(57)【要約】【課題】  高速に位置合わせ可能な描画システムを提供する。【解決手段】  位置合わせマークを電子ビームEBの走査範囲に移動させ、位置合わせマークを電子ビームEBで走査し、位置合わせマークからの反射電子を検出することを繰り返す電子ビーム照射機構230、反射電子が検出される毎に電子ビーム照射機構230の動作と並行して反射電子の信号を解析し、位置合わせマークの実測位置を算出する位置算出モジュール23、及び実測位置及び位置合わせマークの設計位置の差に従って、電子ビームEBの描画位置を補正する補正モジュール30を備える。【選択図】    図1
2007266080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置合わせマークを電子ビームの走査範囲に移動させ、前記位置合わせマークを前記電子ビームで走査し、前記位置合わせマークからの信号を検出することを繰り返す電子ビーム照射機構と、
前記位置合わせマークからの信号が検出される毎に前記電子ビーム照射機構の動作と並行して前記信号の信号を解析し、前記位置合わせマークの実測位置を算出する位置算出モジュールと、
前記実測位置及び前記位置合わせマークの設計位置の差に従って、前記電子ビームの描画位置を補正する補正モジュール
とを備えることを特徴とする描画システム。
【請求項２】
前記位置合わせマークからの信号が検出された回数を数えるカウンタを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の描画システム。
【請求項３】
前記回数が前記位置合わせマークの総数以上となった場合に、前記電子ビーム照射機構に対し前記位置合わせマークからの信号の検出を終了するよう制御する制御モジュールを更に備えることを特徴とする請求項２に記載の描画システム。
【請求項４】
位置合わせマークを電子ビームの走査範囲に移動し、前記位置合わせマークを前記電子ビームで走査し、前記位置合わせマークからの信号を検出することを繰り返す繰り返しステップと、
前記位置合わせマークからの信号が検出される毎に前記繰り返しステップと並行して前記信号の信号を解析し、前記位置合わせマークの実測位置を算出するステップと、
前記実測位置及び前記位置合わせマークの設計位置の差に従って、前記電子ビームの描画位置を補正するステップと、
前記描画位置が補正された電子ビームで描画パターンを描画するステップ
とを含むことを特徴とする描画方法。
【請求項５】
位置合わせマークを第１電子ビーム照射機構から照射される第１電子ビームの走査範囲に移動し、前記位置合わせマークを前記第１電子ビームで走査し、前記位置合わせマークからの第１の信号を検出することを繰り返す第１の繰り返しステップと、
前記位置合わせマークからの第１の信号が検出される毎に前記第１の繰り返しステップと並行して前記第１の信号の信号を解析し、前記位置合わせマークの第１実測位置を算出するステップと、
前記位置合わせマークを第２電子ビーム照射機構から照射される第２電子ビームの走査範囲に移動し、前記位置合わせマークを前記第２電子ビームで走査し、前記位置合わせマークからの第２の信号を検出することを繰り返す第２の繰り返しステップと、
前記位置合わせマークからの第２の信号が検出される毎に前記第２の繰り返しステップと並行して前記第２の信号の信号を解析し、前記位置合わせマークの第２実測位置を算出するステップと、
前記第１実測位置及び前記位置合わせマークの設計位置の差に従って、前記第１電子ビームの描画位置を補正するステップと、
前記第２実測位置及び前記設計位置の差に従って、前記第２電子ビームの描画位置を補正するステップと、
前記描画位置が補正された第１及び第２電子ビームのそれぞれで描画パターンを描画するステップ
とを含むことを特徴とする描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造技術に係り、特に、描画システム及び描画方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する際には、フォトマスクに設けられた回路パターンをレジスト膜上に光で投影する光露光方法が主に使用されている。また半導体装置の微細化に対応して、解像性に優れる電子ビーム(EB)で回路パターンをレジスト膜に描画する電子ビーム描画方法が検討されている。しかし電子ビーム描画方法による回路パターンの描画は、光露光方法による回路パターンの投影に比して時間がかかる。そのため、ミックスアンドマッチと呼ばれる方法が半導体装置の製造に採用されている。ミックスアンドマッチにおいては、半導体装置に含まれる複数の配線層のうち、微細な回路パターンを含む配線層のみが電子ビーム描画方法で製造される。光の波長よりも大きな回路パターンを含む配線層は光露光方法で製造される。
【０００３】
光露光方法で形成された回路パターンに合わせて電子ビームで新たな回路パターンを形成する場合、光露光方法で用いられた露光装置と、電子ビーム描画方法で用いられる電子ビーム描画装置との間で、回路パターンの形成位置を整合させる必要がある。そのため光露光方法で回路パターンを形成する際に、回路パターンの周囲に複数の位置合わせマークを併せて形成し、電子ビームで回路パターンを描画する前に複数の位置合わせマークのそれぞれを検出する。さらに検出された複数の位置合わせマークのそれぞれの位置を算出し、算出された位置に合わせて電子ビームの描画位置を補正し、回路パターンが描画される（例えば、特許文献１参照。）。しかし従来は複数の位置合わせマークの位置の算出の間、半導体装置の製造が中断されるため、半導体装置の製造効率が低下するという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−２１９８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高速に位置合わせ可能な描画システム及び描画方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明の態様によれば、位置合わせマークを電子ビームの走査範囲に移動させ、位置合わせマークを電子ビームで走査し、位置合わせマークからの信号を検出することを繰り返す電子ビーム照射機構と、位置合わせマークからの信号が検出される毎に電子ビーム照射機構の動作と並行して信号の信号を解析し、位置合わせマークの実測位置を算出する位置算出モジュールと、実測位置及び位置合わせマークの設計位置の差に従って、電子ビームの描画位置を補正する補正モジュールとを備える描画システムが提供される。
【０００６】
本願発明の他の態様によれば、位置合わせマークを電子ビームの走査範囲に移動し、位置合わせマークを電子ビームで走査し、位置合わせマークからの信号を検出することを繰り返す繰り返しステップと、位置合わせマークからの信号が検出される毎に繰り返しステップと並行して信号の信号を解析し、位置合わせマークの実測位置を算出するステップと、実測位置及び位置合わせマークの設計位置の差に従って、電子ビームの描画位置を補正するステップと、描画位置が補正された電子ビームで描画パターンを描画するステップとを含む描画方法が提供される。
【０００７】
