(57)【要約】【課題】  荷電粒子線転写装置におけるクーロン効果の面内均一性を確実且つ容易に評価できる荷電粒子線転写装置の評価方法及び評価用マスクを提供することを目的とする。【解決手段】    サブフィールド領域に転写すべきパターンを前記サブフィールド領域よりも小さな複数の小領域に分割し、前記複数の小領域のそれぞれを第１の相補マスクと第２の相補マスクのいずれか一方に割り当て、前記第１及び第２の相補マスクとは異なるように、前記複数の小領域のそれぞれを第３の相補マスクと第４の相補マスクのいずれか一方に割り当て、前記第１及び第２の相補マスクを用いた相補露光により前記パターンを被照射体に転写した結果と、前記第３及び第４の相補マスクを用いた相補露光により前記パターンを被照射体に転写した結果と、を比較する荷電粒子線転写装置の評価方法を提供する。【選択図】    図１
2005197477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを介して被照射体に荷電粒子線を照射する荷電粒子線転写装置の評価方法であって、
一度に前記荷電粒子線を照射できるサブフィールド領域に転写すべきパターンを前記サブフィールド領域よりも小さな複数の小領域に分割し、
前記複数の小領域のそれぞれを第１の相補マスクと第２の相補マスクのいずれか一方に割り当て、
前記第１及び第２の相補マスクとは異なるように、前記複数の小領域のそれぞれを第３の相補マスクと第４の相補マスクのいずれか一方に割り当て、
前記第１及び第２の相補マスクを用いた相補露光により前記パターンを被照射体に転写した結果と、前記第３及び第４の相補マスクを用いた相補露光により前記パターンを被照射体に転写した結果と、を比較することにより、前記荷電粒子線のクーロン効果の影響を測定可能とした荷電粒子線転写装置の評価方法。
【請求項２】
前記転写すべきパターンは、前記小領域の単位の周期性を有することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線転写装置の評価方法。
【請求項３】
前記第１及び第３の相補マスクは、前記小領域が一様に分布したパターンを有することを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線転写装置の評価方法。
【請求項４】
前記第１乃至第４の相補マスクは、前記小領域が偏りをもって分布したパターンを有することを特徴とする請求項１または２に記載の荷電粒子線転写装置の評価方法。
【請求項５】
前記複数の小領域の少なくともいずれかは、縦線のパターンと横線のパターンとを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の荷電粒子線転写装置の評価方法。
【請求項６】
前記複数の小領域の少なくともいずれかは、第１の方向を最密方向としたドットの２次元配列パターンと、前記第１の方向とは異なる第２の方向を最密方向としたドットの２次元配列パターンと、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の荷電粒子線転写装置の評価方法。
【請求項７】
前記複数の小領域の少なくともいずれかは、他のいずれかの小領域よりも開口率が大なるパターンを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の荷電粒子線転写装置の評価方法。
【請求項８】
マスクを介して被照射体に荷電粒子線を照射する荷電粒子線転写装置の評価用マスクであって、
一度に前記荷電粒子線を照射できるサブフィールド領域に転写すべきパターンを相補露光により転写可能とした第１及び第２の相補マスクであって、前記転写すべきパターンを前記サブフィールド領域よりも小さな複数の小領域に分割し、前記複数の小領域のそれぞれが前記第１及び第２の相補マスクのいずれか一方に割り当てられてなる第１及び第２の相補マスクと、
前記転写すべきパターンを相補露光により転写可能とした第３及び第４の相補マスクであって、前記複数の小領域のそれぞれが前記第１及び第２の相補マスクとは異なるように前記第３及び第４の相補マスクのいずれか一方に割り当てられてなる第３及び第４の相補マスクと、  
