WO2019064511A1

WO2019064511A1 - 電子ビーム装置及びデバイス製造方法

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Publication number: WO2019064511A1
Application number: PCT/JP2017/035556
Authority: WO
Inventors: 真路佐藤
Original assignee: 株式会社ニコン
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-04-04
Also published as: TW201921405A

Abstract

電子ビーム装置は、光電素子（５４）に光を照射する光照射装置（８０）と、光照射装置（８０）による光の照射によって光電素子から発生する電子ビームをウエハＷに照射する電子ビーム光学系（７０）と、を備え、光照射装置（８０）は、照明系と、照明系からの光で複数の光ビームを発生させる光学デバイスと、照明系からの光を偏向する第１偏向部と、パターンジェネレータからの複数の光ビームを偏向する第２偏向部と、第２偏向部からの少なくとも１つの光ビームを光電素子に照射する投影系と、を有する。

Description

電子ビーム装置及びデバイス製造方法

　本発明は、電子ビーム装置及びデバイス製造方法に係り、特に、光電素子に光を照射するとともに、前記光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子ビーム装置、及び電子ビーム装置を用いるデバイス製造方法に関する。

　近年、例えばＡｒＦ光源を用いた液浸露光技術と、荷電粒子ビーム露光技術（例えば電子ビーム露光技術）とを相補的に利用するコンプリメンタリ・リソグラフィが、提案されている。コンプリメンタリ・リソグラフィでは、例えばＡｒＦ光源を用いた液浸露光においてダブルパターニングなどを利用することで、単純なラインアンドスペースパターン（以下、適宜、Ｌ／Ｓパターンと略記する）を形成する。次いで、電子ビームを用いた露光を通じて、ラインパターンの切断、あるいはビアの形成を行う。

　コンプリメンタリ・リソグラフィでは、例えば複数のブランキング・アパーチャを用いてビームのオン・オフを行うマルチビーム光学系を備えた電子ビーム露光装置を用いることができる（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ブランキング・アパーチャ方式に限らず、電子ビーム露光装置の場合、改善すべき点が存在する。また、露光装置に限らず、電子ビームを用いてターゲットに対する加工若しくは処理、又は加工及び処理を行う装置、あるいは検査装置などでも、改善すべき点が存在する。

米国特許出願公開第２０１５／０２０００７４号明細書

　本発明の第１の態様によれば、光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、照明系と、前記照明系からの照明光を偏向する第１偏向部と、前記第１偏向部からの前記照明光の照射により複数の光ビームを発生させる光学デバイスと、前記光学デバイスからの複数の光ビームを偏向する第２偏向部と、を備え、前記第２偏向部で偏向された複数の光ビームから生成される少なくとも１つの光ビームを前記光電素子に照射する電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第２の態様によれば、光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、照明系と、前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生させる光学デバイスと、前記光学デバイスと前記光電素子との間に位置する第１光学系と、を備え、前記照明系と前記第１光学系の光軸は、ほぼ同軸に配置され、前記光電素子から発生する電子ビームは、第２光学系としての前記電子光学系により前記ターゲットに照射される電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第３の態様によれば、光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、照明系と、前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生する光学デバイスと、前記光学デバイスと前記光電素子との間に位置する第１光学系と、を備え、前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、前記複数の可動反射素子の配置面は、前記第１光学系の光軸に対して４５度未満の角度を成し、前記光電素子から発生する電子ビームは、第２光学系としての前記電子光学系により前記ターゲットに照射される電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第４の態様によれば、光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、照明系と、前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生する光学デバイスと、を備え、前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、前記複数の可動反射素子の配置面は、前記照明系と鉛直軸の少なくとも一方に対して４５度未満の角度を成す電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第５の態様によれば、光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、照明系と、前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生する光学デバイスと、を備え、前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、前記光学デバイスは、前記複数の可動反射素子の配置面を含む面が、前記照明光の光路と交差しないように配置される電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第６の態様によれば、光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、照明系と、前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生する光学デバイスと、を備え、前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、前記光学デバイスは、前記複数の可動反射素子の配置面を含む面が、前記光学デバイスで発生し、前記光電素子に照射される前記複数の光ビームの光路と交差しないように配置される電子ビーム装置が、提供される。

　本発明の第７の態様によれば、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程は、ターゲット上にラインアンドスペースパターンを形成することと、第１から第６の態様のいずれかに係る電子ビーム装置を用いて、前記ラインアンドスペースパターンを構成するラインパターンの切断を行うことと、を含むデバイス製造方法が、提供される。

一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。電子ビーム光学ユニットを示す縦断面である。図３（Ａ）は光電素子を示す一部省略した縦断面図、図３（Ｂ）は光電素子を示す一部省略した平面図である。図４（Ａ）は、＋Ｘ方向から見た電子ビーム光学系の構成を示す図、図４（Ｂ）は、－Ｙ方向から見た電子ビーム光学系の構成を示す図である。図５は、第１静電レンズによるＸ軸方向及びＹ軸方向に関する縮小倍率の補正について説明するための図である。ベースプレートに吊り下げ状態で支持された４５の電子ビーム光学系の外観を示す斜視図である。図１の露光装置が備える光照射装置の構成の一例を示す図である。図７の光照射装置が備える反射光学素子を、最終レンズ、第１レンズ、及びパターンジェネレータとともに示す図である。図９（Ａ）は、光回折型ライトバルブを示す斜視図、図９（Ｂ）は、光回折型ライトバルブを示す側面図である。パターンジェネレータを示す平面図である。パターンジェネレータの受光面上でのレーザビームの照射領域と、光電素子の面上でのレーザビームの照射領域と、像面（ウエハ面）上での電子ビームの照射領域（露光領域）との対応関係を示す図である。露光装置の制御系を主として構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。正方形フィールドと比べた矩形フィールドのメリットについて説明するための図である。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、光学系起因のブラー及びレジストブラーによって生じるカットパターンの形状変化（４隅の丸まり）の補正について説明するための図である。図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、複数の電子ビーム光学系に共通のディストーションの補正について説明するための図である。バックアップ用のリボン列を有するパターンジェネレータの一例を示す平面図である。図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、補正用のリボン列について説明するための図である。図１８（Ａ）は、アパーチャを使用しない方式を示す説明図、図１８（Ｂ）は、アパーチャを使用する方式を示す説明図である。第１の変形例にかかる光照射装置の偏向部を、最終レンズ、第１レンズ及びパターンジェネレータとともに示す図である。第２の変形例にかかる光照射装置の偏向部を、最終レンズ、第１レンズ及びパターンジェネレータとともに示す図である。第３の変形例にかかる光照射装置の偏向部を、最終レンズ、第１レンズ及びパターンジェネレータとともに示す図である。図２２は、電子ビーム光学系が収差として有する像面湾曲を補償する方法について説明するための図である。１列置きにピッチが異なるアパーチャ列が形成されたマルチピッチ型のアパーチャ一体型光電素子の一例を示す図である。図２４（Ａ）～図２４（Ｃ）は、図２３のアパーチャ一体型光電素子を用いてピッチが異なるラインパターンの切断用のカットパターンを形成する手順を示す図である。図２５（Ａ）は、アパーチャ別体型光電素子の構成の一例について説明するための図、図２５（Ｂ）～図２５（Ｅ）は、アパーチャ板の種々の構成例を示す図である。図２６（Ａ）～図２６（Ｅ）は、アパーチャ一体型光電素子の種々の構成例を示す図である。真空隔壁を保持するホルダを使用しない構成を示す説明図である。デバイス製造方法の一実施形態を説明するための図である。

　以下、一実施形態について、図１～図１８に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る露光装置１００の構成が概略的に示されている。露光装置１００は、後述するように複数の電子ビーム光学系を備えているので、以下、電子ビーム光学系の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で後述する露光時にウエハＷが移動される走査方向をＹ軸方向とし、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向を、それぞれθｘ、θｙ及びθｚ方向として、説明を行う。

　露光装置１００は、クリーンルームの床面Ｆ上に設置されたステージチャンバ１０と、ステージチャンバ１０の内部の露光室１２内に配置されたステージシステム１４と、ステージシステム１４の上方に配置された光学システム１８と、を備えている。光学システム１８は、それぞれ不図示の吊り下げ支持機構によりクリーンルームの天井から吊り下げ支持された電子ビーム光学ユニット１８Ａ及び光学ユニット１８Ｂを備えている。

　ステージチャンバ１０は、図１では、Ｙ軸方向の両端部の図示が省略されているが、その内部を真空引き可能な真空チャンバである。ステージチャンバ１０は、床面Ｆ上に配置されたＸＹ平面に平行な底壁１０ａと、上壁（天井壁）１０ｂと、底壁１０ａの周囲を取り囲むとともに、上壁１０ｂを下方から水平に支持する周壁１０ｃ（図１ではそのうちの－Ｘ側部分の一部のみ図示）とを備えている。上壁１０ｂには開口１０ｄが形成されている。開口１０ｄ内に電子ビーム光学ユニット１８Ａが備える複数の電子ビーム光学系７０が、配置されている。電子ビーム光学系７０は、本実施形態では、一例として７行７列のマトリクスの４隅を除く配置で４５（＝７×７－４）設けられているものとする。４５の電子ビーム光学系７０は、筐体１９の下面（－Ｚ側の面）にそれぞれ固定されている。筐体１９の下面とステージチャンバ１０の上壁１０ｂとの間は、開口１０ｄの周囲を取り囲む金属製のベローズ１６によってシールされている。筐体１９は、上面及び下面がＸＹ平面と実質的に平行になる状態で、不図示のフレームに支持されている。なお、電子ビーム光学ユニット１８Ａの支持方法は、この方法に限定されない。

　ステージシステム１４は、底壁１０ａ上に複数の防振部材２０を介して支持された定盤２２と、定盤２２上で重量キャンセル装置２４に支持され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ所定のストローク、例えば５０ｍｍで移動可能であるとともに、残りの４自由度方向（Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚ方向）に微動可能なウエハステージＷＳＴと、ウエハステージＷＳＴを移動するステージ駆動系２６（図１ではそのうちの一部のみ図示、図１２参照）と、ウエハステージＷＳＴの６自由度方向の位置情報を計測する位置計測系２８（図１では不図示、図１２参照）と、を備えている。ウエハステージＷＳＴは、その上面に設けられた不図示の静電チャックを介してウエハＷを吸着し、保持している。

　ウエハステージＷＳＴは、ＸＺ断面枠状の部材を有し、その内部（中空部）にヨークと磁石（いずれも不図示）とを有するモータ３０の可動子３０ａが一体的に固定されている。可動子３０ａの内部（中空部）にＹ軸方向に延びるコイルユニットから成るモータ３０の固定子３０ｂが挿入されている。固定子３０ｂは、その長手方向（Ｙ軸方向）の両端が、定盤２２上でＸ軸方向に移動するＸステージ３１に接続されている。Ｘステージ３１は、図１に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向に所定距離離れた一対の支持部を有し、この一対の支持部に固定子３０ｂの長手方向の両端部が固定されている。Ｘステージ３１は、磁束漏れが生じない一軸駆動機構、例えばボールねじを用いた送りねじ機構によって構成されるＸステージ駆動系３２（図１では不図示、図１２参照）によって、ウエハステージＷＳＴと一体でＸ軸方向に所定ストロークで移動される。なお、Ｘステージ駆動系３２を、駆動源として超音波モータを備えた一軸駆動機構によって構成しても良い。いずれにしても、磁束漏れに起因する磁場変動が電子ビームの位置決めに与える影響は無視できるレベルである。

　モータ３０は、可動子３０ａを固定子３０ｂに対して、Ｙ軸方向に所定ストローク、例えば５０ｍｍで移動可能で、かつＸ軸方向、Ｚ軸方向、θｘ方向、θｙ方向及びθｚ方向に微小移動可能な閉磁界型かつムービングマグネット型のモータである。本実施形態では、モータ３０によってウエハステージＷＳＴを６自由度方向に移動するウエハステージ駆動系が構成されている。以下、ウエハステージ駆動系をモータ３０と同一の符号を用いて、ウエハステージ駆動系３０と表記する。

　Ｘステージ駆動系３２とウエハステージ駆動系３０とによって、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ所定のストローク、例えば５０ｍｍで移動するとともに、残りの４自由度方向（Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚ方向）に微小移動する前述のステージ駆動系２６が構成されている。Ｘステージ駆動系３２及びウエハステージ駆動系３０は、主制御装置１１０によって制御される（図１２参照）。

　重量キャンセル装置２４は、ウエハステージＷＳＴの下面に上端が接続された金属製のベローズ型空気ばね（以下、空気ばねと略記する）２４ａと、空気ばね２４ａの下端に接続されたベーススライダ２４ｂと、を有している。ベーススライダ２４ｂには、空気ばね２４ａ内部の空気を、定盤２２の上面に噴き出す軸受部（不図示）が設けられ、軸受部から噴出される加圧空気の軸受面と定盤２２上面との間の静圧（隙間内圧力）により、重量キャンセル装置２４、ウエハステージＷＳＴ（可動子３０ａを含む）及びウエハＷの自重が支持されている。なお、空気ばね２４ａには、ウエハステージＷＳＴに接続された不図示の配管を介して圧縮空気が供給されている。ベーススライダ２４ｂは、一種の差動排気型の空気静圧軸受を介して定盤２２上に非接触で支持され、軸受部から定盤２２に向かって噴出された空気が、周囲に（露光室１２内に）漏れ出すことが防止されている。なお、実際には、ウエハステージＷＳＴの底面には、空気ばね２４ａをＹ軸方向に挟んで一対のピラーが設けられ、ピラーの下端に設けられた板ばねが空気ばね２４ａに接続されている。

　図２には、電子ビーム光学ユニット１８Ａの縦断面図が示されている。図２に示されるように、電子ビーム光学ユニット１８Ａは、内部に真空室３４が形成される筐体１９を備えている。真空室３４は、上壁（天井壁）を構成する第１プレート３６、底壁を構成する第２プレート（以下、ベースプレートと呼ぶ）３８、並びに第１プレート３６及びベースプレート３８の周囲を取り囲む筒状の側壁部４０等から区画されている。真空室３４は、内部を高度な真空状態となるまで真空引きすることが可能である。

　第１プレート３６には、図２などに示されるように、Ｚ軸方向に延びる貫通孔３６ａがＸＹ２次元方向に所定間隔で複数、ここでは前述の４５の電子ビーム光学系７０の配置に対応する配置で、４５個形成されている。これら４５個の貫通孔３６ａのそれぞれには、図２に示されるように、上端にフランジ部５２ａを有する例えば筒状のホルダ５２がほぼ隙間がない状態で配置されている。各ホルダ５２は、その上端に真空隔壁として機能する石英ガラスなどの光透過部材から成る隔壁部材８１を保持している。以下では、隔壁部材８１を、適宜、真空隔壁８１とも表記する。各ホルダ５２の内部には、隔壁部材８１の下方に所定のクリアランス（隙間、ギャップ）を介して光電素子５４が配置されている。なお、隔壁部材８１を構成する光透過部材の材料は石英ガラスには限定されず、光学ユニット１８Ｂで用いられる光の波長に対して透過性を持つ材料であれば良い。

　光電素子５４は、光電素子５４の一部を示す、図３（Ａ）の縦断面図に示されるように、石英ガラスなどの光透過部材から成る基材５６と、その基材５６の下面に例えば蒸着されたクロムなどから成る遮光膜（アパーチャ膜）５８と、基材５６及び遮光膜５８の下面側に成膜（例えば蒸着）されたアルカリ光電膜（光電変換膜）の層（アルカリ光電変換層（アルカリ光電層））６０と、を含む。遮光膜５８には、多数のアパーチャ５８ａが形成されている。図３（Ａ）には、光電素子５４の一部のみが示されているが、実際には、遮光膜５８には、所定の位置関係で多数のアパーチャ５８ａが形成されている（図３（Ｂ）参照）。アパーチャ５８ａの数は、後述するマルチビームの数と同一であっても良いし、マルチビーム数より多くても良い。アルカリ光電層６０は、アパーチャ５８ａの内部にも配置され、アパーチャ５８ａにおいて基材５６とアルカリ光電層６０が接触している。本実施形態では、基材５６、遮光膜５８及びアルカリ光電層６０が一体的に形成され、光電素子５４の少なくとも一部を形成している。なお、基材５６の材料は、石英ガラスには限定されず、例えば、サファイア等の光学ユニット１８Ｂで用いられる光の波長に対して透過性を持つ材料であれば良い。

