特許 7599405 描画装置の制御方法および描画装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】描画装置の制御方法および描画装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20241206BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20241206BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20241206BHJP

   H01J 37/147 20060101ALI20241206BHJP

   H01J 37/09 20060101ALI20241206BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 541W

G03F7/20 504

H01J37/305 B

H01J37/147 C

H01J37/09 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021188110

(22)【出願日】2021-11-18

(65)【公開番号】P2023074919

(43)【公開日】2023-05-30

【審査請求日】2024-01-05

(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】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(72)【発明者】

【氏名】藤崎 英太

(72)【発明者】

【氏名】中山 貴仁

(72)【発明者】

【氏名】中橋 怜

【審査官】植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２４５１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０６７８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７８１８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｈ０１Ｊ ３７／３０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチ荷電粒子ビームを照射対象の所定位置に照射して前記照射対象上に所定パターンを描画する描画装置であって、
マルチ荷電粒子ビームを生成するビーム生成機構と、
生成された前記マルチ荷電粒子ビームを遮蔽する制限アパーチャ基板と、前記マルチ荷電粒子ビームを所定方向に偏向する偏向器と、を備え、前記マルチ荷電粒子ビームをブランキングするブランキングアパーチャ機構と、
前記照射対象を載置し、移動可能なステージと、
前記制限アパーチャ基板を移動させる駆動部と、
前記描画装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ブランキングの期間中に、前記制限アパーチャ基板を描画処理の期間中の配置位置から前記マルチ荷電粒子ビームの軸方向に対して垂直な面内で移動させ、描画処理の期間中は、前記制限アパーチャ基板を前記配置位置に戻す、描画装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記制限アパーチャ基板を前記所定方向に対して逆方向に移動させる、請求項１に記載の描画装置。

【請求項3】

前記制限アパーチャ基板の移動距離は、前記制限アパーチャ基板に設けられたアパーチャの開口径以上である、請求項１または請求項２に記載の描画装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記ブランキングの期間に、前記照射対象の温度を一定にするためのソーキングを行う、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の描画装置の制御方法。

【請求項5】

マルチ荷電粒子ビームを照射対象の所定位置に照射して前記照射対象上に所定パターンを描画する描画方法であって、
マルチ荷電粒子ビームを生成し、
生成された前記マルチ荷電粒子ビームを所定方向に偏向して制限アパーチャ基板により前記マルチ荷電粒子ビームをブランキングし、
前記ブランキングの期間に、前記制限アパーチャ基板を描画処理の期間中の配置位置から前記マルチ荷電粒子ビームの軸方向に対して垂直な面内で移動させ、描画処理の期間中は、前記制限アパーチャ基板を前記配置位置に戻す、描画方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、描画装置の制御方法および描画装置に関する。

【背景技術】

【0002】

描画装置は、電子銃から放出された荷電粒子ビームをマスクブランクスに照射して、マスクブランクス上の感光材料を所望のパターンに感光させる。描画装置において、荷電粒子ビームをアパーチャアレイに通過させて所望のマルチビームを生成する。

【0003】

また、散乱ビームを無視できるほど小さくするために、ブランカの電極間ギャップを狭くして、マルチビームを大きく偏向させることが考えられる。しかし、ブランカの電極間を極端に狭くすると、マルチビームが電極に照射されてしまう等の問題が生じる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－１４０２６７号公報

【文献】特開２０２０－１３６２８９号公報

【文献】特開２０１７－０９８４２９号公報

【文献】特開平０２－２８５６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

マルチビームを生成する際、荷電粒子ビームは、アパーチャの側壁等にも照射され、アパーチャ側壁からの散乱電子が大量に発生することで漏れビームを生成する。成型アパーチャアレイの下流側には、マルチビームの照射を個別にまたは全体的に制御するために、ブランキングアパーチャ機構が設けられている。しかし、漏れビームは、これらにより制御することができず、マスクブランクスへ照射されるおそれがある。この場合、マスクブランクス上の感光材料が漏れビームによって意図せず露光されるおそれがある。

