JP2016062939A - 描画装置および描画方法、ならびに物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットの点で有利な描画装置を提供する。
【解決手段】この描画装置は、描画データに基づいて複数の荷電粒子線で基板に描画を行うものであり、基板を保持して可動の保持部と、複数の荷電粒子線を基板上で走査するための偏向器と、偏向器による主走査と保持部の移動による副走査とを制御する制御部と、を有し、制御部は、複数の荷電粒子線の副走査の方向における間隔に基づいて、描画データを変更する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置および描画方法、ならびに物品の製造方法に関する。

電子ビームなどの荷電粒子線の偏向走査およびブランキングを制御することで基板に描画を行う描画装置が知られている。この描画装置は、光露光方式に替わる次世代のパターン形成技術の１つとして採用されうる。この描画装置の一例として、複数の荷電粒子線を用いて基板に描画（パターン形成）を行うマルチビーム方式の描画装置がある。

特許文献１は、複数のビームを第１規則性で配列しているビーム配列を、さらに第２規則性で複数配列し、そのビーム配列群を偏向走査することで、基板上の各ストライプ領域に描画を行う方法を開示している。また、特許文献２は、欠陥ビームによるストライプ領域の不完全な描画を、正常なビーム（群）での２回目以降の描画により補償する描画方法を開示している。

国際公開第２００９／１４７２０２号 特表２００９−５０３８４４号公報

例えば、回転したビーム群が存在する場合、そのビーム群の回転角に合わせて基板を回転させると、回転していない他のビーム群では目的とする描画ができなくなる。よって、この場合、回転したビーム群は、異常なビーム群として、基板に到達しないよう遮蔽されうる。そのようにビーム群を遮蔽した場合に、特許文献２に開示されているような補償描画を行うと、スループットが大幅に低下しうる。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えばスループットの点で有利な描画装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、描画データに基づいて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、基板を保持して可動の保持部と、複数の荷電粒子線を基板上で走査するための偏向器と、偏向器による主走査と保持部の移動による副走査とを制御する制御部と、を有し、制御部は、複数の荷電粒子線の副走査の方向における間隔に基づいて、描画データを変更することを特徴とする。

本発明によれば、例えばスループットの点で有利な描画装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る描画装置の構成を示す図である。 描画の際の描画装置の基本動作を説明する図である。 描画の際の描画装置の基本動作を説明する図である。 一実施形態における描画補正の第１例を説明する図である。 一実施形態における描画補正の第２例を説明する図である。 一実施形態における描画補正の第３例を説明する図である。 一実施形態における描画補正の第４例を説明する図である。 一実施形態における描画補正の第５例を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

まず、本発明の一実施形態に係る描画装置の構成について説明する。本実施形態において説明する描画装置は、複数の荷電粒子線を偏向させ、かつ、荷電粒子線のブランキング（照射のＯＦＦ）を個別に制御することで、所定のパターン（像）を基板上の所定の位置に描画するマルチビーム方式を採用する。ここで、荷電粒子線（以下、単に「ビーム」という。）とは、電子線（電子ビーム）やイオン線（イオンビーム）などをいう。図１は、本実施形態に係る描画装置１の構成を示す概略図である。なお、図１では、基板６に対するビーム４のノミナルの照射方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。そして、Ｘ方向およびＹ方向は、基板６の表面に平行で互いに直交し、例えば、Ｙ方向は、第１方向として、基板６が基板ステージ７により移動される方向としうる。この場合、Ｘ方向は、第２方向として、偏向器１６によりビーム４が偏向走査される方向としうる。

描画装置１は、荷電粒子線源２と、クロスオーバー３から発散したビーム４をさらに複数のビーム４に分割、偏向および結像させる光学系５と、基板６を保持する基板ステージ７と、描画装置１の各構成要素の動作などを制御する制御部８とを備える。ここで、ビーム４は、大気圧雰囲気ではすぐに減衰するため、また高電圧による放電を防止するため、荷電粒子線源２や光学系５などの各構成要素は、真空排気系により内部圧力が調整された不図示の真空容器の内部に設置される。また、被処理体としての基板６は、例えば、単結晶シリコンからなるウエハであり、表面上には感光性のレジストが塗布されている。

