(57)【要約】【課題】描画位置精度を向上する。【解決手段】本発明の実施形態による荷電粒子ビーム描画方法は、レジスト上に帯電防止膜が設けられた第１基板の中央部に第１評価パターンを静止描画し、該第１評価パターンの描画位置に基づいて第１補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第２基板の中央部に、前記第１補正係数を適用して第２評価パターンを静止描画し、該第２評価パターンの描画位置に基づいて第２補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられた第３基板の中央部に、前記第１補正係数を適用して第３評価パターンを連続描画し、該第３評価パターンの描画位置に基づいて第３補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられた第４基板の広範囲に、前記第１補正係数を適用して第４評価パターンを静止描画し、該第４評価パターンの描画位置に基づいて第４補正係数を算出する工程とを備える。【選択図】図１
2018133428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能なステージ上に載置され、レジストが塗布された基板に、荷電粒子ビームを照射してパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、
レジスト上に帯電防止膜が設けられた第１基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを停止させて第１評価パターンを描画し、該第１評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第１補正係数を算出する工程と、
レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第２基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを停止させ、前記第１補正係数を用いて描画位置補正を行って第２評価パターンを描画し、該第２評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第２補正係数を算出する工程と、
レジスト上に帯電防止膜が設けられた第３基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを移動しながら、前記第１補正係数を用いて描画位置補正を行って第３評価パターンを描画し、該第３評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第３補正係数を算出する工程と、
レジスト上に帯電防止膜が設けられた第４基板の前記中央部より広範囲を描画領域とし、前記ステージを停止させ、前記第１補正係数を用いて描画位置補正を行って第４評価パターンを描画し、該第４評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第４補正係数を算出する工程と、
前記第１補正係数、前記第２補正係数、前記第３補正係数及び前記第４補正係数を用いて、基板面での荷電粒子ビームの位置ずれを補正した補正位置を計算し、該補正位置に荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する工程と、
を備える荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項２】
移動可能なステージ上に載置され、レジストが塗布された基板に、荷電粒子ビームを照射してパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、
レジスト上に帯電防止膜が設けられた第１基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを停止させて第１評価パターンを描画し、該第１評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第１補正係数を算出する工程と、
レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第２基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを停止させ、前記第１補正係数を用いて描画位置補正を行って第２評価パターンを描画し、該第２評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第２補正係数を算出する工程と、
レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第３基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを移動しながら、前記第１補正係数及び前記第２補正係数を用いて描画位置補正を行って第３評価パターンを描画し、該第３評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第３補正係数を算出する工程と、
レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第４基板の前記中央部より広範囲を描画領域とし、前記ステージを移動しながら、前記第１補正係数、前記第２補正係数及び前記第３補正係数を用いて描画位置補正を行って第４評価パターンを描画し、該第４評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第４補正係数を算出する工程と、
