特許 6181366 荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画プログラムおよび荷電粒子ビーム描画装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6181366

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画プログラムおよび荷電粒子ビーム描画装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20170807BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20170807BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541D

   G03F7/20 504

   H01J37/305 B

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-271995(P2012-271995)

(22)【出願日】2012年12月13日

(65)【公開番号】特開2014-120495(P2014-120495A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年11月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100088487

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 允之

(72)【発明者】

【氏名】仲田 純人

(72)【発明者】

【氏名】山村 光

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 修

(72)【発明者】

【氏名】鶴巻 秀幸

【審査官】 佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１９２６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６０２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６６０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１４２３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３５７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４３０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４３９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３７３８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１３３５６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ３７／３０−３７／３６

Ｈ０１Ｌ２１／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

特定の位置座標を荷電粒子ビーム描画装置に記憶し、
荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第１の時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、前記特定の位置座標と関連づけられ、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第２の時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを前記荷電粒子ビーム描画装置に記憶し、
前記荷電粒子ビーム描画装置を用いて前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、描画の合間に前記第１の時間間隔パターンに定義された前記第１の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行いながら前記試料上に所定の描画パターンを描画する第１の描画を行い、
描画が前記特定の位置座標に到達した際、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を行い、
描画が前記特定の位置座標に到達した後、前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、描画の合間に前記第２の時間間隔パターンに定義された前記第２の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行いながら前記試料上に所定の描画パターンを描画する第２の描画を行い、
前記第２の時間間隔が時間経過に伴い大きくなることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項2】

前記特定の位置座標が、前記描画パターンを描画する際のショット密度の変化率が所定の変化率を超える位置を特定することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項3】

前記第２の時間間隔が前記第１の時間間隔よりも狭いことを特徴とする請求項１または請求項２記載の荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項4】

特定の位置座標を荷電粒子ビーム描画装置に記憶する処理と、
荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第１の時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、前記特定の位置座標と関連づけられ、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第２の時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを前記荷電粒子ビーム描画装置に記憶する処理と、
前記荷電粒子ビーム描画装置を用いて前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、描画の合間に前記第１の時間間隔パターンに定義された前記第１の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行いながら前記試料上に所定の描画パターンを描画する第１の描画する処理と、
描画が前記特定の位置座標に到達した際、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を行う処理と、
描画が前記特定の位置座標に到達した後、前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、描画の合間に前記第２の時間間隔パターンに定義された前記第２の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行いながら前記試料上に所定の描画パターンを描画する第２の描画する処理と、を前記荷電粒子描画装置に搭載されるコンピュータに実行させ、
前記第２の時間間隔が時間経過に伴い大きくなることを特徴とする荷電粒子ビーム描画プログラム。

【請求項5】

特定の位置座標を記憶する第１の記憶部と、
荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第１の時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、前記特定の位置座標と関連づけられ、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第２の時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを記憶する第２の記憶部と、
前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、前記試料上に所定の描画パターンを描画する描画部と、
描画位置をモニタする描画位置モニタ部と、
前記第１の時間間隔パターンに定義された前記第１の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行い、前記描画位置モニタ部で得られる描画位置の情報に基づき、前記特定の位置座標に到達した後、前記第１の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断から、前記第２の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断に変更し、前記第２の時間間隔パターンに定義された前記第２の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行う機能を有するドリフト診断制御部と、を備え、
前記第２の時間間隔が時間経過に伴い大きくなることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画プログラムおよび荷電粒子ビーム描画装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスに所望の回路パターンを形成するために、リソグラフィー技術が用いられる。リソグラフィー技術では、マスク（レチクル）と称される原画パターンを使ったパターンの転写が行われる。そして、高精度なレチクルを製造するために、優れた解像度を備える電子ビーム描画技術が用いられる。

【0003】

マスクに電子ビーム描画を行う電子ビーム描画装置の一方式として、可変成形方式がある。可変成形方式では、例えば第１成形アパーチャの開口と、第２成形アパーチャの開口とを通過することで成形され、偏向器により偏向制御された電子ビームによって、可動ステージに載置された試料上に図形が描画される。電子ビームの１回の照射はショットと称される。

【0004】

マスクへの描画中または描画の待機中に、電子ビームの照射位置が所望の位置からずれるドリフト（またはビームドリフト）が生ずる場合がある。例えば、マスクに電子ビームが照射されると反射電子が発生する。発生した反射電子は、電子ビーム描画装置内の光学系や検出器などに衝突してチャージアップが生じ、新たな電界が発生する。そうするとマスクへ向けて偏向照射された電子ビームの軌道が変化する。このような、チャージアップが電子ビームのドリフトの一原因となる。

