荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法および荷電粒子ビーム描画装置
【目的】荷電粒子ビームの偏向位置でのドリフト量を、短時間で評価する荷電粒子ビーム描画方法を提供する。
【構成】ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、ステージに載置される試料に荷電粒子ビームを照射し、試料にパターンを描画する第１の描画工程と、ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、評価位置情報と基準位置情報とを比較する比較工程と、比較工程の結果から荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、試料に荷電粒子ビームを照射し、試料にパターンを描画する第２の描画工程と、を有する荷電粒子ビーム描画方法。
【構成】ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、ステージに載置される試料に荷電粒子ビームを照射し、試料にパターンを描画する第１の描画工程と、ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、評価位置情報と基準位置情報とを比較する比較工程と、比較工程の結果から荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、試料に荷電粒子ビームを照射し、試料にパターンを描画する第２の描画工程と、を有する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、図形を試料に描画する荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法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、優れた解像度を有する電子ビーム（電子線）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回の照射により電子が照射される領域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】
特許文献１には、基準マークを用いて電子ビームのドリフト量を検出する電子ビーム描画装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５８３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子ビーム描画装置における電子ビームのドリフト量の評価においては、偏向器で電子ビームが偏向された状態、すなわち偏向位置でのドリフト量が評価されることが望まれる。そして、試料への描画中の電子ビームのドリフト量の評価は、試料描画のスループットを向上させる観点からできるだけ高速化されることが望ましい。また、描画中のみならず電子ビーム描画装置の装置立ち上げ時や定期点検時等におけるドリフト量評価も同様に高速化されることが望ましい。
【０００８】
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、荷電粒子ビームの偏向位置でのドリフト量を、短時間で評価する荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法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】
【０００９】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、前記ステージに載置される試料に荷電粒子ビームを照射し、前記試料にパターンを描画する第１の描画工程と、前記ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較工程と、前記比較工程の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、前記試料に荷電粒子ビームを照射し、前記試料にパターンを描画する第２の描画工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
上記態様の荷電粒子ビーム描画方法において前記ドリフト量算出工程の後、前記第２の描画工程の前に、前記ドリフト量を基に、偏向感度補正係数を変更する偏向感度補正係数変更工程を備えることが望ましい。
【００１１】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法は、ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、前記ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較工程と、前記比較工程の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
上記態様の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、前記ステージの移動を間に挟むことなく、前記評価位置情報取得工程を複数回連続して繰り返すことが望ましい。
【００１３】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射して得られる、前記基準マーク各々の基準位置情報を記憶する基準位置情報記憶部と、前記ステージを静止した状態で、荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射して得られる、前記基準マーク各々の評価位置情報を記憶する評価位置情報記憶部と、前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較部と、前記比較部における比較の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、荷電粒子ビームの偏向位置でのドリフト量を、短時間で評価する荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法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】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態で採用されるベクタ走査方式及びステージ連続移動方式の描画方法の説明図である。
【図３】第１の実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。
【図４】第１の実施の形態で用いられる基準マークの具体例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法の作用の説明図である。
【図６】第２の実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。
【図７】第３の実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法の工程図である。
【図８】第４の実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法の工程図である。
【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、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでもかまわない。
【００１７】
（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、ステージ上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射して得られる、基準マーク各々の基準位置情報を記憶する基準位置情報記憶部と、ステージを静止した状態で、電子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次電子ビームを照射して得られる、基準マーク各々の評価位置情報を記憶する評価位置情報記憶部と、評価位置情報と基準位置情報とを比較する比較部と、比較部における比較の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出部と、備えている。
