(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のレジストにパターンを描画する荷電ビームを発生させ該荷電ビームを集束し偏向する描画光学系と、前記基板を搭載し前記荷電ビームに対して基板を移動させるステージと、該ステージがその内部に配置される基板室と、前記荷電ビームの描画および前記ステージの移動を制御する描画制御系とを有する荷電ビーム描画装置において、
前記描画制御系に記録される描画時間情報に基づいて、前記基板面上の位置における前記描画後の経過時間を演算処理する経過時間演算手段と、
前記経過時間演算手段により求めた前記経過時間をパターン寸法変化量に変換する寸法変化量演算手段と、
前記寸法変化量演算手段により求めた前記パターン寸法変化量を加熱処理温度に換算する加熱温度演算手段と、
前記加熱処理温度を前記基板面上の位置に設定して前記レジストを加熱処理する基板加熱手段と、
を備えることを特徴とする荷電ビーム描画装置。
【請求項２】
前記描画時間情報は、前記荷電ビームの描画時刻および前記ステージの移動時刻の情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項３】
前記経過時間演算手段は、描画パターンデータを分割する描画ストライプあるいは描画フレームに従って、前記基板面上の位置をブロック分割し各ブロックに前記描画後の経過時間を割り当てることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項４】
前記寸法変化量演算手段は、前記レジストの描画パターン寸法の経時変化特性に基づいて行うことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項５】
前記加熱温度演算手段は、前記レジストの加熱処理における描画パターン寸法変化の温度特性に基づいて行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の荷電ビーム描画装置。
【請求項６】
基板上のレジストにパターンを描画するときに荷電ビームの描画時刻および前記基板の移動時刻を記録して描画時間情報を生成する工程と、
前記描画時間情報に基づいて、前記基板面上の位置における前記描画後の経過時間を演算処理する工程と、
前記基板面上の位置における経過時間をパターン寸法変化量に変換する工程と、
前記パターン寸法変化量を加熱処理温度に換算する工程と、
前記加熱処理温度を前記基板面上の位置に設定して前記レジストを加熱処理する工程と、
を含むことを特徴とする荷電ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電ビーム描画装置および描画方法に関し、特にマスクやウェーハ等の基板にＬＳＩ等のパターンを描画する場合において、基板上の位置での描画時刻差に伴うパターン寸法の変動を補正する荷電ビーム描画装置および描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィでは、露光光の短波長化、光学レンズの高ＮＡ（開口数；Numerical Aperture）化、あるいは位相シフトマスク等の超解像技術の併用等により、現在ではウェーハ上において６５ｎｍ以下になる半導体素子の回路パターン寸法が達成されてきている。
【０００３】
そして、縮小投影露光のステッパ装置等で用いられるマスク基板（レチクル）の製造では、ＬＳＩの回路パターンの原図である原画パターン寸法は、上記半導体デバイスの微細化に伴い、例えば４倍レチクルの場合にあって０．２５μｍ程度以下に減少する。更に、上記縮小投影の倍率が下がると原画パターン寸法はさらに低減することになる。また、レチクルサイズが増大すると共に、レチクル面内における上記原画パターン寸法精度の高い制御が必要になる。このため、マスク製造においても、ウェーハ上のレジストパターン形成の場合と同様に化学増幅レジストの使用が必要になってきている。
【０００４】
この化学増幅レジストは、高感度、高解像度のために、ベース樹脂、架橋剤あるいは溶解抑止剤の他に光酸発生剤を含有し、紫外光、電子線等のエネルギー線照射の露光により発生する酸（Ｈ＋）の触媒作用を用いる。しかし、上記露光の輸送エネルギーにより化学増幅レジストのパターン潜像領域において生成される酸は、露光後の経過時間と共に上記レジスト内で拡散する。そして、化学増幅レジストの感度の経時変化を引き起こし易い（特許文献１）。
【０００５】
