(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画対象物へ入射する荷電粒子ビームを偏向する偏向手段と、
前記偏向手段による前記荷電粒子ビームの偏向量によって規定されるショット領域が露出する開口が形成される遮蔽板と、
を備え、
前記遮蔽板の前記開口は、前記ショット領域の大きさと、前記描画対象物からの前記遮蔽板の高さと、前記試料から散乱して前記試料に戻る二次電子の分布に基づいて規定され、前記開口の半径は、前記ショット領域の幅と、前記描画対象物からの前記遮蔽板の高さと係数の積の和で示される荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記遮蔽板は導電性を有し、接地されている請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記遮蔽板を、前記描画対象物の上方から移動させる移動手段を備える請求項１又は２に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記遮蔽板を回転軸回りに回動する請求項３に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラッシュメモリなどの記録媒体や、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を構成する半導体素子のリソグラフィ工程では、マスクに形成された原画パターンが、半導体素子の基板となるウエハに転写される。マスクに対する原画パターンの描画は、例えば荷電粒子ビーム描画装置などによって行われている。
【０００３】
荷電粒子ビームを用いたパターンの描画では、描画対象物へ入射した荷電粒子ビームの散乱によって発生する二次電子の影響で、フォギングなどの現象が発生する。フォギングが発生すると、ＣＤ（Critical Dimension）精度が低下したり、レジストが帯電することにより、電子線の入射位置に誤差が生じたりする。そこで、二次電子の影響を抑制するための技術が種々提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２２９０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された装置では、基板に電子線が入射することによって発生する二次電子をカバーによって遮蔽することにより、基板への二次電子の入射が抑制される。これにより、フォギングによる描画精度の低下が抑制される。しかしながら、当該装置では、カバーに反射される二次電子の割合が比較的高く、描画精度を十分に向上させることが困難であると考えられる。
【０００６】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、描画対象物からの二次電子の影響を抑制して、パターンの描画精度を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置は、描画対象物へ入射する荷電粒子ビームを偏向する偏向手段と、偏向手段による荷電粒子ビームの偏向量によって規定されるショット領域が露出する開口が形成される遮蔽板と、を備え、遮蔽板の開口は、ショット領域の大きさと、描画対象物からの遮蔽板の高さと、前記試料から散乱して前記試料に戻る二次電子の分布に基づいて規定される。遮蔽板の開口の半径は、ショット領域の幅と、描画対象物からの遮蔽板の高さと係数の積の和で示される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、描画対象物から発生した後に、描画対象物へ戻る二次電子の割合が減少する。したがって、二次電子の影響を抑制して、パターンの描画精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置のブロック図である。
【図２】整形アパーチャの平面図である。
【図３】試料に規定されるメインフィールドと、サブフィールドとを模式的に示す図である。
【図４】遮蔽板の斜視図である。
【図５】鏡筒の蓋部材の断面を示す図である。
【図６】制御装置のブロック図である。