を含むことを特徴とする荷電粒子線転写装置の評価用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線転写装置の評価方法及び評価用マスクに関し、特に、電子線転写装置などにおけるクーロン効果を測定可能とした荷電粒子線転写装置の評価方法及び評価用マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の高集積化のためにパターンの微細化が進められているが、この目的を達成する方法として、微細なパターンを形成可能な荷電粒子線、特に電子線を用いたマスクによるパターン転写方法が検討されている。いわゆる「部分一括法」などの従来の電子線描画方法では、一度に転写できる領域はたかだか数μｍ程度と小領域であったので、均一性はさほど問題にならなかった。これに対し、近年報告されている電子線転写法（Electron Projection Lithography）では、一度に転写できる領域が２５０μｍ程度と大きいことから、そのフィールド内での均一性が特に重要となってくる。
【０００３】
電子線転写法における均一性は、「照度」の均一性と、「ボケ」の均一性に分類できる。「照度」の均一性は、従来装置と同様の問題であり、光学系の調整あるいは電子銃の調整や交換によって、照度の「ムラ」を所定の基準値以下にすることが可能となる。  
一方、「ボケ」の均一性については、従来の電子線描画方法では一度に転写される領域が高々５μｍ程度と小さいために、試料上に照射される電流値によってほぼ一様にぼけており、１ショット内の均一性についてはあまり重要ではなかった。
【０００４】
これに対して、電子線転写法の場合、一度に大面積を転写するため、面内で「ボケ」が一様でない場合には、パターンの粗密差や一度に照射される電流値に応じてマスクに補正を加える必要がある（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１５１８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
荷電粒子線転写装置における「ボケ」の要因として、「クーロン効果」がある。しかし、従来、クーロン効果を近接効果から分離して評価することが困難であった。その結果として、マスクに的確な補正を加えることができず、大面積に亘り均一に転写することが困難であった。
【０００６】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、例えば１００μm以上の如く大領域を一度にパターン転写し、かつ同一領域を少なくとも２度転写を行う荷電粒子線転写装置におけるクーロン効果の面内均一性を確実且つ容易に評価できる荷電粒子線転写装置の評価方法及び評価用マスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明によれば、マスクを介して被照射体に荷電粒子線を照射する荷電粒子線転写装置の評価方法であって、一度に前記荷電粒子線を照射できるサブフィールド領域に転写すべきパターンを前記サブフィールド領域よりも小さな複数の小領域に分割し、前記複数の小領域のそれぞれを第１の相補マスクと第２の相補マスクのいずれか一方に割り当て、前記第１及び第２の相補マスクとは異なるように、前記複数の小領域のそれぞれを第３の相補マスクと第４の相補マスクのいずれか一方に割り当て、前記第１及び第２の相補マスクを用いた相補露光により前記パターンを被照射体に転写した結果と、前記第３及び第４の相補マスクを用いた相補露光により前記パターンを被照射体に転写した結果と、を比較することにより、前記荷電粒子線のクーロン効果の影響を測定可能とした荷電粒子線転写装置の評価方法が提供される。
【０００８】
ここで、前記転写すべきパターンは、前記小領域の単位の周期性を有するものとすることができる。
【０００９】
また、前記第１及び第３の相補マスクは、前記小領域が一様に分布したパターンを有するものとすることができる。
【００１０】
または、前記第１乃至第４の相補マスクは、前記小領域が偏りをもって分布したパターンを有するものとすることができる。  
また、前記複数の小領域の少なくともいずれかは、縦線のパターンと横線のパターンとを有するものとすることができる。  
また、前記複数の小領域の少なくともいずれかは、第１の方向を最密方向としたドットの２次元配列パターンと、前記第１の方向とは異なる第２の方向を最密方向としたドットの２次元配列パターンと、を有するものとすることができる。
【００１１】
また、前記複数の小領域の少なくともいずれかは、他のいずれかの小領域よりも開口率が大なるパターンを有するものとすることができる。
【００１２】
