(57)【要約】      （修正有）【課題】面位置計測の際に、基板表面の帯電に起因する計測誤差を高精度に補正することが可能な、荷電粒子線照射装置を提供する。【解決手段】基板上に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射装置は、基板の面位置を計測する、静電容量センサ及び光学式センサと、光学式センサ及び前記静電容量センサによる計測値を格納する記憶部と、基板の面位置データを求める演算部とを有する。演算部は、記憶部に格納されている、基板上のスクライブライン内の領域における静電容量センサ及び光学式センサによる計測値を用いて補正量を求め、該補正量を静電容量センサによる計測値に適用することで基板の面位置データを求めることを特徴とする。【選択図】図４
2015029044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射装置において、
前記基板の面位置を計測する、静電容量センサ及び光学式センサと、
前記光学式センサ及び前記静電容量センサによる計測値を格納する記憶部と、
前記基板の面位置データを求める演算部とを有し、
前記演算部は、前記記憶部に格納されている、前記基板のスクライブライン内の領域における前記静電容量センサ及び光学式センサによる計測値を用いて補正量を求め、該補正量を前記静電容量センサによる計測値に適用することで前記基板の面位置データを求めることを特徴とする荷電粒子線照射装置。
【請求項２】
基板に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射装置において、
前記基板の面位置を計測する、光学式センサ及び静電容量センサと、
前記基板の面位置データを求める演算部とを有し、
前記演算部は、前記基板のスクライブライン内の領域における前記光学式センサ及び前記静電容量センサによる計測値を用いて得られた補正量を、前記静電容量センサによる計測値に適用することで前記基板の面位置データを求めることを特徴とする荷電粒子線照射装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記スクライブライン内の領域における前記光学式センサの計測誤差を格納し、前記演算部は、前記光学式センサ及び静電容量センサにより計測した前記基板の面位置の計測値と前記計測誤差を用いて、前記補正量を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子線照射装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記光学式センサによる計測値の前記計測誤差を補正した値と、前記静電容量センサによる面位置の計測値との差を用いて、前記補正量を求めることを特徴とする請求項３に記載の荷電粒子線照射装置。
【請求項５】
静電容量センサ及び光学式センサは、少なくとも、スクライブライン内にあるマーク領域を計測することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の荷電粒子線照射装置。
【請求項６】
前記マーク領域の短手方向の長さが、スクライブライン幅の半分以上かつスクライブライン幅以下であることを特徴とする請求項５に記載の荷電粒子線照射装置。
【請求項７】
前記マーク領域の長手方向の長さが２５０μｍ以上かつ５００μｍ以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の荷電粒子線照射装置。
【請求項８】
基板の表面に導電性材料層を形成する工程と、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の照射装置を用いて前記基板に対して荷電粒子線を照射する工程と、
前記工程で照射される前記基板を現像する工程とを含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項９】
基板の表面に導電性材料層を形成するステップと、
前記基板上の少なくともスクライブライン内の領域の面位置を、帯電に対する特性の異なる２種類の計測器を用いて計測する第１の計測ステップと、
前記第１の計測ステップにおける計測結果に基づいて、前記２種類の計測器うち前記導電性材料層の帯電に起因する計測誤差を伴う計測器の計測値を補正する補正量を求めるステップと、
前記導電性材料層の帯電に起因する計測誤差を伴う計測器を用いて、表面に導電性材料層を有する基板の面位置を計測する第２の計測ステップと、
