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TWI639180B - 多重帶電粒子束曝光方法及多重帶電粒子束曝光裝置 - Google Patents

多重帶電粒子束曝光方法及多重帶電粒子束曝光裝置 Download PDF

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TWI639180B
TWI639180B TW105141434A TW105141434A TWI639180B TW I639180 B TWI639180 B TW I639180B TW 105141434 A TW105141434 A TW 105141434A TW 105141434 A TW105141434 A TW 105141434A TW I639180 B TWI639180 B TW I639180B
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Inventor
松本裕史
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紐富來科技股份有限公司
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Abstract

本發明的一態樣的多重帶電粒子束曝光方法，在利用多重束在每束對相同照射位置連續進行複數次的束的射擊的多重曝光中，對至少1次曝光處理，設定至少包含1個相異的時脈週期的複數時脈週期，以控制多重束的各束的照射時間的時脈週期與其他曝光處理相異；在每個曝光處理中，利用包含至少1個相異時脈週期的複數時脈週期中被設定的時脈週期，控制在該曝光處理中的照射時間，利用多重束將試料上分別對應的照射位置作曝光。

Description

多重帶電粒子束曝光方法及多重帶電粒子束曝光裝置
本發明係有關於多重帶電粒子束曝光方法及多重帶電粒子束曝光裝置，例如，有關於在多重束描繪中的束照射方法。
擔當半導體裝置的微細化進展的光蝕刻技術，在半導體製程中也是唯一生成圖案的極為重要的製程。近年，隨著LSI的高積體化，半導體裝置所要求的電路線寬也一年比一年更細微化。在這裡，電子線(電子束描繪技術)本質上具有良好的解析性，在晶圓等使用電子線進行描繪。
例如，有使用多重束的描繪裝置。相較於以1束電子束來描繪的情形，因為利用多重束能一次照射許多束，能夠大幅地提升產率。在相關的多重束方式的描繪裝置中，例如，使從電子槍放出的電子束通過具有複數孔的遮罩來形成多重束，並分別經遮蔽控制，未經遮蔽的各束經由光學系統縮小，由偏向器來作偏向照射至試料上的所期望位置。
在多重束描繪中，各個束的照射量分別依照射時間的 不同作個別控制。進行相關個別的控制的控制電路，被組裝至遮蔽孔徑陣列裝置。接著，相關的個別束的照射時間分別作為N位元的照射時間資料生成。因此，對每個束配置N位元對應的控制電路，對於每束藉由N位元對應的控制電路來個別地計數束ON時間，藉以控制之。
圖12表示計數器位元數與多重度與資料轉送量的關係的一例圖。在圖12中，比較例1表示了對多重束的每束，例如，配置N位元的控制電路，利用N位元的照射時間資料，以多重度1的曝光次數來曝光的情形。但是，隨著多重束的束數增加，束間的間距變窄。此外，所使用的控制電路的位元數若越大，該部分，電路自體的尺寸也會變大。因此，作為照射時間資料所使用的位元數(N位元)若變大的話，對每束配置N位元的控制電路會變得困難。實際上，隨著多重束的束數增加，在配置控制電路的可能的位元數n中，會變得難以定義必要的照射時間。因此，以配置控制電路的可能的位元數n(n<N)以能夠定義照射時間的方式，降低1次的照射時間，該部分，考慮增加照射次數(多重度m)。必要的照射時間能夠以例如最大1023灰階(N=10位元)定義時，如圖12的比較例1所示，將控制1次的照射時間的控制電路的位元數n以例如n=N(10位元)定義的話，可以將1次的照射時間定義至最大1023灰階。因此，能以多重度m=1以必要的照射時間曝光。此時的資料轉送量成為N×m=10位元。但是，如同上述，隨著束數的增加，會變得難以配置N位元對應的 控制電路。另一方面，如圖12的比較例2所示，將控制1次的照射時間的控制電路的位元數n以例如5位元定義的話，可以將1次的照射時間定義至最大31灰階。但是，為了得到與10位元相同程度的照射時間，需要32次的多重曝光(多重度m=32)。相關的情形也不過是以32次的多重曝光的合計，將照射時間定義至最大960灰階而已。但是，因為1次的照射份的照射時間資料自體需要5位元，資料轉送量會成為n×m=5位元×32回=160位元。用這種方式多重曝光的話，會話有資料轉送量增加的問題發生。
在這裡，並非對每束個別地計數照射時間，將照射同一位置的最大照射時間份的射擊，在多重束的全束共通，分割成照射時間相異的複數次的照射步驟，對每束在複數次的照射步驟中僅選擇必要的照射步驟。因此，有藉由僅在被選擇的照射步驟中設為束ON，對每束以設為束ON的照射步驟的組合的合計，控制照射時間的這種方法被提出(例如，參照JP 2015-002189 A)。在相關的方法中，採用在遮蔽孔徑陣列裝置不搭載計數器電路，而藉由每個照射步驟的定時信號，來控制ON/OFF的控制方式。
此外，多重束的各束的照射時間的控制方法的上述問題，不僅侷限於描繪裝置，在藉由照射多重束以將試料曝光的各種裝置中也會產生同樣的問題。
本發明係提供一種多重束曝光方法及其裝置，在進行多重曝光的多重束曝光中，在抑制資料轉送量的增加的同時，能控制必要的照射時間。
本發明的一態樣的多重帶電粒子束曝光方法為：在利用多重束在每束對相同照射位置連續進行複數次的束的射擊的多重曝光中，對至少1次曝光處理，設定至少包含1個相異的時脈週期的複數時脈週期，以控制多重束的各束的照射時間的時脈週期與其他曝光處理相異；在每個曝光處理中，利用包含至少1個相異時脈週期的複數時脈週期中被設定的時脈週期，控制在該曝光處理中的照射時間，利用多重束將試料上分別對應的照射位置作曝光。
本發明的一態樣的多重帶電粒子束曝光裝置為：具備：載置試料的載台；係在利用多重束在每束對相同照射位置連續進行複數次的束的射擊的多重曝光中，對至少1次曝光處理，設定至少包含1個相異的時脈週期的複數時脈週期，以控制多重束的各束的照射時間的時脈週期與其他曝光處理相異的設定電路；使基準時脈產生的時脈生成器；使相異時脈週期產生的分頻器；在每曝光處理，利用包含至少1個相異時脈週期的複數時脈週期中所設定的時脈週期，控制在該曝光處理中的多重束的照射時間的遮蔽孔徑陣列機構； 在每曝光處理，利用包含至少1個相異時脈週期的複數時脈週期中所設定的時脈週期，使在該曝光處理中的照射時間被控制的多重束在試料上成像的光學系統。
100‧‧‧描繪裝置
150‧‧‧描繪部
160‧‧‧控制部
102‧‧‧電子鏡筒
103‧‧‧描繪室
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照射透鏡
203‧‧‧成形孔徑陣列構件
204‧‧‧遮蔽孔徑陣列機構
205‧‧‧縮小透鏡
206‧‧‧限制孔徑構件
207‧‧‧對物透鏡
208、209‧‧‧偏向器
105‧‧‧XY載台
101‧‧‧試料
210‧‧‧反射鏡
160‧‧‧控制部
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧記憶體
130‧‧‧偏向控制電路
132、134‧‧‧數位/類比轉換(DAC)放大器單元
138‧‧‧載台控制機構
139‧‧‧載台位置測定器
140、142‧‧‧記憶裝置
60‧‧‧圖案面積密度ρ演算部
62‧‧‧近接效果補正照射係數Dp演算部
64‧‧‧畫素內圖案面積密度ρ’圖作成部
66‧‧‧照射量D演算部
68‧‧‧照射時間t圖作成部
70‧‧‧計數值Ck圖作成部
72‧‧‧配列加工部
74‧‧‧照射步驟次數編號k設定部
76‧‧‧時脈CLK2設定部
78‧‧‧轉送處理部
80‧‧‧參數演算部
82‧‧‧判定部
84‧‧‧判定部
86‧‧‧描繪控制部
圖1為表示實施形態1中的描繪裝置的構成的概念圖。
圖2為表示實施形態1中的成形孔徑陣列構件的構成的概念圖。
圖3為表示實施形態1中的遮蔽孔徑陣列機構的一部分的上面概念圖。
圖4為表示實施形態1中的偏向控制電路內的構成的一例的一部分與遮蔽孔徑陣列機構內的控制電路的構成的一例的圖。
圖5為用以說明實施形態1中的描繪動作的一例的概念圖。
圖6為表示實施形態1中的多重束的照射區域與描繪對象畫素的一例的圖。
圖7為用以說明實施形態1中的多重束的描繪方法的一例的圖。
圖8為表示實施形態1中的描繪方法的要部工程的流程圖。
圖9為表示實施形態1中的各照射步驟的內容與資料轉送量的一例的圖。
圖10為表示實施形態1中的各照射步驟的內容與資料轉送量的其他一例的圖。
圖11為表示實施形態1中的各信號與束ON/OFF的時序流程的一例的圖。
圖12表示計數器位元數與多重度與資料轉送量的關係的一例圖。
實施形態1.
