JP2014110351A - 描画装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に照射される荷電粒子線の位置の正確さの点で有利な、複数の荷電粒子線で基板に描画する装置を提供する。
【解決手段】複数のブランカをそれぞれ含む複数のブランカ列を走査方向に配列してなるブランカアレイ６と、前記ブランカアレイでブランキングされなかった荷電粒子線を一括偏向して前記基板上で前記走査方向に走査する偏向器８と、前記ブランカ列を単位として周期をもったタイミングで前記ブランカアレイを順次駆動する駆動回路と、描画すべきパターンのデータに基づいて、前記タイミングに対応して前記走査方向において互いに位置がずれた複数の描画データを生成する生成部と、前記生成部により生成された前記複数の描画データを記憶する記憶部と、を有し、前記複数の描画データにおける該描画データの数は、前記複数のブランカ列における該ブランカ列の総数より少ない。
【選択図】図１

Description

本発明は、描画装置、および物品の製造方法に関する。

半導体集積回路における回路パターンの微細化および高集積化に伴い、複数の荷電粒子線（電子線）を用いて基板にパターンを描画する描画装置が注目されている（特許文献１参照）。近年、描画装置では、スループットの向上が要求されており、その要求にこたえるべく荷電粒子線の本数が飛躍的に増加している。

そのような描画装置のスループットの改善のためには、描画に用いる荷電粒子線の本数を増やすことが考えられる。しかし、荷電粒子線の本数を増加させると、荷電粒子線を個別にブランキングするためのブランカアレイの配線の本数も増加させなければならないため、ブランカアレイの配線実装は難しくなる。そのため、複数列に並んだブランカの１列ごとに制御信号線（ゲート電極線）を共通化し、当該制御信号線により１列のブランカを順次切り替え、対応する１列分の指令値により当該１列のブランカに電圧を順次印加する方式が提案されている（非特許文献１参照）。

特開平９−７５３８号公報

Ｍ．Ｊ．Ｗｉｅｌａｎｄ ｅｔ．ａｌ．，"Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ＭＡＰＰＥＲ ｍａｓｋｌｅｓｓ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ"，Ｐｒｏｃ．ｏｆ ＳＰＩＥ，ＵＳＡ，ＳＰＩＥ，２０１０年，Ｖｏｌ．７６３７，７６３７１Ｚ

非特許文献１に開示された描画装置では、電圧を印加するブランカを１列ごとに順次切り替えるため、ブランカに電圧を印加するタイミングがブランカの列ごとにずれることとなる。その結果、ブランカアレイの制御により基板上に照射される荷電粒子線の位置は、上記タイミングのずれに応じて目標位置からずれてしまいうる。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、基板に照射される荷電粒子線の位置の正確さの点で有利な描画装置を提供することを例示的目的とする。

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、複数の荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、複数のブランカをそれぞれ含む複数のブランカ列を走査方向に配列してなるブランカアレイと、前記ブランカアレイでブランキングされなかった荷電粒子線を一括偏向して前記基板上で前記走査方向に走査する偏向器と、前記ブランカ列を単位として周期をもったタイミングで前記ブランカアレイを順次駆動する駆動回路と、描画すべきパターンのデータに基づいて、前記タイミングに対応して前記走査方向において互いに位置がずれた複数の描画データを生成する生成部と、前記生成部により生成された前記複数の描画データを記憶する記憶部と、を有し、前記複数の描画データにおける該描画データの数は、前記複数のブランカ列における該ブランカ列の総数より少なく、前記駆動回路は、前記複数の描画データに基づいて前記ブランカアレイを駆動し、かつ、前記総数より少ない複数のブランカ列に関して、前記複数の描画データのうちの１つの描画データに基づいて前記ブランカアレイを駆動する、ことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、基板に照射される荷電粒子線の位置の正確さの点で有利な描画装置を提供することができる。

第１実施形態の描画装置を示す図である。 第１実施形態における複数のブランカの配置を示す図である。 ブランカアレイにおける複数のブランカの配置と、各ブランカにより制御される荷電粒子線が基板上に描画する領域とを示す図である。 ブランキング制御部における従来の処理を説明するための図である。 ブランキング制御部における処理を説明するための図である。 ブランキング制御部における処理を説明するための図である。 ブランキング制御部における処理を説明するための図である。

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、同一の部材ないし要素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。また、各図において、基板面上で互いに直交する方向をそれぞれｘ方向およびｙ方向とし、基板面に直交する方向をｚ方向とする。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態における描画装置１００について、図１を参照しながら説明する。第１実施形態の描画装置１００は、荷電粒子線を基板に照射してパターンを描画する描画系１００ａと、描画系１００ａの各部を制御する制御系１００ｂとで構成されている。描画系１００ａは、例えば、荷電粒子源１、コリメータレンズ２、第１アパーチャアレイ３、コンデンサーレンズ４、第２アパーチャアレイ５、ブランカアレイ６、ブランキングアパーチャ７、偏向器８および対物レンズアレイ９を含む。また、描画系１００ａは、基板１０を保持して移動可能な基板ステージ１１を含む。

