WO2017195766A1 - 荷電粒子ビーム照射装置 - Google Patents

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WO2017195766A1
WO2017195766A1 PCT/JP2017/017503 JP2017017503W WO2017195766A1 WO 2017195766 A1 WO2017195766 A1 WO 2017195766A1 JP 2017017503 W JP2017017503 W JP 2017017503W WO 2017195766 A1 WO2017195766 A1 WO 2017195766A1
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irradiation
minute
charged particle
particle beam
unit
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PCT/JP2017/017503
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English (en)
French (fr)
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剛哉 下村
忠彦 滝川
森川　泰考
英則 小澤
信彰 藤井
洋平 大川
渡辺　智
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大日本印刷株式会社
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K5/00—Irradiation devices
    • G21K5/04—Irradiation devices with beam-forming means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34

Definitions

  • the present invention relates to a charged particle beam irradiation apparatus.
  • Patent Document 1 a charged particle beam irradiation apparatus used for lithography or the like using a multi-beam composed of a plurality of minute beams. Since such an apparatus irradiates an irradiation object with a plurality of micro beams constituting a multi-beam at the same time, the drawing time can be shortened as compared with a single beam type irradiation apparatus.
  • the multi-beam is generated by causing a charged particle beam irradiated from an electron gun to enter an aperture plate having a plurality of openings and dispersing the beam into a plurality of minute beams through the openings.
  • such an irradiation apparatus is equipped with an electromagnetic optical system composed of an electromagnetic lens, an electrostatic deflector, and the like because the multi-beam generated by the aperture plate is subjected to reduced projection exposure on the irradiated object. It has been. For this reason, the multi-beam may be distorted when it passes through the electromagnetic optical system, and this may not be able to irradiate the charged particle beam with an appropriate dose amount at an appropriate position with respect to the irradiated object. there were.
  • such an irradiation apparatus deflects a minute beam, which is not irradiated on an object to be irradiated, from a plurality of minute beams by a blanking plate and absorbs it by a stopper plate, and then, based on the drawing pattern, the minute beam necessary for irradiation. Only the irradiated object is irradiated.
  • the inventor of the present application has distorted the minute beam passing through the stopper plate due to the Coulomb force generated between each minute beam and the fluctuation of the electromagnetic field caused by the minute beam absorbed by the stopper plate. I found out.
  • the amount of irradiation of the irradiated object of the minute beam varies for each shot of the charged particle beam depending on the drawing pattern on the irradiated object, and this is due to the Coulomb force generated between the minute beams and the stopper plate.
  • An object of the present invention is to provide a charged particle beam irradiation apparatus that can irradiate an irradiation object with an appropriate amount of a charged particle beam at an appropriate position.
  • the 1st invention transmits the charged particle beam irradiated from the beam irradiation part (10) irradiated with the charged particle beam (L0), and the said beam irradiation part, and produces
  • Each of the aperture part (21) having the first opening part (21a), the plurality of second opening parts (22a) for transmitting the plurality of micro beams emitted from the aperture part, and the second opening part, respectively.
  • a blanking portion (22) having a deflecting portion (22b) for deflecting the minute beam passing through the second opening, and an object (M ) Controls a stopper part (34) having a third opening part (34a) to be passed to the side, an absorption part (34b) for absorbing the minute beam, and the deflection part provided in the blanking part.
  • a storage unit that stores, as a displacement amount map, a deviation amount between the irradiation position of each of the minute beams irradiated on the object and the actual irradiation position of each of the minute beams that is actually irradiated on the irradiation object. 55), and the control unit determines the timing of switching from the absorption state to the passing state of the deflection unit related to the minute beam having the deviation amount based on the deviation amount map.
  • the charged particle beam irradiation apparatus is characterized in that it is changed as compared with the deflection unit related to the minute beam that does not have a beam.
  • the shift amount map is an actual position of each of the first openings (21a) provided in the aperture portion (21).
  • a charged particle beam irradiation apparatus characterized by including a shift amount based on a difference from a design position.
  • an electromagnetic optical part (30) is provided between the blanking part (22) and the stopper part (34).
  • the charged particle beam irradiation apparatus is characterized in that the shift amount map includes a shift amount based on distortion of the minute beam caused by the electromagnetic optical unit acquired in advance.
  • the shift amount map is absorbed by the absorption unit (34b) acquired in advance. It is a charged particle beam irradiation apparatus characterized by including the deviation
  • the deviation map includes each irradiation including the irradiation planned positions of a plurality of the minute beams.
  • a charged particle beam irradiation apparatus characterized by having data in which a combination of the irradiation densities of the minute beams in the definition area (Ar1 to Ar4) is associated with the shift amount.
  • each of the irradiation definition regions (Ar1 to Ar4) is a region obtained by dividing the irradiation range by the charged particle beam into the same size.
  • the shift amount is a shift amount at a plurality of representative points in each of the irradiation definition regions (Ar1 to Ar4).
  • the control unit (50) is movable with the irradiated object (M) mounted thereon.
  • a charged particle beam irradiation apparatus characterized by irradiating.
  • a ninth aspect of the present invention is the charged particle beam irradiation apparatus (1) according to any one of the first to eighth aspects of the invention, which intersects the feed direction (X direction) of the irradiated object (M) (Y direction).
  • the charged particle beam irradiation apparatus is characterized in that the line is drawn on the irradiated object by irradiating the irradiated object with the minute beams based on drawing data including many lines.
  • FIG. 1 It is the figure which showed an example of the relationship between the irradiation position of the multi-beam irradiated by the irradiation apparatus of embodiment, and the irradiation area of the board
  • FIG. It is the figure which showed another example of the relationship between the irradiation position of the multi-beam irradiated by the irradiation apparatus of the comparative example, and the irradiation area of the board
  • Drawing 1 is a figure explaining the composition of irradiation device 1 of an embodiment.
  • the vertical direction of the irradiation apparatus 1 is a Z direction, and directions perpendicular to the vertical direction are an X direction and a Y direction, respectively.
  • the irradiation device (charged particle beam irradiation device) 1 is a device that irradiates a substrate M (object to be irradiated) with a charged particle beam and draws a predetermined pattern on the substrate M to produce a photomask.
  • the irradiation apparatus 1 includes an illumination unit 10, a pattern determination unit 20, a projection unit 30 (electromagnetic optical unit), a movable stage 40, a control unit 50, a storage unit 55, and the like.
  • the illumination unit 10 is provided with an electron gun 11 (beam irradiation unit), an extraction unit 12, a deflector 13, and a condenser lens unit 14 in order from the vertical upper side (+ Z side).
  • the illumination unit 10 makes the charged particle beam emitted from the electron gun 11 into a telecentric beam state by the extraction unit 12, the deflector 13, the condenser lens unit 14, and the like and enters the pattern determination unit 20.
  • the electron gun 11 irradiates a charged particle beam onto the substrate M placed on the movable stage 40.
  • the electron gun 11 is arranged on the vertical upper side (+ Z side) of the movable stage 40, and the substrate M placed on the movable stage 40 provided on the vertical lower side ( ⁇ Z side) therefrom.
  • Is irradiated with a charged particle beam for example, an electron beam can be used as the charged particle beam.
  • the charged particle beam may use other charged particles such as hydrogen ions, heavy ions, charged atom clusters, charged molecules, and the like.
  • heavy ions refer to ion elements heavier than C, such as O and N, or rare gases such as Ne, Ar, Kr, and Xe.
  • the extraction unit 12 is a part that changes the charged particle beam irradiated from the electron gun 11 to a diverged beam state.
  • the deflector 13 is an electrostatic deflector that changes the deflection angle of the charged particle beam irradiated from the electron gun 11.
  • the condensing lens unit 14 is a part that converts the diverging charged particle beam into a parallel beam and changes it into a telecentric beam state over a wide range.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the details of the pattern determination unit 20.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating details of the aperture plate 21.
  • the pattern determination unit 20 generates a multi-beam composed of a plurality of minute beams from the charged particle beam incident from the illumination unit 10, and based on the drawing pattern, only a minute beam necessary for drawing is obtained from the plurality of minute beams. It selectively irradiates the substrate M (object to be irradiated) side.
  • the pattern determining unit 20 is provided with an aperture plate 21 (aperture unit) and a blanking plate 22 (blanking unit) in order from the vertical upper side (+ Z side).
  • the aperture plate 21 is a flat plate member provided with a plurality of first openings 21a.
  • the charged particle beam L0 irradiated from the illumination unit 10 is incident on the aperture plate 21.
  • the first opening 21a it is dispersed into a plurality of minute beams L, which becomes a multi-beam.
  • the aperture plate 21 of the present embodiment has 512 first openings 21a in a lattice shape, with 512 each at equal intervals in the X and Y directions. Therefore, the multi-beam generated by the aperture plate 21 is composed of 262144 minute beams.
  • the aperture plate 21 of the present embodiment is provided with a protective layer 21b on the vertical upper surface (+ Z side), and the plate is removed from collision of particle energy by the incident charged particle beam. Protected.
  • the blanking plate 22 is a flat plate-like member disposed at a position where the multi-beams emitted from the aperture plate 21 are incident, and is provided for deflecting the minute beams constituting the multi-beams.
  • the blanking plate 22 is formed with second openings 22a (512 ⁇ 512 in this embodiment) at positions opposed to the first openings 21a of the aperture plate 21 described above.
  • the part 22a is provided with a deflection part 22b including a deflection electrode 22b1 and a ground electrode 22b2.
  • Each electrode of the deflection unit 22b is connected to the control unit 50, and a predetermined voltage is applied between the electrodes 22b1 and 22b2 of the deflection unit 22b based on a signal output from the control unit 50.
  • the minute beam passes through the second opening 22a without being deflected (see L in FIG. 2).
  • the deflecting unit 22b is provided in each of the plurality of second openings 22a, and can individually change the deflection state of each minute beam passing through each second opening 22a.
  • the minute beam L that has passed through the second opening 22a without being deflected by the deflecting unit 22b is formed in the stopper plate 34 (details will be described later) provided in the projection unit 30. Passes through 34a (passing state) and enters the substrate M (object to be irradiated).
  • the minute beam L ′ deflected by the deflecting unit 22b is absorbed by the stopper plate 34 (absorbed state) and does not enter the substrate M (irradiated object).
  • the pattern determination unit 20 of the present embodiment can irradiate the substrate M with only the necessary minute beam among the plurality of minute beams based on the drawing pattern information.
  • the projection unit 30 is a portion that performs reduction projection of the multi-beams emitted from the pattern determination unit 20.
  • the projection unit 30 includes, in order from the vertical upper side (+ Z side), a first lens unit 31, a first deflecting device 32, a second lens unit 33, a stopper plate 34 (stopper unit), and a third lens.
  • the part 35 and the second deflecting device 36 are arranged.
  • the first lens unit 31, the second lens unit 33, and the third lens unit 35 constitute a reduction optical system.
  • the first lens unit 31 is an electromagnetic lens that converges the multi-beams emitted from the pattern determining unit 20.
  • the first deflecting device 32 is an electrostatic deflector provided at a position C1 where the minute beams emitted from the first lens unit 31 intersect (crossover).
  • the first deflecting device 32 receives the minute beams emitted from the first lens unit 31.
  • the beam is deflected in a lump so that each minute beam follows the irradiation area of the substrate M moving in the X direction by the movable stage 40.
  • the second lens unit 33 is an electromagnetic lens that converges the minute beam that has passed through the first deflecting device 32.
  • the stopper plate 34 is a flat plate-like member provided at a position C2 where the minute beams converged by the second lens unit 33 intersect (cross over).
  • the stopper plate 34 has a third opening 34a and an absorbing portion 34b.
  • the stopper plate 34 causes the minute beam that has not been deflected by the pattern determining unit 20 to pass through the third opening 34a and exit to the substrate M side (see L in FIG. 1), and is also deflected by the pattern determining unit 20.
  • the minute beam is absorbed by the absorbing portion 34b (see L ′ in FIG. 1).
  • the third lens unit 35 is an electromagnetic lens that converges a minute beam that has passed through the third opening 34 a of the stopper plate 34.
  • the second deflecting device 36 is an electrostatic deflector provided on the emission side ( ⁇ Z side) of the minute beam of the third lens unit 35, and deflects the minute beams emitted from the third lens unit 35 collectively. Thus, each minute beam is caused to follow the irradiation area of the substrate M moving in the X direction by the movable stage 40.
  • the movable stage 40 is a work stage on which a substrate M that is an object to be irradiated is placed and moved in a horizontal plane.
  • the movable stage 40 of the present embodiment is moved in the X direction (feed direction) in the horizontal plane (XY plane), and the substrate M placed thereon is moved in the X direction. 2
  • multi-beams are irradiated from end to end of the irradiation area in the X direction provided on the substrate M.
  • the movable stage 40 is moved in the Y direction, and the movable stage 40 is moved in the X direction in the same manner as described above to irradiate a multi-beam. By repeating this, the entire irradiation area provided on the substrate M is irradiated with the multi-beam.
  • the control unit 50 is a control circuit that controls each unit of the irradiation apparatus 1 and includes, for example, a CPU (central processing unit).
