(57)【要約】【目的】マルチビームの収差を抑えながら、散乱電子等による不具合を抑制可能なマルチ荷電粒子ビーム露光装置を提供する。【構成】本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム露光装置は、第１の領域にビームの照射を受けて複数の第１の開口部を通過する第１のマルチビームを形成する第１の成形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一部が複数の第２の開口部の対応する開口部を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する第２の成形アパーチャアレイ基板と、を備え、第１の成形アパーチャアレイ基板と第２の成形アパーチャアレイ基板との間の距離が、第１のマルチビーム全体のビーム径の中心を通る第１のマルチビームの軌道に沿った中心軸と第２の成形アパーチャアレイ基板表面上における複数の第２の開口部全体が含まれる第２の領域との交点からビーム径の方向に向かう第２の領域の最大寸法の３倍以上の値になるように構成されることを特徴とする。【選択図】図１
2018032791.tif 000002
【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、
前記荷電粒子ビームを照明する照明レンズと、
複数の第１の開口部が形成され、前記複数の第１の開口部全体が含まれる第１の領域に、照明された前記荷電粒子ビームの照射を受け、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する第１の成形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、前記第１のマルチビームの各ビームの一部が前記複数の第２の開口部の対応する開口部を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する第２の成形アパーチャアレイ基板と、
前記第２の成形アパーチャアレイ基板を通過した前記第２のマルチビームの少なくとも一部のビーム群の照射を受ける試料を載置するステージと、
を備え、
前記第１の成形アパーチャアレイ基板と前記第２の成形アパーチャアレイ基板との間の距離が、前記第１のマルチビーム全体のビーム径の中心を通る前記第１のマルチビームの軌道に沿った中心軸と前記第２の成形アパーチャアレイ基板表面上における前記複数の第２の開口部全体が含まれる第２の領域との交点から前記ビーム径の方向に向かう前記第２の領域の最大寸法の３倍以上の値になるように構成されることを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項２】
前記第１の成形アパーチャアレイ基板と前記第２の成形アパーチャアレイ基板とを内部に配置する電子ビーム鏡筒と、
前記電子ビーム鏡筒内であって前記第１の成形アパーチャアレイ基板と前記第２の成形アパーチャアレイ基板との間に配置され、前記第１のマルチビーム全体のビーム径よりも大きい開口部が形成された、電子或いはｘ線の少なくとも１つを吸収する吸収構造体と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項３】
前記第１の成形アパーチャアレイ基板を格子として利用した格子レンズをさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項４】
前記吸収構造体は、
原子番号が１３番以下の原子を材料とし、内壁面側に凹部が形成された、原子番号が１３番以下の原子を材料とする内側吸収体と、
前記内側吸収体の外側に配置され、原子番号が７４番以上の原子を材料とする外側吸収体と、
を有することを特徴とする請求項２記載のマルチ荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項５】
前記吸収構造体は、
原子番号が１３番以下の原子を材料とし、内壁面側に静翼を有する、原子番号が１３番以下の原子を材料とする内側吸収体と、
前記内側吸収体の外側に配置され、原子番号が７４番以上の原子を材料とする外側吸収体と、
を有することを特徴とする請求項２記載のマルチ荷電粒子ビーム露光装置。
【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露光装置に係り、例えば、同じビームから形成されるマルチビームを試料に照射する露光装置に関する。
【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。かかるマルチビーム方式の描画装置では、複数の穴を持ったマスク（マルチビーム形成アパーチャ）に高エネルギーの電子ビームを照射する。そして、かかるマスクの複数の穴をビームがそれぞれ通過することによって、マルチビームが形成される。その際、照射された高エネルギーの電子ビームのうちの多くがかかるマスクによって遮蔽されるので、マスクからは散乱電子やｘ線が発生する。かかる散乱電子やｘ線は、かかるマスク基板に近い位置に配置される、ブランキング制御するブランキング偏向電極アレイに流入し、ブランキング偏向電極アレイの絶縁物部分を帯電させてしまう他、ブランキング偏向電極アレイが配置される基板に形成される各電極用の個別制御回路に損傷を与えるといった問題があった。そのため、マルチビーム形成アパーチャとブランキング偏向電極アレイの間にダブレットレンズを配置し、ダブレットレンズを構成する電磁レンズ間でクロスオーバを形成させ、クロスオーバ付近にアパーチャ（コントラストアパーチャ）を配置することで、ブランキング偏向電極アレイに侵入する散乱電子を排除するといった手法が考案された（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、マルチビーム描画では、マルチビーム全体でのビームサイズが大きくなるので、クロスオーバ結像系の光軸上の収差が大きくなってしまう。特に、ビーム数を多くするとその分ビームサイズが大きくなり、さらに収差が大きくなってしまう。ダブレットレンズをもちいることで歪曲収差を小さくすることも可能となるが、マルチビームのビームサイズが大きい場合かかるダブレットレンズによるクロスオーバ像の球面収差が大きくなるという新たな問題が生じてしまう。そのため、クロスオーバ位置でのマルチビーム径が大きくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０９３５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、マルチビームの収差を抑えながら、散乱電子等による不具合を抑制可能なマルチ荷電粒子ビーム露光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム露光装置は、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
荷電粒子ビームを照明する照明レンズと、
複数の第１の開口部が形成され、複数の第１の開口部全体が含まれる第１の領域に、照明された荷電粒子ビームの照射を受け、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する第１の成形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、第１のマルチビームの各ビームの一部が複数の第２の開口部の対応する開口部を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する第２の成形アパーチャアレイ基板と、
