KR102142398B1 - 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시 형태에 의한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와, 단일의 제1 개구가 형성된 제한 애퍼쳐 기판과, 복수의 제2 개구가 형성되고, 상기 복수의 제2 개구가 포함되는 영역에, 상기 제1 개구를 통과한 상기 하전 입자 빔의 조사를 받고, 상기 복수의 제2 개구를 상기 하전 입자 빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티 빔을 형성하는 성형 애퍼쳐 어레이와, 상기 복수의 제2 개구를 통과한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔이 통과하는 복수의 제3 개구가 형성되고, 각 제3 개구에 빔의 블랭킹 편향을 행하는 블랭커가 설치된 블랭킹 애퍼쳐 어레이를 구비하는 것이다.

Description

멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 {MULTI CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS}
본 발명은, 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로선 폭은 해마다 미세화되고 있다. 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 축소 투영형 노광 장치를 사용하여, 석영 상에 형성된 고정밀도의 원화 패턴(마스크, 또는 특히 스테퍼나 스캐너에서 사용되는 것은 레티클이라고도 함)을 웨이퍼 상에 축소 전사하는 방법이 채용되고 있다. 고정밀도의 원화 패턴은, 전자 빔 묘화 장치에 의해 묘화되고, 소위, 전자 빔 리소그래피 기술이 사용되고 있다.
멀티 빔을 사용한 묘화 장치는, 1가닥의 전자 빔으로 묘화하는 경우에 비하여, 한번에 많은 빔을 조사할 수 있으므로, 스루풋을 대폭 향상시킬 수 있다. 멀티 빔 묘화 장치의 일 형태인 블랭킹 애퍼쳐 어레이를 사용한 멀티 빔 묘화 장치에서는, 예를 들어 하나의 전자총으로부터 방출된 전자 빔을 복수의 개구를 가진 성형 애퍼쳐 어레이에 통과시켜서 멀티 빔(복수의 전자 빔)을 형성한다. 멀티 빔은, 블랭킹 애퍼쳐 어레이의 각각 대응하는 블랭커 내를 통과한다.
블랭킹 애퍼쳐 어레이는 빔을 개별로 편향시키기 위한 전극쌍과, 그 사이에 빔 통과용 개구를 구비하고 있고, 전극쌍(블랭커)의 한쪽을 접지 전위로 고정하고 다른 쪽을 접지 전위와 그 이외의 전위로 전환함으로써, 각각 개별로, 통과하는 전자 빔의 블랭킹 편향을 행한다. 블랭커에 의해 편향된 전자 빔은 차폐되고, 편향되지 않은 전자 빔은 시료 상에 조사된다.
성형 애퍼쳐 어레이는, 빔 조사에 수반하여 온도가 높아지고, 열 팽창에 의해 개구 피치가 변화한다. 성형 애퍼쳐 어레이의 개구 피치가 변화하면, 멀티 빔의 빔 피치가 변화하고, 블랭킹 애퍼쳐 어레이의 개구를 통과하지 않게 되는 빔이 발생하고, 시료면 상에 결상해야 할 빔 어레이의 일부가 결손된다는 문제가 있었다.
성형 애퍼쳐 어레이의 온도 상승을 억제하는 수단으로서, 성형 애퍼쳐 어레이 유지 기구의 방열성을 좋게 하는 것이 생각된다. 그러나, 전자 빔은 진공 중에서 조사할 필요가 있고, 성형 애퍼쳐 어레이나 그 유지 기구는 진공 중에 배치되기 때문에, 성형 애퍼쳐 어레이의 온도 상승을 충분히 억제할 수 없었다.
본 발명은 성형 애퍼쳐 어레이의 온도 상승을 억제할 수 있는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치를 제공한다.
본 발명의 일 형태에 의한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와, 단일의 제1 개구가 형성된 제한 애퍼쳐와, 복수의 제2 개구가 형성되고, 상기 복수의 제2 개구가 포함되는 영역에, 상기 제1 개구를 통과한 상기 하전 입자 빔의 조사를 받고, 상기 복수의 제2 개구를 상기 하전 입자 빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티 빔을 형성하는 성형 애퍼쳐 어레이와, 상기 복수의 제2 개구를 통과한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔이 통과하는 복수의 제3 개구가 형성되고, 각 제3 개구에 빔의 블랭킹 편향을 행하는 블랭커가 설치된 블랭킹 애퍼쳐 어레이를 구비하는 것이다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 개략도이다.