　アルカリ光電層６０は、２種類以上のアルカリ金属を用いたマルチアルカリフォトカソードである。マルチアルカリフォトカソードは、耐久性が高く、波長が５００ｎｍ帯の緑色光で電子発生が可能で、光電効果の量子効率ＱＥが１０％程度と高いとされるのが特長のフォトカソードである。本実施形態では、アルカリ光電層６０は、レーザ光による光電効果によって電子ビームを生成する一種の電子銃として用いられるので、変換効率が１０[mA/W]の高効率のものが用いられている。なお、光電素子５４では、アルカリ光電層６０の電子放出面は、図３（Ａ）における下面、すなわち基材５６の上面とは反対側の面である。

　電子ビーム光学ユニット１８Ａの説明に戻る。ベースプレート３８には、図２などに示されるように、複数（本実施形態では４５本）の電子ビーム光学系７０の光軸ＡＸｅ上にその中心がほぼ位置する複数（本実施形態では４５個）の凹部３８ａが形成されている。各凹部３８ａは、ベースプレート３８の上面から所定深さを有し、その内部底面には、絞り部として機能する貫通孔３８ｂが形成されている。以下では、貫通孔３８ｂを絞り部３８ｂとも呼ぶ。絞り部３８ｂについてはさらに後述する。

　ベースプレート３８の下面には、４５の電子ビーム光学系７０が吊り下げ状態で固定されている。なお、電子ビーム光学系７０の支持はこれに限定されず、例えば４５の電子ビーム光学系７０をベースプレート３８とは異なる支持部材で支持し、その支持部材を、筐体１９で支持しても良い。

　図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、電子ビーム光学系７０の概略構成の一例が、対応する光電素子５４などとともに示されている。このうち、図４（Ａ）は、＋Ｘ方向から見た電子ビーム光学系７０の概略構成を示し、図４（Ｂ）は、－Ｙ方向から見た電子ビーム光学系７０の概略構成を示す。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、電子ビーム光学系７０は、鏡筒１０４（ハウジング１０４と呼んでも良い）と鏡筒１０４に保持された一対の電磁レンズ７０ａ、７０ｂから成る対物レンズと、静電マルチポール７０ｃとを有する。電子ビーム光学系７０の対物レンズと、静電マルチポール７０ｃは、複数のレーザビーム（以下、適宜、ビーム又は光ビームとも称する）ＬＢを光電素子５４に照射することによってアルカリ光電層（以下、光電層と略記する）６０での光電変換によって放出される電子（電子ビームＥＢ）のビーム経路（通路と呼ぶこともできる）上に配置されている。一対の電磁レンズ７０ａ、７０ｂは、それぞれ鏡筒１０４内の上端部近傍及び下端部近傍に配置され、上下方向に関して両者は離れている。この一対の電磁レンズ７０ａ、７０ｂ相互間に静電マルチポール７０ｃが鏡筒１０４内に配置されている。なお、電磁レンズ７０ａ、７０ｂを鏡筒１０４の外に配置しても良い。静電マルチポール７０ｃは、対物レンズによって絞られる電子ビーム（以下、適宜、ビームとも称する）ＥＢのビーム経路上のビームウェスト部分に配置されている。このため、静電マルチポール７０ｃを通過する複数の電子ビームＥＢは、相互間に働くクーロン力によって互いに反発し、倍率が変化することがある。

　そこで、本実施形態では、ＸＹ倍率補正用の第１静電レンズ７０ｃ_１と、ビームＥＢの照射位置制御（及び照射位置ずれ補正）、すなわち光学パターンの投影位置調整（及び投影位置ずれ補正）用の第２静電レンズ７０ｃ_２とを有する静電マルチポール７０ｃが電子ビーム光学系７０の内部に設けられている。第１静電レンズ７０ｃ_１は、例えば図５に模式的に示されるように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に関する縮小倍率を、高速で、かつ個別に補正する。なお、第１静電レンズ７０ｃ_１と第２静電レンズ７０ｃ_２のそれぞれが、ＸＹ倍率補正と電子ビームの照射位置制御（及び照射位置ずれ補正）を行っても良い。また、静電レンズ７０ｃ_１がＸ軸方向とＹ軸方向と異なる軸方向の倍率調整をできるようにしても良い。また、第１静電レンズ７０ｃ_１と第２静電レンズ７０ｃ_２のいずれか一方を設けなくても良いし、静電マルチポール７０ｃが、追加の静電レンズを有していても良い。

　また、第２静電レンズ７０ｃ_２は、各種振動等に起因するビームＥＢの照射位置ずれ（後述するカットパターンの投影位置ずれ）を一括で補正する。第２静電レンズ７０ｃ_２は、露光の際にビームＥＢのウエハＷに対する追従制御を行う際のビームＥＢの偏向制御、すなわちビームＥＢの照射位置制御にも用いられる。なお、縮小倍率の補正を、電子ビーム光学系７０以外の部分、例えば後述する投影系などを用いて行う場合などには、静電マルチポール７０ｃに代えて、電子ビームの偏向制御が可能な静電レンズから成る静電偏向レンズを用いても良い。

　電子ビーム光学系７０の縮小倍率は、倍率補正を行わない状態で、設計上例えば１／５０である。１／３０、１／２０など、その他の倍率でも良い。

　図６は、ベースプレート３８に吊り下げ状態で支持された４５の電子ビーム光学系７０の外観を斜視図にて示す。図６から明らかなように、鏡筒１０４のそれぞれは、開口部（電子ビームの出口）を有しており、鏡筒１０４の内部はステージチャンバ１０の内部の露光室１２と連通している。露光室１２は、真空室３４に比べて、真空度が低い（圧力が高い）真空室となっている。なお、露光室１２の真空度は、真空室３４の真空度とほぼ同じであっても良いし、真空室３４の真空度より高くても良い。

　鏡筒１０４の射出端には、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように電子ビームの出口１０４ａが形成されており、この出口１０４ａ部分の下方には、２対の反射電子検出装置１０６が配置されている。具体的には、電子ビーム光学系７０の光軸ＡＸｅ（後述する投影系の光軸ＡＸｐ（図７及び図８参照）に一致）に関してＸ軸方向の両側に、一対の反射電子検出装置１０６ｘ_１、１０６ｘ_２が設けられている。また、光軸ＡＸｅに関してＹ軸方向の両側に、一対の反射電子検出装置１０６ｙ_１、１０６ｙ_２が設けられている。上記２対の反射電子検出装置１０６のそれぞれは、例えば半導体検出器によって構成され、ウエハ上のアライメントマーク、あるいは基準マーク等の検出対象マークから発生する反射成分、ここでは反射電子を検出し、検出した反射電子に対応する検出信号を信号処理装置１０８に送る（図１２参照）。信号処理装置１０８は、複数の反射電子検出装置１０６の検出信号を不図示のアンプにより増幅した後に信号処理を行い、その処理結果を主制御装置１１０に送る（図１２参照）。なお、反射電子検出装置１０６は、４５個の電子ビーム光学系７０の一部（少なくとも１つ）に設けるだけでも良いし、設けなくても良い。なお、電子ビーム光学系７０の光軸ＡＸｅは、図２に示されるように、光電素子５４とウエハＷとの間に描画すべきであるが、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では、図示の便宜上から真空隔壁８１の上方まで延長して図示されている。なお、露光装置１００が反射電子検出装置１０６を備えていなくても良い。

　反射電子検出装置１０６_ｘ１、１０６_ｘ２、１０６_ｙ１、１０６_ｙ２は、例えば鏡筒１０４に取付けられている。なお、複数の鏡筒１０４の出口１０４ａ部分に個別に対向して開口が形成されたクーリングプレートを設け、該クーリングプレートの開口内に反射電子検出装置１０６_ｘ１、１０６_ｘ２、１０６_ｙ１、１０６_ｙ２を配置しても良い。この場合には、反射電子検出装置をクーリングプレートに取付けても良い。なお、露光装置１００がクーリングプレートを有していなくても良い。

　図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、ベースプレート３８には、光軸ＡＸｅ上に、前述した絞り部３８ｂが形成されている。また、光軸ＡＸｅ上には、光電層６０の上側に設けられた多数のアパーチャ５８ａの配置領域の中心（ここでは、ホルダ５２の中心軸に一致）がほぼ一致している。

　本実施形態においては、絞り部３８ｂを設けて真空室３４の真空度と露光室１２の真空度を異ならせることができるが、絞り部３８ｂなどを設けなくても良い。また、鏡筒１０４の内部を、真空室３４を介して電子ビームが通過する中心部の第１空間と、第１空間の周囲を取り囲み、内部に電磁レンズ７０ａ、７０ｂ、及び静電マルチポール７０ｃを収納する第２空間とに分離し、第２空間をステージチャンバ１０外部の空間に開放することとしても良い。第１空間は、電磁レンズ７０ａ、７０ｂ、及び静電マルチポール７０ｃの中心部を貫通する、例えばステンレス製のチューブによって区画しても良い。

　光電素子５４の保持位置の下方には、光電層６０から射出される電子を加速するための引き出し電極１１２が配置されている。図４などに示すように、引き出し電極１１２は、電子ビーム光学系７０と光電素子５４との間に位置している。本実施形態においては、引き出し電極１１２は、ベースプレート３８と光電素子５４との間に位置している。なお、引き出し電極１１２は、ベースプレート３８で支持しても良いし、第１プレート３６で支持しても良い。

　光学ユニット１８Ｂは、図１に示されるように、電子ビーム光学ユニット１８Ａの上方に配置されたフレーム（鏡筒定盤とも呼ばれる）１７と、フレーム１７に支持された複数（本実施形態では４５）の光照射装置（光光学系と呼ぶこともできる）８０と、を備えている。フレーム１７は、筐体１９とは独立に、不図示の防振機能を備えた支持機構を介して支持されている。フレーム１７には、第１プレート３６の４５の開口３６ａと対応する配置で、Ｚ軸方向に延びる複数（本実施形態では４５）の貫通孔１７ａが形成されている。４５の貫通孔１７ａそれぞれの内部には、光照射装置８０の一部を構成する後述する投影系の鏡筒８６ａ（ハウジング８６ａと呼んでも良い）が挿入され、固定されている。４５の光照射装置８０は、４５の光電素子５４（ホルダ５２）のそれぞれに対応する配置（したがって、電子ビーム光学系７０に対応する配置）で、ＸＹ平面内で配置されている。光学ユニット１８Ｂが配置される空間は、大気圧空間、もしくは大気圧よりわずかに陽圧の空間である。

　４５の光照射装置８０のそれぞれは、光照射装置８０からの少なくとも１つの光ビームが光電素子５４のアパーチャ５８ａを介して光電層６０に照射される。なお、光照射装置８０の数と光電素子５４の数とは等しくなくても良い。例えば光照射装置１８０の数が光電素子５４の数よりも多くても良い。

　図７には、図１の光照射装置８０が、対応する光電素子５４などとともに示されている。光照射装置８０は、照明系８２と、第１反射面９８ａを介して照明系８２からの光（照明光）が入射し、入射した照明光から複数の光ビーム（パターニングされた光）を発生させるパターンジェネレータ８４と、パターンジェネレータ８４からの複数の光ビームが第２反射面９８ｂを介して入射し、その複数の光ビームを真空隔壁８１を介して光電素子５４に照射する投影系（投影光学系とも呼ばれる）８６と、を備えている。第１反射面９８ａと第２反射面９８ｂとは、プリズムなどの同一の反射光学素子９８に形成された（設けられた）異なる反射面である。

　ここで、パターンジェネレータ８４は、所定方向へ進行する光の振幅、位相及び偏光の少なくとも１つの状態を空間的に変調して射出する空間光変調器と称しても良い。また、パターンジェネレータ８４を光学デバイスと称しても良い。なお、パターンジェネレータ８４は、例えば明暗パターンからなる光学パターンを発生することができるといっても良い。

　図７に示されるように、照明系８２は、レーザビームＬＢ（照明光）を発生する光源８２ａと、そのレーザビームＬＢを、１又は２以上のＸ軸方向に長い断面矩形状のビームに成形する成形光学系８２ｂと、を有する。光源８２ａ及び成形光学系８２ｂは、鏡筒８３（ハウジング８３と呼んでも良い）に保持されている。すなわち、照明系８２は、鏡筒８３の内部に配置されている。

　光源８２ａとしては、可視光又は可視光近傍の波長、例えば波長４０５ｎｍのレーザ光を連続発振するレーザダイオードが用いられている。光源８２ａとして、レーザ光を間欠的に発光（発振）するレーザダイオードを用いても良い。あるいは、レーザダイオードと、ＡＯ偏向器又はＡＯＭ（音響光学変調素子）などのスイッチング素子との組合せを、光源８２ａに代えて用い、レーザ光を間欠的に発光させることとしても良い。なお、照明系８２は、光源８２ａを備えてなくても良く、装置の外部に光源を設けても良い。この場合、装置外部の光源からの照明光を光ファイバ等の光伝送部材を用いて照明系８２に導けば良い。

　成形光学系８２ｂは、光源８２ａからのレーザビームＬＢの光路上に順次配置された複数の光学素子を含む。複数の光学素子としては、例えば回折光学素子（ＤＯＥとも呼ばれる）、レンズ（例えば集光レンズ）、ミラー等を含むことができる。

　成形光学系８２ｂが、例えば入射端部に位置する回折光学素子を含む場合、その回折光学素子は、光源８２ａからのレーザビームＬＢが入射すると、そのビームＬＢが、回折光学素子の射出面側の所定面において、Ｙ軸方向に所定間隔で並ぶＸ軸方向に長い複数の矩形状（本実施形態では細長いスリット状）の領域で光強度が大きい分布を持つように、レーザビームＬＢの面内強度分布を変換する。本実施形態では、回折光学素子は、光源８２ａからのビームＬＢの入射により、Ｙ軸方向に所定間隔で並ぶＸ軸方向に長い複数の断面矩形状のビーム（スリット状のビーム）ＬＢを生成する。本実施形態では、パターンジェネレータ８４の構成に合わせた数のスリット状のビームＬＢを生成する。なお、レーザビームＬＢの面内強度分布を変換する素子としては、回折光学素子には限定されず、屈折光学素子や反射光学素子であっても良く、空間光変調器であっても良い。

　本実施形態では、後述するように、パターンジェネレータ８４として、反射型の空間光変調器が用いられているため、図７及び図８に示されるように、成形光学系８２ｂの終端部に位置する最終レンズ９６の下方（光射出側）には、光路折り曲げ用光学素子として前述の反射光学素子９８が配置されている。反射光学素子９８は、図７に示されるように、照明系８２の鏡筒８３と投影系８６の鏡筒８６ａとの間の鏡筒９９（ハウジング９９と呼んでも良い）の内部に配置されている。反射光学素子９８は、支持部材を介して鏡筒９９に保持されている。鏡筒９９は、フレーム１７に保持された鏡筒８６ａの上に配置されている。鏡筒９９は、鏡筒８６ａの上に載置されても良いし、鏡筒８６ａ（投影系８６）に対する鏡筒９９及び鏡筒８３の位置をアクチュエータなどを使って変更可能に配置しても良い。なお、反射光学素子９８は、鏡筒９９に対して可動（位置、傾き、姿勢などが変更可能）であっても良い。

　照明系８２の最終レンズ９６は、回折光学素子で生成された複数の断面矩形状（スリット状）のビームＬＢをＹ軸方向に関して集光し、反射光学素子９８の第１反射面９８ａに照射する。最終レンズ９６としては、例えばＸ軸方向に長いシリンドリカルレンズなどの集光レンズを用いることができる。集光レンズの代わりに、集光ミラー等の反射光学部材、あるいは回折光学素子を用いても良い。本実施形態では、第１反射面９８ａ及び第２反射面９８ｂはともに平面であるものとする。ただし、第１反射面９８ａは、平面に限定されず、曲率を持った形状であっても良い。第１反面９８ａが曲率を有する（有限の焦点距離を有する）場合、集光レンズの機能も兼用できる。なお、反射光学素子９８に入射する光ビームは、断面矩形状（スリット状）のビームでなくて良い。