荷電粒子線源２は、熱や電界の印加によりビーム４を放出する機構である。荷電粒子線源２としては、ビーム４を電子ビームと想定するならば、例えば、電子放出材としてＬａＢ_６またはＢａО／Ｗ（ディスペンサーカソード）などを含む、いわゆる熱電子型の電子源ユニットが採用される。なお、図中では、クロスオーバー３から発散されたビーム４の軌道を点線で示している。

光学系５は、荷電粒子線源２から放射されたビーム４を基板６上に投影する投影系である。この光学系５は、荷電粒子線源２の側から順に、コリメーターレンズ１０、アパーチャアレイ１１、コンデンサーレンズアレイ１２、および、複数のパターン開口アレイ１３を含む。さらに、光学系５は、ブランキング偏向器アレイ１４、ブランキング絞り１５、偏向器１６および対物レンズアレイ１７を含む。まず、コリメーターレンズ１０は、クロスオーバー３で発散したビーム４を集束（平行化）させて、所望の大きさを持った面積ビームとする電磁レンズまたは静電レンズである。

アパーチャアレイ１１は、マトリクス状に配列された複数の開口１１ａ（第１の開口群）を有する開口部材であり、コリメーターレンズ１０からほぼ垂直に入射したビーム４を複数に分割する。図１には、ビーム４の入射側から見たアパーチャアレイ１１の平面形状の概略図を示している。ここで、基板６の表面に平行で互いに直交するＸ、Ｙ方向をそれぞれＸ２、Ｙ２方向とし、Ｍ２、Ｎ２をそれぞれ自然数とする。複数の開口１１ａは、Ｘ２方向に沿ってピッチＰＸ２で並ぶＮ２個の開口を含む列（Ｎ２列）が、Ｙ２方向に沿ってピッチＰＹ２でＭ２行（Ｍ２行）存在し、かつ、各行の先頭の開口のＸ２方向における位置がＰＸ２ピッチの（１／Ｍ２）ずつずれて配置されている。以下、このアパーチャアレイ１１における（Ｍ２×Ｎ２）個の開口１１ａの配列の規則性を第２規則性という。

コンデンサーレンズアレイ１２は、円形状の開口を有する３枚の電極板（図中では３枚の電極板を一体で示している）から構成されるコンデンサーレンズを配置し、それぞれのビーム４をパターン開口アレイ１３に配列されている開口に入射させる。

パターン開口アレイ１３は、複数の開口１３ａ（第２の開口群）を有し、入射してきた各ビーム４をさらに複数に分割してサブビーム（以下、簡単のために「ビーム４」と表記を統一する。）を形成する。図１には、図示されているアパーチャアレイ１１の平面形状（開口１１ａの配置）に対応した、ビーム４の入射側から見たパターン開口アレイ１３の平面形状の概略図を示している。各ビーム４は、コンデンサーレンズアレイ１２上に配列されているコンデンサーレンズを通過した後、パターン開口アレイ１３上に第２規則性で配列されている開口１３ａに入射する。ここで、基板６の表面に平行で互いに直交するＸ、Ｙ方向をそれぞれＸ１、Ｙ１方向とし、Ｍ１、Ｎ１をそれぞれ自然数とする。複数の開口１３ａは、Ｘ１方向に沿ってピッチＰＸ１で並ぶＮ１個の開口を含む列（Ｎ１列）が、Ｙ１方向に沿ってピッチＰＹ１でＭ１行（Ｍ１行）存在し、かつ、各行の先頭の開口のＸ１方向における位置がＰＸ１ピッチの（１／Ｍ１）ずつずれて配置されている。以下、このパターン開口アレイ１３における（Ｍ１×Ｎ１）個の開口１３ａの配列の規則性を第１規則性という。なお、図１に示す例では、アパーチャアレイ１１およびパターン開口アレイ１３に配置されている各開口１１ａ、１３ａの形状は、矩形としているが、任意の形状でよい。

ブランキング偏向器アレイ１４は、マトリクス状に配置された複数のブランキング偏向器（静電型ブランカー）を有し、各ビーム４を個別に遮蔽可能とする。各ブランキング偏向器は、それぞれに対応したビーム４を偏向させるか否か、すなわち下流側に配置されているブランキング絞り１５で所望のビーム４を遮蔽するかしないかにより基板６に到達するビーム４を選択する。偏向器１６は、基板ステージ７の移動に同期して、アパーチャアレイ１１およびパターン開口アレイ１３の各開口１１ａ、１３ａを通過したビーム４を、基板ステージ７の移動方向とは直交する方向に一括して偏向可能とする。以下、偏向器１６により偏向されたことによるビーム４の走査を「主走査」という。また、対物レンズアレイ１７は、偏向器１６を通過したビーム４を基板６上に結像させる。

