特許 7189794 マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法

(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】

(24)【登録日】2022-12-06

(45)【発行日】2022-12-14

(54)【発明の名称】マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20221207BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20221207BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20221207BHJP

   H01J 37/04 20060101ALI20221207BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 541D

H01L21/30 541W

H01L21/30 541E

H01L21/30 541M

G03F7/20 506

G03F7/20 504

H01L21/30 541N

H01J37/305 B

H01J37/04 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019022938

(22)【出願日】2019-02-12

(65)【公開番号】P2020136289

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2022-01-12

(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】100178984

【弁理士】

【氏名又は名称】高下 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】松本 裕史

【審査官】田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１７１７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９８２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４０２６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｊ ３７／３０５

Ｈ０１Ｊ ３７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の第１の開口部が形成され、前記複数の第１の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより第１のマルチビームを形成し、前記複数の第１の開口部のそれぞれは第１の辺を有する第１の成型アパーチャアレイ基板と、
前記第１のマルチビームの各ビームの軌道に合わせた複数の第２の開口部が形成され、前記複数の第２の開口部のうちの対応する開口部を前記第１のマルチビームの各ビームがそれぞれ通過することにより、第２のマルチビームを形成し、前記複数の第２の開口部のそれぞれは第２の辺を有する第２の成型アパーチャアレイ基板と、
前記第２のマルチビームの各ビームの軌道に合わせた複数の第３の開口部が形成され、前記複数の第３の開口部の周囲に、前記第２のマルチビームの各ビームのうちそれぞれ対応するビームに対してブランキング偏向を行う複数のブランカーが配置されたブランキングアパーチャアレイと、
前記第１の成型アパーチャアレイ基板と前記第２の成型アパーチャアレイ基板の少なくともいずれか一方を移動させる可動機構と、
前記可動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記第２のマルチビームは前記第１の辺と前記第２の辺により形成されるマルチ荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項2】

複数の第４の開口部が形成され、前記複数の第４の開口部全体を含む領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の第４の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより第３のマルチビームを形成する制限アパーチャアレイ基板をさらに備え、
前記複数の第１の開口部は前記第３のマルチビームの各ビームの軌道に合わせて形成され、前記第４の開口部の大きさは、前記第４の開口部によって形成された前記第３のマルチビームの各ビームに対応する前記第１の開口部の大きさよりも大きい、
請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項3】

前記複数の第１の開口部の形状と前記複数の第２の開口部の形状は異なる請求項１又は請求項２記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項4】

放出部を用いて荷電粒子ビームを照射し、
前記荷電粒子ビームの一部が第１の成型アパーチャアレイ基板の複数の第１の開口部をそれぞれ通過することにより第１のマルチビームを形成し、
前記第１のマルチビームの各ビームの軌道に合わせて形成された第２の成型アパーチャアレイ基板の複数の第２の開口部を前記第１のマルチビームの各ビームがそれぞれ通過することにより第２のマルチビームを形成し、
前記第２のマルチビームの各ビームの軌道に合わせた複数の第３の開口部が形成され、前記複数の第３の開口部に、前記第２のマルチビームの各ビームの対応するビームにブランキング偏向を行う複数のブランカーを有するブランキングアパーチャアレイの前記ブランカーを用いて前記第２のマルチビームの一部の前記ブランキング偏向を行い、
前記ブランキング偏向がされなかった前記第２のマルチビームの透過電流の測定を行い、
前記第１の成型アパーチャアレイ基板と前記第２の成型アパーチャアレイ基板の少なくともいずれか一方の移動を行い、
前記測定に基づき、前記ブランキング偏向がされなかった前記第２のマルチビームが照射される領域の照射時間補正量を計算する、
マルチ荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項5】

前記荷電粒子ビームの一部が前記第１の成型アパーチャアレイ基板の前記複数の第１開口部をそれぞれ通過することにより前記第１のマルチビームを形成する前に、
複数の第４の開口部が形成された制限アパーチャアレイ基板の前記複数の第４の開口部全体に前記荷電粒子ビームを照射して第３のマルチビームを形成し、
前記複数の第１の開口部は前記第３のマルチビームの各ビームの軌道に合わせて形成され、前記第４の開口部の大きさは、前記第４の開口部によって形成された前記第３のマルチビームの各ビームに対応する前記第１の開口部の大きさよりも大きい、
請求項４記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、マルチビーム描画における個別ビームのサイズと電流量を調節する方法及び装置に係るものである。

【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、マスクブランクスへ電子線を使ってマスクパターンを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光学系で縮小され、マスク像が縮小されて、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許公報第８５４６７６７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

マルチビーム描画においては、高いスループットを保ちつつ、各ビームのサイズ及び電流量等の特性を個別に制御して描画することが重要な課題である。後述する縮小レンズ、対物レンズ等のレンズの条件を調整することにより、各ビームの調整は可能である。しかし、レンズの条件の調整に時間がかかり、描画のスループットを向上させることが難しいという問題があった。

【0006】

各ビームの電流量を増加させれば、描画時間を短くしてスループットを向上させることができる。しかし、各ビームに含まれる荷電粒子は同一の極性の電荷を有する。例えば荷電粒子ビームとして電子ビームを用いる場合、各電子ビームに含まれる電子は負の電荷を有する。そのため、電流量を増加させると、クーロン力を起源とするクーロン効果による各電子ビーム同士の反発が強くなる。よって、所定のマスクパターンを描画することが難しくなり、描画精度が劣化してしまうという問題があった。