  • the control unit 50 reads out and executes various programs stored in the storage unit 55 as appropriate, thereby realizing various functions according to the present invention in cooperation with the hardware described above.
  • the control unit 50 of this embodiment is connected to the electron gun 11 and the deflector 13 of the illumination unit 10, the deflection unit 22b of the pattern determination unit 20, the deflection devices 32 and 36 of the projection unit 30, the movable stage 40, and the like.
  • the storage unit 55 is a storage device such as a hard disk or a semiconductor memory element for storing programs, information, and the like necessary for the operation of the irradiation apparatus 1.
  • the storage unit 55 also stores information on the irradiation planned position of each micro beam irradiated on the substrate M (object to be irradiated) serving as drawing data. Further, the storage unit 55 stores a deviation amount map (details are described in detail) between the actual irradiation position of each micro beam that is actually acquired on the substrate M (object to be irradiated) and the above-mentioned irradiation planned position. As will be described later.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a basic operation of the irradiation apparatus 1 according to the present embodiment during multi-beam irradiation.
  • 4A is a plan view showing an irradiation area of the substrate M.
  • FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the voltage applied to each electrode of the deflecting portion 22b of the blanking plate 22 and time, where the horizontal axis represents time t and the vertical axis represents the voltage value v. Yes.
  • FIG. 4A is a plan view showing an irradiation area of the substrate M.
  • FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the voltage applied to each electrode of the deflecting portion 22b of the blanking plate 22 and time, where the horizontal axis represents time t and the vertical axis represents the voltage value v. Yes.
  • FIG. 4C is a diagram showing an arrangement relationship between each minute beam and each irradiation area of the substrate M in the first shot
  • FIG. 4D is a diagram showing each minute beam and each of the substrate M in the second shot. It is a figure which shows the arrangement
  • the substrate M is provided with a plurality of irradiation areas A (A1 to A5) arranged in the X direction and the Y direction, and an irradiation planned position b (b1) of each irradiation area.
  • the multi-beams are irradiated simultaneously.
  • each deflection unit 22b of the blanking plate 22 changes the applied voltage to change the minute beam. Is switched between a passing state in which the first opening 34a of the stopper plate 34 is passed and an absorption state in which the minute beam is absorbed by the absorbing portion 34b.
  • the minute beam enters the third aperture 34a without being deflected, and is irradiated onto the substrate M. Further, when the voltage value v of the deflecting unit 22b is set to v1, the minute beam is absorbed and absorbed by the absorbing unit 34b and does not enter the substrate M.
  • the time per shot of the minute beam is t1.
  • Each irradiation area A moves to the + X side by the width of the irradiation area A in the X direction by the movable stage 40 during a time t1 per shot.
  • the deflection unit 22b is switched to the absorption state, and the irradiation of the minute beam to the irradiation area A is stopped for two shots. Eye irradiation is complete.
  • the irradiation apparatus 1 irradiates each irradiation area with a minute beam by dividing it into a plurality of times (a plurality of shots) as necessary.
  • the irradiation area can be irradiated.
  • the irradiation apparatus 1 of this embodiment changes the irradiation amount of the micro beam irradiated to each irradiation area by changing the time which maintains the passage state of each deflection
  • the substrate M is placed on the movable stage 40 as described above, and moves to the + X side at a constant speed when the minute beam is irradiated. Therefore, the irradiation apparatus 1 moves the irradiation position of the minute beam by controlling the first deflecting device 32 and the second deflecting device 36 provided in the projection unit 30 to deflect each minute beam in a lump.
  • the irradiation target position b of each irradiation area A of the substrate M to be followed is made to follow.
  • the irradiation range of the minute beam deflected by the projection unit 30 is limited to the range of one irradiation area.
  • the irradiation apparatus 1 performs the first deflection provided in the projection unit 30.
  • the device 32 and the second deflecting device 36 are controlled to deflect the minute beam to the irradiation scheduled position in the next irradiation area.
  • the movable stage Along with the movement of 40 to the + X side, the minute beams (L1 to L5) are deflected by the deflecting devices 32 and 36 provided in the projection unit 30, and irradiated on the irradiation areas (A1 to A5) of the substrate M, respectively. Irradiation is performed while following the planned positions (b1 to b5).
  • the control unit 50 switches each deflection unit 22b from the passing state to the absorption state, stops the irradiation of the minute beam to the irradiation area, and performs the first shot. Irradiation is complete.
  • the control unit 50 shows in FIG.
  • the deflection units 22b relating to the minute beams (L2 to L5) are switched to the passing state again, and the irradiation target positions (b1 to b4) of the irradiation areas (A1 to A4) are irradiated with the minute beam of the second shot.
  • the deflecting unit 22b related to the minute beam L1 is maintained in the absorption state.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the irradiation position of the multi-beam irradiated by the irradiation apparatus of the comparative example and the irradiation area of the substrate M.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the relationship between the irradiation position of the multi-beam irradiated by the irradiation apparatus 1 of the present embodiment and the irradiation area of the substrate M.
  • FIG. 7 is a diagram showing another example of the relationship between the irradiation position of the multi-beam irradiated by the irradiation apparatus of the comparative example and the irradiation area of the substrate M.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the relationship between the irradiation position of the multi-beam irradiated by the irradiation apparatus 1 of the present embodiment and the irradiation area of the substrate M.
  • FIG. 9 is a diagram showing another example of the relationship between the irradiation position of the multi-beam irradiated by the irradiation apparatus of the comparative example and the irradiation area of the substrate M.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the relationship between the irradiation position of the multi-beam irradiated by the irradiation apparatus 1 of the present embodiment and the irradiation area of the substrate M.
  • irradiation planned positions (b1 to b10) in the irradiation areas (A1 to A10) of the substrate M arranged in the moving direction (X direction) of the movable stage 40 An example in which a minute beam is irradiated will be described.
  • AR indicates irradiation areas (A1 to A10) of the substrate M arranged in the moving direction (X direction) of the movable stage 40.
  • AP represents the first opening 21a (AP1 to AP10) of the aperture plate 21 provided corresponding to the plurality of irradiation areas (A1 to A10) of the substrate M.
  • L_1 indicates the irradiation amount of the first shot of the minute beam irradiated to each irradiation area of the substrate M corresponding to each first opening 21a (AP1 to AP10) of the aperture plate 21.
  • L_2 indicates the irradiation amount of the second shot of the minute beam for each irradiation area corresponding to each first opening 21a (AP1 to AP10) of the aperture plate 21.
  • the irradiation amount in one shot is 8 or less, which is about half of the total irradiation amount (15).
  • the upper limit may be set to an integer value obtained by rounding up the decimal point of a value obtained by dividing the maximum dose 15 by the number of shots.
  • the viewpoint of the amount of deviation that can be corrected it is desirable from the viewpoint of the amount of deviation that can be corrected to set the irradiation amount per shot to 1.
  • T_1 indicates a change in voltage applied to the deflection unit 22b of the blanking plate 22 at the time of irradiation of the first shot of the minute beam
  • T_2 indicates the second shot of the minute beam.
  • deviation part 22b of the blanking plate 22 at the time of irradiation is shown in time series.
  • the minute beam passing through the second opening 22a is deflected by the deflecting unit 22b and absorbed by the absorbing unit 34b of the stopper plate 34, and the minute beam is applied to the substrate M. It will be in the state which is not irradiated.
  • the irradiation apparatus of the comparative example of FIG. 5, FIG. 7 and FIG. 9 is an irradiation apparatus which has been mainly used conventionally, and the basic apparatus configuration is the same as that of the irradiation apparatus 1 of the present embodiment. It does not have a function of correcting the displacement amount of the irradiation position of the minute beam caused by the displacement of the first opening 21a of the aperture plate 21 to be described, the distortion of the minute beam, or the like.
  • the generation and correction of the irradiation position shift of each minute beam of the irradiation apparatus will be described for each cause of the shift generation.
  • the first openings 21a provided in the aperture plate 21 are formed at equal intervals in the X direction and the Y direction. However, some of the first openings may be caused by a processing error in manufacturing the aperture plate 21.
  • the part 21a may be formed in a state shifted from the design position. For example, as shown in FIG. 5, when the AP5 which is the fifth first opening 21a among the plurality of first openings 21a of the aperture plate 21 is shifted to the + X side with respect to the design position, this aperture plate 21 is used to generate a multi-beam (a plurality of minute beams) and the substrate M is irradiated with the minute beam.
  • the actual irradiation position (the minute beam is actually in the irradiation area A5 of the substrate M).
  • (Irradiated position) shifts to the + X side with respect to the irradiation planned position b5, and in the second shot, the actual irradiation position in the irradiation area A4 of the substrate M shifts to the + X side with respect to the irradiation planned position. Therefore, the substrate M is not irradiated with an appropriate amount of a minute beam at an appropriate position in the irradiation area A4 and the irradiation area A5.
  • the irradiation apparatus 1 preliminarily indicates the actual irradiation position on the substrate M of the minute beam that has passed through the first opening 21a including the processing error in the manufacturing process of the aperture plate 21 as the test substrate M.
  • the difference between the actual irradiation position and the planned irradiation position is acquired as a deviation amount, and the absorption of the deflection unit 22b related to the minute beam having the deviation amount is obtained based on the deviation amount data.
  • the timing of switching from the state to the passing state is changed (slow) to correct the deviation of the irradiation position of the minute beam with respect to the irradiation area of the substrate M.
  • AP5 which is the fifth first opening 21 a among the plurality of first openings 21 a of the aperture plate 21 is located with respect to the design position. A description will be given of a case where it is shifted to the + X side.
  • a multi-beam (a plurality of minute beams) is generated using the aperture plate 21 and the substrate M is irradiated with the minute beam, the minute beam that passes through the AP 5 that is the first opening 21a in the first shot. Only the deflecting unit 22b (fifth deflecting unit 22b) according to FIG.
  • ⁇ D1 in the equation (1) is a time when irradiation is actually performed through the planned irradiation position on the substrate M of the minute beam irradiated by the AP5 which is the first opening 21a and the AP5 which is the first opening 21a. This is a deviation amount (distance) in the moving direction (X direction) of the movable stage 40 from the actual irradiation position of the small beam on the substrate M. V is the speed of the movable stage 40. Further, in the irradiation apparatus 1 of the present embodiment, also in the second shot, only the deflection unit 22b related to the minute beam passing through the AP 5 that is the first opening 21a is provided with other deflections as indicated by T_2 in FIG.
  • the timing for switching from the absorption state to the passage state is delayed by the shift time ⁇ t1.
  • the irradiation area A4 of the substrate M is delayed in the irradiation timing of the minute beam by the shift time ⁇ t1, and the minute beam with the appropriate dose can be irradiated to the appropriate position in the irradiation area A5. .
  • the aperture plate 21 when AP5 which is the fifth first opening 21a among the plurality of first openings 21a of the aperture plate 21 is shifted to the ⁇ X side with respect to the design position, the aperture plate 21 is used to generate a multi-beam (a plurality of micro beams) and the substrate M is irradiated with the micro beam, the first shot is actually irradiated in the irradiation area A5 of the substrate M (the micro beam is The actual irradiation position) is shifted to the ⁇ X side with respect to the irradiation planned position b5 and is irradiated to the + X side end of the irradiation area A4, and the second shot is the actual irradiation position in the irradiation area A4 of the substrate M.
  • the aperture plate 21 is used to generate a multi-beam (a plurality of micro beams) and the substrate M is irradiated with the micro beam
  • the first shot is actually irradiated in the ir
  • the substrate M is not irradiated with an appropriate amount of a minute beam at an appropriate position in the irradiation area A4 and the irradiation area A5.
  • the irradiation apparatus 1 preliminarily indicates the actual irradiation position on the substrate M of the minute beam that has passed through the first opening 21a including the processing error in the manufacturing process of the aperture plate 21 as the test substrate M.
  • the difference between the actual irradiation position and the planned irradiation position is acquired as a deviation amount, and the absorption of the deflection unit 22b related to the minute beam having the deviation amount is obtained based on the deviation amount data.
  • the timing of switching from the state to the passing state is changed (early) to correct the deviation of the irradiation position of the minute beam with respect to the irradiation area of the substrate M.
  • AP5 which is the fifth first opening 21 a among the plurality of first openings 21 a of the aperture plate 21 is located with respect to the design position. Explanation will be made in the case where the position is shifted to the ⁇ X side.
  • a multi-beam (a plurality of minute beams) is generated using the aperture plate 21 and the substrate M is irradiated with the minute beam, the minute beam that passes through the AP 5 that is the first opening 21a in the first shot.
  • the substrate M is moved to the + X side at a constant speed by the movable stage 40, only the irradiation area A5 of the substrate M has the timing of irradiating the minute beam earlier by the shift time ⁇ t1 ′. It is possible to irradiate a minute beam having an appropriate dose amount to an appropriate position in the irradiation area A5.
  • the deflection unit 22b related to the minute beam passing through the AP5 which is the first opening 21a is absorbed as compared to the other deflection unit 22b, as indicated by T_2 in FIG.
  • the timing for switching from the state to the passing state is advanced by the shift time ⁇ t1 ′.
  • the multibeam generated by the aperture plate 21 is subjected to reduced projection exposure by the projection unit 30 with respect to the substrate M (irradiation object).
