(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、
前記基板を保持して移動するステージと、
前記複数の荷電粒子線を偏向する偏向器を含む荷電粒子光学系と、
前記基板又は前記ステージに形成された第１および第２マーク要素を含むマークに荷電粒子線が入射することで飛来した荷電粒子を検出する検出部と、
前記マークの位置を求める処理を行う処理部と、を有し、
前記処理部は、
前記複数の荷電粒子線のうちの第１荷電粒子線に関して、前記偏向器による偏向範囲内に前記第１マーク要素の両端が位置するようにして前記第１マーク要素の位置が計測されるように、前記ステージ、前記荷電粒子光学系および前記検出部を制御し、
前記第２マーク要素に前記第１荷電粒子線より近い前記複数の荷電粒子線のうちの第２荷電粒子線に関して、前記偏向器による偏向範囲内に前記第２マーク要素の両端が位置するようにして前記第２マーク要素の位置が計測されるように、前記ステージ、前記荷電粒子光学系および前記検出部を制御する、ことを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記処理部は、計測された前記第１マーク要素の位置に基づいて、前記第２マーク要素に最も近い荷電粒子線を前記複数の荷電粒子線のうちから前記第２荷電粒子線として設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記処理部は、計測された前記第１マーク要素の位置に基づいて、前記偏向器による前記第２荷電粒子線の偏向範囲内に前記第２マーク要素の両端が位置するように、前記ステージを制御する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記第１マーク要素に関する計測結果に基づき、前記偏向器による前記第１荷電粒子線の偏向範囲内に前記第１マーク要素の両端が位置するように前記ステージが位置決めされていたかを判断し、そのように位置決めされていたと判断されなかった場合、前記第１荷電粒子線または前記複数の荷電粒子線のうちの別の荷電粒子線を用いて前記第１マーク要素の位置が計測されるように、前記ステージ、前記荷電粒子光学系および前記検出部を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項５】
前記処理部は、前記第２マーク要素に関する計測結果に基づき、前記偏向器による前記第２荷電粒子線の偏向範囲内に前記第２マーク要素の両端が位置するように前記ステージが位置決めされていたかを判断し、そのように位置決めされていたと判断されなかった場合、前記第２荷電粒子線または前記複数の荷電粒子線のうちの別の荷電粒子線を用いて前記第２マーク要素の位置が計測されるように、前記ステージ、前記荷電粒子光学系および前記検出部を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行うステップと、
前記ステップで描画を行われた前記基板を現像するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置、及び、物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化及び微細化が進み、回路パターンの線幅は非常に小さくなってきているため、リソグラフィ工程においては、基板上に形成（描画）するパターン（レジストパターン）の更なる微細化が要求されている。このようなパターンの微細化を実現する技術の１つとして、荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置（荷電粒子線描画装置）が知られている。
【０００３】
マルチ荷電粒子線方式の描画装置は、一般に、複数の荷電粒子線を基板上に収束させ、基板を保持するステージと荷電粒子線とを相対的に移動させることで、基板上にパターンを描画する。従って、微細なパターンを描画する上では、荷電粒子線と基板との相対的な位置合わせ（アライメント）を高精度に行うことが重要となる。
【０００４】
描画装置において、荷電粒子線と基板との位置合わせを行う際には、基板上に配置（形成）されたアライメントマークに対して荷電粒子線を偏向させながら、アライメントマークからの２次電子を検出器で検出することでアライメントマークの位置を求める。ここで、マルチ荷電粒子線方式の描画装置においては、１つの荷電粒子線で基板に描画を行うシングル荷電粒子線方式の描画装置と比較して、複数の荷電粒子線のそれぞれの偏向範囲が小さくなっている。従って、アライメントマークの計測方向の距離（幅）よりも各荷電粒子線の偏向範囲における計測方向に沿った距離（偏向距離）が短い場合には、１つの荷電粒子線だけでアライメントマークを計測することができない。そこで、描画装置におけるアライメントマークの計測に関する技術が従来から提案されている（特許文献１及び２参照）。
【０００５】
特許文献１には、アライメントマークの計測方向に沿って配列された複数の荷電粒子線を同時に偏向させてアライメントマークを計測する描画装置が開示されている。特許文献１に開示された描画装置では、アライメントマークの計測方向に沿った荷電粒子線の間隔がアライメントマークを構成するパターン要素（マーク要素）のピッチの整数倍に等しくなるように設定されている。これにより、アライメントマークに対して複数の荷電粒子線を同時に偏向させながら、検出器で検出される検出信号（２次電子）を合成することで検出信号の歪みやランダムノイズの影響を低減させて、アライメントマークを高精度に計測することができる。
【０００６】
また、特許文献２には、アライメントマークを計測するための計測方法として２つの方法が開示されている。第１の方法は、アライメントマークに応じて複数の荷電粒子線を順次偏向させながら、アライメントマークからの２次電子を検出器で検出する方法である。第１の方法は、アライメントマークの計測方向に沿った荷電粒子線の実効的な偏向距離を長くし、アライメントマークに対して各荷電粒子線を順次偏向させながら、２次電子を検出器で個別に検出することでアライメントマークを計測することを可能としている。第２の方法は、アライメントマークの計測用偏向器を用いることで、アライメントマークの計測方向に沿った荷電粒子線の偏向距離を長くしてアライメントマークを計測する方法である。第２の方法は、パターンの描画用偏向器とは別にアライメントマークの計測用偏向器を設けることで、１つの荷電粒子線だけでアライメントマークを計測することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０２６８７２号公報
