特許 6061741 マルチビームの電流調整方法

(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】6061741

(24)【登録日】2016年12月22日

(45)【発行日】2017年1月18日

(54)【発明の名称】マルチビームの電流調整方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20170106BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20170106BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20170106BHJP

   H01J 37/04 20060101ALI20170106BHJP

   H01J 37/06 20060101ALI20170106BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541E

   H01L21/30 541W

   G03F7/20 504

   H01J37/305 B

   H01J37/04 A

   H01J37/06 Z

【請求項の数】5

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-50927(P2013-50927)

(22)【出願日】2013年3月13日

(65)【公開番号】特開2014-179383(P2014-179383A)

(43)【公開日】2014年9月25日

【審査請求日】2016年2月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100088487

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 允之

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 賢一

【審査官】 新井 重雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０１２３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２８９７８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−０１００７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２９１４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９７４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２５２１７２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｈ０１Ｊ ３７／０４

Ｈ０１Ｊ ３７／０６

Ｈ０１Ｊ ３７／３０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェネルト電極を有する熱電子銃から放出された電子ビームの一部がそれぞれ複数の開口部を通過することによって形成されたマルチビームの電流密度分布を取得する工程と、
前記電流密度分布を参照して、前記マルチビームのうち、電流密度が閾値以上の少なくとも１つのビームを選択する工程と、
前記熱電子銃のウェネルト電極に印加する電圧を可変にして、前記電流密度が閾値以上の少なくとも１つのビームの電流値をそれぞれ測定して、前記ウェネルト電極に印加する電圧と前記少なくとも１つのビームの電流値との相関関係を取得する工程と、
ステージに配置された試料にパターンを描画している途中であって、前記試料の描画領域を短冊状に仮想分割したストライプ領域の描画が終了する毎に、前記少なくとも１つのビームが前記ステージに配置された電流検出器に入射可能な位置に前記ステージを移動させる工程と、
前記ステージを移動させた後、前記マルチビームのうち、電流密度が閾値よりも小さいビームを遮蔽した状態で、前記少なくとも１つのビームを前記電流検出器に入射させ、前記ストライプ領域の描画が終了する毎に、前記少なくとも１つのビームの電流値を測定する工程と、
前記相関関係を用いて、測定された電流値が目標電流値になるためのウェネルト電極に印加する目標電圧値を演算する工程と、
前記目標電圧値を前記ウェネルト電極に印加する工程と、
を備えたことを特徴とするマルチビームの電流調整方法。

【請求項2】

ウェネルト電極を有する熱電子銃から放出された電子ビームの一部がそれぞれ複数の開口部を通過することによって形成されたマルチビームの電流密度分布を取得する工程と、
前記電流密度分布を参照して、前記マルチビームのうち、電流密度が閾値以上の少なくとも１つのビームを選択する工程と、
前記マルチビームのうち、電流密度が閾値よりも小さいビームを遮蔽した状態で、電流密度が閾値以上の前記少なくとも１つのビームの電流値を測定する工程と、
前記熱電子銃のウェネルト電極に印加する電圧と前記少なくとも１つのビームの電流値との相関関係を用いて、測定された電流値が目標電流値になるためのウェネルト電極に印加する目標電圧値を演算する工程と、
前記目標電圧値を前記ウェネルト電極に印加する工程と、
を備えたことを特徴とするマルチビームの電流調整方法。

【請求項3】

試料にパターンを描画している途中であって、前記試料の描画領域を短冊状に仮想分割したストライプ領域の描画が終了する毎に、前記少なくとも１つのビームの電流値が測定されることを特徴とする請求項２記載のマルチビームの電流調整方法。

【請求項4】

試料にパターンを描画している途中であって、所定の時間が経過する毎に、前記少なくとも１つのビームの電流値が測定されることを特徴とする請求項２記載のマルチビームの電流調整方法。

【請求項5】

前記熱電子銃のウェネルト電極に印加する電圧を可変にして、前記少なくとも１つのビームの電流値をそれぞれ測定して、前記相関関係を取得する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項２〜４いずれか記載のマルチビームの電流調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マルチビームの電流調整方法に係り、例えば、ステージ上の試料にマルチビームを照射することによりパターンを描画する際の電流を調整する手法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、ウェハ等へ電子線を使って描画することが行われている。

【0003】

例えば、マルチビームを使った描画装置がある。１本の電子ビームで描画する場合に比べて、マルチビームを用いることで一度に多くのビームを照射できるのでスループットを大幅に向上させることができる。かかるマルチビーム方式の描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の穴を持ったマスクに通してマルチビームを形成し、各々、ブランキング制御され、遮蔽されなかった各ビームが試料上の所望の位置へと照射される（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

電子ビーム描画に用いる熱電子放出型電子銃では、カソード（陰極）材料が動作中に蒸発する。そのため、カソード材料の形状は時間と共に変化し、その影響で試料上に照射される電子ビームの電流密度分布も時間と共に変化する。そのため、マルチビームの各ビームの電流量は時間と共に変化する。従来、描画前に各ビームの電流量を測定し、測定された電流量を基に各ビームの照射時間（露光時間）を定めている。しかしながら、上述したように、時間の経過によるカソード材料の劣化に伴い、描画時間が長くなると露光時間に誤差が生じてくる。そのため、描画されたパターンの寸法精度が悪くなるといった問題があった。

【0005】

マルチビームでは無いが、シングルビーム方式の電子ビーム描画では、試料上に届くシングルビーム全体の電流量を測定して、電流密度を取得して、電流密度を維持するようにバイアス電圧等を調整する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−２６１３４２号公報

