(57)【要約】【課題】各ビームが描画するパターンの中心座標シフト補正を行う場合、μフィールド自体の形状を補正することが不可能である。そのため、中心座標は正しい位置に補正たとしてもμフィールド間の接続ずれが生じ正しいパターンを描画することができない。【解決手段】格子状に配列された複数のビームを生成する手段と描画パターンをビームのオンオフ情報に変換する手段と複数のビームを個別にＯＮ／ＯＦＦする手段と複数のビームの格子形状の補正量を求める手段と複数のビームの照射位置を独立に制御し複数ビームの格子形状を補正する手段と格子状に配列された複数のビームの照射位置を一斉に偏向する手段と一斉に偏向する際の偏向形状を補正する手段を具備し、複数ビームの格子形状および一斉偏向形状を補正しながら描画を行うことを特徴とする。【選択図】図１
2006086182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子ビームを用いて描画を行う電子ビーム描画方法において、
格子状に配列される前記複数の電子ビームを生成する手段と、
描画する描画パターンを前記電子ビームの照射量情報に変換する手段と、
前記複数の電子ビームを個別にオンオフする手段と、
前記複数の電子ビームが描画する格子形状の中心位置を補正するための補正量を求める手段と、
前記複数のビームの照射位置を独立に制御し、かつ前記補正量を求める手段から受けた補正量に基づいて前記複数の電子ビームの格子形状の中心位置を補正する手段と、
前記格子状に配列された複数の電子ビームの照射位置を一斉に偏向する手段と一斉に偏向する際の偏向形状に傾きの補正を加える手段を具備し、
前記複数の電子ビームが描く前記格子形状および前記偏向形状を補正しながら描画することを特徴とする電子ビーム描画方法。
【請求項２】
請求項１記載の電子ビーム描画方法において、
前記複数のビームが描画する前記格子形状および前記偏向形状を、主偏向の偏向量や偏向ひずみ補正量、および試料表面の高さに応じて変えることを特徴とする電子ビーム描画方法。
【請求項３】
請求項１記載の電子ビーム描画方法において、
前記複数のビームが描画する前記格子形状および前記偏向形状を、ウエハの下地の形状やマスクのなどのひずみ形状に合わせて補正することを特徴とする電子ビーム描画方法。
【請求項４】
複数の電子ビームを用いて、描画を行う電子ビーム描画装置において、
格子状に配列された複数のビームを生成する電子銃ないしブランキングアレイを含むビーム発生部と、
描画する描画パターンをビームのオンオフ情報に変換するパターン展開部と、
前記パターン展開部で変換されたビームのオンオフ情報にしたがって、前記複数のビームを個別にオンオフするブランキング制御部と、
前記ブランキング制御部にてオンオフされた前記複数のビームを一斉に偏向して照射位置を制御する偏向制御部とを有し、
前記複数のビームが一斉に偏向する際の偏向形状に傾きの補正を加える手段を備え、前記偏向制御部は、前記ブランキング制御部との同期動作により前記複数の電子ビームが描画する格子形状の中心位置を補正するための補正量を演算し、
前記補正量にしたがって前記ブランキング制御部にて偏向信号に対する前記複数のビームの前記格子形状を補正し、かつ、前記偏向制御部にて前記複数のビームを偏向する前記偏向形状を補正しながら描画を行うことを特徴とする電子ビーム描画装置。
【請求項５】
請求項４記載の電子ビーム描画装置において、前記複数のビームが描画する前記格子形状および前記偏向形状を、主偏向の偏向量や偏向ひずみ補正量、および試料表面の高さに応じて変えることを特徴とする電子ビーム描画装置。
【請求項６】
請求項４記載の電子ビーム描画装置において、
