(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源と、
光軸方向に対して前記放出源よりも後側に配置され、第１の開口部が形成され、前記放出源の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ（ｎは１以上の整数）番目の条件での第ｎの高さ位置と、前記第ｎの高さ位置とは異なる、前記放出源の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ＋ｍ番目（ｍは１以上の整数）の条件での第ｎ＋ｍの高さ位置と、を条件に応じて選択的に調整可能に配置された制限アパーチャ部材と、
前記光軸方向に対して前記制限アパーチャ部材よりも後側に配置され、前記第１の開口部を通過した荷電粒子ビームを屈折させる電子レンズと、
前記光軸方向に対して前記電子レンズよりも後側に配置され、第２の開口部が形成され、前記第２の開口部全体を含む領域に屈折させられた前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記荷電粒子ビームの一部が前記第２の開口部を通過することによって前記荷電粒子ビームを成形する成形アパーチャ部材と、
を備え、
成形された前記荷電粒子ビームの少なくとも一部を用いて試料上にパターンを描画することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記第ｎの高さ位置に前記制限アパーチャ部材が調整された状態で前記第ｎ番目の条件で前記成形アパーチャ部材上に前記荷電粒子ビームの照射を受ける場合と、前記第ｎ＋ｍの高さ位置に前記制限アパーチャ部材が調整された状態で前記第ｎ＋ｍ番目の条件で前記成形アパーチャ部材上に前記荷電粒子ビームの照射を受ける場合と、の間で、前記成形アパーチャ部材上での前記荷電粒子ビームのエネルギー分散が同様になるように、前記第ｎの高さ位置と前記第ｎ＋ｍの高さ位置とが設定されることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記制限アパーチャ部材は、高さ位置の異なる複数段のアパーチャ部材を有し、
前記複数段のアパーチャ部材の１つを他と入れ替えることで、前記制限アパーチャ部材の高さ位置を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記制限アパーチャ部材は、前記高さ位置を昇降可能な昇降機構を有し、
前記昇降機構により前記制限アパーチャ部材の高さ位置を調整することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
荷電粒子ビームを放出する放出源の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ番目（ｎは１以上の整数）の条件を設定する工程と、
前記第ｎ番目の条件が設定されたことに基づいて、光軸方向に対して前記放出源よりも後側に配置され、表面から裏面に貫通する第１の開口部が形成された制限アパーチャ部材の高さ位置を第ｎの高さ位置に調整する工程と、
前記第ｎの高さ位置に前記制限アパーチャ部材が調整された状態で、前記第ｎ番目の条件で成形アパーチャ部材上に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記荷電粒子ビームの一部が成形アパーチャ部材の第２の開口部を通過することによって前記荷電粒子ビームを成形する工程と、
前記第ｎ番目の条件下で成形された前記荷電粒子ビームの少なくとも一部を用いて第ｎの描画処理を行う工程と、
前記第ｎ番目の条件を、前記第ｎ番目の条件とは異なる前記放出源の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ＋ｍ番目（ｍは１以上の整数）の条件に設定し直す工程と、
前記第ｎ＋ｍ番目の条件に設定し直されたことに基づいて、前記第ｎの高さ位置に調整された前記制限アパーチャ部材の高さ位置を第ｎ＋ｍの高さ位置に調整し直す工程と、
前記第ｎ＋ｍの高さ位置に前記制限アパーチャ部材が調整し直された状態で、前記第ｎ＋ｍ番目の条件で前記成形アパーチャ部材上に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記荷電粒子ビームの一部が成形アパーチャ部材の第２の開口部を通過することによって前記荷電粒子ビームを成形する工程と、
前記第ｎ＋ｍ番目の条件下で成形された前記荷電粒子ビームの少なくとも一部を用いて第ｎ＋ｍの描画処理を行う工程と、
を備えたことを特徴とする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、荷電粒子ビーム描画装置、及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、電子ビームを試料上に照射する電子ビーム描画装置における電子ビームの色収差を補正する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスの回路線幅はさらに微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ回路パターンを形成するための露光用マスク（レチクルともいう。）を形成する方法として、優れた解像性を有する電子ビーム（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）描画技術が用いられる。
【０００３】
図１９は、可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。可変成形型電子線描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式（ＶＳＢ方式）という。
【０００４】
ここで、電子ビーム描画では、マスク生産においてはスループットを重要視する。一方、次世代のリソグラフィ開発のための種々な評価を行うためには、より微細なパターンの形成が求められる。すなわち、かかる場合にはビームの分解能を重要視する。
【０００５】
スループットを重要視する観点から、電子銃のカソードの輝度を上げるには、電子銃のカソードから放出されるエミッション電流を大きくすればよい。よって、スループットを重視した高エミッション条件（高エミッションモード）と分解能を重視した低エミッション条件（低エミッションモード）との両方に対応可能な描画装置が求められる。しかしながら、エミッション電流を大きくすると縦ペルシェ効果によるエネルギー分散の増大によって、所謂、色収差が悪化してしまう。そのため、両モードでの色収差についての状態が異なってしまうといった問題があった。よって、後方の成形アパーチャを照明する電子ビームの色収差の状態が異なり、成形されたビームがかかる色収差の影響を受けてしまう。
【０００６】
ここで、照明光学系の調整に関して、トリムアパーチャを上下に動かし、トリムアパーチャとトリムアパーチャ直下のビームのクロスオーバーとの位置関係を調整することによって、後方のビームを成形する成形アパーチャ上でビームの電流密度を平坦化する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２０８０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の一態様は、少なくとも高エミッション条件と低エミッション条件との両条件の間で、ビームを成形する成形アパーチャを照明する荷電粒子ビームの色収差の状態の違いを低減可能な描画装置および方法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】
【０００９】
本発明の一態様の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源と、
光軸方向に対して放出源よりも後側に配置され、第１の開口部が形成され、放出源の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ（ｎは１以上の整数）番目の条件での第ｎの高さ位置と、第ｎの高さ位置とは異なる、放出源の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ＋ｍ番目（ｍは１以上の整数）の条件での第ｎ＋ｍの高さ位置と、を条件に応じて選択的に調整可能に配置された制限アパーチャ部材と、
光軸方向に対して制限アパーチャ部材よりも後側に配置され、第１の開口部を通過した荷電粒子ビームを屈折させる電子レンズと、
光軸方向に対して電子レンズよりも後側に配置され、第２の開口部が形成され、第２の開口部全体を含む領域に屈折させられた荷電粒子ビームの照射を受け、荷電粒子ビームの一部が第２の開口部を通過することによって荷電粒子ビームを成形する成形アパーチャ部材と、
を備え、
成形された前記荷電粒子ビームの少なくとも一部を用いて試料上にパターンを描画することを特徴とする。
【００１０】
また、第ｎの高さ位置に制限アパーチャ部材が調整された状態で第ｎ番目の条件で成形アパーチャ部材上に荷電粒子ビームの照射を受ける場合と、第ｎ＋ｍの高さ位置に制限アパーチャ部材が調整された状態で第ｎ＋ｍ番目の条件で成形アパーチャ部材上に荷電粒子ビームの照射を受ける場合と、の間で、成形アパーチャ部材上での荷電粒子ビームのエネルギー分散が同様になるように、第ｎの高さ位置と第ｎ＋ｍの高さ位置とが設定されると好適である。
【００１１】
また、制限アパーチャ部材は、高さ位置の異なる複数段のアパーチャ部材を有し、
複数段のアパーチャ部材の１つを他と入れ替えることで、制限アパーチャ部材の高さ位置を調整すると好適である。
【００１２】
或いは、制限アパーチャ部材は、高さ位置を昇降可能な昇降機構を有し、
昇降機構により制限アパーチャ部材の高さ位置を調整するように構成しても好適である。
【００１３】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームを放出する放出源の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ番目（ｎは１以上の整数）の条件を設定する工程と、
第ｎ番目の条件が設定されたことに基づいて、光軸方向に対して放出源よりも後側に配置され、表面から裏面に貫通する第１の開口部が形成された制限アパーチャ部材の高さ位置を第ｎの高さ位置に調整する工程と、
第ｎの高さ位置に制限アパーチャ部材が調整された状態で、第ｎ番目の条件で成形アパーチャ部材上に荷電粒子ビームの照射を受け、荷電粒子ビームの一部が成形アパーチャ部材の第２の開口部を通過することによって荷電粒子ビームを成形する工程と、
第ｎ番目の条件下で成形された荷電粒子ビームの少なくとも一部を用いて第ｎの描画処理を行う工程と、
第ｎ番目の条件を、第ｎ番目の条件とは異なる放出源の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ＋ｍ番目（ｍは１以上の整数）の条件に設定し直す工程と、
第ｎ＋ｍ番目の条件に設定し直されたことに基づいて、第ｎの高さ位置に調整された制限アパーチャ部材の高さ位置を第ｎ＋ｍの高さ位置に調整し直す工程と、
第ｎ＋ｍの高さ位置に制限アパーチャ部材が調整し直された状態で、第ｎ＋ｍ番目の条件で成形アパーチャ部材上に荷電粒子ビームの照射を受け、荷電粒子ビームの一部が成形アパーチャ部材の第２の開口部を通過することによって荷電粒子ビームを成形する工程と、
第ｎ＋ｍ番目の条件下で成形された荷電粒子ビームの少なくとも一部を用いて第ｎ＋ｍの描画処理を行う工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、少なくとも高エミッション条件と低エミッション条件との両条件の間で、ビームを成形する成形アパーチャを照明する荷電粒子ビームの色収差の状態の違いを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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における各領域を説明するための概念図である。
【図３】実施の形態１における各装置設定モードにおける電子銃から成形アパーチャ部材までの各構成の位置関係の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における各装置設定モードにおける電子銃から成形アパーチャ部材までの各位置とエネルギー分散との関係の一例を示す図である。
【図５】実施の形態１における電流制限アパーチャ部材の一例を示す図である。
【図６】実施の形態１における電流制限アパーチャ部材の他の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１における高さ調整の仕方の一例を説明するための図である。
