(57)【要約】【課題】描画装置におけるマークの描画に有利な技術を提供する。【解決手段】基板に描画すべき回路パターンを表すパターンデータと、前記基板に描画すべきマークを表すマークデータとから生成された描画データに基づいて荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、前記基板に対する前記荷電粒子線の位置決め精度に関連する情報を取得する取得部と、前記取得部で取得された情報に基づいて、前記マークの描画領域を決定する決定部と、前記決定部で決定された描画領域に前記マークが描画されるように、前記パターンデータと前記マークデータとを合成して前記描画データを生成する生成部と、を有することを特徴とする描画装置を提供する。【選択図】図２
2013135194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に描画すべき回路パターンを表すパターンデータと、前記基板に描画すべきマークを表すマークデータとから生成された描画データに基づいて荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、
前記基板に対する前記荷電粒子線の位置決め精度に関連する情報を取得する取得部と、
前記取得部で取得された情報に基づいて、前記マークの描画領域を決定する決定部と、
前記決定部で決定された描画領域に前記マークが描画されるように、前記パターンデータと前記マークデータとを合成して前記描画データを生成する生成部と、
を有することを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記基板において前記マークを描画可能な領域を表す領域情報を保持する保持部を更に有し、
前記決定部は、前記保持部に保持された領域情報が表す領域の中から前記マークの描画領域を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記位置決め精度に関連する情報として、前記基板の平面度を表す平面度情報を取得し、
前記決定部は、前記平面度情報に基づいて、前記平面度が許容範囲内にある領域から前記マークの描画領域を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
【請求項４】
前記決定部は、前記平面度が許容範囲内にある領域に前記マークが描画されるように、前記マークの形状及び寸法を決定する、ことを特徴とする請求項３に記載の描画装置。
【請求項５】
前記取得部は、前記位置決め精度に関連する情報として、前記描画装置のキャリブレーションの実行時刻を表す時刻情報を取得し、
前記決定部は、前記時刻情報に基づいて、前記キャリブレーションの実行時刻後の予め定められた期間内に前記マークが描画されるように、前記マークの描画領域を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記位置決め精度に関連する情報として、前記描画装置の環境を表す環境情報を取得し、
前記決定部は、前記環境情報に基づいて、前記環境が許容範囲内にあるタイミングで前記マークが描画されるように、前記マークの描画領域を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
【請求項７】
前記取得部は、前記位置決め精度に関連する情報として、前記回路パターンを構成するパターン要素の密度を表す密度情報を取得し、
前記決定部は、前記密度情報に基づいて、前記密度が予め定められた値以上となるパターン要素群の描画と並行して前記マークが描画されるように、前記マークの描画領域を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
【請求項８】
前記パターンデータから前記回路パターンを構成するパターン要素を選択する選択部を更に有し、
前記決定部は、前記選択部で選択されたパターン要素を描画と並行して前記マークが描画されるように、前記マークの描画領域を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
【請求項９】
前記基板の上に形成された層のそれぞれについて、マークの描画領域を表すマーク領域情報を記憶する記憶部を更に有し、
前記決定部は、前記マーク領域情報に基づいて、既に形成されたマークの描画領域と重ならないように、新たなマークの描画領域を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行うステップと、
前記ステップで描画を行われた前記基板を現像するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスなどの製造に用いられるリソグラフィ装置の１つとして、荷電粒子線（電子線）によって基板にパターンを描画（転写）する荷電粒子線描画装置が知られている。荷電粒子線描画装置は、１つの荷電粒子線で描画を行うシングルビーム型の描画装置と、複数の荷電粒子線で描画を行うマルチビーム型の描画装置とに大別される。マルチビーム型の描画装置は、シングルビーム型の描画装置と比較して、スループットの向上を見込めるため、量産に利用可能な装置として注目されている。
【０００３】
