CN107359102A - 多柱装置和多柱式带电粒子束曝光装置 - Google Patents

多柱装置和多柱式带电粒子束曝光装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供多柱装置和多柱式带电粒子束曝光装置，其中，每个柱的带电粒子束的特性的差异较小。在具有多个产生带电粒子束的柱部(122)的多柱式带电粒子束曝光装置中，柱部(122)具有：磁轭(53)，其由磁性体构成，绕柱的光轴产生规定的强度分布的磁场；和线圈部(52)，其卷绕于该磁轭(53)。该线圈部(52)由分割出的多个绕组(52a、52b)构成，且分别被不同的电源(A1～A3)驱动。

Description

多柱装置和多柱式带电粒子束曝光装置
技术领域
本发明涉及具有多个产生带电粒子束的柱(column)部的多柱式带电粒子束曝光装置。
背景技术
一直以来，已知利用电子束等带电粒子束来加工微细的图案的带电粒子束曝光技术(例如，参照专利文献1)。
作为这样的带电粒子束曝光技术的一种，还知道这样的多柱式带电粒子束曝光装置：其具有多个产生带电粒子束的柱(例如，参照专利文献2)。
根据多柱式带电粒子束曝光装置，能够利用多个柱同时并行地进行图案的描画，因此曝光处理的速度大幅提高。
专利文献1：日本特开2013-16744号公报
专利文献2：日本特开2015-133400号公报
在具有多个柱的多柱式带电粒子束曝光装置中，由于分别驱动各个柱，因此可能导致每个柱的带电粒子束的特性出现差异。
发明内容
因此，本发明的课题在于提供一种使每个柱的带电粒子束的特性的差异较小的多柱式带电粒子束曝光装置。
根据下述公开的一个观点，提供一种多柱装置，其具有多个产生带电粒子束的柱部，其中，所述多柱装置具备：电磁元件，其设置于各个所述柱部；线圈部，其具有分割出的多个绕组，所述绕组对所述电磁元件进行励磁；以及配线，其将不同的电流源电路分别与属于一个所述线圈部的分割出的绕组连接。
另外，根据另一个观点，提供一种多柱式带电粒子束曝光装置，其具有多个产生带电粒子束的柱部，其中，所述多柱式带电粒子束曝光装置具备：电磁元件，其设置于各个所述柱部；线圈部，其具有分割出的多个绕组，所述绕组对所述电磁元件进行励磁；配线，其将不同的电流源电路分别与属于一个所述线圈部的分割出的绕组连接；工作台部，其载置试样；柱控制部，其控制所述多柱装置的动作；以及工作台控制部，其控制所述工作台部的动作。
根据上述观点的多柱式带电粒子束曝光装置，减小了各个电源的输出特性的偏差的影响，因此每个柱的带电粒子束的特性的差异变小。
附图说明
图1示出了本实施方式的曝光装置100的结构例。
图2示出了本实施方式的曝光装置100使电子束扫描而在试样10的表面的一部分上形成的可照射区域200的一例。
图3是示出本实施方式的柱部122的一部分的剖视图，并且是示出对柱部122进行控制的柱控制部140的一部分的图。
图4是示出本实施方式的多柱装置120所具备的电磁透镜50的结构例的剖视图。
图5示出了在由3个柱部122构成的柱组中的线圈部52的绕组的结构和绕组彼此的连接的例子。
图6是关于构成本实施方式的多柱装置120的88个柱部122示出柱组124的第1结构例的图。
图7示出了在由5个柱部122构成的柱组124中的线圈部的绕组的结构和绕组彼此的连接的例子。
图8是关于构成本实施方式的多柱装置120的88个柱部122示出柱组124的第2结构例的图。
图9示出了在由6个柱部122构成的柱组124中的线圈部的绕组的结构和绕组彼此的连接的例子。
图10是关于构成本实施方式的多柱装置120的88个柱部122示出柱组124的第3结构例的图。
图11是示出多柱装置120所具备的电磁透镜50的以往例的剖视图。
图12的(a)是示出电磁校正器40的结构例的图，图12的(b)是示出被线圈部42激励的电磁校正器40的磁场的方向的俯视图。
图13是示出由3个柱部122构成的柱组中的电磁校正器40的线圈部42的连接的图。
标号说明
10：试样；20：电子源；22：真空容器；24：真空间隔壁；26：外壁部；30：电磁偏转器；40：电磁校正器；42：线圈部；42a、42b、42c、42d：分割出的绕组；43：磁性体环；43a、43b、43c、43d：伸出部；50：电磁透镜；52：线圈部；52a、52b、52c、52d、52e：分割出的绕组；52aa、52ab：绕组的部分；52z：不对透镜进行励磁的绕组；53：磁性体部；54：间隙部；55：线缆；56：连接部；100：曝光装置；110：工作台部；120：多柱装置；122：柱部；124：柱组；130：CPU；132：总线；134：存储电路；140：柱控制部；142：驱动部；144：偏转器控制部；146：校正器控制部；148：透镜控制部；150：工作台控制部；200：可照射区域；210：照射位置；220：区域；232：第1框；234：第2框；236：第3框。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下的实施方式并不限定权利要求的范围。另外，在实施方式中说明的特征的所有组合不一定是发明的解决手段所必须的。
图1示出了本实施方式的曝光装置100的结构例。曝光装置100将带电粒子束照射到试样上，进行各种图案的曝光。并不特别限定，例如，对于基于预先设定的格栅所形成的试样上的线图案，可以照射具有与该格栅对应的照射位置和照射范围的带电粒子束，来形成断路图案或通路图案。
这样的曝光装置100具备：一个工作台部110；具有多个柱部122的多柱装置120；一个CPU130；分别单独地控制多个柱部122的多个柱控制部140；以及一个工作台控制部150。
工作台部110载置试样10，在图1所示的XY平面内使试样10移动。在此，作为一例，试样10是在由硅等形成的半导体晶片的表面上以金属等导电体形成有线图案的基板。
本实施方式的曝光装置100例如为了将该线图案切断来实施微细的加工(电极、配线和/或通孔等的形成)而使涂敷在线图案上的抗蚀剂曝光。
具有多个柱部122的多柱装置120产生具有电子或离子等的带电粒子束，并照射载置在工作台部110上的试样10。在本实施方式中，对多柱装置120产生电子束EB的例子进行说明。作为一例，多柱装置120所具有的柱部122的数量为88。88个柱部122在XY平面内以大致30mm的间距配置。载置于工作台部110上的直径为大致300mm的半导体晶片、即试样10的整个表面在工作台部110的可动范围内被从至少一个柱部122产生的电子束EB照射。
柱部122分别生成由在预先设定的一维方向上排列的多个电子束EB构成的阵列束。阵列束整体的束宽度fw例如为60um。阵列束所包含的电子束EB的数量例如为4098。曝光装置100一边使工作台部110移动，一边对该阵列束所包含的多个电子束EB分别单独地切换为是(ON状态)否(OFF状态)照射至试样10，从而在试样10上使图案曝光。
