特許 6930431 アパーチャのアライメント方法及びマルチ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】6930431

(24)【登録日】2021年8月16日

(45)【発行日】2021年9月1日

(54)【発明の名称】アパーチャのアライメント方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20210823BHJP

   H01J 37/04 20060101ALI20210823BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20210823BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20210823BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541W

   H01J37/04 A

   H01J37/305 B

   H01L21/30 541B

   H01L21/30 541D

   G03F7/20 504

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-1782(P2018-1782)

(22)【出願日】2018年1月10日

(65)【公開番号】特開2019-121730(P2019-121730A)

(43)【公開日】2019年7月22日

【審査請求日】2020年4月9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】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 修

【審査官】 田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１６５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０９８４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７１７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７９３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２８５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４００７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２７１４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１０４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１０４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１１２０６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１７−０００９６０８（ＫＲ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−２０６９１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｊ ３７／０４

Ｈ０１Ｊ ３７／３０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷電粒子ビームを放出する工程と、
成形アパーチャアレイの複数の開口を前記荷電粒子ビームが通過することでマルチビームを形成する工程と、
基板を載置可能なステージ上に設けられ、前記マルチビームのうち一部のビームのみを通過させる検査アパーチャ上で、前記マルチビームを偏向して走査し、前記検査アパーチャを通過したビームのビーム電流を検出し、検出されたビーム電流と前記マルチビームの偏向量とに基づいてビーム画像を作成する工程と、
前記マルチビームの各ビームのオン／オフを切り替えるブランキングアパーチャアレイを走査し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置毎に前記ビーム画像を作成し、
前記ブランキングアパーチャアレイの位置毎のビーム画像に基づいて、前記ブランキングアパーチャアレイの位置を調整することを特徴とするアパーチャのアライメント方法。

【請求項2】

基板を載置可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口が形成され、前記複数の開口が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口を前記荷電粒子ビームの一部が通過することによりマルチビームを形成する成形アパーチャアレイと、
前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームのオン／オフを切り替えるブランキング偏向を行う複数のブランカが配置されたブランキングアパーチャアレイと、
前記ステージ上に設けられ、前記マルチビームのうち一部のビームのみを通過させる検査アパーチャと、
前記検査アパーチャを通過したビームのビーム電流を検出する検出器と、
前記ブランキングアパーチャアレイを移動させる移動部と、
前記基板に照射されるマルチビームを偏向する偏向器と、
前記複数のブランカ、前記移動部及び前記偏向器の制御を行い、前記検出器から前記ビーム電流の検出結果を取得する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記検査アパーチャ上で前記マルチビームを走査し、前記検出器による前記ビーム電流の検出結果と前記マルチビームの偏向量とに基づいてビーム画像を作成し、
前記ブランキングアパーチャアレイを走査し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置毎に前記ビーム画像を作成し、
前記ブランキングアパーチャアレイの位置毎のビーム画像に基づいて前記移動部を制御し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置を調整することを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項3】

前記移動部は、前記ブランキングアパーチャアレイを６自由度に移動可能であることを特徴とする請求項２に記載のマルチ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、アパーチャのアライメント方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターン（マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンは、電子ビーム描画装置によって描画され、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。

【0003】

マルチビームを使った描画装置は、１本の電子ビームで描画する場合に比べて、一度に多くのビームを照射できるので、スループットを大幅に向上させることができる。マルチビーム描画装置の一形態であるブランキングアパーチャアレイを使ったマルチビーム描画装置では、例えば、１つの電子銃から放出された電子ビームを複数の開口を持った成形アパーチャアレイに通してマルチビーム（複数の電子ビーム）を形成する。マルチビームは、ブランキングアパーチャアレイのそれぞれ対応するブランカ内を通過する。

【0004】

ブランキングアパーチャアレイはビームを個別に偏向するための電極対と、その間にビーム通過用の開口を備えており、電極対（ブランカ）の一方をグラウンド電位で固定して他方をグラウンド電位とそれ以外の電位に切り替えることにより、それぞれ個別に、通過する電子ビームのブランキング偏向を行う。ブランカによって偏向された電子ビームは遮蔽され、偏向されなかった電子ビームは試料上に照射される。

