JP2014075409A - マルチ荷電粒子ビーム描画装置 - Google Patents

Abstract

【課題】描画スループットを向上できる荷電粒子ビーム描画装置を提供する。
【解決手段】荷電粒子ビームが第１成形開口板ＳＬ１、第２成形開口板ＳＬ２、第３成形開口板ＳＬ３を順次通過する３段の成形開口板を配置し、開口の重なりによって可変成形ビームを形成し、描画材料上に照射し、描画材料上に所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置において、第１成形開口板は、複数の矩形状開口を有し、第２成形開口板は、第１成形開口板と同数の矩形状開口を有し、第３成形開口板は、Ｌ字の成形ビームを形成するために２７０度をなす凹部を持つ開口を有し、第１成形開口板の複数の開口と第２成形開口板の複数の開口と第３成形開口板の複数の開口との重なりによって複数のＬ字可変ビームを形成し、形成された複数のＬ字可変ビームを描画材料に照射する。
【選択図】図２

Description

本発明は、描画すべきパターンの形状に応じて描画材料上に照射される荷電粒子ビームの断面形状を変えるようにしたマルチ荷電粒子ビーム描画装置に関するものである。

ＬＳＩパターンは近年ますます微細化が進行しており、このため、従来の光露光装置に代わり、電子ビームなどの荷電粒子ビームでパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置が用いられている。

電子ビーム描画技術の描画速度を高速化させるため、様々な提案がなされ、実際の装置で、例えば、可変成形ビーム方式と呼ばれる方式が用いられている。

この方式では、第１及び第２の矩形アパーチャの重なりを利用して、形成したいパターンの形状に応じた様々な形状の可変成形ビームを投影する。これにより、円形ビームを用いて塗りつぶすように図形を描画する場合と比して、露光時間を大幅に短縮することができる。

最近、メモリデバイスの生産に用いて好適な新しい電子ビーム描画方式として、複数の電子ビームを用いた所謂マルチ可変成形ビーム描画方式が提案されている。

図９は、このようなマルチ可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置の一概略例を示したものである。

図９において、電子銃１から放出された電子ビームＥＢは、ブランカー２を介して、第１成形開口板３上に照射される。

該第１成形開口板３上に照射された電子ビームは、開口部を通過することでビーム断面が矩形状に形成され、成形レンズ４により第２成形開口板５上に照射される。この電子ビームの照射位置は、成形偏向器６によって変えることができる。

前記第２成形開口板５の開口部を通過した電子ビームは、縮小レンズ７によって縮小され、投影レンズ８によってステージ９に載置された描画材料１０上に照射される。

なお、前記第１成形開口板３の開口像は、前記成形レンズ４によって前記第２成形開口板５上に結像され、その結像位置を前記成形偏向器６によって変えることにより、第２成形開口板５を通過する電子ビームの断面形状を様々に変えることができる。前記第２成形開口板５の開口像は、前記縮小レンズ７、前記投影レンズ８を経て前記描画材料１０上に縮小投影されるため、様々な断面形状を持つ電子ビームを描画材料１０上に照射することができる。そして、前記描画材料１０上への投影位置は、位置決め偏向器１１によって変えることができる。

このような構成のマルチ可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置において、第１の成形開口板３及び第２の成形開口板５は、例えば、図１０（ａ）に示すように電子ビーム光軸０を中心として配置された４つの矩形状開口を備えている。図１０（ａ）において、Ｐｓｘ、ＰｓｙはそれぞれＸ方向、Ｙ方向の開口配列ピッチを示す。

そして、第１の成形開口板３の開口を通過して形成された４本の電子ビーム（破線枠）を、成形偏向器６により適宜偏向移動させて第２成形開口板５上の４つの開口に投射することにより、図１０（ｂ）において黒色で表示される同一断面形状の４本の成形電子ビームを第２成形開口板５の４つの開口から取り出すことができる。このようにして取り出された４本の成形ビームを、縮小レンズ７及び投影レンズ８によって描画材料１０上にｍ分の１に縮小して投射すれば、描画材料１０上には、図１０（ｃ）に示すように、４本の成形電子ビームによる配列ピッチＰｘ、Ｐｙ（Ｐｘ＝Ｐｓｘ／ｍ、Ｐｙ＝Ｐｓｙ／ｍ）の４つの同一形状の矩形図形が一度にショットされることになる。