前記第１補正係数、前記第２補正係数、前記第３補正係数及び前記第４補正係数を用いて、基板面での荷電粒子ビームの位置ずれを補正した補正位置を計算し、該補正位置に荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する工程と、
を備える荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項３】
前記第１補正係数を算出する前に、前記ステージ上に設けられた基準マークを荷電粒子ビームでスキャンし、スキャン結果に基づいて、前記荷電粒子ビームを偏向する偏向器の偏向領域の形状を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項４】
レジスト種の異なる複数の前記第２基板に前記第２評価パターンを描画し、レジスト種毎の前記第２補正係数を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
レジストの下方に設けられた金属遮光膜の種類の異なる複数の前記第３基板に、前記ステージの移動速度を変えて前記第３評価パターンを描画し、前記金属遮光膜の種類毎の前記第３補正係数を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【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方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
電子ビーム描画装置では、基板のたわみ、基板に塗布されたレジストの帯電、電子ビームの偏向領域の形状歪み等の物理現象に起因して、パターンの描画位置に誤差が生じていた。そのため、各物理現象に起因する位置誤差を補正する補正係数を算出し、描画装置に投入していた。
【０００４】
しかし、従来の描画位置補正では、例えば、基板のたわみやレジストの帯電等の物理現象が生じている状態で、電子ビームの偏向領域の形状歪みに対応する補正係数を求めていた。つまり、補正対象となる物理現象以外の物理現象が含まれた状態で補正係数を決定していたため、描画位置精度の向上に限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２５７２９号公報
【特許文献２】特開２００１−１３６９１号公報
【特許文献３】特開２００７−１８８９５０号公報
【特許文献４】特開２００９−４６０１号公報
【特許文献５】特開２０１０−２２５８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、描画位置精度を向上させることができる荷電粒子ビーム描画方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、移動可能なステージ上に載置され、レジストが塗布された基板に、荷電粒子ビームを照射してパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、レジスト上に帯電防止膜が設けられた第１基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを停止させて第１評価パターンを描画し、該第１評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第１補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第２基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを停止させ、前記第１補正係数を用いて描画位置補正を行って第２評価パターンを描画し、該第２評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第２補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられた第３基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを移動しながら、前記第１補正係数を用いて描画位置補正を行って第３評価パターンを描画し、該第３評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第３補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられた第４基板の前記中央部より広範囲を描画領域とし、前記ステージを停止させ、前記第１補正係数を用いて描画位置補正を行って第４評価パターンを描画し、該第４評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第４補正係数を算出する工程と、前記第１補正係数、前記第２補正係数、前記第３補正係数及び前記第４補正係数を用いて、基板面での荷電粒子ビームの位置ずれを補正した補正位置を計算し、該補正位置に荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する工程と、を備えるものである。
