(57)【要約】【課題】マルチプローブリソグラフィ技術におけるパターン描画精度を向上させる。【解決手段】実施形態に係わるパターン形成装置は、ステージ１１、複数のプローブＡ〜Ｅ、駆動ユニット１４，１５、描画ユニット１６及び制御ユニット１８を備える。制御ユニット１８は、複数のプローブＡ〜Ｅを用いて同一パターンを同一条件でテスト描画し、テスト描画された複数のパターンの位置及びサイズの目標値に対するずれを位置ずれ及びサイズずれとして求め、位置ずれ及びサイズずれが許容範囲内にある正常プローブを選択し、基板１２のメイン描画エリアのうち、正常プローブが描画するサブ描画エリアを調整する補正処理を実行し、かつ、正常プローブを用いてサブ描画エリアの描画を実行する。【選択図】図１
2013069888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板の下面側に配置されるステージと、前記被処理基板の上面側に配置される複数のプローブと、前記ステージ及び前記複数のプローブの少なくとも１つを駆動する駆動ユニットと、前記複数のプローブに接続される描画ユニットと、前記駆動ユニット及び前記描画ユニットを制御する制御ユニットとを具備し、
前記制御ユニットは、
前記複数のプローブを用いて同一パターンを同一条件でテスト描画し、
前記テスト描画された複数のパターンの位置及びサイズの目標値に対するずれを位置ずれ及びサイズずれとして求め、
前記位置ずれ及び前記サイズずれが許容範囲内にある正常プローブを選択し、
前記被処理基板のメイン描画エリアのうち、前記正常プローブが描画するサブ描画エリアを調整する補正処理を実行し、かつ、
前記正常プローブを用いて前記サブ描画エリアの描画を実行する
パターン形成装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、
前記正常プローブによる描画回数が所定値に達したとき、前記テスト描画及び前記補正処理を再度実行する
請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項３】
前記テスト描画された前記複数のパターンの位置及びサイズを計測する計測ユニットをさらに具備し、
前記位置ずれ及び前記サイズずれは、前記計測ユニットにより求める
請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、
前記複数のプローブのピッチをｐとしたとき、前記メイン描画エリアを、前記ピッチ方向の幅がｘ２の複数のサブ描画エリアに分割し、かつ、
前記複数のプローブの各々を前記複数のサブ描画エリアのうちの１つに割り当てる、
但し、ｘ２≦ｐである
請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、
前記複数のプローブのうちの１つが異常プローブであるとき、前記異常プローブに割り当てられたサブ描画エリアを解除し、かつ、
前記異常プローブに隣接する前記正常プローブに割り当てられるサブ描画エリアの前記ピッチ方向の幅を拡大する
請求項４に記載のパターン形成装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、
前記複数のプローブのピッチをｐとしたとき、前記メイン描画エリアを、前記ピッチ方向の幅がｘ２の複数のサブ描画エリアに分割し、かつ、
前記複数のプローブの各々を前記複数のサブ描画エリアのうちの１つに割り当てる、
但し、ｐ＜ｘ２である
請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項７】
前記複数のプローブの前記ピッチ方向の可動範囲をｘ１としたとき、
ｐ＜ｘ２≦ｘ１である
請求項６に記載のパターン形成装置。
【請求項８】
前記制御ユニットは、
前記複数のプローブのうちの１つが異常プローブであるとき、前記異常プローブを除く前記複数のプローブのうちの１つを前記正常プローブとして前記複数のサブ描画エリアのうちの１つに割り当てる
請求項７に記載のパターン形成装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、
前記メイン描画エリアを複数のサブ描画エリアに分割し、かつ、
前記複数のサブ描画エリアの各々の描画を前記複数のプローブのうちの少なくとも２つを用いた複数回の描画により実行する
