JPH11149893A - 電子ビーム描画装置および描画方法並びに半導体装置 - Google Patents

電子ビーム描画装置および描画方法並びに半導体装置

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JPH11149893A
JPH11149893A JP9317474A JP31747497A JPH11149893A JP H11149893 A JPH11149893 A JP H11149893A JP 9317474 A JP9317474 A JP 9317474A JP 31747497 A JP31747497 A JP 31747497A JP H11149893 A JPH11149893 A JP H11149893A
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electron beam
beam size
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Kaoru Koike
薫 小池
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 １．０μｍ未満の極微細領域においてもビー
ムサイズ補正を高精度に行うことができると共に、長手
方向の依存性によるパターン間寸法差の発生も解消する
ことができる電子ビーム描画装置および描画方法を提供
する。 【解決手段】 ビームサイズ制御手段１０２によって、
基準サイズ規定手段１０１により規定された基準サイズ
（絶対寸法）を基準としてビームサイズの縦幅および横
幅がそれぞれ一次元に変化する。これら一次元変化の組
み合わせにより、ビームサイズが二次元的に変化（疑似
的変化）する。電流量測定手段１０３により、ビームサ
イズの二次元的変化に対応して電流量が測定され、この
電流量から測定値が見積もられる。ずれ量演算手段１０
４によって、測定値の設定値に対するずれ量が各設定値
毎に演算され、定数最適値演算手段１０５により、設定
値毎のずれ量が最小になるように、または試料に転写さ
れるパターンサイズに合うようにビームサイズ補正式の
定数の最適値が算出される。この最適値がビームサイズ
補正式にフィードバックされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビームサイズの補
正機能を有する電子ビーム描画装置および描画方法、並
びにこの描画方法により作製された半導体装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハ等の試料面に所望の微細パ
ターンを形成する技術として、電子ビームの描画技術が
注目されているが、大規模回路パターンを形成するため
には高いスループットが要求されるため、現在では回路
パターンをサイズの異なる矩形や台形に分割して描画す
る方式（可変成形描画方式）や、これらの図形を複数個
まとめて描画する方式（一括図形描画方式）が主流とな
りつつある。
【０００３】従来の電子ビーム描画装置として、成形窓
が形成された第１のアパーチャマスクと、可変成形窓お
よび一括図形成形窓が形成された第２のアパーチャマス
クとを備え、可変成形描画方式および一括図形描画方式
のいずれをも実現できる構成を有するものがある。
【０００４】この電子ビーム描画装置において、可変成
形描画方式を適用する場合には、第１のアパーチャマス
クの成形窓の全面に電子ビームを照射し、その成形窓か
らの電子ビーム像を第２のアパーチャマスクの可変成形
窓に位置を変えて投影させることによりサイズの異なる
電子ビーム像を形成し、その電子ビーム像を用いて任意
のサイズのパターンを描画する。一方、一括図形描画方
式を適用する場合には、第１のアパーチャマスクの成形
窓の全面に電子ビームを照射し、その成形窓からの電子
ビーム像を第２のアパーチャマスクの一括図形成形窓に
位置を変えて投影させることにより複数の図形からなる
電子ビーム像を形成し、その電子ビーム像を用いて所望
のパターンを描画する。
【０００５】ところで、このような可変成形あるいは一
括図形描画方式の電子ビーム描画装置では、電子ビーム
光学系の軸ずれ、偏向器の回転偏位および回路の電気的
影響等に起因して、実際のビームサイズが設定値に対し
て誤差を有することがあり、ビームサイズを高精度に測
定し補正する手法が要望されている。
【０００６】従来、この電子ビーム描画装置では、ナイ
フエッジ法などの技術を用いてビームサイズを測定し、
その測定結果に基づいて補正を実施している。ナイフエ
ッジ法は、試料近傍の所定の位置に金などの反射率の良
い金属により検出マークを形成し、電子ビームでこの検
出マークのエッジ部分を横切るように走査し、この検出
マークからの反射電子信号を微分し、得られた曲線の例
えば５０％強度を電子ビームのビームサイズと判断する
手法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のナイフエッジ法
では、ビームサイズが１．０μｍ以上の比較的大きな寸
法領域では安定した結果が得られる。しかしながら、ビ
ームサイズが１．０μｍ未満の微細領域になると、この
ナイフエッジ法では、１．０μｍ以上の比較的大きな領
域に比べて反射電子や電流量が減少し、このためＳ／Ｎ
比が悪くなり、結果としてビームサイズ補正の精度が低
下する。そのため、従来、このような微細領域において
ビームサイズを求める場合には、安定してビームサイズ
を測定できる内挿領域（例えば１．０〜５．０μｍの範
囲）での測定結果からビームサイズを外挿（直線近似）
し、その結果を利用して補正を行っている。しかし、ビ
ームサイズが１．０μｍ未満の微細領域では、ビームサ
イズの収差成分（ビームぼけ）の占める割合が相対的に
大きくなるため、直線近似方式による方法を用いた場合
でも補正誤差が残り、精度が良くないという問題があ
る。
【０００８】また、このナイフエッジ法により得られる
ビームサイズの補正方法として電流密度法がある。この
電流密度法は、エッジ法により求めた１．０〜５．０μ
ｍの範囲のビームサイズを基準にし、１．０μｍ未満の
寸法領域のビームサイズの縦幅および横幅の各設定値を
変化させて電流量を測定し、ビームサイズと電流量とが
比例関係（すなわち電流密度が一定）という条件の下
に、各サイズ毎に補正テーブルを作成する手法である。
電流量は矩形状のビームパターンの縦幅および横幅のう
ち、一方を固定し他方のみを段階的に変化させることに
