(57)【要約】【課題】荷電粒子ビーム描画装置のセトリング時間に依存する偏向ずれ量の評価精度を向上させ、好適なセトリング時間を取得する。【解決手段】荷電粒子ビーム描画装置は、荷電粒子ビームの光路上に配置された偏向器を用いて該荷電粒子ビームの照射位置を移動する。この描画装置の評価方法は、第１パターンをショットする工程と、前記第１パターンから第１方向に沿って照射位置を移動して第２パターンをショットする工程と、前記第２パターンから前記第１方向に沿って照射位置を移動して第３パターンをショットする工程と、前記第３パターンから前記第１方向とは反対の第２方向に沿って照射位置を移動して前記第２パターンと該第３パターンとの間に第４パターンをショットする工程と、前記第２パターン及び前記第４パターンの位置を測定し、該第２パターンと該第４パターンとの間隔を算出する工程と、前記間隔と基準間隔とを比較する工程と、を備える。【選択図】図３
2016149400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームの光路上に配置された偏向器を用いて該荷電粒子ビームを偏向させて描画を行う荷電粒子ビーム描画装置の評価方法であって、
第１パターンをショットする工程と、
前記偏向器の偏向量を制御して前記第１パターンから第１方向に沿って荷電粒子ビームの照射位置を移動し、第２パターンをショットする工程と、
前記偏向器の偏向量を制御して前記第２パターンから前記第１方向に沿って荷電粒子ビームの照射位置を移動し、第３パターンをショットする工程と、
前記偏向器の偏向量を制御して前記第３パターンから前記第１方向とは反対の第２方向に沿って荷電粒子ビームの照射位置を移動し、前記第２パターンと該第３パターンとの間に第４パターンをショットする工程と、
前記第２パターン及び前記第４パターンの位置を測定し、該第２パターンと該第４パターンとの間隔を算出する工程と、
前記間隔と基準間隔とを比較する工程と、
を備える荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項２】
前記偏向器を駆動するＤＡＣアンプのセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に、前記第１〜第４パターンのショットを行う工程と、
セトリング時間毎に、前記第２パターンと前記第４パターンとの間隔と、前記基準間隔との差分を算出する工程と、
前記差分が所定値以下になるセトリング時間を取得する工程と、
を備える請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項３】
セトリング時間を所定時間以上としてショットした前記第２パターンと前記第４パターンとの間隔を前記基準間隔とすることを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項４】
セトリング時間毎に前記第１〜第４パターンのショットを複数行い、前記第２パターンと前記第４パターンとの間隔の平均値を算出し、該平均値と前記基準間隔との差分を算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【請求項５】
第１成形アパーチャ、第２成形アパーチャ、及び該第１成形アパーチャと該第２成形アパーチャとの間を通過する荷電粒子ビームを偏向する成形偏向器を用いて成形された荷電粒子ビームにより描画を行う荷電粒子ビーム描画装置の評価方法であって、
ショットサイズが大きくなるように前記成形偏向器の偏向量を制御して第１パターンを描画する工程と、
ショットサイズが小さくなるように前記成形偏向器の偏向量を制御して第２パターンを描画する工程と、
前記第１パターンの寸法及び前記第２パターンの寸法を測定する工程と、
設計寸法からの前記第１パターンの寸法変動量と、設計寸法からの前記第２パターンの寸法変動量との合計値を算出する工程と、
を備える荷電粒子ビーム描画装置の評価方法。
【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の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。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、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターン（マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンは、電子ビーム描画装置によって描画され、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。