【0005】

電子ビームのドリフト量が許容範囲を超えるとパターンの描画精度が劣化する。そのため、電子ビームのドリフト量を描画中にモニタするためのドリフト診断が行われる。そして、ドリフト診断の結果、得られたドリフト量に応じてドリフトを補正するドリフト補正が行われる。

【0006】

特許文献１には、描画される領域の面積密度の変化量に基づき、ドリフト補正を実行する時間間隔を変更する電子ビーム描画方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０−１９２６６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

描画パターンが微細になると、許容されるドリフト量は小さくなる。したがって、描画中のドリフト診断の時間間隔（インターバル）を短くすることが望まれる。もっとも、時間間隔を短くすると描画のスループットが悪化し、例えばマスクの製造コストが高くなり問題となる。

【0009】

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、描画中のドリフト診断の時間間隔の設定を最適化し、高い描画精度と高いスループットを両立させる荷電粒子ビーム方法、描画粒子ビーム描画プログラムおよび荷電粒子ビーム描画装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、特定の位置座標を荷電粒子ビーム描画装置に記憶し、荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第１の時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、前記特定の位置座標と関連づけられ、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第２の時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを前記荷電粒子ビーム描画装置に記憶し、前記荷電粒子ビーム描画装置を用いて前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、描画の合間に前記第１の時間間隔パターンに定義された前記第１の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行いながら前記試料上に所定の描画パターンを描画する第１の描画を行い、描画が前記特定の位置座標に到達した際、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を行い、描画が前記特定の位置座標に到達した後、前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、描画の合間に前記第２の時間間隔パターンに定義された前記第２の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行いながら前記試料上に所定の描画パターンを描画する第２の描画を行い、前記第２の時間間隔が時間経過に伴い大きくなることを特徴とする。

【0011】

上記態様の荷電粒子ビーム描画方法において、前記位置座標が、前記描画パターンを描画する際のショット密度の変化率が所定の変化率を超える位置を特定することが望ましい。

【0012】

上記態様の荷電粒子ビーム描画方法において、前記第２の時間間隔パターンが前記第１の時間間隔パターンよりも狭い前記時間間隔を定義することが望ましい。

【0013】

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画プログラムは、特定の位置座標を荷電粒子ビーム描画装置に記憶する処理と、荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第１の時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、前記特定の位置座標と関連づけられ、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第２の時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを前記荷電粒子ビーム描画装置に記憶する処理と、前記荷電粒子ビーム描画装置を用いて前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、描画の合間に前記第１の時間間隔パターンに定義された前記第１の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行いながら前記試料上に所定の描画パターンを描画する第１の描画する処理と、描画が前記特定の位置座標に到達した際、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を行う処理と、描画が前記特定の位置座標に到達した後、前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、描画の合間に前記第２の時間間隔パターンに定義された前記第２の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行いながら前記試料上に所定の描画パターンを描画する第２の描画する処理と、を前記荷電粒子描画装置に搭載されるコンピュータに実行させ、前記第２の時間間隔が時間経過に伴い大きくなることを特徴とする。

【0014】

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、特定の位置座標を記憶する第１の記憶部と、荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第１の時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、前記特定の位置座標と関連づけられ、前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する第２の時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを記憶する第２の記憶部と、前記荷電粒子ビームを試料上に照射し、前記試料上に所定の描画パターンを描画する描画部と、描画位置をモニタする描画位置モニタ部と、前記第１の時間間隔パターンに定義された前記第１の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行い、前記描画位置モニタ部で得られる描画位置の情報に基づき、前記特定の位置座標に到達した後、前記第１の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断から、前記第２の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断に変更し、前記第２の時間間隔パターンに定義された前記第２の時間間隔で前記荷電粒子ビームのドリフト量の診断を繰り返し行う機能を有するドリフト診断制御部と、を備え、前記第２の時間間隔が時間経過に伴い大きくなることを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、描画中のドリフト診断の時間間隔の設定を最適化し、高い描画精度と高いスループットを両立させる荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画プログラムおよび荷電粒子ビーム描画装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１の実施の形態における描画装置の構成を示す概念図である。