より測定し、この電流量より求まる測定値と設定値との
一次元の対応関係を求めている。測定後の補正手法に
は、電流密度が一定になるようにビームサイズを折れ線
にて補正する折れ線補正と、電流密度が一定になるよう
にビームサイズに一定のシフト量を加えて補正する折れ
線補正とがある。
【０００９】しかしながら、測定値と設定値との間に一
次元の対応関係を有する補正値テーブルを作成する方法
では、１．０μｍ未満の微細領域においてビームサイズ
および電流量を測定する際にはディジタル回路の量子化
誤差や、アナログ回路にのる電源ノイズ等による影響を
受けやすく、これがそのまま補正テーブルに反映され
る。そのため従来の方法では、１．０μｍ未満の微細領
域でのビームサイズ補正の精度要求に答えられないとい
う問題があった。加えて、従来の電子ビーム描画装置で
は、例えば設定値の横幅を一定としても、縦幅が異なる
と、実際に形成されるビームサイズの横幅は互いに異な
ってしまう現象（以下、ビームサイズの長手方向の依存
性という）が生じてパターン間寸法差が発生するが、上
述の従来のビームサイズ補正方法では、このようなビー
ムサイズの長手方向の依存性を解消することができない
という問題があった。
【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、１．０μｍ未満の微細領域において
もビームサイズ補正を高精度に行うことができると共に
長手方向の依存性によるパターン間寸法差の発生も解消
することができる電子ビーム描画装置および描画方法並
びに半導体装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明による電子ビーム
描画装置は、試料表面に照射される断面矩形状の電子ビ
ームの縦幅および横幅をそれぞれ寸法を変えて任意に設
定可能であると共に、縦幅および横幅の補正値がそれぞ
れ縦幅および横幅の２つの設定値の関数であるビームサ
イズ補正式に基づいて電子ビームの縦幅および横幅をそ
れぞれ補正する機能を有するビームサイズ設定手段と、
基準サイズを規定する基準サイズ規定手段と、ビームサ
イズの縦幅および横幅を基準サイズを基準としてそれぞ
れ一次元に変化させ、これら一次元変化を様々に組み合
わせてビームサイズが二次元的に変化するように前記ビ
ームサイズ設定手段を制御するビームサイズ制御手段
と、ビームサイズの縦幅および横幅の各設定値が変化す
る毎に、その電流量を測定する電流量測定手段と、この
電流量測定手段により測定される電流量からビームサイ
ズの縦幅および横幅の各設定値に対応する測定値を見積
もり、この測定値の設定値に対するずれ量を各設定値毎
に演算するずれ量演算手段と、このずれ量演算手段によ
り得られる各設定値毎のずれ量が最小になるように、ま
たは試料に転写されるパターンに合うようにビームサイ
ズ補正式の定数の最適値を求め、この最適値を前記ビー
ムサイズ補正式にフィードバックさせる定数最適値演算
手段とを備えた構成を有している。
【００１２】本発明による電子ビーム描画方法は、ビー
ムサイズの縦幅および横幅を予め規定された基準サイズ
を基準としてそれぞれ一次元に変化させ、これら一次元
変化を様々に組み合わせてビームサイズを二次元的に変
化させると共に、各設定値が変化する毎にその電流量を
測定する第１のステップと、この第１のステップにより
得られる電流量から各設定値に対応する測定値を見積も
る第２のステップと、この第２のステップで得られる各
設定値毎の測定値の設定値からのずれ量を演算する第３
のステップと、この第３のステップで得られる各設定値
毎のずれ量が最小になるように、または試料に転写され
るパターンサイズに合うように前記ビームサイズ補正式
の定数の最適値を求め、この最適値を前記ビームサイズ
補正式にフィードバックさせる第４のステップとを含む
ものである。
【００１３】なお、ビームサイズの「二次元的」な変化
とは、厳密な意味での二次元方向の変化を意味するもの
ではなく、疑似的な二次元方向の変化をいうものとす
る。すなわち、ビームサイズの縦幅および横幅の各方向
の一次元変化を基準サイズ（絶対寸法）を基準にして様
々に組み合わせると、マトリックス状に設定値を変化さ
せることができ、設定値の変化数を多くすることにより
実質的に二次元変化を得ることが可能になる。このビー
ムサイズの疑似的な二次元方向の変化を、本明細書では
「二次元的な」変化という。この「二次元的なビームサ
イズの変化」に応じて、各設定値毎の電流量を測定し、
この電流量から測定値を見積もり、この測定値の設定値
からのずれ量を求めることにより、ビームサイズの実質
的な二次元補正、すなわち、縦幅および横幅のいずれに
おいても、縦幅および横幅の双方の変化を考慮した補正
が可能になる。
【００１４】本発明による半導体装置は、本発明による
電子ビーム描画装置を用いて製造されたものであって、
ビームサイズの縦幅および横幅を予め規定された基準サ
イズを基準としてそれぞれ一次元に変化させ、これら一
次元変化を様々に組み合わせてビームサイズを二次元的
に変化させると共に、各設定値が変化する毎にその電流
量を測定する第１のステップと、この第１のステップに
より得られる電流量から各設定値に対応する測定値を見
積もる第２のステップと、この第２のステップで得られ
る各設定値毎の測定値の設定値からのずれ量を演算する
第３のステップと、この第３のステップで得られる各設
定値毎のずれ量が最小になるように、または試料に転写
されるパターンサイズに合うように前記ビームサイズ補
正式の定数の最適値を求め、この最適値を前記ビームサ
イズ補正式にフィードバックさせる第４のステップとを
含むビームサイズ補正がなされた電子ビームにより描画
されたパターンを有している。
【００１５】本発明による電子ビーム描画装置および描
画方法では、基準サイズ（絶対寸法）を基準としてビー
ムサイズの縦幅および横幅がそれぞれ一次元に変化し、
これら一次元変化の組み合わせによりビームサイズが二
次元的に変化する。このビームサイズの二次元的変化に
対応して各設定値毎の電流量が測定される。ここで、ビ
ームサイズが１．０μｍ未満の微細領域では前述のよう
にビームサイズの収差成分（ビームぼけ）の占める割合
が相対的に大きくなるが、測定される電流量にはこの収
差成分が含まれているのでその影響は受けない。すなわ
ち、電流密度はビームサイズの大小にかかわらず一定で
ある。よって、測定された電流量からビームサイズの測
定値を見積もることができる。この測定値の設定値に対
するずれ量が各設定値毎に演算され、これら設定値毎の
