(57)【要約】【目的】気圧変動による描画位置の位置ずれを補正する描画方法及び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、外気圧の値を測定する外気圧測定部１２２と、測定された外気圧の値を用いて３次元座標値を補正する座標値補正部１２６と、補正後の３次元座標値を用いて電子ビーム２００の偏向電圧を演算する偏向電圧演算部１４６と、電子ビーム２００を照射する電子銃２０１と、偏向量に基づいて電子ビーム２００を偏向させる主偏向器２１４と、を備えたことを特徴とする。本発明によれば、気圧変動による描画位置の位置ずれを補正した偏向位置にビームを照射することができる。【選択図】図１
2008042173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気圧の値を測定する気圧測定部と、
測定された前記外気圧の値を用いて３次元座標値を補正する座標値補正部と、
補正後の３次元座標値を用いて荷電粒子ビームの偏向量を演算する偏向量演算部と、
前記荷電粒子ビームを照射する照射部と、
前記偏向量に基づいて前記荷電粒子ビームを偏向させる偏向部と、
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】
前記荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、試料の描画面と平行する第１の方向の位置を示すｘ座標値を補正するｘ座標補正値と、前記描画面と平行し前記第１の方向と直行する第２の方向の位置を示すｙ座標値を補正するｙ座標補正値と、前記描画面と直交する第３の方向の位置を示すｚ座標値を補正するｚ座標補正値とを算出する座標補正値算出部を備え、
前記３次元座標値は、前記ｘ座標値と、前記ｙ座標値と、前記ｚ座標値とで定義され、
前記座標値補正部は、前記ｘ座標補正値を用いて前記ｘ座標値を補正し、前記ｙ座標補正値を用いて前記ｙ座標値を補正し、前記ｚ座標補正値を用いて前記ｚ座標値を補正す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】
前記荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、補正後の前記ｚ座標値を用いて、ｘとｙとを変数とする前記荷電粒子ビームの偏向量を演算するための所定の式の係数を変換する係数変換部を備え、
前記偏向量演算部は、係数が変換された前記所定のｘｙ関数式に補正後の前記ｘ座標値と補正後の前記ｙ座標値とを前記変数として代入することを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記偏向部は、前記荷電粒子ビームを静電偏向させて前記外気圧に基づく前記ｘ座標値と前記ｙ座標値との補正を行なう静電偏向器と前記荷電粒子ビームを電磁偏向させて前記外気圧に基づく前記ｘ座標値と前記ｙ座標値との補正を行なうアライメントコイルとの少なくとも一方を有することを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記偏向部は、前記荷電粒子ビームを静電偏向させて前記外気圧に基づく前記ｘ座標値と前記ｙ座標値との補正を行なうと共に、一定の電圧を重畳させて焦点位置を補正することにより前記外気圧に基づく前記ｚ座標値の補正を行なう静電偏向器を備えたことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項６】
前記荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、前記荷電粒子ビームの焦点位置を合わせると共に、励磁を変更することにより前記外気圧に基づく前記ｚ座標値の補正を行なう対物レンズを備えたことを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項７】
前記座標補正部は、描画工程とビーム調整工程とは独立して動作し、サブフィールド動作単位毎に、前記描画工程と前記ビーム調整工程との一方における３次元座標値に前記ｘ座標補正値と前記ｙ座標補正値と前記ｚ座標補正値とを同期させて加算制御することを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項８】
前記荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、
試料の描画面のｚ座標値を測定する測定センサーと、
前記測定センサーを校正するための基準マークと、
を備え、
描画前に前記基準マークで校正された前記測定センサーを用いて描画中に測定されたｚ座標値に前記外気圧に基づいて得られる前記ｚ座標補正値を加算した値に基づいて前記荷電粒子ビームの偏向量が演算されることを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項９】
外気圧の値を測定し、
測定された前記外気圧の値を用いて３次元座標値を補正し、
補正後の３次元座標値を用いて荷電粒子ビームの偏向量を演算し、
前記偏向量に基づいて偏向された前記荷電粒子ビームを照射して、試料に所望するパターンを描画することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項１０】
外気圧の値に基づいて第１と第２と第３の座標値を補正する第１と第２と第３の座標補正値が記憶された記憶装置から前記第１と第２と第３の座標補正値を読み出し、読み出された前記第１と第２と第３の座標補正値を用いて前記第１と第２と第３の座標値を補正し、記憶装置に記憶する座標値補正処理と、
前記記憶装置から前記第３の座標値を読み出し、読み出された前記第３の座標値を用いて荷電粒子ビームの偏向量を演算するための所定の式の係数を変換する変換処理と、
前記第１と第２の座標値と前記所定の式の係数とを用いて、荷電粒子ビームの偏向量を演算し、その結果を出力する偏向量演算処理と、
を論理演算装置に実行させるためのプログラム。
【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方法、荷電粒子ビーム描画装置及びプログラムに係り、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電子ビームの偏向位置の補正方法に関する。
