(57)【要約】【目的】主副２段の偏向器を用いて行なわれるパターン描画における副偏向領域での位置ずれ量を高精度に補正可能な描画装置を提供することを目的とする。【構成】描画装置１００は、電子ビームを偏向して、試料上にパターンを描画する主副２段の主偏向器２０８と副偏向器２１０と、ステージ上のマーク上を電子ビームで走査して、主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の位置に生じる第１の位置誤差を測定するマークスキャン測定部５２と、電子ビームを用いて第１の位置誤差が補正された主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の位置に評価パターンを描画した評価基板から得られる副偏向領域内の位置に生じる第２の位置誤差を記憶する記憶装置１４４と、記憶装置１４４から第２の位置誤差を読み出し、第１の位置誤差に加算する加算部５５と、加算された第３の位置誤差で副偏向領域内の位置を補正する補正部６２と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2011066236.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、
試料を載置し、前記試料を載置した位置とは異なる位置に配置されたマークを有するステージと、
前記荷電粒子ビームを偏向して、前記試料上にパターンを描画する主副２段の偏向器と、
前記マーク上を前記荷電粒子ビームで走査して、主偏向器で偏向可能な主偏向領域内の各位置における、前記主偏向器よりも偏向可能領域が狭い副偏向器で偏向可能な複数の副偏向領域内の位置に生じる第１の位置誤差を測定する測定部と、
前記荷電粒子ビームを用いて前記第１の位置誤差が補正された前記主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の位置に評価パターンを描画した評価基板から得られる前記副偏向領域内の位置に生じる第２の位置誤差を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置から第２の位置誤差を読み出し、前記第１の位置誤差に加算する加算部と、
加算された第３の位置誤差で前記副偏向領域内の位置を補正する補正部と、
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】
前記評価基板に評価パターンを描画する際、前記ステージが停止した状態で描画が行なわ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】
前記第１と第２の位置誤差は、前記主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の複数の位置で取得され、
前記補正部は、前記複数の位置のすべてではなく前記複数の位置の一部について補正す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】
前記第１と第２の位置誤差は、前記主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の複数の位置で取得され、
前記荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、
前記複数の位置で取得された各第１の位置誤差をフィッティングして、近似式の第１の係数を演算する第１のフィッティング演算部と、
前記複数の位置で取得された各第２の位置誤差をフィッティングして、前記近似式の第２の係数を演算する第２のフィッティング演算部と、
備え、
前記補正部は、前記第１と第２の係数を加算す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５】
ステージ上に配置されたマークを主副２段の偏向器のうちの副偏向器で偏向される荷電粒子ビームで走査して、主偏向器で偏向可能な主偏向領域内の各位置における、前記主偏向器よりも偏向可能領域が狭い前記副偏向器で偏向可能な複数の副偏向領域内の位置に生じる第１の位置誤差を測定する工程と、
前記荷電粒子ビームを用いて、評価基板上の前記第１の位置誤差が補正された前記主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の位置に評価パターンを描画する工程と、
描画された評価基板から得られる前記主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の位置に生じる第２の位置誤差と前記第１の位置誤差とを加算する工程と、
加算された第３の位置誤差で前記副偏向領域内の位置を補正する工程と、
