荷電粒子ビーム描画装置、偏向器間のタイミング調整方法、及び偏向アンプの故障検出方法
【目的】偏向器間のタイミング調整を短時間に行なう装置を提供する。
【構成】第ｎ番目のビームＯＮのタイミング信号から第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮからＯＦＦに切り替わるＤＡＣアンプユニット１３２と、ＤＡＣアンプユニット１３２からの偏向電圧によって、ビームＯＮ／ＯＦＦを交互に生成するブランキング偏向器２１２と、ＤＡＣアンプユニット１３２がタイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ番目のビームＯＮに向けて電圧変化を開始するＤＡＣアンプユニット１３４と、ＤＡＣアンプユニット１３４からの偏向電圧によって、ビームの向きを制御する偏向器２０５と、第１の遅延時間の代わりとなる評価用時間と評価用時間で得られるビームで電流の積分電流との相関結果から得られる、積分電流が一定の状態からの変化開始時間よりも短くなるように第１の遅延時間を設定する設定部１１４と、を備えたことを特徴とする。
【構成】第ｎ番目のビームＯＮのタイミング信号から第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮからＯＦＦに切り替わるＤＡＣアンプユニット１３２と、ＤＡＣアンプユニット１３２からの偏向電圧によって、ビームＯＮ／ＯＦＦを交互に生成するブランキング偏向器２１２と、ＤＡＣアンプユニット１３２がタイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ番目のビームＯＮに向けて電圧変化を開始するＤＡＣアンプユニット１３４と、ＤＡＣアンプユニット１３４からの偏向電圧によって、ビームの向きを制御する偏向器２０５と、第１の遅延時間の代わりとなる評価用時間と評価用時間で得られるビームで電流の積分電流との相関結果から得られる、積分電流が一定の状態からの変化開始時間よりも短くなるように第１の遅延時間を設定する設定部１１４と、を備えたことを特徴とする。
【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、偏向器間のタイミング調整方法及び偏向アンプの故障判定方法に係り、例えば、可変成形された電子ビームを用いて試料にパターンを描画する電子ビーム描画装置、かかる装置に搭載される電子ビームを偏向させる複数の偏向器の偏向器間のタイミング調整方法、及びかかる複数の偏向器に偏向電圧を出力する偏向アンプの故障を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、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。これらの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、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
【０００３】
図１４は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式（ＶＳＢ方式）という。
【０００４】
上述したように、描画装置では、電子ビーム等の荷電粒子ビームを偏向させてパターンを試料上に照射する。かかるビーム偏向には偏向アンプが用いられている。このような偏向アンプを用いたビーム偏向の役割としては、例えば、ビームＯＮ／ＯＦＦによるビームショットの生成を行なうブランキング制御、ビームショットの形状やサイズの制御、及びショット位置の制御が挙げられる。
【０００５】
以上のように、異なる働きをする複数のビーム偏向制御がおこなわれる。それぞれのビーム偏向制御は偏向アンプと偏向器によって行なわれ、各ビーム偏向制御が独立した制御機能により制御されることが一般的である。そのため、所望のビームショットを所望の形状に成形して所望する位置に照射するためには、各ビーム偏向制御を行なう偏向器（偏向アンプ）間でのタイミング調整（同期）が必要となる。ここでは、ＶＳＢ方式での描画装置について記載しているが、成形せずに、単にビームショットを所望する位置に照射する場合でも、ブランキング偏向とショット位置偏向の両偏向器間の同期をとることが必要となることは言うまでもない。
【０００６】
かかる偏向器間の同期がとれているかどうかの評価は、実際の描画結果から確認することが最も確実であるが、１回の評価ごとに数時間から数十時間の描画時間がかかり、また、高価である評価用マスクが必要となるため高額なコストがかかることになる。そのため、従来、各偏向アンプから対応する偏向器への出力信号をオシロスコープ等の測定機器でモニタし、各偏向器間のタイミングを合わせる作業を行なっていた。しかし、ビームショットは極めて高速な動作で連続的に出力されるので、かかるビームショットを制御する各偏向器間のタイミングを合わせるためには高精度な測定機器が必要である。しかし、高精度な測定機器を取得するためにはやはり高額なコストがかかることになる。さらに、かかる一連の作業を行なうには、決して楽ではない準備と測定と復旧という作業が偏向器の数だけ必要となるため、かかる手法でも１回の評価ごとに数時間から数十時間のマシンタイムが必要となるといった問題があった。
【０００７】
また、偏向アンプが故障すると調整されていた偏向器間の同期がずれてしまう。同期がとれなくなると、所望のビームショットを所望の形状に成形して所望する位置に照射することが困難になってしまう。そのため、製品となるマスク等に描画を行なう際には、より望ましくは描画前に、遅くても描画後であってパターン検査前に偏向アンプの故障が検出されることが望ましい。
【０００８】
ここで、偏向器間の同期とは関係ないが、描画前後にある周期で２つの成形アンプの一方に偏向データ、他方に前者と逆方向の偏向データを、時差を設けて入力して、互いの出力同士間に結合された測定抵抗の中点の電圧変化をオシロスコープで測定して成形アンプのセトリング時間を検出するという技術が文献に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２５９８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、複数の偏向器間のタイミング調整を短時間に、さらにより望ましくは低コストに行なう手法が求められていた。また、偏向アンプが故障すると調整されていた偏向器間の同期がずれてしまうので、より短時間に、より簡易な手法によって偏向アンプの故障を検出する手法が求められていた。しかし、両者ともに十分な手法が確立されていなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、複数の偏向器間のタイミング調整を短時間に行なうことが可能な装置及び方法を提供することを目的とする。また、本発明は、より短時間に、より簡易な手法によって偏向アンプの故障を検出することが可能な装置及び方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様の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、
ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向電圧を出力し、第１の偏向電圧が第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる第１のアンプユニットと、
第１のアンプユニットから出力された第１の偏向電圧によって、通過する荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器と、
第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御するための第２の偏向電圧を出力し、第１のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットと、
第２のアンプユニットから出力された第２の偏向電圧によって、第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する第２の偏向器と、
第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する設定部と、
設定部により複数の評価用時間が第１の遅延時間の代わりに設定された際、設定された評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
を備え、
設定部は、さらに、複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように第１の遅延時間を設定することを特徴とする。
【００１３】
かかる構成により、積分電流が一定の状態となる第１の遅延時間を得ることができる。そして、かかる時間を第１の遅延時間として設定することで偏向器間のタイミングを合わせることができる。
【００１４】
また、設定部は、変化開始時間により近くなるように第１の遅延時間を設定すると好適である。
【００１５】
本発明の一態様の偏向器間のタイミング調整方法は、
通過する荷電粒子ビームの向きを第１の偏向電圧によってビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器に第１の偏向電圧を出力する第１のアンプユニットが第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１のアンプユニットから出力される第１の偏向電圧が第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する工程と、
設定された評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す工程と、
設定された評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第１のアンプユニットがタイミング信号を受けた時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットから出力される第２の偏向電圧が印加される第２の偏向器により第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように第１の遅延時間を設定する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の態様の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、
ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向電圧を出力し、第１の偏向電圧が第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる第１のアンプユニットと、
第１のアンプユニットから出力された第１の偏向電圧によって、通過する荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器と、
第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御するための第２の偏向電圧を出力し、第１のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットと、
第２のアンプユニットから出力された第２の偏向電圧によって、第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する第２の偏向器と、
第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流と複数の評価用時間との相関関係を記憶する記憶部と、
複数の評価用時間のうち相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に第１のアンプユニットの第１の遅延時間が予め設定された状態で、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
記憶部に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に第１のアンプユニットの第１の遅延時間が予め設定されれば、アンプユニットが正常であれば一定の状態に示される積分電流の値と同じ或いは閾値以内に収まるはずである。よって、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれていればアンプの故障であると判定できる。
【００１８】
本発明の一態様の偏向アンプの故障検出方法は、
通過する荷電粒子ビームの向きを第１の偏向電圧によってビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器に第１の偏向電圧を出力する第１のアンプユニットが第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１のアンプユニットから出力される第１の偏向電圧が第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間と、複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、第１のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットから出力される第２の偏向電圧が印加される第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流との相関関係を記憶装置に記憶する工程と、
複数の評価用時間のうち相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に第１のアンプユニットの第１の遅延時間が予め設定された状態で、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記記憶装置に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、複数の偏向器間のタイミング調整を短時間に行なうことができる。また、本発明の他の態様によれば、より簡易な手法によって偏向アンプの故障を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態１における第１の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
【図３】実施の形態１における第２の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
【図４】実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングが一応合っている場合の状態を説明するための図である。
【図５】実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングが合っていない場合の状態の一例を説明するための図である。
【図６】実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングは一応合っているが望ましくない場合の状態の一例を説明するための図である。
【図７】実施の形態１における偏向器間のタイミング調整方法の要部を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１におけるブランキング偏向器と成形偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための一例を示す概念図である。
【図９】実施の形態１におけるブランキング偏向器と成形偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための他の一例を示す概念図である。
【図１０】実施の形態１における複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関関係の一例を示すグラフである。
【図１１】実施の形態１におけるブランキング偏向器と副偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための一例を示す概念図である。
【図１２】実施の形態１におけるブランキング偏向器と副偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための他の一例を示す概念図である。
【図１３】実施の形態２における偏向アンプの故障検出方法の要部を示すフローチャートである。
【図１４】従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１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。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型の描画装置の一例である。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（ブランカー）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８及び副偏向器２０９が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料が配置されることになるが、ここでは図示を省略している。ＸＹステージ１０５上には、試料が配置される位置とは異なる位置にファラデーカップ２１６が配置される。
【００２３】
ブランキング偏向器２１２は、例えば、２極或いは４極等の複数の電極によって構成される。偏向器２０５、主偏向器２０８及び副偏向器２０９は、例えば、４極或いは８極等の複数の電極によって構成される。ここでは、偏向器毎に１つのＤＡＣアンプユニットしか記載していないが、各電極にそれぞれ少なくとも１つのＤＡＣアンプユニットが接続される。
【００２４】
制御部１６０は、制御計算機１１０、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプユニット１３２，１３４，１３６（偏向アンプ）、検出器１４０、メモリ１４２、磁気ディスク装置等の記憶装置１４４、及び外部と接続するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１４６を有している。制御計算機１１０、偏向制御回路１２０、検出器１４０、メモリ１４２、記憶装置１４４、及び外部Ｉ／Ｆ回路１４６は、図示しないバスを介して互いに接続されている。また、偏向制御回路１２０、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４，１３６は、図示しないバスを介して互いに接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２は、ブランキング偏向器２１２に接続される。また、ＤＡＣアンプユニット１３４は、偏向器２０５に接続される。また、ＤＡＣアンプユニット１３６は、副偏向器２０９に接続される。偏向制御回路１２０から各ＤＡＣアンプユニットに対して、それぞれ独立した制御用のデジタル信号が出力される。そして、各ＤＡＣアンプユニットでは、それぞれのデジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させて偏向電圧として、接続された偏向器に出力される。このようにして、各偏向器には、接続されるＤＡＣアンプユニットから偏向電圧が印加される。かかる偏向電圧によって電子ビームが偏向させられる。そして、検出器１４０は、ファラデーカップ２１６に接続される。
【００２５】
また、制御計算機１１０内には、データ処理部１１２、設定部１１４、演算部１１６、及び判定部１１８といった各機能が配置される。データ処理部１１２、設定部１１４、演算部１１６、及び判定部１１８といった各機能は、プログラムといった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。或いは、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成されてもよい。或いは、ファームウェアとハードウェアの組み合わせで構成されてもよい。データ処理部１１２、設定部１１４、演算部１１６、及び判定部１１８といった各機能が、ソフトウェア、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせ、或いは、ファームウェアとハードウェアの組み合わせで構成される場合、制御計算機１１０に入力される入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１４２に記憶される。ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、主偏向器２０８に電圧を印加するＤＡＣアンプユニットや、各レンズを制御する制御回路等は省略されている。また、ここでは、位置偏向に、主副２段の多段偏向を用いるが、これに限るものではなく、１段の偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。