【特許文献2】特許第４６７６４６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、マルチビーム描画を行う場合の時間の経過に伴う電流密度分布の変化を抑制することが可能な描画装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様のマルチビームの電流調整方法は、
ウェネルト電極を有する熱電子銃から放出された電子ビームの一部がそれぞれ複数の開口部を通過することによって形成されたマルチビームの電流密度分布を取得する工程と、
電流密度分布を参照して、マルチビームのうち、電流密度が閾値以上の少なくとも１つのビームを選択する工程と、
熱電子銃のウェネルト電極に印加する電圧を可変にして、電流密度が閾値以上の少なくとも１つのビームの電流値をそれぞれ測定して、ウェネルト電極に印加する電圧と少なくとも１つのビームの電流値との相関関係を取得する工程と、
ステージに配置された試料にパターンを描画している途中であって、試料の描画領域を短冊状に仮想分割したストライプ領域の描画が終了する毎に、かかる少なくとも１つのビームがステージに配置された電流検出器に入射可能な位置にステージを移動させる工程と、
ステージを移動させた後、マルチビームのうち、電流密度が閾値よりも小さいビームを遮蔽した状態で、かかる少なくとも１つのビームを電流検出器に入射させ、ストライプ領域の描画が終了する毎に、少なくとも１つのビームの電流値を測定する工程と、
相関関係を用いて、測定された電流値が目標電流値になるためのウェネルト電極に印加する目標電圧値を演算する工程と、
目標電圧値をウェネルト電極に印加する工程と、
を備えたことを特徴とする。

【0009】

本発明の他の態様のマルチビームの電流調整方法は、
ウェネルト電極を有する熱電子銃から放出された電子ビームの一部がそれぞれ複数の開口部を通過することによって形成されたマルチビームの電流密度分布を取得する工程と、
電流密度分布を参照して、マルチビームのうち、電流密度が閾値以上の少なくとも１つのビームを選択する工程と、
マルチビームのうち、電流密度が閾値よりも小さいビームを遮蔽した状態で、電流密度が閾値以上のかかる少なくとも１つのビームの電流値を測定する工程と、
熱電子銃のウェネルト電極に印加する電圧と少なくとも１つのビームの電流値との相関関係を用いて、測定された電流値が目標電流値になるためのウェネルト電極に印加する目標電圧値を演算する工程と、
目標電圧値を前記ウェネルト電極に印加する工程と、
を備えたことを特徴とする。

【0010】

また、試料にパターンを描画している途中であって、試料の描画領域を短冊状に仮想分割したストライプ領域の描画が終了する毎に、かかる少なくとも１つのビームの電流値が測定されると好適である。

【0011】

或いは、試料にパターンを描画している途中であって、所定の時間が経過する毎に、かかる少なくとも１つのビームの電流値が測定されるようにしても好適である。

【0012】

また、熱電子銃のウェネルト電極に印加する電圧を可変にして、かかる少なくとも１つのビームの電流値をそれぞれ測定して、相関関係を取得する工程をさらに備えると好適である。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一態様によれば、マルチビーム描画を行う場合の時間の経過に伴う電流密度分布の変化を抑制できる。よって、描画する際の、時間の経過に伴うパターン寸法の劣化を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。

【図2】実施の形態１における電子銃と電子銃電源回路の内部構成を示す図である。

【図3】実施の形態１におけるアパーチャ部材の構成を示す概念図である。

【図4】実施の形態１におけるブランキングプレートの構成を示す概念図である。

【図5】実施の形態１における電流密度分布の均一性と電子銃の動作時間の関係の一例を示すグラフである。

【図6】実施の形態１におけるマルチビームの電流調整方法の要部工程を説明するためのフローチャート図である。

【図7】実施の形態１におけるマルチビームの電流密度分布の一例を示す図である。

【図8】実施の形態１における参照領域の一例を示す図である。

【図9】実施の形態１における参照領域ビーム電流を測定する手法を説明するための概念図である。

【図10】実施の形態１における温度制限領域と空間電荷領域とを説明するための概念図である。

【図11】実施の形態１におけるウェネルト電圧と参照電流との関係を説明するための図である。

【図12】実施の形態１におけるウェネルト電圧と参照電流との関係の一例を示す図である。

【図13】実施の形態１における描画動作を説明するための概念図である。

【図14】実施の形態１の比較例におけるカソードの蒸発に伴う電流密度分布の変化を説明するための図である。

【図15】実施の形態１の比較例におけるカソードの蒸発前後の電流密度分布のシミュレーション結果を示す図である。

【図16】実施の形態１におけるカソードの蒸発に伴う電流密度分布の変化を説明するための図である。

【図17】実施の形態１におけるカソードの蒸発前後の電流密度分布のシミュレーション結果を示す図である。

【図18】実施の形態１におけるマルチビームとシングルビームとでの電流調整の違いを説明するための図である。

【図19】実施の形態２における参照領域ビーム電流を測定する手法の他の一例を説明するための概念図である。

【図20】実施の形態３における個別ビーム電流を測定する手法の他の一例を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。

【0016】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、アパーチャ部材２０３、ブランキングプレート２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、及び、偏向器２１４が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象基板となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。また、試料１０１には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１が配置される位置とは異なる位置にファラディーカップ１０６が配置される。

【0017】

また、縮小レンズ２０５と対物レンズ２０７は、共に、電磁レンズで構成され、磁場が逆方向で励磁の大きさが例えば等しくなるように配置される。縮小レンズ２０５と対物レンズ２０７によって縮小光学系が構成される。

【0018】

制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、制御回路１２０、電子銃電源回路１３０、アンプ１３２、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、制御回路１２０、電子銃電源回路１３０、アンプ１３２、及び記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。

【0019】

制御計算機１１０内には、描画制御部５０、個別ビーム電流（Ｉｋ）測定部５２、電流密度（Ｊ）分布作成部５４、設定部５６、参照領域ビーム電流（Ｉｓ）測定部５８、相関データ取得部６０、目標電圧演算部６２、設定部６４、判定部６６、及び描画データ処理部６８が配置される。描画制御部５０、Ｉｋ測定部５２、Ｊ分布作成部５４、設定部５６、Ｉｓ測定部５８、相関データ取得部６０、目標電圧演算部６２、設定部６４、判定部６６、及び描画データ処理部６８といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機ユニット１１０内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１２に記憶される。また、描画制御部５０、Ｉｋ測定部５２、Ｊ分布作成部５４、設定部５６、Ｉｓ測定部５８、相関データ取得部６０、目標電圧演算部６２、設定部６４、判定部６６、及び描画データ処理部６８の少なくとも１つがソフトウェアで構成される場合には、ＣＰＵ或いはＧＰＵといった計算器が配置される。

