(57)【要約】【目的】多重描画する場合の描画時間の低減を図ることを目的とする。【構成】本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、試料を載置し、描画の際に連続移動するＸＹステージ１０５と、多重描画する際の第１回目の描画用にＳＦ分割し、第２回目の描画用として改めてＳＦ領域に分割するＳＦ分割部１１２と、少なくともステージの移動方向と直交する方向に並ぶ複数のサブフィールド領域で構成されるサブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すように描画動作を制御する順序制御部１１４と、ステージが所定の方向に連続移動している状態で、荷電粒子ビームを用いて、サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す描画部１５０と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2012043972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画対象となる試料を載置し、描画の際に連続移動するステージと、
多重描画する際の第１回目の描画用として前記試料の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド領域に分割し、第２回目の描画用として改めて前記試料の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド領域に分割する分割部と、
少なくとも前記ステージの移動方向と直交する方向に並ぶ複数のサブフィールド領域で構成されるサブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すように描画動作を制御する制御部と、
前記ステージが所定の方向に連続移動している状態で、前記サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す描画部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記描画部は、
各サブフィールド領域に位置合わせするように前記荷電粒子ビームを偏向する第１の偏向器と、
位置合わせされたサブフィールド領域内の所望の位置に前記荷電粒子ビームを偏向する第２の偏向器と、
を有し、
前記描画部は、前記サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返しながら、前記試料の描画領域を前記第１の偏向器で偏向可能な幅で短冊状に仮想分割されたストライプ領域内を多重描画し、
前記サブフィールド領域群として、各ストライプ領域内の前記ステージの移動方向と直交する方向に並ぶサブフィールド領域列を用いることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記描画部は、
各サブフィールド領域に位置合わせするように前記荷電粒子ビームを偏向する第１の偏向器と、
位置合わせされたサブフィールド領域内の所望の位置に前記荷電粒子ビームを偏向する第２の偏向器と、
を有し、
前記描画部は、前記サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返しながら、前記試料の描画領域を前記第１の偏向器で偏向可能な幅で短冊状に仮想分割されたストライプ領域内を多重描画し、
前記サブフィールド領域群として、各ストライプ領域内の前記ステージの移動方向と直交する方向に並ぶサブフィールド領域列を複数組み合わせた複数のサブフィールド領域列を用いることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記描画部は、
各サブフィールド領域に位置合わせするように前記荷電粒子ビームを偏向する第１の偏向器と、
位置合わせされたサブフィールド領域内の所望の位置に前記荷電粒子ビームを偏向する第２の偏向器と、
を有し、
前記描画部は、前記サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返しながら、前記試料の描画領域を前記第１の偏向器で偏向可能な幅で短冊状に仮想分割されたストライプ領域内を多重描画し、
前記サブフィールド領域群として、各ストライプ領域内の前記ステージの移動方向と直交する方向に並ぶ各サブフィールド領域列の一部を複数組み合わせた複数のサブフィールド領域列の一部を用いることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
多重描画する際の第１回目の描画用として前記試料の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド領域に分割し、第２回目の描画用として改めて前記試料の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド領域に分割する工程と、
描画対象となる試料を載置し、描画の際に連続移動するステージが所定の方向に連続移動している状態で、荷電粒子ビームを用いて、少なくとも前記ステージの移動方向と直交する方向に並ぶ複数のサブフィールド領域で構成されるサブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、電子ビームを用いて多重描画する際の描画方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
【０００３】
