带电粒子束描绘方法和带电粒子束描绘装置.pdf

本发明提供即便是归因于多射束形成元件的故障等在带电粒子中产生了不良的情况下，也可以进行描绘处理而无须交换多射束形成元件，且不会使描绘精度下降的带电粒子束描绘技术。具有：形成以规定的间隔排列起来的多个带电粒子束的装置，对于多个带电粒子束独立地发挥作用的多个消隐器；对全部上述带电粒子束发挥作用的公用消隐器；在已给公用消隐器施加上了信号的状态下使已借助于多个消隐器赋予了规定的偏转作用的带电粒子束到达被曝光物上边，用来对于样品遮断未借助于多个消隐器赋予规定的偏转作用的带电粒子束的光阑装置，对于样品遮断特性不良的射束，仅仅用特性良好的射束进行描绘。

1.  一种带电粒子束描绘方法，通过形成以规定间隔排列的多个带电粒子束并且使用消隐装置独立地消隐上述多个带电粒子束，在被曝光物上照射与待描绘图形对应的带电粒子束，其特征在于：构成为通过使用与上述消隐装置不同的装置对上述被曝光物遮断上述多个带电粒子束中不适合用于描绘的特定射束来进行描绘处理。

2.  一种带电粒子束描绘方法，通过形成以规定间隔排列的多个带电粒子束并且独立地消隐上述多个带电粒子束，在被曝光物上照射与待描绘图形对应的带电粒子束，其特征在于，具有以下工序：独立地测定上述多个带电粒子束的特性的工序；在被测定的上述多个带电粒子束中，把由特性满足预定基准的射束所构成的射束群选作待用于描绘的射束并且在描绘中对于上述被曝光物总是遮断其余射束群的工序；以及使用上述所选择的射束进行上述被曝光物的描绘的工序。

3.  一种带电粒子束描绘方法，以待描绘的图形数据为基础，对多个带电粒子束独立地分配要素描绘区域并且向被曝光物上照射与上述待描绘的图形数据对应的带电粒子束，其特征在于，具有以下工序：独立地测定上述多个带电粒子束的特性的第1工序；把由在上述第1工序中所测定的特性满足预定基准的射束所构成的射束群选作待用于描绘的射束并且在描绘中对于上述被曝光物总是遮断其余射束的第2工序；使用在上述第2工序中所选择的描绘用射束描绘所分配的要素描绘区域群的第3工序；从在上述第1工序中所测定的特性满足上述基准的射束中选择用来替代地描绘在上述第2工序所遮断的射束中分配的要素描绘区域群的射束的第4工序；以及使用在上述第4工序中所选择的射束描绘在上述第2工序所遮断的射束中分配的要素描绘区域群的第5工序。

4.  根据权利要求3所述的带电粒子束描绘方法，其特征在于：上述第5工序的最大允许描绘范围比上述第3工序的最大允许描绘范围大。

5.  一种带电粒子束描绘方法，具有以下工序：一边连续移动装载了被曝光物的载物台，一边根据待描绘的图形在上述被曝光物上以最小偏转宽度为单位使排列为M×N个的多个带电粒子束进行偏转，对每一个偏转独立地控制射束的照射，对上述多个带电粒子束中的每一个带电粒子束所分配的要素描绘区域描绘图形，从而描绘由M×N个上述要素描绘区域所构成的子场；通过依次描绘在与上述连续移动方向垂直的方向上排列的多个子场来描绘由上述多个子场构成的主场；以及通过依次描绘在上述连续移动方向上排列的多个主场来描绘由上述多个主场构成的带，其特征在于，构成为具有独立地测定上述多个带电粒子束的特性的第1工序和把由上述第1工序所测定的特性满足预定基准的射束所构成的连续的m×n个射束群选作待用于描绘的射束并且在描绘中对于上述被曝光物总是遮断其余射束群的第2工序，将在上述第2工序选择的描绘用射束中所分配的m×n个要素描绘区域群作为1个子场进行描绘处理。

6.  一种带电粒子束描绘装置，具备：形成以规定间隔排列的多个带电粒子束的装置；对于上述多个带电粒子束独立地作用的第1消隐装置；作用于全部上述带电粒子束的第2消隐装置；以及在上述第2消隐装置上施加有信号的状态下，使由上述第1消隐装置施加了规定的偏转作用的带电粒子束到达被曝光物上，而对被曝光物遮断未由上述第1消隐装置施加了规定的偏转作用的带电粒子束的光阑装置。

7.  根据权利要求6所述的带电粒子束描绘装置，其特征在于：由对上述多个带电粒子束中的每一个带电粒子束都独立地作用的多个消隐器构成上述第1消隐装置，由公用消隐器构成上述第2消隐装置。

8.  一种带电粒子束描绘装置，通过形成以规定间隔排列的多个带电粒子束并且使用第1消隐装置独立地消隐上述多个带电粒子束，在被曝光物上照射与待描绘图形对应的带电粒子束，其特征在于具备：位于上述第1消隐装置的上游且具有对于上述多个带电粒子束中的每一个带电粒子束独立地作用的多个消隐器的第2消隐装置；以及将上述第1消隐装置和上述第2消隐装置控制为使得上述多个带电粒子束中特性满足预定基准的带电粒子束到达上述被曝光物而对于上述被曝光物遮断不满足上述特性的带电粒子束的控制装置。

9.  一种带电粒子束描绘装置，其特征在于具备：形成以规定间隔排列的多个带电粒子束的装置；具有对于上述多个带电粒子束中的每一个带电粒子束独立地作用的多个消隐器的消隐装置；以及使由上述消隐装置施加了规定的偏转作用的带电粒子束到达被曝光物上而对于被曝光物遮断未由上述消隐装置施加了规定的偏转作用的带电粒子束的光阑装置，并且，上述光阑装置被配置为位于相对上述带电粒子束的射束轴偏心的位置上。

10.  一种带电粒子束描绘装置，其特征在于具备：形成以规定间隔排列的多个带电粒子束的装置；对于上述多个带电粒子束独立地作用的消隐装置；以及通过由上述消隐装置独立地消隐上述多个带电粒子束来向被曝光物上照射与待描绘的图形数据对应的带电粒子束的装置，并且还具备：位于上述带电粒子束的光路上的光阑装置，该光阑装置被设置为可在对于上述带电粒子束的行进方向大体上垂直的面内移动并且具备可使上述多个带电粒子束选择性通过的开口部分；以及控制上述图形数据使得由选择性通过上述光阑装置的上述开口部分的带电粒子束进行描绘处理的控制系统。

11.  根据权利要求10所述的带电粒子束描绘装置，其特征在于：上述光阑装置的上述开口部分具有矩形形状或十字形状。

12.  根据权利要求10所述的带电粒子束描绘装置，其特征在于：上述光阑装置由位于上述带电粒子束的光路上且被设置为在相对上述带电粒子束的行进方向大体垂直的面内可彼此独立移动的两级光阑构成。

13.  一种带电粒子束描绘装置，其特征在于具备：形成排列为M×N个的多个带电粒子束的带电粒子形成装置；具有对上述多个带电粒子束独立地作用的M×N个消隐器的消隐装置；使上述多个带电粒子束独立地会聚的M×N个透镜；以及通过由上述消隐装置独立地消隐上述多个带电粒子束来向被曝光物上照射与待描绘的图形数据对应的上述带电粒子束的装置，并且，还设置有：在上述多个带电粒子束中产生了特性不良的射束的情况下，形成对由上述消隐装置遮断了向被曝光物的到达的上述特性不良的射束进行救济的救济用带电粒子束的装置；独立地会聚所形成的上述救济用带电粒子束的救济用透镜；独立地消隐上述救济用带电粒子束的救济用消隐装置；以及独立地控制上述救济用消隐装置的救济用消隐器控制电路，并且，构成为由上述救济用带电粒子束对在上述被遮断的射束中所分配的要素描绘区域进行描绘。