【００１８】
また、本実施の形態の電子ビーム描画方法は、ステージ上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射し、基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、ステージに載置される試料に電子ビームを照射し、試料にパターンを描画する第１の描画工程と、ステージを静止した状態で電子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次電子ビームを照射し、基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、評価位置情報と基準位置情報とを比較する比較工程と、比較工程の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、試料に電子ビームを照射し試料にパターンを描画する第２の描画工程と、を備えている。
【００１９】
本実施の形態の電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法は、複数の基準マークの位置情報の変動を、ステージを静止した状態で電子ビームを偏向させることで評価する。したがって、ステージ移動等の時間を設けることなく、短時間で偏向位置における電子ビーム位置の変動量、すなわちドリフト量を評価することが可能となる。
【００２０】
なお、電子ビームのドリフトには、２種類のドリフトがある。すなわち、ビームの偏向位置に依存しないシフトドリフトと、偏向位置に依存する偏向ドリフトである。本実施の形態によれば、前者のシフトドリフトに含め、後者の偏向ドリフトをも評価することが可能となる。
【００２１】
図１は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。この電子ビーム描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。電子ビーム描画装置１００は、描画部１０２と、この描画部１０２の描画動作を制御する制御部１０４から構成されている。電子ビーム描画装置１００は、試料１１０に所定のパターンを描画する。
【００２２】
描画部１０２は、ショットデータを用いて試料１１０上に順次電子ビームを照射することで描画を行う機能を備える。
【００２３】
描画部１０２の試料室１０８内に試料１１０を載置するステージ１１２が収容されている。ステージ１１２は、制御部１０４によって、Ｘ方向（紙面左右方向）、Ｙ方向（紙面表裏方向）およびＺ方向（紙面上下方向）に駆動される。試料１１０として、例えば、半導体装置が形成されるウェハにパターンを転写するための露光用マスクがある。また、このマスクには、例えば、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスも含まれる。ステージ１１２には、電子ビームのドリフトを評価するための基準マークが、試料１１０が載置される領域から離間して固定されている。
【００２４】
マスクブランクスは、例えば石英ガラス上に遮光膜となるクロムが塗布されている。電子ビーム描画装置のステージ１１２上に載置される際に、例えばレジストが塗布される。
【００２５】
試料室１０８の上方には、電子ビーム光学系１１４が設置されている。電子ビーム光学系１１４は、電子銃１１６、各種レンズ１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、ブランキング用偏向器１２８、ビーム寸法可変用偏向器１３０、ビーム走査用の副偏向器１３２、ビーム走査用の主偏向器１３４、及び可変成形ビームで描画するための、ビーム成形用の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８などから構成されている。
【００２６】
また、ステージ上に固定される基準マークに電子ビームが照射されて発生する反射電子を電流値として検出する検出器１６０が設けられている。
【００２７】
制御部１０４は、描画データ記憶部１０６、ショットデータ生成部１４０、制御回路１５０、検出部１６１、基準位置情報記憶部１６２、評価位置情報記憶部１６３、比較部１６４、ドリフト量算出部１６５、および、偏向感度補正係数算出部１６６を備える。
【００２８】
描画データ記憶部１０６は、試料に描画すべき描画パターンが定義された描画データが入力され、この描画データを記憶する機能を備える。描画データは例えば半導体集積回路の回路パターンである。描画データ記憶部１０６は、記憶媒体であれば良く、例えば、磁気ディスク等を用いることができる。
【００２９】
ショットデータ生成部１４０は、描画データ記憶部１０６から読み出される描画データを、電子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換する機能を備える。
【００３０】
制御回路１５０は、ショットデータ生成部１４０で生成されたショットデータに基づき描画部１０２を制御する機能を備える。
【００３１】
検出部１６１は、検出器１６０で検出された電気信号を増幅し、Ａ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換する機能を備える。
【００３２】
基準位置情報記憶部１６２は、ステージ１１２上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射して得られる、基準マーク各々の基準位置情報を記憶する機能を備える。すなわち、検出部１６１で複数の基準マークを測定することで得られた信号を、複数の基準マークの基準位置情報として記憶する。具体的には、複数の基準マークの座標位置を初期値として記憶する。
【００３３】
評価位置情報記憶部１６３は、ステージ１１２を静止した状態で、電子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次電子ビームを照射して得られる、基準マーク各々の評価位置情報を記憶する。すなわち、基準位置情報取得後に検出部１６１で複数の基準マークを測定することで得られた信号を、複数の基準マークの評価位置情報として記憶する。具体的には、基準位置情報取得後に評価した複数の基準マークの座標位置を記憶する。
【００３４】
基準位置情報記憶部１６２、評価位置情報記憶部１６３は、記憶媒体であれば良く、例えば、磁気ディスク等を用いることができる。
【００３５】
比較部１６４は、評価位置情報記憶部１６３、基準位置情報記憶部１６２に記憶された評価位置情報と基準位置情報とを読み出し、両者を比較する機能を備える。
【００３６】
ドリフト量算出部１６５は、比較部における比較の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出する機能を備える。具体的には、ビーム位置のドリフト量に相当する各基準マークの座標位置の変動量を算出する。
【００３７】
偏向感度補正係数算出部１６６は、ドリフト量算出部１６５において算出されたビーム位置のドリフト量から、偏向感度補正係数を算出する機能を備える。ここで、偏向感度補正係数とは、電子ビームの所望の照射位置を試料上で実現するために、電子ビーム描画装置における各種要因、例えば、偏向器やＤＡＣアンプ（デジタル・アナログ・コンバーターアンプ）の特性、上述のチャージアップによる電子ビームの軌道変化等、を考慮して所望の照射位置に対して演算を行う際の、演算式の係数を意味する。
【００３８】
例えば、具体的には、下記（式１）に示す四次近似多項式の、ａ０〜ａ１４、ｂ０〜ｂ１４の係数が偏向感度補正係数である。
X=a0+a1x+a2y+a3x2+a4xy+a5y2+a6x3+a7x2y+a8xy2+a9y3+a10x4+a11x3y+a12x2y2+a13xy3
+a14y4
Y=b0+b1x+b2y+b3x2+b4xy+b5y2+b6x3+b7x2y+b8xy2+b9y3+b10x4+b11x3y+b12x2y2+b13xy3
+b14y4
・・・（式１）
なお、上式において、Ｘ、Ｙは電子ビームの実際の照射位置座標、x、yは所望の照射位置座標、すなわち装置へ入力される入力位置座標である。
【００３９】