図８は、従来の可変成形型電子線描画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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形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成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３４０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の描画領域に描画される。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（ＶＳＢ方式）という。
【０００４】
かかる電子ビーム描画では、描画パターンを複数回重ねて描画を行う多重描画方式が一般に採用されている。多重描画方式では、チップ領域が仮想分割されたストライプ領域単位で１回目の描画と２回目の描画を行なう場合や、ストライプ領域内の個々のサブフィールド単位で１回目の描画と２回目の描画を交互に行いながら描画動作を進める場合等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
多重度が大きくなるとその分描画時間が長くかかることになる。昨今のパターンの微細化に伴い、描画時間の短縮化が望まれている。そのため、かかる多重描画を行なう際の描画時間も短縮化することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１１７８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、描画時間の短縮化が望まれている中、例えば、上述したようにストライプ領域単位で１回目の描画と２回目の描画を行なうと、１回目の描画分のステージ走行距離と２回目の描画分のステージ走行距離が少なくとも必要となる。さらに、１回目の描画と２回目の描画を同一方向で行う（ＦＷＤ：フォワード−ＦＷＤ：フォワード）とすると、さらに、１回目の描画の終了後、２回目の描画を行うためにステージ位置を戻すことになりその分のステージ走行距離が必要となる。よって、ストライプ領域の長さをＬとすると、ＦＷＤ−ＦＷＤ方式で３Ｌ、１回目の描画と２回目の描画を逆方向で行う（ＦＷＤ：フォワード−ＢＷＤ：バックワード）方式で２Ｌのステージ走行が生じる。かかるステージ走行距離の長さが描画時間の遅延につながるといった問題があった。また、多重描画を行う際には、１回目の描画と２回目の描画とでＳＦ位置を少しずらして設定する場合がある。かかる場合に、上述したように個々のＳＦ単位で１回目の描画と２回目の描画を交互に行いながら描画動作を進める場合、１番目のＳＦの１回目の描画と２回目の描画が終了後、２番目のＳＦを描画する際に、描画方向に対して反対方向に偏向位置を戻すことになる。ステージが連続移動する場合、ＳＦの位置によってはステージの移動によりかかる２番目のＳＦが偏向可能範囲から外れてしまう場合も起り得る。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、多重描画する場合の描画時間の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
描画対象となる試料を載置し、描画の際に連続移動するステージと、
多重描画する際の第１回目の描画用として試料の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド領域に分割し、第２回目の描画用として改めて試料の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド領域に分割する分割部と、
少なくともステージの移動方向と直交する方向に並ぶ複数のサブフィールド領域で構成されるサブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すように描画動作を制御する制御部と、
ステージが所定の方向に連続移動している状態で、荷電粒子ビームを用いて、サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す描画部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、ステージが戻らなくとも１回の走行の中で多重描画が可能となる。よって、ステージ走行距離を短くできる。また、サブフィールド領域群の設定の仕方により、偏向位置を戻すことを無くすことができる。
【００１１】
また、描画部は、
各サブフィールド領域に位置合わせするように荷電粒子ビームを偏向する第１の偏向器と、
位置合わせされたサブフィールド領域内の所望の位置に荷電粒子ビームを偏向する第２の偏向器と、
を有し、
描画部は、サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返しながら、試料の描画領域を第１の偏向器で偏向可能な幅で短冊状に仮想分割されたストライプ領域内を多重描画し、
サブフィールド領域群として、各ストライプ領域内のステージの移動方向と直交する方向に並ぶサブフィールド領域列を用いると好適である。
【００１２】
或いは、描画部は、
各サブフィールド領域に位置合わせするように荷電粒子ビームを偏向する第１の偏向器と、
位置合わせされたサブフィールド領域内の所望の位置に荷電粒子ビームを偏向する第２の偏向器と、
を有し、
描画部は、サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返しながら、試料の描画領域を第１の偏向器で偏向可能な幅で短冊状に仮想分割されたストライプ領域内を多重描画し、
サブフィールド領域群として、各ストライプ領域内のステージの移動方向と直交する方向に並ぶサブフィールド領域列を複数組み合わせた複数のサブフィールド領域列を用いるようにしても好適である。
【００１３】
或いは、描画部は、
各サブフィールド領域に位置合わせするように荷電粒子ビームを偏向する第１の偏向器と、
