JPH10149794A - 投影リソグラフィー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マスク構造を基板に転写する際の転写誤差を有
効に低下しうる投影リソグラフィー装置を提供する。 【解決手段】集束レンズのレンズ誤差と発散レンズのレ
ンズ誤差とが適正に相殺し、かつ、所定の転写倍率変化
が実現されるようにすべく、電極装置（６）は、静電発
散レンズと、これに協働する少なくとも１つの静電集束
レンズを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実質的に点状の粒
子源と、実質的に点状の見かけの粒子源から発する発散
粒子ビームをつくり出す抽出システムと、発散粒子ビー
ムを集束してマスクないし基板を照射するための少なく
ともほぼ平行な粒子ビームに変換する手段とを備えた、
マスクの構造をマスクの直後に配置された基板に転写す
るための荷電粒子による投影リソグラフィー装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のリソグラフィーシステムはたと
えば米国特許第４，７５７，２０８号に開示されてい
る。当該文献には、通例ＭＩＢＬ（マスクド・イオン・
ブロードビーム・リソグラフィー）と称される投影投写
によるイオンリソグラフィーシステムが記載されてい
る。同システムには、イオン源から流出する粒子の質量
選別を行なう扇形磁界を有する抽出システムを備えた水
素イオン源またはヘリウムイオン源が設けられている。
扇形磁界後方のビーム方向には２本の同軸管で構成され
た静電集束レンズが位置し、同レンズは粒子ビームをい
わゆるクロスオーバーに集め、イオン源の像点を形成す
る。このクロスオーバーは同じく２本の同軸管で構成さ
れた第２の集束レンズの物体側焦点面にあり、同集束レ
ンズは発散粒子ビームを集束して平行ビームに変換する
ための前記の手段を形成する。この平行ビームによって
基板の直ぐ上方に配置されたリソグラフィーマスクが照
射される結果、同基板へのマスクの構造の直接転写が可
能となる。

【０００３】この種のまた別のシステムは、雑誌オプテ
ィーク第５１巻、第５号に掲載された『近接効果のない
ＰＭＭＡ層のリチウムイオンビーム照射』という題の
Ｒ．シュパイデル及びＵ．ベーリンガーの１９７９年の
論文に記述されている。この公知のシステムでは２本の
同軸管によるレンズに代えて、それぞれ３個の同軸リン
グ状電極で形成される２つの単独レンズが設けられる。
マスク側ないしウェーハ側に配置された単独レンズは発
散粒子ビームを集束して平行ビームに変換する手段を形
成する。

【０００４】この種の公知のシステムによって得られる
解決は複数の要因、つまり粒子源から流出する粒子のエ
ネルギー分散と、見かけの粒子源の大きさ、つまり粒子
源の粒子が見かけ上そこから発するように見える領域の
最小直径とに左右される。さらにその他に転写の質は集
束レンズの転写誤差、特に平行ビームをつくり出すため
に使用される第２のレンズの転写誤差によって制限され
ている。粒子ビームが正確に平行ではなく、わずかに集
束しているかもしくは発散しているかする場合には、さ
らにマスクと基板との間の間隔の誤差が転写誤差として
現われる。基板またはマスクが平坦でないこともそうし
た誤差の要因の一つとなる。

