(57)【要約】【課題】重ね合わせ精度の点で有利なリソグラフィ装置の提供。【解決手段】荷電粒子線でパターン形成を基板に行うリソグラフィ装置。光学系は、荷電粒子線の焦点位置および基板上での荷電粒子線の照射位置を調整する機能を有し、荷電粒子線で基板を照射する。制御部は、焦点位置の調整のための基板の面形状に基づく焦点位置および照射位置の調整を伴ってパターン形成を行うよう、光学系を制御する。【選択図】  図１
2015216225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線でパターン形成を基板に行うリソグラフィ装置であって、
荷電粒子線の焦点位置および前記基板の上での該荷電粒子線の照射位置を調整する機能を有し、該荷電粒子線で前記基板を照射する光学系と、
前記焦点位置の調整のための前記基板の面形状に基づく前記焦点位置および前記照射位置の調整を伴って前記パターン形成を行うよう、前記光学系を制御する制御部と、
を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記基板の面形状に基づいて得られる目標とする前記焦点位置および前記照射位置に基づいて前記光学系を制御することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
【請求項３】
前記光学系を複数備え、
前記制御部は、該複数の前記光学系のそれぞれを前記面形状に基づいて制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリソグラフィ装置。
【請求項４】
前記調整に係る調整量とそれに対応する調整結果との関係の情報を記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記面形状及び前記情報に基づいて前記光学系を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記焦点位置および前記照射位置に係る調整量の組合せに関して前記焦点位置および前記照射位置を計測することにより、前記情報を得ることを特徴とする請求項４に記載のリソグラフィ装置。
【請求項６】
前記情報は、ルックアップテーブルとして前記記憶部に記憶されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ルックアップテーブルにおけるデータの補間によって、前記組合せとは異なる組合せの調整量を得ることを特徴とする請求項６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項８】
前記情報は、関数として前記記憶部に記憶されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項９】
荷電粒子線でパターン形成を基板に行うリソグラフィ方法であって、
荷電粒子線の焦点位置の調整のための前記基板の面形状を計測する工程と、
前記工程で得られた面形状に基づく荷電粒子線の焦点位置および前記基板上での該荷電粒子線の照射位置の調整を伴って前記パターン形成を行う工程と、
を有することを特徴とするリソグラフィ方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のリソグラフィ装置を用いてパターン形成を基板に行う工程と、
前記工程でパターン形成を行われた前記基板を現像する工程と、
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、荷電粒子線でパターン形成を基板に行うリソグラフィ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
（潜像）パターンを基板に形成するための従来の荷電粒子線描画（露光）装置は、例えば、電子銃から放出された電子線を成形、縮小して基板上に照射することにより、パターン形成を基板に行っている。このようなパターニングは、基板を保持するステージの走査とビームの変調とによりなされうる。電子ビーム描画装置は、優れた解像力の点で有利である。
【０００３】
特許文献１の描画装置は、その重ね合わせ性能のため、基板上での電子線の位置を変更する偏向器（電子線を偏向する偏向器）が、その電子光学系に含まれている。
【０００４】