【図８】実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【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２におけるクロスオーバー系光学軌道と収束半角とを説明するための図である。
【図１１】実施の形態２における高さ調整機構の一例を示す構成図である。
【図１２】実施の形態２における高さ調整機構の他の一例を示す構成図である。
【図１３】実施の形態２におけるクロスオーバー半径と電子レンズの励磁との関係の一例を説明するための図である。
【図１４】実施の形態２におけるクロスオーバー位置がブランキング偏向器の中心高さ位置に制御されている場合のブランキング電圧変動の有無を比較した概念図である。
【図１５】実施の形態１におけるクロスオーバー位置がブランキング偏向器の中心高さ位置からずれた位置に制御されている場合のブランキング電圧変動の有無を比較した概念図である。
【図１６】実施の形態２におけるブランキング動作時の偏向支点位置とクロスオーバー位置との関係を示す図である。
【図１７】実施の形態２における各装置設定モードにおける電子銃から成形アパーチャ部材までの各構成の位置関係の一例を示す図である。
【図１８】実施の形態２における各装置設定モードにおける電子銃から成形アパーチャ部材までの各位置とエネルギー分散との関係の一例を示す図である。
【図１９】可変成形型電子線描画装置の動作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】
【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。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。
【００１７】
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、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型（ＶＳＢ型）の描画装置の一例である。描画部１５０は、電子銃機構２３０、電子鏡筒１０２、及び描画室１０３を備えている。電子銃機構２３０内には、電子銃２０１が配置される。電子鏡筒１０２内には、電流制限アパーチャ部材２２０、電子レンズ２１１、照明レンズ２０２（電子レンズ）、ブランキング偏向器２１２、ブランキングアパーチャ部材２１４、第１の成形アパーチャ部材２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９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。ブランキング偏向器２１２として、例えば１対の電極が用いられる。
【００１８】
電流制限アパーチャ部材２２０（制限アパーチャ部材）は、光軸方向に対して電子銃２０１（放出源）よりも後側に配置され、例えば光軸上に所定のサイズの開口部（第１の開口部）が形成されている。そして、かかる電流制限アパーチャ部材２２０は、後述する複数（ｋ個：ｋは２以上の整数、１≦ｎ，ｍ＜ｋ、ｎ，ｍは１以上の整数、ｎ＋ｍ≦ｋ）の装置設定条件（装置設定モード）の中から選択された装置設定条件に応じて選択的に高さ位置を調整可能に配置される。
【００１９】
電子レンズ２１１は、光軸方向に対して電流制限アパーチャ部材２２０よりも後側に配置される。また、照明レンズ２０２は、光軸方向に対して電子レンズ２１１よりも後側に配置される。よって、照明レンズ２０２（電子レンズ）は、光軸方向に対して電流制限アパーチャ部材２２０よりも後側に配置される。電子レンズ２１１と照明レンズ２０２とによって、照明光学系２３２（照明レンズ系）が構成される。また、ブランキング偏向器２１２は、光軸方向に対して電子レンズ２１１と照明レンズ２０２との間に配置される。そして、第１の成形アパーチャ部材２０３（成形アパーチャ部材）は、光軸方向に対して照明レンズ２０２も後側に配置される。
【００２０】
また、電子ビームを放出する放出源となる電子銃２０１は、カソード３２０、ウェネルト電極３２２、及びアノード電極３２４を有している。カソード３２０として、例えば、六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）結晶等を用いると好適である。ウェネルト電極３２２は、カソード３２０とアノード電極３２４との間に配置される。また、アノード電極３２４は、カソード３２０よりも正の電位に維持される。例えば、グランド接続され、電位がグランド電位に設定されている。
【００２１】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、高圧電源回路１１４、制御回路１２０、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、高圧電源回路１１４、制御回路１２０、及び記憶装置１４０は、図示しないバスで接続されている。高圧電源回路１１４（電子銃電源装置）は、電子銃２０１に接続される。制御回路１２０は、描画部１５０に接続され、描画部１５０を制御する。
【００２２】
制御計算機１１０内には、設定部５０、データ処理部５１、描画制御部５３、及び高さ調整部５５が配置される。設定部５０、データ処理部５１、描画制御部５３、及び高さ調整部５５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。設定部５０、データ処理部５１、描画制御部５３、及び高さ調整部５５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。
【００２３】
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。例えば、位置偏向用には、主偏向器２０８と副偏向器２０９の主副２段の多段偏向器を用いているが、１段の偏向器或いは３段以上の多段偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。また、描画装置１００には、マウスやキーボード等の入力装置、及びモニタ装置等が接続されていても構わない。また、図１の例では、ブランキングアパーチャ部材２１４が、第１の成形アパーチャ部材２０３よりも上方側に配置されているが、これに限るものではなく、ブランキング動作が可能である位置であれば構わない。例えば、第１の成形アパーチャ部材２０３或いは第２の成形アパーチャ部材２０６よりも下方側に配置されても構わない。
【００２４】
図２は、実施の形態１における各領域を説明するための概念図である。図２において、試料１０１の描画領域１０は、主偏向器２０８のＹ方向偏向可能幅のサイズによって短冊状の複数のストライプ領域２０に仮想分割される。また、各ストライプ領域２０は、副偏向器２０９の偏向可能なサイズによって複数のサブフィールド（ＳＦ）３０（小領域）に仮想分割される。そして、各ＳＦ３０の各ショット位置にショット図形５２，５４，５６が描画される。
【００２５】
制御回路１２０から図示しないＤＡＣアンプに対して、ブランキング制御用のデジタル信号が出力される。そして、ブランキング制御用のＤＡＣアンプでは、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、ブランキング偏向器２１２に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットの照射時間（照射量）が制御される。
【００２６】
制御回路１２０から図示しないＤＡＣアンプに対して、主偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、主偏向制御用のＤＡＣアンプでは、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、主偏向器２０８に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームがメッシュ状に仮想分割された、目標となるＳＦ３０の基準位置に偏向される。
【００２７】
制御回路１２０から図示しないＤＡＣアンプに対して、副偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、副偏向制御用のＤＡＣアンプでは、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、副偏向器２０９に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームが対象となるＳＦ３０内の各ショット位置に偏向される。
【００２８】
描画装置１００では、複数段の多段偏向器を用いて、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。ここでは、一例として、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９といった２段偏向器が用いられる。ＸＹステージ１０５が例えば−ｘ方向に向かって連続移動しながら、１番目のストライプ領域２０についてｘ方向に向かって描画を進めていく。そして、１番目のストライプ領域２０の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって２番目のストライプ領域２０の描画を進めていく。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域２０の描画を進めていく。そして、主偏向器２０８が、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、ＳＦ３０の基準位置に電子ビーム２００を順に偏向する。また、副偏向器２０９が、各ＳＦ３０の基準位置から当該ＳＦ３０内に照射されるビームの各ショット位置に電子ビーム２００を偏向する。このように、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９は、サイズの異なる偏向領域をもつ。そして、ＳＦ３０は、かかる複数段の偏向器の偏向領域のうち、最小偏向領域となる。
【００２９】
カソード３２０に負の加速電圧が印加され、ウェネルト電極３２２に負のバイアス電圧が印加された状態で、カソード３２０を加熱すると、カソード３２０から電子（電子群）が放出され、放出電子（電子群）は、収束点（クロスオーバー：Ｃ．Ｏ．）を形成した（カソードクロスオーバー）後に広がり、加速電圧によって加速されて電子ビームとなってアノード電極３２４に向かって進む。そして、アノード電極３２４に設けられた開口部を電子ビームが通過して、電子ビーム２００が電子銃２０１から放出されることになる。
【００３０】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、電流制限アパーチャ部材２２０に設けられた半径ｒの開口部を一部が通過し、残りは電流制限アパーチャ部材２２０面によって遮蔽される。言い換えれば、電流制限アパーチャ部材２２０面によって、電子銃２０１（放出部）から放出されるエミッション電流が制限される。電流制限アパーチャ部材２２０を通過した電子ビーム２００は、電子レンズ２１１により例えばブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置（所定の位置の一例）に収束させられ、収束点（クロスオーバー：Ｃ．Ｏ．）を形成する。そして、光軸方向に対して電子レンズ２１１よりも後側に配置されたブランキング偏向器２１２内を通過する際に、ブランキング用の図示しないＤＡＣアンプからの偏向信号によって制御されるブランキング偏向器２１２によって、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。言い換えれば、ブランキング偏向器２１２は、ビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替えるブランキング制御を行う場合に、電子ビームを偏向する。光軸方向に対してブランキング偏向器２１２よりも後側に配置されたブランキングアパーチャ部材２１４（ブランキングアパーチャ部材）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遮蔽される。すなわち、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ部材２１４を通過するように制御され、ビームＯＦＦの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ部材２１４で遮へいされるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ部材２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。ブランキング偏向器２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧０Ｖを印加し（或いは電圧を印加せず）、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に数Ｖの電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間ｔで試料１０１に照射される電子ビーム２００のショットあたりの照射量が調整されることになる。
