JPH1187206A

JPH1187206A - 電子ビーム露光装置及び該装置を用いたデバイス製造方法

Info

Publication number: JPH1187206A
Application number: JP23697197A
Authority: JP
Inventors: Masato Muraki; 真人村木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】より大きなスループットを達成できるマルチ
電子ビーム型露光装置を提供する。【解決手段】電子ビームを放射する複数の電子源と被
露光面に該複数の電子源の像を縮小投影する縮小電子光
学系とを有する電子ビーム露光装置において、前記縮小
電子光学系の光軸と直交する面内に前記複数の電子源を
形成する電子源アレイと、各電子源に対応して、各電子
源の中間像を形成し、該中間像が前記縮小電子光学系に
よって縮小投影される際に発生する収差を予め補正する
要素電子光学系を複数有する要素電子光学系アレイとを
有する。

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の露光装
置に関し、特にウエハ直接描画またはマスク、レチクル
露光の為に、複数の電子ビームを用いてパターン描画を
行う電子ビーム露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム露光装置には、ビームをスポ
ット状にして使用するポイントビーム型、サイズ可変の
矩形断面にして使用する可変矩形ビーム型、ステンシル
を使用して所望断面形状にするステンシルマスク型等の
装置がある。

【０００３】ポイントビーム型の電子ビーム露光装置で
はスループットが低いので、研究開発用にしか使用され
ていない。可変矩形ビーム型の電子ビーム露光装置で
は、ポイント型と比べるとスループットが１〜２桁高い
が、0.1μm程度の微細なパターンが高集積度で詰まった
パターンを露光する場合などではやはりスループットの
点で問題が多い。他方、ステンシルマスク型の電子ビー
ム露光装置は、可変矩形アパーチャに相当する部分に複
数の繰り返しパターン透過孔を形成したステンシルマス
クを用いる。従って、ステンシルマスク型の電子ビーム
露光装置では繰り返しパターンを露光する場合のメリッ
トが大きいが、１枚のステンシルマスクに納まらない多
数の転写パターンが必要な半導体回路に対しては、複数
枚のステンシルマスクを作成しておいてそれを１枚ずつ
取り出して使用する必要があり、マスク交換の時間が必
要になるため、著しくスループットが低下するという問
題がある。

【０００４】この問題点を解決する装置として、複数の
電子ビームを縮小電子光学系によって試料面に縮小投影
し、その複数の電子ビームを偏向させて試料面を走査さ
せるとともに、描画するパターンに応じて複数の電子ビ
ームを個別にon/offしてパターンを描画するマルチ電子
ビーム型露光装置がある。マルチ電子ビーム型露光装置
は、ステンシルマスクを用いずに任意の描画パターンを
描画できるのでスループットがより改善できるという特
徴がある。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】マルチ電子ビーム
型露光装置において、さらにスループットをより改善す
るには、電子ビームの数を増やすことが必要である。一
つの方法として、縮小電子光学系の一括露光領域（偏向
を用いずに同時に露光できる領域）を一定にして、電子
ビームをより密集させて電子ビームの数を増やす方法が
考えられるが、一括露光領域内に照射される電流密度が
増大する為、クーロン効果により電子ビームがぼけるの
で電子ビーム1本あたりの電流を減少させなければなら
ず結果的にはスループットが改善されない。もう一つの
方法として、縮小電子光学系の一括露光領域を拡大し
て、電流密度を一定にしながら電子ビームの数を増やす
方法が考えられるが、縮小電子光学系の光軸から離れる
領域ほど収差が大きくなり電子ビームがぼけるので一括
露光領域の拡大にも制限がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する為
の本発明の電子ビーム露光装置のある形態は、電子ビー
ムを放射する複数の電子源と被露光面に該複数の電子源
の像を縮小投影する縮小電子光学系とを有する電子ビー
ム露光装置において、前記縮小電子光学系の光軸と直交
する面内に前記複数の電子源を形成する電子源アレイ
と、各電子源に対応して、各電子源の中間像を形成し、
該中間像が前記縮小電子光学系によって縮小投影される
際に発生する収差を予め補正する要素電子光学系を複数
有する要素電子光学系アレイとを有することを特徴とす
る。

