TW201921404A - 電子束裝置及元件製造方法 - Google Patents

電子束裝置及元件製造方法

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TW201921404A
TW201921404A TW107134440A TW107134440A TW201921404A TW 201921404 A TW201921404 A TW 201921404A TW 107134440 A TW107134440 A TW 107134440A TW 107134440 A TW107134440 A TW 107134440A TW 201921404 A TW201921404 A TW 201921404A
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佐藤真路
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日商尼康股份有限公司
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
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    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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Abstract

曝光裝置(1000)具備：光學系統(180i)；於內部形成有配置光電元件(54i)之電子放射面之真空空間(34)的箱體(19)；支承光學系統之至少一部分之框架(17)；將藉由來自光學系統之至少一個光束之照射而從光電元件(54i)產生之電子作為電子束照射於靶(W)的電子束光學系統(70i)；以及能調整箱體(19)與框架(17)之相對位置關係之調整裝置。

Description

電子束裝置及元件製造方法
本發明係關於一種電子束裝置及元件製造方法，尤其關於對光電元件照射光且將由該光電元件產生之電子作為電子束而照射至靶之電子束裝置、以及使用電子束裝置之元件製造方法。
近年來，已提出一種互補式微影(Complementary lithography)方法，其將使用了例如ArF光源之液浸曝光技術與帶電粒子束曝光技術(例如電子束曝光技術)互補地利用。互補式微影，藉由在使用了例如ArF光源之液浸曝光中利用雙重圖案化等，來形成單純之線與空間圖案(以下適當簡稱為L/S圖案)。其次，透過使用了電子束之曝光，進行線圖案之切斷或者通孔之形成。
互補式微影，例如能使用具備多射束光學系統之電子束曝光裝置，其使用複數個遮罩/孔徑來進行射束之ON/OFF(參照例如專利文獻1)。然而，不限於曝光裝置，使用電子束之裝置中在精度方面等尚存在應改善處。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請公開第2015/0200074號說明書
根據本發明之第1態樣，提供一種電子束裝置，係使用藉由光之照射產生電子之光電元件，其具備：光學系統；第1框架，於內部形成有配置前述光電元件之電子放射面的真空空間；第1支承構件，支承前述光學系統之至少一部分；電子光學系統，將藉由來自前述光學系統之至少一個光束之照射而從前述光電元件產生之電子作為電子束照射於靶；以及調整裝置，能調整前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置關係。
根據本發明之第2態樣，提供一種電子束裝置，係使用藉由光之照射產生電子之光電元件，其具備：光學系統；第1框架，於內部形成有配置前述光電元件之電子放射面的真空空間；第1支承構件，支承前述光學系統之至少一部分；電子光學系統，將藉由來自前述光學系統之至少一個光束之照射而從前述光電元件產生之電子作為電子束照射於靶；以及測量裝置，用以取得前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置之資訊。
根據本發明之第3態樣，提供一種電子束裝置，係使用藉由光之照射產生電子之光電元件，其具備：光學系統；第1框架，於內部形成有配置前述光電元件之電子放射面的真空空間；第1支承構件，支承前述光學系統之至少一部分；以及電子光學系統，將藉由來自前述光學系統之至少一個光束之照射而從前述光電元件產生之電子作為電子束照射於靶；前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置為可變。
根據本發明之第4態樣，提供一種電子束裝置，係使用藉由光之照射產生電子之光電元件，其具備：光學系統；第1框架，於內部形成有配置前述光電元件之電子放射面的真空空間；第1支承構件，支承前述光學系統之至少一部分；以及電子光學系統，將藉由來自前述光學系統之至少一個光束之照射而從前述光電元件產生之電子作為電子束照射於靶；其中，以前述第1框 架支承前述第1支承構件。
根據本發明之第5態樣，提供一種包含微影步驟之元件製造方法，其特徵在於：前述微影步驟，包含於靶上形成線與空間圖案之動作、以及使用第1態樣至第4態樣中任一態樣之電子束裝置進行構成前述線與空間圖案之線圖案之切斷的動作。
10‧‧‧載台室
10a‧‧‧底壁
10b‧‧‧上壁
10c‧‧‧周壁
10d‧‧‧開口
12‧‧‧曝光室
13i‧‧‧微幅驅動機構
14‧‧‧載台系統
15‧‧‧支承構件
16‧‧‧金屬製伸縮管
17‧‧‧支承構件
17a‧‧‧貫通孔
18A‧‧‧電子束光學單元
19‧‧‧箱體(主框架)
20‧‧‧防振構件
22‧‧‧定盤
24‧‧‧重量消除裝置
24a‧‧‧空氣彈簧
24b‧‧‧底滑件
29‧‧‧相對位置測量系統
30‧‧‧馬達
30a‧‧‧可動件
30b‧‧‧固定件
31‧‧‧X載台
34‧‧‧第1真空室
36‧‧‧第1板
36a‧‧‧貫通孔
38‧‧‧底板
39i‧‧‧閥
40‧‧‧側壁
40a‧‧‧貫通孔
41‧‧‧操作構件
46A‧‧‧真空泵
46B‧‧‧真空泵
47‧‧‧第2空間
48‧‧‧第3空間
54i‧‧‧光電元件
56‧‧‧基材
58‧‧‧遮光膜
58a‧‧‧孔徑
70i‧‧‧電子束光學系統
80i‧‧‧光照射裝置
82i‧‧‧照明系統
84i‧‧‧圖案產生器
86i‧‧‧投影系統
87i‧‧‧鏡筒
100‧‧‧曝光裝置
101‧‧‧機架
104ai‧‧‧第1部分鏡筒
104bi‧‧‧第2部分鏡筒
107a‧‧‧電磁透鏡
107b‧‧‧電磁透鏡
112‧‧‧引出電極
117‧‧‧光學單元
118‧‧‧光學系統
192‧‧‧框架構件
192ai‧‧‧具段差之貫通孔
196i‧‧‧管
197‧‧‧通氣路
202i‧‧‧配管
600‧‧‧懸吊支承機構
1000‧‧‧曝光裝置
EB‧‧‧電子束
LB‧‧‧雷射射束
W‧‧‧晶圓
WST‧‧‧晶圓載台
圖1係概略顯示第1實施形態之曝光裝置構成的圖。
圖2係將去除機架後之圖1之曝光裝置之構成省略一部分後顯示的圖。
圖3係顯示從+X方向觀看之電子束光學系統之構成的圖。
圖4係將圖3所示之光電元件放大顯示的圖。
圖5(A)係顯示光電元件之一部分省略之縱剖面圖，圖5(B)係顯示光電元件之一部分省略之俯視圖。
圖6係用以說明藉由第1靜電透鏡之在X軸方向及Y軸方向之縮小倍率之修正的圖。
圖7係顯示圖1之曝光裝置所具備之光照射裝置之構成一例的圖。
圖8(A)係顯示光繞射型光閥的立體圖，圖8(B)係顯示光繞射型光閥之側視圖。
圖9係顯示圖案產生器之俯視圖。
圖10係用以說明圖1之曝光裝置所具備之光照射裝置及其構成各部之支承構造的圖。
圖11係顯示在圖案產生器之受光面上之雷射射束之照射區域、在光電元件之面上之雷射射束之照射區域、以及在像面(晶圓面)上之電子束之照射區域 (曝光區域)之對應關係的圖。
圖12係顯示以第1實施形態之曝光裝置之控制系統為主而構成之主控制裝置之輸出入關係的方塊圖。
圖13係顯示進行射束-孔徑間位置對齊前之射束排列與孔徑排列偏離之情形一例的圖。
圖14係顯示法拉第杯(Faraday cup)台搭載於晶圓載台之狀態的圖。
圖15係用以說明射束-孔徑間位置對齊的圖(其1)。
圖16係用以說明射束-孔徑間位置對齊的圖(其2)。
圖17係用以說明射束-孔徑間位置對齊的圖(其3)。
圖18係用以說明射束-孔徑間位置對齊的圖(其4)。
圖19係用以說明射束-孔徑間位置對齊的圖(其5)。
圖20係用以說明射束-孔徑間位置對齊的圖(其6)。
圖21係用以說明在以對應之光束掃描光電元件之孔徑而使用的構成光照射裝置一部分之可動光學構件(包含圖案產生器)、以及調整該光學構件位置之調整裝置的圖。
圖22係將第2實施形態之曝光裝置之構成省略一部分而顯示的圖。
圖23係將圖22之曝光裝置所具備之光學單元連同電子束光學單元之箱體之一部分一起顯示的圖。
圖24係顯示以第2實施形態之曝光裝置之控制系統為主而構成之主控制裝置之輸出入關係的方塊圖。
圖25係用以說明圖22之曝光裝置所具備之支承構件17之其他支承構造的圖。
圖26係將第3實施形態之曝光裝置之構成省略一部分而顯示的圖。
圖27(A)~圖27(D)係顯示孔徑一體型光電元件之各種構成例的圖。
圖28係顯示每隔1列形成有節距不同之孔徑列的多節距型之孔徑一體型光電元件之一例的圖。
圖29(A)~圖29(C)，係顯示使用圖28之孔徑一體型光電元件來形成節距不同之線圖案之切斷用切割圖案之步驟的圖。
圖30(A)，係用以說明孔徑不同體型光電元件之構成一例之圖，圖30(B)~圖30(E)係顯示孔徑板之各種構成例的圖。
圖31(A)及圖31(B)，係用以說明因起因於光學系統之模糊(blur)及抗蝕劑模糊而產生之切割圖案之形狀變化(四角之圓弧)之修正的圖。
圖32係用以說明元件製造方法之一實施形態的圖。
《第1實施形態》
以下，根據圖1~圖21說明第1實施形態。圖1係概略顯示第1實施形態之曝光裝置100之構成。曝光裝置100，由於如後所述具備複數個電子束光學系統(電子光學系統)，因此以下，係與電子束光學系統之光軸平行地取Z軸，以在與Z軸垂直之平面內進行後述曝光時晶圓W移動之掃描方向作為Y軸方向，以與Z軸及Y軸正交之方向作為X軸方向，以繞X軸、Y軸及Z軸之旋轉(傾斜)方向分別作為θ x、θ y及θ z方向來進行說明。
曝光裝置100具備：設置於潔淨室之地面F上之機架101、設置於機架101之台座101a上之載台室10、配置於載台室10內部之曝光室12內之載台系統14、以及配置於載台系統14上方之光學系統18。光學系統18具備電子束光學單元18A與配置於其上之光學單元18B。此外，載台室10亦可設置於地面F上。
電子束光學單元18A，具備於內部形成有第1真空室34之作為主 框架之箱體19。此外，關於光學系統18之具體構成等，待後文詳述之。
機架101具備：載置於與XY平面平行之地面F上的台座101a、於台座101a上方分隔既定距離配置之上部框架101b、以及配置於台座101a上面且從下方支承上部框架101b且連接台座101a與上部框架101b之複數根柱101c。圖1中雖顯示有兩根柱101c，但機架101亦可具備三根或四根柱101c。
圖2係將去除機架101後之曝光裝置100之構成省略一部分後顯示。載台室10，在圖2中雖省略Y軸方向之一側(-Y側)端部之圖示，但如圖1中白色箭頭所示，係能藉由未圖示真空泵將其內部抽真空之真空室。此情形下，亦可使用作為工廠之動力之真空供應用泵來作為真空泵。載台室10具備配置於機架101之台座101a上之與XY平面平行之底壁10a、於底壁10a之上方分隔既定距離配置之上壁(頂壁)10b、以及在底壁10a上從下方支承上壁10b且將底壁10a及上壁10b與曝光室12區劃開來之周壁10c。
於上壁10b形成有開口10d。於開口10d內，配置有在內部收納有複數個電子束光學系統70之電子束光學單元18A之箱體19之下端部。本實施形態中，曝光裝置100具備例如45個之電子束光學系統70。以下視必要情況，將45個電子束光學系統之各個標記為電子束光學系統70i(i=1~45)或單標記為電子束光學系統70i。
電子束光學單元18A如圖1所示，具備前述之箱體19，該箱體19於內部具有上下排列之三個空間(從上依序稱為第1空間、第2空間、以及第3空間)。第1空間在被抽真空後即成為前述之第1真空室34。於第2空間與第3空間之間配置有具有較其他部分更往外側突出之突出部的框架構件192。框架構件192之周緣部(突出部)之下面，與載台室10之上壁10b之上面對向，框架構件192之下面與載台室10之上壁10b之上面之間，如圖2所示，係藉由包圍開口10d周圍之金屬製伸縮管16連接(密封)。此外，框架構件192亦可不具有突出 部。構成箱體19之其他構件亦可具有與上壁10a對向之下面。箱體19，係從機架101之上部框架101b透過具備防振構件之複數個例如三個懸吊支承機構600在三點懸吊支承(參照圖1)。從外部傳達至機架101之地面振動等之振動中，與電子束光學系統70i(i=1~45)之光軸平行之Z軸方向之振動成分之大部分係被懸吊支承機構600之防振構件所吸收，因此在與電子束光學系統70i之光軸平行之方向能得到高除振性能。又，懸吊支承機構600之固有振動數，在與光軸垂直之方向較與電子束光學系統之光軸平行之方向低。由於三個懸吊支承機構600有在與光軸垂直之方向如鐘擺般振動之可能性，因此係將三個懸吊支承機構600之長度設定程充分長，以使與光軸垂直之方向之除振性能(防止從外部傳達至機架101之地面振動等之振動傳至箱體19(電子束光學單元18A)的能力)成為充分高。此構造不但能得到高除振性能且能使機構部大幅輕量化。然而，箱體19(電子束光學單元18A)與機架101之相對位置有以較低頻率變化之可能性。因此，為了將箱體19(電子束光學單元18A)與機架101之相對位置維持於既定狀態，設有非接觸方式之定位裝置23(圖1中未圖示，參照圖12)。此定位裝置23，係如例如國際公開第2007/077920號等所揭示，能包含6軸加速度感測器與6軸致動器而構成。定位裝置23，係藉由主控制裝置110來控制(參照圖12)。藉此，箱體19(電子束光學單元18A)相對於機架101在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向之相對位置、以及繞X軸、Y軸、Z軸之相對旋轉角，被維持於一定狀態(既定狀態)。此外，針對箱體19於後文進一步詳述。此外，亦可不設置定位裝置23。
載台系統14如圖2所示，具備：透過複數個防振構件20而被支承於底壁10a上之定盤22、在定盤22上被支承於重量消除裝置24且能往X軸方向及Y軸方向分別以既定行程例如50mm移動且能微動於剩餘之四自由度方向(Z軸、θ x、θ y及θ z方向)之晶圓載台WST、移動晶圓載台WST之載台驅動系 統26(圖2中僅圖示其中之一部分，參照圖12)、以及測量晶圓載台WST在六自由度方向之位置資訊之位置測量系統28(圖2中未圖示，參照圖12)。晶圓載台WST，透過設於其上面之未圖示靜電夾頭來吸附保持晶圓W。
晶圓載台WST，具有XZ剖面框架狀之構件，於其內部一體地固定有具有軛與磁石(均未圖示)之馬達30之可動件30a。於可動件30a內部(中空部)插入有由延伸於Y軸方向之線圈單元構成之馬達30之固定件30b。固定件30b，其長度方向(Y軸方向)之兩端連接於在定盤22上移動於X軸方向之X載台31。X載台31如圖2所示，具有以X軸方向作為長度方向且在Y軸方向分離既定距離之一對支承部，於此一對支承部之上面固定有固定件30b之長度方向兩端部。X載台31，係藉由不會產生磁通洩漏之單軸驅動機構、例如使用了滾珠螺桿之進給螺桿機構所構成之X載台驅動系統32(圖2中未圖示，參照圖12)，與晶圓載台WST一體地往X軸方向以既定行程移動。此外，X載台驅動系統32，亦可由具備超音波馬達來作為驅動源之單軸驅動機構構成。不論為何者，因磁通洩漏所導致之磁場變動對電子束之定位造成之影響均為能忽視之程度。
馬達30，能使可動件30a相對於固定件30b往Y軸方向以既定行程例如50mm移動，且能往X軸方向、Z軸方向、θx方向、θy方向及θz方向微幅移動之密閉磁場型且為動磁型之馬達。本實施形態中，藉由馬達30構成使晶圓載台WST移動於六自由度方向之晶圓載台驅動系統。以下，使用與馬達30相同之符號將晶圓載台驅動系統標記為晶圓載台驅動系統30。
藉由X載台驅動系統32與晶圓載台驅動系統30，構成將晶圓載台WST分別往X軸方向及Y軸方向以既定行程例如50mm移動且往剩餘之四自由度方向(Z軸、θx、θy及θz方向)微幅移動之前述載台驅動系統26。X載台驅動系統32及晶圓載台驅動系統30係由主控制裝置110控制(參照圖12)。
重量消除裝置24具有：上端連接於晶圓載台WST下面之金屬製伸縮管型空氣彈簧(以下簡稱為空氣彈簧)24a與連接於空氣彈簧24a下端之底滑件24b。於底滑件24b設有將空氣彈簧24a內部之空氣往定盤22之上面噴出之軸承部(未圖示)，藉由從軸承部噴出之加壓空氣之軸承面與定盤22上面之間之靜壓(間隙內壓力)，支承重量消除裝置24、晶圓載台WST(包含可動件30a)及晶圓W之自重。此外，透過連接於晶圓載台WST之未圖示配管對空氣彈簧24a供應壓縮空氣。底滑件24b，係透過一種差動排氣型之空氣靜壓軸承以非接觸方式支承於定盤22上，防止從軸承部朝向定盤22噴出之空氣漏出至周圍(曝光室12內)。此外，實際上，於晶圓載台WST之底面，在Y軸方向隔著空氣彈簧24a設有一對支柱，設於支柱下端之板彈簧連接於空氣彈簧24a。
第1真空室34如圖2所示，係被構成箱體19之最上壁(頂壁)之第1板36、配置於第1空間與第2空間之間之第2板(以下稱為底板)38、以及連接第1板36之下面與底板38上面之側壁40等所區劃。第1真空室34，能藉由透過側壁40之貫通孔40a連接之真空泵46A，與前述之載台室10內部之曝光室12分開獨立地抽真空，直至使內部成為高度真空狀態為止(參照圖2之白色箭頭)。
於第1板36，延伸於Z軸方向之貫通孔36a係在XY二維方向以既定間隔形成有複數個、此處是以與前述之45個電子束光學系統70i(i=1~45)之配置對應之配置形成有45個。於此等45個貫通孔36a之各個，如圖3所示，保持構件52以大致無間隙之狀態配置。圖3係顯示與電子束光學單元18A所具備之45個電子束光學系統70i中之一個對應之箱體19之內部構成。本實施形態中，由於如保持構件52，存在有多數個與45個電子束光學系統70i個別對應設置之構件，因此以下針對與45個電子束光學系統70i個別對應設置之構成各部分，適當地賦予下標之添加字i來標記。例如，將保持構件52標記為保持構件52i。又，針對電子束光學系統70i等之光軸等，亦適當地賦予下標之添加字i來標記。
保持構件52i如圖3所示，係保持由發揮真空分隔壁功能之石英玻璃等光透射構件所構成之分隔壁構件81i。以下，將分隔壁構件81i亦適當標記為真空分隔壁81i。此外，亦可不使用保持構件52i而以第1板36保持分隔壁構件81i。又，構成分隔壁構件81i之光透射構件之材料不限定於石英玻璃，只要係對用在光學單元18B之光之波長具有透射性之材料即可。於保持構件52i之下方，配置有形成有開口(缺口)88a(參照圖3)之保持具88i。保持具88i，固定於第1板36之貫通孔36a之內壁面。保持具88i係保持後述之光電元件54。此外，以下將即將保持於保持具88i或者已保持於保持具88i之光電元件54，視必要情況而標記為光電元件54i，且針對其構成部分亦適當地賦予下標之添加字i來標記。本實施形態中，保持具88i雖固定於貫通孔36a之內壁面，但亦可於第1板36之下面設置保持具88i。又，光電元件54，亦可不保持於貫通孔36a內，例如亦可保持於貫通孔36a之下方。
