特許 7176480 マルチ荷電粒子ビーム描画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】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(54)【発明の名称】マルチ荷電粒子ビーム描画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 20060101AFI20221115BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20221115BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 541D

H01L21/30 541W

G03F7/20 504

G03F7/20 521

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019111319

(22)【出願日】2019-06-14

(65)【公開番号】P2020205314

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-02-04

(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】懸樋 亮一

【審査官】田中 秀直

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２１６２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１９４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０３５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８２１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７８２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１６４７２１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

(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基板に設けられた複数の開口を前記荷電粒子ビームが通過することによりマルチビームを形成する工程と、
前記マルチビームの各ビームに対応するブランカが設けられたブランキングプレートを用いて、各ビームのオンオフを切り替える工程と、
前記マルチビームの焦点位置の変動量を算出する工程と、
予め求められた焦点位置と前記マルチビームの各ビームの位置ずれ量との相関関係に基づき、算出された前記焦点位置より前記位置ずれ量を算出する工程と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記マルチビームの各ビームの照射量を変調する工程と、
変調後の照射量で前記マルチビームを基板に照射してパターンを描画する工程と、
を備えるマルチ荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項2】

前記相関関係は、ショット毎、またはマルチビームを複数のビームに分割したブロック毎に求められることを特徴とする請求項１に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項3】

前記変調後の前記マルチビームの焦点位置の変動量又は前記位置ずれ量が所定値以下となるまで、前記マルチビームの各ビームの照射量を変調する工程を繰り返し行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項4】

前記マルチビームの焦点位置の変動量は、前記マルチビームの各ビームの照射量を変調することによる前記マルチビームの焦点位置の変動量を含むことを特徴とする請求項３に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項5】

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、前記複数の開口を前記荷電粒子ビーム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基板と、
前記マルチビームの各ビームにそれぞれ対応し、ビームのオンオフを切り替える複数のブランカが配置されたブランキングプレートと、
前記マルチビームの焦点位置の変動量を算出し、予め求められた焦点位置と前記マルチビームの各ビームの位置ずれ量との相関関係に基づき、算出された前記焦点位置より前記位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量に基づいて、各ビームの照射量を変調する制御計算機と、
変調後の照射量に基づいて前記複数のブランカを制御する偏向制御回路と、
を備える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、マルチ荷電粒子ビーム描画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。マルチビーム方式の描画装置では、例えば、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部材に通してマルチビームを形成し、ブランキングプレートで各ビームのブランキング制御を行い、遮蔽されなかった各ビームが光学系で縮小され、ステージ上に載置された基板に照射される。

【0004】

ブランキングプレートには、マルチビームの各ビームに対応する複数のブランカが設けられている。各ブランカが所定の電圧を印加することで、ビームを個別にオンオフ制御することができる。各ビームは、周辺のビームに対応するブランカからの漏れ電場（クロストーク）により、ビーム進行方向がずれる、いわゆる「出射角異常」が生じることがあった。また、ブランキングプレートの製作精度不良に伴うビーム散乱によっても出射角異常が生じることがあった。

【0005】

マルチビーム描画では、焦点合わせ等の光学系の調整が重要である。従来、対物レンズで焦点位置を変えながら、ステージ上のライン状の反射マークをスキャンして反射電子を検出し、各焦点位置で得られたプロファイルに基づいて焦点合わせを行っていた。反射マークと基板との高さの違いによる焦点位置のずれは、ステージ高さを調整することで補正していた。また、基板の表面高さをグリッド状に取得し、多項式フィッティングして、基板の撓みによる焦点位置のずれを補正していた。しかし、ビーム電流によるクーロン効果の影響や、多項式で求まる基板表面高さの誤差により、焦点位置を補正しきれないことがあった。

【0006】

焦点位置の補正残差が大きい場合、上述した出射角異常により、基板上でのビーム照射位置がずれ、描画精度を劣化させることがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１６－１１９４２３号公報