前記複数のビームが描画する前記格子形状および前記偏向形状を、ウエハの下地の形状やマスクのなどのひずみ形状に合わせて補正することを特徴とする電子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子ビーム描画方法および装置に関するものであり、特に複数のビームを用いて描画を行う電子ビーム描画装置のビーム補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム描画装置の短所であるスループットを向上させる技術のひとつとして複数のビームを用いて描画を行うマルチビーム描画技術が挙げられる。
【０００３】
この技術は単一電子源から放出された電子ビームを複数の開口を有するアパーチャアレイに照射し、複数の電子ビームを発生させる。この複数の電子ビームを一斉にラスター偏向し、同時に複数のビームを個々に独立にオンオフし試料に照射することにより試料上に任意のパターンを形成していく方法である。ここでラスター偏向の範囲、すなわち１本の電子ビームで描画する範囲は複数の電子ビームの間隔としている。
【０００４】
したがって、一度ラスター偏向を行うことにより、偏向範囲×ビーム本数の面積を描画することが可能である。これにより、スループットを飛躍的に向上することが可能となる。ここで、１本のビームが描画する範囲をμフィールド、複数のビームで一度に描画する範囲を副フィールドと呼ぶ。μフィールドの大きさはラスター偏向の範囲で決定される。また、副フィールドの大きさはμフィールドサイズとビーム本数の積となる。
【０００５】
ここで、複数の電子ビームは試料面上に同じ間隔で格子状に並んでいることが必要である。しかしながら、アパーチャアレイの機械的製作誤差やそれに伴う電子光学条件の違いにより設計通りの格子形状にならない場合がある。この場合、ラスター偏向を行ったときにラスター偏向範囲、すなわち複数の電子ビームおのおのが描画する範囲（以下μフィールドと記す）の接続にずれが生じる。その結果、正しいパターンが描画されないという問題がある。
【０００６】
この問題を解決する方法として特許文献１が挙げられる。
【０００７】
この方法は、各ビームが描画するパターンの周辺に偏向余裕領域を付加し、描画パターンを偏向余裕範囲内でシフトすることによりμフィールドの接続ずれによる描画パターンずれを改善する方法である。
【０００８】
また、図１０に示す従来例について説明する。
【０００９】
電子銃１０９より放出された電子ビームは、ブランキングアレイ１１０を用いることによりによって複数のビーム、すなわちマルチビームの発生に変わる。このとき、各ビームのオンオフは描画パターンに応じて独立に制御する。発生したマルチビームは、投影光学系１１５を介して描画試料１１３に照射される。マルチビームの照射位置は偏向器１１１によって制御される。
【００１０】
ＣＰＵ１０５から出力された描画パターンは、ビットマップ展開回路１０１にて、ビットマップに展開され、ビットマップメモリ１０２に格納される。シフト量演算回路１０６はあらかじめ計測しておいたμフィールドの中心位置ずれ量をもとに各ビームに対するμフィールド中心位置のシフト量をビットマップシフト回路１０３に出力する。
【００１１】
ビットマップシフト回路１０３はビットマップメモリ１０２から各ビームに対するビットマップデータを読み出し、シフト量制御回路１００２の出力にしたがってμフィールドに偏向余裕領域を付加し、偏向余裕領域の範囲内でそれぞれのビームが描画するパターンの中心位置をシフトさせる。シフト量補正回路１００２の出力は照射量制御回路１０４に入力され、各ビームのオンオフを制御する。
【００１２】
一方、偏向制御回路１００１はＣＰＵ１０５から出力される副フィールド中心位置にしたがいビームの照射位置を制御する。また、偏向制御回路１００１はラスター偏向信号を発生する機能を有し、ラスター偏向開始時にビットマップシフト回路１０３に対し同期信号を出力する。この同期信号によりラスター偏向とビームのオンオフを同期させ、描画を行う。
【００１３】