請求項１に記載のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、パターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子間力顕微鏡、トンネル電流顕微鏡などで使われる微小なプローブを用いて、ナノメートルレベルの微細パターンを形成するプローブリソグラフィ技術が知られている。例えば、陽極酸化法、電子ビーム描画法、さらには、プローブの先端から少量の溶液を滴下してパターンを形成する方法や、プローブの先端に吸着させた材料を基板上に堆積させる方法などは、プローブリソグラフィ技術の一つである。
【０００３】
この技術を用いて微細パターンを形成する場合、微細パターンの全てを描画するために必要な描画時間が莫大となる課題がある。例えば、半導体デバイスを生産するために使われる300mmウェーハの全面を１つのプローブで走査するとなると、スキャン速度10μm/s、スキャンピッチ100nmのときでも約79万日という非現実的な時間を要する。また、微細パターンを形成するエリアが300mmウェーハの面積の約25%であると仮定しても、1万日を越える描画時間が必要になる。
【０００４】
そこで、複数のプローブを同時に駆動して微細パターンを描くマルチプローブリソグラフィ技術が検討されている。例えば、描画に使うプローブの数を1万本にすれば、約1日(24時間)で１枚のウェーハを処理できることになるため、プローブリソグラフィ技術の実用化も夢ではない。しかし、複数のプローブにより描画を行う場合、当然に、これらプローブの特性（位置ずれ、先端の形状／寸法のばらつきなど）について検討しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３４９８６号公報
【特許文献２】特開２００７−３３７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実施形態は、マルチプローブリソグラフィ技術におけるパターン描画精度を向上させる技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、パターン形成装置は、被処理基板の下面側に配置されるステージと、前記被処理基板の上面側に配置される複数のプローブと、前記ステージ及び前記複数のプローブの少なくとも１つを駆動する駆動ユニットと、前記複数のプローブに接続される描画ユニットと、前記駆動ユニット及び前記描画ユニットを制御する制御ユニットとを備え、前記制御ユニットは、前記複数のプローブを用いて同一パターンを同一条件でテスト描画し、前記テスト描画された複数のパターンの位置及びサイズの目標値に対するずれを位置ずれ及びサイズずれとして求め、前記位置ずれ及び前記サイズずれが許容範囲内にある正常プローブを選択し、前記被処理基板のメイン描画エリアのうち、前記正常プローブが描画するサブ描画エリアを調整する補正処理を実行し、かつ、前記正常プローブを用いて前記サブ描画エリアの描画を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】パターン形成装置を示す図。
【図２】正常プローブと異常プローブを示す図。
【図３】正常パターンと異常パターンを示す図。
【図４】パターン形成プロセスの第１の例を示すフローチャート。
【図５】パターン形成プロセスの第２の例を示すフローチャート。
【図６】プローブユニットを示す図。
【図７】メイン描画エリアとサブ描画エリアを示す図。
【図８】補正処理の第１の例を示すフローチャート。
【図９】複数のプローブとサブ描画エリアの対応関係を示す図。
【図１０】補正処理の第２の例を示すフローチャート。
【図１１】複数のプローブとサブ描画エリアの対応関係を示す図。
【図１２】サブ描画エリアの多重描画を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
【００１０】
マルチプローブリソグラフィ技術は、複数のプローブを用いてパターンを形成する技術のことである。この技術の課題は、複数のプローブの特性が、製造誤差や、経時変化などによって変化することにある。例えば、複数のプローブは、常に同一パターンを同一条件で描くということはなく、結果として、複数のプローブの使用履歴は、必ず異なるものとなる。従って、高い使用頻度を有するプローブは、他のプローブに比べて、磨耗や変形などが早く発生し、場合によっては、破損して、使用不可能な異常プローブとなることもあり得る。
【００１１】