前記第２のステップにおける計測結果と前記補正量に基づいて、前記表面に導電性材料層を有する基板の面位置データを求めるステップと、
前記面位置データに基づいて前記荷電粒子線のフォーカス位置に対する面位置を調整して前記荷電粒子線を基板に照射するステップとを有することを特徴とする荷電粒子線の照射方法。
【請求項１０】
基板の面位置を真空中で計測する装置であって、
前記基板の面位置を計測する、光学式センサ及び静電容量センサと、
前記基板の面位置データを求める演算部とを有し、
前記演算部は、前記基板のスクライブライン内の領域における、前記光学式センサ及び前記静電容量センサによる計測値を用いて求めた補正量を、前記静電容量センサによる前記基板の計測値に適用することで前記基板の面位置データを求めることを特徴とする計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射装置、荷電粒子線の照射方法、及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路等のデバイスを製造するためのリソグラフィ工程において所望の回路パターンを形成するためには、光や電子線等のビームの集束位置に対して基板表面を高精度に合わせることが重要である。
【０００３】
面位置計測の方法の一つとして、特許文献１のように、光学式センサと静電容量センサとを用いて光学系から基板表面までの光軸方向の距離（以下、面位置と称す）を求める技術がある。光学式センサ及び静電容量センサで同一点の面位置を計測した際の計測値の差を静電容量センサの誤差量として記憶しておき、当該誤差量を用いて、静電容量センサによる面位置計測値を補正する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４３９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は光学式センサが被計測面の面位置を正確に計測できることを前提としている。しかし、光学式センサによる計測値も、基板上に形成されている層のパターンの粗密等に起因して計測誤差が生じやすいことが知られており、特許文献１に記載の面位置の計測方法では計測場所によっては光学式センサの計測誤差が上乗せされてしまう恐れがある。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、光学式センサの計測誤差を考慮して面位置データを求めることが可能な、荷電粒子線照射装置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】
【０００７】
本発明に係る、基板上に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射装置は、前記基板の面位置を計測する、静電容量センサ及び光学式センサと、前記光学式センサ及び前記静電容量センサによる計測値を格納する記憶部と、前記基板の面位置データを求める演算部とを有し、前記演算部は、前記記憶部に格納されている、前記基板のスクライブライン内の領域における前記静電容量センサ及び光学式センサによる計測値を用いて補正量を求め、該補正量を前記静電容量センサによる計測値に適用することで前記基板の面位置データを求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の荷電粒子線照射装置によれば、光学式センサの計測誤差を考慮して面位置データを求めて、荷電粒子線を照射することができる。よって本発明を例えば電子線描画装置に用いれば、面位置計測の際の誤差を補正して基板上の被照射物に対して所望のパターンを描画することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態の描画装置の構成を示す図。
【図２】マーク領域について説明する図。
【図３】ウエハの各位置における静電容量センサの計測誤差を説明する図。
【図４】第１の実施形態における処理を示すフローチャート。
【図５】第３の実施形態における処理を示すフローチャート。
【図６】第４の実施形態における処理を示すフローチャート。
【図７】デバイスの製造方法の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る荷電粒子線照射装置の実施形態として、集束された一本の電子線を用いてパターンを描画する描画装置を例に挙げて説明をする。ただし、電子線の本数は必ずしもこれに限定されるものではない。また、電子線以外の荷電粒子線として、イオンビームを用いても構わない。さらに本発明は、電子線による描画装置に限らず、荷電粒子線を用いて加工や測定を行なう各種装置に適用可能である。
