TW201832019A - 多荷電粒子束描繪方法及多荷電粒子束描繪裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之一形態的多荷電粒子束描繪方法，其特徵為：使用對於根據荷電粒子束的多射束之中分別對應的射束來個別地進行射束的ON/OFF控制之複數的個別遮沒機構，按每個射束，針對複數次的照射的各次的照射，藉由該射束用的個別遮沒機構來進行射束的ON/OFF切換，按每個射束，針對前述複數次的照射的各次的照射，藉由前述個別遮沒機構來進行射束的ON/OFF切換之後，使用對於前述多射束全體一起進行射束的ON/OFF控制之共通遮沒機構，以僅對應於該照射的照射時間會形成射束ON的狀態之方式進行遮沒控制。

Description

多荷電粒子束描繪方法及多荷電粒子束描繪裝置
本發明是有關多荷電粒子束描繪方法及多荷電粒子束描繪裝置，例如有關多射束描繪的遮沒(blanking)手法。
承擔半導體裝置的微細化的進展之微影(Lithography)技術是在半導體製造製程中唯一生成圖案之極重要的製程。近年來，隨著LSI的高集成化，被半導體裝置要求的電路線寬是年年微細化。在此，電子線(電子射束)描繪技術是具有本質佳的解像性，用在高精度的原畫圖案的生產。
例如，有使用多射束的描繪裝置。相較於以1條的電子射束來描繪時，藉由使用多射束，可一次照射更多的射束，可使處理能力大幅度提升。就如此的多射束方式的描繪裝置而言，例如，在持有複數孔的遮罩通過從電子槍放出的電子射束而形成多射束，分別進行遮沒控制，未被遮蔽的各射束會在光學系被縮小，在偏向器被偏向，往試料上的所望的位置照射(例如參照日本特開2006-261342號 公報)。
在此，多射束描繪是在進行高精度的描繪時，為了對試料上的各位置賦予指定的照射量，而藉由照射時間來個別控制各射束的照射量。為了高精度控制如此的各射束的照射量，而須高速進行遮沒控制，該遮沒控制是進行射束的ON/OFF。以往，多射束方式的描繪裝置是在配置多射束的各遮沒電極的遮沒板搭載各射束用的遮沒控制電路。然後，對各射束獨立控制。例如，對全射束的控制電路傳送射束ON的觸發訊號。各射束的控制電路是依據觸發訊號來將射束ON電壓施加於電極的同時，藉由計數器來計數照射時間，一旦照射時間終了，則施加射束OFF電壓。如此的控制是例如以10位元的控制訊號來控制。但，由於在遮沒板上設置電路的空間或可使用的電流量有限，因此對於控制訊號的資訊量不得不形成簡單的電路，難以內藏可高速高精度動作的遮沒電路。而且，在遮沒板搭載各射束用的遮沒控制電路下，也會縮限多射束的間距。另外，為了確保設置電路的空間，而將各射束的控制電路配置在遮沒板之外，以配線來連接時，因為配線變長，所以會有串音增加，描繪精度劣化等的問題。
本發明是在於提供一種可一邊維持電路設置空間的限制，一邊提升照射量控制的精度之多荷電粒子束描繪方法及多荷電粒子束描繪裝置。
本發明之一形態的多荷電粒子束描繪方法，其特徵為：使用對於根據荷電粒子束的多射束之中分別對應的射束來個別地進行射束的ON/OFF控制之複數的個別遮沒機構，按每個射束，針對複數次的照射的各次的照射，藉由該射束用的個別遮沒機構來進行射束的ON/OFF切換，按每個射束，針對前述複數次的照射的各次的照射，藉由前述個別遮沒機構來進行射束的ON/OFF切換之後，使用對於前述多射束全體一起進行射束的ON/OFF控制之共通遮沒機構，以僅對應於該照射的照射時間會形成射束ON的狀態之方式進行遮沒控制。
本發明的其他形態的多荷電粒子束描繪方法，其特徵為：按每個發射，將荷電粒子束之多射束的各射束的照射時間變換成預先被設定的位數數的2進位的值，按各射束的每個發射，將該射束的照射分割成組合各位數的前述位數數次的照射，作為相當於分別以10進位來定義所被變換的2進位的各位數的值時之照射時間，依序將分別對應於各位數的照射時間的射束照射於試料。
又，本發明之一形態的多荷電粒子束描繪裝置，其特徵係具備：開口部構件，其係形成有接受荷電粒子束的照射來形成多射束的複數的開口部；複數的個別遮沒機構，其係對於前述多射束之中分別 對應的射束來個別地進行射束的ON/OFF控制；共通遮沒機構，其係對於前述多射束全體一起進行射束的ON/OFF控制；及控制部，其係以前述共通遮沒機構能夠規定照射時間的方式控制前述共通遮沒機構。
本發明的其他形態的多荷電粒子束描繪方法，其特徵為：使用對於根據荷電粒子束的多射束之中分別對應的射束來個別地輸出射束的ON/OFF控制訊號之複數的第1邏輯電路，按每個射束，針對複數次的照射的各次的照射，藉由該射束用的第1邏輯電路來輸出射束的第1ON/OFF控制訊號，按每個射束，針對前述複數次的照射的各次的照射，藉由前述第1邏輯電路來進行射束的第1ON/OFF控制訊號的切換之後，使用對於前述多射束全體一起輸出射束的ON/OFF控制訊號之第2邏輯電路，以僅對應於該照射的照射時間會形成射束ON的狀態之方式輸出射束的第2ON/OFF控制訊號，當前述第1ON/OFF控制訊號與前述第2ON/OFF控制訊號皆為ON控制訊號時，針對該射束，以僅對應於該照射的照射時間會形成射束ON的狀態之方式進行遮沒控制。
又，本發明的其他形態的多荷電粒子束描繪裝置，其特徵係具備： 開口部構件，其係形成有接受荷電粒子束的照射來形成多射束的複數的開口部；第1邏輯電路，其係對於前述多射束之中分別對應的射束來個別地輸出射束的第1ON/OFF控制訊號；第2邏輯電路，其係對於前述多射束全體一起輸出射束的第2ON/OFF控制訊號；及複數的個別遮沒機構，其係前述第1ON/OFF控制訊號及前述第2ON/OFF控制訊號皆為ON控制訊號時，針對該射束，以僅對應於該照射的照射時間會形成射束ON的狀態之方式個別地進行射束的ON/OFF控制。
又，本發明的其他形態的多荷電粒子束描繪方法，其特徵為：使用各值分別成為在至前1個值為止的合計加算1的值以下之預先被設定的項數的數列，按每個發射，以藉由選擇/非選擇前述數列的各項的值來選擇的值的合計會形成根據荷電粒子束之多射束的各射束的照射時間的方式分別形成照射時間配列資料，按每個射束的發射，將該射束的照射分割成組合各項的前述項數次的照射，作為相當於前述項數的數列的各值之照射時間，根據前述照射時間配列資料來依序將分別對應於所被選擇的各項的值之照射時間的射束照射於試料。
20‧‧‧多射束
22‧‧‧孔(開口部)
24，26‧‧‧電極
32‧‧‧條紋領域
40‧‧‧移位寄存器
41‧‧‧邏輯電路
42‧‧‧寄存器
44‧‧‧AND運算器
46‧‧‧放大器
48‧‧‧選擇器
50‧‧‧寄存器
52‧‧‧計數器
60‧‧‧面積密度算出部
62‧‧‧照射時間算出部
64‧‧‧灰階值算出部
66‧‧‧位元變換部
68‧‧‧轉送處理部
72‧‧‧描繪控制部
100‧‧‧描繪裝置
101‧‧‧試料
102‧‧‧電子鏡筒
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧XY平台
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧記憶體
130‧‧‧偏向控制電路
132‧‧‧邏輯電路
139‧‧‧平台位置測定部
140，142‧‧‧記憶裝置
150‧‧‧描繪部
160‧‧‧控制部
200‧‧‧電子射束
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照明透鏡
203‧‧‧開口部構件
204‧‧‧遮沒板
205‧‧‧縮小透鏡
206‧‧‧限制開口部構件
207‧‧‧對物透鏡
208‧‧‧偏向器
210‧‧‧反射鏡
212‧‧‧偏向器
圖1是表示實施形態1的描繪裝置的構成的概念圖。
圖2A及圖2B是表示實施形態1的開口部構件的構成的概念圖。
圖3是表示實施形態1的遮沒板的構成的概念圖。
圖4是表示實施形態1的遮沒板的構成的上面概念圖。
圖5是表示實施形態1的個別遮沒控制電路及共通遮沒控制電路的內部構成的概念圖。
圖6是表示實施形態1的描繪方法的要部工程的流程圖。
圖7是表示實施形態1的照射時間配列資料的一部分的一例圖。
圖8是表示有關實施形態1的1發射中的照射步驟的一部分的射束ON/OFF切換動作的流程圖。
圖9是用以說明實施形態1的遮沒動作的概念圖。
圖10是用以說明實施形態1的描繪動作的一例的概念圖。
圖11A~圖11C是用以說明實施形態1的條紋內的描繪動作的一例的概念圖。
圖12A~圖12C是用以說明實施形態1的條紋內的描繪動作的一例的概念圖。
圖13A~圖13C是用以說明實施形態1的條紋內的描繪動作的其他一例的概念圖。
圖14A~圖14C是用以說明實施形態1的條紋內的描繪動作的其他一例的概念圖。
圖15A~圖15E是將實施形態2的曝光等待時間與比較例作比較的時間圖。
圖16是表示實施形態3的個別遮沒控制電路及共通遮沒控制電路的內部構成的概念圖。
圖17是表示有關實施形態3的1發射中的照射步驟的一部分的射束ON/OFF切換動作的流程圖。
圖18是用以說明實施形態4的邏輯電路及遮沒板204的配置狀況的概念圖。
圖19是表示實施形態5的描繪裝置的構成的概念圖。
圖20是表示實施形態5的個別遮沒控制電路及共通遮沒控制電路的內部構成的概念圖。
圖21是表示實施形態6的描繪方法的要部工程的流程圖。
以下，在實施形態中，說明有關利用電子射束的構成，作為荷電粒子束的一例。但，荷電粒子束並非限於電子射束，即使是利用離子射束等的荷電粒子的射束也無妨。
並且，在實施形態中，說明有關可一邊維持電路設置空間的限制，一邊使照射量控制的精度提升之描繪裝置及方法。
實施形態1.
