荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及び荷電粒子ビーム描画装置
【課題】荷電粒子ビームの移動に起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供する。
【解決手段】測定用パターン１１を描画する制御データを記憶部３１ｉに格納するステップと、制御データに基づき荷電粒子ビームＢを使用して測定用パターン１１を描画するとともに、新たに測定用パターン１１の描画が行われる位置まで今後測定用パターン１１の描画が行われる予定の領域ごとにデータ分解能と同程度の微小ショットを打ちつつ荷電粒子ビームＢを移動させるステップと、全ての測定用パターン描画後露光するステップと、露光後の測定用パターン１１を基に、その位置誤差を確認するステップと、確認された位置誤差に基づいて最適なセトリング条件を算出するステップとを備える。
【解決手段】測定用パターン１１を描画する制御データを記憶部３１ｉに格納するステップと、制御データに基づき荷電粒子ビームＢを使用して測定用パターン１１を描画するとともに、新たに測定用パターン１１の描画が行われる位置まで今後測定用パターン１１の描画が行われる予定の領域ごとにデータ分解能と同程度の微小ショットを打ちつつ荷電粒子ビームＢを移動させるステップと、全ての測定用パターン描画後露光するステップと、露光後の測定用パターン１１を基に、その位置誤差を確認するステップと、確認された位置誤差に基づいて最適なセトリング条件を算出するステップとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及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用したパターンの転写が行われる。この際、高精度なレチクルを製造するために、優れた解像度を備える電子ビーム（電子線）描画技術が用いられる。
【０００３】
レチクルに電子ビーム描画を行う荷電粒子ビーム描画装置の一方式として、例えば以下のような可変成形方式を挙げることができる。すなわち、ここでは図示しないが、この可変成形方式は、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パターンが描画される。
【０００４】
ここで基板への位置変更に主副２段の偏向器を用いて行われるパターンの描画処理は、基板の描画領域を主偏向器で変更可能な幅で短冊状に分割したストライプ領域ごとに行われる。さらに、各ストライプ領域を描画する際には、ストライプ領域を副偏向器で変更可能なサイズでメッシュ状に分割した副偏向領域（サブフィールド）ごとに描画される。近年、高精度、微細化が進むに伴い、上記ストライプ幅やサブフィールドが小さくなってきている。
【０００５】
ストライプ幅の縮小に伴うストライプ数の増加やサブフィールドの縮小は、描画精度に影響を与えるが、副偏向領域における補正については、以下の特許文献１にその内容が記載されている。
【０００６】
一方、この状況は、主偏向フィールドにおけるセトリングにも影響を及ぼしつつある。従来より主偏向フィールドにおけるセトリングは、例えば、以下の通りに行われている。すなわち、図９は、主偏向フィールド１０１内におけるセトリング条件の算出に必要な位置誤差を測定するために用いられる評価用基板１００の一部を示すものである。図９では特に主偏向フィールド１０１を拡大して示している。
【０００７】
この評価用基板１００には、位置誤差を測定する際に使用される測定用パターン１０２が描画されている。測定用パターン１０２は、図９において矩形で示されているが、Ｘ方向に１０カ所、Ｙ方向に１１カ所、１つの主偏向フィールド１０１内に計１１０カ所の測定用パターン１０２が描画されている。なお、１つの主偏向フィールド内にいくつの測定用パターンを描画するかについては任意に設定することが可能である。
【０００８】
図９に示す主偏向フィールド１０１においては、実線の矢印が示す通り、左下隅に最初の測定用パターンが描画された後、Ｙ方向に向けて順次測定用パターンが描画される。主偏向フィールドにおけるＹ方向一杯に測定用パターンが描画された後は、荷電粒子ビームは右下に移動し（評価用基板１００が載置されているＸＹステージが移動し）、再度Ｙ方向に向けて測定用パターンが描画される。
【０００９】
このような描画処理が行われることによって、荷電粒子ビームの移動距離が長い場合（１列全ての測定用パターンの描画が終了した後、次の列に移動する場合）、及び、反対に
短い場合（同じ列の中でＹ方向に描画していく場合）における荷電粒子ビームの描画による位置誤差を基にセトリング条件の算出が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−０６６２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記図９を用いて説明した主偏向セトリングについては、以下の点についてより精度良く行うことが可能とも考えられる。
【００１２】
すなわち、図９に示す測定用パターンの描画方法では、荷電粒子ビームの移動距離が長い場合、或いは短い場合の２つの距離に関する測定データしか得ることができない。もちろん、これらの測定データから各距離におけるデータを類推することができることから、実際にセトリング条件を算出することは可能である。但し、上述したように主偏向セトリングについても高精度であることが求められる場合には、長短の測定データだけではセトリング条件の算出には不足となる場合もあると考えられる。
【００１３】
そこで、測定用パターンの描画方法について、以下のような方法を採用することも考えられる。図１０及び図１１は、図９に示す描画方法とは異なる測定用パターンの描画方法について説明する説明図であり、さらに図１０と図１１とで異なる方法が示されている。測定用パターン１０２を示す矩形内に数字が示されている測定用パターン１０２があるが、これは描画の順序を示すものである。
【００１４】
図１０においては、主偏向フィールド１０１Ａの左下から測定用パターン１０２の描画が開始される。数字の１で示される測定用パターン１０２Ａが描画された後、同列の測定用パターン１０２Ａから最も通り位置に示される領域に数字の２で示される測定用パターン１０２Ｂを描画する。測定用パターン１０２Ｂが描画されると、今度は測定用パターン１０２Ａに隣接し、同列に含まれる数字の３で示される測定用パターン１０２Ｃの描画が行われる。
【００１５】
このように、図１０で示される主偏向フィールド１０１Ａでは、最も端にある測定用パターンを描画開始場所とし、同じ列に含まれる測定用パターンの描画領域であって、描画された測定用パターンから最も遠い距離にある測定用パターンの描画領域に測定用パターンを描画する。この結果、同列内でＹ方向に行ったり来たりしながら、すなわち、図１０において数字が付されている順に描画が行われる。同列内において設定される全ての領域について測定用パターンが描画された後は、列を替えて同様に描画処理が行われる。
【００１６】
一方、図１１において示されている描画の方法は、描画が開始される位置は図１０を示して説明した方法と同様であるが、その順序が異なる。すなわち、図１１に示す主偏向フィールド１０１Ｂでは、主偏向フィールド１０１Ｂの左下から描画が開始される。次に描画されるのは数字の２で示される測定用パターン１０２ｂであり、さらにその次に描画される位置は、数字の１で示される測定用パターン１０２ａと同じ行に含まれ、測定用パターン１０２ａに隣接する位置である（数字の３で示される測定用パターン１０２ｃ）。数字の３で示される位置に測定用パターン１０２ｃが描画された後は、測定用パターン１０２ｃと同じ列に含まれ、測定用パターン１０２ｃから最も遠い位置にて描画処理が行われる（数字の４で示される測定用パターン１０２ｄ）。この位置は、測定用パターン１０２ｂと同じ行に含まれ、測定用パターン１０２ｂに隣接する位置である。
【００１７】
このようにＸ方向に描画を続け、測定用パターン１０２を描画できなくなると、再度測定用パターン１０２ａと同じ列まで戻り、行を替えて数字の２１で示される測定用パターン１０２から同じように描画処理が行われる。
【００１８】
図１０或いは、図１１に示される方法を採用すれば、長短いずれかの距離におけるセトリングの評価のみならず、様々な距離におけるセトリングの評価を行うことが可能となり、これら評価を通じて高精度なセトリング条件を算出することができる。
【００１９】
但し、図１０、図１１に示す方法であれば様々な距離におけるセトリング条件を算出することは可能であるが、新たな不都合も考えられる。すなわち、いずれの方法も荷電粒子ビームが長い距離を移動して描画処理を行った上で、順次描画処理に必要な移動距離が短くなる方法である。この場合、描画開始の段階でセトリング時間が足りない場合もあり得ることを考えると、セトリング時間が足りない状態で次々と連続して描画処理が進行すると、セトリング時間が不足することに起因する位置ズレの状態を引きずったまま描画処理がなされることになる。これでは正しい評価を行うことができない。
【００２０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、荷電粒子ビームが移動することに起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及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】
【００２１】
本発明の実施の形態に係る特徴は、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、評価用基板の主偏向フィールド内に測定用パターンを描画するための荷電粒子ビームの制御データを記憶部に格納するステップと、制御データに基づいて、荷電粒子ビームを使用して測定用パターンを描画するとともに、新たに測定用パターンの描画が行われる位置まで今後測定用パターンの描画が行われる予定の領域ごとにデータ分解能と同程度の微小ショットを打ちつつ荷電粒子ビームを移動させるステップと、評価に必要な測定用パターンを全て描画した後、露光するステップと、露光後の測定用パターンを基に、描画された測定用パターンの位置誤差を確認するステップと、確認された位置誤差に基づいて最適なセトリング条件を算出するステップとを備える。
【００２２】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、測定用パターンの描画が列ごとに行われる場合には、同列であって、連続して描画される２つの測定用パターン間の距離が順次短くなるように描画処理が行われるとともに、測定用パターンへの描画処理の間に荷電粒子ビームを移動させる際、微小ショットを打ちつつ同列において移動する距離が順次短くなるように移動処理されることが望ましい。
【００２３】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、描画される測定用パターンによって構成される第１の行と、第１の行に対して最も遠い距離において描画される測定用パターンによって構成される第２の行とのそれぞれの測定用パターンが交互に描画される場合に、第１の行と第２の行において、新たに描画される測定用パターンは、順次その行において直前に描画された測定用パターンに隣接する位置に描画されるとともに、第１の行を構成する第１の測定用パターン及び、第１の測定用パターンと同列に含まれる第２の行を構成する第２の測定用パターンを描画した後、第１の行を構成するとともに、第１の測定用パターンに隣接する位置に描画される第３の測定用パターンへ荷電粒子ビームを移動させる場合、第１及び第２の測定用パターンによって構成される第１の行に隣接する第２の行を微小ショットを打ちつつ第３の測定用パターンの描画領域まで移動させることが望ましい。
【００２４】
さらに、上記荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、荷電粒子ビームの移動が行われる描画済みの測定用パターンと新たに描画が行われる測定用パターンとの間における今後測定用パターンの描画が行われる予定の領域において、予定領域の整数倍の微小ショットが打たれることが望ましい。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る特徴は、荷電粒子ビーム描画装置において、荷電粒子ビームを用いて移動可能なステージ上に載置される評価用基板に測定用パターンを描画する描画部と、荷電粒子ビームの偏向を制御する偏向制御部と、ステージの移動を制御するステージ制御部と、偏向制御部とステージ制御部に対する制御を行う制御計算機と、から構成される制御部と、を備え、制御部は、評価用基板の主偏向フィールド内に描画された測定用パターンから抽出された測定データを解析する解析部と、解析部による解析結果を基に、荷電粒子ビームのショットの位置誤差を確認し、最適なセトリング条件を算出する算出部とを備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、荷電粒子ビームが移動することに起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御計算機の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における評価用基板と主偏向フィールドとの関係を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の評価の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の評価方法のうち、１つ目の評価方法を説明する際に使用する説明図である。
【図６】図５に示す破線内部を拡大して示す拡大図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の評価方法のうち、２つ目の評価方法を説明する際に使用する説明図である。
【図８】図７に示す破線内部を拡大して示す拡大図である。
【図９】従来の主偏向フィールドにおける測定用パターンの描画の順序について説明する説明図である。
【図１０】従来の主偏向フィールドにおける測定用パターンの描画の順序について説明する説明図である。
【図１１】従来の主偏向フィールドにおける測定用パターンの描画の順序について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の全体構成を示すブロック図である。なお、以下の実施の形態においては、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られるものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームであっても良い。
【００３０】
荷電粒子ビーム描画装置１は、試料に所定のパターンを描画する装置であり、特に可変成形型の描画装置の一例である。図１に示すように、荷電粒子ビーム描画装置１は、大きく描画部２と制御部３を備えている。描画部２は、電子鏡筒４と描画室６を備えている。
【００３１】
