JP6057797B2 - セトリング時間の取得方法 - Google Patents

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Description

本発明は、セトリング時間の取得方法に係り、例えば、電子ビーム描画装置における電子ビームの成形偏向を行う偏向用のアンプのセトリング時間の取得方法に関する。
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１０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、高精度、及び高スループットが求められている。従来、位置測定器を用いて、描画位置を測定し、位置測定器で測定可能な範囲で位置ずれが生じないようにセトリング時間を設定するなど（例えば、特許文献１参照）、ショット位置の制御を行うビーム偏向についてはセトリング時間の最適化が注目されてきた。しかしながら、高精度、及び高スループットに伴い、偏向領域および成形ビームの最大ショットサイズの微細化が進んでいる。また、パターンの微細化により図形サイズの微細化も同様に進んでいる。そのため、従来、あまり注目されていなかった成形偏向、特に、図形サイズを変更する際のセトリング時間の最適化および正確化が求められるようになってきている。
特開２０１０−７４０３９号公報
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、図形サイズを変更する成形偏向における好適なセトリング時間を取得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取得方法は、
第１と第２の成形アパーチャと、第１と第２の成形アパーチャ間を通過する荷電粒子ビームを偏向する偏向器とを用いて成形された少なくとも１ショットの荷電粒子ビームによる基準パターンを１つ以上試料上に描画する工程と、
第１と第２の成形アパーチャと偏向器とを用いて、サイズが異なる第１と第２のパターンに成形された２ショットの荷電粒子ビームの組み合わせによる、解像後のパターン幅サイズが設計上基準パターンと同じになる評価パターンを、２ショット目のビーム成形について偏向器を制御するＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプのセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に試料上に描画する工程と、
基準パターンのパターン幅サイズを測定する工程と、
セトリング時間毎の評価パターンのパターン幅サイズを測定する工程と、
セトリング時間毎に、基準パターンのパターン幅サイズと評価パターンのパターン幅サイズとの差分を算出する工程と、
差分が閾値以下になるＤＡＣアンプのセトリング時間を取得する工程と、
を備えたことを特徴とする。
また、測定対象となるパターン幅の向きが第１の方向になる基準パターンと、測定対象となるパターン幅の向きが第１の方向と直交する第２の方向になる基準パターンとが、それぞれ描画され、
測定対象となるパターン幅の向きが第１の方向になる評価パターンと、測定対象となるパターン幅の向きが第２の方向になる評価パターンとが、セトリング時間毎にそれぞれ描画され、
第１と第２の方向について、基準パターンのパターン幅サイズが測定され、
第１と第２の方向について、セトリング時間毎の評価パターンのパターン幅サイズが測定され、
第１と第２の方向について、それぞれセトリング時間毎に、上述した差分が算出され、
第１と第２の方向について、それぞれＤＡＣアンプのセトリング時間が取得され、
第１の方向について取得されたＤＡＣアンプのセトリング時間と、第２の方向について取得されたＤＡＣアンプのセトリング時間と、のうち長い方を選択する工程をさらに備えると好適である。
また、基準パターンは、同じ第１のパターン幅サイズのパターンに成形された隣接する２ショットの荷電粒子ビームの組み合わせにより構成され、
評価パターンは、第１のパターン幅サイズとは寸法測定器の測定限界未満の寸法だけ互いに大小にずれた第２と第３のパターン幅サイズのパターンに成形された隣接する２ショットの荷電粒子ビームの組み合わせにより構成されると好適である。
或いは、基準パターンは、第１のパターン幅サイズのパターンに成形された１ショットの荷電粒子ビームにより構成され、
評価パターンは、解像限界未満の第２のパターン幅サイズのパターンに成形された１ショット目の荷電粒子ビームと、第１のパターン幅サイズのパターンに成形された２ショット目の荷電粒子ビームと、の重ね合わせにより構成されると好適である。
本発明の他の態様のセトリング時間の取得方法は、
第１と第２の成形アパーチャと、第１と第２の成形アパーチャ間を通過する荷電粒子ビームを偏向する偏向器とを用いて第１のパターン幅サイズのパターンに成形された１ショットの荷電粒子ビームによる基準パターンを１つ以上試料上に描画する工程と、
第１と第２の成形アパーチャと偏向器とを用いて、解像限界未満の第２のパターン幅サイズのパターンに成形された１ショット目の荷電粒子ビームと、第１のパターン幅サイズのパターンに成形された２ショット目の荷電粒子ビームと、の重ね合わせにより構成された評価パターンを、２ショット目のビーム成形について偏向器を制御するＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプのセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に試料上に描画する工程と、
基準パターンのパターン幅サイズを測定する工程と、
セトリング時間毎の評価パターンのパターン幅サイズを測定する工程と、
セトリング時間毎に、基準パターンのパターン幅サイズと評価パターンのパターン幅サイズとの差分を算出する工程と、
差分が閾値以下になるＤＡＣアンプのセトリング時間を取得する工程と、
を備えたことを特徴とする。
本発明の一態様によれば、図形サイズを変更する成形偏向における好適なセトリング時間を取得できる。