【0005】

従来のマルチビーム描画装置では、アパーチャを装置に取り付ける際の高さ方向の位置ずれ、傾き、歪み等により、成形アパーチャアレイで形成されたマルチビームのうち一部のビームがブランキングアパーチャアレイの開口を通過しなくなり、試料面上に結像すべきビームアレイの一部が欠損し得るという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７−９８４２９号公報

【特許文献2】特開平７−１６１６０５号公報

【特許文献3】特開平６−１２４８８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、マルチビームがブランキングアパーチャアレイの開口を通過するようにブランキングアパーチャアレイのアライメント（位置合わせ）を行うアパーチャのアライメント方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様によるアパーチャのアライメント方法は、荷電粒子ビームを放出する工程と、成形アパーチャアレイの複数の開口を前記荷電粒子ビームが通過することでマルチビームを形成する工程と、ブランキングアパーチャアレイに配置された複数のブランカを用いて、前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームのオン／オフを切り替えるブランキング偏向を行う工程と、基板を載置可能なステージ上に設けられた検出器を用いて、該ステージ上でのビーム電流を検出する工程と、を備え、前記マルチビームのうち一部のビームをオンにし、前記ブランキングアパーチャアレイを走査し、前記検出器による前記ビーム電流の検出結果と前記ブランキングアパーチャアレイの位置とに基づいて電流量マップを作成し、オンにするビームを切り替え、オンビーム毎に前記電流量マップを作成し、前記オンビーム毎の電流量マップに基づいて、前記ブランキングアパーチャアレイの位置を調整するものである。

【0009】

本発明の一態様によるアパーチャのアライメント方法は、荷電粒子ビームを放出する工程と、成形アパーチャアレイの複数の開口を前記荷電粒子ビームが通過することでマルチビームを形成する工程と、基板を載置可能なステージ上に設けられ、前記マルチビームのうち一部のビームのみを通過させる検査アパーチャ上で、前記マルチビームを偏向して走査し、前記検査アパーチャを通過したビームのビーム電流を検出し、検出されたビーム電流と前記マルチビームの偏向量とに基づいてビーム画像を作成する工程と、前記マルチビームの各ビームのオン／オフを切り替えるブランキングアパーチャアレイを走査し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置毎に前記ビーム画像を作成し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置毎のビーム画像に基づいて、前記ブランキングアパーチャアレイの位置を調整するものである。

【0010】

本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、基板を載置可能なステージと、荷電粒子ビームを放出する放出部と、複数の開口が形成され、前記複数の開口が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口を前記荷電粒子ビームの一部が通過することによりマルチビームを形成する成形アパーチャアレイと、前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームのオン／オフを切り替えるブランキング偏向を行う複数のブランカが配置されたブランキングアパーチャアレイと、前記ステージ上に設けられ、該ステージ上でのビーム電流を検出する検出器と、前記ブランキングアパーチャアレイを移動させる移動部と、前記複数のブランカ及び前記移動部の制御を行い、前記検出器から前記ビーム電流の検出結果を取得する制御部と、を備え、前記制御部は、前記マルチビームのうち一部のビームをオンにし、前記ブランキングアパーチャアレイを走査し、前記検出器による前記ビーム電流の検出結果と前記ブランキングアパーチャアレイの位置とに基づいて電流量マップを作成し、オンにするビームを切り替え、オンビーム毎に前記電流量マップを作成し、前記オンビーム毎の電流量マップに基づいて前記移動部を制御し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置を調整するものである。