荷電粒子源１は、例えば、ＬａＢ６やＢａＯ／Ｗなどの電子放出材を含む熱電子放出型の電子源が用いられる。コリメータレンズ２は、例えば、電界により荷電粒子線を集束させる静電型のレンズが用いられ、荷電粒子源１から放出された荷電粒子線を平行ビームにし、第１アパーチャアレイ３に入射させる。第１アパーチャアレイ３は、マトリクス状に配列した複数の開口を有し、これにより、平行ビームとして入射した荷電粒子線が複数に分割される。第１アパーチャアレイ３により分割された荷電粒子線は、コンデンサーレンズ４を通過し、第２アパーチャアレイ５を照射する。第２アパーチャアレイ５は、複数の開口５ｂが形成されたサブアレイ５ａを複数含んでいる。各サブアレイ５ａは、第１アパーチャアレイにより分割された各荷電粒子線に対応するように配置され、各荷電粒子線を更に分割して複数の荷電粒子線を生成する。第１実施形態のサブアレイ５ａは、例えば、１６個（４×４個）の開口５ｂを有しており、これにより第１アパーチャアレイ３により分割された各荷電粒子線を１６本（４×４本）に更に分割することができる。第２アパーチャアレイ５のサブアレイ５ａにより分割された各荷電粒子線は、各荷電粒子線を個別に偏向するブランカを複数含むブランカアレイ６に入射する。

ブランカアレイ６に含まれるブランカは、対向する２枚の電極によって構成され、２枚の電極の間に電圧を加えることにより電界を発生させ、荷電粒子線を偏向することができる。ブランカアレイ６により偏向された荷電粒子線は、ブランカアレイ６の後段に配置されたブランキングアパーチャ７により遮断されて基板上には到達しない。一方で、ブランカアレイ６により偏向されなかった荷電粒子線は、ブランキングアパーチャ７に形成された開口を通過し、基板上に到達する。即ち、ブランカアレイ６は、基板１０への荷電粒子線の照射と非照射とを切り換えている。ブランキングアパーチャ７を通過した荷電粒子線は、荷電粒子線を基板上で走査するための偏向器８に入射する。偏向器８は、複数の荷電粒子線を、ブランカアレイ６による各荷電粒子線の偏向と並行して、例えばｘ方向（走査方向）に同時に一括偏向する。これにより、対物レンズアレイ９を通過した複数の荷電粒子線を基板上で走査することができる。基板ステージ１１は、例えば静電チャックなどにより基板１０を保持し、ｘｙ方向に移動可能に構成されている。

制御系１００ｂは、例えば、主制御部１２と、ブランキング制御部１３と、偏向器制御部１４と、ステージ制御部１５とを含む。また、ブランキング制御部１３は、生成部１３ａと、記憶部１３ｂと、制御部１３ｃとを含む。主制御部１２は、荷電粒子線により描画すべきパターンを規定するパターンデータ（ＣＡＤデータ）をブランキング制御部１３の生成部１３ａに供給するとともに、各部１３〜１５を制御する。生成部１３ａは、主制御部１２により供給されたパターンデータに基づいて、パターンを偏向器８の走査方向に互いに異なる量だけずらした複数の描画データを生成する。記憶部１３ｂは、生成部１３ａにより生成された複数の描画データを記憶する。制御部１３ｃは、記憶部１３ｂに記憶された各描画データに基づいてブランカアレイを制御する。偏向器制御部１４は、主制御部１２により供給された偏向信号に基づいて偏向器８を制御する。ステージ制御部１５は、例えば、基板ステージ１１の現在位置を計測するためのレーザ干渉計（不図示）を含み、基板ステージ１１の現在位置と目標位置との偏差が小さくなるように基板ステージ１１を制御する。

ここで、ブランカアレイ６における各荷電粒子線の偏向について、図２を参照しながら説明する。図２は、１つのサブアレイ５ａ（例えば４×４個の開口５ｂを有する）により分割された複数の荷電粒子線を個別に偏向する複数のブランカ６ａの構成を示す図である。ブランカアレイ６は、例えば、走査方向（ｘ方向）に距離ＢＸだけ互いに離隔して配列された複数（４つ）のグループ（ブランカ列）２１ａ〜２１ｄを含んでいる。そして、４つのグループ２１ａ〜２１ｄは、走査方向と直交する方向（ｙ方向）に距離ＢＹずつずらして配置されている。また、各グループは、ｙ方向に距離ＢＹ×４の間隔で並んだ複数（４つ）のブランカ６ａを有する。

ブランカアレイ６には、グループ（ブランカ列）を単位として周期をもったタイミングで、ブランカアレイ６における複数のグループを順次駆動する駆動回路が備えられている。駆動回路は、フォトダイオード６１と、トランスファーインピーダンスアンプ６２と、リミッティングアンプ６３と、シフトレジスタ６４と、ゲートドライバ６５と、データドライバ６６とを含む。各グループによって描画を制御する制御信号は、各グループの制御信号が連続して並んだ信号（シリアル信号）に形成され、光信号６０として、ブランキング制御部１３から１本の光ファイバーを介してフォトダイオード６１（ＰＤ）に供給される。シリアル信号とは、例えば、グループ２１ａの制御信号、グループ２１ｂの制御信号、グループ２１ｃの制御信号およびグループ２１ｄの制御信号がその順番で連続して（直列に）並んだ信号のことである。フォトダイオード６１により受光された光信号６０は、電気信号としてトランスファーインピーダンスアンプ６２（ＴＩＡ）に供給され、電流−電圧変換される。電流−電圧変換された信号は、リミッティングアンプ６３（ＬＡ）に供給され、そこで振幅が調整された後、シフトレジスタ６４（ＳＥＲＤＥＳ）に供給される。シフトレジスタ６４は、複数の制御信号が順番に並んだシリアル信号をパラレル信号（各グループの制御信号）に変換し、各グループの制御信号を当該順番でゲートドライバ６５およびデータドライバ６６に供給する。

