームリソグラフイに適用された場合、コリメータレン
ズ及び偏向器のソースの像が形成されないために焦点及
び非点収差の補正要素を最良の機能を発揮し得る場所に
配置できないという問題点に悩まされる。もちろん、い
かなるシステムも物理的に具体化できることが必要であ
り、電子光学的偏向の形態及び配置にはテレセントリシ
テイを維持する一方で２つ以上のレベルの偏向階層を適
合させて速度及び精度を良好に確保する必要性がある。
さらに、上記の必要性と同時に電子ビームの焦点及び非
点収差の補正及び偏向との間の相互作用を防ぐことによ
りテレセントリツクな偏向を維持し得ることを十分に保
証する必要性がある。

【００１２】本発明の１つの目的は上記３つの必要性の
すべてを同時に満たす電子光学的偏向装置を提供するこ
とである。本発明の他の目的は２つ以上の階層的偏向レ
ベルを有する物理的に具体化できる多チヤネルのテレセ
ントリツクな電子光学的偏向装置を提供することであ
る。本発明のさらに他の目的は１つ又は２つ以上のテレ
セントリツク偏向器ペアの偏向器として静的な電子光学
的要素を使用することにより速度の制約を除去すると共
に電子光学的コラムの軸に沿つての空間的制約を減少さ
せ、それによつて付加的偏向要素の必要性をなくした電
子光学的偏向システムを提供することである。

【００１３】本発明のさらに他の目的は静的な電子光学
的要素を使用することにより偏向駆動ノイズを減衰させ
ると共に電子光学的コラムの軸に沿つた空間のゆとりを
利用して偏向角を小さくし、それにより階層的多チヤネ
ル偏向システムの高速偏向器の感度を一層向上させるよ
うにした偏向結像手段を備えた電子光学的偏向システム
を提供することである。本発明のさらに他の目的は駆動
ノイズを減衰させると共に、偏向駆動回路の負荷を減少
させて速度を向上させることができ、方位角テレセント
リシテイを調節する手段を有する電子光学的偏向システ
ムを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に従う荷電粒子ビ
ーム偏向装置は、予定の平面（２２）に荷電粒子ビーム
の縮小スポツト像を結像させるトランスフアレンズ（２
０）と、上記予定の平面（２２）と一致する後方焦点面
（３３）を有するコリメータレンズ（１３）と、該コリ
メータレンズ（１３）及び被処理体（１５）の表面の間
に配置され、上記荷電粒子ビームを上記被処理体の表面
に焦点合わせする投射レンズ（１１）と、上記コリメー
タレンズ（１３）の上記後方焦点面（３３）及び上記ト
ランスフアレンズ（２０）の間に位置する仮想偏向中心
（４１）を有する偏向手段（１９）とを備え、該偏向手
段（１９）の上記仮想偏向中心（４１）が置かれる面
は、上記コリメータレンズ（１３）の前方に位置する上
記投射レンズ（１１）の後方焦点面（２８）に対して上
記コリメータレンズ（１３）を挟んで共役な面であるこ
とを特徴とする。本発明に従う荷電粒子ビーム偏向装置
は、予定の平面（２２）に荷電粒子ビームの縮小スポツ
ト像を結像させるトランスフアレンズ（２０）と、上記
予定の平面（２２）と一致する後方焦点面（３３）を有
するコリメータレンズ（１３）と、該コリメータレンズ
（１３）及び被処理体（１５）の表面の間に配置され、
上記荷電粒子ビームを上記被処理体の表面に焦点合わせ
する投射レンズ（１１）と、上記コリメータレンズ（１
３）の上記後方焦点面（３３）に位置決めされた仮想偏
向中心を有する偏向手段（１８）とを備える。本発明に
従う荷電粒子ビーム偏向装置は、予定の平面（２２）に
荷電粒子ビームの縮小スポツト像を結像させるトランス
フアレンズ（２０）と、上記予定の平面（２２）と一致
する後方焦点面（３３）を有するコリメータレンズ（１
３）と、該コリメータレンズ（１３）及び被処理体（１
５）の表面の間に配置され、上記荷電粒子ビームを上記
被処理体の表面に焦点合わせする投射レンズ（１１）
と、上記コリメータレンズ（１３）の上記後方焦点面
（３３）及び上記トランスフアレンズ（２０）の間に位
置する仮想偏向中心（４１）を有する第１偏向手段（１
９）であって、該第１偏向手段（１９）の上記仮想偏向
中心（４１）が置かれる面は、上記コリメータレンズ
（１３）の前方に位置する上記投射レンズ（１１）の後
方焦点面（２８）に対して上記コリメータレンズ（１
３）を挟んで共役な面である、上記第１偏向手段（１
９）と、上記コリメータレンズ（１３）の上記後方焦点
面（３３）に位置決めされた仮想偏向中心を有する第２
偏向手段（１８）とを備える。本発明に従う荷電粒子ビ
ーム偏向装置は、予定の平面（２２）に荷電粒子ビーム
の縮小スポツト像を結像させるトランスフアレンズ（２
０）と、上記予定の平面（２２）と一致する後方焦点面
（３３）を有するコリメータレンズ（１３）と、該コリ
メータレンズ（１３）及び被処理体（１５）の表面の間
に配置され、上記荷電粒子ビームを上記被処理体の表面
に焦点合わせする投射レンズ（１１）と、上記コリメー
タレンズ（１３）の上記後方焦点面（３３）及び上記ト
ランスフアレンズ（２０）の間に位置する仮想偏向中心
（４１）を有する第１偏向手段（１９）であって、該第
１偏向手段（１９）の上記仮想偏向中心（４１）が置か
れる面は、上記コリメータレンズ（１３）の前方に位置
する上記投射レンズ（１１）の後方焦点面（２８）に対
して上記コリメータレンズ（１３）を挟んで共役な面で
ある、上記第１偏向手段（１９）と、上記コリメータレ
ンズ（１３）の上記後方焦点面（３３）に位置決めされ
た仮想偏向中心を有する第２偏向手段（１８）と、上記
コリメータレンズ（１３）及び上記投射レンズ（１１）
の間に設けられた第３偏向手段（１２）とを備える。