【００１１】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態における描画装置１００の構成について図１を用いて説明する。電子源１０１は電子線を生成し、生成された電子線は電子光学系１０２に入射する。荷電粒子光学系である電子光学系１０２は、ウエハ（基板）１０３の表面に塗布されているレジスト１０４上に電子線を集束する。
【００１２】
レジスト１０４は、その最表面で等電位面を形成する導電性材料層を含む。例えば、帯電防止膜のように導電性を有する材料の塗布されている非導電性レジストや、導電性のレジストを用いる。帯電防止膜を構成する分子として、描画後の剥離が容易な水溶性高分子であって、スルホン酸基やカルボン酸基などのブレンステッド酸基を含む導電性重合体であることが好ましい。例えば、ポリ（イソチアナフテンスルホン酸）、ポリ（アニリンスルホン酸）、ポリ（チオフェンアルキルスルホン酸）等の共重合体、又はこれらの塩構造体が挙げられる。
【００１３】
電子光学系１０２は、不図示の電子レンズ系及び偏向器から構成されている。電子光学系１０２を制御する制御部１２０からの指示を受けて、電子レンズ系は電子線を所望の形状に成形し、偏向器は電子線をレジスト１０４上でＸ軸方向やＹ軸方向に走査する。
【００１４】
ステージ１０５はウエハ１０３を保持したまま、ステージ１０５を制御する制御部１２１からの指示に従ってＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に駆動する。ステージ１０５上のウエハ１０３と異なる位置には、移動鏡１０６が設置されている。レーザ干渉計１０７からのレーザ光１０８が移動鏡１０６に入射し、移動鏡１０６からの反射光を利用してステージ１０５の位置を計測する。制御部１２１は、レーザ干渉計１０７による計測値に基づいてステージ１０５を制御する。
【００１５】
アライメント計測手段１０９は電子光学系１０２の近傍に配置されている。アライメント計測手段１０９用の光線１１０によって、ウエハ１０３上に形成されているアライメントマークの位置を計測し、ウエハ１０４のＸ軸及びＹ軸方向の位置合わせをする。光線１１０として、レジスト１０４が反応しないように４５０ｎｍ以上の波長帯域の光を使用する。
【００１６】
ウエハ１０３の面位置を計測するための手段として、光学式センサ１１１と、光学式センサ１１１とは帯電に対する特性の異なる静電容量センサ１１２とを備える。ここで、帯電に対する特性が異なる、とは、計測器の特性上計測値の主たるエラーの要因が基板表面に蓄積される電荷量によるものであるか否かということを意味しており、同じ種類の計測器におけるエラーの程度の差異を意味するわけではない。
【００１７】
光学式センサ１１１はアライメント計測手段１０９の側面に配置されており、その投光系１１１（ａ）によって光をレジスト１０４の表面で反射させて、受光系１１１（ｂ）で反射光を検知することによって、ウエハ１０３の面位置を計測する。
【００１８】
光学式センサ１１１による面位置計測に使用する光は、レジスト１０４が反応しないように４５０ｎｍ以上の波長帯域の光を用いる。基板上に形成されているパターンの疎密度合いや使用する光源の波長帯域によって反射率が異なることが原因で生じる計測誤差のばらつきを軽減するためにも、特に４５０ｎｍ〜８００ｎｍの広帯域波長を発する光を光源として使用することが好ましい。
【００１９】
静電容量センサ１１２は、アライメント計測手段１０９の下端部の静電容量センサ１１２（ａ）と、電子光学系１０２を収容する筐体１１３の下端部にある静電容量センサ１１２（ｂ）との２箇所に配置されている。静電容量センサ１１２が面位置を計測する際には、関係式Ｃ＝（ε・Ｓ）／Ｚを利用する。ここで、レジスト１０４と静電容量センサ１１２の電極間の誘電率をε、静電容量センサ１１２の計測面積をＳ、導電性材料であるレジスト１０４が塗布されているウエハ１０３の計測面積Ｓあたりの平均面位置をＺとする。
【００２０】
後述の補正用オフセット値を求めるため静電容量センサ１１２（ａ）を使用する。静電容量センサ１１２（ａ）は中央に穴のあいたリング形状をしており、その穴の中心部分をアライメント計測手段１０９用の光線１１０が通過できる構成となっている。これにより、アライメント計測手段１０９、光学式センサ１１１、及び静電容量センサ１１２（ａ）による計測の際に、ウエハ１０３をほとんど移動させること無く同じ領域の面位置を計測することが可能となる。