CPU130控制曝光装置100的整体的动作。CPU130可以是具有能够输入来自用户的操作指示的输入终端功能的、计算机或工作站等。CPU130通过总线132与控制多柱装置120的多个柱控制部140和控制工作台部110的工作台控制部150连接。多个柱控制部140分别对应于从CPU130接收的控制信号等，单独地控制对应的柱部122。另外，柱控制部140通过总线132与外部存储部134连接，交换存储在外部存储部134中的曝光图案的数据等。
工作台控制部150控制工作台部110，使试样10在形成于试样10的表面上的线图案的长度方向上移动。图2示出了本实施方式的曝光装置100使电子束EB扫描而在试样10的表面的一部分上形成的可照射区域200的一例。示出了工作台控制部150使工作台部110朝作为线图案的长度方向的-X方向移动的例子。
一个柱部122所产生的阵列束的照射位置210在试样10的表面上朝+X方向移动。由此，阵列束使带状的区域220成为电子束EB的可照射区域。工作台控制部150使工作台部110朝X方向移动预先设定的距离，从而使第1框232成为可照射区域。作为一例，第1框232在作为工作台部110的移动方向的X方向上具有30mm的长度，在作为阵列束的束宽度方向的Y方向上具有60μm的宽度，从而具有30mm×60μm的面积。
接下来，工作台控制部150使工作台部110朝-Y方向移动阵列束的束宽度fw的量，并以前一次朝-X方向移动的预先设定的距离的量朝+X方向移动，以使工作台部110返回。由此，阵列束的照射位置210在与第1框232不同的试样10的表面上朝-X方向移动，从而使以与第1框232大致相同的面积在+Y方向上相邻的第2框234成为可照射区域。同样，工作台控制部150使工作台部110朝-Y方向移动阵列束的束宽度fw的量，并再次使工作台部110朝-X方向移动该预先设定的距离，从而使第3框236成为可照射区域。
这样，工作台控制部150使工作台部110在预先形成于试样10上的线图案的长度方向即X方向上往复动作，从而使试样10的表面上的预先设定的区域成为一个柱部122所产生的阵列束的可照射区域200。作为一例，工作台控制部150将30×30mm的正方形区域作为一个柱部122所产生的阵列束的可照射区域200。
曝光装置100利用在与试样10表面平行的XY平面内以大致30mm的间距配置的88个柱部122，并行地对试样10的整个表面进行曝光。具备多个柱部122的曝光装置100以各个柱部122对例如30×30mm的正方形的照射区域200进行曝光的时间使整个试样10表面曝光。
由此，与具有单一的柱部122的曝光装置相比，图1所示的曝光装置100能够大幅提高曝光的生产能力。另外，即使试样10是直径超过300mm的大口径的半导体晶片等，曝光装置100也能够通过相应地增加多柱装置120所含有的柱部122的数量来防止生产能力显著下降。
在图1所示的曝光装置100中，为了控制柱部122所产生的电子束EB，构成多柱装置120的多个柱部122分别具有电磁元件。柱部122例如为了使电子束EB汇聚或发散而具有作为电磁元件的一例的电磁透镜。另外，柱部122例如为了改变电子束EB的行进方向而具有作为电磁元件的一例的电磁偏转器。进而，柱部122例如为了校正电子束EB的成像的像差而具有作为电磁元件的一例的电磁校正器。
并且，在本说明书中，电磁元件是指产生规定的方向的磁场而对电子束EB产生电子光学作用的1个元件，与将多个电子光学元件组合起来所构成的电子光学系统不同。
图3是示出本实施方式的柱部122的一部分的剖视图，并且是示出对柱部122进行控制的柱控制部140的一部分的图。将构成多柱装置120的多个柱部122中的一个柱部122抽出并示出。柱部122具备电子源20、真空容器22、电子束整形部、真空间隔壁24、电磁偏转器30、电磁校正器40和电磁透镜50。电磁偏转器30、电磁校正器40和电磁透镜50是通过使电流在线圈中流动来产生控制电子束EB的磁场的电磁元件的例子。
电子源20是释放电子束EB的带电粒子源的一例。电子源20借助电场或热释放出电子，并对该释放出的电子施加预先设定的电场，使所述电子朝成为图3的-Z方向的试样10的方向加速而作为电子束EB输出。电子源20也可以施加预先设定的加速电压(作为一例，50KV)来使电子束EB加速。电子源20可以设置在垂直于和试样10表面平行的XY面的垂直的垂线上。电子源20被设置在真空容器22的内部。
电子束整形部例如对从电子源20输出的电子束EB进行整形，整形出由在一维方向上排列的多个电子束EB构成的阵列束。并且，电子束整形部针对整形后的电子束EB进行如下控制：切换成使其照射到试样10上(ON状态)或不使其照射到试样10上(OFF状态)。
真空间隔壁24例如具有圆筒形状，该圆筒形状形成有在Z轴方向上细长的贯通孔。真空间隔壁24可以在其端部与内部设置有电子源20的真空容器22连接。真空间隔壁24与真空容器22接触的接触面形成为真空密封面。真空间隔壁24将真空容器22的内侧的空间和真空间隔壁24的内侧的空间保持为真空状态。从电子源20释放出的电子束EB通过真空间隔壁24的内侧的保持为真空状态的空间而到达试样10上。
电磁偏转器30和电磁校正器40在电子束EB通过的空间中产生与作为电子束EB的行进方向的-Z方向大致垂直的方向的磁场。在电磁元件产生的磁场是在整体上改变电子束EB的行进方向这样的磁场的情况下，电磁元件构成为电磁偏转器30。代替上述情况，在电磁元件产生的磁场是虽然没有在整体上改变电子束EB的行进方向、但是却改变了电子束截面的纵向和横向的成像条件这样的磁场的情况下，电磁元件构成为电磁校正器40。
电磁透镜50在电子束EB通过的空间中产生与作为电子束EB的行进方向的-Z方向大致平行的方向的磁场。电磁透镜50产生的磁场关于电子束EB通过的透镜轴轴对称地分布，并对电子束EB产生透镜作用。
电磁偏转器30、电磁校正器40和电磁透镜50分别经由驱动部142与作为柱控制部140的一部分的偏转器控制部144、校正器控制部146和透镜控制部148连接。偏转器控制部144、校正器控制部146和透镜控制部148分别将电磁偏转器30的偏转量、电磁校正器40的校正量和电磁透镜50的透镜强度设定于驱动部142，并输出至柱部122。
驱动部142接收来自偏转器控制部144、校正器控制部146和透镜控制部148的设定值，使与柱控制部140的设定值相当的电流流过对电磁偏转器30、电磁校正器40和电磁透镜50励磁的线圈。由此，与柱控制部140对应的柱部122所具备的电磁偏转器30以规定的偏转量使电子束EB偏转。另外，电磁校正器40以规定的校正量来校正电子束EB的像差。而且，电磁透镜50以规定的透镜强度使电子束EB汇聚。
针对对多柱装置120所具备的电磁元件进行励磁的线圈的结构和连接的例子进行说明。在以下的说明中，对电磁元件为电磁透镜50的情况详细地进行说明。即使在电磁元件为电磁偏转器30或电磁校正器40的情况下，也能够将与本实施方式相同的线圈的结构和连接的例子应用于对电磁偏转器30或电磁校正器40进行励磁的线圈中。
图4是示出本实施方式的多柱装置120所具备的电磁透镜50的结构例的剖视图。图4针对多柱装置120所具备的多个柱部122中的3个柱部122构成为柱组的情况，示出了实施方式的例子。在此，柱组是指由具有相互连接的线圈的多个柱部122所构成的柱的组。