荷電粒子線描画装置は、基板上に設定される設計上の座標に沿って荷電粒子線を偏向（走査）すると共に、荷電粒子線の基板への照射及び非照射（ブランキング）を制御することで、基板にパターンを描画する。荷電粒子線描画装置では、シングルビーム型及びマルチビーム型に関わらず、基板に描画すべきパターン（回路パターン）を表す設計データを描画データに変換し、かかる描画データに基づいて、荷電粒子線の基板への照射及び非照射を制御している。ここで、設計データは、ＣＡＤデータやベクトルデータであり、描画データは、ビットマップデータである。ＣＡＤデータやベクトルデータ（設計データ）をビットマップデータ（描画データ）に変換する技術は、従来から提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
近年では、荷電粒子線描画装置に要求されるパターン寸法精度、即ち、パターンの最小線幅が小さくなってきているため、１つのチップに相当する領域の描画に必要とされる描画データのサイズ（データ容量）が膨大になっている。一方、荷電粒子線描画装置を量産に利用するためには、スループットの向上が必要であるため、このような描画データを含む大量のデータを高速に処理しなければならない。但し、データのサイズの問題から、設計データ（ＣＡＤデータ、ベクトルデータ）を予めビットマップに展開した状態、即ち、描画データ（ビットマップデータ）で保持することは難しい。従って、荷電粒子線描画装置では、装置内において、パターンを表すデータを設計データとして記憶部に記憶し、記憶部に記憶した設計データをパターンの描画時に描画順に読み出して描画データに対してビットマップ展開（変換）を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平８−５０５００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術では、基板に描画すべきパターンだけではなく、アライメントマークや検査マークなどのマークも設計データに含まれているため、パターンの描画直前に、マークの描画位置や描画タイミングを変更することができない。しかしながら、近年要求されているような微細なパターンを描画するためには、基板の状態や荷電粒子線描画装置の状態に応じて、マークの描画位置や描画タイミングを変更するのが好ましい。
【０００７】
例えば、基板の表面又は裏面にゴミなどが付着して基板の平面度が損なわれている領域にアライメントマーク（検査マーク）を描画する場合を考える。この場合、かかるアライメントマークを用いて荷電粒子線と基板との位置合わせ（アライメント）を行うと、アライメント誤差が増加しうる。また、荷電粒子線描画装置は、露光装置と比較して、パターンの描画に時間がかかる。従って、重要パターン（クリティカルパターン）の描画タイミングとアライメントマークの描画タイミングとのずれによって、その後の描画（露光）における重要パターンに対するアライメント誤差が増加しうる。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、例えば、描画装置におけるマークの描画に有利な技術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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての描画装置は、基板に描画すべき回路パターンを表すパターンデータと、前記基板に描画すべきマークを表すマークデータとから生成された描画データに基づいて荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、前記基板に対する前記荷電粒子線の位置決め精度に関連する情報を取得する取得部と、前記取得部で取得された情報に基づいて、前記マークの描画領域を決定する決定部と、前記決定部で決定された描画領域に前記マークが描画されるように、前記パターンデータと前記マークデータとを合成して前記描画データを生成する生成部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、描画装置におけるマークの描画に有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一側面としての描画装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す描画装置の描画データ生成部の基本的な構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態における描画データ生成部の構成を示す図である。
【図４】第２の実施形態における描画データ生成部の構成を示す図である。
【図５】第３の実施形態における描画データ生成部の構成を示す図である。
【図６】第４の実施形態における描画データ生成部の構成を示す図である。
【図７】第５の実施形態における描画データ生成部の構成を示す図である。
【図８】マーク領域情報が更新される際の決定部の処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】管理部で管理されるマーク領域情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一側面としての描画装置１の構成を示す図である。描画装置１は、荷電粒子線（電子線）を用いて基板にパターンを描画するリソグラフィ装置である。描画装置１は、本実施形態では、マルチビーム型の描画装置として構成されているが、シングルビーム型の描画装置として構成されていてもよい。
【００１５】
描画装置１は、複数の電子源１０ａ、１０ｂ及び１０ｃと、荷電粒子光学系２０と、偏向器３０と、ダイナミックフォーカスコイル４０と、ダイナミックスティグコイル５０と、基板ステージ６０と、描画データ生成部７０と、制御部８０とを有する。
【００１６】
