JP6039970B2 - セトリング時間の設定方法、荷電粒子ビーム描画方法、および荷電粒子ビーム描画装置 - Google Patents

Description

本発明は、セトリング時間の設定方法、荷電粒子ビーム描画方法、および荷電粒子ビーム描画装置に係り、例えば、電子ビーム描画装置における電子ビームの偏向を行う偏向用のアンプのセトリング時間の設定方法に関する。

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、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。これらの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、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

図８は、可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式（ＶＳＢ方式）という。

描画装置では、電子ビーム等の荷電粒子ビームを偏向器で偏向させて描画するが、かかるビーム偏向にはＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプが用いられている。このようなＤＡＣアンプを用いたビーム偏向の役割としては、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、及びビームのブランキングが挙げられる。ビーム偏向を行うためには、設定される移動量を誤差なく偏向させるために必要なＤＡＣアンプのセトリング時間が設定される必要がある。セトリング時間が足りないと偏向移動量に誤差が生じる。また、セトリング時間が長すぎるとスループットが劣化してしまう。そのため、誤差が生じない範囲でできるだけ短いセトリング時間に設定されることが望ましい。

ここで、近年の半導体装置に代表される回路パターンの高精度化および微細化が進むに伴い、電子ビーム描画装置においても、描画精度の高精度化およびスループットの向上が求められている。そのため、上述したビーム偏向によりマスク上の所望の位置へ描画されるパターンのわずかな位置変動も半導体回路を製造するうえで寸法精度に影響を与える。そのため、ＤＡＣアンプを用いたビーム偏向における、特に、ショット位置の制御について、上述したセトリング時間の最適化が必要となる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−７１９８６号公報

しかしながら、昨今のパターンの高精度化および微細化が進むに伴い、偏向する移動量に応じた最適なセトリング時間が設定されていたはずの位置偏向用ＤＡＣアンプから偏向器に偏向電圧を印加した場合でも、偏向領域内で偏向されるビームショットのうち、書き始めのショットが、それ以降の他のショットに比べて偏向位置誤差が大きくなってしまうことがわかってきた。

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、描画されるパターンのショット位置精度をより高精度にする好適なセトリング時間を設定する手法を提供することを目的とする。

本発明の一態様のセトリング時間の設定方法は、
ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプからの偏向信号によって荷電粒子ビームを偏向する多段偏向器のうち、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定される偏向移動量に応じたセトリング時間を、さらに、偏向移動量に依存せずに荷電粒子ビームのショット順に応じて可変する工程と、
可変されたセトリング時間を、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定する工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、セトリング時間を可変する際、記憶装置に記憶されたショット順に応じてセトリング時間を補正するオフセット時間が定義された補正テーブルを参照して、ショット順に対応するオフセット時間を前記偏向移動量に応じたセトリング時間に加算すると好適である。

或いは、セトリング時間を可変する際、記憶装置に記憶されたショット順に応じてセトリング時間を補正する補正係数が定義された補正テーブルを参照して、ショット順に対応する補正係数を前記偏向移動量に応じたセトリング時間に乗じるように構成しても好適である。

また、本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプからの偏向信号によって荷電粒子ビームを偏向する多段偏向器のうち、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定される偏向移動量に応じたセトリング時間を、さらに、偏向移動量に依存せずに荷電粒子ビームのショット順に応じて可変する工程と、
可変されたセトリング時間を、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定する工程と、
設定されたセトリング時間で制御された偏向器を用いて、荷電粒子ビームを偏向することによって、試料上にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
複数のＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプと、
複数のＤＡＣアンプからの偏向信号によって荷電粒子ビームを偏向する多段偏向器と、
多段偏向器のうち、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定される偏向移動量に応じたセトリング時間を、さらに、偏向移動量に依存せずに荷電粒子ビームのショット順に応じて可変する可変処理部と、
可変されたセトリング時間を、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定する設定部と、
設定されたセトリング時間で制御された偏向器を用いて、荷電粒子ビームを偏向することによって、試料上にパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、高スループットを維持しながらパターンのショット位置をより高精度に描画可能とする好適なセトリング時間を設定できる。