【0006】

すなわち、本実施形態は、このような漏れビームが描画処理に与える影響を抑制することができる描画装置の制御方法および描画装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本実施形態による描画装置は、マルチ荷電粒子ビームを照射対象の所定位置に照射して照射対象上に所定パターンを描画する描画装置であって、マルチ荷電粒子ビームを生成するビーム生成機構と、生成されたマルチ荷電粒子ビームを遮蔽する制限アパーチャ基板と、マルチ荷電粒子ビームを所定方向に偏向する偏向器とを備え、マルチ荷電粒子ビームをブランキングするブランキングアパーチャ機構と、照射対象を載置し、移動可能なステージと、制限アパーチャ基板を移動させる駆動部と、描画装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、ブランキングの期間中に、制限アパーチャ基板をマルチ荷電粒子ビームの軸方向に対して垂直な面内で移動させる。

【0008】

本実施形態による描画方法は、マルチ荷電粒子ビームを照射対象の所定位置に照射して照射対象上に所定パターンを描画する描画方法であって、マルチ荷電粒子ビームを生成し、生成されたマルチ荷電粒子ビームを所定方向に偏向して制限アパーチャ基板によりマルチ荷電粒子ビームをブランキングし、ブランキングの期間に、制限アパーチャ基板をマルチ荷電粒子ビームの軸方向に対して垂直な面内で移動させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態による描画装置の構成例を示す図。

【図2A】ビームＯＮにおける描画装置の状態を示す概念図。

【図2B】ビームＯＦＦにおける描画装置の状態を示す概念図。

【図3】ソーキング処理における描画装置の制御方法を示すフロー図。

【図4】Ｚマップ測定処理における描画装置の制御方法を示すフロー図。

【図5】描画処理中における描画装置の制御方法を示すフロー図。

【図6】描画処理におけるマルチビームの走査を示す概念図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0011】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による描画装置の構成例を示す図である。描画装置１００は、例えば、マルチビーム方式の荷電粒子ビーム露光装置であり、半導体装置の製造に用いられるリソグラフィのフォトマスクやテンプレートを描画するために用いられる。本実施形態は、描画装置の他、露光装置、電子顕微鏡等の電子ビーム、イオンビームを試料Ｗに照射する装置であってもよい。従って、処理対象としての試料Ｗは、マスクブランクスの他、半導体基板等であってもよい。

【0012】

描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０とを備えている。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と、描画室１０３とを備えている。制御部１６０は、照射制御部４と、ステージ制御部５と、ステージ位置測定器７と、ロジック回路１３１と、ＤＡＣアンプ１３４と、制限アパーチャ制御部１３５とを備えている。

【0013】

電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１と、照明レンズ２０２と、成形アパーチャアレイ基板２０３と、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４と、縮小レンズ２０５と、制限アパーチャ基板２０６と、対物レンズ２０７と、主偏向器２０８と、副偏向器２０９と、ブランキング偏向器２１２と、制限アパーチャ駆動部１３６とが配置されている。

【0014】

描画室（ライティングチャンバ）１０３内には、互いに直交するＸ方向およびＹ方向（略水平方向）に移動可能なステージ１０５が配置される。ステージ１０５は、描画時にマルチビームの照射対象となるマスクブランクス等の試料Ｗを載置可能である。試料Ｗは、例えば、ガラス基板上にクロム膜等の遮光膜とレジスト膜とが積層されたマスクブランクスである。また、ステージ１０５上には、ステージ１０５の位置を測定するためにミラー２１０が配置される。尚、電子鏡筒１０２および描画室１０３の内部は、真空引きされており、減圧状態となっている。

【0015】

ビーム照射部としての電子銃２０１は、荷電粒子ビームＢ０を生成する。荷電粒子ビームＢ０は、例えば、電子ビーム、イオンビームである。電子銃２０１で生成された荷電粒子ビームＢ０は、試料Ｗに照射される。

【0016】

成形アパーチャアレイ基板２０３は、例えば、縦ｍ列×横ｎ列（ｍ，ｎ≧２）に所定の配列ピッチで配列された複数の開口３０を有する。開口３０は、それぞれ同じ寸法および形状の矩形で形成される。開口３０の形状は、円形であっても構わない。電子銃２０１から放出された荷電粒子ビームＢ０は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直に成形アパーチャアレイ基板２０３全体を照明する。荷電粒子ビームＢ０は、成形アパーチャアレイ基板２０３のすべての開口３０が含まれる領域を照明する。荷電粒子ビームＢ０の一部は、複数の開口３０を通過することによって、マルチビームＢに成形される。このように、成形アパーチャアレイ基板２０３は、電子銃２０１からの荷電粒子ビームＢ０を成形してマルチビームＢを生成する。