以上説明したように動作することによって複数のビームの格子形状誤差を補正し、正しいパターンを描画することが可能となる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−２９７７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記従来方法では、描画パターンのシフトすることによって電子ビームの格子形状の補正を行う。しかしながら、μフィールドの形状はラスター偏向の偏向形状にて決定されるため、μフィールド形状に歪みがある場合にはそれを補正することができない。
【００１６】
特に重ね合わせ描画を行う場合、下地パターンの形状に描画パターン形状を合わせて描画を行う。このとき、μフィールドの形状を任意の形状に変形させる必要が生じる。
【００１７】
図４に重ね合わせ描画の際の補正例を示す。図４は縦横各３本、計９本のビームで描画を行い、下地パターンが回転している場合の例である。
【００１８】
正しい補正結果は図４（ａ）の実線で示すように描画パターン全体を下地の回転と同じように回転補正したものである。図４（ｂ）は従来方法にて重ね合わせ補正を行った例である。従来方法では各描画パターンの中心位置である中心座標を補正することは可能であるが、μフィールド自体を回転することができない。
【００１９】
そのため、μフィールド単位での回転ずれとμフィールド同士の接続ずれを生じてしまい、正しいパターンを描画することができない。正しく補正を行うためには描画パターンの中心座標とそのパターン形状をそれぞれ適切に補正する必要がある。
【００２０】
本発明は、上記の問題に鑑み、描画パターンを形成するμフィールドのずれ補正が適正に行われる高速で描画精度の良好な電子ビーム描画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】
【００２１】
本発明は、格子状に配列される前記複数の電子ビームを生成する手段と、描画する描画パターンを前記電子ビームの照射量情報に変換する手段と、前記複数の電子ビームを個別にオンオフする手段と、前記複数の電子ビームが描画する格子形状の中心位置を補正するための補正量を求める手段と、前記複数のビームの照射位置を独立に制御し、かつ前記補正量を求める手段から受けた補正量に基づいて前記複数ビームの格子形状の中心位置を補正する手段と、前記格子状に配列された複数のビームの照射位置を一斉に偏向する手段と一斉に偏向する際の偏向形状に傾きの補正を加える手段を具備し、前記複数のビームが描く前記格子形状および前記一斉偏向形状を補正しながら描画することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、複数のビームを用いた高速高精度な描画を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施形態に係わる実施例を図に沿って説明する。
【００２４】
まず、マルチビーム方式の電子ビーム描画装置の概要を図２に沿って説明する。
【００２５】
電子銃２０１から放射された電子ビーム２０２は、コンデンサレンズ２０３によって複数の略平行の電子ビームになる。この電子銃２０１は、カソード、アノード、グリッド（いずれも図示せず）などからなり、印加する電圧によりクロスオーバーサイズを変えることが出来る。このコンデンサレンズ２０３を含めて、格子状に配列される複数の電子ビームを生成する手段と言う。
【００２６】
アパーチャアレイ２０４により分離された略平行の電子ビーム２０６は、フォーカス制御回路２２０に駆動されるレンズアレイ２０５によりブランキング絞り２０８近傍に電子銃のクロスオーバの中間像２０９を結ぶ。これらの中間像２０９の位置は、レンズアレイ２０５の個々の強度を変えることにより光軸方向の位置を変えることができる。
【００２７】
また、ブランキングアレイ２０７に電圧を印加することにより中間像２０９は光軸と垂直方向に移動し、ブランキング絞り２０８によって遮断され、個々の分離された電子ビーム２０６についてオンオフの制御が可能となる。このとき、アパーチャアレイ２０４により分離された１本のビームに対するレンズアレイ、ブランキングアレイ、ブランキング絞りの各１要素からなる電子光学系を要素電子光学系とする。要素電子光学系の詳細については、後述する。
