JP2016086101A - リソグラフィ装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重ね合わせ精度の点で有利なリソグラフィ装置を提供する。【解決手段】基板上の既成パターンに重ね合わせてパターン形成をビームで行うリソグラフィ装置は、基板上でビームを変位させる偏向器をそれぞれが含む複数の光学系と、複数の光学系を制御する制御部とを有する。制御部は、複数の光学系のそれぞれが、基板上のストライプ領域を、該ストライプ領域を構成する複数のサブストライプ領域にそれぞれ対応する複数のデータに基づいてビームで照射するように、基板上における既成パターンの領域に関する情報と、複数の光学系の配置に関する情報とに基づいて、複数の光学系のそれぞれに上記複数のデータの割当てを行う。【選択図】図４

Description

本発明は、基板上の既成パターンに重ね合わせてパターン形成をビームで行うリソグラフィ装置に関する。

基板上の既成パターンに重ね合わせてパターン形成をビームで行うリソグラフィ装置として、複数の電子光学系を有するものが知られている。当該リソグラフィ装置は、各電子光学系に偏向器を備え、各電子光学系による電子線照射領域をそれに対応する偏向器で調整してパターン形成を行う（特許文献１）。当該構成により、複数の電子光学系がそれぞれ複数のＩＣチップ領域に、共通のデータを用いてパターン形成を行う。ここで、複数の電子光学系に関してデータを共通化できるのは、各電子光学系に備えられた偏向器により、各ＩＣチップ領域の位置ずれや歪みを補償できるからである。

特開昭６２−１４４３２３号公報

ＩＣチップ領域またはショット領域のような共通パターンを含む領域のレイアウトは、例えばＩＣチップの寸法に依存するため、一定（一種類）ではない。よって、データの共通化のためには、上記の位置ずれや歪みのみならず当該レイアウトにも基づいて偏向器の偏向量が設定されうるところ、偏向器は、その偏向量が大きくなるほど、その収差（偏向誤差）が大きくなりうる。そのため、特許文献１のような構成では、偏向量が大きくなるにつれ、重ね合わせ精度の点で不利となりうる。

本発明は、重ね合わせ精度の点で有利なリソグラフィ装置を提供することを例示的目的とする。

本発明の一つの側面は、基板上の既成パターンに重ね合わせてパターン形成をビームで行うリソグラフィ装置であって、
前記基板上で前記ビームを変位させる偏向器をそれぞれが含む複数の光学系と、
前記複数の光学系を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記複数の光学系のそれぞれが、前記基板上のストライプ領域を、該ストライプ領域を構成する複数のサブストライプ領域にそれぞれ対応する複数のデータに基づいて前記ビームで照射するように、前記基板上における前記既成パターンの領域に関する情報と、前記複数の光学系の配置に関する情報とに基づいて、前記複数の光学系のそれぞれに前記複数のデータの割当てを行う、
ことを特徴とするリソグラフィ装置である。

本発明によれば、例えば、重ね合わせ精度の点で有利なリソグラフィ装置を提供することができる。

光学系（荷電粒子光学系）の構成例を示す図 リソグラフィ装置の構成例を示す図 パターン形成の方策を例示する図 パターン形成の流れを例示する図 実施形態１に係る中間データを例示する図 パターン形成の方策の詳細を例示する図 実施形態２に係る中間データを例示する図

〔実施形態１〕
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として（断りのない限り）、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本実施形態に係る光学系１００（電子または荷電粒子光学系）の構成例を示す図である。本実施形態に係るリソグラフィ装置（後述）は、ビームとしての電子線で基板に描画を行うものを例示する。しかし、当該ビームは、他の輻射線（荷電粒子線または光線等）であってもよい。図１において、１０１は、電子源であり、電子放出材としてＬａＢ_６またはＢａＯ／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としうる。１０２は、コリメータレンズであり、電界により電子線を収束させる静電レンズとしうる。電子源１０１から放射された電子線は、コリメータレンズ１０２によって略平行の電子線となる。

