特許 6356538 露光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6356538

(24)【登録日】2018年6月22日

(45)【発行日】2018年7月11日

(54)【発明の名称】露光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20180702BHJP

   H01J 37/244 20060101ALI20180702BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20180702BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541B

   H01J37/244

   H01J37/305 B

【請求項の数】14

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-172302(P2014-172302)

(22)【出願日】2014年8月27日

(65)【公開番号】特開2016-46501(P2016-46501A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2017年3月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】390005175

【氏名又は名称】株式会社アドバンテスト

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】山田 章夫

(72)【発明者】

【氏名】菅谷 慎二

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−２５１３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２５１２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２３３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０９２３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１９１２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｈ０１Ｌ ２１／３０、

Ｈ０１Ｊ ３７／３０−３７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の荷電粒子ビームを発生する複数の荷電粒子ビーム源と、
前記複数の荷電粒子ビームの照射対象となる試料を載置するステージと、
前記複数の荷電粒子ビーム源と前記ステージとの間に配置され、前記複数の荷電粒子ビームを通過させる複数のビーム通過孔と、前記複数の荷電粒子ビームのそれぞれの照射に応じた前記試料からの荷電粒子が前記試料側に戻るのを低減する開口穴群が設けられた板部と、
前記板部に対して前記複数の荷電粒子ビーム源側に配置され、前記開口穴群を通過した前記試料からの荷電粒子をそれぞれ検出する複数の検出部と、
を備え、
前記開口穴群の開口穴は前記板部を貫通する貫通穴であり、
前記板部は、前記開口穴群が設けられていない領域の少なくとも一部において、前記試料からの荷電粒子が前記試料側に戻るのを低減する低減部を有し、
前記低減部は、前記ステージ側に開口を有し前記板部を貫通しない非貫通穴群を含み、前記非貫通穴群は対応する前記開口穴群の外周に設けられ、
前記開口穴群の各開口穴の長手方向軸および前記非貫通穴群の各非貫通穴の長手方向軸は、いずれも前記複数の荷電粒子ビームの軸と平行である、
露光装置。

【請求項2】

前記複数の検出部のそれぞれは、前記開口穴群の少なくとも２以上の開口穴から漏れ出る前記試料からの荷電粒子を検出する請求項１に記載の露光装置。

【請求項3】

前記開口穴群は、前記複数のビーム通過孔のうち対応するビーム通過孔の周囲に設けられ、
前記低減部は、隣接する前記開口穴群の間に連続して設けられる
請求項１または２に記載の露光装置。

【請求項4】

前記開口穴群は、前記複数のビーム通過孔のうち対応するビーム通過孔の周囲における円形状の領域内に設けられる請求項１から３のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項5】

前記低減部は、前記複数のビーム通過孔のそれぞれに対し、前記開口穴群が設けられた領域の周囲における矩形状の領域内に設けられる
請求項１に記載の露光装置。

【請求項6】

前記開口穴群が設けられた領域は、前記試料上における前記複数の荷電粒子ビームのうち対応する荷電粒子ビームが照射される領域と、前記複数の検出部のうち対応する検出部の検出面との間を遮る位置に配置される請求項１から５のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項7】

前記開口穴群が設けられた領域における前記板部の厚さは、前記低減部が設けられた領域における厚さと比較し小さい請求項１から６のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項8】

前記低減部は、前記ステージ側に開口を有し前記板部を貫通しない非貫通穴群を含み、
前記非貫通穴群の非貫通穴の深さは、前記開口穴群が設けられた領域における前記板部の厚さ以上である請求項１から７のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項9】

前記開口穴群を通過する荷電粒子量は、当該領域から前記試料側へと戻る荷電粒子量よりも大きい請求項１から８のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項10】

荷電粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム源と、
前記荷電粒子ビームの照射対象となる試料を載置するステージと、
前記荷電粒子ビーム源と前記ステージとの間に配置され、前記荷電粒子ビームを通過させるビーム通過孔と、前記荷電粒子ビームの照射に応じた前記試料からの荷電粒子が前記試料側に戻るのを低減する開口穴群とが設けられた板部と、
前記板部に対して前記荷電粒子ビーム源側に配置され、前記開口穴群を通過した前記試料からの荷電粒子を検出する検出部と、
を備え、
前記開口穴群の開口穴は前記板部を貫通する貫通穴であり、
前記板部は、前記ビーム通過孔の周囲に設けられた前記開口穴群の外周に設けられ、前記試料からの荷電粒子が前記試料側に戻るのを低減する低減部を有し、
前記低減部は、前記ステージ側に開口を有し前記板部を貫通しない非貫通穴群を含み、
前記開口穴群の各開口穴の長手方向軸および前記非貫通穴群の各非貫通穴の長手方向軸は、いずれも前記荷電粒子ビームの軸と平行である、
露光装置。

【請求項11】

前記検出部は、前記開口穴群の少なくとも２以上の開口穴から漏れ出る前記試料からの荷電粒子を検出する請求項１０に記載の露光装置。

【請求項12】

前記開口穴群は、前記ビーム通過孔の周囲における円形状の領域内に設けられ、
前記低減部は、前記開口穴群が設けられた領域の周囲における矩形状の領域内に設けられる
請求項１０または１１に記載の露光装置。

【請求項13】

前記開口穴群が設けられた領域は、前記試料上における前記荷電粒子ビームが照射される領域と、前記検出部の検出面との間を遮る位置に配置される請求項１０から１２のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項14】

前記開口穴群が設けられた領域における前記板部の厚さは、前記低減部が設けられた領域における厚さと比較し小さい請求項１０から１３のいずれか一項に記載の露光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、露光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体集積回路等の電子デバイスの高集積化により、微細パターンを形成するための露光技術が求められている。電子線、イオンビーム等の荷電粒子線を照射して試料上にデバイスパターンを露光（描画）する荷電粒子線露光は、微細加工性（解像性）及びパターン発生機能に優れ、特に光露光用マスクの製作（マスクパターンの描画）、先端デバイスの試作等に利用されている。近年では、さらに、複数の荷電粒子線を並列に発生するマルチカラム技術の開発が進められ、スループットの向上が図られている（例えば、非特許文献１参照）。

【0003】

荷電粒子線露光の一例としての電子線露光の解像性は、電子線の散乱、特に被りにより制限される。電子線の被りとは、電子線を試料面に照射することでその電子線の一部（すなわち電子）が反射し、その反射した電子が、試料面に対向する電子線カラムの底部等により再度反射することで試料面の広範囲に被る現象をいう。ただし、試料面で反射する電子線の一部だけでなく、電子線が試料内で散乱（非弾性散乱）することにより生じる２次電子も試料面から散乱して試料面に被り得る。例えば、加速電圧５０ｋＶの電子線の試料面での反射率約２０％に対して電子線カラムの底部での反射率を５０％とすると、電子線の約１０％が試料面に被ることになる。

【0004】

電子線の被りを抑えるために、電子線カラムと試料（試料を保持するステージ）との間に被り防止機構が設けられる。例えば、特許文献１及び２には、複数の開口が形成された金属製の薄板を開口の位置を合わせて又は少しずつずらして複数重ねることで、重なる方向に複数の開口が連続して複数の穴が構成される被り防止機構が開示されている。また、特許文献３には、アルカリ性溶液を用いた異方性エッチングにより、シリコン製の基板上に溝状又はスリット状の複数の穴が形成された被り防止機構が開示されている。これらの被り防止機構によれば、複数の穴に導かれた電子はその中で散乱を繰り返して基材に吸収されるため、電子線の散乱、すなわち試料面への被りが抑えられる。
特許文献１ 特開平１１−２５１２２３号公報
特許文献２ 特開平１１−５４３９０号公報
特許文献３ 特開平１０−９２３７０号公報
非特許文献１ Proc. SPIE 7637, Alternative Lithographic Technologies II, 76370C (March 10, 2010).

