JP2015119043A - 描画装置、描画方法及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 不良なビームによってウエハ１０に対して照射できない領域を補償する際のスループットの低下を低減することが可能な描画装置を提供すること。【解決手段】 基板１０に対する複数のビームの照射位置を副走査方向に所定量ずつ変化させ、該副走査方向の各照射位置において複数のビームを主走査方向に偏向することによって基板１０上にパターンを描画する描画装置に関する。描画装置は、不良なビームを検出する検出部１５と、正常なビームによる照射、及び、前記副走査方向における前記照射位置を制御する制御部とを有している。制御部は、検出部１５の検出結果に基づいて、複数のビームの照射位置の変化量を所定量から変更することにより、不良なビームの照射予定位置に、不良なビームの代わりに正常なビームを照射することを特徴とする。【選択図】 図５

Description

本発明は、描画装置、描画方法及び物品の製造方法に関する。

ウエハ上に所望のパターン潜像を形成するために、同時に複数のビームを照射する描画装置がある。しかしながら、ビームの照射制御に関わる部材の不具合によって所望のエネルギー量を照射できない不良なビームが生じると、その不良なビームで照射予定だった領域には予定していた潜像を形成できない。このように、複数のビームを照射する描画装置では、１本でも不良なビームが生じると所望のパターン潜像を形成できなくなってしまうという課題がある。

そこで電子線描画装置に関する特許文献１には、不良なビームによって照射できなかった領域を正常なビームを用いて照射して補償するように、ウエハと光学系を相対的に走査する技術が記載されている。

具体例として、ウエハに対して副走査方向に描画したあと、副走査方向と直交方向である主走査方向にウエハを微小に移動させてから、折り返し副走査方向に描画する方法を挙げている。主走査方向へのウエハの微小な移動は、不良なビームで照射できなかった領域を照射可能な正常なビームが走査して補償描画をするためでありその移動量は微小である。そのため、主走査方向へのウエハの移動前後における副走査方向への光学系の走査領域の大部分が重複する。

特表２００９−５０３８４４号公報

しかし、特許文献１に記載の不良なビームの照射予定位置に不良なビームの代わりに正常なビームを照射することによって描画を補償する技術は、光学系がウエハ上のほぼ全ての領域を２回ずつ重複走査することを意味している。これにより、１本の不良ビームによる照射を補償するためであってもスループットが大幅に低下してしまう恐れがある。

そこで本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、不良なビームの照射を補償して所望のパターン潜像を形成する場合に、スループットの低下を低減することが可能な描画装置を提供することを目的とする。

本発明の描画装置は、基板に対する複数のビームの照射位置を副走査方向に所定量ずつ変化させ、該副走査方向の各照射位置において前記複数のビームを主走査方向に偏向することによって前記基板上にパターンを描画する描画装置において、前記複数のビームのうちの不良なビームを検出する検出部と、前記複数のビームのうちの正常なビームによる照射、及び、前記副走査方向における前記照射位置を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記複数のビームの照射位置の変化量を前記所定量から変更することにより、前記不良なビームの照射予定位置に、前記不良なビームの代わりに正常なビームを照射することを特徴とする。

本発明によれば不良なビームの照射を補償して所望のパターン潜像を形成する場合に、スループットの低下を低減することが可能な描画装置を提供することが可能となる。

実施形態１に係る描画装置の構成図。 主制御部の機能を説明する図。 ウエハと電子線の初期の相対位置を示す図。 通常区間における、照射状態と制御指令の関係を示す図。 実施形態１に係る、照射状態と制御指令の関係を示す図。 補償方法を説明するためのフローチャート。 実施形態２に係る、照射状態と制御指令の関係を示す図。

本発明は、複数の電子線やイオンビーム等の荷電粒子線、または複数のレーザー光等のビームをウエハ上（基板上）に照射することでパターンを転写する描画装置に対して適用可能である。以下、複数の電子線を用いてパターンを描画する描画装置を例に挙げて実施形態を説明する。