非特許文献１に示される電子光学系は、ダイナミックフォーカスと呼ばれる電子線の焦点補正（調整）機能を有している。電子光学系からの電子線が基板に垂直に入射しない（テレセントリック誤差がある）場合、図８に示すように、焦点補正を行うと、ビームのフォーカス状態のみならず、基板上におけるビームの照射位置も変化してしまう。そのため、特許文献１は、当該照射位置の変化を偏向器の操作により補償している。
【０００５】
また、描画装置のスループットの改善のためには、複数の電子光学系を並設する構成（マルチカラム構成ともいう）が提案されている（特許文献２）。特許文献２には、３６個の電子光学系を並設する構成が示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Proc. SPIE 2522, Electron-Beam Sources and Charged-Particle Optics, 66(September 25, 1995)
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−７０９４５号公報
【特許文献２】米国特許第７８９７９４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マルチカラム構成の場合、図９（Ａ）のような基板の面形状の誤差は、フォーカスの誤差となる。これに対し、同図（Ｂ）のように基板を動かしても、全てのカラムに関して適正なフォーカス調整は困難であるため、ダイナミックフォーカスが必要となる。しかし、同図（Ｂ）の状態に対してダイナミックフォーカスや特許文献１に係る偏向器を適用しても、同図（Ｃ）に示すように、ビームの照射位置のずれが生じうる。特許文献１は、基板の表面が平坦であることを前提にしている（その表面が平坦な基準面を較正に用いている）ためである。このような重ね合わせ精度に係る新規な課題が生じうることを発明者らは見出したこの課題は、電子線の焦点深度の余裕から従来は生じなかったが、描画すべきパターンの微細化に伴う焦点深度の低減から生じうるものである。
【０００９】
本発明は、重ね合わせ精度の点で有利なリソグラフィ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】
【００１０】
本発明の一側面によれば、荷電粒子線でパターン形成を基板に行うリソグラフィ装置であって、荷電粒子線の焦点位置および前記基板上での該荷電粒子線の照射位置を調整する機能を有し、該荷電粒子線で前記基板を照射する光学系と、前記焦点位置の調整のための前記基板の面形状に基づく前記焦点位置および前記照射位置の調整を伴って前記パターン形成を行うよう、前記光学系を制御する制御部とを有することを特徴とするリソグラフィ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、重ね合わせ精度の点で有利なリソグラフィ装置が提供される。
【００１２】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下の、添付の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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態におけるマルチカラム電子ビーム露光装置の概略図。
【図２】実施形態における電子光学系ユニットの概略図。
【図３】補正系の駆動量と電子ビームの変位の関係を示すデータベースの例を示す図。
【図４】グリッドに対する電子ビームの照射位置の決定処理を説明する図。
【図５】実施形態における補正系の調整処理を説明する流れ図。
【図６】実施形態におけるビーム位置計測処理を説明する流れ図。
【図７】実施形態における露光補正処理を説明する流れ図。
【図８】テレセントリック誤差を説明する図。
【図９】従来技術の課題を説明する図。
【図１０】実施形態におけるビーム位置計測原理を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。
【００１５】
本発明の実施形態では、荷電粒子線の一例として電子ビームを用いた電子ビーム露光装置の例を示す。なお、本発明は電子ビームに限らずイオンビーム等荷電粒子線を用いた露光装置にも同様に適用できる。
【００１６】
＜装置構成＞