　反射光学素子９８は、第１反射面９８ａと第２反射面９８ｂとを有する側面視五角形状でＸ軸方向に所定長さを有する部材である。第１反射面９８ａと第２反射面９８ｂとは互いに交わり、その交線は、Ｘ軸に平行な線となる。本実施形態では、図８に示されるように、第１反射面９８ａは、ＸＺ平面に対して角度（＋φ_１）を成し、第２反射面９８ｂは、ＸＺ平面に対して角度（－φ_２）を成す。ここで、φ_１＜４５度、かつφ_２＜４５度である。すなわち、第１反射面９８ａと第２反射面９８ｂとは鈍角を成す。これにより、反射光学素子９８に対して光軸方向に沿った一方側に位置する照明系８２からの光を、パターンジェネレータ８４を介して、反射光学素子９８に対して光軸方向に沿った他方側に位置する投影系８６に導くことができる。

　本実施形態では、照明系８２（最終レンズ９６）から、例えば光軸ＡＸｉに沿って反射光学素子９８に入射した照明光（便宜上、第１ビームと称する）は、第１反射面９８ａで反射され、パターンジェネレータ８４に向けて所定角度２φ_１偏向される（図８参照）。また、その他の複数の照明光（光ビーム）も、第１反射面９８ａによってパターンジェネレータ８４に向けて偏向される。すなわち、本実施形態では、第１反射面９８ａは、照明系８２（最終レンズ９６）からの複数の光ビームを、パターンジェネレータ８４に向けて偏向する第１偏向部の少なくとも一部を構成する。これにより、第１反射面９８ａからパターンジェネレータ８４に向けられた第１ビームを含む複数の光ビームは、第１反射面９８ａから斜め下方（光軸ＡＸｉを横切る方向であって投影系８６に近づく方向）に進行する。

　また、本実施形態では、パターンジェネレータ８４で発生する、上述の第１ビームの正反射光は、第２反射面９８ｂによって反射され、投影系８６に向けて所定角度２φ_２偏向される（図８参照）。また、パターンジェネレータ８４で発生する、その他の複数の光ビーム（回折光）も第２反射面９８ｂによって投影系８６に向けて偏向される。すなわち、本実施形態では、第２反射面９８ｂは、パターンジェネレータ８４からの複数の光ビームを、投影系８６に向けて偏向する第２偏向部の少なくとも一部を構成し、第１反射面９８ａと第２反射面９８ｂとを有する反射光学素子９８は偏向部の少なくとも一部を構成する。第１反射面９８ａと第２反射面９８ｂとが、ＸＹ平面に関して対称である場合、φ_１＝φ_２となり、照明系８２からＺ軸に平行な光軸ＡＸｉに沿って入射した光ビームは第１反射面９８ａでパターンジェネレータ８４に向けて偏向（反射）され、その光ビームのパターンジェネレータ８４からの正反射光は、第２反射面９８ｂで反射（偏向）され、Ｚ軸に平行な光軸ＡＸｏに沿って投影系８６に入射することとなる。パターンジェネレータ８４からの正反射光は、第１反射面９８ａからパターンジェネレータ８４に向けられた第１ビームが斜め下方に向けて進行しているため、パターンジェネレータ８４から斜め下方（光軸ＡＸｉを横切る方向であって投影系８６に近づく方向）に向けて進行し、第１反射面９８ａの下方に位置する第２反射面９８ｂに到達する。

　本実施形態では、同一の反射光学素子の異なる面に第１反射面と第２反射面とが形成されるものとしたが、第１反射面と第２反射面とを別々の、ミラーなどの反射光学素子で構成しても良い。この場合、第１反射面と第２反射面を、別々に動かせるようにしても良い。

　パターンジェネレータ８４は、図７に示されるように、第１反射面９８ａによって反射（偏向）された複数のスリット状のビームの光路上に配置されている。本実施形態において、パターンジェネレータ８４は、ＸＺ平面に平行に配置されている。本実施形態において、パターンジェネレータ８４は、一部が鏡筒９９の外部に露出した回路基板１０２の－Ｙ側の面に配置されている。パターンジェネレータ８４は、鏡筒９９の内部に配置されている。回路基板１０２の＋Ｙ側には、図８に示されるように、放熱用のヒートシンク１０３が対向して配置され、ヒートシンク１０３は複数の接続部材１０５を介して回路基板１０２に接続されている。ヒートシンク１０３は、鏡筒９９に接触状態で固定されている。ここで、接続部材１０５として、ペルチェ素子を用いても良い。いずれにしてもヒートシンク１０３を介した放熱によりパターンジェネレータ及び回路基板１０２の少なくとも一方を冷却することができる。なお、図７では、ヒートシンク１０３等の図示が省略されている。また、パターンジェネレータ８４は、ＸＺ平面に平行に配置される場合には限定されず、ＸＺ平面と交差する面と平行に配置しても良い。また、パターンジェネレータ８４の設置面は、回路基板１０２でなくても良い。また、パターンジェネレータ８４および回路基板８４の少なくとも一方を冷却する機構は、ヒートシンクでなくても良い。

　本実施形態では、パターンジェネレータ８４は、プログラマブルな空間光変調器の一種である光回折型ライトバルブ（ＧＬＶ（登録商標））によって構成されている。光回折型ライトバルブＧＬＶは、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、シリコン基板（チップ）８４ａ上に「リボン」と呼ばれるシリコン窒化膜の微細な構造体（以下、リボンと称する）８４ｂを数千個の規模で形成した空間光変調器である。

　ＧＬＶの駆動原理は、次のとおりである。

　リボン８４ｂのたわみを電気的に制御することにより、ＧＬＶはプログラム可能な回折格子として機能し、高解像度、ハイスピード（応答性２５０ｋＨｚ～１ＭＨｚ）、高い正確さで、調光、変調、レーザ光のスイッチングを可能にする。ＧＬＶは微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）に分類される。リボン８４ｂは、硬度、耐久性、化学安定性において強固な特性を持つ高温セラミックの一種である、非晶質シリコン窒化膜（Ｓｉ_３Ｎ_４）から作られている。各リボンの幅は２～４μｍで、長さは１００～３００μｍである。リボン８４ｂはアルミ薄膜で覆われており、反射板と電極の両方の機能を合わせ持つ。リボンは、共通電極８４ｃを跨いで張られており、ドライバ（図９（Ａ）及び図９（Ｂ）では不図示）から制御電圧がリボン８４ｂに供給されると、静電気により基板８４ａ方向にたわむ。制御電圧が無くなると、リボン８４ｂは、シリコン窒化膜固有の高い張力により元の状態に戻る。すなわち、リボン８４ｂは、可動反射素子の一種である。

　ＧＬＶには、電圧の印加により位置が変化するアクティブリボンと、グランドに落ちていて位置が不変のバイアスリボンとが交互に並んだタイプと、全てがアクティブリボンであるタイプとがあるが、本実施形態では後者のタイプが用いられている。

　本実施形態では、リボン８４ｂが－Ｙ側に位置し、シリコン基板８４ａが＋Ｙ側に位置する状態で、図８等に示される回路基板１０２の－Ｙ側の面にＧＬＶから成るパターンジェネレータ８４が取付けられている。回路基板１０２には、リボン８４ｂに制御電圧を供給するためのＣＭＯＳドライバ（不図示）が設けられている。以下の説明では、便宜上、ＣＭＯＳドライバを含んでパターンジェネレータ８４と呼ぶ。

　本実施形態で用いられるパターンジェネレータ８４は、図１０に示されるように、リボン８４ｂを、例えば６０００個有するリボン列８５が、その長手方向（リボン８４ｂの並ぶ方向）をＸ軸方向として、Ｙ軸方向に所定の間隔で例えば１２列、シリコン基板上に形成されている。各リボン列８５のリボン８４ｂは、共通電極の上に張られている。本実施形態では、一定レベルの電圧の印加と印加の解除とにより、主としてレーザ光のスイッチング（オン・オフ）のために、各リボン８４ｂは、駆動される。ただし、ＧＬＶは、印加電圧に応じて回折光強度の調節が可能なので、パターンジェネレータ８４からの複数のビームの少なくとも一部の強度の調整が必要な場合などには、印加電圧が微調整される。例えば、各リボンに同じ強度の光が入射した場合に、異なる強度を持つ複数の光ビームをパターンジェネレータ８４から発生することができる。

　本実施形態では、照明系８２内の回折光学素子でスリット状のビームが１２本生成され、この１２本のビームが、成形光学系８２ｂを構成する複数の光学素子（最終レンズ９６を含む）、及び反射光学素子９８の第１反射面９８ａを介して、各リボン列８５の中央にＸ軸方向に長いスリット状のビームＬＢが照射される。本実施形態においては、各リボン８４ｂに対するビームＬＢの照射領域は、正方形領域となる。なお、各リボン８４ｂに対するビームＬＢの照射領域は、正方形領域でなくても良い。Ｘ軸方向に長い、あるいはＺ軸方向に長い矩形領域であっても良い。本実施形態においては、１２本のビームのパターンジェネレータ８４の受光面上での照射領域（照明系８２の照射領域）は、Ｘ軸方向の長さがＳｍｍ、Ｚ軸方向の長さがＴｍｍの矩形の領域とも言える。

　各リボン８４ｂは独立制御可能となっているので、パターンジェネレータ８４で発生される断面正方形のビームの本数は、６０００×１２＝７２０００本であり、７２０００本のビームのスイッチング（オン・オフ）が可能である。本実施形態では、パターンジェネレータ８４で発生される７２０００本のビームを、個別に照射可能となるように、光電素子５４の遮光膜５８には、７２０００個のアパーチャ５８ａが形成されている。なお、アパーチャ５８ａの数は、例えばパターンジェネレータ８４が照射可能なビーム（マルチビーム）の数と同じでなくても良く、７２０００本のビーム（レーザビーム）のそれぞれが対応するアパーチャ５８ａを含む光電素子５４（遮光膜５８）上の領域に照射されれば良い。パターンジェネレータ８４が有する可動反射素子（リボン８４ｂ）の数と、アパーチャ５８ａの数とは異なっていても良い。光電素子５４上の複数のアパーチャ５８ａそれぞれのサイズが、対応するビームの断面のサイズより小さければ良い。なお、パターンジェネレータ８４が有する可動反射素子（リボン８４ｂ）の数と、パターンジェネレータ８４で発生するビームの本数とは異なっていても良い。複数（例えば数個）の可動素子（リボン８４ｂ）からの光が、１つのアパーチャ５８ａに照射されるようにしても良い。例えば、電圧の印加により位置が変化するアクティブリボンと、グランドに落ちていて位置が不変のバイアスリボンとが交互に並んだタイプを用いて、複数（２つ）の可動反射素子（リボン）によって１本のビームのスイッチングを行っても良い。また、パターンジェネレータ８４の数と光電素子５４の数とは等しくなくても良い。

　パターンジェネレータ８４で発生される複数のビームは、図７に示されるように、光路折り曲げ用の反射光学素子９８の第２反射面９８ｂで反射され、下方に位置する投影系８６、すなわち投影系８６の入射端に位置する第１レンズ９４（図８参照）に入射する。

　投影系８６は、図７に示されるように、第２反射面９８ｂを介したパターンジェネレータ８４からの光ビームの光路上に順次配置され、Ｚ軸方向の共通の光軸ＡＸｐを有する複数のレンズを備えている。これらの複数のレンズは、鏡筒８６ａに保持されている。投影系８６は、縮小光学系であり、その投影倍率は、例えば約１／４である。なお、投影系は、屈折型光学系には限定されず、反射型光学系や反射屈折型光学系であっても良い。また、投影系８６の投影倍率は１／４の縮小倍率には限定されず、例えば１／５や１／１０の縮小倍率、また等倍や拡大倍率であっても良い。

　これまでの説明からわかるように、本実施形態では、第１反射面９８ａ及び第２反射面９８ｂを有する反射光学素子９８は、照明系８２の－Ｚ側に配置され、投影系８６は、第２反射面９８ｂの－Ｚ側に配置されている。また、照明系８２は、鏡筒８３内部の空間（第１空間）に配置され、投影系８６は、鏡筒８６ａ内部の空間（第２空間）に配置され、第１反射面８９ａ及び第２反射面８９ｂを有する反射光学素子８９及びパターンジェネレータ８４は、第１空間と第２空間との間の鏡筒９９内部の空間（第３空間）に配置されている。また、本実施形態では、パターンジェネレータ８４は、複数のリボン８４ｂ（可動反射素子）の配置面を含む面が、照明系８２から第１反射面９８ａまでの照明光の光路と交差しないように配置されている。ここで、複数のリボン８４ｂ（可動反射素子）の配置面とは、イニシャル状態での複数のリボン８４ｂの反射面を含む面を意味する。この配置面は、イニシャル状態で、複数のリボン８４ｂの反射面が位置すべき仮想的な面、及び複数のリボン８４ｂの反射面が配置される面のいずれであっても良い。また、リボン８４ｂを駆動するＣＭＯＳドライバに対して通電がなされていない状態、すなわち電圧が印加されていない状態がイニシャル状態に該当する。これにより、光学ユニット１８Ｂの小型化を達成することができる。特に、光学ユニット１８Ｂの、Ｚ軸に直交する断面のサイズを小さくすることができる。したがって、複数の光照射装置８０を省スペースに配置することが可能になり、光学ユニット１８Ｂの大きさ（配置）に左右されずに、複数の電子ビーム光学系７０をＸＹ方向に所望の状態で並置することができる。

　また、パターンジェネレータ８４は、複数のリボン８４ｂ（可動反射素子）の配置面を含む面が、パターンジェネレータ８４で発生し、光電素子５４に向かう複数の光ビームの光路、すなわち、第２反射面８９ｂと光電素子５４との間の複数の光ビームの光路と交差しないように配置されている。すなわち、パターンジェネレータ８４は、複数のリボン８４ｂ（可動反射素子）の配置面を含む面が、第２反射面８９ｂと投影系８６との間の光路と交差しないように、投影系８６と光電素子５４との間の光路と交差しないように、第２反射面８９ｂで偏向されたパターンジェネレータ８４からの複数の光ビームの光路と交差しないように、あるいは光電素子５４に照射される光ビームの光路と交差しないように配置されている。これにより、光学ユニット１８Ｂの小型化を達成することができる。特に、光学ユニット１８Ｂの、Ｚ軸に直交する断面のサイズを小さくすることができるため、複数の光照射装置８０を省スペースに配置することが可能になる。したがって、光学ユニット１８Ｂの大きさ（配置）に左右されずに、複数の電子ビーム光学系７０をＸＹ方向に所望の状態で並置することができる。

　本実施形態では、図８からわかるように、成形光学系８２ｂの光軸ＡＸｉと投影系８６の光軸ＡＸｐとは、鉛直方向（Ｚ軸方向）のほぼ同軸であり、パターンジェネレータ８４の複数の可動反射素子（リボン８４ｂ）の反射面は、オン・オフのいずれの状態においても、光軸ＡＸｉ、光軸ＡＸｐ及び鉛直軸のすべてにほぼ平行である。

　本実施形態においては、投影系８６は、第２反射面９８ｂを介したパターンジェネレータ８４からの光を、真空隔壁８１を介して光電素子５４に投射することで、複数、例えば７２０００個のアパーチャ５８ａの少なくとも１つを通過した光ビームが光電層６０に照射される。すなわち、パターンジェネレータ８４からのオンとされた可動反射素子からのビームは、対応するアパーチャ５８ａを介して光電層６０に照射され、オフとされた可動反射素子からは、対応するアパーチャ５８ａ及び光電層６０へ光ビームが照射されない。なお、以下では、特に断らない限り、アパーチャ５８ａは、Ｘ軸方向に長い矩形であるものとするが、Ｙ軸方向に長い矩形あるいは正方形であっても良いし、多角形、楕円など、他の形状であっても良い。

　投影系８６に、投影系８６の光学特性を調整可能な光学特性調整装置８７を設けても良い。光学特性調整装置としては、投影系８６を構成する一部の光学素子、例えばレンズを、動かすことで、少なくともＸ軸方向の投影倍率（倍率）の変更が可能な装置、あるいは例えば投影系８６を構成する複数のレンズ間に形成される気密空間の気圧を変更する装置を用いることができる。この他、光学特性調整装置として、投影系８６を構成する光学部材を変形させる装置、あるいは投影系８６を構成する光学部材に熱分布を与える装置を使っても良い。本実施形態では、４５の光照射装置８０の全てに光学特性調整装置が併設される。４５の光学特性調整装置８７は主制御装置１１０の指示に基づき、制御部１１によって制御される（図１２参照）。なお、複数の光照射装置８０のうちの一部（１つ、又は２以上）にのみ光学特性調整装置を設けても良い。

