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TW201618153A - 多重帶電粒子束的遮沒裝置，多重帶電粒子束描繪裝置，及多重帶電粒子束的不良射束遮蔽方法 - Google Patents

多重帶電粒子束的遮沒裝置，多重帶電粒子束描繪裝置，及多重帶電粒子束的不良射束遮蔽方法 Download PDF

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TW201618153A
TW201618153A TW104125615A TW104125615A TW201618153A TW 201618153 A TW201618153 A TW 201618153A TW 104125615 A TW104125615 A TW 104125615A TW 104125615 A TW104125615 A TW 104125615A TW 201618153 A TW201618153 A TW 201618153A
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control
individual
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山下浩
吉川良一
千葉一浩
松本裕史
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紐富來科技股份有限公司
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Abstract

本發明一態樣之多重帶電粒子束的遮沒裝置，其特徵為，具備：複數個個別遮沒機構，以陣列配置，進行多重帶電粒子束的相對應射束之遮沒控制，各自具有：第1電極；第1電位施加部，對第1電極選擇性地施加用來將多重帶電粒子束當中的相對應射束切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位；第2電極，和第1電極成組而進行相對應射束的遮沒偏向，且被接地連接；及至少1個電位變更部，將複數個個別遮沒機構的第2電極的電位從接地電位予以變更；電位變更部，當複數個個別遮沒機構的至少1者的第1電極的電位被鎖定在接地電位的情形下，將和被鎖定在接地電位的第1電極相對應之第2電極的電位從接地電位予以變更。

Description

多重帶電粒子束的遮沒裝置，多重帶電粒子束描繪裝置，及多重帶電粒子束的不良射束遮蔽方法
本發明係多重帶電粒子束的遮沒裝置，多重帶電粒子束描繪裝置，及多重帶電粒子束的不良射束遮蔽方法，例如有關多重射束(multi-beam)描繪中的遮沒裝置及使用了該裝置之不良射束遮蔽方法。
肩負半導體裝置微細化發展的微影(lithography)技術，在半導體製程當中是唯一生成圖樣的極重要製程。近年來隨著LSI的高度積體化，半導體裝置所要求之電路線寬正逐年微細化。當中，電子束描繪技術在本質上具有優良的解析性，對光罩底板(mask blanks)使用電子束來描繪光罩圖樣係行之已久。
舉例來說，有使用多重射束的描繪裝置。相較於以一道電子束描繪的情形下，藉由使用多重射束，能夠一次照射較多的射束，故能使產能大幅提升。這樣的多重射束方式之描繪裝置中，例如會使從電子槍放出的電子束通過具有複數個孔之光罩而形成多重射束，然後各自受到遮沒控 制，未被遮蔽的各射束則被光學系統縮小，而遮罩像被縮小並藉由偏向器被偏向而照射至試料上的所需位置。
此處，多重射束描繪中，是藉由照射時間來個別地控制各個射束的照射量。為了高精度地控制該各射束的照射量，進行射束的ON/OFF之遮沒控制必須以高速進行。多重射束方式之描繪裝置中，在配置著多重射束的各遮沒器之遮沒板，係裝載各射束用的遮沒控制電路。
此處，多重射束的各遮沒器，是由相向的2個電極所構成，對於一方的控制用電極施加遮沒控制用之電壓，另一方的相向電極則連接至接地(ground)。遮沒控制，是相對於接地連接之相向電極而言，對控制用電極施加正電位，藉此將射束朝控制用電極側偏向，並且不讓它通過遮沒孔徑構件的限制開口，以形成射束OFF狀態。例如，當藉由n×n個射束來構成多重射束的情形下，n×n個電極的組合及其控制電路會以陣列配置於遮沒裝置。例如，據報告指出，在512×512個電極的組合及其控制電路以陣列配置之遮沒裝置中，電極的組合及其控制電路之構成的不良率存在0.04%左右。就其中一種不良而言，有因某些異常而造成控制用電極的電位被鎖定在接地電位之情形。在該情形下，相向電極的電位為接地電位，故在兩電極間不會發生電場，因此射束不會被偏向而無法做射束OFF控制，會在被鎖定在射束ON的狀態下不能控制地通過限制開口。該不需要的射束照射試料上，會導致肇生描繪不良之問題。這類電極的組合及其控制電路之構成的不良，除 了會在製造階段發生以外，裝載於描繪裝置後因使用中的故障而發生的可能性也很高。以往，如果不實際裝載至描繪裝置，並試著照射多重射束的各射束，則難以確認射束的控制狀態。在製造階段發生不良的情形下雖可藉由製造後的檢査來檢測，但若在使用於描繪處理中的階段發生鎖定成射束ON之不良的情形下，此後該遮沒裝置會變成無法使用。
以往，也有人研擬下述之手法，即，在因這類不良導致含有鎖定成射束ON的不良射束之射束群照射至試料之前，令可動式的遮蔽構件移動至該射束群的正下方以便強制地遮蔽(例如，參照日本專利公開公報2013-128031號)。
本發明之實施形態，係提供一種可控制以避免形成不能做遮沒控制的射束ON鎖定的不良射束之多重帶電粒子束的遮沒裝置，多重帶電粒子束描繪裝置，及多重帶電粒子束的不良射束遮蔽方法。
本發明一態樣之多重帶電粒子束的遮沒裝置，其特徵為，具備：複數個個別遮沒機構，以陣列配置，進行多重帶電粒子束的相對應射束之遮沒控制，各自具有：第1電極；第1電位施加部，對第1電極選擇性地施加用來將 多重帶電粒子束當中的相對應射束切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位；第2電極，和第1電極成組而進行相對應射束的遮沒偏向，且被接地連接；及至少1個電位變更部，將複數個個別遮沒機構的第2電極的電位從接地電位予以變更；電位變更部，當複數個個別遮沒機構的至少1者的第1電極的電位被鎖定在接地電位的情形下，將和被鎖定在接地電位的第1電極相對應之第2電極的電位從接地電位予以變更。
本發明一態樣之多重帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：平台，係載置試料且可連續移動；放出部，放出帶電粒子束；孔徑構件，形成有複數個開口部，在包含複數個開口部全體之區域受到帶電粒子束的照射，帶電粒子束的一部分分別通過複數個開口部，藉此形成多重射束；上述之多重帶電粒子束的遮沒裝置，對於通過孔徑構件的複數個開口部的多重射束當中分別相對應的射束進行遮沒偏向；遮沒孔徑構件，將藉由遮沒裝置而偏向成為射束OFF狀態之各射束予以遮蔽。
本發明一態樣之多重帶電粒子束的不良射束遮蔽方法，其特徵為： 對第1電極選擇性地施加用來將多重帶電粒子束當中的相對應射束切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位；當第1電極的電位被鎖定在接地電位的情形下，將和第1電極成組而進行相對應射束的遮沒偏向且被接地連接之第2電極的電位從接地電位予以變更，以遮沒孔徑構件將藉由第2電極而被偏向之相對應射束予以遮蔽。
20‧‧‧多重射束
21‧‧‧個別遮沒機構
22‧‧‧孔(開口部)
24‧‧‧控制電極
25‧‧‧通過孔
26‧‧‧相向電極
30‧‧‧薄膜區域
31‧‧‧基板
32‧‧‧外周區域
33‧‧‧支撐台
41‧‧‧控制電路
43‧‧‧控制電路
47‧‧‧個別遮沒機構
50‧‧‧測定部
52‧‧‧判定部
54‧‧‧消除電路控制部
55‧‧‧調整部
56‧‧‧資料處理部
58‧‧‧描繪控制部
60‧‧‧下拉電阻
62‧‧‧開關
64‧‧‧直流電源
66‧‧‧提升電阻
68‧‧‧CMOS反向器電路
69‧‧‧保護電阻
72‧‧‧CMOS反向器電路
100‧‧‧描繪裝置
101‧‧‧試料
102‧‧‧電子鏡筒
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧XY平台
106‧‧‧法拉第杯
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧記憶體
130‧‧‧偏向控制電路
139‧‧‧平台位置檢測器
140‧‧‧記憶裝置
142‧‧‧記憶裝置
150‧‧‧描繪部
160‧‧‧控制部
200‧‧‧電子束
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照明透鏡
203‧‧‧孔徑構件
204‧‧‧遮沒板
205‧‧‧縮小透鏡
206‧‧‧制限孔徑構件
207‧‧‧對物透鏡
208‧‧‧偏向器
210‧‧‧鏡
圖1為實施形態1中描繪裝置的構成示意概念圖。
圖2A與圖2B為實施形態1中孔徑構件的構成示意概念圖。
圖3為實施形態1中遮沒板的構成示意截面圖。
圖4為實施形態1中遮沒板的薄膜(membrane)區域內的構成的一部分示意俯視概念圖。
圖5為實施形態1中描繪動作的一例說明用概念圖。
圖6為作為實施形態1的比較例之個別遮沒機構的一例示意圖。
圖7為實施形態1中個別遮沒機構的一例示意圖。
圖8為實施形態1中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。
圖9A與圖9B為實施形態1中群組化的方式一例示意圖。
圖10為實施形態1中群組化的方式另一例示意圖。
圖11為實施形態1中群組化的方式另一例示意圖。
圖12A至圖12C為實施形態1中多重曝光的一例說明用圖。
圖13A至圖13C為實施形態1中多重曝光的另一例說明用圖。
圖14A至圖14C為實施形態1中多重曝光的另一例說明用圖。
圖15A至圖15C為實施形態1中多重曝光的另一例說明用圖。
圖16為實施形態2中個別遮沒機構的一例示意圖。
圖17為實施形態2中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。
圖18為實施形態2中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成的使用狀態一例示意圖。
圖19為實施形態3中個別遮沒機構的一例示意圖。
圖20為實施形態4中個別遮沒機構的一例示意圖。
圖21為實施形態4中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。
圖22為實施形態5中個別遮沒機構的一例示意圖。
圖23為實施形態5中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。
圖24為實施形態6中個別遮沒機構的一例示意圖。
圖25為實施形態6中對複數個個別遮沒機構配置1 個消除電路之構成一例示意圖。
圖26為實施形態7中個別遮沒機構的一例示意圖。
圖27為實施形態7中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。
圖28為實施形態8中個別遮沒機構的一例示意圖。
以下，實施形態中，說明可控制以避免形成多重射束當中不能遮沒控制的射束ON鎖定的不良射束之遮沒裝置、遮蔽方法、及使用了該遮沒裝置之描繪裝置。
以下在實施形態中，作為帶電粒子束的一例，係以使用了電子束之構成來做說明。但，帶電粒子束並非限於電子束，也可以是離子束等使用帶電粒子的射束。
實施形態1.