【００２８】
これらの中間像２０９を第１投影レンズ２１０、第２投影レンズ２１４からなる投影光学系により試料ステージ２１８上の試料２１７に投影する。投影光学系は、第１投影レンズ２１０の後焦点位置と第２投影レンズ２１４の前焦点位置を共有するようにレンズ制御回路２２２によって駆動される。この配置は、対称磁気ダブレット構成と呼ばれ、低収差で投影が可能となる。
【００２９】
電子ビーム描画用の電子源として最も多く用いられるＬａＢ６は、電子銃のクロスオーバーサイズは１０μｍ程度である。試料上でのビームサイズを１０ｎｍにするためには１／１０００に縮小する必要がある。
【００３０】
今、レンズアレイの倍率を１／２０とすると、投影光学系には１／５０の倍率が必要である。これを１組の投影レンズで実現することは困難な場合がある。そのときには、投影レンズを２組用いて、例えば、１段目を１／１０、２段目を１／５に設定する。図２に示したブランキング絞り２０８と第１投影レンズと２１０の間に、投影レンズを設置する。この投影レンズも、対称磁気ダブレット構成を用いる。
【００３１】
このとき、各中間像２０９を構成する複数の電子ビームは一括して主偏向器２１３および副偏向器２１５により偏向され、位置決めされる。例えば、主偏向２１３は偏向幅を広く、副偏向２１５は偏向幅を狭く用いる。主偏向器２１３は電磁型、副偏向器２１５は静電型で構成される。偏向器を動作させてビームを偏向した際に発生する偏向収差による焦点ずれは動的焦点補正器２１１で、偏向により発生する偏向非点は動的非点補正器２１２により補正を行う。焦点補正器、非点補正器ともコイルで構成される。
【００３２】
描画は、試料ステージ２１８に搭載した試料２１７を移動させることにより行う。２１９は、試料ステージ上に搭載され、Ｘ方向およびＹ方向にナイフエッジを有するファラデーカップである。このファラデーカップ２１９は、レーザー干渉計などの座標測定機能（図示せず）を含むステージ制御回路２２５と連動して、試料上での電子ビームを偏向またはファラデーカップ２１９の移動と同期させて電荷量を測定することにより、各中間像からなる試料上での電子ビームの位置を計測することが出来る。
【００３３】
また、試料ステージ上に位置計測用マーク２２７を取りつけ、その上を走査して電子検出器２１６の信号を検出し、信号処理回路２２４で処理する方法でも、電子ビーム位置を測定できる。測定されたビーム位置に基づいて各ビームのシフト量を求める。
【００３４】
ＣＰＵ２２６に蓄えられたパターンデータに基づく照射量制御回路２２１によりビームのオンオフと、偏向制御回路２２３により駆動される主偏向器２１３および副偏向器２１５の偏向動作を同期させることにより描画が行われる。このとき、ステージ制御回路２２５を通じて連続移動またはステップ移動により試料ステージ２１８が移動する。
【００３５】
上記一連の動作全てを、ＣＰＵ２２６が制御する。
【００３６】
次に、図３に基づき、電子ビーム描画装置の描画動作について説明する。
【００３７】
ウエハ等の試料上に描くべきパターンは、図３（ａ）に示されるように主偏向器２１３で偏向可能な範囲の幅を持つ短冊形状のストライプ３０１に分割される。ストライプ３０１は、図３（ｂ）に示されるように各中間像からなる試料上での電子ビームの配列の大きさからなる副フィールド３０２単位で分割された主フィールド３０３に分割される。副フィールド内の各試料上での電子ビーム３０４（図３（ｂ）では６４本）は副偏向器２１５により偏向されて副フィールド３０２全てを描画する。
【００３８】
図３（ｃ）に示すように、副フィールド３０２の１つの電子ビームが描画を受け持つ領域をマイクロフィールド３０５とし、マイクロフィールド３０５内は電子ビーム３０４の径と略同じ大きさであるピクセル３０６を単位として、左下角から順にラスター偏向動作を行う。
【００３９】