【０００７】前記電子源アレイは、平板状の引き出し電
極と該引き出し電極面に形成される複数の開口のそれぞ
れに先端部を露呈する複数の電子放出素子を有し、前記
引き出し電極と任意の前記電子放出素子との間に電圧を
印可して、個別に電子放出素子より電子を放射させる電
子放出制御系を有することを特徴とする。

【０００８】各要素電子光学系は、前記縮小電子光学系
の像面湾曲に応じて前記縮小電子光学系の光軸方向に関
する前記各中間像の位置を設定することを特徴とする。

【０００９】各要素電子光学系は、複数のユニポテンシ
ャルレンズを有し、互いの焦点距離を調整することによ
り前記中間像の位置が設定されることを特徴とする。

【００１０】各電子源は、対応する要素電子光学系の光
軸上に位置することを特徴とする。

【００１１】本発明のデバイス製造方法のある形態は、
上記電子ビーム露光装置を用いてデバイスを製造するこ
とを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（原理の説明）図２は、本発明の原理を説明する図であ
る。PLは縮小電子光学系で、AXは縮小電子光学系PLの光
軸である。また、O1、O2、O3は、電子を放射する電子源
であり、I1、I2、I3は、各電子源に対応する電子源像で
ある。

【００１３】図２（A）において、縮小電子光学系PLの
物体側であって、光軸AXと垂直な面に位置する電子源O
1、O2、O3から放射される電子は、縮小電子光学系PLを
介して像側に各電子源に対応した電子源像I1、I2、I3を
形成する。その際、電子源像I1、I2、I3は縮小電子光学
系PLの収差（像面湾曲）により光軸AXと垂直である同一
面内に形成されない。

【００１４】そこで、図２（Ｂ）に示すように、縮小電
子光学系PLの収差（像面湾曲）に応じて、電子源O1、O
2、O3の光軸AX方向の位置をそれぞれ予め異ならしめれ
ば、電子源像I1、I2、I3を光軸AXと垂直である同一面内
に形成できる。更に、縮小電子光学系PLは、光軸AXと直
交する方向の電子源の位置によって収差（非点、コマ、
歪曲）が異なるので、収差に応じて各電子源を予め歪ま
せることにより、より所望の電子源像が同一面内に形成
できる。

【００１５】よって、本発明では、縮小電子光学系の物
体側に各電子源の中間像を形成する要素電子光学系を設
け、各中間像が縮小電子光学系によって被露光面に縮小
投影される際に発生する収差を要素電子光学系により予
め補正することにより、広い露光領域に所望の形状を有
する電子源像を形成することができる。具体的には、像
面湾曲を補正する為に要素電子光学系が形成する中間像
の光軸方向の位置を像面湾曲に応じて調整し、また、中
間像を形成する際、各中間像が縮小電子光学系によって
被露光面に縮小投影される時に発生する非点、コマ、歪
曲と逆の収差を要素電子光学系により発生させている。

【００１６】（電子ビーム露光装置の構成要素説明）図
１は本発明に係る電子ビーム露光装置の要部概略図であ
る。

【００１７】図１において、1は、後述する縮小電子光
学系の光軸AXと直交する面内に複数の電子源を形成する
電子源アレイである。2は、各電子源から放射された電
子を加速する加速電極である。

【００１８】加速電極2を経た各電子源から放射された
電子は、要素電子光学系アレイ3に入射する。要素電子
光学系アレイ3は、各電子源に対応した要素電子光学系
が光軸AXに直交する方向に２次元に複数配列されて形成
されたものである。電子源アレイ1及び要素電子光学系
アレイ3の詳細については後述する。

【００１９】要素電子光学系アレイ3の要素電子光学系
は、各電子源の中間像を形成し、各中間像は後述する縮
小電子光学系4によって縮小投影され、ウエハ5上に略同
一の大きさの電子源像を形成する。要素電子光学系アレ
イ3は、各中間像の光軸方向の位置を縮小電子光学系4の
像面湾曲に応じて異ならせるとともに、各中間像が縮小
電子光学系4よってウエハ5に縮小投影される際に発生す
る収差を予め補正している。

