JP2017220491A - マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチビーム描画のスループットの劣化を低減しながら、クーロン効果による焦点ずれを抑制可能なマルチ荷電粒子ビーム露光方法を提供する。【解決手段】本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム露光方法は、荷電粒子線を用いたマルチビームの複数回のショットについて、ショット毎に、マルチビームのうち当該ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値に応じて複数のグループのいずれかに割り当てる工程と、同じグループに割り当てられたショット同士が、連続して照射されるようにショット順を変更する工程と、グループ毎に、合計電流値に応じた当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置を補正する工程と、同じグループに割り当てられたショット同士を当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置が補正された状態で連続して照射するように、マルチビームの複数回のショットを行う工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１３

Description

本発明は、マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置に係り、例えば、マルチビーム描画におけるビーム照射方法に関する。

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、ウェハ等へ電子線を使って描画することが行われている。

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、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。

ここで、電子ビーム描画では、ショットされるビームの電流量が大きくなるとクーロン効果によりビーム像の焦点位置がずれ、いわゆるボケが生じてしまうといった問題があった。そのため、従来、可変成形ビーム（ＶＳＢ）方式のシングルビームを用いた描画装置では、ショット毎に、その電流量に応じてビームのフォーカス位置を補正することが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。マルチビーム描画においても、同時に照射されるマルチビームの合計電流量が大きくなると、クーロン効果によりマルチビーム像の焦点位置がずれ、焦点ずれによるいわゆるボケが生じてしまうといった問題があった。

ここで、マルチビーム描画では、各ビームの照射時間を個別に制御することにより、照射位置への照射量を制御することが行われる。１つ目の制御手法として、ビーム毎にカウンタ回路を設けて１回のショット中（露光期間中）における各ビームの照射時間を調整する手法が提案されている。２つ目の制御手法として、１回分のショットを照射時間が異なる複数のサブショットにわけ、１回分のショットの照射時間に相当する数のサブショットの組み合わせを選択し、組み合わせたサブショットを行うことで各ビームの照射時間を調整する手法が提案されている。しかし、１つ目の制御手法では、１回のショット中（露光期間中）における各ビームの照射時間が異なるため、１回のショット中（露光期間中）にＯＮビーム全体での電流量が変化してしまう。そのため、ショット毎にマルチビームのフォーカス位置を補正することが困難である。一方、２つ目の制御手法では、各サブショット中でのＯＮビーム全体での電流量は一定にできる。しかし、マルチビームのフォーカス位置を変更するには、その都度、制御アンプの静定時間が必要となる。そのため、サブショット毎に、かかるフォーカス位置の変更を行っていたのでは、リフォーカスの回数が膨大となり、スループットが劣化してしまう。そのため、せっかくマルチビーム描画によりスループットの向上を図ってもその効果を十分に発揮することが困難になってしまう。

特開平１０−２８９８４１号公報

そこで、本発明の一態様は、マルチビーム描画のスループットの劣化を低減しながら、クーロン効果による焦点ずれを抑制可能なマルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置を提供する。

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム露光方法は、
荷電粒子線を用いたマルチビームの複数回のショットについて、ショット毎に、マルチビームのうち当該ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値に応じて複数のグループのいずれかに割り当てる工程と、
同じグループに割り当てられたショット同士が、連続して照射されるようにショット順を変更する工程と、
グループ毎に、合計電流値に応じた当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置を補正する工程と、
同じグループに割り当てられたショット同士を当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置が補正された状態で連続して照射するように、マルチビームの複数回のショットを行う工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、マルチビームは、偏向器によって照射位置が偏向制御され、
マルチビームの複数回のショットを行う場合に、グループ毎に、当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置が補正されることに起因した照射位置の位置ずれを補正する補正量を偏向器の偏向量に付加すると好適である。

また、マルチビームの各照射位置は、それぞれ、予め設定された複数の露光時間に対応する１組のショット群の中から選択された少なくとも１つのショットによって照射され、
マルチビーム全体が一括してシフトすることによってマルチビームの各ビームが照射する複数の照射位置のうちの同じ照射位置が、マルチビームの焦点位置がそれぞれ補正された異なる複数のグループのショットによって照射されると好適である。

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム露光装置は、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の第１の開口部が形成され、複数の第１の開口部全体を含む領域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複数の第１の開口部のうちの対応する第１の開口部をそれぞれ通過することによりマルチビームを形成する成形アパーチャアレイ基板と、
複数の第２の開口部が形成された基板と、複数の第２の開口部の対応する第２の開口部を挟んで対向するように基板上にそれぞれ配置された複数の電極群とを有し、複数の電極群を用いてマルチビームの各ビームをそれぞれ個別にブランキング偏向するブランキングアパーチャアレイ機構と、
ビームＯＦＦの状態になるようにブランキング偏向されたビームを遮蔽する制限アパーチャ基板と、
マルチビームを試料面上に結像する対物レンズと、
マルチビームの複数回のショットについて、ショット毎に、マルチビームのうち当該ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値に応じて複数のグループのいずれかに割り当てる割り当て部と、
同じグループに割り当てられたショット同士が、連続して照射されるようにショット順を変更するショット順変更部と、
グループ毎に、合計電流値に応じた当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置を補正する補正レンズと、
を備え、
同じグループに割り当てられたショット同士を当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置が補正された状態で連続して照射するように、マルチビームの複数回のショットを行うことを特徴とする。

本発明の他の態様のマルチ荷電粒子ビーム露光装置は、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の第１の開口部が形成され、複数の第１の開口部全体を含む領域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複数の第１の開口部のうちの対応する第１の開口部をそれぞれ通過することによりマルチビームを形成する成形アパーチャアレイ基板と、
複数の第２の開口部が形成された基板と、複数の第２の開口部の対応する第２の開口部を挟んで対向するように基板上にそれぞれ配置された複数の電極群とを有し、複数の電極群を用いてマルチビームの各ビームをそれぞれ個別にブランキング偏向するブランキングアパーチャアレイ機構と、
ビームＯＦＦの状態になるようにブランキング偏向されたビームを遮蔽する制限アパーチャ基板と、
マルチビームを試料面上に結像する対物レンズと、
マルチビームの複数回のショットについて、ショット毎に、マルチビームのうち当該ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値に応じて複数のグループのいずれかに割り当てる割り当て部と、
同じグループに割り当てられたショット同士が、連続して照射されるようにショット順を変更するショット順変更部と、
グループ毎に、合計電流値に応じた当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置を補正すると共に、マルチビームを偏向する偏向器と、
を備え、
同じグループに割り当てられたショット同士を当該グループ用の焦点補正位置にマルチビームの焦点位置が補正された状態で連続して照射するように、マルチビームの複数回のショットを行うことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、マルチビーム描画のスループットの劣化を低減しながら、クーロン効果による焦点ずれを抑制できる。

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。 実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。 実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構の構成を示す断面図である。 実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。 実施の形態１の個別ブランキング機構の一例を示す図である。 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。 実施の形態１におけるマルチビームの照射領域と描画対象画素との一例を示す図である。 実施の形態１におけるマルチビームの描画方法の一例を説明するための図である。 実施の形態１におけるマルチビームの分割ショットの一例を示す図である。 実施の形態１における分割ショットの組み合わせ例を示す図である。 実施の形態１の比較例におけるトラッキング偏向とシフト偏向のタイムチャートの一例を示す図である。 実施の形態１におけるトラッキング偏向とシフト偏向のタイムチャートの一例を示す図である。 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。 実施の形態１における相関データの一例を示す図である。 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。 実施の形態１における分割ショットについてのビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え動作を示すタイミングチャート図である。 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。

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、実施の形態では、露光装置の一例として、描画装置を用いた構成について説明する。但し、露光装置は、描画装置に限るものではなく、検査装置等の荷電粒子ビームの試料への照射を行う露光装置でも構わない。

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と共に、マルチ荷電粒子ビーム露光装置の一例である。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、成形アパーチャアレイ基板２０３、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ基板２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８、偏向器２０９、共通ブランキング偏向器２１２、及び静電レンズ２１４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（露光時）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。

