(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズディストーション誤差を補正すると共に測定時間を短縮可能なパターン位置測定方法を提供する。【解決手段】測定視野内に配置された複数のパターンの各位置を同時に測定する複数点同時測定工程Ｓ１０２と、複数のパターンの各位置測定結果について複数の第１の位置ずれ量を求める位置ずれ量Ａ演算工程Ｓ１０４と、複数のパターンのうち１つのパターンを測定視野内で予め設定された複数の第２の設計位置の各第２の設計位置にずらしながら各第２の設計位置におけるかかる１つのパターンの位置を測定する１点測定工程Ｓ１０６と、かかる１つのパターンの複数の第２の設計位置における各測定位置結果について複数の第２の位置ずれ量をディストーション量として演算するディストーション量演算工程Ｓ１０８と、複数の第１の位置ずれ量と複数の第２の位置ずれ量との差分を演算して複数の第３の位置ずれ量を求めるデータ補正工程Ｓ１１０工程を備える。【選択図】図２
2015215269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象基板に形成された複数のパターンが測定視野内に配置された状態で、前記測定視野内に配置された複数のパターンの各位置を同時に測定する工程と、
前記複数のパターンの各位置測定結果について前記複数のパターンの複数の第１の設計位置のうちそれぞれ対応するパターンの第１の設計位置からのずれ量を演算し、複数の第１の位置ずれ量を求める工程と、
前記複数のパターンのうち１つのパターンを前記測定視野内で予め設定された複数の第２の設計位置の各第２の設計位置にずらしながら各第２の設計位置における前記１つのパターンの位置を測定する工程と、
前記１つのパターンの前記複数の第２の設計位置における各測定位置結果についてそれぞれ対応する第２の設計位置からのずれ量を演算し、複数の第２の位置ずれ量をディストーション量として演算する工程と、
前記複数の第１の位置ずれ量と前記複数の第２の位置ずれ量との差分を演算して複数の第３の位置ずれ量を求める工程と、
を備えたことを特徴とするパターン位置測定方法。
【請求項２】
前記１つのパターンをずらす前記複数の第２の設計位置は、前記複数の第１の設計位置に合わせることを特徴とする請求項１記載のパターン位置測定方法。
【請求項３】
前記複数のパターンは、荷電粒子ビームを用いて描画されたレジストパターンをマスクにしてエッチングされることにより前記測定対象基板上に形成され、
前記複数のパターンを形成するための描画条件がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１又は２記載のパターン位置測定方法。
【請求項４】
前記描画条件として、荷電粒子ビームを偏向するためのアンプのセトリング時間がそれぞれ異なることを特徴とする請求項３記載のパターン位置測定方法。
【請求項５】
前記描画条件として、前記測定対象基板を載置するステージの描画中の移動速度がそれぞれ異なることを特徴とする請求項３記載のパターン位置測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン位置測定方法に係り、例えば、電子ビームにより描画されたパターンの位置を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスの回路線幅はさらに微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ回路パターンを形成するための露光用マスク（レチクルともいう。）を形成する方法として、優れた解像性を有する電子ビーム（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）描画技術が用いられる。
【０００３】
図１０は、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。
可変成形型電子線描画装置は、以下のように動作する。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３４０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】
昨今のパターンの微細化に伴い、電子ビーム描画装置に要求される描画精度が厳しくなっている。そのため、描画装置の性能評価における項目数は増加し、測定時間が非常に長くかかる事態が生じてきている。高精度化が進めば、さらに、評価項目（測定点数）が増加することは必至であり、評価項目の測定時間の短縮が望まれている。基板に評価対象のパターンを描画し、描画されたパターンの位置を測定装置で測定することによってかかるパターンを描画した際の条件の性能評価を行う。従来、評価したい条件で基板上に描画されたパターンを測定装置の測定視野の中心に配置し、かかる位置でパターンの位置を測定していた。１つの基板に多くのパターンが描画された場合に、測定装置でパターンを１つずつ測定すると測定時間が大幅に長くなってしまう。そのため、同一視野内で複数点のパターンを同時に測定することで時間短縮を図ることが検討されている。しかしながら、複数点を同時測定すると、測定装置のレンズディストーション誤差が生じてしまう。かかるディストーション誤差によって正確なパターン位置を測定することが困難であるといった問題があった。測定装置も高性能化しているが、例えば、１５μｍ角のサイズの視野でレンジ１．０ｎｍの校正が限界となっていた。よって、高精度な測定を行うには、従来手法のように、パターンを測定装置の測定視野の中心に順に配置し、かかる位置でパターンの位置を１つずつ測定する必要があった。
