(57)【要約】      （修正有）【課題】マルチビームの高速偏向が可能なブランキング装置およびマルチ荷電粒子ビーム描画装置を提供する。【解決手段】マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置は、マルチ荷電粒子ビームの対応ビームを個別に偏向し、ビームのＯＮ／ＯＦＦを制御する複数の個別ブランキング機構と、マルチ荷電粒子ビームのビームピッチ以下の間隔で対向する複数の電極群を有し、マルチ荷電粒子ビームを一括して偏向し、露光時間を制御する共通ブランキング機構と、を備える。【選択図】図７
2016082106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチ荷電粒子ビームの対応ビームを個別に偏向し、ビームのＯＮ／ＯＦＦを制御する複数の個別ブランキング機構と、
前記マルチ荷電粒子ビームのビームピッチ以下の間隔で対向する複数の電極群を有し、前記マルチ荷電粒子ビームを一括して偏向し、露光時間を制御する共通ブランキング機構と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビームのブランキング装置。
【請求項２】
前記マルチ荷電粒子ビームは、照射方向に直交する面に対して行列状に２次元に配列され、
前記マルチ荷電粒子ビームの行或いは列毎に、前記複数の電極群のうちの１組の電極群が配置される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のブランキング装置。
【請求項３】
前記共通ブランキング機構は、動作時において真空中に配置され、
前記動作時において大気中に配置され、前記共通ブランキング機構を駆動する駆動アンプ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のブランキング装置。
【請求項４】
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部が形成され、前記複数の開口部全体が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数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、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記マルチビームの対応ビームを個別に偏向し、ビームのＯＮ／ＯＦＦを制御する複数の個別ブランキング機構と、
前記マルチビームのビームピッチ以下の間隔で対向する複数の電極群を有し、前記マルチビームを一括して偏向し、露光時間を制御する共通ブランキング機構と、
前記複数の個別ブランキング機構と前記共通ブランキング機構との少なくとも１つによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する制限アパーチャ部材と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記共通ブランキング機構は、前記複数の個別ブランキング機構と前記制限アパーチャ部材との間に配置されることを特徴とする請求項４記載のマルチ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、マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置に係り、例えば、マルチビーム描画装置に搭載されるブランキング装置に関する。
【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、マスクブランクスへ電子線を使ってマスクパターンを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光学系で縮小され、マスク像が縮小されて、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。
【０００４】
ここで、マルチビーム描画では、高精度の描画を行うに際して、試料上の各々の位置に指定された照射量を与えるために、個々のビームの照射量を照射時間により個別に制御する。かかる各ビームの照射量を高精度に制御するためには、ビームのＯＮ／ＯＦＦを行うブランキング制御を高速で行う必要がある。従来、マルチビーム方式の描画装置では、マルチビームの各ブランキング電極を配置したブランキングプレートに各ビーム用のブランキング制御回路を搭載していた。そして、各ビームに対して独立に制御していた。例えば、全ビームの制御回路にビームＯＮのトリガ信号を送る。各ビームの制御回路はトリガ信号によりビームＯＮ電圧を電極に印加すると同時に、照射時間をカウンタによりカウントし、照射時間が終了するとビームＯＦＦ電圧を印加していた。かかる制御には、例えば、１０ビットの制御信号で制御していた。しかし、ブランキングプレート上での回路を設置するスペースや使用可能な電流量に制限があるため、制御信号の情報量に対して簡単な回路にせざるを得ず、高速高精度な動作が可能なブランキング回路を内蔵することが困難であった。さらに、ブランキングプレートに各ビーム用のブランキング制御回路を搭載することで、マルチビームのピッチを狭めることへの制限にもなっていた。一方、回路を設置するスペースを確保するため、各ビームの制御回路をブランキングプレートの外に配置し、配線で接続する場合、配線が長くなるためクロストークが増加し描画精度が劣化してしまうといった問題があった。
【０００５】
かかる問題に対して、発明者は、従前、１つ１つのビーム用の個別のブランキング電極とは別に、マルチビームの光路後段においてマルチビームの外側にマルチビーム全体を挟むように偏向器を設けて、かかる偏向器によりマルチビーム全体を高速に一括偏向することで露光時間を制御する機構を提案した（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１１２６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
１つ１つのビーム用の個別のブランキング電極とは別に、マルチビームの光路後段においてマルチビームの外側にマルチビーム全体を挟むように電極対を設けた偏向器構成では、マルチビーム全体の寸法が個々のビームよりずっと大きいために偏向器の電極間の距離が大きくなり、電極間の電場が弱くなってしまうために電極の長さを長くする必要が生じる。しかし、電極の長さを長くすることにより電極容量が大きくなると、偏向器に偏向電圧を印加するアンプの静定時間が長くなってしまうといった問題があった。そのため、高速偏向に限界が生じてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、マルチビームの高速偏向が可能なブランキング装置およびマルチ荷電粒子ビーム描画装置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】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビームのブランキング装置は、
