JP2022094681A - 電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射方法 - Google Patents

電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射方法 Download PDF

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Abstract

【目的】電子ビーム照射において、透過光の試料面への到達を低減可能な装置を提供する。【構成】本発明の一態様の電子ビーム照射装置は、表面側に励起光の照射を受け、裏面側から複数の電子ビームを生成する光電面２１０と、複数の電子ビームのそれぞれに対応する通過孔が形成され、通過孔を通過する複数の電子ビームをそれぞれ偏向制御するブランキングアパーチャアレイ機構２０４と、開口部が形成され、複数の電子ビームの通過を制限する制限アパーチャ基板２０６と、ブランキングアパーチャアレイ機構と制限アパーチャ基板を通過した複数の電子ビームが照射される試料を載置可能なＸＹステージ１０５と、照射された励起光のうち、ステージまでの光電面、ブランキングアパーチャアレイ機構、及び制限アパーチャ基板を含む配置物を通過し、ステージ上に到達する透過光の軌道と、複数の電子ビームの軌道の少なくともいずれか調整する調整機構１６２と、を備え、配置物は、透過光の少なくとも一部を遮蔽する、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明の一態様は、電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射方法に関する。例えば、マルチ電子ビーム描画装置及びマルチ電子ビーム描画方法に関する。
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、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。
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、制限アパーチャによって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。
電子ビーム源として、光電面の表面にレーザ光の照射を受けて、裏面から電子を放出することで電子ビームを形成する技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。かかる技術に使用される光電面の膜厚は非常に薄く、照射されたレーザ光が光電面を透過してしまう。そのため、電子ビームとは別に透過光が試料まで到達し、試料上のレジストを感光させてしまうといった問題があった。試料上のレジストを感光させてしまうと、描画精度に影響を与えてしまう。
特表２００３－５１１８５５号公報
本発明の一態様は、電子ビーム照射において、透過光の試料面への到達を低減可能な装置及び方法を提供する。
本発明の一態様の電子ビーム照射装置は、
表面側に励起光の照射を受け、裏面側から複数の電子ビームを生成する光電面と、
複数の電子ビームのそれぞれに対応する通過孔が形成され、通過孔を通過する複数の電子ビームをそれぞれ偏向制御するブランキングアパーチャアレイ機構と、
開口部が形成され、複数の電子ビームの通過を制限する制限アパーチャ基板と、
ブランキングアパーチャアレイ機構と制限アパーチャ基板を通過した複数の電子ビームが照射される試料を載置可能なステージと、
照射された励起光のうち、ステージまでの光電面、ブランキングアパーチャアレイ機構、及び制限アパーチャ基板を含む配置物を通過し、ステージ上に到達する透過光の軌道と、複数の電子ビームの軌道の少なくともいずれか調整する調整機構と、を備え、
配置物は、透過光の少なくとも一部を遮蔽する、ことを特徴とする。
また、調整機構は、光電面へ入射する励起光の入射条件を調整する励起光調整機構を有すると好適である。
また、配置物のうち少なくとも一つの位置を移動させる駆動機構を有すると好適である。
また、調整機構は、複数の電子ビームを所定角度で偏向した後、逆方向の上述した所定角度で偏向して複数の電子ビームの軌道中心軸を平行に移動すると好適である。
本発明の一態様の電子ビーム照射方法は、
光電面の表面側に励起光の照射を受け、光電面の裏面側から複数の電子ビームを放出する工程と、
照射された励起光のうち、光電面と、複数の電子ビームをそれぞれ偏向制御するブランキングアパーチャアレイ機構と、開口部が形成され複数の電子ビームの通過を制限する制限アパーチャ基板と、を含む配置物を通過し、試料が載置されるステージ上に到達する透過光の軌道と、複数の電子ビームの軌道の少なくともいずれかを調整する工程と、
配置物により透過光の少なくとも一部を遮蔽する工程と、
前記複数の電子ビームを前記試料に照射する工程と、
を備えたことを特徴とする。
また、調整する工程において、励起光の光電面への入射条件を調整すると好適である。
また、配置物の内少なくとも一つの位置を移動させる工程を備えると好適である。
また、複数の電子ビームを所定角度で偏向した後、逆方向の上述した所定角度で偏向して複数の電子ビームの軌道中心軸を平行に移動すると好適である。
本発明の一態様によれば、電子ビーム照射において、透過光の試料面への到達を低減できる。
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における透過光を説明するための図である。 実施の形態１における透過光の強度を調整する手法を説明するための図である。 実施の形態１における調整回路の内部構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程の一部を示すフローチャート図である。 実施の形態１におけるレーザ光入射角を説明するための図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程の他の一部を示すフローチャート図である。 実施の形態１におけるレーザ光収束角を説明するための図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程の他の一部を示すフローチャート図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程の他の一部を示すフローチャート図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程の他の一部を示すフローチャート図である。 実施の形態１における透過レーザ光強度と各調整項目との関係を説明するための図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程の残部を示すフローチャート図である。 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。 実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。
以下、実施の形態において、マルチ光電子ビームを照射する場合について説明する。但し、電子ビームは、マルチビームに限るものではなく、１本のシングルビームの場合であっても構わない。また、以下、電子ビームの照射装置の一例として、描画装置について説明する。
