(57)【要約】【目的】ビームを偏向する偏向量に依存した非点と共に、ステージ上の試料面のＺ方向の変動に伴う焦点ずれを補正する際に発生する非点を補正する装置を提供することを目的とする。【構成】本発明の一態様の描画装置１００は、電子ビーム２００を放出する電子銃２０１と、試料１０１を載置するＸＹステージ１０５と、試料面の高さ位置の変化に応じてビームの焦点の位置をダイナミックに補正するＤＦ電極２０９と、ビームの偏向量に依存して生じる非点を補正する偏向非点補正量を算出する偏向非点補正量算出部２２と、ＤＦ補正量に依存して生じる非点を補正するＤＦ非点補正量を算出するＤＦ非点補正量算出部２４と、偏向非点補正量とＤＦ非点補正量を合成する合成部２６と、合成後の非点補正量を用いて試料上に照射される電子ビームの非点を補正する偏向器２０８と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2010212582.tif 000002
【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、
描画対象となる試料を載置するステージと、
描画中に前記試料面の高さ位置の変化に応じて前記荷電粒子ビームの焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正部と、
前記荷電粒子ビームの偏向量に依存して生じる第１の非点を補正する第１の非点補正量を算出する第１の算出部と、
前記焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正量に依存して生じる第２の非点を補正する第２の非点補正量を算出する第２の算出部と、
前記第１と第２の非点補正量を合成する合成部と、
合成後の非点補正量を用いて前記試料上に照射される前記荷電粒子ビームの非点を補正する非点補正部と、
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２】
前記第２の非点補正量は、前記焦点の位置をダイナミックに補正するためのダイナミックフォーカス補正量に予め定義された係数を乗じて算出され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】
前記非点補正部は、前記荷電粒子ビームを前記試料上の所望の位置に偏向する偏向器を兼ねることを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
荷電粒子ビームを試料上の所望の位置に偏向する際の偏向量に依存して生じる第１の非点を補正する第１の非点補正量を算出する工程と、
ステージ上に配置された試料の描画中における試料面の高さ位置の変化に応じて前記荷電粒子ビームの焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正に依存して生じる第２の非点を補正する第２の非点補正量を算出する工程と、
前記第１と第２の非点補正量を合成する工程と、
合成後の非点補正量で前記荷電粒子ビームの非点を補正すると共に、ダイナミックに焦点位置が補正された前記荷電粒子ビームを前記試料上の所望の位置に照射する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
荷電粒子ビームを試料上の所望の位置に偏向する際の偏向量に依存して生じる第１の非点を補正する第１の非点補正量を算出する工程と、
ステージ上に配置された試料の描画中における試料面の高さ位置の変化に応じて前記荷電粒子ビームの焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正量に依存して生じる第２の非点を補正する第２の非点補正量を算出する工程と、
前記第１と第２の非点補正量を合成する工程と、
合成後の非点補正量で前記荷電粒子ビームの非点を補正する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビームの非点補正方法。
【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、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビームの非点補正方法に係り、例えば、電子ビームを可変成形させながら試料にパターンを描画する描画装置、方法及び電子ビームの非点補正方法に関する。
【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１１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という。
【０００４】