【図７】遮蔽板の動作説明するための図である。
【図８】遮蔽板の動作説明するための図である。
【図９】遮蔽板の動作説明するための図である。
【図１０】遮蔽板の作用を説明するための図である。
【図１１】遮蔽板の作用を説明するための図である。
【図１２】遮蔽板の変形例を示す図である。
【図１３】荷電粒子ビーム描画装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態の説明にあたっては、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系を用いる。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１０の概略構成を示す図である。荷電粒子ビーム描画装置１０は、例えば真空度が１０−７Ｐａ程度の環境下において、レジスト材がコーティングされたマスクやレチクルなどの試料１２０に、パターンを描画する装置である。
【００１２】
図１に示されるように、荷電粒子ビーム描画装置１０は、例えば電子線ＥＢを試料１２０に照射する照射装置２０、試料１２０が載置されるステージ６１、試料１２０の上方に配置される遮蔽板７０、ステージ６１などを収容するライティングチャンバ６０、照射装置２０及びステージ６１を制御する制御系１００を備えている。
【００１３】
照射装置２０は、長手方向を鉛直軸方向とする鏡筒２１と、鏡筒２１の内部上方から下方に向かって配置される電子銃２２、偏向器３１〜３４、レンズ４１〜４３、ブランキングアパーチャ５１、整形アパーチャ５２，５３を備えている。
【００１４】
鏡筒２１は、下方が開放された円筒状のケーシング２１ａとケーシング２１ａに取り付けられる蓋部材２１ｂを有している。ケーシング２１ａは、例えばステンレスからなり、接地されている。ケーシング２１ａは、ライティングチャンバ６０の上方からライティングチャンバ６０の内部に引き込まれている。
【００１５】
蓋部材２１ｂも、鏡筒と同様にステンレスからなる。蓋部材２１ｂは、中心に電子線ＥＢが通過する開口２１ｃが形成され、例えばボルトなどによって、ケーシング２１ａに取り付けられている。ケーシング２１ａに、蓋部材２１ｂが取り付けられることで、ケーシング２１ａの内部空間と外部空間とが区画される。
【００１６】
電子銃２２は、鏡筒２１の内部上方に配置されている。電子銃２２は、例えば熱陰極型の電子銃である。電子銃２２は、陰極と、陰極を包囲するように設けられるウェネルト電極と、陰極の下方に配置される陽極などから構成されている。電子銃２２は、電圧が印加されると下方へ電子線ＥＢを射出する。電子銃２２の加速電圧は、例えば５０ｋｅｖ程度である。
【００１７】
偏向器３１は、電子銃２２の下方に配置されている。偏向器３１は、相互に対向するように配置された一対のブランキング電極を有している。偏向器３１は、制御系１００を構成するブランキングアンプ１０３によって印加される電圧に基づいて、電子銃２２から射出された電子線ＥＢを偏向する。
【００１８】
ブランキングアパーチャ５１は、偏向器３１の下方に配置されている。ブランキングアパーチャ５１は、中央に電子線ＥＢが通過する開口が設けられた板状の部材である。
【００１９】
上述の偏向器３１には、ハイレベルとローレベルの２値の電圧信号が入力される。偏向器３１では、一方のブランキング電極に入力された電圧信号がハイレベルの時に、ブランキング電極間に電界が生じ、電子線ＥＢが偏向される。これにより、電子線ＥＢは、ブランキングアパーチャ５１によってブランキングされる。また、電圧信号がローレベルの時には、電子線ＥＢは偏向されることなく、ブランキングアパーチャ５１の開口を通過する。
【００２０】
レンズ４１は、偏向器３１を包囲するように配置された環状のレンズである。レンズ４１は、偏向器３１を通過する電子線ＥＢを、ブランキングアパーチャ５１の下方に配置される整形アパーチャ５２の上面に照射する。
【００２１】
整形アパーチャ５２は、ブランキングアパーチャ５１の下方に配置されている。整形アパーチャ５２の中央には、例えば矩形の開口が形成されている。電子線ＥＢが整形アパーチャ５２の開口を通過することで、電子線ＥＢのショット形状が、矩形に整形される。
【００２２】