【図2】第１の実施の形態における描画方法のフローを示す図である。

【図3】第１の実施の形態における描画方法の説明図である。

【図4】第１の実施の形態における時間間隔パターン変更の説明図である。

【図5】第３の実施の形態における描画装置の構成を示す概念図である。

【図6】第３の実施の形態における描画方法のフローを示す図である。

【図7】第４の実施の形態における描画装置の構成を示す概念図である。

【図8】第４の実施の形態における描画方法のフローを示す図である。

【図9】第４の実施の形態における描画方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。ただし、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等、その他の荷電粒子を用いたビームでもかまわない。

【0018】

また、実施の形態においては、描画パターンが描画される「試料」の一例として半導体等の製造に用いられるマスク基板（またはマスク）を例に説明する。

【0019】

本明細書中、「描画データ」とは、試料に描画するパターンの基データである。描画データはＣＡＤ等で設計者により生成された設計データを、描画装置内での演算処理が可能となるようフォーマットを変換したデータである。図形等の描画パターンが、例えば、図形の頂点等の座標で定義されている。

【0020】

また、本明細書中、「ショット」とは、荷電粒子ビームの１回の照射を意味する。

【0021】

また、本明細書中、「ショット密度」とは、描画領域中の単位面積当たりのショット数または描画中の単位時間当たりのショット数を意味する。

【0022】

また、本明細書中、「描画中」とは、実際に試料に荷電粒子ビームを照射している時のみならず、荷電粒子ビームの照射の前後も含む広い意味での描画処理の最中を表す概念とする。

【0023】

また、本明細書中「イベント」とは、ドリフト量の診断を行う時間間隔パターンを変更する契機となる事象を意味する。

【0024】

また、本明細書中、「ドリフト量の診断」または「ドリフト診断」とは、描画中に生ずる荷電粒子ビームの照射位置の所望の位置からのずれ量（ドリフト量）の測定を意味する。

【0025】

また、本明細書中、「ドリフト補正」とは、ドリフト量の診断結果に基づいて行われる荷電粒子ビームのドリフトの補正を意味する。ドリフト量がゼロまたは僅少なためドリフトの補正を行わない、いわゆるゼロ補正も「ドリフト補正」に含まれるものとする。

【0026】

（第１の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置は、ドリフト量の診断を実行する位置座標を記憶する第１の記憶部と、荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、位置座標と関連づけられ、荷電粒子ビームのドリフト量の診断を実行する時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを記憶する第２の記憶部と、荷電粒子ビームを試料上に照射し、試料上に所定の描画パターンを描画する描画部と、描画位置をモニタする描画位置モニタ部と、第１または第２の時間間隔パターンに基づき荷電粒子ビームのドリフト量の診断を行い、描画位置モニタ部で得られる描画位置の情報に基づき、第１の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断から、第２の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断に変更する機能を有するドリフト診断制御部と、を備える。

【0027】

実施の形態の電子ビーム描画装置は、上記構成を備えることにより、上記位置座標に描画が到達した際に、ドリフト診断を行い、ドリフト診断を行う時間間隔パターンを変更する。これにより、適切なドリフト診断が実行され、高い描画精度と高いスループットを両立させることが可能となる。本実施の形態においては、上記位置座標が、その特定の位置を境にドリフト量が大きく変化することが予期される位置の位置座標である場合を例に説明する。

【0028】

図１は、本実施の形態における描画装置の構成を示す概念図である。

【0029】

図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例となる。そして、描画装置１００は、試料１０１に所望するパターンを描画する。

【0030】

描画部１５０は、電子鏡筒１０２、描画室１０３を有している。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランキング（ＢＬＫ）偏向器２１２、ブランキング（ＢＬＫ）アパーチャ２１４、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。

【0031】

また、描画室１０３内には、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５が配置されている。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１が配置されている。試料１０１として、例えば、ウェハにパターンを転写する露光用のマスク基板が含まれる。マスク基板としては、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。

【0032】

制御部１６０は、入力部１１１、描画データ記憶部１０９、プログラム記憶部１５２、第１の記憶部１５４、第２の記憶部１５６、描画位置モニタ部１７２、駆動回路１０８、偏向制御回路１１０、デジタルアナログ変換機（ＤＡＣ）１１２、１１４、１１６、制御計算機１２０、及びバッファメモリ１２１を有している。制御計算機１２０には、ドリフト診断制御部１２２等の機能が設けられている。