ゲートドライバ６５は、シフトレジスタ６４により順番に供給された各グループの制御信号を、４本のゲート電極線６７−１〜６７−４を介して、ブランカ６ａの各グループに当該順番で、即ち異なるタイミングで供給する。また、データドライバー６６は、シフトレジスタ６４により供給された制御信号に基づいて、４本のソース電極線６８−１〜６８−４に信号を供給する。各ゲート電極線６７および各ソース電極線６８は、それらが交わる点に配置されたＦＥＴ６９のゲート電極およびソース電極にそれぞれ接続されている。そして、各ＦＥＴ６９のドレインには、ブランカ６ａおよびコンデンサ７０がそれぞれ１つずつ並列に接続されている。例えば、ゲート電極線６７−１とソース電極線６８−１とが交わる点には、ゲート電極線６７−１がゲート電極に、およびソース電極線６８−１がソース電極にそれぞれ接続されたＦＥＴ６９−１が配置されている。そして、ゲートドライバ６５が第１グループ２１ａに、制御信号をゲート電極線６７−１を介して第１タイミングで供給した場合、第１グループ２１ａ内の全てのＦＥＴ６９（ＦＥＴ６９−１を含む）がＯＮ動作する。このとき、例えば、ソース電極線６８−１に信号が供給されていると、ソース電極線６８−１に接続されたＦＥＴ６９−１のソース−ドレイン間が導通する。ＦＥＴ６９−１のソース−ドレイン間が導通すると、フランカ６ａ_１に電圧が印加されるとともに、その電圧に応じた電荷がコンデンサ７０−１に蓄積（充電）される。

コンデンサ７０−１の充電が終了すると、ゲートドライバ６５は、第１グループ２１ａに制御信号を供給することを終了し、第２グループ２１ｂにゲート電極線６７−２を介して第２タイミングで制御信号を供給する。このとき、ゲート電極線６７−１に接続されている第１グループ２１ａ内の全てのＦＥＴ６９がＯＦＦ動作し、それに伴ってＦＥＴ６９−１のソース−ドレイン間が遮断される。ブランカ６ａ_１は、それに並列に接続されたコンデンサ７０−１に蓄積された電荷により、第１グループ２１ａに次に制御信号が供給されるまでの間は必要な電圧を維持できる。第２グループ２１ｂへの制御信号の供給が終了したら、第３グループ２１ｃに第３タイミングで制御信号が供給される。同様に、第３グループ２１ｃへの制御信号の供給が終了したら、第４グループ２１ｄに第４タイミングで制御信号が供給される。このように、第１実施形態では、第１グループ２１ａ、第２グループ２１ｂ、第３グループ２１ｃおよび第４グループ２１ｄに順次、異なるタイミングで制御信号が供給される。そのため、第１実施形態のブランカアレイ６では、各グループ２１ａ〜２１ｄにおいてブランカ６ａが駆動するタイミング、即ち、各グループ２１ａ〜２１ｄにおいて荷電粒子線を偏向（ブランキング）するタイミングが互いに異なる。なお、上述したように構成された各ブランカに制御信号を異なるタイミングで供給する方式をアクティブ・マトリクス駆動方式という。

このように構成されたブランカアレイ６を含む描画装置１００において、ブランカアレイ６の制御について図３および図４を参照して説明する。まず、各ブランカ６ａにより制御される荷電粒子線が基板上に描画可能な領域２４について、図３を参照しながら説明する。図３は、ブランカアレイ６における複数のブランカ６ａの配置と、各ブランカ６ａにより制御される荷電粒子線が基板上に描画することができる領域２４とを示す図である。ブランカアレイ６は、上述したように、走査方向（ｘ方向）に距離ＢＸだけ互いに離隔して配置された４つのグループ（ブランカ列）２１ａ〜２１ｄを含んでいる。そして、４つのグループ２１ａ〜２１ｄは、ｙ方向に距離ＢＹずつずらして配置されている。また、各グループは、ｙ方向に距離ＢＹ×４の間隔で並んだ４つのブランカ６ａを含んでいる。例えば、ブランカアレイの第１グループ２１ａはブランカ１−１〜１−４を、第２グループ２１ｂはブランカ２−１〜２−４を、第３グループ２１ｃはブランカ３−１〜３−４を、第４グループ２１ｄはブランカ４−１〜４−４を含んでいる。各グループには、上述したように、異なるタイミングで制御信号が供給され、各ブランカ６ａは、サブアレイ５ａにより分割された各荷電粒子線を個別に制御する。そして、ブランカアレイ６を通過した複数の荷電粒子線は、偏向器８によりｘ方向に同時に一括偏向されて基板上において走査される。このとき、各ブランカ６ａを通過した荷電粒子線は、図３に示す領域２４をそれぞれ基板上に描画することができる。例えば、第１グループ２１ａのブランカ１−１を通過した荷電粒子線は基板上の領域２４ａを、第２グループ２１ｂのブランカ２−１を通過した荷電粒子線は基板上の領域２４ｂを描画することができる。同様に、第３グループ２１ｃのブランカ３−１を通過した荷電粒子線は基板上の領域２４ｃを、第４グループ２１ｄのブランカ４−１を通過した荷電粒子線は基板上の領域２４ｄを描画することができる。