また、ＤＡＣアンプは図１には図示されないが、制御回路１５０の一構成要素である。装置に入力された入力位置座標は、ＤＡＣアンプにデジタル信号で与えられＤＡＣアンプによりアナログ信号に変換されて増幅され出力される。そして、その出力により、ビーム走査用の副偏向器１３２、ビーム走査用の主偏向器１３４が制御されることにより、電子ビームが試料または基準マークの所望の位置に照射されることになる。この際、（式１）で示される関係を用いて、電子ビームの実際の照射位置が、所望の照射位置となるよう制御される。
【００４０】
なお、偏向感度補正係数のうち、ａ０とｂ０はシフトドリフトに関わる係数であり、ａ１〜ａ１４、ｂ１〜ｂ１４は偏向ドリフトに関わる係数である。
【００４１】
描画データ記憶部１０６、ショットデータ生成部１４０、制御回路１５０、検出部１６１、基準位置情報記憶部１６２、評価位置情報記憶部１６３、比較部１６４、ドリフト量算出部１６５、および、偏向感度補正係数算出部１６６の各機能の処理は、例えば、ＣＰＵ等の演算処理デバイスや電気回路等のハードウェアを用いて実施される。或いは、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせを用いて実施させても構わない。
【００４２】
図１では、実施の形態を説明する上で、必要な構成部分以外については記載を省略している。電子ビーム描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。
【００４３】
次に、電子ビーム描画装置１００を用いた、本実施の形態の電子ビーム描画方法について図１〜図４を用いて説明する。
【００４４】
まず、描画部１０２の基本的な描画動作について図１および図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態で採用されるベクタ走査方式（２次元走査方式）及びステージ連続移動方式の描画方法の説明図である。描画部１０２では、制御部１０４で生成されたショットデータを用いて、試料１１０に描画する。
【００４５】
実際の描画にあたっては、電子銃１１６から発せられる電子ビームをビーム寸法可変用偏向器１３０及びビーム成形用の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８により、ビーム形状を可変に制御し、ベクタ走査方式およびステージ連続移動方式により描画処理する。
【００４６】
まず、試料１１０上の描画すべきパターン２０２は短冊状の描画データストライプ２０４と呼ばれる領域に分割され、描画データストライプ２０４を更にサブフィールド２０６と呼ばれる領域に分割し、その内部を必要な部分のみ、図１の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８により成形された可変成形ビーム２０８を偏向してサブフィールド２０６に配置された図形２０７を描画する。
【００４７】
ステージ１１２（図１）を連続移動させながら描画処理が行われる。この時、副偏向器１３２および主偏向器１３４（図１）の２段の偏向器が用いられ、サブフィールド２０６の位置決めは制御部１０４より送られる主偏向位置データに従って主偏向器１３４（図１）で行い、サブフィールド２０６の描画は同じく制御部１０４より送られる副偏向位置データ、ショットサイズデータ等に従って副偏向器１３２で行われる。
【００４８】
１つのサブフィールド２０６の描画が終了すると、次のサブフィールド２０６の描画に移る。さらに複数のサブフィールド２０６の集合である描画データストライプ２０４の描画が終了したら、Ｘ方向に連続移動していたステージ１１２（図１）を、Ｙ方向にステップ移動させる。上記処理を繰り返して各描画データストライプ領域を順次描画するようになっている。ここで、描画データストライプ２０４は、例えば、主偏向器１３４（図１）の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、サブフィールド２０６は、例えば、副偏向器１３２（図１）の偏向幅で決まる単位描画領域である。
【００４９】
図３は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。
【００５０】
まず、基準位置取得工程（Ｓ１１０）において、ステージ上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射し、基準マーク各々の基準位置情報を取得する。
【００５１】
図４は、本実施の形態で用いられる基準マークの具体例を示す図である。例えば、図４（ａ）に示すように、基準マーク部５００には、２５個の十字型の基準マーク５０２が設けられている。例えば、基準マーク５０２の十字の交点が、各基準マーク５０２の位置となる。この基準マーク部は、ステージ１１２上に、ステージ上の試料１１０が載置される領域から離間して設けられている。
【００５２】
例えば、基準マーク５０２は、基準マーク部５００の基板とは電子ビームに対する反射率の異なる材料で形成されている。例えば、基板がシリコンであり、基準マーク５０２がシリコンより反射率の高いタングステンで形成される。タングステン以外の他の重金属を基準マーク５０２として用いることも可能である。
【００５３】
なお、複数の基準マーク５０２は、必ずしも図４（ａ）に示すように、個々に分離されたパターンである必要はなく、複数のマークとして機能しうるのであれば、例えば、図４（ｂ）のように、格子形状であってもかまわない。図（ｂ）の場合は、格子の交点のそれぞれが、異なる基準マーク５０２として機能することになる。また、基準マーク５０２は、例えば矩形等、十字や格子以外の形状であってもかまわない。
【００５４】
基準マークはステージ上に固定、すなわち、ステージと一体化して動くのであれば、取り外し可能に載置されていてもかまわない。
【００５５】
基準位置取得工程（Ｓ１１０）は、後に電子ビームのドリフト量を評価するために、複数の基準マーク５０２の初期座標位置を把握するための工程である。例えば、ステージを静止させることにより、静止した各基準マーク５０２に電子ビームを偏向させることで順次、連続して照射していき、検出器１６０で反射電子の波形をモニタすることで、座標位置を評価することが可能である。得られた結果は、基準位置情報記憶部１６２に記憶される。
【００５６】
次に、第１の描画工程（Ｓ１２０）にて、上述した描画方法でステージに載置される試料、例えばマスク、に電子ビームを照射し、試料にパターンを描画する。
【００５７】
次に、評価位置情報取得工程（１３０）において、ステージを基準マーク部５００に電子ビームが照射され得る位置に移動させた後、ステージを静止した状態で電子ビームを偏向させることにより、基準マーク５２０に順次電子ビームを照射し、基準マーク５０２各々、図４（ａ）（ｂ）では２５個、の評価位置情報を取得する。静止している各基準マーク５０２に電子ビームを偏向させることで順次照射していき、検出器１６０で反射電子の波形をモニタすることで、第１の描画工程（Ｓ１２０）を得た後の座標位置を評価することが可能である。得られた結果は、評価位置情報記憶部１６３に記憶される。
【００５８】
次に、比較工程（Ｓ１４０）では、比較部１６４が、まず、基準位置情報記憶部１６２、評価位置情報記憶部１６３に記憶される基準位置情報および評価位置情報を読み出す。そして、評価位置情報と基準位置情報とを比較する。具体的には、各基準マーク５０２の座標位置を比較する。
【００５９】
次に、ドリフト量算出工程（Ｓ１５０）において、ドリフト量算出部１６５が比較工程の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出する。すなわち、電子ビームの偏向位置でのドリフト量を評価する。
【００６０】
次に、偏向感度補正係数算出工程（Ｓ１６０）において、偏向感度補正係数算出部１６６がドリフト量を基に、電子ビームの偏向感度補正係数を算出する。具体的には、例えば上記（式１）の係数を算出する。
【００６１】
次に、第２の描画工程（Ｓ１７０）にて、上述した描画方法でステージに載置される試料、例えばマスク、に電子ビームを照射し、試料にパターンを描画する。なお、第１の描画工程（Ｓ１２０）と第２の描画工程（Ｓ１７０）の区切りは、１枚のマスクの描画途中の適切な時間的位置である。
【００６２】
なお、本実施の形態では、第２の描画工程（Ｓ１７０）までの描画方法について記載したが、例えば、第２の描画工程（Ｓ１７０）の後に、さらに、評価位置情報取得工程（Ｓ１３０）〜偏向感度補正係数算出工程（Ｓ１６０）を繰り返し、第２の描画工程（Ｓ１７０）中に生じた電子ビームのドリフト量を評価することも可能である。また、これらの処理をさらに繰り返してもかまわない。
【００６３】