【文献】特開２０１６－１０３５５７号公報

【文献】特開２０１５－１０６６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、ビーム照射位置のずれを低減し、描画精度を向上させるマルチ荷電粒子ビーム描画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】

【0009】

本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、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基板に設けられた複数の開口を前記荷電粒子ビームが通過することによりマルチビームを形成する工程と、前記マルチビームの各ビームに対応するブランカが設けられたブランキングプレートを用いて、各ビームのオンオフを切り替える工程と、前記マルチビームの焦点位置の変動量を算出する工程と、予め求められた焦点位置と前記マルチビームの各ビームの位置ずれ量との相関関係に基づき、算出された前記焦点位置より前記位置ずれ量を算出する工程と、前記位置ずれ量に基づいて、前記マルチビームの各ビームの照射量を変調する工程と、変調後の照射量で前記マルチビームを基板に照射してパターンを描画する工程と、を備えるものである。

【0010】

本発明の一態様では、前記相関関係は、ショット毎、またはマルチビームを複数のビームに分割したブロック毎に求められる。

【0011】

本発明の一態様では、前記変調後の前記マルチビームの焦点位置の変動量又は前記位置ずれ量が所定値以下となるまで、前記マルチビームの各ビームの照射量を変調する工程を繰り返し行う。

【0012】

本発明の一態様では、前記マルチビームの焦点位置の変動量は、前記マルチビームの各ビームの照射量を変調することによる前記マルチビームの焦点位置の変動量を含む。

【0013】

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、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、前記複数の開口を前記荷電粒子ビーム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基板と、前記マルチビームの各ビームにそれぞれ対応し、ビームのオンオフを切り替える複数のブランカが配置されたブランキングプレートと、前記マルチビームの焦点位置の変動量を算出し、予め求められた焦点位置と前記マルチビームの各ビームの位置ずれ量との相関関係に基づき、算出された前記焦点位置より前記位置ずれ量を算出し、前記位置ずれ量に基づいて、各ビームの照射量を変調する制御計算機と、変調後の照射量に基づいて前記複数のブランカを制御する偏向制御回路と、を備えるものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ビーム照射位置のずれを低減し、描画精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【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】同実施形態に係るマルチビーム検査用アパーチャの断面図である。

【図3】成形アパーチャアレイ基板の模式図である。

【図4】クロストークによるビーム位置ずれ量の算出方法を説明するフローチャートである。

【図5】（ａ）～（ｃ）はクロストークによるビーム位置ずれ量の算出方法を説明する図である。

【図6】ビーム総電流量とフォーカス位置との関係の取得方法を説明するフローチャートである。

【図7】ビーム総電流量とフォーカス位置との関係の一例を示す図である。

【図8】描画方法を説明するフローチャートである。

【図9】照射時間データ生成方法を説明するフローチャートである。

【図10】ブランキングプレートの分割例を示す図である。

【図11】ブランキングプレートの領域毎のビーム位置ずれ量を取得する方法を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【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は、本実施形態における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置は、描画部１と制御部１００を備えている。描画装置は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部１は、電子鏡筒２と描画室２０を備えている。電子鏡筒２内には、電子銃４、照明レンズ６、成形アパーチャアレイ基板８、ブランキングプレート１０、縮小レンズ１２、制限アパーチャ部材１４、対物レンズ１５、コイル１６、主偏向器１７（偏向器）、及び副偏向器（図示略）が配置されている。

【0018】

描画室２０内には、ＸＹステージ２２が配置される。ＸＹステージ２２上には、描画対象となる基板７０が配置される。基板７０には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。また、基板７０には、レジストが塗布された、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。

【0019】

ＸＹステージ２２上には、ＸＹステージ２２の位置測定用のミラー２４が配置される。

【0020】

また、ＸＹステージ２２には、基板７０が載置される位置とは異なる位置に、位置検出用のマークが配置されている。マークは特に限定されないが、例えば透過型のマークであるマルチビーム検査用アパーチャ４０（以下、「検査アパーチャ４０」と記載する）を用いることができる。検査アパーチャ４０は、さらに電流検出器５０を有するマルチビーム用ビーム検査装置を構成する。検査アパーチャ４０は、調整機構（図示略）により高さが調整可能となっている。検査アパーチャ４０は、基板７０と同じ高さ位置に設置されることが好ましい。