圖4係放大顯示圖3所示之光電元件54。光電元件54具有基材(亦稱為標線片坯件(reticle blanks))56。圖4相當於在光電元件54之深入方向(X軸方向)中央之位置剖面之縱剖面圖。從圖4可知，於基材56下面之中央部之一部分積層(形成)有遮光膜58及鹼光電層60。
光電元件54，如顯示光電元件54之一部分之圖5(A)之縱剖面圖所示，包含由石英玻璃等光透射構件構成之基材56、蒸鍍於該基材56下面之例如鉻等所構成之遮光膜(孔徑膜)58、以及成膜(例如蒸鍍)於基材56及遮光膜58之下面側之鹼光電膜(光電轉換膜)之層(鹼光電轉換層(鹼光電層))60。於遮光膜58形成有多數個孔徑(開口)58a。圖5(A)雖僅圖示光電元件54之一部分，但實際上，於遮光膜58以既定位置關係形成有多數個孔徑58a(參照圖5(B))。孔徑58a之數量可與後述之多射束之數量相同，亦可較多射束之數量多。鹼光電層60，亦配置於孔徑58a內部，在孔徑58a中基材56與 鹼光電層60接觸。本實施形態中，基材56、遮光膜58及鹼光電層60係一體地形成，形成光電元件54之至少一部分。此外，基材56之材料，不限定於石英玻璃，只要例如係對藍寶石等之光學單元18B所使用之光之波長具有透射性的材料即可。
鹼光電層60，係使用了2種類以上之鹼金屬之多鹼光電陰極。多鹼光電陰極，係耐久性高且能以波長500nm頻帶之綠色光產生電子，具有光電效果之量子效率QE為較高之10%左右之特徵的光電陰極。本實施形態中，鹼光電層60，由於作為藉由雷射光之光電效果而生成電子束之一種電子槍使用，因此轉換效率係使用10[mA/W]之高效率之物。此外，光電元件54中，鹼光電層60之電子放射面係圖5(A)中之下面、亦即與基材56之上面相反側之面。
返回至電子束光學單元18A之說明。於底板38，例如圖3代表性地顯示其中一個，形成有其中心大致位於電子束光學系統70i之光軸AXei上之複數個(本實施形態中為45個)之開口38a。圖3係顯示電子束光學系統70i及與該電子束光學系統70i個別對應之箱體19內部之構成部分的圖。開口38a，從圖2及圖3可知，係藉由閥39i開閉。本實施形態中，45個開口38a(閥39i)，能藉由能往Y軸方向往復移動之圖1及圖2所示之操作構件41同時開閉。操作構件41之移動，係藉由屬於主控制裝置110下之例如空壓式(或者電磁式)之第1驅動部46來進行(參照圖12)。載台室10內部之曝光室12之真空度由真空計(測量真空之壓力計)37測量，真空計37之測量值被供應至主控制裝置110(參照圖12)。
此外，通常，雖開閉45個開口38a之閥39i為開放狀態，但在根據來自真空計37之測量值而偵測到曝光室12內之真空度為異常時等，則為了保護存在於第1真空室34內部之光電元件54之光電層60，主控制裝置110能控制第1驅動部46使操作構件41往一Y方向移動，藉此同時關閉45個閥39i。
本實施形態中，於45個電子束光學系統70i各自之光軸AXei上，形成於被保持具88i保持之光電元件54i之遮光膜58的多數個孔徑58a之配置區域中心大致一致。
箱體19之第2空間47如圖2所示，係被構成上壁之底板38、構成底壁之框架構件192、以及連接底板38與框架構件192之例如正方形框架狀(或圓環狀)之側壁構件194所區劃。此外，第2空間47亦可不以側壁構件194區劃。側壁構件194，亦可不設置成包圍第2空間47。只要透過側壁構件194使框架構件192支承於底板38即可。於第2空間47之內部，以與保持構件52i(光電元件54i)對應之位置關係，在底板38之下面與框架構件192之上面之間配置有電子束光學系統70i之第1部分鏡筒104ai(i=1~45)(參照圖3)。於第1部分鏡筒104ai之內部配置有電子束光學系統70i之電磁透鏡70a。電磁透鏡70a係由第1部分鏡筒104ai所保持。第1部分鏡筒104ai及電磁透鏡70a，在本實施形態中雖以懸吊狀態支承於底板38之下面，但亦可於框架構件192與第1部分鏡筒104ai之間介在有間隔構件，藉由框架構件192從下方加以支承。此外，亦可將鏡筒104ai稱為外殼104ai。
於電磁透鏡70a之中心部，配置有從底板38下面延至框架構件192上面之例如不銹鋼製之管196i。管196i，透過分別配置於其上端側及下端側之O形環199a,199b，被底板38與框架構件192所夾持。此外，只要能使用O形環199a,199b等確保管196i內之密閉性，則管196i亦可支承於底板38，亦可支承於框架構件192。又，亦可將管196i稱為配管196i。
箱體19之第3空間48如圖2所示，係被構成上壁之框架構件192、構成底壁之冷卻板74、對框架構件192將冷卻板74以懸吊支承狀態加以固定之筒狀(例如圓環狀)之周壁構件198所區劃。於第3空間48之內部，以與電子束光學系統70i之第1部分鏡筒104ai對應之位置關係，配置有懸吊支承於框架構件 192下面之電子束光學系統70i之第2部分鏡筒104bi(i=1~45)(參照圖3)。第2部分鏡筒104bi，將電磁透鏡70b(物鏡)保持於其內部。此外，亦可將鏡筒104bi稱為外殼104bi。又，藉由冷卻板74分隔出第3空間48與曝光室12，能維持曝光室12之真空環境。又，冷卻板74雖具有將配置於附近之物體冷卻(或者抑制溫度變化)之功能，但亦可不具有冷卻功能。
於電磁透鏡70b之中心部，如圖3所示配置有由具段差圓筒狀構件構成之例如不銹鋼製之配管202i之小徑部。配管202i，上端部之一部分較其下方之部分大徑，其大徑部之上端及小徑部之下端係開口。配管202i，透過分別配置於其上端側及下端側之O形環199c,199d，被框架構件192與冷卻板74所夾持。此外，只要能使用O形環199c,199d等確保配管202i內之密閉性，則配管202i亦可支承於框架構件192，亦可支承於冷卻板74。又，配管202i，亦可係不與管196i同樣具有小徑部與大徑部之構件。此外，亦可將配管202i稱為管202i。
於框架構件192形成有將對應之管196i與配管202i連通之45個具段差之貫通孔192ai(i=1~45)。亦即，本實施形態中，係藉由管196i之內部空間、貫通孔192ai、配管202i之內部空間，在開放閥39i之狀態下，形成有來自光電元件54i配置於其內部之第1真空室34之電子束EB所通過的通路。貫通孔192ai如圖3所示具有：具有與配管202i之大徑部之內徑大致相同之直徑且從框架構件192下端面起以既定深度形成之凹部(大徑之孔部)193、以及連通於該凹部193之上方之小徑之孔部195之兩個部分。於凹部193內部配置有靜電多極70c。本實施形態中，靜電多極70c係以框架構件192支承。此外，亦可於框架構件192上面設置凹部，以配置靜電多極70c。此外，雖取決於靜電多極70c之大小，但凹部193與孔部195之徑亦可大致相同。
於框架構件192，形成有使45個貫通孔192ai相互連通之通氣路197(參照圖2)。通氣路197，係將45個凹部193相互連接，從框架構件192之 內部延伸至側壁構件194之內部，連接於真空泵46B。此外，通氣路197亦可非為一個。亦可設置使例如45個貫通孔192ai中之一部分相互連通之通氣路與使剩餘者相互連通之通氣路，且各自獨立地連接於真空泵。
亦即，在將45個閥39i關閉之狀態下，能藉由真空泵46B，與前述曝光室12及真空室34分開獨立地，進行45個電子束光學系統70i之包含光軸AXe之電子束EB之通路空間(例如管196i之內部空間與配管202i之內部空間)的抽真空(參照圖2中之白色箭頭)。又，亦可在將閥39i關閉之狀態下，藉由真空泵46B將電子束EB之通路空間予以抽真空。此外，通氣路197亦可非為一個。
作為第1部分鏡筒104ai及第2部分鏡筒104bi之各個，係使用形成有複數個開口之構件。又，於側壁構件194及框架構件192如圖2所示，形成有複數個用以使配線204通過之開口，透過此等開口，第2空間47及第3空間48開放於周圍空間(大氣壓空間或較大氣壓些微呈正壓之空間)。是以，電磁透鏡70a,70b及配線204，配置於大氣壓空間或較大氣壓些微呈正壓之空間。此外，亦可使第2空間47及第3空間48成為真空空間。
如圖3所示，一對電磁透鏡70a,70b與靜電多極70c，配置於藉由將複數個射束LB照射於光電元件54i而經光電層60之光電轉換所放射之電子(電子束EB)的射束路上。靜電多極70c配置於一對電磁透鏡70a,70b相互間。靜電多極70c，配置於藉由電磁透鏡70a,70b而縮徑之電子束EB之射束路上之束腰(beam waist)部分。因此，通過靜電多極70c之複數個射束EB，會有因相互間作用之庫侖力相互排斥，而導致倍率變化之情形。
因此，本實施形態中，具有XY倍率修正用之第1靜電透鏡70c1、以及射束之照射位置控制(及照射位置偏離修正)亦即光學圖案之投影位置調整(及投影位置偏離修正)用之第2靜電透鏡70c2之靜電多極70c，係設 於電子束光學系統70之內部。第1靜電透鏡70c1，例如如圖6示意所示，係將在X軸方向及Y軸方向之縮小倍率以高速且個別地修正。此外，第1靜電透鏡70c1與第2靜電透鏡70c2之各個亦可進行XY倍率修正與電子束之照射位置控制(及照射位置偏離修正)。又，亦可使靜電透鏡70c1能調整在與X軸方向及Y軸方向不同之軸方向之倍率。又，亦可不設置第1靜電透鏡70c1與第2靜電透鏡70c2之任一方，靜電多極70c亦可具有追加之靜電透鏡。
又，第2靜電透鏡70c2，係一次修正因各種振動等導致之射束之照射位置偏離(後述之切割圖案之投影位置偏離)。第2靜電透鏡70c2，亦用於曝光時進行電子束對晶圓W之追隨控制時之電子束之偏向控制，亦即電子束之照射位置控制。此外，在使用電子束光學系統70以外之部分、例如後述之投影系統等來進行縮小倍率之修正之情形等，亦可取代靜電多極70c，改使用能進行電子束之偏向控制之靜電透鏡所構成的靜電偏向透鏡。
電子束光學系統70i之縮小倍率，在不進行倍率修正之狀態下，設計值為例如1/50。但亦可係1/30、1/20等其他倍率。
如圖3所示，以與複數個配管202i各自下端之開口端對應之配置，於冷卻板74下端面形成有既定深度之凹部74a，於凹部74a之內部底面形成有連通配管202i之開口端之圓形孔74b。此外，亦可將配管202i之開口端稱為電子束光學系統70i之電子束之出口。此外，亦可將孔74b稱為電子束EB之出口。於凹部74a之內部配置有反射電子檢測裝置106。相對電子束光學系統70i之光軸AXe(與後述之投影系統之光軸AXp(參照圖7)一致)在Y軸方向之兩側，設有一對反射電子檢測裝置106y1,106y2。又，圖3中雖未圖示，但相對光軸AXe在X軸方向兩側，設有一對反射電子檢測裝置106x1,106x2(參照圖12)。反射電子檢測裝置106x1,106x2,106y1,106y2，在此處係安裝於冷卻板74。此外，亦可不於冷卻板74設置凹部，而於冷卻板74之下面設置反射電子檢測裝置106x1, 106x2,106y1,106y2。
上述兩對反射電子檢測裝置106之各個，由例如半導體檢測器構成，檢測從晶圓上之對準標記或基準標記等之檢測對象標記產生之反射成分、此處為反射電子，將與檢測出之反射電子對應之檢測訊號送至訊號處理裝置108(參照圖12)。訊號處理裝置108，係在藉由未圖示之放大器將複數個反射電子檢測裝置106之檢測訊號放大後進行訊號處理，將其處理結果送至主控制裝置110(參照圖12)。此外，反射電子檢測裝置106，亦可僅設於45個電子束光學系統70i之一部分(至少一個)，亦可不設置。此外，電子束光學系統70i之光軸AXe，雖應描繪於光電元件54i與晶圓W之間，但圖3中為了圖示方便，係圖示成延長至真空分隔壁81i上方。
本實施形態中，藉由關閉45個閥39i，來將第1真空室34內部與從第1真空室34延伸至曝光室12之前述電子束之通路內部在流體上分離，或者以在第1真空室34與電子束之通路之間不產生氣流之方式分離。此外，亦可使第1真空室34內部之真空度與從第1真空室34延伸至曝光室12之電子束之通路內部之真空度相異。又，亦可不設置閥等，而使第1真空室34與上述電子束之通路實質上成為一個真空室。
又，如圖3所示，於底板38之上面，設有用以將從保持於保持具88i之光電元件54i放射之電子加速之引出電極112i。引出電極112i，具有在Z軸方向以既定間隔配置之例如環狀之複數片(在本實施形態中為三片)電極板。引出電極112i，與45個電子束光學系統70個別地對應設有45個(參照圖2)。引出電極112i配置於光電元件54i之保持位置下方。如圖3等所示，引出電極112i，位於電子束光學系統70i與光電元件54i之間。此外，引出電極112i亦可以第1板36來支承。
光學單元18B，如圖2所示，具備與45個電子束光學系統70i(光 電元件54i)之各個對應設置之45個光照射裝置(亦可稱為光學系統)80i(i=1~45)。來自光照射裝置80i之至少一個光束透過對應之光電元件54i之孔徑58a照射於光電層60。此外，光照射裝置80之數量與光電元件54之數量亦可非為相等。是以，光照射裝置80，亦可不一定要個別對應電子束光學系統70。例如光照射裝置80之數量亦可較光電元件54之數量多。
圖7係顯示圖2之一個光照射裝置80i與對應之保持具88i所保持之光電元件54i。光照射裝置80i具有照明系統82i、以使來自照明系統82i之光使複數個光束(經圖案化後之光)產生之光學元件(以下稱為圖案產生器)84i、使來自圖案產生器84i之複數個光束經由真空分隔壁81i照射於光電元件54i之投影系統(亦稱為投影光學系統)86i。
圖案產生器84i，亦可稱為將往既定方向行進之光之振幅、相位及偏光之至少一個狀態在空間上調變後射出之空間光調變器。圖案產生器84i，亦可謂為能產生例如由明暗圖案構成之光學圖案。
如圖7所示，照明系統82i具有：產生照明光(雷射光)LB之光源82a、將該照明光LB成形為1或2以上之於X軸方向較長之剖面矩形狀射束之成形光學系統82b、以及具有使來自成形光學系統82b之光朝向圖案產生器84i偏向之反射面98a的稜鏡或反射鏡等反射光學元件98。光源82a、成形光學系統82b及反射光學元件98，分別透過支承構件保持於鏡筒83i。此外，亦可將鏡筒83i稱為外殼83i。
作為光源82a，係使用連續振盪出可見光或可見光附近之波長、例如波長405nm之雷射光(雷射射束)之雷射二極體。作為光源82a，亦可使用使雷射光間歇性地發光(振盪)之雷射二極體。或者，亦可取代光源82a，改使用雷射二極體、AO偏向器或AOM(聲光調變元件)等之開關元件之組合，來使雷射光間歇性地發光。此外，照明系統82i亦可不具備光源82a，亦可於裝 置外部設置光源。此情形下，只要使用光纖等光傳送構件將來自裝置外部之光源之照明光導至照明系統82i即可。
成形光學系統82b，包含於來自光源82a之雷射射束(以下適當簡稱為射束)LB之光路上依序配置之複數個光學元件(光學構件)。作為複數個光學構件，能包含例如繞射光學元件(亦稱為DOE)、透鏡(例如聚光透鏡)、反射鏡等。
在成形光學系統82b包含例如位於射入端部之繞射光學元件之情形時，該繞射光學元件，在來自光源82a之雷射射束LB射入後，該射束LB，即在繞射光學元件之射出面側之既定面，以在Y軸方向以既定間隔排列之於X軸方向較長之複數個矩形狀(在本實施形態中為細長狹縫狀)之區域具有較大光強度之分布之方式，轉換雷射射束LB之面內強度分布。本實施形態中，繞射光學元件，藉由來自光源82a之射束LB之射入，生成在Y軸方向以既定間隔排列之於X軸方向較長之複數個剖面矩形狀之射束(狹縫狀之射束)LB。本實施形態中，生成配合圖案產生器84i構成之數量之狹縫狀射束LB。此外，作為轉換雷射射束LB之面內強度分布之元件，不限定於繞射光學元件，亦可為折射光學元件或反射光學元件，亦可係空間光調變器。此外，射入反射光學元件98之光束，亦可非為剖面矩形狀(狹縫狀)之射束。
本實施形態中，如後所述，由於使用反射型之空間光調變器作為圖案產生器84i，因此於位於成形光學系統82b之終端部之最終透鏡96下方(光射出側)，配置有光路彎折用之反射光學元件98。最終透鏡96，使以繞射光學元件生成之複數個剖面矩形狀(狹縫狀)之射束LB在Y軸方向聚光，並照射於反射光學元件98之反射面98a。作為最終透鏡96，能使用例如於X軸方向較長之圓筒透鏡等聚光透鏡。亦可取代聚光透鏡，改使用聚光反射鏡等之反射光學構件或繞射光學元件。又，反射面98a並不限定於平面，可為具有曲率之形 狀。在反射面98a具有曲率(具有有限焦距)之情形時，能使該反射面98a亦具有聚光透鏡之功能。又，反射光學元件98亦可相對於照明系統82i之光軸AXi為可動(能變更位置、傾斜、姿勢等)。
反射面98a，配置成相對於XY平面傾斜既定角度α(α為例如+10度)，使照射之複數個狹縫狀射束朝向圖案產生器84往圖7中之左斜上方反射。本實施形態中，藉由成形光學系統82b與反射光學元件98構成照明光學系統。反射光學元件98，如圖7所示配置於前述之鏡筒83i之內部，透過支承構件被支承(保持)於鏡筒83i之下端部。
圖案產生器84i，配置於被反射面98a反射之複數個狹縫狀射束之光路上。圖案產生器84i配置成相對於XY平面傾斜既定角度α，透過鏡筒83i之開口(圖示省略)安裝於長度方向之兩端部露出於鏡筒83i外部之電路基板102之-Z側之面。於電路基板102，形成有成為從成形光學系統82b照射於反射面98a之射束LB之通路的開口。此外，於電路基板102之+Z側，亦可對向配置放熱用散熱片(未圖示)。散熱片透過複數個連接構件(未圖示)連接於電路基板102。散熱片，其與對向於電路基板102之面相反側之面(+Z側之面)亦可以接觸狀態固定於鏡筒83i。此處，作為連接構件亦可使用帕耳帖元件。不論為何者，均能藉由透過散熱片之放熱來冷卻圖案產生器84i及電路基板102。此外，符號103顯示配線。
此外，亦可於配置有反射光學元件98之位置配置圖案產生器84i，於配置有圖案產生器84i之位置配置反射光學元件98。或者，亦可於基板102之上面配置圖案產生器84i，將藉由照明光之照射而從圖案產生器產生之複數個光束，在配置於基板102之+Z側之反射光學元件98反射，並經由基板102之開口而導至投影系統86i。
本實施形態中，圖案產生器84i，係由可程式之空間光調變器之 一種亦即光繞射型光閥(GLV(註冊商標))所構成。光繞射型光閥如圖8(A)及圖8(B)所示，係於矽基板(晶片)84a上將被稱為「條帶(ribbon)」之矽氮化膜之微細構造體(以下稱為條帶)84b以數千個之規模形成之空間光調變器。
GLV之驅動原理如下所述。
藉由電性控制條帶84b之撓曲，GLV即發揮可程式之繞射格子的功能，能以高解像度、高速(響應性250kHz~1MHz)、高正確性進行調光、調變、雷射光之開關。GLV被分類至微機電系統(MEMS)。條帶84b，係在硬度、耐久性、化學穩定性中具有牢固特性之高溫陶瓷之一種，由非晶質矽氮化膜(Si3N4)製作。各條帶之寬度為2~4μm，長度為100~300μm。條帶84b係被鋁薄膜覆蓋，兼具反射板與電極兩者之功能。條帶84b係跨共通電極84c而張設，在從驅動器(圖8(A)及圖8(B)中未圖示)對條帶84b供應控制電壓後，即藉由靜電而往基板84a方向撓曲。在控制電壓消失後，條帶84b即因矽氮化膜固有之高張力恢復原本狀態。亦即，條帶84b係可動反射元件之一種。
GLV雖有藉由電壓之施加而位置變化之主動條帶與接地而位置亦不變之偏壓條帶交互排列的類型、以及均為主動條帶之類型，但在本實施形態係使用後者之類型。
本實施形態中，在條帶84b位於-Z側，矽基板84a位於+Z側之狀態下，於電路基板102之-Z側之面安裝有由GLV構成之圖案產生器84i。於電路基板102設有用以對條帶84b供應控制電壓之CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)驅動器(未圖示)。以下為了說明方便，包含CMOS驅動器在內均稱為圖案產生器。