【０００５】
測定装置ではないが、マスクのパターンをウェハ等に露光転写する露光装置に使用するレンズのレンズディストーションの測定方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２８８８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題を克服し、レンズディストーション誤差を補正すると共に測定時間を短縮可能なパターン位置測定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】
【０００８】
本発明の一態様のパターン位置測定方法は、
測定対象基板に形成された複数のパターンが測定視野内に配置された状態で、測定視野内に配置された複数のパターンの各位置を同時に測定する工程と、
複数のパターンの各位置測定結果について複数のパターンの複数の第１の設計位置のうちそれぞれ対応するパターンの第１の設計位置からのずれ量を演算し、複数の第１の位置ずれ量を求める工程と、
複数のパターンのうち１つのパターンを測定視野内で予め設定された複数の第２の設計位置の各第２の設計位置にずらしながら各第２の設計位置におけるかかる１つのパターンの位置を測定する工程と、
かかる１つのパターンの複数の第２の設計位置における各測定位置結果についてそれぞれ対応する第２の設計位置からのずれ量を演算し、複数の第２の位置ずれ量をディストーション量として演算する工程と、
複数の第１の位置ずれ量と複数の第２の位置ずれ量との差分を演算して複数の第３の位置ずれ量を求める工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
かかる１つのパターンをずらす複数の第２の設計位置は、複数の第１の設計位置に合わせると好適である。
【００１０】
また、複数のパターンは、荷電粒子ビームを用いて描画されたレジストパターンをマスクにしてエッチングされることにより測定対象基板上に形成され、
複数のパターンを形成するための描画条件がそれぞれ異なると好適である。
【００１１】
また、描画条件として、荷電粒子ビームを偏向するためのアンプのセトリング時間がそれぞれ異なると好適である。
【００１２】
また、描画条件として、測定対象基板を載置するステージの描画中の移動速度がそれぞれ異なると好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、レンズディストーション誤差を補正すると共に測定時間を短縮できる。よって、評価項目数が増加しても、評価時間の増加を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１における位置測定装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態１における位置測定方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図３】実施の形態１における測定視野内に配置された複数のパターンの一例および位置ずれ量マップの一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における測定視野内のディストーション測定手法を説明するための図およびレンズディストーション誤差マップの一例を示す図である。
【図５】実施の形態１における位置ずれ量の補正を行う手法を説明するための図である。
【図６】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７】実施の形態１における各領域を説明するための概念図である。
【図８】実施の形態１におけるセトリング時間評価のための評価パターンと比較例の評価パターンとを示す図である。
【図９】実施の形態１におけるステージ移動速度評価のための評価パターンと比較例の評価パターンとを示す図である。
【図１０】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】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における位置測定装置の構成を示す概念図である。図１において、位置測定装置３００は、ＸＹステージ３０２、制御計算機ユニット３１０、メモリ３１２、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路３１４、照明装置３２０、カメラ３３１、駆動回路３３２、及び磁気ディスク装置等の記憶装置３４０を備えている。制御計算機ユニット３１０、メモリ３１２、外部Ｉ／Ｆ回路３１４、照明装置３２０、カメラ３３１、駆動回路３３２、及び記憶装置３４０は、図示しないバスを介して互いに接続されている。ＸＹステージ３０２上には、パターンが描画された試料４００（基板）が配置される。試料４００には、複数のパターンが形成された、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。試料４００には、さらに、様々な描画条件を評価するための複数の評価パターンが形成された基板が含まれる。また、試料４００は、電子ビームを用いてレジストが塗布された基板上に複数のパターンが描画された後、現像された基板、言い換えれば、複数のパターンを構成するレジストパターンが形成された基板が含まれる。また、試料４００には、かかるレジストパターンをマスクとして、下層の遮光膜等の膜がエッチングされ、複数のパターンを構成する遮光膜等の複数の膜パターンが形成された基板が含まれる。言い換えれば、複数のパターンは、電子ビームを用いて描画されたレジストパターンをマスクにしてエッチングされることにより試料４００（測定対象基板）上に形成される。ＸＹステージ３０２は、駆動回路３３２によって水平方向であるｘ，ｙ方向に移動可能に制御される。また、カメラ３３１には、撮像される像を結像する結像光学系となるレンズ３０４と受光素子アレイ３０６とが配置される。