［実施形態１］
（装置構成）
図１を用いて、実施形態１に係る描画装置の構成について説明する。本構成は、データ伝送のエラーに起因して照射ができなくなる不良な電子線（不良なビーム）を検出して、それを照射ができる正常な電子線（正常なビーム）で補償する場合に適している装置構成である。

電子源１から発散し出てくる電子線は、コリメータレンズ２によって互いに平行な電子線の束に成形された後、複数の開口を有するアパーチャアレイ３に対してほぼ垂直に入射する。アパーチャアレイ３は、入射した電子線を複数本の電子線に分割する。レンズアレイ４は平板状の電極に複数の開口がある静電レンズの集合体であり、アパーチャアレイ３によって分割された各々の電子線を集束している。マルチ偏向器５は各々の電子線がブランキングアレイ６を通過できるように集束位置を微調整している。

ブランキングアレイ６は複数のブランカの集合体であり、各ブランカの１対の電極に対する電圧の印加の有無によって電子線に対する偏向の有無の切り替えを行う。ブランカが制御部１２からＯＮという描画指令を受けた場合は偏向を行わず、電子線は絞り７の開口をそのまま通過する。一方、ブランカがＯＦＦという描画指令を受けた場合は、電子線が偏向されて絞り７によって遮蔽される。レンズ８はリング形状の静電レンズであり、ブランキングアレイ６を通過した電子線がウエハ１０（基板）上に縮小投影されるように電子線を成形している。

偏向器９（偏向器）は、Ｘ軸用とＹ軸用、各々１対の電極板（１対分は不図示）により構成されている。偏向器９は絞り７を通過した複数の電子線を一括で同じ方向に偏向させる。なお、偏向器９はＸ軸用、Ｙ軸用の偏向器を独立して制御することができる。ウエハ１０は不図示の保持部材によって保持され、ステージ１１（移動体）上に載置されている。ステージ１１は、制御部１４の指示を受けて、ウエハ１０を保持した状態でＸ、Ｙ、及びＺ軸方向に移動可能である。

ブランキングアレイ６を制御する制御部１２は、ブランキングアレイ６の各々の電極に対して電圧印加の有無を指示する。これにより各電子線に対して照射の有無を指示する描画指令がなされる。偏向器９を制御する制御部１３は、Ｘ軸用、Ｙ軸用の偏向器に対して偏向度合いを指示する。ステージ１１の位置を制御する制御部１４はステージ１１を駆動するためのアクチュエータ（不図示）にその駆動量を指示する。

偏向器９による偏向幅はステージ１１の移動に比べれば微小である。Ｘ偏向器による偏向方向を主走査方向（Ｘ軸方向）、Ｘ偏向器による偏向幅（所定偏向幅）でステージ１１に載置されたウエハ１０上に電子線が照射されていくステージ１１の移動方向を副走査方向（Ｙ軸方向）とする。ステージ１１の移動と、偏向器９による電子線の照射位置の調整、及び電子線の照射の有無とを同期させて、副走査方向に１行ずつパターンを描画する。

不良な電子線を検出する検出部として、エラー検出部１５が設けられている。エラー検出部１５は制御部１２による描画指令通りの照射を行えるかどうかを判断する。本実施形態では、各ブランカへのデータの伝送のモニタ結果に基づいて、データの伝送エラーに起因して生じる不良な電子線を検出する。

そのために制御部１２からブランキングアレイ６の各々のブランカに対して送られる制御データが正しく伝送されているかを逐次モニタしている。エラーを検出した際には、検出結果として、特定された伝送エラーの生じたブランカの位置、エラーとなった制御データ、及びその電子線によって照射されるべきであった描画位置等の情報を後述の主制御部１６に送る。

なお、エラーの検出方法として、チェックサム方式、巡回冗長検査方式等を用いることができる。より好ましいのはパリティチェック方式である。この方式は実装規模が小さく処理が簡素であるという特徴から、当該実施形態のような高速処理を要するシステムに適しているからである。