第２の成形アパーチャアレイ基板を通過した第２のマルチビームの少なくとも一部のビーム群の照射を受ける試料を載置するステージと、
を備え、
第１の成形アパーチャアレイ基板と第２の成形アパーチャアレイ基板との間の距離が、第１のマルチビーム全体のビーム径の中心を通る第１のマルチビームの軌道に沿った中心軸と第２の成形アパーチャアレイ基板表面上における複数の第２の開口部全体が含まれる第２の領域との交点からビーム径の方向に向かう第２の領域の最大寸法の３倍以上の値になるように構成されることを特徴とする。
【０００８】
また、第１の成形アパーチャアレイ基板と第２の成形アパーチャアレイ基板とを内部に配置する電子ビーム鏡筒と、
電子ビーム鏡筒内であって第１の成形アパーチャアレイ基板と第２の成形アパーチャアレイ基板との間に配置され、第１のマルチビーム全体のビーム径よりも大きい開口部が形成された、電子或いはｘ線の少なくとも１つを吸収する吸収構造体と、
をさらに備えると好適である。
【０００９】
また、第１の成形アパーチャアレイ基板を格子として利用した格子レンズをさらに備える好適である。
【００１０】
また、吸収構造体は、
原子番号が１３番以下の原子を材料とし、内壁面側に凹部が形成された、原子番号が１３番以下の原子を材料とする内側吸収体と、
内側吸収体の外側に配置され、原子番号が７４番以上の原子を材料とする外側吸収体と、
を有すると好適である。
【００１１】
或いは、吸収構造体は、
原子番号が１３番以下の原子を材料とし、内壁面側に静翼を有する、原子番号が１３番以下の原子を材料とする内側吸収体と、
内側吸収体の外側に配置され、原子番号が７４番以上の原子を材料とする外側吸収体と、
を有すると好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、マルチビームの収差を抑えながら、散乱電子等による不具合を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。
【図３】実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態１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５】実施の形態１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６】実施の形態１におけるコリメータ成形アパーチャアレイ基板と成形アパーチャアレイ基板との間の距離と散乱電子の到達分布との関係を説明するための図である。
【図７】実施の形態１における描画順序を説明するための図である。
【図８】実施の形態１の比較例における構成とビーム軌道の一例を説明するための図である。
【図９】実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。
【図１０】実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。
【図１１】実施の形態４における描画装置の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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装置の一例であると共に、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（「電子ビーム鏡筒」或いは「カラム」ともいう。）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、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４、静電レンズ２１２、吸収構造体２１０、成形アパーチャアレイ基板２０３、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ基板２０６（ブランキングアパーチャ）、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８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は、例えば、図示しない３点支持によりＸＹステージ１０５上に保持される。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。
ここで、照明レンズ２０２には、磁気レンズを用いる。そして、球面収差を小さくする為に、磁場分布の変化が小さくなるように設定すると良い。また、照明レンズ２０２中での軸上軌道の軸に対する磁場分布の傾き及び磁場分布の変化が小さくなるように構成すると良い。これらを実現するため、許される範囲において、成形アパーチャアレイ基板２０３の後述する複数の穴２２全体が含まれる領域（開口領域）の大きさ（最大寸法）よりも光軸方向に向かって長い距離に磁場分布を有する様にする。かかる磁場分布の長さは、さらに、照明レンズ２０２による球面収差そのもの或いは、後述する収差補正を行った場合の収差補正後の球面収差が許容範囲になる様に決められる。
【００１６】
コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４は、電子鏡筒１０２の中心軸に回転軸が平行な図示しない回転ステージ上に配置され、電子鏡筒１０２外部からの制御によりコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４の向きを変えられるように構成されることが望ましい。構造が複雑になるが、光学系の軸に垂直な２次元水平方向、更には光学系の軸方向の平行移動も可能なステージを用いることは更に望ましい。
【００１７】
静電レンズ２１２は、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４（第１の成形アパーチャアレイ基板）に対して電子銃２０１側直近に配置される。そして、静電レンズ２１２は、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４を格子として利用した格子レンズ２２０（第１の格子レンズ）になる。
【００１８】
成形アパーチャアレイ基板２０３は、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４裏面から距離Ｄを開けて配置される。そして、電子鏡筒１０２内であって、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ基板２０３との間には、吸収構造体２１０が配置される。吸収構造体２１０は、マルチビーム２０（２０ａ〜２０ｅ）全体のビーム径よりも大きい開口部が形成され、電子（散乱電子）及び／或いはｘ線を吸収する。ここでは、主に、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４に電子ビーム２００が照射されることによって発生する散乱電子及び／或いはｘ線を吸収する。吸収構造体２１０は、外側吸収体２１４と内側吸収体２１６とを有する。