副フィールド内３０２の全ての電子ビームは、一括して副偏向器２１５により偏向される。このピクセル単位の偏向に同期して各電子ビームをオンオフすることにより副フィールド内のパターンの描画を行う。
【００４０】
１つの副フィールドの描画が完了した後、主偏向器２１３により副フィールド幅分だけ偏向を行う。上記と同様に次の副フィールドの描画を行う。以下同様に副フィールドの描画を行い、主偏向器２１３の偏向範囲、すなわち、主フィールド右端部まで描画を終了した時点で次の主フィールドの描画に移行する。このとき、試料ステージは連続的に移動させる。フィールドおよびストライプの大きさは、例えば、１ピクセルは２０ｎｍ、マイクロフィールドは４μｍ角、副フィールドは２５６μｍ角（６４×６４本のビームに相当する）、主フィールドは２５６μｍ×４ｍｍ、ストライプ幅は４ｍｍである。
【００４１】
次に図１に基づき、ブロック回路図について説明する。このブロック回路図は、従来例の図１０に対応するもので、電子ビーム描画装置の全体を示す。
【００４２】
ＣＰＵ１０５に蓄えられた各ビーム毎に分割された描画パターンは、ビットマップ展開回路１０１にて電子ビームの照射量（ビームのオンオフ時間）情報であるビットマップデータに展開ないし変換されてビットマップメモリ１０２に格納される。なお、このビットマップ展開回路１０１を、描画する描画パターンを電子ビームの照射量情報に変換する手段という。
【００４３】
各μフィールド３０５の中心の位置ずれ量および下地形状の情報である合わせ補正係数はあらかじめ計測し、偏向制御回路１０６に記憶しておく。偏向制御回路１０６はＣＰＵ１０５から出力される副フィールド３０２の中心座標と試料台制御１０７から出力される試料台座標から、必要な主偏向量を演算する。主偏向量は副フィールド中心座標と試料台座標の差とする。
【００４４】
演算した主偏向量は偏向歪みの補正を行ったのち、偏向器１１１に出力し、副フィールド中心位置へビームを偏向する。また、各ビームの描画パターンの中心座標の補正量を主偏向量と合せ補正係数を用いて演算し、ビットマップシフト回路１０３に出力する。さらにそのときのμフィールドの形状すなわち、ラスター偏向の偏向形状を演算する。
【００４５】
このとき、ラスター偏向範囲は各ビームの描画パターンをシフトするための偏向余裕領域を付加した範囲とする。偏向余裕領域の大きさは、描画パターンのシフト量から決定する。その後、同期信号をビットマップシフト回路１０３へ出力するとともに演算したラスター偏向形状に応じたラスター偏向信号発生し、偏向器１１１へ出力する。偏向器１１１により複数のビームを一斉に偏向し、描画を行う。
【００４６】
ビットマップシフト回路１０３はビットマップ展開回路１０１が出力したビットマップデータに対し、偏向制御回路１０６が出力する各ビームの中心位置すなわちビームの照射位置を補正する。
【００４７】
これによって複数のビームの格子形状を補正する。ビットマップシフト回路１０３によって格子形状を補正したビットマップデータを偏向制御回路１０６からの同期信号をトリガーにし、ビットマップメモリ１０２からビットマップデータを読み出し、偏向制御回路１０６から出力された各ビーム毎の描画パターン中心座標の補正量にしたがって、ビットマップデータをシフトし、描画パターンの中心座標ずれを補正し、照射量制御回路１０４へ出力する。
【００４８】
照射量制御回路１０４はシフトされたビットマップデータにしたがって、ビームのオンオフを制御するブランキング信号を発生し、ブランキングアレイに出力し、パターンの描画を行う。
【００４９】
図５は、ラスター偏向信号、ブランキング信号および同期信号を示す。
【００５０】
ラスター偏向は図３に示すようにＸ方向優先で偏向するものとする。偏向制御回路１０６から出力される同期信号をトリガーとしてＸ偏向信号の開始し、Ｘ方向の１スキャンが終了した時点でＹ偏向信号によりＹ方向の偏向位置を更新する。
【００５１】