图4示出了构成柱组的3个柱部122所具备的电磁透镜50。各个电磁透镜50具有以点划线所示的透镜轴C1、C2和C3。在区别具有透镜轴C1、C2和C3的电磁透镜50时，将它们分别称作C1透镜、C2透镜和C3透镜。图4示出了以与含有电磁透镜50的透镜轴C1、C2和C3的XZ面相平行的平面将多柱装置120切断而成的截面的一部分。
电子束沿着透镜轴通过被真空间隔壁24保持为真空状态的贯通孔的内部。电磁透镜50由线圈部52和磁性体部53构成。线圈部52具有绕透镜轴卷绕的绕组。磁性体部53包围线圈部52，且具有关于透镜轴轴对称的形状。磁性体部53在接近透镜轴的一侧具有间隙部54。间隙部54是设置于磁性体部53的一部分上的、关于透镜轴轴对称的间隙结构。
当在线圈部52中流动有绕透镜轴的电流时，磁性体部53的夹着间隙部54对置的两端被极化为N极和S极，从而在间隙部54附近产生局部的磁场。局部的磁场关于透镜轴对称地分布。电磁透镜50所产生的磁场的方向在透镜轴上朝向透镜轴的延伸方向。透镜轴上的磁场的强度在间隙部54的附近成为最大值，随着在Z轴方向上远离间隙部54，其强度急剧下降。具有这样的分布的局部的磁场对于沿透镜轴通过的电子束EB产生与凸透镜相当的透镜作用。
针对对电磁透镜50进行励磁的线圈部52的结构和线圈部52的连接的例子，在下面进行说明。在对图4所示的本实施方式的例子进行说明之前，先说明多柱装置中的、以往的线圈部52的结构和线圈部52的连接。图11是示出多柱装置120所具备的电磁透镜50的以往例的剖视图。对于和图4所示的电磁透镜50的构成部件的动作大致相同的部件，标记相同的标号并简化说明。
图11所示的3个电磁透镜50分别被由绕透镜轴C1、C2和C3卷绕的连续的绕组所构成的线圈部52励磁。线缆55使线圈部52的绕组的两端经过多柱装置120的外壁部26而延长至多柱装置120的外侧。线缆55将线圈部52的绕组的两端与设置在多柱装置120的外部的驱动部142连接。驱动部142具有多个电流源电路A1、A2和A3，并根据透镜控制部148(参照图3)的设定值向线圈部52的绕组输出电流。
驱动部142所具有的电流源电路A1、A2和A3分别与具有透镜轴C1、C2和C3的电磁透镜50的线圈部52连接。从电流源电路A1的端子A1in输出的电流在具有轴C1的电磁透镜50的线圈部52的绕组中流动，并维持该状态返回相同的电路A1的端子A1out。
同样，从电流源电路A2和A3的端子输出的电流分别在具有轴C2和C3的电磁透镜50的线圈部52的绕组中流动，并维持该状态返回电流源电路A2和A3的端子。即，在图11所示的以往例中，多柱装置120所具备的电磁透镜50与驱动部142所具备的电流源电路1：1对应。电磁透镜50分别被不同的电流源电路所输出的电流励磁。
在这样的以往例中，存在以下课题。
第1课题为：电磁透镜50分别被不同的电流源电路驱动所产生的影响有可能出现在曝光结果中。一个个电流源电路的输出特性会对被该电流源电路驱动的电磁透镜50所控制的电子束EB的电子束特性产生影响。由此，例如存在如下课题：与某个电流源电路对应的柱部122所曝光出的区域200(参照图2)的曝光图案的线宽精度或位置精度可能与其它柱部122所曝光出的区域200的曝光图案的精度不同。
第2课题为：如果包含至线圈部52的连接部件例如线缆55，则构成多柱装置120的部件的种类增加。多个柱部122以规定的间距配置在与试样10的表面平行的XY面内。属于不同的柱部122的电磁透镜50与驱动部142之间的距离根据各个柱部122在多柱装置120中所占的位置而不同。连接电磁透镜50和驱动部142的连接部件的大小、形状等可能对应于各个柱部122而不同。由此，存在这样的课题：构成多柱装置120的部件的种类增加，且部件彼此间的互换性消失。
第3课题为：在多柱装置120的外壁部26的附近，作为线圈部52的连接部件的线缆55大量积聚。多个柱部122不仅配置在外壁部26的附近，还配置在多柱装置120的中央部。
与配置在中央部的柱部122相连的线缆55经由外壁部26与驱动部142连接。由此，在多柱装置120的外壁部26的附近，将配置于多柱装置120的中央部和周边部双方处的柱部122与驱动部连接起来的线缆55大量集中，难以恰当地配置连接部件。
以上述的以往多柱装置120的课题为前提，利用图4对本实施方式的线圈部52的结构例和线圈部52的连接例进行说明。
图4示出了电磁透镜50的线圈部52在磁性体53的内部具有绕透镜轴卷绕的绕组52a、52b的例子。绕组52a、52b是具有以稍后所示的规定的比例分割线圈部52的总绕组匝数所得到的绕组匝数的线圈。当电流流过线圈的绕组时，该电流值与绕组匝数之积、即磁动势使磁性体部53的夹着间隙部54对置的两端极化，从而在间隙部54的附近产生透镜磁场(レンズ磁場)。
透镜磁场的强度由绕透镜轴卷绕的所有绕组的磁动势的总和决定，不取决于磁性体53内部的各个绕组的配置。图4所示的例子示出了绕组52a、52b被分开配置在Z轴方向的上下的例子。也可以代替该配置，只要绕组匝数和电流值相同，绕组52a、52b也可以配置成与图4的配置例上下相反，另外，也可以分开配置在接近透镜轴的一侧和远离透镜轴的一侧。
电磁透镜50具有连接部56。连接部56将线圈部52的分割出的绕组和属于另一柱部122的线圈部52的分割出的绕组连接。连接部56将具有透镜轴C1的C1透镜的分割出的绕组52a、52b与具有透镜轴C2的C2透镜的分割出的绕组52a、52b连接。另外，连接部56将具有透镜轴C2的C2透镜的分割出的绕组52a、52b与具有透镜轴C3的C3透镜的分割出的绕组52a、52b连接。
C1透镜所属的柱部122和C2透镜所属的柱部122被配置成彼此相邻。C2透镜所属的柱部122和C3透镜所属的柱部122被配置成彼此相邻。即，连接部56将属于相邻的柱部122的线圈部52的绕组彼此连接。
在图4的例子中，构成柱组的3个柱部122所具有的3个电磁透镜50被配置在多柱装置120的外侧的驱动部142所包含的3个电流源电路A1、A2和A3驱动。电流源电路A1、A2和A3经过多柱装置120的外壁部26与具有分割出的绕组52a、52b的电磁透镜50连接。与电流源电路A1、A2和A3直接连接的电磁透镜50可以仅是最接近多柱装置120的外壁部26的位置处的电磁透镜50。
不需要连接下述线圈部的绕组52a、52b与驱动部142的线缆，其中，该线圈部属于被配置在多柱装置120的中央部的柱部122，从而，简化了线缆的配置，能够防止线缆积聚在外壁部26的附近。
图5示出了在由3个柱部122构成的柱组中的、分割出的线圈部52的绕组的结构和绕组彼此的连接的例子。被记载为C1透镜、C2透镜和C3透镜的虚线框的内部示出了对C1透镜、C2透镜和C3透镜进行励磁的线圈部52的结构。对电磁透镜50励磁的线圈部52被分割成比构成柱组的柱部122的数量少的数量。
在由3个柱部122构成的图5的柱组的情况下，C1透镜、C2透镜和C3透镜的线圈部52被分割为例如2个绕组52a、52b。绕组52a、52b是以绕组匝数的比例α和β(其中，α+β＝1)分割线圈部52的总绕组匝数N而成的绕组。绕组52a、52b是分别具有绕组匝数为Nα和Nβ的绕组。
