(57)【要約】【課題】  マルチ電子ビーム描画装置などの電子ビーム応用装置において、レンズ収差の影響を軽減して高精度な電子ビーム調整を行うことができる技術を提供する。【解決手段】  アパーチャアレイ１１３、レンズアレイ１１４、ブランカーアレイ１１５からマルチビームを生成する電子ビーム応用装置において、アパーチャアレイ１１３とレンズアレイ１１４間の対応する開口２０１，２０２の位置関係をずらして不均一とすることにより、後段のレンズにより生じる収差を補正することが可能となり、電子ビームの特性の均一性を確保することが可能となる。【選択図】  図２
2006080155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム生成部と、前記電子ビーム生成部で生成された電子ビームを分離して通過させる複数の開口を有するアパーチャアレイと、前記アパーチャアレイの開口を通過した前記電子ビームを通過させる複数の開口を有するレンズアレイと、前記レンズアレイの開口を通過した前記電子ビームを通過させる複数の開口を有するブランカーアレイと、前記ブランカーアレイの開口を通過した前記電子ビームが照射されるブランキング絞りと、を有し、
前記アパーチャアレイと前記レンズアレイ間の対応する前記開口の位置が、前記ブランキング絞り上の前記電子ビームの収差を補正する方向にずれていることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子ビーム応用装置において、
前記アパーチャアレイと前記レンズアレイ間の対応する前記開口の位置のずれは、前記開口の位置座標の略３次の多項式に従うことを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項３】
請求項１記載の電子ビーム応用装置において、
前記レンズアレイは、前記アパーチャアレイの開口を基準とした場合の互いに隣接する前記開口の間隔が小さめの領域と、その外側に大きめの領域があることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項４】
請求項１記載の電子ビーム応用装置において、
前記レンズアレイは、前記アパーチャアレイの開口を基準とした場合の互いに隣接する前記開口の間隔が周辺に向けて大きくなる傾向があることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項５】
請求項１記載の電子ビーム応用装置において、
前記アパーチャアレイと前記レンズアレイ間の対応する前記開口の位置のずれは、前記アパーチャアレイの前記開口の口径よりも小さいことを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項６】
電子ビーム生成部と、前記電子ビーム生成部で生成された電子ビームを通過させる複数の開口を有するアパーチャアレイと、前記アパーチャアレイの開口を通過した前記電子ビームを通過させる複数の開口を有するレンズアレイと、前記レンズアレイの開口を通過した前記電子ビームを通過させる複数の開口を有するブランカーアレイと、前記ブランカーアレイの開口を通過した前記電子ビームが照射されるブランキング絞りと、を有し、
前記アパーチャアレイもしくは前記レンズアレイと前記ブランカーアレイ間の対応する前記開口の位置が、前記ブランキング絞り上の前記電子ビームの収差を補正する方向にずれていることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項７】
請求項６記載の電子ビーム応用装置において、
前記アパーチャアレイもしくは前記レンズアレイと前記ブランカーアレイ間の対応する前記開口の位置のずれは、前記開口の位置座標の略３次の多項式に従うことを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項８】
請求項６記載の電子ビーム応用装置において、
前記ブランカーアレイは、前記アパーチャアレイの開口を基準とした場合の互いに隣接する前記開口の間隔が小さめの領域と、その外側に大きめの領域があることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項９】
請求項６記載の電子ビーム応用装置において、
前記ブランカーアレイは、前記アパーチャアレイの開口を基準とした場合の互いに隣接する前記開口の間隔が周辺に向けて大きくなる傾向があることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項１０】
請求項６記載の電子ビーム応用装置において、
前記アパーチャアレイもしくは前記レンズアレイと前記ブランカーアレイ間の対応する前記開口の位置が、前記ブランカーアレイの前記開口の略中心を前記電子ビームが通過するようにずれていることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項１１】