ずれ量が最小になるように、または試料に転写されるパ
ターンサイズに合うようにビームサイズ補正式の定数の
最適値が算出され、この最適値がビームサイズ補正式に
フィードバックされる。本発明による半導体装置は、こ
のようなビームサイズ補正がなされた電子ビームにより
描画された微細パターンを有している。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【００１７】〔第１の実施の形態〕図１は第１の実施の
形態に適用される電子ビーム描画装置１の具体的構成を
表すものである。なお、本発明の電子ビーム描画方法は
電子ビーム描画装置１のビームサイズ補正動作の中に具
現化されているので、ここでは、その方法を電子ビーム
描画装置１の動作に含めて説明する。電子ビーム描画装
置１は、半導体ウェハ，マスク等の試料に対して直接に
描画を行うものである。この電子ビーム描画装置１は、
可変成形描画方式および一括図形描画方式のいずれも適
用可能に構成されているが、本実施の形態では可変成形
描画方式を適用するようにしてもよい。
【００１８】電子ビーム描画装置１は、大きく分けて、
電子ビーム光学系Ａ、試料ステージ系Ｂおよび図２に示
した各機能手段を実現するための制御系により構成され
ている。電子ビーム光学系Ａは、電子ビーム１ａを試料
ステージ系Ｂに向けて照射するための電子ビーム源１を
備えている。電子ビーム源１としては例えばランタンヘ
キサボライド（ＬａＢ6 ）を用いた電子銃が用いられ
る。電子ビーム光学系Ａは、電子ビーム源１の照射経路
に沿って、電子ビーム１ａの照射の有無（オン・オフ）
を制御するためのブランカ（ブランキング電極）１１、
矩形状の開口（成形窓１２ａ）が形成された第１のアパ
ーチャマスク１２、この第１のアパーチャマスク１２を
通過した電子ビーム１ａの偏向制御を行うための成形偏
向器１３、矩形状の可変成形窓１４ａおよび複数の矩形
状の窓を組み合わせて構成される一括図形成形窓１４ｂ
が形成された第２のアパーチャマスク１４、この第２の
アパーチャマスク１４を通過した電子ビーム１ａの偏向
制御を行うための副偏向器１５、この副偏向器１５を通
過した電子ビーム１ａの試料ステージ系Ｂへの焦点補正
を行うための焦点補正レンズ１６、および焦点補正レン
ズ１６により焦点補正がされた電子ビーム１ａの試料ス
テージ系Ｂへの照射位置を制御するための主偏向器１７
がこれらの順で配置された構成を有している。可変描画
方式の本実施の形態では、第２のアパーチャマスク１４
のうちの可変成形窓１４ａが用いられる。なお、一括図
形成形窓１４ｂは後述の一括図形描画方式の第２の実施
の形態において用いられる。
【００１９】成形偏向器１３は、本実施の形態では、第
１のアパーチャマスク１２の成形窓１２ａから得られる
電子ビーム像を偏向させて第２のアパーチャマスク１４
の可変成形窓１４ｂに位置をかえて投影させることによ
り、サイズが異なり断面が矩形状の電子ビーム像を形成
させるものである。この成形偏向器１３は偏向駆動回路
２６により駆動されるようになっている。偏向駆動回路
２６は後述のビームサイズ補正式（１），（２）に基づ
いてビームの各サイズ（縦幅および横幅）を決定すると
共に、ビームサイズ制御部２７の制御によって、後述の
ようにビームサイズ補正式中の縦幅および横幅の各設定
値を種々変化させる機能を有している。
【００２０】電子ビーム光学系Ａでは、更に、電子ビー
ム１ａの照射経路の周囲に、電子ビーム１ａを第１のア
パーチャマスク１２へ収束させるための照射レンズ１
８、第１のアパーチャマスク１２を透過した電子ビーム
１ａを第２のアパーチャマスク１４へ収束させるための
成形レンズ１９、第２のアパーチャマスク１４を通過し
た電子ビーム１ａのビーム径を縮小するための縮小レン
ズ２０、およびこの縮小レンズ２０により縮小された電
子ビーム１ａの試料ステージ系Ｂへの焦点合わせを行う
ための対物レンズ２１がこの順で配設されている。
【００２１】試料ステージ系Ｂは、図示しない駆動源に
より水平面（ｘ−ｙ平面）で移動自在に構成されたｘ−
ｙステージ２２を備えている。このｘ−ｙステージ２２
上に試料となる半導体ウェハ２３が搭載されるようにな
っている。半導体ウェハ２３の表面には例えば感電子ビ
ームレジストが塗布されており、本実施の形態では、こ
のレジストに対して電子ビーム光学系Ａから照射された
電子ビーム１ａによって描画パターンが形成されるよう
になっている。
【００２２】ｘ−ｙステージ２２上には、また、半導体
ウェハ２３と離間した位置に電流量測定手段としてのフ
ァラデー・カップ２４が配設されている。このファラデ
ー・カップ２４にも電子ビーム１ａが照射され電流量が
検出されるようになっており、その電流量に基づいてビ
ームサイズの測定値が検出されるようになっている。
【００２３】ｘ−ｙステージ２２上には、更に、ステー
ジ表面に対して段差を有する検出マーク２５が設けられ
ている。検出マーク２５は電子ビームの反射率の良好な
金属例えば金（Ａｕ）により形成されている。この検出
マーク２５では、前述のナイフエッジ法により、半導体
ウェハ２３に照射された電子ビーム１ａがエッジ部分を
横切るように走査され、この検出マーク２５からの反射
電子信号が反射電子検出器２５ａにより検出されるよう
になっている。反射電子検出器２５ａにおいて検出され
た反射電子信号は、所定のレベルまで増幅されたのち演
算部２８に送られるようになっている。演算部２８で
は、反射電子検出器２５ａで検出された反射電子信号を
微分し、得られた曲線の例えば５０％強度を電子ビーム
１ａのビームサイズと判断するようになっている。ここ
でのビームサイズはナイフエッジ法で精度良く得られる
領域（例えば１．０〜５．０μｍ）におけるものであ
り、この寸法領域で測定されたビームサイズが後述の基
準サイズとなる。
【００２４】演算部２８には、また、ファラデー・カッ
プ２４で検出された電流信号が入力されるようになって
いる。本実施の形態では、この演算部２８において、特
に、１．０μｍ未満の微小領域でのビームサイズ（設定
値）に対応する電流量から測定値を見積もり、この測定
値の設定値からのずれ量を演算すると共に、各設定値毎
のずれ量が最小になるように、または転写されるパター
ンサイズに合うように後述のビームサイズ補正式
（１），（２）の定数の最適値を求めるものである。演
算部２８で求められた定数の最適値はビームサイズ補正
式（１），（２）にフィードバックされるようになって
いる。
【００２５】この電子ビーム描画装置１では、電子ビー