所望の形状に成形されたビームを試料上に照射するために偏向器で電子ビームを偏向する際に、偏向量に依存して非点が発生する。そのため、電子ビーム描画装置では、偏向器に非点補正用の電圧を印加することで、かかる非点を補正している。また、ステージ上の試料面が平面とは限らないので、試料面の高さ方向（Ｚ方向）の変動が生じると焦点位置がずれることになり、描画されるパターン寸法が劣化するため、かかる試料面のＺ方向の変動に伴う焦点ずれについても補正が必要となってきており、フォーカス用の対物レンズでの焦点合わせとは別に、描画中にリアルタイムでダイナミックに補正している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、昨今のパターンの微細化に伴い、従来、問題とはならなかった非点の問題が発生している。かかる非点は、試料面のＺ方向の変動に伴う焦点ずれを補正することで発生し得る。かかる非点を解消するには、従来、焦点ずれを補正する電極を交換することによって機械的精度を向上させることによって対応する程度であった。しかし、かかる方法では非点を十分補正できる補償はなく、さらに、電極交換のために装置の稼働率が低下するといった問題も生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５２０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、成形されたビームを試料上に照射する際に電子ビームを偏向する偏向量に依存した非点が発生する他に、さらに、ステージ上の試料面のＺ方向の変動に伴う焦点ずれを補正する際にも非点が発生するといった問題があった。特に、ステージ上の試料面のＺ方向の変動に伴う焦点ずれを補正する際に発生する非点に対して、従来十分な補正手段が確立されていなかった。
【０００８】
本発明は、かかる問題を克服し、ビームを偏向する偏向量に依存した非点と共に、ステージ上の試料面のＺ方向の変動に伴う焦点ずれを補正する際に発生する非点を補正する装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
描画対象となる試料を載置するステージと、
試料面の高さ位置の変化に応じて荷電粒子ビームの焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正部と、
荷電粒子ビームの偏向量に依存して生じる第１の非点を補正する第１の非点補正量を算出する第１の算出部と、
焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正量に依存して生じる第２の非点を補正する第２の非点補正量を算出する第２の算出部と、
第１と第２の非点補正量を合成する合成部と、
合成後の非点補正量を用いて試料上に照射される荷電粒子ビームの非点を補正する非点補正部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、第２の非点補正量は、焦点の位置をダイナミックに補正するためのダイナミックフォーカス補正量に予め定義された係数を乗じて算出されると好適である。
【００１１】
また、非点補正部は、荷電粒子ビームを試料上の所望の位置に偏向する偏向器を兼ねると好適である。
【００１２】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームを試料上の所望の位置に偏向する際の偏向量に依存して生じる第１の非点を補正する第１の非点補正量を算出する工程と、
ステージ上に配置された試料の描画中における試料面の高さ位置の変化に応じて荷電粒子ビームの焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正に依存して生じる第２の非点を補正する第２の非点補正量を算出する工程と、
第１と第２の非点補正量を合成する工程と、
合成後の非点補正量で荷電粒子ビームの非点を補正すると共に、ダイナミックに焦点位置が補正された荷電粒子ビームを試料上の所望の位置に照射する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様の荷電粒子ビームの非点補正方法は、
荷電粒子ビームを試料上の所望の位置に偏向する際の偏向量に依存して生じる第１の非点を補正する第１の非点補正量を算出する工程と、
ステージ上に配置された試料の描画中における試料面の高さ位置の変化に応じて荷電粒子ビームの焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正量に依存して生じる第２の非点を補正する第２の非点補正量を算出する工程と、
第１と第２の非点補正量を合成する工程と、
合成後の非点補正量で荷電粒子ビームの非点を補正する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ビームを偏向する偏向量に依存した非点と共に、ステージ上の試料面のＺ方向の変動に伴う焦点ずれを補正する際に発生する非点を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１における電子ビーム描画装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態１における非点補正量の補正方法及びこれを用いた描画方法のフローを示す図である。