そこで、以下の実施形態では、このような状況に鑑み、複数のプローブの特性（描画されたパターンの位置ずれや、サイズずれなど）をリアルタイムに検出し、これら特性が許容範囲内にある正常プローブを選択し、正常プローブのみを用いて描画を実行する。即ち、これら特性が許容範囲外にある異常プローブを描画に使用しない。
【００１２】
また、複数のプローブの特性は、一定期間が経過したとき、例えば、描画回数が所定値に達したときに、再び検出される。このように、定期的に異常プローブの検出を行うことにより、パターン描画精度を向上させることができる。
【００１３】
さらに、基板のメイン描画エリアのうち、正常プローブが描画するサブ描画エリアを調整する補正処理を実行した後に、正常プローブのみを用いてサブ描画エリアの描画を実行する。このように、正常プローブが担当する描画エリアを調整することにより、パターン描画精度をさらに向上させることができる。
【００１４】
１．  実施例  
図１は、パターン形成装置の実施例を示している。
【００１５】
ステージ１１は、基板（被処理基板）１２の下面側に配置される。ステージ１１は、基板１１を支持すると共に、基板１１の下面に固定電位（例えば、正電位）を印加する機能を有する。基板１１は、例えば、半導体ウェーハである。
【００１６】
プローブユニット１３は、基板１２の上面側に配置される。プローブユニット１３は、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを有する。複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各々は、例えば、カンチレバー型を有するが、それに限定されることはない。基板１１に対する描画は、例えば、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各々の電位を制御し、各プローブから放出される電子を制御することにより行うことができる。
【００１７】
本例では、プローブユニット１３の複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの数は５本であるが、それに限定されることはない。また、基板１２の上面側に配置されるプローブユニット１３の数は、１つに限られない。例えば、プローブユニット１３の数は、２個以上に設定しても構わない。
【００１８】
駆動ユニット１４，１５は、ステージ１１及びプローブユニット１３の少なくとも１つを駆動する。ステージ１１のみを駆動するときは、駆動ユニット１５を省略してもよい。また、プローブユニット１３のみを駆動するときは、駆動ユニット１４を省略してもよい。当然、駆動ユニット１４，１５を用いて、ステージ１１及びプローブユニット１３の双方を駆動してもよい。
【００１９】
駆動ユニット１４は、ステージ１１を駆動する。例えば、駆動ユニット１４は、ステージ１１を二次元的（ｘ−ｙ方向）に駆動する。但し、ステージ１１は、駆動ユニット１４により、一次元的又は三次元的に駆動させることも可能である。
【００２０】
駆動ユニット１５は、プローブユニット１３を駆動する。例えば、駆動ユニット１５は、プローブユニット１３を一次元的（ｚ方向）に駆動する。但し、プローブユニット１３は、駆動ユニット１５により、二次元的又は三次元的に駆動することも可能である。
【００２１】
描画ユニット１６は、基板１２内のメイン描画エリアに対して描画を実行するために、プローブユニット１３を介して、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの各々に電気的に接続される。
【００２２】
計測ユニット１８は、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの特性の補正処理を行うためにテスト描画された複数のパターンの位置及びサイズを計測するために設けられる。テスト描画は、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを用いて、同一パターンを同一条件で描くことにより行う。
【００２３】
計測ユニット１８は、テスト描画された複数のパターンの位置及びサイズの目標値に対するずれを位置ずれ及びサイズずれとして求める。
【００２４】
制御ユニット１７は、駆動ユニット１４，１５及び描画ユニット１６を制御する。制御ユニット１７は、基板１２とプローブユニット１３との相対位置を変化させる。例えば、制御ユニット１７は、プローブユニット１３内の複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが基板１２に対して直線的に走査するように、駆動ユニット１４，１５を制御する。