【0033】

描画データ記憶部１０９には、マスク１０１上に描画するパターンの描画データが記憶される。プログラム記憶部１５２には、制御計算機１２０に各処理を実行させる制御プログラムが記憶される。第１の記憶部１５４には、ドリフト診断を実行する位置であり、第１の時間間隔パターンから第２の時間間隔パターンへの変更の契機となる位置座標が記憶される。第２の記憶部１５６には、電子ビームのドリフト量の診断を実行する時間間隔を定義する第１および第２の時間間隔パターンが記憶される。

【0034】

制御計算機１２０には、入力部１１１、描画データ記憶部１０９、プログラム記憶部１５２、第１の記憶部１５４、第２の記憶部１５６、描画位置モニタ部１７２、駆動回路１０８、偏向制御回路１１０、バッファメモリ１２１等がバスを介して接続されている。偏向制御回路１１０は、ＤＡＣ１１２、１１４、１１６に接続される。ＤＡＣ１１２は、ＢＬＫ偏向器２１２に接続されている。ＤＡＣ１１４は、偏向器２０５に接続されている。ＤＡＣ１１６は、偏向器２０８に接続されている。

【0035】

制御計算機１２０には、描画データ記憶部１０９に記憶された描画データが入力される。また、制御計算機１２０は、例えば、プログラム記憶部１５２に記憶される制御プログラムによって各処理が実行される。制御計算機１２０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度、例えば、バッファメモリ１２１に記憶される。

【0036】

ドリフト診断制御部１２２は、描画位置モニタ部１７２で得られる描画位置の情報に基づき、第１の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断から、第２の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断に変更する機能を有する。

【0037】

照射部の一例となる電子銃２０１から電子ビーム２００が照射される。電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。

【0038】

第１のアパーチャ２０３で、電子ビーム２００をまず矩形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム２００は成形される。

【0039】

そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。ＸＹステージ１０５の移動は、駆動回路１０８によって駆動される。偏向器２０５の偏向電圧は、偏向制御回路１１０及びＤＡＣ１１４によって制御される。偏向器２０８の偏向電圧は、偏向制御回路１１０及びＤＡＣ１１６によって制御される。

【0040】

描画位置モニタ部１７２は、マスク１０１のどの位置を電子ビームにより描画しているかモニタする。例えば、レーザ干渉計を用いてＸＹステージ１０５の位置を把握し、描画位置を特定する。

【0041】

ここで、試料１０１上の電子ビーム２００が、所望する照射量を試料１０１に入射させる照射時間ｔに達した場合、以下のようにブランキングする。すなわち、試料１０１上に必要以上に電子ビーム２００が照射されないようにするため、例えば静電型のＢＬＫ偏向器２１２で電子ビーム２００を偏向すると共にＢＬＫアパーチャ２１４で電子ビーム２００をカットする。これにより、電子ビーム２００が試料１０１面上に到達しないようにする。ＢＬＫ偏向器２１２の偏向電圧は、偏向制御回路１１０及びＤＡＣ１１２によって制御される。

【0042】

ビームＯＮ（ブランキングＯＦＦ）の場合、電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、図１における実線で示す軌道を進むことになる。一方、ビームＯＦＦ（ブランキングＯＮ）の場合、電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、図１における点線で示す軌道を進むことになる。また、電子鏡筒１０２内および描画室１０３内は、図示していない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力となる真空雰囲気となっている。

【0043】

上記構成の描画装置１００を用いて、マスク１０１上への描画パターンの描画が行われる。

【0044】

図１では、本実施の形態を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。

【0045】

また、図１では、コンピュータの一例となる制御計算機１２０で、ドリフト診断制御部１２２といった各機能の処理を実行するように記載しているが、これに限るものではない。例えば、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。

【0046】

図２は、本実施の形態における描画方法のフローを示す図である。以下、図２に示す描画方法のフローを参照して、描画装置１００を用いた電子ビーム描画方法について説明する。

【0047】

本実施の形態の電子ビーム描画方法は、ドリフト量の診断を実行する位置座標を電子ビーム描画装置に記憶し、電子ビームのドリフト量の診断を実行する時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、位置座標と関連づけられ、電子ビームのドリフト量の診断を実行する時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを電子ビーム描画装置に記憶し、描画装置を用いて電子ビームを試料上に照射し、描画の合間に第１の時間間隔パターンに基づき電子ビームのドリフト量の診断を行いながら試料上に所定の描画パターンを描画する第１の描画を行い、描画が位置座標に到達した際、電子ビームのドリフト量の診断を行い、描画が上記位置座標に到達した後、電子ビームを試料上に照射し、描画の合間に第２の時間間隔パターンに基づき電子ビームのドリフト量の診断を行いながら試料上に所定の描画パターンを描画する第２の描画を行う。