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におけるサイズ変更量が小さい時の最適なセトリング時間を取得するための基準パターンと評価パターンの一例を示す図である。 実施の形態１におけるサイズ変更量が大きい時の最適なセトリング時間を取得するための基準パターンと評価パターンの一例を示す図である。 実施の形態１におけるセトリング時間の取得方法の要部工程の一部を示すフローチャート図である。 実施の形態１におけるセトリング時間の取得方法の要部工程の残部を示すフローチャート図である。 実施の形態１における描画領域とパターン配列の一例を示す図である。 実施の形態１における差分とセトリング時間との関係を示すグラフの一例である。 実施の形態１におけるセトリング時間と偏向量（サイズ移動量）との関係を示すグラフの一例である。 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、ガラス基板上にクロム（Ｃｒ）等の遮光膜が形成され、遮光膜上に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１１２、偏向制御回路１２０、制御回路１２２、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプ１３０、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１１２、偏向制御回路１２０、制御回路１２２、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１１４、及び描画制御部１１６が配置される。描画データ処理部１１４、及び描画制御部１１６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１１４、及び描画制御部１１６に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１２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。
また、成形偏向用の偏向器２０５は、例えば、ｘ方向とｙ方向に偏向するように、例えば、４極以上の電極によって構成される。ＤＡＣアンプ１３０は、各電極用にそれぞれ設けられる。
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の偏向可能幅で、例えばｙ方向に向かって短冊状に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、メッシュ状に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となるパターン５２，５４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、各ショットのビームが形成される。
偏向制御回路１２０から成形偏向制御用のＤＡＣアンプ１３０に対して、成形偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、成形偏向制御用の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、成形偏向用の偏向器２０５に印加する。かかる偏向電圧によって第１のアパーチャ２０３を通過した電子ビーム２００が偏向させられ、第２のアパーチャ２０６を通過させることで、図形種および図形サイズを可変にした各ショットのビームが成形される。
偏向制御回路１２０から図示しない主偏向位置制御用のＤＡＣアンプに対して、主偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、主偏向位置制御用の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、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所定のサブフィールド（ＳＦ）３０の基準位置に偏向される。
偏向制御回路１２０から図示しない副偏向位置制御用のＤＡＣアンプに対して、副偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、副偏向位置制御用の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、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メッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）内の各ショット位置に偏向される。
描画装置１００では、偏向器２０５と第１のアパーチャ２０３及び第２のアパーチャ２０６を用いて、電子ビーム２００の図形サイズを変更しながら、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。成形された電子ビーム２００は、位置制御用の複数段の偏向器を用いて、試料上へと偏向されることで描画が行われる。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、ビーム成形の際に図形サイズを変更するように電子ビーム２００を偏向する偏向器２０５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取得する手法について、以下、重点をおいて説明する。セトリング時間はビームの偏向量（移動量）が大きいとその分長くなる。そのため、最大サイズ変更量に合わせてセトリング時間を一意に設定していると、それよりも小さいサイズ変更では不要な時間がかかってしまう。昨今のパターンの微細化による図形サイズの微細化に伴い、成形される図形種も矩形が増えてきた。そして、ショット毎に各矩形のサイズを変更することが多くなってきている。よって、サイズの変更量（ビーム移動量）に合わせて、ショット毎に、最適化されたセトリング時間に変更することで無駄なセトリング時間を省くことができる。そこで、実施の形態１では、サイズの変更量（ビーム移動量）に合わせて、最適なセトリング時間を取得する手法について説明する。