１０３は、ブランキングアパーチャアレイであり、コリメータレンズ１０２からの略平行な電子線を、まず、２次元に配列された開口（不図示）で複数の電子線に分割する。そして、分割されたビームごとに個別に駆動可能な静電型のブランカ（個別に駆動可能な電極対のアレイ、不図示）により、光学系１００の照射領域ＥＡへの電子線のブランキングを行う。当該ブランキングは、それには限定されないが、典型的には、偏向器アレイと開口アレイ部材とを含む周知の構成により行いうる。なお、１０３は、単にブランキング部（ブランカアレイ）ともいう。１０４は、（例えば静電型の）電子レンズであり、１０５は、（例えば磁界型の）電子レンズであり、双方のレンズ作用により、ブランキングアパーチャアレイ１０３の複数の開口の中間像を形成する。１０６は、（例えば磁界型の）電子レンズであり、対物レンズとして作用し、上記の中間像を照射領域ＥＡに投影する。１０７は、ブランキングアパーチャアレイ１０３からの複数の電子線（照射領域ＥＡ）を投影面または像面（後述の基板）上で一括して所定方向に移動させる偏向器である。

図２は、リソグラフィ装置の構成例を示す図である。なお、当該リソグラフィ装置は、パターン形成（描画）を電子線で基板上に行うものであるが、イオン線等の電子線以外の荷電粒子線または光線を用いてもよく、パターン形成をビームで基板上に行うリソグラフィ装置に一般化しうるものである。

図２のリソグラフィ装置は、前述した光学系１００を４つ含んでいる。図２において、１１は、基板１０を保持して、光学系１００の（光）軸（破線）とは直交するＸ−Ｙ平面（水平面）内で可動なＸ−Ｙステージ（単にステージともいう）である。ステージ１１は、基板１０を保持する（引きつける）ための静電チャック（不図示）と、電子線が入射する開口を含み、該開口を介して電子線を検出する検出器（不図示）とを含んでいる。１２は、基板１０上またはステージ１１上に形成されたアライメントマークの位置を計測するために当該マークを検出する検出部であり、例えば、当該マークを光で照明し、当該マークの光学像を撮像素子で検出する検出部としうる。検出部１２は、基板上の既成パターンの領域（ショット領域）に関する情報を取得する取得部を構成する。当該取得部は、検出部１２を含む構成のものに限られず、公知の如何なる構成のものであってもよい。

ブランキング制御部１３は、各光学系１００のブランキングアパーチャアレイ１０３を個別に制御する制御部である。１４は、データ生成処理部であり、ブランキング制御部１３がブランキングアパーチャアレイ１０３を制御するために使用する描画データを生成する。１５は、データ割当制御部であり、各光学系１００への描画データの割り当てを制御する。２２は、後述の中間データを記憶するバッファメモリである。１６は、偏向器制御部であり、各光学系１００の偏向器１０７を個別に制御する。１７は、計測処理部であり、検出部１２からの信号に基づいて上記マークの位置を得、当該位置に基づいて基板１０の各ショット領域に対する重ね合わせのための指標（重ね合わせ指標）を得る。当該指標は、基板上における既成パターンの領域としてのショット領域に関する情報であり、例えば、各ショット領域の位置、寸法および形状のうちの少なくとも一つを得るための係数としうる。１８は、ステージ制御部であり、ステージの位置を計測する不図示の計測部（レーザ干渉計を含みうる）と協働してステージ１１の位置決めを制御する。

１９は、設計データ（設計されたデバイスに係るパターンの図形データ）を記憶する設計データメモリである。２０は、設計データを中間データに変換するデータ変換処理部である。当該中間データは、後述のサブストライプ幅に基づく幅にそれぞれが対応した複数の処理単位のデータに設計データを分割して、後続の処理を容易に行えるようにしたデータである。２１は、当該中間データを記憶する中間データメモリである。

２３は、主制御部であり、中間データメモリ２１に記憶された中間データをバッファメモリ２２に転送する。バッファメモリ２２に転送された中間データを使用して、データ生成処理部１４が描画データを生成することになる。当該描画データに基づいて、複数の光学系１００のそれぞれは、電子線で基板を照射する。ここで、当該描画データは、帯状領域（図３・図６を参照して後述するストライプ領域）を構成する複数の下位帯状領域（図３・図６を参照して後述するサブストライプ領域）にそれぞれ対応する複数のデータとしうる。また、主制御部２３は、上述した各制御部および各処理部を統括的に制御する。なお、図２において、２００は、各部１３ないし２３を含み、複数の光学系１００とステージ１１の移動との制御を行う制御部（または処理部）である。制御部２００は、複数の光学系１００が配列され且つ偏向器１０７により基板上で電子線を変位させる方向（例えばＸ軸方向）に対して交差する方向（例えばＹ軸方向）にステージ１１を移動させながらパターン形成が行われるように、当該制御を行う。本実施形態に係る動作を実行するための制御部２００の構成は、上述したものには限定されず、種々の変形または変更が可能である。また、制御部２００は、本実施形態に係る動作（プログラムの各ステップ）を実行するようにプログラムされた処理部（コンピュータ）として構成されうる。