基板ステージ７は、基板６を、例えば静電吸着により保持しつつ、少なくともＸ、Ｙ方向に可動の保持部である。基板ステージ７の移動位置は、不図示のレーザー干渉計（測長器）などにより実時間で計測される。以下、基板ステージ７が移動したことによるビーム４の走査を「副走査」という。また、基板ステージ７は、例えばその表面に、基板ステージ７上に向けて照射されるビーム４を検出する検出部１８を有する。ここで、検出部１８の検出面の高さは、基板ステージ７に載置されている状態の基板６の表面（基板面）の高さとおおよそ等しくなるよう予め設定されている。

制御部８は、主制御系２０と、ブランキング制御回路２１と、偏向器制御回路２２と、演算回路２３と、ステージ制御回路２４とを含む。主制御系２０は、例えばコンピュータなどで構成され、各制御回路に回線を介して接続され、プログラムなどに従って描画装置１の各構成要素を統括的に制御しうる。制御部８は、少なくとも、ブランキング制御回路２１、偏向器制御回路２２およびステージ制御回路２４を制御しうる。ブランキング制御回路２１は、ブランキング偏向器アレイ１４に含まれる複数のブランキング偏向器を個別に制御する。偏向器制御回路２２は、偏向器１６を制御する。演算回路２３については、以下で詳説する。また、ステージ制御回路２４は、レーザー干渉計による位置計測を参照して基板ステージ７の位置決めを制御する。

演算回路２３は、検出部１８が検出した結果（出力）と、検出部１８がその結果を得たときに上記のレーザー干渉計が計測した座標位置とに基づいて、基板面（基板面に相当する検出面）におけるビーム４の位置（情報）を求めうる。また、演算回路２３は、求めた少なくとも１本以上のビーム４の位置に基づいて、該ビーム４が含まれる配列について、基板面における回転、直交度ずれ、倍率、または、系統的でないビーム位置ずれといったビーム配列特性も求めうる。また、主制御系２０は、演算回路２３による演算結果に基づいて、各ビーム４の描画データや、偏向器１６が各ビーム４を偏向走査する方向を補正しうる。

次に、描画装置１による描画動作について説明する。まず、図２および図３は、描画装置１の描画時の基本動作を説明する図である。図２および図３では、一例として、アパーチャアレイ１１には４行８列の開口１１ａが第２規則性で配置され、かつ、１つのパターン開口アレイ１３には４行４列の開口１３ａが第１規則性で形成されていると想定している。すなわち、この場合、Ｍ１＝４、Ｎ１＝４、Ｍ２＝４、Ｎ２＝８である。描画装置１は、このような構成により、第１規則性を有する開口１３ａに対応して１６本のビームの配列（ビーム配列）を、第２規則性を有する開口１１ａに対応して３２個配列した配列群（ビーム配列群）を生成しうる。結果として、描画装置１は、計５１２本のビーム４を用いて描画を行う。

図２（ａ）は、基板６上に設定された描画パターンＰに対して割り当てられる各ビーム４を示す概略平面図である。各ビーム４は、描画パターンＰに応じて各グリッド点（Ｘａ方向およびＹａ方向のピッチ（グリットピッチ）がそれぞれＧＸ、ＧＹ）でのＯＮ（オン）が割り当てられる。以下、Ｘａ方向およびＹａ方向は、グリット配列の座標系を示し、基板６の表面に平行で互いに直交するものとする。