図３は、実施の形態１におけるサイズ変更量が小さい時の最適なセトリング時間を取得するための基準パターンと評価パターンの一例を示す図である。図３（ａ）では基準パターン５０を示している。図３（ｂ）では評価パターン６０を示している。
図３（ａ）において、基準パターン５０は、隣接する２ショットの電子ビーム２００の組み合わせにより構成される。隣接する２ショットの電子ビーム２００は、サイズが共にＮ１／２といった同じパターン幅サイズ（第１のパターン幅サイズの一例）のパターン５２，５４に成形される。１ショット目にパターン５２が描画される。２ショット目にパターン５４が描画される。よって、基準パターン５０は、パターン幅サイズＮ１（＝Ｎ１／２＋Ｎ１／２）のパターンとなる。基準パターン５０では、成形されるビームの１ショット目と２ショット目とでサイズ変更が無いので、２ショット目の成形偏向について１ショット目からのビーム移動が不要となる。
図３（ｂ）において、評価パターン６０は、隣接する２ショットの電子ビーム２００の組み合わせにより構成される。隣接する２ショットの電子ビーム２００のうち１ショット目は、サイズがＮ１／２（第１のパターン幅サイズの一例）とは寸法測定器の測定限界未満の寸法Ｒ１だけ互いに大小にずれたＮ１／２＋Ｒ１のパターン幅サイズ（第２のパターン幅サイズの一例）のパターン６２に成形される。２ショット目は、Ｎ１／２−Ｒ１のパターン幅サイズ（第３のパターン幅サイズの一例）のパターン６４に成形される。よって、評価パターン６０は、解像後のパターン幅サイズが、設計上、基準パターン５０と同じ寸法Ｎ１（＝（Ｎ１／２＋Ｒ１）＋（Ｎ１／２−Ｒ１））のパターンとなる。評価パターン６０では、成形されるビームの１ショット目と２ショット目とでサイズ変更が生じるので、２ショット目の成形偏向について１ショット目からの２Ｒ１分のビーム移動が必要となる。よって、ビーム偏向量（移動量）２Ｒ１分のセトリング時間が必要となる。
寸法Ｒ１は、寸法測定器の測定限界未満の寸法なので、実測される基準パターン５０の解像後のパターン幅サイズＬｓと評価パターン６０の解像後のパターン幅サイズＬｓ’とは、評価パターン６０の２ショット目のビーム成形にかかるセトリング時間依存の誤差を除けば、設計上同様の寸法Ｎ１になると考えられる。さらに、基準パターン５０と評価パターン６０は、ショット順序も同じなので、位置偏向に伴う位置誤差をキャンセルすることができる。基準パターン５０において仮に位置偏向のずれが生じたとしても、評価パターン６０においても同様に位置偏向のずれが生じるので相殺できる。
寸法Ｎ１として、例えば、描画装置１００の最大ショットサイズを用いると好適である。但し、これに限るものではない。寸法測定器で測定可能な寸法であればよい。寸法Ｒ１は、０＜Ｒ１≦０．１・Ｎ１を満たすと好適である。寸法Ｒ１が、例えば、１ｎｍの場合、成形ゲインずれが１０％あってもサイズ誤差が０．２ｎｍとなるので線幅への影響は無視できる。
図４は、実施の形態１におけるサイズ変更量が大きい時の最適なセトリング時間を取得するための基準パターンと評価パターンの一例を示す図である。図４（ａ）では基準パターン５１を示している。図４（ｂ）では評価パターン６１を示している。
図４（ａ）において、基準パターン５１は、１ショットの電子ビーム２００により構成される。１ショットの電子ビーム２００は、サイズがＮ２のパターン幅サイズ（第１のパターン幅サイズの他の一例）のパターン５１に成形される。よって、１ショットでパターン５１が描画される。
図４（ｂ）において、評価パターン６１は、２ショットの電子ビーム２００の重ね合わせにより構成される。２ショットの電子ビーム２００のうち１ショット目は、電子ビーム２００の解像限界未満の寸法Ｒ２のパターン幅サイズ（第２のパターン幅サイズの一例）のパターン６３に成形される。２ショット目は、基準パターン５１と同じＮ２のパターン幅サイズ（第３のパターン幅サイズの一例）のパターン６５に成形される。１ショット目にパターン６３が描画される。２ショット目にパターン６５が描画される。パターン６３のサイズＲ２は、電子ビーム２００の解像限界未満の寸法なので、評価パターン６１は、設計上、基準パターン５１と同じ、パターン幅サイズＮ２のパターンとなる。パターン６３がパターン６５の端部の位置に重なるように描画されると、解像限界未満でもビームぼけとして寸法に影響を及ぼす可能性がある。よって、寸法への影響を排除するため、パターン６３は、パターン６５の中央部の位置に重なるように描画されると好適である。評価パターン６１では、成形されるビームの１ショット目と２ショット目とでサイズ変更が生じるので、２ショット目の成形偏向について１ショット目からの（Ｎ２−Ｒ２）分のビーム移動が必要となる。よって、ビーム偏向量（移動量）（Ｎ２−Ｒ２）分のセトリング時間が必要となる。
寸法Ｒ２は、電子ビームの解像限界未満の寸法なので、実測される基準パターン５１の寸法ＬＬと評価パターン６０の寸法ＬＬ’とは、評価パターン６１の２ショット目のビーム成形にかかるセトリング時間依存の誤差を除けば、同様になると考えられる。さらに、後述するように、基準パターン５１と評価パターン６１は、各描画対象ＳＦ３０内の同じ位置に描画することで、位置偏向に伴う位置誤差をキャンセルすることができる。基準パターン５１において仮に位置偏向のずれ（副偏向誤差）が生じたとしても、評価パターン６１においても同様に位置偏向のずれ（副偏向誤差）が生じるので相殺できる。
寸法Ｎ２として、例えば、描画装置１００の最大ショットサイズを用いると好適である。但し、これに限るものではない。寸法測定器で測定可能な寸法であればよい。寸法Ｒ２は、０よりも大きく電子ビームの解像限界未満であればよい。寸法Ｒ２が、例えば、１ｎｍを用いる。
図５は、実施の形態１におけるセトリング時間の取得方法の要部工程を示すフローチャート図である。図６は、実施の形態１におけるセトリング時間の取得方法の要部工程の残部を示すフローチャート図である。実施の形態１では、ｘ方向とｙ方向について、図３で示した基準パターン５０と評価パターン６０を用いた小さい偏向量（移動量）（ショートレンジ）のセトリング時間の取得と、図４で示した基準パターン５１と評価パターン６１を用いた大きい偏向量（移動量）（ロングレンジ）のセトリング時間の取得と、を行う。ｘ方向とｙ方向の一方だけについてセトリング時間を取得する場合でも構わない。