【０００３】
電子ビーム描画装置は、電子ビームを偏向器で偏向させて描画を行う。偏向器によるビーム偏向の役割には、例えばビームショットの形状やサイズの制御、ショット位置の制御、ビームのブランキングがある。ＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）アンプからの出力電圧で偏向器を駆動する際には、その負荷に応じた出力電圧のセトリング時間（整定時間）が必要になる。ここで、セトリング時間が足りないと、電子ビームの偏向移動量に誤差が生じ、描画精度を低下させる。一方、セトリング時間が長すぎると、スループットが低下する。そのため、描画精度が低下しない範囲で、できるだけ短いセトリング時間を設定することが望ましい。
【０００４】
従来、評価用のマスクに対しセトリング時間を変えながら、ビームを単一方向（例えば＋Ｘ方向）のみに偏向させて評価パターンを描画（現像を含む）し、位置測定器を用いて描画位置を測定し、デザイン座標からの偏向ずれ量が一定範囲に収まる中で最も短いセトリング時間を最適セトリング時間と決定していた。しかし、回路パターンの高精度化及び微細化に伴い、描画位置とデザイン座標との偏向ずれ量の測定結果において、セトリング時間に依存するずれ量と、プロセス起因の寸法・位置の変動や位置測定器の測定誤差（測定ばらつき）等によるずれ量との切り分けが困難になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８８２０２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５１３１４号公報
【特許文献３】特開２０１４−１８３２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来は、位置測定器の測定ばらつき等の他の誤差要因により、セトリング時間依存の偏向ずれ量を正確に評価できず、最適なセトリング時間を求めることが出来なかった。
【０００７】
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、荷電粒子ビーム描画装置のセトリング時間に依存する偏向ずれ量の評価精度を向上させ、好適なセトリング時間を取得する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置の評価方法は、荷電粒子ビームの光路上に配置された偏向器を用いて該荷電粒子ビームを偏向させて描画を行う荷電粒子ビーム描画装置の評価方法であって、第１パターンをショットする工程と、前記偏向器の偏向量を制御して前記第１パターンから第１方向に沿って荷電粒子ビームの照射位置を移動し、第２パターンをショットする工程と、前記偏向器の偏向量を制御して前記第２パターンから前記第１方向に沿って荷電粒子ビームの照射位置を移動し、第３パターンをショットする工程と、前記偏向器の偏向量を制御して前記第３パターンから前記第１方向とは反対の第２方向に沿って荷電粒子ビームの照射位置を移動し、前記第２パターンと該第３パターンとの間に第４パターンをショットする工程と、前記第２パターン及び前記第４パターンの位置を測定し、該第２パターンと該第４パターンとの間隔を算出する工程と、前記間隔と基準間隔とを比較する工程と、を備えるものである。
【０００９】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、前記偏向器を駆動するＤＡＣアンプのセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に、前記第１〜第４パターンのショットを行う工程と、セトリング時間毎に、前記第２パターンと前記第４パターンとの間隔と、前記基準間隔との差分を算出する工程と、前記差分が所定値以下になるセトリング時間を取得する工程と、を備えてもよい。
【００１０】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、セトリング時間を所定時間以上としてショットした前記第２パターンと前記第４パターンとの間隔を前記基準間隔としてもよい。
【００１１】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置の評価方法において、セトリング時間毎に前記第１〜第４パターンのショットを複数行い、前記第２パターンと前記第４パターンとの間隔の平均値を算出し、該平均値と前記基準間隔との差分を算出してもよい。
【００１２】