【００１５】

【作用】当該システムは主／従磁界偏向器を使用するだ
けでなく必要とされる速度と位置精度とのあるレベルに
おいては静電偏向器を使用し、動的補正の必要制を最小
限として高い直線性及び位置精度と極めて低い収差レベ
ルとを実現する。さらに、１つ又は２つ以上の分割形偏
向器を使用することにより相対的にノイズ不感性とし、
速度を向上させ、半径方向テレセントリシテイ及び方位
角テレセントリシテイを調整できるようにする。トラン
フアレンズを使用とすることによりクラスタ偏向器とサ
ブフイールド偏向器との最適配置を可能とし、それによ
り、あらゆるレベルの偏向階層におけるテレセントリシ
テイを得るためにいくつかの異なる様式のレンズ支援偏
向（ＬＡＤ）を利用できるようにする。こうしたレンズ
支援偏向の使用は、電子光学システムとその駆動回路と
の数を最小とし、ノイズを減らし、従来技術以上に複雑
にすることなしにテレセントリシテイを調整できるよう
にする。電子ビームリソグラフイ装置に本発明の偏向装
置を用いることによりリソグラフイ装置の処理能力を大
幅に向上させることができる。

【００１６】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１７】図１は本発明による電子光学的要素のアレ
イ１０の概略を示す。可変軸液浸レンズＶＡＩＬ投射レ
ンズ１１、主磁界偏向器１２及びコリメータレンズ１３
が実際の可変軸液浸レンズＶＡＩＬ偏向システムにおい
ても使用され、これにより電子ビーム１４を目標１５に
投射、位置決めするようになされている。２分割したフ
イールド偏向器１２は投射レンズ１１のすぐ上に配設さ
れてテレセントリツクな主偏向を得る。このフイールド
偏向器にはコリメータレンズ１３が配設されていること
により電子流がフイールド偏向器１２に入る前に電子流
を平行にするようになされている。当該分野において良
く知られているようにコリメータレンズ１３はレンズの
軸及びレンズの後方焦点面との交点から伸びる線に沿つ
て移動している電子に対してレンズを離れた後にレンズ
の光学軸と平行となるような経路をとらせる。しかしな
がら、この種のレンズの特性により後方焦点面における
レンズ軸以外の点において互いに交差している経路に沿
つて移動する電子流もまた、レンズを離れた後には互い
に平行な経路をとるが、この場合の平行経路は必ずしも
光学軸に平行ではない。この後者の機能は本発明にとつ
て特に重要である。

【００１８】投射レンズ１１はコリメータレンズ１３の
機能と実質的に相補的な機能を果たし、平行な経路に従
つている電子を目標１５の１つの点に集束させる。この
観点に立てばコリメータレンズ１３及び投射レンズ１１
は単一のレンズの２つの部分であると考えることもで
き、この場合の単一レンズは、コリメータレンズ１３の
後方焦点面の対象物の像を、目標面１５と一致する投射
レンズ１１の前方焦点面に集束させる。従つてコリメー
タレンズ１３及び投射レンズ１１はそれらの機能におい
ても同様であり、対象物すなわち像は各レンズの焦点面
にある。

【００１９】電子の偏向の角度が、電子の入射経路に対
して一定な角度変化となるので、磁界偏向器であるのが
好ましいフイールド偏向器１２による偏向は、ビームの
平行を乱すことがない。従つて平行な経路に沿ってフイ
ールド偏向器１２内に入つた電子は平行な経路に沿って
偏向器１２から出て、投射レンズ１１の中に含まれてい
る補正ヨーク１６、１７の動作により投射レンズ１１に
よつて同一の点に集束される。補正ヨークがそのように
命名されたのは当該ヨークが可変軸液浸レンズＶＡＩＬ
理論に従つてレンズの実効軸をビーム位置と実質的に一
致させるように補正することによつてテレセントリシテ
イからの変動を回避するからである。補正ヨークは下記
の理由により主補正ヨーク１６及び従補正ヨーク１７に
分割されるのが好ましい。これらのヨークは電子光学的
軸２４上の同じ位置に同心状に配置されるのが望まし
い。