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、電子線露光では、試料の位置情報を検出するために、試料面に付与された位置合せマーク（単にマークとも呼ぶ）に電子線を照射して、試料面から散乱する電子を被り防止機構の背面側（電子線カラム側）に配される電子検出器を用いて検出する。従って、被り防止機構により、電子の散乱を抑えて試料面への被りを防止するだけでなく、試料面から散乱する電子を電子検出器に導く必要がある。また、マルチカラム技術を導入した電子線露光装置では、電子線カラム毎に被り防止機構を製作し、設置するのは、これまで提案されている被り防止機構の複雑な構造、低い剛性等から困難であった。

【0006】

本発明は、試料面から散乱する電子の少なくとも一部を電子検出器に導くとともに、電子線の試料面への被りを防止する被り防止機構を備える露光装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様においては、複数の荷電粒子ビームを発生する複数の荷電粒子ビーム源と、複数の荷電粒子ビームの照射対象となる試料を載置するステージと、複数の荷電粒子ビーム源とステージとの間に配置され、複数の荷電粒子ビームを通過させる複数のビーム通過孔と、複数の荷電粒子ビームのそれぞれの照射に応じた試料からの荷電粒子が試料側に戻るのを低減する開口穴群が設けられた板部と、板部に対して複数の荷電粒子ビーム源側に配置され、開口穴群を通過した試料からの荷電粒子をそれぞれ検出する複数の検出部と、を備える露光装置を提供する。

【0008】

本発明の第２の態様においては、荷電粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビームの照射対象となる試料を載置するステージと、荷電粒子ビーム源とステージとの間に配置され、荷電粒子ビームを通過させるビーム通過孔と、荷電粒子ビームの照射に応じた試料からの荷電粒子が試料側に戻るのを低減する開口穴群とが設けられた板部と、板部に対して荷電粒子ビーム源側に配置され、開口穴群を通過した試料からの荷電粒子を検出する検出部と、を備え、開口穴群の開口穴は板部を貫通する貫通穴であり、板部は、ビーム通過孔の周囲に設けられた開口穴群の外周に設けられ、試料からの荷電粒子が試料側に戻るのを低減する低減部を有する露光装置を提供する。

【0009】

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、一実施形態に係る電子線露光装置の概略構成を示す。

【図2】図２は、図１の露光装置における被り防止機構及びその周辺の構成各部を拡大して示す。

【図3A】図３Ａ（断面図）は、被り防止機構の構成を示す。

【図3B】図３Ｂ（底面図）は、被り防止機構の構成を示す。

【図4】図４（斜視図）は、被り防止機構の基板に設けられた開口穴部（図３Ａの円Ｃに示す部分）の構成を拡大して示す。

【図5】図５は、変形例に係るマルチカラム型の電子線露光装置における被り防止機構及びその周辺の構成各部を拡大して示す。

【図6A】図６Ａ（断面図）は、変形例に係る被り防止機構の構成を示す。

【図6B】図６Ｂ（底面図）は、変形例に係る被り防止機構の構成を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0012】

図１は、一実施形態に係る電子線露光装置（単に、露光装置と呼ぶ）１００の概略構成を示す。露光装置１００は、電子線を照射することにより試料面（照射対象である試料の被露光面）にパターンを転写（描画）する露光装置であり、試料面から散乱する電子の少なくとも一部を電子検出器に導くとともに電子線の試料面への被りを防止することを目的とする。露光装置１００は、大別して、試料を露光する露光部１５０及び露光部１５０の構成各部を制御する制御系１４０を備える。なお、図中、電子線の光軸（後述する電子光学系１０８の中心軸）ＬＡが一点鎖線を用いて示されている。光軸ＬＡに平行な方向を光軸方向、光軸方向で電子線源（後述する電子銃１２）を向く方向を上方、試料（ウエハＷ）を向く方向を下方とする。

【0013】

露光部１５０は、電子線を生成し、さらに成形、縮小、偏向して試料面に照射する電子光学系１０８、マスクＭを保持するマスクステージＭＳ及びマスクステージＭＳを駆動するマスクステージ駆動部ＭＤ、試料を保持するウエハステージＷＳ及びウエハステージＷＳを駆動するウエハステージ駆動部ＷＤ、試料面から散乱する電子を検出する電子検出器４４、並びに電子線の試料面への被りを防止する被り防止機構７０から構成される。これらの構成各部は鏡筒１０内に収容されている。なお、マスクＭには、電子線を整形するための複数の開口パターンが形成されている。また、試料は、一例として、半導体ウエハ（単にウエハと呼ぶ）Ｗとする。ウエハＷの表面にはレジスト層が設けられている。

【0014】

電子光学系１０８は、電子線生成系１１０、マスク用投影系１１２、焦点調整レンズ系１１４、及びウエハ用投影系１１６を含む。これらの系は、１つの電子線を生成して、ウエハＷ上の１点（１つのフィールド内）に照射する１つの電子線カラム（光学系カラムとも呼ぶ）を構成する。

【0015】

電子線生成系１１０は、電子線を生成して射出する系であり、電子線を発生する電子線源である電子銃１２、電子線の焦点位置を調整する第１電子レンズ１４、及び電子線のビームプロファイル（断面形状）を整形するスリット部１６を有する。第１電子レンズ１４として、磁界によりレンズ作用を発現する電磁レンズ（磁界レンズ）が採用される。スリット部１６には、矩形状の開口（スリット）が形成されている。電子銃１２により生成された電子線は、第１電子レンズ１４により集束され、スリット部１６の開口を通ることで、そのビームプロファイルが矩形状に整形される。

【0016】

マスク用投影系１１２は、電子線生成系１１０から射出される電子線をマスクＭ上に投影（結像）して、マスクＭ上の所定の領域（照射領域）を照らす系であり、電子線をマスクＭ上の照射領域に偏向する偏向器（マスク用偏向系とも呼ぶ）１８、及び電子線の焦点位置を調整する第２電子レンズ（マスク用焦点系とも呼ぶ）２０を有する。偏向器１８として、電界により電子線の軌道を曲げる電界偏向（静電偏向）が採用される。第２電子レンズとして、電磁レンズが採用される。