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、描画機構１５０と制御回路１６０を備えている。描画装置１００は、マルチ電子ビーム描画装置の一例である。描画機構１５０では、鏡筒１０４内に、励起光源であるレーザ光源２０１、レーザ光調整機構２３８、及びビームエクスパンダー等の照明光学系２０２が配置される。励起光源は、レーザ光源だけでなく、ＬＥＤやランプ等の適当な光源でも良い。また、描画機構１５０では、隔壁窓１１によって光が透過可能に鏡筒１０４と空間が遮断され、真空が保持される鏡筒１０２（マルチ電子ビームカラム）内に、光電子放出機構２１０、マルチアノード電極２２０、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、電磁レンズ２０５、第一制限アパーチャ基板２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、及び対物偏向器２０８がこの順で配置される。また、鏡筒１０２内は、複数の駆動機構（駆動回路）２３２，２３４，２３６が配置される。
駆動機構２３２（光電面駆動機構）は、光電子放出機構２１０を電子ビームの軌道中心軸に直交する方向に移動させる。また、駆動機構２３４（偏向器駆動機構）は、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４（偏向器の一例）を電子ビームの軌道中心軸に直交する方向に移動させる。また、駆動機構２３６（アパーチャ駆動機構）は、第一制限アパーチャ基板２０６を電子ビームの軌道中心軸に直交する方向に移動させる。
また、描画機構１５０では、鏡筒１０２下に配置される描画室１０３内に、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レジストが塗布されたマスクブランクス等の試料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、鏡筒１０２内及び描画室１０３内は図示しない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力に制御される。また、鏡筒１０４内は大気圧に制御される。また、ＸＹステージ１０５上には、光強度を測定する光強度測定器１０６が配置される。光強度測定器１０６として、例えば、フォトダイオードを用いると好適である。また、ＸＹステージ１０５上には、電子ビームの電流量を測定するファラデーカップ１０７が配置される。
光電子放出機構２１０（光電面）では、ガラス基板２１４上にマルチレンズアレイ２１２が配置され、ガラス基板２１４の裏面側に遮光マスクとなるマルチ遮光膜２１６及び光電面２１８（光電子放出体の一例）が配置される。照明光学系２０２の一例となるビームエクスパンダーは、凹レンズと凸レンズの組み合わせにより構成される。照明光学系２０２を構成する要素は、ビームエクスパンダーに限るものではなく、その他のレンズ、及び／或いはミラー等が含まれても構わない。
制御回路１６０は、描画装置全体を制御する全体制御回路１１０、メモリ１１１、パルス駆動回路１１２、調整回路１２４、及び測定回路１２６を有している。全体制御回路１１０、メモリ１１１、パルス駆動回路１１２、及び調整回路１２４は、図示しないバスで互いに接続される。測定回路１２６は、調整回路１２４に接続される。
駆動機構２３２、２３４、２３６、及び／或いはレーザ光調整機構２３８と、調整回路１２４と、によって、調整機構１６２を構成する。調整機構１６２は、光強度測定器１０６で測定されるレーザ光のうち光電子放出機構２１０等の配置物を透過してＸＹステージ１０５まで到達する透過光の強度に基づき、かかる強度を調整する。
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。
次に、描画機構１５０の動作について説明する。描画装置１００全体を制御する全体制御回路１１０による制御のもと、パルス駆動回路１１２は、レーザ光源２０１を駆動する。レーザ光源２０１は、所定のビーム径のレーザ光２００（励起光）を発生する。レーザ光２００は、パルス波を含む。レーザ光源２０１は、レーザ光２００として、紫外光を発生する。例えば、波長が２６０～２８０ｎｍ程度の紫外光、例えば波長２６６ｎｍの紫外光を用いると好適である。
レーザ光源２０１から発生されたレーザ光２００は、照明光学系２０２が有するビームエクスパンダーにより拡大され、隔壁窓１１を透過して、マルチレンズアレイ２１２を照明する。マルチレンズアレイ２１２は、レーザ光２００を複数の光に分割する。マルチレンズアレイ２１２は、マルチ電子ビーム２０の数以上の数の個別レンズがアレイ配置されたレンズアレイにより構成される。例えば、５１２×５１２のレンズにより構成される。マルチレンズアレイ２１２は、分割された複数の光をそれぞれ集光し、各光の焦点位置を光電面２１８の表面の高さ位置に合わせる。マルチレンズアレイ２１２により集光することで、各光の実効輝度を高めることができる。
マルチ遮光膜２１６には、分割され、集光された複数の光（マルチ光）の各光の照射スポットの領域が露出されるように複数の開口部が形成される。これにより、マルチレンズアレイ２１２により集光されずにガラス基板２１４を通過した光、或いは／及び散乱光を開口部以外の部分で遮光できる。マルチ遮光膜２１６として、例えば、クロム（Ｃｒ）膜を用いると好適である。
マルチ遮光膜２１６を通過した各光は光電面２１８の表面に入射する。光電面２１８は、表面から複数の光を入射し、裏面からマルチ光電子ビーム２０を放出する。ｘ，ｙ方向に、例えば、５１２×５１２本のアレイ配列された光電子ビームが放出される。具体的には、光電面２１８は、表面から複数の光を入射し、入射位置に対応する裏面の各位置からそれぞれ光電子を放出する。光電面２１８は、例えば、炭素（Ｃ）系材料を主材料とする膜により構成されると好適である。さらに、Ｃ系の主膜の裏面側（図１の下流側）に例えば白金（Ｐｔ）がコーティングされると好適である。光電面２１８の材料の仕事関数より大きなエネルギーの光子で光電面２１８表面が照射されると、光電面２１８は、裏面から光電子を放射する。描画装置１００で使用する十分な電流密度のマルチ光電子ビーム２０を得るために、光電面２１８表面に、例えば、０．１～１００Ｗ／ｃｍ２程度（１０３～１０６Ｗ／ｍ２程度）の光が入射されると好適である。
光電面２１８から放出されたマルチ光電子ビーム２０は、相対的に正の電位が印可されたマルチアノード電極２２０により引き出されることで加速し、成形アパーチャアレイ基板２０３に向かって進む。
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、ｘ，ｙ方向に、ｐ列×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、ｘ，ｙ方向に５１２×５１２列の穴２２が形成される。複数の穴２２は、光電面２１８から放出されたマルチ光電子ビーム２０の軌道上に合わせて形成される。光電面２１８から放出される各光電子ビームは、均一な形状及びサイズで放出されるわけではない。例えば、発散する方向に広がってしまう。そこで、成形アパーチャアレイ基板２０３により各光電子ビームの形状及びサイズを成形する。図２において、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。成形アパーチャアレイ基板２０３は、描画に使用するマルチ光電子ビーム２０を形成する。具体的には、これらの複数の穴２２を放出されたマルチ光電子ビームの一部がそれぞれ通過することで、マルチ光電子ビーム２０を所望の形状及びサイズに成形する。