一方、本発明によれば、マスクを介して被照射体に荷電粒子線を照射する荷電粒子線転写装置の評価用マスクであって、一度に前記荷電粒子線を照射できるサブフィールド領域に転写すべきパターンを相補露光により転写可能とした第１及び第２の相補マスクであって、前記転写すべきパターンを前記サブフィールド領域よりも小さな複数の小領域に分割し、前記複数の小領域のそれぞれが前記第１及び第２の相補マスクのいずれか一方に割り当てられてなる第１及び第２の相補マスクと、前記転写すべきパターンを相補露光により転写可能とした第３及び第４の相補マスクであって、前記複数の小領域のそれぞれが前記第１及び第２の相補マスクとは異なるように前記第３及び第４の相補マスクのいずれか一方に割り当てられてなる第３及び第４の相補マスクと、を含むことを特徴とする荷電粒子線転写装置の評価用マスクが提供される。
【００１３】
ここで、前記転写すべきパターンは、前記小領域の単位の周期性を有するものとすることができる。  
また、前記第１及び第３の相補マスクは、前記小領域が一様に分布したパターンを有するものとすることができる。  
または、前記第１乃至第４の相補マスクは、前記小領域が偏りをもって分布したパターンを有するものとすることができる。
【００１４】
また、前記複数の小領域の少なくともいずれかは、縦線のパターンと横線のパターンとを有するものとすることができる。  
また、前記複数の小領域の少なくともいずれかは、第１の方向を最密方向としたドットの２次元配列パターンと、前記第１の方向とは異なる第２の方向を最密方向としたドットの２次元配列パターンと、を有するものとすることができる。
【００１５】
また、前記複数の小領域の少なくともいずれかは、他のいずれかの小領域よりも開口率が大なるパターンを有するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、例えば１００μm以上の如く大領域を一度にパターン転写し、かつ同一領域を少なくとも２度転写を行う荷電粒子線転写装置におけるクーロン効果の面内均一性を確実且つ容易に評価できる荷電粒子線転写装置の評価方法及び評価用マスクを提供することができ、産業上のメリットは多大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明の実施の形態にかかる荷電粒子線転写装置の評価方法を表すフローチャートである。すなわち、本実施形態においては、まず、第１の分割方法により分割された２枚の相補マスクを用いて転写を実施する（ステップＳ１１０）。次に、第１の分割方法とは異なる第２の分割方法により分割された２枚の相方法マスクを用いて転写を実施する（ステップＳ１２０）。なお、これらステップＳ１１０、Ｓ１２０の順序は逆でもよい。
【００１８】
しかる後に、これらステップＳ１１０、Ｓ１２０による転写の結果を比較する（ステップＳ１３０）。このように分割方法を適宜変えた２組の相補マスクによる転写の結果を比較すると、近接効果の影響を排除してクーロン効果による影響を確実且つ容易に測定できる。
【００１９】
図２は、本実施形態において用いることができる評価用マスクを例示する模式図である。すなわち、同図（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態において用いることができる２組の相補マスクのパターンを表す。
【００２０】
ウェーハ上に焼き付けられるパターンは周期性をもつように設計されている。例えば、一度に転写される領域（サブフィールド）ＳＦとして２５０μｍ×２５０μｍのサブフィールドが設けられる場合、このサブフィールドＳＦをさらに１０μｍの小領域ＳＲに分割し、（２５×２５）個の同じパターンを配置する。そして、サブフィールドＳＦ内のパターンを、小領域ＳＲごとに第１の相補マスクと第２の相補マスクのいずれかに分割する。つまり、サブフィールドＳＦ内のパターンを、小領域ＳＲごとに、第１の相補マスクと第２の相補マスクのいずれかに割り当てる。
【００２１】
図２は、この分割方法の一例を表したものである。すなわち、図２（ａ）と図２（ｂ）は、異なる分割方法により分割された相補マスクを表す。図２（ａ）は、第１の分割方法により分割された相補マスク１０１と相補マスク１０２を表す。また、図２（ｂ）は、第２の分割方法により分割された相補マスク１０３と相補マスク１０４を表す。
【００２２】
図２（ａ）に表した相補マスク１０１、１０２においては、分割方法として、いわゆる「市松模様」を採用した。つまり、相補マスク１０１と相補マスク１０２はそれぞれ市松模様状のパターンを有し、これら２枚のマスクを合成すると、パターン１００が得られる。パターン１００における合成値を１００パーセントとすると、相補マスク１０１におけるパターン寄与率は２５パーセント、相補マスク１０２におけるパターン寄与率は７５パーセントである。
【００２３】
一方、図２（ｂ）に表した分割方法の場合、相補マスク１０３に全てのパターンが設けられ、他方の相補マスク１０４にはパターンが設けられていない。  