C1透镜、C2透镜和C3透镜的线圈部52除了具有绕组52a和绕组52b外，还具有不对电磁透镜50励磁的绕组52z。绕组52z是不绕电磁透镜50的透镜轴卷绕的配线。绕组52z例如是以下述方式制成的配线：以相同的大小将供反向的电流流动的2个线缆捻合，从而在周围不感应磁场。
对电流源电路A1的输出电流的路径详细进行说明。连接部56将构成柱组的3个柱部122所具有的线圈部52的绕组的一部分依次连接，形成连续的电流路径。连续的电流路径在一端设有输入端子A1in，并在另一端设有输出端子A1out，该连续的电流路径与电流源电路A1连接。电流源电路A1输出到端子A1in与A1out之间的电流在C1透镜中流经不对电磁透镜50励磁的绕组52z。C1透镜与C2透镜之间的连接部56将C1透镜的绕组52z的端部与C2透镜的绕组52a的端部连接。
在C2透镜中，绕组52a被进一步分成2个部分52aa和52ab。C1透镜与C2透镜之间的连接部56将C1透镜的绕组52z的一个端部与C2透镜的部分52aa连接。C1透镜与C2透镜之间的连接部56将C1透镜的绕组52z的另一个端部与C2透镜的部分52ab连接。由此，在C1透镜的绕组52z中向一个方向流动的电流全都流入作为C2透镜的绕组的一部分的部分52aa。另外，在作为C2透镜的绕组的一部分的部分52ab中流动的电流全都朝相反方向流入C1透镜的绕组52z。
在C2透镜中，电流源电路A1的输出电流在绕组52a的2个部分52aa和52ab中朝图5内的虚线箭头所示的方向流动。在2个部分52aa和52ab中流动的电流例如在朝电子束EB通过的-Z方向进行右螺旋时，向使右螺旋旋转的方向、即右螺旋的方向流动。在2个部分52aa和52ab中流动的电流都对C2透镜向相同的方向励磁。关于绕组52a，将2个部分52aa和52ab的绕组合起来，构成具有绕组匝数为Nα(其中，N是C2透镜的线圈部52的总绕组匝数，α是进行分割的绕组匝数的比例)的绕组52a。
C2透镜与C3透镜之间的连接部56将C2透镜的绕组52a的端部和C3透镜的绕组52b的端部连接。C2透镜与C3透镜之间的连接部56将C2透镜的部分52aa和C3透镜的绕组52b的一端连接。C2透镜与C3透镜之间的连接部56将C2透镜的部分52ab和C3透镜的绕组52b的另一端连接。由此，在作为C2透镜的绕组的一部分的部分52aa中流动的电流全都流入C3透镜的绕组52b中。另外，在C3透镜的绕组52b中流动的电流全都流入作为C2透镜的绕组的一部分的部分52ab中。
在C3透镜中，电流源电路A1的输出电流在绕组52b中向图5内的虚线箭头所示的方向流动。电流关于透镜轴C3在C3透镜的绕组52b中流动的方向与电流关于透镜轴C2在C2透镜的绕组52a中流动的方向相同(例如，右螺旋的方向)。即，C3透镜的绕组52b对C3透镜朝与C2透镜的绕组52a相同的方向励磁。电流源电路A1的输出电流在以上的线圈部52的路径中流动，从而对C1透镜、C2透镜和C3透镜进行励磁。
电流源电路A2的输出电流也在相同的路径中流动。连接部56将绕组的一部分依次连接，形成连续的电流路径。连续的电流路径在一端设有输入端子A2in，在另一端设有输出端子A2out，并且被电流源电路A2驱动。此时，与电流源电路A2连接的绕组的顺序和与电流源电路A1连接的绕组的顺序不同。
电流源电路A2的输出电流在最初的C1透镜中流经绕组52b，在接下来的C2透镜中流经不对电磁透镜50励磁的绕组52z，并在最后的C3透镜中流经绕组52a。电流源电路A2的输出电流通过在C1透镜的绕组52b和C3透镜的绕组52a中流动而对C1透镜和C3透镜进行励磁的方向与电流源电路A1的输出电流对C2透镜和C3透镜进行励磁的方向相同(例如，右螺旋的方向)。
另外，电流源电路A3的输出电流也在相同的路径中流动。连接部56将绕组的一部分依次连接，形成连续的电流路径。连续的电流路径在一端设有输入端子A3in，在另一端设有输出端子A3out，并且被电流源电路A3驱动。电流源电路A3的输出电流在最初的C1透镜中流经绕组52a，在C2透镜中流经绕组52b，并在最后的C3透镜中流经不对电磁透镜50励磁的绕组52z。电流源电路A3的输出电流对C1透镜和C2透镜进行励磁的方向与电流源电路A1的输出电流对C2透镜和C3透镜进行励磁的方向相同(例如，右螺旋的方向)。
电流源电路A1、A2和A3的输出电流在属于构成柱组的所有柱部122的、线圈部52的绕组的一部分中流动。另外，在线圈部52的分割出的绕组夹着连接部56被连接的的2个柱部122之间，在属于一个柱部122的线圈部52的绕组的一部分中通过的电流全都流入属于另一个柱部122的线圈部52的绕组的一部分中。
多个电流源电路的输出电流分别对构成柱组的所有柱部122的电磁透镜50的励磁产生帮助。即使多个电流源电路的输出电流分别具有不同的输出特性，其输出特性也不会仅对特定的柱部122造成影响。电流源电路的输出电流的输出特性的差别被分散到多个柱部122。由此，本实施方式的线圈部52的结构例能够使被不同的柱部122曝光的可照射区域200的例如曝光图案的精度差减小。即，能够有助于解决以往例子的第1课题。
另外，由连接部56相互连接的绕组的种类在所有柱部122之间都相同。在将电流源电路所输出的电流从C1透镜向C2透镜连接时，连接部56分别从不对透镜励磁的绕组52z向绕组匝数Nα的绕组52a连接、从绕组匝数为Nβ的绕组52b向不对透镜励磁的绕组52z连接、以及从绕组匝数为Nα的绕组52a向绕组匝数为Nβ的绕组52b连接。在从C2透镜向C3透镜连接时，连接部56分别从绕组匝数为Nα的绕组52a向绕组匝数为Nβ的绕组52b连接、从不对透镜励磁的绕组52z向绕组匝数为Nα的绕组52a连接、以及从绕组匝数为Nβ的绕组52b向不对透镜励磁的绕组52z连接。
即，在C1透镜与C2透镜之间、以及C2透镜与C3透镜之间，连接部56将相同种类的绕组彼此连接。下述的两个连接关系相同：与属于C1透镜的绕组52a、52b和52z相连的C1透镜的出口侧连接部和朝向属于C2透镜的绕组52a、52b和52z的C2透镜的入口侧连接部之间的连接关系；以及，与属于C2透镜的绕组52a、52b和52z相连的C2透镜的出口侧连接部和朝向属于C3透镜的绕组52a、52b和52z的C3透镜的入口侧连接部之间的连接关系。
即，在本实施方式的线圈部52的结构和连接的例子中，能够将构成多个柱部122的部件、包括透镜的绕组52a、52b和52z以及连接部56的连接关系在内，设置为同一种部件。在构成多柱装置120的多个柱部122之间，部件彼此具有互换性。这有助于解决以往例子的第2课题。
本实施方式的线圈部的绕组的结构和连接的例子能够减小柱部122之间的束的特性差，提高柱部122之间的部件的通用性。这有助于使由多个柱部122构成的多柱装置120稳定地工作。另外，也有助于高效地生产多柱装置120。