【００２０】縮小電子光学系4は、第１投影レンズ41(4
3)と第２投影レンズ42(44)とからなる対称磁気ダブレッ
トで構成される。第１投影レンズ41(43)の焦点距離をf
1、第２投影レンズ42(44)の焦点距離をf2とすると、こ
の２つのレンズ間距離はf1+f2になっている。光軸上AX
の物点は第１投影レンズ41(43)の焦点位置にあり、その
像点は第２投影レンズ42(44)の焦点に結ぶ。この像は-f
2/f1に縮小される。また、２つのレンズ磁界が互いに逆
方向に作用する様に決定されているので、理論上は、球
面収差、等方性非点収差、等方性コマ収差、像面湾曲収
差、軸上色収差の５つの収差を除いて他のザイデル収差
および回転と倍率に関する色収差が打ち消される。

【００２１】6は、要素電子光学系アレイ3からの複数の
電子ビームを偏向させて、複数の電子源像をウエハ5上
でX,Y方向に略同一の偏向幅だけ偏向させる描画偏向器
である。描画偏向器6は、偏向幅が広いが整定するまで
の時間すなわち整定待ち時間が長い主偏向器61と偏向幅
が狭いが整定待ち時間が短い副偏向器62で構成されてい
て、主偏向器61は電磁型偏向器で、副偏向器62は静電型
偏向器である。

【００２２】SDEFは、ＸＹステージ１２の連続移動に要
素電子光学系アレイ3からの複数の電子ビームを追従す
るためのステージ追従偏向器である。ステージ追従偏向
器SDEFは、静電型偏向器である。

【００２３】7は描画偏向器6を作動させた際に発生する
偏向収差による電子源像のフォーカス位置のずれを補正
するダイナミックフォーカスコイルであり、8は、ダイ
ナミックフォーカスコイル7と同様に、偏向により発生
する偏向収差の非点収差を補正するダイナミックスティ
グコイルである。

【００２４】9は、リフォーカスコイルで、ウエハに照
射される複数の電子ビームの数若しくはウエハに照射さ
れる電流の総和が多くなるとクーロン効果による電子ビ
ームのぼけが発生するので、これを補正するために縮小
電子光学系4の焦点位置を調整するものである。

【００２５】10は、Ｘ及びＹ方向にのびる２つのシング
ルナイフエッジを有するファラデーカップで要素電子光
学系からの電子ビームが形成する電子源像の電荷量を検
出する。

【００２６】11は、ウエハを載置し、光軸AX(Ｚ軸）方
向とＺ軸回りの回転方向に移動可能なθ-Ｚステージで
あって、ファラデーカップ10が固設されている。

【００２７】12は、θ-Ｚステージを載置し、光軸AX(Ｚ
軸）と直交するＸＹ方向に移動可能なＸＹステージであ
る。

【００２８】次に、電子源アレイ１について説明する。

【００２９】電子源アレイ１は、図３(Ａ)に示すよう
に、平板状の引き出し電極101の面に形成される複数の
開口102のそれぞれに先端部を露呈し絶縁層103に埋設さ
れた複数の電子放出素子104が備えられている。各電子
放出素子104と引き出し電極101との間に電界を個別に与
えるために、各電子放出素子104は絶縁層105に埋設され
たコンタクトと配線層106の配線を介して、個別に後述
する電子放出制御系13、印可電源14に接続されている。
図３(Ｂ)に示すように、電子放出制御系13によって、任
意の電子放出素子１０４に電圧を印可電源14を介して印
可し、印可された電子放出素子104は電界により電子を
放出する。（ここで電子が放出する点を電子源とす
る。）

【００３０】次に、要素電子光学系アレイ3について説
明する。

【００３１】要素電子光学系アレイ3は、複数の要素電
子光学系をグループ（サブアレイ）とし、そのサブアレ
イが複数形成されている。例えば、図４に示すように、
５つのサブアレイA〜Eが形成されていて、各サブアレイ
は、複数の要素電子光学系が２次元的に配列されてい
て、本実施例の各サブアレイではC(1,1)〜C(3,9)のよう
に２７個の要素電子光学系が形成されている。

【００３２】各要素電子光学系の断面図を図５に示す。

【００３３】図５において、301は、３つの開口電極で
構成され、上下の電極を加速電位V0（加速電極２の電
位）と同じにし、中間の電極を別の電位V1に保った収斂
機能を有するユニポテンシャルレンズを用いた第１の電
子光学系である。各開口電極は、基板上に絶縁物を介在
させて積層されていて、その基板は他の要素電子光学系
と共通の基板である。すなわち、その基板は、同一の焦
点距離を有する第1の電子光学系301を複数有する基板で
ある。ここで、第１の電子光学系301の軸上であって前
側焦点位置に、対応する電子源が位置し、その結果、電
子源からの電子は第１の電子光学系により略平行な電子
ビームとなる。

