JP2013038397A - 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地震振動による描画効率及び描画精度の低下を抑止する。
【解決手段】荷電粒子ビーム描画装置１は、試料Ｗに描画する描画パターンに基づいて荷電粒子ビームによる描画を行う描画部２と、地震の震度に関する震度情報を受信する震度受信部３４と、その震度受信部３４により地震の震度情報が受信された場合、描画部２による描画中の描画パターンの描画精度と、震度受信部３４により受信された震度情報の震度とに応じて、描画部２による描画を中止する描画制御部３３とを備える。
【選択図】図１

Description

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関する。

近年の大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化及び大容量化に伴って、半導体デバイスに要求される回路線幅は益々微小になってきている。半導体デバイスに所望の回路パターンを形成するためには、リソグラフィ技術が用いられており、このリソグラフィ技術では、マスク（レチクル）と称される原画パターンを用いたパターン転写が行われている。このパターン転写に用いる高精度なマスクを製造するためには、優れた解像度を有する荷電粒子ビーム描画装置が用いられている。

この荷電粒子ビーム描画装置の一例としては、マスクやブランクなどの試料に描画する描画パターンを複数のストライプ領域に分割するとともに、各ストライプ領域を多数のサブ領域に分割し、試料が載置されたステージをストライプ領域の長手方向に移動させつつ、電子ビームを主偏向により各サブ領域に位置決めし、副偏向によりサブ領域の所定位置にショットして図形を描画する荷電粒子ビーム描画装置が開発されている。

このような荷電粒子ビーム描画装置では、描画パターンの微細化に伴って描画時間は増大しており（例えば、数十時間程度）、その描画中に地震が発生することがある。この描画中の地震発生により、描画パターンの描画精度が低下するため、場合によっては描画精度が許容範囲外となるパターンエラーが発生してしまう。このため、描画中に地震の震度が許容値より大きくなった場合には、通常、その描画がマニュアル操作により中止され、マスクはスクラップ処理などによって廃棄されてしまう。

一方、前述のマニュアル操作による描画中止以外にも、震災後の復旧を容易にすることを目的として、地震警報に応じて所定の地震対策動作を実行する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。あるいは、半導体製造装置における地震被害を最小限に抑制することを目的として、地震情報と、半導体製造装置が設けられている場所の環境情報とに基づいて地震の揺れを予測し、その予測結果に基づいて地震対策を実行する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、地震振動により製造装置が受ける被害を軽減することを目的として、地震情報と、製造装置の状態を示す情報とに基づいて、地震対策を実行する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１−１３４８６５号公報 特開２００８−２１８５０８号公報 特開２００９−１０２３３号公報

しかしながら、前述のような技術では、描画パターンの描画精度に関わらず、地震の震度などに応じて描画が中止されてしまう。通常、地震の震度が許容値より大きくても、描画パターンに要求される描画精度が低い場合には、パターンエラーが生じず、描画を中止する必要がない。それにもかかわらず、地震の震度が許容値より大きくなると、描画が中止されてしまう。このように、描画パターンに要求される描画精度に関わらず、不必要に描画が中止されるため、描画効率が低下してしまう。一方、描画パターンに要求される描画精度が高い場合には、地震の震度が許容値以下であっても、パターンエラーが生じて描画を中止する必要があるが、地震の震度が許容値より大きくならない限り、描画が中止されない。このように、要求される描画精度に応じた適切な描画の中断あるいは中止が行われず、描画パターンの描画精度が低下してしまう。

また、ステージを移動させながら電子ビームの照射を行う描画では、地震発生に応じて電子ビームの出射を停止する停止割り込みが描画途中で指示されても、ハードウエアは描画処理中であるため、その出射停止処理を実行するまでに時間がかかったり、あるいは、その停止割り込みが描画を優先するソフトウエアにより遅らされたりする。このため、出射停止処理が迅速に行われず、地震到達前までに完全に描画を停止することができないことから、地震到達による振動により描画パターンの描画精度が低下してしまう。また、電子ビームの出射を停止した場合には、その電子ビームの出射停止による不具合（例えば、描画再開時の電子ビームの安定待ち時間など）が生じ、描画効率が低下してしまう。さらに、描画途中に描画が停止された試料は廃棄されることから、最初から描画をやり直すことになるため、数十時間を要した描画作業が無駄となり、やはり描画効率が低下してしまう。

本発明が解決しようとする課題は、地震振動による描画効率及び描画精度の低下を抑止することができる荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法を提供することである。

本発明の実施の一形態に係る第１の荷電粒子ビーム描画装置は、試料に描画する描画パターンに基づいて荷電粒子ビームによる描画を行う描画部と、地震の震度に関する震度情報を受信する震度受信部と、震度受信部により震度情報が受信された場合、描画部による描画中の描画パターンの描画精度と、震度受信部により受信された震度情報の震度とに応じて、描画部による描画を中止する描画制御部とを備える。

また、上記第１の荷電粒子ビーム描画装置において、描画制御部は、描画パターンを複数のストライプ領域に分割し、ストライプ領域を複数のサブ領域に分割し、ストライプ領域毎に描画部による描画を行い、震度受信部により震度情報が受信された場合、描画途中のサブ領域の描画を完了させてから描画部による描画を中止することが望ましい。

また、上記第１の荷電粒子ビーム描画装置において、描画制御部は、描画部による描画が中止されたストライプ領域及びサブ領域を特定する情報を記憶することが望ましい。

また、上記第１の荷電粒子ビーム描画装置において、試料の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部を備え、描画制御部は、位置ずれ量検出部により検出された試料の位置ずれ量に応じて、描画部による描画を再開することが望ましい。