偏向器３２は、整形アパーチャ５２の下方に配置されている。偏向器３２は、対向して配置される複数対の偏向電極を有している。図１では、Ｘ軸方向に所定距離隔てて配置された１対の偏向電極３２ａ，３２ｂのみが示されている。偏向器３２は、偏向電極に印加される電圧に応じて、整形アパーチャ５２を通過した電子線ＥＢを、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へ二次元的に偏向する。
【００２３】
レンズ４２は、偏向器３２を包囲するように配置された環状のレンズである。レンズ４２は、偏向器３２を通過する電子線ＥＢを、整形アパーチャ５３の上面に照射する。
【００２４】
整形アパーチャ５３は、偏向器３２の下方に配置されている。図２は、整形アパーチャ５３の平面図である。図２に示されるように、整形アパーチャ５３の中央には、開口５３ａが形成されている。開口５３ａは、Ｙ軸に平行な２辺と、Ｘ軸に平行な２辺と、Ｘ軸と４５度の角度をなす２辺と、Ｘ軸と１３５度の角度をなす２辺からなる８角形に整形されている。
【００２５】
荷電粒子ビーム描画装置１０では、偏向器３２とレンズ４２が協働することにより、電子線ＥＢが、整形アパーチャ５３の上面の所望の領域Ａ１〜Ａ５に照射される。電子線ＥＢが領域Ａ１に照射された場合には、電子線ＥＢのスポット形状が、例えば長方形に整形される。また、電子線ＥＢが領域Ａ２〜Ａ５に照射された場合には、電子線ＥＢのスポット形状が、例えば直角二等辺三角形に整形される。
【００２６】
図１に示されるように、偏向器３３は、整形アパーチャ５３の下方に配置されている。偏向器３３は、対向して配置される複数対の偏向電極を有している。図１では、Ｘ軸方向に所定距離隔てて配置された１対の偏向電極３３ａ，３３ｂのみが示されている。偏向器３３は、偏向電極に印加される電圧に応じて、整形アパーチャ５３を通過した電子線ＥＢをＸ軸方向及びＹ軸方向へ二次元的に偏向する。
【００２７】
偏向器３４は、偏向器３３の下方に配置されている。偏向器３４は、対向して配置される複数対の偏向電極を有している。図１では、Ｘ軸方向に所定距離隔てて配置された１対の偏向電極３４ａ，３４ｂのみが示されている。偏向器３４は、偏向電極に印加される電圧に応じて、偏向器３３を通過した電子線ＥＢをＸ軸方向及びＹ軸方向へ二次元的に偏向する。
【００２８】
レンズ４３は、偏向器３３，３４を包囲するように配置された環状のレンズである。レンズ４２は、偏向器３３，３４を通過する電子線ＥＢを、試料１２０の上面に合焦する。
【００２９】
荷電粒子ビーム描画装置１０では、偏向器３３，３４及びレンズ４３が協働することにより、試料１２０に入射する電子線ＥＢの位置が２段階に制御される。図３は、試料１２０の上面に規定されるメインフィールドＭＦと、サブフィールドＳＦとを模式的に示す図である。メインフィールドＭＦは、偏向器３４による電子線ＥＢのＸ軸方向及びＹ軸方向の変更幅によって規定される領域である。また、サブフィールドＳＦは、偏向器３３による電子線ＥＢのＸ軸方向及びＹ軸方向の変更幅によって規定される領域である。試料１２０に対する電子線ＥＢの入射位置は、偏向器３４によってメインフィールドＭＦ内での位置が制御され、偏向器３３によってサブフィールドＳＦ内の位置が制御される。
【００３０】
図１に示されるように、遮蔽板７０は、鏡筒２１の下方に配置されている。図４は、遮蔽板７０の斜視図である。図４に示されるように、遮蔽板７０は、厚さが数１００μｍ~１ｍｍ程度の正方形の部材である。遮蔽板７０のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法は、試料１２０のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法とほぼ等しい。遮蔽板７０は、セラミックを素材とし、表面には金属薄膜が形成されている。遮蔽板７０の中央部には下方に窪む矩形の凹部７１が形成されている。そして、凹部７１の底面にはＸ軸方向に貫通する円形の開口７２が形成されている。開口７２は、図３に示されるメインフィールドＭＦが内接する円よりもやや大きくなるように整形されている。また、遮蔽板７０の−Ｘ側の外縁部中央には、長手方向をＺ軸方向とする円柱状の軸７３が固定されている。
【００３１】