主制御部１６は、制御部１２、１３、１４、及びエラー検出部１５と接続されている。主制御部１６は、図２に示すようにＣＰＵを備えたデータ処理部２０及びメモリ２３を有しており、主制御部１６内で決定された制御内容を各制御部１２、１３、１４に指示している。

本実施形態において、制御部は、正常な電子線（正常なビーム）による照射を制御し、主走査方向へのビームの偏向を制御する。さらに、副走査方向におけるウエハ１０に対する複数のビームの照射位置が、主走査方向へ偏向を繰り返す毎（所定のタイミング）に所定量ずつ変化するように制御する。よって、制御部１２、１３、１４、１６が本発明の制御部である。

メモリ２３には、所望の描画パターンや、ブランキングアレイ６の各ブランカの配列、後述する図６のフローチャートに示すプログラム、及びデータ処理部２０で作成される制御指令のデータ等が記憶されている。データ処理部２０は、メモリ２３に保存されている描画パターンが実現できるような指令を作成する。

データ処理部２０内の指令部Ａ２１はブランキングアレイ６への描画指令（照射指令）を決定する。エラー検出部１５によりデータの伝送エラーが検出された場合には、その不良な電子線によって照射できなかった領域に対する電子線照射を補償するための電子線を選択する。指令部Ｂ２２は電子線の照射位置とウエハ１０の相対位置の制御指令を決定する。指令部Ｂ２２からの制御指令は、偏向器９を制御する制御部１３やステージ１１の駆動を制御する制御部１４に送られる。

以上の構成により、ウエハ１０上に複数の電子線を照射することが可能となる。さらに、ブランキングアレイ６によって各々のビームによる照射の有無を制御し、ウエハ１０上に塗布されているレジスト（不図示）に対して所望のパターンの潜像を形成することが可能となる。

（描画方法）
次に、ウエハ１０へのパターンの描画方法について図３を用いて説明する。図３はウエハ１０の一部を電子線の照射側から見た図であり、格子内における実線の丸は６本の電子線３１、３２、３３、３４、３５、３６の初期位置を示している。

説明を簡易化するため、副走査方向であるＹ軸方向に連続して並ぶ３つの格子に３本の電子線３１、３２、３３があり、これらの電子線から主走査方向であるＸ軸方向に３格子離れた位置に電子線３４、３５、３６が連続して並んでいる場合を例に挙げる。１つの格子は、描画領域の最少単位を示している。ある時刻で１つの格子内に１本の電子線が照射されると、その格子内に潜像が形成される。

３本単位の電子線により３格子分の偏向幅を描画における１列の幅としながら、ウエハの端から反対の端まで１行分の描画をする。主走査方向であるＸ軸方向に各行が描画をしていくことにより、ウエハ１０の描画領域に所望のパターンを描画する。以下、エラーが検出されていない、正常時の描画方法を、図４を用いて説明する。

図４（ａ）と（ｂ）はウエハ１０上の同じ領域を２つに分けて図示している。図４（ａ）は図３における電子線３１の走査軌跡を、図４（ｂ）は図３における電子線３３の走査軌跡を示す。大きな丸は各々の電子線の初期位置を、小さな丸は正常に照射が行われる位置を示している。

主制御部１６より、正常時向けの描画指令や偏向器９及びステージ１１への制御指令が出される時刻区間を通常区間と称す。通常区間では電子線とウエハ１０が相対的に移動する結果、電子線３１、３３が３時刻あたり主走査方向であるＸ軸方向に＋３格子ずつ照射されるように変化する。＋３格子照射すると、フライバック区間において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に−３格子進む。

フライバック区間とは、Ｘ軸方向に所定偏向幅で一度偏向してから次の偏向動作に移るまでの間の時間であり、電子線が照射されない状態の時間区間のことを意味する。図４（ａ）と（ｂ）はこれらの動作を繰り返しながら、３格子の幅で副走査方向に描画がされる様子を示している。

