JP6665818B2 - 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置 - Google Patents

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置に関する。

ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスの回路線幅は年々微細化されてきている。半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターン（マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンは、電子ビーム描画装置によって描画され、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。

電子ビーム描画装置は、電子ビームを偏向器で偏向させて描画を行う。偏向器によるビーム偏向の役割には、例えばビームショットの形状やサイズの制御、ショット位置の制御、ビームのオン／オフ制御（ブランキング）がある。ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）アンプからの出力電圧で偏向器が駆動される。

電子ビーム描画装置では、描画対象のパターンに対して設定したドーズ量（照射量）を電流密度で割って照射時間を算出し、この照射時間だけビームＯＮするようにＤＡＣアンプからブランキング偏向器に偏向電圧を印加する。ＤＡＣアンプの出力電圧の立ち上がり及び立ち下がりはステップ信号ではなく、ブランキング偏向器によるビームＯＮ／ＯＦＦの切り替えには有限の時間がかかるため、多重描画のパス数（多重度）毎に照射時間が異なり、多重度に依存した描画パターンの寸法変動が生じていた。

ここで、多重描画は、パターンを繰り返し重ねて描画することで、パターン位置精度の誤差と、偏向領域の境界で生じるパターンの接続精度の誤差とを、平均化の効果によって改善しようとするものである。また、感度が低いレジストを使用し、１パスでの照射量が大きくなってしまう場合、レジスト飛散が起きて偏向器汚染が起きる可能性がある。このような偏向器汚染を回避するために、多重描画を行うこともある。

多重度に依存した描画パターンの寸法変動を抑えるため、電子ビーム描画装置には、算出した照射時間にオフセット時間を加算するショットタイムオフセット機能が備えられている。従来、オフセット時間を変えながら複数の異なる多重度で評価パターンを描画し、評価パターンの寸法測定結果から最適なオフセット時間を決定していた。しかし、ビーム調整に伴いレンズ励磁量を変化させると、最適なオフセット時間も変化し、描画精度の向上を妨げていた。ビーム調整の都度、評価パターンを描画して最適なオフセット時間を算出するという手法が考えられるが、この手法は装置のダウンタイムを増やすという問題があった。

特開平４−３０３９１８号公報 特開２００４−３１１８０９号公報 特開２００７−６７１９２号公報 特開２０１０−２１９４４４号公報 特開２００６−３０３３６１号公報

本発明は、照射時間に加算するオフセット時間を効率良く高精度に決定できる荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、荷電粒子ビームを放出する放出部、荷電粒子ビームの一部が通過する開口が設けられた電流制限アパーチャ、該電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームを偏向してビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替え照射時間を制御するブランキング偏向器、該ブランキング偏向器によりビームＯＦＦとなるように偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ、該電流制限アパーチャと該ブランキングアパーチャとの間に設けられた電子レンズを備える荷電粒子ビーム描画装置を用いた荷電粒子ビーム描画方法であって、前記電子レンズに設定されたレンズ値を所定の関数に代入し、オフセット時間を算出する工程と、パターンを描画するための照射時間に前記オフセット時間を加算して該照射時間を補正する工程と、補正後の照射時間に基づいて、前記ブランキング偏向器がビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替える工程と、を備えるものである。

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、前記電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームが前記ブランキングアパーチャ上で結像する。

本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、荷電粒子ビームを放出する放出部、荷電粒子ビームの一部が通過する開口が設けられた電流制限アパーチャ、該電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームを偏向してビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替え照射時間を制御するブランキング偏向器、該ブランキング偏向器によりビームＯＦＦとなるように偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ、該電流制限アパーチャと該ブランキングアパーチャとの間に設けられた電子レンズを備える荷電粒子ビーム描画装置を用いた荷電粒子ビーム描画方法であって、前記荷電粒子ビームを偏向させて前記ブランキングアパーチャをスキャンする工程と前記ブランキングアパーチャを通過した荷電粒子ビームの電流量を検出し、電流量分布の波形を取得する工程と、前記波形の幅に対応する値を所定の関数に代入し、オフセット時間を算出する工程と、パターンを描画するための照射時間に前記オフセット時間を加算して該照射時間を補正する工程と、補正後の照射時間に基づいて、前記ブランキング偏向器がビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替える工程と、を備えるものである。