図３は、パターン形成の方策を例示する図である。図３の（ａ）は、照射領域ＥＡ上での電子線の配列である。当該配列は、ここでは、５行９列の電子線で構成され、行ピッチは列ピッチの２倍になっている。矢印で図示されるように、ステージは、図面上で上から下へ移動する。ここで、一点鎖線で囲まれた電子線列により、図３の（ｂ）に示される線量分布でパターン形成を行う方法を説明する。図３の（ｂ）は、基板上の位置（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と線量（Ｄｏｓｅ）との関係（線量分布）を示している。すべての電子線は、同一クロックで基板に照射されるものとする。また、電子線列の各行をｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎとし、ステージの移動速度を単位クロックあたり列ピッチ分移動する速度とする。この場合、図３の（ｃ）に示すように電子線列の各行（ｊ〜ｎ）での単位クロックごとのオン／オフ（非ブランキング／ブランキング）のタイムテーブルを設定すれば、図３の（ｂ）のような線量分布を得られる。図３の（ｃ）において、ライン１ないし６のそれぞれには、基板上で同じ位置に照射される各行（ｊないしｎ）の電子線のオン／オフが示されている。ここで、単位クロックの２個分の期間にステージが行ピッチ分移動している。すなわち、図３の（ｂ）の線量分布は、単位クロック２個分ずつの時間間隔をおいたｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎの５ビームの照射／非照射（非ブランキング／ブランキング）によることになる。よって、電子線の行数は、線量の階調を決めている。したがって、全ての行の電子線の照射が終了しないと、目標とする（線量）パターンを形成することができない。

ここで、図３の（ａ）を参照して、ストライプ幅とサブストライプ幅とを説明する。ストライプ幅は、各光学系１００の照射領域ＥＡの幅であり、図３の（ａ）では、９列分の電子線の幅に相当している。サブストライプ幅は、各電子線ブロックＢＡの幅であり、図３の（ａ）では、３列分の電子線の幅に相当している。図３の（ａ）は、３つの電子線ブロック（ＢＡ＿１ないしＢＡ＿３）を示している。

図４は、パターン形成の流れを例示する図（流れ図）である。まず、ステップＳ１０１で、データ割当制御部１５は、上記の重ね合わせ指標（第１重ね合わせ指標）に基づいて、各光学系の各電子線ブロックＢＡに対する描画データの割り当てを決定する。ここで、第１重ね合わせ指標は、基板に対するパターン形成（描画）を開始する前に、当該基板に形成されているアライメントマークの位置を計測することにより得られうる。

ここで、各光学系の各電子線ブロックＢＡに割り当てる描画データについて説明する。なお、描画データは、基板上に形成されるべきショット領域またはチップ領域に対応するデータとしうる。図５は、実施形態１に係る中間データを例示する図である。中間データは、矢印で示されるステージの移動方向とは直交する方向にはピッチＧＸ（第１間隔）で、当該移動方向にはピッチＧＹ（第２間隔）で分割して得られる各単位領域（グリッドともいう）に線量に対応する数値が設定されてなる。ピッチＧＸとピッチＧＹとは同じピッチとしうる。ピッチＧＸは、照射領域ＥＡにおける電子線配列の列ピッチに対応する。データ生成処理部１４は、各単位領域（グリッド）に設定された数値に対応する線量が実現するように、図３を参照して説明した描画方策にしたがった描画データを中間データから生成する。ただし、データ生成処理部１４は、直接中間データから描画データを生成しなくてもよい。各電子線は、例えば電子源１０１やブランキングアパーチャアレイ１０３の製造誤差に伴う強度や位置の誤差を有しうる。そこで、当該誤差を補償するために中間データを処理して第２中間データを作成することができる。データ生成処理部１４は、当該第２中間データから描画データを生成するようにしてもよい。