【0021】

図２はマルチビーム用ビーム検査装置の概略構成図である。検査アパーチャ４０は、電子ビームが１本だけ通過するように制限するものである。検査アパーチャ４０は例えば円形の平面形状をなし、中心軸に沿って１本のビームが通過する貫通孔４２が形成されている。

【0022】

貫通孔４２を通過した電子ビームＢは、電流検出器５０に入射し、ビーム電流が検出される。電流検出器５０には、例えばＳＳＤ（半導体検出器(solid-state detector)）を用いることができる。電流検出器５０による検出結果は制御計算機１１０に通知される。

【0023】

制御部１００は、制御計算機１１０、偏向制御回路１３０、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプ１３１、コイル制御回路１３２、レンズ制御回路１３３、ステージ位置検出器１３５、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４を有している。

【0024】

偏向制御回路１３０、コイル制御回路１３２、レンズ制御回路１３３、ステージ位置検出器１３５、及び記憶装置１４０は、バスを介して制御計算機１１０に接続されている。記憶装置１４０には、描画データが外部から入力され、格納されている。

【0025】

偏向制御回路１３０には、ＤＡＣアンプ１３１が接続される。ＤＡＣアンプ１３１は主偏向器１７に接続される。コイル制御回路１３２には、コイル１６が接続されている。レンズ制御回路１３３には、対物レンズ１５が接続されている。

【0026】

制御計算機１１０は、ビーム位置ずれ量算出部１１１、焦点位置算出部１１２、面積率算出部１１３、照射量算出部１１４、照射量変調部１１５、判定部１１６及び描画制御部１１７を備える。制御計算機１１０の各部の機能は、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されてもよい。ソフトウェアで構成する場合には、制御計算機１１０の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを記録媒体に収納し、電気回路を含むコンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

【0027】

図３は、成形アパーチャアレイ基板８の構成を示す概念図である。図３に示すように、成形アパーチャアレイ基板８には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の開口８０が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。各開口８０は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、同じ径の円形であっても構わない。

【0028】

電子銃４から放出された電子ビーム３０は、照明レンズ６によりほぼ垂直に成形アパーチャアレイ基板８全体を照明する。電子ビーム３０は、成形アパーチャアレイ基板８のすべての開口８０が含まれる領域を照明する。これらの複数の開口８０を電子ビーム３０の一部がそれぞれ通過することで、図１に示すようなマルチビーム３０ａ～３０ｅが形成されることになる。

【0029】

ブランキングプレート１０には、図３に示した成形アパーチャアレイ基板８の各開口８０に対応する位置にマルチビームの各ビームが通過する通過孔（開口部）が形成されている。各通過孔の近傍には、ビームを偏向するブランキング偏向用の電極（ブランカ：ブランキング偏向器）が配置されている。

【0030】

各通過孔を通過するマルチビーム３０ａ～３０ｅを構成する各電子ビームは、それぞれ独立に、ブランカから印加される電圧によって偏向される。この偏向によってブランキング制御が行われる。このように、複数のブランカが、成形アパーチャアレイ基板８の複数の開口８０を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。

【0031】

ブランキングプレート１０を通過したマルチビーム３０ａ～３０ｅは、縮小レンズ１２によって、各々のビームサイズと配列ピッチが縮小され、制限アパーチャ部材１４に形成された中心の穴に向かって進む。ブランキングプレート１０のブランカにより偏向された電子ビームは、その軌道が変位し、制限アパーチャ部材１４の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材１４によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート１０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１４の中心の穴を通過する。

【0032】

制限アパーチャ部材１４は、ブランキングプレート１０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電子ビームを遮蔽する。