ム源１より発せられた電子ビーム１ａはブランカ１１を
介して第１のアパーチャマスク１２の矩形状の成形窓１
２ａの全面に照射される。この成形窓１２ａからの電子
ビーム像は、成形偏向器１３により第２のアパーチャマ
スク１４の可変成形窓１４ａに位置を変えて投影された
後、更に、副偏向器１５、焦点補正レンズ１６および主
偏向器１７を経て所望のサイズの電子ビーム像となっ
て、これにより半導体ウェハ２３の表面のレジストに描
画パターンが形成される。次いで、ｘ−ｙステージ２２
が駆動され位置制御がなされたのち、半導体ウェハ２３
の近傍にある電流量測定用のファラデー・カップ２４お
よび検出マーク２５にも電子ビーム１ａが走査される。
ファラデー・カップ２４では電子ビーム１ａの電流量が
計測される。一方、基準マーク２５では、１．０μｍ以
上の比較的大きな寸法領域の電子ビーム１ａが照射さ
れ、その反射電子信号が反射電子検出器２５ａによって
検出される。
【００２６】以上は電子ビーム描画装置１の基本的な動
作説明である。本実施の形態では、電子ビーム１ａは後
述の方法により高精度にビームサイズ補正がなされると
共に長手方向の依存性が解消される。この電子ビーム１
ａによって半導体ウェハ２３上のレジストに所望の微細
パターンが描画される。この微細パターンが描画された
レジストをマスクとして半導体ウェハ２３の加工を行う
ことにより１．０μｍ未満の微細パターンを有する半導
体装置を製造することが可能になる。以下、本発明の特
徴であるビームサイズの補正制御について説明する。
【００２７】図２は電子ビーム描画装置１のビームサイ
ズ補正についての機能的なブロック構成を表したもので
ある。この電子ビーム描画装置１は、ビームサイズ設定
手段１００および基準サイズ規定手段１０１を備えてい
る。
【００２８】ビームサイズ設定手段１００は、試料（半
導体ウェハ２３）の表面に照射される断面矩形状の電子
ビーム１ａの縦幅および横幅をそれぞれ寸法を変えて複
数段階に設定可能であり、更に、次式に示すビームサイ
ズ補正式（１），（２）に基づいてビームサイズの縦幅
および横幅をそれぞれ補正する機能を有している。次式
からも明らかなように、このビームサイズ補正式では、
横幅および縦幅の補正値Ｗ，Ｈが、それぞれ、横幅およ
び縦幅の２つの設定値Ｗd ，Ｈd に対して二次元の対応
関係を有している。
【００２９】 Ｗ＝ａ0 ＋ａ1 Ｗd ＋ａ2 Ｈd ＋ａ3 Ｗd Ｈd …（１） Ｈ＝ｂ0 ＋ｂ1 Ｗd ＋ｂ2 Ｈd ＋ｂ3 Ｗd Ｈd …（２） （但し、Ｗd ，Ｈd はそれぞれビームサイズの横幅，縦
幅の設定値、Ｗ，Ｈはそれぞれ補正されたビームサイズ
の横幅，縦幅、ａ0 ，ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，ｂ0，ｂ1 ，
ｂ2 ，ｂ3 はそれぞれ定数を表す。）
【００３０】基準サイズ規定手段１０１は、所定値（こ
こでは、１．０μｍ）以上の寸法領域（例えば１．０〜
５．０μｍ）において基準サイズを規定するものであ
る。この基準サイズが、１．０μｍ未満の微小領域にお
いて電流量から間接的にビームサイズの測定値を算出す
る際の基準となる。
【００３１】本実施の形態では、従来の１．０μｍ以上
の領域では精度良くビームサイズを測定することができ
る方法、例えば前述のナイフエッジ法により、１．０μ
ｍ以上の寸法領域（例えば３．４μｍ）においてビーム
サイズを正確に測定し、その測定結果を基準サイズとす
る。なお、ナイフエッジ法では、電流密度法とは異な
り、直接的にビームサイズを測定できるため、絶対寸法
として基準サイズを得ることができる。従って、この基
準サイズと、これに対応してファラデー・カップ２４に
より検出される電流量とから基準となる電流密度を求
め、電流密度法によって１．０μｍ未満の微細領域での
測定値を正確に検出することが可能になる。
【００３２】なお、ビームサイズ設定手段１００は、図
１に示した第１のアパーチャマスク１２、成形偏向器１
３、第２のアパーチャマスク１４および偏向駆動回路２
６等により、また、基準サイズ規定手段１０１は、電子
ビーム源１０、基準マーク２５、反射電子検出器２５ａ
および演算部２８によりそれぞれ実現される。
【００３３】電子ビーム描画装置１は、また、ビームサ
イズ制御手段１０２および電流量測定手段１０３を備え
ている。ビームサイズ制御手段１０２は、ビームサイズ
の縦幅および横幅を基準サイズを基準としてそれぞれ一
次元に変化させ、これら一次元変化を様々に組み合わせ
てビームサイズが二次元的に変化するようにビームサイ
ズ設定手段１０１を制御するものである。電流量測定手
段１０３は、ビームサイズの縦幅および横幅の各設定値
が変化する毎に、その電流量を測定するものである。な
お、ビームサイズ制御手段１０２は図１に示したビーム
サイズ制御部２７により、また、電流量測定手段１０３
はファラデー・カップ２４および演算部２８によりそれ
ぞれ実現される。
【００３４】これらビームサイズ制御手段１０２および
電流量測定手段１０３の作用について、図３および図４
を参照して具体的に説明する。図３はビームサイズの一
次元変化を説明するための図、また、図４はこの一元変
化の組み合わせによるビームサイズの二次元的変化を説
明するための図である。ここでは、ビームサイズの横幅
Ｗおよび縦幅Ｈ共に０．２〜５．０μｍの範囲が可変領
域となっている。
【００３５】本実施の形態では、図３に示したように、
ビームサイズの縦幅Ｈおよび横幅Ｗの各設定値Ｈd ，Ｗ
d のうちの一方、例えばＨd を基準サイズ規定手段１０
１により規定された基準サイズＨS （＝３．４μｍ）に
固定し、他方Ｗd をＷd1，Ｗ d2，…，Ｗdnのように１．
０μｍ未満の寸法領域（〜０．２μｍ）にまで変化させ
る。そして、これら設定値Ｗd1〜Ｗdnそれぞれに対応し
た測定値を後述の電流密度法により算出する。次いで、
これら横幅の測定値各々について固定した状態で、それ
ぞれについて縦幅の設定値Ｈd をＨd1，Ｈd2，…，Ｈdn
のように、同じく１．０μｍ未満の寸法領域にまで変化
させる。なお、縦幅を先に変化させ、次いで横幅を変化
させるようにしてもよく、また縦幅および横幅の変化数
は互いに異なるようにしてもよい。
【００３６】このように基準サイズ（絶対寸法）を基準
にして、ビームサイズの縦幅および横幅をそれぞれ一次
元に変化させ、これら複数の一次元変化を組み合わせる
ことにより、ビームサイズを疑似的に二次元方向に変化
させることができる。この二次元的なビームサイズの変
化に応じて、電流量を測定し、この電流量から測定値を