図５は、鏡筒２１の蓋部材２１ｂの断面を示す図である。図５に示されるように、遮蔽板７０は、軸７３が蓋部材２１ｂに設けられた開口２１ｄを貫通した状態で、駆動機構８０に支持されることで、水平になった状態で配置される。また、遮蔽板７０は、軸７３を介して接地される。
【００３２】
駆動機構８０は、モータやギアなどからなり、遮蔽板７０の軸７３を鉛直軸回りに回転可能に支持する。
【００３３】
図１に戻り、ライティングチャンバ６０は、直方体状の中空部材であり上面には円形の開口が形成されている。上述した照射装置２０の鏡筒２１は、ライティングチャンバ６０の上面に形成された開口に挿入されている。
【００３４】
ステージ６１は、ライティングチャンバ６０の内部に配置されている。ステージ６１は、パターンが描画される試料１２０をほぼ水平に保持した状態で、少なくとも水平面内を移動する。ステージ６１の上面には、−Ｘ側の外縁に沿ってＹ軸方向を長手方向とするミラーＭｘが固定され、＋Ｙ側の外縁に沿ってＸ軸方向を長手方向とするミラーＭｙが設けられている。ステージ６１の水平面内の位置は、光学センサなどにより、ミラーＭｘ，Ｍｙを基準に検出される。
【００３５】
図５に示されるように、ステージ６１は、鏡筒２１の蓋部材２１ｂの下面から、距離ｄ隔てたところに試料１２０の上面が位置するように、試料１２０をほぼ水平に位置決めする。そして、遮蔽板７０は、試料１２０の上面からの高さがｈとなるように、支持される。ｄの値は、おおよそ１０ｍｍ程度であり、ｈの値は、おおよそ１ｍｍ程度である。
【００３６】
図１に戻り、制御系１００は、照射装置２０及びステージ６１などを制御するためのシステムである。この制御系１００は、制御装置１０１、高圧電源装置１０２、ブランキングアンプ１０３、レンズ駆動装置１０４、偏向アンプ１０５、遮蔽板駆動装置１０６、及びステージ駆動装置１０７を有している。
【００３７】
図６は、制御装置１０１のブロック図である。図６に示されるように、制御装置１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１ａ、主記憶部１０１ｂ、補助記憶部１０１ｃ、入力部１０１ｄ、表示部１０１ｅ、インタフェース部１０１ｆ、及び上記各部を接続するシステムバス１０１ｇを有するコンピュータである。
【００３８】
ＣＰＵ１０１ａは、補助記憶部１０１ｃに記憶されたプログラムを読み出して実行する。そして、プログラムに応じて、制御系１００を構成する機器を制御する。
【００３９】
主記憶部１０１ｂは、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリを有している。主記憶部１０１ｂは、ＣＰＵ１０１ａの作業領域として用いられる。
【００４０】
補助記憶部１０１ｃは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、磁気ディスク、半導体メモリなどの不揮発性メモリを有している。補助記憶部１０１ｃは、ＣＰＵ１０１ａが実行するプログラム、及び試料１２０に描画されるパターンを示す描画データなどを記憶している。また、ＣＰＵ１０１ａによる処理結果などを含む情報を順次記憶する。
【００４１】
入力部１０１ｄは、キーボードや、マウスなどのポインティングデバイスを有している。ユーザの指示は、入力部１０１ｄを介して入力され、システムバス１０１ｇを経由してＣＰＵ１０１ａに通知される。
【００４２】
表示部１０１ｅは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示ユニットを有している。表示部１０１ｅは、例えば、荷電粒子ビーム描画装置１０のステータスや、描画パターンなどに関する情報を表示する。
【００４３】
インタフェース部１０１ｆは、ＬＡＮインタフェース、シリアルインタフェース、パラレルインタフェース、アナログインタフェースなどを備えている。高圧電源装置１０２、ブランキングアンプ１０３、レンズ駆動装置１０４、偏向アンプ１０５、遮蔽板駆動装置１０６、及びステージ駆動装置１０７は、インタフェース部１０１ｆを介して、制御装置１０１に接続される。
【００４４】