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１３１、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプユニット１３２，１３４，１３７、レンズ制御回路１３６、ステージ制御機構１３８、ステージ位置測定器１３９及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ロジック回路１３１、レンズ制御回路１３６、ステージ制御機構１３８、ステージ位置測定器１３９及び記憶装置１４０，１４２，１４４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、描画データが描画装置１００の外部から入力され、格納されている。偏向制御回路１３０には、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４及びブランキングアパーチャアレイ機構２０４が接続されている。レンズ制御回路１３６には、ＤＡＣアンプユニット１３７が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２の出力は、偏向器２０９に接続される。ＤＡＣアンプユニット１３４の出力は、偏向器２０８に接続される。ＤＡＣアンプユニット１３７の出力は、静電レンズ２１４に接続される。ロジック回路１３１の出力は、共通ブランキング偏向器２１２に接続される。ステージ位置測定器１３９は、レーザ光をＸＹステージ１０５上のミラー２１０に照射し、ミラー２１０からの反射光を受光する。そして、かかる反射光の情報を利用してＸＹステージ１０５の位置を測定する。

制御計算機１１０内には、パターン面積密度ρ演算部６０、照射量Ｄ演算部６２、照射時間ｔ演算部６４、データ加工部６６、最大電流値Ｉｍａｘ演算部６８、電流値Ｉｔ演算部７０、割り当て部７２、ショット順変更部７４、リフォーカス量演算部７６、位置ずれ補正量演算部７８、転送処理部７９、及び描画制御部８０が配置されている。パターン面積密度ρ演算部６０、照射量Ｄ演算部６２、照射時間ｔ演算部６４、データ加工部６６、最大電流値Ｉｍａｘ演算部６８、電流値Ｉｔ演算部７０、割り当て部７２、ショット順変更部７４、リフォーカス量演算部７６、位置ずれ補正量演算部７８、転送処理部７９、及び描画制御部８０といった各「〜部」は、処理回路を有する。かかる処理回路は、例えば、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置を含む。各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いても良いし、或いは異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。パターン面積密度ρ演算部６０、照射量Ｄ演算部６２、照射時間ｔ演算部６４、データ加工部６６、最大電流値Ｉｍａｘ演算部６８、電流値Ｉｔ演算部７０、割り当て部７２、ショット順変更部７４、リフォーカス量演算部７６、位置ずれ補正量演算部７８、転送処理部７９、及び描画制御部８０に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１２にその都度格納される。

また、描画装置１００の外部から描画データが入力され、記憶装置１４０に格納される。描画データには、通常、描画するための複数の図形パターンの情報が定義される。具体的には、図形パターン毎に、図形コード、座標、及びサイズ等が定義される。

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。

図２は、実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。図２において、成形アパーチャアレイ基板２０３には、縦（ｙ方向）ｐ列×横（ｘ方向）ｑ列（ｐ，ｑ≧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では、例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）に５１２×５１２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、同じ直径の円形であっても構わない。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。例えば、縦方向（ｙ方向）ｋ段目の列と、ｋ＋１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）ｋ＋１段目の列と、ｋ＋２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。

図３は、実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構の構成を示す断面図である。
図４は、実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構のメンブレン領域内の構成の一部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とパッド４３の位置関係は一致させて記載していない。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４は、図３に示すように、支持台３３３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３３０（第１の領域）に加工されている。メンブレン領域３３０を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３３２（第２の領域）となる。メンブレン領域３３０の上面と外周領域３３２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３３２の裏面で支持台３３３上に保持される。支持台３３３の中央部は開口しており、メンブレン領域３３０の位置は、支持台３３３の開口した領域に位置している。

メンブレン領域３３０には、図２に示した成形アパーチャアレイ基板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。言い換えれば、基板３１のメンブレン領域３３０には、電子線を用いたマルチビームのそれぞれ対応するビームが通過する複数の通過孔２５がアレイ状に形成される。そして、基板３１のメンブレン領域３３０上であって、複数の通過孔２５のうち対応する通過孔２５を挟んで対向する位置に２つの電極を有する複数の電極対がそれぞれ配置される。具体的には、メンブレン領域３３０上に、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、基板３１内部であってメンブレン領域３３０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。

また、図４に示すように、各制御回路４１は、制御信号用のｎビット（例えば１ビット）のパラレル配線が接続される。各制御回路４１は、制御信号用のｎビットのパラレル配線の他、クロック信号線、読み込み（ｒｅａｄ）信号、ショット（ｓｈｏｔ）信号および電源用の配線等が接続される。クロック信号線、読み込み（ｒｅａｄ）信号、ショット（ｓｈｏｔ）信号および電源用の配線等はパラレル配線の一部の配線を流用しても構わない。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３３０に配置される。但し、これに限るものではない。また、メンブレン領域３３０にアレイ状に形成された複数の制御回路４１は、例えば、同じ行或いは同じ列によってグループ化され、グループ内の制御回路４１群は、図４に示すように、直列に接続される。そして、グループ毎に配置されたパッド４３からの信号がグループ内の制御回路４１に伝達される。具体的には、各制御回路４１内に、後述するシフトレジスタが配置され、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームのうち例えば同じ行のビームの制御回路４１内のシフトレジスタが直列に接続される。そして、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームの同じ行のビームの制御信号がシリーズで送信され、例えば、ｐ回のクロック信号によって各ビームの制御信号が対応する制御回路４１に格納される。

図５は、実施の形態１の個別ブランキング機構の一例を示す図である。図５において、制御回路４１内には、アンプ４６（スイッチング回路の一例）が配置される。図５の例では、アンプ４６の一例として、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）インバータ回路が配置される。そして、ＣＭＯＳインバータ回路は正の電位（Ｖｄｄ：ブランキング電位：第１の電位）（例えば、５Ｖ）（第１の電位）とグランド電位（ＧＮＤ：第２の電位）に接続される。ＣＭＯＳインバータ回路の出力線（ＯＵＴ）は制御電極２４に接続される。一方、対向電極２６は、グランド電位が印加される。そして、ブランキング電位とグランド電位とが切り替え可能に印加される複数の制御電極２４が、基板３１上であって、複数の通過孔２５のそれぞれ対応する通過孔２５を挟んで複数の対向電極２６のそれぞれ対応する対向電極２６と対向する位置に配置される。

ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）には、閾値電圧よりも低くなるＬ（ｌｏｗ）電位（例えばグランド電位）と、閾値電圧以上となるＨ（ｈｉｇｈ）電位（例えば、１．５Ｖ）とのいずれかが制御信号として印加される。実施の形態１では、ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）にＬ電位が印加される状態（アクティブ状態）では、ＣＭＯＳインバータ回路の出力（ＯＵＴ）は正電位（Ｖｄｄ）となり、対向電極２６のグランド電位との電位差による電界により対応ビーム２０を偏向し、制限アパーチャ基板２０６で遮蔽することでビームＯＦＦになるように制御する。一方、ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）にＨ電位が印加される状態では、ＣＭＯＳインバータ回路の出力（ＯＵＴ）はグランド電位となり、対向電極２６のグランド電位との電位差が無くなり対応ビーム２０を偏向しないので制限アパーチャ基板２０６を通過することでビームＯＮになるように制御する。

各通過孔を通過する電子ビーム２０は、それぞれ独立に対となる２つの制御電極２４と対向電極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。具体的には、制御電極２４と対向電極２６の組は、それぞれ対応するスイッチング回路となるＣＭＯＳインバータ回路によって切り替えられる電位によってマルチビームの対応ビームをそれぞれ個別にブランキング偏向する。このように、複数のブランカーが、成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２（開口部）を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。

図６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６に示すように、試料１０１の描画領域３０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３２に仮想分割される。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のショット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３２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は例えば等速で連続移動させる。第１番目のストライプ領域３２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３２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方向に向かって同様に描画を行う。第３番目のストライプ領域３２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３２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３２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、成形アパーチャアレイ基板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、最大で各穴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。