このようなマルチ可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置では、複数のパターンを一度にショットすることができるため、描画スループットを大幅に向上させることが可能である（特許文献１）。

また、特許文献２のように、矩形を組み合わせた複雑な形状を持つ成形開口板を用いて、三角形や斜め線やＬ字などの複雑なパターンを少ないショット数で描画する方法もある。

特開２００５−３０２８６８号公報 特許３４５５１０３号公報 特開平０１−１０７５３１号公報

さて、上述したようなマルチ可変成形ビーム方式を備えた電子ビーム描画装置は、特にＤＲＡＭなどの繰り返しパターンの多い描画に適する。

しかし、このような装置で形成されるビーム形状は、一般的に矩形状のビームであるため、描画するパターンが複雑な形状の場合、依然として多くのショット数が必要である。

そして、特許文献３のようなＬ字形の成形ビームによる描画では、従来L字形の図形は２つの矩形ビームを繋ぎ合わせて描画をしていたものを、このビームを使用し１回の描画ですむので、描画時間を短縮させることができるが、更に描画時間を短縮させるために複数のL字ビームを使用して描画する電子ビーム描画装置は今までなかった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたのもで、前記第１成形開口板の複数の矩形開口と第２成形開口板の複数の矩形開口と第３成形開口板の複数の十字開口との重なりによって、複数のＬ字可変ビームによる電子ビーム描画装置を提供することを目的としている。

本発明に係る成形開口板を備えた荷電粒子ビーム描画装置は、荷電粒子源からの荷電粒子ビームが第１成形開口板、第２成形開口板、第３成形開口板を順次通過するように３段の成形開口板を配置し、前記第１成形開口板と第２成形開口板との間及び第２成形開口板と第３成形開口板との間にそれぞれ荷電粒子ビーム偏向器を配置して、第１成形開口板の開口と第２成形開口板の開口と第３成形開口板の開口との重なりを変化させることによって可変成形ビームを形成し、形成された可変成形ビームを描画材料上に照射し、該描画材料上に所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置において、前記第１成形開口板は複数の矩形状開口を有し、該複数の矩形状開口に前記荷電粒子源からの荷電粒子ビームを照射することにより複数の矩形状荷電粒子ビームを形成し、前記第２成形開口板は、前記第１成形開口板と同数の矩形状開口を有し、前記第１成形開口板からの複数の荷電粒子ビームをそれぞれ通過させるように各開口が配置され、前記第３成形開口板は、Ｌ字の成形ビームを形成するために２７０度をなす凹部を持つ開口を複数有し、該開口は前記第２成形開口板からの複数の荷電粒子ビームをそれぞれ通過させるように配置され、前記第１成形開口板の複数の開口と前記第２成形開口板の複数の開口と前記第３成形開口板の複数の開口との重なりによって複数のＬ字可変ビームを形成し、形成された複数のＬ字可変ビームを描画材料に照射することを特徴する。

このような本発明の成形開口板を備えた電子ビーム描画装置においては、前記第１成形開口板の複数の矩形開口と第２成形開口板の複数の矩形開口と第３成形開口板の複数の十字開口との重なりよって形成される複数のＬ字可変ビームによる描画ができるので、繰り返しパターンの描画時間を大幅に短縮させることができる。

また、複数のＬ字可変ビームの他に、複数の矩形可変ビーム等による描画も可能であるので、繰り返しパターンの描画時間を大幅に短縮させることができる。

本発明を実施する３段の成形開口板を用いた可変面積型電子ビーム描画装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る第１，第２及び第３の成形開口板上の開口形状を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る第１，第２及び第３の成形開口板上に電子ビームを投影した図である。 本発明の実施の形態１に係る第１，第２及び第３の成形開口板で形成される成形ビームの形状を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る第１，第２及び第３の成形開口板上の開口形状を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る第１，第２及び第３の成形開口板上に電子ビームを投影した図である。 本発明の実施の形態２に係る第１，第２及び第３の成形開口板で成形される成形ビームの形状を示す図である。 本発明の実施の形態２において第２成形開口板上に第１成形開口板を通過した成形電子ビームが投影されたようすを示す図である。 従来の２段の成形開口板を用いた可変面積型電子ビーム描画装置の構成を示す図である。 従来の成形開口板と成形ビームの形状とパターン描画を説明する図である。

（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明を実施する可変面積型電子ビーム描画装置は、３段の成形開口板を備えている。