도 2는, 제한 애퍼쳐의 평면도이다.
도 3은, 성형 애퍼쳐 어레이의 평면도이고, 성형 애퍼쳐 어레이에 있어서의 빔 조사 영역을 나타낸다.
도 4는, 제2 실시 형태에 따른 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 개략도이다.
도 5의 (a)는, 제3 실시 형태에 따른 제한 애퍼쳐의 평면도이고, 도 5의 (b)는 성형 애퍼쳐 어레이에 있어서의 빔 조사 영역을 나타내는 도면이다.
도 6은, 선회하면서 진행하는 빔의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일례로서, 전자 빔을 사용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자 빔은 전자 빔에 한정되는 것이 아니고, 이온빔 등이어도 된다.
[제1 실시 형태]
도 1에 도시하는 묘화 장치는, 마스크나 웨이퍼 등의 대상물에 전자 빔을 조사하여 원하는 패턴을 묘화하는 묘화부(10)와, 묘화부(10)의 동작을 제어하는 제어부(60)를 구비한다. 묘화부(10)는, 전자 빔 경통(12) 및 묘화실(40)을 가진, 멀티 빔 묘화 장치의 일례이다.
전자 빔 경통(12) 내에는, 전자총(14), 조명 렌즈(16), 제한 애퍼쳐(17)(제한 애퍼쳐 기판), 성형 애퍼쳐 어레이(18), 블랭킹 애퍼쳐 어레이(20), 투영 렌즈(22), 편향기(24), 스탑핑 애퍼쳐(26) 및 대물 렌즈(28)가 배치되어 있다.
묘화실(40) 내에는, XY 스테이지(42)가 배치된다. XY 스테이지(42) 상에는, 묘화 대상의 기판(44)인 마스크 블랭크스가 적재되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제한 애퍼쳐(17)에는, 단일의 개구(17A)(제1 개구)가 형성되어 있다. 개구(17A)는 예를 들어 원형이다. 제한 애퍼쳐(17)는, 성형 애퍼쳐 어레이(18)보다도 빔 진행 방향의 상류측에 배치되어 있고, 빔의 일부를 차폐하고, 성형 애퍼쳐 어레이(18)로의 빔 조사량을 저감한다.
제한 애퍼쳐(17)는 산란 전자를 억제하기 위해서, 실리콘, 카본, 알루미늄, 티타늄 등의 전자의 반사율(후방 산란 계수)이 작고, 가공하기 쉬운 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 성형 애퍼쳐 어레이(18)에는, 세로 m열×가로 n열(m,n≥2)의 개구(18A)(제2 개구)가 소정의 배열 피치로 형성되어 있다. 각 개구(18A)는, 모두 동일 치수 형상의 직사각형으로 형성된다. 개구(18A)의 형상은, 원형이어도 상관없다.
세로 방향의 개구(18A)의 개수와, 가로 방향의 개구(18A)의 개수가 동일한 경우(m=n인 경우), 개구(18A)의 배치 영역의 형상은 정사각형이 된다.
제한 애퍼쳐(17)의 개구(17A)를 통과하고, 원형으로 성형된 전자 빔 B가 성형 애퍼쳐 어레이(18)에 조사되는 조사 영역(50)(애퍼쳐상)은, 개구(18A)의 배치 영역보다도 약간 크다.
복수의 개구(18A)를 전자 빔의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티 빔 MB가 형성된다.
블랭킹 애퍼쳐 어레이(20)는 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 하방(광로의 하류측)에 설치되고, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 각 개구(18A)에 대응하는 통과 구멍(20A)(제3 개구)이 형성되어 있다. 각 통과 구멍(20A)에는, 쌍이 되는 두 전극의 조를 포함하는 블랭커(도시 생략)가 배치된다. 블랭커의 한쪽 전극은 접지 전위로 고정되어 있고, 다른 쪽 전극을 접지 전위와 다른 전위로 전환한다.