【００１９】
内側吸収体２１６は、例えば、所定の肉厚を持った円形の筒状に形成される。また、内側吸収体２１６は、内壁面側に、中心方向やや上側に向かって延びる少なくとも１つの静翼２１８を有する。図１の例では、例えば、５段階の静翼２１８が高さ位置をずらして配置される場合を示している。各静翼２１８は、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４に形成される、後述する複数の開口部全体の領域の中心を向くように角度調整されると好適である。かかる角度調整により、散乱電子及びｘ線を効率良く取り込むことができる。また、各段の静翼２１８は、周方向につながった円錐台状に形成されても良いし、複数の翼が周方向に沿って並んで配置されても好適である。
【００２０】
静翼２１８を含む内側吸収体２１６は、原子番号が１３番（アルミニウム：Ａｌ）以下の原子（低Ｚ材料）を材料とする。アルミニウム（Ａｌ）の他、例えば、炭素（Ｃ）等を用いると好適である。また、静翼２１８を含む内側吸収体２１６は、帯電しないように導電性の材料が用いられる。低Ｚ材料を用いることで、散乱電子が衝突した場合に、衝突点からさらに散乱電子及びｘ線が発生することを低減できる。また、内側吸収体２１６の内壁面に衝突した散乱電子は、反射しても、反射軌道上に位置する静翼２１８によって軌道が干渉され、エネルギーを消費させられる。よって、電子鏡筒１０２中心領域（マルチビーム２０の通過領域）へと戻りにくくできる。このように内側吸収体２１６は、散乱電子を捕集（トラップ）することによって散乱電子を吸収する。
【００２１】
外側吸収体２１４は、例えば、所定の肉厚を持った円形の筒状に形成される。また、外側吸収体２１４は、内側吸収体２１６の外側に配置される。外側吸収体２１４は、原子番号が７４番（タングステン：Ｗ）以上の原子（高Ｚ材料）を材料とする。また、外側吸収体２１４は、帯電しないように導電性の材料が用いられる。タングステン（Ｗ）の他、例えば、タンタル（Ｔａ）及びモリブデン（Ｍｏ）といった高融点金属等を用いると好適である。高Ｚ材料を用いることで、ｘ線吸収率が高くでき、内側吸収体２１６を通過したｘ線を吸収できる。また、外側吸収体２１４は、内側吸収体２１６の外側に配置されることで、散乱電子の直接的な衝突を回避でき、電子の衝突による新たなｘ線の放出を回避できる。
【００２２】
上述した例では、吸収構造体２１０が、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ基板２０３との間の電子鏡筒１０２の内壁のうち、実質的に内壁全面を覆うように配置される場合を示したがこれに限るものではない。リメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ基板２０３との間の電子鏡筒１０２の内壁のうちの一部であっても構わない。かかる一部であっても望ましくは、周方向全面に配置されると良い。さらに望ましくは、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ基板２０３との間の電子鏡筒１０２の内壁のうち、実質的に内壁全面を覆うように配置されると良い。
【００２３】
制御系回路１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、レンズ制御回路１２０、偏向制御回路１３０、偏向制御回路１３２、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプ１３６、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、レンズ制御回路１２０、偏向制御回路１３０、偏向制御回路１３２、及び記憶装置１４０は、図示しないバスを介して互いに接続されている。偏向制御回路１３２には、ＤＡＣアンプ１３６が接続されている。描画データが描画装置１００の外部から入力され、記憶装置１４０（記憶部）に格納されている。レンズ制御回路１２０及び偏向制御回路１３０，１３２は、制御計算機１１０によって制御される。
【００２４】
静電レンズ２１２は、レンズ制御回路１２０に接続され、制御される。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４は、偏向制御回路１３０に接続され、制御される。偏向器２０８は、ＤＡＣアンプ１３６を介して偏向制御回路１３２に接続され、制御される。
【００２５】
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。
【００２６】
図２は、実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。
図３は、実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す断面図である。なお、図２と図３において、サイズ、開口部２２（２２６）の位置等は一致させて記載していない。成形アパーチャアレイ基板２０３には、図３に示すように、シリコン等からなる基板３３１が配置される。基板３３１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２３（第２の領域）に加工されている。メンブレン領域２３を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域２１となる。メンブレン領域２３の上面と外周領域２１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る。図２（ａ）において、成形アパーチャアレイ基板２０３のメンブレン領域２３には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴２２（第２の開口部）が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。例えば、５１２列×５１２列の穴２２が形成される。図２（ａ）の例では、例えば、８列×８列の穴２２が形成される場合を示している。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。これらの複数の穴２２を後述する仮のマルチビーム１９（第１のマルチビーム）の各ビームの一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０（第２のマルチビーム）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。その他、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。
【００２７】
