(57)【要約】【目的】描画時間を短縮すると共にマルチカラムを用いた場合でも高さ測定を行なうセンサ数を低減させた装置を提供することを目的とする。【構成】本発明の一態様の描画装置１００は、試料１０１を載置して、所定の方向に移動するＸＹステージ１０５と、試料１０１の描画領域に電子ビーム２００を照射するカラム２２０と、カラム２２０の後方に位置し、試料１０１の描画領域に電子ビーム３００を照射するカラム３２０と、所定の方向に対してカラム２２０が電子ビーム２００を照射する位置よりも前方と前記照射する位置の略直下とのいずれかの位置での試料の高さを測定するｚセンサ（投光器２０９と受光器２１０）と、を備えたことを特徴とする。本発明によれば、描画時間を短縮することができ、かつカラム数よりもセンサ数を少なくすることができる。【選択図】図９
2008300479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を載置して、所定の方向に移動するステージと、
前記試料の描画領域に荷電粒子ビームを照射する第１のカラムと、
前記所定の方向に対して前記第１のカラムの後方に位置し、前記試料の描画領域に荷電粒子ビームを照射する第２のカラムと、
前記所定の方向に対して前記第１のカラムが荷電粒子ビームを照射する位置よりも前方と前記照射する位置の略直下とのいずれかの位置での前記試料の高さを測定するセンサと、
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】
カラム数よりも少ない数の前記センサを備えた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】
試料の描画領域を短冊状に仮想分割したことによって形成された複数の描画小領域のうち、第ｎ番目の描画小領域の試料面高さを、前記試料を所定の方向に移動させながら測定する工程と、
前記所定の方向に対して前方に位置する第１のカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて、前記所定の方向に移動する前記試料上の前記第ｎ番目の描画小領域に測定された前記第ｎ番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第１のパターンを描画する工程と、
前記所定の方向に対して後方に位置する第２のカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて、前記所定の方向に移動する前記試料上の前記第ｎ番目の描画小領域に既に１回用いられた前記第ｎ番目の描画小領域の試料面高さの情報を再度用いて描画位置が補正された第２の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。
【請求項４】
試料の描画領域を短冊状に仮想分割したことによって形成された複数の描画小領域のうち、第ｎ番目の描画小領域に荷電粒子ビームを用いて前記試料を所定の方向に移動させながら第ｎ番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
前記第ｎ番目の描画小領域の描画が終了後、前記試料を所定の方向の逆方法に移動させながら第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さを測定する工程と、
前記第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さの測定終了後、前記第ｎ＋１番目の描画小領域に、前記第ｎ番目の描画小領域への描画に用いたカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて前記試料を前記所定の方向に移動させながら既に測定された前記第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第ｎ＋１番目の描画小領域用の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。
【請求項５】
各描画小領域を描画する際に、複数のカラムを通って照射される複数の荷電粒子ビームが用いられることを特徴とする請求項４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装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、試料面高さで描画位置を補正する場合の試料面高さの測定手順或いは利用方法、及び試料面高さを測定するマルチカラムを搭載した描画装置に関する。
【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１４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、以下のように動作する。まず、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、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、開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向される。そして、可変成形開口４２１の一部を通過して、ステージ上に搭載された試料に照射される。ステージは、描画中、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動している。このように、開口４１１と可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、試料３４０の描画領域に描画される。開口４１１と可変成形開口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という。
【０００４】
ここで、電子ビーム描画装置では、マスクやウェハ等の試料面の高さによって、描画位置が変化する。そのため、高さ（ｚ）を測定してその値に依存して位置を補正することが求められる。例えば、描画前に事前にマスク全体の高さを測定しておき、その値を利用して補正しながら描画する（例えば、特許文献１参照）。或いは、描画しながら高さのデータを得て、その値を利用してリアルタイムに補正しながら描画するといったことも考えられる。
【０００５】
また、１つの電子鏡筒に２つ以上の光学系カラムを積み込んだマルチカラムセル（ＭＣＣ）方式の描画装置が開発されている。そして、各カラムは同じ描画条件に構成され、各カラムでそれぞれ可変成形描画を行なっている（例えば、非特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特許第３２７７７４６号公報
【非特許文献１】安田洋、原口岳士  他，“マルチコラムセルＭＣＣ−ＰｏＣ（ｐｒｏｏｆ  ｏｆ  ｃｏｎｃｅｐｔ）ｓｙｓｔｅｍ評価”，第３回荷電粒子光学シンポジウム，ｐｐ１２５−１２８，平成１５年９月１８−１９日
【非特許文献２】Ｔ．Ｈａｒａｇｕｃｈｉ，Ｔ．Ｓａｋａｚａｋｉ，Ｓ．Ｈａｍａｇｕｃｈｉ  ａｎｄ  Ｈ．Ｙａｓｕｄａ，“Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｆ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｌｅｎｓｅｓ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｓｙｓｔｅｍ”，２７２６，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ２０（６），Ｎｏｖ／Ｄｅｃ  ２００２