각 통과 구멍(20A)을 통과하는 전자 빔은, 블랭커에 인가되는 전압에 의해 각각 독립적으로 편향된다. 이와 같이, 복수의 블랭커가, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 복수의 개구(18A)를 통과한 멀티 빔 MB 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행한다.
스탑핑 애퍼쳐(26)는, 블랭커에 의해 편향된 빔을 차폐한다. 블랭커에 의해 편향되지 않은 빔은, 스탑핑 애퍼쳐(26)의 중심부에 형성된 개구(26A)를 통과한다. 스탑핑 애퍼쳐(26)는, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(20)에 의한 개별 블랭킹 시의 빔의 누설을 적게 하기 위해서, 빔의 퍼짐이 작아지는 크로스오버(광원상)의 결상면에 배치된다.
제어부(60)는 제어 계산기(62), 편향 제어 회로(64) 등을 갖고 있다. 편향 제어 회로(64)는, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(20) 및 편향기(24)에 접속되어 있다. 제어 계산기(62)는, 기억 장치(도시 생략)로부터 묘화 데이터를 판독하고, 복수단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는, 각 샷의 조사량 및 조사 위치 좌표 등이 정의된다.
제어 계산기(62)는, 샷 데이터에 기초하여 각 샷의 조사량을 편향 제어 회로(64)에 출력한다. 편향 제어 회로(64)는, 입력된 조사량을 전류 밀도로 나누어서 조사 시간 t를 구한다. 그리고, 편향 제어 회로(64)는, 대응하는 샷을 행할 때, 조사 시간 t만큼 블랭커가 빔 ON하도록, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(20)가 대응하는 블랭커에 편향 전압을 인가한다.
또한, 제어 계산기(62)는, 샷 데이터가 나타내는 위치(좌표)에 각 빔이 편향되도록, 편향 위치 데이터를 편향 제어 회로(64)에 출력한다. 편향 제어 회로(64)는 편향량을 연산하고, 편향기(24)에 편향 전압을 인가한다. 이에 의해, 그 회에 샷 되는 멀티 빔 MB가 통합하여 편향된다.
전자총(14)(방출부)으로부터 방출된 전자 빔 B는, 조명 렌즈(16)에 의해 거의 수직으로 제한 애퍼쳐(17)를 조명한다. 제한 애퍼쳐(17)의 개구(17A)를 통과한 전자 빔이 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 개구 배치 영역을 조명한다. 전자 빔이 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 복수의 개구(18A)를 통과함으로써, 복수의 전자 빔(멀티 빔) MB가 형성된다. 멀티 빔 MB는, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(20)의 각각 대응하는 블랭커 내를 통과한다.
블랭킹 애퍼쳐 어레이(20)를 통과한 멀티 빔 MB는, 투영 렌즈(22)에 의해 축소되어, 스탑핑 애퍼쳐(26)의 중심 개구(26A)를 향하여 진행한다. 여기서, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(20)의 블랭커에 의해 편향된 전자 빔은, 스탑핑 애퍼쳐(26)의 개구(26A)로부터 위치가 벗어나고, 스탑핑 애퍼쳐(26)에 의해 차폐된다. 한편, 블랭커에 의해 편향되지 않은 전자 빔은, 스탑핑 애퍼쳐(26)의 개구(26A)를 통과한다. 블랭커의 온/오프에 의해, 블랭킹 제어가 행해져, 빔의 온/오프가 제어된다.
이와 같이, 스탑핑 애퍼쳐(26)는, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(20)의 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐한다. 그리고, 빔 ON이 되고 나서 빔 OFF가 될 때까지 스탑핑 애퍼쳐(26)를 통과한 빔이, 1회분의 샷의 빔이 된다.
스탑핑 애퍼쳐(26)를 통과한 멀티 빔 MB는, 대물 렌즈(28)에 의해 기판(44) 상에 초점이 맞춰져, 원하는 축소율의 패턴상이 된다. 스탑핑 애퍼쳐(26)를 통과한 각 빔(멀티 빔 전체)은, 편향기(24)에 의해 동일 방향으로 통합하여 편향되고, 각 빔의 기판(44) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다.