14.  一种带电粒子束描绘装置，其特征在于具备：具有用来形成以规定间隔排列的多个带电粒子束的多个孔径的孔径阵列；配置有用来对通过上述孔径阵列的上述多个带电粒子束独立地会聚的多个透镜的透镜阵列；将上述透镜阵列配置为在相对上述带电粒子束的行进方向大体垂直的方向上可移动的第1载物台；配置了对所通过的上述多个带电粒子束独立地作用的多个消隐器的消隐器阵列；将上述消隐器阵列配置为在相对上述带电粒子束的行进方向大体垂直的方向上可移动的第2载物台；具有可使上述多个带电粒子束选择性通过的开口部分的光阑；以及把上述光阑配置为在相对上述带电粒子束的行进方向大体垂直的方向上可移动的第3载物台，其中，将控制上述第1载物台、上述第2载物台和上述第3载物台的各个位置以及上述光阑的开口形状的控制装置设置为，使通过上述孔径阵列中功能良好的孔径、通过上述透镜阵列中功能良好的透镜、通过上述消隐器阵列中功能良好的消隐器以及通过上述光阑的带电粒子束的数目成为最多。

带电粒子束描绘方法和 带电粒子束描绘装置
技术领域
本发明涉及在半导体工艺中使用的半导体制造技术，特别是涉及用多种带电粒子束向在晶片等的衬底或掩模或中间掩模(reticle)等原版上描绘图形的带电粒子束曝光技术。
背景技术
近些年来，电路图形的超微细化和高集成化进步非常显著，在用于光掩模制作的电子束描绘中，不仅高精度化，而且也开始强烈要求高速化。另一方面，在作为下一代光刻技术的候补的、使用电子束直接向晶片上边描绘的直描方式中，生产率也变成使器件量产的第1号课题。
为了提高该生产率，电子束描绘一直朝着增大一次可以照射的电子束的面积的方向前进。首先，在使射束变成为点状使用的点射束方式中，由于生产率低到不能用于量产那样的程度，故人们开发了成为尺寸可变的矩形截面来加以使用的可变成形方式。在该方式中，虽然与点射束方式比生产率高达一个到两个数量级，但是，在描绘集成度高的微细图形群时，在生产率方面问题还很多。相对于此，对于使用频度高的特定的图形来说，人们用单元掩模开发了使射束的截面成为所希望的形状的单元投影方式。若应用该方式，虽然对于存储电路等重复图形多的半导体电路而言有很多优点，但是对于逻辑电路那样的重复图形少的半导体电路来说，在单元掩模上边应当准备的图形的数目多，常常难于实现。
作为用来解决该问题的方式，有向样品上边照射多个电子束，采用使该多个电子束偏转的办法在样品上边扫描的同时，与要描绘的图形相对应地独立地使多个电子束进行ON/OFF以描绘图形的多射束方式。该方式，由于可以描绘任意图形而不使用掩模，故具有可以进一步改善生产率的优势。
对于这样的多射束方式的电子束描绘方式，例如已经在特开2001-267221号公报和特开2002-319532号公报等中公开。用图1的概略图说明该形态的电子束描绘装置的例子。
101是电子枪所形成的交叉点(crossover)像。以该交叉点101为光源由聚光透镜102制作大体上平行的电子束。本例中的聚光透镜是电磁透镜。103是2维排列开口形成的孔径阵列，104把具有同一焦距的静电透镜2维排列起来形成的透镜阵列，105和106是把可以独立驱动的静电偏转器2维排列起来形成的偏转器阵列，107是把可独立驱动的静电消隐器2维排列起来形成的消隐器阵列。
用聚光透镜102形成的大体上平行的电子束借助于孔径阵列103被分割成多个电子束。分割后的电子束，借助于对应的透镜阵列104的静电透镜，在消隐器阵列107的高度上形成交叉点101的中间像。这时，偏转器阵列105、106，为了使对应的电子源的中间像在消隐器阵列107的对应的消隐器内的所希望的位置处通过，独立地调整各个电子束的路径。
消隐器阵列107的消隐器，独立地控制是否使对应的电子束向样品上边照射。就是说，借助于消隐器被偏转后的电子束，因被消隐光阑109遮断而不被照射到样品115上。另一方面，未被消隐器阵列107偏转的电子束，由于不会被消隐光阑109遮断，故可以向样品115上照射。
如上所述，孔径阵列103、透镜阵列104、偏转器阵列105、106和消隐器阵列107，形成多个交叉点的中间像，而且，控制每一个电子束是否向样品115上边照射。把孔径阵列103、透镜阵列104、偏转器阵列105和106以及消隐器阵列107合在一起叫做多射束形成元件108。
借助于多射束形成元件108形成，独立地控制对样品照射或非照射的交叉点的中间像，借助于电磁透镜110、111、112、113被缩小投影到已装载到载物台116上边的样品115上。缩小投影像的位置由偏转器114产生的偏转量决定。
在这样地多射束方式中，例如，在特开平11-186144号公报中，对于成形带电粒子束的消隐孔径阵列，提出了用来检测故障的发生和故障部位的方法。
此外，例如，在特开2000-43317号公报中，提出了在使用LD的多射束描绘装置中，即便是一部分的LD破损，即成为不发光的状态，也可以进行描绘处理的方法。
在这样的多射束方式中，在多射束形成元件中产生了故障的情况下，有可能会产生以下那样的不良。
(1)不能使特定射束到达样品上的情况。
(2)对于样品不能遮断特定射束的情况。
(3)特定射束的特性变坏的情况。
对于以上那样的不良，虽然在上边所说的现有例的特开平11-186144号公报中，对于成形带电粒子束的消隐孔径阵列，提出了用来检测故障的发生和故障部位的方法，但是，即便是故障部位已经知道，对故障部位进行修理或交换进而对装置进行再调整，到再次开始处理，不得不长时间地中断描绘处理。
此外，在上边所说的现有例的特开2000-43317号公报中虽然提出了在使用LD的多射束描绘装置中即便是一部分的LD破损，即成为不发光的状态也可以进行描绘处理的方法，但是，在使用LD的描绘装置中，由于要采用给元件(LD)施加电压的办法对被曝光物照射射束(光)，故即便是在元件已破损的情况下，也不会对被曝光物照射不要的射束。
相对于此，在使用带电粒子束的描绘装置中，则变成为采用向元件(消隐器)供给电压的办法对被曝光物遮断射束的构成。为此，结果就变成为在元件(消隐器)已破损的情况下，会对被曝光物照射不要的射束。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供即便是归因于多射束形成元件的故障等在带电粒子中产生了不良的情况下，也可以进行描绘处理而尽可能地不使处理速度下降的带电粒子束描绘技术。
为达到上述目的，本发明具有如下的特征。以下，讲述本发明的代表性的构成例。
(1)本发明的带电粒子束描绘方法，通过形成以规定间隔排列的多个带电粒子束并且使用消隐装置独立地消隐上述多个带电粒子束，在被曝光物上照射与待描绘图形对应的带电粒子束，其特征在于：构成为通过使用与上述消隐装置不同的装置对上述被曝光物遮断上述多个带电粒子束中不适合用于描绘的特定射束来进行描绘处理。
(2)本发明的带电粒子束描绘方法，通过形成以规定间隔排列的多个带电粒子束并且独立地消隐上述多个带电粒子束，在被曝光物上照射与待描绘图形对应的带电粒子束，其特征在于，具有以下工序：独立地测定上述多个带电粒子束的特性的工序；在被测定的上述多个带电粒子束中，把由特性满足预定基准的射束所构成的射束群选作待用于描绘的射束并且在描绘中对于上述被曝光物总是遮断其余射束群的工序；以及使用上述所选择的射束进行上述被曝光物的描绘的工序。
(3)本发明的带电粒子束描绘方法，以待描绘的图形数据为基础，对多个带电粒子束独立地分配要素描绘区域并且向被曝光物上照射与上述待描绘的图形数据对应的带电粒子束，其特征在于，具有以下工序：独立地测定上述多个带电粒子束的特性的第1工序；把由在上述第1工序中所测定的特性满足预定基准的射束所构成的射束群选作待用于描绘的射束并且在描绘中对于上述被曝光物总是遮断其余射束的第2工序；使用在上述第2工序中所选择的描绘用射束描绘所分配的要素描绘区域群的第3工序；从在上述第1工序中所测定的特性满足上述基准的射束中选择用来替代地描绘在上述第2工序所遮断的射束中分配的要素描绘区域群的射束的第4工序；以及使用在上述第4工序中所选择的射束描绘在上述第2工序所遮断的射束中分配的要素描绘区域群的第5工序。