位置合わせされたサブフィールド領域内の所望の位置に荷電粒子ビームを偏向する第２の偏向器と、
を有し、
描画部は、サブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返しながら、試料の描画領域を第１の偏向器で偏向可能な幅で短冊状に仮想分割されたストライプ領域内を多重描画し、
サブフィールド領域群として、各ストライプ領域内のステージの移動方向と直交する方向に並ぶ各サブフィールド領域列の一部を複数組み合わせた複数のサブフィールド領域列の一部を用いるようにしても好適である。
【００１４】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
多重描画する際の第１回目の描画用として試料の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド領域に分割し、第２回目の描画用として改めて試料の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド領域に分割する工程と、
描画対象となる試料を載置し、描画の際に連続移動するステージが所定の方向に連続移動している状態で、荷電粒子ビームを用いて、少なくともステージの移動方向と直交する方向に並ぶ複数のサブフィールド領域で構成されるサブフィールド領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多重描画する場合でも描画時間の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態１における描画手順を説明するための概念図である。
【図３】実施の形態１におけるＳＦレイヤを説明するための概念図である。
【図４】実施の形態１における描画順序の一例を示す図である。
【図５】実施の形態１によって描画する場合とＳＦ単位で交互に描画する場合とを比較した概念図である。
【図６】実施の形態２における描画順序の一例を示す図である。
【図７】実施の形態３における描画順序の一例を示す図である。
【図８】従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型の描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、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、主偏向器２０８及び副偏向器２０９が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスクが含まれる。また、試料１０１には、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。
【００１９】
制御部１６０は、制御計算機ユニット１１０、メモリ１１１、制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機ユニット１１０、メモリ１１１、制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
【００２０】
制御計算機ユニット１１０内には、ＳＦ分割部１１２、順序制御部１１４、及び描画データ処理部１１６が配置されている。ＳＦ分割部１１２、順序制御部１１４、及び描画データ処理部１１６は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。ＳＦ分割部１１２、順序制御部１１４、及び描画データ処理部１１６に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１１にその都度格納される。特に、描画データ処理部１１６は、データ処理量が膨大となり得るため、図示しない複数のＣＰＵと複数のメモリ等で構成されると好適である。
【００２１】
記憶装置１４０には、レイアウトデータ（描画データ）となるチップデータが装置外部から入力され、格納される。チップは複数の図形パターンにより構成される。
【００２２】
ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、位置偏向用には、主偏向器２０８と副偏向器２０９の主副２段の多段偏向器を用いているが、３段以上の多段偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。
【００２３】
図２は、実施の形態１における描画手順を説明するための概念図である。描画装置１００では、試料１０１の描画領域が短冊状の複数のストライプ領域２０，２２に仮想分割される。図２では、例えば、チップ領域１０で示す１つのチップが試料１０１上に描画される場合を示している。もちろん、複数のチップが試料１０１上に描画される場合であっても構わない。かかるストライプ領域２０，２２の幅は、主偏向器２０８で偏向可能な幅よりも若干小さい幅で分割される。多重描画では、１回目の描画と２回目の描画との間でストライプ領域２０，２２を若干ずらして描画する場合がある。図２の例では、１回目の描画用のストライプ領域２０と２回目の描画用のストライプ領域２２とを示している。ずらすことでストライプ領域間及びストライプ領域内のＳＦ間でもパターンつなぎ精度を向上させることができる。試料１０１に描画する場合には、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に連続移動させる。このように連続移動させながら、１つのストライプ領域２０，２２上を電子ビーム２００が照射する。ＸＹステージ１０５のＸ方向の移動は、連続移動とし、同時に主偏向器２０８で電子ビーム２００のショット位置もステージ移動に追従させる。また、連続移動させることで描画時間を短縮させることができる。また、パターンの密な領域では描画可能な相対的にゆっくりな速度で、粗な領域では相対的に速い速度で、といった可変速でＸＹステージ１０５を移動させることで、さらに、描画時間を短縮させることができる。そして、１つのストライプ領域２０，２２を描画し終わったら、ＸＹステージ１０５をｙ方向にステップ送りしてｘ方向（例えば今度は逆向き）に次のストライプ領域２０，２２の描画動作を行なう。各ストライプ領域２０，２２の描画動作を蛇行させるように進めることでＸＹステージ１０５の移動時間を短縮することができる。
