JP2013171959A - 荷電粒子線描画装置、それを用いた物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正確な描画を行うのに有利な描画装置を提供する。
【解決手段】この描画装置は、荷電粒子線で基板に描画を行うものであり、荷電粒子線を偏向させて基板上で走査する偏向器と、荷電粒子線を遮る遮蔽部２１を含み、遮蔽部２１で遮られなかった荷電粒子線の強度を検出する検出部２０と、検出部２０に対して荷電粒子線を走査の方向に偏向器で走査して検出部２０で得られた信号を処理する処理部とを有する。ここで、遮蔽部２１の有効領域は、走査の方向における端部の位置が走査に直交する方向において連続的に変化する形状を有する。さらに、処理部は、端部の複数の位置に関する信号を処理して偏向器に対する指令値と荷電粒子線の走査位置との関係を求める。
【選択図】図３

Description

本発明は、荷電粒子線描画装置、およびそれを用いた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、線幅が０．１μｍ以下の４ＧＤＲＡＭ以降のメモリデバイスの生産などにおいて、光露光方式に代わるパターン形成技術の１つとして採用され得る。ここで、この描画装置は、偏向器（走査偏向器）を用いて基板上の電子ビームの走査位置を制御するので、描画精度を向上させるためには、偏向器への指令値と電子ビームの走査位置との関係を正確に計測しておく必要がある。特許文献１は、電子ビームを複数の基準マーク間で走査させるのに要する時間から基準マーク間での電子ビームの走査位置を推定する電子線描画装置を開示している。

特開平７−２２３０３号公報

一般に、偏向器への指令値と電子ビームの走査位置との関係は、線形であることが望ましい。しかしながら、実際には、偏向器を構成する電極の製造誤差による電極間の電位ムラや、偏向器を駆動するアンプに搭載されているディジタル−アナログコンバータが持つリニアリティー誤差などに起因して、上記の関係は、線形にはならない場合がある。したがって、特許文献１に示す描画装置のように、基準マークの物理的な間隔で電子ビームの走査位置の分解能が決定されるものでは、上記の関係が非線形である場合に、正確に電子ビームの走査位置を求めることができない。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、正確な描画を行うのに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、荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、荷電粒子線を偏向させて基板上で走査する偏向器と、荷電粒子線を遮る遮蔽部を含み、遮蔽部で遮られなかった荷電粒子線の強度を検出する検出部と、検出部に対して荷電粒子線を走査の方向に偏向器で走査して検出部で得られた信号を処理する処理部と、を有し、遮蔽部の有効領域は、走査の方向における端部の位置が走査に直交する方向において連続的に変化する形状を有し、処理部は、端部の複数の位置に関する信号を処理して、偏向器に対する指令値と荷電粒子線の走査位置との関係を求める、ことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、正確な描画を行うのに有利な描画装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る荷電粒子線描画装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係る荷電粒子線描画装置の要部の構成を示す図である。 第１実施形態に係る遮蔽部などの構成や電子ビーム照射量を示す図である。 第１実施形態に係る計測シーケンスを示すフローチャートである。 第１実施形態での時間に対する走査位置を示すグラフである。 第１実施形態での走査位置指令値と走査位置との関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る遮蔽部などの構成や電子ビーム照射量を示す図である。 第３実施形態に係る遮蔽部などの構成や電子ビーム照射量を示す図である。