【0020】

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。

【0021】

図２は、実施の形態１における電子銃と電子銃電源回路の内部構成を示す図である。図２において、電子銃２０１は、熱電子銃（熱放出型電子銃）であって、電子銃２０１内には、カソード４０と、ウェネルト４２（ウェネルト電極）と、アノード４４と、が配置される。カソード４０として、例えば、六ホウ化ランタン（ＬａＢ_６）結晶等を用いると好適である。ウェネルト４２は、カソード４０とアノード４４との間に配置される。また、アノード４４は、接地され、電位がグランド電位に設定されている。電子銃２０１には、電子銃電源装置１３０が接続される。

【0022】

電子銃電源装置１２０内では、加速電圧電源回路１３２とバイアス電圧電源回路１３４とフィラメント電力供給回路１３６（フィラメント電力供給部）と、電流検出器１３７，１３８が配置される。加速電圧電源回路１３２の陰極（−）側が電子鏡筒１０２内のカソード４０に接続される。加速電圧電源回路１３２の陽極（＋）側は、電子鏡筒１０２内のアノード４４に接続されると共に接地（グランド接続）されている。また、加速電圧電源回路１３２の陰極（−）は、バイアス電圧電源回路１３４の陽極（＋）にも分岐して接続され、バイアス電圧電源回路１３４の陰極（−）は、ウェネルト４２に電気的に接続される。言い換えれば、バイアス電圧電源回路１３４は、加速電圧電源回路１３２の陰極（−）とウェネルト４２との間に電気的に接続されるように配置される。また、カソード４０の電子放出面とは反対側の部分は図示しないヒータ部材に覆われている。そして、フィラメント電力供給回路１３６は、かかるカソード４０のヒータ部材に接続される。加速電圧電源回路１３２は、カソード４０とアノード４４間に加速電圧を印加することになる。バイアス電圧電源回路１３４は、ウェネルト４２にバイアス電圧を印加することになる。そして、フィラメント電力供給回路１３６は、ヒータ部材を介してカソード４０にフィラメント電力を供給し、加熱することになる。電流検出器１３７は、カソード４０のヒータ部材とフィラメント電力供給回路１３６との回路に直列に接続されている。電流検出器１３８は、加速電圧電源回路１３２の陽極（＋）側とグランドとの間に直列に接続されている。

【0023】

図３は、実施の形態１におけるアパーチャ部材の構成を示す概念図である。図３（ａ）において、アパーチャ部材２０３には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴（開口部）２２が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。図２（ａ）では、例えば、５１２×８列の穴２２が形成される。各穴２２は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、同じ外径の円形であっても構わない。ここでは、ｙ方向の各列について、ｘ方向にＡからＨまでの８つの穴２２がそれぞれ形成される例が示されている。これらの複数の穴２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０が形成されることになる。ここでは、縦横（ｘ，ｙ方向）が共に２列以上の穴２２が配置された例を示したが、これに限るものではない。例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）どちらか一方が複数列で他方は１列だけであっても構わない。また、穴２２の配列の仕方は、図３（ａ）にように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。図３（ｂ）に示すように、例えば、縦方向（ｙ方向）１段目の列と、２段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置されてもよい。同様に、縦方向（ｙ方向）２段目の列と、３段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ｂだけずれて配置されてもよい。

【0024】

図４は、実施の形態１におけるブランキングプレートの構成を示す概念図である。ブランキングプレート２０４には、アパーチャ部材２０３の各穴２２の配置位置に合わせて通過孔が形成され、各通過孔には、対となる２つの電極２４，２６の組（ブランカー：第１の偏向器）が、それぞれ配置される。各通過孔を通過する電子ビーム２０は、それぞれ独立にかかる対となる２つの電極２４，２６に印加される電圧によって偏向される。かかる偏向によってブランキング制御される。このように、複数のブランカーが、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２（開口部）を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。

【0025】

電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直にアパーチャ部材２０３全体を照明する。アパーチャ部材２０３には、矩形の複数の穴（開口部）が形成され、電子ビーム２００は、すべての複数の穴が含まれる領域を照明する。複数の穴の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかるアパーチャ部材２０３の複数の穴をそれぞれ通過することによって、例えば矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）２０ａ〜ｅが形成される。かかるマルチビーム２０ａ〜ｅは、ブランキングプレート２０４のそれぞれ対応するブランカー（第１の偏向器）内を通過する。かかるブランカーは、それぞれ、個別に通過する電子ビーム２０を偏向する（ブランキング偏向を行う）。そして、ブランキングプレート２０４を通過したマルチビーム２０ａ〜ｅは、縮小レンズ２０５によって、屈折させられ集光し、制限アパーチャ部材２０６に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向された電子ビーム２０は、制限アパーチャ部材２０６（ブランキングアパーチャ部材）の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向されなかった電子ビーム２０は、制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。かかるブランカーのＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。このように、制限アパーチャ部材２０６は、複数のブランカーによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに形成された、制限アパーチャ部材２０６を通過したビームにより１回分のショットのビームが形成される。制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビーム２０のパターン像は、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、偏向器２１４によって一括して偏向され、試料１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。

【0026】

描画装置１００は、ＸＹステージ１０５が移動しながらショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行い、所望のパターンを描画する際、パターンに応じて必要なビームがブランキング制御によりビームＯＮに制御される。