一方、照射量制御回路１０４が出力するブランキング信号は同期信号をトリガーとして出力を開始し、Ｘ偏向信号の更新周期にあわせてブランキング信号を更新する。このようにすることでラスター偏向とブランキング信号の同期を取り、パターンを描画する。
【００５２】
ここで、上記に挙げたμフィールドの形状すなわち、ラスター偏向の偏向形状について説明する。
【００５３】
ラスター偏向の偏向形状は、ラスター偏向の走査線が走る傾きを変えることにより変わる。すなわち、走査線を水平基準に対して上向き傾斜にすると、ラスター偏向の偏向形状は、全体的に反時計方向に回転移動するように傾き、逆に水平基準に対して走査線を下向き傾斜にすると、ラスター偏向の偏向形状は、全体的にと時計方向に回転移動するような傾きになる。こうして、ラスター偏向の偏向形状の傾き補正が行われる。
【００５４】
このラスター偏向の偏向形状の傾き補正は、Ｘ偏向信号の１スキャンが行われる区間でＹ偏向信号の電位を漸減／漸増することにより実現される。
【００５５】
次に図６に基づき、補正に関する動作を更に詳しく説明する。
【００５６】
ここでは、図６に示すように４本のビームを用いて重ね合わせ描画する場合を仮定し、下地パターンが一点鎖線で示すように時計方向の回転ずれを補正する場合を例に説明する。
【００５７】
図６（ａ）の実線は描画パターンの範囲を、黒丸は補正前のラスター偏向中心座標を、白丸は補正後の描画パターンの中心座標を示す。なお、この時点ではμフィールドの範囲は描画パターンの範囲と等しいものとする。
【００５８】
描画対象となるウエハやマスクに描画された下地パターンの歪み形状はあらかじめ計測し、式１に示すような描画座標（Ｘｃ，Ｙｃ）の関数として与えられるものとする。
【００５９】
【数１】
2006086182.tif 000003
式１
【００６０】
ここでＸｃ，Ｙｃは描画を行うチップの中心を原点とした座標チップ内の任意の描画座標であり、ｄＸｃ、ｄＹｃは各描画座標に対する補正量、Ｘ１〜Ｘ３、Ｙ１〜Ｙ３は合わせ補正係数である。また、補正後の描画座標は（Ｘｃ＋ｄＸｃ、Ｙｃ＋ｄＹｃ）となる。ここではチップ中心を原点とする座標系での場合の式である。
【００６１】
合わせ補正は副フィールドの中心座標と副フィールド内のパターンの２段階で行うこととする。副フィールド内の補正を行うために副フィールド中心を原点とした座標系に置き換えた補正式が必要となる。補正式を式２に示す。
【００６２】
【数２】
2006086182.tif 000004
式２
【００６３】
ここでＸｓ，Ｙｓは任意の副フィールド中心を原点とした座標チップ内の任意の描画座標であり、ｄＸｓ、ｄＹｓは各描画座標に対する補正量、ｘ１〜ｘ３、ｙ１〜ｙ３は合わせ補正係数である。
【００６４】
ここで図６（ａ）の例の形状は以下のような補正係数の式３で表される。
【００６５】
【数３】
2006086182.tif 000005
式３
【００６６】
また、副フィールド中心の座標系に置き換えた係数を式４で表される。
【００６７】
【数４】
2006086182.tif 000006
式４
【００６８】
合わせ補正は、まず副フィールド中心座標について行う。これは各副フィールドの中心座標、すなわち主偏向の偏向座標を式１にしたがって補正量を算出し、副フィールド中心座標を補正する。補正した副フィールド中心座標に対し、偏向歪み補正を行った主偏向器へ出力する。また、副フィールド内補正のための補正係数を算出する。
【００６９】
次に副フィールド内の合わせ補正方法について説明する。
【００７０】
副フィールド内の合わせ補正はビーム毎の描画パターンの中心座標シフトとラスター偏向の偏向形状の補正によって行う。
【００７１】
図７（ａ）は無補正時のラスター偏向のＸ偏向信号と各ビームに対するブランキング信号を示す。ここでは描画パターンの大きさとμフィールドの大きさが等しいため、各ビームのブランキング信号は同期信号をトリガーと同時に出力を開始し、偏向範囲全面にわたって出力されている。また、Ｘ偏向信号はμフィールドの大きさと等しい範囲を偏向している。
【００７２】