本発明の一態様による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、前記荷電粒子ビームの一部が通過する開口が設けられた電流制限アパーチャと、前記電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームを偏向してビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替え照射時間を制御するブランキング偏向器と、前記ブランキング偏向器によりビームＯＦＦとなるように偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するブランキングアパーチャと、前記電流制限アパーチャと前記ブランキングアパーチャとの間に設けられた電子レンズと、前記電子レンズに設定されたレンズ値を所定の関数に代入し、オフセット時間を算出するオフセット計算部と、パターンを描画するための照射時間に前記オフセット時間を加算して補正された照射時間に基づいて、前記ブランキング偏向器に印加される偏向電圧を制御する偏向制御回路と、を備えるものである。

本発明の一態様による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、前記荷電粒子ビームの一部が通過する開口が設けられた電流制限アパーチャと、前記電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームを偏向してビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替え照射時間を制御するブランキング偏向器と、前記ブランキング偏向器によりビームＯＦＦとなるように偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するブランキングアパーチャと、前記電流制限アパーチャと前記ブランキングアパーチャとの間に設けられた電子レンズと、前記荷電粒子ビームを偏向させて前記ブランキングアパーチャをスキャンした際に、該ブランキングアパーチャを通過した荷電粒子ビームの電流量を検出する検出器と、前記検出器により検出された電流量の分布波形の幅に対応する値を所定の関数に代入し、オフセット時間を算出するオフセット計算部と、パターンを描画するための照射時間に前記オフセット時間を加算して補正された照射時間に基づいて、前記ブランキング偏向器に印加される偏向電圧を制御する偏向制御回路と、を備えるものである。

本発明によれば、照射時間に加算するオフセット時間を効率良く高精度に決定できる。

本発明の第１の実施形態に係る電子ビーム描画装置の概略図である。 描画領域を説明するための概略図である。 ブランキングアパーチャ上での電流量分布の概略図である。 同第１の実施形態による描画方法を説明するフローチャートである。 （ａ）（ｂ）は最適オフセット時間を算出する関数の求め方を示す図である。 ブランキングアパーチャ上での電流量分布の概略図である。 同第２の実施形態による描画方法を説明するフローチャートである。 ブランキングアパーチャを通過した電子ビームの電流量分布の概略図である。 （ａ）（ｂ）は最適オフセット時間を算出する関数の求め方を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態に係る電子ビーム描画装置の概略図である。図１に示す電子ビーム描画装置は、描画部１０と制御部６０を備えた可変成形型の描画装置である。

描画部１０は、電子鏡筒１２と描画室４０を備えている。電子鏡筒１２内には、電子銃１４、電流制限アパーチャ１６、ブランキング偏向器１８、照明光学系２０、ブランキングアパーチャ２２、第１成形アパーチャ２４、投影レンズ２６、偏向器２８、第２成形アパーチャ３０、主偏向器３２、副偏向器３４及び対物レンズ３６が配置されている。ブランキング偏向器１８として、例えば１対の電極が用いられる。

電流制限アパーチャ１６は、光軸方向（ビーム進行方向）において、電子銃１４（放出源）よりも後側に配置され、例えば光軸上に所定のサイズの開口部が形成されている。

照明光学系２０は、電子レンズ２０ａ及び電子レンズ２０ｂを有し、電流制限アパーチャ１６とブランキングアパーチャ２２との間に配置されている。電子レンズ２０ａは、光軸方向において電流制限アパーチャ１６よりも後側に配置される。電子レンズ２０ｂは、光軸方向において電子レンズ２０ａよりも後側に配置されている。

描画室４０内には、ＸＹステージ４２が配置されている。ＸＹステージ４２上には、描画対象となるマスク等の基板５０が配置される。基板５０には、半導体装置を製造する際の露光用マスクが含まれる。また、基板５０には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。