図２（ｂ）は、１つのパターン開口アレイ１３からのビーム配列（各ビーム４の集合）が、偏向器１６による１回の偏向走査により基板６上に描く軌跡（像）を示す概略平面図である。以下、Ｘｂ方向およびＹｂ方向は、開口１３ａの配列（第１規則性）の座標系を示し、基板６の表面に平行で互いに直交しており、特にＹｂ方向は、開口１３ａの開口位置を等間隔ピッチＢＹに結像できる方向とする。ストライプを描画するとき、基板ステージ７は、Ｙｂ方向に連続的に移動し、一方、偏向器１６は、各ビーム４をＸｂ方向に沿って軌跡を描くように偏向走査させる。このとき、各ビーム４の描く軌跡のＹｂ方向の間隔は、ビームピッチＢＹとなる。また、Ｘａ、Ｙａ方向とＸｂ、Ｙｂ方向とがそれぞれ等しいとすると、ブランキング偏向器アレイ１４は、各ビーム４のブランキングを、グリッドピッチＧＸで規定されるグリッド点ごとに制御する。なお、説明の簡単化のために、結像される１つの軌跡のＹｂ方向の大きさ（幅）は、グリッドピッチＧＹと一致しているものとする。

図３（ａ）は、１つのビーム配列が複数回の偏向走査により基板６上に描く軌跡を示す概略平面図である。基板ステージ７と偏向器１６とが図２（ｂ）に示す動作を連続的に繰り返すことで、基板６上にはストライプ領域ＳＡが描画される。具体的には、基板ステージ７は、Ｙｂ方向に連続的に移動し、一方、偏向器１６は、各ビーム４のＸｂ方向への偏向走査を、破線の矢印で示すようなＹｂ方向の偏向幅ＤＰでのフライバックを介して順次繰り返す。この動作により、基板６上には、Ｙｂ方向に沿ってステージ移動方向とは逆方向に、太線枠で示すような各ビーム４の像で埋め尽くされた幅ＳＷのストライプ領域ＳＡが描画されることになる。ここで、ストライプ領域ＳＡの形成条件としては、Ｋ、Ｌ、Ｎを自然数とし、１つのパターン開口アレイ１３からのビーム４の本数をＮ^２とすると、以下の式（１）〜（３）をすべて満たすものとなる。
Ｎ^２＝Ｋ×Ｌ＋１ （１）
ＢＹ＝ＧＹ×Ｋ （２）
ＤＰ＝（Ｋ×Ｌ＋１）×ＧＹ＝Ｎ^２×ＧＹ （３）
このうち、式（１）を満足するＫを式（２）に適用してビームピッチＢＹを決めることで、製造面で限界があるアパーチャアレイ１１の開口や各ブランキング偏向器の間隔の微細化によらずに、グリッドピッチＧＹの微細化を実現しうる。グリットピッチＧＹの微細化により、描画装置１は、さらに微細なパターンを描画できることになる。さらに、式（３）により偏向幅ＤＰを決めることで、ストライプ領域ＳＡでは、どの部分についてもグリッドピッチＧＹでの描画が可能となる。なお、図３（ａ）の例では、Ｋ＝５、Ｌ＝３、Ｎ＝４である。

図３（ｂ）は、複数のビーム４が基板６上に描く軌跡を示す概略平面図であり、各ストライプ領域ＳＡの位置関係を説明している。以下、Ｘｄ方向およびＹｄ方向は、開口１１ａの配列（第２規則性）の座標系を示し、基板６の表面に平行で互いに直交しており、特にＸｄ方向は、ビーム配列群中の各ビーム配列を等間隔ピッチＳＷに結像できる方向とする。また、Ｘｂ、Ｙｂ方向とＸｄ、Ｙｄ方向とがそれぞれ等しい、すなわち、特に副走査の方向であるＹｂ方向とＹｄ方向とが一様であるとする。この場合、各ビーム４は、Ｘｄ方向に沿って軌跡を描くように偏向走査され、基板６上には、Ｙｄ方向に沿ったストライプ領域ＳＡが描画されることになる。また、各ストライプ領域の幅がピッチＳＷと等しいならば、描画装置１は、Ｙｄ方向の先頭位置が互いに異なるＭ２本のストライプ領域ＳＡを１周期とし、それをＮ２周期分隣接させる描画を行う。なお、図３（ｂ）では、各ストライプ領域ＳＡの先頭位置には丸印を付しており、特にこのような白抜きの丸印は、基板６上にビーム４が照射されている状態を示している。これにより、基板６上には、（Ｍ２×Ｎ２）本のストライプ領域ＳＡで隙間なく埋め尽くされた描画領域ＥＡが、Ｙｄ方向に沿ってステージ移動方向とは逆方向に描画されることになる。なお、図３（ｂ）の例では、Ｍ２＝４、Ｎ２＝８である。さらに、基板ステージ７の移動位置を計測するレーザー干渉計の光軸は、Ｘｄ方向およびＹｄ方向と略一致していることが望ましい。