図１に本発明を実施する可変面積型電子ビーム描画装置の一概略例を示す。図１中、図９にて使用した記号と同一記号は同一構成要素を示す。

図１において、電子銃１より出射された電子ビームは、第１成形開口板３を直接照射される。第１成形開口板３には、開口が設けられており、照射された電子ビームにより開口像が得られる。第１成形開口板３の開口像は、第１成形レンズ４により第２成形開口板５上に形成される。第２成形開口板５上の結像位置は、第１成形偏向器６により制御される。第２成形開口板５を通過した電子ビームは、第２成形レンズ１３により第３成形開口板１４上に結像される。この結像位置は、第２成形偏向器１２により制御される。第３成形開口板１４を通過した電子ビームは、縮小レンズ７で縮小され、投影レンズ８によりステージ９上に載置された描画材料１０に投影される。なお、この投影位置は、位置決め偏向器１１により決められる。

このような可変面積型電子ビーム描画装置を用いて、３枚の成形開口板の実施形態を図１から図４を用いて説明する。

第１成形開口板（ＳＬ１）には、図２（ａ）に示すように該成形開口板上の中央を中心に４象限に分割した分割領域内に矩形開口（Ｓ１−１，Ｓ１−２，Ｓ１−３，Ｓ１−４）が設けられている。

第２成形開口板（ＳＬ２）には、図２（ｂ）に示すように前記第１成形開口板（ＳＬ１）上に形成された開口形状と同じ矩形形状の開口（Ｓ２−１，Ｓ２−２，Ｓ２−３，Ｓ２−４）が設けられている。

第３成形開口板（ＳＬ３）には、図２（ｃ）に示すように該成形開口板上の中央を中心に４象限に分割した分割領域内にそれぞれ十字状の開口（Ｓ３−１，Ｓ３−２，Ｓ３−３，Ｓ３−４）が設けられている。

このような３枚の成形開口板を備えた可変面積型電子ビーム描画装置において、先ず、複数のＬ字形の可変成形ビームを形成する方法について説明する。

先ず、電子銃１から出射した電子ビームは、図３（ａ）に示すように４つの矩形開口（Ｓ１−１，Ｓ１−２，Ｓ１−３，Ｓ１−４）を含む第１成形開口板（ＳＬ１）全面に照射される。

前記第１成形開口板（ＳＬ１）の各開口を通過した電子ビームは、図４（ａ）に示すように４本の矩形ビーム（ＥＢ１−１，ＥＢ１−２，ＥＢ１−３，ＥＢ１−４）になり、第１成形レンズ４により第２成形開口板（ＳＬ２）上に結像される。そして、この結像位置は、第１成形偏向器６により制御される。

図３（ｂ）は、第２成形開口板（ＳＬ２）上を４本の矩形断面を有する矩形ビーム（ＥＢ１−１，ＥＢ１−２，ＥＢ１−３，ＥＢ１−４）が照射した状態を示している。

前記第２成形開口板（ＳＬ２）の４つの矩形開口（Ｓ２−１，Ｓ２−２，Ｓ２−３，Ｓ２−４）と前記４本の矩形ビーム（ＥＢ１−１，ＥＢ１−２，ＥＢ１−３，ＥＢ１−４）とが重なった部分の電子ビームが第２成形開口板（ＳＬ２）を通過する。

該第２成形開口板（ＳＬ２）の開口を通過した電子ビームは、図４（ｂ）に示すような４本の矩形可変ビーム（ＥＢ２−１，ＥＢ２−２，ＥＢ−２−３，ＥＢ２−４）となり、第２成形レンズ１３により第３成形開口板（ＳＬ３）上に結像される。そして、結像位置は、第２形成偏向器１２によって制御される。

図３（ｃ）は、第３成形開口板（ＳＬ３）上を前記４本の矩形可変ビーム（ＥＢ２−１，ＥＢ２−２，ＥＢ２−３，ＥＢ２−４）が照射した状態を示している。

前記第３成形開口板（ＳＬ３）の４つの十字開口（Ｓ３−１，Ｓ３−２，Ｓ３−３，Ｓ３−４）と前記４本の矩形可変ビーム（ＥＢ２−１，ＥＢ２−２，ＥＢ２−３，ＥＢ２−４）が重なった部分の電子ビームが第３成形開口板（ＳＬ３）を通過して、図４（ｃ）に示すような４本のＬ字形の断面を有する成形ビーム（ＥＢ３−１，ＥＢ３−２，ＥＢ３−３，ＥＢ３−４）を形成する。