圖1為實施形態1中描繪裝置的構成示意概念圖。圖1中，描繪裝置100具備描繪部150與控制部160。描繪裝置100為多重帶電粒子束描繪裝置之一例。描繪部150具備電子鏡筒102與描繪室103。在電子鏡筒102內，配置有電子槍201、照明透鏡202、孔徑構件203、遮沒板204、縮小透鏡205、限制孔徑構件206、對物透鏡207、及偏向器208。在描繪室103內配置有XY平台105。在XY平台105上，配置有法拉第杯(Faraday cup)106。此外，在XY平台105上，配置有於描繪時成為描繪對象基 板的光罩底板等試料101。試料101係包括製造半導體裝置時的曝光用光罩、或製造出半導體裝置的半導體基板(矽晶圓)等。在XY平台105上還配置XY平台105位置測定用的鏡(mirror)210。
控制部160具有控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路130、平台位置檢測器139及磁碟裝置等記憶裝置140，142。控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路130、平台位置檢測器139及記憶裝置140，142係透過未圖示之匯流排而彼此連接。描繪資料從外部輸入並存儲於記憶裝置140(記憶部)。
在控制計算機110內，配置有測定部50、判定部52、消除電路控制部54、調整部55、資料處理部56、及描繪控制部58。測定部50、判定部52、消除電路控制部54、調整部55、資料處理部56、及描繪控制部58這些各功能，可以由電子電路等硬體來構成，亦可由執行該些功能的程式等軟體來構成。或者，亦可由硬體與軟體之組合來構成。對測定部50、判定部52、消除電路控制部54、調整部55、資料處理部56、及描繪控制部58輸出入之資訊及演算中之資訊，會隨時存儲於記憶體112。
此處，圖1中記載了用以說明實施形態1所必須之構成。對描繪裝置100而言，通常也可具備必要的其他構造。
圖2A與圖2B為實施形態1中孔徑構件的構成示意概念圖。圖2A中，在孔徑構件203，有縱(y方向)m列 ×橫(x方向)n列(m，n≧2)的孔(開口部)22以規定之排列間距形成為矩陣狀。圖2A中，例如形成512×8列的孔22。各孔22均形成為相同尺寸形狀的矩形。或者是相同外徑的圓形亦可。在此，舉例於y方向的各列，分別在x方向形成從A至H的8個孔22。電子束200的一部分分別通過該些複數個孔22，藉此會形成多重射束20。在此，雖然舉例於縱橫(x，y方向)均配置了2列以上的孔22，但並不限於此。舉例來說，亦可為在縱橫(x，y方向)的其中一方有複數列，而另一方僅有1列。此外，孔22的排列方式，亦不限於如圖2A般配置成縱橫為格子狀之情形。如圖2B所示，舉例來說，縱方向(y方向)第1段的列及第2段的列的孔，彼此可於橫方向(x方向)錯開尺寸a而配置。同樣地，縱方向(y方向)第2段的列及第3段的列的孔，彼此也可於橫方向(x方向)錯開尺寸b而配置。
圖3為實施形態1中遮沒板的構成示意截面圖。
圖4為實施形態1中遮沒板的薄膜(membrane)區域內的構成的一部分示意俯視概念圖。另，圖3及圖4中，沒有記載成令控制電極24與相向電極26與控制電路41，43的位置關係一致。遮沒板204，如圖3所示，是在支撐台33上配置由矽等所構成之半導體基板31。基板31的中央部，例如從背面側被切削成較薄，而被加工成較薄的膜厚h之薄膜(membrane)區域30(第1區域)。圍繞薄膜區域30之周圍，成為較厚的膜厚H之外周區域32 (第2區域)。薄膜區域30的上面與外周區域32的上面，是形成為同一高度位置或實質上同一高度位置。基板31，是藉由外周區域32的背面而被保持於支撐台33上。支撐台33的中央部係開口，薄膜區域30的位置，位於支撐台33的開口之區域。
在薄膜區域30，於和圖2A及圖2B所示之孔徑構件203的各孔22相對應之位置，有供多重射束的各個射束通過用之通過孔25(開口部)開口。又，在薄膜區域30上，如圖3及圖4所示，於各通過孔25的鄰近位置，包夾著該通過孔25而分別配置有遮沒偏向用之控制電極24(24a、24b、24c)及相向電極26(26a、26b、26c)的組合(遮沒器：遮沒偏向器)。此外，在薄膜區域30上的各通過孔25的鄰近，配置有對各通過孔25用的控制電極24施加偏向電壓之控制電路41(邏輯電路)。各射束用的相向電極26，透過下拉電阻60(pull-down resistor)而被接地連接。此外，各射束用的相向電極26，連接至控制電路43(邏輯電路：消除電路)。
此外，遮沒板上的各射束用的相向電極26，較佳是每隔複數個相向電極26予以群組化，並對每個群組連接1個控制電路43。但，並不限於此。亦可構成為對每個相向電極26連接1個控制電路43。
此外，如圖4所示，各控制電路41，連接至控制訊號用之例如10位元的平行配線。各控制電路41，除了控制用之例如10位元的平行配線以外，還連接至時脈訊號 線及電源用的配線。時脈訊號線及電源用的配線亦可流用平行配線的一部分配線。對於構成多重射束之各個射束的每一者，構成由控制電極24及相向電極26及控制電路41所組成之個別遮沒機構47。此外，圖3例子中，控制電極24及相向電極26及控制電路41是配置於基板31的膜厚較薄之薄膜區域30，控制電路43(消除電路)是配置於基板31的膜厚較厚之外周區域32。但，並不限於此。控制電路43也配置於基板31的膜厚較薄之薄膜區域30亦可。
通過各通過孔25的電子束20，會分別獨立地藉由施加於該成對之2個電極24、26的電壓而被偏向。藉由該偏向而受到遮沒控制。換言之，控制電極24及相向電極26的組合，會將通過孔徑構件203的複數個孔22(開口部)之多重射束當中的相對應射束分別予以遮沒偏向。
圖5為實施形態1中描繪動作的一例說明用概念圖。如圖5所示，試料101的描繪區域30，例如朝向y方向以規定寬度被假想分割成長條狀的複數個條紋區域32。該各條紋區域32便成為描繪單位區域。首先，使XY平台105移動，調整以使得一次的多重射束20照射所能夠照射之照射區域34位於第1個條紋區域32的左端或更左側之位置，開始描繪。在描繪第1個條紋區域32時，例如使XY平台105朝-x方向移動，藉此便相對地朝x方向進行描繪。令XY平台105以規定速度例如連續移動。第1個條紋區域32描繪結束後，使平台位置朝-y方向移 動，調整以使得照射區域34相對地於y方向位於第2個條紋區域32的右端或更右側之位置，這次則使XY平台105例如朝x方向移動，藉此朝向-x方向進行相同描繪。在第3個條紋區域32朝x方向描繪、在第4個條紋區域32朝-x方向描繪，像這樣一面交互地改變方向一面描繪，藉此能夠縮短描繪時間。但，並不限於該一面交互改變方向一面描繪之情形，在描繪各條紋區域32時，亦可朝同方向進行描繪。1次的擊發當中，藉由因通過孔徑構件203的各孔22而形成之多重射束，便會一次形成與各孔22相同數量之複數個擊發圖樣。
圖6為作為實施形態1的比較例之個別遮沒機構的一例示意圖。圖6中，在控制電路41內，配置CMOS(Complementary MOS)反向器(inverter)電路。又，CMOS反向器電路連接至正的電位(Vdd：第1電位)(例如3.3V)及接地電位(第2電位)。CMOS反向器電路的輸出線(OUT)連接至控制電極24。另一方面，相向電極26直接連接至接地電位。在CMOS反向器電路的輸入(IN)，被施加比閾值電壓還低之L(low)電位(例如接地電位)、及大於等於閾值電壓之H(high)電位的其中一者，以作為控制訊號。比較例中，在對CMOS反向器電路的輸入(IN)施加L電位之狀態下，CMOS反向器電路的輸出(OUT)會成為正電位(Vdd)，而藉由與相向電極26的電位(接地電位)之電位差所造成的電場將相對應射束20偏向，並以限制孔徑構件206遮蔽，藉此 控制成射束OFF。另一方面，在對CMOS反向器電路的輸入(IN)施加H電位之狀態下，CMOS反向器電路的輸出(OUT)會成為接地電位，與相向電極26的電位(接地電位)之電位差會消失而不會將相對應射束20偏向，故會通過限制孔徑構件206，藉此控制成射束ON。像這樣，控制電路41(第1電位施加部)，係對控制電極24(第1電極)選擇性地施加用來將多重射束當中的相對應射束切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位(Vdd，接地電位)。
此處，當因CMOS反向器電路的故障等導致輸出(OUT)被鎖定在接地電位而變得不能控制的情形下，控制電極24的電位會常時被鎖定在接地電位。因此，通過此個別遮沒機構的射束，會常時成為射束ON(射束ON鎖定)。其結果，不需要的射束(不良射束)會照射至試料101而成為描繪不良。鑑此，實施形態1中，當控制電極24的電位常時被鎖定在接地電位的情形下，會將相向電極26的電位控制成和控制電極24的電位不同之電位，將對應射束20偏向，並以限制孔徑構件206遮蔽，藉此控制成射束OFF。
圖7為實施形態1中個別遮沒機構的一例示意圖。圖7中，個別遮沒機構47的控制電極24側的構成，和圖6之比較例相同。另，圖7中，在控制電路41內雖只揭示了CMOS反向器電路，但當然還配置有資料傳輸及對CMOS反向器電路輸入訊號用之未圖示電路等。例如，配 置有移位暫存器、及暫存器，以作為資料傳輸用。例如，配置有10位元資料用的移位暫存器、及暫存器。此外，配置有藉由存儲於該暫存器之訊號來切換對CMOS反向器電路的輸入訊號之計數器電路。另一方面，相向電極26，透過下拉電阻60被接地連接。此外，相向電極26連接至控制電路43。在控制電路43內，配置有開關62(消除開關)，開關62的兩端子的一方連接至相向電極26，另一方被施加正電位(Vdd)。正電位(Vdd)的電源，可流用對控制電路41的CMOS反向器電路的汲極施加之電位的電源。但，並不限於此，亦可準備另一正電位的電源。另，下拉電阻60的電阻值設定為相當高的值。例如合適是訂為大於等於數十kΩ、較佳是大於等於100kΩ。如此一來，當將開關62設為ON(閉)時會減小在下拉電阻60消費的電力，或實質上能夠忽略。
此構成中，在通常的狀態(連接至控制電極24配線及控制電路41沒有故障的狀態)下，亦即能夠藉由控制電路41將控制電極24的電位控制成可選擇性地切換正電位(Vdd)及接地電位的其中一方之狀態下，係將開關62設為OFF(開)。如此一來，相向電極26的電位，即使有下拉電阻60也不會流通電流因此會成為接地電位，故能夠做通常的個別遮沒控制。另一方面，當控制電極24的電位常時被鎖定在接地電位的情形下，係將開關62設為ON(閉)。如此一來，相向電極26的電位會實質上成為正電位(Vdd)，故會將相對應射束朝和通常的遮沒偏 向成為相反方向之相向電極26側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。換言之，控制電路43(電位變更部)，當控制電極24(第1電極)的電位被鎖定在接地電位的情形下，係將被接地連接之相向電極26(第2電極)的電位從接地電位予以變更。另，對開關62施加之電位，並不限於和控制電路41的CMOS反向器電路的輸出用正電位相同之電位。當控制電極24的電位為接地電位的情形下，只要是可將射束偏向成為射束OFF之正電位即可。
圖7中雖揭示多重射束當中的1個射束用之個別遮沒機構，但其餘射束用之個別遮沒機構亦同樣地構成。換言之，實施形態1之遮沒板204(遮沒裝置)，具備複數個控制電極24(第1電極)、複數個控制電路41(第1電位施加部)、複數個相向電極26(第2電極)、複數個控制電路43(電位變更部)。此外，遮沒板204，還具備複數個下拉電阻60。又，複數個控制電路41，係對複數個控制電極24當中的各個相對應之控制電極24，選擇性地施加用來將多重射束20(多重帶電粒子束)當中的相對應射束20切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位。此外，複數個相向電極26，是和複數個控制電極24的其中1個各自成組，進行相對應射束20之遮沒偏向，且被接地連接。此外，複數個下拉電阻60，各自配置於複數個相向電極26的相對應之相向電極26與接地之間。複數個控制電路43，當複數個控制電 極24當中各個相對應之控制電極24的電位被鎖定在接地電位的情形下，會將被接地連接之複數個相向電極26當中各個相對應之相向電極26的電位從接地電位予以變更。此外，圖7例子中，複數個控制電路43，一方連接至各自相對應之相向電極26。