决定C1透镜、C2透镜和C3透镜的透镜强度的磁动势F1、F2和F3通过下述方式求得：针对每个透镜，将通过使电流源电路的输出电流流过绕组52a、52b而产生的磁动势相加。根据电流源电路A1、A2和A3的输出电流I1、I2和I3、线圈的总绕组匝数N、以及绕组匝数的比例α和β，并通过如下(算式1)来计算磁动势F1、F2和F3。
(算式1)
F1＝(0·I1+β·I2+α·I3)×N
F2＝(α·I1+0·I2+β·I3)×N
F3＝(β·I1+α·I2+0·I3)×N
其中，α+β＝1。
输出电流I1、I2和I3通常被设定为I1＝I2＝I3＝I。此时，磁动势F1、F2和F3为F1＝F2＝F3＝I·N＝F(安培匝数)。电流源电路A1、A2和A3的输出电流除了固定电流成分I外，还具有随机的噪音成分δI。将输出电流的噪音成分δI视作在C1透镜、C2透镜和C3透镜的磁动势F中产生的变动成分δF。该变动成分δF由下式(算式2)表示。
(算式2)
δF＝δI·N·√(α2+β2)
在针对每个透镜将绕组52a、52b所引起的磁动势相加时，随机的噪音成分δI被有效地压缩为√(α2+β2)，从而使透镜的磁动势变动。这是因为，绕组52a、52b与互相独立的不同的电流源电路连接。在绕组匝数的比例为α＝β＝1/2时，随机的噪音成分δI所引起的磁动势的变动成分δF与各透镜被一个电流源电路驱动的情况下的变动成分δI·N相比较，成为被压缩为1/(√2)的大小。
考虑如下情况：仅在特定的电流源电路例如电流源电路A1的输出电流I1中加载有噪音。根据(算式1)的关系式，输出电流I1的噪音出现在C2透镜的磁动势F2的变动和C3透镜的磁动势F3的变动中。在绕组匝数的比例为α＝β＝1/2时，在C2透镜和C3透镜中发生的磁动势的变动与在各透镜被一个电流源电路驱动的情况下发生的磁动势的变动相比较，成为被压缩为1/2的大小。
在任何情况下，根据本实施方式的例子，多柱装置120都能够压缩由电流源电路的随机的噪音成分或输出特性的差别所引起的磁动势F的变动，并使柱部122的可照射区域200曝光。这样的噪音成分和变动成分的压缩效果是通过下述方式实现的：一个柱部122具有被分开卷绕的线圈部52的绕组，且被多个独立的电流源电路驱动。为了使一个柱部122被2个以上的电流源电路驱动，需要由3个以上的柱部122构成柱组，且将线圈部52的绕组分割成至少2个。
对于构成柱组的3个柱部122，可以考虑对它们的电磁透镜50的透镜强度分别进行调整的情况。例如，可以考虑这样的情况：使C1透镜的磁动势F1变化ΔF1，并使C2透镜的磁动势F2和C3透镜的磁动势F3不变，来调整出通过C1透镜的电子束EB的最佳的透镜强度。此时，使电流源电路A1、A2和A3的输出电流如以下这样变化。
(算式3)
ΔI1＝ΔF1×(-αβ)/N/(α3+β3)
ΔI2＝ΔF1×(β2)/N/(α3+β3)
ΔI3＝ΔF1×(α2)/N/(α3+β3)
具体地示出绕组匝数的比例为α＝β＝1/2的情况。关系式(算式3)对应于使电流源电路A1、A2和A3的输出电流从初始值分别变化ΔI1＝-ΔF1/N、ΔI2＝ΔF1/N和ΔI3＝ΔF1/N。其结果是，能够设定下述条件：仅使C1透镜的磁动势变化ΔF1，而不使C2透镜的磁动势F2和C3透镜的磁动势F3变化。虽然电流源电路A1、A2和A3的输出电流都发生了变化，但C2透镜和C3透镜的磁动势的变化互相抵消，从而能够仅使C1透镜的磁动势变化。
同样，能够将电流源电路的输出电流设定成：仅使C2透镜的磁动势F2变化而不使C1透镜的磁动势F1和C3透镜的磁动势F3变化。另外，能够将电流源电路的输出电流设定成：仅使C3透镜的磁动势F3变化而不使C1透镜的磁动势F1和C2透镜的磁动势F2变化。针对构成柱组的3个柱部122，能够一个一个地改变对电磁透镜50进行励磁的磁动势F1、F2和F3，来分别调整电磁透镜50的透镜强度。
并且，在此，针对C1透镜、C2透镜和C3透镜的绕组匝数的分割比例在所有的透镜中都是α和β的情况，示出了透镜强度的调整方法。在实际的多柱装置120中，依赖于例如绕组端部的处理状态等，在(算式3)所示的输出电流值中，C2透镜和C3透镜的磁动势的变化也可能没有完全抵消。
这种情况下，预先计测例如不使C2透镜的透镜强度变化的输出电流I1与输出电流I3的关系、以及不使C3透镜的透镜强度变化的输出电流I1与输出电流I2的关系等。根据计测出的输出电流的关系，求得为了使透镜强度的变化抵消而应该使各个绕组有效地产生的磁动势的关系。根据该有效的磁动势的关系，能够设定出例如使C2透镜和C3透镜的透镜强度的变化互相抵消而仅改变C1透镜的磁动势的输出电流。
图6针对构成本实施方式的多柱装置120的88个柱部122，示出了柱组124的第1结构例。图6示出了与试样10的表面平行的XY面内的88个柱部122的配置例。被虚线框包围的、在X方向上排列的多个柱部122构成了柱组124。存在如下的柱组：由配置在比X方向的中心线靠左侧处的柱部122构成的柱组；和，由配置在比X方向的中心线靠右侧处的柱部122构成的柱组。
柱组124具有3个柱部122，但也可以具有4个柱部122或具有5个柱部122。各个柱部122具备作为控制电子束EB的电磁元件的一例的电磁透镜。电磁透镜被线圈部励磁，该线圈部具有被分割的绕组。柱组124所含有的互相相邻的柱部122的线圈部的绕组彼此通过连接部(未图示)连接。
线圈部所具有的绕组被连接部依次连接，形成连续的电流路径。在图6中，将构成柱组124的柱部122连接起来的箭头示意性地示出了每个柱组124的电流路径。所形成的电流路径的总数与构成多柱装置120的柱部122的数量相等，例如是88个。电流路径分别在其端部与使电流在线圈部的绕组中流动的电流源电路连接。因此，电流源电路的总数例如是88个。
驱动部142被设置在XY面内的、配置有构成多柱装置120的柱部122的区域的外侧，其中，该驱动部142具备数量与构成多柱装置120的柱部的数量相同的电流源电路。在图6所示的例子中，驱动部142相当于XY面内的存在有多柱装置120的区域被设置在X方向的外侧。设置于左外侧的驱动部142例如具备44个电流源电路，使电流在形成于下述柱组的电流路径的输入端子(in)和输出端子(out)之间流动，其中，该柱组被配置在比X方向的中心线靠左侧的位置。
设置于右外侧的驱动部142例如具备44个电流源电路，使电流在形成于下述柱组的电流路径的输入端子(in)和输出端子(out)之间流动，其中，该柱组被配置在比X方向的中心线靠右侧的位置。设置在左外侧和右外侧的驱动部142可以设置在与构成多柱装置120的多个柱部12互不干涉的位置。
对于与已经说明了的、属于由3个柱部122构成的柱组的线圈部的结构和连接的例子相同的实施方式，也可以将其应用于柱组由3个以上的柱部122构成的情况。相同的实施方式也可以应用于图6所示的具有4个或5个柱部122的柱组中。在此，针对由5个柱部122构成的柱组，进一步进行说明。
图7示出了在由5个柱部122构成的柱组124中的线圈部的绕组的结构和绕组彼此的连接的例子。作为控制电子束EB的电磁元件的一例，5个柱部122分别具有作为电磁透镜50的C1透镜、C2透镜、C3透镜、C4透镜以及C5透镜。