【００２０】可変軸液浸レンズＶＡＩＬシステムと対照
すれば本発明は単一クラスタ偏向器すなわち従磁界偏向
器にトランスフアレンズ２０又はその機能的同等品を追
加配設する。一般的な偏向システムにおける縮小レンズ
は普通、相対的に短い焦点距離を有している。縮小レン
ズ及びコイルはそれ自身かなり大きいので、縮小スポツ
ト像２１は一般的には縮小レンズ内部に形成される。本
発明の実施例によるトランスフアレンズ２０はかなり長
い焦点距離を有する。他の態様においては縮小レンズの
焦点距離が本実施例のトランスフアレンズ２０の焦点距
離とほぼ同じ長さとなるようにシステムを設計すること
もできる。そのような場合には縮小スポツト像２１に近
付き易いので当該縮小レンズは実施例のトランスフアレ
ンズ２０の機能と同等の機能を果たす。トランスフアレ
ンズ２０又はそれと機能的に同等な構造は本発明の偏向
システムにおいていくつかの機能を有する。

【００２１】第１に、当該トランスフアレンズ２０は縮
小スポツト像２１を縮小レンズ（図示せず）からコリメ
ータレンズ１３の後方焦点面内の位置に移動させる機能
を果たすものであり、偏向させられていない状態を示す
図１においてはコリメータレンズ１３の後方焦点面内の
位置を交点２２によつて示す。この機能が必要となるの
は上述したように縮小スポツトの領域が他の光学的要素
の最適位置にとつては一般に近付き難いからである。当
該トランスフアレンズ２０の機能により、本発明の実施
例における従偏向ヨーク（例えばクラスタ偏向器１８）
の仮想偏向中心の位置と移動させられたスポツト像２２
とが一致するような位置関係に従偏向ヨークを配置する
ことができる。この特色によつて生ずる結果を以下に詳
細に説明する。ところで、こうした位置関係はトランス
フアレンズ２０によつて実現できるが、縮小スポツトを
形成するための構造をこれ以外の場所に位置決めするこ
ともできる。

【００２２】第２に、トランスフアレンズ２０は強い直
流バイアス磁界領域を提供し、その中に動的焦点及び動
的収差補正コイル２５を位置決めする。この補正コイル
２５は光学要素によつて必要とされるほぼ線形な動的補
正を提供する。ビームの焦点及び非点収差のための高度
に線形な補正を提供すると共に、これらの補正をすべて
の偏向要素又は偏向領域の前に位置付けることにより偏
向させられる位置において焦点又は非点収差の補正が確
実に何等の誤差をも生じさせないようにする。第３に、
トランスフアレンズ２０はコリメータレンズ１３の後方
焦点面への集束をもたらすので当該トランスフアレンズ
２０はコリメータレンズ１３又は投射レンズ１１のセツ
トアツプを乱すことなく目標平面に最終的にビームを集
束させるための手段を提供する。

【００２３】第４に、動的焦点及び動的非点収差磁気補
正コイル２５を光学的に望ましい位置に配置するための
空間を提供する。成型光学系を使用している本実施例に
おいて、本発明は焦点及び非点収差をビームの偏向に先
立つて動的に補正することによりトランスフアレンズ２
０及びコリメータレンズ１３間の原始像（ソースイメー
ジ）に正しい光学的位置を提供する。図１に示されてい
るビームの軌跡は偏向されていないものなので電子光学
軸２４と一致している。最上部の交点２１は縮小された
像の位置にある。コリメータレンズ１３の後方焦点面３
３及び従偏向器すなわちクラスタ偏向器１８の偏向中心
２３と一致しており、そこに次の交点２２がある。ビー
ムの最終交点は目標平面１５にあり、ビームは投射レン
ズ１１によつてこの目標平面に集束される。

【００２４】クラスタ偏向器１８は偏向器の階層として
は主偏向器１２の下のレベルのものであつて主偏向器１
２よりも小さな偏向を生成することができるが、クラス
タ偏向器１８は主偏向器１２と比較してより高速の偏向
を生じさせることができる。静電サブフイールド偏向器
１９は第３レベルの偏向階層を好適に提供し、この静電
偏向器は極めて高速な偏向を生じさせることができしか
も制定時間が短いという特性もつ。本発明の幾何学的構
成、特にトランスフアレンズ２０により提供される電子
光学的カラムの軸に沿つた長さによつて偏向角を小さく
保つことができ、これにより当該静電偏向システムの各
種収差の度合いを低く保つことができる。

【００２５】次に図２〜図５を参照することにより本発
明の動作及び他の特徴を説明する。先ず図２は、図１と
同様な本発明の各要素の概略図を示し、電子ビームは主
偏向器１２によつて偏向されている。このテレセントリ
ツクな偏向に用いる偏向器１２に斜交線を入れて示す。
この偏向はトランスフアレンズ２０の中心面のすぐ下に
置き換えられている動的補正器２５の位置以外は一般的
な可変軸液浸レンズＶＡＩＬシステムにおける磁界偏向
と同一である。これはまた電子源（図示はしないが、例
えば、縮小スポツト像２１から区別できるような電子
銃）の像の位置でもある。フイールド偏向器の偏向中心
を点線２７、２８によつて示す。電子ビームの偏向は図
示のように角度に基づくものではなく、各偏向器により
曲げられた経路に従う。点線の交差によつて描かれてい
る仮想の偏向中心は偏向器フイールドの影響外にある電
子経路との接線が光学軸と交わる点である。