以下、本発明の実施形態１を説明する。図１は、基板にパターン形成を行うリソグラフィ装置としての電子ビーム露光装置の要部概略図である。図２は、図１中の電子光学系ユニット２００の詳細を示す図である。特にここでは、マルチカラム・マルチビーム型ラスタスキャン方式の電子ビーム露光装置を扱う。この方式の特徴は、一つの電子銃から放射される電子ビームを複数構成し、その電子ビームを画角内の描画領域全面を一方向に繰り返し走査し、基板上にパターンを形成するものである。
【００１７】
図１は、実施形態における電子ビーム露光装置の主要構成を示す図である。図示しない真空ポンプにより真空排気されている真空チャンバ１００内には、電子光学系ユニット２００、ステージ３００、ステージ位置検出系４００、フォーカス検出系５００等が配置されている。
【００１８】
電子光学系ユニット２００の構成を、図２を用いて説明する。電子源１から放射される電子線は、電子線のビーム形状を整形する光学系２を介して、電子源１の像を形成する。像からの電子線は、コリメータレンズ４によって略平行の電子線とされる。略平行の電子線はアパーチャアレイ５を通過する。アパーチャアレイ５は、複数の開口を有し、電子線を複数の電子線に分割する。アパーチャアレイ５で分割された複数の電子線は、静電レンズが複数形成された静電レンズアレイ６により、像の中間像を形成する。中間像面には、静電型偏向器であるブランカーが複数形成されたブランカーアレイ７が配置されている。
【００１９】
中間像面の下流には、２段の対称磁気ダブレットレンズ８１，８２で構成された荷電粒子光学系８が配置され、複数の中間像がウェハ等の基板Ｗ上に投影される。荷電粒子光学系８は、Ｚ方向の軸を有し、複数の電子線を基板に対して射出する。Ｚ方向は、荷電粒子光学系８の軸に平行な方向である。ブランカーアレイ７で偏向された電子線は、ブランキングアパーチャＢＡによって遮断されるため、基板Ｗには照射されない。一方、ブランカーアレイ７で偏向されなかった電子線は、ブランキングアパーチャＢＡによって遮断されないため、基板Ｗに照射される。下段のダブレットレンズ８２内には、複数の電子線を同時にＸ，Ｙ方向の目標とする描画位置に変位させるための偏向器１０、及び、複数の電子線のフォーカスを同時に調整するフォーカスコイル１２が配置されている。ここでは、フォーカスコイル１２は、描画中にも動的に焦点位置を補正する機能を有するものであり、ダイナミックフォーカスあるいは焦点補正器とも呼ぶ。また、基板Ｗの照射面位置における電子線の形状の測定は、ナイフエッジを含む検出器１４により行われる。スティグメータ１１は、荷電粒子光学系８の非点収差を調整する。この他、電子検出器２０５は、基板Ｗ上に電子ビームＥＢを照射すると発生する反射電子を検出し、その検出結果を処理することで、基板Ｗの電子像を得る。そして各構成要素は、電子光学系制御部６０１により制御される。
【００２０】
ステージ３００は、基準面を持つステージ定盤３０１の上に、静電チャック１５により保持された基板Ｗを移動するステージ駆動系３０２、測長用部材３０３が配置されている。ステージ駆動系３０２は、ステージ面内方向Ｘ軸、Ｙ軸及びステージ面直方向Ｚ軸への並進移動と、各軸に対する回転移動とが可能である。これらの移動は、ステージ制御部６０２により６自由度位置決め制御され、所望の位置に基板Ｗを移動することができる。
【００２１】
ステージ位置検出系４００は、内部に設けられたレーザー光源から射出されたレーザーを測長用部材３０３（例えばバーミラー）で反射させて戻し、生成される干渉光の強度信号を検出する。検出される強度信号をステージ位置検出部６０３で処理することにより、ステージの位置を計測する。
【００２２】
フォーカス検出系５００は三角測量の計測原理を使用すれば、斜入射フォーカス計測光を基板Ｗに照射し、その反射光を受光しフォーカス検出系制御部６０４で信号処理して基板ＷのＺ方向の位置を検出する。
【００２３】
主制御部６００は、上記で説明された電子光学系制御部６０１、ステージ制御部６０２、ステージ位置検出部６０３、フォーカス検出系制御部６０４からのデータを処理、各制御部への指令等を行う制御系である。また、メモリ６０５は、主制御部６００に必要な情報を記憶する記憶部である。例えば、メモリ６０５は、焦点位置および照射位置の調整に係る調整量とそれに対応する調整結果との関係の情報を記憶する。
【００２４】
＜座標系＞