電子鏡筒４内には、電子銃４１と、照明レンズ４２と、ブランキング偏向器４３と、ブランキングアパーチャ４４と、第１の成形アパーチャ４５と、投影レンズ４６と、成形偏向器４７と、第２の成形アパーチャ４８と、対物レンズ４９と、位置偏向器５０とが配置されている。照明レンズ４２と、ブランキング偏向器４３と、ブランキングアパーチャ４４と、第１の成形アパーチャ４５と、投影レンズ４６と、成形偏向器４７と、第２の成形アパーチャ４８と、対物レンズ４９と、主偏向器５０と、副偏向器５１とは、電子銃４１から照射される電子ビームＢの光路に沿って順に配置されている。
【００３２】
描画室６の中には、ステージ６１が配置される。ステージ６１上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料が載置されることになるが、ここでは評価用基板Ｍが載置されている。
【００３３】
ブランキング偏向器４３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。また、成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１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。図１では、成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１、それぞれの偏向器ごとに１つのＤＡＣアンプ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アンプが接続される。なお、ＤＡＣアンプにいう「ＤＡＣ」は、「Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ」の頭文字である。
【００３４】
制御部３は、制御計算機３１と、偏向制御部３２と、ブランキングアンプ３３と、偏向アンプ（ＤＡＣアンプ）３４，３５と、ステージ制御部３６と、を備えている。制御計算機３１、偏向制御部３２、ステージ制御部３６は、図示しないバスを介して互いに接続されている。また、偏向制御部３２、ブランキングアンプ３３、ＤＡＣアンプ３４，３５は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
【００３５】
ブランキングアンプ３３は、ブランキング偏向器４３に接続される。また、ＤＡＣアンプ３４は、成形偏向器４７に接続される。ＤＡＣアンプ３５は、位置偏向器である、ここでは副偏向器５１に接続される。ブランキングアンプ３３、ＤＡＣアンプ３４，３５に対しては、偏向制御部３２から、それぞれ独立した制御用のデジタル信号が出力される。デジタル信号が入力されたブランキングアンプ３３、ＤＡＣアンプ３４，３５は、それぞれのデジタル信号をアナログ電圧信号に変換し、増幅させて偏向電圧として接続された各偏向器に出力する。このようにして、各偏向器には、それぞれ接続されるＤＡＣアンプ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。
【００３６】
なお、荷電粒子ビーム描画装置１には、上述したように電子ビームを取り囲むように成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１が４極、或いは、８極設けられており、電子ビームを挟んで各々一対（４極の場合は２対、８極の場合は４対）配置されている。そして成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１ごとにそれぞれＤＡＣアンプが接続されている。但し、図１には成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１に接続されているＤＡＣアンプそれぞれ１つずつのみを示し、その他のＤＡＣアンプを示していない。
【００３７】
ステージ制御部３６は、ステージ６１と制御計算機３１とに接続し、ステージ６１の動きを検出するとともに制御している。
【００３８】
図２は、本発明の実施の形態における制御計算機３１の内部構成を示すブロック図であ
る。制御計算機３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)３１ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）３１ｃ及び入出力インターフェイス３１ｄがバス３１ｅを介して接続されている。入出力インターフェイス３１ｄには、入力部３１ｆと、表示部３１ｇと、通信制御部３１ｈと、記憶部３１ｉと、リムーバブルディスク３１ｊとが接続されている。また、バス３１ｅを介して、解析部３７と、算出部３８も接続されている。
【００３９】
ＣＰＵ３１ａは、入力部３１ｆからの入力信号に基づいてＲＯＭ３１ｂから荷電粒子ビーム描画装置１を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、記憶部３１ｉに格納されている各種オペレーティングシステムを読み出す。またＣＰＵ３１ａは、入力部３１ｆや入出力インターフェイス３１ｄを介して、図１において図示していないその他の外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。さらにＣＰＵ３１ａは、ＲＡＭ３１ｃや記憶部３１ｉ等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭ３１ｃにロードするとともに、ＲＡＭ３１ｃから読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、データの計算、加工等、一連の処理を実現する処理装置である。
【００４０】
入力部３１ｆは、荷電粒子ビーム描画装置１の操作者が各種の操作を入力するキーボード、ダイヤル等の入力デバイスにより構成されており、操作者の操作に基づいて入力信号を作成しバス３１ｅを介してＣＰＵ３１ａに送信される。
【００４１】
表示部３１ｇは、例えば液晶ディスプレイである。この表示部３１ｇは、ＣＰＵ３１ａからバス３１ｅを介して出力信号を受信し、例えば、ＣＰＵ３１ａの処理結果等を表示する。
【００４２】
通信制御部３１ｈは、ＬＡＮカードやモデム等の手段であり、荷電粒子ビーム描画装置１をインターネットやＬＡＮ等の通信ネットワークに接続することを可能とする手段である。通信制御部３１ｈを介して通信ネットワークと送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス３１ｄ及びバス３１ｅを介してＣＰＵ３１ａに送受信される。
【００４３】
記憶部３１ｉは、半導体や磁気ディスクで構成されている。記憶部３１ｉには、描画データの基となるレイアウトデータや描画データ、ＣＰＵ３１ａで実行されるプログラムやデータが記憶されている。
【００４４】
リムーバブルディスク３１ｊは、光ディスクやフレキシブルディスクのことであり、ディスクドライブによって読み書きされた信号は、入出力インターフェイス３１ｄ及びバス３１ｅを介してＣＰＵ３１ａに送受信される。
【００４５】
また、制御計算機３１は、ここではハードウェアとして構成した例を挙げて説明しているが、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。また、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成されても良い。制御計算機３１が上述したようにソフトウェアを含んで構成される場合、制御計算機３１に入力される入力データ、或いは、演算された結果は、都度図１には示されていない、例えばメモリに記憶される。
【００４６】
さらに、図１に示す本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１には、本発明の実施の形態を説明する上で必要な構成のみを示している。従って、その他の構成、例えば、各レンズを制御する制御回路等が付加されていても良い。
【００４７】
荷電粒子ビーム描画装置１は、以下のように動作して対象へ描画を行う。電子銃４１（放出部）から放出された電子ビームＢは、ブランキング偏向器４３内を通過する際、ブラ
ンキング偏向器４３によってＯＮの状態にされている場合に電子ビームＢがブランキングアパーチャ４４を通過するように制御される。一方、ＯＦＦの状態では、電子ビームＢ全体がブランキングアパーチャ４４で遮蔽されるように偏向される。ブランキングアンプ３３からの偏向電圧がＯＦＦからＯＮとなり、その後再度ＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ４４を通過した電子ビームＢが１回の電子ビームのショットとなる。
【００４８】
かかる電子ビームＢがブランキングアパーチャ４４を通過する状態、ブランキングアパーチャ４４によって遮蔽される状態を交互に生成する偏向電圧がブランキングアンプ３３から出力される。そしてブランキング偏向器４３は、ブランキングアンプ３３から出力された偏向電圧によって、通過する電子ビームＢの向きを制御して、電子ビームＢがブランキングアパーチャ４４を通過する状態、ブランキングアパーチャ４４によって遮蔽される状態を交互に生成する。
【００４９】
以上のようにブランキング偏向器４３とブランキングアパーチャ４４と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Ｂは、照明レンズ４２により矩形、例えば、長方形の孔を持つ第１の成形アパーチャ４５全体を照明する。ここで電子ビームＢ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４５を通過した第１のアパーチャ像の電子ビームＢは、投影レンズ４６により第２の成形アパーチャ４８上に投影される。第１の成形アパーチャ４５を通過した電子ビームＢの向きを制御するための偏向電圧がＤＡＣアンプ３４から印加された成形偏向器４７によって、かかる第２の成形アパーチャ４８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。
【００５０】
第２の成形アパーチャ４８を通過した電子ビームＢの照射位置を制御するための偏向電圧がＤＡＣアンプ３５から副偏向器５１、及び図示しないＤＡＣアンプから主偏向器５０に対して出力される。第２の成形アパーチャ４８を通過し第２のアパーチャ像とされた電子ビームＢは、対物レンズ４９により焦点を合わせられ、ステージ制御部３６によって制御され連続的に移動するステージ６１に載置された試料（本発明の実施の形態においては、評価用基板）の所望する位置に照射される。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態における評価用基板Ｍと主偏向フィールド１０との関係を説明する説明図である。図３に示すように、荷電粒子ビーム描画装置１を用いて所定のパターンを描画する場合には、描画対象試料となる、例えばマスク、或いは、評価用基板の描画領域は、主偏向器５０により偏向可能な幅で、例えば、Ｙ方向にストライプ状の複数の単位描画領域（ストライプ）Ｓに分割される。さらに、各ストライプＳにおいてＸ方向にも、例えば、ストライプＳのＹ方向の幅と同じ幅で区切られる。この区切られた領域が主偏向器５０により偏向可能な主偏向フィールド１０となる。なお、図３では図示していないが、主偏向フィールド１０をさらに細分化した領域が副偏向領域（サブフィールド）となる。
【００５２】
ここで主偏向器５０は、副偏向領域の位置を制御するために用いられ、複数の副偏向領域が含まれる範囲（主偏向フィールド１０）内で移動する。そのため、マスク、或いは、評価用基板といった描画対象試料を描画するに当たっては、主偏向フィールド１０での、例えば、ビームドリフト等に起因する描画位置のずれを補正する必要がある。
【００５３】
本発明の実施の形態においては、評価用基板Ｍの主偏向フィールド１０には、複数の測定用パターン１１が描画される。主偏向フィールド１０においてこの測定用パターン１１が描画される際の描画位置のずれを荷電粒子ビームＢの移動距離との関係で測定し、主偏向器５０における最適なセトリングを算出することによって荷電粒子ビーム描画装置１の評価を行う。
【００５４】
次に具体的な荷電粒子ビーム描画装置１の評価方法について、図４に示すフローチャートを基に、適宜図５ないし図８を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の評価の流れを示すフローチャートである。
【００５５】
まず、荷電粒子ビーム描画装置１（制御計算機３１内の記憶部３１ｉ）に評価用の描画データを格納する（ＳＴ１）。評価用基板Ｍに対しては、当該描画データを用いて測定用パターン１１を描画する。描画データの格納に当たっては、例えば、操作者が入力部３１ｆを用いて直接入力しても、或いは、リムーバブルディスク３１ｊを介して読み込むようにしても良い。
【００５６】
そして、当該描画データを用いて評価用基板Ｍの主偏向フィールド１０に測定用パターン１１を描画する（ＳＴ２）。このときの測定用パターン１１の描画方法については、以下２つの実施の形態に分けて説明する。
【００５７】
図５は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の評価方法のうち、１つめの評価方法を説明する際に使用する説明図である。また、図６は、図５に示す破線内部を拡大して示す拡大図である。
【００５８】
図５に示す主偏向フィールド１０には、Ｘ方向に１０カ所、Ｙ方向に１１カ所、１つの主偏向フィールド内に計１１０カ所の測定用パターン１１が描画されている。なお、ここでは、理解の便宜のために、Ｘ方向に数えることのできる１０の列をＣ１ないしＣ１０で表わす。また、Ｙ方向に数えることのできる１１の行をＬ１ないしＬ１１と表わす。
【００５９】
また、測定用パターン１１内に記載されている数字は、描画の順序を示している。すなわち、例えば、（Ｃ１，Ｌ１）の座標で表わすことのできる測定用パターン１１は、当該主偏向フィールド１０において１番目に描画される。また、（Ｃ１，Ｌ１１）の座標で表わすことのできる測定用パターン１１は、当該主偏向フィールド１０において２番目に描画される。
【００６０】
本発明の第１の実施の形態においては、図５に示す主偏向フィールド１０内の測定用パターン１１は、列ごとに描画される。例えば、Ｃ１列の描画が開始されると、当該Ｃ１列に含まれる全ての測定用パターンが描画された後、隣接するＣ２列の描画が開始される。このようにしてＣ１列からＣ１０列に向けてＸ方向に各列ごとに順々に描画がなされる。
【００６１】
さらに、Ｃ１列の中では、Ｌ１行の測定用パターン１１が描画された後、Ｌ１１行の測定用パターン１１が描画される。その後、Ｌ２行の測定用パターン１１が描画され、次はＬ１０の測定用パターン１１が描画される。このように図５に示す評価方法における測定用パターンの描画順は、同列であって、連続して描画される２つの測定用パターン間の距離が順次短くなるように描画処理が行われる、と言うことができる。
【００６２】