【非特許文献３】Ｔ．Ｈａｒａｇｕｃｈｉ，Ｔ．Ｓａｋａｚａｋｉ，Ｔ．Ｓａｔｏｈ，Ｍ．Ｎａｋａｎｏ，Ｓ．Ｈａｍａｇｕｃｈｉ，Ｔ．Ｋｉｕｃｈｉ，Ｈ．Ｙａｂａｒａ  ａｎｄ  Ｈ．Ｙａｓｕｄａ，“Ｍｕｌｔｉｃｏｌｕｍｎ  ｃｅｌｌ：Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｒｏｏｆ  ｏｆ  ｃｏｎｃｅｐｔ  ｓｙｓｔｅｍ”，９８５，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ２２（３），Ｍａｙ／Ｊｕｎ  ２００４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、事前に高さを測定する手法がある。しかしながら、事前に高さを測定する場合、その測定時間がそのままロスタイムとなって描画時間が長くなってしまうといった問題があった。また、マルチカラムを搭載した描画装置においてリアルタイムで補正する場合には、カラムの数分だけの高さ測定器（ｚセンサ）が必要となってしまう。これでは装置の製造コストが上がってしまうといった問題が生じる。さらに、多くのｚセンサの実装にはｚセンサを小型化しなければならず困難が伴ってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、高さ測定に伴う描画時間の増加を抑制する方法を提供することを目的とする。また、その他に、マルチカラムを用いた場合にセンサ数を低減させる装置及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】
【０００８】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
試料を載置して、所定の方向に移動するステージと、
試料の描画領域に荷電粒子ビームを照射する第１のカラムと、
所定の方向に対して第１のカラムの後方に位置し、試料の描画領域に荷電粒子ビームを照射する第２のカラムと、
所定の方向に対して第１のカラムが荷電粒子ビームを照射する位置よりも前方と照射する位置の略直下とのいずれかの位置での試料の高さを測定するセンサと、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、荷電粒子ビーム描画装置は、カラム数よりも少ない数の上述したセンサを備えたことを特徴とする。
【００１０】
そして、かかる装置を用いた本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
試料の描画領域を短冊状に仮想分割したことによって形成された複数の描画小領域のうち、第ｎ番目の描画小領域の試料面高さを、試料を所定の方向に移動させながら測定する工程と、
所定の方向に対して前方に位置する第１のカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて、所定の方向に移動する試料上の第ｎ番目の描画小領域に測定された第ｎ番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第１のパターンを描画する工程と、
所定の方向に対して後方に位置する第２のカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて、所定の方向に移動する試料上の第ｎ番目の描画小領域に既に１回用いられた第ｎ番目の描画小領域の試料面高さの情報を再度用いて描画位置が補正された第２のパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
かかる構成により、１回の描画動作中に高さ測定と描画位置補正を行なう。そのため、高さ測定のための時間を別に用意する必要がない。よって、描画時間を短縮することができる。さらに、前方後方の２段のマルチカラムを用いる場合でも１つのセンサで済ますことができる。すなわち、カラム数よりも少ないセンサでも描画位置補正を行なうことができる。後方のカラムでの補正に使用するために、メモリ等が、測定した高さの情報を描画小領域上の位置情報とともに記憶しておけばよい。
【００１２】
また、第ｎ番目の描画小領域の試料面高さの測定と同時期に、所定の方向に移動する試料上の第ｎ＋ｋ（ｋ≧１）番目の描画小領域の試料面高さを測定する工程と、
第ｎ番目の描画小領域への第１のカラムを用いた描画と同時期に、所定の方向に対して前方に位置する第３のカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて、所定の方向に移動する試料上の第ｎ＋ｋ番目の描画小領域に測定された第ｎ＋ｋ番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第３のパターンを描画する工程と、
第ｎ番目の描画小領域への第２のカラムを用いた描画と同時期に、所定の方向に対して後方に位置する第４のカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて、所定の方向に移動する試料上の第ｎ＋ｋ番目の描画小領域に既に１回用いられた第ｎ＋ｋ番目の描画小領域の試料面高さの情報を再度用いて描画位置が補正された第４のパターンを描画する工程と、
をさらに備えると好適である。
【００１３】
かかる構成により、２×２のマルチカラムを搭載した描画装置において、センサ数を減らしながらも描画位置を補正した描画を平行して２列同時に行なうことができる。その結果、さらに、描画時間の短縮を図ることができる。
【００１４】
本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
試料の描画領域を短冊状に仮想分割したことによって形成された複数の描画小領域のうち、第ｎ番目の描画小領域に荷電粒子ビームを用いて試料を所定の方向に移動させながら第ｎ番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
第ｎ番目の描画小領域の描画が終了後、試料を所定の方向の逆方法に移動させながら第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さを測定する工程と、
第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さの測定終了後、第ｎ＋１番目の描画小領域に、第ｎ番目の描画小領域への描画に用いたカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて試料を前記所定の方向に移動させながら既に測定された第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第ｎ＋１番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第ｎ番目の描画小領域の描画終了後に第ｎ＋１番目の描画小領域の描画終了位置から描画開始位置に戻るように移動する。その結果、戻る間に第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さを測定することができる。そのため、高さ測定のための時間を別に用意する必要がない。よって、描画時間を短縮することができる。
【００１６】
また、各描画小領域を描画する際に、複数のカラムを通って照射される複数の荷電粒子ビームが用いられるようにしても好適である。
【００１７】
また、第ｎ番目の描画小領域への描画と同時期に、所定の方向に移動する試料上の第ｎ＋ｋ（ｋ≧２）番目の描画小領域に、第ｎ番目の描画小領域への描画に用いるカラムと異なるカラムから照射された荷電粒子ビームを用いて第ｎ＋ｋ番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さの測定と同時期に、所定の方向の逆方法に移動する試料上の第ｎ＋ｋ＋１番目の描画小領域の試料面高さを測定する工程と、
第ｎ＋１番目の描画小領域への描画と同時期に、所定の方向に移動する試料上の第ｎ＋ｋ＋１番目の描画小領域に、第ｎ＋ｋ番目の描画小領域への描画に用いたカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて既に測定された第ｎ＋ｋ＋１番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第ｎ＋ｋ＋１番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
をさらに備えても好適である。
【００１８】