　なお、投影系８６の内部にパターンジェネレータ８４で発生され、光電層６０に照射される複数のビームの少なくとも１つの強度を変更可能な強度変調素子を設けても良い。光電層６０に照射される複数のビームの強度の変更は、複数のビームのうちの一部のビームの強度を零にすることを含む。また、投影系８６が光電層６０に照射される複数のビームの少なくとも１つの位相を変更可能な位相変調素子を設けてもよし、偏光状態を変更可能な偏光変調素子を備えていても良い。

　図８から明らかなように、本実施形態では、照明系８２が有する成形光学系８２ｂの光軸（最終レンズ９６の光軸と一致）ＡＸｉと投影系８６の光軸ＡＸｐとは、いずれもＺ軸に平行であるが、光軸ＡＸｉと光軸ＡＸｐとが非平行であっても良い。言い換えると、光軸ＡＸｉと光軸ＡＸｐとが所定の角度をなして交差しても良い。

　本実施形態に係る露光装置１００では、電子ビーム光学ユニット１８Ａと光学ユニット１８ＢとのＸＹ平面内の相対位置情報を計測可能な相対位置計測システム２９が設けられている（図１及び図１２参照）。相対位置計測システム２９は、図２に示される一対の２次元エンコーダシステム２９ａ、２９ｂによって構成されている。

　これをさらに詳述すると、図２に示されるように、筐体１９の第１プレート３６上面には、一対のスケール部材３３ａ、３３ｂがＹ軸方向の両端部近傍に固定され、スケール部材３３ａ、３３ｂのそれぞれに対向してフレーム１７の下面には、ヘッド３５ａ、３５ｂが固定されている。スケール部材３３ａ、３３ｂには、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を周期方向とする例えば１μｍピッチの２次元回折格子がそれぞれ形成されている。ヘッド３５ａは、スケール３３ａを用いて筐体１９のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を計測する２次元エンコーダ２９ａを構成する。同様に、ヘッド３５ｂは、スケール部材３３ｂを用いて筐体１９のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置情報を計測する２次元エンコーダ２９ｂを構成する。一対の２次元エンコーダ２９ａ、２９ｂにより計測される位置情報は、主制御装置１１０に供給され、主制御装置１１０は、一対の２次元エンコーダ２９ａ、２９ｂにより計測される位置情報に基づいて、フレーム１７と筐体１９とのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の相対位置、すなわち電子ビーム光学ユニット１８Ａと光学ユニット１８Ｂとの３自由度方向（Ｘ、Ｙ、θｚ）の相対位置を求める。すなわち、一対の２次元エンコーダ２９ａ、２９ｂによって、電子ビーム光学ユニット１８Ａと光学ユニット１８ＢとのＸＹ平面内の相対位置情報を計測可能な相対位置計測システム２９が構成されている。なお、エンコーダシステムは、２次元エンコーダシステムでなくても良い。また、フレーム１７にエンコーダシステムのスケール部材を配置、筐体１９にヘッドを配置しても良い。相対位置計測システム２９は、エンコーダシステムに限られず、干渉計システムなど他の計測システムを用いても良い。なお、相対位置計測システム２９として、フレーム１７と筐体１９のいずれか一方の位置を計測しても良い。また、相対位置計測システム２９を設けなくても良い。

　電子ビーム光学ユニット１８Ａと光学ユニット１８ＢとのＸＹ平面内の相対位置を、所定の状態に維持するために、位置決め装置２１（図１及び図２では不図示、図１２参照）が設けられている。主制御装置１１０は、電子ビーム光学ユニット１８Ａと光学ユニット１８Ｂとの３自由度方向（Ｘ、Ｙ、θｚ）の相対位置（例えば、相対位置計測システム２９の出力）に基づいて、位置決め装置２１を制御する。これにより、電子ビーム光学ユニット１８Ａと光学ユニット１８ＢとのＸ軸方向及びＹ軸方向の相対位置、及びＺ軸の回りの相対回転角は、一定の状態（所定の状態）に維持される。なお、位置決め装置２１の替わりに、あるいは位置決め装置２１に加えて、フレーム１７と筐体１８の少なくとも一方を動かす少なくとも１つの駆動装置（アクチュエータなど）を設けても良い。
　なお、光学ユニット１８Ｂの支持方法は、上述の方法には限定されない。例えば、光学ユニット１８Ｂが筐体１９上に載置されていても良い。

　これまでの説明から明らかなように、本実施形態に係る露光装置１００では、図１１に模式的に示されるように、露光時に、パターンジェネレータ８４の受光面上でＸ軸方向の長さＳｍｍ、Ｚ軸方向の長さＴｍｍの矩形の領域の内部にビームが照射され、この照射によりパターンジェネレータ８４からの光が縮小倍率１／４を有する投影系８６によって光電素子５４に照射され、さらにこの照射によって生成される電子ビームが縮小倍率１／５０を有する電子ビーム光学系７０を介して、像面（像面に位置合わせされるウエハ面）上の矩形の領域（露光フィールド）に照射される。すなわち、本実施形態の露光装置１００では、光照射装置８０（投影系８６）と、これに対応する光電素子５４と、これらに対応する電子ビーム光学系７０と、を含んで構成された、縮小倍率１／２００の直筒型のマルチビーム光学システム２００（図１２参照）が構成され、このマルチビーム光学システム２００を、ＸＹ平面内で前述したマトリクス状の配置で４５有している。したがって、本実施形態の露光装置１００の光学系は、縮小倍率１／２００の縮小光学系を４５有するマルチカラム電子ビーム光学系である。

　また、露光装置１００では、直径３００ミリのウエハを露光対象とし、ウエハに対向して４５本の電子ビーム光学系７０を配置するため、電子ビーム光学系７０の光軸ＡＸｅの配置間隔を一例として４３ｍｍとしている。このようにすれば、１つの電子ビーム光学系７０が受け持つ露光エリアは、最大で４３ｍｍ×４３ｍｍの矩形領域となるため、前述したようにウエハステージＷＳＴのＸ軸方向及びＹ軸方向の移動ストロークが５０ｍｍもあれば十分である。なお、電子光学系７０の数は、４５本に限られず、ウエハの直径、ウエハステージＷＳＴのストローク、などに基づいて決めることができる。

　図１２には、露光装置１００の制御系を主として構成する主制御装置１１０の入出力関係がブロック図にて示されている。主制御装置１１０は、マイクロコンピュータ等を含み、図１２に示される各部を含む露光装置１００の構成各部を統括的に制御する。図１２において、制御部１１に接続されている光照射装置８０は、主制御装置１１０からの指示に基づき、制御部１１によって制御される光源（レーザダイオード）８２ａ、回折光学素子、及び光学特性調整装置などを含む。また、制御部１１に接続されている電子ビーム光学系７０は、主制御装置１１０からの指示に基づき、制御部１１によって制御される一対の電磁レンズ７０ａ、７０ｂ及び静電マルチポール７０ｃ（第１静電レンズ７０ｃ_１及び第２静電レンズ７０ｃ_２）を含む。また、図１２において、符号５００は、前述したマルチビーム光学システム２００と、制御部１１と、信号処理装置１０８と、を含んで構成される露光ユニットを示す。露光装置１００では、露光ユニット５００が４５設けられている。

　ところで、露光装置１００では、次のような理由により、正方形ではなく、矩形（長方形）の露光フィールドを採用している。

　図１３には、電子ビーム光学系の直径Ｄの有効領域（収差有効領域）を示す円内に、正方形の露光フィールド（以下、適宜、正方形フィールドとも称する）ＳＦと矩形の露光フィールド（以下、適宜、矩形フィールドとも称する）ＲＦとが図示されている。この図１３から明らかなように、電子ビーム光学系の有効領域を最大限使おうとすると正方形フィールドＳＦが良い。ただし、正方形フィールドＳＦの場合、図１３に示されるようにフィールド幅としては３０％（１／√２）程度損をする。例えば、６０：１１のアスペクト比を持つ矩形フィールドＲＦだと有効領域がほぼフィールド幅となる。これは、マルチカラムでは大きなメリットになる。この他、アライメントマークを検出する際のマーク検出感度が向上するというメリットもある。フィールドの形状を問わず、フィールド内に照射される電子の総量は同じであるため、矩形フィールドは正方形フィールドに比べて電流密度が大きく、そのため、ウエハ上のより小さい面積にマークを配置しても十分な検出感度で検出できる。また、矩形フィールドは収差管理が正方形フィールドに比べて容易である。

　図１３では、正方形フィールドＳＦ及び矩形フィールドＲＦのいずれの露光フィールドも電子ビーム光学系の光軸ＡＸｅを含むように設定されている。しかし、これに限らず、露光フィールドを光軸ＡＸｅを含まないように、収差有効領域内に設定しても良い。また、露光フィールドを、矩形（正方形を含む）以外の形状、例えば円弧状に設定しても良い。

　次に、本実施形態に係る露光装置１００で、ウエハＷの露光中に行われるドーズ制御について説明する。

　露光フィールド内の照度ムラは、主制御装置１１０が、後述する露光時に、パターンジェネレータ８４のＣＭＯＳドライバに対する印加電圧の制御を行うことで、複数のリボン８４ｂで発生する回折光の強度を、個々のリボン毎に、あるいは複数のグループにグループ分けされた各グループに属するリボン毎に、調整することで、結果的に光電層６０の電子放出面上での面内の照度分布、及びこれに対応するウエハ面上での露光フィールドＲＦ内の照度分布の調整を行う。すなわち、露光フィールドＲＦに照射される複数の電子ビームのそれぞれの強度を適正に調整する。本実施形態に係る露光装置１００では、パターンジェネレータ８４がＧＬＶによって構成されているので、主制御装置１１０は、パターンジェネレータ８４自体を用いて中間調を発生することができる。したがって、主制御装置１１０は、後述する露光時に、光電層６０に照射されるそれぞれの光ビームの強度調整により、光電層６０の電子放出面上での面内の照度分布、及びこれに対応するウエハ面上での露光フィールド内の照度分布の調整、すなわちドーズ制御を行うことができる。この他、印加電圧に応じて屈折率が変化する非線形光学効果を有する結晶、例えばリチウムタンタレート（タンタル酸リチウム(略称：ＬＴ)単結晶）、リチウムナイオベート（ニオブ酸リチウム（略称：ＬＮ）単結晶）などの光強度変調結晶（電気光学素子）を複数ＸＹ平面に平行な面内で並べ、その入射側と出射側に偏光子を配置して構成される照度分布調整素子を、成形光学系８２ｂ内に設けても良い。この場合、主制御装置１１０は、照度分布調整素子とパターンジェネレータ８４との一方を用い、あるいは両者を併用して光電層６０の電子放出面上での面内の照度分布の調整を行なっても良い。

　なお、光電層６０の電子放出面上での面内の照度分布の調整の前提として、光電変換によって光電層６０の電子放出面から生成される複数の電子ビームの強度（電子ビームの照度、ビーム電流量）がほぼ同一となるように、パターンジェネレータ８４で発生され光電層６０に照射される複数の光ビームの強度の調整が行われる。このビームの強度の調整は、照明系８２内で行なっても良いし、パターンジェネレータ８４で行なっても良いし、投影系８６内で行なっても良い。ただし、光電変換によって光電層６０の電子放出面から生成される複数の電子ビームのうちの少なくとも一部のビーム強度（電子ビームの照度、ビーム電流量）を他の電子ビーム強度と異ならせるように、光電層６０に照射される複数の光ビームの強度の調整を行なっても良い。

　なお、ウエハに形成されたレジスト層は、光電層６０の電子放出面上での面内の照度分布のみの影響を受けるものではなく、その他の要因、例えば電子の前方散乱、後方散乱、あるいはフォギングなどの影響を受ける。

　ここで、前方散乱とは、ウエハ表面のレジスト層内に入射した電子がウエハ表面に到達するまでの間にレジスト層内で散乱する現象を意味し、後方散乱とは、レジスト層を介してウエハ表面に到達した電子がウエハ表面又はその内部で散乱してレジスト層内に再度入射し、周囲に散乱する現象を意味する。また、フォギングとは、レジスト層の表面からの反射電子が、例えばクーリングプレート７４の底面で再反射し、周囲にドーズを加える現象を指す。

　上記の説明から明らかなように、前方散乱の影響を受ける範囲は、後方散乱及びフォギングと比べて狭いので、露光装置１００では、前方散乱と、後方散乱及びフォギングとで、異なる補正方法を採用している。

　前方散乱成分の影響を軽減するためのＰＥＣ（Proximity Effect Correction）では、主制御装置１１０は、前方散乱成分の影響を見込んで、制御部１１を介してパターンジェネレータ８４（及び／又は照度分布調整素子）を用いた面内の照度分布の調整を行う。

　一方、後方散乱成分の影響を軽減するためのＰＥＣ、及びフォギングの影響を軽減するためのＦＥＣ（Fogging Effect Correction）では、主制御装置１１０は、制御部１１を介して、パターンジェネレータ８４（及び／又は照度分布調整素子）を用いてある程度の空間周波数で面内の照度分布の調整を行う。

　ところで、本実施形態に係る露光装置１００は、例えばコンプリメンタリ・リソグラフィに用いられる。この場合、例えばＡｒＦ光源を用いた液浸露光においてダブルパターニングなどを利用することでラインアンドスペースパターン（Ｌ／Ｓパターン）が形成されたウエハを露光対象とし、そのラインパターンの切断を行うためのカットパターンの形成に用いられる。露光装置１００では、光電素子５４の遮光膜５８に形成された７２０００個のアパーチャ５８ａのそれぞれに対応するカットパターンを形成することが可能である。

　本実施形態における、ウエハに対する処理の流れは、次の通りである。

　まず、電子線レジストが塗布された露光前のウエハＷが、ステージチャンバ１０内で、ウエハステージＷＳＴ上に載置され、静電チャックによって吸着される。

　ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷに形成された例えば４５個のショット領域のそれぞれに対応してスクライブライン（ストリートライン）に形成された少なくとも各１つのアライメントマークに対して、各電子ビーム光学系７０から電子ビームを照射し、少なくとも各１つのアライメントマークからの反射電子が反射電子検出装置１０６_ｘ１、１０６_ｘ２、１０６_ｙ１、１０６_ｙ２の少なくとも１つで検出され、ウエハＷ_１の全点アライメント計測が行われ、この全点アライメント計測の結果に基づいて、ウエハＷ_１上の複数のショット領域に対し、４５の露光ユニット５００（マルチビーム光学システム２００）を用いた露光が開始される。例えばコンプリメンタリ・リソグラフィの場合、ウエハＷ上に形成されたＸ軸方向を周期方向とするＬ／Ｓパターンに対するカットパターンを各マルチビーム光学システム２００から射出される多数のビーム（電子ビーム）を用いて形成する際に、ウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）をＹ軸方向に走査しつつ、各ビームの照射タイミング（オン・オフ）を制御する。なお、全点アライメント計測を行わずに、ウエハＷの一部のショット領域に対応して形成されたアライメントマークの検出を行い、その結果に基づいて４５のショット領域の露光を実行しても良い。また、本実施形態においては、露光ユニット５００の数とショット領域の数が同じであるが、異なっていても良い。例えば、露光ユニット５００の数が、ショット領域の数よりも少なくても良い。なお、ステージチャンバ１０の外でアライメントマークの検出を行っても良い。この場合、ステージチャンバ１０内でのアライメントマークの検出をしなくても良い。

　ここで、パターンジェネレータ８４を用いた露光シーケンスについて、説明を行う。ここでは、ウエハ上のある領域内に互いに隣接してＸＹ２次元配置された多数の１０ｎｍ角（アパーチャ５８ａを介したビームの照射領域と一致）の画素領域を仮想的に設定し、その全ての画素を露光する場合について説明する。また、ここでは、リボン列として、Ａ、Ｂ、Ｃ、……、Ｋ、Ｌの１２のリボン列があるものとする。

