(57)【要約】【課題】スループットの低下を抑制しつつドリフト補正の精度を向上させて、高い精度で描画することのできる電子ビーム描画方法および電子ビーム描画装置を提供する。【解決手段】入力部２０に入力された描画データの情報に基づいて、制御計算機１９で、電子ビーム５４により描画する所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度が評価される。次に、ドリフト補正時間間隔決定部３２において、各区分けされた領域の中で隣接する領域間における面積密度の変化量が求められ、所定領域が、変化量が所定値以下である部分と変化量が所定値より大きい部分とにグループ分けされる。次いで、グループ分けされた部分毎に、電子ビーム５４のドリフトを補正する時間プロファイルが決定される。【選択図】図２
2010192666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームにより描画する所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価する工程と、
前記各区分けされた領域について、隣接する領域間における前記面積密度の変化量を求め、前記所定領域を前記変化量が所定値以下である部分と前記変化量が所定値より大きい部分とにグループ分けする工程と、
前記グループ分けされた部分毎に前記荷電粒子ビームのドリフトを補正する時間プロファイルを決定する工程と、
前記時間プロファイルにしたがって、前記グループ分けされた部分毎に前記荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら、前記所定領域内のパターンを描画する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項２】
前記所定領域は、第１の所定領域と、前記第１の所定領域に続いて描画される予定の第２の所定領域とを有し、
前記隣接する領域間には、前記第１の所定領域で最後に描画される予定の前記区分けされた領域と、前記第２の所定領域で最初に描画される予定の前記区分けされた領域との間が含ま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方法。
【請求項３】
荷電粒子ビームにより描画する所定領域を複数の部分にグループ分けし、前記部分毎に決定された前記荷電粒子ビームのドリフトを補正する時間プロファイルにしたがって、前記荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら前記所定領域内のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
前記所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価したデータを取得して、前記各区分けされた領域の中で隣接する領域間における前記面積密度の変化量を求め、前記所定領域を前記変化量が所定値以下である部分と前記変化量が所定値より大きい部分とにグループ分けするグループ分け手段を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記所定領域は、第１の所定領域と、前記第１の所定領域に続いて描画される予定の第２の所定領域とを有し、
前記グループ分け手段で求められる前記面積密度の変化量には、前記第１の所定領域で最後に描画される予定の前記区分けされた領域と、前記第２の所定領域で最初に描画される予定の前記区分けされた領域との間における前記面積密度の変化量が含まれることを特徴とする請求項３に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価する面積密度評価手段をさらに有することを特徴とする請求項３または４に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【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方法および荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の集積度の増加に伴い個々の素子の寸法は微小化が進み、各素子を構成する配線やゲートなどの幅も微細化されている。
【０００３】
この微細化を支えているフォトリソグラフィ技術には、加工や処理を受ける基板の表面にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、光や電子線を照射して所定のレジストパターンを露光することによりレジストパターン潜像を形成する工程、必要に応じて加熱処理する工程、次いでこれを現像して所望の微細パターンを形成する工程、および、この微細パターンをマスクとして基板に対してエッチングなどの加工を行う工程が含まれる。
【０００４】