【特許文献２】特許第４３２７４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、アライメントマークを構成するパターン要素のピッチと、アライメントマークの計測方向に沿った荷電粒子線の間隔とは、周期的に一致するとは限らない。これは、デバイスの製造プロセスにおいて、アライメントマークは描画装置以外の装置（例えば、露光装置など）でも共通して使用されるものであるため、パターン要素のピッチを描画装置だけで決定することができないからである。従って、荷電粒子線とアライメントマーク（パターン要素）との相対的な位置関係にずれが生じ、一部のパターン要素において、両端（の位置）が荷電粒子線の偏向範囲から外れてしまう場合がある。
【０００９】
また、１つのパターン要素（の両端の位置）を少なくとも２つの荷電粒子線で計測する場合には、１つの荷電粒子線で計測する場合と比べて、荷電粒子線の数の増加に応じて荷電粒子線の実効的な偏向距離が長くなる。特に、荷電粒子線のスポット径がアライメントマークの非計測方向の長さよりも小さい場合には、パターン要素のエッジ平坦度に起因する誤差を低減させるために、１つのパターン要素について非計測方向に沿った複数の箇所を計測して積算する必要がある。従って、アライメントマークの計測時間が増加し、描画装置のスループットの低下を招いてしまう。
【００１０】
また、描画装置では、荷電粒子光学系の製造誤差などによって、各荷電粒子線の入射角度（照射角度）や強度（照射強度）に違いが生じる。従って、１つのパターン要素を少なくとも２つの荷電粒子線で計測する場合には、それぞれの荷電粒子線から得られる検出信号の波形に歪みやばらつきが生じ、アライメントマークの計測精度が低下してしまう。
【００１１】
図９は、従来技術におけるアライメントマークの計測を説明するための図である。図９には、描画装置における５つの荷電粒子線ＣＰａ乃至ＣＰｅと、アライメントマークを構成する２つのパターン要素ＰＥａ及びＰＥｂとの位置関係、及び、パターン要素ＰＥａ及びＰＥｂのそれぞれからの２次電子を検出して得られる検出信号（の波形）を示す。
【００１２】
図９を参照するに、パターン要素ＰＥａの両端（位置）Ｍ１及びＭ１’は、荷電粒子線ＣＰａの偏向範囲（点線Ｐ１及びＰ２で規定される範囲）内に位置しているため、荷電粒子線ＣＰａを偏向させることでパターン要素ＰＥａの位置を計測することができる。このような場合、１つのパターン要素を複数の荷電粒子線で計測する場合と比べて、計測に必要な荷電粒子線の数が少なく、荷電粒子線の偏向距離が短いため、アライメントマークの計測時間を短縮させることができる。また、１つのパターン要素を１つの荷電粒子線で計測するため、各荷電粒子線の入射角度や強度の違いによる影響を受けることなく（即ち、検出信号の波形に歪みやばらつきが生じることなく）、パターン要素ＰＥａの位置を高精度に計測することができる。
【００１３】
一方、パターン要素ＰＥｂの両端（位置）Ｍ２及びＭ２’は、荷電粒子線ＰＥｄの偏向範囲（点線Ｐ４及びＰ５で規定される範囲）と荷電粒子線ＰＥｅの偏向範囲（点線Ｐ５及びＰ６で規定される範囲）にまたがって位置している。このような場合、荷電粒子線ＰＥｄ及びＰＥｅを順次偏向させながらパターン要素ＰＥｂを計測する必要がある。従って、パターン要素の計測に必要な荷電粒子線の数の増加によるスループットの低下や各荷電粒子線の入射角度や強度の違いによる計測精度の低下を招いてしまう。
【００１４】
ここで、特許文献１に開示されているように、複数の荷電粒子線を同時に偏向させる場合には、パターン要素の計測に必要な荷電粒子線の数の増加によるスループットの低下を防止することができる。但し、上述したように、パターン要素のピッチと荷電粒子線の間隔との間には、比例関係が必ずしも成り立つとは限らない。従って、荷電粒子線の照射位置とパターン要素の位置との位置ずれ量に応じて異なる波形の検出信号が得られ、かかる検出信号を合成した波形に誤差が生じ、計測精度が低下してしまう。
【００１５】
また、特許文献２に開示されているように、アライメントマーク（パターン要素）に応じて複数の荷電粒子線を順次偏向させる場合には、荷電粒子線ごとに検出信号を検出するため、検出信号の波形の歪みやばらつきによる計測精度の低下は生じない。但し、パターン要素の両端に対して少なくとも２つの荷電粒子線を順次偏向させるため、上述したように、荷電粒子線の実効的な偏向距離が長くなり、アライメントマークの計測時間が増加して描画装置のスループットの低下を招いてしまう。また、各荷電粒子線の入射角度や強度の違いによって、それぞれの荷電粒子線から得られる検出信号の波形に歪みやばらつきが生じ、アライメントマークの計測精度が低下してしまう。
【００１６】
更に、特許文献２に開示されているように、アライメントマークの計測用偏向器を用いた場合には、アライメントマーク（パターン要素）を１つの荷電粒子線で計測することが可能であるため、スループットや計測精度の低下は原理的に生じない。但し、この場合には、収差の増大による計測精度の低下や高コスト化を招いてしまう。
【００１７】
本発明は、マークの位置の計測に有利な描画装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての描画装置は、複数の荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、前記基板を保持して移動するステージと、前記複数の荷電粒子線を偏向する偏向器を含む荷電粒子光学系と、前記基板又は前記ステージに形成された第１および第２マーク要素を含むマークに荷電粒子線が入射することで飛来した荷電粒子を検出する検出部と、前記マークの位置を求める処理を行う処理部と、を有し、前記処理部は、前記複数の荷電粒子線のうちの第１荷電粒子線に関して、前記偏向器による偏向範囲内に前記第１マーク要素の両端が位置するようにして前記第１マーク要素の位置が計測されるように、前記ステージ、前記荷電粒子光学系および前記検出部を制御し、前記第２マーク要素に前記第１荷電粒子線より近い前記複数の荷電粒子線のうちの第２荷電粒子線に関して、前記偏向器による偏向範囲内に前記第２マーク要素の両端が位置するようにして前記第２マーク要素の位置が計測されるように、前記ステージ、前記荷電粒子光学系および前記検出部を制御する、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、例えば、マークの位置の計測に有利な描画装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一側面としての描画装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一側面としての描画装置の別の構成を示す図である。
【図３】図１に示す描画装置における基板の上での複数の荷電粒子線の位置を説明するための図である。