【0033】

制限アパーチャ部材１４を通過したマルチビーム３０ａ～３０ｅを構成する各電子ビームは、コイル１６によりアライメント調整され、対物レンズ１５により焦点が合わされ、基板７０上で所望の縮小率のパターン像となる。主偏向器１７は、制限アパーチャ部材１４を通過した各電子ビーム（マルチビーム全体）を同方向にまとめて偏向し、基板７０上の描画位置（照射位置）に照射する。

【0034】

ＸＹステージ２２が連続移動している時、ビームの描画位置（照射位置）がＸＹステージ２２の移動に追従するように主偏向器１７によってトラッキング制御される。ＸＹステージ２２の位置は、ステージ位置検出器１３５からＸＹステージ２２上のミラー２４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。

【0035】

一度に照射されるマルチビームは、理想的には成形アパーチャアレイ基板８の複数の開口８０の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。この描画装置は、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行い、所望のパターンを描画する際、パターンに応じて必要なビームがブランキング制御によりビームＯＮに制御される。

【0036】

制御計算機１１０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、複数段のデータ変換を行って、ショット毎の照射時間データを生成する。基板７０の描画領域は、ビームサイズで格子状の複数の画素に仮想分割され、１画素が１ビームの照射領域となる。照射時間データには、各ビームの対応画素照射時間が定義される。

【0037】

描画制御部１１７は、照射時間データ及びステージ位置情報に基づいて、偏向制御回路１３０に制御信号を出力する。偏向制御回路１３０は、制御信号に基づいて、ブランキングプレート１０の各ブランカの印加電圧を制御する。また、偏向制御回路１３０は、ＸＹステージ２２の移動に追従するようにビーム偏向するための偏向量データ（トラッキング偏向データ）を演算する。デジタル信号であるトラッキング偏向データは、ＤＡＣアンプ１３１に出力され、ＤＡＣアンプ１３１は、デジタル信号をアナログ信号に変換の上、増幅して、トラッキング偏向電圧として主偏向器１７に印加する。

【0038】

マルチビーム方式の描画装置では、ブランキングプレート１０を通過するビームに、周辺のブランカからの漏れ電場（クロストーク）による出射角異常が発生することがある。また、マルチビーム描画装置では、多数のビームを用いて大電流で高速な描画が可能となるが、ビーム総電流量の増加に伴いクーロン効果によるフォーカスずれが発生する。出射角異常及びフォーカスずれの発生により、基板７０におけるビーム照射位置がずれる。本実施形態では、このような漏れ電場による出射角異常、及びクーロン効果によるフォーカスずれに起因したビーム照射位置のずれを補正する。

【0039】

まず、描画処理に先立ち、クロストークによるビーム位置ずれ量として、１本のビームをオフにすることで、周囲のビームの照射位置に与える影響を算出する。クロストークによるビーム位置ずれ量の算出方法を図４に示すフローチャートに沿って説明する。

【0040】

まず、マルチビームの全てのビームをオンにして、マルチビームで検査アパーチャ４０をスキャンし、貫通孔４２を通過する電子ビームを順次切り替え、各ビームのビーム電流検出結果を用いて、各ビームの位置を測定する（ステップＳ１）。例えば、図５（ａ）に示すように、マルチビームのうち、５×５のビームを測定領域とし、これらのビームで検査アパーチャ４０をスキャンし、各ビームの位置を測定する。制御計算機１１０は、電流検出器５０により検出されたビーム電流を輝度に変換し、主偏向器１７の偏向量に基づいてビーム画像を作成し、ステージ位置検出器１３５により検出されたステージ位置から各ビームの位置を求める。

【0041】

次に、測定領域の中心のビームをオフにした状態で検査アパーチャ４０をスキャンし、貫通孔４２を通過する電子ビームを順次切り替え、各ビームのビーム電流検出結果を用いて、各ビームの位置を測定する（ステップＳ２）。例えば、図５（ｂ）に示すように、中心以外の２４本のビームの位置を測定する。