このように、図２（ａ）及び（ｂ）に表した２組のマスクは、分割方法が異なるが、これらをそれぞれ合成して得られるパターン１００は図示の如く同一となる。従って、荷電粒子線を用いた場合に特有の後方散乱によるエネルギー付加量は、いずれの場合も同じになる。しかしながら、相補マスク１０１によって転写されたパターンは、相補マスク１０３によって転写される領域の約２７パーセントと小さいために、試料に照射される電流値も小さくなり、クーロン効果の影響が小さくなる。従って、第１の分割方法（マスク１０１及び１０２）により転写されたパターン分布と、第２の分割方法（マスク１０３及び１０４）により転写されたパターン分布と、を比較することによってクーロン効果による影響を調査することが可能となる（ステップＳ１３０）。
【００２４】
また例えば、転写後のパターン形状が同じになるサブフィールドＳＦを、（３×３）個だけ隣接して配置し、中心のサブフィールドにおいて、パターン形状を測定すれば、測定する中心のサブフィールドにおける周辺の領域も後方散乱の影響を一様にすることが可能となり、より厳密な測定が可能となる。
【００２５】
図３は、小領域ＳＲをさらに微細なパターンに分割した具体例を表す模式図である。すなわち、本具体例においては、一辺が１０μｍの小領域ＳＲが、さらに（６×６）個のブロックに分割されている。そして、これらのうちで、上半分のブロックには縦方向のＬ＆Ｓ（ライン＆スペース）が設けられ、下半分のブロックには横方向のＬ＆Ｓが設けられている。ここで、図中の数字は線（ライン）幅を表し、本具体例の説明のために挿入したものであって、パターンを構成するものではない。
【００２６】
これらＬ＆Ｓのパターンを転写する際にクーロン効果による「ボケ」が生ずると、（１）線幅がずれる、（２）パターンがつぶれる（スペースが消失して隣接するラインがつながる）、（３）転写されない、のいずれかが転写パターンに生ずる。従って、転写されたパターンを観察して、これらいずれかの変化が生じているか否かにより、クーロン効果による「ボケ」の発生とその分布を確実且つ容易に評価することができる。
【００２７】
また、図３に表したように、小領域ＳＲに縦ラインと横ラインとをそれぞれ設けると、収差によって縦方向と横方向のボケ量が異なる場合でも、縦横方向のボケ量の差を把握することが可能となる。また、これら縦横方向に対して４５度に傾斜した斜めのＬ＆Ｓパターンを設ければ、斜め方向のボケも測定可能となりさらに厳密な測定が可能となる。
【００２８】
以上説明したように、本具体例によれば、１００μｍ以上の大領域を一度にパターン転写し、かつ同一領域を少なくとも２度転写を行う荷電粒子線転写方法におけるクーロン効果に関する面内均一性を測定し、転写精度を評価することが可能となる。そして、このようにして得られたクーロン効果による「ボケ」の結果に基づいて、パターン形成のためのマスクに的確な補正を加えることができる。その結果として、クーロン効果による「ボケ」を面内で均一に抑制しつつ、大面積にわたる荷電粒子線の転写を実施できる。
【００２９】
図４は、小領域ＳＲを微細なパターンに分割した第２の具体例を表す模式図である。すなわち、図３に例示した第１具体例の場合、Ｌ＆Ｓパターンを用いていたが、本具体例においてはドットを用いている。クーロン効果によって収差が生じた場合には、これらドットが円ではなく楕円形状となることから、視覚的に観察することが容易である。すなわち、収差が生ずると、その方向またはそれと垂直な方向に沿ってドットが延伸し、パターンがつながる傾向が観察できる。
【００３０】
図４に例示したように、これらドットの配列は、最密方向が縦または横方向となる場合、斜め方向となる場合の２種類を採用している。最密方向として、縦方向または横方向だけのものを用いても、クーロン効果による収差測定の目的は達成される。そして、ドットの最密方向が斜め方向となるパターンをさらに加えることよって、収差の方向がこの最密方向が一致している場合に、パターンの変形がより強調されて評価がより簡単になる。
【００３１】
また、本具体例においては、小領域ＳＲの中央に、八角形状のパターンが設けられている。  
図５は、この八角形状のパターンを拡大した模式図である。このパターンは、正八角形のパターン２１０と、そのそれぞれの辺から一定距離だけ離れた位置に設けられた８個のラインパターン２２０を有する。なお、同図においても、図中の数字は線（ライン）幅を表し、本具体例の説明のために挿入したものであって、パターンを構成するものではない。