【0017】

ブランキングアパーチャアレイ基板２０４は、成形アパーチャアレイ基板２０３の各開口３０の配置位置に対応するように複数の開口４０を有する。図示しないが、各開口４０には、対となる２つの電極の組（ブランカ）がそれぞれ配置される。各開口４０を通過するマルチビームＢは、対となる２つの電極に印加される電圧によってそれぞれ独立に偏向される。即ち、複数のブランカは、成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の開口３０を通過したマルチビームＢのうち、それぞれに対応するビームのブランキング偏向を行う。これにより、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４は、成形アパーチャアレイ基板２０３を通過したマルチビームＢのそれぞれに対してビーム毎に個別にビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことができる。即ち、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４は、マルチビームＢの各々を試料Ｗへ照射するか否かのブランキング制御を行うことができる。ブランキングアパーチャアレイ基板２０４は、偏向制御回路１３０によって制御される。ブランキングアパーチャアレイ基板２０４の開口４０は、成形アパーチャアレイ基板２０３の開口３０より大きくなっており、マルチビームＢの各ビームを通過させやすくなっている。

【0018】

ブランキングアパーチャアレイ基板２０４の下方には、マルチビーム全体を一括してブランキング制御するブランキング偏向器２１２が設けられている。ブランキング偏向器２１２は、マルチビームＢの全体を試料Ｗへ照射するか否かのブランキング制御を行うことができる。

【0019】

ブランキング偏向器２１２の下方には、中心部に開口５０が形成された制限アパーチャ基板２０６が設けられている。ブランキングアパーチャアレイ基板２０４またはブランキング偏向器２１２によってビームＯＦＦの状態になるように偏向された電子ビームは、制限アパーチャ基板２０６の中心の開口５０から位置が外れ、制限アパーチャ基板２０６によって遮蔽される。このように、電子ビームが制限アパーチャ基板２０６によって遮蔽されている状態をビームＯＦＦと呼ぶ。ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２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基板２０６を通過し、偏向器２０８、２０９で偏向されて試料Ｗ上の所望の位置へと照射される。このように、電子ビームが制限アパーチャ基板２０６の開口５０を通過して試料Ｗに照射されている状態をビームＯＮと呼ぶ。

【0020】

このように、制限アパーチャ基板２０６は、その中心に設けられた開口５０を通してマルチビームＢ全体を通過させるか、あるいは、ブランキング偏向器２１２によって偏向されたマルチビームＢ全体を遮蔽する。

【0021】

ブランキング偏向器２１２は、成形アパーチャアレイ基板２０３またはブランキングアパーチャアレイ基板２０４と制限アパーチャ基板２０６との間に設けられている。ブランキング偏向器２１２は、ロジック回路１３１および偏向制御回路１３０によって制御され、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４を通過したマルチビームＢを、全体として試料Ｗへ照射するか否かのブランキング制御を行う。これにより、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４の制御状態を変更することなく、マルチビームＢ全体をビームＯＮ／ビームＯＦＦに制御することができる。偏向器２０８、２０９は、それぞれＤＡＣアンプ１３４を介して偏向制御回路１３０によって制御される。

【0022】

制限アパーチャ駆動部１３６は、制限アパーチャ基板２０６に接続されており、制限アパーチャ基板２０６をＸ方向またはＹ方向へ移動させることができる。制限アパーチャ基板２０６は、荷電粒子ビームＢ０またはマルチビームＢの照射方向に対して略垂直なＸ－Ｙ面（略水平面）内で移動することができる。

【0023】

制限アパーチャ制御部１３５は、制限アパーチャ駆動部１３６に接続されており、制限アパーチャ駆動部１３６を制御する。制限アパーチャ制御部１３５は、制限アパーチャ駆動部１３６を制御することによって、制限アパーチャ基板２０６の位置を制御することができる。