図５に示されるように、中間データは、データブロックＳＨＢＡ＿１、ＳＨＢＡ＿２、・・・、ＳＨＢＡ＿Ｎ（Ｎは自然数）に分割されている。ここで、ステージの移動方向とは直交する方向における各データブロックＳＨＢＡのグリッドの数は、同方向における各光学系の各電子線ブロックＢＡの電子線の数と一致する。すなわち、図３で示したように各電子線ブロックＢＡの電子線の列数を３とした場合、図５の各データブロックＳＨＢＡのグリッド数は３とする。なお、ステージの移動方向とは直交する方向における各データブロックＳＨＢＡのグリッド数は、同方向における中間データの全グリッド数の約数である必要は必ずしもない。図４に戻って、ステップＳ１０１の処理は、次のようになる。つまり、データ割当制御部１５は、第１重ね合わせ指標に基づいて、各データブロック（ＳＨＢＡ＿１ないしＳＨＢＡ＿Ｎ）から生成された描画データをどの電子線ブロック（ＢＡ＿１ないしＢＡ＿３）に割り当てるかの決定を行うことになる。

次に、ステップＳ１０２で、主制御部２３は、第２重ね合わせ指標を取得する。第２重ね合わせ指標は、基板に対するパターン形成（描画）を開始した後の当該パターン形成に起因した重ね合わせ誤差に係るものである。例えば、当該指標は、パターン形成による基板１０の熱変形量の予測（推定）または計測に基づくものとしうる。また、熱変形量に替えて又は加えて、基板１０の帯電量等の他の状態量の予測（推定）または計測に基づくものとしうる。なお、第２重ね合わせ指標は、次のような計測により取得してもよい。すなわち、基板にパターン形成を行いつつ当該基板上のアライメントマークを検出し、該マークの位置を計測する。または、事前に一対の重ね合わせマークの一方を形成された基板にパターン形成を行いつつ当該基板上に当該一対の重ね合わせマークの他方を形成し、形成された一対の重ね合わせマークに関して重ね合わせの計測（検査）を行う。なお、当該重ね合わせ計測（重ね合わせ検査）がリソグラフィ装置とは別の計測装置（検査装置）で行われる場合、リソグラフィ装置は、当該計測（検査）の結果を当該計測（検査）装置から取得（受信）すればよい。

次に、ステップＳ１０３で、データ割当制御部１５は、第２重ね合わせ指標に基づいて、ステップＳ１０１で決定した描画データの割り当てを変更する。なお、第２重ね合わせ指標によっては、当該割り当ては変更されない。次に、ステップＳ１０４で、主制御部２３は、各光学系を制御して、パターン形成（重ね合わせ描画）が基板に行われるようにする。つづくステップＳ１０５で、主制御部２３は、全基板に対するパターン形成が終了したかを判断し、「いいえ」（終了していない）なら、次の基板に対してステップＳ１０１から処理を繰り返し、「はい」（終了した）なら、本流れ図に係る全処理を終了する。

図６は、パターン形成の方策の詳細を例示する図である。図６の（ａ）は、基板１０上の既成パターン（ショット領域）に重ね合わせて、４つの光学系１００を用いてパターン形成を電子線で行う様子を示している。ＥＡ＿１ないしＥＡ＿４のそれぞれは、光学系１００の照射領域を示す。基板１０を保持するステージ１１の例えば−Ｙ方向への移動により、各光学系の照射領域（ＥＡ＿１ないしＥＡ＿４）を介して、ストライプ状の領域（ストライプ領域Ｓ＿１ないしＳ＿４）にパターン形成がなされる。当該パターン形成は、重ね合わせ指標（例えば、第１重ね合わせ指標および第２重ね合わせ指標のうちの少なくとも前者）に基づいて偏向器１０７を制御することにより、既成パターンに重ね合わせてなされうる。各光学系によるストライプ領域Ｓ＿１ないしＳ＿４へのパターン形成が完了すると、ステージ１１を例えば−Ｘ方向にステップ移動させて、次のストライプ領域にパターン形成がなされる。なお、図６の例では、ストライプ領域Ｓ＿１ないしＳ＿４のそれぞれは、上記のサブストライプ幅（各電子線ブロックＢＡの幅）をそれぞれが有する３つのサブストライプ領域から構成されている。

ここで、光学系１００（の照射領域）の間隔をＣＰとし、光学系１００の数をＣＮとし、基板１０の幅（直径）をＷＷとする。次の関係式が成り立てば、基板１０に対して効率的にパターン形成を行うことができ好ましい。
ＷＷ＝ＣＰ×ＣＮ （１）

