JP2023042356A - マルチ荷電粒子ビーム描画方法、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びプログラム - Google Patents

マルチ荷電粒子ビーム描画方法、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】マルチビームによる描画精度を向上させる。【解決手段】マルチ荷電粒子ビーム描画方法は、ブランキングアパーチャアレイ基板上のセルアレイにマルチビームの各ビームのオン／オフを制御するための制御データを入力するためのデータパスを、複数の入出力回路の各入出力回路、および前記複数の入出力回路への複数の配線の配線間距離に応じてまとめた複数の配線群、の少なくともいずれかに応じて、複数の第１ブロックに分割し、分割された前記複数の第１ブロック毎の電場および磁場の少なくともいずれかによる、前記複数の第１ブロック毎の前記マルチビームの第１シフト量を算出する工程と、前記第１シフト量に基づき、前記マルチビームの照射位置又は照射量を補正して前記マルチビームの各ビームを照射する工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、マルチ荷電粒子ビーム描画方法、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びプログラムに関する。
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。半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、ガラス基板上の遮光膜等に形成された高精度の原画パターン（マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンの作成には、電子ビーム描画装置によってレジストパターンを形成する、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。
マルチビームを使った描画装置は、１本の電子ビームで描画する場合に比べて、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。マルチビーム描画装置の一形態であるブランキングアパーチャアレイ基板を使ったマルチビーム描画装置では、例えば、１つの電子銃から放出された電子ビームを複数の開口を持った成形アパーチャアレイ基板に通してマルチビーム（複数の電子ビーム）を形成する。マルチビームは、ブランキングアパーチャアレイ基板のそれぞれ対応するブランカ内を通過する。ブランキングアパーチャアレイ基板は、ビームを個別に偏向するための電極対を有し、電極対の間にビーム通過用の開口が形成されている。電極対（ブランカ）を同電位に制御するか、又は異なる電位に制御することで、通過する電子ビームのブランキング偏向を行う。ブランカによって偏向された電子ビームは遮蔽され、偏向されなかった電子ビームは基板上に照射される。
マルチビーム描画では、ビーム総電流量が大きいため、クーロン効果による描画精度劣化が生じ得る。例えば、電子間の反発力により、試料面におけるビーム位置ずれやフォーカスずれが発生し得る。クーロン効果によるビーム位置ずれを抑制するために、例えば、ブランキングアパーチャアレイ基板を複数のブロックに分割し、ブロック毎のブランキング密度（オンビームの密度）と位置ずれ量との関係を表すテーブルを作成しておき、テーブルから取得したパラメータに基づいてシフト補正、歪み補正等を行う手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
上記のようなテーブルを用いる手法では、補正の精度を向上させるために、ブランキングアパーチャアレイ基板のブロック分割数を増やしたり、ブランキング密度の条件を増やしたりする必要がある。しかし、条件を増やすと、テーブル作成に手間がかかると共に、テーブルからパラメータを取得するのに要する時間が長くなるという問題があった。
ビーム位置ずれの要因には、ビーム間に働くクーロン効果だけでなく、ブランキングアパーチャアレイ基板に搭載された制御回路上のキャパシタンスの蓄積電荷からの電場や、制御回路の駆動電流による磁場の影響があり、従来の手法では補正が困難であった。また、これら電場や磁場による影響は、制御回路上に配置された出入力回路の位置やそれらに接続された配線の位置毎に異なることが分かった。