【図３】実施の形態１における非点の補正方法を説明するためのグラフの一例である。
【図４】実施の形態１におけるビームプロファイルの一例を示している。
【図５】実施の形態１におけるダイナミックフォーカスを説明するための概念図である。
【図６】実施の形態１におけるビーム偏向の際の偏向器への電圧の印加の仕方の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１における非点を補正する際の偏向器への電圧の印加の仕方の一例を示す図である。
【図８】実施の形態１における焦点位置を補正する際の偏向器への電圧の印加の仕方の一例を示す図である。
【図９】実施の形態１におけるＤＦ非点補正係数を取得する手順を説明するための概念図である。
【図１０】実施の形態１におけるＤＦ非点補正量とＤＦ補正量との関係の一例を示す図である。
【図１１】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】
【００１６】
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。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における電子ビーム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となる。描画装置１００は、電子ビーム２００を用いて試料１０１に所望のパターンを描画する。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を有している。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１（放出部）、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８、及びダイナミックフォーカス（ＤＦ）電極２０９が配置されている。また、描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置されている。ＸＹステージ１０５上には、描画対象となる試料１０１が配置される。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１とは異なる位置に高さ位置に異なる複数の面をもつマーク２１４が配置される。マーク２１４の各面には図示しない例えばドットマークが形成されている。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１やマーク２１４とは異なる位置にレーザ測長用の反射ミラー２１２が配置される。また、描画室１０３上には試料１０１の高さ方向（Ｚ方向）の位置を検出するＺセンサ２１０が配置される。Ｚセンサ２１０は、投光器と受光器の組み合わせから構成され、投光器から照射された光を試料面で反射させ、反射した光を受光器が受光することで試料面の高さを測定する。また、電子鏡筒１０２内およびＸＹステージ１０５が配置された描画室１０３内は、図示していない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力となる真空雰囲気となっている。
【００１８】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２，１２２、偏向制御回路１２０、偏向アンプ１３０、ダイナミックフォーカス（ＤＦ）アンプ１７０、検出アンプ１７２、レーザ測長機１７４、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２，１２２、偏向制御回路１２０、ＤＦアンプ１７０、検出アンプ１７２、レーザ測長機１７４、及び記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスにより互いに接続されている。
【００１９】
制御計算機１１０内では、描画データ処理部１０とダイナミックフォーカス（ＤＦ）補正量演算部１２が配置される。描画データ処理部１０とＤＦ補正量演算部１２の各構成は、ソフトウェアにより実行される処理機能として構成してもよい。或いは、かかる各構成を電気的な回路によるハードウェアにより構成してもよい。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。また、ソフトウェアにより、或いはソフトウェアとの組合せにより実施させる場合には、処理を実行する制御計算機１１０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度メモリ１２２に記憶される。
【００２０】