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置の評価方法は、第１成形アパーチャ、第２成形アパーチャ、及び該第１成形アパーチャと該第２成形アパーチャとの間を通過する荷電粒子ビームを偏向する成形偏向器を用いて成形された荷電粒子ビームにより描画を行う荷電粒子ビーム描画装置の評価方法であって、ショットサイズが大きくなるように前記成形偏向器の偏向量を制御して第１パターンを描画する工程と、ショットサイズが小さくなるように前記成形偏向器の偏向量を制御して第２パターンを描画する工程と、前記第１パターンの寸法及び前記第２パターンの寸法を測定する工程と、設計寸法からの前記第１パターンの寸法変動量と、設計寸法からの前記第２パターンの寸法変動量との合計値を算出する工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、セトリング時間に依存する偏向ずれ量の評価精度を向上させることができる。また、荷電粒子ビーム描画装置の好適なセトリング時間を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態における描画装置の概略構成図である。
【図２】主偏向領域と副偏向領域とを示す概念図である。
【図３】評価パターンの一例を示す図である。
【図４】評価パターンの一例を示す図である。
【図５】評価パターンの一例を示す図である。
【図６】同第１の実施形態による描画装置の評価方法を説明するフローチャートである。
【図７】パターン間隔の測定結果の例を示すグラフである。
【図８】比較例によるパターン間隔の測定結果の例を示すグラフである。
【図９】評価パターンの一例を示す図である。
【図１０】評価パターンの一例を示す図である。
【図１１】ビーム成形を説明する図である。
【図１２】第２成形アパーチャの可変成形開口を示す図である。
【図１３】第２の実施形態による評価パターンの描画方法を説明する図である。
【図１４】評価パターンの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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なく、イオンビーム等でもよい。また、荷電粒子ビーム描画装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施形態における描画装置の概略構成図である。図１の通り、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、電子ビーム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、ブランキング偏向器（ブランカ）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、成形偏向器２０５、第２成形アパーチャ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。主偏向器２０８の下方に副副偏向器がさらに設けられていてもよい。
【００１７】
描画室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画対象となる基板１０１が配置される。基板１０１には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
【００１８】
制御部１６０は、制御計算機１１０、偏向制御回路１２０、デジタルアナログ変換（ＤＡＣ）アンプユニット１３２、１３４、１３６、１３８を有している。偏向制御回路１２０は各ＤＡＣアンプ１３２、１３４、１３６、１３８に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２は副偏向器２０９に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３４は主偏向器２０８に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３６は成形偏向器２０５に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３８はブランキング偏向器２１２に接続されている。
【００１９】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２内を通過する際にブランキング偏向器２１２によって、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、ビームＯＦＦの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮蔽されるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。