【0024】

例えば、上述の通り、ビームＯＦＦ（ブランキング）の期間において、マルチビームＢは、ブランキング偏向器２１２によってＸ－Ｙ面内（略水平面内）の任意の方向に偏向され、制限アパーチャ基板２０６の開口５０から外れた位置に照射される。マルチビームＢがブランキング偏向器２１２によって偏向されている方向を偏向方向と呼ぶ。このようなブランキングの期間において、制限アパーチャ制御部１３５は、制限アパーチャ基板２０６をマルチビームＢの偏向方向に対して逆方向に移動させる。これにより、ブランキング偏向器２１２によるマルチビームＢ全体の偏向に加えて、制限アパーチャ基板２０６の開口５０の移動によって、散乱ビームは、制限アパーチャ基板２０６の開口５０をさらに通過し難くなる。

【0025】

制御部１６０は、１つまたは複数のコンピュータ、ＣＰＵ、ＰＬＣ等で構成すればよい。例えば、制限アパーチャ制御部１３５は、１つまたは複数のコンピュータ、ＣＰＵ、ＰＬＣ等で構成してよい。制御部１６０は、描画部１５０と一体として構成されていてもよく、別体として構成されていてもよい。制限アパーチャ駆動部１３６は、例えば、ピエゾ素子、超音波モータ等でよい。

【0026】

ステージ制御部５は、ステージ１０５をＸ方向またはＹ方向（略水平方向）に移動させるようにステージ１０５の動作を制御する。

【0027】

ステージ位置測定器７は、例えば、レーザ測長計で構成され、ステージ１０５に固定されたミラー２１０へレーザ光を照射し、その反射光でステージ１０５のＸ方向の位置を測定する。ステージ位置測定器７およびミラー２１０と同様の構成は、Ｘ方向だけでなく、Ｙ方向にも設けられており、ステージ１０５のＹ方向の位置も測定する。

【0028】

図１では、第１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は、その他の必要な構成を備えていても構わない。

【0029】

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う。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またはビームＯＦＦに制御される。

【0030】

図２Ａは、ビームＯＮにおける描画装置１００の状態を示す概念図である。図２Ｂは、ビームＯＦＦにおける描画装置１００の状態を示す概念図である。

【0031】

図２Ａに示すように、ビームＯＮにおいて、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４からのマルチビームＢは、ブランキング偏向器２１２および制限アパーチャ基板２０６の開口５０を通過して、図１の試料Ｗに照射される。このとき、ブランキング偏向器２１２は、マルチビームＢをほぼ偏向せず、制限アパーチャ基板２０６においてマルチビームＢを遮蔽（ブランキング）しない。ビームＯＮは、例えば、描画処理を実行しているときに用いられる状態である。

【0032】

図２Ｂに示すように、ビームＯＦＦにおいて、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４からのマルチビームＢは、ブランキング偏向器２１２によって＋Ｘ方向に偏向されている。さらに、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６は、制限アパーチャ基板２０６を偏向方向（＋Ｘ方向）とは逆方向（－Ｘ方向）へ移動させる。このように、マルチビームＢを＋Ｘ方向に偏向し、かつ、制限アパーチャ基板２０６を－Ｘ方向へ移動させることにより、制限アパーチャ基板２０６は、マルチビームＢをほぼ完全に遮蔽することができる。このとき、制限アパーチャ基板２０６は、散乱ビームも遮蔽することができる。即ち、本実施形態によるビームＯＦＦ状態では、マルチビームＢおよび散乱ビームが制限アパーチャ基板２０６によって遮蔽（ブランキング）される。ビームＯＦＦは、例えば、描画処理を実行していない描画前の準備期間（例えば、ソーキング処理、Ｚマップ測定）に用いられる。また、マルチビームＢを試料Ｗ上の複数のラインに沿って照射しスキャンする場合、ブランキングの期間は、第１ラインの照射終了から次の第２ラインの照射開始までの期間（ストライプエンド）にとしてもよい。

【0033】

次に、本実施形態による描画装置１００の制御方法を説明する。

【0034】

図３は、ソーキング処理における描画装置１００の制御方法を示すフロー図である。ソーキング処理は、マスクブランクス等の試料Ｗをステージ１０５上に載置した後に、試料Ｗの温度が描画室１０３内のステージ１０５の温度に適合するまで待機する描画前の処理である。ソーキング期間は、試料Ｗをステージ１０５上に搭載してから試料Ｗが所定温度になるまでの期間である。ソーキング処理において、試料ＷにマルチビームＢを照射しないように、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２がビームＯＦＦ状態となっている。従って、マルチビームＢは、制限アパーチャ基板２０６によって遮蔽されており、試料Ｗには届いていない。