【００２６】
図２は、実施の形態１における第１の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
図３は、実施の形態１における第２の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
図２において、第１の成形アパーチャ２０３には、矩形、例えば正方形或いは長方形の開口部１０が形成されている。図３において、第２の成形アパーチャ２０６には、長方形の１辺と６角形の１辺とを無くしてつなげた成形開口２０が形成されている。成形開口２０は、例えば、４５度の整数倍の角度を頂点とした図形に形成されている。
【００２７】
そして、描画装置１００は、以下のように動作して描画する。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、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、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で遮へい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。かかるビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する偏向電圧（第１の偏向電圧）は、ＤＡＣアンプユニット１３２（第１のアンプユニット）から出力される。そして、ブランキング偏向器２１２は、ＤＡＣアンプユニット１３２から出力された偏向電圧によって、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。
【００２８】
以上のように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により矩形例えば長方形の穴を持つ第１の成形アパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１の成形アパーチャ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の成形アパーチャ２０６上に投影される。ＤＡＣアンプユニット１３４（第２のアンプユニットの一例）から第１の成形アパーチャ２０３を通過した電子ビーム２００の向きを制御するための偏向電圧（第２の偏向電圧の一例）が出力される。ＤＡＣアンプユニット１３４から出力された偏向電圧が印加された偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１の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ことができる。そして、第２の成形アパーチャ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、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料の所望する位置に照射される。ＤＡＣアンプユニット１３６（第２のアンプユニットの他の一例）から第２の成形アパーチャ２０６を通過した電子ビーム２００の照射位置を制御するための偏向電圧（第２の偏向電圧の他の一例）が出力される。ＤＡＣアンプユニット１３６から出力された偏向電圧は副偏向器２０９に印加され、試料の所望する位置に照射される。各ショットについて同様に制御される。
【００２９】
ここで、試料を描画する際には、試料の描画領域は主偏向器２０８で偏向可能な幅で短冊状に仮想分割され、分割された短冊状の各領域が単位描画領域となる。しかし、各ショットのビームサイズはかかる単位描画領域に比べてはるかに小さいため、さらに、主偏向器２０８で偏向可能なサイズよりもはるかに小さい副偏向器２０９で偏向可能なサイズの複数の小領域（サブフィールド：ＳＦ）に仮想分割される。そして、ＳＦ毎に照射が行なわれる。言い換えれば、主偏向器２０８で１つのＳＦの基準位置に照射位置が合うように偏向され、副偏向器２０９でかかるＳＦ内の所望する位置にビームが照射されるように偏向する。描画の際はＸＹステージ１０５が移動するため、主偏向器２０８はＸＹステージ１０５の移動に追従しながらＳＦの基準位置に偏向すればよい。
【００３０】
以上のように、描画装置１００は、ショットの生成のためのブランキング制御と、ビーム成形制御と、照射位置制御とを異なる偏向器が行なっているため、これら複数の偏向器間の同期をとるようにタイミング調整が必要となる。まず、以下に、複数の偏向器間のタイミングが合っている場合とずれている場合について説明する。
【００３１】
図４は、実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングが一応合っている場合の状態を説明するための図である。横軸は時間を示している。ＤＡＣアンプユニット１３４及び１３６には、ＤＡＣアンプユニット１３２から各ショットを制御するためのタイミング信号となるＤＡＣＳＥＴ信号が出力される。ｎ番目のショットのためのＤＡＣＳＥＴ信号は、ｎ−１番目のショットのビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる前にＤＡＣアンプユニット１３２から発行される。そして、ｎ−１番目のショットがビームＯＦＦの電圧に切り替わったらｎ番目のショットのためのセトリングを開始し、セトリング時間Ｔｓ後にｎ番目のショットのためにビームＯＦＦの電圧からビームＯＮの電圧に切り替わる。ここで、ｎ−１番目のショットがビームＯＦＦの電圧に切り替わる時点Ａからどれだけ前にｎ番目のショットのためのＤＡＣＳＥＴ信号をＤＡＣアンプユニット１３４並びに１３６に出力するかは任意に設定することが可能である。言い換えれば、第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成するためのブランキング用ＤＡＣＳＥＴ信号を受けてから第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧から位置Ａで示すビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの遅延時間ｔ１（第１の遅延時間）（ＤＡＣディレイタイムとも言う。）は任意に設定することができる。
【００３２】
また、ｎ番目のショットのための成形用ＤＡＣＳＥＴ信号は、ＤＡＣアンプユニット１３２がＤＡＣＳＥＴ信号を発行した時から時間ｔ２だけ遅れてＤＡＣアンプユニット１３４に入力される。時間ｔ２は、ケーブルの引き回し方や配置位置等、装置のハードウェア構成等から避けられないタイムラグとなる。そして、ＤＡＣアンプユニット１３４は、ｎ番目の成形用ＤＡＣＳＥＴ信号を受けてから所定の遅延時間後に第ｎ−１番目のショットのビーム成形用の電圧から第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧に向けて偏向電圧（第２の偏向電圧の一例）の電圧変化を開始する。言い換えれば、ＤＡＣアンプユニット１３４は、ＤＡＣアンプユニット１３２がＤＡＣＳＥＴ信号を発した時から遅延時間（ｔ３）（第２の遅延時間の一例）後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の電子ビーム２００の向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の電子ビーム２００の向きを制御する電圧に向けて成形用の偏向電圧の電圧変化を開始する。そして、第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧に到達した後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になれば所望のビーム成形を行なうことができる。
【００３３】
同様に、ｎ番目のショットのための照射位置用ＤＡＣＳＥＴ信号は、ＤＡＣアンプユニット１３２がＤＡＣＳＥＴ信号を発行した時から時間Ｔ２だけ遅れてＤＡＣアンプユニット１３６に入力される。時間Ｔ２も、ケーブルの引き回し方や配置位置等、装置のハードウェア構成等から避けられないタイムラグとなる。そして、ＤＡＣアンプユニット１３６は、ｎ番目の照射位置用ＤＡＣＳＥＴ信号を受けてから所定の遅延時間後に第ｎ−１番目のショットの照射位置用の電圧から第ｎ番目のショットの照射位置用の電圧に向けて偏向電圧（第２の偏向電圧の他の一例）の電圧変化を開始する。言い換えれば、ＤＡＣアンプユニット１３６は、ＤＡＣアンプユニット１３２がＤＡＣＳＥＴ信号を発した時から遅延時間（Ｔ３）（第２の遅延時間の他の一例）後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の電子ビーム２００の向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の電子ビーム２００の向きを制御する電圧に向けて照射位置用の偏向電圧の電圧変化を開始する。そして、第ｎ番目のショットの照射位置用の電圧に到達した後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になれば所望の照射位置にビームを照射することができる。
【００３４】
例えば、図４において、ビームＯＦＦの状態の間にビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐから到達点Ｑまでの電圧変化が済めば、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像３０は、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０と一部が重なる所望の位置に偏向位置が制御された状態でビームＯＮの状態を迎えることができる。その結果、安定した一定の電子ビーム２００が成形開口２０を通過するので試料面上で一定の照射量を得ることができる。その結果、所望の寸法のショットパターン３２が描画される。図４の例では、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態からＯＦＦになった後に第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置するので、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態ではまだ第ｎ−１番目のショットのビーム成形用に到達済みの一定電圧のままである。よって、安定した一定の電子ビーム２００が成形開口２０を通過でき、所望の寸法のショットパターン３２が描画される。
【００３５】
ここで、第ｎ−１番目のショットと第ｎ番目のショットの間のビームＯＦＦの状態となるセトリング時間Ｔｓはできるだけ短い方が複数のショットで描画する場合の描画時間を短縮できるので好適である。しかし、ビーム成形用の電圧変化の到達点Ｑになる前に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になってしまうと偏向器２０５の電圧変化中に第１の成形アパーチャ２０３を電子ビーム２００が通過してしまうので第ｎ番目のショットについて安定した照射量を得ることができない。そのため、セトリング時間Ｔｓは到達点Ｑになった後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になるように設定する必要がある。逆に、まだ第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態の最中にビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐがくるように設定してしまうと後述するようにビーム成形中に偏向器２０５の電圧が変化してしまうので第ｎ−１番目のショットについて安定した照射量を得ることができない。よって、時間Ｔｓをできるだけ短くするためには、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態がビームＯＦＦになった時点Ａ或いはその直後に第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置するように調整することがより好適となる。かかる調整は、遅延時間（ｔ３）が固定値（一定値）なので、遅延時間ｔ１の調整によって達成できる。
【００３６】
図５は、実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングが合っていない場合の状態の一例を説明するための図である。横軸は時間を示している。図５では、遅延時間ｔ１を長くしすぎた場合を示している。図５の例では、遅延時間ｔ１が長すぎたため、まだ第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態でビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが来てしまう。その結果、第ｎ−１番目のショットでのビーム成形中に電圧変化が生じ、第１のアパーチャ像４０と成形開口２０との重なり位置がずれてしまう。すなわち、例えば、偏向位置が第１のアパーチャ像４０ａ〜４０ｄで示すように移動してしまう。その結果、成形開口２０を通過した電子ビームのショットパターンもショットパターン４２ａ〜４２ｄで示すように変化してしまう。そのため、所望する照射量が得られず、ショットパターンの寸法に誤差が生じてしまう。
【００３７】
図６は、実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングは一応合っているが望ましくない場合の状態の一例を説明するための図である。横軸は時間を示している。図６では、遅延時間ｔ１を短くしすぎた場合を示している。図６の例では、遅延時間ｔ１を短くしすぎたため、第ｎ−１番目のショットがビームＯＦＦになった時点Ａからかなり遅れて第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置してしまう。上述したように、セトリング時間Ｔｓは到達点Ｑになった後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になるように設定する必要があるので、これではセトリング時間Ｔｓが必要以上に長くなってしまう。
【００３８】
そこで、実施の形態１では、偏向器間のタイミングを合わせながら、さらにセトリング時間Ｔｓができるだけ短くなるように調整する。すなわち、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮ状態がビームＯＦＦになった時点Ａ或いはその直後に第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置するように調整する。
【００３９】
図７は、実施の形態１における偏向器間のタイミング調整方法の要部を示すフローチャートである。図７において、偏向器間のタイミング調整方法は、ショットデータ作成工程（Ｓ１０２）と、評価用時間設定工程（Ｓ１０４）と、動作パターン実行工程（Ｓ１０６）と、ビーム電流測定工程（Ｓ１０８）と、積分電流演算工程（Ｓ１１２）と、遅延時間ｔ１判定工程（Ｓ１１４）と、相関関係取得工程（Ｓ１１６）と、遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）と、遅延時間ｔ１設定工程（Ｓ１２０）という一連の工程を実施する。また、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングを合わせる場合には、動作パターン実行工程（Ｓ１０６）は、内部工程として、ブランキング制御工程（Ｓ１０）と成形偏向工程（Ｓ２０）を所定のショット回数だけ実施する。また、ブランキング偏向器２１２と照射位置用の副偏向器２０９間のタイミングを合わせる場合には、動作パターン実行工程（Ｓ１０６）は、内部工程として、ブランキング制御工程（Ｓ１０）と照射位置偏向工程（Ｓ２２）を所定のショット回数だけ実施する。
【００４０】
図８は、実施の形態１におけるブランキング偏向器と成形偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための一例を示す概念図である。図８の例では、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングが最適値ではないが一応合っている例を示している。ここでは、動作パターンとして、例えば、第２ｎ番目（偶数回数番目）のショットでは、第１のアパーチャ像３０の一部が第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０のある位置で重なるように偏向され、第２ｎ−１番目（奇数回数番目）のショットでは、第１のアパーチャ像３０が第２の成形アパーチャ２０６で完全に遮へいされる位置に偏向されるようにする。偶数回数番目の偏向位置と奇数回数番目の偏向位置とは逆であってもよい。ここでは、偶数回数番目のショットでは、四角形のショット形状を形成し、そして、奇数回数番目のショットでは、ビーム遮断される例を示している。ショット毎にかかる２つの位置に繰り返し交互に偏向されるような動作パターンとする。まず、かかる動作パターンのデータを外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して記憶装置１４４に入力し、格納する。或いは、図示しないキーボードやマウス等の入力手段から制御計算機１１０に入力しても構わない。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置にＸＹステージ１０５を移動させておく。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６に入射できるように主偏向器２０８及び副偏向器２０９の偏向量を調整しておく。
【００４１】
ショットデータ作成工程（Ｓ１０２）として、データ処理部１１２は、記憶装置１４４から動作パターンのデータを読み出し、描画装置で使用可能なフォーマットのショットデータを生成する。
【００４２】
評価用時間設定工程（Ｓ１０４）として、設定部１１４は、遅延時間ｔ１の代わりとなる複数の評価用時間を設定する。また、所定のセトリング時間Ｔｓも設定しておく。
【００４３】
動作パターン実行工程（Ｓ１０６）として、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００に対し、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す（Ｓ１０）。そして、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、偏向器２０５により第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００の向きを制御する（Ｓ２０）。すなわち、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、偏向器２０５により四角形のショット形状を形成する位置に偏向され、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、第２の成形アパーチャ２０６の遮へい部でビーム遮断される。かかる動作を、設定された評価用時間毎に、ショット回数がそれぞれＮ回になるまで繰り返す。
【００４４】
図８の例では、成形用の偏向電圧の電圧変化となる開始位置Ｐ（Ｐ’）から到達位置Ｑ（Ｑ’）までがビームＯＦＦの状態中に収まっているので、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０と一部が重なる所望の位置に偏向位置が制御された状態でビームＯＮの状態を迎えることができる。その結果、例えば、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、安定した一定の電子ビーム２００が成形開口２０を通過するのでファラデーカップ２１６には一定の照射量で入射する。これは、所望の寸法のショットパターン３２が描画されたことと同じ状態である。一方、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、完全に電子ビーム２００が遮蔽され、ファラデーカップ２１６にはビームが到達しないので照射量は０となる。これは、照射位置３４に何もショットされないことと同じである。
【００４５】