見積もり、この測定値の設定値からのずれ量を求めるこ
とにより、従来方法では補正精度が悪かった１．０μｍ
未満の微小領域において、ビームサイズの実質的な二次
元補正が可能になる。すなわち、縦幅および横幅のいず
れにおいても、それぞれ縦幅および横幅の双方の変化を
考慮した補正を行うことができ、その結果、サイズ補正
の精度が向上すると共にビームサイズの長手方向の依存
性も解消される。
【００３７】なお、図４では、黒丸で示したように縦幅
および横幅共に、目標とする寸法領域（０．２μｍ）に
のみにおいてビームサイズを変化させた状態を示してい
る。必要に応じて、これらの領域を増やすことにより広
範囲に渡って高精度なサイズ補正が可能になる。
【００３８】電子ビーム描画装置１は、更に、ずれ量演
算手段１０４および定数最適値演算手段１０５を備えて
いる。ずれ量演算手段１０４は、電流量測定手段１０３
によって測定される電流量から各設定値に対応する測定
値を見積もり、この測定値と設定値とのずれ量を各設定
値毎に演算するものである。
【００３９】定数最適値演算手段１０５は、ずれ量演算
手段１０４により得られる各設定値毎のずれ量が最小に
なるようにビームサイズ設定手段１０１におけるビーム
サイズ補正式（１），（２）の定数（ａ0 〜ａ3 ，ｂ0
〜ｂ3 ）の最適値を求め、この最適値を偏向駆動回路２
６に設定されたビームサイズ補正式（１），（２）にフ
ィードバックさせるようになっている。具体的には、各
設定値毎のずれ量を最小二乗法により設定値の関数と
し、そのとき得られる係数をビームサイズ補正式におけ
る各定数（ａ0 〜ａ3 ，ｂ0 〜ｂ3 ）に加えるよう補正
を行う。ここで、ビームサイズ補正式（１），（２）で
は、横幅および縦幅の補正値Ｗ，Ｈがそれぞれ横幅およ
び縦幅の各設定値Ｗd ，Ｈd に対して二次元の対応関係
を有しているため、このように定数を最適値とすると共
にこれを繰り返すことにより、実質的に二次元補正を精
度良く行うことができる。
【００４０】定数を求めるためのパラメータ・フィッテ
ィングの方法としては、単に計算されたずれ量を最小に
するだけでなく、転写されるパターンサイズに合うよう
に、すなわち、レジスト現像時の誤差などを吸収するた
めに、予め望ましい補正式の状態を記憶させておき、そ
の状態に近づくようにしてもよい。
【００４１】なお、ずれ量演算手段１０４および定数最
適値演算手段１０５はそれぞれ図１に示した演算部２８
により実現される。
【００４２】次に、図５および図６の流れ図を参照し
て、この電子ビーム描画装置１のビームサイズ補正制御
の動作について説明する。本実施の形態のビームサイズ
補正は、公知の方法による比較的大きな寸法領域（１．
０〜５．０μｍ）についての第１の補正段階（ステップ
Ｓ１００〜ステップＳ１０７）と、電流密度を用いた二
次元的補正による第２の補正段階（ステップＳ１０８〜
ステップＳ１１７）とにより行われる。
【００４３】まず、第１の補正段階では、予め定数を決
定しビームサイズ補正式（１），（２）の設定を行い
（ステップＳ１００）、ナイフエッジ法などの公知の方
法により所定値以上の寸法領域においてビームサイズの
測定値を求める（ステップＳ１０１）。次いで、この測
定値の設定値に対するずれ量を求め、このずれ量に応じ
てビームサイズの補正演算を行い（ステップＳ１０
２）、その結果、設定値と測定値との差が所定の誤差範
囲内である場合（ステップＳ１０３；Ｙ）には、次のス
テップ（図６のステップ１０８）へ移行する。設定値と
測定値との差が所定の誤差範囲以上である場合（ステッ
プＳ１０３；Ｎ）にはビームサイズ補正式（１），
（２）の定数の再設定を行い、上記と同様のステップを
繰り返す（ステップＳ１０４〜１０７）。これにより設
定値と測定値との差が所定の誤差範囲内となった場合
（ステップＳ１０７；Ｙ）には第１の補正段階を終了
し、ステップ１０８へ移行する。なお、この段階のナイ
フエッジ法により得られる寸法を基準サイズとする。
【００４４】第２の補正段階では、第１の補正段階で得
られる基準サイズを基準とし、前述のようにビームサイ
ズの縦幅および横幅を一次元に変化させ、これら一次元
変化を様々に組み合わせてビームサイズを二次元的に変
化させる。そして、縦幅および横幅の各設定値が変化す
る毎にその電流量を測定する（ステップＳ１０８）。次
いで、得られた電流量から各設定値に対応する測定値を
見積もり（ステップＳ１０９）、これら測定値の設定値
に対するずれ量を演算する（ステップＳ１１０）。そし
て、各設定値毎のずれ量が最小になるように、または転
写されるパターンサイズに合うようにビームサイズ補正
式（１），（２）の定数（ａ0 〜ａ3 ，ｂ1 〜ｂ3 ）の
最適値を求め、この最適値をビームサイズ補正式
（１），（２）にフィードバックさせて補正式を決定す
る（ステップＳ１１１）。次いで、この新たなビームサ
イズ補正式によって補正された結果得られる測定値と設
定値との差が所定の誤差範囲内であるか否かを判断し
（ステップＳ１１２）、所定の誤差範囲内である場合
（ステップＳ１１２；Ｙ）には第２の補正段階を終了す
る。一方、差が所定の誤差範囲以上である場合（ステッ
プＳ１１２；Ｎ）には各サイズの電流量を再度測定し、
上記と同様のステップを繰り返す（ステップＳ１１３〜
１１７）。これにより測定値の設定値に対する差が所定
の誤差範囲内となった場合（ステップＳ１１７；Ｙ）に
は第２の補正段階を終了する。
【００４５】このように本実施の形態では、可変成形描
画方式の電子ビーム描画装置において、第１の補正段階
において、ナイフエッジ法などの公知の方法を用いて比
較的大きな寸法領域のビームサイズ補正を行うと共に、
この領域において基準サイズを規定した後に、第２の補
正段階において電流密度法による二次元的な補正を行う
ようにしたので、従来方法などでは不可能であった１．
０μｍ未満の微細寸法領域においても高精度なビームサ
イズ補正を実現できる。
【００４６】また、本実施の形態では、実質的に二次元
補正が可能であるため、従来の補正方法においてパター
ン間寸法差の原因となっていたビームサイズの長手方向
の依存性も解消することができる。
【００４７】以上、本発明の第１の実施の形態について
説明したが、以下、その他の実施の形態について説明す
る。 〔第２の実施の形態〕
【００４８】第１の実施の形態では第２のアパーチャマ
スク１４の可変成形窓１４ａを利用した可変成形描画方
式の電子ビーム描画装置について説明したが、本実施の
形態では、一括図形成形窓１４ｂを利用して一括図形成