【００３４】302は、第１の電子光学系301によって略平
行となった電子ビームにより照明され、透過する電子ビ
ームの形状を規定し、ウエハ５に投影される電子ビーム
の広がり角を規定する開口（AP)を有する基板で、他の
要素電子光学系と共通の基板である。すなわち、基板30
2は、複数の開口を有する基板である。

【００３５】303は、収斂機能を有するユニポテンシャ
ルレンズ303a、303bの２つを用いた第2の電子光学系で
ある。そして、第2の電子光学系により、開口（AP）か
らの略平行な電子ビームは、第2の電子光学系の後側焦
点位置に対応する電子源の中間像を形成する。ユニポテ
ンシャルレンズ303a、303bの各開口電極は、基板上に絶
縁物を介在させて積層されていて、その基板は他の要素
電子光学系と共通の基板である。すなわち、その基板
は、同一の焦点距離を有する第2の電子光学系303を複数
有する基板である。ただし、後述するように各第2の電
子光学系の後側焦点位置（中間像形成位置）は、像面湾
曲に応じて異なる。

【００３６】ユニポテンシャルレンズ303aの上、中、下
の電極及びユニポテンシャルレンズ303bの上、下の電極
の形状は図６(A)に示すような形状であり、ユニポテン
シャルレンズ303a、303bの上下電極は、後述する第１焦
点・非点制御回路によって全ての要素電子光学系におい
て共通の電位に設定している。

【００３７】ユニポテンシャルレンズ303aの中間電極
は、第１焦点・非点制御回路によって要素電子光学系毎
に電位が設定出来る為、ユニポテンシャルレンズ303aの
焦点距離が要素電子光学系毎に設定できる。

【００３８】また、ユニポテンシャルレンズ303bの中間
電極は、図６(B)に示すような４つの電極で構成され、
焦点・非点制御回路によって各電極の電位が個別に設定
でき、要素電子光学系毎にも個別設定出来るため、ユニ
ポテンシャルレンズ303bは直交する断面において焦点距
離が異なるようにでき、かつ要素電子光学系毎にも個別
に設定出来る。

【００３９】その結果、電子光学系303の中間電極をそ
れぞれ制御することによって、要素電子光学系の電子光
学特性（中間像形成位置、非点収差）を制御することが
できる。ここで、中間像形成位置を制御する際、中間像
の大きさは、第１の電子光学系301の焦点距離と第2の電
子光学系303の焦点距離との比で決まるので、第2の電子
学系303の焦点距離を一定にしてユニポテンシャルレン
ズ303a、303bの焦点距離を調整することにより、第2の
電子光学系の主点位置（後側主点位置）を移動させて中
間像系形成位置を移動させている。それにより、すべて
の要素電子光学系が形成する中間像の大きさが略同一で
その光軸方向の位置を異ならせることができる。

【００４０】各要素電子光学は、それぞれが形成する中
間像が縮小電子光学系4によって被露光面に縮小投影さ
れる際に発生する像面湾曲・非点収差を補正するため
に、各第2の電子光学系303の２つの中間電極の電位を個
別に設定して、各要素電子光学系の電子光学特性（中間
像形成位置、非点収差）を異ならしめている。ただし、
本実施例では、中間電極と第１焦点・非点制御回路との
配線を減らす為に同一サブアレイ内の要素電子光学系は
同一の電子光学特性にしてあり、要素電子光学系の電子
光学特性（中間像形成位置、非点収差）をサブアレイ毎
に制御している。

【００４１】さらに、複数の中間像が縮小電子光学系4
によって被露光面に縮小投影される際に発生する歪曲収
差を補正するために、予め縮小電子光学系4の歪曲特性
を予め知り、それに基づいて、縮小電子光学系4の光軸
と直交する方向の各要素電子光学系の位置を設定してい
る。

【００４２】次に本実施例のシステム構成図を図７に示
す。

【００４３】電子放出制御系13は、任意の電子放出素子
に電圧を印可電源14を介して印可し、任意の電子放出素
子１０４より電子を放出させることを制御する制御系で
ある。