マルチ荷電粒子ビームの対応ビームを個別に偏向し、ビームのＯＮ／ＯＦＦを制御する複数の個別ブランキング機構と、
マルチ荷電粒子ビームのビームピッチ以下の間隔で対向する複数の電極群を有し、マルチ荷電粒子ビームを一括して偏向し、露光時間を制御する共通ブランキング機構と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、マルチ荷電粒子ビームは、照射方向に直交する面に対して行列状に２次元に配列され、
マルチ荷電粒子ビームの行或いは列毎に、複数の電極群のうちの１組の電極群が配置されると好適である。
【００１１】
また、共通ブランキング機構は、動作時において真空中に配置され、
動作時において大気中に配置され、共通ブランキング機構を駆動する駆動アンプをさらに備える好適である。
【００１２】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部が形成され、複数の開口部全体が含まれる領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数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、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
マルチビームの対応ビームを個別に偏向し、ビームのＯＮ／ＯＦＦを制御する複数の個別ブランキング機構と、
マルチビームのビームピッチ以下の間隔で対向する複数の電極群を有し、マルチビームを一括して偏向し、露光時間を制御する共通ブランキング機構と、
複数の個別ブランキング機構と共通ブランキング機構との少なくとも１つによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する制限アパーチャ部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、共通ブランキング機構は、複数の個別ブランキング機構と制限アパーチャ部材との間に配置されると好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、マルチビームの高速偏向ができる。よって、高精度な描画を行うことができる。
【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におけるマルチビーム成形プレートの構成を示す概念図である。
【図３】実施の形態１における個別ブランキングプレートの構成を示す概念図である。
【図４】実施の形態１における個別ブランキングプレートの構成を示す上面概念図である。
【図５】実施の形態１における共通ブランキング機構の構成を示す上面概念図である。
【図６】実施の形態１の比較例となる描画装置の構成を示す概念図である。
【図７】実施の形態１における個別ブランキング制御回路と共通ブランキング制御回路の内部構成を示す概念図である。
【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１における１ショット中の照射ステップの一部についてのビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え動作を示すフローチャート図である。
【図１０】実施の形態１における描画動作の一例を説明するための概念図である。
【図１１】実施の形態１における描画装置の変形例の構成の一部を示す図である。
【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。
【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、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２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、マルチビーム成形プレート２０３、ブランキング装置２１６、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。ブランキング装置２１６は、個別ブランキングプレート２０４、及び共通ブランキングプレート２１２を有している。個別ブランキングプレート２０４内には、複数の個別ブランキング機構４７が配置される。共通ブランキングプレート２１２内には、共通ブランキング機構２１４が配置される。
【００１８】
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。ＸＹステージ１０５上には、さらに、ＸＹステージ１０５の位置測定用のミラー２１０が配置される。電子鏡筒１０２と描画室１０３内は、図示しない真空ポンプによって真空引きされ、描画動作時には真空状態になっている。
【００１９】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ロジック回路１３２、ステージ位置測定部１３９及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ステージ位置測定部１３９及び記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。記憶装置１４０（記憶部）には、描画データが外部から入力され、格納されている。制御部１６０は、大気中に配置される。
【００２０】
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。
【００２１】
図２は、実施の形態１におけるマルチビーム成形プレートの構成を示す概念図である。図２（ａ）において、マルチビーム成形プレート２０３には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴（開口部）２２が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。図２（ａ）では、例えば、５１２×８列の穴２２が形成される。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。ここでは、ｙ方向の各列について、ｘ方向にＡからＨまでの８つの穴２２がそれぞれ形成される例が示されている。これらの複数の穴２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０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。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。また、穴２２の配列の仕方は、図２（ａ）のように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。図２（ｂ）に示すように、例えば、縦方向（ｙ方向）１段目の列と、２段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置されてもよい。同様に、縦方向（ｙ方向）２段目の列と、３段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ｂだけずれて配置されてもよい。