【００２０】
ブランキング偏向器２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間で基板１０１に照射される電子ビーム２００のショットあたりの照射量が調整されることになる。
【００２１】
以上のようにブランキング偏向器２１２とブランキングアパーチャ２１４を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形の穴を持つ第１成形アパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形に成形する。
【００２２】
そして、第１成形アパーチャ２０３を通過した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成形アパーチャ２０６上に投影される。成形偏向器２０５によって、第２成形アパーチャ２０６上で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。このような可変成形はショット毎に行なわれ、通常、ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形される。
【００２３】
第２成形アパーチャ２０６を通過した電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、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に配置された基板１０１の所望する位置に照射される。以上のように、各偏向器によって、電子ビーム２００の複数のショットが順に基板１０１上へと偏向される。
【００２４】
図２は、主偏向領域と副偏向領域とを示す概念図である。図２に示すように、描画装置１００にて所望のパターンを描画する場合には、基板１０１の描画領域は、主偏向器２０８により偏向可能な幅で例えばＹ方向にストライプ状の複数の描画領域（ストライプ）１に分割される。そして、各ストライプ１においてＸ方向にもストライプのＹ方向の幅と同じ幅で区切られる。この区切られた領域が、主偏向器２０８により偏向可能な主偏向領域２となる。この主偏向領域２をさらに細分化した領域が副偏向領域３（またはサブフィールドと呼ぶ）となる。
【００２５】
副偏向器２０９は、ショット毎の電子ビーム２００の位置を高速かつ高精度に制御するために用いられる。そのため、偏向範囲は副偏向領域３に限定され、その領域を超える偏向は主偏向器２０８で副偏向領域３の位置を移動することによって行う。一方、主偏向器２０８は、副偏向領域３の位置を制御するために用いられ、複数の副偏向領域３が含まれる範囲（主偏向領域２）内で移動する。また、描画中はＸＹステージ１０５がＸ方向に連続的に移動しているため、主偏向器２０８で副偏向領域３の描画原点を随時移動（トラッキング）することでＸＹステージ１０５の移動に追従させることができる。
【００２６】
本実施形態では、基板１０１としての評価用基板をＸＹステージ１０５上に載置し、以下に示す評価パターンを描画し、ＤＡＣアンプ１３２のセトリング時間（副偏向セトリング時間）に依存する偏向ずれ量を評価する。
【００２７】
図３は、副偏向セトリング時間に依存する偏向ずれ量を評価するための評価パターンの一例を示す。図３に示すように、評価パターンは、一方向（図３ではＸ方向）に沿って間隔を空けて並んだ複数のパターンＰ１〜Ｐ４を有する。パターンＰ１〜Ｐ４は例えば一辺が５０ｎｍ程度の矩形パターンである。
【００２８】
この例では、まずパターンＰ１をショットする。次に、パターンＰ１から＋Ｘ方向に沿って電子ビームのショット位置を移動し、パターンＰ２をショットする。次に、パターンＰ２から＋Ｘ方向に沿って電子ビームのショット位置を移動し、パターンＰ３をショットする。ここで、パターンＰ２とパターンＰ３との間隔ＬＢは、パターンＰ１とパターンＰ２との間隔ＬＡより大きく、例えば間隔ＬＢは間隔ＬＡの２倍程度である。
【００２９】
次に、パターンＰ３から−Ｘ方向に沿って電子ビームのショット位置を移動し、パターンＰ４をショットする。パターンＰ４は、パターンＰ２とパターンＰ３との間、例えばパターンＰ２とパターンＰ３との中間位置にショットされる。パターンＰ１〜Ｐ４のショット時、ＸＹステージ１０５は停止している。
【００３０】
次に、位置測定器を用いてパターンＰ２及びパターンＰ４の描画位置を測定し、パターンＰ２とパターンＰ４との間隔Ｌを求める。測定するパターンの描画位置は、例えば、パターンの重心位置とする。
【００３１】