【０００８】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、移動可能なステージ上に載置され、レジストが塗布された基板に、荷電粒子ビームを照射してパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、レジスト上に帯電防止膜が設けられた第１基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを停止させて第１評価パターンを描画し、該第１評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第１補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第２基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを停止させ、前記第１補正係数を用いて描画位置補正を行って第２評価パターンを描画し、該第２評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第２補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第３基板の中央部を描画領域とし、前記ステージを移動しながら、前記第１補正係数及び前記第２補正係数を用いて描画位置補正を行って第３評価パターンを描画し、該第３評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第３補正係数を算出する工程と、レジスト上に帯電防止膜が設けられていない第４基板の前記中央部より広範囲を描画領域とし、前記ステージを移動しながら、前記第１補正係数、前記第２補正係数及び前記第３補正係数を用いて描画位置補正を行って第４評価パターンを描画し、該第４評価パターンの描画位置に基づいて、位置誤差を補正する第４補正係数を算出する工程と、前記第１補正係数、前記第２補正係数、前記第３補正係数及び前記第４補正係数を用いて、基板面での荷電粒子ビームの位置ずれを補正した補正位置を計算し、該補正位置に荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する工程と、を備えるものである。
【０００９】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、前記第１補正係数を算出する前に、前記ステージ上に設けられた基準マークを荷電粒子ビームでスキャンし、スキャン結果に基づいて、前記荷電粒子ビームを偏向する偏向器の偏向領域の形状を調整する。
【００１０】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、レジスト種の異なる複数の前記第２基板に前記第２評価パターンを描画し、レジスト種毎の前記第２補正係数を算出する。
【００１１】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画方法は、レジストの下方に設けられた金属遮光膜の種類の異なる複数の前記第３基板に、前記ステージの移動速度を変えて前記第３評価パターンを描画し、前記金属遮光膜の種類毎の前記第３補正係数を算出する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、位置精度の劣化を引き起こす複数の物理現象を独立して評価し、影響を抽出できるので、描画位置精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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２】ビーム成形を説明する概略図である。
【図３】描画領域を説明するための概略図である。
【図４】同第１の実施形態による補正係数の算出方法を説明するフローチャートである。
【図５】同第２の実施形態による補正係数の算出方法を説明するフローチャートである。
【図６】同第３の実施形態による補正係数の算出方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
［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１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えた可変成形型の描画装置である。
【００１６】
描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランカ２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、第１成形偏向器２２０、第２成形偏向器２２２、第２成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２３２（第１対物偏向器）、副偏向器２３０（第２対物偏向器）、及び副副偏向器２３４（第３対物偏向器）が配置されている。
【００１７】
第１成形偏向器２２０及び第２成形偏向器２２２は、円周状に等間隔に配置された８対（１６個）の電極を備えており、対向する電極間に電圧を印加することにより電子ビームを偏向させるように構成されている。
【００１８】
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、描画対象の基板１０１が配置される。基板１０１は、例えば、石英基板上にクロム等の金属遮光膜を設け、金属遮光膜上にレジストを塗布したマスク基板である。
【００１９】
制御部１６０は、制御計算機１１０、偏向制御回路１２０、ステージ位置検出器１３０、磁気ディスク装置等の記憶装置１４０及び１４２を有している。
【００２０】
制御計算機１１０は、補正量計算部１１２及び描画データ処理部１１４を有する。補正量計算部１１２及び描画データ処理部１１４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。
【００２１】
偏向制御回路１２０は、ブランカ２１２、第１成形偏向器２２０、第２成形偏向器２２２、主偏向器２３２、副偏向器２３０、及び副副偏向器２３４の偏向量を制御する。
【００２２】
ステージ位置検出器１３０は、レーザ測長計等を有し、ＸＹステージ１０５の位置を検出する。
【００２３】