また、上記第１の荷電粒子ビーム描画装置において、荷電粒子ビームのドリフト量を検出するドリフト量検出部を備え、描画制御部は、ドリフト量検出部により検出された荷電粒子ビームのドリフト量を補正するドリフト補正量を求め、描画部による描画を再開することが望ましい。

本発明の実施の一形態に係る第２の荷電粒子ビーム描画装置は、試料を支持するステージと、ステージを平面方向に移動させるステージ移動部と、ステージ移動部により移動しているステージ上の試料に荷電粒子ビームを偏向照射して描画を行う描画部と、緊急地震速報を受信する速報受信部と、ステージ移動部によりステージを平面方向に移動させながら描画部によりステージ上の試料に荷電粒子ビームを偏向照射して描画を行う描画制御部であって、速報受信部により緊急地震速報が受信された場合、ステージ移動部によるステージの移動を停止し、停止したステージ上の試料における荷電粒子ビームが偏向照射される偏向領域内の全描画を完了させる描画制御部とを備える。

また、上記第２の荷電粒子ビーム描画装置において、描画制御部は、ステージ移動部によるステージの移動を停止した場合、描画を行う場合のステージの移動方向と逆方向にステージ移動部によりステージを退避させることが望ましい。

また、上記第２の荷電粒子ビーム描画装置において、描画制御部は、ステージ移動部によるステージの退避距離を地震の震度に応じて変更することが望ましい。

また、上記第２の荷電粒子ビーム描画装置において、描画制御部は、ステージ移動部によるステージの移動を停止した場合、描画部による試料に対する荷電粒子ビームの照射を停止することが望ましい。

本発明の実施の一形態に係る荷電粒子ビーム描画方法は、試料を支持するステージを平面方向に移動させながら、ステージ上の試料に荷電粒子ビームを偏向照射して描画を行うステップと、緊急地震速報を受信するステップと、緊急地震速報を受信した場合、ステージの移動を停止し、停止したステージ上の試料における荷電粒子ビームが偏向照射される偏向領域内の全描画を完了させるステップとを有する。

本発明によれば、地震振動による描画効率及び描画精度の低下を抑止することができる。

本発明の第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置の概略構成を示す図である。 図１に示す荷電粒子ビーム描画装置が行うショットデータ生成を説明するための説明図である。 図１に示す荷電粒子ビーム描画装置が用いる描画精度レベル毎の震度の許容値及び停止値を説明するための説明図である。 図１に示す荷電粒子ビーム描画装置が行う描画処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置の概略構成を示す図である。 図５に示す荷電粒子ビーム描画装置が行うステージ停止動作を説明するための説明図である。 図５に示す荷電粒子ビーム描画装置が行う描画処理の流れを示すフローチャートである。 図５に示す荷電粒子ビーム描画装置が備える描画制御部の変形例の概略構成を示すブロック図である。 図８に示す描画制御部が用いる退避距離レベル情報を説明するための説明図である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。

図１に示すように、第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１は、荷電粒子ビームによる描画を行う描画部２と、その描画部２を制御する制御部３とを備えている。この荷電粒子ビーム描画装置１は、荷電粒子ビームとして例えば電子ビームを用いた可変成形型の描画装置の一例である。なお、荷電粒子ビームは電子ビームに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームであっても良い。

描画部２は、描画対象となる試料Ｗを収容する描画室２ａと、その描画室２ａに連通する光学鏡筒２ｂとを有している。この光学鏡筒２ｂは、描画室２ａの上面に設けられており、電子ビームを成形及び偏向し、描画室２ａ内の試料Ｗに対して照射するものである。

描画室２ａ内には、試料Ｗを支持するステージ１１や、そのステージ１１を平面方向に移動させるステージ移動部１２と、ステージ１１に対して試料Ｗを位置決めするアライメント用の撮像部１３が設けられている。この撮像部１３としては、例えば、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラなどを用いることが可能である。ステージ１１は水平面内で互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動可能に形成されており、そのステージ１１の載置面上には、例えばマスクやブランクなどの試料Ｗが載置される。ステージ移動部１２は、ステージ１１を水平面内でＸ方向及びＹ方向に移動させる移動機構である。また、描画室２ａの外周面には、振動を検知する振動センサ１４が設けられている。この振動センサ１４としては、例えば、加速度センサなどを用いることが可能であり、その設置個数は特に限定されない。

光学鏡筒２ｂ内には、電子ビームＢを出射する電子銃２１と、その電子ビームＢを集光する照明レンズ２２と、ビーム成形用の第１の成形アパーチャ２３と、投影用の投影レンズ２４と、ビーム成形用の成形偏向器２５と、ビーム成形用の第２の成形アパーチャ２６と、試料Ｗ上にビーム焦点を結ぶ対物レンズ２７と、試料Ｗに対するビームショット位置を制御するための副偏向器２８及び主偏向器２９とが配置されている。