特開２０１７－０２８２８４号公報 特開２０１６－０６３１４９号公報 特開２０１９－０２９４８４号公報
本発明は、マルチビームによる描画精度を向上させることができるマルチ荷電粒子ビーム描画方法、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びプログラムを提供することを課題とする。
本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、ブランキングアパーチャアレイ基板上のセルアレイにマルチビームの各ビームのオン／オフを制御するための制御データを入力するためのデータパスを、複数の入出力回路の各入出力回路、および前記複数の入出力回路への複数の配線の配線間距離に応じてまとめた複数の配線群、の少なくともいずれかに応じて、複数の第１ブロックに分割し、分割された前記複数の第１ブロック毎の電場および磁場の少なくともいずれかによる、前記複数の第１ブロック毎の前記マルチビームの第１シフト量を算出する工程と、前記第１シフト量に基づき、前記マルチビームの照射位置又は照射量を補正して前記マルチビームの各ビームを照射する工程と、を備えるものである。
本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、マルチビームの各ビームに各々対応し、前記各ビームをオン／オフする複数のブランカを有するブランキングアパーチャアレイ基板と、前記マルチビームの各ビームのオン／オフを制御するための制御データを出力する偏向制御回路と、前記偏向制御回路から前記制御データが入力され、前記複数のブランカの各々にビームオンオフ信号を出力する複数の入出力回路と、前記制御データを入力するためのデータパスが、前記複数の入出力回路の各入出力回路、および前記複数の入出力回路への複数の配線の配線間距離に応じてまとめた複数の配線群、の少なくともいずれかに応じて分割された複数の第１ブロック毎の電場および磁場の少なくともいずれかによる第１シフト量を算出し、前記第１シフト量に基づいて、前記マルチビームの照射位置又は照射量を補正して描画する描画制御部と、を備えるものである。
本発明の一態様によるプログラムは、ブランキングアパーチャアレイ基板上のセルアレイにマルチビームの各ビームのオン／オフを制御するための制御データを入力するためのデータパスを、複数の入出力回路の各入出力回路、および前記複数の入出力回路への複数の配線の配線間距離に応じてまとめた複数の配線群、の少なくともいずれかに応じて、複数の第１ブロックに分割し、分割された前記複数の第１ブロック毎の電場および磁場の少なくともいずれかによる前記複数の第１ブロック毎の前記マルチビームの第１シフト量を算出するステップと、前記第１シフト量に基づいて、前記マルチビームの照射位置又は照射量を補正するステップと、を制御計算機に実行させるものである。
本発明によれば、マルチビームによる描画精度を向上させることができる。
本発明の実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置の概略図である。 成形アパーチャアレイ部材の平面図である。 ブランキングアパーチャアレイ基板の概略構成図である。 入出力回路及びセルアレイ回路の構成図である。 個別ブランキング機構の概略構成図である。 １ショットサイクル内の照射ステップの例を示す図である。 ビームオンタイミングの例を示す図である。 ブランキングアパーチャアレイ基板のブロック分割例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。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なく、イオンビーム等でもよい。
図１は、実施の形態に係る描画装置の概略構成図である。図１に示すように、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、成形アパーチャアレイ部材２０３、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７及び偏向器２０８が配置されている。また、電子鏡筒１０２内には、図示しない非点収差補正コイル等が配置されていてもよい。