【0017】

焦点調整レンズ系１１４は、マスク用投影系１１２から出射する電子線のウエハＷ上における結像位置を調整する系であり、マスクＭ（マスクステージＭＳ）の上方及び下方にそれぞれ配置された第３及び第４電子レンズ２２，２６を有する。第３及び第４電子レンズ２２，２６として、電磁レンズが採用される。第３電子レンズ２２は、マスクＭを透過する前の電子線の結像条件を調整する。第４電子レンズ２６は、マスクＭを通過した後の電子線の結像条件を調整する。なお、マスクＭ上の照射領域内に、マスクＭに形成されたいずれかの開口パターンが位置決めされている。電子線がその開口パターンを通ることで、ビームプロファイル（断面形状）がその開口パターンの形状に整形される。

【0018】

ウエハ用投影系１１６は、焦点調整レンズ系１１４から出射（マスクＭを透過）する電子線をウエハＷ上に投影（結像）するとともに、ウエハＷ上に転写されるパターン像の向き及びサイズを調整する系であり、ブランキング電極２８及びアパーチャ（ブランキング絞り）３４、第５電子レンズ３０、第６電子レンズ３２、第７電子レンズ３６、及び第８電子レンズ３８、並びに主偏向器４０及び副偏向器４２を有する。

【0019】

ブランキング電極２８及びアパーチャ（ブランキング絞り）３４は、高速度でパターン像をウエハＷ上に転写するために、電子線を高速でオン・オフするビームブランキング機構を構成する。アパーチャ３４には、例えば円形状の開口が形成されている。ブランキング電極２８は、電子線をアパーチャ３４上の開口内に偏向することで電子線をオンにし、開口外に偏向することで電子線をカット（オフ）する。

【0020】

第５電子レンズ３０は、ウエハＷ上に転写されるパターン像の回転量を調整する。第６及び第７電子レンズ３２，３６は、集束レンズの機能を有し、ウエハＷ上に転写されるパターン像の縮小率を調整する。第８電子レンズ３８は、対物レンズの機能を有し、電子線を集光してウエハＷ上にパターン像を結像する。第５〜第８電子レンズ３０，３２，３６，３８として、電磁レンズが採用される。

【0021】

主偏向器４０及び副偏向器４２は、電子線をウエハＷ上のフィールドに向けて偏向するとともに、そのフィールドを走査する。主偏向器４０として電磁コイルが発生する磁界により電子線の軌道を曲げる磁界偏向（電磁偏向）、副偏向器４２として先述の電界偏向（静電偏向）が採用される。

【0022】

上述の構成の電子光学系１０８により、電子線を用いてマスクＭの開口パターンの像が例えば２０分の１の縮小率でウエハＷ上のフィールド内に転写され、電子線を偏向してフィールドを走査することでそのフィールド内にパターンが描画される。

【0023】

マスクステージＭＳは、先述の焦点調整レンズ系１１４を構成する第３及び第４電子レンズ２２，２６の間に配置されている。マスクステージＭＳは、マスクＭを保持して、マスクステージ駆動部ＭＤにより駆動される。

【0024】

マスクステージ駆動部ＭＤは、マスクステージＭＳの位置を計測する位置計測器（不図示）及びマスクステージＭＳを駆動する駆動装置（不図示）を有する。位置計測器によるマスクステージＭＳの位置の計測結果は、後述するマスクステージ制御部８４に供給される。

【0025】

ウエハステージＷＳは、電子光学系１０８の下方に配置され、ウエハＷを保持してウエハステージ駆動部ＷＤにより駆動される。

【0026】

ウエハステージ駆動部ＷＤは、ウエハステージＷＳの位置を計測する位置計測器（不図示）、及びウエハステージＷＳを駆動する駆動装置（不図示）を有する。位置計測器によるウエハステージＷＳの位置の計測結果は、後述するウエハステージ制御部９２に供給される。

【0027】

電子検出器４４及び被り防止機構７０については後述する。

【0028】

制御系１４０は、大別して、統括制御部１３０及び個別制御部１２０を備える。統括制御部１３０は、例えばワークステーションを用いて構成され、個別制御部１２０に含まれる各制御部を統括制御する。個別制御部１２０は、偏向制御部８０、マスクステージ制御部８４、ブランキング電極制御部８６、電子レンズ制御部８８、電子処理部９０、及びウエハステージ制御部９２を含む。

【0029】

偏向制御部８０は、偏向器１８、主偏向器４０、及び副偏向器４２（印加電圧又は励磁電流）を制御して、電子線を偏向する。偏向器１８を制御することで、電子線を偏向して、マスク上の照射領域を照らす。主偏向器４０及び副偏向器４２をパターンデータに従って制御することで、電子線を偏向し、ウエハ上のフィールド内を走査してパターンを描画する。または、ウエハＷの表面に付与されたマークを検出する。

【0030】

マスクステージ制御部８４は、マスクステージ駆動部ＭＤを構成する位置計測系（不図示）からマスクステージＭＳの位置計測結果を受信し、それに従って駆動装置（不図示）を制御することでマスクステージＭＳを駆動（駆動制御）する。それにより、マスクステージＭＳに保持されるマスクＭに形成された開口パターンのいずれかが照射領域内に位置決めされる。

【0031】

ブランキング電極制御部８６は、ブランキング電極２８を制御して、電子線を高速でオン・オフする。ウエハＷに転写するパターン（の形状）を変更するためにマスクステージＭＳを駆動してマスクＭの別の開口パターンを照射領域内に位置決めするとき、パターンを転写（描画）するウエハ上のフィールドを変更するためにウエハＷを保持するウエハステージＷＳをステッピング駆動するとき等に、電子線がウエハに照射されないようカット（オフ）される。

【0032】

電子レンズ制御部８８は、第１〜第８電子レンズ１４，２０，２２，２６，３０，３２，３６，３８（に供給する励磁電流）を制御して、各レンズを透過する電子線を集束或いは結像する。

【0033】

電子処理部９０は、電子検出器４４から散乱電子の量に関する検出結果を受信し、それを処理して統括制御部１３０に供給する。例えば、電子線をウエハ上で走査して散乱電子を検出することで、ウエハの表面に付与されたマークの位置、ウエハ上に形成されたパターンの線幅等が検出される。

【0034】

ウエハステージ制御部９２は、ウエハステージ駆動部ＷＤを構成する位置計測系（不図示）からウエハステージＷＳの位置計測結果を受信し、それに従って駆動装置（不図示）を制御することでウエハステージＷＳを駆動（駆動制御）する。主偏向器４０及び副偏向器４２による電子線の偏向範囲は、通常、ウエハの表面より小さい。そこで、ウエハステージＷＳをステッピング駆動して、逐次、隣接するフィールドを光軸ＬＡ上に位置決めし、そのフィールド内にパターンを描画するステップアンドリピート法により、ウエハの表面全体にパターンを露光する。