第１実施形態の描画装置１００では、複数の荷電粒子線を偏向器８でｘ方向に走査することにより複数の領域２４が形成され、複数の領域２４により図３における破線の四角で示すように描画領域２５が形成される。そして、描画領域２５を複数形成することにより、基板上に描画パターンが形成される。ここで、第１実施形態では、説明を簡単にするために、１つの描画領域２５を描画する場合について説明する。そのため、主制御部１２が生成部１３ａに供給するパターンデータには、１つの描画領域２５における描画パターンが規定されているものとする。また、第１実施形態では、説明を簡単にするため、複数の荷電粒子線を偏向器８でｘ方向に１回走査させることにより描画領域２５が形成されている。しかしながら、実際には、基板上に照射される荷電粒子線のビーム径が距離ＢＹより小さくなる、即ち、領域２４のｙ方向の長さＧＹが距離ＢＹより小さくなることが多い。この場合、偏向器による１回の走査では描画領域２５を形成することができないため、荷電粒子線の−ｘ方向のフライバック、および基板ステージのｙ方向の移動を介して、荷電粒子線を偏向器８でｘ方向に繰り返し走査させることにより描画領域２５が形成される。

次に、ブランキング制御部１３における従来の処理について、図４を参照しながら説明する。図４は、ブランキング制御部１３における従来の処理を説明するための図である。ブランキング制御部１３の生成部１３ａには、図４（ａ）に示すように、荷電粒子線により描画すべきパターン２６が規定された描画領域２５のパターンデータが主制御部１２により供給される。生成部１３ａは、主制御部１２から供給されたパターンデータに基づいて、例えば、ブランカアレイ６の各グループ２１ａ〜２１ｄによる描画をそれぞれ制御するための制御信号４１ａ〜４１ｄを含む描画データ（図４（ｂ））を生成する。生成部１３ａにより生成された描画データは、ブランキング制御部１３の記憶部１３ｂに供給され、記憶される。ブランキング制御部１３の制御部１３ｃは、記憶部１３ｂに記憶された描画データからブランカアレイの各グループに供給する制御信号を抽出する。例えば、制御部１３ｃは、第１グループ２１ａに供給する制御信号として制御信号４１ａを記憶部１３ｂに記憶された描画データから抽出する。制御信号４１ａは、制御信号４１ａ_１〜４１ａ_４を含み、制御信号４１ａ_１〜４１ａ_４はそれぞれ、第１グループ２１ａのブランカ１−１〜１−４の制御信号である。また、制御部１３ｃは、第２グループ２１ｂに供給する制御信号として制御信号４１ｂを記憶部１３ｂに記憶された描画データから抽出する。制御信号４１ｂは、制御信号４１ｂ_１〜４１ｂ_４を含み、制御信号４１ｂ_１〜４１ｂ_４はそれぞれ、第２グループ２１ｂのブランカ２−１〜２−４の制御信号である。同様に、制御部１３ｃは、第３グループ２１ｃに供給する制御信号４１ｃ、および第４グループに供給する制御信号４１ｄも記憶部１３ｂに記憶された描画データから抽出する。制御信号４１ｃは、制御信号４１ｃ_１〜４１ｃ_４を含み、制御信号４１ｃ_１〜４１ｃ_４はそれぞれ第３グループ２１ｃのブランカ３−１〜３−４の制御信号である。制御信号４１ｄは、制御信号４１ｄ_１〜４１ｄ_４を含み、制御信号４１ｄ_１〜４１ｄ_４はそれぞれ第４グループ２１ｄのブランカ４−１〜４−４の制御信号である。このように抽出された制御信号は制御部１３ｃによりブランカアレイの各グループに供給され、各グループのブランカは、当該制御信号に基づいて荷電粒子線をブランキングする。

しかしながら、描画装置１００のブランカアレイ６では、各グループに制御信号が異なるタイミングで供給されており、各グループにおいて荷電粒子線を偏向するタイミングが互いに異なっている。その一方で、偏向器８は、ブランカアレイ６の各グループが荷電粒子線を異なるタイミングで偏向しているにも関わらず、ブランカアレイ６を通過した複数の荷電粒子線を同時に走査している。そのため、ブランキング制御部１３において上述した従来の処理を行うと、基板上に形成されたパターンは、図４（ｃ）に示すように、偏向器８における走査速度と制御信号が供給されるタイミングの差とに応じた距離だけ走査方向（ｘ方向）にずれてしまいうる。図４（ｃ）は、ブランキング制御部１３において従来の処理を行った場合に、基板上に形成されたパターン２７（斜線部）を示す図である。例えば、第２グループ２１ｂの制御により描画可能な領域４２ｂは、第１グループ２１ａの制御により描画可能な領域４２ａより距離ＬＤだけ走査方向にずれてしまう。距離ＬＤは、第１グループ２１ａに制御信号が供給されるタイミングと第２グループ２１ｂに制御信号が供給されるタイミングとの差に、偏向器８における走査速度を乗じたものである。同様に、第３グループ２１ｃの制御により描画可能な領域４２ｃは領域４２ｂより距離ＬＤだけ走査方向にずれてしまい、第４グループ２１ｄの制御により描画された領域４２ｄは領域４２ｃより距離ＬＤだけ走査方向にずれてしまう。その結果、領域４２ａと領域４２ｄとでは走査方向に距離ＬＤ×３もずれてしまうこととなり、基板上に形成されたパターン２７は、パターンデータに規定されたパターン２６と大幅に異なってしまいうる。