圖1是實施形態1的描繪裝置的構成的概念圖。在圖1中，描繪裝置100是具備描繪部150及控制部160。描繪裝置100是多荷電粒子束描繪裝置的一例。描繪部150是具備電子鏡筒102及描繪室103。在電子鏡筒102內是配置有電子槍201，照明透鏡202，開口部(aperture)構件203，遮沒板204，縮小透鏡205，偏向器212，限制開口部構件206，對物透鏡207，及偏向器208。在描繪室103內是配置有XY平台105。在XY平台105上是配置有描繪時成為描繪對象基板的遮罩等的試料101。試料101是包含製造半導體裝置時的曝光用遮罩，或製造半導體裝置的半導體基板(矽晶圓)等。並且，試料101是包含被塗佈阻劑或未被任何描繪的空白光罩(mask blanks)。在XY平台105上是更配置有XY平台105的位置測定用的反射鏡(mirror)210。
控制部160是具有：控制計算機110，記憶體112，偏向控制電路130，邏輯電路132，平台位置測定部139及磁碟裝置等的記憶裝置140，142。控制計算機110，記憶體112，偏向控制電路130，平台位置測定部139及記憶裝置140，142是經由未圖示的匯流排來彼此連接。在記憶裝置140(記憶部)中，描繪資料會從外部輸入，儲存。
在控制計算機110內是配置有面積密度算出部60，照射時間算出部62，灰階值算出部64，位元變換部66， 描繪控制部72，及轉送處理部68。面積密度算出部60，照射時間算出部62，灰階值算出部64，位元變換部66，描繪控制部72，及轉送處理部68等的各機能是可以電路等的硬體所構成，或以實行該等的機能的程式等的軟體所構成。或，亦可藉由硬體及軟體的組合所構成。被輸出入於面積密度算出部60，照射時間算出部62，灰階值算出部64，位元變換部66，描繪控制部72，及轉送處理部68的資訊及運算中的資訊是隨時被儲存於記憶體112。
在此，圖1中，基於說明實施形態1而記載必要的構成。就描繪裝置100而言，通常，即使具備必要的其他構成也無妨。
圖2A及圖2B是表示實施形態1的開口部構件的構成的概念圖。在圖2A中，在開口部構件203是縱(y方向)m列×橫(x方向)n列(m，n≧2)的孔(開口部)22會以預定的配列間距來形成矩陣狀。圖2A是例如形成有512×8列的孔22。各孔22皆是以同尺寸形狀的矩形來形成。或，即使是同外徑的圓形也無妨。在此是顯示有關y方向的各列，在x方向分別形成有A~H的8個孔22的例子。在電子射束200的一部分分別通過該等的複數的孔22之下，多射束20會被形成。在此是顯示縱橫(x，y方向)皆配置有2列以上的孔22的例子，但並非限於此。例如，縱橫(x，y方向)任一方為複數列，另一方僅1列也無妨。並且，孔22的配列的做法是像圖2A那樣，限於縱橫配置成格子狀的情況。如圖2B所示般，例如，亦 可縱方向(y方向)第1段的列與第2段的列的孔彼此在橫方向(x方向)只錯開尺寸a配置。同樣，亦可縱方向(y方向)第2段的列與第3段的列的孔彼此在橫方向(x方向)只錯開尺寸b配置。
圖3是表示實施形態1的遮沒板的構成的概念圖。
圖4是表示實施形態1的遮沒板的構成的上面概念圖。
在遮沒板204是配合開口部構件203的各孔22的配置位置來形成通過孔，在各通過孔是分別配置有成對的2個電極24，26的組(掩體(Brounker)：遮沒偏向器)。在各射束用的2個電極24，26的一方(例如，電極24)是分別配置有施加電壓的放大器46。而且，在各射束用的放大器46是分別獨立地配置有邏輯電路41。各射束用的2個電極24，26的另一方(例如，電極26)是被接地。通過各通過孔的電子射束20是分別獨立藉由被施加於成對的2個電極24，26的電壓來偏向。藉由如此的偏向來遮沒控制。如此，複數的掩體會進行通過開口部構件203的複數的孔22(開口部)的多射束之中，分別對應的射束的遮沒偏向。
圖5是表示實施形態1的個別遮沒控制電路及共通遮沒控制電路的內部構成的概念圖。在圖5中，在描繪裝置100本體內的遮沒板204所配置的個別遮沒控制用的各邏輯電路41中配置有移位寄存器40，寄存器42，及AND運算器44(邏輯積運算器)。另外，AND運算器44是在 寄存器動作發生問題時等，為了使個別遮沒全部強制性地形成OFF而被使用，但在實施形態1中即使省略也無妨。在實施形態1中，將以往例如藉由10位元的控制訊號來控制的各射束用的個別遮沒控制予以藉由1位元的控制訊號來控制。亦即，在移位寄存器40，寄存器42，及AND運算器44中輸出入1位元的控制訊號。藉由控制訊號的資訊量少，可縮小控制電路的設置面積。換言之，即使在設置空間狹窄的遮沒板204上配置邏輯電路的情況，還是可以更小的射束間距來配置更多的射束。這可使透過遮沒板的電流量增加，亦即使描繪處理能力提升。
並且，在共通遮沒用的偏向器212是配置有放大器，在邏輯電路132是配置有寄存器50，及計數器52(發射(shot)時間控制部的一例)。該等不是同時進行複數的不同的控制，而是以進行ON/OFF控制的1電路完成，因此即使在配置用以使高速應答的電路時也不會有設置空間，電路的使用電流的限制的問題發生。因此，此放大器可比能夠實現於遮沒開口部上的放大器更格外高速動作。此放大器是例如藉由10位元的控制訊號來控制。亦即，在寄存器50及計數器52是例如輸出入有10位元的控制訊號。
在實施形態1中，是利用上述個別遮沒控制用的各邏輯電路41之射束ON/OFF控制，及將多射束全體總括起來遮沒控制的共通遮沒控制用的邏輯電路132之射束ON/OFF控制的雙方，進行各射束的遮沒控制。
圖6是實施形態1的描繪方法的要部工程的流程圖。在圖6中，實施圖案面積密度算出工程(S102)，發射時間(照射時間)T算出工程(S104)，灰階值N算出工程(S106)，2進位變換工程(S108)，照射時間配列資料輸出工程(S110)，對象位數的資料轉送工程(S112)，對象位數的照射時間之描繪工程(S114)，判定工程(S120)，位數變更工程(S122)，及判定工程(S124)之一連串的工程。對象位數的照射時間之描繪工程(S114)是實施個別射束ON/OFF切換工程(S116)及共通射束ON/OFF切換工程(S118)之一連串的工程，作為其內部工程。
圖案面積密度算出工程(S102)是面積密度算出部60會從記憶裝置140讀出描繪資料，按試料101的描繪領域或被描繪的晶片領域被假想分割成網目(mesh)狀的複數的網目領域的每個網目領域來算出被配置於其內部的圖案的面積密度。例如，首先，以預定的寬度在長方形上的條紋領域分割試料101的描繪領域或被描繪的晶片領域。然後，在上述複數的網目領域假想分割各條紋領域。網目領域的大小是例如射束大小或以下的大小為適。例如，形成10nm程度的大小為適。面積密度算出部60是例如按每個條紋領域從記憶裝置140讀出對應的描繪資料，將被定義於描繪資料內的複數的圖形圖案分配於網目領域。然後，只要算出被配置於每個網目領域的圖形圖案的面積密度即可。
發射時間(照射時間)T算出工程(S104)是照射時間算出部62會按每個預定的大小的網目領域，算出每1發射的電子射束的照射時間T(亦稱為發射時間或曝光時間。以下同樣)。在進行多重描繪時，只要算出各階層的每1發射的電子射束的照射時間T即可。成為基準的照射時間T是與被算出的圖案的面積密度成比例來求取為適。並且，最終被算出的照射時間T是形成相當於依照射量來補正對於未圖示的近接效應，覆蓋效應，負載效應等引起尺寸變動的現象的尺寸變動部分分之補正後的照射量的時間為適。定義照射時間T的複數的網目領域與定義圖案的面積密度的複數的網目領域可為同一大小，或以相異的大小構成。以相異的大小構成時，是只要藉由線性內插法等來內插面積密度後，求取各照射時間T即可。每個網目領域的照射時間T是被定義於照射時間地圖，照射時間地圖會被儲存於例如記憶裝置142。
作為灰階值N算出工程(S106)，灰階值算出部64是算出利用預定的量子化單位△來定義被定義於照射時間地圖的每個網目領域的照射時間T時的整數的灰階值N。照射時間T是以其次的式(1)來定義。
(1)T=△N
因此，灰階值N是定義為照射時間T除以量子化單位△後的整數的值。量子化單位△是可設定成各種，例如可用1ns(奈米秒)等來定義。量子化單位△是例如使用1~10ns的值為適。△是意思用計數器來控制時的時脈 週期等控制上的量子化單位。