形描画方式で描画を行う。その基本的な構成（図１およ
び図２）は第１の実施の形態と同じであり、その説明は
省略し、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説
明する。
【００４９】本実施の形態では、図２に示したビームサ
イズ設定手段１００および基準サイズ規定手段１０１の
構成が第１の実施の形態と異なっている。ビームサイズ
設定手段１００は、成形窓を有する第１のアパーチャマ
スク１２と、この第１のアパーチャマスク１２の成形窓
１２ａに対応して一括図形成形窓１４ｂを有する第２の
アパーチャマスク１４と、この第２のアパーチャマスク
１４の成形窓１４ａから得られる電子ビーム像を偏向さ
せて第２のアパーチャマスク１４の一括図形成形窓１４
ｂに位置をかえて投影させることにより断面が矩形状の
複数の図形からなる電子ビーム像を形成するための成形
偏向器１３と、この成形偏向器１３を予め定められたビ
ームサイズ補正式（１），（２）に基づいて駆動させる
偏向駆動回路２６とにより構成されている。
【００５０】基準サイズ規定手段１０１は、本実施の形
態では、第２のアパーチャマスク１４の一括図形成形窓
１４ｂにより規定されるサイズ（絶対寸法）を基準サイ
ズとするようになっている。すなわち、一括図形成形窓
１４ｂのサイズは予めＳＥＭ（Scanning Electron Micr
oscope；走査型電子顕微鏡）などにより精度良く計測す
ることができ、これを基準サイズとして第１の実施の形
態におけるナイフエッジ法により求めた測定値の代わり
とするものである。これら以外の構成は第１の実施の形
態と同様である。
【００５１】本実施の形態では、一括図形成形窓１４ｂ
により規定される基準サイズを基準にして各設定値毎の
測定値を測定し、各測定値の設定値に対するずれ量が最
小になるように、または試料に転写されるパターンサイ
ズに合わせるように、ビームサイズ補正式（１），
（２）の定数をパラメータ・フィッティングにより合わ
せ込む。電流密度法による補正手法そのものは第１の実
施の形態と同じであるので、その説明は省略する。
【００５２】本実施の形態においても第１の実施の形態
と同様に、従来方法などでは不可能だった１．０μｍ未
満の微細領域での高精度なビームサイズ補正を実現でき
ると共に、ビームサイズの長手方向の依存性を解消する
ことができる。
【００５３】〔第３の実施の形態〕第１の実施の形態お
よび第２の実施の形態では、目標とするビームサイズ
（例えば０．２μｍ）も含めて広い範囲に渡ってビーム
サイズを二次元的に変化させるようにしたが、本実施の
形態では、図４の黒丸で示したように、目標とするビー
ムサイズ近傍領域のみにおいて二次元的変化を生じさせ
るようビームサイズ設定手段１０１を制御し、そのとき
の電流量から測定値を求め、この測定値の設定値に対す
るずれ量を求めるものである。
【００５４】このようにビームサイズの可変範囲のうち
目標とするビームサイズ近傍のみで測定値の設定値に対
するずれ量を求め、そのずれ量から補正を行うことによ
り、目標とするサイズの補正精度を犠牲にすること無
く、高速にビームサイズ補正を行うことができる。な
お、その他の構成および作用効果は第１の実施の形態と
同じである。
【００５５】〔第４の実施の形態〕本実施の形態では、
図２に示したビームサイズ制御手段１０２によってビー
ムサイズに二次元的変化を生じさせる際に、目標とする
ビームサイズ近傍領域に対して重みを付けて変化させる
ものである。例えば、目標とするサイズを０．２μｍと
すると、５．０μｍや３．０μｍ付近では０．２μｍ刻
み、１．０μｍ以下では０．１μｍ刻み、また、０．４
μｍ以下では０．０５μｍ刻みでビームサイズを変化さ
せる。その後は第１の実施の形態と同様に、各サイズ毎
の電流量を測定し、測定値の設定値からのずれ量を求め
る。この重み付けしたずれ量から補正を行うため、目標
とするサイズの補正精度が向上し、あるいは目標とする
サイズの補正精度を犠牲にすること無く、高速にビーム
サイズを補正することができる。その他の構成および作
用効果は第１の実施の形態と同じである。
【００５６】〔第５の実施の形態〕第５の実施の形態で
は、図２に示したずれ量演算手段１０５によって測定値
の設定値に対するずれ量を演算する際に、目標とするビ
ームサイズ近傍領域に対して重みを付けて演算を行うも
のである。例えば、目標とするサイズを０．２μｍとす
ると、５．０μｍや３．０μｍ付近ではずれ量の重み付
け係数を１、１．０μｍ以下では同係数を２、０．４μ
ｍ以下では同係数を４というように、測定値の設定値に
対するずれ量に重みを付ける。この重み付けした演算結
果によりビームサイズ補正式の定数を求めることによ
り、目標とするサイズの補正精度が向上し、または目標
とするサイズの補正精度を犠牲にすること無く、高速に
ビームサイズを補正することができる。
【００５７】以上実施の形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく
種々変形可能である。例えば、適用される電子ビーム描
画装置の構成は図１に示したものに限らず、他の構成の
ものでもよい。また、第１の実施の形態においては、基
準サイズの決定をナイフエッジ法により行うようにした
が、絶対寸法を測定できるものであれば、他の方法でも
よい。更に、上記実施の形態では、ビームサイズの所定
値を１．０μｍとし、基準サイズをこの所定値以上の範
囲（１．０〜５．０μｍ）で規定するようにしたが、こ
の範囲は精度良く絶対寸法を測定できる範囲であればよ
い。従って、所定値は１．０μｍ以外の値であってもよ
い。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項１２のいずれかに記載の電子ビーム描画装置、または
請求項１１ないし請求項１６のいずれかに記載の電子ビ
ーム描画方法によれば、ビームサイズの縦幅および横幅
をそれぞれ一次元に変化させ、これら一次元変化を様々
に組み合わせることによりビームサイズを二次元的に変
化させて実質的に二次元補正を行うようにしたので、公
知の方法では精度の良くなかった所定値未満の寸法領域
においてもビームサイズ補正を高精度に行うことができ
ると共に、ビームサイズの長手方向の依存性を解消しパ
ターン間寸法差の発生も防止することができるという効
果を奏する。
【００５９】特に、請求項９記載の電子ビーム描画装置
および請求項１４記載の描画方法によれば、目標とする
ビームサイズ近傍領域のみにおいて二次元的に変化させ