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。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る荷電粒子線描画装置（以下「描画装置」という）について説明する。本実施形態の描画装置は、一例として単数の電子ビーム（荷電粒子線）を偏向（走査）させ、かつ、電子ビームのブランキング（照射のＯＦＦ）を制御することで、所定の描画データを基板の所定の位置に描画する。なお、荷電粒子線は、本実施形態のような電子線に限定されず、イオン線などの他の荷電粒子線であってもよい。図１は、本実施形態に係る描画装置１の構成を示す図である。なお、以下の各図では、基板に対する電子ビームの照射方向に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。さらに、以下の各図では、図１と同一構成のものには同一の符号を付す。描画装置１は、まず、電子銃２と、この電子銃２のクロスオーバ３から発散した電子ビーム４を複数に分割し、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内の各構成要素の動作などを制御する制御部８とを含む。なお、電子ビーム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、制御部８を除く上記構成要素は、不図示の真空排気系により内部圧力が調整された空間内に設置される。例えば、電子銃２および光学系５は、高い真空度に保たれた電子光学鏡筒内に設置される。同様に、基板ステージ７は、電子光学鏡筒内よりも比較的低い真空度に保たれたチャンバー内に設置される。なお、図１では、電子光学鏡筒とチャンバーとを一体とした鏡筒９を示している。また、被処理基板しての基板６は、例えば単結晶シリコンからなるウエハであり、表面上には感光性を有するレジストが塗布されている。

電子銃２は、熱や電界の印加により電子ビーム４を放出する機構であり、図中ではクロスオーバ３から発散された電子ビーム４の軌道を点線で示している。光学系５は、電子銃２側から基板６側に向かって、コリメーターレンズ１０、アパーチャ１１、第１静電レンズ１２、ブランキング偏向器１３、ブランキングアパーチャ１４、偏向器１５、および第２静電レンズ１６を含む。コリメーターレンズ１０は、クロスオーバ３で発散した電子ビーム４を平行ビームとする電磁レンズである。アパーチャ１１は、円形状の開口を有し、コリメーターレンズ１０から入射した電子ビーム４を第１静電レンズ１２に向けて出射するように整える。第１静電レンズ１２は、円形状の開口を有する３枚の電極板（図中、３枚の電極板を一体で示している）で構成され、ブランキングアパーチャ１４に対して電子ビーム４を結像させる。ブランキング偏向器１３およびブランキングアパーチャ１４は、電子ビーム４の照射のＯＮ（非ブランキング状態）／ＯＦＦ（ブランキング状態）動作を実施する。特に、ブランキングアパーチャ１４は、第１静電レンズ１２が最初に電子ビーム４のクロスオーバを形成する位置に配置される。偏向器（走査偏向器）１５は、基板ステージ７に載置された基板６の表面上または後述する電子ビーム検出部２０の検出面上に像を平面方向（例えばＸ軸方向）に偏向（走査）する。さらに、第２静電レンズ１６は、ブランキングアパーチャ１４を通過した電子ビーム４を、基板６または電子ビーム検出部２０に結像させる。

基板ステージ７は、基板６を、例えば静電気力により保持しつつ、少なくともＸＹ軸方向に可動であり、その位置は、不図示の干渉計（レーザー測長器）などにより実時間で計測される。また、基板ステージ７は、その表面上に、電子ビーム４の強度を検出する電子ビーム検出部（以下「検出部」という）２０を備える。