本願発明の他の態様によれば、位置合わせマークを第１電子ビーム照射機構から照射される第１電子ビームの走査範囲に移動し、位置合わせマークを第１電子ビームで走査し、位置合わせマークからの第１の信号を検出することを繰り返す第１の繰り返しステップと、位置合わせマークからの第１の信号が検出される毎に第１の繰り返しステップと並行して第１の信号の信号を解析し、位置合わせマークの第１実測位置を算出するステップと、位置合わせマークを第２電子ビーム照射機構から照射される第２電子ビームの走査範囲に移動し、位置合わせマークを第２電子ビームで走査し、位置合わせマークからの第２の信号を検出することを繰り返す第２の繰り返しステップと、位置合わせマークからの第２の信号が検出される毎に第２の繰り返しステップと並行して第２の信号の信号を解析し、位置合わせマークの第２実測位置を算出するステップと、第１実測位置及び位置合わせマークの設計位置の差に従って、第１電子ビームの描画位置を補正するステップと、第２実測位置及び設計位置の差に従って、第２電子ビームの描画位置を補正するステップと、描画位置が補正された第１及び第２電子ビームのそれぞれで描画パターンを描画するステップとを含む描画方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高速に位置合わせ可能な描画システム及び描画方法を提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に図面を参照して、本発明の第1及び第2の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。なお以下の示す第1及び第2の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は構成部品の配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
（第1の実施の形態）
本発明の第1の実施の形態に係る描画システムは、図1に示すように、位置合わせマークを電子ビームEBの走査範囲に移動させ、位置合わせマークを電子ビームEBで走査し、位置合わせマークからの反射電子及び2次電子等の信号を検出することを繰り返す電子ビーム照射機構230、及び電子ビーム照射機構230に接続された制御装置301を備える。制御装置301は、位置算出モジュール23及び補正モジュール30を備える。位置算出モジュール23は、反射電子及び2次電子等の信号が検出される毎に電子ビーム照射機構230の動作と並行して反射電子及び2次電子等の信号を解析し、位置合わせマークの実測位置を算出する。補正モジュール30は、位置合わせマークの実測位置及び位置合わせマークの設計位置の差に従って、電子ビームEBの描画位置を補正する。
【００１１】
コラム100で保護された電子ビーム照射機構230は、電子ビームEBを射出する電子銃101を有する。電子銃101の加速電圧は、例えば5keVである。電子銃101の下方には、コンデンサレンズ103が配置されている。コンデンサレンズ103を透過することで、電子ビームEBの電流密度及びケーラー照明条件が調整される。コンデンサレンズ103の下方には第1成形アパーチャ105が配置されている。第1成形アパーチャ105は電子ビームEBの形状を例えば矩形にする。第1成形アパーチャ105の下方には第1投影レンズ106及び第2投影レンズ107が配置されている。さらに第2投影レンズ107の下方には第2成形アパーチャ108が配置されている。電子ビームEBで照射して形成される第1成形アパーチャ105の像は、第1投影レンズ106及び第2投影レンズ107により第2成形アパーチャ108上に結像される。第2成形アパーチャ108は電子ビームEBの形状を回路パターン等の形状に成形する。第2成形アパーチャ108の下方には、縮小レンズ110及び対物レンズ111が配置されている。例えば、縮小レンズ110及び対物レンズ111を透過することにより、電子ビームEBの形状は1/5に縮小される。
【００１２】
対物レンズ111の下方には、ウェハ12を保持するための可動ステージ116が配置されている。可動ステージ116は、電子ビームEBの入射方向に対して垂直に移動可能である。可動ステージ116には反射鏡220が配置されている。可動ステージ116を格納する試料室15には、レーザ測長計20が配置されている。レーザ測長計20は反射鏡220に向かってレーザを照射し、可動ステージ116の位置をモニタする。ウェハ12上には電子ビームEBに感光反応するレジスト膜がスピン塗布されている。レジスト膜はフォトレジスト等からなる。第2成形アパーチャ108を透過した電子ビームEBは、縮小レンズ110及び対物レンズ111により縮小投影されウェハ12上のレジスト膜表面に結像される。さらに図2に示すように、ウェハ12は、予め露光装置等で形成された複数のチップパターン41a, 41b, 41c…を有する。チップパターン41aの四隅には、位置合わせマーク71a, 71b, 71c, 71dが設けられている。位置合わせマーク71a〜71dのそれぞれは、例えば段差を有する。またウェハ12は、可動ステージ116との位置合わせに用いられるステージ位置合わせマーク42a, 42bを有する。図1に示す試料室15にはさらに検出器16が配置されている。検出器16は、電子ビームEBをウェハ12に設けられた図2に示す位置合わせマーク71a〜71dのいずれかに照射することにより生じる反射電子及び2次電子を検出する。
【００１３】
図1に示すコンデンサレンズ103と第1成形アパーチャ105の間には、ブランキング電極130が配置されている。ウェハ12上のレジスト膜への電子ビームEBの照射を止める場合、ブランキング電極130はコンデンサレンズ103を透過した電子ビームEBを第1成形アパーチャ105上に偏向し、電子ビームEBがウェハ12上のレジスト膜に到達することを防止する。ブランキング電極130及び第1成形アパーチャ105でウェハ12上のレジスト膜への電子ビームEBの照射を止めることにより、ウェハ12上のレジスト膜に結像される電子ビームEBの照射時間を調整し、結像点における電子ビームEBの照射量が調整される。第1投影レンズ106と第2成形アパーチャ108の間には成形偏向器109a, 109bが配置されている。成形偏向器109a, 109bは、第2投影レンズ107を透過した電子ビームEBを偏向して第2成形アパーチャ108上における電子ビームEBの照射位置を制御する。第2成形アパーチャ108の下方には成形偏向器109c, 109dが配置されている。成形偏向器109c, 109dは第2成形アパーチャ108を透過した電子ビームEBの進行方向が縮小レンズ110の光軸と平行となるよう偏向する。対物レンズ111近傍には対物偏向器113a, 113bが配置されている。対物偏向器113a, 113bは第1成形アパーチャ105及び第2成形アパーチャ108で成形された電子ビームEBを偏向し、ウェハ12上のレジスト膜表面における電子ビームEBの結像位置を走査させる。対物偏向器113aは例えば電子ビームEBを1.5mm偏向する。対物偏向器113bは例えば電子ビームEBを50μm偏向する。
【００１４】
図3に示すように、第1成形アパーチャ105には矩形の成形開口115が設けられている。第1成形アパーチャ105を電子ビームEBで照射することにより、成形開口115の像が第2成形アパーチャ108上に形成される。第2成形アパーチャ108上における成形開口115の像の位置は、図1に示す成形偏向器109a, 109bで任意に設定される。図3に示す第2成形アパーチャ108には複数のキャラクタ開口40a, 40b, 40c, 40d, 40eが設けられている。複数のキャラクタ開口40a〜40eのそれぞれは、LSI製造時に使用頻度の高い描画パターンであるキャラクタに相当する形状を有する。図3に示す例では、矩形の成形開口115の像は第2成形アパーチャ108上のキャラクタ開口40aの周囲に形成される。そのため、ウェハ12上にはキャラクタ開口40aを透過することによって形状が描画パターンに成形された電子ビームEBが照射される。電子ビームEBを校正するための透過孔や、半導体装置の多層膜において異なる膜に設けられるパターンに対応する開口をまとめて第2成形アパーチャ108に設けてもよい。第2成形アパーチャ108には、アパーチャ駆動機構29が接続されている。アパーチャ駆動機構29は第2成形アパーチャ108を移動させることにより、成形開口115の像と複数のキャラクタ開口40a〜40eのいずれかとの重ね合わせを設定する。アパーチャ駆動機構29には、超音波モータ、ピエゾ素子、又は電動モータ等が使用可能である。