【0007】

そこで、高い描画精度が求められないマスクパターン描画の場合には電流量を増加させて高速に描画し、高い描画精度が求められるマスクパターン描画の場合には電流量を減少させて高精度に描画することが考えられる。しかし、この場合には、マスクパターンごとに電流密度を切り替える事が求められる。電流密度の切り替えには、上述のレンズの条件の調整等による各ビームの調整が伴うため、やはり描画のスループットを向上させる事が難しいという問題があった。

【0008】

そこで、本発明の一態様は、レンズ条件の再調整をせずに、荷電粒子ビームのサイズと電流量を調整可能とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、荷電粒子ビームを放出する放出部と、複数の第１の開口部が形成され、複数の第１の開口部を荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより第１のマルチビームを形成し、複数の第１の開口部のそれぞれは第１の辺を有する第１の成型アパーチャアレイ基板と、第１のマルチビームの各ビームの軌道に合わせた複数の第２の開口部が形成され、複数の第２の開口部のうちの対応する開口部を第１のマルチビームの各ビームがそれぞれ通過することにより、第２のマルチビームを形成し、複数の第２の開口部のそれぞれは第２の辺を有する第２の成型アパーチャアレイ基板と、第２のマルチビームの各ビームの軌道に合わせた複数の第３の開口部が形成され、複数の第３の開口部の周囲に、第２のマルチビームの各ビームのうちそれぞれ対応するビームに対してブランキング偏向を行う複数のブランカーが配置されたブランキングアパーチャアレイと、第１の成型アパーチャアレイ基板と第２の成型アパーチャアレイ基板の少なくともいずれか一方を移動させる可動機構と、可動機構を制御する制御部と、を備え、第２のマルチビームは第１の辺と第２の辺により形成されるマルチ荷電粒子ビーム描画装置である。

【0010】

上述のマルチ荷電粒子ビーム描画装置において、複数の第４の開口部が形成され、複数の第４の開口部全体を含む領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数の第４の開口部を荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより第３のマルチビームを形成する制限アパーチャアレイ基板をさらに備え、複数の第１の開口部は第３のマルチビームの各ビームの軌道に合わせて形成され、第４の開口部の大きさは、第４の開口部によって形成された第３のマルチビームの各ビームに対応する第１の開口部の大きさよりも大きい事が好ましい。

【0011】

上述のマルチ荷電粒子ビーム描画装置において、複数の第１の開口部の形状と複数の第２の開口部の形状は異なる事が好ましい。

【0012】

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、放出部を用いて荷電粒子ビームを照射し、荷電粒子ビームの一部が第１の成型アパーチャアレイ基板の複数の第１の開口部をそれぞれ通過することにより第１のマルチビームを形成し、第１のマルチビームの各ビームの軌道に合わせて形成された第２の成型アパーチャアレイ基板の複数の第２の開口部を第１のマルチビームの各ビームがそれぞれ通過することにより第２のマルチビームを形成し、第２のマルチビームの各ビームの軌道に合わせた複数の第３の開口部が形成され、複数の第３の開口部に、第２のマルチビームの各ビームの対応するビームにブランキング偏向を行う複数のブランカーを有するブランキングアパーチャアレイのブランカーを用いて第２のマルチビームの一部のブランキング偏向を行い、ブランキング偏向がされなかった第２のマルチビームの透過電流の測定を行い、第１の成型アパーチャアレイ基板と第２の成型アパーチャアレイ基板の少なくともいずれか一方の移動を行い、測定と移動に基づき、ブランキング偏向がされなかった第２のマルチビームが照射される領域の照射時間補正量を計算する。

【0013】

上述のマルチ荷電粒子ビーム描画方法において、荷電粒子ビームの一部が第１の成型アパーチャアレイ基板の複数の第１開口部をそれぞれ通過することにより第１のマルチビームを形成する前に、複数の第４の開口部が形成された制限アパーチャアレイ基板の複数の第４の開口部全体に荷電粒子ビームを照射して第３のマルチビームを形成し、複数の第１の開口部は第３のマルチビームの各ビームの軌道に合わせて形成され、第４の開口部の大きさは、第４の開口部によって形成された第３のマルチビームの各ビームに対応する第１の開口部の大きさよりも大きい事が好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様によれば、レンズ条件の再調整をせずに、荷電粒子ビームのサイズと電流量を調整可能とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態における描画装置の構成を示す概念図である。

【図2】実施形態における制限アパーチャアレイ基板、第１の成型アパーチャアレイ基板及び第２の成型アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。

【図3】実施形態におけるブランキングアパーチャアレイ機構の構成を示す断面図である。

【図4】実施形態におけるブランキングアパーチャアレイ機構のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。

【図5】実施形態の個別ブランキング機構の一例を示す図である。

【図6】実施形態における描画動作の一例を説明するための概念図である。

【図7】実施形態におけるマルチビームの照射領域と描画対象画素との一例を示す図である。

【図8】実施形態における制限アパーチャアレイ基板、第１の成型アパーチャアレイ基板、第２の成型アパーチャアレイ基板及びブランキングアパーチャアレイの配置を示す概念図である。

【図9】実施形態におけるマルチ荷電粒子ビーム描画方法のフローチャートである。

【図10】実施形態におけるマルチ荷電粒子ビームの調整に関するマルチ荷電粒子ビーム描画方法のフローチャートである。

【図11】実施形態におけるマルチ荷電粒子ビームの調整方法の一例を示す概念図である。

【図12】実施形態における原点マップの一例である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

（実施形態）
図１は、実施形態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、描画機構１５０と制御系回路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。描画機構１５０は、電子鏡筒１０２（マルチ電子ビームカラム）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、制限アパーチャアレイ基板２２０、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０、ブランキングアパーチャアレイ２５０、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８（第１の偏向器）、及び副偏向器２０９（第２の偏向器）が配置されている。なお電子銃２０１は、放出部の一例である。