補正された位置に前記荷電粒子ビームを偏向して、試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【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及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、電子ビームを用いて試料に所定のパターンを描画する描画装置における描画位置補正を行なう手法に関する。
【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１２は、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）描画装置は以下にように動作する。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（ＶＳＢ方式）という。
【０００４】
基板への位置偏向に主副２段の偏向器を用いて行なわれるパターン描画では、基板の描画領域を主偏向器で偏向可能な幅で短冊状に分割したストライプ領域毎に行なわれる。さらに、各ストライプ領域を描画する際には、さらに、ストライプ領域を副偏向器で偏向可能なサイズでメッシュ状に分割した副偏向領域（サブフィールド：ＳＦ）毎に描画される。近年、高精度化が進み、かかるストライプ幅およびＳＦサイズが小さくなってきている。そのため、１つの基板あたりのＳＦ数が増加し、隣り合うＳＦ間のつなぎの影響が描画精度に与える重みを増してきている。すなわち、副偏向器で偏向した際のＳＦ内の位置ずれが描画精度に与える重みを増してきている。
【０００５】
従来、かかるＳＦ内の位置ずれ量は、ステージ上に配置されたマークを電子ビームで走査（スキャン）して、各位置での位置ずれ量を測定し、位置毎に得られた位置ずれ量を補正する手法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。しかし、かかるマークスキャンでの方法では、ビームがドリフト等の影響を受け、予定している位置に偏向され得ない場合があるなど完全な測定が困難であるという短所がある。近年の高精度化が進んだ状況では、かかるマークスキャンで補正しても補正残差が描画精度に与える影響が大きくなってきている。特に、主偏向領域の隅に位置する領域での位置ずれ量が中心部分よりも大きい。特に、ステージ連続移動で描画を行なう場合には、かかる主偏向領域の隅に位置する領域が最も多く使用されるので、かかる領域の精度向上がより重要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０４３０８３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、近年の高精度化が進んだ状況では、従来の手法ではＳＦ内の位置ずれを補正しきれない状況になっている。特に、ラインアンドスペースパターンにおけるハーフピッチが４５ｎｍ以下の世代では問題が顕著になる。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、位置偏向に主副２段の偏向器を用いて行なわれるパターン描画における副偏向領域での位置ずれ量を高精度に補正可能な描画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、
試料を載置し、試料を載置した位置とは異なる位置に配置されたマークを有するステージと、
荷電粒子ビームを偏向して、試料上にパターンを描画する主副２段の偏向器と、
マーク上を荷電粒子ビームで走査して、主偏向器で偏向可能な主偏向領域内の各位置における、主偏向器よりも偏向可能領域が狭い副偏向器で偏向可能な複数の副偏向領域内の位置に生じる第１の位置誤差を測定する測定部と、
荷電粒子ビームを用いて第１の位置誤差が補正された主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の位置に評価パターンを描画した評価基板から得られる前記副偏向領域内の位置に生じる第２の位置誤差を記憶する記憶装置と、
記憶装置から第２の位置誤差を読み出し、第１の位置誤差に加算する加算部と、
加算された第３の位置誤差で副偏向領域内の位置を補正する補正部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、マークスキャンでの補正残差を補正できる。
【００１１】
また、評価基板に評価パターンを描画する際、ステージが停止した状態で描画が行なわれると好適である。
【００１２】
また、第１と第２の位置誤差は、主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の複数の位置で取得され、