ここで座標系について説明しておく。ステージ３００の基準面とステージ位置検出系との位置関係が予め設定されており、これらの関係を元に、その他の座標系が決められている。前述のとおり、ステージ面内方向に対してＸ軸、これと面内直交方向にＹ軸、基板面直方向にＺ軸をとる。設計上、電子光学系ユニット２００からの電子ビームＥＢが偏向器１０によって偏向されずにステージ側に入射する位置を電子ビームの基準位置とする。また、この基準位置をステージ中心と検出されるよう、ステージ位置検出部６０３に予め設定する。基準位置に対して、Ｘ軸、Ｙ軸方向を電子光学系のシフト方向、Ｚ軸方向をフォーカス方向とする。なお、フォーカス検出系５００の基準位置に対する電子光学系の基準位置の相対位置も予め知られている。また、偏向器による走査を伴って、一本の電子ビームが露光する所定の範囲をフィールドと呼ぶ。設計上は、基準位置を中心として面内方向へ２次元に展開される格子状の領域となり、各格子点（グリッド）は露光すべきパターンの画素と所定の比率で対応する。通常、これらのグリッドに対して電子ビームを照射し描画している。
【００２５】
＜補正系の調整方法＞
次に、電子ビームＥＢの照射位置を補正する場合に用いる補正系、すなわち偏向器１０と焦点補正器であるフォーカスコイル１２の調整方法について、図５の流れ図を参照しながら説明する。以下の説明では、理解を容易にするため、基板面内方向をＸ軸のみとして、Ｘ−Ｚ座標を取り扱う。これに伴い、通常、偏向器はＸ軸、Ｙ軸それぞれ動作可能に配備されるものであるが、ここでの説明はＸ軸のみの動作に限定する。
【００２６】
まず、校正用基板ＣＷをステージ上に載置する（Ｓ５１）。校正用基板は、例えば十字のマークが少なくとも一つ以上配列されたものである。その後、校正用基板の中心ないし計測基準となるマークの中心を電子光学系の基準位置に位置させるようにステージを移動させる（Ｓ５２）。あるいは、マーク中心とステージ位置及び電子光学系の基準位置の対応が取られればよい。
【００２７】
図示しないが、補正系の調整を開始する前に、補正系の補正量（駆動量）を初期状態（例えば偏向電圧を０）にすることが望ましい。調整前に初期状態を確認しておくことで、電子ビームが安定しているか、調整後に初期状態に戻るか、などの診断を行うことができる。この状態において、電子ビームは電子光学系の基準位置に入射される。
【００２８】
続いて、補正系の補正量と補正系の補正に伴う電子ビームの変位との対応関係の情報を取得する。この情報を取得するために、補正系の補正量をある組合せで固定した場合に、電子ビームの照射位置が基準位置からどれだけ変位するかを計測する。ここで、変数定義をしておく。偏向器の駆動量をＭｄ、焦点補正器の駆動量をＭｆ、電子ビームの基準位置からの変位をＤ（Ｄｘ，Ｄｚ）とする。
【００２９】
予め所定の範囲、間隔に基づいて補正系の駆動量（調整においては調整値とも呼ぶ）の組合せが決められている。範囲はフィールドを少し超える程度、間隔は要求精度に応じて十分細かく設定されることが望ましい。この駆動量の組合せから１組を選択する（Ｓ５３）。説明のため、範囲を−Ｒｄ≦Ｍｄ≦Ｒｄ、間隔をＳｄとおく。いま、仮に偏向器をＭｄ＝Ｓｄ、焦点補正器をＭｆ＝０の組を選択する。
【００３０】
焦点補正器および偏向器の駆動量の組が選択された後、これらの駆動量に応じて補正系を駆動して、補正系の状態並びに電子ビームの位置を固定する（Ｓ５４）。その後、電子ビームの照射位置を計測する（Ｓ５５）（この処理のことを電子ビームの「ビーム位置計測」という）。ビーム位置計測の結果、今の補正系の駆動量（Ｍｄ＝Ｓｄ，Ｍｆ＝０）に対応するビーム位置として（Ｄｘｉ，Ｄｚｉ）がメモリに蓄えられる。ビーム位置計測が終わると、まだ調整していない駆動量の組合せが残っていないか確認され（Ｓ５６）、残っていれば、次の組合せ（例えば、Ｍｄ＝２Ｓｄ、Ｍｆ＝０等）を選択して、同様の処理を繰り返す。
【００３１】
組合せの残りが無ければ、ビーム位置計測によりメモリに蓄えられたデータを整理して、後の露光処理で運用可能な形式にデータベース化する（Ｓ５７）。例えば図３に示すようなテーブル形式のデータを生成する。このように、主制御部は、偏向器及び焦点補正器の駆動量の所定の組合せの各々について電子ビームの位置を計測することで、補正系の駆動量と補正系の駆動に伴う電子ビームの変位との対応関係を形成することができる。データベース化については、例えば電子ビームの目標位置を与えると、補正器の駆動量が出力されるような形式であればよい。例えば、図１に示すように、ルックアップテーブルＬＵＴとしてメモリ６０５に保持してもよい。また、テーブルが作成された所定の組合せ以外の電子ビームの照射位置については、データ補間によって求めることが可能である。また、ルックアップテーブルの形式ではなく、ビーム位置計測に基づき関数化してもよい。補正系の調整が完了すると、校正用基板はステージから搬出される。