また、その場合、図６のように基板の左端と左端の光学系１００（Ｃｏｌ＿１）との距離をＷＣ’とし、基板の右端と右端の光学系１００（Ｃｏｌ＿４）との距離をＷＣ’’とすると、次の関係式も成り立つ。
ＷＣ’＋ＷＣ’’＝ＣＰ・・・（２）

なお、現実には、光学系Ｃｏｌ＿１ないしＣｏｌ＿４（の照射領域）の間隔ＣＰは、製造誤差を有する。そのため、複数の光学系（の照射領域）の実際の配置に関する情報に基づいて、各電子線ブロックにデータの割り当てを行うのがよい。なお、複数の光学系（の照射領域）の配置に関する情報は、電子線を検出する上記の検出器を含むステージ１１を介して取得しうる。

ここで、図６の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を参照して、図６の（ａ）のショット領域ＳＨ＿４６、ＳＨ＿５６、ＳＨ＿６６に関して、光学系の照射領域ＥＡ＿２を介してストライプ領域Ｓ＿２にパターン形成が行われる様子を説明する。図６の（ｂ）は、ショット領域ＳＨ＿４６に関して、照射領域ＥＡ＿２を介したパターン形成が開始される直前の状態を示す。図６の（ｂ）は、第１重ね合わせ指標に基づくショット領域と第２重ね合わせ指標に基づくショット領域とが、実線で示されているショット領域ＳＨ＿４６として一致している例である。

上記のステップＳ１０１で、第１重ね合わせ指標に基づき、ショット領域ＳＨ＿４６に関して各電子線ブロックＢＡへの描画データの割り当てが行われる。ここでは、図５の各データブロックＳＨＢＡ＿１、ＳＨＢＡ＿２、ＳＨＢＡ＿３の描画データが電子線ブロックＢＡ＿２１、ＢＡ＿２２、ＢＡ＿２３にそれぞれ割り当てられていたとする。ステップＳ１０３では、第２重ね合わせ指標に基づき、描画データの割り当てが変更されうる。図６の（ｂ）では、第１重ね合わせ指標に基づくショット領域と第２重ね合わせ指標に基づくショット領域とが一致しているため、描画データの割り当ては変更されない。ここで、図６の（ａ）にも示されるように、光学系の間隔ＣＰは、ショット領域の間隔（ＳＰとする）の整数倍には必ずしもならない。そのため、光学系１００（Ｃｏｌ＿２）の偏向器１０７がノミナル状態（偏向量がゼロ）のままでは、照射領域ＥＡ＿２は本来あるべき領域とは一致しない。例えば、偏向器１０７の偏向量（変位量）を０とした場合、ノミナルの照射領域により、ノミナル領域ＮＲ＿４６にパターン形成がなされてしまう。図６の（ｂ）の場合、偏向器１０７による変位量をＸ軸のマイナス方向（−Ｘ方向）にΔｄ０＿４６に設定する必要がある。そのため、ステップＳ１０４で、主制御部２３は、偏向器１０７による変位量として−Δｄ０＿４６を設定してパターン形成を行う。なお、ステップＳ１０４においては、パターン形成と並行して、推定や基板１０上のアライメントマークの検出等を介し、第３重ね合わせ指標を取得してもよい。その場合、当該第３重ね合わせ指標に基づいて、照射領域ＥＡ＿２を偏向器１０７により調整することができる。このようにして、ステージ１１が移動することにより、ショット領域ＳＨ＿４６の左端のストライプ領域にパターンが形成されることになる。

図６の（ｃ）は、ショット領域ＳＨ＿５６に関して、照射領域ＥＡ＿２を介したパターン形成が開始される直前の状態を示す。ショット領域ＳＨ＿５６は、第１重ね合わせ指標に基づくショット領域（破線）と第２重ね合わせ指標に基づくショット領域（実線）とがずれている例である。ステップＳ１０１は、図６の（ｂ）の場合と同様である。ステップＳ１０３では、第２重ね合わせ指標に基づき、描画データの割り当てが変更されうる。図６の（ｃ）では、第１重ね合わせ指標に基づくショット領域と第２重ね合わせ指標に基づくショット領域とがＸ方向にΔｄ１＿５６だけ、Ｙ方向にΔｓ＿５６だけずれている。さらに、上記のように、偏向器１０７の偏向量（変位量）を０とした場合、ノミナルの照射領域により、ノミナル領域ＮＲ＿５６にパターン形成がなされてしまう。よって、偏向器１０７による変位量として−Δｄ２＿５６（＝Δｄ０＿５６＋Δｄ１＿５６）を設定するする必要がある。ここで、Δｄ２＿５６が電子線ブロックＢＡの幅（変位量の上限値＝サブストライプ幅）より大きいか判断する。この判断が肯定的である場合、偏向器１０７の偏向量（偏向収差）が大き過ぎるとして、描画データの割り当てが変更される。ここでは、Δｄ２＿５６が上限値以下であるため、描画データの割り当ては変更されない。

