(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
許容可能なビームブラー値と許容可能な誤差寸法値と許容可能なスループット値とを描画装置内に入力する入力工程と、
前記描画装置内で、ビームブラー値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を記憶する第１のテーブルを用いて、前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する第１の抽出工程と、
前記描画装置内で、レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を記憶する第２のテーブルを用いて、前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する第２の抽出工程と、
前記描画装置内で、前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から前記許容可能なスループット値以上となる組合せを抽出する第３の抽出工程と、
前記描画装置内で、前記第３の抽出工程により抽出された組合せを出力する出力工程と、
を備えたことを特徴とする電子ビーム描画における電子ビームの加速電圧値取得方法。
【請求項２】
許容可能なビームブラー値と許容可能な誤差寸法値と許容可能なスループット値とを入力する入力部と、
ビームブラー値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を示す第１のテーブルを記憶する第１の記憶部と、
レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を示す第２のテーブルを記憶する第２の記憶部と、
前記第１と第２のテーブルを用いて、前記入力部により入力された前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出すると共に、抽出された前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から前記許容可能なスループット値以上となる組合せを抽出することにより、前記許容可能なビームブラー値以下となり、前記許容可能な誤差寸法値以下となり、前記許容可能なスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値を演算する演算部と、
演算された前記電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料にパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする描画装置。
【請求項３】
前記描画装置は、さらに、前記演算部により演算された前記電子ビームの加速電圧値を出力する出力部を備え、
前記入力部において、ユーザに、出力された電子ビームの加速電圧値の中から選択させた１つを入力させ、
前記描画部において、ユーザが入力した前記所定の電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画することを特徴とする請求項２記載の描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画方法、描画装置及び電子ビーム描画における電子ビームの加速電圧値取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体装置に要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体装置へ所望の回路パターンを形成するためには、従来所望の回路パターンが形成された数十種類の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）をステージ上に搭載されたウェハの露光領域に高精度に位置合わせし、その後、光源からレーザ光等を照射することで、マスクに形成された所望の回路パターンがかかるウェハ上の露光領域に転写される。例えば、縮小投影露光装置が用いられる。かかる原画パターンは、高精度に仕上げられたガラス基板上に描かれ、レジストプロセス等を経て形成される。一般的には、片面にクロム（Ｃｒ）を蒸着したガラス基板上にレジスト材を均一に塗布したものに、電子線やレーザ等を光源としたエネルギービームを用いて所望の場所のレジスト材を感光させる。そして、現像後、Ｃｒをエッチングすることでパターンを形成することができる。
【０００３】
ここで、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。従来、半導体デバイスの生産では、上述したように光露光技術が用いられてきたが、近年、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の高密度集積化する先端デバイスのパターン寸法が限界解像度に近づきつつあり、高解像露光技術の開発が急務となっている。
電子線（電子ビーム）露光技術は本質的に優れた解像性を有しており、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）を代表とする最先端デバイスの開発や一部ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）の生産に用いられる。また、光露光技術を用いる場合でも高密度集積化する先端デバイス生産のための原画パターンを形成するために用いられる。