【００２５】
また、制御ユニット１７は、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅのうちから、計測ユニット１８により求めた位置ずれ及びサイズずれが許容範囲内にある正常プローブを選択し、基板１２のメイン描画エリアのうち、正常プローブが描画するサブ描画エリアを調整する補正処理を実行し、かつ、正常プローブを用いてサブ描画エリアの描画を実行する。
【００２６】
図２は、正常プローブと異常プローブを示している。
【００２７】
正常プローブは、プローブの中心点と基準点とが一致している。
【００２８】
これに対し、位置ずれΔｘ，Δｙを有するプローブは、位置ずれΔｘ，Δｙが許容範囲内にないときは、使用不可の異常プローブとして取り扱われる。また、サイズずれΔｒを有するプローブは、サイズずれΔｒが許容範囲内にないときは、使用不可の異常プローブとして取り扱われる。
【００２９】
このように、異常プローブは、位置ずれ、サイズずれ及びこれらの組み合わせによって発生する。
【００３０】
図３は、正常パターンと異常パターンを示している。  
サンプル１〜１０は、それぞれのプローブに対応している。
【００３１】
正常ドットパターンは、サンプル１〜１０の各々が正常プローブであるときに、それらにより描画されたドットパターンのことである。
【００３２】
これに対し、異常ドットパターンは、サンプル１〜１０の各々が位置ずれ又はサイズずれを有する異常プローブであるときに、それらにより描画されたドットパターンのことである。また、異常ラインパターンは、サンプル１〜１０の各々が異常プローブであるときに、それらにより描画されたラインパターンのことである。
【００３３】
このように、異常プローブを用いてパターンを描くと、同一パターンを同一条件で描いたとしても、各々のパターンにばらつきが発生する。
【００３４】
そこで、実施例では、パターン形成プロセスにおいて、正常プローブのみを描画に使用するための補正処理を追加する。
【００３５】
図４は、パターン形成プロセスの第１の例を示している。  
このパターン形成プロセスは、図１のパターン形成装置を用いて実行される。
【００３６】
まず、プローブユニット内の複数のプローブを用いて、同一パターンを同一条件で描画するテスト描画を行う（ステップＳＴ１）。例えば、テスト描画は、ドットパターン及びラインパターンを同一条件で描画することにより行う。
【００３７】
次に、描画された複数のパターンの位置及びサイズを計測ユニットにより計測する（ステップＳＴ２）。
【００３８】
例えば、図３に示すように、全てのプローブが正常であると、描画されたパターン、例えば、ドットパターンは、同一サイズかつ一定ピッチで並んで配置される。しかし、例えば、製造ばらつきなどの原因により位置ずれ又はサイズずれを有するプローブにより描画されたパターン、例えば、ドットパターン及びラインパターンは、位置、サイズなどにばらつきを有する。
【００３９】
そこで、これら複数のパターンの位置及びサイズを目標値と比較し、各パターンについて、位置ずれΔｘ，Δｙ及びサイズずれΔｒを求める（ステップＳＴ３）。
【００４０】
この後、全てのパターンの位置ずれΔｘ，Δｙ及びサイズずれΔｒが許容範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳＴ４）。
【００４１】
全てのパターンの位置ずれΔｘ，Δｙ及びサイズずれΔｒが許容範囲内にあるときは、プローブユニット内の全てのプローブが正常プローブであると判断する。
【００４２】
この場合、メイン描画エリアを複数のサブ描画エリアに分割し（ステップＳＴ５）、複数のプローブ（正常プローブ）の各々を複数のサブ描画エリアのうちの１つに割り当てる（ステップＳＴ６）。
【００４３】
そして、正常プローブのみを用いて描画を実行する。また、描画の実行前又は後に描画回数をカウントする（ステップＳＴ８）。
【００４４】
また、少なくとも１つのパターンについて、位置ずれΔｘ，Δｙ又はサイズずれΔｒが許容範囲内にないときは、正常プローブのみを描画に使用するための補正処理を実行する（ステップＳＴ７）。
【００４５】
補正処理の具体例については後述する。
【００４６】
尚、このパターン形成プロセスは、描画（パターン形成）の度に実行してもよいし、後述するように、一定期間又は一定の描画回数が経過した後に実行してもよい。前者の場合には、ステップＳＴ８における描画回数のカウントを省略してもよい。