補正部は、複数の位置のすべてではなく複数の位置の一部について補正するように構成しても好適である。
【００１３】
或いは、第１と第２の位置誤差は、主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の複数の位置で取得される場合に、
荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、
複数の位置で取得された各第１の位置誤差をフィッティングして、近似式の第１の係数を演算する第１のフィッティング演算部と、
複数の位置で取得された各第２の位置誤差をフィッティングして、近似式の第２の係数を演算する第２のフィッティング演算部と、
備え、
補正部は、第１と第２の係数を加算するように構成しても好適である。
【００１４】
また、本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
ステージ上に配置されたマークを主副２段の偏向器のうちの副偏向器で偏向される荷電粒子ビームで走査して、主偏向器で偏向可能な主偏向領域内の各位置における、主偏向器よりも偏向可能領域が狭い副偏向器で偏向可能な複数の副偏向領域内の位置に生じる第１の位置誤差を測定する工程と、
荷電粒子ビームを用いて、評価基板上の第１の位置誤差が補正された主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の位置に評価パターンを描画する工程と、
描画された評価基板から得られる主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域内の位置に生じる第２の位置誤差と第１の位置誤差とを加算する工程と、
加算された第３の位置誤差で副偏向領域内の位置を補正する工程と、
補正された位置に荷電粒子ビームを偏向して、試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、位置偏向に主副２段の偏向器を用いて行なわれるパターン描画における副偏向領域での位置ずれ量を高精度に補正できる。よって、より高精度な位置にパターンを描画できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
【図２】ＸＹステージ移動の様子を説明するための図である。
【図３】図１のＸＹステージの上面概念図である。
【図４】実施の形態１における主偏向領域と副偏向領域とを示す図である。
【図５】実施の形態１における位置ずれ補正を伴う描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図６】実施の形態１におけるマークの位置の測定の仕方について説明するための図である。
【図７】実施の形態１における評価パターンの一例を示す図である。
【図８】実施の形態１における評価パターンの測定位置の一例を示す図である。
【図９】実施の形態１における評価基板上に描画された評価パターンの位置ずれ量の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態１における評価基板上に描画された評価パターンの位置ずれ量の他の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。
【図１２】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】
【００１７】
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。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における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である。特に、可変成形型の描画装置の一例である。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、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、主偏向器２０８、副偏向器２１０、および検出器２０９が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、位置ずれ残差を補正するための評価基板１０１が配置される。描画時には評価基板１０１の代わりに描画対象となるマスク等の試料が配置される。描画対象試料には、半導体装置を製造する際の露光用マスクが含まれる。また、描画対象試料には、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。また、ＸＹステージ１０５上には、評価基板１０１を配置する位置とは異なる位置にマーク１５２が配置されている。