以上の順序に従って測定用パターン１１が描画されることによって、描画に当たって荷電粒子ビームＢの移動距離が最も長い場合（Ｌ１からＬ１１に移動する場合）から、最も短い場合（Ｌ７からＬ６に移動する場合）まで様々な距離をもって描画を行うことになるため、様々な距離における描画位置のずれを測定することが可能となる。
【００６３】
次に、実際の描画処理について、図６を用いてさらに詳細に説明する。図６は、図５における主偏向フィールド１０のうち、Ｃ１列及びＣ２列を抜き出して拡大して示している。上述したように、第１の実施の形態において説明している評価方法においては、（Ｃ１，Ｌ１）の座標で示される測定用パターン１１Ａが１番目に描画された後、（Ｃ１，Ｌ１
１）の座標で示される測定用パターン１１Ｂが２番目に描画される。その後、（Ｃ１，Ｌ２）の座標で示される測定用パターン１１Ｃが３番目に描画されることになる。このような順序に従って、荷電粒子ビームＢは移動し、所定の領域に測定用パターン１１を描画する。
【００６４】
その際、１番目に測定用パターン１１Ａが描画された後、Ｃ１列において最も遠い距離にある測定用パターン１１Ｂを２番目に描画するべく荷電粒子ビームＢは移動する。この移動に関して、主偏向フィールド１０内において長い距離を移動するということは、ＤＡＣアンプに高い電圧が印加されることを意味し、この段階ではまだ適切とは言えないセトリング条件の下では、エラーが発生しうる。
【００６５】
ここでの「エラー」とは、荷電粒子ビームＢによるショットが対象予定位置に正確になされず、位置誤差が発生することを示す。すなわち、測定用パターン１１Ｂとして（Ｃ１，Ｌ１１）の位置に描画するべきところ、予定されている位置には描画されず少しずれて描画がされることである。ここでのエラーは、高い電圧が印加されていることによって生ずるものであることから、エラーが解消（キャンセル）するまでには暫く時間が掛かる。このエラー解消時間は、印加される電圧の高低により、上述したように高い電圧が印加された場合には、エラー解消時間が長くなり、一方、低い電圧が印加された場合には、それだけエラー解消時間が短くなる。
【００６６】
従って、何の手当もせずこのようなエラーが発生した状態で、次の（Ｃ１，Ｌ２）の位置に３番目の測定用パターン１１Ｃの描画がなされると、測定用パターン１１の描画は連続して行われることから、十分なエラー解消時間を確保することができず、測定用パターン１１Ｂを描画する際に生じたエラーがキャンセルされず残ったままになる。そのため連続して描画がされると、エラーの状態を引きずったまま３番目の測定用パターン１１Ｃが描画されることになる。しかも２番目の測定用パターン１１Ｂの位置（Ｃ１，Ｌ１１）から３番目の測定用パターン１１Ｃの位置（Ｃ１，Ｌ２）への移動距離は、１番目の測定用パターン１１Ａの位置（Ｃ１，Ｌ１）から２番目の測定用パターン１１Ｂの位置（Ｃ１，Ｌ１１）への移動距離に次いで長い距離である。
【００６７】
なお、２番目の測定用パターンＢから３番目の測定用パターンＣへの荷電粒子ビームＢの移動においてもエラーが発生する。１番目の測定用パターンＡから２番目の測定用パターンＢへの移動にて発生したエラーが解消しないうちに２番目の測定用パターンＢから３番目の測定用パターンＣへの移動がなされ、当該移動についてもエラーが発生することから、結果としてエラーが累積する形になる。これでは精度の良い描画がなされないばかりでなく、正確なセトリング条件の算出も不可能である。
【００６８】
そこで、本発明の実施の形態においては、例えば、２番目の測定用パターンＢから３番目の測定用パターンＣへの移動等、２番目の測定用パターンの描画以降に行われる描画処理における移動に特徴を持たせた。すなわち、上述したようにエラー解消時間の長短は、荷電粒子ビームＢの移動距離に対応することになることから、荷電粒子ビームＢの移動距離を短くする。すなわち、２番目の測定用パターンＢから３番目の測定用パターンＣへ一足飛びに移動するのではなく、（Ｃ１，Ｌ１０）で示される４番目に描画予定の位置、（Ｃ１，Ｌ９）で示される６番目に描画予定の位置、（Ｃ１，Ｌ８）で示される８番目に描画予定の位置、というように、移動元となる測定用パターン１１から隣接する位置に描画される予定の測定用パターン１１へと順々に移動していき、最終的に移動先となる測定用パターン１１へと至る移動方法である。図６では、実線の矢印によってこのように荷電粒子ビームＢが移動する様子を示している。
【００６９】
このように、長い距離の移動を経た後、短い距離の移動を重ねることで、長い距離の移
動に伴って生ずるエラーを解消する時間を確保することができる。もともと隣接する測定用パターン間を移動する距離に伴って生ずるエラーは、移動距離が短いことから印加される電圧が低く、エラーが生じたとしてもその解消時間は無視できるほどごく短いものである。そのため、荷電粒子ビームＢが移動元の測定用パターン１１Ｂから移動先の測定用パターン１１Ｃへ隣接する測定用パターンをたどって移動している間に、測定用パターン１１Ａから測定用パターン１１Ｂへの移動の際に生じたエラーは十分に低減、或いは、解消されるものと考えられる。従って、移動先の測定用パターン１１Ｃに到達し、測定用パターン１１Ｃに描画を行う際には、発生していたエラーは既に十分に低減、或いは、解消されていることから、これまでのエラーを引きずることなく描画処理を行うことができる。
【００７０】
なお、測定用パターン１１Ｃの描画後、測定用パターン１１Ｄの描画のために（Ｃ１，Ｌ２）から（Ｃ１，Ｌ１０）まで移動する際にもまたエラーは発生する。但し、上述したように隣接する測定用パターンを伝ってその次に描画予定の測定用パターン１１Ｅに到達する際には、測定用パターン１１Ｃから測定用パターン１１Ｄへの移動に伴って発生したエラーは十分に低減、或いは、解消されているものと考えられる。
【００７１】
また、この移動を行うに当たっては、荷電粒子ビームＢを用いて実際に描画を行う。但し、例えば、測定用パターン１１Ａや１１Ｂというように測定用パターン１１の領域内に露光可能な大きさでショットを打つことはしない。このようなショットを打ってしまうと、その後荷電粒子ビームＢの移動に伴って描画した当該測定用パターン１１は利用することができなくなってしまうからである。これでは、単に移動元の測定用パターンから隣接する測定用パターンへ荷電粒子ビームＢが短距離移動したに過ぎず、荷電粒子ビームＢが様々な距離を移動して描画したことを利用してセトリング条件を算出するという本来の目的を果たすことができない。
【００７２】
そこで、本発明の実施の形態においては、本来の移動先へ移動する際の途中にある隣接する測定用パターン１１に対して、微小なショットを打つこととしている。この「微小ショット」とは、ビーム分解能よりも小さなショットであり、例えば、測定用パターンの大きさを１とした場合、その大きさの１／１０００くらいの大きさである。最少データ分解能寸法を用いてもよい。この大きさであれば、描画処理後のプロセス処理において露光処理が行われたとしても露光されず、セトリング条件の算出に当たっての阻害要因とはならない。
【００７３】
従って、このような微小ショットであれば、まだ描画されていない測定用パターン１１内において評価可能な領域をつぶすことはなく、別途本来の描画処理がなされた場合であってもそのショット位置に関する誤差の有無を確認することができ、十分にセトリング条件の算出に必要な評価を行うことが可能となる。
【００７４】
図６に示す４番目に描画予定の測定用パターン１１Ｄをはじめとして、移動元である２番目の測定用パターン１１Ｂから移動先である３番目の測定用パターン１１ＣまでＣ１列において互いに隣接する測定用パターン内に斜線で示される小さな矩形は、微小ショットを示している。
【００７５】
このように、微小ショットを打ちつつ描画対象となる測定用パターンまで移動する方法を採用することによって、微小ショットを打ったとしてもその痕跡を残さず移動することを可能とし、荷電粒子ビームＢの様々な移動距離における位置誤差を測定する、という目的を達することができる。
【００７６】
２番目に描画された測定用パターン１１Ｂから３番目に描画される予定の測定用パターン１１Ｃまで移動した荷電粒子ビームＢは、測定用パターン１１Ｃに描画をした後、今度
は４番目に描画予定の（Ｃ１，Ｌ１０）に位置する測定用パターン１１Ｄまで一気に移動する。そして測定用パターン１１Ｄに描画をした後、隣接する測定用パターン１１を１つずつ移動して次に描画予定の測定用パターン１１Ｅに向けて移動する。
【００７７】
以上説明した順序で主偏向フィールド１０内に測定用パターン１１を描画した後、評価用基板Ｍを荷電粒子ビーム描画装置１から取り出す（図４のＳＴ３）。これは、露光等のプロセス処理を行うためであり、この処理を行うことによって、測定用パターン１１に描画された荷電粒子ビームＢのショットの痕跡を明らかにすることができる。なお、上述したように、微小ショットに関してはこのプロセス処理を経てもその痕跡が現われることはない。
【００７８】
その上で、位置誤差測定器を用いて、評価用基板Ｍの主偏向フィールド１０内における位置誤差を測定データとして抽出する（ＳＴ４）。この測定データがセトリング条件を算出するに当たっての基となるデータとなる。なお、ここでは、荷電粒子ビーム描画装置１とは別の装置である位置誤差測定器を用いて測定データの抽出を行う例を説明したが、この位置誤差測定器の機能を荷電粒子ビーム描画装置１が備えている場合には、荷電粒子ビーム描画装置１にて測定データの抽出を行う。
【００７９】
抽出された測定データは、改めて荷電粒子ビーム描画装置１に入力され、解析されてその位置誤差の確認が行われる（ＳＴ５）。すなわち入力された測定データは、制御計算機３１内の解析部３７において解析がなされる。
【００８０】
解析部３７において解析された測定データは、算出部３８に送られ、主偏向フィールド１０における最適なセトリング条件が算出される（ＳＴ６）。これまで説明してきた通り、第１の実施の形態における描画順序を採用することによって、荷電粒子ビームＢの移動距離は、長短様々な距離となり、それだけ移動距離を変更した様々なパターンを評価することが可能となる。
【００８１】
以上説明した方法によれば、荷電粒子ビームが移動することに起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することができる。
【００８２】
特に、次に描画対象となる測定用パターンに向けて移動する際に、その直前に描画が行われた測定用パターンに対する荷電粒子ビームのショットに依存するエラーを軽減、或いはキャンセルすることができるため、評価用基板からは純粋に荷電粒子ビームの移動距離に依存したエラーのみを抽出することが可能となる。
【００８３】
また、最小、或いは、最長の移動距離に関する測定データのみならず、これらを含む様々な距離に関する測定データを抽出することができるため、これらの測定データを１枚の評価用基板から抽出することができるとともに、他の誤差要因をある程度除いて評価することが可能となる。
【００８４】
さらに、同じ移動距離に関する測定データを複数抽出することができるので、より精度良くセトリング条件を算出することができる。
【００８５】
（第２の実施の形態）
次に本発明における第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００８６】
第２の実施の形態における評価方法は、その装置構成等は第１の実施の形態と同様であるが、主偏向フィールドに描画される測定用パターンの描画順序が相違する。
【００８７】
図７は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の評価方法のうち、２つ目の評価方法を説明する際に使用する説明図である。また、図８は、図７に示す破線内部を拡大して示す拡大図である。
【００８８】
第２の実施の形態において説明する評価方法において、まず、（Ｃ１，Ｌ１）にある測定用パターン１１を１番目に描画した後、（Ｃ１，Ｌ１１）にある測定用パターン１１を２番目に描画するまでの順序は上述した１つ目の評価方法と同じである。しかし、その後の主偏向フィールド１０内における測定用パターンの描画順序が上述した第１の実施の形態の評価方法と相違する。
【００８９】
２番目に描画された（Ｃ１，Ｌ１１）にある測定用パターン１１ｂの次、３番目に描画される予定の測定用パターン１１は、（Ｃ２，Ｌ１）の位置にある。すなわち、この測定用パターン１１ｃは、１番目に描画された測定用パターンａの（図７に示すところの）右隣にある。また、４番目に描画予定の測定用パターン１１ｄは（Ｃ２，Ｌ１１）に位置し、２番目に描画された測定用パターン１１ｂの（図７に示すところの）右隣にある。
【００９０】
このように２つ目の評価方法においては、図７に示すように、描画される測定用パターンによって構成される第１の行（ここでは、例えばＬ１の行）と、この第１の行に対して最も遠い距離において描画される測定用パターンによって構成される第２の行（ここでは、例えばＬ１１）とのそれぞれの測定用パターンが交互に描画される。
【００９１】
その上で、第１の行（Ｌ１行）と第２の行（Ｌ１１行）において、新たに描画される測定用パターンは、順次その行において直前に描画された測定用パターン（例えば、Ｌ１行であれば測定用パターン１１ａ、Ｌ１１行であれば測定用パターン１１ｂ）においてＸ方向に隣接する位置に描画される（例えば、Ｌ１行であれば測定用パターン１１ｃ、Ｌ１１行であれば測定用パターン１１ｄ）。
【００９２】
つまり、まず最も離れた位置にある２つの行であって、それぞれの行に属する測定用パターン１１が交互に描画されるとともに、同じ行に属する測定用パターン１１についてみれば、同じ行に属する測定用パターン１１が順次描画されることになる。これを図７に示す主偏向フィールド１０について見れば、まずＬ１行とＬ１１行に含まれる測定用パターンが交互に、しかしＬ１行とＬ１１行に含まれない測定用パターンについては描画されることなく描画処理が行われる。従って、図７においては、描画順序を示す番号が、Ｃ１列Ｌ１行に位置する測定用パターン１１ａ、Ｃ１列Ｌ１１行に位置する測定用パターン１１ｂ、Ｃ２列Ｌ１行に位置する測定用パターン１１ｃ、Ｃ２列Ｌ１１行に位置する測定用パターン１１ｄと交互に測定用パターンに振られている。
【００９３】
この描画処理は、Ｘ方向に向けてＬ１行、Ｌ１１行に含まれる測定用パターン１１がなくなるまで続き（図７では、Ｌ１行に含まれＣ１０の位置にある１９番目に描画される測定用パターン１１ｓ、Ｌ１１行に含まれＣ１０の位置にある２０番目に描画される測定用パターン１１ｔ）、その後は、この状態で次に最も離れた位置にある２つの行に含まれる測定用パターンの描画が行われることになる（ここでは、Ｌ２行とＬ１０行に含まれる測定用パターン）。
【００９４】
以上の順序に従って測定用パターン１１が描画されることによって、描画に当たって荷電粒子ビームＢの移動距離が最も長い場合（Ｌ１行からＬ１１行に移動する場合）から、
最も短い場合（Ｌ７行からＬ６行に移動する場合）まで様々な距離をもって描画を行うことになるため、様々な距離における描画位置のずれを測定することが可能となる。
【００９５】