【００４７】
図５は、パターン形成プロセスの第２の例を示している。  
このパターン形成プロセスも、図１のパターン形成装置を用いて実行される。
【００４８】
第２の例が第１の例と異なる点は、パターン形成プロセスにおいて、補正処理を行うか否かの判断を、定期的、即ち、一定期間又は一定の描画回数が経過した後に実行することにある。ここでは、描画回数を基準に、定期的に補正処理を行うか否かの判断を行う例を説明する。
【００４９】
まず、描画回数が所定値に達したか否かを判断する（ステップＳＴ１）。
【００５０】
描画回数が所定値に達していないときは、メイン描画エリアを複数のサブ描画エリアに分割し（ステップＳＴ７）、複数のプローブ（正常プローブ）の各々を複数のサブ描画エリアのうちの１つに割り当てる（ステップＳＴ８）。
【００５１】
そして、正常プローブのみを用いて描画を実行する。また、描画の実行前又は後に描画回数をカウントする（ステップＳＴ１０）。
【００５２】
また、描画回数が所定値に達しているときは、描画回数（カウント値）をリセットする（ステップＳＴ２）。
【００５３】
そして、プローブユニット内の複数のプローブを用いて、同一パターンを同一条件で描画するテスト描画を行う（ステップＳＴ３）。例えば、テスト描画は、ドットパターン及びラインパターンを同一条件で描画することにより行う。
【００５４】
次に、描画された複数のパターンの位置及びサイズを計測ユニットにより計測する（ステップＳＴ４）。
【００５５】
例えば、図３に示すように、全てのプローブが正常であると、描画されたパターン、例えば、ドットパターンは、同一サイズかつ一定ピッチで並んで配置される。しかし、例えば、使用履歴などにより位置ずれ又はサイズずれが発生したプローブにより描画されたパターン、例えば、ドットパターン及びラインパターンは、位置、サイズなどにばらつきを有する。
【００５６】
そこで、これら複数のパターンの位置及びサイズを目標値と比較し、各パターンについて、位置ずれΔｘ，Δｙ及びサイズずれΔｒを求める（ステップＳＴ５）。
【００５７】
この後、全てのパターンの位置ずれΔｘ，Δｙ及びサイズずれΔｒが許容範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。
【００５８】
全てのパターンの位置ずれΔｘ，Δｙ及びサイズずれΔｒが許容範囲内にあるときは、プローブユニット内の全てのプローブが正常プローブであると判断する。
【００５９】
この場合、メイン描画エリアを複数のサブ描画エリアに分割し（ステップＳＴ７）、複数のプローブ（正常プローブ）の各々を複数のサブ描画エリアのうちの１つに割り当てる（ステップＳＴ８）。
【００６０】
そして、正常プローブのみを用いて描画を実行する。また、描画の実行前又は後に描画回数をカウントする（ステップＳＴ１０）。
【００６１】
また、少なくとも１つのパターンについて、位置ずれΔｘ，Δｙ又はサイズずれΔｒが許容範囲内にないときは、正常プローブのみを描画に使用するための補正処理を実行する（ステップＳＴ９）。
【００６２】
補正処理の具体例については後述する。
【００６３】
以上、第１及び第２の例によれば、プローブユニット内の複数のプローブのうち正常プローブのみを用いて描画を実行するための補正処理を行うことにより、パターン描画精度の向上を実現することができる。また、ＴＡＴ(turn around time)の短縮や、製造コストの削減などを図ることができる。
【００６４】
次に、補正処理の具体例について説明する。  
まず、前提条件を説明する。
【００６５】
図６に示すように、プローブユニット１３は、ｘ方向に一定ピッチｐで並ぶ複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを有するものとする。また、プローブユニット１３の可動範囲は、ｘ方向については、ｘ１とし、ｙ方向については、ｙ１とする。
【００６６】
また、図７に示すように、被処理基板内のメイン描画エリアＭのサイズは、（ｘ２×３）×（ｙ２×２）であるものとする。メイン描画エリアＭは、６個のサブ描画エリアＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６に分割される。各サブ描画エリアのサイズは、ｘ２×ｙ２であるものとする。
【００６７】
図８は、補正処理の第１の例を示している。
【００６８】
まず、被処理基板上のメイン描画エリアを複数のサブ描画エリアに分割する（ステップＳＴ１）。ここで、各サブ描画エリアのｘ方向のサイズｘ２は、複数のプローブのｘ方向のピッチｐと同じ又はそれよりも小さい（ｘ２≦ｐ）。