上述のように構成される制御装置１０１は、高圧電源装置１０２、ブランキングアンプ１０３、レンズ駆動装置１０４、偏向アンプ１０５、遮蔽板駆動装置１０６、及びステージ駆動装置１０７を、統括的に制御する。
【００４５】
図１に戻り、高圧電源装置１０２は、制御装置１０１の指示に基づいて、電子銃２２に電圧を印加する。これにより、電子銃２２から試料１２０へ向かって、電子線ＥＢが射出される。
【００４６】
ブランキングアンプ１０３は、制御装置１０１の指示に基づいてブランキング信号を生成する。そして、生成したブランキング信号を偏向器３１へ出力する。例えば、ブランキング信号は、ハイレベルが５００ｍＶで、ローレベルが０Ｖの２値の信号である。偏向器３１へ出力されるブランキング信号がハイレベルのときに、電子線ＥＢがブランキングされる。
【００４７】
レンズ駆動装置１０４は、制御装置１０１の指示に基づいて、電子線ＥＢに対するレンズ４１，４２のパワー（屈折力）を制御して、電子線ＥＢを整形アパーチャ５２，５３の上面に照射する。また、レンズ４３のパワーを制御して、電子線ＥＢを試料１２０の上面に合焦させる。
【００４８】
偏向アンプ１０５は、制御装置１０１の指示に基づいて電圧信号を生成し、偏向器３２〜３４を構成する偏向電極へ出力する。偏向器３２〜３４を構成する偏向電極の間には電位差が生じる。これにより、偏向器３２〜３４を通過する電子線ＥＢは、電位差に応じた量だけＸ軸方向及びＹ軸方向へ二次元的に偏向する。
【００４９】
ステージ駆動装置１０７は、制御装置１０１の指示に基づいて、ステージ６１を駆動し、試料１２０の移動や位置決めなどを行う。
【００５０】
遮蔽板駆動装置１０６は、制御装置１０１の指示に基づいて、遮蔽板７０を回動する。例えば、試料１２０が載置されたステージ６１を、鏡筒２１の下方に位置決めするようなときには、遮蔽板駆動装置１０６は、駆動機構８０を介して、遮蔽板７０を、軸７３を中心に回動し、図７に示されるように、鏡筒２１の下方から退避させる。これにより、図８に示されるように、ステージ６１を、遮蔽板７０と干渉させることなく、鏡筒２１の下方まで移動させて、鏡筒２１に対して位置決めすることができる。また、ステージ６１の位置決めが終了したときには、遮蔽板駆動装置１０６は、駆動機構８０を介して、遮蔽板７０を、軸７３を中心に回動し、図９に示されるように、遮蔽板７０を鏡筒２１の下方に復帰する。
【００５１】
同様に、試料１２０が載置されたステージ６１を、鏡筒２１の下方から移動させるようなときには、遮蔽板駆動装置１０６は、駆動機構８０を介して、遮蔽板７０を、軸７３を中心に回動し、図７に示されるように、鏡筒２１の下方から退避させる。これにより、ステージ６１を、遮蔽板７０と干渉させることなく、鏡筒２１の下方から移動させることが可能となる。
【００５２】
上述した荷電粒子ビーム描画装置１０によるパターンの描画は、制御装置１０１を構成するＣＰＵ１０１ａが、補助記憶部１０１ｃに記憶されたプログラムに基づいて、上記各部を制御することにより行われる。
【００５３】
例えば、試料１２０にパターンを描画するためには、ＣＰＵ１０１ａは、図１に示されるステージ駆動装置１０７を介して、ステージ６１を駆動し、試料１２０を照射装置２０の下方に位置決めする。
【００５４】
次に、ＣＰＵ１０１ａは、高圧電源装置１０２を駆動して、電子銃２２に電圧を印加する。これにより、電子銃２２から電子線ＥＢが射出される。
【００５５】
電子銃２２から電子線ＥＢが射出されると、ＣＰＵ１０１ａは、レンズ駆動装置１０４を介してレンズ４１を制御し、電子線ＥＢを整形アパーチャ５２の上面に照射する。電子線ＥＢが整形アパーチャ５２に照射されると、整形アパーチャ５２の開口から、スポット形状が矩形に整形された電子線ＥＢが、偏向器３２に向かって射出される。
【００５６】
ＣＰＵ１０１ａは、偏向アンプ１０５を介して偏向器３２を制御するとともに、レンズ駆動装置１０４を介してレンズ４２を制御して、整形アパーチャ５２によって整形された電子線ＥＢを、図２に示される整形アパーチャ５３の上面の領域Ａ１〜Ａ５のいずれかに照射する。電子線ＥＢが整形アパーチャ５３の領域Ａ１〜Ａ５のいずれかに照射されることで、電子線ＥＢのスポット形状が、領域Ａ１〜Ａ５に応じた形状に整形される。整形アパーチャ５３によってスポット形状が整形された電子線ＥＢは、偏向器３３，３４に向かって射出される。