【０００４】
図１１は、可変成形型電子線露光装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線露光装置（可変成形型ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）露光装置）における第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成型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、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整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の露光領域にショットされ描画される。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という（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
その他、電子線露光装置に関して、電子ビームの加速電圧をパターンの面積により変化させる技術が記載された文献がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−５８４２４号公報
【特許文献２】特開平５−７４６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子ビーム露光法においては、電子ビームを照射する場合、加速させて照射する。そして、加速された電子を試料上のレジスト中に入射させることによりレジストを感光させる。ここで、レジストに入射した電子は、レジストを構成する原子と衝突し、多重散乱するため、電子の入射方向だけでなく横方向にも進んでしまい、横方向のレジストも感光させてしまう。そのため、パターン寸法が劣化してしまう。そこで、電子ビームの加速電圧を上げることにより電子の運動エネルギーを大きくし、電子の横方向への広がりを抑制し、ビーム分解能を向上させようとする試みがなされている。
【０００７】
一方、電子ビームの加速電圧を上げると、電子が、入射方向のレジストを感光させる前にさらに深く進入してしまうため、入射方向のレジストへのエネルギー蓄積量が減り、必要な感度までエネルギーを蓄積させるのに時間がかかってしまいスループットが劣化してしまう。言い換えれば、電子ビームの加速電圧とスループットとはトレードオフの関係にある。
【０００８】
従来、かかる電子ビームの加速電圧をどのように決めればよいかといった手法が確立していなかった。
【０００９】
本発明は、かかる問題点を克服し、最良の電子ビームの加速電圧を取得する手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】
【００１０】
本発明の一態様の描画方法は、
試料に電子ビームを照射して所定のパターンを描画する描画方法において、
所定のビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値と、レジストヒーティングによる所定の誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値と、所定のスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値とのうち、全てを満たす電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを前記試料に照射することを特徴とする。
【００１１】
電子ビームの加速電圧として、所定のビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値と、レジストヒーティングによる所定の誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値と、所定のスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値とのうち、全てを満たす電子ビームの加速電圧値を採用することにより、従来、手探りであった電子ビームの加速電圧値をユーザが所望する一定の条件の下で求めることができる。
【００１２】
そして、かかる描画方法を使用する本発明の一態様の描画装置は、
所定のビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値と、レジストヒーティングによる所定の誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値と、所定のスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値とのうち、全てを満たす電子ビームの加速電圧値を入力する入力部と、
前記入力された電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
かかる構成の描画装置により描画することにより、ユーザが所望する一定の条件を満たしたパターン描画を行なうことができる。
【００１４】
また、本発明の一態様の電子ビーム描画における電子ビームの加速電圧値取得方法は、