【００２６】実際の設計において必要とされるレンジは
分割形フイールド偏向器を必要とする程大きくはないの
で、フイールド偏向ヨーク及びその駆動回路とを共に除
外して２段偏向構成とすることができる。本発明は原理
的には単段偏向構成に適用することもできる。しかしな
がら、ただ１つの偏向段（偏向ステージ）を有する偏向
構成においては空間を利用することが一段と容易である
ので、本発明の著しい利点である付加的空間を設ける必
要性は大きくない。可変軸液浸レンズＶＡＩＬレンズの
主補正ヨーク１６によつて生成されるレンズ軸のシフト
を符号２６により示す。この偏向システムの主磁界偏向
器すなわちフイールド偏向器１２によつて与えられるレ
ンジフイールド２９は図示のように大きいので電子ビー
ムリソグラフイ過程に必要とされる所与の目標サイズに
おける目標再配置の数（ウエーハを置き換える回数）は
最少限となる。

【００２７】図３はクラスタ偏向器すなわち従偏向器１
８によるビームの偏向を示す。この場合も偏向を生じさ
せるために用いるヨークを斜交線を入れて示す。このレ
ベルの偏向におけるコリメータレンズ１３はそれがあた
かもテレセントリツクな偏向を与えるための一対の偏向
器の第２偏向器であるかのように使用される。ビーム像
の交点２２はコリメータレンズ１３の後方焦点面に位置
すると共にクラスタ偏向器１８の仮想偏向中心３０の面
にも位置しているので、コリメータレンズ１３は（それ
が十分に良いレンズであると仮定するならば）ビームが
あたかも違う角度からコリメータレンズ１３に到着した
かのようにビームをなおも平行に保つ。従つてコリメー
タレンズ１３は偏向のテレセントリシテイが維持される
ことを確実にする。コリメータレンズ１３を第２の偏向
要素として使用することをレンズ支援偏向（ＬＡＤ）と
呼ぶことにする。

【００２８】コリメータレンズ１３から出るビームは当
該システムの電子光学的軸２４と平行であるので、投射
レンズ１１にとつては図２の主偏向器１２による主偏向
と同じに見える。可変軸液浸レンズＶＡＩＬレンズの軸
は符号３１により示されている従偏向すなわちクラスタ
偏向に相当する距離だけシフトされなければならない。
軸シフトのこの成分は主補正ヨーク１６と同一平面かつ
同軸となるよう好適に配置されている従補正ヨーク１７
の適切な励磁によつて実現される。このような構成は軸
補正の主成分があるならばその主成分の上に軸シフトの
従成分を重ねることを許容する。主レンズ軸補正及び従
レンズ軸補正とに等しく分割した構造を与える概念はデ
ユアル可変軸液浸レンズＶＡＩＬと呼ばれる。

【００２９】最大のクラスタ偏向に相当するレンジを符
号３２により示す。本発明を好適に適用するための特定
的な要求に従つて、クラスタレンジ対フイールドレンジ
の集束比率を約２０ないし４０の範囲にすることによ
り、いくつかの偏向階層レンジに適切に分割することが
できる。その際、ノイズ、速度、制定時間、偏向収差な
どを考慮すると共に、この過程を使用して製造するチツ
プ片又はマスク片の一般的サイズ及び主偏向ビーム再配
置数の最小化などの上記以外の設計フアクタをも考慮す
る。クラスタ偏向レンジが十分に小さく維持される場合
動的補正の必要性は取るに足らぬほど小さなものとなる
ので、動的補正の必要性を主偏向すなわちフイールド偏
向装置に対する補正に限定することができる。

【００３０】図４は本発明によるサブフイールド偏向を
示す。レンズ支援偏向ＬＡＤの概念はこのレベルの偏向
階層にも使用され得るが異なる様式によつてなされる。
特定的に、本発明の実施例によればサブフイールド偏向
は超高速とすべく静電的に実行される。静電偏向器１９
をクラスタ偏向器１８の内部に置くこと、すなわちコリ
メータレンズ１３の後方焦点面に置くことは理論的には
実現できるが、この静電偏向器１９をトランスフアレン
ズ２０の付近に配置することによりコリメータレンズ１
３の後方焦点面３３までの距離すなわちクラスタ偏向の
中心３０までの距離を増加させることができる。その結
果、極めて小さな偏向角においての静電偏向レンジを増
大させることができるのでサブフイールド偏向器１９に
よる収差を減少させることができる。この距離を置くな
らばクラスタ偏向器１８の影響範囲外に静電偏向器１９
を置いて設計することができるので偏向板の中に生ずる
渦電流の問題を減らすことができる。サブフイールド偏
向器１９の偏向中心４１をクラスタ偏向器１８の偏向中
心３０の前方に配置することにより図１に示す電子ビー
ムの交点２２は符号４２又は符号４３により示されてい
るような軸を離れた位置へと移動させられ、しかもコリ
メータレンズ１３の後方焦点面３３の中にとどまること
ができる。この軸を離れた位置及びサブフイールド偏向
角によりコリメータは当該システムの電子光学的軸２４
の方へビームが戻る方向にビームを偏向させる。サブフ
イールド偏向器１９及びコリメータレンズ１３との位置
関係は次のようになつている。サブフイールド偏向器１
９の仮想偏向中心はコリメータレンズ１３に関して投射
レンズ１１の後方焦点面（ＢＦＰ）２８と共役な点に配
置されている。投射レンズ１１の後方焦点面２８からコ
リメータレンズ１３までの間隔及びコリメータレンズ１
３の後方焦点面３３からサブフイールド偏向器１９まで
の間隔とは軸を離れた位置から来る偏向させられたビー
ムが投射レンズ１１の後方焦点面２８において電子光学
的カラムの軸２４と交差すべく軸２４の方へ戻る方向に
偏向させられるように選択される。これにより投射レン
ズ１１はサブフイールド偏向のため無限遠において結像
させられる。既に述べたように投射レンズ１１はコリメ
ータレンズ１３と同一の特性をもつているので、ビーム
を目標平面に入射させるために投射レンズはテレセント
リツクな位置関係にビームを戻す。従つてコリメータレ
ンズ１３の後方焦点面内の点４２及び点４３間のサブフ
イールド偏向は符号４５により示したような数十ミクロ
ンのオーダーであるのが好ましいサブフイールドレンジ
をもたらす。このサブフイールドレンジ４５はできる限
りの最大速度を実現しかつこのレベルの偏向階層におい
ては動的補正の必要が全くないように設計される。どの
ような動的補正も静電偏向の速度と調和する速度によつ
て遂行することは困難である。