【0048】

まず、描画に先立ち、ドリフト量の診断を実行する位置座標を描画装置１００に記憶させる（Ｓ１）。入力は、例えば、電子記録媒体の読み取り機能を備える入力部１１１から位置座標を電子データとして読み込ませる。または、キーボードを備える入力部１１１から位置座標を直接入力することも可能である。読み込まれた時間間隔パターンは、第１の記憶部１５４に記憶される。

【0049】

上記位置座標は、例えば、その特定の位置を境にドリフト量が大きく変化することが予期される位置の位置座標である。例えば、描画パターンの図形形状の変化が生ずる位置や、描画条件の変化が生ずる位置など、描画に関係するパラメータが変化する位置である。

【0050】

位置座標は、例えば、マスク１０１上のＸＹ座標である。Ｘ座標またはＹ座標のいずれか一方であってもかまわない。

【0051】

本実施の形態では、例えば、２つの位置座標、すなわち、第１の位置座標と第２の位置座標を記憶させる（Ｓ１）。

【0052】

次に、電子ビームのドリフト量の診断を実行する時間間隔を定義する第１、第２および第３の時間間隔パターンを電子ビーム描画装置１００に記憶させる（Ｓ２）。時間間隔パターンは、描画中に、描画を休止して行うドリフト診断の時間間隔を定義している。第２の時間間隔パターンは、上記第１の位置座標と関連づけられる。すなわち、第１の位置座標に描画位置が到達した際に発生する第１の位置座標到達イベントと関連づけられる。また、第３の時間間隔パターンは、上記第２の位置座標と関連づけられる。すなわち、第２の位置座標に描画位置が到達した際に発生する第２の位置座標到達イベントと関連づけられる。

【0053】

第１の時間間隔パターンと第２の時間間隔パターンとは、それぞれ異なる時間間隔を定義してもよい。例えば、第２の時間間隔パターンが第１の時間間隔パターンよりも狭い時間間隔を定義する。すなわち、第２の時間間隔パターンによれば、描画パターンを描画中に、第１の時間間隔パターンよりも高い頻度でドリフト量の診断を行うことになる。

【0054】

また、例えば、第１の時間間隔パターンが等間隔の時間間隔パターンを定義し、第２の時間間隔パターンが第１の時間間隔パターンよりも更に狭い間隔の等間隔の時間間隔パターンを定義するものであってもかまわない。

【0055】

入力は、例えば、電子記録媒体の読み取り機能を備える入力部１１１から、第１および第２の時間間隔パターンを電子データとして読み込ませる。読み込まれた時間間隔パターンは、第２の記憶部１５６に記憶される。

【0056】

描画パターンを描画する際、まず、制御計算機１２０は、描画データ記憶部１０９から描画データを読み込む。描画データは、例えば、入力部１１１から描画装置１００に取り込まれる。入力部１１１は、入力手段の一例であり、例えば、外部メモリから情報を読み取る読み取り装置である。

【0057】

次に、照射部の一例となる電子銃２０１から電子ビーム２００をマスク１０１に照射し、マスク１０１上に所定の描画データに基づく描画パターンを描画する（Ｓ３−１：第１の描画）。

【0058】

第１の描画中、描画の合間に第１の時間間隔パターンに基づき電子ビームのドリフト量の診断を行う（Ｓ４−１：第１のドリフト診断）。そして、マスク１０１上に、ドリフト量の診断結果に基づきドリフト補正を行いながら所定のパターンを描画する（第１の描画）。すなわち、描画−第１のドリフト診断−描画のサイクルを繰り返す。このドリフト診断の時間間隔の制御は、ドリフト診断制御部１２２によって行われる。ドリフト診断は、描画途中に、その都度、パターンの描画を停止した状態で行われる。

【0059】

第１の描画中は、描画位置モニタ部１７２により、描画位置がモニタされる。そして、描画が第１の位置座標に到達する（Ｓ３−２）。第１の位置座標に到達することにより、第１の位置座標到達イベントが発生する。

【0060】

第１の位置座標に到達した際、ドリフト量の診断が行われる。そして、第１の位置座標到達後、第２の描画中に第１の時間間隔パターンにかえて、第２の時間間隔パターンに基づき電子ビームのドリフト量の診断を行う（Ｓ４−２）。そして、マスク１０１上に、ドリフト量の診断結果に基づきドリフト補正を行いながら所定のパターンを描画する（Ｓ３−３：第２の描画）。すなわち、描画−第２のドリフト診断−描画のサイクルを繰り返す。

