特許 7619108 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法

(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】2025-01-14

(45)【発行日】2025-01-22

(54)【発明の名称】荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20250115BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20250115BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20250115BHJP

   H01J 37/147 20060101ALI20250115BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 541J

H01L21/30 541D

G03F7/20 504

H01J37/305 B

H01J37/147 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021043761

(22)【出願日】2021-03-17

(65)【公開番号】P2022143308

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2024-02-02

(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】安田 淳平

(72)【発明者】

【氏名】涌井 直人

【審査官】今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１９５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４５１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０８３７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／１３９５６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０７－１４２３５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

Ｈ０１Ｊ ３７／００－３７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

偏向器により荷電粒子ビームを偏向させて、試料内の複数の偏向位置に順にパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
描画データを、荷電粒子ビームの各ショット位置とショット時間を含むショットデータに変換するショットデータ生成部と、
前記偏向器の偏向開始からの経過時間と前記荷電粒子ビームのショット位置の位置ずれ量との関係を示す関連性情報を記憶する記憶部と、
パターンの描画順がｎ番目（ｎは２以上の整数）の偏向位置に対応する第１位置ずれ量を、前記偏向器のセトリング時間及び前記ショット時間と、前記関連性情報と、を用いて取得し、ｎ－１番目の偏向位置に対応する第２位置ずれ量を、前記偏向開始からの経過時間と、前記関連性情報と、を用いて取得し、該第１位置ずれ量と該第２位置ずれ量とを加算して位置補正量を求め、該位置補正量に基づいて、該ｎ番目の偏向位置における前記ショットデータで定義されるショット位置を補正するショット位置補正部と、
ショット位置が補正されたショットデータを用いて、前記ｎ番目の偏向位置に荷電粒子ビームを照射し、パターンを描画する描画部と、
を備える荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項2】

前記ショット位置補正部は、前記パターンの描画順がｎ－ｉ番目（ｉは２以上の整数）までさかのぼった偏向位置に対応する第３位置ずれ量を、前記偏向開始からの経過時間と、前記関連性情報と、を用いて取得し、前記第１位置ずれ量と前記第２位置ずれ量と該第３位置ずれ量とを加算して前記位置補正量を求めることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項3】

前記偏向器は、偏向量が異なる複数段の偏向器を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項4】

偏向器により荷電粒子ビームを偏向させて、試料内の複数の偏向位置に順にパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、
描画データを、荷電粒子ビームの各ショット位置とショット時間を含むショットデータに変換する工程と、
パターンの描画順がｎ番目（ｎは２以上の整数）の偏向位置に対応する第１位置ずれ量を、前記偏向器のセトリング時間及び前記ショット時間と、予め求められた前記偏向器の偏向開始からの経過時間と前記荷電粒子ビームの前記ショット位置の位置ずれ量との関係を示す関連性情報と、を用いて取得する工程と、
パターンの描画順がｎ－１番目の偏向位置に対応する第２位置ずれ量を、前記偏向開始からの経過時間と、前記関連性情報と、を用いて取得する工程と、
前記第１位置ずれ量と前記第２位置ずれ量とを加算して位置補正量を求め、該位置補正量に基づいて、該ｎ番目の偏向位置における前記ショットデータで定義されるショット位置を補正する工程と、
ショット位置が補正されたショットデータを用いて、前記ｎ番目の偏向位置に荷電粒子ビームを照射し、パターンを描画する工程と、
を備える荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項5】

前記パターンの描画順がｎ－ｉ番目（ｉは２以上の整数）までさかのぼった偏向位置に対応する第３位置ずれ量を、前記偏向開始からの経過時間と、前記関連性情報と、を用いて取得し、前記第１位置ずれ量と前記第２位置ずれ量と該第３位置ずれ量とを加算して前記位置補正量を求めることを特徴とする請求項４に記載の荷電粒子ビーム描画方法。

【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装置及び荷電粒子ビーム描画方法に関する。

【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の作製には、電子ビーム描画装置によってレジストを露光してパターンを形成する、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。