【図４】図１に示す描画装置におけるアライメントマークの位置を求める処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】２つのパターン要素で構成されたアライメントマークの位置を求める処理を説明するための図である。
【図６】４つのパターン要素で構成されたアライメントマークの位置を求める処理を説明するための図である。
【図７】図１に示す描画装置におけるアライメントマークの位置を求める処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】図１に示す描画装置におけるアライメントマークの位置を求める処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】従来技術におけるアライメントマークの計測を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の一側面としての描画装置１００の構成を示す図である。描画装置１００は、荷電粒子線（電子線）を用いて基板にパターンを描画するリソグラフィ装置であって、マルチ荷電粒子線方式の描画装置（複数の荷電粒子線で描画を行う描画装置）として具現化される。
【００２４】
描画装置１００は、電子銃１と、コリメーターレンズ３と、アパーチャアレイ４と、静電レンズ５及び９と、ブランキング偏向器６と、ブランキングアパーチャ７と、偏向器８と、ステージ１１とを有する。ここで、コリメーターレンズ３、アパーチャアレイ４、静電レンズ５及び９、ブランキング偏向器６、ブランキングアパーチャ７及び偏向器８は、荷電粒子線を基板１０に導く荷電粒子光学系を構成する。また、描画装置１００は、荷電粒子線と基板１０との位置合わせ（アライメント）を行うために、アライメント光学系１２と、測長用干渉計１４と、ステージ位置検出部２４と、主制御部２６と、電子検出部３０とを有する。
【００２５】
図１を参照するに、電子銃１は、クロスオーバ像２を形成する。クロスオーバ像２から発散した荷電粒子線は、コリメーターレンズ３を介して、略平行な荷電粒子線に変換され、アパーチャアレイ４に入射する。アパーチャアレイ４は、マトリクス状に配列された複数の円形形状の開口を有し、コリメーターレンズ３を通過した荷電粒子線を複数の荷電粒子線に分割する。
【００２６】
アパーチャアレイ４を通過した荷電粒子線は、円形形状の開口をそれぞれ有する複数の電極板（例えば、３つの電極板）で構成された静電レンズ５に入射する。静電レンズ５を通過した荷電粒子線が最初にクロスオーバ像を形成する位置には、マトリクス状に配列された複数の微小開口を有するブランキングアパーチャ７が配置されている。
【００２７】
ブランキング偏向器６及びブランキングアパーチャ７は、協同して、基板１０への荷電粒子線の照射及び非照射を制御するブランキング動作を行う。ブランキングアパーチャ７を通過した荷電粒子線は、静電レンズ９によって結像され、ステージ１１に保持された基板１０の上にクロスオーバ像２に相当する像を形成する。
【００２８】
基板１０にパターンを描画する際には、ブランキングアパーチャ７を通過した荷電粒子線は、偏向器８によって偏向（走査）されると共に、ブランキング偏向器６及びブランキングアパーチャ７によって基板１０への照射及び非照射が制御される。また、荷電粒子線を用いて基板１０の位置を計測する際には、基板１０の上に配置（形成）されたアライメントマーク１７に対して、荷電粒子線を偏向器８で偏向（走査）させながら基板１０（アライメントマーク１７）からの２次電子を電子検出部３０で検出する。
【００２９】
電子検出部３０は、基板１０の近傍に配置される。電子検出部３０は、基板１０又はステージ１１の上に配置されたマーク（アライメントマーク１７や基準マークなど）に荷電粒子線が入射することで飛来した荷電粒子、例えば、２次電子を検出する。電子検出部３０は、基板１０の上方に位置するように、荷電粒子光学系８０の下面、例えば、静電レンズ９に配置される。これにより、電子検出部３０は、基板１０からの２次電子を高精度に検出することが可能となるため、アライメントマーク１７の位置を高精度に求めることができる。なお、電子検出部３０ではなく、ファラデーカップを基板１０の近傍又は荷電粒子光学系８０の周辺部に配置し、かかるファラデーカップによって基板１０からの２次電子の電荷量を検出することでアライメントマーク１７の位置を求めてもよい。
【００３０】
ステージ１１は、基板１０を保持して移動する機構である。ステージ１１は、例えば、基板１０を載置するＸステージと、Ｘステージを載置するＹステージとを含む。また、Ｘステージの上には、基板１０を載置する位置とは異なる位置に、基準マークが形成された基準板１５が配置されている。更に、ＸステージのＸ軸方向の一端には、Ｘ軸用ミラー１３が配置されている。Ｙステージは、荷電粒子光学系８０の光軸に垂直な平面内でＹ軸方向（図１の紙面に垂直な方向）に基板１０を位置決めするためのステージである。Ｘステージは、荷電粒子光学系８０の光軸に垂直な平面内でＹ軸に垂直なＸ軸方向に基板１０を位置決めするためのステージである。なお、Ｘステージは、荷電粒子光学系８０の光軸に平行なＺ軸方向に基板１０を位置決めするためのＺステージを載置していてもよい。ステージ１１の位置は、主制御部２６によって制御される。
【００３１】
測長用干渉計１４では、レーザ光源から射出されたレーザ光を測定光と参照光とに分割し、測定光をＸ軸用ミラー１３に入射させ、参照光を参照ミラーに入射させる。そして、Ｘ軸用ミラー１３で反射した測定光と参照ミラーで反射した参照光とを重ね合わせて干渉させ、かかる干渉光の強度を検出器で検出する。ここで、測定光と参照光とは、互いに周波数が微小量Δｆだけ異なるように設定されており、Ｘ軸用ミラー１３のＸ軸方向の移動速度に応じて周波数がΔｆから変化したビート信号が検出器から出力される。かかるビート信号は、ステージ位置検出部２４で処理され、参照光の光路長を基準とした測定光の光路長の変化量、即ち、参照ミラーを基準としたＸ軸用ミラー１３のＸ座標（Ｘ軸方向におけるステージ１１の位置）が高分解能で高精度に検出される。同様に、Ｙ軸方向におけるステージ１１の位置を検出するための測長用干渉計（不図示）によって、参照ミラーを基準として、ステージ１１のＹ軸方向の一端に配置されたＹ軸用ミラーのＹ座標が高分解能で高精度に検出される。
【００３２】
アライメント光学系１２は、アライメントマーク１７や基準板１５に形成された基準マークにアライメント光を導く。アライメント光学系１２は、マークからの反射光をセンサに結像させてマークの像を検出することで、アライメント光学系１２の光軸に対するマークの位置を求める。
【００３３】