【０００５】１９９５年２月１３日付けの本出願人のオ
ーストリア出願公開第２５９／９５号には、転写誤差が
特にわずかな点で優れたほぼ平行なビームをつくり出す
ための特別なレンズ装置が記載されている。この装置で
は、同軸配置された多数のリング状電極が順次に設けら
れ、それらの電位は、ビーム方向において少なくとも部
分的にビーム断面内部に定加速電界が形成されるように
選択されている。かくして荷電粒子の発散ビームがこの
加速電界内に流入すると個々の粒子経路はこの電界の加
速作用によって放物線状に反らされ、一定の区間を通過
した後、マスクの構造を基板に転写するために利用する
ことのできるほぼ平行なビームが形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べたようなタイプの投影リソグラフィー装置を改良
し、公知のシステムに比較して転写誤差を大幅に低下さ
せることである。さらに転写用の像面をできるかぎり大
きく選択することができるようにすることも必要であろ
う。以上に加えて、創作される装置において、たとえば
特に基板の面積が大きい場合に加工中に生ずる基板の長
さの変化をリソグラフィー手法によって補正することが
できるよう、転写倍率を一定の限度内で変化させられる
ようにすることが必要であろう。比較的低コストで実現
可能であって且つ軽小性に優れた装置を創作することも
同じく本発明の課題である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は投影リソグラ
フィー装置において、一般に、粒子ビームを集束する手
段が静電発散レンズと連携した少なくとも１つの静電集
束レンズを包括した電極装置を有することによって解決
される。発散レンズはビーム方向において一定の間隔を
置いて集束レンズ後方に配置されるのが好ましい。電極
装置全体は厳密な意味で単一の多極レンズであり、以下
においては集束を行なう装置部分を“集束レンズ”と称
し、分散を行なう装置部分を“発散レンズ”と称する。
少なくとも１つの集束レンズと少なくとも１つの発散レ
ンズとのこうした組合せにより、個々の電極の印加電位
の最適化を通じて異なったレンズの高次の転写誤差を相
互に補償し得ることから、転写特性の向上を実現するこ
とができる。さらに、こうしたレンズの組合せにより、
特に、大きな断面内でビームを集束して粒子経路をほぼ
正確に平行化することができ、また、望ましいかぎりに
おいて基板へのマスク構造の縮小転写もしくは拡大転写
を可能とするため、粒子経路がオプショナルに事前に正
確に定めることのできる集束または発散を示すように転
写特性を簡単な方法で変化させることができる。こうし
た新しいタイプのレンズ装置により、公知の装置に比較
して、装置、とりわけ加速電極を備えた装置も特に長さ
が相当程度縮小されることから、軽小で材料節約的な、
したがって実際に低コストの電極装置を実現することが
できる。

【０００８】静電集束レンズは公知のように少なくとも
２つのリング状電極によって実現されるのが好ましく、
他方、静電発散レンズは、特に国際出願公開第９５／１
９６３７号によって開示されているように、１つのリン
グ状電極と１つの格子とによって実現される。ただし特
に好ましい実施形態は静電集束レンズが同軸配置された
４つ以上のリング状電極を有し、そのうち第１の電極が
点状開口を備えた入射絞りを有することである。この実
施形態はできるかぎり軽小な構造でできるだけ良好な転
写特性の実現を顧慮して最適化することができ、その
際、これらのリング状電極のうち少なくとも２つの電極
が等電位とされることにより中間空間に広範にゼロ電界
が形成され、これらの電極のうちさらに別の少なくとも
２つの電極の電位が相違させられることにより荷電粒子
にとって少なくとも部分的に加速電界が形成されること
となる。

【０００９】本発明に基づく装置の一つの好ましい実施
形態は静電発散レンズがマスクの領域に配置され、マス
クが発散レンズの“格子”を形成し、その際、国際出願
公開第９５／１９６３７号によって開示された発散レン
ズとは異なり、格子がビーム方向においてリング状電極
の後方に位置していることである。これにより、一方で
格子電極の製造と取り付けとを不要とすることができ、
他方で格子電極によって惹起されるビーム断面内の望ま
しくない強度変化を回避することができる。

【００１０】装置転写特性のさらなる向上は、マスクと
基板とを等電位とし、マスクと基板との間の空間に電界
が形成されないようにすることによって可能である。こ
れによりこの領域における粒子ビームへの望ましくない
影響が回避される。

【００１１】本発明に基づく装置の実用的に特に好適な
一つの実施例の眼目は、点状粒子源が見かけの粒子源を
有したイオン源であり、同イオン源が一定のエネルギー
を有したイオンの抽出システムと望ましくない種類のイ
オンを除去する分離システムとを有していることであ
る。この実施例において、粒子源と電極装置との間のビ
ーム経路に少なくとも１つの静電集束レンズが設けら
れ、同集束レンズが点状粒子源から流出する発散粒子ビ
ームを集束して粒子源の像を形成するのが特に好適であ
ることが判明した。この粒子源像から発する発散粒子ビ
ームはその後、１つの集束レンズと１つの発散レンズと
を有した新しいタイプの電極装置によって実質的に平行
なビームに転換されてマスクに向けられる。