かかる構成により、異なる描画小領域を同時に描画することができるので、描画時間の短縮につながる。さらに、次の描画開始位置まで戻る際にそれぞれ次の描画小領域の試料面高さを測定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、描画時間を短縮することができる。さらに、リアルタイムで高さを測定して描画位置を補正する際にマルチカラムを用いる場合でも高さを測定するセンサの数はカラム数よりも少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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、イオンビーム等の他の荷電粒子を用いたビームでも構わない。
【００２１】
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となる。そして、描画装置１００は、試料１０１に所望するパターンを描画する。制御部１６０は、制御回路１１０、メモリ１１２、及び磁気ディスク装置１１４を備えている。描画部１５０は、電子鏡筒１０２、描画室１０３を有している。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、及び偏向器２０８が配置されている。また、描画室１０３内には、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５が配置されている。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１が配置されている。試料１０１として、例えば、ウェハにパターンを転写する露光用のマスクが含まれる。また、このマスクは、例えば、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスが含まれる。さらに、描画室１０３の上面側には、試料１０１のｚ方向（試料１０１の描画面と直交する方向）の位置（試料面高さ）を検知する投光器２０９と受光器２１０を有するｚセンサが配置されている。投光器２０９として例えば投光素子を用いると好適である。また、受光器２１０として、位置検出素子（ＰＳＤ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いると好適である。また、磁気ディスク装置１１４には、描画データが格納されている。制御回路１１０は、描画部１５０を制御する。また、制御回路１１０は、描画部１５０以外にも、受光器２１０、メモリ１１２及び磁気ディスク装置１１４にバスを介して接続されている。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部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。
【００２２】
照射部の一例となる電子銃２０１から出た電子ビーム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によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム２００は成形される。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、偏向器２０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。
【００２３】
図２は、実施の形態１における描画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における描画方法は、第１ストライプ描画工程（Ｓ１０２）、第２ストライプｚ測定工程（Ｓ１０４）、第２ストライプ描画工程（Ｓ１０６）、・・・第ｎストライプｚ測定工程（Ｓ１１０）、第ｎストライプ描画工程（Ｓ１１２）、第ｎ＋１ストライプｚ測定工程（Ｓ１１４）、第ｎ＋１ストライプ描画工程（Ｓ１１６）、・・・といった一連の工程を最終ストライプまで実施する。
【００２４】
図３は、実施の形態１における描画方法のフローの一例を説明するための概念図である。
まず、試料１０１に描画する場合に、試料１０１の描画（露光）領域面を電子ビーム２００が偏向器２０８によって偏向可能な短冊状の複数のストライプ領域１０に仮想分割する。そして、制御回路１１０は、磁気ディスク装置１１４から１つのストライプ領域分の描画データを読み出し、装置内のフォーマットに変換する。そして、描画データに定義される図形の位置や形やサイズの情報から描画部１５０の各構成を制御することになる。このようにして、描画する対象が定まると、ＸＹステージ１０５を例えばＸ方向に連続移動させながら、対象となるストライプ領域上に電子ビーム２００を照射することで所望する図形を描画していくことでこのストライプ用のパターンが描画される。
【００２５】
Ｓ（ステップ）１０２において、第１ストライプ描画工程として、描画部１５０は、ＸＹステージ１０５を例えばＸ方向に連続移動させながら、第１番目のストライプ領域上に電子ビーム２００を照射することで第１番目のストライプ領域用のパターンを描画する。第１番目のストライプ領域の描画を開始するときには、まだ、第１番目のストライプ領域上をｚセンサで高さ測定していないので、ここではリアルタイム補正を行なう。具体的には、第１番目のストライプ領域上に描画部１５０の偏向領域がくるようにＸＹステージ１０５をＸ方向に連続移動させ描画を開始させる。そして、連続移動する試料１０１の描画位置の前方位置で試料１０１面の高さ（ｚ）を測定する。そして、リアルタイムでその値を用いて描画位置を補正したパターンを描画部１５０が描画位置に描画していく。或いは、第１番目のストライプ領域分だけ予め高さ（ｚ）を測定しておいても好適である。その場合でも全ての描画面の高さ測定を行なう場合に比べて測定時間を大幅に短縮することができる。
【００２６】
Ｓ１０４において、第２ストライプｚ測定工程として、第１番目のストライプ領域の描画が終了後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させ、第２番目のストライプ領域上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。そして、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方法に移動させながら、ｚセンサが第２番目のストライプ領域の試料面高さを測定する。そして、測定されたデータはメモリ１１２に一時的に記憶される。
【００２７】
Ｓ１０６において、第２ストライプ描画工程として、まず、制御回路１１０は、測定された第２番目のストライプ領域の試料面高さに基づいて第２番目のストライプ領域用のパターンの描画位置を補正する。そして、第２番目のストライプ領域の試料面高さの測定終了後、描画部１５０は、ＸＹステージ１０５をＸ方向に連続移動させながら、第２番目のストライプ領域上に電子ビーム２００を照射することで、描画位置が補正された第２番目のストライプ領域用のパターンを描画する。同様にして描画と高さ測定を行なっていく。
【００２８】
Ｓ１１０において、第ｎストライプｚ測定工程として、第ｎ−１番目のストライプ領域の描画が終了後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させ、第ｎ番目のストライプ領域上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。そして、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方法に移動させながら、ｚセンサが第ｎ番目のストライプ領域の試料面高さｚを測定する。そして、測定されたデータはメモリ１１２に一時的に記憶される。
【００２９】
Ｓ１１２において、第ｎストライプ描画工程として、第ｎ番目のストライプ領域の試料面高さの測定終了後、まず、制御回路１１０は、測定されたストライプ領域１０ｎの試料面高さに基づいてストライプ領域１０ｎ用のパターンの描画位置を補正する。ストライプ領域１０ｎの試料面高さは、メモリ１１２から読み出せばよい。そして、図３の（１）で示すように、描画部１５０は、ＸＹステージ１０５をＸ方向に連続移動させながら、第ｎ番目のストライプ領域１０ｎ上に電子ビーム２００を照射することで、描画位置が補正されたストライプ領域１０ｎ用のパターンを描画する。
【００３０】