【００２４】
まず、ＳＦ分割工程として、ＳＦ分割部１１２は、多重描画する際の第１回目の描画用として試料１０１の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド（ＳＦ）領域３０に分割し、第２回目の描画用として改めて試料１０１の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド（ＳＦ）領域４０に分割する。
【００２５】
図３は、実施の形態１におけるＳＦレイヤを説明するための概念図である。描画する際にはストライプ領域２０毎に進めていくので、第１回目の描画用の各ストライプ領域２０には、メッシュ状に配置された複数のＳＦ領域３０で層（レイヤ）を構成する第１回目の描画用のＳＦレイヤが形成される。第２回目の描画用の各ストライプ領域２２にも、同様に複数のＳＦ領域４０で層（レイヤ）を構成する第２回目の描画用のＳＦレイヤが形成される。図３では、第１回目の描画用のＳＦレイヤと第２回目の描画用のＳＦレイヤがｙ方向にＳＦサイズよりも小さい寸法ｃ１、ｘ方向にＳＦサイズよりも小さい寸法ｃ２だけそれぞれずらして配置される。例えば、２回描画（多重度Ｎ＝２）の場合にＳＦサイズの１／２ずつｘ，ｙ方向にずらす。ずらすことでストライプ領域間及びストライプ領域内のＳＦ間でもパターンつなぎ精度を向上させることができる。また、各ストライプ領域２０，２２のｙ方向の分割幅（分割高さ）ｈは、主偏向器２０８で偏向可能な主偏向幅Ｄより小さく構成される。ここでは、ずらして配置された第１回目の描画用のストライプ領域２０と第２回目の描画用のストライプ領域２２の両方を偏向可能範囲内に納める。すなわち、Ｄ≧ｈ＋ｃ１で構成される。かかる寸法に制御することでＸＹステージ１０５をｘ方向に向かって連続移動させながら第１回目の描画用のストライプ領域２０と第２回目の描画用のストライプ領域２２の両方を描画可能にすることができる。言い換えれば、ＸＹステージ１０５を戻さなくとも１回の描画分の走行で第１回目の描画用のストライプ領域２０と第２回目の描画用のストライプ領域２２の両方を描画可能にすることができる。
【００２６】
また、描画データ処理部１１６は、記憶装置１４０から描画データを所定の領域毎に順次、読み出し、それぞれ複数段のデータ処理を行ってショットデータを生成する。その際、各ＳＦ領域にパターンを展開させて、ＳＦ毎のショットデータを生成する。生成されたショットデータは順次記憶装置１４２に一時的に格納される。
【００２７】
そして、以下、各ストライプについて、順序制御部１１４で制御されたＳＦ順序に従って描画が行なわれる。
【００２８】
図４は、実施の形態１における描画順序の一例を示す図である。図４の例において、順序制御部１１４は、各ストライプについて、ＸＹステージ１０５の移動方向（ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）に並ぶ複数のＳＦ領域で構成されるＳＦ領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すように描画動作を制御する。ここでの制御内容は、図４（ａ）に示すように、まず、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１列目について、左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かって順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の１列目がすべて描画された後、今度は、図４（ｂ）に示すように、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１列目について、左下のＳＦ領域４０からｙ方向に向かって順に描画する。そして、対象ストライプ領域２２におけるＳＦレイヤ２層目の１列目がすべて描画された後、今度は、図４（ｃ）に示すように、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の２列目について、左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かって順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の２列目がすべて描画された後、今度は、図４（ｄ）に示すように、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の２列目について、左下のＳＦ領域４０からｙ方向に向かって順に描画する。同様に、ＳＦ列単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返し、図４（ｅ）に示すように、１つのストライプ領域２０，２２を描画する。
【００２９】
そして、描画工程として、描画部１５０は、ＸＹステージ１０５がｘ方向（所定の方向）に連続移動している状態で、電子ビーム２００を用いて、図４に示したようにＳＦ列単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す。具体的には、以下のように動作する。