図９は、実施の形態１におけるブランキング偏向器と成形偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための他の一例を示す概念図である。図９の例では、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングが合っていない例を示している。図９の例では、成形用の偏向電圧の電圧変化の途中から到達位置Ｑ（Ｑ’）までがビームＯＮの状態中に位置してしまっているので、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０と一部が重なる所望の位置へと偏向位置が移動中の状態でビームＯＮの状態を迎えることになる。その結果、例えば、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、不安定な電子ビーム２００が成形開口２０を通過するのでファラデーカップ２１６には図８の例とは異なる照射量で入射する。これは、誤差が生じた寸法のショットパターン４２が描画されたことと同じ状態である。一方、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、完全に電子ビーム２００が遮蔽され、ファラデーカップ２１６にはビームが到達しないので照射量は０となる。或いは、偏向位置が移動中なので若干の漏れビームがファラデーカップ２１６に到達する場合もあり得る。そして、照射量が０であれば、照射位置４４に何もショットされないことと同じである。
【００４６】
以上のようにして、評価用時間を可変にしながら、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２（或いはＤＡＣアンプユニット１３２）によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とをショット回数がＮ回になるまで交互に繰り返す。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過したショットに対し、順に２つの偏向位置に交互に偏向されるように偏向器２０５（或いはＤＡＣアンプユニット１３４）を制御する。
【００４７】
ビーム電流測定工程（Ｓ１０８）として、設定された評価用時間毎に、偏向器２０５により向きが制御された電子ビーム２００のビーム電流を測定する。すなわち、ファラデーカップ２１６で成形開口２０を通過したショットの電子ビーム２００のビーム電流を測定する。そして、ファラデーカップ２１６の出力は、検出器１４０に入力し、検出された各値が制御計算機１１０に出力される。
【００４８】
積分電流演算工程（Ｓ１１２）として、演算部１１６は、設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する。各ショットの時間は、ナノ秒といった単位の非常に短時間であるので、１回のショットの電流値では検出が困難である。そのため、Ｎ回のショットの電流値の積分を行なうことで検出可能な電流値を得ることができる。ショット回数Ｎは、例えば、測定機器の検出下限以上のビーム照射が得られる回数であればよい。例えば、２０ｍｓ以上であればよい。検出誤差を小さくする上で、より好ましくは数秒から十数秒であるとよい。よって、１つの評価用時間の積分電流を得るまでに数秒から十数秒で済ますことができる。よって、複数の評価用時間の数を例えば１００種類としても、数１００秒から千数百秒、すなわち、数分単位で済ますことができる。
【００４９】
相関関係取得工程（Ｓ１１６）として、積分電流演算工程（Ｓ１１２）の結果から得られた複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関関係は、記憶装置１４４に格納される。
【００５０】
ここで、上述した例では、偏向器２０５で偏向される２箇所の偏向位置の一方が、完全に遮へいされる位置となっているが、これに限るものではない。例えば、他のショット図形の形状になる位置でも構わない。例えば、四角形と三角形とを交互に成形するように繰り返してもよい。すなわち、成形開口２０を通過する電子ビームの照射量が異なる２つの位置間に交互に偏向されればよい。
【００５１】
図１０は、実施の形態１における複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関関係の一例を示すグラフである。横軸は遅延時間ｔ１（評価用時間）、縦軸は積分電流値である。図１０の例では、偏向器２０５で偏向される２箇所の偏向位置が、成形開口２０を通過する電子ビームの照射量が異なる２つの位置で測定された場合の結果の一例を示している。
【００５２】
図１０において、ビームＯＮの状態になった時点で既に成形用の偏向電圧が一定値に到達するような遅延時間ｔ１（評価用時間）に設定されていれば、得られる積分電流値は同じ値になる。逆に、ビームＯＮの状態で成形用の偏向電圧が電圧変化の途中となる遅延時間ｔ１（評価用時間）に設定されていれば、得られる積分電流値は異なる値となる。よって、同じ値で示される一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内では、ビームＯＮの状態になった時点で成形用の偏向電圧が一定値であることを示す。よって、設定されたセトリング時間Ｔｓにおいて、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングが、一応、合っていることになる。すなわち、図４で示した状態となる。逆に、積分電流が一定の状態から変化を開始した後の傾きが生じている遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内では、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングが、合っていないことになる。すなわち、図５で示した状態となる。また、図１０では、遅延時間ｔ１を長くしていくと積分電流が一定の状態から変化した後また一定に戻っているが、これは、遅延時間ｔ１を長くしすぎて、例えば、ｎ−１番目のショット時にｎ番目のショット用の成形偏向電圧になっていることを示している。
【００５３】
遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）として、設定部１１４は、記憶装置１４４から相関関係を読み出し、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間Ｒよりも短くなるように遅延時間ｔ１を選択する。これにより、一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内で選択できる。その結果、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングを一応合わせることができる。但し、実施の形態１では、セトリング時間Ｔｓをより短くするため、設定部１１４は、一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内のうち、変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を選択する。図１０の例では、例えば、２５０〜２５３ｎｓｅｃの値を選択する。変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を選択することで、図４に示した第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態がビームＯＦＦになった時点Ａ或いはその直後に第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置するように調整できる。
【００５４】
遅延時間ｔ１設定工程（Ｓ１２０）として、遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）で選択された時間を遅延時間ｔ１として設定する。これにより、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミング合わせを行なうことができる。さらに、変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を設定することで、よりセトリング時間Ｔｓを短くすることができる。その結果、描画時間を短縮することができる。セトリング時間Ｔｓは、到達点Ｑになった後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になるできるだけ短い時間に設定する。
【００５５】
図８，９では、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミング合わせを行なう場合を示したが、次に、照射位置用の偏向器、特に、副偏向器２０９とブランキング偏向器２１２間のタイミング合わせを行なう場合について説明する。副偏向器２０９とブランキング偏向器２１２間のタイミング調整方法は、動作パターン実行工程（Ｓ１０６）内の成形偏向工程（Ｓ２０）を照射位置偏向工程（Ｓ２２）に置き換える以外は図７と同様である。
【００５６】
図１１は、実施の形態１におけるブランキング偏向器と副偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための一例を示す概念図である。図１１の例では、ブランキング偏向器２１２と副偏向器２０９間のタイミングが合っている例を示している。ここでは、動作パターンとして、例えば、第２ｎ−１番目（奇数回数番目）のショットでは、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６の中心から若干はずれた位置に照射されるように偏向位置を設定する。但し、照射された電子ビーム２００の一部がファラデーカップ２１６で検出可能な位置とする。一方、第２ｎ番目（偶数回数番目）のショットでは、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６の中心位置に照射されるように偏向位置を設定する。偶数回数番目の偏向位置と奇数回数番目の偏向位置とは逆であってもよい。ショット毎にかかる２つの位置に繰り返し交互に偏向されるような動作パターンとする。まず、かかる動作パターンのデータを外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して記憶装置１４４に入力し、格納する。或いは、図示しないキーボードやマウス等の入力手段から制御計算機１１０に入力しても構わない。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置にＸＹステージ１０５を移動させておくことは言うまでもない。また、主偏向器２０８は、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置、例えば、ファラデーカップ２１６の中心に偏向されるように偏向量に設定しておく。また、第１のアパーチャ像が第２の成形アパーチャ２０６を通過できるように偏向器２０５の偏向量を調整しておく。より好ましくは、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像全体が第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過できるように偏向器２０５の偏向量を調整しておくとよい。これにより、偏向器２０５の偏向タイミングずれの影響を排除できる。
【００５７】
ショットデータ作成工程（Ｓ１０２）として、データ処理部１１２は、記憶装置１４４から動作パターンのデータを読み出し、描画装置で使用可能なフォーマットのショットデータを生成する。
【００５８】
評価用時間設定工程（Ｓ１０４）として、設定部１１４は、遅延時間ｔ１の代わりとなる複数の評価用時間を設定する。また、所定のセトリング時間Ｔｓも設定しておく。
【００５９】
動作パターン実行工程（Ｓ１０６）として、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００に対し、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す（Ｓ１０）。そして、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、副偏向器２０９により第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００の向きを制御する（Ｓ２２）。すなわち、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、副偏向器２０９によりファラデーカップ２１６の中心から若干はずれた位置に偏向され、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、副偏向器２０９によりファラデーカップ２１６の中心位置に偏向される。かかる動作を、設定された評価用時間毎に、ショット回数がそれぞれＮ回になるまで繰り返す。
【００６０】
図１１の例では、照射位置用の偏向電圧の電圧変化となる開始位置Ｐから到達位置ＱまでがビームＯＦＦの状態中に収まっているので、所望の位置に偏向位置が制御された状態でビームＯＮの状態を迎えることができる。その結果、例えば、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、ショットされたビームの一部の照射量が一定量入射する。一方、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、ショットされたビームの全照射量が入射する。
【００６１】
図１２は、実施の形態１におけるブランキング偏向器と副偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための他の一例を示す概念図である。図１２の例では、ブランキング偏向器２１２と副偏向器２０９間のタイミングが合っていない例を示している。図１２の例では、照射位置用の偏向電圧の電圧変化の開始位置ＰがビームＯＮの状態中に位置してしまっているので、ファラデーカップ２１６の中心からはずれた所定の位置からファラデーカップ２１６の中心へと偏向位置が移動中の状態でビームＯＮの状態を迎えることになる。その結果、例えば、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、ファラデーカップ２１６に入射される照射量が図１１の例とは異なる量で入射する。図１２の例では、図１１の場合より照射量が増えることになる。
【００６２】
以上のようにして、評価用時間を可変にしながら、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２（或いはＤＡＣアンプユニット１３２）によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とをショット回数がＮ回になるまで交互に繰り返す。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過したショットに対し、順に２つの偏向位置に交互に偏向されるように副偏向器２０９（或いはＤＡＣアンプユニット１３６）を制御する。
【００６３】
ビーム電流測定工程（Ｓ１０８）として、設定された評価用時間毎に、副偏向器２０９により向きが制御された電子ビーム２００のビーム電流を測定する。すなわち、ファラデーカップ２１６で各ショットの電子ビーム２００のビーム電流を測定する。そして、ファラデーカップ２１６の出力は、検出器１４０に入力し、検出された各値が制御計算機１１０に出力される。
【００６４】
積分電流演算工程（Ｓ１１２）として、演算部１１６は、偏向器２０５のタイミング調整の場合と同様、設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する。ショット回数Ｎは、偏向器２０５のタイミング調整の場合と同様でよい。よって、複数の評価用時間の数を例えば１００種類としても、数１００秒から千数百秒、すなわち、数分単位で済ますことができる。
【００６５】
相関関係取得工程（Ｓ１１６）として、積分電流演算工程（Ｓ１１２）の結果から得られた複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関関係は、記憶装置１４４に格納される。
【００６６】
遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）として、設定部１１４は、記憶装置１４４から相関関係を読み出し、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間Ｒよりも短くなるように遅延時間ｔ１を選択する。これにより、一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内で選択できる。その結果、ブランキング偏向器２１２と副偏向器２０９間のタイミングを一応合わせることができる。但し、実施の形態１では、セトリング時間Ｔｓをより短くするため、設定部１１４は、一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内のうち、変化開始時間（図１０の例ではＲで示す位置）により近くなるように遅延時間ｔ１を選択する。図１０の例では、例えば、２５０〜２５３ｎｓｅｃの値を選択する。変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を選択することで、図４に示した成形偏向の場合と同様、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態がビームＯＦＦになった時点Ａ或いはその直後に第ｎ番目のショットの照射位置用の電圧変化の開始点Ｐが位置するように調整できる。
【００６７】
遅延時間ｔ１設定工程（Ｓ１２０）として、遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）で選択された時間を遅延時間ｔ１として設定する。これにより、ブランキング偏向器２１２と照射位置用の副偏向器２０９間のタイミング合わせを行なうことができる。さらに、変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を設定することで、よりセトリング時間Ｔｓを短くすることができる。その結果、描画時間を短縮することができる。
【００６８】
以上のように構成することで、数分単位でタイミング調整を行なうことができ、従来の数時間以上かかっていた手法と比べて、複数の偏向器間のタイミング調整を短時間に行なうことができる。さらに、従来のような高額な測定機器や評価用のマスク基板等が不要であるため、低コストでタイミング調整を行なうことができる。また、従来のようなオシロスコープでタイミング調整を行なう場合、目視でタイミングを合わせることになるが、実施の形態１によれば、自動的に最適値に合わせることができる。
【００６９】
実施の形態２．
実施の形態１では、相関関係を得ることによってその結果から複数の偏向器間のタイミング調整を行なう方法について説明したが、実施の形態２では、得られた相関関係を用いて、ＤＡＣアンプユニットの故障を検出する方法について説明する。特に、実施の形態２では、実施の形態１等によって、遅延時間ｔ１が最適に設定された描画装置について、設定後に生じたＤＡＣアンプユニットの故障を検出する。装置構成は、図１と同様である。その他、特に説明しないことは実施の形態１と同様である。また、実施の形態１で得られた相関関係は、記憶装置１４４に格納しておく。
【００７０】
図１３は、実施の形態２における偏向アンプの故障検出方法の要部を示すフローチャートである。図１３において、偏向アンプの故障検出方法は、ショットデータ作成工程（Ｓ２０２）と、動作パターン実行工程（Ｓ２０４）と、ビーム電流測定工程（Ｓ２０６）と、積分電流演算工程（Ｓ２１０）と、判定工程（Ｓ２１２）という一連の工程を実施する。また、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングを合わせる場合には、動作パターン実行工程（Ｓ２０４）は、内部工程として、ブランキング制御工程（Ｓ１１）と成形偏向工程（Ｓ２１）を所定のショット回数だけ実施する。また、ブランキング偏向器２１２と照射位置用の副偏向器２０９間のタイミングを合わせる場合には、動作パターン実行工程（Ｓ２０４）は、内部工程として、ブランキング制御工程（Ｓ１１）と照射位置偏向工程（Ｓ２３）を所定のショット回数だけ実施する。
【００７１】
実施の形態２では、まず、実施の形態１等によって、最適化された遅延時間ｔ１を設定しておく。少なくとも実施の形態１で得られた相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値にＤＡＣアンプユニット１３２の遅延時間ｔ１を予め設定しておく。また、セトリング時間Ｔｓは、到達点Ｑになった後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になるできるだけ短い時間に設定しておく。
【００７２】