【0018】

制限アパーチャアレイ基板２２０は、複数の第４の開口部２２２を有している。第１の成型アパーチャアレイ基板２３０は、複数の第１の開口部２３２を有している。第２の成型アパーチャアレイ基板２４０は、複数の第２の開口部２４２を有している。ブランキングアパーチャアレイ２５０は、複数の第３の開口部２５２を有している。第１の成型アパーチャアレイ基板２３０及び第２の成型アパーチャアレイ基板２４０は、図示しない配線により、グランド電位に接続されている。

【0019】

第１の成型アパーチャアレイ基板２３０及び第２の成型アパーチャアレイ基板２４０は、マルチビームの成型に用いられる。ブランキングアパーチャアレイ２５０は、マルチビームの一部又は全部の偏向に用いられる。制限アパーチャアレイ基板２２０は、描画に用いられない電子ビーム２００が第１の成型アパーチャアレイ基板２３０に当たることを抑制するものである。電子ビームが第１の成型アパーチャアレイ基板２３０に当たると、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０は発熱する。発熱により第１の成型アパーチャアレイ基板２３０は熱膨張するため、複数の第１の開口部２３２の形状及び配置がずれ、これにより、形成されるマルチビームの各ビームの電流量、形状及び描画される位置等にずれが生じてしまう。そこで、制限アパーチャアレイ基板２２０を設けて、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の発熱を抑制している。

【0020】

制限アパーチャアレイ基板２２０は、例えばシリコン基板である。このときに、例えば膜厚の厚く不純物がドープされたシリコン基板を用い、制限アパーチャアレイ基板２２０の過度の発熱や局所的な発熱を抑制することは好ましい。

【0021】

第１の成型アパーチャアレイ基板２３０及び第２の成型アパーチャアレイ基板２４０は、例えば、不純物がドープされた半導体基板である。複数の第１の開口部２３２及び複数の第２の開口部２４２を精度良く形成するためには、シリコン（Ｓｉ）基板を用いることが好ましい。

【0022】

ここで、説明の都合上、鉛直方向をＺ方向とし、鉛直方向に垂直な水平方向のうちの一の方向をＸ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向に垂直な水平方向をＹ方向とする。電子鏡筒１０２内には、制限アパーチャアレイ基板２２０と第１の成型アパーチャアレイ基板２３０をＸＹ面に平行な面内で動かすための第１の可動機構（可動機構）２及びブランキングアパーチャアレイ２５０をＸＹ面に平行な面内で動かすための第２の可動機構２５８が設けられている。なお、第１の可動機構２は、第１の成形アパーチャアレイ基板２３０のみを動かすものであっても良い。

【0023】

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０を第２の成型アパーチャアレイ基板２４０に対してＸＹ面内に平行に相対的に動かすことにより、鉛直方向における第１の開口部２３２と第２の開口部２４２の重なり方が変化するため、荷電粒子ビームのサイズと電流量が調整可能となるものである。

【0024】

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、
電子ビームの電流を測定するためのビーム吸収電極（ファラデーカップ２１１）が配置されている。なお、描画時には描画対象基板となるレジストが塗布されたマスクブランクス等の図示しない試料がＸＹステージ１０５上に配置される。ここで試料には、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。ＸＹステージ１０５上には、さらに、ＸＹステージ１０５の位置測定用のミラー２１０が配置される。ＸＹステージ１０５は、ＸＹ面内に移動可能である。

【0025】

制御系回路１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプユニット１３２，１３４、ステージ位置検出器１３９、描画データ記憶部１４０及び照射時間補正量記憶部１４２、原点マップ記憶部１４４及び電流マップ記憶部１４６を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４、ステージ位置検出器１３９、描画データ記憶部１４０、照射時間補正量記憶部１４２、原点マップ記憶部１４４及び電流マップ記憶部１４６は、図示しないバスを介して互いに接続されている。

【0026】

描画データ記憶部１４０、照射時間補正量記憶部１４２、原点マップ記憶部１４４及び電流マップ記憶部１４６は、例えば、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）などの記録媒体を含む。

【0027】

偏向制御回路１３０には、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４及びブランキングアパーチャアレイ２５０が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２の出力は、副偏向器２０９に接続される。ＤＡＣアンプユニット１３４の出力は、主偏向器２０８に接続される。ステージ位置検出器１３９は、レーザ光をＸＹステージ１０５上のミラー２１０に照射し、ミラー２１０からの反射光を受光する。そして、かかる反射光の情報を使ったレーザ干渉の原理を利用してＸＹステージ１０５の位置を測定する。

【0028】

制御計算機１１０内には、描画制御部５６、アパーチャ移動制御部（制御部）５８、照射時間補正量計算部６０及び透過電流測定部６２が設けられている。描画制御部５６、アパーチャ移動制御部（制御部）５８、照射時間補正量計算部６０及び透過電流測定部６２といった各「～部」は、処理回路を有する。かかる処理回路は、例えば、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置を含む。各「～部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いても良いし、或いは異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。描画制御部５６、アパーチャ移動制御部（制御部）５８、照射時間補正量計算部６０及び透過電流測定部６２に入出力される情報及び演算中の情報はメモリ１１２にその都度格納可能である。