(4)本发明的带电粒子束描绘方法，具有以下工序：一边连续移动装载了被曝光物的载物台，一边根据待描绘的图形在上述被曝光物上以最小偏转宽度为单位使排列为M×N个的多个带电粒子束进行偏转，对每一个偏转独立地控制射束的照射，对上述多个带电粒子束中的每一个带电粒子束所分配的要素描绘区域描绘图形，从而描绘由M×N个上述要素描绘区域所构成的子场；通过依次描绘在与上述连续移动方向垂直的方向上排列的多个子场来描绘由上述多个子场构成的主场；以及通过依次描绘在上述连续移动方向上排列的多个主场来描绘由上述多个主场构成的带，其特征在于，构成为具有独立地测定上述多个带电粒子束的特性的第1工序和把由上述第1工序所测定的特性满足预定基准的射束所构成的连续的m×n个射束群选作待用于描绘的射束并且在描绘中对于上述被曝光物总是遮断其余射束群的第2工序，将在上述第2工序选择的描绘用射束中所分配的m×n个要素描绘区域群作为1个子场进行描绘处理。
(5)本发明的带电粒子束描绘装置，具备：形成以规定间隔排列的多个带电粒子束的装置；对于上述多个带电粒子束独立地作用的第1消隐装置；作用于全部上述带电粒子束的第2消隐装置；以及在上述第2消隐装置上施加有信号的状态下，使由上述第1消隐装置施加了规定的偏转作用的带电粒子束到达被曝光物上，而对被曝光物遮断未由上述第1消隐装置施加了规定的偏转作用的带电粒子束的光阑装置。
(6)在上述(5)的带电粒子束描绘装置中，其特征在于：由对上述多个带电粒子束中的每一个带电粒子束都独立地作用的多个消隐器构成上述第1消隐装置，由公用消隐器构成上述第2消隐装置。
(7)本发明的带电粒子束描绘装置，通过形成以规定间隔排列的多个带电粒子束并且使用第1消隐装置独立地消隐上述多个带电粒子束，在被曝光物上照射与待描绘图形对应的带电粒子束，其特征在于具备：位于上述第1消隐装置的上游且具有对于上述多个带电粒子束中的每一个带电粒子束独立地作用的多个消隐器的第2消隐装置；以及将上述第1消隐装置和上述第2消隐装置控制为使得上述多个带电粒子束中特性满足预定基准的带电粒子束到达上述被曝光物而对于上述被曝光物遮断不满足上述特性的带电粒子束的控制装置。
(8)本发明的带电粒子束描绘装置，其特征在于具备：形成以规定间隔排列的多个带电粒子束的装置；具有对于上述多个带电粒子束中的每一个带电粒子束独立地作用的多个消隐器的消隐装置；以及使由上述消隐装置施加了规定的偏转作用的带电粒子束到达被曝光物上而对于被曝光物遮断未由上述消隐装置施加了规定的偏转作用的带电粒子束的光阑装置，并且，上述光阑装置被配置为位于相对上述带电粒子束的射束轴偏心的位置上。
(9)本发明的带电粒子束描绘装置，其特征在于具备：形成以规定间隔排列的多个带电粒子束的装置；对于上述多个带电粒子束独立地作用的消隐装置；以及通过由上述消隐装置独立地消隐上述多个带电粒子束来向被曝光物上照射与待描绘的图形数据对应的带电粒子束的装置，并且还具备：位于上述带电粒子束的光路上的光阑装置，该光阑装置被设置为可在对于上述带电粒子束的行进方向大体上垂直的面内移动并且具备可使上述多个带电粒子束选择性通过的开口部分；以及控制上述图形数据使得由选择性通过上述光阑装置的上述开口部分的带电粒子束进行描绘处理的控制系统。
(10)在上述(9)的带电粒子束描绘装置中，其特征在于：上述光阑装置由位于上述带电粒子束的光路上且被设置为在相对上述带电粒子束的行进方向大体垂直的面内可彼此独立移动的两级光阑构成。
(11)本发明的带电粒子束描绘装置，其特征在于具备：形成排列为M×N个的多个带电粒子束的带电粒子形成装置；具有对上述多个带电粒子束独立地作用的M×N个消隐器的消隐装置；使上述多个带电粒子束独立地会聚的M×N个透镜；以及通过由上述消隐装置独立地消隐上述多个带电粒子束来向被曝光物上照射与待描绘的图形数据对应的上述带电粒子束的装置，并且，还设置有：在上述多个带电粒子束中产生了特性不良的射束的情况下，形成对由上述消隐装置遮断了向被曝光物的到达的上述特性不良的射束进行救济的救济用带电粒子束的装置；独立地会聚所形成的上述救济用带电粒子束的救济用透镜；独立地消隐上述救济用带电粒子束的救济用消隐装置；以及独立地控制上述救济用消隐装置的救济用消隐器控制电路，并且，构成为由上述救济用带电粒子束对在上述被遮断的射束中所分配的要素描绘区域进行描绘。
(12)本发明的带电粒子束描绘装置，其特征在于具备：具有用来形成以规定间隔排列的多个带电粒子束的多个孔径的孔径阵列；配置有用来对通过上述孔径阵列的上述多个带电粒子束独立地会聚的多个透镜的透镜阵列；将上述透镜阵列配置为在相对上述带电粒子束的行进方向大体垂直的方向上可移动的第1载物台；配置了对所通过的上述多个带电粒子束独立地作用的多个消隐器的消隐器阵列；将上述消隐器阵列配置为在相对上述带电粒子束的行进方向大体垂直的方向上可移动的第2载物台；具有可使上述多个带电粒子束选择性通过的开口部分的光阑；以及把上述光阑配置为在相对上述带电粒子束的行进方向大体垂直的方向上可移动的第3载物台，其中，将控制上述第1载物台、上述第2载物台和上述第3载物台的各个位置以及上述光阑的开口形状的控制装置设置为，使通过上述孔径阵列中功能良好的孔径、通过上述透镜阵列中功能良好的透镜、通过上述消隐器阵列中功能良好的消隐器以及通过上述光阑的带电粒子束的数目成为最多。
倘采用本发明，即便是在归因于多射束形成元件的故障而在带电粒子束的特性上产生了不良的情况下也无须交换多射束形成元件，而可以仅仅使用特性良好的射束进行描绘处理而不会使描绘精度劣化。
附图说明
图1是多射束方式的电子束描绘装置的构成图。
图2是本发明的实施例1的多射束方式的电子束描绘装置的构成图。
图3(a)示出了现有的射束与消隐光阑的关系。
图3(b)示出了本发明的射束和公用消隐器以及消隐光阑的关系。
图3(c)示出了本发明的射束和消隐器阵列以及消隐光阑的关系(1)。
图3(d)示出了本发明的射束和消隐器阵列以及消隐光阑的关系(2)。
图4是用来说明实施例1的描绘方法的流程图。
图5示出了实施例1的各个射束的状态。
图6(a)示出了本发明的射束、消隐器、消隐光阑和偏转器阵列的关系(1)。
图6(b)示出了本发明的射束、消隐器、消隐光阑和偏转器阵列的关系(2)。
图6(c)示出了本发明的射束、消隐器、消隐光阑和偏转器阵列的关系(3)。
图7是作为本发明的实施例3的多射束方式的电子束描绘装置的构成图。
图8是说明实施例3中射束切出方法的说明图。
图9是说明多射束方式的描绘方式的说明图。
图10示出了实施例3的各射束的状态。
图11示出了实施例3的带与子场的关系。
图12是用来说明实施例3的描绘方法的流程图。
图13是说明本发明的实施例4的射束切出方法的说明图。
图14示出了实施例4的各射束的状态。
图15示出了实施例4的带与子场的关系。
图16是用来说明实施例4的描绘方法的流程图。
图17是说明本发明的实施例5的射束切出方法的说明图。
图18示出了实施例5的各射束的状态。
图19示出了实施例5的子场的形状。
图20示出了实施例5的带与子场的关系。
图21是说明本发明的实施例6的射束切出方法的说明图。
图22是说明本发明的实施例7的救济用射束的配置的说明图。
图23示出了实施例7的带与子场的关系。
图24是本发明的实施例8的多射束方式的电子束描绘装置的构成图。
图25是实施例8中任意位置的行列切出方法的说明图。
具体实施方式
实施例1
图2示出了作为本发明的实施例1的多射束方式的电子束描绘装置的构成。
如上所述，在这样的多射束方式中，对于可在描绘中使用的多个电子束的全体来说，要求可良好地控制向样品上边进行的照射或非照射，而且要求良好地会聚到所希望的位置上。相对于此，归因于多射束形成元件的故障等有可能会在要形成的电子束上产生以下那样的不良。