偏向制御回路１２０内では、偏向量演算部２０と偏向非点補正量演算部２２とダイナミック（ＤＦ）非点補正量演算部２４と合成部２６，２８とが配置される。偏向量演算部２０と偏向非点補正量演算部２２とＤＦ非点補正量演算部２４と合成部２６，２８との各構成は、ソフトウェアにより実行される処理機能として構成してもよい。或いは、かかる各構成を電気的な回路によるハードウェアにより構成してもよい。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。また、ソフトウェアにより、或いはソフトウェアとの組合せにより実施させる場合には、処理を実行する偏向制御回路１２０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度メモリ１２２に記憶される。
【００２１】
記憶装置１４０内には、描画データが格納される。また、記憶装置１４２内には、偏向非点補正係数とダイナミックフォーカス（ＤＦ）非点補正係数とが格納される。これらのデータは、１つのデータファイルとして記憶されていても良いし、別々のデータファイルとして記憶されていてもよい。
【００２２】
Ｚセンサ２１０によって検出された試料１０１面の高さデータは、検出アンプ１７２に出力される。そして、高さデータは、検出アンプ１７２にてデジタルデータに変換された後に制御計算機１１０に出力される。また、レーザ測長機１７４から出力されたレーザを反射ミラー２１２で反射して、反射光をレーザ測長機１７４が受光することで、ＸＹステージ１０５の位置を測長する。そして、かかるデータは制御計算機１１０に出力される。ＸＹステージ１０５の位置を測定することで、試料１０１の照射位置との相対位置関係より試料１０１の照射位置を計算することができる。
【００２３】
図１では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。例えば、偏向制御回路１２０は、偏向器２０５，２０８に必要な電圧を印加させるための制御信号を出力するが、図１では、説明を理解し易くするために、偏向器２０５への接続や構成の図示を省略している。
【００２４】
描画データ処理部１０が記憶装置１４０から描画データを読み込み、複数段のデータ処理を行なってショットデータを生成する。そして、生成されたショットデータはレーザ測長機１７４から得られた位置データと共に偏向制御回路１２０に出力される。
【００２５】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴（開口部）を持つ第１のアパーチャ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のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって制御され、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、偏向器２０８により偏向され、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５上のレジストが塗布された試料１０１に照射される。その際、偏向器２０８では、偏向依存の非点とダイナミックフォーカス依存の非点についても補正する。また、試料１０１に照射される電子ビーム２００の試料１０１面高さに依存するフォーカスずれは、フォーカス用の対物レンズ２０７での焦点合わせとは別に、リアルタイムでＤＦ電極２０９によってダイナミックに補正される。このように両方の非点が補正された状態で第２のアパーチャ像の電子ビーム２００が所望の位置に照射されることで試料１０１上に所望のパターンが描画される。以下、非点の補正の仕方について重点をおいて説明する。
【００２６】
図２は、実施の形態１における非点補正量の補正方法及びこれを用いた描画方法のフローを示す図である。まず、偏向量演算部２０は、描画データ処理部１０からショットデータとＸＹステージ１０５の位置情報を入力して、偏向器２０８の偏向量を演算する。そして、偏向非点補正量演算部２２（第１の演算部）は、偏向器２０８の偏向量を入力し、さらに、制御計算機１１０を介して、記憶装置１４２に格納された偏向非点補正係数ファイルを参照し、偏向非点補正係数を入力する。そして、偏向非点補正量演算部２２は、偏向量に偏向非点補正係数を乗じた値を、電子ビームの偏向量に依存して生じる非点（第１の非点）を補正する偏向非点補正量（第１の非点補正量）として算出する。
【００２７】
一方、ＤＦ補正量演算部１２は、Ｚセンサ２１０で検出された試料１０１の高さ情報を検出アンプ１７２から入力する。そして、ＤＦ補正量演算部１２は、描画中に試料面の高さ位置の変化に応じて電子ビーム２００の焦点の位置をダイナミックに補正するダイナミックフォーカス補正量（ＤＦ補正量）を演算する。ＤＦ非点補正量演算部２４（第２の演算部）は、ＤＦ補正量演算部１２からＤＦ補正量を入力し、さらに、制御計算機１１０を介して、記憶装置１４２に格納されたＤＦ非点補正係数ファイルを参照し、ＤＦ非点補正係数を入力する。そして、ＤＦ非点補正量演算部２４は、ＤＦ補正量にＤＦ非点補正係数を乗じた値を、焦点の位置をダイナミックに補正するＤＦ補正量に依存して生じる非点（第２の非点）を補正するＤＦ非点補正量（第２の非点補正量）として算出する。
【００２８】