【００１２】電極装置が入射絞りを有する先述した好ま
しい実施例において、電極装置の入射絞りの開口は粒子
源像の直径を大幅に上回っていないことが好適である。

【００１３】転写された構造の大きさを一定の限度内で
変化させ得るようにするため、本発明に基づく装置の特
に好適な実施形態において集束レンズならびに発散レン
ズのいずれの電界強度も所定の限度内で変化させること
ができることから、基板の領域における粒子ビームの平
行性からの偏りを変化させることができ、これによりマ
スクの構造を一定の限度内で拡大もしくは縮小して基板
上に転写することが可能である。

【００１４】本発明の上記及びその他の特徴並びに利点
に関し、添付の図面を参照しつつ、以下において詳細に
説明する。

【００１５】

【発明の実施の形態】先ず図１に関して説明する。同図
は荷電粒子（イオン）による投影リソグラフィーのため
の本発明に基づく典型的なＭＩＢＬ装置１を表わしてい
る。

【００１６】同装置は、できるだけ小さく形成された見
かけの粒子源寸法を有した粒子源２と、粒子源から流出
する粒子を加速して初期エネルギーを付与する抽出シス
テム３とを含んでいる。ビームの質に影響をおよぼすこ
とができるように、見かけの粒子源点を集束レンズ系
４，４’によって粒子源の像点に集束させるのが好適で
ある。粒子が１種類のみであることが望ましい場合に
は、集束レンズ系４，４’の間に四重極質量分析計（た
とえば、ウィーンフィルター）を設けることができる。

【００１７】粒子源２の像点には電極装置６のための入
射絞り５が設けられており、同電極装置はビーム方向に
おいて前記入射絞り５からマスク７までに達し、同マス
クはマスクの開口構造を投影投写によって基板８の表面
に転写するため基板８の直前に配置されている。

【００１８】図１には詳細に表わされていない電極装置
は本発明に基づき、粒子源の像から発して発散する粒子
ビームの経路をできるだけ誤差なく、平行化して基板に
向けるため、少なくとも１つの静電集束レンズと少なく
とも１つの静電発散レンズとの組合せを含んでいる。集
束レンズと発散レンズとは両者の間にクロスオーバーが
形成されないような間隔で配置されている。

【００１９】本発明に基づく電極装置用の集束レンズと
しては、たとえば公知の２極レンズ（ギャップレンズ）
または公知の３極レンズ（単体レンズ）を使用すること
ができる。またこれらのレンズの組合せを使用してもよ
い。これらの静電集束レンズは、当業者には先行技術か
ら公知であり、したがってここでそれらを詳細に説明す
ることは省略する。

【００２０】ただし本発明の範囲内において、多数の、
ただし少なくとも４つ以上の電極を有する多極集束レン
ズを設けることも可能てある。こうしたレンズの一例は
以下の記述において、図３および図４と関連して詳細に
説明する。

【００２１】静電発散レンズの作用原理は図２に示され
ている。こうしたレンズは、通例、１つの円筒管９ない
しリング状電極と１つの板または格子１０との組合せに
よって形成される。冒頭に述べた国際出願公開第９５／
１９６３７号には、ビーム方向に先ず格子、その後に管
電極を有した静電発散レンズが記載されているが、国際
出願公開第９５／１９６３７号に基づくこうした構成が
発散効果を持つためには、格子と管との間の静電界が粒
子を加速しなければならない。図２には本発明において
使用されるのが好ましい装置が示されているが、同装置
において管電極はビーム方向から見て格子の前方に配置
されている。図２にはレンズ電界の等電位線も示されて
おり、その密度は電界のレベルを表わしている。この場
合、電界の焦点シフト効果は、電界強度が実質的に入射
粒子の方向とは反対に向けられている遅延電界である場
合に生ずる。図中には左側から集束しつつ入射し、図示
されたレンズによって２０ｋｅＶから１ｋｅＶに制動さ
れて平行に配列される粒子の経路が表わされている。