Ｓ１１４において、第ｎ＋１ストライプｚ測定工程として、ストライプ領域１０ｎの描画が終了後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させ、ストライプ領域１０ｎ＋１上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。そして、図３の（２）で示すように、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方法に移動させながら、ｚセンサがストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さｚを測定する。そして、測定されたデータはメモリ１１２に一時的に記憶される。
【００３１】
Ｓ１１６において、第ｎ＋１ストライプ描画工程として、ストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さの測定終了後、まず、制御回路１１０は、測定されたストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さに基づいてストライプ領域１０ｎ＋１用のパターンの描画位置を補正する。ストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さは、メモリ１１２から読み出せばよい。そして、図３の（３）で示すように、描画部１５０は、ＸＹステージ１０５をＸ方向に連続移動させながら、ストライプ領域１０ｎ＋１上に電子ビーム２００を照射することで、描画位置が補正されたストライプ領域１０ｎ＋１用のパターンを描画する。ストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さは、メモリ１１２から読み出せばよいことは言うまでもない。
【００３２】
以上のように、描画後に次のストライプの高さを測定しながら描画開始位置側に戻ることで、次のストライプを描画する際に描画位置の補正を行なうことができる。次に多重描画を行なう場合について説明する。
【００３３】
図４は、実施の形態１における多重描画を行なう場合の描画方法のフローの一例を説明するための概念図である。
多重描画を行なう場合、例えば、ｎ回描画を行なう場合には、次に描画するストライプ領域を前回からストライプ幅の１／ｎだけずらした位置に設定することが行なわれる。例えば、２回描画を行なう場合、図４（ａ）で示すように、２回目に描画するストライプ領域１２を１回目に描画するストライプ領域１０からストライプ幅の半分だけずらした位置に設定する。そして、ストライプ領域１０ｎ−１を描画した後、ストライプ領域１２ｎ−１を描画する。そして、次に、ストライプ領域１０ｎを描画した後、ストライプ領域１２ｎを描画する。このようにして、順次、描画を進めていく。
【００３４】
ここで、実施の形態１では、図４（ｂ）で示すように、ストライプ領域１０ｎを描画した後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させ、ストライプ領域１０ｎ＋１上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。そして、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方法に移動させながら、ｚセンサがストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さｚを測定する。そして、測定されたデータはメモリ１１２に一時的に記憶される。次に、ＸＹステージ１０５をＹ方向に移動させ、１／２ストライプ領域分戻すようにする。そして、２回目の描画用のストライプ領域１２ｎを描画することになる。ここで、ストライプ領域１２ｎは、ストライプ領域１０ｎとストライプ領域１０ｎ＋１との間に位置する領域である。そこで、ストライプ領域１２ｎを描画する際には、既に測定されたストライプ領域１０ｎの試料面高さとストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さとをメモリ１１２から読み出す。そして、ストライプ領域１０ｎの試料面高さとストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さとに基づいて描画位置が補正されたストライプ領域１２ｎ用のパターンを描画する。ストライプ領域１２ｎの試料面高さは、ストライプ領域１０ｎの試料面高さとストライプ領域１０ｎ+１の試料面高さを内挿して求めれば好適である。図４（ｂ）に示す例では、ｚ０１とｚ１１とからｚ１を求めるようにすればよい。
【００３５】
以上のように、所定の領域の描画終了後、その先の領域のｚを測定しながら戻ることで、ｚ測定時間を新たに設けなくてもｚ測定を行なうことができる。また、ｚ測定を行なうために、戻り速度を遅くする必要がない。その結果、描画時間を短縮することができる。
【００３６】
実施の形態２．
実施の形態１では、１つのカラムを搭載した描画装置を用いた場合を示したが、これに限るものではない。実施の形態２では、マルチカラムを搭載した描画装置を用いた場合について説明する。
【００３７】
図５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５において、電子鏡筒１０２内では、図１の構成の他に、さらに、遮へい筒２１２，３１２、電子銃３０１、第１のアパーチャ３０３、偏向器３０５、第２のアパーチャ３０６、及び偏向器３０８が配置されている。ここで、電子銃２０１、第１のアパーチャ２０３、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、遮へい筒２１２、及び偏向器２０８で第１のカラム２２０を構成する。また、電子銃３０１、第１のアパーチャ３０３、成形偏向器３０５、第２のアパーチャ３０６、遮へい筒３１２及び偏向器３０８で第２のカラム３２０を構成する。電子鏡筒１０２は、照明レンズ２０２、投影レンズ２０４、対物レンズ２０７といったレンズ系をカラム間で共通にして、複数のカラムを搭載している。ここでは、独立した電子ビームの光路を制御するサブシステムをカラムと呼ぶ。また、描画室１０３の上面側には、カラム２２０用の投光器２０９と受光器２１０の他に、さらに、カラム３２０用の投光器３０９と受光器３１０を有するｚセンサが配置されている。投光器２０９と受光器２１０のセットと同様に、投光器３０９と受光器３１０のセットは、カラム３２０を通って照射される電子ビーム３００で描画する試料１０１のｚ方向（試料１０１の描画面と直交する方向）の位置（試料面高さ）を検知する。その他の構成は、図１と同様である。投光器３０９として例えば投光素子を用いると好適である点や、受光器３１０として、ＰＳＤを用いると好適である点は、投光器２０９と受光器２１０のセットと同様と同様である。また、制御回路１１０は、さらに、受光器３１０にもバスを介して接続されている。ここで、図５では、実施の形態２を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。
【００３８】
図６は、実施の形態２における描画装置の動作を説明するための概念図である。
カラム２２０側での動作は、実施の形態１で説明した通りである。また、カラム３２０側での動作もカラム２２０側での動作と同様、以下のように動作する。照射部の一例となる電子銃３０１から出た電子ビーム３００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３０３全体を照明する。ここで、電子ビーム３００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３０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム３００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ３０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ３０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器３０５によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム３００は成形される。そして、第２のアパーチャ３０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム３００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器３０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。