図５は、本実施の形態の電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法の作用の説明図である。図５（ａ）が本実施の形態の場合、図５（ｂ）が従来技術の場合である。図５（ａ）に示すように、本実施の形態ではステージを静止した状態で、電子ビームを、例えば主偏向器１３４により偏向させ、複数の基準マーク５０２を連続して評価する。これに対し、例えば、図５（ｂ）に示す従来技術では、１個の基準マーク５０２を、ステージを移動させることによって、電子ビームの偏向位置までもっていき評価を行う。
【００６４】
本実施の形態によれば、ステージの移動を行うことなく、偏向位置での電子ビームのドリフト評価を行うことが可能となる。したがって、きわめて、短時間で偏向位置での電子ビームのドリフト評価を行うことが可能となる。このため、実際のマスクの描画中に、描画を中断して電子ビームのドリフト評価を行う場合であっても、最小限のスループットの低下にとどめることが可能となる。よって、最小限のスループットの低下で、描画中の電子ビームのドリフトをモニタすることが可能となる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画方法は、ドリフト量算出工程の後、第２の描画工程の前に、電子ビームの偏向感度補正係数を変更する偏向感度補正係数変更工程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、記載を省略する。
【００６６】
図６は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。
【００６７】
第１の実施の形態に加えて、ドリフト量算出工程（Ｓ１５０）の後、第２の描画工程の前（Ｓ１７０）に、算出されたドリフト量から算出される偏向感度補正係数を基に、電子ビームの偏向感度補正係数を変更する偏向感度補正係数変更工程（Ｓ１６２）を備える。偏向感度補正係数変更工程（Ｓ１６２）は、制御回路１５０（図１）の一要素として備えられる偏向感度補正係数変更部（図示せず）において実行される。
【００６８】
具体的には、例えば、偏向感度補正係数算出工程（Ｓ１６０）にて算出された上記（式１）の補正係数で、従来の補正係数を置き換える処理が行われる。これにより、マスクの描画中に電子ビームのドリフトがあったとしても、描画位置の精度を維持することが可能となる。
【００６９】
なお、図６に示すように、ドリフト量算出工程（Ｓ１５０）または偏向感度補正係数算出工程（Ｓ１６０）の後、偏向感度補正係数変更工程（Ｓ１６２）の前に、判断工程（Ｓ１６１）を設け、ドリフト量や偏向感度補正係数の変動が所定の閾値を超える場合にのみ、偏向感度補正係数変更工程（Ｓ１６２）を実行する構成であってもかまわない。
【００７０】
（第３の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法は、ステージ上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射し、基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、ステージを静止した状態で電子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次電子ビームを照射し、基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、評価位置情報と基準位置情報とを比較する比較工程と、比較工程の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、を備える。第１の描画工程と第２の描画工程を備えないこと以外は、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、記載を省略する。
【００７１】
図７は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の描画方法の工程図である。基準位置情報取得工程（Ｓ２１０）、評価位置情報取得工程（Ｓ２２１）、比較工程（Ｓ２３１）、ドリフト量比較工程（Ｓ２４１）を実行する。
【００７２】
本実施の形態によれば、電子ビーム描画装置の立ち上げ時や定期点検等の際に、短時間で電子ビームのドリフトをモニタすることが可能となる。
（第４の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法は、ステージの移動を間に挟むことなく評価位置情報取得工程を複数回連続して繰り返すこと以外は、第３の実施の形態と同様である。したがって、第３の実施の形態と重複する内容については、記載を省略する。
【００７３】
図８は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法の工程図である。本実施の形態においては、ステージの移動を間に挟むことなく評価位置情報取得工程、比較工程、ドリフト量比較工程を、（Ｓ２２１）・（Ｓ２３１）・（Ｓ２４１）〜（Ｓ２２ｎ）・（Ｓ２３ｎ）・（Ｓ２４ｎ）のｎ回（ｎは２以上の自然数）、例えば１秒以下の短時間の間に繰り返す。
【００７４】
本実施の形態によれば、高速時定数の偏向位置での電子ビームのドリフトを評価することが可能となる。例えば、従来の方法では検出できなかった、例えば１〜１０秒程度での偏向位置における電子ビームのドリフトが評価可能となる。
【００７５】
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。
【００７６】
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。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装置の評価方法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】
【００７７】
１００ 電子ビーム描画装置
１０２ 描画部
１０４ 制御部
１０６ 描画データ記憶部
１１０ 試料
１３２ 副偏向器
１３４ 主偏向器
１４０ ショットデータ生成部
１５０ 制御回路
１６０ 検出器
１６１ 検出部
１６２ 基準位置情報記憶部
１６３ 評価位置情報記憶部
１６４ 比較部
１６５ ドリフト算出部
１６６ 偏向感度補正係数算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、図形を試料に描画する荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法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、優れた解像度を有する電子ビーム（電子線）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回の照射により電子が照射される領域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】
特許文献１には、基準マークを用いて電子ビームのドリフト量を検出する電子ビーム描画装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５８３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電子ビーム描画装置における電子ビームのドリフト量の評価においては、偏向器で電子ビームが偏向された状態、すなわち偏向位置でのドリフト量が評価されることが望まれる。そして、試料への描画中の電子ビームのドリフト量の評価は、試料描画のスループットを向上させる観点からできるだけ高速化されることが望ましい。また、描画中のみならず電子ビーム描画装置の装置立ち上げ時や定期点検時等におけるドリフト量評価も同様に高速化されることが望ましい。
【０００８】
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、荷電粒子ビームの偏向位置でのドリフト量を、短時間で評価する荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法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】