このような描画部２では、電子ビームＢが電子銃２１から出射され、照明レンズ２２により第１の成形アパーチャ２３に照射される。この第１の成形アパーチャ２３は例えば矩形状の開口を有している。これにより、電子ビームＢが第１の成形アパーチャ２３を通過すると、その電子ビームの断面形状は矩形状に成形され、投影レンズ２４により第２の成形アパーチャ２６に投影される。なお、この投影位置は成形偏向器２５により偏向可能であり、投影位置の変更により電子ビームＢの形状と寸法を制御することが可能である。その後、第２の成形アパーチャ２６を通過した電子ビームＢは、その焦点が対物レンズ２７によりステージ１１上の試料Ｗに合わされて照射される。なお、副偏向器２８及び主偏向器２９により、ステージ１１上の試料Ｗに対する電子ビームＢのショット位置を制御することが可能である。

制御部３は、描画データを記憶する描画データ記憶部３１と、その描画データを処理してショットデータを生成するショットデータ生成部３２と、描画部２を制御する描画制御部３３と、地震の震度情報を受信する震度受信部３４と、ステージ１１上の試料Ｗの位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部３５と、電子ビームＢのドリフト量を検出するドリフト量検出部３６とを備えている。なお、前述の各部はハードウエアやソフトウエアあるいはそれらの両方により構成されている。

描画データ記憶部３１は、試料Ｗにパターンを描画するための描画データを記憶する記憶部である。この描画データは、半導体集積回路の設計者などによって作成された設計データ（レイアウトデータ）が荷電粒子ビーム描画装置１に入力可能に、すなわち荷電粒子ビーム描画装置１用のフォーマットに変換されたデータであり、外部装置から描画データ記憶部３１に入力されて保存されている。描画データ記憶部３１としては、例えば、磁気ディスク装置や半導体ディスク装置（フラッシュメモリ）などを用いることが可能である。

なお、前述の設計データは、通常、多数の微小なパターンを含んでおり、そのデータ量はかなりの大容量になっている。この設計データがそのまま他のフォーマットに変換されると、変換後のデータ量はさらに増大してしまう。このため、描画データでは、データの階層化やパターンのアレイ表示などの方法により、データ量の圧縮化が図られている。このような描画データが、チップ領域の描画パターン、または、同一描画条件である複数のチップ領域を仮想的にマージして一つのチップに見立てた仮想チップ領域の描画パターンなどを規定するデータとなる。

ショットデータ生成部３２は、図２に示すように、描画データにより規定される描画パターンＰをストライプ状（短冊状）の複数のストライプ領域Ｒ１に分割し、さらに、各ストライプ領域Ｒ１を行列状の多数のサブ領域Ｒ２に分割する。加えて、ショットデータ生成部３２は、各サブ領域Ｒ２内の図形Ｚの形状や大きさ、位置などを決定し、さらに、図形Ｚを一回のショットで描画不可能である場合には、描画可能な複数の部分領域に分割し、ショットデータを生成する。なお、ストライプ領域Ｒ１の短手方向（Ｙ方向）の長さは電子ビームＢを主偏向で偏向可能な長さに設定されている。

描画制御部３３は、前述の描画パターンＰを描画する際、ステージ１１をストライプ領域Ｒ１の長手方向（Ｘ方向）に移動させつつ、電子ビームＢを主偏向器２９により各サブ領域Ｒ２に位置決めし、副偏向器２８によりサブ領域Ｒ２の所定位置にショットして図形Ｚを描画する。その後、一つのストライプ領域Ｒ１の描画が完了すると、ステージ１１をＹ方向にステップ移動させてから次のストライプ領域Ｒ１の描画を行い、これを繰り返して試料Ｗの描画領域の全体に電子ビームＢによる描画を行う。なお、描画中には、ステージ１１が一方向に連続的に移動しているため、描画原点がステージ１１の移動に追従するように、主偏向器２９によってサブ領域Ｒ２の描画原点をトラッキングさせている。

このように電子ビームＢは、副偏向器２８と主偏向器２９によって偏向され、連続的に移動するステージ１１に追従しながら、その照射位置が決められる。ステージ１１のＸ方向の移動を連続的に行うとともに、そのステージ１１の移動に電子ビームＢのショット位置を追従させることで、描画時間を短縮することができる。ただし、第１の実施形態では、ステージ１１のＸ方向の移動を連続して行っているが、これに限るものではなく、例えば、ステージ１１を停止させた状態で一つのサブ領域Ｒ２の描画を行い、次のサブ領域Ｒ２に移動するときは描画を行わないステップアンドリピート方式の描画方法を用いても良い。

前述の描画制御部３３は、描画精度レベル情報を記憶する描画精度レベル情報記憶部３３ａと、中断位置情報を記憶する中断位置情報記憶部３３ｂとを有している。これらの描画精度レベル情報記憶部３３ａや中断位置情報記憶部３３ｂとしては、例えば、磁気ディスク装置や半導体ディスク装置（フラッシュメモリ）などを用いることが可能である。

描画精度レベル情報は、描画パターンＰの描画精度レベル毎に震度の許容値及び停止値が設定されている情報である。この震度の許容値とは、震度がその許容値より大きい場合に描画を完全に中止するための値であり、震度の停止値とは、震度がその停止値以上であった場合に描画を中断するための値である。また、中断位置情報は、描画が中断した場合にその中断する際のストライプ領域Ｒ１及びサブ領域Ｒ２を特定する情報、例えば、ストライプ番号及びサブ番号などの位置情報である。この中断位置情報は、描画の中断が解除される際に用いられ、その中断位置から描画が再開されることになる。