記憶装置１４０（記憶部）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１４２には、基板１０１に照射される電子ビーム２００の位置ずれを補正するための補正係数が格納されている。補正係数の算出方法については後述する。描画部１５０の動作を制御する他の制御回路については説明を省略する。
【００２４】
電子鏡筒１０２内に設けられた電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランカ２１２（ブランキング偏向器）内を通過する際にブランカ２１２によって、ビームオンの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、ビームオフの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮蔽されるように偏向される。ビームオフの状態からビームオンとなり、その後ビームオフになるまでにブランキングアパーチャ２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。
【００２５】
ブランカ２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームオンの状態とビームオフの状態とを交互に生成させる。例えば、ビームオンの状態ではブランカ２１２に偏向電圧が印加されず、ビームオフの際にブランカ２１２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１０１に照射される電子ビーム２００のショットあたりの照射量が調整されることになる。
【００２６】
ブランカ２１２とブランキングアパーチャ２１４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２００は、照明レンズ２０２により、矩形の開口３２（図２参照）を有する第１成形アパーチャ２０３全体に照射される。第１成形アパーチャ２０３の開口３２を通過することで、電子ビーム２００は矩形に成形される。
【００２７】
第１成形アパーチャ２０３を通過した第１アパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により、開口３４（図２参照）を有した第２成形アパーチャ２０６上に投影される。その際、第１成形偏向器２２０及び第２成形偏向器２２２によって、第２成形アパーチャ２０６上に投影される第１アパーチャ像は偏向制御され、開口３４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。
【００２８】
第２成形アパーチャ２０６の開口３４を通過した第２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、主偏向器２３２、副偏向器２３０、及び副副偏向器２３４によって３段偏向され、ＸＹステージ１０５上に配置された基板１０１の目標位置に照射される。
【００２９】
図２は、第１成形アパーチャ２０３及び第２成形アパーチャ２０６によるビーム成形を説明するための概略的な斜視図である。第１成形アパーチャ２０３には、電子ビーム２００を成形するための矩形（長方形又は正方形）の開口３２が形成されている。
【００３０】
また、第２成形アパーチャ２０６には、第１成形アパーチャ２０３の開口３２を通過した電子ビーム２００を所望の形状に成形するための可変成形開口３４が形成されている。可変成形開口３４は、六角形状部と、該六角形状部に連なる四角形状部とを共有した八角形状である。
【００３１】
電子銃２０１から照射され、第１成形アパーチャ２０３の開口３２を通過した電子ビーム２００は、第１成形偏向器２２０及び第２成形偏向器２２２により偏向され、可変成形開口３４を通過し、所望の寸法及び形状の電子ビームとなる。第２成形アパーチャ２０６の可変成形開口３４の一部を通過した所望の寸法及び形状の電子ビームが、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するＸＹステージ１０５上に搭載された基板１０１に照射される。すなわち、第１成形アパーチャ２０３の開口３２と第２成形アパーチャ２０６の可変成形開口３４との両方を通過できるビーム形状が、Ｘ方向に連続的に移動するＸＹステージ１０５上に搭載された基板１０１の描画領域に描画される。
【００３２】
図２の例では、電子ビーム２００は、第１成形アパーチャ２０３の開口３２を通過することでまず矩形に成形され、次いで、第２成形アパーチャ２０６の可変成形開口３４を通過することで、ビーム軸心方向と垂直な断面形状が直角二等辺三角形となるように成形される。本実施形態では、第１成形偏向器２２０によりショット形状が制御され、第２成形偏向器２２２によりショットサイズが制御される。
【００３３】
図３は、描画領域を説明するための概略図である。図３において、基板１０１の描画領域１０は、主偏向器２３２の偏向可能幅で、例えばｙ方向に向かって短冊状に複数のストライプ領域２０に仮想分割される。また、各ストライプ領域２０は、副偏向器２３０の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のサブフィールド（ＳＦ）３０に仮想分割される。そして、各ＳＦ３０は、副副偏向器２３４の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のターシャリフィールド（ＴＦ：Ｔｅｒｔｉａｒｙ  Ｆｉｅｌｄ）４０に仮想分割される。そして、各ＴＦ４０の各ショット位置４２にショット図形が描画される。各ＳＦ内のＴＦ分割数は、ＴＦの熱拡散計算によって描画動作が律速しない程度の数が望ましい。例えば、縦横１０個以下が好ましく、より好ましくは縦横５個以下である
【００３４】