【００６９】
例えば、ｘ１＝ｙ１＝100μm、ｘ２＝ｐ＝30μmである。
【００７０】
次に、複数のプローブの各々を複数のサブ描画エリアのうちの１つに割り当てる（ステップＳＴ２）。例えば、図９（Ａ〜Ｅの全てが正常と仮定したとき）に示すように、複数のサブ描画エリアＳ１，Ｓ２，Ｓ３については、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃを対応させる。また、複数のサブ描画エリアＳ４，Ｓ５，Ｓ６については、複数のプローブＣ，Ｄ，Ｅを対応させる。
【００７１】
この後、ステップＳＴ２における割り当てを変更する。即ち、異常プローブに隣接する正常プローブが担当するサブ描画エリアを拡大する（ステップＳＴ３）。
【００７２】
例えば、図９（Ｃが異常のとき）に示すように、プローブＣが異常であるとき、異常プローブＣに隣接する正常プローブＢが担当するサブ描画エリアＳ２を拡大し、かつ、異常プローブＣに隣接する正常プローブＤが担当するサブ描画エリアＳ５を拡大する。
【００７３】
そして、複数のプローブのうち正常プローブのみを用いてメイン描画エリア内の各サブ描画エリアの描画を行う。
【００７４】
以上の補正処理によれば、異常プローブが発生しても、異常プローブに隣接する正常プローブにより描画を行う範囲を拡大するだけで高精度な描画を行うことができる。
【００７５】
図１０は、補正処理の第２の例を示している。
【００７６】
まず、被処理基板上のメイン描画エリアを複数のサブ描画エリアに分割する（ステップＳＴ１）。ここで、各サブ描画エリアのｘ方向のサイズｘ２は、複数のプローブのｘ方向のピッチｐよりも大きく、かつ、プローブユニットのｘ方向の可動範囲ｘ１と同じ又はそれよりも小さい（ｐ＜ｘ２≦ｘ１）。
【００７７】
例えば、ｘ２＝100μm、ｐ＝30μmである。ｘ１は、描画時間をできるだけ短縮するためにＸ２に近付ける又は等しくするのが望ましい。
【００７８】
次に、複数のプローブ（異常プローブを除く）の各々を複数のサブ描画エリアのうちの１つに割り当てる（ステップＳＴ２）。
【００７９】
ここで、本例では、異常プローブの有無にかかわらず、複数のプローブと複数のサブ描画エリアとの対応関係を一定に保つことができる。
【００８０】
例えば、図１１（Ａ〜Ｅの全てが正常のとき）に示すように、全てのプローブが正常であるとき、複数のサブ描画エリアＳ１，Ｓ２，Ｓ３については、複数のプローブＢ，Ｅ，Ａを対応させる。また、複数のサブ描画エリアＳ４，Ｓ５，Ｓ６については、複数のプローブＡ，Ｄ，Ｂを対応させる。
【００８１】
また、例えば、図１１（Ｃが異常のとき）に示すように、プローブＣが異常であるとき、複数のサブ描画エリアＳ１，Ｓ２，Ｓ３については、複数のプローブＢ，Ｅ，Ａを対応させる。また、複数のサブ描画エリアＳ４，Ｓ５，Ｓ６については、複数のプローブＡ，Ｄ，Ｂを対応させる。
【００８２】
このように、異常プローブの有無にかかわらず、複数のプローブと複数のサブ描画エリアとの対応関係を一定に保つことができる。
【００８３】
これは、１回の描画（走査）において、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの全てを用いずに、それらのうちの数本のみを用いて同時に描画するためである。
【００８４】
例えば、本例の場合、隣接する３本のプローブＡ，Ｂ，Ｃのうちの１本（プローブＢ）と、隣接する３本のプローブＣ，Ｄ，Ｅのうちの１本（プローブＥ）とを用いて、２つのサブ描画エリアＳ１，Ｓ２の描画を同時に行う。また、隣接する３本のプローブＡ，Ｂ，Ｃのうちの１本（プローブＡ）と、隣接する３本のプローブＣ，Ｄ，Ｅのうちの１本（プローブＤ）とを用いて、２つのサブ描画エリアＳ４，Ｓ５の描画を同時に行う。
【００８５】
この場合、プローブＣの正常／異常に関係なく、複数のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅと複数のサブ描画エリアＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６との対応関係を変えることなく、描画を行うことができる。
【００８６】
以上の補正処理によれば、異常プローブが発生しても、複数のプローブと複数のサブ描画エリアとの対応関係を一定に保つことができるため、簡易な制御により高精度な描画を継続して行うことができる。
【００８７】