図４（ａ）と（ｂ）に対応する描画の制御指令値を図４（ｃ）に示す。図４（ｃ）の横軸は時刻であり、１つの時刻区間は電子線が１格子走査するのに要する時間を示している。一方縦軸は、上から、制御部１４からステージ１１に対する制御指令値、制御部１３からＸ偏向器及びＹ偏向器に対する制御指令値、制御部１２からブランキングアレイ６への描画指令を順に示している。制御指令値が１増えるごとに、１格子分の走査をすることを示している。

各時刻における描画指令は全てＯＮとなっており、全ての格子に対して電子線を照射する図４（ａ）や（ｂ）の状態と対応している。なお、制御部１２よりＯＦＦの描画指令が出された場合は、ブランキングアレイ６が電子線を偏向することによりウエハ１０への照射は行われない。

Ｘ偏向器、Ｙ偏向器、及びステージ１１に対する全ての指令値が０である場合は、電子線３１、３３は初期位置にある。Ｘ偏向器への指令値は、３時刻かけてＸ軸方向に３格子偏向させるごとにフライバック区間を経て元の位置に戻る動作を繰り返すことを示している。Ｙ偏向器は、３時刻かけてＹ軸方向に−３格子偏向させるごとにフライバック区間を経て元の位置に戻る動作を繰り返すことを示している。一方、ステージ１１への指令値は１時刻ごとにステージ１１をＹ軸方向に＋１ずつ単調に増加させていく指令値であることを示している。

副走査方向における電子線の照射位置とウエハ１０の相対位置は、Ｙ軸方向に対する指令値、すなわちＹ偏向器及びステージ１１への指令値の足し合わせで定まる。そのため、図４（ｃ）に示す指令値の場合は、電子線を主走査方向に３格子偏向するごとのフライバック区間中に、副走査方向に相対位置が３格子（所定量）ずつ変化する。

以上の偏向器９、ステージ１１に対する制御指令により、通常区間では、副走査方向における電子線の照射位置とウエハ１０の相対的位置がフライバック区間ごとに所定量ずつ変化しながら、図４（ａ）や（ｂ）のように電子線が照射されていく。所望の描画パターンに応じて、各ブランカで電子線のＯＮ／ＯＦＦの切り替えが行われる
（照射不良時の補償方法）
次に、本実施形態に係るパターンの描画中にデータの伝送エラーに起因して不良な電子線が突発的に生じた場合の補償方法について、図５と図６に示すフローチャートとを用いて説明する。

図５（ａ）は電子線３１の、図５（ｂ）は電子線３３の走査軌跡を示している。図５（ｃ）は、偏向器９及びステージ１１への制御指令値と電子線３１、３３を通過させるブランカへの描画指令を示している。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）中の線の種類は、前述の通常区間の他、後述する補償区間、復帰区間に各々が対応している。

各区間における描画の最中、エラー検出部１５は制御部１２からブランキングアレイ６の各ブランカに対する描画指令が正常に伝達されているかどうかをモニタしている。

図６のフローチャートに示すプログラムはメモリ２３に保存されており、主制御部１６がこれを読み出し、プログラムを実行するように各制御部１２、１３、１４に指示をする。図６に示すフローチャートの開始のタイミングは、エラー検出部１５においてデータ伝送のエラーが検出されたときである。本実施形態では、時刻０〜３の区間において図４（ｃ）と同様の通常区間の制御指令がされているが、電子線３３が時刻１〜２の区間において照射できない場合を例に挙げて説明する。データの伝送エラーにより不良なビームで照射できなかった箇所は図５（ｂ）において黒丸で示している。

エラーが検出された場合、エラー検出部１５から送られた情報に基づいて主制御部１６のデータ処理部２０は補償用の制御指令を決定する。まず、補償のための照射を行う正常な電子線を決定する（Ｓ１０１）。不良な電子線３３の代わりに照射する正常な電子線は、電子線３３よりも描画方向に対して後方にある電子線を選択することが好ましい。後方にある電子線とは、不良な電子線３３の副走査方向成分の位置を、不良な電子線３３よりも後の時刻に走査する電子線のことを意味する。補償のための照射が実現できる電子線は電子線３３の前方及び後方にあるが、前方にある電子線よりも、後方にある電子線を用いた方がスループットの低下を少なくすることができるためである。