まず、描画パターン中心座標の補正の方法について説明する。
【００７３】
描画パターン中心座標の補正量は式２にて求めることができる。
【００７４】
この補正量に相当するだけラスター偏向のタイミングとブランキング信号の出力開始タイミングをずらすことで、見かけ上ラスター偏向の中心座標をずらすことが可能である。
【００７５】
しかしながら、ラスター偏向の範囲、すなわちμフィールドの大きさとブランキング信号が出力される範囲は等しくなっているため、出力開始位置をずらした分だけパターンが描画できない範囲が生じる。これを回避するためμフィールドの大きさを描画パターン中心座標を補正する量だけ拡大する。
【００７６】
図６（ａ）の例での補正量は、描画パターンの中心座標を式２に式４の補正係数を用いることで求めることができる。例えば、ビーム１の描画パターンの中心座標を（Ｘ１、Ｙ１）とする補正量は（βＸ１、―βＹ１）となる。図７（ｂ）に描画パターンの中心座標を補正した際の動作波形を示す。矢印で示す範囲が補正前のμフィールドの範囲であり、その前後が拡大した部分である。このときの描画例を図６（ｂ）に示す。ここで点線はμフィールドを示す。また、図６（ｃ）は各ビーム毎のμフィールドと描画パターンの位置関係を示したものである。
【００７７】
次にμフィールド形状の補正について説明する。
【００７８】
μフィールドの形状補正はラスター偏向波形を補正することにより行う。このときの補正量は式２により求める。ここで、式２のＸｓ，Ｙｓの値はラスター偏向の偏向座標とする。ここで式４の補正係数により補正した場合を考える。式４の補正係数を用いるとＸ偏向座標の補正量はＹ偏向座標が大きくなるにしたがって大きな補正量となり、Ｙ偏向座標の補正量はＸ偏向座標が大きくなるにしたがって小さな補正量となる。
【００７９】
また、ラスター偏向の原点での補正量は０である。図８に式２の補正係数を用いて補正したラスター偏向波形を示す。図８に示す偏向波形を用いて描画した結果を図６（ｄ）に示す。ラスター偏向波形を式２により補正した結果、μフィールド形状を下地パターンの形状と一致させることができる。これにより、正しい描画結果を得ることが可能となり、高精度な重ね合わせ描画を行うことが可能となる。
【００８０】
次に図９に基づき、偏向制御回路の構成および動作について説明する。
【００８１】
偏向制御回路は、補正に関する機能を含む本発明の主要部である。
【００８２】
図９の点線で囲んだ部分が偏向制御回路である。
【００８３】
まず、描画に先立って描画順に整列された副フィールドの中心座標をＣＰＵ１０５からバッファメモリ９０１に転送する。また、重ね合わせ描画のための補正係数、１本のビームで描画する描画パターンの大きさをパラメータとして演算回路９０２に設定する。
【００８４】
これらの設定が完了した後、ＣＰＵ１０５からコントローラ９０６へ起動命令が発行される。コントロー９０１は偏向制御回路の動作シーケンスの制御およびビットマップシフト回路１０３へ同期信号を出力する機能を有する。
【００８５】
コントローラ９０６が起動されるとコントローラ９０６からの指令により演算回路９０２はバッファメモリ９０１から副フィールド中心座標を読み出す。読み出した副フィールド中心座標から必要な主偏向量を算出し、重ね合わせ補正を行ったのち主偏向補正回路９０５へ出力する。
【００８６】
主偏向補正回路９０５では、主偏向の偏向に伴う歪み補正を行い、主偏向器９０７へ補正した偏向量を出力し副フィールド中心座標へビームを偏向する。また、演算回路９０２は各ビームに対する描画パターンシフト量を演算し、ビットマップシフト回路１０３へ出力する。
【００８７】
さらに演算回路９０２では描画パターンシフト量からμフィールドの拡大量およびラスター偏向の補正量を演算しラスター偏向演算回路９０４へ出力する。このとき、描画パターンのシフト量およびμフィードの補正量は主偏向の偏向量と描画試料表面の高さに依存して変化する。
【００８８】