또한, 도 1의 예에서는, 편향기(24)가 스탑핑 애퍼쳐(26)보다도 광로의 상류측에 배치되지만, 하류측에 배치되어도 된다.
XY 스테이지(42)가 연속 이동하고 있을 때, 빔의 조사 위치가 XY 스테이지(42)의 이동에 추종하도록 편향기(24)에 의해 제어된다. XY 스테이지(42)의 이동은 도시하지 않은 스테이지 제어부에 의해 행하여진다.
본 실시 형태에서는, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 상방(성형 애퍼쳐 어레이(18)보다도 광로의 상류측)에 제한 애퍼쳐(17)를 설치하고, 성형 애퍼쳐 어레이(18)로의 빔 조사량을 저감하고 있다. 그 때문에, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 온도 상승을 억제하고, 개구(18A)의 개구 피치의 변화를 방지할 수 있다.
전자총(14)으로부터 방출된 전자 빔의 일부가 제한 애퍼쳐(17)로 차폐됨으로써, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 빔 조사 영역(50)의 주연부에서는, 외측을 향하여 점점 어두워지는(조사량이 저하되는) 영역이 발생한다. 이러한 조사량 저하 영역(이하, 「반영 흐림」이라고도 함)과 개구(18A)가 겹치면, 전류 밀도가 낮은 빔이 형성된다. 전류 밀도가 낮은 빔이 형성되지 않도록 하기 위해서, 반영 흐림분 이상의 거리의 마진이 최외주의 개구와 제한 애퍼쳐의 그림자의 간격에 있어서 필요해지므로, 조사 영역을 빠듯하게 좁혀 가능한 한 빔 조사량을 저감시키는 데 있어서는, 반영 흐림을 작게 하는 것이 바람직하다.
반영 흐림을 충분히 작게 하기 위해서, 성형 애퍼쳐 어레이(18)와 제한 애퍼쳐(17)의 간격 D가 이하의 조건을 만족시키도록 하는 것이 바람직하다. 이하의 조건식에 있어서, α는 기판(44)에 있어서의 빔 수렴각, M은 성형 애퍼쳐 어레이(18)로부터 기판면으로의 결상 배율, P는 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 개구(18A)의 배열 피치이다.
D≤P/(10·M·α)
간격 D가 상기 조건식을 충족하도록 함으로써, 반영 흐림을 배열 피치 P의 1/10 이하로 할 수 있다.
성형 애퍼쳐 어레이(18)로의 빔 조사량을 저감하기 위해서, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 상방에, 개구(18A)에 대응하는 복수의 개구가 형성된 제한 애퍼쳐 어레이를 배치하는 것이 생각된다. 그러나, 제한 애퍼쳐 어레이의 개구와, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 개구(18A)의 위치가 어긋나면, 멀티 빔의 일부가 결손된다. 제한 애퍼쳐 어레이의 개구와, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 개구(18A)의 위치 정렬을 고정밀도로 행하기 위해서는, 복잡하고 고가의 위치 정렬 기구를 마련할 필요가 있다.
또한, 복수의 개구가 형성된 제한 애퍼쳐 어레이를 사용하는 경우에는 또한, 제한 애퍼쳐 어레이의 개구 치수는 작기 때문에, 콘타미네이션에 의해 개구가 폐색되면, 멀티 빔의 일부가 결손된다. 또한, 개구를 폐색하기까지 이르지 않아도, 오염과 빔의 거리가 가깝고, 차지업에 의해 빔이 편향되어, 빔 정밀도가 현저하게 열화된다.
이에 비해, 본 실시 형태에서는, 직경이 큰 단일의 개구(17A)를 갖는 제한 애퍼쳐(17)를 배치한다. 그 때문에, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 개구(18A)의 위치 정렬을 고정밀도로 행할 필요는 없다. 또한, 개구(17A)가 막힐 가능성은 없고(극히 낮고), 개구(17A)의 주연에 오염이 발생한 경우에도, 빔과 오염의 간격을 크게 잡을 수 있고, 차지업에 의한 빔 편향 효과를 극히 작게 할 수 있다.