以下在實施形態1中，說明有關在進行多重曝光的多重束曝光中，在抑制資料轉送量的增加的同時，能控制必要的照射時間的多重束曝光方法及其裝置。
此外，以下，在實施形態1中，作為帶電粒子束的一例，說明有關利用電子束的構成。不過，帶電粒子束並不限於電子束，利用離子束等的帶電粒子的束也適用。此外，在實施形態中，作為曝光裝置的一例，說明有關利用描繪裝置的構成。不過，曝光裝置並不限於描繪裝置，進行向檢查裝置等的帶電粒子束的試料的照射的曝光裝置也適用。
圖1為表示實施形態1中的描繪裝置的構成的概念圖。在圖1中，描繪裝置100具有：描繪部150及控制部160。描繪裝置100不僅是多重帶電粒子束描繪裝置的一例，也是多重帶電粒子束曝光裝置的一例。描繪部150具有：電子鏡筒102及描繪室103。電子鏡筒102內配置 有：電子槍201、照射透鏡202、成形孔徑陣列構件203、遮蔽孔徑陣列機構204、縮小透鏡205、限制孔徑構件206、對物透鏡207、及偏向器208、209。在描繪室103內配置有XY載台105。在XY載台105上配置有在描繪時(曝光時)成為描繪對象基板的遮罩等的試料101。試料101包含：製造半導體裝置時的曝光用遮罩、或製造半導體裝置的半導體基板(矽晶圓)等。此外，試料101包含塗佈有光阻，還未作任何描繪的空白光罩。XY載台105上更配置有XY載台105的位置測定用反射鏡210。
控制部160具有：控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路130、數位/類比轉換(DAC)放大器單元132、134、載台控制機構138、載台位置測定器139、及磁碟裝置等的記憶裝置140、142。控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路130、載台控制機構138、載台位置測定器139、及記憶裝置140、142係藉由圖所未示出的匯流排來相互連接。在記憶裝置140(記憶部)中，描繪資料被從描繪裝置100的外部輸入並儲存。在偏向控制電路130中，DAC放大器單元132、134及遮蔽孔徑陣列機構204通過圖所未示出的匯流排來連接。載台位置測定器139將雷射光照射至XY載台105上的反射鏡210，並接收從反射鏡210而來的反射光。接著，利用相關反射光的資訊測定XY載台105的位置。
在控制計算機110內配置有：圖案面積密度ρ演算部60、近接效果補正照射係數Dp演算部62、畫素內圖案面 積密度ρ’圖作成部64、照射量D演算部66、照射時間t圖作成部68、計數值Ck圖作成部70、配列加工部72、照射步驟次數編號k設定部74、時脈CLK2設定部76、轉送處理部78、參數演算部80、判定部82、判定部84、及描繪控制部86。圖案面積密度ρ演算部60、近接效果補正照射係數Dp演算部62、畫素內圖案面積密度ρ’圖作成部64、照射量D演算部66、照射時間t圖作成部68、計數值Ck圖作成部70、配列加工部72、照射步驟次數編號k設定部74、時脈CLK2設定部76、轉送處理部78、參數演算部80、判定部82、判定部84、及描繪控制部86這些各「~部」，具有處理電路。相關的處理電路，例如包含：電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路、或半導體裝置等。各「~部」可以使用共通的處理電路(相同處理電路)，或者，也可以使用不同的處理電路(個別的處理電路)。對圖案面積密度ρ演算部60、近接效果補正照射係數Dp演算部62、畫素內圖案面積密度ρ’圖作成部64、照射量D演算部66、照射時間t圖作成部68、計數值Ck圖作成部70、配列加工部72、照射步驟次數編號k設定部74、時脈CLK2設定部76、轉送處理部78、參數演算部80、判定部82、判定部84、及描繪控制部86輸入輸出的資訊及演算中的資訊都被根據情況儲存於記憶體112中。
在這裡，圖1記載了說明實施形態1所必要的構成。對於描繪裝置100來說，通常，也可以具備必要的其他構 成。
圖2為表示實施形態1中的成形孔徑陣列構件的構成的概念圖。在圖2中，於成形孔徑陣列構件203中，縱(y方向)p列×橫(x方向)q列(p，q≧2)的孔(開口部)22以預定的配列間距形成矩陣狀。在圖2中，例如，在縱橫(x，y方向)形成512×512列的孔22。各孔22都以相同的尺寸形狀的矩形來形成。或者，也可以是相同直徑的圓形。藉由讓電子束200的一部分通過個別的該等複數孔22，形成多重束20。在這裡，雖例示了縱橫(x，y方向)一同配置了2列以上的孔22的例子，但並不以此為限。例如，縱橫(x，y方向)之其中一者為複數列，另一者僅為1列也可以。此外，孔22的配列方式，並不一定是如圖2所示縱橫配置成格子狀的情形。例如，縱方向(y方向)第k段的列、與第k+1段的列的孔彼此在橫方向(x方向)以僅差距尺寸a的間隔來配置也可以。同樣地，縱方向(y方向)第k+1段的列、與第k+2段的列的孔彼此在橫方向(x方向)僅差距尺寸b的間隔配置也可以。
圖3為表示實施形態1中的遮蔽孔徑陣列機構的一部分的上面概念圖。此外，在圖3中，電極24、26與控制電路41的位置關係並不以一致的方式記載。遮蔽孔徑陣列機構204如圖3所示，在對應圖2所示的成形孔徑陣列構件203的各孔22的位置，開有各個多重束的束通過用的通過孔25(開口部)。接著，在各通過孔25的附近位置，分別配置有將該通過孔25夾於其中的遮蔽偏向用電 極24、26組(阻斷器：遮蔽偏向器)。此外，在各通過孔25附近，配置有施加偏向電壓至各通過孔25用的例如電極24的控制電路41(邏輯電路)。各束用的2個電極24、26的另一者(例如，電極26)接地。此外，各控制電路41連接控制信號用的例如n位元的配線。各控制電路41除了例如n位元的配線以外，也連接時脈信號線及電源用配線等。對分別構成多重束的每束，構成電極24、26與控制電路41所形成的個別遮蔽機構47。從偏向控制電路130輸出各控制電路41用的控制信號。在各控制電路41內配置後述的偏移光阻，例如，p×q束的多重束中的1列份的控制電路內的偏移暫存器係串聯連接。接著，例如，將p×q束的多重束的1列份的控制信號以系列發送，例如，藉由q次的時脈信號，將各束的控制信號儲存至對應的控制電路41。
通過各通過孔的電子束20，分別獨立地被施加至成對的2個電極24、26的電壓所偏向。藉由相關的偏向進行遮蔽控制。分別遮蔽偏向多重束中的對應束。藉此，複數阻斷器在通過成形孔徑陣列構件203的複數孔22(開口部)的多重束中，分別進行所對應的束的遮蔽偏向。