【００４４】第1焦点・非点制御回路15は、要素電子光
学アレイ3の各要素電子光学系の電子光学特性（中間像
形成位置、非点収差）を個別に制御する制御回路であ
る。

【００４５】第２焦点・非点制御回路16は、ダイナミッ
クスティグコイル8及びダイナミックフォーカスコイル7
を制御して縮小電子光学系4の焦点位置、非点収差を制
御する制御回路で、描画偏向制御回路17は描画偏向器6
を制御する制御回路、ステージ追従制御回路SDCはＸＹ
ステージ12の連続移動に電子ビームが追従するようにス
テージ追従偏向器SDEFを制御する制御回路、倍率制御回
路18は、縮小電子光学系4の倍率を調整する制御回路、
リフォーカス制御回路19は、リフォーカスコイル9に流
す電流を制御して縮小電子光学系4の焦点位置を調整す
る制御回路である。

【００４６】ステージ駆動制御回路20は、θ-Zステージ
を駆動制御し、かつＸＹステージ12の位置を検出するレ
ーザ干渉計21と共同してＸＹステージ12を駆動制御する
制御回路である。

【００４７】制御系22は、メモリ23からの露光制御デー
タに基づく露光及び位置合わせの為に上記複数の制御回
路および反射電子検出器9・ファラデーカップ10を同期
して制御する。制御系22は、インターフェース24を介し
て電子ビーム露光装置全体をコントロールするCPU25に
よって制御されてる。

【００４８】（露光動作の説明）図７を用いて本実施例
の電子ビーム露光装置の露光動作について説明する。

【００４９】制御系22は、メモリ23からの露光制御デー
タに基づいて、描画偏向制御回路17に命じ、描画偏向器
6の副偏向器62によって、要素電子光学系アレイからの
複数の電子ビーム偏向させるとともに、電子放出制御系
13に命じ、ウエハ5に露光すべきパターンに応じて電子
源アレイ1の各電子放出素子104に電圧を印可させる。こ
の時ＸＹステージ12はＸ方向に連続移動しており、ＸＹ
ステージの移動に複数の電子ビームが追従するように、
ステージ追従制御回路に命じステージ追従偏向器SDEFに
より複数の電子ビームを偏向する。そして、要素電子光
学系からの電子ビームは、図８に示すようにウエハ5上
の要素露光領域（EF)を走査露光する。本実施例では、S
x=Sy=4μｍである。要素電子光学系アレイの複数の要素
電子光学系の要素露光領域（EF)は、２次元に隣接する
ように設定されているので、その結果に、ウエハ5上に
おいて、２次元に隣接して配列され、同時に露光される
複数の要素露光領域（EF）で構成されるサブフィールド
（SF）が露光される。本実施例では、複数の要素露光領
域（EF）は、Ｘ方向にM＝64（個）、Ｙ方向にN＝64
（個）配列されていて、サブフィールド（SF）の大きさ
は、256Ｘ256（μｍ２）である。

【００５０】制御系22は、図８に示すサブフィールド１
(SF1)を露光後、サブフィールド２(SF2)を露光する為
に、偏向制御回路17に命じ、描画偏向器6の主偏向器61
によって、ステージ走査方向と直交する方向に要素電子
光学系アレイからの複数の電子ビーム偏向させる。そし
て、再度、前述したように、描画偏向制御回路17に命
じ、描画偏向器6の副偏向器62によって、要素電子光学
系アレイからの複数の電子ビーム偏向させるとともに、
電子放出制御系13に命じ、ウエハ5に露光すべきパター
ンに応じて電子源アレイ1の各電子放出素子104に電圧を
印可させ、サブフィールド２(SF2)を露光する。そし
て、図８に示すように、サブフィールド（ SF1〜SF16）
を順次露光してウエハ5にパターンを露光する。その結
果に、ウエハ5上において、ステージ走査方向と直交す
る方向に並ぶサブフィールド（ SF1〜SF16）で構成され
るメインフィールド（MF）が露光される。ここで、サブ
フィールドは、Ｙ方向にL＝16（個）配列されて、メイ
ンフィールド（MF）の大きさは、256Ｘ4096（μｍ２）
である。

【００５１】制御系22は、図８に示すメインフィールド
１（MF1）を露光後、描画偏向制御回路17に命じ、順
次、ステージ走査方向に並ぶメインフィールド（ MF2、
MF3、MF4…）に要素電子光学系アレイからの複数の電
子ビームを偏向させ、ウエハ5にパターンを露光する。