実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。 実施の形態１における各領域を説明するための概念図である。 実施の形態１における偏向位置誤差とショット順序の関係を示す図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態１における補正テーブルの一例を示す図である。 実施の形態２における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態２における補正テーブルの一例を示す図である。 可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。

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はなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、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、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型の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２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ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。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスクが含まれる。また、試料１０１には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。

制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１１、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプ１３０，１３２、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１１、偏向制御回路１２０、及び記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して接続されている。

制御計算機１１０内には、描画データ処理部６０、セトリング時間計算部６２、ショット順取得部６４、補正値取得部６６、セトリング時間補正部６８、及び設定部６９が配置される。描画データ処理部６０、セトリング時間計算部６２、ショット順取得部６４、補正値取得部６６、セトリング時間補正部６８、及び設定部６９といった機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。描画データ処理部６０、セトリング時間計算部６２、ショット順取得部６４、補正値取得部６６、セトリング時間補正部６８、及び設定部６９に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１１にその都度格納される。

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、位置偏向用には、主偏向器２０８と副偏向器２０９の主副２段の多段偏向器を用いているが、１段の偏向器或いは３段以上の多段偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。また、描画装置１００には、マウスやキーボード等の入力装置、モニタ装置、及び外部インターフェース回路等が接続されていても構わない。

図２は、実施の形態１における各領域を説明するための概念図である。図２において、試料１０１の描画領域１０は、主偏向器２０８のY方向偏向可能幅である短冊状の複数のストライプ領域２０に仮想分割される。また、各ストライプ領域２０は、副偏向器２０９の偏向可能サイズである複数のサブフィールド（ＳＦ）３０（小領域）に仮想分割される。そして、各ＳＦ３０の各ショット位置にショット図形５２，５４，５６が描画される。

偏向制御回路１２０から図示しないブランキング制御用のＤＡＣアンプに対して、ブランキング制御用のデジタル信号が出力される。そして、ブランキング制御用のＤＡＣアンプでは、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、ブランキング偏向器２１２に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットの照射時間（照射量）が制御される。

偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプ１３２に対して、主偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプ１３２では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、主偏向器２０８に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームがメッシュ状に仮想分割された、目標となるＳＦ３０の基準位置に偏向される。

偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプ１３０に対して、副偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプ１３０では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、副偏向器２０９に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームが対象となるＳＦ３０内の各ショット位置に偏向される。

描画装置１００では、複数段の多段偏向器を用いて、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。ここでは、一例として、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９といった２段偏向器が用いられる。ＸＹステージ１０５が例えば−ｘ方向に向かって連続移動しながら、１番目のストライプ領域２０についてｘ方向に向かって描画を進めていく。そして、１番目のストライプ領域２０の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって２番目のストライプ領域２０の描画を進めていく。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域２０の描画を進めていく。そして、主偏向器２０８が、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、ＳＦ３０の基準位置Ａに電子ビーム２００を順に偏向する。また、副偏向器２０９が、各ＳＦ３０の基準位置Ａから当該ＳＦ３０内に照射されるビームの各ショット位置に電子ビーム２００を偏向する。このように、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９は、サイズの異なる偏向領域をもつ。そして、ＳＦ３０は、かかる複数段の偏向器の偏向領域のうち、最小偏向領域となる。

実施の形態１では、かかる最小偏向領域となるＳＦ３０内の各ショット位置に電子ビーム２００を偏向する副偏向器２０９用のＤＡＣアンプ１３０に設定されるべき最適なセトリング時間を設定する手法について、以下、重点をおいて説明する。