【0035】

図２は、被り防止機構７０及びその周辺の構成各部（特に電子検出器４４）を拡大して示す。電子検出器４４及び被り防止機構７０は、電子光学系１０８（ウエハ用投影系１１６）とウエハステージＷＳ（に保持されウエハＷ）との間に配置されている。

【0036】

電子検出器４４は、試料面から散乱する電子を検出する検出器であり、例えばフォトダイオード等の半導体検出器、或いはマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）等の光電子増幅型検出器を採用することができる。電子検出器４４は、例えば外径１０ｍｍ及び内径４ｍｍの円環状の検出面を有し、その検出面を下方（ウエハステージＷＳ上のウエハＷ）に向け、その中心を光軸ＬＡ上に位置決めして、光学系カラム（電子光学系１０８）の下に支持部材（不図示）を用いて固定されている。それにより、電子検出器４４の検出面は、一例として、ウエハＷの表面と光軸ＬＡとの交点から光軸ＬＡに対する傾斜角約２０〜３０度の立体角範囲（検出立体角）をカバーする。なお、電子検出器４４の検出結果は電子処理部９０に供給される。

【0037】

電子検出器４４は、例えば、ウエハＷの表面に付与された位置合せマーク（単にマークとも呼ぶ）を検出するために用いられる。マークは、予め、ウエハＷの表面に凹部を形成する、或いは金などの原子番号の大きな物質を埋設することで形成されている。露光装置１００は、主偏向器４０及び副偏向器４２により電子線を偏向してウエハＷの表面を走査しつつ、電子検出器４４によりマークから散乱する電子を検出する。露光装置１００は、電子検出器４４の検出結果と、主偏向器４０及び副偏向器４２の制御出力（電子線の偏向量）と、ウエハステージＷＳの位置計測結果とから、電子線の照射位置とウエハステージＷＳに保持されたウエハＷ（フィールド）の位置との相対的な位置関係を決定する。この位置関係に従って、露光装置１００は、ウエハステージＷＳを駆動してウエハＷ上のフィールド（フィールドの中心）を電子線の偏向範囲（光軸ＬＡ上）に位置決めし、そのフィールド内で電子線を走査することで、ウエハＷ上に形成済みのパターンに重ねて次のパターンを描画する。

【0038】

被り防止機構７０は、電子線の試料面への被りを防止する、すなわち試料面から散乱する電子の飛散を低減する機構であり、例えば光学系カラム（電子光学系１０８）の下部又はこれを支持するフレーム（不図示）から吊り下げ支持されて、電子検出器４４とウエハステージＷＳ（に保持されウエハＷ）との間に配置される。なお、帯電防止のため、被り防止機構７０（後述する基板７１）を導電体を用いて構成し、且つグランド電位にクランプしてもよい。

【0039】

被り防止機構７０は、電子線の試料面への被りを防止するために、その下面での電子の散乱を抑えるだけでなく、適当なＳ／Ｎ比で検出可能な量の電子を背面側（上方）の電子検出器４４に導く。ただし、被り防止機構７０の中央に電子検出器４４の検出面と同程度の大きさの窓を設けるなどして試料面から散乱する電子を遮ることなく電子検出器４４に導くと、電子検出器４４により検出可能な十分な量の電子が飛来するが、その電子が検出面等で散乱されて試料面に向かって飛散するおそれがある。従って、電子検出器４４に導かれた電子が試料面に戻るのを防止するために、試料面から散乱する電子を適度に減衰して電子検出器４４に導く必要がある。

【0040】

図３Ａ及び図３Ｂは、被り防止機構７０の構造を示す。図３Ａは図３Ｂ内の基準線ＡＡについての断面図であり、図３Ｂは底面図である。被り防止機構７０は、一例として、シリコン製の円形状の基板７１から構成され、その直径φは３００ｍｍ及び厚さＨは５００μｍである。

【0041】

基板７１には、その中心に円形状の断面を有する通過孔７１ｃ、外縁近傍に一例として４つの取付孔（不図示）、上面中央に円形状の断面を有する凹部７１ｄが形成されている。通過孔７１ｃは、電子光学系１０８から射出される電子線Ｉ_０を通すための孔であり（図２参照）、その内径ｄは一例として２〜３ｍｍである。取付孔（不図示）は、被り防止機構７０を光学系カラムの下部から吊下げ支持するための孔であり、例えば、光学系カラムの下部から４つの支持部材（不図示）を吊り下げ、その下端を取付孔を介して基板７１に掛けることで、図２よりわかるように通過孔７１ｃの中心を光軸ＬＡ上に位置決めして、被り防止機構７０を吊下げ支持することができる。凹部７１ｄは、後述する開口穴７１ａ_０の貫通深さｈを調整する役割を有し、一例として凹部７１ｄの外径Ｄは１０ｍｍ、深さ（Ｈ−ｈ）は４００μｍである。通過孔７１ｃ及び取付孔（不図示）は、例えば基板７１を機械加工することにより形成することができる。凹部７１ｄは、例えば基板７１を機械加工することにより或いは半導体プロセスによる加工により形成することができる。

【0042】

上述の構成の基板７１は、保持部７１ｂと開口穴部７１ａを含む。保持部７１ｂは、円環状の外枠（外径φ及び内径Ｄ）を形成する厚肉部（厚さＨ）から構成され、その内側の薄肉部（厚さｈ）を保持する役割を有する。なお、保持部７１ｂにより薄肉部を保持することで、基板７１を一体成形することができる。開口穴部７１ａは、一例として、基板７１の底面中央の正方形状の領域に設けられる。その一辺の長さｌは、一例として４０ｍｍである。開口穴部７１ａの中心に通過孔７１ｃが位置する。

【0043】

図４は、開口穴部７１ａ（図３Ａの円Ｃ内の部分）を拡大して示す。開口穴部７１ａには、被り防止機能を発現する微細な複数の開口穴７１ａ_０が密に形成されている。（密に形成された複数の開口穴７１ａ_０は開口穴群を構成する。）開口穴７１ａ_０は、開口幅ｂ（一例として４〜１２μｍ）の正方形状の開口を有し、厚さｃ（一例として０．３５μｍ）の側壁を介して格子状に配列されている。なお、開口の形状は正方形に限らず、例えば円形、楕円形、矩形、矩形以外の多角形等でもよい。開口穴７１ａ_０の配列も格子状に限らず、例えば六角格子状でもよい。ただし、厚さｃについて、特に基板７１の薄肉部（厚さｈ）に設けられた開口穴部７１ａが自重に対してその形状を維持するのに必要な剛性が得られる厚さに定めることとする。また、側壁に衝突した電子が透過することなく散乱し、且つ適当な吸収率で基材に吸収される厚さに定めることとする。