主制御部２６は、ＣＰＵやメモリなどを含み、描画装置１００の全体（動作）を制御する。主制御部２６は、描画装置１００の各部を制御して、基板１０にパターンの描画を行う描画処理や荷電粒子線と基板１０との位置合わせを行うアライメント処理などを行う。また、主制御部２６は、アライメント処理において、基板１０の上のアライメントマーク１７の位置を求める処理を行う処理部として機能する。例えば、主制御部２６は、電子検出部３０の検出結果（即ち、２次電子量を示すデータ）に基づいて、荷電粒子線の偏向量に対応した２次電子量の信号であるマーク信号（離散的信号列）を算出する。
【００３４】
なお、描画装置１００は、図１に示すように、１つの電子銃１からの荷電粒子線を複数の荷電粒子線に分割して基板１０に照射するシングルソース型の描画装置に限定されるものではない。例えば、描画装置１００は、図２に示すように、複数の電子銃１のそれぞれからの荷電粒子線を基板１０に照射するマルチソース型の描画装置であってもよいし、マルチカラム型の描画装置であってもよい。
【００３５】
描画装置１００では、アライメントマーク１７の位置を求める際に、計測用荷電粒子線を設定する。具体的には、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素（マーク要素）のそれぞれに対して、アパーチャアレイ４を通過した複数の荷電粒子線から１つの荷電粒子線を選択して計測用荷電粒子線として設定する。次いで、各パターン要素の両端が計測用荷電粒子線の偏向器８による偏向範囲内に位置するようにステージ１１を位置決めする（即ち、計測用荷電粒子線と各パターン要素との相対的な位置合わせを行う）。また、計測用荷電粒子線を偏向器８で偏向させながらパターン要素からの２次電子を電子検出部３０で検出して、各パターン要素の（両端の）位置を特定する。そして、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素と計測用荷電粒子線との相対的な位置関係と、各パターン要素の位置とに基づいて、アライメントマーク１７の位置を求める。なお、計測用荷電粒子線は、アライメントマーク１７（を構成するパターン要素）の位置を求める際に用いられる荷電粒子線を意味し、パターンの描画に用いられる複数の荷電粒子線から選択される。
【００３６】
これにより、描画装置１００では、計測用荷電粒子線の実効的な偏向距離が長くなることを低減し（即ち、各パターン要素の計測時間の増加を抑え）、アライメントマーク１７の位置を短時間で求めることが可能となる。また、描画装置１００では、１つのパターン要素に対して、１つの荷電粒子線を偏向させているため、各荷電粒子線の入射角度や強度の違いに起因する計測精度の低下を回避し、アライメントマーク１７の位置を高精度に求めることが可能となる。
【００３７】
図３を参照して、描画装置１００における基板１０の上での複数の荷電粒子線５１の位置について説明する。描画領域５０は、複数の荷電粒子線５１で描画される領域を意味し、例えば、Ｘ軸方向の長さがＬ３、Ｙ軸方向の長さがＬ４である矩形形状の領域である。複数の荷電粒子線５１は、描画領域５０において、Ｘ軸方向に距離Ｌ１、Ｙ軸方向に距離Ｌ２のピッチで等間隔に位置する。そして、ステージ１１がＹ軸方向に距離Ｌ２だけ連続的に移動している間に、偏向器８が基板１０の上の荷電粒子線５１を距離Ｌ１の範囲内でＸ軸方向に繰り返し偏向することで、描画領域５０にパターンが描画される。なお、ステージ１１の移動速度は、基板１０に塗布されたレジストの感度と荷電粒子線５１の電流密度とに基づいて決定され、距離Ｌ１は、偏向器８による荷電粒子線５１の偏向範囲に基づいて決定される。
【００３８】
図４を参照して、第１の実施形態におけるアライメント処理、特に、アライメントマーク１７の位置を求める処理について説明する。かかる処理は、上述したように、主制御部２６が描画装置１００の各部を統括的に制御することで行われる。
【００３９】
Ｓ１０１では、アパーチャアレイ４を通過した複数の荷電粒子線５１から、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素を計測するための少なくとも２つの荷電粒子線を選択する。
【００４０】
Ｓ１０２では、計測用荷電粒子線とアライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素から選択された対象パターン要素との位置合わせを行う。具体的には、まず、対象パターン要素に対して、Ｓ１０１で選択した少なくとも２つの荷電粒子線から、対象パターン要素に近い１つの荷電粒子線を計測用荷電粒子線として設定する。そして、計測用荷電粒子線の偏向器８による偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１を位置決めする。なお、対象パターン要素とは、これから位置を計測するパターン要素である。
【００４１】
Ｓ１０３では、対象パターン要素の位置を計測する。具体的には、まず、ステージ１１を位置決めした状態において、計測用荷電粒子線を偏向器８で偏向させながら対象パターン要素からの２次電子を電子検出部３０で検出する。そして、電子検出部３０の検出結果から対象パターン要素の両端の位置を特定する（即ち、対象パターン要素の位置を計測する）。
【００４２】
Ｓ１０４では、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の全てを対象パターン要素として選択したかどうかを判定する。複数のパターン要素の全てを対象パターン要素として選択していない場合には、複数のパターン要素から新たな対象パターン要素を選択して、Ｓ１０２に移行する。一方、複数のパターン要素の全てを対象パターン要素として選択した場合には、Ｓ１０５に移行する。なお、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素のうち、一部のパターン要素の位置からアライメントマーク１７の位置を求めることができる場合もある。このような場合には、Ｓ１０４において、アライメントマーク１７の位置を求めるために必要なパターン要素の全てを対象パターン要素として選択したかどうかを判定すればよい。
【００４３】
Ｓ１０５では、アライメントマーク１７の位置を算出する。具体的には、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素と計測用荷電粒子線との位置関係、及び、Ｓ１０３で求めた各対象パターン要素（即ち、複数のパターン要素のそれぞれ）の位置に基づいて、アライメントマーク１７の位置を算出する。ここで、複数のパターン要素と計測用荷電粒子線との位置関係は、計測用荷電粒子線の位置、及び、Ｓ１０２においてステージ１１の位置決めに要したステージ１１の移動量から求めることができる。
【００４４】