ここで、例えば、図３に示すように、描画パターンＰの描画精度レベルがレベル１である場合には、震度の許容値が５であり、停止値が４であり、描画パターンＰの描画精度レベルがレベル２である場合には、震度の許容値が４であり、停止値が３であり、描画パターンＰの描画精度レベルがレベル３である場合には、震度の許容値が３であり、停止値が２である。このように描画精度レベルが高くなるほど、描画精度は高くなるため、その逆に震度の許容値及び停止値は小さくなっていく。

このような描画精度レベル情報が描画精度レベル情報記憶部３３ａにあらかじめ保存されており、その描画精度レベル情報が用いられて震度の許容値及び停止値が設定される。例えば、描画する描画パターンＰの描画精度レベルがレベル１である場合には、震度の許容値が５に設定され、さらに、震度の停止値が４に設定される。他の描画精度レベルの場合も同様に、描画精度レベルに応じて震度の許容値及び停止値が設定される。その後、設定された震度の許容値及び停止値が用いられ、描画処理が実行されることになる。このように、震度の許容値及び停止値は、描画パターンＰの描画精度レベルに応じて設定されることになる。なお、震度の許容値や停止は、キーボードやマウスなどの入力部（図示せず）に対する操作者の入力操作により変更可能である。

震度受信部３４は、緊急地震速報あるいは振動センサ１４からの地震情報を受信する。例えば、緊急地震速報の地震情報には、地震の震度に関する震度情報や到達時刻に関する到達時刻情報などの各種情報が含まれている。また、振動センサ１４からの地震情報は、地震の震度に関する震度情報であり、例えば、加速度情報である。したがって、震度受信部３４は、緊急地震速報の震度情報から地震の震度を取得したり、あるいは、振動センサ１４の震度情報（例えば、加速度情報）に基づいて地震の震度を求めたりする。なお、震度と加速度との相関関係はあらかじめグラフや表などの情報として震度受信部３４により記憶されており、その相関情報と加速度情報から加速度が震度に換算される。

位置ずれ量検出部３５は、ステージ１１上の試料Ｗの位置ずれ量を検出するものである。この位置ずれ量検出部３５は、撮像部１３により撮像された画像を受信し、受信した画像（例えば、試料エッジ像）に基づいて試料Ｗの位置ずれ量を検出する。撮像部１３は、ステージ１１に対して試料Ｗを位置決めするアライメント用に設けられており、試料Ｗのエッジを撮像する。このため、描画前に撮像したエッジ像と描画再開直前に撮像したエッジ像とを比較することにより、それらのエッジ像のずれ量に基づいて、描画途中での地震による試料Ｗの位置ずれ量を検出することが可能である。

ドリフト量検出部３６は、ステージ１１上の基準マーク（図示せず）を走査して検出することで、今回のマーク位置と前回のマーク位置との差分から電子ビームＢのドリフト量を求め、求めたドリフト量をドリフト検出結果データとして描画制御部３３に送信する。このドリフト検出結果データは必要に応じて描画制御部３３により保存される。描画制御部３３は、受信したドリフト検出結果データに基づいてドリフト補正量を算出し、その算出したドリフト補正量に基づいて電子ビームＢの偏向量を制御し、その電子ビームＢのドリフトを補正する。

ここで、基準マークはドリフト量を求めるためのマークであり、ステージ１１の表面に形成されている。例えば、この基準マークは十字形状に形成されており、また、表面と異なる反射率を有する材料により形成されている。なお、ドリフト量を検出する検出手段としては、ドリフト量を求めることが可能な手段であれば良く、その手段は特に限定されるものではない。

次に、前述の荷電粒子ビーム描画装置１が行う描画処理（描画動作）について説明する。

図４に示すように、まず、描画データが描画データ記憶部３１から読み出され、描画が開始される（ステップＳ１）。次いで、読み出した描画データに基づいてその描画データの描画精度レベルが描画制御部３３により定義される（ステップＳ２）。

ここで、描画データ内には、その描画データの描画精度レベルが含まれており、この描画精度レベルから、描画する描画データの描画精度レベルが描画制御部３３により定義され、さらに、その定義された描画精度レベルに基づいて、描画精度レベル情報記憶部３３ａにより記憶された描画精度レベル情報から震度の許容値及び停止値が設定される。

例えば、描画データに含まれる描画精度レベルがレベル１である場合には、これから描画する描画パターンの描画精度レベルはレベル１に定義され、さらに、図３に示すように、そのレベル１に対応する震度の許容値が５に、震度の停止値が４に設定される。なお、描画パターンの描画精度は、例えば、回路パターンの線幅に依存するため、線幅が狭い回路パターンは、振動によるずれ量が大きくなると、そのパターンのずれ量によっては切断状態になるため、より高い描画精度となる傾向にある。

次いで、ステップＳ２の処理後、描画が完了したか否かが判断され（ステップＳ３）、描画が完了していないと判断されると（ステップＳ３のＮＯ）、地震（振動）が発生したか否かが判断され（ステップＳ４）、地震が発生していないと判断されると（ステップＳ４のＮＯ）、描画が実行され（ステップＳ５）、処理がステップＳ３に戻される。これにより、描画が完了するまで、あるいは、地震が発生するまで描画が継続される。なお、地震の発生は、例えば、震度受信部３４により地震情報、特に、震度情報が受信されたか否かによって判断される。

その後、ステップＳ３において、描画が完了したと判断されると（ステップＳ３のＹＥＳ）、描画が中止され（ステップＳ６）、処理が終了する。また、ステップＳ４において、地震が発生したと判断されると（ステップＳ４のＹＥＳ）、地震の震度が前述で設定された許容値より大きいか否かが判断される（ステップＳ７）。なお、地震の震度は、震度受信部３４により受信された震度情報から取得される。