【0029】

アパーチャ移動制御部５８は、第１の可動機構２及び第２の可動機構２５８に接続されている。アパーチャ移動制御部５８は、第１の可動機構２及び第２の可動機構２５８を用いて制限アパーチャアレイ基板２２０、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０及びブランキングアパーチャアレイ２５０を移動させることが出来る。

【0030】

また、描画装置１００の外部から描画データが入力され、描画データ記憶部１４０に格納される。描画データには、通常、描画するための複数の図形パターンの情報が定義される。具体的には、図形パターン毎に、図形コード、座標、及びサイズ等が定義される。或いは、図形パターン毎に、図形コード、及び各頂点座標等が定義される。

【0031】

ここで、図１では、実施形態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。

【0032】

図２は、実施形態における第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の構成を示す概念図である。縦（ｙ方向）ｐ列×横（ｘ方向）ｑ列（ｐ，ｑ≧２）の穴（第１の開口部２３２）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では、例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）に５１２×５１２列の第１の開口部２３２が形成される。それぞれの第１の開口部２３２は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、同じ直径の円形であっても構わない。これらの複数の第１の開口部２３２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。また、第１の開口部２３２の配列の仕方は、図２のように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。例えば、縦方向（ｙ方向）ｋ段目の列と、ｋ＋１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）ｋ＋１段目の列と、ｋ＋２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。

【0033】

なお、図２には第１の成型アパーチャアレイ基板２３０と第１の開口部２３２の構成を示したが、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０と第２の開口部２４２の構成、及び制限アパーチャアレイ基板２２０と第４の開口部２２２の構成も同様である。例えば、第１の開口部２３２の数、第２の開口部２４２の数、第３の開口部２５２の数及び第４の開口部２２２の数は、等しい。一方、第１の開口部２３２の形状と第２の開口部２４２の形状は、同じでも良いし、異なっていても良い。第１の開口部２３２の形状と第２の開口部２４２の形状が異なっていることにより、様々な形状のマルチビームを形成することが可能となる。

【0034】

ここで、第４の開口部２２２の大きさは、第４の開口部２２２によって形成されたマルチビームの各ビームに対応する第１の開口部２３２の大きさよりも大きいことが好ましい。もし第４の開口部２２２の大きさが、第４の開口部２２２によって形成されたマルチビームの各ビームに対応する第１の開口部２３２の大きさ以下であるとすると、第４の開口部２２２の大きさよりも小さなマルチビームを形成することができなくなり、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０及び第２の成型アパーチャアレイ基板２４０によるマルチビームの形成自由度が低下してしまう。上述の通り、第４の開口部２２２が設けられている制限アパーチャアレイ基板２２０は、描画に用いられない余分な電子ビームが第１の成型アパーチャアレイ基板２３０に当たることを抑制するものである。そこで、第４の開口部２２２は第１の開口部２３２よりも大きいものとして、余分な電子ビームが第１の成型アパーチャアレイ基板２３０に当たることを抑制しつつ、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０及び第２の成型アパーチャアレイ基板２４０による電子ビーム成型の自由度は損なわないようにすることが好ましい。

【0035】

図３は、実施形態におけるブランキングアパーチャアレイ２５０の構成を示す断面図である。図４は、実施形態におけるブランキングアパーチャアレイ２５０のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。なお、図３と図４において、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とパッド４３の位置関係は一致させて記載していない。また、また、第３の開口部２５２、制御電極２５４、対向電極２５６及び制御回路（ロジック回路）４１の数は、図３及び図４に示したものと異なっていても良い。また、図２に示した第１の開口部２３２の数と、図３及び図４に示した第３の開口部２５２の数は、一致させていない。

【0036】

ブランキングアパーチャアレイ２５０においては、図３に示すように、ブランキングアパーチャアレイ支持台２５３上にＳｉ（シリコン）等からなるブランキングアパーチャアレイ基板２５１が配置されている。ブランキングアパーチャアレイ基板２５１は、例えば半導体基板である。ブランキングアパーチャアレイ基板２５１の中央部は、例えば裏面側から薄く削られ、薄い膜厚ｈのメンブレン領域３３０（第１の領域）に加工されている。メンブレン領域３３０を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３３２（第２の領域）である。メンブレン領域３３０の上面と外周領域３３２の上面とは、同じ高さ位置、或いは、実質的に高さ位置になるように形成されている。ブランキングアパーチャアレイ基板２５１は、外周領域３３２の裏面でブランキングアパーチャアレイ支持台２５３上に保持される。ブランキングアパーチャアレイ支持台２５３の中央部は開口しており、メンブレン領域３３０の位置は、ブランキングアパーチャアレイ支持台２５３の開口した領域に位置している。

【0037】

メンブレン領域３３０には、制限アパーチャアレイ基板２２０の第４の開口部２２２、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の第１の開口部２３２及び第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の第２の開口部２４２に対応する位置に、マルチビームのそれぞれのビームの通過用の第３の開口部２５２が配置されている。また、言い換えれば、ブランキングアパーチャアレイ基板２５１のメンブレン領域３３０には、電子線を用いたマルチビームのそれぞれ対応するビームが通過する複数の第３の開口部２５２がアレイ状に形成されている。