このように、本実施形態では、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素のそれぞれに対して、複数の荷電粒子線５１から１つの荷電粒子線を計測用荷電粒子線として設定する。また、複数のパターン要素のそれぞれについて、計測用荷電粒子線の偏向器８による偏向範囲内にパターン要素の両端が位置するようにステージ１１を順次位置決めし、計測用荷電粒子線を偏向させてパターン要素の位置を計測する。そして、複数のパターン要素と計測用荷電粒子線との位置関係と各パターン要素の位置に基づいてアライメントマーク１７の位置を算出する。
【００４５】
アライメントマーク１７の位置を求める処理におけるＳ１０１及びＳ１０２について詳細に説明する。上述したように、Ｓ１０１では、アパーチャアレイ４を通過した複数の荷電粒子線５１から、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素を計測するための少なくとも２つの荷電粒子線を選択する。この際、基板１０の上での複数の荷電粒子線５１の位置（荷電粒子線５１のそれぞれの照射位置）やアライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の位置から、荷電粒子線５１とパターン要素との相対的な位置関係を考慮して荷電粒子線を選択する。また、Ｓ１０２では、上述したように、パターン要素に対して、Ｓ１０１で選択した少なくとも２つの荷電粒子線から１つの荷電粒子線を計測用荷電粒子線として設定する。この際、少なくとも２つの荷電粒子線のうち、パターン要素に近い荷電粒子線、特に、パターン要素に最も近い荷電粒子線を計測用荷電粒子線として設定するのが好ましい。そうすることで、ステージ１１の位置決めに要する時間（ステージ１１の移動量）を最小限に抑えることができる。従って、描画装置１００のスループットの点で有利となる。
【００４６】
基板１０の上での複数の荷電粒子線５１の位置は、基準板１５に形成された基準マークに対して荷電粒子線を照射し、基準マークからの２次電子を電子検出部３０で検出することによって求めることができる。また、アライメントマーク１７及びアライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の位置は、アライメント光学系１２によるアライメントマーク１７の計測結果及びアライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の設計値から求めることができる。
【００４７】
荷電粒子線とパターン要素との相対的な位置関係を考慮せずに、荷電粒子線を選択して計測用荷電粒子線を設定した場合には、計測用荷電粒子線とアライメントマークを構成する複数のパターン要素との間の位置ずれ量が大きくなる。従って、ステージ１１の位置決め（Ｓ１０２）の際に、ステージ１１の移動量が大きくなるため、ステージ１１の位置決めに要する時間が増大し、描画装置のスループットが低下してしまう。一方、描画装置１００では、荷電粒子線とパターン要素との相対的な位置関係を考慮して、ステージ１１の位置決めの際のステージ１１の移動量が小さくなるように、荷電粒子線を選択して計測用荷電粒子線を設定している。この場合、上述したように、描画装置１００のスループットが低下することを防止することができる。
【００４８】
ここで、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、描画装置１００において、２つのパターン要素１７ａ及び１７ｂで構成されたアライメントマーク１７の位置を求める処理について説明する。この場合、アライメントマーク１７の位置を求める処理は、パターン要素（第１マーク要素）１７ａを計測する処理と、パターン要素（第２マーク要素）１７ｂを計測する処理とを含む。また、パターン要素１７ａ及び１７ｂを計測するための少なくとも２つの荷電粒子線として、５つの荷電粒子線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ及び５１ｅが選択されているものとする。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、５つの荷電粒子線５１ａ乃至５２ｅと、アライメントマーク１７を構成する２つのパターン要素１７ａ及び１７ｂとの位置関係を示している。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）では、ブランキング動作によって、基板１０に照射されない荷電粒子線を白丸で表し、基板１０に照射される荷電粒子線を黒丸で表している。なお、荷電粒子線５１ａの偏向範囲は点線Ｐ１及びＰ２で規定される範囲、荷電粒子線５１ｂの偏向範囲は点線Ｐ２及びＰ３で規定される範囲、荷電粒子線５１ｃの偏向範囲は点線Ｐ３及びＰ４で規定される範囲で定義されるものとする。同様に、荷電粒子線５１ｄの偏向範囲は点線Ｐ４及びＰ５で規定される範囲、荷電粒子線５１ｅの偏向範囲は点線Ｐ５及びＰ６で規定される範囲で定義されるものとする。
【００４９】
まず、図５（ａ）に示すように、パターン要素１７ａに対して荷電粒子線５１ａを計測用荷電粒子線（第１荷電粒子線）として設定する。そして、パターン要素１７ａの両端Ｍ１及びＭ１’が荷電粒子線５１ａの偏向範囲内に位置するようにステージ１１を位置決めし、荷電粒子線５１ａを偏向させながらパターン要素１７ａからの２次電子を電子検出部３０で検出する。この際、５つの荷電粒子線５１ａ乃至５２ｅのうち、パターン要素１７ａに最も近い荷電粒子線５１ａを計測用荷電粒子線として設定するのが好ましい。そうすれば、ステージ１１の位置決めに要する時間（ステージ１１の移動量）が最小限に抑えられる。また、１つのパターン要素１７ａを１つの荷電粒子線５１ａで計測しているため、荷電粒子線５１ａ乃至５２ｅの入射角度や強度の影響を受けることがない。従って、電子検出部３０から出力される検出信号の波形に歪みやばらつきが生じることがなく（図５（ａ）参照）、パターン要素１７ａの位置を高精度に求めることができる。
【００５０】
次に、パターン要素１７ｂに対して、荷電粒子線５１ａを除く荷電粒子線５１ｂ乃至５１ｅから、パターン要素１７ａを計測する処理が終了した時点で、荷電粒子線５１ａよりもパターン要素１７ｂに近い荷電粒子線を計測用荷電粒子線として設定する。ここでは、パターン要素１７ａに対して、荷電粒子線５１ｂ乃至５１ｅのうち、パターン要素１７ｂに最も近い荷電粒子線５１ｅを計測用荷電粒子線（第２荷電粒子線）として設定するのが好ましい。そして、図５（ｂ）に示すように、パターン要素１７ｂの両端Ｍ２及びＭ２’が荷電粒子線５１ｅの偏向範囲内に位置するようにステージ１１を位置決めし、荷電粒子線５１ｅを偏向させながらパターン要素１７ｂからの２次電子を電子検出部３０で検出する。この際、パターン要素１７ｂに最も近い荷電粒子線５１ｅを計測用荷電粒子線として設定すれば、ステージ１１の位置決めに要する時間（ステージ１１の移動量）が最小限に抑えられる。また、１つのパターン要素１７ｂを１つの荷電粒子線５１ｅで計測しているため、荷電粒子線５１ａ乃至５２ｅの入射角度や強度の影響を受けることがない。従って、電子検出部３０から出力される検出信号の波形に歪みやばらつきが生じることがなく（図５（ｂ）参照）、パターン要素１７ｂの位置を高精度に求めることができる。