圖4為表示實施形態1中的偏向控制電路內的構成的一例的一部分與遮蔽孔徑陣列機構內的控制電路的構成的一例的圖。此外，配置於遮蔽孔徑陣列機構204的電極24、26如圖4所示，也可以是配置於下面側。在圖4中，在配置於描繪裝置100本體內的遮蔽孔徑陣列機構 204的個別遮蔽控制用的各控制電路41中，配置有：n位元控制的偏移暫存器40、n位元控制的光阻42、n位元控制的計數器44、及放大器46。在圖4的例子中表示了在p×q束的多重束之中，作為一例，表示對於2束的束a，b的控制電路41a，41b。此外，在偏向控制電路130內，作為該構成的一部分，配置使基準控制時脈信號CLK1產生的時脈CLK產生器50與使被變更的第2控制時脈信號CLK2產生的時脈CLK分頻器52。在實施形態1中顯示了，例如，相對於定義1次的束的射擊的照射時間的照射時間資料需要N位元，以比N位元還小的n位元來控制的控制電路41。也就是說，在偏移暫存器40、光阻42、及計數器44，會輸入輸出比N位元還小的n位元控制信號。因為控制信號的資訊量少，能減少控制電路的設置面積。換言之，在設置空間狹窄的遮蔽孔徑陣列機構204上配置控制電路41時也一樣，能以更小的束間距配置更多的束。這使透過遮蔽孔徑陣列機構204的電流量增加，也就是能提升描繪產率。
在實施形態1中，利用上述個別遮蔽控制用的各控制電路41所造成的束ON/OFF控制，進行各束的遮蔽控制。
圖5為用以說明實施形態1中的描繪動作的一例的概念圖。如圖5所示，試料101的描繪區域30，例如，朝著y方向以預定的寬度被假想分割成長條狀的複數條紋區域32。首先，移動XY載台105，調整一次多重束20的 射擊所能照射的照射區域34的位置，使其在第1條的條紋區域32的左端，或在更左側的位置，並開始描繪。當描繪第1條的條紋區域32時，藉由將XY載台105例如朝-x方向移動，相對地進行向x方向的描繪。使XY載台105例如以等速連續移動。當結束第1條的條紋區域32的描繪後，使載台位置朝-y方向移動，調整照射區域34相對於y方向的位置，使其位於第2條的條紋區域32的右端，或再更右側的位置，而在下一次，藉由使XY載台105例如在x方向上移動，朝向-x方向進行同樣的描繪。藉由以交互變向描繪的方式，在第3條的條紋區域32中，朝x方向進行描繪，在第4條的條紋區域32中，朝-x方向進行描繪，藉此能夠減縮描繪時間。不過，並不限於要在交互變向描繪的同時進行描繪，當描繪各條紋區域32時，也可以朝同一方向進行描繪。在1次的射擊(後述的照射步驟的合計)中，藉由通過成形孔徑陣列構件203的各孔22而形成的多重束，最大能一次形成與各孔22同數量的複數射擊圖案。
圖6為表示實施形態1中的多重束的照射區域與描繪對象畫素的一例的圖。在圖6中，條紋區域32，例如，被以多重束的束的尺寸分割成網目狀的複數網目區域。相關的各網目區域成為描繪對象畫素36(單位照射區域、或描繪位置)。描繪對象畫素36的尺寸並不限於束尺寸，以與束尺寸無關的任意大小來構成也可以。例如，以束尺寸的1/n(n為1以上的整數)的尺寸來構成也可以。在圖6的 例子中，表示了試料101的描繪區域，例如在y方向，以與1次的多重束20照射所能照射的照射區域34(描繪場)的大小為實質相同的寬度尺寸，被分割成複數條紋區域32的情形。不過，條紋區域32的寬度並不限於此。其為照射區域34的n倍(n為1以上的整數)的大小較佳。在圖6的例子表示了512×512列的多重束的情形。接著，顯示了在照射區域34內，以1次的多重束20的射擊所能照射的複數畫素28(束的描繪位置)。換言之，相鄰的畫素28間的間距成為多重束的各束間的間距。在圖6的例子中，在被相鄰的4個畫素28包圍的同時，以包含4個畫素28中的1個畫素28的正方形區域來構成1個格柵29。在圖6的例子表示了各格柵29以4×4畫素構成的情形。
圖7為用以說明實施形態1中的多重束的描繪方法的一例的圖。在圖7中，表示了描繪圖6所示的條紋區域32的多重束中，在y方向第3段的座標(1，3)，(2，3)，(3，3)，‧‧‧，(512，3)的各束所描繪的格柵的一部分。在圖7之例中，例如，表示了在XY載台105移動8束間距份的距離間，描繪(曝光)4個畫素的情形。在描繪(曝光)相關的4個畫素間，照射區域34藉由XY載台105的移動，以不與試料101間的相對位置產生偏差的方式，藉由偏向器208將多重束20全體作總括偏向，使照射區域34追隨XY載台105的移動。換言之，進行追蹤控制。在圖7之例中，表示了藉由在移動8束間距份的距離間描繪(曝光)4個畫素，而實施1次的追蹤循環的情形。
具體來說，載台位置測定器139對反射鏡210照射雷射，並藉由接收從反射鏡210的反射光，來測量XY載台105的位置。所量測到的XY載台105的位置，被輸出至控制計算機110。在控制計算機110內，描繪控制部86將相關的XY載台105的位置資訊輸出至偏向控制電路130。在偏向控制電路130內，與XY載台105的移動相配合，以追隨XY載台105的移動的方式，演算用以作束偏向的偏向量資料(追蹤偏向資料)。數位信號即追蹤偏向資料，被輸出至DAC放大器134，而DAC放大器134，將數位信號變換成類比信號後將其增幅，作為追蹤偏向電壓向偏向器208施加。
接著，描繪部150，以在該射擊(後述的複數照射步驟(多重曝光)的合計)裡的多重束的各束的各個照射時間中的最大描繪時間Ttr內的對應各個畫素36的描繪時間(照射時間，或曝光時間)，對各畫素36照射分別對應多重束20中的ON束的束。在實施形態1中，將1次份的射擊分成後述的複數照射步驟，在1次份的射擊動作中，連續進行與相同畫素36相關的複數照射步驟(多重曝光)。首先，將複數照射步驟選定成1次份的射擊，接著說明各射擊的動作。
在圖7的例中，藉由座標(1，3)的束(1)，在從時刻t=0到t=最大描繪時間Ttr之間，對從注目格柵29的例如最下段右方算起的第1的畫素，進行第1射擊的複數照射步驟(多重曝光)的束照射。在從時刻t=0到t=Ttr之 間，XY載台105例如僅以2束間距份向-x方向移動。在此期間，持續追蹤動作。
從該射擊的束照射開始經過該射擊的最大描繪時間Ttr後，藉由偏向器208持續進行用以追蹤控制的束偏向，同時間，與用以追蹤控制的束偏向不一樣地，藉由偏向器209將多重束20總括作偏向，以使各束的描繪位置(前次的描繪位置)轉換成接下來的各束的描繪位置(這次的描繪位置)。在圖7的例中，在成為時刻t=Ttr的時點，將描繪對象畫素從注目格柵29的最下段右方算起的第1的畫素向從下方算起第2段且從右方算起第1的畫素作轉換。在此期間因為XY載台105也是定速移動，持續追蹤動作。