ここで、基板面において、回転に係るずれ、直交度に係るずれ、倍率に係るずれ、または、系統的でないビーム位置に係るずれなどを生じさせる特性を有するビーム配列が存在する場合がある。このようなビーム配列が存在すると、ストライプ領域ＳＡの一部には、所望の状態と比較して変化が表れ、より具体的には、ビーム軌跡が重なったことで生じる濃淡が周期的に表れるため、望ましくない。これに対して、従来の描画装置は、そのようなビーム配列を異常なビーム配列として遮蔽し、その後、遮蔽されたビーム配列が描画するはずであったストライプ領域の抜けの部分を描画し補償することなどを行っている。しかしながら、そのような補償を行うということは、異常なビーム配列が存在しない場合に比べて描画時間が増え、結果的にスループットが増加する。そこで、本実施形態に係る描画装置１は、上記のような特性を有するビーム配列が存在する場合には、そのようなビーム配列を遮蔽することなく、以下のように描画データや偏向走査方向を補正することで対応する。

図４は、描画装置１における描画制御（描画方法）の第１例を説明するための概略図である。第１例では、特に回転成分を持ったビーム配列に対して描画データを補正する。ここで、ビーム配列が回転成分を持つとは、Ｘｂ、Ｙｂ方向とＸｄ、Ｙｄ方向とがそれぞれ一致していない、すなわち、副走査の方向であるＹｂ方向とＹｄ方向とが一様とみなせずに、Ｘｂ、Ｙｂ方向がＸｄ、Ｙｄ方向に対してそれぞれある傾きを持つことをいう。

まず、図４（ａ）は、偏向器１６による１回の偏向走査によって基板６に描かれるビーム配列の軌跡を示す図である。ビーム配列が回転成分を持っている状態で、Ｘｄ方向に軌跡を描くよう偏向走査されると、各ビーム４が描く軌跡のＹｄ方向の間隔は、等間隔にならない。したがって、複数回のフライバックで描画されるストライプ領域ＳＡ（ビーム４の軌跡が重なり合った領域）には、軌跡の重なりの濃淡が生じる。そして、複数回のフライバックが同一の偏向幅ＤＰで行われるので、この濃淡は、ビーム配列の回転成分に応じてＹｄ方向に一定の周期性を持つ。

一方、図４（ｂ）は、ビーム配列が図４（ａ）に示すような状態にある場合に適用しうる描画データの補正を説明する図である。ここでは、主制御系２０は、演算回路２３が求めたビーム配列特性、すなわちビーム配列の回転成分による濃淡に応じて、Ｙｄ方向に沿ったラインパターンを描画するためのラインデータＬＤ１をラインデータＬＤ２に補正している。ラインデータＬＤ１は、グリッドピッチＧＸ、ＧＹで規定されるメッシュを用いて、各メッシュの黒白でビームのＯＮ／ＯＦＦを表現する。補正後のラインデータＬＤ２は、特定された濃淡と同じ周期で、Ｙｄ方向に応じてＸｄ方向データを間引いたり付け加えたりして生成される。図４（ｂ）に示す例では、回転成分の影響を受けてラインデータＬＤ１に基づいて描画したのでは濃くなる部分を、ラインデータＬＤ２に基づいて描画すればより薄くなるよう、ラインデータＬＤ２ではＯＦＦの部分を多くしている。一方、回転成分の影響を受けてラインデータＬＤ１に基づいて描画したのでは薄くなる部分を、ラインデータＬＤ２に基づいて描画すればより濃くなるよう、ラインデータＬＤ２ではＯＮの部分を多くしている。このように描画データを補正することで、描画装置１は、ビーム配列の回転成分による濃淡があっても、ストライプ領域ＳＡにおける各ビーム４の軌跡の重なりを、可能な限り一様にすることができる。

