(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを描画基板上に複数回照射して多重描画を行う電子ビーム露光装置において、
前記多重描画の開始から終了までの間のｉ回目の描画で発生した前記描画基板上での実際の描画位置（Ｒｉ）と目標パターン位置（Ｒｏ）との位置ずれ量（Ｒｉ−Ｒｏ）の有無を多重描画中に判定する位置ずれ量判定手段と、
前記多重描画中に発生した位置ずれ量（Ｒｉ−Ｒｏ）を、後の多重描画におけるｊ回目（ｊ＞ｉ）の描画で打ち消すように、前記多重描画に含まれる残りの多重描画の間に前記描画位置の補正操作を行う補正操作手段とを備え、
前記補正操作手段は、前記補正走査におけるｊ回目の描画位置（Ｒｊ）を、以下の式、
Ｒｊ＝Ｒｏ−（Ｒｉ−Ｒｏ）
により決定することを特徴とする電子ビーム露光装置。
【請求項２】
前記補正操作手段は、前記多重描画の開始から終了までの間に複数箇所で発生した位置ずれ量を打ち消すように、前記残りの多重描画の間に複数回だけ前記描画位置の補正操作を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項３】
前記補正操作手段は、前記多重描画により描画位置に複数回発生した平均の位置ずれ量を打ち消すように、前記残りの多重描画の間に前記描画位置の補正操作を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項４】
前記補正操作手段は、前記描画位置に発生した位置ずれ量を打ち消すように、前記残りの多重描画の複数回分に分割して前記補正操作を行うことを特徴とする請求項３に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項５】
前記補正操作手段は、前記描画位置に対する補正係数を用いて前記補正操作を行うことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
【請求項６】
前記補正操作手段は、前記電子ビームのドリフト補正を用いて前記補正操作を行うことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
【請求項７】
前記補正操作手段は、予測ビームドリフトを用いて前記ドリフト補正を行うことを特徴とする請求項６に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項８】
前記描画基板は、座標位置があらかじめ判っている複数の基準マークを有し、
前記補正操作手段は、前記基準マークの座標位置を用いて前記ドリフト補正を行うことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項９】
前記補正操作手段は、前記基準マークの座標位置から得られた前記描画位置に対する補正係数を用いて、前記補正操作を行うことを特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項１０】
前記描画基板は、座標位置があらかじめ判っている複数の基準マークを有し、
前記補正操作手段は、前記複数の基準マークの座標位置を用いて前記補正操作を行うことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子ビームを用いて半導体回路パターンなどを多重描画する電子ビーム露光装置に関し、特にスループット（処理効率）の低下を最小限にしつつ、高精度なパターン位置精度を実現した電子ビーム露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、描画基板上の描画位置情報に基づき、所定位置に電子ビームを照射して、高精度の描画を実現するようにした電子ビーム描画装置は、たとえば特開平１１−８１７１号公報に参照されるように種々提案されている。
【０００３】
この種の電子ビーム描画装置としては、描画位置の高精度化を実現するために、電子ビームが照射される描画基板上の半導体回路パターンなどの描画位置情報を、描画パターン位置補正係数などを用いて補正した後に、実際のパターン描画を実行するものも提案されている。
【０００４】
また、電子ビーム露光による多重描画においては、描画パターンを１回当たりの照射量を減らして、複数回にわたって同じパターンを重ねて描画することにより、ビーム位置のゆらぎによる位置精度の劣化を低減して、高い描画位置精度を実現した装置も提案されている。
【０００５】
以下、図８を参照しながら、従来の電子ビーム露光装置による多重描画処理の具体的動作について説明する。
図８は従来の電子ビーム露光装置による多重描画処理を示すフローチャートであり、所定回数（Ｎ回）の多重描画を実行する場合を示している。
【０００６】
図８において、まず、描画回数のカウンタ値Ｍを０クリア（ステップＳ１）した後、カウンタ値Ｍをインクリメントして（ステップＳ２）、ビームドリフト補正を実行する（ステップＳ３）。
【０００７】
すなわち、実際の描画前に、ステージ上または描画基板上の基準マーク位置を電子ビーム露光装置で計測して、基準マーク位置と電子ビーム位置との相対的な位置ずれ量を検出し、この位置ずれ量をビームドリフト量として描画位置のドリフト補正を行う。
【０００８】