方向設定工程（Ｓ１０２）において、描画制御部１１６は、測定対象となるパターン幅の向きとして、ｘ方向（第１の方向）と、ｘ方向と直交するｙ方向（第２の方向）と、のうちの一方を設定する。ここでは、例えば、ｘ方向に設定する。
セトリング時間初期設定工程（Ｓ１０４）において、描画制御部１１６は、ショートレンジのセトリング時間ｔｓの初期値（ｔ１）を設定する。実施の形態１では、ショートレンジの基準パターン５０の１ショット目のパターン５２の成形偏向と、評価パターン６０の１ショット目のパターン６２の成形偏向とにかかるセトリング時間は十分長い時間に設定する。そして、評価パターン６０の２ショット目のパターン６４の成形偏向について、セトリング時間ｔｓの初期値を設定する。
基準パターン描画工程（Ｓ１０６）において、第１と第２の成形アパーチャ２０３，２０６と、偏向器２０５とを用いて成形された２ショットの電子ビームによる基準パターン５０を１つ以上試料１０１上に描画する。
基準パターン５０を描画するために、描画データ処理部１１４は、記憶装置１４０からショートレンジ用の基準パターンデータを読み出し、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。基準パターンデータには、図３（ａ）に示した基準パターン５０が定義される。描画データ処理部１１４は、実際に描画するために、１ショット目のショット図形のパターン５２と２ショット目のショット図形のパターン５４とを生成し、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。生成されたショットデータは記憶装置１４２に格納される。
図７は、実施の形態１における描画領域とパターン配列の一例を示す図である。基準パターン描画工程（Ｓ１０６）では、図７に示す試料１０１の領域Ａに、２ショットの電子ビームによる基準パターン５０を描画する。ここでは、番号１，２で示す位置に番号１，２の順でパターン５２，５４を描画する。
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成形データに応じて、ショット図形毎に、図形種及び図形サイズに応じて成形データを生成する。成形データは、ＤＡＣアンプ１３０に出力される。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位置座標に応じて主偏向位置データと副偏向位置データを生成し、主偏向位置データを図示しない主位置制御用のＤＡＣアンプに出力する。副偏向位置データを図示しない副位置制御用のＤＡＣアンプに出力する。描画制御部１１６に制御された制御回路１２２と偏向制御回路１２０に制御された各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、実際の製品試料を描画する際には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。但し、ここでは、基準パターンの各ショット図形と評価パターンの各ショット図形のうちの描画対象となるショット図形に成形される。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、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、基準パターン或いは評価パターンを描画する。
評価パターン描画工程（Ｓ１０８）において、第１と第２の成形アパーチャ２０３，２０６と、偏向器２０５とを用いて成形された２ショットの電子ビームによる評価パターン６０を、２ショット目のビーム成形についてＤＡＣアンプ１３０のセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に試料１０１上に描画する。
評価パターン６０を描画するために、描画データ処理部１１４は、記憶装置１４０からショートレンジ用の評価パターンデータを読み出し、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。評価パターンデータには、図３（ｂ）に示した評価パターン６０が定義される。描画データ処理部１１４は、実際に描画するために、１ショット目のショット図形のパターン６２と２ショット目のショット図形のパターン６４とを生成し、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。生成されたショットデータは記憶装置１４２に格納される。
評価パターン描画工程（Ｓ１０８）では、図７に示す試料１０１の領域Ａに、２ショットの電子ビームによる評価パターン５０を描画する。ここでは、番号３，４で示す位置に番号３，４の順でパターン６２，６４を描画する。２ショット目のセトリング時間がｔ１の評価パターン６０は、描画済の基準パターン５０の位置からｘ方向に若干離れた位置に描画される。離れる距離はパターン幅の寸法測定を行うことができる程度に離れていればよい。
判定工程（Ｓ１１０）において、描画制御部１１６は、評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔｓが許容時間ｔｋよりも大きいかどうかを判定する。セトリング時間ｔｓが許容時間ｔｋよりも大きい場合には、ロングレンジ用のセトリング時間初期設定工程（Ｓ１１４）に進む。セトリング時間ｔｓが許容時間ｔｋよりも大きくない場合には、セトリング時間変更工程（Ｓ１１２）に進む。ここでは、セトリング時間ｔｓを徐々に大きくする場合を示しているが、徐々に小さくしてもよい。かかる場合には、判定工程（Ｓ１１０）において、描画制御部１１６は、評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔｓが許容時間ｔｋよりも小さいかどうかを判定すればよい。