このような走査方向のずれを補正する方法として、ブランキング制御部１３の生成部１３ａにおいてブランカアレイ６のグループごとに描画データを生成する方法がある。以下に、グループごとに描画データを生成する方法について、その方法を用いた際に生じる問題と併せて、図５を参照しながら説明する。図５は、ブランキング制御部１３において、ブランカアレイ６のグループごとに描画データを生成した場合のブランキング制御部１３における処理を説明するための図である。ブランキング制御部１３の生成部１３ａは、荷電粒子線により描画すべきパターン２６を規定するパターンデータ（図５（ａ））に基づいて、ブランカアレイ６のグループごとに描画データを生成する。即ち、ブランカアレイ６におけるグループの数と同じ数の描画データが生成部１３ａにより生成される。そして、この複数の描画データは、各グループに制御信号が供給されるタイミングに応じた量だけパターン２６を走査方向に互いにずらして生成されている。例えば、生成部１３ａは、ブランカアレイ６が４つのグループ２１ａ〜２１ｄを含む場合、図５（ｂ）に示すように、第１描画データ、第２描画データ、第３描画データおよび第４描画データの４つの描画データを生成する。第１描画データは、第１グループ２１ａの制御信号４１ａを含む描画データであり、第１描画データに規定されるパターン２６ａの位置がパターンデータに規定されるパターン２６の位置と同じになるように生成されている。第２描画データは、第２グループ２１ｂの制御信号４１ｂを含む描画データであり、第２描画データに規定されるパターン２６ｂの位置が第１描画データに規定されるパターン２６ａの位置より距離ＬＤだけ−ｘ方向にずらして生成されている。第３描画データは、第３グループ２１ｃの制御信号４１ｃを含む描画データであり、第３描画データに規定されるパターン２６ｃの位置が第２描画データに規定されるパターン２６ｂの位置より距離ＬＤだけ−ｘ方向にずらして生成されている。第４描画データは、第４グループ２１ｄの制御信号４１ｄを含む描画データであり、第４描画データに規定されるパターン２６ｄの位置が第３描画データに規定されるパターン２６ｃの位置より距離ＬＤだけ−ｘ方向にずらして生成されている。生成部１３ａにより生成された複数（４つ）の描画データは、ブランキング制御部１３の記憶部１３ｂに供給され、記憶される。

ブランキング制御部１３の制御部１３ｃは、記憶部１３ｂに記憶された複数の描画データうち各グループに対応する描画データから当該グループの制御信号を抽出する。例えば、制御部１３ｃは、第１グループ２１ａの制御信号４１ａを記憶部１３ｂに記憶された第１描画データから抽出し、第２グループ２１ｂの制御信号４１ｂを記憶部１３ｂに記憶された第２描画データから抽出する。同様に、制御部１３ｃは、第３グループ２１ｃの制御信号４１ｃを記憶部１３ｂに記憶された第３描画データから抽出し、第４グループ２１ｄの制御信号４１ｄを記憶部１３ｂに記憶された第４描画データから抽出する。このように抽出された各グループの制御信号は制御部１３ｃによりブランカアレイ６の各グループに供給され、各グループのブランカ６ａは、当該制御信号に基づいて荷電粒子線をブランキングする。これにより、各グループに制御信号を供給するタイミングの差による走査方向のずれを補正することができ、基板上に形成されたパターン２７の位置を、図５（ｃ）に示すように、パターンデータに規定されたパターン２６の位置と等しくすることができる。

しかしながら、このような方法では、ブランカアレイ６のグループごとに描画データを生成するため、グループの総数に応じて多数の描画データを生成する必要がある。この場合、例えば、多数の描画データを生成するために生成部１３ａの回路規模を増大させたり、多数の描画データを記憶するために記憶部１３ｂの記憶容量を増大させたりする必要が生じてしまい、描画装置１００のコストや設置容積の増大を招いてしまいうる。そこで、第１実施形態では、生成部１３ａは、複数の描画データを、その数がブランカアレイ６のグループの総数より少なくなるように生成する。また、生成部１３ａにおいて生成された各描画データは、複数のグループのうち少なくとも２つのグループの制御信号を抽出するために用いられる。これにより、生成部１３ａの回路規模や記憶部１３ｂの記憶容量が増大することを抑制しつつ、基板上に形成されたパターン２７の走査方向のずれを補正することができる。以下に、第１実施形態のブランキング制御部１３における処理について、図６を参照しながら説明する。

図６は、第１実施形態のブランキング制御部１３における処理を説明するための図である。第１実施形態において、ブランキング制御部１３の生成部１３ａは、荷電粒子線により描画すべきパターン２６を規定するパターンデータ（図６（ａ））に基づいて、ブランカアレイ６のグループの総数より少ない数の描画データを生成する。そして、この複数の描画データは、パターン２６を走査方向に互いに異なる量だけずらして生成される。また、生成部１３ａにおいて生成された各描画データは、複数のグループのうち少なくとも２つのグループの制御信号を抽出するために用いられる。例えば、第１実施形態の生成部１３ａは、ブランカアレイ６が４つのグループ２１ａ〜２１ｄを含む場合、図６（ｂ）に示すように、第１描画データおよび第３描画データの２つの描画データを生成する。第１描画データは、互いに隣り合う第１グループ２１ａおよび第２グループ２１ｂの制御信号４１ａおよび４１ｂをそれぞれ含む描画データである。そして、第１描画データは、第１グループ２１ａの制御（駆動）により基板上に照射される荷電粒子線の走査方向における位置が目標位置になるように生成される。即ち、第１描画データは、第１グループ２１ａの制御により描画可能な基板上の領域４２ａにおけるパターン２７（斜線部）の走査方向の位置が、図６（ａ）におけるパターン２６の走査方向の位置と同じになるように生成される。また、第３描画データは、互いに隣り合う第３グループ２１ｃおよび第４グループ２１ｄの制御信号４１ｃおよび４１ｄをそれぞれ含む描画データである。そして、第３描画データは、第３グループ２１ｃの制御（駆動）により基板上に照射される荷電粒子線の走査方向における位置が目標位置になるように生成される。即ち、第３描画データは、第３グループ２１ｃの制御により描画可能な基板上の領域４２ｃにおけるパターン２７（斜線部）の走査方向の位置が、図６（ａ）におけるパターン２６の走査方向の位置と同じになるように生成される。そのため、第３描画データは、第３描画データに規定されるパターン２６ｃが第１描画データに規定されるパターン２６ａより距離ＬＤ×２だけ−ｘ方向にずらして生成されている。生成部１３ａにより生成された複数（２つ）の描画データは、ブランキング制御部１３の記憶部１３ｂに供給され、記憶される。