なお、基準マークの座標位置はあらかじめ測定されて判っており、多重描画直前に計測された基準マーク位置と既知の座標位置とを比較することにより、電子ビーム露光前の基準マーク位置の位置ずれ量を求めることができる。
【０００９】
次に、多重描画のＭ回目（最初は、１回目）の描画を開始し（ステップＳ４）、あらかじめ与えられた描画位置情報に基づいて実際の描画を実行する（ステップＳ５）。
【００１０】
ここで、たとえばＭ回目の描画の開始から終了までの間にビームドリフト補正（ステップＳ３）を複数回だけ実行してもよく、または、描画中のビームドリフト量を予測してビーム位置の補正を実行してもよい。
【００１１】
次に、Ｍ回目の描画が終了した後（ステップＳ６）、カウンタ値Ｍが所定回数Ｎよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ７）。
ステップＳ７において、Ｍ＜Ｎ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、描画回数Ｍが所定回数Ｎに達していないので、ステップＳ２に戻って上記処理を繰り返す。
【００１２】
すなわち、カウンタ値Ｍをインクリメント（ステップＳ２）した後、再びビームドリフト補正（ステップＳ３）を実行し、次の多重描画処理（ステップＳ４〜Ｓ６）を実行する。
【００１３】
同様にして、ステップＳ７において、Ｍ＝Ｎ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、カウンタ値Ｍが所定回数Ｎに達している（１回からＮ回までの描画が繰り返されて多重描画が完了している）ので、図８のＮ回多重描画処理を終了する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子ビーム露光装置は以上のように、最初に検出された位置ずれ量をビームドリフト量としてビームドリフト補正を実行しているので、描画中にビームドリフトが発生した場合には、正確なドリフト補正が実行されずに位置ずれ量が生じてしまうという問題点があった。
【００１５】
また、このような位置ずれ量を補正するために、ビームドリフト補正回数を多く設定すると、余分なビームドリフト補正時間が発生するので、スループットが低下しまうという問題点があった。
【００１６】
また、たとえば特開平１１−８１７１号公報に参照されるように、予測ビームドリフトを用いて描画中のビームドリフトを補正すると、実際のビームドリフトと予測ビームドリフトとの差が位置ずれ量となって生じてしまい、結局、描画位置精度を低下させるという問題点があった。
【００１７】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、スループットの低下を最小限にしつつ高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置を得ることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る電子ビーム露光装置は、電子ビームを描画基板上に複数回照射して多重描画を行う電子ビーム露光装置において、多重描画の開始から終了までの間のｉ回目の描画で発生した描画基板上での実際の描画位置Ｒｉと目標パターン位置Ｒｏとの位置ずれ量（Ｒｉ−Ｒｏ）の有無を多重描画中に判定する位置ずれ量判定手段と、多重描画中に発生した位置ずれ量（Ｒｉ−Ｒｏ）を、後の多重描画におけるｊ回目（ｊ＞ｉ）の描画で打ち消すように、多重描画に含まれる残りの多重描画の間に描画位置の補正操作を行う補正操作手段とを備え、補正操作手段は、補正走査におけるｊ回目の描画位置Ｒｊを、以下の式、Ｒｊ＝Ｒｏ−（Ｒｉ−Ｒｏ）により決定するものである。
【００１９】
また、この発明の請求項２に係る電子ビーム露光装置は、請求項１において、補正操作手段は、多重描画の開始から終了までの間に複数箇所で発生した位置ずれ量を打ち消すように、残りの多重描画の間に複数回だけ描画位置の補正操作を行うものである。
【００２０】
また、この発明の請求項３に係る電子ビーム露光装置は、請求項１または請求項２において、補正操作手段は、多重描画により描画位置に複数回発生した平均の位置ずれ量を打ち消すように、残りの多重描画の間に描画位置の補正操作を行うものである。
【００２１】
また、この発明の請求項４に係る電子ビーム露光装置は、請求項３において、補正操作手段は、描画位置に発生した位置ずれ量を打ち消すように、残りの多重描画の複数回分に分割して補正操作を行うものである。
【００２２】
また、この発明の請求項５に係る電子ビーム露光装置は、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、補正操作手段は、描画位置に対する補正係数を用いて補正操作を行うものである。
【００２３】
また、この発明の請求項６に係る電子ビーム露光装置は、請求項１から請求項５までのいずれかにおいて、補正操作手段は、電子ビームのドリフト補正を用いて補正操作を行うものである。
【００２４】
また、この発明の請求項７に係る電子ビーム露光装置は、請求項６において、補正操作手段は、予測ビームドリフトを用いてドリフト補正を行うものである。
【００２５】
また、この発明の請求項８に係る電子ビーム露光装置は、請求項６または請求項７において、描画基板は、座標位置があらかじめ判っている複数の基準マークを有し、補正操作手段は、基準マークの座標位置を用いてドリフト補正を行うものである。