【０００９】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、前記ステージに載置される試料に荷電粒子ビームを照射し、前記試料にパターンを描画する第１の描画工程と、前記ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較工程と、前記比較工程の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、前記試料に荷電粒子ビームを照射し、前記試料にパターンを描画する第２の描画工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
上記態様の荷電粒子ビーム描画方法において前記ドリフト量算出工程の後、前記第２の描画工程の前に、前記ドリフト量を基に、偏向感度補正係数を変更する偏向感度補正係数変更工程を備えることが望ましい。
【００１１】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法は、ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、前記ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較工程と、前記比較工程の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
上記態様の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、前記ステージの移動を間に挟むことなく、前記評価位置情報取得工程を複数回連続して繰り返すことが望ましい。
【００１３】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射して得られる、前記基準マーク各々の基準位置情報を記憶する基準位置情報記憶部と、前記ステージを静止した状態で、荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射して得られる、前記基準マーク各々の評価位置情報を記憶する評価位置情報記憶部と、前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較部と、前記比較部における比較の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、荷電粒子ビームの偏向位置でのドリフト量を、短時間で評価する荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法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】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。
【図２】第１の実施の形態で採用されるベクタ走査方式及びステージ連続移動方式の描画方法の説明図である。
【図３】第１の実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。
【図４】第１の実施の形態で用いられる基準マークの具体例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法の作用の説明図である。
【図６】第２の実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。
【図７】第３の実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法の工程図である。
【図８】第４の実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法の工程図である。
【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、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでもかまわない。
【００１７】
（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、ステージ上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射して得られる、基準マーク各々の基準位置情報を記憶する基準位置情報記憶部と、ステージを静止した状態で、電子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次電子ビームを照射して得られる、基準マーク各々の評価位置情報を記憶する評価位置情報記憶部と、評価位置情報と基準位置情報とを比較する比較部と、比較部における比較の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出部と、備えている。
【００１８】
また、本実施の形態の電子ビーム描画方法は、ステージ上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射し、基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、ステージに載置される試料に電子ビームを照射し、試料にパターンを描画する第１の描画工程と、ステージを静止した状態で電子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次電子ビームを照射し、基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、評価位置情報と基準位置情報とを比較する比較工程と、比較工程の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、試料に電子ビームを照射し試料にパターンを描画する第２の描画工程と、を備えている。
【００１９】
本実施の形態の電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法は、複数の基準マークの位置情報の変動を、ステージを静止した状態で電子ビームを偏向させることで評価する。したがって、ステージ移動等の時間を設けることなく、短時間で偏向位置における電子ビーム位置の変動量、すなわちドリフト量を評価することが可能となる。
【００２０】
なお、電子ビームのドリフトには、２種類のドリフトがある。すなわち、ビームの偏向位置に依存しないシフトドリフトと、偏向位置に依存する偏向ドリフトである。本実施の形態によれば、前者のシフトドリフトに含め、後者の偏向ドリフトをも評価することが可能となる。
【００２１】
図１は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。この電子ビーム描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。電子ビーム描画装置１００は、描画部１０２と、この描画部１０２の描画動作を制御する制御部１０４から構成されている。電子ビーム描画装置１００は、試料１１０に所定のパターンを描画する。
【００２２】
描画部１０２は、ショットデータを用いて試料１１０上に順次電子ビームを照射することで描画を行う機能を備える。
【００２３】
描画部１０２の試料室１０８内に試料１１０を載置するステージ１１２が収容されている。ステージ１１２は、制御部１０４によって、Ｘ方向（紙面左右方向）、Ｙ方向（紙面表裏方向）およびＺ方向（紙面上下方向）に駆動される。試料１１０として、例えば、半導体装置が形成されるウェハにパターンを転写するための露光用マスクがある。また、このマスクには、例えば、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスも含まれる。ステージ１１２には、電子ビームのドリフトを評価するための基準マークが、試料１１０が載置される領域から離間して固定されている。
【００２４】
マスクブランクスは、例えば石英ガラス上に遮光膜となるクロムが塗布されている。電子ビーム描画装置のステージ１１２上に載置される際に、例えばレジストが塗布される。
【００２５】
試料室１０８の上方には、電子ビーム光学系１１４が設置されている。電子ビーム光学系１１４は、電子銃１１６、各種レンズ１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、ブランキング用偏向器１２８、ビーム寸法可変用偏向器１３０、ビーム走査用の副偏向器１３２、ビーム走査用の主偏向器１３４、及び可変成形ビームで描画するための、ビーム成形用の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８などから構成されている。