此處，控制電路43(消除電路)可對每一個別遮沒機構配置，但並不限於此。如圖4所示，亦可將遮沒板204上的複數個相向電極26群組化成為複數個組，而對每一組(群組)配置1個控制電路43。
圖8為實施形態1中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。圖8例子中，揭示對2個個別遮沒機構47a，47b配置1個控制電路43(消除電路)之情形以作為一例。個別遮沒機構47a中，控制電路41a連接至控制電極24a。又，相向電極26a透過下拉電阻60a被接地。同樣地，個別遮沒機構47b中，控制電路41b連接至控制電極24b。又，相向電極26b透過下拉電阻60b被接地。此外，控制電路43連接至相向電極26a。同樣地，控制電路43連接至相向電極26b。如同上述，在控制電路43內配置有開關62，對開關62施加正電位(Vdd)。藉由將開關62設為ON(閉)，能夠將相向電極26a，26b的電位同時設為正電位(Vdd)。故，當控制電極24a，24b雙方皆常時被鎖定在接地電位的情形下，能夠一起將射束ON狀態變更成射束OFF狀態。另，當控制電極24a，24b的一方(例如控制電極24a)常時被 鎖定在接地電位的情形下，在另一方(例如控制電極24b)不會做通常的遮沒控制，另一方亦會設為射束OFF。故，在此情形下，對另一方(例如控制電極24b)的控制電路41之輸出刻意控制成接地電位。
圖9A與圖9B為實施形態1中群組化的方式一例示意圖。圖9A例子中，揭示將多重射束20予以遮沒控制之遮沒板204上的例如9×9個個別遮沒機構47當中，假設上面數來第3段且左邊數來第5列之個別遮沒機構21會形成成為常時射束ON的不良射束之情形。圖9B例子中，是以於y方向同一段且於x方向並排之所有的個別遮沒機構47來構成1個組(群組)。又，對每一群組配置1個控制電路43(消除電路)。圖9B例子中，對上面數來第1段之個別遮沒機構47群配置控制電路43a。對上面數來第2段之個別遮沒機構47群配置控制電路43b。對上面數來第3段之個別遮沒機構47群配置控制電路43c。對上面數來第4段之個別遮沒機構47群配置控制電路43d。對上面數來第5段之個別遮沒機構47群配置控制電路43e。同樣地，對各段之個別遮沒機構47群，依序配置控制電路43f~43i。如圖9B所示般，以橫向(x方向)1列構成為1個群組。又，只要群組內的個別遮沒機構47群的任一者會形成成為常時射束ON的不良射束之情形下，便控制使得同一列的個別遮沒機構47群不供描繪處理使用。圖9B例子中，針對上面數來第3段的群組，將控制電路43(消除電路)內的開關62設為ON (閉)。然後，針對該群組內會實際形成成為常時射束ON的不良射束之個別遮沒機構21以外的個別遮沒機構47，係控制使得從控制電路41對控制電極24施加接地電位。針對其他群組則將控制電路43(消除電路)內的開關62設為OFF(開)。
圖10為實施形態1中群組化的方式另一例示意圖。圖10例子中，是以於x方向同一列且於y方向並排之所有的個別遮沒機構47來構成1個組(群組)。又，對每一群組配置1個控制電路43(消除電路)。圖10例子中，對左邊數來第1列之個別遮沒機構47群配置控制電路43A。對左邊數來第2列之個別遮沒機構47群配置控制電路43B。對左邊數來第3列之個別遮沒機構47群配置控制電路43C。對左邊數來第4列之個別遮沒機構47群配置控制電路43D。對上面數來第5段之個別遮沒機構47群配置控制電路43E。同樣地，對各列之個別遮沒機構47群，依序配置控制電路43F~43I。如圖10所示般，以縱向(y方向)1列構成為1個群組。又，只要群組內的個別遮沒機構47群的任一者會形成成為常時射束ON的不良射束之情形下，便控制使得同一列的個別遮沒機構47群不供描繪處理使用。
圖10例子中，針對左邊數來第5列的群組，將控制電路43(消除電路)內的開關62設為ON(閉)。然後，針對該群組內會實際形成成為常時射束ON的不良射束之個別遮沒機構21以外的個別遮沒機構47，係控制使 得從控制電路41對控制電極24施加接地電位。針對其他群組則將控制電路43(消除電路)內的開關62設為OFF(開)。
圖11為實施形態1中群組化的方式另一例示意圖。圖11中，是對n×n個個別遮沒機構47當中每m×m個個別遮沒機構47群構成1個組(群組)。圖11例子中，例如對9×9個個別遮沒機構47當中每3×3個個別遮沒機構47群構成1個組(群組)。又，對每一群組配置1個控制電路43(消除電路)。圖11例子中，對左上數來於x方向及-y方向最初的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路43j。對左上數來於x方向第1個且於-y方向第2個的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路43k。對左上數來於x方向第1個且於-y方向第3個的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路431。對左上數來於x方向第2個且於-y方向第1個的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路43m。對左上數來於x方向第2個且於-y方向第2個的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路43n。對左上數來於x方向第2個且於-y方向第3個的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路43p。對左上數來於x方向第3個且於-y方向第1個的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路43q。對左上數來於x方向第3個且於-y方向第2個的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路43r。對左上數來於x方向第3個且於-y方向第3個的3×3個個別遮沒機構47群配置控制電路43s。
如圖11所示般，以於縱向(y方向)橫向(x方向)1塊的個別遮沒機構47群構成為1個群組。另，亦可為於縱向(y方向)橫向(x方向)不是同數量之個別遮沒機構47陣列。又，只要群組內的個別遮沒機構47群的任一者會形成成為常時射束ON的不良射束之情形下，便控制使得同一群組的個別遮沒機構47群不供描繪處理使用。圖11例子中，針對左上數來於x方向第2個且於-y方向第1個的3×3個個別遮沒機構47群，將控制電路43(消除電路)內的開關62設為ON(閉)。然後，針對該群組內會實際形成成為常時射束ON的不良射束之個別遮沒機構21以外的個別遮沒機構47，係控制使得從控制電路41對控制電極24施加接地電位。針對其他群組則將控制電路43(消除電路)內的開關62設為OFF(開)。
接著說明裝載著檢査完畢的上述遮沒板204之描繪裝置100的動作。
首先，作為檢査工程，係檢查在遮沒板204是否存在會形成成為常時射束ON的不良射束之個別遮沒機構21。例如，令XY平台105移動，使得法拉第杯106位於藉由作為檢査對象的個別遮沒機構47而被遮沒控制之射束所照射之位置。在此狀態下，一面做遮沒控制使得所有的射束成為射束OFF，一面照射多重射束。然後，測定部50測定法拉第杯106所檢測出的電流量。
接著，作為判定工程，判定部52判定作為檢査對象的個別遮沒機構47是否為形成不良射束之不良個別遮沒 機構。若明明控制成射束OFF卻還檢測到電流，便能判定控制該射束之個別遮沒機構47為不良。
對所有的射束實施此工程，便能判定哪個個別遮沒機構47為不良個別遮沒機構。
另，當法拉第杯106無法僅檢測1個射束，而會橫跨複數個射束照射位置的情形下，法拉第杯106也可能會檢測到通過作為檢査對象的個別遮沒機構47以外的個別遮沒機構47之射束。在此情形下，將作為檢査對象的個別遮沒機構47所屬之群組的開關62設為OFF(開)，而含有檢査對象的群組內的各控制電路41將所有的射束做遮沒控制使其成為射束OFF。另一方面，針對和形成法拉第杯106有可能會檢測到的周邊射束之群組不同的個別遮沒機構47所屬之群組，則各自將開關62設為ON(開)，控制電路41控制成對控制電極24施加接地電位。在此狀態下，照射多重射束。然後，測定部50測定法拉第杯106所檢測出的電流量。
接著，作為判定工程，判定部52判定作為檢査對象的群組中是否包含不良個別遮沒機構21。若明明控制成射束OFF卻還檢測到電流，便能判定該群組內含有不良個別遮沒機構21。
另一方面，若未檢測到電流，則可知當初檢測出的電流，是因藉由和作為檢査對象的個別遮沒機構47所屬之群組不同群組的個別遮沒機構47而形成的射束所引起。在此情形下，亦可對每一群組依序檢査。作為檢査工程， 針對對象群組，在將開關62設為OFF之狀態下，一面控制所有的射束使其成為射束OFF，一面照射多重射束。另一方面，針對對象群組以外的群組，將開關62設為ON，控制電路41控制成對控制電極24施加接地電位。然後，測定部50測定法拉第杯106所檢測出的電流量。
接著，作為判定工程，判定部52判定作為檢査對象的群組中是否包含不良個別遮沒機構21。若明明控制成射束OFF卻還檢測到電流，便能判定該群組內含有不良個別遮沒機構21。若能查明含有不良個別遮沒機構21之群組，則不必進一步查明不良個別遮沒機構21。只要設計成將該群組整個不用於描繪處理即可。
然後，消除電路控制部54，針對含有不良個別遮沒機構21之群組的控制電路43，控制以使其消弭射束ON鎖定。實施形態1中，是將作為對象的控制電路43的開關62設為ON(開)。然後，調整部55，針對該群組內的各個別遮沒機構47的控制電路41調整控制訊號，以便對控制電極24施加接地電位。
判定，亦可利用閃爍器(scintillator)(未圖示)來取代法拉第杯106確認射束的狀態。
然後，開始描繪處理。具體而言，資料處理部56從記憶裝置140讀出描繪資料，對於試料101的描繪區域，或對於欲描繪之晶片區域被網目狀地假想分割而成之複數個網目區域的每個網目區域，算出配置於其內部之圖樣的面積密度。例如，首先將試料101的描繪區域，或將欲描 繪之晶片區域以規定寬度分割成長條上的條紋區域。然後，將各條紋區域假想分割成上述複數個網目區域。網目區域的尺寸，例如較佳為射束尺寸、或其以以下的尺寸。例如較佳是訂為10nm左右的尺寸。資料處理部56，例如對每一條紋區域，從記憶裝置140讀出相對應的描繪資料，將描繪資料內定義的複數個圖形圖樣分配至網目區域。然後，算出配置於每一網目區域之圖形圖樣的面積密度即可。
此外，資料處理部56，規定尺寸的每一網目區域，算出每1擊發的電子束的照射時間T(亦稱擊發時間或曝光時間，以下亦同)。當進行多重描繪的情形下，算出各階層中的每1擊發的電子束的照射時間T即可。作為基準之照射時間T，較佳是和算出的圖樣的面積密度成比例來求出。此外，最終算出的照射時間T，較佳是訂為依照射量來對未圖示之鄰近效應(proximity effect)、霧化效應(fogging effect)、負載效應(loading effect)等引發尺寸變動之現象的尺寸變動量予以修正後之修正後照射量相當之時間。定義照射時間T之複數個網目區域與定義圖樣的面積密度之複數個網目區域可以是同一尺寸，亦可以不同尺寸來構成。當以不同尺寸來構成的情形下，藉由線性內插法(linear interpolation)等插補面積密度後，求出各照射時間T即可。每一網目區域的照射時間T，定義於照射時間對映(mapping)，照射時間對映例如存儲於記憶裝置142。
此外，資料處理部56，將相對應的射束的照射時間的資料變換成10位元的資料，作成照射時間排列資料。作成的照射時間排列資料，會輸出至偏向控制電路130。
偏向控制電路130，對於每一擊發，對各控制電路41輸出照射時間排列資料。
然後，作為描繪工程，在描繪控制部58的控制之下，描繪部150對於各射束的每一擊發，實施該照射時間之描繪。具體而言係如下述般動作。
從電子槍201(放出部)放出之電子束200，會藉由照明透鏡202而近乎垂直地對孔徑構件203全體做照明。在孔徑構件203，形成有矩形的複數個孔(開口部)，電子束200係對包含所有複數個孔之區域做照明。照射至複數個孔的位置之電子束200的各一部分，會分別通過該孔徑構件203的複數個孔，藉此形成例如矩形形狀的複數個電子束(多重射束)20a~e。該多重射束20a~e會通過遮沒板204的各個相對應之遮沒器(第1偏向器：個別遮沒機構)內。該遮沒器會分別將個別通過之電子束20予以偏向(進行遮沒偏向)。