図５は、描画装置１における描画制御の第２例を説明するための概略図である。第２例は、特に回転成分を持ったビーム配列に対して偏向方向および描画データを補正する。第１例による方法では、各ビーム４の軌跡の重なりを補正できる範囲が、グリッドピッチＧＸや各ビーム４のＹｂ方向の大きさに起因して有限である。そこで、このように第１例の方法による補正に限界がある場合には、以下のように偏向方向の補正を併用してもよい。

まず、図５（ａ）は、偏向器１６による１回の偏向走査によって基板６に描かれるビーム配列の軌跡を示す図である。この場合、Ｘｂ、Ｙｂ方向とＸｄ、Ｙｄ方向とはそれぞれ一致していないが、Ｘｂ方向に軌跡を描くよう偏向方向を補正すれば、各ビーム４の描く軌跡のＹｂ方向の間隔が等間隔となる。一般にこの状態であれば、複数回のフライバックを行うことで、各ビーム４の軌跡が一定の割合で重なり合ったストライプ領域ＳＡをＹｄ方向に沿って描画することができる。しかしながら、このように偏向方向を補正しても、元の描画データ自体がそのままであると、偏向方向が補正されたビーム配列により描画するストライプ領域ＳＡは、歪んだパターンとなり、望ましくない。

一方、図５（ｂ）は、ビーム配列が図５（ａ）に示すような状態にある場合に適用しうる偏向方向および描画データの補正を説明する図である。ここでは、主制御系２０は、演算回路２３が求めたビーム配列特性、すなわち偏向方向の補正による歪みに応じて、Ｙｄ方向に沿ったラインパターンを描画するためのラインデータＬＤ１をラインデータＬＤ３に補正している。補正後のラインデータＬＤ３は、Ｘａ方向の位置に応じて、Ｙａ方向データをシフトして生成される。図５（ｂ）に示す例では、偏向方向の補正の影響を受けてラインデータＬＤ１に基づいて描画したのでは濃くなる部分を、ラインデータＬＤ３に基づいて描画すればより薄くなるよう、ラインデータＬＤ３ではＯＦＦの部分を偏向方向に合わせて多くしている。このように描画データを補正することで、描画装置１は、偏向方向の補正による歪みがあっても、ストライプ領域ＳＡに所望のパターンを描画することができる。

なお、図５では、各ビーム４が描く軌跡をＸｂ方向と一致させているが、偏向方向の補正量によっては、その軌跡の間隔が等間隔とならず、回転成分の補正残差が生じうる。この場合、主制御系２０は、偏向方向の補正量による歪みに応じたデータ補正に加えて、回転成分の補正残差量に応じた第１例と同様のデータ補正を実行する。すなわち、主制御系２０は、回転成分による補正量を、偏向方向の補正量によって調整することができる。また、それぞれのビーム配列は、偏向器１６により一括で偏向走査されるので、偏向方向を補正するということは、着目したビーム配列の回転成分を調整するとともに、本来は回転成分を持っていなかったビーム配列にも回転成分を持たせることになる。この場合、主制御系２０は、ビーム配列群に含まれるすべてのビーム配列について、回転成分が限界値を超えないように偏向方向の補正量を選択すれば、すべてのビーム配列を異常とみなさずに描画を実行させることができる。

図６は、描画装置１における描画制御の第３例を説明するための概略図である。第３例では、特に直交度ずれ成分を持ったビーム配列に対して描画データを補正する。ここで、ビーム配列が直交度ずれ成分を持つとは、例えば、Ｘｂ方向とＸｄ方向とが一致していない、または、Ｙｂ方向とＹｄ方向とが一致していない、すなわち、副走査の方向であるＹｂ方向とＹｄ方向とが一様とみなせないことをいう。

まず、図６（ａ）は、Ｙｂ方向とＹｄ方向とは一致しているが、Ｘｂ方向とＸｄ方向とが一致していない場合を想定した、偏向器１６による１回の偏向走査によって基板６に描かれるビーム配列の軌跡を示す図である。ビーム配列が直交度ずれ成分を持っている状態で、Ｘｄ方向に軌跡を描くよう偏向走査されると、各ビーム４が描く軌跡のＹｄ方向の間隔は、等間隔にならず、第１例と同様の状況が生じうる。この場合には、描画装置１は、第１例と同様に描画データを補正することにより、ビーム配列の直交度ずれ成分による濃淡があっても、ストライプ領域ＳＡにおける各ビーム４の軌跡の重なりを一様にすることができる。