【００３１】
以上のようにブランキング偏向器２１２とブランキングアパーチャ部材２１４を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形の穴を持つ第１の成形アパーチャ部材２０３の開口部（第２の開口部）全体を含む領域を照明する。言い換えれば、電流制限アパーチャ部材２２０の開口部（第１の開口部）を通過した電子ビーム２００を屈折させて、第１の成形アパーチャ部材２０３の開口部（第２の開口部）全体を含む領域を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形に成形する。言い換えれば、第１の成形アパーチャ部材２０３は、開口部（第２の開口部）全体を含む領域に照明レンズ２０２により屈折させられた電子ビーム２００の照射を受け、電子ビーム２００の一部が開口部（第２の開口部）を通過することによって電子ビーム２００を成形する。
【００３２】
そして、第１の成形アパーチャ部材２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２の成形アパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる（可変成形を行なう）ことができる。かかる可変成形はショット毎に行なわれ、通常ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形される。そして、第２の成形アパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料１０１の所望する位置に照射される。言い換えれば、光軸方向に対してブランキングアパーチャ部材２１４よりも後側に配置された対物レンズ２０７により、ビームＯＮの電子ビームを試料１０１上に結像する。さらに言い換えれば、描画部１５０は、第１の成形アパーチャ部材２０３によって成形された電子ビームの少なくとも一部を用いて試料１０１上にパターンを描画する。図１では、位置偏向に、主副２段の多段偏向を用いた場合を示している。かかる場合には、主偏向器２０８でＳＦ３０の基準位置にステージ移動に追従しながら該当ショットの電子ビーム２００を偏向し、副偏向器２０９でＳＦ内の各照射位置にかかる該当ショットのビームを偏向すればよい。かかる動作を繰り返し、各ショットのショット図形を繋ぎ合わせることで、描画データに定義された図形パターンを描画する。
【００３３】
ここで、上述したように、描画装置１００には、電子銃２０１のカソード３２０から放出されるエミッション電流を相対的に大きくする、スループットを重視した高エミッション条件（高エミッションモード）と、エミッション電流を相対的に小さくする、分解能を重視した低エミッション条件（低エミッションモード）と、の両方のモード（装置設定モード）での描画処理に対応することが求められる。しかしながら、エミッション電流を大きくすると縦ペルシェ効果によるエネルギー分散ΔＥの増大によって、所謂、色収差が悪化してしまう。そのため、両モード（装置設定モード）での色収差についての状態（大きさ）が異なってしまうといった問題があった。よって、後方の第１の成形アパーチャ部材２０３を照明する電子ビームの色収差の状態が異なり、成形されたビームがかかる色収差の影響を受けて分解能が悪化する。一般に、描画装置１００で試料１０１が描画された後のプロセスである、現像、及びエッチング処理では、描画装置１００での分解能に対して最適化される。よって、高エミッションモードと低エミッションモードとを切り替えて描画装置１００を運用する場合に、色収差が劣化してしまうと、色収差に起因して分解能が劣化して、劣化したモードにおける現像、及び／またはエッチング処理での最適化がやり直しになってしまう。よって、高エミッションモードと低エミッションモードとを切り替えて描画装置１００を運用する場合に両モードにおいて色収差が変化しないことが求められる。
【００３４】
ペルシェ効果によるエネルギー分散ΔＥは、ビームのパス長Ｌと電流量Ｉとビームの出射半角αを用いて、以下の式（１）で定義できる。
（１）  ΔＥ∝Ｌａ・Ｉｂ／αｃ
【００３５】
なお、乗数ａ〜ｃは、光学系に依存して決まる正の定数である。一般に、電子ビーム２００に含まれる電子の運動エネルギーのばらつき（エネルギー分散ΔＥ）が大きくなると、第１の成形アパーチャ部材２０３面上での色収差が大きくなり、分解能が悪化する。一方、電子ビーム２００のパス長Ｌが大きくなるほど電子同士がクーロン相互作用する時間が長くなる。そのため、式（１）に示すように、電子ビーム２００のパス長Ｌが大きくなるほどエネルギー分散ΔＥは大きくなる。また、電流量Ｉが大きくなるほど電子同士がクーロン相互作用する相手が多くなる。そのため、式（１）に示すように、電子ビーム２００の電流量Ｉが大きくなるほどエネルギー分散ΔＥは大きくなる。そこで、実施の形態１では、かかる関係を利用して装置設定モードによらずエネルギー分散が実質的に同じになるように構成する。以下、具体的に説明する。
【００３６】
図３は、実施の形態１における各装置設定モードにおける電子銃から成形アパーチャ部材までの各構成の位置関係の一例を示す図である。図３（ａ）では、低エミッションモードにおける電子銃２０１と電流制限アパーチャ部材２２０と照明光学系２３２と第１の成形アパーチャ部材２０３との位置関係の一例を示す。図３（ｂ）では、高エミッションモードにおける電子銃２０１と電流制限アパーチャ部材２２０と照明光学系２３２と第１の成形アパーチャ部材２０３との位置関係の一例を示す。図３（ａ）と図３（ｂ）とに示すように、高エミッションモードでは、電流制限アパーチャ部材２２０の高さ位置を、低エミッションモードよりも高い位置に調整する。どのように調整すれば良いか、以下に説明する。
【００３７】
図３（ａ）において、低エミッションモードにおける、電子銃２０１から放出されるエミッション電流Ｉｅｍと電流制限アパーチャ部材２２０によって電流制限された後のエミッション電流Ｉｔとの比は、以下の式（２）で定義できる。
（２）  Ｉｔ／Ｉｅｍ＝｛ｒ／（α１（Ｌ０−Ｌ１））｝２
【００３８】
ここで、式（２）では、電流制限アパーチャ部材２２０の開口部の半径ｒ、電子銃２０１の出射半角α１、電子銃２０１（電子銃２０１内のクロスオーバー形成位置）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ０、及び高さ位置Ｚ０に配置された電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ１が用いられる。
【００３９】
同様に、図３（ｂ）において、高エミッションモードにおける、電子銃２０１から放出されるエミッション電流Ｉｅｍ’と電流制限アパーチャ部材２２０によって電流制限された後のエミッション電流Ｉｔ’との比は、以下の式（３）で定義できる。
（３）  Ｉｔ’／Ｉｅｍ’＝｛ｒ／（α１（Ｌ０−Ｌ２））｝２
【００４０】
同様に、式（３）では、電流制限アパーチャ部材２２０の開口部の半径ｒ、電子銃２０１の出射半角α１、電子銃２０１（電子銃２０１内のクロスオーバー形成位置）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ０、及び高さ位置Ｚ１に配置された電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ２が用いられる。
【００４１】
ここで、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥの二乗は、電子銃２０１（電子銃２０１内のクロスオーバー形成位置）から電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）までのエネルギー分散ΔＥｅｍと、電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までのエネルギー分散ΔＥｔとの二乗和で定義できる。よって、低エミッションモードと高エミッションモードとの間で第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥを同じにする場合、以下の式（４）が成り立つ。
（４）  ΔＥｅｍ（Ｌ０−Ｌ１，Ｉｅｍ）２＋ΔＥｔ（Ｌ１，Ｉｔ）２
＝ΔＥｅｍ（Ｌ０−Ｌ２，Ｉｅｍ’）２＋ΔＥｔ（Ｌ２，Ｉｔ’）２
【００４２】
なお、式（１）に示したように、エネルギー分散ΔＥは、パス長Ｌと電流量Ｉと出射半角αとに依存する。出射半角αは同じなので、低エミッションモードでのΔＥｅｍは、Ｌ０−Ｌ１及びＩｅｍに依存する。低エミッションモードでのΔＥｔは、Ｌ１及びＩｔに依存する。同様に、高エミッションモードでのΔＥｅｍは、Ｌ０−Ｌ２及びＩｅｍ’に依存する。高エミッションモードでのΔＥｔは、Ｌ２及びＩｔ’に依存する。
【００４３】
よって、式（３）と式（４）、或いは式（２）と式（４）を満たすように各構成の高さ位置を調整すればよい。言い換えれば、低エミッションモードと高エミッションモードとの一方の各構成の高さ位置を決める距離Ｌ１（またはＬ２）、かかる一方の電流値Ｉｔ（またはＩｔ’）、及び両モードのエミッション電流の値Ｉｅｍ，Ｉｅｍ’が決まっていれば、他方の高さ位置を決める距離Ｌ２（またはＬ１）と電流値Ｉｔ’（またはＩｔ）が決まる。Ｌ０は共通なので、例えば、両モードのエミッション電流の値Ｉｅｍ，Ｉｅｍ’と、低エミッションモードでの電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ１と電流値Ｉｔが決まっていれば、高エミッションモードでの電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ２と電流値Ｉｔ’が決まる。逆に、例えば、両モードのエミッション電流の値Ｉｅｍ，Ｉｅｍ’と、高エミッションモードでの電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ２と電流値Ｉｔ’が決まっていれば、低エミッションモードでの電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ１と電流値Ｉｔが決まる。エネルギー分散ΔＥは、パス長Ｌと電流量Ｉと出射半角αとに依存しながらも各光学系によって決まるので、式（２）〜式（４）を満たす値は、描画装置１００に配置される光学系毎にシミュレーション或いは実験により求めればよい。
【００４４】
図４は、実施の形態１における各装置設定モードにおける電子銃から成形アパーチャ部材までの各位置とエネルギー分散との関係の一例を示す図である。図４のグラフでは、縦軸にエネルギー分散を示し、横軸に高さ位置（距離）を示す。図４のグラフでは、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）を高さゼロ「０」として、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）から電子銃２０１までの距離を−Ｌ０として示している。また、図４のグラフでは、式（１）の乗数ａを１とする場合、言い換えれば、エネルギー分散ΔＥが距離Ｌに１次比例する場合を示している。また、低エミッションモードと高エミッションモードとにおいて、電流制限アパーチャ部材２２０の高さ位置を一定（高さＺ０）にした場合を図４の点線で示す。図４の点線で示すように、電子銃２０１から電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ０）までは、高エミッションモードが低エミッションモードよりもエミッション電流が大きい分だけ大きな傾きを持ってエネルギー分散ΔＥが大きくなる。そして、電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ０）によって電流が制限された後も、高エミッションモードが低エミッションモードよりもエミッション電流が大きい分だけ大きな傾きを持ってエネルギー分散ΔＥが大きくなる。その結果、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥの値が高エミッションモードと低エミッションモードとで異なってしまう。そこで、実施の形態１では、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥの値が高エミッションモードと低エミッションモードとで同じ値になるように、電流制限アパーチャ部材２２０の高さ位置を高さＺ０からＺ１に変更する。これにより、図４の実線で示すように、電子銃２０１から電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ１）までは、高さ変更前の高エミッションモードの傾きと同じ傾きを持ってエネルギー分散ΔＥが大きくなる。しかし、低エミッションモードにおける電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ０）面上でのエネルギー分散ΔＥの値よりもまだ高エミッションモードのエネルギー分散ΔＥが小さい段階で、高エミッションモードでは電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ１）によって電流を制限する。特に、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）での高エミッションモードのエネルギー分散ΔＥの値を低エミッションモードのエネルギー分散ΔＥの値に合わせるように電流制限アパーチャ部材２２０の高さＺ１を調整する。これにより、低エミッションモードと高エミッションモードとにおいて、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥの値を同じにすることができる。