【0042】

ビーム位置ずれ量算出部１１１が、ステップＳ１で測定したビーム位置と、ステップＳ２で測定したビーム位置との差分から、ビーム１本をオフにすることによる、周辺ビームの位置ずれ量を算出する（ステップＳ３）。そして、周辺ビームの位置ずれ量を定義した位置ずれマップを作成する（ステップＳ４）。例えば、図５（ｃ）に示すような位置ずれマップが得られる。

【0043】

ステップＳ１～Ｓ４の処理を複数のフォーカスで実行する（ステップＳ５，Ｓ６）。これにより、複数のフォーカスの各々について、ビーム１本をオフにすることで周辺ビームがどのように位置ずれするかを示す位置ずれマップが作成される。作成された位置ずれマップは記憶装置１４２に格納される。この位置ずれマップは、焦点位置とマルチビームの各ビームの位置ずれ量との相関関係を示す。

【0044】

次に、クーロン効果によるフォーカスずれとして、図６に示すフローチャートのように、マルチビームのビーム総電流量とフォーカス変動との関係を求める。

【0045】

まず、少なくとも一部のビームをオンにした状態でベストフォーカスを測定する（ステップＳ１１）。例えば、マルチビームで検査アパーチャ４０をスキャンし、貫通孔４２を通過する電子ビームを順次切り替え、電流検出器５０により検出されたビーム電流を輝度に変換し、ビーム画像を作成する。フォーカスを変えながらビーム画像を作成し、焦点位置算出部１１２が、各ビーム画像の輝度の分散からベストフォーカスを算出する。

【0046】

オンビームの本数を変え、マルチビームのビーム総電流量毎にベストフォーカスを算出する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。これにより、図７に示すようなビーム総電流量とベストフォーカスとなる焦点位置の変動量との関係が得られる。ビーム総電流量と焦点位置変動量との関係を示すフォーカス変動量情報は、記憶装置１４４に格納される。

【0047】

図８は、本実施形態に係る描画方法を説明するフローチャートである。面積率算出工程（ステップＳ２１）として、面積率算出部１１３は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、画素毎に、当該画素内のパターン面積密度（パターン面積率）を算出する。

【0048】

ショット毎の照射時間データ生成工程（ステップＳ２２）を図９に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。

【0049】

照射量データ生成工程（ステップＳ２０１）では、照射量算出部１１４が、ショット毎に、マルチビームの各ビーム（個別ビーム）の照射量を算出する。例えば、照射量算出部１１４は、画素毎に、当該画素内のパターン面積密度と、予め設定された基準照射量とを乗じて照射量を算出する。近接効果補正係数をさらに乗じてもよい。

【0050】

フォーカス変動量算出工程（ステップＳ２０２）では、制御計算機１１０が、ショット毎に、マルチビームの全ビームの照射量を合計してビーム総電流量を求め、フォーカス変動量情報から、焦点位置の変動量を算出する。

【0051】

ビーム位置ずれ量算出工程（ステップＳ２０３）では、制御計算機１１０が、記憶装置１４２から、ステップＳ２０２で算出した焦点位置に対応する位置ずれマップを取り出す。制御計算機１１０は、オフビームの周辺のオンビームに、この位置ずれマップに定義された位置ずれ量を割り当て、各オンビームについて、割り当てられた位置ずれ量を重ね合わせて（加算して）、位置ずれ量を算出する。

【0052】

照射量変調工程（ステップＳ２０４）では、照射量変調部１１５が、ステップＳ２０３で算出された位置ずれを補正するため、ビーム毎に照射量を変調する。マルチビーム描画では、ビーム照射位置のずれを光学的に個別に補正することができないため、ビーム毎に照射量を変調し、位置ずれしたビームで露光した場合でも、レジストに与えるドーズ分布にビーム位置ずれの影響が現れないようにする。