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、描画対象の基板１０１が配置される。基板１０１の上面には電子ビームで露光されるレジストが塗布されている。基板１０１は、例えば、マスクとして加工される基板（マスクブランクス）や、半導体装置として加工される半導体基板（シリコンウェハ）である。また、基板１０１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であってもよい。また、ＸＹステージ１０５上には、ステージ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、偏向制御回路１３０、ステージ位置検出器１３９、記憶部１４０及び１４２を有している。記憶部１４０には、描画データが外部から入力され、格納されている。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。記憶部１４２には、関数データが格納されている。関数データで示される関数については後述する。
制御計算機１１０は、データ処理部１１１、描画制御部１１２及び補正量算出部１１３を有する。制御計算機１１０の各部は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を制御計算機１１０で実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。
ステージ位置検出器１３９は、レーザを照射し、ミラー２１０からの反射光を受光し、レーザ干渉法の原理でＸＹステージ１０５の位置を検出する。
図２は、成形アパーチャアレイ部材２０３の構成を示す概念図である。図２に示すように、成形アパーチャアレイ部材２０３には、縦方向（ｙ方向）及び横（ｘ方向）に沿って複数の開口２０３ａが所定の配列ピッチで形成されている。各開口２０３ａは、例えば、同一（略同一）の寸法形状の矩形又は円形で形成される。
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直に成形アパーチャアレイ部材２０３全体を照明する。電子ビーム２００は、すべての開口２０３ａが含まれる領域を照明する。電子ビーム２００の一部が成形アパーチャアレイ部材２０３の複数の開口２０３ａを通過し、残りのビームが成形アパーチャアレイ部材２０３で止められる。電子ビーム２００が複数の開口２０３ａを通過することによって、例えば矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）２０ａ～２０ｅが形成される。
ブランキングアパーチャアレイ基板２０４には、成形アパーチャアレイ部材２０３の各開口２０３ａの配置位置に合わせてビームの通過孔が形成されている。各通過孔には、対となる２つの電極５１，５２の組からなるブランカ５０（図５参照）が配置される。一方の電極５２を接地してグラウンド電位に保ち、他方の電極５１をグラウンド電位又はグラウンド電位以外の電位に切り替えることにより、通過孔を通過するビームの偏向のオフオンが切り替えられて、ブランキング制御される。
ビームオンの場合、ブランカ５０の対向する電極５１，５２は同電位に制御され、ブランカ５０はビームを偏向しない。ビームオフの場合、ブランカ５０の対向する電極５１，５２は互いに異なる電位に制御され、ブランカ５０はビームを偏向する。複数のブランカ５０が、成形アパーチャアレイ部材２０３の複数の開口２０３ａ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ことで、ビームをオフ状態に制御できる。
ブランキングアパーチャアレイ基板２０４を通過したマルチビーム２０ａ～２０ｅは、縮小レンズ２０５によって縮小され、制限アパーチャ部材２０６に形成された中心開口に向かって進む。