一方、マスク製造における荷電（電子）ビーム描画では、レチクル面上の位置においてかなりの描画時刻差が生じる。この描画時刻差は、製造されるマスクの描画パターンデータに依存し、ＬＳＩの高密度化、大容量化に伴いパターンデータ量が増大すると５〜２０時間程度にもなる。そして、レジストの描画からＰＥＢ（Post Exposure Bake）工程までの経過時間に差が生じる。このため、化学増幅レジストを用いたマスク製造の場合、レチクル面上の位置での上記経過時間差によるレジスト感度の変化が生じ易くなる。このように、上記描画時刻差に起因した原画パターンの寸法変動が不可避になる。
【０００６】
上記荷電ビーム描画におけるレチクル面上の位置での描画後の経過時間差により生じるパターン寸法変化について、図７および図８を参照して説明する。ここで、図７は、レチクル等の基板１１上の化学増幅レジストに照射される電子ビームの描画例であり、斜視図である。図８は、上記電子ビーム描画し現像してレジストパターンを形成した後の図７の基板１１上に示す矢印Ｐ方向の基板位置におけるレジストパターン寸法の変動の一例を示したグラフである。
【０００７】
例えば遮光膜であるクロム（Ｃｒ）膜が成膜された石英ガラスから成る基板１１表面に化学増幅レジストが塗布形成されている。そして、例えば電子ビーム描画の工程において、図７に示すように、電子ビーム１２は、偏向器１３の電子ビーム偏向により、描画単位領域であるサブフィールドあるいは描画フレームの描画パターンを描画する。更に、基板１１が搭載されているＸ−Ｙステージ（不図示）のＸ方向（あるいは−Ｘ方向）のステージ連続移動により、電子ビーム１２は、Ｘ方向に沿って所定幅（例えば１ｍｍ幅）領域すなわち描画ストライプに存在する全ての描画パターンを描画する。
【０００８】
電子ビーム１２は、上記１つの描画ストライプの描画パターンを全て描画すると、上記Ｘ−ＹステージのＹ方向における描画ストライプ幅のステップ移動が起こり、次の描画ストライプの描画パターンを描画する。そして、この繰り返しにより、図７に示したような点線に沿って、基板１１上の化学増幅レジストは電子線により全領域が所望の原画パターンになるように露光される。しかし、上記電子ビーム描画においては、図７に示したように、基板１１上の点線で示した描画経路に沿って上述したような描画後の経過時間差が不可避的に生じる。そして、特に基板１１のＹ方向においてその時間差が大きくなってくる。
【０００９】
次に、上記化学増幅レジスト現像のために、基板１１の電子ビーム描画後、ＰＥＢを通して例えばアルカリ現像すると、上記描画後の経過時間差に起因したパターン寸法の変化が現れる。図８に示すように、基板１１の中央部の上から下へ矢印Ｐ方向において、現像後の化学増幅レジストのパターン寸法すなわちレジストパターン寸法は、単調に増加するようになる。ここで、電子ビーム描画の工程においては、上記化学増幅レジストは同一寸法の描画パターンに露光されている。
このように、化学増幅レジストを用いたマスク製造では、基板であるレチクル面上の位置において描画後の経過時間差によるレジストの感度変化が生じ、出来上がりの原画パターンの寸法精度が低下し易くなる。
【００１０】
しかも、上記描画後の経過時間差による原画パターン寸法精度の低下は、化学増幅レジストの組成物の種類、あるいはポジ型／ネガ型により、その程度が種々に異なってくる。また、上記原画パターン寸法精度の低下は、パターン寸法の微細化あるいは基板サイズの増大化と共に顕著になる。
【特許文献１】特開平１１−６７６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、基板面上における描画後の経過時間差に起因する原画パターン寸法の変動を簡便にしかも高精度に制御できる荷電ビーム描画装置および描画方法は未だ開発されていない。ここで、例えば従来の技術のビームの照射量補正の方法により、上記レジストパターン寸法変化を補償するように照射量を変化させることも考えられる。しかし、描画パターンデータ量等によって基板面上における描画開始から描画終了までの描画時間が変わってくることから、この方法では上記寸法変化量を正確に見積もれず照射量補正が適切にできない。
【００１２】
また、上記ＰＥＢ工程において、例えばホットプレートに温度分布をもたせて上記寸法変化を補正する方法も考えられる。しかし、この方法は、１つの決まった寸法変化の場合には対応できるが、描画パターンが種々に異なり、それぞれに描画後の経過時間差が異なってくる複数種のレチクルにあっては、上記補正は効率的あるいは自在にできない。