本實施形態中所使用之圖案產生器84i如圖9所示，例如將具有例如6000個寬度2μm之條帶84b之條帶列85，以其長度方向(條帶84b之排列方 向)作為X軸方向，在相對XY平面成既定角度α之方向(以下為了說明方便稱為α軸方向)以既定間隔在矽基板上形成例如12列。各條帶列85之條帶84b張設於共通電極上。本實施形態中，藉由一定位準之電壓之施加與施加之解除，驅動各條帶84b以進行雷射光之開關(ON/OFF)。不過，GLV，由於能與施加電壓相應地調節繞射光強度，因此在必需調整來自圖案產生器84i之複數個射束之至少一部分之強度之情形時等，係微調施加電壓。例如，在對各條帶射入相同強度之光之情形時，能從圖案產生器84i產生具有不同強度之複數個光束。
本實施形態中，在照明系統82i內之繞射光學元件生成有12條狹縫狀射束，此12條射束係經由構成成形光學系統82b之複數個光學構件(包含最終透鏡96)及反射光學元件98之反射面98a，作為於X軸方向較長之狹縫狀之射束LB照射於各條帶列85中央。本實施形態中，射束LB對各條帶84b之照射區域為正方形區域。此外，射束LB對各條帶84b之照射區域亦可非為正方形區域。亦可為於X軸方向較長、或者於α軸方向較長之矩形區域。本實施形態中，12條射束在圖案產生器84i之受光面上之照射區域(照明系統82i之照射區域)，可謂為X軸方向長度為Smm、α軸方向長度為Tmm之矩形區域。
由於各條帶84b能獨立控制，因此在圖案產生器84i產生之射束之條數為6000×12=72000條，能進行72000條射束之開關(ON/OFF)。本實施形態中，以能個別照射在圖案產生器84i產生之72000條射束之方式，於光電元件54之遮光膜58形成有72000個孔徑58a。此外，孔徑58a之數量，亦可非為與例如圖案產生器84i能照射之射束(多射束)數量相同，只要72000條射束(雷射射束)之各個照射於包含對應之孔徑58a之光電元件54(遮光膜58)上之區域即可。圖案產生器84所具有之可動反射元件(條帶84b)之數量與孔徑58a之數量亦可不同。光電元件54上之複數個孔徑58a各自之尺寸，只要較對應之射束剖面之尺寸小即可。此外，圖案產生器84i所具有之可動反射元件(條帶84b) 之數量與在圖案產生器84i產生之射束條數亦可相異。例如，亦可使用藉由電壓之施加而位置變化之主動條帶與接地而位置亦不變之偏壓條帶交互排列的類型，藉由複數個(兩個)可動反射元件(條帶)進行1條射束之開關。又，圖案產生器84i之數量與光電元件54之數量亦可非為相等。
在圖案產生器84i產生之複數個射束，如圖7所示射入位於下方之投影系統86i、亦即位於投影系統86i之射入端之第1透鏡94。
投影系統86，如圖7所示具有依序配置於來自圖案產生器84i之光束之光路上之複數個透鏡。投影系統86i之複數個透鏡被鏡筒87i保持。投影系統86i之投影倍率例如為約1/4。又，投影系統不限定於折射型光學系統，亦可為反射型光學系統或反折射型光學系統。又，投影系統86i之投影倍率不限定於1/4之縮小倍率，亦可為例如1/5或1/10之縮小倍率，且亦可為等倍或放大倍率。
本實施形態中，從圖7可得知，照明系統82i所具有之成形光學系統82b之光軸AXi與投影系統86i之光軸AXp，雖為彼此平行之鉛直方向(Z軸方向)之軸，但在Y軸方向稍微偏置。
本實施形態中，藉由投影系統86i將來自圖案產生器84i之光經由真空分隔壁81i投射(或照射)於光電元件54i，通過複數個例如72000個之孔徑58a之至少一個孔徑的光束照射於光電層60。亦即，來自圖案產生器84i之切換為ON之可動反射元件之光束，經由對應之孔徑58a照射於光電層60，從切換為OFF之可動反射元件，則不會對對應之孔徑58a及光電層60照射光束。此外，以下中只要未特別說明，則孔徑58a為於X軸方向較長之矩形，但亦可為於Y軸方向較長之矩形或正方形，亦可為多角形、惰圓等其他形狀。
亦可於投影系統86i設置能調整投影系統86i之光學特性之光學特性調整裝置86ad(參照圖12)。光學特性調整裝置，藉由使在本實施形態中構 成投影系統86i之一部分之光學構件、例如位於射入端附近之透鏡沿著例如光軸AXp移動，而能至少變更在X軸方向之投影倍率(倍率)。作為光學特性調整裝置，亦可使用例如變更構成投影系統86i之複數個透鏡間所形成之氣密空間之氣壓的裝置。又，作為光學特性調整裝置，亦可使用使構成投影系統86i之光學構件變形之裝置、或對構成投影系統86i之光學構件賦予熱分布之裝置。本實施形態中，於45個光照射裝置80i之所有均設有光學特性調整裝置。45個光學特性調整裝置，係根據主控制裝置110之指示而被控制部11(參照圖12)控制。此外，亦可僅於複數個光照射裝置80中之一部分(一個或2以上)設置光學特性調整裝置。
此外，亦可於投影系統86i內部設置能變更以圖案產生器84i產生、照射於光電層60之複數個射束之至少一個射束之強度的強度調變元件。照射於光電層60之複數個射束之強度之變更，包含將複數個射束中之一部分射束之強度設為零。又，投影系統86i亦可具備能變更照射於光電層60之複數個射束之至少一個射束之相位之相位調變元件，亦可具備能變更偏光狀態之偏光調變元件。
從圖7可清楚得知，本實施形態中，雖照明系統82i所具有之成形光學系統82b之光軸(與最終光學元件亦即最終透鏡96之光軸一致)AXi與投影系統86i之光軸AXp均為與Z軸平行，但光軸AXi與光軸AXp亦可為非平行。換言之，光軸AXi與光軸AXp可成既定角度交叉。
此外，從圖7等可清楚得知，本實施形態中，雖照明系統82i所具有之光學系統之光軸AXi與投影系統86i之光軸(與最終光學元件亦即透鏡86b之光軸一致)AXp均與Z軸平行，但在Y軸方向偏離既定距離(偏置)。本實施形態中，照明系統82i，由於係將於X軸方向較長之剖面矩形狀之光(射束)照射於圖案產生器，因此能縮小Y軸方向之偏置量。藉此，能使射入圖案產生器之光之射 入角接近垂直，即使不增大投影系統86i之射入側之數值孔徑，亦可使來自圖案產生器之光束以良好效率射入投影光學系統86i。是以，在使用複數個電子束光學系統之情形時，亦能以良好效率配置照明系統及投影系統。
此處，先說明光照射裝置80i及其構成各部之支承構造。
45個光照射裝置80i(i=1~45)分別具備之投影系統86i之鏡筒87i如圖10所示，係被支承構件17以與45個電子束光學系統70i對應之位置關係保持。若詳述之，亦即於支承構件17，以與第1板36之45個開口36a對應之配置形成有45個延伸於Z軸方向之貫通孔17a。於45個貫通孔17a各自之內部配置有投影系統86i之鏡筒87i。於支承構件17，在其下端面之外周部之三處(圖10中僅圖示其中之兩處)設有半球狀之凸部21a，於箱體19(第1板36)之上面，設有具有三個凸部21a分別卡合之三角錐狀之凹部(槽部)的三角錐槽構件21b。能藉由三個凸部21a與此等三個凸部21a所卡合之三個三角錐槽構件21b，構成將支承構件17及45個投影系統86i對於箱體19隨時以一定位置關係載置之運動耦合。此外，於箱體19上載置支承構件17之構成不限於上述之運動耦合。
另一方面，45個光照射裝置80i所分別具備之照明系統82i之鏡筒83i，如圖10所示，透過設於其下端部之微幅驅動機構13i(參照圖7，亦可單稱為驅動機構)，被支承構件15以與45個鏡筒87i對應之位置關係保持。詳述之，於支承構件15，以與45個貫通孔17a對應之位置關係形成有45個貫通孔15a，於各貫通孔15a之內部插入設於鏡筒83下端部之微幅驅動機構13i，固定於支承構件15。45個微幅驅動機構13i之各個，雖在圖10等中簡化顯示，但作為一例，係包含驅動方向在XY平面內彼此以60度交叉之三個單軸驅動致動器、例如PZT驅動方式之單軸致動器(內藏有變位感測器)而構成。藉由微幅驅動機構13i，能相對支承構件15使對應之鏡筒83i移動於X軸、Y軸及θz之三自由度方向。此外，微幅驅動機構13i，亦可能將鏡筒83i移動於兩自由度方向(X軸方向及Y軸 方向)，亦可移動於五自由度方向或六自由度方向。且微幅驅動機構13i之配置亦不限於鏡筒83i之下端部。支承構件15，被支承為重量不施加於支承構件17及箱體19。具體而言，支承構件15，係與載置有支承構件17之箱體19分開獨立地，從機架101之上部框架101b透過具備防振功能之複數個、例如三個懸吊支承機構602以三點懸吊支承(參照圖1)。如上述，藉由將支承構件15與箱體19分離支承，即使在支承構件15與箱體19中之一方產生振動，亦可抑制該振動往另一方傳達。此外，光學單元18B之配置45個光照射裝置80i之空間，係大氣壓空間或較大氣壓些微正壓之空間。
本實施形態之曝光裝置100，設有能測量支承構件17(45個投影系統86i(鏡筒87i))與支承構件15(45個照明系統82i及圖案產生器84i(鏡筒83i))在XY平面內之相對位置資訊之相對位置測量系統29(參照圖12)。相對位置測量系統29，係由圖2及圖10所示之一對二維編碼器系統29a,29b構成。
若進一步詳述，如圖10所示，於支承構件17之上面，一對標尺構件33a,33b固定於Y軸方向之兩端部附近，與標尺構件33a,33b之各個對向地在支承構件15之下面固定有讀頭35a,35b。於標尺構件33a,33b，分別形成有以在XY平面內彼此交叉之兩方向、例如X軸方向及Y軸方向作為週期方向之例如節距1μm之反射型二維繞射格子。讀頭35a，係構成使用標尺33a測量以讀頭35a之檢測中心為基準之支承構件17及電子束光學單元18A在X軸方向及Y軸方向之位置資訊的二維編碼器29a。同樣地，讀頭35b，係構成使用標尺構件33b測量以讀頭35b之檢測中心為基準之支承構件17及電子束光學單元18A在X軸方向及Y軸方向之位置資訊的二維編碼器29b。由一對二維編碼器29a,29b所測量之位置資訊被供應至主控制裝置110，主控制裝置110，根據藉由一對二維編碼器29a,29b所測量之位置資訊，求出支承構件15、支承構件17及電子束光學單元18A在X軸方向、Y軸方向及θz方向之相對位置，亦即光學單元18B之照明系統 部分、光學單元18B之投影系統部分及電子束光學單元18A在三自由度方向(X、Y、θz)之相對位置。亦即，藉由一對二維編碼器29a,29b，構成能測量光學單元18B之照明系統部分、光學單元18B之投影系統部分及電子束光學單元18A在XY平面內之相對位置資訊之相對位置測量系統29(參照圖12)。此外，相對位置測量系統29之編碼器系統亦可非為二維編碼器系統。又，亦可於支承構件15配置編碼器系統之標尺構件，於支承構件17配置讀頭。相對位置測量系統29不限於編碼器系統，亦可使用干渉儀系統等其他測量系統。
為了將光學單元18B之照明系統部分之相對於光學單元18B之投影系統部分(以及電子束光學單元18A)在XY平面內之位置，維持於既定位置或設定於所期望之位置，亦即為了進行位置調整，設有具備三軸致動器之驅動系統25(圖2及圖10等中未圖示，參照圖12)。主控制裝置110，根據藉由相對位置測量系統29取得之相對位置資訊控制驅動系統25。藉此，相對於光學單元18B之投影系統部分(以及電子束光學單元18A)之光學單元18B之照明系統部分在X軸方向及Y軸方向之位置、以及繞Z軸之旋轉角被維持於一定之狀態(既定狀態)，或被調整為所期望之狀態。
從至此為止之說明可清楚得知，本實施形態之曝光裝置100中，如圖11所示，在曝光時，在圖案產生器84i之受光面上，對X軸方向之長度Smm、α方向之長度Tmm之矩形區域內部照射射束，藉由此照射，來自圖案產生器84i之光被具有縮小倍率1/4之投影系統86i照射於光電元件54i，進而藉由此照射而生成之電子束經由具有縮小倍率1/50之電子束光學系統70i，照射於像面(與像面位置對齊之晶圓面)上之矩形區域(曝光場)。亦即，本實施形態之曝光裝置100中，構成有包含光照射裝置80i(投影系統86i)、與此對應之光電元件54i、與此等對應之電子束光學系統70i而構成的縮小倍率1/200之直筒型多射束光學系統200i(參照圖12之符號2001)，此多射束光學系統200i，在 XY平面內以前述之二維配置具有45個。是以，本實施形態之曝光裝置100之光學系統，係具有45個縮小倍率1/200之縮小光學系統之多柱(multi-column)型電子束光學系統。此外，圖12僅代表性地圖示45個多射束光學系統200i(i=1~45)中之多射束光學系統2001。
又，曝光裝置100中，由於係以直徑300微米之晶圓作為曝光對象，與晶圓對向地配置45個電子束光學系統70i，因此將電子束光學系統70i之光軸AXe之配置間隔例如設為43mm。如此，由於一個電子束光學系統70i所負責之曝光區域最大為43mm×43mm之矩形區域，因此如前所述，晶圓載台WST在X軸方向及Y軸方向之移動行程只要有50mm即為充分。此外，電子束光學系統70i之數量不限於45個，能根據晶圓之直徑、晶圓載台WST之行程等來決定。
圖12係以方塊圖顯示以曝光裝置100之控制系統為主構成之主控制裝置110之輸出入關係。主控制裝置110，包含微電腦等，統籌地控制包含圖12所示各部之曝光裝置100之構成各部。圖12中，連接於多射束光學系統2001之控制部11之光照射裝置801，包含根據來自主控制裝置110之指示並藉由控制部11控制之光源(雷射二極體)82a、繞射光學元件、以及光學特性調整裝置等。又，連接於控制部11之電子束光學系統701，包含根據來自主控制裝置110之指示並藉由控制部11控制之一對電磁透鏡70a,70b及靜電多極70c(第1靜電透鏡70c1及第2靜電透鏡70c2)。又，圖12中，符號5001,5002,......50045，亦即符號500i(i=1,2,......45)係表示包含前述之多射束光學系統200i、控制部11、訊號處理裝置108而構成之曝光單元。曝光裝置100中設有45個曝光單元500i。
本實施形態之曝光裝置100，由於圖案產生器84i係由GLV構成，因此主控制裝置110能使用圖案產生器84i本身來產生中間調。是以，主控制裝置110，在後述之曝光時，能藉由照射於光電層60之各光束之強度調整，來進行在光電層60之電子放射面上之面內照度分布、以及在對應此之晶圓面上 之曝光場內之照度分布之調整、亦即進行曝光量(DOSE)控制。
此外，作為在光電層60之電子放射面上之面內照度分布之調整之前提，以藉由光電轉換而從光電層60之電子放射面生成之複數個電子束之強度(電子束之照度、束電流量)成為大致相同之方式，進行在圖案產生器84i產生且照射於光電層60之複數個光束之強度調整。此光束之強度調整亦可在照明系統82i內進行，亦可在圖案產生器84i進行，亦可在投影系統86i內進行。不過，亦可以使藉由光電轉換而從光電層60之電子放射面生成之複數個電子束中之至少一部分之電子束強度(電子束之照度、束電流量)與其他電子束強度不同之方式，進行照射於光電層60之複數個光束之強度調整。
此外，本實施形態之曝光裝置100用於例如互補式微影。此情形下，係以在使用了例如ArF光源之液浸曝光中利用雙重圖案化等而形成有線與空間圖案(L/S圖案)之晶圓作為曝光對象，用於形成用以進行該線圖案之切斷之切割圖案。曝光裝置100，能形成與形成於光電元件54之遮光膜58之72000個孔徑58a之各個對應的切割圖案。
此外，曝光裝置100，為了將所期望之線圖案在所期望位置加以切斷，以圖案產生器84i生成之複數個光束(多射束)LB之各個與對應之孔徑58a之位置對齊(稱之為射束-孔徑間位置對齊)至為重要。
來自圖案產生器84i之複數個光束，雖能以與複數個孔徑58a對應之位置關係，經由投影系統86i照射於光電元件54i，但如圖13所示，係因射束LB之排列與孔徑58a之排列大幅偏離之故。
此處，根據圖15至圖19，說明以本實施形態之曝光裝置100進行之複數個光束LB與對應之孔徑58a之位置對齊、亦即射束-孔徑間位置對齊。在進行射束-孔徑間位置對齊時，如圖14所示，以與45個電子束光學系統70i之光軸AXe之配置對應之位置關係配置有45個法拉第杯143之法拉第杯台149，搭 載於晶圓載台WST上。此處，所謂法拉第杯，係具有電子(電子束)射入之杯狀之金屬所構成的捕集電極，藉由以連接於捕集電極之電流儀謀求從捕集電極流入之電流，測量射入捕集電極之電子之每單位時間之數量(與電子束之束電流對應)之測量器。
又，藉由主控制裝置110控制載台驅動系統26，使晶圓載台WST定位於45個法拉第杯143分別對向於45個電子束光學系統70i之射出端之位置。在此狀態下，以如下所述方式進行複數個(多數個)光束LB與對應之孔徑58a之位置對齊。
首先，主控制裝置110，如圖15以示意方式所示，對複數個孔徑58a中位於光電元件54i之形成於遮光膜58之多數個孔徑58a之配置區域(於X軸方向較長之矩形之配置區域)之一個角落部分的既定數量、例如四個孔徑58a1,58a2,58a3,58a4，以對應之光束LB1,LB2,LB3,LB4進行掃描。此掃描，係在僅光束LB1,LB2,LB3,LB4照射於光電元件54i之狀態下，使用微幅驅動機構13i使照明系統82i及圖案產生器84i(鏡筒83i)相對於支承構件15在XY平面內移動，藉此來進行。例如如圖15所示鋸齒狀地移動鏡筒83i。接著，在此光束LB1,LB2,LB3,LB4之掃描中，主控制裝置110，監控例如來自法拉第杯台149上之所有法拉第杯143各自之電流合計(稱為來自法拉第杯台149之總電流)。接著，主控制裝置110，檢測出(求出)以光束LB1,LB2,LB3,LB4之掃描而取得之電流值大致成為最大之、透過微幅驅動機構13i之鏡筒83i在XY平面內之三自由度方向(X軸方向、Y軸方向以及θz方向)之第1驅動範圍(Xmin1≦X≦Xmax1,Ymin1≦Y≦Ymax1,θzmin1≦θz≦θzmax1)。
此處，所謂第1驅動範圍(Xmin1≦X≦Xmax1,Ymin1≦Y≦Ymax1,θzmin1≦θz≦θzmax1)，意指使用微幅驅動機構13i將照明系統82i及圖案產生器84i在三自由度方向(X軸方向、Y軸方向及θz方向)之位置設定在該範圍內之任意 位置後，而如圖16所示能將四個光束LB1,LB2,LB3,LB4同時照射於對應之四個孔徑58a1,58a2,58a3,58a4之範圍。是以，藉由第1驅動範圍之檢測，完成對四個光束LB1,LB2,LB3,LB4之搜尋(search)。
其次，主控制裝置110，如圖17以示意方式所示，對複數個孔徑58a中位於光電元件54i上之多數個孔徑之矩形配置區域之另一角落部分的既定數量、例如四個孔徑58a5,58a6,58a7,58a8，以對應之光束LB5,LB6,LB7,LB8進行掃描。此掃描，係在僅光束LB5,LB6,LB7,LB8照射於光電元件54i之狀態下，使用微幅驅動機構13i使鏡筒83i相對於支承構件15在XY平面內移動，藉此來進行。例如如圖17中所示鋸齒狀地移動鏡筒83i。接著，在此光束LB5,LB6,LB7,LB8之掃描中，主控制裝置110，監控來自法拉第杯台149之總電流。接著，主控制裝置110，檢測出(求出)以光束LB5,LB6,LB7,LB8之掃描而取得之電流值大致成為最大之、鏡筒83i在XY平面內之三自由度方向(X軸方向、Y軸方向及θz方向)之第2驅動範圍(Xmin2≦X≦Xmax2,Ymin2≦Y≦Ymax2,θzmin2≦θz≦θzmax2)。
此處，所謂第2驅動範圍(Xmin2≦X≦Xmax2,Ymin2≦Y≦Ymax2,θzmin2≦θz≦θzmax2)，意指使用微幅驅動機構13i將照明系統82i及圖案產生器84i在三自由度方向(X軸方向、Y軸方向及θz方向)之位置設定在該範圍內之任意位置後，而如圖18所示能將四個光束LB5,LB6,LB7,LB8同時照射於對應之四個孔徑58a5,58a6,58a7,58a8之範圍。是以，藉由第2驅動範圍之檢測，完成對四個光束LB5,LB6,LB7,LB8之搜尋。
針對位於矩形配置區域之剩餘兩個角落中之一個或兩個的孔徑，雖亦可以與上述相同之步驟，使用各四個光束掃描對應之孔徑，但本實施形態中係採用不同之手法。