そして、実施の形態２では、動作パターンとして、図８で説明した場合と同様、例えば、第２ｎ番目（偶数回数番目）のショットでは、第１のアパーチャ像３０の一部が第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０のある位置で重なるように偏向され、第２ｎ−１番目（奇数回数番目）のショットでは、第１のアパーチャ像３０が第２の成形アパーチャ２０６で完全に遮へいされる位置に偏向されるようにする。偶数回数番目の偏向位置と奇数回数番目の偏向位置とは逆であってもよい。ここでは、偶数回数番目のショットでは、四角形のショット形状を形成し、そして、奇数回数番目のショットでは、ビーム遮断される例を示している。ショット毎にかかる２つの位置に繰り返し交互に偏向されるような動作パターンとする。まず、かかる動作パターンのデータを外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して記憶装置１４４に入力し、格納する。或いは、図示しないキーボードやマウス等の入力手段から制御計算機１１０に入力しても構わない。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置にＸＹステージ１０５を移動させておく。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６に入射できるように主偏向器２０８及び副偏向器２０９の偏向量を調整しておく。
【００７３】
ショットデータ作成工程（Ｓ２０２）として、データ処理部１１２は、記憶装置１４４から動作パターンのデータを読み出し、描画装置で使用可能なフォーマットのショットデータを生成する。生成されたショットデータは記憶装置１４４に格納される。
【００７４】
動作パターン実行工程（Ｓ２０４）として、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００に対し、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す（Ｓ１１）。そして、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、偏向器２０５により第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００の向きを制御する（Ｓ２１）。すなわち、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、偏向器２０５により四角形のショット形状を形成する位置に偏向され、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、第２の成形アパーチャ２０６の遮へい部でビーム遮断される。かかる動作を、設定された遅延時間ｔ１で、ショット回数がそれぞれＮ回になるまで繰り返す。
【００７５】
偏向位置は他のショット図形の形状になる位置でも構わない。例えば、四角形と三角形とを交互に成形するように繰り返してもよい。すなわち、成形開口２０を通過する電子ビームの照射量が異なる２つの位置間に交互に偏向されればよい。実施の形態２では、記憶装置１４４に格納された相関関係を得るために用いた動作パターンと同じ動作パターンであればよい。
【００７６】
以上のようにして、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２（或いはＤＡＣアンプユニット１３２）によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とをショット回数がＮ回になるまで交互に繰り返す。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過したショットに対し、順に２つの偏向位置に交互に偏向されるように偏向器２０５（或いはＤＡＣアンプユニット１３４）を制御する。
【００７７】
ビーム電流測定工程（Ｓ２０６）として、設定された遅延時間ｔ１で、偏向器２０５により向きが制御された電子ビーム２００のビーム電流を測定する。すなわち、ファラデーカップ２１６で成形開口２０を通過したショットの電子ビーム２００のビーム電流を測定する。そして、ファラデーカップ２１６の出力は、検出器１４０に入力し、検出された各値が制御計算機１１０に出力される。
【００７８】
積分電流演算工程（Ｓ２１０）として、演算部１１６は、設定された遅延時間ｔ１で測定されたビーム電流についての積分電流を演算する。各ショットの時間は、ナノ秒といった単位の非常に短時間であるので、１回のショットの電流値では検出が困難である。そのため、Ｎ回のショットの電流値の積分を行なうことで検出可能な電流値を得ることができる点は実施の形態１で説明した通りである。ショット回数Ｎは、実施の形態１と同様、例えば、測定機器の検出下限以上のビーム照射が得られる回数であればよい。例えば、２０ｍｓ以上であればよい。検出誤差を小さくする上で、より好ましくは数秒から十数秒であるとよい。よって、１つの評価用時間の積分電流を得るまでに数秒から十数秒で済ますことができる。よって、複数の評価用時間の数を例えば１００種類としても、数１００秒から千数百秒、すなわち、数分単位で済ますことができる。実施の形態２では、記憶装置１４４に記憶された相関関係を得るために用いたショット回数Ｎと同じ回数とする。
【００７９】
判定工程（Ｓ２１２）として、判定部１１８は、記憶装置１４４に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定し、結果を出力する。ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３４が故障していれば、両者のタイミングがずれ、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値から外れた値となる。そのため、誤差分を考慮した閾値よりずれていれば、ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３４の少なくとも一方の故障を検出することができる。判定部１１８の結果は、記憶装置１４４に記憶されると共に、外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して外部に出力される。或いは、図示しないモニタ或いはプリンタ等に出力されてもよい。
【００８０】
上述した例では、ブランキング偏向器２１２或いは成形偏向器２０５の故障検出を行なう場合を示したが、次に、副偏向器２０９或いはブランキング偏向器２１２の故障検出を行なう場合について説明する。副偏向器２０９或いはブランキング偏向器２１２の故障検出方法は、動作パターン実行工程（Ｓ２０４）内の成形偏向工程（Ｓ２１）を照射位置偏向工程（Ｓ２３）に置き換える以外は図１３と同様である。
【００８１】
動作パターンとして、図１１に示した場合と同様、例えば、第２ｎ番目（偶数回数番目）のショットでは、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６の中心から若干はずれた位置に照射されるように偏向位置を設定する。但し、照射された電子ビーム２００の一部がファラデーカップ２１６で検出可能な位置とする。一方、第２ｎ−１番目（奇数回数番目）のショットでは、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６の中心位置に照射されるように偏向位置を設定する。偶数回数番目の偏向位置と奇数回数番目の偏向位置とは逆であってもよい。ショット毎にかかる２つの位置に繰り返し交互に偏向されるような動作パターンとする。実施の形態２では、記憶装置１４４に格納された相関関係を得るために用いた動作パターンと同じ動作パターンであればよい。
【００８２】
まず、かかる動作パターンのデータを外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して記憶装置１４４に入力し、格納する。或いは、図示しないキーボードやマウス等の入力手段から制御計算機１１０に入力しても構わない。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置にＸＹステージ１０５を移動させておくことは言うまでもない。また、主偏向器２０８は、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置、例えば、ファラデーカップ２１６の中心に偏向されるように偏向量に設定しておく。また、第１のアパーチャ像が第２の成形アパーチャ２０６を通過できるように偏向器２０５の偏向量を調整しておく。より好ましくは、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像全体が第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過できるように偏向器２０５の偏向量を調整しておくとよい。これにより、偏向器２０５の偏向タイミングずれの影響を排除できる。
【００８３】
ショットデータ作成工程（Ｓ２０２）として、データ処理部１１２は、記憶装置１４４から動作パターンのデータを読み出し、描画装置で使用可能なフォーマットのショットデータを生成する。
【００８４】
動作パターン実行工程（Ｓ２０４）として、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００に対し、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す（Ｓ１１）。そして、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、副偏向器２０９により第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００の向きを制御する（Ｓ２３）。すなわち、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、副偏向器２０９によりファラデーカップ２１６の中心から若干はずれた位置に偏向され、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、副偏向器２０９によりファラデーカップ２１６の中心位置に偏向される。かかる動作を、設定された遅延時間ｔ１で、ショット回数がそれぞれＮ回になるまで繰り返す。
【００８５】
そして、上述したビーム電流測定工程（Ｓ２０６）と積分電流演算工程（Ｓ２１０）と判定工程（Ｓ２１２）を行なうことで、ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３６の少なくとも一方の故障を検出することができる。ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３６が故障していれば、両者のタイミングがずれ、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値から外れた値となる。そのため、誤差分を考慮した閾値よりずれていれば、ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３６の少なくとも一方の故障を検出することができる。判定部１１８の結果は、記憶装置１４４に記憶されると共に、外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して外部に出力される。或いは、図示しないモニタ或いはプリンタ等に出力されてもよい。
【００８６】
以上のように、実施の形態２によれば、複数の偏向器（ＤＡＣアンプユニット）間における遅延時間ｔ１と積分電流の相関関係を予め得ておけば、かかる複数のＤＡＣアンプユニットの故障検出を行なうことができる。このように、より簡易な手法によって偏向アンプの故障を検出することができる。
【００８７】
かかる動作は、描画開始前、或いは描画後に実行するとよい。或いは、ある描画単位領域の描画と次の描画単位領域の描画の間、すなわち、描画の途中でおこなってもよい。
【００８８】
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。
【００８９】
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、描画装置１００を制御する制御部構成については、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。
【００９０】
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装置、偏向器間のタイミング調整方法、及び偏向アンプの故障検出方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 開口部
２０ 成形開口
３０，４０ 第１のアパーチャ像
３２，４２ ショットパターン
３４ 照射位置
１００ 描画装置
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１２ データ処理部
１１４ 設定部
１１６ 演算部
１１８ 判定部
１２０ 偏向制御回路
１３２，１３４，１３６ ＤＡＣアンプユニット
１４０ 検出器
１４２ メモリ
１４４ 記憶装置
１４６ Ｉ／Ｆ回路
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３ 第１の成形アパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６ 第２の成形アパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１４ ブランキングアパーチャ
２１６ ファラデーカップ
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１０ 第１のアパーチャ
４１１ 開口
４２０ 第２のアパーチャ
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム描画装置、偏向器間のタイミング調整方法及び偏向アンプの故障判定方法に係り、例えば、可変成形された電子ビームを用いて試料にパターンを描画する電子ビーム描画装置、かかる装置に搭載される電子ビームを偏向させる複数の偏向器の偏向器間のタイミング調整方法、及びかかる複数の偏向器に偏向電圧を出力する偏向アンプの故障を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、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。これらの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、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
【０００３】
図１４は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式（ＶＳＢ方式）という。
【０００４】
上述したように、描画装置では、電子ビーム等の荷電粒子ビームを偏向させてパターンを試料上に照射する。かかるビーム偏向には偏向アンプが用いられている。このような偏向アンプを用いたビーム偏向の役割としては、例えば、ビームＯＮ／ＯＦＦによるビームショットの生成を行なうブランキング制御、ビームショットの形状やサイズの制御、及びショット位置の制御が挙げられる。
【０００５】
以上のように、異なる働きをする複数のビーム偏向制御がおこなわれる。それぞれのビーム偏向制御は偏向アンプと偏向器によって行なわれ、各ビーム偏向制御が独立した制御機能により制御されることが一般的である。そのため、所望のビームショットを所望の形状に成形して所望する位置に照射するためには、各ビーム偏向制御を行なう偏向器（偏向アンプ）間でのタイミング調整（同期）が必要となる。ここでは、ＶＳＢ方式での描画装置について記載しているが、成形せずに、単にビームショットを所望する位置に照射する場合でも、ブランキング偏向とショット位置偏向の両偏向器間の同期をとることが必要となることは言うまでもない。
【０００６】
かかる偏向器間の同期がとれているかどうかの評価は、実際の描画結果から確認することが最も確実であるが、１回の評価ごとに数時間から数十時間の描画時間がかかり、また、高価である評価用マスクが必要となるため高額なコストがかかることになる。そのため、従来、各偏向アンプから対応する偏向器への出力信号をオシロスコープ等の測定機器でモニタし、各偏向器間のタイミングを合わせる作業を行なっていた。しかし、ビームショットは極めて高速な動作で連続的に出力されるので、かかるビームショットを制御する各偏向器間のタイミングを合わせるためには高精度な測定機器が必要である。しかし、高精度な測定機器を取得するためにはやはり高額なコストがかかることになる。さらに、かかる一連の作業を行なうには、決して楽ではない準備と測定と復旧という作業が偏向器の数だけ必要となるため、かかる手法でも１回の評価ごとに数時間から数十時間のマシンタイムが必要となるといった問題があった。
【０００７】
また、偏向アンプが故障すると調整されていた偏向器間の同期がずれてしまう。同期がとれなくなると、所望のビームショットを所望の形状に成形して所望する位置に照射することが困難になってしまう。そのため、製品となるマスク等に描画を行なう際には、より望ましくは描画前に、遅くても描画後であってパターン検査前に偏向アンプの故障が検出されることが望ましい。
【０００８】
ここで、偏向器間の同期とは関係ないが、描画前後にある周期で２つの成形アンプの一方に偏向データ、他方に前者と逆方向の偏向データを、時差を設けて入力して、互いの出力同士間に結合された測定抵抗の中点の電圧変化をオシロスコープで測定して成形アンプのセトリング時間を検出するという技術が文献に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２５９８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、複数の偏向器間のタイミング調整を短時間に、さらにより望ましくは低コストに行なう手法が求められていた。また、偏向アンプが故障すると調整されていた偏向器間の同期がずれてしまうので、より短時間に、より簡易な手法によって偏向アンプの故障を検出する手法が求められていた。しかし、両者ともに十分な手法が確立されていなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、複数の偏向器間のタイミング調整を短時間に行なうことが可能な装置及び方法を提供することを目的とする。また、本発明は、より短時間に、より簡易な手法によって偏向アンプの故障を検出することが可能な装置及び方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様の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、
ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向電圧を出力し、第１の偏向電圧が第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる第１のアンプユニットと、
第１のアンプユニットから出力された第１の偏向電圧によって、通過する荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器と、
第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御するための第２の偏向電圧を出力し、第１のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットと、
第２のアンプユニットから出力された第２の偏向電圧によって、第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する第２の偏向器と、
第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する設定部と、
設定部により複数の評価用時間が第１の遅延時間の代わりに設定された際、設定された評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
を備え、
設定部は、さらに、複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように第１の遅延時間を設定することを特徴とする。
【００１３】
かかる構成により、積分電流が一定の状態となる第１の遅延時間を得ることができる。そして、かかる時間を第１の遅延時間として設定することで偏向器間のタイミングを合わせることができる。
【００１４】
また、設定部は、変化開始時間により近くなるように第１の遅延時間を設定すると好適である。
【００１５】
本発明の一態様の偏向器間のタイミング調整方法は、