【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１３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）描画装置における第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、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、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、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、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。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、外気圧が変動すると外気圧の変化に連動して描画室が変形してしまう。そして、この変形は、描画室上に配置される電子光学鏡筒と描画室内に配置される試料となるマスク面との相対的な距離に影響を及ぼす。よって、外気圧の変動によって相対的な距離がずれたままでは、描画されるパターンの位置、及び電子ビームの焦点にずれが生じてしまい、精度の高い描画を行なうことができなくなってしまう。特に、近年の回路線幅の微細化に伴って高い描画精度が求められる中、気圧変動による相対的な位置ずれ及び焦点ずれによって引き起こされる描画精度の劣化が無視できなくなってきた。
【０００５】
ここで、電子ビーム描画ではないが、マスク像をウェハに露光する紫外線露光装置で大気圧変動による像面湾曲量を求めて適切な位置にステージをＺ方向に移動させるとする技術（例えば、特許文献１参照）が文献に開示されている。
【特許文献１】特開平７−２１１６１２号公報
【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、近年の回路線幅の微細化に伴って高い描画精度が求められる中、気圧変動による相対的な位置ずれ及び焦点ずれによって引き起こされる描画精度の劣化が無視できなくなってきた。また、試料面上での描画位置は、ｘ，ｙ方向の２次元で定義され、電子ビームを偏向させる偏向位置の補正も通常ｘ，ｙ方向の２次元で補正される。しかしながら、気圧変動による相対的な位置ずれは、ｘ，ｙ，ｚ方向の３次元でそれぞれに生じるため、これらを加味した補正が望まれる。従来、気圧変動による偏向位置の補正を行なう手法は確立されていなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、気圧変動による描画位置の位置ずれ及び焦点ずれを補正する描画方法及び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】
【０００８】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
外気圧の値を測定する気圧測定部と、
測定された前記外気圧の値を用いて３次元座標値を補正する座標値補正部と、
補正後の３次元座標値を用いて荷電粒子ビームの偏向量を演算する偏向量演算部と、
荷電粒子ビームを照射する照射部と、
偏向量に基づいて荷電粒子ビームを偏向させる偏向部と、
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、さらに、試料の描画面と平行する第１の方向の位置を示すｘ座標値を補正するｘ座標補正値と、描画面と平行し第１の方向と直行する第２の方向の位置を示すｙ座標値を補正するｙ座標補正値と、描画面と直交する第３の方向の位置を示すｚ座標値を補正するｚ座標補正値とを算出する座標補正値算出部を備え、
３次元座標値は、ｘ座標値と、ｙ座標値と、ｚ座標値とで定義され、
座標値補正部は、ｘ座標補正値を用いてｘ座標値を補正し、ｙ座標補正値を用いてｙ座標値を補正し、ｚ座標補正値を用いてｚ座標値を補正することを特徴とする。
【００１０】
また、荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、補正後のｚ座標値を用いて、ｘとｙとを変数とする荷電粒子ビームの偏向量を演算するための所定の式の係数を変換する係数変換部を備え、
偏向量演算部は、係数が変換された所定のｘｙ関数式に補正後のｘ座標値と補正後のｙ座標値とを変数として代入すると好適である。
【００１１】
また、偏向部は、荷電粒子ビームを静電偏向させて外気圧に基づくｘ座標値とｙ座標値との補正を行なう静電偏向器と荷電粒子ビームを電磁偏向させて外気圧に基づくｘ座標値とｙ座標値との補正を行なうアライメントコイルとの少なくとも一方を有すると好適である。
【００１２】
或いは、偏向部は、荷電粒子ビームを静電偏向させて外気圧に基づくｘ座標値とｙ座標値との補正を行なうと共に、一定の電圧を重畳させて焦点位置を補正することにより外気圧に基づくｚ座標値の補正を行なう静電偏向器を備えると好適である。
【００１３】
或いは、荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、荷電粒子ビームの焦点位置を合わせると共に、励磁を変更することにより外気圧に基づくｚ座標値の補正を行なう対物レンズを備えても好適である。
【００１４】
或いは、荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、一定の電圧を重畳させて焦点位置を補正することにより外気圧に基づくｚ座標値の補正を行なう第２の静電偏向器を備えても好適である。
【００１５】
また、座標補正部は、描画工程とビーム調整工程とは独立して動作し、サブフィールド動作単位毎に、描画工程とビーム調整工程との一方における３次元座標値にｘ座標補正値とｙ座標補正値とｚ座標補正値とを同期させて加算制御すると好適である。
【００１６】
また、荷電粒子ビーム描画装置では、主副２段の偏向量が演算され、
座標補正部は、主偏向量を演算している間以外の待ち時間中に外部からｘ座標補正値とｙ座標補正値とｚ座標補正値とを入力すると好適である。
【００１７】
また、荷電粒子ビーム描画装置は、さらに、
試料の描画面のｚ座標値を測定する測定センサーと、
測定センサーを校正するための基準マークと、
を備え、
描画前に基準マークで校正された測定センサーを用いて描画中に測定されたｚ座標値に外気圧に基づいて得られるｚ座標補正値を加算した値に基づいて荷電粒子ビームの偏向量が演算されると好適である。
【００１８】
また、本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
外気圧の値を測定し、
測定された外気圧の値を用いて３次元座標値を補正し、
補正後の３次元座標値を用いて荷電粒子ビームの偏向量を演算し、