【００３１】このレンズ支援偏向の第２の形式はテレセ
ントリシテイを維持するための第２サブフイールド偏向
器を必要としなくする。しかしながら、もつと重要なこ
とは、平行にされたビームは投射レンズ１１の後方焦点
面２８において当該電子光学的システムの軸２４と交差
するので、サブフイールド偏向に対する可変軸液浸レン
ズＶＡＩＬレンズ軸の補正の必要がないことである。こ
のことはクラスタ偏向及び又はフイールド偏向にサブフ
イールド偏向を重ねるときにも言い得る。サブフイール
ド偏向されたビームは常にクラスタ偏向及び又はフイー
ルド偏向に対応する補正された軸において投射レンズ１
１を横切る。

【００３２】投射レンズ１１の後方焦点面２８において
ビームが電子光学的カラムの軸２４を横切るようになさ
れたレンズ支援偏向ＬＡＤのこの第２の様式は理論的に
は、コリメータレンズ１３の後方焦点面以外の位置に従
偏向器を置くことによつて従偏向のためにも使用するこ
とができ、又は２段偏向階層（例えば、主偏向すなわち
フイールド偏向のステージが除去されている場合）の第
２段（第２ステージ）のためにも同様に使用することが
できる。このような構成は可変軸液浸レンズＶＡＩＬレ
ンズ内に従補正ヨーク１７を設ける必要性を除く。しか
しながら、この実施例のような特定的設計においてはそ
のような構成が適切であるとは思われない。だが、要望
される設計条件の別の組合わせにおいては、このレンズ
支援偏向ＬＡＤの第２様式及び従補正ヨーク及び駆動回
路の除去は好ましいかも知れない。

【００３３】クラスタ偏向に用いられている上述のレン
ズ支援偏向ＬＡＤの第１様式を逆にサブフイールド偏向
に使用することは理論的にできるがそのような設計には
利益が全く見られない上に、付加的可変軸液浸レンズＶ
ＡＩＬ補正ヨーク及び対にした偏向器を含む付加的構成
が更に必要となろう。静電偏向により得られる高速に関
連して、上述のレンズ支援偏向（ＬＡＤ）は静的光学要
素（例えばコリメータレンズ）を偏向器として使用して
いる点に留意することが特に重要である。さらに、レン
ズ支援偏向ＬＡＤの第２様式を使用する場合投射レンズ
もまた静的要素として動作する。コリメータレンズ１３
が静的偏向器であるというのと同じ意味でビームをテレ
セントリツクな位置関係に戻す投射レンズの動作もまた
静的偏向動作である。偏向階層の各レベルにおける第１
偏向器からの間隔を含む電子光学的カラム内のかなりの
空間を必要とする第２偏向器及びそれに対応するノイズ
を誘導する偏向器駆動回路の必要性を排除する上に、静
的要素は当該偏向システムに速度の制約を課することが
ないという利点がある。さらに静的コリメータレンズは
たとえレンズ支援偏向ＬＡＤの形式が異なつていてもレ
ンズ支援偏向ＬＡＤにクラスタ偏向及びサブフイールド
偏向の双方を提供する。

【００３４】偏向器（例えば従偏向器もしくはサブフイ
ールド偏向器１９）を半分に分割し別々の駆動回路によ
り各半分を駆動することによつて偏向システム全体の精
度が一段と向上する。本発明のこうした特徴に従つた分
割形サブフイールド偏向器１９ａ、１９ｂを図５に示
す。クラスタ偏向器１８及び又はフイールド偏向器１２
を同様の手法により分割することもできる。いずれかの
偏向器及び駆動回路をもつと小さく分割することもでき
る。駆動回路がそれぞれ独立しているので偏向器のそれ
ぞれの部分のための各駆動回路のノイズは相関を有して
おらず、しかも偏向器部分が目標に像を描く手法に起因
して偏向性能の低下及び速度を低下させずにノイズを減
衰させることができる。換言すれば、各駆動回路は区分
された負荷の１つを担うだけなので一層速い位置決め速
度を得ることができる。この技術は偏向階層のいかなる
レベルにも、またいかなるレベルの組合わせにも適用す
ることができる。