【００３０】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム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、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。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。偏向器２０５によって、かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、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、偏向制御回路１２０に制御された主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料１０１の所望する位置に照射される。図１では、位置偏向に、主副２段の多段偏向を用いた場合を示している。かかる場合には、主偏向器２０８でストライプ領域を仮想分割した小領域となるサブフィールド（ＳＦ）の基準位置にステージ移動に追従しながら該当ショットの電子ビーム２００を偏向し、副偏向器２０９でＳＦ内の各照射位置にかかる該当ショットのビームを偏向すればよい。その際、偏向制御回路１２０は、設定されたＳＦ描画順序で該当するショットデータを記憶装置１４２から順次読み出し、主偏向器２０８と副偏向器２０９の偏向位置を制御する。
【００３１】
以上のような描画順序で描画動作を進めれば、ＸＹステージ１０５の位置を戻すことなく、１回の描画分の走行で連続して１回目の描画と２回目の描画を行うことができる。そのため、１回目の描画と２回目の描画にそれぞれストライプ長さ分のステージ走行が必要であった従来に比べてＸＹステージ１０５が走行する距離を少なくとも略半分にできる。１回目の描画と２回目の描画をＦＷＤ−ＢＷＤ方式で行う従来の場合と比べると、本実施の形態では上述したように、ＸＹステージ１０５が走行する距離を略半分にできる。さらに、１回目の描画と２回目の描画をＦＷＤ−ＦＷＤ方式で行う場合と比べると、本実施の形態ではＸＹステージ１０５が走行する距離を略１／３にできる。ここで、１回目の描画と２回目の描画をＦＷＤ−ＢＷＤ方式で行う従来の場合に、それぞれステージの速度を２倍にすることは困難なので、結果として、ステージ走行距離が長い分描画時間が増大することになる。これに対して、実施の形態１では、走行距離を少なくとも略半分にできるので、多重描画する場合でも描画時間の低減を図ることができる。
【００３２】
図５は、実施の形態１によって描画する場合とＳＦ単位で交互に描画する場合とを比較した概念図である。図５（ａ）に示すように、ＳＦ単位で交互に描画する場合、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１番目のＳＦ（１Ａ）を描画した後、描画方向に対して偏向位置を進めて第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１番目のＳＦ（２Ａ）を描画する。その際、主偏向器２０８の偏向角度は、偏向位置を進めるので小さくなる。次に、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１番目のＳＦ（２Ａ）を描画した後、描画方向に対して偏向位置を戻して第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の２番目のＳＦ（１Ｂ）を描画する。その際、主偏向器２０８の偏向角度は、偏向位置を戻すので大きくなる。すなわち、主偏向器２０８での振り幅が大きくなる。同様にして、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の２番目のＳＦ（１Ｂ）を描画した後、描画方向に対して偏向位置を進めて第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の２番目のＳＦ（２Ｂ）を描画する。次に、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の２番目のＳＦ（２Ｂ）を描画した後、描画方向に対して偏向位置を戻して第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の３番目のＳＦ（１Ｃ）を描画する。以上のようにして順次描画を進めていくことになる。ここで、主偏向器２０８は、連続移動するＸＹステージ１０５の進行に追従しながら該当ＳＦ領域に偏向位置を合わせていくことになるが、主偏向器２０８の偏向可能範囲（主偏向領域）は限られている。例えばパターンが密な領域２１を描画した後では偏向する角度θが主偏向器２０８の偏向可能範囲限界付近まで到達してしまう場合があり得る。例えば、第２回目の描画用のＳＦレイヤのＳＦ（例えば２Ｂ）を描画するための偏向位置が仮に主偏向器２０８の偏向可能範囲限界付近まで到達してしまった場合、次に描画する予定の第１回目の描画用のＳＦレイヤのＳＦ（例えば１Ｃ）を描画するために偏向位置を戻したくても偏向可能範囲を超えてしまっており偏向できない場合も起こりえる。すなわち主偏向器２０８の偏向角度をθ１からθ２へ大きくできない場合も起こりえる。かかる場合に第１回目の描画用のＳＦレイヤのＳＦ（例えば１Ｃ）を描画するためにはステージ位置を戻さなければならなくなる。
【００３３】
これに対して、実施の形態１のようにＳＦ列単位で描画すると、図５（ｂ）に示すように、偏向位置を戻すことがない。すなわち、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１番目のＳＦ（１Ａ）を描画した後、同じＳＦ列のＳＦ（１Ｂ）、ＳＦ（１Ｃ）、ＳＦ（１Ｄ）、・・・と同じＳＦ列のすべてのＳＦ領域の描画を行う。よって、その際の主偏向器２０８の偏向角度は、ステージ追従分だけ大きくなるだけである。次に、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１番目のＳＦ（２Ａ）を描画した後、同じＳＦ列のＳＦ（２Ｂ）、ＳＦ（２Ｃ）、ＳＦ（２Ｄ）、・・・と同じＳＦ列のすべてのＳＦ領域の描画を行う。よって、例えば、第２回目の描画用のＳＦレイヤのＳＦ（例えば２Ｂ）を描画するための偏向位置が仮に主偏向器２０８の偏向可能範囲限界付近まで到達してしまった場合でも以降の同じＳＦ列のＳＦ（２Ｃ）、ＳＦ（２Ｄ）、・・・を描画するためにはＸＹステージ１０５を停止或いは主偏向器２０８の偏向可能範囲限界を超えない速度に減速すればよい。よって、ステージ位置を戻す必要がない。よって、その分の描画時間を短縮できる。