  • the substrate M irradiation object
  • the multibeam generated by the aperture plate 21 is subjected to reduced projection exposure by the projection unit 30 with respect to the substrate M (irradiation object).
  • it may be distorted.
  • an appropriate dose amount is set at an appropriate position with respect to the substrate M (object to be irradiated).
  • the charged particle beam could not be irradiated.
  • the irradiation apparatus 1 of the present embodiment corrects the shift amount in the same manner as in the case of correcting the positional shift of the first opening 21a due to the processing error in manufacturing the aperture plate 21 described above. be able to.
  • the test substrate M ′ is irradiated with a minute beam, and the actual irradiation position of the minute beam affected by the distortion of the electromagnetic optical system is measured in advance. The difference is set as a shift amount, and based on the shift amount data, the timing of switching from the absorbing state to the passing state of the deflecting unit 22b related to the micro beam having the shift amount is changed, and the micro beam with respect to the irradiation area of the substrate M is changed.
  • Is corrected by the above equation (1) For example, if the actual irradiation position shifts to the + X side from the irradiation planned position, the timing of switching the minute beam by delaying the switching timing from the absorption state to the passing state of the deflecting unit 22b related to the minute beam having the deviation amount. Correct the deviation of the irradiation position. In addition, when the actual irradiation position is shifted to the ⁇ X side from the irradiation planned position, the timing of switching from the absorbing state to the passing state of the deflecting unit 22b related to the minute beam having the deviation amount is shortened, so that the minute beam The deviation of the irradiation position is corrected.
  • the irradiation device 1 irradiates a minute beam with an appropriate dose amount at an appropriate position in each irradiation area. Can do.
  • the irradiation apparatus of the comparative example deflects a minute beam that does not irradiate the substrate M out of a plurality of minute beams by the deflecting unit 22b, and deflects the deflected minute beam to the stopper plate 34.
  • the substrate M is irradiated with only a minute beam necessary for irradiation by being absorbed by the absorption unit 34b.
  • the inventor of the present application has conducted a minute beam passing through the stopper plate 34 due to the Coulomb force generated between the minute beams and the fluctuation of the electromagnetic field caused by the minute beam absorbed by the stopper plate 34. Discovered that would be distorted.
  • the irradiation amount of the minute beam to the substrate M varies for each shot of the minute beam according to the drawing pattern on the substrate M, an electromagnetic field caused by the Coulomb force generated between the minute beams and the stopper plate 34 is generated. Also fluctuate each time.
  • the distortion of the minute beam fluctuates for each shot of the minute beam during the irradiation process of the charged particle beam, and this also irradiates the charged particle beam with an appropriate dose amount at an appropriate position with respect to the substrate M. You may not be able to.
  • the irradiation amount (L_1) of the first shot of the minute beam irradiated to each irradiation area of the substrate M is 1 or more at positions corresponding to AP1 to AP5 which are the first openings 21a of the aperture plate 21, The positions corresponding to AP6 to AP10 which are the first openings 21a are zero.
  • the irradiation amount (L_2) of the second shot is 1 or more at the positions corresponding to AP2 to AP6 which are the first openings 21a, and the positions corresponding to AP1 and AP7 to AP10 which are the first openings 21a are zero. It becomes.
  • the minute beam passing through AP6 to AP10 which is the first opening 21a is deflected by the deflecting portion 22b and absorbed by the absorbing portion 34b of the stopper plate 34
  • the minute beam passing through the first opening 21a AP1 and AP7 to AP10 is deflected by the deflecting unit 22b and absorbed by the absorbing unit 34b.
  • the electromagnetic field fluctuates due to the minute beam absorbed by the absorber 34b, and the minute beam passing through the third opening 34a of the stopper plate 34 may be distorted.
  • the micro beam may be distorted by the Coulomb force generated between the adjacent micro beams.
  • the irradiation apparatus 1 of the present embodiment is distorted when passing through the stopper plate 34 due to the Coulomb force generated between the minute beams and the fluctuation of the electromagnetic field caused by the minute beam absorbed by the stopper plate 34.
  • the actual irradiation position of the beam on the substrate M is measured in advance for each shot, the amount of deviation is obtained from the difference between the actual irradiation position and the planned irradiation position, and the amount of deviation is determined based on the deviation amount data.
  • the timing of switching from the absorbing state to the passing state of the deflecting unit 22b related to the beam is changed (slow) to correct the deviation of the irradiation position of the minute beam with respect to the irradiation area of the substrate M.
  • the right half (A6 to A10) of the irradiation area of the substrate M is not irradiated with the beam, but the left half (A1 to A5).
  • T_1 of FIG. 10 the irradiation apparatus 1 of the present embodiment is in a passing state from an absorption state of each deflection unit 22b related to a minute beam passing through the first opening 21a, AP1 to AP5, in the first shot. The timing of switching to is delayed by the shift times ⁇ t11 to ⁇ t14, respectively.
  • the substrate M is moved to the + X side at a constant speed by the movable stage 40. Therefore, the timing at which the minute beam related to AP1 to AP4 which is the first opening 21a is irradiated to the irradiation area A1 of the substrate M is shifted to the minute beam related to AP5 which is the first opening 21a by the time difference ⁇ t11 to t14. As a result, it is possible to irradiate a minute beam having an appropriate dose amount to an appropriate position in the irradiation areas A1 to A5.
  • the absorption state of each deflecting unit 22b related to the minute beam passing through the first opening 21a AP2 to AP6 in the second shot, the absorption state of each deflecting unit 22b related to the minute beam passing through the first opening 21a AP2 to AP6.
  • the timing for switching from the state to the passing state is delayed by the shift times ⁇ t21 to ⁇ t24, respectively.
  • the timing at which the minute beam related to AP2 to AP5 which is the first opening 21a is irradiated onto the irradiation area A1 of the substrate M is shifted by the time ⁇ t21 to t24, and the minute beam related to AP6 which is the first opening 21a.
  • ⁇ D1n in the equation (2) is the irradiation position on the substrate M of the minute beam irradiated on each irradiation area (A1 to A4) in the first shot and the minute beam on the substrate M when actually irradiated. This is the deviation (distance) from the actual irradiation position.
  • ⁇ D2n in the expression (3) is the irradiation position of the minute beam irradiated on each irradiation area (A1 to A4) in the second shot on the substrate M, and the minute beam on the substrate M when actually irradiated. This is the deviation (distance) from the actual irradiation position.
  • V in each equation is the speed of the movable stage 40.
  • the irradiation apparatus 1 of the present embodiment corrects the irradiation position of the minute beam to an appropriate position.
  • the charged particle beam having an appropriate dose amount can be irradiated to an appropriate position with respect to the substrate M.
  • the timing of switching from the absorbing state to the passing state of the deflection unit 22b related to the minute beam having the deviation amount should be advanced.
  • the irradiation position of the minute beam can be corrected to an appropriate position, and an appropriate dose amount of the charged particle beam can be irradiated to the appropriate position with respect to the substrate M.
  • the timing of switching from the absorbing state to the passing state of the deflecting unit 22b can be advanced or delayed as appropriate depending on the direction of deviation between the actual irradiation position and the irradiation planned position for each minute beam.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a shift amount map used in the irradiation apparatus 1 of the present embodiment.
  • 12 and 13 are diagrams for explaining the positions of measurement marks provided in each area (irradiation definition region) of the irradiation range of the substrate M.
  • each area (Ar1 to Ar4) (irradiation definition region) shown in FIGS. 12 and 13 is a region obtained by dividing the irradiation range of the substrate M into the same size.
  • each area (Ar1 to Ar4) irradiation definition region
  • a plurality of the above-mentioned minute beam irradiation areas A are arranged vertically and horizontally.
  • a plurality of irradiation areas A are grouped into one unit area (Ar).
  • the irradiation range of the substrate M is a range determined in advance based on the aperture plate 21, and a plurality of the substrates M may be provided.
  • the irradiation apparatus 1 saves all the shift amounts of each minute beam for each shot in the storage unit 55, and is used for switching processing of each deflection unit 22b, which improves the correction accuracy of the irradiation position of the minute beam. Most desirable from a viewpoint.
  • the control unit 50 calculates the deviation time, etc. It is conceivable that the burden of this will become too large, and this will cause a reduction in the multi-beam irradiation processing speed.
  • the irradiation apparatus 1 of the present embodiment stores information on the amount of deviation of each minute beam in the storage unit 55 as a deviation amount map.
  • the deviation amount map is obtained by dividing the irradiation range existing on the irradiation surface of the substrate M into, for example, four areas Ar (Ar1 to Ar4), and for each irradiation density of the minute beam in each area.
  • the deviation amount at the representative point (measurement mark) of the area is recorded.
  • a plurality of representative points (measurement marks) in each area (Ar1 to Ar4) are provided substantially equally within the irradiation range.
  • the deviation amount within the irradiation range can be obtained more accurately at any position without causing a deviation depending on the position.
  • the dimension of one side of the irradiation range (deviation amount map) is 81.92 ⁇ m. Become.
  • the minute beam irradiation density shown in FIG. 11 is the actual irradiation amount of the minute beam per shot with respect to the total irradiable amount of the minute beam per shot (total irradiation amount of the minute beam actually irradiated) for each area. Shows the percentage. This represents the density due to on / off of the minute beam.
  • the minute beam irradiation density in each area is recorded in six stages of 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, and 100%.
  • the ratio of the actual irradiation total amount is 0% or more and less than 10%
  • the ratio of the actual irradiation total amount is 10% or more. If it is less than 30% and is recorded as “40%”, the ratio of the actual irradiation total amount is 30% or more and less than 50%, and if it is recorded as “60%”
  • the ratio of the actual total amount is 50% or more and less than 70% and “80%” is recorded, the ratio of the actual total amount is 70% or more and less than 90%, and “100%”
  • the ratio of the actual irradiation total amount is 90% or more and 100% or less.
  • the shift amount shown in FIG. 11 is a value ( ⁇ Da1) obtained from the difference between the irradiation actual position and the irradiation planned position measured in advance in order to correct the irradiation position of the minute beam that shifts due to the above-described factors. ⁇ ⁇ Dd9).
  • deviation amounts at a total of nine points including points near the four corners in each area (Ar1 to Ar4) and the midpoints of these points are measured in advance.
  • the amount of deviation is drawn on the test substrate M ′, which is formed in the same manner as the substrate M, with the measurement marks Ma1 to Ma9 corresponding to the above nine points. Differences in the X direction between the respective measurement marks and the corresponding nine irradiation planned positions are obtained and set as deviation amounts ( ⁇ Da1 to ⁇ Da9).
  • the measurement marks Mb1 to Mb9 are drawn on the test substrate M ′ for the area Ar2
  • the measurement marks Mc1 to Mc9 are drawn for the area Ar3
  • the measurement marks Md1 to Md9 are drawn for the area Ar4.
  • Differences in the X direction between the marks and the corresponding nine irradiation planned positions are obtained, and these are set as deviation amounts ( ⁇ Db1 to ⁇ Db9, ⁇ Dc1 to ⁇ Dc9, ⁇ Dd1 to ⁇ Dd9), respectively.
  • the shift amount ⁇ Da1 indicates the shift amount at the measurement mark Ma1 in the area Ar1
  • the shift amounts ⁇ Da2 to Da9 indicate the shift amounts at the measurement marks Ma2 to Ma9 in the area Ar1.
  • the shift amounts ⁇ Db1 to Db9 indicate the shift amounts in the measurement marks Mb1 to Mb9 in the area Ar2
  • the shift amounts ⁇ Dc1 to Dc9 indicate the shift amounts in the measurement marks Mc1 to Mc9 in the area Ar3.
  • the amounts ⁇ Dd1 to Dd9 indicate the amounts of deviation at the measurement marks Md1 to Md9 in the area Ar4.
  • the deviation amount for a total of nine points including the points near the four corners in each area (Ar1 to Ar4) and the midpoint of these points is measured in advance, and the estimated deviation amount is used.
  • drawing as described later it is possible to realize drawing without deviation.
  • the irradiation apparatus 1 of the present embodiment irradiates each irradiation area provided on the substrate M with a minute beam based on the shift amount map as follows.
  • the control unit 50 of the irradiation apparatus 1 stores the above-described shift amount map in the storage unit 55, and obtains the irradiation density to each area (Ar1 to Ar4) at the time of each shot of the minute beam based on the drawing data. .
  • the control unit 50 reads out the deviation amount map (see FIG. 11) from the storage unit 55, and reads out information on the deviation amount according to the irradiation density of each area (Ar1 to Ar4).
  • the control unit 50 uses the read minute map.
  • the deviation amount ( ⁇ Da1 to ⁇ Dd9) of data number 3 that matches the pattern of irradiation density is read.
  • the control unit 50 of the irradiation apparatus 1 divides each value of the read deviation amount ⁇ D ( ⁇ Da1 to ⁇ Dd9) by the driving speed V of the movable stage 40 in the same manner as the above formulas (1) to (3) ( ⁇ D / V) to obtain the shift time ⁇ t ( ⁇ ta1 to ⁇ td9) at each measurement mark.