このような問題は、基板がレチクルである場合に限らず、例えばウェーハ等の基板上に荷電ビームで直接描画する場合にも同様に生じる。
【００１３】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、マスク基板やウェーハ等の基板にパターン描画する場合に、基板面上の位置での描画後の経過時間差に伴うパターン寸法変化を簡便に高効率にしかも自在に補正することができる荷電ビーム描画装置および描画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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明にかかる荷電ビーム描画装置は、基板上のレジストにパターンを描画する荷電ビームを発生させ該荷電ビームを集束し偏向する描画光学系と、前記基板を搭載し前記荷電ビームに対して基板を移動させるステージと、該ステージがその内部に配置される基板室と、前記荷電ビームの描画および前記ステージの移動を制御する描画制御系とを有する荷電ビーム描画装置において、前記描画制御系に記録される描画時間情報に基づいて、前記基板面上の位置における前記描画後の経過時間を演算処理する経過時間演算手段と、前記経過時間演算手段により求めた前記経過時間をパターン寸法変化量に変換する寸法変化量演算手段と、前記寸法変化量演算手段により求めた前記パターン寸法変化量を加熱処理温度に換算する加熱温度演算手段と、前記加熱処理温度を前記基板面上の位置に設定して前記レジストを加熱処理する基板加熱手段と、を備える構成になっている。
【００１５】
そして、本発明にかかる荷電ビーム描画方法は、基板上のレジストにパターンを描画するときに荷電ビームの描画時刻および前記基板の移動時刻を記録して描画時間情報を生成する工程と、前記描画時間情報に基づいて、前記基板面上の位置における前記描画後の経過時間を演算処理する工程と、前記基板面上の位置における経過時間をパターン寸法変化量に変換する工程と、前記パターン寸法変化量を加熱処理温度に換算する工程と、前記加熱処理温度を前記基板面上の位置に設定して前記レジストを加熱処理する工程と、を含む構成になっている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、マスク基板やウェーハ等の基板にパターン描画する場合において、基板面上の位置での描画後の経過時間差に伴うパターン寸法変化を容易にしかも正確に補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この実施形態の荷電ビーム描画装置の一例を示す概略構成図である。ここで、荷電ビームは特に限定されるものではなく、例えば電子ビーム、イオンビームなどを挙げることができる。以下の実施形態では、荷電ビームとして電子ビームを使用する例を挙げる。
【００１８】
図中１４は基板室であり、この基板室１４にはマスク基板などの基板１１を載置したステージ１５が収容されている。このステージ１５は、ステージ駆動回路１６によりＸ方向（紙面左右方向）及びＹ方向（紙面表裏方向）に駆動される。そして、ステージ１５の移動位置は、例えばレーザー測長計を用いた位置回路１７により計測されるものとなっている。
【００１９】
基板室１４の上方には描画光学系２０が配置されている。この描画光学系２０は、電子光学鏡筒１８内に設けられた、電子銃１９、各種レンズ２１〜２５、ブランキング用偏向器２６、ビーム寸法可変用偏向器２７、ビーム走査用の主偏向器１３ａと副偏向器１３ｂ、および２個のビーム成形用アパーチャ２８，２９などから構成されている。
【００２０】
そして、主偏向器１３ａにより基板１１上の所定の副偏向領域（サブフィールド）に位置決めし、副偏向器１３ｂによりサブフィールド内での図形描画位置決めを行うと共に、ビーム寸法可変用偏向器２７およびビーム成形用アパーチャ２８，２９によりビーム形状を制御する。そして、ステージ１５を図７で説明したようにＸ方向に連続移動しながらサブフィールド及びその集合である描画フレームを描画処理する。このようにして、１回のステージ連続移動により描画可能な範囲である描画ストライプの全ての描画フレームを描画処理する。さらに、ステージ１５を連続移動方向と直交する方向（図７のＹ方向）にステップ移動し、上記処理を繰り返して各描画ストライプを順次描画処理するものとなっている。
ここで、描画フレームは主偏向器１３ａの偏向幅により決まる短冊状の描画領域であり、サブフィールドは副偏向器１３ｂにより決まる単位描画領域である。
【００２１】