次に、実際の描画処理について、図８を用いてさらに詳細に説明する。図８は、図７における主偏向フィールド１０のうち、Ｃ１列ないしＣ３列を抜き出して拡大して示している。上述したように、ここで説明している評価方法においては、（Ｃ１，Ｌ１）の座標で示される測定用パターン１１ａが１番目に描画された後、（Ｃ１，Ｌ１１）の座標で示される測定用パターン１１ｂが２番目に描画される。その後、（Ｃ２，Ｌ１）の座標で示される測定用パターン１１ｃが３番目に描画されることになる。このような順序に従って、荷電粒子ビームＢは移動し、所定の領域に測定用パターン１１を描画する。
【００９６】
その際、１番目に測定用パターン１１ａが描画された後、Ｃ１列において最も遠い距離にある測定用パターン１１ｂを２番目に描画するべく荷電粒子ビームＢは移動する。この移動は長い移動であり、高い電圧が印加されることを意味する。そして、この段階ではまだ適切とは言えないセトリング条件の下では、エラーが発生しうる。
【００９７】
ここでの「エラー」とは、上述した通り、荷電粒子ビームＢによるショットが対象予定位置に正確になされず、位置誤差が発生することを示す。ここでのエラーは、高い電圧が印加されていることによって生ずるものであることから、エラーが解消（キャンセル）するまでには暫く時間が掛かる。このエラー解消時間は、印加される電圧の高低に起因するため、上述したように高い電圧が印加された場合には、エラー解消時間が長くなり、一方、低い電圧が印加された場合には、それだけエラー解消時間が短くなる。
【００９８】
従って、何の手当もせずこのようなエラーが発生した状態で、次の（Ｃ２，Ｌ１）の位置に３番目の測定用パターン１１ｃの描画がなされると、測定用パターン１１の描画は連続して行われることになって十分なエラー解消時間を確保することができず、エラーがキャンセルされないことから測定用パターン１１ｂを描画する際に生じたエラーが残ったままになる。そのため連続して描画がされると、エラーの状態を引きずったまま３番目の測定用パターン１１ｃが描画されることになる。しかも２番目の測定用パターン１１Ｂの位置（Ｃ１，Ｌ１１）から３番目の測定用パターン１１ｃの位置（Ｃ２，Ｌ１）への移動距離は、１番目の測定用パターン１１ａの位置（Ｃ１，Ｌ１）から２番目の測定用パターン１１ｂの位置（Ｃ１，Ｌ１１）への移動距離と同様の長い距離である。
【００９９】
なお、２番目の測定用パターンｂから３番目の測定用パターンｃへの荷電粒子ビームＢの移動においてもエラーが発生する。１番目の測定用パターンａから２番目の測定用パターンｂへの移動にて発生したエラーが低減、或いはキャンセルしないうちに２番目の測定用パターンｂから３番目の測定用パターンｃへの移動がなされ、当該移動についてもエラーが発生することから、結果としてエラーが累積する形になる。これでは精度の良い描画がなされないばかりでなく、正確なセトリング条件の算出も不可能である。
【０１００】
そこで、第２の実施の形態においては、例えば、２番目の測定用パターンｂから３番目の測定用パターンｃへの移動等、２番目の測定用パターンの描画以降に行われる描画処理における移動に特徴を持たせている。すなわち、上述したようにエラー解消時間の長短は、荷電粒子ビームＢの移動距離に対応することになることから、荷電粒子ビームＢの移動距離を短くする。すなわち、２番目の測定用パターンｂから３番目の測定用パターンｃへ一足飛びに移動するのではなく、 第１及び第２の測定用パターン（測定用パターン１１ａ及び１１ｂ）によって構成される第１の行（Ｃ１列）に隣接する第２の行（Ｃ２列）を微小ショットを打ちつつ第３の測定用パターン（測定用パターン１１ｃ）の描画領域まで移動させる。そのためにまず（Ｃ２，Ｌ１０）で示される２４番目に描画予定の位置に移動し、その後（Ｃ２，Ｌ９）で示される４４番目に描画予定の位置、（Ｃ２，Ｌ８）で示
される６４番目に描画予定の位置、というように、移動元となる測定用パターン１１から隣接する位置に描画され測定用パターン１１へと順々に移動していき、最終的に移動先となる測定用パターン１１へと至る移動方法である。図８では、実線の矢印によってこのように荷電粒子ビームＢが移動する様子を示している。
【０１０１】
なお、この移動方法についてはあくまでも例示である。例えば、移動元の測定用パターン（ここでは測定用パターン１１ｂ）から（Ｃ１，Ｌ１０）で示される２２番目に描画予定の位置に移動し、その後（Ｃ１，Ｌ９）で示される４２番目に描画予定の位置、へとＣ１列を順々に移動して、（Ｃ１，Ｌ２）の２１番目に描画される予定の位置まで移動し、最後、移動先である３番目に描画予定である測定用パターン１１ｃの位置へ移動する方法も採用しうる。
【０１０２】
このように、長い距離の移動を経た後、短い距離の移動を重ねることで、長い距離の移動に伴って生ずるエラーを解消する時間を確保することができる。もともと隣接する測定用パターン間を移動する距離に伴って生ずるエラーは、印加される電圧が低いこととも相まってエラーが生じたとしてもその解消時間は無視できるほどごく短いものである。そのため、荷電粒子ビームＢが移動元の測定用パターン１１ｂから移動先の測定用パターン１１ｃへ隣接する測定用パターンをたどって移動している間に、測定用パターン１１ａから測定用パターン１１ｂへの移動の際に生じたエラーは十分に低減、或いは、解消されるものと考えられる。従って、移動先の測定用パターン１１ｃに到達し、測定用パターン１１ｃに描画を行う際には、発生していたエラーは既に十分に低減、或いは、キャンセルされていることから、これまでのエラーを引きずることなく描画処理を行うことができる。
【０１０３】
なお、測定用パターン１１ｃの描画後、測定用パターン１１ｄの描画のために（Ｃ２，Ｌ１）から（Ｃ２，Ｌ１１）まで移動する際にもまたエラーは発生する。但し、上述したように隣接する測定用パターンを伝ってその次に描画予定の測定用パターン１１Ｅに到達する際には、測定用パターン１１ｃから測定用パターン１１ｄへの移動に伴って発生したエラーは解消されているものと考えられる。
【０１０４】
また、この移動を行うに当たっては、荷電粒子ビームＢを用いて実際に描画を行う。但し、例えば、測定用パターン１１ａや１１ｂというように測定用パターン１１の領域内に露光可能な大きさでショットを打つことは行わない。このようなショットを打ってしまうと、その後荷電粒子ビームＢの移動に伴って描画した当該測定用パターン１１は利用することができないからである。これでは、単に移動元の測定用パターンから隣接する測定用パターンへ荷電粒子ビームＢが短距離移動したに過ぎず、荷電粒子ビームＢが様々な距離を移動して描画したことを利用してセトリング条件を算出するという本来の目的を果たすことができない。
【０１０５】
そこで、本発明の実施の形態においては、本来の移動先へ移動する際の途中にある隣接する測定用パターン１１に対して、微小なショットを打つこととしている。この「微小ショット」とは、ビーム分解能よりも小さなショットであり、例えば、測定用パターンの大きさを１とした場合、その大きさの１／１０００くらいの大きさである。データ最少分解能寸法を用いることが好ましい。この大きさであれば、描画処理後のプロセス処理において露光処理が行われたとしても露光されず、セトリング条件の算出に当たっての阻害要因とはならない。
【０１０６】
従って、このような微小ショットであれば、まだ描画されていない測定用パターン１１内において評価可能な領域をつぶすことはなく、別途本来の描画処理がなされた場合であってもそのショット位置に関する誤差の有無を確認することができ、十分にセトリング条件の算出に必要な評価を行うことが可能となる。
【０１０７】
図８に示す２４番目に描画予定の測定用パターン１１をはじめとして、移動元である２番目の測定用パターン１１Ｂから移動先である３番目の測定用パターン１１ｃまでＣ２列において互いに隣接する測定用パターン内に斜線で示される小さな矩形は、微小ショットを示している。
【０１０８】
このように、微小ショットを打ちつつ描画対象となる測定用パターンまで移動する方法を採用することによって、微小ショットの痕跡を残さず移動することを可能とし、荷電粒子ビームＢの様々な移動距離における位置誤差を測定する、という目的を達することができる。
【０１０９】
２番目に描画された測定用パターン１１ｂから３番目に描画される予定の測定用パターン１１ｃまで移動した荷電粒子ビームＢは、測定用パターン１１ｃに描画をした後、今度は４番目に描画予定の（Ｃ２，Ｌ１１）に位置する測定用パターン１１ｄまで一気に移動する。そして測定用パターン１１ｄに描画をした後、隣接する測定用パターン１１を１つずつ移動して次に描画予定の測定用パターン１１ｅに向けて移動する。
【０１１０】
以上説明した順序で主偏向フィールド１０内に測定用パターン１１を描画した後、評価用基板Ｍを荷電粒子ビーム描画装置１から取り出す（図４のＳＴ３）。これは、露光等のプロセス処理を行うためであり、この処理を行うことによって、測定用パターン１１に描画された荷電粒子ビームＢのショットの痕跡を明らかにすることができる。なお、上述したように、微小ショットに関してはこのプロセス処理を経てもその痕跡が現われることはない。
【０１１１】
その上で、位置誤差測定器を用いて、評価用基板Ｍの主偏向フィールド１０内における位置誤差を測定データとして抽出する（ＳＴ４）。この測定データがセトリング条件を算出するに当たっての基となるデータとなる。そして、抽出された測定データは、改めて荷電粒子ビーム描画装置１に入力され、解析されてその位置誤差の確認が行われる（ＳＴ５）。すなわち入力された測定データは、制御計算機３１内の解析部３７において解析がなされる。
【０１１２】
解析部３７において解析された測定データは、算出部３８に送られ、主偏向フィールド１０における最適なセトリング条件が算出される（ＳＴ６）。これまで説明してきた通り、第１の実施の形態における描画順序を採用することによって、荷電粒子ビームＢの移動距離は、長短様々な距離となり、それだけ移動距離を変更した様々なパターンを評価することが可能となる。
【０１１３】
以上説明した方法によれば、荷電粒子ビームが移動することに起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することができる。
【０１１４】
特に、次に描画対象となる測定用パターンに向けて移動する際に、その直前に描画が行われた測定用パターンに対する荷電粒子ビームのショットに依存するエラーを軽減、或いはキャンセルすることができるため、評価用基板からは純粋に荷電粒子ビームの移動距離に依存したエラーのみを抽出することが可能となる。
【０１１５】
また、最小、或いは、最長の移動距離に関する測定データのみならず、これらを含む様々な距離に関する測定データを抽出することができるため、これらの測定データを１枚の評価用基板から抽出することができるとともに、他の誤差要因をある程度除いて評価する
ことが可能となる。
【０１１６】
さらに、同じ移動距離に関する測定データを複数抽出することができるので、より精度良くセトリング条件を算出することができる。
【０１１７】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。例えば、荷電粒子ビームが長距離を移動し発生したエラーが、次の測定用パターンの描画処理が開始されるまでに十分に低減、或いは、キャンセルされないと考えられる場合には、例えば、荷電粒子ビームの移動途中でショットする微小ショットの数を整数倍で増加させることも可能である。この場合、微小ショットの大きさは、例えば、測定用パターンの大きさを１とした場合、その大きさの１／１０００くらいの大きさで行われるのが好適である。または、データ最少分解能寸法を用いることが好ましい。
【０１１８】
また、この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 荷電粒子ビーム描画装置
１０ 主偏向フィールド
１１ 測定用パターン
Ｃ 列
Ｌ 行
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及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用したパターンの転写が行われる。この際、高精度なレチクルを製造するために、優れた解像度を備える電子ビーム（電子線）描画技術が用いられる。
【０００３】
レチクルに電子ビーム描画を行う荷電粒子ビーム描画装置の一方式として、例えば以下のような可変成形方式を挙げることができる。すなわち、ここでは図示しないが、この可変成形方式は、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パターンが描画される。
【０００４】
ここで基板への位置変更に主副２段の偏向器を用いて行われるパターンの描画処理は、基板の描画領域を主偏向器で変更可能な幅で短冊状に分割したストライプ領域ごとに行われる。さらに、各ストライプ領域を描画する際には、ストライプ領域を副偏向器で変更可能なサイズでメッシュ状に分割した副偏向領域（サブフィールド）ごとに描画される。近年、高精度、微細化が進むに伴い、上記ストライプ幅やサブフィールドが小さくなってきている。
【０００５】
ストライプ幅の縮小に伴うストライプ数の増加やサブフィールドの縮小は、描画精度に影響を与えるが、副偏向領域における補正については、以下の特許文献１にその内容が記載されている。
【０００６】
一方、この状況は、主偏向フィールドにおけるセトリングにも影響を及ぼしつつある。従来より主偏向フィールドにおけるセトリングは、例えば、以下の通りに行われている。すなわち、図９は、主偏向フィールド１０１内におけるセトリング条件の算出に必要な位置誤差を測定するために用いられる評価用基板１００の一部を示すものである。図９では特に主偏向フィールド１０１を拡大して示している。
【０００７】
この評価用基板１００には、位置誤差を測定する際に使用される測定用パターン１０２が描画されている。測定用パターン１０２は、図９において矩形で示されているが、Ｘ方向に１０カ所、Ｙ方向に１１カ所、１つの主偏向フィールド１０１内に計１１０カ所の測定用パターン１０２が描画されている。なお、１つの主偏向フィールド内にいくつの測定用パターンを描画するかについては任意に設定することが可能である。
【０００８】
図９に示す主偏向フィールド１０１においては、実線の矢印が示す通り、左下隅に最初の測定用パターンが描画された後、Ｙ方向に向けて順次測定用パターンが描画される。主偏向フィールドにおけるＹ方向一杯に測定用パターンが描画された後は、荷電粒子ビームは右下に移動し（評価用基板１００が載置されているＸＹステージが移動し）、再度Ｙ方向に向けて測定用パターンが描画される。
【０００９】
このような描画処理が行われることによって、荷電粒子ビームの移動距離が長い場合（１列全ての測定用パターンの描画が終了した後、次の列に移動する場合）、及び、反対に
短い場合（同じ列の中でＹ方向に描画していく場合）における荷電粒子ビームの描画による位置誤差を基にセトリング条件の算出が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−０６６２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記図９を用いて説明した主偏向セトリングについては、以下の点についてより精度良く行うことが可能とも考えられる。