図３は、実施の形態１における偏向位置誤差とショット順序の関係を示す図である。ＤＡＣアンプ１３０に設定されるべきセトリング時間は、偏向する移動量に応じて最適な時間に設定される。移動量が長ければ、その分、必要なセトリング時間も長くなる。移動量に対して設定されるセトリング時間が短ければ偏向位置誤差が大きくなる。一方、長すぎれば１ショットにかかる時間が長くなり、装置のスループットを低下させてしまう。そのため、通常、偏向する移動量に対して、誤差が許容範囲内になるようにセトリング時間は調整されてきた。しかし、かかる移動量に応じて最適なセトリング時間に設定されていたはずのＤＡＣアンプ１３０から偏向電圧を副偏向器２０９に印加した場合でも、図３に示すように各ＳＦ３０の書き始めのショットでは、ショット位置誤差が大きくなってしまうことがわかってきた。これは、ＳＦ３０内での最初のショットのためのＤＡＣアンプの電圧変動により熱が発生し、その直後の電圧が安定しないことが要因の１つと考えられる。これを回避するため、例えば、ＳＦ３０内を偏向する際のセトリング時間を長くすると図３に示すように各ＳＦ３０の書き始めのショットでも誤差は小さくなるが、従来方法では、前述のようなショット順に依存した誤差に対応するためには全てのショットのセトリング時間を長くしなければならず、装置のスループットを大幅に低下させてしまう。そこで、実施の形態１では、ＳＦ３０内の各ショットのショット順に着目し、ショット順に応じてセトリング時間を可変する。

図４は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図４において、実施の形態１における描画方法では、セトリング時間計算工程（Ｓ１０２）と、ＳＦ内ショット順取得工程（Ｓ１０４）と、ショット順依存セトリングオフセット取得工程（Ｓ１０６）と、セトリング時間補正工程（Ｓ１０８）と、設定工程（Ｓ１１０）と、描画工程（Ｓ１１２）と、いう一連の工程を実施する。かかる工程のうち、ＤＡＣアンプのセトリング時間の設定方法として、セトリング時間計算工程（Ｓ１０２）と、ＳＦ内ショット順取得工程（Ｓ１０４）と、ショット順依存セトリングオフセット取得工程（Ｓ１０６）と、セトリング時間補正工程（Ｓ１０８）と、設定工程（Ｓ１１０）という一連の工程を実施する。

図５は、実施の形態１における補正テーブルの一例を示す図である。まず、描画前に予めショット順に応じたセトリングオフセット値を実験等により求める。かかるオフセット値は、ショット順序に依存し、偏向移動量には依存しない値として求める。例えば、同じ移動量のショットをＳＦ３０内に順にショットしていき、各ショットの位置誤差を測定する。そして、各ショット間の位置誤差の差を求める。そして、かかる差分に相当するオフセット値（時間）を求めればよい。図５の例では、ＳＦ内の最初（１番目）のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して加算するオフセット値が例えば４００ｎｓとなる。２番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して加算するオフセット値が例えば２００ｎｓとなる。３番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して加算するオフセット値が例えば１００ｎｓとなる。４番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して加算するオフセット値が例えば７０ｎｓとなる。５番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して加算するオフセット値が例えば５０ｎｓとなる。６番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して加算するオフセット値が例えば３０ｎｓとなる。・・・そして、例えば１０番目以降のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して加算するオフセット値が例えば０ｎｓとなる。かかるショット順とセトリングオフセット値との相関関係が定義された補正テーブルは記憶装置１４４に格納される。

描画処理を行うにあたって、まず、描画データ処理部６０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って装置固有のショットデータを生成する。描画データには、複数の図形パターンが定義される。しかしながら、描画装置１００で図形パターンを描画するためには、１回のビームのショットで照射できるサイズに描画データに定義された図形パターンを分割する必要がある。そこで、描画データ処理部６０は、実際に描画するために、各図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。そして、ショット図形毎にショットデータを生成する。ショットデータには、例えば、図形種、図形サイズ、及び照射位置といった図形データが定義される。その他、照射量に応じた照射時間が定義される。ショットデータはショット順にソートされて定義される。生成されたショットデータは記憶装置１４２に格納される。ショット図形に分割し、ショットデータを生成することで各ＳＦ３０にショットされるショット図形のショット順序がわかる。