【００２２】投影リソグラフィー装置において発散レン
ズを使用するにあたり、導電性のあるマスクによって格
子を好適に形成することができる。ただし、本発明の一
環として、ビーム経路に別個の格子を配置することも可
能である。

【００２３】図３はきわめて軽小にして、転写特性の点
で最適化された、本発明に基づく装置の集束レンズ／発
散レンズのための電極装置６の断面を示しており、同図
においてＺ軸は回転対称性を有する装置の対称軸に沿っ
てビーム方向に延びており、Ｒ軸は装置の半径を表わし
ている。Ｖ軸に記載されている数値は、たとえば陽荷電
ヘリウムイオンによる転写のために各電極に印加されて
いる電位に関係している。

【００２４】先述したように、電極装置は中心開口のあ
る入射絞り５を有しており、同中心開口は粒子ビームの
クロスオーバーにおいて粒子源の像が形成される箇所に
正確に配置されている。入射絞り５はクロスオーバーに
おける粒子のエネルギー、この場合にあっては１０ｋｅ
Ｖ正確に対応した電位となされている。したがって、入
射絞り５の電位は、その電位が１５０ｋＶとなされてい
る粒子源のそれよりも１０ｋＶ低く、１４０ｋＶとなさ
れている。

【００２５】ビーム方向においてこの入射絞り５の後方
には、集束レンズ／発散レンズのための多数のリング状
電極６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｆ
から成る電極装置６が位置しており、その際、本例にあ
って電極６ａないし６ｈは集束レンズに対応させること
ができ、電極６ｇと６ｈは図中に略示されているマスク
７と共に発散レンズに対応させることができる。

【００２６】集束レンズとして作用する配列電極６ａな
いし６ｆはクロスオーバーから発して発散する粒子経路
をやや集束性を示すビームへと集束し、その後に発散レ
ンズがこの集束性ビームを平行ビームに変化させ、この
平行ビームがマスク７に向けられる。図４には図３に示
された電極装置６を通過するビーム経路が半径方向に拡
大されて表わされている。

【００２７】リング状電極の正確な形態、それら相互の
間隔および各電極に印加される電位はできるだけ軽小な
構造とできるだけ良好な転写特性の実現とを意図した電
極装置の最適化を通じて決定される。

【００２８】電極装置６のビーム方向における最後の電
極６ｈは発散レンズのための格子電極を形成する同じく
導電性を有するマスク７と導電結合されている。

【００２９】マスクの直後には（図３には表わされてい
ないが）照射される基板が配置されている。マスクと基
板との間の間隔はアプリケーション要件に応じてマイク
ロメーター又はミリメーターレベルで選択することがで
きる。

【００３０】計算と実地経験とからして、上記のシステ
ムは特に基板の面積が大きい場合にも卓越した転写特性
を有することが判明している。新しいタイプの電極シス
テムによって可能となる転写特性につき以下に詳細に論
ずることとする。

【００３１】優れた転写特性に関する一つの重要な要因
は転写システムの幾何的転写誤差であるが、これは主と
して見かけの粒子源の大きさによってあらかじめ定まっ
ている。これは図６に示されているマスク面でのビーム
の発散αを決定する。図５には５０×５０ｍｍの面積の
像面における幾何的転写誤差に関する計算が表わされて
いるが、この場合、粒子源の直径は２０μｍ、マスクと
基板との間の間隔は３００μｍと仮定された。図５か
ら、像面内の最大幾何的転写誤差は５ｎｍ以下であるこ
とが看取される。

【００３２】実際には前記のパラメーターをさらに縮小
し、たとえば粒子源の直径を１０μｍとし、マスクと基
板との間の間隔を１００μｍとすることが可能であるこ
とから、転写特性を幾何的誤差の点で場合によりさらに
向上させることができる。