【００１２】
すなわち、図９に示す測定用パターンの描画方法では、荷電粒子ビームの移動距離が長い場合、或いは短い場合の２つの距離に関する測定データしか得ることができない。もちろん、これらの測定データから各距離におけるデータを類推することができることから、実際にセトリング条件を算出することは可能である。但し、上述したように主偏向セトリングについても高精度であることが求められる場合には、長短の測定データだけではセトリング条件の算出には不足となる場合もあると考えられる。
【００１３】
そこで、測定用パターンの描画方法について、以下のような方法を採用することも考えられる。図１０及び図１１は、図９に示す描画方法とは異なる測定用パターンの描画方法について説明する説明図であり、さらに図１０と図１１とで異なる方法が示されている。測定用パターン１０２を示す矩形内に数字が示されている測定用パターン１０２があるが、これは描画の順序を示すものである。
【００１４】
図１０においては、主偏向フィールド１０１Ａの左下から測定用パターン１０２の描画が開始される。数字の１で示される測定用パターン１０２Ａが描画された後、同列の測定用パターン１０２Ａから最も通り位置に示される領域に数字の２で示される測定用パターン１０２Ｂを描画する。測定用パターン１０２Ｂが描画されると、今度は測定用パターン１０２Ａに隣接し、同列に含まれる数字の３で示される測定用パターン１０２Ｃの描画が行われる。
【００１５】
このように、図１０で示される主偏向フィールド１０１Ａでは、最も端にある測定用パターンを描画開始場所とし、同じ列に含まれる測定用パターンの描画領域であって、描画された測定用パターンから最も遠い距離にある測定用パターンの描画領域に測定用パターンを描画する。この結果、同列内でＹ方向に行ったり来たりしながら、すなわち、図１０において数字が付されている順に描画が行われる。同列内において設定される全ての領域について測定用パターンが描画された後は、列を替えて同様に描画処理が行われる。
【００１６】
一方、図１１において示されている描画の方法は、描画が開始される位置は図１０を示して説明した方法と同様であるが、その順序が異なる。すなわち、図１１に示す主偏向フィールド１０１Ｂでは、主偏向フィールド１０１Ｂの左下から描画が開始される。次に描画されるのは数字の２で示される測定用パターン１０２ｂであり、さらにその次に描画される位置は、数字の１で示される測定用パターン１０２ａと同じ行に含まれ、測定用パターン１０２ａに隣接する位置である（数字の３で示される測定用パターン１０２ｃ）。数字の３で示される位置に測定用パターン１０２ｃが描画された後は、測定用パターン１０２ｃと同じ列に含まれ、測定用パターン１０２ｃから最も遠い位置にて描画処理が行われる（数字の４で示される測定用パターン１０２ｄ）。この位置は、測定用パターン１０２ｂと同じ行に含まれ、測定用パターン１０２ｂに隣接する位置である。
【００１７】
このようにＸ方向に描画を続け、測定用パターン１０２を描画できなくなると、再度測定用パターン１０２ａと同じ列まで戻り、行を替えて数字の２１で示される測定用パターン１０２から同じように描画処理が行われる。
【００１８】
図１０或いは、図１１に示される方法を採用すれば、長短いずれかの距離におけるセトリングの評価のみならず、様々な距離におけるセトリングの評価を行うことが可能となり、これら評価を通じて高精度なセトリング条件を算出することができる。
【００１９】
但し、図１０、図１１に示す方法であれば様々な距離におけるセトリング条件を算出することは可能であるが、新たな不都合も考えられる。すなわち、いずれの方法も荷電粒子ビームが長い距離を移動して描画処理を行った上で、順次描画処理に必要な移動距離が短くなる方法である。この場合、描画開始の段階でセトリング時間が足りない場合もあり得ることを考えると、セトリング時間が足りない状態で次々と連続して描画処理が進行すると、セトリング時間が不足することに起因する位置ズレの状態を引きずったまま描画処理がなされることになる。これでは正しい評価を行うことができない。
【００２０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、荷電粒子ビームが移動することに起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及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】
【００２１】
本発明の実施の形態に係る特徴は、荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、評価用基板の主偏向フィールド内に測定用パターンを描画するための荷電粒子ビームの制御データを記憶部に格納するステップと、制御データに基づいて、荷電粒子ビームを使用して測定用パターンを描画するとともに、新たに測定用パターンの描画が行われる位置まで今後測定用パターンの描画が行われる予定の領域ごとにデータ分解能と同程度の微小ショットを打ちつつ荷電粒子ビームを移動させるステップと、評価に必要な測定用パターンを全て描画した後、露光するステップと、露光後の測定用パターンを基に、描画された測定用パターンの位置誤差を確認するステップと、確認された位置誤差に基づいて最適なセトリング条件を算出するステップとを備える。
【００２２】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、測定用パターンの描画が列ごとに行われる場合には、同列であって、連続して描画される２つの測定用パターン間の距離が順次短くなるように描画処理が行われるとともに、測定用パターンへの描画処理の間に荷電粒子ビームを移動させる際、微小ショットを打ちつつ同列において移動する距離が順次短くなるように移動処理されることが望ましい。
【００２３】
また、上記荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、描画される測定用パターンによって構成される第１の行と、第１の行に対して最も遠い距離において描画される測定用パターンによって構成される第２の行とのそれぞれの測定用パターンが交互に描画される場合に、第１の行と第２の行において、新たに描画される測定用パターンは、順次その行において直前に描画された測定用パターンに隣接する位置に描画されるとともに、第１の行を構成する第１の測定用パターン及び、第１の測定用パターンと同列に含まれる第２の行を構成する第２の測定用パターンを描画した後、第１の行を構成するとともに、第１の測定用パターンに隣接する位置に描画される第３の測定用パターンへ荷電粒子ビームを移動させる場合、第１及び第２の測定用パターンによって構成される第１の行に隣接する第２の行を微小ショットを打ちつつ第３の測定用パターンの描画領域まで移動させることが望ましい。
【００２４】
さらに、上記荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、荷電粒子ビームの移動が行われる描画済みの測定用パターンと新たに描画が行われる測定用パターンとの間における今後測定用パターンの描画が行われる予定の領域において、予定領域の整数倍の微小ショットが打たれることが望ましい。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る特徴は、荷電粒子ビーム描画装置において、荷電粒子ビームを用いて移動可能なステージ上に載置される評価用基板に測定用パターンを描画する描画部と、荷電粒子ビームの偏向を制御する偏向制御部と、ステージの移動を制御するステージ制御部と、偏向制御部とステージ制御部に対する制御を行う制御計算機と、から構成される制御部と、を備え、制御部は、評価用基板の主偏向フィールド内に描画された測定用パターンから抽出された測定データを解析する解析部と、解析部による解析結果を基に、荷電粒子ビームのショットの位置誤差を確認し、最適なセトリング条件を算出する算出部とを備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、荷電粒子ビームが移動することに起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における制御計算機の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における評価用基板と主偏向フィールドとの関係を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の評価の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の評価方法のうち、１つ目の評価方法を説明する際に使用する説明図である。
【図６】図５に示す破線内部を拡大して示す拡大図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の評価方法のうち、２つ目の評価方法を説明する際に使用する説明図である。
【図８】図７に示す破線内部を拡大して示す拡大図である。
【図９】従来の主偏向フィールドにおける測定用パターンの描画の順序について説明する説明図である。
【図１０】従来の主偏向フィールドにおける測定用パターンの描画の順序について説明する説明図である。
【図１１】従来の主偏向フィールドにおける測定用パターンの描画の順序について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の全体構成を示すブロック図である。なお、以下の実施の形態においては、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られるものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームであっても良い。
【００３０】
荷電粒子ビーム描画装置１は、試料に所定のパターンを描画する装置であり、特に可変成形型の描画装置の一例である。図１に示すように、荷電粒子ビーム描画装置１は、大きく描画部２と制御部３を備えている。描画部２は、電子鏡筒４と描画室６を備えている。
【００３１】
電子鏡筒４内には、電子銃４１と、照明レンズ４２と、ブランキング偏向器４３と、ブランキングアパーチャ４４と、第１の成形アパーチャ４５と、投影レンズ４６と、成形偏向器４７と、第２の成形アパーチャ４８と、対物レンズ４９と、位置偏向器５０とが配置されている。照明レンズ４２と、ブランキング偏向器４３と、ブランキングアパーチャ４４と、第１の成形アパーチャ４５と、投影レンズ４６と、成形偏向器４７と、第２の成形アパーチャ４８と、対物レンズ４９と、主偏向器５０と、副偏向器５１とは、電子銃４１から照射される電子ビームＢの光路に沿って順に配置されている。
【００３２】
描画室６の中には、ステージ６１が配置される。ステージ６１上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料が載置されることになるが、ここでは評価用基板Ｍが載置されている。
【００３３】
ブランキング偏向器４３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。また、成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１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。図１では、成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１、それぞれの偏向器ごとに１つのＤＡＣアンプ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アンプが接続される。なお、ＤＡＣアンプにいう「ＤＡＣ」は、「Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ」の頭文字である。
【００３４】
制御部３は、制御計算機３１と、偏向制御部３２と、ブランキングアンプ３３と、偏向アンプ（ＤＡＣアンプ）３４，３５と、ステージ制御部３６と、を備えている。制御計算機３１、偏向制御部３２、ステージ制御部３６は、図示しないバスを介して互いに接続されている。また、偏向制御部３２、ブランキングアンプ３３、ＤＡＣアンプ３４，３５は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
【００３５】
ブランキングアンプ３３は、ブランキング偏向器４３に接続される。また、ＤＡＣアンプ３４は、成形偏向器４７に接続される。ＤＡＣアンプ３５は、位置偏向器である、ここでは副偏向器５１に接続される。ブランキングアンプ３３、ＤＡＣアンプ３４，３５に対しては、偏向制御部３２から、それぞれ独立した制御用のデジタル信号が出力される。デジタル信号が入力されたブランキングアンプ３３、ＤＡＣアンプ３４，３５は、それぞれのデジタル信号をアナログ電圧信号に変換し、増幅させて偏向電圧として接続された各偏向器に出力する。このようにして、各偏向器には、それぞれ接続されるＤＡＣアンプ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。
【００３６】
なお、荷電粒子ビーム描画装置１には、上述したように電子ビームを取り囲むように成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１が４極、或いは、８極設けられており、電子ビームを挟んで各々一対（４極の場合は２対、８極の場合は４対）配置されている。そして成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１ごとにそれぞれＤＡＣアンプが接続されている。但し、図１には成形偏向器４７、主偏向器５０、副偏向器５１に接続されているＤＡＣアンプそれぞれ１つずつのみを示し、その他のＤＡＣアンプを示していない。
【００３７】
ステージ制御部３６は、ステージ６１と制御計算機３１とに接続し、ステージ６１の動きを検出するとともに制御している。
【００３８】
図２は、本発明の実施の形態における制御計算機３１の内部構成を示すブロック図であ
る。制御計算機３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)３１ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）３１ｃ及び入出力インターフェイス３１ｄがバス３１ｅを介して接続されている。入出力インターフェイス３１ｄには、入力部３１ｆと、表示部３１ｇと、通信制御部３１ｈと、記憶部３１ｉと、リムーバブルディスク３１ｊとが接続されている。また、バス３１ｅを介して、解析部３７と、算出部３８も接続されている。
【００３９】