成形された電子ビーム２００で基板１０１に描画する際、まず、主偏向器２３２が、ショットされるＳＦ３０の基準位置に、成形された電子ビーム２００を偏向する。ＸＹステージ１０５が移動している場合、主偏向器２３２はＸＹステージ１０５の移動に追従するように電子ビーム２００を偏向する。そして、副偏向器２３０が当該ＳＦ３０の基準位置から、当該ＳＦ３０内のショットされるＴＦ４０の基準位置に、成形された電子ビーム２００を偏向する。そして、副副偏向器２３４により偏向された電子ビーム２００が、ＴＦ４０内の各位置に照射される。
【００３５】
描画データ処理部１１４が記憶装置１４０から描画データ（パターンデータ）を読み出し、複数段のデータ変換処理を行って装置固有のショットデータを生成する。補正位置計算部１１２は、記憶装置１４２から補正係数を読み出し、ＸＹステージ１０５の位置や移動速度を用いて、電子ビーム２００の位置ずれを補正する補正量を計算する。補正位置計算部１１２は、この補正量を加算した補正描画位置を計算する。
【００３６】
偏向制御回路１２０は、ショットデータ及び補正描画位置を制御計算機１１０から受け取ると、ブランカ２１２、第１成形偏向器２２０、第２成形偏向器２２２、主偏向器２３２、副偏向器２３０、及び副副偏向器２３４における偏向量を演算し、各偏向器に制御信号を出力する。これにより、所望する位置に所定のパターンが描画される。
【００３７】
次に、記憶装置１４２に格納される補正係数について説明する。電子ビーム描画では、様々な物理現象に起因して、電子ビームの軌道がずれ、描画位置にずれが生じる。補正係数は、各物理現象に起因する位置ずれを補正するものであり、物理現象毎に定義されている。本実施形態では、フィールド歪み、レジストチャージング、渦電流、及び基板たわみの４種類の物理現象の各々に対応する補正係数を求め、記憶装置１４２に格納する。
【００３８】
フィールド歪みは、主偏向器２３２、副偏向器２３２、副副偏向器２３４による偏向領域（メインフィールド、サブフィールド、ターシャリフィールド）の形状歪みである。偏向領域の形状が歪むと、描画位置にずれが生じる。
【００３９】
基板１０１に塗布されたレジストは有機絶縁膜であり、入射した電子の一部がレジスト中に蓄積する（レジストチャージング）。電子の蓄積に伴う静電気力により電子ビームの軌道がずれ、描画位置にずれが生じる。
【００４０】
基板１０１の表面での電子ビームの分解能を上げるために、対物レンズ２０７を基板１０１に近付ける。その結果、レンズ磁場に基板１０１がさらされる、いわゆる「インレンズ化」が行われている。インレンズ化により、対物レンズ２０７の磁場が基板１０１の金属遮光膜を貫通する。基板１０１を載置するＸＹステージ１０５が移動すると、基板１０１に渦電流が生じる。渦電流により生じる磁場により電子ビームの軌道がずれる。金属遮光膜の厚みやＸＹステージ１０５の移動速度が変わると、渦電流による磁場の強さも変わる。
【００４１】
基板１０１は、ＸＹステージ１０５上に設けられた３個の支持ピンで支持されており、基板１０１の自重で撓みが生じる。基板１０１が撓み、表面が平坦（平面）でなくなると、描画位置にずれが生じる。
【００４２】
本実施形態では、フィールド歪み、レジストチャージング、渦電流、及び基板たわみの４種類の物理現象のうち、１種類の物理現象に起因する位置ずれを補正する補正係数を算出する際に、他の３種類の物理現象が影響しないようにする。
【００４３】
例えば、基板１０１のレジスト上に帯電防止膜を塗布しておくことで、レジストチャージングの発生を防止できる。
【００４４】
ＸＹステージ１０５を停止させ、静止描画を行うことで、渦電流の発生を防止できる。
【００４５】
基板１０１の中央部、例えば基板１０１の中央の３〜４ｃｍ四方の領域は、撓みが小さく、ほぼ平坦である。そのため、基板１０１の中央部を描画領域とすることで、基板たわみの影響を抑えることができる。
【００４６】
図４に示すフローチャートを用いて、各物理現象に対応する補正係数の算出方法を説明する。
【００４７】
まず、レジスト上に帯電防止膜を塗布した基板１０１の中央部に評価パターン（第１評価パターン）を静止描画する（ステップＳ１０１）。評価パターンは例えば十字パターンを含むものである。帯電防止膜には公知の材料を用いることができる。
【００４８】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、設計値からの位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第１補正係数を決定する（ステップＳ１０２）。
【００４９】
ステップＳ１０１の描画処理では、レジスト上に帯電防止膜を塗布していることで、レジストチャージングの発生を防止している。また、静止描画により渦電流の発生を防止している。さらに、基板１０１の中央部に評価パターンを描画することで、基板たわみの影響を抑えている。従って、ステップＳ１０２で求めた第１補正係数は、フィールド歪みに伴う位置ずれを補正する補正係数となる。第１補正係数は記憶装置１４２に格納される。
【００５０】
続いて、第１補正係数を適用して、基板１０１の中央部に評価パターン（第２評価パターン）を静止描画する（ステップＳ１０３）。レジスト上に帯電防止膜は塗布しない。
【００５１】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、設計値からの位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第２補正係数を決定する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