ここで、ビームオフ状態に制御されるビームは、ブランカ５０によって偏向され、制限アパーチャ部材２０６の開口の外を通る軌道を通るため、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、ビームオン状態に制御されるビームは、ブランカ５０によって偏向されないので、制限アパーチャ部材２０６の開口を通過する。このとき、ビームは、理想的には同一の点を通過する。この点が制限アパーチャ部材２０６の中心の開口内に位置するように、アライメントコイル（図示略）でビームの軌道を調整しておく。このように、ブランカ５０の偏向のオン／オフによってブランキング制御が行われ、ビームのオン／オフが制御される。
制限アパーチャ部材２０６は、複数のブランカ５０によってビームオフ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、ビームオンになってからビームオフになるまでに形成された、制限アパーチャ部材２０６を通過したビームにより１回分のショットのマルチビームが形成される。
制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビームは、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となる。制限アパーチャ部材２０６を通過した各ビーム（マルチビーム全体）が、偏向器２０８によって同方向にまとめて偏向され、基板１０１上の所望の位置に照射される。
ＸＹステージ１０５が連続移動している場合、少なくとも基板１０１にビームを照射している間は、基板１０１上のビーム照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従するように、偏向器２０８によって制御される。一度に照射されるマルチビームは、理想的には成形アパーチャアレイ部材２０３の複数の開口２０３ａ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基板１０１上に並ぶ。
マルチビームの各ビームのブランキング制御を行うブランキングアパーチャアレイ基板２０４は、図３に示すように、入出力回路３１（３１ａ、３１ｂ）及びそれぞれブランキングアパーチャと電極を有するセルアレイ回路３４を備える。入出力回路３１は、偏向制御回路１３０から制御信号を受信する。
ブランキングアパーチャアレイ基板２０４の中央部にセルアレイ回路３４が設けられており、セルアレイ回路３４を挟んで２つの入出力回路３１ａ、３１ｂが設けられている。偏向制御回路１３０からブランキングアパーチャアレイ基板２０４への制御信号のデータパスＤＬ、ＤＲは２系統に分かれている。
図４に示すように、セルアレイ回路３４には、個別ブランキング機構４０を構成するセルが複数設けられている。１つの個別ブランキング機構４０が、１つのブランカ５０に対応する。入出力回路３１は、偏向制御回路１３０から受け取った制御信号をビームオンオフ信号に変換したのちセルアレイ回路３４へ出力する。例えば、入出力回路３１ａは、セルアレイ回路３４の一半側に配置された個別ブランキング機構４０へビームオンオフ信号を出力し、入出力回路３１ｂは、他半側に配置された個別ブランキング機構４０へビームオンオフ信号を出力する。
入出力回路３１には、複数のセレクタ３２０（デマルチプレクサ）が設けられている。セレクタ３２０は、アンプ３１０を介して、各ビームのショット毎の照射時間を定義する照射時間制御データを受け取り、対応する出力ラインからビームオンオフ信号を出力する。各出力ラインには、複数の個別ブランキング機構４０が直列に接続されている。
例えば、セレクタ３２０は、８本の出力ラインｒｏｗ１～ｒｏｗ８を有し、各出力ラインには２５６個の個別ブランキング機構４０が接続されている。入出力回路３１ａ、３１ｂに、それぞれ６４個のセレクタ３２０を配置することで、セルアレイ回路３４内の５１２×５１２個の個別ブランキング機構４０へビームオンオフ信号を転送することができる。
入出力回路３１ａがビームオンオフ信号を出力する個別ブランキング機構４０、及び入出力回路３１ｂがビームオンオフ信号を出力する個別ブランキング機構４０の配置は図４に示すものに限定されない。例えば、入出力回路３１ａからの出力ラインと、入出力回路３１ｂからの出力ラインとが交互に配置されていてもよい。あるいはまた、入出力回路３１ａがビームオンオフ信号を出力する個別ブランキング機構４０と、入出力回路３１ｂがビームオンオフ信号を出力する個別ブランキング機構４０とが交互に配置されていてもよい。