ＣＰＵ３１ａは、入力部３１ｆからの入力信号に基づいてＲＯＭ３１ｂから荷電粒子ビーム描画装置１を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、記憶部３１ｉに格納されている各種オペレーティングシステムを読み出す。またＣＰＵ３１ａは、入力部３１ｆや入出力インターフェイス３１ｄを介して、図１において図示していないその他の外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。さらにＣＰＵ３１ａは、ＲＡＭ３１ｃや記憶部３１ｉ等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭ３１ｃにロードするとともに、ＲＡＭ３１ｃから読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、データの計算、加工等、一連の処理を実現する処理装置である。
【００４０】
入力部３１ｆは、荷電粒子ビーム描画装置１の操作者が各種の操作を入力するキーボード、ダイヤル等の入力デバイスにより構成されており、操作者の操作に基づいて入力信号を作成しバス３１ｅを介してＣＰＵ３１ａに送信される。
【００４１】
表示部３１ｇは、例えば液晶ディスプレイである。この表示部３１ｇは、ＣＰＵ３１ａからバス３１ｅを介して出力信号を受信し、例えば、ＣＰＵ３１ａの処理結果等を表示する。
【００４２】
通信制御部３１ｈは、ＬＡＮカードやモデム等の手段であり、荷電粒子ビーム描画装置１をインターネットやＬＡＮ等の通信ネットワークに接続することを可能とする手段である。通信制御部３１ｈを介して通信ネットワークと送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス３１ｄ及びバス３１ｅを介してＣＰＵ３１ａに送受信される。
【００４３】
記憶部３１ｉは、半導体や磁気ディスクで構成されている。記憶部３１ｉには、描画データの基となるレイアウトデータや描画データ、ＣＰＵ３１ａで実行されるプログラムやデータが記憶されている。
【００４４】
リムーバブルディスク３１ｊは、光ディスクやフレキシブルディスクのことであり、ディスクドライブによって読み書きされた信号は、入出力インターフェイス３１ｄ及びバス３１ｅを介してＣＰＵ３１ａに送受信される。
【００４５】
また、制御計算機３１は、ここではハードウェアとして構成した例を挙げて説明しているが、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。また、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成されても良い。制御計算機３１が上述したようにソフトウェアを含んで構成される場合、制御計算機３１に入力される入力データ、或いは、演算された結果は、都度図１には示されていない、例えばメモリに記憶される。
【００４６】
さらに、図１に示す本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１には、本発明の実施の形態を説明する上で必要な構成のみを示している。従って、その他の構成、例えば、各レンズを制御する制御回路等が付加されていても良い。
【００４７】
荷電粒子ビーム描画装置１は、以下のように動作して対象へ描画を行う。電子銃４１（放出部）から放出された電子ビームＢは、ブランキング偏向器４３内を通過する際、ブラ
ンキング偏向器４３によってＯＮの状態にされている場合に電子ビームＢがブランキングアパーチャ４４を通過するように制御される。一方、ＯＦＦの状態では、電子ビームＢ全体がブランキングアパーチャ４４で遮蔽されるように偏向される。ブランキングアンプ３３からの偏向電圧がＯＦＦからＯＮとなり、その後再度ＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ４４を通過した電子ビームＢが１回の電子ビームのショットとなる。
【００４８】
かかる電子ビームＢがブランキングアパーチャ４４を通過する状態、ブランキングアパーチャ４４によって遮蔽される状態を交互に生成する偏向電圧がブランキングアンプ３３から出力される。そしてブランキング偏向器４３は、ブランキングアンプ３３から出力された偏向電圧によって、通過する電子ビームＢの向きを制御して、電子ビームＢがブランキングアパーチャ４４を通過する状態、ブランキングアパーチャ４４によって遮蔽される状態を交互に生成する。
【００４９】
以上のようにブランキング偏向器４３とブランキングアパーチャ４４と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Ｂは、照明レンズ４２により矩形、例えば、長方形の孔を持つ第１の成形アパーチャ４５全体を照明する。ここで電子ビームＢ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４５を通過した第１のアパーチャ像の電子ビームＢは、投影レンズ４６により第２の成形アパーチャ４８上に投影される。第１の成形アパーチャ４５を通過した電子ビームＢの向きを制御するための偏向電圧がＤＡＣアンプ３４から印加された成形偏向器４７によって、かかる第２の成形アパーチャ４８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。
【００５０】
第２の成形アパーチャ４８を通過した電子ビームＢの照射位置を制御するための偏向電圧がＤＡＣアンプ３５から副偏向器５１、及び図示しないＤＡＣアンプから主偏向器５０に対して出力される。第２の成形アパーチャ４８を通過し第２のアパーチャ像とされた電子ビームＢは、対物レンズ４９により焦点を合わせられ、ステージ制御部３６によって制御され連続的に移動するステージ６１に載置された試料（本発明の実施の形態においては、評価用基板）の所望する位置に照射される。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態における評価用基板Ｍと主偏向フィールド１０との関係を説明する説明図である。図３に示すように、荷電粒子ビーム描画装置１を用いて所定のパターンを描画する場合には、描画対象試料となる、例えばマスク、或いは、評価用基板の描画領域は、主偏向器５０により偏向可能な幅で、例えば、Ｙ方向にストライプ状の複数の単位描画領域（ストライプ）Ｓに分割される。さらに、各ストライプＳにおいてＸ方向にも、例えば、ストライプＳのＹ方向の幅と同じ幅で区切られる。この区切られた領域が主偏向器５０により偏向可能な主偏向フィールド１０となる。なお、図３では図示していないが、主偏向フィールド１０をさらに細分化した領域が副偏向領域（サブフィールド）となる。
【００５２】
ここで主偏向器５０は、副偏向領域の位置を制御するために用いられ、複数の副偏向領域が含まれる範囲（主偏向フィールド１０）内で移動する。そのため、マスク、或いは、評価用基板といった描画対象試料を描画するに当たっては、主偏向フィールド１０での、例えば、ビームドリフト等に起因する描画位置のずれを補正する必要がある。
【００５３】
本発明の実施の形態においては、評価用基板Ｍの主偏向フィールド１０には、複数の測定用パターン１１が描画される。主偏向フィールド１０においてこの測定用パターン１１が描画される際の描画位置のずれを荷電粒子ビームＢの移動距離との関係で測定し、主偏向器５０における最適なセトリングを算出することによって荷電粒子ビーム描画装置１の評価を行う。
【００５４】
次に具体的な荷電粒子ビーム描画装置１の評価方法について、図４に示すフローチャートを基に、適宜図５ないし図８を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の評価の流れを示すフローチャートである。
【００５５】
まず、荷電粒子ビーム描画装置１（制御計算機３１内の記憶部３１ｉ）に評価用の描画データを格納する（ＳＴ１）。評価用基板Ｍに対しては、当該描画データを用いて測定用パターン１１を描画する。描画データの格納に当たっては、例えば、操作者が入力部３１ｆを用いて直接入力しても、或いは、リムーバブルディスク３１ｊを介して読み込むようにしても良い。
【００５６】
そして、当該描画データを用いて評価用基板Ｍの主偏向フィールド１０に測定用パターン１１を描画する（ＳＴ２）。このときの測定用パターン１１の描画方法については、以下２つの実施の形態に分けて説明する。
【００５７】
図５は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の評価方法のうち、１つめの評価方法を説明する際に使用する説明図である。また、図６は、図５に示す破線内部を拡大して示す拡大図である。
【００５８】
図５に示す主偏向フィールド１０には、Ｘ方向に１０カ所、Ｙ方向に１１カ所、１つの主偏向フィールド内に計１１０カ所の測定用パターン１１が描画されている。なお、ここでは、理解の便宜のために、Ｘ方向に数えることのできる１０の列をＣ１ないしＣ１０で表わす。また、Ｙ方向に数えることのできる１１の行をＬ１ないしＬ１１と表わす。
【００５９】
また、測定用パターン１１内に記載されている数字は、描画の順序を示している。すなわち、例えば、（Ｃ１，Ｌ１）の座標で表わすことのできる測定用パターン１１は、当該主偏向フィールド１０において１番目に描画される。また、（Ｃ１，Ｌ１１）の座標で表わすことのできる測定用パターン１１は、当該主偏向フィールド１０において２番目に描画される。
【００６０】
本発明の第１の実施の形態においては、図５に示す主偏向フィールド１０内の測定用パターン１１は、列ごとに描画される。例えば、Ｃ１列の描画が開始されると、当該Ｃ１列に含まれる全ての測定用パターンが描画された後、隣接するＣ２列の描画が開始される。このようにしてＣ１列からＣ１０列に向けてＸ方向に各列ごとに順々に描画がなされる。
【００６１】
さらに、Ｃ１列の中では、Ｌ１行の測定用パターン１１が描画された後、Ｌ１１行の測定用パターン１１が描画される。その後、Ｌ２行の測定用パターン１１が描画され、次はＬ１０の測定用パターン１１が描画される。このように図５に示す評価方法における測定用パターンの描画順は、同列であって、連続して描画される２つの測定用パターン間の距離が順次短くなるように描画処理が行われる、と言うことができる。
【００６２】
以上の順序に従って測定用パターン１１が描画されることによって、描画に当たって荷電粒子ビームＢの移動距離が最も長い場合（Ｌ１からＬ１１に移動する場合）から、最も短い場合（Ｌ７からＬ６に移動する場合）まで様々な距離をもって描画を行うことになるため、様々な距離における描画位置のずれを測定することが可能となる。
【００６３】
次に、実際の描画処理について、図６を用いてさらに詳細に説明する。図６は、図５における主偏向フィールド１０のうち、Ｃ１列及びＣ２列を抜き出して拡大して示している。上述したように、第１の実施の形態において説明している評価方法においては、（Ｃ１，Ｌ１）の座標で示される測定用パターン１１Ａが１番目に描画された後、（Ｃ１，Ｌ１
１）の座標で示される測定用パターン１１Ｂが２番目に描画される。その後、（Ｃ１，Ｌ２）の座標で示される測定用パターン１１Ｃが３番目に描画されることになる。このような順序に従って、荷電粒子ビームＢは移動し、所定の領域に測定用パターン１１を描画する。
【００６４】
その際、１番目に測定用パターン１１Ａが描画された後、Ｃ１列において最も遠い距離にある測定用パターン１１Ｂを２番目に描画するべく荷電粒子ビームＢは移動する。この移動に関して、主偏向フィールド１０内において長い距離を移動するということは、ＤＡＣアンプに高い電圧が印加されることを意味し、この段階ではまだ適切とは言えないセトリング条件の下では、エラーが発生しうる。
【００６５】
ここでの「エラー」とは、荷電粒子ビームＢによるショットが対象予定位置に正確になされず、位置誤差が発生することを示す。すなわち、測定用パターン１１Ｂとして（Ｃ１，Ｌ１１）の位置に描画するべきところ、予定されている位置には描画されず少しずれて描画がされることである。ここでのエラーは、高い電圧が印加されていることによって生ずるものであることから、エラーが解消（キャンセル）するまでには暫く時間が掛かる。このエラー解消時間は、印加される電圧の高低により、上述したように高い電圧が印加された場合には、エラー解消時間が長くなり、一方、低い電圧が印加された場合には、それだけエラー解消時間が短くなる。
【００６６】
従って、何の手当もせずこのようなエラーが発生した状態で、次の（Ｃ１，Ｌ２）の位置に３番目の測定用パターン１１Ｃの描画がなされると、測定用パターン１１の描画は連続して行われることから、十分なエラー解消時間を確保することができず、測定用パターン１１Ｂを描画する際に生じたエラーがキャンセルされず残ったままになる。そのため連続して描画がされると、エラーの状態を引きずったまま３番目の測定用パターン１１Ｃが描画されることになる。しかも２番目の測定用パターン１１Ｂの位置（Ｃ１，Ｌ１１）から３番目の測定用パターン１１Ｃの位置（Ｃ１，Ｌ２）への移動距離は、１番目の測定用パターン１１Ａの位置（Ｃ１，Ｌ１）から２番目の測定用パターン１１Ｂの位置（Ｃ１，Ｌ１１）への移動距離に次いで長い距離である。
【００６７】
なお、２番目の測定用パターンＢから３番目の測定用パターンＣへの荷電粒子ビームＢの移動においてもエラーが発生する。１番目の測定用パターンＡから２番目の測定用パターンＢへの移動にて発生したエラーが解消しないうちに２番目の測定用パターンＢから３番目の測定用パターンＣへの移動がなされ、当該移動についてもエラーが発生することから、結果としてエラーが累積する形になる。これでは精度の良い描画がなされないばかりでなく、正確なセトリング条件の算出も不可能である。
【００６８】
そこで、本発明の実施の形態においては、例えば、２番目の測定用パターンＢから３番目の測定用パターンＣへの移動等、２番目の測定用パターンの描画以降に行われる描画処理における移動に特徴を持たせた。すなわち、上述したようにエラー解消時間の長短は、荷電粒子ビームＢの移動距離に対応することになることから、荷電粒子ビームＢの移動距離を短くする。すなわち、２番目の測定用パターンＢから３番目の測定用パターンＣへ一足飛びに移動するのではなく、（Ｃ１，Ｌ１０）で示される４番目に描画予定の位置、（Ｃ１，Ｌ９）で示される６番目に描画予定の位置、（Ｃ１，Ｌ８）で示される８番目に描画予定の位置、というように、移動元となる測定用パターン１１から隣接する位置に描画される予定の測定用パターン１１へと順々に移動していき、最終的に移動先となる測定用パターン１１へと至る移動方法である。図６では、実線の矢印によってこのように荷電粒子ビームＢが移動する様子を示している。
【００６９】
このように、長い距離の移動を経た後、短い距離の移動を重ねることで、長い距離の移
動に伴って生ずるエラーを解消する時間を確保することができる。もともと隣接する測定用パターン間を移動する距離に伴って生ずるエラーは、移動距離が短いことから印加される電圧が低く、エラーが生じたとしてもその解消時間は無視できるほどごく短いものである。そのため、荷電粒子ビームＢが移動元の測定用パターン１１Ｂから移動先の測定用パターン１１Ｃへ隣接する測定用パターンをたどって移動している間に、測定用パターン１１Ａから測定用パターン１１Ｂへの移動の際に生じたエラーは十分に低減、或いは、解消されるものと考えられる。従って、移動先の測定用パターン１１Ｃに到達し、測定用パターン１１Ｃに描画を行う際には、発生していたエラーは既に十分に低減、或いは、解消されていることから、これまでのエラーを引きずることなく描画処理を行うことができる。