【００１５】
成形偏向器109aは、図4に示すように、成形開口115の像が投影される第2成形アパーチャ108上の位置に向かって第2投影レンズ107を透過した電子ビームEBを偏向する。成形偏向器109bは、電子ビームEBが第2成形アパーチャ108に垂直に入射するよう、電子ビームEBを振り戻す。成形偏向器109cは、第2成形アパーチャ108を透過した電子ビームEBを縮小レンズ110の光軸に向かって偏向する。成形偏向器109dは、電子ビームEBの進行方向が縮小レンズ110の光軸と平行となるよう、電子ビームEBを振り戻す。したがって、電子ビームEBが第2成形アパーチャ108の図3に示す複数のキャラクタ開口40a〜40eのいずれを透過した場合でも、成形偏向器109c, 109cによって電子ビームEBは光軸と平行に縮小レンズ110に向かって進行する。そのため、第2成形アパーチャ108上の成形偏向器109a, 109bで電子ビームEBが大きく偏向されても、ウェハ12上における電子ビームEBの投影位置の誤差を抑えることが可能となる。
【００１６】
図1に示す制御装置301は、ブランキングアンプ122、成形偏向アンプ120、及び対物偏向アンプ121を有する。ブランキングアンプ122はブランキング電極130に偏向電圧を印加し、ウェハ12上のレジスト膜への電子ビームEBの照射の開始及び終了を設定することにより、レジスト膜への電子ビームEBの照射量を調整する。成形偏向アンプ120は成形偏向器109a, 109b, 109c, 109dのそれぞれに偏向電圧を印加し、ウェハ12上のレジスト膜に照射される電子ビームEBの形状及び寸法を設定する。成形偏向器109a〜109dのそれぞれの偏向電圧は例えば±40Vであり、電子ビームEBを第2成形アパーチャ108上で1mm移動させることが可能である。対物偏向アンプ121は対物偏向器113a, 113bのそれぞれに偏向電圧を印加し、ウェハ12上のレジスト膜に照射される電子ビームEBの走査位置を設定する。
【００１７】
制御装置301はステージ駆動回路21及びカウンタ124を備える。ステージ駆動回路21は可動ステージ116を制御し、図2に示す位置合わせマーク71a〜71dを図1に示す対物レンズ111の光軸上に順次移動させる。位置算出モジュール23は、位置合わせマーク71a〜71dのそれぞれからの反射電子及び2次電子の信号を増幅し、ノイズを除去する。さらに位置算出モジュール23はスライスレベルを設定し、信号がスライスレベルを横切った位置を位置合わせマーク71a〜71dのそれぞれの段差のエッジとみなすことにより、位置合わせマーク71a〜71dのそれぞれの実測位置を算出する。カウンタ124は変数nを保持する。変数nの初期値は0である。カウンタ124は、検出器16が位置合わせマーク71a〜71dのいずれかを検出する毎に、変数nに1を加算する。例えば変数nが0であった場合、検出器16が位置合わせマーク71a〜71dのいずれかを検出すると、変数nは1となる。カウンタ124は、位置合わせマーク71a〜71dのいずれかを検出する毎に変数nに1を加算することにより、位置合わせマーク71a〜71dが検出された回数を数える。補正モジュール30は、位置合わせマーク71a〜71dのそれぞれの実測位置及び設計位置の差に従って、電子ビームEBの描画位置を補正する補正係数を算出する。
【００１８】
制御モジュール22は、カウンタ124が保持する変数nを参照して"n+1"個目の位置合わせマークを検出するよう、ステージ駆動回路21及び電子ビーム照射機構230を制御する。例えば変数nが0である場合、図2に示す1個目の位置合わせマーク71aを検出するよう、図1に示す制御モジュール22は電子ビーム照射機構230を制御する。変数nが1である場合、図2に示す2個目の位置合わせマーク71bを検出するよう、図1に示す制御モジュール22は電子ビーム照射機構230を制御する。変数nが2である場合、図2に示す3個目の位置合わせマーク71cを検出するよう、図1に示す制御モジュール22は電子ビーム照射機構230を制御する。変数nが3である場合、図2に示す4個目の位置合わせマーク71dを検出するよう、図1に示す制御モジュール22は電子ビーム照射機構230を制御する。制御モジュール22は変数nが位置合わせマーク71a〜71dの総数Mである4に達すると、位置合わせマーク71a〜71dの検出の終了を電子ビーム照射機構230に指示する。また制御モジュール22は、補正モジュール30によって算出された補正係数に従って補正された描画パターンの描画を電子ビーム照射機構230に指示する。
【００１９】
位置算出モジュール23には信号記憶モジュール123及び位置記憶モジュール126が接続されている。信号記憶モジュール123は、図2に示す位置合わせマーク71a〜71dのそれぞれからの反射電子及び2次電子の信号を保存する。図1に示す位置記憶モジュール126は、位置算出モジュール23が算出した図2に示す位置合わせマーク71a〜71dのそれぞれの実測位置を保存する。図1に示すカウンタ124には、設定数記憶モジュール125が接続されている。設定数記憶モジュール125は、図2に示す位置合わせマーク71a〜71dの総数Mを保存する。なお設定により、位置合わせマーク71a〜71dの総数Mよりも少ない数を図1に示す設定数記憶モジュール125に保存してもよい。補正モジュール30には補正係数記憶モジュール127が接続されている。補正係数記憶モジュール127は補正モジュール30が算出する補正係数を保存する。制御モジュール22にはパターン記憶モジュール128が接続されている。パターン記憶モジュール128はウェハ12上のレジスト膜に描画される描画パターンを保存する。制御装置301には入力装置312が接続されている。入力装置312は、制御装置301にデータ等を入力する際に使用される。
【００２０】
次に図5に示すフローチャートを用いて第1の実施の形態に係る描画方法について説明する。
【００２１】
(a) ステップS101で、レジスト膜が塗布されたウェハ12を図1に示す可動ステージ116上に配置する。次に入力装置312より検出する位置合わせマークの総数Mを入力し、制御装置301は位置合わせマークの総数Mを設定数記憶モジュール125に保存する。ステップS102で、カウンタ124は変数nを初期値0に設定する。
【００２２】
(b) ステップS103で制御モジュール22及びステージ駆動回路21の制御により、ウェハ12上の"n+1"個目の位置合わせマークが電子ビームEBの走査可能な範囲に入るよう、可動ステージ116は移動する。例えば変数nが0である場合、図2に示す1個目の位置合わせマーク71aが電子ビームEBの走査可能な範囲に入るよう、図1に示す可動ステージ116が移動する。ステップS104で、制御モジュール22、ブランキングアンプ122、成形偏向アンプ120、及び対物偏向アンプ121の制御により、"n+1"個目の位置合わせマークを電子銃101から照射された電子ビームEBで走査する。