ステップＳ１０３の描画処理では、静止描画により渦電流の発生を防止している。また、基板１０１の中央部に評価パターンを描画することで、基板たわみの影響を抑えている。さらに、第１補正係数を適用して評価パターンの描画位置を補正しているため、フィールド歪みに伴う位置ずれの発生を抑えている。従って、ステップＳ１０４で求めた第２補正係数は、レジストチャージングに伴う位置ずれを補正する補正係数となる。
【００５３】
続いて、第１補正係数を適用して、レジスト上に帯電防止膜を塗布した基板１０１の中央部に、評価パターン（第３評価パターン）を、ＸＹステージを移動させながら描画（連続描画）する（ステップＳ１０５）。
【００５４】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第３補正係数を決定する（ステップＳ１０６）。
【００５５】
ステップＳ１０５の描画処理では、レジスト上に帯電防止膜を塗布していることで、レジストチャージングの発生を防止している。また、基板１０１の中央部に評価パターンを描画することで、基板たわみの影響を抑えている。さらに、第１補正係数を適用して評価パターンの描画位置を補正しているため、フィールド歪みに伴う位置ずれの発生を抑えている。従って、ステップＳ１０６で求めた第３補正係数は、渦電流による位置ずれを補正する補正係数となる。
【００５６】
続いて、第１補正係数を適用して、レジスト上に帯電防止膜を塗布した基板１０１に、評価パターン（第４評価パターン）を静止描画する（ステップＳ１０７）。この評価パターンは、基板１０１の中央部だけでなく、描画可能領域に出来るだけ広範囲に描画される。
【００５７】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第４補正係数を決定する（ステップＳ１０８）。
【００５８】
ステップＳ１０７の描画処理では、レジスト上に帯電防止膜を塗布していることで、レジストチャージングの発生を防止している。また、静止描画により渦電流の発生を防止している。さらに、第１補正係数を適用して評価パターンの描画位置を補正しているため、フィールド歪みに伴う位置ずれの発生を抑えている。従って、ステップＳ１０８で求めた第４補正係数は、基板の撓みによる位置ずれを補正する補正係数となる。
【００５９】
フィールド歪み、レジストチャージング、渦電流、及び基板たわみの４種類の物理現象の各々に対応する第１〜第４補正係数が記憶装置１４２に格納される。
【００６０】
製品の実描画では、補正位置計算部１１２が、記憶装置１４２から第１〜第４補正係数を読み出し、電子ビーム２００の位置ずれを補正する補正量を計算する。補正位置計算部１１２は、設計座標に補正量を加算した補正位置を計算する。この補正位置に電子ビーム２００を照射し、所定のパターンを描画する。
【００６１】
本実施形態では、補正対象となる物理現象以外の物理現象の影響を抑制した状態で第１〜第４補正係数をそれぞれ決定する。第１〜第４補正係数を用いて位置補正を行うことで、描画位置精度を向上させることができる。
【００６２】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、補正対象以外の物理現象が生じないような描画条件で描画を行い、各物理現象に対応した複数の補正係数を求めていたが、算出した補正係数を順次適用して補正係数を求めるようにしてもよい。本実施形態による補正係数の算出方法を図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６３】
第１及び第２補正係数を算出するステップＳ２０１〜Ｓ２０４は図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるため、説明を省略する。
【００６４】
第１及び第２補正係数を適用して、基板１０１の中央部に、評価パターンを、ＸＹステージを移動させながら描画（連続描画）する（ステップＳ２０５）。レジスト上に帯電防止膜は塗布しない。
【００６５】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第３補正係数を更新する（ステップＳ２０６）。この第３補正係数は、渦電流による位置ずれを補正する補正係数となる。
【００６６】
続いて、第１〜第３補正係数を適用して、基板１０１に評価パターンを、ＸＹステージを移動させながら描画（連続描画）する（ステップＳ２０７）。レジスト上に帯電防止膜は塗布しない。評価パターンは、基板１０１の描画可能領域に出来るだけ広範囲に描画される。
【００６７】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第４補正係数を算出する（ステップＳ２０８）。第４補正係数は、基板の撓みによる位置ずれを補正する補正係数となる。
【００６８】
このように、算出した補正係数を順次適用することで、複数の物理現象による位置ずれを補正する補正係数を求めることができる。
【００６９】
本実施形態では、描画領域が小さい（基板中央部に描画する）描画処理を、描画領域が広範囲である描画処理よりも先に行い、補正係数を算出・更新することが好ましい。また、ＸＹステージ１０５を停止させた状態で描画を行う静止描画を、ＸＹステージ１０５を移動させながら描画を行う連続描画よりも先に行い、補正係数を算出・更新することが好ましい。
【００７０】
［第３の実施形態］
図６は、様々な基板材料や描画条件に対応した補正係数を決定し、製品描画を行う方法を説明するフローチャートである。
【００７１】
まず、ＸＹステージ１０５の基板載置領域と異なる位置に設けられている基準マークを電子ビームでスキャンし、基準マークからの反射電子を検出し、スキャン結果に基づいて、偏向領域の形状歪みを除去するように光学系を調整したり、ＸＹステージ１０５のトラッキング調整を行ったりする（ステップＳ３０１）。このステップでは、基板１０１への描画を行わないため、基板材料の影響を受けずに、描画装置を調整できる。