接著，在持續追蹤控制的同時，在被轉換的各束的描繪位置，以該射擊的最大描繪時間Ttr內的分別對應的描繪時間，照射多重束20中的ON束的分別對應的束。在圖7的例中，藉由座標(1，3)的束(1)，在從時刻t=Ttr到t=2Ttr之間，對從注目格柵29的例如最下方算起第2段且從右方算起第1的畫素，進行第2射擊的束照射。在從時刻t=Ttr到t=2Ttr之間，XY載台105例如僅以2束間距份向-x方向移動。在此期間，持續追蹤動作。
在圖7的例中，在成為時刻t=2Ttr的時點，將描繪對象畫素從注目格柵29的下方算起第2段且從右方算起第1的畫素向從下方算起第3段且從右方算起第1的畫素，藉由偏向器209的多重束的總括偏向作轉換。在此期 間因為XY載台105也會移動，追蹤動作持續。接著，藉由座標(1，3)的束(1)，在從時刻t=2Ttr到t=3Ttr之間，對從注目格柵29的例如下方算起第3段且從右方算起第1的畫素，進行第3射擊的束照射。在從時刻t=2Ttr到t=3Ttr之間，XY載台105例如僅以2束間距份向-x方向移動。在此期間，持續追蹤動作。在成為時刻t=3Ttr的時點，將描繪對象畫素從注目格柵29的下方算起第3段且從右方算起第1的畫素向從下方算起第4段且從右方算起第1的畫素，藉由偏向器209的多重束的總括偏向作轉換。在此期間因為XY載台105也會移動，追蹤動作持續。接著，藉由座標(1，3)的束(1)，在從時刻t=3Ttr到t=4Ttr之間，對從注目格柵29的例如下方算起第4段且從右方算起第1的畫素，進行第4射擊的束照射。在從時刻t=3Ttr到t=4Ttr之間，XY載台105例如僅以2束間距份向-x方向移動。在此期間，持續追蹤動作。藉由以上方式，從注目格柵29的右方算起的第1的畫素列的描繪結束。
在圖7的例中，對從初次位置開始經3次偏移後的各束的描繪位置，將束切替同時分別照射對應的束後，DAC放大器單元134藉由將追蹤控制用的束偏向作重新設定，將追蹤位置返回到追蹤控制開始的追蹤開始位置。換言之，將追蹤位置返回到與載台移動方向的相反方向。在圖7的例中，在成為時刻t=4Ttr的時點，解除注目格柵29的追蹤，在x方向上將束返回到8束間距份偏移的注目格 柵。此外，在圖7的例中，雖說明了有關座標(1，3)的束(1)，但有關於其他的座標的束，也對各自對應的格柵進行相同的描繪。也就是說，座標(n，m)的束，對於在t=4Ttr的時點所對應的格柵，從右方算起第1的畫素列的描繪結束。例如，座標(2，3)的束(2)，相對於在圖6的束(1)用的注目格柵29的-x方向上相鄰的格柵，從右方算起第1的畫素列的描繪結束。
此外，因為各格柵的從右方算起第1的畫素列的描繪結束，追蹤重新設定後，在下一次的追蹤循環中，首先偏向器209以合致(轉換)於分別對應各格柵的下方算起第1段且右方算起第2的畫素的束的描繪位置的方式作偏向。
如以上的方式相同追蹤循環中，藉由偏向器208將照射區域34對試料101，以相對位置成為相同的位置作控制的狀態，在藉由偏向器209使1畫素偏移的同時，進行各射擊(複數照射步驟(多重曝光))。接著，在追蹤循環經1循環結束後，返回照射區域34的追蹤位置後，如圖5的下段所示，例如在偏差1畫素的位置合致於第1的射擊位置，在進行下一次的追蹤控制的同時，藉由偏向器209來使1畫素轉換，同時進行各射擊。條紋區域32的描繪中，藉由重覆相關動作，依照射區域34a~34o這種方式依序移動照射區域34的位置，進行該條紋區域的描繪。
圖8為表示實施形態1中的描繪方法的要部工程的流程圖。在圖8中，實施形態1中的描繪方法實施：參數演算工程(S102)、近接效果補正照射係數Dp演算工程 (S104)、畫素內圖案面積密度ρ’圖作成工程(S106)、照射時間t圖作成工程(S108)、計數值Ck圖作成工程(S110)、束定位工程(S112)、照射步驟次數編號k設定工程(S114)、時脈CLK2設定工程(S116)、資料轉送工程(S118)、描繪工程(S120)、判定工程(S122)、照射步驟次數k變更工程(S124)、判定工程(S126)這一連串的工程。
作為參數演算工程(S102)，參數演算部80演算用以進行描繪處理的參數。在實施形態1中，對每束將以N位元定義的照射時間資料所表示的1次份的多重束的射擊，分割成m次的照射步驟(多重曝光用的各曝光處理)。此時，至少1次的照射步驟將控制用的時脈週期作變更。其中，作為參數，演算：照射步驟的次數(分割數)m、在各照射步驟的控制位元數nk、在各照射步驟的控制用時脈週期△tk。
首先，參數演算部80讀出定義1次份的多重束的射擊用的照射時間的照射時間資料的位元數N。相關的位元數N，可以預先設定於描繪裝置100。或者，在記憶於記憶裝置140的描繪資料裡預先作為參數資訊定義，再將其讀出也可以。
接著，參數演算部80讀出搭載於遮蔽孔徑陣列機構204的個別束控制用的控制電路41的計數器44的控制位元數nBAA，演算照射步驟的次數(分割數)m。照射步驟的次數(分割數)m係以照射時間資料的位元數N除以控制電路41的計數器44的控制位元數nBAA的值，將其小數點 以下捨去的整數來定義。照射步驟的次數(分割數)m以次式(1)定義。
(1)m=ROUNDUP(N/nBAA,0)
接著，參數演算部80演算在各照射步驟的控制位元數nk。在各照射步驟的控制位元數nk為控制位元數nBAA以下成為條件。也就是說，在各照射步驟的控制位元數nk滿足以下的式(2)。此外，將1次份的多重束的射擊分割的所有照射步驟的控制位元數nk的合計較佳為設定成為定義1次份的多重束的射擊用的照射時間的照射時間資料的位元數N。換言之，定義多重曝光的各曝光處理的照射時間的照射時間資料的位元數nk的合計值，較佳為成為定義可設定的照射時間的最大值的照射時間資料的位元數N。也就是說，在各照射步驟的控制位元數nk滿足以下的式(3)較佳。
(2)nk≦nBAA
(3)Σnk=N
但是，若滿足式(2)的話，有關式(3)，將1次份的多重束的射擊分割的所有照射步驟的控制位元數nk的合計，變成比定義1次份的多重束的射擊用的照射時間的照射時間資料的位元數N還大也沒關係。資料轉送量雖增加了若干，但與使用從前的多重曝光方法(比較例2)的情形相比，能夠將資料轉送量大幅地降低。