【００３９】
図７は、実施の形態２における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図７において、実施の形態２における描画方法は、第ｎストライプ描画工程（Ｓ１１２）、第ｎ＋１ストライプｚ測定工程（Ｓ１１４）、第ｎ＋１ストライプ描画工程（Ｓ１１６）といった一連の工程と同時期に、第ｎ＋ｋストライプ描画工程（Ｓ２１２）、第ｎ＋ｋ＋１ストライプｚ測定工程（Ｓ２１４）、第ｎ＋ｋ＋１ストライプ描画工程（Ｓ２１６）といった一連の工程を実施する。カラム２２０側で行なう第ｎストライプ描画工程（Ｓ１１２）、第ｎ＋１ストライプｚ測定工程（Ｓ１１４）、及び第ｎ＋１ストライプ描画工程（Ｓ１１６）の内容は、実施の形態１と同様である。
【００４０】
図８は、実施の形態２における描画方法のフローの一例を説明するための概念図である。
カラム２２０とカラム３２０は、光軸間距離が所定の長さだけ離れているので、ＸＹステージ１０５の一回の移動動作で２つのストライプ領域を同時期に描画していくことができる。ここでは、図８における（１−１）及び（１−２）で示すように、カラム２２０でストライプ領域１０ｎを描画する（Ｓ１１２）際に、同時期にカラム３２０でストライプ領域１０ｎ＋ｋを描画する（Ｓ２１２）。ここでは、ｋ≧２の自然数とする。実施の形態１の方法と同様、カラム２２０でストライプ領域１０ｎを描画した後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に移動させ、ストライプ領域１０ｎ＋１上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。その際、カラム３２０でもストライプ領域１０ｎ＋ｋの描画が終了している。また、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させることで、ストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１上を投光器３０９が照射でき、かつ受光器３１０が受光できる位置になる。
【００４１】
そして、図８における（２−１）及び（２−２）で示すように、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方法に移動させながら、カラム２２０用のｚセンサがストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さｚを測定する（Ｓ１１４）。そして、同時期にカラム３２０用のｚセンサがストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１の試料面高さｚを測定する（Ｓ２１４）。そして、測定された２つの領域のデータは共にメモリ１１２に一時的に記憶される。
【００４２】
次に、ストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さの測定とストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１の試料面高さの測定終了後、図８の（３−１）及び（３−２）で示すように、描画部１５０は、ＸＹステージ１０５をＸ方向に連続移動させながら、ストライプ領域１０ｎ＋１上にカラム２２０を通った電子ビーム２００を照射することで、既に測定されたストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さに基づいて描画位置が補正されたストライプ領域１０ｎ＋１用のパターンを描画する（Ｓ１１６）。また、ＸＹステージ１０５をＸ方向に連続移動させることで、同時期に、ストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１上にカラム３２０を通った電子ビーム３００を照射して、ストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１用のパターンを描画することができる（Ｓ２１６）。その際には、既に測定されたストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１の試料面高さに基づいて描画位置が補正されたストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１用のパターンを描画する。ストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さとストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１の試料面高さは、メモリ１１２から読み出せばよい。また、描画位置の補正は、測定された試料面高さに基づいて制御回路１１０が行なえばよい。
【００４３】
以上のように、各ストライプ領域を描画する際に、複数のカラムを通って照射される複数の電子ビームを同時期に用いることで、さらに、描画時間を短縮することができる。
【００４４】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、後段側のストライプ領域の高さをＸＹステージ１０５が描画開始位置まで戻る際に測定することで描画時間の短縮を図った。実施の形態３では、マルチカラムを搭載した描画装置でリアルタイム補正を行なう場合について説明する。装置構成は、２×２の４つのカラムを搭載した描画装置を一例として用いる。
【００４５】
図９は、実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。
図９において、電子鏡筒１０２内では、図５の構成の他に、さらに、遮へい筒４１２，５１２、電子銃４０１，５０１、第１のアパーチャ４０３，５０３、偏向器４０５，５０５、第２のアパーチャ４０６，５０６、及び偏向器４０８，５０８が配置されている。ここで、電子銃４０１、第１のアパーチャ４０３、偏向器４０５、第２のアパーチャ４０６、遮へい筒４１２、及び偏向器４０８で第３のカラム２２２を構成する。また、電子銃５０１、第１のアパーチャ５０３、成形偏向器５０５、第２のアパーチャ５０６、遮へい筒５１２及び偏向器５０８で第４のカラム３２２を構成する。電子鏡筒１０２は、照明レンズ２０２、投影レンズ２０４、対物レンズ２０７といったレンズ系をカラム間で共通にして、複数のカラム２２０，３２０，２２２，３２２を搭載している。ここでも、独立した電子ビームの光路を制御するサブシステムをカラムと呼ぶ。その他の点は、図５と同様である。装置構成は、図５で示した２つのカラムをさらに２つ追加した場合と同様である。そして、例えば、第１と第２のカラムで１つのストライプ領域を前後の位置で同時期に描画する。そして、第３と第４のカラムで別の１つのストライプ領域を前後の位置で同時期に描画する。ここで、図９では、実施の形態３を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。
【００４６】
カラム２２２やカラム３２２内での動作は、カラム２２０やカラム３２０と同様である。まず、カラム２２２側での動作は以下のように動作する。照射部の一例となる電子銃４０１から出た電子ビーム４００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４０３全体を照明する。ここで、電子ビーム４００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４０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム４００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ４０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ４０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器４０５によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム４００は成形される。そして、第２のアパーチャ４０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム４００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器４０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。