図７は、実施の形態１におけるマルチビームの照射領域と描画対象画素との一例を示す図である。図７において、ストライプ領域３２は、例えば、マルチビームのビームサイズでメッシュ状の複数のメッシュ領域に分割される。かかる各メッシュ領域が、描画対象画素３６（単位照射領域、照射位置、或いは描画位置）となる。描画対象画素３６のサイズは、ビームサイズに限定されるものではなく、ビームサイズとは関係なく任意の大きさで構成されるものでも構わない。例えば、ビームサイズの１／ｎ（ｎは１以上の整数）のサイズで構成されても構わない。図７の例では、試料１０１の描画領域が、例えばｙ方向に、１回のマルチビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４（描画フィールド）のサイズと実質同じ幅サイズで複数のストライプ領域３２に分割された場合を示している。なお、ストライプ領域３２の幅は、これに限るものではない。照射領域３４のｎ倍（ｎは１以上の整数）のサイズであると好適である。図７の例では、例えば５１２×５１２列のマルチビームの図示を８×８列のマルチビームに省略して示している。そして、照射領域３４内に、１回のマルチビーム２０のショットで照射可能な複数の画素２８（ビームの描画位置）が示されている。言い換えれば、隣り合う画素２８間のピッチがマルチビームの各ビーム間のピッチとなる。図７の例では、隣り合う４つの画素２８で囲まれると共に、４つの画素２８のうちの１つの画素２８を含む正方形の領域で１つのグリッド２９を構成する。図７の例では、各グリッド２９は、４×４画素で構成される場合を示している。

図８は、実施の形態１におけるマルチビームの描画方法の一例を説明するための図である。図８では、図７で示したストライプ領域３２を描画するマルチビームのうち、ｙ方向３段目の座標（１，３），（２，３），（３，３），・・・，（５１２，３）の各ビームで描画するグリッドの一部を示している。図８の例では、例えば、ＸＹステージ１０５が８ビームピッチ分の距離を移動する間に４つの画素を描画（露光）する場合を示している。かかる４つの画素を描画（露光）する間、照射領域３４がＸＹステージ１０５の移動によって試料１０１との相対位置がずれないように、偏向器２０８によってマルチビーム２０全体を一括偏向することによって、照射領域３４をＸＹステージ１０５の移動に追従させる。言い換えれば、トラッキング制御が行われる。図８の例では、８ビームピッチ分の距離を移動する間に４つの画素を描画（露光）することで１回のトラッキングサイクルを実施する場合を示している。

具体的には、ステージ位置測定器１３９が、ミラー２１０にレーザを照射して、ミラー２１０から反射光を受光することでＸＹステージ１０５の位置を測長する。測長されたＸＹステージ１０５の位置は、制御計算機１１０に出力される。制御計算機１１０内では、描画制御部８０がかかるＸＹステージ１０５の位置情報を偏向制御回路１３０に出力する。偏向制御回路１３０内では、ＸＹステージ１０５の移動に合わせて、ＸＹステージ１０５の移動に追従するようにビーム偏向するための偏向量データ（トラッキング偏向データ）を演算する。デジタル信号であるトラッキング偏向データは、ＤＡＣアンプ１３４に出力され、ＤＡＣアンプ１３４は、デジタル信号をアナログ信号に変換の上、増幅して、トラッキング偏向電圧として偏向器２０８に印加する。

そして、描画部１５０は、当該ショットにおけるマルチビームの各ビームのそれぞれの照射時間のうちの最大描画時間Ｔｔｒ内のそれぞれの画素３６に対応する描画時間（照射時間、或いは露光時間）、各画素３６にマルチビーム２０のうちＯＮビームのそれぞれ対応するビームを照射する。但し、実施の形態１では、最大描画時間Ｔｔｒを複数の照射時間で分割した１組の分割ショット（サブショット：ショットの一例）群の中から画素３６に対応する描画時間に相当する分だけ選択された分割ショット群の各分割ショットを連続或いは不連続で行う。

図９は、実施の形態１におけるマルチビームの分割ショットの一例を示す図である。図９では、各画素３６への１回分のショットの最大照射時間Ｔｔｒを同じ画素３６に照射される例えば照射時間が異なるｎ回の分割ショットに分割する。まず、最大照射時間Ｔｔｒを量子化単位Δ（階調値分解能）で割った階調値Ｎｔｒを定める。例えば、ｎ＝１０とした場合、１０回の分割ショットに分割する。階調値Ｎｔｒを桁数ｎの２進数の値で定義する場合、階調値Ｎｔｒ＝１０２３になるように量子化単位Δを予め設定すると好適である。これにより、最大照射時間Ｔｔｒ＝１０２３Δとなる。そして、図９に示すように、ｎ回の分割ショットは、桁数ｋ’＝０〜９までの２^ｋ’Δのいずれかの照射時間を持つ。言い換えれば、５１２Δ（＝２^９Δ），２５６Δ（＝２^８Δ），１２８Δ（＝２^７Δ），６４Δ（＝２^６Δ），３２Δ（＝２^５Δ），１６Δ（＝２^４Δ），８Δ（＝２^３Δ），４Δ（＝２^２Δ），２Δ（＝２^１Δ），Δ（＝２^０Δ）のいずれかの照射時間を持つ。すなわち、１回分のマルチビームのショットは、５１２Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、２５６Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、１２８Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、６４Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、３２Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、１６Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、８Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、４Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、２Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、に分割される。

よって、各画素３６に照射する任意の照射時間ｔ（＝ＮΔ）は、かかる５１２Δ（＝２^９Δ），２５６Δ（＝２^８Δ），１２８Δ（＝２^７Δ），６４Δ（＝２^６Δ），３２Δ（＝２^５Δ），１６Δ（＝２^４Δ），８Δ（＝２^３Δ），４Δ（＝２^２Δ），２Δ（＝２^１Δ），及びΔ（＝２^０Δ）で定義される１組の分割ショット群の照射時間の中から、照射時間がゼロでなければ少なくとも１つの組み合わせによって定義できる。

図１０は、実施の形態１における分割ショットの組み合わせ例を示す図である。図１０において、例えば、画素１は、Ｎ＝９６０のショットであれば、９６０＝２^９+２^８+２^７+２^６なので、２^９Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^８Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^７Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^６Δの照射時間をもつ分割ショットと、の組み合わせを選択することになる。例えば、画素２は、Ｎ＝３２０のショットであれば、３２０＝２^８+２^６なので、２^８Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^６Δの照射時間をもつ分割ショットと、の組み合わせを選択することになる。例えば、画素３は、Ｎ＝０のショット（露光しない場合）であれば、０なので、何も分割ショットを選択しないことになる。なお、各画素３６に照射する任意の照射時間ｔの階調値Ｎを２進数変換する場合には、できるだけ大きい桁の値を使用するように定義すると好適である。

次に、まず、実施の形態１の比較例となる、画素３６毎に、選択された各分割ショットを連続して行う場合の動作について説明する。

図８の例では、座標（１，３）のビーム（１）によって、時刻ｔ＝０からｔ＝最大描画時間Ｔｔｒまでの間に注目グリッド２９の例えば最下段右から２番目の画素に１ショット目の複数の分割ショットのビームの照射が行われる。かかる時刻ｔ＝０からｔ＝Ｔｔｒまでの間に、ビーム（１）は、当該画素用に選択された分割ショット群を連続して実施する。これにより、当該画素は、所望の照射時間のビームの照射を受けたことになる。時刻ｔ＝０からｔ＝Ｔｔｒまでの間にＸＹステージ１０５は例えば２ビームピッチ分だけ−ｘ方向に移動する。その間、トラッキング動作は継続している。

当該ショットのビーム照射開始から当該ショットの最大描画時間Ｔｔｒが経過後、偏向器２０８によってトラッキング制御のためのビーム偏向を継続しながら、トラッキング制御のためのビーム偏向とは別に、偏向器２０９によってマルチビーム２０を一括して偏向することによって各ビームの描画位置（前回の描画位置）を次の各ビームの描画位置（今回の描画位置）にシフトする。図８の例では、時刻ｔ＝Ｔｔｒになった時点で、注目グリッド２９の最下段右から２番目の画素から下から２段目かつ右から２番目の画素へと描画対象画素をシフトする。その間にもＸＹステージ１０５は定速移動しているのでトラッキング動作は継続している。

そして、トラッキング制御を継続しながら、シフトされた各ビームの描画位置に当該ショットの最大描画時間Ｔｔｒ内のそれぞれ対応する描画時間、マルチビーム２０のうちＯＮビームのそれぞれ対応するビームを照射する。図８の例では、座標（１，３）のビーム（１）によって、時刻ｔ＝Ｔｔｒからｔ＝２Ｔｔｒまでの間に注目グリッド２９の例えば下から２段目かつ右から２番目の画素に２ショット目のビームの照射が行われる。かかる時刻ｔ＝Ｔｔｒからｔ＝２Ｔｔｒまでの間に、ビーム（１）は、当該画素用に選択された分割ショット群を連続して実施する。これにより、当該画素は、所望の照射時間のビームの照射を受けたことになる。時刻ｔ＝Ｔｔｒからｔ＝２Ｔｔｒまでの間にＸＹステージ１０５は例えば２ビームピッチ分だけ−ｘ方向に移動する。その間、トラッキング動作は継続している。