　リボン列Ａに着目して説明すると、ウエハ上にＸ軸方向に並ぶある行（第Ｋ行とする）の連続した６０００画素領域に対してリボン列Ａを用いた露光が開始される。この露光開始の時点では、リボン列Ａで反射されるビームは、ホームポジションにあるものとする。そして、露光開始からウエハＷの＋Ｙ方向（又は－Ｙ方向）のスキャンに追従させてビームを＋Ｙ方向（又は－Ｙ方向）に偏向しながら同一の６０００画素領域に対する露光を続行する。そして、例えば時間Ｔａ［ｓ］でその６０００画素領域の露光が完了したとすると、その間にウエハステージＷＳＴは、速度Ｖ［ｎｍ／ｓ］で、例えばＴａ×Ｖ［ｎｍ］進む。ここで、便宜上、Ｔａ×Ｖ＝９６［ｎｍ］とする。

　続いて、ウエハステージＷＳＴが速度Ｖで＋Ｙ方向に２４ｎｍスキャンしている間に、ビームをホームポジションに戻す。このとき、実際にウエハ上のレジストが感光されないようにビームをオフにする。

　このとき、上記の露光開始時点からウエハステージＷＳＴは＋Ｙ方向に１２０ｎｍ進んでいるので、第（Ｋ＋１２）行目の連続した６０００画素領域が、露光開始時点における第Ｋ行の６０００画素領域と同じ位置にある。

　そこで、同様にして、第（Ｋ＋１２）行目の連続した６０００画素領域を、ウエハステージＷＳＴにビームを偏向追従させながら露光する。

　実際には、第Ｋ行の６０００画素領域の露光と並行して、第（Ｋ＋１）行～第（Ｋ＋１１）行それぞれの６０００画素は、リボン列Ｂ、Ｃ、……、Ｋ、Ｌによって露光される。

　このようにして、ウエハ上のＸ軸方向の長さ６０μｍの幅の領域については、ウエハステージＷＳＴをＹ軸方向にスキャンさせながらの露光（スキャン露光）が可能であり、ウエハステージＷＳＴを６０μｍＸ軸方向にステッピングして同様のスキャン露光を行えば、そのＸ軸方向に隣接する長さ６０μｍの幅の領域の露光が可能である。したがって、上記のスキャン露光とウエハステージのＸ軸方向のステッピングとを交互に繰り返すことで、ウエハ上の１つのショット領域の露光を、１つの露光ユニット５００により行うことができる。また、実際には、４５の露光ユニット５００を用いて並行してウエハ上の互いに異なるショット領域を露光することができるので、ウエハ全面の露光が可能である。

　なお、露光装置１００は、コンプリメンタリ・リソグラフィに用いられ、ウエハＷ上に形成された例えばＸ軸方向を周期方向とするＬ／Ｓパターンに対するカットパターンの形成に用いられるので、パターンジェネレータ８４で７２０００のリボン８４ｂのうち、任意のリボン８４ｂで反射するビームをオンにしてカットパターンを形成することができる。この場合に、７２０００本のビームが同時にオン状態とされても良いし、されなくても良い。

　本実施形態に係る露光装置１００では、上述した露光シーケンスに基づく、ウエハＷに対する走査露光中に、主制御装置１１０によって位置計測系２８の計測値に基づいて、ステージ駆動系２６が制御されるとともに、各露光ユニット５００の制御部１１を介して光照射装置８０及び電子ビーム光学系７０が制御される。この際、主制御装置１１０の指示に基づき、制御部１１によって、前述したドーズ制御が必要に応じて行われる。

　ところで、上で説明したドーズ制御は、パターンジェネレータ８４若しくは照度分布調整素子（不図示）、又はパターンジェネレータ８４及び照度分布調整素子を制御することで行われるドーズ制御であるから、動的なドーズ制御と言える。

　しかしながら、露光装置１００では、これに限られず、以下のようなドーズ制御をも採用することができる。

　例えば光学系起因のブラー（ぼけ）及び／又はレジストブラーによって、図１４（Ａ）に示されるように、ウエハ上では本来正方形（又は矩形）であるべきカットパターン（レジストパターン）ＣＰが、例えば４隅（コーナー）が丸まってカットパターンＣＰ’のようになる場合がある。本実施形態では、図１４（Ｂ）に示されるように、遮光膜５８に形成されるアパーチャ５８ａの４隅に補助パターン５８ｃを設けた非矩形のアパーチャ５８ａ’を介して光ビームを光電層６０に照射し、光電変換により発生した電子ビームを電子ビーム光学系７０を介してウエハ上に照射することで、非矩形のアパーチャ５８ａ’と形状の異なる形状の電子ビームの照射領域をウエハ上に形成しても良い。この場合、電子ビームの照射領域の形状と、ウエハに形成されるべきカットパターンＣＰの形状は、同じであっても良いし、異なっていても良い。例えば、レジストブラーの影響をほぼ無視できる場合には、電子ビームの照射領域の形状が、所望のカットパターンＣＰの形状（例えば、矩形あるいは正方形）とほぼ同じになるようにアパーチャ５８ａ’の形状を決めれば良い。この場合のアパーチャ５８ａ’の使用をドーズ制御と考えなくても良い。

　ここで、アパーチャ５８ａ’では、矩形のアパーチャ５８ａの４隅の全てに補助パターン５８ｃを設ける必要はなく、アパーチャ５８ａの４隅のうち、少なくとも一部にのみ補助パターン５８ｃを設けても良い。また、遮光膜５８に形成される複数のアパーチャ５８ａ’の一部でのみ矩形のアパーチャ５８ａの４隅の全てに補助パターン５８ｃを設けても良い。また、遮光膜５８に形成される複数のアパーチャの一部をアパーチャ５８ａ’とし、残りのをアパーチャ５８ａとしても良い。すなわち、遮光膜５８に形成される複数のアパーチャ５８ａ’の全ての形状を同一にする必要はない。なお、アパーチャの形状、大きさ等は、シミュレーション結果に基づいて設計することも可能であると思われるが、実際の露光結果に基づいて、例えば電子ビーム光学系７０の特性に基づいて最適化することが望ましい。いずれにしても、ウエハ（ターゲット）上での照射領域の角部の丸まりを抑えるようにアパーチャそれぞれの形状が決定される。なお、前方散乱成分の影響もアパーチャ形状で軽減可能である。

　なお、例えば、光学系起因のブラーをほぼ無視できる場合には、アパーチャ５８ａ’の形状と電子ビームの照射領域の形状が同じであっても良い。

　露光装置１００では、電子ビーム光学系７０を複数、一例として４５持っているが、その４５の電子ビーム光学系７０は同様の仕様を満足するように、同様の製造工程を経て製造されるため、例えば図１５（Ａ）に模式的に示されるように、露光フィールドが歪む固有のディストーション（歪曲収差）が、４５の電子ビーム光学系７０に共通して発生することがある。かかる複数の電子ビーム光学系７０に共通のディストーションは、図１５（Ｂ）に模式的に示されるように、光電層６０上に位置する遮光膜５８上のアパーチャ５８ａの配置を、上記ディストーションを打ち消すような、又は低減するような配置にして補正しても良い。なお、図１５（Ａ）の円は、電子ビーム光学系７０の収差有効領域を示す。

　図１５（Ｂ）には、わかりやすくするため、各アパーチャ５８ａが、矩形ではなく、平行四辺形などとして示されているが、実際には、遮光膜５８上のアパーチャ５８ａは矩形又は正方形で形成される。この例は、電子ビーム光学系７０に固有の樽型ディストーションを、糸巻き型ディストーション形状に沿って複数のアパーチャ５８ａを光電層６０上に配置することで、相殺する、又は低減する場合を示している。なお、電子ビーム光学系７０のディストーションは、樽型ディストーションに限られず、例えば電子ビーム光学系７０のディストーションが糸巻き型ディストーションの場合には、その影響を打ち消す、あるいは低減するように、複数のアパーチャ５８ａを樽型ディストーション形状に配置しても良い。また、各アパーチャ５８ａの配置に合わせて投影光学系８６からの複数の光ビームの位置を調整しても良いし、調整しなくても良い。

　以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１００は、マルチビーム光学システム２００と、制御部１１と、信号処理装置１０８と、を含んで構成される露光ユニット５００を４５備えている（図１２参照）。マルチビーム光学システム２００は、光照射装置８０と、電子ビーム光学系７０とを含む。光照射装置８０は、照明系８２と、反射光学素子９８と、パターンジェネレータ８４と、投影系８６と、を備えている。光照射装置８０では、照明系８２からの照明光を反射光学素子９８の第１反射面９８ａで偏向し、この偏向された照明光の照射によりパターンジェネレータ８４が複数の光ビームを発生させ、パターンジェネレータ８４からの複数の光ビームを反射光学素子９８の第２反射面９８ｂで偏向し、その偏向された複数の光ビームが投影系８６によって真空隔壁８１を介して光電素子５４に照射される。このため、光照射装置８０では、照明系８２が有する成形光学系８２ｂの光軸ＡＸｉと投影系８６の光軸ＡＸｐとを互いに平行に近づけることが可能になる。特に、本実施形態では、光軸ＡＸｉと光軸ＡＸｐとを鉛直方向のほぼ同軸上に配置することができる。さらに、照明系８２と投影系８６とをほぼ一直線上に配置し、かつパターンジェネレータ８４として、反射型の可動反射素子を多数有するＧＬＶが用いられているにもかかわらず、パターンジェネレータ８４の前後の光路を分離できる、すなわち、パターンジェネレータからの光を投影系８６に導くことができる。

　また、光軸ＡＸｉと光軸ＡＸｐとを鉛直方向のほぼ同軸上に配置できるので、ＧＬＶから成るパターンジェネレータ８４の複数の可動反射素子（リボン８４ｂ）の反射面は、オン・オフのいずれの状態においても、光軸ＡＸｉ、光軸ＡＸｐ及び鉛直軸のすべてにほぼ平行である。このため、光軸ＡＸｉと光軸ＡＸｐとが同軸でない場合、互いに非平行な場合など、光軸ＡＸｉ及び光軸ＡＸｐのいずれかと可動反射素子（リボン８４ｂ）の反射面が平行でない場合とは異なり、照明系８２からの照明光を第１反射面９８ａで偏向してパターンジェネレータ８４に照射し、その照射によってパターンジェネレータで発生した光ビームを確実に投影系８６に導くことができる。

　また、本実施形態では、成形光学系８２ｂの光軸ＡＸｉと投影系８６の光軸ＡＸｐとを互いに平行に近づけること、ひいては光軸ＡＸｉと光軸ＡＸｐとを鉛直方向のほぼ同軸上に配置することが可能になる結果、照明系８２、パターンジェネレータ８４、投影系８６、光電素子５４及び電子ビーム光学系７０、を複数並べて１枚のウエハ上に各電子ビーム光学系７０からの電子ビームを照射することが可能になる。

　また、露光装置１００の電子ビーム光学系７０は、複数の光ビームを光電素子５４に照射することによって光電素子５４から放出される電子を複数の電子ビームとしてウエハＷに照射する。したがって、露光装置１００によると、ブランキング・アパーチャが無いため、チャージアップや磁化による複雑なディストーションの発生源が根本的になくなるとともに、ターゲットの露光に寄与しない無駄電子（反射電子）が少なくなるので、長期的な不安定要素を排除することが可能になる。

　また、本実施形態に係る露光装置１００によると、実際のウエハの露光時には、主制御装置１１０は、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の走査（移動）をステージ駆動系２６を介して制御する。これと並行して、主制御装置１１０は、露光ユニット５００のｍ個（例えば４５個）のマルチビーム光学システム２００のそれぞれについて、光電素子５４のｎ個（例えば７２０００個）のアパーチャ５８ａをそれぞれ通過したｎ本のビームの照射状態（オン状態とオフ状態）をアパーチャ５８ａごとにそれぞれ変化させるとともに、パターンジェネレータ８４を用いてビーム毎に光ビームの強度調整を行う。

　また、露光装置１００では、静電マルチポール７０ｃの第１静電レンズ７０ｃ_１により、総電流量の変化によって生じる、クーロン効果に起因するＸ軸方向及びＹ軸方向に関する縮小倍率（の変化）を、高速で、かつ個別に補正する。また、露光装置１００では、第２静電レンズ７０ｃ_２により、各種振動等に起因するビームの照射位置ずれ（光学パターンのうちの明画素、すなわち後述するカットパターンの投影位置ずれ）を一括で補正する。

　これにより、例えばＡｒＦ液浸露光装置を用いたダブルパターニングなどによりウエハ上の例えば４５個のショット領域のそれぞれに予め形成されたＸ軸方向を周期方向とする微細なラインアンドスペースパターンの所望のライン上の所望の位置にカットパターンを形成することが可能になり、高精度かつ高スループットな露光が可能になる。

　したがって、本実施形態に係る露光装置１００を用いて、前述したコンプリメンタリ・リソグラフィを行い、Ｌ／Ｓパターンの切断を行う場合に、各マルチビーム光学システム２００で、複数のアパーチャ５８ａのうち、いずれのアパーチャ５８ａを通過するビームがオン状態となる場合であっても、換言すればオン状態となるビームの組み合わせの如何を問わず、ウエハ上の例えば４５個のショット領域のそれぞれに予め形成されたＸ軸方向を周期方向とする微細なラインアンドスペースパターンのうちの所望のライン上の所望のＸ位置にカットパターンを形成することが可能になる。

　なお、上記実施形態に係る露光装置１００において、図１０に示されるリボン列８５を１２列有するパターンジェネレータ８４に代えて、図１６に示される、リボン列８５を１３列有するパターンジェネレータ１８４を用いても良い。パターンジェネレータ１８４では、図１６中の最上部に位置するリボン列（図１６では識別のため８５ａと表記されている）は、通常用いられる１２列のリボン列（メインのリボン列）８５のいずれかに不良が生じた際に、その不良が生じたリボン列８５に代えて用いられるバックアップ用のリボン列である。バックアップ用のリボン列８５ａを複数設けても良い。

　なお、これまでの説明では、パターンジェネレータの各リボン８４ｂと、光電素子５４のアパーチャ５８ａとは１：１で対応する、すなわち各リボン８４ｂとウエハ上に照射される電子ビームとは１：１で対応するものとした。しかし、これに限らず、メインのリボン列８５のうちの１つのリボン列、例えばバックアップ用のリボン列８５ａに隣接するリボン列に含まれる１つのリボン８４ｂからの光ビームを光電素子５４に照射することによって生成された電子ビームを、ターゲットであるウエハ上のあるターゲット領域（第１ターゲット領域と称する）に照射し、例えばリボン列８５ａに含まれる１つのリボン８４ｂ又はメインのリボン列８５のうちの他のリボン列に含まれる１つのリボン８４ｂからの光ビームを光電素子５４に照射することによって生成された電子ビームを、ウエハ上の第１ターゲット領域に照射可能に構成しても良い。すなわち、異なるリボン列にそれぞれ含まれる２つのリボン８４ｂからの光ビームの照射に起因して光電素子５４で生成された電子ビームをウエハ上の同一のターゲット領域に重畳して照射可能としても良い。これによって、例えばそのターゲット領域のドーズ量が所望状態になるようにしても良い。

　この他、図１０に示されるパターンジェネレータ８４に代えて、図１７（Ａ）に示されるように、メインのリボン列８５に対して、リボン８４ｂの幅（リボン８４ｂの配列ピッッチ）の１倍未満の距離だけずらして配置した補正用のリボン列８５ｂを追加したパターンジェネレータを用いても良い。図１７（Ａ）に示される補正用のリボン列８５ｂは、図１７（Ａ）の円Ｂ内の近傍を拡大して示す図１７（Ｂ）に示されるように、リボン８４ｂの幅の半分（リボン８４ｂの配列ピッチの半分（１μｍ））だけずらして配置されている。この補正用のリボン列８５ｂを用いて、ＰＥＣ（Proximity Effect Correction）等の微妙なＤｏｓｅ調整を実施しても良い。ＧＬＶ自体で中間調を作ることも可能であるが、さらに画素ずらしで補正したい場合に有効である。パターンジェネレータは、メインのリボン列８５に加えて、バックアップ用のリボン列８５ａと補正用のリボン列８５ｂとを、持っていても良い。