通過遮沒板204的多重射束20a~e，會藉由縮小透鏡205而被縮小，朝向形成於限制孔徑構件206之中心的孔行進。此處，藉由遮沒板204的遮沒器而被偏向的電子束20，其位置會偏離限制孔徑構件206(遮沒孔徑構件)中心的孔，而被限制孔徑構件206遮蔽。另一方面，未受到遮沒板204的遮沒器偏向的電子束20，會如圖1所示般 通過限制孔徑構件206的中心的孔。藉由該個別遮沒機構的ON/OFF，來進行遮沒控制，控制射束的ON/OFF。像這樣，限制孔徑構件206，是將藉由個別遮沒機構而偏向成為射束OFF狀態之各射束予以遮蔽。接著，藉由從成為射束ON開始至成為射束OFF為止所形成之通過限制孔徑構件206的射束，形成1次份的擊發的射束。通過限制孔徑構件206的多重射束20，會藉由對物透鏡207而合焦，成為所需之縮小率的圖樣像，然後藉由偏向器208，通過限制孔徑構件206的各射束(多重射束20全體)朝同方向統一被偏向，照射至各射束於試料101上各自之照射位置。此外，例如當XY平台105在連續移動時，射束的照射位置會受到偏轉器208控制，以便追隨XY平台105的移動。XY平台105的位置，是從平台位置檢測器139將雷射朝向XY平台105上的鏡210照射，利用其反射光來測定。一次所照射之多重射束20，理想上會成為以孔徑構件203的複數個孔的排列間距乘上上述所需之縮小率而得之間距並排。描繪裝置100係以連續依序照射擊發射束之逐線掃瞄(raster scan)方式來進行描繪動作，當描繪所需圖樣時，因應圖樣不同，必要之射束會藉由遮沒控制而被控制成射束ON。
另，實施形態1中，是將含有不良個別遮沒機構21的群組剔除在描繪處理之外，故原本應藉由通過該群組的個別遮沒機構47的射束而受到描繪之照射位置，會變成未被描繪。鑑此，實施形態1中，係實施追加曝光，以描 繪該照射位置。
圖12A至圖12C為實施形態1中多重曝光的一例說明用圖。圖12A中，揭示以於y方向同一段且於x方向並排之所有的個別遮沒機構47來構成1個組(群組)的情形下之曝光步驟一例。圖12A中，於遮沒板204從上面數來依序構成群組a~i。此外，揭示上面數來第3段的群組c中含有不良個別遮沒機構21之情形。此外，此處揭示多重度(multiplicity)N=2之情形作為一例。
在多重曝光的第1次的多重射束照射中，圖12A所示上面數來第3段的群組c之射束群不會照射，故試料上的該射束群的照射位置不會被曝光。鑑此，在多重曝光的第2次的多重射束照射中，令XY平台105的位置移動，藉此如圖12B所示般於y方向相對地挪移遮沒板204的位置並予以曝光。此時，第1次的多重射束照射中未受到射束群照射的群組c之射束群的照射位置，會調整位置以便藉由非不良射束的群組而被曝光。圖12B例子中，藉由群組f，第1次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。另一方面，圖12B所示群組c之射束群的照射位置，在第2次的多重射束照射中不會受到照射。故，在第2次的多重射束照射結束之時間點，圖12B所示群組c之射束群的照射位置及群組f之射束群的照射位置，皆會成為各僅受到1次照射。其他群組之射束群的照射位置，已完成各2次的多重曝光(描繪)。鑑此，實施形態1中，係實施多重曝光的第3次的多重射束照射以作為追加曝光。第 3次的多重射束照射中，令XY平台105的位置移動，藉此如圖12C所示般於y方向相對地挪移遮沒板204的位置並予以曝光。此時，第1次及第2次的多重射束照射中未受到射束群照射的群組c之射束群的照射位置，會調整位置以便藉由非不良射束的群組而被曝光。圖12C例子中，藉由群組i，第1次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。又，藉由群組f，第2次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。在其他的群組，會受到遮沒控制以便成為射束OFF。如此一來，便能在所有的位置各進行2次多重射束照射，而能完成多重度N=2的多重描繪。
另，此處雖是藉由追加曝光來對未受到射束照射的位置進行曝光，但並不限於此。當圖12B所示藉由群組f將在第1次的多重射束照射中未受到照射之位置予以曝光時，亦可將照射量(劑量)以2次份的照射量來照射，藉此調整。
圖13A至圖13C為實施形態1中多重曝光的另一例說明用圖。圖13A中，揭示以於x方向同一列且於y方向並排之所有的個別遮沒機構47來構成1個組(群組)的情形下之曝光步驟一例。圖13A中，於遮沒板204從左邊數來依序構成群組A~I。此外，揭示左邊數來第5列的群組E中含有不良個別遮沒機構21之情形。此外，此處揭示多重度(multiplicity)N=2之情形作為一例。
在多重曝光的第1次的多重射束照射中，圖13A所示 左邊數來第5列的群組E之射束群不會照射，故試料上的該射束群的照射位置不會被曝光。鑑此，在圖13B所示多重曝光的第2次的多重射束照射中，令XY平台105的位置移動，藉此於x方向相對地挪移遮沒板204的位置並予以曝光。此時，第1次的多重射束照射中未受到射束群照射的群組E之射束群的照射位置，會調整位置以便藉由非不良射束的群組而被曝光。圖13B例子中，藉由群組D，第1次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。另一方面，圖13B所示群組E之射束群的照射位置，在第2次的多重射束照射中不會受到照射。故，在第2次的多重射束照射結束之時間點，圖13B所示群組E之射束群的照射位置及群組D之射束群的照射位置，皆會成為各僅受到1次照射。其他群組之射束群的照射位置，已完成各2次的多重曝光(描繪)。鑑此，實施形態1中，係實施多重曝光的第3次的多重射束照射以作為追加曝光。圖13C所示第3次的多重射束照射中，令XY平台105的位置移動，藉此於x方向相對地挪移遮沒板204的位置並予以曝光。此時，第1次及第2次的多重射束照射中未受到射束群照射的群組E之射束群的照射位置，會調整位置以便藉由非不良射束的群組而被曝光。圖13C例子中，藉由群組C，第1次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。又，藉由群組D，第2次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。在其他的群組，會受到遮沒控制以便成為射束OFF。如此一來，便能在所有的位置各進行2次 多重射束照射，而能完成多重度N=2的多重描繪。
另，此處雖是藉由追加曝光來對未受到射束照射的位置進行曝光，但並不限於此。當圖13B所示藉由群組D將在第1次的多重射束照射中未受到照射之位置予以曝光時，亦可將照射量(劑量)以2次份的照射量來照射，藉此調整。
圖14A至圖14C為實施形態1中多重曝光的另一例說明用圖。圖14A中，每m×m個個別遮沒機構47群構成1個組(群組)。圖14A例子中，揭示例如對9×9個個別遮沒機構47當中每3×3個個別遮沒機構47群構成1個組(群組)的情形下之曝光步驟一例。圖14A中，係構成為在遮沒板204中從左邊數來第1列的上面起算朝向-y方向依序接連著群組j、k、l，從左邊數來第2列的上面起算朝向-y方向依序接連著群組m、n、p，從左邊數來第3列的上面起算朝向-y方向依序接連著群組q、r、s。此外，揭示左邊數來第2列的最上段的群組m中含有不良個別遮沒機構21之情形。此外，此處揭示多重度(multiplicity)N=2之情形作為一例。
在多重曝光的第1次的多重射束照射中，圖14A所示左邊數來第2列的最上段的群組m之射束群不會照射，故試料上的該射束群的照射位置不會被曝光。鑑此，在圖14B所示多重曝光的第2次的多重射束照射中，令XY平台105的位置移動，藉此於y方向相對地挪移遮沒板204的位置並予以曝光。此時，第1次的多重射束照射中未受 到射束群照射的群組m之射束群的照射位置，會調整位置以便藉由非不良射束的群組而被曝光。圖14B例子中，藉由群組n，第1次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。另一方面，圖14B所示群組m之射束群的照射位置，在第2次的多重射束照射中不會受到照射。故，在第2次的多重射束照射結束之時間點，圖14B所示群組n之射束群的照射位置及群組m之射束群的照射位置，皆會成為各僅受到1次照射。其他群組之射束群的照射位置，已完成各2次的多重曝光(描繪)。鑑此，實施形態1中，係實施多重曝光的第3次的多重射束照射以作為追加曝光。圖14C所示第3次的多重射束照射中，令XY平台105的位置移動，藉此於y方向相對地挪移遮沒板204的位置並予以曝光。此時，第1次及第2次的多重射束照射中未受到射束群照射的群組m之射束群的照射位置，會調整位置以便藉由非不良射束的群組而被曝光。圖14C例子中，藉由群組p，第1次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。又，藉由群組n，第2次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。在其他的群組，會受到遮沒控制以便成為射束OFF。如此一來，便能在所有的位置各進行2次多重射束照射，而能完成多重度N=2的多重描繪。
另，此處雖是藉由追加曝光來對未受到射束照射的位置進行曝光，但並不限於此。當圖14B所示藉由群組n將在第1次的多重射束照射中未受到照射之位置予以曝光 時，亦可將照射量(劑量)以2次份的照射量來照射，藉此調整。
圖15A至圖15C為實施形態1中多重曝光的另一例說明用圖。圖15A中，每m×m個個別遮沒機構47群構成1個組(群組)。圖15A例子中，揭示例如對9×9個個別遮沒機構47當中每3×3個個別遮沒機構47群構成1個組(群組)的情形下之曝光步驟一例。圖15A中，如同圖14A般，構成為群組j~S。此外，揭示右邊的最上段(左上數來於x方向第3列)的群組q中含有不良個別遮沒機構21之情形。此外，此處揭示多重度(multiplicity)N=2之情形作為一例。
在多重曝光的第1次的多重射束照射中，圖15A所示左邊數來第3列的最上段的群組q之射束群不會照射，故試料上的該射束群的照射位置不會被曝光。鑑此，在圖15B所示多重曝光的第2次的多重射束照射中，令XY平台105的位置移動，藉此於x方向相對地挪移遮沒板204的位置並予以曝光。此時，第1次的多重射束照射中未受到射束群照射的群組q之射束群的照射位置，會調整位置以便藉由非不良射束的群組而被曝光。圖15B例子中，藉由群組m，第1次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。另一方面，圖15B所示群組q之射束群的照射位置，在第2次的多重射束照射中不會受到照射。故，在第2次的多重射束照射結束之時間點，圖15B所示群組m之射束群的照射位置及群組q之射束群的照射位置，皆會成 為各僅受到1次照射。其他群組之射束群的照射位置，已完成各2次的多重曝光(描繪)。鑑此，實施形態1中，係實施多重曝光的第3次的多重射束照射以作為追加曝光。圖15C所示第3次的多重射束照射中，令XY平台105的位置移動，藉此於x方向相對地挪移遮沒板204的位置並予以曝光。此時，第1次及第2次的多重射束照射中未受到射束群照射的群組q之射束群的照射位置，會調整位置以便藉由非不良射束的群組而被曝光。圖15C例子中，藉由群組j，第1次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。又，藉由群組m，第2次的多重射束照射中未受到照射的位置會被曝光。在其他的群組，會受到遮沒控制以便成為射束OFF。如此一來，便能在所有的位置各進行2次多重射束照射，而能完成多重度N=2的多重描繪。
另，此處雖是藉由追加曝光來對未受到射束照射的位置進行曝光，但並不限於此。當圖15B所示藉由群組m將在第1次的多重射束照射中未受到照射之位置予以曝光時，亦可將照射量(劑量)以2次份的照射量來照射，藉此調整。
像以上這樣，實施形態1中，即使當存在常時成為射束ON鎖定之不良個別遮沒機構21的情形下，在該不良個別遮沒機構21藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加電壓，藉此便能從常時射束ON鎖定的狀態變換成常時射束OFF鎖定。
故，按照實施形態1，能夠消弭不能做遮沒控制的射束ON鎖定之不良射束。其結果，能夠不用更換含有不良個別遮沒機構21之遮沒板204(遮沒裝置)而繼續使用。又，即使使用含有該不良個別遮沒機構21之遮沒板204的情形下，仍能進行高精度的描繪。
實施形態2.