【００３３】電極システムの転写特性を決定するもう一
つの重要な要因はビーム方向からの粒子経路の偏り（テ
レセントリック性）、つまりマスクに当たる際のビーム
の平行性の程度である。この場合、適切な最適化手法に
よって、集束レンズの転写誤差を発散レンズの逆の転写
誤差によって相殺しあるいはその逆を行なうことが試み
られる。図７には、５０ｍｍ×５０ｍｍの像面（半径約
３５ｍｍ）に関して、（図６に示すように）マスクへの
衝突角εの最適衝突角からの偏りが表わされており、そ
の際、正確に平行なビーム（転写倍率１：１）に関する
カーブは最大偏り−６０μｒａｄを示している。このカ
ーブは電極システム６の各電極６ａないし６ｇにつき図
３に記載された電位によって実現された、図３と図４に
表わされたビーム経路に対応している。

【００３４】以下の表には図６を基礎として、以上に図
示・説明した最適化された投影装置の特性データがまと
められている。

【００３５】

【表１】

【００３６】この新しいタイプのシステムのもう一つの
長所は、転写倍率を一定の限度内で変化させられるこ
と、つまり端的に言って、各電極の電位を応分に変化さ
せることにより発散レンズの効果を集束レンズに対比し
て変化させられる点にある。これにより、マスク構造を
わずかに縮小して表わすことも、同じくわずかに拡大し
て表わすことも可能である。これは、特に、たとえばフ
ラットスクリーン用に使用されるような大きな面積を有
した基板の場合に重大な意義を有している。技術的に必
要な調質処理により、たとえばガラス基板のサイズを±
１５０ｐｐｍだけ変化させることができ、プラスチック
基板にあってはこうしたサイズ変化をさらに大きなもの
とすることが可能である。（±５００ｐｐｍ）

【００３７】基板上へのマスク構造の拡大もしくは縮小
転写にあたって粒子ビームはビーム軸から一定の距離に
おいてますます発散しもしくは集束する。像面が５０ｍ
ｍ×５０ｍｍの場合、たとえば粒子ビームの限界ビーム
は、マスクと基板との間の間隔１ｍｍ、像面の５００ｐ
ｐｍの拡大または縮小に際し１７．７ｍｒａｄの角度で
推移し、３００ｐｐｍの拡大または縮小に際し１０．６
ｍｒａｄの角度で推移する。

【００３８】図７には、像面が５０ｍｍ×５０ｍｍ、倍
率変化３００ｐｐｍおよび５００ｐｐｍの場合の所望の
粒子経路からの粒子ビームの偏りを示す計算が表わされ
ている。この計算から、所定の±５００ｐｐｍの拡大／
縮小範囲内では最大ビーム偏りは１００μｒａｄ以下と
見込まれることが看取される。マスクと基板との間の間
隔が１ｍｍと仮定された場合、最大位置誤差は０．１μ
ｍである。

【００３９】ここで、公知のリソグラフィー装置では誤
差を許容し得るかぎりの転写倍率変化は大体±７５ｐｐ
ｍの範囲内でしか行なえず、新しいタイプの装置はこう
した公知の装置を遥かに凌駕していることに注意された
い。

【００４０】本出願人によって製造された、ＭＩＢＬ装
置の形の本発明に基づく装置の１実施例によるテスト
は、前記の表に挙げられたパラメーターが実際に実現可
能であることを明らかにした。図８には６０．５ｍｍ×
３０．３ｍｍの面積のマスク面の一隅におけるマスクの
開口構造が表わされている。図９は８０ｋｅＶのヘリウ
ムイオンによる厚さ０．６μｍのレジストへのＭＩＢＬ
転写を示している（ネガチブレジスト：イオンに照射さ
れたレジスト部が現像後に残存している）。この場合、
マスクとウェーハとの間の間隔は１ｍｍであった。間隔
をもっと大きくした（８ｍｍ、２６５ｍｍ）実験によ
り、発散αは５０μｒａｄ以下であることが判明した。
この値が表中に挙げられている３０μｒａｄという値よ
りも若干高いということは使用されたイオン源のエネル
ギー分散が相対的に高かったことに帰着される。図８と
図９との画像の比較から、マスクの構造は先述した誤差
限界内で基板上に転写された構造と正確に一致している
ことが認められる。

【００４１】投影リソグラフィー装置の実際的利用に
は、同じく、ビーム線量が変化する場合の転写構造の変
化も考慮されなければならない。イオン線量が変化する
場合の線幅の変化を決定するために、既存の装置による
テストが実施された。このテストの結果は図１０に示さ
れている。