【００２３】
(c) ステップS105で検出器16は、"n+1"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子を検出する。ステップS106で検出器16は、検出した反射電子及び2次電子の信号を位置算出モジュール23に送信する。位置算出モジュール23は、受信した"n+1"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の信号を信号記憶モジュール123に保存する。ステップS107でカウンタ124は、変数nに1を加算する。例えば変数nが0であった場合、ステップS107で変数nは1となる。
【００２４】
(d) ステップS108で制御モジュール22は、変数nが位置合わせマークの総数M以上か否かを判定する。変数nが位置合わせマークの総数M未満である場合、ステップS103からステップS107までが繰り返し実施される。変数nが位置合わせマークの総数M以上である場合、ウェハ12上の位置合わせマークの検出を終了する。
【００２５】
(e) ステップS106で"n+1"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の信号が信号記憶モジュール123に保存される毎に、ステップS201が実施される。ステップS201で位置算出モジュール23は、"n+1"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の信号を増幅し、ノイズを除去する。次に位置算出モジュール23はスライスレベルを設定し、信号がスライスレベルを横切った位置を位置合わせマークの段差のエッジとみなすことにより、"n+1"個目の位置合わせマークの実測位置を算出する。位置算出モジュール23は算出した"n+1"個目の位置合わせマークの実測位置を、位置記憶モジュール126に保存する。ステップS201は、ステップS103からステップS108の繰り返しステップとは並行に独立して実施される。
【００２６】
(f) ステップS202で位置算出モジュール23は、算出した位置合わせマークの実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数Mに達したか否かを判定する。算出した位置合わせマークの実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数M未満である場合、ステップS201に戻る。そして位置算出モジュール23は、"n+1"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の信号を検出器16から受信する毎に、"n+1"個目の位置合わせマークの実測位置を算出する。算出した位置合わせマークの実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数Mに等しい場合、ステップS203に進む。
【００２７】
(g) ステップS203で制御モジュール22は、位置合わせマークの実測位置の算出が正常に終了したか否かを判定する。例えば、算出した位置合わせマークの実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数Mを上回っている場合、制御モジュール22は位置合わせマークの実測位置の算出に異常が生じたと判定し、再びステップS103からステップS108を実施するよう、ステージ駆動回路21、ブランキングアンプ122、成形偏向アンプ120、対物偏向アンプ121、及び位置算出モジュール23等に指示する。位置合わせマークの実測位置の算出が正常に終了した場合、ステップS204に進む。
【００２８】
(h) ステップS204で補正モジュール30は、位置記憶モジュール126から1個目乃至M個目の位置合わせマークのそれぞれの実測位置を読み出す。次に補正モジュール30は、実測位置と位置合わせマークの設計上の位置である設計位置との差に従って、描画パターンを歪ませるための補正係数を算出する。補正モジュール30は、算出した補正係数を補正係数記憶モジュール127に保存する。
【００２９】
(i) ステップS205で制御モジュール22は、補正係数記憶モジュール127から補正係数を読み出す。次に制御モジュール22は、パターン記憶モジュール128からウェハ12上に描画する描画パターンのデータを読み出す。その後制御モジュール22は、補正係数を用い、描画パターンを歪めてウェハ12上に描画するよう、成形偏向アンプ120及び対物偏向アンプ121等に指示する。第1成形アパーチャ105及び第2成形アパーチャ108で描画パターンに成形された電子ビームEBは、成形偏向器109a〜109d及び対物偏向器113a, 113bのそれぞれによって位置合わせ誤差が最小となるよう歪められてウェハ12上のレジスト膜に描画され、第1の実施の形態に係る描画方法を終了する。
【００３０】
以上示した第1の実施の形態に係る描画方法によれば、例えばステップS106で1個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の信号を保存した後、ステップS201と、ステップS103からステップS105までとが並行して実施される。具体的には、ステップS201で1個目の位置合わせマーク71aに関する信号の解析が実施されるのと並行して、ステップS103からステップS105で2個目の位置合わせマーク71bからの反射電子及び2次電子の検出が実施される。次にステップS106で2個目の位置合わせマーク71bからの信号が保存されると、ステップS201で2個目の位置合わせマーク71bに関する信号の解析が実施されるのと並行して、ステップS103からステップS105で3個目の位置合わせマーク71cからの反射電子及び2次電子の検出が実施される。以後同様に、ステップS201で"n+1"個目の位置合わせマークに関する信号の解析が実施されるのと並行して、ステップS103からステップS105で"n+2"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の検出が実施される。
【００３１】
ここで、第1の実施の形態の比較例に係る描画方法を、図6に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
(a) ステップS301からステップS307を、図5のステップS101からステップS107と同様に実施する。図6のステップS308で位置算出モジュール23は、"n+1"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の信号を解析し、"n+1"個目の位置合わせマークの実測位置を算出する。位置算出モジュール23は算出した"n+1"個目の位置合わせマークの実測位置を、位置記憶モジュール126に保存する。
【００３３】
(b) ステップS309で制御モジュール22は、位置合わせマークの実測位置の算出が正常に終了したか否かを判定する。例えば、算出した位置合わせマークの実測位置が設計上の位置から許容誤差を超えて離れていた場合、制御モジュール22は位置合わせマークの実測位置の検出及び算出に異常が生じたと判定し、再びステップS303からステップS305を実施するよう、ステージ駆動回路21、ブランキングアンプ122、成形偏向アンプ120、対物偏向アンプ121、及び位置算出モジュール23等に指示する。位置合わせマークの実測位置の算出が正常に終了した場合、ステップS310に進む。
【００３４】