ここで、パターンＰ１とパターンＰ２との間隔ＬＡを測定した場合、間隔ＬＡの測定結果には、セトリング時間に依存する＋Ｘ方向の偏向ずれ量と、位置測定器の測定誤差とが含まれる。パターンＰ１、Ｐ２の位置（ｘ座標）をｘ１、ｘ２、セトリング時間に依存する＋Ｘ方向の偏向ずれ量を＋Δｘ、位置測定器の測定誤差を±ｘｒｅｐとした場合、間隔ＬＡは以下の式（１）で表される。
ＬＡ＝（ｘ２+Δｘ）−ｘ１±ｘｒｅｐ
＝（ｘ２−ｘ１）＋Δｘ±ｘｒｅｐ・・・式（１）
【００３２】
間隔ＬＡの測定結果を単純に２倍した場合、以下の式（２）のように、セトリング時間に依存するＸ偏向ずれ量が２倍になるとともに、測定誤差も２倍になる。
ＬＡ×２＝｛（ｘ２+Δｘ）−ｘ１±ｘｒｅｐ｝×２
＝２（ｘ２−ｘ１）＋２Δｘ±２ｘｒｅｐ・・・式（２）
【００３３】
パターンＰ２の描画位置には、セトリング時間に依存する＋Ｘ方向の偏向ずれ量が含まれる。パターンＰ４の描画位置には、セトリング時間に依存する−Ｘ方向の偏向ずれ量が含まれる。測定したパターンＰ２、Ｐ４の位置（ｘ座標）をｘ２、ｘ４、セトリング時間に依存する＋Ｘ方向の偏向ずれ量を＋Δｘ、−Ｘ方向の偏向ずれ量を−Δｘ、位置測定器の測定誤差を±ｘｒｅｐとした場合、間隔Ｌは以下の式（３）で表される。
Ｌ＝（ｘ４−Δｘ）−（ｘ２+Δｘ）±ｘｒｅｐ
＝（ｘ４−ｘ２）−２Δｘ±ｘｒｅｐ・・・式（３）
【００３４】
このように、間隔Ｌの測定結果では、＋Ｘ方向の偏向ずれ量と−Ｘ方向の偏向ずれ量とが足し合わされ、間隔ＬＡの測定結果と比較して、Ｘ偏向ずれ量の成分が２倍になる。一方、間隔Ｌの測定結果では、間隔ＬＡの測定結果と比較して、測定誤差は変わらない（２倍にはならない）。そのため、間隔Ｌを測定することで、セトリング時間依存のＸ偏向ずれ量が強調された測定結果を得ることができる。
【００３５】
測定ばらつきを軽減するために、図４に示すように、副偏向領域３内で、セトリング時間を固定してパターンＰ１〜Ｐ４の描画を複数行い、間隔Ｌの平均値を求めてもよい。図４において、１、２、３・・・の数字は、電子ビームのショット順序を表している。
【００３６】
主偏向領域２内の複数の副偏向領域３でセトリング時間を変えながら評価パターンを描画する。例えば、図５に示すように、副偏向領域３＿１ではセトリング時間をｔ１、副偏向領域３＿２ではセトリング時間をｔ２、・・・、副偏向領域３＿ｍではセトリング時間をｔｍ（ｔ１＜ｔ２＜・・・＜ｔｍ、ｍは３以上の整数）とする。そして、副偏向領域３＿１〜３＿ｍにおいて、パターンＰ２とパターンＰ４との間隔Ｌ１〜Ｌｍを測定する。
【００３７】
副偏向領域３＿ｓではセトリング時間を十分長くしたｔｓとする。この副偏向領域３＿ｓにおいて測定される間隔Ｌｓは、セトリング時間依存のＸ偏向ずれ量が極めて小さいものとなり、間隔Ｌの基準値として用いられる。
【００３８】
間隔Ｌ１〜Ｌｍと基準間隔Ｌｓとを比較することで、セトリング時間依存のＸ偏向ずれ量の大きさを評価することができる。基準間隔Ｌｓとの乖離が大きい程、セトリング時間依存のＸ偏向ずれ量が大きいと判定される。
【００３９】
次に、描画装置１００の好適な副偏向セトリング時間を決定する方法を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４０】
描画装置１００を用いて、基板１０１上の副偏向領域３に上述したパターンＰ１〜Ｐ４を含む評価パターンを描画する（ステップＳ１０１）。この時、ＸＹステージ１０５は停止している。続けて評価パターンを描画する場合は（ステップＳ１０２＿Ｎｏ）、セトリング時間を変えて（ステップＳ１０３）、別の副偏向領域３に評価パターンを描画する。
【００４１】
これにより、基板１０１上の複数の副偏向領域３に、セトリング時間の異なる評価パターンが描画される（ステップＳ１０２＿Ｙｅｓ）。例えば、図５に示すように、副偏向領域３＿１〜３＿ｍに、それぞれセトリング時間をｔ１〜ｔｍとした評価パターンが描画される。また、副偏向領域３＿ｓに、十分長いセトリング時間ｔｓで評価パターンが描画される。
【００４２】
次に、各副偏向領域３において、パターンＰ２とパターンＰ４との間隔Ｌを測定する（ステップＳ１０４）。パターンＰ２のショット位置には＋Ｘ偏向の偏向ずれ量が含まれ、パターンＰ４のショット位置には−Ｘ偏向の偏向ずれ量が含まれる。そのため、間隔Ｌの測定結果は、＋Ｘ方向の偏向ずれ量と−Ｘ方向の偏向ずれ量とが足し合わされて、セトリング時間依存のＸ偏向ずれ量が強調されたものとなる。
【００４３】
例えば、副偏向領域３＿１〜３＿ｍにおいて間隔Ｌ１〜Ｌｍを測定する。１つの副偏向領域３にパターンＰ１〜Ｐ４を複数描画している場合は、間隔Ｌの平均値を求める。また、副偏向領域３＿ｓにおいて基準間隔Ｌｓを測定する。