【００２６】
また、ステージ上に固定される基準マークに電子ビームが照射されて発生する反射電子を電流値として検出する検出器１６０が設けられている。
【００２７】
制御部１０４は、描画データ記憶部１０６、ショットデータ生成部１４０、制御回路１５０、検出部１６１、基準位置情報記憶部１６２、評価位置情報記憶部１６３、比較部１６４、ドリフト量算出部１６５、および、偏向感度補正係数算出部１６６を備える。
【００２８】
描画データ記憶部１０６は、試料に描画すべき描画パターンが定義された描画データが入力され、この描画データを記憶する機能を備える。描画データは例えば半導体集積回路の回路パターンである。描画データ記憶部１０６は、記憶媒体であれば良く、例えば、磁気ディスク等を用いることができる。
【００２９】
ショットデータ生成部１４０は、描画データ記憶部１０６から読み出される描画データを、電子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換する機能を備える。
【００３０】
制御回路１５０は、ショットデータ生成部１４０で生成されたショットデータに基づき描画部１０２を制御する機能を備える。
【００３１】
検出部１６１は、検出器１６０で検出された電気信号を増幅し、Ａ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換する機能を備える。
【００３２】
基準位置情報記憶部１６２は、ステージ１１２上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射して得られる、基準マーク各々の基準位置情報を記憶する機能を備える。すなわち、検出部１６１で複数の基準マークを測定することで得られた信号を、複数の基準マークの基準位置情報として記憶する。具体的には、複数の基準マークの座標位置を初期値として記憶する。
【００３３】
評価位置情報記憶部１６３は、ステージ１１２を静止した状態で、電子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次電子ビームを照射して得られる、基準マーク各々の評価位置情報を記憶する。すなわち、基準位置情報取得後に検出部１６１で複数の基準マークを測定することで得られた信号を、複数の基準マークの評価位置情報として記憶する。具体的には、基準位置情報取得後に評価した複数の基準マークの座標位置を記憶する。
【００３４】
基準位置情報記憶部１６２、評価位置情報記憶部１６３は、記憶媒体であれば良く、例えば、磁気ディスク等を用いることができる。
【００３５】
比較部１６４は、評価位置情報記憶部１６３、基準位置情報記憶部１６２に記憶された評価位置情報と基準位置情報とを読み出し、両者を比較する機能を備える。
【００３６】
ドリフト量算出部１６５は、比較部における比較の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出する機能を備える。具体的には、ビーム位置のドリフト量に相当する各基準マークの座標位置の変動量を算出する。
【００３７】
偏向感度補正係数算出部１６６は、ドリフト量算出部１６５において算出されたビーム位置のドリフト量から、偏向感度補正係数を算出する機能を備える。ここで、偏向感度補正係数とは、電子ビームの所望の照射位置を試料上で実現するために、電子ビーム描画装置における各種要因、例えば、偏向器やＤＡＣアンプ（デジタル・アナログ・コンバーターアンプ）の特性、上述のチャージアップによる電子ビームの軌道変化等、を考慮して所望の照射位置に対して演算を行う際の、演算式の係数を意味する。
【００３８】
例えば、具体的には、下記（式１）に示す四次近似多項式の、ａ０〜ａ１４、ｂ０〜ｂ１４の係数が偏向感度補正係数である。
X=a0+a1x+a2y+a3x2+a4xy+a5y2+a6x3+a7x2y+a8xy2+a9y3+a10x4+a11x3y+a12x2y2+a13xy3
+a14y4
Y=b0+b1x+b2y+b3x2+b4xy+b5y2+b6x3+b7x2y+b8xy2+b9y3+b10x4+b11x3y+b12x2y2+b13xy3
+b14y4
・・・（式１）
なお、上式において、Ｘ、Ｙは電子ビームの実際の照射位置座標、x、yは所望の照射位置座標、すなわち装置へ入力される入力位置座標である。
【００３９】
また、ＤＡＣアンプは図１には図示されないが、制御回路１５０の一構成要素である。装置に入力された入力位置座標は、ＤＡＣアンプにデジタル信号で与えられＤＡＣアンプによりアナログ信号に変換されて増幅され出力される。そして、その出力により、ビーム走査用の副偏向器１３２、ビーム走査用の主偏向器１３４が制御されることにより、電子ビームが試料または基準マークの所望の位置に照射されることになる。この際、（式１）で示される関係を用いて、電子ビームの実際の照射位置が、所望の照射位置となるよう制御される。
【００４０】
なお、偏向感度補正係数のうち、ａ０とｂ０はシフトドリフトに関わる係数であり、ａ１〜ａ１４、ｂ１〜ｂ１４は偏向ドリフトに関わる係数である。
【００４１】
描画データ記憶部１０６、ショットデータ生成部１４０、制御回路１５０、検出部１６１、基準位置情報記憶部１６２、評価位置情報記憶部１６３、比較部１６４、ドリフト量算出部１６５、および、偏向感度補正係数算出部１６６の各機能の処理は、例えば、ＣＰＵ等の演算処理デバイスや電気回路等のハードウェアを用いて実施される。或いは、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせを用いて実施させても構わない。
【００４２】
図１では、実施の形態を説明する上で、必要な構成部分以外については記載を省略している。電子ビーム描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。
【００４３】
次に、電子ビーム描画装置１００を用いた、本実施の形態の電子ビーム描画方法について図１〜図４を用いて説明する。
【００４４】
まず、描画部１０２の基本的な描画動作について図１および図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態で採用されるベクタ走査方式（２次元走査方式）及びステージ連続移動方式の描画方法の説明図である。描画部１０２では、制御部１０４で生成されたショットデータを用いて、試料１１０に描画する。
【００４５】
実際の描画にあたっては、電子銃１１６から発せられる電子ビームをビーム寸法可変用偏向器１３０及びビーム成形用の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８により、ビーム形状を可変に制御し、ベクタ走査方式およびステージ連続移動方式により描画処理する。
【００４６】
まず、試料１１０上の描画すべきパターン２０２は短冊状の描画データストライプ２０４と呼ばれる領域に分割され、描画データストライプ２０４を更にサブフィールド２０６と呼ばれる領域に分割し、その内部を必要な部分のみ、図１の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８により成形された可変成形ビーム２０８を偏向してサブフィールド２０６に配置された図形２０７を描画する。
【００４７】
ステージ１１２（図１）を連続移動させながら描画処理が行われる。この時、副偏向器１３２および主偏向器１３４（図１）の２段の偏向器が用いられ、サブフィールド２０６の位置決めは制御部１０４より送られる主偏向位置データに従って主偏向器１３４（図１）で行い、サブフィールド２０６の描画は同じく制御部１０４より送られる副偏向位置データ、ショットサイズデータ等に従って副偏向器１３２で行われる。
【００４８】
１つのサブフィールド２０６の描画が終了すると、次のサブフィールド２０６の描画に移る。さらに複数のサブフィールド２０６の集合である描画データストライプ２０４の描画が終了したら、Ｘ方向に連続移動していたステージ１１２（図１）を、Ｙ方向にステップ移動させる。上記処理を繰り返して各描画データストライプ領域を順次描画するようになっている。ここで、描画データストライプ２０４は、例えば、主偏向器１３４（図１）の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、サブフィールド２０６は、例えば、副偏向器１３２（図１）の偏向幅で決まる単位描画領域である。