また、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４も成形アパーチャアレイ基板２０３と同様に構成される。コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４には、図３に示すように、シリコン等からなる基板３３３が配置される。基板３３３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３２３（第１の領域）に加工されている。メンブレン領域３２３を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３２１となる。メンブレン領域３２３の上面と外周領域３２１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る。図２（ａ）において、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４のメンブレン領域３２３には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴３２２（第１の開口部）が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４を通過したビーム群が成形アパーチャアレイ基板２０３上の対応する穴２２（開口）を通過する様に、ピッチが場所によって異なる場合があっても良い。例えば、５１２列×５１２列の穴３２２が形成される。図２（ａ）の例では、例えば、８列×８列の穴３２２が形成される場合を示している。各穴３２２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。また、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４を通過したビーム群が成形アパーチャアレイ基板２０３上の対応する穴２２（開口）を通過する様に、例えば外周部の穴３２２（開口）を大きくして、アライメントを容易にすることも出来る。この場合、外周部の穴の一つを通過したビームが成形アパーチャアレイ基板２０３上の複数の穴に入射する様にすることも出来る。これらの複数の穴３２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、仮のマルチビーム１９（第１のマルチビーム）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。その他、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。
【００２８】
コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４に形成される複数の穴３２２（第１の開口部）は、成形アパーチャアレイ基板２０３に形成される複数の対応する穴２２と同じ位置関係になるように形成される。但し、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４に形成される複数の穴３２３は、通過したビームの成形アパーチャアレイ基板２０３上での断面寸法が成形アパーチャアレイ基板２０３に形成される対応する複数の穴２２よりも大きなサイズになる様に形成される。これにより、マルチビーム２０の形状は、成形アパーチャアレイ基板２０３によって決定される。成形アパーチャアレイ基板２０３上の穴２２の中のビームの電流分布がほぼ一様となる大きさにすることが望ましい。
【００２９】
図４は、実施の形態１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５は、実施の形態１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。なお、図４と図５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。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４は、成形アパーチャアレイ基板２０３の裏面（電子ビームの下流側）であって、成形アパーチャアレイ基板２０３の近傍に配置されると好適である。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４には、図４に示すように、支持台３３上にシリコン等からなる半導体基板３１が配置される。基板３１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３０に加工されている。メンブレン領域３０を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３２となる。メンブレン領域３０の上面と外周領域３２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る。基板３１は、外周領域３２の裏面で支持台３３上に保持される。支持台３３の中央部は開口しており、メンブレン領域３０の位置は、支持台３３の開口した領域に位置している。
【００３０】
メンブレン領域３０には、図２に示した成形アパーチャアレイ基板２０３の各穴２２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通過孔２５（開口部）が開口される。各通過孔２５は、成形アパーチャアレイ基板２０３に形成された穴２２よりも大きく形成される。そして、メンブレン領域３０上には、図４及び図５に示すように、各通過孔２５の近傍位置に該当する通過孔２５を挟んでブランキング偏向用の制御電極２４と対向電極２６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る。また、メンブレン領域３０上の各通過孔２５の近傍には、各通過孔２５用の制御電極２４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。各ビーム用の対向電極２６は、グランド接続される。各制御回路４１は、基板３１内に加工される。
【００３１】
また、図５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、クロック信号線および電源用の配線が接続される。クロック信号線および電源用の配線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２４と対向電極２６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４の例では、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とが基板３１の膜厚が薄いメンブレン領域３０に配置される。但し、これに限るものではない。また、メンブレン領域３０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５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。
【００３２】
各通過孔２５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。言い換えれば、制御電極２４と対向電極２６の組は、成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２（開口部）を通過したマルチビームのうちの対応ビームをそれぞれブランキング偏向する。
【００３３】