偏向量に基づいて偏向された荷電粒子ビームを照射して、試料に所望するパターンを描画することを特徴とする。
【００１９】
また、荷電粒子ビーム描画方法は、さらに、試料の描画面と平行する第１の方向の位置を示すｘ座標値を補正するｘ座標補正値と、描画面と平行し第１の方向と直行する第２の方向の位置を示すｙ座標値を補正するｙ座標補正値と、描画面と直交する第３の方向の位置を示すｚ座標値を補正するｚ座標補正値とを算出し、
３次元座標値は、上述したｘ座標値と、ｙ座標値と、ｚ座標値とで定義され、
３次元座標値を補正する際に、ｘ座標補正値を用いてｘ座標値を補正し、ｙ座標補正値を用いてｙ座標値を補正し、ｚ座標補正値を用いてｚ座標値を補正すると好適である。
【００２０】
また、荷電粒子ビーム描画方法は、さらに、補正後のｚ座標値を用いて、荷電粒子ビームの偏向量を演算するために用いられるｘとｙとを変数とする所定の式の係数を変換し、
偏向量を演算する際に、係数が変換された所定のｘｙ関数式に補正後のｘ座標値と補正後のｙ座標値とを変数として代入するとよい。
【００２１】
また、本発明の一態様の論理演算装置に実行させるためのプログラムは、
外気圧の値に基づいて第１と第２と第３の座標値を補正する第１と第２と第３の座標補正値が記憶された記憶装置から前記第１と第２と第３の座標補正値を読み出し、読み出された前記第１と第２と第３の座標補正値を用いて前記第１と第２と第３の座標値を補正し、記憶装置に記憶する座標値補正処理と、
前記記憶装置から前記第３の座標値を読み出し、読み出された前記第３の座標値を用いて荷電粒子ビームの偏向量を演算するための所定の式の係数を変換する変換処理と、
前記第１と第２の座標値と前記所定の式の係数とを用いて、荷電粒子ビームの偏向量を演算し、その結果を出力する偏向量演算処理と、
を備えればよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、気圧変動による描画位置の位置ずれを補正した偏向位置にビームを照射することができる。よって、気圧変動による位置ずれを補正した描画を行なうことができる。その結果、高精度な描画を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施の形態１．
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、荷電粒子ビーム描画装置、特に、可変成形型の電子ビーム描画装置について説明する。
【００２４】
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、電子ビーム装置の一例である。描画装置１００は、パターンを試料１０１上に描画する。試料１０１には、半導体装置を製造するマスクが含まれる。描画部１５０は、描画室１０３と描画室１０３の上部に配置された電子鏡筒１０２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、副偏向器２１２、主偏向器２１４を有している。そして、描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置され、ＸＹステージ１０５上に描画対象となる試料１０１が配置される。また、ＸＹステージ１０５上には、ミラー１９２が配置されている。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）を検知する投光器５３２と受光器５３４を有するｚセンサーが配置されている。投光器５３２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５３４として、位置検出素子（ＰＳＤ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いると好適である。
【００２５】
他方、制御部１６０は、描画制御回路１１０、偏向制御回路１４０、電子鏡筒１０２の設置環境における外気圧を測定する気圧計１７０、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１７２、アンプ１７４、ＤＡＣ１８２、アンプ１８４、ＤＡＣ１９２、アンプ１９４、レーザ測長装置１９０を有している。描画制御回路１１０は、制御計算機（ＣＰＵ）１２０、記憶装置１３０を有している。また、偏向制御回路１４０も制御計算機（ＣＰＵ）１４２、記憶装置１４４を有している。描画制御回路１１０には、気圧計１７０、偏向制御回路１４０、受光器５３４、レーザ測長装置１９０が図示していないバスを介して接続されている。また、レーザ測長装置１９０の出力は、図示していないバスを介して偏向制御回路１４０にも接続されている。そして、偏向制御回路１４０からの副偏向用の出力信号（ＤＡＣ値）は、ＤＡＣ１７２でアナログ変換され、アンプ１７４で増幅されて副偏向器２１２に出力される。この出力値の電圧により電子ビーム２００を副偏向面内で偏向させる。また、偏向制御回路１４０からの主偏向用の出力信号（ＤＡＣ値）は、ＤＡＣ１８２でアナログ変換され、アンプ１８４で増幅されて主偏向器２１４に出力される。この出力値の電圧により電子ビーム２００を主偏向面内で偏向させる。そして、偏向制御回路１４０からの成形偏向用の出力信号（ＤＡＣ値）は、ＤＡＣ１９２でアナログ変換され、アンプ１９４で増幅されて偏向器２０５に出力される。この出力値の電圧により電子ビーム２００を成形偏向させる。ＣＰＵ１２０内では、外気圧測定部１２２、座標補正値演算部１２４といった各機能を有している。ＣＰＵ１２０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度記憶装置１３０に記憶される。ＣＰＵ１４２内では、座標値補正部１２６、係数変換部１２８、偏向電圧演算部１４６、補正値確認部１４７、更新部１４８といった各機能を有している。ＣＰＵ１４２に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度記憶装置１４４に記憶される。図１では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。
【００２６】
また、図１では、コンピュータの一例となるＣＰＵ１２０で、外気圧測定部１２２、座標補正値演算部１２４といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではなく、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。同様に、コンピュータの一例となるＣＰＵ１４２で、座標値補正部１２６、係数変換部１２８、偏向電圧演算部１４６、補正値確認部１４７、更新部１４８といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではなく、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。