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。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３３０の位置は、支持台３３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光電子ビーム２０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光電子ビーム２０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４５（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、各制御回路４５は、制御信号用のｎビット（例えば１０ビット）のパラレル配線が接続される。各制御回路４５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）信号及び電源用の配線等が接続される。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４５とによる個別ブランキング制御機構が構成される。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４５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４５群は、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４５に伝達される。具体的には、各制御回路４５内に、図示しない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４５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４５に格納される。
制御回路４５内には、図示しないアンプ（スイッチング回路の一例）が配置される。アンプには正の電位（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。アンプの出力線（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。
アンプの入力（ＩＮ）にＬ電位が印加される状態では、アンプの出力（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を偏向し、第一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、アンプの入力（ＩＮ）にＨ電位が印加される状態（アクティブ状態）では、アンプの出力（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を偏向しないので第一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。
ブランキングアパーチャアレイ機構２０４（偏向器の一例）は、対応する通過孔２５を通過するマルチ光電子ビーム２０の各ビームを偏向することにより各ビームのビームＯＮ／ＯＦＦを個別に切り替える個別ブランキング制御を行う。具体的には、各通過孔を通過する光電子ビーム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アンプによって切り替えられる電位によってマルチ光電子ビーム２０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）を通過したマルチ光電子ビーム２０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。
ブランキングアパーチャアレイ機構２０４を通過したマルチ光電子ビーム２０は、電磁レンズ２０５によって、縮小され、クロスオーバー位置付近に配置される第一制限アパーチャ基板２０６に形成された中心の穴（開口部）に向かって進む。ここで、マルチ光電子ビーム２０のうち、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４のブランカーによって偏向された電子ビームは、第一制限アパーチャ基板２０６の中心の穴から位置がはずれ、第一制限アパーチャ基板２０６によって遮蔽されることで通過が制限される。一方、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４のブランカーによって偏向されなかった電子ビームは、図１に示すように第一制限アパーチャ基板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、第一制限アパーチャ基板２０６は、個別ブランキング制御機構によってビーム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、ビーム毎に、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、第一制限アパーチャ基板２０６を通過したビームにより、１回分のショットのビームが形成される。試料１０１は、電子光学系によって、ビームＯＮに制御されたマルチ光電子ビーム２０で照射される。具体的には、第一制限アパーチャ基板２０６を通過したマルチ光電子ビーム２０は、電磁レンズ２０７（対物レンズ）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、対物偏向器２０８によって、ビームＯＮに制御されたマルチ光電子ビーム２０全体が同方向に一括して偏向され、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。一度に照射されるマルチ光電子ビーム２０は、理想的には成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２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。
図４は、実施の形態１における透過光を説明するための図である。上述したように、光電面２１８の膜厚は非常に薄く、図４（ａ）に示すように、照射されたレーザ光の一部が光電面２１８を透過してしまう。図４（ａ）の例では、光電面２１８を透過した複数の透過光１３を示している。各透過光１３には、回折光も加わる。複数の透過光１３は、図４（ｂ）に示すように、強度分布を持つ。レーザ光源２０１から、例えば、１０００ｍＷの出力でレーザ光２００が出力され、照明光学系２０２の透過効率を例えば３０％、光電面２１８の透過率を例えば４０％と仮定すると、光電面２１８を透過する透過光の強度は、１２０ｍＷとなる。マルチアノード電極２２０の開口率を例えば１％、成形アパーチャアレイ基板２０３及びブランキングアパーチャアレイ機構２０４を含む機構における開口率を例えば１％と仮定すると、０．０１ｍＷの強度の透過光がブランキングアパーチャアレイ機構２０４を通過してしまうことになる。仮に、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４を通過した透過光が１００％試料１０１面に到達し、かつレジストに１００％吸収された場合、０．０１ｍＷの強度は、５０ｋＶの電子ビームで０．２ｎＡ分に相当する。このように、電子ビームとは別に透過光が、試料１０１上のレジストを感光させてしまうといった問題があった。試料１０１上のレジストを感光させてしまうと、描画精度に影響を与えてしまう。そこで、実施の形態１では、ＸＹステージ１０５に到達する透過光の強度を低減させる。
図５は、実施の形態１における透過光の強度を調整する手法を説明するための図である。実施の形態１では、ＸＹステージ１０５上まで到達する透過光の強度を光強度測定器１０６で測定しながら、光電子放出機構２１０を照明するレーザ光２００の調整、光電子放出機構２１０の位置の調整、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の位置の調整、及び／或いは第一制限アパーチャ基板２０６の位置の調整を行う。実施の形態１では、例えば、上流側の調整項目から調整を進めていく。
図６は、実施の形態１における調整回路の内部構成の一例を示すブロック図である。図６において、調整回路１２４内には、レーザ光入射角調整回路４１、レーザ光収束角調整回路５１、光電子放出機構位置調整回路６１、ブランキング機構位置調整回路７１、及び制限アパーチャ位置調整回路８１が配置される。