(1)在不能使特定射束到达样品上边的情况
例如，是在异物附着到了电子束的轨道上边的情况，或归因于电磁场的混乱电子束的路径弯曲后的情况。这时，就要发生所描绘的图形的一部分漏掉或掠过。
(2)特定射束的特性变坏的情况
例如，是在图1的多射束方式的电子束描绘装置中，在构成透镜阵列104的透镜之内，特定的透镜归因于异物等而具有异常会聚作用的情况。或者，是归因于射束轨道附近的充电，特定的电子束模糊或产生移动的情况。这时，在所描绘的图形的一部分上，就会产生位置精度和尺寸精度的下降。
(3)不能对样品遮断特定射束的情况
例如，是在图1的多射束方式的电子束描绘装置中，在构成消隐器阵列107的消隐器之内，在向特定的消隐器进行的布线中有断线而不能供给电压的情况。或者，是特定的消隐器已对于接地电位短路的情况。这时，由于结果变成为总是向样品上边照射射束，故就要描绘不需要的图形。或者图形的尺寸精度归因于对比度的降低而降低。
对于上述(1)和(2)，在本实施例中，可采用以下的方法使描绘继续进行。
在上述(1)的情况下，可采用设置使用别的射束描绘不能到达样品上的射束本来要描绘的像素的工序，使得描绘处理继续进行。在上述(2)的情况下，为了不使特性坏的射束向样品上边照射，总是与图形数据无关地对于样品遮断该射束来进行描绘。除此之外，与上述(1)同样，可采用设置用别的特性良好的射束描绘该射束本来要描绘的像素的工序，使描绘处理继续进行。
但是，对于上述(3)的情况来说，由于问题是不能对样品遮断电子束，故不能采取上述(1)和(2)那样的方法。
于是，在本实施例中，如图2所示，设置有对借助于多射束形成元件形成的全部的电子束都发挥作用的公用消隐器210。
公用消隐器210，与电磁透镜或校准器等同样，将从光学元件控制电路203那里接受静态控制。另一方面，图形控制电路204，采用动态地控制消隐器控制电路205和偏转器控制电路206和载物台控制电路207的办法，向样品115上边照射以图形数据为基础的射束。光学元件控制电路203和图形控制电路204，可借助于本身也是与操作员之间的接口的控制计算机202进行控制。
另外，在图2的装置中，除去与公用消隐器201有关的构成外，具有基本上与图1所示的多射束方式的电子束描绘装置大体上同样的构成。
在这里，用图3(a)到(d)，借助于对没有公用消隐器的情况和有公用消隐器的情况进行比较的办法，说明公用消隐器的作用。
图3(a)的模式图示出了现有例就是说没有公用消隐器的情况下的电子束与消隐器阵列以及消隐光阑的关系。消隐器阵列107是在硅衬底上边设置有多个射束通过孔和与这些孔对应的消隐器304、305、306的阵列。消隐器304、305、306由设置在射束通过孔的壁面上的2块电极构成。采用把电位差给予2块电极间的办法，具有使要通过的电子束偏转的作用。
在图3(a)中，射束301是应向样品上边照射的射束。这时，在消隐器304上未加电压，射束301通过消隐光阑109到达样品上边(未画出来)。
射束302是不应向样品上边照射的射束。这时，要给消隐器305加上电压，射束302的轨道弯曲，被消隐光阑109遮断，不会到达样品上边(未画出来)。
另一方面，由于在给消隐器303施加电压的布线上已产生了断线，故不能用消隐器306使射束303的轨道弯曲。因此，射束303就通过消隐光阑109到达样品上边(未画出来)而与射束303应该还是不应该向样品上边照射无关。
相对于此，图3(b)的模式图示出了本实施例就是说用公用消隐器201的情况下的、电子束与消隐器阵列以及消隐光阑的关系。在该图中，射束301和射束302和射束303，除去轨道借助于公用消隐器而弯曲之外，还要通过消隐器阵列107。
射束301是应向样品上边照射的射束。这时，采用给消隐器304加上电压，使射束301再次偏转的办法，对射束轴(用点划线表示)平行地通过消隐光阑109，到达样品上边(未画出来)。射束302是不应向样品上边照射的射束。这时，就不给消隐器305施加电压，射束302保持不使轨道弯曲的原状地被消隐光阑309遮断，不会到达样品上边(未画出来)。
另一方面，由于在给消隐器303施加电压的布线上已产生了断线，故不能用消隐器306使射束306的轨道弯曲。因此，射束303就通过消隐光阑109到达样品上边(未画出来)而与射束303应该还是不应该向样品上边照射无关。
如上所述，采用设置公用消隐器201的办法，就可以使以往采用施加电压的办法而具有对于样品遮断各自的射束的作用的消隐器阵列，具有借助于施加电压使各自的射束到达样品上的作用。借助于此，即便是归因于断线而不可能对要施加到消隐器阵列的电极上的电压进行控制的情况下，也消除了不能对于样品遮断射束的可能性。因此，就可以采用设置代用别的射束描绘该射束本来应描绘的像素的办法，继续进行描绘处理。
为了得到与这同样的效果，如图3(c)所示，也可以把消隐器阵列做成为两级构成。
射束301是应向样品上边照射的射束。这时，要给射束304和射束307施加相反极性的电压，射束301对于射束轴(用点划线表示)平行地通过消隐光阑109，到达样品上边(未画出来)。
射束302是不应向样品上边照射的射束。这时，要仅仅给消隐器305加上电压，不给消隐器308施加电压。因此，射束302被消隐光阑109遮断，不会到达样品上边(未画出来)。
另一方面，由于在给消隐器309施加电压的布线上已产生了断线，故不能用消隐器309使射束303的轨道弯曲。因此，射束303就被消隐光阑109遮断，不能到达样品上边(未画出来)而与射束303应该还是不应该向样品上边照射无关。在给消隐器306施加电压的布线上产生了断线而在给消隐器309施加电压的布线上未产生断线的情况下，和在给消隐器306和消隐器309双方施加电压的布线上产生了断线的情况下，射束的轨道对于样品上边也会被消隐光阑109遮断。
此外，作为得到同样的效果的方法，如图3(d)所示，也可以对于射束轴(用点划线表示)偏心地配置消隐光阑109。
射束301是应当向样品上边照射的射束。这时，给消隐器309施加电压，射束301得益于进行偏转，而通过消隐光阑109，到达样品上边(未画出来)。
射束302是不应向样品上边照射的射束。这时，就不给消隐器305施加电压，射束302保持不使轨道弯曲的原状地被消隐光阑109遮断，不会到达样品上边(未画出来)。
另一方面，由于在给消隐器306施加电压的布线上已产生了断线，故不能用消隐器306使射束303的轨道弯曲。因此，射束303就被消隐光阑109遮断，不能到达样品上边(未画出来)而与射束303应该还是不应该向样品上边照射无关。
在该方法中，由于通过消隐光阑109后的射束对于射束轴(用点划线表示)具有角度，故在下游的光学系统的设计中必须留意这一点。
其次，用图4所示的流程图，对本实施例中的描绘步骤进行说明。
在把样品装载到载物台上边(步骤401)后，对于要在描绘中使用的所有的射束都进行特性的测定(步骤402)。在这里，所谓特性，包括下述特性。
(1)消隐控制性：用配置在载物台上边的法拉第杯或半导体探测器等的探测器测定在给各个消隐器施加上电压时的电流的变化。
(2)射束电流
(3)射束形状
(4)射束位置
也包括以上的4个特性之内的1个或多个随时间的变动在内，根据射束特性的测定结果，对所有的射束决定是否应当向样品上边照射(步骤403)。
图5示出了把多射束排列成2维(例如16×16)的状态。在本实施例的情况下，决定对于样品仅仅遮断在图5(a)中用表明不要的标记(×)表示的、已被判定为不良的那些射束。
在步骤404中，判断是否有应当对样品遮断的射束。在判定为没有应当遮断的射束的情况下，就要像以往那样根据图形数据对各个射束进行控制，实施描绘(步骤405)。