實施形態1中，雖揭示對相向電極26施加正電位之情形，但並不限於此。實施形態2中，說明施加負電位之構成。此外，描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均可與實施形態1相同。
圖16為實施形態2中個別遮沒機構的一例示意圖。圖16中，個別遮沒機構47的控制電極24側的構成，和圖7、8相同。另，如同圖8之說明般，在控制電路41內雖只揭示了CMOS反向器電路，但當然還配置有資料傳輸及對CMOS反向器電路輸入訊號用之未圖示電路等。另一方面，相向電極26，透過下拉電阻60被接地連接。此外，相向電極26連接至控制電路43。在控制電路43內，配置有開關62(消除開關)，開關62的兩端子的一方連接至相向電極26，另一方連接至直流電源64的負極。又，直流電源64的正極被接地連接。故，在開關62會被施加負電位(-| Vdd |)(例如-3.3V)。另，下拉電阻60的電阻值設定為相當高的值。例如合適是訂為大於等於數十kΩ、較佳是大於等於100kΩ。如此一來，會 減小當將開關62設為ON(閉)時的下拉電阻60的消費電力，或實質上能夠忽略。
此構成中，在通常的狀態(連接至控制電極24配線及控制電路41沒有故障的狀態)下，亦即能夠藉由控制電路41將控制電極24的電位控制成可選擇性地切換正電位(Vdd)及接地電位的其中一方之狀態下，係將開關62設為OFF(開)。如此一來，相向電極26的電位，即使有下拉電阻60也不會流通電流因此會成為接地電位，故能夠做通常的個別遮沒控制。另一方面，當控制電極24的電位常時被鎖定在接地電位的情形下，係將開關62設為ON(閉)。如此一來，相向電極26的電位會實質上成為負電位(-| Vdd |)，故會將對應射束朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。換言之，控制電路43(電位變更部)，當控制電極24(第1電極)的電位被鎖定在接地電位的情形下，係將被接地連接之相向電極26(第2電極)的電位從接地電位變更為負電位。另，對開關62施加之電位，並不限於和控制電路41的CMOS反向器電路的輸出用正電位(Vdd)相同之電位以及令符號反轉之電位。當控制電極24的電位為接地電位的情形下，只要是可將射束偏向成為射束OFF之負電位即可。
當將相向電極26設為負電位的情形下，不必調整正常的控制電極24的電位。也就是說，即使當射束ON，亦即控制電極的電位成為接地電位的情形下，因相向電極為 負電位，因此會成為射束OFF。
圖16中雖揭示多重射束當中的1個射束用之個別遮沒機構，但其餘射束用之個別遮沒機構亦同樣地構成。換言之，實施形態2之遮沒板204(遮沒裝置)，具備複數個控制電極24(第1電極)、複數個控制電路41(第1電位施加部)、複數個相向電極26(第2電極)、複數個控制電路43(電位變更部)。此外，遮沒板204，還具備複數個下拉電阻60。又，複數個控制電路41，係對複數個控制電極24當中的各個相對應之控制電極24，選擇性地施加用來將多重射束20(多重帶電粒子束)當中的相對應射束20切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位。此外，複數個相向電極26，是和複數個控制電極24的其中1個各自成組，進行相對應射束20之遮沒偏向，且被接地連接。此外，複數個下拉電阻60，各自配置於複數個相向電極26的相對應之相向電極26與接地之間。複數個控制電路43，當複數個控制電極24當中各個相對應之控制電極24的電位被鎖定在接地電位的情形下，會將被接地連接之複數個相向電極26當中各個相對應之相向電極26的電位從接地電位予以變更成負電位。此外，圖16例子中，複數個控制電路43，一方連接至各自相對應之相向電極26，另一方被施加負電位(-| Vdd |)。
此處，控制電路43(消除電路)可對每一個別遮沒機構配置，但並不限於此。如圖4所示，亦可將遮沒板 204上的複數個相向電極26群組化成為複數個組，而對每一組(群組)配置1個控制電路43。
圖17為實施形態2中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。圖17例子中，揭示對2個個別遮沒機構47a，47b配置1個控制電路43(消除電路)之情形以作為一例。個別遮沒機構47a中，下拉電阻60a及控制電路43連接至相向電極26a。同樣地，下拉電阻60b及控制電路43連接至連接至相向電極26b。如同上述，在控制電路43內配置有開關62，對開關62施加負電位(-| Vdd |)。藉由將開關62設為ON(閉)，能夠將相向電極26a，26b的電位同時設為負電位(-| Vdd |)。故，當控制電極24a，24b雙方皆常時被鎖定在接地電位的情形下，能夠一起將射束ON狀態變更成射束OFF狀態。另，即使當控制電極24a，24b的一方(例如控制電極24a)常時被鎖定在接地電位的情形下，也無關乎另一方(例如控制電極24b)的通常的遮沒控制，另一方亦能設為射束OFF。
圖18為實施形態2中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成的使用狀態一例示意圖。當控制電極24a，24b的一方，或雙方因某些異常而常時被鎖定在正電位(Vdd)的情形下，實施形態1的構成中，相向電極26會成為同一正電位(Vdd)，故不會產生電位差，而會令其變化成射束ON之狀態。但，實施形態2的構成中，相向電極26能夠設為和控制電極24符號相反之負電位 (-| Vdd |)，故能夠常時維持射束OFF。
像以上這樣，實施形態2中，即使當存在常時成為射束ON鎖定之不良個別遮沒機構21的情形下，在該不良個別遮沒機構21藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加電壓，藉此便能從常時射束ON鎖定的狀態變換成常時射束OFF鎖定。又，實施形態2中，即使當控制電極24常時被鎖定在正電位(Vdd)的情形下仍能設為射束OFF。
實施形態3.
實施形態1及2中，當控制電極24的電位成為浮遊狀態的情形下會變得難以控制。鑑此，實施形態3中，說明當控制電極24的電位成為浮遊狀態的情形下藉由簡易的方法來因應之構成。此外，描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均可與實施形態1相同。
圖19為實施形態3中個別遮沒機構的一例示意圖。圖19中，個別遮沒機構47的控制電路41的構成，和圖7、8相同。另，如同圖8之說明般，在控制電路41內雖只揭示了CMOS反向器電路，但當然還配置有資料傳輸及對CMOS反向器電路輸入訊號用之未圖示電路等。此外，相向電極26直接被接地連接，這點和圖7相同。控制電路43沒有配置。此處，控制電極24連接至控制電路41以及提升電阻(pull-up resistor)66的兩端子的其中一 方，提升電阻66的兩端子的另一方被施加正電位(Vdd)。正電位(Vdd)的電源，可流用對控制電路41的CMOS反向器電路的汲極施加之電位的電源。但，並不限於此，亦可準備另一正電位的電源。提升電阻66的電阻值設定為相當高的值。例如合適是訂為大於等於數十kΩ、較佳是大於等於100kΩ。如此一來，即使控制電路41的輸出電位為接地電位，仍會減小提升電阻66的消費電力，或實質上能夠忽略。
此構成中，在通常的狀態(連接至控制電極24配線及控制電路41沒有故障的狀態)下，亦即能夠藉由控制電路41將控制電極24的電位控制成可選擇性地切換正電位(Vdd)及接地電位的其中一方之狀態下，即使提升電阻66被施加正電位(Vdd)，控制電極24的電位仍能實質地設為來自控制電路41之輸出電位。另一方面，即使控制電路41與控制電極24之間斷線等的情形下，控制電極24也不會成為浮遊狀態，能夠透過提升電阻66將電位設為正電位(Vdd)。如此一來，即使是變得不能藉由控制電路41控制之不良個別遮沒機構21，仍會朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。
實施形態4.
實施形態1中，當控制電極24的電位成為浮遊狀態的情形下會變得難以控制。另一方面，實施形態3中，雖 可運用於控制電極24與控制電路41之間的斷線等所造成的浮遊狀態，但當成為常時射束ON鎖定之控制電極24的電位鎖定在接地電位的情形下則無法因應。實施形態4中，說明將實施形態1及實施形態3組合之構成。此外，描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均可與實施形態1，3相同。
圖20為實施形態4中個別遮沒機構的一例示意圖。圖20中，個別遮沒機構47的控制電路41的構成，和圖7、8相同。另，如同圖8之說明般，在控制電路41內雖只揭示了CMOS反向器電路，但當然還配置有資料傳輸及對CMOS反向器電路輸入訊號用之未圖示電路等。此外，控制電極24連接至控制電路41以及提升電阻66的兩端子的其中一方，提升電阻66的兩端子的另一方被施加正電位(Vdd)。正電位(Vdd)的電源，可流用對控制電路41的CMOS反向器電路的汲極施加之電位的電源。但，並不限於此，亦可準備另一正電位的電源。提升電阻66的電阻值設定為相當高的值。例如合適是訂為大於等於數十kΩ、較佳是大於等於100kΩ。如此一來，會減小提升電阻66的消費電力，或實質上能夠忽略。
圖20中，相向電極26，透過下拉電阻60被接地連接。此外，相向電極26連接至控制電路43。在控制電路43內，配置有開關62(消除開關)，開關62的兩端子的一方連接至相向電極26，另一方被施加正電位(Vdd)。正電位(Vdd)的電源，可流用對控制電路41的CMOS 反向器電路的汲極施加之電位的電源。但，並不限於此，亦可準備另一正電位的電源。另，下拉電阻60的電阻值設定為相當高的值。例如合適是訂為大於等於數十kΩ、較佳是大於等於100kΩ。如此一來，將開關62設為ON(閉)會減小下拉電阻60的消費電力，或實質上能夠忽略。
此構成中，在通常的狀態(連接至控制電極24配線及控制電路41沒有故障的狀態)下，亦即能夠藉由控制電路41將控制電極24的電位控制成可選擇性地切換正電位(Vdd)及接地電位的其中一方之狀態下，係將開關62設為OFF(開)。如此一來，相向電極26的電位，即使有下拉電阻60也不會流通電流因此會成為接地電位，故能夠做通常的個別遮沒控制。此外，控制電極24的電位，即使有提升電阻66仍能控制成控制電路41的輸出電位。
另一方面，當控制電極24的電位常時被鎖定在接地電位的情形下，係將開關62設為ON(閉)。如此一來，相向電極26的電位會實質上成為正電位(Vdd)，故會將對應射束朝和通常的遮沒偏向成為相反方向之相向電極26側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。換言之，控制電路43(電位變更部)，當控制電極24(第1電極)的電位被鎖定在接地電位的情形下，係將被接地連接之相向電極26(第2電極)的電位從接地電位變更為正電位。
又，當控制電路41與控制電極24之間因斷線等而成為浮遊狀態的情形下，係將開關62設為OFF(開)。如此一來，能夠將控制電極24的電位透過提升電阻66而設為正電位(Vdd)。另一方面，相向電極26的電位能夠維持接地電位。如此一來，即使是變得不能藉由控制電路41控制之不良個別遮沒機構21，仍會朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。
圖20中雖揭示多重射束當中的1個射束用之個別遮沒機構，但其餘射束用之個別遮沒機構亦同樣地構成。此外，控制電路43(消除電路)可對每一個別遮沒機構配置，但並不限於此。如圖4所示，亦可將遮沒板204上的複數個相向電極26群組化成為複數個組，而對每一組(群組)配置1個控制電路43。
圖21為實施形態4中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。圖21例子中，揭示對2個個別遮沒機構47a，47b配置1個控制電路43(消除電路)之情形以作為一例。個別遮沒機構47a中，控制電路41a及提升電阻66a連接至控制電極24a，而提升電阻66a被施加正電位(Vdd)。此外，下拉電阻60a及控制電路43連接至相向電極26a。同樣地，個別遮沒機構47b中，控制電路41b及提升電阻66b連接至控制電極24b，而提升電阻66b被施加正電位(Vdd)。此外，下拉電阻60b及控制電路43連接至相向電極26b。換言之，控制電路 43連接至相向電極26a，26b。如同上述，在控制電路43內配置有開關62，對開關62施加正電位(Vdd)。藉由將開關62設為ON(閉)，能夠將相向電極26a，26b的電位同時設為正電位(Vdd)。故，當控制電極24a，24b雙方皆常時被鎖定在接地電位的情形下，能夠一起將射束ON狀態變更成射束OFF狀態。另，即使當控制電極24a，24b的一方(例如控制電極24a)常時被鎖定在接地電位的情形下，藉由對另一方(例如控制電極24b)做遮沒控制使成為射束ON，另一方亦能設為射束OFF。又，如上述般，即使當控制電極24a，24b的一方，或雙方的輸入配線斷線的情形下，會因提升電阻66a及66b而不成為浮遊狀態而是成為Vdd電位，因此藉由將開關62設為OFF(開)，針對控制電極24的射束便能設為射束OFF。
像以上這樣，實施形態4中，即使當存在常時成為射束ON鎖定之不良個別遮沒機構21的情形下，在該不良個別遮沒機構21藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加電壓，藉此便能從常時射束ON鎖定的狀態變換成常時射束OFF鎖定。又，即使當控制電路41與控制電極24之間成為斷線狀態的情形下，藉由將消除電路(控制電路43)設為OFF(將開關62設為OFF)便能設為射束OFF。
實施形態5.