接著，參數演算部80演算在各照射步驟所使用的控 制時脈週期△tk。在1個照射步驟所使用的控制時脈週期△t1係以基準時脈週期△(△=1/基準時脈CLK1)來定義。此外，在下一個照射步驟所使用的控制時脈週期△tk係利用前次照射步驟所使用的控制時脈週期△tk-1、控制位元數nk-1，以次式(4)定義。
(4)△tk=2ˆnk-1‧△tk-1
因此，複數時脈週期中，將大時脈週期除以小時脈週期的值以2的次方作設定。
圖9為表示實施形態1中的各照射步驟的內容與資料轉送量的一例的圖。在圖9的例中，表示了有關在搭載於遮蔽孔徑陣列機構204的個別束控制用的控制電路41將可時間控制的位元數例如設為5位元的情形。具體來說，表示了有關將個別束控制用的控制電路41的計數器44的控制位元數nBAA以5位元構成的情形。此外，表示了有關將定義1次份的多重束的射擊用的照射時間的照射時間資料的位元數N設為10位元的情形。在圖9的例中，照射步驟的次數(分割數)m由式(1)而成為ROUNDUP(10/5，0)=2。因此，將多重束的1次份的射擊份的照射時間分成2次的照射步驟(多重曝光)進行。接著，2次的照射步驟中在第1次的照射步驟的控制位元數n1成為5位元。此外，在第1次的照射步驟中的時脈週期△t1成為基準時脈週期△。在第1次的照射步驟中，因為在基準時脈週期△可對應5位元的資料，可以定義在0~(25-1)△的可定義 照射時間。也就是說，能定義在0、△，2△，3△，‧‧‧，31△為止的0或基準時脈週期△乘上1的倍數的值所能定義的31△為止的照射時間。藉此，在基準時脈週期△被定義的10位元的照射時間資料中，能夠定義相當於下5位的位元的時間。因此，10位元的照射時間資料中，相當於上5位的位元的時間殘留。
接著，2次的照射步驟中在第2次的照射步驟的控制位元數n2為5位元。此外，在第2次的照射步驟中的時脈週期△t2成為基準時脈週期△的25倍的32△。因此，在第2次的照射步驟中，因為被變更的時脈週期△t2(=32△)可對應5位元的資料，可以定義在0、32△，64△，96△，‧‧‧，992△為止的0或基準時脈週期△乘上32的倍數的值所能定義的992△為止的照射時間。因此，藉由複數時脈週期所控制的照射時間範圍相異。
將多重束的1次份的射擊份的最大照射時間在基準時脈週期△以10位元的資料定義時，也就是以0~1023灰階定義時，多重束的各束的1次份的射擊的照射時間以0~1023△定義。在圖9的例中，在第2次的照射步驟中，照射0~1023△之中將各束的照射時間以在32△的倍數能定義的最大值表示的照射時間的束。或者若該束的照射時間原本未滿32△的話，第2次的照射步驟的照射時間也可以設為0。接著，在第1次的照射步驟，可以照射以剩下的0~15△表示的照射時間的束。藉此，藉有相關的2次的照射步驟，能定義0~1023△為止的照射時間。此外， 因為第1次的照射步驟中的控制位元數n1為5位元，資料轉送量也成為5位元。此外，因為第2次的照射步驟中的控制位元數n2為5位元，資料轉送量也成為5位元。因此，複數照射步驟全體的資料轉送量，可以與將定義1次份的多重束的射擊用的照射時間的照射時間資料的位元數N設為10位元的情形一樣。
圖10為表示實施形態1中的各照射步驟的內容與資料轉送量的其他一例的圖。在圖10的例中，表示了有關在搭載於遮蔽孔徑陣列機構204的個別束控制用的控制電路41將可時間控制的位元數例如設為4位元的情形。具體來說，表示了有關將個別束控制用的控制電路41的計數器44的控制位元數nBAA以4位元構成的情形。此外，表示了有關將定義1次份的多重束的射擊用的照射時間的照射時間資料的位元數N設為10位元的情形。在圖10的例中，照射步驟的次數(分割數)m由式(1)而變成ROUNDUP(10/4，0)=3。因此，將多重束的1次份的射擊份的照射時間分成3次的照射步驟(多重曝光)進行。接著，當3次的照射步驟中在第1次的照射步驟的控制位元數n1以滿足式(2)及式(3)的方式定義時，可以成為2~4位元的任一者。在圖10的例中設為4位元。此外，在第1次的照射步驟中的時脈週期△t1成為基準時脈週期△。在第1次的照射步驟中，因為在基準時脈週期△可對應4位元的資料，可以定義在0~(24-1)△的可定義照射時間。也就是說，能定義在0、△，2△，3△，‧‧‧，15△為止的0 或基準時脈週期△乘上1的倍數的值所能定義的15△為止的照射時間。藉此，在基準時脈週期△定義的10位元的照射時間資料中，能夠定義相當於下4位的位元的時間。因此，10位元的照射時間資料中，相當於上6位的位元的時間殘留。
接著，當第2次的照射步驟中的控制位元數n2以滿足式(2)及式(3)的方式定義時，可以成為2~4位元的任一者。在圖10的例中設為3位元。此外，在第2次的照射步驟中的時脈週期△t2滿足式(4)，成為基準時脈週期△的24倍的16△。因此，在第2次的照射步驟中，因為被變更的時脈週期△t2(=16△)可對應3位元的資料，可以定義在0、16△，32△，48△，‧‧‧，112△為止的0或基準時脈週期△乘上16的倍數的值所能定義的112△為止的照射時間。藉此，在基準時脈週期△被定義的10位元的照射時間資料中，能夠定義相當從於下第5位到下第7位的位元的時間。因此，10位元的照射時間資料中，相當於上3位的位元的時間殘留。
接著，當第3次的照射步驟中的控制位元數n3以滿足式(2)及式(3)的方式定義時，成為剩下的3位元。此外，在第3次的照射步驟中的時脈週期△t3滿足式(4)，成為時脈週期△t2的23倍，也就是成為基準時脈週期△的27倍的128△。因此，在第3次的照射步驟中，因為被變更的時脈週期△t3(=128△)可對應3位元的資料，可以定義在0、128△，256△，384△，‧‧‧，896△為止的0或 基準時脈週期△乘上128的倍數的值所能定義的896△為止的照射時間。因此，藉由複數時脈週期所控制的照射時間範圍相異。藉此，在基準時脈週期△定義的10位元的照射時間資料中，能夠定義相當於上3位的位元的時間。因此，能夠定義相當於10位元的照射時間資料的所有時間。