通過する荷電粒子ビームの向きを第１の偏向電圧によってビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器に第１の偏向電圧を出力する第１のアンプユニットが第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１のアンプユニットから出力される第１の偏向電圧が第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する工程と、
設定された評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す工程と、
設定された評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第１のアンプユニットがタイミング信号を受けた時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットから出力される第２の偏向電圧が印加される第２の偏向器により第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように第１の遅延時間を設定する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の態様の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、
ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向電圧を出力し、第１の偏向電圧が第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる第１のアンプユニットと、
第１のアンプユニットから出力された第１の偏向電圧によって、通過する荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器と、
第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御するための第２の偏向電圧を出力し、第１のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットと、
第２のアンプユニットから出力された第２の偏向電圧によって、第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する第２の偏向器と、
第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流と複数の評価用時間との相関関係を記憶する記憶部と、
複数の評価用時間のうち相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に第１のアンプユニットの第１の遅延時間が予め設定された状態で、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
記憶部に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に第１のアンプユニットの第１の遅延時間が予め設定されれば、アンプユニットが正常であれば一定の状態に示される積分電流の値と同じ或いは閾値以内に収まるはずである。よって、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれていればアンプの故障であると判定できる。
【００１８】
本発明の一態様の偏向アンプの故障検出方法は、
通過する荷電粒子ビームの向きを第１の偏向電圧によってビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器に第１の偏向電圧を出力する第１のアンプユニットが第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１のアンプユニットから出力される第１の偏向電圧が第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間と、複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、第１のアンプユニットがタイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットから出力される第２の偏向電圧が印加される第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流との相関関係を記憶装置に記憶する工程と、
複数の評価用時間のうち相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に第１のアンプユニットの第１の遅延時間が予め設定された状態で、第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、第２の偏向器により向きが制御された荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記記憶装置に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、複数の偏向器間のタイミング調整を短時間に行なうことができる。また、本発明の他の態様によれば、より簡易な手法によって偏向アンプの故障を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態１における第１の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
【図３】実施の形態１における第２の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
【図４】実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングが一応合っている場合の状態を説明するための図である。
【図５】実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングが合っていない場合の状態の一例を説明するための図である。
【図６】実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングは一応合っているが望ましくない場合の状態の一例を説明するための図である。
【図７】実施の形態１における偏向器間のタイミング調整方法の要部を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１におけるブランキング偏向器と成形偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための一例を示す概念図である。
【図９】実施の形態１におけるブランキング偏向器と成形偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための他の一例を示す概念図である。
【図１０】実施の形態１における複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関関係の一例を示すグラフである。
【図１１】実施の形態１におけるブランキング偏向器と副偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための一例を示す概念図である。
【図１２】実施の形態１におけるブランキング偏向器と副偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための他の一例を示す概念図である。
【図１３】実施の形態２における偏向アンプの故障検出方法の要部を示すフローチャートである。
【図１４】従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１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。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型の描画装置の一例である。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（ブランカー）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８及び副偏向器２０９が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料が配置されることになるが、ここでは図示を省略している。ＸＹステージ１０５上には、試料が配置される位置とは異なる位置にファラデーカップ２１６が配置される。
【００２３】
ブランキング偏向器２１２は、例えば、２極或いは４極等の複数の電極によって構成される。偏向器２０５、主偏向器２０８及び副偏向器２０９は、例えば、４極或いは８極等の複数の電極によって構成される。ここでは、偏向器毎に１つのＤＡＣアンプユニットしか記載していないが、各電極にそれぞれ少なくとも１つのＤＡＣアンプユニットが接続される。
【００２４】
制御部１６０は、制御計算機１１０、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプユニット１３２，１３４，１３６（偏向アンプ）、検出器１４０、メモリ１４２、磁気ディスク装置等の記憶装置１４４、及び外部と接続するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１４６を有している。制御計算機１１０、偏向制御回路１２０、検出器１４０、メモリ１４２、記憶装置１４４、及び外部Ｉ／Ｆ回路１４６は、図示しないバスを介して互いに接続されている。また、偏向制御回路１２０、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４，１３６は、図示しないバスを介して互いに接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２は、ブランキング偏向器２１２に接続される。また、ＤＡＣアンプユニット１３４は、偏向器２０５に接続される。また、ＤＡＣアンプユニット１３６は、副偏向器２０９に接続される。偏向制御回路１２０から各ＤＡＣアンプユニットに対して、それぞれ独立した制御用のデジタル信号が出力される。そして、各ＤＡＣアンプユニットでは、それぞれのデジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させて偏向電圧として、接続された偏向器に出力される。このようにして、各偏向器には、接続されるＤＡＣアンプユニットから偏向電圧が印加される。かかる偏向電圧によって電子ビームが偏向させられる。そして、検出器１４０は、ファラデーカップ２１６に接続される。
【００２５】
また、制御計算機１１０内には、データ処理部１１２、設定部１１４、演算部１１６、及び判定部１１８といった各機能が配置される。データ処理部１１２、設定部１１４、演算部１１６、及び判定部１１８といった各機能は、プログラムといった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。或いは、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成されてもよい。或いは、ファームウェアとハードウェアの組み合わせで構成されてもよい。データ処理部１１２、設定部１１４、演算部１１６、及び判定部１１８といった各機能が、ソフトウェア、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせ、或いは、ファームウェアとハードウェアの組み合わせで構成される場合、制御計算機１１０に入力される入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１４２に記憶される。ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、主偏向器２０８に電圧を印加するＤＡＣアンプユニットや、各レンズを制御する制御回路等は省略されている。また、ここでは、位置偏向に、主副２段の多段偏向を用いるが、これに限るものではなく、１段の偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。
【００２６】
図２は、実施の形態１における第１の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
図３は、実施の形態１における第２の成形アパーチャの開口部の一例を示す概念図である。
図２において、第１の成形アパーチャ２０３には、矩形、例えば正方形或いは長方形の開口部１０が形成されている。図３において、第２の成形アパーチャ２０６には、長方形の１辺と６角形の１辺とを無くしてつなげた成形開口２０が形成されている。成形開口２０は、例えば、４５度の整数倍の角度を頂点とした図形に形成されている。
【００２７】
そして、描画装置１００は、以下のように動作して描画する。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、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、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で遮へい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。かかるビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する偏向電圧（第１の偏向電圧）は、ＤＡＣアンプユニット１３２（第１のアンプユニット）から出力される。そして、ブランキング偏向器２１２は、ＤＡＣアンプユニット１３２から出力された偏向電圧によって、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。
【００２８】
以上のように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により矩形例えば長方形の穴を持つ第１の成形アパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１の成形アパーチャ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の成形アパーチャ２０６上に投影される。ＤＡＣアンプユニット１３４（第２のアンプユニットの一例）から第１の成形アパーチャ２０３を通過した電子ビーム２００の向きを制御するための偏向電圧（第２の偏向電圧の一例）が出力される。ＤＡＣアンプユニット１３４から出力された偏向電圧が印加された偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１の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ことができる。そして、第２の成形アパーチャ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、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料の所望する位置に照射される。ＤＡＣアンプユニット１３６（第２のアンプユニットの他の一例）から第２の成形アパーチャ２０６を通過した電子ビーム２００の照射位置を制御するための偏向電圧（第２の偏向電圧の他の一例）が出力される。ＤＡＣアンプユニット１３６から出力された偏向電圧は副偏向器２０９に印加され、試料の所望する位置に照射される。各ショットについて同様に制御される。
【００２９】
ここで、試料を描画する際には、試料の描画領域は主偏向器２０８で偏向可能な幅で短冊状に仮想分割され、分割された短冊状の各領域が単位描画領域となる。しかし、各ショットのビームサイズはかかる単位描画領域に比べてはるかに小さいため、さらに、主偏向器２０８で偏向可能なサイズよりもはるかに小さい副偏向器２０９で偏向可能なサイズの複数の小領域（サブフィールド：ＳＦ）に仮想分割される。そして、ＳＦ毎に照射が行なわれる。言い換えれば、主偏向器２０８で１つのＳＦの基準位置に照射位置が合うように偏向され、副偏向器２０９でかかるＳＦ内の所望する位置にビームが照射されるように偏向する。描画の際はＸＹステージ１０５が移動するため、主偏向器２０８はＸＹステージ１０５の移動に追従しながらＳＦの基準位置に偏向すればよい。
【００３０】
以上のように、描画装置１００は、ショットの生成のためのブランキング制御と、ビーム成形制御と、照射位置制御とを異なる偏向器が行なっているため、これら複数の偏向器間の同期をとるようにタイミング調整が必要となる。まず、以下に、複数の偏向器間のタイミングが合っている場合とずれている場合について説明する。
【００３１】
図４は、実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングが一応合っている場合の状態を説明するための図である。横軸は時間を示している。ＤＡＣアンプユニット１３４及び１３６には、ＤＡＣアンプユニット１３２から各ショットを制御するためのタイミング信号となるＤＡＣＳＥＴ信号が出力される。ｎ番目のショットのためのＤＡＣＳＥＴ信号は、ｎ−１番目のショットのビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる前にＤＡＣアンプユニット１３２から発行される。そして、ｎ−１番目のショットがビームＯＦＦの電圧に切り替わったらｎ番目のショットのためのセトリングを開始し、セトリング時間Ｔｓ後にｎ番目のショットのためにビームＯＦＦの電圧からビームＯＮの電圧に切り替わる。ここで、ｎ−１番目のショットがビームＯＦＦの電圧に切り替わる時点Ａからどれだけ前にｎ番目のショットのためのＤＡＣＳＥＴ信号をＤＡＣアンプユニット１３４並びに１３６に出力するかは任意に設定することが可能である。言い換えれば、第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成するためのブランキング用ＤＡＣＳＥＴ信号を受けてから第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧から位置Ａで示すビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの遅延時間ｔ１（第１の遅延時間）（ＤＡＣディレイタイムとも言う。）は任意に設定することができる。
【００３２】
また、ｎ番目のショットのための成形用ＤＡＣＳＥＴ信号は、ＤＡＣアンプユニット１３２がＤＡＣＳＥＴ信号を発行した時から時間ｔ２だけ遅れてＤＡＣアンプユニット１３４に入力される。時間ｔ２は、ケーブルの引き回し方や配置位置等、装置のハードウェア構成等から避けられないタイムラグとなる。そして、ＤＡＣアンプユニット１３４は、ｎ番目の成形用ＤＡＣＳＥＴ信号を受けてから所定の遅延時間後に第ｎ−１番目のショットのビーム成形用の電圧から第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧に向けて偏向電圧（第２の偏向電圧の一例）の電圧変化を開始する。言い換えれば、ＤＡＣアンプユニット１３４は、ＤＡＣアンプユニット１３２がＤＡＣＳＥＴ信号を発した時から遅延時間（ｔ３）（第２の遅延時間の一例）後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の電子ビーム２００の向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の電子ビーム２００の向きを制御する電圧に向けて成形用の偏向電圧の電圧変化を開始する。そして、第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧に到達した後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になれば所望のビーム成形を行なうことができる。
【００３３】
同様に、ｎ番目のショットのための照射位置用ＤＡＣＳＥＴ信号は、ＤＡＣアンプユニット１３２がＤＡＣＳＥＴ信号を発行した時から時間Ｔ２だけ遅れてＤＡＣアンプユニット１３６に入力される。時間Ｔ２も、ケーブルの引き回し方や配置位置等、装置のハードウェア構成等から避けられないタイムラグとなる。そして、ＤＡＣアンプユニット１３６は、ｎ番目の照射位置用ＤＡＣＳＥＴ信号を受けてから所定の遅延時間後に第ｎ−１番目のショットの照射位置用の電圧から第ｎ番目のショットの照射位置用の電圧に向けて偏向電圧（第２の偏向電圧の他の一例）の電圧変化を開始する。言い換えれば、ＤＡＣアンプユニット１３６は、ＤＡＣアンプユニット１３２がＤＡＣＳＥＴ信号を発した時から遅延時間（Ｔ３）（第２の遅延時間の他の一例）後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の電子ビーム２００の向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の電子ビーム２００の向きを制御する電圧に向けて照射位置用の偏向電圧の電圧変化を開始する。そして、第ｎ番目のショットの照射位置用の電圧に到達した後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になれば所望の照射位置にビームを照射することができる。