制御部６０は、レンズ制御回路６２、偏向制御回路６４、記憶装置６６、６８、及び制御計算機７０を有している。

制御計算機７０は、レンズ値設定部７２、オフセット計算部７４、データ処理部７６、及び描画制御部７８を有する。レンズ値設定部７２、オフセット計算部７４、データ処理部７６、及び描画制御部７８は、ハードウェアで構成してもよく、ソフトウェアで構成してもよい。

レンズ制御回路６２は、電子レンズ２０ｂのレンズ値（励磁量）を制御すると共に、電子レンズ２０ｂのレンズ値に連動して、電子レンズ２０ａのレンズ値を制御する。

図２は、描画領域を説明するための概念図である。図２において、基板５０の描画領域５２は、主偏向器３２のｙ方向偏向可能幅のサイズによって短冊状の複数のストライプ領域５４に仮想分割される。また、各ストライプ領域５４は、副偏向器３４の偏向可能なサイズによって複数のサブフィールド（ＳＦ）５６に仮想分割される。そして、各ＳＦ５６の各ショット位置にショット図形５８が描画される。

偏向制御回路６４は、ブランキング偏向器１８、偏向器２８、主偏向器３２及び副偏向器３４の各々に対し、ＤＡＣアンプ（図示略）を介して偏向電圧を印加し、偏向量を制御する。ブランキング偏向器１８に印加される偏向電圧により、ビームのＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、各ショットの照射時間（照射量）が制御される。偏向器２８に印加される偏向電圧により、各ショットの形状やサイズが制御される。主偏向器３２に印加される偏向電圧により、各ショットのビームが、目標となるＳＦ５６の基準位置に偏向される。副偏向器３４に印加される偏向電圧によって、各ショットのビームが対象となるＳＦ５６内の各ショット位置に偏向される。

この描画装置では、ストライプ領域５４毎に描画処理を進めていく。例えば、ＸＹステージ４２が−ｘ方向に向かって連続移動しながら、１番目のストライプ領域５４についてｘ方向に向かって描画を進めていく。そして、１番目のストライプ領域５４の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって２番目のストライプ領域５４の描画を進めていく。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域５４の描画を進めていく。主偏向器３２は、ＸＹステージ４２の移動に追従するように、ＳＦ５６の基準位置に電子ビームを順に偏向する。副偏向器３４は、各ＳＦ５６の基準位置から当該ＳＦ５６内に照射されるビームの各ショット位置に電子ビームを偏向する。

記憶装置６６には、複数の図形パターンから構成される描画データ（レイアウトデータ）が外部から入力され、格納されている。記憶装置６８には、電子レンズ２０ｂ（又は電子レンズ２０ａ）のレンズ値から、照射時間を補正するために照射時間に加算されるオフセット時間を算出するための関数のデータが格納されている。関数の導出方法及びオフセット時間の計算方法については後述する。

電子鏡筒１２内に設けられた電子銃１４から放出された電子ビームＢは、電流制限アパーチャ１６に設けられた開口部を一部が通過し、残りは電流制限アパーチャ１６によって遮蔽される。言い換えれば、電流制限アパーチャ１６によって、電子銃１４から放出されるエミッション電流が制限される。

電流制限アパーチャ１６を通過した電流制限アパーチャ像の電子ビームＢは、電子レンズ２０ａにより収束させられ、収束点を形成する。ブランキング偏向器１８は、ビームのＯＮ／ＯＦＦを制御する。ブランキングアパーチャ２２は、ビームＯＦＦの状態になるように偏向された電子ビームを遮蔽する。すなわち、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２２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２２で遮蔽されるように偏向される。

ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ２２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。ブランキング偏向器１８は、通過する電子ビームＢ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の状態ではブランキング偏向器１８に偏向電圧が印加されず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器１８に偏向電圧が印加される。各ショットの照射時間により、基板５０に照射される電子ビームＢのショットあたりの照射量が調整されることになる。

ブランキング偏向器１８とブランキングアパーチャ２２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、電子レンズ２０ｂ（照明レンズ）により、矩形の開口を有する第１成形アパーチャ２４全体に照射される。第１成形アパーチャ２４の開口を通過することで、電子ビームＢは矩形に成形される。