このパターンを用いて転写した場合、荷電粒子ビームの「ボケ」の方向依存性によって、中央の正八角形とラインの変形方向が強調される。例えば、クーロン効果によって「ボケ」が生じた結果、同図において縦方向にパターンが延伸した場合、正八角形のパターン２１０が縦方向に延伸すると同時に、その上下のラインパターン２２０も縦方向の延伸するため、この方向にパターン２１０と２２０とがつながる傾向が顕著となる。この時、横方向のラインパターン２２０は線幅が縮小するように変形するために転写されにくく、消失しやすくなる。つまり、「ボケ」による延伸の方向が強調されるため、より高い感度の評価が可能となる。
【００３２】
図６は、小領域ＳＲを微細なパターンに分割した第３の具体例を表す模式図である。すなわち、本具体例は、開口率を調整するためのパターンを表す。  
図２に例示した具体例の場合、サブフィールドＳＦは全て同じ小領域ＳＲによ分割されている。これら小領域ＳＲのパターンとして、図３に例示したＬ＆Ｓや、図４に例示したホール（ドット）などを用いた場合、マスク開口率として５０％以上の開口率を得ることは困難である。
【００３３】
より大きな開口率のパターンを用いてクーロン効果の影響を調べるためには、次のように行えばよい。すなわち、まず小領域ＳＲとして、２種類のパターンを用意する。その一方には、図３や図４に例示したような「ボケ」方向の測定用のパターンを設ければよい。もう一方には、図６に例示したように開口率調整用の小領域ＳＲを設ける。
【００３４】
図６に表した具体例の場合、一辺が１０μｍの小領域ＳＲを、一辺が１６００ナノメータの（６×６）個のブロックＢＲに分割し、これらブロックＢＲのそれぞれに大開口のパターンＬＰを設けている。ここで、仮に小領域ＳＲを分割しないで単一の大きな開口を設けると、荷電粒子線の照射領域内における開口率に大きな分布が生じてしまう。これに対して、図６に表した如く、小領域ＳＲを複数の小ブロックＢＲに分割して、これら小ブロックのそれぞれに開口を設けることによって、開口率に大きな分布が生じないようすることができる。その結果として、後方散乱による影響を均一にすることが可能となる。
【００３５】
図７は、図６に表した小領域を用いて転写したサブフィールドＳＦを例示する模式図である。すなわち、図３に表したパターンが形成された小領域ＳＲをタイプＩとし、図６に表したパターンが形成された小領域ＳＲをタイプIIとし、これらの小領域を用いて相補露光することにより転写した具体例を表す。図７に表したように、タイプＩの小領域を（１３×１３）個の市松模様状に配置し、これらタイプＩの小領域の間にタイプIIの小領域を配置している。
【００３６】
タイプIIの小領域に設けられた開口の大きさを調整することによって、５０パーセント以上の転写面積を得ることも可能となり、クーロン効果による影響をより顕著に把握することが可能となる。
【００３７】
図６に例示したような開口率の大きな小領域ＳＲを適宜設けることにより、より大きな開口率のパターン測定が可能となり、より厳密なクーロン効果の影響を評価することが可能となる。
【００３８】
図８及び図９は、本発明における相補マスクの分割方法の他の具体例を例示する模式図である。  
すなわち、図８（ａ）、（ｂ）及び図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第１及び第２の相補マスクのパターンを表す。そして、それぞれの相補マスクＭ１〜Ｍ７には、図３に表したパターンが形成されたタイプＩの小領域ＳＲＩと、図６に表したように高い開口率を有するタイプIIの小領域ＳＲIIと、の少なくともいずれかが適宜配置されている。
【００３９】
図８及び図９にそれぞれ表した第１及び第２の相補マスクＭ１〜Ｍ８をそれぞれ用いて相補露光により転写すると、全て同一のパターンが得られる。ただし、図８及び図９に表した４組の相補マスクは、分割方法が異なる。
【００４０】
すなわち、図８及び図９に表した４組の相補マスクのうちの第１の相補マスク（図において左側）Ｍ１、Ｍ３、Ｍ５、Ｍ７を比較すると、開口率が順次大きくなっていることが分かる。その結果として、これら第１の相補マスクにより転写する際のマスク電流を大きく変化させることが可能となるため、それぞれを比較することによってクーロン効果による影響を把握することが可能となる。またここで、転写後のパターンは全て同じであるため、後方散乱による影響等を削除することが可能となる。
【００４１】
図１０及び図１１は、本発明における相補マスクの分割方法のさらに他の具体例を表す模式図である。すなわち、図１０（ａ）、（ｂ）及び図１１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ第１及び第２の相補マスクのパターンを表す。