【0011】

本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、基板を載置可能なステージと、荷電粒子ビームを放出する放出部と、複数の開口が形成され、前記複数の開口が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口を前記荷電粒子ビームの一部が通過することによりマルチビームを形成する成形アパーチャアレイと、前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームのオン／オフを切り替えるブランキング偏向を行う複数のブランカが配置されたブランキングアパーチャアレイと、前記ステージ上に設けられ、前記マルチビームのうち一部のビームのみを通過させる検査アパーチャと、前記検査アパーチャを通過したビームのビーム電流を検出する検出器と、前記ブランキングアパーチャアレイを移動させる移動部と、前記基板に照射されるマルチビームを偏向する偏向器と、前記複数のブランカ、前記移動部及び前記偏向器の制御を行い、前記検出器から前記ビーム電流の検出結果を取得する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検査アパーチャ上で前記マルチビームを走査し、前記検出器による前記ビーム電流の検出結果と前記マルチビームの偏向量とに基づいてビーム画像を作成し、前記ブランキングアパーチャアレイを走査し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置毎に前記ビーム画像を作成し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置毎のビーム画像に基づいて前記移動部を制御し、前記ブランキングアパーチャアレイの位置を調整するものである。

【0012】

本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置において、前記移動部は、前記ブランキングアパーチャアレイを６自由度に移動可能である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、マルチビームがブランキングアパーチャアレイの開口を通過するようにブランキングアパーチャアレイのアライメントを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置の概略図である。

【図2】成形アパーチャアレイの模式図である。

【図3】（ａ）（ｂ）はブランキングアパーチャアレイ上でのビーム走査例を示す図である。

【図4】電流検出結果の例を示す図である。

【図5】（ａ）〜（ｉ）はＯＮビーム領域の例を示す図である。

【図6】ブランキングアパーチャアレイのアライメントが理想的な状態である場合の、電流検出結果の例を示す図である。

【図7】（ａ）はブランキングアパーチャアレイの高さ方向の位置がずれている場合の描画装置の模式図であり、（ｂ）は電流検出結果の例を示す図である。

【図8】（ａ）はブランキングアパーチャアレイの高さ方向の位置がずれている場合の描画装置の模式図であり、（ｂ）は電流検出結果の例を示す図である。

【図9】（ａ）は傾いて取り付けられたブランキングアパーチャアレイの模式図であり、（ｂ）は電流検出結果の例を示す図である。

【図10】電流検出結果の例を示す図である。

【図11】実施形態によるアライメント方法を説明するフローチャートである。

【図12】電流検出結果の例を示す図である。

【図13】ビーム画像の例を示す図である。

【図14】ブランキングアパーチャアレイのアライメントが理想的な状態である場合のビーム画像の例を示す図である。

【図15】（ａ）は描画装置の模式図であり、（ｂ）はビーム画像の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。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。但し、荷電粒子ビームは電子ビームに限るものでなく、イオンビーム等でもよい。

【0017】

図１に示す描画装置１は、マスクやウェーハ等の対象物に電子ビームを照射して所望のパターンを描画する描画部１０と、描画部１０による描画動作を制御する制御部６０とを備える。描画部１０は、電子ビーム鏡筒１２及び描画室３０を有した、マルチビーム描画装置の一例である。

【0018】

電子ビーム鏡筒１２内には、電子銃１４、照明レンズ１６、成形アパーチャアレイ１８、ブランキングアパーチャアレイ２０、偏向器２２、制限アパーチャ部材２４、及び対物レンズ２６が配置されている。描画室３０内には、ＸＹステージ３２が配置される。ＸＹステージ３２には、ＸＹステージ３２の位置測定用のミラー３４、描画対象の基板３６であるマスクブランク、及びＸＹステージ３２に照射されたビームのビーム電流を検出する検出器Ｆが配置されている。検出器Ｆは例えばファラデーカップを用いることができる。

【0019】

ブランキングアパーチャアレイ２０は、移動部４０に取り付けられている。移動部４０には、例えば６自由度の運動（前後、左右、上下、ロール、ピッチ及びヨーの運動）を生成するモーションベースを用いることができる。移動部４０により、ブランキングアパーチャアレイ２０のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置や傾き等を調整することができる。

【0020】

図２に示すように、成形アパーチャアレイ１８には、縦ｍ列×横ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の開口（第１開口）１８Ａが所定の配列ピッチで形成されている。各開口１８Ａは、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。開口１８Ａの形状は、円形であっても構わない。これらの複数の開口１８Ａを電子ビームＢの一部がそれぞれ通過することで、マルチビームＭＢが形成される。