2進位變換工程(S108)是位元變換部66會按每個發射，將多射束的各射束的照射時間(在此是灰階值N)變換成預先被設定的位數數n的2進位的值。例如，若N=50，則50=21+24+25，因此例如若變換成10位數的2進位的值，則成為“0000110010”。例如，若N=500，則同樣成為“0111110100”。例如，若N=700，則同樣成為“1010111100”。例如，若N=1023，則同樣成為“1111111111”。
各射束的照射時間是相當按每個發射，在各射束照射的網目領域中所被定義的照射時間。藉此，照射時間T是以其次的式(2)來定義。
ak是表示以2進位來定義灰階值N時的各位數的值(1或0)。位數數n是只要為2位數以上即可，較理想是4位數以上，更理想是8位數以上為適。
實施形態1是按各射束的每個發射，將該射束的照射分割成組合各位數的位數數n次的照射，作為相當於分別以10進位來定義所被變換的2進位的各位數時的值。換言之，將1發射分割成△a020，△a121，．．．△ak2k，．．．△an-12n-1之各照射時間的複數的照射步驟。設為位數數n=10時，1發射是分割成10次的照射步驟。
例如，位數數n=10時，若N=700，則第10位數(第 10位元)的照射時間會成為△×512。第9位數(第9位元)的照射時間會成為△×0=0。第8位數(第8位元)的照射時間會成為△×128。第7位數(第7位元)的照射時間會成為△×0=0。第6位數(第6位元)的照射時間會成為△×32。第5位數(第5位元)的照射時間會成為△×16。第4位數(第4位元)的照射時間會成為△×8。第3位數(第3位元)的照射時間會成為△×4。第2位數(第2位元)的照射時間會成為△×0=0。第1位數(第1位元)的照射時間會成為△×0=0。
而且，例如從位數數大起依序照射時，例如若△=1ns，則第1次的照射步驟會成為512ns(射束ON)的照射。第2次的照射步驟會成為0ns(射束OFF)的照射。第3次的照射步驟會成為128ns(射束ON)的照射。第4次的照射步驟會成為0ns(射束OFF)的照射。第5次的照射步驟會成為32ns(射束ON)的照射。第6次的照射步驟會成為16ns(射束ON)的照射。第7次的照射步驟會成為8ns(射束ON)的照射。第8次的照射步驟會成為4ns(射束ON)的照射。第9次的照射步驟會成為0ns(射束OFF)的照射。第10次的照射步驟會成為0ns(射束OFF)的照射。
如以上般，實施形態1是按各射束的每個發射，將該射束的照射分割成組合各位數的位數數n次的照射，作為相當於分別以10進位來定義所被變換的2進位的各位數的值時的照射時間。而且，如後述般，依序將分別對應於 各位數的照射時間的射束照射於試料101。
照射時間配列資料輸出工程(S110)是轉送處理部68會按各射束的每個發射，將被變換成2進位資料的照射時間配列資料輸出至偏向控制電路130。
對象位數的資料轉送工程(S112)是偏向控制電路130會按每個發射，對各射束用的邏輯電路41輸出照射時間配列資料。並且，同步，偏向控制電路130對共通遮沒用的邏輯電路132輸出各照射步驟的時序資料。
圖7是表示實施形態1的照射時間配列資料的一部分的一例圖。在圖7中顯示構成多射束的射束之中，例如有關射束1~5的預定的發射的照射時間配列資料的一部分。圖7的例子是針對射束1~5來顯示從第k位元(第k位數)的照射步驟到第k-3位元(第k-3位數)的照射步驟為止的照射時間配列資料。在圖7的例子，有關射束1，針對從第k位元(第k位數)到第k-3位元(第k-3位數)為止的照射步驟來顯示資料“1101”。有關射束2，針對從第k位元(第k位數)到第k-3位元(第k-3位數)為止的照射步驟來顯示資料“1100”。有關射束3，針對從第k位元(第k位數)到第k-3位元(第k-3位數)為止的照射步驟來顯示資料“0110”。有關射束4，針對從第k位元(第k位數)到第k-3位元(第k-3位數)為止的照射步驟來顯示資料“0111”。有關射束5，針對從第k位元(第k位數)到第k-3位元(第k-3位數)為止的照射步驟來顯示資料“1011”。
在實施形態1中，如圖5所示般，因為在邏輯電路41使用移位寄存器40，所以資料轉送時，偏向控制電路130是依射束的配列順序(或識別號碼順序)來將同位元(同位數數)的資料轉送至遮沒板204的各邏輯電路41。並且，輸出同步用的時脈訊號(CLK1)，資料讀出用的讀出訊號(read)，及閘訊號(BLK)。在圖7的例子中，例如，從之後的射束側轉送“10011”的各1位元資料，作為射束1~5的第k位元(第k位數)的資料。各射束的移位寄存器40是按照時脈訊號(CLK1)來從上位側依序將資料轉送至其次的移位寄存器40。例如，射束1~5的第k位元(第k位數)的資料是依據5次的時脈訊號，在射束1的移位寄存器40儲存1位元資料的“1”。在射束2的移位寄存器40儲存1位元資料的“1”。在射束3的移位寄存器40儲存1位元資料的“0”。在射束4的移位寄存器40儲存1位元資料的“0”。在射束5的移位寄存器40儲存1位元資料的“1”。
其次，一旦各射束的寄存器42輸入讀出訊號(read)，則各射束的寄存器42會從移位寄存器40讀入各射束的第k位元(第k位數)的資料。圖7的例子是在射束1的寄存器42儲存1位元資料的“1”，作為第k位元(第k位數)的資料。在射束2的寄存器42儲存1位元資料的“1”，作為第k位元(第k位數)的資料。在射束3的寄存器42儲存1位元資料的“0”，作為第k位元(第k位數)的資料。在射束4的寄存器42儲存1位元資料的 “0”，作為第k位元(第k位數)的資料。在射束5的寄存器42儲存1位元資料的“1”，作為第k位元(第k位數)的資料。各射束的個別寄存器42是一旦輸入第k位元(第k位數)的資料，則會按照該資料來將ON/OFF訊號輸出至AND運算器44。若第k位元(第k位數)的資料為“1”，則只要輸出ON訊號即可，若為“0”，則只要輸出OFF訊號即可。而且，在AND運算器44中，若BLK訊號為ON訊號，寄存器42的訊號為ON，則對放大器46輸出ON訊號，放大器46會將ON電壓施加於個別遮沒偏向器的電極24。除此以外，AND運算器44會對放大器46輸出OFF訊號，放大器46會將OFF電壓施加於個別遮沒偏向器的電極24。
然後，在如此的第k位元(第k位數)的資料被處理的期間，偏向控制電路130是依射束的配列順序(或識別號碼順序)來將其次的第k-1位元(第k-1位數)的資料轉送至遮沒板204的各邏輯電路41。在圖7的例子中，例如，從之後的射束側轉送“01111”的各1位元資料，作為射束1~5的第k-1位元(第k-1位數)的資料，各射束的移位寄存器40是按照時脈訊號(CLK1)來從上位側依序將資料轉送至其次的移位寄存器40。例如，射束1~5的第k-1位元(第k-1位數)的資料是依據5次的時脈訊號，在射束1的移位寄存器40儲存1位元資料的“1”。在射束2的移位寄存器40儲存1位元資料的“1”。在射束3的移位寄存器40儲存1位元資料的“1”。在射束4的移位 寄存器40儲存1位元資料的“1”。在射束5的移位寄存器40儲存1位元資料的“0”。然後，依據第k-1位元(第k-1位數)的讀出訊號，各射束的寄存器42只要從移位寄存器40讀入各射束的第k-1位元(第k-1位數)的資料即可。以下，同樣，只要進展至第1位元(第1位數)的資料處理即可。
在此，有關圖5所示的AND運算器44是即使省略也無妨。但，邏輯電路41內的各元件的任一個故障，而陷入無法射束OFF的狀態時等，藉由配置AND運算器44，可將射束控制成OFF的點具有效果。並且，在圖5中是使用將移位寄存器串聯的1位元的資料轉送路徑，但藉由設置複數的並聯的轉送路徑，亦具有謀求轉送的高速化的效果。
作為根據對象位數的照射時間之描繪工程(S114)是按各射束的每個發射，分割成複數的照射步驟的照射之中，實施對象位數(例如第k位元(第k位數))的照射時間的描繪。