【0035】

しかし、上述のように成形アパーチャアレイ基板２０３の開口３０の側面等で散乱した散乱ビームの一部は、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２では充分に遮蔽できない場合がある。このような散乱ビームの一部は、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２を通過して試料Ｗへ照射されるおそれがある。この場合、試料Ｗ上の感光材料が局所的に散乱ビームによって意図せず露光されてしまう。

【0036】

そこで、本実施形態では、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４またはブランキング偏向器２１２がマルチビームＢを試料Ｗに照射しないようにブランキング制御している期間（ブランキングの期間）中において、制限アパーチャ制御部１３５は、制限アパーチャ基板２０６をマルチビームＢの偏向方向（例えば、＋Ｘ方向）に対して逆方向（例えば、－Ｘ方向）に移動させる。これにより、ビームＯＦＦ時に、マルチビームＢを制限アパーチャ基板２０６の開口５０から大きくずらすことができ、試料Ｗが散乱ビームによって露光されないようにすることができる。

【0037】

例えば、まず、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４および／またはブランキング偏向器２１２がマルチビームＢ全体を偏向させて制限アパーチャ基板２０６上に照射し、ビームＯＦＦにする（Ｓ１０）。このとき、例えば、マルチビームＢ全体は、＋Ｘ方向に偏向される。

【0038】

次に、あるいは、ステップＳ１０と同時に、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６が制限アパーチャ基板２０６をビームの軸方向（Ｚ方向）に対して略垂直な面内で移動させる。例えばマルチビームＢの偏向方向とは逆方向の遮蔽位置まで移動させる（Ｓ２０）。より具体的には、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６は、制限アパーチャ基板２０６を－Ｘ方向に移動させる。これにより、制限アパーチャ基板２０６の開口５０から漏れるマルチビームＢが抑制される。このとき、制限アパーチャ基板２０６の移動距離は、開口５０の開口径以上であることが好ましい。これにより、開口５０は、元の位置における開口５０と重複しないように大きくずれるので、制限アパーチャ基板２０６の開口５０から漏れるマルチビームＢがさらに抑制され得る。

【0039】

次に、あるいは、ステップＳ１０、Ｓ２０と同時に、時間ｔを０にリセットし、計時を開始する（Ｓ３０）。例えば、偏向制御回路１３０または制限アパーチャ制御部１３５は、図示しないタイマを備え、ソーキング処理開始（ｔ＝０）から時間ｔを計測する。また、ソーキング処理時間Ｔは、試料Ｗがステージ１０５に載置されてから試料Ｗの温度がステージ１０５の温度とほぼ同じ所定温度になるまでの時間（平衡状態になるまでの時間）であり、予め設定されている。ソーキング処理は、時間ｔがソーキング処理時間Ｔになるまで継続される。

【0040】

次に、偏向制御回路１３０または制限アパーチャ制御部１３５は、時間ｔとソーキング処理時間Ｔとを比較する（Ｓ４０）。時間ｔがソーキング処理時間Ｔに達していない場合（Ｓ４０のＮＯ）、偏向制御回路１３０または制限アパーチャ制御部１３５は、計時を継続する（Ｓ４０）。

【0041】

次に、時間ｔがソーキング処理時間Ｔに達した場合（Ｓ４０のＹＥＳ）、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６は、マルチビームＢを通過させる照射位置に制限アパーチャ基板２０６を戻す（Ｓ５０）。例えば、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６は、制限アパーチャ基板２０６を＋Ｘ方向に移動させる。これにより、マルチビームＢは、制限アパーチャ基板２０６の開口５０を通過可能になる。このとき、制限アパーチャ基板２０６の＋Ｘ方向への移動距離は、ステップＳ２０における移動距離と同じ距離である。これにより、開口５０は、元の位置に戻る。これにより、ソーキング処理が終了する。

【0042】

その後、描画前の他の処理が実行され、ビームＯＦＦからビームＯＮになると、描画処理が開始される。

【0043】

本実施形態によれば、ソーキング処理のビームＯＦＦの期間中において、制限アパーチャ制御部１３５は、例えば、制限アパーチャ基板２０６をマルチビームＢの偏向方向に対して逆方向に移動させる。これにより、マルチビームＢを制限アパーチャ基板２０６の開口５０から大きくずらすことができ、試料Ｗが散乱ビームによって露光されることを抑制することができる。