【００２１】
一方、電子線によるパターン描画中に面位置を計測する場合は静電容量センサ１１２（ｂ）を使用する。静電容量センサ１１２による計測値は計測面積の平均値であるため、短時間で広域の面位置を計測するためにも、複数の小さな静電容量センサ１１２（ｂ）を配置することが好ましい。
【００２２】
アライメント計測手段１０９、光学式センサ１１１、静電容量センサ１１２は、計測機器を制御する制御部１２２に接続されている。制御部１２２はコントローラ１２３と接続されている。制御部１２２は、コントローラ１２３からの指示を受けて各計測器に計測の実行を指示し、各々の計測器から得られた結果をコントローラ１２３に伝える。
【００２３】
コントローラ１２３は、制御部１２０、制御部１２１、制御部１２２、及び記憶部１２４と接続されている。コントローラ１２３に含まれるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が各制御部に指示を出し、記憶部１２４に格納されている、図４、図５、図６のフローチャートに示すプログラムを実行する。
【００２４】
その際ＣＰＵは演算部としての機能も有し、各計測動作から得られる計測値に基づく演算処理も行う。例えば、実際の面位置を示す面位置データを求めたり、その面位置データを得るために必要な補正量を求める。これらの機能により、コントローラ１２３は、電子線による描画動作、計測動作、ステージ駆動等、描画装置１００に関する動作を統括する。
【００２５】
記憶部１２４には、描画パターンや、光学式センサ１１１の計測誤差ΔＺＬ、及び図４、図５、図６のフローチャートに示すプログラムが格納されている。さらに、各計測器により得られる計測値、コントローラ１２３による演算結果、静電容量センサ１１２の補正量等が格納されていく。
【００２６】
電子源１０１、電子光学系１０２、基板１０３、ステージ１０５、干渉計１０７、アライメント計測手段１０９、光学式センサ１１１、静電容量センサ１１２等は、不図示の真空ポンプによって排気されている真空チャンバー内に配置される。
【００２７】
以上が描画装置１００の構成に関する説明である。次に、光学式センサ１１１の計測値の取り扱いについて説明する。
【００２８】
実際の面位置Ｚ、光学式センサ１１１によって計測される面位置ＺＬ、計測誤差ａ及び計測誤差ΔＺＬを用いて、ＺＬ＝ａ×Ｚ＋ΔＺＬという関係が成り立つ。ここで、計測誤差ａは、光学式センサ１１１によるウエハ１０４上の計測点（Ｘ、Ｙ）が同じでも、ステージ１０５をＺ方向に変化させた場合に生じる計測誤差である。一方、計測誤差ΔＺＬは、ウエハ１０３と光学式センサ１１１とのＺ方向の相対距離は等しく、計測点（Ｘ、Ｙ）が異なる場合に生じる計測誤差である。
【００２９】
計測誤差ａと計測誤差ΔＺＬは、レジスト１０４の下層の境界面からの反射光と、レジスト１０４の表面からの反射光とが干渉することに起因して生じる計測誤差である。そのため、レジスト１０４下層の材質や、ウエハ１０３上に形成されているパターンの疎密度合いが影響する。
【００３０】
レーザ干渉計１０７のように物体の位置を高精度に計測することが可能な計測器による計測結果を用いて、計測誤差ａを補正する。レーザ干渉計１０７を使用しながらステージ１０５をＺ方向に既知の量Δｚだけ移動させる。移動の前後で計測される面位置の変化量ΔｚＬを計測し、計測誤差ａはａ＝ΔｚＬ／Δｚを適用して補正する。このようにして実際の面位置Ｚが不明であっても、計測誤差ａを補正することが可能となる。以下の説明では光学式センサ１１１で計測する際の計測値の計測誤差ａは補正済みとして面位置Ｚを考え、計測される面位置ＺＬ＝Ｚ＋ΔＺＬとしてΔＺＬのみを計測誤差として取り扱う。
【００３１】
なお、光学式センサ１１１の計測誤差ΔＺＬは、面位置の計測前にあらかじめ求めて記憶部１２４に格納しておく。異なる面位置で同じパターンの描画を行い、その結果形成された半導体層の形状を評価することで、解像度の高い描画が可能な面位置と光学式センサによって計測した面位置の計測値との差から計測誤差ΔＺＬを求める。
【００３２】