【0044】

開口穴７１ａ_０は、基板７１の下面を、例えば半導体プロセス技術（リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）等の異方性エッチング）により加工することで形成することができる。開口穴７１ａ_０の深さは、基板７１の薄肉部の厚さｈに等しい、すなわち開口幅ｂに対して十分大きい。ここで、開口穴部７１ａが設けられた領域（一辺の長さｌの正方形）に対して保持部７１ｂの内縁（薄肉部の外縁（直径Ｄの円形））は小さい（Ｄ＜ｌ）ため、開口穴７１ａ_０は薄肉部を貫通する貫通穴と、基板７１（保持部７１ｂ）内に閉じられる非貫通穴と、を含むこととなる。なお、複数の非貫通穴は非貫通穴群を構成する。

【0045】

基板７１の底面を、図３Ｂに示すように、薄肉部の底面に対応する外径Ｄ及び内径ｄの円環状の第１領域７１ａ_１と、開口穴部７１ａが設けられた矩形状の領域のうち第１領域７１ａ_１の外周の第２領域７１ａ_２（開口穴部７１ａのうちの第２領域７１ａ_２を低減部とも呼ぶ）と、その外周の第３領域７１ａ_３と、に区画する。図４より分かるように、第１領域７１ａ_１に位置する開口穴７１ａ_０は凹部７１ｄに通じて薄肉部を貫通し、第２領域７１ａ_２に位置する開口穴７１ａ_０は保持部７１ｂ内で閉じられて貫通しない。

【0046】

被り防止機能を十分に発現するために、図２に示すように、基板７１の中心を光軸ＬＡ上に配置し、且つ薄肉部（第１領域７１ａ_１）を、ウエハＷの表面と光軸ＬＡとの交点（より適切には電子線Ｉ_０の照射位置）から電子検出器４４の検出面を見込む立体角範囲（検出立体角）の少なくとも一部に配置する。それにより、ウエハＷの表面から散乱する電子（散乱電子）のうち電子検出器４４の検出立体角内に散乱する電子Ｉは、薄肉部（第１領域７１ａ_１）に設けられた開口穴７１ａ_０（貫通穴）を通って検出面に導かれることとなる。ここで、電子検出器４４の検出面のサイズ（〜１ｍｍ）に対して開口穴７１ａ_０の開口幅ｂは極小さい（〜１０μｍ）ため、電子は複数の開口穴７１ａ_０から漏れ出て検出面に導かれることとなる。

【0047】

なお、電子Ｉは、開口穴７１ａ_０を通ることでその内壁で散乱を繰り返し、基材に吸収されて減衰する。開口穴７１ａ_０の深さｈを、特に開口幅ｂ（或いは開口面積ｂ^２）に対して適切に定めることで、電子検出器４４により適当なＳ／Ｎ比で検出可能な量であるとともに、検出面等で散乱されて再度開口穴７１ａ_０を通って試料面に被ることのない量の電子Ｉを電子検出器４４の検出面に導くことができる。

【0048】

一方、散乱電子のうち検出立体角外に散乱する電子ｉは、保持部７１ｂ（第２領域７１ａ_２（低減部））に設けられた開口穴７１ａ_０（非貫通穴）に入る。電子ｉは、開口穴７１ａ_０に入ることで、その内壁で散乱を繰り返して基材に吸収される。電子ｉの一部は基材に吸収されずにウエハＷの表面に被り得るが、開口穴７１ａ_０の深さｈを適切に定めることで、ウエハＷの表面に被る電子ｉの量を十分抑えることができる。その結果、電子検出器４４の検出面に導かれる電子Ｉに対して、ウエハＷの表面に被る電子ｉの量は十分小さくなる。

【0049】

なお、より大きな立体角範囲に散乱する電子は、基板７１の底面の第３領域７１ａ_３に入射する。この領域には開口穴７１ａ_０は設けられていないため、電子は底面で散乱してウエハＷの表面に向かって飛散する。ただし、散乱角が大きいため、ウエハＷの表面に被る量は小さい。言い換えれば、電子の散乱角が小さくウエハＷの表面に被るおそれのある基板７１の底面の領域を第２領域７１ａ_２（低減部）に定め、開口穴７１ａ_０を設けることとする。

【0050】

以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００は、被り防止機構７０を有し、被り防止機構７０は底面の第１領域７１ａ_１に上面に貫通する開口穴７１ａ_０（貫通穴）と第２領域７１ａ_２（低減部）に内部で閉じられる開口穴７１ａ_０（非貫通穴）とが形成された基板７１を含んで構成される。第１領域７１ａ_１は、ウエハＷ上の電子線の照射位置から電子検出器４４の検出面を見込む立体角範囲（検出立体角）の少なくとも一部に配される。それにより、ウエハＷの表面から検出立体角内に散乱する電子Ｉが開口穴７１ａ_０（貫通穴）を通って検出面に導かれる。第２領域７１ａ_２（低減部）は、第１領域７１ａ_１の周囲に配される。それにより、検出立体角外に散乱する電子ｉが開口穴７１ａ_０（非貫通穴）に入り、その中で散乱を繰り返して基材に吸収されることで、電子の飛散が低減し、電子線のウエハＷの表面への被りが抑えられる。

【0051】

図５は、本実施形態の変形例に係る露光装置２００における被り防止機構７０及びその周辺の構成各部を拡大して示す。露光装置２００は、図１の露光装置１００と同様の電子線露光装置であり、試料面から散乱する電子の少なくとも一部を電子検出器に導くとともに電子線の試料面への被りを防止することを目的とする。ただし、露光装置２００は電子線を生成する電子線カラム（光学系カラム）を複数（一例として２５）備え、これらを用いてウエハＷ上の複数点（複数のフィールド内）に電子線を照射するマルチカラム型の露光装置である。なお、本変形例に係る露光装置２００の主要構成は先述の露光装置１００のそれとほぼ同様のため、以下では、相違点を中心に説明する。また、先述の露光装置１００と同一又は同等の部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を省略する。露光装置２００は、大別して、試料（ウエハＷ）を露光する露光部１５０及び露光部１５０の構成各部を制御する制御系１４０を備える。

【0052】

露光部１５０は、複数の電子光学系１０８、複数の電子光学系１０８のそれぞれに対応してマスク（不図示）を保持するマスクステージ（不図示）及びマスクステージを駆動するマスクステージ駆動部（不図示）、試料を保持するウエハステージＷＳ及びウエハステージＷＳを駆動するウエハステージ駆動部（不図示）、複数の電子光学系１０８のそれぞれに対応して試料面から散乱する電子を検出する複数の電子検出器４４、並びに電子線の試料面への被りを防止する被り防止機構７０から構成される。これらの構成各部は鏡筒１０内に収容されている。

【0053】

複数の電子光学系１０８は、それぞれが１つの電子線Ｉ_０を生成して、ウエハＷ上の１点（１つのフィールド内）に照射する１つの電子線カラムを構成する。電子光学系１０８は、試料面に平行な面内で一方向（紙面左右方向）に５及びこれに直交する方向（紙面垂直方向）に５の計２５配列されている。これら２５の電子光学系１０８により電子線Ｉ_０を偏向してそれぞれ異なる２５のフィールドを走査することで、それらのフィールド内にパターンが描画される。なお、図５には、直交する方向について３列目の５つの電子光学系１０８が示されている。