【００３５】さらに分割形偏向器１９ａ、１９ｂを設置
することにより各偏向器にとつて必要な２つの調整を容
易にすることができる。第１のものは半径方向テレセン
トリシテイと呼ばれるものであり、電子光学的軸２４及
び偏向方向とでなる平面内における電子光学的軸２４に
対するビームの角度である。第２のものは方位角テレセ
ントリシテイと呼ばれるものであり、電子光学的軸２４
の平面を偏向の方向とは直角な方向に出入りするビーム
の角度である。分割形偏向器１９ａ、１９ｂにおける偏
向器部分のうちの１つの他の偏向器部分に対する半径方
向位置関係は方位角テレセントリシテイの独立した調整
を提供する。半径方向テレセントリシテイは偏向器のレ
ベルごとに異なつた方法によつて調整される。主磁界偏
向器１２においては、主偏向ヨーク１６内の各コイル１
２用の駆動回路群の相対的電流レベルを調節することに
よつて半径方向テレセントリシテイを調節することがで
きる。従磁界偏向器１８の半径方向テレセントリシテイ
はコリメータレンズ１３を調節することよつて調整され
る。サブフイールド偏向器１９はコリメータレンズ１３
との協力のもとに、主偏向及び従偏向とによつて決定さ
れる位置においてすなわち投射レンズ１１の後方焦点面
２８において当該システムの電子光学的軸２４と交差す
るビーム経路を作り出すので、投射レンズ１１は無限遠
において像を結ぶ。従つてサブフイールド偏向器１９
ａ、１９ｂの位置を調節することによつてサブフイール
ド偏向器１９についての半径方向テレセントリシテイを
調整することができる。サブフイールド偏向器１９がノ
イズ抑制のために上述のようにいくつかの部分に分割さ
れて電子光学的軸に沿つた異なる位置に配置されている
とき、各駆動回路の相対的利益を調節することによつて
半径方向テレセントリシテイの微調整をすることができ
る。上述した本発明の実施例においてはこの微調整は不
必要である。しかしながら、本発明を具体化した他の電
子光学的設計において必要ならば、この調整を利用する
ことができる。

【００３６】図５にはサブフイールド偏向及びクラスタ
偏向を重ねて示す。図２において付加的に示したフイー
ルド偏向の上にこれら２つの偏向を同じように重ねるこ
ともできる。逆に、かなりのレンジをサブフイールド偏
向及びクラスタ偏向のみから入手し得ることが明らかで
あり、図５は２つの偏向段のみを有する本発明の実施例
（例えば、フイールド偏向器を除去したもの）の動作を
も表現している。縮小スポツト像２１から来る電子ビー
ムはトランスフアレンズ２０によりコリメータレンズ１
３の後方焦点面３３の中に像を結ぶ。分割形サブフイー
ルド偏向器１９ａ、１９ｂはこの像を図４の単一型サブ
フイールド偏向器と同様の手法によつてこの平面内の特
定の点に偏向させる。ビームトランスフアレンズはコリ
メータレンズ１３の後方焦点面内の点に像を形成し、こ
のトランスフアレンズ２０又はその機能的等価物の焦点
距離を自由に選択することができるので空間的ゆとりが
準備され、それによりクラスタ偏向器１８の仮想の偏向
中心をこの平面と一致させることができ、さらにサブフ
イールド偏向器１９をこの平面の前に配置することがで
きる。コリメータレンズ１３がサブフイールド偏向器１
９及びクラスタ偏向器１８の各要素に対してレンズ支援
偏向ＬＡＤを遂行することによりビームの軌跡は当該シ
ステムの電子光学的軸と平行ではないが、クラスタ偏向
に対応してシフトしているレンズ支援偏向ＶＡＩＬレン
ズの軸について対称となる。クラスタ偏向のレンジ３２
ａ及びサブフイールド偏向のレンジ４５を重ねた結果得
られる部分を図５に示す。