よって、ステップＳ１０４で、主制御部２３は、偏向器１０７の偏向量として−Δｄ２＿５６を設定してパターン形成を行う。Ｙ軸方向については、パターン形成領域が−Δｓ＿５６だけオフセットされるように、照射（ブランキング）のタイミングを制御すればよい。なお、上述のように、ステップＳ１０５において、第３重ね合わせ指標を取得し、それに基づいて照射領域ＥＡ＿２を偏向器１０７により調整してもよい。このようにして、ステージ１１が移動することにより、ショット領域ＳＨ＿５６の左端のストライプ領域にパターンが形成されることになる。

つづいて、図６の（ｄ）は、ショット領域ＳＨ＿６６に関して、照射領域ＥＡ＿２を介したパターン形成が開始される直前の状態を示す。ショット領域ＳＨ＿６６は、第１重ね合わせ指標に基づくショット領域（破線）と第２重ね合わせ指標に基づくショット領域（実線）とが大きくずれている例である。ステップＳ１０１は、図６の（ｂ）の場合と同様である。ステップＳ１０３では、第２重ね合わせ指標に基づき、描画データの割り当てが変更されうる。図６の（ｄ）では、第１重ね合わせ指標に基づくショット領域と第２重ね合わせ指標に基づくショット領域とがＸ方向にΔｄ１＿６６だけ、Ｙ方向にΔｓ＿６６だけずれている。さらに、上記のように、偏向器１０７の偏向量（変位量）を０とした場合、ノミナルの照射領域により、ノミナル領域ＮＲ＿６６にパターン形成がなされてしまう。よって、偏向器１０７による変位量としてΔｄ２＿６６（＝−Δｄ０＿６６＋Δｄ１＿６６）を設定するする必要がある。ここで、Δｄ２＿５６がサブストライプ幅（変位量の上限値）より大きいか判断する。この判断が肯定的である場合、偏向器１０７の偏向量（偏向収差）が大き過ぎるとして、描画データの割り当てが変更される。ここでは、Δｄ２＿６６が上限値より大きいため、描画データの割り当てが変更される。

具体的には、当該割り当ては、データブロックＳＨＢＡ＿１およびＳＨＢＡ＿２が電子線ブロックＢＡ＿２２およびＢＡ＿２３にそれぞれ割り当てられるように、変更される。そして、データブロックＳＨＢＡ＿３は、隣接するストライプ領域にパターン形成を行う場合に、電子線ブロックＢＡ＿２１に割り当てればよい。図６の（ｄ）の一点鎖線は、偏向器１０７の偏向量が０の場合に電子線ブロックＢＡ＿２２によりパターン形成される領域の左端を示している。よって、ステップＳ１０４で、主制御部２３は、偏向器１０７の偏向量としてΔｄ３＿６６を設定してパターン形成を行う。Ｙ軸方向については、パターン形成領域が−Δｓ＿６６だけオフセットされるように、照射（ブランキング）のタイミングを制御すればよい。なお、上述のように、ステップＳ１０４において、第３重ね合わせ指標を取得し、それに基づいて照射領域ＥＡ＿２を偏向器１０７により調整してもよい。このようにして、ステージ１１が移動することにより、ショット領域ＳＨ＿６６の左端のストライプ領域にパターンが形成されることになる。