【0061】

ここで、ドリフト診断制御部１２２が、描画位置モニタ部１７２で得られる描画位置の情報に基づき、第１の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断から、第２の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断に変更する。

【0062】

第２の描画中は、描画位置モニタ部１７２により、描画位置がモニタされる。そして、描画が第２の位置座標に到達する（Ｓ３−４）。第２の位置座標に到達することにより、第２の位置座標到達イベントが発生する。

【0063】

第２の位置座標に到達した際、ドリフト量の診断が行われる。第２の位置座標到達後、第３の描画中に第２の時間間隔パターンに基づき電子ビームのドリフト量の診断を行う（Ｓ４−３：第３のドリフト診断）。そして、マスク１０１上に、ドリフト量の診断結果に基づきドリフト補正を行いながら所定のパターンを描画する（Ｓ３−５：第３の描画）。すなわち、描画−第３のドリフト診断−描画のサイクルを繰り返す。

【0064】

ここで、ドリフト診断制御部１２２が、描画位置モニタ部１７２で得られる描画位置の情報に基づき、第２の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断から、第３の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断に変更する。

【0065】

図３は、本実施の形態における描画方法の説明図である。

【0066】

図３に示すように、マスク１０１上には、パターンが描画されるパターン領域１０が存在する。そして、このパターン領域１０が、例えば、複数の短冊状のストライプ領域１２に分割される。

【0067】

ストライプ領域１２の幅は、例えば、電子ビームが偏向可能な幅で規定される。ストライプ領域１２は電子ビームの走査１回に相当する単位領域となる。パターンを描画する際には、例えば、ＸＹステージ１０５をＸ方向に移動させることで、図中、最下部のストライプ領域１２から、矢印の向きに電子ビームが走査される。最下部のストライプ領域１２の描画が終わると、ＸＹステージ１０５をＹ方向に移動させ、上側のストライプ領域１２の描画が順次行われる。

【0068】

第１の時間間隔パターンから第２の時間間隔パターンへの変更の契機となる位置を図中の位置Ａとし、その位置座標を（ｘ_ａ，ｙ_ａ）とする。電子ビームが走査され、描画が位置座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ）に到達すると、ドリフト診断が実行され、ドリフト量の診断の時間間隔パターンが、第１の時間間隔パターンから第２の時間間隔パターンに変更される。

【0069】

なお、ドリフト診断の実行、第２の時間間隔パターンへの切り替えのタイミングは、位置Ａを契機とするものであれば、特に限定されるものではない。例えば、位置Ａを含むストライプ領域の描画が終わった時点でも良いし、位置Ａに到達した後、所定の時間経過後であってもかまわない。

【0070】

第２の時間間隔パターンから第３の時間間隔パターンへの変更も同様にして行うことが可能である。

【0071】

図４は、本実施の形態における時間間隔パターン変更の説明図である。例えば、描画が開始される（描画開始イベント）と、第１の時間間隔パターンに基づきドリフト量の診断が実行される。

【0072】

なお、時間軸上の縦棒の１本１本が１回のドリフト診断を示す。そして、図に示すように、イベント発生からの時間経過に伴い、時間間隔が大きくなる時間間隔パターンを採用することが望ましい。これは、イベント直後が最もドリフト量が大きくなることが懸念されるためである。

【0073】

描画が位置座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ）に到達する（第１の位置座標到達イベント）と、第２の時間間隔パターンに基づきドリフト量の診断が実行されるよう変更される。ここでは、第２の時間間隔パターンが第１の時間間隔パターンよりも狭い時間間隔を定義している。すなわち、第２の時間間隔パターンによれば、より高頻度でドリフト量の診断が行われる。

【0074】

また、第２の時間間隔パターンが第１の時間間隔パターンよりも狭い時間間隔を定義することが望ましい。ドリフト量が大きく変化した際に、適切なドリフト量の診断と補正を行うことが可能となるからである。