【0044】

尚、ブランキングの期間における制限アパーチャ基板２０６の移動方向は、マルチビームＢの照射方向に対して略垂直面（例えば、略水平面）内において、マルチビームＢの偏向方向と逆方向であることが好ましい。従って、マルチビームＢの偏向方向が＋Ｙ方向である場合、制限アパーチャ基板２０６の移動方向は、－Ｙ方向にすればよい。また、マルチビームＢの偏向方向がＸ方向およびＹ方向に対して傾斜方向である場合、制限アパーチャ基板２０６の移動方向は、マルチビームＢの偏向方向とは逆の傾斜方向にすればよい。但し、逆方向とは、１８０°の位相差である必要はなく、１８０°±１０°程度であってもよく、以下の実施形態においても同様である。

【0045】

（第２実施形態）
図４は、Ｚマップ測定処理における描画装置１００の制御方法を示すフロー図である。Ｚマップ測定は、試料Ｗの歪みを測定するために、試料Ｗの表面の高さ（Ｚ方向の位置）を測定し、マッピングする処理である。Ｚマップ測定は、ソーキング処理の後、偏向制御回路１３０によって実行される。

【0046】

Ｚマップ測定においても、試料ＷにマルチビームＢを照射しないように、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２がビームＯＦＦ状態となっている。従って、マルチビームＢは、制限アパーチャ基板２０６によって遮蔽されており、試料Ｗには届いていない。

【0047】

まず、ステップＳ１０およびＳ２０が実行される。即ち、ビームＯＦＦとともに、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６が制限アパーチャ基板２０６をマルチビームＢの偏向方向とは逆方向の遮蔽位置まで移動させる。

【0048】

次に、Ｚマップ測定が開始される（Ｓ６０）。Ｚマップ測定では、試料Ｗの表面にレーザ光を照射して、その反射光を検出し、試料Ｗの表面の高さ（Ｚ方向の位置）を検出すればよい。レーザ光発生装置およびレーザ光検出装置の図示および詳細な説明は、ここでは省略する。

【0049】

レーザ光の照射は、試料Ｗの表面内において略等間隔に行われる。従って、試料Ｗの表面のＺ方向の高さ位置は、マトリックス状に二次元的に測定される。これにより、Ｚマップのデータが得られる。Ｚマップ測定は、試料Ｗの表面全体に対して実行される（Ｓ７０のＮＯ）。

【0050】

試料Ｗの表面全体に対してＺマップ測定が実行され、Ｚマップが完成すると、Ｚマップ測定が終了する（Ｓ７０のＹＥＳ）。Ｚマップは、描画処理において、試料Ｗの高さの調整、あるいは、縮小レンズ２０５および／または対物レンズ２０７の調整に用いられる。

【0051】

Ｚマップ測定が終了すると（Ｓ７０のＹＥＳ）、図３のステップＳ５０と同様に、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６は、マルチビームＢを通過させる照射位置に制限アパーチャ基板２０６を戻す（Ｓ５０）。これにより、Ｚマップ測定処理が終了する。

【0052】

その後、描画前の他の処理が実行され、ビームＯＦＦからビームＯＮになると、描画処理が開始される。

【0053】

第２実施形態のようにＺマップ測定処理においても、ビームＯＦＦの期間中において、制限アパーチャ制御部１３５は、制限アパーチャ基板２０６をマルチビームＢの偏向方向に対して逆方向に移動させる。第２実施形態の構成およびその他の動作は、第１実施形態の構成および動作と同様でよい。これにより、第２実施形態は第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0054】

（第３実施形態）
図５は、描画処理中における描画装置１００の制御方法を示すフロー図である。図６は、描画処理におけるマルチビームＢの走査を示す概念図である。

【0055】

描画処理において、試料Ｗ上の感光材料を所望のパターンに感光させるために、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２がビームＯＮ状態となっている。これにより、マルチビームＢが試料Ｗの表面を走査して描画する。

【0056】

描画処理は、ソーキング処理およびＺマップ測定等の前処理の後、実行される。図６に示すように、描画処理は、マルチビームＢを試料Ｗの表面上の複数のラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３・・・に沿ってジグザグ状に走査する。尚、複数のラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３・・・をまとめてラインＬとも呼ぶ。各ラインＬに沿ってマルチビームＢを走査する際に、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２はビームＯＮ状態となっている。