【0027】

図５は、実施の形態１における電流密度分布の均一性と電子銃の動作時間の関係の一例を示すグラフである。可変成形型のシングルビーム方式の描画装置を用いて、マスク面上に分布する複数の３０μｍ角の領域を、各測定領域として、かかる各測定領域の電流を測定することで、マスク面上の電流密度分布の均一性を測定した。具体的には、第１の成形アパーチャを通過したビーム全体を第２の成形アパーチャも通過させ、かかる第１の成形アパーチャ像をステージ上に照射する。その際、ステージ上に配置された、マスク面上で３０μｍ角に相当する検出面積を持ったファラディーカップの位置を各測定領域の位置に移動させながら、各測定領域の位置でファラディーカップにより検出された電流を測定する。これにより、各測定領域の電流を測定できる。その際、マスク面の中心位置の測定領域を照射するビームにマスク面上の電流密度分布のピークが含まれるように光軸等を調整した。そして、かかる電流密度分布のピークが含まれる測定領域の電流を一定に維持すべく、数十分間隔でウェネルト電圧（バイアス電圧）を調整した。その結果、図５に示すように、電流密度分布の均一性は、２０００時間で約０．３％の変化しかないとの実験結果を得た。かかる結果から、マルチビーム描画においても、電流密度分布のピークが含まれる個別ビームの電流を一定に維持すべく、所定間隔でウェネルト電圧（バイアス電圧）を調整すれば、長期間にわたりマルチビーム全体での電流密度分布の均一性を高精度に保つことができることを見出した。

【0028】

図６は、実施の形態１におけるマルチビームの電流調整方法の要部工程を説明するためのフローチャート図である。図６において、実施の形態１におけるマルチビームの電流調整方法は、開口部面積測定工程（Ｓ１０２）と、カソード温度及びウェネルト電圧設定工程（Ｓ１０４）と、個別ビーム電流（Ｉｋ）測定工程（Ｓ１０６）と、電流密度（Ｊ）分布作成工程（Ｓ１０８）と、原点穴及び参照領域設定工程（Ｓ１１０）と、参照領域ビーム設定工程（Ｓ１１２）と、参照領域ビーム電流（Ｉｓ）測定工程（Ｓ１１４）と、相関データ取得工程（Ｓ１１６）と、描画開始後に、ストライプ領域毎のファラディーカップ移動工程（Ｓ１１８）と、参照領域ビーム設定工程（Ｓ１２０）と、参照領域ビーム電流（Ｉｓ）測定工程（Ｓ１２２）と、目標電圧演算工程（Ｓ１２４）と、目標電圧設定工程（Ｓ１２６）と、判定工程（Ｓ１２８）という一連の工程を実施する。

【0029】

開口部面積測定工程（Ｓ１０２）として、アパーチャ部材２０３の各穴２２を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮像し、撮像した像からマルチビームの各ビームを形成する開口部の開口面積Ｓｋを算出する。或いは、アパーチャ部材２０３の各穴２２にレーザを照射し、穴２２毎のレーザの透過光量を用いて各ビームを形成する開口部の開口面積Ｓｋを算出する。以下、ｋは、個別ビームの識別番号或いは座標（ベクトル）を示す。

【0030】

カソード温度及びウェネルト電圧設定工程（Ｓ１０４）として、描画制御部５０は、電子銃２０１が良好に動作するカソード温度（フィラメント電力）をフィラメント電力供給回路１３６に設定する。また、描画制御部５０は、電子銃２０１が良好に動作するウェネルト電圧をバイアス電圧電源回路１３４に設定する。

【0031】

個別ビーム電流（Ｉｋ）測定工程（Ｓ１０６）として、Ｉｋ測定部５２は、マルチビームの各ビームの電流値ｉｋを測定する。具体的には、以下のように動作する。測定対象のビームだけビームＯＮとなり、他のビームはビームＯＦＦになるようにブランキングプレート２０４内のブランカーにて偏向する。これにより、対象ビーム２０だけをステージ上まで導くことができる。その際、ファラディーカップ１０６にかかる対象ビーム２０が照射されるようにＸＹステージ１０５を移動させておく。これにより、対象ビーム２０の電流値を検出できる。残りのビームは、制限アパーチャ部材２０６にて遮蔽される。よって、描画室１０３までビームが到達する前に遮蔽される。よって、ステージ１０５或いは試料１０１までビームが到達することはない。ファラディーカップ１０６で測定された情報は、アンプ１３２でデジタル信号に変換され、Ｉｋ測定部５２に出力される。これにより、Ｉｋ測定部５２は、対象ビームの電流ｉｋを測定できる。かかる動作をすべてのビームについて実施する。これにより、ビーム毎のビーム電流ｉｋを測定できる。

【0032】

電流密度（Ｊ）分布作成工程（Ｓ１０８）として、Ｊ分布作成部５４は、測定された各ビーム電流ｉｋをアパーチャ部材２０３の対応する穴２２の開口面積Ｓｋで割ることで、各ビームの電流密度（Ｊ）を演算する。そして、Ｊ分布作成部５４は、ビーム位置（ビーム形成した穴２２の位置）毎に、演算された電流密度（Ｊ）を定義して、電流密度（Ｊ）分布を作成する。

【0033】

図７は、実施の形態１におけるマルチビームの電流密度分布の一例を示す図である。図７に示すように、マルチビームの電流密度分布は、ピーク位置を基準にして放射状に分布する。そのため、マルチビームの電流密度分布では、電流密度の最大値を１００％として、電流密度による等高線を描くことができる。

【0034】

以上のようにして、電子銃２０１から放出された電子ビームの一部がそれぞれアパーチャ部材２０３の複数の穴２２を通過することによって形成されたマルチビームの電流密度分布を取得する。