図８の例では、時刻ｔ＝２Ｔｔｒになった時点で、注目グリッド２９の下から２段目かつ右から２番目の画素から下から３段目かつ右から２番目の画素へと偏向器２０９によるマルチビームの一括偏向により描画対象画素をシフトする。その間にもＸＹステージ１０５は移動しているのでトラッキング動作は継続している。そして、座標（１，３）のビーム（１）によって、時刻ｔ＝２Ｔｔｒからｔ＝３Ｔｔｒまでの間に注目グリッド２９の例えば下から３段目かつ右から２番目の画素に３ショット目のビームの照射が行われる。かかる時刻ｔ＝２Ｔｔｒからｔ＝３Ｔｔｒまでの間に、ビーム（１）は、当該画素用に選択された分割ショット群を連続して実施する。これにより、当該画素は、所望の照射時間のビームの照射を受けたことになる。

時刻ｔ＝２Ｔｔｒからｔ＝３Ｔｔｒまでの間にＸＹステージ１０５は例えば２ビームピッチ分だけ−ｘ方向に移動する。その間、トラッキング動作は継続している。時刻ｔ＝３Ｔｔｒになった時点で、注目グリッド２９の下から３段目かつ右から２番目の画素から下から４段目かつ右から２番目の画素へと偏向器２０９によるマルチビームの一括偏向により描画対象画素をシフトする。その間にもＸＹステージ１０５は移動しているのでトラッキング動作は継続している。

そして、座標（１，３）のビーム（１）によって、時刻ｔ＝３Ｔｔｒからｔ＝４Ｔｔｒまでの間に注目グリッド２９の例えば下から４段目かつ右から１番目の画素に４ショット目のビームの照射が行われる。かかる時刻ｔ＝３Ｔｔｒからｔ＝４Ｔｔｒまでの間に、ビーム（１）は、当該画素用に選択された分割ショット群を連続して実施する。これにより、当該画素は、所望の照射時間のビームの照射を受けたことになる。

時刻ｔ＝３Ｔｔｒからｔ＝４Ｔｔｒまでの間にＸＹステージ１０５は例えば２ビームピッチ分だけ−ｘ方向に移動する。その間、トラッキング動作は継続している。以上により、注目グリッド２９の右から２番目の画素列の描画が終了する。

図８の例では初回位置から３回シフトされた後の各ビームの描画位置にそれぞれ対応するビームを照射した後、ＤＡＣアンプユニット１３４は、トラッキング制御用のビーム偏向をリセットすることによって、トラッキング位置をトラッキング制御が開始されたトラッキング開始位置に戻す。言い換えれば、トラッキング位置をステージ移動方向と逆方向に戻す。図８の例では、時刻ｔ＝４Ｔｔｒになった時点で、注目グリッド２９のトランキングを解除して、ｘ方向に８ビームピッチ分ずれた注目グリッドにビームを振り戻す。なお、図８の例では、座標（１，３）のビーム（１）について説明したが、その他の座標のビームについてもそれぞれの対応するグリッドに対して同様に描画が行われる。すなわち、座標（ｎ，ｍ）のビームは、ｔ＝４Ｔｔｒの時点で対応するグリッドに対して右から２番目の画素列の描画が終了する。例えば、座標（２，３）のビーム（２）は、図７のビーム（１）用の注目グリッド２９の−ｘ方向に隣り合うグリッドに対して右から２番目の画素列の描画が終了する。

なお、各グリッドの右から２番目の画素列の描画は終了しているので、トラッキングリセットした後に、次回のトラッキングサイクルにおいてまず偏向器２０９は、各グリッドの下から１段目かつ右から３番目の画素にそれぞれ対応するビームの描画位置を合わせる（シフトする）ように偏向する。

以上のように同じトラッキングサイクル中は偏向器２０８によって照射領域３４を試料１０１に対して相対位置が同じ位置になるように制御された状態で、偏向器２０９によって１画素ずつシフトさせながら各ショットを行う。そして、トラッキングサイクルが１サイクル終了後、照射領域３４のトラッキング位置を戻してから、図６の下段に示すように、例えば１画素ずれた位置に１回目のショット位置を合わせ、次のトラッキング制御を行いながら偏向器２０９によって１画素ずつシフトさせながら各ショットを行う。ストライプ領域３２の描画中、かかる動作を繰り返すことで、照射領域３４ａ〜３４ｏといった具合に順次照射領域３４の位置が移動していき、当該ストライプ領域の描画を行っていく。

図１１は、実施の形態１の比較例におけるトラッキング偏向とシフト偏向のタイムチャートの一例を示す図である。実施の形態１の比較例では、上述したように、各画素３６用に選択された分割ショット群を連続して実施した後に、次の画素３６へとシフトする。このとき図１１（ｂ）に示すように図８の距離Ｌステージが移動する間トラッキング動作を継続する。よって、図８の例では、図１１（ｂ）に示すように、１回のトラッキングサイクルの中で、図１１（ａ）に示すように、各ビームが１画素目から４画素目まで１画素ずつ順にシフトするシフトサイクルを１回行うことにより４画素を露光する。図８の例では、同じトラッキング中のシフト方向がｙ方向だけなので、図１１（ｃ）に示すように、偏向器２０９によるｘ方向の偏向量は、同じトラッキング中で一定となる。一方、図１１（ｄ）に示すように、偏向器２０９によるｙ方向の偏向量は、同じトラッキング中で、シフト偏向毎に例えば大きくなる。なお、図１１（ａ）では、分割ショット毎のマルチビーム全体の電流値の大きさを示している。電流量ではなく、単位時間あたりの電荷量で定義される電流値で示しているので、横軸は、照射時間となる。選択された分割ショット群によって各画素３６に必要な照射時間だけ対応するビームを照射するので、分割ショット中に電流値が変化することはない。しかし、図１１（ａ）に示すように、実施される分割ショットによって電流値が大きく変動するため、かかる手法では、クーロン効果に起因するマルチビーム２０の焦点ずれが生じてしまう。よって、焦点位置の補正を行うことが望ましい。しかし、焦点位置の補正量は、４画素をシフトするシフトサイクルの移動量（偏向量）に比べて大きいため、高速でシフト偏向が可能な偏向器２０９のＤＡＣアンプ１３２と同等の高速な応答特性でＤＡＣアンプ１３７を制御することは困難である。そのため、ＤＡＣアンプ１３７は、例えば、偏向量が大きいトラッキング偏向を行う偏向器２０８のＤＡＣアンプ１３４と同等程度まで応答特性が遅くなってしまう。その結果、静電レンズ２１４で焦点位置の補正を行う場合、その都度、応答特性が相対的に遅いＤＡＣアンプ１３７の静定時間が必要になってしまう。ましてや、偏向させずに同じ画素３６に連続的に分割ショット群を照射する場合に、分割ショット毎に焦点位置の補正を行っていたのでは、その都度、焦点位置の静定時間が必要となり、スループットが大幅に低下してしまう。