次に描画装置１００における描画機構１５０の動作について説明する。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によりほぼ垂直にコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４（第１の成形アパーチャアレイ基板）全体を照明する。コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４には、矩形の複数の穴２２（第１の開口部）が形成され、電子ビーム２００は、メンブレン領域２３或いはすべての複数の穴２２が含まれるメンブレン領域２３内の領域を照明する。複数の穴２２の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかるコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４の複数の穴２２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（仮のマルチビーム）１９ａ〜ｅが形成される。かかるマルチビーム１９は、成形アパーチャアレイ基板２０３にほぼ垂直のまま投影される。
【００３４】
成形アパーチャアレイ基板２０３（第２の成形アパーチャアレイ基板）には、矩形の複数の穴２２（第２の開口部）が形成され、複数の電子ビーム（仮のマルチビーム）１９ａ〜ｅは、成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２（第２の開口部）のうちの対応する穴２２をそれぞれ通過することによって、所望のサイズの例えば矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）２０ａ〜ｅに成形される。言い換えれば、成形アパーチャアレイ基板２０３（第２の成形アパーチャアレイ基板）の複数の穴２２をマルチビーム１９ａ〜ｅのうちの対応するビームの少なくとも一部がそれぞれ通過する。言い換えれば、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４（第１のアパーチャアレイ部材）を通過したアパーチャアレイ像（第１のアパーチャアレイ像）が成形アパーチャアレイ基板２０３（第２のアパーチャアレイ部材）上に形成される。
【００３５】
ここで、仮のマルチビーム１９ａ〜ｅの下流側成形アパーチャアレイ基板２０３に対する回転方向の位置ずれについては、上流側コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４用の図示しない回転機構を動作させることによって調整すればよい。水平方向の位置ずれは図示していない１個以上のアライメントコイルを用いて仮のマルチビーム１９ａ〜ｅの軌道を調整してもよい。或いは水平または垂直方向の移動機構を動作させて上流側コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４の位置を調整することも可能である。
【００３６】
実施の形態１では、上流側にコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４を配置することで、１本の電子ビーム２００のうち、仮のマルチビーム１９の形成に使用されない残部をコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４で遮蔽する。かかる電子ビーム２００の遮蔽される部分（残部）は、電子ビーム２００の大半部分に相当する。例えば、７０〜９０％に相当する。よって、下流側の成形アパーチャアレイ基板２０３に到達する仮のマルチビーム１９のビーム全体のエネルギー量を大幅に減らすことができる。よって、下流側の成形アパーチャアレイ基板２０３に衝突する電子ビームのエネルギー量を大幅に減らすことができるので、開口部２２の変形量を大幅に低減できる。よって、高精度な寸法のマルチビーム２０を形成できる。ここで、実施の形態１では、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４の穴３２２のサイズを、穴３２２を通過したビームの下流側の成形アパーチャアレイ基板２０３上における断面寸法が下流側の成形アパーチャアレイ基板２０３の穴２２のサイズよりも大きくなる様にする。よって、マルチビーム２０のビーム形状（サイズ）は、下流側の成形アパーチャアレイ基板２０３によって決定されるようにできる。そのため、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４に電子ビーム２００が持つ大きなビームエネルギーが加わって、温度上昇により穴３２２のサイズが変形したとしても、最終的なマルチビーム２０のビーム形状（サイズ）に影響を与えないようにできる。
【００３７】
成形アパーチャアレイ基板２０３を通過したマルチビーム２０ａ〜ｅは、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４のそれぞれ対応するブランカー（第１の偏向器：個別ブランキング機構４７）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）。
【００３８】
ブランキングアパーチャアレイ機構２０４を通過したマルチビーム２０ａ〜ｅは、縮小レンズ２０５（電磁レンズ）によって、集束させられる。言い換えれば、縮小レンズ２０５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２０ａ〜ｅを集束する。その際、マルチビーム２０ａ〜ｅ像のサイズは、縮小レンズ２０５によって、縮小される。縮小レンズ２０５（電磁レンズ）によって集束方向に屈折させられたマルチビーム２０ａ〜ｅは、制限アパーチャ基板２０６に形成された中心の穴に向かって進む。制限アパーチャ基板２０６は、縮小レンズ２０５により集束させられたマルチビーム２０ａ〜ｅの集束点位置に配置され、マルチビーム２０ａ〜ｅの集束点から外れた電子ビーム２０の通過を制限する。ここで、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４のブランカーによって偏向された電子ビーム２０は、制限アパーチャ基板２０６の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ基板２０６によって遮蔽される。一方、ブランキングアパーチャアレイ機構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、図１に示すように制限アパーチャ基板２０６の中心の穴を通過する。個別ブランキング機構４７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、制限アパーチャ基板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、制限アパーチャ基板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。制限アパーチャ基板２０６を通過したマルチビーム２０は、対物レンズ２０７により試料１０１面上に焦点が合わされると共に、所望の縮小率のパターン像となり、偏向器２０８によって、制限アパーチャ基板２０６を通過した各ビーム（マルチビーム２０全体）が同方向に一括して偏向され、各ビームの試料１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。言い換えれば、ＸＹステージ１０５（ステージ）上に載置された試料１０１は、成形アパーチャアレイ基板２０３（第２の成形アパーチャアレイ基板）を通過したマルチビーム２０（第２のマルチビーム）の少なくとも一部のビーム群の照射を受ける。