在判定为有应遮断的射束的情况下，就根据在步骤403中所做的决定，遮断射束(步骤406)。在本实施例中，由于已决定仅仅对样品遮断特性不良的射束，故在图中，设用白色圆圈(○号)表示要向样品上边照射的射束，用黑色圆圈(●号)表示不照射的射束，则变成为图5(b)所示的那样。就如已经说过的那样，在本实施例中，得益于公用消隐器的作用，在不给消隐器阵列的消隐器施加电压的状态下，对样品遮断射束，在施加电压的状态下射束则将到达样品上边。即只要可进行如下设定即可：不施加电压，对与白色圆圈对应的消隐器按照图形数据控制电压，而对那些与图5(b)的黑色圆圈对应的消隐器则与应进行描绘的图形数据无关。
在此基础上，实施第1次描绘(步骤407)。这时，对于那些已决定为不对样品遮断的射束(用图5(b)的白色圆圈表示)，可与被判定为没有应当遮断的射束的情况下的描绘工序(步骤405)同样地进行控制。
在步骤407结射束后，在第1次的描绘工序中，与图形数据无关而被遮断的射束本来应当描绘的像素是未被照射的。在步骤408中，决定用来代替该未照射的像素而进行照射的射束。
在与在第1次的描绘中被遮断的射束相邻的所有的射束的特性都是良好的情况下，使用相邻的射束即可。在本实施例中，如图5(a)所示，由于彼此相邻的2个射束都是特性不良的，故决定用2个毗邻的射束照射未照射像素。当然，只要可以描绘在第1次描绘中未能描绘的全部像素，无论怎样进行移位都行。
在步骤409中，按照在步骤408中的决定，使数据移位。在要用相邻的射束照射未照射像素的情况下，既可以使图形数据移位一个射束的量后进行描绘，在像本实施例那样使用2个毗邻的射束的情况下，也可以使数据移位2个射束的量。
在步骤410中，按照步骤408的决定，遮断不使用的射束。在本实施例中，如果向样品上边照射的射束用白色圆圈表示，不照射的射束用黑色圆圈表示，则变成为图5(c)所示的那样。
在步骤411中，实施第2次描绘。借助于此，就可以用特性良好的射束对于在步骤407中未能照射的像素进行描绘。
采用用以上的步骤进行描绘的办法，即便是归因于多射束形成元件的故障而在电子束中产生了不良的情况下，也可以仅仅用良好的射束进行描绘。
另外，在本实施例中，虽然是先对样品遮断不良的射束进行第1次照射，其次，再用良好的射束进行被遮断的射束本来应描绘的像素进行描绘，但是，即便是把该顺序颠倒过来效果也不会改变。
此外，在本实施例中，对于样品仅仅遮断了不良的射束。但是，如果从抑制库仑效应的观点看，则要同时到达样品上边的射束的个数在时间上尽可能均一是理想的。相对于此，例如如果进行图5(d)所示那样的条纹状或如图5(e)所示那样的黑白相间的方格花纹状(叫做市松状)地遮断，则可以在时间上使同时到达样品上边的射束的个数均一化。即便是在该情况下，只要可以遮断全部不良的射束，则本实施例的效果就不会变。
实施例2
在本发明的实施例2中，在处理在实施例1中处理过的同样的由多射束形成元件的故障等产生的射束的特性不良的同时，对样品遮断不良的射束，仅仅用良好的射束进行描绘处理而无须改变与图1所示的多射束方式的电子束描绘装置的形态。
在本实施例中，为了遮断特性不良的射束，要使用在图1中用105、106表示的偏转器阵列。就如在现有的技术那一项中所述的那样，偏转器阵列虽然采用使原本会通过的电子束偏转的办法，具有独立地调整要在消隐器阵列107上边形成的电子源的中间像的、与光轴垂直的面内的位置的作用，但是，在本实施例中，在消隐器阵列中产生了故障，而变成为不能对样品遮断特定的电子束的情况下，就把该偏转器阵列代用做消隐器，把消隐器阵列代用做消隐光阑。
在这里，用图6对偏转器阵列的现有的使用方法和本实施例中作为消隐器的代用方法进行说明。
图6(a)是在现有的使用方法时，说明在消隐器阵列中产生了故障的情况的说明图。
射束601，在构成偏转器阵列105、106的偏转器之内，借助于偏转器604和607进行调整，以所希望的角度通过消隐器304上边的所希望的位置。射束601由于是应当向样品上边照射的射束，故不给消隐器304施加电压，射束601通过消隐光阑109到达样品上边(未画出来)。
射束602，在构成偏转器阵列105、106的偏转器之内，借助于偏转器605和608进行调整，以所希望的角度通过消隐器305上边的所希望的位置。射束602由于是不应当向样品上边照射的射束，故给消隐器305施加电压，射束602被消隐光阑109遮断，不会到达样品上边(未画出来)。
射束603，在构成偏转器阵列105、106的偏转器之内，借助于偏转器606和609进行调整，以所希望的角度通过消隐器306上边的所希望的位置。由于在给消隐器306施加电压的布线上已产生了断线，故不能用消隐器306使射束603的轨道弯曲。因此，射束603将通过消隐光阑109到达样品上边(未画出来)而与射束是否本来应该不应该向样品上边照射无关。
相对于此，图6(b)是说明本实施例的说明图。
射束603，在构成偏转器阵列105、106的偏转器之内，借助于偏转器606和609进行调整，并借助于消隐器阵列107对样品进行遮断。就是说，采用把偏转器阵列代用作消隐器，把消隐器阵列代用作消隐光阑的办法，即便是在归因于断线等而变成为不能控制施加到消隐器阵列的电极上的电压的情况下，也可以消除不能对样品遮断射束的可能性。因此，可以用与实施例1同样的方法，采用设置使用别的射束描绘该射束本来要描绘的像素的工序的办法，使得描绘处理继续进行。
或者，如图6(c)所示，把偏转器作为消隐器代用，即便是归因于消隐光阑而对样品遮断，也可以得到同样的效果。
实施例3
图7示出了作为本发明的实施例3的多射束方式的电子束描绘装置的构成。
在本实施例中，在射束轨道上边，具体地说要在孔径阵列103和透镜阵列LA104之间设置可动光阑701。可动光阑701的开口部分，是可以使被可动光阑701的高度(z)上的孔径阵列分割开来的M×N个的射束群全部通过的大小的大体上的正方形，若设射束行进方向为z方向，则可在与之大体上垂直的面内移动。
采用对可动光阑701的xy面内的位置进行调整的办法，就可以使被孔径阵列103分割来开的射束群之内一部分(m×n个)或全部到达样品上边，把其余的遮断。就是说，遮断特性不良的射束，切出仅仅由特性良好地射束构成的射束群。
另外，在可动光阑的移动中所要求的性能，是与被孔径阵列离散地分割开来的射束的间隔同等程度的位置精度。在描绘处理中，由于目的是继续遮断特定射束，故不要求高速移动。因此可动光阑701就可以借助于光阑控制电路702静态地进行控制。另一方面，图形控制电路204，则采用动态地控制消隐器控制电路205和偏转器控制电路206和载物台控制电路207的办法向样品上边照射以图形数据为基础的射束。光阑控制电路702和图形控制电路204，可借助于本身也是与操作员之间的接口的控制计算机202进行控制。
在图8中，801是已被孔径阵列分割开来的射束群。802是可动光阑的开口部分。在本实施例中，使借助于孔径阵列形成的射束群之内用斜线表示的一半在可动光阑的开口部分中通过并在描绘中使用之，剩下的一半则被可动光阑701遮断。就是说，由可动光阑701和孔径阵列103构成的射束群的关系，如把射束群分成第1到第4象限的区域，则将有如图8(a)所示射束群801通过第3和第4象限，或如图8(b)所示通过第2和第3象限，或如图8(c)所示通过第1和第2象限，或如图8(d)所示通过第4和第1象限这4种情况。
其次，在说明本实施例的描绘方式之前，先用图1和图9，对以往人们提出来的多射束描绘方式进行说明。
对于被孔径阵列103分割开来的每一个射束，构成消隐器阵列107的每一个消隐器，都采用控制要施加的电压的办法，进行对应的每一个电子束对样品照射或非照射的控制。这时，由于已装载上样品115的载物台116正在y方向上连续移动，故偏转器114使要向样品上边照射的多个电子束偏转，跟踪载物台的移动。借助于连续的偏转动作，各个电子束就如图9所示在样品上边的对应的要素描绘区域内描绘图形。在本实施例中，由于用于描绘的电子束的个数是16×16，故可以同时向已分配给各个电子束的16×16个的要素描绘区域内同时描绘图形。把由该16×16个的要素描绘区域构成的区定义为子场。在向1个子场(SF1)内描绘完图形后，为了向其次的1个子场(SF2)内描绘图形，偏转器就要使多个电子束向与载物台连续移动方向(y方向)垂直的方向(x方向)偏转。如图9所示，采用依次向在与载物台连续移动方向(y方向垂直的方向(x方向)上排列起来的子场内描绘图形的办法，就可以向用子场构成的1个主场(MF1)内描绘图形。