　なお、上記実施形態では、パターンジェネレータ８４を、ＧＬＶで構成する場合について例示したが、これに限らず、パターンジェネレータ８４を、反射型の液晶表示素子あるいはデジタル・マイクロミラー・デバイス（Digital Micromirror Device）、ＰＬＶ（Planer Light Valve）などの複数の可動反射素子を有する反射型の空間光変調器を用いて構成しても良い。あるいは、光照射装置８０内部の光学系の構成によっては、各種の透過型の空間光変調器によってパターンジェネレータを構成しても良い。パターンジェネレータ８４は、個別に制御可能な複数の光ビームを提供可能なパターンジェネレータであれば、空間光変調器に限らず、ビームのオン・オフは勿論、強度の調整、サイズの変更が可能なパターンジェネレータを用いることができる。また、パターンジェネレータ８４は、ビームの制御（オン・オフ、強度の調整、サイズの変更など）が、必ずしも個々の光ビームについて可能である必要はなく、一部のビームについてのみ可能、あるいは複数のビーム毎に可能であっても良い。

　また、上記実施形態では、アパーチャ５８ａを介して光電層６０に光を照射しているが、アパーチャを用いなくても良い。例えば図１８（Ａ）に示されるように、アパーチャが無くても、所望の断面形状（大きさ含む）の光ビームを光電素子５４に照射することができるならば、アパーチャを配置しなくても良い。

　上記実施形態では、図１８（Ｂ）に示されるように、複数のアパーチャを介して光電素子（光電層）に光を照射している。このようにアパーチャを用いることで、パターンジェネレータと光電素子との間の投影光学系の収差などの影響をうけずに、所望の断面形状を有する光ビームを光電層に入射させることできる。なお、アパーチャと光電層とは、前述した実施形態のように一体的に形成されていても良いし、所定のクリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向配置されていても良い。

　なお、第１偏向部及び第２偏向部を含む偏向部の構成は、上述の実施形態に限られるものではない。例えば、次に説明する第１ないし第３の変形例に係る光照射装置のように種々の偏向部の構成を採用しても良い。

　なお、上記実施形態では、照明系８２、投影系８６、光電素子５４及び電子ビーム光学系７０が、いずれもマトリックス状に配置されるものとしたが、照明系８２、投影系８６、光電素子５４及び電子ビーム光学系７０の配置はこれに限られるものではない。例えば、照明系８２、投影系８６、光電素子５４及び電子ビーム光学系７０などは、例えば露光時にウエハが移動されるＹ軸方向にＸＹ平面内で交差する方向、例えばＸ軸方向に沿って配置されても良い。

《第１の変形例》
　図１９には、第１の変形例にかかる光照射装置１８０の偏向部１９８が、照明系８２の最終レンズ９６、投影系８６の第１レンズ９４及びパターンジェネレータ８４とともに示されている。本変形例に係る光照射装置１８０は、前述した反射光学素子９８の代わりに、偏向部１９８を有している点が、前述した光照射装置８０と相違する。本変形例に係る光照射装置１８０の偏向部１９８は、最終レンズ９６（照明系８２）からの光ビームをパターンジェネレータ８４に向けて偏向する第１反射面１９８ａと、パターンジェネレータ８４からの複数の光ビームを第１レンズ９４（投影系８６）に向けて偏向する第２反射面１９８ｂとを有するプリズムなどの反射光学素子を含む。偏向部１９８は、側面視五角形状でＸ軸方向に所定の長さを有する上記実施形態の反射光学素子９８において、第１反射面と第２反射面とで構成される頂部が、ＸＺ平面に平行に切り落とされた形状（側面視六角形状）を有している。偏向部１９８では、第１反射面１９８ａと第２反射面１９８ｂとは互いに交わらないが、第１反射面１９８ａの延長面１９８ａ’と第２反射面１９８ｂの延長面１９８ｂ’とは、互いに交わり、その交線は、Ｘ軸に平行な線となる。偏向部１９８も、第１反射面１９８ａは、ＸＺ平面に対して角度（＋φ_１）を成し、第２反射面１９８ｂは、ＸＺ平面に対して角度（－φ_２）を成す。第１反射面１９８ａは、照明系８２からの光を、パターンジェネレータ８４に向けて所定角度２φ_１偏向する第１偏向部の少なくとも一部を構成し、第２反射面１９８ｂは、パターンジェネレータ８４からの光を投影系８６に向けて所定角度２φ_２偏向する第２偏向部の少なくとも一部を構成する。第１反射面１９８ａと第２反射面１９８ｂとが、ＸＹ平面に関して対称である場合、φ_１＝φ_２となり、照明系８２からＺ軸に平行な光軸ＡＸｉに沿って入射した光ビームは第１反射面１９８ａでパターンジェネレータ８４に向けて偏向（反射）され、その光ビームのパターンジェネレータ８４からの正反射光は、第２反射面１９８ｂで反射（偏向）され、Ｚ軸に平行な光軸ＡＸｏに沿って投影系８６に入射することとなる。
　なお、偏光部１９８を可動にしても良い。また第１反射面１９８ａと第２反射面１９８ｂとを別々の、ミラーなどの反射光学素子で構成しても良い。この場合も、第１反射面１９８ａと第２反射面１９８ｂを、別々に動かせるようにしても良い。

《第２の変形例》
　図２０には、第２の変形例に係る光照射装置２８０を構成する偏向部２９８が、最終レンズ９６、第１レンズ９４及びパターンジェネレータ８４とともに示されている。本第２の変形例に係る光照射装置２８０は、前述した反射光学素子９８に代えて、偏向部２９８が設けられている点が、前述した実施形態に係る光照射装置８０と相違する。

　偏向部２９８は、最終レンズ９６の下方（光射出側）に配置されたキューブタイプの偏光ビームスプリッタ１９０と、偏光ビームスプリッタ１９０の＋Ｙ側、－Ｙ側の面にそれぞれ固定された１／４波長板（λ／４板）１９１、１９２と、λ／４板１９２に対向してその平面状の反射面が配置された反射ミラー１９４と、を含む。偏光ビームスプリッタ１９０は、２つの直角プリズムを張り合わせたタイプで、片方のプリズムに誘電体多層膜コートが施され、スプリット面（偏光分離面）１９０ａが形成されている。本変形例に係る光照射装置２８０では、偏光ビームスプリッタ１９０は、スプリット面１９０ａがＸＹ平面及びＸＺ平面に対してそれぞれ４５度、－４５度を成す状態でパターンジェネレータ８４の－Ｙ側に所定の間隔を隔てて対向配置されている。本変形例に係る光照射装置２８０のその他の部分の構成は、前述の光照射装置８０と同様になっている。なお、反射ミラー１９４の反射面は平面状には限定されず、曲面であっても良い。

　本変形例に係る光照射装置２８０によると、照明系８２（最終レンズ９６）からの１又は２以上の、スプリット面１９０ａに対してｓ偏向の光ビームが偏光ビームスプリッタ１９０に入射する。その光ビームは、スプリット面１９０ａで反射され、λ／４板１９２を介して反射ミラー１９４に照射される。反射ミラー１９４の反射面で反射された光ビームは、λ／４板１９２を再度通過し、入射時と９０度偏光方向が異なる直線偏光（スプリット面１９０ａに対してｐ偏光）となってスプリット面１９０ａ、λ／４板１９１を透過した後、パターンジェネレータ８４に照射される。ここで、スプリット面１９０ａに入射した複数の光ビームは、結果的にパターンジェネレータ８４に向けて偏向された後。パターンジェネレータ８４に入射する。

　パターンジェネレータ８４に光ビームが照射されると、パターンジェネレータ８４の少なくとも一部のリボン８４ｂによって光ビームが反射され、パターンジェネレータ８４によって１又は複数本の断面矩形（又は正方形）のビームが発生される。そして、このパターンジェネレータ８４で発生されたビームは、λ／４板１９１を再度透過することで、スプリット面１９０ａに対してｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ１９０のスプリット面１９０ａで反射されてその進行方向が偏向されて、投影系８６（第１レンズ９４）に入射する。

　本第２の変形例に係る光照射装置２８０では、照明系８２からの光が入射する偏光ビームスプリッタ１９０のスプリット面１９０ａと、該スプリット面１９０ａで反射した光の光路上に配置されたλ／４板１９２及び反射ミラー１９４とが、照明系８２からの光を、パターンジェネレータ８４に向けて偏向する第１偏向部の少なくとも一部を構成し、パターンジェネレータ８４からの複数の光ビームの光路上に配置されたλ／４板１９１と、該λ／４板１９１を介した複数の光ビームを反射する偏光ビームスプリッタ１９０のスプリット面１９０ａとが、パターンジェネレータ８４からの複数の光ビームを、投影系８６に向けて偏向する第２偏向部の少なくとも一部を構成する。

　本変形例に係る光照射装置２８０では、照明系８２が有する成形光学系８２ｂの光軸ＡＸｉと投影系の光軸ＡＸｐとは、実質的に鉛直方向に平行で、ほぼ同軸であり、パターンジェネレータ８４の複数の可動反射素子（リボン８４ｂ）の反射面は、オン・オフのいずれの状態においても、光軸ＡＸｉ、光軸ＡＸｐ及び鉛直軸のすべてにほぼ平行である。このため、光照射装置２８０では、照明系８２と投影系８６とをほぼ一直線上に配置し、かつパターンジェネレータ８４として、反射型の可動反射素子を多数有するＧＬＶが用いられているにもかかわらず、パターンジェネレータ８４の前後の光路を分離できる、すなわち、パターンジェネレータからの光を投影系８６に導くことができるとともに、光軸ＡＸｉと光軸ＡＸｐとが同軸でない場合、互いに非平行な場合など、光軸ＡＸｉ及び光軸ＡＸｐのいずれかと可動反射素子（リボン８４ｂ）の反射面が平行でない場合とは異なり、照明系８２からの照明光を第１偏向部で偏向してパターンジェネレータ８４に照射し、その照射によってパターンジェネレータで発生した光ビームを第２偏向部で偏向して確実に投影系８６に導くことができる。また、本変形例では、パターンジェネレータ８４に対して光ビームを垂直入射させることができる。

《第３の変形例》
　図２１には、第３の変形例に係る光照射装置３８０を構成する偏向部３９８が、最終レンズ９６、第１レンズ９４及びパターンジェネレータ８４とともに示されている。本第３の変形例に係る光照射装置３８０は、前述した反射光学素子９８に代えて、偏向部３９８が設けられている点が、前述した光照射装置８０と相違する。

　偏向部３９８は、図２０と図２１とを比較すると明らかなように、偏光ビームスプリッタ１９０、λ／４板１９１及びλ／４板１９２を含む光学ブロックが、前述の偏向部２９８とは左右反転している点が相違するが、この光学ブロックと反射ミラー１９４とを含んで同様に構成されている。本第３の変形例では、第２の変形例とは、スプリット面１９０ａの向きが左右反転している。

　偏向部３９８では、照明系８２（最終レンズ９６）からの１又は２以上の、スプリット面１９０ａに対してｓ偏光の光ビームが偏光ビームスプリッタ１９０に入射すると、その光ビームは、スプリット面１９０ａで反射され、λ／４板１９２を透過した後、パターンジェネレータ８４に照射される。この場合、照明系８２からの光ビームは、スプリット面１９０ａで偏向されてパターンジェネレータ８４に照射される。

　パターンジェネレータ８４に光ビームが照射されると、パターンジェネレータ８４の少なくとも一部のリボン８４ｂによって光ビームが反射され、パターンジェネレータ８４によって１又は複数本の断面矩形（又は正方形）のビームが発生される。そして、このパターンジェネレータ８４で発生されたビームは、λ／４板１９２を再度透過することで、スプリット面１９０ａに対してｐ偏光となって偏光ビームスプリッタ１９０のスプリット面１９０ａを透過し、λ／４板１９１を透過した後、反射ミラー１９４で反射され、λ／４板１９１を再度透過してＳ偏光の光ビームとなって偏光ビームスプリッタ１９０のスプリット面１９０ａに照射される。そして、スプリット面１９０ａに照射された光ビームは、スプリット面１９０ａで反射されてその進行方向が偏向されて、投影系８６（第１レンズ９４）に入射する。

　偏向部３９８では、照明系８２からの光ビームが入射する偏光ビームスプリッタ１９０のスプリット面１９０ａと、該スプリット面１９０ａで反射した光の光路上に配置されたλ／４板１９２とが、照明系８２からの光ビームをパターンジェネレータ８４に向けて偏向する第１偏向部の少なくとも一部を構成し、パターンジェネレータ８４からの複数の光ビームの光路上に配置されたλ／４板１９１と、λ／４板１９１を介した複数の光ビームを反射する反射ミラー１９４と、反射ミラー１９４で反射された複数の光ビームを反射する偏光ビームスプリッタ１９０のスプリット面１９０ａとが、パターンジェネレータ８４からの複数の光ビームを、投影系８６に向けてそれぞれ偏向する第２偏向部の少なくとも一部を構成する。
　本変形例でも、パターンジェネレータ８４に対して光ビームを垂直入射させることができる。

　上記実施形態及び第１から第３の変形例（以下、上記実施形態等と総称する）では、真空隔壁８１とは別に光電素子５４が設けられているため、以下のような追加の機能を持っても良い。

　電子ビーム光学系の数を増やすため、鏡筒の径を小さくしていくと、電子ビーム光学系の像面湾曲成分が顕著になる。例えば図２２に模式的に示されるような像面湾曲を電子ビーム光学系がその収差として持つ場合、図２２に模式的に示されるように、光電層６０（正しくは、光電素子５４の全体）を、像面の湾曲成分と逆位相の湾曲が光電層６０に生じるように撓ませる、すなわち光電層６０の電子放出面を湾曲させる（非平面にする）。これにより、電子ビーム光学系７０の像面湾曲の少なくとも一部を補償し、像面湾曲に起因する電子ビーム像の位置ずれ、ぼけ（デフォーカス）等を抑制する。なお、光電層６０の電子放出面の湾曲量を、可変にしても良い。例えば、電子ビーム光学系７０の光学特性（収差、例えば像面湾曲）の変化に応じて、電子放出面の湾曲量を変えても良い。したがって、対応する電子ビーム光学系の光学特性にそれぞれ応じて、複数の光電素子５４相互間で電子放出面の湾曲量を異ならせても良い。また、図２２では、光電層６０に＋Ｚ方向に（投影光学系に向かって）凸の湾曲を生じさせる場合の例が示されているが、これは－Ｚ方向に凸の像面湾曲を電子ビーム光学系がその収差として持つ場合を仮定したため、この像面湾曲の影響を相殺する、又は低減する湾曲を光電層６０に与えるためである。したがって、＋Ｚ方向に凸の像面湾曲を電子ビーム光学系がその収差として持つ場合、光電層６０に－Ｚ方向に凸の湾曲を生じさせる必要がある。

　なお、露光装置１００では、Ｘ軸方向に長い矩形の露光フィールドＲＦが採用されているので、図２２中に短い両矢印で示されるように、１方向の曲げ（一軸回りの曲げ、すなわちＸ軸方向に関して湾曲する、ＸＺ断面内での曲げ）でも効果が高い。なお、光電素子５４（光電層６０）を１方向の曲げに限らず、４隅を下方に撓ませるなど３次元的に変形させても勿論良い。光電素子５４の変形のさせ方を変えることで、球面収差に起因する光学パターン像の位置ずれ、変形等を効果的に抑制することができる。光電層６０の電子放出面を湾曲させると、その電子放出面の一部（例えば中央部）と、他部（例えば周辺部）とで、電子ビーム光学系７０の光軸ＡＸｅの方向に関して位置が互いに異なることになる。

　なお、光電層６０の厚みに分布を持たせて、電子放出面の一部（例えば中央部）と、他部（例えば周辺部）の光軸ＡＸｅの方向の位置が異なるようにしても良い。光電層６０を形成する面（例えば、図３の基材５６の下面）を湾曲させたり、その面（例えば、図３の基材５６の下面）に段差を設けも良い。また、後述するように、光電素子が真空隔壁を兼ねる場合にも、光電層６０の電子放出面を湾曲（非平面）にしても良い。