被记载为C1透镜、C2透镜、C3透镜、C4透镜以及C5透镜的虚线框的内部示出了对电磁透镜50励磁的线圈部52的结构。线圈部52可以被分割成比构成柱组的柱部122的数量少的数量。在由5个柱部122构成的柱组的情况下，线圈部52例如被分割成4个绕组52a、52b、52c和52d。绕组52a、52b、52c和52d分别是按照绕组匝数的比例α、β、γ、χ(其中，α+β+γ+χ＝1)将线圈部52的总绕组匝数N分割成4个而得到的、具有绕组匝数Nα、Nβ、Nγ和Nχ的绕组。在图7中，用圆表示各个绕组，用圆内的记号α、β、γ和χ表示绕组匝数的比例。
C1透镜、C2透镜、C3透镜、C4透镜以及C5透镜分别除了绕组52a、52b、52c和52d外还具有不对电磁透镜50励磁的绕组52z。连接部56例如在作为相邻的柱部122的C1透镜与C2透镜之间、C2透镜与C3透镜之间、C3透镜与C4透镜之间、以及C4透镜与C5透镜之间，分别将分割出的绕组彼此连接。
与C1透镜、C2透镜、C3透镜、C4透镜以及C5透镜具有绕组52a、52b、52c及52d、和不对电磁透镜励磁的绕组52z相对应，连接部56形成5个连续的电流路径。连续的电流路径在一端具有输入部A1in，在另一端具有输出部A1out，并且与电流源电路A1连接。5个独立的电流源电路分别对5个连续的电流路径供给电流。电流源电路A1、A2、A3、A4和A5(未图示)分别使电流在输入部A1in与输出部A1out之间、输入部A2in与输出部A2out之间、输入部A3in与输出部A3out之间、输入部A4in与输出部A4out之间、以及输入部A5in与输出部A5out之间流动。
形成于柱组124的连续的电流路径的数量和电流源电路的数量与构成柱组124的柱部122的数量相等。在夹着连接部56相邻的2个柱部122之间，在属于一个柱部122的线圈部52的绕组的一部分中通过的电流全都流入属于另一个柱部122的线圈部52的绕组的一部分。
决定C1透镜、C2透镜、C3透镜、C4透镜以及C5透镜的透镜强度的磁动势F1、F2、F3、F4及F5根据5个独立的电流源电路A1、A2、A3、A4及A5的输出电流I1、I2、I3、I4及I5、各透镜的线圈的总绕组匝数N、以及绕组匝数的比例α、β、γ、χ，并通过下面的关系式(算式4)来计算。
(算式4)
F1＝(0·I1+χ·I2+γ·I3+β·I4+α·I5)×N
F2＝(α·I1+0·I2+χ·I3+γ·I4+β·I5)×N
F3＝(β·I1+α·I2+0·I3+χ·I4+γ·I5)×N
F4＝(γ·I1+β·I2+α·I3+0·I4+χ·I5)×N
F5＝(χ·I1+γ·I2+β·I3+α·I4+0·I5)×N
其中，α+β+γ+χ＝1。
输出电流I1、I2、I3、I4和I5通常被设定为I1＝I2＝I3＝I4＝I5＝I。此时，电磁透镜的磁动势F1、F2、F3、F4和F5为F1＝F2＝F3＝F4＝F5＝I·N＝F(安培匝数)。由于5个电流源电路是互相独立的电路，因此，因随机的噪音成分而引起的磁动势F的变动与各透镜被一个电流源电路驱动的情况下的磁动势的变动相比较，被有效地压缩为√(α2+β2+γ2+χ2)的大小。即，在绕组匝数的比例为α＝β＝γ＝χ＝1/4的情况下，在C1透镜、C2透镜、C3透镜、C4透镜以及C5透镜的各自中发生的磁动势的变动与各透镜被一个电流源电路驱动的情况下的变动相比较，成为被压缩为1/2的大小。
另外，当在特定的电流源电路、例如电流源电路A1的输出电流I1中存在变动成分时，在C2透镜、C3透镜、C4透镜和C5透镜中发生的磁动势F的变动与各透镜被一个电流源电路驱动的情况下的磁动势相比较，成为被压缩为1/4的大小。如果构成柱组的柱部122的数量增加，则一个柱部122被更多的独立的电流源电路分散驱动。能够压缩电流源电路的随机的噪音成分或输出特性的差别而使其减小。
而且，在绕组匝数的比例为α＝β＝γ＝χ＝1/4来调整例如C1透镜的透镜强度的情况下，使电流源电路A1、A2、A3、A4和A5的输出电流从初始值变化ΔI1＝-3·ΔF1/N、ΔI2＝ΔF1/N、ΔI3＝ΔF1/N、ΔI4＝ΔF1/N和ΔI5＝ΔF1/N。根据这些变化和(算式4)的关系式，使C1透镜的磁动势F1变化ΔF1，并使其它的电磁透镜50的磁动势不变化，由此能够调整出通过C1透镜的电子束EB的最佳的透镜强度。
在图7的例子中，由连接部56相互连接的绕组的种类在所有柱部122之间都相同。在将电流源电路所输出的电流从C1透镜向C2透镜连接时，连接部56分别从绕组52z向绕组52a连接、从绕组52d向绕组52z连接、从绕组52c向绕组52d连接、从绕组52b向绕组52c连接、以及从绕组52a向绕组52b连接。在从C2透镜向C3透镜连接时，连接部56分别从绕组52a向绕组52b连接、从绕组52z向绕组52a连接、从绕组52d向绕组52z连接、从绕组52c向绕组52d连接、以及从绕组52b向绕组52c连接。
在从C3透镜向C4透镜连接时，连接部56分别从绕组52b向绕组52c连接、从绕组52a向绕组52b连接、从绕组52z向绕组52a连接、从绕组52d向绕组52z连接、以及从绕组52c向绕组52d连接。在从C4透镜向C5透镜连接时，连接部56分别从绕组52c向绕组52d连接、从绕组52b向绕组52c连接、从绕组52a向绕组52b连接、从绕组52z向绕组52a连接、以及从绕组52d向绕组52z连接。
柱组124所含有的5个电磁透镜50分别都具有相同种类的绕组52a、52b、52c、52d和52z。另外，连接部56在柱组124所含有的每个电磁透镜50之间都将相同种类的绕组彼此连接。对于图7所示的线圈部52的结构和连接的例子，包含线圈部的分割出的绕组52a、52b、52c、52d、52z和连接部56在内，构成多个柱部122的部件都是同一部件。构成柱部122的部件在多个柱部122之间具有互换性。
在柱组由4个柱部122构成的情况下也相同。对电磁透镜50励磁的线圈部52具有：例如被分割成3个的绕组；和不对电磁透镜50励磁的绕组。连接部56在所有柱部122之间都将相同种类的绕组彼此连接。构成柱组的多个柱部122的部件在柱部122之间具有互换性。
图8是关于构成本实施方式的多柱装置120的88个柱部122示出柱组124的第2结构例的图。在图8中，被虚线框包围的、在X方向上排列的多个柱部122构成了柱组124。柱组124具有6个柱部122，但也可以具有8个柱部122或具有10个柱部122。各个柱部122具有线圈，该线圈具有分割出的绕组。
属于相邻的柱部122的线圈部的绕组的一部分被连接部(未图示)依次连接，从而形成连续的电流路径。将构成柱组124的柱部122连接起来的箭头示意性地示出了每个柱组124的电流路径。在图8所示的实施方式的例子中，电流路径仅经由不同的柱部122从驱动部142所具有的电流源电路的(in)端子到达(out)端子。
驱动部142所具有的电流源电路的(in)端子和(out)端子分开存在于左右两侧的驱动部142。从左侧的驱动部142的(in)端子输出的电流经由在X方向上排列的6个、8个或10个柱部122的线圈部52的绕组，流入右侧的驱动部142的(out)端子。图8的电流路径不是在相同的柱部122中往复的路径，但也可以应用与已经说明的实施方式相同的绕组的结构和绕组彼此的连接。