許容可能なビームブラー値と許容可能な誤差寸法値と許容可能なスループット値とを描画装置内に入力する入力工程と、
描画装置内で、ビームブラー値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を記憶する第１のテーブルを用いて、前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する第１の抽出工程と、
描画装置内で、レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を記憶する第２のテーブルを用いて、前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する第２の抽出工程と、
描画装置内で、前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から前記許容可能なスループット値以上となる組合せを抽出する第３の抽出工程と、
前記第３の抽出工程により抽出された組合せを出力する出力工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
かかる構成により、ユーザが所望する一定の条件の下での電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せをユーザに示すことができる。
【００１６】
また、本発明の他の態様の描画装置は、
許容可能なビームブラー値と許容可能な誤差寸法値と許容可能なスループット値とを入力する入力部と、
ビームブラー値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を示す第１のテーブルを記憶する第１の記憶部と、
レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係を示す第２のテーブルを記憶する第２の記憶部と、
前記第１と第２のテーブルを用いて、前記入力部により入力された前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出すると共に、抽出された前記許容可能なビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せと前記許容可能な誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から前記許容可能なスループット値以上となる組合せを抽出することにより、前記許容可能なビームブラー値以下となり、前記許容可能な誤差寸法値以下となり、前記許容可能なスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値を演算する演算部と、
演算された前記電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
かかる構成により、描画装置の中で、ユーザが所望する一定の条件の下での電子ビームの加速電圧値を取得すると共に、かかる電子ビームの加速電圧値で描画することができる。
【００１８】
そして、本発明における前記描画装置は、さらに、前記演算部により演算された前記電子ビームの加速電圧値を出力する出力部を備え、
前記入力部において、ユーザに所定の電子ビームの加速電圧値を入力させ、
前記描画部において、ユーザが入力した前記所定の電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画することを特徴とする。
【００１９】
前記演算部により演算された前記電子ビームの加速電圧値を出力する出力部を備えたことで、出力された電子ビームの加速電圧値が複数ある場合に、ユーザが選択することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ユーザが所望する条件の下で、最良の電子ビームの加速電圧値を得ることができる。その結果、ユーザが所望する条件に沿ったパターン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】
【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要部構成を示す概念図である。
図１において、描画装置の一例となる可変成形型ＥＢ露光装置１００は、描画部１５０と制御部１６０とを備えている。描画部１５０は、電子鏡筒１０２、ＸＹステージ１０５、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、ファラデーカップ２０９を有している。制御部１６０は、演算部の一例となる描画データ処理回路３１０と、偏向制御回路３２０、デジタル・アナログコンバータ（ＤＡＣ）３３２、電子光学系制御回路３４２、入力部３５０、出力部の一例となるモニタ３６０を有している。電子光学系制御回路３４２内には、高圧電源３４３が配置されている。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。可変成形型ＥＢ露光装置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。
【００２２】