【0035】

原点穴及び参照領域設定工程（Ｓ１１０）として、設定部５６は、電流密度分布を参照して、原点穴及び参照領域を設定する。

【0036】

図８は、実施の形態１における参照領域の一例を示す図である。設定部５６は、電流密度分布を参照して、マルチビームのうち、まず、最大電流密度となるビーム形成穴２２（原点穴）を設定する。図８の例では、電流密度Ｊが９９％の領域内にある９９％の等高線に重ならない１つの穴を原点穴に設定する。そして、設定部５６は、電流密度分布を参照して、電流密度Ｊが閾値以上の領域を設定する。図８の例では、例えば、閾値を９９％に設定した場合には、原点穴だけが選択される。例えば、閾値を９８％に設定した場合には、原点穴を含む９８％の等高線内に位置する複数の穴２３が選択される。その際、等高線に穴２２の一部でも重なる場合には、その穴は含まれないようにする。以上のように選択された領域を参照領域２５として設定する。閾値は適宜設定されればよい。

【0037】

参照領域ビーム設定工程（Ｓ１１２）として、設定部５６は、電流密度分布を参照して、マルチビームのうち、電流密度Ｊが閾値以上の少なくとも１つのビームを選択する。具体的には、設定された参照領域２５内の複数の穴２３によって形成されるビーム群（参照ビーム）を選択し、設定する。図８の例では、例えば、閾値を９９％に設定した場合には、原点穴によって形成されるビームだけが参照ビームとして選択される。例えば、閾値を９８％に設定した場合には、原点穴を含む９８％の等高線内に位置する複数の穴２２によって形成されるビーム群が参照ビームとして選択される。以上のようにして、設定部５６は、少なくとも１つのビーム（参照ビーム）を選択する。かかる設定によって、描画制御部５０は、参照領域内のビーム群（参照ビーム）だけビームＯＮとなり、他のビームはビームＯＦＦになるように制御回路１２０を介してブランキングプレート２０４内のブランカーを制御する。また、ファラディーカップ１０６にかかる参照領域内のビーム群（参照ビーム）が照射されるようにＸＹステージ１０５を移動させる。

【0038】

参照領域ビーム電流（Ｉｓ）測定工程（Ｓ１１４）として、Ｉｓ測定部５８は、マルチビームのうち、参照ビームの電流値Ｉｓを測定する。具体的には、以下のように動作する。

【0039】

図９は、実施の形態１における参照領域ビーム電流を測定する手法を説明するための概念図である。参照ビーム２０ｂ，２０ｃ，２０ｄだけビームＯＮとなり、他のビーム２０ａ，２０ｅはビームＯＦＦになるようにブランキングプレート２０４内のブランカーにて偏向する。これにより、参照ビーム２０ｂ，２０ｃ，２０ｄだけをステージ上まで導くことができる。そして、ファラディーカップ１０６にかかる参照ビーム２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが照射され、参照ビーム２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ全体の電流値を検出する。残りのビーム２０ａ，２０ｅは、制限アパーチャ部材２０６にて遮蔽される。よって、描画室１０３までビームが到達する前に遮蔽される。ファラディーカップ１０６で測定された情報は、アンプ１３２でデジタル信号に変換され、Ｉｓ測定部５８に出力される。これにより、Ｉｓ測定部５８は、参照ビーム２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ全体の電流値Ｉｓを測定できる。参照ビームが例えば１本のビーム２０ｃだけであれば、Ｉｓ測定部５８は、ビーム２０ｃだけの電流値Ｉｓを測定することは言うまでもない。或いは、参照ビームが例えば１本のビーム２０ｃだけであれば、上述した個別ビームの測定結果を流用してもよい。

【0040】

相関データ取得工程（Ｓ１１６）として、電子銃２０１のウェネルト電極４２に印加するウェネルト電圧（バイアス電圧）を可変にして、参照ビームの電流値（参照電流）をそれぞれ測定する。

【0041】

図１０は、実施の形態１における温度制限領域と空間電荷領域とを説明するための概念図である。図１０（ａ）には、温度制限領域が示されている。図１０（ｂ）には、空間電荷領域が示されている。図１０（ａ）に示す温度制限領域内では、陰極（カソード）から出た電子は、陽極（アノード）方向に進む。この状態では、放出される電子数は陰極温度に大きく依存することになる。これに対して、カソード温度が高くなると、図１０（ｂ）に示す空間電荷領域に移行する。空間電荷領域内では、カソード温度が高くなったために放出された電子数が増える。そのため、陰極前面に空間電荷と呼ばれる電子雲が形成される。そして、空間電荷によって陰極からの電子放出に負のフイードバック効果を及ぼすため、放出される電子数は陰極温度に依存しなくなる。ここで、実施の形態１では、陰極温度（カソード温度）に依存しない空間電荷領域で電子銃２０１を動作させる。

【0042】

図１１は、実施の形態１におけるウェネルト電圧と参照電流との関係を説明するための図である。図１１に示すように、空間電荷領域の電子銃２０１の動作点の周辺では、参照電流がウェネルト電圧に実質的に比例する。描画装置１００では、かかる空間電荷領域の電子銃２０１の動作点の周辺で可動させるので、相関データ取得工程（Ｓ１１６）では、電子銃２０１の動作点の前後を含む周辺電圧Ｃでの参照電流の変化を測定すればよい。

【0043】

図１２は、実施の形態１におけるウェネルト電圧と参照電流との関係の一例を示す図である。図１２において、縦軸に参照電流Ｉｓを示す。横軸にウェネルト電圧Ｖｗを示す。相関データ取得工程（Ｓ１１６）での測定の結果、図１２に示すように、実質的に一次比例の関係を得ることができる。以上のようにして、相関データ取得部６０は、ウェネルト電極に印加する電圧と参照ビームの電流値との相関関係を取得する。そして、相関データを記憶装置１４２に格納しておく。ここでは、グラフで示しているが、相関データ取得部６０は、プロットデータを近似して、相関関係式を求めても好適である。かかる場合、相関関係式、或いは相関関係式の係数を記憶装置１４２に格納しておく。