電子源１０ａ、１０ｂ及び１０ｃのそれぞれは、例えば、電子銃を含み、荷電粒子線（電子線）の照射（ＯＮ）及び非照射（ＯＦＦ）が個別に制御される。荷電粒子光学系２０は、電子源１０ａ、１０ｂ及び１０ｃのそれぞれからの荷電粒子線を基板ＳＴに導く光学系である。偏向器３０は、荷電粒子光学系２０によって基板ＳＴに導かれる荷電粒子線を偏向（走査）する。ダイナミックフォーカスコイル４０は、偏向器３０を動作させた際に、荷電粒子光学系２０を通過する荷電粒子線に発生する偏向収差に応じて、荷電粒子線のフォーカス位置を補正する。ダイナミックスティグコイル５０は、荷電粒子光学系２０を通過する荷電粒子線に発生する偏向収差に応じて、荷電粒子線の非点収差を補正する。基板ステージ６０は、基板ＳＴを保持して移動する。
【００１７】
描画装置１において、電子源１０ａ、１０ｂ及び１０ｃ、荷電粒子光学系２０、偏向器３０、ダイナミックフォーカスコイル４０、ダイナミックスティグコイル５０及び基板ステージ６０は、描画処理部を構成する。かかる描画処理部は、制御部８０の制御下で、描画処理を行う。
【００１８】
描画データ生成部７０は、ＣＡＤデータやベクトルデータをビットマップデータに変換する機能などを有し、基板ＳＴに描画すべきパターンに対応する描画データを生成する。描画データ生成部７０については、後で詳細に説明する。
【００１９】
制御部８０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、描画装置１の全体（動作）を制御する。例えば、制御部８０は、描画データ生成部７０で生成された描画データに基づいて描画処理部（を構成する各部）を制御して、荷電粒子線を基板ＳＴの上で走査させることで基板ＳＴにパターンを描画させる。
【００２０】
ここで、図２を参照して、描画データ生成部７０による描画データの生成の概要について説明する。図２は、描画データ生成部７０の基本的な構成を示す図である。描画データ生成部７０は、記憶部７０２と、取得部７０４と、保持部７０６と、決定部７０８と、生成部７１０とを含む。
【００２１】
記憶部７０２は、ＣＡＤデータやベクトルデータである設計データを記憶する。上述したように、従来技術では、設計データは、基板に描画すべき回路パターンを表すパターンデータ及び基板を計測又は検査するために基板に描画すべきマーク（アライメントマークや検査マーク）を表すマークデータを含んでいる。換言すれば、従来技術では、回路パターンとマークデータとを区別することなく、１つの設計データとして記憶していた。一方、本実施形態では、記憶部７０２は、基板ＳＴに描画すべき回路パターンを表すパターンデータＰＤと、基板ＳＴに描画すべきマークを表すマークデータＭＤとをそれぞれ別のデータとして記憶する。但し、マークデータＭＤのうち、描画位置精度に厳しくなく、装置状況に応じて柔軟に描画領域（描画位置）を変更する必要がないマークや描画領域を固定したいマークを表すマークデータは、パターンデータＰＤの一部としてもよい。
【００２２】
取得部７０４は、基板ＳＴに対する荷電粒子線の位置決め精度に関連する情報ＰＩを取得する。ここで、情報ＰＩは、例えば、基板ＳＴの各位置での平面度を表す面形状情報（平面度情報）ＳＩ、描画装置１のキャリブレーションの実行時刻を表す時刻情報ＴＩ、描画装置１の環境を表す環境情報ＥＩなどの少なくとも１つを含む。
【００２３】
保持部７０６は、基板ＳＴにおいてマーク（アライメントマークや検査マークなど）を描画可能な領域を表す領域情報ＭＤＲを保持する。ここで、マークを描画可能な領域とは、その領域内であれば自由にマークを描画することが可能である領域である。また、領域情報ＭＤＲは、ユーザが任意に設定してもよいし、描画装置１が基板ＳＴに描画すべき回路パターン（パターンデータＰＤ）から自動的に設定してもよい。
【００２４】
決定部７０８は、取得部７０４で取得された情報ＰＩに基づいて、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域の中から、基板ＳＴに描画される回路パターンに対するマークの描画領域を決定する。換言すれば、決定部７０８は、情報ＰＩ及び領域情報ＭＤＲを解析することで、基板ＳＴにおけるマークの最適な描画領域（描画タイミング）やマークの形状及び寸法を決定する。また、決定部７０８は、決定したマークの描画領域を表す第１マーク情報ＦＭＩと、決定したマークの形状及び寸法を表す第２マーク情報ＳＭＩとを生成して生成部７１０に入力する。なお、決定部７０８は、取得部７０４で取得された情報ＰＩに基づいて、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲに関わらず、マークの描画領域を任意に決定することも可能である。
【００２５】
生成部７１０は、決定部７０８で決定した描画領域にマークが描画されるように、記憶部７０２に記憶したパターンデータＰＤとマークデータＭＤとを合成して描画データＤＤを生成する。具体的には、生成部７１０は、第１マーク情報ＦＭＩ及び第２マーク情報ＳＭＩに基づいて、パターンデータＰＤとマークデータＭＤとを合成した合成データを生成し、かかる合成データをビットマップデータに変換することで描画データＤＤを生成する。
【００２６】
描画装置１において、描画領域（描画位置）と描画タイミングとは一体的なものであって、描画領域が決定されれば描画タイミングも決定され、描画タイミングが決定されれば描画領域も決定される。従って、描画領域の要請から描画タイミングが決定される場合と、描画タイミングの要請から描画領域が決定される場合とがある。
【００２７】