電子銃２０１から所定の加速電圧で加速されて飛び出した電子ビーム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、電子線２００をまず矩形例えば長方形に成型する。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、偏向器２０８により偏向されて、描画室１０３内に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。かかる場合に、照射される電子ビーム２００は、設定された最大ショットサイズ以下のショットサイズでパターンの形状に沿って矩形成形されることになる。前記電子ビーム２００は、設定された加速電圧で加速されると共に、設定された電流密度Ｊに形成され、形成された電子ビーム２００を各ショット毎に前記最大ショットサイズＬの値以下のショットサイズに成形し、成形された電子ビーム２００を試料１０１にショットして所望するパターンを描画する。
【００２３】
ここで、描画データ処理回路３１０には、例えば、電子ビームの加速電圧Ｖ、電流密度Ｊ、最大ショットサイズＬ等が設定される。そして、電子ビームの加速電圧Ｖが設定されると、電子光学系制御回路３４２に通知される。電子光学系制御回路３４２内では、高圧電源３４３から所定の電圧を電子銃２０１に印加するように制御され、所定の電子ビームの加速電圧Ｖで電子ビームが電子銃２０１から飛び出す。また、最大ショットサイズＬが設定されると、偏向制御回路３２０に通知される。そして、偏向制御回路３２０が、偏向器２０５を制御するための電圧を設定し、ＤＡＣ３３２が、偏向器２０５にかかる電圧を印加することで、試料１０１にショットされるショット図形のサイズが、最大ショットサイズＬ以下のショットサイズで第２のアパーチャ２０６にて成形されるように電子ビーム２００を偏向させることができる。また、電流密度Ｊが設定されると、電子光学系制御回路３４２に通知される。電子光学系制御回路３４２が、電子銃２０１を制御して、例えば、エミッション電流やフィラメント温度を調整することで電流密度Ｊを設定した値になるように制御することができる。或いは／及び、電子光学系制御回路３４２が、照明レンズ２０２における電子ビーム２００のしぼりを調整することで、電流密度Ｊを設定した値になるように制御することができる。電流密度が、所定の値になっているかどうかは、電子ビーム２００をファラデーカップ２０９に照射して検証することができる。
【００２４】
設定すべき入力データは、入力部３５０から入力することができる。入力部３５０としては、例えば、キーボード、マウスといったユーザが直接手作業で入力する手段や、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ或いはコンパクトディスク（ＣＤ）といった記録媒体から入力する手段や、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）やインターネットといったネットワークを通じて入力する手段のいずれでも構わない。また、設定された値や描画データ処理回路等が処理した結果は、出力部の一例であるモニタ３６０に表示され、ユーザが視認することができる。出力部は、モニタ３６０に限らず、紙媒体に印刷するプリンタや、フレキシブルディスク（ＦＤ）やコンパクトディスク（ＣＤ）といった記録媒体に出力する手段や、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）やインターネットといったネットワークを通じて出力する手段のいずれでも構わない。
【００２５】
図２は、最良の加速電圧の範囲の一例を示す図である。
図２では、縦軸にスループット、横軸に加速電圧を示し、許容限界のビームブラー値におけるスループットと加速電圧の変化を示す線、レジストヒーティング時の許容限界の誤差寸法値におけるスループットと加速電圧の変化を示す線、許容限界のスループット値を示す線とを示している。そして、それぞれ許容する側の領域の範囲を重ねると、すべての条件を満たす斜線で囲まれた領域が存在することを発明者等は見出した。
そこで、かかる斜線で囲まれた領域の中から加速電圧を選定して入力部３５０から入力の上、描画データ処理回路３１０に設定することで、かかる選定された加速電圧で電子ビームを照射することができる。そして、描画部１５０は、かかる電子ビームの加速電圧値で前記電子ビームを加速して試料に所定のパターンを描画する。その結果、許容する所定のビームブラー値以下、レジストヒーティングによる許容する所定の誤差寸法値以下、及び許容する所定のスループット値以上で、試料１０１にパターン描画を行なうことができる。
【００２６】
図３は、ドーズ量と加速電圧との関係の一例を示す図である。
図４は、感度と加速電圧との関係の一例を示す図である。
図３に示すように、加速電圧が大きくなると、必要なドーズ量は大きくなる。必要なドーズ量が大きければ、その分だけ描画時間がかかる。従って、かかる関係の結果、加速電圧が大きくなると描画時間は長くなる。すなわち、スループットが劣化する。一方、必要なドーズ量が大きくなるということは、裏腹の関係で図４に示すように加速電圧が大きくなると、レジスト感度は劣化することになる。言い換えれば、図４に示すレジスト感度の劣化は、スループットの劣化を示すことにつながる。かかる関係から、図２で示した使用範囲を決定するにあたって、さらに許容限界の感度（或いは必要ドーズ量）おけるスループットと加速電圧の変化を示す線を加えても好適である。そして、かかる斜線で囲まれた領域の中から加速電圧を選定して入力部３５０から入力の上、描画データ処理回路３１０に設定することで、かかる選定された加速電圧で電子ビームを照射することができる。