セトリング時間変更工程（Ｓ１１２）において、描画制御部１１６は、評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔｓをｔ１からｔ２に変更する。そして、基準パターン描画工程（Ｓ１０６）に戻り、評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔｓが許容時間ｔｋよりも大きくなるまで、基準パターン描画工程（Ｓ１０６）からセトリング時間変更工程（Ｓ１１２）までの各工程を繰り返す。
評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔｓを可変にしながら描画を繰り返す際、図７の領域Ａに示すように、基準パターン５０は、それまで描画したパターンと重ならないように、例えば、ｙ方向に、位置をずらして描画する。そして、評価パターン６０も同様に、それまで描画したパターンと重ならないように、例えば、ｙ方向に、位置をずらして描画する。図７の領域Ａに示す番号は、基準パターン５０の２ショットと評価パターン６０の２ショットの描画順序を示している。評価パターン６０の２ショットのパターン６２，６４は、基準パターン５０の２ショットのパターン５２，５４と、常に、ショット順序が同じように描画が繰り返される。よって、位置偏向に伴う位置誤差をキャンセルすることができる。
セトリング時間初期設定工程（Ｓ１１４）において、描画制御部１１６は、ロングレンジのセトリング時間ｔＬの初期値（ｔ１）を設定する。実施の形態１では、ロングレンジの基準パターン５１の成形偏向と、評価パターン６１の１ショット目のパターン６３の成形偏向とにかかるセトリング時間は十分長い時間に設定する。そして、評価パターン６１の２ショット目のパターン６５の成形偏向について、セトリング時間ｔＬの初期値を設定する。
基準パターン描画工程（Ｓ１１６）において、第１と第２の成形アパーチャ２０３，２０６と、偏向器２０５とを用いて成形された１ショットの電子ビームによる基準パターン５１を１つ以上試料１０１上に描画する。
基準パターン５１を描画するために、描画データ処理部１１４は、記憶装置１４０からロングレンジ用の基準パターンデータを読み出し、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。基準パターンデータには、図４（ａ）に示した基準パターン５１が定義される。描画データ処理部１１４は、実際に描画するために、１ショット目のショット図形のパターン５１を生成し、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。生成されたショットデータは記憶装置１４２に格納される。
基準パターン描画工程（Ｓ１１６）では、図７に示す試料１０１の領域Ｃに、１ショットの電子ビームによる基準パターン５１を描画する。ここでは、番号１，２，・・・で示す位置に番号１，２，・・・の順で基準パターン５１を描画する。基準パターン５１は、それまで描画したパターンと重ならないように、あるＳＦ３０ａ内において、例えば、ｙ方向に、位置をずらして繰り返し描画する。
評価パターン描画工程（Ｓ１１８）において、第１と第２の成形アパーチャ２０３，２０６と、偏向器２０５とを用いて成形された２ショットの電子ビームによる評価パターン６１を、２ショット目のビーム成形についてＤＡＣアンプ１３０のセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に試料１０１上に描画する。
評価パターン６１を描画するために、描画データ処理部１１４は、記憶装置１４０からロングレンジ用の評価パターンデータを読み出し、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。評価パターンデータには、図４（ｂ）に示した評価パターン６１が定義される。描画データ処理部１１４は、実際に描画するために、１ショット目のショット図形のパターン６３と２ショット目のショット図形のパターン６５とを生成し、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。生成されたショットデータは記憶装置１４２に格納される。
評価パターン描画工程（Ｓ１１８）では、図７に示す試料１０１の領域Ｃに、２ショットの電子ビームによる評価パターン６１を描画する。ここでは、番号１，２，・・・で示す位置に番号１，２，・・・の順でパターン６２，６４を描画する。２ショット目のセトリング時間がｔ１の評価パターン６１は、基準パターン５１が描画されるＳＦ３０ａとは異なるＳＦ３０ｂにおいて、対応する基準パターン５１が描画された位置と同じ位置に描画される。言い換えれば、評価パターン６１の２ショット目のセトリング時間毎に、対応する基準パターン５１が描画されている。基準パターン５１と評価パターン６１とでＳＦ３０内の描画位置を合わせることで、線幅測定の際、副偏向誤差をキャンセルできる。
判定工程（Ｓ１２０）において、描画制御部１１６は、評価パターン６１の２ショット目のセトリング時間ｔＬが許容時間ｔｋよりも大きいかどうかを判定する。セトリング時間ｔＬが許容時間ｔｋよりも大きい場合には、現像工程（Ｓ１３０）に進む。セトリング時間ｔＬが許容時間ｔｋよりも大きくない場合には、セトリング時間変更工程（Ｓ１２２）に進む。ここでは、セトリング時間ｔＬを徐々に大きくする場合を示しているが、徐々に小さくしてもよい。かかる場合には、判定工程（Ｓ１２０）において、描画制御部１１６は、評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔＬが許容時間ｔｋよりも小さいかどうかを判定すればよい。
セトリング時間変更工程（Ｓ１２２）において、描画制御部１１６は、評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔＬをｔ１からｔ２に変更する。そして、評価パターン描画工程（Ｓ１１８）に戻り、評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔＬが許容時間ｔｋよりも大きくなるまで、評価パターン描画工程（Ｓ１１８）からセトリング時間変更工程（Ｓ１２２）までの各工程を繰り返す。