前記第３成形開口板（ＳＬ３）の開口を通過した４本のＬ字ビーム（ＥＢ３−１，ＥＢ３−２，ＥＢ３−３，ＥＢ３−４）は、縮小レンズ７で縮小され、投影レンズ８によりステージ９上に載置された描画材料１０上に４個のＬ字図形が投影される。そして、この４本のＬ字ビームが位置決め偏向器１１により照射位置が制御され、ブランカー２により描画材料１０上に繰り返しショットされて所望のパターンが描画される。

そして、第１成形偏向器６で第１成形開口板（ＳＬ１）を通過した４本の矩形ビームが偏向制御され、該４本の矩形ビームと第２成形開口板（ＳＬ２）上の開口との重なり度合いから４本のＬ字可変ビームを形成することができる。

このように４本のＬ字可変ビームを形成することができるので、形成された４本のL字ビームによるショットを繰り返して繰り返しパターンを描画することができる。

また、第２成形偏向器１２により第３成形開口板（ＳＬ３）の十字開口部の第２成形開口板（ＳＬ２）を通過した４本の矩形ビームとの重なり位置を変えれば、Ｌ字形を９０°、１８０°、２７０°回転した４本のＬ字可変ビームも得ることができる。

更に、また、従来のような複数の矩形可変ビームについても形成することもできる。前記実施例において、第２成形開口板（ＳＬ２）を通過した４本の矩形可変ビーム（ＥＢ２−１，ＥＢ２−２，ＥＢ２−３，ＥＢ２−４）は、第２成形レンズ１３により第３成形開口板（ＳＬ３）上に結像され、第２成形偏向器１２により第３成形開口板（ＳＬ３）上の十字開口（Ｓ３−１，Ｓ３−２，Ｓ３−３，Ｓ３−４）の矩形開口の中央に位置するように偏向制御される。

すると、第２成形開口板（ＳＬ２）を通過した４本の矩形可変ビーム（ＥＢ２−１，ＥＢ２−２，ＥＢ２−３，ＥＢ２−４）は、第３成形開口板（ＳＬ３）の各十字開口の中央部をそのまま通過し、第３成形開口板（ＳＬ３）を通過した電子ビームは、縮小レンズ７で縮小され、投影レンズ８により描画材料１０上に４個の矩形図形が描画される。

そして、第１成形偏向器６で第１成形開口板（ＳＬ１）を通過した４本の矩形ビームが偏向制御され、該４本の矩形ビームと第２成形開口板（ＳＬ２）上の４つの矩形開口（Ｓ２−１，Ｓ２−２，Ｓ２−３，Ｓ２−４）開口との重なり度合いから４本のＬ字可変ビームを形成することができる。

このような本発明の成形開口板を備えた電子ビーム描画装置においては、前記第１成形開口板の複数の矩形開口と第２成形開口板の複数の矩形開口と第３成形開口板の複数の十字開口との重なりよって形成される複数のＬ字可変ビームによる描画ができるので、繰り返しパターンの描画時間を大幅に短縮させることができる。

また、複数のL字可変ビームの他に複数の矩形可変ビームによる描画も可能であるので、繰り返しパターンの描画時間を大幅に短縮させることができる。
（実施の形態２）
本実施の形態２では、３枚の成形開口板にそれぞれ図形群開口を設けたものである。
本実施の形態２に係る成形開口板上の開口形状の構成について、図５、図６、図７を用いて説明する。

第１成形開口板（ＳＬ１０）には、図５（ａ）に示すように中央を中心に４象限に分割された分割領域に、それぞれ異なる図形群の開口（Ｓ１０−１，Ｓ１０−２，Ｓ１０−３，Ｓ１０−４）が設けられている。この図形群の開口形状は、Ｓ１０−１がライン・アンド・スペースが斜め４５°に形成された図形、Ｓ１０−２が１つの大きな矩形が形成された図形、Ｓ１０−３が４つの矩形が等間隔に設けられた図形、Ｓ１０−４が１つの矩形が斜め４５°に形成された図形である。