一方、図６（ｂ）は、Ｘｂ方向とＸｄ方向とは一致しているが、Ｙｂ方向とＹｄ方向とが一致していない場合を想定した、偏向器１６による１回の偏向走査によって基板６に描かれるビーム配列の軌跡を示す図である。ビーム配列が直交度ずれ成分を持っている状態で、Ｘｄ方向に軌跡を描くよう偏向走査されると、各ビーム４が描く軌跡のＸｄ方向の間隔は、等間隔にならず、第１例と同様の状況が生じうる。この場合にも、描画装置１は、第１例と同様に描画データを補正することにより、ビーム配列の直交度ずれ成分による濃淡があっても、ストライプ領域ＳＡにおける各ビーム４の軌跡の重なりを一様にすることができる。

図７は、描画装置１における描画制御の第４例を説明するための概略図であり、偏向器１６による１回の偏向走査によって基板６に描かれるビーム配列の軌跡を示す図である。第４例では、特に倍率成分を持ったビーム配列に対して描画データを補正する。ビーム配列が倍率成分を持っている状態で、Ｘｄ方向に軌跡を描くよう偏向走査されると、各ビーム４が描く軌跡のＹｄ方向の間隔は、等間隔となる。しかしながら、複数回のフライバックが同一の偏向幅ＤＰで行われるため、ストライプ領域ＳＡには軌跡の重なりの濃淡が生じる。端的にいえば、ビーム配列が倍率成分を持つと、Ｘｂ、Ｙｂ方向とＸｄ、Ｙｄ方向とがそれぞれ一致していても、ストライプ領域ＳＡに軌跡の重なりの濃淡が生じる場合がある。この場合も、描画装置１は、第１例と同様に描画データを補正することにより、ビーム配列の倍率成分による濃淡があっても、ストライプ領域ＳＡにおける各ビーム４の軌跡の重なりを一様にすることができる。

図８は、描画装置１における描画制御の第５例を説明するための概略図である。第５例では、特に、系統的でないビーム位置ずれがあるビーム配列に対して描画データを補正する。ここで、系統的でないビーム位置ずれとは、Ｘｂ、Ｙｂ方向とＸｄ、Ｙｄ方向とがそれぞれ一致していても、いわゆるランダムに生じうるＸｄ位置ずれやＹｄ位置ずれのことをいう。

まず、図８（ａ）は、ビーム配列にＸｄ位置ずれが生じているビーム４が含まれていると想定した、偏向器１６による１回の偏向走査によって基板６に描かれるビーム配列の軌跡を示す図である。なお、図中、Ｘｄ位置ずれが生じているビーム４が描く軌跡を黒塗りで表記している。ここで、Ｘｂ、Ｙｂ方向とＸｄ、Ｙｄ方向とがそれぞれ一致しているので、Ｘｄ方向に軌跡を描くよう偏向走査されると、各ビーム４が描く軌跡のＹｄ方向の間隔は、等間隔となる。この場合、系統的でないビーム位置ずれのうちの特定方向のずれを補正しうる従来の方法を用いて対応（補正）可能である。

一方、図８（ｂ）は、ビーム配列にＹｄ位置ずれが生じているビーム４が含まれていると想定した、偏向器１６による１回の偏向走査によって基板６に描かれるビーム配列の軌跡を示す図である。なお、図中、Ｙｄ位置ずれが生じているビーム４が描く軌跡を黒塗りで表記している。ここで、Ｘｂ、Ｙｂ方向とＸｄ、Ｙｄ方向とがそれぞれ一致していたとしても、Ｘｄ方向に軌跡を描くよう偏向走査されると、Ｙｄ位置ずれが生じているビーム４の描く軌跡がＹｄ方向にシフトする。したがって、各ビーム４の描く軌跡のＹｄ方向間隔は、等間隔にならず、第１例と同様の状況が生じうる。この場合、描画装置１は、第１例と同様に描画データを補正することにより、ビーム配列にＹｄ位置ずれが生じているビーム４が含まれることによる濃淡があっても、ストライプ領域ＳＡにおける各ビーム４の軌跡の重なりを一様にすることができる。