一方、描画制御系３０において、制御計算部３１には磁気ディスク（記憶媒体）３２が接続されており、このディスク３２にはＬＳＩ用の原画パターンを荷電ビーム描画装置用に変換した描画パターンデータが格納されている。磁気ディスク３２から読み出された描画パターンデータは、描画フレーム毎にパターンメモリ部に一時的に格納される。そして、描画フレーム毎の描画パターンデータ、すなわち描画位置および基本図形データなどで構成されるフレーム情報は、データ解読部で解読され、ブランキング回路３３、ビーム成形器ドライバ３４、主偏向器ドライバ３５および副偏向器ドライバ３６に送られるようになっている。
【００２２】
そして、ブランキング回路３３はブランキング用偏向器２６に接続し、電子ビーム１２の照射量を変化させるようになっている。また、ビーム成形器ドライバ３４はビーム寸法可変用偏向器２７に接続し、電子ビーム１２の形状および寸法を制御するようになっている。また、主偏向器ドライバ３５は主偏向器１３ａに接続し、電子ビーム１２を指定の描画フレームで偏向走査するようになっている。更に、副偏向器ドライバ３６は副偏向器１３ｂに接続し、サブフィールド内部の電子ビーム描画を行うようになっている。
【００２３】
また、制御計算部３１は、上述したステージ駆動回路１６を介してステージ１５のＸ方向の連続移動およびＹ方向のステップ駆動を制御するようになっている。ここで、ステージ１５の移動位置は、位置回路１７を介して計測されて制御計算部３１にフィードバックされる。
【００２４】
そして、制御演算部３１はタイマーを備えており、電子ビーム１２の描画フレームあるいは描画ストライプにおける描画時刻、ステージ１５の移動時刻等を描画履歴として記録し描画時間情報を生成する。ここで、上記描画履歴は、後述するように、時間マップ演算部４１で基板面上に作成するブロック単位に記録すると好適である。
【００２５】
更に、荷電ビーム描画装置には、本実施形態の特徴となる描画パターン補正系４０が備えられる。この描画パターン補正系４０は、時間マップ演算部４１、パターン寸法変化量（ΔＣＤ）マップ演算部４２、温度マップ演算部４３およびレジスト加熱処理部４４により構成されている。ここで、上記時間マップ演算部４１、ΔＣＤマップ演算部４２および温度マップ演算部４３は、本実施形態では制御計算部３１に接続して配置されているが、制御計算部３１に一体化してもよい。また、レジスト加熱処理部４４は、その詳細は後述するが、基板室１４と例えばロードロック室を介して連通する構造になっていてもよいし、基板室１４とは隔絶する構造になっていても構わない。
【００２６】
時間マップ演算部４１は、荷電ビーム描画装置の描画時間情報に基づき、基板１１面上の位置における描画後の経過時間マップを作成するようになっている。この描画後の経過時間は、通常は基板１１の描画終了までの経過時間である。あるいは、上記経過時間をＰＥＢまでの時間としても構わない。時間マップ演算部４１はデータ入出力部を有し、描画終了からＰＥＢまでの時間データを自在に入力できるようになっている。また、後述の基板面上に作成するブロックを任意に指定できるようになっている。
【００２７】
次に、この基板１１面における上記経過時間マップの作成方法について図２を参照して説明する。図２は、基板１１の描画開始位置から描画終了位置までの間における描画を説明するための上面図である。図２に示すように、電子ビーム１２は基板１１上において矢印のように移動してその全面を描画するものとする。上述したように、主偏向器１３ａおよび副偏向器１３ｂの電子ビーム１２の走査、およびステージ駆動回路１６のＸ方向の連続移動、によりサブフィールドおよび描画フレーム３７内の描画パターンが、描画ストライプ３８内において基板１１上に描画される。
【００２８】
そこで、制御演算部３１は、時間マップ演算部４１が指定した一定数から成る上記描画フレーム３７の集合体をブロックＡ１〜Ａｍとして、描画ストライプ３８を上記ブロックにより例えば等分割する。そして、それぞれのブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｍ）の中で最後の描画パターンの描画の時刻を、各ブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｍ）の描画時刻として割り当てる。各ブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｍ）における最後の描画パターンの描画の時刻は、位置回路１７による基板位置の計測と、タイマーによる上記最後の描画パターンの描画時刻の測定により決定される。