【００４７】
同様に、カラム３２２側での動作は以下のように動作する。照射部の一例となる電子銃５０１から出た電子ビーム５００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５０３全体を照明する。ここで、電子ビーム５００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５０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム５００は、投影レンズ５０４により第２のアパーチャ５０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ５０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器５０５によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム５００は成形される。そして、第２のアパーチャ５０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム５００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器５０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。
【００４８】
図１０は、実施の形態３における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図１０において、実施の形態３における描画方法は、第ｎストライプｚ測定工程（Ｓ４０２）、第ｎストライプカラム（１）描画工程（Ｓ４０４）及び第ｎストライプカラム（２）描画工程（Ｓ４０６）といった一連の工程を実施する。さらに、同時期に、第ｎ＋ｋストライプｚ測定工程（Ｓ５０２）、第ｎ＋ｋストライプカラム（３）描画工程（Ｓ５０４）及び第ｎ＋ｋストライプカラム（４）描画工程（Ｓ５０６）といった一連の工程を実施する。
【００４９】
図１１は、実施の形態３における描画方法のフローの一例を説明するための概念図である。
電子鏡筒１０２内には、図１１に示すように、２行２列に４つのカラム２２０，３２０，２２２，３２２が配置されている。そして、各カラムは、互いに光軸間距離が所定の長さだけ離れているので、ＸＹステージ１０５の一回の移動動作で２つのストライプ領域を同時期に描画していくことができる。さらに、ＸＹステージ１０５の一回の移動動作で同じストライプ領域を２つのカラムで描画することができる。図１１の例では、２つのカラム２２０，３２０でストライプ領域１０ｎを描画する。そして、２つのカラム２２２，３２２でストライプ領域１０ｎ＋ｋを描画する。なお、ｋは、ｋ≧１の自然数をとる。ＸＹステージ１０５がＸ方向に移動することで、その反対の方向に描画が進むので、ここでは−Ｘ方向が描画方向Ｖとなる。ここでは、描画方向Ｖに対して、カラム２２０がストライプ領域１０ｎの前方側を描画する。また、描画方向Ｖに対してカラム３２０がカラム２２０の後方に位置し、カラム３２０がストライプ領域１０ｎの後方側を描画する。同様に、描画方向Ｖに対して、カラム２２２がストライプ領域１０ｎ＋ｋの前方側を描画する。また、描画方向Ｖに対してカラム３２２がカラム２２２の後方に位置し、カラム３２２がストライプ領域１０ｎ＋ｋの後方側を描画する。
【００５０】
また、２つのカラム２２０，３２０で１つのｚセンサを用いる。ここでは、２つのカラム２２０，３２０用のｚセンサとして、投光器２０９と受光器２１０のセットを用いる。そして、カラム２２０，３２０用のｚセンサは、描画方向Ｖに対してカラム２２０が電子ビーム２００を照射する位置よりも前方の位置２０での試料１０１の高さを測定することができる位置に配置される。或いは、カラム２２０が電子ビーム２００を照射する位置の略直下の位置でも構わない。ここでの略直下の位置には少し後方の位置も含まれる。同様に、２つのカラム２２２，３２２で１つのｚセンサを用いる。ここでは、２つのカラム２２２，３２２用のｚセンサとして、投光器３０９と受光器３１０のセットを用いる。そして、カラム２２２，３２２用のｚセンサは、描画方向Ｖに対してカラム２２２が電子ビーム４００を照射する位置よりも前方の位置３０での試料１０１の高さを測定することができる位置に配置される。或いは、カラム２２２が電子ビーム４００を照射する位置の略直下の位置でも構わない。ここでの略直下の位置には少し後方の位置も含まれる。
【００５１】
以上のように、２つのカラムで１つのｚセンサを備えている。すなわち、カラム数よりも少ない数のｚセンサを備えている。
【００５２】
Ｓ４０２において、第ｎストライプｚ測定工程として、ＸＹステージ１０５は、試料１０１をＸ方向に移動させる。そして、カラム２２０，３２０用のｚセンサは、Ｘ方向に移動している試料１０１のストライプ領域１０ｎの試料面高さｚを測定する。ストライプ領域１０ｎの試料面高さｚはメモリ１１２に一時的に記憶される。
【００５３】
Ｓ４０４において、第ｎストライプカラム（１）描画工程として、まず、制御回路１１０は、測定されたストライプ領域１０ｎの試料面高さに基づいてストライプ領域１０ｎ用のパターンの描画位置を補正する。そして、カラム２２０を通って照射された電子ビーム２００を用いて、Ｘ方向に移動する試料１０１上のストライプ領域１０ｎに、描画位置が補正されたストライプ領域１０ｎのカラム（１）用パターンを描画する。
【００５４】
Ｓ４０６において、第ｎストライプカラム（２）描画工程として、後方に位置するカラム３２０を通って照射された電子ビーム３００を用いて、Ｘ方向に移動する試料１０１上のストライプ領域１０ｎに既に１回用いられたストライプ領域１０ｎの試料面高さの情報を再度用いて描画位置が補正されたストライプ領域１０ｎのカラム（２）用パターンを描画する。後方のカラム３２０での補正に使用するために、既に測定された高さの情報はストライプ領域１０ｎ上の位置情報と共にメモリ１２２に記憶しておけばよい。
【００５５】
図１２は、実施の形態３における各カラムで描画する領域の一例を示す図である。
ここでは、カラム２２０で「Ａ」で示す領域を描画し、カラム３２０で「Ｂ」で示す領域を描画する。このように、交互に描画領域を分けて同時期に描画することで描画時間を短縮することができる。或いは、各領域内のパターンを半分ずつ描画するようにしても好適である。
【００５６】
以上のように、１回の描画動作中に高さ測定と描画位置補正を行なう。そのため、高さ測定のための時間を別に用意する必要がない。よって、描画時間を短縮することができる。さらに、１つのストライプ領域１０ｎについて前方後方の２段のマルチカラム２２０，３２０を用いる場合でも１つのｚセンサで済ますことができる。すなわち、カラム数よりも少ないｚセンサでも描画位置補正を行なうことができる。
【００５７】
Ｓ５０２において、第ｎ＋ｋストライプｚ測定工程として、ストライプ領域１０ｎの試料面高さの測定と同時期に、そして、カラム２２２，３２２用のｚセンサは、Ｘ方向に移動する試料１０１上のストライプ領域１０ｎ＋ｋの試料面高さを測定する。ストライプ領域１０ｎ＋ｋの試料面高さｚは、同様にメモリ１１２に一時的に記憶されればよい。
【００５８】
Ｓ５０４において、第ｎ＋ｋストライプカラム（３）描画工程として、ストライプ領域１０ｎへのカラム２２０を用いた描画と同時期に、制御回路１１０は、測定されたストライプ領域１０ｎ＋ｋの試料面高さに基づいてストライプ領域１０ｎ＋ｋ用のパターンの描画位置を補正する。そして、Ｘ方向に対して前方に位置するカラム２２２を通って照射された電子ビーム４００を用いて、Ｘ方向に移動する試料１０１上のストライプ領域１０ｎ＋ｋに描画位置が補正されたストライプ領域１０ｎ＋ｋのカラム（３）用パターンを描画する。