レーザ光入射角調整回路４１内には、磁気ディスク装置等の記憶装置４２、レーザ光入射角変動量設定部４０、判定部４４、及びレーザ光入射角設定部４６が配置される。
レーザ光収束角調整回路５１内には、磁気ディスク装置等の記憶装置５２、レーザ光収束角変動量設定部５０、判定部５４、及びレーザ光収束角設定部５６が配置される。
光電子放出機構位置調整回路６１内には、磁気ディスク装置等の記憶装置６２、光電子放出機構移動量設定部６０、判定部６４、及び光電子放出機構位置設定部６６が配置される。
ブランキング機構位置調整回路７１内には、磁気ディスク装置等の記憶装置７２、ブランキング機構移動量設定部７０、判定部７４、及びブランキング機構位置設定部７６が配置される。
制限アパーチャ位置調整回路８１内には、磁気ディスク装置等の記憶装置８２、制限アパーチャ移動量設定部８０、判定部８４、及び制限アパーチャ位置設定部８６が配置される。
図６に示す、レーザ光入射角変動量設定部４０、判定部４４、レーザ光入射角設定部４６、レーザ光収束角変動量設定部５０、判定部５４、レーザ光収束角設定部５６、光電子放出機構移動量設定部６０、判定部６４、光電子放出機構位置設定部６６、ブランキング機構移動量設定部７０、判定部７４、ブランキング機構位置設定部７６、制限アパーチャ移動量設定部８０、判定部８４、及び制限アパーチャ位置設定部８６といった一連の「～部」は、処理回路を有する。かかる処理回路には、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、半導体装置等が含まれる。また、各部は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。レーザ光入射角変動量設定部４０、判定部４４、レーザ光入射角設定部４６、レーザ光収束角変動量設定部５０、判定部５４、レーザ光収束角設定部５６、光電子放出機構移動量設定部６０、判定部６４、光電子放出機構位置設定部６６、ブランキング機構移動量設定部７０、判定部７４、ブランキング機構位置設定部７６、制限アパーチャ移動量設定部８０、判定部８４、及び制限アパーチャ位置設定部８６に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度調整回路１２４内の図示しないメモリ若しくはメモリ１１１に記憶される。
図７は、実施の形態１における描画方法の要部工程の一部を示すフローチャート図である。図７において、実施の形態１における描画方法は、レーザ光入射角変動量設定工程（Ｓ１０２）と、透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１０４）と、判定工程（Ｓ１０６）と、レーザ光入射角設定工程（Ｓ１０８）と、いう一連の工程を実施する。図７では、透過レーザ光強度の調整のための手法の１つとして、レーザ光入射角の調整を行う工程について示している。
レーザ光入射角変動量設定工程（Ｓ１０２）として、レーザ光入射角変動量設定部４０は、予め設定された変動量範囲内で、レーザ光調整機構２３８に照明光学系２０２へのレーザ光入射角の変動量を設定する。レーザ光入射角の初期値として、最初は、例えば、０°を設定する。
透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１０４）として、まず、ＸＹステージ１０５を移動させて、光強度測定器１０６をマルチ光電子ビーム２０の照射領域内に移動させる。次に、レーザ光調整機構２３８は、レーザ光源２０１からのレーザ光２００を入力して、設定された変動量で照明光学系２０２へのレーザ光入射角を変動させる。
レーザ光調整機構２３８は、光電子放出機構２１０（光電面）へ入射するレーザ光の入射条件を調整する。具体的には、レーザ光調整機構２３８は、レーザ光入射角やレーザ光収束角を変更させる。レーザ光調整機構２３８として、例えば、サーボモータやピエゾ素子で制御するミラーまたはレンズ、ガルバノミラー、モアレレンズ、焦点可変レンズ、液体レンズのうち１種以上を用いることができる。
図８は、実施の形態１におけるレーザ光入射角を説明するための図である。レーザ光調整機構２３８は、図８に示すように、照明光学系２０２へのレーザ光入射角θ１を調整する。光電面２１８に入射する各光の入射条件（ここでは入射角）を変動させ、光電面２１８を透過する透過光の軌道を変動させることで、ＸＹステージ１０５に到達する透過光の強度を変化させることができる。
レーザ光入射角を変動させ、変動した入射角毎に、図５に示すように、光電子放出機構２１０（光電面２１８）を透過し、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４及び第一制限アパーチャ基板２０６を通過して、ＸＹステージ１０５上まで到達する透過光１３の強度を光強度測定器１０６で測定する。測定された透過光１３の強度は、測定回路１２６でデジタル信号に変換され、調整回路１２４に出力される。調整回路１２４に入力された透過光１３の強度データは、記憶装置４２に一時的に格納される。
判定工程（Ｓ１０６）として、判定部４４は、測定された透過光１３の強度が予め設定された変動範囲内で極小値を取っているかどうかを判定する。極小値を取っている場合にはレーザ光入射角設定工程（Ｓ１０８）に進む。極小値を取っていない場合にはレーザ光入射角変動量設定工程（Ｓ１０２）に戻り、極小値を取っていると判定されるまで、レーザ光入射角を変えながら、レーザ光入射角変動量設定工程（Ｓ１０２）から判定工程（Ｓ１０６）までの各工程を繰り返す。例えば、１，２回目の測定では、極小値かどうかは判断できないので上述したように繰り返すことになる。レーザ光入射角を変動させることに伴い透過光の強度が下降していく場合、通常は、透過光の強度が順に小さくなっていき、上昇傾向に転じた後に再度小さくなることはノイズによる誤差によるものと思われる。そのため、判定部４４は、予め設定された変動範囲内で透過光の強度が順に小さくなっていき、ノイズ分を超えて上昇傾向に転じた時点で極小値を判定すればよい。但し、予め設定された変動範囲内で複数の極小値を取る可能性がゼロとは限らないので、調整時間は長くなるものの、予め設定された変動範囲内での透過光の強度測定をすべて行った上で極小値を判定するとなお良い。
レーザ光入射角設定工程（Ｓ１０８）として、レーザ光入射角設定部４６は、予め設定された変動範囲内で透過光１３の強度が極小値を取ったレーザ光入射角をレーザ光調整機構２３８に設定し、レーザ光２００の入射角を透過光１３の強度が例えば初期値よりも小さくなる入射角、例えば極小値を取った入射角に調整する。
図９は、実施の形態１における描画方法の要部工程の他の一部を示すフローチャート図である。図９において、実施の形態１における描画方法は、図７の工程に引き続き、レーザ光収束角変動量設定工程（Ｓ１１２）と、透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１１４）と、判定工程（Ｓ１１６）と、レーザ光収束角設定工程（Ｓ１１８）と、いう一連の工程を実施する。図９では、透過レーザ光強度の調整のための手法の１つとして、レーザ光収束角の調整を行う工程について示している。
レーザ光収束角変動量設定工程（Ｓ１１２）として、レーザ光収束角変動量設定部５０は、予め設定された変動量範囲内で、レーザ光調整機構２３８に照明光学系２０２へのレーザ光収束角の変動量を設定する。レーザ光収束角の初期値として、最初は、例えば、０°を設定する。
透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１１４）として、レーザ光調整機構２３８は、レーザ光源２０１からのレーザ光２００を入力して、設定された変動量で照明光学系２０２へのレーザ光収束角を変動させる。