【００２７】
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、偏向部となる副偏向器２１２及び主偏向器２１４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１０１の所望する位置に照射される。ＸＹステージ１０５の試料面（描画面）と平行するｘｙ方向の位置は、レーザ測長装置１９０からレーザをミラー１９２に照射し、ミラー１９２からの反射光を受光して測長される。図１では、ミラー１９２とレーザ測長装置１９０を１つずつしか図示していないが、ｘ方向及びｙ方向の位置を測長できるように複数の組み合わせが配置されている。
【００２８】
図２は、実施の形態１における電子ビーム描画方法の工程の要部を示す図である。
図２では、外気圧変動による描画位置を補正するために必要な描画制御回路１１０内処理と偏向制御回路１４０内処理とを示している。描画制御回路１１０内処理として、外気圧測定工程（Ｓ１０２）、座標補正値算出工程（Ｓ１０４）という一連の工程を実施する。偏向制御回路１４０内処理では、気圧補正タスクと描画用タスクといった２つのタスクを同時に起動させるデュアルタスク方式としている。描画用タスクとしては、座標値補正工程（Ｓ３０２）、係数変換工程（Ｓ３０４）、偏向電圧演算工程（Ｓ３０６）、描画処理工程（Ｓ３０８）、セトリング工程（Ｓ３１０）、判定工程（Ｓ３１２）という一連の工程を実施する。気圧補正タスクとしては、補正値確認工程（Ｓ２０２）、更新工程（Ｓ２０４）という一連の工程を実施する。
【００２９】
図３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１０１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）面を電子ビーム２００が偏向可能な短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割された試料１０１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（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。
【００３０】
ここで、電子ビーム描画を行なう場合には、電子光学系を予め測定（キャリブレーション）しておく必要がある。この測定（キャリブレーション）は、図１中の描画部で示される電子光学系全てに対して行われる。この測定及び調整により、ビームの偏向感度調整及びビームの偏向に必要となる補正係数が算出される。これら測定及び調整は、ビーム調整工程とされており、試料に所望するパターンを描画する描画工程の前準備として、描画工程とは別途で行われる。
【００３１】
ビーム調整工程によって、偏向器、例えば、主偏向器２１４の偏向感度を測定（キャリブレーション）しておき、かかる補正によって修正される例えば主偏向器２１４に設定される電圧値を決定するＤＡＣ１８２へ出力されるＤＡＣ値は、ＤＡＣ値データとなるＸ値とＹ値を用いて定義される。このＸ値とＹ値は、一例として、以下に示す式（１）と式（２）で求めることができる。ここでは、この式（１）と式（２）をビームの偏向感度補正関数と呼ぶ。
【００３２】
【数１】
2008042173.tif 000003
【００３３】
【数２】
2008042173.tif 000004
【００３４】
これらの式を得るためには、まず、設計上の位置とレーザ測長装置１９０で測定される実際の位置との誤差を測定しておく必要がある。
【００３５】
図４は、実施の形態１におけるマークの位置の測定方法を説明するための図であり、ＸＹステージの上面概念図である。
図４に示すように、試料１０１が載置されるＸＹステージ１０５上には、電子ビーム２００の偏向感度を測定するためのマーク１５２が設けられている。このマーク位置座標は、ステージの移動及び、電子ビームの偏向によって探索される。電子ビーム２００がマーク１５２に照射された際の反射電子を計測し、それが最大の時の座標をマーク位置座標と決定する。このマーク位置座標は、電子ビーム２００の偏向を利用して算出されるため、気圧値に依存した変動が見られる。気圧変動に対する補正係数は、この気圧値とマーク位置座標ずれとの相対性より導出することができる。
【００３６】
ここで、主偏向器２１４が偏向する領域と副偏向器２１２が偏向する領域について説明しておく。
図５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５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、試料１０１となる例えばマスクの描画領域は、主偏向器２１４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）に分割される。そして、各ストライプにおいて主偏向器２１４により偏向可能な領域が主偏向領域となる。また、主偏向領域をさらに細分化した領域が副偏向領域（またはサブフィールドと呼ぶ）となる。
【００３７】
副偏向器２１２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５に示すようにサブフィールドに限定され、その領域を超える描画は主偏向器２１４でサブフィールドの位置を移動させる。主偏向器２１４は、サブフィールドの位置を制御するために用いられるとともに、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２１４でサブフィールドの描画原点を随時移動（トラッキング）させてＸＹステージ１０５の移動に追従させている。
【００３８】
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に示すように、ＸＹステージ１０５を移動させてマーク１５２を所望する主偏向領域１０内の各位置に移動させる。そして、主偏向領域１０内の各位置に電子ビーム２００を偏向してマーク１５２位置を計測し、その残差を求める。ここでは、主偏向領域１０内を５点×５点の合計２５箇所で行なう。そして、得られた残差を上述した式（１）と式（２）のｘｙを変数とする３次関数式でフィッティングすることにより、ｘｙ関数式の各係数ａ０〜ａ９及びｂ０〜ｂ９を求めることができる。
【００３９】