【0021】

ブランキングアパーチャアレイ２０は、成形アパーチャアレイ１８の下方に設けられ、成形アパーチャアレイ１８の各開口１８Ａに対応する開口（第２開口）２０Ａが形成されている。開口２０Ａの配列ピッチは、開口１８Ａの配列ピッチよりも狭くなっている。各開口２０Ａには、対となる２つの電極の組からなるブランカ（図示略）が配置される。ブランカの一方はグラウンド電位で固定されており、他方をグラウンド電位と別の電位に切り替える。各開口２０Ａを通過する電子ビームは、ブランカに印加される電圧によってそれぞれ独立に偏向される。このように、複数のブランカが、成形アパーチャアレイ１８の複数の開口１８Ａを通過したマルチビームＭＢのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。

【0022】

制御部６０は、制御計算機６２、偏向制御回路６４、移動制御回路６６、レンズ制御回路６８及びステージ位置検出器７０を有している。偏向制御回路６４は、ブランキングアパーチャアレイ２０及び偏向器２２に接続されている。移動制御回路６６は、移動部４０に接続されている。

【0023】

描画部１０では、照明レンズ１６及び対物レンズ２６によって電子光学系が構成されている。電子銃１４（放出部）から放出された電子ビームＢは、制限アパーチャ部材２４に形成された中心の穴でクロスオーバーを形成するように、照明レンズ１６により収束され、成形アパーチャアレイ１８全体を照明する。

【0024】

電子ビームＢが成形アパーチャアレイ１８の複数の開口１８Ａを通過することによって、マルチビームＭＢが形成される。マルチビームＭＢは、ブランキングアパーチャアレイ２０のそれぞれ対応するブランカ内を通過する。マルチビームＭＢの各ビームは、制限アパーチャ部材２４に形成された中心の穴に向かって角度を持って進む。従って、マルチビームＭＢ全体のビーム径及びマルチビームＭＢのビームピッチは、成形アパーチャアレイ１８を通過時から徐々に小さくなっていく。

【0025】

マルチビームＭＢは、成形アパーチャアレイ１８によって形成されるビームピッチよりも狭くなったピッチでブランキングアパーチャアレイ２０を通過する。ブランキングアパーチャアレイ２０を通過したマルチビームＭＢは、制限アパーチャ部材２４に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングアパーチャアレイ２０のブランカにより偏向された電子ビームは、制限アパーチャ部材２４の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材２４によって遮蔽される。一方、ブランキングアパーチャアレイ２０のブランカによって偏向されなかった電子ビームは、制限アパーチャ部材２４の中心の穴を通過する。

【0026】

このように、制限アパーチャ部材２４は、ブランキングアパーチャアレイ２０のブランカによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに制限アパーチャ部材２４を通過したビームが、１回分のショットのビームとなる。

【0027】

制限アパーチャ部材２４を通過したマルチビームＭＢは、対物レンズ２６により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となる。制限アパーチャ部材２４を通過した各ビーム（マルチビーム全体）は、偏向器２２によって同方向にまとめて偏向され、各ビームの基板３６上のそれぞれの照射位置に照射される。

【0028】

なお、図１の例では、偏向器２２が制限アパーチャ部材２４よりも光路の下流側に配置されるが、上流側に配置されてもよい。

【0029】

ＸＹステージ３２が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ３２の移動に追従するように偏向器２２によって制御される。ＸＹステージ３２の位置は、ステージ位置検出器７０からミラー３４に向けてレーザを照射し、その反射光を用いて測定される。ＸＹステージ３２の移動は図示しないステージ制御部により行われる。

【0030】

制御計算機６２は、記憶装置（図示略）から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って装置固有のショットデータを生成する。ショットデータには、各ショットの照射量及び照射位置座標等が定義される。

【0031】

制御計算機６２は、ショットデータに基づき各ショットの照射量を偏向制御回路６４に出力する。偏向制御回路６４は、入力された照射量を電流密度で割って照射時間ｔを求める。そして、偏向制御回路６４は、対応するショットを行う際、照射時間ｔだけブランカがビームＯＮするように、ブランキングアパーチャアレイ２０の対応するブランカに偏向電圧を印加する。