圖8是表示有關實施形態1的1發射中的照射步驟的一部分的射束ON/OFF切換動作的流程圖。在圖8是顯示有關例如構成多射束的複數的射束之中1個的射束(射束1)。從射束1的第k位元(第k位數)到第k-3位元(第k-3位數)為止的照射時間配列資料，就圖7的例子而言是以“1101”來表示。首先，藉由第k位元(第k位數)的讀出訊號的輸入，個別寄存器42(個別寄存器1) 是按照所被儲存的第k位元(第k位數)的資料來輸出ON/OFF訊號。在圖8是成為ON輸出。就實施形態1而言，由於為1位元訊號，因此個別寄存器42是至其次的第k-1位元(第k-1位數)的資料被讀入為止，維持資料輸出。
由於第k位元(第k位數)的資料為ON資料，因此個別放大器46(個別放大器1)是輸出ON電壓，對射束1用的遮沒電極24施加ON電壓。另一方面，在共通遮沒用的邏輯電路132內，按照10位元的各照射步驟的時序資料來切換ON/OFF。在共通遮沒機構是僅各照射步驟的照射時間輸出ON訊號。例如，若設為△=1ns，則第1次的照射步驟(例如第10位數(第10位元))的照射時間會成為△×512=512ns。第2次的照射步驟(例如第9位數(第9位元))的照射時間會成為△×256=256ns。第3次的照射步驟(例如第8位數(第8位元))的照射時間會成為△×128=128ns。以下，同樣，僅各位數(各位元)的照射時間成為ON。在邏輯電路132內，一旦各照射步驟的時序資料被輸入至寄存器50，則寄存器50會輸出第k位數(第k位元)的ON資料，計數器52會計數第k位數(第k位元)的照射時間，在如此的照射時間的經過時控制成OFF。
並且，在共通遮沒機構中，對於個別遮沒機構的ON/OFF切換，是在經由放大器46的電壓安定時間(趨穩時間(Settling time))S1/S2之後進行ON/OFF切換。就 圖8的例子而言，是在個別放大器1形成ON之後，從OFF切換至ON時的個別放大器1的趨穩時間S1經過後，共通放大器會形成ON。藉此，可排除在個別放大器1的上升時的不安定的電壓的射束照射。而且，共通放大器是在第k位數(第k位元)的照射時間的經過時成為OFF。其結果，實際的射束是在個別放大器及共通放大器皆為ON時，成為射束ON，照射於試料101。因此，控制成共通放大器的ON時間會形成實際的射束的照射時間。換言之，共通遮沒機構會規定照射時間。亦即，藉由計數器52(照射時間控制部)，控制成共通放大器及偏向器212會規定照射時間。另一方面，在個別放大器1為OFF時，共通放大器形成ON時，在個別放大器1形成OFF之後，從ON切換成OFF時的個別放大器1的趨穩時間S2經過後，共通放大器會形成ON。藉此，可排除在個別放大器1的下降時的不安定的電壓的射束照射。並且，如圖8記載般，只要個別放大器動作是在共通放大器OFF之後開始，便可排除不安定的動作，實施確實的射束照射。
如以上般，個別射束ON/OFF切換工程(S116)是藉由複數的個別遮沒機構(遮沒板204等)，對於多射束之中分別對應的射束來個別地進行射束的ON/OFF控制，按每個射束，針對第k位數(第k位元)的照射步驟(照射)藉由該射束用的個別遮沒機構來進行射束的ON/OFF切換。就圖8的例子而言，由於第k-1位數(第k-1位元)的照射步驟不是射束OFF，因此未進行從ON到OFF 的切換，但例如若第k-1位數(第k-1位元)的照射步驟為射束OFF，則當然進行從ON到OFF的切換。
而且，共通射束ON/OFF切換工程(S118)是按每個射束，針對第k位數(第k位元)的照射步驟(照射)，藉由個別遮沒機構來進行射束的ON/OFF切換之後，利用共通遮沒機構(邏輯電路132及偏向器212等)來對於多射束全體一起進行射束的ON/OFF控制，以僅對應於第k位數(第k位元)的照射步驟(照射)的照射時間會形成射束ON的狀態之方式進行遮沒控制。
如上述般，在遮沒板204中因為電路的設置面積或使用電流有限制，所以形成簡易的放大器電路。因此，在縮短個別放大器的趨穩時間方面也有限制。對於此，共通遮沒機構是可在鏡筒外搭載充分的大小、使用電流、電路規模之高精度的放大器電路。因此，可縮短共通放大器的趨穩時間。於是，實施形態1是在個別遮沒機構形成射束ON之後(或對象位數的讀出訊號輸出後)，經過趨穩時間後在共通遮沒機構形成射束ON，藉此可排除包含遮沒板上的個別放大器的電壓不安定時間或串音的雜訊成分，且可以高精度的照射時間來進行遮沒動作。
判定工程(S120)是描繪控制部72會針對照射時間配列資料來判斷全位數的資料的轉送是否完了。未完了時，前進至位數變更工程(S122)。完了時，前進至判定工程(S124)。
位數變更工程(S122)是描繪控制部72會變更對象 位元(位數)。例如，將對象位數從第k位數(第k位元)變更成第k-1位數(第k-1位元)。然後，回到對象位數的資料轉送工程(S112)。然後，針對第k-1位數(第k-1位元)的處理，從對象位數的資料轉送工程(S112)實施至位數變更工程(S122)為止。而且，在判定工程(S120)中，針對照射時間配列資料，同樣重複至全位數的資料的處理完了為止。
在圖8的例子中，第k位數(第k位元)的照射步驟用的射束ON時間經過後，第k-1位數(第k-1位元)的讀出訊號會被輸入至存器42。有關射束1，在寄存器42中，由於第k-1位數(第k-1位元)的資料為“1”，所以接著成為ON輸出。因此，個別放大器1輸出會成為ON，ON電壓會被施加於個別遮沒用的電極24。而且，同樣，在個別放大器1的趨穩時間經過後，在共通遮沒機構形成射束ON。然後，在第k-1位數(第k-1位元)的照射時間經過後，在共通遮沒機構形成射束OFF。
其次，在第k-1位數(第k-1位元)的照射步驟用的射束ON時間經過後，第k-2位數(第k-2位元)的讀出訊號會被輸入至寄存器42。有關射束1，在寄存器42中，由於第k-2位數(第k-2位元)的資料為“0”，所以切換成OFF輸出。因此，個別放大器1輸出會成為OFF，OFF電壓會被施加於個別遮沒用的電極24。而且，同樣，在個別放大器1的趨穩時間經過後，在共通遮沒機構形成射束ON。但，由於個別放大器1輸出為OFF，因此 射束1結果成為射束OFF。然後，在第k-2位數(第k-2位元)的照射時間經過後，在共通遮沒機構形成OFF。
其次，第k-2位數(第k-2位元)的照射步驟用的射束ON時間經過後，第k-3位數(第k-3位元)的讀出訊號會被輸入至寄存器42。有關射束1，在寄存器42中，由於第k-3位數(第k-3位元)的資料為“1”，所以切換成ON輸出。因此，個別放大器1輸出會成為ON，ON電壓會被施加於個別遮沒用的電極24。而且，同樣，在個別放大器1的趨穩時間經過後，在共通遮沒機構形成射束ON。這回個別放大器1輸出是ON，因此射束1結果成為射束ON。然後，在第k-3位數(第k-3位元)的照射時間經過後，在共通遮沒機構形成OFF。
如以上般，使用對於多射束之中分別對應的射束來個別地進行射束的ON/OFF控制之複數的個別遮沒機構，按每個射束，針對位數數次的照射(位數數次的照射步驟)的各次的照射，藉由該射束用的個別遮沒機構來進行射束的ON/OFF切換。而且，同時，按每個射束，針對位數數次的照射(位數數次的照射步驟)的各次的照射，藉由個別遮沒機構來進行射束的ON/OFF切換之後，使用對於多射束全體一起進行射束的ON/OFF控制之共通遮沒機構，以僅對應於該位數的照射的照射時間會形成射束ON的狀態之方式進行遮沒控制。藉由如此的個別遮沒機構及共通遮沒機構的切換動作，依序將分別對應於各位數的照射時間的射束照射於試料101。
從電子槍201(放出部)放出的電子射束200是藉由照明透鏡202來幾乎垂直地照明開口部構件203全體。在開口部構件203是形成有矩形的複數的孔(開口部)，電子射束200是照明含所有的複數的孔的領域。被照射於複數的孔的位置的電子射束200的各一部分會分別通過如此的開口部構件203的複數的孔，藉此形成例如矩形形狀的複數的電子射束(多射束)20a~e。如此的多射束20a~e是通過遮沒板204的各對應的掩體(第1偏向器：個別遮沒機構)內。如此的掩體是分別將個別通過的電子射束20偏向(進行遮沒偏向)。