【0038】

そして、ブランキングアパーチャアレイ基板２５１のメンブレン領域３３０上であって、複数の第３の開口部２５２のうち対応する第３の開口部２５２を挟んで対向する位置に２つの電極を有する複数の電極対がそれぞれ配置されている。具体的には、メンブレン領域３３０上に、図３及び図４に示すように、それぞれの第３の開口部２５２の近傍位置に、該当する第３の開口部２５２を挟んでブランキング偏向用の制御電極２５４と対向電極２５６の組（ブランカー：ブランキング偏向器）がそれぞれ配置されている。また、ブランキングアパーチャアレイ基板２５１内部であってメンブレン領域３３０上の各第３の開口部２５２の近傍には、各第３の開口部２５２用の制御電極２５４に偏向電圧を印加する制御回路４１（ロジック回路）が配置される。対向電極２５６は、グランド電位に接続されている。

【0039】

また、図４に示すように、各制御回路４１は、制御信号用のｎビット（例えば１０ビット）のパラレル配線が接続される。各制御回路４１は、制御信号用のｎビットのパラレル配線の他、クロック信号線、読み込み（ｒｅａｄ）信号、ショット（ｓｈｏｔ）信号及び電源用の配線等が接続される。クロック信号線、読み込み（ｒｅａｄ）信号、ショット（ｓｈｏｔ）信号及び電源用の配線等はパラレル配線の一部の配線を流用しても構わない。マルチビームを構成するそれぞれのビーム毎に、制御電極２５４と対向電極２５６と制御回路４１とによる個別ブランキング機構４７が構成される。また、図３の例では、制御電極２５４と対向電極２５６と制御回路４１とが、ブランキングアパーチャアレイ基板２５１の膜厚が薄いメンブレン領域３３０に配置される。なお、制御電極２５４、対向電極２５６及び制御回路４１の配置は図３及び図４に示したものに限るものではない。

【0040】

また、メンブレン領域３３０にアレイ状に形成された複数の制御回路４１は、例えば、同じ行或いは同じ列によってグループ化され、グループ内の制御回路４１群は、図４に示すように、直列に接続される。そして、グループ毎に配置されたパッド４３からの信号がグループ内の制御回路４１に伝達される。具体的には、各制御回路４１内に、図示しないシフトレジスタが配置され、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームのうち例えば同じ行のビームの制御回路４１内のシフトレジスタが直列に接続される。そして、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームの同じ行のビームの制御信号がシリーズで送信され、例えば、ｐ回のクロック信号によって各ビームの制御信号が対応する制御回路４１に格納される。

【0041】

図５は、実施形態の個別ブランキング機構４７の一例を示す図である。図５において、制御回路４１内には、アンプ４６（スイッチング回路の一例）が配置される。図５の例では、アンプ４６の一例として、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）インバータ回路が配置される。そして、ＣＭＯＳインバータ回路は正の電位（Ｖｄｄ：ブランキング電位：第１の電位）（例えば、５Ｖ）とグランド電位（ＧＮＤ：第２の電位）に接続される。ＣＭＯＳインバータ回路の出力線（ＯＵＴ）は制御電極２５４に接続される。一方、対向電極２５６には、グランド電位が印加される。そして、ブランキング電位とグランド電位とが切り替え可能に印加される複数の制御電極２５４が、基板３１上であって、複数の第３の開口部２５２のそれぞれ対応する第３の開口部２５２を挟んで複数の対向電極２５６のそれぞれ対応する対向電極２５６と対向する位置に配置される。

【0042】

ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）には、閾値電圧よりも低くなるＬ（ｌｏｗ）電位（例えばグランド電位）と、閾値電圧以上となるＨ（ｈｉｇｈ）電位（例えば、１．５Ｖ）とのいずれかが制御信号として印加される。実施形態では、ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）にＬ電位が印加される状態では、ＣＭＯＳインバータ回路の出力（ＯＵＴ）は正電位（Ｖｄｄ）となり、対向電極２５６のグランド電位との電位差による電界により対応する電子ビーム（Ｅ－ｂｅａｍ）を偏向し、制限アパーチャ部材２０６で遮蔽することでビームＯＦＦになるように制御する。一方、ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）にＨ電位が印加される状態（アクティブ状態）では、ＣＭＯＳインバータ回路の出力（ＯＵＴ）はグランド電位となり、対向電極２５６のグランド電位との電位差が無くなり対応する電子ビーム（Ｅ－ｂｅａｍ）を偏向しないので制限アパーチャ部材２０６を通過することでビームＯＮになるように制御する。

【0043】

各通過孔を通過する電子ビーム（Ｅ－ｂｅａｍ）は、それぞれ独立に対となる２つの制御電極２５４と対向電極２５６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。具体的には、制御電極２５４と対向電極２５６の組は、それぞれ対応するスイッチング回路となるＣＭＯＳインバータ回路によって切り替えられる電位によってマルチビームの対応する電子ビームをそれぞれ個別にブランキング偏向する。このように、複数のブランカーが、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の第２の開口部２４２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。

【0044】

図６は、実施形態における制限アパーチャアレイ基板２２０、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０及びブランキングアパーチャアレイ２５０の配置と支持方法を示す概念図である。図６（ａ）は、ＹＺ平面内に平行な面内における、制限アパーチャアレイ基板２２０、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０及びブランキングアパーチャアレイ２５０の模式断面図である。図６（ｂ）は、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０、第１の支持台４、第１の支持金具６、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０、第２の支持台１４及び第２の支持金具１６について、鉛直方向の下方から上向きに見たときの配置を示す模式図である。

【0045】

なお図６において、第４の開口部２２２、第１の開口部２３２、第２の開口部２４２及び第３の開口部２５２の形状、配置及び個数は、図１、図２、図３及び図４の図示とは一致させていない。また、図３及び図４において示されていた制御回路４１、制御電極２５４及び対向電極２５６の図示は省略している。