第１成形アパーチャ２４を通過した第１アパーチャ像の電子ビームＢは、投影レンズ２６により、開口を有した第２成形アパーチャ３０上に投影される。その際、偏向器２８によって、第２成形アパーチャ３０上に投影される第１アパーチャ像は偏向制御され、開口を通過する電子ビームの形状と寸法を変化させる（可変成形を行う）ことができる。

第２成形アパーチャ３０の開口を通過した第２アパーチャ像の電子ビームＢは、対物レンズ３６により焦点を合わせ、主偏向器３２及び副偏向器３４によって偏向され、ＸＹステージ４２上に配置された基板５０の目標位置に照射される。

ブランキング偏向器１８に偏向電圧を印加するＤＡＣアンプは、出力電圧の立ち上がりがステップ信号でないため、ブランキング偏向器１６によるビームＯＮ／ＯＦＦの切り替えには、ある程度の時間を要する。そのため、描画対象のパターンに対して設定されたドーズ量（照射量）を電流密度で割って照射時間を算出した後、算出した照射時間にオフセット時間を加算し、照射時間を補正する必要がある。

本実施形態では、電流制限アパーチャ１６を通過した電流制限アパーチャ像の電子ビームＢは、ブランキングアパーチャ２２上で結像する。ブランキングアパーチャ２２における電子ビームの電流量分布は、図３に示すように、急峻な立ち上がり、立ち下がりを有する。この場合、ビームサイズＷは照明光学系２０の電子レンズ２０ｂ又は２０ａのレンズ値（励磁値）によってのみ変化する。

すなわち、ブランキングアパーチャ２２上での電子ビームの偏向感度は、電子レンズ２０ｂ（又は電子レンズ２０ａ）のレンズ値にのみ依存する。そのため、最適なオフセット時間は、レンズ値ＣＬを変数とした関数ｆで表すことができる。例えば、最適オフセット時間＝ｆ（ＣＬ）＋（ＤＡＣアンプ及びブランキング偏向器１８の個体差）となる。

図４に示すフローチャートを用いて、関数ｆを算出し、描画装置に最適オフセット時間を設定する方法を説明する。

レンズ値設定部７２が電子レンズ２０ｂにあるレンズ値を設定し、レンズ制御回路６２が電子レンズ２０ｂの励磁量を制御する（ステップＳ１）。電子レンズ２０ｂのレンズ値に連動して、電子レンズ２０ａのレンズ値も決定される。オフセット時間の設定と、多重描画のパス数（多重度）とを変えながら、基板５０に複数の評価パターンを描画する（ステップＳ２）。例えば、基板５０は、シリコン基板上にクロム膜等の遮光膜が形成され、遮光膜上にレジストが塗布されたものである。

現像処理を行ってレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクにエッチングを行い、遮光膜に評価パターンを形成する。この評価パターンの寸法を測定する（ステップＳ３）。複数の評価パターンは、それぞれ、描画時のオフセット時間と多重度が異なる。図５（ａ）に示すように、多重度に依存した寸法変動が最も小さい評価パターンを描画した際のオフセット時間ｔ１を、ステップＳ１で設定したレンズ値ＣＬ１に対応する最適オフセット時間として決定する。

評価パターンの描画及び最適オフセット時間の決定を、レンズ値を変えて複数回行う（ステップＳ１〜Ｓ４）。なお、評価時間を短縮するために、１枚の基板５０の中で、レンズ値を変えた描画を一度に行い（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４）、その後、寸法測定（ステップＳ３）を行うことが好ましい。図５（ｂ）に示すように、複数のレンズ値に対する最適オフセット時間から、関数ｆを算出する（ステップＳ５）。この関数ｆは記憶装置６８に格納される。

製品実描画を行う前のビーム調整（収束半角調整、電流密度調整等）を行い、電子レンズ２０ｂ（及び電子レンズ２０ａ）のレンズ値を調整する（ステップＳ６）。オフセット計算部７４が、記憶装置６８から関数ｆを取り出し、ステップＳ６の調整後のレンズ値を関数ｆに代入して、最適オフセット時間を算出する（ステップＳ７）。