【００２６】
また、この発明の請求項９に係る電子ビーム露光装置は、請求項８において、補正操作手段は、基準マークの座標位置から得られた描画位置に対する補正係数を用いて、補正操作を行うものである。
【００２７】
また、この発明の請求項１０に係る電子ビーム露光装置は、請求項１から請求項９までのいずれかにおいて、描画基板は、座標位置があらかじめ判っている複数の基準マークを有し、補正操作手段は、複数の基準マークの座標位置を用いて補正操作を行うものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図である。
【００２９】
図１において、１０は目標パターン位置Ｒｏを算出する目標パターン位置算出手段、１１は目標パターン位置Ｒｏと実際の描画パターン位置との位置ずれ量を算出する位置ずれ量判定手段、１２は位置ずれ量を打ち消すための補正操作を行う補正操作手段であり、これらの手段１０〜１２はマイクロコンピュータにより構成されている。
【００３０】
１３は電子ビームＢを照射する電子ビーム照射手段であり、目標パターン位置Ｒｏおよび補正操作手段１２に基づいて制御された電子ビームＢを照射する。
１４は電子ビームＢが照射されることにより所要パターンの多重描画が行われる描画基板である。
【００３１】
位置ずれ量判定手段１１は、描画基板１４上の基準マーク（図示せず）などの座標位置に基づいて、多重描画の開始から終了までの間に発生した描画基板１４上での実際の描画位置と目標パターン位置Ｒｏとの位置ずれ量（ドリフト誤差）の有無を判定する。
【００３２】
補正操作手段１２は、ドリフト誤差などの発生時に、その位置ずれ量を打ち消すように、多重描画に含まれる残りの多重描画の間に、電子ビーム照射手段１３を補正制御して描画位置の補正操作を行う。
【００３３】
図２はこの発明の実施の形態１による電子ビーム露光位置（描画位置）を模式的に示す説明図である。
図２において、Ｒｏは描画すべき目標パターン位置、ＲｉはＮ回の多重描画のうちのｉ回目のパターン描画位置、Ｒｊはｊ回目（Ｎ≧ｊ＞ｉ）のパターン描画位置である。
【００３４】
ここで、ｉ、ｊ回目のパターン描画位置Ｒｉ、Ｒｊは、目標パターン位置Ｒｏに対してずれ量（矢印参照）を有しており、ｉ、ｊ回目以外のパターン描画位置は、目標パターン位置Ｒｏに等しいものとする。
【００３５】
パターン描画位置Ｒｊのずれ量は、パターン描画位置Ｒｉのずれ量を相殺するように設定されている。
なお、図２内の各パターン描画位置は、本来は二次元で示すべきであるが、煩雑さを避けるために、便宜的に一次元のみで示している。
【００３６】
以下、図１および図２を参照しながら、この発明の実施の形態１による多重描画時のｉ、ｊ回目のパターン描画位置Ｒｉ、Ｒｊに関連した補正操作について説明する。
【００３７】
図２から明らかなように、ｉ回目のパターン描画位置Ｒｉは、目標パターン位置Ｒｏに対して、ビームドリフトなどによる位置ずれ量（＝Ｒｉ−Ｒｏ）が発生している。
【００３８】
そこで、多重描画のｊ（＞ｉ）回目の描画において、パターン描画位置Ｒｊが、ｉ回目でのパターン位置ずれ量（＝Ｒｉ−Ｒｏ）を打ち消すように、新たに追加した補正操作を行いながら描画を行う。
つまり、以下の（１）式を満たすように、パターン描画位置Ｒｊを設定する。
【００３９】
Ｒｊ＝Ｒｏ−（Ｒｉ−Ｒｏ）    ・・・（１）
【００４０】
ここで、ｉ回目での位置ずれ量（＝Ｒｉ−Ｒｏ）は、描画パターンの寸法よりも十分に小さいので、多重描画の終了後の描画パターンは、多重描画時の各パターン描画位置を重ね合わせた重心位置に形成される。
【００４１】
したがって、ｉ回目のパターン描画位置Ｒｉとｊ回目のパターン描画位置Ｒｊとを重ね合わせたパターン描画位置Ｒｉｊは、以下の（２）式のように表される。
【００４２】
Ｒｉｊ＝（Ｒｉ＋Ｒｊ）／２    ・・・（２）
【００４３】
また、上記（１）式を代入すれば、（２）式は以下の（３）式のように表される。
【００４４】
Ｒｉｊ＝（Ｒｉ＋Ｒｏ−（Ｒｉ−Ｒｏ））／２＝Ｒｏ  ・・・（３）
【００４５】
すなわち、パターン描画位置ＲｉおよびＲｊを重ね合わせたパターン描画位置Ｒｉｊは、目標パターン位置Ｒｏに等しくなる。
また、ｉ、ｊ回目以外のパターン描画位置は目標パターン位置Ｒｏに等しいので、全てを重ね合わせたパターン描画位置は目標パターン位置Ｒｏと等しくなる。
【００４６】
次に、図３のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による電子ビーム露光処理（多重描画処理）における補正操作について具体的に説明する。
【００４７】
図３において、ステップＳ２〜Ｓ７は前述（図８参照）と同様の処理なので、ここでは詳述を省略する。また、ステップＳ１０は前述のステップＳ１に対応している。
【００４８】
まず、カウンタ値Ｍおよび補正操作用のフラグＦを０クリア（ステップＳ１０）した後、カウンタ値Ｍのインクリメント処理（ステップＳ２）に続いて、補正操作用のフラグＦがセットされているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００４９】
ステップＳ１１において、Ｆ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、前回の描画で位置ずれ量が発生しているので、追加の補正操作（ステップＳ１２）を実行した後、ビームドリフト補正処理（ステップＳ３）に進む。