【００５１】
そして、荷電粒子線５１ａ及び５１ｂの位置、ステージ１１の位置決めの際のステージ１１の移動量、及び、パターン要素１７ａ及び１７ｂの位置に基づいて、アライメントマーク１７の位置が算出される。例えば、荷電粒子線５１ａ及び５１ｂの位置のそれぞれをＰａ及びＰｂ、ステージ１１の移動量をＸｓ、位置Ｐａ及びＰｂに対するパターン要素１７ａ及び１７ｂのそれぞれの相対的な位置をＸａ及びＸｂとする。この場合、パターン要素１７ａとパターン要素１７ｂとの間隔Ｘｐは、Ｘｐ＝（Ｐｂ＋Ｘｂ）−（Ｐａ＋Ｘａ）＋Ｘｓで表される。なお、パターン要素１７ａ及び１７ｂのそれぞれの位置Ｘａ及びＸｂは、電子検出部３０の検出結果からパターン要素１７ａ及び１７ｂのそれぞれの両端の位置を特定することで求めることができる。
【００５２】
このように、描画装置１００では、アライメントマーク１７を構成する２つのパターン要素１７ａ及び１７ｂのそれぞれの位置を短時間で高精度に計測することが可能であるため、アライメントマーク１７の位置を高精度に求めることができる。
【００５３】
また、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して、描画装置１００において、４つのパターン要素１７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄで構成されたアライメントマーク１７の位置を求める処理について説明する。また、パターン要素１７ａ乃至１７ｄを計測するための少なくとも２つの荷電粒子線として、６つの荷電粒子線５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ及び５１ｆが選択されているものとする。図６（ａ）及び図６（ｂ）は、６つの荷電粒子線５１ａ乃至５１ｆと、アライメントマーク１７を構成する４つのパターン要素１７ａ乃至１７ｄとの位置関係を示している。なお、ここでは、説明を簡略化するために、図５（ａ）や図５（ｂ）と比べて、パターン要素１７ａ乃至１７ｄの間隔が狭い場合について説明する。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）では、ブランキング動作によって、基板１０に照射されない荷電粒子線を白丸で表し、基板１０に照射される荷電粒子線を黒丸で表している。なお、荷電粒子線５１ａの偏向範囲は点線Ｐ１及びＰ２で規定される範囲、荷電粒子線５１ｂの偏向範囲は点線Ｐ２及びＰ３で規定される範囲、荷電粒子線５１ｃの偏向範囲は点線Ｐ３及びＰ４で規定される範囲で定義されるものとする。同様に、荷電粒子線５１ｄの偏向範囲は点線Ｐ４及びＰ５で規定される範囲、荷電粒子線５１ｅの偏向範囲は点線Ｐ５及びＰ６で規定される範囲、荷電粒子線５１ｆの偏向範囲は点線Ｐ６及びＰ７で定義されるものとする。
【００５４】
図６（ａ）では、パターン要素１７ａの両端Ｍ１及びＭ１’が荷電粒子線５１ａの偏向範囲内に位置し、パターン要素１７ｃの両端Ｍ３及びＭ３’が荷電粒子線５１ｄの偏向範囲内に位置している。従って、パターン要素１７ａ及び１７ｃのそれぞれに対して荷電粒子線５１ａ及び５１ｄを計測用荷電粒子線として設定し、荷電粒子線５１ａ及び５１ｄを順次偏向させることで、パターン要素１７ａ及び１７ｃのそれぞれの位置を計測することができる。なお、図６（ａ）では、パターン要素１７ａの両端Ｍ１及びＭ１’及びパターン要素１７ｃの両端Ｍ３及びＭ３’のそれぞれが荷電粒子線５１ａ及び５１ｄのそれぞれの偏向範囲内に位置するようにステージ１１を順次位置決めする必要はない。
【００５５】
次に、パターン要素１７ｂに対して、荷電粒子線５１ａ及び５１ｄを除く荷電粒子線５１ｂ、５１ｃ、５１ｅ及び５１ｆから、計測用荷電粒子線を設定する。ここでは、パターン要素１７ａ及び１７ｃを計測する処理が終了した時点で、荷電粒子線５１ａ及び５１ｄよりもパターン要素１７ｂに近い荷電粒子線、具体的には、パターン要素１７ｂに最も近い荷電粒子線５１ｃを計測用荷電粒子線として設定するのが好ましい。そして、図６（ｂ）に示すように、パターン要素１７ｂの両端Ｍ２及びＭ２’が荷電粒子線５１ｃの偏向範囲内に位置するようにステージ１１を位置決めする。かかるステージ１１の位置決めによって、図６（ｂ）では、パターン要素１７ｄの両端Ｍ４及びＭ４’が荷電粒子線５１ｆの偏向範囲内に位置する。従って、パターン要素１７ｂ及び１７ｄのそれぞれに対して荷電粒子線５１ｃ及び５１ｆを順次偏向させることで、パターン要素１７ｂ及び１７ｄのそれぞれの位置を計測することができる。この際、パターン要素１７ｄの両端Ｍ４及びＭ４’が荷電粒子線５１ｆの偏向範囲内に位置するようにステージ１１を順次位置決めする必要はない。
【００５６】
そして、荷電粒子線５１ａ、５１ｃ、５１ｄ及び５１ｆの位置、ステージ１１の位置決めの際のステージ１１の移動量、及び、パターン要素１７ａ乃至１７ｄの位置に基づいて、アライメントマーク１７の位置が算出される。
【００５７】
このように、荷電粒子線５１とアライメントマーク１７を構成するパターン要素との１つの位置関係において、複数の荷電粒子線を順次偏向させることで複数のパターン要素の位置を計測することができる場合もある。このような場合は、各パターン要素に対してステージ１１を位置決めする場合と比べて、ステージ１１の位置決めの回数が減るため、アライメントマーク１７の位置を短時間で求めることができる。
【００５８】
なお、アライメントマーク１７は複数のパターン要素で構成されているため、パターン要素の位置を計測する際には、ブランキング偏向器６によって各荷電粒子線の偏向のタイミングをずらして、パターン要素ごとに電子検出部３０で２次電子を検出するとよい。また、ステージ１１の移動方向（Ｙ軸方向）に対して照射位置が異なる複数の荷電粒子線を用いて、アライメントマーク１７（パターン要素）に異なるタイミングで荷電粒子線を偏向させることで、電子検出部３０で２次電子を個別に検出してもよい。
【００５９】
また、これまでは、アライメントマーク１７の位置を求める処理として、Ｙ軸方向に長手方向を有するＸマークの位置を求める処理を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、ＸＹ平面において、Ｘ軸方向に対して±４５度傾いたアライメントマークの位置を求める処理やＸ軸方向に長手方向を有するＹマークの位置を求める処理にも適用することができる。更に、本発明は、基準板１５に形成された基準マークを構成する複数のパターン要素の位置を計測する処理（即ち、基準マークの位置を求める処理）にも適用することができる。
【００６０】