【００２２】
図３は、実施の形態１における個別ブランキングプレートの構成を示す概念図である。
図４は、実施の形態１における個別ブランキングプレートの構成を示す上面概念図である。なお、図３と図４において、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１，４３の位置関係は便宜上一致させて記載していない。ブランキングプレート２０４は、図３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（第１の領域）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（第２の領域）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。
【００２３】
メンブレン領域３０には、図２に示したマルチビーム成形プレート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。そして、メンブレン領域３０上には、図３及び図４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。複数の通過孔２５の位置は、マルチビーム２０の通過位置に対応する。よって、図２（ｂ）に示したように、前後の列で穴２２の位置関係がずれている場合には、それに合わせてずれた位置に形成されることは言うまでもない。
【００２４】
また、図４に示すように、各制御回路４１は、制御信号用の例えば１ビットの配線が接続される。各制御回路４１は、制御用の例えば１ビットの配線の他、クロック信号線および電源用の配線が接続される。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３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。
【００２５】
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、マルチビーム成形プレート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。このように、ブランキングプレート２０４上には、マルチビーム２０の対応ビームを個別に偏向し、ビームのＯＮ／ＯＦＦを制御する複数の個別ブランキング機構４７が搭載される。
【００２６】
図５は、実施の形態１における共通ブランキング機構の構成を示す上面概念図である。共通ブランキングプレート２１２は、図３に示す個別ブランキングプレート２０４と同様、支持台上に配線を備えたシリコン等の基板が配置される。基板の中央部は、例えば裏面側から薄く削られ、薄い膜厚のメンブレン領域に加工されている。メンブレン領域を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域となる。共通ブランキングプレート２１２の基板は、外周領域の裏面で支持台上に保持される。支持台の中央部は開口しており、メンブレン領域の位置は、支持台の開口した領域に位置している。
【００２７】
共通ブランキングプレート２１２のメンブレン領域には、図３及び図４に示した個別ブランキングプレート２０４上の各通過孔２５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４５（開口部）が開口される。複数の通過孔４５の位置は、マルチビーム２０の通過位置に対応する。よって、図２（ｂ）に示したように、前後の列で穴２２の位置関係がずれている場合には、それに合わせてずれた位置に形成されることは言うまでもない。図２（ａ）或いは図２（ｂ）に示す穴２２を電子ビーム２００が通過することによって形成されるマルチビームは、照射方向に直交する面に対して行列状（マトリクス状）に２次元に配列される。また、共通ブランキングプレート２１２上には、通過孔４５を挟んで対向する制御電極４４，対向電極４６が１組の電極群となった複数の電極群が配置される。かかる複数の電極群（制御電極４４，対向電極４６による複数の組）によって、共通ブランキング機構２１４を構成する。共通ブランキング機構２１４は、後述するように、マルチビーム２０を一括して偏向し、露光時間を制御する。そのため、ビーム毎に個別に電極群を配置する必要がない。そこで、実施の形態１では、各電極群を、マルチビーム２０の行或いは列毎に１組ずつ配置する。図５の例では、縦に並ぶ各列の通過孔４５を挟んで１組の電極群となる制御電極４４，対向電極４６が配置される。例えば、左側から１列目には、１組の制御電極４４ａ，対向電極４６ａが配置される。左側から２列目には、１組の制御電極４４ｂ，対向電極４６ｂが配置される。各列に１組ずつ配置された制御電極４４，対向電極４６によって、その列のビーム群が一括偏向される。電極群となる制御電極４４，対向電極４６の各組は、マルチビーム２０のビームピッチの間隔で配置される。
【００２８】
図６は、実施の形態１の比較例となる描画装置の構成を示す概念図である。図６において、図１の共通ブランキングプレート２１２の代わりに、偏向器３００を配置した点以外は図１の描画部１５０と同様である。図６に示す比較例では、マルチビーム全体を挟むように電極対を設けた偏向器３００が配置される。かかる構成では、マルチビーム全体を挟むために、偏向器３００の電極間距離を大きくせざるを得ない。そのため、共通ブランキング制御を行う際の電極間の電場が弱くなってしまう。これに対して、実施の形態１では、上述したように、ビーム毎に個別にビームを挟む電極対が配置される共通ブランキングプレート２１２を配置することにより、マルチビーム全体を挟むように電極対を設けた偏向器で偏向する場合よりも電極間距離を小さくできる。よって、電極間の電場が弱くなってしまうことを防ぐことができるので電極の長さを短くできる。よって、静定時間を短くできる。よって、高速偏向が可能となる。ビームピッチは、マルチビーム２０を構成する隣り合うビーム間の距離で定義される。図５の例では、通過孔４５の配置ピッチがビームピッチと同様のサイズに形成される。共通ブランキング機構２１４は、複数の個別ブランキング機構４７を搭載したブランキングプレート２０４と制限アパーチャ部材２０６との間に配置される。
【００２９】
共通ブランキング機構２１４の各制御電極４４の一端側は、並列にロジック回路１３２に接続される。各制御電極４４の他端側は、並列に終端抵抗４８の一端側が接続される。各対向電極４６の一端側は、グランド接続される。各対向電極４６の他端側は、並列に終端抵抗４８の他端側が接続される。終端抵抗４８を設置することで高速に静定できる。なお、終端抵抗４８は発熱するため、共通ブランキングプレート２１２における基板の外部に配置すると好適である。以上のように、図５の例の場合、共通ブランキング機構２１４の各制御電極４４は並列接続されるので、ロジック回路１３２からの同じ偏向電圧が同時に印加される。よって、マルチビーム全体が同時に一括偏向される。
【００３０】
共通ブランキング機構の偏向方向はブランキングアパーチャ４７の偏向方向を妨げない方向にする。例えばこれらの偏向方向を同じ方向に設定する。