【００４９】
図３は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。
【００５０】
まず、基準位置取得工程（Ｓ１１０）において、ステージ上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射し、基準マーク各々の基準位置情報を取得する。
【００５１】
図４は、本実施の形態で用いられる基準マークの具体例を示す図である。例えば、図４（ａ）に示すように、基準マーク部５００には、２５個の十字型の基準マーク５０２が設けられている。例えば、基準マーク５０２の十字の交点が、各基準マーク５０２の位置となる。この基準マーク部は、ステージ１１２上に、ステージ上の試料１１０が載置される領域から離間して設けられている。
【００５２】
例えば、基準マーク５０２は、基準マーク部５００の基板とは電子ビームに対する反射率の異なる材料で形成されている。例えば、基板がシリコンであり、基準マーク５０２がシリコンより反射率の高いタングステンで形成される。タングステン以外の他の重金属を基準マーク５０２として用いることも可能である。
【００５３】
なお、複数の基準マーク５０２は、必ずしも図４（ａ）に示すように、個々に分離されたパターンである必要はなく、複数のマークとして機能しうるのであれば、例えば、図４（ｂ）のように、格子形状であってもかまわない。図（ｂ）の場合は、格子の交点のそれぞれが、異なる基準マーク５０２として機能することになる。また、基準マーク５０２は、例えば矩形等、十字や格子以外の形状であってもかまわない。
【００５４】
基準マークはステージ上に固定、すなわち、ステージと一体化して動くのであれば、取り外し可能に載置されていてもかまわない。
【００５５】
基準位置取得工程（Ｓ１１０）は、後に電子ビームのドリフト量を評価するために、複数の基準マーク５０２の初期座標位置を把握するための工程である。例えば、ステージを静止させることにより、静止した各基準マーク５０２に電子ビームを偏向させることで順次、連続して照射していき、検出器１６０で反射電子の波形をモニタすることで、座標位置を評価することが可能である。得られた結果は、基準位置情報記憶部１６２に記憶される。
【００５６】
次に、第１の描画工程（Ｓ１２０）にて、上述した描画方法でステージに載置される試料、例えばマスク、に電子ビームを照射し、試料にパターンを描画する。
【００５７】
次に、評価位置情報取得工程（１３０）において、ステージを基準マーク部５００に電子ビームが照射され得る位置に移動させた後、ステージを静止した状態で電子ビームを偏向させることにより、基準マーク５２０に順次電子ビームを照射し、基準マーク５０２各々、図４（ａ）（ｂ）では２５個、の評価位置情報を取得する。静止している各基準マーク５０２に電子ビームを偏向させることで順次照射していき、検出器１６０で反射電子の波形をモニタすることで、第１の描画工程（Ｓ１２０）を得た後の座標位置を評価することが可能である。得られた結果は、評価位置情報記憶部１６３に記憶される。
【００５８】
次に、比較工程（Ｓ１４０）では、比較部１６４が、まず、基準位置情報記憶部１６２、評価位置情報記憶部１６３に記憶される基準位置情報および評価位置情報を読み出す。そして、評価位置情報と基準位置情報とを比較する。具体的には、各基準マーク５０２の座標位置を比較する。
【００５９】
次に、ドリフト量算出工程（Ｓ１５０）において、ドリフト量算出部１６５が比較工程の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出する。すなわち、電子ビームの偏向位置でのドリフト量を評価する。
【００６０】
次に、偏向感度補正係数算出工程（Ｓ１６０）において、偏向感度補正係数算出部１６６がドリフト量を基に、電子ビームの偏向感度補正係数を算出する。具体的には、例えば上記（式１）の係数を算出する。
【００６１】
次に、第２の描画工程（Ｓ１７０）にて、上述した描画方法でステージに載置される試料、例えばマスク、に電子ビームを照射し、試料にパターンを描画する。なお、第１の描画工程（Ｓ１２０）と第２の描画工程（Ｓ１７０）の区切りは、１枚のマスクの描画途中の適切な時間的位置である。
【００６２】
なお、本実施の形態では、第２の描画工程（Ｓ１７０）までの描画方法について記載したが、例えば、第２の描画工程（Ｓ１７０）の後に、さらに、評価位置情報取得工程（Ｓ１３０）〜偏向感度補正係数算出工程（Ｓ１６０）を繰り返し、第２の描画工程（Ｓ１７０）中に生じた電子ビームのドリフト量を評価することも可能である。また、これらの処理をさらに繰り返してもかまわない。
【００６３】
図５は、本実施の形態の電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法の作用の説明図である。図５（ａ）が本実施の形態の場合、図５（ｂ）が従来技術の場合である。図５（ａ）に示すように、本実施の形態ではステージを静止した状態で、電子ビームを、例えば主偏向器１３４により偏向させ、複数の基準マーク５０２を連続して評価する。これに対し、例えば、図５（ｂ）に示す従来技術では、１個の基準マーク５０２を、ステージを移動させることによって、電子ビームの偏向位置までもっていき評価を行う。
【００６４】
本実施の形態によれば、ステージの移動を行うことなく、偏向位置での電子ビームのドリフト評価を行うことが可能となる。したがって、きわめて、短時間で偏向位置での電子ビームのドリフト評価を行うことが可能となる。このため、実際のマスクの描画中に、描画を中断して電子ビームのドリフト評価を行う場合であっても、最小限のスループットの低下にとどめることが可能となる。よって、最小限のスループットの低下で、描画中の電子ビームのドリフトをモニタすることが可能となる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画方法は、ドリフト量算出工程の後、第２の描画工程の前に、電子ビームの偏向感度補正係数を変更する偏向感度補正係数変更工程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、記載を省略する。
【００６６】
図６は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。
【００６７】
第１の実施の形態に加えて、ドリフト量算出工程（Ｓ１５０）の後、第２の描画工程の前（Ｓ１７０）に、算出されたドリフト量から算出される偏向感度補正係数を基に、電子ビームの偏向感度補正係数を変更する偏向感度補正係数変更工程（Ｓ１６２）を備える。偏向感度補正係数変更工程（Ｓ１６２）は、制御回路１５０（図１）の一要素として備えられる偏向感度補正係数変更部（図示せず）において実行される。
【００６８】
具体的には、例えば、偏向感度補正係数算出工程（Ｓ１６０）にて算出された上記（式１）の補正係数で、従来の補正係数を置き換える処理が行われる。これにより、マスクの描画中に電子ビームのドリフトがあったとしても、描画位置の精度を維持することが可能となる。
【００６９】
なお、図６に示すように、ドリフト量算出工程（Ｓ１５０）または偏向感度補正係数算出工程（Ｓ１６０）の後、偏向感度補正係数変更工程（Ｓ１６２）の前に、判断工程（Ｓ１６１）を設け、ドリフト量や偏向感度補正係数の変動が所定の閾値を超える場合にのみ、偏向感度補正係数変更工程（Ｓ１６２）を実行する構成であってもかまわない。
【００７０】
（第３の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法は、ステージ上に固定される複数の基準マークに電子ビームを照射し、基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、ステージを静止した状態で電子ビームを偏向させることにより、基準マークに順次電子ビームを照射し、基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、評価位置情報と基準位置情報とを比較する比較工程と、比較工程の結果から電子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、を備える。第１の描画工程と第２の描画工程を備えないこと以外は、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、記載を省略する。