図５に示すように、個別ブランキング機構４０は、シフトレジスタ４１、プリバッファ４２、バッファ４３、データレジスタ４４、ＮＡＮＤ回路４５及びアンプ４６を有する。シフトレジスタ４１は、クロック信号（ＳＨＩＦＴ）に従って、前段セルのシフトレジスタから出力されたデータを、後段セルのシフトレジスタへ転送する。
プリバッファ４２は、クロック信号（ＬＯＡＤ１）に従って、シフトレジスタ４１から出力される当該セル用のビームオンオフ信号を格納する。
バッファ４３は、クロック信号（ＬＯＡＤ２）に従って、プリバッファ４２の出力値を取り込んで保持する。
データレジスタ４４は、クロック信号（ＬＯＡＤ３）に従って、バッファ４３の出力値を取り込んで保持する。
ＮＡＮＤ回路４５には、データレジスタ４４の出力信号と、ショットイネーブル信号（ＳＨＯＴ＿ＥＮＡＢＬＥ）とが入力される。ＮＡＮＤ回路４５の出力信号は、アンプ４６（ドライバアンプ）を介して、ブランカ５０の電極５１に与えられる。
データレジスタ４４の出力信号及びショットイネーブル信号が共にＨｉｇｈの場合、ＮＡＮＤ回路４５の出力はＬｏｗになり、電極５１と電極５２とが同電位になり、ブランカ５０がビームを偏向しないため、ビームはオンになる。データレジスタ４４の出力信号及びショットイネーブル信号の少なくともいずれか一方がＬｏｗの場合、ＮＡＮＤ回路４５の出力はＨｉｇｈになり、電極５１と電極５２とが異なる電位になり、ブランカ５０がビームを偏向し、ビームはオフになる。
ショットイネーブル信号は、全ての個別ブランキング機構４０のＮＡＮＤ回路４５に入力されており、ショットイネーブル信号をＬｏｗにすることで、全ビームをオフにすることができる。
ショットイネーブル信号がＨｉｇｈに維持されている状態では、データレジスタ４４の出力によってビームのオン／オフが切り替えられる。すなわち、照射時間制御データが１（Ｈｉｇｈ）の場合にビームオンオフ信号がオン信号になり、照射時間制御データが０（Ｌｏｗ）の場合にビームオンオフ信号がオフ信号になる。
マルチビーム描画では、最大照射量に合わせた固定ショットサイクルが用いられており、各ビームは１つのショットサイクル内で、所望の照射時間だけオンし、残りの時間はオフになっている。例えば、照射時間Ｔを量子化単位Δで割って、階調値Ｎを算出する。量子化単位Δは、様々に設定可能であるが、例えば、１ｎｓ等で定義できる。階調値Ｎを、桁数ｎの２進数の値に変換したものが照射時間制御データとなる。
例えば、Ｎ＝５０であれば、５０＝２５＋２４＋２１なので、８桁の２進数の値に変換すると、照射時間制御データは“００１１００１０”となる。同様に、Ｎ＝１００であれば、照射時間制御データは“０１１００１００”となる。
照射時間制御データの１桁目は照射時間１Δを示す。照射時間制御データの２桁目は照射時間２Δを示す。照射時間制御データの３桁目は照射時間４Δを示す。照射時間制御データの４桁目は照射時間８Δを示す。照射時間制御データの５桁目は照射時間１６Δを示す。照射時間制御データの６桁目は照射時間３２Δを示す。照射時間制御データの７桁目は照射時間６４Δを示す。照射時間制御データの８桁目は照射時間１２８Δを示す。
１つのショットサイクルは、照射時間制御データの桁数（ビット数）ｎと同じ回数の照射ステップに分割され、各照射ステップは、桁に応じた照射時間を持つ。例えば、桁数の大きい方から順に照射し、Δ＝１ｎｓとする場合、図６に示すように、１回目の照射ステップが１２８ｎｓの照射となる。２回目の照射ステップは６４ｎｓの照射となる。３回目の照射ステップは３２ｎｓの照射となる。４回目の照射ステップは１６ｎｓの照射となる。５回目の照射ステップは８ｎｓの照射となる。６回目の照射ステップは４ｎｓの照射となる。７回目の照射ステップは２ｎｓの照射となる。８回目の照射ステップは１ｎｓの照射となる。
Ｎ＝１００の場合、照射時間制御データは“０１１００１００”であり、図７に示すように、２回目（６４ｎｓ）、３回目（３２ｎｓ）、６回目（４ｎｓ）の照射ステップでビームがオンになり、１回目、４回目、５回目、７回目、８回目の照射ステップではビームがオフになる。
このように、一例を示した通り、マルチビーム描画では、１つのショットサイクルを複数の照射ステップに分割し、各照射ステップでビームのオン／オフを切り替えて、所望の照射時間となるようにしている。例えば、複数の照射ステップは互いに照射時間が異なり、２のべき乗に比例している。