【００３１】
図７は、実施の形態１における個別ブランキング制御回路と共通ブランキング制御回路の内部構成を示す概念図である。図７において、描画装置１００本体内のブランキングプレート２０４に配置された個別ブランキング制御用の各ロジック回路４１には、シフトレジスタ４０、レジスタ４２、及びＡＮＤ演算器４４（論理積演算器）が配置される。なお、ＡＮＤ演算器４４は、レジスタ動作に問題が生じた場合などに、個別ブランキングをすべて強制的にＯＦＦするために使用されるが、実施の形態１では省略しても構わない。実施の形態１では、従来、例えば、１０ビットの制御信号によって制御されていた各ビーム用の個別ブランキング制御を、１ビットの制御信号によって制御する。すなわち、シフトレジスタ４０、レジスタ４２、及びＡＮＤ演算器４４には、１ビットの制御信号が入出力される。制御信号の情報量が少ないことにより、制御回路の設置面積を小さくできる。言い換えれば、設置スペースが狭いブランキングプレート２０４上にロジック回路を配置する場合でも、より小さいビームピッチでより多くのビームを配置できる。これはブランキングプレートを透過する電流量を増加させ、すなわち描画スループットを向上することができる。なお、ここでは、１ビットの制御信号としたが、２ビット以上の信号でも構わない。
【００３２】
また、共通ブランキング用のロジック回路１３２には、レジスタ５０、カウンタ５２、及びアンプ５４（駆動アンプ）が配置される。こちらは、同時に複数の異なる制御を行うわけではなく、ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う１回路で済むため、高速に応答させるための回路を配置する場合でも設置スペース、回路の使用電流の制限の問題が生じない。よって、このアンプ５４は、ブランキングプレート２０４上に実現できるアンプ４６よりも格段に高速で動作する。このアンプ５４は、例えば、１０ビットの制御信号によって制御される。すなわち、レジスタ５０、及びカウンタ５２には、例えば１０ビットの制御信号が入出力される。また、実施の形態１では、共通ブランキング機構２１４を駆動するアンプ５４を大気中に配置する。これにより、電子鏡筒１０２内に配置する場合に比べて冷却の自由度を向上させることができる。また、電子鏡筒１０２（カラム）内に放熱する放熱量を下げることにもつながる。
【００３３】
実施の形態１では、上述した個別ブランキング制御用の各ロジック回路４１によるビームＯＮ／ＯＦＦ制御と、マルチビーム全体を一括してブランキング制御する共通ブランキング制御用のロジック回路１３２によるビームＯＮ／ＯＦＦ制御との両方を用いて、各ビームのブランキング制御を行う。
【００３４】
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７において、パターン面積密度算出工程（Ｓ１０２）と、ショット時間（照射時間）Ｔ算出工程（Ｓ１０４）と、階調値Ｎ算出工程（Ｓ１０６）と、２進数変換工程（Ｓ１０８）と、照射時間配列データ出力工程（Ｓ１１０）と、対象桁のデータ転送工程（Ｓ１１２）と、対象桁の照射時間による描画工程（Ｓ１１４）と、判定工程（Ｓ１２０）と、桁変更工程（Ｓ１２２）と、判定工程（Ｓ１２４）と、いう一連の工程を実施する。対象桁の照射時間による描画工程（Ｓ１１４）は、その内部工程として、個別ビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え工程（Ｓ１１６）と、共通ビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え工程（Ｓ１１８）という一連の工程を実施する。
【００３５】
パターン面積密度算出工程（Ｓ１０２）として、制御計算機１１０内の図示しないパターン面積密度算出部は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、試料１０１の描画領域、或いは描画されるチップ領域がメッシュ状に仮想分割された複数のメッシュ領域のメッシュ領域毎にその内部に配置されるパターンの面積密度を算出する。例えば、まず、試料１０１の描画領域、或いは描画されるチップ領域を所定の幅で短冊上のストライプ領域に分割する。そして、各ストライプ領域を上述した複数のメッシュ領域に仮想分割する。メッシュ領域のサイズは、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。面積密度算出部６０は、例えば、ストライプ領域毎に記憶装置１４０から対応する描画データを読み出し、描画データ内に定義された複数の図形パターンをメッシュ領域に割り当てる。そして、メッシュ領域毎に配置される図形パターンの面積密度を算出すればよい。
【００３６】
ショット時間（照射時間）Ｔ算出工程（Ｓ１０４）として、制御計算機１１０内の図示しない照射時間算出部は、所定のサイズのメッシュ領域毎に、１ショットあたりの電子ビームの照射時間Ｔ（ショット時間、或いは露光時間ともいう。以下、同じ）を算出する。多重描画を行う場合には、各階層における１ショットあたりの電子ビームの照射時間Ｔを算出すればよい。基準となる照射時間Ｔは、算出されたパターンの面積密度に比例して求めると好適である。また、最終的に算出される照射時間Ｔは、図示しない近接効果、かぶり効果、ローディング効果等の寸法変動を引き起こす現象に対する寸法変動分を照射量によって補正した補正後の照射量に相当する時間にすると好適である。照射時間Ｔを定義する複数のメッシュ領域とパターンの面積密度を定義した複数のメッシュ領域とは同一サイズであってもよいし、異なるサイズで構成されても構わない。異なるサイズで構成されている場合には、線形補間等によって面積密度を補間した後、各照射時間Ｔを求めればよい。メッシュ領域毎の照射時間Ｔは、照射時間マップに定義され、照射時間マップが例えば記憶装置１４２に格納される。
【００３７】
階調値Ｎ算出工程（Ｓ１０６）として、制御計算機１１０内の図示しない階調値算出部は、照射時間マップに定義されたメッシュ領域毎の照射時間Ｔを所定の量子化単位Δを用いて定義する際の整数の階調値Ｎを算出する。照射時間Ｔは、次の式（１）で定義される。
【００３８】
【数１】
2016082106.tif 000003
【００３９】
よって、階調値Ｎは、照射時間Ｔを量子化単位Δで割った整数の値として定義される。量子化単位Δは、様々に設定可能であるが、例えば、１ｎｓ（ナノ秒）等で定義できる。量子化単位Δは、例えば１〜１０ｎｓの値を用いると好適である。Δは、カウンタで制御する場合のクロック周期等、制御上の量子化単位を意味する。
【００４０】
２進数変換工程（Ｓ１０８）として、制御計算機１１０内の図示しないビット変換部は、ショット毎に、マルチビームの各ビームの照射時間（ここでは、階調値Ｎ）を予め設定された桁数ｎの２進数の値に変換する。例えば、Ｎ＝５０であれば、５０＝２１+２４+２５なので、例えば、１０桁の２進数の値に変換すると”００００１１００１０”となる。例えば、Ｎ＝５００であれば、同様に、”０１１１１１０１００”となる。例えば、Ｎ＝７００であれば、同様に、”１０１０１１１１００”となる。例えば、Ｎ＝１０２３であれば、同様に、”１１１１１１１１１１”となる。各ビームの照射時間は、ショット毎に、各ビームが照射することになるメッシュ領域に定義された照射時間が相当する。これにより、照射時間Ｔは、次の式（２）で定義される。