基板５０にパターンを描画する（ステップＳ８）。データ処理部７６が記憶装置６６から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って、ショット毎に、装置固有のショットデータを生成する。ショットデータは、ショット位置、サイズ、形状、照射時間の情報を含む。この照射時間は、ステップＳ７で算出した最適オフセット時間を加算したものである。生成されたショットデータは、偏向制御回路６４に出力される。偏向制御回路６４は、描画制御部７８の制御の下、ＤＡＣアンプを介して、各偏向器に対して偏向電圧を印加する。

ビーム調整を再度行う場合は（ステップＳ９＿Ｙｅｓ）、調整に伴うレンズ値の変更後、最適オフセット時間を改めて算出する（ステップＳ６、Ｓ７）。

このように、本実施形態によれば、レンズ値と最適オフセット時間との対応関係を示す関数ｆを算出しておき、描画前のビーム調整でレンズ値を変更した場合は、変更後のレンズ値を関数ｆに代入することで、最適オフセット時間を効率良く高精度に決定できる。

上記実施形態では、関数ｆを算出するにあたり、複数のレンズ値設定で評価パターンを描画し、各レンズ値における最適オフセット時間を検出していたが、ブランキングアパーチャ２２におけるブランキング偏向器１８の偏向感度シミュレーションから関数ｆを算出してもよい。これにより、評価パターンの描画回数を減らすことができる。

上記実施形態では、オフセット時間とパス数の両方を変えて評価パターンを描画する例について説明したが、照射量変動に対する寸法変動の割合が分かっている場合は、オフセット時間を変えての評価パターンの描画は省略することができる。

関数ｆは、同じ構成を有する他の描画装置に対しても適用することができる。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、電流制限アパーチャ像の電子ビームＢが、ブランキングアパーチャ２２上で結像し、ブランキングアパーチャ２２における電流量分布が、図３に示すように、急峻な立ち上がり、立ち下がりを有する場合について説明したが、電流制限アパーチャ像の電子ビームＢが、ブランキングアパーチャ２２上で結像せず、図６に示すように、ブランキングアパーチャ２２における電流量分布がぼやける場合がある。

このように電流量分布がぼやける場合、最適オフセット時間を算出するための関数ｇを算出し、描画装置に最適オフセット時間を設定する方法を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

電子レンズ２０ｂにあるレンズ値を設定し（ステップＳ２１）、電流制限アパーチャ像の電子ビームＢをブランキングアパーチャ２２上でスキャンし、図８に示すような、透過電流の波形を取得する（ステップＳ２２）。電子ビームのスキャンは、例えばブランキング偏向器１８の近傍に配置されたビームスキャンコイルを用いて行うことができる。また、ブランキング偏向器１８に任意の偏向電圧を印加できる場合は、ブランキング偏向器１８による偏向量を制御して、電子ビームをスキャンしてもよい。

ブランキングアパーチャ２２を通過した電子ビームの電流量（透過電流量）をＸＹステージ４２に設けられたファラデーカップ等の検出器で検出する。ブランキングアパーチャ２２の下方に、透過電流検出アパーチャを設けてもよい。ブランキングアパーチャ２２を通過した電子ビームを偏向器で偏向して透過電流検出アパーチャに照射し、透過電流を検出する。

透過電流の波形（分布）をガウス関数でフィッティングし、波形の幅に対応する標準偏差σを算出する。

次に、オフセット時間の設定と多重描画のパス数（多重度）とを変えながら、基板５０に複数の評価パターンを描画する（ステップＳ２３）。例えば、基板５０は、シリコン基板上にクロム膜等の遮光膜が形成され、遮光膜上にレジストが塗布されたものである。

現像処理を行ってレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクにエッチングを行い、遮光膜に評価パターンを形成する。この評価パターンの寸法を測定する（ステップＳ２４）。複数の評価パターンは、それぞれ、描画時のオフセット時間と多重度が異なる。図９（ａ）に示すように、多重度に依存した寸法変動が最も小さい評価パターンを描画した際のオフセット時間ｔ１を、ステップＳ２で取得した透過電流波形から求まる標準偏差σ１に対応する最適オフセット時間として決定する。