て補正を行うようにしたので、上記効果に加え、目標と
するサイズの補正精度を犠牲にすること無く、高速にビ
ームサイズ補正を行うことができるという効果を奏す
る。
【００６０】また、請求項１０記載の電子ビーム描画装
置および請求項１５記載の描画方法によれば、ビームサ
イズを変化させる際に目標とするビームサイズ近傍領域
に対して重みを付けて変化させ、これら重み付けしたサ
イズ毎の電流量を測定して補正を行うようにしたので、
上記効果に加え、目標とするサイズの補正精度が向上
し、あるいは目標とするサイズの補正精度を犠牲にする
こと無く、高速にビームサイズ補正を行うことができる
という効果を奏する。
【００６１】更に、請求項１１記載の電子ビーム描画装
置および請求項１６記載の描画方法によれば、測定値と
設定値とのずれ量を演算する際に、目標とするビームサ
イズ近傍領域に対して重みを付けて演算を行うようにし
たので、上記効果に加え、目標とするサイズの補正精度
が向上し、または目標とするサイズの補正精度を犠牲に
すること無く、高速にビームサイズ補正を行うことがで
きるという効果を奏する。
【００６２】また、請求項１７の半導体装置によれば、
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の電子ビー
ム描画装置、または請求項１１ないし請求項１６のいず
れかに記載の電子ビーム描画方法を用いて製造するよう
にしたので、高精度にサイズ補正がなされた微細なパタ
ーンを有するものとなり、より高集積化を図ることが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子ビーム描
画装置の構成図である。
【図２】図１の電子ビーム描画装置のビームサイズ補正
機能を説明するためのブロック図である。
【図３】ビームサイズの縦幅および横幅を一次元に変化
させる方法を説明するための図である。
【図４】縦幅および横幅の一次元変化を組み合わせた２
次元的変化を説明するための図である。
【図５】図１の電子ビーム描画装置のビームサイズ補正
動作を説明するための流れ図である。
【図６】同じくビームサイズ補正動作を説明するための
流れ図である。
【符号の説明】
１…電子ビーム描画装置、１０…電子ビーム源、１２…
第１のアパーチャマスク、１３…成形偏向器、１４…第
２のアパーチャマスク、２３…半導体ウェハ、２４…フ
ァラデー・カップ、２５…基準マーク、２６…偏向駆動
回路、２７…ビームサイズ制御部、２８…演算部、１０
０…ビームサイズ設定手段、１０１…基準サイズ規定手
段、１０２…ビームサイズ制御手段、１０３…電流量測
定手段、１０４…ずれ量演算手段、１０５…定数最適値
演算手段

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 試料表面に照射される断面矩形状の電子
    ビームの縦幅および横幅をそれぞれ寸法を変えて任意に
    設定可能であると共に、縦幅および横幅の補正値がそれ
    ぞれ縦幅および横幅の２つの設定値の関数であるビーム
    サイズ補正式に基づいて電子ビームの縦幅および横幅を
    それぞれ補正する機能を有するビームサイズ設定手段
    と、 基準サイズを規定する基準サイズ規定手段と、 ビームサイズの縦幅および横幅を前記基準サイズを基準
    としてそれぞれ一次元に変化させ、これら一次元変化を
    様々に組み合わせてビームサイズが二次元的に変化する
    ように前記ビームサイズ設定手段を制御するビームサイ
    ズ制御手段と、 ビームサイズの縦幅および横幅の各設定値が変化する毎
    に、その電流量を測定する電流量測定手段と、 この電流量測定手段により測定される電流量からビーム
    サイズの縦幅および横幅の各設定値に対応する測定値を
    見積もり、この測定値の設定値に対するずれ量を各設定
    値毎に演算するずれ量演算手段と、 このずれ量演算手段により得られる各設定値毎のずれ量
    が最小になるように、または試料に転写されるパターン
    に合うように前記ビームサイズ補正式の定数の最適値を
    求め、この最適値を前記ビームサイズ補正式にフィード
    バックさせる定数最適値演算手段とを備えたことを特徴
    とする電子ビーム描画装置。
  2. 【請求項２】 前記ビームサイズ制御手段は、ビームサ
    イズの縦幅および横幅の各設定値のうちの一方を基準サ
    イズに固定した状態で他方を変化させ、次いで、これら
    他方の各設定値に対応する測定値毎に、各測定値を固定
    した状態で一方の設定値を変化させるよう制御すること
    を特徴とする請求項１記載の電子ビーム描画装置。
  3. 【請求項３】 前記ビームサイズ設定手段は、前記電子
    ビーム照射手段からの電子ビームが照射される成形窓を
    有する第１のアパーチャマスクと、この第１のアパーチ
    ャマスクの成形窓に対応して可変成形窓を有する第２の
    アパーチャマスクと、前記第１のアパーチャマスクの成
    形窓から得られる電子ビーム像を偏向させて第２のアパ
    ーチャマスクの可変成形窓に位置をかえて投影させるこ
    とにより断面が矩形状の電子ビーム像を形成するための
    成形偏向器と、この成形偏向器を前記ビームサイズ補正
    式に基づいて駆動させる偏向駆動回路とを含んで構成さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の電子ビーム描
    画装置。
  4. 【請求項４】 前記ビームサイズ設定手段は、前記電子
    ビーム照射手段からの電子ビームが照射される成形窓を
    有する第１のアパーチャマスクと、この第１のアパーチ
    ャマスクの成形窓に対応して一括図形成形窓を有する第
    ２のアパーチャマスクと、前記第１のアパーチャマスク
    の成形窓から得られる電子ビーム像を偏向させて第２の
    アパーチャマスクの一括図形成形窓に位置をかえて投影
    させることにより断面が矩形状の複数の図形からなる電
    子ビーム像を形成するための成形偏向器と、この成形偏
    向器を前記ビームサイズ補正式に基づいて駆動させる偏
    向駆動回路とを含んで構成されていることを特徴とする
    請求項１記載の電子ビーム描画装置。
  5. 【請求項５】 前記ビームサイズを少なくとも所定値未
    満の寸法領域において二次元的に変化させてビームサイ
    ズ補正を行うことを特徴とする請求項１記載の電子ビー