【００２９】
そして、１つの描画ストライプ３８の描画が終わると、上述したようにＹ方向のステップ移動が起こる。そこで、次の新たな描画ストライプ３８において上述したのと全く同様にして、新たな描画ストライプの各ブロックＡｊへの描画時刻の割り当てが行われる。この繰り返しにより、最後の描画ストライプのブロックＡｎへの描画時刻の割り当てが行われる。なお、各ブロックＡｉの描画時刻としては、それぞれのブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）の中で最初の描画パターンの描画時刻が用いられてもよい。このようにして、制御演算部３１は、基板面を分割する上記ブロック単位の描画時間情報を生成する。
【００３０】
そして、時間マップ演算部４１は、制御演算部３１にある上記描画時間情報を抽出し、最後のブロックＡｎの描画時刻から逆算して導出される経過時間を、それぞれのブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対応させ描画後の経過時間マップを作成する。このように、基板１１は、描画後の経過時間がそれぞれ決められたブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）に等分割されることになる。ここで、このようなブロックによる基板１１の分割は、上述したように、集合体にする描画フレーム３７数を指定することにより任意に変更することが可能である。なお、上記ブロックは複数の描画ストライプに亘って形成してもよい。
【００３１】
ΔＣＤマップ演算部４２は、使用される化学増幅レジストが有する描画後の経過時間におけるパターン寸法変化量の特性に基づいて、上記レジストのΔＣＤマップを作成するようになっている。そして、ΔＣＤマップ演算部４２はデータ入出力部を有している。ここで、典型的なポジ型レジストは、描画パターンの幅が描画後の経過時間と共に細くなり、図３に示すようなパターン寸法変化量（ΔＣＤ）の描画後の経過時間依存性を有する。そして、このΔＣＤは描画後の経過時間をｔとすると、ΔＣＤ＝−ａ√ｔの式により表される。ここで、ａはレジストの種類に依存した正の係数である。
【００３２】
このような場合、上式に従って、時間マップ演算部４１で作成した基板１１面の経過時間マップをΔＣＤマップに変換する。すなわち、基板１１を分割したブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）にΔＣＤをそれぞれ割り当てる。
【００３３】
しかし、上記化学増幅レジストの描画パターン寸法の経時変化の特性は、ポジ型レジストあるいはネガ型レジストにより異なると共に、同一型レジストであっても溶解抑止剤あるいは架橋剤の種類によっても異なってくる。これは、これ等の種類により、溶解抑止剤の分解あるいはベース樹脂の架橋の触媒作用に必要な酸濃度の限界量が変わってくるからである。そこで、予め実験的に求めた化学増幅レジストのΔＣＤと経過時間の関係から、それぞれ数値計算により経過時間マップをΔＣＤマップに変換する。これ等のΔＣＤと経過時間の関係は、上記データ入出力部からΔＣＤマップ演算部４２に入力される。
【００３４】
温度マップ演算部４３は、後述する描画後のレジストを加熱処理するときの基板面上の温度マップを設定する。そして、この温度マップ演算部４３もデータ入出力部を有している。ここでは、使用される化学増幅レジストの固有の特性である、加熱処理における描画パターン寸法変化の温度特性に基づいて、上述したレジストのΔＣＤを相殺する温度マップを作成するようになっている。ここで、例えば図３に示したように描画後の経過時間で生じたレジストのΔＣＤが相殺されるように加熱温度が算出される。そして、ΔＣＤマップ演算部４２で作成した基板１１面のΔＣＤマップは加熱の温度マップに変換される。この加熱温度は、時間マップ演算部４１において形成されたブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）にそれぞれ割り当てられる。
【００３５】
上記加熱温度の算出では、レジストの加熱温度による描画パターン寸法変化について予め測定した特性が用いられる。このような特性についてその一例を図４に示す。図４では、図３に合わせて横軸に描画後に寸法幅が細くなるパターン寸法変化量をとり、縦軸に上記寸法を太くして上記細くなったパターン寸法を回復させる加熱温度をとっている。このように、図３で説明した描画後の経過時間が長くなりΔＣＤが大きくなるところには高い加熱温度が割り当てられるようになる。