透過電流の波形取得、評価パターンの描画及び最適オフセット時間の決定を、レンズ値を変えて複数回行う（ステップＳ２１〜Ｓ２５）。なお、評価時間を短縮するために、１枚の基板５０の中で、レンズ値を変えた描画を一度に行い（ステップＳ２１〜Ｓ２３、Ｓ２５）、その後、寸法測定（ステップＳ２４）を行うことが好ましい。図９（ｂ）に示すように、複数の標準偏差に対する最適オフセット時間から、関数ｇを算出する（ステップＳ２６）。この関数ｇは記憶装置６８に格納される。

製品実描画を行う前のビーム調整（収束半角調整、電流密度調整等）を行い、電子レンズ２０ａ及び２０ｂのレンズ値を調整する（ステップＳ２７）。レンズ値の調整後、電流制限アパーチャ像の電子ビームＢをブランキングアパーチャ２２上でスキャンし、透過電流の波形を取得する（ステップＳ２８）。制御計算機７０が、取得された透過電流波形をガウシアンフィッティングし、標準偏差σを求める。

オフセット計算部７４が、記憶装置６８から関数ｇを取り出し、ステップＳ２８で取得した透過電流波形から求まる標準偏差σを関数ｇに代入して、最適オフセット時間を算出する（ステップＳ２９）。

基板５０にパターンを描画する（ステップＳ３０）。データ処理部７６が記憶装置６６から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って、ショット毎に、装置固有のショットデータを生成する。ショットデータは、ショット位置、サイズ、形状、照射時間の情報を含む。この照射時間は、ステップＳ２９で算出した最適オフセット時間を加算したものである。生成されたショットデータは、偏向制御回路６４に出力される。偏向制御回路６４は、描画制御部７８の制御の下、ＤＡＣアンプを介して、各偏向器に対して偏向電圧を印加する。

ビーム調整を再度行う場合は（ステップＳ３１＿Ｙｅｓ）、調整に伴うレンズ値の変更後、ブランキングアパーチャ２２をスキャンして透過電流波形を取得し、最適オフセット時間を改めて算出する（ステップＳ２７〜Ｓ２９）。

このように、本実施形態によれば、ブランキングアパーチャ２２をスキャンした際の透過電流波形の広がりを示す標準偏差と最適オフセット時間との対応関係を示す関数ｇを事前に算出しておく。描画前のビーム調整でレンズ値を変更した場合は、ブランキングアパーチャ２２をスキャンして透過電流波形の標準偏差を算出し、算出した標準偏差を関数ｇに代入することで、最適オフセット時間を効率良く高精度に決定できる。

上記第２の実施形態では、関数ｇを算出するにあたり、複数のレンズ値設定で評価パターンを描画し、複数の標準偏差σに対する最適オフセット時間を検出していたが、ブランキングアパーチャ２２におけるブランキング偏向器１８の偏向感度シミュレーションから関数ｇを算出してもよい。これにより、評価パターンの描画回数を減らすことができる。

上記第２の実施形態では、オフセット時間とパス数の両方を変えて評価パターンを描画する例について説明したが、照射量変動に対する寸法変動の割合が分かっている場合は、オフセット時間を変えての評価パターンの描画は省略することができる。

関数ｇは、標準偏差σと最適オフセット時間との関数としたが、標準偏差σに限定されず、分散σ^２など透過電流波形の幅を示す他の指標を用いた関数であってもよい。

関数ｇは、同じ構成を有する他の描画装置に対しても適用することができる。

上記実施形態では電子ビームを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、イオンビーム等の他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。また、上記実施形態ではシングルビームによる描画装置について説明したが、マルチビーム描画装置であってもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０ 描画部
１２ 電子鏡筒
１４ 電子銃
１６ 電流制限アパーチャ
１８ ブランキング偏向器
２０ 照明光学系
２０ａ、２０ｂ 電子レンズ
２２ ブランキングアパーチャ
２４ 第１成形アパーチャ
２６ 投影レンズ
２８ 偏向器
３０ 第２成形アパーチャ
３２ 主偏向器
３４ 副偏向器
３６ 対物レンズ
４０ 描画室
６０ 制御部
６２ レンズ制御回路
６４ 偏向制御回路
６６、６８ 記憶装置
７０ 制御計算機
７２ レンズ値設定部
７４ オフセット計算部
７６ データ処理部
７８ 描画制御部