光学式センサ１１１による面位置の計測は、狭範囲内や、異なる計測位置間で計測誤差ΔＺＬの値が再現されやすい領域で行うことが好ましい。計測誤差ΔＺＬの値が再現されやすい領域について図２を用いて説明する。図２（ａ）はウエハ１０３の全体の図、図２（ｂ）は図２（ａ）の拡大図、図２（ｃ）は図２（ｂ）の拡大図である。計測誤差ΔＺＬの値が再現されやすい領域例としてショット１０（形成したい１つ又は複数のチップ領域に相当する領域）の間に設けられるスクライブライン２０が、より好ましい例としてスクライブライン２０内にあるパターン形成の禁止領域（マーク領域）３０が挙げられる。スクライブライン２０内であれば、通常はユーザが回路パターンを形成することが無いため、計測誤差ΔＺＬの主な要因である金属配線等のパターンの粗密に起因する計測誤差の変動は計測点（Ｘ、Ｙ）が異なっても生じにくい。
【００３３】
特に、スクライブライン２０内にある禁止領域３０は、アライメントマーク及びアライメントマークの周辺領域であって、描画装置毎に定められている構造で形成される領域であり、ユーザによるパターン形成が行われることがない。そのため、同一の光学式センサ１１１で面位置を計測した場合に同じ計測誤差が再現されやすい上、予め計測誤差ΔＺＬを求めて記憶部１２４に格納することが容易となる。
【００３４】
禁止領域３０のサイズは、例えば短手方向に６０μｍ以上８０μｍ以下、長手方向に２５０μｍ以上５００μｍ以下の長さで囲まれた領域である。具体的な禁止領域３０のサイズは、スクライブライン２０の幅やアライメントマークの種類によって詳細に決定される。例えば、短手方向の長さを、スクライブライン幅の半分以上かつスクライブライン幅以下としても良い。なお、光センサ１１１のスポット領域がスクライブライン２０の幅よりも広い場合には、絞り等を用いてスポット領域を狭くしておく。
【００３５】
さらに、描画装置１００の処理内容の説明に先立ち、光学式センサ１１１と静電容量センサ１１２を用いることによる面位置計測の手法を説明する。
【００３６】
図３（ａ）は、ウエハ１０３を電子光学系側から見た図である。また、図３（ｂ）の縦軸は図３（ａ）の断面Ａ−Ａ’におけるウエハの面位置を示す。静電容量センサ１１２によるウエハ１０３の面位置計測値ＺＱには、実際の面位置Ｚだけでなくウエハ１０３の表面の帯電に起因する計測誤差ΔＺＱが含まれる。レジスト１０４として導電性材料を使用することによって帯電に起因する計測誤差ΔＺＱはＡ−Ａ’間の各点においてほぼ一様な値となる。静電容量センサ１１２による計測値ＺＱとして、実際の面位置ＺはＺ＝ＺＱ−ΔＺＱで表される。
【００３７】
すなわち、ウエハ１０３上の少なくとも１つの領域において静電容量センサ１１２による計測値と実際の面位置との差分に相当するΔＺＱを求めれば、その値を補正用オフセット値（補正量）とすることができる。そして補正用オフセット値ΔＺＱを、静電容量センサ１１２によって計測したウエハ１０３全面の面位置計測の結果に対して適用することで、面位置計測の結果を高精度に補正することが可能となる。また、ウエハ１０３の各点における実際の面位置が求まるので、併せてウエハ１０３の傾き成分を求めることもできる。
【００３８】
ウエハ１０３の面位置を精度良く計測するためにコントローラ１２３が実行する、図４のフローチャートに示すプログラムについて詳述する。図４に示す処理内容は、描画に先立ちウエハ１０３の全面の面位置を求める場合であり、記憶部１２４には光学式センサ１１１のアライメントマークにおいて求めた計測誤差ΔＺＬが予め格納されているとする。
【００３９】
Ｓ１０１では、制御部１２１が、アライメント計測手段１０９の計測領域にアライメントマークが位置するようにステージ１０５を移動させ、アライメント計測手段１０９がアライメントマークの位置を計測する。計測されたアライメントマークの位置は、記憶部１２４に格納される。アライメントマークが形成されている他に箇所についても同様の動作を行い、計測結果に基づいて、電子線に対するウエハ１０３のＸ軸及びＹ軸方向の位置合わせをする。
【００４０】
Ｓ１０２では、Ｓ１０１で計測したアライメントマークの面位置を光学式センサ１１１が計測し、その計測結果が記憶部１２４に格納される。光学式センサ１１１はアライメント計測手段１０９の近傍に配置されているため、Ｓ１０１の動作の後にステージ１０５をほとんど移動させること無く計測できる。
【００４１】
さらに、Ｓ１０２で計測されるアライメントマークの面位置計測値を用いて、アライメントマークにおける実際の面位置Ｚを算出する。計測誤差ΔＺＬと光学式センサ１１１で計測される面位置ＺＬとを用いて、Ｚ＝ＺＬ―ΔＺＬを計算することでアライメントマークにおける実際の面位置Ｚに相当するデータを求める（Ｓ１０３）。
【００４２】
Ｓ１０４では、アライメント計測手段１０９の下部に設けられている静電容量センサ１１２（ａ）が、Ｓ１０２で計測されるアライメントマークと同一のマークの面位置を計測する。そしてその計測結果は記憶部１２４に格納される。