【００５７】
ＣＰＵ１０１ａは、偏向アンプ１０５を介して偏向器３３，３４を制御するとともに、レンズ駆動装置１０４を介してレンズ４３を制御し、電子線ＥＢをステージ６１に保持された試料１２０の表面の所望の位置に合焦させる。
【００５８】
上記動作と並行して、ＣＰＵ１０１ａは、描画データに基づいて、ブランキングアンプ１０３を介して、偏向器３１を制御する。これにより、電子線ＥＢが、描画データに応じたタイミングで偏向されブランキングが間欠的に実行される。
【００５９】
荷電粒子ビーム描画装置１０では、上述のようにＣＰＵ１０１ａによって、高圧電源装置１０２、ブランキングアンプ１０３、レンズ駆動装置１０４、偏向アンプ１０５が駆動されることで、試料１２０にパターンが描画される。
【００６０】
図１０は、試料１２０から散乱する二次電子の振る舞いを模式的に示す図である。上述のようにして試料１２０にパターンが描画されるときには、試料１２０の表面に電子線ＥＢが入射し、電子線ＥＢが入射したところから二次電子が散乱する。試料１２０からの二次電子は、上方に放射状に広がりながら進む。そして、鏡筒２１の蓋部材２１ｂなどに反射されて試料１２０へ入射する。
【００６１】
荷電粒子ビーム描画装置１０では、鏡筒２１の蓋部材２１ｂと試料１２０との間に遮蔽板７０が設けられている。このため、図１１に示されるように、試料１２０からの二次電子は、遮蔽板７０の開口７２を通り抜けて上方に放射状に広がりながら進む。そして、二次電子は、鏡筒２１の蓋部材２１ｂによって反射された後、遮蔽板７０によって遮蔽される。このため、試料１２０から散乱した二次電子によって発生するフォギング等の影響を抑制することができる。
【００６２】
フォギングの影響を大きく受ける領域は、電子線ＥＢの入射位置を中心とする円形の領域となる。以下、説明の便宜上、単に円形領域という。円形領域の半径ｒ１は、次式（１）で示される。図１０或いは図１１を参照するとわかるように、ｄは、試料１２０から鏡筒２１までの距離である。また、αは、電子線ＥＢの反射角、つまり二次電子の射出経路と、試料１２０上面の法線とのなす角である。
【００６３】
ｒ１＝２ｄ・ｓｉｎ（α）  …（１）
【００６４】
半径ｒ１の円形領域での二次電子の分布はｅｘｐ（−（ｒ１２／σＦ２））となる。なお、σＦは次式（２）で示される。また、σαは、円形領域の立体角であり、次式（３）の関係を満たす。
【００６５】
σＦ＝２ｄ・ｓｉｎ（σα）  …（２）
σα＝ｓｉｎ−１（σＦ／２ｄ）  …（３）
【００６６】
電子線ＥＢが、試料１２０のメインフィールドＭＦに入射したときに生じる二次電子を考える場合には、σαによって規定される円形領域以外からの二次電子は、零であるものとして取り扱っても差し支えない。したがって、遮蔽板７０の開口７２は、メインフィールドＭＦの幅をＤとし、試料１２０から遮蔽板７０までの高さをｈとすると、次式（４）で示される半径ｒ２の円であることが好ましい。
【００６７】
ｒ２＝Ｄ＋ｈ・ｔａｎ（σα）  …（４）
【００６８】
遮蔽板７０の開口７２が、半径ｒ２の円よりも小さい場合には、試料１２０からの二次電子が遮蔽板７０の下面で反射されて試料１２０へ入射し、試料１２０にフォギング等を発生させてしまうからである。また、遮蔽板７０の開口７２が、半径ｒ２の円よりも大きい場合には、試料１２０からの二次電子が開口７２を通過した後に鏡筒２１等に反射されて試料１２０へ戻ってしまい、試料１２０にフォギング等の現象を発生させてしまうからである。
【００６９】
荷電粒子ビーム描画装置１０では、メインフィールドＭＦの大きさが、１辺が０．５μｍ程度の小さな正方形である。このため、式（４）を次式（５）のように近似することができる。
【００７０】
ｒ２＝Ｄ＋ｈ・σα  …（５）
【００７１】