図１０は、実施の形態１におけるレーザ光収束角を説明するための図である。レーザ光調整機構２３８は、図１０に示すように、照明光学系２０２へのレーザ光収束角θ２を可変に調整する。光電面２１８に入射する各光の入射条件（ここでは収束角）を変動させ、光電面２１８を透過する透過光の軌道を変動させることで、ＸＹステージ１０５に到達する透過光の強度を変化させることができる。
レーザ光収束角を変動させ、変動した収束角毎に、図５に示すように、光電子放出機構２１０（光電面２１８）を透過し、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４及び第一制限アパーチャ基板２０６を通過して、ＸＹステージ１０５上まで到達する透過光１３の強度を光強度測定器１０６で測定する。測定された透過光１３の強度は、測定回路１２６でデジタル信号に変換され、調整回路１２４に出力される。調整回路１２４に入力された透過光１３の強度データは、記憶装置５２に一時的に格納される。
判定工程（Ｓ１１６）として、判定部５４は、測定された透過光１３の強度が予め設定された変動範囲内で極小値を取っているかどうかを判定する。極小値を取っている場合にはレーザ光入射角設定工程（Ｓ１１８）に進む。極小値を取っていない場合にはレーザ光収束角変動量設定工程（Ｓ１１２）に戻り、極小値を取っていると判定されるまで、レーザ光収束角を変えながら、レーザ光収束角変動量設定工程（Ｓ１１２）から判定工程（Ｓ１１６）までの各工程を繰り返す。上述したように、例えば、１，２回目の測定では、極小値かどうかは判断できないので上述したように繰り返すことになる。レーザ光収束角を変動させることに伴い透過光の強度が下降していく場合、通常は、透過光の強度が順に小さくなっていき、上昇傾向に転じた後に再度小さくなることはノイズによる誤差によるものと思われる。そのため、判定部５４は、予め設定された変動範囲内で透過光の強度が順に小さくなっていき、ノイズ分を超えて上昇傾向に転じた時点で極小値を判定すればよい。但し、予め設定された変動範囲内で複数の極小値を取る可能性がゼロとは限らないので、調整時間は長くなるものの、予め設定された変動範囲内での透過光の強度測定をすべて行った上で極小値を判定するとなお良い。
レーザ光収束角設定工程（Ｓ１１８）として、レーザ光収束角設定部５６は、予め設定された変動範囲内で透過光１３の強度が極小値を取ったレーザ光収束角をレーザ光調整機構２３８に設定し、レーザ光２００の収束角を透過光１３の強度が例えば初期値よりも小さくなる収束角、例えば極小値を取った収束角に調整する。
図１１は、実施の形態１における描画方法の要部工程の他の一部を示すフローチャート図である。図１１において、実施の形態１における描画方法は、図９の工程に引き続き、光電子放出機構（光電面）の移動量設定工程（Ｓ１２２）と、透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１２４）と、判定工程（Ｓ１２６）と、光電子放出機構の位置設定工程（Ｓ１２８）と、いう一連の工程を実施する。図１１では、透過レーザ光強度の調整のための手法の１つとして、光電子放出機構２１０の位置の調整を行う工程について示している。
光電子放出機構の移動量設定工程（Ｓ１２２）として、光電子放出機構移動量設定部６０は、予め設定された移動量範囲内で、駆動機構２３２に光電子放出機構２１０を移動させる移動量を設定する。光電子放出機構（光電面）２１０の初期位置として、最初は、例えば、ｘ，ｙ＝０を設定する。
透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１２４）として、駆動機構２３２は、設定された移動量で光電子放出機構２１０を移動させる。駆動機構２３２は、電子ビームの軌道中心軸（ｚ方向）に直交する２次元方向（ｘ，ｙ方向）に光電子放出機構２１０を移動させることができる。ここでは、２次元方向に移動させる場合を説明するが、１次元方向にだけ移動させても構わない。
図５に示すように、配置物である光電子放出機構（光電面）２１０をｘ，ｙ方向に移動させることで、各透過光１３の放出位置をずらし、透過光の軌道を変動させることができる。その結果、ＸＹステージ１０５まで到達する透過光の強度を変化させることができる。
光電子放出機構２１０を移動させ、移動毎に、図５に示すように、配置物である光電子放出機構２１０（光電面２１８）、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４及び第一制限アパーチャ基板２０６を透過して、ＸＹステージ１０５上まで到達する透過光１３の強度を光強度測定器１０６で測定する。測定された透過光１３の強度は、測定回路１２６でデジタル信号に変換され、調整回路１２４に出力される。調整回路１２４に入力された透過光１３の強度データは、記憶装置６２に一時的に格納される。
判定工程（Ｓ１２６）として、判定部６４は、測定された透過光１３の強度が予め設定された移動範囲内で極小値を取っているかどうかを判定する。極小値を取っている場合には光電子放出機構の位置設定工程（Ｓ１２８）に進む。極小値を取っていない場合には光電子放出機構の移動量設定工程（Ｓ１２２）に戻り、極小値を取っていると判定されるまで、光電子放出機構の位置を変えながら、光電子放出機構の移動量設定工程（Ｓ１２２）から判定工程（Ｓ１２６）までの各工程を繰り返す。上述したように、例えば、１，２回目の測定では、極小値かどうかは判断できないので上述したように繰り返すことになる。光電子放出機構２１０の位置を移動させることに伴い透過光の強度が下降していく場合、通常は、透過光の強度が順に小さくなっていき、上昇傾向に転じた後に再度小さくなることはノイズによる誤差によるものと思われる。そのため、判定部６４は、予め設定された変動範囲内で透過光の強度が順に小さくなっていき、ノイズ分を超えて上昇傾向に転じた時点で極小値を判定すればよい。但し、予め設定された変動範囲内で複数の極小値を取る可能性がゼロとは限らないので、調整時間は長くなるものの、予め設定された変動範囲内での透過光の強度測定をすべて行った上で極小値を判定するとなお良い。
光電子放出機構の位置設定工程（Ｓ１２８）として、光電子放出機構位置設定部６６は、予め設定された移動量範囲内で透過光１３の強度が極小値を取った光電子放出機構２１０の位置を駆動機構２３２に設定し、光電子放出機構２１０の位置を透過光１３の強度が例えば初期値よりも小さくなる位置、例えば極小値を取った位置に調整する。
図１２は、実施の形態１における描画方法の要部工程の他の一部を示すフローチャート図である。図１２において、実施の形態１における描画方法は、図１１の工程に引き続き、ブランキング機構の移動量設定工程（Ｓ１３２）と、透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１３４）と、判定工程（Ｓ１３６）と、ブランキング機構の位置設定工程（Ｓ１３８）と、いう一連の工程を実施する。図１２では、透過レーザ光強度の調整のための手法の１つとして、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の位置の調整を行う工程について示している。配置物であるブランキングアパーチャアレイ機構２０４の各アパーチャは、電子ビームを通すとともに透過光の一部を通過させる。一方、アパーチャ以外の領域で、透過光の一部を遮蔽する。そこで、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４（のアパーチャ位置）を調整することで、透過レーザ光強度を調整することができる。
ブランキング機構の移動量設定工程（Ｓ１３２）として、ブランキング機構移動量設定部７０は、予め設定された移動量範囲内で、駆動機構２３４にブランキングアパーチャアレイ機構２０４を移動させる移動量を設定する。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の初期位置として、最初は、例えば、ｘ，ｙ＝０を設定する。