セトリング時間計算工程（Ｓ１０２）として、セトリング時間計算部６２は、ＤＡＣアンプ１３０，１３２からの偏向信号によって電子ビームを偏向する多段偏向器のうち、最小偏向領域を偏向する副偏向器２０９用のＤＡＣアンプ１３０に設定される偏向移動量ΔＬに応じたセトリング時間Ｔを計算する。ＤＡＣアンプ１３０に設定されるセトリング時間Ｔ（通常のセトリング時間）は、ＤＡＣアンプ１３０に最低限必要なセトリング時間Ｔ_０に偏向移動量ΔＬに依存した補正時間α（ΔＬ）が加算された値で求めることができる。セトリング時間Ｔは、偏向移動量ΔＬに依存した次の式（１）で計算される。
（１） Ｔ＝Ｔ_０＋α（ΔＬ）

ここでは、例えば、偏向領域内のｘ，ｙ方向のうち、ｘ方向への偏向移動について説明している。かかる場合、ＳＦ３０内での最大偏向移動量はＳＦ３０サイズなので、偏向移動量ΔＬは、例えばＳＦ３０サイズに設定されればよい。よって、ここでは、副偏向器２０９用の１つのＤＡＣアンプ１３０に設定される１つのセトリング時間Ｔが求められる。図１では、１対の電極として各偏向器が示されているが、例えば、ｘ方向に対して、０度方向、４５度方向、９０度方向、及び１３５度方向の４対の組による８極の電極によって構成されると好適である。そして、各極の各電極に対して、それぞれ１つずつのＤＡＣアンプが用意される。そして、各ＤＡＣアンプについてセトリング時間Ｔが求められる。副偏向器２０９用の１つのＤＡＣアンプ１３０に対し一意のセトリング時間Ｔを用いることで設定されるデータ量を少なくできる。

ＳＦ内ショット順取得工程（Ｓ１０４）として、ショット順取得部６４は、ショットデータを参照して、ショット図形毎に、描画されるＳＦ３０内におけるショット順序を取得する。

ショット順依存セトリングオフセット取得工程（Ｓ１０６）として、補正値取得部６６は、ショット図形毎に、記憶装置１４４に記憶されたショット順に応じてセトリング時間を補正するオフセット時間が定義された補正テーブルを参照して、当該ＳＦ３０内でのショット順に対応するオフセット時間を取得する。

セトリング時間補正工程（Ｓ１０８）として、セトリング時間補正部６８（可変処理部）は、副偏向器２０９用のＤＡＣアンプ１３０に設定される偏向移動量に応じたセトリング時間Ｔを、電子ビーム２００のＳＦ内でのショット順に応じて可変することによって補正する。具体的には、セトリング時間補正部６８は、オフセット時間が定義された補正テーブルを参照して、ショット順ｉに対応するオフセット時間β（ｉ）を偏向移動量ΔＬに応じたセトリング時間Ｔ（＝Ｔ_０＋α（ΔＬ））に加算する。

設定工程（Ｓ１１０）として、設定部６９は、補正したセトリング時間Ｔ’（＝Ｔ_０＋α（ΔＬ）＋β（ｉ））を副偏向器２０９用のＤＡＣアンプ１３０に設定する。具体的には、設定部６９は、補正したセトリング時間Ｔ’に設定するための制御信号を偏向制御回路１２０に出力し、偏向制御回路１２０は、ＤＡＣアンプ１３０に補正したセトリング時間Ｔ’を設定する。

描画工程（Ｓ１１２）として、描画部１５０は、設定されたセトリング時間Ｔ’で制御された副偏向器２０９を用いて電子ビーム２００を偏向することによって、試料１０１上にパターンを描画する。具体的には次のように動作する。偏向制御回路１２０では、ショットデータを記憶装置１４２から読み出し、ショットデータに定義される照射位置データに応じて、ショット図形毎に、主偏向データと副偏向データを生成する。主偏向データは、ＤＡＣアンプ１３２に出力される。副偏向データは、ＤＡＣアンプ１３０に出力される。その際、ＤＡＣアンプ１３０のセトリング時間Ｔ’を上述したショット順に依存して補正された時間Ｔ’になるようにＤＡＣアンプ１３０に制御信号を出力する。また、偏向制御回路１２０は、ショットデータに定義される照射時間に応じて、ショット図形毎に、ブランキングデータを生成し、図示しないブランキング用のＤＡＣアンプに出力する。また、偏向制御回路１２０は、ショットデータに定義される図形種および図形サイズに応じて成形データを生成し、図示しないビーム成形用のＤＡＣアンプに出力する。そして、制御回路１２２および偏向制御回路１２０から制御された各ＤＡＣアンプからの信号に基づいて、描画部１５０は、電子ビーム２００を用いて、当該図形パターンを試料１００に描画する。具体的には、以下のように動作する。