【0032】

また、制御計算機６２は、ショットデータが示す位置（座標）に各ビームが偏向されるように、偏向位置データを偏向制御回路６４に出力する。偏向制御回路６４は、偏向量を演算し、偏向器２２に偏向電圧を印加する。これにより、その回にショットされるマルチビームＭＢがまとめて偏向される。

【0033】

制御計算機６２は、検出器Ｆから電流検出結果を取得する。

【0034】

ブランキングアパーチャアレイ２０の取り付け誤差等により、成形アパーチャアレイ１８で形成されたマルチビームＭＢのうち一部のビームが開口２０Ａを通過しなくなると、基板３６上に結像すべきビームアレイの一部が欠損する。本実施形態では、移動部４０によりブランキングアパーチャアレイ２０の位置や姿勢を調整し、マルチビームＭＢが開口２０Ａを通過するようにアライメント（位置合わせ）を行う。

【0035】

ブランキングアパーチャアレイ２０のアライメントにあたり、まず、マルチビームＭＢのうち一部のビームのみをＯＮにし、残りのビームをＯＦＦにする。そして、移動部４０を用いて、ブランキングアパーチャアレイ２０をＸＹ方向に移動させ、検出器Ｆで都度ビーム電流を検出する。

【0036】

ブランキングアパーチャアレイ２０を移動させることで、相対的には、ビームＳＢが開口２０ＡをＸＹ方向に走査するように移動する。図３（ａ）（ｂ）は、１本のビームＳＢに着目し、このビームＳＢが開口２０ＡをＸＹ方向に走査するように移動する様子の模式図である。ブランキングアパーチャアレイ２０の移動と、検出器Ｆでの電流検出を交互に行う。これにより、図４に示すような、ブランキングアパーチャアレイ２０のＸＹ座標に対する電流量の等高線マップ（電流量マップ）が作成される。電流量マップの中央側ほど電流量が高く、周縁側ほど電流量が低くなる。

【0037】

ＯＮするビームを切り替えながら、このような電流量マップを作成する。例えば、図５（ａ）〜（ｉ）に示すようにＯＮビーム領域（図中斜線部分）を順に切り替える。ここでは、マルチビームＭＢが１６×１６本のビームで構成され、９箇所のＯＮビーム領域がそれぞれ４本のビームからなる例を示している。図５（ａ）（ｃ）（ｇ）（ｉ）では、正方形状のマルチビームの四隅をＯＮビーム領域としている。図５（ｂ）（ｄ）（ｆ）（ｈ）では、正方形状のマルチビームの四辺の辺縁部の（辺方向の）中央部をＯＮビーム領域としている。図５（ｅ）では、正方形状のマルチビームの中心部をＯＮビーム領域としている。

【0038】

各ＯＮビーム領域のビーム本数は４本に限定されず、検出器Ｆでビーム電流が検出できる本数であればよい。また、ＯＮビーム領域の数は９箇所に限定されず、８箇所以下でもよいし、１０箇所以上でもよい。図５（ａ）〜（ｉ）に示す９箇所をＯＮビーム領域として選定しておくと、後述する処理によりブランキングアパーチャアレイ２０の位置ずれが検出し易い。

【0039】

ＯＮビーム領域を図５（ａ）〜（ｉ）に示すものとしたときに作成される電流量マップを、図６に示すように、ＯＮビーム領域の位置に合わせて並べる。例えば、図６の左上の電流量マップが、ＯＮビーム領域を図５（ａ）に示すものとしたときに作成される電流量マップである。ブランキングアパーチャアレイ２０のアライメントが理想的な状態である場合、図６に示すように、どの電流量マップに着目しても、等高線の最高地点（輝度の重心）がＸＹ座標に対して中央に位置する。

【0040】

図７（ａ）に示すように、ブランキングアパーチャアレイ２０が理想位置よりも成形アパーチャアレイ１８に近い場合、図７（ｂ）に示すように、マルチビームＭＢのうち周縁側のビームをＯＮとした場合の電流量マップにおいて、等高線の最高地点が中央の電流量マップに近付く。