一方で、マルチビーム描画において、ブランキングアパーチャアレイ基板２０４に搭載された入出力回路３１ａ、３１ｂは電源回路や論理回路、スイッチング回路などの様々な回路が搭載されており、動作の際には偏向制御回路からの制御信号に加えて様々な電流が流れる。そのため入出力回路３１ａ、３１ｂから出力ラインｒｏｗ１～８に送られるビームオンオフ信号と入出力回路３１ａ、３１ｂへの入力電流は１対１に対応しない。
ブランキングアパーチャアレイ基板２０４に搭載された入出力回路３１ａ、３１ｂでは、動作に伴い様々な電流が流れる。その際に入出力回路３１ａ、３１ｂ上に配置されたキャパシタンスの蓄積電荷からの電場や、回路上の電流による磁場が、ビーム照射位置精度に影響を与える。そこで、本実施形態では、電場や磁場に影響する偏向制御回路１３０からブランキングアパーチャアレイ基板２０４上に配置された前記複数の入出力回路３１ａ、３１ｂの各々への回路電流（電源電流や、ビームオンオフ信号等に基づく動作電流）により求められるブロック毎のシフト量よりマルチビーム全体のシフト量を求め、照射位置を補正する。このとき、各ビームの照射量を調整することで、パターン解像位置を調整してもよい。
上述したように、本実施形態においては、偏向制御回路１３０からブランキングアパーチャアレイ基板２０４への制御信号が入力される入出力回路３１ａ、３１ｂの位置や入出力回路３１ａ、３１ｂへの配線位置が２系統に分かれているため、系統毎に２ブロックに分割して回路電流を求める。
そして、例えば、データ処理部１１１が、基板１０１の描画領域を複数のメッシュ領域に仮想分割する。メッシュ領域のサイズは、例えば、１本のビームと同程度のサイズであり、各メッシュ領域が画素（単位照射領域）となる。データ処理部１１１は、記憶部１４０から描画データを読み出し、描画データに定義されたパターンを用いて、各画素のパターン面積密度ρを算出する。
次に、データ処理部１１１は、パターン面積密度ρに基準照射量と、近接効果等を補正するための補正係数とを乗じて、各画素に照射されるビームの照射量を算出する。データ処理部１１１は、照射量を電流密度で割って、照射時間を算出する。
次に、データ処理部１１１は、照射時間を複数の照射ステップに分配し、照射時間制御データを生成する。例えば、データ処理部１１１は、照射時間を量子化単位で割って、階調値ｔ（整数化した照射時間）を算出する。図７に示す例の場合、データ処理部１１１は、照射時間制御データとして、数列（２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０）に対応するＯＮ／ＯＦＦフラグの列を求める。
データ処理部１１１は、所定時間単位で、偏向制御回路１３０から入出力回路３１ａへ送信される照射時間制御データのうち、値が１（Ｈｉｇｈ）の数をデータ転送量として算出する。また、データ処理部１１１は、所定時間単位で、偏向制御回路１３０から入出力回路３１ｂへ送信される照射時間制御データのうち、値が１（Ｈｉｇｈ）の数をデータ転送量として算出する。照射時間制御データを転送する全ての信号線をデータ転送量算出の対象としてもよいし、一部の信号線を間引いてデータ転送量を算出してもよい。なお、データ転送量は、所定時間単位で求めたり、所定データ分割単位のデータ転送時間で求めたりしてもよい。動作電流は、これら制御データの転送量や転送時間に依存する。
事前に、入出力回路３１ａ、３１ｂのそれぞれを１ブロックとしてデータパスを分割し（データパスＤＬ、ＤＲ）、各ブロックに対して、それぞれ回路電流を振って、オンビームの重心計算を行い、シフト量を求めておく。このとき、これら出入力回路に接続される複数の配線を、配線間距離に応じて、例えば入出力回路への入出力位置における配線間距離（入出力位置）或いは、平均配線間距離が近いもの同士でまとめた配線群を、１ブロックとしてブロック分割してもよい。但し、配線の分割方法はこれに限定されるものではない。入出力回路３１ａからビームオンオフ信号を受信する個別ブランキング機構４０が配置されるセルアレイ回路３４の一半側の領域の中心からの、当該領域内のオンビームの重心のずれをシフト量ＸＬ、ＹＬとして求める。また、入出力回路３１ｂからビームオンオフ信号を受信する個別ブランキング機構４０が配置されるセルアレイ回路３４の他半側の領域の中心からの、当該領域内のオンビームの重心のずれをシフト量ＸＲ、ＹＲとして求める。