本実施形態の描画装置１００によれば、上述したように、アライメントマーク１７の位置を短時間で高精度に求めることができる。従って、描画装置１００では、荷電粒子線と基板１０との位置合わせに要する時間を低減することが可能となり、スループットの低下を防止しながら、基板１０にパターンを描画する描画処理を高精度に行うことができる。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
図７を参照して、第２の実施形態におけるアライメント処理、特に、アライメントマーク１７の位置を求める処理について説明する。かかる処理は、上述したように、主制御部２６が描画装置１００の各部を統括的に制御することで行われる。なお、Ｓ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４及びＳ２０６のそれぞれは、図４に示すＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４及びＳ１０５と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６２】
Ｓ２０４では、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素のそれぞれについて、Ｓ２０２において、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていたかどうかを判断する。かかる判断は、Ｓ２０３での電子検出部３０の検出結果、即ち、電子検出部３０から出力された検出信号に基づいて行われる。計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていた場合には、Ｓ２０６に移行する。一方、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていなかった場合には、Ｓ２０２に移行して、対象パターン要素を計測する処理を再度行う。
【００６３】
描画装置１００では、荷電粒子線を用いた各種マークの計測結果に基づいて初期のキャリブレーションが行われる。この際、ステージ１１の位置誤差や荷電粒子光学系８０の製造誤差などによって、荷電粒子線とアライメントマーク１７（を構成するパターン要素）との位置関係にずれが生じることがある。このような場合、荷電粒子線とアライメントマーク１７との位置関係のずれを補正せずにアライメントマーク１７の位置を求めると、電子検出部３０からの検出信号の波形における非対称性や歪みなどによって、計測結果に誤差が生じる。
【００６４】
そこで、本実施形態では、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていなかった場合には、Ｓ２０２に移行して、荷電粒子線とアライメントマーク１７との位置関係のずれを補正する。具体的には、Ｓ２０２では、Ｓ２０３での電子検出部３０の検出結果から特定される対象パターン要素の両端の位置に基づいて、ステージ１１の位置合わせを行う。例えば、対象パターン要素の一部のみが特定された場合には、その結果に応じた位置関係のずれ量を考慮して、対象パターン要素の両端が計測用荷電粒子線の偏向範囲内に位置するようにステージ１１を再度位置決めする。換言すれば、荷電粒子線とアライメントマーク１７との位置関係のずれが補正されるまでステージ１１の位置決めを繰り返すことで、対象パターン要素の両端を計測用荷電粒子線の偏向範囲内に確実に位置させる。これにより、本実施形態は、第１の実施形態と比べて、荷電粒子線とアライメントマーク１７との位置関係のずれの影響（即ち、計測精度の低下）を低減し、アライメントマーク１７の位置をより高精度に求めることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、荷電粒子線とアライメントマーク１７との位置関係のずれを補正するために、ステージ１１を再度位置決めしているが、これに限定されるものではない。例えば、Ｓ２０１で選択した少なくとも２つの荷電粒子線のうち、Ｓ２０２で計測用荷電粒子線として設定した荷電粒子線とは異なる荷電粒子線（他の荷電粒子線）を新たな計測用荷電粒子線として設定してもよい。
【００６６】
＜第３の実施形態＞
図８を参照して、第３の実施形態におけるアライメント処理、特に、アライメントマーク１７の位置を求める処理について説明する。かかる処理は、上述したように、主制御部２６が描画装置１００の各部を統括的に制御することで行われる。なお、Ｓ３１０は、図４に示すＳ１０５と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６７】
Ｓ３０１では、アパーチャアレイ４を通過した複数の荷電粒子線５１から、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素のうち１つの対象パターン要素を計測するための荷電粒子線を選択する。
【００６８】
Ｓ３０２では、計測用荷電粒子線とアライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素から選択された対象パターン要素との位置合わせを行う。具体的には、まず、対象パターン要素に対して、Ｓ３０１で選択した荷電粒子線から、対象パターン要素に近い１つの荷電粒子線を計測用荷電粒子線として設定する。そして、計測用荷電粒子線の偏向器８による偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１を位置決めする。
【００６９】
Ｓ３０３では、対象パターン要素の位置を計測する。具体的には、まず、Ｓ３０２でステージ１１を位置決めした状態において、計測用荷電粒子線を偏向器８で偏向させながら対象パターン要素からの２次電子を電子検出部３０で検出する。そして、電子検出部３０の検出結果から対象パターン要素の両端の位置を特定する（即ち、対象パターン要素の位置を求める）。
【００７０】
Ｓ３０４では、Ｓ３０２において、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていたかどうかを判断する。かかる判断は、Ｓ３０３での電子検出部３０の検出結果、即ち、電子検出部３０から出力された検出信号に基づいて行われる。計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていた場合には、Ｓ３０５に移行する。一方、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていなかった場合には、Ｓ３０２に移行する。そして、第２の実施形態で説明したように、ステージ１１を再度位置決めして、或いは、新たな計測用荷電粒子線を設定して、対象パターン要素を計測する処理を再度行う。
【００７１】