  • the shift time ⁇ ta1 is the shift time of the minute beam at the position of the measurement mark Ma1
  • the shift times ⁇ ta2 to ⁇ ta9 are the shift time of the minute beam at the positions of the measurement marks Ma2 to Ma9.
  • the shift times ⁇ tb1 to ⁇ tb9 are the shift times of the minute beams at the positions of the measurement marks Mb1 to Mb9.
  • the shift times ⁇ tc1 to ⁇ tc9 are the shift times of the minute beams at the positions of the measurement marks Mc1 to Mc9
  • the shift times ⁇ td1 to ⁇ td9 is the shift time of the minute beam at the positions of the measurement marks Md1 to Md9.
  • the controller 50 is provided in each area (Ar1 to Ar4) based on the deviation times ⁇ ta1 to ⁇ td9.
  • a shift time ⁇ t of each minute beam irradiated to each irradiation area A is calculated.
  • the control unit 50 obtains a shift time corresponding to the irradiation planned position of each irradiation area A in the area Ar by linearly interpolating the value of each shift time between the measurement marks.
  • control unit 50 changes the timing of switching from the absorption state to the passing state of each deflection unit 22b based on the calculated deviation time ⁇ t and A minute beam with an appropriate dose is irradiated to an appropriate position.
  • the points including the end points of the respective areas (Ar1 to Ar4) and the midpoints of these points may be the measurement marks Me1 to Me25. Even in that case, the amount of deviation at each point may be measured in advance. A measurement mark corresponding to each point is drawn on a test substrate M ′ formed in the same manner as the substrate M, and the difference in the X direction between each drawn measurement mark and the planned irradiation position of the corresponding point is obtained. , The amount of deviation. By doing in this way, compared with the case of FIG. 12, since the measurement mark can be shared by a plurality of areas, the number of measurement marks can be reduced. Further, as shown in FIG. 12, the measurement mark may not be a point at the end of the area. In that case, the shift amount at the end of the area may be obtained by linear interpolation.
  • this irradiation apparatus 1 When this irradiation apparatus 1 is used, it is possible to efficiently draw a pattern including many line and space (L / S) patterns intersecting (for example, orthogonal to) the moving direction of the movable stage 40 without distortion. Thereby, the width of the line pattern, the line edge roughness, and the position accuracy can be improved. The spacing between lines can also be controlled with high accuracy, and for example, a circuit pattern can be more accurately patterned. On the other hand, even in the case of drawing a pattern including a lot of line and space (L / S) patterns parallel to the moving direction of the movable stage 40, the drawing data is rotated by 90 degrees in advance and input to the irradiation apparatus 1, thereby causing distortion. It is possible to draw without.
  • L / S line and space
  • the line pattern and space pattern having the highest manufacturing requirement accuracy may be a direction intersecting (for example, orthogonal to) the moving direction of the movable stage 40.
  • Examples of the highest required manufacturing accuracy include the case where the pitch of the line and space pattern, the error amount from the target value of the dimension, and the allowable range of the in-plane variation degree are the smallest in the drawing pattern.
  • the irradiation device 1 of the present embodiment has the following effects.
  • the irradiation apparatus 1 according to the present embodiment has a deviation amount between an irradiation planned position of each minute beam irradiated onto the substrate M and an irradiation actual position of each minute beam actually irradiated onto the substrate M.
  • the switching timing of the deflecting unit 22b related to the minute beam having the deviation amount from the absorption state to the passing state is changed (slower or earlier) as compared with the deflection unit 22b relating to the minute beam not having the deviation amount. )is doing.
  • the irradiation apparatus 1 can suppress the irradiation position of the minute beam from being shifted from the irradiation scheduled position in each irradiation area of the substrate M as much as possible, and can be appropriately set to an appropriate position with respect to the substrate M.
  • a dose of minute beam can be irradiated.
  • the displacement amount map includes the displacement amount due to the difference between the actual position of each first opening 21a provided in the aperture plate 21 and the design position. Even if the first opening 21a is misaligned with respect to the design position, it is possible to irradiate the substrate M with a minute beam having an appropriate dose amount at an appropriate position.
  • the shift amount map includes the shift amount due to the distortion of the minute beam caused by the projection unit 30 acquired in advance.
  • the shift amount map indicates the shift amount due to the distortion of the micro beam passing through the third opening 34a caused by the micro beam absorbed by the absorption unit 34b acquired in advance. Contains.
  • the shift amount map stored in the irradiation apparatus 1 shows an example in which the irradiation density of the micro beam and the shift amount information are recorded.
  • the present invention is not limited to this. .
  • the irradiation apparatus 1 can reduce the load of the arithmetic processing by the control part 50 more.
  • the irradiation density of the minute beam recorded in the shift amount map has been described as being divided into six stages.
  • the present invention is not limited to this, and is divided into a plurality other than six. May be.
  • the representative points (measurement marks) for measuring the shift amount are not limited to nine points, and may be points other than nine.
  • each area of the irradiation range of the substrate M is not limited to four, and may be divided into areas other than four.
  • the irradiation apparatus 1 has shown an example of correcting the shift of the minute beam in the X direction of each irradiation area of the substrate M.
  • the present invention is not limited to this. It is also possible to correct the deviation of the minute beam in the Y direction, or to correct the deviation of the minute beam in the X direction and the Y direction.

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Abstract

被照射物に対して適正な位置に適正な量の荷電粒子ビームを照射することができる荷電粒子ビーム照射装置を提供する。 荷電粒子ビームの照射装置１は、照明部１０と、複数の第１開口部２１ａを有したアパチャープレート２１と、複数の第２開口部２２ａと偏向部２２ｂとを有するブランキングプレート２２と、第３開口部３４ａと吸収部３４ｂとを有するストッパープレート３４と、偏向部２２ｂを制御して通過状態と吸収状態とを切り替える制御部５０と、各微少ビームＬの照射予定位置と、予め取得された実際に基板Ｍに照射された各微少ビームＬの照射実位置とのずれ量をずれ量マップとして記憶する記憶部５５とを備え、制御部５０は、ずれ量マップに基づいて、ずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から前記通過状態への切り替えのタイミングを、ずれ量を有さない微少ビームに係る偏向部２２ｂに比して変更する。

Description

荷電粒子ビーム照射装置
　本発明は、荷電粒子ビーム照射装置に関するものである。
　従来、複数の微少ビームから構成されるマルチビームを用いてリソグラフィ等の描画に使用される荷電粒子ビームの照射装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