(c) ステップS310でカウンタ124は、変数nが位置合わせマークの総数M以上か否かを判定する。変数nが位置合わせマークの総数M未満である場合、ステップS303からステップS309までの工程が、その後、繰り返し実施される。変数nが位置合わせマークの総数M以上である場合、ウェハ12上の位置合わせマークの検出を終了する。最後にステップS311及びステップS312を図5のステップS204及びステップS205と同様に実施して、比較例に係る描画方法を終了する。
【００３５】
以上示した比較例に係る描画方法によれば、例えばステップS303からステップS305で1個目の位置合わせマーク71aからの反射電子及び2次電子の信号を検出した後、ステップS308で1個目の位置合わせマーク71aに関する信号の解析が実施される。そして1個目の位置合わせマーク71aに関する信号を解析した後、ステップS303からステップS305で2個目の位置合わせマーク71bからの反射電子及び2次電子の信号を検出され、ステップS308で2個目の位置合わせマーク71bに関する信号が解析される。以後同様に、"n+1"個目の位置合わせマークに関する信号を解析した後、ステップS303からステップS305で"n+2"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の信号を検出され、ステップS308で"n+2"個目の位置合わせマークに関する信号が解析される。そのため、"n+1"個目の位置合わせマークに関する信号を解析している間は、電子ビーム照射機構230を稼働することができない。
【００３６】
これに対し、図5に示した第1の実施の形態に係る描画方法によれば、図7に示すように、"n+1"個目の位置合わせマークに関する信号の解析が実施されている間も、"n+2"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の検出が実施される。したがって図8に示すように、"n+1"個目の位置合わせマークに関する信号を解析した後、直列的に"n+2"個目の位置合わせマークからの反射電子及び2次電子の信号を検出する場合と比較して、描画パターンを描画する前に要する補正係数の算出時間を大幅に減らすことが可能となる。
【００３７】
また図5に示した第1の実施の形態に係る描画方法によれば、位置合わせマークの実測位置の算出が正常に終了したか否かの判定をステップS203で一括して実施する。そのため、図6に示した比較例と比較して、補正係数の算出に要する時間をさらに減少させることも可能となる。従って、半導体装置等の製造時間を大幅に減少することが可能となり、ひいては製造コストを低減することが可能となる。
【００３８】
（変形例）
第1の実施の形態においてはキャラクタプロジェクション(CP)方式で描画パターンを描画する例を説明したが、可変成形ビーム(VSB : Variable Shaped Beam)方式で描画パターンを描画してもよい。例えば、図3に示す第2成形アパーチャ108のキャラクタ開口40eは、三角形と矩形とを組み合わせた形状を有する。そのため、成形開口115の像とキャラクタ開口40eとを部分的に重ね合わせることにより、ウェハ12上に三角形や矩形等の任意の形状に成形された電子ビームEBを照射することも可能となる。可変成形ビーム方式を採用する場合、複数の成形偏向器109a〜109dのうち、図9に示すように一つの成形偏向器109aのみを用いて電子ビームEBを偏向させてもよい。一つの成形偏向器109aのみを用いて電子ビームEBを偏向させた場合は、電子ビームEBの偏向幅が小さいため、成形偏向器109c, 109dによって電子ビームEBの進行方向を光軸方向と平行にすることを省略してもよい。さらに成形偏向アンプ120は、制御モジュール22から伝達される描画パターンのサイズ等によって、キャラクタプロジェクション方式あるいは可変成形ビーム方式のいずれによって描画パターンを描画するか判定し、使用する成形偏向器109a〜109dを選択してもよい。
【００３９】
（第2の実施の形態）
第1の実施の形態においては、シングルビーム方式の描画システムを説明した。これに対し第2の実施の形態に係る描画システムは、図10に示すように第1電子ビーム照射機構1230及び第2電子ビーム照射機構2230を有し、ツインビーム方式の描画方法を実施可能である。第1及び第2電子ビーム照射機構1230, 2230を有することにより、第2の実施の形態に係る描画システムは描画のスループットを向上可能である。
【００４０】
第1コラム1100で保護された第1電子ビーム照射機構1230は、第1電子ビームEB1を射出する電子銃1101を有する。電子銃1101の下方には、コンデンサレンズ1103が配置されている。コンデンサレンズ1103を透過することで、第1電子ビームEB1の電流密度及びケーラー照明条件が調整される。コンデンサレンズ1103の下方には第1成形アパーチャ1105が配置されている。第1成形アパーチャ1105は第1電子ビームEB1の形状を例えば矩形にする。第1成形アパーチャ1105の下方には第1投影レンズ1106及び第2投影レンズ1107が配置されている。さらに第2投影レンズ1107の下方には第2成形アパーチャ1108が配置されている。第1電子ビームEB1で照射して形成される第1成形アパーチャ1105の像は、第1投影レンズ1106及び第2投影レンズ1107により第2成形アパーチャ1108上に結像される。第2成形アパーチャ1108は第1電子ビームEB1の形状を回路パターン等の形状に成形する。第2成形アパーチャ1108の下方には、縮小レンズ1110及び対物レンズ1111が配置されている。例えば、縮小レンズ1110及び対物レンズ1111を透過することにより、第1電子ビームEB1の形状は1/5に縮小される。
【００４１】
第2コラム2100で保護された第2電子ビーム照射機構2230は、第2電子ビームEB2を射出する電子銃2101を有する。電子銃2101の下方には、コンデンサレンズ2103が配置されている。コンデンサレンズ2103を透過することで、第2電子ビームEB2の電流密度及びケーラー照明条件が調整される。コンデンサレンズ2103の下方には第1成形アパーチャ2105が配置されている。第1成形アパーチャ2105は第2電子ビームEB2の形状を例えば矩形にする。第1成形アパーチャ2105の下方には第1投影レンズ2106及び第2投影レンズ2107が配置されている。さらに第2投影レンズ2107の下方には第2成形アパーチャ2108が配置されている。第2電子ビームEB2で照射して形成される第1成形アパーチャ2105の像は、第1投影レンズ2106及び第2投影レンズ2107により第2成形アパーチャ2108上に結像される。第2成形アパーチャ2108は第2電子ビームEB2の形状を回路パターン等の形状に成形する。第2成形アパーチャ2108の下方には、縮小レンズ2110及び対物レンズ2111が配置されている。例えば、縮小レンズ2110及び対物レンズ2111を透過することにより、第2電子ビームEB2の形状は1/5に縮小される。
【００４２】