【００４１】
【数２】
2016082106.tif 000004
【００４２】
ａｋは、階調値Ｎを２進数で定義した場合の各桁の値（１又は０）を示す。桁数ｎは、２桁以上であればよいが、好ましくは４桁以上、より好ましくは８桁以上が好適である。
【００４３】
実施の形態１では、各ビームのショット毎に、１回の当該ビームの照射を、変換された２進数の各桁の値をそれぞれ１０進数で定義した場合に相当する照射時間として各桁を組み合わせた桁数ｎ回の照射に分割する。言い換えれば、１ショットを、Δａ０２０、Δａ１２１、・・・Δａｋ２ｋ、・・・Δａｎ−１２ｎ−１、の各照射時間の複数の分割照射ステップに分割する。桁数ｎ＝１０とする場合、１ショットは、１０回の分割照射ステップに分割される。１０回の分割照射ステップすべてでビームが照射されると、最大照射時間（最大露光時間）となる。Ｎ＝１０２３の場合がこれに相当する。ｎ回の分割照射ステップのうち、ビームが照射されるステップとビームが照射されないステップとの組合せにより、ビーム毎の所望の照射時間（露光時間）に調整されることになる。
【００４４】
例えば、桁数ｎ＝１０とする場合、Ｎ＝７００であれば、１０桁目（１０ビット目）の照射時間がΔ×５１２となる。９桁目（９ビット目）の照射時間がΔ×０＝０となる。８桁目（８ビット目）の照射時間がΔ×１２８となる。７桁目（７ビット目）の照射時間がΔ×０＝０となる。６桁目（６ビット目）の照射時間がΔ×３２となる。５桁目（５ビット目）の照射時間がΔ×１６となる。４桁目（４ビット目）の照射時間がΔ×８となる。３桁目（３ビット目）の照射時間がΔ×４となる。２桁目（２ビット目）の照射時間がΔ×０＝０となる。１桁目（１ビット目）の照射時間がΔ×０＝０、となる。
【００４５】
そして、例えば桁数の大きい方から順に照射する場合、例えばΔ＝１ｎｓとすれば、１回目の照射ステップが５１２ｎｓ（ビームＯＮ）の照射となる。２回目の照射ステップが０ｎｓ（ビームＯＦＦ）の照射となる。３回目の照射ステップが１２８ｎｓ（ビームＯＮ）の照射となる。４回目の照射ステップが０ｎｓ（ビームＯＦＦ）の照射となる。５回目の照射ステップが３２ｎｓ（ビームＯＮ）の照射となる。６回目の照射ステップが１６ｎｓ（ビームＯＮ）の照射となる。７回目の照射ステップが８ｎｓ（ビームＯＮ）の照射となる。８回目の照射ステップが４ｎｓ（ビームＯＮ）の照射となる。９回目の照射ステップが０ｎｓ（ビームＯＦＦ）の照射となる。１０回目の照射ステップが０ｎｓ（ビームＯＦＦ）の照射となる。
【００４６】
以上のようにして生成された各ショットの照射時間データは、記憶装置１４２に格納される。
【００４７】
以上のように、実施の形態１では、各ビームのショット毎に、当該ビームの照射を、変換された２進数の各桁の値をそれぞれ１０進数で定義した場合に相当する照射時間として各桁を組み合わせた桁数ｎ回の照射に分割する。そして、後述するように、各桁にそれぞれ対応する照射時間のビームを順に試料１０１に照射する。
【００４８】
照射時間配列データ出力工程（Ｓ１１０）として、制御計算機１１０内の図示しない転送処理部は、各ビームのショット毎に、２進数データに変換された照射時間配列データを偏向制御回路１３０に出力する。
【００４９】
対象桁のデータ転送工程（Ｓ１１２）として、偏向制御回路１３０は、ショット毎に、各ビーム用のロジック回路４１に照射時間配列データを出力する。また、これと同期して、偏向制御回路１３０は、共通ブランキング用のロジック回路１３２に各照射ステップのタイミングデータを出力する。
【００５０】
実施の形態１では、図７に示したように、ロジック回路４１にシフトレジスタ４０を用いているので、データ転送の際、偏向制御回路１３０は、同じビット（同じ桁数）のデータをビームの配列順（或いは識別番号順）にブランキングプレート２０４の各ロジック回路４１にデータ転送する。また、同期用のクロック信号（ＣＬＫ１）、データ読み出し用のリード信号（ｒｅａｄ）、及びゲート信号（ＢＬＫ）を出力する。
【００５１】
次に、各ビームのレジスタ４２が、リード信号（ｒｅａｄ）を入力すると、各ビームのレジスタ４２が、シフトレジスタ４０からそれぞれのビームのｋビット目（ｋ桁目）のデータを読み込む。各ビームの個別レジスタ４２は、ｋビット目（ｋ桁目）のデータを入力すると、そのデータに従って、ＯＮ／ＯＦＦ信号をＡＮＤ演算器４４に出力する。ｋビット目（ｋ桁目）のデータが”１”であればＯＮ信号を、”０”であればＯＦＦ信号を出力すればよい。そして、ＡＮＤ演算器４４では、ＢＬＫ信号がＯＮ信号であって、レジスタ４２の信号がＯＮであれば、アンプ４６にＯＮ信号を出力し、アンプ４６は、ＯＮ電圧を個別ブランキング偏向器の電極２４に印加する。それ以外では、ＡＮＤ演算器４４は、アンプ４６にＯＦＦ信号を出力し、アンプ４６は、ＯＦＦ電圧を個別ブランキング偏向器の電極２４に印加する。
【００５２】
そして、かかるｋビット目（ｋ桁目）のデータが処理されている間に、偏向制御回路１３０は、次のｋ−１ビット目（ｋ−１桁目）のデータをビームの配列順（或いは識別番号順）にブランキングプレート２０４の各ロジック回路４１にデータ転送する。そして、ｋ−１ビット目（ｋ−１桁目）のリード信号によって、各ビームのレジスタ４２が、シフトレジスタ４０からそれぞれのビームのｋ−１ビット目（ｋ−１桁目）のデータを読み込めばよい。以下、同様に、１ビット目（１桁目）のデータ処理まで進めればよい。
【００５３】
ここで、図７に示したＡＮＤ演算器４４については、省略しても構わない。但し、ロジック回路４１内の各素子のいずれかが故障して、ビームＯＦＦにできない状態に陥った場合などに、ＡＮＤ演算器４４を配置することでビームをＯＦＦに制御できる点で効果的である。また、図７では、シフトレジスタを直列にした１ビットのデータ転送経路を用いているが、複数の並列の転送経路を設けることで、転送の高速化を図ることも効果的である。
【００５４】
対象桁の照射時間による描画工程（Ｓ１１４）として、各ビームのショット毎に、複数の分割照射ステップに分割した照射のうち、対象桁（例えばｋビット目（ｋ桁目））の照射時間の描画を実施する。
【００５５】
図９は、実施の形態１における１ショット中の照射ステップの一部についてのビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え動作を示すフローチャート図である。図９では、例えば、マルチビームを構成する複数のビームのうち、１つのビーム（ビーム１）について示している。図９の例では、ビーム１のｋビット目（ｋ桁目）からｋ−３ビット目（ｋ−３桁目）までの照射時間配列データが例えば”１１０１”である場合を示す。まず、ｋビット目（ｋ桁目）のリード信号の入力によって、個別レジスタ４２（個別レジスタ１）は、格納されているｋビット目（ｋ桁目）のデータに従ってＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。図９では、ＯＮ出力となる。実施の形態１では、１ビット信号なので、個別レジスタ４２は、次のｋ−１ビット目（ｋ−１桁目）のデータが読み込まれるまで、データ出力が維持されることになる。