請求項６記載の電子ビーム応用装置において、
前記アパーチャアレイと前記ブランカーアレイ間の対応する前記開口の位置のずれは、前記アパーチャアレイと前記レンズアレイ間の対応する前記開口の位置のずれに略比例していることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項１２】
請求項６記載の電子ビーム応用装置において、
前記アパーチャアレイもしくは前記レンズアレイと前記ブランカーアレイ間の対応する前記開口の位置のずれは、前記アパーチャアレイの前記開口の口径よりも小さいことを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の電子ビーム応用装置において、
前記アパーチャアレイ内の前記開口の間隔が不均一であることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電子ビーム応用装置において、
前記ブランキング絞りは、前記電子ビームの軸方向に可動であることを特徴とする電子ビーム応用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム応用装置に関し、特に高速な電子ビーム描画装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、本発明者が検討した技術として、電子ビーム描画装置においては、以下の技術
が考えられる。
【０００３】
複数の電子ビームを同時に照射するマルチ電子ビーム描画装置において、各電子ビームの光学的調整が重要な技術の１つとなる。従来の方法では、非特許文献１に記載されているように、マルチビーム（複数本の電子ビーム）が各々独立に制御できる正方格子上に配置された偏向器とレンズを持ち、試料上でのマルチビームの焦点位置の差を中間像面でのマルチビーム平面方向の位置と垂直方向の位置（焦点位置）を電気的に移動することにより調整していた。
【０００４】
また、マルチビーム方式の電子ビーム応用装置において、電子ビーム調整の精度を向上させる技術として、例えば特許文献１および特許文献２に記載された技術がある。
【特許文献１】特開２０００−２４３３３７号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２６６１号公報
【非特許文献１】村木、他、「ジャーナルオブヴァキュームサイエンスアンドテクノロジー」、２０００年、第１８巻、第６号、ｐ．３０６１−３０６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記のようなマルチ電子ビーム描画装置の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【０００６】
例えば、マルチ電子ビーム描画装置において、形成されたマルチビームは、ダブレットレンズにより試料上に結像される。この際、すべてのビームは、ダブレットレンズ内で２つのレンズの間にあるブランキング絞りを通り抜ける。ビームのオン／オフは、ダブレットレンズ前段のブランカーアレイにより個々のビームを偏向し、ブランキング絞り上で遮断することにより行われている。
【０００７】
しかしながら、ダブレットレンズの１段目のレンズに生じる球面収差の影響のため、すべてのビームを同一位置でブランキング絞りを通過させることが出来ない。これはマルチビーム方式では大きな領域を使用するために、レンズの軸外収差（特に球面収差）が顕著に現れるためである。この影響は結果的にマルチビーム間のブランキング特性の不均一性や、周辺ビームのランディング角の劣化の原因となる。しかしながら、上記従来技術ではこの影響に関しては何ら考慮されていなかった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、マルチ電子ビーム描画装置などの電子ビーム応用装置において、収差の影響を軽減して高精度な電子ビーム調整を行うことができる技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
すなわち、本発明による電子ビーム応用装置は、アパーチャアレイ、レンズアレイ、ブランカーアレイなどを有する電子ビーム応用装置において、アパーチャアレイとレンズアレイ間の対応する開口の位置関係をずらして不均一にするものである。さらに、これらの不均一性は、凡そ開口位置座標の３次の多項式に従っているのが良い。また、上記開口の位置関係の不均一性がアパーチャアレイの開口を基準とした場合のレンズアレイ開口の隣接する間隔を周辺部で大きくなって行く傾向とする。さらに、上記開口の位置関係の不均一性がアパーチャアレイの開口を基準とした場合のレンズアレイ開口の隣接する間隔が小さめの領域とその外側に大きめの領域があるように配置することが有効である。そしてこれらの不均一性はブランキング絞り上に現れるマルチビームの位置誤差（収差）を補正する方向に作られていることが良い。これにより、ブランキング絞り近傍でのビームの位置はほぼ均一となる。しかし、ビーム位置の均一性が最も良い高さとブランキング絞りの高さを一致させることで最終的にこの効果を生かすことが出来る。