【００１９】
制御部１６０は、制御計算機ユニット１１０、偏向制御回路１２０、検出回路１３０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４を有する。制御計算機ユニット１１０、偏向制御回路１２０、検出回路１３０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
【００２０】
制御計算機ユニット１１０内には、メモリ５１、描画データ処理部５０、マークスキャン測定部５２、フィッティング部５３，５４、及び加算部５５が配置される。描画データ処理部５０、マークスキャン測定部５２、フィッティング部５３，５４、及び加算部５５は、それぞれ電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。描画データ処理部５０、マークスキャン測定部５２、フィッティング部５３，５４、及び加算部５５に入出力される情報および演算中の情報はメモリ５１にその都度格納される。
【００２１】
偏向制御回路１２０内には、補正部６２及び偏向量演算部６４が配置される。補正部６２及び偏向量演算部６４は、それぞれ電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。補正部６２及び偏向量演算部６４に入出力される情報および演算中の情報は図示しないメモリにその都度格納される。
【００２２】
記憶装置１４０には、レイアウトデータとなる描画データが装置外部から入力され、格納される。例えば、チップＡのチップデータ、チップＢのチップデータ、チップＣのチップデータ、・・・が格納される。各チップはパターン形成される。
【００２３】
ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。
【００２４】
マスク等の試料に描画を行なう際には、まず、描画データ処理部５０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行なって、描画装置１００用のフォーマットのショットデータを生成する。ショットデータは記憶装置１４２に格納される。そして、かかるショットデータを用いて描画が行なわれる。描画部１５０は以下のように動作する。
【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、偏向制御回路１２０により制御された主偏向器２０８及び副偏向器２１０の２段偏向器により偏向されて、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５上の試料の所望する位置に照射される。
【００２６】
図２は、ＸＹステージ移動の様子を説明するための図である。試料に描画する場合には、ＸＹステージ１０５を図示していない駆動部によりＸ方向に連続移動させながら、描画（露光）面を主偏向器２０８で電子ビーム２００を偏向可能な幅で短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割された試料の１つのストライプ領域上を電子ビーム２００が照射する。ＸＹステージ１０５のＸ方向の移動と同時に電子ビーム２００のショット位置もステージ移動に追従させる。そして、連続移動させることで描画時間を短縮させることができる。そして、１つのストライプ領域を描画し終わったら、ＸＹステージ１０５をＹ方向にステップ送りしてＸ方向（例えば今度は逆向き）に次のストライプ領域の描画動作を行なう。各ストライプ領域の描画動作を蛇行させるように進めることでＸＹステージ１０５の移動時間を短縮することができる。但し、これに限るものではなく、描画動作は蛇行せずに同じＸ方向に進むようにしても構わない。
【００２７】
図３は、図１のＸＹステージの上面概念図である。図３に示すように、試料が載置されるＸＹステージ１０５上には、電子ビーム２００のビームドリフト量を検査するためのマーク１５２が設けられている。マーク１５２は、電子ビーム２００で走査することで位置を検出しやすいように例えば十字型の形状に形成される。
【００２８】
図４は、実施の形態１における主偏向領域と副偏向領域とを示す図である。
図４に示すように、描画装置１００にて所定のパターンを描画する場合には、描画対象試料となる例えばマスクの描画領域は、主偏向器２０８により偏向可能な幅で例えばＹ方向にストライプ状の複数の単位描画領域（ストライプ）１０に分割される。そして、各ストライプ１０においてＸ方向にもストライプ１０のＹ方向の幅と同じ幅で区切られる。この区切られた領域が、主偏向器２０８により偏向可能な主偏向領域１２となる。また、主偏向領域１２をさらに細分化した領域が副偏向領域１４（またはサブフィールド：ＳＦと呼ぶ）となる。