　このような装置は、マルチビームを構成する複数の微少ビームを同時に被照射物に照射するため、シングルビーム方式の照射装置に比して、描画時間を短縮することができる。
　マルチビームは、電子銃から照射された荷電粒子ビームを複数の開口部を有したアパチャープレートに入射させ、その開口部により複数の微少ビームに分散させることによって生成される。そのため、このような照射装置は、アパチャープレートに設けられる各開口部の配置位置が設計位置に対してずれていると、被照射物に対するビームの照射位置もずれてしまい、被照射物に対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができない場合があった。
　また、このような照射装置は、アパチャープレートにより生成されたマルチビームを被照射物に対して縮小投影露光しているため、電磁レンズや、静電偏向器等から構成される電磁光学系が備えられている。そのため、マルチビームが電磁光学系を通過したときに歪んでしまう場合があり、これによっても被照射物に対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができない場合があった。
　更に、このような照射装置は、複数の微少ビームのうち被照射物に照射させない微少ビームをブランキングプレートにより偏向させてストッパープレートにより吸収させて、描画パターンに基づいて、照射に必要な微少ビームのみを被照射物に照射させている。
　ここで、本願発明者は、鋭意研究を重ねた結果、各微少ビーム間に生じるクーロン力や、ストッパープレートにより吸収される微少ビームが起因となる電磁場の変動によりストッパープレートを通過する微少ビームが歪んでしまうことを発見した。ここで、微少ビームの被照射物への照射量は、被照射物への描画パターンに応じて荷電粒子ビームのショット毎に変動するため、微少ビーム間に生じるクーロン力や、ストッパープレートが起因となる電磁場もその都度変動する。そのため、微少ビームの歪みは、荷電粒子ビームの照射処理中において荷電粒子ビームのショット毎に変動することとなり、これによっても被照射物に対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができなくなる場合があることが新たに解った。
特開２０１０－１２３９６６号公報
　本発明の課題は、被照射物に対して適正な位置に適正な量の荷電粒子ビームを照射することができる荷電粒子ビーム照射装置を提供することである。
　本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
　第１の発明は、荷電粒子ビーム（Ｌ０）を照射するビーム照射部（１０）と、前記ビーム照射部から照射された荷電粒子ビームを透過させ、複数の微少ビーム（Ｌ）を生成する複数の第１開口部（２１ａ）を有したアパチャー部（２１）と、前記アパチャー部から出射した複数の前記微少ビームをそれぞれ透過させる複数の第２開口部（２２ａ）と、前記第２開口部のそれぞれに設けられ、前記第２開口部を通過する前記微少ビームを偏向する偏向部（２２ｂ）とを有するブランキング部（２２）と、前記ブランキング部を通過した前記微少ビームを被照射物（Ｍ）側へ通過させる第３開口部（３４ａ）と、前記微少ビームを吸収する吸収部（３４ｂ）とを有するストッパー部（３４）と、前記ブランキング部に設けられた前記偏向部を制御して、前記微少ビームが前記ストッパー部の前記第３開口部を通過する通過状態と、前記微少ビームを偏向させて前記吸収部に吸収させる吸収状態とを切り替える制御部（５０）と、前記被照射物に照射される各前記微少ビームの照射予定位置と、予め取得された実際に被照射物に照射された各前記微少ビームの照射実位置とのずれ量をずれ量マップとして記憶する記憶部（５５）とを備え、前記制御部は、前記ずれ量マップに基づいて、前記ずれ量を有する前記微少ビームに係る前記偏向部の前記吸収状態から前記通過状態への切り替えのタイミングを、前記ずれ量を有さない前記微少ビームに係る前記偏向部に比して変更すること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　第２の発明は、第１の発明の荷電粒子ビーム照射装置（１）において、前記ずれ量マップは、前記アパチャー部（２１）に設けられた各前記第１開口部（２１ａ）の実際の位置と、設計位置との差に基づくずれ量を含んでいること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の荷電粒子ビーム照射装置（１）において、前記ブランキング部（２２）と前記ストッパー部（３４）との間に電磁光学部（３０）を更に備え、前記ずれ量マップは、予め取得された前記電磁光学部が起因となる前記微少ビームの歪みに基づくずれ量を含んでいること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの荷電粒子ビーム照射装置（１）において、前記ずれ量マップは、予め取得された前記吸収部（３４ｂ）に吸収される微少ビームが起因となる前記第３開口部（３４ａ）を通過する微少ビームの歪みに基づくずれ量を含んでいること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかの荷電粒子ビーム照射装置（１）において、前記ずれ量マップは、複数の前記微少ビームの前記照射予定位置を含む各照射定義領域（Ａｒ１～Ａｒ４）の前記微少ビームの照射密度の組み合わせと、前記ずれ量とを対応付けたデータを有するものであること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　第６の発明は、第５の発明の荷電粒子ビーム照射装置（１）において、前記各照射定義領域（Ａｒ１～Ａｒ４）は、前記荷電粒子ビームによる照射範囲を同一の大きさに分割した領域であること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　第７の発明は、第６の発明の荷電粒子ビーム照射装置（１）において、前記ずれ量は、前記各照射定義領域（Ａｒ１～Ａｒ４）に複数有する代表点におけるずれ量であり、前記代表点は、前記照射範囲内で略均等に設けられていること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　第８の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれかの荷電粒子ビーム照射装置（１）において、前記制御部（５０）は、前記被照射物（Ｍ）を載置した可動ステージ（４０）を送り方向に移動させる制御を行い、前記ビーム照射部（１０）は、前記照射予定位置に複数回に分けて前記微少ビームが照射されるように、前記荷電粒子ビームを複数回照射すること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　第９の発明は、第１の発明から第８の発明までのいずれかの荷電粒子ビーム照射装置（１）において、前記被照射物（Ｍ）の送り方向（Ｘ方向）に交差する（Ｙ方向）ラインを多く含む描画データに基づいた前記被照射物への各前記微少ビームの照射によって、前記ラインを前記被照射物に描画すること、を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置である。
　本発明によれば、荷電粒子線の照射位置を正確に補正し、描画パターンの位置精度を向上させることができる。
実施形態の照射装置１の構成を説明する図である。 パターン決定部の詳細を説明する図である。 アパチャープレートの詳細を説明する平面図である。 実施形態の照射装置１のマルチビーム照射時における基本動作を説明する図である。 比較例の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の一例を示した図である。 実施形態の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の一例を示した図である。 比較例の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の別な例を示した図である。 実施形態の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の別な例を示した図である。 比較例の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の他の例を示した図である。 実施形態の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の他の例を示した図である。 実施形態の照射装置に用いられるずれ量マップの一例を示す図である。 基板Ｍの照射範囲の各エリアに設けられる測定マークの位置を説明する図である。 基板Ｍの照射範囲の各エリアに設けられる測定マークの位置を説明する図である。
（実施形態）
　以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　図１は、実施形態の照射装置１の構成を説明する図である。
　図１において、照射装置１の鉛直方向をＺ方向とし、鉛直方向と垂直な方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とする。
　照射装置（荷電粒子ビーム照射装置）１は、基板Ｍ（被照射物）に荷電粒子ビームを照射し、基板Ｍに所定のパターンを描画してフォトマスクを作製する装置である。
　照射装置１は、図１に示すように、照明部１０、パターン決定部２０、投影部３０（電磁光学部）、可動ステージ４０、制御部５０、記憶部５５等を備えている。
　照明部１０は、鉛直上側（＋Ｚ側）から順に、電子銃１１（ビーム照射部）、抽出部１２、偏向器１３、集光レンズ部１４が設けられている。照明部１０は、電子銃１１から出射された荷電粒子ビームを、抽出部１２、偏向器１３、集光レンズ部１４等によってテレンセトリックなビーム状態にして、パターン決定部２０へ入射する。
　電子銃１１は、荷電粒子ビームを可動ステージ４０に載置された基板Ｍに対して照射する。本実施形態では、電子銃１１は、可動ステージ４０の鉛直上側（＋Ｚ側）に配置されており、そこから鉛直下側（－Ｚ側）に設けられた可動ステージ４０に載置された基板Ｍに対して荷電粒子ビームを照射する。
　荷電粒子ビームとしては、例えば、電子ビームを用いることができる。また、荷電粒子ビームは、電子ビームの他、他の電荷を帯びた粒子、例えば、水素イオン、重イオン、荷電原子クラスタ、荷電分子等を用いてもよい。なお、重イオンとは、Ｏや、Ｎ等のＣよりも重いイオン要素、又は、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスを示すものをいう。
　抽出部１２は、電子銃１１から照射される荷電粒子ビームを広げて発散したビーム状態に変更する部分である。
　偏向器１３は、電子銃１１から照射される荷電粒子ビームの偏向角度を変更する静電偏向器である。
　集光レンズ部１４は、発散したビーム状態の荷電粒子ビームを平行ビームにして広範囲でテレセントリックなビーム状態に変更する部分である。
　図２は、パターン決定部２０の詳細を説明する図である。
　図３は、アパチャープレート２１の詳細を説明する平面図である。
　パターン決定部２０は、照明部１０から入射した荷電粒子ビームから、複数の微少ビームから構成されるマルチビームを生成し、描画パターンに基づいて、複数の微少ビームから描画に必要な微少ビームのみを選択的に基板Ｍ（被照射物）側へ照射する。パターン決定部２０は、図１及び図２に示すように、鉛直上側（＋Ｚ側）から順に、アパチャープレート２１（アパチャー部）、ブランキングプレート２２（ブランキング部）が設けられている。
　アパチャープレート２１は、図３に示すように、複数の第１開口部２１ａが設けられた平板状の部材であり、図１に示すように、照明部１０から照射された荷電粒子ビームＬ０を入射し、第１開口部２１ａを通過させることによって、複数の微少ビームＬに分散され、これがマルチビームとなる。本実施形態のアパチャープレート２１は、Ｘ方向及びＹ方向に等間隔に、それぞれ５１２個ずつ、合計２６２１４４個の第１開口部２１ａが格子状に形成されている。そのため、アパチャープレート２１により生成されるマルチビームは、２６２１４４本の微少ビームから構成されることとなる。
　また、本実施形態のアパチャープレート２１は、図２に示すように、その鉛直上側（＋Ｚ側）の面に保護層２１ｂが設けられており、入射する荷電粒子ビームによる粒子エネルギーの衝突からプレートを保護している。
　ブランキングプレート２２は、アパチャープレート２１から出射したマルチビームが入射する位置に配置された平板状の部材であり、マルチビームを構成する各微少ビームを偏向するために設けられている。ブランキングプレート２２は、上述のアパチャープレート２１の各第１開口部２１ａに対向する位置に、第２開口部２２ａ（本実施形態では５１２×５１２個）が形成されており、その各第２開口部２２ａに、偏向電極２２ｂ１及び接地電極２２ｂ２から構成される偏向部２２ｂが設けられている。
　偏向部２２ｂの各電極は、それぞれ制御部５０に接続されており、制御部５０から出力される信号に基づいて、偏向部２２ｂの各電極２２ｂ１、２２ｂ２間に所定の電圧が印加される。
　偏向部２２ｂの各電極に所定の電圧値（ｖ＝ｖ１）が印加されている場合、図２に示すように、微少ビームは、第２開口部２２ａを通過するときに偏向される（図２中のＬ’参照）。また、偏向部２２ｂの電極に電圧値が印加されていない場合（ｖ＝０）、微少ビームは、偏向されることなく第２開口部２２ａを通過する（図２中のＬ参照）。
　偏向部２２ｂは、複数ある第２開口部２２ａのそれぞれに設けられており、各第２開口部２２ａを通過する各微少ビームの偏向状態を個別に変化させることができる。
　以上の構成により、偏向部２２ｂによって偏向されることなく第２開口部２２ａを通過した微少ビームＬは、投影部３０に設けられるストッパープレート３４（詳細は後述する）に形成された第３開口部３４ａを通過して（通過状態）、基板Ｍ（被照射物）に入射する。
　一方、偏向部２２ｂにより偏向された微少ビームＬ’は、ストッパープレート３４に吸収され（吸収状態）、基板Ｍ（被照射物）には入射しない。これにより、本実施形態のパターン決定部２０は、描画パターンの情報に基づいて、複数の微少ビームのうち必要な微少ビームのみを基板Ｍに対して照射することができる。
　投影部３０は、パターン決定部２０から出射したマルチビームを縮小投影する部分である。投影部３０は、図１に示すように、鉛直上側（＋Ｚ側）から順に、第１レンズ部３１、第１偏向装置３２、第２レンズ部３３、ストッパープレート３４（ストッパー部）、第３レンズ部３５、第２偏向装置３６が配置されている。
　投影部３０は、第１レンズ部３１、第２レンズ部３３、第３レンズ部３５により縮小光学系が構成されている。
　第１レンズ部３１は、パターン決定部２０から出射したマルチビームを収束させる電磁レンズである。
　第１偏向装置３２は、第１レンズ部３１から出射した各微少ビームが交差（クロスオーバー）する位置Ｃ１に設けられた静電偏向器であり、第１レンズ部３１から出射した各微少ビームを一括して偏向させて、各微少ビームを、可動ステージ４０によりＸ方向に移動する基板Ｍの照射エリアに追従させる。
　第２レンズ部３３は、第１偏向装置３２を通過した微少ビームを収束させる電磁レンズである。
　ストッパープレート３４は、第２レンズ部３３により収束された各微少ビームが交差（クロスオーバー）する位置Ｃ２に設けられた平板状の部材である。ストッパープレート３４は、第３開口部３４ａと吸収部３４ｂとを有している。
　ストッパープレート３４は、パターン決定部２０において偏向されなかった微少ビームを、第３開口部３４ａを通過させて基板Ｍ側へ出射させるとともに（図１中のＬ参照）、パターン決定部２０において偏向された微少ビームを吸収部３４ｂにより吸収する（図１中のＬ’参照）。
　第３レンズ部３５は、ストッパープレート３４の第３開口部３４ａを通過した微少ビームを収束させる電磁レンズである。
　第２偏向装置３６は、第３レンズ部３５の微少ビームの出射側（－Ｚ側）に設けられた静電偏向器であり、第３レンズ部３５から出射した各微少ビームを一括して偏向させて、各微少ビームを、可動ステージ４０によりＸ方向に移動する基板Ｍの照射エリアに追従させる。