將多重束的1次份的射擊份的最大照射時間在基準時脈週期△以10位元的資料定義時，也就是以0~1023灰階定義時，多重束的各束的1次份的射擊的照射時間以0~1023△定義。在圖10的例中，在第3次的照射步驟中，照射0~1023△之中將各束的照射時間在128△的倍數以能定義的最大值表示的照射時間的束。或者若該束的照射時間原本未滿128△的話，第3次的照射步驟的照射時間也可以設為0。接著，在第2次的照射步驟中，照射將剩餘時間(128△未滿)以16△的倍數所能定義的最大值表示的照射時間的束。或者若該束的照射時間原本未滿16△的話，第2次的照射步驟的照射時間也可以設為0。接著，在第1次的照射步驟，可以照射將剩餘時間(16△未滿)以0~15△表示的照射時間的束。藉此，藉有相關的3次的照射步驟，能定義0~1023△為止的照射時間。此外，因為第1次的照射步驟中的控制位元數n1為4位元，資料轉送量也成為4位元。此外，因為第2次的照射步驟中的控制位元數n2為3位元，資料轉送量也成為3位元。此外，因為第3次的照射步驟中的控制位元數n3 為3位元，資料轉送量也成為3位元。因此，複數照射步驟全體的資料轉送量，可以與將定義1次份的多重束的射擊用的照射時間的照射時間資料的位元數N設為10位元的情形一樣。
以如上所述為基礎，在實施形態1中，如以下的方式進行描繪處理。
作為近接效果補正照射係數Dp演算工程(S104)，首先，ρ演算部60將描繪區域(在這裡，例如條紋區域32)以預定的尺寸假想分割成網目狀的複數近接網目區域(近接效果補正計算用網目區域)。近接網目區域的尺寸為近接效果的影響範圍的1/10左右，例如，較佳為設定成1μm左右。ρ演算部60從記憶裝置140讀出描繪資料，在每個近接網目區域，演算配置於該近接網目區域內的圖案的圖案面積密度ρ。
接著，Dp演算部62在每近接網目區域，演算用以補正近接效果的近接效果補正照射係數Dp。在這裡，演算近接效果補正照射係數Dp的網目區域的尺寸，不需要與演算圖案面積密度ρ的網目區域的尺寸相同。此外，近接效果補正照射係數Dp的補正模型及該計算手法與從前的單一束描繪方式所使用的方法一樣也可以。
作為畫素內圖案面積密度ρ’圖作成工程(S106)，ρ’圖作成部64在每畫素36演算該畫素36內的圖案面積密度ρ’。ρ’的網目尺寸例如設為與畫素28的大小相同。
作為照射時間t圖作成工程(S108)，首先，D演算部 66在每畫素(描繪對象畫素)36演算用以照射該畫素36的照射量D。照射量D，例如，可以作為將預先設定的基準照射量Dbase乘上近接效果補正照射係數Dp與圖案面積密度ρ’的值來演算。藉此，照射量D較佳為能夠與在每畫素36算出的圖案的面積密度呈比例求出。
接著，t圖作成部68，首先，在每畫素36，演算用以使在該畫素36演算的照射量D入射的電子束的照射時間t。照射時間t係將照射量D除以電流密度J來演算。接著，作成定義在每畫素36得到的照射時間t的照射時間t圖。將作成的t圖儲存於記憶裝置142。
作為計數器值Ck圖作成工程(S110)，首先，Ck圖作成部70在每畫素36，在用以照射該畫素36的各照射步驟中，演算計數器44計數的計數值Ck。具體來說，各照射步驟的時脈週期中，從大時脈週期側開始，以將該畫素36的剩餘照射時間t除以該時脈週期得到的整數(小數點以下捨去)，作為該照射步驟的計數值Ck。在這裡，大時脈週期側的照射步驟側開始依序設為k=1，2，‧‧。相關的情形，具體來說，以將在照射時間t圖定義的照射時間t除以最大時脈週期得到的整數(小數點以下捨去)，作為最大時脈週期的照射步驟的計數值C1。計數值C1由以下的式(5-1)來定義。接著，有關k=2以後，從照射時間t減去到此為止的各照射步驟中的計數值與時脈週期相乘的值的累積值，將剩餘的照射時間除以該照射步驟的時脈週期得到的整數(小數點以下捨去)，作為該照射步驟的計數 值Ck。計數值Ck由以下的式(5-2)來定義。
(5-1)C1=int(t/△t1)
(5-2)Ck=int{(t-ΣCk-1‧△tk-1)/△tk)
例如，多重束中的束(1)的1次射擊的照射時間為700△時，以圖10的例子表示的話，成為以下的樣子。在這裡，大時脈週期側的照射步驟側開始依序設為k=1，2，3。因為在第1次的照射步驟中，時脈週期△t1=128△，成為C1=int(700△/128△)=5。剩餘照射時間成為60△(=700△-128×5△)。因為在第2次的照射步驟中，時脈週期△t2=16△，成為C2=int(60△/16△)=3。剩餘照射時間成為12△(=60△-16×3△=700△-(128×5△+16×3△))。因為在第3次的照射步驟中，時脈週期△t3=△，成為C3=int(12△/△)=12。
接著，Ck圖作成部70將定義在每畫素36得到的計數值Ck的計數值Ck圖在每照射步驟作成。將作成的計數值Ck圖儲存於記憶裝置142。
接著，配列加工部70以各束的射擊順序，加工照射時間配列資料(計數值Ck資料)(稱為射擊資料)。如圖7說明的，在載台的移動方向相鄰的畫素36並非接著被射擊。因此，在這裡，沿著描繪順序，在多重束20成為依序射擊的畫素36順序，使各畫素36的照射時間配列資料並列的方式將順序加工。加工的照射時間配列資料(計數值Ck資料)儲存於記憶裝置142。
作為束定位工程(S112)，描繪控制部86在每畫素36特定照射至該畫素的束。在多重束描繪中，如在圖5~圖7所說明的，偏移畫素的同時，藉由重覆追蹤循環，進行條紋區域30的描繪。那個畫素36由多重束中的那個束來擔當係藉由描繪順序來決定。描繪控制部86在每畫素36將由描繪順序定的該畫素36的束作為基準束來特定。在圖7的例中，例如，座標(1，3)的束(1)作為從該射擊(複數的照射步驟)中的注目格柵29的最下段右算起第1畫素的基準束來被特定。
作為照射步驟次數編號k設定工程(S114)，k設定部74設定照射步驟次數編號k。在這裡，大時脈週期側的照射步驟側開始依序設為k=1，2，‧‧‧。首先，設定k=1。
作為時脈CLK2設定工程(S116)，時脈CLK2設定部76(設定部)，在利用多重束在每束對相同照射位置連續進行複數次的束的射擊的多重曝光中，對至少1次曝光處理，設定至少包含1個相異的時脈週期的複數時脈週期△tk，以控制多重束的各束的照射時間的時脈週期與其他曝光處理相異。具體來說，將該當於被設定的照射步驟次數編號k的時脈週期△tk作為時脈CLK2的週期設定。接著，如同後述，在進行別的照射步驟時，將該當於該照射步驟的時脈週期△tk作為時脈CLK2的週期設定。
作為資料轉送工程(S118)，轉送處理部78在每個照射步驟，將該照射步驟的照射時間配列資料(計數值Ck資 料)轉送至偏向控制電路130。偏向控制電路130在每照射步驟，對各束用的控制電路41輸出照射時間配列資料。