制御部８は、描画装置１の描画に関わる各構成要素の動作を制御する各種制御回路と、各制御回路を統括する主制御部３０とを含む。各制御回路として、まず、第１レンズ制御回路３１は、コリメーターレンズ１０および第１静電レンズ１２の動作を制御する。第２レンズ制御回路３２は、第２静電レンズ１６の動作を制御する。パターンデータ処理システム３３は、描画データ（パターンデータ）を生成し、この描画データをビットマップデータに変換した後、さらにブランキング制御回路３４へ送信する指令値（ブランキング信号）を生成する。ブランキング制御回路３４は、受信したブランキング信号に基づいてブランキング偏向器１３を制御する。偏向信号発生回路３５は、例えば後述のクロック分配部３７により分配されるシステムクロックの立ち上がりエッジのタイミングで、走査位置の指令値（偏向信号）を位置制御偏向器アンプ３６へ送信する。この走査位置指令値は、単調に変化することが必須であり、実際の描画シーケンスと同じ動作であることが望ましいため、本実施形態ではランプ波形としている。位置制御偏向器アンプ３６は、受信した走査位置指令値に基づいて偏向器１５の動作を制御する。クロック分配部３７は、描画装置１全体の動作タイミングを決定するシステムクロックを制御部８内の各部に分配する。ステージ制御回路３８は、主制御部３０からの指令であるステージ位置座標に基づいて基板ステージ７への指令目標値を算出し、駆動後の位置がこの目標値となるように基板ステージ７を駆動させる。このステージ制御回路３８は、パターン描画中に基板ステージ７を駆動させることで、基板６をＹ軸方向に連続的にスキャンさせる。このとき、偏向器１５は、干渉計からの基板ステージ７の測長結果を基準として、基板６の表面上の像をＸ軸方向に偏向させる。そして、ブランキング偏向器１３は、基板６上で目標線量が得られるように電子ビーム４の照射のＯＦＦを制御する。さらに、主制御部３０は、データ記憶回路３９と、計測シーケンス制御部４０とを含む。データ記憶回路３９は、主制御部３０が統括して描画動作などをする際に使用する各種データや、各種制御回路などに関わるデータを記憶する。計測シーケンス制御部（以下「計測制御部」という）４０は、後述する計測シーケンスを制御する処理部であり、ステージ制御回路３８や偏向信号発生回路３５に対して計測シーケンスに沿った各駆動指令を送信する。なお、制御部８は、照射量検出部４１と、走査速度算出部４２と、位置算出部４３とをさらに含むが、これらについては、以下で詳説する。

次に、描画装置１による走査位置指令値と電子ビーム４の走査位置との関係の取得について説明する。一般に、描画装置では、上記構成でいう偏向器１５に対応する走査偏向器を用いて偏向走査を制御するので、描画精度を向上させるためには、この偏向器の走査位置指令値と電子ビームの走査位置との関係を正確に計測しておく必要がある。さらに、上記関係は、線形であることが望ましい。そこで、本実施形態に係る描画装置１では、これらを考慮し、基板６上への描画に際し、Ｘ軸方向（走査方向）とＹ軸方向（直交方向）とで検出部２０の検出面に対する電子ビーム４の入射位置を相対的に変化させることで、上記関係を予め取得する。

図２は、描画装置１の構成要素のうち、走査位置指令値と電子ビーム４の走査位置との関係の取得に係る要部を抽出して示す概略図である。また、図３は、検出部２０の検出面と、この検出面上の遮蔽部２１との構成（形状）を示す平面図、およびこの平面図に対応した時間に対する電子ビーム照射量を示すグラフである。まず、図２を参照し、制御部８内の上記関係の取得に係る各制御回路について説明する。照射量検出部４１は、積分器とアナログ−ディジタルコンバータとで構成され、検出部２０からの出力を積分した後、ディジタルデータに変換し、走査速度算出部４２へ送信する。走査速度算出部４２は、受信した照射量の積分値、すなわち単位時間当たりの照射量、および基板ステージ７の位置から、連続する特定の区間における電子ビーム４の走査速度を算出する。さらに、位置算出部４３は、走査速度算出部４２にて算出された走査速度から時間と走査位置との関係を推定し、この関係に基づいて偏向信号発生回路３５が出力する走査位置指令値と走査位置との関係を導出する。次に、本実施形態の検出部２０と遮蔽部２１との構成について説明する。まず、検出部２０は、１辺の長さがｈである正方形の検出面を有し、長さｈは、偏向器１５による電子ビーム４の走査範囲の大きさ以上であることが望ましい。特に本実施形態では、長さｈと走査範囲の大きさとが等しいものとする。遮蔽部２１は、図２に示すように検出部２０の上部（電子ビーム入射側）で、かつ図３の上図に示すようにＸ軸に対して異なる角度を持った位置に配置される板材である。この遮蔽部２１は、電子ビーム４を走査した際に、ある特定の領域（有効領域）だけ検出部２０に向かう電子ビーム４を遮蔽することで、照射量検出部４１による積分結果を変化させる機能を有する。遮蔽部２１の有効領域は、走査の方向における端部の位置が走査に直交する方向において連続的に変化する形状を有する。図３に示す例では、遮蔽部２１は、その１辺である端部が、Ｘ軸計測開始位置Ｘ０、Ｙ軸計測開始位置Ｙ０の始点から、距離（ｈ、ｈ）の終点までを結ぶように、検出部２０の対角線、すなわち４５°の角度を持った位置に配置される。なお、制御部８は、後述する計測シーケンスを実行するにあたり、遮蔽部２１の位置および形状の各情報を取得しておく必要がある。遮蔽部２１の位置および形状を求める方法としては、例えば、基板ステージ７上に配置された特定の基準マーク（不図示）を検出した後、その位置から遮蔽部２１を電子ビーム４が照射するまで基板ステージ７を駆動することで求めることができる。