第２成形開口板（ＳＬ１１）には、図５（ｂ）に示すように第１成形開口板（ＳＬ１０）と同じ図形群の開口形状（Ｓ１１−１，Ｓ１１−２，Ｓ１１−３，Ｓ１１−４）が設けられ、前記第１成形開口板（ＳＬ１０）上の各図形の位置に対して１８０度回転した位置に図形群の開口が配置されている。

第３成形開口板（ＳＬ１２）には、図５（ｃ）に示すように中央を中心に４象限に分割した分割領域において、第１象限には４つの十字状開口（Ｓ１２−１）、第２象限には１つの斜め十字開口（Ｓ１２−２）、第３象限には１つの矩形開口（Ｓ１２−３）、第４象限には１つの十字開口（Ｓ１２−４）が設けられている。

なお、第３成形開口板（ＳＬ１２）の開口と第２成形開口板（ＳＬ１１）の開口は、一対となり、例えば、第２成形開口板（ＳＬ１１）上の第１象限の領域に電子ビームが照射した場合には、第２成形開口板（ＳＬ１１）を通過した電子ビームは、必ず第３成形開口板（ＳＬ１２）上の第１象限の領域上に照射することが条件となっている。

このような３枚の図形群開口からなる成形開口板を備えた電子ビーム描画装置において、先ず、Ｌ字形のマルチ可変ビームを形成する方法について説明する。

先ず、電子銃１から出射した電子ビームは、図６（ａ）に示すような図形群の開口（Ｓ１０−１，Ｓ１０−２，Ｓ１０−３，Ｓ１０−４）を含む第１の成形開口板（ＳＬ１０）上に全面照射される。

第１成形開口板（ＳＬ１０）の開口を通過した電子ビームは、図７（ａ）に示すような図形群ビームを形成する。この図形群ビームは、４５度に傾いたライン・アンド・スペース状の図形ビームＡ、矩形状の図形ビームＢ、４個の矩形状の図形ビームＣ、４５度に傾いた矩形状の図形ビームＣからなる。

第１成形開口板（ＳＬ１０）の開口を通過した図形群ビームは、第１成形レンズ４により第２成形開口板（ＳＬ１１）上に結像される。
そして、図形群ビームの内、４個の矩形からなる図形ビームＣを第２成形開口板（ＳＬ１１）上の４個の矩形開口（Ｓ１１−１）に部分的に重なり合う（図８（ｃ））ように第１成形偏向器６を制御する。

第２成形開口板（ＳＬ１１）の４個の矩形開口（Ｓ１１−１）を通過した電子ビームは、第２成形レンズ１３により第３成形開口板（ＳＬ１２）上に結像され、第２成形偏向器１２により第３成形開口板（ＳＬ１２）上の４つの十字開口（Ｓ１２−１）上に重なり合うように偏向制御される。

そして、第３成形開口板（ＳＬ１２）の４個の十字開口（Ｓ１２−１）を通過した電子ビームは、縮小レンズ７で縮小され、投影レンズ８により描画材料９上に４個のＬ字形が投影される。そして、４本のＬ字ビームが位置決め偏向器１０により照射位置が制御され、ブランカー２により描画材料９上に繰り返しショットがされて所望のパターンが描画される。

そして、第１成形偏向器６で第１成形開口板（ＳＬ１０）を通過した図形群ビームが偏向制御され、第１成形開口板（ＳＬ１０）の４個の矩形開口（Ｓ１０−３）を通過した図形ビームＣと第１成形偏向器６で第２成形開口板（ＳＬ１１）上の４個の矩形開口（Ｓ１１−１）との重なり度合いの調整から４本のＬ字ビームの断面サイズを可変した可変成形ビームを形成することができる。

このように４本のＬ字可変ビームを形成することができるので、形成された４本のＬ字ビームよるショットの繰り返しで繰り返しパターンを描画することができる。

そして、また、従来のような複数の矩形可変ビームを形成することもできる。４本の矩形可変ビームを形成する場合、第２成形開口板（ＳＬ１０）の複数の矩形開口（Ｓ１０−３）を通過した４本の矩形ビーム（図形ビームＣ）は、第２成形レンズ１２により第３成形開口板（ＳＬ１２）上に結像され、４本の矩形ビーム（図形ビームＣ）が第２成形偏向器１２により第３成形開口板（ＳＬ１２）の４個の十字開口（Ｓ１２−１）の中央に位置するように偏向制御される。第２成形開口板（ＳＬ１１）の４つの矩形開口（Ｓ１１−１）を通過した４本の矩形の可変ビームは、第３成形開口板（ＳＬ１２）上の十字開口（Ｓ１２−１）の中央部の矩形開口より小さいので、そのままのビーム形状で第３成形開口板（ＳＬ１２）を通過し、４本の矩形ビームを形成する。