また、描画装置１では、描画を開始する前にある程度の量（例えば、１チップ分）のパターンデータとマークデータとを合成して描画データを生成する場合と、描画順にパターンデータとマークデータとを合成して描画データを順次生成する場合とがある。以下で説明する各実施形態は、どちらの場合にも対応可能であるが、第２の実施形態（描画タイミングの要請から描画領域が決定される場合）では、描画順にパターンデータとマークデータとを合成して描画データを順次生成する場合を想定している。但し、第２の実施形態であっても、条件次第では、描画を開始する前にある程度の量のパターンデータとマークデータとを合成して描画データを生成することも可能である。
【００２８】
以下、各実施形態において、描画データ生成部７０について具体的に説明する。
【００２９】
＜第１の実施形態＞
図３は、第１の実施形態における描画データ生成部７０の構成を示す図である。基板ＳＴの上の領域のうち、ゴミが付着している領域や面形状が荒れている領域にアライメントマークや検査マークなどのマークを描画することは、アライメント精度や検査精度を低下させる要因となる。従って、このような領域にマークを描画することを回避する必要がある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、取得部７０４は、基板ＳＴに対する荷電粒子線の位置決め精度に関連する情報ＰＩとして、基板ＳＴの各位置での平面度を表す面形状情報ＳＩを取得する。基板ＳＴの上のゴミが付着している領域や面形状が荒れている領域などは、基板面内のフォーカス偏差を検査する工程において、フォーカス位置がその他の領域と大きく異なる。従って、面形状情報ＳＩは、基板面内のフォーカス偏差から取得することが可能である。
【００３１】
決定部７０８は、面形状情報ＳＩに基づいて、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域のうち、平面度が許容範囲内にある領域（必要な平面度を満たす領域）、例えば、ゴミが付着していない領域からマークの描画領域を決定する。但し、領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が十分に存在していない場合には、決定部７０８は、マークの形状及び寸法を変更することが可能である。換言すれば、決定部７０８は、必要な平面度を満たす領域にマークが描画されるように、マークの形状及び寸法を決定することが可能である。一般的に、マークの形状と寸法とは一体的に決定されるものであり、マークの寸法を変更すれば、それに伴ってマークの形状も変更される。
【００３２】
領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合には、決定部７０８は、その旨を通知するためのエラー（又は警告）メッセージを描画装置１の表示部（不図示）に表示したり、制御部８０のメモリなどにエラーログを記録したりする。また、領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合には、決定部７０８は、領域情報ＭＤＲや面形状情報ＳＩに関わらず、デフォルトで指定されている描画領域をマークの描画領域として決定してもよい。
【００３３】
本実施形態によれば、基板ＳＴの平面度に応じて、アライメントマークや検査マークなどのマークを描画する描画領域を決定（変更）することができるため、アライメント精度や検査精度の低下を低減（防止）することが可能となる。また、本実施形態では、マルチビーム型の描画装置であってもシングルビーム型の描画装置であっても、マークの描画領域が決定されれば、マークの描画位置に応じて描画タイミングは一意に決定される。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態における描画データ生成部７０の構成を示す図である。本実施形態では、描画装置１の状態をリアルタイムで監視し、かかる描画装置１の状態に応じて割り込みをかけてアライメントマークや検査マークなどのマークを描画する。従って、パターンデータＰＤは描画順に読み出され、或いは、微小領域に分割され、割り込みがかかった際に、パターンデータＰＤとマークデータＭＤとを合成して描画データＤＤを生成する。
【００３５】
そこで、本実施形態では、取得部７０４は、描画装置１のキャリブレーションの実行時刻を表す時刻情報ＴＩや描画装置１の環境を表す環境情報ＥＩを取得する。決定部７０８は、取得部７０４で取得した時刻情報ＴＩや環境情報ＥＩに基づいて、マークを描画する描画条件を満たすときに、マーク描画フラグをたててマークの描画領域を決定する。ここで、環境情報ＥＩは、例えば、基板ＳＴの温度を表す温度情報を含む。
【００３６】
取得部７０４が環境情報ＥＩを取得する場合、決定部７０８は、基板ＳＴの温度が所定の温度に到達したタイミングでマークが描画されるように、マークの描画領域（描画タイミング）を決定する。換言すれば、決定部７０８は、環境情報ＥＩに基づいて、描画装置１の環境が許容範囲内にあるタイミングでマークが描画されるように、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域からマークの描画領域を決定する。これにより、基板ＳＴの温度変化に影響されることなく、基板ＳＴに描画することが可能となる。
【００３７】
また、取得部７０４が時刻情報ＴＩを取得する場合、決定部７０８は、描画装置１のキャリブレーションが行われた直後のタイミングでマークが描画されるように、マークの描画領域（描画タイミング）を決定する。換言すれば、決定部７０８は、時刻情報ＴＩに基づいて、描画装置１のキャリブレーションの実行時刻後の予め定められた期間内にマークが描画されるように、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域からマークの描画領域を決定する。