【００４５】
ここで、装置設定モードは、高エミッションモードと低エミッションモードとの２つのモードに限定されるものではない。例えば、第１番目のモード（条件）から第ｋ番目（ｋは２以上の整数）のモード（条件）まで切り替え可能である。かかる場合に、第ｎ番目（ｎ＜ｋであってｎは１以上の整数）のモード（条件）と第ｎ＋ｍ番目（ｎ＋ｍ≦ｋであってｍは１以上の整数）のモード（条件）との間では、以下のように高さ位置が設定（調整）される。第ｎの高さ位置に電流制限アパーチャ部材２２０（制限アパーチャ部材）が調整された状態で第ｎ番目の条件（第ｎのモード）で電流制限アパーチャ部材２２０上に電子ビーム２００の照射を受ける場合と、第ｎ＋ｍの高さ位置に電流制限アパーチャ部材２２０が調整された状態で第ｎ＋ｍ番目の条件（第ｎ＋ｍのモード）で電流制限アパーチャ部材２２０上に電子ビーム２００の照射を受ける場合と、の間で、第１の成形アパーチャ部材２０３（成形アパーチャ部材）上での電子ビーム２００のエネルギー分散ΔＥが同様になるように、第ｎの高さ位置と第ｎ＋ｍの高さ位置とが設定（調整）される。第１番目のモード（条件）から第ｋ番目（ｋは２以上の整数）のモードの一例として、例えば、エミッション電流をｋ種類に区別して設定する場合等が挙げられる。
【００４６】
以上のように、電流制限アパーチャ部材２２０は、電子ビーム２００のエミッション電流値の第ｎ（ｎは１以上の整数）番目の条件（装置設定モード）での第ｎの高さ位置と、第ｎの高さ位置とは異なる、エミッション電流値の第ｎ＋ｍ番目（ｍは１以上の整数）の条件（装置設定モード）での第ｎ＋ｍの高さ位置と、を条件に応じて選択的に調整可能に配置される。
【００４７】
図５は、実施の形態１における電流制限アパーチャ部材の一例を示す図である。図５において、電流制限アパーチャ部材２２０は、高さ位置の異なる複数段のアパーチャ部材２２２，２２３，２２４（制限アパーチャ部材）を有している。そして、複数段のアパーチャ部材２２２，２２３，２２４の１つを他と入れ替えることで、電流制限アパーチャ部材２２０の高さ位置を調整する。図５の例では、複数段のアパーチャ部材２２２，２２３，２２４の１つを電子鏡筒１０２の中心部（光軸側）にスライドさせる。そして、既に電子鏡筒１０２の中心部（光軸側）に配置された他のアパーチャ部材２２２，２２３，２２４の１つを電子鏡筒１０２の外周部側にスライドさせればよい。スライド機構は、手動であっても自動であっても構わない。電子鏡筒１０２内は、露光時に図示しない真空ポンプにより真空状態に維持されているため、スライド機構は、電子鏡筒１０２内を大気開放しないでもアパーチャ部材を移動させることができるように構成すると好適である。例えば、図示しない複数のシリンダを配置して、各シリンダのピストン部分にアパーチャ部材２２２，２２３，２２４の１つをそれぞれ固定する。そして、選択されたアパーチャ部材に対応するシリンダのピストンを伸ばし、残りのアパーチャ部材に対応するシリンダのピストンを縮める（戻す）ことで選択されたアパーチャ部材２２２，２２３，２２４の１つを電子鏡筒１０２の中心部（光軸側）に移動させることができる。かかるシリンダの操作は手動であっても自動であっても構わない。但し、かかる構成に限るものではない。電子鏡筒１０２内を大気開放した後に手動で選択されたアパーチャ部材２２２，２２３，２２４の１つを選択されなかった１つと入れ替えるように移動させてもよい。
【００４８】
図６は、実施の形態１における電流制限アパーチャ部材の他の一例を示す図である。図６において、電流制限アパーチャ部材２２０は、アパーチャ部材２２１とアパーチャ部材２２１の高さ位置を昇降可能な昇降機構２３６とを有している。昇降機構２３６は、例えば、支持部材２２３がボールねじ２２５と軸２３７とによって支持される。例えば、支持部材２２３には、ボールねじ２２５と軸２３７とを貫通させて配置する複数の開口部が形成される。そして、例えば、支持部材２２３のボールねじ２２５配置側には雌ネジが形成され、ボールねじ２２５とかみ合うことで保持される。また、支持部材２２３の軸２３７配置側には図示しないスライド軸受が配置され、スライド軸受を介して軸２３７によって保持される。そして、例えば、図示しないモータ等を用いてボールねじ２２５を回転させることで支持部材２２３を昇降させる。例えば、支持部材２２３上にアパーチャ部材２２１を配置することで、昇降機構２３６によりアパーチャ部材２２１（制限アパーチャ部材）の高さ位置を調整する。
【００４９】
図７は、実施の形態１における高さ調整の仕方の一例を説明するための図である。図７では、縦軸に、電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの電流値Ｉｔと高エミッションモードでのエミッション電流の値Ｉｅｍ’との比（Ｉｔ’／Ｉｅｍ’）を示す。そして、横軸に、高エミッションモードでの電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ２を示している。図７の例では、エネルギー分散ΔＥの２乗（すなわち、ΔＥ２）を、ΔＥ２＝Ｉ×Ｌと仮定する。また、図７の例では、例えば、電子銃２０１から電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）までの距離Ｌ０と、低エミッションモードでの電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ１と、低エミッションモードでのエミッション電流の値Ｉｅｍと、が既に設定されている（決まっている）ものとする。また、その他、電流制限アパーチャ部材２２０の開口部の半径ｒ、及び電子銃２０１での電子ビーム２００の出射半角α１が既に分かっている（決まっている）ものとする。かかる場合に、グラフＡは、式（３）を満たすグラフを示している。また、グラフＢ１は、高エミッションモードでのエミッション電流の値Ｉｅｍ’と低エミッションモードでのエミッション電流の値Ｉｅｍの比（Ｉｅｍ’／Ｉｅｍ）が１．０の場合に式（４）を満たすグラフを示している。また、グラフＢ２は、比（Ｉｅｍ’／Ｉｅｍ）が１．５の場合に式（４）を満たすグラフを示している。また、グラフＢ３は、比（Ｉｅｍ’／Ｉｅｍ）が２．０の場合に式（４）を満たすグラフを示している。
【００５０】
例えば、高エミッションモードでのエミッション電流の値Ｉｅｍ’と低エミッションモードでのエミッション電流の値Ｉｅｍの比（Ｉｅｍ’／Ｉｅｍ）が１．５になるＩｅｍ’を選択する場合、高エミッションモードでは、グラフＡとグラフＢ２との交点の距離Ｌ２（＝Ｌ２”）になる高さ位置に電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）を調整すればよい。また、比（Ｉｅｍ’／Ｉｅｍ）が２．０になるＩｅｍ’を選択する場合、高エミッションモードでは、グラフＡとグラフＢ３との交点の距離Ｌ２（＝Ｌ３”）になる高さ位置に電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）を調整すればよい。なお、比（Ｉｅｍ’／Ｉｅｍ）が１．０では、エミッション電流を変更していないので、モード変更にならず電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）の高さを変更する必要がないのは言うまでもない。
【００５１】
図８は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図８において、実施の形態１における描画方法は、モード設定工程（Ｓ１０２）と、高さ調整工程（Ｓ１０４）と、ビーム成形工程（Ｓ１０６）と、描画工程（Ｓ１０８）と、モード設定工程（Ｓ１１２）と、高さ調整工程（Ｓ１１４）と、ビーム成形工程（Ｓ１１６）と、描画工程（Ｓ１１８）と、いう一連の工程を実施する。
【００５２】
モード設定工程（Ｓ１０２）として、設定部５０は、電子ビームのエミッション電流値の第ｎ番目（ｎは１以上の整数）の条件を設定する。第ｎ番目の条件として、例えば、相対的にエミッション電流値を低くする低エミッションモードに設定する。また、かかるモード情報は高圧電源回路１１４に出力される。
【００５３】
高さ調整工程（Ｓ１０４）として、高さ調整部５５は、第ｎ番目の条件が設定されたことに基づいて、電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）の高さ位置を第ｎの高さ位置に調整する。例えば、高さ調整部５５は、高さを制御する制御信号を制御回路１２０に出力する。そして、制御回路１２０は、図５のスライド機構であれば、複数のアパーチャ部材２２２，２２３，２２４のうち該当する高さのアパーチャ部材（例えばアパーチャ部材２２４）を光軸上に開口部が位置するようにスライドさせる。図６の昇降機構であれば、アパーチャ部材２２１の高さ位置を制御信号に沿った高さに移動させる。図３（ａ）の例では、高さ位置Ｚ０に調整する。
【００５４】
ビーム成形工程（Ｓ１０６）として、描画制御部５３の制御の下、描画部１５０は、第ｎの高さ位置に電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）が調整された状態で、第ｎ番目の条件で第１の成形アパーチャ部材２０３面上に電子ビーム２００の照射を受け、電子ビーム２００の一部が第１の成形アパーチャ部材２０３の開口部（第２の開口部）を通過することによって電子ビームを成形する。
【００５５】
描画工程（Ｓ１０８）として、描画制御部５３の制御の下、描画部１５０は、第ｎ番目の条件下で成形された電子ビームの少なくとも一部を用いて第ｎの描画処理を行う。ビーム成形工程（Ｓ１０６）と描画工程（Ｓ１０８）とは、連続する動作として行われる。具体的には、以下のように動作する。まず、データ処理部５１は、記憶装置１４０から低エミッションモード（第ｎ番目の条件）用の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ショットデータを生成する。描画データには、図形パターンの図形コード、座標、サイズ等の情報が定義される。描画装置１００では、１回のビームのショットで形成できるサイズには限界があるので、図形パターンは、１回のビームのショットで照射可能なサイズの複数のショット図形に分割される。そして、ショット図形毎にショットデータが生成される。ショットデータには、当該ショット図形の図形コード、座標、サイズ、及び照射時間等の情報が定義される。生成されたショットデータは、制御回路１２０に出力される。制御回路１２０では、描画制御部５３の制御の下、描画部１５０および高圧電源回路１２０を制御する。
【００５６】
高圧電源回路１２０によって低エミッション電流値に制御された電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、上述したように、電流制限アパーチャ部材２２０に設けられた開口部を一部が通過し、残りは電流制限アパーチャ部材２２０面によって遮蔽される。電流制限アパーチャ部材２２０を通過した電子ビーム２００は、上述したように、電子レンズ２１１、ブランキング偏向器２１２、及びブランキングアパーチャ部材２１４を通過する。そして、ショットデータに沿ってＯＮビームの各ショットの電子ビーム２００が形成される。そして、上述したように、ＯＮビームの各ショットの電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形の穴を持つ第１の成形アパーチャ部材２０３の開口部全体を含む領域を照明する。そして、上述したように、電子ビーム２００の一部が第１の成形アパーチャ部材２０３の開口部を通過することによって電子ビーム２００を成形する。
【００５７】