[제2 실시 형태]
도 4에 제2 실시 형태에 따른 묘화 장치의 개략 구성을 나타낸다. 본 실시 형태는, 도 1에 도시하는 제1 실시 형태와 비교하여, 정전 렌즈(30)가 설치되어 있는 점이 상이하다. 도 4에 있어서, 도 1에 도시하는 제1 실시 형태와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.
정전 렌즈(30)는, 성형 애퍼쳐 어레이(18)를 격자로서 이용한 격자 렌즈(32)를 구성한다. 격자 렌즈(32)는 조명계의 수차를 저감하고, 스탑핑 애퍼쳐(26)에 있어서의 광원상의 사이즈를 조인다. 정전 렌즈(30)는, 조명 렌즈(16)와 성형 애퍼쳐 어레이(18) 사이에 배치된다.
격자 렌즈(32)의 전계를 흐트러뜨리지 않도록 하기 위해서, 제한 애퍼쳐(17)는 조명 렌즈(16) 내, 또는 조명 렌즈(16)보다도 상방(광로의 상류측)에 배치된다. 도 4는, 제한 애퍼쳐(17)를 조명 렌즈(16) 내에 배치한 예를 나타내고 있다.
격자 렌즈(32)를 마련한 경우에도, 성형 애퍼쳐 어레이(18)로의 빔 조사량을 저감하고, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
[제3 실시 형태]
상기 제1 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제한 애퍼쳐(17)에 원형의 개구(17A)가 형성되어 있는 예에 대하여 설명했지만, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 직사각형의 개구(17B)가 형성되어 있어도 된다. 도 5의 (b)는, 제한 애퍼쳐(17)의 개구(17B)를 통과한 전자 빔이 성형 애퍼쳐 어레이(18)에 조사되는 직사각형의 조사 영역(50B)을 나타낸다.
개구(17B)의 형상은, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 개구(18A)의 배치 영역의 형상에 맞춘 형상으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 개구(18A)의 배치 영역의 형상이 정사각형인 경우, 개구(17B)의 형상도 정사각형으로 한다. 이에 의해, 조사 영역(50B)도 정사각형이 된다.
도 3에 도시하는 원형의 조사 영역(50)의 직경과, 도 5의 (b)에 나타내는 정사각형의 조사 영역(50B)의 대각선 길이를 동일하게 한 경우, 본 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태와 비교하여, 성형 애퍼쳐 어레이(18)로의 빔 조사량을 추가로 약 36％ 저감시킬 수 있다. 그 때문에, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 온도 상승을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
[제4 실시 형태]
도 4에 도시하는 상기 제2 실시 형태에 있어서, 직사각형의 개구(17B)가 형성된 제한 애퍼쳐(17)를 사용해도 된다. 조명 렌즈(16)가 자계형인 경우, 개구(17B)를 통과하고, 직사각형으로 성형된 빔은 자계 중에서 선회하면서 진행한다. 그 때문에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 직사각형의 조사 영역(50B)과, 개구(18A)의 배치 영역의 위치가 맞도록, 제한 애퍼쳐(17)를 회전시켜서 배치하는 것이 바람직하다.
제한 애퍼쳐(17)의 회전량은 미리 계산하여 구할 수 있다. 제한 애퍼쳐(17)의 회전 기구를 설치하고, 제한 애퍼쳐(17)의 회전량을 바꾸면서 시료면에 조사되는 빔을 검출하여, 회전량을 결정해도 된다.
[제5 실시 형태]
도 7에 제5 실시 형태에 따른 묘화 장치의 개략 구성을 나타낸다. 본 실시 형태는, 도 4에 도시하는 제2 실시 형태와 비교하여, 투영 렌즈(22)를 생략하고, 멀티 빔 MB의 각 빔이, 스탑핑 애퍼쳐(26)의 개구(26A)를 향하여 각도를 갖고서 진행하는 점이 상이하다. 제한 애퍼쳐(17)는, 원형의 개구(17A)가 형성되어 있어도 되고, 직사각형의 개구(17B)가 형성되어 있어도 된다. 도 7에 있어서, 도 4에 도시하는 제2 실시 형태와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.