地震の震度が許容値より大きいと判断されると（ステップＳ７のＹＥＳ）、処理はステップＳ６に進められる。一方、地震の震度が許容値より大きくない、すなわち許容値以下であると判断されると（ステップＳ７のＮＯ）、地震の震度が前述で設定された停止値以上であるか否かが判断される（ステップＳ８）。

地震の震度が停止値以上でないと判断されると（ステップＳ８のＮＯ）、処理はステップＳ５に進められる。一方、地震の震度が停止値以上であると判断されると（ステップＳ８のＹＥＳ）、描画が一時停止される（ステップＳ９）。

この描画の中断時には、描画制御部３３は、描画途中のサブ領域Ｒ２の描画を完了させてから描画部２による描画を中止し、さらに、その描画部２による描画が中止されたストライプ領域Ｒ１及びサブ領域Ｒ２を特定する情報、例えば、ストライプ番号及びサブ番号などの位置情報を中断位置情報として中断位置情報記憶部３３ｂに記憶する。

その後、描画が再開可能であるか否かが判断され（ステップＳ１０）、描画が再開可能でないと判断されると（ステップＳ１０のＮＯ）、処理がステップＳ６に進められる。
一方、描画が再開可能であると判断されると（ステップＳ１０のＹＥＳ）、キャリブレーションが行われ（ステップＳ１１）、処理がステップＳ５に進められる。

ここで、ステップＳ１０における描画が再開可能であるか否かの判断では、振動センサ１４からの地震情報により地震が収束したか否かが判断される。このとき、振動が所定の許容値以下であることが確認され、地震の収束が特定される。また、位置ずれ量検出部３５により検出された試料Ｗの位置ずれ量が所定の許容値以下であるか否かが確認され、その位置ずれ量が許容値以下であれば描画を再開し、許容値より大きければ描画を中止する。さらに、振動センサ１４からの地震情報により検知した最大の震度、すなわち最大の加速度が所定の許容値より大きい場合にも、描画を中止する。なお、各許容値は描画制御部３３にあらかじめ設定されているが、キーボードやマウスなどの入力部（図示せず）に対する操作者の入力操作により変更可能である。

また、ステップＳ１１におけるキャリブレーションでは、ドリフト量検出部３６によりドリフト量の検出、すなわち測定が行われ、そのドリフト検出結果データが描画制御部３３に送信される。描画制御部３３は、受信したドリフト検出結果データに基づいてドリフト補正量を求め、さらに、中断位置情報に基づいて、再開するストライプ領域及びサブ領域からショットデータの再生成を行い、求めたドリフト補正量に基づいて電子ビームＢのドリフトを補正しながら描画を行う。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、震度受信部３４により震度情報が受信された場合、描画部２による描画中の描画パターンの描画精度と、震度受信部３４により受信された震度情報の震度とに応じて、描画部２による描画を中止する。これにより、地震の震度に加え、描画パターンＰの要求される描画精度に応じて描画が中止されることになる。したがって、地震の震度が高くても、描画パターンの要求される描画精度が低いため、描画を中止しなくともパターンエラーを生ぜず、描画効率の低下を抑止することができる。一方、地震の震度が低くても、描画パターンの要求される描画精度が高いため、描画を中止してパターンエラーの発生を防止するので、描画精度の低下を防止することができる。

また、描画パターンＰを複数のストライプ領域Ｒ１に分割し、ストライプ領域Ｒ１を複数のサブ領域Ｒ２に分割し、ストライプ領域Ｒ１毎に描画部２による描画を行うとき、震度受信部３４により震度情報が受信された場合、描画途中のサブ領域Ｒ２の描画を完了させてから描画部２による描画を中止することによって、描画再開時に、描画中断のサブ領域Ｒ２内で描画中断前後の描画位置を合わせるような処理を行う必要がなくなり、描画再開時に容易に描画を開始することが可能となるので、描画効率を向上させることができる。

また、描画部２による描画が中止されたストライプ領域Ｒ１及びサブ領域Ｒ２を特定する情報を記憶することによって、描画再開時に描画を中断した位置を容易に把握することが可能となる。これにより、描画を中断した位置から正確に描画を再開することができ、結果として、精度が高い描画を行うことができる。さらに、描画再開時に描画の再開位置を容易に把握することが可能であるため、すぐに描画を再開することができ、結果として、描画効率を向上させることができる。

また、位置ずれ量検出部３５により検出された試料Ｗの位置ずれ量に応じて、描画部２による描画を再開することによって、地震の振動により試料Ｗが所定の許容値より大きくずれていた場合には、その試料Ｗに対して描画が再開されない。これにより、描画を再開してもパターンエラーなどの描画不良となる場合には、描画が再開されないため、無駄な描画を行うことを防止することが可能となる。したがって、無駄な描画時間の発生を抑え、描画効率を向上させることができる。

また、ドリフト量検出部３６により検出された電子ビームＢのドリフト量を補正するドリフト補正量を求め、描画部２による描画を再開することによって、描画再開後にドリフト補正量に基づいて電子ビームＢのドリフトを補正することが可能になるので、描画再開後も精度良く描画を行うことができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について図５乃至図７を参照して説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図５に示すように、第２の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１は、第１の実施形態に係る撮像部１３や位置ずれ量検出部３５、ドリフト量検出部３６を備えていない（図１参照）。また、描画制御部３３は、第１の実施形態に係る描画精度レベル情報記憶部３３ａ及び中断位置情報記憶部３３ｂを備えていない（図１参照）。震度受信部３４は、緊急地震速報（気象庁などの機関から主要動到達前に発信される速報）を受信する速報受信部として機能する。