【００４２】以下の表には本発明に基づいて実現された
ＭＩＢＬ装置とシンクロトロンＸ線放射を基礎としたそ
の他の投影照射装置との比較が表わされている。

【００４３】

【表２】

【００４４】本発明は決して以上に図示・説明した実施
例に制限されるものではないことから、特に照射面を容
易にたとえば１００ｍｍ×１００ｍｍに拡大することが
できる。

【００４５】これにより、従来の光学的リソグラフィー
に比較して本発明のいくつかの貴重な長所が生ずる。た
とえば、光学的リソグラフィーでは、４０ｍｍの最大像
直径を実現し得るためには、１：４ないし１：５の縮小
が必要である。光学系の焦点深度は５μｍ以上には達し
ないが、他方、本発明に基づくＭＩＢＬシステムのそれ
は１ｍｍ以上にまで達する。したがって、これらのシス
テムでは厚さが大きく相違する基板ないし表面粗さが大
きな基板を使用することが可能であり、また、基板にわ
ずかな反りがあることも許容される。すでに述べたよう
に、転写倍率を電子的に約１０００ｐｐｍまで変化させ
ることができる以外に、ＭＩＢＬテクノロジーはさらに
なお光学系に使用されるよりも遥かに安価なレジスト
（“ｉ−ライン”レジストに代えて“ｇ−ライン”レジ
スト）を使用することができるとの長所も供する。さら
に、イオンによる転写に際しては定常波の発生はなく、
したがって基板の反射防止コーティングは不要である。

【００４６】本発明に基づく類のＭＩＢＬシステムは新
しい応用と生産方法との広範な分野を切り開く。特に電
界放出ディスプレーを基礎としたフラットスクリーンを
高い効率で製造することが可能となる。さらにＭＩＢＬ
技術は、表面波フィルターおよび微小光学部品の製造、
ならびに超小型技術に最適に利用することが可能であ
る。

【００４７】システムの転写特性ならびに軽小性、簡潔
性をさらに向上させるため、本発明の範囲を越えること
なく、電極装置のさらなる改良と最適化が可能であるこ
とは当業者には明らかである。したがって本発明の範囲
内には電極装置が集束レンズと発散レンズとの組合せで
構成されているあらゆる投影装置が含まれている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく装置の構成を示す図である。

【図２】静電発散レンズの作用原理を示す図である。

【図３】電極装置の実用的な実施例を示す図である。

【図４】図３の電極装置を通るビーム経路を示す図であ
る。

【図５】計算に基づく図３の電極装置の幾何的転写誤差
を示す図である。

【図６】転写誤差に関するパラメーターを定義するため
のマスクと基板との一部を示す図である。

【図７】１：１−転写時の図４のビーム断面内における
計算に基づくテレセントリック性からの偏りと、マスク
構造の縮小または拡大転写時の所望のビーム方向からの
計算に基づく偏りとを示す図である。

【図８】マスクの一部分のマスク構造のＳＥＭ画像であ
る。

【図９】基板上に再現された図８のマスク構造のＳＥＭ
画像である。

【図１０】転写されたマスク構造の寸法と照射量との相
関性を示す図である。

【符号の説明】

１ 投影リソグラフィー装置 ２ 粒子源 ３ 抽出システム ５ 入射絞り ６ 変換手段 ６ａ〜６ｆ 静電集束レンズ（同軸リング状電極） ６ｇ〜６ｈ 静電発散レンズ（同軸リング状電極） ７ マスク ８ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス ロエシュナー オーストリア国、Ａ−1190 ウィーン、ベ ガガッセ ６ (72)発明者 ゲルハルト ステングル オーストリア国、Ａ−9241 ベルンベル ク、オウスィシトスヴェク 20 (72)発明者 ヘルベルト ヴォナクス オーストリア国、Ａ−3400 クロスターノ ウブルク、マルティンシュトラーセ 83