【００３２】
次に、図１０を参照し、ビーム位置計測の計測原理を説明する。図１０の（Ａ）に示すように、ビーム位置計測では、ステージをＸ方向に走査するとともに、電子ビームを照射することで、基板上を走査している。このとき基板から発生する電子を電子検出系（電子検出器２０５）で検出する。基板上のマーク前後では、二次電子放出能の異なる部材が形成されているため、検出される電子の数が異なる。その結果、同図（Ｂ）のように検出される信号レベルが異なり、電子像として計測面上の形状が得られる。また、電子検出系の位置はステージ位置と対応がとられているため、前記マークの中心位置がステージ位置のどのグリッドにあたるかがわかる。
【００３３】
図１０の（Ｂ）の波形を微分した波形を同図（Ｃ）に示す。マークのエッジでは、ピークが現れる。また、電子ビームのフォーカスが合うほど二次電子の放出は高まるためピークも鋭くなることが、電子顕微鏡技術では知られている。これらのことから、ピークが最も高まる位置をビームのフォーカス位置、またこのとき計測されるピークの中間をマークの中心位置すなわちビームのシフト位置として計測できる。
【００３４】
続いて、図６の流れ図を参照して、図５のＳ５５で示されるビーム位置計測の方法の一例を説明する。位置計測に入る前に設定された補正系の駆動量から、設計上のビーム位置へマークを移動する（Ｓ６１）。設計上のビーム位置の近傍である小領域をステージで走査し（Ｓ６２）、走査位置に対応して電子像（検出信号）を取得していく（Ｓ６３）。ここでいう小領域とは、想定する設計上のビーム位置からのずれをカバーできる範囲であって、例えばせいぜい数グリッド分の三次元空間である。また、その小領域内は、ステージ位置検出精度や電子検出系の測定分解能で密に区切られる。
【００３５】
先に説明した要領で、まずフォーカス位置Ｄｚ＝ｚａを決定する（Ｓ６４）。この場合、ステージをＺ方向に逐次駆動してピークの信号レベルを得るが、ある間隔で連続して電子像を取得し、取得後に解析してもよい。また、ベストフォーカス位置は、ピークの信号レベルが最大値となる位置をデータから推定してもよい。なお、フォーカス方向の設計値からのずれが無視できる場合には、この処理をスキップしてよい。次に、シフト位置Ｄｘ＝ｘａを決定する（Ｓ６５）。こちらも先の説明のとおり、ピークの中間位置を探せばよい。このとき解析に用いられる電子像は、ベストフォーカス位置での電子像に限らず、その近傍であれば明瞭に探すことができる。また、フォーカス位置決定と同様に、複数の電子像から推定してもよい。これらの解析手法の選択は、ビーム位置計測に求める精度に合わせて行われるべきである。こうして、設定された補正系の駆動量（Ｍｄ，Ｍｆ）に対応するビーム位置（ｘａ，ｚａ）がメモリに記憶される（Ｓ６６）。
【００３６】
＜補正系の、偏向器駆動時にフォーカスずれについて＞
上記のように調整することで、補正系は実質的に３次元（例ではＸ−Ｚ座標のみ）空間で厳密に管理されることになる。この調整方法によれば、偏向器を駆動した際にフォーカス方向にも発生するずれを計測することができる。図６のＳ６４が、このフォーカスずれを計測するために対応する処理となっている。電子ビームは、その深い焦点深度により多少のフォーカスずれは許容できるという特徴がある。そのため、露光すべきパターンや基板の面変形の具合に応じて、フォーカスずれの管理を目的としたＳ６４の処理をスキップしてもよい。
【００３７】
＜基板面形状の取得方法＞
露光用の基板Ｗをステージ上に載置し、フォーカス検出系５００により、基板Ｗ上に向けてフォーカス計測光を照射し、基板Ｗで反射した検出光を受光する。検出光を光電変換し、フォーカス検出系制御部６０４で信号処理を行い、基板Ｗのフォーカス位置、ここではＺ方向、を計測する。基板ＷをＸＹ方向に移動してこれを繰り返し行い、基板Ｗ全面の面形状情報、フォーカスマップとも呼ばれる、を得ることができる。
【００３８】
この計測の結果、図４に図示すれば、基板Ｗ上の計測位置Ｐ（Ｐｘ）において、変形量Ｑ（Ｑｚ）が得られる。基板Ｗが設計上の面形状からどのように変形したかがわかるので、その変形に追従した位置にパターンが露光されるよう、後の露光補正において電子ビームの位置を補正することができる。
【００３９】
＜テレセントリック誤差に関して＞