【００７１】
図７は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の描画方法の工程図である。基準位置情報取得工程（Ｓ２１０）、評価位置情報取得工程（Ｓ２２１）、比較工程（Ｓ２３１）、ドリフト量比較工程（Ｓ２４１）を実行する。
【００７２】
本実施の形態によれば、電子ビーム描画装置の立ち上げ時や定期点検等の際に、短時間で電子ビームのドリフトをモニタすることが可能となる。
（第４の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法は、ステージの移動を間に挟むことなく評価位置情報取得工程を複数回連続して繰り返すこと以外は、第３の実施の形態と同様である。したがって、第３の実施の形態と重複する内容については、記載を省略する。
【００７３】
図８は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の評価方法の工程図である。本実施の形態においては、ステージの移動を間に挟むことなく評価位置情報取得工程、比較工程、ドリフト量比較工程を、（Ｓ２２１）・（Ｓ２３１）・（Ｓ２４１）〜（Ｓ２２ｎ）・（Ｓ２３ｎ）・（Ｓ２４ｎ）のｎ回（ｎは２以上の自然数）、例えば１秒以下の短時間の間に繰り返す。
【００７４】
本実施の形態によれば、高速時定数の偏向位置での電子ビームのドリフトを評価することが可能となる。例えば、従来の方法では検出できなかった、例えば１〜１０秒程度での偏向位置における電子ビームのドリフトが評価可能となる。
【００７５】
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。
【００７６】
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。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装置の評価方法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】
【００７７】
１００ 電子ビーム描画装置
１０２ 描画部
１０４ 制御部
１０６ 描画データ記憶部
１１０ 試料
１３２ 副偏向器
１３４ 主偏向器
１４０ ショットデータ生成部
１５０ 制御回路
１６０ 検出器
１６１ 検出部
１６２ 基準位置情報記憶部
１６３ 評価位置情報記憶部
１６４ 比較部
１６５ ドリフト算出部
１６６ 偏向感度補正係数算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、
前記ステージに載置される試料に荷電粒子ビームを照射し、前記試料にパターンを描画する第１の描画工程と、
前記ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、
前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、
前記試料に荷電粒子ビームを照射し、前記試料にパターンを描画する第２の描画工程と、
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項２】
前記ドリフト量算出工程の後、前記第２の描画工程の前に、前記ドリフト量を基に、偏向感度補正係数を変更する偏向感度補正係数変更工程を備え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】
ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、
前記ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、
前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項４】
前記ステージの移動を間に挟むことなく、前記評価位置情報取得工程を複数回連続して繰り返すことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項５】
ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射して得られる、前記基準マーク各々の基準位置情報を記憶する基準位置情報記憶部と、
前記ステージを静止した状態で、荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射して得られる、前記基準マーク各々の評価位置情報を記憶する評価位置情報記憶部と、
前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較部と、
前記比較部における比較の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出部と、
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項１】
ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、
前記ステージに載置される試料に荷電粒子ビームを照射し、前記試料にパターンを描画する第１の描画工程と、
前記ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、
前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、
前記試料に荷電粒子ビームを照射し、前記試料にパターンを描画する第２の描画工程と、
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項２】
前記ドリフト量算出工程の後、前記第２の描画工程の前に、前記ドリフト量を基に、偏向感度補正係数を変更する偏向感度補正係数変更工程を備え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】
ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の基準位置情報を取得する基準位置情報取得工程と、
前記ステージを静止した状態で荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射し、前記基準マーク各々の評価位置情報を取得する評価位置情報取得工程と、
前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較工程と、
前記比較工程の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出工程と、
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項４】
前記ステージの移動を間に挟むことなく、前記評価位置情報取得工程を複数回連続して繰り返すことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項５】
ステージ上に固定される複数の基準マークに荷電粒子ビームを照射して得られる、前記基準マーク各々の基準位置情報を記憶する基準位置情報記憶部と、
前記ステージを静止した状態で、荷電粒子ビームを偏向させることにより、前記基準マークに順次荷電粒子ビームを照射して得られる、前記基準マーク各々の評価位置情報を記憶する評価位置情報記憶部と、
前記評価位置情報と前記基準位置情報とを比較する比較部と、
前記比較部における比較の結果から前記荷電粒子ビームの偏向状態でのビーム位置のドリフト量を算出するドリフト量算出部と、
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４８８８（Ｐ２０１３−４８８８Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６９８１（Ｐ２０１１−１３６９８１）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（５０４１６２９５８）株式会社ニューフレアテクノロジー (669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（５０４１６２９５８）株式会社ニューフレアテクノロジー (669)
【Ｆターム（参考）】
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