したがって、演算回路９０２は主偏向器の偏向量および描画試料表面の高さを考慮して補正量を演算するようにする。演算回路９０２が各回路に出力データを設定し終えたのち同期信号をビットマップシフト回路１０３およびラスター偏向演算回路９０４へ出力する。ラスター偏向演算回路９０４は同期信号をトリガーとして動作を開始し、ラスター偏向座標演算しをラスター偏向補正回路９０５へ出力する。
【００８９】
ラスター偏向補正算回路９０５はラスター偏向の歪み補正を行い、副偏向器９０８へ補正結果を出力することでラスター偏向を行う。ビットマップシフト回路１０３は演算回路９０２からの同期信号をトリガーとして描画パターンシフト量にしたがってシフトしたブランキングデータを出力する。
【００９０】
上述した実施例の描画方法では副フィールドの範囲を一度に描画するので副フィールドの形状は一つの大面積ビームの形状とみなすことができる。副フィールドの形状は電子光学系の特性により、主偏向器の偏向量に依存した歪みを持っている。副フィールドの歪みは試料面の高さに依存する。
【００９１】
この歪みに関しても、上述した実施例と同様に各ビームの描画パターン中心座標とラスター偏向形状の補正を組み合わせることにより、高精度な補正を行うことが可能となる。
【００９２】
また、副フィールドの歪み補正を行う場合には、図９の演算回路９０２の入力データに、各副フィールド中心座標における試料面上の高さ情報を追加し、描画パターンシフト量およびラスター偏向の補正量を算出するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施例にかかわるもので、全体のブロック回路図。
【図２】本発明の実施例にかかわるもので、マルチビーム方式の電子ビーム描画装置の概要を示す図。
【図３】本発明の実施例にかかわるもので、描画動作を示す図。
【図４】従来方式による補正例を示す図。
【図５】本発明の実施例にかかわるもので、ラスター偏向とブランキング信号の関係を示す図。
【図６】本発明の実施例にかかわるもので、補正例を示す図。
【図７】本発明の実施例にかかわるもので、補正に関する動作を示す図。
【図８】本発明の実施例にかかわるもので、補正に関する動作を示す図。
【図９】本発明の実施例にかかわるもので、偏向制御回路を示す図。
【図１０】従来例に係わる全体のブロック回路図。
【符号の説明】
【００９４】
１０１…ビットマップ展開回路、１０２…ビットマップメモリ、１０３…ビットマップシフト回路、１０４…照射量制御回路、１０５…ＣＰＵ、１０６…偏向制御回路、１０７…試料台制御回路、１０９…電子源、１１０…ブランキングアレイ、１１１…偏向器、１１２…試料、１１３…試料台、２０１…電子銃、２０２…電子ビーム、２０３…コンデンサレンズ、２０４…アパーチャアレイ、２０５…レンズアレイ、２０６…分離された電子ビーム、２０７…ブランキングアレイ、２０８…ブランキング絞り、２０９…中間像、２１０…第１投影レンズ、２１１…動的焦点補正器、２１２…動的非点補正器、２１３…主偏向器、２１４…第２投影レンズ、２１５…副偏向器、２１６…電子検出器、２１７…試料、２１８…試料ステージ、２１９…ファラデーカップ、２２０…フォーカス制御回路、２２１…照射量制御回路、２２２…レンズ制御回路、２２３…偏向制御回路、２２４…信号処理回路、２２５…ステージ制御回路、２２６…ＣＰＵ、２２７…位置計測用マーク、３０１…ストライプ、３０２…副フィールド、３０３…主フィールド、３０４…電子ビーム、３０５…マイクロフィールド、３０６…ピクセル、９０１…バッファメモリ、９０２…演算回路、９０３…主偏向補正回路、９０４…ラスター偏向演算回路、９０５…ラスター偏向補正回路、９０６…コントローラ、９０７…主偏向器、９０８…副偏向器、１００１…偏向制御回路、１００２…シフト量制御回路。
【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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