そして、偏向制御回路１４０は、描画制御回路１１０から位置情報と共に図示していないショットデータを入力し、式（１）でＤＡＣ値データの１つとなるＸ値を式（２）でＤＡＣ値データの他の１つとなるＹ値を求める。そして、Ｘ値とＹ値をパラメータとするＤＡＣ値（偏向電圧）をＤＡ変換して増幅させた値で電子ビーム２００を偏向させることになる。例えば、主偏向器２１４に上方から見て右回りに電極（１）〜（８）を備えた８極の静電偏向器を用いる場合、以下のようにＤＡＣ値を設定すればよい。ｘｙ方向の所定の方向に偏向させるため、電極（１）には、Ｙ、電極（２）には、（Ｘ＋Ｙ）／√２、電極（３）には、Ｘ、電極（４）には、（Ｘ−Ｙ）／√２、電極（５）には、−Ｙ、電極（６）には、（−Ｘ−Ｙ）／√２、電極（７）には、−Ｘ、電極（８）には、（−Ｘ＋Ｙ）／√２といった値を設定する。そして、設定された各ＤＡＣ値をＤＡ変換して増幅させた各値を対応する各電極に印加すればよい。ここで、試料１０１のｚ方向の位置によっては、描画されるビームに歪みが生じ、或いはビーム焦点がずれてしまう、或いはその両方が生じてしまうので、ｚセンサで検知したｚ位置で式（１）と式（２）の係数を変換すると好適である。係数変換は、以下の式（３）で定義することができる。
【００４０】
図６は、式（１）と式（２）における係数を算出する過程を説明するための図である。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を所望する主偏向領域内の各位置に移動させる。そして、基準となるマークを決定した後、主偏向領域内の各位置に電子ビーム２００を偏向してマーク位置を計測し、レーザ座標の移動分と、偏向距離分との残差を求める。ここでは、主偏向領域内を５点×５点の合計２５箇所で行なう。そして、得られた残差より、上述した式（１）と式（２）のｘ、ｙを変数とする３次関数式でフィッティングし、偏向感度補正関数（ｘｙ関数式）の各係数ａ０〜ａ９及びｂ０〜ｂ９を算出する。
【００４１】
図７は、実施の形態１におけるマークの高さの測定の仕方について説明するための図である。
図８は、実施の形態１における試料面の高さに依存した電子ビームの焦点ずれにおける回転と倍率の誤差を説明するための図である。
図９は、実施の形態１における試料面の高さに依存した電子ビームの焦点ずれにおける回転と倍率の誤差を説明するための簡易グラフである。
以下、図７〜図９を用いて、試料面の高さに応じて電子ビームの焦点ずれと偏向感度ずれが生じることを説明する。図７に示すように、Ｚ＝０のマーク１５２を基準点とし、高低差のあるマーク１５２に電子ビーム２００を照射した場合、図８に示すような電子ビーム２００による偏向領域の回転及び、縮小または拡大が見られる。ビームの焦点がずれると偏向領域の倍率成分と回転成分ならびにシフト成分のずれが生じるため、試料面の高さに応じてビームの焦点を補正する場合には、偏向領域の倍率補正と回転補正ならびにシフト補正が必要になる。しかし、補正用のレンズの電流中心が調整されていればシフト補正の必要は無い。ここで、任意の高さ基準点を決定した際、その基準点からの回転及び倍率の誤差は、それぞれ図９に示すような高さ（Ｚ）の一次関数で表現できる。そして、これらの倍率、回転、シフト補正は以下の式（３）で示した1次式で十分な補正精度が得られる。
【００４２】
【数３】
2008042173.tif 000005
【００４３】
ここで、ａ０，ｂ０は軸ずれ補正、ａ１，ｂ２は倍率補正、ａ２，ｂ１は回転補正を表しそれぞれ式（１）及び式（２）式に代入される。また、式（３）で示すｚには、描画前にｚセンサーによって測定された値が代入される。描画前に、試料面内をメッシュ状に分割し、そのそれぞれのメッシュのグリッドの高さをｚセンサーによって測定することで、試料面内の高さ（ｚ）をマッピングすることができる。その結果、任意の位置のｚ値を得ることができる。このｚ値を式（３）に代入することで、主偏向領域における試料面の高さに応じた焦点合わせが可能となる。
【００４４】
このように、図９に示した関係から、各係数ａ0〜ａ2及びｂ0〜ｂ2を求めることで、資料面の高さずれに応じて焦点補正を実施した場合においても、ｚに起因した偏向感度の回転、倍率、シフト補正等を補正することができる。
【００４５】
ここで、以上の説明では、外気圧が一定であることを前提にした場合に成り立つ。外気圧が変動することによって、さらに誤差が生じてしまう。
図１０は、実施の形態１における外気圧が上昇した場合の描画装置の歪みの様子の一例を説明するための概念図である。
例えば、外気圧Ｐが上昇した場合、内部が図示していない真空ポンプ等で真空引きされた描画室１０３の上面側にある天井部分が外気圧Ｐによって押され、描画室１０３内に向かって変形する。例えば、ｎｍオーダーでへこむ。その場合、描画室１０３上に設置されている電子鏡筒１０２の位置がずれてしまうので、電子鏡筒１０２内の光学系と試料１０１面との３次元（ｘ，ｙ，ｚ）方向でそれぞれ相対位置がずれてしまう。例えば、ｚ方向について値ｚから値ｚ’にずれてしまう。そして、天井部分がへこむことで投光器５３２と受光器５３４の設置位置もずれるので、ｚセンサーの測定値自体に誤差が生じてしまう。そこで、実施の形態１では、図２に示した流れに沿ってこのずれを補正する。
【００４６】
Ｓ１０２において、外気圧測定工程として、外気圧測定部１２２は、気圧計１７０から外気圧Ｐの値を入力し、外気圧の値を測定する。
【００４７】
Ｓ１０４において、座標補正値算出工程として、座標補正値演算部１２４は、測定された外気圧Ｐの値を用いて座標値（ｘ，ｙ，ｚ）（第１と第２と第３の座標値）を補正する座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）（第１と第２と第３の座標補正値）を算出し、記憶装置１３０に記憶する。座標値は、試料１０１の描画面と平行する第１の方向（ｘ方向）の位置を示すｘ座標値と、描画面と平行しｘ方向と直行する第２の方向（ｙ方向）の位置を示すｙ座標値と、描画面と直交する第３の方向（ｚ方向）の描画面の位置（高さ）を示すｚ座標値とで定義される。そして、この座標補正値算出工程において、座標補正値として、ｘ座標値を補正するｘ座標補正値Δｘと、ｙ座標値を補正するｙ座標補正値Δｙと、ｚ座標値を補正するｚ座標補正値Δｚとを算出する。
【００４８】
まず、ｘ座標補正値Δｘは、ｘ方向の比例係数ｃ１（例えば、単位は［ｎｍ／ｈＰａ］をとる。）、外気圧Ｐのオフセット値Ｐ１（例えば、単位は［ｈＰａ］をとる。）を用いて、以下の式（４）で求めることができる。
【００４９】
【数４】
2008042173.tif 000006
【００５０】