そして、合成部２６は、偏向非点補正量とＤＦ非点補正量とを入力し、それらを加算して合成し、合成された非点補正量を演算する。これにより、偏向量に依存して生じる非点とＤＦに依存して生じる非点との両者を補正するための非点補正量を得ることができる。
【００２９】
実施の形態１では、偏向器２０８で、本来の電子ビーム２００の偏向と上述した非点の補正とを合わせて行なう。そのため、合成部２８は、合成部２６による合成後の非点補正量と、さらに偏向器２０８の偏向量を入力し、それらを加算して合成し、偏向器２０８の各電極に印加すべき偏向信号を演算する。そして、偏向信号を偏向アンプ１３０に出力する。一方で、ＤＦを行なうため、ＤＦ補正量は、ＤＦアンプ１７０に出力される。
【００３０】
そして、偏向アンプ１３０は、デジタル信号の偏向信号をアナログ信号に変換の上、増幅して偏向電圧として、偏向器２０８に印加する。かかる動作により、合成後の非点補正量を用いて試料１０１上に照射される電子ビーム２００の非点を補正する。また、同時期に、ＤＦアンプ１７０は、デジタル信号のＤＦ補正量をアナログ信号に変換の上、増幅してＤＦ補正電圧として、ＤＦ電極２０９に印加する。かかる動作により、描画中に試料１０１面の高さ位置の変化に応じて電子ビーム２００の焦点の位置をダイナミックに補正する。これらの動作により、合成後の非点補正量で電子ビーム２００の非点を補正すると共に、ダイナミックに焦点位置が補正された電子ビーム２００が所定量偏向されることによって、試料１０１上の所望の位置に照射される。よって、偏向器２０８は、電子ビーム２００を試料１０１上の所望の位置に偏向する以外に、合成後の非点補正量を用いて試料１０１上に照射される電子ビーム２００の非点を補正する非点補正部を兼ねる。
【００３１】
図３は、実施の形態１における非点の補正方法を説明するためのグラフの一例である。図３（ａ）では、例えば、０度方向（ｘ方向）と９０度方向（ｙ方向）とでビームの結像位置が異なることを示している。そのため、偏向器２０８に非点補正用の電圧を印加することで、図３（ｂ）に示すように、ｘ，ｙ方向でビームの結像位置を一致される。これらは、偏向依存の非点とＤＦ依存の非点のそれぞれについて、ｘ，ｙ方向でビームの結像位置が一致するように補正量を決定する。
【００３２】
図４は、実施の形態１におけるビームプロファイルの一例を示している。図３（ａ）（ｂ）に示すグラフを得るためには、例えば、ドットマークを電子ビーム２００でスキャンし、ビームプロファイルを取得することから始める。そして、信号レベルの立ち上がりが最も急峻になる位置がフォーカスされた位置となる。かかる信号レベルの立ち上がりは、ビーム分解能σとして表され、例えば、信号レベルが１０％になった位置と９０％になった位置との間の距離で定義される。言い換えれば、σが最小となる位置がフォーカス位置となる。Ｚ方向を可変にしながら各Ｚ位置でのσを測定することで、図３（ａ）に示すグラフを得ることができる。そして、各Ｚ位置で非点補正用の電圧を変更しながら同様の測定を行なうことで図３（ｂ）に示すグラフが得られる非点補正電圧を取得することになる。かかる動作により、所定のＺ位置でフォーカスされるための非点補正電圧を取得することができる。
【００３３】
図５は、実施の形態１におけるダイナミックフォーカスを説明するための概念図である。例えば、図５（ａ）に示す状態で、対物レンズ２０７で焦点が合わされている場合に、試料１０１が傾いて配置されていれば、図５（ｂ）の位置にビームを照射する際には焦点がずれてしまう。そこで、実施の形態１では、ＤＦ電極２０９によって、ビームが照射される試料１０１面上の各位置の高さの変化に応じて動的にフォーカスを調整する。
【００３４】
図６は、実施の形態１におけるビーム偏向の際の偏向器への電圧の印加の仕方の一例を示す図である。ここでは、例えば、偏向器２０８が４極の電極で構成される場合を示している。例えば、矢印の方向に電子ビーム２００を偏向するには、偏向したい方向の電極（ｄ）に正（＋）の電圧を印加し、対向する電極（ｃ）に符号を反転させた負（−）の同じ電圧を印加する。これにより、矢印の方向に電子ビーム２００を偏向することができる。
【００３５】
図７は、実施の形態１における非点を補正する際の偏向器への電圧の印加の仕方の一例を示す図である。ここでも、図６と同様、例えば、偏向器２０８が４極の電極で構成される場合を示している。非点を補正する場合、対向する一対の電極（ｃ）（ｄ）に同符号の同電圧（例えば正（＋）の電圧）をかけ、９０度回転させた対向する一対の電極（ａ）（ｂ）に符号を反転させた逆電圧（例えば負（−）の電圧）をかける。これにより、非点を補正する方向に進めることができる。
【００３６】
図８は、実施の形態１における焦点位置を補正する際の偏向器への電圧の印加の仕方の一例を示す図である。ここでは、例えば、偏向器２０８を使って焦点をずらす場合を示している。焦点をずらす場合、全電極（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に同電圧（例えば正（＋）の電圧）をかける。これにより、焦点位置を移動させることができる。焦点位置は全ての方向に同電圧を印加すればよいので、４極の電極ではなく、リング状の１つの電極であってもよい。よって、実施の形態１では、偏向器２０８とは別のリング状に形成されたＤＦ電極２０９で焦点ずれを補正する構成について示している。但し、ＤＦ電極２０９を用いずに偏向器２０８を使ってビーム偏向と非点補正と焦点ずれ補正を一緒に行なうようにしても構わない。