圖9是用以說明實施形態1的遮沒動作的概念圖。通過遮沒板204的多射束20a~e是藉由縮小透鏡205來縮小，朝被形成於限制開口部構件206之中心的孔前進。在此，藉由遮沒板204的掩體而偏向的電子射束20是位置會脫離限制開口部構件206(遮沒開口部構件)的中心的孔，藉由限制開口部構件206來遮蔽。另一方面，藉由遮沒板204的掩體而未被偏向的電子射束20是若藉由偏向器212(共通遮沒機構)而未被偏向，則如圖1所示般通過限制開口部構件206的中心的孔。藉由如此的個別遮沒機構的ON/OFF及共通遮沒機構的ON/OFF的組合，進行遮沒控制，控制射束的ON/OFF。如此，限制開口部構件206是藉由個別遮沒機構或共通遮沒機構來以能夠形成射束OFF的狀態之方式遮蔽被偏向的各射束。
然後，藉由從形成射束ON到形成射束OFF為止所被 形成之通過限制開口部構件206的射束來形成更將1次份的發射分割後的照射步驟的射束。通過限制開口部構件206的多射束20是藉由對物透鏡207來對焦，成為所望的縮小率的圖案像，藉由偏向器208來使通過限制開口部構件206後的各射束(多射束20全體)彙整於同方向而偏向，照射至各射束的試料101上的各個照射位置。並且，例如XY平台105連續移動時，以射束的照射位置能夠追隨XY平台105的移動之方式藉由偏向器208來控制。一次被照射的多射束20是對開口部構件203的複數的孔的配列間距乘以上述所望的縮小率後的間距來排列為理想。描繪裝置100是以連續依序照射發射射束的光柵掃描(Raster scan)方式來進行描繪動作，描繪所望的圖案時，按照圖案必要的射束會藉由遮沒控制來控制成射束ON。
判定工程(S124)是描繪控制部72會判定全發射是否終了。然後，若全發射終了則終了，當全發射未終了時回到灰階值N算出工程(S106)，至全發射終了為止，由灰階值N算出工程(S106)重複判定工程(S124)。
圖10是用以說明實施形態1的描繪動作的一例的概念圖。如圖10所示般，試料101的描繪領域30是例如朝y方向以預定的寬度來假想分割成長方形狀的複數的條紋領域32。如此的各條紋領域32是成為描繪單位領域。首先，使XY平台105移動，調整成以一次的多射束20的照射所能照射的照射領域34會位於第1個的條紋領域32 的左端或更左側的位置，開始描繪。在描繪第1個的條紋領域32時，使XY平台105例如移動於-x方向，藉此相對地往x方向進行描繪。XY平台105是以預定的速度來例如連續移動。第1個的條紋領域32的描繪終了後，使平台位置移動於-y方向，調整成照射領域34會相對地在y方向位於第2個的條紋領域32的右端或更右側的位置，這回使XY平台105例如移動於x方向，藉此朝-x方向同樣地進行描繪。以在第3個的條紋領域32是朝x方向描繪，在第4個的條紋領域32是朝-x方向描繪的方式，一邊交替地改變方向一邊描繪之下可縮短描繪時間。但，並非限於如此一邊交替地改變方向，一邊進行描繪的情況，即使在描繪各條紋領域32時，朝同方向進行描繪也無妨。1次的發射是藉由通過開口部構件203的各孔22而形成的多射束來一次形成與各孔22同數的複數的發射圖案。
圖11A~圖11C是用以說明實施形態1的條紋內的描繪動作的一例的概念圖。在圖11A~圖11C的例子中，例如顯示在x，y方向利用4×4的多射束來描繪條紋內的例子。在圖11A~圖11C的例子中，例如顯示在y方向以多射束全體的照射領域的約2倍的寬度來分割條紋領域的情況。而且，顯示在x方向或y方向一邊各1網目錯開照射位置，一邊以4次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)多射束全體的1個照射領域曝光(描繪)終了的情況。首先，針對條紋領域的上側的領域進行描繪。在圖 11A中，顯示以1次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)照射後的網目領域。其次，如圖11B所示般，顯示在y方向，在尚未被照射的網目領域錯開位置，進行第2次的發射(複數的照射步驟的合計)。其次，如圖11C所示般，在x方向，在尚未被照射的網目領域錯開位置，進行第3次的發射(複數的照射步驟的合計)。
圖12A~圖12C是用以說明實施形態1的條紋內的描繪動作的一例的概念圖。圖12A~圖12C是接續圖11C。其次，如圖12A所示般，在y方向，在尚未被照射的網目領域錯開位置，進行第4次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。以如此的4次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)多射束全體的1個照射領域曝光(描繪)終了。其次，針對條紋領域的下側的領域進行描繪。如圖12B所示般，針對條紋領域的下側的領域，進行第1次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。其次，在y方向，在尚未被照射的網目領域錯開位置，進行第2次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。其次，在x方向，在尚未被照射的網目領域錯開位置，進行第3次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。其次，在y方向，在尚未被照射的網目領域錯開位置，進行第4次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。藉由以上的動作，條紋領域之中，多射束的照射領域的第1列的描繪終了。然後，如圖12C所示般，只要移動於x方向，針對多射束的照射領域的第2列，同樣進行描繪即可。藉由重複 進行以上的動作，可描繪條紋領域全體。
圖13A~圖13C是用以說明實施形態1的條紋內的描繪動作的其他一例的概念圖。在圖13A~圖13C的例子中，例如顯示在x，y方向利用4×4的多射束來描繪條紋內的例子。在圖13A~圖13C的例子中，顯示將各射束間的距離拉開，例如在y方向以和多射束全體的照射領域同等或若干寬的寬度來分割條紋領域的情況。而且，顯示一邊在x方向或y方向各1網目錯開照射位置，一邊以16次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)多射束全體的1個照射領域曝光(描繪)終了的情況。在圖13A中，顯示以1次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)照射後的網目領域。其次，如圖13B所示般，在y方向，一邊在尚未被照射的網目領域各1網目錯開位置，一邊依序進行第2，3，4次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。其次，如圖13C所示般，在x方向，一邊在尚未被照射的網目領域各1網目錯開位置，一邊依序進行第5次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。其次，在y方向，一邊在尚未被照射的網目領域各1網目錯開位置，一邊依序進行第6，7，8次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。
圖14A~圖14C是用以說明實施形態1的條紋內的描繪動作的其他一例的概念圖。圖14A~圖14C是接續圖13C。如圖14A所示般，與在圖13A~圖13C說明的動作同樣，只要重複依序進行剩下的第9~16次的發射(1發 射是複數的照射步驟的合計)即可。在圖13A~圖13C，14的例子中，例如顯示進行多重描繪(多重度=2)的情況。如此的情況是僅多射束全體的照射領域的約1/2的大小移動於x方向，如圖14B所示般，進行多重描繪第2層的第1次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)。以下，如在圖13B及圖13C說明般，依序進行多重描繪第2層的第2~8次的各發射(1發射是複數的照射步驟的合計)，如圖14C所示般，與在圖13B及圖13C說明的動作同樣，只要重複依序進行剩下的第9~16次的發射(1發射是複數的照射步驟的合計)即可。
如以上般，若根據實施形態1，則可一邊維持電路設置空間的限制，一邊提升照射時間控制的精度，進而可提升照射量控制的精度。又，由於個別遮沒機構的邏輯電路41為1位元的資料量，因此消耗電力也可抑制。
實施形態2.