【００５０】
一方、ステップＳ１１において、Ｆ＝０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、前回の描画で位置ずれ量が発生していないので、ステップＳ１１を実行せずに、ステップＳ３に進む。
【００５１】
以下、Ｍ回目の描画が終了（ステップＳ６）した後、目標パターン位置Ｒｏに対して位置ずれ量が存在するか否かを判定し（ステップＳ１３）、位置ずれ量が有り（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、補正操作用のフラグＦを「１」にセット（ステップＳ１４）した後、ステップＳ７に進む。
【００５２】
一方、ステップＳ１３において、位置ずれ量が無し（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、補正操作用のフラグＦを０クリア（ステップＳ１５）した後、ステップＳ７に進む。
【００５３】
これにより、位置ずれ量が発生した場合には、補正操作用のフラグＦがセットされるので、次の描画処理において、追加の補正操作（ステップＳ１２）が実行されることになる。
【００５４】
このように、多重描画用の電子ビーム露光時において、多重描画の開始から終了までの間に発生した描画パターンの位置ずれ量を打ち消すように、新たに追加した補正操作により残りの多重描画を行うことにより、描画位置が正確に補正されて、描画パターンの位置ずれ量が解消された高精度な描画パターン位置精度を得ることができる。
【００５５】
また、多重描画中に発生した位置ずれ量を、後の多重描画において打ち消すことができるので、各描画中の位置ずれ量を高精度に補正する必要がない。
【００５６】
したがって、ビームドリフト補正回数を減らすことができ、ビームドリフト補正によって発生していた余分な時間が減少するので、ビームドリフト補正によるスループットの低下を最小限にすることができる。
【００５７】
なお、ここでは、ｉ回目の多重描画での１回分のパターン位置ずれ量を打ち消すような補正操作をｊ回目の多重描画において実行したが、複数回の多重描画で発生した位置ずれ量を総和して、一括して打ち消すように補正操作してもよい。
【００５８】
また、ｉ回目の多重描画で発生した位置ずれ量を、ｊ回目の多重描画での１回の補正操作で相殺したが、ｉ回目以降の複数回の多重描画に分割して補正してもよい。
【００５９】
また、ｊ回目の多重描画時に全ての位置ずれ量がクリアされた場合を示したが、ｊ回目の多重描画時に発生した位置ずれ量を、さらにｋ回目（Ｎ≧ｋ＞ｊ）以降の多重描画で打ち消すようにしてもよい。
【００６０】
また、描画パターンの１点のみで発生した位置ずれ量を例にとり、その位置ずれ量の補正操作処理について説明したが、任意のｉ回目（Ｎ＞ｉ≧１）の多重描画で発生した全ての描画パターンの位置ずれ量に対しても、補正して打ち消すことができる。
【００６１】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、１つの目標パターン位置Ｒｏに対する位置ずれ量を、後の補正操作により相殺する場合について説明したが、複数の目標パターン位置に対して、それぞれ異なるビームドリフト（位置ずれ量）が発生した場合に、各位置ずれ量の実質的な平均値を相殺補正することにより、ドリフト誤差を最小限に抑制してもよい。
【００６２】
図４は複数の目標パターン位置に対する平均位置ずれ量を相殺するようにしたこの発明の実施の形態２による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
図４において、横軸は目標パターン位置となる描画位置Ｐを示し、縦軸は位置ずれ量に相当するビームドリフト量Ａを示している。
【００６３】
Ｐ１、Ｐ２は複数の目標パターン位置、Ａ１、Ａ２は目標パターン位置Ｐ１、Ｐ２に対する各ビームドリフト量である。ここでは、便宜的に２点Ｐ１、Ｐ２のみを示しているが、実際には、１回の操作において、目標パターン位置Ｐ１からＰ２に向けてライン状（連続的）に露光が行われるものとする。
【００６４】
Ａ０は各点Ｐ１、Ｐ２間のライン上に対する実際のビームドリフト（関数）、Ｅ１、Ｅ２は各ビームドリフト量Ａ１、Ａ２を相殺するためのドリフト補正量、Ｅｏは各ドリフト補正量Ｅ１、Ｅ２を重ね合わせて平均化した平均ドリフト補正量、Ｄは平均ドリフト補正量Ｅｏの適用前に発生したドリフト誤差である。
【００６５】
ビームドリフトＡ０は、描画位置および時間などに依存した関数であり、たとえば、図示したように一次関数で表される。
なお、この場合も、各値Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｅｏ、Ｄ、Ｐ１、Ｐ２は、実際には二次元に変化するが、煩雑さを避けるために、便宜的に、それぞれ一次元で示している。
【００６６】
以下、図４を参照しながら、この発明の実施の形態２による補正操作について説明する。
この場合、描画基板１４には、座標位置があらかじめ判っている複数の基準マーク（図示せず）が設けられており、位置ずれ量を相殺するための補正操作は、複数の基準マークの座標位置を用いて行われる。
【００６７】
まず、任意のｉ回目（Ｎ＞ｉ≧１）での多重描画において、始点となる目標パターン位置Ｐ１に描画する前に、描画基板１４上の基準マークを計測し、ビームドリフト量Ａ１ｉを算出する。