次に、本実施形態に係る計測シーケンスについて説明する。図４は、この計測シーケンスを示すフローチャートである。なお、以下の説明にて使用する整数ｎは、繰り返し回数を示す。まず、計測制御部４０は、初期化動作として、計測開始位置を決定し、また単位時間当たりの電子ビーム４の照射量Ｗを求める（ステップＳ１００）。ここで、計測開始位置の決定方法として、まず、計測制御部４０は、走査位置指令値をゼロとした状態で、基板ステージ７上に配置された特定の基準マークを検出させ、そのとき干渉計で計測された位置を基準位置と認定する。次に、計測制御部４０は、ステージ制御回路３８を通じて、検出部２０に電子ビーム４が照射されるまで基板ステージ７をＸ軸方向に駆動させ、照射されたときのステージ位置をＸ軸計測開始位置Ｘ０と決定する。その後、計測制御部４０は、同様に基板ステージ７をＹ軸方向に駆動させ、検出部２０に電子ビーム４が照射されなくなったときのステージ位置をＹ軸計測開始位置Ｙ０と決定する。また、照射量Ｗは、計測制御部４０が検出部２０に電子ビーム４を一定時間照射させたときの各照射量を積算した積算照射量と、時間とから求めることができる。

次に、計測制御部４０は、走査位置指令値をゼロとした状態で、ステージ制御回路３８を通じて、基板ステージ７を計測開始位置（Ｘ０、Ｙ０）に移動させ、電子ビーム４の入射位置を計測開始位置に合わせる（ステップＳ１０１）。次に、計測制御部４０は、さらにステージ制御回路３８を通じて、基板ステージ７をＹ軸方向に区間ｄ１だけ移動させる（ステップＳ１０２）。次に、計測制御部４０は、偏向信号発生回路３５に対してシステムクロックの立ち上がりエッジで位置制御偏向器アンプ３６へ走査位置指令値を送信させ、電子ビーム４のＸ軸方向への走査を開始させる（ステップＳ１０３）。ここで、電子ビーム４が検出部２０上を通過すると、積算照射量が単調増加し、特に、電子ビーム４が遮蔽部２１上を通過しているときは、図３の下図に示すように変動量がゼロとなる。そこで、計測制御部４０は、この変動量がゼロとなったときの積算照射量Ａ１をデータ記憶回路３９に保存する（ステップＳ１０４）。

次に、計測制御部４０は、走査速度算出部４２に対し、特定の区間における電子ビーム４の走査速度Ｖ＿ＡＶＥ１を算出させる（ステップＳ１０５）。ここで、走査速度Ｖ＿ＡＶＥｎは、以下の式（１）および（２）より得られる。
（Ａｎ−Ａ（ｎ−１））／Ｗ＝Ｔｎ （１）
Ｖ＿ＡＶＥｎ＝ｄｎ／Ｔｎ （２）
なお、計測開始位置における積算照射量をＡ０とすると、変動量がゼロとなったとき、すなわち動作開始直後の変動量がゼロであるから、積算照射量Ａ０もゼロである。また、式（１）および（２）から、Ｘ０−Ｘ１間における走査速度Ｖ＿ＡＶＥ１は、以下の式（３）および（４）より得られる。
（Ａ１−Ａ０）／Ｗ＝Ｔ１ （３）
Ｖ＿ＡＶＥ１＝ｄ１／Ｔ１ （４）