在實施形態1中是顯示固定地設定量子化單位△(共通遮沒機構的計數器週期)的情況，但並非限於此。在實施形態2中是說明有關將量子化單位△設定成可變的情況。實施形態2的裝置構成是與圖1同樣。並且，顯示實施形態2的描繪方法的要部工程的流程圖是與圖6同樣。而且，以下，特別說明的點以外內容是與實施形態1同樣。
圖15A~圖15E是比較實施形態2的曝光等待時間的 時間圖。圖15A是顯示在將1發射分割成n次的照射步驟時的各照射步驟的各射束的射束照射的有無的一例。將發射分割成n次的照射步驟時，每1發射的照射時間是成為最大(2n-1)△。在圖15A中，例如以n=10的情況為一例顯示。如此的情況，每1發射的照射時間是成為最大1023△。而且，在圖15A中，若由照射時間長起依序記載每1發射的照射時間，則分割成512△，256△，128△，64△，32△，16△，8△，4△，2△及1△的合計10次的照射步驟。並且，在圖15A中，有關未滿128△的短的照射時間的照射步驟是省略記載。在圖15A中，顯示射束1在照射時間為128△的照射步驟中是OFF(無射束照射)，在照射時間為256△的照射步驟中是ON(有射束照射)，然後在照射時間為512△的照射步驟中是ON(有射束照射)。顯示射束2在照射時間為128△的照射步驟中是ON(有射束照射)，在照射時間為256△的照射步驟中是ON(有射束照射)，然後在照射時間為512△的照射步驟中是OFF(無射束照射)。顯示射束3在照射時間為128△的照射步驟中是OFF(無射束照射)，在照射時間為256△的照射步驟中是ON(有射束照射)，然後在照射時間為512△的照射步驟中是OFF(無射束照射)。顯示射束4在照射時間為128△的照射步驟中是ON(有射束照射)，在照射時間為256△的照射步驟中是ON(有射束照射)，然後在照射時間為512△的照射步驟中是OFF(無射束照射)。顯示射束5在照射時間為128△的 照射步驟中是OFF(無射束照射)，在照射時間為256△的照射步驟中是ON(有射束照射)，然後在照射時間為512△的照射步驟中是OFF(無射束照射)。
在圖15B中，顯示在圖15A所示的各射束的每1發射的全體照射時間的一例。在圖15B中，顯示單設定量子化單位△的情況，作為比較例。並且，在圖15A所示的各射束是針對有關未滿128△的短的照射時間的照射步驟皆為OFF(無射束照射)的情況來表示。如此的情況，如圖15B所示般，射束1是每1發射的全體照射時間會例如成為768△。射束2是每1發射的全體照射時間會例如成為384△。射束3是每1發射的全體照射時間會例如成為256△。射束4是每1發射的全體照射時間會例如成為384△。射束5是每1發射的全體照射時間會例如成為256△。另一方面，如上述般，每1發射的照射時間是最大成為1023△。當各射束的每1發射的全體照射時間比最大照射時間更短時，如圖15B所示般，產生等待時間。於是，在實施形態2中，為了縮短如此的等待時間，使量子化單位△形成可變。
如圖15C所示般，以每1發射的照射時間的最大值能夠與全發射中的多射束的全射束的每1發射的全體照射時間成為最大的射束的每1發射的全體照射時間一致的方式，設定量子化單位△。在圖15B的例子中，射束1的每1發射的全體照射時間會成為768△，為最大。因此，以每1發射的最大照射時間768△能夠成為1023△1的方式設定 量子化單位△1。藉此，可縮小各發射的重複週期(間隔(interval))。
在圖15D中，顯示最大照射時間768△為1023△1，重新將1發射分割成10次的照射步驟時的各照射步驟的各射束的射束照射的有無之一例。並且，在圖15D中，有關未滿128△的短照射時間的照射步驟是省略記載。在圖15D中，射束1是成為重複週期的基準之射束，因此在所有的照射步驟中成為ON(有射束照射)。由於射束2，4是384△，所以若換算的話，則約成為512△1。因此，在照射時間為512△1的照射步驟是成為ON(有射束照射)，在剩下的的照射步驟是成為OFF(無射束照射)。由於射束3，5是256△，所以若換算的話，則成為341△1。因此，在照射時間為256△1，64△1，16△1，4△1，1△1的照射步驟是成為ON(有射束照射)，在剩下的照射步驟是成為OFF(無射束照射)。
在圖15E中，按每個發射，以每1發射的照射時間的最大值能夠與多射束的全射束的每1發射的全體照射時間成為最大的射束的每1發射的全體照射時間一致的方式設定量子化單位△。在圖15E的例子中，第1發射的射束1的每1發射的全體照射時間會成為768△，為最大。因此，以每1發射的最大照射時間768△能夠成為1023△1的方式設定量子化單位△1。藉此，可縮小第1發射的重複週期(間隔)。並且，第2發射的射束2的每1發射的全體照射時間會成為640△，為最大。因此，以每1發射的 最大照射時間640△能夠成為1023△2的方式設定量子化單位△2。藉此，可縮短第2發射的重複週期(間隔)。以下，同樣只要按每個發射設定△3，△4，．．．即可。
如以上般，使量子化單位△形成可變。藉此，可抑制等待時間。因此，可縮短描繪時間。在圖15A~圖15E的例子中是例如以n=10的情況作為一例顯示，但即使n的值為其他的情況，還是可同樣適用。
如以上般，若根據實施形態2，則減少或抑制實行照射步驟時的等待時間。
實施形態3.
在上述的各實施形態中是說明例如依大的順序來傳送n次的照射步驟用的資料的情況，但並非限於此。在實施形態3中是針對組合複數的照射步驟用的資料來轉送的情況。實施形態3的裝置構成是與圖1同樣。並且，顯示實施形態3的描繪方法的要部工程的流程圖是與圖6同樣。而且，以下，除了特別說明的點以外，內容是與實施形態1或實施形態2同樣。
藉由與第k位元(第k位數)的照射步驟並列進行各射束的第k-1位元(第k-1位數)的ON/OFF資料的轉送，可使資料轉送的時間含在照射步驟的照射時間內。但，若k變小，則照射步驟的照射時間會變短，因此難以使第k-1位元(第k-1位數)的ON/OFF資料的轉送含在照射步驟的照射時間內。於是，在實施形態3中，使照射 時間長的位數與短的位數群組化。藉此，可使其次的群組的資料轉送時間含在照射步驟中之被群組化的照射時間的合計內。群組化是以被群組化的照射時間的合計間的差能夠接近均一的方式設定複數的群組為適。例如，群組化成第n位數(第n位元)與第1位數(第1位元)的群組，第n-1位數(第n-1位元)與第2位數(第2位元)的群組，第n-2位數(第n-2位元)與第3位數(第3位元)的群組，．．．等為適。
圖16是表示實施形態3的個別遮沒控制電路及共通遮沒控制電路的內部構成的概念圖。在圖16中，除了在描繪裝置100本體內的遮沒板204所配置的個別遮沒控制用的各邏輯電路41更追加選擇器48的點，及例如藉由2位元的控制訊號來控制各射束用的個別遮沒控制的點以外，是與圖5同樣。在此是顯示例如組合2個的照射步驟來設定成1個的群組的情況。為此，各1位元作為控制訊號使用在群組內的各照射步驟用。因此，在每群組使用2位元的控制訊號。將控制訊號設為2位元，射束ON/OFF用的控制電路相較於以10位元來進行照射量控制的電路，可壓倒性地縮小邏輯電路本身。因此，可一面使(藉由共通遮沒機構的使用)遮沒控制的應答性提升，一面縮小(遮沒開口部上的電路的)設置面積。換言之，在設置空間狹窄的遮沒板204上配置邏輯電路時，可一面實現更小的射束間距，一面提升照射量控制的精度。
圖17是表示有關實施形態3的1發射中的照射步驟 的一部分的射束ON/OFF切換動作的流程圖。在圖17是顯示有關例如構成多射束的複數的射束之中1個的射束(射束1)。在此是例如顯示有關從射束1的第n位元(第n位數)及第1位元(第1位數)的群組到第n-1位元(第n-1位數)及第2位元(第2位數)的群組為止的照射步驟。照射時間配列資料是表示例如第n位元(第n位數)為“1”，第1位元(第1位數)為“1”，第n-1位元(第n-1位數)為“0”，第2位元(第1位數)為“1”的情況。
首先，藉由第n位元(第n位數)及第1位元(第1位數)的群組的讀出訊號的輸入，個別寄存器42(個別寄存器訊號1(第n位數)及個別寄存器訊號2(第1位數))會按照被儲存的第n位元(第n位數)及第1位元(第1位數)的資料來將ON/OFF訊號並聯(作為並聯轉送訊號)輸出。在實施形態3中，由於為2位元訊號，因此需要選擇訊號切換。
在圖17中，首先，以選擇器48來選擇個別寄存器訊號1的資料，第n位元(第n位數)的ON訊號會輸出至個別放大器。其次，個別寄存器42的輸出是藉由選擇器48的切換來選擇個別寄存器2的資料，從第n位元(第n位數)的輸出切換成第1位元(第1位數)的輸出。以下，按每個照射步驟來依序重複此切換。
由於第n位元(第k位數)的資料為ON資料，因此個別放大器46(個別放大器1)是輸出ON電壓，對射束 1用的遮沒電極24施加ON電壓。另一方面，在共通遮沒用的邏輯電路132內，按照10位元的各照射步驟的時序資料來切換ON/OFF。在共通遮沒機構是僅各照射步驟的照射時間輸出ON訊號。例如，若設為△=1ns，則第1次的照射步驟(例如第10位數(第10位元))的照射時間會成為△×512=512ns。第2次的照射步驟(例如第1位數(第1位元))的照射時間會成為△×1=1ns。第3次的照射步驟(例如第9位數(第9位元))的照射時間會成為△×256=256ns。第4次的照射步驟(例如第2位數(第2位元))的照射時間會成為△×2=2ns。以下，同樣，僅各群組的位數(各位元)的照射時間成為ON。在邏輯電路132內，一旦各照射步驟的時序資料被輸入至寄存器50，則寄存器50會輸出第k位數(第k位元)的ON資料，計數器52會計數第k位數(第k位元)的照射時間，在如此的照射時間的經過時控制成OFF。以下，按每個群組依序進行射束的照射。
如以上般，若根據實施形態3，則可將資料轉送時間含在照射步驟中之被群組化的照射時間的合計內。
另外，在上述的實施形態3是說明利用使用2位元並聯的移位寄存器的轉送路徑的情況，但只要可取得充分的轉送速度，即使利用1位元的串聯轉送也無妨。轉送路徑的設計是該技術者適當選擇即可。並且，雖設為使用選擇器來切換2個資料的切換之構成，但即使構成不使用選擇器，依序以移位寄存器來轉送也具效果性。
並且，在上述的實施形態3中是說明使2個的照射步驟群組化時的形態，但並非限於此。例如，在使3個的照射步驟群組化時，可使資料轉送時間及照射步驟中之被群組化的照射時間的合計時間更均一化。而且，若增加群組化的照射步驟，則可更均一化。例如，在將照射步驟設為2進位的各位數的情況，若使群組化的照射步驟形成3個或4個，則可取得充分的均一化效果。但，一旦增加個數，則該部分所必要的寄存器會增加，其結果電路面積也會增加，因此要使幾個的照射步驟群組化是配合要求來適當選擇為佳。
具體的實施形態並非限於上述的內容，亦可按照使群組資料的轉送時間含在照射步驟中之被群組化的照射時間的合計內之本發明的主旨來選擇各種的實施形態。
實施形態4.