【００５６】
ｋビット目（ｋ桁目）のデータがＯＮデータであるので、個別アンプ４６（個別アンプ１）はＯＮ電圧を出力し、ビーム１用のブランキング電極２４にＯＮ電圧を印加する。一方、共通ブランキング用のロジック回路１３２内では、１０ビットの各照射ステップのタイミングデータに従って、ＯＮ／ＯＦＦを切り替える。共通ブランキング機構では、各照射ステップの照射時間だけＯＮ信号を出力する。例えば、Δ＝１ｎｓとすれば、１回目の照射ステップ（例えば１０桁目（１０ビット目））の照射時間がΔ×５１２＝５１２ｎｓとなる。２回目の照射ステップ（例えば９桁目（９ビット目））の照射時間がΔ×２５６＝２５６ｎｓとなる。３回目の照射ステップ（例えば８桁目（８ビット目））の照射時間がΔ×１２８＝１２８ｎｓとなる。以下、同様に、各桁目（各ビット目）の照射時間だけＯＮとなる。ロジック回路１３２内では、レジスタ５０に各照射ステップのタイミングデータが入力されると、レジスタ５０がｋ桁目（ｋビット目）のＯＮデータを出力すると、カウンタ５２がｋ桁目（ｋビット目）の照射時間をカウントし、かかる照射時間の経過時にＯＦＦとなるように制御される。
【００５７】
また、共通ブランキング機構では、個別ブランキング機構のＯＮ／ＯＦＦ切り替えに対して、アンプ４６の電圧安定時間（セトリング時間：静定時間）Ｓ１／Ｓ２を経過した後にＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。図９の例では、個別アンプ１がＯＮになった後、ＯＦＦからＯＮに切り替え時の個別アンプ１のセトリング時間Ｓ１を経過後に、共通アンプがＯＮになる。これにより、個別アンプ１の立ち上がり時の不安定な電圧でのビーム照射を排除できる。そして、共通アンプはｋ桁目（ｋビット目）の照射時間の経過時にＯＦＦとなる。その結果、実際のビームは、個別アンプと共通アンプが共にＯＮであった場合に、ビームＯＮとなり、試料１０１に照射される。よって、共通アンプのＯＮ時間が実際のビームの照射時間になるように制御される。換言すれば、共通ブランキング機構が照射時間（露光時間）を規定することになる。すなわち、カウンタ５２（照射時間制御部）によって、共通アンプ及び偏向器２１２が照射時間を規定するように制御される。一方、個別アンプ１がＯＦＦの時に共通アンプがＯＮになる場合には、個別アンプ１がＯＦＦになった後、ＯＮからＯＦＦに切り替え時の個別アンプ１のセトリング時間Ｓ２を経過後に、共通アンプがＯＮになる。これにより、個別アンプ１の立ち下がり時の不安定な電圧でのビーム照射を排除できる。また、図９に記載したように、個別アンプ動作は共通アンプがＯＦＦした後に開始することにすれば、不安定な動作が排除でき確実なビーム照射が実施できる。
【００５８】
以上のように、個別ビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え工程（Ｓ１１６）として、複数の個別ブランキング機構４７（ブランキングプレート２０４等）により、マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、ビーム毎に、ｋ桁目（ｋビット目）の照射ステップ（照射）について、当該ビーム用の個別ブランキング機構によりビームのＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。図９の例では、ｋ−１桁目（ｋ−１ビット目）の照射ステップがビームＯＦＦではないので、ＯＮからＯＦＦ切り替えを行っていないが、例えば、ｋ−１桁目（ｋ−１ビット目）の照射ステップがビームＯＦＦであれば、ＯＮからＯＦＦ切り替えを行うことは言うまでもない。
【００５９】
そして、共通ビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え工程（Ｓ１１８）として、ビーム毎に、ｋ桁目（ｋビット目）の分割照射ステップ（照射）について、個別ブランキング機構によりビームのＯＮ／ＯＦＦ切り替えが行われた後、共通ブランキング機構２１４及びロジック回路１３２を用いてマルチビーム全体に対して一括してビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、ｋ桁目（ｋビット目）の照射ステップ（照射）に対応する照射時間だけビームＯＮの状態になるようにブランキング制御を行う。
【００６０】
上述したように、ブランキングプレート２０４では回路の設置面積や使用電流に制限があるため、簡易なアンプ回路になってしまう。そのため、個別アンプのセトリング時間を短くするにも制限がある。これに対して、共通ブランキング機構２１４用のロジック回路１３２では、鏡筒の外に十分な大きさ、使用電流、回路規模の高精度なアンプ回路を搭載可能である。よって、共通アンプ５４のセトリング時間を短くできる。そこで、実施の形態１では、個別ブランキング機構４７でビームＯＮにした後（或いは対象桁目のリード信号出力後）、セトリング時間経過後に共通ブランキング機構２１４でビームＯＮにすることで、ブランキングプレート上の個別アンプの電圧不安定時間やクロストークを含むノイズ成分を排除でき、かつ、高精度な照射時間でブランキング動作を行うことができる。
【００６１】
判定工程（Ｓ１２０）として、制御計算機１１０内の図示しない描画制御部は、照射時間配列データについて全桁のデータの転送が完了したかどうかを判定する。完了していない場合には、桁変更工程（Ｓ１２２）に進む。完了した場合には、判定工程（Ｓ１２４）に進む。
【００６２】
桁変更工程（Ｓ１２２）として、制御計算機１１０内の図示しない描画制御部は、対象ビット（桁）を変更する。例えば、ｋ桁目（ｋビット目）からｋ−１桁目（ｋ−１ビット目）に対象桁を変更する。そして、対象桁のデータ転送工程（Ｓ１１２）に戻る。そして、ｋ−１桁目（ｋ−１ビット目）の処理について、対象桁のデータ転送工程（Ｓ１１２）から桁変更工程（Ｓ１２２）までを実施する。そして、判定工程（Ｓ１２０）において照射時間配列データについて全桁のデータの処理が完了するまで、同様に、繰り返す。
【００６３】
図９の例では、ｋ桁目（ｋビット目）の照射ステップ用のビームＯＮ時間が経過後に、ｋ−１桁目（ｋ−１ビット目）のリード信号がレジスタ４２に入力される。ビーム１についてレジスタ４２では、ｋ−１桁目（ｋ−１ビット目）のデータが”１”なので、引き続きＯＮ出力となる。よって、個別アンプ１出力のＯＮとなり、ＯＮ電圧が個別ブランキング用の電極２４に印加される。そして、同様に、個別アンプ１のセトリング時間経過後に共通ブランキング機構でビームＯＮにする。そして、ｋ−１桁目（ｋ−１ビット目）の照射時間経過後に共通ブランキング機構でビームＯＦＦにする。
【００６４】
次に、ｋ−１桁目（ｋ−１ビット目）の照射ステップ用のビームＯＮ時間が経過後に、ｋ−２桁目（ｋ−２ビット目）のリード信号がレジスタ４２に入力される。ビーム１についてレジスタ４２では、ｋ−２桁目（ｋ−２ビット目）のデータが”０”なので、ＯＦＦ出力に切り替わる。よって、個別アンプ１出力がＯＦＦとなり、ＯＦＦ電圧が個別ブランキング用の電極２４に印加される。そして、同様に、個別アンプ１のセトリング時間経過後に共通ブランキング機構でビームＯＮにする。しかし、個別アンプ１出力のＯＦＦなので、ビーム１は結果としてビームＯＦＦとなる。そして、ｋ−２桁目（ｋ−２ビット目）の照射時間経過後に共通ブランキング機構でＯＦＦにする。