實施形態1，2，4中，雖說明對相向電極26施加1種類的電位或是不施加這般切換有無施加電位之構成，但並不限於此。實施形態5中，說明對相向電極26可切換地施加2種類的不同電位之構成。此外，描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均可與實施形態1相同。
圖22為實施形態5中個別遮沒機構的一例示意圖。圖22中，個別遮沒機構47的控制電路41的構成，和圖7，8相同。另，如同圖8的說明般，在控制電路41內雖只揭示了CMOS反向器電路，但當然還配置有資料傳輸及對CMOS反向器電路輸入訊號用之未圖示電路等。此外，控制電極24連接至控制電路41、以及提升電阻66的兩端子的其中一方，提升電阻66的兩端子的另一方被施加正電位(Vdd)。正電位(Vdd)的電源，可流用對控制電路41的CMOS反向器電路的汲極施加之電位的電源。但，並不限於此，亦可準備另一正電位的電源。提升電阻66的電阻值設定為相當高的值。例如合適是訂為大於等於數十kΩ、較佳是大於等於100kΩ。如此一來，會減小提升電阻66所造成的消費電力，或實質上能夠忽略。
圖22中，相向電極26連接至下拉電阻60與保護電阻69的兩端子的其中一方，在保護電阻69的兩端子的另一方則連接控制電路43的輸出端子。保護電阻69的電阻值設定為相當小的值。藉由保護電阻69，當控制電極24與相向電極26短路時，能夠保護控制電路41的反向器電 路及控制電路43的後述反向器電路。保護電阻69，通常是插入至沒有電阻的電路(為了減小電路的雜散電容(stray capacitance)C所造成之時間常數τ=CR)，故電阻值理想是盡可能地低。考量與下拉電阻60之間的分壓比，保護電阻69的電阻值，合適是例如訂為小於等於數100Ω、較佳是小於等於數十Ω。
在控制電路43內，配置CMOS反向器電路68。CMOS反向器電路68連接至正電位Vdd及接地電位。正電位(Vdd)的電源，可流用對控制電路41的CMOS反向器電路施加之電位的電源。但，並不限於此，亦可準備另一正電位的電源。
在控制電路43內，CMOS反向器電路68的輸出線(OUT)，透過保護電阻69連接至相向電極26。在CMOS反向器電路68的輸入(IN)，被施加比閾值電壓還低之L(low)電位(例如接地電位)、及大於等於閾值電壓之H(high)電位的其中一者，以作為控制訊號。實施形態5中，在CMOS反向器電路的輸入(IN)被施加H電位的狀態下，CMOS反向器電路的輸出(OUT)會成為接地電位，而相向電極26的電位，由於即使有下拉電阻60及保護電阻69也不會流通電流，會成為接地電位。故，當控制電極24的電位為正電位(Vdd)的情形下，藉由電位差將對應射束20偏向，並以限制孔徑構件206遮蔽，藉此控制成為射束OFF。此外，當控制電極24的電位為接地電位的情形下變成沒有電位差，不會將對應射束 20偏向，故會通過限制孔徑構件206，藉此控制成為射束ON。故，在未故障之通常使用時，CMOS反向器電路的輸入(IN)會被施加H電位。
另一方面，當控制電極24的電位被常時鎖定在接地電位的情形下，係在CMOS反向器電路68的輸入(IN)施加L電位(動作電位)。如此一來，相向電極26的電位會實質上成為正電位(Vdd)，故會將對應射束朝和通常的遮沒偏向成為相反方向之相向電極26側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。換言之，控制電路43(電位變更部)，當控制電極24(第1電極)的電位被鎖定在接地電位的情形下，係將被接地連接之相向電極26(第2電極)的電位從接地電位變更為正電位。像這樣，控制電路43(電位變更部)內的CMOS反向器電路68(第2電位施加部之一例)，係對相向電極26(第2電極)選擇性地施加包含正電位在內之相異的2個電位(Vdd、接地電位)。
又，當控制電路41與控制電極24之間斷線的情形下，能夠將控制電極24的電位透過提升電阻66設為正電位(Vdd)。然後，在CMOS反向器電路68的輸入(IN)會被施加H電位。如此一來，能夠使相向電極26的電位成為接地電位。如此一來，即使是變得不能藉由控制電路41控制之不良個別遮沒機構21，仍會朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。另一方面，當控制 電路43與相向電極26之間成為斷線狀態的情形下，相向電極26的電位能夠透過下拉電阻60而設為接地電位。故，只要控制電路41與控制電極24之間不發生故障等，就仍舊能使用遮沒板204。
圖22中雖揭示多重射束當中的1個射束用之個別遮沒機構，但其餘射束用之個別遮沒機構亦同樣地構成。此外，控制電路43(消除電路)可對每一個別遮沒機構配置，但並不限於此。如圖4所示，亦可將遮沒板204上的複數個相向電極26群組化成為複數個組，而對每一組(群組)配置1個控制電路43。
圖23為實施形態5中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。圖23例子中，揭示對2個個別遮沒機構47a，47b配置1個控制電路43(消除電路)之情形以作為一例。個別遮沒機構47a中，控制電路41a及提升電阻66a連接至控制電極24a，而提升電阻66a被施加正電位(Vdd)。此外，接地之下拉電阻60a及保護電阻69a連接至相向電極26a。同樣地，個別遮沒機構47b中，控制電路41b及提升電阻66b連接至控制電極24b，而提升電阻66b被施加正電位(Vdd)。此外，接地之下拉電阻60b及保護電阻69b連接至相向電極26b。又，保護電阻69a，69b連接至控制電路43。換言之，控制電路43分別透過保護電阻69a，69b連接至相向電極26a，26b。藉由對控制電路43內的CMOS反向器電路68的輸入(IN)施加L電位(動作電位)，能夠將相向電極 26a，26b的電位同時設為正電位(Vdd)。故，當控制電極24a，24b雙方皆常時被鎖定在接地電位的情形下，能夠一起將射束ON狀態變更成射束OFF狀態。
另，即使當控制電極24a，24b的一方(例如控制電極24a)常時被鎖定在接地電位的情形下，藉由對另一方(例如控制電極24b)做遮沒控制使成為射束ON，另一方亦能設為射束OFF。又，如上述般，當控制電極24a，24b的一方或雙方的訊號線成為開放狀態的情形下，藉由對CMOS反向器電路68的輸入(IN)施加H電位，針對控制電極24的射束便能設為射束OFF。
像以上這樣，實施形態5之遮沒板204(遮沒裝置)，具備複數個控制電極24(第1電極)、複數個控制電路41(第1電位施加部)、複數個相向電極26(第2電極)、複數個控制電路43(電位變更部)。此外，遮沒板204，還具備複數個下拉電阻60及複數個提升電阻66及複數個保護電阻69。又，複數個控制電路41，係對複數個控制電極24當中的各個相對應之控制電極24，選擇性地施加用來將多重射束20(多重帶電粒子束)當中的相對應射束20切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位。此外，複數個相向電極26，是和複數個控制電極24的其中1個各自成組，進行相對應射束20之遮沒偏向，且被接地連接。此外，複數個下拉電阻60，各自配置於複數個相向電極26的相對應之相向電極26與接地之間。複數個提升電阻66，兩端子的其 中一方連接至複數個控制電極24當中的各自相對應之控制電極24，另一方則被施加正電位。複數個保護電阻69(第1電阻之一例)，各自配置於複數個控制電路43與和複數個控制電路43相對應之相向電極26之間。複數個控制電路43，具有CMOS反向器電路68(第2電位施加部之一例)，其對複數個相向電極26的各個相對應之相向電極26選擇性地施加包含正電位在內之2種不同電位。又，複數個控制電路43，當複數個控制電極24當中各個相對應之控制電極24的電位被鎖定在接地電位的情形下，會將被接地連接之複數個相向電極26當中各個相對應之相向電極26的電位從2種不同電位的其中一方(接地電位)予以變更成另一方(Vdd)。
像以上這樣，實施形態5中，即使當存在常時成為射束ON鎖定之不良個別遮沒機構21的情形下，在該不良個別遮沒機構21藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加可切換之2種類不同電位的其中一方，藉此便能從常時射束ON鎖定的狀態變換成常時射束OFF鎖定。又，即使當控制電路41與控制電極24之間成為開放狀態的情形下，藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加2種類不同電位的另一方，藉此便能設為射束OFF。此外，即使控制電極24與相向電極26之間發生短路(short)，仍能藉由保護電阻69避免控制電路41，43內的CMOS反向器電路的故障。
實施形態6.