以上のように、測定対象となるパターン幅の向きがｘ方向における、少なくとも１ショットの電子ビーム２００によるショートレンジの基準パターン５０とロングレンジの基準パターン６１を１つ以上試料上に描画する。それと共に、サイズが異なる２つのパターンに成形された２ショットの電子ビームの組み合わせによる、解像後のパターン幅サイズが設計上基準パターン５０と同じになるショートレンジの評価パターン６０を２ショット目のビーム成形についてセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に試料上に描画する。さらに、サイズが異なる２つのパターンに成形された２ショットの電子ビームの組み合わせによる、解像後のパターン幅サイズが設計上基準パターン５１と同じになるロングレンジの評価パターン６１を、２ショット目のビーム成形についてセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に試料上に描画する。
判定工程（Ｓ１２４）において、描画制御部１１６は、ｘ，ｙ両方向について描画が終了したかどうかを判定する。ｘ，ｙ両方向について描画が終了した場合には現像工程（Ｓ１３０）に進む。ｘ，ｙ両方向について描画が終了していない場合には方向変更工程（Ｓ１２６）に進む。
方向変更工程（Ｓ１２６）において、描画制御部１１６は、測定対象となるパターン幅の向きとして、ｘ方向（第１の方向）とｙ方向（第２の方向）の他方を設定する。ここでは、例えば、ｙ方向に変更する。そして、セトリング時間初期設定工程（Ｓ１０４）に戻り、セトリング時間初期設定工程（Ｓ１０４）から判定工程（Ｓ１２４）までを繰り返す。
ここで、測定対象となるパターン幅の向きがｙ方向になる場合には、ｘ方向の場合と基準パターン５０，５１と評価パターン６０，６１の向きを９０度回転させる。そして、ショートレンジの場合には、図７の領域Ｂに示すように、ｙ方向に１ショット目と２ショット目が並ぶように基準パターン５０と評価パターン６０とを描画する。また、評価パターン６０の２ショット目のセトリング時間ｔｓを可変にしながら描画を繰り返す際、図７の領域Ｂに示すように、基準パターン５０は、それまで描画したパターンと重ならないように、例えば、ｘ方向に、位置をずらして描画する。そして、評価パターン６０も同様に、それまで描画したパターンと重ならないように、例えば、ｘ方向に、位置をずらして描画する。図７の領域Ｂに示す番号は、基準パターン５０の２ショットと評価パターン６０の２ショットの描画順序を示している。評価パターン６０の２ショットのパターン６２，６４は、基準パターン５０の２ショットのパターン５２，５４と、常に、ショット順序が同じように描画が繰り返される。よって、位置偏向に伴う位置誤差をキャンセルすることができる。
ロングレンジの場合には、図７に示す試料１０１の領域Ｄに、１ショットの電子ビームによる基準パターン５１を描画する。ここでは、番号１，２，・・・で示す位置に番号１，２，・・・の順で基準パターン５１を描画する。基準パターン５１は、それまで描画したパターンと重ならないように、あるＳＦ３０ｃ内において、例えば、ｘ方向に、位置をずらして繰り返し描画する。また、図７に示す試料１０１の領域Ｄに、２ショットの電子ビームによる評価パターン６１を描画する。ここでは、番号１，２，・・・で示す位置に番号１，２，・・・の順でパターン６２，６４を描画する。２ショット目のセトリング時間がｔ１の評価パターン６１は、基準パターン５１が描画されるＳＦ３０ｃとは異なるＳＦ３０ｄにおいて、対応する基準パターン５１が描画された位置と同じ位置に描画される。言い換えれば、評価パターン６１の２ショット目のセトリング時間毎に、対応する基準パターン５１が描画されている。基準パターン５１と評価パターン６１とでＳＦ３０内の描画位置を合わせることで、線幅測定の際、副偏向誤差をキャンセルできる。
以上のように、測定対象となるパターン幅の向きがｙ方向における、少なくとも１ショットの電子ビーム２００によるショートレンジの基準パターン５０とロングレンジの基準パターン６１を１つ以上試料上に描画する。それと共に、サイズが異なる２つのパターンに成形された２ショットの電子ビームの組み合わせによる、解像後のパターン幅サイズが設計上基準パターン５０と同じになるショートレンジの評価パターン６０を２ショット目のビーム成形についてセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に試料上に描画する。さらに、サイズが異なる２つのパターンに成形された２ショットの電子ビームの組み合わせによる、解像後のパターン幅サイズが設計上基準パターン５１と同じになるロングレンジの評価パターン６１を、２ショット目のビーム成形についてセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に試料上に描画する。
現像工程（Ｓ１３０）において、描画された試料１０１を現像する。
エッチング工程（Ｓ１３２）において、現像されたレジストパターンをマスクとして、露出した遮光膜をエッチングする。エッチング後はレジストパターンをアッシング等により除去することは言うまでもない。これにより、遮光膜によりパターン形成された試料１０１が形成される。
基準パターン測定工程（Ｓ１４０）において、寸法測定器を用いて、ショートレンジのｘ方向の基準パターン５０のパターン幅サイズＬｓｘを測定する。
評価パターン測定工程（Ｓ１４０）において、寸法測定器を用いて、ショートレンジのｘ方向の評価パターン６０のパターン幅サイズＬｓｘ’を測定する。
差分演算工程（Ｓ１４４）において、測定されたセトリング時間ｔｓにおける基準パターン５０のパターン幅サイズＬｓｘと評価パターン６０のパターン幅サイズＬｓｘ’との差分ΔＬｓｘを算出する。
基準パターン測定工程（Ｓ１４０）から差分演算工程（Ｓ１４４）までの各工程をセトリング時間ｔｓ毎に繰り返す。これにより、セトリング時間ｔｓ毎の基準パターン５０のパターン幅サイズＬｓｘと評価パターン６０のパターン幅サイズＬｓｘ’との差分ΔＬｓｘを取得する。