また、例えばＸＹステージ１０５が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従（トラッキング）するように偏向器２０８によって制御される。ＸＹステージ１０５の位置は、図示しないステージ位置検出器からレーザをＸＹステージ１０５上の図示しないミラーに向けて照射し、その反射光を用いて測定される。一度に照射されるマルチビーム２０は、理想的には成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。描画装置１００は、各回のトラッキング動作中にＸＹステージ１０５の移動に追従しながらショットビームとなるマルチビーム２０を偏向器２０８によるビーム偏向位置の移動によって各ビームが１画素ずつ描画シーケンスに沿って照射していく描画動作を行う。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に制御される。
【００３９】
図６は、実施の形態１におけるコリメータ成形アパーチャアレイ基板と成形アパーチャアレイ基板との間の距離と散乱電子の到達分布との関係を説明するための図である。コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４に電子ビーム２００が衝突することによって、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４からは、散乱電子及びｘ線が放出される。かかる散乱電子及びｘ線の分布を余弦分布で近似すると、発生点（例えばコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４の複数の穴３２２全体の領域の中心）からの見込み角度θに対して、成形アパーチャアレイ基板２０３表面上において、見込み角度θの線との交点を光軸中心に回転させた場合に囲まれる領域内に到達する散乱電子及びｘ線の割合は、ｓｉｎθの２乗で近似できる。ここでの光軸とは、マルチビーム１９（第１のマルチビーム）全体のビーム径の中心を通るマルチビーム１９の軌道に沿った中心軸とする。ここで、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ基板２０３との間の距離Ｄと、マルチビーム１９の中心軸（光軸）と成形アパーチャアレイ基板２０３表面上における複数の穴２２全体が含まれる例えばメンブレン領域２３（第２の領域）との交点からビーム径の方向に向かう寸法ｒとを用いて、ｓｉｎθの２乗を表現すると次の式（１）で定義できる。
（１）  （ｓｉｎθ）２＝ｒ２／（Ｄ２＋ｒ２）
【００４０】
よって、成形アパーチャアレイ基板２０３の例えばメンブレン領域２３に到達する散乱電子及びｘ線の割合を桁違いになる１０％未満に抑えるためには、式（２）を満たせばよい。
（２）  ｒ２／（Ｄ２＋ｒ２）＜（１／１０）
【００４１】
よって、Ｄ＞３ｒであれば、成形アパーチャアレイ基板２０３の例えばメンブレン領域２３に到達する散乱電子及びｘ線の割合を桁違いになる１０％未満に抑えることができる。よって、マルチビーム１９の中心軸（光軸）と成形アパーチャアレイ基板２０３表面上における複数の穴２２全体が含まれる領域との交点からビーム径の方向に向かうかかる領域の最大寸法ｒの３倍以上の値になるように距離Ｄを設定すればよい。複数の穴２２全体が含まれる領域の最大寸法ｒは、図２に示すように、複数の穴２２全体の中心から矩形の領域の角部までの距離、すなわち対角方向の最大距離（最大寸法）とすればよい。以上のように、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４にて散乱電子及びｘ線が発生したとしても、成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２まで到達する割合は桁違いに小さくできるので、散乱電子及びｘ線が持つエネルギーによって穴２２が変形することを十分に抑制できる。また、到達する割合は桁違いに小さくできるので、ｘ線によるブランキングアパーチャアレイ機構２０４の各制御回路４１への影響も十分に抑制できる。
【００４２】
さらに、電子鏡筒１０２の内壁面に衝突する散乱電子及びｘ線については、上述したように、吸収構造体２１０によって吸収されるので、電子鏡筒１０２の内壁面から反射した散乱電子及びｘ線による成形アパーチャアレイ基板２０３及びブランキングアパーチャアレイ機構２０４への影響も実質的に無視できる。
上述した説明において、上流の基点を上流のコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４の複数の穴３２２全体が含まれる領域の中央、つまり、中心軸上にあるとして評価している。一般に基点位置が中心から離れるのに従い、下流の成形アパーチャアレイ基板２０３の中心領域を見込む立体角は、基点が中心にある場合よりも小さいから、上述した評価は、上流のコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４の複数の穴３２２全体が含まれる領域の中央において行うことは妥当である。
【００４３】
図７は、実施の形態１における描画順序を説明するための図である。試料１０１の描画領域１０（或いは描画されるチップ領域）は、所定の幅で短冊上の複数のストライプ領域３５（描画領域の他の一例）に分割される。そして、各ストライプ領域３５は、複数のメッシュ状の画素領域３６（画素）に分割される。画素領域３６（画素）のサイズは、例えば、ビームサイズ、或いは、それ以下のサイズであると好適である。例えば、１０ｎｍ程度のサイズにすると好適である。画素領域３６（画素）は、マルチビーム２０の１つのビームあたりの照射単位領域となる。
【００４４】
マルチビーム２０で試料１０１を描画する際、マルチビーム２０による１回の照射によって照射領域３４を照射することになる。上述したように、トラッキング動作中にＸＹステージ１０５の移動に追従しながらショットビームとなるマルチビーム２０全体を一括して偏向器２０８によるビーム偏向位置の移動によって例えば１画素ずつ順に連続して照射していく。そして、試料１０１上のどの画素をマルチビームのどのビームが照射するのかは描画シーケンスによって決まる。マルチビームのｘ，ｙ方向にそれぞれ隣り合うビーム間のビームピッチを用いて、試料１０１面上におけるｘ，ｙ方向にそれぞれ隣り合うビーム間のビームピッチ（ｘ方向）×ビームピッチ（ｙ方向）の領域はｎ×ｎ画素の領域（サブピッチ領域）で構成される。例えば、１回のトラッキング動作で、ＸＹステージ１０５が−ｘ方向にビームピッチ（ｘ方向）だけ移動する場合、ｘ方向或いはｙ方向（或いは斜め方向）に１つのビームによって照射位置をシフトしながらｎ画素が描画される。同じｎ×ｎ画素の領域内の他のｎ画素が次回のトラッキング動作で上述したビームとは異なるビームによって同様にｎ画素が描画される。このようにｎ回のトラッキング動作でそれぞれ異なるビームによってｎ画素ずつ描画されることにより、１つのｎ×ｎ画素の領域内のすべての画素が描画される。マルチビームの照射領域内の他のｎ×ｎ画素の領域についても同時期に同様の動作が実施され、同様に描画される。かかる動作によって、照射領域３４内の全画素が描画可能となる。これらの動作を繰り返すことで、対応するストライプ領域３５全体を描画することができる。そして、描画装置１００では、必要な画素に必要な照射量のビームを照射することにより形成される画素パターン（ビットパターン）の組み合わせにより、所望のパターンを描画することができる。