透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１３４）として、駆動機構２３４は、設定された移動量でブランキングアパーチャアレイ機構２０４を移動させる。駆動機構２３４は、電子ビームの軌道中心軸（ｚ方向）に直交する２次元方向（ｘ，ｙ方向）にブランキングアパーチャアレイ機構２０４を移動させることができる。ここでは、２次元方向に移動させる場合を説明するが、１次元方向にだけ移動させても構わない。
図５に示すように、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４をｘ，ｙ方向に移動させることで、各透過光１３が通過可能な通過孔２５の位置をずらすことができる。その結果、ＸＹステージ１０５まで到達する透過光の強度を変化させることができる。
ブランキングアパーチャアレイ機構２０４を移動させ、移動毎に、図５に示すように、それぞれ配置物である光電子放出機構２１０（光電面２１８）、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４及び第一制限アパーチャ基板２０６を透過して、ＸＹステージ１０５上まで到達する透過光１３の強度を光強度測定器１０６で測定する。測定された透過光１３の強度は、測定回路１２６でデジタル信号に変換され、調整回路１２４に出力される。調整回路１２４に入力された透過光１３の強度データは、記憶装置７２に一時的に格納される。
判定工程（Ｓ１３６）として、判定部７４は、測定された透過光１３の強度が予め設定された移動範囲内で極小値を取っているかどうかを判定する。極小値を取っている場合にはブランキング機構の位置設定工程（Ｓ１３８）に進む。極小値を取っていない場合にはブランキング機構の移動量設定工程（Ｓ１３２）に戻り、極小値を取っていると判定されるまで、ブランキング機構の位置を変えながら、ブランキング機構の移動量設定工程（Ｓ１３２）から判定工程（Ｓ１３６）までの各工程を繰り返す。上述したように、例えば、１，２回目の測定では、極小値かどうかは判断できないので上述したように繰り返すことになる。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の位置を移動させることに伴い透過光の強度が下降していく場合、通常は、透過光の強度が順に小さくなっていき、上昇傾向に転じた後に再度小さくなることはノイズによる誤差によるものと思われる。そのため、判定部７４は、予め設定された変動範囲内で透過光の強度が順に小さくなっていき、ノイズ分を超えて上昇傾向に転じた時点で極小値を判定すればよい。但し、予め設定された変動範囲内で複数の極小値を取る可能性がゼロとは限らないので、調整時間は長くなるものの、予め設定された変動範囲内での透過光の強度測定をすべて行った上で極小値を判定するとなお良い。
ブランキング機構の位置設定工程（Ｓ１３８）として、ブランキング機構位置設定部７６は、予め設定された移動量範囲内で透過光１３の強度が極小値を取ったブランキング機構の位置を駆動機構２３４に設定し、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の位置を透過光１３の強度が例えば初期値よりも小さくなる位置、例えば極小値を取った位置に調整する。
図１３は、実施の形態１における描画方法の要部工程の他の一部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における描画方法は、図１２の工程に引き続き、制限アパーチャの移動量設定工程（Ｓ１４２）と、透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１４４）と、判定工程（Ｓ１４６）と、制限アパーチャの位置設定工程（Ｓ１４８）と、いう一連の工程を実施する。図１３では、透過レーザ光強度の調整のための手法の１つとして、第一制限アパーチャ基板２０６の位置の調整を行う工程について示している。配置物である第一制限アパーチャ基板２０６のアパーチャは、電子ビームを通すとともに透過光の一部を通過させる。一方、アパーチャ以外の領域で、透過光の一部を遮蔽する。そこで、第一制限アパーチャ基板２０６（のアパーチャ位置）を調整することで、透過レーザ光強度を調整することができる。
制限アパーチャの移動量設定工程（Ｓ１４２）として、制限アパーチャ移動量設定部８０は、予め設定された移動量範囲内で、駆動機構２３６に第一制限アパーチャ基板２０６を移動させる移動量を設定する。第一制限アパーチャ基板２０６の初期位置として、最初は、例えば、ｘ，ｙ＝０を設定する。
透過レーザ光強度測定工程（Ｓ１４４）として、駆動機構２３６は、設定された移動量で第一制限アパーチャ基板２０６を移動させる。駆動機構２３６は、電子ビームの軌道中心軸（ｚ方向）に直交する２次元方向（ｘ，ｙ方向）に第一制限アパーチャ基板２０６を移動させることができる。ここでは、２次元方向に移動させる場合を説明するが、１次元方向にだけ移動させても構わない。
図５に示すように、第一制限アパーチャ基板２０６をｘ，ｙ方向に移動させることで、各透過光１３が通過可能な開口部の位置をずらすことができる。その結果、ＸＹステージ１０５まで到達する透過光の強度を変化させることができる。
第一制限アパーチャ基板２０６を移動させ、移動毎に、図５に示すように、配置物である光電子放出機構２１０（光電面２１８）、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４及び第一制限アパーチャ基板２０６を透過して、ＸＹステージ１０５上まで到達する透過光１３の強度を光強度測定器１０６で測定する。測定された透過光１３の強度は、測定回路１２６でデジタル信号に変換され、調整回路１２４に出力される。調整回路１２４に入力された透過光１３の強度データは、記憶装置８２に一時的に格納される。
判定工程（Ｓ１４６）として、判定部８４は、測定された透過光１３の強度が予め設定された移動範囲内で極小値を取っているかどうかを判定する。極小値を取っている場合には制限アパーチャの位置設定工程（Ｓ１４８）に進む。極小値を取っていない場合には制限アパーチャの移動量設定工程（Ｓ１４２）に戻り、極小値を取っていると判定されるまで、制限アパーチャの位置を変えながら、制限アパーチャの移動量設定工程（Ｓ１４２）から判定工程（Ｓ１４６）までの各工程を繰り返す。上述したように、例えば、１，２回目の測定では、極小値かどうかは判断できないので上述したように繰り返すことになる。第一制限アパーチャ基板２０６の位置を移動させることに伴い透過光の強度が下降していく場合、通常は、透過光の強度が順に小さくなっていき、上昇傾向に転じた後に再度小さくなることはノイズによる誤差によるものと思われる。そのため、判定部８４は、予め設定された変動範囲内で透過光の強度が順に小さくなっていき、ノイズ分を超えて上昇傾向に転じた時点で極小値を判定すればよい。但し、予め設定された変動範囲内で複数の極小値を取る可能性がゼロとは限らないので、調整時間は長くなるものの、予め設定された変動範囲内での透過光の強度測定をすべて行った上で極小値を判定するとなお良い。
制限アパーチャ基板の位置設定工程（Ｓ１４８）として、制限アパーチャ位置設定部８６は、予め設定された移動量範囲内で透過光１３の強度が極小値を取った制限アパーチャ基板の位置を駆動機構２３６に設定し、第一制限アパーチャ基板２０６の位置を透過光１３の強度が例えば初期値よりも小さくなる位置、例えば極小値を取った位置に調整する。
図１４は、実施の形態１における透過レーザ光強度と各調整項目との関係を説明するための図である。図１４において、縦軸に透過レーザ光強度（透過光１３の強度）を示し、横軸に、各調整項目となる入射角、収束角、光電面機構（光電子放出体）位置、ブランキングアパーチャアレイ機構（ＢＡＡユニット）位置、或いは制限アパーチャ位置を示す。各調整項目を調整することで、調整項目毎に、それぞれＸＹステージ１０５まで到達する透過光１３の強度が変動する。図１４の例では、極小値が２か所生じている場合を示しているが、かかる場合には、より小さい極小値を取る条件に調整すると好適である。