【0054】

複数の電子検出器４４は、それぞれ、対応する電子光学系１０８とウエハステージＷＳ（に保持されウエハＷ）との間に配置され、図５において矢印を用いて示すように、その電子光学系１０８から射出される電子線Ｉ_０を試料面に照射することによりその電子線Ｉ_０の照射位置から散乱する電子Ｉを検出する。

【0055】

被り防止機構７０は、複数の電子検出器４４とウエハステージＷＳ（に保持されウエハＷ）との間に配置される。本変形例に係る被り防止機構７０では、複数の電子光学系１０８により射出される電子線Ｉ_０の被りを防止するために、先述の被り防止機構７０に対してさらに、電子線Ｉ_０を試料面に照射することによりその照射位置から散乱する電子を対応する電子検出器４４のみに導き、異なる電子線Ｉ_０に対応する電子検出器４４に対して遮る必要がある。

【0056】

図６Ａ及び図６Ｂは、本変形例に係る被り防止機構７０の構造を示す。図６Ａは図６Ｂ内の基準線ＡＡについての断面図であり、図６Ｂは底面図である。被り防止機構７０は、一例として円形状の基板１７１から構成される。

【0057】

基板１７１には、紙面左右方向（行方向）に５及び紙面上下方向（列方向）に５の計２５箇所に円形状の断面を有する通過孔１７１ｃ、それらの周囲に円形状の断面を有する凹部１７１ｄ、及び外縁近傍に一例として４つの取付孔（不図示）が形成されている。取付孔（不図示）を利用して、図５よりわかるように、通過孔１７１ｃの中心をそれぞれ対応する光軸ＬＡ上に位置決めして、被り防止機構７０をフレーム（不図示）から吊下げ支持することができる。

【0058】

上述の構成の基板１７１は、保持部１７１ｂと開口穴部１７１ａを含む。保持部１７１ｂは、平面視において複数の凹部１７１ｄの外縁内部を除く厚肉部（厚さＨ）から構成され、凹部１７１ｄの外縁内部の薄肉部（厚さｈ）を保持する役割を有する。なお、保持部１７１ｂにより複数の薄肉部を保持することで、基板１７１を一体成形することができる。それにより、簡素な構成で且つ複数の電子光学系１０８について共用可能な大きさの被り防止機構７０を構成することができる。開口穴部１７１ａは、基板１７１の底面中央の正方形状の領域に設けられている。その一辺の長さｌは、一例として２００ｍｍである。開口穴部１７１ａが設けられた領域内に、複数の通過孔１７１ｃが位置する。

【0059】

開口穴部１７１ａには、被り防止機能を発現する微細な複数の開口穴１７１ａ_０が密に形成されている。（密に形成された複数の開口穴１７１ａ_０は開口穴群を構成する。）その構成及び製法は、先と同様である。開口穴１７１ａ_０の深さは、基板１７１の薄肉部の厚さｈに等しい。ここで、基板１７１の底面を、図６Ｂに示すように、薄肉部の底面に対応する外径Ｄ及び内径ｄの円環状の複数（２５）の第１領域１７１ａ_１と、開口穴部１７１ａが設けられた矩形状の領域のうち隣接する第１領域１７１ａ_１の間に連続する第２領域１７１ａ_２（開口穴部１７１ａのうちの第２領域１７１ａ_２を低減部とも呼ぶ）と、その外側の第３領域１７１ａ_３と、に区画する。第１領域１７１ａ_１に位置する開口穴１７１ａ_０は凹部１７１ｄに通じて薄肉部を貫通し、第２領域１７１ａ_２に位置する開口穴１７１ａ_０は保持部１７１ｂ内で閉じられて貫通しない。つまり、開口穴１７１ａ_０は、貫通穴と非貫通穴を含む。なお、複数の非貫通穴は非貫通穴群を構成する。

【0060】

被り防止機能を十分に発現するために、図５に示すように、複数の通過孔１７１ｃの中心を複数の電子光学系１０８の光軸ＬＡ（複数の光軸ＬＡ）上にそれぞれ配置し、且つ複数の薄肉部（複数の第１領域１７１ａ_１）をウエハＷの表面と光軸ＬＡとの交点（より適切には電子線Ｉ_０の照射位置）から対応する電子検出器４４の検出面を見込む立体角範囲（検出立体角）の少なくとも一部にそれぞれ配置する。それにより、電子線Ｉ_０の照射位置から散乱する電子のうち対応する電子検出器４４の検出立体角内に散乱する電子は、図中に矢印を用いて示すように、それぞれ薄肉部（第１領域１７１ａ_１）に設けられた開口穴１７１ａ_０（貫通穴）を通って対応する電子検出器４４の検出面に導かれることとなる。ここで、電子検出器４４の検出面のサイズに対して開口穴１７１ａ_０の開口幅は極小さいため、電子は複数の開口穴１７１ａ_０から漏れ出て検出面に導かれることとなる。

【0061】

一方、電子線Ｉ_０の照射位置から（対応する電子検出器４４の）検出立体角外に散乱する電子は、保持部１７１ｂ（第２領域１７１ａ_２（低減部））に設けられた開口穴１７１ａ_０（非貫通穴）に入る。電子は、開口穴１７１ａ_０に入ることで、その内壁で散乱を繰り返して基材に吸収される。ここで、例えば、図５内に破線を用いて示すように、中央の電子光学系１０８から射出される電子線Ｉ_０の照射位置から対応する電子検出器４４と異なる電子検出器４４の検出面を見込む立体角範囲には、保持部１７１ｂの底面、すなわち第２領域１７１ａ_２（低減部）が配置されている（第１領域１７１ａは配置されていない）。それにより、電子線Ｉ_０の照射位置から散乱する電子のうち異なる電子検出器４４の検出面を見込む立体角範囲に散乱する電子は、第２領域１７１ａ_２に設けられた開口穴１７１ａ_０（非貫通穴）に入り、その内壁で散乱を繰り返して基材に吸収されることで、異なる電子検出器により検出されるのが防止される。

【0062】

なお、本変形例では、被り防止機構７０を構成する基板１７１の底面に設けられる開口穴部１７１ａについて、電子線Ｉ_０の照射位置から対応する電子検出器４４と異なるすべての電子検出器４４の検出面を見込む立体角範囲に保持部１７１ｂの底面、すなわち第２領域１７１ａ_２を配置する（第１領域１７１ａを配置しない）のが望ましい。しかし、これに限らず、対応する電子検出器４４と異なる電子検出器４４の一部、例えば対応する電子検出器４４に隣接する電子検出器４４の検出面を見込む立体角範囲に第２領域１７１ａ_２を配置することとしてもよい。