偏转器114，使射束在载物台连续移动方向上排列着的主场(MF2、MF3、...)上边扫描，借助于此，就可以向用主场构成的带(STRIPE1)内描绘图形。带的宽度，由带的大小和偏转量决定，叫做带宽度。接着，载物台被向x方向送，向其次的带(STRIPE2)内描绘图形。
以上所述的以往就提出来的多射束描绘方式是以被孔径阵列103分割开来的射束全都是可以良好地控制为前提构成的。相对于此，在本实施例中，在被孔径阵列分割开来的射束群之内要处理在特定射束中产生了控制不良的情况。
例如，在图10中，所示出的是白色圆圈(○)是特性良好的射束，黑色圆圈(●)的特性不良的射束。在产生了这样的不良的情况下，就要借助于可动光阑701切出射束群的不良的一半，进行描绘。就是说，要遮断上边一半(第1和第2象限)，仅仅在图中用虚线示出的下边一半(第3和第4象限)进行描绘。或者，也可以遮断左边一半(第2和第3象限)，仅仅用右边一半(第4和第1象限)进行描绘。
在像这样地进行了射束的切出的情况下，虽然要进行描绘的区域将随着所切出的射束群的行数和列数同时变化，但是，要将之再定义为子场。就是说，在切出了上边一半(第1和第2象限)或下边一半(第3和第4象限)的射束的情况下，如图11(a)所示，子场的y方向的一边就将变成为现有的边的一半的长度。相伴于此，主场的y方向的一边也将变成为现有的边的一半。另一方面，在切出了左边一半(第2和第4象限)或右边一半(第4和第1象限)的情况下，如图11(b)所示，子场的x方向的一边将变成为现有的一半。在该情况下，虽然也可以使主场的x方向的一边变成为一半，但是，如果构成主场的子场的个数将成倍地增加，使主场的x、y方向的两边都变成为与现有技术相同的长度，进行描绘，则可以保持更高的生产率。
其次，用图12的流程图，对本实施例的描绘步骤进行说明。在把样品载置到载物台上边(步骤1201)后，对于要在描绘中使用的所有的射束进行特性的测定(步骤1202)。所谓特性，就是消隐特性、射束电流和射束形状。根据射束特性的测定结果，对于全部的射束决定是否已满足目的为向样品上边照射而应达到的条件(步骤1203)。
在步骤1204中，判定全部的射束是否满足条件。在判断为全部的射束都满足条件的情况下，就要像以往那样根据图形数据对各个射束进行控制，实施描绘(步骤1205)。
在判断为存在着哪怕是1个不满足条件的射束的情况下，就要在步骤1206中判断是否可用射束的切出的办法进行描绘。就是说，在借助于孔径阵列切出的射束群之内，把上边一半(第1和第2象限)定义为第1群，把下边一半(第3和第4象限)定义为第2群，把左边一半(第2和第3象限)定义为第3群，把右边一半(第4和第1象限)定义为第4群时，判断在第1群到第4群中是否存在着要构成的射束全部满足目的为向样品上边照射所应达到的条件的射束群。换句话说，判断是否存在着可以用于描绘的射束群。
在步骤1206中在判断为存在着可以用于描绘的射束群的情况下，在步骤1207中，就决定究竟使用从第1群到第4群中的哪一个群进行描绘。在本实施例中，由于特性不良的射束仅仅分布于第2象限内，故用第2群进行描绘。也可以用第4群进行描绘。
按照步骤1207的决定，像下述那样地进行图形数据的再计算(步骤1208)。
首先，根据所切出的射束群的行数和列数，决定子场、主场、带的尺寸。然后，把图形数据最终地一直分割成与被孔径阵列分割开来的射束群中的每一者对应的要素描绘区域的单位为止。
其次，按照步骤1207的决定，使可动光阑移动(步骤1209)，实施描绘(步骤1205)。
在步骤1206中，在判断为不存在可以用于描绘的射束群的情况下，就决定描绘的中止(步骤1210)，以画面显示等对使用者进行显示。
由于用以上的步骤进行描绘处理，故即便是在归因于多射束形成元件的故障而在电子束中产生了不良的情况下，也可以仅仅使用良好的射束进行描绘。射束照射所需要的时间，是在电子束中未产生不良的情况下的2倍。
另外，在本实施例中，在孔径阵列103与透镜阵列104之间设置有可动光阑701。这是因为不仅要选择被孔径阵列分割开来的射束彼此不混合的高度(z)上，还要在装置构成上选择比较容易设置的位置的缘故。从原理上说，只要是被孔径阵列分割开来的射束彼此不混合的高度(z)，不论设置在什么高度上都可以得到同样的效果。
实施例4
在本实施例中。应用实施例3尽可能地减小因多射束形成元件的故障产生的生产率的降低。
在本实施例中，与实施例3同样，也要借助于可动光阑701切出仅仅由被孔径阵列分割开来的射束群之内特性良好的射束构成的射束群。但是，相对于在实施例3中切出的是由孔径阵列形成的射束群之内上下或左右的一半，在本实施例中，则赋予要被可动光阑切出的射束群的行数或列数以自由度。就是说，如图13(a)、图13(b)、图13(c)、图13(d)所示，借助于由孔径阵列形成的射束1301和可动光阑1302的相对的位置的调整，使被可动光阑1302切出的射束群的行数或列数可变。为了知道已被遮断的射束的个数，测定在可动光阑中流动的电流即可。
在图14(a)中，所示出的是白色圆圈(○)是特性良好的射束，黑色圆圈(●)是特性不良的射束。例如，如果如在图14(a)中用虚线示出的那样地切出射束，则与实施例3的方法仅仅切出全体的一半的情况比，可以多切出5列的量，变成为比率说可以多切出63％的射束。另外，如果对要切出的射束群的行列的个数加上偶数或变成为4的倍数等的限制，则数据控制就会变得更为简便。
可是，在通常(在射束的特性中没有不良的情况)的描绘方法中，如图9所示，带宽度变成为子场宽度的整数倍(在图9中为8倍)。
然而，在本实施例中，由于可以任意地设定要被可动光阑切出的射束群的行数和列数，故子场的形状的自由度提高了。因此，通常的带宽度对于本实施例中的子场的宽度并非一定要限于整数倍不可。就是说，只要把带宽度定义为与通常的描绘时相同，如图15(a)的用斜线部分所示的那样，在带的端部处就有可能会发生剩余部分1501。为了描绘该剩余部分1501，就必须向子场的一部分中放入空数据1502，对剩余的子场进行描绘。如果考虑生产率，则该方法不能说是效率良好的。为了防止这一点，如图15(b)所示，可以变更带宽度，调整为使得变成为子场宽度的整数倍。
其次，用图16的流程图对本实施例的描绘步骤进行说明。在把样品载置到载物台上边(步骤1601)后，对于要在描绘中使用的所有的射束进行特性的测定(步骤1602)。所谓特性，就是消隐特性、射束电流和射束形状。根据射束特性的测定结果，对于全部的射束决定是否已满足目的为向样品上边照射而应达到的条件(步骤1603)。
在步骤1604中，判定全部的射束是否满足条件。在判断为全部的射束都满足条件的情况下，就要像以往那样根据图形数据对各个射束进行控制，实施描绘(步骤1605)。
在判断为存在着哪怕是1个不满足条件的射束的情况下，在本实施例中，就要借助于4个模式中的任何一种模式切出仅仅由特性良好的射束构成的射束群。就是说，如图13(a)所示，是借助于可动光阑遮断右端的列数而不改变行数的模式，如图13(b)所示，借助于可动光阑遮断上端的行数而不改变列数的模式，如图13(c)所示，借助于可动光阑遮断下端的行数而不改变列数的模式，如图13(d)所示，借助于可动光阑遮断右端的列数而不改变行数的模式。由于在可动光阑的开口部分中通过的射束的个数因模式而异，故在步骤1606中，在采用4个模式中的任何一者的情况下，就要计算在开口部分中通过的射束的个数，就是说计算有效的射束的个数。在步骤607中，以计算结果为基础选择有效的射束变成为最多的模式。