そして、第１の成形アパーチャ部材２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、ショットデータに沿って、上述したように、第２の成形アパーチャ２０６によってビーム形状と寸法を変化させる（可変成形を行なう）。第２の成形アパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、上述したように、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料１０１の所望する位置に照射される。
【００５８】
以上のようにして、低エミッションモードでの描画処理が行われる。次に、高エミッションモードでの描画処理を行う場合について説明する。
【００５９】
モード設定工程（Ｓ１１２）として、設定部５０は、第ｎ番目の条件を、第ｎ番目の条件とは異なるエミッション電流値の第ｎ＋ｍ番目（ｍは１以上の整数）の条件に設定し直す。第ｎ＋ｍ番目の条件として、例えば、相対的にエミッション電流値を高くする高エミッションモードに設定する。また、かかるモード情報は高圧電源回路１１４に出力される。
【００６０】
高さ調整工程（Ｓ１１４）として、高さ調整部５５は、第ｎ＋ｍ番目の条件に設定し直されたことに基づいて、第ｎの高さ位置に調整された電流制限アパーチャ部材２２０の高さ位置を第ｎ＋ｍの高さ位置に調整し直す。例えば、高さ調整部５５は、高さを制御する制御信号を制御回路１２０に出力する。そして、制御回路１２０は、図５のスライド機構であれば、複数のアパーチャ部材２２２，２２３，２２４のうち該当する高さのアパーチャ部材（例えばアパーチャ部材２２２）を光軸上に開口部が位置するようにスライドさせる。図６の昇降機構であれば、アパーチャ部材２２１の高さ位置を制御信号に沿った高さに移動させる。図３（ｂ）の例では、高さ位置Ｚ１に調整する。
【００６１】
ビーム成形工程（Ｓ１１６）として、描画制御部５３の制御の下、描画部１５０は、第ｎ＋ｍの高さ位置に電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）が調整し直された状態で、第ｎ＋ｍ番目の条件で第１の成形アパーチャ部材２０３面上に電子ビーム２００の照射を受け、電子ビーム２００の一部が第１の成形アパーチャ部材２０３の開口部（第２の開口部）を通過することによって電子ビームを成形する。
【００６２】
描画工程（Ｓ１１８）として、描画制御部５３の制御の下、描画部１５０は、第ｎ＋ｍ番目の条件下で成形された電子ビームの少なくとも一部を用いて第ｎ＋ｍの描画処理を行う。ビーム成形工程（Ｓ１１６）と描画工程（Ｓ１１８）とは、連続する動作として行われる。具体的には、以下のように動作する。まず、データ処理部５１は、記憶装置１４０から高エミッションモード（第ｎ＋ｍ番目の条件）用の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ショットデータを生成する。以下、低エミッションモードの場合と同様である。
【００６３】
そして、高圧電源回路１２０によって高エミッション電流値に制御された電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、上述したように、電流制限アパーチャ部材２２０に設けられた開口部を一部が通過し、残りは電流制限アパーチャ部材２２０面によって遮蔽される。電流制限アパーチャ部材２２０を通過した電子ビーム２００は、上述したように、電子レンズ２１１、ブランキング偏向器２１２、及びブランキングアパーチャ部材２１４を通過する。そして、ショットデータに沿ってＯＮビームの各ショットの電子ビーム２００が形成される。そして、上述したように、ＯＮビームの各ショットの電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形の穴を持つ第１の成形アパーチャ部材２０３の開口部全体を含む領域を照明する。そして、上述したように、電子ビーム２００の一部が第１の成形アパーチャ部材２０３の開口部を通過することによって電子ビーム２００を成形する。以下、低エミッションモードの場合と同様である。
【００６４】
以上のように、実施の形態１によれば、複数（ｋ個）の装置設定条件（装置設定モード）において、いずれの装置設定条件（装置設定モード）でも第１の成形アパーチャ部材２０３上での電子ビーム２００のエネルギー分散ΔＥの値を同じ値にできる。或いは、より近い値にできる。よって、第１の成形アパーチャ部材２０３を照明する電子ビーム２００の色収差の状態の違いを無くす、或いは低減できる。少なくとも高エミッション条件と低エミッション条件との両条件の間で、ビームを成形する成形アパーチャを照明する荷電粒子ビームの色収差の状態の違いを低減できる。
【００６５】
実施の形態２．
実施の形態１では、電子銃２０１から放出される電子ビームのエミッション電流値を変更することで装置設定条件を変更する場合について説明した。しかし、第１の成形アパーチャ部材２０３上での電子ビーム２００のエネルギー分散ΔＥの値が変化する装置設定条件は、かかる場合に限るものではない。実施の形態２では、電子銃２０１自体の高さ位置を変化させる場合について説明する。
【００６６】
上述したように、スループットを重要視する観点からは、電子銃２０１のカソード３２０の輝度を上げればよい。しかし、電子銃２０１のカソード３２０の輝度を上げると、カソード放出直後の電子ビームのクロスオーバー径等のカソード条件が変化し、分解能が悪くなってしまう場合がある。
【００６７】
一方、分解能は電子光学系収差に依存し、電子光学系収差は収束半角の累乗に比例する。そして、収束半角は、電子ビームのクロスオーバー径に依存する。そのため、分解能を重要視する観点からは、収束半角を小さくするべく、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００を照明レンズ２０２の励磁を強めて絞ることで、ビームのクロスオーバー径を小さくすることが検討されている。
【００６８】
ここで、収束半角を小さくするには照明レンズ２０２の励磁をできるだけ大きくする必要があるが、照明レンズ２０２に使用するポールピース材料の磁気飽和等により磁束密度を上げるにも限界がある。そのため、磁束密度の限界に応じて照明レンズ２０２の励磁を大きくすることにも限界があった。そのため、照明レンズ２０２の制御により電子ビームを絞るにも限界があり、収束半角を小さくするにも限界があった。その結果、次世代のリソグラフィ開発のために必要とする分解能が得られなくなる場合が生じてくるといった問題があった。
【００６９】
さらに、収束半角を小さくすると、ビームの電流密度が小さくなってしまう。電流密度が小さくなってしまうと描画時間が長く必要となり、今度はスループットが下がってしまうといった問題があった。
【００７０】
かかる問題に対して、以下のように電子銃２０１の高さを調整することで、かかる問題を解決できる。
【００７１】
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、描画部１５０は、電子銃機構２３０、電子鏡筒１０２、及び描画室１０３の他に、さらに、高さ調整機構２１６を備える。また、制御部１６０は、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプ１２２、及びレンズ制御回路１３０をさらに有している。その他の構成は、図１と同様である。なお、図９では、高圧電源回路１１４の図示を省略している。
【００７２】
高さ調整機構２１６（高さ調整部）は、光軸方向に対して電子銃機構２３０よりも試料側（以後、後側という）に配置され、電子銃機構２３０の高さ位置を可変に調整する。電子鏡筒１０２は、光軸方向に対して高さ調整機構２１６よりも後側に配置される。言い換えれば、高さ調整機構２１６は、電子銃機構２３０と電子鏡筒１０２との間に配置される。すなわち、電流制限アパーチャ部材２２０、電子レンズ２１１、照明レンズ２０２、ブランキング偏向器２１２、ブランキングアパーチャ部材２１４、第１の成形アパーチャ部材２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９は、光軸方向に対して高さ調整機構２１６よりも後側に配置される。電子レンズ２１１は、高さ調整機構２１６とブランキング偏向器２１２との間に配置される。
【００７３】
ここで、図９では、実施の形態２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。また、以下に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。
【００７４】
図１０は、実施の形態２におけるクロスオーバー系光学軌道と収束半角とを説明するための図である。図１０（ａ）は、スループット重視の描画モード１（第１の描画モード）でのクロスオーバー系光学軌道を示している。図１０（ｂ）では、分解能重視の描画モード２（第２の描画モード）でのクロスオーバー系光学軌道を示している。図１０（ａ）に示す描画モード１と図１０（ｂ）に示す描画モード２は、電子銃２０１の高さ位置が異なる。図１０（ａ）と図１０（ｂ）では、電流制限アパーチャ部材２２０の記載を省略している。電流制限アパーチャ部材２２０の配置関係を除いて、その他の構成の配置関係は同じである。図１０（ａ）と図１０（ｂ）では、ブランキング制御において、いずれもビームＯＮの状態を示している。
【００７５】
図１０（ａ）において、電子銃２０１（放出部）にてカソードクロスオーバー（Ｃ．Ｏ．半径ｒ０）形成後の電子ビーム２００は、電子鏡筒２０１内に進行し、電子レンズ２１１によりブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置に収束させられ、第１のクロスオーバー（Ｃ．Ｏ．半径ｒ１）を形成する。第１のクロスオーバー形成後の電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により第１の成形アパーチャ部材２０３を通過後の高さ位置に収束させられ、第２のクロスオーバー（Ｃ．Ｏ．半径ｒ２）を形成する。第２のクロスオーバー形成後の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４と対物レンズ２０７による縮小光学系により縮小され、対物レンズ２０７と試料１０１面との間の高さ位置（試料１０１面から高さｚの位置）に収束させられ、第３のクロスオーバー（Ｃ．Ｏ．半径ｒ３）を形成する。そして、第３のクロスオーバー形成後の電子ビーム２００は、試料１０１面に照射される。かかる場合の各クロスオーバーにおけるクロスオーバー半径は、次のように定義することができる。
【００７６】
第１のクロスオーバーにおけるクロスオーバー半径ｒ１は、電子レンズ２１１による収束倍率Ｍ１を用いて、次の式（５）で定義することができる。
（５）  ｒ１＝ｒ０・Ｍ１
【００７７】
ここで、倍率Ｍ１は、カソードクロスオーバー位置と電子レンズ２１１の磁場中心高さ位置との距離ａと、電子レンズ２１１の磁場中心高さ位置と第１のクロスオーバー高さ位置との距離ｂと、を用いて、次の式（６）で定義することができる。
（６）  Ｍ１＝ｂ／ａ
【００７８】
そして、第２のクロスオーバーにおけるクロスオーバー半径ｒ２は、照明レンズ２０２による収束倍率Ｍ２を用いて、ｒ２＝ｒ１・Ｍ２で定義することができる。同様に、第３のクロスオーバーにおけるクロスオーバー半径ｒ３は、投影レンズ２０４と対物レンズ２０７による縮小光学系による収束倍率Ｍ３を用いて、ｒ３＝ｒ２・Ｍ３で定義することができる。よって、試料１０１面の直近の第３のクロスオーバーにおけるクロスオーバー半径ｒ３は、次の式（７）で定義することができる。
（７）  ｒ３＝ｒ０・Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３＝ｒ０・（ｂ／ａ）・Ｍ２・Ｍ３
【００７９】
よって、試料１０１面と光軸が交差する１点から直近の第３のクロスオーバーの端を見た際の光軸からの角度（収束半角）α、言い換えれば、光軸線と、試料１０１面と光軸が交差する１点と試料１０１面の直近の第３のクロスオーバー端とを結ぶ線との間の角度（収束半角）αは、次の式（８）で定義することができる。
（８）  α＝ｔａｎ−１（ｒ３／ｚ）
【００８０】
分解能は電子光学系収差に依存し、電子光学系収差は収束半角αの累乗に比例する。そして、収束半角αは、式（８）に示すように、電子ビームのクロスオーバー径ｒ３に依存する。よって、分解能を重要視する観点からは、収束半角を小さくするためにはクロスオーバー径を小さくすることが重要であることがわかる。そのためには、式（７）に基づいて、距離ｂに対して距離ａを大きくすればよい。
【００８１】
そこで、実施の形態２では、高さ調整機構２１６によって、電子銃機構２３０の高さ位置を可変に調整する。すなわち、分解能を重要視する描画モード２では、図１０（ｂ）に示すように、高さ調整機構２１６によって、図１０（ａ）に示す描画モード１における電子銃２０１の高さ位置よりも高さＬだけ高くなるように調整する。但し、実施の形態２では、その他の光学条件を変えないようにするため、第１〜第３のクロスオーバー高さ位置は、図１０（ａ）と図１０（ｂ）とで同じ位置になるように調整する。具体的には、レンズ制御回路１３０（レンズ制御部）が、電子銃機構２３０の高さ位置が可変に調整されて変化した高さ位置ごとに、ブランキング偏向器２２の中心高さ位置に電子ビームがクロスオーバーを形成するように電子レンズ２１１を制御する。これにより、電子レンズ２１１以降のレンズの調整が同一条件にできる。