　可動ステージ４０は、被照射物である基板Ｍを載置して水平面内を移動するワークステージである。本実施形態の可動ステージ４０は、水平面（ＸＹ面）内のうちＸ方向（送り方向）に移動させ、載置した基板ＭをＸ方向に移動させることによって、上述の第１偏向装置３２、第２偏向装置３６等と協働して、基板Ｍ上に設けられたＸ方向の照射エリアの端から端までに、マルチビームを照射させている。
　その後、可動ステージ４０をＹ方向に移動させ、上記と同様に可動ステージ４０をＸ方向に移動させマルチビームを照射する。
　これを繰り返すことで、基板Ｍ上に設けられた照射エリアの全面に対して、マルチビームを照射させている。
　制御部５０は、照射装置１の各部を制御する制御回路であり、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。制御部５０は、記憶部５５に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。本実施形態の制御部５０は、照明部１０の電子銃１１及び偏向器１３、パターン決定部２０の偏向部２２ｂ、投影部３０の各偏向装置３２、３６、可動ステージ４０等に接続されている。
　記憶部５５は、照射装置１の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。記憶部５５には、上述のプログラムの他、描画データとなる基板Ｍ（被照射物）に照射される各微少ビームの照射予定位置の情報も記憶されている。
　更に、記憶部５５には、予め取得された実際に基板Ｍ（被照射物）に照射された各微少ビームの照射実位置と、上述の照射予定位置とのずれ量をずれ量マップ（詳細は後述する）として記憶している。
（照射装置１のマルチビームの照射時の基本動作）
　ここで、照射装置１のマルチビーム照射時における基本動作について説明する。
　図４は、本実施形態の照射装置１のマルチビーム照射時における基本動作を説明する図である。図４（ａ）は、基板Ｍの照射エリアを示す平面図である。図４（ｂ）は、ブランキングプレート２２の偏向部２２ｂの各電極に印加される電圧と、時間との関係を示す図であり、横軸が時間ｔ、縦軸が電圧値ｖを示している。図４（ｃ）は、１ショット目における各微少ビームと基板Ｍの各照射エリアとの配置関係を示す図であり、図４（ｄ）は、２ショット目における各微少ビームと基板Ｍの各照射エリアとの配置関係を示す図である。
　基板Ｍには、図４（ａ）に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に配列された複数の照射エリアＡ（Ａ１～Ａ５）が設けられており、各照射エリアの照射予定位置ｂ（ｂ１～ｂ５）に対して、マルチビームの各微少ビームが同時に照射される。
　基板Ｍの各照射エリアＡの照射予定位置ｂに所定量の微少ビームが適正に照射されるようにするため、ブランキングプレート２２の各偏向部２２ｂは、印加する電圧を変化させて、微少ビームをストッパープレート３４の第３開口部３４ａを通過させる通過状態と、微少ビームを吸収部３４ｂに吸収させる吸収状態とを切り替えている。
　具体的には、偏向部２２ｂの電圧値ｖをゼロ（ｖ＝０）にした場合、微少ビームは、偏向することなく第３開口部３４ａを通過する通過状態となり、基板Ｍに照射される。
　また、偏向部２２ｂの電圧値ｖをｖ１にした場合、微少ビームは、偏向されて吸収部３４ｂに吸収される吸収状態となり、基板Ｍへは入射することはない。
　本実施形態の照射装置１は、図４（ｂ）に示すように、微少ビームの１ショット当りの時間はｔ１である。また、各照射エリアＡは、１ショット当りの時間ｔ１の間に、可動ステージ４０により照射エリアＡのＸ方向の幅分だけ＋Ｘ側へ移動する。
　照射装置１の制御部５０は、１ショット目の微少ビームの照射開始時（ｔ＝０）において、偏向部２２ｂを吸収状態から通過状態に切り替えて、基板Ｍの照射エリアＡに微少ビームを照射させ、所定の時間の経過後（所定量の微少ビームが照射された後、ｔ＝ｔ２）に、偏向部２２ｂを吸収状態に切り替えて、照射エリアＡへの微少ビームの照射を停止する。そして、所定の時間、すなわちｔ＝ｔ１になるまで吸収状態を維持する。
　次に、２ショット目の微少ビームの照射開始時間（ｔ＝ｔ１）となったら、制御部５０は、再び、偏向部２２ｂを吸収状態から通過状態に切り替えて、基板Ｍの照射エリアに微少ビームを照射する。そして、所定時間の経過後（所定量の微少ビームが照射された後、ｔ＝ｔ３）に、偏向部２２ｂを吸収状態に切り替えて、照射エリアＡへの微少ビームの照射を停止して２ショット目の照射が完了となる。
　このように、本実施形態の照射装置１は、各照射エリアに対して、必要に応じて複数回（複数ショット）に分けて微少ビームを照射することによって、所望のドーズ量の微少ビームを各照射エリアに照射することができる。
　また、本実施形態の照射装置１は、各偏向部２２ｂの通過状態を維持する時間を、微少ビーム毎に変更することによって、各照射エリアに照射される微少ビームの照射量を異なるようにすることができ、基板Ｍに対して所望の描画パターンを描画することができる。
　ここで、基板Ｍは、上述したように可動ステージ４０に載置されており、微少ビームの照射時において＋Ｘ側に一定速度で移動している。そのため、照射装置１は、投影部３０に設けられた第１偏向装置３２及び第２偏向装置３６を制御して、各微少ビームを一括して偏向させることによって、微少ビームの照射位置を、移動する基板Ｍの各照射エリアＡの照射予定位置ｂに追従させている。
　本実施形態の照射装置１は、投影部３０によって偏向される微少ビームの照射範囲が、１つの照射エリアの範囲内に限定されている。そのため、可動ステージ４０の移動に伴い、微少ビームの照射範囲が、基板Ｍの一の照射エリアから次の照射エリアに移動した場合に、照射装置１は、投影部３０に設けられた第１偏向装置３２及び第２偏向装置３６を制御して、次の照射エリアの照射予定位置へ微少ビームを偏向させる。
　例えば、マルチビームの各微少ビーム（Ｌ１～Ｌ５）が、図４（ｃ）に示すように、１ショット目として、基板Ｍの各照射エリア（Ａ１～Ａ５）に照射されている場合、可動ステージ４０の＋Ｘ側への移動に伴い、各微少ビーム（Ｌ１～Ｌ５）は、投影部３０に設けられた各偏向装置３２、３６により偏向され、それぞれ基板Ｍの照射エリア（Ａ１～Ａ５）の照射予定位置（ｂ１～ｂ５）に追従しながら照射される。各微少ビームの照射量が所定量に達したら、制御部５０は、各偏向部２２ｂを通過状態から吸収状態へと切り替えて、照射エリアへの微少ビームの照射を停止して、１ショット目の照射が完了となる。
　このとき、可動ステージ４０は継続して＋Ｘ側の移動している。そのため、基板Ｍの各照射エリア（Ａ１～Ａ４）の照射予定位置（ｂ１～ｂ４）が、微少ビーム（Ｌ２～Ｌ５）の照射範囲に到達したら、制御部５０は、図４（ｄ）に示すように、微少ビーム（Ｌ２～Ｌ５）に係る各偏向部２２ｂを再び通過状態に切り替えて、各照射エリア（Ａ１～Ａ４）の照射予定位置（ｂ１～ｂ４）に２ショット目の微少ビームを照射する。なお、２ショット目において微少ビームＬ１の照射範囲には、基板Ｍが存在しないので、微少ビームＬ１に係る偏向部２２ｂは、吸収状態が維持される。
（照射装置１のマルチビームの照射位置の補正）
　次に、照射装置１によるマルチビームの基板Ｍへの照射位置の補正について説明する。
　図５は、比較例の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の一例を示した図である。
　図６は、本実施形態の照射装置１により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の一例を示した図である。
　図７は、比較例の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の別な例を示した図である。
　図８は、本実施形態の照射装置１により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の別な例を示した図である。
　図９は、比較例の照射装置により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の他の例を示した図である。
　図１０は、本実施形態の照射装置１により照射されたマルチビームの照射位置と、基板Ｍの照射エリアとの関係の他の例を示した図である。
　なお、図５～１０においては、説明を明確にするために、可動ステージ４０の移動方向（Ｘ方向）に配列された基板Ｍの照射エリア（Ａ１～Ａ１０）の照射予定位置（ｂ１～ｂ１０）に微少ビームが照射される例で説明する。
　ここで、図５～１０の各図において、ＡＲは、可動ステージ４０の移動方向（Ｘ方向）に配列された基板Ｍの照射エリア（Ａ１～Ａ１０）を示している。
　また、ＡＰは、基板Ｍの複数の照射エリア（Ａ１～Ａ１０）に対応して設けられたアパチャープレート２１の第１開口部２１ａ（ＡＰ１～ＡＰ１０）を示している。
　更に、Ｌ＿１は、基板Ｍの各照射エリアに照射される微少ビームの１ショット目の照射量を、アパチャープレート２１の各第１開口部２１ａ（ＡＰ１～ＡＰ１０）に対応させて示している。同様に、Ｌ＿２は、各照射エリアに対する微少ビームの２ショット目の照射量を、アパチャープレート２１の各第１開口部２１ａ（ＡＰ１～ＡＰ１０）に対応させて示している。
　ここで、複数ショットで照射する場合、各ショットでの照射量は、総照射量を略均等に分けた量にするとよい。例えば、図５から図１０に示す基板Ｍの照射エリアＡ４に対する照射を、２ショットで行う場合には、全部で１５の照射量を、７と８とに分けて照射する。
　また、この例では、１ショットでの照射量は、０から１５までを設定できる。しかし、１ショットでの照射量を１５にすると、ｔ＝ｔ１の直前まで電子線を照射することとなるため、次のショットへの切り替えに支障が生じたり（次のショットにそのビームが使用できなくなる）、補正できるずれ量が小さくなったりする問題が生じる。そのため、１ショットでの照射量は、総照射量（１５）の約半分である８以下にするのが望ましい。
　同一パターンを複数回のショットで描画する場合、照射量に上限を設定しておくことで、補正できるずれ量が大きくすることができる。上限の設定の仕方は、例えば、最大の照射量１５をショット回数で割った値の小数点切り上げた整数の値を、上限値とすることができる。
　更に、ショット数に制限がなければ、１ショットでの照射量を１にするのが、補正できるずれ量幅の観点からは望ましい。
　また、Ｔ＿１は、微少ビームの１ショット目の照射時におけるブランキングプレート２２の偏向部２２ｂに印加される電圧の変化を時系列で示しており、同様に、Ｔ＿２は、微少ビームの２ショット目の照射時におけるブランキングプレート２２の偏向部２２ｂに印加される電圧の変化を時系列で示している。
　ここで、Ｔ＿１、Ｔ＿２は、それぞれ縦軸が時間ｔ、横軸が電圧値ｖを示している。この縦軸は、上端側がゼロ（ｔ＝０）であり、下端側に向かうにつれて時間が進む（増える）ように記載されており、また、横軸は、右端側がゼロ（ｖ＝０）であり左端側に向かうにつれて電圧値が大きくなる。本実施形態では、偏向部２２ｂに印加される電圧値は、ｖ＝０とｖ＝ｖ１との間をステップ関数状に変化する。
　図５～図１０の各図に示すように、微少ビームの１ショット当りの時間はｔ１である。そのため、微少ビームの１ショット目は、ｔ＝０からｔ＝ｔ１まで間であり、２ショット目は、ｔ＝ｔ１からｔ＝２×ｔ１までの間である。
　また、各ショットにおいて、電圧値ｖ＝０の場合にブランキングプレート２２の第２開口部２２ａを通過する微少ビームは、通過状態となり、偏向部２２ｂにより偏向されることなく基板Ｍへと照射される。電圧値ｖ＝ｖ１の場合には、第２開口部２２ａを通過する微少ビームは、偏向部２２ｂにより偏向され、ストッパープレート３４の吸収部３４ｂに吸収され吸収状態となり、基板Ｍには微少ビームが照射されない状態となる。
　図５、図７及び図９の比較例の照射装置とは、従来主に使用されていた照射装置であり、基本的な装置構成を本実施形態の照射装置１と同様であるが、以下に説明するアパチャープレート２１の第１開口部２１ａのずれや、微少ビームの歪み等が起因となる微少ビームの照射位置のずれ量を補正する機能を有していない。以下、照射装置の各微少ビームの照射位置のずれの発生及び補正について、ずれの発生の要因毎に説明する。
（アパチャープレート２１の第１開口部２１ａの加工誤差によるずれ量の補正）
　上述したように、アパチャープレート２１に設けられる第１開口部２１ａがＸ方向及びＹ方向に等間隔に形成されているが、アパチャープレート２１の製造時における加工誤差等によって、一部の第１開口部２１ａが設計位置に対してずれた状態で形成されてしまう場合がある。例えば、図５に示すように、アパチャープレート２１の複数の第１開口部２１ａのうち５番目の第１開口部２１ａであるＡＰ５が設計位置に対して＋Ｘ側にずれている場合、このアパチャープレート２１を使用してマルチビーム（複数の微少ビーム）を生成して、基板Ｍに微少ビームを照射したとき、１ショット目においては、基板Ｍの照射エリアＡ５における照射実位置（微少ビームが実際に照射される位置）が照射予定位置ｂ５に対して＋Ｘ側にずれてしまい、２ショット目においては、基板Ｍの照射エリアＡ４における照射実位置が照射予定位置に対して＋Ｘ側にずれてしまう。
　そのため、基板Ｍは、照射エリアＡ４及び照射エリアＡ５において、適正な位置に適正な量の微少ビームが照射されなくなってしまう。
　これに対して、本実施形態の照射装置１は、アパチャープレート２１の製造過程における加工誤差を含んだ第１開口部２１ａを通過した微少ビームの基板Ｍ上の照射実位置を、予め試験基板Ｍ’に照射して測定しておき、その照射実位置と照射予定位置との差をずれ量として取得し、そのずれ量のデータに基づいて、ずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを変更（遅く）して、基板Ｍの照射エリアに対する微少ビームの照射位置のずれを補正する。
　具体的には、図６に示すように、図５の場合と同様に、アパチャープレート２１の複数の第１開口部２１ａのうち５番目の第１開口部２１ａであるＡＰ５が設計位置に対して＋Ｘ側にずれている場合で説明する。このアパチャープレート２１を使用してマルチビーム（複数の微少ビーム）を生成して、基板Ｍに微少ビームを照射する場合、１ショット目においては、第１開口部２１ａであるＡＰ５を通過する微少ビームに係る偏向部２２ｂ（５番目の偏向部２２ｂ）のみ、図６中のＴ＿１に示すように、他の偏向部２２ｂに比して、吸収状態から通過状態に切り替えるタイミングをずれ時間Δｔ１だけ遅くする。すなわち、５番目以外の偏向部２２ｂがｔ＝０に吸収状態から通過状態に切り替わる場合、５番目の偏向部２２ｂのみｔ＝Δｔ１に吸収状態から通過状態に切り替わる。
　ここで、基板Ｍは、可動ステージ４０により一定速度で＋Ｘ側に移動しているので、基板Ｍの照射エリアＡ５のみ、微少ビームが照射されるタイミングがずれ時間Δｔ１分だけ遅れることにより、照射エリアＡ５の適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
　ここで、ずれ時間Δｔ１は、以下の式（１）によって求められる。
　式（１）　Δｔ１＝ΔＤ１／Ｖ
　式（１）中のΔＤ１は、第１開口部２１ａであるＡＰ５によって照射される微少ビームの基板Ｍ上における照射予定位置と、第１開口部２１ａであるＡＰ５を通過して実際に照射したときの微少ビームの基板Ｍ上における照射実位置との可動ステージ４０の移動方向（Ｘ方向）におけるずれ量（距離）である。また、Ｖは、可動ステージ４０の速度である。
　また、本実施形態の照射装置１は、２ショット目においても、第１開口部２１ａであるＡＰ５を通過する微少ビームに係る偏向部２２ｂのみ、図６中のＴ＿２に示すように、他の偏向部２２ｂに比して、吸収状態から通過状態に切り替えるタイミングをずれ時間Δｔ１だけ遅くする。これにより、基板Ｍの照射エリアＡ４のみ、微少ビームが照射されるタイミングがずれ時間Δｔ１分だけ遅れることとなり、照射エリアＡ５の適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