【００５２】すなわち、本実施例の電子ビーム露光装置
は、ウエハを載置したステージを連続移動させながら、
複数の電子ビームをウエハ上を偏向させ、偏向毎に各電
子ビームの照射を個別に制御し、各電子ビーム毎の要素
露光領域にパターンを描画することにより前記複数の要
素露光領域で構成されるサブフィールドを描画し、連続
移動方向と直交する方向に並んだ複数のサブフィールド
を順次描画することにより前記複数のサブフィールドで
構成されるメインフィールドを描画し、更に連続移動方
向に並んだ複数のメインフィールドを順次描画する。

【００５３】（本発明のデバイスの生産方法の説明）上
記説明した電子ビーム露光装置を利用したデバイスの生
産方法の実施例を説明する。

【００５４】図９は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半
導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。
ステップ２（露光制御データ作成）では設計した回路パ
ターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成す
る。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の
材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプ
ロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御デー
タが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフ
ィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を
含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。

【００５５】図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって
回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７
（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８
（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削
り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチング
が済んで不要となったレジストを取り除く。これらのス
テップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重
に回路パターンが形成される。

【００５６】本実施例の製造方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに
製造することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、広
い露光領域に所望の形状を有する電子源像を多く形成す
ることができる為、より大きなスループットを達成でき
るマルチ電子ビーム型露光方装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子ビーム露光装置の要部概略を
示す図。

【図２】本発明の原理を説明する図。

【図３】電子源アレイ1について説明する図。

【図４】要素電子光学系アレイ3について説明する図。

【図５】要素電子光学系を説明する図。

【図６】要素電子光学系の電極を説明する図。

【図７】本発明に係るシステム構成を説明する図。

【図８】露光フィールド（EF)、サブフィールド（SF)お
よびメインフィールド（MF）を説明する図。

【図９】微小デバイスの製造フローを説明する図。

【図１０】ウエハプロセスを説明する図。

【符号の説明】

１電子源アレイ２加速電極３要素電子光学系アレイ４縮小電子光学系５ウエハ６描画偏向器７ダイナミックフォーカスコイル８ダイナミックスティグコイル９リフォーカスコイル１０ファラデーカップ１１ θ−Ｚステージ１２ＸＹステージ１３電子放出制御系１４印可電源１５第１焦点・非点制御回路１６第２焦点・非点制御回路１７偏向制御回路１８倍率調整回路１９リフォーカス制御回路２０ステージ駆動制御回路２１レーザ干渉計２２制御系２３メモリ２４インターフェース２５ＣＰＵＳＤＥＦステージ追従偏向器ＳＤＣステージ追従制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｓ５４１Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビームを放射する複数の電子源と被
露光面に該複数の電子源の像を縮小投影する縮小電子光
学系とを有する電子ビーム露光装置において、前記縮小電子光学系の光軸と直交する面内に前記複数の
電子源を形成する電子源アレイと、各電子源に対応して、各電子源の中間像を形成し、該中
間像が前記縮小電子光学系によって縮小投影される際に
発生する収差を予め補正する要素電子光学系を複数有す
る要素電子光学系アレイとを有することを特徴とする電
子ビーム露光装置。
【請求項２】前記電子源アレイは、平板状の引き出し
電極と該引き出し電極面に形成される複数の開口のそれ
ぞれに先端部を露呈する複数の電子放出素子を有し、前
記引き出し電極と任意の前記電子放出素子との間に電圧
を印可して、個別に電子放出素子より電子を放射させる
電子放出制御系を有することを特徴とする請求項１の電
子ビーム露光装置。
【請求項３】各要素電子光学系は、前記縮小電子光学
系の像面湾曲に応じて前記縮小電子光学系の光軸方向に
関する前記各中間像の位置を設定することを特徴とする
請求項１乃至２の電子ビーム露光装置。
【請求項４】各要素電子光学系は、複数のユニポテン
シャルレンズを有し、互いの焦点距離を調整することに
より前記中間像の位置が設定されることを特徴とする請
求項３の電子ビーム露光装置。
【請求項５】各電子源は、対応する要素電子光学系の
光軸上に位置することを特徴とする請求項１乃至４の電
子ビーム露光装置。
【請求項６】請求項１乃至５の電子ビーム露光装置を
用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス製
造方法。