【0057】

しかし、複数のラインＬうち、或るライン（例えば、Ｌ１）の照射終了から次のライン（例えば、Ｌ２）の照射開始までの期間は、試料Ｗの端部Ｅ１において矢印Ａ１方向へ移動する。このとき、描画処理は一旦停止し、試料ＷにマルチビームＢを照射しないように、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２はビームＯＦＦ状態となっている。また、或るライン（例えば、Ｌ２）の照射終了から次のライン（例えば、Ｌ３）の照射開始までの期間は、試料Ｗの端部Ｅ２において矢印Ａ２方向へ移動する。このとき、描画処理は一旦停止し、試料ＷにマルチビームＢを照射しないように、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２はビームＯＦＦ状態となっている。

【0058】

このように、描画処理は、描画処理の途中においても、或るラインと次のラインとの間で一旦停止する場合がある。このとき、描画装置１００は、ビームＯＦＦ状態となっており、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６が制限アパーチャ基板２０６をマルチビームＢの偏向方向とは逆方向の遮蔽位置まで移動させる。

【0059】

例えば、描画処理に入ると、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６がビームＯＮになり、描画処理を実行する（Ｓ８０）。このとき、制限アパーチャ基板２０６は、開口５０にマルチビームＢを通過させる位置（描画位置）に配置される。これにより、マルチビームＢが開口５０を通過可能になり、試料Ｗに所望のパターンを描画することができる。

【0060】

描画処理が実行される（Ｓ１００）。このとき、図６に示すように、試料Ｗの表面上のラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３・・・とラインごとにマルチビームＢを走査する（Ｓ１１０のＮＯ）。

【0061】

或るラインと次のラインとの間の端部Ｅ１またはＥ２において、描画処理の途中で一旦停止した場合（Ｓ１１０の一端停止）、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４およびブランキング偏向器２１２はビームＯＦＦ状態となる（Ｓ１０）。このとき、ビームＯＦＦとともに、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６が制限アパーチャ基板２０６をマルチビームＢの偏向方向とは逆方向の遮蔽位置まで移動させる（Ｓ２０）。

【0062】

描画処理が再開されるまで、ビームＯＦＦ状態を継続する（Ｓ１３０のＮＯ）。

【0063】

描画処理が再開されると（Ｓ１３０のＹＥＳ）、ステップＳ８０に戻り、ビームＯＮから再度実行される。

【0064】

全てのラインＬに沿ってマルチビームＢの走査が終了すると（Ｓ１１０の終了）、描画処理が終了する。

【0065】

このように、描画処理において、或るラインの照射終了から次のラインの照射開始までのストライプエンドの期間においては、制限アパーチャ制御部１３５および制限アパーチャ駆動部１３６がビームＯＦＦ状態となる。このビームＯＦＦの期間中において、制限アパーチャ制御部１３５は、制限アパーチャ基板２０６をマルチビームＢの照射軸方向に対して垂直な面内において、例えばマルチビームＢの偏向方向に対して逆方向に移動させる。

【0066】

第３実施形態の構成およびその他の動作は、第１実施形態の構成および動作と同様でよい。これにより、第３実施形態は第１実施形態と同様の効果を得ることができる。第３実施形態は、第２実施形態と組み合わせてもよい。さらに、マルチビームＢが描画されていない状態、例えばエラー発生で描画を止めた場合、Ｚ位置測定や、マーク検出時などに適用されてもよい。

【0067】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0068】

１００ 描画装置、１５０ 描画部、１６０ 制御部、１０２ 電子鏡筒、１０３ 描画室、４ 照射制御部、５ ステージ制御部、７ ステージ位置測定器、１３１ ロジック回路、１３４ ＤＡＣアンプ、１３５ 制限アパーチャ制御部、２０１ 電子銃、２０２ 照明レンズ、２０３ 成形アパーチャアレイ基板、２０４ ブランキングアパーチャアレイ基板、２０５ 縮小レンズ、２０６ 制限アパーチャ基板、２０７ 対物レンズ、２０８ 主偏向器、２０９ 副偏向器、２１２ ブランキング偏向器、１３６ 制限アパーチャ駆動部、Ｗ 試料

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】