實施形態5中，雖說明對相向電極26可切換地施加包含正電位在內之2種類的不同電位之構成一例，但並不限於此。實施形態6中，說明另一例。此外，描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均可與實施形態1，5相同。
圖24為實施形態6中個別遮沒機構的一例示意圖。圖24中，除了保護電阻69的配置位置從相向電極26側變為控制電極24側這點以外，係與圖22同樣。也就是說，圖24中，控制電極24連接至提升電阻66與保護電阻69的兩端子的其中一方，在保護電阻69的兩端子的另一方則連接控制電路41的輸出端子。保護電阻69的電阻值設定為相當小的值。藉由保護電阻69，當控制電極24與相向電極26短路時，能夠保護控制電路41的反向器電路及控制電路43的反向器電路68。保護電阻69，通常是插入至沒有電阻的電路(為了減小電路的雜散電容C所造成之時間常數τ=CR)，故電阻值理想是盡可能地低。考量與提升電阻66之間的分壓比，保護電阻69的電阻值，合適是例如訂為小於等於數100Ω、較佳是小於等於數十Ω。另一方面，相向電極26，連接至下拉電阻60與控制電路43的輸出端子。
在控制電路43內，配置CMOS反向器電路68，這點如同圖22。實施形態6中，在CMOS反向器電路的輸入(IN)被施加H電位的狀態下，CMOS反向器電路的輸出 (OUT)會成為接地電位，而相向電極26的電位，即使有下拉電阻60仍會成為接地電位。此外，當控制電極41的CMOS反向器電路的輸出為正電位(Vdd)的情形下，控制電極24的電位，由於即使有提升電阻66及保護電阻69仍不會流通電流，因此會成為正電位(Vdd)。在此狀態下，藉由控制電極24與相向電極26之間的電位差將相對應射束20偏向，並以限制孔徑構件206遮蔽，藉此控制成為射束OFF。此外，當控制電極24的電位為接地電位的情形下變成沒有電位差，不會將對應射束20偏向，故會通過限制孔徑構件206，藉此控制成為射束ON。故，在未故障之通常使用時，CMOS反向器電路68的輸入(IN)會被施加H電位。
另一方面，當控制電極24的電位被常時鎖定在接地電位的情形下，係在CMOS反向器電路68的輸入(IN)施加L電位(動作電位)。如此一來，相向電極26的電位會實質上成為正電位(Vdd)，故會將對應射束朝和通常的遮沒偏向成為相反方向之相向電極26側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。換言之，控制電路43(電位變更部)，當控制電極24(第1電極)的電位被鎖定在接地電位的情形下，係將被接地連接之相向電極26(第2電極)的電位從接地電位變更為正電位。像這樣，控制電路43(電位變更部)內的CMOS反向器電路68(第2電位施加部之一例)，係對相向電極26(第2電極)選擇性地施加包含正電位在內之相異 的2個電位(Vdd、接地電位)。
又，當控制電路41與控制電極24之間斷線的情形下，能夠將控制電極24的電位透過提升電阻66設為正電位(Vdd)，而能夠防止成為浮遊狀態。然後，在CMOS反向器電路68的輸入(IN)會被施加H電位。如此一來，能夠使相向電極26的電位成為接地電位。如此一來，即使是變得不能藉由控制電路41控制之不良個別遮沒機構21，仍會朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。另一方面，當控制電路43與相向電極26之間斷線的情形下，能夠將相向電極26的電位透過下拉電阻60設為接地電位，而能夠防止成為浮遊狀態。故，只要控制電路41與控制電極24之間不發生故障等，就仍舊能使用遮沒板204。
圖24中雖揭示多重射束當中的1個射束用之個別遮沒機構，但其餘射束用之個別遮沒機構亦同樣地構成。此外，控制電路43(消除電路)可對每一個別遮沒機構配置，但並不限於此。如圖4所示，亦可將遮沒板204上的複數個相向電極26群組化成為複數個組，而對每一組(群組)配置1個控制電路43。
圖25為實施形態6中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。圖25例子中，揭示對2個個別遮沒機構47a，47b配置1個控制電路43(消除電路)之情形以作為一例。個別遮沒機構47a中，隔著保護 電阻69a之控制電路41a以及提升電阻66a連接至控制電極24a，而提升電阻66a被施加正電位(Vdd)。此外，接地之下拉電阻60a及控制電路43連接至相向電極26a。同樣地，個別遮沒機構47b中，隔著保護電阻69b之控制電路41b以及提升電阻66b連接至控制電極24b，而提升電阻66b被施加正電位(Vdd)。此外，接地之下拉電阻60b及控制電路43連接至相向電極26b。換言之，控制電路43連接至相向電極26a，26b。藉由對控制電路43內的CMOS反向器電路68的輸入(IN)施加L電位(動作電位)，能夠將相向電極26a，26b的電位同時設為正電位(Vdd)。故，當控制電極24a，24b雙方皆常時被鎖定在接地電位的情形下，能夠一起將射束ON狀態變更成射束OFF狀態。
另，即使當控制電極24a，24b的一方(例如控制電極24a)常時被鎖定在接地電位的情形下，藉由對另一方(例如控制電極24b)做遮沒控制使成為射束ON，另一方亦能設為射束OFF。又，如上述般，當控制電極24a，24b的一方或雙方成為斷線狀態的情形下，藉由對CMOS反向器電路68的輸入(IN)施加H電位，針對控制電極24的射束便能設為射束OFF。
像以上這樣，實施形態6之遮沒板204(遮沒裝置)，如同實施形態5般，具備複數個控制電極24(第1電極)、複數個控制電路41(第1電位施加部)、複數個相向電極26(第2電極)、複數個控制電路43(電位 變更部)。此外，遮沒板204，還具備複數個下拉電阻60及複數個提升電阻66及複數個保護電阻69。又，複數個控制電路41，係對複數個控制電極24當中的各個相對應之控制電極24，選擇性地施加用來將多重射束20(多重帶電粒子束)當中的相對應射束20切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位。此外，複數個相向電極26，是和複數個控制電極24的其中1個各自成組，進行相對應射束20之遮沒偏向，且被接地連接。此外，複數個下拉電阻60，各自配置於複數個相向電極26的相對應之相向電極26與接地之間。複數個提升電阻66，兩端子的其中一方連接至複數個控制電極24當中的各自相對應之控制電極24，另一方則被施加正電位。複數個保護電阻69(第1電阻之另一例)，各自配置於複數個控制電路41與和複數個控制電路41相對應之控制電極24之間。複數個控制電路43，具有CMOS反向器電路68(第2電位施加部之一例)，其對複數個相向電極26的各個相對應之相向電極26選擇性地施加包含正電位在內之2種不同電位。又，複數個控制電路43，當複數個控制電極24當中各個相對應之控制電極24的電位被鎖定在接地電位的情形下，會將被接地連接之複數個相向電極26當中各個相對應之相向電極26的電位從2種不同電位的其中一方(接地電位)予以變更成另一方(Vdd)。
像以上這樣，實施形態6中，如同實施形態5般，即 使當存在常時成為射束ON鎖定之不良個別遮沒機構21的情形下，在該不良個別遮沒機構21藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加可切換之2種類不同電位的其中一方，藉此便能從常時射束ON鎖定的狀態變換成常時射束OFF鎖定。又，即使當控制電路41與控制電極24之間成為開放狀態的情形下，藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加2種類不同電位的另一方，藉此便能設為射束OFF。此外，即使控制電極24與相向電極26之間發生短路(short)，仍能藉由保護電阻69避免控制電路41，43內的CMOS反向器電路的故障。
實施形態7.
實施形態5，6中，雖說明對相向電極26可切換地施加正電位(Vdd)及接地電位之2種類的不同電位之構成，但並不限於此。實施形態7中，說明對相向電極26可切換地施加負電位(Vss)及接地電位之2種類的不同電位之構成。此外，描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均可與實施形態1，6相同。
圖26為實施形態7中個別遮沒機構的一例示意圖。圖26中，個別遮沒機構47的控制電路41的構成，和圖7、8相同。另，如同圖8之說明般，在控制電路41內雖只揭示了CMOS反向器電路，但當然還配置有資料傳輸及對CMOS反向器電路輸入訊號用之未圖示電路等。控制電 路41的輸出端子，連接至保護電阻69的兩端子的其中一方，保護電阻69的兩端子的另一方則連接至控制電極24。此外，控制電極24連接至隔著保護電阻69之控制電路41以及提升電阻66的兩端子的其中一方，提升電阻66的兩端子的另一方被施加正電位(Vdd)(例如3.3V)。正電位(Vdd)的電源，可流用對控制電路41的CMOS反向器電路的汲極施加之電位的電源。但，並不限於此，亦可準備另一正電位的電源。提升電阻66的電阻值設定為相當高的值。例如合適是訂為大於等於數十kΩ、較佳是大於等於100kΩ。如此一來，會減小提升電阻66的消費電力，或實質上能夠忽略。
圖26中，相向電極26，連接至下拉電阻60與控制電路43的輸出端子。保護電阻69的電阻值設定為相當小的值。藉由保護電阻69，當控制電極24與相向電極26短路時，能夠保護控制電路41的反向器電路及控制電路43的後述反向器電路。保護電阻69，通常是插入至沒有電阻的電路(為了減小電路的雜散電容C所造成之時間常數τ=CR)，故電阻值理想是盡可能地低。考量與提升電阻66之間的分壓比，保護電阻69的電阻值，合適是例如訂為小於等於數100Ω、較佳是小於等於數十Ω。
在控制電路43內，配置CMOS反向器電路72。CMOS反向器電路72連接至接地電位及負電位(Vss)(例如-3.3V)。只要獨立於對控制電極24施加之正電位的電源，另行配置產生負電位之未圖示電源或電路即可。 負電位(Vss)的值，並不限於使正電位(Vdd)的符號反轉而成者。只要是能夠將射束偏向成射束OFF的程度之值，則亦可為其他值。
在控制電路43內，CMOS反向器電路72的輸出線(OUT)連接至相向電極26。在CMOS反向器電路72的輸入(IN)，被施加比閾值電壓還低之L(low)電位、及大於等於閾值電壓之H(high)電位的其中一者，以作為控制訊號。實施形態7中，在CMOS反向器電路的輸入(IN)被施加L電位(例如-3.3V=Vss)的狀態下，CMOS反向器電路的輸出(OUT)會成為接地電位，而相向電極26的電位，由於即使有下拉電阻60仍不會流通電流，因此會和接地成為同電位。故，當控制電極24的電位為正電位(Vdd)的情形下，藉由電位差將對應射束20偏向，並以限制孔徑構件206遮蔽，藉此控制成為射束OFF。此外，當控制電極24的電位為接地電位的情形下變成沒有電位差，不會將對應射束20偏向，故會通過限制孔徑構件206，藉此控制成為射束ON。故，在未故障之通常使用時，CMOS反向器電路72的輸入(IN)會被施加L電位。
另一方面，當控制電極24的電位被常時鎖定在接地電位的情形下，係在CMOS反向器電路72的輸入(IN)施加H電位(動作電位=接地電位)。如此一來，相向電極26的電位會實質上成為負電位(Vss)，故會將對應射束朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向， 而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。換言之，控制電路43(電位變更部)，當控制電極24(第1電極)的電位被鎖定在接地電位的情形下，係將被接地連接之相向電極26(第2電極)的電位從接地電位變更為負電位。像這樣，控制電路43(電位變更部)內的CMOS反向器電路72(第2電位施加部之另一例)，係對相向電極26(第2電極)選擇性地施加包含負電位在內之相異的2個電位(Vss、接地電位)。
又，當控制電路41與控制電極24之間斷線等的情形下，能夠將控制電極24的電位透過提升電阻66設為正電位(Vdd)。此處，實施形態7中，無論CMOS反向器電路72的輸入(IN)的電位為何，仍會朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。當CMOS反向器電路72的輸入(IN)被施加L電位的情形下，能夠將相向電極26的電位設為接地電位。如此一來，即使是變得不能藉由控制電路41控制之不良個別遮沒機構21，仍會朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向，而能夠令其照射限制孔徑構件206而成為射束OFF。另一方面，當CMOS反向器電路72的輸入(IN)被施加H電位的情形下，能夠將相向電極26的電位設為負電位。如此一來，即使是變得不能藉由控制電路41控制之不良個別遮沒機構21，仍會例如以2倍的偏向量朝和通常的遮沒偏向相同方向之控制電極24側偏向，而能夠令其照射限制孔徑 構件206而成為射束OFF。