【００３８】
描画装置１においては、実際には、回路パターンやマークを描画する描画タイミングは予め検知することが可能であり、回路パターンやマークを描画する前に十分な余裕をもって描画データを生成することが可能な場合もある。例えば、描画装置１のキャリブレーションのスケジュールが決まっている場合などには、１チップ分のパターンデータＰＤとマークデータＭＤとを合成して描画データＤＤを生成してから描画を開始することも可能である。
【００３９】
また、本実施形態では、環境情報ＥＩや時刻情報ＴＩに応じてマークの描画タイミングが一意に決定されているが、マークの描画ごとやマークの種類ごとに描画タイミングを変更してもよい。
【００４０】
マルチビーム型の描画装置の場合、描画範囲が大画角であるため、回路パターンとマークとを同時に描画することが可能である。従って、回路パターンを描画するタイミングと同じタイミングでマークが描画されるように、マークの描画領域（描画タイミング）を決定することができる。具体的には、マーク描画フラグをたてたとき又はそれにできるだけ近いときに、マークが描画されるように、マークを描画可能な領域からマークの描画領域を決定する。
【００４１】
一方、シングルビーム型の描画装置の場合、回路パターンとマークとを同時に描画することが不可能である。従って、マーク描画フラグをたててからできるだけ近いときに、マークが描画されるように、マークを描画可能な領域からマークの描画領域を決定する。但し、シングルビーム型の描画装置の場合、マークを描画する際に基板ステージ６０を移動させなければならないこともあるため、マルチビーム型の描画装置と比較して、マークの描画精度が低下する可能性がある。
【００４２】
また、取得部７０４は、環境情報ＥＩや時刻情報ＴＩに加えて、面形状情報ＳＩを取得することも可能である。この場合、マークの描画領域を決定する前に、面形状情報ＳＩに基づいて、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域から平面度が許容範囲外である領域を除外しておいてもよい。このように、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲを更新することによって、環境情報ＥＩや時刻情報ＴＩに基づいたマークの描画領域の決定を効率的に行うことができる。
【００４３】
また、第１の実施形態と同様に、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が十分に存在していない場合には、決定部７０８は、マークの形状及び寸法を変更することが可能である。
【００４４】
更に、領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合には、決定部７０８は、その旨を通知するためのエラー（又は警告）メッセージを描画装置１の表示部（不図示）に表示したり、制御部８０のメモリなどにエラーログを記録したりする。また、領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合には、決定部７０８は、環境情報ＥＩ、時刻情報ＴＩに関わらず、デフォルトで指定されている描画領域をマークの描画領域として決定してもよい。
【００４５】
本実施形態によれば、描画装置１の装置状態に応じて、アライメントマークや検査マークなどのマークを描画する描画領域を決定（変更）することができるため、アライメント精度や検査精度の低下を低減（防止）することが可能となる。
【００４６】
＜第３の実施形態＞
図５は、第３の実施形態における描画データ生成部７０の構成を示す図である。荷電粒子線で基板ＳＴに描画を行う描画装置１は、露光装置と比較して、パターンの描画に時間がかかるため、パターンの描画中にアライメント精度が低下することがある。従って、本実施形態では、重要な回路パターン（クリティカルパターン）の描画タイミングとアライメントマークなどのマークの描画タイミングとを合わせることで、描画タイミングのずれに起因するアライメント精度の低下を低減（防止）する。
【００４７】
そこで、本実施形態では、描画データ生成部７０は、記憶部７０２に記憶したパターンデータＰＤを解析して、回路パターンを構成するパターン要素の密度（集積度）を表す密度情報ＤＩを算出する算出部７１２を含む。換言すれば、算出部７１２は、密度情報ＤＩを取得する取得部として機能する。また、決定部７０８は、算出部７１２で算出された密度情報ＤＩに基づいて、密度が予め定められた値以上となるパターン要素（パターン要素群）、即ち、クリティカルパターンを特定する。そして、決定部７０８は、特定したクリティカルパターンの描画と並行してマークが描画されるように、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域からマークの描画領域を決定する。
【００４８】
このように、本実施形態では、クリティカルパターンの描画タイミングに応じてマークの描画領域（描画タイミング）を決定する。但し、基板ＳＴの上の複数のチップ領域（ショット領域）の全てに同じ回路パターンが描画される場合には、チップ領域の全てに対してマークを描画する必要はない。また、基板ＳＴのチップ領域ごとに、マークの描画領域（描画タイミング）を変更してもよい。
【００４９】
マルチビーム型の描画装置の場合、上述したように、描画範囲が大画角であるため、回路パターンとマークとを同時に描画することが可能である。従って、クリティカルパターンの描画と並行してマークが描画されるように、マークの描画領域（描画タイミング）を決定することができる。具体的には、クリティカルパターンを描画するタイミング又はそれにできるだけ近いタイミングでマークが描画されるように、マークを描画可能な領域からマークの描画領域を決定する。