【００３４】
例えば、図４において、ビームＯＦＦの状態の間にビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐから到達点Ｑまでの電圧変化が済めば、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像３０は、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０と一部が重なる所望の位置に偏向位置が制御された状態でビームＯＮの状態を迎えることができる。その結果、安定した一定の電子ビーム２００が成形開口２０を通過するので試料面上で一定の照射量を得ることができる。その結果、所望の寸法のショットパターン３２が描画される。図４の例では、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態からＯＦＦになった後に第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置するので、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態ではまだ第ｎ−１番目のショットのビーム成形用に到達済みの一定電圧のままである。よって、安定した一定の電子ビーム２００が成形開口２０を通過でき、所望の寸法のショットパターン３２が描画される。
【００３５】
ここで、第ｎ−１番目のショットと第ｎ番目のショットの間のビームＯＦＦの状態となるセトリング時間Ｔｓはできるだけ短い方が複数のショットで描画する場合の描画時間を短縮できるので好適である。しかし、ビーム成形用の電圧変化の到達点Ｑになる前に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になってしまうと偏向器２０５の電圧変化中に第１の成形アパーチャ２０３を電子ビーム２００が通過してしまうので第ｎ番目のショットについて安定した照射量を得ることができない。そのため、セトリング時間Ｔｓは到達点Ｑになった後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になるように設定する必要がある。逆に、まだ第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態の最中にビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐがくるように設定してしまうと後述するようにビーム成形中に偏向器２０５の電圧が変化してしまうので第ｎ−１番目のショットについて安定した照射量を得ることができない。よって、時間Ｔｓをできるだけ短くするためには、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態がビームＯＦＦになった時点Ａ或いはその直後に第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置するように調整することがより好適となる。かかる調整は、遅延時間（ｔ３）が固定値（一定値）なので、遅延時間ｔ１の調整によって達成できる。
【００３６】
図５は、実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングが合っていない場合の状態の一例を説明するための図である。横軸は時間を示している。図５では、遅延時間ｔ１を長くしすぎた場合を示している。図５の例では、遅延時間ｔ１が長すぎたため、まだ第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態でビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが来てしまう。その結果、第ｎ−１番目のショットでのビーム成形中に電圧変化が生じ、第１のアパーチャ像４０と成形開口２０との重なり位置がずれてしまう。すなわち、例えば、偏向位置が第１のアパーチャ像４０ａ〜４０ｄで示すように移動してしまう。その結果、成形開口２０を通過した電子ビームのショットパターンもショットパターン４２ａ〜４２ｄで示すように変化してしまう。そのため、所望する照射量が得られず、ショットパターンの寸法に誤差が生じてしまう。
【００３７】
図６は、実施の形態１における複数の偏向器間のタイミングは一応合っているが望ましくない場合の状態の一例を説明するための図である。横軸は時間を示している。図６では、遅延時間ｔ１を短くしすぎた場合を示している。図６の例では、遅延時間ｔ１を短くしすぎたため、第ｎ−１番目のショットがビームＯＦＦになった時点Ａからかなり遅れて第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置してしまう。上述したように、セトリング時間Ｔｓは到達点Ｑになった後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になるように設定する必要があるので、これではセトリング時間Ｔｓが必要以上に長くなってしまう。
【００３８】
そこで、実施の形態１では、偏向器間のタイミングを合わせながら、さらにセトリング時間Ｔｓができるだけ短くなるように調整する。すなわち、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮ状態がビームＯＦＦになった時点Ａ或いはその直後に第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置するように調整する。
【００３９】
図７は、実施の形態１における偏向器間のタイミング調整方法の要部を示すフローチャートである。図７において、偏向器間のタイミング調整方法は、ショットデータ作成工程（Ｓ１０２）と、評価用時間設定工程（Ｓ１０４）と、動作パターン実行工程（Ｓ１０６）と、ビーム電流測定工程（Ｓ１０８）と、積分電流演算工程（Ｓ１１２）と、遅延時間ｔ１判定工程（Ｓ１１４）と、相関関係取得工程（Ｓ１１６）と、遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）と、遅延時間ｔ１設定工程（Ｓ１２０）という一連の工程を実施する。また、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングを合わせる場合には、動作パターン実行工程（Ｓ１０６）は、内部工程として、ブランキング制御工程（Ｓ１０）と成形偏向工程（Ｓ２０）を所定のショット回数だけ実施する。また、ブランキング偏向器２１２と照射位置用の副偏向器２０９間のタイミングを合わせる場合には、動作パターン実行工程（Ｓ１０６）は、内部工程として、ブランキング制御工程（Ｓ１０）と照射位置偏向工程（Ｓ２２）を所定のショット回数だけ実施する。
【００４０】
図８は、実施の形態１におけるブランキング偏向器と成形偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための一例を示す概念図である。図８の例では、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングが最適値ではないが一応合っている例を示している。ここでは、動作パターンとして、例えば、第２ｎ番目（偶数回数番目）のショットでは、第１のアパーチャ像３０の一部が第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０のある位置で重なるように偏向され、第２ｎ−１番目（奇数回数番目）のショットでは、第１のアパーチャ像３０が第２の成形アパーチャ２０６で完全に遮へいされる位置に偏向されるようにする。偶数回数番目の偏向位置と奇数回数番目の偏向位置とは逆であってもよい。ここでは、偶数回数番目のショットでは、四角形のショット形状を形成し、そして、奇数回数番目のショットでは、ビーム遮断される例を示している。ショット毎にかかる２つの位置に繰り返し交互に偏向されるような動作パターンとする。まず、かかる動作パターンのデータを外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して記憶装置１４４に入力し、格納する。或いは、図示しないキーボードやマウス等の入力手段から制御計算機１１０に入力しても構わない。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置にＸＹステージ１０５を移動させておく。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６に入射できるように主偏向器２０８及び副偏向器２０９の偏向量を調整しておく。
【００４１】
ショットデータ作成工程（Ｓ１０２）として、データ処理部１１２は、記憶装置１４４から動作パターンのデータを読み出し、描画装置で使用可能なフォーマットのショットデータを生成する。
【００４２】
評価用時間設定工程（Ｓ１０４）として、設定部１１４は、遅延時間ｔ１の代わりとなる複数の評価用時間を設定する。また、所定のセトリング時間Ｔｓも設定しておく。
【００４３】
動作パターン実行工程（Ｓ１０６）として、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００に対し、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す（Ｓ１０）。そして、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、偏向器２０５により第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００の向きを制御する（Ｓ２０）。すなわち、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、偏向器２０５により四角形のショット形状を形成する位置に偏向され、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、第２の成形アパーチャ２０６の遮へい部でビーム遮断される。かかる動作を、設定された評価用時間毎に、ショット回数がそれぞれＮ回になるまで繰り返す。
【００４４】
図８の例では、成形用の偏向電圧の電圧変化となる開始位置Ｐ（Ｐ’）から到達位置Ｑ（Ｑ’）までがビームＯＦＦの状態中に収まっているので、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０と一部が重なる所望の位置に偏向位置が制御された状態でビームＯＮの状態を迎えることができる。その結果、例えば、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、安定した一定の電子ビーム２００が成形開口２０を通過するのでファラデーカップ２１６には一定の照射量で入射する。これは、所望の寸法のショットパターン３２が描画されたことと同じ状態である。一方、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、完全に電子ビーム２００が遮蔽され、ファラデーカップ２１６にはビームが到達しないので照射量は０となる。これは、照射位置３４に何もショットされないことと同じである。
【００４５】
図９は、実施の形態１におけるブランキング偏向器と成形偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための他の一例を示す概念図である。図９の例では、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングが合っていない例を示している。図９の例では、成形用の偏向電圧の電圧変化の途中から到達位置Ｑ（Ｑ’）までがビームＯＮの状態中に位置してしまっているので、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０と一部が重なる所望の位置へと偏向位置が移動中の状態でビームＯＮの状態を迎えることになる。その結果、例えば、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、不安定な電子ビーム２００が成形開口２０を通過するのでファラデーカップ２１６には図８の例とは異なる照射量で入射する。これは、誤差が生じた寸法のショットパターン４２が描画されたことと同じ状態である。一方、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、完全に電子ビーム２００が遮蔽され、ファラデーカップ２１６にはビームが到達しないので照射量は０となる。或いは、偏向位置が移動中なので若干の漏れビームがファラデーカップ２１６に到達する場合もあり得る。そして、照射量が０であれば、照射位置４４に何もショットされないことと同じである。
【００４６】
以上のようにして、評価用時間を可変にしながら、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２（或いはＤＡＣアンプユニット１３２）によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とをショット回数がＮ回になるまで交互に繰り返す。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過したショットに対し、順に２つの偏向位置に交互に偏向されるように偏向器２０５（或いはＤＡＣアンプユニット１３４）を制御する。
【００４７】
ビーム電流測定工程（Ｓ１０８）として、設定された評価用時間毎に、偏向器２０５により向きが制御された電子ビーム２００のビーム電流を測定する。すなわち、ファラデーカップ２１６で成形開口２０を通過したショットの電子ビーム２００のビーム電流を測定する。そして、ファラデーカップ２１６の出力は、検出器１４０に入力し、検出された各値が制御計算機１１０に出力される。
【００４８】
積分電流演算工程（Ｓ１１２）として、演算部１１６は、設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する。各ショットの時間は、ナノ秒といった単位の非常に短時間であるので、１回のショットの電流値では検出が困難である。そのため、Ｎ回のショットの電流値の積分を行なうことで検出可能な電流値を得ることができる。ショット回数Ｎは、例えば、測定機器の検出下限以上のビーム照射が得られる回数であればよい。例えば、２０ｍｓ以上であればよい。検出誤差を小さくする上で、より好ましくは数秒から十数秒であるとよい。よって、１つの評価用時間の積分電流を得るまでに数秒から十数秒で済ますことができる。よって、複数の評価用時間の数を例えば１００種類としても、数１００秒から千数百秒、すなわち、数分単位で済ますことができる。
【００４９】
相関関係取得工程（Ｓ１１６）として、積分電流演算工程（Ｓ１１２）の結果から得られた複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関関係は、記憶装置１４４に格納される。
【００５０】
ここで、上述した例では、偏向器２０５で偏向される２箇所の偏向位置の一方が、完全に遮へいされる位置となっているが、これに限るものではない。例えば、他のショット図形の形状になる位置でも構わない。例えば、四角形と三角形とを交互に成形するように繰り返してもよい。すなわち、成形開口２０を通過する電子ビームの照射量が異なる２つの位置間に交互に偏向されればよい。
【００５１】
図１０は、実施の形態１における複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関関係の一例を示すグラフである。横軸は遅延時間ｔ１（評価用時間）、縦軸は積分電流値である。図１０の例では、偏向器２０５で偏向される２箇所の偏向位置が、成形開口２０を通過する電子ビームの照射量が異なる２つの位置で測定された場合の結果の一例を示している。
【００５２】
図１０において、ビームＯＮの状態になった時点で既に成形用の偏向電圧が一定値に到達するような遅延時間ｔ１（評価用時間）に設定されていれば、得られる積分電流値は同じ値になる。逆に、ビームＯＮの状態で成形用の偏向電圧が電圧変化の途中となる遅延時間ｔ１（評価用時間）に設定されていれば、得られる積分電流値は異なる値となる。よって、同じ値で示される一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内では、ビームＯＮの状態になった時点で成形用の偏向電圧が一定値であることを示す。よって、設定されたセトリング時間Ｔｓにおいて、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングが、一応、合っていることになる。すなわち、図４で示した状態となる。逆に、積分電流が一定の状態から変化を開始した後の傾きが生じている遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内では、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングが、合っていないことになる。すなわち、図５で示した状態となる。また、図１０では、遅延時間ｔ１を長くしていくと積分電流が一定の状態から変化した後また一定に戻っているが、これは、遅延時間ｔ１を長くしすぎて、例えば、ｎ−１番目のショット時にｎ番目のショット用の成形偏向電圧になっていることを示している。
【００５３】
遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）として、設定部１１４は、記憶装置１４４から相関関係を読み出し、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間Ｒよりも短くなるように遅延時間ｔ１を選択する。これにより、一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内で選択できる。その結果、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングを一応合わせることができる。但し、実施の形態１では、セトリング時間Ｔｓをより短くするため、設定部１１４は、一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内のうち、変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を選択する。図１０の例では、例えば、２５０〜２５３ｎｓｅｃの値を選択する。変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を選択することで、図４に示した第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態がビームＯＦＦになった時点Ａ或いはその直後に第ｎ番目のショットのビーム成形用の電圧変化の開始点Ｐが位置するように調整できる。
【００５４】
遅延時間ｔ１設定工程（Ｓ１２０）として、遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）で選択された時間を遅延時間ｔ１として設定する。これにより、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミング合わせを行なうことができる。さらに、変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を設定することで、よりセトリング時間Ｔｓを短くすることができる。その結果、描画時間を短縮することができる。セトリング時間Ｔｓは、到達点Ｑになった後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になるできるだけ短い時間に設定する。
【００５５】
図８，９では、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミング合わせを行なう場合を示したが、次に、照射位置用の偏向器、特に、副偏向器２０９とブランキング偏向器２１２間のタイミング合わせを行なう場合について説明する。副偏向器２０９とブランキング偏向器２１２間のタイミング調整方法は、動作パターン実行工程（Ｓ１０６）内の成形偏向工程（Ｓ２０）を照射位置偏向工程（Ｓ２２）に置き換える以外は図７と同様である。
【００５６】