したがって、ショット領域ＳＨ＿６６に関しては、Ｘ軸方向における偏向器１０７の偏向量がΔｄ２＿６６からΔｄ３＿６６へと減少する。そのため、本実施形態によれば、偏向器の偏向収差の点で有利、もって重ね合わせ精度の点で有利なリソグラフィ装置を提供することができる。なお、電子線ブロックにおける電子線の列数は、３としたが、それには限定されない。当該列数は、偏向器１０７の性能（収差）または大きさに基づいて決定すればよい。当該列数を多くすると、偏向器の偏向量が大きくなって重ね合わせ精度の点で不利であることは上述のとおりである。当該列数が少な過ぎても不利となりうる。データ生成処理部１４は、バッファメモリ２２に保存された中間データをデータブロック単位で処理して描画データを生成する。そして、データ生成処理部１４は、生成した描画データを圧縮してブランキング制御部１３に送信する。ブランキング制御部１３は、受信したデータを伸長処理してブランキングアパーチャアレイ１０３を制御する。ここで、電子線ブロックにおける電子線の列数を少なくすると、圧縮対象データの量も少なくなる。そのため、圧縮効率が低下する。圧縮効率が低下すると、データ生成処理部１４とブランキング制御部１３との間におけるケーブル等の信号伝送のための実装規模が大きくなってしまう。したがって、これらの課題を考慮して、電子線ブロックにおける電子線の列数を決めればよい。

また、以上の説明において、第１重ね合わせ指標は、基板に対するパターン形成（描画）を開始する前に、当該基板に形成されているアライメントマークの位置を計測することにより得られうるとした。しかしながら、第１重ね合わせ指標は、それには限定されず、設計上のショット領域そのもの、またはそれに対応する指標としうる。そして、基板に形成されているアライメントマークの位置を計測することにより得られる情報は、第２重ね合わせ指標および第３重ね合わせ指標のうちの少なくとも一方に反映されるものとしうる。各重ね合わせ指標の内容の選択は、基板１０における層間および層内でのショット領域の変化の仕方の実際に即して決定しうるものである。

ステップＳ１０３での描画データの割り当ては、基板１０ごとに行われるものとしたが、それには限定されない。例えば、第１および第２重ね合わせ指標が同一とみなせる複数の基板に関しては、ステップＳ１０３での描画データの割り当ては、当該複数の基板のうちの最初の基板に対して行ったものを残りの基板に流用しうる。なお、ステップ１０４において、第３重ね合わせ指標が同一とみなせる複数の基板に関しても同様のことがいえる。

また、ステップＳ１０４において、第３重ね合わせ指標に基づいて、照射領域ＥＡ＿２を偏向器１０７により調整することができるとした。しかしながら、それに替えてまたは加えて、ステップＳ１０３におけるのと同様に描画データの割り当てを変更してもよい。

さらに、ショット領域は、図６では、その基準（となる領域）に対する並進のみを有するものを示したが、それに限られず、並進、回転、倍率および変形のうちの少なくとも一つを有するものとしうる。ショット領域の回転に対しては、ショット領域に対してパターン形成を行いながら偏向器１０７により照射領域ＥＡをＸ軸方向に変位させることにより、重ね合わせが可能となる。ショット領域の倍率に対しては、Ｘ軸方向に関しては、ショット領域の並進の場合と同様に扱える。Ｙ軸方向に関しては、偏向器１０７により照射領域ＥＡをＹ軸方向に変位させることにより、照射領域ＥＡと基板１０との間のＹ軸方向における相対速度を変更すればよい。また、ショット領域の変形、例えば、ショット領域の局所的な並進、回転、倍率の組合せにより表現されるようなショット領域の変形に対しても、同様の対処が可能である。なお、偏向器１０７によるＸ軸方向における照射領域ＥＡの変位量がパターン形成中にサブストライプ幅より大きくなってしまう場合、そうなる前に電子線ブロックへの描画データの割り当てを変更すればよい。

〔実施形態２〕
本実施形態のリソグラフィ装置は、各電子線のラスター走査によりパターン形成を行うものである。図７は、実施形態２に係る中間データを例示する図である。図７の（ａ）に示されるように、Ｘ軸方向において電子線はサブストライプ幅分の間隔を有して配列されている。また、各電子線ＥＢのラスター走査のための偏向器１０７による偏向方向および偏向量は、破線の矢印で示されている。

図７の（ｂ）において、電子線ＥＢの間隔（サブストライプ幅）は３グリッド分に対応する。よって、図７の（ｂ）に示されるように、中間データは、Ｘ軸方向に関して３グリッド分ずつに相当するデータブロックＳＨＢＡ（ＳＨＢＡ＿１ないしＳＨＢＡ＿Ｎ）に分割されている。実施形態１に対する実施形態２の相違点は、各電子線ブロックＢＡの代わりに各電子線ＥＢに描画データを割り当てる点である。例えば、図７の（ａ）の電子線ＥＢ＿１ないしＥＢ＿３にデータブロックＳＨＢＡ＿１ないしＳＨＢＡ＿３をそれぞれ割り当てるようにすればよい。