【0044】

以上までの各工程を実施することで、ウェネルト電圧と参照電流との関係を取得する。以降、かかる相関関係を用いて、描画対象の試料１０１に対して、実際の描画を行っている途中に電流調整を行っていく。よって、以上までの各工程を実施した後、描画対象の試料１０１に対して、実際の描画を開始する。

【0045】

描画工程として、まず、描画データ処理部６８は、後述するストライプ領域毎に、記憶装置１４０から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って、装置固有のショットデータを生成する。そして、制御回路１２０は、ショットデータに沿って、描画部１５０の各構成の動作を制御する。

【0046】

図１３は、実施の形態１における描画動作を説明するための概念図である。図１３（ａ）に示すように、試料１０１の描画領域３０は、例えば、ｙ方向に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域３２に仮想分割される。かかる各ストライプ領域３２は、描画単位領域となる。まず、ＸＹステージ１０５を移動させて、第１番目のストライプ領域３２の左端、或いはさらに左側の位置に一回のマルチビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４が位置するように調整し、描画が開始される。第１番目のストライプ領域３２を描画する際には、ＸＹステージ１０５を例えば−ｘ方向に移動させることにより、相対的にｘ方向へと描画を進めていく。ＸＹステージ１０５は所定の速度で例えば連続移動させる。第１番目のストライプ領域３２の描画終了後、ステージ位置を−ｙ方向に移動させて、第２番目のストライプ領域３２の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域３４が相対的にｙ方向に位置するように調整し、今度は、図１３（ｂ）に示すように、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に移動させることにより、−ｘ方向にむかって同様に描画を行う。第３番目のストライプ領域３２では、ｘ方向に向かって描画し、第４番目のストライプ領域３２では、−ｘ方向に向かって描画するといったように、交互に向きを変えながら描画することで描画時間を短縮できる。但し、かかる交互に向きを変えながら描画する場合に限らず、各ストライプ領域３２を描画する際、同じ方向に向かって描画を進めるようにしても構わない。１回のショットでは、図１３（ｃ）に示すように、アパーチャ部材２０３の各穴２２を通過することによって形成されたマルチビームによって、各穴２２と同数の複数のショットパターン３６が一度に形成される。例えば、アパーチャ部材２０３の１つの穴Ａを通過したビームは、図１３（ｃ）で示す「Ａ」の位置に照射され、その位置にショットパターン３６を形成する。同様に、例えば、アパーチャ部材２０３の１つの穴Ｂを通過したビームは、図１３（ｃ）で示す「Ｂ」の位置に照射され、その位置にショットパターン３６を形成する。以下、Ｃ〜Ｈについても同様である。そして、各ストライプ３２を描画する際、ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が移動する中、偏向器の機能を兼ねた静電レンズ２１２，２１４，２１６の少なくとも１つによってすべてのビーム（マルチビーム）を一括して偏向しながら、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画する。

【0047】

ここで、描画装置１００は、試料１０１をＸＹステージ１０５上に載置して、ＸＹステージ１０５を連続移動させながら、或いはステップアンドリピート動作させながら試料１０１上にパターンを描画する。

【0048】

図１４は、実施の形態１の比較例におけるカソードの蒸発に伴う電流密度分布の変化を説明するための図である。ここでは、実施の形態１の比較例として、カソード劣化に対して実施の形態１の手法を実施しない場合を示す。図１４（ａ）において、カソード劣化前の状態では、カソード（陰極）から放出された電子ビームは、クロスオーバーを形成した後、広がっていき、照明レンズ（コリメータレンズ）によってほぼ垂直なビームに屈折させられ、マスク（試料）面側へと進む。時間の経過によって、カソードが蒸発（劣化）してくると、カソードの放出面の面積が狭くなる。しかし、ウェネルト電圧は変化していないので、電流密度が高くなる。そのため、クロスオーバー後のビームの広がりも小さいものとなる。図１４（ｂ）では、カソード劣化前後の各状態での電流密度分布を示している。カソード劣化前の状態に比べ、カソードが蒸発（劣化）してくると、上述したようにビームの広がりが小さくなり、電流密度分布のピーク値が高くなる。このように、カソード劣化前後では、電流密度分布の形状が大きく変化する。

【0049】

図１５は、実施の形態１の比較例におけるカソードの蒸発前後の電流密度分布のシミュレーション結果を示す図である。ここでは、実施の形態１の比較例として、カソード劣化に対して実施の形態１の手法を実施しない場合を示す。図１５において、縦軸に電流密度Ｊを示し、横軸に位置ｒを示している。図１５に示すように、カソード劣化前の電流密度分布Ａに比べて、カソード劣化後の電流密度分布Ｂでは、分布の広がりが小さくなり、電流密度分布のピーク値が高くなっていることがわかる。

【0050】

そこで、実施の形態１では、以下のように、参照ビームのウェネルト電圧を定期的に調整することで、電流密度分布のピーク値が劣化後も高くならないように調整する。実施の形態１では、例えば、描画開始後、ストライプ領域３２の描画終了毎に、参照ビームのウェネルト電圧を調整する。

【0051】

ストライプ領域毎のファラディーカップ移動工程（Ｓ１１８）として、描画制御部５０は、制御回路１２０を介して、ＸＹステージ１０５に配置された試料１０１にパターンを描画している途中であって、試料１０１の描画領域を短冊状に仮想分割したストライプ領域３２の描画が終了する毎に、参照ビーム（参照領域内の少なくとも１つのビーム）がＸＹステージ１０５に配置されたファラディーカップ１０６（電流検出器）に入射可能な位置にＸＹステージ１０５を移動させる。

【0052】

参照領域ビーム設定工程（Ｓ１２０）として、設定部５６は、電流密度分布を参照して、マルチビームのうち、電流密度Ｊが閾値以上の少なくとも１つのビーム（参照ビーム）を選択する。かかる設定によって、描画制御部５０は、参照領域内のビーム群（参照ビーム）だけビームＯＮとなり、他のビームはビームＯＦＦになるように制御回路１２０を介してブランキングプレート２０４内のブランカーを制御する。