【0003】

電子ビーム描画装置は、電子ビームの光路に沿って配置された偏向器に所定の電圧を印加することにより電子ビームを偏向し、ステージ上の基板にパターンを描画する。ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）アンプからの出力電圧で偏向器を駆動する際には、その負荷に応じた出力電圧のセトリング時間（整定時間）が必要になる。ここで、セトリング時間が足りないと、電子ビームの偏向移動量に誤差が生じ、描画精度を低下させる。一方、セトリング時間が長すぎると、スループットが低下する。そのため、描画精度が低下しない範囲で、できるだけ短いセトリング時間を設定することが求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平８－０８３７４０号公報

【文献】国際公開２００８／１３９５６９号

【文献】特開平７－１４２３５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、高いスループット及び高い描画精度を実現する荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法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】

【0006】

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、偏向器により荷電粒子ビームを偏向させて、試料内の複数の偏向位置に順にパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、描画データを、荷電粒子ビームの各ショット位置とショット時間を含むショットデータに変換するショットデータ生成部と、前記偏向器の偏向開始からの経過時間と前記荷電粒子ビームのショット位置の位置ずれ量との関係を示す関連性情報を記憶する記憶部と、パターンの描画順がｎ番目（ｎは２以上の整数）の偏向位置に対応する第１位置ずれ量を、前記偏向器のセトリング時間及び前記ショット時間と、前記関連性情報と、を用いて取得し、ｎ－１番目の偏向位置に対応する第２位置ずれ量を、前記偏向開始からの経過時間と、前記関連性情報と、を用いて取得し、該第１位置ずれ量と該第２位置ずれ量とを加算して位置補正量を求め、該位置補正量に基づいて、該ｎ番目の偏向位置における前記ショットデータで定義されるショット位置を補正するショット位置補正部と、ショット位置が補正されたショットデータを用いて、前記ｎ番目の偏向位置に荷電粒子ビームを照射し、パターンを描画する描画部と、を備えるものである。

【0007】

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、偏向器により荷電粒子ビームを偏向させて、試料内の複数の偏向位置に順にパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、描画データを、荷電粒子ビームの各ショット位置とショット時間を含むショットデータに変換する工程と、パターンの描画順がｎ番目（ｎは２以上の整数）の偏向位置に対応する第１位置ずれ量を、前記偏向器のセトリング時間及び前記ショット時間と、予め求められた前記偏向器の偏向開始からの経過時間と前記荷電粒子ビームの前記ショット位置の位置ずれ量との関係を示す関連性情報と、を用いて取得する工程と、パターンの描画順がｎ－１番目の偏向位置に対応する第２位置ずれ量を、前記偏向開始からの経過時間と、前記関連性情報と、を用いて取得する工程と、前記第１位置ずれ量と前記第２位置ずれ量とを加算して位置補正量を求め、該位置補正量に基づいて、該ｎ番目の偏向位置における前記ショットデータで定義されるショット位置を補正する工程と、ショット位置が補正されたショットデータを用いて、前記ｎ番目の偏向位置に荷電粒子ビームを照射し、パターンを描画する工程と、を備えるものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、高いスループット及び高い描画精度を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態による描画装置の概略構成図である。

【図2】偏向領域を説明する概念図である。

【図3】セトリングエラーの経時変化の例を示すグラフである。

【図4】（ａ）は１番目の偏向領域（ＴＦ）におけるセトリングエラーの経時変化を示すグラフであり、（ｂ）は２番目の偏向領域（ＴＦ）におけるセトリングエラーの経時変化を示すグラフである。

【図5】同実施形態による描画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】

【0010】

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。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。

【0011】

図１は、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。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランキング偏向器（ブランカ）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、成形偏向器２０５、第２成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６が配置されている。

【0012】

描画室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、レジストが塗布された描画対象となる試料１０１（基板）が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。

【0013】

制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）アンプ１３０，１３２，１３４，１３６、１３８（偏向アンプ）、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１２０、及び記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。

【0014】

偏向制御回路１２０にはＤＡＣアンプ１３０，１３２，１３４，１３６，１３８が接続されている。ＤＡＣアンプ１３０は、ブランキング偏向器２１２に接続されている。ＤＡＣアンプ１３２は、副偏向器２０９に接続されている。ＤＡＣアンプ１３４は、主偏向器２０８に接続されている。ＤＡＣアンプ１３６は、副副偏向器２１６に接続されている。ＤＡＣアンプ１３８は、成形偏向器２０５に接続されている。