【００６８】
次に、算出されたビームドリフト量Ａ１ｉをドリフト補正量Ｅ１として設定し、ドリフト補正量Ｅ１によりビームドリフトを補正しながら、始点位置Ｐ１から終点位置Ｐ２まで、矢印方向にｉ回目の描画を行う。
つまり、ｉ回目の多重描画においては、ドリフト補正量Ｅ１は、ビームドリフト量Ａ１ｉと等しい。
【００６９】
続いて、ｉ回目の多重描画で終点位置Ｐ２にパターン描画した時点で、再び基準マークを計測し、終点位置Ｐ２でのビームドリフト量Ａ２ｉを算出する。
このとき、ビームドリフト量Ａ２ｉは、ビームドリフトＡ０にしたがって変化する。
【００７０】
この結果、最初に設定したドリフト補正量Ｅ１に対して、最終的にドリフト誤差Ｄが発生することになる。
そこで、ｉ回目の描画終了時において、ビームドリフト量Ａ１ｉに基づくドリフト補正量Ｅ１と最終的なビームドリフト量Ａ２ｉとのオフセット量を、ドリフト誤差Ｄとして求める。
【００７１】
次に、ｊ回目（ｊ＞ｉ）の多重描画において、始点位置Ｐ１にパターン描画する前に、前述と同様に基準マークを計測して、ビームドリフト量Ａ１ｊを算出する。このとき、ｉ回目の多重描画から時間が経過しているので、ビームドリフト量Ａ１ｊは、Ａ１ｉと一致するとは限らない。
【００７２】
続いて、算出されたビームドリフト量Ａ１ｊに、ｉ回目の多重描画時に発生したドリフト誤差Ｄを打ち消すように、ドリフト誤差Ｄを新たに追加したドリフト補正量Ｅ２を、以下の（４）式のように算出する。
【００７３】
Ｅ２＝Ａ１ｊ＋Ｄ    ・・・（４）
【００７４】
このとき、ドリフト補正量Ｅ２は、ｊ回目の多重描画における終点位置Ｐ２でのビームドリフト量Ａ２ｊにほぼ対応する。
次に、上記ドリフト補正量Ｅ２によりビームドリフトを補正しながら、始点位置Ｐ１から終点位置Ｐ２まで、矢印方向にｊ回目の多重描画を行う。
【００７５】
これにより、ｊ回目の多重描画が終了した時点でのパターン位置は、ｉ回目のパターン位置を重ね合せた重心位置（平均ドリフト補正量Ｅｏ）となる。
このように、ｉ回目の多重描画時のドリフト誤差Ｄを打ち消すようにドリフト補正量Ｅ２を設定してｊ回目の描画を行うことにより、ｊ回目の多重描画の終点位置Ｐ２での実質的な平均ドリフト補正量Ｅｏは、以下の（５）式のように表される。
【００７６】
Ｅｏ＝（Ｅ１＋Ｅ２）／２＝Ａ１ｊ＋Ｄ／２    ・・・（５）
【００７７】
したがって、ｊ回目の多重描画終了時における終点位置Ｐ２での実質的なドリフト誤差Ｄｊは、以下の（６）式のように表される。
【００７８】
Ｄｊ＝Ｅｏ−Ａ１ｊ＝Ａ１ｊ＋Ｄ／２−Ａ１ｊ＝Ｄ／２  ・・・（６）
【００７９】
（６）式から明らかなように、ｊ回目の多重描画終了時の終点位置Ｐ２でのドリフト誤差Ｄｊは、ｉ回目の多重描画終了時のドリフト誤差Ｄと比較して、半分に低減される。
【００８０】
さらに、ｊ回目の多重描画において、ドリフト誤差が発生した場合は、ｊ回目より後の多重描画時において、同様にドリフト誤差を打ち消すように、更にドリフト補正量を設定して描画を行えばよい。
【００８１】
このように、複数回の多重描画により描画位置に発生した平均の位置ずれ量を打ち消すように、残りの多重描画の間に新規な補正操作により描画位置を補正して描画を行うことにより、位置ずれ量を抑制した高精度な描画パターン位置を得ることができる。
【００８２】
また、あらかじめ座標位置の判っている基準マークを用いて、基準マークの位置ずれ量から算出した各描画パターンの位置ずれ量を補正し、描画基板１４の変形などに起因するビームドリフト（位置ずれ量）を相殺することにより、基板変形などの影響を受けることがなく、描画基板１４毎の描画位置の再現性を向上させることができる。
【００８３】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１、２では、任意の描画中に発生したビームドリフト量（位置ずれ量）を、後の補正操作により相殺するのみであったが、あらかじめ求められた予測ビームドリフトを用いてドリフト補正を実行してもよい。
【００８４】
図５は予測ビームドリフトを用いたこの発明の実施の形態３による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
図５において、前述（図４参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００８５】
ここでは、横軸は時間Ｔを示し、縦軸は目標パターン位置に対するビームドリフト量Ａを示しており、同一の描画位置Ｐ１〜Ｐ２（図４参照）を多重描画する場合を示している。
【００８６】
Ｔ１〜Ｔ４は描画時刻であり、それぞれ、Ｔ１、Ｔ３はｉ回目、ｊ回目の描画開始時刻、Ｔ２、Ｔ４はｉ回目、ｊ回目の描画終了時刻である。
【００８７】
Ｃ１、Ｃ２は予測ビームドリフト（関数）であり、予測ビームドリフトＣ１はｉ回目（時刻Ｔ１〜Ｔ２）での多重描画に対応し、予測ビームドリフトＣ２は、補正操作用のｊ回目（時刻Ｔ３〜Ｔ４）での多重描画に対応している。
なお、この場合も、各値Ｃ１、Ｃ２は、単純化のために、それぞれ一次元のみで示している。
【００８８】
以下、図５を参照しながら、この発明の実施の形態３による補正操作について説明する。
まず、前述と同様に、ｉ回目の多重描画前に、基準マークを計測してビームドリフト量を算出する。
【００８９】