フォトリソグラフィ技術においては、露光光の波長が解像可能な配線パターン等の幅と比例関係にある。従って、パターンの微細化を図る手段の一つとして、上記のレジストパターン潜像を形成する際に使用される露光光の短波長化が進められている。また、より高解像度の露光技術として、電子線リソグラフィ技術の開発も進められている。電子線リソグラフィ技術は、利用する電子線が荷電粒子線であるために本質的に優れた解像度を有している。また、焦点深度を大きく確保することができるため、高い段差上でも寸法変動を抑制できるという利点を有しており、ＤＲＡＭを代表とする最先端デバイスの開発に適用されている他、一部ＡＳＩＣの生産にも用いられている。さらに、ウェハにＬＳＩパターンを転写する際の原版となるマスクまたはレティクルの製造現場では、電子線リソグラフィ技術が広く一般に使われている。
【０００５】
特許文献１には、電子線リソグラフィ技術に使用される可変成形型電子ビーム描画装置が開示されている。こうした装置における描画データは、ＣＡＤシステムを用いて設計された半導体集積回路などの設計データ（ＣＡＤデータ）に、補正や図形パターンの分割などの処理を施すことによって作成される。例えば、図形パターンの分割処理は、電子ビームのサイズにより規定される最大ショットサイズ単位で行われ、併せて、分割された各ショットの座標位置、サイズおよび照射時間が設定される。そして、描画する図形パターンの形状や大きさに応じてショットが成形されるように、描画データが作成される。描画データは、短冊状のフレーム（主偏向領域）単位で区切られ、さらにその中は副偏向領域に分割されている。つまり、チップ全体の描画データは、主偏向領域のサイズにしたがった複数の帯状のフレームデータと、フレーム内で主偏向領域よりも小さい複数の副偏向領域単位とからなるデータ階層構造になっている。
【０００６】
副偏向領域は、副偏向器によって、主偏向領域よりも高速に電子ビームが走査されて描画される領域であり、一般に最小描画単位となる。副偏向領域内を描画する際には、パターン図形に応じて準備された寸法と形状のショットが成形偏向器により形成される。具体的には、電子銃から出射された電子ビームが、第１のアパーチャで矩形状に成形された後、成形偏向器で第２のアパーチャ上に投影されて、そのビーム形状と寸法を変化させる。その後、上述の通り、副偏向器と主偏向器により偏向されて、ステージ上に載置されたマスクに照射される。
【０００７】
ところで、マスクに電子ビームが照射されると反射電子が発生する。発生した反射電子は、電子ビーム描画装置内の光学系や検出器などに衝突してチャージアップされ、これによって新たな電界が発生する。すると、マスクへ向けて偏向された電子ビームの軌道が変化し、描画位置が所望の位置からずれてしまうビームドリフトが起こる。ビームドリフトの原因はこれのみによるものではないが、いずれの場合であっても、描画途中でステージ上の基準マーク位置を検出してビームドリフト量を測定し、描画位置が所望の位置となるように校正する必要がある。
【０００８】
従来法において、上記の校正は所定の時間毎に行われていた。このため、ドリフトによる電子ビームのずれ量を小さくするには、ドリフト補正の時間間隔を短くすることが有効である。しかし、その場合、スループットの低下を招くという問題があった。そこで、ドリフトの変化量の大きい描画開始時と描画終了時に補正間隔を短くすることが考えられるが、ステージの移動速度が一定でないなどの理由によって、描画終了時を予測することが困難であるという問題があった。
【０００９】
これに対して、特許文献２には、電子ビームの位置ずれの誤差範囲に応じてパターンを複数の領域に分割し、ドリフトによる電子ビームの位置ずれ量の最大変化率を求め、分割した領域毎に最大変化率と位置ずれの誤差範囲からドリフト補正を行う時間間隔を決定する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２９３６７０号公報
【特許文献２】特開平９−２６０２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献２では、ドリフト量を測定後、次の測定までの間に生じるドリフトの量と方向を予測して、電子ビームの照射位置を補正している。ここで、描画される予定のパターンの面積密度が一定である場合には前記予測は容易である。しかし、パターンの面積密度が変化する場合には予測は困難となる。特許文献２では、分割した領域毎にドリフト補正を行う時間間隔を決定することしか記載されておらず、電子ビームの描画精度を向上させる点からは問題があった。
【００１２】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スループットの低下を抑制しつつドリフト補正の精度を向上させて、高い精度で描画することのできる電子ビーム描画方法および電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】
【００１３】
本発明の第１の態様は、荷電粒子ビームにより描画する所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価する工程と、