【0063】

また、本変形例では、被り防止機構７０を構成する基板１７１の底面に設けられる開口穴部１７１ａについて、開口穴１７１ａ_０（非貫通穴）が形成される第２領域１７１ａ_２を第１領域１７１ａ_１を除く開口穴部１７１ａの全領域（基板１７１の底面のほとんどの領域）に配設したが、電子の散乱角（散乱立体角）が小さい場合には、第２領域１７１ａ_２を、電子線Ｉ_０の照射位置に対応して、例えば第１領域１７１ａ_１のそれぞれの周囲に配設することとしてもよい。

【0064】

なお、本実施形態（変形例）では、第１領域７１ａ_１（１７１ａ_１）の形状を円環としたが、これに限らず、任意の形状としてよい。また、第２領域７１ａ_２（１７１ａ_２）の外縁の形状を矩形（正方形）としたが、これに限らず、任意の形状としてよい。

【0065】

また、本実施形態（変形例）では、第２領域７１ａ_２（１７１ａ_２）を基板７１（１７１）の底面に第１領域７１ａ_１（１７１ａ_１）と外縁近傍（第３領域７１ａ_３（１７１ａ_３））を除く残りの領域に設けたが、電子の散乱角（散乱立体角）が大きい場合等には、第１領域７１ａ_１（１７１ａ_１）を除く基板７１（１７１）の底面全体に設けてもよい。すなわち、第３領域７１ａ_３（１７１ａ_３）を設けなくてもよい。

【0066】

また、本実施形態（変形例を含む）に係る被り防止機構７０では、シリコン製の基板７１，１７１を用いて被り防止機構７０を構成することとしたが、電子の散乱を防止するのに適当なその他の物質を基材として用いてもよい。被り防止の目的より基板７１，１７１の高い導電性が望ましく、そのために基板７１，１７１の底面にベリリウム、アルミニウム等の原子番号の比較的小さい物質をドーピングする、或いはそれらの物質からなる薄膜を用いて底面をカバーすることとしてもよい。

【0067】

また、第１領域７１ａ_１，１７１ａ_１と第２領域７１ａ_２，１７１ａ_２と第３領域７１ａ_３，１７１ａ_３とで異なる物質を用いて基板７１，１７１を構成してもよい。例えば、電子を電子検出器４４に導く目的の第１領域７１ａ_１，１７１ａ_１（すなわち薄肉部）に対して、被り防止の目的の第２領域７１ａ_２，１７１ａ_２（すなわち保持部７１ｂ，１７１ｂ）については電子の散乱の少ない（電子の吸収の強い）原子番号の小さい物質（ベリリウム、アルミニウム等）を用いて構成してもよい。

【0068】

また、被り防止の目的の第２領域７１ａ_２，１７１ａ_２（すなわち保持部７１ｂ，１７１ｂ）について、基板７１，１７１に正の電位を印加して、ウエハから散乱する電子（荷電粒子）を基板７１，１７１に向けて加速して、吸収することとしてもよい。イオンビーム露光の場合、イオンビームの電荷と逆符号の電位を基板７１，１７１に印加して、ウエハから散乱するイオンビームを基板７１，１７１に向けて加速して、吸収することとしてもよい。

【0069】

また、本実施形態（変形例を含む）に係る被り防止機構７０では、第１領域７１ａ_１，１７１ａ_１及び第２領域７１ａ_２，１７１ａ_２に形成した開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０の深さを等しく定めたが、異なる深さを採用してもよい。例えば、十分な量の電子を電子検出器４４に導くために第１領域７１ａ_１，１７１ａ_１の開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０の深さを小さく、電子線の被りを十分に抑えるために第２領域７１ａ_２，１７１ａ_２の開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０の深さを大きくしてもよい。逆に、電子線の被りが十分に抑えられている場合には、第２領域７１ａ_２，１７１ａ_２の開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０の深さを小さくしてもよいし、或いはゼロにする、すなわち第２領域７１ａ_２，１７１ａ_２に開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０を設けなくてもよい。

【0070】

また、第１領域７１ａ_１，１７１ａ_１の開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０の深さｈは、基板７１，１７１の薄肉部を厚く又は薄く成形する、すなわち凹部７１ｄ，１７１ｄを浅く又は深く形成することで調整することができる。

【0071】

また、本実施形態（変形例を含む）に係る被り防止機構７０では、基板７１，１７１の保持部７１ｂ，１７１ｂと薄肉部（或いは開口穴部７１ａ，１７１ａ）とを一体的に成形したが、これに限らず、別部材としてそれぞれ成形してもよい。例えば、厚さ１００μｍ程度のシリコン製のメンブレンを異方性エッチングにより加工することで厚さ方向に貫通する開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０を一面に形成し、これを薄肉部（或いは開口穴部７１ａ，１７１ａ）として保持部７１ｂ，１７１ｂの下面に接着することで基板７１，１７１を構成してもよい。また、一面に開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０が形成されたメンブレンを、間隙を挟んで又は挟まないで、複数重ねることで基板７１，１７１を構成してもよい。

【0072】

また、薄肉部（開口穴部７１ａ，１７１ａ）が自重に対してその形状を維持するのに十分な剛性を有する場合、保持部７１ｂ，１７１ｂの厚さを薄肉部のそれに等しくしてもよい。かかる場合、基板７１，１７１の底面上の第１領域７１ａ_１，１７１ａ_１内の開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０をその深さを厚さＨに等しくして貫通穴とし、第２領域７１ａ_２，１７１ａ_２内の開口穴７１ａ_０，１７１ａ_０をその深さを厚さＨ以下として非貫通穴としてもよい。

【0073】

なお、本実施形態に係る露光装置１００は、電子線のビーム形状より分類されるポイントビーム型、固定成形ビーム型、或いは可変成形ビーム型のいずれの露光装置であってもよい。また、複数の電子線を生成し、これを用いてウエハにパターンを描画するマルチビーム型或いはマルチカラム型の露光装置であってもよい。

【0074】

また、本実施形態に係る露光装置１００では、電子線を整形するための複数の開口パターンが形成されたマスクＭを用いたが、これに代えて、開口パターンのサイズを変えることのできる可変矩形パターン等を用いてもよい。

【0075】

また、本実施形態に係る露光装置１００では、ウエハ（半導体ウエハ）を被露光対象（試料）としたが、これは一例であり、例えば光露光装置等で使用されるマスク又はレチクル（マスクブランクス）、ガラス基板、セラミック基板、フィルム部材等であってもよい。

【0076】

また、本実施形態に係る露光装置１００は、一例として、電子線を用いて試料を露光する電子線露光装置としたが、これに限らず、イオンビーム等の荷電粒子線を用いて試料を露光する荷電粒子線露光装置としてもよい。本実施形態に係る被り防止機構７０は、荷電粒子線露光装置においても有効である。