【００２９】
副偏向器２１０は、ショット毎の電子ビーム２００の位置を高速かつ高精度に制御するために用いられる。そのため、偏向範囲は図４に示すように狭く、マスクブランク上で、副偏向領域１４に限定され、その領域を超える偏向は主偏向器２０８で副偏向領域１４の位置を移動することによって行なう。一方、主偏向器２０８は、副偏向領域１４の位置を制御するために用いられ、複数の副偏向領域１４が含まれる範囲（主偏向領域１２）内で移動する。また、描画中はＸＹステージ１０５がＸ方向に連続的に移動しているため、主偏向器２０８で副偏向領域１４の描画原点を随時移動（トラッキング）することでＸＹステージ１０５の移動に追従させることができる。
【００３０】
ここで、マスク等の描画対象試料を描画するにあたっては、上述したように、主偏向領域１２および副偏向領域１４での例えばビームドリフト等に起因する描画位置の位置ずれを補正する必要がある。実施の形態１では、特に、副偏向領域１４の位置ずれ補正の仕方に重点をおいて説明する。最初にマークスキャンを行なうことで位置ずれを補正する。そして、評価基板を使って補正残差を補正する。
【００３１】
最初から評価基板を用いて全体の位置ずれ量を測定しようとすると、誤差が大きすぎて各副偏向領域内の位置ずれ量を測定しきれない。そこで、実施の形態１では、最初から評価基板を用いて全体の位置ずれ補正を行なうのではなく、まず、マークスキャンで大まかに位置ずれ補正を行なった後に、その補正残差を、評価基板を用いて補正するように構成する。これにより、高精度な補正が可能となる。
【００３２】
図５は、実施の形態１における位置ずれ補正を伴う描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。実施の形態１における位置ずれ補正を伴う描画方法は、マークスキャン測定工程（Ｓ１０２）と、位置補正（１）工程（Ｓ１０４）と、評価基板描画工程（Ｓ１０６）と、加算工程（Ｓ１０８）と、位置補正（２）工程（Ｓ１１０）と、描画工程（Ｓ１１２）という一連の工程を実施する。
【００３３】
マークスキャン測定工程（Ｓ１０２）として、描画装置１００は、ＸＹステージ１０５上に設置されたビームキャリブレーション用のマーク１５２を電子ビーム２００で走査（スキャン）して、主偏向領域内の各位置における複数の副偏向領域１４内の各位置の位置ずれ量（第１の位置誤差）を測定する。
【００３４】
図６は、実施の形態１におけるマークの位置の測定の仕方について説明するための図である。図６では、副偏向器２１０による副偏向領域１４内の位置ずれ量を測定する場合を示している。例えば、ある副偏向領域１４を想定して、その基準位置、例えば副偏向領域１４の中心に主偏向器２０８の偏向位置を合わせる。そして、図６に示すように、ＸＹステージ１０５を移動させることでマーク１５２を所望する副偏向領域１４内の各位置に移動させる。そして、副偏向器２１０で副偏向領域１４内の各位置に電子ビーム２００を偏向してマーク１５２の十字を電子ビーム２００で走査して、マーク１５２からの反射電子を検出器２０９で検出し、検出回路１３０で増幅し、デジタルデータに変換した上で、測定データをマークスキャン測定部５２に出力する。これにより、各マーク位置を計測し、各位置において設定された偏向位置との残差を位置ずれ量として求める。ここでは、例えば、副偏向領域１４内を５点×５点の合計２５箇所で行なう場合を示している。測定箇所はこれに限るものではなく、その他の箇所を測定しても構わない。かかる動作を主偏向領域１２内の各位置での副偏向領域１４で行なうことで、主偏向領域１２内の位置に依存した副偏向領域１４内の位置ずれ量（副偏向領域１４の形状の位置ずれ量）を測定できる。また、主偏向器２０８による主偏向領域１２内の位置ずれは、副偏向領域１４内の位置ずれ量を測定する場合と同様、主偏向領域１２内の各位置にマーク１５２を移動させて、副偏向器２１０の偏向位置を固定させた状態で主偏向器２０８により電子ビームを走査することでマーク位置を測定し、位置ずれ量を求めればよい。
【００３５】
位置補正（１）工程（Ｓ１０４）として、まず、フィッティング部５３は、各副偏向領域１４について、得られた複数の位置での位置ずれ量を近似式でフィッティングして、近似式の係数（第１の係数）を演算する。近似式は、以下の式（１−１）（１−２）に示すような、例えば、３次多項式を用いると好適である。
（１−１）  Ｘ＝ａ０＋ａ１ｘ＋ａ２ｙ＋ａ３ｘｙ＋ａ４ｘ２
＋ａ５ｙ２＋ａ６ｘ２ｙ＋ａ７ｘｙ２＋ａ８ｘ３＋ａ９ｙ３
（１−２）  Ｙ＝ｂ０＋ｂ１ｘ＋ｂ２ｙ＋ｂ３ｘｙ＋ｂ４ｘ２
＋ｂ５ｙ２＋ｂ６ｘ２ｙ＋ｂ７ｘｙ２＋ｂ８ｘ３＋ｂ９ｙ３
【００３６】