【００３７】図５には上述の説明の中で述べた本発明の
好適な実施例の各種要素の特定の位置関係を示している
ものであり、この実施例は速度、精度及び処理能力とを
改善するために電子ビームリソグラフイ装置に適用され
て良い。この特定の具体例におけるコリメータレンズ手
段及び投射レンズ手段（これら両者は単一の電子光学的
要素である必要はないのでここでは「手段（ｍｅａｎ
ｓ）」と呼ぶ）との間隔は主偏向ヨーク１２との相互作
用を避けるために十分に大きくなければならない。主偏
向ヨーク１２の好適な位置は、このテレセントリツク偏
向ヨークの２番目のヨークがフイールド偏向領域及び投
射レンズ領域の領域重複の度合いがその設計の収差及び
テレセントリシテイの要求を満足させ得る点よりも投射
レンズ１１の方に近くはならない位置である。また特
に、上述において参照した米国特許出願第６０７，１９
６号の相互インダクタンス補償装置と共に用いることに
より主偏向コイルをコリメータレンズ１３上に置くこと
ができ、従偏向コイル１８と同じ位置に置くことさえで
きる。この場合はただ１つのフイールド偏向ヨークを使
用してレンズ支援偏向とすることもできこうした場合の
偏向のテレセントリシテイはコリメータレンズ１３によ
つて維持される。この場合、フイールド偏向、クラスタ
偏向及びサブフイールド偏向のすべてについての偏向の
テレセントリシテイは図５に描かれているようにして生
ずる。大きなレンジが不必要ならばフイールド偏向器を
除去することもできる。これらの他の実施例の有する利
点はコリメータレンズ１３及び投射レンズ１１を近接配
置できることであり、それによりコリメータレンズ１３
により生ずる収差の影響を最小限とすることができる。
コリメータレンズ１３により生ずる収差は電子光学的軸
２４の長さ及び目標平面１５からコリメータレンズ１３
までの距離とに応じて増大するものである。

【００３８】本発明を実施する際のテレセントリツク主
偏向ヨーク同士の間隔はそれほど厳密なものではなく、
所要レンジ及び可変軸液浸レンズＶＡＩＬレンズの大き
さによつて決定する。トランスフアレンズ手段及びコリ
メータレンズ手段間の間隔はそれらの焦点距離により決
定するが、クラスタ偏向器１８及びサブフイールド偏向
器１９のための空間を準備しなければならない。上述の
ように、クラスタ偏向器１８及びコリメータレンズ１３
の間隔をどのように選択したかによつてコリメータレン
ズ１３の焦点距離を変えてテレセントリシテイを維持す
る。コリメータレンズ１３の後方焦点面にクラスタ偏向
器１８を配置すると共に、投射レンズ１１の後方焦点面
のビームによる軸方向移動を生ずるような位置にサブフ
イールド偏向器１９を配置するのが好適であることが分
る。サブフイールド偏向器１９及びコリメータレンズ１
３間に十分な間隔を設け、十分に小さな偏向角によつて
所望のサブフイールドレンジ４５を獲得して収差を回避
するのが好ましい。トランスフアレンズ２０の位置及び
焦点距離は縮小スポツト像２１を生成するために用いる
装置及びコリメータレンズ１３の後方焦点面間の利用し
得る軸方向長さによつて決定される。本発明のこれ以外
の応用及び他の設計案はとりわけクラスタ偏向器１８及
びサブフイールド偏向器１９の配置に関して、本発明の
実施例及びその変形のそれぞれの光学要素の順序及び配
置比較して一層好適な順序及び配置をもたらすかも知れ
ないが、それらもまた本発明の範囲に包含されるもので
ある。上述の通り本発明をその最適な実施例に基づいて
特定的に図示、説明したが、本発明の精神及び範囲から
脱することなく形式及び詳細構成の双方について種々の
変更を加えてもよい。

【００３９】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように本発明に
よる荷電粒子ビーム偏向装置は超高速で動作することが
でき動的補正の必要性を最小限とし、極めて収差の少な
い状態における位置精度及び高い直線性とを実現し、し
かも偏向階層のいかなるレベルを使用する場合にもテレ
セントレシテイを維持することができる。また、１つ又
は２つ以上の分割形偏向器を設けることによつて当該シ
ステムはかなりノイズに不感性となり、速度が増大し、
さらに半径方向テレセントリシテイ及び方位角テレセン
トリシテイの調整が容易となる。トランスフアレンズ２
０の使用によりクラスタ偏向器及びサブフイールド偏向
器を最適な位置に配置することができ、さらにいくつか
の異なる様式のレンズ支援偏向（ＬＡＤ）を開発してあ
らゆるレベルの偏向階層においてテレセントリシテイを
獲得することができる。さらに、サブフイールド偏向器
及び従偏向器を配設して所与のレンジに対する偏向角を
最小とすることにより偏向収差を最小とすることができ
る。サブフイールド偏向器及びクラスタ偏向器間の間隔
を十分に大きくとることもでき、これにより静電サブフ
イールド偏向ステージの板の中に生ずる渦電流の問題を
免れることができる。このようなレンズ支援偏向ＬＡＤ
を使用することにより電子光学システム及びその駆動回
路との数を最小としかつノイズを減らすことができ、さ
らに従来技術以上に複数にすることなしにテレセントリ
シテイの調整を行なうことができる。また、上述の実施
例は偏向階層のうちの２つの最大レンジ部分用として主
／従磁界偏向装置を用しているので、これら２つの偏向
装置間の誘導結合の補正を、上記において既に参照した
同時係属中の米国特許出願第６０７，１９６号の中に開
示されている装置に従つて最適に実現することができ
る。本発明の偏向装置を電子ビームリソグラフイ装置に
使用することにより、そうした装置の処理能力及び精度
を大幅に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の好適な実施例による電子光学的
偏向システムを示す略線図である。