次に、計測制御部４０は、各区間ｄｎの積算値（Σｄｎ）と、検出部２０のＹ軸方向の長さｈとを比較する（ステップＳ１０６）。ここで、計測制御部４０は、各区間ｄｎの積算値がＹ軸方向の長さｈよりも小さいと判定した場合には（ＮＯ）、走査位置指令値をゼロに戻し（ステップＳ１０７）、続いて、ｎをインクリメントする（ステップＳ１０８）。そして、再びステップＳ１０２に戻り、計測制御部４０は、ステップＳ１０２からＳ１０５までの工程を実行する。２回目のステップＳ１０４で得られる積算照射量をＡ２とすると、Ｘ１−Ｘ２間の走査速度Ｖ＿ＡＶＥ２は、以下の式（５）および（６）より得られる。
（Ａ２−Ａ１）／Ｗ＝Ｔ２ （５）
Ｖ＿ＡＶＥ２＝ｄ２／Ｔ２ （６）
このように、計測制御部４０は、各区間ｄｎの積算値がＹ軸方向の長さｈより大きくなるまでステップＳ１０２からＳ１０８までの工程を繰り返し実行して積算照射量Ａｎを取得し、各区間ｄｎにおける電子ビーム４の走査速度Ｖ＿ＡＶＥｎを算出する。そして、ステップＳ１０６にて、計測制御部４０は、各区間ｄｎの積算値がＹ軸方向の長さｈよりも大きいと判定した場合には（ＹＥＳ）、以下のステップＳ１０９に移行する。

次に、計測制御部４０は、ステップＳ１０５にて算出された電子ビーム４の走査速度Ｖ＿ＡＶＥｎから、各区間ｄｎにおける時間と走査位置との関係式を導出する（ステップＳ１０９）。図５は、このステップＳ１０９で導出された関係式から得られる、時間に対する走査位置を示すグラフである。ここで、電子ビーム４の走査開始から走査終了までの時間経過ａｎは、以下の式（７）より得られる。例えば、計測制御部４０がｎ＝５までの繰り返しを実行した場合、各区間ｄ１からｄ５における時間と走査位置との関係式Ｐｎ（ｔ）は、以下の式（８）から（１２）で表される。
ａｎ＝ａ（ｎ−１）＋Ｔｎ （７）
Ｐ１（ｔ）＝Ｖ＿ＡＶＥ１×ｔ （ａ０≦ｔ＜ａ１） （８）
Ｐ２（ｔ）＝Ｖ＿ＡＶＥ２×（ｔ−ａ１）＋Ｘ１ （ａ０≦ｔ＜ａ１） （９）
Ｐ３（ｔ）＝Ｖ＿ＡＶＥ３×（ｔ−ａ２）＋Ｘ２ （ａ１≦ｔ＜ａ２） （１０）
Ｐ４（ｔ）＝Ｖ＿ＡＶＥ４×（ｔ−ａ３）＋Ｘ３ （ａ２≦ｔ＜ａ３） （１１）
Ｐ５（ｔ）＝Ｖ＿ＡＶＥ５×（ｔ−ａ４）＋Ｘ４ （ａ３≦ｔ＜ａ４） （１２）