このように、描画装置１は、基板面（基板面に相当する平面）において、回転、倍率、直交度ずれ、または、系統的でないビーム位置ずれで表される特性を有するビーム配列を異常なビーム配列とみなさずに、基板に所望の像を描画できる。したがって、上記のような特性を有するビーム配列が存在しても、描画装置１は、スループットへの影響を極力抑えることができる。さらに、描画装置１は、特に系統的でないビーム位置ずれのうちの特定方向のずれに関してのみならず、特定方向以外のずれに関しても対応可能であるという利点もある。

以上のように、本実施形態によれば、例えばスループットの点で有利な描画装置を提供することができる。

なお、上記説明では、偏向器１６として、ブランキング絞り１５を通過した各ビーム４を一括して偏向走査させる偏向器を採用するものとした。しかしながら、本発明はこれに限定するものではなく、偏向器１６として、各ビーム配列に個別に対応した複数の偏向器を第２規則性で２次元配列した偏向器アレイを採用するものとしてもよい。描画装置１がこのような偏向器アレイを有する場合、主制御系２０は、演算回路２３による演算結果に基づいて、各ビーム４の描画データや、偏向器１６が各ビーム４を偏向走査する方向をビーム配列ごとに個別に補正しうる。したがって、描画装置１は、例えば、回転成分を持ったビーム配列に対して第１例または第２例で説明したような補正を行うことで、ストライプ領域ＳＡにおける各ビーム４の軌跡の重なりを一様にすることができる。

また、上記説明では、検出部１８がビーム４を検出し、演算回路２３による演算結果に基づいて、補正手段である主制御系２０がビーム配列特性を取得し、各ビーム４の描画データや、偏向器１６が各ビーム４を偏向走査する方向を補正するものとした。ただし、本発明は、これに限定されず、ビーム配列特性が予め特定されているのであれば、描画装置１は、あらためて検出部１８を用いてビーム４を検出し、演算回路２３により演算して求める必要はない。この場合、主制御系２０は、すでに特定されているビーム配列特性をそのまま取得した上で、各ビーム４の描画データや、偏向器１６が各ビーム４を偏向走査する方向を補正するものとしてもよい。

（物品の製造方法）
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子などの物品を製造するのに好適である。該製造方法は、感光剤が塗布された基板の該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、該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みうる。さらに、該製造方法は、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、パッケージングなど）を含みうる。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ず、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。

１ 描画装置
７ 基板ステージ
８ 制御部
１６ 偏向器
２０ 主制御系

Claims (11)

1. 描画データに基づいて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、
   前記基板を保持して可動の保持部と、
   前記複数の荷電粒子線を前記基板上で走査するための偏向器と、
   前記偏向器による主走査と前記保持部の移動による副走査とを制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記複数の荷電粒子線の前記副走査の方向における間隔に基づいて、前記描画データを変更することを特徴とする描画装置。
2. 前記制御部は、前記間隔が一様とみなせない場合、前記描画データを変更することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
3. 前記荷電粒子線を検出する検出部を有し、
   前記制御部は、前記検出部の出力に基づいて前記間隔の情報を得ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の描画装置。
4. 荷電粒子線源と、
   前記偏向器を含み、前記荷電粒子線源により放出された荷電粒子線から前記複数の荷電粒子線を生成する光学系と、
   を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の描画装置。
5. 前記制御部は、前記複数の荷電粒子線に回転に係るずれがある場合、前記描画データを変更することを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
6. 前記制御部は、前記複数の荷電粒子線に直交度に係るずれがある場合、前記描画データを変更することを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
7. 前記制御部は、前記複数の荷電粒子線に倍率に係るずれがある場合、前記描画データを変更することを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
8. 前記制御部は、前記複数の荷電粒子線のうちの１つに前記副走査の方向における系統的でない位置ずれがある場合、前記描画データを変更することを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
9. 前記制御部は、さらに前記偏向器による前記複数の荷電粒子線の走査方向を変更することを特徴とする請求項５に記載の描画装置。
10. 複数の荷電粒子線の偏向による主走査と基板の移動による副走査とにより、描画データに基づいて、前記複数の荷電粒子線で基板に描画を行う描画方法であって、
    前記複数の荷電粒子線の前記副走査の方向における間隔に基づいて、前記描画データを変更することを特徴とする描画方法。
11. 請求項１ないし請求項９のうちいずれか１項に記載の描画装置または請求項１０に記載の描画方法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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