【００５０】
一方、シングルビーム型の描画装置の場合、回路パターンとマークとを同時に描画することが不可能である。従って、クリティカルパターンを描画するタイミングからできるだけ近いタイミングでマークが描画されるように、マークを描画可能な領域からマークの描画領域を決定する。但し、シングルビーム型の描画装置の場合、マークを描画する際に基板ステージ６０を移動させなければならないこともあるため、マルチビーム型の描画装置と比較して、マークの描画精度が低下する可能性がある。
【００５１】
また、取得部７０４が面形状情報ＳＩを取得している場合には、マークの描画領域を決定する前に、面形状情報ＳＩに基づいて、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域から平面度が許容範囲外である領域を除外しておいてもよい。このように、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲを更新することによって、密度情報ＤＩに基づいたマークの描画領域の決定を効率的に行うことができる。
【００５２】
また、第１の実施形態と同様に、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が十分に存在していない場合には、決定部７０８は、マークの形状及び寸法を変更することが可能である。
【００５３】
更に、領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合には、決定部７０８は、その旨を通知するためのエラー（又は警告）メッセージを描画装置１の表示部（不図示）に表示したり、制御部８０のメモリなどにエラーログを記録したりする。また、領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合には、決定部７０８は、密度情報ＤＩに関わらず、デフォルトで指定されている描画領域をマークの描画領域として決定してもよい。
【００５４】
本実施形態によれば、基板ＳＴに描画する回路パターンを構成するパターン要素（例えば、クリティカルパターン）に応じて、アライメントマークなどのマークを描画する描画領域を決定（変更）することができる。従って、クリティカルパターンの描画タイミングとアライメントマークなどのマークの描画タイミングとを合わせることが可能となり、描画タイミングのずれに起因するアライメント精度の低下を低減（防止）することができる。
【００５５】
＜第４の実施形態＞
図６は、第４の実施形態における描画データ生成部７０の構成を示す図である。第３の実施形態では、算出部７１２で算出された密度情報ＤＩに基づいて、決定部７０８がクリティカルパターンを自動的に特定している。本実施形態では、回路パターンを構成するパターン要素のうち、着目するパターン要素（例えば、クリティカルパターン）をユーザが任意に指定できるようにする。
【００５６】
そこで、本実施形態では、描画データ生成部７０は、記憶部７０２に記憶したパターンデータＰＤから回路パターンを構成するパターン要素を選択する選択部７１４を含む。選択部７１４は、ユーザの指定に応じて、回路パターンを構成するパターン要素から着目するパターン要素を選択する。そして、決定部７０８は、選択部７１４で選択されたパターン要素の描画と並行してマークが描画されるように、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域からマークの描画領域を決定する。なお、描画データ生成部７０が算出部７１２を含む場合には、算出部７１２で算出された密度情報ＤＩをユーザに提供し、ユーザは密度情報ＤＩを参照しながら着目するパターン要素を指定することも可能である。
【００５７】
このように、本実施形態では、選択部７１４で選択されたパターン要素の描画タイミングに応じてマークの描画領域（描画タイミング）を決定する。但し、基板ＳＴの上の複数のチップ領域（ショット領域）の全てに同じ回路パターンが描画される場合には、チップ領域の全てに対してマークを描画する必要はない。また、基板ＳＴのチップ領域ごとに、マークの描画領域（描画タイミング）を変更してもよい。
【００５８】
マルチビーム型の描画装置の場合、上述したように、描画範囲が大画角であるため、回路パターンとマークとを同時に描画することが可能である。従って、選択部７１４で選択されたパターン要素の描画と並行してマークが描画されるように、マークの描画領域（描画タイミング）を決定することができる。具体的には、選択部７１４で選択されたパターン要素を描画するタイミング又はそれにできるだけ近いタイミングでマークが描画されるように、マークを描画可能な領域からマークの描画領域を決定する。
【００５９】
一方、シングルビーム型の描画装置の場合、回路パターンとマークとを同時に描画することが不可能である。従って、選択部７１４で選択されたパターン要素を描画するタイミングからできるだけ近いタイミングでマークが描画されるように、マークを描画可能な領域からマークの描画領域を決定する。但し、シングルビーム型の描画装置の場合、マークを描画する際に基板ステージ６０を移動させなければならないこともあるため、マルチビーム型の描画装置と比較して、マークの描画精度が低下する可能性がある。
【００６０】