そして、該４本の矩形ビームは、第１成形開口板（ＳＬ１０）の４個の矩形開口（Ｓ１０−３）を通過した図形ビームＣと第１成形偏向器５で第２成形開口板（ＳＬ１１）の４個の矩形開口（Ｓ１１−１）との重なり度合いの調整で、４個の矩形ビームの断面サイズを可変した可変成形ビームを形成することができる。

この矩形の可変成形ビームは、第２成形偏向器１２で第３成形開口板（ＳＬ１２）上の４個の十字開口（Ｓ１２−１）の中央部をそのまま通過するように偏向制御され、４本の矩形ビームの断面サイズを可変した可変成形ビームを形成することができる。

このように４本の矩形可変ビームを形成することができるので、形成された４本の矩形可変ビームよるショットの繰り返しで繰り返しパターンを描画することができる。

次に、本発明の図形群開口からなる成形開口板を用いると、以下のような図形ビームを形成させることができる。
先ず、斜め４５°のＬ字形の可変ビームを形成する方法について説明する。
前記実施例において、斜め４５°のＬ字ビームを形成する場合には、図７（ａ）に示すように、第１成形開口板（ＳＬ１０）の開口（Ｓ１０−１，Ｓ１０−２，Ｓ１０−３，Ｓ１０−４）を通過した図形群ビーム（図形ビームＡ、図形ビームＢ、図形ビームＣ、図形ビームＤ）は、第２成形レンズ１３により第３成形開口板（ＳＬ１２）上に結像され、第２成形偏向器１２により第２成形開口板（ＳＬ１１）の斜め矩形開口（Ｓ１１−２）上に図形群ビームの図形ビームＤが部分的に重なるように偏向制御される。

第２成形開口板（ＳＬ１１）の斜め矩形開口（Ｓ１１−２）を通過した電子ビームは、第２成形レンズ１３により第３成形開口板（ＳＬ１２）上に結像され、第２成形偏向器１３により第３成形開口板（ＳＬ１２）の斜め十字開口（Ｓ１２−２）に部分的に重なるように偏向制御される。

その結果、第３成形開口板（ＳＬ１２）の斜め十字開口（Ｓ１２−２）を通過した電子ビームは、斜め４５°のＬ字形の成形ビームを形成することができる。

この斜め４５°のＬ字形の成形ビームは、第１成形開口板（ＳＬ１０）の斜め矩形開口（Ｓ１０−４）を通過した図形ビームＣを第１成形偏向器５で１３５°方向又４５°方向に偏向し、該図形ビームＣと第２成形開口板（ＳＬ１１）の斜め矩形開口（Ｓ１１−２）上との重なり度合いの調整で、斜め４５°のＬ字形の成形ビームの断面サイズを可変した可変成形ビームを形成することができる。

次に、斜め４５°のライン・アンド・スペースの可変成形ビームを形成する方法について説明する。本実施例において、斜め４５°のライン・アンド・スペースの図形ビームを形成する場合には、図８（ｂ）に示すように、第１成形開口板の開口（Ｓ１０−１，Ｓ１０−２，Ｓ１０−３，Ｓ１０−４）を通過した図形群ビーム（図形ビームＡ、図形ビームＢ、図形ビームＣ、図形ビームＤ）を第２成形レンズ１３により第３成形開口板上に結像させたら、第２成形偏向器１２より第２成形開口板（ＳＬ１１）の斜めライン・アンド・スペース開口（Ｓ１１−３）上に部分的に重なり合うように図形群ビームの図形ビームＡ（斜めのライン・アンド・スペースビーム）が偏向制御される。

第２成形開口板（ＳＬ１１）上の斜めライン・アンド・スペース開口（Ｓ１１−３）を通過した可変成形図形ビームは、第２成形レンズ１３により第３成形開口板（ＳＬ１２）上に結像され、第２成形偏向器１２により第３成形開口板（ＳＬ１２）上の大矩形開口（Ｓ１２−３）の中央部に位置するように偏向制御される。