図１２は、描画方法を示している。
【００８８】
この描画方法は、１つのサブ描画エリアの描画を、複数のプローブを用いる複数回の描画により行ういわゆる多重描画技術に関する。
【００８９】
この描画方法によれば、上述のパターン形成プロセス（補正処理を含む）と組み合わせることによりさらなる描画精度の向上を図ることができる。
【００９０】
本例では、図７のサブ描画エリアＳ１の描画を、５本のプローブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを用いる９回の描画により行う例を説明する。
【００９１】
各プローブが１回の描画（走査）によりサブ描画エリアＳ１内に描くパターンの範囲は、それぞれ異なる。例えば、１回目の描画範囲を基準としたとき、２回目の描画範囲は、１回目の描画範囲に対してｘ方向又はｙ方向に一定値だけシフトする。３回目以降の描画範囲については、それよりも前の全ての描画における描画範囲に対してｘ方向又はｙ方向に一定値だけシフトする。
【００９２】
本例の場合、まず、プローブＡを用いて１回目の描画を行う。また、プローブＢを用いて２回目の描画を行い、プローブＣを用いて３回目の描画を行い、プローブＤを用いて４回目の描画を行い、プローブＥを用いて５回目の描画を行う。さらに、プローブＡを用いて６回目の描画を行い、プローブＢを用いて７回目の描画を行い、プローブＣを用いて８回目の描画を行い、プローブＤを用いて９回目の描画を行う。
【００９３】
同図において、サブ描画エリアＳ１と各プローブの可動範囲（破線）とのオーバーラップエリアが実際の描画エリアである。
【００９４】
尚、３本のプローブＡ，Ｂ，Ｃによる１〜３回目の描画については、同時に行うことも可能である。同様に、３本のプローブＤ，Ｅ，Ａによる４〜６回目の描画についても、同時に行うことが可能であるし、３本のプローブＢ，Ｃ，Ｄによる７〜９回目の描画についても、同時に行うことが可能である。
【００９５】
このように、多重描画技術を用いれば、１つのサブ描画エリア内のパターンの描画を９回の描画の重ね合わせにより行うことで、パターン描画精度を向上させることができる。また、仮に、異常プローブが発生したとしても、それによるパターン描画精度の低下は、１本のプローブで描画する場合の１／９に減らすことができる。
【００９６】
尚、多重描画技術によれば、１回の描画に要する時間を短くできるため、１つのサブ描画エリアに対して複数回の描画を行なっても、描画時間が極端に増加することはない。即ち、多重描画技術を採用しても、ＴＡＴの短縮や、製造コストの削減などを図ることができる。
【００９７】
２．  その他  
図１のパターン形成装置は、原子間力顕微鏡、トンネル電流顕微鏡などのSPM (Scanning Probe Microscope)装置を応用することにより製造可能である。また、マルチプローブに関しては、１万本のような莫大な数のプローブを形成するには、MEMS (Microelectronic mechanical system)技術を利用して、例えば、ウェーハ内に複数のプローブを形成するのが望ましい。
【００９８】
また、上述のパターン形成プロセス（補正処理を含む）は、図１のパターン形成装置内で連続して行うことができるため、被処理基板の出し入れ作業が不要であり、製造歩留まりの向上にも貢献できる。
【００９９】
さらに、パターンの形成に際しては、プローブのスキャンスピードや、プローブと被処理基板との距離などを調整することにより、描画されるパターンのサイズを制御することが可能である。また、プローブ及び被処理基板間の電流値／電圧値、プローブの被処理基板に対する押し付け圧力や、パターン形成装置の内部の温度及び湿度などの物理量などによっても、描画されるパターンのサイズを制御することができる。
【０１００】
３．  むすび  
実施形態によれば、マルチプローブリソグラフィ技術におけるパターン描画精度を向上させることができる。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０２】
１１：  ステージ、  １２：  基板（被処理基板）、  １３：  プローブユニット、  １４，１５：  駆動ユニット、  １６：  描画ユニット、  １７：  計測ユニット、  １８：  制御ユニット。
【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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