　また、光電素子５４のようなアパーチャが光電層と一体的に設けられたいわばアパーチャ一体型の光電素子を用いる場合、そのアパーチャ一体型光電素子を、ＸＹ平面内で移動可能なアクチュエータを設けることとしても良い。この場合には、例えば、アパーチャ一体型光電素子として、図２３に示されるように、ピッチａのアパーチャ５８ａの列と、ピッチｂのアパーチャ５８ｂの列とが１列置きに形成されたマルチピッチ型のアパーチャ一体型光電素子５４ａを用いても良い。ただし、この場合には、前述した光学特性調整装置を用いて、Ｘ軸方向の投影倍率（倍率）を変更するズーム機能を併用する。かかる場合には、図２４（Ａ）に示されるように、アパーチャ一体型光電素子５４ａのアパーチャ５８ａの列に光ビームを照射する状態から、光学特性調整装置を用いて、投影光学系８６のＸ軸方向の倍率を拡大し、図２４（Ｂ）中の両矢印で示されるように、複数の光ビームを全体的にＸ軸方向に拡大するとともに、図２４（Ｃ）中の白抜き矢印で示されるように＋Ｙ方向に、アパーチャ一体型光電素子５４ａを駆動することで、光ビームをアパーチャ５８ｂの列に照射することが可能になる。これにより、ピッチが異なるラインパターンの切断用のカットパターン形成が可能になる。ただし、光ビームのサイズ、形状によっては、必ずしも投影光学系８６のズーム機能を用いなくても、アパーチャ一体型光電素子５４ａを駆動するのみでも、ビームをピッチがａのアパーチャ５８ａの列とピッチがｂのアパーチャ５８ｂの列とに切り換えて照射することが可能になる。要は、切り換えの前後のいずれの状態においても、複数の光ビーム（レーザビーム）のそれぞれが対応するアパーチャ５８ａ又は５８ｂを含む光電素子５４ａ上の領域に照射されれば良い。すなわち、光電素子５４ａ上の複数のアパーチャ５８ａ又は５８ｂそれぞれのサイズが、対応するビームの光断面のサイズより小さければ良い。

　なお、光電素子５４ａにピッチが互いに異なる３種類以上のアパーチャの列を光電変換素子の遮光膜５８上に形成し、上述と同様の手順で露光を行うことで、３つ以上のピッチのカットパターンの形成に対応可能にしても良い。

　上述したように、投影光学系８６の倍率を変更すると、ビーム（レーザビーム）の被照射面内の単位面積当たりのビームの強度が変わるので、予めシミュレーションなどで、倍率の変化とビームの強度の変化との関係を求めておき、その関係に基づいて、ビームの強度を変更（調整）することとしても良い。あるいは、倍率を変更したときの一部のビームの強度をセンサで検出し、その検出された強度の情報に基づいてビームの強度を変更（調整）することとしても良い。後者の場合、例えば図８に示されるように、光電素子５４の基材の上面の一端部にセンサ１３５を設け、上述したアクチュエータによって光電素子５４を移動することでセンサ１３５をＸＹ平面内の所望の位置に移動可能に構成しても良い。なお、光電素子５４は、ＸＹ平面内での移動のみでなく、光軸ＡＸｅに平行なＺ軸方向に移動可能、ＸＹ平面に対して傾斜可能、光軸ＡＸｅに平行なＺ軸回りに回転可能に構成しても良い。

　また、上記実施形態等に係る露光装置において、パターンジェネレータ８４と光電素子５４との間、例えば第２偏向部から真空隔壁８１に到る、パターンジェネレータ８４で発生した複数の光ビームの光路上に、集光部材、例えばマイクロレンズアレイなどを配置し、この集光部材でパターンジェネレータ８４で発生した複数の光ビームの一部の複数の光ビームを集光し、その集光した光ビームを光電素子５４の一部の領域、例えば１つのアパーチャ５８ａに照射することとしても良い。すなわち、第２反射面９８ｂ（第２偏向部）からのビームの数と、光電素子に照射されるビームの数とが異なっていても良い。

　ところで、これまでは、特に説明しなかったが、光電層６０は、ある程度の面積を有するため、その面内の光電変換効率が均一である保証はなく、光電層６０は光電変換効率の面内分布を有すると考えるのが実際的である。したがって、光電層６０の光電変換効率の面内分布に応じて、光電素子に照射される光ビームの強度の調整を行なっても良い。すなわち、光電層６０が第１の光電変換効率の第１部分と第２の光電変換効率の第２部分とを有するとすると、第１の光電変換効率及び第２の光電変換効率にそれぞれ基づいて、第１部分に照射されるビームの強度及び第２部分に照射されるビームの強度を調整することとしても良い。あるいは、第１の光電変換効率と第２の光電変換効率との違いを補償するように第１部分に照射される光ビームの強度と第２部分に照射される光ビームの強度を調整しても良い。また、複数の光電素子５４のそれぞれが異なる光電変換効率を有する場合もある。この場合も、各光電素子に照射される少なくとも１つの光ビームの強度を調整して、それぞれの光電素子から生成される電子ビームの強度を所望の状態で設定することができる。

　なお、上記実施形態等では、第１プレート３６の貫通孔３６ａに配置されたホルダ５２が、真空隔壁８１を保持し、その内部に光電素子５４が配置されているが、図２７に示すように、ホルダ５２を使わなくても良い。図２７の変形例においては、真空隔壁１８１が第１プレート３６の貫通孔３６ａに配置され、その下方に光電素子５４と引き出し電極１１２が配置されている。このように、真空隔壁と光電素子は、種々の構成および配置が可能である。
　また、上記実施形態等では、真空隔壁８１の下方に光電素子５４が設けられ、光電素子５４が基材５６とアパーチャ５８ａが形成された遮光膜５８と光電層６０とを有している場合について説明したが、光電素子の基材である光透過部材が真空隔壁を兼ねていても良い。真空隔壁と、遮光膜（アパーチャ膜）と、光電層とは、種々の配置が可能である。

　また、上記実施形態に係る露光装置１００において、アパーチャ一体型光電素子５４に代えて、アパーチャ板（アパーチャ部材）が光電素子と別体であるいわばアパーチャ別体型光電素子を用いても良い。図２５（Ａ）に示されるアパーチャ別体型光電素子１３８は、基材１３４の下面（光射出面）に光電層６０が形成されて成る光電素子１４０と、光電素子１４０の基材１３４の上方（光入射面側）に例えば１μ以下の所定のクリアランス（間隙、ギャップ）隔てて配置された多数のアパーチャ５８ａが形成された遮光部材から成るアパーチャ板（アパーチャ部材と呼ぶこともできる）１４２とを含む。

　アパーチャ別体型光電素子の場合、光電層６０に照射されるビームの形状は、アパーチャ一体型光電素子に比べると幾分劣化する（シャープさに欠ける）がアパーチャ板を光電素子に対して移動させることができる。したがって、アパーチャ別体型光電素子を用いる場合、アパーチャ板１４２をＸＹ平面内で移動可能な駆動機構を設けても良い。かかる場合には、前述したアパーチャ一体型光電素子５４ａと同様のマルチピッチ型のアパーチャを、アパーチャ板１４２に形成し、投影光学系８６の倍率の拡大機能と、光電素子１４０とアパーチャ板１４２とを、両者の位置関係を維持した状態で駆動する機能とを用いることで、前述と同様の手順で、ピッチが異なるラインパターンの切断用のカットパターンの形成が可能になる。これに加えて、光電素子１４０をＸＹ平面内で移動可能な駆動機構を設けても良い。この場合には。アパーチャ板１４２を移動する代わりに、光電素子１４０とアパーチャ板１４２とを、両者の位置関係を維持した状態で移動することとしても良い。また、この場合には、例えば、光電素子１４０及びアパーチャ板１４２の一方のみを移動することで、アパーチャ板１４２と光電素子１４０とのＸＹ平面内の相対位置をずらすことで、光電層６０の長寿命化を図ることができる。なお、アパーチャ板１４２等は、ＸＹ平面内で自在に移動可能に構成しても良い。また、アパーチャ板１４２に対して投影系８６をＸＹ平面内で移動可能に構成しても良い。また、アパーチャ板１４２は、ＸＹ平面内での移動のみでなく、光軸ＡＸｅに平行なＺ軸方向に移動可能、ＸＹ平面に対して傾斜可能、光軸ＡＸｅに平行なＺ軸回りに回転可能に構成しても良く、光電素子１４０とアパーチャ板１４２とのギャップを調整可能としても良い。

　なお、アパーチャ別体型光電素子を用いる場合、光電素子１４０を移動する駆動機構だけを設けるようにしても良い。この場合も、光電素子１４０をＸＹ平面内で移動することによって、光電層６０の長寿命化を図ることができる。

　なお、上述したアパーチャ板のアパーチャと、光電素子のアパーチャとを併用しても良い。すなわち、前述したアパーチャ一体型光電素子の光ビームの入射側に、アパーチャ板を配置し、アパーチャ板のアパーチャを介したビームをアパーチャ一体型光電素子のアパーチャを介して光電層に入射させても良い。

　なお、ピッチが異なるラインパターンの切断用のカットパターンの形成に際して、上述のアパーチャ別体型光電素子を用いる場合、アパーチャ板を交換しても良い。

　また、上述のアパーチャ別体型光電素子を用いる場合、アパーチャ板の代わりに、透過型液晶素子などの空間光変調器を使って複数のアパーチャを形成しても良い。

　なお、アパーチャ一体型光電素子としては、図２６（Ａ）に示されるタイプに限らず、例えば図２６（Ｂ）に示されるように、図２６（Ａ）の光電素子５４において、アパーチャ５８ａ内の空間が光透過膜１４４で埋められたタイプの光電素子５４ｂを用いることもできる。光電素子５４ｂにおいて、光透過膜１４４の代わりに、基材５６の一部がアパーチャ５８ａ内の空間を埋めるようにすることもできる。

　この他、図２６（Ｃ）に示されるように、基材５６の上面（光入射面）にクロムの蒸着によりアパーチャ５８ａを有する遮光膜５８を形成し、基材５６の下面（光射出面）に光電層６０を形成したタイプの光電素子５４ｃ、あるいは図２６（Ｄ）に示されるように、図２６（Ｃ）の光電素子５４ｂにおいて、アパーチャ５８ａ内の空間が光透過膜１４４で埋められたタイプの光電素子５４ｄを用いることもできる。

　この他、図２６（Ｅ）に示されるように、基材５６の下面に光電層６０を形成し、光電層６０の下面にアパーチャ５８ａを有するクロム膜５８を形成したタイプの光電素子５４ｅが存在する。なお、図２６（Ｅ）のクロム膜５８は、光ではなく、電子を遮蔽する役目を有している。

　これまでに説明したアパーチャ一体型光電素子５４、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅのいずれにおいても、基材５６を光透過部材（石英ガラスなど）のみでなく、光透過部材と光透過膜（単層、又は多層）の積層体によって構成しても良い。

　なお、アパーチャ別体型光電素子を、例えば図２５（Ａ）に示される光電素子１４０とともに構成するために光電素子１４０とともに用いることができる、アパーチャ板（アパーチャ部材）は、アパーチャ板１４２のようにアパーチャを有する遮光部材のみから成るタイプに限らず、基材と遮光膜とが一体のアパーチャ板を用いることもできる。このタイプのアパーチャ板としては、例えば図２５（Ｂ）に示されるように、例えば光透過部材である基材１４５の下面（光射出面）にクロムの蒸着によりアパーチャ５８ａを有する遮光膜５８が形成されたアパーチャ板１４２ａ、図２５（Ｃ）に示されるように、光透過部材１４６と光透過膜１４８とから成る基材１５０と、この基材１５０の下面（光射出面）にクロムの蒸着によりアパーチャ５８ａを有する遮光膜５８が形成されたアパーチャ板１４２ｂ、図２５（Ｄ）に示されるように、アパーチャ板１４２ａにおいて、アパーチャ５８ａ内の空間が光透過膜１４８で埋められたアパーチャ板１４２ｃ、図２５（Ｅ）に示されるように、アパーチャ板１４２ａにおいて、アパーチャ５８ａ内の空間が、基材１４５の一部によって埋められているアパーチャ板１４２ｄを用いることができる。なお、アパーチャ板１４２、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ，１４２ｄは、いずれも上下反転して用いることもできる。
　なお、基材１３４，１４５，１４６も、石英ガラスなど、光学ユニット１８Ｂで用いられる光の波長に対して透過性を有する材料で形成することができる。

　また、これまで説明した光電素子５４、５４ａ～５４ｅ及びアパーチャ板１４２、１４２ａ～１４２ｄの複数のアパーチャ５８ａは、全てが同一サイズ、同一形状であっても良いが、複数のアパーチャ５８ａの全てのサイズが同一でなくても良いし、形状も全てのアパーチャ５８ａで同一でなくても良い。要は、アパーチャ５８ａは、対応するビームがその全域に照射されるように、その対応するビームのサイズより小さければ良い。

　なお、上記実施形態に係る露光装置では、アパーチャ別体型の光電素子１３８を用いる場合、アパーチャ板１４２に例えばＸＹ平面内の所定方向の引張力を加えて、アパーチャ板１４２をＸＹ平面内で伸縮変形させることで、電子ビーム光学系７０の倍率、及び低次のディストーションを動的に補正することとしても良い。

　なお、上記実施形態では、パターンジェネレータとして、ＧＬＶに代えて、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ（商品名））などの複数のミラー素子（可動反射素子）を有するミラーアレイ素子を用いることができる。この場合、そのミラー素子の反射面を、光軸ＡＸｉ、光軸ＡＸｐ及び鉛直軸のすべてにほぼ平行にできるとは限らないが、その場合でも、ミラー素子の配置面を、光軸ＡＸｉ及び鉛直軸に対して鋭角、特に４５度未満の角度（ほぼ０度を含む）を成すようにすることが好ましい。ここで、ミラー素子（可動反射素子）の配置面とは、イニシャル状態での複数のミラー素子の反射面を含む面を意味する。この配置面は、複数の可動反射素子の反射面が位置すべき仮想的な面、複数の可動反射素子の反射面が配置される面、及び複数の可動反射素子の反射面によって構成される面（反射面）のいずれであっても良い。また、イニシャル状態とは、ミラー素子を駆動する駆動部に対して通電がなされていない状態、例えば駆動部が圧電素子などのアクチュエータで構成される場合、そのアクチュエータに電圧が印加されていない状態であっても良い。

　上述のように、ミラー素子の配置面を設定すると、照明系８２から射出され、光軸ＡＸｉ又は鉛直軸に沿って進行する照明光を、前述の反射光学素子９８の第１反射面９８ａでパターンジェネレータに向けて偏向し、その照明光の照射によりパターンジェネレータで発生した光ビームを第２反射面９８ｂにほぼ確実に照射することが可能になる。また、ミラー素子の配置面を、光軸ＡＸｐに対して鋭角、特に４５度未満の角度（ほぼ０度を含む）を成すようにすることが好ましい。このようにすれば、パターンジェネレータで発生した複数のビームを、第１反射面９８ａに対して鈍角を成す第２反射面９８ｂで光軸ＡＸｐ又は鉛直軸に平行な方向に偏向して投影系８６に確実に導くことが可能になる。

　また、上記実施形態では、露光装置１００が備える光学系が、複数のマルチビーム光学システム２００を備えるマルチカラムタイプである場合について説明したが、これに限らず、光学系は、シングルカラムタイプのマルチビーム光学系であっても良い。かかるシングルカラムタイプのマルチビーム光学系であっても、上で説明したドーズ制御、倍率制御、パターンの結像位置ずれの補正、ディストーション等の各種の収差の補正などは、光電素子又はアパーチャ板を用いた各種要素の補正、光電層の長寿命化などは適用可能である。シングルビームをターゲットに照射するシングルカラムタイプの装置に適用可能である。
　また、所望の断面形状（大きさ含む）を有する光ビームを光電素子に照射することができるならば、投影系８６を使わなくても良い。この場合も、アパーチャを使って良いし、使わなくても良い。

　また、上記実施形態では、ウエハＷが単独でウエハステージＷＳＴ上に搬送され、そのウエハステージＷＳＴを走査方向に移動しつつ、マルチビーム光学システム２００からウエハＷにビームを照射して露光を行う露光装置１００について説明したが、これに限らず、ウエハＷがシャトルと呼ばれるウエハと一体で搬送可能なテーブル（ホルダ）と一体でステージ上で交換されるタイプの露光装置にも、上記各実施形態（ウエハステージＷＳＴを除く）は適用が可能である。