【００２７】
図５は、ビームブラー値別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
図５では、ビームブラー値を小さい値から順にＢ１〜Ｂ６の６種類の値とした場合に、それぞれのビームブラー値におけるスループットと加速電圧との関係を示している。所定のスループットを規定した場合、加速電圧を高くするほどビームブラー値が小さくなるのが見てとれる。すなわち、加速電圧を高くするほどビーム分解能を向上させることができる。逆に、所定の加速電圧を規定した場合、スループット値を大きくするほどビームブラー値が大きくなるのが見てとれる。ここで、同一の加速電圧でスループットを良くするためには電流密度Ｊを大きくすることで達成することができる。そして、電流密度Ｊを大きくするためには、電子ビーム２００の開き角αを大きくすることで達成できる。同じ電子銃２０１を使用することを前提とすると、電子銃２０１の輝度βが一定となり、また、β∝Ｊ／α２の関係となるため、開きαを大きくすることで電流密度Ｊを大きくすることができる。しかし、開きαが大きくなると収差が増え、その結果、ビーム分解能が劣化する。すなわち、スループット値を大きくするほどビーム分解能が劣化してしまう。よって、許容限界のビームブラー値以下になる領域（図４では、許容限界のビームブラー値における線から右側の領域）でのスループット値と加速電圧値との組合せを選択することで、許容できるビーム分解能を得ることができる。
【００２８】
図６は、ビームブラー値別の描画されたパターン断面像の一例を示す図である。
図６（ａ）では、ビームブラー値がＢ３となる場合のパターン断面像の一例を示している。図６（ａ）で示されたパターン断面像では、ラインパターンが精度よく描画されている。図６（ｂ）では、ビームブラー値がＢ４の場合、すなわち、Ｂ３と比べ値が大きくなった場合のパターン断面像の一例を示している。図６（ｂ）で示されたパターン断面像では、ラインパターンの精度が、図６（ａ）で示されたパターン断面像よりは分解能が劣化しているが許容できる範囲で描画されている。図６（ｃ）では、ビームブラー値がＢ５の場合、すなわち、Ｂ４と比べ値が大きくなった場合のパターン断面像の一例を示している。図６（ｃ）で示されたパターン断面像では、ラインパターンの精度が、図６（ｂ）で示されたパターン断面像よりさらに分解能が劣化し、隣り合うラインパターン同士がくっ付いてしまっている（短絡している）ため、許容できない範囲で描画されている。よって、図６の例では、ビームブラー値がＢ４の場合を許容限度のビームブラー値とすれば、図２の範囲指定を行なうことができる。
【００２９】
図７は、レジストヒーティング温度別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
電子ビーム露光法において、加速された電子を試料上のレジスト中に入射させることにより、レジストに入射した電子は、レジストや基板を構成する原子と衝突し、多重散乱するため、電子の運動エネルギーの一部が熱エネルギーとなって、最終的にレジストを加熱（ヒーティング）してしまう。図７では、レジストがヒーティングされて上昇する温度（レジストヒーティング温度）別にスループットと加速電圧との関係の一例を示している。
【００３０】
図７では、レジストヒーティング温度を低い値から順にＴ１〜Ｔ１０の１０種類の値とした場合に、それぞれのレジストヒーティング温度におけるスループットと加速電圧との関係を示している。所定のスループットを規定した場合、加速電圧を高くするほどレジストヒーティング温度が高くなるのが見てとれる。そして、所定の加速電圧を規定した場合でも、スループット値を大きくするほどレジストヒーティング温度が高くなるのが見てとれる。
【００３１】
図８は、レジストヒーティングによる誤差寸法別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
図８では、レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値を小さい値から順にδ１〜δ１０の１０種類の値とした場合に、それぞれの誤差寸法値におけるスループットと加速電圧との関係を示している。寸法の誤差は、レジストがヒーティングされて温度が上昇することに起因して生じるため、レジストヒーティング温度に対応する。よって、所定のスループットを規定した場合、加速電圧を高くするほど誤差寸法値が大きくなるのが見てとれる。そして、所定の加速電圧を規定した場合でも、スループット値を大きくするほど誤差寸法値が大きくなるのが見てとれる。よって、許容限界の誤差寸法値以下になる領域（図７では、許容限界の誤差寸法値における線から左側の領域）でのスループット値と加速電圧値との組合せを選択することで、許容できる寸法精度を得ることができる。
【００３２】
そして、最後に許容限界のスループット値以上になる領域にしぼることで、許容できるビーム分解能で、許容できる寸法精度で、許容できるスループットでのスループット値と加速電圧値との組合せ領域を得ることができる。
【００３３】
以上のように、許容できるビームブラー値で、許容できる誤差寸法値で、許容できるスループットでのスループット値と加速電圧値との組合せ領域の中から、加速電圧値を選択して入力部３５０に入力することで、許容できるビーム分解能で、許容できる寸法精度で、許容できるスループットでのパターン描画を行なうことができる。