【0015】

制御計算機１１０は、ショットデータ生成部５０、ショット位置補正部５２、及び描画制御部５４を備える。ショットデータ生成部５０、ショット位置補正部５２、及び描画制御部５４の各機能は、ソフトウェアで構成されてもよいし、ハードウェアで構成されてもよい。制御計算機１１０による演算結果は、その都度メモリ１１２に記憶される。

【0016】

図２は、偏向領域を説明するための概念図である。図２において、試料１０１の描画領域１０は、主偏向器２０８の偏向可能幅で、例えばｙ方向に向かって短冊状に複数のストライプ領域２０に仮想分割される。そして、主偏向器２０８の偏向可能幅で、ストライプ領域２０をｘ方向に分割した領域が主偏向器２０８の偏向領域（主偏向領域）となる。

【0017】

この主偏向領域は、副偏向器２０９の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のサブフィールド（ＳＦ）３０に仮想分割される。そして、各ＳＦ３０は、副副偏向器２１６の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のアンダーサブフィールド（ここでは第３の偏向を意味するＴｅｒｔｉａｒｙ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄの略語を用いて「ＴＦ」とする。以下、同じ）４０に仮想分割される。

【0018】

各ＴＦ４０の各ショット位置４２にショット図形が描画される。このように、電子ビーム２００を偏向する３段の偏向器によって、各偏向領域は、それぞれ偏向される領域サイズの異なる大きい方から順に主偏向領域、ＳＦ３０、ＴＦ４０となる。

【0019】

偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプ１３０に対して、ブランキング制御用のデジタル信号が出力される。ＤＡＣアンプ１３０では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、ブランキング偏向器２１２に印加する。この偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのブランキング制御が行われる。

【0020】

偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプ１３８に対して、成形偏向用のデジタル信号が出力される。ＤＡＣアンプ１３８では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、偏向器２０５に印加する。この偏向電圧によって電子ビーム２００が第２成形アパーチャ２０６の特定の位置に偏向され、所望の寸法及び形状の電子ビームが形成される。

【0021】

偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプ１３４に対して、主偏向制御用のデジタル信号が出力される。ＤＡＣアンプ１３４は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、主偏向器２０８に印加する。この偏向電圧によって、電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームがメッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）の基準位置Ａ（例えば、該当するＳＦの中心位置或いは左下の角位置等）に偏向される。また、ＸＹステージ１０５が連続移動しながら描画する場合には、かかる偏向電圧には、ステージ移動に追従するトラッキング用の偏向電圧も含まれる。

【0022】

偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプ１３２に対して、副偏向制御用のデジタル信号が出力される。ＤＡＣアンプ１３２は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、副偏向器２０９に印加する。この偏向電圧によって、電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームが最小偏向領域となるＴＦ４０の基準位置Ｂ（例えば、該当するＴＦの中心位置或いは左下の角位置等）に偏向される。

【0023】

偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプ１３６に対して、副副偏向制御用のデジタル信号が出力される。ＤＡＣアンプ１３６は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、副副偏向器２１６に印加する。この偏向電圧によって、電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームがＴＦ４０内の各ショット位置４２に偏向される。

【0024】

描画装置１００では、複数段の偏向器を用いて、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。ここでは、一例として、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６といった３段偏向器が用いられる。ＸＹステージ１０５が例えば－ｘ方向に向かって連続移動しながら、１番目のストライプ領域２０についてｘ方向に向かって描画を進めていく。そして、１番目のストライプ領域２０の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって２番目のストライプ領域２０の描画を進めていく。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域２０の描画を進めていく。

【0025】

主偏向器２０８が、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、ＳＦ３０の基準位置Ａに電子ビーム２００を順に偏向する。また、副偏向器２０９が、各ＳＦ３０の基準位置Ａから、ＴＦ４０の基準位置Ｂに電子ビーム２００を順に偏向する。そして、副副偏向器２１６が、各ＴＦ４０の基準位置Ｂから、当該ＴＦ４０内に照射されるビームのショット位置４２に電子ビーム２００を偏向する。