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒子源（２）と、実質的に点状の見かけ
   の粒子源から発する発散粒子ビームをつくり出す抽出シ
   ステム（３）と、発散粒子ビームを集束してマスク
   （７）及び基板（８）を照射するための少なくともほぼ
   平行な粒子ビームに変換する手段（６）とを備えた、マ
   スクの構造をマスクの直後に配置された基板に転写する
   ための荷電粒子による投影リソグラフィー装置におい
   て、粒子ビームを集束する前記手段が静電発散レンズ
   （６ｇ、６ｈ）と連携した少なくとも１つの静電集束レ
   ンズ（６ａ〜６ｆ）を包む電極装置（６ａ、６ｂ、６
   ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ）を有することを特
   徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記発散レンズがビーム方向において一
   定の間隔を置いて前記集束レンズの後方に配置されてい
   る請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記静電集束レンズが一定の間隔を置い
   てビーム方向に順次に配置された少なくとも２つの同軸
   リング状電極（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ）
   で構成され、前記静電発散レンズが少なくとも１つの同
   軸リング状電極（６ｇ）とビーム方向において当該電極
   後方に配置され且つビーム方向に対して垂直を成す格子
   （７）とで構成される請求項１又は２に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記静電集束レンズ（６ａ〜６ｆ）は、
   同軸配置された４つ以上のリング状電極（６ａ、６ｂ、
   ６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ）を有しており、当該電極のう
   ちビーム方向から見て最初の電極が、見かけの粒子源な
   いし粒子源のイオン光学的実像を取り囲む開口を備えた
   入射絞り（５）を有する請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 ビーム方向に順次に配置された前記リン
   グ状電極のうち少なくとも２つの電極（６ｂ、６ｃ又は
   ６ｄ、６ｅ）が等電位とされることにより、同電極間に
   実質的にゼロ電界の空間または電界強度のごくわずかな
   空間が形成され、前記電極のうちさらに別の少なくとも
   ２つの電極（６ａ、６ｂ又は６ｃ、６ｄ又は６ｅ、６
   ｆ）の電位が相違させられ、荷電粒子にとって少なくと
   も部分的に加速電界が形成される請求項４に記載の装
   置。
6. 【請求項６】 前記静電発散レンズが前記マスク（７）
   の領域に配置され、前記マスク（７）が前記発散レンズ
   （６ｇ、６ｈ）の格子を形成する請求項３に記載の装
   置。
7. 【請求項７】 前記マスク（７）と前記基板（８）とが
   等電位とされることにより、前記マスク（７）と前記基
   板（８）との間の空間に電界が形成されない請求項１〜
   ６のいずれか１項に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記粒子源がイオン源（２）であり、当
   該イオン源に見かけのイオン源点から発する一定のエネ
   ルギーを有したイオンの発散ビームをつくり出すための
   抽出システム（３）と望ましくない種類のイオンを除去
   するための分離システムとが連結されている請求項１〜
   ７のいずれか１項に記載の装置。
9. 【請求項９】 ビーム方向において前記粒子源（２）と
   前記電極装置（６）との間に少なくとも１つの静電集束
   レンズ（４）が設けられ、当該レンズが点状の見かけの
   粒子源から発する発散粒子ビームを集束してクロスオー
   バーに見かけの粒子源の像が形成されるようにする、請
   求項１〜８のいずれか１つに記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記集束レンズ（６ａ、６ｂ、６ｃ、
    ６ｄ、６ｅ、６ｆ）が入射絞り（５）を有し、当該絞り
    の開口が見かけの粒子源の像点に配置されている請求項
    ９に記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記電極装置（６）の前記入射絞り
    （５）の開口が像点の直径を大幅に上回ることなく且つ
    前記絞り（５）が像点での荷電粒子のエネルギーに対応
    した電位となされている請求項１０に記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記集束レンズ及び／又は前記発散レ
    ンズのレンズ電界を前記電極（６ａ、６ｂ、６ｃ、６
    ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ）に印加されている電位を
    変化させることにより所定の限度内で変化させ得ること
    から、わずかに発散性もしくは集束性を有する粒子ビー
    ムが形成され、これに応じて前記マスク（７）の構造が
    拡大もしくは縮小されて前記基板（８）に転写される請
    求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。