【００７０】
なお、測定用パターン１１Ｃの描画後、測定用パターン１１Ｄの描画のために（Ｃ１，Ｌ２）から（Ｃ１，Ｌ１０）まで移動する際にもまたエラーは発生する。但し、上述したように隣接する測定用パターンを伝ってその次に描画予定の測定用パターン１１Ｅに到達する際には、測定用パターン１１Ｃから測定用パターン１１Ｄへの移動に伴って発生したエラーは十分に低減、或いは、解消されているものと考えられる。
【００７１】
また、この移動を行うに当たっては、荷電粒子ビームＢを用いて実際に描画を行う。但し、例えば、測定用パターン１１Ａや１１Ｂというように測定用パターン１１の領域内に露光可能な大きさでショットを打つことはしない。このようなショットを打ってしまうと、その後荷電粒子ビームＢの移動に伴って描画した当該測定用パターン１１は利用することができなくなってしまうからである。これでは、単に移動元の測定用パターンから隣接する測定用パターンへ荷電粒子ビームＢが短距離移動したに過ぎず、荷電粒子ビームＢが様々な距離を移動して描画したことを利用してセトリング条件を算出するという本来の目的を果たすことができない。
【００７２】
そこで、本発明の実施の形態においては、本来の移動先へ移動する際の途中にある隣接する測定用パターン１１に対して、微小なショットを打つこととしている。この「微小ショット」とは、ビーム分解能よりも小さなショットであり、例えば、測定用パターンの大きさを１とした場合、その大きさの１／１０００くらいの大きさである。最少データ分解能寸法を用いてもよい。この大きさであれば、描画処理後のプロセス処理において露光処理が行われたとしても露光されず、セトリング条件の算出に当たっての阻害要因とはならない。
【００７３】
従って、このような微小ショットであれば、まだ描画されていない測定用パターン１１内において評価可能な領域をつぶすことはなく、別途本来の描画処理がなされた場合であってもそのショット位置に関する誤差の有無を確認することができ、十分にセトリング条件の算出に必要な評価を行うことが可能となる。
【００７４】
図６に示す４番目に描画予定の測定用パターン１１Ｄをはじめとして、移動元である２番目の測定用パターン１１Ｂから移動先である３番目の測定用パターン１１ＣまでＣ１列において互いに隣接する測定用パターン内に斜線で示される小さな矩形は、微小ショットを示している。
【００７５】
このように、微小ショットを打ちつつ描画対象となる測定用パターンまで移動する方法を採用することによって、微小ショットを打ったとしてもその痕跡を残さず移動することを可能とし、荷電粒子ビームＢの様々な移動距離における位置誤差を測定する、という目的を達することができる。
【００７６】
２番目に描画された測定用パターン１１Ｂから３番目に描画される予定の測定用パターン１１Ｃまで移動した荷電粒子ビームＢは、測定用パターン１１Ｃに描画をした後、今度
は４番目に描画予定の（Ｃ１，Ｌ１０）に位置する測定用パターン１１Ｄまで一気に移動する。そして測定用パターン１１Ｄに描画をした後、隣接する測定用パターン１１を１つずつ移動して次に描画予定の測定用パターン１１Ｅに向けて移動する。
【００７７】
以上説明した順序で主偏向フィールド１０内に測定用パターン１１を描画した後、評価用基板Ｍを荷電粒子ビーム描画装置１から取り出す（図４のＳＴ３）。これは、露光等のプロセス処理を行うためであり、この処理を行うことによって、測定用パターン１１に描画された荷電粒子ビームＢのショットの痕跡を明らかにすることができる。なお、上述したように、微小ショットに関してはこのプロセス処理を経てもその痕跡が現われることはない。
【００７８】
その上で、位置誤差測定器を用いて、評価用基板Ｍの主偏向フィールド１０内における位置誤差を測定データとして抽出する（ＳＴ４）。この測定データがセトリング条件を算出するに当たっての基となるデータとなる。なお、ここでは、荷電粒子ビーム描画装置１とは別の装置である位置誤差測定器を用いて測定データの抽出を行う例を説明したが、この位置誤差測定器の機能を荷電粒子ビーム描画装置１が備えている場合には、荷電粒子ビーム描画装置１にて測定データの抽出を行う。
【００７９】
抽出された測定データは、改めて荷電粒子ビーム描画装置１に入力され、解析されてその位置誤差の確認が行われる（ＳＴ５）。すなわち入力された測定データは、制御計算機３１内の解析部３７において解析がなされる。
【００８０】
解析部３７において解析された測定データは、算出部３８に送られ、主偏向フィールド１０における最適なセトリング条件が算出される（ＳＴ６）。これまで説明してきた通り、第１の実施の形態における描画順序を採用することによって、荷電粒子ビームＢの移動距離は、長短様々な距離となり、それだけ移動距離を変更した様々なパターンを評価することが可能となる。
【００８１】
以上説明した方法によれば、荷電粒子ビームが移動することに起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することができる。
【００８２】
特に、次に描画対象となる測定用パターンに向けて移動する際に、その直前に描画が行われた測定用パターンに対する荷電粒子ビームのショットに依存するエラーを軽減、或いはキャンセルすることができるため、評価用基板からは純粋に荷電粒子ビームの移動距離に依存したエラーのみを抽出することが可能となる。
【００８３】
また、最小、或いは、最長の移動距離に関する測定データのみならず、これらを含む様々な距離に関する測定データを抽出することができるため、これらの測定データを１枚の評価用基板から抽出することができるとともに、他の誤差要因をある程度除いて評価することが可能となる。
【００８４】
さらに、同じ移動距離に関する測定データを複数抽出することができるので、より精度良くセトリング条件を算出することができる。
【００８５】
（第２の実施の形態）
次に本発明における第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００８６】
第２の実施の形態における評価方法は、その装置構成等は第１の実施の形態と同様であるが、主偏向フィールドに描画される測定用パターンの描画順序が相違する。
【００８７】
図７は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の評価方法のうち、２つ目の評価方法を説明する際に使用する説明図である。また、図８は、図７に示す破線内部を拡大して示す拡大図である。
【００８８】
第２の実施の形態において説明する評価方法において、まず、（Ｃ１，Ｌ１）にある測定用パターン１１を１番目に描画した後、（Ｃ１，Ｌ１１）にある測定用パターン１１を２番目に描画するまでの順序は上述した１つ目の評価方法と同じである。しかし、その後の主偏向フィールド１０内における測定用パターンの描画順序が上述した第１の実施の形態の評価方法と相違する。
【００８９】
２番目に描画された（Ｃ１，Ｌ１１）にある測定用パターン１１ｂの次、３番目に描画される予定の測定用パターン１１は、（Ｃ２，Ｌ１）の位置にある。すなわち、この測定用パターン１１ｃは、１番目に描画された測定用パターンａの（図７に示すところの）右隣にある。また、４番目に描画予定の測定用パターン１１ｄは（Ｃ２，Ｌ１１）に位置し、２番目に描画された測定用パターン１１ｂの（図７に示すところの）右隣にある。
【００９０】
このように２つ目の評価方法においては、図７に示すように、描画される測定用パターンによって構成される第１の行（ここでは、例えばＬ１の行）と、この第１の行に対して最も遠い距離において描画される測定用パターンによって構成される第２の行（ここでは、例えばＬ１１）とのそれぞれの測定用パターンが交互に描画される。
【００９１】
その上で、第１の行（Ｌ１行）と第２の行（Ｌ１１行）において、新たに描画される測定用パターンは、順次その行において直前に描画された測定用パターン（例えば、Ｌ１行であれば測定用パターン１１ａ、Ｌ１１行であれば測定用パターン１１ｂ）においてＸ方向に隣接する位置に描画される（例えば、Ｌ１行であれば測定用パターン１１ｃ、Ｌ１１行であれば測定用パターン１１ｄ）。
【００９２】
つまり、まず最も離れた位置にある２つの行であって、それぞれの行に属する測定用パターン１１が交互に描画されるとともに、同じ行に属する測定用パターン１１についてみれば、同じ行に属する測定用パターン１１が順次描画されることになる。これを図７に示す主偏向フィールド１０について見れば、まずＬ１行とＬ１１行に含まれる測定用パターンが交互に、しかしＬ１行とＬ１１行に含まれない測定用パターンについては描画されることなく描画処理が行われる。従って、図７においては、描画順序を示す番号が、Ｃ１列Ｌ１行に位置する測定用パターン１１ａ、Ｃ１列Ｌ１１行に位置する測定用パターン１１ｂ、Ｃ２列Ｌ１行に位置する測定用パターン１１ｃ、Ｃ２列Ｌ１１行に位置する測定用パターン１１ｄと交互に測定用パターンに振られている。
【００９３】
この描画処理は、Ｘ方向に向けてＬ１行、Ｌ１１行に含まれる測定用パターン１１がなくなるまで続き（図７では、Ｌ１行に含まれＣ１０の位置にある１９番目に描画される測定用パターン１１ｓ、Ｌ１１行に含まれＣ１０の位置にある２０番目に描画される測定用パターン１１ｔ）、その後は、この状態で次に最も離れた位置にある２つの行に含まれる測定用パターンの描画が行われることになる（ここでは、Ｌ２行とＬ１０行に含まれる測定用パターン）。
【００９４】
以上の順序に従って測定用パターン１１が描画されることによって、描画に当たって荷電粒子ビームＢの移動距離が最も長い場合（Ｌ１行からＬ１１行に移動する場合）から、
最も短い場合（Ｌ７行からＬ６行に移動する場合）まで様々な距離をもって描画を行うことになるため、様々な距離における描画位置のずれを測定することが可能となる。
【００９５】
次に、実際の描画処理について、図８を用いてさらに詳細に説明する。図８は、図７における主偏向フィールド１０のうち、Ｃ１列ないしＣ３列を抜き出して拡大して示している。上述したように、ここで説明している評価方法においては、（Ｃ１，Ｌ１）の座標で示される測定用パターン１１ａが１番目に描画された後、（Ｃ１，Ｌ１１）の座標で示される測定用パターン１１ｂが２番目に描画される。その後、（Ｃ２，Ｌ１）の座標で示される測定用パターン１１ｃが３番目に描画されることになる。このような順序に従って、荷電粒子ビームＢは移動し、所定の領域に測定用パターン１１を描画する。
【００９６】
その際、１番目に測定用パターン１１ａが描画された後、Ｃ１列において最も遠い距離にある測定用パターン１１ｂを２番目に描画するべく荷電粒子ビームＢは移動する。この移動は長い移動であり、高い電圧が印加されることを意味する。そして、この段階ではまだ適切とは言えないセトリング条件の下では、エラーが発生しうる。
【００９７】
ここでの「エラー」とは、上述した通り、荷電粒子ビームＢによるショットが対象予定位置に正確になされず、位置誤差が発生することを示す。ここでのエラーは、高い電圧が印加されていることによって生ずるものであることから、エラーが解消（キャンセル）するまでには暫く時間が掛かる。このエラー解消時間は、印加される電圧の高低に起因するため、上述したように高い電圧が印加された場合には、エラー解消時間が長くなり、一方、低い電圧が印加された場合には、それだけエラー解消時間が短くなる。
【００９８】
従って、何の手当もせずこのようなエラーが発生した状態で、次の（Ｃ２，Ｌ１）の位置に３番目の測定用パターン１１ｃの描画がなされると、測定用パターン１１の描画は連続して行われることになって十分なエラー解消時間を確保することができず、エラーがキャンセルされないことから測定用パターン１１ｂを描画する際に生じたエラーが残ったままになる。そのため連続して描画がされると、エラーの状態を引きずったまま３番目の測定用パターン１１ｃが描画されることになる。しかも２番目の測定用パターン１１Ｂの位置（Ｃ１，Ｌ１１）から３番目の測定用パターン１１ｃの位置（Ｃ２，Ｌ１）への移動距離は、１番目の測定用パターン１１ａの位置（Ｃ１，Ｌ１）から２番目の測定用パターン１１ｂの位置（Ｃ１，Ｌ１１）への移動距離と同様の長い距離である。
【００９９】
なお、２番目の測定用パターンｂから３番目の測定用パターンｃへの荷電粒子ビームＢの移動においてもエラーが発生する。１番目の測定用パターンａから２番目の測定用パターンｂへの移動にて発生したエラーが低減、或いはキャンセルしないうちに２番目の測定用パターンｂから３番目の測定用パターンｃへの移動がなされ、当該移動についてもエラーが発生することから、結果としてエラーが累積する形になる。これでは精度の良い描画がなされないばかりでなく、正確なセトリング条件の算出も不可能である。
【０１００】
そこで、第２の実施の形態においては、例えば、２番目の測定用パターンｂから３番目の測定用パターンｃへの移動等、２番目の測定用パターンの描画以降に行われる描画処理における移動に特徴を持たせている。すなわち、上述したようにエラー解消時間の長短は、荷電粒子ビームＢの移動距離に対応することになることから、荷電粒子ビームＢの移動距離を短くする。すなわち、２番目の測定用パターンｂから３番目の測定用パターンｃへ一足飛びに移動するのではなく、 第１及び第２の測定用パターン（測定用パターン１１ａ及び１１ｂ）によって構成される第１の行（Ｃ１列）に隣接する第２の行（Ｃ２列）を微小ショットを打ちつつ第３の測定用パターン（測定用パターン１１ｃ）の描画領域まで移動させる。そのためにまず（Ｃ２，Ｌ１０）で示される２４番目に描画予定の位置に移動し、その後（Ｃ２，Ｌ９）で示される４４番目に描画予定の位置、（Ｃ２，Ｌ８）で示
される６４番目に描画予定の位置、というように、移動元となる測定用パターン１１から隣接する位置に描画され測定用パターン１１へと順々に移動していき、最終的に移動先となる測定用パターン１１へと至る移動方法である。図８では、実線の矢印によってこのように荷電粒子ビームＢが移動する様子を示している。
【０１０１】
なお、この移動方法についてはあくまでも例示である。例えば、移動元の測定用パターン（ここでは測定用パターン１１ｂ）から（Ｃ１，Ｌ１０）で示される２２番目に描画予定の位置に移動し、その後（Ｃ１，Ｌ９）で示される４２番目に描画予定の位置、へとＣ１列を順々に移動して、（Ｃ１，Ｌ２）の２１番目に描画される予定の位置まで移動し、最後、移動先である３番目に描画予定である測定用パターン１１ｃの位置へ移動する方法も採用しうる。
【０１０２】
このように、長い距離の移動を経た後、短い距離の移動を重ねることで、長い距離の移動に伴って生ずるエラーを解消する時間を確保することができる。もともと隣接する測定用パターン間を移動する距離に伴って生ずるエラーは、印加される電圧が低いこととも相まってエラーが生じたとしてもその解消時間は無視できるほどごく短いものである。そのため、荷電粒子ビームＢが移動元の測定用パターン１１ｂから移動先の測定用パターン１１ｃへ隣接する測定用パターンをたどって移動している間に、測定用パターン１１ａから測定用パターン１１ｂへの移動の際に生じたエラーは十分に低減、或いは、解消されるものと考えられる。従って、移動先の測定用パターン１１ｃに到達し、測定用パターン１１ｃに描画を行う際には、発生していたエラーは既に十分に低減、或いは、キャンセルされていることから、これまでのエラーを引きずることなく描画処理を行うことができる。