荷電粒子ビーム描画装置１０では、ｄの値がおおよそ１０ｍｍであり、ｈの値がおおよそ１ｍｍである。また、σαの値はおおよそ０．１ｒａｄであり、Ｄの幅は５０μｍである。このため、半径ｒ２は、おおよそ１８１μｍとなる。したがって、遮蔽板７０に設けられる開口７２は、半径が１８１μｍ程度の円とすることが望ましい。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態では、試料１２０から散乱する二次電子によって引き起こされるフォギング等の現象の発生が抑制される。したがって、パターンの描画精度を向上させることができる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、試料１２０の上面に対する遮蔽板７０の高さｈの値が１ｍｍであり、試料１２０と鏡筒２１の距離ｄの値が１０ｍｍである場合について説明した。本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ｈの値が１ｍｍ以外であり、ｄの値が１０ｍｍ以外の場合には、上記式（５）に基づいて、遮蔽板７０の開口７２の半径を規定することができる。
【００７４】
上記実施形態では、遮蔽板７０の厚さが数１００μｍ〜１ｍｍ程度であるものとした。本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば遮蔽板７０の厚みが大きい場合には、遮蔽板７０が試料１２０からの二次電子の経路と干渉しないように、開口７２の内壁面を、図１２に示されるようにテーパー形状としてもよい。
【００７５】
上記実施形態では、遮蔽板７０が、金属薄膜によって表面がコーティングされたセラミックからなるものとした。これに限らず、遮蔽板７０の素材は金属であってもよい。
【００７６】
上記実施形態では、遮蔽板７０が、軸７３を中心に回動する場合について説明した。これに限らず、例えば図１３に示されるように、遮蔽板７０を支持する駆動機構８０を、昇降機構８１によって、遮蔽板７０とともに昇降することとしてもよい。この場合には、試料１２０の種類や厚さに応じて、試料１２０に対する遮蔽板７０の相対位置を調整することが可能となる。また、ステージ６１を鏡筒２１の下方に引き入れる際にも、遮蔽板７０の退避が容易になる。
【００７７】
上記実施形態では、電子線を用いてパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置について説明した。これに限らず、荷電粒子ビーム描画装置は、例えば、イオンビームなどの電子線以外のビームを用いてパターン描画することとしてもよい。
【００７８】
上記実施形態では、荷電粒子ビーム描画装置１０が、遮蔽板７０を回動する駆動機構８０を備える場合について説明した。これに限らず、ステージ６１を遮蔽板７０と干渉させることなく、鏡筒２１の下方に引き入れることができる場合などには、荷電粒子ビーム描画装置１０は、駆動機構８０を備えていなくてもよい。
【００７９】
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。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【符号の説明】
【００８０】
１０  荷電粒子ビーム描画装置
２０  照射装置
２１  鏡筒
２１ａ  ケーシング
２１ｂ  蓋部材
２１ｃ，２１ｄ  開口
２２  電子銃
３１〜３４  偏向器
３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ  偏向電極
４１〜４３  レンズ
５１  ブランキングアパーチャ
５２，５３  整形アパーチャ
５３ａ  開口
６０  ライティングチャンバ
６１  ステージ
７０  遮蔽板
７１  凹部
７２  開口
７３  軸
８０  駆動機構
８１  昇降機構
１００  制御系
１０１  制御装置
１０１ａ  ＣＰＵ
１０１ｂ  主記憶部
１０１ｃ  補助記憶部
１０１ｄ  入力部
１０１ｅ  表示部
１０１ｆ  インタフェース部
１０１ｇ  システムバス
１０２  高圧電源装置
１０３  ブランキングアンプ
１０４  レンズ駆動装置
１０５  偏向アンプ
１０６  遮蔽板駆動装置
１０７  ステージ駆動装置
１２０  試料
Ａ１〜Ａ５  領域
ＥＢ  電子線
ＭＦ  メインフィールド
ＳＦ  サブフィールド。
Ｍｘ，Ｍｙ  ミラー
【図１】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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