【００８２】
図１０（ｂ）において、電子銃２０１（放出部）にてカソードクロスオーバー（Ｃ．Ｏ．半径ｒ０）形成後の電子ビーム２００は、電子鏡筒２０１内に進行し、電子レンズ２１１によりブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置に収束させられ、第１のクロスオーバー（Ｃ．Ｏ．半径ｒ１’）を形成する。第１のクロスオーバー形成後の電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により第１の成形アパーチャ部材２０３を通過後の高さ位置に収束させられ、第２のクロスオーバー（Ｃ．Ｏ．半径ｒ２’）を形成する。第２のクロスオーバー形成後の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４と対物レンズ２０７による縮小光学系により縮小され、対物レンズ２０７と試料１０１面との間の高さ位置（試料１０１面から高さｚの位置）に収束させられ、第３のクロスオーバー（Ｃ．Ｏ．半径ｒ３’）を形成する。そして、第３のクロスオーバー形成後の電子ビーム２００は、試料１０１面に照射される。かかる場合の各クロスオーバーにおけるクロスオーバー半径は、次のように定義することができる。
【００８３】
第１のクロスオーバーにおけるクロスオーバー半径ｒ１は、電子レンズ２１１による収束倍率Ｍ１を用いて、次の式（９）で定義することができる。
（９）  ｒ１’＝ｒ０・Ｍ１’
【００８４】
ここで、倍率Ｍ１は、カソードクロスオーバー位置と電子レンズ２１１の磁場中心高さ位置との距離ａと、電子レンズ２１１の磁場中心高さ位置と第１のクロスオーバー高さ位置との距離ｂと、を用いて、次の式（１０）で定義することができる。
（１０）  Ｍ１’＝ｂ／ａ’
【００８５】
そして、第２のクロスオーバーにおけるクロスオーバー半径ｒ２は、照明レンズ２０２による収束倍率Ｍ２を用いて、ｒ２’＝ｒ１’・Ｍ２で定義することができる。同様に、第３のクロスオーバーにおけるクロスオーバー半径ｒ３は、投影レンズ２０４と対物レンズ２０７による縮小光学系による収束倍率Ｍ３を用いて、ｒ３’＝ｒ２’・Ｍ３で定義することができる。よって、試料１０１面の直近の第３のクロスオーバーにおけるクロスオーバー半径ｒ３’は、次の式（１１）で定義することができる。
（１１）  ｒ３’＝ｒ０・Ｍ１’・Ｍ２・Ｍ３＝ｒ０・（ｂ／ａ’）・Ｍ２・Ｍ３
【００８６】
よって、試料１０１面と光軸が交差する１点から直近の第３のクロスオーバーの端を見た際の光軸からの角度（収束半角）α’、言い換えれば、光軸線と、試料１０１面と光軸が交差する１点と試料１０１面の直近の第３のクロスオーバー端とを結ぶ線との間の角度（収束半角）α’は、次の式（１２）で定義することができる。
（１２）  α’＝ｔａｎ−１（ｒ３’／ｚ）
【００８７】
よって、距離ａ＜距離ａ’にすることにより、収束半角α’＜収束半角αとなり、電子銃２０１の高さ位置を高くすることで収束半角を小さくできる。その結果、電子光学系収差を小さくできると共に、分解能を高めることができる。
【００８８】
図１１は、実施の形態２における高さ調整機構の一例を示す構成図である。図１１において、高さ調整機構２１６は、複数のスペーサ部材３０２，３０４，３０６を有する。複数のスペーサ部材３０２，３０４，３０６は、中央部を電子ビームが通過可能なように中央部が開口されている。そして、外径寸法は、電子鏡筒１０２の外径寸法に合わせたサイズにすると好適である。また、複数のスペーサ部材３０２，３０４，３０６間、およびスペーサ部材３０２と電子銃機構２３０の間、およびスペーサ部材３０６と電子鏡筒１０２の間、例えば、図示しないＯ−リング等で気密性が確保されている（シールされている）。例えば、描画モード１では、図１１（ａ）に示すように、電子銃機構２３０と電子鏡筒１０２とが直接接続されている。或いは、複数のスペーサ部材３０２，３０４，３０６のうちの１つを挟んで電子銃機構２３０と電子鏡筒１０２とが接続されている。描画モード２では、図１１（ｂ）に示すように、電子銃機構２３０と電子鏡筒１０２とが複数のスペーサ部材３０２，３０４，３０６を挟んで接続されている。複数のスペーサ部材は、複数のスペーサ部材３０２，３０６のように、互いに高さ方向の厚さが異なる。高さ調整機構２１６は、例えば、高さ方向の厚さサイズが大きい（高い）スペーサ３０６で電子銃機構２３０の高さ位置の粗調整を行い、高さ方向の厚さサイズが小さい（低い）スペーサ３０２，３０４で電子銃機構２３０の高さ位置の微調整を行う。高さ調整機構２１６の構成は、これに限るものではない。
【００８９】
図１２は、実施の形態２における高さ調整機構の他の一例を示す構成図である。図１２において、高さ調整機構２１６は、伸縮自在な配管３１４と、電子銃機構２３０を昇降する昇降機構３１２と、を有する。配管３１４は、ベローズ配管等が好適である。かかる配管３１４で電子銃機構２３０と電子鏡筒１０２とを繋ぐことで、電子銃機構２３０と電子鏡筒１０２内の気密性を維持し、真空状態を維持できる。昇降機構３１２は、配管３１４の外側に例えば３台配置され、電子銃機構２３０を３点支持する。描画モード１では、図１２（ａ）に示すように、昇降機構３１２で電子銃機構２３０の高さ位置を下げた状態にし、描画モード２では、図１２（ｂ）に示すように、昇降機構３１２で電子銃機構２３０の高さ位置を上げた状態にすればよい。
【００９０】
よって、実施の形態２における描画方法は、モード選択（設定）工程と、電子銃機構の高さ調整工程と、電流制限アパーチャ部材の高さ調整工程と、クロスオーバー高さ調整工程と、モード切替（設定）工程と、電子銃機構の高さ調整工程と、電流制限アパーチャ部材の高さ調整工程と、クロスオーバー高さ調整工程と、を実施する。電流制限アパーチャ部材の高さ調整工程については他の各工程の説明の後に説明する。
【００９１】
モード選択工程として、スループット重視の描画モード１と、分解能重視の描画モード２との１つを選択する。ここでは、例えば、描画モード１を選択する。
【００９２】
電子銃機構の高さ調整工程として、高さ調整機構２１６は、描画モード１が選択された場合に、電子ビーム２００を放出する電子銃機構２３０の高さ位置を高さ位置Ｚ０（第１の位置）に調整する。例えば、電子銃機構２３０の底面の高さ位置を高さ位置Ｚ０に調整する。
【００９３】
クロスオーバー高さ調整工程として、描画モード１が選択された場合に、レンズ制御回路１３０は、電子レンズ２１１を用いて、電子銃機構２３０から放出された電子ビーム２００が電子レンズ２１１を通過した後の電子ビーム２００のクロスオーバー高さ位置をブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置（第２の位置）に調整する。
【００９４】
そして、かかる状態で、例えば、スループットが重視される製品マスクの描画を行う。続いて、例えば、分解能が重視される開発用の評価マスクの描画を行うため、描画モードを切り替える。
【００９５】
モード切替工程として、スループット重視の描画モード１と、分解能重視の描画モード２とのモードを切り替える。ここでは、例えば、描画モード１から描画モード２へと設定を切り替える。
【００９６】
電子銃機構の高さ調整工程として、高さ調整機構２１６は、描画モード１を切り替えて描画モード２が選択された場合に、電子銃機構２３０の高さ位置を光軸方向に対して高さ位置Ｚ０’よりも高い高さ位置Ｚ１’（第３の位置）に調整する。例えば、電子銃機構２３０の底面の高さ位置を高さ位置Ｚ１’に調整する。言い換えれば、電子ビームを放出する電子銃機構２３０の高さ位置を高さ位置Ｚ０’から高さ位置Ｚ１’に変更する。
【００９７】
クロスオーバー高さ調整工程として、描画モード２が選択された場合に、レンズ制御回路１３０は、電子レンズ２１１を用いて、電子銃機構２３０から放出された電子ビーム２００が電子レンズ２１１を通過した後の電子ビーム２００のクロスオーバー高さ位置をブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置（第２の位置）に維持するように調整する。言い換えれば、電子銃機構２３０から放出された電子ビーム２００が電子レンズ２１１を通過した後の電子ビーム２００のクロスオーバー高さ位置を電子銃機構２３０の高さ位置を変更する前の位置に調整する。
【００９８】
なお、描画モード２から描画モード１へと切り替える場合には、描画モード２の電子銃機構の高さ位置から描画モード１の電子銃機構の高さ位置へと調整する。そして、電子レンズ２１１を通過した後の電子ビーム２００のクロスオーバー高さ位置をブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置（第２の位置）に維持するように調整すればよい。
【００９９】
図１３は、実施の形態２におけるクロスオーバー半径と電子レンズの励磁との関係の一例を説明するための図である。図１３（ａ）では、電子レンズ２１１の励磁を高めることが可能な状態の一例を示している。図１３（ａ）では、電子銃２０１にてカソードクロスオーバー形成後の電子ビーム２００は、電子鏡筒２０１内に進行し、ある高さ位置に収束させられ、第１のクロスオーバーを形成する。第１のクロスオーバー形成後の電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりある高さ位置に収束させられ、第２のクロスオーバーを形成する。ここで、収束半角を小さくするには電子レンズ２１１の励磁（励磁１）をできるだけ大きくする必要がある。そこで、電子レンズ２１１の励磁（励磁１）をできるだけ大きくする。かかる場合、励磁を高めたことで図１３（ｂ）に示すように、電子レンズ２１１通過後の第１のクロスオーバー位置が高さ方向に高くなる位置に高さＬ’だけ移動する。これにより第１のクロスオーバー径を図１３（ａ）の状態よりも小さくでき、ひいては第２のクロスオーバー以降のクロスオーバー径を図１３（ａ）の状態よりも小さくできる。その結果、収束半角を図１３（ａ）の状態よりも小さくできる。第２のクロスオーバー高さ位置を変えない場合、かかる動作により、照明レンズ２０２の励磁（励磁２）は逆に下げることができる。
【０１００】
しかし、電子レンズ２１１に使用するポールピース材料の磁気飽和等により磁束密度を上げるにも限界がある。そのため、磁束密度の限界に応じて電子レンズ２１１の励磁を大きくすることにも限界があった。そのため、照明レンズの制御により電子ビームを絞るにも限界があり、収束半角を小さくするにも限界があった。
【０１０１】
これに対して、実施の形態２では、電子銃２０１の高さ位置を図１３（ｂ）よりも高さＬだけ高くする。第１のクロスオーバー位置を変えない場合、かかる動作により、図１３（ｃ）に示すように、電子レンズ２１１の励磁（励磁１）を下げることができる。これにより第１のクロスオーバー径を図１３（ｂ）の状態よりも小さくでき、ひいては第２のクロスオーバー以降のクロスオーバー径を図１３（ｂ）の状態よりも小さくできる。その結果、収束半角を図６（ｂ）の状態よりも小さくできる。また、第２のクロスオーバー高さ位置を変えない場合、かかる動作により、照明レンズ２０２の励磁（励磁２）は図１３（ｂ）の状態と同じ状態（下げた状態）のままにできる。よって、実施の形態２によれば、磁気飽和等による限界点を超えて収束半角を小さくできる。
【０１０２】
次に、第１のクロスオーバー位置をブランキング偏向器２１２の中心高さ位置にする理由を説明する。
【０１０３】
ブランキング制御用のＤＡＣアンプ１２２が不安定である場合等に、ビームＯＮ時の電圧が変動する場合がある。例えば、数ｍＶの電圧変動（例えば±５ｍＶ）が生じる。あるいはもっと大きい電圧変動が生じる場合も想定される。かかる変動によって、ブランキング偏向器２１２を通過する電子ビーム２００が偏向されることになる。
【０１０４】