在上述的各實施形態中是將個別遮沒控制用的各邏輯電路41配置於遮沒板204上，但亦可設置於外部。在實施形態4中是說明有關將個別遮沒控制用的各邏輯電路41配置於遮沒板204的外部的情況。實施形態4的裝置構成是將個別遮沒控制用的各邏輯電路41配置於遮沒板204的外部的點以外是與圖1同樣。並且，表示實施形態4的描繪方法的要部工程的流程圖是與圖6同樣。並且，以下，特別說明的點以外內容是與實施形態1~3的任一個同樣。
圖18是用以說明實施形態4的邏輯電路及遮沒板204的配置狀況的概念圖。在實施形態4中，個別遮沒控制用的各邏輯電路41及各放大器46是在被配置於描繪部150的外部的邏輯電路134內配置。而且，在個別遮沒控制用的各電極24是藉由配線來連接。在如此的構成中，由於配線會變長，因此串音及趨穩時間會增大。但，在實施形態4中，如上述般，以個別遮沒機構來進行ON/OFF切換之後，等待電壓安定，以共通遮沒機構來進行ON/OFF切換，因此即使如此的串音及趨穩時間增大，還是可不受該等的影響來高精度地控制照射時間。
實施形態5.
在上述的各實施形態是利用個別遮沒控制用的遮沒板204及共通遮沒用的偏向器212，按每個射束，針對將1發射分割後的複數次的照射的各次的照射步驟進行遮沒控制，但並非限於此。在實施形態5是說明有關不使用共通遮沒用的偏向器212，而利用個別遮沒控制用的遮沒板204，按每個射束，針對將1發射分割後的複數次的照射的各次的照射步驟進行遮沒控制的構成。
圖19是表示實施形態5的描繪裝置的構成的概念圖。在圖19中，無偏向器212的點，及邏輯電路132的輸出會被連接至遮沒板204的點以外是與圖1同樣。並且，實施形態5的描繪方法的要部工程是與圖6同樣。以下，特別說明的點以外的內容是與實施形態1同樣。
圖20是表示實施形態5的個別遮沒控制電路及共通遮沒控制電路的內部構成的概念圖。在圖20中，無偏向器212的點，及在AND運算器44(邏輯積電路)中取代來自偏向控制電路130的訊號而輸入邏輯電路132的輸出訊號的點以外的內容是與圖5同樣。
個別射束ON/OFF切換工程(S116)是使用具有對於多射束之中分別對應的射束來個別地輸出射束的ON/OFF控制訊號的移位寄存器40及個別寄存器42之複數的邏輯電路(第1邏輯電路)，按每個射束，針對複數次的照射的各次的照射，藉由該射束用的邏輯電路(第1邏輯電路)來輸出射束的ON/OFF控制訊號(第1ON/OFF控制訊號)。具體而言，如上述般，各射束的個別寄存器42是一旦輸入第k位元(第k位數)的資料，則按照該資料來將ON/OFF訊號輸出至AND運算器44。若第k位元(第k位數)的資料為“1”，則只要輸出ON訊號即可，若為“0”，則只要輸出OFF訊號即可。
然後，共通射束ON/OFF切換工程(S118)是按每個射束，針對複數次的照射的各次的照射，藉由個別遮沒用的邏輯電路來進行射束的ON/OFF控制訊號的切換之後，使用對於多射束全體一起輸出射束的ON/OFF控制訊號之邏輯電路132(第2邏輯電路)，以僅對應於該照射的照射時間會形成射束ON的狀態之方式輸出射束的ON/OFF控制訊號(第2ON/OFF控制訊號)。具體而言，在共通遮沒用的邏輯電路132內，按照10位元的各照射步驟的 時序資料，切換ON/OFF。邏輯電路132會將如此的ON/OFF控制訊號輸出至AND運算器44。在邏輯電路132中，僅各照射步驟的照射時間輸出ON訊號。
然後，遮沒控制工程是AND運算器44會在個別射束用的ON/OFF控制訊號及共通射束用的ON/OFF控制訊號皆為ON控制訊號時，針對該射束，以僅對應於該照射的照射時間會形成射束ON的狀態之方式進行遮沒控制。AND運算器44是在個別射束用及共通射束用的ON/OFF控制訊號皆為ON控制訊號時，對放大器46輸出ON訊號，放大器46會將ON電壓施加於個別遮沒偏向器的電極24。除此以外，AND運算器44會對放大器46輸出OFF訊號，放大器46會將OFF電壓施加於個別遮沒偏向器的電極24。如此，個別遮沒偏向器的電極24(個別遮沒機構)會在個別射束用及共通射束用的ON/OFF控制訊號皆為ON控制訊號時，針對該射束，以僅對應於該照射的照射時間形成射束ON的狀態之方式個別地進行射束的ON/OFF控制。
另外，由於個別遮沒電路是被配置於遮沒板的廣範圍，所以因電路所產生的延遲或配線長所產生的延遲等，在個別遮沒電路的動作產生時間上的偏差，但只要在如此的應答速度的偏差之個別遮沒電路的動作平息時從共通遮沒供給射束ON訊號，便可避開個別的電路的延遲等所產生之不安定的射束照射。
如以上般，即使不使用共通遮沒用的偏向器212，而 使用個別遮沒控制用的遮沒板204，還是可與實施形態1同樣維持電路設置空間的限制。又，由於個別遮沒用的邏輯電路41為1位元的資料量，因此消耗電力也可抑制。又，亦有可省略共通遮沒用的偏向器212的優點。
另外，在本實施形態中，共通遮沒用的邏輯電路132是可獨立製作，但亦可設置在遮沒板的周邊部分來作為一體構造的積體電路製作。若設置在遮沒板的周邊部分，則往個別遮沒電路的配線長可變短，具有正確的時序控制容易的優點。
另外，上述的例子是顯示個別遮沒用的邏輯電路41為1位元的資料量的情況，但並非限於此，實施形態5的構成是像實施形態3那樣針對2位元的資料量的情況也可適用。並且，實施形態5的構成是在其他的實施形態中也可適用。
實施形態6.