そこで、実施の形態１では、以下に説明するように、焦点位置の補正が必要な回数を大幅に減らすことで、静定時間が生じる回数を大幅に減少させる。

図１２は、実施の形態１におけるトラッキング偏向とシフト偏向のタイムチャートの一例を示す図である。実施の形態１では、１回のトラッキングサイクル中に各ビームがそれぞれシフトしながら照射するｍ個の画素３６を照射し、それぞれの画素３６（照射位置）にｎ回の分割ショットを行う場合、合計でｍ×ｎ回のマルチビームによる分割ショット（ショットの一例）が実施されることになる。かかるｍ×ｎ回の分割ショットについて、グループ分けを行う。具体的には、マルチビームの分割ショット毎に、当該分割ショットでのＯＮビーム全体の電流値を求める。また、電流値が変動しても焦点ずれのずれ量が許容できる電流値の幅（許容幅）ΔＩを予め実験で求めておく。また、マルチビームのすべてのビームがビームＯＮになった場合の合計電流値（最大電流値）Ｉｍａｘを予め計算しておく。そして、図１２（ａ）に示すように、最大電流値Ｉｍａｘを許容幅ΔＩで区分けして、許容幅ΔＩ毎に各電流値の層をそれぞれのグループとする。図１２（ａ）の例では、マルチビーム全体の最大電流値Ｉｍａｘを電流値幅ΔＩで割った例えば４つの電流値の層を電流値が大きい方からグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４とする場合を示している。また、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）の例では、１回のトラッキングサイクル中にｙ方向にだけシフトする場合を示している。よって、図１２（ｃ）に示すように、偏向器２０９によるｘ方向の偏向量は、同じトラッキング中で一定となる。また、図１２（ｄ）に示すように、偏向器２０９によってｙ方向に１画素目から４画素目まで例えば１画素ずつ順にシフトするシフトサイクルによって４画素を露光する場合を示している。よって、図１２では、１回のトラッキングサイクル中に４×１０回のマルチビームによる分割ショット（ショットの一例）が実施される場合を示している。なお、図１２（ａ）では、電流量ではなく、単位時間あたりの電荷量で定義される電流値で示しているので、各分割ショットの幅（横軸）は、照射時間を示す。また、図１２（ａ）では、分割ショット群のうち、８Δ以下の分割ショットについては図示を省略している。

実施の形態１では、ｍ×ｎ回のマルチビーム２０による分割ショットについて、分割ショット毎に、マルチビーム２０のうち当該分割ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値に応じて複数のグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４のいずれかに割り当てる。そして、同じグループ内において、さらに、シフトするｙ方向に同じ偏向量同士の分割ショット毎にサブグループ化する。よって、グループ毎に、ｙ方向に１画素目のサブグループ、２画素目のサブグループ、３画素目のサブグループ、及び４画素目のサブグループが生じ得ることになる。但し、各分割ショットの合計電流値によっては、分割ショットが行われない、グループ或いはサブグループが生じ得ることは言うまでもない。

そして、１回のトラッキングサイクル中において、グループＧ１について、まず、焦点位置を合わせる。かかる状態で、ｙ方向にシフトしない１画素目について、グループＧ１に割り当てられたマルチビームの分割ショットを順に行う。そして、図１２（ｄ）に示すように、ｙ方向２画素目にシフトして、かかるｙ方向２画素目について、グループＧ１に割り当てられたマルチビームの分割ショットを順に行う。同様に、ｙ方向３画素目、及びｙ方向４画素目の分割ショットを順に行う。

次に、同じトラッキングサイクル中において、グループＧ２について、まず、焦点位置を合わせる（補正する）。かかる状態で、ｙ方向にシフトしない１画素目について、グループＧ１に割り当てられたマルチビームの分割ショットを順に行う。そして、図１２（ｄ）に示すように、ｙ方向２画素目にシフトして、かかるｙ方向２画素目について、グループＧ１に割り当てられたマルチビームの分割ショットを順に行う。同様に、ｙ方向３画素目、及びｙ方向４画素目の分割ショットを順に行う。

次に、同じトラッキングサイクル中において、グループＧ３について、まず、焦点位置を合わせる（補正する）。かかる状態で、ｙ方向にシフトしない１画素目について、グループＧ１に割り当てられたマルチビームの分割ショットを順に行う。そして、図１２（ｄ）に示すように、ｙ方向２画素目にシフトして、かかるｙ方向２画素目について、グループＧ１に割り当てられたマルチビームの分割ショットを順に行う。同様に、ｙ方向３画素目、及びｙ方向４画素目の分割ショットを順に行う。

次に、同じトラッキングサイクル中において、グループＧ４について、まず、焦点位置を合わせる（補正する）。かかる状態で、ｙ方向にシフトしない１画素目について、グループＧ１に割り当てられたマルチビームの分割ショットを順に行う。そして、図１２（ｄ）に示すように、ｙ方向２画素目にシフトして、かかるｙ方向２画素目について、グループＧ１に割り当てられたマルチビームの分割ショットを順に行う。同様に、ｙ方向３画素目、及びｙ方向４画素目の分割ショットを順に行う。図１２（ａ）及び図１２（ｄ）の例では、ｙ方向３画素目の分割ショットが存在しない場合を示している。かかる場合には、分割ショットが存在しない画素位置を省略すればよい。

図８の例で説明すれば、ｔ＝０からｔ＝４Ｔｔｒの間に、グループ毎のシフトサイクルを実施する。グループ数がＫ個あれば、シフトサイクルをＫ回繰り返す。図８及び図１２（ａ）〜図１２（ｄ）の例では、１回のトラッキングサイクルを行うｔ＝０からｔ＝４Ｔｔｒの間に、シフトサイクルを４回繰り返す。そして、シフトサイクルの最初に当該グループの電流値に応じてフォーカス位置を補正する。このときフォーカス位置の補正時にフォーカス補正用レンズの励起量を変えた直後は資料面上のマルチビームの位置が不安定である可能性がある。よって励起量を変えてからあらかじめ決めた時間が経過した後にショットを開始すると好適である。かかる構成によれば、電流値の大きくに伴うフォーカス位置の調整をグループ毎に行えばよく、補正回数を大幅に低減できる。

図１３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１３において、実施の形態１における描画方法（露光方法）は、最大電流値演算工程（Ｓ１０２）と、階調幅及び相関データ取得工程（Ｓ１０４）と、パターン面積密度算出工程（Ｓ１０６）と、ショット毎の照射時間演算工程（Ｓ１０８）と、照射時間データ加工工程（Ｓ１１０）と、電流値演算工程（Ｓ１１２）と、グループ化処理工程（Ｓ１１４）と、ショット順変更工程（Ｓ１１６）と、データ転送工程（Ｓ１１８）と、フォーカス位置補正及び偏向位置補正工程（Ｓ１２０）と、マルチビームショット工程（Ｓ１２２）と、判定工程（Ｓ１２４）と、いう一連の工程を実施する。

最大電流値演算工程（Ｓ１０２）として、最大電流値Ｉｍａｘ演算部６８は、マルチビーム２０の全ビームがＯＮビームになった場合の合計電流値（最大電流値）Ｉｍａｘを演算する。各ビームの電流値は実質的に一様として、１本あたりの電流値にビーム本数を乗じることで演算すればよい。実施の形態１では、電流量ではなく、単位時間あたりの電荷量となる電流値を用いる。これにより、照射時間に関わりなくビーム本数で合計電流値を演算できる。１本あたりの電流値は、予め設定或いは測定しておけばよい。或いは、全ビームの電流値を図示しないファラデイカップに照射することによって実測してもよい。

階調幅及び相関データ取得工程（Ｓ１０４）として、予め、実験により、電流値が変動しても焦点ずれのずれ量が許容できる電流値の幅（許容幅）ΔＩを求めておく。許容幅ΔＩは、例えば、像面弯曲収差の許容値と同程度或いはそれ以下に設定すると好適である。また、最大電流値Ｉｍａｘを許容幅ΔＩで割った整数（小数点以下が生じる場合は切り上げ）を分割数として、図１２（ａ）に示したように、最大電流値Ｉｍａｘを許容幅ΔＩ毎に複数の階層（Ｇ１〜Ｇ４）に分ける。そして、階層毎の焦点補正量（リフォーカス量）ΔＦを実験等により求めておく。リフォーカス量ΔＦは、全ビームを用いる場合だけではなく、マルチビーム２０のうちの中心ビーム或いは、中心ビームと４隅の端ビームによるビーム群を使って、それぞれ評価パターンを描画し、評価パターンの位置ずれ量から測定してもよい。焦点補正（リフォーカス）は、静電レンズ２１４を用いて行えばよい。