セトリング時間取得工程（Ｓ１４６）において、セトリング時間ｔｓ毎の差分ΔＬｓｘの内、差分ΔＬｓｘが閾値以下になるＤＡＣアンプ１３０のセトリング時間ｔｓを取得する。
基準パターン測定工程（Ｓ２４０）において、寸法測定器を用いて、ショートレンジのｙ方向の基準パターン５０のパターン幅サイズＬｓｙを測定する。
評価パターン測定工程（Ｓ２４０）において、寸法測定器を用いて、ショートレンジのｙ方向の評価パターン６０のパターン幅サイズＬｓｙ’を測定する。
差分演算工程（Ｓ２４４）において、測定されたセトリング時間ｔｓにおける基準パターン５０のパターン幅サイズＬｓｙと評価パターン６０のパターン幅サイズＬｓｙ’との差分ΔＬｓｙを算出する。
基準パターン測定工程（Ｓ２４０）から差分演算工程（Ｓ２４４）までの各工程をセトリング時間ｔｓ毎に繰り返す。これにより、セトリング時間ｔｓ毎の基準パターン５０のパターン幅サイズＬｓｙと評価パターン６０のパターン幅サイズＬｓｙ’との差分ΔＬｓｙを取得する。
セトリング時間取得工程（Ｓ２４６）において、セトリング時間ｔｓ毎の差分ΔＬｓｙの内、差分ΔＬｓｙが閾値以下になるＤＡＣアンプ１３０のセトリング時間ｔｓを取得する。
基準パターン測定工程（Ｓ３４０）において、寸法測定器を用いて、ロングレンジのｘ方向の基準パターン５１のパターン幅サイズＬＬＸを測定する。
評価パターン測定工程（Ｓ３４０）において、寸法測定器を用いて、ロングレンジのｘ方向の評価パターン６１のパターン幅サイズＬＬＸ’を測定する。
差分演算工程（Ｓ３４４）において、測定されたセトリング時間ｔＬにおける基準パターン５１のパターン幅サイズＬＬＸと評価パターン６１のパターン幅サイズＬＬＸ’との差分ΔＬＬＸを算出する。
基準パターン測定工程（Ｓ３４０）から差分演算工程（Ｓ３４４）までの各工程をセトリング時間ｔＬ毎に繰り返す。これにより、セトリング時間ｔＬ毎の基準パターン５１のパターン幅サイズＬＬＸと評価パターン６１のパターン幅サイズＬＬＸ’との差分ΔＬＬＸを取得する。
セトリング時間取得工程（Ｓ３４６）において、セトリング時間ｔＬ毎の差分ΔＬＬＸの内、差分ΔＬＬＸが閾値以下になるＤＡＣアンプ１３０のセトリング時間ｔＬを取得する。
基準パターン測定工程（Ｓ４４０）において、寸法測定器を用いて、ロングレンジのｙ方向の基準パターン５１のパターン幅サイズＬＬＹを測定する。
評価パターン測定工程（Ｓ４４０）において、寸法測定器を用いて、ロングレンジのｙ方向の評価パターン６１のパターン幅サイズＬＬＹ’を測定する。
差分演算工程（Ｓ４４４）において、測定されたセトリング時間ｔＬにおける基準パターン５１のパターン幅サイズＬＬＹと評価パターン６１のパターン幅サイズＬＬＹ’との差分ΔＬＬＹを算出する。
基準パターン測定工程（Ｓ４４０）から差分演算工程（Ｓ４４４）までの各工程をセトリング時間ｔＬ毎に繰り返す。これにより、セトリング時間ｔＬ毎の基準パターン５１のパターン幅サイズＬＬＹと評価パターン６１のパターン幅サイズＬＬＹ’との差分ΔＬＬＹを取得する。
セトリング時間取得工程（Ｓ４４６）において、セトリング時間ｔＬ毎の差分ΔＬＬＹの内、差分ΔＬＬＹが閾値以下になるＤＡＣアンプ１３０のセトリング時間ｔＬを取得する。
図８は、実施の形態１における差分とセトリング時間との関係を示すグラフの一例である。図８において、縦軸に差分を示す。横軸にセトリング時間を示す。図８では、例えば、ｘ方向のパターン幅サイズについて、ショートレンジの差分ΔＬｓｘとロングレンジの差分ΔＬＬｘとがセトリング時間毎に示されている。ｙ方向のパターン幅サイズについても差分とセトリング時間との関係を示す図示しないグラフが得られることは言うまでもない。セトリング時間を長くしていくと、ショートレンジの差分ΔＬｓｘは徐々に小さくなる。同様に、ロングレンジの差分ΔＬＬｘは徐々に小さくなる。そして、いずれも閾値ΔＬｔｈを下回る。ロングレンジの方が移動量が大きいので必要なセトリング時間も長く必要となる。よって、図８に示すようにショートレンジの差分ΔＬｓｘに比べて、ロングレンジの差分ΔＬＬｘは、閾値ΔＬｔｈを下回るまでのセトリング時間が長くかかる。
以上のようにして、ショートレンジのｘ方向幅のセトリング時間ｔｓとｙ方向幅のセトリング時間ｔｓと、ロングレンジのｘ方向幅のセトリング時間ｔＬとｙ方向幅のセトリング時間ｔＬと、が取得できる。
以上のようにして、実施の形態１によれば、図形サイズを変更する成形偏向におけるショートレンジ（２Ｒ１移動）の好適なセトリング時間を取得できる。同様に、実施の形態１によれば、図形サイズを変更する成形偏向におけるロングレンジ（Ｎ２−Ｒ２移動）の好適なセトリング時間を取得できる。
実施の形態１では、ｘ方向のサイズ変更とｙ方向のサイズ変更について、サイズに応じて統一したセトリング時間に設定する。よって、ショートレンジのｘ方向幅のセトリング時間ｔｓとｙ方向幅のセトリング時間ｔｓの一方を選択する。同様に、ロングレンジのｘ方向幅のセトリング時間ｔＬとｙ方向幅のセトリング時間ｔＬとの一方を選択する。
セトリング時間ｔｓ選択工程（Ｓ２５０）として、ショートレンジのｘ方向幅のセトリング時間ｔｓとｙ方向幅のセトリング時間ｔｓとのうち、長い方を選択する。これにより、セトリング時間ｔｓに起因する形誤差を排除できる。
セトリング時間ｔＬ選択工程（Ｓ４５０）として、ロングレンジのｘ方向幅のセトリング時間ｔＬとｙ方向幅のセトリング時間ｔＬとのうち、長い方を選択する。これにより、セトリング時間ｔＬに起因する形誤差を排除できる。
フィッティング工程（Ｓ５００）において、得られたショートレンジのセトリング時間ｔｓとロングレンジのセトリング時間ｔＬとをフィッティング（近似）して、セトリング時間と偏向量（サイズ移動量）との関係式を求める。
図９は、実施の形態１におけるセトリング時間と偏向量（サイズ移動量）との関係を示すグラフの一例である。図９において、縦軸にセトリング時間、横軸に偏向量（サイズ移動量）を示す。サイズ移動が小さいショートレンジのセトリング時間ｔｓとサイズ移動が大きいロングレンジのセトリング時間ｔＬとを直線で結ぶ１次比例の関数式を演算する。そして、得られた関係式、或いは関係式の係数は偏向制御回路１２０に設定される。これにより、実際の製品の描画の際、サイズ変更する際のサイズ移動量に応じたセトリング時間をショット毎に求めることができる。