【００４４】
次に、間隔Ｌ１〜Ｌｍと、基準間隔Ｌｓとを比較する（ステップＳ１０５）。図７は、間隔Ｌ１〜Ｌｍ及び基準間隔Ｌｓの測定結果の一例を示すグラフである。セトリング時間が短い程、基準間隔Ｌｓとの乖離（差分）は大きくなる。
【００４５】
基準間隔Ｌｓとの差分が所定値以下となるセトリング時間のうち、最も短い値を最適なセトリング時間として取得する。最適セトリング時間は、間隔Ｌの測定結果の平均値でなく、ばらつきを考慮して決定してもよい。例えば、図７に示す例において、測定結果のばらつきも含めて基準間隔Ｌｓとの差分が所定値以下となる、即ち、ばらつきも含めた測定結果が閾値以上となるセトリング時間のうち、最も短いセトリング時間ｔ４を、副偏向器２０９を制御するＤＡＣアンプ１３２の最適セトリング時間と決定できる。
【００４６】
図８は、本実施形態の比較例として、副偏向領域３＿１〜３＿ｍ、３＿ｓにおいて、図３の間隔ＬＡを測定した場合の測定結果の一例を示すグラフである。上述したように、間隔ＬＡの測定結果は、間隔Ｌ（Ｌ１〜Ｌｍ）の測定結果と比較して、セトリング時間依存のＸ偏向ずれ量の成分が小さい（割合が少ない）、言い換えれば、測定誤差の成分が大きいものである。
【００４７】
そのため、図７に示す本実施形態と比較して、図８に示す間隔ＬＡの測定結果では、セトリング時間の短い領域において、セトリング時間に対する間隔ＬＡの変化の割合が小さく、測定結果のばらつきも含めた基準間隔との差分が所定値以下となる、即ち、ばらつきも含めた測定結果が閾値以上となるセトリング時間のうち、最も短いセトリング時間はｔ６となる。つまり、間隔ＬＡの測定結果を用いる場合、副偏向器２０９を制御するＤＡＣアンプ１３２の最適セトリング時間はｔ６と決定される。一方、本実施形態では、最適セトリング時間をｔ４（＜ｔ６）と決定することができ、描画処理のスループットを向上させることができる。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、セトリング時間に依存する偏向ずれ量の評価精度を向上させることができる。また、セトリング時間毎のパターンＰ２とパターンＰ４との間隔Ｌを測定し、基準間隔Ｌｓとの差分が所定値以下となるセトリング時間の中で最も短いセトリング時間を検出することで、ＤＡＣアンプ１３２の好適なセトリング時間を取得することができる。
【００４９】
上記実施形態では、Ｘ偏向ずれ量を強調する評価パターンを例として説明したが、図９に示すようなＹ方向に並ぶパターンＰ１１〜Ｐ１４を含む評価パターンを描画し、パターンＰ１２とパターンＰ１４との間隔を測定することで、Ｙ偏向ずれ量を強調した測定結果を得ることができる。
【００５０】
１つの副偏向領域３に複数の評価パターンを描画する方法は図４の例に限定されず、図１０のような順序でパターンを描画してもよい。図１０に示す例では、ショット位置を＋Ｘ方向に移動しながら１番目から５番目のショットを行う。次に、ショット位置を−Ｘ方向に移動しながら６番目から１０番目のショットを行う。Ｙ方向に位置をずらして、１〜１０番目のショットと同様に、１１番目以降のショットを行う。
【００５１】
そして、２番目のショット位置と７番目のショット位置との間隔を測定し、リファレンス（セトリング時間を十分長くしてパターンを描画した時の測定結果）との差を求める。同様に、３番目のショット位置と８番目のショット位置との間隔を測定し、リファレンスとの差を求める。４番目のショット位置と９番目のショット位置との間隔を測定し、リファレンスとの差を求める。５番目のショット位置と１０番目のショット位置との間隔を測定し、リファレンスとの差を求める。Ｙ方向に位置の異なる行についても同様の測定を行う。そして、求めた差の平均値を算出する。このような描画方法であっても、セトリング時間依存のＸ偏向ずれ量の評価精度を向上させることができる。
【００５２】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、セトリング時間依存の位置精度を評価していたが、本実施形態では、セトリング時間依存の寸法精度を評価し、ビームショットの図形サイズを変更する成形偏向における好適なセトリング時間を取得する。
【００５３】
図１１は、第１成形アパーチャ２０３及び第２成形アパーチャ２０６によるビーム成形を説明するための概略的な斜視図である。第１成形アパーチャ２０３には、電子ビーム２００を成形するための矩形（長方形又は正方形）の開口３２が形成されている。第１成形アパーチャ２０３を通過したアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４（図１参照）により、可変成形開口３４を有した第２成形アパーチャ２０６上に投影される。その際、成形偏向器２０５（図１参照）によって、第２成形アパーチャ２０６上に投影されるアパーチャ像は偏向制御され、可変成形開口３４を通過する電子ビームの形状と寸法を変化させる（可変成形を行う）ことができる。