図１４は、実施の形態２におけるクロスオーバー位置がブランキング偏向器の中心高さ位置に制御されている場合のブランキング電圧変動の有無を比較した概念図である。図１４（ａ）では、ブランキング偏向器２１２にビームＯＮ時のブランキング電圧（例えば０Ｖ）が印加され、かかるブランキング電圧に電圧変動が生じていない（或いは無視できる程度の変動である）場合を示している。また、図１４（ａ）では、ブランキング動作以外のビーム偏向を成形用の偏向器２０５、副偏向器２０９、及び主偏向器２０８等によっておこなわず、例えば光軸上をビームが通過する場合を示している。図１４（ａ）において、電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、電子レンズ２１１によりブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置Ｈに収束点（クロスオーバー：Ｃ．Ｏ．）を形成するように制御されている。ここでは、ビームＯＮの状態なので、電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２によって偏向されずに通過する。図１４（ａ）では、クロスオーバー系の光路を示している。ブランキング偏向器２１２を通過した電子ビームは、照明レンズ２０２により第１の成形アパーチャ部材２０３全体を照明する。そして、第１の成形アパーチャ部材２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２の成形アパーチャ２０６に形成された開口部上に投影される。そして、第２の成形アパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により試料１０１面上に焦点を合わせて結像する。かかる構成では、電子ビーム２００は、試料１０１面に垂直入射する。言い換えれば、ビーム入射角θが０°になる。
【０１０５】
図１４（ａ）に示した状態からブランキング偏向器２１２に印加されるブランキング電圧にビームＯＦＦにならない程度に電圧変動が生じた場合を図１４（ｂ）に示している。図１４（ｂ）に示すように、ブランキング電圧の電圧変動によりブランキング偏向器２１２の中心高さ位置Ｈでビームが偏向される。しかし、クロスオーバー位置がブランキング偏向器２１２の中心高さ位置に制御されている場合、ブランキング電圧の電圧変動が生じても、電子ビーム２００は、試料１０１面に垂直入射と実質的に同等の角度で入射する。言い換えれば、ビーム入射角θを略０°にできる。かかる構成では、後述するようにクロスオーバー位置が光軸上からずれないために、電子ビーム２００は、試料１０１面に垂直入射することができる。
【０１０６】
図１５は、実施の形態１におけるクロスオーバー位置がブランキング偏向器の中心高さ位置からずれた位置に制御されている場合のブランキング電圧変動の有無を比較した概念図である。図１５（ａ）では、ブランキング偏向器２１２にビームＯＮ時のブランキング電圧（例えば０Ｖ）が印加され、かかるブランキング電圧に電圧変動が生じていない（或いは無視できる程度の変動である）場合を示している。また、図１５（ａ）では、ブランキング動作以外のビーム偏向、例えば、成形用の偏向器２０５、副偏向器２０９、及び主偏向器２０８等による偏向動作をおこなわず、例えば光軸上をビームが通過する場合を示している。図１５（ａ）において、電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、電子レンズ２１１によりブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置Ｈより例えば上方に収束点（クロスオーバー：Ｃ．Ｏ．）を形成するように調整されている。ここでは、ビームＯＮの状態なので、電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２によって偏向されずに通過する。図１５（ａ）では、クロスオーバー系の光路を示している。ブランキング偏向器２１２を通過した電子ビームは、照明レンズ２０２により第１の成形アパーチャ部材２０３全体を照明する。そして、第１の成形アパーチャ部材２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２の成形アパーチャ２０６に形成された開口部上に投影される。そして、第２の成形アパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により試料１０１面上に焦点を合わせて結像する。かかる状態では、後述するようにクロスオーバー位置が光軸上からずれないために、電子ビーム２００は、試料１０１面に垂直入射する。言い換えれば、ビーム入射角θが０°になる。
【０１０７】
図１５（ａ）に示した状態からブランキング偏向器２１２に印加されるブランキング電圧にビームＯＦＦにならない程度に電圧変動が生じた場合を図１５（ｂ）に示している。図１５（ｂ）に示すように、ブランキング電圧の電圧変動によりブランキング偏向器２１２の中心高さ位置Ｈでビームが偏向される。しかし、クロスオーバー位置がブランキング偏向器２１２の中心高さ位置Ｈよりも上方に制御されている場合、ブランキング電圧の電圧変動が生じると、電子ビーム２００は、試料１０１面に垂直方向からずれた方向から入射する。言い換えれば、ビーム入射角θが０°ではなくなる。その結果、デフォーカスされた状態では試料１０１上に照射されたビーム位置が設計上の所望の位置から位置ずれを生じる。図１５（ｂ）において、ブランキング偏向器２１２中の破線部分は、後述するように、偏向後のビームにとって、見かけ上、クロスオーバー位置は、光軸上の位置から破線の位置へ移動したことになる。
【０１０８】
図１６は、実施の形態２におけるブランキング動作時の偏向支点位置とクロスオーバー位置との関係を示す図である。図１６（ａ）では、電子レンズ２１１によりブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置Ｈに収束点（クロスオーバー：Ｃ．Ｏ．）を形成するように調整されている場合を示している。ブランキング偏向器２１２に電圧が印加され、電子ビーム２００が偏向される場合、その偏向支点はブランキング偏向器２１２の中心高さ位置Ｈとなる。クロスオーバー位置がブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置Ｈにある場合、偏向支点と位置が一致するので、クロスオーバー位置は光軸上に存在することになる。そのため、図１６（ｃ）に示すように、最終のクロスオーバー位置も光軸上の位置に形成される。これに対して、図１６（ｂ）に示したように、クロスオーバー位置がブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置Ｈからずれている場合、図１６（ｂ）に示すようにクロスオーバー位置と偏向支点の位置が不一致となる。上述したように、偏向支点はブランキング偏向器２１２の中心高さ位置Ｈとなるので、偏向後のビームにとって、見かけ上、クロスオーバー位置は、偏向後のビームの軌道と偏向支点との延長線上となる。そのため、クロスオーバー位置は、光軸上の点Ａの位置から点Ｂの位置へ移動したことになる。言い換えれば、クロスオーバー位置が光軸上から外れた位置に形成されていることになる。かかるビームは、図１６（ｄ）に示すように、最終のクロスオーバー位置も光軸上からΔＬだけ外れた位置に形成される。そのため、ブランキング電圧の電圧変動により偏向されたビームは、垂直入射（θ＝０）ではないビーム入射角θをもって試料１０１上に照射される。その結果、焦点位置がずれた場合（デフォーカスされた場合）、照射されたビームの中心位置が設計上の所望の位置から位置ずれを生じる。他方、図１５（ａ）に示したように、ブランキング電圧の電圧変動がない状態では、ブランキング偏向器２１２内での偏向支点がそもそも生じないので、クロスオーバー位置は光軸上に存在できる。よって、かかる場合にはビームは、垂直入射（θ＝０）をもって試料１０１上に照射される。なお、上述した例では、クロスオーバー位置が、ブランキング偏向器２１２内の中心高さ位置Ｈよりも上方にずれた場合について説明したが、下方にずれても、最終のクロスオーバーが軸からはずれるという効果は同様である。
【０１０９】
そこで、実施の形態２では、ビーム入射角を調整するために、クロスオーバー位置がブランキング偏向器２１２の中心高さ位置になるように、電子レンズ２１１を調整する。
【０１１０】
以上のように、実施の形態２によれば、従来よりもさらに分解能を向上させることができる。また、さらに、スループット重視の描画処理と、分解能重視の描画処理とを行うことができる。
【０１１１】
しかし、実施の形態２のように、電子銃２０１の高さ位置を設定する装置設定条件（装置設定モード）を切り替えると、電子銃２０１から第１の成形アパーチャ部材２０３までの電子ビーム２００のパス長Ｌが変わる。電子銃２０１の高さ位置を高くすると縦ペルシェ効果によるエネルギー分散ΔＥの増大によって、所謂、色収差が悪化してしまう。そのため、電子銃２０１の高さが相対的に低い描画モード１と電子銃２０１の高さが相対的に高い描画モード２との両モード（装置設定モード）での色収差についての状態（大きさ）が異なってしまう。よって、実施の形態１での課題と同様、後方の第１の成形アパーチャ部材２０３を照明する電子ビームの色収差の状態が異なり、成形されたビームがかかる色収差の影響を受けて分解能が悪化する。よって、電子銃２０１の高さが相対的に低い描画モード１と電子銃２０１の高さが相対的に高い描画モード２とを切り替えて描画装置１００を運用する場合に両モードにおいて色収差が変化しないことが求められる。
【０１１２】
図１７は、実施の形態２における各装置設定モードにおける電子銃から成形アパーチャ部材までの各構成の位置関係の一例を示す図である。図１７（ａ）では、電子銃２０１の高さが相対的に低い描画モード１における電子銃２０１と電流制限アパーチャ部材２２０と照明光学系２３２と第１の成形アパーチャ部材２０３との位置関係の一例を示す。図１７（ｂ）では、電子銃２０１の高さが相対的に高い描画モード２における電子銃２０１と電流制限アパーチャ部材２２０と照明光学系２３２と第１の成形アパーチャ部材２０３との位置関係の一例を示す。図１７（ａ）と図１７（ｂ）とに示すように、電子銃２０１の高さが相対的に高い描画モード２では、電流制限アパーチャ部材２２０の高さ位置を、描画モード１よりも高い位置に調整する。どのように調整すれば良いか、以下に説明する。
【０１１３】
図１７（ａ）において、電子銃２０１の高さが相対的に低い描画モード１における、電子銃２０１から放出されるエミッション電流Ｉｅｍと電流制限アパーチャ部材２２０によって電流制限された後のエミッション電流Ｉｔとの比は、上述した式（２）と同様である。
【０１１４】
一方、図１７（ｂ）において、電子銃２０１の高さが相対的に高い描画モード２における、電子銃２０１から放出されるエミッション電流Ｉｅｍと電流制限アパーチャ部材２２０によって電流制限された後のエミッション電流Ｉｔ’との比は、以下の式（１３）で定義できる。
（１３）  Ｉｔ’／Ｉｅｍ＝｛ｒ／（α１（Ｌ０’−Ｌ２））｝２
【０１１５】
式（１３）では、実施の形態１の場合と異なり、エミッション電流が変化しない代わりに、電子銃２０１（電子銃２０１内のクロスオーバー形成位置）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離がＬ０からＬ０’に変化する（長くなる）。
【０１１６】
よって、描画モード１と描画モード２との間で第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥを同じにする場合、以下の式（１４）が成り立つ。
（１４）  ΔＥｅｍ（Ｌ０−Ｌ１，Ｉｅｍ）２＋ΔＥｔ（Ｌ１，Ｉｔ）２
＝ΔＥｅｍ（Ｌ０’−Ｌ２，Ｉｅｍ）２＋ΔＥｔ（Ｌ２，Ｉｔ’）２
【０１１７】
なお、式（１）に示したように、エネルギー分散ΔＥは、パス長Ｌと電流量Ｉと出射半角αとに依存する。出射半角αは同じなので、描画モード１でのΔＥｅｍは、Ｌ０−Ｌ１及びＩｅｍに依存する。描画モード１でのΔＥｔは、Ｌ１及びＩｔに依存する。同様に、描画モード２でのΔＥｅｍは、Ｌ０’−Ｌ２及びＩｅｍに依存する。描画モード２でのΔＥｔは、Ｌ２及びＩｔ’に依存する。
【０１１８】
よって、式（１３）と式（１４）、或いは式（２）と式（１４）を満たすように各構成の高さ位置を調整すればよい。言い換えれば、描画モード１と描画モード２との一方の各構成の高さ位置を決める距離Ｌ０，Ｌ１（またはＬ０’，Ｌ２）、かかる一方のエミッション電流の値Ｉｅｍと電流値Ｉｔ（またはＩｔ’）、及び他方のモードの距離Ｌ０’（またはＬ０）が決まっていれば、他方の高さ位置を決める距離Ｌ２（またはＬ１）と電流値Ｉｔ’（またはＩｔ）が決まる。例えば、両モードのエミッション電流の値Ｉｅｍと、描画モード１での電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ１と電子銃２０１から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ０と電流値Ｉｔと、描画モード２での電子銃２０１から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ０’とが決まっていれば、描画モード２での電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ２と電流値Ｉｔ’が決まる。逆に、例えば、両モードのエミッション電流の値Ｉｅｍと、描画モード２での電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ２と電子銃２０１から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ０’と電流値Ｉｔ’と、描画モード１での電子銃２０１から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ０とが決まっていれば、描画モード１での電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）から第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）までの距離Ｌ１と電流値Ｉｔが決まる。エネルギー分散ΔＥは、パス長Ｌと電流量Ｉと出射半角αとに依存しながらも各光学系によって決まるので、式（２），式（１３）〜式（１４）を満たす値は、描画装置１００に配置される光学系毎にシミュレーション或いは実験により求めればよい。