【００４３】
Ｓ１０５では静電容量センサ１１２の補正用オフセット値ΔＺＱを算出する。Ｓ１０２で光学式センサ１１１による計測結果から求められる実際の面位置Ｚと、Ｓ１０４で静電容量センサ１１２（ａ）による計測結果ＺＱを用いて、ΔＺＱ＝ＺＱ−Ｚを計算することで補正用オフセット値ΔＺＱが求められる（Ｓ１０５）。補正用オフセット値ΔＺＱは、記憶部１２４に格納される。
【００４４】
制御部１２１によりウエハ１０３を光学系１０２の下部まで移動させた後、Ｓ１０６では、ウエハの各位置の面位置を複数の静電容量センサ１１２（ｂ）が測定する。ここで計測するのはウエハ１０３の全面の面位置を把握するために必要な箇所全てである。計測された面位置ＺＱ（ｉ）は、記憶部１２４に格納される。ここで、（ｉ）は各計測位置を意味する。
【００４５】
Ｓ１０７では、コントローラ１２３がウエハの各位置の面位置Ｚ（ｉ）を、Ｚ（ｉ）＝ＺＱ（ｉ）−ΔＺＱを計算することにより求める。ΔＺＱは前述の補正用オフセット値である。
【００４６】
Ｓ１０８では、制御部１２１がＳ１０７で得られた面位置データである面位置Ｚ（ｉ）に基づいて電子線のフォーカス位置に対してウエハ１０３の表面が位置するようにステージ１０５の位置を調整しながら、コントローラ１０３は電子線による描画を開始する。全てのパターンを描画し終えると、本プログラムは終了する。
【００４７】
以上が、第１の実施形態における描画装置１００がウエハ１０３全面の面位置を求める場合に関する処理内容である。
【００４８】
ウエハ１０３の表面を導電性材料で覆うことにより、本来であればウエハ１０３の表面に局所的に蓄積されやすい電荷が一様に分散される。導電性材料を含むレジスト１０４の特性を利用して、少なくとも１つの領域で求めた補正用オフセット値をウエハ１０３の全面に適用させる。これにより、帯電に起因する面位置計測の誤差を高精度に補正して描画を行うことができる。
【００４９】
なお、Ｓ１０４においてアライメントマークの面位置を計測するセンサとして、静電容量センサ１１２（ｂ）を使用しても良い。一方、Ｓ１０６では、ウエハの各位置の面位置を計測するために静電容量センサ１１２（ａ）を使用しても良い。ただしＳ１０６における計測領域はＳ１０４で計測する場合に比べて広域であるため、より多くの静電容量センサ１１２を使用するほうが好ましい。そのため、アライメント計測手段１０９の下部に比べてスペースのある、電子光学系下端部にある静電容量センサ１１２（ｂ）を使用するほうが、計測にかかる時間を短縮してスループットを向上することが可能となる。
【００５０】
計測誤差ΔＺＬをスクライブライン２０内の禁止領域３０以外の領域で求めた場合は、補正用オフセット値ΔＺＱの算出に必要な面位置計測値はスクライブライン２０内の禁止領域３０以外の領域で計測した値を用いる。計測誤差ΔＺＬを禁止領域３０で求めた場合は、補正用オフセット値ΔＺＱの算出に必要な面位置計測値は禁止領域３０で計測した値を用いる。
【００５１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、図４に示すフローチャートのＳ１０６及びＳ１０７における処理を、Ｓ１０８の描画動作と並行しながら随時実行する点で、第１の実施形態と異なる。すなわち、描画を行いつつ未描画領域の面位置を静電容量センサ１１２（ｂ）によって計測し、計測した面に対する描画動作が始まる前までに、Ｓ１０５で求めた補正用オフセット値ΔＺＱによって計測値を補正する。
【００５２】
本実施形態によれば、第１の実施形態のように描画に先だってウエハ１０３の全面の面位置を求める場合に比べて、スループットを向上させることが可能となる。
【００５３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態における描画装置１００は、経時変化する帯電量に応じて補正用オフセット値を更新する例である。記憶部１２４には図５のフローチャートに示すプログラムが格納されており、コントローラ１２３がこのプログラムを実行する点で他の実施形態とは異なる。Ｓ３０１〜Ｓ３０５における処理は、図３に示すフローチャートのＳ１０１〜Ｓ１０５と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
Ｓ３０６では、静電容量センサ１１２（ｂ）がウエハ１０３の所定領域内の面位置を計測する。所定領域とは、例えば、１列分のショット領域、所定の数分のショット領域、あるいは入射エネルギーの総量が所定量に達する領域を示す。また、所定の時間内に描画すると予測される領域でも構わない。