如圖4中所說明的，因為在控制電路41使用偏移暫存器40，當資料轉送時，偏向控制電路130將相同順序的照射步驟的資料依束的配列順序(或識別編號順序)資料轉送至遮蔽孔徑陣列機構204的各控制電路41。例如，將在遮蔽孔徑陣列機構204以行列狀的配置阻斷器以行或列單位整理成群，並以群單位作資料轉送。此外，偏向控制電路130輸出：同步用基準時脈信號(CLK1)、資料讀出用導線信號(read)、計數器的重新設定信號rst、及計數器44用時脈信號(CLK2)。此外，CLK產生器50使基準時脈(CLK1)產生。此外，CLK分頻器52將基準時脈(CLK1)信號輸入，並使基準時脈(CLK1)分頻，使相異的時脈週期的時脈(CLK2)產生。具體來說，CLK分頻器52將基準時脈信號(CLK1)輸入，並使基準時脈信號(CLK1)分頻，使對應被設定的時脈週期△tk的時脈信號(CLK2)(=1/△tk)產生。
例如，作為束1~5的第k=1的照射步驟的計數值Ck資料，將從後束側起算“53455”的各n位元資料(n=3)轉送。各束的偏移暫存器40依照時脈信號(CLK1)，從上位側依序將資料轉送至下個偏移暫存器40。例如，束1~5的第k的資料，藉由CLK1所致的5次時脈信號，在束1的偏移暫存器40儲存3位元資料即“5”。在束2的偏移暫存器40儲存3位元資料即“5”。在束3的偏移暫存器40 儲存3位元資料即“4”。在束4的偏移暫存器40儲存3位元資料即“3”。在束5的偏移暫存器40儲存3位元資料即“5”。
作為描繪工程(S120)，描繪部150，在每照射步驟(曝光處理)，利用包含至少1個相異時脈週期的複數時脈週期中所設定的時脈週期，控制在該照射步驟中的照射時間，利用多重束20將試料101上所分別對應的照射位置作曝光。具體來說，在每照射步驟(曝光處理)，利用被設定的時脈週期△tk控制在該照射步驟中的照射時間，利用多重束20將試料101上所分別對應的照射位置作曝光。描繪部150具體來說以以下的方式動作。
從電子槍201(放出部)放出的電子束200藉由照射透鏡202以大致垂直的方式照射成形孔徑陣列構件203全體。在成形孔徑陣列構件203形成有矩形的複數孔(開口部)，電子束200照射包含所有的複數孔22的區域。照射至複數孔22的位置的電子束200的各一部分，藉由分別通過相關的成形孔徑陣列構件203的複數孔22，形成例如矩形形狀的複數電子束(多重束)20a~e。相關的多重束20a~e通過分別對應遮蔽孔徑陣列機構204的阻斷器(第1偏向器：個別遮蔽機構)內。相關的阻斷器係分別設定至少個別通過的電子束20的照射步驟的被設定的描繪時間(照射時間)係依循個別光阻42，保持束ON、OFF的狀態。換言之，遮蔽孔徑陣列機構204在每個曝光處理，利用包含至少1個相異時脈週期的複數時脈週期中所設定的 時脈週期，控制在該曝光處理中的多重束的照射時間。
通過遮蔽孔徑陣列機構204的多重束20a~e藉由縮小透鏡205來縮小，朝向形成於限制孔徑構件206的中心孔前進。在這裡，被遮蔽孔徑陣列機構204的阻斷器所偏向的電子束20，位置從限制孔徑構件206(遮蔽孔徑構件)的中心孔開始偏移，並被限制孔徑構件206所遮蔽。另一方面，不被遮蔽孔徑陣列機構204的阻斷器偏向的電子束20，通過圖1所示的限制孔徑構件206的中心孔。藉此，限制孔徑構件206藉由個別遮蔽機構47，遮蔽被偏向的各束使之成為束OFF的狀態。接著，在成為束ON之後到束OFF之間被形成，藉由通過限制孔徑構件206的束，形成再被分割成1次份的射擊的複數照射步驟的各束。通過限制孔徑構件206的多重束20，藉由對物透鏡207來對焦，成為所期望縮小率的圖案像，藉由偏向器208及偏向器209，將通過限制孔徑構件206的各束(多重束20全體)在同一方向上整理並偏向，分別照射至各束的試料101上的照射位置。此外，例如當XY載台105連續移動時，藉由偏向器208控制束的照射位置以追隨XY載台105的移動。經由一次照射的多重束20，理想上為將成形孔徑陣列構件203的複數孔的配列間距乘以上述所期望的縮小率而得到的間距來排列。換言之，藉由對物透鏡207等的光學系統，在每曝光處理，利用包含至少1個相異時脈週期的複數時脈週期中所設定的時脈週期，使在該曝光處理中的照射時間被控制的多重束20在試料101上成像。
作為判定工程(S122)，判定部82判定照射步驟次數k是否到達分割次數m。當照射步驟次數k到達分割次數m時，進入判定工程(S126)。當照射步驟次數k未到達分割次數m時，進入照射步驟次數k變更工程(S124)。
作為照射步驟次數k變更工程(S124)，k設定部74在k加上1，作為新的k變更照射步驟次數k。接著，返回時脈CLK2設定工程(S116)。接著，在判定工程(S122)中，當照射步驟次數k到達分割次數m為止，重覆從時脈CLK2設定工程(S116)到照射步驟次數k變更工程(S124)的各工程。
圖11為表示實施形態1中的各信號與束ON/OFF的時序流程的一例的圖。在圖11中，顯示有關1束。接著，各束光阻42在將導線信號(read)輸入後，各束光阻42從偏移暫存器40開始分別讀取束的第k的資料。各束的個別光阻42當將第k的資料輸入後，依照該資料，將計數值信號向計數器44輸出。接著，在計數器44中，若輸入重新設定信號rst的話，以第k=1的時脈信號(CLK2)的時脈週期△tk計數從個別光阻42輸入的計數值。圖10的例中，成為時脈週期△t1=128△。計數器44在計數期間，輸出ON信號至放大器46，放大器46將ON電壓施加至個別遮蔽偏向器的電極24。接著，計數器44在到計數值為止計數後，輸出OFF信號至放大器46，放大器46將OFF電壓施加至個別遮蔽偏向器的電極24。
接著，在處理相關的第k=1的資料期間，偏向控制電 路130將接著的第k=2的資料依束的配列順序(或識別編號順序)資料轉送至遮蔽孔徑陣列機構204的各控制電路41。接著，同樣地，各束光阻42在將導線信號(read)輸入後，各束光阻42從偏移暫存器40開始分別讀取束的第k=2的資料。各束的個別光阻42當將第k的資料輸入後，依照該資料，將計數值信號向計數器44輸出。接著，在計數器44中，若輸入重新設定信號rst的話，以第k=2的時脈信號(CLK2)的時脈週期△tk計數從個別光阻42輸入的計數值。圖10的例中，成為時脈週期△t2=16△。計數器44在計數期間，輸出ON信號至放大器46，放大器46將ON電壓施加至個別遮蔽偏向器的電極24。接著，計數器44在到計數值為止計數後，輸出OFF信號至放大器46，放大器46將OFF電壓施加至個別遮蔽偏向器的電極24。