図１１は、実施の形態１におけるブランキング偏向器と副偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための一例を示す概念図である。図１１の例では、ブランキング偏向器２１２と副偏向器２０９間のタイミングが合っている例を示している。ここでは、動作パターンとして、例えば、第２ｎ−１番目（奇数回数番目）のショットでは、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６の中心から若干はずれた位置に照射されるように偏向位置を設定する。但し、照射された電子ビーム２００の一部がファラデーカップ２１６で検出可能な位置とする。一方、第２ｎ番目（偶数回数番目）のショットでは、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６の中心位置に照射されるように偏向位置を設定する。偶数回数番目の偏向位置と奇数回数番目の偏向位置とは逆であってもよい。ショット毎にかかる２つの位置に繰り返し交互に偏向されるような動作パターンとする。まず、かかる動作パターンのデータを外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して記憶装置１４４に入力し、格納する。或いは、図示しないキーボードやマウス等の入力手段から制御計算機１１０に入力しても構わない。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置にＸＹステージ１０５を移動させておくことは言うまでもない。また、主偏向器２０８は、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置、例えば、ファラデーカップ２１６の中心に偏向されるように偏向量に設定しておく。また、第１のアパーチャ像が第２の成形アパーチャ２０６を通過できるように偏向器２０５の偏向量を調整しておく。より好ましくは、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像全体が第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過できるように偏向器２０５の偏向量を調整しておくとよい。これにより、偏向器２０５の偏向タイミングずれの影響を排除できる。
【００５７】
ショットデータ作成工程（Ｓ１０２）として、データ処理部１１２は、記憶装置１４４から動作パターンのデータを読み出し、描画装置で使用可能なフォーマットのショットデータを生成する。
【００５８】
評価用時間設定工程（Ｓ１０４）として、設定部１１４は、遅延時間ｔ１の代わりとなる複数の評価用時間を設定する。また、所定のセトリング時間Ｔｓも設定しておく。
【００５９】
動作パターン実行工程（Ｓ１０６）として、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００に対し、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す（Ｓ１０）。そして、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、副偏向器２０９により第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００の向きを制御する（Ｓ２２）。すなわち、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、副偏向器２０９によりファラデーカップ２１６の中心から若干はずれた位置に偏向され、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、副偏向器２０９によりファラデーカップ２１６の中心位置に偏向される。かかる動作を、設定された評価用時間毎に、ショット回数がそれぞれＮ回になるまで繰り返す。
【００６０】
図１１の例では、照射位置用の偏向電圧の電圧変化となる開始位置Ｐから到達位置ＱまでがビームＯＦＦの状態中に収まっているので、所望の位置に偏向位置が制御された状態でビームＯＮの状態を迎えることができる。その結果、例えば、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、ショットされたビームの一部の照射量が一定量入射する。一方、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、ショットされたビームの全照射量が入射する。
【００６１】
図１２は、実施の形態１におけるブランキング偏向器と副偏向器間のタイミングを合わせる手法について説明するための他の一例を示す概念図である。図１２の例では、ブランキング偏向器２１２と副偏向器２０９間のタイミングが合っていない例を示している。図１２の例では、照射位置用の偏向電圧の電圧変化の開始位置ＰがビームＯＮの状態中に位置してしまっているので、ファラデーカップ２１６の中心からはずれた所定の位置からファラデーカップ２１６の中心へと偏向位置が移動中の状態でビームＯＮの状態を迎えることになる。その結果、例えば、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットでは、ファラデーカップ２１６に入射される照射量が図１１の例とは異なる量で入射する。図１２の例では、図１１の場合より照射量が増えることになる。
【００６２】
以上のようにして、評価用時間を可変にしながら、設定された評価用時間毎に、ブランキング偏向器２１２（或いはＤＡＣアンプユニット１３２）によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とをショット回数がＮ回になるまで交互に繰り返す。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過したショットに対し、順に２つの偏向位置に交互に偏向されるように副偏向器２０９（或いはＤＡＣアンプユニット１３６）を制御する。
【００６３】
ビーム電流測定工程（Ｓ１０８）として、設定された評価用時間毎に、副偏向器２０９により向きが制御された電子ビーム２００のビーム電流を測定する。すなわち、ファラデーカップ２１６で各ショットの電子ビーム２００のビーム電流を測定する。そして、ファラデーカップ２１６の出力は、検出器１４０に入力し、検出された各値が制御計算機１１０に出力される。
【００６４】
積分電流演算工程（Ｓ１１２）として、演算部１１６は、偏向器２０５のタイミング調整の場合と同様、設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する。ショット回数Ｎは、偏向器２０５のタイミング調整の場合と同様でよい。よって、複数の評価用時間の数を例えば１００種類としても、数１００秒から千数百秒、すなわち、数分単位で済ますことができる。
【００６５】
相関関係取得工程（Ｓ１１６）として、積分電流演算工程（Ｓ１１２）の結果から得られた複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関関係は、記憶装置１４４に格納される。
【００６６】
遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）として、設定部１１４は、記憶装置１４４から相関関係を読み出し、積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間Ｒよりも短くなるように遅延時間ｔ１を選択する。これにより、一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内で選択できる。その結果、ブランキング偏向器２１２と副偏向器２０９間のタイミングを一応合わせることができる。但し、実施の形態１では、セトリング時間Ｔｓをより短くするため、設定部１１４は、一定の積分電流値を示す遅延時間ｔ１（評価用時間）の範囲内のうち、変化開始時間（図１０の例ではＲで示す位置）により近くなるように遅延時間ｔ１を選択する。図１０の例では、例えば、２５０〜２５３ｎｓｅｃの値を選択する。変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を選択することで、図４に示した成形偏向の場合と同様、第ｎ−１番目のショットのビームＯＮの状態がビームＯＦＦになった時点Ａ或いはその直後に第ｎ番目のショットの照射位置用の電圧変化の開始点Ｐが位置するように調整できる。
【００６７】
遅延時間ｔ１設定工程（Ｓ１２０）として、遅延時間ｔ１選択工程（Ｓ１１８）で選択された時間を遅延時間ｔ１として設定する。これにより、ブランキング偏向器２１２と照射位置用の副偏向器２０９間のタイミング合わせを行なうことができる。さらに、変化開始時間Ｒにより近くなるように遅延時間ｔ１を設定することで、よりセトリング時間Ｔｓを短くすることができる。その結果、描画時間を短縮することができる。
【００６８】
以上のように構成することで、数分単位でタイミング調整を行なうことができ、従来の数時間以上かかっていた手法と比べて、複数の偏向器間のタイミング調整を短時間に行なうことができる。さらに、従来のような高額な測定機器や評価用のマスク基板等が不要であるため、低コストでタイミング調整を行なうことができる。また、従来のようなオシロスコープでタイミング調整を行なう場合、目視でタイミングを合わせることになるが、実施の形態１によれば、自動的に最適値に合わせることができる。
【００６９】
実施の形態２．
実施の形態１では、相関関係を得ることによってその結果から複数の偏向器間のタイミング調整を行なう方法について説明したが、実施の形態２では、得られた相関関係を用いて、ＤＡＣアンプユニットの故障を検出する方法について説明する。特に、実施の形態２では、実施の形態１等によって、遅延時間ｔ１が最適に設定された描画装置について、設定後に生じたＤＡＣアンプユニットの故障を検出する。装置構成は、図１と同様である。その他、特に説明しないことは実施の形態１と同様である。また、実施の形態１で得られた相関関係は、記憶装置１４４に格納しておく。
【００７０】
図１３は、実施の形態２における偏向アンプの故障検出方法の要部を示すフローチャートである。図１３において、偏向アンプの故障検出方法は、ショットデータ作成工程（Ｓ２０２）と、動作パターン実行工程（Ｓ２０４）と、ビーム電流測定工程（Ｓ２０６）と、積分電流演算工程（Ｓ２１０）と、判定工程（Ｓ２１２）という一連の工程を実施する。また、ブランキング偏向器２１２と成形偏向器２０５間のタイミングを合わせる場合には、動作パターン実行工程（Ｓ２０４）は、内部工程として、ブランキング制御工程（Ｓ１１）と成形偏向工程（Ｓ２１）を所定のショット回数だけ実施する。また、ブランキング偏向器２１２と照射位置用の副偏向器２０９間のタイミングを合わせる場合には、動作パターン実行工程（Ｓ２０４）は、内部工程として、ブランキング制御工程（Ｓ１１）と照射位置偏向工程（Ｓ２３）を所定のショット回数だけ実施する。
【００７１】
実施の形態２では、まず、実施の形態１等によって、最適化された遅延時間ｔ１を設定しておく。少なくとも実施の形態１で得られた相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値にＤＡＣアンプユニット１３２の遅延時間ｔ１を予め設定しておく。また、セトリング時間Ｔｓは、到達点Ｑになった後に第ｎ番目のショットのビームＯＮの状態になるできるだけ短い時間に設定しておく。
【００７２】
そして、実施の形態２では、動作パターンとして、図８で説明した場合と同様、例えば、第２ｎ番目（偶数回数番目）のショットでは、第１のアパーチャ像３０の一部が第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０のある位置で重なるように偏向され、第２ｎ−１番目（奇数回数番目）のショットでは、第１のアパーチャ像３０が第２の成形アパーチャ２０６で完全に遮へいされる位置に偏向されるようにする。偶数回数番目の偏向位置と奇数回数番目の偏向位置とは逆であってもよい。ここでは、偶数回数番目のショットでは、四角形のショット形状を形成し、そして、奇数回数番目のショットでは、ビーム遮断される例を示している。ショット毎にかかる２つの位置に繰り返し交互に偏向されるような動作パターンとする。まず、かかる動作パターンのデータを外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して記憶装置１４４に入力し、格納する。或いは、図示しないキーボードやマウス等の入力手段から制御計算機１１０に入力しても構わない。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置にＸＹステージ１０５を移動させておく。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６に入射できるように主偏向器２０８及び副偏向器２０９の偏向量を調整しておく。
【００７３】
ショットデータ作成工程（Ｓ２０２）として、データ処理部１１２は、記憶装置１４４から動作パターンのデータを読み出し、描画装置で使用可能なフォーマットのショットデータを生成する。生成されたショットデータは記憶装置１４４に格納される。
【００７４】
動作パターン実行工程（Ｓ２０４）として、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００に対し、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す（Ｓ１１）。そして、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、偏向器２０５により第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００の向きを制御する（Ｓ２１）。すなわち、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、偏向器２０５により四角形のショット形状を形成する位置に偏向され、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、第２の成形アパーチャ２０６の遮へい部でビーム遮断される。かかる動作を、設定された遅延時間ｔ１で、ショット回数がそれぞれＮ回になるまで繰り返す。
【００７５】
偏向位置は他のショット図形の形状になる位置でも構わない。例えば、四角形と三角形とを交互に成形するように繰り返してもよい。すなわち、成形開口２０を通過する電子ビームの照射量が異なる２つの位置間に交互に偏向されればよい。実施の形態２では、記憶装置１４４に格納された相関関係を得るために用いた動作パターンと同じ動作パターンであればよい。
【００７６】
以上のようにして、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２（或いはＤＡＣアンプユニット１３２）によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とをショット回数がＮ回になるまで交互に繰り返す。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過したショットに対し、順に２つの偏向位置に交互に偏向されるように偏向器２０５（或いはＤＡＣアンプユニット１３４）を制御する。
【００７７】
ビーム電流測定工程（Ｓ２０６）として、設定された遅延時間ｔ１で、偏向器２０５により向きが制御された電子ビーム２００のビーム電流を測定する。すなわち、ファラデーカップ２１６で成形開口２０を通過したショットの電子ビーム２００のビーム電流を測定する。そして、ファラデーカップ２１６の出力は、検出器１４０に入力し、検出された各値が制御計算機１１０に出力される。
【００７８】
積分電流演算工程（Ｓ２１０）として、演算部１１６は、設定された遅延時間ｔ１で測定されたビーム電流についての積分電流を演算する。各ショットの時間は、ナノ秒といった単位の非常に短時間であるので、１回のショットの電流値では検出が困難である。そのため、Ｎ回のショットの電流値の積分を行なうことで検出可能な電流値を得ることができる点は実施の形態１で説明した通りである。ショット回数Ｎは、実施の形態１と同様、例えば、測定機器の検出下限以上のビーム照射が得られる回数であればよい。例えば、２０ｍｓ以上であればよい。検出誤差を小さくする上で、より好ましくは数秒から十数秒であるとよい。よって、１つの評価用時間の積分電流を得るまでに数秒から十数秒で済ますことができる。よって、複数の評価用時間の数を例えば１００種類としても、数１００秒から千数百秒、すなわち、数分単位で済ますことができる。実施の形態２では、記憶装置１４４に記憶された相関関係を得るために用いたショット回数Ｎと同じ回数とする。
【００７９】
判定工程（Ｓ２１２）として、判定部１１８は、記憶装置１４４に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定し、結果を出力する。ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３４が故障していれば、両者のタイミングがずれ、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値から外れた値となる。そのため、誤差分を考慮した閾値よりずれていれば、ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３４の少なくとも一方の故障を検出することができる。判定部１１８の結果は、記憶装置１４４に記憶されると共に、外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して外部に出力される。或いは、図示しないモニタ或いはプリンタ等に出力されてもよい。
【００８０】
上述した例では、ブランキング偏向器２１２或いは成形偏向器２０５の故障検出を行なう場合を示したが、次に、副偏向器２０９或いはブランキング偏向器２１２の故障検出を行なう場合について説明する。副偏向器２０９或いはブランキング偏向器２１２の故障検出方法は、動作パターン実行工程（Ｓ２０４）内の成形偏向工程（Ｓ２１）を照射位置偏向工程（Ｓ２３）に置き換える以外は図１３と同様である。
【００８１】
動作パターンとして、図１１に示した場合と同様、例えば、第２ｎ番目（偶数回数番目）のショットでは、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６の中心から若干はずれた位置に照射されるように偏向位置を設定する。但し、照射された電子ビーム２００の一部がファラデーカップ２１６で検出可能な位置とする。一方、第２ｎ−１番目（奇数回数番目）のショットでは、第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過した電子ビーム２００がファラデーカップ２１６の中心位置に照射されるように偏向位置を設定する。偶数回数番目の偏向位置と奇数回数番目の偏向位置とは逆であってもよい。ショット毎にかかる２つの位置に繰り返し交互に偏向されるような動作パターンとする。実施の形態２では、記憶装置１４４に格納された相関関係を得るために用いた動作パターンと同じ動作パターンであればよい。
【００８２】
まず、かかる動作パターンのデータを外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して記憶装置１４４に入力し、格納する。或いは、図示しないキーボードやマウス等の入力手段から制御計算機１１０に入力しても構わない。また、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置にＸＹステージ１０５を移動させておくことは言うまでもない。また、主偏向器２０８は、第２の成形アパーチャ２０６を通過したショットのビームがファラデーカップ２１６に入射できる位置、例えば、ファラデーカップ２１６の中心に偏向されるように偏向量に設定しておく。また、第１のアパーチャ像が第２の成形アパーチャ２０６を通過できるように偏向器２０５の偏向量を調整しておく。より好ましくは、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像全体が第２の成形アパーチャ２０６の成形開口２０を通過できるように偏向器２０５の偏向量を調整しておくとよい。これにより、偏向器２０５の偏向タイミングずれの影響を排除できる。
【００８３】
ショットデータ作成工程（Ｓ２０２）として、データ処理部１１２は、記憶装置１４４から動作パターンのデータを読み出し、描画装置で使用可能なフォーマットのショットデータを生成する。
【００８４】
動作パターン実行工程（Ｓ２０４）として、電子銃２０１から放出された電子ビーム２００に対し、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す（Ｓ１１）。そして、設定された遅延時間ｔ１で、ブランキング偏向器２１２によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、副偏向器２０９により第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００の向きを制御する（Ｓ２３）。すなわち、第２ｎ番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、副偏向器２０９によりファラデーカップ２１６の中心から若干はずれた位置に偏向され、第２ｎ−１番目のビームＯＮ状態で生成されたショットのビームは、副偏向器２０９によりファラデーカップ２１６の中心位置に偏向される。かかる動作を、設定された遅延時間ｔ１で、ショット回数がそれぞれＮ回になるまで繰り返す。