第１実施形態において、ブランキング制御部１３の制御部１３ｃは、記憶部１３ｂに記憶された複数の描画データのうち各グループに対応する描画データから当該グループの制御信号を抽出する。例えば、制御部１３ｃは、第１グループ２１ａの制御信号４１ａおよび第２グループ２１ｂの制御信号４１ｂを記憶部１３ｂに記憶された第１描画データから抽出する。制御信号４１ａは、制御信号４１ａ_１〜４１ａ_４を含み、制御信号４１ａ_１〜４１ａ_４はそれぞれ、第１グループ２１ａのブランカ１−１〜１−４の制御信号である。制御信号４１ｂは、制御信号４１ｂ_１〜４１ｂ_４を含み、制御信号４１ｂ_１〜４１ｂ_４はそれぞれ、第２グループ２１ｂのブランカ２−１〜２−４の制御信号である。同様に、制御部１３ｃは、第３グループ２１ｃの制御信号４１ｃおよび第４グループ２１ｄの制御信号４１ｄを記憶部１３ｂに記憶された第３描画データから抽出する。制御信号４１ｃは、制御信号４１ｃ_１〜４１ｃ_４を含み、制御信号４１ｃ_１〜４１ｃ_４はそれぞれ、第３グループ２１ｃのブランカ３−１〜３−４の制御信号である。制御信号４１ｄは、制御信号４１ｄ_１〜４１ｄ_４を含み、制御信号４１ｄ_１〜４１ｃ_４はそれぞれ、第４グループ２１ｄのブランカ４−１〜４−４の制御信号である。このように抽出された制御信号は制御部１３ｃによりブランカアレイ６の各グループに供給され、各グループのブランカ６ａは、当該制御信号に基づいて荷電粒子線をブランキングする。

第１実施形態のブランキング制御部１３における処理により、基板上に形成されたパターン２７を図６（ｃ）に示す。第１実施形態のブランキング制御部１３の処理では、従来の処理（図４（ｃ））と比較して、基板上に形成されたパターン２７が、パターンデータに規定されたパターン２６をほぼ再現していることが分かる。即ち、第１実施形態のブランキング制御部１３における処理では、ブランカアレイ６の各グループに制御信号が供給されるタイミングの差により基板上に形成されたパターン２７が走査方向にずれることを補正することができる。また、第１実施形態のブランキング制御部１３における処理では、各グループごとに描画データを生成する方法と比較して、生成部１３ａの回路規模や記憶部１３ｂの記憶容量が増大することを抑制することができる。ここで、第１実施形態の処理では、図６（ｃ）に示すように、第２グループ２１ｂの制御により描画可能な領域４２ｂにおいて、パターン２７の位置がパターンデータに規定されたパターン２６の位置より走査方向に距離ＬＤだけずれている。また、第４グループ２１ｄの制御により描画可能な領域４２ｄにおいて、パターン２７の位置がパターンデータに規定されたパターン２６の位置より走査方向に距離ＬＤだけずれている。そのため、基板上に形成されたパターン２７の左右の辺が凹凸形状になっている。しかしながら、このような凹凸形状は、例えば、荷電粒子線が基板に照射した際のエネルギー分布（例えば正規分布）に対して距離ＬＤが許容範囲であれば平均化され、ほぼ直線形状とみなすことができる。そのため、このような凹凸形状は、基板上にパターンを形成する上で問題とならない場合が多い。なお、許容範囲とは、例えば、当該エネルギー分布の半値幅以内のことをいう。

上述したように、第１実施形態の描画装置１００において、ブランキング制御部１３の生成部１３ａは、複数の描画データを、その数がブランカアレイ６のグループの総数より少なくなるように生成する。また、生成部１３ａにおいて生成された各描画データは、複数のグループのうち少なくとも２つのグループの制御信号を抽出するために用いられる。これにより、第１実施形態の描画装置１００は、生成部１３ａの回路規模や記憶部１３ｂの記憶容量が増大することを抑制しつつ、基板上に形成されたパターン２７の走査方向のずれを補正することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態の描画装置について説明する。第２実施形態の描画装置では、第１実施形態の描画装置１００と比較して、ブランキング制御部１３の生成部１３ａにおいて描画データを生成する方法が異なる。以下に、第２実施形態のブランキング制御部１３における処理について、図７を参照しながら説明する。