亦即，主控制裝置110，係算出所檢測出之第1驅動範圍與第2驅 動範圍共通之範圍，使用微幅驅動機構13i將照明系統82i及圖案產生器84i在三自由度方向(X軸方向、Y軸方向以及θz方向)之位置設定在該算出之共通範圍內之任意位置，對多數個孔徑58a之所有孔徑(在本實施形態中為72000個孔徑58a)同時照射對應之光束LB。藉此，例如圖19所示對多數個孔徑58a之各孔徑照射對應之光束LB。
雖亦可在此時點結束射束-孔徑間位置對齊，但本實施形態中，主控制裝置110，係在對多數個孔徑58a之所有孔徑同時照射對應之光束LB之狀態下，一邊監控來自法拉第杯台149之總電流，一邊如圖19中三方向之箭頭所示，使用微幅驅動機構13微幅驅動鏡筒83i，搜尋在該微幅驅動中所取得之電流值真正成為最大之微幅驅動機構13之最終驅動位置。藉此，如圖20所示，孔徑58a之排列與射束LB之排列正確地一致，而完成射束-孔徑間位置對齊。
此外，亦可進一步地，藉由主控制裝置110，就預先決定之每個區域進行射束(電子束)強度之最終檢查。當然，視狀況不同，亦可就每個孔徑58a進行電子束強度之檢查。又，使用法拉第杯台之射束-孔徑間位置對齊之處理，可由45個多射束光學系統200i依序進行，亦可以複數個或所有多射束光學系統200i同時進行。
本實施形態中對晶圓之處理之流程如下所述。
首先，塗布有電子線抗蝕劑之曝光前之晶圓W，係在載台室10內載置於晶圓載台WST上，並被靜電夾頭吸附。
對與形成於晶圓載台WST上之晶圓W之例如45個照射區域之各個對應形成於刻劃線(道線(street line))之至少各一個對準標記，從各電子束光學系統70i照射電子束，來自至少各一個對準標記之反射電子被反射電子檢測裝置106x1,106x2,106y1,106y2之至少一個所檢測，進行晶圓W1之全點對準測量，根據此全點對準測量之結果，對晶圓W1上之複數個照射區域，開始使用45個曝 光單元500i(多射束光學系統200i)之曝光。例如互補式微影之情形時，在使用從各多射束光學系統200射出之多數個射束(電子束)，形成對在晶圓W上所形成之以X軸方向為週期方向之L/S圖案的切割圖案時，係一邊將晶圓W(晶圓載台WST)掃描於Y軸方向，一邊控制各射束之照射時序(ON/OFF)。此外，亦可不進行全點對準測量，而進行與晶圓W之一部分照射區域對應形成之對準標記之檢測，根據其結果執行45個照射區域之曝光。又，在本實施形態中，雖曝光單元500i之數量與照射區域之數量相同，但亦可相異。例如，曝光單元500i之數量亦可較照射區域之數量少。此外，亦可在載台室10外進行對準標記之檢測。此情形下，亦可不進行在載台室10內之對準標記之檢測。
此處，針對使用了圖案產生器84i之曝光程序進行說明。此處，係假想地設定於晶圓上之某區域內彼此相隣而XY二維配置之多數個10nm角(此處定為與透過孔徑58a之射束之照射區域一致)之像素區域，說明曝光其所有像素之情形。又，此處作為條帶列係有A、B、C、......、K、L之12條條帶列。
著眼於條帶列A來說明，對晶圓上排列於X軸方向之某行(設為第K行)之連續之6000像素區域，開始使用了條帶列A之曝光。在此曝光開始之時點，在條帶列A反射之射束位於起始位置。接著，從曝光開始起，使射束追隨晶圓W之+Y方向(或-Y方向)之掃描而一邊往+Y方向(或-Y方向)偏向、一邊續行對相同之6000像素區域的曝光。接著，若在例如時間Ta〔s〕完成該6000像素區域之曝光後，於該期間，晶圓載台WST係以速度V〔nm/s〕前進例如Ta×V〔nm〕。此處，為了說明方便，設為Ta×V=96〔nm〕。
接著，在晶圓載台WST以速度V往+Y方向掃描24nm的期間，使射束返回至起始位置。此時，以實際上不使晶圓上之抗蝕劑感光之方式將射束設為OFF。
此時，由於從上述曝光開始時點起晶圓載台WST往+Y方向行進了120nm，因此第(K+12)行之連續之6000像素區域，位於與在曝光開始時點之第K行之6000像素區域相同的位置。
因此，以相同方式，一邊使射束偏向追隨晶圓載台WST，一邊將第(K+12)行之連續之6000像素區域曝光。
實際上，係與第K行之6000像素區域之曝光並行地，第(K+1)行~第(K+11)行各自之6000像素，依條帶列B，C，......，K，L而被曝光。
能以上述方式，針對晶圓上在X軸方向之長度60μm寬的區域，使晶圓載台WST一邊掃描於Y軸方向一邊進行曝光(掃描曝光)，只要使晶圓載台WST在X軸方向步進60μm來進行相同之掃描曝光，則能進行在該X軸方向相鄰之長度60μm寬之區域的曝光。是以，藉由交互反覆上述掃描曝光與晶圓載台在X軸方向之步進，則能以一個曝光單元500進行晶圓上之一個照射區域之曝光。又，實際上，由於能使用45個曝光單元500並行地使晶圓上彼此不同之照射區域曝光，因此能進行晶圓全面之曝光。
此外，曝光裝置100，由於係用於互補式微影，用於形成對在晶圓W上所形成之例如以X軸方向為週期方向之L/S圖案的切割圖案，因此能以圖案產生器84i將在72000之條帶84b中任意之條帶84b反射之射束設為ON來形成切割圖案。在此情形下，亦可72000條射束同時設為ON狀態或不設為ON狀態。此外，本實施形態中，切割圖案，由於係用於以X軸方向為週期方向之L/S圖案之線圖案之切斷，因此其形狀、亦即在晶圓上之電子束照射區域之形狀，設定為於X軸方向較長之形狀、例如與孔徑85a同樣地於X軸方向較長之矩形狀。
本實施形態之曝光裝置100，在曝光開始前，進行前述之射束- 孔徑間位置對齊，在基於上述曝光程序之對晶圓W的掃描曝光中，以主控制裝置110根據位置測量系統28之測量值控制載台驅動系統26，且透過各曝光單元500i之控制部11控制光照射裝置80i及電子束光學系統70i。此時，基於主控制裝置110之指示，以控制部11，視必要進行前述曝光量控制等。
如以上所說明，本實施形態之曝光裝置100具備：第1部分光學系統，其具有支承構件15，該支承構件15係將分別具有照明系統82i(包含光源82a、成形光學系統82b及反射光學元件98)、以來自照明系統82i之照明光(雷射射束)LB使複數個光束產生之圖案產生器84i、以及將來自圖案產生器84i之複數個光束照射於光電元件54i之投影系統86i的複數個光照射裝置80i之複數個照明系統82i及圖案產生器84i與保持該複數個照明系統82i及圖案產生器84i之鏡筒83i以既定位置關係加以支承；第2部分光學系統，具有：複數個光照射裝置80i之複數個投影系統86i、將複數個投影系統86i以與複數個照明系統82i對應之位置關係加以支承之支承構件17、搭載有支承構件17且具有以與複數個投影系統86i對應之位置關係配置之複數個光電元件54i配置於內部的第1真空室34的箱體19、於箱體19以與複數個光電元件54i對應之位置關係設置且藉由光之照射將從複數個光電元件54i產生之電子束EB分別照射於作為靶之晶圓W的複數個電子束光學系統70i；以及驅動系統25(調整裝置)，調整第1部分光學系統相對於第2部分光學系統之位置。因此，藉由調整裝置來調整第1部分光學系統相對於第2部分光學系統之位置，而能在複數個光照射裝置80i之各個將照明系統82i與投影系統86i之位置關係維持於一定狀態，或者設定為所期望之狀態。
又，本實施形態之曝光裝置100所具備之電子束光學系統70i，於內部具有分別保持電磁透鏡70a,70b之部分鏡筒104ai,104bi，配置電磁透鏡70a,70b之空間係往箱體19外部開放。進而，於部分鏡筒104ai,104bi之中心部，形成有與配置電磁透鏡70a,70b之空間隔離且在閥39i開啟之狀態下來自第1真空 室34之電子束EB所通過之通路。此電子束之通路，係由管196i、配管202i、以及具段差貫通孔192ai所區劃，該管196i一端(上端)連接於區劃第1真空室(箱體19之第1空間)34之底板38，該配管202i一端(下端)連接於區劃箱體19之第3空間48之冷卻板74，該具段差貫通孔192ai，形成於連接有管196i之另一端(下端)且連接有配管202i之另一端(上端)之框架構件192。因此，能在不對電子束之通路內之真空度造成影響之狀態下，將配置電磁透鏡70a,70b之空間設為例如對大氣開放之空間，能充分地進行電磁透鏡70a,70b之放熱。此外，配置電磁透鏡70a,70b之空間不限於大氣壓空間，亦可係真空度較電子束之通路低之空間。例如，由於載台室10內部之空間可為真空度較電子束之通路低之真空空間，因此亦可取代將配置電磁透鏡70a,70b之空間對大氣開放之方式，改成與載台室10之內部連通。
又，本實施形態之曝光裝置100，於框架構件192，形成有將區劃45個電子束光學系統70i各自之電子束之通路之45處具段差貫通孔192ai相互連接、且經由區劃箱體19之第2空間47之側壁構件194之內部空間而連接至真空泵46B的通氣路197。因此，曝光裝置100，藉由在關閉閥39i之狀態下驅動真空泵46B，而能將該電子束EB之通路內與第1真空室34分開獨立地抽真空。例如，藉由並行地驅動真空泵46A與真空泵46B，相較於以一個泵將第1真空室34之內部空間與電子束之通路之內部空間抽真空之情形相比，能以更短時間進行兩空間之抽真空。又，本實施形態中，由於係以具有通氣路197之構件支承電子束光學系統70i之至少一部分，因此能將複數個(在本實施形態中為45個)電子束光學系統70i並置在較小之空間內。
又，本實施形態之曝光裝置100中，45個光照射裝置80i之各個，分離成固定於支承構件15之鏡筒83i所保持之第1部分亦即照明系統82i(包含光源82a、成形光學系統82b及反射光學元件98)及圖案產生器84i，以及固定 於支承構件17之鏡筒87i所保持之第2部分亦即投影系統86i，構成為能藉由微幅驅動機構13i，使照明系統82i及圖案產生器84i相對於投影系統86i驅動於XY平面內之三自由度方向(X軸、Y軸以及θz之各方向)。因此，能藉由微幅驅動機構13i，調整光電元件54i之複數個孔徑58a與在圖案產生器84i產生並照射於光電元件54i之複數個光束之相對位置。亦即，包含微幅驅動機構13i在內地，構成能調整光電元件54i之複數個孔徑58a與複數個光束之相對位置之調整裝置。
由於調整複數個孔徑與複數個光束之相對位置，因此主控制裝置110，係根據以監控從電子束光學系統70i射出之電子束EB之法拉第杯143(射束監控)所測量之電流值之測量結果，控制微幅驅動機構13i。是以，主控制裝置110，針對1或2以上之調整對象之光照射裝置80i與對應之電子束光學系統70i，根據以監控來自電子束光學系統70i之電子束之束電流之對應之法拉第杯143所測量的總電流值，控制微幅驅動機構13i等，藉此能調整複數個孔徑與複數個光束之相對位置。
本實施形態中，主控制裝置110，一邊監控來自法拉第杯台149之總電流，一邊控制微幅驅動機構13i，而將複數個孔徑58a中位於配置複數個孔徑58a之光電元件54i上之矩形區域之一個角落部分的複數個、例如四個孔徑58a以對應之光束加以掃描，維持透過光束之掃描而取得之電流值實質上成為最大(成為大致最大)的狀態，檢測微幅驅動機構13i之第1驅動範圍，進而一邊監控來自法拉第杯台149之總電流、一邊控制微幅驅動機構13i，而將複數個孔徑中位於矩形區域之另一角落部分之複數個、例如四個孔徑以對應之光束加以掃描，維持藉由光束之掃描而取得之電流值實質上成為最大的狀態，檢測出微幅驅動機構13i之第2驅動範圍，將微幅驅動機構13i設定於第1驅動範圍與第2驅動範圍之共通範圍。藉此，能簡單且以短時間，進行所有孔徑58a之各孔徑與對應之光束之位置對齊。
又，曝光裝置100之電子束光學系統70i，藉由將複數個光束照射於光電元件54i而從光電元件54i放射之電子作為複數個電子束照射於晶圓W。是以，根據曝光裝置100，由於無遮沒孔徑(Blanking aperture)，因此能根本性地除去因充電或磁化所致之複雜之畸變之產生源，且能抑制對靶曝光無助益之無用電子(反射電子)之產生，能排除長期性之不穩定要素。
又，根據本實施形態之曝光裝置100，在實際之晶圓曝光時，主控制裝置110，透過載台驅動系統26控制保持晶圓W之晶圓載台WST在Y軸方向之掃描(移動)。與此並行地，主控制裝置110，針對m(例如45)個曝光單元500之多射束光學系統200i之各個，使分別通過光電元件54i之n個(例如72000個)孔徑58a之n條射束之照射狀態(ON狀態與OFF狀態)按每個孔徑58a分別變化，且能使用圖案產生器84i就每個射束進行光束之強度調整。
又，曝光裝置100，藉由靜電多極70c之第1靜電透鏡70c1，高速且個別地修正因總電流量之變化而產生之庫侖效果所導致之在X軸方向及Y軸方向的縮小倍率(之變化)。又，曝光裝置100，係藉由第2靜電透鏡70c2，一次修正起因於各種振動等之射束之照射位置偏離(光學圖案中之明像素，亦即後述之切割圖案之投影位置偏離)。
藉此，能將切割圖案形成於，藉由使用了例如ArF液浸曝光裝置之雙重圖案化(Double Patterning)等而於晶圓上例如45個照射區域之各個預先形成之以X軸方向作為週期方向之微細線與空間圖案之所欲線上之所欲位置，能進行高精度且高產能之曝光。
是以，在使用本實施形態之曝光裝置100進行前述之互補式微影並進行L/S圖案之切斷之情形時，即使係在各多射束光學系統200i中通過複數個孔徑58a中之任一孔徑58a之射束成為ON狀態的情形，換言之即不論成為ON狀態之射束之組合為何，均能將切割圖案形成於，於晶圓上之例如45個照射區 域之各個預先形成之以X軸方向作為週期方向之微細線與空間圖案中之所欲線上之所欲X位置。
此外，上述實施形態中，雖45個光照射裝置80i各自之照明系統82i及圖案產生器84i係以鏡筒83i保持，該鏡筒83i係被支承構件15支承(保持)，但不限於此，針對45個光照射裝置80i之至少一個光照射裝置80i，亦可將例如圖案產生器84i由支承構件15支承，將照明系統82i以與支承構件15不同之1或2以上之另一支承構件來支承。亦即，亦可採用45個光照射裝置80i中至少一個光照射裝置之照明系統82i之至少一部分之重量係由支承構件15以外之支承構件支承，該至少一個光照射裝置之照明系統82i之剩餘部分之至少一部分之重量則由框架構件15來支承的構成。
又，上述實施形態中，雖藉由前述相對位置測量系統29，直接測量(取得)支承構件15與支承構件17之相對位置資訊，但亦可取代相對位置測量系統29，設置用以測量作為基準之構件例如相對於機架101之支承構件15、支承構件17各自在XY平面內之三自由度方向或六自由度方向之位置(相對位置)的一個或兩個以上之測量裝置，根據此測量裝置之測量資訊，主控制裝置110求出支承構件15(包含光學單元18B之45個光照射裝置80i之照明系統82i及圖案產生器84i之部分)與支承構件17(包含45個光照射裝置80i之投影系統86i之部分)及搭載有支承構件17之箱體19(電子束光學單元18A)的相對位置資訊。或者，亦可取代相對位置測量系統29，而設置用以測量作為支承構件15、支承構件17各自之基準之狀態(初始狀態)起在XY平面內之三自由度方向或六自由度方向之位置變化的一個或兩個以上之測量裝置，並根據此測量裝置之測量資訊，主控制裝置110求出支承構件15與支承構件17(及箱體19)之相對位置資訊。
此外，上述實施形態之曝光裝置100，具備能測量支承構件15與 支承構件17及箱體19在XY平面內之相對位置資訊之相對位置測量系統29、以及能調整支承構件15相對於支承構件17及箱體19之在XY平面內之位置之驅動系統25兩者。然而，曝光裝置，亦可僅具備此等相對位置測量系統29及驅動系統25中之一方，亦可不具備兩方。不過，在此情形下，較佳為採能調整支承構件15相對於支承構件17及箱體19之在XY平面內之位置的構造。
此外，上述實施形態中，例示了光照射裝置80i具備具有照明光學系統(包含成形光學系統82b及反射光學元件98)之照明系統82i，來自照明系統82i之照明光照射於圖案產生器84i之情形。然而，光照射裝置亦可不與光源另外獨立地具備照明光學系統及圖案產生器。亦即，光照射裝置，亦可使用例如將從具有複數個發光部之自發光型對比元件陣列(contrast device array)提供之複數個光束經由投影系統86i或者不經由投影系統86i而照射於光電元件之類型的光照射裝置。此種光照射裝置中，自發光型對比元件陣列兼具光源及圖案產生器之功能。是以，光照射裝置最低限度只要具備圖案產生器即可。例如，作為自發光型對比元件陣列，能使用對半導體基板於垂直之方向射出光之發光部例如微LED等放射放射二極體、VCSEL或具有複數個VECSEL等之自發光型對比元件陣列、或對半導體基板平行地射出光之發光部例如具有複數個光子晶體雷射等之自發光型對比元件陣列。在使用自發光型對比元件陣列之情形時，照明光學系統無設置必要。在使用自發光型對比元件陣列之情形時亦同樣地，能使用微透鏡陣列等之聚光構件，將來自2以上之發光部之光束以微透鏡聚光後使之射入投影系統，藉此生成照射於光電元件之一個光束。來自自發光型對比元件陣列之複數個發光部之光束能個別地切換ON/OFF。當然，在使用自發光型對比元件陣列之情形時，亦能使用微透鏡陣列等之聚光構件，將來自2以上之發光部之光束以微透鏡而不經由投影系統，聚光於光電元件之光電層之光射入面或其附近之面上。
此外，上述實施形態中，在進行射束-孔徑間位置對齊時，雖例示了對分別位於光電元件54i之孔徑配置區域之左上角落及右上角落之各四個孔徑58a所對應之四個光束進行搜尋之情形，但不限於此，亦可藉由對分別位於各角落之至少一個孔徑58a所對應之至少一個光束進行搜尋，而能進行與上述相同之射束孔徑間位置對齊。
又，上述實施形態中，雖說明了在進行射束-孔徑間位置對齊時，使用微幅驅動機構13i將照明系統82i及圖案產生器84i驅動於XY平面內之三自由度方向，藉此將光束掃描於對應之孔徑之情形，但不限於此，亦可例如設置位於光照射裝置80i之圖案產生器84i與光電元件54i之配置位置之間之至少一個可動光學構件，在進行射束-孔徑間位置對齊時，使用該可動光學構件將光束掃描於對應之孔徑。例如，如圖21所示，於以圖案產生器84i產生之射束之光路上之既定位置、例如第1透鏡94之前方近處，配置能如以兩箭頭a所示相對於XY平面傾動之平行平板91，使在光電元件54i之受光面之複數個光束LB之照射位置在XY平面內變化。或者，亦可構成為使投影系統86i之光學構件例如第1透鏡94如以圖21中之兩箭頭b所示般在XY平面內往復移動，來使在光電元件54i之受光面之複數個光束LB之照射位置在XY平面內變化。或者，亦可藉由構成為使圖案產生器84i如以圖21中之兩箭頭c所示般與XY平面(或電路基板102之面)平行地往復移動，來使在光電元件54i之受光面之複數個光束LB之照射位置在XY平面內變化。不論為何者，藉由使可動之光學構件使在光電元件54i之受光面之複數個光束LB之照射位置在XY平面內變化，而能將光束掃描於對應之孔徑。此外，可動光學構件，亦可為能插卸(能進出)於圖案產生器84i至光電元件54i之光束之光路上的光學構件。
圖21中，箭頭a、b、c等亦顯示分別對應之調整裝置。例如，與箭頭c對應之調整裝置(稱為調整裝置c)雖係調整圖案產生器84i之位置之調整 裝置，此調整裝置c，亦可不僅可調整圖案產生器84i在XY平面內(或與電路基板102之面平行之面內)之位置，亦能調整相對XY平面之傾斜。此外，位置之調整包含維持。
調整裝置c，亦可在維持與例如光電元件54i之位置關係之狀態下移動圖案產生器84i，扼要言之，只要能調整圖案產生器84i相對於投影系統86i、光電元件54i、以及電子束光學系統70i之至少一個之相對位置即可。此情形下之相對位置，包含電子束光學系統70i之在與光軸AXe正交之方向(例如X、Y、θz方向)之相對位置。是以，亦可藉由以調整裝置c調整圖案產生器84i之位置，而能調整從光照射裝置80i射出之至少一個光束之位置，亦可能調整來自照射裝置80i之至少一個光束對光電元件54i之射入位置。在後者之情形時，曝光裝置100，係藉由以調整裝置c調整圖案產生器84i之位置，而能調整來自光照射裝置80i之至少一個光束對複數個孔徑58a之射入位置。