在上述的各實施形態中是顯示將照射步驟的分割的做法配合2進位的各位數之例，但分割的做法並非限於此，即使是設為2進位的各位數以外，還是可以各種不同時間或相同時間的組合來進行照射步驟的分割。在實施形態6中是說明有關以各種不同時間或相同時間的組合來進行照射步驟的分割的情況。裝置構成是與圖1或圖19同樣。
圖21是表示實施形態6的描繪方法的要部工程的流程圖。在圖21中，取代2進位變換工程(S108)，實施 照射時間配列資料生成工程(S109)的點以外是與圖6同樣。
並且，以下特別說明的點以外的內容是與上述的任一實施形態同樣。
可表示最大照射時間Tmax為止的任意的照射時間之分割照射時間的組合(X0△，X1△，X2△，．．．，Xm-1△)(以下，省略△，僅記載為組合數列(X0，X1，X2，．．．，Xm-1))是可以以下的條件來選擇。
首先，可以將第1位數(k=0)的分割照射時間設為X0=1，將第k位數的分割照射時間設為Xk≦{Σ(Xi)}+1，(i=0~k-1)的分割照射時間來組合。但，Xk是1以上的整數。在此，{Σ(Xi)}，(i=0~k-1)是意思將括弧內的Xi從X0加算至Xk-1者(X0+X1+...+Xk-2+Xk-1)。在此，以下是以同樣的記載進行說明。
就上述的條件而言，例如，首先，X0=1，因此X1是成為1或2的哪方。當X1=2時，X2是成為1~4的任何一個。在此例如將X2設為3時，組合數列(X0，X2，X3)=(1，2，3)是藉由選擇哪個位數(加算或不加算)，可設定0~6的任意的時間。
而且，若思考Xk的情況，則首先就從X0到Xk-1的組合數列(X0，．．．，Xk-1)而言，可設定從0到△．{Σ(Xi)}，(i=0~k-1)的任意的時間。而且，追加Xk後的組合數列(X0，．．．，Xk-1，Xk)是只要將Xk設為非選擇，便可設定原本從0到{Σ(Xi)}，(i=0~k-1)的任意 的照射時間，且就選擇Xk的組合而言，可設定從Xk到Xk+{Σ(Xi)}，(i=0~k-1)的任意的時間。
在此，只要將非選擇時的最大值+1設為選擇時的最小值(亦即，Xk={Σ(Xi)}+1、(i=0~k-1))，便可使將此Xk設為選擇或非選擇時的設定可能領域成為配合的連續性的設定領域，組合數列(X0，．．．，Xk-1，Xk)的分割時間組合是可設定從0到Xk+{Σ(Xi)}，(i=0~k-1)，亦即從0到{Σ(Xi)}，(i=0~k)的任意的時間。
並且，在此，設為Xk<{Σ(Xi)}+1，(i=0~k-1)時，雖將Xk設為選擇或非選擇時的設定可能範圍會重疊(存在可將Xk設定於選擇/非選擇的雙方的照射時間)，但如此的選擇也成為可能。
而且，只要成為最大照射時間Tmax≦△．{Σ(Xi)}，(i=0~m-1)，亦即以能夠設定至最大照射時間Tmax的方式使Xk的項數(位數數)增加至m項(位數)，組合數列(X0，X1，X2，...，Xm-1)便可成為能夠設定從0到Tmax的任意的時間之分割時間的組合。
在此，各發射的照射時間T是以Xi的組合來表現，成為T=△．{Σ(ai．Xi)}，(i=0~m-1)。
在此，ai是對應於選擇/非選擇來以1或0表現。為此，ai的數列(a0，a1，a2，a3，．．．，am-1)是若擬似性地與2進位同樣以0/1的排列來表現，則處理上情況佳。
並且，在此，特別是若設為Xk={Σ(Xi)}+1，(i=0~k- 1)，則設為2進位的各位數的Xk(Xk=2k)會符合上述條件，必要位數數m可用最少來表現。
符合上述條件的其他的一例，例如組合同時間的照射步驟時的例子，△=1ns，N=700時，以256ns(射束ON)，256ns(射束ON)，256ns(射束OFF)，64ns(射束ON)，64ns(射束ON)，64ns(射束OFF)，16ns(射束ON)，16ns(射束ON)，16ns(射束ON)，4ns(射束ON)，4ns(射束ON)，4ns(射束ON)，1ns(射束OFF)，1ns(射束OFF)，1ns(射束OFF)之照射步驟的組合來進行照射也可同樣實施。此情況，以15次的照射步驟來實施照射。如此的照射步驟的分割做法相較於設為2進位的各位數的情況，照射步驟數會增加，有可能處理能力降低，但另一方面也有藉由形成相同時間的重複，控制電路的設計容易的優點。照射步驟的分割的做法是只要形成配合2進位的各位數，便具有照射步驟數最少的優點，但除上述以外也可以各種的組合來分割。到底要形成怎樣的組合，只要按照要求來選擇即可。
照射時間配列資料生成工程(S109)是位元變換部66會使用各值分別成為在至前1個值為止的合計加算1的值以下之預先被設定的項數的數列，按每個發射，以藉由選擇/非選擇前述數列的各項的值來選擇的值的合計會形成根據荷電粒子束之多射束的各射束的照射時間(在此是灰階值N)的方式分別形成照射時間配列資料。照射時 間配列資料是例如在選擇時以「1」來識別，在非選擇時以「0」來識別。例如，使用上述15項的組合數列(1，1，1，4，4，4，16，16，16，64，64，64，256，256，256)，以△=1ns來定義N=700時，成為1(非選擇=0)，1(非選擇=0)，1(非選擇=0)，4(選擇=1)，4(選擇=1)，4(選擇=1)，16(選擇=1)，16(選擇=1)，16(選擇=1)，64(非選擇=0)，64(選擇=1)，64(選擇=1)，256(非選擇=0)，256(選擇=1)，256(選擇=1)。例如，從數值(照射時間)大的(長的)依序照射時，N=700的照射時間配列資料是可以“110110111111000”來定義。在此是從數值大的開始排列為例，但亦可沿著原本的數列的順序從小的開始定義成“000111111011011”。照射時間配列資料的各位數(項)所示的照射時間當然與預先被設定的數列的各項的值相關。
如以上般，各發射並非限於2進位的各位數的值，亦可分割成其他的數列值的照射時間的組合之複數的照射步驟。
對象位數的照射時間之描繪工程(S114)是按各射束的每個發射，實施分割成複數的照射步驟的照射之中，對象位數(例如第k位元(第k位數))的照射時間的描繪。如此，按各射束的每個發射，將該射束的照射分割成組合各項的數列的項數次的照射，作為相當於如此的項數的數列的各值之照射時間，根據照射時間配列資料來依序 將分別對應於所被選擇的各項的值之照射時間的射束照射於試料。
並且，像在實施形態3所說明那樣，即使形成將複數的照射步驟用的資料組合轉送的構成也適合。換言之，針對如此的數列的項數次的照射，設定數列的各項的值之中，以複數的值的組合所構成的複數的群組，以能按每個群組依序進行射束的照射為適。藉此，可將其次的群組的資料轉送時間含在照射步驟中之被群組化的照射時間的合計內。群組化是與實施形態3同樣，以被群組化的照射時間的合計間的差能夠更接近均一的方式設定複數的群組為適。例如，群組化成第n位數(第n位元)與第1位數(第1位元)的群組，第n-1位數(第n-1位元)與第2位數(第2位元)的群組，第n-2位數(第n-2位元)與第3位數(第3位元)的群組，．．．等為適。
以上，一邊參照具體例一邊說明有關實施形態。但，本發明並非限於該等的具體例。
在上述的實施形態的說明中是以在電子鏡筒內將限制開口部構件206的位置配置於偏向器208的上游部的構成來進行說明，但並非限於此，即使將限制開口部構件206設於偏向器208的下游部或例如使用多段偏向器那樣的情況設於偏向器之間的構成也可實施。設為如此的構成時，在偏向器208將射束偏向時，藉由開口部構件來阻擋的射束電流量十分小，另一方面，在進行遮沒偏向時是以軌道大幅度偏移而射束可充分阻擋的方式，在開口部構件206 位置，以遮沒偏向之射束軌道的偏移量對於偏向器之射束軌道的偏移量會變大的方式設計即可。電子鏡筒的構成並非限於上述的實施形態，只要適當選擇即可。
並且，裝置構成或控制手法等，有關與本發明的說明無直接必要的部分等是省略記載，但可適當選擇必要的裝置構成或控制手法。例如，有關控制描繪裝置100的控制部構成雖省略記載，但當然是適當選擇必要的控制部構成使用。
其他，具備本發明的要素，該當業者可適當設計變更的所有荷電粒子束描繪裝置及方法是包含在本發明的範圍。
以上說明了本發明的幾個實施形態，但該等的實施形態是舉例提示者，非意圖限定發明的範圍。該等新穎的實施形態是可在其他各種的形態下被實施，可在不脫離發明的要旨的範圍內進行各種的省略、置換、變更。該等實施形態或其變形是為發明的範圍或要旨所包含，且為申請專利範圍記載的發明及其均等的範圍所包含。

Claims (2)

  1. 一種多荷電粒子束描繪方法，其特徵為：使用各值分別成為在至前1個值為止的合計加算1的值以下之預先被設定的項數的數列，按每個發射，以藉由選擇/非選擇前述數列的各項的值來選擇的值的合計會形成根據荷電粒子束之多射束的各射束的照射時間的方式分別形成照射時間配列資料，按每個射束的發射，將該射束的照射分割成組合各項的前述項數次的照射，作為相當於前述項數的數列的各值之照射時間，根據前述照射時間配列資料來依序將分別對應於所被選擇的各項的值之照射時間的射束照射於試料。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，前述項數次的照射係設定以前述數列的各項的值之中複數的值的組合所構成的複數的群組，依序按每個群組進行射束的照射。
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