【００１２】
同様の関係はアパーチャアレイの開口を基準とした場合のブランカーアレイ開口の位置についても有効である。すなわち、アパーチャアレイ、レンズアレイ、ブランカーアレイを有する電子ビーム応用装置において、アパーチャアレイとブランカーアレイ間の対応する開口の位置関係を不均一にすることが有効である。さらに、これらの不均一性は凡そ開口位置座標の３次の多項式に従っているのが良い。また、上記開口の位置関係の不均一性がアパーチャアレイの開口を基準とした場合のブランカーアレイ開口の隣接する間隔を周辺部で大きくなって行く傾向とする。さらに、上記開口の位置関係の不均一性がアパーチャアレイの開口を基準とした場合のブランカーアレイ開口の隣接する間隔が小さめの領域とその外側に大きめの領域があるように配置することが有効である。そしてこれらの不均一性はブランカーアレイ上での各ビームが対応する開口の中心を通過するように作られていることが良い。そして、アパーチャアレイの開口を基準とした場合のブランカーアレイ開口の位置のずれをレンズアレイ開口の位置のずれに略比例させることが良い。
【００１３】
これらの開口位置関係の不均一性は、最終試料像面でのマルチビーム間隔を不均一にしてしまう場合がある。従って、アパーチャアレイの開口の位置間隔を予め不均一にして、この効果を相殺することが有効となる。すなわちアパーチャアレイ、レンズアレイ、ブランカーアレイなどを有する電子ビーム応用装置において、アパーチャアレイとレンズアレイ間の対応する開口の位置関係を不均一にすることに加えて、アパーチャアレイの開口の間隔自体も不均一とすることが有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１５】
本発明によれば、マルチビーム方式の電子ビーム応用装置の高精度な電子ビーム調整を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による電子ビーム応用装置の構成を示す図、図２は本実施の形態１による電子ビーム応用装置において、マルチビーム形成部の構成を示す断面図、図３はアパーチャアレイとレンズアレイの開口の配置を示す図、図４は図３に示すアパーチャアレイとレンズアレイの開口の位置座標とそのずれ量との関係を示す図、図５は多段レンズアレイのマルチビーム形成部の構成を示す断面図である。
【００１８】
まず、図１により、本実施の形態１による電子ビーム応用装置の構成の一例を説明する。本実施の形態１の電子ビーム応用装置は、例えば電子ビーム描画装置とされ、電子銃（電子ビーム生成部）１１０、コンデンサレンズ１１２、アパーチャアレイ１１３、レンズアレイ１１４、ブランカーアレイ１１５、アライナー１１７、２つの投影レンズ１１８，１２１からなるダブレットレンズ１２２、ブランキング絞り１１９、偏向器１２０、電子検出器１２３、ステージ１２５、マーク基板１２６、透過電子検出器（ファラデーカップ）１２７、光源１２８と、これらを制御するデータ制御回路１０１、フォーカス制御回路１０２、パターン発生回路１０３、アライナー制御回路１０４、レンズ制御回路１０５、偏向制御回路１０６、信号処理回路１０７、ステージ制御回路１０８、表示装置１０９などから構成されている。
【００１９】
電子銃１１０で生成された電子ビーム１１１は、コンデンサレンズ１１２を通して、基板に複数の開口の空いたアパーチャアレイ１１３に照射されてマルチビームに分離され、その後段にあるレンズアレイ１１４により収束されてポイントビームの中間像１１６に結像され、偏向により個別にオン／オフ可能なようにブランカーアレイ１１５を通過してマルチポイントビームとなる。レンズアレイ１１４は、基板に複数の開口の空いたレンズアレイ用アパーチャアレイを３枚組み合わせたもので、中間の基板に電圧を加えることで静電レンズの作用を引き起こす。また、ブランカーアレイ１１５は、基板に複数の開口の空いたアパーチャアレイの開口側面に電極を形成したもので、電極に電圧を加えることで偏向作用を引き起こす。
【００２０】
こうして形成されたマルチポイントビームは、投影レンズ１１８と投影レンズ１２１からなるダブレットレンズ１２２により縮小されてステージ１２５上の試料１２４上に結像される。マルチビーム間には距離があるために実質的に物面での電子ビームの最大距離が瞳での電子ビームの最大距離より長い大面積転写となっている。ダブレットレンズ１２２の２つの投影レンズ１１８，１２１の間には偏向器１２０があり、試料１２４上での描画位置を規定する。ステージ１２５上には電子ビーム位置検出用のマーク基板１２６があり、ステージ１２５の位置を計測するレーザ干渉計と反射電子検出器１２３を用いることで電子ビームの位置を測定することが出来る。
【００２１】