同樣地，亦可藉由以箭頭a、b所示之調整裝置(稱為調整裝置a、調整裝置b)之各個調整平行平板91、第1透鏡94之位置，而能調整從光照射裝置80i射出之至少一個光束之位置，亦可能調整來自光照射裝置80i之至少一個光束對光電元件54i之射入位置。在後者之情形時，曝光裝置100，係藉由以調整裝置a、b調整平行平板91、第1透鏡94之位置，而能調整來自光照射裝置80i之至少一個光束對複數個孔徑58a之射入位置。
主控制裝置110，一邊監控來自前述法拉第杯台149之總電流，一邊使用調整裝置c將光電元件54i之至少一個孔徑58a由對應之至少一個光束LB予以掃描，根據該光束之掃描而取得之電流值控制調整裝置c，藉此能進行圖案產生器84i之位置調整。同樣地，主控制裝置110，一邊監控來自法拉第杯台149之總電流，一邊使用調整裝置a、調整裝置b之各個將光電元件54i之至少一個孔徑58a由對應之光束LB予以掃描，根據該光束之掃描而取得之電流值分別 控制調整裝置a、調整裝置b，藉此能進行平行平板91、第1透鏡94各自之位置調整。
此外，上述實施形態中，照明系統82i內之至少一個光學構件，例如透鏡、繞射光學元件等亦可為可動。例如，只要能在光電元件54i上使來自圖案產生器84i之至少一個光束之照射位置變化(亦即調整來自光照射裝置80i之至少一個光束對複數個孔徑58a之射入位置)，亦可僅使照明系統82i內之一個光學構件移動。圖21中，以兩箭頭e顯示調整該一個光學構件之位置之調整裝置(稱為調整裝置e)。調整裝置e，可係在維持與例如光電元件54i之位置關係之狀態下使該一個光學構件移動者，亦可係使圖案產生器84i與照明系統82i內之至少一個光學構件一起移動者。在後者之情形時，調整裝置e，亦可具有使保持圖案產生器84i與該一個光學構件之保持構件、例如鏡筒83i移動之驅動裝置，亦可具有使圖案產生器84i移動之驅動裝置、以及與此分開獨立地使照明系統82i內之至少一個光學構件移動之驅動裝置。當然，調整裝置e，亦可藉由使保持照明系統82i內之至少一個光學構件之保持構件例如鏡筒移動，而將該至少一個光學構件之位置與圖案產生器84i無關係地調整。調整裝置e，簡言之只要係能調整照明系統82i內之至少一個光學構件相對於投影系統86i、光電元件54i、以及電子束光學系統70i之至少一個的相對位置即可。此情形下之相對位置，包含在與電子束光學系統70i之光軸AXe正交之方向(例如，X、Y、θz方向)之相對位置。是以，亦可藉由以調整裝置e調整照明系統82i內之至少一個光學構件之位置，而能調整從光照射裝置80i射出之至少一個光束之位置，亦可能調整來自光照射裝置80i之至少一個光束對光電元件54i之射入位置。在後者之情形時，曝光裝置100，係藉由以調整裝置e調整圖案產生器84i之位置，而能調整來自光照射裝置80i之至少一個光束對複數個孔徑58a之射入位置。此外，位置之調整包含維持。
此外，能調整照明系統82i內之至少一個光學構件相對於投影系統86i、光電元件54i、以及電子束光學系統70i之至少一個的相對位置的調整裝置e，雖亦可個別地設於45個光照射裝置80i，但亦可對一部分之複數個、例如兩個光照射裝置80i設置一個。此調整裝置，亦可具有能調整一照明系統82i內之光學構件之位置之第1驅動裝置與能調整另一照明系統82i內之光學構件之位置的第2驅動裝置。此情形下，在第1驅動裝置與第2驅動裝置，調整量、調整方向等可為相同，亦可為不同。此外，圖21中雖顯示了複數個調整裝置，但至少一個亦可不設置，或亦可全部不設置。
主控制裝置110，係一邊監控來自法拉第杯台149之總電流，一邊將光電元件54i之至少一個孔徑58a由對應之至少一個光束LB予以掃描，根據該光束之掃描而取得之電流值控制調整裝置e，藉此能進行照明系統82i內之至少一個光學構件之位置調整。
調整位於前述圖案產生器84i與光電元件54i之配置位置間之可動光學構件之位置的調整裝置、調整圖案產生器之位置之調整裝置等，亦可與調整裝置e同樣地，個別地設於45個光照射裝置80i，但亦可對一部分之複數個、例如兩個光照射裝置80i設置一個。例如，在調整位於前述圖案產生器84i與光電元件54i之配置位置間之可動光學構件之位置的調整裝置，對兩個光照射裝置80i設有一個之情形時，此調整裝置，亦可具有能調整一光照射裝置內之可動之光學構件之位置之第1致動器(亦可稱為第1驅動裝置)與能調整另一光照射裝置內之可動之光學構件之位置之第2致動器(亦可稱為第1驅動裝置)。作為第1、第2致動器，能視被要求之驅動行程，使用壓電元件、電致伸縮元件等之驅動元件，或者使用超音波馬達、音圈馬達等。此情形下，在第1致動器與第2致動器間，調整量、調整方向等可為相同亦可為不同。
此外，亦可併用使用微幅驅動機構13i之照明系統82i在XY平面 內之驅動、與構成光照射裝置80i一部分之上述可動光學構件與照明系統82i內之光學構件之至少一方之驅動，來進行射束-孔徑間位置對齊。例如，主控制裝置110，能以與上述實施形態相同之步驟，搜尋微幅驅動機構13i之最終驅動位置，在將微幅驅動機構13i設定於該最終驅動位置之狀態下，一邊監控來自法拉第杯台149之總電流，一邊驅動上述可動光學構件與照明系統82i內之光學構件之至少一方，藉此將多數個孔徑58a之至少一個由對應之光束LB予以掃描，搜尋藉由該光束之掃描所取得之電流值成為最大之驅動對象之光學構件之調整位置。藉此，能進行相較於上述實施形態為同等以上之良好精度之射束-孔徑間位置對齊。
又，亦可取代在光電元件54之受光面上之複數個光束在XY平面內之照射位置之調整，或者除該方式外進一步地，進行複數個光束在光軸AXp方向之照射位置之調整。例如，將圖21中之圓e內所示之、能在XY平面內於既定之單軸方向相對移動之一對楔構件92a,92b取代例如平行平板91、或者配置於平行平板91之射入面之上方位置，藉此能調整複數個光束之光軸AXp方向之照射位置。
此外，曝光裝置，並不一定要具備微幅驅動機構13i與可動光學構件兩者，亦可不具備任一方或兩方。
此外，上述實施形態中，雖將法拉第杯台149視必要從外部搬入載台室10內部亦可，但亦可常設於載台室10內部。當然，能檢測電子束之束電流之檢測器(射束監控)不限於法拉第杯。只要係能在電子束之通路上檢測束電流即可，不限於電子束光學系統70i之射出側，於光電元件54i與電子束光學系統70i之間亦可組裝能檢測束電流之檢測器(射束監控)。關於此點，於後述之第2、第3實施形態均相同。
此外，亦能根據藉由以法拉第杯台149等其他射束監控檢測束電 流而取得之電流值，控制前述驅動系統25。
此外，上述實施形態中，在取代45個光照射裝置80i中至少一部分之2以上之光照射裝置80i，而使用具有由自發光型對比元件陣列構成之圖案產生器與投影系統86i的光照射裝置(以下為了說明方便，稱為具投影系統之發光元件裝置)之情形時，能調整圖案產生器84i相對於投影系統86i、光電元件54i、以及電子束光學系統70i之至少一個的相對位置的調整裝置(相當於前述調整裝置c)，雖亦可個別地設於2以上之具投影系統之發光元件裝置，但亦可係對複數個、例如兩個具投影系統之發光元件裝置設置一個調整裝置。此調整裝置，亦可具有能調整一圖案產生器之位置之第1驅動裝置與能調整另一圖案產生器之位置之第2驅動裝置。此情形下，在第1驅動裝置與第2驅動裝置間，調整量、調整方向等可為相同亦可為不同。
此外，上述實施形態中，在取代例如45個光照射裝置80i中至少一部分之2以上之光照射裝置80i而使用具投影系統之發光元件裝置作為光照射裝置之情形時，亦可針對該至少一部分之光照射裝置將圖案產生器(自發光型對比元件陣列)以支承構件15加以支承，將投影系統86i以支承構件17加以支承。又，在該至少一部分之光照射裝置進一步具有照明光學系統之情形時，亦可以支承構件15支承照明光學系統。
此外，上述實施形態之曝光裝置100中，亦可將支承構件15由支承構件17來支承。
上述實施形態之曝光裝置100中，相對於支承構件15，能藉由調整裝置c、e調整圖案產生器84i、或圖案產生器84i及照明系統82i內之至少一個光學構件之至少一方之位置。曝光裝置100，亦可根據取得支承構件17與支承構件15之相對位置之資訊之相對位置測量系統29之測量結果，控制調整裝置c、e之至少一方。
上述實施形態之曝光裝置100中，考量到於曝光裝置100之啟動時、維護時等裝置各部之組裝作業之結果，會有支承構件17與支承構件15之相對位置(位置關係)從設計值偏離、或者經時地支承構件17與支承構件15之相對位置(位置關係)徐緩地變化之情形等，而設有相對位置測量系統29，且設有根據相對位置測量系統29之測量結果，調整支承構件17與支承構件15之相對位置的驅動系統25。於此情形之相對位置調整，包含使相對位置變化以進行調整以及維持之至少一方。亦能併用驅動系統25、調整裝置c、調整裝置e，亦可省略調整裝置c、調整裝置e之至少一方。此外，作為測量及調整之對象之支承構件17與支承構件15之相對位置，包含在與電子束光學系統70i之光軸AXe正交之方向之相對位置。
此外，上述實施形態之曝光裝置100中，支承構件15例如亦可透過支承部或驅動部而支承於機架101之柱101c。此外，支承構件17及支承構件15之至少一方，亦可由與支承箱體19之機架101不同之另一個框架支承。或者，在支承構件17及支承構件15被以機架101支承之情形時，箱體19，亦可由與機架101不同之其他框架來支承。
又，曝光裝置100中，亦可將支承構件17之一部分由與箱體19不同之1或2以上之其他支承框架來支承。亦即，亦可採用支承構件17之一部分之重量被箱體19以外之支承框架予以支承、支承構件17之剩餘部分之至少一部分之重量被箱體19予以支承之構成。
《第2實施形態》
其次，根據圖22~圖24說明第2實施形態。圖22係以省略一部分之方式顯示本第2實施形態之曝光裝置1000之構成。此處，針對與前述第1實施形態之曝光裝置100相同之構成部分使用相同符號，且省略其說明。圖22，係將去除機架101後之曝光裝置1000之構成省略一部分來顯示的圖。
本第2實施形態之曝光裝置1000，與前述第1實施形態之曝光裝置100之相異點在於，取代光學系統18而改設有光學系統118。以下說明相異點。
光學系統118，係於前述光學系統18中取代光學單元18B而設有光學單元117。圖23，將曝光裝置1000所具備之光學單元117與箱體19之第1真空室34等一起顯示。如圖23所示，曝光裝置1000中，係取代45個光照射裝置80i而設有45個光照射裝置180i(i=1~45)。
光照射裝置180i，於鏡筒87i上部透過微幅驅動機構13i搭載有鏡筒83i。亦即，光照射裝置180i中，鏡筒83i及微幅驅動機構13i與鏡筒87i在物理上未分離。接著，45個光照射裝置180i係被支承構件17保持，支承構件17透過複數個例如三個懸吊支承機構602而從機架101之上部框架101b被懸吊支承。藉此，光學單元117係從機架101之上部框架101b以懸吊狀態被三點支承。此外，只要鏡筒83i能相對於鏡筒87i移動，則微幅驅動機構13i亦可不配置於鏡筒83i與鏡筒87i之間。
電子束光學單元18A(箱體19)，係與光學單元117分開獨立地，藉由三個懸吊支承機構600從機架101之上部框架101b以懸吊狀態被三點支承。本實施形態中，係以支承構件17及以該支承構件17保持之45個光照射裝置180i之重量不施加於箱體19之方式，藉由機架101支承支承構件17。如此，藉由將支承構件17與箱體19分離支承，即使支承構件17與箱體19中之一方產生振動，亦可抑制該振動往另一方傳達。
電子束光學單元18A(箱體19)，係與光學單元117分開獨立地從機架101之上部框架101b被懸吊支承，伴隨於此，二維編碼器29a,29b設於支承構件17與箱體19之間。進一步詳述此點，於箱體19之上面，一對標尺構件33a,33b固定於Y軸方向之兩端部附近，與標尺構件33a,33b之各個對向地，於 支承構件17下面固定有讀頭35a,35b。讀頭35a，構成使用標尺33a測量以讀頭35a之檢測中心作為基準之、電子束光學單元18A在X軸方向及Y軸方向之位置資訊的二維編碼器29a。同樣地，讀頭35b，構成使用標尺構件33b測量以讀頭35b之檢測中心作為基準之、電子束光學單元18A在X軸方向及Y軸方向之位置資訊的二維編碼器29b。藉由一對二維編碼器29a,29b測量之位置資訊供應至主控制裝置110(參照圖24)，主控制裝置110，根據以一對二維編碼器29a,29b測量之位置資訊，求出支承構件17與箱體19在X軸方向、Y軸方向及θz方向之相對位置，亦即光學單元117與電子束光學單元18A在三自由度方向(X、Y、θz)之相對位置。亦即，藉由一對二維編碼器29a,29b，構成能測量光學單元117與電子束光學單元18A在XY平面內之相對位置資訊之相對位置測量系統29(參照圖24)。此外，與第1實施形態同樣地，編碼器系統亦可非為二維編碼器系統。又，亦可於支承構件17配置編碼器系統之標尺構件，於箱體19配置讀頭。相對位置測量系統29不限於編碼器系統，亦可使用干渉儀系統等其他測量系統。
此外，相對位置測量系統29，可考量到於曝光裝置1000之啟動時、維護時等裝置各部之組裝作業之結果，會有支承構件17與箱體19之相對位置(位置關係)從設計值偏離、或者經時地支承構件17與箱體19之相對位置(位置關係)徐緩地變化之情形等而設置。
曝光裝置1000中，設有前述定位裝置23(參照圖24)，藉由主控制裝置110控制定位裝置23，相對於機架101之箱體19(電子束光學單元18A)在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向之相對位置、及繞X軸、Y軸、Z軸之相對旋轉角，被維持於一定之狀態(既定狀態)。
又，曝光裝置1000中，設有與能調整支承構件17(光學單元117)相對於箱體19(電子束光學單元18A)在XY平面內之位置之前述驅動系 統25相同之驅動系統25A(參照圖24)。此驅動系統25A，能將光學單元117相對於電子束光學單元18A之在XY平面內之位置維持於既定狀態，或者設定於所期望之狀態。主控制裝置110，藉由根據光學單元117與電子束光學單元18A在三自由度方向(X、Y、θz)之相對位置(例如相對位置測量系統29之輸出)控制驅動系統25A，來驅動例如支承構件17。藉此，光學單元117相對於電子束光學單元18A在X軸方向、Y軸方向、以及繞Z軸之旋轉角被維持於一定之狀態(既定狀態)，或者被調整成所期望之狀態。此外，亦可將驅動系統25A構成為，能進一步調整箱體19(電子束光學單元18A)與支承構件17(光學單元117)在與光軸AXe平行之Z軸方向、θx方向、以及θy方向之至少一方向的位置關係。
曝光裝置1000中，包含光照射裝置180i之構成各部(照明系統82i、圖案產生器84i、投影系統86i等)在內之光學系統118其他部分之構成，係與前述光學系統18相同。又，光學系統118以外之部分之構成係與前述曝光裝置100相同。
圖24係以方塊圖顯示以曝光裝置1000之控制系統為主而構成的主控制裝置110之輸出入關係。主控制裝置110包含微電腦等，統籌地控制包含圖24所示各部之曝光裝置1000之構成各部。圖24中，符號200i，係包含光照射裝置180i(投影系統86i)、與此對應之光電元件54i、與此等對應之電子束光學系統70i、以及反射電子檢測裝置106而構成之縮小倍率1/200之直筒型多射束光學系統，本第2實施形態之曝光裝置1000中，此多射束光學系統200i，係在XY平面內以前述二維配置具有45個。此外，圖24，僅代表性地圖示45個多射束光學系統200i(i=1~45)中之多射束光學系統2001。
又，圖24中，連接於多射束光學系統2001之控制部11之光照射裝置1801，包含根據來自主控制裝置110之指示而被控制部11控制之光源(雷射 二極體)82a、繞射光學元件(以及光學特性調整裝置)等。又，連接於控制部11之電子束光學系統701，包含根據來自主控制裝置110之指示而被控制部11控制之一對電磁透鏡70a,70b及靜電多極70c(第1靜電透鏡70c1及第2靜電透鏡70c2)。又，圖24中，符號5001,5002,......50045，亦即符號500i(i=1,2,......45)，表示包含前述多射束光學系統200i、控制部11、訊號處理裝置108而構成之曝光單元。曝光裝置1000中，曝光單元500i設有45個。
根據本第2實施形態之曝光裝置1000，能得到與前述第1實施形態之曝光裝置100同等之效果。舉一例而言，曝光裝置1000中，由於能在45個光照射裝置180i之各個，將藉由微幅驅動機構13i而以圖案產生器產生之複數個光束掃描於對應之光電元件54i，以與前述曝光裝置100相同之步驟進行射束-孔徑間位置對齊，藉此，能簡單且以短時間進行所有孔徑58a之各個與對應之光束之位置對齊。
此外，上述第2實施形態中，雖45個光照射裝置180i整體被以支承構件17支承(保持)，但不限於此，針對45個光照射裝置180i之至少一個光照射裝置180i，亦可將該光照射裝置180i之一部分、例如照明系統82i及圖案產生器84i之一方或兩方，由與支承構件17不同之1或2以上之支承構件來支承。亦即，亦可採用45個光照射裝置180i中至少一個光照射裝置180i之一部分之重量係由支承構件17以外之支承構件支承，該至少一個光照射裝置180i之剩餘部分之至少一部分之重量則由框架構件17來支承的構成。
又，上述第2實施形態中，雖係藉由前述相對位置測量系統29直接測量(取得)支承構件17(光學單元117)與箱體19(電子束光學單元18A)之相對位置資訊，但亦可取代相對位置測量系統29，設置用以測量相對於作為基準之構件例如機架101之支承構件17、箱體19各自在XY平面內之三自由度方向或六自由度方向之位置(相對位置)的兩個測量裝置，根據此兩個測量裝置 之測量資訊，主控制裝置110求出支承構件17(光學單元117)與箱體19(電子束光學單元18A)之相對位置資訊。或者，亦可取代相對位置測量系統29，而設置用以測量作為支承構件17、箱體19各自之基準之狀態(初始狀態)起在XY平面內之三自由度方向或六自由度方向的位置變化之兩個測量裝置，並根據此兩個測量裝置之測量資訊，主控制裝置110求出支承構件17(光學單元117)與箱體19(電子束光學單元18A)之相對位置資訊。
此外，上述第2實施形態之曝光裝置1000，具備能測量支承構件17(光學單元117)與箱體19(電子束光學單元18A)在XY平面內之相對位置資訊之相對位置測量系統29、以及能調整支承構件17(光學單元117)相對於箱體19(電子束光學單元18A)之在XY平面內之位置之驅動系統25A兩者。然而，曝光裝置，亦可僅具備此等相對位置測量系統29及驅動系統25A中之一方，亦可不具備兩方。不過，在此情形下，較佳為採能調整支承構件17(光學單元117)相對於箱體19(電子束光學單元18A)之在XY平面內之位置的構造。
此外，上述第2實施形態之曝光裝置1000亦同樣地，亦可取代45個光照射裝置180i，而使用先前說明之、將具有複數個發光部之自發光型對比元件陣列提供之複數個光束經由投影系統86i或者不經由投影系統86i而照射於光電元件之類型的光照射裝置。。
此外，上述第2實施形態之曝光裝置1000亦同樣地，亦可於光照射裝置180i之內部設有例如位於圖案產生器84i與光電元件54i之配置位置之間之至少一個可動光學構件。此情形下，在進行例如射束-孔徑間位置對齊時，亦可使用該可動光學構件將光束掃描於對應之孔徑。作為可動光學構件，亦可與上述第1實施形態同樣地，使用例如圖21所示，於以圖案產生器84i產生之射束之光路上之既定位置、例如第1透鏡94之前方近處所配置且可藉由調整裝置a相 對於XY平面傾動之平行平板91、或者能藉由調整裝置b在XY平面內往復移動的例如第1透鏡94等之投影系統86i之光學構件等。不論係藉由平行平板91、第1透鏡94之任一者之位置調整，均能使在光電元件54i受光面之複數個光束LB之照射位置在XY平面內變化。亦可藉由以調整裝置a及調整裝置b之各個調整平行平板91、第1透鏡94之位置，而能調整從光照射裝置180i射出之至少一個光束之位置，亦可係能調整來自光照射裝置180i之至少一個光束對光電元件54i之射入位置。在後者之情形時，曝光裝置1000中，藉由以調整裝置a、b調整平行平板91、第1透鏡94之位置，而能調整來自光照射裝置180i之至少一個光束對複數個孔徑58a之射入位置。此外，可動光學構件，亦可為能插卸(能進出)於圖案產生器84i至光電元件54i之光束之光路上的光學構件。