図１４は、実施の形態１における相関データの一例を示す図である。図１４では、許容幅ΔＩ毎の複数の階層（Ｇ１〜Ｇ４）を、最大電流値Ｉｍａｘからの変動量ΔＩ’（＝Ｉｍａｘ−Ｉｔ）を用いてΔＩ’／Ｉｍａｘで定義している。図１２（ａ）の例では、４つの階層（Ｇ１〜Ｇ４）に分かれる場合を示したので、０≦（ΔＩ’／Ｉｍａｘ）＜０．２５の階層Ｇ１（「０」で表示）、０．２５≦（ΔＩ’／Ｉｍａｘ）＜０．５の階層Ｇ２（「０．２５」で表示）、０．５≦（ΔＩ’／Ｉｍａｘ）＜０．７５の階層３（「０．５」で表示）、及び０．７５≦（ΔＩ’／Ｉｍａｘ）≦１の階層Ｇ４（「０．７５」で表示）の４階層を示している。そして、階層（ΔＩ’／Ｉｍａｘ）とリフォーカス量ΔＦとの相関関係を定義している。図１４の例では、最大電流値Ｉｍａｘにてフォーカス設定（焦点合わせ）し、かかる焦点位置を基準にしている場合を示す。図１４では、リフォーカス量ΔＦとしてｚ方向（高さ方向）の調整量（Ａ．Ｕ．単位）を一例として示している。また、焦点補正レンズの励起量を変えることで焦点補正レンズがマルチビーム２０の軌道を変えて資料面上のビーム位置が変化する場合がある。かかる変化に起因して、試料１０１面上でのトラッキング位置（偏向器２０８によるマルチビーム２０の偏向位置）がずれてしまう場合がある。そのため、リフォーカス量ΔＦ毎に、ｘ方向とｙ方向について、それぞれ位置ずれ量を合わせて測定しておく。これらのデータを用いて、図１４に示すように、階層（ΔＩ’／Ｉｍａｘ）とリフォーカス量ΔＦとｘ方向の位置ずれ量Δｘとｙ方向の位置ずれ量Δｙとの相関関係を定義した相関データを作成する。作成された相関データは、描画装置１００の外部から入力され、記憶装置１４４に格納される。また、許容幅ΔＩと最大電流値Ｉｍａｘの情報も描画装置１００の外部から入力され、記憶装置１４４に格納される。

かかる相関データ及び許容幅ΔＩは、描画処理を行う前に予め求めておく。また、描画装置１００におけるビーム電流の仕様を変更する場合には、その都度、求めればよい。或いは過去の同様のデータが存在すれば流用しても良い。

パターン面積密度算出工程（Ｓ１０６）として、パターン面積密度ρ演算部６０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、画素３６毎に、当該画素３６内のパターン面積密度ρを演算する。

ショット毎の照射時間演算工程（Ｓ１０８）として、まず、照射量Ｄ演算部６２は、画素（描画対象画素）３６毎に、当該画素３６に照射するための照射量Ｄを演算する。照射量Ｄは、例えば、予め設定された基準照射量Ｄｂａｓｅに近接効果補正照射係数Ｄｐとパターン面積密度ρとを乗じた値として演算すればよい。このように、照射量Ｄは、画素３６毎に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。近接効果補正照射係数Ｄｐについては、描画領域（ここでは、例えばストライプ領域３２）を所定のサイズでメッシュ状に複数の近接メッシュ領域（近接効果補正計算用メッシュ領域）に仮想分割する。近接メッシュ領域のサイズは、近接効果の影響範囲の１／１０程度、例えば、１μｍ程度に設定すると好適である。そして、記憶装置１４０から描画データを読み出し、近接メッシュ領域毎に、当該近接メッシュ領域内に配置されるパターンのパターン面積密度ρ’を演算する。

次に、近接メッシュ領域毎に、近接効果を補正するための近接効果補正照射係数Ｄｐを演算する。ここで、近接効果補正照射係数Ｄｐを演算するメッシュ領域のサイズは、パターン面積密度ρ’を演算するメッシュ領域のサイズと同じである必要は無い。また、近接効果補正照射係数Ｄｐの補正モデル及びその計算手法は従来のシングルビーム描画方式で使用されている手法と同様で構わない。

そして、照射時間ｔ演算部６４は、画素３６毎に、当該画素３６に演算された照射量Ｄを入射させるための電子ビームの照射時間ｔを演算する。照射時間ｔは、照射量Ｄを電流密度Ｊで割ることで演算できる。そして、画素３６毎に得られた照射時間ｔを定義する照射時間ｔマップを作成する。作成されたｔマップは記憶装置１４２に格納される。

照射時間データ加工工程（Ｓ１１０）として、データ加工部６６は、画素３６毎に、図９に示した予め設定された複数の露光時間に対応する１組の分割ショット群（ショット群）の中から、当該画素３６用の照射時間ｔに合う組み合わせの分割ショットを選択する。当該画素３６への照射時間がゼロでなければ、少なくとも１つの分割ショットを選択することになる。分割ショットを選択する場合には、できるだけ露光時間（照射時間）が長い分割ショット側から選択すると好適である。データ加工部６６は、選択された分割ショットが識別できるように、例えば、２進数でＯＮ／ＯＦＦ信号（照射時間データ）を生成する。図９の例において、例えば、照射時間が１０２３Δの画素３６については、当該画素の照射時間データは、すべての分割ショットを選択することになるので、“１１１１１１１１１１”となる。その際の分割ショットの並び順は、適宜設定すればよいが、例えば、照射時間が長い分割ショットから順に並ぶように定義すると好適である。例えば、９６０Δの照射時間が必要な画素３６であれば、９６０＝２^９+２^８+２^７+２^６なので、２^９Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^８Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^７Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^６Δの照射時間をもつ分割ショットと、の組み合わせを選択することになる。よって、かかる画素３６の照射時間データは、“１１１１００００００”となる。

電流値演算工程（Ｓ１１２）として、電流値Ｉｔ演算部７０は、マルチビーム２０のショット毎（ここでは、画素毎に複数の分割ショットを行うので分割ショット毎）に、当該分割ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値Ｉｔを演算する。実施の形態１では、トラッキングサイクル毎に、同じトラッキングサイクル内に行われる複数の分割ショットについて合計電流値Ｉｔをそれぞれ演算する。上述したように、１回のトラッキングサイクル中に各ビームがそれぞれシフトしながら照射するｍ個の画素３６を照射し、それぞれの画素３６（照射位置）にｎ回の分割ショットを行う場合、合計でｍ×ｎ回のマルチビームによる分割ショット（ショットの一例）が実施されることになる。かかるｍ×ｎ回の分割ショットについて、合計電流値Ｉｔをそれぞれ演算する。

グループ化処理工程（Ｓ１１４）として、割り当て部７２は、同じトラッキングサイクル内で行われるマルチビーム２０の複数回の分割ショット（ショットの一例）について、分割ショット毎に、マルチビームのうち当該分割ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値Ｉｔに応じて複数のグループのいずれかに割り当てる。記憶装置１４２に記憶された相関データを参照すれば、電流値の階層（グループ）がわかるので、分割ショット毎に、ビームＯＮになるビーム群の合計電流値Ｉｔが所属する電流値の階層（グループ）に割り当てればよい。図１２（ａ）の例では、各分割ショットがグループＧ１〜Ｇ４のいずれかに割り当てられることになる。

ショット順変更工程（Ｓ１１６）として、ショット順変更部７４は、同じトラッキングサイクル内で行われるマルチビーム２０の複数回の分割ショット（ショットの一例）について、同じ電流値の階層（グループ）に割り当てられた分割ショット同士が、連続して照射されるようにショット順を変更する。同じ電流値の階層（グループ）に割り当てられた分割ショットの中には、シフトサイクル中の１画素目の分割ショットの場合もあれば、２画素目の分割ショットの場合、３画素目の分割ショットの場合、或いは、４画素目の分割ショットの場合もある。そこで、同じグループ内でも、さらに、１画素目を照射する分割ショット同士が連続して照射されるようにショット順を変更する。同様に、２画素目を照射する分割ショット同士が連続して照射されるようにショット順を変更する。同様に、３画素目を照射する分割ショット同士が連続して照射されるようにショット順を変更する。同様に、４画素目を照射する分割ショット同士が連続して照射されるようにショット順を変更する。

データ転送工程（Ｓ１１８）として、転送処理部７９は、ショット順に照射時間データを偏向制御回路１３０に転送する。偏向制御回路１３０は、分割ショット毎に、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４（ブランキング装置）に、マルチビーム２０の各ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力する。具体的には、偏向制御回路１３０は、ショット毎に、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の各ビーム用の制御回路４１にＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力する。