图9示出了在图8所示的柱组124中由6个柱部122构成的柱组的线圈部的绕组的结构和绕组彼此的连接的例子。作为控制电子束EB的电磁元件的一例，6个柱部122分别具有作为电磁透镜50的C1透镜、C2透镜、C3透镜、C4透镜、C5透镜和C6透镜。
被表示为C1透镜、C2透镜、C3透镜、C4透镜、C5透镜和C6透镜的虚线框的内部示出了对电磁透镜50励磁的线圈部52的结构。线圈部52被分割成比构成柱组的柱部122的数量少的数量。在由6个柱部122构成的柱组的情况下，线圈部52例如被分割成5个绕组52a、52b、52c、52d和52e。另外，线圈部52包含不对电磁透镜50励磁的绕组52z。在图9中，也用圆表示各个绕组，并用圆内的记号α、β、γ、χ和η表示绕组匝数的比例。
在不具有往复的电流路径的图9的情况下，不对电磁透镜进行励磁的绕组52z例如是在构成电磁透镜50的磁性体53的外部迂回并导通的配线，并且是不使磁性体53的间隙部54处感应出磁场这样的配线。连接部56在作为相邻的柱部122的C1透镜与C2透镜之间、C2透镜与C3透镜之间、C3透镜与C4透镜之间、C4透镜与C5透镜之间、以及C5透镜与C6透镜之间将相同种类的绕组彼此连接，形成6个连续的电流路径。
6个连续的电流路径的左侧的端部与左外侧的驱动部142所具有的电流源电路的(in)端子连接。6个连续的电流路径的右侧的端部与右外侧的驱动部142所具有的电流源电路的(out)端子连接。即，设置在左外侧和右外侧的驱动部142被设置在与构成多柱装置120的多个柱部12在XY面内互不干涉的位置处。
即使在该情况下，决定透镜强度的磁动势与电流源电路的输出电流之间的关系也由与(算式1)或(算式4)相同的关系式来表示。一个电磁透镜50被6个相互独立的电流源电路驱动。多个电流源电路能够在将随机的噪音成分或输出特性的差别压缩的状态下对各个透镜磁场进行励磁。构成柱组的所有柱部122都含有连接部56，且由同一部件构成。
在柱组124由8个或10个柱部构成的情况下也相同。对电磁透镜50励磁的线圈部52具有：例如被分割成7个或9个的绕组；和不对电磁透镜50励磁的绕组。连接部56在所有柱部122之间都将相同种类的分割出的线圈部52绕组彼此连接。
关于线圈部52的绕组，所希望的是，以较大的分割数进行分割，并且分割出的各个绕组具有合适的绕组匝数。为此，希望线圈部52的分割数例如在9以下。即，希望构成柱组124的柱部122的数量在10以下。
图10是关于构成本实施方式的多柱装置120的88个柱部122示出柱组124的第3结构例的图。被虚线框包围的多个柱部122构成了柱组124。柱组124可以具有7个柱部122或具有10个柱部122。各个柱部122具有线圈部，该线圈部具有：例如被分割成6个部分或9个部分的绕组；和不使磁性体的间隙部感应出磁场的配线。相邻的柱部122的线圈部的绕组被连接部依次连接，从而形成连续的电流路径。
将构成柱组124的柱部122连接起来的箭头示意性地示出了每个柱组124的电流路径。在图10的例子中，电流路径仅经由不同的柱部122从驱动部142所具有的电流源电路的(in)端子到达(out)端子。线圈部的分割出的绕组的结构和连接与已经说明的实施方式的例子相同。
设置于左外侧的驱动部142例如具备44个电流源电路，并驱动属于比X方向的中心线靠左侧的柱部122的电磁透镜50。设置于右外侧的驱动部142例如具备44个电流源电路，并驱动属于比X方向的中心线靠右侧的柱部122的电磁透镜50。能够将驱动部142设置在与构成多柱装置120的多个柱部12在XY面内互不干涉的位置处。
以上，在本实施方式中，以对电磁透镜励磁的线圈为例，对多柱装置120中的线圈部的绕组的结构和连接的例子进行了说明。本实施方式的线圈部的绕组的结构和连接的例子能够应用于被线圈励磁的所有电磁元件中。本实施方式的绕组的结构和连接的例子也能够应用于对电磁偏转器和电磁校正器进行励磁的线圈中。
(第2实施方式)
在本实施方式中，对作为电磁元件的一例的电磁校正器进行说明。
图12的(a)是示出本实施方式的电磁校正器40(参照图3)的结构例的俯视图。
图12的(a)所示的电磁校正器40被设置于各个柱部122，对通过柱部122的电子束EB的像差进行校正。
电磁校正器40具有磁性体环43，该磁性体环43被配置在与作为电子束EB的行进方向的Z方向垂直的XY面内。电子束EB通过磁性体环43的中心P，并沿着与图的纸面垂直的方向通过电磁校正器40。
在磁性体环43上，设置有朝向环的中心P的至少4处伸出部分43a、43b、43c和43d。这些伸出部分43a、43b、43c和43d分别在图的XY面内朝向(X+Y)、(X-Y)、-(X+Y)、-(X-Y)方向。
另外，在磁性体环43的伸出部分以外的4处部位，卷绕有用于对电磁校正器40励磁的线圈42。在图12的(a)中，示出了如下的例子：电磁校正器40的线圈部42的被分割成2部分的绕组42a和42b分别卷绕于磁性体环43的4处部位。与电磁透镜的情况相同，绕组42a和42b是具有以规定的比例分割各处线圈部42的总绕组匝数而得到的绕组匝数的线圈。
磁性体环43、伸出部分43a、43b、43c和43d以及励磁用的线圈42被设置在大气中。真空间隔壁24是在Z轴方向上延伸的筒状的间隔壁，将电子束EB通过的真空部与大气分离。
图示的电磁校正器40被独立的励磁电流驱动。两个系列的励磁电流在图的上侧(+Y侧)的绕组42a和42b中相对于磁性体环43分别向相同的方向流动。在上侧(+Y侧)的绕组42a和42b中流动的励磁电流分别被内部的配线(未图示)连接成流入图的左侧(-X侧)的绕组42a和42b中。
在图的左侧(-X侧)的绕组42a和42b中流动的两个系列的励磁电流被内部的配线(未图示)连接成随后流入图的下侧(-Y侧)的绕组42a和42b中。
以下，同样地，两个系列的励磁电流在图的右侧(+X侧)的绕组42a和42b中流动，并从电磁校正器40流出。
这两个系列的励磁电流使图12的(a)的磁性体环43和伸出部分43a、43b、43c、43d例如向图12的(a)的虚线箭头的方向产生磁通。
由此，在电磁校正器40的磁性体的伸出部分的端部，产生例如图12的(a)所示的N极和S极的磁极。
图12的(b)的箭头表示由于在磁性体的伸出部产生的磁极而在磁性体环43的中心P附近的电子束通过部分处产生的磁场的方向。该磁场例如对通过图12(b)的+X侧部分的电子产生-X方向的力，对通过-X侧部分的电子产生+X方向的力。
另外，该磁场对通过图12的(b)的+Y侧部分的电子产生+Y方向的力，对通过-Y侧部分的电子产生-Y方向的力。这样，电磁校正器40改变所通过的电子束EB的相对于通过方向的孔径角，以使电子束EB的Z轴上的汇聚位置在图的X方向和Y方向上产生差分的方式进行校正。由此，电子校正器40对电子束的像差的一部分进行校正。
电磁校正器40所产生的校正磁场的强度由使两个系列的励磁电流在卷绕于磁性体环43的4处部位上的绕组42a和42b中流动而产生的磁动势的总和来决定。