又，上述第2實施形態之曝光裝置1000亦同樣地可如圖21所示，將圖案產生器84i構成為能藉由調整裝置c而與XY平面(或者電路基板102之面)平行地往復移動，藉此使在光電元件54i受光面之複數個光束LB之照射位置在XY平面內變化。此外，調整裝置c，亦可不僅能調整圖案產生器84i在XY平面內(或與電路基板102之面平行之面內)之位置，亦能調整相對XY平面之傾斜。此外，位置之調整包含維持。調整裝置c，亦可在維持與例如光電元件54i之位置關係之狀態下移動圖案產生器84i，扼要言之，只要能調整圖案產生器84i相對於投影系統86i、光電元件54i、以及電子束光學系統70i之至少一個之相對位置即可。此情形下之相對位置，包含電子束光學系統70i之在與光軸AXe正交之方向(例如X、Y、θz方向)之相對位置。是以，亦可藉由以調整裝置c調整圖案產生器84i之位置，而能調整從光照射裝置180i射出之至少一個光束之位置，亦可能調整來自照射裝置180i之至少一個光束對光電元件54i之射入位置。在後者之情形時，曝光裝置1000，係藉由以調整裝置c調整圖案產生器84i之位置，而能調整來自光照射裝置80i之至少一個光束對複數個孔徑58a之射入位 置。
又，上述第2實施形態之曝光裝置1000亦同樣地可如圖21所示，藉由以調整裝置e調整照明系統82i內之至少一個光學構件之位置。調整裝置e，可係在維持與例如光電元件54i之位置關係之狀態下使該一個光學構件移動者，亦可係使圖案產生器84i與照明系統82i內之至少一個光學構件一起移動者。在後者之情形時，調整裝置e，亦可具有使保持圖案產生器84i與該一個光學構件之保持構件、例如鏡筒83i移動之驅動裝置，亦可具有使圖案產生器84i移動之驅動裝置、以及與此分開獨立地使照明系統82i內之至少一個光學構件移動之驅動裝置。當然，調整裝置e，亦可藉由使保持照明系統82i內之至少一個光學構件之保持構件例如鏡筒移動，而將該至少一個光學構件之位置與圖案產生器84i無關係地調整。調整裝置e，簡言之只要係能調整照明系統82i內之至少一個光學構件相對於投影系統86i、光電元件54i、以及電子束光學系統70i之至少一個的相對位置即可。此情形下之相對位置，包含在與電子束光學系統70i之光軸AXe正交之方向(例如，X、Y、θz方向)之相對位置。是以，亦可藉由以調整裝置e調整照明系統82i內之至少一個光學構件之位置，而能調整從光照射裝置180i射出之至少一個光束之位置，亦可能調整來自光照射裝置180i之至少一個光束對光電元件54i之射入位置。在後者之情形時，曝光裝置1000，係藉由以調整裝置e調整圖案產生器84i之位置，而能調整來自光照射裝置180i之至少一個光束對複數個孔徑58a之射入位置。此外，位置之調整包含維持。
此外，能調整照明系統82i內之至少一個光學構件相對於投影系統86i、光電元件54i、以及電子束光學系統70i之至少一個的相對位置的調整裝置e，雖亦可個別地設於45個光照射裝置180i，但亦可對一部分之複數個、例如兩個光照射裝置180i設置一個。此調整裝置，亦可具有能調整一照明系統82i內之光學構件之位置之第1驅動裝置與能調整另一照明系統82i內之光學構件之位 置的第2驅動裝置。此情形下，在第1驅動裝置與第2驅動裝置，調整量、調整方向等可為相同，亦可為不同。
同樣地，調整位於前述圖案產生器84i與光電元件54i之配置位置間之可動光學構件之位置的調整裝置、調整圖案產生器之位置之調整裝置等，亦可與調整裝置e同樣地，個別地設於45個光照射裝置80i，但亦可對一部分之複數個、例如兩個光照射裝置180i設置一個。例如，在調整位於前述圖案產生器84i與光電元件54i之配置位置間之可動光學構件之位置的調整裝置，對兩個光照射裝置180i設有一個之情形時，此調整裝置，亦可具有能調整一光照射裝置內之可動之光學構件之位置之第1致動器(亦可稱為第1驅動裝置)與能調整另一光照射裝置內之可動之光學構件之位置之第2致動器(亦可稱為第1驅動裝置)。作為第1、第2致動器，能視被要求之驅動行程，使用壓電元件、電致伸縮元件等之驅動元件，或者使用超音波馬達、音圈馬達等。此情形下，在第1致動器與第2致動器間，調整量、調整方向等可為相同亦可為不同。
上述第2實施形態亦同樣地，主控制裝置110，一邊監控來自法拉第杯台149之總電流，一邊使用調整裝置a、調整裝置b、調整裝置c以及調整裝置e之至少一個將光電元件54i之至少一個孔徑58a由對應之至少一個光束LB予以掃描，根據該光束之掃描而取得之電流值分別控制調整裝置a、調整裝置b、調整裝置c以及調整裝置e，藉此能進行平行平板91、第1透鏡94、圖案產生器84i及照明系統82i內之至少一個光學構件各自之位置調整。
此外，上述第2實施形態之曝光裝置1000亦可與第1實施形態之曝光裝置100同樣地，併用使用微幅驅動機構13i之照明系統82i在XY平面內之驅動、與構成光照射裝置180i一部分之上述可動光學構件與照明系統82i內之光學構件之至少一方之驅動，以同樣步驟來進行射束-孔徑間位置對齊。
又，曝光裝置1000亦可同樣地，取代在光電元件54之受光面上 之複數個光束在XY平面內之照射位置之調整，或者除該方式外進一步地，使用例如圖21中之圓e內所示之、能在XY平面內於既定之單軸方向相對移動之一對楔構件92a,92b進行複數個光束在光軸AXp方向之照射位置之調整。此外，曝光裝置1000，並不一定要具備微幅驅動機構13i與可動光學構件兩者，亦可不具備任一方或兩方。
此外，亦能根據藉由法拉第杯台149等其他射束監控所檢測出之束電流值，控制前述驅動系統25A。
此外，上述第2實施形態中，在取代45個光照射裝置180i中之至少一部分之2以上之光照射裝置180i，而使用前述具投影系統之發光元件裝置作為光照射裝置之情形時，能調整圖案產生器84i相對於投影系統86i、光電元件54i、以及電子束光學系統70i之至少一個的相對位置的調整裝置(相當於前述調整裝置c)，雖亦可個別地設於2以上之具投影系統之發光元件裝置，但亦可係對複數個、例如兩個具投影系統之發光元件裝置設置一個調整裝置。此調整裝置，亦可具有能調整一圖案產生器之位置之第1驅動裝置與能調整另一圖案產生器之位置之第2驅動裝置。此情形下，在第1驅動裝置與第2驅動裝置間，調整量、調整方向等可為相同亦可為不同。
此外，上述第2實施形態中，雖說明了45個光照射裝置180i整體被以支承構件17支承之情形，但例如在使用具投影系統之發光元件裝置作為光照射裝置之情形時，曝光裝置亦可具備支承至少一部分之具投影系統之發光元件裝置(光照射裝置)之圖案產生器之、與支承構件17分開獨立之另一支承構件。又，該至少一部分之光照射裝置進一步具有照明光學系統之情形時，該另一支承構件，亦可支承照明光學系統。或者，針對45個光照射裝置180i之一部分之光照射裝置180i，與分別透過鏡筒83i支承照明系統82i及圖案產生器84i之支承構件17分開獨立之另一支承構件，亦可由曝光裝置所具備。此外，在如上述 之曝光裝置具備另一支承構件之情形時，亦可由支承構件17支承該另一支承構件。
具備支承構件17與上述另一支承構件之曝光裝置，亦可進一步具備用以取得支承構件17與另一支承構件之相對位置之資訊之測量裝置。
又，在具備光照射裝置180i與另一支承構件之曝光裝置進一步具備前述調整裝置c、e之情形時，相對於該另一支承構件，能藉由調整裝置c、e調整圖案產生器84i、或圖案產生器84i及照明系統82i內之至少一個光學構件之至少一方之位置。此曝光裝置，亦可根據用以取得支承構件17與另一支承構件之相對位置之資訊之測量裝置之測量結果，控制調整裝置c、e之至少一方。
用以取得支承構件17與另一支承構件之相對位置之資訊之測量裝置，係考量到曝光裝置1000之啟動時、維護時等裝置各部之組裝作業之結果，會有支承構件17與另一支承構件之相對位置(位置關係)從設計值偏離、或者經時地支承構件17與另一支承構件之相對位置(位置關係)徐緩地變化之情形等而設置。是以，亦可設置調整支承構件17與另一支承構件之相對位置之調整裝置(例如使另一支承構件相對機架而移動之驅動裝置)。相對位置之調整，包含使相對位置變化以進行調整以及維持之至少一方。此情形下，亦能併用調整支承構件17與另一支承構件之相對位置之調整裝置、調整裝置c、調整裝置e，亦可省略調整裝置c、調整裝置e之至少一方。此外，作為測量及調整之對象之支承構件17與另一支承構件之相對位置，包含在與電子束光學系統70i之光軸AXe正交之方向之相對位置。
在曝光裝置具備上述另一支承構件之情形時，該另一支承構件可由例如機架101支承。此情形下，該另一支承構件，亦可透過支承部或驅動部而支承於機架101之柱101c，亦可從上部框架101b透過懸吊支承機構來懸吊支承。此外，支承構件17及另一支承構件之至少一方，亦可由與支承箱體19之 機架101不同之另一個框架支承。或者，或者，在支承構件17及另一支承構件被以機架101支承之情形時，箱體19，亦可由與機架101不同之其他框架來支承。
此外，上述第2實施形態中，支承構件17雖從機架101之上部框架101b透過懸吊支承機構602被懸吊支承，但不限於此，如圖25所示，支承構件17，亦可透過複數個驅動機構604而支承於機架101之柱101c。此情形下亦同樣地，由於支承構件17與箱體19被分離支承，因此即使在支承構件17與箱體19中之一方產生振動，亦可抑制該振動往另一方傳達。此情形下，複數個驅動機構604係取代驅動系統25A而設置。主控制裝置110，亦可根據前述相對位置測量系統29之測量資訊對複數個驅動機構604進行伺服控制，藉此將例如支承構件17(光學單元117)與箱體19(電子束光學單元18A)之位置關係維持於既定狀態。
此外，支承構件17亦可被箱體19支承。例如，支承構件17亦可配置於箱體19上。
此外，亦可將支承構件17之一部分由與箱體19不同之1或2以上之其他支承框架來支承。亦即，亦可採用支承構件17之一部分之重量被箱體19以外之支承框架予以支承、支承構件17之剩餘部分之至少一部分之重量被箱體19予以支承之構成。
《第3實施形態》
其次，說明第3實施形態。圖26，係以省略一部分之方式顯示本第3實施形態之曝光裝置2000之構成。此處，針對與前述第1及第2實施形態相同之構成部分使用相同符號，且省略其說明。圖26，係將去除機架101後之曝光裝置2000之構成省略一部分來顯示的圖。
本第3實施形態之曝光裝置2000，與前述第2實施形態之曝光裝 置1000同樣地，其與前述曝光裝置100之相異點在於取代光學系統18而改設有光學系統118。又，曝光裝置2000與曝光裝置1000之相異點在於，構成光學系統118之光學單元117透過複數個支承機構220搭載於電子束光學單元18A之箱體19上。
本第3實施形態之曝光裝置2000中，支承光學單元117之複數個、例如45個光照射裝置180之支承構件17，係透過複數個支承機構220搭載於電子束光學單元18A之箱體19上。因此，曝光裝置2000中，與第2實施形態之曝光裝置1000不同地，未設有如相對位置測量系統29及前述驅動系統25A般能調整支承構件17相對於箱體19之在XY平面內之位置的驅動系統。
曝光裝置2000中之其他部分之構成係與前述曝光裝置1000及曝光裝置100相同。
根據本第3實施形態之曝光裝置2000，能得到與前述第2實施形態之曝光裝置1000同等之效果。又，曝光裝置2000與曝光裝置1000之相異點僅在於，構成光學單元117一部分之支承構件17不從機架101被懸吊支承，而係搭載於箱體19。此處為了避免重複說明而省略詳細說明，但基本上，針對曝光裝置1000所說明之數種構成上之附加、變更，只要無特別矛盾之處，仍可直接適用。
此外，本第3實施形態之曝光裝置2000中，亦可將複數個支承機構220之各個，由例如具有超音波馬達、音圈馬達等之致動器之驅動機構來構成，以複數個支承機構220將框架70(光學單元117)相對於箱體19(電子束光學單元18A)驅動於例如Y軸方向或XY平面內之三自由度方向。在此種情形時，亦可設置前述相對位置測量系統29。
《電子束光學系統各部之支承構造、電子束之通路之構成等之變形例》
此外，上述第1~第3實施形態(以下稱為上述各實施形態)中，雖係藉由管196i、配管202i及連接兩者之貫通孔192ai，形成來自第1真空室34之電子束EB所通過之通路，但亦可藉由單一之配管構件、例如不銹鋼管來區劃來自第1真空室34之電子束EB所通過之通路。在此種情形時亦同樣地，能將電子束所通過之通路從配置電磁透鏡70a,70b之空間予以隔離。當然，亦可複數個、例如45個電子束光學系統70i(i=1~45)中之至少一個電子束光學系統中，以與上述實施形態相同之構成形成來自第1真空室34之電子束EB所通過之通路，而其他至少一個電子束光學系統，則以單一之配管構件形成來自第1真空室34之電子束EB所通過之通路。
上述各實施形態中，雖說明了與曝光室12分開獨立地將第1真空室34內部以真空泵46A予以抽真空，將來自第1真空室34之電子束EB所通過之通路，透過通氣路197以真空泵46B予以抽真空之情形，但不限於此，亦可取代真空泵46A及真空泵46B之至少一方，改使用作為工廠之動力之真空供應用泵。
此外，上述各實施形態中，雖說明了複數個電子束光學系統70i(i=1~45)之各個，具備以部分鏡筒104ai,104bi個別保持之電磁透鏡70a,70b之情形，但不限於此，亦可僅具備被單一鏡筒保持之一個電磁透鏡。此情形下，雖亦能將來自一空間(該空間配置有與複數個電子束光學系統70i對應之光電元件54i各自之光電層(電子放射面))(前述第1真空室34等)之電子束所通過之通路形成於其內部之通路構件、例如不銹鋼管配置於電磁透鏡之中心部，並將電子束所通過之通路從配置電磁透鏡之空間予以隔離，但不一定要配置不銹鋼管等。亦即，亦可不一定要將電子束所通過之通路從配置電磁透鏡之空間隔離。在此種情形時，由於在保持該電磁透鏡之鏡筒內部(中心部)形成有電子束所通過之通路，因此該鏡筒、亦即於內部形成有電子束所通過之通路之通路構件，較佳為能維持內部之真空之氣密性高之構造。當然，亦可於單一 鏡筒之內部上下分隔地保持複數個電磁透鏡。此種將一個或複數個電磁透鏡以單一鏡筒保持之構成，能在複數個、例如45個電子束光學系統70i之一部分或全部予以採用。此情形下，藉由在保持複數個電子束光學系統70i之鏡筒之構造體，形成與將該複數個鏡筒之內部空間相互連接之前述通氣路197相同之排氣路，而能不透過配置有與該複數個電子束光學系統70i對應之光電元件54i各自之光電層(電子放射面)之空間(以下為了說明方便，稱為光電層配置空間)，透過排氣路即能進行複數個鏡筒各自之內部之電子束通路之抽真空。此情形下，複數個鏡筒各自之內部之電子束通路，能與光電層配置空間分開獨立地透過排氣路來抽真空。此情形下，能以第1真空泵(第1真空系統)將光電層配置空間抽真空，而複數個鏡筒各自之內部之電子束通路，能透過排氣路以與第1真空泵不同之第2真空泵(第2真空系統)來抽真空。亦可與第1真空泵及第2真空泵分開獨立地，設置將配置作為靶之晶圓W的空間(前述曝光室12即相當於此)之內部抽真空的第3真空泵(第3真空系統)。此情形下，第1~第3真空泵之至少一個，亦可使用作為工廠之動力之真空供應用泵。
上述形成有與將兩個以上電子束光學系統70i之鏡筒之內部空間相互連接之前述通氣路197相同之排氣路的構造體，亦可支承兩個以上之電子束光學系統70i各自之至少一部分，亦可不支承兩個以上之電子束光學系統70i各自之至少一部分。針對將電子束所通過之通路從配置電磁透鏡之空間予以隔離之情形亦同樣地，形成有排氣路之構造體，亦可支承兩個以上之電子束光學系統70i各自之至少一部分，亦可不支承兩個以上之電子束光學系統70i各自之至少一部分。
此外，與上述各實施形態同樣地，在將電磁透鏡70a,70b個別地配置於部分鏡筒104ai,104bi各自之內部之情形時，亦可不將用以區劃電子束通路之前述管196i等配置於電磁透鏡70a,70b之中心部。亦即，電子束所通過之通 路，亦可不一定要從配置電磁透鏡70a,70b之空間隔離。在此種情形時，由於在保持該電磁透鏡70a,70b之部分鏡筒104ai,104bi之內部(中心部)形成有電子束所通過之通路，因此該部分鏡筒104ai,104bi、亦即於內部形成有電子束所通過之通路之通路構件，較佳為能維持內部之真空之氣密性高之構造。此種構成，能在複數個、例如45個電子束光學系統70i之一部分或全部予以採用。此情形下，亦可與上述實施形態同樣地，於部分鏡筒104ai與部分鏡筒104bi之間，配置形成有與前述通氣路197相同之排氣路之構造體(上述實施形態中框架構件192即相當於此)，以該構造體支承複數個電子束光學系統70i各自之一部分。例如，亦可將被複數個電子束光學系統70i各自之部分鏡筒104bi保持之電磁透鏡70b藉由該構造體例如懸吊支承。此情形下，該各自之部分鏡筒104bi亦藉由構造體懸吊支承亦可。亦可被複數個電子束光學系統70i各自之部分鏡筒104ai保持之電磁透鏡70a亦藉由該構造體透過例如間隔構件從下方加以支承。此情形下，亦可該各自之部分鏡筒104ai亦以構造體同樣地支承。
此外，上述各實施形態中，係以45個電子束光學系統70i之全部包含電子束通路，且彼此為相同構成作為前提進行了說明，但亦可一部分之電子束光學系統中採用與其他不同之構成。上述實施形態中，雖45個電子束光學系統70i均係電子束通路之一部分設於框架構件192內，但亦可在一部分之電子束光學系統中，將電子束通路，形成於與框架構件192物理上分離之通路構件之內部。
又，上述各實施形態中，雖例示了形成有通氣路197之框架構件192，為於內部形成有第1真空室34之電子束光學單元18A之箱體19之一部分的情形，但不限於此，電子束光學單元18A，亦可具備與形成有排氣路之構造體另外獨立地設置、於內部形成有光電層配置空間之框架(亦可稱為箱體)。在形成有排氣路之構造體與於內部形成有光電層配置空間之框架為不同之構件 時，亦可將該構造體以框架支承、例如以懸吊狀態來支承。於內部形成有光電層配置空間之框架，亦可對複數個、例如45個電子束光學系統70i各自之一部分例如部分鏡筒104ai所保持之電磁透鏡70a進行例如懸吊支承。
此外，上述實施形態中說明之將來自第1真空室34之電子束之通路從配置電磁透鏡70a,70b之空間予以分離的構成、以及伴隨於此之、用以實現第1真空室34與電子束之通路之獨立抽真空之構造、使用了對電磁透鏡70a,70b、分割鏡筒104ai、部分鏡筒104bi、以及管196、配管202等進行支承之框架構件192的支承構造、以及上述「電子束光學系統之各部之支承構造、電子束之通路之構成等之變形例」中所說明之內容，亦能非常合適地適用於不使用光電元件類型之、具有具備複數個電子束光學系統之多柱電子束光學系統的電子束裝置。
此外，上述各實施形態中，在使用如光電元件54之孔徑與光電層一體地設置之所謂孔徑一體型之光電元件之情形時，亦可設置能將該光電元件與保持具88一體地在XY平面內移動之致動器。此情形下，亦可將使光電元件54移動之致動器，作為射束-孔徑位置對齊之調整裝置取代上述其他調整裝置，或者與其他調整裝置一起使用。
此外，作為孔徑一體型光電元件(54)，不限於圖27(A)所示之類型，亦能使用例如如圖27(B)所示，圖27(A)之光電元件54中孔徑58a內之空間被光透射膜144填埋之類型之光電元件54a。亦能於光電元件54a中，取代光透射膜144而由基材56之一部分填埋孔徑58a內之空間。