以上により、ＸＹステージ１０５まで到達する透過光１３の強度が例えば初期値よりも小さくなるように調整項目の値を調整する。これにより、試料１０１面にマルチ光電子ビーム２０を照射する際に、試料１０１面に到達する透過光１３を抑制或いは低減できる。よって、試料１０１上に塗布されたレジストの感光を抑制或いは低減できる。
図１５は、実施の形態１における描画方法の要部工程の残部を示すフローチャート図である。図１５において、実施の形態１における描画方法は、図１３の工程に引き続き、電子ビームキャリブレーション工程（Ｓ１５２）と、描画工程（Ｓ１５４）と、いう一連の工程を実施する。
電子ビームキャリブレーション工程（Ｓ１５２）として、まず、ファラデーカップ１０７がマルチ光電子ビーム２０の照射領域に位置するようにＸＹステージ１０５を移動させる。そして、マルチ光電子ビーム２０の電流量をファラデーカップ１０７で測定する。そして、マルチ光電子ビーム２０の電流量が所望の値を満たすようにキャリブレーションを行う。例えば、５１２×５１２本のマルチ光電子ビーム２０を所定の数（例えば、６４×６４）のビームずつにグループ化し、グループごとに電流量をファラデーカップ１０７で測定し、閾値範囲を満たしているかどうか確認する。閾値範囲を満たしていない場合には、閾値範囲を満たすようにレーザ光源２０１から発生するレーザ光２００の強度を調整する。或いは、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４、或いは／及び第一制限アパーチャ基板２０６の位置を調整する。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４、或いは／及び第一制限アパーチャ基板２０６の位置を調整すると透過光１３の強度が変動するので、改めて透過光１３の強度調整を実施すると良い。透過光１３の強度調整は、マルチ光電子ビーム２０が閾値範囲を満たす範囲で行われる。
描画工程（Ｓ１５４）として、描画機構１５０は、透過光１３の強度が初期値よりも小さくなるように調整された条件で、マルチ光電子ビーム２０（電子ビーム）で試料１０１を照射する。これにより、所望のパターンを試料１０１上に描画する。
以上のように、実施の形態１によれば、電子ビーム照射において、透過光１３の試料１０１面への到達を低減できる。よって、例えば、透過光１３によるレジスト感光を抑えることができ、描画されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを低減し、描画精度を向上できる。
実施の形態２．
実施の形態２では、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４よりも上流側で透過光１３を低減する構成について説明する。以下、特に説明しない点は、実施の形態１と同様である。
図１６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１６において、マルチアノード電極２２０と成形アパーチャアレイ基板２０３との間に、電磁レンズ２２２、第二制限アパーチャ基板２２７、及び電磁レンズ２２４を配置した点、及び駆動回路２３６の代わりに、第二制限アパーチャ基板２２７を駆動する駆動機構（駆動回路）２３３をさらに配置した点、以外は図１と同様である。なお、図１に示す駆動機構２３６を配置したままでも構わない。
電磁レンズ２２２と電磁レンズ２２４とによってダブレットレンズを構成する。電磁レンズ２２２と電磁レンズ２２４とは、軸上磁場の符号が逆で、かつ同じ大きさに励磁される。また、電磁レンズ２２２と電磁レンズ２２４との中間高さ位置に第二制限アパーチャ基板２２７が配置される。
実施の形態２では、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４よりも上流側で第二制限アパーチャ基板２２７によって光電面２１８を透過した透過光１３の多くを遮蔽できる。しかしながら、透過光１３の一部は、第二制限アパーチャ基板２２７の開口部を通過する。そこで、実施の形態２では、ＸＹステージ１０５まで到達する透過光１３の強度が低減するように、調整回路１２４による制御のもと、駆動機構２３３により第二制限アパーチャ基板２２７の位置を調整する。配置物である第二制限アパーチャ基板２２７のアパーチャは、電子ビームを通すとともに透過光の一部を通過させる。一方、アパーチャ以外の領域で、透過光の一部を遮蔽する。そこで、第二制限アパーチャ基板２２７（のアパーチャ位置）を調整することで、透過レーザ光強度を調整することができる。第二制限アパーチャ基板２２７の位置の調整の仕方は、図１３で説明した第一制限アパーチャ基板２０６の場合と同様である。実施の形態２では、実施の形態１と同様、上流側から各調整項目の調整を行うと好適である。よって、実施の形態２では、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の位置の調整の前に、第二制限アパーチャ基板２２７の位置を調整すると好適である。
よって、実施の形態２では、ＸＹステージ１０５上まで到達する透過光の強度を光強度測定器１０６で測定しながら、光電子放出機構２１０を照明するレーザ光２００の調整、光電子放出機構２１０の位置の調整、第二制限アパーチャ基板２２７の位置の調整、及び／或いはブランキングアパーチャアレイ機構２０４の位置の調整を行う。各調整の仕方は実施の形態１と同様である。
なお、実施の形態２では、第二制限アパーチャ基板２２７の位置の調整により透過光１３の強度を低減するので、第一制限アパーチャ基板２０６の位置の調整による透過光１３の強度の低減調整は省略している。但し、実施の形態１と同様、第一制限アパーチャ基板２０６の位置の調整を行っても構わないことは言うまでもない。
その他の内容は、実施の形態１と同様で良い。実施の形態２によれば、実施の形態１と同様、電子ビーム照射において、透過光１３の試料１０１面への到達を低減できる。
実施の形態３．
実施の形態３では、マルチ光電子ビーム２０の軌道をずらすことで透過光の強度を低減する構成について説明する。
図１７は、実施の形態３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、マルチアノード電極２２０と成形アパーチャアレイ基板２０３との間に、アライメントコイル２２６，２２８を配置した点、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、電磁レンズ２０５、第一制限アパーチャ基板２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、及び対物偏向器２０８の中心軸の位置をずらした点、及び駆動機構（駆動回路）２３６の配置を省略した点、以外は図１と同様である。なお、図１に示す駆動機構２３６を配置したままでも構わない。
実施の形態３では、図１７に示すように、マルチアノード電極２２０により加速させられたマルチ光電子ビーム２０をアライメントコイル２２６で偏向することで軌道中心軸を所定の角度で斜め下方向に偏向した後に、アライメントコイル２２８で逆方向の所定の角度で偏向することで軌道中心軸を振り戻す。これにより、マルチ光電子ビーム２０の軌道中心軸をｚ軸に平行に位置をずらすことができる。第一制限アパーチャ基板２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、及び対物偏向器２０８の中心軸は、アライメントコイル２２６，２２８によって移動させられたマルチ光電子ビーム２０の軌道中心軸に合わせて配置される。