回路電流Ｉを変数として、シフト量を求める関数ｆ、ｇを求める。ＸＬ／Ｒ＝ｆ（ＩＬ／Ｒ）、ＹＬ／Ｒ＝ｇ（ＩＬ／Ｒ）となる。関数ｆ、ｇのデータは記憶部１４２に格納される。
描画処理時、補正量算出部１１３は、データ処理部１１１が算出した回路電流と、記憶部１４２から取り出した関数とを用いて、シフト量ＸＬ／Ｒ、ＹＬ／Ｒを求める。
補正量算出部１１３は、求めたブロック毎のシフト量ＸＬ及びＸＲを結合して、ブランキングアパーチャアレイ基板全体でのｘ方向のシフト量Ｘを算出する。また、補正量算出部１１３は、求めたブロック毎のシフト量ＹＬ及びＹＲを結合して、ブランキングアパーチャアレイ基板全体でのｙ方向のシフト量Ｙを算出する。
結合方法は限定されず、例えば、Ｘ＝ａＸＬ＋ｂＸＲのような線形結合でシフト量Ｘを算出できる。また、シフト量ＸＬ及びＸＲの最大値（大きい方の値）をシフト量Ｘとしてもよい。あるいはまた、シフト量ＸＬ及びＸＲの平均値をシフト量Ｘとしてもよい。
補正量算出部１１３は、算出したブランキングアパーチャアレイ基板全体でのシフト量Ｘ、Ｙから、このシフト量をキャンセルする補正量を算出する。
偏向制御回路１３０は、この補正量に基づいて偏向器２０８の偏向量を制御して、マルチビームの照射位置又は照射量を補正する。
このように、本実施形態によれば、入出力回路３１ａ、３１ｂへの回路電流に基づいてシフト量を求め、ビーム照射位置又は照射量を補正するため、入出力回路３１ａ、３１ｂ上のキャパシタンスの蓄積電荷からの電場や、駆動電流による磁場からのビーム照射位置精度に対する影響を抑え、描画精度を向上させることができる。
上記実施形態において、シフト量の算出に用いる回路電流は、実際のショットよりも前のショットに対応するものでもよいし、実際のショットに対応するものでもよいし、実際のショットよりも後のショットに対応するものでもよいし、これらのうち２つ以上でもよい。
実際のショットよりも前のショットに対応するものである場合、先行ショットの影響を補正できる。実際のショットに対応するものである場合、リアルタイム補正ができる。実際のショットよりも後のショットに対応するものである場合、照射済みショットの影響を補正できる。
上記実施形態において、回路電流（電源電流及び動作電流）を用いてシフト量を算出する例について説明したが、動作電流は、ビームオンオフ信号に基づくデータ転送量、データ転送時間、及びオン／オフ電流のうち、いずれか一つの制御信号に基づいて算出されてもよい。
上記実施形態では、ブランキングアパーチャアレイ基板に２つの入出力回路が設けられ、偏向制御回路１３０からのデータパスが２系統に分けられる例について説明したが、入出力回路の数、及び偏向制御回路１３０からのデータパスが３系統以上であってもよい。また、偏向制御回路１３０から１つの入出力回路に２系統以上のデータパスが入力されていてもよい。
セルアレイ回路３４を複数のブロックに分割し、ブロック毎の照射量分布又はブランキング分布より、ブロック毎に、ブロック中心からのオンビームの重心のずれを求め、各ブロックのずれを結合したシフト量（第２シフト量）を、関数ｆ、ｇを用いて算出したシフト量（第１シフト量）に加えてもよい。
例えば、図８に示すように、セルアレイ回路３４を２×２の４つのブロックＢ１～Ｂ４に分割し、ブロック毎にブロック中心からのオンビームの重心のずれ量を求める。ブロックＢ１～Ｂ４のすべての個別ブランキング機構４０を評価対象としてもよいし、１つ飛ばしなどで一部の個別ブランキング機構４０を評価対象としてもよい。評価対象の個別ブランキング機構４０の数を減らすことで、計算量を削減できる。
ブロックＢ１～Ｂ４の各々について、ブロック中心からのオンビームの重心のずれ量を求める。そして、各ブロックのずれ量を結合（線形結合、最大値選択、平均化など）し、シフト量（第２シフト量）を求める。
ブロック毎のシフト量から、マルチビーム全体のビーム形状の回転、拡大、歪み等が分かるため、静電レンズや非点収差補正コイルを用いて、ビーム形状を補正してもよい。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
４０ 個別ブランキング機構
５０ ブランカ
１００ 描画装置
１１０ 制御計算機
１１１ データ処理部
１１２ 描画制御部