【0053】

この照射量変調により、ビーム総電流量が変化する。制御計算機１１０は、照射量変調後のビーム総電流量を求め、フォーカス変動量情報から、焦点位置の変動量を算出する。判定部１１６は、焦点位置の変動量が所定値以下となるか判定する（ステップＳ２０５）。焦点位置の変動量が所定値以下となるまで、ビーム位置ずれ量算出工程（ステップＳ２０３）及び照射量変調工程（ステップＳ２０４）を繰り返し行う。

【0054】

照射時間データ変換工程（ステップＳ２０６）では、描画制御部１１７が、変調後の各ビームの照射量を電流密度で除して照射時間データに変換し、偏向制御回路１３０へ転送する。

【0055】

描画工程（図８のステップＳ２３）では、偏向制御回路１３０が、照射時間データに基づいて、ブランキングプレート１０の各ブランカのオンオフを制御する。これにより、ビーム位置ずれの影響が現れないようにパターンを描画できる。

【0056】

このように、本実施形態によれば、ショット毎のビーム総電流量から焦点位置の変化量を算出し、変化した焦点位置におけるクロストークによるビーム位置ずれ量を算出する。そして、算出したビーム位置ずれ量を補正するように、各ビームの照射量を変調する。そのため、ビーム照射位置のずれを低減し、描画精度を向上させることができる。

【0057】

上記実施形態では、焦点位置の変動量が所定値以下となるまで、ビーム位置ずれ量算出工程（ステップＳ２０３）及び照射量変調工程（ステップＳ２０４）を繰り返し行う例について説明したが、焦点位置の変動量からビーム位置ずれ量を算出し、ビーム位置ずれ量が所定値以下となるまで照射量変調工程（ステップＳ２０４）を繰り返し行ってもよい。

【0058】

上記実施形態では、クロストークに起因する出射角異常によるビーム位置ずれを考慮する例について説明したが、出射角異常はブランキングプレート１０の製作精度不良によっても生じ得る。

【0059】

ブランキングプレート１０の製作精度不良に起因する出射角異常によるビーム位置ずれを考慮する場合は、各ビームの出射角異常を考慮する必要はなく、ある程度のビームのまとまり毎に出射角を考慮すればよい。

【0060】

例えば、図１０に示すように、３２×３２のビームを１ブロック（１グループ）とし、５１２×５１２のビームからなるビームアレイ（マルチビーム）を２５６個のブロックに分割する。

【0061】

ブランキングプレート１０の製作精度不良に起因する出射角異常によるビーム位置ずれの算出方法を図１１に沿って説明する。まず、１つのブロックのビームを全てオンにして検査アパーチャ４０をスキャンし、各ビームの位置を測定する（ステップＳ３１）。測定した位置と、理想位置のずれから、ビーム位置ずれ量を算出する（ステップＳ３２）。ここで算出するビーム位置ずれ量は、例えば、３２×３２本のビームの位置ずれ量の平均値などの代表値である。

【0062】

ステップＳ３１、Ｓ３２の処理を複数のフォーカスで実行する（ステップＳ３３，Ｓ３４）。複数のフォーカスの各々について、ビーム位置ずれ量の代表値を求めたら、別のブロックで同様の処理を行う（ステップＳ３１～Ｓ３６）。全てのブロックについてこれらの処理を行い、フォーカス毎の位置ずれマップを作成し、記憶装置１４２に格納する（ステップＳ３７）。

【0063】

図９のビーム位置ずれ量算出工程（ステップＳ２０３）では、この位置ずれマップを用いて、各ブロックの出射角異常によって引き起こされる各ビームの位置ずれ量を算出する。

【0064】

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】

【0065】

１ 描画部
２ 電子鏡筒
４ 電子銃
６ 照明レンズ
８ 成形アパーチャアレイ基板
１０ ブランキングプレート
１２ 縮小レンズ
１４ 制限アパーチャ部材
１５ 対物レンズ
１６ コイル
１７ 主偏向器
２０ 描画室
２２ ＸＹステージ
４０ 検査アパーチャ
５０ 電流検出器
１００ 制御部
１１０ 制御計算機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】