【００３４】
ここで、上述した例では、２回描画（多重度Ｎ＝２）の場合を一例として示したが、３回描画以上（多重度Ｎ≧３）であっても構わないことは言うまでもない。いずれにしてもＳＦ列単位で描画することで描画時間を短縮できる。
【００３５】
実施の形態２．
実施の形態１では、１つのＳＦ列で構成されるＳＦ群を単位として、第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す構成を説明したがこれに限るものではない。実施の形態２では、複数のＳＦ列で構成されるＳＦ群を単位として、第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す構成を説明する。描画装置の構成は、図１と同様である。また、以下に説明する内容以外の内容については実施の形態１と同様である。
【００３６】
図６は、実施の形態２における描画順序の一例を示す図である。図６の例において、順序制御部１１４は、各ストライプについて、ＸＹステージ１０５の移動方向（ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）に並ぶ複数のＳＦ領域で構成されるＳＦ列を複数まとめたＳＦ領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すように描画動作を制御する。ここでの制御内容は、図６（ａ）に示すように、まず、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１列目について左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かって順に描画し、続いて２列目について左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かって順に描画する。そして、図６（ｂ）に示すように対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の１，２列目がすべて描画された後、今度は、図６（ｃ）に示すように、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１列目について左下のＳＦ領域４０からｙ方向に向かって順に描画し、続いて２列目について左下のＳＦ領域４０からｙ方向に向かって順に描画する。そして、図６（ｄ）に示すように対象ストライプ領域２２におけるＳＦレイヤ２層目の１，２列目がすべて描画された後、今度は、図６（ｅ）に示すように、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の３，４列目について同様に順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の３，４列目がすべて描画された後、今度は、図６（ｆ）に示すように、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の３，４列目について同様に順に描画する。同様に、２つのＳＦ列をＳＦ領域群としてＳＦ領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返し、図６（ｇ）に示すように、１つのストライプ領域２０，２２を描画する。
【００３７】
図６の例では２つのＳＦ列を、第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すＳＦ領域群としているが、主偏向器２０８の偏向可能範囲内であれば３つ以上のＳＦ列をＳＦ領域群としてもよい。
【００３８】
そして、描画工程として、描画部１５０は、ＸＹステージ１０５がｘ方向（所定の方向）に連続移動している状態で、電子ビーム２００を用いて、図６に示したように複数のＳＦ列単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す。
【００３９】
以上のように、実施の形態２における描画順序で描画動作を進めれば、ＸＹステージ１０５の位置を戻すことなく、連続して１回目の描画と２回目の描画を行うことができる。よって、多重描画する場合でも描画時間の低減を図ることができる。
【００４０】
実施の形態３．
実施の形態１，２では、該当ＳＦ列のすべてのＳＦ領域がＳＦ群に含まれたがこれに限るものではない。実施の形態３では、複数のＳＦ列の一部で構成されるＳＦ群を単位として、第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す構成を説明する。描画装置の構成は、図１と同様である。また、以下に説明する内容以外の内容については実施の形態１と同様である。
【００４１】