描画制御部３３は、震度受信部３４による緊急地震速報の受信に応じて、ステージ移動部１２によるステージ１１の移動を停止する。具体的には、描画制御部３３は、震度受信部３４により緊急地震速報が受信されると、ステージ移動部１２によるステージ１１の移動を停止し、その停止したステージ１１上の試料Ｗにおける電子ビームＢが偏向照射される偏向領域、すなわち主偏向領域内の全描画を完了させ、その後、描画を行う場合の移動方向と逆方向にステージ１１を退避させる。

ここで、図６に示すように、描画はストライプ領域Ｒ１に対して描画進行方向Ｄ１（描画中のステージ１１の移動方向と逆方向）に順次行われていく（図６中の上図参照）。なお、図６では、ストライプ領域Ｒ１において、斜線でハッチングされている領域が描画済領域Ｒ１ａであり、ハッチングされていない領域が未描画領域Ｒ１ｂである。描画は、窓枠と呼ばれる主偏向領域Ａ１内のストライプ領域Ｒ１に対してサブ領域Ｒ２毎に行われる。具体的には、ステージ１１の移動に応じて主偏向領域Ａ１内に入ってきたストライプ領域Ｒ１の一部に対し、例えば、図６中の下から上に順次サブ領域Ｒ２の描画が行われていく。なお、主偏向領域Ａ１は、主偏向器２９により電子ビームＢが偏向されて照射されるステージ１１上の試料Ｗの領域である。

このような描画中、震度受信部３４により緊急地震速報が受信されると、ステージ移動部１２によるステージ１１の移動が停止され、その停止位置でのステージ１１上の試料Ｗの主偏向領域Ａ１内の全描画、すなわち主偏向領域Ａ１内の全サブ領域Ｒ２のすべての描画が完了させられる（図６中の中央図参照）。つまり、ステージ１１が止まると、その停止位置で描画できるだけのパターン（主偏向領域Ａ１内の全パターン）を十分に描画した後で、描画は窓枠待ちの状態となる。

前述のサブ領域Ｒ２の縦一列（図６中の上下方向の一列）を描画する描画時間は、例えば２５０ｍｓ（ミリセコンド）であり、通常数百ｍｓであって１秒以下となる。ステージ１１の停止後、描画対象となる主偏向領域Ａ１内の全サブ領域Ｒ２としては、最大でもサブ領域Ｒ２の縦一列となり、最小はサブ領域Ｒ２の一つとなる。したがって、ステージ１１の停止から主偏向領域Ａ１内の全サブ領域Ｒ２の描画完了に要する時間は、最大でも数百ｍｓであって１秒以下となる。このため、震源と荷電粒子ビーム描画装置１の設置場所との距離の問題はあるが、その設置場所が震源から数十キロ程度離れていれば地震到達まで少なくとも数秒を要するため、地震到達前に主偏向領域Ａ１内の全サブ領域Ｒ２のすべての描画を完了させることは十分に可能である。なお、一例として、ストライプ領域Ｒ１の縦幅（図６中の上下方向の長さ）は５１２μｍであり、サブ領域Ｒ２の横幅（図６中の左右方向の長さ）は２５．６μｍである。

前述のステージ１１停止後の描画が完了すると、窓枠待ちの状態が維持されたまま、ステージ１１は描画を行う場合の移動方向と逆方向に退避させられ、すなわち主偏向領域Ａ１は描画進行方向Ｄ１の逆方向Ｄ２に移動する（図６中の下図参照）。なお、このとき、ステージ１１が描画を行う場合の移動方向と同じ方向に退避すると、描画が再開してしまう。これを防ぐため、描画を行う場合の移動方向と逆方向にステージ１１を退避させる必要がある。

ここで、ステージ１１の退避距離は、あらかじめ所定距離として描画制御部３３に設定されているが、これに限るものではなく、例えば、描画制御部３３が地震の震度に応じてステージ１１の退避距離を変更するようにしても良い。この場合には、緊急地震速報内の震度情報を用いて地震の震度を把握することが可能である。

前述のように、描画は主偏向領域Ａ１内に入ってきたストライプ領域Ｒ１の一部に対して実行されていく。このため、ステージ１１が停止状態となっても地震がある程度大きく、地震到達後にステージ１１が振動し、ストライプ領域Ｒ１の一部が主偏向領域Ａ１内に入ってくると、描画が再開されてしまう。この場合には、地震到達後にも描画が実行されることになるため、描画精度が低下することになる。ところが、前述のようにステージ１１の退避を行うことによって、地震到達後、ステージ１１の振動によりストライプ領域Ｒ１の一部が主偏向領域Ａ１内に入ってくるようなことが防止される。これにより、地震到達後の描画実行、すなわち振動中の描画実行を抑えることが可能となるので、描画精度の低下を抑止することができる。