【００６５】
次に、ｋ−２桁目（ｋ−２ビット目）の照射ステップ用のビームＯＮ時間が経過後に、ｋ−３桁目（ｋ−３ビット目）のリード信号がレジスタ４２に入力される。ビーム１についてレジスタ４２では、ｋ−３桁目（ｋ−３ビット目）のデータが”１”なので、ＯＮ出力に切り替わる。よって、個別アンプ１出力のＯＮとなり、ＯＮ電圧が個別ブランキング用の電極２４に印加される。そして、同様に、個別アンプ１のセトリング時間経過後に共通ブランキング機構でビームＯＮにする。今度は、個別アンプ１出力はＯＮなので、ビーム１は結果としてビームＯＮとなる。そして、ｋ−３桁目（ｋ−３ビット目）の照射時間経過後に共通ブランキング機構でＯＦＦにする。
【００６６】
以上のように、マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う複数の個別ブランキング機構を用いて、ビーム毎に、桁数回の照射（桁数回の照射ステップ）の各回の照射について、当該ビーム用の個別ブランキング機構によりビームのＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。そして、同時に、ビーム毎に、桁数回の照射（桁数回の照射ステップ）の各回の照射について、個別ブランキング機構によりビームのＯＮ／ＯＦＦ切り替えが行われた後、マルチビーム全体に対して一括してビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う共通ブランキング機構を用いて当該桁の照射に対応する照射時間だけビームＯＮの状態になるようにブランキング制御を行う。かかる個別ブランキング機構と共通ブランキング機構の切り替え動作によって、各桁にそれぞれ対応する照射時間のビームを順に試料１０１に照射する。
【００６７】
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によりほぼ垂直にマルチビーム成形プレート２０３全体を照明する。マルチビーム成形プレート２０３には、矩形の複数の穴（開口部）が形成され、電子ビーム２００は、すべての複数の穴が含まれる領域を照明する。複数の穴の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかるマルチビーム成形プレート２０３の複数の穴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（マルチビーム）２０ａ〜ｅが形成される。かかるマルチビーム２０ａ〜ｅは、ブランキングプレート２０４のそれぞれ対応する電極群（制御電極２４、対向電極２６：ブランカー）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）。
【００６８】
ブランキングプレート２０４を通過したマルチビーム２０ａ〜ｅは、縮小レンズ２０５によって、縮小され、制限アパーチャ部材２０６に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向された電子ビーム２０は、制限アパーチャ部材２０６（ブランキングアパーチャ部材）の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート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、共通ブランキング機構２１４によって、偏向されなければ、図１に示すように制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。かかる個別ブランキング機構４７のＯＮ／ＯＦＦと共通ブランキング機構２１４のＯＮ／ＯＦＦとの組み合わせによって、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、制限アパーチャ部材２０６は、個別ブランキング機構４７と共通ブランキング機構２１４とのうちの少なくとも１つによってビーム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、制限アパーチャ部材２０６を通過したビームにより１回分のショットをさらに分割した照射ステップのビームが形成される。制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビーム２０は、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となり、偏向器２０８によって、制限アパーチャ部材２０６を通過した各ビーム（マルチビーム２０全体）が同方向にまとめて偏向され、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。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の移動に追従するように偏向器２０８によって制御される。一度に照射されるマルチビーム２０は、理想的にはマルチビーム成形プレート２０３の複数の穴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、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い、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。
【００６９】
判定工程（Ｓ１２４）として、制御計算機１１０内の図示しない描画制御部は、全ショットが終了したかどうかを判定する。そして、全ショットが終了していれば終了し、まだ全ショットが終了していない場合には階調値Ｎ算出工程（Ｓ１０６）に戻り、全ショットが終了するまで、階調値Ｎ算出工程（Ｓ１０６）から判定工程（Ｓ１２４）を繰り返す。
【００７０】
図１０は、実施の形態１における描画動作の一例を説明するための概念図である。図１０に示すように、試料１０１の描画領域３１は、例えば、ｙ方向に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域３５に仮想分割される。かかる各ストライプ領域３５は、描画単位領域となる。まず、ＸＹステージ１０５を移動させて、第１番目のストライプ領域３２の左端、或いはさらに左側の位置に一回のマルチビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４が位置するように調整し、描画が開始される。第１番目のストライプ領域３５を描画する際には、ＸＹステージ１０５を例えば−ｘ方向に移動させることにより、相対的にｘ方向へと描画を進めていく。ＸＹステージ１０５は所定の速度で例えば連続移動させる。第１番目のストライプ領域３５の描画終了後、ステージ位置を−ｙ方向に移動させて、第２番目のストライプ領域３５の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域３４が相対的にｙ方向に位置するように調整し、今度は、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に移動させることにより、−ｘ方向にむかって同様に描画を行う。第３番目のストライプ領域３５では、ｘ方向に向かって描画し、第４番目のストライプ領域３５では、−ｘ方向に向かって描画するといったように、交互に向きを変えながら描画することで描画時間を短縮できる。但し、かかる交互に向きを変えながら描画する場合に限らず、各ストライプ領域３５を描画する際、同じ方向に向かって描画を進めるようにしても構わない。１回のショットでは、マルチビーム成形プレート２０３の各穴２２を通過することによって形成されたマルチビームによって、各穴２２と同数の複数のショットパターンが一度に形成される。