図７は、第２実施形態のブランキング制御部１３における処理を説明するための図である。第２実施形態において、ブランキング制御部１３の生成部１３ａは、荷電粒子線により描画すべきパターン２６を規定するパターンデータ（図７（ａ））に基づいて、ブランカアレイ６のグループの総数より少ない数の描画データを生成する。そして、この複数の描画データは、パターン２６を走査方向に互いに異なる量だけずらして生成される。また、生成部１３ａにおいて生成された各描画データは、複数のグループのうち少なくとも２つのグループの制御信号を抽出するために用いられる。例えば、第２実施形態の生成部１３ａは、ブランカアレイ６が４つのグループ２１ａ〜２１ｄを含む場合、図７（ｂ）に示すように、第５描画データおよび第６描画データの２つの描画データを生成する。第５描画データは、互いに隣り合う第１グループ２１ａおよび第２グループ２１ｂの制御信号４１ａおよび４１ｂをそれぞれ含む描画データである。そして、第５描画データは、第１グループ２１ａで制御（駆動）された荷電粒子線が照射する基板上の位置と、第２グループ２１ｂで制御された荷電粒子線が照射する基板上の位置との走査方向における中間位置（平均位置）が目標位置になるように生成される。即ち、第５描画データは、第１グループ２１ａにより描画可能な基板上のパターン２７ａと、第２グループ２１ｂにより描画可能な基板上パターン２７ｂとの走査方向の平均位置が、図７（ａ）におけるパターン２６の走査方向の位置と同じになるように生成される。そのため、第５描画データは、第５描画データに規定されるパターン２６ｅが、パターンデータに規定されるパターン２６より距離ＬＤの１／２倍だけ−ｘ方向にずらして生成されている。また、第６描画データは、互いに隣り合う第３グループ２１ｃおよび第４グループ２１ｄの制御信号４１ｃおよび４１ｄをそれぞれ含む描画データである。そして、第６描画データは、第３グループ２１ｃで制御（駆動）された荷電粒子線が照射する基板上の位置と、第４グループ２１ｄで制御された荷電粒子線が照射する基板上の位置との走査方向における中間位置（平均位置）が目標位置になるように生成される。即ち、第６描画データは、第３グループ２１ｃにより描画される基板上のパターン２７ｃと、第４グループ２１ｄにより描画される基板上のパターン２７ｄとの走査方向の平均位置が、図７（ａ）におけるパターン２６の走査方向の位置と同じになるように生成される。そのため、第６描画データは、第６描画データに規定されるパターン２６ｆが、パターンデータに規定されるパターン２６より距離ＬＤの５／２倍だけ−ｘ方向にシフトするように生成されている。生成部１３ｂにより生成された複数（２つ）の描画データは、ブランキング制御部１３の記憶部１３ｂに供給され、記憶される。

第２実施形態において、ブランキング制御部１３の制御部１３ｃは、記憶部１３ｂに記憶された複数の描画データのうち各グループに対応する描画データから当該グループの制御信号を抽出する。例えば、制御部１３ｃは、第１グループ２１ａの制御信号４１ａおよび第２グループ２１ｂの制御信号４１ｂを記憶部１３ｂに記憶された第５描画データから抽出する。同様に、制御部１３ｃは、第３グループ２１ｃの制御信号４１ｃおよび第４グループ２１ｄの制御信号４１ｄを記憶部１３ｂに記憶された第６描画データから抽出する。このように抽出された制御信号は制御部１３ｃによりブランカアレイ６の各グループに供給され、各グループのブランカ６ａは、当該制御信号に基づいて荷電粒子線をブランキングする。

第２実施形態のブランキング制御部１３における処理により、基板上に形成されたパターン２７を図６（ｃ）に示す。第２実施形態における処理では、第１実施形態における処理と同様に、従来の処理（図４（ｃ））と比較して、基板上に形成されたパターン２７が、パターンデータに規定されたパターン２６をほぼ再現していることが分かる。即ち、第２実施形態のブランキング制御部１３における処理では、ブランカアレイ６の各グループに制御信号が供給されるタイミングの差によって基板上に形成されたパターン２７が走査方向にずれることを補正することができる。また、第２実施形態のブランキング制御部１３における処理では、第１実施形態における処理と同様に、各グループごとに描画データを生成する方法と比較して、生成部１３ａの回路規模や記憶部１３ｂの記憶容量が増大することを抑制することができる。

上述したように、第２実施形態の描画装置は、第１実施形態の描画装置１００と同様に、生成部１３ａの回路規模や記憶部１３ｂの記憶容量が増大することを抑制しつつ、基板上に形成されたパターン２７の走査方向のずれを補正することができる。また、第２実施形態の描画装置では、第１実施形態の描画装置１００と比較して、生成部１３ａにより描画データを生成する際において、当該描画データに規定されるパターン２６をシフトする量が異なっている。そのため、第２実施形態の描画装置では、第１実施形態の描画装置１００と比較して、基板上に形成されたパターン２７をパターンデータに規定されたパターン２６に更に近づけることができる。

＜第３実施形態＞
第１実施形態および第２実施形態では、ブランカアレイ６が４つのグループ２１ａ〜２１ｄを含み、生成部１３ａが２つの描画データを生成する場合について説明した。第３実施形態では、ブランカアレイがＮ個のグループを含み、生成部１３ａがＭ個の描画データを生成する場合について説明する。以下では、グループの総数Ｎと生成部１３ａにおいて生成される描画データの数Ｍとの関係が、Ｍ＝Ｎの場合、Ｍ＞Ｎ／２の場合、Ｍ＝Ｎ／２の場合およびＭ＜Ｎ／２の場合の４つの場合ついて説明する。