そして、主偏向領域１２の位置に依存した各副偏向領域１４で得られた係数ａ０〜ａ９、ｂ０〜ｂ９を補正部６２に出力する。補正部６２では、各副偏向領域１４について、ショットデータでの各ショットの位置をかかる係数を上述した多項式に適用して得られる位置ずれ量で補正する。このようにして、マークスキャンによる位置補正が行なわれる。そして、パターンを描画する際には、かかる補正されたデータから副偏向器２１０の偏向量が偏向量演算部６４で演算され、副偏向器２１０へと対応する偏向電圧が印加されることになる。以上のようにして、マークスキャン方式での位置ずれ補正が行なわれる。かかる補正により、位置ずれ量のほとんどは補正される。しかし、上述したように、かかる補正では補正しきれない補正残差が残る。そこで、実施の形態１では、さらに、評価基板を描画することでかかる補正残差も補正する。
【００３７】
なお、ここでは、３次多項式を一例として用いたがこれに限るものではなく、１次或いは２次の式でもよいし、４次以上の高次の多項式でもよい。位置ずれ量を所望する精度で近似可能な式であればよい。
【００３８】
評価基板描画工程（Ｓ１０６）として、描画装置１００は、評価基板１０１をＸＹステージ上に載置して、電子ビームを用いてマークスキャンで測定された位置ずれ量が補正された、レジストが塗布された評価基板上のある主偏向領域１２内に位置する各副偏向領域内の各位置に評価パターンを描画する。その際、ＸＹステージ１０５は停止した状態で描画する。このような静止描画を行なうことで、主偏向領域１２内の各副偏向領域１４について位置ずれ量を測定できる。連続移動しながら描画すると、主偏向領域１２の隅の部分しか描画に使用されない場合が多いことから静止させた状態で描画することで主偏向領域１２内の位置に依存した各副偏向領域１４内の位置ずれ量を測定できる。
【００３９】
また、評価パターンを描画する際には、評価パターン用の描画データが記憶装置１４０に格納され、描画データ処理部５０によりショットデータが生成され、記憶装置１４２に格納される。そして、ショットデータの位置は、補正部６２によってマークスキャン測定で得られた係数を用いて補正され、補正された位置で偏向量演算部６４により副偏向器２１０の偏向量が演算される。よって、副偏向器２１０は、マークスキャンにより補正された位置に電子ビームを偏向することで評価パターンを描画する。描画後は、評価基板を現像することで評価基板上にレジストパターンとして評価パターンが形成される。そして、描画装置１００から評価基板１０１を搬出し、外部の位置測定装置でレジストパターンとして形成された評価パターンの各位置を測定することで設定された位置からの位置ずれ量を求めることができる。
【００４０】
図７は、実施の形態１における評価パターンの一例を示す図である。図７では、主偏向領域１２内を複数の副偏向領域１４に分割した様子を示している。そして、各副偏向領域１４内では、位置ずれ量を測定するための複数の矩形パターン２２が配置される。図７の例では、矩形パターン２２は、４つショットパターン２０を縦横２つずつつなげた形状に形成される。そして、矩形パターン２２は、それぞれ矩形パターン２２の１つ分の隙間をｘｙ方向にそれぞれ空けて副偏向領域１４内に略均等に配置される。そして、評価基板に描画された各矩形パターン２２の位置を測定することで、各位置の位置ずれ量を測定する。４つショットパターン２０で１つの矩形パターン２２を形成することで、位置誤差を平均化できる。よって、１つのショットパターンの位置を測定する場合よりも高精度で位置ずれ量を測定できる。但し、評価パターンの形状は、図７の例に限るものではない。副偏向領域１４内の各位置が測定できる形状であればよい。
【００４１】
図８は、実施の形態１における評価パターンの測定位置の一例を示す図である。例えば、評価基板１０１上に評価パターンを描画した後、主偏向領域１２内の４×４（＝１６）箇所の位置で、副偏向領域１４内の各位置での位置ずれ量を測定する。
【００４２】
図９は、実施の形態１における評価基板上に描画された評価パターンの位置ずれ量の一例を示す図である。図９では、ある副偏向領域内で横方向（ｘ方向）に延びるように副偏向領域１４の形状が位置ずれした例が示されている。
【００４３】
図１０は、実施の形態１における評価基板上に描画された評価パターンの位置ずれ量の他の一例を示す図である。図１０では、ある副偏向領域内で縦方向（ｙ方向）に延びるように副偏向領域１４の形状が位置ずれした例が示されている。
【００４４】
以上のようにして描画した評価基板１０１から得られる各副偏向領域１４内の位置に生じる位置ずれ量（第２の位置誤差）のデータは、記憶装置１４４に入力され記憶される。そして、フィッティング部５４は、各副偏向領域１４について、記憶装置１４４からデータを読み出し、得られた複数の位置での位置ずれ量を近似式でフィッティングして、近似式の係数（第２の係数）を演算する。近似式は、以下の式（２−１）（２−２）に示すような、マークスキャンで用いた場合と同様、例えば、３次多項式を用いる。