そして、ｙ座標補正値Δｙは、ｙ方向の比例係数ｃ２（例えば、単位は［ｎｍ／ｈＰａ］をとる。）、上述した外気圧Ｐのオフセット値Ｐ１を用いて、以下の式（５）で求めることができる。
【００５１】
【数５】
2008042173.tif 000007
【００５２】
そして、ｚ座標補正値Δｚは、ｚ方向の比例係数ｃ３（例えば、単位は［ｎｍ／ｈＰａ］をとる。）、上述した外気圧Ｐのオフセット値Ｐ１を用いて、以下の式（６）で求めることができる。
【００５３】
【数６】
2008042173.tif 000008
【００５４】
以上のようにして求めた座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）は、記憶装置１３０に一時的に記憶される。そして、この一連の工程（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）は、所定の間隔で繰り返し、座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を最新の値へと更新する。例えば、１分間隔で更新しておく。或いは、もっと短い周期でも構わない。或いは、リアルタイム性が劣ることになるがもっと長い周期でも構わない。また、この座標補正値算出工程は描画工程あるいはビーム調整工程とは独立したプロセスで構成され、これらの工程とは非同期に動作する。
【００５５】
一方、偏向制御回路１４０内では、描画用タスクが起動されている。まず、記憶装置１４４には、後述するように更新プロセスによりその都度最新の座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）が記憶されている。
【００５６】
Ｓ３０２において、座標値補正工程として、座標値補正部１２６は、記憶装置１４４から座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を読み出し、読み出された座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を用いて座標値（ｘ，ｙ，ｚ）を補正する。そして、座標値補正部１２６は、補正された補正後の座標値（ｘ’，ｙ’，ｚ’）を演算し、算出する。座標値補正工程において、ｘ座標補正値Δｘを用いてｘ座標値を補正し、ｙ座標補正値Δｙを用いてｙ座標値を補正し、ｚ座標補正値Δｚを用いてｚ座標値を補正する。
【００５７】
まず、補正後の座標値ｘ’（第１の座標値の一例）は、ｘ座標値にｘ座標補正値Δｘを加算する以下の式（７）で求めることができる。
【００５８】
【数７】
2008042173.tif 000009
【００５９】
そして、補正後の座標値ｙ’（第２の座標値の一例）は、ｙ座標値にｙ座標補正値Δｙを加算する以下の式（８）で求めることができる。
【００６０】
【数８】
2008042173.tif 000010
【００６１】
そして、補正後の座標値ｚ’（第３の座標値の一例）は、ｚ座標値にｚ座標補正値Δｚを加算する以下の式（９）で求めることができる。
【００６２】
【数９】
2008042173.tif 000011
【００６３】
Ｓ３０４において、係数変換工程として、係数変換部１２８は、記憶装置１４４から補正後のｚ座標値ｚ’（第３の座標値）を読み出し、読み出された補正後のｚ座標値ｚ’を用いて上述した式（１）及び式（２）の係数を補正する。上述した式（１）及び式（２）の係数のうち、ｚ値の影響を受ける式（３）で示した１次以下の各係数ａ０〜ａ２及びｂ０〜ｂ２を算出する。具体的には、式（３）にて、各係数ａ０〜ａ２及びｂ０〜ｂ２を求める際に、ｚ値の代わりに補正後のｚ座標値ｚ’を代入する。これにより、外気圧Ｐの変動を加味した１次以下の各係数ａ０〜ａ２及びｂ０〜ｂ２を求めることができる。
【００６４】
Ｓ３０６において、偏向電圧演算工程として、偏向電圧演算部１４６が前回の補正後の座標値を用いて電子ビーム２００の偏向電圧を演算する。
【００６５】
そして、Ｓ３０８において、描画処理工程として、照射部の一例となる電子銃２０１から照射された電子ビーム２００を偏向部の一例となる主偏向器２１４等で偏向させて、求まった偏向電圧を用いて偏向された電子ビーム２００を照射して、試料１０１に所望するパターンを描画する。すなわち、主偏向器２１４で電子ビーム２００を静電偏向させて外気圧に基づくｘ座標値とｙ座標値との補正を行なう。また、補正後のｚ座標値ｚ’に基づいて対物レンズ２０７への励磁を変更することにより焦点位置を補正することで外気圧に基づくｚ座標値の補正も行なうことができる。
【００６６】
そして、Ｓ３１０において、セトリング工程として、所定の描画単位の描画終了後に偏向器のＤＡＣへデータをセットし、その出力電圧が落ち着くまで待機する時間（セトリング時間）を設けている。例えば、１つのサブフィールド（ＳＦ）の描画が終了後、次のＳＦへと主偏向器２１４の偏向位置を変える場合に主偏向用のＤＡＣ１８２にデータをセットした後、セトリング時間だけ待ち状態を設けている。本実施の形態ではセトリング時間は２０μｓ程度である。
【００６７】
他方、描画制御回路１１０内のＣＰＵ１２０から指令された偏向制御回路１４０内の気圧補正タスクでは、以下のような処理を実行する。
【００６８】
Ｓ２０２において、補正値確認工程として、偏向制御回路１４０内の補正値確認部１４７は、描画制御回路１１０内のＣＰＵ１２０からの指令を受け、描画用タスクがセトリング時間の時に外気圧変動による座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）に変更がないかどうかを確認する。変更の有無は描画制御回路１１０内のＣＰＵ１２０から情報を得ればよい。
【００６９】
Ｓ２０４において、更新工程として、偏向制御回路１４０内の更新部１４８は、上述した確認工程の処理の結果、変更があった場合に、偏向制御回路１４０内の記憶装置１３０から座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を読み出し、偏向制御回路１４０内の記憶装置１４４に記憶されている前回のデータに上書きして更新する。変更があった場合だけデータ入力することでデータ転送負荷を軽減することができる。
【００７０】