【００７１】
図１１は、実施の形態１における描画装置の変形例の構成の一部を示す図である。上述した例では、図１に示したように、縮小レンズ２０５と対物レンズ２０７によって縮小光学系を構成した。そのため、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によりほぼ垂直にマルチビーム成形プレート２０３全体を照明したが、これに限るものではない。図１１では、縮小レンズ２０５を用いずに、照明レンズ２０２と対物レンズ２０７によって縮小光学系を構成する場合を示している。かかる場合、電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、制限アパーチャ部材２０６に形成された中心の穴でクロスオーバーを形成するように、照明レンズ２０２により収束され、マルチビーム成形プレート２０３全体を照明する。よって、マルチビーム成形プレート２０３によって形成されるマルチビームの各ビームは、制限アパーチャ部材２０６に形成された中心の穴に向かって角度を持って進む。よって、マルチビーム２０全体のビーム径は、マルチビーム成形プレート２０３を通過時から徐々に小さくなっていく。そのため、個別ブランキングプレート２０４を通過する際には、マルチビーム成形プレート２０３によって形成されるマルチビームのビームピッチよりも狭くなったピッチで通過することになる。そして、共通ブランキングプレート２１２を通過する際には、さらに、狭くなったピッチで通過することになる。よって、図１１に示す構成では、共通ブランキングプレート２１２に搭載する電極群となる制御電極４４，対向電極４６の各組は、マルチビーム２０のビームピッチのサイズよりも小さなサイズで配置される。
【００７２】
ここで、個別ブランキングプレート２０４の個別ブランキング機構４７によって偏向された、或いは共通ブランキングプレート２１２の共通ブランキング機構２１４によって偏向された、電子ビーム２０は、制限アパーチャ部材２０６の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、個別ブランキングプレート２０４の個別ブランキング機構４７及び共通ブランキングプレート２１２の共通ブランキング機構２１４によって偏向されなかった電子ビーム２０は、図１１に示すように制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。かかる個別ブランキング機構４７のＯＮ／ＯＦＦと共通ブランキング機構２１４のＯＮ／ＯＦＦとの組み合わせによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビーム２０は、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となり、偏向器２０８によって、制限アパーチャ部材２０６を通過した各ビーム（マルチビーム２０全体）が同方向にまとめて偏向され、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。なお、図１１の例では、偏向器２０８が制限アパーチャ部材２０６よりも光路の上流側に配置されるが、下流側に配置されてもよい。また、偏向器２０８が制限アパーチャ部材２０６よりも光路の上流側に配置される場合、偏向量はＯＮビームが制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過可能な量に制限されることは言うまでもない。
【００７３】
以上のように、実施の形態１によれば、回路設置スペースの制限を維持しながら照射時間制御の精度、ひいては照射量制御の精度を向上できる。また、個別ブランキング機構のロジック回路４１が１ビットのデータ量なので、消費電力も抑制できる。そして、実施の形態１によれば、共通ブランキング機構２１４の制御電極４４と対向電極４６の電極間距離を小さくしたので、セトリング時間を短縮でき、高速偏向を可能にできる。
【００７４】
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。実施の形態１では共通ブランキング用のロジック回路１３２を電子鏡筒１０２（カラム）の外に配置するとしたが、共通ブランキング用のロジック回路１３２を電子鏡筒１０２（カラム）内に配置する、または共通ブランキングプレート２１２を半導体基板として製作してロジック回路１３２を内蔵する構成も可能である。
【００７５】
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。
【００７６】
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のブランキング装置、マルチ荷電粒子ビーム描画装置、及びマルチ荷電粒子ビームの不良ビーム遮蔽方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７７】
２０  マルチビーム
２２  穴
２４，４４  制御電極
２５，４５  通過孔
２６，４６  対向電極
３１  描画領域
３４  照射領域
３５  ストライプ領域
４１  制御回路
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
１３０  偏向制御回路
１３２  ロジック回路
１３９  ステージ位置検出器
１４０，１４２  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  マルチビーム成形プレート
２０４  個別ブランキングプレート
２０５  縮小レンズ
２０６  制限アパーチャ部材
２０７  対物レンズ
２０８  偏向器
２１０  ミラー
２１２  共通ブランキングプレート
２１４  共通ブランキング機構
２１６  ブランキング装置
【図１】
2016082106.tif 000005
【図２】
2016082106.tif 000006
【図３】
2016082106.tif 000007
【図４】
2016082106.tif 000008
【図５】
2016082106.tif 000009
【図６】
2016082106.tif 000010
【図７】
2016082106.tif 000011
【図８】
2016082106.tif 000012
【図９】
2016082106.tif 000013
【図１０】
2016082106.tif 000014
【図１１】
2016082106.tif 000015