【００４５】
図８は、実施の形態１の比較例における構成とビーム軌道の一例を説明するための図である。図８において、比較例は、マルチビームを形成する成形アパーチャアレイ２０３とブランキングアパーチャアレイ機構２０４の間にダブレットレンズ３１２，３１４を配置し、ダブレットレンズ３１２，３１４を構成する電磁レンズ間でクロスオーバを形成させ、クロスオーバ付近にコントラストアパーチャ３１６を配置する。また、比較例は、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４を用いずに、電子ビーム２００を成形アパーチャアレイ２０３で受ける。その他の構成は図１と同様である。かかる構成により、成形アパーチャアレイ２０３で生じた散乱電子をコントラストアパーチャ３１６で遮蔽する。これにより、ブランキング偏向電極アレイに侵入する散乱電子を排除する。比較例では、電子ビーム２００を成形アパーチャアレイ２０３で受けるため、衝突するビームの大きなエネルギーにより成形アパーチャアレイ２０３の温度が上昇する。よって、穴２２のサイズが変形し、形成されるマルチビームのサイズに誤差が生じてしまう。
【００４６】
また、上述したように、マルチビーム描画では、マルチビーム全体でのビームサイズが大きくなるので、クロスオーバ結像系の光軸上の収差が大きくなってしまう。よって、比較例において、ダブレットレンズ３１２，３１４を互いに磁場が逆向きかつ同じ大きさになるように励磁しても、各電磁レンズ３１２，３１４での球面収差により集束点でのクロスオーバ径が設計値よりも大きくなってしまう。電磁レンズ３１２の球面収差によりコントラストアパーチャ３１６面での集束点でのクロスオーバ径が大きくなってしまう。電磁レンズ３１４の球面収差により制限アパーチャ基板２０６面での集束点でのクロスオーバ径が大きくなってしまう。以上のように、クロスオーバ結像系において、ダブレットレンズ領域を狭く出来る様にダブレットレンズの焦点距離を短くしてダブレットレンズ３１２，３１４で像を大きく屈折させると、レンズ３１２による球面収差の為、その間に形成されるクロスオーバ径が設計値よりも大きくなってしまう。かかる点は、成形アパーチャアレイ２０３の上流側にコリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４を配置した場合であっても同様に生じる。また、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ２０３との間にダブレットレンズ３１２，３１４を配置した場合も同様に生じる。電磁レンズ３１２，３１４の軸上磁場領域を長くすることにより球面収差を許容範囲に抑えることは可能であるが、その場合、電子鏡筒が長くなってしまう。
【００４７】
これに対して、実施の形態１では、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４で電子ビーム２００を一旦受けるので、成形アパーチャアレイ２０３の温度上昇を抑制できる。さらに、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ２０３との間の距離が制御されることで、散乱電子及びｘ線の到達を低減できる。さらに、電子鏡筒１０２の内壁面に衝突する散乱電子及びｘ線については、上述したように、吸収構造体２１０によって吸収できる。よって、散乱電子及びｘ線による不具合を抑制できる。
【００４８】
さらに、実施の形態１では、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ２０３との間、及び成形アパーチャアレイ２０３とブランキングアパーチャアレイ機構２０４との間に、いずれもダブレットレンズ３１２，３１４を配置しない。よって、クロスオーバ結像系において、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４と成形アパーチャアレイ２０３との間、及び成形アパーチャアレイ２０３とブランキングアパーチャアレイ機構２０４との間に、いずれも電子ビームのクロスオーバを形成する様な大きな屈折をしない。そのため、ダブレットレンズ３１２，３１４による球面収差の発生を回避できると共に、ダブレットレンズ３１２，３１４によりクロスオーバを形成しないのでかかるクロスオーバ径が大きくなることもない。
【００４９】
よって、ダブレットレンズ３１２，３１４を配置する場合に比べてマルチビームの収差を抑えることができると共に、散乱電子等による不具合を抑制できる。
【００５０】
なお、ダブレットレンズ３１２，３１４を配置しない場合であっても、照明レンズ２０２による球面収差の発生は残る。そこで、実施の形態１では、格子レンズ２２０によって、収差係数が負の球面収差を生じさせる。これにより、照明レンズ２０２での球面収差と相殺させる。照明レンズ２０２、縮小レンズ２０５、及び対物レンズ２０７といった電磁レンズは、共に、マルチビーム２０をレンズの内側（光軸中心側）に向かって屈折させる凸レンズとして作用する。そのため、格子レンズ２２０は、電磁レンズによって生じる球面収差作用を打ち消すために、逆に、マルチビーム２０をレンズの外側に向かって屈折させる凹レンズとして作用させる。かかる構成により、照明レンズ２０２による球面収差を小さくできる。よって、縮小レンズ２０５による球面収差の発生が生じたとしても、制限アパーチャ部材２１６の高さ位置で形成されるクロスオーバ径を十分に小さくできる。
【００５１】
以上のように、実施の形態１によれば、マルチビームの収差を抑えながら、散乱電子等による不具合を抑制できる。
【００５２】
実施の形態２．
実施の形態１では、内側吸収体２１６に静翼２１８を配置することにより、散乱電子の反射軌道を阻害する場合について説明したが、散乱電子の反射軌道を阻害する手法はこれに限るものではない。実施の形態２では、異なる手法について説明する。
【００５３】
図９は、実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。図９において、静翼２１８が配置されていない点、及び内側吸収体２１６の構造が異なる点、以外は図１と同様である。また、以下特に説明する点以外の内容は実施の形態１と同様である。
【００５４】
図９において、内側吸収体２１６は、例えば、所定の肉厚を持った円形の筒状に形成される。但し、内側吸収体２１６は、内壁面側に、少なくとも１つの凹部２１９が形成される。凹部２１９は、内側吸収体２１６の内壁面から外壁面側（外側）に向かって凹んだ形状に形成される。図９の例では、例えば、８段階の凹部２１９が高さ位置をずらして配置される場合を示している。かかる凹部２１９の幅（描画装置１００において高さ方向のサイズ）及び形成ピッチを調整することで散乱電子及びｘ線を効率良く取り込むことができる。また、各段の凹部２１９は、周方向につながった溝状に形成されても良いし、複数の凹部が周方向に沿って並んで配置されても好適である。
【００５５】