よって本実施形態の場合は、図３に示した電子線３１、３２、３４、３５、３６のうち、電子線３３の真後ろの位置にある電子線３１、３２のどちらかを選択することが好ましい。ここでは、電子線３１を選択した場合を例に挙げて説明する。なお、Ｘ偏向器の偏向可能範囲が広い場合には電子線３３の斜め後方の位置にある電子線３４、３５を用いても構わない。

電子線３３で照射できなかった格子を電子線３１で照射できるようにするため、指令部Ｂ２２は電子線とウエハ１０の相対位置を決める制御指令値を決定する（Ｓ１０２）。具体的には、ステージ１１への制御指令値、偏向器９に対する制御指令値を決定し、補償を行う電子線３１が、電子線３３が不良であったため照射できなかった領域（不良なビームの照射予定位置）を通過するようにウエハ１０と複数の電子線との相対位置の変化量を変更する。さらに指令部Ａ２１は、各ブランカに対する描画指令を決定する。

Ｓ１０２において決定された指令値は、データ処理部２０から制御部１２、１３、１４に送られる（Ｓ１０３）。Ｓ１０３において送られる補償用の制御指令値を、図５（ｃ）の時刻３〜９の区間に示す。通常区間の制御指令に対して、特別な制御指令を挿入することで不良な電子線３３の発生により描画し損ねる事を防ぐ。時刻３〜６の区間では、補償区間と称す描画を行う（Ｓ１０４）。

補償区間では、Ｓ１０２で決定された制御指令に基づいて、電子線の照射位置とウエハ１０の相対位置を制御する。通常区間であれば３時刻でＹ偏向器は−３、ステージ１１は＋３移動させるところを、この補償区間ではＹ偏向器を−２、ステージ１１を＋２だけ移動させる。これらの制御を足し合わせることにより、通常区間から補償区間に切り替わる際に、副走査方向におけるウエハ１０と電子線の照射位置との相対位置の変化量が、３から２に変更される。

すなわち、Ｘ偏向器への制御指令値がある値から０に戻るタイミングでウエハ１０と電子線の照射位置との相対位置の変化量を変更している。なお、Ｘ偏向器の制御指令値を０〜３の繰り返しにしているのはデータ処理の複雑化を防ぐためであり、必ずしも本実施形態に限られなくても良い。

制御部１２は、補償区間で、電子線３１が電子線３３により照射できなかった領域に対して照射を行い、それ以外の電子線が照射を行わないように描画指令を伝達する。よって、補償に寄与する電子線３１以外の電子線に対して描画指令は出されず、照射は行われない。

補償区間中もエラー検出部１５は再びエラーが検出されるかどうかを判断している（Ｓ１０５）。エラー有り（ＹＥＳ）と判断された場合には、Ｓ１０１から始まるフローチャートを繰り返す。一方、エラー無し（ＮＯ）と判断された場合には、時刻６〜９の区間における復帰区間と称する描画を行う（Ｓ１０６）。

復帰区間は、補償区間での描画を終えた後、通常区間に対応する制御に戻すための区間である。そのため、電子線の照射位置とウエハ１０の相対位置をＸ軸方向に＋３、Ｙ軸方向に−１だけ移動させる。また、復帰区間では電子線３１〜３６に対し描画指令が出されており、全ての電子線が描画指令に従い照射をする。

以上で図６に示すフローチャートの説明を終了する。時刻９以降は、電子線の照射位置とウエハ１０の相対位置の変化量が、通常区間と同様に繰り返すようにしながら描画を繰り返す。再びエラーが検出されると、Ｓ１０１からＳ１０６までの動作を繰り返し行い、不良な電子線による影響を正常な電子線を用いて随時補償していく。

本実施形態によれば、ウエハ１０のある行に対してパターン潜像を形成中に突発的に不良な電子線が検出された場合であっても、不良な電子線の情報に基づいて副走査方向に対する変化量を変更することによって、不良な電子線で照射できない位置に正常な電子線で照射することが可能となる。