Ｓ３０５では、アパーチャアレイ４を通過した複数の荷電粒子線５１から、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素のうち新たな対象パターン要素を計測するための荷電粒子線を選択する。ここで、新たな対象パターン要素とは、位置が既に計測されたパターン要素を除くパターン要素、即ち、位置が未だ計測されていないパターン要素である。
【００７２】
Ｓ３０６では、計測用荷電粒子線とアライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素から選択された新たな対象パターン要素との位置合わせを行う。具体的には、まず、新たな対象パターン要素に対して、Ｓ３０５で選択した荷電粒子線から、新たな対象パターン要素に近い１つの荷電粒子線を計測用荷電粒子線として設定する。そして、計測用荷電粒子線の偏向器８による偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１を位置決めする。この際、既に計測されたパターン要素の位置の両端の位置（例えば、Ｓ３０３で特定されたパターン要素の両端の位置）に基づいて、計測用荷電粒子線の設定、及び、ステージ１１の位置決めが行われる。
【００７３】
Ｓ３０７では、新たな対象パターン要素の位置を計測する。具体的には、まず、Ｓ３０６でステージ１１を位置決めした状態において、計測用荷電粒子線を偏向器８で偏向させながら新たな対象パターン要素からの２次電子を電子検出部３０で検出する。そして、電子検出部３０の検出結果から新たな対象パターン要素の両端の位置を特定する（即ち、新たな対象パターン要素の位置を求める）。
【００７４】
Ｓ３０８では、Ｓ３０６において、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に新たな対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていたかどうかを判断する。かかる判断は、Ｓ３０７での電子検出部３０の検出結果、即ち、電子検出部３０から出力された検出信号に基づいて行われる。計測用荷電粒子線の偏向範囲内に新たな対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていた場合には、Ｓ３０９に移行する。一方、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に新たな対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていなかった場合には、Ｓ３０６に移行する。そして、第２の実施形態で説明したように、ステージ１１を再度位置決めして、或いは、新たな計測用荷電粒子線（他の荷電粒子線）を設定して、新たな対象パターン要素を計測する処理を再度行う。
【００７５】
Ｓ３０９では、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の全てを対象パターン要素として選択したかどうかを判定する。複数のパターン要素の全てを対象パターン要素として選択していない場合には、複数のパターン要素から新たな対象パターン要素を選択して、Ｓ３０５に移行する。一方、複数のパターン要素の全てを対象パターン要素として選択した場合には、Ｓ３１０に移行する。
【００７６】
本実施形態では、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の計測において、１つのパターン要素の計測結果（即ち、かかるパターン要素の位置）に基づいて、計測用荷電粒子線の設定及びステージ１１の位置決めを行う。上述したように、計測用荷電粒子線は、基板１０の上での複数の荷電粒子線５１の位置やアライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の位置に基づいて、ステージ１１の位置決めの際のステージ１１の移動量が小さくなるように設定する。ここで、アライメントマーク１７の位置は、アライメント光学系１２の光軸上に基板１０を移動させて計測を行うことで得ることができる。一方、荷電粒子線を用いてアライメントマーク１７の位置を求める場合には、荷電粒子光学系８０の光軸上に基板１０を移動させて計測を行う。従って、アライメント光学系１２で計測されたアライメントマーク１７の位置に基づいて、荷電粒子光学系８０の光軸上に基板１０（ステージ１１）を移動させる必要がある。但し、ステージ１１の移動誤差があると、アライメントマーク１７の位置にずれが生じて（即ち、ステージ１１の位置決めに誤差が生じて）、対象パターン領域の両端が計測用荷電粒子の偏向範囲内に位置しない可能性がある。これを防止するために、本実施形態では、１つのパターン要素の計測結果に基づいて、計測用荷電粒子線の設定及びステージ１１の位置決めを行っている。
【００７７】
また、第２の実施形態では、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の全ての計測が終了した時点で、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていたかどうかを判断している。従って、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に両端が位置していない対象パターン要素が１つでもあった場合には、複数のパターン要素の全てに対して再度計測を行わなくてはならない。
【００７８】
一方、本実施形態では、１つのパターン要素の計測が終了した時点で、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置するようにステージ１１が位置決めされていたかどうかを判断している。従って、計測用荷電粒子線の偏向範囲内に対象パターン要素の両端が位置していない場合には、その対象パターン要素のみに対して再度計測を行えばよい。これにより、本実施形態は、第２の実施形態と比べて、アライメントマーク１７を構成する複数のパターン要素の計測に要する時間を低減することが可能であり、アライメントマーク１７の位置をより短時間で求めることができる。
【００７９】
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に描画装置１００を用いて潜像パターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００８０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【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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