なお、描画制御部３３は、前述のステージ１１の退避を行う以外にも、例えば、試料Ｗに対する電子ビームＢの照射を停止するようにしても良い。一例として、描画制御部３３は、電子銃２１から出射された電子ビームＢが第２の成形アパーチャ２６を通過しないように成形偏向器２５を制御する。これにより、電子ビームＢは第２の成形アパーチャ２６により遮られ、試料Ｗに対する電子ビームＢの照射が停止されることになる。なお、振動中の描画実行をより確実に防止するため、電子銃２１からの電子ビームＢの出射自体が停止されても良いが、電子ビームＢの出射が停止されることによる不具合（例えば、描画再開時の電子ビームＢの安定待ち時間の発生など）を考慮すると、前述のステージ１１の退避や第２の成形アパーチャ２６による遮断を行う方が望ましい。

次に、前述の荷電粒子ビーム描画装置１が行う描画処理（描画動作）について説明する。

図７に示すように、描画データが描画データ記憶部３１から読み出され、描画が開始される（ステップＳ２１）。次いで、描画が完了したか否かが判断される（ステップＳ２２）。ここで、描画が完了したと判断されると（ステップＳ２２のＹＥＳ）、処理が終了する。一方、描画が完了していないと判断されると（ステップＳ２２のＮＯ）、地震（振動）が発生したか否かが判断され（ステップＳ２３）、その判断は地震が発生するまで繰り返される（ステップＳ２３のＮＯ）。

このように、地震発生は描画中絶えず検出されていることになる。この地震発生の判断は、例えば、震度受信部３４により緊急地震速報が受信されたか否かの判定によって行われ、震度受信部３４により緊急地震速報が受信されたと判定されると、地震が発生したと判断される。

その後、地震が発生したと判断されると（ステップＳ２３のＹＥＳ）、ステージ１１が停止され（ステップＳ２４）、その停止したステージ１１上の試料Ｗにおける主偏向領域Ａ１内の全描画が完了させられ（ステップＳ２５）、その完了に応じてステージ１１は描画用の移動方向（描画移動方向）と逆方向に所定の退避距離だけ移動する（ステップＳ２６）。

次に、描画再開が指示されたか否かが判断され（ステップＳ２７）、その判断は描画再開が指示されるまで繰り返される（ステップＳ２７のＮＯ）。ここで、描画再開が指示されたと判断されると（ステップＳ２７のＹＥＳ）、ステージ１１が描画用の移動方向に移動し（ステップＳ２８）、描画が再開され、処理はステップＳ２２に戻る。

ここで、前述の描画再開の指示は、例えば、地震がおさまった後、操作者が入力部の再開ボタンなどを押下することで行われても良く、また、振動センサ１４からの地震情報、すなわち震度情報を震度受信部３４により受信し、その震度情報から地震がおさまった（例えば、振動が所定値以下になった）ことを判断することで行われても良い。いずれにしても、描画制御部３３は、再開ボタンの押下や震度情報に基づいて地震がおさまったか否かを判断し、地震がおさまったと判断した場合に、ステージ１１を描画用の移動方向に移動させて描画を再開する。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、震度受信部３４により緊急地震速報が受信されると、ステージ移動部１２によるステージ１１の移動を停止し、その停止したステージ１１上の試料Ｗにおいて電子ビームＢが偏向照射される偏向領域、すなわち主偏向領域Ａ１内の全描画を完了させる。これにより、地震到達前に主偏向領域Ａ１内の全描画が完了し、迅速に描画が中止されることになるので、描画精度の低下を抑止することができる。また、ステージ１１の移動を停止するだけで、描画が中止されるので、電子ビームＢの出射停止による不具合（例えば、描画再開時の電子ビームＢの安定待ち時間など）の発生を防止することが可能となるので、描画効率の低下を抑止することができる。さらに、描画途中に描画が停止された試料を廃棄する必要がなく、最初から描画をやり直すことがなくなり、数十時間を要した描画作業を無駄とすることがないため、描画効率の低下を抑止することができる。

また、描画を行う場合のステージ１１の移動方向と逆方向にステージ移動部１２によりステージ１１を退避させることによって、前述のように地震到達後のステージ１１の振動による描画再開を防止し、地震到達後の描画実行、すなわち振動中の描画実行を抑えることが可能となるので、描画精度の低下を確実に抑止することができる。なお、ステージ移動部１２によるステージ１１の退避距離を地震の震度に応じて変更する場合には、振動中の描画実行を確実に抑えることが可能となるので、描画精度の低下をより確実に抑止することができる。また、描画部２による試料Ｗに対する電子ビームＢの照射を停止する場合にも、振動中の描画実行を抑えることが可能となるので、描画精度の低下を確実に抑止することができる。

ここで、地震の震度に応じてステージ１１の退避距離を変更する場合について図８及び図９を参照して詳述する。

図８に示すように、描画制御部３３は、退避距離レベル情報を記憶する退避距離レベル情報記憶部３３ｃを有している。この退避距離レベル情報記憶部３３ｃとしては、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、半導体ディスク装置（フラッシュメモリ）、磁気ディスク装置などを用いることが可能である。

図９に示すように、退避距離レベル情報は、地震の震度ごとに退避距離が設定されている情報である。図９では、一例として、震度が１である場合には退避距離が５ｃｍであり、震度が２である場合には退避距離が１０ｃｍであり、震度が３である場合には退避距離が１５ｃｍであり、震度が４である場合には退避距離が２０ｃｍであり、震度が５である場合には退避距離が３０ｃｍであり、震度が６である場合には退避距離が４０ｃｍであり、震度が７である場合には退避距離が５０ｃｍである。このように震度が大きくなるほど、ステージ１１の退避距離は大きくなる。この退避距離レベル情報が退避距離レベル情報記憶部３３ｃにあらかじめ保存されている。