图13示出了由3个柱部122即C1柱、C2柱和C3柱构成的柱组中的、电磁校正器40的线圈部42的结构和用于驱动线圈部42的连接的例子。
与电磁透镜50的情况相同，属于3个柱部122的电磁校正器40被3个电流源电路A1、A2和A3驱动。电流源电路A1、A2和A3分别具有输入端子A1in、A2in、A3in和输出端子A1out、A2out、A3out，在这些输入端子和输出端子之间设置有用于形成3个连续的电流路径的连接部。
形成于输入端子A1in和输出端子A1out之间的电流路径在C2柱中使励磁电流流经电磁校正器40的绕组42a，在C3柱中使励磁电流流经电磁校正器40的绕组42b。
形成于输入端子A2in和输出端子A2out之间的电流路径在C1柱中使励磁电流流经电磁校正器40的绕组42b，在C3柱中使励磁电流流经电磁校正器40的绕组42a。
形成于输入端子A3in和输出端子A3out之间的电流路径在C1柱中使励磁电流流经电磁校正器40的绕组42a，在C2柱中使励磁电流流经电磁校正器40的绕组42b。
即，属于C1柱、C2柱和C3柱的电磁校正器40分别从3个电流路径中选择独立的两个系列来用作励磁电流。
在图13中，利用电流路径与电磁校正器40之间的箭头示出了以上的关系，其中，所述电流路径形成于输入端子和输出端子之间。
图13所示的3个柱部122中的电磁校正器40的例子具有与利用图5已经说明了的电磁透镜50的例子相同的线圈部结构和用于驱动线圈部的连接。
电磁校正器40与针对电磁透镜50所说明的相同，能够利用多个独立的电流源电路来驱动线圈部的分割出的绕组。
(其它实施方式)
电磁偏转器30(参照图3)也可以采用与图12的(a)所示的电磁校正器40相同的结构和连接的例子。属于各个柱部122的电磁偏转器30具有：磁性体环；磁性体的伸出部；以及线圈部，其卷绕于磁性体环的4处部位。该线圈部由分割出的绕组构成。
在电磁偏转器30的情况下，在卷绕于磁性体环的4处部位的线圈部中流动的励磁电流的方向与图12的(a)的电磁校正器40中的励磁电流的方向不同。
电磁偏转器30的励磁电流的方向是N极和S极在磁性体的伸出部分的端部互相面对而励磁的方向。
另外，电磁偏转器30的磁场的方向在电子束EB通过的空间中与作为电子束EB的行进方向的-Z方向大致垂直，是使整体上改变电子束EB的行进方向这样的磁场产生的方向。
另外，这之外的磁性体部和线圈部的结构及连接的例子只要与电磁校正器40相同即可。即，在电磁偏转器30中，也能够与针对电磁透镜50所说明的相同，利用多个独立的电流源电路来驱动线圈部的分割出的绕组。
另外，在上面利用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定于在上述实施方式中记述的范围中。在上述实施方式中，对于本领域技术人员来说，很明显能够进行各种变更或改良。根据权利要求，很明显，实施了这样的变更或改良的形式也包含在本发明的技术范围内。
应该注意的是，对于权利要求、说明书以及附图所示出的装置、系统、程序以及方法中的动作、顺序、步骤以及阶段等各处理的执行顺序，没有特别地明示为“在...之前”、“预先”等，另外，只要没有在后面的处理中使用前面的处理的输出，就能够以任意的顺序来实现。关于权利要求、说明书以及附图中的动作流程，即使为了方便而使用了“首先”、“接下来”等进行说明，也不意味着必须以该顺序实施。

Claims (14)

1.一种多柱装置，所述多柱装置具有多个产生带电粒子束的柱部，其特征在于，
所述多柱装置具备：
电磁元件，其设置于各个所述柱部；
线圈部，其具有分割出的多个绕组，所述绕组对所述电磁元件进行励磁；以及
配线，其将不同的电流源电路分别与属于一个所述线圈部的分割出的绕组连接。
2.根据权利要求1所述的多柱装置，其特征在于，
所述配线包含连接部，所述连接部将所述线圈部的分割出的绕组与属于相邻的其它柱部的线圈部的分割出的绕组连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的多柱装置，其特征在于，
在属于不同的柱部的所述绕组之间共用电流源电路。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的多柱装置，其特征在于，
所述线圈部的绕组包含有不对所述电磁元件进行励磁的绕组。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的多柱装置，其特征在于，
在线圈部的绕组夹着所述连接部被连接的2个柱部中，
在属于一个柱部的线圈部的绕组的一部分中通过的电流流经属于另一个柱部的线圈部的绕组的一部分。
6.根据权利要求2所述的多柱装置，其特征在于，
利用3个以上且10个以下的柱部构成柱组，并且，通过所述连接部将属于构成所述柱组的各个柱部的线圈部所具有的所述绕组依次连接，形成连续的电流路径，
在所述连续的电流路径的一端设置有输入端子，在所述连续的电流路径的另一端设置有输出端子。
7.根据权利要求6所述的多柱装置，其特征在于，
构成所述柱组的柱部的数量与形成于所述柱组的所述连续的电流路径的数量相等。
8.根据权利要求6所述的多柱装置，其特征在于，
属于构成所述柱组的各个柱部的线圈部的所述绕组的数量比构成所述柱组的柱部的数量少。
9.根据权利要求1至权利要求8中的任意一项所述的多柱装置，其特征在于，
所述电磁元件是电磁透镜、电磁偏转器以及电磁校正器中的任意一种。
10.一种多柱式带电粒子束曝光装置，所述多柱式带电粒子束曝光装置具有多个产生带电粒子束的柱部，其特征在于，
所述多柱式带电粒子束曝光装置具备：
多柱装置，该多柱装置具备：电磁元件，其设置于各个所述柱部；线圈部，其具有分割出的多个绕组，所述绕组对所述电磁元件进行励磁；以及配线，其将不同的电流源电路分别与属于一个所述线圈部的分割出的绕组连接；
工作台部，其载置试样；
柱控制部，其控制所述多柱装置的动作；以及
工作台控制部，其控制所述工作台部的动作。
11.根据权利要求10所述的多柱式带电粒子束曝光装置，其特征在于，
所述配线包含连接部，所述连接部将所述线圈部的分割出的绕组与属于相邻的其它柱部的线圈部的分割出的绕组连接。
12.根据权利要求11所述的多柱式带电粒子束曝光装置，其特征在于，
利用3个以上且10个以下的柱部构成柱组，并且，通过所述连接部将属于构成所述柱组的各个柱部的线圈部所具有的所述绕组依次连接，形成连续的电流路径，
在所述连续的电流路径的一端设置有输入端子，在所述连续的电流路径的另一端设置有输出端子。
13.根据权利要求12所述的多柱式带电粒子束曝光装置，其特征在于，
所述柱控制部具有驱动部，所述驱动部具备与构成所述多柱装置的柱部的数量相同的数量的电流源电路，
所述电流源电路分别使电流在形成于所述柱组的所述连续的电流路径的输入端子和输出端子之间流动。
14.根据权利要求13所述的多柱式带电粒子束曝光装置，其特征在于，
所述驱动部被设置于配置有构成所述多柱装置的多个柱部的区域的外侧。
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