ここで、電子ビームが描画するウェハに対して垂直に照射しない場合について説明する。光学的には、絞りと結像関係にある瞳の位置が無限遠にあることを、「テレセントリック」といい、それは、各画角での主光線がウェハに垂直（＝光軸に平行）であるとの理解をされている。しかし、これは近似的な定義であって厳密な意味では正しくない（なおこの近似的な定義は純粋な光学に関しても電子ビームの結像に関しても同じである）。結像関係（厳密には、瞳の結像）に収差がある場合は、各画角では、ウェハには、垂直から多少ずれた角度での照射となる。これは設計値で決定されるものである。一方、設計値ではなく、部品誤差や調整誤差によっても、各画角では、ウェハに垂直から多少ずれた角度での照射となる。
【００４０】
本明細書では、上記全ての、ウェハに垂直から多少ずれた角度のずれのことを「テレセントリック誤差」という。上記の理由から、各画角で、「テレセントリック誤差」は一般に異なる値となる。すなわち、前述のダイナミックフォーカスを行った場合には、「テレセントリック誤差」は変化すると考えるべきである。したがって本実施形態では、それぞれのダイナミックフォーカスを行った場合での「テレセントリック誤差」を事前に計測し、データベース等に保存して使用する。
【００４１】
＜露光補正の方法＞
調整された補正系を用いて、計測された基板の変形量Ｑに基づき、パターンの露光を行う。ここで、露光補正の過程を図４に、露光の流れ図を図７に示し、これらを共に参照して説明する。露光対象の基板Ｗをステージに搬入し（Ｓ７１）、まず基板の面形状を得るためにフォーカス検出系５００を用いてフォーカス計測を行う（Ｓ７２）。計測の方法については前述した「基板面形状の取得方法」の通りである。フォーカス検出系制御部６０４において、計測された信号を解析処理し、フォーカスマップを得る（Ｓ７３）。図４では、所定間隔で配列された大円の計測点Ｐについて、変形量Ｑが示されている。ここでは、フォーカス方向の距離にあたるので、Ｑｚと置ける。フォーカスマップを解析して、例えば最小二乗法により基板の面形状を近似して求めると、図４の斜めに走る点線に示す近似面が得られる。
【００４２】
この後、面形状へのビーム位置の補正の一部をステージ駆動で補正する場合、Ｓ７３１、Ｓ７３２ の処理が追加される。前処理で求めていた近似面のうち、平面の成分（並進、回転）をステージ補正量として決定する（Ｓ７３１）。次いで、ステージ補正量で補正される面形状の変形量を、補正適用前の変形量から差し引き、ステージ補正を加味したフォーカスマップ（あるいは近似面）を再生成する（Ｓ７３２）。
【００４３】
補正系の駆動量を決定する前に、調整処理にて予め得ていた各カラムのテレセントリック誤差を読み出す（Ｓ７４）。すなわち、調整処理にて生成したデータベースＤＢを参照可能にしておく。
【００４４】
続いて、駆動系の補正量を決定していく（Ｓ７５）。計測された基板Ｗの変形量Ｑ及び生成したフォーカスマップから、フィールドのグリッド位置Ｎ（Ｎｘ）に対応する変形量Ｌ（Ｌｘ，Ｌｚ）を計算する。なお、図４に示すように、基板Ｗ上の計測位置Ｐとフィールドのグリッド位置Ｎとは配列や位置が必ずしも同一とは限らない。そこで、先ほどフォーカスマップから求めておいた近似面に基づいて、グリッド位置Ｎにおける変形量Ｌを求める。なお、近似面から求める他に、例えば近傍の計測点Ｐにおける変形量Ｑから内挿補間して変形量Ｌを求めてもよい。図４では、変形量ＬはフォーカスＺ方向として示しているが、取得される変形量や、ステージ補正等により、シフト方向の成分を持つ場合もある。
【００４５】
求めた変形量Ｌに従って、電子ビームの照射位置Ｉ（Ｉｘ，Ｉｚ）を決定する。すなわち、グリッド位置Ｎに変形量Ｌを加算すると、Ｉｘ＝Ｎｘ＋Ｌｘ，Ｉｚ＝Ｌｚとなる。ただし、電子光学系の補正系が、所定のグリッドに対する露光以外を独立して補正する場合には、変形量Ｌのみをその補正系に配分して、電子ビームの照射位置を決定してもよい。
【００４６】
グリッド位置Ｎから変形量Ｌ離れた位置はすなわち、電子ビームの目標とする照射位置Ｉに他ならない。よって、この照射位置Ｉに対応する補正系の駆動量を決定すればよい。
【００４７】
決定した電子ビームの照射位置Ｉに対応する補正系の駆動量を、補正系の駆動量と電子ビームの変位の関係を示すデータベースＤＢにパラメータとして入力すれば、対応する補正系の駆動量Ｍ（Ｍｄ，Ｍｆ）が出力される。なお、生成したデータベースＤＢと照射位置Ｉとは必ずしも一致しない。そこで、例えば最小二乗法により最適な駆動量Ｍを決定する。すなわち、データベース内の変位量と、目的の照射位置との各軸の差の二乗の和が最小となる駆動量の組み合わせを検索する。あるいは、データベースが密でないならば、事前に内挿補間して細かなデータベースとしてもよい。