第1及び第2電子ビーム照射機構1230, 2230の下方には、ウェハ12を保持するための可動ステージ116が配置されている。可動ステージ116には反射鏡220が配置されている。可動ステージ116を格納する試料室15には、レーザ測長計20が配置されている。レーザ測長計20は反射鏡220に向かってレーザを照射し、可動ステージ116の位置をモニタする。ウェハ12上には第1及び第2電子ビームEB1, EB2に感光反応するレジスト膜がスピン塗布されている。レジスト膜はフォトレジスト等からなる。第2成形アパーチャ1108を透過した第1電子ビームEB1は、縮小レンズ1110及び対物レンズ1111により縮小投影されウェハ12上のレジスト膜表面に結像される。また第2成形アパーチャ2108を透過した第2電子ビームEB2は、縮小レンズ2110及び対物レンズ2111により縮小投影されウェハ12上のレジスト膜表面に結像される。試料室15にはさらに第1の検出器1016及び第2の検出器2016が配置されている。第1の検出器1016は、第1コラム1100内部の電子銃1101で照射された第1電子ビームEB1をウェハ12に設けられた図2に示す位置合わせマーク71a〜71dのいずれかに照射することにより生じる第1反射電子及び2次電子等の第1の信号を検出する。図10に示す第2の検出器2016は、第2コラム2100内部の電子銃2101で照射された第2電子ビームEB2をウェハ12に設けられた図2に示す位置合わせマーク71a〜71dのいずれかに照射することにより生じる第2反射電子及び2次電子等の第2の信号を検出する。
【００４３】
図10に示す第1コラム1100内部のコンデンサレンズ1103と第1成形アパーチャ1105の間には、ブランキング電極1130が配置されている。ウェハ12上のレジスト膜への電子銃1101から照射された第1電子ビームEB1の照射を止める場合、ブランキング電極1130はコンデンサレンズ1103を透過した第1電子ビームEB1を第1成形アパーチャ1105上に偏向し、第1電子ビームEB1がウェハ12上のレジスト膜に到達することを防止する。第1投影レンズ1106と第2成形アパーチャ1108の間には成形偏向器1109a, 1109bが配置されている。成形偏向器1109a, 1109bは、第2投影レンズ1107を透過した第1電子ビームEB1を偏向して第2成形アパーチャ1108上における第1電子ビームEB1の照射位置を制御する。第2成形アパーチャ1108の下方には成形偏向器1109c, 1109dが配置されている。成形偏向器1109c, 1109dは第2成形アパーチャ1108を透過した第1電子ビームEB1の進行方向が縮小レンズ1110の光軸と平行となるよう偏向する。対物レンズ1111近傍には対物偏向器1113a, 1113bが配置されている。対物偏向器1113a, 1113bは第1成形アパーチャ1105及び第2成形アパーチャ1108で成形された第1電子ビームEB1を偏向し、ウェハ12上のレジスト膜表面における第1電子ビームEB1の結像位置を走査させる。対物偏向器1113aは例えば第1電子ビームEB1を1.5mm偏向する。対物偏向器1113bは例えば第1電子ビームEB1を50μm偏向する。
【００４４】
第2コラム2100内部のコンデンサレンズ2103と第1成形アパーチャ2105の間には、ブランキング電極2130が配置されている。ウェハ12上のレジスト膜への電子銃2101から照射された第2電子ビームEB2の照射を止める場合、ブランキング電極2130はコンデンサレンズ2103を透過した第2電子ビームEB2を第1成形アパーチャ2105上に偏向し、第2電子ビームEB2がウェハ12上のレジスト膜に到達することを防止する。第1投影レンズ2106と第2成形アパーチャ2108の間には成形偏向器2109a, 2109bが配置されている。成形偏向器2109a, 2109bは、第2投影レンズ2107を透過した第2電子ビームEB2を偏向して第2成形アパーチャ2108上における第2電子ビームEB2の照射位置を制御する。第2成形アパーチャ2108の下方には成形偏向器2109c, 2109dが配置されている。成形偏向器2109c, 2109dは第2成形アパーチャ2108を透過した第2電子ビームEB2の進行方向が縮小レンズ2110の光軸と平行となるよう偏向する。対物レンズ2111近傍には対物偏向器2113a, 2113bが配置されている。対物偏向器2113a, 2113bは第1成形アパーチャ2105及び第2成形アパーチャ2108で成形された第2電子ビームEB2を偏向し、ウェハ12上のレジスト膜表面における第2電子ビームEB2の結像位置を走査させる。対物偏向器2113aは例えば第2電子ビームEB2を1.5mm偏向する。対物偏向器2113bは例えば第2電子ビームEB2を50μm偏向する。
【００４５】
第2の実施の形態に係る制御装置1301が図1に示す制御装置301と異なるのは、図10に示す第1アンプ群1000及び第2アンプ群2000を有する点である。第1アンプ群1000はブランキングアンプ1122、成形偏向アンプ1120、及び対物偏向アンプ1121を有する。ブランキングアンプ1122は第1コラム1100内部のブランキング電極1130に偏向電圧を印加する。成形偏向アンプ1120は第1コラム1100内部の成形偏向器1109a, 1109b, 1109c, 1109dのそれぞれに偏向電圧を印加する。対物偏向アンプ1121は第1コラム1100内部の対物偏向器1113a, 1113bのそれぞれに偏向電圧を印加する。第2アンプ群2000はブランキングアンプ2122、成形偏向アンプ2120、及び対物偏向アンプ2121を有する。ブランキングアンプ2122は第2コラム2100内部のブランキング電極2130に偏向電圧を印加する。成形偏向アンプ2120は第2コラム2100内部の成形偏向器2109a, 2109b, 2109c, 2109dのそれぞれに偏向電圧を印加する。対物偏向アンプ2121は第2コラム2100内部の対物偏向器2113a, 2113bのそれぞれに偏向電圧を印加する。なお図10においては、いわゆるツインコラムの描画システムを図示したが、さらに複数の電子ビーム照射機構を有するいわゆるマルチコラムの描画システムであってもかまわない。
【００４６】
次に図11に示すフローチャートを用いて第2の実施の形態に係る描画方法について説明する。
【００４７】
(a) ステップS1101で、レジスト膜が塗布されたウェハ12を図10に示す可動ステージ116上に配置する。次に入力装置312より検出する位置合わせマークの総数Mを入力し、制御装置301は位置合わせマークの総数Mを設定数記憶モジュール125に保存する。ステップS1102で、カウンタ124は変数nを初期値0に設定する。
【００４８】
(b) ステップS1103で制御モジュール22及びステージ駆動回路21の制御により、ウェハ12上の"n+1"個目の位置合わせマークが第1電子ビーム照射機構1230から照射される第1電子ビームEB1の走査可能な範囲に入るよう、可動ステージ116は移動する。例えば変数nが0である場合、図2に示す1個目の位置合わせマーク71aが第1電子ビーム照射機構1230から照射される第1電子ビームEB1の走査可能な範囲に入るよう、図10に示す可動ステージ116が移動する。ステップS1104で、制御モジュール22、ブランキングアンプ1122、成形偏向アンプ1120、及び対物偏向アンプ1121の制御により、"n+1"個目の位置合わせマークを電子銃1101から照射された第1電子ビームEB1で走査する。
【００４９】
(c) ステップS1105で第1の検出器1016は、"n+1"個目の位置合わせマークからの第1反射電子及び2次電子を検出する。ステップS1106で第1の検出器1016は、検出した第1反射電子及び2次電子の信号を位置算出モジュール23に送信する。位置算出モジュール23は、受信した"n+1"個目の位置合わせマークからの第1反射電子及び2次電子の信号を信号記憶モジュール123に保存する。ステップS1107でカウンタ124は、変数nに1を加算する。例えば変数nが0であった場合、ステップS1107で変数nは1となる。
【００５０】