【0077】

また、本実施形態に係る露光装置１００の電子線照射部を構成する電子光学系１０８等は、電子線露光装置の他、電子顕微鏡、電子線テスタ等に適用することもできる。

【0078】

また、半導体集積回路等の電子デバイスは、デバイス（パターン）を設計する工程、シリコン基板（ウエハ）を製作する工程、ウエハの表面にレジストを塗布してレジスト層を設ける工程、先述の実施形態に係る露光装置によりウエハを露光する（ウエハ上にパターンを描画する）工程、露光したウエハを現像する工程、レジストパターンをエッチングマスクにしてウエハを加工（エッチング、ドーピング等）する工程、レジストを除去する工程、デバイスを組み立てる工程（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程等を含む）、組み立てられたデバイスを検査する工程等により製造される。露光する工程において、先述の実施形態に係る露光装置を用いてウエハを露光することで、微細なパターンが精度良く位置合わせして形成され、高い集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。

【0079】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0080】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
［項目１］
複数の荷電粒子ビームを発生する複数の荷電粒子ビーム源と、
上記複数の荷電粒子ビームの照射対象となる試料を載置するステージと、
上記複数の荷電粒子ビーム源と上記ステージとの間に配置され、上記複数の荷電粒子ビームを通過させる複数のビーム通過孔と、上記複数の荷電粒子ビームのそれぞれの照射に応じた上記試料からの荷電粒子が上記試料側に戻るのを低減する開口穴群が設けられた板部と、
上記板部に対して上記複数の荷電粒子ビーム源側に配置され、上記開口穴群を通過した上記試料からの荷電粒子をそれぞれ検出する複数の検出部と、
を備える露光装置。
［項目２］
上記複数の検出部のそれぞれは、上記開口穴群の少なくとも２以上の開口穴から漏れ出る上記試料からの荷電粒子を検出する項目１に記載の露光装置。
［項目３］
上記開口穴群の開口穴は上記板部を貫通する貫通穴であり、
上記板部は、上記開口穴群が設けられていない領域の少なくとも一部において、上記試料からの荷電粒子が上記試料側に戻るのを低減する低減部を有する
項目１または２に記載の露光装置。
［項目４］
上記低減部は、上記ステージ側に開口を有し上記板部を貫通しない非貫通穴群を含む項目３に記載の露光装置。
［項目５］
上記開口穴群は、上記複数のビーム通過孔のうち対応するビーム通過孔の周囲に設けられ、
上記低減部は、上記複数のビーム通過孔のそれぞれに対応して、当該ビーム通過孔の周囲に設けられた上記開口穴群の外周に設けられる
項目３または４に記載の露光装置。
［項目６］
上記開口穴群は、上記複数のビーム通過孔のうち対応するビーム通過孔の周囲に設けられ、
上記低減部は、隣接する上記開口穴群の間に連続して設けられる
項目３から５のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目７］
上記開口穴群は、上記複数のビーム通過孔のうち対応するビーム通過孔の周囲における円形状の領域内に設けられる項目３から６のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目８］
上記低減部は、上記複数のビーム通過孔のそれぞれに対し、上記開口穴群が設けられた領域の周囲における矩形状の領域内に設けられる
項目３から５のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目９］
上記開口穴群が設けられた領域は、上記試料上における上記複数の荷電粒子ビームのうち対応する荷電粒子ビームが照射される領域と、上記複数の検出部のうち対応する検出部の検出面との間を遮る位置に配置される項目３から８のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目１０］
上記開口穴群が設けられた領域における上記板部の厚さは、上記低減部が設けられた領域における厚さと比較し小さい項目３から９のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目１１］
上記低減部は、上記ステージ側に開口を有し上記板部を貫通しない非貫通穴群を含み、
上記非貫通穴群の非貫通穴の深さは、上記開口穴群が設けられた領域における上記板部の厚さ以上である項目３から１０のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目１２］
上記開口穴群を通過する荷電粒子量は、当該領域から上記試料側へと戻る荷電粒子量よりも大きい項目３から１１のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目１３］
荷電粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム源と、
上記荷電粒子ビームの照射対象となる試料を載置するステージと、
上記荷電粒子ビーム源と上記ステージとの間に配置され、上記荷電粒子ビームを通過させるビーム通過孔と、上記荷電粒子ビームの照射に応じた上記試料からの荷電粒子が上記試料側に戻るのを低減する開口穴群とが設けられた板部と、
上記板部に対して上記荷電粒子ビーム源側に配置され、上記開口穴群を通過した上記試料からの荷電粒子を検出する検出部と、
を備え、
上記開口穴群の開口穴は上記板部を貫通する貫通穴であり、
上記板部は、上記ビーム通過孔の周囲に設けられた上記開口穴群の外周に設けられ、上記試料からの荷電粒子が上記試料側に戻るのを低減する低減部を有する
露光装置。
［項目１４］
上記検出部は、上記開口穴群の少なくとも２以上の開口穴から漏れ出る上記試料からの荷電粒子を検出する項目１３に記載の露光装置。
［項目１５］
上記低減部は、上記ステージ側に開口を有し上記板部を貫通しない非貫通穴群を含む項目１３または１４に記載の露光装置。
［項目１６］
上記開口穴群は、上記ビーム通過孔の周囲における円形状の領域内に設けられ、
上記低減部は、上記開口穴群が設けられた領域の周囲における矩形状の領域内に設けられる
項目１３から１５のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目１７］
上記開口穴群が設けられた領域は、上記試料上における上記荷電粒子ビームが照射される領域と、上記検出部の検出面との間を遮る位置に配置される項目１３から１６のいずれか一項に記載の露光装置。
［項目１８］
上記開口穴群が設けられた領域における上記板部の厚さは、上記低減部が設けられた領域における厚さと比較し小さい項目１３から１７のいずれか一項に記載の露光装置。

【符号の説明】

【0081】

１０…鏡筒、１２…電子銃、１４…第１電子レンズ、１６…スリット部、１８…偏向器、２０…第２電子レンズ、２２…第３電子レンズ、２６…第４電子レンズ、２８…ブランキング電極、３０…第５電子レンズ、３２…第６電子レンズ、３４…アパーチャ、３６…ブランキング電極、３６…第７電子レンズ、３８…第８電子レンズ、４０…主偏向器、４２…副偏向器、４４…電子検出器、７０…被り防止機構、７１…基板、７１ａ…開口穴部、７１ａ_０…開口孔、７１ａ_１…第１領域、７１ａ_２…第２領域、７１ａ_３…第３領域、７１ｂ…保持部、７１ｃ…通過孔、７１ｄ…凹部、８０…偏向制御部、８４…マスクステージ制御部、８６…ブランキング電極制御部、８８…電子レンズ制御部、９０…電子処理部、９２…ウエハステージ制御部、１００…露光装置、１０８…電子光学系、１１０…電子線生成系、１１２…マスク用投影系、１１４…焦点調整レンズ系、１１６…ウエハ用投影系、１２０…個別制御部、１３０…統括制御部、１４０…制御系、１５０…露光部、１７１…基板、１７１ａ_０…開口孔、１７１ａ_１…第１領域、１７１ａ_２…第２領域、１７１ａ_３…第３領域、１７１ｂ…保持部、１７１ｃ…通過孔、１７１ｄ…凹部、２００…露光装置（変形例）。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】