【００５５】
Ｓ３０７では、コントローラ１２３が、Ｓ１０６において計測した所定領域に対して補正用オフセット値ΔＺＱを適用させてウエハ１０３の所定領域の面位置を算出する。その後、Ｓ３０８では、制御部１２１がウエハの面位置を制御しながら、描画を開始する。
【００５６】
Ｓ３０９では、コントローラ１２３が全ての描画を終了したかどうかを判断する。未描画領域がある（ＮＯ）と判断された場合には、Ｓ３１０に進み、Ｓ３０６で計測をした所定領域分の描画を終えたかどうかを判断する。所定領域の描画を終えていない（ＮＯ）と判断された場合は、Ｓ３０８に戻り引き続き描画を続ける。
【００５７】
所定領域の描画を終えた（ＹＥＳ）と判断された場合は、Ｓ３０４に戻る。Ｓ３０２で計測されたアライメントマークの面位置を再び静電容量センサ１１２（ａ）で計測し、Ｓ３０５で補正用オフセット値ΔＺＱを再び算出し、記憶部１２４内に格納されている補正用オフセット値ΔＺＱを更新する。以下、同様にしてＳ３０３〜３１０を繰り返す。
【００５８】
Ｓ３１０において、全ての描画領域を描画し終えたと判断（ＹＥＳ）されると、本プログラムを終了する。
【００５９】
このように、本実施形態は、補正用オフセット値を更新する点で他の実施形態とは異なる。基板４に入射するエネルギーの量や時間、領域等に応じて、ウエハ１０３に蓄積される電荷量は増加していくため、ウエハ１０３への帯電量の経時変化が激しい場合は本実施形態を適用させることが好ましい。
【００６０】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第１〜第３の実施形態よりも、計測誤差ΔＺＬの再現性がさらに高い領域における計測値を用いることによって、より精度良く面位置を求めることができる形態である。
【００６１】
本実施形態にかかる描画装置１００には、図６のフローチャートに示す計測誤差ΔＺＬを求めるまでのプログラムが記憶部１２４に格納されており、コントローラ１２３が本プログラムを実行する。
【００６２】
Ｓ４０１はＳ１０１と同様であるため、説明を省略する。Ｓ４０２では、光学式センサ１１１が禁止領域３０内であってアライメントマークを避けた領域の複数位置における面位置を計測する。さらにＳ４０３では、光学式センサ１１１がＳ４０２で計測された各々の点から所定方向に所定量だけずらした位置の面位置を計測する。
【００６３】
次に、Ｓ４０４においてコントローラ１２３は、ウエハ１０３をずらす前後における光学式センサ１１１で計測された面位置の計測値の差を求める。計測点をずらす前後において計測結果の差が小さい場合には、ほぼ同じ計測誤差ΔＺＬが再現されていることを意味する。一方、計測結果の差が大きくなった場合は、禁止領域３０内であっても、計測結果の差が小さかった領域に比べて計測誤差ΔＺＬが再現されにくい領域であることを意味する。
【００６４】
Ｓ４０５においてコントローラ１２３は、ウエハ１０３をずらす前後での計測値の差があらかじめ設定された所定値よりも小さくなった少なくとも１つの領域を選択する。さらに、その領域における計測誤差ΔＺＬを求めて、記憶部１２４に格納する（Ｓ４０６）。計測誤差ΔＺＬの求め方は前述の方法と同様であるため説明を省略する。
【００６５】
このように選択した領域で求めた計測誤差ΔＺＬを用いて、第１の実施形態におけるＳ１０１〜Ｓ１０５と同様の処理を行い、補正用オフセット値ΔＺＱ求める。この際に面位置計測を行う領域も、禁止領域３０内のうち、Ｓ４０１〜Ｓ４０４の処理を経て計測再現性のある領域で行うと、より精度の高い補正用オフセット値ΔＺＱを得ることが可能となる。さらにはウエハ１０３の各位置における面位置を精度良く求めることができる。
【００６６】
本実施形態は、光学式センサ１１１の計測誤差ΔＺＬが再現されることを確認した上で、計測値の再現性が実際にあった領域における面位置計測値を使用する。そのため、計測誤差ΔＺＬで補正する前の光学式センサ１１１による計測値の偏差を小さくすることができる。よって、補正用オフセット値ΔＺＱ、さらにはＺ（ｉ）で表される面位置データを、第１の実施形態に比べて精度良く得ることができる。
【００６７】
特に、ステージ１０３に関して微少な位置決め制御誤差が生じる場合であって、光学式センサ１１１によってアライメントマークにおける面位置計測を行う場合には、本実施形態の手法を適用することが好ましい。さらに、アライメントマークとその周辺領域の材料とで反射率差が小さい材料を使用しておくことが好ましい。これにより、未知のパターンが形成されているショット領域内で同様の計測をする場合よりも、同じ計測誤差ΔＺＬが生じる位置を比較的容易に探すことが可能となる。