此外，亦能使用如圖27(C)所示，於基材56之上面(光射入面)藉由鉻之蒸鍍而形成有具有孔徑58a之遮光膜58，於基材56之下面(光射出面)形成有光電層60之類型的光電元件54b，或者亦能使用如圖27(D)所示，於圖27(C)之光電元件54b中孔徑58a內之空間被光透射膜144填埋之類型 之光電元件54c。
至此為止所說明之孔徑一體型光電元件54,54a,54b,54c之任一者中，不僅可將基材56以石英玻璃等光透射構件構成，亦可由光透射構件與光透射膜(單層或多層)之積層體構成。
又，如上所述，在使用如光電元件54之孔徑一體型光電元件之情形時，亦可設置能使該孔徑一體型光電元件在XY平面內移動之致動器。此情形下，例如作為孔徑一體型光電元件，亦可使用如圖28所示，節距a之孔徑58a之列與節距b之孔徑58b之列相隔一列形成之多節距型之孔徑一體型光電元件54d。於此情形下，亦可併用使用前述光學特性調整裝置來變更X軸方向之投影倍率(倍率)之變焦(ZOOM)功能。在此種情形時，能如圖29(A)所示，從對孔徑一體型光電元件54d之孔徑58a之列照射射束之狀態，使用光學特性調整裝置放大投影系統86i之X軸方向倍率，並如圖29(B)中之兩箭頭所示般，使複數個射束整體地在X軸方向放大後，如以圖29(C)中之白色箭頭所示往+Y方向驅動孔徑一體型光電元件54d，藉此能將射束照射於孔徑58b之列。藉此，能形成節距不同之線圖案之切斷用之切割圖案。其中，依射束之尺寸、形狀不同，不一定要使用投影系統86i之變焦功能，即使僅驅動孔徑一體型光電元件54d，亦能將射束切換照射於節距a之孔徑58a之列與節距b之孔徑58b之列。簡言之，不論在切換前後之任一狀態，只要使複數個射束(雷射射束)之各個照射於包含對應之孔徑58a或58b之光電元件54a上之區域即可。亦即，只要光電元件54d上之複數個孔徑58a或58b各自之尺寸較對應射束之剖面之尺寸小即可。
此外，亦可於光電元件54d將節距彼此不同之3種類以上之孔徑之列形成於光電轉換元件之遮光膜58上，並以與上述相同之步驟進行曝光，藉此來對應三個以上之節距之切割圖案之形成。
此外，上述各實施形態中所使用之孔徑一體型之光電元件，雖一體地形成有孔徑與光電層，但不限於此，孔徑與光電層，亦可隔著既定空隙(間隙，間隔)對向配置。此情形下，係使用具有形成有多數個孔徑之遮光膜之孔徑構件、與於基材之光射出面蒸鍍有光電層之光電元件(能稱為孔徑不同體型光電元件)。
圖30(A)顯示孔徑不同體型光電元件之一例。圖30(A)所示之孔徑不同體型光電元件138，包含於光透射構件亦即基材134之下面(光射出面)形成有光電層60之光電元件140、以及於光電元件140之基材134上方(光射入面側)形成有相隔例如1μ以下之既定之空隙(間隙，間隔)配置之多數個孔徑58a之遮光構件所構成的孔徑板(亦可稱為孔徑構件)142。
在孔徑不同體型光電元件之情形時，照射於光電層60(光電元件140)之射束之剖面形狀，係與孔徑58a之形狀、例如於X軸方向較長之矩形狀大致相同之形狀。又，在孔徑不同體型光電元件之情形時，照射於光電層60(光電元件140)之射束之形狀，雖相較於孔徑一體型光電元件有些許劣化(欠缺尖銳度)，但能使孔徑板相對光電元件移動。是以，在使用孔徑不同體型光電元件之情形時，亦可設置能使孔徑板142在XY平面內移動之驅動機構。在此種情形時，能將與前述孔徑一體型光電元件54d相同之多節距型之孔徑形成於孔徑板142，使用投影光學系統86i之倍率放大功能與驅動孔徑板142之功能，藉此以與前述相同之步驟，形成節距不同之線圖案之切斷用之切割圖案。進一步地，亦可設置能使光電元件140在XY平面內移動之驅動機構。在此情形下。亦可取代移動孔徑板142之方式，而使光電元件140與孔徑板142在維持兩者之位置關係之狀態下移動。又，此情形下，例如，藉由僅使光電元件140及孔徑板142中之一方移動，並使孔徑板142與光電元件140在XY平面內之相對位置錯開，而能謀求光電層60之長使用壽命。此外，孔徑板142等，亦可構成為 能在XY平面內移動自如。又，亦可構成為能使投影系統86i相對於孔徑板142在XY平面內移動。又，孔徑板142，亦可構成為不僅能在XY平面內移動，而亦能移動於與光軸AXe平行之Z軸方向，亦能相對於XY平面傾斜、亦能繞與光軸AXe平行之Z軸旋轉，亦可作成能調整光電元件140與孔徑板142之間隔。使孔徑板142移動之驅動機構，亦可作為射束-孔徑位置對齊之調整裝置，代替上述其他調整裝置使用，或者與其他調整裝置一起使用。
此外，在使用孔徑不同體型光電元件之情形時，亦可僅設置使光電元件140移動之驅動機構。此情形下亦同樣地，藉由使光電元件140在XY平面內移動，而能謀求光電層60之長使用壽命。此外，在使用前述孔徑不同體型之光電元件之情形時，亦可設置僅使孔徑構件在XY平面內移動之驅動機構、僅使光電元件在XY平面內移動之驅動機構、使孔徑構件及光電元件一體地在XY平面內移動之驅動機構之任一者。前二者之情形時，能謀求光電層60之長使用壽命。
此外，在形成節距不同之線圖案之切斷用之切割圖案時，若使用上述之孔徑不同體型光電元件，則亦可交換孔徑板。
又，在使用上述之孔徑不同體型光電元件之情形時，亦可取代孔徑板，而使用透射型液晶元件等空間光調變器來形成複數個孔徑。
此外，為了將孔徑不同體型光電元件，與例如圖30(A)所示之光電元件140一起構成而能一起使用光電元件140之孔徑板(孔徑構件)，不限於僅由如孔徑板142般具有孔徑之遮光構件所構成的類型，亦能使用基材與遮光膜為一體之孔徑板。作為此類型之孔徑板，能使用例如如圖30(B)所示，例如於光透射構件亦即基材145之下面(光射出面)藉由鉻之蒸鍍而形成有具有孔徑58a之遮光膜58的孔徑板142a，亦能使用如圖30(C)所示，具有由光透射構件146與光透射膜148構成之基材150與於此基材150之下面(光射出 面)藉由鉻之蒸鍍而形成有具有孔徑58a之遮光膜58之孔徑板142b，亦能使用如圖30(D)所示，於孔徑板142a中孔徑58a內之空間被光透射膜148填埋之孔徑板142c，亦能使用如圖30(E)所示，孔徑板142a中孔徑58a內之空間被光透射構件亦即基材145之一部分填埋之孔徑板142d。此外，孔徑板142、142a、142b、142c、142d均亦能上下翻轉來使用。此外，基材134、145、146，亦能以用在光學單元(18B等)之對光之波長具有透射性的石英玻璃等材料來形成。
此外，在使用以上說明之孔徑不同體型光電元件時，亦可伴隨前述調整裝置a、b、c、e等所進行之可動光學構件、圖案產生器、照明系統內之光學構件之位置之調整，調整至少一個光束對孔徑板(孔徑構件)上之孔徑之射入位置。
又，至此為止所說明之光電元件54,54a~54d及孔徑板142,142a~142d之複數個孔徑58a，雖可均係相同尺寸、相同形狀，但複數個孔徑58a之所有孔徑尺寸可非相同，形狀亦可不是所有孔徑58a均相同。扼要言之，孔徑58a，只要以對應之射束照射於其全區之方式較該對應之射束之尺寸小即可。
此外，上述各實施形態之曝光裝置中，在使用孔徑不同體型光電元件138之情形時，亦可藉由對孔徑板142施加例如XY平面內之既定方向之拉伸力，來使孔徑板142在XY平面內伸縮變形，藉此動態地修正電子束光學系統70之倍率及低次之畸變(Distortion)。
此外，上述各實施形態之曝光裝置中，亦能進一步採用如下之曝光量控制。
例如光學系統起因之模糊及/或抗蝕劑模糊，有如圖31(A)所示，在晶圓上原本應為於X軸方向較長之矩形(或正方形)之切割圖案(抗蝕劑圖案)CP，例如四角(角落)變圓而成為如切割圖案CP’之情形。本實施 形態中，亦可如圖31(B)所示，透過在形成於遮光膜58之孔徑58a之四角設有輔助圖案58c之非矩形孔徑58a’將光束照射於光電層60，將藉由光電轉換而產生之電子束透過電子束光學系統70照射於晶圓上，藉此將與非矩形之孔徑58a’形狀不同之矩形狀電子束之照射區域形成於晶圓上。此情形下，電子束之照射區域之形狀與待形成於晶圓之切割圖案CP之形狀亦可為相同，亦可為不同。例如，在能大致忽視抗蝕劑模糊之影響之情形時，只要將孔徑58a’之形狀決定成電子束之照射區域之形狀成為與所期望之切割圖案CP之形狀(例如於X軸方向較長之矩形或正方形)大致相同即可。此情形下之孔徑58a’之使用，亦可不考慮曝光量控制。
此處，孔徑58a’中，亦可不需於矩形孔徑58a之四角全部設置輔助圖案58c，可僅於孔徑58a之四角中之至少一部分設置輔助圖案58c。又，亦可僅在形成於遮光膜58之複數個孔徑58a’之一部分於矩形孔徑58a之四角全部設置輔助圖案58c。又，亦可將形成於遮光膜58之複數個孔徑之一部分作為孔徑58a’，將剩餘者作為孔徑58a。亦即，不需將形成於遮光膜58之複數個孔徑58a’之所有孔徑的形狀均作成相同。此外，孔徑之形狀、大小等，雖亦能根據模擬結果設計，但較佳為根據實際曝光結果、例如根據電子束光學系統70之特性予以最佳化。不論為何者，均以抑制在晶圓(靶)上照射區域角部之圓角之方式決定孔徑各自之形狀。此外，前方散射成分之影響亦能以孔徑形狀來減輕。
此外，例如，在能大致忽視光學系統所導致之模糊之情形時，孔徑58a’之形狀與電子束之照射區域之形狀亦可為相同。
又，上述各實施形態中，藉由使用孔徑，從能不受到圖案產生器與光電元件間之投影系統之像差等之影響而使具有所期望之剖面形狀之光束射入光電層等之理由來看，係經由複數個孔徑將光照射於光電層。然而，亦可將以圖案產生器產生之複數個光束，藉由投影系統而不經由孔徑，照射(投 射)於例如於基材之光射出面形成有光電層而成之光電元件上，並在該光電元件轉換成電子束後，藉由電子束光學系統而照射於晶圓面上。此情形下，上述各實施形態中，切割圖案，由於係用於切斷以X軸方向作為週期方向之L/S圖案之線圖案，因此在晶圓上之電子束之照射區域之形狀，亦可以成為於X軸方向較長之形狀、例如於X軸方向較長之矩形狀之方式，將照射(投射)於光電元件上之複數個光束各自之剖面形狀設定為於X軸方向較長之矩形狀。
此外，上述各實施形態中，雖說明了45個電子束光學系統70i彼此同樣地構成、發揮相同功能之情形，但不限於此，至少一個電子束光學系統，亦可具有與剩餘之(其他)至少一個電子束光學系統不同之構成或功能。例如，一個電子束光學系統與其他至少一個電子束光學系統，其光軸之方向可非為相同(彼此平行)，而為大致平行，例如彼此構成5度以下之微幅角度。又，雖與45個電子束光學系統70i個別對應設置之其他構成部分、例如光照射裝置(80i或180i)亦彼此同樣地構成，發揮相同功能，但至少一個光照射裝置，亦可具有與剩餘之至少一個光照射裝置不同之構成或功能。例如，前述調整裝置a、b、c，d、e等之構成、調整對象之光學構件(包含圖案產生器)之調整量、調整方向等，在至少一個光照射裝置與剩餘之至少一個光照射裝置可為不同。此外，前述調整裝置a、b、c，d、e等，能根據以射束監控檢測電子束之束電流所得之電流值來加以控制。微幅驅動機構13i、驅動系統25,25A、驅動機構604等亦同。又，亦可將例如位置測量系統28、相對位置測量系統29、反射電子檢測裝置106等各種測量系統之測量資訊之至少一部分，當然可用於微幅驅動機構13i、驅動系統25,25A、驅動機構604之控制，亦能用於前述調整裝置a、b、c，d、e等之控制。
此外，上述各實施形態中，雖說明了電子束光學單元18A，係從機架101之上部框架101b藉由懸吊支承機構600懸吊支承之情形，但不限於 此，電子束光學單元18A，亦可透過未圖示之支承框架而支承於地面F之上方。
此外，上述各實施形態中，雖例示了將圖案產生器84i以GLV構成之情形，但不限於此，亦可將圖案產生器84i，使用反射型液晶表示元件或者數位微鏡元件(DMD：Digital Micromirror Device)、PLV(Planer Light Valve)等具有複數個可動反射元件之反射型空間光調變器來構成。
又，上述各實施形態中，雖說明了曝光裝置100、1000、2000所具備之光學系統係具備複數個多射束光學系統之多柱類型之情形，但不限於此，光學系統亦可為單柱類型之多射束光學系統。
又，上述實施形態等中，雖已對晶圓W單獨於晶圓載台WST上搬送，且一邊使該晶圓載台WST移動於掃描方向，一邊從多射束光學系統之電子束光學系統70對晶圓W照射電子束而進行曝光之曝光裝置做了說明，但不限於此，於晶圓W與稱為搬運梭之可與晶圓一體搬送之台(保持具)一體地於載台上交換之類型之曝光裝置中，亦可適用上述各實施形態(晶圓載台WST除外)。此外，亦可適用於將單射束照射於靶之單柱類型之裝置。
又，只要能將具有所期望之剖面形狀及剖面積之光束照射於光電元件，則亦可不使用孔徑58a。此情形下亦可不使用投影系統86。又，在不使用孔徑58a之情形，亦能使用如上述之調整裝置來對靶(晶圓W等)之所期望位置照射電子束。
又，上述各實施形態中，亦可為了確認從電子束光學系統70照射之電子束是否照射於所期望位置，而使用基準標記。以照射於基準標記之方式照射電子束，藉由該照射而檢測反射電子，檢測基準標記與電子束之照射位置之位置關係，藉此能確認電子束為所期望之位置。基準標記，亦可設於保持在晶圓載台WST之基準晶圓，亦可由晶圓載台WST所具有。此外，亦可為了確認從電子束光學系統70照射之電子束是否照射於所期望位置而曝光晶圓。
又，上述各實施形態中，雖已對晶圓載台WST可相對於X載台而向六自由度方向移動之情形進行說明，但並不限定於此，晶圓載台WST亦可僅於XY平面內移動。於該情形時，測量晶圓載台WST之位置資訊之位置測量系統28亦可測量XY平面內之在三自由度方向上之位置資訊。
又，構成互補式微影術之曝光技術並不限定於使用ArF光源之液浸曝光技術、與荷電粒子束曝光技術之組合，例如亦可利用使用ArF光源或KrF等其他光源之乾式曝光技術來形成線與空間圖案。
此外，上述各實施形態中，雖已對靶為半導體元件製造用之晶圓之情形進行說明，但上述各實施形態之曝光裝置100亦可適當應用於在玻璃基板上形成微細之圖案而製造光罩之時。
半導體元件等電子元件(微元件)係如圖32所示，經過以下步驟來製造：進行元件之功能‧性能設計之步驟、由矽材料來製作晶圓之步驟、藉由微影技術等而於晶圓上形成實際電路等之晶圓處理步驟、元件組裝步驟(包含切割步驟、接合步驟、封裝步驟)、檢査步驟等。晶圓處理步驟包含：微影步驟(包含：於晶圓上塗佈抗蝕劑(感應材)之步驟、利用上述實施形態之電子束曝光裝置及其曝光方法來進行對晶圓之曝光(依據所設計之圖案資料的圖案之描畫)之步驟、以及將經曝光之晶圓進行顯影之步驟)、將殘存有抗蝕劑之部分以外之部分之露出構件藉由蝕刻而去除之蝕刻步驟、以及將蝕刻完畢而不再需要之抗蝕劑去除之抗蝕劑去除步驟等。晶圓處理步驟係亦可於微影術步驟之前，更具備前步驟之處理(氧化步驟、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)步驟、電極形成步驟、離子佈植步驟等)。此情形下，藉由於微影步驟中，使用上述各實施形態之電子束曝光裝置100、1000、2000來實行前述曝光方法，而於晶圓上形成元件圖案，因此可生產性良好地(良率良好地)製造高集成度之微元件。尤其於微影術步驟(進行曝光之步 驟)中，進行上述互補式微影術，此時使用上述實施形態等之電子束曝光裝置100、1000、2000來實行上述曝光方法，藉此可製造高集成度更高之微元件。
此外，上述各實施形態中，雖已對使用電子束之曝光裝置進行說明，但並不限定於曝光裝置，於熔接等使用電子束來進行對靶之既定加工及既定處理中之至少一者之裝置、或者使用電子束之檢査裝置等中亦可應用上述實施形態之電子束裝置。
此外，上述實施形態中，雖已對光電層60由鹼光電轉換膜形成之情形進行說明，但根據電子束裝置之種類、用途，作為光電層，並不限定於鹼光電轉換膜，亦可使用其他種類之光電轉換膜而構成光電元件。
又，上述各實施形態中，雖存在使用圓形、矩形等來對構件、開口、孔等之形狀進行說明之情形，但當然並不限定於該等形狀。
此外，上述實施形態等之複數個構成要件可適當組合。因此，上述複數個構成要件中之一部分亦可不使用。
此外，援引與上述實施形態中引用之曝光裝置等相關之全部公報、國際公開、美國專利申請公開說明書及美國專利說明書等之開示，作為本說明書之記載之一部分。

Claims (88)

  1. 一種電子束裝置，係使用藉由光之照射產生電子之光電元件，其具備：光學系統；第1框架，於內部形成有配置前述光電元件之電子放射面的真空空間；第1支承構件，支承前述光學系統之至少一部分；電子光學系統，將藉由來自前述光學系統之至少一個光束之照射而從前述光電元件產生之電子作為電子束照射於靶；以及調整裝置，能調整前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置關係。
  2. 如請求項1所述之電子束裝置，其中，前述調整裝置，能調整在與前述電子光學系統之光軸正交之方向之前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置關係。
  3. 如請求項1或2所述之電子束裝置，其中，前述調整裝置，藉由使前述第1支承構件移動，來調整前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置關係。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備：測量裝置，用以取得前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置之資訊。
  5. 如請求項4所述之電子束裝置，其中，前述調整裝置，係根據使用前述測量裝置所取得之前述資訊加以控制。
  6. 一種電子束裝置，係使用藉由光之照射產生電子之光電元件，其具備：光學系統；第1框架，於內部形成有配置前述光電元件之電子放射面的真空空間；第1支承構件，支承前述光學系統之至少一部分； 電子光學系統，將藉由來自前述光學系統之至少一個光束之照射而從前述光電元件產生之電子作為電子束照射於靶；以及測量裝置，用以取得前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置之資訊。
  7. 如請求項4至6中任一項所述之電子束裝置，其中，前述測量裝置，係用於取得在與前述電子光學系統之光軸正交之方向之前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置之資訊。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之電子束裝置，其中，前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置為可變。
  9. 一種電子束裝置，係使用藉由光之照射產生電子之光電元件，其具備：光學系統；第1框架，於內部形成有配置前述光電元件之電子放射面的真空空間；第1支承構件，支承前述光學系統之至少一部分；以及電子光學系統，將藉由來自前述光學系統之至少一個光束之照射而從前述光電元件產生之電子作為電子束照射於靶；前述第1框架與前述第1支承構件之相對位置為可變。
  10. 如請求項1至9中任一項所述之電子束裝置，其中，前述光學系統，具有能提供複數個光束的光學元件、以及位於前述光學元件與前述光電元件之配置位置之間的投影系統。
  11. 如請求項10所述之電子束裝置，其中，前述光學系統，具有位於前述光學元件與前述光電元件之配置位置之間之至少一個可動光學構件。
  12. 如請求項11所述之電子束裝置，其中，前述可動光學構件包含前述投影系統之至少一部分之光學構件。
  13. 如請求項11或12所述之電子束裝置，其中，根據來自前述電子 光學系統之至少一個電子束之束電流，控制前述至少一個可動光學構件之動作。
  14. 如請求項10至13中任一項所述之電子束裝置，其中，前述光學元件之位置，可相對於前述投影系統、前述光電元件、以及前述電子光學系統之至少一個而改變。