【0046】

第１の支持台４の中央は開口している。そして、制限アパーチャアレイ基板２２０は、第１の支持台４の上に、第１の支持台４の開口している部分の上に複数の第４の開口部２２２が配置されるように、配置されている。電子銃２０１から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直に制限アパーチャアレイ基板２２０の複数の第４の開口部２２２全体を照明する。そして、電子ビーム２００がそれぞれの第４の開口部２２２を通過することにより、マルチビーム２０（第３のマルチビーム）が形成される。マルチビーム２０の形状は、複数の第４の開口部２２２の形状を反映したものであり、例えば矩形形状である。

【0047】

図６（ａ）に示されるように、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０は、第１の支持台４の下に、例えば第１の支持金具６を用いて固定されている。このとき、複数の第１の開口部２３２は、第１の支持台４の開口している部分の下に配置されている。さらに、複数の第１の開口部２３２は、マルチビーム２０の各ビームの軌道に合わせて配置される。そして、複数の第１の開口部２３２をマルチビーム２０の各ビームがそれぞれ通過することにより、マルチビーム２１（第１のマルチビーム）が形成される。

【0048】

第１の可動機構２が第１の支持台４を動かすことにより、制限アパーチャアレイ基板２２０及び第１の成型アパーチャアレイ基板２３０はＸＹ面内において動くことが可能となっている。第１の可動機構２は、図６（ａ）に示されるような断面が円柱の形状を有する「ころ」であっても良いが、圧電素子等のアクチュエーターを用いると高精度に動かすことが可能であるため好ましい。なお、制限アパーチャアレイ基板２２０は第１の可動機構２によってＸＹ面内において動かなくても良い。上述のように制限アパーチャアレイ基板２２０は直接電子ビームの照射を受けるため発熱量が大きいが、可動機構により動くことを前提としない方が、冷却が容易となるためである。

【0049】

図６（ａ）に示されるように、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０は、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の下方に配置されている。複数の第２の開口部２４２は、マルチビーム２１（第１のマルチビーム）の各ビームの軌道に合わせて配置される。そして、複数の第２の開口部のうちの対応する開口部をマルチビーム２１がそれぞれ通過することにより、マルチビーム２２（第２のマルチビーム）が形成される。

【0050】

図６（ｂ）に示されるように、例えば、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０及び第２の成型アパーチャアレイ基板２４０が長方形の形状を有している場合、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の長手方向をＸ方向に平行に配置し、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の長手方向をＹ方向に平行に配置することが好ましい。これに伴い、第１の支持台４及び第１の支持金具６を用いて、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の長手方向の端で第１の成型アパーチャアレイ基板２３０を支持すること、及び、第２の支持台１４及び第２の支持金具１６を用いて、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の長手方向の端で第２の成型アパーチャアレイ基板２４０を支持することが好ましい。第１の成型アパーチャアレイ基板２３０と第２の成型アパーチャアレイ基板２４０のＺ方向における間隔は、後述するマルチビーム２２（第２のマルチビーム）の端における精度を高めるため、例えば１ｍｍ程度に狭くすることが好ましいのだが、これでは人間が手を入れたりするには狭すぎる。そのため、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０と第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の隙間にアクセスすることが大変難しくなる。そこで、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の長手方向と第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の長手方向を図６（ｂ）のように互いに垂直になるように配置する。このようにすると、Ｘ方向からもＹ方向からも、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０と第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の隙間にある程度アクセスすることが可能になる。なお、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の領域２４４は、複数の第２の開口部２４２が配置されている領域である。

【0051】

なお、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０を可動機構等によりＸＹ面内において動くようにしても良い。

【0052】

ブランキングアパーチャアレイ２５０は、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の下に配置されている。複数の第３の開口部２５２は、マルチビーム２２の各ビームの軌道に合わせて配置される。かかるブランカーは、それぞれ、個別に通過するマルチビーム２２の各ビームを偏向する（ブランキング偏向を行う）。

【0053】

ブランキングアパーチャアレイ２５０を通過したマルチビーム２２は、縮小レンズ２０５によって縮小され、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、ブランカーによって偏向された電子ビームは、制限アパーチャ部材２０６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、ブランカーによって偏向されなかった電子ビームは、制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。かかる個別ブランキング機構の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、個別ブランキング機構４７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、ビーム毎に、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。

【0054】

制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビーム２２は、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となり、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって、制限アパーチャ部材２０６を通過した各ビーム（マルチビーム２２全体）が同方向に一括して偏向される。そして、ファラデーカップ２１１内に照射される。ＸＹステージ１０５上に試料が配置されている場合には、試料上のそれぞれの照射位置に照射される。

【0055】

図７は、実施形態のマルチ荷電粒子ビーム描画方法のフローチャートである。図８は、実施形態におけるマルチ荷電粒子ビームの調整に関するマルチ荷電粒子ビーム描画方法のフローチャートである。以下では、図７及び図８の両方を参照しながら、説明をする。

【0056】

まず、第１の粗位置調整を行う（Ｓ１０）。これは、そもそも最初に制限アパーチャアレイ基板２２０、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０及びブランキングアパーチャアレイ２５０をセッティングする際には、第４の開口部２２２、第１の開口部２３２、第２の開口部２４２及び第３の開口部２５２が鉛直方向において並んでいてマルチビームが貫通することが可能になっているかどうかすら不明である。そのため、電子銃２０１から電子ビーム２００を放出せずに、粗く位置調整を行うというものである。例えば、光学顕微鏡等を用いて鉛直方向に第４の開口部２２２、第１の開口部２３２、第２の開口部２４２及び第３の開口部２５２が貫通している部分があるか否かを確認する。また、目視で制限アパーチャアレイ基板２２０、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０及びブランキングアパーチャアレイ２５０の位置合わせを行う程度でも構わない。