本実施形態の場合は、ステージ１１を一度停止させたり再び逆方向に駆動させたりせず、副走査方向に対して常に駆動し続けながら補償を行うため、スループットの低下を大幅に低減させることが可能となる。また、ステージ１１は駆動させつつも補償区間や復帰区間でその速度を落とすことによって、Ｙ軸偏向器の偏向量が必要以上に大きくなりビームの制御が不安定になることを防止する効果がある。

さらに、不良な電子線が無くなった場合には通常区間の制御指令に戻るため、必要以上に電子線がウエハ１０上を走査する必要が無くなることもスループット低下を低減させる効果がある。本実施形態では、不良な電子線が検出されてから、その電子線が検出された行の走査を初めて終える前（複数のビームの照射位置を所定量ずつ変化させる向きを初めて反転するまでの間）に正常な電子線による補償を行う。これにより、ウエハ１０上のほぼ全ての領域を光学系が２回ずつ走査して補償する場合に比べてスループットの低下を低減させることが可能となる。

［実施形態２］
本実施形態では実施形態１と同様の描画装置において、２本の電子線に対するデータ伝送のエラーが検出された場合の補償方法を図７を用いて説明する。図７（ａ）は電子線３１の、図７（ｂ）は電子線３２の、図７（ｃ）は電子線３３の走査軌跡を示している。図７（ｄ）は、各電子線３１、３２、３３のブランカへの描画指令と、偏向器９及びステージ１１への制御指令値を示している。エラーが検出された場合の補償の流れは、図６に示すフローチャートと同様である。

時刻０〜１の区間で電子線３２に対して、時刻１〜２の区間で電子線３３に対してエラーが生じた場合、時刻３〜６の区間で補償区間を設ける。電子線３２で照射できなかった領域は電子線３１で、電子線３３で照射できなかった領域を電子線３２で補償するように指令部Ａ２１は補償用の電子線を選択する。

指令部Ｂは、補償区間に際して電子線の照射位置とウエハ１０と副走査方向の相対位置の所定の変化量を変更して、補償区間中の制御指令のデータを作成する。本実施形態の場合は、補償区間において、３時刻区間でＹ偏向器を−１、ステージ１１の位置をＹ方向に＋１移動させる制御指令に偏向する。電子線３１は時刻３〜４の区間で、電子線３２は時刻４〜５の区間で描画を行うように、その他の電子線は描画を行わないように指令部Ａ２１より制御部１２に対して描画指令がなされる。

補償区間中に不良な電子線が生じなかった場合は、復帰区間の制御を行う。３時刻区間で、Ｙ偏向器を−２、ステージ１１の位置をＹ方向に＋２移動させる制御指令に切り替えて、再び通常区間の制御指令に戻す。

なお、一度不良な電子線となった電子線３２を、電子線３３の照射不良を補償するために起用したのはデータ伝送のエラーが一時的なものであるからである。電子線３２を再び使用したくない場合は、電子線３１のみを用いて、電子線３２及び電子線３３で照射できなかった領域を補償することも可能である。その場合は、補償区間を２回連続で設けることとなる。

実施形態２によれば、副走査方向におけるウエハ１０に対する電子線の照射位置の変化量を変更することにより、複数の不良な電子線が検出された場合であっても、スループットの低下を低減させつつ不良なビームのため電子線照射ができない領域の描画を補償することが可能となる。

［実施形態３］
実施形態１、２では、データ伝送のエラーに基づいて不良な電子線を検出する例を示したが、ごみ等のビームの照射を妨げる物質の付着によってブランカの電極間をビームが通過できず描画ができなくなる場合の不良な電子線（不良なビーム）の検出方法を述べる。

このような不良なビームを検出するには、各々のブランカに静電容量センサ（不図示）を設ける方法がある。エラー検出部１５を各静電容量センサに接続すれば、各センサの静電容量値から対応する電子線が正常に照射できる状態かどうか、すなわち不良なビームか正常なビームか、を判断することが可能となる。不良ビーム検出後の描画の補償方法は、実施形態１、２と同様であるため、説明を省略する。