【００１６】
制御計算機ユニット３１０内には、測定部５０、位置ずれ量演算部５２，５４、補正部５６、及び制御部５８が配置される。測定部５０、位置ずれ量演算部５２，５４、補正部５６、及び制御部５８といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機ユニット３１０内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ３１２に記憶される。測定部５０、位置ずれ量演算部５２，５４、補正部５６、及び制御部５８の少なくとも１つがソフトウェアで構成される場合には、ＣＰＵ或いはＧＰＵといった計算器が配置される。
【００１７】
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。位置測定装置３００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。
【００１８】
図２は、実施の形態１における位置測定方法の要部工程を示すフローチャート図である。図２において、実施の形態１における位置測定方法は、複数点同時測定工程（Ｓ１０２）と、位置ずれ量Ａ演算工程（Ｓ１０４）と、１点測定工程（Ｓ１０６）と、ディストーション量演算工程（Ｓ１０８）と、データ補正工程（Ｓ１１０）と、いう一連の工程を実施する。
【００１９】
複数点同時測定工程（Ｓ１０２）として、測定部５０は、試料４００（測定対象基板）に形成された複数のパターンが測定視野（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）内に配置された状態で、測定視野内に配置された複数のパターンの各位置を同時に測定する。
【００２０】
図３は、実施の形態１における測定視野内に配置された複数のパターンの一例および位置ずれ量マップの一例を示す図である。図３（ａ）において、ＸＹステージ３０２上に試料４００を配置し状態で、測定対象となる複数のパターン６２が、カメラ３３１の視野６０内に位置するように、駆動回路３３２によってＸＹステージ３０２を移動させる。かかる状態で、照明装置３２０によって試料４００のパターン形成面を照明し、カメラ３３１によって視野６０内に配置された複数のパターン６２を撮像する。撮像された視野６０内の画像データ（例えば波形データ）は測定部５０に出力される。測定部５０は、かかる視野６０内の画像データを用いて複数のパターン６２の位置を同時に測定する。パターン６２の各位置は、例えば、パターンの基準位置で特定する。基準位置として、例えば、パターンの面積中心位置、重心位置、および上下左右いずれかの角位置等のうちの１つを用いると好適である。図３（ａ）の例では、測定対象となる複数のパターン６２として、矩形パターンを用いている。
【００２１】
位置ずれ量Ａ演算工程（Ｓ１０４）として、位置ずれ量演算部５２は、複数のパターン６２の各位置測定結果について複数のパターン６２の複数の設計位置（第１の設計位置）のうちそれぞれ対応するパターン６２の設計位置からのずれ量を演算し、複数の位置ずれ量Ａ（第１の位置ずれ量）を求める。図３（ｂ）では、測定された複数のパターン６２のそれぞれの位置ずれ量Ａをマップ値として位置ずれ量Ａマップの一例を示している。カメラ３３１で視野６０内に配置された複数のパターン６２を撮像すると、撮像された像にはレンズ３０４によってディストーションが生じてしまう。よって、位置ずれ量Ａマップが示す各パターンの位置ずれ量Ａは、視野６０内の配置位置に依存するレンズディストーション誤差が含まれている。そこで、実施の形態１では、次に、かかる視野６０内の配置位置に依存するレンズディストーション誤差を測定する。作成された位置ずれ量Ａマップは、記憶装置３４０に格納される。ここでは、マップを作成しているが、これに限るものではなく、複数の位置ずれ量Ａデータとして記憶装置３４０に格納されても構わない。
【００２２】
１点測定工程（Ｓ１０６）として、測定部５０は、複数のパターン６２のうち１つのパターン６３を測定視野６０内で予め設定された複数の設計位置（第２の設計位置）の各設計位置（第２の設計位置）にずらしながら各設計位置（第２の設計位置）における１つのパターン６３の位置を測定する。
【００２３】
図４は、実施の形態１における測定視野内のディストーション測定手法を説明するための図およびレンズディストーション誤差マップの一例を示す図である。図４（ａ）において、まず、視野６０内に配置された複数のパターン６２のうち１つのパターン６３を選択する。図４（ａ）の例では、左上隅のパターン６３が選択された場合を示している。まず、パターン６３が視野６０内の左上隅の設計位置（第２の設計位置）に配置された状態で、照明装置３２０によって試料４００のパターン形成面を照明し、カメラ３３１によって視野６０内に配置された複数のパターン６２を撮像する。撮像された視野６０内の画像データは測定部５０に出力される。測定部５０は、かかる視野６０内の画像データを用いて左上隅に配置されたパターン６３の位置を測定する。ここでは、注目するパターン６３だけの１点の位置を測定すればよい。
【００２４】