（２−１）  Ｘ＝ａ０’＋ａ１’ｘ＋ａ２’ｙ＋ａ３’ｘｙ＋ａ４’ｘ２
＋ａ５’ｙ２＋ａ６’ｘ２ｙ＋ａ７’ｘｙ２＋ａ８’ｘ３＋ａ９’ｙ３
（２−２）  Ｙ＝ｂ０’＋ｂ１’ｘ＋ｂ２’ｙ＋ｂ３’ｘｙ＋ｂ４’ｘ２
＋ｂ５’ｙ２＋ｂ６’ｘ２ｙ＋ｂ７’ｘｙ２＋ｂ８’ｘ３＋ｂ９’ｙ３
【００４５】
そして、主偏向領域１２内の位置に依存した各副偏向領域１４について評価基板１０１で得られた位置ずれ量を近似した近似式の係数ａ０’〜ａ９’、ｂ０’〜ｂ９’を加算部５５に出力する。また、加算部５５は、各副偏向領域１４についてマークスキャンにより既に得られている係数ａ０〜ａ９、ｂ０〜ｂ９も入力する。
【００４６】
加算工程（Ｓ１０８）として、加算部５５は、評価基板１０１で得られた位置ずれ量を近似した近似式の係数ａ０’〜ａ９’、ｂ０’〜ｂ９’とマークスキャンにより既に得られている係数ａ０〜ａ９、ｂ０〜ｂ９とを用いて、近似式の各項の係数同士をそれぞれ加算する。これにより、マークスキャンにより得られた位置ずれ量に評価基板１０１で得られた位置ずれ量（補正残差）を加算することができる。
【００４７】
位置補正（２）工程（Ｓ１１０）として、各副偏向領域１４について、加算された係数ａ０”〜ａ９”、ｂ０”〜ｂ９”（第３の係数）を補正部６２に出力する。補正部６２では、各副偏向領域１４について、ショットデータでの各ショットの副偏向領域内の位置をかかる係数ａ０”〜ａ９”、ｂ０”〜ｂ９”を上述した多項式に適用して得られる位置ずれ量で補正する。このようにして、マークスキャンでの補正残差も含めた位置補正が行なわれる。そして、パターンを描画する際には、かかる補正されたデータから副偏向器２１０の偏向量が偏向量演算部６４で演算され、副偏向器２１０へと対応する偏向電圧が印加されることになる。以上のようにして、高精度な位置ずれ補正が行なわれる。かかる補正により、マークスキャン方式の補正では補正しきれなかった補正残差も合わせて補正できる。よって、描画対象試料を描画する際には、高精度な位置にパターンを描画できる。
【００４８】
描画工程（Ｓ１１２）として、描画部１５０は、描画対象試料を描画する際には、補正残差も補正された位置に電子ビーム２００を偏向して、描画対象試料にパターンを描画する。
【００４９】
以上のように実施の形態１によれば、位置偏向に主副２段の偏向器を用いて行なわれるパターン描画における副偏向領域での位置ずれ量を高精度に補正できる。また、主偏向領域内の位置に依存した副偏向領域での位置ずれも補正できるので、１つの基板あたりのＳＦ数が増加しても、隣り合うＳＦ間のつなぎの誤差を低減できる。よって、より高精度な位置にパターンを描画できる。
【００５０】
実施の形態２．
実施の形態１では、近似式の係数を使って位置ずれ量を補正したが、これに限るものではない。実施の形態２では、副偏向領域内全体を補正するのではなく、限られた一部だけを補正することも可能な構成について説明する。
【００５１】
図１１は、実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。図１１では、図１のフィッティング部５３，５４をマップ作成部５６，５７に置き換えた点以外は図１と同様である。また、実施の形態２における位置ずれ補正を伴う描画方法の要部工程は図５と同様である。以下、実施の形態２において、特に説明した点以外は実施の形態１と同様である。
【００５２】
位置補正（１）工程（Ｓ１０４）として、マップ作成部５６は、マークスキャン測定部５２より測定された各副偏向領域１４についてそれぞれ得られた複数の位置での位置ずれ量を位置毎に定義した位置ずれ量マップを作成する。そして、評価基板１０１を描画する前に、補正部６２は、かかる位置ずれ量マップを参照して、ショットデータの各位置を位置ずれ量マップで定義された位置ずれ量で補正する。そして、評価パターンを描画する際には、かかる補正されたデータから副偏向器２１０の偏向量が偏向量演算部６４で演算され、副偏向器２１０へと対応する偏向電圧が印加されることになる。以上のようにして、マークスキャン方式での位置ずれ補正が行なわれる。
【００５３】
そして、評価基板描画工程（Ｓ１０６）として、実施の形態１と同様、描画装置１００は、評価基板１０１をＸＹステージ上に載置して、電子ビームを用いてマークスキャンで測定された位置ずれ量が補正された、レジストが塗布された評価基板上のある主偏向領域１２内に位置する各副偏向領域内の各位置に評価パターンを描画する。そして、描画装置１００から評価基板１０１を搬出し、外部の位置測定装置でレジストパターンとして形成された評価パターンの各位置を測定することで設定された位置からの位置ずれ量を求める。