(d) ステップS1108で制御モジュール22は、変数nが位置合わせマークの総数M以上か否かを判定する。変数nが位置合わせマークの総数M未満である場合、ステップS1103からステップS1107までが繰り返し実施される。変数nが位置合わせマークの総数M以上である場合、第1電子ビーム照射機構1230によるウェハ12上の位置合わせマークの検出を終了する。
【００５１】
(e) ステップS1106で"n+1"個目の位置合わせマークからの第1反射電子及び2次電子の信号が信号記憶モジュール123に保存される毎に、ステップS1201が実施される。ステップS1201で位置算出モジュール23は、"n+1"個目の位置合わせマークからの第1反射電子及び2次電子の信号を増幅し、ノイズを除去する。次に位置算出モジュール23はスライスレベルを設定し、信号がスライスレベルを横切った位置を位置合わせマークの段差のエッジとみなすことにより、"n+1"個目の位置合わせマークの第1の検出器1016による第1実測位置を算出する。位置算出モジュール23は算出した"n+1"個目の位置合わせマークの第1実測位置を、位置記憶モジュール126に保存する。ステップS1201は、ステップS1103からステップS1108の繰り返しステップとは並行に独立して実施される。
【００５２】
(f) ステップS1202で位置算出モジュール23は、算出した位置合わせマークの第1実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数Mに達したか否かを判定する。算出した位置合わせマークの第1実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数M未満である場合、ステップS1201に戻る。そして位置算出モジュール23は、"n+1"個目の位置合わせマークからの第1反射電子及び2次電子の信号を第1の検出器1016から受信する毎に、"n+1"個目の位置合わせマークの第1実測位置を算出する。算出した位置合わせマークの第1実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数Mに等しい場合、ステップS1203に進む。
【００５３】
(g) ステップS1203で制御モジュール22は、位置合わせマークの第1実測位置の算出が正常に終了したか否かを判定する。位置合わせマークの第1実測位置の算出に異常が生じたと判定した場合、制御モジュール22は再びステップS1103からステップS1108を実施するよう、ステージ駆動回路21、ブランキングアンプ1122、成形偏向アンプ1120、対物偏向アンプ1121、及び位置算出モジュール23等に指示する。第1の検出器1016による位置合わせマークの第1実測位置の算出が正常に終了した場合、ステップS1204に進む。
【００５４】
(h) ステップS1204で補正モジュール30は、位置記憶モジュール126から1個目乃至M個目の位置合わせマークのそれぞれの第1の検出器1016による第1実測位置を読み出す。次に補正モジュール30は、第1の検出器1016による第1実測位置と位置合わせマークの設計上の位置である設計位置との差に従って描画パターンを歪ませるために、第1電子ビーム照射機構1230の補正係数を算出する。補正モジュール30は、算出した第1電子ビーム照射機構1230の補正係数を補正係数記憶モジュール127に保存する。
【００５５】
(i) ステップS2102で、カウンタ124は変数nを再び初期値0に設定する。ステップS2103で制御モジュール22及びステージ駆動回路21の制御により、ウェハ12上の"n+1"個目の位置合わせマークが第2電子ビーム照射機構2230から照射される第2電子ビームEB2の走査可能な範囲に入るよう、可動ステージ116は移動する。ステップS2104で、制御モジュール22、ブランキングアンプ2122、成形偏向アンプ2120、及び対物偏向アンプ2121の制御により、"n+1"個目の位置合わせマークを電子銃2101から照射された第2電子ビームEB2で走査する。
【００５６】
(j) ステップS2105で第2の検出器2016は、"n+1"個目の位置合わせマークからの第2反射電子及び2次電子を検出する。ステップS2106で第2の検出器2016は、検出した射電子及び2次電子の信号を位置算出モジュール23に送信する。位置算出モジュール23は、受信した"n+1"個目の位置合わせマークからの第2反射電子及び2次電子の信号を信号記憶モジュール123に保存する。ステップS2107でカウンタ124は、変数nに1を加算する。例えば変数nが0であった場合、ステップS2107で変数nは1となる。
【００５７】
(k) ステップS2108で制御モジュール22は、変数nが位置合わせマークの総数M以上か否かを判定する。変数nが位置合わせマークの総数M未満である場合、ステップS2103からステップS2107までが繰り返し実施される。変数nが位置合わせマークの総数M以上である場合、第2電子ビーム照射機構2230によるウェハ12上の位置合わせマークの検出を終了する。なおステップS2102からステップS2108は、ステップS1201からステップS1204とは並行に独立して実施される。
【００５８】
(l) ステップS2106で"n+1"個目の位置合わせマークからの第2反射電子及び2次電子の信号が信号記憶モジュール123に保存される毎に、ステップS2201が実施される。ステップS2201で位置算出モジュール23は、"n+1"個目の位置合わせマークからの第2反射電子及び2次電子の信号を増幅し、ノイズを除去する。次に位置算出モジュール23はスライスレベルを設定し、信号がスライスレベルを横切った位置を位置合わせマークの段差のエッジとみなすことにより、"n+1"個目の位置合わせマークの第2の検出器2016による第2実測位置を算出する。位置算出モジュール23は算出した"n+1"個目の位置合わせマークの第2実測位置を、位置記憶モジュール126に保存する。ステップS2201は、ステップS2103からステップS2108の繰り返しステップとは並行に独立して実施される。
【００５９】
(m) ステップS2202で位置算出モジュール23は、算出した位置合わせマークの第2実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数Mに達したか否かを判定する。算出した位置合わせマークの第2実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数M未満である場合、ステップS2201に戻る。そして位置算出モジュール23は、"n+1"個目の位置合わせマークからの第2反射電子及び2次電子の信号を第2の検出器2016から受信する毎に、"n+1"個目の位置合わせマークの第2実測位置を算出する。算出した位置合わせマークの第2実測位置の数が検出する位置合わせマークの総数Mに等しい場合、ステップS2203に進む。
【００６０】
(n) ステップS2203で制御モジュール22は、位置合わせマークの第2実測位置の算出が正常に終了したか否かを判定する。位置合わせマークの第2実測位置の算出に異常が生じたと判定した場合、制御モジュール22は再びステップS2103からステップS2108を実施するよう、ステージ駆動回路21、ブランキングアンプ2122、成形偏向アンプ2120、対物偏向アンプ2121、及び位置算出モジュール23等に指示する。第2の検出器2016による位置合わせマークの第2実測位置の算出が正常に終了した場合、ステップS2204に進む。
【００６１】