フォーカス位置補正及び偏向位置補正工程（Ｓ１２０）として、リフォーカス量演算部７６は、記憶装置１４４から相関データを読み出し、グループ毎に、合計電流値に応じた当該グループ用のリフォーカス量ΔＦを演算（取得）する。演算されたリフォーカス量ΔＦは、レンズ制御回路１３６に出力される。レンズ制御回路１３６は、静電レンズ２１４を制御して、静電レンズ２１４（補正レンズ）は、グループ毎に、合計電流値に応じた当該グループ用の焦点補正位置にマルチビーム２０の焦点位置を補正する。図１４の例では、グループＧ４の分割ショットであれば、リフォーカス量ΔＦ＝０となる。グループＧ２の分割ショットであれば、リフォーカス量ΔＦ＝０．５となる。対物レンズ２０７によって、マルチビーム２０がすべてビームＯＮの場合（最大電流値Ｉｍａｘの場合）の焦点位置（基準位置）に調整されているので、静電レンズ２１４によって、グループ毎の焦点位置に補正すればよい。

さらに、位置ずれ補正量演算部７８は、相関データを参照して、グループ毎に、当該グループ用の焦点補正位置にマルチビーム２０の焦点位置が補正されることに起因した照射位置の位置ずれを補正する補正量を演算する。ここでは、トラッキング偏向位置を補正することで最終的な照射位置の位置ずれを補正する。具体的には、位置ずれ補正量演算部７８は、相関データを参照して、当該グループに対応するｘ方向の位置ずれ量Δｘとｙ方向の位置ずれ量Δｙとを演算（取得）する。そして、かかる位置ずれ量を補正するためのｘ方向の位置ずれ補正量Δｘ’とｙ方向の位置ずれ補正量Δｙ’とを演算（取得）する。演算された補正量は、偏向制御回路１３０に出力され、トラッキング用の偏向電圧にかかる補正量に相当する偏向電圧が加算され、偏向器２０８に印加される。言い換えれば、マルチビーム２０の複数回のショットを行う場合に、グループ毎に、当該グループ用の焦点補正位置にマルチビーム２０の焦点位置が補正されることに起因した照射位置の位置ずれを補正する補正量を偏向器２０８の偏向量に付加する。図１４の例では、グループＧ４の分割ショットであれば、リフォーカス量ΔＦ＝０なので、かかる位置ずれ補正は不要となるが、他のグループの分割ショットであれば、リフォーカス量ΔＦ＝０ではないので、かかる位置ずれ補正を行うと好適である。

マルチビームショット工程（Ｓ１２２）として、描画部１５０は、同じグループに割り当てられたショット同士を当該グループ用の焦点補正位置にマルチビーム２０の焦点位置が補正された状態で連続して照射するように、マルチビーム２０の複数回の分割ショット（ショットの一例）を行う。具体的には、同じ電流値の階層（グループ）に割り当てられた分割ショットのうち、シフトサイクルの１画素目の分割ショットを行う。１画素目の分割ショットが複数あれば、連続して行う。そして、偏向器２０９によって同じシフトサイクルの２画素目に照射位置をシフトする。そして、シフトサイクルの２画素目の分割ショットを行う。２画素目の分割ショットが複数あれば、連続して行う。２画素目の分割ショットが終了或いは２画素目の分割ショットが存在しない場合には、３画素目にシフトすればよい。そして、偏向器２０９によって同じシフトサイクルの３画素目に照射位置をシフトする。そして、シフトサイクルの３画素目の分割ショットを行う。３画素目の分割ショットが複数あれば、連続して行う。３画素目の分割ショットが終了或いは３画素目の分割ショットが存在しない場合には、４画素目にシフトすればよい。そして、偏向器２０９によって同じシフトサイクルの４画素目に照射位置をシフトする。そして、シフトサイクルの４画素目の分割ショットを行う。４画素目の分割ショットが複数あれば、連続して行う。４画素目の分割ショットが終了或いは４画素目の分割ショットが存在しない場合には、１回目のシフトサイクルは終了となる。

図１５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１５において、描画装置１００本体内のブランキングアパーチャアレイ機構２０４に配置された個別ブランキング制御用の各制御回路４１には、シフトレジスタ４０、レジスタ４２、レジスタ４４、及びアンプ４６が配置される。各ビーム用の個別ブランキング制御を、例えば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、レジスタ４４、及びアンプ４６には、例えば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アパーチャアレイ機構２０４上に制御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。

また、共通ブランキング用のロジック回路１３１には、レジスタ５０、カウンタ５２、及びアンプ５４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はブランキングアパーチャアレイ機構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する。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。

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制御回路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１３１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。

図１６は、実施の形態１における分割ショットについてのビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え動作を示すタイミングチャート図である。図１６では、例えば、マルチビーム２０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。ここでは、例えば、ビーム１のｋショット目とｋ＋１ショット目の分割ショットのステップについて示している。照射時間配列データは、例えば、ｋショット目が”１”、ｋ＋１ショット目が”０”の場合を示している。

ｐ×ｑ本のマルチビームのうち例えば同じ行のビームの制御回路４１内のシフトレジスタ４０が直列に接続される。そして、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームの同じ行のビームの当該分割ショットの照射時間データ（ＯＮ／ＯＦＦ制御信号）がシリーズで送信され、例えば、ｐ回のクロック信号によって各ビームの照射時間データが対応するシフトレジスタ４０に格納される。

そして、偏向制御回路１３０からのリード信号の入力によって、個別レジスタ４２は、格納されているｋショット目のデータ（１ビット）に従ってＯＮ／ＯＦＦ信号を読み込み記憶する。また、偏向制御回路１３０からｋショット目の照射時間データ（１０ビット）が送信され、共通ブランキング制御用のレジスタ５０がｋショット目の照射時間データ（１０ビット）を記憶する。

次に、偏向制御回路１３０からｋショット目の個別ショット信号が全ビームの個別レジスタ４４に出力される。これにより、各ビーム用の個別レジスタ４４は、個別ショット信号がＯＮである時間だけ個別レジスタ４２に格納されたデータを維持し、維持されたＯＮ／ＯＦＦ信号に沿って、個別アンプ４６にビームＯＮ信号或いはビームＯＦＦ信号を出力する。個別ショット信号の代わりに、読み込み維持するロード信号と格納された情報をリセットするリセット信号を個別レジスタ４４に出力してもよい。個別アンプ４６は、入力されるビームＯＮ信号或いはビームＯＦＦ信号に沿って、ビームＯＮ電圧或いはビームＯＦＦ電圧を制御電極２４に印加する。一方、個別ショット信号に遅れて、偏向制御回路１３０からｋショット目の共通ショット信号が共通ブランキング制御用のカウンタ５２に出力され、カウンタ５２は、レジスタ５０に格納されているＯＮ／ＯＦＦ制御信号が示す時間だけカウントし、その間共通アンプ５４にビームＯＮ信号を出力する。共通アンプ５４は、カウンタ５２からのビームＯＮ信号を入力している時間だけ偏向器２１２にビームＯＮ電圧を印加する。

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）Ｓ１／Ｓ２を経過した後にＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行う。図１６の例では、個別アンプがＯＮになった後、ＯＦＦからＯＮに切り替え時の個別アンプ４６のセトリング時間Ｓ１を経過後に、共通アンプ５４がＯＮになる。これにより、個別アンプ４６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５４は対象となるｋショ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４６と共通アンプ５４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５４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。一方、個別アンプ４６がＯＦＦの時に共通アンプ５４がＯＮになる場合には、個別アンプ４６がＯＦＦになった後、ＯＮからＯＦＦに切り替え時の個別アンプ４６のセトリング時間Ｓ２を経過後に、共通アンプ５４がＯＮになる。これにより、個別アンプ４６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。

以上のようにして、１トラッキングサイクル内における同じグループ内の分割ショットを連続して行うことにより当該グループのシフトサイクルを実施する。以上のように、電流値の階層（グループ）毎に焦点位置が補正されるので、実施形態１によればクーロン効果による焦点ずれを抑制できる。