【００５９】
Ｓ５０６において、第ｎ＋ｋストライプカラム（４）描画工程として、ストライプ領域１０ｎへのカラム３２０を用いた描画と同時期に、Ｘ方向に対して後方に位置するカラム３２２を通って照射された電子ビーム５００を用いて、Ｘ方向に移動する試料１０１上のストライプ領域１０ｎ＋ｋに既に１回用いられたストライプ領域１０ｎ＋ｋの試料面高さの情報を再度用いて描画位置が補正されたストライプ領域１０ｎ＋ｋのカラム（４）用パターンを描画する。後方のカラム３２２での補正に使用するために、既に測定された高さの情報はストライプ領域１０ｎ＋ｋ上の位置情報と共にメモリ１２２に記憶しておけばよい。
【００６０】
ここでは、図１２に示すように、カラム２２２で「Ｃ」で示す領域を描画し、カラム３２２で「Ｄ」で示す領域を描画する。ストライプ領域１０ｎ＋ｋでもストライプ領域１０ｎと同様、交互に描画領域を分けて同時期に描画することで描画時間を短縮することができる。また、各領域内のパターンを半分ずつ描画するようにしても好適である点は説明した通りである。
【００６１】
以上のように構成することで、ｚセンサ数を減らしながらも描画位置を補正した描画を平行して２列同時に行なうことができる。その結果、さらに、描画時間の短縮を図ることができる。
【００６２】
以上の説明において、上述した実施の形態２，３で説明したマルチカラムを搭載した描画装置１００は、各電子レンズを共通にする構成となっていたが、これに限るものではない。
図１３は、レンズ系を独立にしたマルチカラムを搭載した描画装置の構成を示す概念図である。
ここでは、一例として、図５に対応する２つのマルチカラム２２０，３２０の場合について示している。また、制御系については、図示していないが図５と同様である。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、偏向器２０８、及び絶縁カラム２１４で第１のカラム２２０を構成する。また、電子銃３０１、照明レンズ３０２、第１のアパーチャ３０３、投影レンズ３０４、偏向器３０５、第２のアパーチャ３０６、対物レンズ３０７、偏向器３０８、及び絶縁カラム３１４で第２のカラム３２０を構成する。上述した実施の形態２，３では、照明レンズ２０２、投影レンズ２０４、対物レンズ２０７といったレンズ系をカラム間で共通にしていたが、図１３に示すように、電子鏡筒１０２では、レンズ系をカラム毎に独立にして、複数のカラムを搭載しても好適である。そして、絶縁カラム２１４内に、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、及び偏向器２０８を納めている。同様に、絶縁カラム３１４内に、電子銃３０１、照明レンズ３０２、第１のアパーチャ３０３、投影レンズ３０４、偏向器３０５、第２のアパーチャ３０６、対物レンズ３０７、及び偏向器３０８を納めている。このように、それぞれ絶縁カラム内に独立した電子ビームの光路を制御するサブシステムを納めて他方と絶縁することで相手側の電場や磁場の影響を排除することができる。２×２の４つのカラムを搭載する場合にも同様にレンズ系をカラム毎に独立にして、複数のカラムを搭載しても好適である点はいうまでもない。
【００６３】
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。例えば、実施の形態１，２では、次の描画領域上を戻りながらｚ測定していたが、描画時間を短縮する方法として、次のようにしてもよい。例えば、描画前、或いは描画中にドリフト補正を行なう場合がある。ドリフト補正は、ＸＹステージ１０５に別途設けられたマークを電子ビームで走査することでドリフト量を測定し、その分を補正する。このように、ドリフト補正を行なう場合には、マーク位置がカラムの照射可能位置に入るまでＸＹステージ１０５を移動させることになる。このマーク位置に移動させる際に、あるストライプ領域のｚ測定を同時に行なうことで、その分のｚ測定時間を短縮するようにしてもよい。これによって、その分の描画時間を短縮することができる。
【００６４】
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。
【００６５】
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方法及び装置は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【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】実施の形態１における描画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における描画方法のフローの一例を説明するための概念図である。
【図４】実施の形態１における多重描画を行なう場合の描画方法のフローの一例を説明するための概念図である。
【図５】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６】実施の形態２における描画装置の動作を説明するための概念図である。
【図７】実施の形態２における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図８】実施の形態２における描画方法のフローの一例を説明するための概念図である。
【図９】実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。
【図１０】実施の形態３における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図１１】実施の形態３における描画方法のフローの一例を説明するための概念図である。
【図１２】実施の形態３における各カラムで描画する領域の一例を示す図である。
【図１３】レンズ系を独立にしたマルチカラムを搭載した描画装置の構成を示す概念図である。
【図１４】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。
【符号の説明】
【００６７】
１０，１２  ストライプ領域
１００  描画装置
１０１，３４０  試料
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御回路
１１２  メモリ
１１４  磁気ディスク装置
１５０  描画部
１６０  制御部
２００  電子ビーム
２０１，３０１，４０１，５０１  電子銃
２０２，３０２  照明レンズ
２０３，３０３，４０３，５０３，４１０  第１のアパーチャ
２０４，３０４  投影レンズ
２０５，３０５，４０５，５０５，２０８，３０８，４０８，５０８  偏向器
２０６，３０６，４０６，５０６，４２０  第２のアパーチャ
２０７，３０７  対物レンズ
２０９，３０９  投光器
２１０，３１０  受光器
２２０，２２２，３２０，３２２  カラム
３３０  電子線
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【図１】
2008300479.tif 000003
【図２】
2008300479.tif 000004
【図３】
2008300479.tif 000005
【図４】
2008300479.tif 000006
【図５】
2008300479.tif 000007
【図６】
2008300479.tif 000008
【図７】
2008300479.tif 000009
【図８】
2008300479.tif 000010
【図９】
2008300479.tif 000011
【図１０】
2008300479.tif 000012
【図１１】
2008300479.tif 000013
【図１２】
2008300479.tif 000014
【図１３】
2008300479.tif 000015
【図１４】
2008300479.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月30日(2008.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