次に、描画位置Ｐ１〜Ｐ２でのビームドリフトＡ０に対応した予測ビームドリフトＣ１を用いながら、描画開始時刻Ｔ１から描画終了時刻Ｔ２まで、描画位置Ｐ１〜Ｐ２に対してｉ回目の描画を行う。
【００９０】
続いて、ｉ回目の多重描画終了後に、再び基準マークを計測して実際のビームドリフトＡ０を算出し、予測ビームドリフトＣ１とビームドリフトＡ０との差をドリフト誤差Ｄとして算出する。
【００９１】
次に、ｊ回目（ｊ＞ｉ）の多重描画の前に、ｉ回目の多重描画で発生したドリフト誤差Ｄを打ち消すように、ビームドリフト補正量Ｅ２を追加した新たな予測ビームドリフトＣ２を算出し、これを用いて、描画開始時刻Ｔ３から描画終了時刻Ｔ４まで、描画位置Ｐ１〜Ｐ２に対してｊ回目の描画を行う。このとき、ドリフト補正量Ｅ２は、ドリフト誤差Ｄの極性反転値（＝−Ｄ）に等しい。
【００９２】
このように、ｊ回目の多重描画におけるドリフト補正時に予測ビームドリフトＣ２を用いることにより、多重描画終了後のパターン位置は、ｉ回目の多重描画で発生したドリフト誤差Ｄが打ち消されるので、高精度の描画を実現することができる。
【００９３】
また、ドリフト誤差Ｄを相殺するドリフト補正量Ｅ２を用いて、予測ビームドリフトＣ２を変更するのみなので、ビームドリフト補正回数を特に増大させる必要がなく、スループットを低下させることなく、パターン位置精度を向上させることができる。
【００９４】
さらに、追加操作用の予測ビームドリフトＣ２を用いて位置ずれ量を補正することにより、実際のビームドリフトＡ０と予測ビームドリフトＣ１との誤差を解消することができ、描画パターン位置をさらに高精度化することができる。
【００９５】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態３では、同一の描画位置Ｐ１〜Ｐ２に対して予測ビームドリフトＣ２を補正したが、描画位置Ｐ１〜Ｐ２のみならず、異なる描画位置に対して、それぞれ予測ビームドリフトを補正してもよい。
【００９６】
図６は異なる描画位置に対して予測ビームドリフトを補正したこの発明の実施の形態４による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
図６において、前述（図４、図５参照）と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【００９７】
Ｐ３、Ｐ４は異なる描画位置、Ａ３は描画位置Ｐ３〜Ｐ４に対するビームドリフト、Ｃ３は描画位置Ｐ３〜Ｐ４に対する予測ビームドリフト、Ｃ４は描画位置Ｐ３〜Ｐ４に対する補正後の予測ビームドリフト、Ｄ１はｉ回目における描画位置Ｐ２でのドリフト誤差、Ｄ２はｉ回目における描画位置Ｐ４でのドリフト誤差、Ｅ４はｊ回目の多重描画におけるＰ３〜Ｐ４に対するドリフト補正量である。
【００９８】
以下、図６を参照しながら、この発明の実施の形態４による補正操作について説明する。
まず、前述と同様に、予測ビームドリフトＣ１を用いて補正しながら、描画位置Ｐ１〜Ｐ２に対するｉ回目の多重描画を行い、描画位置Ｐ２の描画終了後に、予測ビームドリフトＣ１と実際のビームドリフトＡ０とのドリフト誤差Ｄ１を算出する。
【００９９】
続いて、予測ビームドリフトＣ３を用いて補正しながら、描画位置Ｐ３〜Ｐ４に対するｉ回目の多重描画を行い、描画位置Ｐ４の描画終了後に、予測ビームドリフトＣ３と実際のビームドリフトＡ３とのドリフト誤差Ｄ２を算出する。
【０１００】
次に、ｊ回目（ｊ＞ｉ）の多重描画時において、ｉ回目の多重描画時に発生したドリフト誤差Ｄ１を打ち消すように、ドリフト補正量Ｅ２を追加した新たな予測ビームドリフトＣ２を求め、予測ビームドリフトＣ２を用いて描画位置Ｐ１〜Ｐ２に対する描画を行う。
【０１０１】
同様に、描画位置Ｐ３〜Ｐ４に対しても、ｉ回目の多重描画時に発生したドリフト誤差Ｄ２を打ち消すように、ドリフト補正量Ｅ４を追加した新たな予測ビームドリフトＣ４を用いて、描画位置Ｐ３〜Ｐ４に対するｊ回目の描画を行う。このとき、ドリフト補正量Ｅ４は、ドリフト誤差Ｄ２の極性反転値（＝−Ｄ２）に等しい。
【０１０２】
これにより、ｊ回目の多重描画終了後におけるパターン位置は、全ての多重描画を重ね合わせた重心位置に形成される。
このように、複数箇所で発生した位置ずれ量を打ち消すように、残りの多重描画の間に複数回の新規な補正操作により描画位置を補正して描画を行うことにより、たとえば、ｉ回目の多重描画で発生したドリフト誤差Ｄ１、Ｄ２は、ｊ回目の多重描画時に打ち消されて解消されるため、高精度な描画パターン位置精度を得ることができる。
【０１０３】
なお、ここでは、描画位置Ｐ１から描画位置Ｐ２と描画位置Ｐ３から描画位置Ｐ４の２箇所でドリフト誤差を解消しているが、３箇所以上の互いに異なるドリフト誤差に対しても、またはそれ以外の領域でも同様の手順でドリフト誤差を解消することができる。
【０１０４】
また、追加操作用のビームドリフトＣ２、Ｃ４を制御することにより、ドリフト誤差Ｄ１、Ｄ２を解消したが、ｊ回目の多重描画の間に、複数の描画位置に対する補正係数を用いて、ドリフト誤差を打ち消すように付加した新たな描画位置補正係数を用いてドリフト誤差を解消してもよい。
【０１０５】
実施の形態５．
なお、上記実施の形態１〜４では、ビームドリフト量（ドリフト誤差）を相殺するように追加操作（図３内のステップＳ１２、Ｓ３参照）を実行したが、目標パターン位置（図３内のステップＳ５参照）に対して補正係数を追加反映させ、実質的にビームドリフト量を相殺させてもよい。