【0041】

図８（ａ）に示すように、ブランキングアパーチャアレイ２０が理想位置よりも成形アパーチャアレイ１８から遠い場合、図８（ｂ）に示すように、マルチビームＭＢのうち周縁側のビームをＯＮとした場合の電流量マップにおいて、等高線の最高地点が中央の電流量マップから離れる。

【0042】

本実施形態では、全ての電流量マップにおいて、等高線の最高地点がマップ中心に位置するように、移動部４０を用いてブランキングアパーチャアレイ２０を動かす。例えば、図７（ｂ）に示すような電流量マップが得られた場合、ブランキングアパーチャアレイ２０を下降させる。図８（ｂ）に示すような電流量マップが得られた場合、ブランキングアパーチャアレイ２０を上昇させる。

【0043】

図９（ａ）に示すように、ブランキングアパーチャアレイ２０が傾いている場合、電流量マップは図９（ｂ）に示すようなものとなる。すなわち、マルチビームＭＢのうちＸ方向の中央側のビームをＯＮとした場合は、等高線の最高地点が中央に位置する。一方、マルチビームＭＢのうちＸ方向の端部側のビームをＯＮとした場合は、等高線の最高地点がＸ方向にシフトする。等高線の最高地点のシフト量からブランキングアパーチャアレイ２０の傾き角を求め、移動部４０によりブランキングアパーチャアレイ２０の傾きを補正することができる。

【0044】

図１０に示すように、各電流量マップの等高線の最高地点が中央から同一方向に一様にずれている場合は、中央からのずれ量に基づいて、移動部４０によりブランキングアパーチャアレイ２０をＸ方向及び／又はＹ方向に移動する。

【0045】

図１１はブランキングアパーチャアレイ２０のアライメント方法を説明するフローチャートである。

【0046】

マルチビームＭＢのうち、特定の領域のみＯＮにする（ステップＳ１）。移動制御回路６６が移動部４０を制御し、ブランキングアパーチャアレイ２０をＸ方向及びＹ方向に移動させる（ステップＳ２）。これにより、各ビームが開口２０ＡをＸＹ方向に走査するように移動する。ブランキングアパーチャアレイ２０を微小な距離移動させる毎に、検出器Ｆでビーム電流を検出する。

【0047】

制御計算機６２が、検出器Ｆの検出結果と、ブランキングアパーチャアレイ２０の移動量とに基づいて、電流量マップを作成する（ステップＳ３）。制御計算機６２は、電流量マップから、ビーム位置を示す輝度の重心を算出する（ステップＳ４）。

【0048】

ＯＮビーム領域を切り替えてステップＳ２〜Ｓ４の処理を繰り返し行う。全てのＯＮビーム領域での処理を完了すると（ステップＳ５＿Ｙｅｓ）、制御計算機６２は、ＯＮビーム領域毎のビーム位置を多項式フィッティングし、ブランキングアパーチャアレイ２０が理想位置にある状態を基準としたビーム位置の倍率を算出する（ステップＳ６）。例えば、図７（ｂ）に示すような電流量マップが得られた場合、算出される倍率は基準値よりも小さくなる。一方、図８（ｂ）に示すような電流量マップが得られた場合、算出される倍率は基準値よりも大きくなる。

【0049】

ステップＳ６で算出した倍率が所定の範囲から外れている場合、ブランキングアパーチャアレイ２０の移動が必要と判定し（ステップＳ７＿Ｙｅｓ）、算出した倍率に基づいてブランキングアパーチャアレイ２０をＺ方向に移動する（ステップＳ８）。

【0050】

ブランキングアパーチャアレイ２０のＺ方向移動量はあらかじめ取得しておいた調整係数を用いて決定される。例えば、ブランキングアパーチャアレイ２０を実際にΔＺだけ動かした場合の倍率の変化量ΔＭを測定し、調整係数ΔＺ／ΔＭをあらかじめ取得しておく。ステップＳ８におけるブランキングアパーチャアレイ２０の移動量は、ΔＺ／ΔＭ×（補正したい倍率）で決定される。

【0051】

調整係数ΔＺ／ΔＭは、照明レンズ１６の収束角から計算により求めてもよい。

【0052】

また、上述したようなブランキングアパーチャアレイ２０の傾きやＸＹ方向ずれの有無を検出し、検出した傾きやＸＹ方向ずれを補正するようにブランキングアパーチャアレイ２０を動かす。ブランキングアパーチャアレイ２０の移動後、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を再度実行する。