試料の描画領域を短冊状に仮想分割したことによって形成された複数の描画小領域のうち、第ｎ番目の描画小領域に荷電粒子ビームを用いて前記試料を所定の方向に移動させながら第ｎ番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
前記第ｎ番目の描画小領域の描画が終了後、前記試料を所定の方向の逆方向に移動させながら第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さを測定する工程と、
前記第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さの測定終了後、前記第ｎ＋１番目の描画小領域に、前記第ｎ番目の描画小領域への描画に用いたカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて前記試料を前記所定の方向に移動させながら既に測定された前記第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第ｎ＋１番目の描画小領域用の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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
試料の描画領域を短冊状に仮想分割したことによって形成された複数の描画小領域のうち、第ｎ番目の描画小領域に荷電粒子ビームを用いて試料を所定の方向に移動させながら第ｎ番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
第ｎ番目の描画小領域の描画が終了後、試料を所定の方向の逆方向に移動させながら第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さを測定する工程と、
第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さの測定終了後、第ｎ＋１番目の描画小領域に、第ｎ番目の描画小領域への描画に用いたカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて試料を前記所定の方向に移動させながら既に測定された第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第ｎ＋１番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、第ｎ番目の描画小領域への描画と同時期に、所定の方向に移動する試料上の第ｎ＋ｋ（ｋ≧２）番目の描画小領域に、第ｎ番目の描画小領域への描画に用いるカラムと異なるカラムから照射された荷電粒子ビームを用いて第ｎ＋ｋ番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
第ｎ＋１番目の描画小領域の試料面高さの測定と同時期に、所定の方向の逆方向に移動する試料上の第ｎ＋ｋ＋１番目の描画小領域の試料面高さを測定する工程と、
第ｎ＋１番目の描画小領域への描画と同時期に、所定の方向に移動する試料上の第ｎ＋ｋ＋１番目の描画小領域に、第ｎ＋ｋ番目の描画小領域への描画に用いたカラムを通って照射された荷電粒子ビームを用いて既に測定された第ｎ＋ｋ＋１番目の描画小領域の試料面高さに基づいて描画位置が補正された第ｎ＋ｋ＋１番目の描画小領域用のパターンを描画する工程と、
をさらに備えても好適である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
Ｓ１０４において、第２ストライプｚ測定工程として、第１番目のストライプ領域の描画が終了後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させ、第２番目のストライプ領域上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。そして、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方向に移動させながら、ｚセンサが第２番目のストライプ領域の試料面高さを測定する。そして、測定されたデータはメモリ１１２に一時的に記憶される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
Ｓ１１０において、第ｎストライプｚ測定工程として、第ｎ−１番目のストライプ領域の描画が終了後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させ、第ｎ番目のストライプ領域上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。そして、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方向に移動させながら、ｚセンサが第ｎ番目のストライプ領域の試料面高さｚを測定する。そして、測定されたデータはメモリ１１２に一時的に記憶される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
Ｓ１１４において、第ｎ＋１ストライプｚ測定工程として、ストライプ領域１０ｎの描画が終了後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させ、ストライプ領域１０ｎ＋１上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。そして、図３の（２）で示すように、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方向に移動させながら、ｚセンサがストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さｚを測定する。そして、測定されたデータはメモリ１１２に一時的に記憶される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
ここで、実施の形態１では、図４（ｂ）で示すように、ストライプ領域１０ｎを描画した後、ＸＹステージ１０５を−Ｙ方向に１ストライプ領域分移動させ、ストライプ領域１０ｎ＋１上を投光器２０９が照射でき、かつ受光器２１０が受光できる位置に移動させる。そして、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方向に移動させながら、ｚセンサがストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さｚを測定する。そして、測定されたデータはメモリ１１２に一時的に記憶される。次に、ＸＹステージ１０５をＹ方向に移動させ、１／２ストライプ領域分戻すようにする。そして、２回目の描画用のストライプ領域１２ｎを描画することになる。ここで、ストライプ領域１２ｎは、ストライプ領域１０ｎとストライプ領域１０ｎ＋１との間に位置する領域である。そこで、ストライプ領域１２ｎを描画する際には、既に測定されたストライプ領域１０ｎの試料面高さとストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さとをメモリ１１２から読み出す。そして、ストライプ領域１０ｎの試料面高さとストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さとに基づいて描画位置が補正されたストライプ領域１２ｎ用のパターンを描画する。ストライプ領域１２ｎの試料面高さは、ストライプ領域１０ｎの試料面高さとストライプ領域１０ｎ+１の試料面高さを内挿して求めれば好適である。図４（ｂ）に示す例では、ｚ０１とｚ１１とからｚ１を求めるようにすればよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
そして、図８における（２−１）及び（２−２）で示すように、ＸＹステージ１０５が試料１０１をＸ方向の逆方向に移動させながら、カラム２２０用のｚセンサがストライプ領域１０ｎ＋１の試料面高さｚを測定する（Ｓ１１４）。そして、同時期にカラム３２０用のｚセンサがストライプ領域１０ｎ＋ｋ＋１の試料面高さｚを測定する（Ｓ２１４）。そして、測定された２つの領域のデータは共にメモリ１１２に一時的に記憶される。