次に、計測制御部４０は、ステップＳ１０９にて得られた時間と走査位置との関係から走査位置指令値と走査位置との関係を求める（ステップＳ１１０）。図６は、走査位置指令値に関するグラフであり、特に、図６（ａ）は、時間に対する走査位置指令値を示し、図６（ｂ）は、走査位置指令値に対する走査位置を示す。なお、この図６では、ｄａｔａ１からｄａｔａ１１までの１１個のデータを参照した場合の例を示している。ここで、走査位置指令値は、上述のとおり描画装置１のシステムクロックの立ち上がりエッジのタイミングで更新される。したがって、システムクロックの周期とクロック数とから図６（ａ）に示す関係を求めることができる。さらに、先に求めた時間と走査位置との関係、および時間と走査位置指令値との関係から、図６（ｂ）に示す関係を求めることができる。つまり、本実施形態での走査位置指令値に対する走査位置の推定精度は、ステップＳ１０２にて規定した基板ステージ７の駆動距離（区間ｄｎ）で決定されるので、区間ｄｎを小さくすればするほど高精度に走査位置指令値と走査位置との関係を求めることができる。そして、計測制御部４０は、ステップＳ１１０にて走査位置指令値と走査位置との関係を求めた後、計測シーケンスを終了する。

計測制御部４０は、パターン描画に際し、補正手段として、上記計測シーケンスで得られる走査位置指令値と走査位置との関係がリニアに変化するように調整し、予め実際に送信する走査位置指令値を予め直接補正する。または、主制御部３０は、補正手段として、得られた走査位置指令値と走査位置との関係から、描画データ、または基板ステージ７の位置に補正を加えることで、実際に送信する走査位置指令値を予め補正してもよい。このように、描画装置１は、走査位置指令値と走査位置との関係を高精度に導出し、これを参照することで高精度に走査位置制御を実施することができるので、描画精度を向上させることができる。

以上のように、本実施形態によれば、描画精度の向上に有利な描画装置を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る描画装置について説明する。本実施形態に係る描画装置の特徴は、検出部の検出面、およびこの検出面上に設置される遮蔽部の構成（形状）が、第１実施形態の場合と異なる点にある。図７は、本実施形態に係る検出部５０の検出面と、この検出面上の遮蔽部５１の構成を示す平面図、およびこの平面図に対応した時間に対する電子ビーム４の照射量を示すグラフである。本実施形態では、検出部５０は、Ｘ軸方向の長さｈ_１に対して、Ｙ軸方向の長さｈ_２がｈ_１／２である長方形の検出面を有し、特に、長さｈ_１は、偏向器１５による電子ビーム４の走査範囲の大きさと等しいものとする。さらに、遮蔽部５１は、検出部５０の上部で、かつ、図７の上図に示すようにＸ軸に対して４５°の角度を持った位置に配置される第１遮蔽部５１ａと第２遮蔽部５１ｂとからなる。特に、第１遮蔽部５１ａは、その１辺である端部が、Ｘ軸計測開始位置Ｘ０、Ｙ軸計測開始位置Ｙ０を始点として、この始点から位置（Ｘ３、Ｙ３）（共に長さｈ_２）までを結ぶように配置される。一方、第２遮蔽部５１ｂは、その１辺である端部が、位置（Ｘ３、Ｙ０）を始点として、この始点から位置（Ｘ６、Ｙ３）（長さｈ_１、ｈ_２）までを結ぶように配置される。