【００４８】
補正系の駆動量が決定した後、露光すべきパターンのあるフィールドに基板Ｗが来るよう、ステージを移動する。さらに、ステージ補正を行う場合には、先に決定したステージ補正量に従って、ステージを駆動する（Ｓ７５１）。ステージ補正を行わない場合は、補正量０である。決定した補正系の補正量に従って偏向器及び焦点補正器を駆動する（Ｓ７６）。
【００４９】
以上の処理を経て、基板の面形状の変形に対応するよう電子ビームの位置補正を行う準備が出来上がる。この結果、図４の実線で示した電子ビームの照射位置が、同図鎖線で示した位置に補正系により移動され、目標とする照射位置にパターンを露光することができるようになる。
【００５０】
準備完了後、パターンデータに基づいて電子ビームを基板Ｗ上に照射する（Ｓ７７）。フィールド内の露光が終わると、次のフィールドにステージを進めて、同様に露光していく。なお、ステージを一定に走査するとともに、その走査方向に追従するよう偏向器で位置合わせを行うようにしてもよい。パターン全ての露光が終わると、基板Ｗを搬出して、露光を完了する。このように、主制御部は、基板Ｗへの電子ビームによる描画の進行に同期して、補正系による補正を制御する。
【００５１】
ここでは、グリッド位置に対する変形量の計算や、補正系の駆動量の決定を、露光処理の過程の中で行う例を示した。しかし、一般に電子ビーム露光装置のパターンデータ及び計測データは大容量である。そこで、これらの処理を予めオフライン（露光に先立って）で行うこととしてもよい。
【００５２】
本実施形態では、補正系として偏向器と焦点補正器を扱ったが、これらの他に非点補正器を追加してもよく、さらに複数段で構成されてもよい。この場合には、本説明にある調整方法において、各機構を個別に調整すればよい。
【００５３】
＜フォーカスマップと偏向補正に関して＞
基板の平坦性がそれほど空間周波数的に高い誤差が無い場合には、フォーカスマップの基板Ｗ内での計測サンプリングは、例えば数mmピッチとか、粗い値とし、この計測によるスループットの低下を防ぐこともできる。
【００５４】
その場合、偏向補正のグリッドの方が細かいピッチとなる場合には、各グリッドでのフォーカスずれ量はフォーカスマップから内挿して使用すればよい。この場合、各グリッドに近いフォーカスマップの４データを使用し、ＸＹ平面の差分の何乗の逆数を重み付けして求める等の処理を行った使用することが有効である。
【００５５】
また、フォーカスマップの計測ピッチの何分の一かをトレランスとして、各グリッドと近いフォーカスマップの４データのＸＹ方向での差分値が小さい場合は、一つのフォーカスマップのデータのみを使用する。これによりゼロ割対策が可能となる。
【００５６】
また、フォーカスマップはデータベースに保存されるが、データの呼び出しに時間が掛かることが懸念される場合について説明する。マルチカラムでどの描画をしていくかは事前に判っている。したがって、データの呼び出しに時間が掛かることが懸念される場合には、それに併せてフォーカスマップを入れ替えて、必要なデータだけ呼び出す等の構成が有効となる。
【００５７】
＜マルチカラム＞
電子ビーム露光装置の生産性向上のため、一つの電子銃から複数の電子ビームを生成して露光するマルチビーム型や、電子光学系及び補正系を含むカラムを複数備えるマルチカラム型の装置が存在する。本発明は、例えばマルチカラム型の電子ビーム露光装置に適用することで、以下に示す通り、特に高い効果が期待できる。
【００５８】
電子光学系が一つであるシングルカラム型では、ステージによる位置補正と連動することで、照射位置の補正を代替することが可能である。ただし、この代替方法では、ステージ制御に高精度を求めるだけでなく、高負荷な動作を強いることとなり、望ましくない。
【００５９】
マルチカラム型電子ビーム露光装置では、一つの基板上の互いに異なる複数の位置に、同時にパターンを露光する必要がある。シングルカラムの場合と同様に、ステージ制御で照射位置の補正を代替しようにも、ステージでは一つの平面を制御するだけで、その平面から外れた点は制御できない。よって、シングルカラムの場合に用いようとした代替方法は使うことができない。
【００６０】