これにより、マルチアノード電極２２０の各開口部と成形アパーチャアレイ基板２０３の各穴２２の相対位置関係をずらすことができる。よって、マルチアノード電極２２０の各開口部と成形アパーチャアレイ基板２０３の各穴２２が同じ直線上ではなくなる。よって、マルチアノード電極２２０の各開口部を通過した透過光１３は、成形アパーチャアレイ基板２０３に入射する際に、各穴２２から位置がずれる。その結果、位置がずれた透過光１３を成形アパーチャアレイ基板２０３によって遮蔽できる。このようにして、本実施の形態においてはマルチ光電子ビームの軌道を変動させることで、ＸＹステージ１０５に到達する透過光の強度を変化させることができる。
よって、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４よりも上流側で成形アパーチャアレイ基板２０３によって光電面２１８を透過した透過光１３の多くを遮蔽できる。しかしながら、一部の透過光１３は、成形アパーチャアレイ基板２０３を通過し、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４に進む。よって、成形アパーチャアレイ基板２０３を通過した透過光は、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の位置の調整によってさらに強度を低減する。
よって、実施の形態３では、ＸＹステージ１０５上まで到達する透過光の強度を光強度測定器１０６で測定しながら、光電子放出機構２１０を照明するレーザ光２００の調整、光電子放出機構２１０の位置の調整、及び／或いはブランキングアパーチャアレイ機構２０４の位置の調整を行う。各調整の仕方は実施の形態１と同様である。
なお、実施の形態３では、マルチ光電子ビーム２０の軌道中心軸の移動により透過光１３の強度を低減するので、第一制限アパーチャ基板２０６の位置の調整による透過光１３の強度の低減調整は省略している。但し、実施の形態１と同様、第一制限アパーチャ基板２０６の位置の調整を行っても構わないことは言うまでもない。
その他の内容は、実施の形態１と同様で良い。実施の形態３によれば、実施の形態１と同様、電子ビーム照射において、透過光１３の試料１０１面への到達を低減できる。
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。これら実施の形態において、光電面、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４、第一制限アパーチャ２０６、第二制限アパーチャ２２７を調整する例を挙げたが、これらに限定されるものではなく、その他成形アパーチャアレイ基板などの透過光の経路に設けられる配置物の位置を調整することで透過光１３の強度を調整することができる。
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電子ビーム照射装置及び電子ビーム照射方法は、本発明の範囲に包含される。
１１ 隔壁窓
２０ マルチ光電子ビーム
２２ 穴
２４ 制御電極
２５ 通過孔
２６ 対向電極
３１ 基板
３３ 支持台
４０ レーザ光入射角変動量設定部
４１ レーザ光入射角調整回路
４２，５２，６２，７２，８２ 記憶装置
４４ 判定部
４５ 制御回路
４６ レーザ光入射角設定部
５０ レーザ光収束角変動量設定部
５１ レーザ光収束角調整回路
５４ 判定部
５６ レーザ光収束角設定部
６０ 光電子放出機構移動量設定部
６１ 光電子放出機構位置調整回路
６４ 判定部
６６ 光電子放出機構位置設定部
７０ ブランキング機構移動量設定部
７１ ブランキング機構位置調整回路
７４ 判定部
７６ ブランキング機構位置設定部
８０ 制限アパーチャ移動量設定部
８１ 制限アパーチャ位置調整回路
８４ 判定部
８６ 制限アパーチャ位置設定部
１００ 描画装置
１０１ 試料
１０２，１０４ 鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１０６ 光強度測定器
１０７ ファラデーカップ
１１０ 全体制御回路
１１１ メモリ
１１２ パルス駆動回路
１２４ 調整回路
１２６ 測定回路
１５０ 描画機構
１６０ 制御回路
１６２ 調整機構
２００ レーザ光
２０１ 励起光源
２０２ 照明光学系
２２０ マルチアノード電極
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 電磁レンズ
２０６ 第一制限アパーチャ基板
２０７ 電磁レンズ
２０８ 対物偏向器
２１０ 光電子放出機構
２１２ マルチレンズアレイ
２１４ ガラス基板
２１６ マルチ遮光膜
２１８ 光電面
２２０ マルチアノード電極
２２２，２２４ 電磁レンズ
２２６，２２８ アライメントコイル
２２７ 第二制限アパーチャ基板
２３２，２３３，２３４，２３６ 駆動機構
２３８ レーザ光調整機構
３３０ メンブレン領域
３３２ 外周領域

Claims (8)

  1. 表面側に励起光の照射を受け、裏面側から複数の電子ビームを生成する光電面と、
    前記複数の電子ビームのそれぞれに対応する通過孔が形成され、前記通過孔を通過する前記複数の電子ビームをそれぞれ偏向制御するブランキングアパーチャアレイ機構と、
    開口部が形成され、前記複数の電子ビームの通過を制限する制限アパーチャ基板と、
    前記ブランキングアパーチャアレイ機構と前記制限アパーチャ基板を通過した前記複数の電子ビームが照射される試料を載置可能なステージと、
    照射された前記励起光のうち、前記ステージまでの前記光電面、前記ブランキングアパーチャアレイ機構、及び前記制限アパーチャ基板を含む配置物を通過し、前記ステージ上に到達する透過光の軌道と、前記複数の電子ビームの軌道の少なくともいずれか調整する調整機構と、を備え、
    前記配置物は、前記透過光の少なくとも一部を遮蔽する、ことを特徴とする電子ビーム照射装置。
  2. 前記調整機構は、前記光電面へ入射する前記励起光の入射条件を調整する励起光調整機構を有することを特徴とする請求項１記載の電子ビーム照射装置。
  3. 前記配置物のうち少なくとも一つの位置を移動させる駆動機構を有することを特徴とする請求項１又は２記載の電子ビーム照射装置。
  4. 前記調整機構は、前記複数の電子ビームを所定角度で偏向した後、逆方向の前記所定角度で偏向して前記複数の電子ビームの軌道中心軸を平行に移動することを特徴とする請求項１乃至３に記載の電子ビーム照射装置。
  5. 光電面の表面側に励起光の照射を受け、前記光電面の裏面側から複数の電子ビームを放出する工程と、
    照射された前記励起光のうち、前記光電面と、前記複数の電子ビームをそれぞれ偏向制御するブランキングアパーチャアレイ機構と、開口部が形成され前記複数の電子ビームの通過を制限する制限アパーチャ基板と、を含む配置物を通過し、試料が載置されるステージ上に到達する透過光の軌道と、前記複数の電子ビームの軌道の少なくともいずれかを調整する工程と、
    前記配置物により前記透過光の少なくとも一部を遮蔽する工程と、
    前記複数の電子ビームを前記試料に照射する工程と、
    を備えたことを特徴とする電子ビーム照射方法。
  6. 前記調整する工程において、前記励起光の前記光電面への入射条件を調整することを特徴とする請求項５記載の電子ビーム照射方法。
  7. 前記配置物の内少なくとも一つの位置を移動させる工程を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の電子ビーム照射方法。
  8. 前記複数の電子ビームを所定角度で偏向した後、逆方向の前記所定角度で偏向して前記複数の電子ビームの軌道中心軸を平行に移動することで調整することを特徴とする請求項５乃至６記載の電子ビーム照射装置。
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