このような構成を踏まえ、図４に示す第１実施形態に係る計測シーケンスは、本実施形態では以下のように変更される。まず、本実施形態の計測シーケンスでは、ステップＳ１００からＳ１０３までは、第１実施形態と同一である。次に、本実施形態のステップＳ１０４でも、電子ビーム４が検出部５０上を通過すると、積算照射量が単調増加し、特に、図７の下図に示すように電子ビーム４が第１遮蔽部５１ａおよび第２遮蔽部５１ｂ上を通過しているときは、変動量がゼロとなる。すなわち、本実施形態では、ステップＳ１０３での１度のＸ軸方向への走査により、Ｘ０−Ｘ１間の積算照射量Ａ１とＸ０−Ｘ４間の積算照射量Ａ３との２つの積算照射量を得ることができる。このとき、計測制御部４０は、変動量がゼロとなったときの積算照射量Ａ１、Ａ３をデータ記憶回路３９に記憶する。次に、計測制御部４０は、第１実施形態のステップＳ１０５と同様に、走査速度算出部４２に対し、特定の区間における電子ビーム４の走査速度Ｖ＿ＡＶＥ１を算出させる。次に、本実施形態のステップＳ１０６では、計測制御部４０は、各区間ｄｎの積算値（Σｄｎ）と、検出部５０のＹ軸方向の長さｈ_２とを比較する。ここで、計測制御部４０は、第１実施形態と同様に、各区間ｄｎの積算値がＹ軸方向の長さｈ_２よりも小さいと判定した場合には（ＮＯ）、走査位置指令値をゼロに戻し（ステップＳ１０７）、続いて、ｎをインクリメントする（ステップＳ１０８）。そして、再びステップＳ１０２に戻り、計測制御部４０は、ステップＳ１０２からＳ１０５までの工程を実行する。特に、本実施形態では、２回目のステップＳ１０４にて２つの積算照射量Ａ２、Ａ４が得られる。このとき、Ｘ１−Ｘ２間の走査速度Ｖ＿ＡＶＥ２は、上記の式（５）および（６）より得られ、一方、Ｘ４−Ｘ５間の走査速度Ｖ＿ＡＶＥ５は、以下の式（１３）および（１４）より得られる。
（Ａ４−Ａ３）／Ｗ＝Ｔ５ （１３）
Ｖ＿ＡＶＥ５＝ｄ５／Ｔ５ （１４）
これ以下の工程は、第１実施形態の計測シーケンスでの工程と同様である。

このように、本実施形態では、ステップＳ１０４にて１度のＸ軸方向への走査で２つの積算照射量Ａ１、Ａ３を得る。したがって、第１実施形態と同様の精度で考えるならば、本実施形態の描画装置は、走査位置指令値と走査位置との関係を、第１実施形態よりも半分の時間で導出することができる。なお、本実施形態では、遮蔽部５１の設置数を２つしたが、３つ以上に増やすことで、さらなる時間短縮も可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る描画装置について説明する。本実施形態に係る描画装置の特徴は、検出部の検出面、およびこの検出面上に設置される遮蔽部との構成（形状）が、さらに第１実施形態の場合と異なる点にある。図８は、本実施形態に係る検出部６０の検出面と、この検出面上の遮蔽部６１との構成を示す平面図、およびこの平面図に対応した時間に対する電子ビーム４の照射量を示すグラフである。本実施形態では、検出部６０は、Ｘ軸方向の長さｈ_１に対して、Ｙ軸方向の長さｈ_２が√２×ｈ_１である長方形の検出面を有し、特に、長さｈ_１は、偏向器１５による電子ビーム４の走査範囲の大きさと等しいものとする。さらに、遮蔽部６１は、検出部５０の上部で、かつ、図８の上図に示すように検出部５０の対角線、すなわちＸ軸に対して６０°の角度を持った位置に配置される。