【００８５】
そして、上述したビーム電流測定工程（Ｓ２０６）と積分電流演算工程（Ｓ２１０）と判定工程（Ｓ２１２）を行なうことで、ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３６の少なくとも一方の故障を検出することができる。ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３６が故障していれば、両者のタイミングがずれ、演算された積分電流が、相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値から外れた値となる。そのため、誤差分を考慮した閾値よりずれていれば、ＤＡＣアンプユニット１３２或いはＤＡＣアンプユニット１３６の少なくとも一方の故障を検出することができる。判定部１１８の結果は、記憶装置１４４に記憶されると共に、外部Ｉ／Ｆ回路１４６を介して外部に出力される。或いは、図示しないモニタ或いはプリンタ等に出力されてもよい。
【００８６】
以上のように、実施の形態２によれば、複数の偏向器（ＤＡＣアンプユニット）間における遅延時間ｔ１と積分電流の相関関係を予め得ておけば、かかる複数のＤＡＣアンプユニットの故障検出を行なうことができる。このように、より簡易な手法によって偏向アンプの故障を検出することができる。
【００８７】
かかる動作は、描画開始前、或いは描画後に実行するとよい。或いは、ある描画単位領域の描画と次の描画単位領域の描画の間、すなわち、描画の途中でおこなってもよい。
【００８８】
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。
【００８９】
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、描画装置１００を制御する制御部構成については、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。
【００９０】
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装置、偏向器間のタイミング調整方法、及び偏向アンプの故障検出方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 開口部
２０ 成形開口
３０，４０ 第１のアパーチャ像
３２，４２ ショットパターン
３４ 照射位置
１００ 描画装置
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１２ データ処理部
１１４ 設定部
１１６ 演算部
１１８ 判定部
１２０ 偏向制御回路
１３２，１３４，１３６ ＤＡＣアンプユニット
１４０ 検出器
１４２ メモリ
１４４ 記憶装置
１４６ Ｉ／Ｆ回路
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３ 第１の成形アパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６ 第２の成形アパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１４ ブランキングアパーチャ
２１６ ファラデーカップ
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１０ 第１のアパーチャ
４１１ 開口
４２０ 第２のアパーチャ
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向電圧を出力し、前記第１の偏向電圧が第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる第１のアンプユニットと、
前記第１のアンプユニットから出力された第１の偏向電圧によって、通過する前記荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器と、
前記第１の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御するための第２の偏向電圧を出力し、前記第１のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて前記第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットと、
前記第２のアンプユニットから出力された第２の偏向電圧によって、前記第１の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御する第２の偏向器と、
前記第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する設定部と、
前記設定部により複数の評価用時間が前記第１の遅延時間の代わりに設定された際、設定された評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
を備え、
前記設定部は、さらに、前記複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、前記積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように前記第１の遅延時間を設定することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記変化開始時間により近くなるように前記第１の遅延時間を設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装置。
【請求項３】
通過する荷電粒子ビームの向きを第１の偏向電圧によってビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器に前記第１の偏向電圧を出力する第１のアンプユニットが第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から前記第１のアンプユニットから出力される第１の偏向電圧が第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、前記第１のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットから出力される第２の偏向電圧が印加される第２の偏向器により前記第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、前記積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように前記第１の遅延時間を設定する工程と、
を備えたことを特徴とする偏向器間のタイミング調整方法。
【請求項４】
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向電圧を出力し、前記第１の偏向電圧が第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成するためのタイミング信号を発してから第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる第１のアンプユニットと、
前記第１のアンプユニットから出力された第１の偏向電圧によって、通過する前記荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器と、
前記第１の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御するための第２の偏向電圧を出力し、前記第１のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて前記第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットと、
前記第２のアンプユニットから出力された第２の偏向電圧によって、前記第１の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御する第２の偏向器と、
前記第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流と前記複数の評価用時間との相関関係を記憶する記憶部と、
前記複数の評価用時間のうち前記相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に前記第１のアンプユニットの前記第１の遅延時間が予め設定された状態で、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが前記所定の回数交互に繰り返される間中、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
前記記憶部に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、前記相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
通過する荷電粒子ビームの向きを第１の偏向電圧によってビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器に前記第１の偏向電圧を出力する第１のアンプユニットが第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成するためのタイミング信号を発した時から前記第１のアンプユニットから出力される第１の偏向電圧が第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間と、前記複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、前記第１のアンプユニットが前記タイミング信号を受けた時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットから出力される第２の偏向電圧が印加される第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流との相関関係を記憶装置に記憶する工程と、
前記複数の評価用時間のうち前記相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に前記第１のアンプユニットの前記第１の遅延時間が予め設定された状態で、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが前記所定の回数交互に繰り返される間中、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記記憶装置に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、前記相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする偏向アンプの故障検出方法。
【請求項１】
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向電圧を出力し、前記第１の偏向電圧が第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる第１のアンプユニットと、
前記第１のアンプユニットから出力された第１の偏向電圧によって、通過する前記荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器と、
前記第１の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御するための第２の偏向電圧を出力し、前記第１のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて前記第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットと、
前記第２のアンプユニットから出力された第２の偏向電圧によって、前記第１の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御する第２の偏向器と、
前記第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する設定部と、
前記設定部により複数の評価用時間が前記第１の遅延時間の代わりに設定された際、設定された評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
を備え、
前記設定部は、さらに、前記複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、前記積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように前記第１の遅延時間を設定することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記変化開始時間により近くなるように前記第１の遅延時間を設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装置。
【請求項３】
通過する荷電粒子ビームの向きを第１の偏向電圧によってビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器に前記第１の偏向電圧を出力する第１のアンプユニットが第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成することを示すためのタイミング信号を発した時から前記第１のアンプユニットから出力される第１の偏向電圧が第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を設定する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを所定の回数交互に繰り返す工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中、前記第１のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットから出力される第２の偏向電圧が印加される第２の偏向器により前記第１の偏向器を通過した荷電粒子ビームの向きを制御する工程と、
設定された評価用時間毎に、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
設定された評価用時間毎に、測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記複数の評価用時間と各評価用時間にそれぞれ対応する積分電流との相関結果から得られる、前記積分電流が一定の状態から変化を開始した変化開始時間よりも短くなるように前記第１の遅延時間を設定する工程と、
を備えたことを特徴とする偏向器間のタイミング調整方法。
【請求項４】
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向電圧を出力し、前記第１の偏向電圧が第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成するためのタイミング信号を発してから第１の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わる第１のアンプユニットと、
前記第１のアンプユニットから出力された第１の偏向電圧によって、通過する前記荷電粒子ビームの向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器と、
前記第１の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御するための第２の偏向電圧を出力し、前記第１のアンプユニットが前記タイミング信号を発した時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御する電圧に向けて前記第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットと、
前記第２のアンプユニットから出力された第２の偏向電圧によって、前記第１の偏向器を通過した前記荷電粒子ビームの向きを制御する第２の偏向器と、
前記第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流と前記複数の評価用時間との相関関係を記憶する記憶部と、
前記複数の評価用時間のうち前記相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に前記第１のアンプユニットの前記第１の遅延時間が予め設定された状態で、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが前記所定の回数交互に繰り返される間中、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する測定部と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する演算部と、
前記記憶部に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、前記相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
通過する荷電粒子ビームの向きを第１の偏向電圧によってビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する第１の偏向器に前記第１の偏向電圧を出力する第１のアンプユニットが第ｎ番目のビームＯＮの状態を生成するためのタイミング信号を発した時から前記第１のアンプユニットから出力される第１の偏向電圧が第ｎ−１番目のビームＯＮの電圧からビームＯＦＦの電圧に切り替わるまでの第１の遅延時間の代わりとなる複数の評価用時間と、前記複数の評価用時間を使って評価用時間毎に、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが所定の回数交互に繰り返される間中測定された、前記第１のアンプユニットが前記タイミング信号を受けた時から第２の遅延時間後に第ｎ−１番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧から第ｎ番目のビームＯＮの状態の荷電粒子ビームの向きを制御するための電圧に向けて第２の偏向電圧の電圧変化を開始する第２のアンプユニットから出力される第２の偏向電圧が印加される第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流の積分電流との相関関係を記憶装置に記憶する工程と、
前記複数の評価用時間のうち前記相関関係によって積分電流が一定の状態に示される範囲内の値に前記第１のアンプユニットの前記第１の遅延時間が予め設定された状態で、前記第１の偏向器によりビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とが前記所定の回数交互に繰り返される間中、前記第２の偏向器により向きが制御された前記荷電粒子ビームのビーム電流を測定する工程と、
測定されたビーム電流についての積分電流を演算する工程と、
前記記憶装置に記憶された相関関係を参照し、演算された積分電流が、前記相関関係によって一定の状態に示される積分電流の値と比べて閾値よりずれているかどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする偏向アンプの故障検出方法。
【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】
【公開番号】特開２０１１−４０４６６（Ｐ２０１１−４０４６６Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８４４７３（Ｐ２００９−１８４４７３）
【出願日】平成２１年８月７日（２００９．８．７）
【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２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月７日（２００９．８．７）
【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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