　また、例えば、図７に示すように、アパチャープレート２１の複数の第１開口部２１ａのうち５番目の第１開口部２１ａであるＡＰ５が設計位置に対して－Ｘ側にずれている場合、このアパチャープレート２１を使用してマルチビーム（複数の微少ビーム）を生成して、基板Ｍに微少ビームを照射したとき、１ショット目は、基板Ｍの照射エリアＡ５における照射実位置（微少ビームが実際に照射される位置）が照射予定位置ｂ５に対して－Ｘ側にずれて照射エリアＡ４の＋Ｘ側端部に照射されてしまい、２ショット目は、基板Ｍの照射エリアＡ４における照射実位置が照射予定位置に対して－Ｘ側にずれて照射エリアＡ３の＋Ｘ側端部に照射されてしまう。
　そのため、基板Ｍは、照射エリアＡ４及び照射エリアＡ５において、適正な位置に適正な量の微少ビームが照射されなくなってしまう。
　これに対して、本実施形態の照射装置１は、アパチャープレート２１の製造過程における加工誤差を含んだ第１開口部２１ａを通過した微少ビームの基板Ｍ上の照射実位置を、予め試験基板Ｍ’に照射して測定しておき、その照射実位置と照射予定位置との差をずれ量として取得し、そのずれ量のデータに基づいて、ずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを変更（早く）して、基板Ｍの照射エリアに対する微少ビームの照射位置のずれを補正する。
　具体的には、図８に示すように、図７の場合と同様に、アパチャープレート２１の複数の第１開口部２１ａのうち５番目の第１開口部２１ａであるＡＰ５が設計位置に対して－Ｘ側にずれている場合で説明する。このアパチャープレート２１を使用してマルチビーム（複数の微少ビーム）を生成して、基板Ｍに微少ビームを照射する場合、１ショット目においては、第１開口部２１ａであるＡＰ５を通過する微少ビームに係る偏向部２２ｂ（５番目の偏向部２２ｂ）のみ、図６中のＴ＿１に示すように、他の偏向部２２ｂに比して、吸収状態から通過状態に切り替えるタイミングをずれ時間Δｔ１’だけ早くする。すなわち、５番目の偏向部２２ｂのみｔ＝０よりもΔｔ１’だけ早く吸収状態から通過状態に切り替わり、ｔ＝０に５番目以外の偏向部２２ｂが吸収状態から通過状態に切り替わる。
　ここで、基板Ｍは、可動ステージ４０により一定速度で＋Ｘ側に移動しているので、基板Ｍの照射エリアＡ５のみ、微少ビームが照射されるタイミングがずれ時間Δｔ１’分だけ早くなることにより、照射エリアＡ５の適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
　同様に、２ショット目においても、第１開口部２１ａであるＡＰ５を通過する微少ビームに係る偏向部２２ｂのみ、図８中のＴ＿２に示すように、他の偏向部２２ｂに比して、吸収状態から通過状態に切り替えるタイミングをずれ時間Δｔ１’だけ早くする。これにより、基板Ｍの照射エリアＡ４のみ、微少ビームが照射されるタイミングがずれ時間Δｔ１’分だけ早くなることにより、照射エリアＡ５の適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
（投影部３０の電磁光学系が起因となるずれ量の補正）
　また、比較例の照射装置は、アパチャープレート２１により生成されたマルチビームを基板Ｍ（被照射物）に対して投影部３０により縮小投影露光されているため、マルチビームが投影部３０の電磁光学系を通過したときに歪んでしまう場合がある。この場合、一部の微少ビームが、基板Ｍ上の照射予定位置に対してずれて照射されてしまうため、これによっても基板Ｍ（被照射物）に対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができない場合があった。
　このような場合においても、本実施形態の照射装置１は、上述のアパチャープレート２１の製造時の加工誤差による第１開口部２１ａの位置ずれの補正の場合と同様にして、ずれ量を補正することができる。具体的には、試験基板Ｍ’に微少ビームを照射して、電磁光学系の歪みの影響を受けた微少ビームの照射実位置を予め測定しておき、その照射実位置と照射予定位置との差をずれ量とし、そのずれ量のデータに基づいて、ずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを変更して、基板Ｍの照射エリアに対する微少ビームの照射位置のずれを上記式（１）によって補正する。
　例えば、照射実位置が照射予定位置よりも＋Ｘ側にずれてしまう場合、ずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを遅くすることによって、微少ビームの照射位置のずれを補正する。また、照射実位置が照射予定位置よりも－Ｘ側にずれてしまう場合、ずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを早くすることによって、微少ビームの照射位置のずれを補正する。
　これにより、本実施形態の照射装置１は、電磁光学系の影響により微少ビームに歪が生じる場合であっても、各照射エリアの適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
（微少ビーム間のクーロン力や、吸収部３４ｂにより吸収される微少ビームが起因となる電磁場の変動によるストッパープレート３４を通過する微少ビームの歪みが起因となるずれ量の補正）
　比較例の照射装置は、本実施形態の照射装置１と同様に、複数の微少ビームのうち基板Ｍに照射させない微少ビームを偏向部２２ｂにより偏向させて、偏向された微少ビームをストッパープレート３４の吸収部３４ｂに吸収させて、照射に必要な微少ビームのみを基板Ｍに照射させている。
　ここで、本願発明者は、鋭意研究を重ねた結果、各微少ビーム間に生じるクーロン力や、ストッパープレート３４により吸収される微少ビームが起因となる電磁場の変動によりストッパープレート３４を通過する微少ビームが歪んでしまうことを発見した。ここで、微少ビームの基板Ｍへの照射量は、基板Ｍへの描画パターンに応じて微少ビームのショット毎に変動するため、微少ビーム間に生じるクーロン力や、ストッパープレート３４が起因となる電磁場もその都度変動する。そのため、微少ビームの歪みは、荷電粒子ビームの照射処理中において微少ビームのショット毎に変動することとなり、これによっても基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができなくなる場合がある。
　例えば、比較例の照射装置が、微少ビームの照射エリアが基板Ｍ上において偏っている場合、すなわち図９に示すように、基板Ｍの照射エリアのうち、右半分（Ａ６～Ａ１０）には、ビームが照射されないが、左半分（Ａ１～Ａ５）には、それぞれ所定量の微少ビームが照射されるとした場合について説明する。
　この場合、基板Ｍの各照射エリアに照射される微少ビームの１ショット目の照射量（Ｌ＿１）は、アパチャープレート２１の第１開口部２１ａであるＡＰ１～ＡＰ５に対応する位置が１以上となり、第１開口部２１ａであるＡＰ６～ＡＰ１０に対応する位置がゼロとなる。また、２ショット目の照射量（Ｌ＿２）は、第１開口部２１ａであるＡＰ２～ＡＰ６に対応する位置が１以上となり、第１開口部２１ａであるＡＰ１、ＡＰ７～ＡＰ１０に対応する位置がゼロとなる。
　このような照射条件の場合、１ショット目において、第１開口部２１ａであるＡＰ６～ＡＰ１０を通過する微少ビームは、偏向部２２ｂにより偏向されてストッパープレート３４の吸収部３４ｂにより吸収され、また、２ショット目においては、第１開口部２１ａであるＡＰ１及びＡＰ７～ＡＰ１０を通過する微少ビームが、偏向部２２ｂにより偏向されて吸収部３４ｂにより吸収される。
　そのため、吸収部３４ｂに吸収される微少ビームが起因となって電磁場が変動してしまい、ストッパープレート３４の第３開口部３４ａを通過する微少ビームが歪んでしまう場合がある。また、隣り合う微少ビーム間に生じるクーロン力によっても微少ビームは、歪んでしまう場合がある。この場合、図９中のＬ＿１、Ｌ＿２に示すように、ショット毎に偏向される微少ビームの照射量が相違するので、吸収部３４ｂに吸収される微少ビームの分布も相違してしまい、第３開口部３４ａを通過する微少ビームが受ける電磁場や、クーロン力の影響もショット毎に相違してしまう。そのため、各微少ビームの歪む量もショット毎に変動してしまう。
　したがって、図９のＡＲに示すように、微少ビームは、ショット毎に応じて、基板Ｍの各照射エリアの照射予定位置に対して＋Ｘ側にずれた位置に照射されてしまい、基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができなくなる。
　そこで、本実施形態の照射装置１は、各微少ビーム間に生じるクーロン力や、ストッパープレート３４により吸収される微少ビームが起因となる電磁場の変動によりストッパープレート３４を通過する際に歪んでしまう微少ビームの基板Ｍ上の照射実位置を予めショット毎に測定しておき、その照射実位置と照射予定位置との差からずれ量を求め、そのずれ量のデータに基づいて、ずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを変更（遅く）して、基板Ｍの照射エリアに対する微少ビームの照射位置のずれを補正する。
　具体的には、図１０に示すように、図９の場合と同様に基板Ｍの照射エリアのうち、右半分（Ａ６～Ａ１０）には、ビームが照射されないが、左半分（Ａ１～Ａ５）には、それぞれ所定量の微少ビームが照射されるとした場合を例にして説明する。
　本実施形態の照射装置１は、図１０のＴ＿１に示すように、１ショット目において、第１開口部２１ａであるＡＰ１～ＡＰ５を通過する微少ビームに係る各偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを、それぞれずれ時間Δｔ１１～Δｔ１４だけ遅くする。
　ここで、基板Ｍは、可動ステージ４０により一定速度で＋Ｘ側に移動している。そのため、第１開口部２１ａであるＡＰ１～ＡＰ４に係る微少ビームが基板Ｍの照射エリアＡ１に照射されるタイミングがずれ時間Δｔ１１～ｔ１４分だけ、第１開口部２１ａであるＡＰ５に係る微少ビームに比して遅れることより、照射エリアＡ１～Ａ５の適正な位置に適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
　同様に、本実施形態の照射装置１は、図１０のＴ＿２に示すように、２ショット目において、第１開口部２１ａであるＡＰ２～ＡＰ６を通過する微少ビームに係る各偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを、それぞれずれ時間Δｔ２１～Δｔ２４だけ遅くする。これにより、第１開口部２１ａであるＡＰ２～ＡＰ５に係る微少ビームが基板Ｍの照射エリアＡ１に照射されるタイミングがずれ時間Δｔ２１～ｔ２４分だけ、第１開口部２１ａであるＡＰ６に係る微少ビームに比して遅れることより、照射エリアＡ１～Ａ５の適正な位置に適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
　ここで、ずれ時間Δｔ１１～Δｔ１４と、ずれ時間Δｔ２１～Δｔ２４とは、以下の式（２）、式（３）により求められる。
　式（２）　Δｔ１ｎ＝ΔＤ１ｎ／Ｖ
　式（３）　Δｔ２ｎ＝ΔＤ２ｎ／Ｖ
（ｎ：１～４）
　式（２）中のΔＤ１ｎは、１ショット目における各照射エリア（Ａ１～Ａ４）に照射される微少ビームの基板Ｍ上における照射予定位置と、実際に照射したときの微少ビームの基板Ｍ上における照射実位置とのずれ量（距離）である。
　式（３）中のΔＤ２ｎは、２ショット目における各照射エリア（Ａ１～Ａ４）に照射される微少ビームの基板Ｍ上における照射予定位置と、実際に照射したときの微少ビームの基板Ｍ上における照射実位置とのずれ量（距離）である。
　また、各式中のＶは、可動ステージ４０の速度である。
　このように、クーロン力や、電磁場による微少ビームへの影響が、ショット毎に変動してしまう場合においても、本実施形態の照射装置１は、微少ビームの照射位置を適正な位置に補正することができ、基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができる。
　また、微少ビームの照射実位置が照射予定位置よりも－Ｘ側にずれている場合、そのずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを早くすることによって、微少ビームの照射位置を適正な位置に補正することができ、基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができる。
　なお、偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングは、微少ビーム毎の照射実位置と照射予定位置とのずれの方向に応じて、適宜、早めたり、遅らせたりすることができる。
（ずれ量マップ）
　本実施形態の照射装置１は、各微少ビームについてのずれ量のデータをずれ量マップとして記憶部５５に保存している。以下にずれ量マップの詳細について説明する。
　図１１は、本実施形態の照射装置１に用いられるずれ量マップの一例を示す図である。
　図１２及び図１３は、基板Ｍの照射範囲の各エリア（照射定義領域）に設けられる測定マークの位置を説明する図である。ここで、図１２及び図１３に示す各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）（照射定義領域）は、基板Ｍの照射範囲を同一の大きさに分割した領域である。また、各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）（照射定義領域）には、上述の微少ビームの照射エリアＡが縦横に複数配置されている。すなわち、複数の照射エリアＡをまとめて１単位のエリア（Ａｒ）としている。また、基板Ｍの照射範囲は、アパチャープレート２１に基づいて予め決められた範囲であり、基板Ｍに複数有していてもよい。
　ここで、照射装置１は、ショット毎における各微少ビームのずれ量を全て記憶部５５に保存し、各偏向部２２ｂの切り替え処理に用いられるのが、微少ビームの照射位置の補正精度の向上の観点から最も望ましい。
　しかし、上述したようにマルチビームを構成する微少ビームが、例えば、２６２１４４本存在する場合、ショット毎における各微少ビームのずれ量の情報は膨大になるので、制御部５０のずれ時間の演算処理等の負担が大きくなりすぎてしまい、マルチビームの照射処理速度が低下してしまう要因となってしまうことが考えられる。
　そこで、本実施形態の照射装置１は、このような問題を回避するために、各微少ビームのずれ量の情報をずれ量マップとして記憶部５５に記憶させている。
　このずれ量マップは、図１１に示すように、基板Ｍの照射面上に存在する照射範囲を、例えば、４つのエリアＡｒ（Ａｒ１～Ａｒ４）に分け、各エリアの微少ビームの照射密度に対する各エリアの代表点（測定マーク）におけるずれ量が記録されている。ここで、各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）内の複数の代表点（測定マーク）は、照射範囲内において略均等に設けられている。そのようにすることで、照射範囲内のずれ量を、位置によって偏りが生じることなく、どの位置であってもより正確に求めることができる。
　例えば、上述のように微少ビームがＸ方向、Ｙ方向に５１２本ずつ分散され、各微少ビームの照射ピッチが１６０ｎｍである場合、照射範囲（ずれ量マップ）の一辺の寸法は、８１．９２μｍとなる。
　ここで、図１１に示す微少ビーム照射密度は、各エリアについて、１ショット当りの微少ビームの照射可能総量に対する１ショット当りの微少ビームの照射実総量（実際に照射する微少ビームの総照射量）の割合を示している。これは、微少ビームのオンオフによる密度を表す。本実施形態では、各エリアの微少ビーム照射密度は、０％、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の６段階に分けて記録されている。