멀티 빔 MB 전체의 빔 직경은, 제한 애퍼쳐(17)의 통과 시로부터 점점 작아져 간다. 또한, 멀티 빔 MB의 빔 피치는, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 통과 시로부터 점점 작아져 간다.
멀티 빔 MB는, 성형 애퍼쳐 어레이(18)에 의해 형성되는 빔 피치보다도 좁아진 피치로 블랭킹 애퍼쳐 어레이(20)를 통과한다.
상기 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 제한 애퍼쳐(17)에 형성된 개구(17A, 17B)의 사이즈는, 성형 애퍼쳐 어레이(18)에 있어서의 빔 조사 영역(50, 50B)의 사이즈와 동일 정도였지만, 본 실시 형태에서는, 개구(17B)의 사이즈는 빔 조사 영역(50B)의 사이즈보다도 커진다.
멀티 빔 MB가, 빔 피치를 좁히면서 스탑핑 애퍼쳐(26)를 향하여 진행하는 경우에도, 제한 애퍼쳐(17)가 성형 애퍼쳐 어레이(18)로의 빔 조사량을 저감하고, 성형 애퍼쳐 어레이(18)의 열 팽창을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 여러가지 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.

Claims (8)

  1. 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와,
    단일의 제1 개구가 형성된 제한 애퍼쳐 기판과,
    복수의 제2 개구가 형성되고, 상기 복수의 제2 개구가 포함되는 영역에, 상기 제1 개구를 통과한 상기 하전 입자 빔의 조사를 받고, 상기 복수의 제2 개구를 상기 하전 입자 빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티 빔을 형성하는 성형 애퍼쳐 어레이와,
    상기 복수의 제2 개구를 통과한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔이 통과하는 복수의 제3 개구가 형성되고, 각 제3 개구에 빔의 블랭킹 편향을 행하는 블랭커가 마련된 블랭킹 애퍼쳐 어레이
    를 구비하고,
    묘화 대상의 기판의 표면에 있어서의 상기 복수의 제2 개구의 상의 결상 배율을 M, 빔 수렴각을 α, 상기 성형 애퍼쳐 어레이의 상기 제2 개구의 배열 피치를 P라 할 경우, 상기 제한 애퍼쳐 기판과 상기 성형 애퍼쳐 어레이의 간격 D가
    D≤P/(10·M·α)
    를 만족시키는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 성형 애퍼쳐 어레이보다도 광로의 상류측에 배치된 조명 렌즈를 더 구비하고,
    상기 제한 애퍼쳐 기판은, 상기 조명 렌즈와 상기 성형 애퍼쳐 어레이 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  3. 삭제
  4. 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와,
    단일의 제1 개구가 형성된 제한 애퍼쳐 기판과,
    복수의 제2 개구가 형성되고, 상기 복수의 제2 개구가 포함되는 영역에, 상기 제1 개구를 통과한 상기 하전 입자 빔의 조사를 받고, 상기 복수의 제2 개구를 상기 하전 입자 빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티 빔을 형성하는 성형 애퍼쳐 어레이와,
    상기 복수의 제2 개구를 통과한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔이 통과하는 복수의 제3 개구가 형성되고, 각 제3 개구에 빔의 블랭킹 편향을 행하는 블랭커가 마련된 블랭킹 애퍼쳐 어레이와,
    상기 성형 애퍼쳐 어레이보다도 광로의 상류측에 배치된 조명 렌즈와,
    상기 조명 렌즈와 상기 성형 애퍼쳐 어레이 사이에 배치된 정전 렌즈
    를 구비하고,
    상기 제한 애퍼쳐 기판은, 상기 조명 렌즈 내, 또는 상기 조명 렌즈보다도 광로의 상류측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 개구의 형상은 원형인 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 개구의 형상, 및 상기 복수의 제2 개구의 배치 영역의 형상은 직사각형인 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 성형 애퍼쳐 어레이보다도 광로의 상류측에 배치된 자계형의 조명 렌즈와,
    상기 제한 애퍼쳐 기판을 회전시키는 회전 기구
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  8. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제3 개구의 배열 피치는, 상기 제2 개구의 배열 피치보다도 좁은 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
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