  15. 如請求項14所述之電子束裝置，其中，前述光學元件之位置，包含在與前述電子光學系統之光軸正交之方向之位置。
  16. 如請求項10至13中任一項所述之電子束裝置，其具備能調整前述光學元件位置之調整裝置。
  17. 如請求項16所述之電子束裝置，其中，前述調整裝置，能調整前述光學元件相對於前述投影系統、前述光電元件、以及前述電子光學系統之至少一個的相對位置。
  18. 如請求項17所述之電子束裝置，其中，前述相對位置，包含在與前述電子光學系統之光軸正交之方向之相對位置。
  19. 如請求項10至18中任一項所述之電子束裝置，其中，前述光學系統，具有對前述光學元件照射照明光之照明系統。
  20. 如請求項19所述之電子束裝置，其中，前述照明系統之至少一個光學構件為可動。
  21. 如請求項10至15中任一項所述之電子束裝置，其中，前述光學系統具有對前述光學元件照射照明光之照明系統；且具備使前述照明系統之至少一個光學構件移動之調整裝置。
  22. 如請求項21所述之電子束裝置，其中，前述調整裝置，能調整前述照明系統之至少一個光學構件相對於前述投影系統、前述光電元件、以及前述電子光學系統之至少一個的相對位置。
  23. 如請求項22所述之電子束裝置，其中，前述相對位置，包含在與前述電子光學系統之光軸正交之方向之相對位置。
  24. 如請求項21至23中任一項所述之電子束裝置，其中，前述調整裝置，係使前述光學元件與前述照明系統之至少一個光學構件移動。
  25. 如請求項1至24中任一項所述之電子束裝置，其中，前述調整裝置，係根據來自前述電子光學系統之至少一個電子束之束電流加以控制。
  26. 如請求項10至20中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備支承前述光學元件之第2支承構件。
  27. 如請求項26所述之電子束裝置，其中，前述第2支承構件係支承對前述光學元件照射照明光之照明系統。
  28. 如請求項19至25中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備支承前述照明系統之第2支承構件。
  29. 如請求項26至28中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備：測量裝置，用以取得前述第1支承構件與前述第2支承構件之相對位置之資訊。
  30. 如請求項26至29中任一項所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件與前述第2支承構件之相對位置為可變。
  31. 如請求項29或30所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件與前述第2支承構件之相對位置，包含在與前述電子光學系統之光軸正交之方向之相對位置。
  32. 如請求項26至31中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備支承前述第2支承構件之第2框架。
  33. 如請求項32所述之電子束裝置，其中，前述第2支承構件係從前述第2框架懸吊。
  34. 如請求項32或33所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件 係以前述第1框架支承。
  35. 如請求項34所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件載置於前述第1框架上。
  36. 如請求項32至35中任一項所述之電子束裝置，其中，前述第1框架係以前述第2框架支承。
  37. 如請求項36所述之電子束裝置，其中，前述第1框架係從前述第2框架懸吊。
  38. 如請求項26至37中任一項所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件係支承前述投影系統。
  39. 如請求項1至25中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備支承前述第1支承構件之第2框架。
  40. 如請求項39所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件係從前述第2框架懸吊。
  41. 如請求項39或40所述之電子束裝置，其中，前述第1框架係以前述第2框架支承。
  42. 如請求項41所述之電子束裝置，其中，前述第1框架係從前述第2框架懸吊。
  43. 如請求項1至25中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備支承前述第1框架之第2框架。
  44. 如請求項43所述之電子束裝置，其中，前述第1框架係從前述第2框架懸吊。
  45. 如請求項43或44所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件係以前述第1框架支承。
  46. 如請求項45所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件載置 於前述第1框架上。
  47. 如請求項1至31中任一項所述之電子束裝置，其中，係以前述第1框架支承前述第1支承構件。
  48. 一種電子束裝置，係使用藉由光之照射產生電子之光電元件，其具備：光學系統；第1框架，於內部形成有配置前述光電元件之電子放射面的真空空間；第1支承構件，支承前述光學系統之至少一部分；以及電子光學系統，將藉由來自前述光學系統之至少一個光束之照射而從前述光電元件產生之電子作為電子束照射於靶；其中，以前述第1框架支承前述第1支承構件。
  49. 如請求項47或48所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件載置於前述第1框架上。
  50. 如請求項1至49中任一項所述之電子束裝置，其中，前述電子光學系統具有電磁透鏡與通路構件；於前述通路構件之內部，形成有來自前述第1框架內之前述真空空間之電子束之通路；前述通路係從配置前述電磁透鏡之空間隔離。
  51. 如請求項50所述之電子束裝置，其中，前述真空空間與前述通路能藉由閥加以分離。
  52. 如請求項50或51所述之電子束裝置，其中，前述通路，能與前述真空空間分開獨立地抽真空。
  53. 如請求項50至52中任一項所述之電子束裝置，其具備：第1真空系統，係將前述真空空間抽真空；以及 第2真空系統，係將前述通路抽真空。
  54. 如請求項50至53中任一項所述之電子束裝置，其中，配置前述電磁透鏡之空間，係真空度較前述通路低之空間。
  55. 如請求項10所述之電子束裝置，其具備：作為第1光學系統之前述光學系統，對作為第1光電元件之前述光電元件照射至少一個光束；作為第1電子光學系統之前述電子光學系統，將從前述第1光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；第2光學系統，對第2光電元件照射至少一個光束；以及第2電子光學系統，將從前述第2光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；前述第1支承構件係支承前述第1光學系統之至少一部分與前述第2光學系統之至少一部分；前述第1光學系統具有作為第1光學元件之前述光學元件與作為第1投影系統之前述投影系統；前述第2光學系統，具有能提供複數個光束之第2光學元件、以及位於前述第2光學元件與前述第2光電元件之配置位置之間之第2投影系統。
  56. 如請求項53所述之電子束裝置，其中，前述第1光學元件之位置，能相對於前述第1投影系統、前述第1光電元件、以及前述第1電子光學系統之至少一個而變更；前述第2光學元件之位置，能相對前述第2投影系統、前述第2光電元件、以及前述第2電子光學系統之至少一個而變更。
  57. 如請求項16或17所述之電子束裝置，其具備：作為第1光學系統之前述光學系統，對作為第1光電元件之前述光電元件照射至少一個光束；作為第1電子光學系統之前述電子光學系統，將從前述第1光電元件產生之 電子作為電子束照射於前述靶；第2光學系統，對第2光電元件照射至少一個光束；以及第2電子光學系統，將從前述第2光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；前述第1支承構件係支承前述第1光學系統之至少一部分與前述第2光學系統之至少一部分；前述第1光學系統具有作為第1光學元件之前述光學元件與作為第1投影系統之前述投影系統；前述第2光學系統，具有能提供複數個光束之第2光學元件、以及位於前述第2光學元件與前述第2光電元件之配置位置之間之第2投影系統；前述調整裝置具有：第1驅動裝置，能相對於前述第1投影系統、前述第1光電元件、以及前述第1電子光學系統之至少一個調整前述第1光學元件之位置；以及第2驅動裝置，能相對於前述第2投影系統、前述第2光電元件、前述第2電子光學系統之至少一個調整前述第2光學元件之位置。
  58. 如請求項19所述之電子束裝置，其具備：作為第1光學系統之前述光學系統，對作為第1光電元件之前述光電元件照射至少一個光束；作為第1光電元件之前述光電元件，藉由來自前述第1光學系統之光束之照射產生電子；作為第1電子光學系統之前述電子光學系統，將從前述第1光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；第2光學系統，對第2光電元件照射至少一個光束；第2光電元件，藉由來自前述第2光學系統之至少一個光束之照射產生電子；以及第2電子光學系統，將從前述第2光電元件產生之電子作為電子束照射於前 述靶；前述第1支承構件係支承前述第1光學系統之至少一部分與前述第2光學系統之至少一部分；前述第1光學系統，具有作為第1光學元件之前述光學元件、作為第1照明系統之前述照明系統、以及作為第1投影系統之前述投影系統；前述第2光學系統，具有能提供複數個光束之第2光學元件、對前述第2光學元件照射照明光之第2照明系統、以及位於前述第2光學元件與前述第2光電元件之配置位置之間之第2投影系統。
  59. 如請求項56所述之電子束裝置，其中，前述第1照明系統之至少一個光學構件為可動；前述第2照明系統之至少一個光學構件為可動。
  60. 如請求項21至25中任一項所述之電子束裝置，其具備：作為第1光學系統之前述光學系統，對作為第1光電元件之前述光電元件照射至少一個光束；作為第1電子光學系統之前述電子光學系統，將從前述第1光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；第2光學系統，對第2光電元件照射至少一個光束；以及第2電子光學系統，將從前述第2光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；前述第1支承構件係支承前述第1光學系統之至少一部分與前述第2光學系統之至少一部分；前述第1光學系統具有作為第1光學元件之前述光學元件、作為第1照明系統之前述照明系統、以及作為第1投影系統之前述投影系統；前述第2光學系統，具有能提供複數個光束之第2光學元件、對前述第2光 學元件照射照明光之第2照明系統、以及位於前述第2光學元件與前述第2光電元件之配置位置之間之第2投影系統；前述調整裝置，具有使前述第1照明系統之至少一個移動之第1驅動裝置與使前述第2照明系統之至少一個光學構件移動之第2驅動裝置。
  61. 如請求項26所述之電子束裝置，其具備：作為第1光學系統之前述光學系統，對作為第1光電元件之前述光電元件照射至少一個光束；作為第1電子光學系統之前述電子光學系統，係將從前述第1光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；第2光學系統，對第2光電元件照射至少一個光束；以及第2電子光學系統，將從前述第2光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；前述第1支承構件係支承前述第1光學系統之至少一部分與前述第2光學系統之至少一部分；前述第1光學系統具有作為第1光學元件之前述光學元件與作為第1投影系統之前述投影系統；前述第2光學系統，具有能提供複數個光束之第2光學元件、以及位於前述第2光學元件與前述第2光電元件之配置位置之間之第2投影系統；前述第2支承構件係支承前述第1光學元件與前述第2光學元件。
  62. 如請求項27或28所述之電子束裝置，其具備：作為第1光學系統之前述光學系統，對作為第1光電元件之前述光電元件照射至少一個光束；作為第1電子光學系統之前述電子光學系統，將從前述第1光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；第2光學系統，對第2光電元件照射至少一個光束；以及第2電子光學系統，將從前述第2光電元件產生之電子作為電子束照射於前 述靶；前述第1支承構件係支承前述第1光學系統之至少一部分與前述第2光學系統之至少一部分；前述第1光學系統具有作為第1光學元件之前述光學元件、作為第1照明系統之前述照明系統、以及作為第1投影系統之前述投影系統；前述第2光學系統，具有能提供複數個光束之第2光學元件、對前述第2光學元件照射照明光之第2照明系統、以及位於前述第2光學元件與前述第2光電元件之配置位置之間之第2投影系統；前述第2支承構件係支承前述第1照明系統及前述第2照明系統。
  63. 如請求項55至62中任一項所述之電子束裝置，其中，前述第1支承構件係支承前述第1投影系統與前述第2投影系統。
  64. 如請求項1至63中任一項所述之電子束裝置，其具備：作為第1光學系統之前述光學系統，對作為第1光電元件之前述光電元件照射至少一個光束；作為第1電子光學系統之前述電子光學系統，將從前述第1光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；第2光學系統，對第2光電元件照射至少一個光束；以及第2電子光學系統，將從前述第2光電元件產生之電子作為電子束照射於前述靶；前述第1支承構件，係支承前述第1光學系統之至少一部分與前述第2光學系統之至少一部分。
  65. 如請求項55至64中任一項所述之電子束裝置，其中，前述第1電子光學系統之第1光軸與前述第2電子光學系統之第2光軸係大致平行；前述第1光電元件與前述第2光電元件、以及前述第1電子光學系統與前述 第2電子光學系統，係在與前述第1光軸及前述第2光軸大致平行之方向，配置於大致相同位置。
  66. 如請求項55至65中任一項所述之電子束裝置，其中，於前述第1框架內之前述真空空間，配置有前述第1光電元件之電子放射面與前述第2光電元件之電子放射面。
  67. 如請求項66所述之電子束裝置，其中，前述第1電子光學系統具有第1電磁透鏡與第1通路構件；於前述第1通路構件之內部形成有來自前述真空空間之電子束通過之第1通路；前述第1通路係從配置前述第1電磁透鏡之空間隔離；前述第2電子光學系統具有第2電磁透鏡與第2通路構件；於前述第2通路構件之內部形成有來自前述真空空間之電子束通過之第2通路；前述第2通路係從配置前述第2電磁透鏡之空間隔離。
  68. 如請求項67所述之電子束裝置，其中，前述第1通路及前述第2通路，能與前述真空空間分開獨立地抽真空。
  69. 如請求項67或68所述之電子束裝置，其具備：將前述真空空間抽真空之第1真空系統、以及將前述第1通路及前述第2通路抽真空之第2真空系統。
  70. 如請求項67至69中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備：構造體，連通於前述第1通路及前述第2通路，於內部形成有用以將前述第1通路及前述第2通路抽真空之排氣路。
  71. 如請求項70所述之電子束裝置，其中，前述構造體支承前述第1電子光學系統之至少一部分及前述第2電子光學系統之至少一部分。
  72. 如請求項70或71所述之電子束裝置，其中，前述構造體被前述第1框架支承。
  73. 如請求項55至72中任一項所述之電子束裝置，其中，前述第1電子光學系統之至少一部分與前述第2電子光學系統之至少一部分被前述第1框架支承。
  74. 如請求項1至73中任一項所述之電子束裝置，其進一步具備：射束檢測器，能藉由前述電子束之射入來檢測前述電子束之束電流。
  75. 如請求項1至74中任一項所述之電子束裝置，其中，前述光電元件構成前述第1框架內之前述真空空間之真空分隔壁之一部分。
  76. 如請求項1至74中任一項所述之電子束裝置，其中，前述光電元件配置於前述第1框架內之前述真空空間內。
  77. 如請求項1至76中任一項所述之電子束裝置，其中，前述光電元件具有光電轉換層。
  78. 如請求項77所述之電子束裝置，其中，前述光電元件具有：能供前述光束透射之光透射構件；配置於前述光透射構件之光射出面之前述光電轉換層；以及配置於前述光透射構件之一側之遮光層；於前述遮光層形成有複數個開口以作為複數個孔徑；通過前述複數個開口之複數個光束射入前述光電轉換層。
  79. 如請求項78所述之電子束裝置，其中，前述遮光層配置於前述光透射構件之光射出面側；在形成於前述遮光層之複數個開口配置有光電轉換層。
  80. 如請求項77所述之電子束裝置，其中，通過配置於前述光學系統與前述光電元件間之光路上之孔徑構件之複數個孔徑的複數個光束照射於前 述光電元件。
  81. 如請求項78至80中任一項所述之電子束裝置，其中，前述靶，一邊往與前述電子光學系統之光軸正交之第1方向移動、一邊被照射前述電子束；前述複數個孔徑，包含沿著與前述電子光學系統之光軸正交且與前述第1方向正交之第2方向所對應之方向配置的複數個孔徑。
  82. 如請求項78至81中任一項所述之電子束裝置，其中，前述複數個孔徑包含：第1群組，包含在與前述電子光學系統之光軸正交且與前述第1方向正交之第2方向所對應之方向以第1節距配置的複數個孔徑；以及第2群組，包含在與前述第2方向對應之方向以第2節距配置之複數個孔徑；前述第1群組與前述第2群組係在與前述第1方向對應之方向分離。
  83. 如請求項82所述之電子束裝置，其中，能從在來自前述光學系統之光束之光路上配置前述第1群組所含之前述複數個孔徑之第1狀態與在前述複數個光束之光路上配置前述第2群組所含之前述複數個孔徑之第2狀態中之一方切換至另一方。
  84. 如請求項78至83中任一項所述之電子束裝置，其中，前述靶，係一邊往與前述第2光學系統之光軸正交之第1方向移動、一邊被照射前述複數個電子束；前述複數個孔徑之形狀被決定成，前述複數個電子束各自在前述靶上之照射區域在與前述第2光學系統之光軸正交且與前述第1方向正交之第2方向所對應之方向呈較長之矩形。
  85. 如請求項78至84中任一項所述之電子束裝置，其中，前述靶，係一邊往與前述第2光學系統之光軸正交之第1方向移動、一邊被照射前述複數個電子束； 前述複數個孔徑各自之形狀，係在與前述第2光學系統之光軸正交且與前述第1方向正交之第2方向所對應之方向呈較長之矩形。
  86. 如請求項1至85中任一項所述之電子束裝置，其中，前述靶，係一邊往與前述第2光學系統之光軸正交之第1方向移動、一邊被照射前述複數個電子束；照射於前述光電元件之前述複數個光束，具有在與前述第2光學系統之光軸正交且與前述第1方向正交之第2方向所對應之方向呈較長之剖面形狀。
  87. 如請求項1至86中任一項所述之電子束裝置，其中，前述靶包含半導體晶圓。
  88. 一種包含微影步驟之元件製造方法，其特徵在於：前述微影步驟，包含於靶上形成線與空間圖案之動作、以及使用請求項1至87中任一項之電子束裝置進行構成前述線與空間圖案之線圖案之切斷的動作。
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