【0026】

このように、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６は、制御できる偏向量が異なり、サイズの異なる偏向領域をもつ。ＴＦ４０は、複数段の偏向器のうち最小の偏向量で制御され、これらの偏向器による偏向領域のうち、最小偏向領域となる。

【0027】

上述したように、各偏向器にはＤＡＣアンプからの出力電圧が供給される。ＤＡＣアンプからの出力電圧で偏向器を駆動する際、セトリング時間（整定時間）が設定され、設定したセトリング時間の経過後に偏向位置にビームが照射される。セトリング時間を長くする程、偏向量の誤差は小さくなるが、スループットが劣化する。

【0028】

図３に、副偏向器２０９に偏向電圧を印加してからの経過時間（偏向開始からの経過時間）と、副偏向器２０９の偏向量の誤差（セトリングエラー）との関係の例を示す。セトリングエラーの小さい範囲では、セトリングエラーが線形変化すると仮定できる。この例では、３０ｎｓ経過以降のセトリングエラーの変化が線形であるものとしている。

【0029】

セトリングエラーが０になる時間をＡ、３０ｎｓ経過時のセトリングエラーをＢとした場合、３０ｎｓ以降における経過時間ｔでの副偏向器２０９のセトリングエラーＳ_０（ｔ）は、例えば以下の式（１）で表すことができる。

【0030】

【数1】

【0031】

図４（ａ）は、時刻Ｔ１に偏向開始し、あるＴＦ４０（１番目のＴＦ４０）の基準位置にビームを偏向した場合の、セトリングエラーの経時変化を示す。セトリング時間をＳＴＬ_１、このＴＦ４０内での合計ショット時間をＳｈｏｔ_１とした場合、このＴＦ４０内でのセトリングエラーは、偏向開始時刻Ｔ１を基準としてＳＴＬ_１＋Ｓｈｏｔ_１／２が経過した際のセトリングエラーＥ１とみなすことができる。ＳＴＬ_１＋Ｓｈｏｔ_１／２は、ショットしている時間の中間（真ん中）の時刻である。１番目のＴＦ４０内でのセトリングエラーＸ_１は、例えば以下の式（２）を用いて、式（３）で表される。

【0032】

【数2】

【0033】

上記の式のΔＸ_ｉは副偏向器２０９の偏向量である。Ａ_ｉ、Ｂ_ｉは、副偏向器２０９の偏向量ΔＸ_ｉに依存するため、パラメータＧＡＩＮ_Ａ、ＯＦＦＳＥＴ_Ａ、ＧＡＩＮ_Ｂ、ＯＦＦＳＥＴ_Ｂを用いて１次の式で表される。パラメータＧＡＩＮ_Ａ、ＯＦＦＳＥＴ_Ａ、ＧＡＩＮ_Ｂ、ＯＦＦＳＥＴ_Ｂは、例えば、評価基板に、セトリング時間及びショット時間の条件を変えながら複数の評価パターンを描画し、全ての条件における描画結果と計算値との差分（差分の３σ）の平方和が最小になるように決定することができる。

【0034】

図４（ｂ）は、時刻Ｔ２に次のＴＦ４０（２番目のＴＦ４０）の基準位置にビームを偏向した場合の、セトリングエラーの経時変化を示す。セトリング時間をＳＴＬ_２、このＴＦ４０内での合計ショット時間をＳｈｏｔ_２とした場合、このＴＦ４０内でのセトリングエラーは、時刻Ｔ２を基準としてＳＴＬ_２＋Ｓｈｏｔ_２／２が経過した際のセトリングエラーＥ２と、時刻Ｔ１を基準としてＳＴＬ_１＋Ｓｈｏｔ_１＋ＳＴＬ_２＋Ｓｈｏｔ_２／２が経過した際のセトリングエラーＲ１との合計となる。

【0035】

時刻Ｔ１を基準としてＳＴＬ_１＋Ｓｈｏｔ_１＋ＳＴＬ_２＋Ｓｈｏｔ_２／２が経過した際のセトリングエラーＲ１は、１番目のＴＦ４０でのセトリングエラーの残差である。２番目のＴＦ４０内でのセトリングエラーＸ_２は以下の式（４）で表される。