また、ダブレットレンズ１２２の１つ目の投影レンズ１１８の中心上方にはアライナー１１７が２つ設けられており、連動させることにより投影レンズ１１８への電子ビームの入射角度と入射位置を調整できる。
【００２２】
この電子ビーム描画装置には、励磁変化の設定、電子ビーム位置の変化量の表示、あるいはアライナー・レンズ励磁の再設定を行う画面を有する表示装置１０９が備えられている。なお、本実施の形態１では、１０２４本のマルチビームが形成される。このために、アパーチャアレイ１１３、レンズアレイ１１４およびブランカーアレイ１１５には、それぞれ１０２４個以上の開口が形成されている。
【００２３】
図１には、投影レンズ１１８に収差がない場合の電子ビームの軌道を実線で、収差のある場合を破線で示してある。収差のない場合は電子ビームの軌道がブランキング絞り１１９上で一致するのに対して、収差がある場合は一致していない。このずれ量は３次の光学収差に従うと考えられる。図１では、３本の電子ビームの軌道しか描いていないために、収差のある場合でもブランキング絞りよりやや高い位置で電子ビームが一致しているが、１０２４本のビームでは、どこの高さにおいてもすべての電子ビームを一致させることが出来ない。このことは、ブランキング特性の不均一性（具体的には電子ビームを遮断するのに必要な電圧の不均一性）や試料上でのランディング角の不均一性の原因となる。その結果として、描画パターンの寸法精度や位置精度の劣化につながる。
【００２４】
図２に、本実施の形態１による電子ビーム応用装置におけるマルチビームの形成部を拡大した図を示す。図２に示すように、アパーチャアレイ１１３、レンズアレイ１１４、ブランカーアレイ１１５には、複数の開口２０１，２０２，２０３が開いている。そして、アパーチャアレイ１１３とレンズアレイ１１４間の対応するそれぞれの開口２０１，２０２の位置がブランキング絞り１１９上の収差を補正する方向にずれている。また同様に、ブランカーアレイ１１５のそれぞれの開口２０３の位置も、アパーチャアレイ１１３もしくはレンズアレイ１１４の開口２０１，２０２に対してずれている。
【００２５】
アパーチャアレイ１１３で分離された電子ビーム１１１は、対応するレンズアレイ１１４のそれぞれの開口２０２に入射する。レンズアレイ１１４の中心（３つのレンズアレイ用アパーチャアレイの平均的開口中心）に電子ビームが入射する場合には電子ビームは収束作用を受けながら直進するが、レンズアレイ１１４の中心軸外を通過する場合には偏向作用を受ける。これにより、図２のように電子ビームは斜めに出射することになる。図２において、２０５は直進した電子ビーム、２０６は軌道を曲げた電子ビームである。従来は、すべての開口は正方格子上に配置され、アレイ間の対応する開口２０１，２０２，２０３の位置関係は均一であった。
【００２６】
図１において、周辺部の電子ビームは投影レンズ１１８の収束作用を受けやすく、より内側に変更される。従って、図２のように周辺部の電子ビームを外側に出射させればその影響を相殺することが可能である。すなわち、アパーチャアレイ１１３とレンズアレイ１１４間の対応する開口２０１，２０２の位置関係がずれて不均一であることが重要となる。但し、この不均一性（ずれ）はアパーチャアレイ１１３の開口２０１の口径よりも小さくなければならず、アパーチャアレイ１１３を通過した電子ビームがレンズアレイ１１４に衝突するのを防止する必要がある。
【００２７】
また、このときに重要なことは、レンズアレイ１１４で偏向作用を生じさせると、図２から明らかなように、ブランカーアレイ１１５上での電子ビームの位置が変化することである。ブランカーアレイ１１５は偏向感度を出来るだけ均一に使用することが必要であり、そのためにすべての電子ビームをブランカーアレイ１１５の対応するそれぞれの開口２０３の中心を通過させる必要がある。従って、レンズアレイ１１４の開口２０２のみならず、ブランカーアレイ１１５の開口２０３の位置も最適化すべきである。
【００２８】
すなわち、アパーチャアレイ１１３もしくはレンズアレイ１１４とブランカーアレイ１１５間の対応する開口の位置関係がずれて不均一であることが重要となる。また、図２からも分かるように、アパーチャアレイ１１３の開口２０１を基準とした場合のブランカーアレイ１１５の開口２０３の位置のずれが、レンズアレイ１１４の開口２０２の位置のずれにおおよそ比例することとなる。
【００２９】
さらに、本マルチビーム方式ではブランカーアレイ１１５上の中間像を試料１２４上に投影するために、図２のようにブランカーアレイ１１５上での電子ビーム位置が変ると、試料１２４上で等間隔の格子状になるべきマルチビームの配列が崩れてしまう。
【００３０】