次に、図４（ｂ）に示すように、測定対象となるパターン６３が、カメラ３３１の視野６０内の位置が予め設定された複数の設計位置（第２の設計位置）の次の設計位置になるように、駆動回路３３２によってＸＹステージ３０２を移動させる。言い換えれば、注目するパターン６３の視野６０内の位置を右に１つのパターン分だけ移動させる。かかる位置に配置された状態で、照明装置３２０によって試料４００のパターン形成面を照明し、カメラ３３１によって視野６０内に配置された複数のパターン６２を撮像する。撮像された視野６０内の画像データは測定部５０に出力される。測定部５０は、かかる視野６０内の画像データを用いて最上段の左から２番目の位置（第２の設計位置）に配置されたパターン６３の位置を測定する。
【００２５】
次に、図４（ｃ）に示すように、注目するパターン６３の視野６０内の位置を右に１つのパターン分だけ移動させる。これにより、パターン６３は、最上段の左から３番目の位置（第２の設計位置）に配置される。かかる位置に配置された状態で、照明装置３２０によって試料４００のパターン形成面を照明し、カメラ３３１によって視野６０内に配置された複数のパターン６２を撮像する。撮像された視野６０内の画像データは測定部５０に出力される。測定部５０は、かかる視野６０内の画像データを用いて最上段の左から２番目の位置（第２の設計位置）に配置されたパターン６３の位置を測定する。
【００２６】
以降、図４（ｄ）に示すように、注目するパターン６３の視野６０内の位置を１つのパターン分だけ順に移動させる。そして各位置でパターン６３の位置を測定する。移動させる位置の順序はどのような順序であっても構わない。但し、隣りの位置に順に移動させた方が、移動量が小さく移動誤差も小さくできる点で好適である。なお、各設計位置（第２の設計位置）への調整は、図示しないリニアスケール等でＸＹステージ３０２位置を測定しながらパターン６３が所望位置になるように移動させればよい。
【００２７】
ディストーション量演算工程（Ｓ１０８）として、位置ずれ量演算部５４は、１つのパターン６３の複数の設計位置（第２の設計位置）における各測定位置結果についてそれぞれ対応する設計位置（第２の設計位置）からのずれ量を演算し、複数の位置ずれ量Ｂ（第２の位置ずれ量）をディストーション量として演算する。図４（ｅ）では、測定されたパターン６３の各設計位置（第２の設計位置）での位置ずれ量Ｂをマップ値として作成された位置ずれ量Ｂマップの一例を示している。１点測定工程（Ｓ１０６）において、パターン６３は、各設計位置（第２の設計位置）に調整されているので、パターン６３自身のパターンの位置ずれは生じない。よって、ここで演算された各設計位置（第２の設計位置）での位置ずれ量Ｂは、レンズ３０４によるレンズディストーション量（ディストーション誤差）となる。作成された位置ずれ量Ｂマップは、記憶装置３４０に格納される。ここでは、マップを作成しているが、これに限るものではなく、複数の位置ずれ量Ｂデータとして記憶装置３４０に格納されても構わない。
【００２８】
なお、１点測定工程（Ｓ１０６）においてパターン６３をずらす複数の設計位置（第２の設計位置）は、複数点同時測定工程（Ｓ１０２）における複数の設計位置（第１の設計位置）に合わせると好適である。これにより、複数点同時測定をおこなった各パターン６２の位置でのディストーション誤差を測定により得ることができる。但し、これに限るものではなく、１点測定工程（Ｓ１０６）においてパターン６３をずらす複数の設計位置（第２の設計位置）は、複数点同時測定工程（Ｓ１０２）における複数の設計位置（第１の設計位置）は異なっても構わない。かかる場合には、１点測定工程（Ｓ１０６）における複数の設計位置（第２の設計位置）で得られたディストーション誤差を線形補間して、複数点同時測定工程（Ｓ１０２）における複数の設計位置（第１の設計位置）のディストーション誤差を求めればよい。
【００２９】
データ補正工程（Ｓ１１０）として、補正部５６は、複数の位置ずれ量Ａ（第１の位置ずれ量）と前記複数の位置ずれ量Ｂ（第２の位置ずれ量）との差分を演算して複数の位置ずれ差分量Ｃ（第３の位置ずれ量）を求める。作成された位置ずれ差分量Ｃマップは、記憶装置３４０に格納される。ここでは、マップを作成しているが、これに限るものではなく、複数の位置ずれ差分量Ｃデータとして記憶装置３４０に格納されても構わない。
【００３０】
図５は、実施の形態１における位置ずれ量の補正を行う手法を説明するための図である。図５（ａ）では、図３（ｂ）に示した複数点同時測定工程（Ｓ１０２）に基づいて得られた位置ずれ量Ａマップを示している。図５（ｂ）では、図４（ｅ）に示した１点測定工程（Ｓ１０６）に基づいて得られた位置ずれ量Ｂマップを示している。かかる位置ずれ量Ａマップの各マップ値から位置ずれ量Ｂマップの対応する位置のマップ値を差し引くことで、図５（ｃ）に示すように複数のパターン６２自身の位置ずれ量Ｃ（第３の位置ずれ量）が得られる。よって、複数点同時測定しながらレンズディストーション誤差を補正できる。
【００３１】
以上のように実施の形態１によれば、レンズディストーション誤差を補正できるので、同一視野内で複数点のパターンを同時に測定することができ、測定時間の時間短縮を図ることができる。よって、評価項目数が増加しても、評価時間の増加を抑制できる。
【００３２】
描画条件の評価を行うため、上述した複数のパターン６２を形成するための描画条件は、それぞれ異なる。まず、かかる複数のパターン６２を描画する描画装置について説明する。
【００３３】
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。
【００３４】