【０１１９】
図１８は、実施の形態２における各装置設定モードにおける電子銃から成形アパーチャ部材までの各位置とエネルギー分散との関係の一例を示す図である。図１８のグラフでは、縦軸にエネルギー分散を示し、横軸に高さ位置（距離）を示す。図１８のグラフでは、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）を高さゼロ「０」として、描画モード１での第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）から電子銃２０１までの距離を−Ｌ０として示している。描画モード２での第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）から電子銃２０１までの距離を−Ｌ０’として示している。また、図１８のグラフでは、式（１）の乗数ａを１とする場合、言い換えれば、エネルギー分散ΔＥが距離Ｌに１次比例する場合を示している点で図４と同様である。また、描画モード１と描画モード２とにおいて、電流制限アパーチャ部材２２０の高さ位置を一定（高さＺ０”）にした場合を図１８の点線で示す。図１８の点線で示すように、電子銃２０１から電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ０”）までは、両モードでのエミッション電流等が同じなので、同じ傾きを持ってエネルギー分散ΔＥが大きくなる。しかし、描画モード２が描画モード１よりも第１の成形アパーチャ部材２０３から離れた位置から電子ビームが放出されるので、電子銃２０１の距離が離れた分だけ描画モード２が描画モード１よりも先行してエネルギー分散ΔＥが大きくなる。そして、電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ０”）によって電流が制限された後も、描画モード２が描画モード１よりもエネルギー分散ΔＥの先行した増大分を維持しながらエネルギー分散ΔＥが大きくなる。その結果、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥの値が描画モード２と描画モード１とで異なってしまう。そこで、実施の形態２では、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥの値が描画モード２と描画モード１とで同じ値になるように、電流制限アパーチャ部材２２０の高さ位置を高さＺ０”からＺ１”に変更する。これにより、図１８の実線で示すように、電子銃２０１から電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ１”）までは、高さ変更前の描画モード２の傾きと同じ傾きを持ってエネルギー分散ΔＥが大きくなる。しかし、描画モード１における電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ０”）面上でのエネルギー分散ΔＥの値よりもまだ描画モード２のエネルギー分散ΔＥが小さい段階で、描画モード２では電流制限アパーチャ部材２２０（高さＺ１”）によって電流を制限する。特に、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）での描画モード２のエネルギー分散ΔＥの値を描画モード１のエネルギー分散ΔＥの値に合わせるように電流制限アパーチャ部材２２０の高さＺ１”を調整する。これにより、描画モード１と描画モード２とにおいて、第１の成形アパーチャ部材２０３面（上面）でのエネルギー分散ΔＥの値を同じにすることができる。
【０１２０】
ここで、装置設定モードは、描画モード２と描画モード１との２つのモードに限定されるものではない点で実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様、例えば、第１番目のモード（条件）から第ｋ番目（ｋは２以上の整数）のモード（条件）まで切り替え可能である。
【０１２１】
実施の形態２の電流制限アパーチャ部材２２０（制限アパーチャ部材）は、実施の形態１と同様、複数（ｋ個：ｋは２以上の整数、１≦ｎ，ｍ＜ｋ、ｎ，ｍは１以上の整数、ｎ＋ｍ≦ｋ）の装置設定条件（装置設定モード）の中から選択された放出源の高さ位置による装置設定条件に応じて選択的に高さ位置を調整可能に配置される。
【０１２２】
以上のように、電流制限アパーチャ部材２２０は、電子銃２０１（放出源）の高さ位置の第ｎ（ｎは１以上の整数）番目の条件（装置設定モード）での第ｎの高さ位置と、第ｎの高さ位置とは異なる、電子銃２０１（放出源）の高さ位置の第ｎ＋ｍ番目（ｍは１以上の整数）の条件（装置設定モード）での第ｎ＋ｍの高さ位置と、を条件に応じて選択的に調整可能に配置される。
【０１２３】
よって、上述した描画モード１での電子銃機構の高さ調整工程とクロスオーバー高さ調整工程との間に、描画モード１での電流制限アパーチャ部材の高さ調整工程を実施する。そして、上述した描画モード２での電子銃機構の高さ調整工程とクロスオーバー高さ調整工程との間に、描画モード２での電流制限アパーチャ部材の高さ調整工程を実施する。
【０１２４】
描画モード１での電流制限アパーチャ部材の高さ調整工程として、高さ調整部５５は、第ｎ番目の条件が設定されたことに基づいて、電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）の高さ位置を第ｎの高さ位置に調整する。例えば、高さ調整部５５は、高さを制御する制御信号を制御回路１２０に出力する。そして、制御回路１２０は、図５のスライド機構であれば、複数のアパーチャ部材２２２，２２３，２２４のうち該当する高さのアパーチャ部材（例えばアパーチャ部材２２４）を光軸上に開口部が位置するようにスライドさせる。図６の昇降機構であれば、アパーチャ部材２２１の高さ位置を制御信号に沿った高さに移動させる。図１７（ａ）の例では、高さ位置Ｚ０”に調整する。
【０１２５】
描画モード２での電流制限アパーチャ部材の高さ調整工程として、高さ調整部５５は、第ｎ＋ｍ番目の条件が設定されたことに基づいて、電流制限アパーチャ部材２２０面（上面）の高さ位置を第ｎ＋ｍの高さ位置に調整する。例えば、高さ調整部５５は、高さを制御する制御信号を制御回路１２０に出力する。そして、制御回路１２０は、図５のスライド機構であれば、複数のアパーチャ部材２２２，２２３，２２４のうち該当する高さのアパーチャ部材（例えばアパーチャ部材２２２）を光軸上に開口部が位置するようにスライドさせる。図６の昇降機構であれば、アパーチャ部材２２１の高さ位置を制御信号に沿った高さに移動させる。図１７（ｂ）の例では、高さ位置Ｚ１”に調整する。
【０１２６】
以上のように、実施の形態２によれば、複数（ｋ個）の装置設定条件（装置設定モード）において、いずれの装置設定条件（装置設定モード）でも第１の成形アパーチャ部材２０３上での電子ビーム２００のエネルギー分散ΔＥの値を同じ値にできる。或いは、より近い値にできる。よって、第１の成形アパーチャ部材２０３を照明する電子ビーム２００の色収差の状態の違いを無くす、或いは低減できる。少なくとも電子銃２０１の高さが相対的に低い描画モード１と電子銃２０１の高さが相対的に高い描画モード２との両条件の間で、ビームを成形する成形アパーチャを照明する荷電粒子ビームの色収差の状態の違いを低減できる。
【０１２７】
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、電子銃２０１の高さ位置による装置設定条件（装置設定モード）と、エミッション電流値による装置設定条件（装置設定モード）との一方について複数のモードの切り替える場合を説明したがこれに限るものではない。電子銃２０１の高さ位置による装置設定条件（装置設定モード）と、エミッション電流値による装置設定条件（装置設定モード）との両方を混在させた装置設定条件（装置設定モード）について複数のモードの切り替える場合に適用することができる。
【０１２８】
言い換えれば、電流制限アパーチャ部材２２０は、電子銃２０１の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ（ｎは１以上の整数）番目の条件での第ｎの高さ位置と、第ｎの高さ位置とは異なる、電子銃２０１の高さ位置とエミッション電流値との少なくとも１つによる第ｎ＋ｍ番目（ｍは１以上の整数）の条件での第ｎ＋ｍの高さ位置と、を装置設定条件（装置設定モード）に応じて選択的に調整可能に配置される。
【０１２９】
また、上述した例では、電子レンズ２１１通過後の最初のクロスオーバー位置を、電子銃高さ調整の前後で同じ位置となるブランキング偏向器２１２の中心高さ位置にすることによって、それ以降の光学条件を変えないようにできる場合について説明した。しかし、これに限るものではない。クロスオーバー位置をブランキング偏向器中心にもつ装置に限定する必要はない。光学条件・クロスオーバー位置を変えても構わない。かかる場合、ブランキング偏向器の位置も気にしないし、クロスオーバー位置以降の光学系の調整にマージンがある状況であれば、図６に示すように電子レンズ２１１の励磁を上げると同時に電子銃機構の高さ調整も行って、クロスオーバー位置を固定するときよりもさらに小さな収束半角にすることもできる。
【０１３０】
また、上述した例では、可変成形型の描画装置について説明したが、これに限るものではない。例えば、１つの電子ビームから複数のビームで構成されるマルチビームを成形するマルチビーム描画装置にも適用可能である。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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装置、及び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】
【０１３３】
１０  描画領域
２０  ストライプ領域
３０  ＳＦ
５０  設定部
５１  データ処理部
５３  描画制御部
５５  高さ調整部
５２，５４，５６  ショット図形
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
１１４  高圧電源回路
１２０  制御回路
１２２  ＤＡＣアンプ
１３０  レンズ制御回路
１４０  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
２０３，４１０  第１のアパーチャ
２０４  投影レンズ
２０５  偏向器
２０６，４２０  第２のアパーチャ
２０７  対物レンズ
２０８  主偏向器
２０９  副偏向器
２１１  電子レンズ
２１２  ブランキング偏向器
２１４  ブランキングアパーチャ
２１６  高さ調整機構
２３０  電子銃機構
３０２，３０４，３０６  スペーサ部材
３１２  昇降装置
３１４  配管
３２０  カソード
３２２  ウェネルト
３２４  アノード
３３０  電子線
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【図１】
0006590518.tif 000002
【図２】
0006590518.tif 000003
【図３】
0006590518.tif 000004
【図４】
0006590518.tif 000005
【図５】
0006590518.tif 000006
【図６】
0006590518.tif 000007
【図７】
0006590518.tif 000008
【図８】
0006590518.tif 000009
【図９】
0006590518.tif 000010
【図１０】
0006590518.tif 000011
【図１１】
0006590518.tif 000012
【図１２】
0006590518.tif 000013
【図１３】
0006590518.tif 000014
【図１４】
0006590518.tif 000015
【図１５】
0006590518.tif 000016
【図１６】
0006590518.tif 000017
【図１７】
0006590518.tif 000018
【図１８】
0006590518.tif 000019
【図１９】
0006590518.tif 000020