従って、この副作用を何らかの形で補正する必要がある。その方法として考えられるのは予め基準となるアパーチャアレイ１１３の開口２０１の位置を正方格子から変形しておき、この副作用を相殺することである。この場合、レンズアレイ１１４やブランカーアレイ１１５の開口２０２，２０３の位置もアパーチャアレイ１１３の開口２０１の位置の変化に従って変化させる必要がある。その結果として、アパーチャアレイ１１３とレンズアレイ１１４間の対応する開口２０１，２０２の位置関係を不均一にすることに加えて、アパーチャアレイ１１３の開口２０１の間隔自体も不均一にすることとなる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態１の技術により、投影レンズ１１８による球面収差を補正することが可能となる。投影レンズに生じる球面収差の他の補正方法としては多段の多極子レンズによる方法がある。しかし、長い光路長、高精度な電極の加工組み立て、高安定電源などが必要であり、技術的な難度が高いうえに高コストである。本実施の形態１の技術を用いれば各開口の位置を変えるだけで補正が可能であり、そのメリットは大きい。また、投影レンズの収差特性は安定しており、開口位置を固定とすることに問題はない。
【００３２】
図３に、アパーチャアレイ１１３とレンズアレイ１１４の開口２０１，２０２の位置関係を示す。図３（ａ）は球面収差が最も顕著に現れている状態を補正するための配置である。黒丸がアパーチャアレイ１１３の開口２０１、白丸がレンズアレイ１１４の開口２０２の中心位置である。ここではアパーチャアレイ１１３の開口２０１の位置を基準としてレンズアレイ１１４の開口位置を論ずるために、アパーチャアレイ１１３の開口２０１の位置は正方格子状に配置してある。対応する白丸と黒丸の位置関係の不均一性が本発明での不均一性（ずれ）となる。図３（ａ）では白丸と黒丸の間の変位は周辺に行くに従って急速に増大し、レンズアレイ１１４の開口２０２は外側に広がっている。この変位の増加はマルチビーム全体の中心を原点とした場合の各マルチビーム位置座標（実質的には開口の位置座標）の３次の多項式で近似される。これらの特性はレンズの収差理論と合致している。また、白丸同士の間隔も周辺に行くに従って大きくなっている。
【００３３】
これに対して、図３（ｂ）は複雑な傾向を示している。黒丸の内側に白丸が位置する領域があり、黒丸の外側に白丸が位置する領域がある。これは投影レンズ１１８、あるいはブランキング絞り１１９の軸方向の位置を変えることで、ブランキング絞り１１９上での電子ビームの位置を、マルチビームの座標に対して線形に変えられることを利用したものである。この場合は、マルチビームの座標に対して線形な補正を加えることが可能であり、この結果、最大のずれ量を低下させることができる。これは、収差理論でいうところのガウス像面と最小錯乱面に対応する。この方法を用いればレンズアレイ１１４の開口２０２の補正位置を小さくすることができる。
【００３４】
これらの様子をグラフで表したのが図４である。図４（ａ）は図３（ａ）に対応し、図４（ｂ）は図３に対応している。横軸は、アパーチャアレイ１１３もしくはレンズアレイ１１４の各開口２０１，２０２の平面内における位置座標（ｘ）を示し、原点はマルチビームの中心軸である。縦軸は、アパーチャアレイ１１３とレンズアレイ１１４間の対応する各開口２０１，２０２のずれ量の相対値（ｆ（ｘ））を示しており、レンズ収差の相対値に対応する。この値に比例してレンズアレイ１１４の開口２０２の位置を変えることになる。図４（ａ）では、ｆ（ｘ）＝ｘ3の関数形、図４（ｂ）では、ｆ（ｘ）＝ｘ3−０．７５ｘの関数形となっている。それぞれの関数形では、３次の式と、３次と１次の式の和で表されており、３次の多項式となっていることが分かる。また、ブランカーアレイ１１５の開口２０３の位置は、基本的にレンズアレイ１１４の開口２０２の位置のずれに影響を受けるために、必要な補正は、レンズアレイ１１４の開口２０２の位置と同様の特徴を示すことになる。
【００３５】
これらの補正は試料１２４上でのマルチビームの位置を歪ませるので、アパーチャアレイ１１３へのフィードバックを行った。最終的には、照射レンズの球面収差、投影レンズで生じる歪と本実施の形態１の補正で新たに生じる歪からアパーチャアレイ１１３の開口２０１の最適位置を導出した。
【００３６】
以上の結果、開口位置を正方格子配列とした場合に寸法精度１２ｎｍ、位置精度１８ｎｍであった精度が、それぞれ８ｎｍと１２ｎｍに改善された。また、本実施の形態１ではレンズアレイ１１４は１つのみ使用したが、装置によっては２段や３段の構造をとる。この場合は、図５のように、すべてのレンズアレイ５１４の開口位置を同じように変えておけばよい。図５は２段のレンズアレイ５１４の場合を示している。
【００３７】
これら収差の細かい特徴はレンズの構造により変化する（例えば、大きさや回転方向の収差の有無など）が、ここで述べた特徴はすべてのレンズで観測されることになる。