図７は、実施の形態３における描画順序の一例を示す図である。図７の例において、順序制御部１１４は、各ストライプについて、ＸＹステージ１０５の移動方向（ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）に並ぶ複数のＳＦ領域で構成されるＳＦ列の一部を複数まとめたＳＦ領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すように描画動作を制御する。このように各ＳＦ領域列の一部を複数組み合わせた複数のＳＦ領域列の一部をＳＦ領域群単位として用いる。ここでの制御内容は、図７（ａ）に示すように、まず、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１列目について左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かってｋ番目（ｋはＳＦ列を構成するＳＦ数よりも小さい値とする）まで順に描画し、続いて図７（ｂ）に示すように２列目について左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かってｋ番目まで順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の１，２列目のｋ番目までのＳＦ領域３０がすべて描画された後、今度は、図７（ｃ）に示すように、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１列目について左下のＳＦ領域４０からｙ方向に向かってｋ番目まで順に描画し、続いて図７（ｄ）に示すように２列目について左下のＳＦ領域４０からｙ方向に向かってｋ番目まで順に描画する。そして、対象ストライプ領域２２におけるＳＦレイヤ２層目の１，２列目のｋ番目までのＳＦ領域４０がすべて描画された後、今度は、図７（ｅ）に示すように、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１，２列目のｋ＋１番目のＳＦ領域３０から２ｋ番目のＳＦ領域３０までについて同様に順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の１，２列目のｋ＋１番目から２ｋ番目のＳＦ領域３０がすべて描画された後、今度は、図７（ｆ）に示すように、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１，２列目のｋ＋１番目から２ｋ番目のＳＦ領域４０について同様に順に描画する。同様に、２つのＳＦ列のそれぞれｋ個のＳＦ領域をＳＦ領域群としてＳＦ領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返し、図７（ｈ）に示すように、１つのストライプ領域２０，２２を描画する。
【００４２】
図７の例では２つのＳＦ列のそれぞれ２個のＳＦ領域をＳＦ領域群としてを、第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すＳＦ領域群としているが、主偏向器２０８の偏向可能範囲内であれば３つ以上のＳＦ列のそれぞれ２個のＳＦ領域をＳＦ領域群としてもよい。同様に、３つ以上のＳＦ列のそれぞれ３個以上のＳＦ領域をＳＦ領域群としてもよい。
【００４３】
そして、描画工程として、描画部１５０は、ＸＹステージ１０５がｘ方向（所定の方向）に連続移動している状態で、電子ビーム２００を用いて、図７に示したように複数のＳＦ列の一部のＳＦ領域群単位で第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す。
【００４４】
以上のように、実施の形態３における描画順序で描画動作を進めても、ＸＹステージ１０５の位置を戻すことなく、連続して１回目の描画と２回目の描画を行うことができる。よって、多重描画する場合でも描画時間の低減を図ることができる。
【００４５】
ここで、図示しないが、各ＳＦを描画する際には、各ＳＦ位置のずれをＳＦ単位で算出して各ＳＦ位置のずれを補正することが行われる。かかる場合の各ＳＦ位置のずれをＳＦ単位で算出するには時間がかかる。実施の形態３の構成のように隣接する近くのＳＦ群を１つにまとめて描画する場合には、全てのＳＦ位置のずれを算出せずともＳＦ群のうちの１つの位置ずれを算出すればＳＦ群内は同じ補正値で援用しても誤差を小さくできる。
【００４６】
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。
【００４７】
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、描画装置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。
【００４８】
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ビーム描画装置及び方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４９】
１０  チップ領域
２０，２２  ストライプ領域
２１  領域
３０，４０  ＳＦ領域
１００  描画装置
１０１，３４０  試料
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御計算機ユニット
１１１  メモリ
１１２  ＳＦ分割部
１１４  順序制御部
１１６  描画データ処理部
１２０  偏向制御回路
１４０，１４２  記憶装置
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
２０４  投影レンズ
２０５  偏向器
２０６，４２０  第２のアパーチャ
２０７  対物レンズ
２０８  主偏向器
２０９  副偏向器
３３０  電子線
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【図１】
2012043972.tif 000003
【図２】
2012043972.tif 000004
【図３】
2012043972.tif 000005
【図４】
2012043972.tif 000006
【図５】
2012043972.tif 000007
【図６】
2012043972.tif 000008
【図７】
2012043972.tif 000009
【図８】
2012043972.tif 000010