【００５４】
そして、マップ作成部５７は、各副偏向領域１４について、記憶装置１４４からデータを読み出し、各副偏向領域１４についてそれぞれ得られた複数の位置での位置ずれ量を位置毎に定義した位置ずれ量マップを作成する。
【００５５】
加算工程（Ｓ１０８）として、加算部５５は、評価基板１０１で得られた位置ずれ量を位置毎に定義した位置ずれ量マップとマークスキャンにより既に得られている位置毎に定義した位置ずれ量マップとを用いて、各位置の位置ずれ量同士をそれぞれ加算する。これにより、マークスキャンにより得られた位置ずれ量に評価基板１０１で得られた位置ずれ量（補正残差）を加算することができる。その際、加算部５５は、すべての位置について位置ずれ量同士を加算するのではなく、限られた一部の位置だけ位置ずれ量同士を加算してもよい。また、主偏向領域１２内のすべても副偏向領域１４について位置ずれ量同士を加算するのではなく、限られた一部の位置だけ位置ずれ量同士を加算してもよい。このような主偏向位置に応じたポイント加算でもよい。
【００５６】
位置補正（２）工程（Ｓ１１０）として、各副偏向領域１４について、加算された位置ずれ量を補正部６２に出力する。補正部６２では、各副偏向領域１４について、ショットデータでの各ショットの副偏向領域内の位置をかかる位置ずれ量で補正する。このようにして、マークスキャンでの補正残差も含めた位置補正が行なわれる。そして、パターンを描画する際には、かかる補正されたデータから副偏向器２１０の偏向量が偏向量演算部６４で演算され、副偏向器２１０へと対応する偏向電圧が印加されることになる。以上のようにして、高精度な位置ずれ補正が行なわれる。かかる補正により、マークスキャン方式の補正では補正しきれなかった補正残差も合わせて補正できる。よって、描画対象試料を描画する際には、高精度な位置にパターンを描画できる。また、上述したように、一部の位置でのみ位置ずれ量が加算された場合には、かかる位置でのみ位置ずれ量が補正される。このようなポイント補正でもよい。特に、主偏向領域１２内の位置に依存して位置ずれ量が大きく異なる箇所や、近似式で近似しきれないほど大きく位置ずれを生じた箇所などが存在した際、かかる箇所に対してポイント補正を行なうとより効果が発揮される。
【００５７】
以上のように実施の形態２によれば、位置偏向に主副２段の偏向器を用いて行なわれるパターン描画における副偏向領域での位置ずれ量を高精度に補正できる。また、主偏向領域内の位置に依存した副偏向領域での位置ずれも補正できるので、１つの基板あたりのＳＦ数が増加しても、隣り合うＳＦ間のつなぎの誤差を低減できる。さらに、主偏向領域１２内の位置に依存して位置ずれ量が大きく異なる箇所や、近似式で近似しきれないほど大きく位置ずれを生じた箇所などが存在した際、ポイント補正を行なうことができ、より高精度な位置にパターンを描画できる。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、荷電粒子ビームのビームドリフト補正方法及び荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６１】
１０  ストライプ
１２  主偏向領域
１４  副偏向領域
２０  ショットパターン
２２  矩形パターン
５０  描画データ処理部
５１  メモリ
５２  マークスキャン測定部
５３，５４  フィッティング部
５５  加算部
５６，５７  マップ作成部
６２  補正部
６４  偏向量演算部
１００  描画装置
１０１  評価基板
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御計算機ユニット
１２０  偏向制御回路
１３０  検出回路
１４０，１４２，１４４  記憶装置
１５０  描画部
１５２  マーク
１６０  制御部
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  偏向器
２０６，４２０  第２のアパーチャ
２０７  対物レンズ
２０８  主偏向器
２０９  検出器
２１０  副偏向器
３３０  電子線
３４０  試料
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１１】
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【図１２】
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【図９】
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【図１０】
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