【０１０３】
なお、測定用パターン１１ｃの描画後、測定用パターン１１ｄの描画のために（Ｃ２，Ｌ１）から（Ｃ２，Ｌ１１）まで移動する際にもまたエラーは発生する。但し、上述したように隣接する測定用パターンを伝ってその次に描画予定の測定用パターン１１Ｅに到達する際には、測定用パターン１１ｃから測定用パターン１１ｄへの移動に伴って発生したエラーは解消されているものと考えられる。
【０１０４】
また、この移動を行うに当たっては、荷電粒子ビームＢを用いて実際に描画を行う。但し、例えば、測定用パターン１１ａや１１ｂというように測定用パターン１１の領域内に露光可能な大きさでショットを打つことは行わない。このようなショットを打ってしまうと、その後荷電粒子ビームＢの移動に伴って描画した当該測定用パターン１１は利用することができないからである。これでは、単に移動元の測定用パターンから隣接する測定用パターンへ荷電粒子ビームＢが短距離移動したに過ぎず、荷電粒子ビームＢが様々な距離を移動して描画したことを利用してセトリング条件を算出するという本来の目的を果たすことができない。
【０１０５】
そこで、本発明の実施の形態においては、本来の移動先へ移動する際の途中にある隣接する測定用パターン１１に対して、微小なショットを打つこととしている。この「微小ショット」とは、ビーム分解能よりも小さなショットであり、例えば、測定用パターンの大きさを１とした場合、その大きさの１／１０００くらいの大きさである。データ最少分解能寸法を用いることが好ましい。この大きさであれば、描画処理後のプロセス処理において露光処理が行われたとしても露光されず、セトリング条件の算出に当たっての阻害要因とはならない。
【０１０６】
従って、このような微小ショットであれば、まだ描画されていない測定用パターン１１内において評価可能な領域をつぶすことはなく、別途本来の描画処理がなされた場合であってもそのショット位置に関する誤差の有無を確認することができ、十分にセトリング条件の算出に必要な評価を行うことが可能となる。
【０１０７】
図８に示す２４番目に描画予定の測定用パターン１１をはじめとして、移動元である２番目の測定用パターン１１Ｂから移動先である３番目の測定用パターン１１ｃまでＣ２列において互いに隣接する測定用パターン内に斜線で示される小さな矩形は、微小ショットを示している。
【０１０８】
このように、微小ショットを打ちつつ描画対象となる測定用パターンまで移動する方法を採用することによって、微小ショットの痕跡を残さず移動することを可能とし、荷電粒子ビームＢの様々な移動距離における位置誤差を測定する、という目的を達することができる。
【０１０９】
２番目に描画された測定用パターン１１ｂから３番目に描画される予定の測定用パターン１１ｃまで移動した荷電粒子ビームＢは、測定用パターン１１ｃに描画をした後、今度は４番目に描画予定の（Ｃ２，Ｌ１１）に位置する測定用パターン１１ｄまで一気に移動する。そして測定用パターン１１ｄに描画をした後、隣接する測定用パターン１１を１つずつ移動して次に描画予定の測定用パターン１１ｅに向けて移動する。
【０１１０】
以上説明した順序で主偏向フィールド１０内に測定用パターン１１を描画した後、評価用基板Ｍを荷電粒子ビーム描画装置１から取り出す（図４のＳＴ３）。これは、露光等のプロセス処理を行うためであり、この処理を行うことによって、測定用パターン１１に描画された荷電粒子ビームＢのショットの痕跡を明らかにすることができる。なお、上述したように、微小ショットに関してはこのプロセス処理を経てもその痕跡が現われることはない。
【０１１１】
その上で、位置誤差測定器を用いて、評価用基板Ｍの主偏向フィールド１０内における位置誤差を測定データとして抽出する（ＳＴ４）。この測定データがセトリング条件を算出するに当たっての基となるデータとなる。そして、抽出された測定データは、改めて荷電粒子ビーム描画装置１に入力され、解析されてその位置誤差の確認が行われる（ＳＴ５）。すなわち入力された測定データは、制御計算機３１内の解析部３７において解析がなされる。
【０１１２】
解析部３７において解析された測定データは、算出部３８に送られ、主偏向フィールド１０における最適なセトリング条件が算出される（ＳＴ６）。これまで説明してきた通り、第１の実施の形態における描画順序を採用することによって、荷電粒子ビームＢの移動距離は、長短様々な距離となり、それだけ移動距離を変更した様々なパターンを評価することが可能となる。
【０１１３】
以上説明した方法によれば、荷電粒子ビームが移動することに起因する位置誤差の発生をできるだけ抑えてより正確な測定用パターンの描画を行うことで、精度良くセトリング条件の算出を行うことが可能な荷電粒子ビーム描画装置の評価方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することができる。
【０１１４】
特に、次に描画対象となる測定用パターンに向けて移動する際に、その直前に描画が行われた測定用パターンに対する荷電粒子ビームのショットに依存するエラーを軽減、或いはキャンセルすることができるため、評価用基板からは純粋に荷電粒子ビームの移動距離に依存したエラーのみを抽出することが可能となる。
【０１１５】
また、最小、或いは、最長の移動距離に関する測定データのみならず、これらを含む様々な距離に関する測定データを抽出することができるため、これらの測定データを１枚の評価用基板から抽出することができるとともに、他の誤差要因をある程度除いて評価する
ことが可能となる。
【０１１６】
さらに、同じ移動距離に関する測定データを複数抽出することができるので、より精度良くセトリング条件を算出することができる。
【０１１７】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。例えば、荷電粒子ビームが長距離を移動し発生したエラーが、次の測定用パターンの描画処理が開始されるまでに十分に低減、或いは、キャンセルされないと考えられる場合には、例えば、荷電粒子ビームの移動途中でショットする微小ショットの数を整数倍で増加させることも可能である。この場合、微小ショットの大きさは、例えば、測定用パターンの大きさを１とした場合、その大きさの１／１０００くらいの大きさで行われるのが好適である。または、データ最少分解能寸法を用いることが好ましい。
【０１１８】
また、この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１９】
１ 荷電粒子ビーム描画装置
１０ 主偏向フィールド
１１ 測定用パターン
Ｃ 列
Ｌ 行
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価用基板の主偏向フィールド内に測定用パターンを描画するための荷電粒子ビームの制御データを記憶部に格納するステップと、
前記制御データに基づいて、前記荷電粒子ビームを使用して前記測定用パターンを描画するとともに、新たに前記測定用パターンの描画が行われる位置まで今後前記測定用パターンの描画が行われる予定の領域ごとにデータ分解能と同程度の微小ショットを打ちつつ前記荷電粒子ビームを移動させるステップと、
評価に必要な前記測定用パターンを全て描画した後、露光するステップと、
前記露光後の前記測定用パターンを基に、描画された前記測定用パターンの位置誤差を確認するステップと、
確認された前記位置誤差に基づいて最適なセトリング条件を算出するステップと、
を備え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２】
前記測定用パターンの描画が列ごとに行われる場合には、同列であって、連続して描画される２つの測定用パターン間の距離が順次短くなるように描画処理が行われるとともに、前記測定用パターンへの描画処理の間に前記荷電粒子ビームを移動させる際、前記微小ショットを打ちつつ同列において移動する距離が順次短くなるように移動処理されることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項３】
描画される前記測定用パターンによって構成される第１の行と、前記第１の行に対して最も遠い距離において描画される前記測定用パターンによって構成される第２の行とのそれぞれの前記測定用パターンが交互に描画される場合に、前記第１の行と前記第２の行において、新たに描画される前記測定用パターンは、順次その行において直前に描画された前記測定用パターンに隣接する位置に描画されるとともに、前記第１の行を構成する第１の測定用パターン及び、前記第１の測定用パターンと同列に含まれる前記第２の行を構成する第２の測定用パターンを描画した後、前記第１の行を構成するとともに、前記第１の測定用パターンに隣接する位置に描画される第３の測定用パターンへ前記荷電粒子ビームを移動させる場合、前記第１及び前記第２の測定用パターンによって構成される第１の行に隣接する第２の行を前記微小ショットを打ちつつ前記第３の測定用パターンの描画領域まで移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項４】
前記荷電粒子ビームの移動が行われる描画済みの前記測定用パターンと新たに描画が行われる前記測定用パターンとの間における今後前記測定用パターンの描画が行われる予定の領域において、前記予定領域の整数倍の微小ショットが打たれることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項５】
荷電粒子ビームを用いて移動可能なステージ上に載置される評価用基板に測定用パターンを描画する描画部と、
前記荷電粒子ビームの偏向を制御する偏向制御部と、前記ステージの移動を制御するステージ制御部と、前記偏向制御部と前記ステージ制御部に対する制御を行う制御計算機と、から構成される制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記評価用基板の主偏向フィールド内に描画された測定用パターンから抽出された測定データを解析する解析部と、
前記解析部による解析結果を基に、前記荷電粒子ビームのショットの位置誤差を確認し、最適なセトリング条件を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項１】
評価用基板の主偏向フィールド内に測定用パターンを描画するための荷電粒子ビームの制御データを記憶部に格納するステップと、
前記制御データに基づいて、前記荷電粒子ビームを使用して前記測定用パターンを描画するとともに、新たに前記測定用パターンの描画が行われる位置まで今後前記測定用パターンの描画が行われる予定の領域ごとにデータ分解能と同程度の微小ショットを打ちつつ前記荷電粒子ビームを移動させるステップと、
評価に必要な前記測定用パターンを全て描画した後、露光するステップと、
前記露光後の前記測定用パターンを基に、描画された前記測定用パターンの位置誤差を確認するステップと、
確認された前記位置誤差に基づいて最適なセトリング条件を算出するステップと、
を備え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２】
前記測定用パターンの描画が列ごとに行われる場合には、同列であって、連続して描画される２つの測定用パターン間の距離が順次短くなるように描画処理が行われるとともに、前記測定用パターンへの描画処理の間に前記荷電粒子ビームを移動させる際、前記微小ショットを打ちつつ同列において移動する距離が順次短くなるように移動処理されることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項３】
描画される前記測定用パターンによって構成される第１の行と、前記第１の行に対して最も遠い距離において描画される前記測定用パターンによって構成される第２の行とのそれぞれの前記測定用パターンが交互に描画される場合に、前記第１の行と前記第２の行において、新たに描画される前記測定用パターンは、順次その行において直前に描画された前記測定用パターンに隣接する位置に描画されるとともに、前記第１の行を構成する第１の測定用パターン及び、前記第１の測定用パターンと同列に含まれる前記第２の行を構成する第２の測定用パターンを描画した後、前記第１の行を構成するとともに、前記第１の測定用パターンに隣接する位置に描画される第３の測定用パターンへ前記荷電粒子ビームを移動させる場合、前記第１及び前記第２の測定用パターンによって構成される第１の行に隣接する第２の行を前記微小ショットを打ちつつ前記第３の測定用パターンの描画領域まで移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項４】
前記荷電粒子ビームの移動が行われる描画済みの前記測定用パターンと新たに描画が行われる前記測定用パターンとの間における今後前記測定用パターンの描画が行われる予定の領域において、前記予定領域の整数倍の微小ショットが打たれることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項５】
荷電粒子ビームを用いて移動可能なステージ上に載置される評価用基板に測定用パターンを描画する描画部と、
前記荷電粒子ビームの偏向を制御する偏向制御部と、前記ステージの移動を制御するステージ制御部と、前記偏向制御部と前記ステージ制御部に対する制御を行う制御計算機と、から構成される制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記評価用基板の主偏向フィールド内に描画された測定用パターンから抽出された測定データを解析する解析部と、
前記解析部による解析結果を基に、前記荷電粒子ビームのショットの位置誤差を確認し、最適なセトリング条件を算出する算出部と、
を備え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９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−５８６９９（Ｐ２０１３−５８６９９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７４８９（Ｐ２０１１−１９７４８９）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【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３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【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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