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用のＤＡＣアンプからの偏向信号によって制御される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で遮へい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。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ｔで試料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。

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の成形アパーチャ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。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１の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の成形アパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１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（可変成形を行なう）ことができる。かかる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。そして、第２の成形アパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム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に配置された試料１０１の所望する位置に照射される。図１では、位置偏向に、主副２段の多段偏向を用いた場合を示している。かかる場合には、主偏向器２０８でＳＦ３０の基準位置にステージ移動に追従しながら該当ショットの電子ビーム２００を偏向し、副偏向器２０９でＳＦ内の各照射位置にかかる該当ショットのビームを偏向すればよい。かかる動作を繰り返し、各ショットのショット図形を繋ぎ合わせることで、描画データに定義された図形パターンを描画する。

実施の形態１によれば、ＤＡＣアンプ１３０に設定されるセトリング時間をすべて長くするのではなく、ＳＦ３０内の書き始めのショット或いは書き始めから所定番目までのごく限られたショットについて長くするだけなので、スループットへの影響を少なくできる。そして、ＳＦ３０内の書き始めのショット或いは書き始めから所定番目までのごく限られたショットで生じていた偏向位置誤差を抑制できる。よって、スループットへの影響を最小限に止めながらより好適なセトリング時間に設定できる。その結果、高スループットで高精度なパターンを描画できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、偏向移動量に応じたセトリング時間にオフセット値を加算することでショット順に応じたセトリング時間を補正したが、これに限るものではない。実施の形態２では、補正係数を用いて補正する場合について説明する。

描画装置１００の構成は図１と同様である。また、以下、特に説明しない内容は実施の形態１と同様である。

図６は、実施の形態２における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図６において、実施の形態２における描画方法では、ショット順依存セトリングオフセット取得工程（Ｓ１０６）の代わりに、ショット順依存セトリング補正係数取得工程（Ｓ１０７）を、セトリング時間補正工程（Ｓ１０８）の代わりに、セトリング時間補正工程（Ｓ１０９）を備えた点以外は、図４と同様である。

図７は、実施の形態２における補正テーブルの一例を示す図である。まず、描画前に予めショット順に応じたセトリング補正係数を実験等により求める。かかる補正係数は、ショット順序に依存し、偏向移動量には依存しない値として求める。例えば、同じ移動量のショットをＳＦ３０内に順にショットしていき、各ショットの位置誤差を測定する。そして、各ショット間の位置誤差の差を求める。そして、かかる差分に相当する補正係数を求めればよい。図７の例では、ＳＦ内の最初（１番目）のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して乗じる補正係数が例えば１０倍となる。２番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して乗じる補正係数が例えば５倍となる。３番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して乗じる補正係数が例えば３倍となる。４番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して乗じる補正係数が例えば２倍となる。５番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して乗じる補正係数が例えば１．５倍となる。６番目のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して乗じる補正係数が例えば１．３倍となる。・・・そして、例えば１０番目以降のビームショットについては、偏向移動量に応じた適切なセトリング時間に対して乗じる補正係数が例えば１倍となる。かかるショット順と補正係数との相関関係が定義された補正テーブルは記憶装置１４４に格納される。

ショット順依存セトリング補正係数取得工程（Ｓ１０７）として、補正値取得部６６は、ショット図形毎に、記憶装置１４４に記憶されたショット順に応じてセトリング時間を補正する補正係数が定義された補正テーブルを参照して、当該ＳＦ３０内でのショット順に対応する補正係数を取得する。