【００３６】
上記の場合、例えば上記ポジ型レジストにおいては、電子ビーム１２の描画によりレジストに生成した酸が描画後の経過時間とともに失活してパターンが細くなる。しかし、上記加熱処理を施すと、レジストパターン内で失活した酸を補うことができるので上記パターン寸法の細りが相殺されるようになる。
【００３７】
上記化学増幅レジストの加熱処理における描画パターン寸法変化の温度特性も、ポジ型レジストあるいはネガ型レジストにより異なると共に、同一型レジストであっても溶解抑止剤あるいは架橋剤の種類によっても異なってくる。このために、予め実験的に求めた化学増幅レジストの上記温度特性から、それぞれ数値計算により適切な加熱温度を算出する。ここで、上記温度特性のデータは、温度マップ演算部４３のデータ入出力部から入力される。
【００３８】
そして、レジスト加熱処理部４４は、上記温度マップに従って、描画後の基板１１の加熱処理を行う。例えば図５に示すように、ヒータブロックＢｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の集合体として構成された加熱プレート３９表面に上記基板１１を載置して、温度マップ演算部４３で算出した加熱温度の熱量を基板１１上のレジストに所定時間（例えば２分程度）付与する。ここで、各ヒータブロックＢｉ（ｉ＝１〜Ｎ）は、それぞれ独立した加熱領域になっており、それぞれ上述した温度マップの温度が基板１１の各ブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）に設定できるようになっている。ここで、ヒータブロックＢｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の表面領域は、各ブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）領域と同程度あるいはそれより小さい構造になっている。
【００３９】
その他、レジスト加熱処理部４４では、赤外線ビーム照射による加熱処理装置を用いて、描画後の基板１１に加熱処理を施すこともできる。この場合、基板１１の裏面側から、上記温度マップに従って強度を変化させた赤外線ビームを照射する。この赤外線ビーム照射による加熱処理装置では、基板１１のブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）数が増加し精細な温度マップになる場合でも、適切な加熱処理が可能になる。
【００４０】
次に、本実施形態の荷電ビーム描画装置を用いた描画方法について概略説明する。初めに、例えばＬＳＩの原画パターンが上記描画装置用に変換されて作成された描画パターンデータに従って、図７で説明したように、通常の描画方法により基板１１上のレジストに例えば電子ビーム１２で描画パターンを描画していく。
本実施形態では、この描画において、上記描画装置の制御計算部３１が描画時間情報として、時間マップ演算部４１で設定する図２に示したような基板１１のブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）における上述した描画時刻を、描画開始から描画終了までの描画履歴に記録していく。
【００４１】
次に、基板１１の描画が終了すると、時間マップ演算部４１により、基板１１を分割したブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）のそれぞれにおける描画後の経過時間を算出する。この描画後の経過時間を各ブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）に割り当てて経過時間マップを作成する。
【００４２】
次に、上述したように、使用した化学増幅レジストの描画後の経過時間におけるパターン寸法変化量の特性に基づいて、ΔＣＤマップ演算部４２により上記経過時間マップの経過時間をΔＣＤに変換してΔＣＤマップを作成する。
【００４３】
次に、温度マップ演算部４３により、使用した化学増幅レジストの加熱処理における描画パターン寸法変化の温度特性に基づいて、上記ΔＣＤを相殺する加熱処理の温度を各ブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）に割り当てて温度マップを作成する。
【００４４】
そして、レジスト加熱処理部４４により、上記温度マップに基づいて、基板１１の各ブロックＡｉ（ｉ＝１〜ｎ）がそれぞれ適切な温度になるようにして、基板１１を所定時間で加熱処理する。