【００７２】
次に、レジスト上に帯電防止膜を塗布した基板１０１の中央部に評価パターンを静止描画する（ステップＳ３０２）。
【００７３】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第１補正係数を決定する（ステップＳ３０３）。この第１補正係数は、ステップＳ３０１の光学系の調整によって除去できなかったフィールド歪みに伴う位置ずれを補正する補正係数である。
【００７４】
レジストチャージングに伴う位置ずれ補正を行う場合（ステップＳ３０４＿Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３で求めた第１補正係数を適用して、帯電防止膜を塗布していない基板１０１の中央部に、評価パターンを静止描画する（ステップＳ３０５）。レジスト種の異なる複数の基板１０１を準備し、各基板１０１に評価パターンを描画する。
【００７５】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第２補正係数を算出する（ステップＳ３０６）。この第２補正係数は、レジストチャージングに伴う位置ずれを補正する補正係数であり、レジスト種をパラメータとする。
【００７６】
製品描画で帯電防止膜の使用が決まっているなど、レジストチャージングに伴う位置ずれ補正が不要な場合（ステップＳ３０４＿Ｎｏ）、以降の描画処理では基板に帯電防止膜を塗布して（ステップＳ３０７）、レジストチャージングが発生しないようにする。
【００７７】
続いて、基板１０１の中央部に、評価パターンを、ＸＹステージを移動させながら描画（連続描画）する（ステップＳ３０８）。第１及び第２補正係数を適用するか、又は第１補正係数を適用しつつレジスト上に帯電防止膜を塗布して、レジストチャージングの影響を受けないようにする。金属遮光膜の材料が異なる複数の基板１０１を準備し、ＸＹステージ１０５の移動速度を変えながら、基板１０１に評価パターンを描画する。
【００７８】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第３補正係数を算出する（ステップＳ３０９）。この第３補正係数は、渦電流による位置ずれを補正する補正係数であり、金属遮光膜の材料や、ＸＹステージ１０５の移動速度をパラメータとする。第３補正係数は、例えば、ステージ速度を因数として位置ずれ量（補正量）を近似した近似式で表現される。
【００７９】
続いて、第１〜第３補正係数を適用するか、又は第１及び第３補正係数を適用しつつレジスト上に帯電防止膜を塗布して、基板１０１に評価パターンを、ＸＹステージを移動させながら描画（連続描画）する（ステップＳ３１０）。評価パターンは、基板１０１の描画可能領域に出来るだけ広範囲に描画される。
【００８０】
評価パターンの描画後、現像処理を行い、レジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとして金属遮光膜をエッチングし、レジスト剥離・洗浄を行い、遮光膜パターンを形成する。遮光膜パターンの位置を測定し、位置ずれ量を計算し、位置ずれを補正する第４補正係数を算出する（ステップＳ３１１）。この第４補正係数は、基板の撓みによる位置ずれを補正する補正係数となる。
【００８１】
電子ビーム描画装置内で基板１０１に電子ビームが照射されると反射電子が発生する。この反射電子は、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の原因となることがあり、この場合、チャージアップした所から新たな電界が発生する。また、電子ビームが照射されたレジスト材料が飛散して偏向器などを汚染し得る。これらの要因により、電子ビームの軌道が経時的に変化し、描画位置が所望の位置からずれるドリフトが起こり得る。ビームドリフトが生じる場合は（ステップＳ３１２＿Ｎｏ）、ステージ上の基準マークの位置を検出してドリフト量を適宜測定し、描画位置を補正する（ステップＳ３１３）。
【００８２】
製品の基板情報や描画条件を描画装置に登録する（ステップＳ３１４）。製品描画（ステップＳ３１５）の際は、描画対象の基板１０１に設けられた金属遮光膜の材料、レジスト種、描画時のステージ速度等に対応する補正係数を記憶装置１４２から読み出し、描画位置を補正して、所定のパターンを描画する。各物理現象に起因する位置ずれを補正し、描画位置精度を向上させることができる。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【符号の説明】
【００８５】
１０  描画領域
２０  ストライプ領域
３０  サブフィールド
３２  開口
３４  可変成形開口
３６  ショットビーム
４０  ターシャリフィールド
１００  電子ビーム描画装置
１０１  基板
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御計算機
１１２  補正位置計算部
１１４  描画データ処理部
１２０  偏向制御回路
１４０、１４２  記憶装置
１５０  描画部
１６０  制御部
２００  電子ビーム
２０１  電子銃
２０２  照明レンズ
２０３  第１成形アパーチャ
２０４  投影レンズ
２０６  第２成形アパーチャ
２０７  対物レンズ
２１２  ブランカ
２１４  ブランキングアパーチャ
２２０  第１成形偏向器
２２２  第２成形偏向器
２３０  副偏向器
２３２  主偏向器
２３４  副副偏向器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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