セトリング時間補正工程（Ｓ１０９）として、セトリング時間補正部６８（可変処理部）は、副偏向器２０９用のＤＡＣアンプ１３０に設定される偏向移動量に応じたセトリング時間Ｔを、電子ビーム２００のＳＦ内でのショット順に応じて可変することによって補正する。具体的には、セトリング時間補正部６８は、オフセット時間が定義された補正テーブルを参照して、ショット順ｉに対応する補正係数γ（ｉ）を偏向移動量ΔＬに応じたセトリング時間Ｔ（＝Ｔ_０＋α（ΔＬ））に乗じる。

設定工程（Ｓ１１０）として、設定部６９は、補正したセトリング時間Ｔ’（＝γ（ｉ）（Ｔ_０＋α（ΔＬ）））を副偏向器２０９用のＤＡＣアンプ１３０に設定する。具体的には、設定部６９は、補正したセトリング時間Ｔ’に設定するための制御信号を偏向制御回路１２０に出力し、偏向制御回路１２０は、ＤＡＣアンプ１３０に補正したセトリング時間Ｔ’を設定する。

以上のように、補正係数γ（ｉ）を偏向移動量ΔＬに応じたセトリング時間Ｔ（＝Ｔ_０＋α（ΔＬ））に乗じるようにしても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。上述した例は、各ＳＦ内の書き始めの限られた複数のショットについてセトリング時間を補正したが、これに限るものではなく、各ＳＦ内のショット全体についてショット順に応じて補正してもよい。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのセトリング時間の設定方法、荷電粒子ビーム描画方法、および荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。

１０ 描画領域
２０ ストライプ領域
３０ ＳＦ
５２，５４，５６ ショット図形
６０ 描画データ処理部
６２ セトリング時間計算部
６４ ショット順取得部
６６ 補正値取得部
６８ セトリング時間補正部
６９ 設定部
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１１ メモリ
１２０ 偏向制御回路
１２２ 制御回路
１３０，１３２ ＤＡＣアンプ
１４０，１４２ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１４ ブランキングアパーチャ
３３０ 電子線
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (5)

1. ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプからの偏向信号によって荷電粒子ビームを偏向する多段偏向器のうち、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定される偏向移動量に応じたセトリング時間を、さらに、前記偏向移動量に依存せずに荷電粒子ビームのショット順に応じて可変する工程と、
   可変されたセトリング時間を、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定する工程と、
   を備えたことを特徴とするセトリング時間の設定方法。
2. 前記セトリング時間を可変する際、記憶装置に記憶されたショット順に応じてセトリング時間を補正するオフセット時間が定義された補正テーブルを参照して、ショット順に対応するオフセット時間を前記偏向移動量に応じたセトリング時間に加算することを特徴とする請求項１記載のセトリング時間の設定方法。
3. 前記セトリング時間を可変する際、記憶装置に記憶されたショット順に応じてセトリング時間を補正する補正係数が定義された補正テーブルを参照して、ショット順に対応する補正係数を前記偏向移動量に応じたセトリング時間に乗じることを特徴とする請求項１記載のセトリング時間の設定方法。
4. ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプからの偏向信号によって荷電粒子ビームを偏向する多段偏向器のうち、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定される偏向移動量に応じたセトリング時間を、さらに、前記偏向移動量に依存せずに荷電粒子ビームのショット順に応じて可変する工程と、
   可変されたセトリング時間を、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定する工程と、
   設定されたセトリング時間で制御された偏向器を用いて、荷電粒子ビームを偏向することによって、試料上にパターンを描画する工程と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
5. 複数のＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプと、
   前記複数のＤＡＣアンプからの偏向信号によって荷電粒子ビームを偏向する多段偏向器と、
   前記多段偏向器のうち、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定される偏向移動量に応じたセトリング時間を、さらに、前記偏向移動量に依存せずに荷電粒子ビームのショット順に応じて可変する可変処理部と、
   可変されたセトリング時間を、最小偏向領域を偏向する偏向器用のＤＡＣアンプに設定する設定部と、
   設定されたセトリング時間で制御された偏向器を用いて、荷電粒子ビームを偏向することによって、試料上にパターンを描画する描画部と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。

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