内側吸収体２１６は、原子番号が１３番（アルミニウム：Ａｌ）以下の原子（低Ｚ材料）を材料とする。アルミニウム（Ａｌ）の他、例えば、炭素（Ｃ）等を用いると好適である。また、内側吸収体２１６は、帯電しないように導電性の材料が用いられる。低Ｚ材料を用いることで、散乱電子が衝突した場合に、衝突点からさらに散乱電子及びｘ線が発生することを低減できる。また、内側吸収体２１６の内壁面に衝突した散乱電子は、反射しても、反射軌道上に位置する凹部２１９の内壁面によって軌道が干渉され、エネルギーを消費させられる。よって、電子鏡筒１０２中心領域（マルチビーム２０の通過領域）へと戻りにくくできる。このように内側吸収体２１６は、散乱電子を捕集（トラップ）することによって散乱電子を吸収する。
【００５６】
以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、マルチビームの収差を抑えながら、散乱電子等による不具合を抑制できる。
【００５７】
実施の形態３．
実施の形態１では、１段の格子レンズ２２０で収差の補正を行う場合について説明したがこれに限るものではない。実施の形態３では、異なる手法について説明する。
【００５８】
図１０は、実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。図１０において、静電レンズ２１２が、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４（第１の成形アパーチャアレイ基板）に対して電子銃２０１側とは反端側（成形アパーチャアレイ基板２０３側）直近に配置された点、成形アパーチャアレイ基板２０３に対して電子銃２０１側直近に静電レンズ２３２が配置された点、及びレンズ制御回路１２２が追加された点、以外は図１と同様である。また、以下特に説明する点以外の内容は実施の形態１と同様である。
【００５９】
静電レンズ２１２は、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４を格子として利用した格子レンズ２２０（第１の格子レンズ）になる。また、静電レンズ２３２は、成形アパーチャアレイ基板２０３を格子として利用した格子レンズ２３０（第２の格子レンズ）になる。実施の形態３では、格子レンズを格子レンズ２２０，２３０と複数段構成にすることで、１つの格子レンズあたりに印可する電位を小さくできる。２段構成であれば、１つの格子レンズあたりに印可する電位を半分にできる。なお、静電レンズ２３２は、レンズ制御回路１２２に接続され、制御される。実施の形態３では、実施の形態１と同様、格子レンズ２２０及び格子レンズ２３０を共に凹レンズとして作用させ、収差係数が負の球面収差を生じさせる。
【００６０】
なお、静電レンズ２１２が、図１と同様、コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４（第１の成形アパーチャアレイ基板）に対して電子銃２０１側直近に配置されるように構成しても構わない。また、実施の形態３の２段構成の格子レンズは、実施の形態２の構成についても適用できる。
【００６１】
以上のように、実施の形態３によれば、格子レンズに印可する電位を小さくできると共に、実施の形態１と同様、マルチビームの収差を抑えながら、散乱電子等による不具合を抑制できる。
【００６２】
実施の形態４．
実施の形態３では、格子レンズ毎にレンズ制御回路を配置する場合について説明したがこれに限るものではない。実施の形態４では、異なる手法について説明する。
【００６３】
図１１は、実施の形態４における描画装置の構成を示す概念図である。図１１において、レンズ制御回路１２０が、静電レンズ２１２及び静電レンズ２３２が同じレンズ制御回路１２０に接続され、共に制御される点以外は、図１０と同様である。また、以下特に説明する点以外の内容は実施の形態３と同様である。
【００６４】
レンズ制御回路１２０から静電レンズ２１２及び静電レンズ２３２に同一電圧を印加すれば、電源を１つにできる。
【００６５】
以上のように、実施の形態４によれば、電源数を減らすことができると共に、実施の形態３と同様、マルチビームの収差を抑えながら、散乱電子等による不具合を抑制できる。
【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。上述した例では、格子レンズ２２０，２３０が、成形アパーチャアレイ基板２０３（コリメータ成形アパーチャアレイ基板２２４）を格子として利用する場合を説明したが、これに限るものではない。別途、格子材を用意してもよい。或いは、電子ビームを透過する材料をフォイルとして利用して、格子レンズ２２０，２３０の代わりに、凹レンズとなるフォイルレンズを配置しても良い。また、格子レンズ２３０については、成形アパーチャアレイ基板２０３の代わりに、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４を格子しても利用しても良い。かかる場合には、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の電極２４，２６形成面ではない平坦な面側に静電レンズ２３２を配置すればよい。
【００６７】
また、格子レンズを凹レンズとして作用させるには、静電レンズを例えば３段の環状電極で構成し、最も格子側の電極に正の電位を印加し、残りの電極をグランド電位に接続すればよい。
【００６８】
また、上述した例では、描画装置１００を一例として説明したが、本発明は、描画装置に限定されるものではなく、検査装置等を含むマルチ荷電粒子ビーム装置全般に適用できる。
【００６９】
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。
【００７０】
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装置は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７１】
１０  描画領域
１９，２０  マルチビーム
２２，３２２  穴
２４  制御電極
２５  通過孔
２６  対向電極
３１，３３１，３３３  基板
２３，３２３，３０  メンブレン領域
２１，３２，３２１  外周領域
３３  支持台
３４  照射領域
３５  ストライプ領域
３６  画素領域
４１  制御回路
４３  パッド
４７  個別ブランキング機構
１００  描画装置
１０１  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
１２０，１２２  レンズ制御回路
１３０  偏向制御回路
１３２  偏向制御回路
１３６  ＤＡＣアンプ
１４０  記憶装置
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
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機構
２０５  縮小レンズ
２０６  制限アパーチャ基板
２０７  対物レンズ
２０８  偏向器
２１２，２３２  静電レンズ
２２０，２３０  格子レンズ
２２４  コリメータ成形アパーチャアレイ基板
【図１】
2018032791.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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