【００３４】
実施の形態２．
実施の形態１では、描画装置の外部で、所望する条件を満たす結果となる加速電圧値を抽出する或いは求めていたが、描画装置内部でかかる加速電圧値を抽出する或いは求めるようにしても好適である。
【００３５】
図９は、実施の形態２における構成の要部を示すブロック図である。
図９において、描画データ処理回路３１０は、演算回路５０２、ビームブラーテーブル５０４、誤差寸法テーブル５０６、記憶装置５０８、グラフィック処理回路５１０、設定回路５１２を有している。ビームブラーテーブル５０４には、例えば、図５で示したビームブラー値別にスループットと加速電圧との対応関係が記憶されている。対応関係は、ビームブラー値別に限るものではなく、スループット別或いは加速電圧別でも構わない。言い換えれば、ビームブラー値と電子ビーム２００の加速電圧値とスループット値との関係が記憶されている。誤差寸法テーブル５０６には、例えば、図８で示した誤差寸法値別にスループットと加速電圧との対応関係が記憶されている。対応関係は、誤差寸法値別に限るものではなく、スループット別或いは加速電圧別でも構わない。言い換えれば、レジストヒーティングにより生じる誤差寸法値と電子ビームの加速電圧値とスループット値との関係が記憶されている。実施の形態２において、その他の構成は、図１と同様である。
【００３６】
図１０は、実施の形態２における描画方法の工程の要部を示すフローチャート図である。
Ｓ（ステップ）９０２において、入力工程として、入力部３５０は、所定のビームブラー値と所定の誤差寸法値と所定のスループット値とを入力する。ここでは、ユーザが、許容できる所定のビームブラー値と所定の誤差寸法値と所定のスループット値とを入力する。
【００３７】
Ｓ９０４において、第１の抽出工程として、演算回路５０２は、ビームブラーテーブル５０４を用いて、入力部３５０により入力された所定のビームブラー値以下となる電子ビーム２００の加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する。所定のビームブラー値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出することで、許容可能なビーム分解能になる加速電圧値とスループット値との組合せを得ることができる。
【００３８】
Ｓ９０６において、第２の抽出工程として、演算回路５０２は、誤差寸法テーブル５０６を用いて、入力部３５０により入力された所定の誤差寸法値以下となる電子ビーム２００の加速電圧値とスループット値との組合せを抽出する。所定の誤差寸法値以下となる電子ビームの加速電圧値とスループット値との組合せを抽出することで、レジストヒーティングにより誤差が生じても寸法が許容できる寸法精度となる加速電圧値とスループット値との組合せを得ることができる。
【００３９】
Ｓ９０８において、第３の抽出工程として、演算回路５０２は、抽出された所定のビームブラー値以下となる電子ビーム２００の加速電圧値とスループット値との組合せと前記所定の誤差寸法値以下となる電子ビーム２００の加速電圧値とスループット値との組合せとのうち、重複する組合せの中から入力部３５０により入力された所定のスループット値以上となる組合せを抽出する。かかる抽出により、許容できるビーム分解能で、許容できる寸法精度で、許容できるスループットでのスループット値と加速電圧値との組合せを得ることができる。
【００４０】
Ｓ９１０において、出力工程として、モニタ３６０は、前記第３の抽出工程により抽出された組合せを画面に表示することにより出力する。かかるモニタ３６０に出力する場合には、その関係が見やすいように、グラフィック処理回路５１０により、図２に示すようなグラフに処理してから表示するようにしても好適である。かかる工程により、ユーザは、電子ビーム描画における最適な電子ビーム２００の加速電圧値を取得することができる。
【００４１】
Ｓ９１２において、加速電圧入力工程として、モニタ３６０に表示されたユーザの描画条件に沿ったスループット値と加速電圧値との組合せの中から、ユーザが所定の電子ビームの加速電圧値を入力部３５０から入力する。モニタ３６０にグラフとして表示される場合には、図２に示したような領域に位置する加速電圧値を選択すればよい。また、モニタ３６０に表或いはリストとして表示される場合には、その表或いはリストの中から加速電圧値を選択すればよい。
【００４２】
Ｓ９１４において、加速電圧設定工程として、設定回路５１２は、入力された加速電圧値を描画する際の加速電圧値として設定する。電子ビームの加速電圧Ｖが設定されると、電子光学系制御回路３４２に通知される。電子光学系制御回路３４２内では、高圧電源３４３から所定の電圧を電子銃２０１に印加するように制御され、描画する場合に、所定の電子ビームの加速電圧Ｖで電子ビームが電子銃２０１から飛び出す。
【００４３】
Ｓ９１６において、描画工程として、描画部１５０は、ユーザが入力した電子ビームの加速電圧値Ｖで前記電子ビーム２００を加速して試料１０１に所定のパターンを描画する。
【００４４】