　また、上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴが、Ｘステージに対して６自由度方向に移動可能な場合について説明したが、これに限らず、ウエハステージＷＳＴはＸＹ平面内でのみ移動可能であっても良い。この場合、ウエハステージＷＳＴの位置情報を計測する位置計測系２８も、ＸＹ平面内の３自由度方向に関する位置情報を計測可能であっても良い。

　上記実施形態では、光学システム１８が、クリーンルームの天井面から吊り下げ支持機構によって吊り下げ支持される場合について説明したが、これに限らず、床面Ｆ上に設置（載置）されたステージチャンバ１０の上壁１０ｂ又は不図示の支持部材を介して床面Ｆの上方に支持されても良い。

　また、コンプリメンタリ・リソグラフィを構成する露光技術は、ＡｒＦ光源を用いた液浸露光技術と、荷電粒子ビーム露光技術との組み合わせに限られず、例えば、ラインアンドスペースパターンをＡｒＦ光源やＫｒＦ等のその他の光源を用いたドライ露光技術で形成しても良い。

　なお、上記各実施形態では、ターゲットが半導体素子製造用のウエハである場合について説明したが、上記各実施形態に係る露光装置１００は、ガラス基板上に微細なパターンを形成してマスクを製造する際にも好適に適用できる。

　半導体素子などの電子デバイス（マイクロデバイス）は、図２８に示されるように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成するウエハ処理ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。ウエハ処理ステップは、リソグラフィステップ（ウエハ上にレジスト（感応材）を塗布する工程、前述した実施形態に係る電子ビーム露光装置及びその露光方法によりウエハに対する露光（設計されたパターンデータに従ったパターンの描画）を行う工程、露光されたウエハを現像する工程を含む）、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップなどを含む。ウエハ処理ステップは、リソグラフィステップに先立って、前工程の処理（酸化ステップ、ＣＶＤステップ、電極形成ステップ、イオン打ち込みステップなどをさらに含んでいても良い。この場合、リソグラフィステップで、上記各実施形態の電子ビーム露光装置１００を用いて前述の露光方法を実行することで、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のマイクロデバイスを生産性良く（歩留まり良く）製造することができる。特に、リソグラフィステップ（露光を行う工程）で、前述したコンプリメンタリ・リソグラフィを行い、その際に上記各実施形態の電子ビーム露光装置１００を用いて前述の露光方法を実行することで、より高集積度の高いマイクロデバイスを製造することが可能になる。

　なお、上記実施形態では、電子ビームを使用する露光装置について説明したが、露光装置に限らず、溶接など電子ビームを用いてターゲットに対する所定の加工及び所定の処理の少なくとも一方を行う装置、あるいは電子ビームを用いる検査装置などにも上記実施形態の電子ビーム装置は適用することができる。

　なお、上記実施形態では、光電層６０がアルカリ光電変換膜によって形成される場合について説明したが、電子ビーム装置の種類、用途によっては、光電層として、アルカリ光電変換膜に限らず、その他の種類の光電変換膜を用いて光電素子を構成しても良い。

　また、上述の各実施形態では、部材、開口、穴などの形状を、円形、矩形などを用いて説明している場合があるが、これらの形状に限られないことは言うまでもない。

　なお、上記各実施形態の複数の構成要件は適宜組み合わせることができる。したがって、上述の複数の構成要件のうちの一部が用いられなくても良い。

　なお、上記実施形態で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書などの開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

　５４…光電素子、５６…光透過部材（基材）、５８…遮光膜、５８ａ…アパーチャ、６０…光電層、７０…電子ビーム光学系、８０…光照射装置、８２…照明系、８２ａ…レーザダイオード、８２ｂ…成形光学系、８４…パターンジェネレータ、８４ｂ…リボン、８６…投影系、９８ａ…第１反射面、９８…反射光学素子、９８ｂ…第２反射面、１００…露光装置、１９０…偏光ビームスプリッタ、１９０ａ…スプリット面、１９１…λ／４板、１９２…λ／４板、１９４…反射ミラー、Ａｘｅ…電子ビーム光学系の光軸、ＡＸｉ…照明系の光軸、ＡＸｐ…投影系の光軸、ＥＢ…電子ビーム、ＬＢ…光ビーム、Ｗ…ウエハ。

Claims

　光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、
　照明系と、
　前記照明系からの照明光を偏向する第１偏向部と、
　前記第１偏向部からの前記照明光の照射により複数の光ビームを発生させる光学デバイスと、
　前記光学デバイスからの複数の光ビームを偏向する第２偏向部と、を備え、
　前記第２偏向部で偏向された複数の光ビームから生成される少なくとも１つの光ビームを前記光電素子に照射する電子ビーム装置。
　前記第１偏向部は第１反射面を含み、
　前記第２偏向部は、第２反射面を含む請求項１に記載の電子ビーム装置。
　前記第１反射面及び前記第２反射面は、同一の光学素子に設けられている請求項２に記載の電子ビーム装置。
　前記第１反射面と前記第２反射面は、互いに鈍角を成すように配置されている請求項２又は３に記載の電子ビーム装置。
　前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記光学デバイスに対して凸状に配置される請求項２～４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記第１反射面を含む面と、前記第２反射面を含む面との交線は、第１軸と平行である請求項２～５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子に照射される前記複数の光ビームのそれぞれの、前記電子光学系の光軸に直交する断面形状は、長手方向を有し、
　前記第１軸は、前記長手方向と平行である請求項６に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームが照射され、
　前記第１軸は、前記電子光学系の光軸、及び前記第１方向に直交する第２方向と平行である請求項６に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子に照射される前記複数の光ビームの光路は、前記第２光学系の光軸に直交する面内において前記第１軸と平行な方向に沿って配置される請求項６に記載の電子ビーム装置。
　前記第１偏向部は、前記照明系からの光が入射する偏光分離素子の偏光分離面と、該偏光分離面で反射した光の光路上に配置された第１の１／４波長板と反射面とを含み、
　前記第２偏向部は、前記光学デバイスからの複数の光ビームの光路上に配置された第２の１／４波長板と、該第２の１／４波長板を介した前記複数の光ビームを反射する前記偏光分離面とを含む請求項１に記載の電子ビーム装置。
　前記第１偏向部は、前記照明系からの照明光が入射する偏光分離素子の偏光分離面と、該偏光分離面で反射した光の光路上に配置された第１の１／４波長板とを含み、
　前記第２偏向部は、前記光学デバイスからの複数の光ビームの光路上に配置された第２の１／４波長板と、該第２の１／４波長板を介した前記複数の光ビームを反射する反射面と、該反射面で反射された前記複数の光ビームを前記光電素子に向けて反射する前記偏光分離面とを含む請求項１に記載の電子ビーム装置。
　前記第２偏向部と前記光電素子の間に位置する第１光学系をさらに備え、
　前記光電素子から発生する電子ビームは、第２光学系としての前記電子光学系により前記ターゲットに照射される請求項１～１１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記第２光学系から前記電子ビームが射出方向に射出され、
　前記第１偏向部及び前記第２偏向部は、前記照明系の前記射出方向側に配置され、
　前記第１光学系は、前記第２偏向部の前記射出方向側に配置されている請求項１２に記載の電子ビーム装置。
　前記照明系は、第１空間に配置され、
　前記第１光学系は、第２空間に配置され、
　前記第１偏光部、前記第２偏光部、及び前記光学デバイスは、前記第１空間と前記第２空間との間の第３空間に配置されている請求項１２又は１３に記載の電子ビーム装置。
　前記照明系の光軸と前記第１光学系の光軸は、ほぼ同軸に配置される請求項１２～１４のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、
　照明系と、
　前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生させる光学デバイスと、
　前記光学デバイスと前記光電素子との間に位置する第１光学系と、を備え、
　前記照明系と前記第１光学系の光軸は、ほぼ同軸に配置され、
　前記光電素子から発生する電子ビームは、第２光学系としての前記電子光学系により前記ターゲットに照射される電子ビーム装置。
　前記第１光学系の光軸と前記第２光学系の光軸は、ほぼ同軸に配置される請求項１５又は１６に記載の電子ビーム装置。
　前記第１光学系は、縮小投影光学系である請求項１２～１７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、
　前記複数の可動反射素子の配置面は、前記第１光学系の光軸に対して４５度未満の角度を成す請求項１２～１８のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、
　照明系と、
　前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生する光学デバイスと、
　前記光学デバイスと前記光電素子との間に位置する第１光学系と、を備え、
　前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、
　前記複数の可動反射素子の配置面は、前記第１光学系の光軸に対して４５度未満の角度を成し、
　前記光電素子から発生する電子ビームは、第２光学系としての前記電子光学系により前記ターゲットに照射される電子ビーム装置。
　前記第１光学系は、縮小投影光学系である請求項２０に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の可動反射素子の配置面は、前記第１光学系の光軸とほぼ平行である請求項１９～２１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記配置面は、前記照明系の光軸及び鉛直軸の少なくとも一方に対して４５度未満の角度を成す請求項１９～２１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、
　前記複数の可動反射素子の配置面は、前記照明系の光軸と鉛直軸の少なくとも一方に対して４５度未満の角度を成す請求項１～１１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、
　照明系と、
　前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生する光学デバイスと、を備え、
　前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、
　前記複数の可動反射素子の配置面は、前記照明系と鉛直軸の少なくとも一方に対して４５度未満の角度を成す電子ビーム装置。
　前記複数の可動反射素子の配置面は、前記照明系と鉛直軸の少なくとも一方とほぼ平行である請求項２４又は２５に記載の電子ビーム装置。
　前記光学デバイスは、前記複数の可動反射素子の配置面を含む面が、前記照明光の光路と交差しないように配置される請求項１９～２６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、
　照明系と、
　前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生する光学デバイスと、を備え、
　前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、
　前記光学デバイスは、前記複数の可動反射素子の配置面を含む面が、前記照明光の光路と交差しないように配置される電子ビーム装置。
　前記光学デバイスは、前記複数の可動反射素子の配置面を含む面が、前記光学デバイスで発生し、前記光電素子に照射される前記複数の光ビームの光路と交差しないように配置される請求項２７又は２８に記載の電子ビーム装置。
　光電素子から発生する電子を電子ビームとしてターゲットに照射する電子光学系を備える電子ビーム装置であって、
　照明系と、
　前記照明系からの照明光の照射により複数の光ビームを発生する光学デバイスと、を備え、
　前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させ、
　前記光学デバイスは、前記複数の可動反射素子の配置面を含む面が、前記光学デバイスで発生し、前記光電素子に照射される前記複数の光ビームの光路と交差しないように配置される電子ビーム装置。
　前記光学デバイスは、個別に制御可能な複数の可動反射素子を有し、
　前記複数の可動反射素子を使って前記照明光を反射することにより前記複数の光ビームを発生させる請求項１～２３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子は、前記電子光学系の光軸に直交する方向に移動可能である請求項１～３１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子は、光電変換層を有する請求項１～３２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子は、前記光ビームを透過可能な光透過部材と、
　前記光透過部材の光射出面に配置された前記光電変換層と、
　前記光透過部材の一側に配置された遮光層と、を有し、
　複数のアパーチャとして、前記遮光層には複数の開口が形成され、
　前記複数の開口を通過した複数の光ビームが前記光電変換層に入射する請求項３３に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層は、前記光透過部材の光射出面側に配置されている請求項３４に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層に形成された複数の開口に光電変換層が配置されている請求項３５に記載の電子ビーム装置。
　前記遮光層は、前記光透過部材の光入射面側に配置されている請求項３４～３６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記第１光学系と前記光電素子との間に位置するアパーチャ部材の複数のアパーチャを通過した複数の光ビームが前記光電素子に照射される請求項３３に記載の電子ビーム装置。
　前記アパーチャ部材を備える請求項３８に記載の電子ビーム装置。
　前記アパーチャ部材は、前記電子光学系の光軸に直交する方向に移動可能である請求項３８又は３９に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子は、前記光ビームを透過可能な光透過部材を有し、
　前記光電変換層は、前記光透過部材の光射出面側に配置され、
　前記アパーチャ部材は、前記光透過部材の光入射面側に配置されている請求項３８～４０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャのそれぞれのサイズは、対応する光ビームの断面のサイズよりも小さい請求項３４～４１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャのそれぞれは、対応する光ビームを制限し、
　前記複数のアパーチャのそれぞれを通過した複数の光ビームが、前記光電変換層に入射する請求項３４～４２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャの少なくとも１つの形状は、前記複数のアパーチャのそれぞれを通過した複数の光ビームが前記光電変換層に入射することによって生成される前記複数の電子ビームの、前記ターゲット上での照射領域の形状と異なる請求項３４～４３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の電子ビームのそれぞれの、前記ターゲット上での照射領域が矩形となるように、前記少なくとも１つのアパーチャの形状が決定される請求項４４に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャの配置は、前記電子光学系の光学特性に基づいて決定される請求項３４～４５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームが照射され、
　前記複数のアパーチャは、前記電子光学系の光軸に直交するとともに、前記第１方向に直交する第２方向に対応する方向に沿って配置された複数のアパーチャを含む請求項３４～４６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数のアパーチャは、前記電子光学系の光軸に直交するとともに、前記第１方向に直交する第２方向に対応する方向に第１ピッチで配置された第１グループと、前記第２方向に対応する方向に第２ピッチで配置された複数のアパーチャを含む第２グループと、を含み、
　前記第１グループと前記第２グループは、前記第１方向に対応する方向に離れている請求項３４～４７のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の光ビームの光路上に、前記第１グループに含まれる前記複数のアパーチャが配置される第１状態と、前記複数の光ビームの光路上に、前記第２グループに含まれる前記複数のアパーチャが配置される第２状態との一方から他方へ切り換え可能である請求項４８に記載の電子ビーム装置。
　前記光電変換層の電子放出面は、第１部分と第２部分を有し、
　前記電子光学系の光軸方向において、前記第１部分の位置と前記第２部分の位置が異なる請求項３３～４９のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記照明系は、光源からの光から、所定の断面形状を有する前記照明光を生成する成形光学系を有する請求項１～５０のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記第２光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記複数の電子ビームが照射され、
　前記光電素子に照射される前記複数の光ビームは、前記第２光学系の光軸に直交するとともに前記第１方向に直交する第２方向に対応する方向に長い断面形状を有する１～５１のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光電素子に照射される前記複数の光ビームのうちの少なくとも１つの強度を変更可能である請求項１～５２のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記光学デバイスを使って前記強度を変更可能である請求項５３に記載の電子ビーム装置。
　前記強度の変更は、前記光学デバイスに照射される前記照明光の強度と強度分布の少なくとも一方の変更を含む請求項５３又は５４に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の光ビームを前記光電素子に照射することによって生成される複数の電子ビームの強度がほぼ同一となるように、前記光電素子に照射される前記複数の光ビームのうちの少なくとも１つの強度調整が行われる請求項５３～５５のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームで照射され、
　前記電子光学系は、前記第１方向の長さがａ、前記電子光学系の光軸にほぼ直交し、前記第１方向に直交する第２方向の長さがｂの矩形の露光フィールド有し、
　前記電子光学系からの複数の電子ビームは、前記露光フィールド内に照射される請求項１～５６のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記露光フィールドは、前記電子光学系の光軸を含むように設定される請求項５７に記載の電子ビーム装置。
　前記露光フィールドは、前記電子光学系の収差有効領域内に設定される請求項５７又は５８に記載の電子ビーム装置。
　前記光学デバイスと前記電子光学系のそれぞれを複数備え、
　前記複数の電子光学系からの電子ビームが前記ターゲットに照射される請求項１～５９のいずれか一項に記載の電子ビーム装置。
　前記ターゲットは、前記電子光学系の光軸に直交する第１方向に移動しながら前記電子ビームで照射され、
　前記複数の電子光学系は、前記電子光学系の光軸と前記第１方向に直交する第２方向に沿って配置されている請求項６０に記載の電子ビーム装置。
　前記複数の光電素子は、前記第２方向に沿って配置されている請求項６１に記載の電子ビーム装置。
　前記照明系を複数備え、
　前記複数の照明系は、前記第２方向に沿って配置されている請求項６１又は６２に記載の電子ビーム装置。
　リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
　前記リソグラフィ工程は、ターゲット上にラインアンドスペースパターンを形成することと、請求項１～６３のいずれか一項に記載の電子ビーム装置を用いて、前記ラインアンドスペースパターンを構成するラインパターンの切断を行うことと、を含むデバイス製造方法。