【０１０６】
図７は目標パターン位置に対して補正係数を反映させたこの発明の実施の形態５による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
図７において、Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は描画基板１４上に形成された基準マークであり、各基準マーク位置Ｑ０〜Ｑ４の座標位置は、あらかじめ計測されて判っている。
【０１０７】
Ｐｏは描画基板１４上の描画すべき目標パターン領域の最外周パターン位置、Ｐｉはｉ回目の多重描画時の最外周パターン位置、Ｐｊはｊ回目（ｊ＞ｉ）の多重描画時の最外周パターン位置である。
【０１０８】
以下、図７を参照しながら、この発明の実施の形態５による補正操作について説明する。
まず、ｉ回目の多重描画前に、基準マークＱ０〜Ｑ４の位置を電子ビーム露光装置で計測し、あらかじめ測定された基準マーク位置と比較して、電子ビーム露光前の基準マークＱ０〜Ｑ４の位置ずれ量を求める。
【０１０９】
次に、ｉ回目の多重描画時において、基準マークＱ０〜Ｑ４の位置ずれ量から算出した各パターン描画位置毎の位置ずれ量を補正するように、各描画位置毎に定義されている描画位置補正係数により、描画位置を補正してから描画を行う。
【０１１０】
たとえば、実験的に、ｉ回目の多重描画終了後に各基準マークＱ０〜Ｑ４の位置計測を行い、ｉ回目の多重描画前後での各基準マーク間距離の変化量を求めると、基板の温度上昇などの影響で、多重描画終了後に基準マーク間距離が延長することが判っている。
【０１１１】
このように、ｉ回目の多重描画の終了直前に基準マーク間距離が延長した基板上にパターンを描画すると、ｉ回目に描画した最外周パターン位置Ｐｉは、描画すべき最外周パターン位置Ｐｏの内側に描画され、描画パターン位置Ｐｉと描画すべきパターン位置Ｐｏとの間に位置ずれ量が発生することになる。
【０１１２】
なお、図７では単純化して示しているが、実際には、ｉ回目の描画中に徐々に基板変形が発生するので、各描画位置毎の位置ずれ量は複雑になり、たとえば基準マークＱｏに対応した中心位置がずれる場合も多い。
【０１１３】
そこで、各パターン描画位置毎の位置ずれ量を算出するとともに、後のｊ回目の多重描画前に基準マークＱ０〜Ｑ４の計測を行い、得られた基準マークＱ０〜Ｑ４の位置ずれ量に基づいて、各パターン描画位置毎の位置ずれ量を補正するように描画を行う。
【０１１４】
すなわち、ｊ回目の描画位置補正係数として、ｉ回目の多重描画で発生した位置ずれ量を打ち消すように、新たな補正を追加した描画位置補正係数を用い、描画位置を補正しながらｊ回目の描画を行う。
【０１１５】
この場合、ｊ回目の多重描画による描画パターンの最外周パターン位置Ｐｊは、描画すべき描画パターンの最外周パターン位置Ｐｏよりも外側に描画される。
このとき、ｊ回目の多重描画終了後の実質的なパターン位置は、全ての多重描画を重ね合わせた位置になる。
【０１１６】
したがって、ｉ回目の多重描画で発生した位置ずれ量は、ｊ回目の多重描画時に打ち消されて実質的に０となり、高精度な描画パターン位置精度を得ることができる。
【０１１７】
また、このとき、あらかじめ基準マークＱ０〜Ｑ４の座標位置が判っている基準マークを参照して描画を行うので、描画基板１４毎の基板変形などを補正して描画することができ、描画基板１４毎の描画位置再現性を改善することができる。
【０１１８】
なお、上記実施の形態５では、発生する位置ずれ量が基準マーク間距離の延長量である場合について説明したが、発生し得る位置ずれ量は、他の任意のパラメータであっても、また、ドリフト、回転、直交などの一次成分のみでなく、二次以上の高次成分であっても、描画位置補正係数により補正して打ち消すことができる。
【０１１９】
また、上記実施の形態５では、描画位置補正係数のみで位置ずれ量を補正したが、描画位置補正係数とビームドリフト補正との両方を用いて位置ずれ量を補正してもよい。
【０１２０】
さらに、必要に応じて上記実施の形態１〜５を任意に組み合わせてもよく、これにより、それぞれの効果を重畳的に奏することができ、さらなる高精度化を実現することができる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、電子ビームを描画基板上に複数回照射して多重描画を行う電子ビーム露光装置において、多重描画の開始から終了までの間のｉ回目の描画で発生した描画基板上での実際の描画位置Ｒｉと目標パターン位置Ｒｏとの位置ずれ量（Ｒｉ−Ｒｏ）の有無を多重描画中に判定する位置ずれ量判定手段と、多重描画中に発生した位置ずれ量（Ｒｉ−Ｒｏ）を、後の多重描画におけるｊ回目（ｊ＞ｉ）の描画で打ち消すように、多重描画に含まれる残りの多重描画の間に描画位置の補正操作を行う補正操作手段とを備え、補正操作手段は、補正走査におけるｊ回目の描画位置Ｒ）を、以下の式、Ｒｊ＝Ｒｏ−（Ｒｉ−Ｒｏ）により決定するので、スループットの低下を最小限にしつつ高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１２２】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、補正操作手段は、多重描画の開始から終