【図２】図２は図１の電子光学的偏向システムの主磁界
偏向器のみによつて生ずる偏向を示す略線図である。

【図３】図３は図１の電子光学的偏向システムの従磁界
偏向器のみによつて生ずる偏向を示す略線図である。

【図４】図４は図１の電子光学的偏向システムの静電サ
ブフイールド偏向器のみによつて生ずる偏向を示す略線
図である。

【図５】図５は本発明による図１の電子光学的偏向シス
テムの従偏向器及びサブフイールド偏向器の組合わせに
よつて生ずる同時偏向を示す略線図である。

【符号の説明】

１０……電子光学的要素のアレイ、１１……可変軸液浸
レンズＶＡＩＬ投射レンズ、１２……主磁界偏向器、１
３……コリメータレンズ、１４……電子ビーム、１５…
…目標、１６……主補正ヨーク、１７……従補正ヨー
ク、１８……クラスタ偏向器、１９……静電サブフイー
ルド偏向器、１９ａ、１９ｂ……分割形偏向器、２０…
…トランスフアレンズ、２１……縮小スポツト像、２２
……交点、２４……電子光学的軸、２５……動的焦点及
び動的収差磁気補正コイル、２６……可変軸液浸レンズ
ＶＡＩＬレンズの主補正ヨークにより生成されるレンズ
軸のシフト、２７、２８……フイールド偏向器の偏向中
心、２８……投射レンズの後方焦点面、２９……主磁界
偏向器によつて与えられるレンジ、３０……クラスタ偏
向器の偏向中心、３１……クラスタ偏向によるシフト、
３２……最大クラスタ偏向のレンジ、３２ａ……結果と
して得られるクラスタ偏向範囲部分、３３……コリメー
タレンズの後方焦点面、４１……サブフイールド偏向器
の偏向中心、４２、４３……軸ずれ位置、４５……サブ
フイールドレンジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール・エフ・ペトリツク アメリカ合衆国、ニユーヨーク州10509、 ブルーステア、イブス・フアーム、ブラ ドレイ・コート（番地なし) (56)参考文献 特開 昭54−42980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−10721（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−213948（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】予定の平面に荷電粒子ビームの縮小スポツ
   ト像を結像させるトランスフアレンズと、 上記予定の平面と一致する後方焦点面を有するコリメー
   タレンズと、 該コリメータレンズ及び被処理体の表面の間に配置さ
   れ、上記荷電粒子ビームを上記被処理体の表面に焦点合
   わせする投射レンズと、 上記コリメータレンズの上記後方焦点面及び上記トラン
   スフアレンズの間に位置する仮想偏向中心を有する偏向
   手段とを備え、 該偏向手段の上記仮想偏向中心が置かれる面は、上記コ
   リメータレンズの前方に位置する上記投射レンズの後方
   焦点面に対して上記コリメータレンズを挟んで共役な面
   であることを特徴とする荷電粒子ビーム偏向装置。
2. 【請求項２】予定の平面に荷電粒子ビームの縮小スポツ
   ト像を結像させるトランスフアレンズと、 上記予定の平面と一致する後方焦点面を有するコリメー
   タレンズと、 該コリメータレンズ及び被処理体の表面の間に配置さ
   れ、上記荷電粒子ビームを上記被処理体の表面に焦点合
   わせする投射レンズと、 上記コリメータレンズの上記後方焦点面に位置決めされ
   た仮想偏向中心を有する偏向手段とを備える荷電粒子ビ
   ーム偏向装置。
3. 【請求項３】予定の平面に荷電粒子ビームの縮小スポツ
   ト像を結像させるトランスフアレンズと、 上記予定の平面と一致する後方焦点面を有するコリメー
   タレンズと、 該コリメータレンズ及び被処理体の表面の間に配置さ
   れ、上記荷電粒子ビームを上記被処理体の表面に焦点合
   わせする投射レンズと、 上記コリメータレンズの上記後方焦点面及び上記トラン
   スフアレンズの間に位置する仮想偏向中心を有する第１
   偏向手段であって、該第１偏向手段の上記仮想偏向中心
   が置かれる面は、上記コリメータレンズの前方に位置す
   る上記投射レンズの後方焦点面に対して上記コリメータ
   レンズを挟んで共役な面である、上記第１偏向手段と、 上記コリメータレンズの上記後方焦点面に位置決めされ
   た仮想偏向中心を有する第２偏向手段とを備える荷電粒
   子ビーム偏向装置。
4. 【請求項４】予定の平面に荷電粒子ビームの縮小スポツ
   ト像を結像させるトランスフアレンズと、 上記予定の平面と一致する後方焦点面を有するコリメー
   タレンズと、 該コリメータレンズ及び被処理体の表面の間に配置さ
   れ、上記荷電粒子ビームを上記被処理体の表面に焦点合
   わせする投射レンズと、 上記コリメータレンズの上記後方焦点面及び上記トラン
   スフアレンズの間に位置する仮想偏向中心を有する第１
   偏向手段であって、該第１偏向手段の上記仮想偏向中心
   が置かれる面は、上記コリメータレンズの前方に位置す
   る上記投射レンズの後方焦点面に対して上記コリメータ
   レンズを挟んで共役な面である、上記第１偏向手段と、 上記コリメータレンズの上記後方焦点面に位置決めされ
   た仮想偏向中心を有する第２偏向手段と、 上記コリメータレンズ及び上記投射レンズの間に設けら
   れた第３偏向手段とをを備える荷電粒子ビーム偏向装
   置。