但是，在已在多个射束中产生了不良的情况下，即便是用本实施例的方式变成为有效的射束的个数也可以非常少。于是，在步骤1608中，就要判定变成为有效的射束的个数是否超过了预先设定好了的阈值。在步骤1608中被判定为变成为有效的射束的个数超过了阈值的情况下，就要按照步骤1607的选择进行图形数据的再计算(步骤1609)。接着，按照步骤1607的选择，使可动光阑移动(步骤1610)，实施描绘(步骤1605)。
在步骤1608中被判定为变成为有效的射束的个数未超过阈值的情况下，就决定描绘的中止(步骤1611)，用画面显示等对使用者进行显示。
借助于以上的步骤，即便是归因于多射束形成元件的故障而在电子束的特性中产生了不良的情况下，也可以仅仅用特性良好的射束进行描绘。射束照射所需要的时间，与实施例3比进一步缩短。例如在1个射束中产生了不良的情况下，与不产生不良的情况下比，射束照射所需要的时间就算是长也在2倍以下。此外，例如在第1象限和第3象限中，分别产生了特性不良的情况下，虽然要用实施例3的方法是根本不可能的，但是，倘采用本实施例，则可以进行描绘。
再有，如图13(e)所示。可以使用可动光阑切出的射束群的行数和列数变成为可变。如图14(b)的例子所示的那样，在多个射束中产生了不良的情况下，则有时候会效率良好地切出射束。
实施例5
在本实施例中，与实施例3同样，也要尽可能地减小因多射束形成元件的故障产生的生产率的降低。
在本实施例中，与实施例3同样，也要借助于可动光阑701切出被孔径阵列分割开来的射束群之内仅仅由特性良好的射束构成的射束群。但是，在实施例3中，可动光阑的开口形状是正方形，相对于此，在本实施例中。可动光阑的形状变成为十字形。
在图17中，1701是被孔径阵列分割开来的射束群。1702是可动光阑的开口部分。采用把可动光阑的形状做成为十字形的办法，如图17(a)所示，就可以切出被孔径阵列分割开来的射束的3/4。
在图18中，所示出的是白色圆圈(○)是特性良好的射束，黑色圆圈(●)是特性不良的射束。在某一象限中产生了特性不良的射束的情况下，在本实施例中，就如在图18(a)中用虚线所示的那样，在被孔径阵列分割开来的射束群之内用可动光阑仅仅遮断存在着不良的射束的第1象限，就是说仅仅遮断全体的1/4，使从第2到第4的剩下的3个象限，就是说全体的3/4通过，用于描绘。
对于特性不良的射束的分布同样的情况，将之与实施例3和4的方法进行比较。
在实施例3在方法中，切出全体的一半，就是说16×8个的射束在描绘中使用。在实施例4在方法中，则切出16×10个的射束在描绘中使用。相对于此，在本实施例中，由于用于描绘的射束的个数为16×16×3/4个，故与实施例3的方法比是1.5倍，就算是与实施例4的方法比也是1.2倍。
此外，只要借助于由孔径阵列形成的射束群和可动光阑的相对的位置的调整，如图17所示，使被可动光阑遮断的射束群的行数和列数变成为可变，就可以赋予要用可动光阑切出的射束群以更多的自由度。借助于此，如图18(b)的例子所示的那样，在周边部分中存在着特性不良的射束的情况下，如在图中用虚线示出的那样，可以增加可在描绘中使用的射束的个数。
如上所述，在用可动光阑遮断了被孔径阵列分割开来的M×N个射束中4个角的任何一个角上的m×n个射束的情况下，如设分配给一个射束的要素描绘区域的一边的长度为a和b，则用分配给所切出的射束的要素描绘区域构成的子场的形状，如图19所示，将变成为L形。
为了用该子场不重叠地而且无间隙地填埋带内，只要使得与相邻的子场之间的间隔变成为(M-m)×b和(N-n)×a即可。
就是说，在切出3个象限进行描绘的情况下，可与带同时描绘的区域的关系，就将变成为图20(a)那样。在已赋予要切出的射束群自由度的情况下，可与带同时描绘的区域的关系则就变成为图20(b)所示的那样。
另外，借助于与本实施例同样的构成，如图17(c)所示，由于也可以把由孔径阵列形成射束群切出为矩形，故也可以实施实施例3或实施例4的描绘方法。
实施例6
在本实施例中，应用实施例3到5，尽可能地减小因多射束形成元件的故障而产生的生产率的降低。
在本实施例中，与实施例3同样。也借助于可动光阑切出在被孔，径阵列分割开来的射束群之内仅仅由特性良好的射束构成的射束群。但是，相对于在实施例3到5中，借助于1个可动光阑切出射束，在本实施例中，则借助于可移动的2个光阑彼此独立切出射束。就是说，把光阑做成为上段和下段这样的2段构成。
在图21中，2101是被孔径阵列分割开来的射束群，2102是上段的可动光阑的开口部分，2103是下段的可动光阑的开口部分。借助于可动光阑的开口形状和由孔径阵列形成的射束群和可动光阑的相对的位置的调整，就如用斜线部分所示的那样，可以从任意的位置切出任意的行列数的射束群。
借助于此，即便是在由可动光阑切出的射束群中自由度提高，产生了多个不良的特性的射束的情况下，也可以效率良好地切出射束。
实施例7
图22示出了在作为本发明的实施例7的多射束方式的电子束描绘装置中由多射束形成元件形成，可投影到样品上边的射束的排列。在本实施例中，通常，就是说在没有在特性上具有不良的射束的情况下用于描绘的电子束，是用虚线框2201围起来的M×N个，在本例中，为16×16个。这些射束等间隔地排列，其步距在样品面上为1。另一方面，在虚线框的左上、右上和右下这3个角的外侧，形成有3个救济用射束2202、2203、2204。在救济描绘时，就用3个救济用射束2202、2203、2204和用虚线框2201围起来的用于通常描绘的16×16个的射束排列之内左下端的射束2205，合在一起用4个射束进行救济描绘。
由于3个救济用射束对于用虚线框2201围起来的用于通常描绘的16×16个射束的排列，仅仅以1个排列步距的量配置在外侧，故4个射束的步距在样品面上就是16×1。
为了形成该救济用射束，装置方面的特征就是追加上了救济用射束的多射束形成元件和救济用射束的控制系统。
就是说，在孔径阵列上设置了目的为救济用的开口，在透镜阵列上设置了目的为救济用的透镜，在偏转器上设置了目的为救济用的消隐器。此外，为了用救济用射束进行救济描绘，还设置了救济用射束偏转器控制系统和消隐器控制系统。
用救济用射束如下所述地进行描绘处理。
在用虚线围起来的16×16个的射束中产生了特性不良的射束的情况下，用与实施例1或2同样的方法遮断特性不良的射束，进行通常描绘。描绘的方法，使用与在实施例3中用图9进行说明的以前所提出的多射束描绘方式同样的方法。这时，救济用射束也要用对应的消隐器对样品遮断。其结果是，在所有的子场内，都不能描绘与特性不良的射束对应的要素描绘区域。归因于射束的遮断而未能描绘的要素描绘区域的间隔，就是说与16×1相等。
其次，用3个救济用射束2202、2203、2204和用虚线框2201围起来的用于通常描绘的16×16个的射束排列中左下端的射束2205，合在一起用4个射束，进行被遮断的射束本来应描绘的要素描绘区域的描绘，就是说进行救济描绘。这时，4个射束的间隔与应描绘的要素描绘区域的间隔都是16×1。因此，如图23(a)所示，4个子场的归因于特性不良而漏掉的要素描绘区域，就可以在救济描绘中同时用4个射束进行描绘。这种情况，可以说对于用通常描绘中的16×16个的射束构成的画角(最大允许描绘区域)来说，用用于救济描绘的4个射束构成的画角，利用了仅仅大一个步距的量。
因此，在1个射束中产生了特性不良的情况下，就可以用相当于5个子场描绘量的时间描绘以往作为4个子场所描绘的区域。就是说，可以说不依赖于发生特性不良的射束的位置而可以把射束照射时间的增加压低到25％。在2个以上的射束中产生了特性不良的情况下，射束照射时间的增加，每一个已产生了特性不良的射束都是25％。就是说，如果是3或3以下的特性不良，则可以把射束照射时间缩短得比实施例1的方法还短。