【００４２】
本具体例においても、それぞれの相補マスクＭ１１〜Ｍ２０には、図３に表したパターンが形成されたタイプＩの小領域ＳＲＩと、図６に表したように高い開口率を有するタイプIIの小領域ＳＲIIと、の少なくともいずれかが適宜配置されている。
【００４３】
図８及び図９に関して前述した分割方法の場合、クーロン効果の面内分布を調査することに適するように分布を開口分布を一定にしていた。これに対して、本具体例においては、小領域ＳＲＩ、ＳＲIIの分布に偏りを与えて面内分布を不均一にする。このようにすると、局所的な開口率の差によってクーロン効果が生じるかどうかを把握することが可能となる。すなわち、図１０及び図１１に表した５組の相補マスクを用いて、それぞれ相補露光による転写を実施し、これら５つの合成パターンを比較することにより、局所的な開口率の差によりクーロン効果が生ずるか否かを調べることができる。
【００４４】
図１２及び図１３は、本発明における相補マスクの分割方法のさらに他の具体例を表す模式図である。すなわち、図１２（ａ）〜（ｃ）及び図１３（ａ）、（ｂ）も、それぞれ第１及び第２の相補マスクのパターンを表す。
【００４５】
本具体例においても、それぞれの相補マスクＭ３１〜Ｍ４０には、図３に表したパターンが形成されたタイプＩの小領域ＳＲＩと、図６に表したように高い開口率を有するタイプIIの小領域ＳＲIIと、の少なくともいずれかが適宜配置されている。
本具体例によれば、やはり開口分布が生じるように分割することにより、クーロン効果の有無を調べることができる。ここでは図１２（ａ）の左側に表した相補マスクＭ３０のパターンは、他の第１の相補マスクＭ３２、Ｍ３４、Ｍ３６、Ｍ３８のすべてに設けられている。
【００４６】
以上、図８乃至図１３に例示した具体例によれば、相補分割の面内分布に偏りを持たせることによって、局所的なクーロン効果の影響を測定することが可能となる。
【００４７】
（実施例）
以下、実施例を参照しつつ、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
【００４８】
本発明者は、株式会社ニコン製の電子線ステッパ（モデル名ＮＳＲ−ＥＢ１Ａ）を用い、テクノロジーノード７０ナノメータの研究開発用ツールを用いた実験を実施した。マスク上でのビーム電流は、６．３マイクロアンペアとした。ウェーハ上でのサブフィールドＳＦのサイズは、２５０マイクロメータ×２５０マイクロメータであり、このサブフィールドを１０マイクロメータ×１０マイクロメータの小領域に分割した。露光にともなうクーロン効果の影響を調べるため、３組の相補マスクを用いた。
【００４９】
図１４は、本実施例において用いた相補マスクを表す模式図である。同図（ａ）に表したように、それぞれの小領域には、図３に関して前述したものと同様のパターンを形成した。図１４（ｂ）は、３組の相補マスクを表す模式図である。ここで、分割タイプ（Division type）として、「Ｃ２７Ｃ’７３」は、第１の相補マスクと第２の相補マスクにおけるビーム電流の比率が２７：７３となるように、それぞれパターンが分割されている。同様に、分割タイプ「Ｃ５０Ｃ’５０」は、第１の相補マスクと第２の相補マスクにおけるビーム電流の比率が５０：５０となるように分割され、分割タイプ「Ｃ１００Ｃ’０」は、第１の相補マスクと第２の相補マスクにおけるビーム電流の比率が１００：０となるように分割されている。
【００５０】
これら３組の相補マスクによりそれぞれ露光すると、いずれの場合も同一のパターンを有するサブフィールドが得られる。従って、これら３組の相補マスクを用いた転写においては、近接効果は同一となり、ビーム電流の相違に起因するクーロン効果の相違のみを検出することができる。
【００５１】
本発明者は、転写により得られた３種類のサブフィールドを観察し、クーロン効果による線幅の変化を測定した。
図１５は、露光ドーズが０．５３〜１．９７マイクロアンペアの範囲で変化した場合の臨界サイズ（crytical dimension：ＣＤ）の変化を表すグラフ図である。ここで、臨界サイズは、転写における分解能に対応するパラメータである。フィールド曲率（field curvature）の影響を防ぐために、臨界サイズの測定点は、サブフィールドの中央とした。測定に用いたパターンの開口密度は３１パーセントであり、幅１００ナノメータの１：１のライン＆スペース（Ｌ＆Ｓ）パターンを用いた。ビーム電流を増加させると、ビームは拡がり、最適な焦点面（optimam focal plane）は、電子線源から遠ざかる方向に移動する。つまり、ビームの焦点の位置は、ビーム電流に依存して変化する。このため、ビーム電流が異なるそれぞれのサブフィールドについてのビーム焦点の位置は、それぞれ最適になるように調節しなければならない。