実施形態２では、重ね合わせのための照射領域ＥＡの変位および電子線のラスター走査の２つの目的のために、偏向器が使用される。よって、実施形態２においても、照射領域ＥＡの変位のための偏向器の偏向量が減少することは実施形態１におけるのと同様である。そのため、本実施形態によっても、偏向器の偏向収差の点で有利、もって重ね合わせ精度の点で有利なリソグラフィ装置を提供することができる。

〔物品製造方法の実施形態〕
本発明の実施形態における物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロまたはナノ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。本実施形態の物品製造方法は、上記のリソグラフィ装置を用いて、パターン形成を基板に行う工程と、かかる工程でパターン形成を行われた基板を加工（現像等）する工程とを含みうる。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）を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、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。

例えば、以上の説明において、ブランキング部（ブランカアレイ）は、個別に駆動可能な電極対のアレイを含むものとして例示したが、それには限定されず、ブランキング機能を有する素子のアレイであればよい。例えば、ブランキング部は、米国特許第７８１６６５５号明細書に記載されているような反射性電子パターニングデバイス（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）を含みうる。当該デバイスは、上面（ｔｏｐ ｓｕｒｆａｃｅ）上のパターンと、該パターンのうちの電子反射部分と、該パターンのうちの電子非反射部分とを含む。当該デバイスは、さらに、独立に制御可能な複数の画素を用いて上記パターンのうちの電子反射部分および電子非反射部分を動的に変更するための回路アレイ（ａｒｒａｙ ｏｆ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を含む。このように、ブランキング部は、荷電粒子線に対する反射部分を非反射部分に変更することにより荷電粒子線のブランキングを行う素子（ブランカ）のアレイであってもよい。なお、そのような反射性デバイスを備える荷電粒子光学系の構成と電極対アレイのような透過性デバイスを備える荷電粒子光学系の構成とが互いに異なりうるのは当然である。

１００ 光学系
１０７ 偏向器
２００ 制御部

Claims (10)

1. 基板上の既成パターンに重ね合わせてパターン形成をビームで行うリソグラフィ装置であって、
   前記基板上で前記ビームを変位させる偏向器をそれぞれが含む複数の光学系と、
   前記複数の光学系を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記複数の光学系のそれぞれが、前記基板上のストライプ領域を、該ストライプ領域を構成する複数のサブストライプ領域にそれぞれ対応する複数のデータに基づいて前記ビームで照射するように、前記基板上における前記既成パターンの領域に関する情報と、前記複数の光学系の配置に関する情報とに基づいて、前記複数の光学系のそれぞれに前記複数のデータの割当てを行う、
   ことを特徴とするリソグラフィ装置。
2. 前記制御部は、前記既成パターンの領域に関する情報として、該領域のその基準に対する並進、回転、倍率および変形のうち少なくとも１つに関する情報を使用することを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ装置。
3. 前記制御部は、前記偏向器により前記ビームを変位させる変位量の上限値にも基づいて、前記割当てを行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリソグラフィ装置。
4. 前記既成パターンの領域に関する情報を取得する取得部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項に記載のリソグラフィ装置。
5. 前記取得部は、前記基板上に形成されたマークを検出して前記既成パターンの領域に関する情報を取得することを特徴とする請求項４に記載のリソグラフィ装置。
6. 前記取得部は、前記基板上に形成されたマークを前記パターン形成に並行して検出することを特徴とする請求項５に記載のリソグラフィ装置。
7. 前記取得部は、前記パターン形成に並行して変化する前記既成パターンの領域に関する情報を推定により取得することを特徴とする請求項４に記載のリソグラフィ装置。
8. 前記取得部は、前記既成パターンの領域に関する情報を重ね合わせ検査装置からの受信により取得することを特徴とする請求項４に記載のリソグラフィ装置。
9. 前記基板を保持して可動のステージを有し、
   前記制御部は、前記複数の光学系が配列され且つ前記偏向器により前記基板上で前記ビームを変位させる方向に対して交差する方向に前記ステージを移動させながら前記パターン形成が行われるように、前記複数の光学系と前記ステージの移動とを制御する、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置。
10. 請求項１ないし請求項９のうちいずれか１項に記載のリソグラフィ装置を用いてパターン形成を基板に行う工程と、
    前記工程で前記パターン形成を行われた前記基板を加工する工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。