Claims (5)

1. 荷電粒子ビームを放出する放出部、荷電粒子ビームの一部が通過する開口が設けられた電流制限アパーチャ、該電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームを偏向してビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替え照射時間を制御するブランキング偏向器、該ブランキング偏向器によりビームＯＦＦとなるように偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ、及び該電流制限アパーチャと該ブランキングアパーチャとの間に設けられた電子レンズを備える荷電粒子ビーム描画装置を用いた荷電粒子ビーム描画方法であって、
   前記電子レンズに設定されたレンズ値を所定の関数に代入し、オフセット時間を算出する工程と、
   パターンを描画するための照射時間に前記オフセット時間を加算して該照射時間を補正する工程と、
   補正後の照射時間に基づいて、前記ブランキング偏向器がビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替える工程と、
   を備える荷電粒子ビーム描画方法。
2. 前記電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームが前記ブランキングアパーチャ上で結像す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方法。
3. 荷電粒子ビームを放出する放出部、荷電粒子ビームの一部が通過する開口が設けられた電流制限アパーチャ、該電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームを偏向してビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替え照射時間を制御するブランキング偏向器、該ブランキング偏向器によりビームＯＦＦとなるように偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ、及び該電流制限アパーチャと該ブランキングアパーチャとの間に設けられた電子レンズを備える荷電粒子ビーム描画装置を用いた荷電粒子ビーム描画方法であって、
   前記荷電粒子ビームを偏向させて前記ブランキングアパーチャをスキャンする工程と、 前記ブランキングアパーチャを通過した荷電粒子ビームの電流量を検出し、電流量分布の波形を取得する工程と、
   前記波形の幅に対応する値を所定の関数に代入し、オフセット時間を算出する工程と、
   パターンを描画するための照射時間に前記オフセット時間を加算して該照射時間を補正する工程と、
   補正後の照射時間に基づいて、前記ブランキング偏向器がビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替える工程と、
   を備える荷電粒子ビーム描画方法。
4. 荷電粒子ビームを放出する放出部と、
   前記荷電粒子ビームの一部が通過する開口が設けられた電流制限アパーチャと、
   前記電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームを偏向してビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替え照射時間を制御するブランキング偏向器と、
   前記ブランキング偏向器によりビームＯＦＦとなるように偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するブランキングアパーチャと、
   前記電流制限アパーチャと前記ブランキングアパーチャとの間に設けられた電子レンズと、
   前記電子レンズに設定されたレンズ値を所定の関数に代入し、オフセット時間を算出するオフセット計算部と、
   パターンを描画するための照射時間に前記オフセット時間を加算して補正された照射時間に基づいて、前記ブランキング偏向器に印加される偏向電圧を制御する偏向制御回路と、
   を備える荷電粒子ビーム描画装置。
5. 荷電粒子ビームを放出する放出部と、
   前記荷電粒子ビームの一部が通過する開口が設けられた電流制限アパーチャと、
   前記電流制限アパーチャを通過した荷電粒子ビームを偏向してビームＯＮとビームＯＦＦとを切り替え照射時間を制御するブランキング偏向器と、
   前記ブランキング偏向器によりビームＯＦＦとなるように偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するブランキングアパーチャと、
   前記電流制限アパーチャと前記ブランキングアパーチャとの間に設けられた電子レンズと、
   前記荷電粒子ビームを偏向させて前記ブランキングアパーチャをスキャンした際に、該ブランキングアパーチャを通過した荷電粒子ビームの電流量を検出する検出器と、
   前記検出器により検出された電流量の分布波形の幅に対応する値を所定の関数に代入し、オフセット時間を算出するオフセット計算部と、
   パターンを描画するための照射時間に前記オフセット時間を加算して補正された照射時間に基づいて、前記ブランキング偏向器に印加される偏向電圧を制御する偏向制御回路と、
   を備える荷電粒子ビーム描画装置。

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