【0053】

参照領域ビーム電流（Ｉｓ）測定工程（Ｓ１２２）として、Ｉｓ測定部５８は、ステージを移動させた後、マルチビームのうち、電流密度が閾値よりも小さいビームを遮蔽した状態で、電流密度Ｊが閾値以上の少なくとも１つのビーム（参照ビーム）をファラディーカップ１０６に入射させ、ストライプ領域３２の描画が終了する毎に、参照ビームの電流値Ｉｓを測定する。測定手法は、上述した手法と同様で構わない。

【0054】

目標電圧演算工程（Ｓ１２４）として、目標電圧演算部６２は、ストライプ領域３２の描画が終了する毎に、相関関係を用いて、測定された参照電流の値Ｉｓが目標電流値Ｉｓ_０になるためのウェネルト電極に印加する目標電圧値を演算する。例えば、図１２に示すように、測定された参照電流の値Ｉｓ’に対応するウェネルト電極Ｖｗ’から目標電流値Ｉｓ_０に対応するウェネルト電極Ｖｗ_０までの差分を演算する。かかる差分は、測定された参照電流の値Ｉｓが目標電流値Ｉｓ_０になるためにウェネルト電極を小さくすべきときは、負の値として定義されればよい。また、測定された参照電流の値Ｉｓが目標電流値Ｉｓ_０になるためにウェネルト電極を大きくすべきときは、正の値として定義されればよい。そして、現在、設定されているウェネルト電極Ｖｗに対して得られた差分を加算した値を目標電圧として演算する。

【0055】

目標電圧設定工程（Ｓ１２６）として、設定部６４は、目標電圧値をバイアス電圧電源回路１３４に設定する。そして、バイアス電圧電源回路１３４は、目標電圧値をウェネルト電極４２に印加する。

【0056】

以上により、目標電流値のビームが参照ビームとして照射される。よって、参照領域内の電流密度が維持される。

【0057】

判定工程（Ｓ１２８）として、判定部６６は、描画処理が終了したかどうを判定する。まだ描画が終了していない場合には、ストライプ領域毎のファラディーカップ移動工程（Ｓ１１８）に戻り、描画処理が終了するまで、ストライプ領域毎にファラディーカップ移動工程（Ｓ１１８）から判定工程（Ｓ１２８）までの各工程を繰り返す。

【0058】

図１６は、実施の形態１におけるカソードの蒸発に伴う電流密度分布の変化を説明するための図である。図１６（ａ）において、カソード劣化前の状態では、カソード（陰極）から放出された電子ビームは、図１４（ａ）で示した状態と同様、クロスオーバーを形成した後、広がっていき、照明レンズ２０２（コリメータレンズ）によってほぼ垂直なビームに屈折させられ、マスク（試料）面側へと進む。時間の経過によって、カソードが蒸発（劣化）してくると、カソードの放出面の面積が狭くなる。しかし、実施の形態１では、ウェネルト電圧を調整しているので、ビームの強度を弱め、カソード劣化前とほぼ同様の強度にできる。その結果、カソード劣化前より上方の位置にクロスオーバーを形成させることができる。このため、クロスオーバー後のビームの広がりは、比較例に比べて広くでき、カソード劣化前とほぼ同様の広さにできる。言い換えれば、電流密度が高くなるのを抑制できる。そのため、クロスオーバー後のビームの広がりもカソード劣化前とほぼ同様にできる。そして、カソード劣化前とほぼ同様に広がった電子ビームは、照明レンズ２０２（コリメータレンズ）によってほぼ垂直なビームに屈折させられ、マスク（試料）面側へと進む。図１６（ｂ）では、カソード劣化前後の各状態での電流密度分布を示している。カソード劣化前の状態に比べ、カソードが蒸発（劣化）しても、実施の形態１では、ビームの広がりも劣化前と同様に維持ができ、電流密度分布のピーク値が高くなるのを抑制できる。このように、実施の形態１では、カソード劣化前後において、実質的に同様の電流密度分布の形状を維持できる。

【0059】

図１７は、実施の形態１におけるカソードの蒸発前後の電流密度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１７において、縦軸に電流密度Ｊを示し、横軸に位置ｒを示している。図１７に示すように、カソード劣化前の電流密度分布Ａに比べて、カソード劣化後の電流密度分布Ｂでは、分布の広がりの違いも比較例に比べて小さくなり、電流密度分布のピーク値が変化していないことがわかる。

【0060】

ここで、上述した例では、試料１０１にパターンを描画している途中であって、ストライプ領域３２毎に電流調整を行っているが、これに限るものではない。試料１０１にパターンを描画している途中であって、所定の時間が経過する毎に、参照ビームの電流値が測定されるようにしてもよい。１つの試料（例えばマスク）を描画するためには、例えば、２４時間以上必要となる場合が増えてきている。カソード４０の温度を例えば１８００Ｋ、ウェネルト電圧を−５００Ｖ（加速電圧に加算前の値）で電子銃２０１を使用した場合、２４時間で電流密度Ｊが１％変化する結果を得た。電流密度Ｊの誤差許容値を例えば０．１％とすると、２４時間あたりに１０回程度電流調整を行えばよい。よって、２．４時間毎、或いは、２．４未満の所定の間隔毎に電流調整を行っても好適である。電流調整を行う間隔は、電流密度Ｊの誤差と誤差許容値とに応じて適宜設定すればよい。なお、ストライプ領域数は、１０個よりは大幅に多いので、電流密度Ｊの誤差が、上述した誤差許容値を上回ることを回避できる。