これに対して本発明は、カラム毎に補正系の駆動量と電子ビームの変位量を調整しておくことができる。これにより、各カラム位置の基板の面変形に追従して、各カラムの電子ビームの照射位置を補正することができる。
【００６１】
また、ステージ制御により、全カラムに共通する成分（並進や回転）を補うことで、各カラムの補正系に配分される総駆動量を小さく抑えることができる。すると、補正系に求められるダイナミックレンジがより小さく抑えられるため、補正系の高精度化や省電力化、省フットプリントが期待できる。
【００６２】
＜シングルカラムへの適用＞
ウェハをＺ方向へ移動してフォーカスずれを補正する従来の方法を使用せずに、本発明のダイナミックフォーカスを補正しながら使用しても、前述までと同様な構成及び処理方法にて、パターンの重ね合わせが可能となる。描画の走査が早く、Ｚ駆動をそれに対応できない構成となった場合等には有効になる。
【００６３】
ただし、ダイナミックフォーカスの駆動可能な量以上に基板のフォーカスがずれた場合には、ウェハをＺ方向に移動する必要がある。これはマルチカラムの場合でも同様であり、Ｚ方向だけでなく傾きに関しても併せて駆動し、各カラムでのフォーカスのずれ量が低減するように合わせるのが好ましい。例えば、当該ずれ量の二乗和が最小化されるようにステージを移動すればよい。もちろん、各カラムでのフォーカスのずれ量がダイナミックフォーカスでの調整可能量より小さければ、ウェハのチルト駆動やＺ駆動をウェハのスキャンに係る各位置で必ずしも行う必要はない。
【００６４】
＜偏向量を補正する項目に関して＞
電子ビームを使用したリソグラフィ用描画方法は、ＭＬ２とも呼ばれているように、マスクやレチクルを使用しないメリットがある。またそれだけでなく、描画方法として、所望の描画パターンを、電子ビームを偏向して描画するため、補正する情報が判っていれば、偏向量を変えて描画することで、重ね合わせ性能が向上するというメリットもある。
【００６５】
例えば、光露光装置で前の層を描画したウェハパターンには、光露光装置の投影光学系に残存する歪曲収差分のずれが存在する。このずれ分を重ね合わせ検査装置等を使用して事前に計測しておけば、ＭＬ２の描画装置では、電子ビームの偏向量を補正することで、重ね合わせ性能の、光露光装置の投影光学系に残存する歪曲収差分による精度劣化を防ぐことができる。
【００６６】
また、特許文献２によれば、電子ビームがウェハに入射したことで熱が発生し、その影響でウェハが伸びてしまう。このことに関しても、描画途中で伸び等を計測し、その情報の下に電子ビームの偏向量を補正することで、重ね合わせ性能の精度劣化を防ぐことができる。
【００６７】
ウェハを走査して描画する方法では、ウェハを走査するウェハステージの駆動精度が描画精度に影響する。この場合も、ステージ位置をレーザー干渉計等で高精度に計測すれば、駆動量がずれていても、その分電子ビームの偏向量を変えて描画することで性能劣化を防止することができる。
【００６８】
次に、ウェハのグローバルアライメント結果に関しても偏向量を変えて描画する方法を説明する。いま、使用されている光露光装置でのウェハのグローバルアライメント結果の、シフト、倍率、回転成分に対して、描画時にウェハの駆動位置を各描画ショットで補正して対応している。一方、マルチカラムのマルチビームのＭＬ２の描画装置の場合では、倍率、回転成分に対してウェハの位置を補正しても、あるマルチカラムでは、補正できても、別のカラムではかえってずれてしまう。そのため、光露光装置のようにウェハの位置の補正では対応できない（シフトはできる）。そこで、各カラムに対して倍率、回転成分を電子ビームの偏向量を変えて描画することで対応できる方法を使用する。
【００６９】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態におけ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上記の描画装置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。
【符号の説明】
【００７０】
１００：真空チャンバ、２００：電子光学系ユニット、３００：ステージ、３０２：ステージ駆動系、４００：ステージ位置検出系、５００：フォーカス検出系、６００：主制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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