【0036】

【数3】

【0037】

このように、ビームをショットするＴＦ４０でのセトリングエラーだけでなく、過去にビームをショットしたＴＦ４０でのセトリングエラーの残差を加算することで、ビーム偏向位置のずれを正確に見積もることができる。

【0038】

例えば、ｎ番目のＴＦ４０にビームをショットするにあたり、過去６個分のＴＦ４０、すなわちｎ－１番目～ｎ－６番目のＴＦ４０でのセトリングエラーの残差の影響を考慮する場合、セトリングエラーＸ_ｎは以下の式（５）で表される。

【0039】

【数4】

【0040】

このようなセトリングエラーによる位置ずれ量を算出するための計算式（２）のデータが事前に記憶部１４２に記憶される。なお、位置ずれ量を求めるための関連性情報は計算式に限定されるものではなく、位置ずれ量を求めるための経過時間と位置ずれ量との関係を示す情報であればよい。

【0041】

図５は、本実施形態による描画方法を説明するフローチャートである。ショットデータ生成工程（ステップＳ１０１）では、ショットデータ生成部５０が、記憶装置１４０に格納されている描画データに対して、複数段のデータ変換処理を行い、描画対象となる各図形パターンを１回のショットで照射可能なサイズのショット図形に分割し、描画装置固有のフォーマットとなるショットデータを生成する。ショットデータとして、ショット毎に、例えば、各ショット図形の図形種を示す図形コード、図形サイズ、及び描画位置等が定義される。

【0042】

ショット時間・セトリング時間算出工程（ステップＳ１０２）では、描画制御部５４が各ショットのショットデータからＴＦ４０毎のショット時間Ｓｈｏｔを算出する。また、描画制御部５４は、ＴＦ４０毎に、副偏向器２０９による基準位置への偏向量を求め、偏向量に基づいてＤＡＣアンプ１３２のセトリング時間ＳＴＬを算出する。副偏向器２０９の偏向量が大きく、ＤＡＣアンプ１３２の出力電圧が大きい程、セトリング時間ＳＴＬが長くなるようにする。例えば、副偏向器２０９の偏向量と、好適なセトリング時間との関係式を事前に準備しておき、この式を用いてセトリング時間を算出する。

【0043】

位置ずれ量算出工程（ステップＳ１０３）では、ショット位置補正部５２が、ＳＦ３０内の複数のＴＦ４０の各々について、セトリングエラーによるショットの位置ずれ量を算出する。ショット位置補正部５２は、ｎ番目のＴＦ４０に対応する副偏向器２０９の偏向量、セトリング時間及びショット時間と、ｎ－１番目～ｎ－ｋ番目（ｋは１以上の整数）のＴＦ４０の各々に対応する副偏向器２０９の偏向量及び副偏向器２０９に電圧を印加し偏向開始してからの経過時間とを、記憶部１４２から取り出した計算式に代入し、それらを加算して、ｎ番目のＴＦ４０におけるショットの位置ずれ量を算出する。

【0044】

例えば、過去６個分のＴＦ４０でのセトリングエラーの残差の影響を考慮する場合、ｎ番目のＴＦ４０に対応する副偏向器２０９の偏向量、セトリング時間及びショット時間を計算式に代入した値と、ｎ－１番目～ｎ－６番目のＴＦ４０の各々に対応する副偏向器２０９の偏向量及び副偏向器２０９に電圧を印加し偏向開始してからの経過時間とを計算式に代入した値とを加算し、ｎ番目のＴＦ４０におけるショット位置ずれ量を算出する。

【0045】

位置補正工程（ステップＳ１０４）では、ショット位置補正部５２が、各ショットの設計上の描画位置座標から、ステップＳ１０３で算出した、このショットが属するＴＦ４０でのショット位置ずれ量を減算した位置を、補正後の描画位置として求める。

【0046】

描画工程（ステップＳ１０５）では、ショット位置補正部５２によりショット位置が補正されたショットデータを用いて描画処理が行われる。描画制御部５４が、ショット毎に、補正後の描画位置を偏向制御回路１２０に出力する。偏向制御回路１２０は、補正後の位置に描画するための偏向データを演算する。