以上の説明において、加速電圧値は、モニタ３６０を見たユーザが再度入力するようにしているが、設定回路５１２が、抽出された加速電圧値の範囲から自動選択しても構わない。かかる自動選択は、抽出された加速電圧値の範囲からランダムに選択してもよい。或いは、所定のビームブラー値と所定の誤差寸法値と所定のスループット値のうち、特に重要視する項目を設定させ、かかる重要項目が最も良好となる位置の加速電圧値を自動選択させるようにしてもよい。例えば、図２の例では、スループットを上げることを重要項目とする場合、使用範囲のうち、三角形の上部頂点にあたる加速電圧値を自動選択すればよい。ビームブラー値を小さくする、すなわちビーム分解能を高めることを重要項目とする場合、使用範囲のうち、三角形の底辺の右側角にあたる加速電圧値を自動選択すればよい。レジストヒーティングによる誤差寸法を最小にすることを重要項目とする場合、使用範囲のうち、三角形の底辺の左側角にあたる加速電圧値を自動選択すればよい。
【００４５】
また、実施の形態２では、条件に合う加速電圧値を各テーブルから抽出しているが、演算回路５０２が、所定の式を演算することにより、前記入力部により入力された所定のビームブラー値以下となり、所定の誤差寸法値以下となり、所定のスループット値以上となる電子ビームの加速電圧値を求めてもよい。言い換えれば、テーブルでも式でも所定の条件に沿った加速電圧値を抽出できるような抽出手段であれば構わない。
【００４６】
さらに、ユーザが、モニタ３６０に表示された表或いはリスト或いはグラフを見た後、当初、入力した条件であるビームブラー値、誤差寸法値、或いはスループット値を変更して、再度、条件に合う加速電圧値を求めてもよい。または、ユーザが、自己の都合に合わせて加速電圧を可変させてスループット優先或いは精度優先の装置の運転条件（描画条件）をビームブラー値、誤差寸法値、或いはスループット値を変更することで選択してもよい。
【００４７】
以上の説明において、「〜回路」と記載したものは、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成しても構わない。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、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）等の記録媒体に記録される。また、「〜回路」の動作で説明した入力データ及び出力データは、レジスタやメモリ等の記憶装置５０８に記憶される。また、各演算は、加算器或いは乗算器等を用いて行なえばよい。
【００４８】
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。
【００４９】
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、可変成形型ＥＢ露光装置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。
【００５０】
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描画方法、描画装置及び電子ビーム描画における電子ビームの加速電圧値取得方法は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施の形態１における描画装置の要部構成を示す概念図である。
【図２】最良の加速電圧の範囲の一例を示す図である。
【図３】ドーズ量と加速電圧との関係の一例を示す図である。
【図４】感度と加速電圧との関係の一例を示す図である。
【図５】ビームブラー値別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
【図６】ビームブラー値別の描画されたパターン断面像の一例を示す図である。
【図７】レジストヒーティング温度別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
【図８】レジストヒーティングによる誤差寸法別のスループットと加速電圧との関係の一例を示す図である。
【図９】実施の形態２における構成の要部を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２における描画方法の工程の要部を示すフローチャート図である。
【図１１】可変成形型電子線露光装置の動作を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  可変成形型ＥＢ露光装置
１０１，３４０  試料
１０２  電子鏡筒
１０５  ＸＹステージ
１５０  描画部
１６０  制御部
２００  電子ビーム
２０１  電子銃
２０２  照明レンズ
２０３，４１０  第１のアパーチャ
２０６，４２０  第２のアパーチャ
２０４  投影レンズ
２０５，２０８  偏向器
２０７  対物レンズ
２０９  ファラデーカップ
４１１  開口
４２１  可変成形開口
３１０  描画データ処理回路
３２０  偏向制御回路
３３０  電子線
３３２  ＤＡＣ
３４２  電子光学系制御回路
３４３  高圧電源
３５０  入力部
３６０  モニタ
４２２  部分一括マスク
４３０  荷電粒子ソース
５０２  演算回路
５０４  ビームブラーテーブル
５０６  誤差寸法テーブル
５０８  記憶装置
５１０  グラフィック処理回路
５１２  設定回路
【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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【図１１】
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