【0057】

次に、電子銃２０１から電子ビーム（荷電粒子ビームの一例）２００を放出する。これにより、特に制限アパーチャアレイ基板２２０が加熱される。また、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０及びブランキングアパーチャアレイ２５０も加熱される。加熱に伴うアパーチャの熱膨張により開口部の形状や寸法に変化が発生するためマルチビームの形状、サイズ及び電流量に変化が生じてしまう。そこで、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０及びブランキングアパーチャアレイ２５０が加熱されて温度が安定するまで待機する（Ｓ２０）。

【0058】

次に、第２の粗位置調整を行う（Ｓ３０）。これは、制限アパーチャアレイ基板２２０、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０及び第２の成型アパーチャアレイ基板２４０により形成されたマルチビームが、ブランキングアパーチャアレイ２５０を通過するように調整するものである。

【0059】

次に、成型調整開始する（Ｓ４０）。まず、図２に示した縦横（ｘ，ｙ方向）５１２×５１２列のうちの、例えば１６×１６列又は３２×３２列程度の所定の領域（所定の分割領域）についてブランキングアパーチャアレイ２５０を通過したマルチビーム２２がファラデーカップ２１１に到達し、他の領域についてはファラデーカップ２１１に到達しないように、ブランカーを用いてブランキング偏向を行う（Ｓ４２）。

【0060】

次に、アラインメント原点測定のため、透過電流測定部６２が、ファラデーカップ２１１を用いて、ブランキング偏向されずに上述の所定の分割領域を通過するマルチビームの透過電流の測定を行う（Ｓ４４）。この透過電流の測定は、例えば第１の成型アパーチャアレイ基板２３０又は第２の成型アパーチャアレイ基板２４０を動かしながら行う。図９に、実施形態におけるマルチ荷電粒子ビームの調整方法の一例の概念図を示す。第１の開口部２３２のうちの一つと、第２の開口部２４２のうちの一つが、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されている。なお、ここでは、第１の開口部２３２と第２の開口部２４２のいずれもが、同じ大きさの正方形の形状を有しているものとする。第１の可動機構２を用いて第１の成型アパーチャアレイ基板２３０をＹ方向に動かすと、Ｚ方向から見たときの、第１の開口部２３２のうちの一つと第２の開口部２４２のうちの一つが重なる部分が変化する。よって、これに伴い、第１の開口部２３２のうちの一つと第２の開口部２４２のうちの一つの両方を通過するマルチビームの各ビームが有する電流量が変化することになる。

【0061】

また、図９（ａ）では、紙面左側における第１の開口部２３２のうちの一つが有する正方形の一辺と、紙面左側における第２の開口部２４２のうちの一つが有する正方形の一辺がずれている。一方、図９（ｂ）では、紙面左側における第１の開口部２３２のうちの一つが有する正方形の一辺と、紙面左側における第２の開口部２４２のうちの一つが有する正方形の一辺がほぼ重なっている。さらに、紙面右側における第１の開口部２３２のうちの一つが有する正方形の一辺と、紙面右側における第２の開口部２４２のうちの一つが有する正方形の一辺がほぼ重なっている。そのため、図９（ｂ）に示した配置の方が、より大きなマルチビームの電流量が得られる。

【0062】

図９（ｃ）に、Ｙ方向に第１の成型アパーチャアレイ基板２３０を動かしたときの、第１の開口部２３２のうちの一つと第２の開口部２４２のうちの一つの両方を通過するマルチビームの各ビームが有する電流量の変化を示す。図９（ｂ）の方が、より大きな電流量が得られる。同様の作業をＸ方向についても行うと、その所定の分割領域における、最も大きな電流量が得られる、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０と第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の相対的な位置（アライメント位置）が得られる。以上では第１の開口部２３２のうちの一つと第２の開口部２４２のうちの一つについて一連の作業を行ったが、例えば１６×１６列又は３２×３２列程度の所定の領域について一度にファラデーカップ２１１でマルチビームの電流量を測定しながらアライメント位置を決定する事は好ましい。この作業を、すべての分割領域について行う（Ｓ４６）。

【0063】

次に、（Ｓ４４）で行った測定結果に基づき、原点マップを作成し（Ｓ４８）、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０と第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の相対的な位置関係を決定する（Ｓ５０）。作成された原点マップは、例えば、原点マップ記憶部１４４に保存される。図１０は、実施形態における原点マップの一例である。図１０では合計２５個の円３３４が示されているが、一つ一つの円３３４が、それぞれのマルチビームが通して照射される位置を示すものである。また、合計１６個の正方形の格子は、位置の目安を示すものである。合計２５個の円のうち、中央に示された円３３４ａの中心は、正方形の格子が形成する点とほぼ一致している。一方、その他の円３３４の中心は、３３４ａから遠くなるほど、正方形の格子が形成する点とのずれが大きくなっている。このずれは、第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の熱膨張と第２の成型アパーチャアレイ基板２４０の熱膨張の差に起因するものである。たとえ制限アパーチャアレイ基板２２０を設けていても、電子銃２０１により近い位置に配置されている第１の成型アパーチャアレイ基板２３０の方が、第２の成型アパーチャアレイ基板２４０よりも加熱されるため、熱膨張の度合いが大きくなる。そのために、２５個の円３３４のうちの中央の円３３４ａの位置に対し、その他の２４個の円３３４の位置にはずれが生じる。この位置のずれは、各ビームの電流量のずれ（ばらつき）と関係する。すなわち、中央の円３３４ａに関連付けられるビームが有する電流量は相対的に大きい。一方、他のビームについては、第１の開口部２３２のうちの一つと第２の開口部２４２のうちの一つの位置関係に相対的なずれが生じるため、電流量が相対的に小さくなる。