【００３８】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２による電子ビーム応用装置の構成を示す図である。本実施の形態２の電子ビーム応用装置は、前記実施の形態１による電子ビーム描画装置の他の構成であり、前記実施の形態１に対して、アライナー６１７、２つの投影レンズ６１８，６２１からなるダブレットレンズ６２２、アライナー制御回路６０４、レンズ制御回路６０５などを追加したものである。本実施の形態２による電子ビーム描画装置は、ダブレットレンズ６２２が１つ多く挿入されており、２段構成となっている。倍率はそれぞれ０．１と０．２である。ブランキング絞り１１９は１段目のダブレットレンズ１２２の中に形成されている。本構成においても、原理は前記実施の形態１と同じであり、１段目のダブレットレンズ１２２の初段の投影レンズ１１８による収差を補正した。ランディング角へのレンズ収差の影響は初段の投影レンズ１１８が支配的であり、ブランキング絞り１１９を１段目のダブレットレンズ１２２に配置し、初段の投影レンズ１１８の収差のみを補正しても問題はない。
【００３９】
また、本実施の形態２では、ブランキング絞り１１９を電子ビームの方向に可動とした。ブランキング絞り１１９上での電子ビームの位置を一致させることが、マルチビームの電子ビーム応用装置では重要となる。以上述べてきた開口位置の工夫で電子ビームの位置を一致させた後に、ブランキング絞り１１９の電子ビームの軸方向の位置を調整することで、ブランキング絞り１１９上での電子ビームの位置を一致させた。電子ビームの軸方向の場所は、投影レンズ１１８でも制御可能であるが、ダブレットレンズ１２２では低収差を実現するためのレンズの励磁の条件に余裕度がない。そのため、ブランキング絞り１１９の位置を機械的に変えることが、この場合は特に有効となる。
【００４０】
本実施の形態２でも、各アレイの開口位置を変えることにより収差を補正した。その結果、開口位置を正方格子配列とした場合に寸法精度１０ｎｍ、位置精度２０ｎｍであった精度が、それぞれ７ｎｍと１５ｎｍに改善された。本発明は、マルチビームの数が増加し、その領域が大きくなるとその効果がより顕著になると考えられ、今後さらに重要になると考えられる。
【００４１】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４２】
例えば、前記実施の形態においては、電子線について説明したが、これに限定されるものではなく、他の荷電粒子線などについても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本願において開示される発明は、半導体装置の製造に用いられる電子ビーム描画装置などについて適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１による電子ビーム応用装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１による電子ビーム応用装置において、マルチビーム形成部の構成を示す断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１による電子ビーム応用装置において、アパーチャアレイとレンズアレイの開口の配置を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、図３に示すアパーチャアレイとレンズアレイの開口の位置座標とそのずれ量との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１による電子ビーム応用装置において、多段レンズアレイのマルチビーム形成部の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２による電子ビーム応用装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１  データ制御回路
１０２  フォーカス制御回路
１０３  パターン発生回路
１０４，６０４  アライナー制御回路
１０５，６０５  レンズ制御回路
１０６  偏向制御回路
１０７  信号処理回路
１０８  ステージ制御回路
１０９  表示装置
１１０  電子銃（電子ビーム生成部）
１１１  電子ビーム
１１２  コンデンサレンズ
１１３  アパーチャアレイ
１１４，５１４  レンズアレイ
１１５  ブランカーアレイ
１１６  中間像
１１７，６１７  アライナー
１１８，１２１，６１８，６２１  投影レンズ
１１９  ブランキング絞り
１２０  偏向器
１２２，６２２  ダブレットレンズ
１２３  電子検出器
１２４  試料
１２５  ステージ
１２６  マーク基板
１２７  透過電子検出器
１２８  光源
２０１，２０２，２０３  開口
２０５  直進した電子ビーム
２０６  軌道を曲げた電子ビーム
【図１】
2006080155.tif 000003
【図２】
2006080155.tif 000004
【図３】
2006080155.tif 000005
【図４】
2006080155.tif 000006
【図５】
2006080155.tif 000007
【図６】
2006080155.tif 000008