了までの間に複数箇所で発生した位置ずれ量を打ち消すように、残りの多重描画の間に複数回だけ描画位置の補正操作を行うようにしたので、スループットの低下を最小限にしつつ高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１２３】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１または請求項２において、補正操作手段は、多重描画により描画位置に複数回発生した平均の位置ずれ量を打ち消すように、残りの多重描画の間に描画位置の補正操作を行うようにしたので、最終的な位置ずれ量を抑制することができ、スループットの低下を最小限にしつつ高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１２４】
また、この発明の請求項４によれば、請求項３において、補正操作手段は、描画位置に発生した位置ずれ量を打ち消すように、残りの多重描画の複数回分に分割して補正操作を行うようにしたので、スループットの低下を最小限にしつつ高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１２５】
また、この発明の請求項５によれば、請求項１から請求項４までのいずれかにおいて、補正操作手段は、描画位置に対する補正係数を用いて補正操作を行うようにしたので、さらに高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１２６】
また、この発明の請求項６によれば、請求項１から請求項５までのいずれかにおいて、補正操作手段は、電子ビームのドリフト補正を用いて補正操作を行うようにしたので、描画基板毎のバラツキや描画位置によるバラツキ、および時間毎の温度変化によるドリフト誤差を打ち消すことができ、スループットの低下を最小限にしつつ高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１２７】
また、この発明の請求項７によれば、請求項６において、補正操作手段は、予測ビームドリフトを用いてドリフト補正を行うようにしたので、さらに高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１２８】
また、この発明の請求項８によれば、請求項６または請求項７において、描画基板は、座標位置があらかじめ判っている複数の基準マークを有し、補正操作手段は、基準マークの座標位置を用いてドリフト補正を行うようにしたので、通常設けられた基準マークを用いて、高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１２９】
また、この発明の請求項９によれば、請求項８において、補正操作手段は、基準マークの座標位置から得られた描画位置に対する補正係数を用いて、補正操作を行うようにしたので、さらに高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【０１３０】
また、この発明の請求項１０によれば、請求項１から請求項９までのいずれかにおいて、描画基板は、座標位置があらかじめ判っている複数の基準マークを有し、補正操作手段は、複数の基準マークの座標位置を用いて補正操作を行うようにしたので、通常設けられた基準マークを用いて、さらに高精度なパターン描画位置精度を実現した電子ビーム露光装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による補正操作を示すフローチャートである。
【図４】  この発明の実施の形態２による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
【図５】  この発明の実施の形態３による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
【図６】  この発明の実施の形態４による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
【図７】  この発明の実施の形態５による電子ビーム露光処理を模式的に示す説明図である。
【図８】  従来の電子ビーム露光装置による多重描画処理の具体的動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  目標パターン位置算出手段、１１  位置ずれ量判定手段、１２  補正操作手段、１３  電子ビーム照射手段、１４  描画基板、Ａ、Ａ１、Ａ２  ビームドリフト量、Ａ０、Ａ３  ビームドリフト、Ｂ  電子ビーム、Ｃ１〜Ｃ４  予測ビームドリフト、Ｄ、Ｄ１、Ｄ２  ドリフト誤差、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ４  ドリフト補正量、Ｅｏ  平均ドリフト補正量、Ｐ、Ｐ１〜Ｐ４  描画位置、Ｑ０〜Ｑ４  基準マーク、Ｒｏ  目標パターン位置、Ｒｉ  ｉ回目の描画位置、Ｒｊ  ｊ回目の描画位置、Ｓ１２  追加補正操作を行うステップ、Ｓ１３  位置ずれ量を判定するステップ。
【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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