【0064】

そこで、測定された電子ビームの電流量に基づき、照射時間補正量計算部６０が、電子ビームのその所定の分割領域における照射時間補正量を計算する。計算された照射時間補正量は、照射時間補正量記憶部１４２に保存される。例えば、電子ビームの電流量が少ない場合には照射時間が長くなるように照射時間補正量を計算する。また、電子ビームの電子量が大きい場合には、照射時間が短くなるように照射時間補正量を計算する。これにより、マルチビームの電流量のばらつきを調整することが可能になる。以上の結果は、例えば電流マップとして、電流マップ記憶部１４６に保存される（Ｓ５６）。これにより成型の調整が終了し（Ｓ５８）、描画が行われる（Ｓ６０）。

【0065】

図１１は、実施形態における試料上への描画動作の一例を説明するための概念図である。図１１に示すように、試料の描画領域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。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のショット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は例えば等速で連続移動させる。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、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方向に向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。

【0066】

図１２は、実施形態におけるマルチビームの照射領域と描画対象画素との一例を示す図である。図１２において、ストライプ領域３２には、例えば、試料面上におけるマルチビームのビームサイズピッチで格子状に配列される複数の制御グリッド２７（設計グリッド）が設定される。例えば、１０ｎｍ程度の配列ピッチにすると良い。かかる複数の制御グリッド２７が、マルチビーム２０の設計上の照射位置となる。制御グリッド２７の配列ピッチはビームサイズに限定されるものではなく、ビームサイズとは関係なく副偏向器２０９の偏向位置として制御可能な任意の大きさで構成されるものでも構わない。そして、各制御グリッド２７を中心とした、制御グリッド２７の配列ピッチと同サイズでメッシュ状に仮想分割された複数の画素３６が設定される。各画素３６は、マルチビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる。図１２の例では、試料の描画領域が、例えばｙ方向に、１回のマルチビームの照射で照射可能な照射領域３４（描画フィールド）のサイズと実質同じ幅サイズで複数のストライプ領域３２に分割された場合を示している。照射領域３４のｘ方向サイズは、マルチビーム２０のｘ方向のビーム間ピッチにｘ方向のビーム数を乗じた値で定義できる。照射領域３４のｙ方向サイズは、マルチビーム２０のｙ方向のビーム間ピッチにｙ方向のビーム数を乗じた値で定義できる。なお、ストライプ領域３２の幅は、これに限るものではない。照射領域３４のｎ倍（ｎは１以上の整数）のサイズであると好適である。図１２の例では、例えば５１２×５１２列のマルチビームの図示を８×８列のマルチビームに省略して示している。そして、照射領域３４内に、１回のマルチビーム２０のショットで照射可能な複数の画素２８（ビームの描画位置）が示されている。言い換えれば、隣り合う画素２８間のピッチが設計上のマルチビームの各ビーム間のピッチとなる。図１２の例では、隣り合う４つの画素２８で囲まれると共に、４つの画素２８のうちの１つの画素２８を含む正方形の領域で１つのサブ照射領域２９（ビーム間ピッチ領域）を構成する。図１２の例では、各サブ照射領域２９は、４×４（＝１６）画素で構成される場合を示している。

【0067】

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。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マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0069】

２ 第１の可動機構（可動機構）
４ 第１の支持台
６ 第１の支持金具
１４ 第２の支持台
１６ 第２の支持金具
２０ 第３のマルチビーム（マルチビーム）
２１ 第１のマルチビーム（マルチビーム）
２２ 第２のマルチビーム（マルチビーム）
４１ 制御回路（ロジック回路）
４３ パッド
４７ 個別ブランキング機構
５６ 描画制御部
５８ アパーチャ移動制御部（制御部）
６０ 照射時間補正量計算部
６２ 透過電流測定部
１００ 描画装置
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
１３０ 偏向制御回路
１３２ ＤＡＣアンプユニット
１３４ ＤＡＣアンプユニット
１３９ ステージ位置検出器
１４０ 描画データ記憶部
１４２ 照射時間補正量記憶部
１４４ 原点マップ記憶部
１４６ 電流マップ記憶部
１５０ 描画機構
１６０ 制御系回路
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０５ 縮小レンズ
２０６ 制限アパーチャ部材
２０７ 対物レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
２１０ 位置測定用ミラー
２１１ ファラデーカップ
２２０ 制限アパーチャアレイ基板
２２２ 第４の開口部
２３０ 第１の成型アパーチャアレイ基板
２３２ 第１の開口部
２４０ 第２の成型アパーチャアレイ基板
２４２ 第２の開口部
２４４ 領域
２５０ ブランキングアパーチャアレイ
２５１ ブランキングアパーチャアレイ基板
２５２ 第３の開口部
２５３ ブランキングアパーチャアレイ支持台
２５４ 制御電極
２５６ 対向電極
２５７ 第３の支持金具
２５８ 第２の可動機構
３３０ メンブレン領域
３３２ 外周領域
３３４ 円

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】