各区分けされた領域について、隣接する領域間における面積密度の変化量を求め、所定領域を変化量が所定値以下である部分と変化量が所定値より大きい部分とにグループ分けする工程と、
グループ分けされた部分毎に荷電粒子ビームのドリフトを補正する時間プロファイルを決定する工程と、
時間プロファイルにしたがって、グループ分けされた部分毎に荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら、所定領域内のパターンを描画する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法に関する。
【００１４】
本発明の第１の態様において、所定領域は、第１の所定領域と、第１の所定領域に続いて描画される予定の第２の所定領域とを有し、
隣接する領域間には、第１の所定領域で最後に描画される予定の区分けされた領域と、第２の所定領域で最初に描画される予定の区分けされた領域との間が含まれるとすることができる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、荷電粒子ビームにより描画する所定領域を複数の部分にグループ分けし、部分毎に決定された荷電粒子ビームのドリフトを補正する時間プロファイルにしたがって、荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら所定領域内のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価したデータを取得して、各区分けされた領域の中で隣接する領域間における面積密度の変化量を求め、所定領域を変化量が所定値以下である部分と変化量が所定値より大きい部分とにグループ分けするグループ分け手段を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【００１６】
本発明の第２の態様において、所定領域は、第１の所定領域と、第１の所定領域に続いて描画される予定の第２の所定領域とを有し、
グループ分け手段で求められる面積密度の変化量には、第１の所定領域で最後に描画される予定の区分けされた領域と、第２の所定領域で最初に描画される予定の区分けされた領域との間における面積密度の変化量が含まれるとすることができる。
【００１７】
本発明の第２の態様では、所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価する面積密度評価手段をさらに有することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１の態様によれば、荷電粒子ビームにより描画する所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価する。そして、各区分けされた領域について、隣接する領域間における面積密度の変化量を求め、所定領域を変化量が所定値以下である部分と変化量が所定値より大きい部分とにグループ分けし、グループ分けされた部分毎に荷電粒子ビームのドリフトを補正する時間プロファイルを決定するので、スループットの低下を抑制しつつドリフト補正の精度を向上させて、高い精度で描画することのできる荷電粒子ビーム描画方法が提供される。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、荷電粒子ビームにより描画する所定領域を、グループ分け手段により複数の部分にグループ分けし、部分毎に決定された荷電粒子ビームのドリフトを補正する時間プロファイルにしたがって、荷電粒子ビームのドリフトを補正しながら所定領域内のパターンを描画するので、スループットの低下を抑制しつつドリフト補正の精度を向上させて、高い精度で描画することのできる荷電粒子ビーム描画装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態における面積密度マップの部分拡大図の一例である。
【図２】本実施の形態の電子ビーム描画装置の構成を示す概念図である。
【図３】本実施の形態による電子ビーム描画方法の一例である。
【図４】本実施の形態の描画データ補正部の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施の形態の電子ビーム描画方法では、まず、電子ビームにより描画する所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価する。次いで、各区分けされた領域について、隣接する領域間における面積密度の変化量を求め、所定領域を変化量が所定値以下である部分と変化量が所定値より大きい部分とにグループ分けする。そして、グループ分けされた部分毎に電子ビームのドリフトを補正する時間プロファイルを決定する。尚、本明細書では、面積密度が大から小に変化する場合を変化量が負であるとし、面積密度が小から大に変化する場合を変化量が正であるとしている。
【００２２】