另一方面，當控制電路43與相向電極26之間斷線的情形下，相向電極26的電位能夠透過下拉電阻60而設為接地電位。故，只要控制電路41與控制電極24之間不發生故障等，就仍舊能使用遮沒板204。
圖26中雖揭示多重射束當中的1個射束用之個別遮沒機構，但其餘射束用之個別遮沒機構亦同樣地構成。此外，控制電路43(消除電路)可對每一個別遮沒機構配置，但並不限於此。如圖4所示，亦可將遮沒板204上的複數個相向電極26群組化成為複數個組，而對每一組(群組)配置1個控制電路43。
圖27為實施形態7中對複數個個別遮沒機構配置1個消除電路之構成一例示意圖。圖27例子中，揭示對2個個別遮沒機構47a，47b配置1個控制電路43(消除電路)之情形以作為一例。個別遮沒機構47a中，隔著保護電阻69a之控制電路41a以及提升電阻66a連接至控制電極24a，而提升電阻66a被施加正電位(Vdd)。此外，接地之下拉電阻60a及控制電路43連接至相向電極26a。同樣地，個別遮沒機構47b中，隔著保護電阻69b之控制電路41b以及提升電阻66b連接至控制電極24b，而提升電阻66b被施加正電位(Vdd)。此外，接地之下拉電阻60b及控制電路43連接至相向電極26b。換言之，控制電路43連接至相向電極26a，26b。藉由對控制電路43內的CMOS反向器電路72的輸入(IN)施加H電位(動作 電位)，能夠將相向電極26a，26b的電位同時設為負電位(Vss)。故，當控制電極24a，24b雙方皆常時被鎖定在接地電位的情形下，能夠一起將射束ON狀態變更成射束OFF狀態。
另，即使當控制電極24a，24b的一方(例如控制電極24a)常時被鎖定在接地電位的情形下，藉由對另一方(例如控制電極24b)做遮沒控制使成為射束ON，另一方亦能設為射束OFF。此外，若控制電路43的輸入為H，則無論正常的控制電極24b的電位是接地或正電位都能將射束設為OFF。又，如上述般，即使當控制電極24a，24b的一方或雙方成為斷線狀態的情形下，無論CMOS反向器電路72的輸入(IN)為何，針對成為斷線狀態之控制電極24的射束仍能設為射束OFF。
像以上這樣，實施形態7之遮沒板204(遮沒裝置)，如同實施形態5般，具備複數個控制電極24(第1電極)、複數個控制電路41(第1電位施加部)、複數個相向電極26(第2電極)、複數個控制電路43(電位變更部)。此外，遮沒板204，還具備複數個下拉電阻60及複數個提升電阻66及複數個保護電阻69。又，複數個控制電路41，係對複數個控制電極24當中的各個相對應之控制電極24，選擇性地施加用來將多重射束20(多重帶電粒子束)當中的相對應射束20切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位。此外，複數個相向電極26，是和複數個控制電極24的其中1個各 自成組，進行相對應射束20之遮沒偏向，且被接地連接。此外，複數個下拉電阻60，各自配置於複數個相向電極26的相對應之相向電極26與接地之間。複數個提升電阻66，兩端子的其中一方連接至複數個控制電極24當中的各自相對應之控制電極24，另一方則被施加正電位。複數個保護電阻69(第1電阻之另一例)，各自配置於複數個控制電路41與和複數個控制電路41相對應之控制電極24之間。複數個控制電路43，具有CMOS反向器電路72(第2電位施加部之另一例，或第3電位施加部之一例)，其對複數個相向電極26的各個相對應之相向電極26選擇性地施加包含負電位在內之2種不同電位。又，複數個控制電路43，當複數個控制電極24當中各個相對應之控制電極24的電位被鎖定在接地電位的情形下，會將被接地連接之複數個相向電極26當中各個相對應之相向電極26的電位從2種不同電位的其中一方(接地電位)予以變更成另一方(Vss)。
像以上這樣，實施形態7中，即使當存在常時成為射束ON鎖定之不良個別遮沒機構21的情形下，在該不良個別遮沒機構21藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加可切換之2種類不同電位的其中一方，藉此便能從常時射束ON鎖定的狀態變換成常時射束OFF鎖定。又，即使當控制電路41與控制電極24之間成為斷線狀態的情形下，無論藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加2種類不同電位的哪一種電位，皆能設為射束 OFF。此外，即使控制電極24與相向電極26之間發生短路(short)，仍能藉由保護電阻69避免控制電路41，43內的CMOS反向器電路的故障。
實施形態8.
實施形態7中，雖說明對相向電極26可切換地施加包含負電位在內之2種類的不同電位之構成一例，但並不限於此。實施形態8中，說明另一例。此外，描繪裝置100的構成如同圖1。此外，以下除特別說明的點以外之內容，均可與實施形態1，7相同。
圖28為實施形態8中個別遮沒機構的一例示意圖。圖28中，除了保護電阻69的配置位置從控制電極24側變為相向電極26側這點以外，係與圖26同樣。也就是說，圖28中，相向電極26連接至下拉電阻60與保護電阻69的兩端子的其中一方，在保護電阻69的兩端子的另一方則連接控制電路43的輸出端子。保護電阻69的電阻值設定為相當小的值。藉由保護電阻69，當控制電極24與相向電極26短路時，能夠保護控制電路41的反向器電路及控制電路43的反向器電路72。保護電阻69，通常是插入至沒有電阻的電路(為了減小電路的雜散電容C所造成之時間常數τ=CR)，故電阻值理想是盡可能地低。考量與下拉電阻60之間的分壓比，保護電阻69的電阻值，合適是例如訂為小於等於數100Ω、較佳是小於等於數十Ω。另一方面，控制電極24，連接至提升電阻66與控制 電路41的輸出端子。
圖28中雖揭示多重射束當中的1個射束用之個別遮沒機構，但其餘射束用之個別遮沒機構亦同樣地構成。此外，控制電路43(消除電路)可對每一個別遮沒機構配置，但並不限於此。如圖4所示，亦可將遮沒板204上的複數個相向電極26群組化成為複數個組，而對每一組(群組)配置1個控制電路43。
像以上這樣，實施形態8中，如同實施形態7般，即使當存在常時成為射束ON鎖定之不良個別遮沒機構21的情形下，在該不良個別遮沒機構21藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加可切換之2種類不同電位的其中一方，藉此便能從常時射束ON鎖定的狀態變換成常時射束OFF鎖定。又，即使當控制電路41與控制電極24之間成為斷線狀態的情形下，無論藉由消除電路(控制電路43)對相向電極26施加2種類不同電位的哪一種電位，皆能設為射束OFF。此外，即使控制電極24與相向電極26之間發生短路(short)，仍能藉由保護電阻69避免控制電路41，43內的CMOS反向器電路的故障。
以上已參照具體例說明了實施形態。但，本發明並非由該些具體例所限定。上述例子中，揭示輸入10位元的控制訊號以供各控制電路41的控制用之情形，但位元數可適當設定。例如亦可使用2位元、或3位元~9位元的控制訊號。另，亦可使用11位元以上的控制訊號。
此外，針對裝置構成或控制手法等對於本發明說明非 直接必要之部分等雖省略記載，但能夠適當選擇使用必要之裝置構成或控制手法。例如，有關控制描繪裝置100之控制部構成雖省略其記載，但當然可適當選擇使用必要之控制部構造。
其他具備本發明之要素，且所屬技術領域者可適當變更設計之所有多重帶電粒子束的遮沒裝置、多重帶電粒子束描繪裝置、及多重帶電粒子束的不良射束遮蔽方法，均包含於本發明之範圍。
雖已說明了本發明的幾個實施形態，但該些實施形態僅是提出作為例子，並非意圖限定發明範圍。該些新穎之實施形態，可以其他各種形態來實施，在不脫離發明要旨之範圍內，能夠進行各種省略、置換、變更。該些實施形態或其變形，均包含於發明範圍或要旨當中，且包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍內。
20‧‧‧多重射束
24‧‧‧控制電極
26‧‧‧相向電極
41‧‧‧控制電路
43‧‧‧控制電路
60‧‧‧下拉電阻
66‧‧‧提升電阻
68‧‧‧反向器電路
69‧‧‧保護電阻
206‧‧‧限制孔徑構件

Claims (10)

  1. 一種多重帶電粒子束的遮沒裝置，其特徵為，具備：複數個個別遮沒機構，以陣列配置，進行多重帶電粒子束的相對應射束之遮沒控制，各自具有：第1電極；第1電位施加部，對前述第1電極選擇性地施加用來將多重帶電粒子束當中的相對應射束切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位；第2電極，和前述第1電極成組而進行相對應射束的遮沒偏向，且被接地連接；及至少1個電位變更部，將前述複數個個別遮沒機構的第2電極的電位從接地電位予以變更；前述電位變更部，當前述複數個個別遮沒機構的至少1者的第1電極的電位被鎖定在接地電位的情形下，將和被鎖定在接地電位的第1電極相對應之第2電極的電位從接地電位予以變更。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之遮沒裝置，其中，前述複數個個別遮沒機構的第2電極，被群組化成複數個組，前述電位變更部，配置於前述複數個組的每一組。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之遮沒裝置，其中，前述複數個個別遮沒機構，更具有提升電阻，其一方連接至前述第1電極，另一方被施加正電位。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之遮沒裝置，其中，前述複數個個別遮沒機構，更具有第1電阻，其配置於前述第1電位施加部與和前述第1電位施加部相對應之第1電極之間，前述電位變更部，具有第2電位施加部，其對欲變更電位之前述第2電極，選擇性地施加包含正電位在內之2種不同電位。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之遮沒裝置，其中，前述複數個個別遮沒機構，更具有第2電阻，其配置於前述電位變更部與和前述電位變更部相對應之第2電極之間，前述電位變更部，具有第2電位施加部，其對欲變更電位之前述第2電極，選擇性地施加2種不同電位。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之遮沒裝置，其中，前述複數個個別遮沒機構，更具有下拉電阻，其配置於前述第2電極與接地之間，前述電位變更部，具有開關，其一方連接至欲變更電位之前述第2電極，另一方被施加正電位。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之遮沒裝置，其中，前述複數個個別遮沒機構，更具有下拉電阻，其配置於前述第2電極與接地之間，前述電位變更部，具有開關，其一方連接至欲變更電位之前述第2電極，另一方被施加負電位。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之遮沒裝置，其中， 前述電位變更部，具有第3電位施加部，其對欲變更電位之前述第2電極，選擇性地施加包含負電位在內之2種不同電位。
  9. 一種多重帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：平台，係載置試料且可連續移動；放出部，放出帶電粒子束；孔徑構件，形成有複數個開口部，在包含前述複數個開口部全體之區域受到前述帶電粒子束的照射，前述帶電粒子束的一部分分別通過前述複數個開口部，藉此形成多重射束；如申請專利範圍第1項所述之多重帶電粒子束的遮沒裝置，對於通過前述孔徑構件的複數個開口部的多重射束當中分別相對應的射束進行遮沒偏向；遮沒孔徑構件，將藉由前述遮沒裝置而偏向成為射束OFF狀態之各射束予以遮蔽。
  10. 一種多重帶電粒子束的不良射束遮蔽方法，其特徵為：對第1電極選擇性地施加用來將多重帶電粒子束當中的相對應射束切換成射束ON及射束OFF之狀態之遮沒控制用的2種不同電位，當前述第1電極的電位被鎖定在接地電位的情形下，將和前述第1電極成組而進行相對應射束的遮沒偏向且被接地連接之第2電極的電位從接地電位予以變更，以遮沒孔徑構件將藉由前述第2電極而被偏向之相對 應射束予以遮蔽。
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