(o) ステップS2204で補正モジュール30は、位置記憶モジュール126から1個目乃至M個目の位置合わせマークのそれぞれの第2の検出器2016による第2実測位置を読み出す。次に補正モジュール30は、第2の検出器2016による第2実測位置と位置合わせマークの設計上の位置である設計位置との差に従って描画パターンを歪ませるために、第2電子ビーム照射機構2230の補正係数を算出する。補正モジュール30は、算出した第2電子ビーム照射機構2230の補正係数を補正係数記憶モジュール127に保存する。
【００６２】
(p) ステップS3001で制御モジュール22は、補正係数記憶モジュール127から第1電子ビーム照射機構1230の補正係数を読み出す。次に制御モジュール22は、パターン記憶モジュール128から第1電子ビーム照射機構1230でウェハ12上に描画する描画パターンのデータを読み出す。その後制御モジュール22は、第1電子ビーム照射機構1230の補正係数を用い、描画パターンを歪めてウェハ12上に描画するよう、成形偏向アンプ1120及び対物偏向アンプ1121等に指示する。第1成形アパーチャ1105及び第2成形アパーチャ1108で描画パターンに成形された第1電子ビームEB1は、成形偏向器1109a〜1109d及び対物偏向器1113a, 1113bのそれぞれによって位置合わせ誤差が最小となるよう歪められてウェハ12上のレジスト膜に描画される。
【００６３】
(q) ステップS3002で制御モジュール22は、補正係数記憶モジュール127から第2電子ビーム照射機構2230の補正係数を読み出す。次に制御モジュール22は、パターン記憶モジュール128から第2電子ビーム照射機構2230でウェハ12上に描画する描画パターンのデータを読み出す。その後制御モジュール22は、第2電子ビーム照射機構2230の補正係数を用い、描画パターンを歪めてウェハ12上に描画するよう、成形偏向アンプ2120及び対物偏向アンプ2121等に指示する。第1成形アパーチャ2105及び第2成形アパーチャ2108で描画パターンに成形された第2電子ビームEB2は、成形偏向器2109a〜2109d及び対物偏向器2113a, 2113bのそれぞれによって位置合わせ誤差が最小となるよう歪められてウェハ12上のレジスト膜に描画され、第2の実施の形態に係る描画方法を終了する。
【００６４】
第2の実施の形態に係る描画方法によれば、図12に示すように、位置算出モジュール23で"n+1"個目の位置合わせマークに関する信号の解析が実施されている間も、第1電子ビーム照射機構1230で"n+2"個目の位置合わせマークからの第1反射電子及び2次電子の検出が実施される。また位置算出モジュール23で"M"個目の位置合わせマークに関する信号の解析が実施されている間も、第2電子ビーム照射機構2230で1個目の位置合わせマークからの第2反射電子及び2次電子の検出が実施される。したがってツインコラムの描画システムで描画パターンを描画する前に要する補正係数の算出時間を大幅に減らすことが可能となる。またツインコラムの描画システムであるにも拘わらず、単一の位置算出モジュール23で位置合わせが可能であるため、装置構成を簡素化することも可能となる。なお第2の実施の形態に係る描画方法は図11に示す順序に限定されない。例えば、可動ステージ116の移動距離を最小にするよう、第1電子ビーム照射機構1230及び第2電子ビーム照射機構2230のそれぞれによる位置合わせマークの検出順序を制御モジュール22で最適化してもよい。
【００６５】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の第1及び第2の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば図13に示すように、位置算出モジュール23、カウンタ124、補正モジュール30、信号記憶モジュール123、位置記憶モジュール126、設定数記憶モジュール125、及び補正係数記憶モジュール127を制御装置301Aの外部の補正装置510に含めてもよい。この場合、補正装置510に複数の描画装置500A, 500B, 500Cを接続してもよい。描画装置500Aは電子ビーム照射機構230A及び制御装置301Aを有する。描画装置500Bは電子ビーム照射機構230B及び制御装置301Bを有する。描画装置500Cは電子ビーム照射機構230C及び制御装置301Cを有する。制御装置301A〜301Cのそれぞれは、位置算出モジュール23、カウンタ124、補正モジュール30、信号記憶モジュール123、位置記憶モジュール126、設定数記憶モジュール125、及び補正係数記憶モジュール127を備えないこと以外は図1の制御装置301と同様である。図13に示す補正装置510と複数の描画装置500A, 500B, 500Cとはネットワークを介して接続してもよい。複数の描画装置500A, 500B, 500Cのそれぞれの位置合わせを1台の補正装置510で行うことにより、複数の描画装置500A, 500B, 500Cのそれぞれの位置合わせ精度を統一することが可能となる。以上示したように、本発明の技術的範囲は上記の説明からは妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る描画システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る描画システムで描画パターンが描画されるウェハの上面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る第１成形アパーチャと第２成形アパーチャとの関係を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る描画システムの電子ビーム照射機構を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る描画方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態の比較例に係る描画方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る描画システムの実施手順の概念図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の比較例に係る描画システムの実施手順の概念図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る描画システムの電子ビーム照射機構を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る描画システムを示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る描画方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る描画システムの実施手順の概念図である。
【図１３】本発明のその他の実施の形態に係る複数の描画システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
22…制御モジュール
23…位置算出モジュール
30…補正モジュール
116…可動ステージ
230, 230A, 230B, 230C…電子ビーム照射機構
301, 301A, 301B, 301C…制御装置
510…補正装置
【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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