    ム描画装置。
  6. 【請求項６】 前記基準サイズ規定手段は、所定値以上
    の寸法領域において電子ビームの絶対寸法を測定し、そ
    の測定結果を基準サイズとすることを特徴とする請求項
    ３記載の電子ビーム描画装置。
  7. 【請求項７】 前記基準サイズとなる絶対寸法をナイフ
    エッジ法により測定することを特徴とする請求項６記載
    の電子ビーム描画装置。
  8. 【請求項８】 前記基準サイズ規定手段は、前記第２の
    アパーチャマスクの一括図形成形窓により規定される絶
    対寸法を基準サイズとすることを特徴とする請求項４記
    載の電子ビーム描画装置。
  9. 【請求項９】 前記ビームサイズ制御手段は、目標とす
    るビームサイズ近傍領域のみにおいて設定値が変化する
    よう前記ビームサイズ設定手段を制御することを特徴と
    する請求項１記載の電子ビーム描画装置。
  10. 【請求項１０】 前記ビームサイズ制御手段は、設定値
    を変化させる際に、目標とするビームサイズ近傍領域に
    対して重みを付けて変化させることを特徴とする請求項
    １記載の電子ビーム描画装置。
  11. 【請求項１１】 前記ずれ量演算手段は、測定値の設定
    値に対するずれ量を演算する際に、目標とするビームサ
    イズ近傍領域に対して重みを付けて演算を行うことを特
    徴とする請求項１記載の電子ビーム描画装置。
  12. 【請求項１２】 前記ビームサイズ補正式は、 Ｗ＝ａ0 ＋ａ1 Ｗd ＋ａ2 Ｈd ＋ａ3 Ｗd Ｈd Ｈ＝ｂ0 ＋ｂ1 Ｗd ＋ｂ2 Ｈd ＋ｂ3 Ｗd Ｈd （但し、Ｗd ，Ｈd はそれぞれビームサイズの横幅，縦
    幅の設定値、Ｗ，Ｈはそれぞれ補正されたビームサイズ
    の横幅，縦幅、ａ0 ，ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，ｂ0，ｂ1 ，
    ｂ2 ，ｂ3 はそれぞれ定数を表す。）であり、かつ前記
    定数最適値演算手段は、前記ずれ量演算手段により得ら
    れる各設定値毎のずれ量から前記ビームサイズ補正式に
    おける各定数（ａ0 〜ａ3 ，ｂ0 〜ｂ3 ）の最適値を求
    めることを特徴とする請求項１記載の電子ビーム描画装
    置。
  13. 【請求項１３】 第１のアパーチャマスクの成形窓に電
    子ビームを照射し、その成形窓からの電子ビーム像を、
    縦幅および横幅の補正値がそれぞれ縦幅およ び横幅の２つの設定値の関数であるビームサイズ補正式
    に基づいて補正する機能を有する成形偏向器により偏向
    制御して第２のアパーチャマスクの可変成形窓または一
    括図形成形窓に位置を変えて投影させることにより、サ
    イズの異なる電子ビーム像を形成し、その電子ビーム像
    を用いて試料に任意のサイズのパターンを描画する電子
    ビーム描画方法であって、 ビームサイズの縦幅および横幅を予め規定された基準サ
    イズを基準としてそれぞれ一次元に変化させ、これら一
    次元変化を様々に組み合わせてビームサイズを二次元的
    に変化させると共に、各設定値が変化する毎にその電流
    量を測定する第１のステップと、 この第１のステップにより得られる電流量から各設定値
    に対応する測定値を見積もる第２のステップと、 この第２のステップで得られる各設定値毎の測定値の設
    定値からのずれ量を演算する第３のステップと、 この第３のステップで得られる各設定値毎のずれ量が最
    小になるように、または試料に転写されるパターンサイ
    ズに合うように前記ビームサイズ補正式の定数の最適値
    を求め、この最適値を前記ビームサイズ補正式にフィー
    ドバックさせる第４のステップとを含むことを特徴とす
    る電子ビーム描画方法。
  14. 【請求項１４】 前記第１のステップでは、目標とする
    ビームサイズ近傍領域のみにおいて設定値を変化させる
    ことを特徴とする請求項１３記載の電子ビーム描画方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記第１のステップにおいて設定値を
    変化させる際に、目標とするビームサイズ近傍領域に対
    して重みを付けて変化させることを特徴とする請求項１
    ３記載の電子ビーム描画方法。
  16. 【請求項１６】 前記第３のステップにおいて測定値の
    設定値に対するずれ量を演算する際に、目標とするビー
    ムサイズ近傍領域に対して重みを付けて演算を行うこと
    を特徴とする請求項１３記載の電子ビーム描画方法。
  17. 【請求項１７】 第１のアパーチャマスクの成形窓に電
    子ビームを照射し、その成形窓からの電子ビーム像を、
    縦幅および横幅の補正値がそれぞれ縦幅および横幅の２
    つの設定値の関数であるビームサイズ補正式に基づいて
    補正する機能を有する成形偏向器により偏向制御して第
    ２のアパーチャマスクの可変成形窓または一括図形成形
    窓に位置を変えて投影させることにより、サイズの異な
    る電子ビーム像を形成し、その電子ビーム像を用いて試
    料に任意のサイズのパターンを描画する電子ビーム描画
    装置を用いて製造される半導体装置であって、 ビームサイズの縦幅および横幅を予め規定された基準サ
    イズを基準としてそれぞれ一次元に変化させ、これら一
    次元変化を様々に組み合わせてビームサイズを二次元的
    に変化させると共に、各設定値が変化する毎にその電流
    量を測定する第１のステップと、この第１のステップに
    より得られる電流量から各設定値に対応する測定値を見
    積もる第２のステップと、この第２のステップで得られ
    る各設定値毎の測定値の設定値からのずれ量を演算する
    第３のステップと、この第３のステップで得られる各設
    定値毎のずれ量が最小になるように、または試料に転写
    されるパターンサイズに合うように前記ビームサイズ補
    正式の定数の最適値を求め、この最適値を前記ビームサ
    イズ補正式にフィードバックさせる第４のステップとを
    含むビームサイズ補正がなされた電子ビームにより描画
    されたパターンを有することを特徴とする半導体装置。
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