図１は、マスクの平面模式図である。図１において、マスク２上の第１の領域２００Ａと第２の領域２００Ｂは、電子ビームで描画される予定の領域であり、第１の領域２００Ａの描画を終えた後、続いて第２の領域２００Ｂの描画が行われるものとする。第１の領域２００Ａおよび第２の領域２００Ｂは、それぞれ、点線で囲まれた小領域単位（２０１〜２１５）で区分けされている。尚、この例では、各小領域は５つのフレームからなっているが、各小領域を構成するフレーム数は１以上の整数で適宜設定される。本実施の形態では、描画予定のパターンの面積密度を小領域単位で評価する。評価は、面積密度を算出して行うことができるが、具体的な数値を算出せずにパターンの粗密を視覚的に捉えることで行ってもよい。図１の例では、小領域２０１〜２０４と、小領域２０７〜２０９はそれぞれ同じ面積密度を有し、小領域２０５〜２０６もそれぞれ同じ面積密度を有するものとする。また、同様に、小領域２１０，２１１，２１４，２１５はそれぞれ同じ面積密度を有し、小領域２１２，２１３もそれぞれ同じ面積密度を有するものとする。尚、図１では、描画予定のパターンは省略されている。
【００２３】
次に、隣接する小領域間で、面積密度の変化量を求める。例えば、小領域２０１と小領域２０２の間の変化量はゼロであるが、小領域２０４と小領域２０５の間の変化量はゼロではない。この場合、小領域２０４の面積密度の方が小領域２０５の面積密度より小さいとすれば、変化量は正の値をとる。そして、小領域２０６と小領域２０７の間の変化量は負の値をとる。尚、小領域２０９を第１の領域２００Ａで最後に描画される予定の領域とし、小領域２１０を第２の領域２００Ｂで最初に描画される予定の領域とすると、隣接する小領域間には、小領域２０９と小領域２１０の間も含まれるので、これらの間の面積密度の変化量についても求める。
【００２４】
次に、求めた変化量がゼロである部分と、変化量の絶対値がゼロより大きい部分とに分け、これにしたがって、第１の領域２００Ａと第２の領域２００Ｂをそれぞれグループ分けする。図１では、グループ分けされた第１の領域２００Ａの各部分を２２０〜２２４で、第２の領域２００Ｂの各部分を２３０〜２３４で、それぞれ表している。
【００２５】
描画される予定のパターンの面積密度が一定である場合、ドリフト量を測定後、次の測定までの間に生じるドリフトの量と方向を予測して、電子ビームの照射位置が補正される。一方、描画される予定のパターンの面積密度が変化すると、かかる予測が困難になる。そこで、後者の場合には、ドリフト補正をする時間間隔を前者の場合より短くする。
【００２６】
例えば、第１の領域２００Ａにおいて、小領域２０１と２０２ではパターンの面積密度は同じである。同様に、小領域２０２と２０３、小領域２０３と２０４でもパターンの面積密度は同じである。しかし、小領域２０４と２０５ではパターンの面積密度に変化が見られる。小領域２０５と２０６ではパターンの面積密度は同じであるが、小領域２０６と２０７では面積密度に変化が見られ、小領域２０７と２０８、小領域２０８と２０９では、それぞれ面積密度は同じとなる。以上をまとめると、面積密度の変化によってドリフトの量と方向の予測が困難となるのは、グループ分けされた部分２２１と２２３である。
【００２７】
また、第２の領域２００Ｂにおいて、小領域２１０と２１１ではパターンの面積密度は同じであるが、小領域２１１と２１２ではパターンの面積密度に変化が見られる。小領域２１２と２１３ではパターンの面積密度は同じであるが、小領域２１３と２１４では面積密度に変化が見られ、小領域２１４と２１５では面積密度は同じとなる。以上をまとめると、面積密度の変化によってドリフトの量と方向の予測が困難となるのは、グループ分けされた部分２３１と２３３である。
【００２８】
上記したように、面積密度が変化する部分については、面積密度が同じ部分よりドリフト補正をする時間間隔が短くなるようにして時間プロファイルを決定する。例えば、図１において、グループ分けされた部分２２０，２２２，２２４では時間間隔を２０分とし、部分２２１，２２３では時間間隔を５分とする。同様に、グループ分けされた部分２３０，２３２，２３４では時間間隔を２０分とし、部分２３１，２３３では時間間隔を５分とする。尚、この例では、小領域２０９と２１０の面積密度を同じとしているが、これらは同じでなくてもよい。小領域２０９と２１０で面積密度が変化する場合には、グループ分けされた部分２３０の時間間隔を部分２２４の時間間隔より短くする。
【００２９】
このようにすることにより、ドリフトの量と方向の予測が困難な部分（２２１，２２３や２３１，２３３）については、短い時間間隔でドリフト補正が行われるので、長い時間間隔でドリフト補正を行う場合より描画精度を向上させることができる。一方、ドリフトの量と方向を予測可能な部分（２２０，２２２，２２４や２３０，２３２，２３４）については、ドリフト補正を行う時間間隔を長くするので、スループットが低下するのを抑制することができる。
【００３０】