また、取得部７０４が面形状情報ＳＩを取得している場合には、マークの描画領域を決定する前に、面形状情報ＳＩに基づいて、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域から平面度が許容範囲外である領域を除外しておいてもよい。このように、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲを更新することによって、選択部７１４で選択されたパターン要素の描画タイミングに基づいたマークの描画領域の決定を効率的に行うことができる。
【００６１】
また、第１の実施形態と同様に、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が十分に存在していない場合には、決定部７０８は、マークの形状及び寸法を変更することが可能である。
【００６２】
更に、領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合には、決定部７０８は、その旨を通知するためのエラー（又は警告）メッセージを描画装置１の表示部（不図示）に表示したり、制御部８０のメモリなどにエラーログを記録したりする。また、領域情報ＭＤＲが表す領域に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合には、決定部７０８は、選択部７１４で選択されたパターン要素の描画タイミングに関わらず、デフォルトで指定されている描画領域をマークの描画領域として決定してもよい。
【００６３】
本実施形態によれば、基板ＳＴに描画する回路パターンを構成するパターン要素から選択されたパターン要素（例えば、クリティカルパターン）に応じて、アライメントマークなどのマークを描画する描画領域を決定（変更）することができる。従って、選択されたパターン要素の描画タイミングとアライメントマークなどのマークの描画タイミングとを合わせることが可能となり、描画タイミングのずれに起因するアライメント精度の低下を低減（防止）することができる。
【００６４】
＜第５の実施形態＞
図７は、第５の実施形態における描画データ生成部７０の構成を示す図である。本実施形態では、面形状情報ＳＩ、環境情報ＥＩ及び時刻情報ＴＩに加えて、基板ＳＴに形成されている各層に描画されたマークの描画領域を表すマーク領域情報ＭＭＩに基づいて、その上に形成されるターゲット層のマークの描画領域を決定する。
【００６５】
そこで、本実施形態では、描画データ生成部７０は、基板ＳＴの上に形成された層のそれぞれについて、マークの描画領域を表すマーク領域情報ＭＭＩを管理する管理部７１６を含む。そして、決定部７０８は、ターゲット層について、管理部７１６で管理されたマーク領域情報ＭＭＩに基づいて、領域情報ＭＤＲが表す領域のうちターゲット層の下の層に描画されたマークと重ならない領域をマークの描画領域として決定する。これにより、ターゲット層に描画されたマークとターゲット層の下の層に描画されたマークとが重なってしまうことを防止することが可能となる。また、管理部７１６は、基板ＳＴに形成される層にマークが描画されるたびに、かかるマークが描画された領域をマーク領域情報ＭＭＩに反映させる。なお、管理部７１６は、基板ＳＴの上に形成されている層に描画されたマークの描画領域だけではなく、基板ＳＴの上にこれから形成される層に描画されるマークの描画領域もマーク領域情報ＭＭＩとして管理する。
【００６６】
管理部７１６で管理されるマーク領域情報ＭＭＩは、例えば、基板ＳＴの平面度の計測結果（面形状情報ＳＩ）をトリガーとして更新（変更）される。図８を参照して、管理部７１６で管理されるマーク領域情報ＭＭＩが更新される際の決定部７０８の処理について説明する。図８では、面形状情報ＳＩをトリガーとしてマーク領域情報ＭＭＩが更新される場合を例として説明する。但し、描画装置１の環境（例えば、温度）の変化やキャリブレーションによる荷電粒子線のビームシフトの発生をトリガーとしてマーク領域情報ＭＭＩを更新してもよい。
【００６７】
Ｓ８０２において、取得部７０４は、基板ＳＴの各位置での平面度を表す面形状情報ＳＩを取得する。Ｓ８０４において、決定部７０８は、管理部７１６で管理されたマーク領域情報ＭＭＩを参照して、ターゲット層であるｎ番目の層に描画されるマークの描画領域を特定する。
【００６８】
Ｓ８０６において、決定部７０８は、取得部７０４で取得された面形状情報ＳＩ（Ｓ８０２）に基づいて、Ｓ８０４で特定されたマークの描画領域が必要な平面度を満たす領域であるかどうかを判定する。Ｓ８０４で特定されたマークの描画領域が必要な平面度を満たす領域である場合には、管理部７１６で管理されているマーク領域情報ＭＭＩを更新することなく、処理を終了する。一方、Ｓ８０４で特定されたマークの描画領域が必要な平面度を満たす領域でない場合には、Ｓ８０８に移行する。
【００６９】
Ｓ８０８において、決定部７０８は、取得部７０４で取得された面形状情報ＳＩ（Ｓ８０２）に基づいて、保持部７０６で保持した領域情報ＭＤＲが表す領域から必要な平面度を満たす領域を抽出する。Ｓ８１０において、決定部７０８は、Ｓ８０８で抽出した領域を、ｎ番目の層に描画されるマークの描画領域として仮決定する。Ｓ８１２において、決定部７０８は、Ｓ８１０で仮決定されたマークの描画領域、即ち、ｎ番目の層に描画されるマークの描画領域として仮決定された領域を管理部７１６に通知する。
【００７０】
Ｓ８１４において、決定部７０８は、管理部７１６で管理されたマーク領域情報ＭＭＩを参照して、ｎ番目の層の下の層、即ち、１〜ｎ−１番目の層に描画されているマークの描画領域を抽出する。Ｓ８１６において、決定部７０８は、Ｓ８１０で仮決定されたマークの描画領域から、Ｓ８１４で抽出されたマークの描画領域を除外して、ｎ番目の層に対してマークを描画可能な複数の領域（マーク描画可能領域群）を定義する。