接著，在處理相關的第k=2的資料期間，偏向控制電路130將接著的第k=3的資料依束的配列順序(或識別編號順序)資料轉送至遮蔽孔徑陣列機構204的各控制電路41。接著，同樣地，各束光阻42在將導線信號(read)輸入後，各束光阻42從偏移暫存器40開始分別讀取束的第k=2的資料。各束的個別光阻42當將第k的資料輸入後，依照該資料，將計數值信號向計數器44輸出。接著，在計數器44中，若輸入重新設定信號rst的話，以第k=2的時脈信號(CLK2)的時脈週期△tk計數從個別光阻42輸入的計數值。圖10的例中，成為時脈週期△t3=△。 計數器44在計數期間，輸出ON信號至放大器46，放大器46將ON電壓施加至個別遮蔽偏向器的電極24。接著，計數器44在到計數值為止計數後，輸出OFF信號至放大器46，放大器46將OFF電壓施加至個別遮蔽偏向器的電極24。
如以上的方式，藉由進行演算次數m的複數照射步驟，能夠進行1次份的束的射擊的照射時間份的曝光。
作為判定工程(S126)，判定部84判定全畫素的曝光是否結束。當全畫素的曝光未結束時，返回束定位工程(S112)。接著，在判定工程(S126)中到全畫素的曝光結束為止，重覆從束定位工程(S112)到判定工程(S126)的各工程。當全畫素的曝光結束時，描繪處理結束。
如以上的方式，根據實施形態1中，在進行多重曝光的多重束曝光中，能夠在抑制資料轉送量的增加的同時，控制必要的照射時間。
此外，在上述的例中，在所有的照射步驟中，使用相異的時脈週期△tk，但不以此為限。在至少1個照射步驟中使用相異的時脈週期△tk的情形也可以。在相關的情形資料轉送量雖增加了，但與比較例2所示的情形相比，能夠大幅地抑制資料轉送量的增加。
以下，參照具體例說明實施形態。但是，本發明並不限定於該等具體例。上述的例中，雖顯示了對各畫素將複數照射步驟分別進行1次的情形，但不以此為限。再來，也可以進行L路徑的多重描繪。例如，在有關L路徑的多 重描繪的各路徑，可以進行複數照射步驟。
此外，搭載於遮蔽孔徑陣列機構204的控制電路41，希望以比銅(Cu)配線更前的世代的鋁(Al)配線來製造。以Al配線製造者，因絕緣膜等形成較厚，難以被電子束的照射破壞。以Al配線製造的情形，例如在512×512的多重束的各束用個別地作為控制電路41時，在配置空間的關係上，現在，希望以5位元左右以下來作成。但是，並不排除以Cu配線等來製造的情形。此外，即便以Cu配線等將控制電路41緊湊地製造的情形也一樣，若束數增加也會發生同樣的問題，因此本發明是有效的。
此外，有關裝置構成及控制手法等，與本發明的說明沒有直接必要關係的部分等省略了記載，但可以因應必要而適宜地選擇裝置構成及控制手法。此外，有關控制描繪裝置100的控制部構成，雖省略了記載，但可以因應必要而適宜地選擇控制部構成。
另外，具備本發明的要素，該技術領域的通常知識者可以適宜地設計變更的所有多重帶電粒子束曝光裝置及方法，都包含在本發明的範圍裡。
雖已說明了本發明的幾個實施形態，但該等實施形態僅作為例示，並沒有要限定發明的範圍。該等新穎的實施形態，也可以利用於其他各種形態來實施，在不脫離發明要旨的範圍內，可以進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變形，在包含於發明的範圍及要旨中的同時， 也包含申請專利範圍中所記載之發明的均等範圍。

Claims (10)

  1. 一種多重帶電粒子束曝光方法，在利用多重束在每束對相同照射位置連續進行複數次的束的射擊的多重曝光中，針對至少1次曝光處理以使控制前述多重束的各束的照射時間的時脈週期與其他曝光處理相異的方式，設定至少包含1個相異的時脈週期的複數時脈週期；在每個曝光處理中，利用包含至少1個相異時脈週期的前述複數時脈週期中被設定的時脈週期，控制在該曝光處理中的照射時間，利用前述多重束將試料上分別對應的照射位置作曝光。
  2. 如請求項1所記載的多重帶電粒子束曝光方法，其中，定義前述多重曝光的各曝光處理的照射時間的照射時間資料的位元數的合計值，係成為定義可設定的照射時間的最大值的照射時間資料的位元數。
  3. 如請求項1所記載的多重帶電粒子束曝光方法，其中，藉由前述複數時脈週期所控制的照射時間範圍相異。
  4. 如請求項1所記載的多重帶電粒子束曝光方法，其中，前述複數時脈週期中，大時脈週期除以小時脈週期的值被設定成為2的次方。
  5. 如請求項1所記載的多重帶電粒子束曝光方法，其中，在前述試料上的每照射位置，演算以前述複數時脈週期中被設定的前述時脈週期除以該曝光處理時的照射時間的計數值。
  6. 如請求項5所記載的多重帶電粒子束曝光方法，其中，前述計數值在每前述多重曝光的前述曝光處理被演算。
  7. 如請求項5所記載的多重帶電粒子束曝光方法，其中，在前述試料上的每個照射位置，將在該照射位置照射束的照射時間除以前述複數時脈週期中的最大時脈週期得到的整數，作為對應前述最大時脈週期的曝光處理前述計數值來演算。
  8. 如請求項7所記載的多重帶電粒子束曝光方法，其中，將在該照射位置照射束的照射時間，減去對應前述最大時脈週期的曝光處理的前述計數值乘上前述最大時脈週期的值所剩下的照射時間，再除以次大的時脈週期所得到的整數，作為對應前述次大的時脈週期的曝光處理的前述計數值來演算。
  9. 一種多重帶電粒子束曝光裝置，具備：載置試料的載台；係在利用多重束在每束對相同照射位置連續進行複數次的束的射擊的多重曝光中，針對至少1次曝光處理以使控制前述多重束的各束的照射時間的時脈週期與其他曝光處理相異的方式，設定至少包含1個相異的時脈週期的複數時脈週期的設定電路；使基準時脈產生的時脈生成器；使前述相異時脈週期產生的分頻器；在每曝光處理，利用包含至少1個相異時脈週期的前述複數時脈週期中所設定的時脈週期，控制在該曝光處理中的多重束的照射時間的遮蔽孔徑陣列機構；在每曝光處理，利用包含至少1個相異時脈週期的前述複數時脈週期中所設定的時脈週期，使在該曝光處理中的照射時間被控制的多重束在試料上成像的光學系統。
  10. 如請求項9所記載的多重帶電粒子束曝光裝置，其中，定義前述多重曝光的各曝光處理的照射時間的照射時間資料的位元數的合計值，係成為定義可設定的照射時間的最大值的照射時間資料的位元數。
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