在本实施例中，用3个救济用射束和左下端的射束这4个射束进行救济描绘。即，对于左下端的射束2205来说，在通常描绘时和救济描绘时都要使用。为此，对于通常描绘和救济描绘中的每一者来说，都必须串行地计算和传送用来进行左下端的消隐器的控制的数据，这种计算和传送常常会限制描绘速度。
于是，仅仅用3个救济用射束2202、2203、2204而不用左下端的射束2205进行救济描绘。这时，如图23(b)所示，在救济描绘中，就用3个救济用射束2202、2203、2204同时描绘3个子场的量的归因于特性不良而漏掉的要素描绘区域。借助于此，由于在通常描绘和救济描绘中，可以把应进行控制的消隐器分离开来，故可以并行地进行用来控制消隐器的数据计算和传送。其结果是，与用4个射束进行救济描绘的情况比，如果仅仅比较射束照射时间尽管该时间要增加，但是由于数据计算时间和数据传送时间都缩短了，故描绘处理所需要的时间却反而缩短了。
实施例8
图24示出了作为本发明的实施例8的多射束方式的电子束描绘装置的构成。
以交叉点101为光源，聚光透镜102产生大体上平行的电子束。103是将开口2维排列起来形成的孔径阵列。104是把具有同一焦距的静电透镜2维排列起来形成的透镜阵列。透镜阵列104已被装载到在对于射束轴垂直的面内移动的载物台2401上。105和106是把可以独立地进行驱动的静电偏转器2维排列起来形成的偏转器阵列，107是把可以独立地进行驱动的静电消隐器2维排列起来形成的消隐器阵列。偏转器阵列105和106和消隐器阵列107已装载到在对于射束轴垂直的面内移动的载物台2402上。
用聚光透镜102产生的大体上平行的电子束，被孔径阵列103分割成多个电子束。分割后的电子束向透镜阵列104的静电透镜入射。这时，决定被孔径阵列103分割开来的电子束究竟向透镜阵列104的哪一个透镜入射的，是载物台2401的位置。透镜阵列104赋予已入射到透镜上的射束以会聚作用，在消隐器阵列107的高度上形成交叉点101的中间像。这时，决定被透镜阵列104会聚后的电子束究竟要向消隐器阵列107的哪一个消隐器入射的，是载物台2402的位置。
可动光阑2403被配置在孔径阵列103与透镜阵列104之间，使被孔径阵列103分割开来的射束群选择性地到达样品上边。在本实施例中，可动光阑2403用可彼此独立移动的2个光阑构成。借助于可动光阑2403的开口形状和由孔径阵列103形成的射束群和可动光阑2403的相对位置的调整，就可以切出任意位置的行和列。
具体地说，载物台2401和载物台2402和可动光阑2403，可分别借助于载物台控制电路2404和载物台控制电路2405和光阑控制电路2406静态地进行控制。另一方面，图形控制电路204，则采用动态地控制消隐器控制电路204和偏转器控制电路206和载物台控制电路207的办法，根据图形数据，向样品115上边照射射束。载物台控制电路2404和载物台控制电路2405和光阑控制电路2406和图形控制电路204，则可借助于也是与操作员之间的接口的控制计算机202进行控制。
用图25，说明本实施例的任意位置的行和列的切出方法。
实线框2501表示被孔径阵列103分割开来的射束群。虚线框2502表示透镜阵列104的透镜排列。点划线框2503表示消隐器阵列107的消隐器的排列。因此，斜线部分示出的是借助于孔径阵列、透镜阵列、消隐器阵列的全体发挥作用的射束群。
在被孔径阵列分割开来的射束群2501之内，除去斜线部分之外的部分，表示没有对应的透镜或消隐器的射束群。向透镜阵列或消隐器阵列照射这些射束群，从污染的观点看是不希望的。
于是，要用可动光阑2403把没有对应的透镜或消隐器的射束遮断。此外，由于有时候在借助于孔径阵列、透镜阵列、消隐器阵列这所有的一切发挥作用的射束群中，也含有特性不良的射束，故也要用可动光阑2403把它们遮断。粗线框2504表示要在可动光阑的开口部分中通过的射束群。
就是说，粗线框2504，可以说是借助于多射束形成元件良好地发挥作用的、特性良好的射束群。载物台2401、2402的位置以及可动光阑1403的开口形状和位置，分别可用相当于粗线框的部分，就是说，借助于孔径阵列良好地进行分割，在可动光阑的开口部分中通过，而且，要调整为使得借助于透镜阵列104受到良好地会聚作用的射束的个数变成为最多。
借助于此，就可以尽可能大地取出用特性良好的射束构成的排列并用可动光阑遮断不要的射束。借助于可动光阑选择的特性良好的射束排列，可借助于电磁透镜110、111、112、113，缩小投影到已装载到载物台116上边的样品115上边。缩小投影像的位置，可借助于由偏转器114产生的偏转量决定。
在本实施例中，为了选择使被孔径阵列分割开来的射束通过的透镜和消隐器，虽然使用的是载物台的移动，但是，为了得到与之同样的效果，也可以使用校准器。就是说，在孔径阵列与透镜阵列之间设置校准器，并用之调整透镜阵列的照射位置。此外，在透镜阵列与消隐器阵列之间也可以设置校准器，用之调整消隐器阵列的照射位置。
采用借助于可动光阑遮断没有对应的透镜或消隐器的射束和特性不良的射束的办法，就可以与本实施例同样，尽可能大地取出用特性良好的射束构成的排列并用可动光阑遮断不要的射束。
其次，给出为了使用本发明，就是说，仅仅用特性良好的射束进行描绘而必不可少的多射束描绘方法的各个射束的特性的评价方法的一个例子。
由于本发明的目的是从多个多射束之内选择可以得到所希望的特性的射束，故不会对于起因于照射光学系统或物镜光学系统的像差和载物台的位置精度等多射束的全体共通的特性进行处理。在本发明中，除去由多射束形成元件的故障所产生的、各个射束的特性不良之外，即便是在多射束形成元件之外，由于由照射光学系统产生的照射不均匀或来自焦阑(telecen)的偏差、由物镜光学系统产生的失真也会产生各射束特性的差别，故对于这些来说，本发明的实施也是有效的。就是说，只要对于所有的射束独立地测定以下的4个特性，评价是否满足所希望的特性即可。
(1)：样品上的光斑形状，(2)：样品上的光斑位置，(3)：(1)和(2)随时间的变动，(4)：消隐特性。
对于上述(1)到(3)来说，例如，可以采用使用在与电子束的扫描方向垂直的方向上配置的直线状测量用标记的办法，测定已会聚到样品上边的各个电子束的大小。
对于上述的(4)来说，具体地说，只要查明各个射束对样品的照射或遮断是否得到良好的控制即可。就是说，静态地测定对于已给与各个射束对应的消隐器加上了电压时和未加电压时的射束电流，动态地测定射束电流对施加到消隐器上的电压的响应即可。为了进行这些测定，例如，采用用钽或原子序号在钽以上的原子序号大的重金属材料构成的、且纵横尺寸比高的法拉第杯的办法，就可以独立地高精度而且高速地进行测定。
在本例中，除去对所有的射束都测定和评价了以上所列举的特性之外，例如，为了用实施例3的方法仅仅以满足所希望的特性的射束进行描绘，还要以每天一次的频度进行可动光阑的位置的调整。取决于多射束形成元件的稳定度，既可以使频度下降到每周一次，反之，也可以提升到每批量或每一个样品一次。
另一方面，要是仅仅用上述的4个测定，尽管射束的不良还未弄明白，但是借助于描绘结果也有可能使特定射束的不良明显化。于是，只要描绘对于各个射束的特性比对于器件图形的波动更为敏感的QC(质量控制)图形，并对之进行检查即可。或者，只要做成为使得对于应当描绘器件图形的各个样品都必须描绘QC图形，就可以采用用适当的定时进行抽查的办法，监视射束特性的波动。
在同一样品内，所要求的描绘精度有时候会因样品内的位置而变化。就是说，对于各个射束的特性，在有的情况下阈值在样品内不一样。在这样的情况下，可以以预先测定好的各个射束的特性为基础，在描绘同一样品中使在描绘中使用的电子束的个数变化。即，采用总是以最低限度的特性进行描绘的办法，就可以使生产率变成为尽可能地好。
在上边所说的实施例中，虽然都是以用1个电子源形成了多射束的情况为例进行的说明，但是并不限于该例，即便是用多个电子源形成多射束的构成的描绘装置也可以应用，此外，也不限于电子束，应用于使用离子射束等的带电粒子的多射束方式的描绘装置也是有效的。