　「０％」と記録されている場合は、照射実総量の割合が０％以上１０％未満の場合であり、「２０％」と記録されている場合は、照射実総量の割合が１０％以上３０％未満の場合であり、「４０％」と記録されている場合は、照射実総量の割合が３０％以上５０％未満の場合であり、「６０％」と記録されている場合は、照射実総量の割合が５０％以上７０％未満の場合であり、「８０％」と記録されている場合は、照射実総量の割合が７０％以上９０％未満の場合であり、「１００％」と記録されている場合は、照射実総量の割合が９０％以上１００％以下の場合である。このように、微少ビームの照射密度を６段階に規定することにより、ずれ量マップの情報量が大きくなりすぎてしまい、制御部５０による微少ビームの照射位置の補正処理の負担を軽減することができる。
　また、図１１に示すずれ量は、上述の各要因によってずれてしまう微少ビームの照射位置を補正するために、予め測定された照射実位置と照射予定位置との差から求められた値（ΔＤａ１～ΔＤｄ９）である。
　本実施形態では、各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）内の４角近傍の点と、これらの点の中点とを含む合計９点におけるずれ量が予め測定されている。このずれ量は、図１２に示すように、エリアＡｒ１については、上記９点に対応する測定マークＭａ１～Ｍａ９が、基板Ｍと同等に形成された試験基板Ｍ’上に描画され、描画された各測定マークと、対応する９点の照射予定位置とのＸ方向における差を求めて、ずれ量（ΔＤａ１～ΔＤａ９）としている。
　同様に、エリアＡｒ２については測定マークＭｂ１～Ｍｂ９が、エリアＡｒ３については測定マークＭｃ１～Ｍｃ９が、エリアＡｒ４については測定マークＭｄ１～Ｍｄ９がそれぞれ試験基板Ｍ’上に描画され、描画された各測定マークと、対応する９点の照射予定位置とのＸ方向における差を求めて、それぞれをずれ量（ΔＤｂ１～ΔＤｂ９、ΔＤｃ１～ΔＤｃ９、ΔＤｄ１～ΔＤｄ９）としている。
　ここで、ずれ量ΔＤａ１は、エリアＡｒ１の測定マークＭａ１におけるずれ量を示し、同様に、ずれ量ΔＤａ２～Ｄａ９は、エリアＡｒ１の測定マークＭａ２～Ｍａ９におけるずれ量を示している。同様に、ずれ量ΔＤｂ１～Ｄｂ９は、エリアＡｒ２の測定マークＭｂ１～Ｍｂ９におけるずれ量を示しており、ずれ量ΔＤｃ１～Ｄｃ９は、エリアＡｒ３の測定マークＭｃ１～Ｍｃ９におけるずれ量を示しており、ずれ量ΔＤｄ１～Ｄｄ９は、エリアＡｒ４の測定マークＭｄ１～Ｍｄ９におけるずれ量を示している。上述のように、各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）内の４角近傍の点と、これらの点の中点とを含む合計９点についてのずれ量を予め測定して、予測したずれ量を用いて後述するように描画をすることで、ずれのない描画を実現できる。
　本実施形態の照射装置１は、以下のようにしてずれ量マップに基づいて基板Ｍに設けられた各照射エリアに微少ビームを照射する。
　照射装置１の制御部５０は、上述のずれ量マップを記憶部５５に保存しており、描画データに基づいて、微少ビームの各ショット時における各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）への照射密度を求める。
　次に、制御部５０は、記憶部５５からずれ量マップ（図１１参照）を読み出して、各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）の照射密度に応じたずれ量の情報を読み出す。
　例えば、１ショット目の微少ビームの照射において、各エリアＡｒ１～Ａｒ４の照射密度のパターンが、それぞれ１００％、１００％、８０％、８０％である場合、制御部５０は、読み出した微少マップから照射密度のパターンが一致するデータ番号３のずれ量（ΔＤａ１～ΔＤｄ９）を読み出す。
　それから、照射装置１の制御部５０は、上述の式（１）～（３）と同様に、読み出したずれ量ΔＤ（ΔＤａ１～ΔＤｄ９）の各値を、可動ステージ４０の駆動速度Ｖで割る（ΔＤ／Ｖ）ことによって、各測定マークにおけるずれ時間Δｔ（Δｔａ１～Δｔｄ９）を求める。
　ここで、ずれ時間Δｔａ１は、測定マークＭａ１の位置における微少ビームのずれ時間であり、同様に、ずれ時間Δｔａ２～Δｔａ９は、測定マークＭａ２～Ｍａ９の位置における微少ビームのずれ時間である。
　ずれ時間Δｔｂ１～Δｔｂ９は、測定マークＭｂ１～Ｍｂ９の位置における微少ビームのずれ時間であり、ずれ時間Δｔｃ１～Δｔｃ９は、測定マークＭｃ１～Ｍｃ９の位置における微少ビームのずれ時間であり、ずれ時間Δｔｄ１～Δｔｄ９は、測定マークＭｄ１～Ｍｄ９の位置における微少ビームのずれ時間である。
　上述のように各測定マークＭａ１～Ｍｄ９の位置における各ずれ時間Δｔａ１～Δｔｄ９を求めたら、制御部５０は、各ずれ時間Δｔａ１～Δｔｄ９に基づいて、各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）内に設けられた各照射エリアＡに照射される各微少ビームのずれ時間Δｔを演算する。具体的には、制御部５０は、各測定マーク間における各ずれ時間の値を線形補間することによって、エリアＡｒ内の各照射エリアＡの照射予定位置に応じたずれ時間を求める。
　それから、制御部５０は、１ショット目の照射時において、各偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを、演算した各ずれ時間Δｔに基づいて変更して、基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射する。
　なお、図１３に示すように、各エリア（Ａｒ１～Ａｒ４）の端の点と、これらの点の中点とを含む点を、測定マークＭｅ１～Ｍｅ２５にしてもよい。その場合においても、各点におけるずれ量を予め測定しておけばよい。各点に対応する測定マークが、基板Ｍと同等に形成された試験基板Ｍ’上に描画され、描画された各測定マークと、対応する点の照射予定位置とのＸ方向における差を求めて、ずれ量とする。このようにすることで、図１２の場合と比較して、測定マークを複数のエリアで共有できるため、測定マークの数が少なくて済む。
　また、図１２に示すように、測定マークは、エリアの端の点でなくてもよい。その場合には、線形補間によって、エリアの端でのずれ量を求めてもよい。
　この照射装置１を使用すると、可動ステージ４０の移動方向に交差（例えば、直交）したラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）パターンを多く含むパターンの描画を、効率的に歪みがなく描画できる。これにより、ラインパターンの幅やラインエッジラフネス、位置精度を向上させることができる。ライン間の間隔も精度よく制御でき、例えば、回路パターンをより正確にパターニングできる。
　一方、可動ステージ４０の移動方向に平行したラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）パターンを多く含むパターンの描画の場合においても、予め描画データを９０度回転させて照射装置１に入力することで、歪みのない描画を行うことができる。
　また、製造要求精度の最も高いラインパターンアンドスペースパターンを、可動ステージ４０の移動方向に交差（例えば、直交）した方向としてもよい。製造要求精度の最も高い例としては、ラインアンドスペースパターンのピッチや、寸法の目標値からの誤差量や、面内のばらつき度合の許容範囲が描画パターンの中で最小である場合等である。
　以上より、本実施形態の照射装置１は、以下のような効果を奏する。
（１）本実施形態の照射装置１は、基板Ｍに照射される各微少ビームの照射予定位置と、予め取得された実際に基板Ｍに照射された各微少ビームの照射実位置とのずれ量に基づいて、ずれ量を有する微少ビームに係る偏向部２２ｂの吸収状態から通過状態への切り替えのタイミングを、ずれ量を有さない微少ビームに係る偏向部２２ｂに比して変更（遅く又は早く）している。これにより、照射装置１は、基板Ｍの各照射エリアにおいて微少ビームの照射位置が、照射予定位置からずれてしまうのを極力抑制することができ、基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
（２）本実施形態の照射装置１は、ずれ量マップに、アパチャープレート２１に設けられた各第１開口部２１ａの実際の位置と、設計位置との差によるずれ量が含まれているので、第１開口部２１ａの設計位置に対する位置ずれがある場合であっても、基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
（３）本実施形態の照射装置１は、ずれ量マップに、予め取得された投影部３０が起因となる微少ビームの歪みによるずれ量が含まれている。これにより、照射装置１は、投影部３０の電磁光学系により微少ビームが歪んでいたとしても、基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の微少ビームを照射することができる。
（４）本実施形態の照射装置１は、ずれ量マップが、予め取得された吸収部３４ｂに吸収される微少ビームが起因となる第３開口部３４ａを通過する微少ビームの歪みによるずれ量を含んでいる。これにより、吸収部３４ｂに吸収された微少ビームが起因となる電磁場等による微少ビームへの影響がショット毎に変動してしまう場合においても、本実施形態の照射装置１は、微少ビームの照射位置を適正な位置に補正することができ、基板Ｍに対して適正な位置に、適正なドーズ量の荷電粒子ビームを照射することができなくなる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
（変形形態）
（１）上述の実施形態において、照射装置１に保存されるずれ量マップは、微少ビームの照射密度と、ずれ量の情報とが記録される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、可動ステージの駆動速度Ｖが一定であるならば、予めずれ時間Δｔ（Δｔａ１～Δｔｄ９）を演算して、ずれ量マップに記録するようにしてもよい。これにより、照射装置１は、制御部５０による演算処理の負荷をより軽減することができる。
（２）上述の実施形態において、ずれ量マップに記録された微少ビームの照射密度は、６段階に分ける例を示したが、これに限定されるものでなく、６以外の複数に分けるようにしてもよい。
　また、ずれ量を測定する代表点（測定マーク）も９点に限定されるものでなく、９以外の点数としてもよい。
　更に、基板Ｍの照射範囲の各エリアも４つに限定されるものではなく、４以外のエリアに分けてもよい。
（３）上述の実施形態において、照射装置１は、基板Ｍの各照射エリアのＸ方向における微少ビームのずれを補正する例を示したが、これに限定されるものでなく、各照射エリアのＹ方向における微少ビームのずれを補正するようにしたり、Ｘ方向及びＹ方向における微少ビームのずれを補正するようにしたりしてもよい。
　１　照射装置
　１０　照明部
　１１　電子銃
　１２　抽出部
　１３　偏向器
　１４　集光レンズ
　１５　偏向器
　２０　パターン決定部
　２１　アパチャープレート
　２１ａ　第１開口部
　２２　ブランキングプレート
　２２ａ　第２開口部
　２２ｂ　偏向部
　３０　投影部
　３１　第１レンズ部
　３２　第１偏向装置
　３３　第２レンズ部
　３４　ストッパープレート
　３４ａ　第３開口部
　３５　第３レンズ部
　３６　第２偏向装置
　４０　可動ステージ

Claims (9)

  1. 　荷電粒子ビームを照射するビーム照射部と、
    　前記ビーム照射部から照射された荷電粒子ビームを透過させ、複数の微少ビームを生成する複数の第１開口部を有したアパチャー部と、
    　前記アパチャー部から出射した複数の前記微少ビームをそれぞれ透過させる複数の第２開口部と、前記第２開口部のそれぞれに設けられ、前記第２開口部を通過する前記微少ビームを偏向する偏向部とを有するブランキング部と、
    　前記ブランキング部を通過した前記微少ビームを被照射物側へ通過させる第３開口部と、前記微少ビームを吸収する吸収部とを有するストッパー部と、
    　前記ブランキング部に設けられた前記偏向部を制御して、前記微少ビームが前記ストッパー部の前記第３開口部を通過する通過状態と、前記微少ビームを偏向させて前記吸収部に吸収させる吸収状態とを切り替える制御部と、
    　前記被照射物に照射される各前記微少ビームの照射予定位置と、予め取得された実際に被照射物に照射された各前記微少ビームの照射実位置とのずれ量をずれ量マップとして記憶する記憶部とを備え、
    　前記制御部は、前記ずれ量マップに基づいて、前記ずれ量を有する前記微少ビームに係る前記偏向部の前記吸収状態から前記通過状態への切り替えのタイミングを、前記ずれ量を有さない前記微少ビームに係る前記偏向部に比して変更すること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
  2. 　請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射装置において、
    　前記ずれ量マップは、前記アパチャー部に設けられた各前記第１開口部の実際の位置と、設計位置との差に基づくずれ量を含んでいること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の荷電粒子ビーム照射装置において、
    　前記ブランキング部と前記ストッパー部との間に電磁光学部を更に備え、
    　前記ずれ量マップは、予め取得された前記電磁光学部が起因となる前記微少ビームの歪みに基づくずれ量を含んでいること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
  4. 　請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム照射装置において、
    　前記ずれ量マップは、予め取得された前記吸収部に吸収される微少ビームが起因となる前記第３開口部を通過する微少ビームの歪みに基づくずれ量を含んでいること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
  5. 　請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム照射装置において、
    　前記ずれ量マップは、複数の前記微少ビームの前記照射予定位置を含む各照射定義領域の前記微少ビームの照射密度の組み合わせと、前記ずれ量とを対応付けたデータを有するものであること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
  6. 　請求項５に記載の荷電粒子ビーム照射装置において、
    　前記各照射定義領域は、前記荷電粒子ビームによる照射範囲を同一の大きさに分割した領域であること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
  7. 　請求項６に記載の荷電粒子ビーム照射装置において、
    　前記ずれ量は、前記各照射定義領域に複数有する代表点におけるずれ量であり、
    　前記代表点は、前記照射範囲内で略均等に設けられていること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
  8. 　請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム照射装置において、
    　前記制御部は、前記被照射物を載置した可動ステージを送り方向に移動させる制御を行い、
    　前記ビーム照射部は、前記照射予定位置に複数回に分けて前記微少ビームが照射されるように、前記荷電粒子ビームを複数回照射すること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
  9. 　請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム照射装置において、
    　前記被照射物の送り方向に交差するラインを多く含む描画データに基づいた前記被照射物への各前記微少ビームの照射によって、前記ラインを前記被照射物に描画すること、
    　を特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。
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