【００５２】
図１５（ａ）〜（ｃ）に表したように、最適な焦点位置は、ビーム電流が０．５３マイクロアンペアの時にはプラス５マイクロメータであり、ビーム電流が１．９７マイクロアンペアの時にはプラス１０マイクロメータに変化する。
【００５３】
図１６は、最適な焦点位置における、露光ドーズと臨界サイズ（ＣＤ）との関係を表すグラフ図である。  
ビーム電流が増加するに従って、ドーズ・ラティテュード（dose latitude）ＤＬは減少する。ここで、ドーズ・ラティテュードＤＬとは、ＣＤ＝１１０ｎｍとなるドーズをＣＤ１とし、ＣＤ＝９０ｎｍとなるドーズをＣＤ２とし、ＣＤ＝１００ｎｍとなるドーズをＣＤ３とした時に、次式により表される。
ＤＬ＝（ＣＤ１−ＣＤ２）／ＣＤ３
ビーム電流が０．５３マイクロアンペアの時のドーズ・ラティテュードＤＬは、２０パーセントであるが、ビーム電流が１．９７マイクロアンペアに増加すると、ドーズ・ラティテュードＤＬは１１パーセントに減少する。１００ナノメータの付近において、ビーム電流０．５３マイクロアンペアにおけるΔＣＤと、ビーム電流１．９７マイクロアンペアにおけるΔＣＤとは、５ナノメータであった。
【００５４】
焦点位置を調節することによって空間電荷の影響を補正しても、ΔＣＤは残留する。本実施例において観察された線幅の変化は、クーロン効果の影響によるものであると考えられる。
【００５５】
以上、具体例を参照しつつ本発明の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。
【００５６】
例えば、相補マスクとして用いるパターンやその分割方法などについては、当業者が適宜設計変更して適用したものも、本発明の要旨を含む限り、本発明の範囲に包含される。  
また同様に、マスクとしてはいわゆる「ステンシルタイプ」を用いてもよく、「メンブレンタイプ」を用いてもよい。
【００５７】
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線転写装置の評価方法及び評価用マスクは、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる荷電粒子線転写装置の評価方法を表すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態において用いることができる評価用マスクを例示する模式図である。
【図３】小領域ＳＲをさらに微細なパターンに分割した具体例を表す模式図である。
【図４】小領域ＳＲを微細なパターンに分割した第２の具体例を表す模式図である。
【図５】八角形状のパターンを拡大した模式図である。
【図６】小領域ＳＲを微細なパターンに分割した第３の具体例を表す模式図である。
【図７】図６に表した小領域を用いて転写したサブフィールドＳＦを例示する模式図である。
【図８】本発明における相補マスクの分割方法の他の具体例を例示する模式図である。
【図９】本発明における相補マスクの分割方法の他の具体例を例示する模式図である。
【図１０】本発明における相補マスクの分割方法のさらに他の具体例を表す模式図である。
【図１１】本発明における相補マスクの分割方法のさらに他の具体例を表す模式図である。
【図１２】本発明における相補マスクの分割方法のさらに他の具体例を表す模式図である。
【図１３】本発明における相補マスクの分割方法のさらに他の具体例を表す模式図である。
【図１４】本発明の実施例において用いた相補マスクを表す模式図である。
【図１５】露光ドーズが０．５３〜１．９７マイクロアンペアの範囲で変化した場合の臨界サイズ（crytical dimension：ＣＤ）の変化を表すグラフ図である。
【図１６】最適な焦点位置における、露光ドーズと臨界サイズ（ＣＤ）との関係を表すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００ パターン
１０１、１０２、１０３、１０４ マスク
２１０ パターン
２２０ ラインパターン
ＢＲ 小ブロック
ＬＰ パターン
Ｍ１１〜Ｍ２０ 相補マスク
Ｍ３０〜Ｍ４０ 相補マスク
ＳＦ サブフィールド
ＳＲ、ＳＲＩ、ＳＲII 小領域
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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