以上のようにして、実施の形態１によれば、図形サイズを変更する成形偏向における好適なセトリング時間を取得できる。そして、ショット毎に、成形偏向のセトリング時間を可変にすることで、描画時間を短縮できる。
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。
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荷電粒子ビーム描画装置及び方法、並びにセトリング時間の取得方法は、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 ショット図形
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
１１２ メモリ
１１４ 描画データ処理部
１１６ 描画制御部
１２０ 偏向制御回路
１２２ 制御回路
１３０ 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
５００ 描画データ変換装置

Claims (5)

  1. 第１と第２の成形アパーチャと、前記第１と第２の成形アパーチャ間を通過する荷電粒子ビームを偏向する偏向器とを用いて成形された少なくとも１ショットの荷電粒子ビームによる基準パターンを１つ以上試料上に描画する工程と、
    前記第１と第２の成形アパーチャと前記偏向器とを用いて、サイズが異なる第１と第２のパターンに成形された２ショットの荷電粒子ビームの組み合わせによる、解像後のパターン幅サイズが設計上前記基準パターンと同じになる評価パターンを、２ショット目のビーム成形について前記偏向器を制御するＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプのセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に前記試料上に描画する工程と、
    前記基準パターンのパターン幅サイズを測定する工程と、
    セトリング時間毎の前記評価パターンのパターン幅サイズを測定する工程と、
    セトリング時間毎に、前記基準パターンのパターン幅サイズと前記評価パターンのパターン幅サイズとの差分を算出する工程と、
    前記差分が閾値以下になる前記ＤＡＣアンプのセトリング時間を取得する工程と、
    を備えたことを特徴とするセトリング時間の取得方法。
  2. 測定対象となるパターン幅の向きが第１の方向になる前記基準パターンと、測定対象となるパターン幅の向きが前記第１の方向と直交する第２の方向になる前記基準パターンとが、それぞれ描画され、
    測定対象となるパターン幅の向きが前記第１の方向になる前記評価パターンと、測定対象となるパターン幅の向きが前記第２の方向になる前記評価パターンとが、セトリング時間毎にそれぞれ描画され、
    前記第１と第２の方向について、前記基準パターンのパターン幅サイズが測定され、
    前記第１と第２の方向について、セトリング時間毎の前記評価パターンのパターン幅サイズが測定され、
    前記第１と第２の方向について、それぞれセトリング時間毎に、前記差分が算出され、
    前記第１と第２の方向について、それぞれ前記ＤＡＣアンプのセトリング時間が取得され、
    前記第１の方向について取得された前記ＤＡＣアンプのセトリング時間と、前記第２の方向について取得された前記ＤＡＣアンプのセトリング時間と、のうち長い方を選択する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のセトリング時間の取得方法。
  3. 前記基準パターンは、同じ第１のパターン幅サイズのパターンに成形された隣接する２ショットの荷電粒子ビームの組み合わせにより構成され、
    前記評価パターンは、前記第１のパターン幅サイズとは寸法測定器の測定限界未満の寸法だけ互いに大小にずれた第２と第３のパターン幅サイズのパターンに成形された隣接する２ショットの荷電粒子ビームの組み合わせにより構成されることを特徴とする請求項１又は２記載のセトリング時間の取得方法。
  4. 前記基準パターンは、第１のパターン幅サイズのパターンに成形された１ショットの荷電粒子ビームにより構成され、
    前記評価パターンは、解像限界未満の第２のパターン幅サイズのパターンに成形された１ショット目の荷電粒子ビームと、前記第１のパターン幅サイズのパターンに成形された２ショット目の荷電粒子ビームと、の重ね合わせにより構成されることを特徴とする請求項１又は２記載のセトリング時間の取得方法。
  5. 第１と第２の成形アパーチャと、前記第１と第２の成形アパーチャ間を通過する荷電粒子ビームを偏向する偏向器とを用いて第１のパターン幅サイズのパターンに成形された１ショットの荷電粒子ビームによる基準パターンを１つ以上試料上に描画する工程と、
    前記第１と第２の成形アパーチャと前記偏向器とを用いて、解像限界未満の第２のパターン幅サイズのパターンに成形された１ショット目の荷電粒子ビームと、前記第１のパターン幅サイズのパターンに成形された２ショット目の荷電粒子ビームと、の重ね合わせにより構成された評価パターンを、２ショット目のビーム成形について前記偏向器を制御するＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプのセトリング時間を可変にしながらセトリング時間毎に前記試料上に描画する工程と、
    前記基準パターンのパターン幅サイズを測定する工程と、
    セトリング時間毎の前記評価パターンのパターン幅サイズを測定する工程と、
    セトリング時間毎に、前記基準パターンのパターン幅サイズと前記評価パターンのパターン幅サイズとの差分を算出する工程と、
    前記差分が閾値以下になる前記ＤＡＣアンプのセトリング時間を取得する工程と、
    を備えたことを特徴とするセトリング時間の取得方法。
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