このような構成を踏まえ、図４に示す第１実施形態に係る計測シーケンスは、本実施形態では以下のように変更される。まず、本実施形態の計測シーケンスでは、ステップＳ１００からＳ１０４までは、第１実施形態と同一である。次に、ステップＳ１０５にて、計測制御部４０は、走査速度算出部４２に対し、特定の区間における電子ビーム４の走査速度Ｖ＿ＡＶＥ１を算出させるが、ここでの走査速度Ｖ＿ＡＶＥｎは、上記の式（１）と、下記の式（１５）より得られる。
Ｖ＿ＡＶＥｎ＝（ｄｎ／√２）／Ｔｎ （１５）
次に、本実施形態のステップＳ１０６では、計測制御部４０は、各区間ｄｎの積算値（Σｄｎ）と、検出部６０のＹ軸方向の長さｈ_２とを比較する。ここで、第１実施形態では遮蔽部２１の設置角度が４５°であるので、基板ステージ７のステップ駆動距離（区間ｄｎ）と、算出される電子ビーム４の走査速度の区間とが同じである。これに対して、本実施形態では、遮蔽部６１の設置角度が６０°であるので、基板ステージ７のステップ駆動区間ｄｎに対して、算出される電子ビーム４の走査速度の区間は、ｄｎ／√２となる。すなわち、計測制御部４０は、第１実施形態と同様に基板ステージ７のステップ駆動距離をｄｎとした場合、第１実施形態よりも細かい区間に区切って電子ビーム４の走査速度を算出することになる。したがって、本実施形態の描画装置は、より高精度に走査位置指令値と走査位置との関係を導出することが可能となる。なお、逆に考えれば、遮蔽部の設置角度を４５°よりも小さくすることで、走査位置指令値と走査位置との関係を粗く導出することも可能である。すなわち、本発明は、遮蔽部の設置角度を可変とし、必要とされる精度や計測時間などにより任意に設定することができる。さらに、本実施形態の描画装置による効果は、第１実施形態での基板ステージ７のステップ駆動距離（各区間ｄｎの幅）を小さく、または大きくすることでも同等に得られる。

なお、上記の各実施形態の計測シーケンスでは、計測制御部４０は、ステップＳ１０２にて、基板ステージ７をＹ軸方向に区間ｄ１だけ移動させている。これに対して、描画装置１が、偏向器１５に加え、Ｙ軸方向の所望の位置へ電子ビーム４を照射可能とするＹ軸走査用の第２の偏向器を含む場合には、ステップＳ１０２での基板ステージ７の移動を、この第２の偏向器による移動で代用することも可能である。具体的には、計測制御部４０は、第２の偏向器に対し、電子ビーム４の走査位置をＹ軸方向に区間ｄｎだけ移動させることで、基板ステージ７をＹ軸方向に区間ｄｎだけ移動させた場合と同等の作用となる。ただし、この場合の前提条件として、第２の偏向器の走査位置指令値と走査位置との関係が予め取得されている必要がある。

（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得る。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）を含み得る。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 荷電粒子線描画装置
４ 電子ビーム
６ 基板
８ 制御部
１５ 偏向器
２０ 電子ビーム検出部
２１ 遮蔽部
４０ 計測シーケンス制御部

Claims (8)

1. 荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、
   前記荷電粒子線を偏向させて前記基板の上で走査する偏向器と、
   前記荷電粒子線を遮る遮蔽部を含み、前記遮蔽部で遮られなかった荷電粒子線の強度を検出する検出部と、
   前記検出部に対して前記荷電粒子線を前記走査の方向に前記偏向器で走査して前記検出部で得られた信号を処理する処理部と、を有し、
   前記遮蔽部の有効領域は、前記走査の方向における端部の位置が前記走査に直交する方向において連続的に変化する形状を有し、
   前記処理部は、前記端部の複数の位置に関する前記信号を処理して、前記偏向器に対する指令値と前記荷電粒子線の走査位置との関係を求める、
   ことを特徴とする描画装置。
2. 前記処理部は、前記端部の複数の位置のうち互いに隣り合う２つの位置に対応する前記走査の方向の区間における前記荷電粒子線の走査速度に基づいて前記関係を求める、ことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
3. 前記指令値、前記基板の位置、および描画データの少なくとも１つを前記関係に基づいて補正する補正手段を有する、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. 前記端部の複数の位置は、可変である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の描画装置。
5. 前記端部の複数の位置に関する前記信号は、前記直交する方向に前記検出部を移動させて得る、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の描画装置。
6. 前記端部の複数の位置に関する前記信号は、前記直交する方向に前記荷電粒子線を前記偏向器で偏向させて得る、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の描画装置。
7. 前記走査の方向において、前記検出部の検出面の大きさは、前記偏向器による前記荷電粒子線の走査範囲の大きさ以上である、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の描画装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の描画装置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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