【００７１】
Ｓ８１８において、決定部７０８は、Ｓ８１６で定義されたマーク描画可能領域群から１つの領域（任意の領域）を選択し、ｎ番目の層に描画されるマークの描画領域として決定する。Ｓ８２０において、決定部７０８は、Ｓ８１８と同様に、ｎ番目の層の上に形成されるｎ＋１〜ｍ番目の層のそれぞれに描画されるマークの描画領域を決定する。また、決定部７０８は、Ｓ８１８でｎ番目の層に描画されるマークの描画領域として決定された領域、及び、Ｓ８２０でｎ＋１〜ｍ番目の層のそれぞれに描画されるマークの描画領域として決定された領域を管理部７１６に通知する。そして、管理部７１６は、決定部７０８からの通知が反映されるように、マーク領域情報ＭＭＩを更新する。
【００７２】
Ｓ８２０において、決定部７０８は、管理部７１６で管理されたマーク領域情報ＭＭＩを参照して、ｎ＋１〜ｍ番目の層のそれぞれに描画されるマークの描画領域が互いに重なっていないかどうかを判定する。ｎ＋１〜ｍ番目の層のそれぞれに描画されるマークの描画領域が互いに重なっていない場合には、処理を終了する。一方、ｎ＋１〜ｍ番目の層のそれぞれに描画されるマークの描画領域が互いに重なっている場合には、Ｓ８１８に移行し、マーク描画可能領域群から新たな領域を選択し、ｎ番目の層に描画されるマークの描画領域として決定する。
【００７３】
なお、Ｓ８１８及びＳ８２０を繰り返してもｎ〜ｍ番目の層のそれぞれに描画されるマークの描画領域を決定できない場合や基板ＳＴの上の各層に必要な平面度を満たす領域が存在しない場合もある。このような場合には、その旨を通知するためのエラー（又は警告）メッセージを描画装置１の表示部（不図示）に表示したり、制御部８０のメモリなどにエラーログを記録したりする。また、このような場合には、デフォルトで指定されている描画領域をマークの描画領域として決定する。
【００７４】
また、本実施形態では、基板ＳＴの上の下層（基板側の層）から上層の順序でマークの描画領域を決定しているが、マークの描画領域を決定する層の順序を限定するものではない。例えば、マークの描画領域を優先して決定したい層があることも考えられるため、マークの描画領域を決定する優先順位を各層に設定し、かかる優先順位に応じてマークの描画領域を決定してもよい。
【００７５】
図９は、管理部７１６で管理されるマーク領域情報ＭＭＩの一例を示す図である。マーク領域情報ＭＭＩは、基板ＳＴの上の各層のマーク情報を含み、それらのマーク情報は、互いに関連付けられている。従って、各層に描画されるマークの描画領域やマークの形状などが変更されても、マーク領域情報ＭＭＩを参照することで、後工程（例えば、アライメント工程や検査工程など）を問題なく行うことができる。なお、図９では、ｎ番目の層のマーク情報とｎ＋ｍ番目の層のマーク情報とが示されている。
【００７６】
図９を参照するに、ｎ番目の層のマーク情報には、アライメントマークの描画可能領域、検査マークの描画可能領域、ｎ層の描画の際にアライメントに用いるアライメントマークの描画領域及び形状が含まれている。また、ｎ番目の層のマーク情報には、ｎ層の検査に用いる検査マークの描画領域及び形状、ｎ層に描画されたアライメントマークの描画領域及び形状、ｎ層に描画された検査マークの描画領域及び形状も含まれている。
【００７７】
アライメントマークの描画領域は、アライメントマークの描画可能領域に含まれる領域から選択され、検査マークの描画領域は、検査マークの描画可能領域に含まれる領域から選択されている。また、ｎ＋ｍ番目の層の位置合わせにｎ番目の層に描画されたアライメントマークを用いる場合には、ｎ番目の層のマーク情報に含まれる、ｎ番目の層に描画されたアライメントマークの描画領域及び形状を参照する。同様に、ｎ＋ｍ番目の層の検査にｎ番目の層に描画された検査マークを用いる場合には、ｎ番目の層のマーク情報に含まれる、ｎ番目の層に描画された検査マークの描画領域及び形状を参照する。
【００７８】
本実施形態によれば、基板ＳＴの各層に描画されるアライメントマークや検査マークなどのマークが重ならないように（即ち、既に形成されたマークの描画領域と重ならないように）、新たなマークを描画する描画領域を決定（変更）することができる。
【００７９】
各実施形態で説明したように、描画装置１は、アライメント精度や検査精度の低下を低減（防止）することが可能であり、荷電粒子線と基板ＳＴとの位置合わせを高精度に行うことができる。従って、描画装置１は、高いスループットで経済性よく高品位な物品（半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等）を提供することができる。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に描画装置１を用いて潜像パターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００８０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、描画装置は、描画装置本体部、及び、かかる描画装置本体部とネットワークで接続するコンピュータシステムで構成されている。従って、描画装置本体部からの情報のフィードバックが不要である場合には、パターンデータとマークデータとを合成して描画データを生成する処理は、コンピュータシステムで行われてもよい。
【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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