判定工程（Ｓ１２４）として、描画制御部８０は、同じトラッキングサイクル内においてすべての電流値の階層（グループ）のショットが終了したかどうかを判定する。まだ終了していない場合には、データ転送工程（Ｓ１１８）に戻り、同じトラッキングサイクル内におけるすべての電流値の階層（グループ）のショットが終了するまでデータ転送工程（Ｓ１１８）から判定工程（Ｓ１２４）を繰り返す。かかる動作により、例えば、１回のトラッキングサイクル中に電流値の階層（グループ）の数と同数のシフトサイクルを実施する。図８及び図１２（ａ）〜図１２（ｄ）の例では、１回のトラッキングサイクル中にグループ毎にフォーカス位置を補正しながら４回のシフトサイクルを実施する。よって、偏向器２０９によってマルチビーム全体が一括してシフトすることによってマルチビーム２０の各ビームが照射する複数の画素（照射位置）のうちの同じ画素が、マルチビーム２０の焦点位置がそれぞれ補正された異なる複数のグループのショットによって照射される。また、電流値の階層（グループ）の数と同数のシフトサイクルを実施することで、予め設定された複数の露光時間に対応する１組の分割ショット群の中から当該画素３６用に選択されたすべての分割ショットがフォーカス位置を変更しながらも照射できる。よって、所望の照射時間のビーム照射が確保できる。一方で、フォーカス位置補正の回数が電流値の階層（グループ）の数と同数に低減できる。

よって、実施の形態１によれば、マルチビーム描画のスループットの劣化を低減しながら、クーロン効果による焦点ずれを抑制できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、静電レンズ２１４によって焦点位置を補正する場合について説明したが、これに限るものではない。実施の形態２では、照射位置を偏向する偏向器を流用する場合について説明する。

図１７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１７において、静電レンズ２１４、レンズ制御回路１３６、及びＤＡＣアンプユニット１３７が省略された点以外は図１と同様である。また、以下、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。

実施の形態２では、フォーカス位置補正及び偏向位置補正工程（Ｓ１２０）において、フォーカス位置の補正量を偏向器２０８に付加する。すなわち、偏向制御回路１３０は、トラッキング用の偏向電圧とフォーカス位置補正時の位置ずれ補正量に対応する偏向電圧とに、さらに、かかるフォーカス位置補正のための補正量に相当する偏向電圧が加算され、偏向器２０８に印加される。偏向器２０８は、例えば、８極の電極により構成され、トラッキング制御及びフォーカス位置補正時の位置ずれ補正には、その偏向したい方向等によって各電極に印加される電圧が異なるが、フォーカス位置補正には、同じ偏向電圧が全電極に印加される。これにより、電子鏡筒１０２内の部品点数を減らすことができる。

以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、マルチビーム描画のスループットの劣化を低減しながら、クーロン効果による焦点ずれを抑制できる。

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、露光時間が互いに異なる複数の分割ショットを１組の分割ショット群とした場合を説明したが、これに限るものではなく、１組の分割ショット群の中に同じ露光時間の分割ショットが混在していても良い。或いは、１組の分割ショット群がすべて同じ露光時間の複数の分割ショットにより構成されている場合であってもよい。

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。

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露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置は、本発明の範囲に包含される。

２０ マルチビーム
２２ 穴
２４，２６ 電極
２５ 通過孔
２８，３６ 画素
２９ グリッド
３０ 描画領域
３２ ストライプ領域
３４ 照射領域
４０ シフトレジスタ
４１ 制御回路
４２，４４ 個別レジスタ
４６ 個別アンプ
４７ 個別ブランキング機構
５０ レジスタ
５２ カウンタ
５４ 共通アンプ
６０ パターン面積密度演算部
６２ 照射量演算部
６４ 照射時間演算部
６６ データ加工部
６８ 最大電流値演算部
７０ 電流値演算部
７２ 割り当て部
７４ ショット順変更部
７６ リフォーカス量演算部
７８ 位置ずれ補正量演算部
７９ 転送処理部
８０ 描画制御部
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
１３１ ロジック回路
１３２，１３４，１３７ ＤＡＣアンプユニット
１３６ レンズ制御回路
１３８ ステージ制御機構
１３９ ステージ位置測定器
１４０，１４２，１４４ 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 成形アパーチャアレイ基板
２０４ ブランキングアパーチャアレイ機構
２０５ 縮小レンズ
２０６ 制限アパーチャ基板
２０７ 対物レンズ
２０８，２０９ 偏向器
２１０ ミラー
２１２ 偏向器
２１４ 静電レンズ

Claims (5)

1. 荷電粒子線を用いたマルチビームの複数回のショットについて、ショット毎に、前記マルチビームのうち当該ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値に応じて複数のグループのいずれかに割り当てる工程と、
   同じグループに割り当てられたショット同士が、連続して照射されるようにショット順を変更する工程と、
   グループ毎に、前記合計電流値に応じた当該グループ用の焦点補正位置に前記マルチビームの焦点位置を補正する工程と、
   同じグループに割り当てられたショット同士を当該グループ用の焦点補正位置に前記マルチビームの焦点位置が補正された状態で連続して照射するように、前記マルチビームの前記複数回のショットを行う工程と、
   を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム露光方法。
2. 前記マルチビームは、偏向器によって照射位置が偏向制御され、
   前記マルチビームの前記複数回のショットを行う場合に、前記グループ毎に、当該グループ用の前記焦点補正位置に前記マルチビームの焦点位置が補正されることに起因した照射位置の位置ずれを補正する補正量を前記偏向器の偏向量に付加す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露光方法。
3. 前記マルチビームの各照射位置は、それぞれ、予め設定された複数の露光時間に対応する１組のショット群の中から選択された少なくとも１つのショットによって照射され、
   前記マルチビーム全体が一括してシフトすることによって前記マルチビームの各ビームが照射する複数の照射位置のうちの同じ照射位置が、前記マルチビームの焦点位置がそれぞれ補正された異なる複数のグループのショットによって照射される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露光方法。
4. 荷電粒子ビームを放出する放出部と、
   複数の第１の開口部が形成され、前記複数の第１の開口部全体を含む領域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前記複数の第１の開口部のうちの対応する第１の開口部をそれぞれ通過することによりマルチビームを形成する成形アパーチャアレイ基板と、
   複数の第２の開口部が形成された基板と、前記複数の第２の開口部の対応する第２の開口部を挟んで対向するように前記基板上にそれぞれ配置された複数の電極群とを有し、前記複数の電極群を用いて前記マルチビームの各ビームをそれぞれ個別にブランキング偏向するブランキングアパーチャアレイ機構と、
   ビームＯＦＦの状態になるようにブランキング偏向されたビームを遮蔽する制限アパーチャ基板と、
   前記マルチビームを試料面上に結像する対物レンズと、
   前記マルチビームの複数回のショットについて、ショット毎に、前記マルチビームのうち当該ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値に応じて複数のグループのいずれかに割り当てる割り当て部と、
   同じグループに割り当てられたショット同士が、連続して照射されるようにショット順を変更するショット順変更部と、
   グループ毎に、前記合計電流値に応じた当該グループ用の焦点補正位置に前記マルチビームの焦点位置を補正する補正レンズと、
   を備え、
   同じグループに割り当てられたショット同士を当該グループ用の焦点補正位置に前記マルチビームの焦点位置が補正された状態で連続して照射するように、前記マルチビームの前記複数回のショットを行うことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム露光装置。
5. 荷電粒子ビームを放出する放出部と、
   複数の第１の開口部が形成され、前記複数の第１の開口部全体を含む領域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前記複数の第１の開口部のうちの対応する第１の開口部をそれぞれ通過することによりマルチビームを形成する成形アパーチャアレイ基板と、
   複数の第２の開口部が形成された基板と、前記複数の第２の開口部の対応する第２の開口部を挟んで対向するように前記基板上にそれぞれ配置された複数の電極群とを有し、前記複数の電極群を用いて前記マルチビームの各ビームをそれぞれ個別にブランキング偏向するブランキングアパーチャアレイ機構と、
   ビームＯＦＦの状態になるようにブランキング偏向されたビームを遮蔽する制限アパーチャ基板と、
   前記マルチビームを試料面上に結像する対物レンズと、
   前記マルチビームの複数回のショットについて、ショット毎に、前記マルチビームのうち当該ショットでビームＯＮになるビーム群の合計電流値に応じて複数のグループのいずれかに割り当てる割り当て部と、
   同じグループに割り当てられたショット同士が、連続して照射されるようにショット順を変更するショット順変更部と、
   グループ毎に、前記合計電流値に応じた当該グループ用の焦点補正位置に前記マルチビームの焦点位置を補正すると共に、前記マルチビームを偏向する偏向器と、
   を備え、
   同じグループに割り当てられたショット同士を当該グループ用の焦点補正位置に前記マルチビームの焦点位置が補正された状態で連続して照射するように、前記マルチビームの前記複数回のショットを行うことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム露光装置。

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