図６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６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（ＶＳＢ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、ブランキング偏向器（ブランカー）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９が配置されている。描画室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、レジストが塗布された描画対象となる試料１０１（基板）が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
【００３５】
制御部１６０は、制御計算機ユニット１１０、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプユニット１３２（偏向アンプ）、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機ユニット１１０、偏向制御回路１２０、及び記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。偏向制御回路１２０にはＤＡＣアンプユニット１３２が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２は、主偏向器２０８に接続されている。
【００３６】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２内を通過する際にブランキング偏向器２１２によって、ビームＯＮ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ＯＦＦの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮へいされるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦ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。ブランキング偏向器２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間で試料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。
【００３７】
以上のようにブランキング偏向器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により矩形の穴を持つ第１の成形アパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形に成形する。そして、第１の成形アパーチャ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の成形アパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる（可変成形を行なう）ことができる。かかる可変成形はショット毎に行なわれ、通常ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形される。そして、第２の成形アパーチャ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、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料１０１の所望する位置に照射される。
【００３８】
図７は、実施の形態１における各領域を説明するための概念図である。図７において、試料１０１の描画領域１０は、主偏向器２０８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２０９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（小領域）に仮想分割される。そして、各ＳＦ３０の各ショット位置４２にショット図形が描画される。
【００３９】
描画装置１００では、複数段の偏向器を用いて、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。ＸＹステージ１０５が例えば−ｘ方向に向かって連続移動しながら、１番目のストライプ領域２０についてｘ方向に向かって描画を進めていく。そして、１番目のストライプ領域２０の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって２番目のストライプ領域２０の描画を進めていく。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域２０の描画を進めていく。そして、主偏向器２０８が、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、ＳＦ３０の基準位置Ａに電子ビーム２００を順に偏向する。また、副偏向器２０９（第２の偏向器）が、各ＳＦ３０の基準位置Ａから、当該ＳＦ３０内に照射されるビームのショット位置４２に電子ビーム２００を偏向する。
【００４０】
ここで、評価対象となる描画条件の１つとして、電子ビーム２００を偏向するためのＤＡＣアンプユニットのセトリング時間が挙げられる。例えば、主偏向器２０８用のＤＡＣアンプユニット１３２のセトリング時間が挙げられる。かかる評価を行うため、セトリング時間をそれぞれ異なる時間に設定して描画した複数のパターンを描画する。