【0061】

図１８は、実施の形態１におけるマルチビームとシングルビームとでの電流調整の違いを説明するための図である。例えば、可変成形方式のシングルビーム描画では、第１の成形アパーチャを通過したビームが描画に使用される。よって、かかる第１の成形アパーチャを通過したビーム１本について、電流量（電流量の積分値）が維持されれば足りる。そのため、図１８（ａ）に示すように、電子銃２０１から放出された電子ビームの電流密度分布のピークが、かかる第１の成形アパーチャを通過したビーム１本に含まれていない場合でも、かかるビーム１本について、電流量が維持されれば足りる。このように、シングルビームでは、カソード劣化前の電流密度分布Ａからカソード劣化後の電流密度分布Ｂに変化してピーク値が変化した場合でもその影響は小さい。言い換えれば、シングルビームでは、電流密度分布のピークが使用するビームに含まれているかどうかを気にする必要がない。よって、単に、計測されるビームの電流量の維持を図れば足りることになる。これに対して、マルチビームでは、数多くのビームを形成するので、使用するビームの幅が広い。そのため、図１８（ｂ）に示すように、電子ビームの電流密度分布のピークがアパーチャ部材２０３のいずれかの穴２２を通過するビームに含まれる。そのため、マルチビームでは、カソード劣化前の電流密度分布Ａからカソード劣化後の電流密度分布Ｂに変化してピーク値が変化した場合、その影響は大きい。よって、電流密度分布のピーク値を無視したシングルビームのような調整の仕方ではマルチビームの電流調整は困難となる。よって、実施の形態１では、電流密度分布のピーク値を含む参照ビームの電流量を維持するように調整することで、マルチビーム特有の問題を解決できる。

【0062】

実施の形態２．
実施の形態１では、マルチビームのうち、一部の１本以上のビームを参照ビームとする場合を説明した。しかし、これに限るものではない。実施の形態２では、マルチビームのすべてのビームを参照ビームとする場合を説明する。描画装置１００の構成は、以下説明する点を除き図１と同様である。また、実施の形態２におけるマルチビームの電流調整方法の要部工程は、図６と同様である。以下、特に説明の無い内容は、実施の形態１と同様である。

【0063】

図１９は、実施の形態２における参照領域ビーム電流を測定する手法の他の一例を説明するための概念図である。ここでは、電流密度の閾値を緩くして、マルチビームのすべてのビームを参照ビームとする場合を説明する。かかる場合には、マルチビームのすべてのビームの全電流値を測定する必要がある。よって、全ビームの検出が可能なサイズの入射面を持ったファラディーカップが必要となる。言い換えれば、全ビームの検出が可能なサイズの入射面を持ったファラディーカップ１０６を備えれば、マルチビームのすべてのビームを参照ビームにできる。かかる場合、参照ビーム２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅがビームＯＮとなるようにブランキングプレート２０４内のブランカーにて偏向する。そして、ファラディーカップ１０６にかかる参照ビーム２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが照射され、参照ビーム２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ全体の電流値を検出する。ファラディーカップ１０６で測定された情報は、アンプ１３２でデジタル信号に変換され、Ｉｓ測定部５８に出力される。これにより、Ｉｓ測定部５８は、参照ビーム２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ全体の電流値Ｉｓを測定できる。

【0064】

実施の形態３．
実施の形態１，２では、ＸＹステージ１０５に１つのファラディーカップ１０６を配置した構成について説明した。しかし、これに限るものではない。実施の形態３では、複数のファラディーカップ１０６をＸＹステージ１０５上に配置する場合を説明する。描画装置１００の構成は、以下説明する点を除き図１と同様である。また、実施の形態３におけるマルチビームの電流調整方法の要部工程は、図６と同様である。以下、特に説明の無い内容は、実施の形態１と同様である。

【0065】

図２０は、実施の形態３における個別ビーム電流を測定する手法の他の一例を説明するための概念図である。実施の形態３では、複数のファラディーカップ１０６ａ，ｂ，ｃをＸＹステージ１０５上に配置する。これにより、個別ビーム電流（Ｉｋ）測定工程（Ｓ１０６）において、Ｉｋ測定部５２は、同時に複数の個別ビームの電流値ｉｋを測定できる。具体的には、以下のように動作する。測定対象の複数のビームだけビームＯＮとなり、他のビームはビームＯＦＦになるようにブランキングプレート２０４内のブランカーにて偏向する。これにより、測定対象の複数のビームだけをステージ上まで導くことができる。その際、複数のファラディーカップ１０６ａ，ｂ，ｃにそれぞれ１本ずつのビーム２０が照射されるようにＸＹステージ１０５を移動させておく。これにより、同時に複数の個別ビームの電流値ｉｋを検出できる。残りのビームは、制限アパーチャ部材２０６にて遮蔽される。よって、描画室１０３までビームが到達する前に遮蔽される。個別ビーム電流を測定するには、ビーム本数が多いために時間がかかる。これに対して、実施の形態３によれば、同時に複数の個別ビームの電流値ｉｋを検出できるので測定時間を大幅に短縮できる。図２０の例は、３本のビームを同時に検出しているが、これに限るものではない。２本でも、４本以上であってもよい。同時検出本数に合わせて、或いは、同時検出本数より多くのファラディーカップ１０６をＸＹステージ１０５上に配置すればよい。

【0066】

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。上述したラスタースキャン動作は一例であって、マルチビームを用いたラスタースキャン動作その他の動作方法であってもよい。

【0067】

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

【0068】

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0069】

２０ マルチビーム
２２ 穴
２４，２６ 電極
３０ 描画領域
３２ ストライプ領域
３４ 照射領域
３６ ショットパターン
５０ 描画制御部
５２ Ｉｋ測定部
５４ Ｊ分布作成部
５６ 設定部
５８ Ｉｓ測定部
６０ 相関データ取得部
６２ 目標電圧演算部
６４ 設定部
６６ 判定部
６８ 描画データ処理部
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１２ メモリ
１２０ 制御回路
１３０ 電子銃電源回路
１３２ アンプ
１４０，１４２ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３ アパーチャ部材
２０４ ブランキングプレート
２０５ 縮小レンズ
２０６ 制限アパーチャ部材
２０７ 対物レンズ
２１４ 偏向器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】