【0053】

このように、本実施形態によれば、ＯＮビーム領域を切り替えながらブランキングアパーチャアレイ２０を走査し、得られた電流量マップからブランキングアパーチャアレイ２０の位置や姿勢のずれを検出することができる。６自由度の運動を生成する移動部４０がブランキングアパーチャアレイ２０を動かし、検出した位置や姿勢のずれを補正することで、成形アパーチャアレイ１８で形成されたマルチビームＭＢ（マルチビームの全てのビーム）が開口２０Ａを通過し、基板３６上に結像するビームアレイの形状が良好なものとなる。

【0054】

上記実施の形態において、成形アパーチャアレイ１８の開口１８Ａの位置誤差や、照明レンズ１６、対物レンズ２６の収差等の影響により、図１２に示すように、各電流量マップの輝度の重心がばらばらに位置することがある。このような場合は、各電流量マップの輝度の重心と電流量マップの中心とのずれ量を計算し、ずれ量の平均値だけブランキングアパーチャアレイ２０を移動する。

【0055】

ブランキングアパーチャアレイ２０の移動後も、輝度の重心とマップ中心とのずれ量が大きい電流量マップがある場合、この電流量マップに対応する領域のビームを製品実描画では使用しないように設定してもよい。

【0056】

上記実施形態では、検出器Ｆにファラデーカップを使用し、所定の領域のビームのみをＯＮにして、ＯＮビームのビーム電流を検出する構成について説明したが、検出器Ｆを、マルチビームのうち少なくとも１本のビームを通過させる検査アパーチャと、検査アパーチャを通過したビームのビーム電流を検出する電流検出器とで構成してもよい。電流検出器の検出結果が制御計算機６２に通知される。

【0057】

この場合、全てのビームをＯＮにし、偏向器２２を用いて、マルチビームを検査アパーチャ上でＸＹ方向にスキャンし、検査アパーチャを通過したビームのビーム電流を検出する。制御計算機６２は、電流検出器により検出されたビーム電流を輝度に変換し、偏向器２２の偏向量に基づいてビーム画像を作成する。成形アパーチャアレイ１８で形成されたマルチビームＭＢの全てのビームが開口２０Ａを通過する場合、図１３に示すようなビーム画像が作成される。

【0058】

移動部４０を用いて、ブランキングアパーチャアレイ２０をＸＹ方向に移動させる。ブランキングアパーチャアレイ２０を所定の距離ずつ移動する毎に、マルチビームでの検査アパーチャのスキャン、ビーム電流の検出及びビーム画像の作成を行う。

【0059】

ブランキングアパーチャアレイ２０が理想的な状態にある場合、ブランキングアパーチャアレイ２０のＸＹ方向の位置に合わせてビーム画像を並べると、図１４に示すようなものとなる。

【0060】

図１５（ａ）に示すように、成形アパーチャアレイ１８で形成されるマルチビームＭＢのＸ方向のビームピッチがブランキングアパーチャアレイ２０の開口ピッチよりも大きくなっている場合、図１５（ｂ）に示すようなビーム画像が得られる。制御計算機６２は、ビーム画像の特徴に基づいて、ブランキングアパーチャアレイ２０の位置や姿勢、レンズ収差等を制御する。

【0061】

上記実施形態では移動部４０によりブランキングアパーチャアレイ２０の位置や姿勢を調整する例について説明したが、成形アパーチャアレイ１８の位置や姿勢を調整してもよい。

【0062】

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ 描画装置
１０ 描画部
１２ 電子ビーム鏡筒
１４ 電子銃
１６ 照明レンズ
１８ 成形アパーチャアレイ
２０ ブランキングアパーチャアレイ
２２ 偏向器
２４ 制限アパーチャ部材
２６ 対物レンズ
３０ 描画室
３２ ＸＹステージ
３４ ミラー
３６ 基板
４０ 移動部
６０ 制御部
６２ 制御計算機
６４ 偏向制御回路
６６ 移動制御回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】