【００３７】
ここで、記憶装置１４２に格納された偏向非点補正係数とＤＦ非点補正係数は描画動作を行なう前に予め定義しておく必要がある。そこで、以下、ＤＦ非点補正係数を取得する手順について説明する。
【００３８】
図９は、実施の形態１におけるＤＦ非点補正係数を取得する手順を説明するための概念図である。まず、マーク２１４の複数の面のうち、例えば、図９（ａ）に示す面２１４ａでのＤＦ補正を行なう。まず、マーク２１４の面２１４ａにビームが照射されるようにＸＹステージ１０５を移動させる。そして、ＤＦ電極２０９にＤＦ補正電圧を印加する。そして、マーク２１４の面２１４ａに電子ビームの焦点を合わせる。ＤＦ電極２０９にＤＦ補正電圧を印加したことによって発生した非点を偏向器２０８に電圧を印加することで、図３（ａ）で示すｘ，ｙ方向の結像位置がずれた状態から図３（ｂ）で示すｘ，ｙ方向の結像位置が一致した状態になるように調整する。そして、面２１４ａにおけるＤＦ補正電圧のときのＤＦ非点補正量を記録する。次に、図９（ｂ）に示す面２１４ｂで、同様に、動作を繰り返す。そして、面２１４ｂにおけるＤＦ補正電圧のときのＤＦ非点補正量を記録する。次に、図９（ｃ）に示す面２１４ｃで、同様に、動作を繰り返す。そして、面２１４ｃにおけるＤＦ補正電圧のときのＤＦ非点補正量を記録する。ここでは、マーク２１４が３段の場合を示しているが、これに限るものではなく、４段以上あっても構わない。そして、マーク２１４が４段以上ある場合には、上述した動作も４段以上で行なっても好適である。
【００３９】
図１０は、実施の形態１におけるＤＦ非点補正量とＤＦ補正量（ＤＦ加電圧）との関係の一例を示す図である。例えば、マーク２１４の各面での値Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれプロットしてフィッティングすることで近似式の係数を求める。かかる係数がＤＦ非点補正係数となる。ここでは、一例として１次式となっているが、これに限るものではなく、多次元多項式であっても構わないことは言うまでもない。近似式が多次元多項式の場合には、ＤＦ非点補正量演算部２４は単にＤＦ補正量とＤＦ非点補正係数とを乗じるだけでなく、かかる多次元多項式を演算すればよい。以上のようにして求めたＤＦ非点補正係数を記憶装置１４２に格納しておけばよい。
【００４０】
偏向非点補正係数を取得する手順については、図示を省略するが、対物レンズ２０７で焦点が合わされる位置において、偏向器２０８で複数の位置に偏向させる。そして、各位置において発生した非点を偏向器２０８に電圧を印加することで、図３（ａ）で示すｘ，ｙ方向の結像位置がずれた状態から図３（ｂ）で示すｘ，ｙ方向の結像位置が一致した状態になるように調整する。そして、各偏向量と、かかる偏向量での偏向非点補正量とを求める。そして、ＤＦ非点補正係数と同様に、各偏向量と、かかる偏向量での偏向非点補正量とをプロットしてフィッティングすることで近似式の係数を求めればよい。かかる係数が偏向非点補正係数となる。
【００４１】
以上のように、偏向量に依存した非点補正のみならず、ＤＦに依存した非点補正を行なうことで、より高精度なパターンを試料１０１に描画することができる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビームの非点補正方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４５】
１０  描画データ処理部
１２  ＤＦ補正量演算部
２０  偏向量演算部
２２  偏向非点補正量演算部
２４  ＤＦ非点補正量演算部
２６，２８  合成部
１００  描画装置
１０１，３４０  試料
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御計算機
１１２，１２２  メモリ
１２０  偏向制御回路
１３０  偏向アンプ
１４０，１４２  記憶装置
１５０  描画部
１６０  制御部
１７０  ＤＦアンプ
１７２  検出アンプ
１７４  レーザ測長機
２００  電子ビーム
２０１  電子銃
２０２  照明レンズ
２０３，４１０  第１のアパーチャ
２０４  投影レンズ
２０５，２０８  偏向器
２０６，４２０  第２のアパーチャ
２０７  対物レンズ
２０９  ＤＦ電極
２１０  Ｚセンサ
２１２  反射ミラー
２１４  マーク
３３０  電子線
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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