【0075】

第２の位置座標到達イベントを契機とするドリフト診断と、第２の時間間隔パターンから第３の時間間隔パターンへの変更についても同様に行われる。

【0076】

ドリフト診断の方法は、特に限定されるものではないが、例えば、描画を中断した後、ＸＹステージ１０５上に固定されるドリフト診断用の基準マークに電子ビームを照射し、所望のビーム位置からのズレを測定することで行われる。そして、ドリフト診断の結果、得られたドリフト量に応じて、ビーム照射位置の補正、いわゆるドリフト補正を行う。ドリフト補正は、例えば、ＤＡＣ１１２、１１４、１１６の偏向感度係数等を補正することにより行われる。このようにドリフト診断後のパターンの描画は、ドリフト診断の結果に基づき、ドリフト補正を行いながら実行される。

【0077】

なお、ドリフト補正は、ドリフト診断で得られたドリフト量を一度に補正するのではなく、描画中に段階的または連続的に補正することが描画されるパターンが不連続になることを回避する観点から望ましい。

【0078】

実施の形態の電子ビーム描画プログラムは、上記電子ビーム描画方法を描画装置１００に搭載されるコンピュータに実行させるためのプログラムである。制御計算機１２０がコンピュータの一例となる。

【0079】

具体的には、ドリフト量の診断を実行する位置座標を電子ビーム描画装置に記憶する処理と、電子ビームのドリフト量の診断を実行する時間間隔を定義する第１の時間間隔パターンと、位置座標と関連づけられ、電子ビームのドリフト量の診断を実行する時間間隔を定義する第２の時間間隔パターンを電子ビーム描画装置に記憶する処理と、描画装置を用いて電子ビームを試料上に照射し、描画の合間に第１の時間間隔パターンに基づき電子ビームのドリフト量の診断を行いながら試料上に所定の描画パターンを描画する第１の描画する処理と、描画が上記位置座標に到達した際、電子ビームのドリフト量の診断を行う処理と、描画が上記位置座標に到達した後、電子ビームを試料上に照射し、描画の合間に第２の時間間隔パターンに基づき電子ビームのドリフト量の診断を行いながら試料上に所定の描画パターンを描画する第２の描画する処理と、を描画装置１００に搭載されるコンピュータに実行させるプログラムである。

【0080】

このプログラムは、例えば、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶される。具体的には、例えば、描画装置１００のプログラム記憶部１５２に記憶される。

【0081】

以上、本実施の形態によれば、適切なドリフト診断が実行され、高い描画精度と高いスループットを両立させることが可能となる。

【0082】

（第２の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置は、電子ビーム描画装置に記憶される位置座標が、描画パターンを描画する際のショット密度の変化率が所定の変化率（閾値）を超える位置を特定する。ショット密度は、面積当たりのショット数であっても、時間当たりのショット数であってもかまわない。上記位置座標に関する以外は第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記述を省略する。

【0083】

例えば、ショット密度の変化量は、描画装置１００が描画前に、描画時間等を見積もるために行うショット数の見積もり結果を基に算出することが可能である。この算出結果を参照して、ショット密度の変化率が所定の変化率を超える位置の位置座標を特定することが可能となる。

【0084】

ショット密度の変化率が所定の変化率を超える位置では、例えば、ドリフト量が急激に変化することが予期される。

【0085】

本実施の形態によれば、ドリフト量が急激に変化することが予期される位置に到達した際にドリフト診断を行う。さらに、その後の、ドリフト診断の時間間隔を、予期される変化に適した時間間隔に変更することで、描画の精度を保証する。これにより、適切なドリフト診断が実行され、高い描画精度と高いスループットを両立させることが可能となる。

【0086】

（第３の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置は、第１の時間間隔パターンから第２の時間間隔パターンへの変更の契機となる位置座標を、描画装置内で自動的に算出する位置座標算出部を備える以外は、第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記述を省略する。

【0087】

図５は、本実施の形態における描画装置の構成を示す概念図である。

【0088】

図５に示すように、描画装置２００の制御部１６０の制御計算機１２０は、位置座標算出部１２４を備えている。位置座標算出部１２４は、第１の時間間隔パターンから第２の時間間隔パターンへの変更の契機となる位置座標を、描画装置内で自動的に算出する機能を備える。

【0089】

本実施の形態の電子ビーム描画方法は、描画装置２００内で、第１の時間間隔パターンから第２の時間間隔パターンへの変更の契機となる位置座標を算出する以外は、第１の実施の形態と同様である。

【0090】

図６は、本実施の形態における描画方法のフローを示す図である。位置座標算出（Ｓ２１）が描画装置２００内の処理として行われる。

【0091】

具体的には、例えば、描画データ記憶部１０９に記憶される描画データを基に、描画時の単位面積当たりのショット密度、または単位時間当たりのショット密度を計算する。そして、このショット密度の変化率を算出する。さらに、ショット密度の変化率が、あらかじめ定められた閾値を超える位置の位置座標を算出する。算出された位置座標は、例えば、第２の記憶部１５６に記憶される。