【００４１】
図８は、実施の形態１におけるセトリング時間評価のための評価パターンと比較例の評価パターンとを示す図である。比較例Ａでは、図８（ａ）に示すように、位置測定装置３００の視野６０内に１つのパターン６２が配置されるピッチで複数のパターンを描画した場合を示している。視野６０内に１つのパターン６２であれば、ディストーション誤差が無視できる視野中心にパターン６２を配置すればよい。しかし、かかる場合、複数点同時測定ができないので、パターン間ピッチを図８（ａ）に示すように視野６０サイズの１／２よりも広くする。そのため、主偏向器２０８で偏向可能な主偏向領域７０に対して、描画できるパターン数に限界があった。これに対して、実施の形態１では、図８（ｂ）に示すように、視野６０内に複数のパターン６２を配置するパターン間ピッチで描画することができる。よって、１つの主偏向領域７０に対して、描画できるパターン数を大幅に増加することが可能になる。よって、評価項目が増加した場合でも対応できる。そして、測定された複数のパターンの位置ずれ量のうち、閾値内に入ったパターンを描画した際の最短設定時間をセトリング時間とすればよい。
【００４２】
また、評価対象となる描画条件の１つとして、測定対象基板となる試料１０１を載置するＸＹステージ１０５の描画中の移動速度が挙げられる。かかる評価を行うため、描画中の移動速度をそれぞれ異なる時間に設定して描画した複数のパターンを描画する。
【００４３】
図９は、実施の形態１におけるステージ移動速度評価のための評価パターンと比較例の評価パターンとを示す図である。比較例Ｂでは、図９（ａ）に示すように、位置測定装置３００の視野６０内に１つのパターン６４が配置されるピッチで複数のパターンを描画した場合を示している。視野６０内に１つのパターン６４であれば、ディストーション誤差が無視できる視野中心にパターン６４を配置すればよい。しかし、かかる場合、複数点同時測定ができないので、パターン間ピッチを図９（ａ）に示すように視野６０サイズの１／２よりも広くする。そのため、マスクとなる試料１０１に対して、描画できるパターン数に限界があった。これに対して、実施の形態１では、図９（ｂ）に示すように、視野６０内に複数のパターン６６を配置するパターン間ピッチで描画することができる。よって、マスクとなる試料１０１に対して、描画できるパターン数を大幅に増加することが可能になる。よって、評価項目が増加した場合でも対応できる。そして、測定された複数のパターンの位置ずれ量のうち、閾値内に入ったパターンを描画した際の最速ステージ移動速度をステージ移動速度とすればよい。
【００４４】
図８、および図９に示すように、視野６０内に配列する複数のパターンは、直線上の１次元に並べても良いし、縦横２次元にパターンを並べてもよい。いずれにしても、実施の形態１では、誤差が補正できる複数点同時測定を可能としたので、評価項目が増加した場合でも測定時間の短縮および評価項目数の増加に対応できる。
【００４５】
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。上述した例では、視野内に１つの評価対象を評価するためのパラメータの異なる複数のパターンを描画する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、異なる複数の種類の描画条件について、それぞれパラメータを振った複数のパターンを同じ視野６０内で同時測定しても構わない。
【００４６】
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。
【００４７】
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パターン位置測定方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４８】
１０  描画領域
２０  ストライプ領域
３０  ＳＦ
４２  ショット位置
５０  測定部
５２，５４  位置ずれ量演算部
５６  補正部
５８  制御部
１００  描画装置
１０１  試料
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
１１２  メモリ
１２０  偏向制御回路
１３２  ＤＡＣアンプユニット
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の成形アパーチャ
２０４  投影レンズ
２０５  偏向器
２０６  第２の成形アパーチャ
２０７  対物レンズ
２０８  主偏向器
２０９  副偏向器
２１２  ブランキング偏向器
２１４  ブランキングアパーチャ
３００  位置測定装置
３０２  ＸＹステージ
３０４  レンズ
３０６  受光素子アレイ
３１０  制御計算機ユニット
３１２  メモリ
３１４  外部Ｉ／Ｆ回路
３２０  照明装置
３３０  電子線
３４０  試料
３３１  カメラ
３３２  駆動回路
３４０  記憶装置
４００  試料
４１０  第１のアパーチャ
４１１  開口
４２０  第２のアパーチャ
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９】
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【図１０】
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