以上のように、まず、偏向制御回路１４０内のＣＰＵ１４２で実行されるタスクは、気圧補正プロセスとなる描画制御回路１１０内のＣＰＵ１２０の実行プロセスから１分間隔のアクセスを受けることで、リアルタイムのデータ更新を図ることができる。ここで、気圧補正プロセスからの更新は、偏向制御回路１４０内で実行されている描画プロセスやビーム調整プロセスとのバッティングが考えられる。そこで、本実施の形態では、偏向制御回路１４０内で実行されるタスクを２つにするデュアルタスク構成としたため、上述したバッティングを回避することができる。すなわち、１タスクでは、描画プロセスからのコマンドを受け取り、動作している描画中に気圧補正プロセスとのアクセスを行なうためには、元来の描画用のタスクを一時停止処理し、気圧補正用のタスクを立ち上げねばならないといった問題が発生する。他方、デュアルタスクにすることにより、描画用タスクを一時停止処理することなく、並行して気圧補正用タスクを起動させることができる。
【００７１】
また、描画用タスクにおいて、ショット密度の高いストライプの描画時間は、１分を越えることがある。気圧補正プロセスは上述したように予め設定された所定の間隔（例えば、１分間隔）で常に偏向制御回路１４０内にアクセスする。偏向制御回路１４０では、この気圧補正プロセスからの非同期なアクセスを監視せねばならないため、処理に多少の時間がかかる。そこで、描画用タスクの最中に気圧補正用タスクをコールすることで、セトリング時間内に更新を済ませることができ、例えば１分間隔のリアルタイム補正を可能にすることができる。また、描画処理タスクにおいて、ＤＡＣ１８２とアンプ１８４を有する主偏向ＤＡＣアンプのセトリング時間には２０μｓ程度要する。故に、セトリング時間中のコアのアイドル時に、一旦気圧補正タスクに切り替えることで気圧補正プロセスとのリアルタイム通信を可能にすることができる。
【００７２】
Ｓ３１２において、判定工程として、偏向制御回路１４０のＣＰＵ１４２は、描画終了かどうかを判定する。そして、描画終了であれば描画用タスクを終了し、まだ描画が終了していなければＳ３０１に戻る。
【００７３】
そして、描画用タスクでは、リアルタイム補正された座標補正値（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を使ってＳ３０２にて座標値ｘ’、ｙ’，ｚ’を演算する。そして、ｚ’を使ってＳ３０４にて係数を変換する。そして、変換された係数や補正された座標値ｘ’、ｙ’を使って、Ｓ３０６にて次回の偏向電圧の元となるＤＡＣ値データを演算する。具体的には、偏向電圧演算工程において、係数がｚ’を用いて式（３）にて演算された各係数ａ０〜ａ２及びｂ０〜ｂ２に偏向感度補正関数（ｘｙ関数式）である式（１）と式（２）に補正後のｘ’と補正後のｙ’とを変数として代入することで、ＤＡＣ値データとなるＸ値とＹ値を求める。そして、Ｘ値とＹ値で偏向器２１４の各電極用のＤＡＣ値（偏向電圧）を演算する。そして、Ｓ３０８で外気圧変動に対して補正されたＤＡＣ値をＤＡ変換及び増幅した値で描画を行なうことができる。
【００７４】
以上のように、外気圧変動による座標位置誤差（Δｘ，Δｙ，Δｚ）を加味したビーム位置の補正と焦点補正を、偏向電圧を算出する偏向感度補正関数の各係数ａ０〜ａ２及びｂ０〜ｂ２を求めて、補正後のｘ’と補正後のｙ’とを入力してＤＡＣ値データをリアルタイムで求めて、これらで補正しながら描画処理を行なうことで、より高精度な試料１０１の描画位置にパターンを形成することができる。
【００７５】
図１１は、実施の形態１における描画動作と気圧補正動作のタイミングとを示す概念図である。
図１１では、１ストライプ及び１サブフィールドにおける描画動作と、その動作に同期した気圧補正の動作を示している。１ストライプの描画動作は、任意数のサブフィールド描画動作の繰り返しによって行われる。また、１サブフィールドの描画動作は、主偏向座標値の読み取りから始まり、主偏向量の演算、そして、任意数のショットの繰り返しによって行われる。偏向制御回路１４０では、読み取った主偏向座標値（ｘ，ｙ）を偏向量演算部１４６内の偏向感度補正関数（式（１）、式（２））に代入することで主偏向量の演算を行う。ここで、気圧補正を行う場合、この過程において、座標値補正部１２６は、補正値演算部１２４で算出された補正量を加算する。そして、係数変換部１２８では、さらに、補正後のｚ’を使って係数変換を行なう。補正値演算部１２４は、描画動作やビーム調整工程とは非同期に動作しており、例えば１分間隔でｘ、ｙ、及びｚの３次元座標値の補正量Δｘ、Δｙ及びΔｚを算出し、偏向制御回路１４０に受け渡す。偏向制御回路部１４０では補正値演算部１２４からの気圧補正量の読み取りを、主偏向量を演算している間以外の待ち時間中に行なう。ここでは、例えば、サブフィールド描画動作における主偏向セトリング時間中に行う。これにより、サブフィールド描画動作単位に気圧補正を同期させることができる。また、この動作原理により、リアルタイムの気圧補正が可能となる。このように、描画工程とビーム調整工程とは独立して動作し、サブフィールド動作単位毎に、描画工程とビーム調整工程との一方における３次元座標値にΔｘ、Δｙ及びΔｚを同期させて加算制御する。
【００７６】
ここで、描画工程とビーム調整工程を含めた運用方法について述べる。ビーム調整工程は、あらかじめ設定された処理メニュー及び調整期間毎に実行される。本実施の形態では、焦点合わせなどを例えば週に１回の割合で実行される場合について述べる。外気圧変動による焦点ずれが補正されていない場合、最適焦点の励磁電流は外気圧に依存して変化する。そのため、仮に低気圧時に焦点合わせを実行してしまった場合は、通常の天気では、ビームがぼけた状態でパターンが描画されることになる。また、ビームの偏向誤差を補正するビーム校正では、外気圧に応じて偏向の回転、倍率誤差が発生する。このため、低気圧時にビーム校正してしまうと通常の天気の時の描画工程において、偏向感度がずれた状態で描画されバッティング誤差が大きくなるという問題が生じる。
【００７７】
そこで、本実施の形態で説明したように、外気圧変動に依存する３次元（ｘ、ｙ、ｚ）のビーム位置誤差を補正すると、常にビームの焦点は一定になり、かつビームの偏向誤差の変動も抑えることができる。そのため、気圧変動のタイミングに依存してビームの焦点ずれや偏向感度誤差が増大することなく高精度なパターン描画が可能になる。
【００７８】
実施の形態２．
実施の形態１では、描画工程において、事前に試料面の高さ分布（ｚマップ）を測定しておく場合について説明した。この場合は上述したように、事前に測定したｚマップのデータに外気圧変動に依存するΔｚ変動分を加算して新たに算出されたｚ’値を使って補正後に描画した。これは外気圧変動に依存して試料面の高さ（ｚ）を測定するｚセンサーの測定値がずれてしまうためである。しかしながら、このｚセンサーは外気圧の変動を小さくした構造で製品化することも可能である。実施の形態２では、このような外気圧変動に強いｚセンサーを使う。その他の構成は、実施の形態１と同様である。このような外気圧変動に強いｚセンサーを使う場合は、ｚマップ方式ではなく、描画中にリアルタイムにｚ補正を実施するような構成にすると好適である。具体的には、サブフィールド毎に、ｚセンサーから高さ（ｚ）データを読み出して、式（３）を計算して式（１）、式（２）の係数を求める。ここで得られた式（１）、式（２）の偏向感度補正関数に外気圧変動に応じて変動する位置誤差を補正した位置情報（ｘ’、ｙ’）を入力して描画すれば同様な効果が得られる。