【0092】

本実施の形態によれば、位置座標が描画装置２００内で自動的に算出可能となる。したがって、第１の実施の形態と比較し、より高い描画効率を実現することが可能となる。

【0093】

（第４の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置は、第２の時間間隔パターンに基づくドリフト量の診断に変更するか否かを判断する判断部を備えること以外は、第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記述を省略する。

【0094】

図７は、本実施の形態における描画装置の構成を示す概念図である。

【0095】

図７に示すように、描画装置３００の制御部１６０の制御計算機１２０は、判断部１２６を備えている。判断部１２６は、所定の位置座標へ到達した際に、第１の時間間隔パターンから第２の時間間隔パターンへの変更を行うか否かを判断する機能を備える。

【0096】

図８は、本実施の形態における描画方法のフローを示す図である。描画が第１の位置座標に到達（Ｓ３−２）した後に、判断部１２６にて、第１の時間間隔パターンから第２の時間間隔パターンへの変更可否判断が行われる（Ｓ３１）。

【0097】

判断部１２６にて変更が可と判断される場合には、第２の時間間隔パターンに切り替えて電子ビームの第２のドリフト量の診断を行う（Ｓ４−２）。一方、判断部１２６にて変更が不可と判断された場合、そのまま、第１の時間間隔パターンを基に電子ビームの第２のドリフト量の診断を行う。

【0098】

同様に、描画が第２の位置座標に到達（Ｓ３−２）した後に、判断部１２６にて、第２の時間間隔パターンから第３の時間間隔パターンへの変更可否判断が行われる（Ｓ３１）。

【0099】

判断部１２６にて変更が可と判断される場合には、第３の時間間隔パターンに切り替えて電子ビームの第３のドリフト量の診断を行う（Ｓ４−３）。一方、判断部１２６にて変更が不可と判断された場合、そのまま、直前の描画で用いられていた第１または第２の時間間隔パターンを基に電子ビームの第３のドリフト量の診断を行う。

【0100】

変更可否の判断基準は、例えば、描画中の描画領域の種類である。図９は、本実施の形態の描画方法の説明図である。

【0101】

例えば、マスク１０１のパターン領域１０のパターンが階層構造を備え、描画領域αと描画領域βとが存在する。ここで、描画領域とは、描画の際に同一の描画条件が適用される領域である。異なる描画領域は、図９のように、位置的に重なっていても１回の電子ビームの走査中に同時に描画されることはない。

【0102】

ここで、例えば、位置Ａを定める際に、描画領域αではなく、描画領域βのパターンのショット密度を基礎とした場合を考える。この場合、描画領域αの描画中に位置Ａに到達したとしても、時間間隔パターンの変更は不要となる。したがって、例えば、判断部１２６で現在描画中の描画領域の情報を取得し、時間間隔パターンの変更の可否を判断する。

【0103】

また、変更可否の判断基準は、別の例では、例えば、別のイベントを契機とする第２の時間間隔パターン以外の第３の時間間隔パターンとの競合の有無である。例えば、ユーザの事情等で描画を一時停止する描画一時停止イベントと、これに対応する第３の時間間隔パターンがあるとする。

【0104】

例えば、同一のストライプを走査中に、位置座標到達イベントと描画一時停止イベントが同時に発生する場合を考える。この場合、描画装置３００は、第２の時間間隔パターンと第３の時間間隔パターンのいずれを選択するかの判断が必要となる。この判断を、例えば、判断部１２６で行うことが考えられる。

【0105】

本実施の形態によれば、判断部１２６により第２の時間間隔パターンへの変更の可否を判断することにより、さらに、描画中のドリフト診断の時間間隔の設定を最適化し、高い描画精度と高いスループットを両立させることが可能となる。

【0106】

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。

【0107】

また、実施の形態では、パターン領域１０中に２つの描画領域がある場合を例に説明したが、描画領域数は２つに限られるものではない。

【0108】

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、荷電粒子ビーム描画装置を制御する制御部構成についての詳細は、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

【0109】

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画プログラムおよび荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0110】

１００ 荷電粒子ビーム描画装置
１０１ マスク（試料）
１５０ 描画部
１２２ ドリフト診断制御部
１５４ 第１の記憶部
１５６ 第２の記憶部
１７２ 描画位置モニタ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】