【００４５】
このようにした後に、基板１１に例えばＰＥＢ処理を施して現像処理する。この現像処理により、上記基板１１上にレジストパターンが形成される。ここで、このレジストパターン寸法精度について図６を参照して説明する。図６は、図８の従来の技術の場合に対応して示した本実施形態の場合の基板面上の位置におけるレジストパターン寸法の分布である。図６に示すように、本実施形態では、基板面上の位置におけるレジストパターン寸法の変動は、従来の技術の場合よりも大幅に低減する。例えば２５０ｎｍのパターン幅の基板面上の変動は、最大で２ｎｍであり、従来の６ｎｍの１／３になる。ここで、基板は６インチ□のレチクルであり、そのパターンの描画における描画開始から描画終了までの時間が１０時間程度になる場合である。
【００４６】
上記レジストパターンの形成において、レジスト加熱処理部４４による基板１１の加熱処理をＰＥＢ処理として兼用し、そのまま現像処理を行うようにしてもよい。
【００４７】
本実施形態の荷電ビーム描画装置では、化学増幅レジストの場合のようにその描画後における経過時間によって生じる描画パターン寸法の変化を、その経過時間に合わせた加熱処理によって相殺するようにパターン補正する。このようにして、描画パターン寸法の微細化、描画パターン数の増大あるいは基板サイズの増大において、基板面上に形成されるパターン寸法は高精度に制御できるようになる。また、上記描画パターンの補正は、荷電ビーム描画と一体に自動的に行えるようになり、簡便で高効率にしかも種々の描画パターンに自在に対応できるようになる。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では基板がマスク基板であり、ＬＳＩの原画パターンが形成される場合について説明しているが、その他にＬＣＤ用の原画パターン、ＰＷＢのような回路基板用の原画パターンを形成する場合であってもよい。また、半導体ウェーハの基板面上にＬＳＩの回路パターンを直接描画する場合であっても構わない。
また、レジストは、化学増幅レジストの場合に限定されるものではなく、その感度が経時変化する場合には本発明は同様にして適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態にかかる荷電ビーム描画装置の一例を示す概略構成図。
【図２】本実施形態にかかる基板の描画開始位置から描画終了位置までの間における描画と、そのブロック分割を説明するための上面図。
【図３】レジストのパターン寸法変化量の描画後の経過時間依存性を示すグラフ。
【図４】図３のレジストのパターン寸法変化量を相殺する加熱温度を示すグラフ。
【図５】本実施形態にかかるヒータブロックＢｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の集合体で構成される加熱プレートの斜視図。
【図６】本実施形態にかかる基板面上の位置におけるレジストパターン寸法の分布図。
【図７】本発明を説明するための基板を照射する電子ビーム描画の模式的な斜視図。
【図８】従来の技術における基板面上の位置におけるレジストパターン寸法の変動例を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５０】
１１  基板
１２  電子ビーム
１３  偏向器
１３ａ  主偏向器
１３ｂ  副偏向器
１４  基板室
１５  ステージ
１６  ステージ駆動回路
１７  位置回路
１８  電子光学鏡筒
１９  電子銃
２０  描画光学系
２１〜２５  各種レンズ
２６  ブランキング用偏向器
２７  ビーム寸法可変用偏向器
２８，２９  ビーム成形用アパーチャ
３０  描画制御系
３１  制御計算部
３２  磁気ディスク
３３  ブランキング回路
３４  ビーム成形器ドライバ
３５  主偏向器ドライバ
３６  副偏向器ドライバ
３７  描画フレーム
３８  描画ストライプ
３９  加熱プレート
４０  描画補正系
４１  時間マップ演算部
４２  ＣＤマップ演算部
４３  温度マップ演算部
４４  レジスト加熱処理部
Ａｉ（ｉ＝１〜ｎ）  ブロック
Ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ）  ヒータブロック
【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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