Ｍ＝Ｎの場合は、生成部１３ａがグループの総数Ｎと同じ数だけ描画データを生成した場合であり、上述した図５で説明したとおりである。この場合、基板上に形成されるパターン２７の走査方向の位置を、パターンデータに規定されるパターン２６の走査方向の位置と等しくすることができる。しかし、ブランカアレイ６のグループごとに描画データを生成するため、グループの総数に応じて多数の描画データを生成する必要があり、生成部１３ａの回路規模や記憶部１３ｂの記憶容量を増大させる必要が生じてしまいうる。

Ｍ＞Ｎ／２の場合は、生成部１３ａがグループの総数Ｎの半数より多い数だけ描画データを生成した場合である。この場合、１つグループにおける制御信号しか抽出されない描画データが存在することとなる。例えば、ブランカアレイが第１グループ〜第７グループの７個のグループを含み、生成部１３ａが第１描画データ〜第４描画データの４個の描画データを生成した場合を想定する。この場合、第１描画データは、第１グループの制御信号のみを含む描画データであり、それに規定されるパターンの位置がパターンデータのパターンの位置と同じになるように生成される。第２描画データは、第２グループおよび第３グループの制御信号を含む描画データであり、それに規定されるパターンの位置がパターンデータのパターン位置より走査方向に距離ＬＤの３／２倍だけずらして生成される。第３描画データは、第４グループおよび第５グループの制御信号を含む描画データであり、それに規定されるパターンの位置がパターンデータのパターンの位置より走査方向に距離ＬＤの７／２倍だけずらして生成される。第４描画データは、第６グループおよび第７グループの制御信号を含む描画データであり、それに規定されるパターンの位置がパターンデータのパターン位置より走査方向に距離ＬＤの１１／２倍だけずらして生成される。

Ｍ＝Ｎ／２の場合は、生成部１３ａがグループの総数Ｎの半数だけ描画データを生成した場合である。この場合、第１実施形態および第２実施形態で説明したとおりであるため、ここでは説明を省略する。

Ｍ＜Ｎ／２の場合は、生成部１３ａがグループの総数Ｎの半数より少ない数だけ描画データを生成した場合である。この場合、３つ以上のグループにおける制御信号が抽出される描画データが存在することとなる。例えば、ブランカアレイが第１グループ〜第７グループの７個のグループを含み、生成部１３ａが第１描画データ〜第３描画データの３個の描画データを生成した場合を想定する。この場合、第１描画データは、第１グループおよび第２グループの制御信号を含む描画データであり、それに規定されるパターンの位置がパターンデータのパターンの位置より走査方向に距離ＬＤの１／２倍だけずらして生成される。第２描画データは、第３グループおよび第４グループの制御信号を含む描画データであり、それに規定されるパターンの位置がパターンデータのパターンの位置より走査方向に距離ＬＤの５／２倍だけずらして生成される。第３描画データは、第５グループ、第６グループおよび第７グループの制御信号を含む描画データであり、それに規定されるパターンの位置がパターンデータのパターンの位置より走査方向に距離ＬＤの５倍だけずらして生成される。

このように、生成部１３ａはブランカアレイ６のグループの数に応じて、生成する描画データの数を決定することができる。ここで、生成部１３ａは、記憶部１３ｂの記憶容量に応じて、生成する描画データの数を決定してもよい。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、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の物品を製造するのに好適である。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上記の描画装置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。

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および変更が可能である。

Claims (7)

1. 複数の荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、
   複数のブランカをそれぞれ含む複数のブランカ列を走査方向に配列してなるブランカアレイと、
   前記ブランカアレイでブランキングされなかった荷電粒子線を一括偏向して前記基板上で前記走査方向に走査する偏向器と、
   前記ブランカ列を単位として周期をもったタイミングで前記ブランカアレイを順次駆動する駆動回路と、
   描画すべきパターンのデータに基づいて、前記タイミングに対応して前記走査方向において互いに位置がずれた複数の描画データを生成する生成部と、
   前記生成部により生成された前記複数の描画データを記憶する記憶部と、
   を有し、
   前記複数の描画データにおける該描画データの数は、前記複数のブランカ列における該ブランカ列の総数より少なく、
   前記駆動回路は、前記複数の描画データに基づいて前記ブランカアレイを駆動し、かつ、前記総数より少ない複数のブランカ列に関して、前記複数の描画データのうちの１つの描画データに基づいて前記ブランカアレイを駆動する、
   ことを特徴とする描画装置。
2. 前記生成部は、前記複数の描画データのうちの前記１つの描画データを、前記総数より少ない前記複数のブランカ列のうちの１つのブランカ列の駆動により前記基板上に照射される荷電粒子線の前記走査方向における位置が目標位置になるように生成する、ことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
3. 前記生成部は、前記複数の描画データのうちの前記１つの描画データを、前記総数より少ない前記複数のブランカ列の駆動により前記基板上に照射される荷電粒子線の前記走査方向における平均位置が目標位置になるように生成する、ことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
4. 前記生成部は、前記複数の描画データにおける該描画データを前記記憶部の記憶容量に応じた数だけ生成する、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の描画装置。
5. 前記駆動回路は、前記複数の描画データのうちの各描画データに基づいて、前記総数より少ない複数のブランカ列に関して、前記ブランカアレイを駆動する、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の描画装置。
6. 前記生成部は、前記複数の描画データのうちの前記１つの描画データを、前記複数のブランカ列のうちの前記走査方向において隣り合う少なくとも２つのブランカ列のために生成する、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の描画装置。
7. 請求項１乃至６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工程と、
   前記工程で描画を行われた前記基板を現像する工程と、
   を含むことを特徴とする物品の製造方法。

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