【００７９】
実施の形態３．
実施の形態１，２では、静電偏向器である主偏向器２１４を用いて静電偏向によりビームの位置を補正した。すなわち、主偏向器２１４で電子ビーム２００を静電偏向させて外気圧に基づくｘ座標値とｙ座標値との補正を行なうと共に、対物レンズ２０７で外気圧に基づくｚ座標値の補正（焦点位置補正）を行なった。しかしながら、ビーム補正はこれに限るものではない。実施の形態３では、その他の構成でビームの偏向位置や焦点位置を補正する場合について説明する。
【００８０】
図１２は、実施の形態３における描画装置の構成の一部を示す概念図である。
図１２では、図１の構成に、アライメントコイル２１５，２１６，２１７、及び静電レンズ２１８を追加した点以外は図１と同様である。その他の構成も以下に説明する点以外は実施の形態１と同様である。対物レンズ２０７上部のアライメントコイル２１５，２１６，２１７では、励磁電流によって発生した磁界を利用してビーム偏向が行われる。このコイルを使ってビームの位置を補正しても良い。すなわち、主偏向器２１４の代わりに、アライメントコイル２１５，２１６，２１７の少なくともいずれかで電子ビーム２００を電磁偏向させて外気圧に基づくｘ座標値とｙ座標値との補正を行なっても好適である。
【００８１】
外気圧に基づくｚ座標値の補正については、対物レンズでの補正の代わりに、主偏向器２１４、或いは独立に配置した静電レンズ２１８（第２の静電偏向器）で代用することもできる。例えば、主偏向器２１４に一定の電圧を重畳させて焦点位置を補正することにより外気圧に基づくｚ座標値の補正を行なうことができる。同様に、静電レンズ２１８に一定の電圧を重畳させて焦点位置を補正することにより外気圧に基づくｚ座標値の補正を行なうことができる。
【００８２】
以上の説明において、「〜部」或いは「〜工程」と記載したものの処理内容或いは動作内容は、コンピュータ等の論理演算装置で動作可能なプログラムにより構成することができる。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組合せでも構わない。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、図示していない磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の読み取り可能な記録媒体に記録される。例えば、記憶装置１３０や記憶装置１４４に記憶される。
【００８３】
また、図１において、コンピュータとなるＣＰＵ１２０及び／或いはＣＰＵ１４２は、さらに、図示していないバスを介して、記憶装置の一例となるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ、磁気ディスク（ＨＤ）装置、入力手段の一例となるキーボード（Ｋ／Ｂ）、マウス、出力手段の一例となるモニタ、プリンタ、或いは、入力出力手段の一例となる外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）、ＦＤ、ＤＶＤ、ＣＤ等に接続されていても構わない。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、荷電粒子ビーム描画装置及びプログラムは、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【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における電子ビーム描画方法の工程の要部を示す図である。
【図３】ＸＹステージ移動の様子を説明するための図である。
【図４】ＸＹステージの上面概念図である。
【図５】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におけるマークの高さの測定の仕方について説明するための図である。
【図８】実施の形態１における試料面の高さに依存した電子ビームの焦点ずれにおける回転と倍率の誤差を説明するための図である。
【図９】実施の形態１における試料面の高さに依存した電子ビームの焦点ずれにおける回転と倍率の誤差を説明するための簡易グラフである。
【図１０】実施の形態１における外気圧が上昇した場合の描画装置の歪みの様子の一例を説明するための概念図である。
【図１１】実施の形態１における描画動作と気圧補正動作のタイミングとを示す概念図である。
【図１２】実施の形態３における描画装置の構成の一部を示す概念図である。
【図１３】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】
【００８８】
１０  主偏向領域
１００  描画装置
１０１，３４０  試料
１０２  電子鏡筒
１０５  ＸＹステージ
１１０  描画制御回路
１２０，１４２  ＣＰＵ
１２２  外気圧測定部
１２４  座標補正値演算部
１２６  座標値補正部
１２８  係数変換部
１４６  偏向電圧演算部
１４７  補正値確認部
１４８  更新部
１３０，１４４  記憶装置
１４０  偏向制御回路
１５０  描画部
１５２  マーク
１６０  制御部
１７０  気圧計
１７２，１８２，１９２  ＤＡＣ
１７４，１８４，１９４  アンプ
１９０  レーザ測長装置
１９２  ミラー
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
２１２  副偏向器
２１４  主偏向器
３３０  電子線
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
５３２  投光器
５３４  受光器
【図１】
2008042173.tif 000012
【図２】
2008042173.tif 000013
【図３】
2008042173.tif 000014
【図４】
2008042173.tif 000015
【図５】
2008042173.tif 000016
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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