【００５４】
図１２は、第１成形アパーチャ２０３の開口３２を通過したアパーチャ像５０と、第２成形アパーチャ２０６の可変成形開口３４との重なり位置の例を示す平面図である。可変成形開口３４は、開口３２の一辺に対して平行な辺３４ａ、３４ｅと、直交する辺３４ｂ、３４ｈと、開口３２の一辺に対して４５度又は１３５度をなす辺３４ｃ、３４ｄ、３４ｆ、３４ｇとが組み合わされた形状を有する。
【００５５】
可変成形開口３４は、辺３４ｃ〜３４ｇによって囲まれた六角形状部と、辺３４ａ、３４ｂ、３４ｈによって囲まれ該六角形状部に連なる四角形状部とを共有した八角形状である。
【００５６】
電子ビーム２００を矩形に成形する場合、アパーチャ像５０は、成形偏向器２０５によって偏向されて、＃１で示す位置に照射される。可変成形開口３４を通過する斜線部分が成形された像となる。アパーチャ像５０が、辺３４ｃ、３４ｇ、３４ｆ、３４ｄの途中の＃２〜＃５で示す位置に照射されると、電子ビーム２００は直角二等辺三角形に成形される。
【００５７】
このように、第２成形アパーチャ２０６上でのアパーチャ像５０の照射位置（偏向位置）を変えることで、電子ビーム２００を所望のサイズの５種類の図形（矩形及び４種類の直角二等辺三角形）に成形することができる。また、アパーチャ像５０の可変成形開口３４を通過する部分の大きさを変えることで、矩形又は相似形の直角二等辺三角形状を保持したまま像（ショット）の寸法が変化する。
【００５８】
本実施形態では、基板１０１として評価用基板をＸＹステージ１０５上に載置し、以下に示す評価パターンを描画し、成形偏向を行う偏向用のＤＡＣアンプ１３６のセトリング時間に依存する寸法変動量を評価する。
【００５９】
図１３（ａ）（ｂ）、図１４（ａ）（ｂ）は、セトリング時間に依存する寸法変動量を評価するための評価パターンの描画方法の例を示す。まず、図１３（ａ）に示すように、アパーチャ像５０の可変成形開口３４を通過する部分の大きさが大きくなるように成形偏向器２０５の偏向量を制御して、図１４（ａ）に示すような設計寸法ｄのパターンＰ２１を描画する。
【００６０】
次に、図１３（ｂ）に示すように、アパーチャ像５０の可変成形開口３４を通過する部分の大きさが小さくなるように偏向器２０５の偏向量を制御して、図１４（ｂ）に示すような設計寸法ｄのパターンＰ２２を描画する。図１４（ａ）（ｂ）において、破線は偏向前の成形サイズを示し、実線は偏向後の成形サイズを示す。
【００６１】
上記第１の実施形態と同様に、基板１０１上に、ＤＡＣアンプ１３６のセトリング時間を変えながら、このようなパターンＰ２１、Ｐ２２を含む評価パターンを描画する。
【００６２】
続いて、測定器を用いて、パターンＰ２１の寸法ｄ１と、パターンＰ２１の寸法ｄ２とを測定する。そして、設計寸法ｄからの寸法ｄ１の寸法変動量と、設計寸法ｄからの寸法ｄ２の寸法変動量とを合計し、合計値Ｄを算出する。パターンＰ２１の寸法ｄ１には、セトリング時間に依存する＋方向の寸法変動量が含まれる。パターンＰ２２の寸法ｄ２には、セトリング時間に依存する−方向の寸法変動量が含まれる。従って、合計値Ｄは、設計寸法ｄからの寸法ｄ１（又はｄ２）の寸法変動量と比較して、セトリング時間に依存する寸法変動量が２倍になる。一方、測定誤差は変わらない（２倍にはならない）。そのため、合計値Ｄは、セトリング時間依存の寸法変動量が強調されたものとなる。
【００６３】
セトリング時間毎の合計値Ｄと、セトリング時間を十分長くした場合の基準合計値Ｄｓとを比較することで、セトリング時間依存の寸法変動量を精度良く評価することができる。また、合計値Ｄｓとの差分が所定値以下となるセトリング時間のうち、最も短い値を好適なセトリング時間として取得することができる。
【００６４】
上記第２の実施形態では、図１３、図１４に示すように矩形のパターンを例として説明したが、直角二等辺三角形としてもよい。
【００６５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００  描画装置
１０１  基板
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１１０  制御計算機
１５０  描画部
１６０  制御部
【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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