描画制御部３３は、震度情報から把握した地震の震度に対応する退避距離を退避距離レベル情報記憶部３３ｃ内の退避距離レベル情報から選択して決定する。例えば、震度が１である場合には、その震度１に対応する退避距離５ｃｍが選択され、退避距離は５ｃｍと決定される。同様に、震度が５である場合には、その震度５に対応する退避距離３０ｃｍが選択され、退避距離は３０ｃｍと決定される。

なお、退避距離レベル情報としては、地震の震度ごとに退避距離が設定されている情報を用いているが、これに限るものではなく、例えば、所定の震度範囲ごとに退避距離が設定されている情報を用いるようにしても良い。この場合、描画制御部３３は、震度情報から把握した地震の震度が含まれる所定の震度範囲に対応する退避距離を退避距離レベル情報から選択して決定する。

以上、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。

前述の第１又は第２の実施形態においては、振動センサ１４を描画室２ａの外周面に設けているが、これに限るものではなく、例えば、荷電粒子ビーム描画装置１を設置した工場の敷地内の四隅にそれぞれ設けるようにしても良い。その振動センサ１４の個数や敷地内の四隅という数も限定されるものではなく、もちろん振動センサ１４の設置場所も限定されるものではない。

１ 荷電粒子ビーム描画装置
２ 描画部
２ａ 描画室
２ｂ 光学鏡筒
３ 制御部
１１ ステージ
１２ ステージ移動部
１３ 撮像部
１４ 振動センサ
２１ 電子銃
２２ 照明レンズ
２３ 第１の成形アパーチャ
２４ 投影レンズ
２５ 成形偏向器
２６ 第２の成形アパーチャ
２７ 対物レンズ
２８ 副偏向器
２９ 主偏向器
３１ 描画データ記憶部
３２ ショットデータ生成部
３３ 描画制御部
３３ａ 描画精度レベル情報記憶部
３３ｂ 中断位置情報記憶部
３３ｃ 退避距離レベル情報記憶部
３４ 震度受信部
３５ 位置ずれ量検出部
３６ ドリフト量検出部
Ａ１ 主偏向領域
Ｂ 電子ビーム
Ｄ１ 描画進行方向
Ｄ２ 描画進行方向の逆方向
Ｒ１ ストライプ領域
Ｒ１ａ 描画済領域
Ｒ１ｂ 未描画領域
Ｒ２ サブ領域
Ｗ 試料

Claims (10)

1. 試料に描画する描画パターンに基づいて荷電粒子ビームによる描画を行う描画部と、
   地震の震度に関する震度情報を受信する震度受信部と、
   前記震度受信部により前記震度情報が受信された場合、前記描画部による描画中の描画パターンの描画精度と、前記震度受信部により受信された前記震度情報の震度とに応じて、前記描画部による前記描画を中止する描画制御部と、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記描画制御部は、前記描画パターンを複数のストライプ領域に分割し、前記ストライプ領域を複数のサブ領域に分割し、前記ストライプ領域毎に前記描画部による前記描画を行い、前記震度受信部により前記震度情報が受信された場合、描画途中の前記サブ領域の描画を完了させてから前記描画部による前記描画を中止することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
3. 前記描画制御部は、前記描画部による前記描画が中止された前記ストライプ領域及び前記サブ領域を特定する情報を記憶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。
4. 前記試料の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部を備え、
   前記描画制御部は、前記位置ずれ量検出部により検出された前記試料の位置ずれ量に応じて、前記描画部による前記描画を再開することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
5. 前記荷電粒子ビームのドリフト量を検出するドリフト量検出部を備え、
   前記描画制御部は、前記ドリフト量検出部により検出された前記荷電粒子ビームのドリフト量を補正するドリフト補正量を求め、前記描画部による前記描画を再開することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
6. 試料を支持するステージと、
   前記ステージを平面方向に移動させるステージ移動部と、
   前記ステージ上の試料に荷電粒子ビームを偏向照射して描画を行う描画部と、
   緊急地震速報を受信する速報受信部と、
   前記ステージ移動部により前記ステージを平面方向に移動させながら前記描画部により前記ステージ上の試料に荷電粒子ビームを偏向照射して描画を行う描画制御部であって、前記速報受信部により前記緊急地震速報が受信された場合、前記ステージ移動部による前記ステージの移動を停止し、停止した前記ステージ上の試料における前記荷電粒子ビームが偏向照射される偏向領域内の全描画を完了させる描画制御部と、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
7. 前記描画制御部は、前記ステージ移動部による前記ステージの移動を停止した場合、前記描画を行う場合の前記ステージの移動方向と逆方向に前記ステージ移動部により前記ステージを退避させることを特徴とする請求項６に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
8. 前記描画制御部は、前記ステージ移動部による前記ステージの退避距離を地震の震度に応じて変更することを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
9. 前記描画制御部は、前記ステージ移動部による前記ステージの移動を停止した場合、前記描画部による前記試料に対する前記荷電粒子ビームの照射を停止することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
10. 試料を支持するステージを平面方向に移動させながら、前記ステージ上の試料に荷電粒子ビームを偏向照射して描画を行うステップと、
    緊急地震速報を受信するステップと、
    前記緊急地震速報を受信した場合、前記ステージの移動を停止し、停止した前記ステージ上の試料における前記荷電粒子ビームが偏向照射される偏向領域内の全描画を完了させるステップと、
    を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。

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