【００６８】
（その他の実施形態）
最後に、各実施形態に共通して適用可能な、その他の実施形態について説明する。アライメント計測手段１０９下部や電子光学系１０２下部に配置された複数の静電容量センサ１１２が、センサの個体差として異なる補正用オフセット値ΔＺＱを有する場合がある。その場合は、計測に使用する全ての静電容量センサ１１２で同じアライメントマークの面位置を計測して、あらかじめ補正しておくことが必要となる。
【００６９】
補正用オフセット値ΔＺＱは、計測再現性がある複数の領域における面位置計測値（Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ３０２、Ｓ３０４）の平均値を用いて算出しても構わない。また、レジスト１０４の膜厚が静電容量センサ１１２による面位置計測の誤差に影響を与える場合には、ウエハ１０３の中心から計測領域までの距離に関して重みづけをして補正用オフセット値ΔＺＱを求めることが好ましい。
【００７０】
同じ搬送経路で運ばれたウエハ１０３であれば帯電量はほぼ等しいと考えられるため、各ロットで一番初めに処理するウエハ１０３を用いて得られた補正用オフセット値ΔＺＱを同一ロット内の他のウエハに対して適用させることが好ましい。これにより、各ウエハ１０３の補正用オフセット値ΔＺＱを算出する場合に比べて、スループットを向上させることが可能となる。
【００７１】
アライメント計測手段１０９、光学式センサ１１１、静電容量センサ１１２（ａ）は自由ではあるが、なるべく図１に示した配置であることが好ましい。静電容量センサ１１２（ａ）の計測領域内に、光学式センサ１１１による計測点が含まれるようにすることで、各々の計測器による面位置計測（Ｓ１０１〜１０４、Ｓ３０１〜３０４）に際し、ウエハ１０３を移動する回数が少なくなる。これにより、スループットを向上させることが可能となるからである。
【００７２】
各実施形態においてアライメント計測手段１０９、光学式センサ１１１、静電容量センサ１１２（ａ）による計測を順番に行う例を示したが、２種類以上のセンサによる計測をほぼ同時並行で行うほうが好ましい。これにより、計測に伴うスループットの低下を抑制することが可能となるからである。
【００７３】
ウエハ１０３の全面の面位置を補正し終えた後、制御部１２１によってウエハの面位置を制御する例を示したが、その他の弊害が生じないようであれば制御部１２０によって電子線が集束される位置を制御しても構わない。
【００７４】
以上、前述の各実施形態によれば、光学式センサの計測誤差ΔＺＬと、静電容量センサが受ける帯電の影響も考慮しながら、ウエハ１０３の表面に面位置を求めることができる。計測誤差ΔＺＬが再現されやすい領域で光学式センサ１１１による面位置計測値を補正するため、静電容量センサの補正量ΔＺＱの精度が場所によってばらつく恐れもない。
【００７５】
さらに、静電容量センサは狭いスペースにも配置することが可能であり、描画をしながら面位置計測を随時行うことが可能となる。さらに、光学式センサも静電容量センサも、計測装置が制限されやすい真空中であっても使用できるという利点がある。
【００７６】
（デバイスの製造方法）
図７に、本発明におけるデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子、ＣＤ−ＲＷ、フォトマスク等）の製造方法の一例を示す。デバイスの製造方法は、少なくとも、ウエハに対して導電性高分子を含むレジストを塗布する工程と、前述の実施形態に基づいてウエハにパターンを描画する工程と、パターンが描画されたウエハを現像する工程とを含む。さらに、他の周知の加工工程（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）を含んでも良い。ウエハの代わりにガラス等の基板を用いても良い。
【符号の説明】
【００７７】
２０  スクライブライン
３０  禁止領域
１００  描画装置
１０２  電子光学系
１０３  ウエハ
１０４  レジスト
１１１  光学式センサ
１１２  静電容量センサ
１２３  コントローラ
１２４  記憶部
【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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