尚、上記例では、小領域２０１〜２０４、小領域２０７〜２０９、小領域２０５〜２０６、小領域２１０，２１１，２１４，２１５、および、小領域２０２，２０３について、それぞれ同じ面積密度を有するものとし、隣接する小領域間で面積密度の変化量を求め、変化量がゼロである部分と変化量の絶対値がゼロより大きい部分とに分けた。しかし、本実施の形態においては、小領域２０１〜２０４の各面積密度は必ずしも同じでなくてもよい。（他の小領域についても同様である。）この場合には、隣接する小領域間で求めた面積密度の変化量が所定値以下である部分と、変化量が所定値より大きい部分とに分け、グループ分けされた部分毎に、上記と同様にしてドリフト補正する時間間隔を決定する。実際には、変化量がゼロという場合は稀であり、例えば、ゼロに近い所定値を基準にグループ分けすることになると考えられる。
【００３１】
本実施の形態においては、グループ分けされた各部分について、ドリフト補正をする時間間隔をさらに細かく決定してもよい。すなわち、上記例では、グループ分けされた部分毎に電子ビームのドリフトを補正する時間間隔を決定し、各部分内での時間間隔を一定としていた。本実施の形態では、部分内をさらに細かく区切り、得られる領域毎に時間間隔を決定してもよい。この場合、グループ分けされた部分毎に決められる時間間隔は、一定でなく、例えば、各領域のパターン面積密度に応じて変化する時間となる。本実施の形態における時間プロファイルは、これら両方の場合を含む。
【００３２】
図２は、本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成図である。
【００３３】
図２に示すように、電子ビーム描画装置は、試料に電子ビームで描画する描画部と、描画を制御する制御部とを有する。試料室１内には、試料であるマスク２が設置されるステージ３が設けられている。マスク２は、例えば、石英等の透明ガラス基板上に、遮光膜としてクロム膜が形成され、さらにこの上にレジスト膜が形成されたものである。本実施の形態では、レジスト膜に対して電子ビームで描画を行う。ステージ３は、ステージ駆動回路４によりＸ方向（紙面における左右方向）とＹ方向（紙面における垂直方向）に駆動される。ステージ３の移動位置は、レーザ測長計等を用いた位置回路５により測定される。
【００３４】
試料室１の上方には、電子ビーム光学系１０が設置されている。この光学系１０は、電子銃６、各種レンズ７、８、９、１１、１２、ブランキング用偏向器１３、成形偏向器１４、ビーム走査用の主偏向器１５、ビーム走査用の副偏向器１６、および、２個のビーム成型用アパーチャ１７、１８等から構成されている。
【００３５】
図３は、電子ビームによる描画方法の説明図である。この図に示すように、マスク２上に描画されるパターン５１は、短冊状のフレーム５２に分割されている。電子ビーム５４による描画は、ステージ３が一方向（例えば、Ｘ方向）に連続移動しながら、フレーム５２毎に行われる。フレーム５２は、さらに副偏向領域５３に分割されており、電子ビーム５４は、副偏向領域５３内の必要な部分のみを描画する。尚、フレーム５２は、主偏向器１５の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、副偏向領域５３は、副偏向器１６の偏向幅で決まる単位描画領域である。
【００３６】
副偏向領域の基準位置の位置決めは、主偏向器１５で行われ、副偏向領域５３内での描画は、副偏向器１６によって制御される。すなわち、主偏向器１５によって、電子ビーム５４が所定の副偏向領域５３に位置決めされ、副偏向器１６によって、副偏向領域５３内での描画位置が決められる。さらに、成形偏向器１４とビーム成型用アパーチャ１７、１８によって、電子ビーム５４の形状と寸法が決められる。そして、ステージ３を一方向に連続移動させながら、副偏向領域５３内を描画し、１つの副偏向領域５３の描画が終了したら、次の副偏向領域５３を描画する。フレーム５２内の全ての副偏向領域５３の描画が終了したら、ステージ３を連続移動させる方向と直交する方向（例えば、Ｙ方向）にステップ移動させる。その後、同様の処理を繰り返して、フレーム５２を順次描画して行く。
【００３７】
図２で、符号２０は入力部であり、記憶媒体である磁気ディスクを通じて電子ビーム描画装置に、マスク２の描画データが入力される部分である。入力部２０から読み出された描画データは、フレーム５２毎にパターンメモリ２１に一時的に格納される。パターンメモリ２１に格納されたフレーム５２毎のパターンデータ、すなわち、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、描画データ補正部３１で補正された後、データ解析部であるパターンデータデコーダ２２と描画データデコーダ２３に送られる。
【００３８】
描画データ補正部３１では、元々の設計値のデータに対してドリフト補正が行われる。具体的には、図４に示すように、補正値演算部１０１において、ドリフト量測定部１０２で測定されたドリフト量に基づいて、ドリフト補正用の補正値が演算される。そして、加算器１０３において、設計値のデータと補正値のデータとが加算されて合成される。ここで、ドリフト補正は、ドリフト補正時間間隔決定部３２からの指示にしたがった時間間隔で行われる。