その結果、第３成形開口板（ＳＬ１２）上の大矩形開口（Ｓ１２−３）は、第２成形開口板（ＳＬ１１）を通過した図形ビームＡより大きいものであるため、図形ビームＡは第２成形開口板を通過した断面形状を保ちながら第３成形開口板（ＳＬ１２）を通過し、斜め４５°のライン・アンド・スペースの成形ビームを形成する。

この斜め４５°のライン・アンド・スペースの成形ビームは、第１成形開口板（ＳＬ１０）の開口（Ｓ１０−１）を通過した図形ビームＡを第１成形偏向器６で１３５°方向又４５°方向に偏向し、該図形ビームＡと第２成形開口板（ＳＬ１１）の斜め矩形開口（Ｓ１１−３）との重なり度合いの調整で、斜め４５°のライン・アンド・スペースの断面サイズを可変した可変成形ビームを形成することができる。

このように種々の図形可変ビームを形成することができるので、形成された図形ビームよるショットの繰り返しで繰り返しパターンを描画することができる。

以上の実施例から、本発明の図形群開口からなる成形開口板を備えた電子ビーム描画装置において、第１成形開口板の図形開口と第２成形開口板の図形開口と第３成形開口板の図形開口との重なりよって形成された複数のＬ字可変ビームによる描画ができるので、繰り返しパターンの描画時間を大幅に短縮させることができる。

また、複数のL字可変ビームの他に、複数の矩形可変ビームによる描画も可能なので、繰り返しパターンの描画時間を大幅に短縮させることができる。

更に、図形可変ビームによる描画も可能なので、繰り返しパターンの描画時間を大幅に短縮させることができる。

なお、前記実施例の成形開口板の開口形状は、本実施例の開口形状に限定されるものではない。

また、前記実施例では、電子ビーム描画装置を例に取り説明したが、これに限らずイオンビーム描画装置に適用することも可能である。

１…電子銃、２…ブランカー、３，ＳＬ１，ＳＬ１０…第１成形開口板、４…成形レンズ、第１成形レンズ、５，ＳＬ２，ＳＬ１１…第２成形開口板、６…成形偏向器、第１成形偏向器、７…縮小レンズ、８…投影レンズ、９…ステージ、１０…描画材料、１１…位置決め偏向器、１２…第２成形偏向器、１３…第２成形レンズ、１４，ＳＬ３，ＳＬ１２…第３成形開口板

Claims (4)

1. 荷電粒子源からの荷電粒子ビームが第１成形開口板、第２成形開口板、第３成形開口板を順次通過するように３段の成形開口板を配置し、前記第１成形開口板と第２成形開口板との間及び第２成形開口板と第３成形開口板との間にそれぞれ荷電粒子ビーム偏向器を配置して、第１成形開口板の開口と第２成形開口板の開口と第３成形開口板の開口との重なりを変化させることによって可変成形ビームを形成し、形成された可変成形ビームを描画材料上に照射し、該描画材料上に所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置において、
   前記第１成形開口板は複数の矩形状開口を有し、該複数の矩形状開口に前記荷電粒子源からの荷電粒子ビームを照射することにより複数の矩形状荷電粒子ビームを形成し、前記第２成形開口板は、前記第１成形開口板と同数の矩形状開口を有し、前記第１成形開口板からの複数の荷電粒子ビームをそれぞれ通過させるように各開口が配置され、前記第３成形開口板は、Ｌ字の成形ビームを形成するために２７０度をなす凹部を持つ開口を複数有し、該開口は前記第２成形開口板からの複数の荷電粒子ビームをそれぞれ通過させるように配置され、前記第１成形開口板の複数の開口と前記第２成形開口板の複数の開口と前記第３成形開口板の複数の開口との重なりによって複数のＬ字可変ビームを形成し、形成された複数のＬ字可変ビームを描画材料に照射することを特徴する荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記第３成形開口板は、前記第１又は第２成形開口板と同数の十字開口を有す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。
3. 前記第３成形開口板の十字開口の中央部を前記第２成形開口板からの荷電粒子ビームがそのまま通過できることを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. 前記第１成形開口板は、４個の図形開口を有し、
   前記第２成形開口板は、前記第１成形開口板と同じ４個の図形開口を有し、且つ、前記第１成形開口板の図形開口が１８０度回転した位置に配置され、
   前記第３成形開口板は、前記第２成形開口板の図形開口に対応した十字開口が配置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。

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