１１３ 補正量算出部

Claims (7)

  1. ブランキングアパーチャアレイ基板上のセルアレイにマルチビームの各ビームのオン／オフを制御するための制御データを入力するためのデータパスを、複数の入出力回路の各入出力回路、および前記複数の入出力回路への複数の配線の配線間距離に応じてまとめた複数の配線群、の少なくともいずれかに応じて、複数の第１ブロックに分割し、分割された前記複数の第１ブロック毎の電場および磁場の少なくともいずれかによる、前記複数の第１ブロック毎の前記マルチビームの第１シフト量を算出する工程と、
    前記第１シフト量に基づき、前記マルチビームの照射位置又は照射量を補正して前記マルチビームの各ビームを照射する工程と、
    を備えるマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
  2. 分割された前記複数の第１ブロック毎に、電源電流と、前記複数の入出力回路の各々への制御データの転送量または転送時間に依存する動作電流と、を含む回路電流に基づいて前記第１シフト量を算出することを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
  3. 前記セルアレイを複数の第２ブロックに分割して照射量分布又はブランキング分布を取得する工程と、
    前記照射量分布より、前記第２ブロック毎に第２シフト量を算出する工程と、
    をさらに備え、
    前記第１シフト量及び前記第２シフト量に基づき、前記マルチビームの照射位置又は照射量を補正して前記マルチビームの各ビームを照射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
  4. 前記第１シフト量または前記第２シフト量より、前記セルアレイ全体のシフト量、及び前記マルチビームのビーム形状の回転、拡大、歪みを算出し、前記ビーム形状を補正することを特徴とする請求項３に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
  5. マルチビームの各ビームに各々対応し、前記各ビームをオン／オフする複数のブランカを有するブランキングアパーチャアレイ基板と、
    前記マルチビームの各ビームのオン／オフを制御するための制御データを出力する偏向制御回路と、
    前記偏向制御回路から前記制御データが入力され、前記複数のブランカの各々にビームオンオフ信号を出力する複数の入出力回路と、
    前記制御データを入力するためのデータパスが、前記複数の入出力回路の各入出力回路、および前記複数の入出力回路への複数の配線の配線間距離に応じてまとめた複数の配線群、の少なくともいずれかに応じて分割された複数の第１ブロック毎の電場および磁場の少なくともいずれかによる第１シフト量を算出し、前記第１シフト量に基づいて、前記マルチビームの照射位置又は照射量を補正して描画する描画制御部と、
    を備えるマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
  6. 前記描画制御部は、前記第１シフト量を、分割された前記複数の第１ブロック毎に、電源電流と、前記複数の入出力回路の各々への制御データの転送量または転送時間に依存する動作電流と、を含む回路電流に基づいて算出することを特徴とする請求項５に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
  7. ブランキングアパーチャアレイ基板上のセルアレイにマルチビームの各ビームのオン／オフを制御するための制御データを入力するためのデータパスを、複数の入出力回路の各入出力回路、および前記複数の入出力回路への複数の配線の配線間距離に応じてまとめた複数の配線群、の少なくともいずれかに応じて、複数の第１ブロックに分割し、分割された前記複数の第１ブロック毎の電場および磁場の少なくともいずれかによる前記複数の第１ブロック毎の前記マルチビームの第１シフト量を算出するステップと、
    前記第１シフト量に基づいて、前記マルチビームの照射位置又は照射量を補正するステップと、
    を制御計算機に実行させるプログラム。
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