【００３９】
本実施の形態においては、入力部２０に入力された描画データの情報に基づいて、制御計算機１９で、電子ビームにより描画する所定領域を少なくとも１つのフレーム単位で区分けし、各区分けされた領域に描画される予定のパターンの面積密度を評価する。但し、外部でこの評価を行い、評価結果を入力部２０に入力することとしてもよい。次に、ドリフト補正時間間隔決定部３２において、各区分けされた領域の中で隣接する領域間における面積密度の変化量が求められ、所定領域が、変化量が所定値以下である部分と変化量が所定値より大きい部分とにグループ分けされる。次いで、グループ分けされた部分毎に、電子ビームのドリフトを補正する時間プロファイルが決定される。
【００４０】
描画データ補正部３１では、ドリフト補正がされた設計値のデータに対してさらにステージ３上での位置補正が行われる。すなわち、位置回路５で測定されたステージ３の位置データは、描画データ補正部３１に送られて、図４に示すように、加算器１０４において、ドリフト補正がされた設計値のデータに加算される。合成されたデータは、パターンデータデコーダ２２と描画データデコーダ２３に送られる。
【００４１】
パターンデータデコーダ２２からの情報は、ブランキング回路２４とビーム成型器ドライバ２５に送られる。具体的には、パターンデータデコーダ２２で上記データに基づいたブランキングデータが作成され、ブランキング回路２４に送られる。また、所望とするビーム寸法データも作成されて、ビーム成型器ドライバ２５に送られる。そして、ビーム成型器ドライバ２５から、電子光学系１０の成形偏向器１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の寸法が制御される。
【００４２】
図１の偏向制御部３０は、セトリング時間決定部２９に接続し、セトリング時間決定部２９は、副偏向領域偏向量算出部２８に接続し、副偏向領域偏向量算出部２８は、パターンデータデコーダ２２に接続している。また、偏向制御部３０は、ブランキング回路２４と、ビーム成型器ドライバ２５と、主偏向器ドライバ２６と、副偏向器ドライバ２７とに接続している。
【００４３】
描画データデコーダ２３の出力は、主偏向器ドライバ２６と副偏向器ドライバ２７に送られる。そして、主偏向器ドライバ２６から、電子光学系１０の主偏向部１５に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４が所定の主偏向位置に偏向走査される。また、副偏向器ドライバ２７から、副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加されて、副偏向領域５３内での描画が行われる。
【００４４】
次に、電子ビーム描画装置による描画方法について説明する。
【００４５】
まず、試料室１内のステージ３上にマスク２を載置する。次いで、ステージ３の位置検出を位置回路５により行い、制御計算機１９からの信号に基づいて、ステージ駆動回路４によりステージ３を描画可能な位置まで移動させる。
【００４６】
次に、電子銃６より電子ビーム５４を出射する。出射された電子ビーム５４は、照明レンズ７により集光される。そして、ブランキング用偏向器１３により、電子ビーム５４をマスク２に照射するか否かの操作を行う。
【００４７】
第１のアパーチャ１７に入射した電子ビーム５４は、第１のアパーチャ１７の開口部を通過した後、ビーム成型器ドライバ２５により制御された成形偏向器１４によって偏向される。そして、第２のアパーチャ１８に設けられた開口部を通過することにより、所望の形状と寸法を有するビーム形状になる。このビーム形状は、マスク２に照射される電子ビーム５４の描画単位である。
【００４８】
電子ビーム５４は、ビーム形状に成形された後、縮小レンズ１１によって縮小される。そして、マスク２上における電子ビーム５４の照射位置は、主偏向器ドライバ２６によって制御された主偏向器１５と、副偏向器ドライバ２７によって制御された副偏向器１６とにより制御される。主偏向器１５は、マスク２上の副偏向領域５３に電子ビーム５４を位置決めする。また、副偏向器１６は、副偏向領域５３内で描画位置を位置決めする。
【００４９】
マスク２への電子ビーム５４による描画は、ステージ３を一方向に移動させながら、電子ビーム５４を走査することにより行われる。具体的には、ステージ３を一方向に移動させながら、各副偏向領域５３内におけるパターンの描画を行う。そして、１つのフレーム５２内にある全ての副偏向領域５３の描画を終えた後は、ステージ３を新たなフレーム５２に移動して同様に描画する。
【００５０】
上記のようにして、マスク２の全てのフレーム５２の描画を終えた後は、新たなマスクに交換し、上記と同様の方法による描画を繰り返す。
【００５１】
次に、制御計算機１９による描画制御について説明する。
【００５２】