【0047】

偏向制御回路１２０は、必要な照射量分の照射時間になる偏向データをブランキング偏向器２１２用のＤＡＣアンプ１３０に出力する。偏向制御回路１２０は、ビームがＸＹステージ１０５の移動に追従するように、偏向データを主偏向器２０８用のＤＡＣアンプ１３４に出力する。偏向制御回路１２０は、ＳＦ３０内の相対位置へとビームを偏向する副偏向器２０９用のＤＡＣアンプ１３２に偏向データを出力する。偏向制御回路１２０は、ＴＦ４０内の相対位置へとビームを偏向する副副偏向器２１６用のＤＡＣアンプ１３６に偏向データを出力する。また、偏向制御回路１２０は、ビームが所望の形状となるよう、偏向データを成形偏向器２０５用のＤＡＣアンプ１３８に出力する。

【0048】

電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２内を通過する際に、ブランキング偏向器２１２によって、例えば、ビームＯＮの状態ではブランキングアパーチャ２１４を通過し、ビームＯＦＦの状態ではビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮蔽されるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。

【0049】

ブランキング偏向器２１２とブランキングアパーチャ２１４を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形の穴を持つ第１成形アパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形に成形する。

【0050】

第１成形アパーチャ２０３を通過した第１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成形アパーチャ２０６上に投影される。成形偏向器２０５によって、第２成形アパーチャ２０６上での第１アパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる（可変成形を行う）ことができる。このような可変成形はショット毎に行なわれ、ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形することができる。

【0051】

第２成形アパーチャ２０６を通過した第２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、主偏向器２０８、副偏向器２０９及び副副偏向器２１６によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料１０１の所望の位置に照射される。以上のように、各偏向器によって、電子ビーム２００の複数のショットが順に基板となる試料１０１上へと偏向される。

【0052】

上述したように、本実施形態によれば、ショットを行うＴＦ４０でのセトリングエラーだけでなく、ショット済みのＴＦ４０のセトリングエラーの残差を考慮してショット位置のずれ量を求め、このずれ量を設計上の描画位置座標から差し引いて描画位置を補正する。これにより、設定可能なセトリング時間を短くし、スループットを向上させると共に、高い描画精度を実現できる。

【0053】

上記実施形態では、１つのＳＦ３０内において、ｎ番目のＴＦ４０でのセトリングエラーによるショット位置ずれ量を算出するにあたり、ｎ－１番目～ｎ－ｋ番目のＴＦ４０のセトリングエラーの残差を考慮する例について説明したが、“ｋ”の値は固定でもよいし、可変でもよい。例えば、同一のＳＦ３０内のショット済の全てのＴＦ４０のセトリングエラーの残差を考慮してもよい。

【0054】

例えば、１つのＳＦ３０内に２２５個（＝１５×１５）のＴＦ４０が含まれる場合、５番目のＴＦ４０でのセトリングエラーによるショット位置ずれ量を算出するにあたり、１番目～４番目のＴＦ４０のセトリングエラーの残差を考慮する。２０番目のＴＦ４０でのセトリングエラーによるショット位置ずれ量を算出するにあたり、１番目～１９番目のＴＦ４０のセトリングエラーの残差を考慮する。２２５番目のＴＦ４０でのセトリングエラーによるショット位置ずれ量を算出するにあたり、１番目～２２４番目のＴＦ４０のセトリングエラーの残差を考慮する。１つのＳＦ３０内での描画処理の進行に伴い、ショット位置ずれ量算出のための計算量が徐々に増加するが、ショット位置ずれ量をさらに精度良く求めることができる。

【0055】

上記実施形態と同様の手法で、１つの主偏向領域内において、ｎ番目のＳＦ３０でのセトリングエラーによるショット位置ずれ量を算出するにあたり、ｎ－１番目～ｎ－ｋ番目のＳＦ３０のセトリングエラーの残差を考慮してもよい。

【0056】

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】

【0057】

５０ ショットデータ生成部
５２ ショット位置補正部
５４ 描画制御部
１００ 描画装置
１１０ 制御計算機
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
２１６ 副副偏向器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】