制御計算機１９は、入力部２０で磁気ディスクに記録されたマスクの描画データを読み出す。読み出された描画データは、フレーム５２毎にパターンメモリ２１に一時的に格納される。
【００５３】
パターンメモリ２１に格納されたフレーム５２毎の描画データ、つまり、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、描画データ補正部３１で上記のようにして補正された後、データ解析部であるパターンデータデコーダ２２と描画データデコーダ２３を介して、副偏向領域偏向量算出部２８、ブランキング回路２４、ビーム成型器ドライバ２５、主偏向器ドライバ２６、副偏向器ドライバ２７に送られる。
【００５４】
パターンデータデコーダ２２では、描画データに基づいてブランキングデータが作成されてブランキング回路２４に送られる。また、描画データに基づいて所望とするビーム形状データが作成されて副偏向領域偏向量算出部２８とビーム成型器ドライバ２５に送られる。
【００５５】
副偏向領域偏向量算出部２８は、パターンデータデコーダ２２により作成したビーム形状データから、副偏向領域５３における、１ショットごとの電子ビームの偏向量（移動距離）を算出する。算出された情報は、セトリング時間決定部２９に送られ、副偏向による移動距離に対応したセトリング時間が決定される。
【００５６】
セトリング時間決定部２９で決定されたセトリング時間は、偏向制御部３０へ送られた後、パターンの描画のタイミングを計りながら、偏向制御部３０より、ブランキング回路２４、ビーム成型器ドライバ２５、主偏向器ドライバ２６、副偏向器ドライバ２７のいずれかに適宜送られる。
【００５７】
ビーム成型器ドライバ２５では、光学系１０の成形偏向器１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の形状と寸法が制御される。
【００５８】
描画データデコーダ２３では、描画データに基づいて副偏向領域５３の位置決めデータが作成され、このデータは主偏向器ドライバ２６に送られる。次いで、主偏向器ドライバ２６から主偏向器１５へ所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４は、副偏向領域５３の所定位置に偏向走査される。
【００５９】
描画データデコーダ２３では、描画データに基づいて、副偏向器１６の走査のための制御信号が生成される。制御信号は、副偏向器ドライバ２７に送られた後、副偏向器ドライバ２７から副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加される。副偏向領域５３内での描画は、設定されたセトリング時間が経過した後、電子ビーム５４を繰り返し照射することによって行われる。
【００６０】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【００６１】
例えば、上記実施の形態では、ドリフト補正時間間隔決定部３２において、電子ビームのドリフト補正をする時間プロファイルが決定された。しかし、本発明においては、電子ビーム描画装置の外部において、時間プロファイルを決定することとしてもよい。この場合、得られた時間プロファイルに関する情報は、入力部２０に入力される。そして、制御計算機１９を介し、この時間プロファイルにしたがって描画データ補正部３１でドリフト補正が行われるようにすることができる。
【００６２】
また、上記実施の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、イオンビームなど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。
【符号の説明】
【００６３】
１    試料室
２    マスク
３    ステージ
４    ステージ駆動回路
５    位置回路
６    電子銃
７、８、９、１１、１２    各種レンズ
１０    光学系
１３    ブランキング用偏向器
１４    成形偏向器
１５    主偏向器
１６    副偏向器
１７    第１のアパーチャ
１８    第２のアパーチャ
１９    制御計算機
２０    入力部
２１    パターンメモリ
２２    パターンデータデコーダ
２３    描画データデコーダ
２４    ブランキング回路
２５    ビーム成形器ドライバ
２６    主偏向器ドライバ
２７    副偏向器ドライバ
２８    副偏向領域偏向量算出部
２９    セトリング時間決定部
３０    偏向制御部
３１    描画データ補正部
３２    ドリフト補正時間間隔決定部
５１    描画されるパターン
５２    フレーム
５３    副偏向領域
５４    電子ビーム
１０１  補正値演算部
１０２    ドリフト量測定部
１０３、１０４    加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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