［実施形態４］
さらに、経年劣化によってレンズアレイ４に対して所望の電圧を印加ができず描画ができなくなる場合の不良な電子線（不良なビーム）の検出方法を述べる。

このような不良なビームを検出するには、レンズアレイ４の各レンズの開口付近に電流プローブ（不図示）を設ける方法がある。各電流プローブをエラー検出部１５と接続すれば、電子線通過状態の変化に伴う磁場の変化に応答する電流プローブの電流値を計測することで不良なビームを検出できる。不良なビーム検出後の補償方法は前述の実施形態１、２と同様であるため説明を省略する。

（その他の実施形態）
前述の各実施形態では、一時的に補償区間や復帰区間の描画を行い、その後通常の描画指令に戻す例を示したが、必ずしもこの形態に限らない。例えば所定の回数以上不良が発生した場合には、その電子線は使用しないこととして、通常区間、補償区間を３時刻区間ずつ繰り返しながら描画しても構わない。

不良頻度が高いということは、以後もエラーが生じる恐れが高いことを意味しているからである。また、エラーが生じる度にデータ処理を行うよりは、一度作成した補償用のデータを用いて周期的に描画を続けるほうが、データ伝送が複雑にならないという利点があるからである。

図４、５、７ではステージ１１を常に走査し続ける実施形態を示したが、Ｘ偏向器による電子線の走査中にＹ偏向器やステージ１１が移動せず、３時刻ごとにステージ１１がステップ式に移動する制御方法の場合にも本発明は適用可能である。この場合、Ｙ偏向器とステージ１１の高精度な同期動作が不要となることから、高精度に照射位置を定めることができる効果と、Ｙ偏向器が不要となり描画装置の構成を簡素化できる効果がある。

不良な電子線が生じた場合に、補償区間と復帰区間による描画を所定の通常区間の描画に挿入する方式を示したが、必ずしもこのような方法に限らない。電子線の照射位置とウエハ１０との相対位置の所定の変化量を変更して不良な電子線により照射できなかった領域の補償を行いつつ、新しく描画できる領域への描画指令を正常な電子線に対して与えても良い。補償区間後の描画データを再作成して補償のための照射と新しい格子への照射を行うようにすれば、スループットの低下をより低減させることが可能となるからである。

本発明の制御部とは、正常なビームによる照射や主走査方向へのビームの偏向、及び副走査方向におけるビームの照射位置とウエハ１０の相対的な移動を制御する部分を含んでいれば良い。そのため、必ずしも前述の各実施形態における制御部１２、１３、１４、１６を含んでいなくても良い。

例えば、ブランキングアレイ６以外の手法で正常な電子線に対する照射の有無の切り替えや照射量の調整を制御する手段がある場合には、制御部１２の代わりその手段が本発明の制御部として含まれる。

その他の不良な電子線の検出方法として、前述の各実施形態に示したエラーの検出方法の他に、各照射領域から生じる二次電子をウエハ１０付近で検出することで、正常に照射できなかった電子線を検出しても良い。

実施形態１〜４では電子線を成形するためのレンズとして静電レンズを用いた例を示したが、静電レンズの代わりに磁界レンズを用いた荷電粒子線露光装置に対しても適用可能である。また、不良な電子線とは必ずしも照射できない電子線を意味するのではなく、所望の照射量で照射できず描画できない状態でも良い。例えば、各照射領域から生じる二次電子をウエハ１０付近で検出することで電子線の照射量を検出し、その照射量が所望の照射量に満たなかった場合に他の正常な電子線で必要な残りの照射量を与えても構わない。

（物品の製造方法）
本発明におけるデバイス又はレチクル等の物品の製造方法は、各実施形態に記載の描画装置によってウエハ１０に対してビームを照射する工程と、パターンが描画されたウエハ１０を現像する工程とを含む。さらに、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）を含んでも良い。

６ ブランキングアレイ
９ 偏向器
１０ ウエハ
１１ ステージ
１２ 制御部（ブランキングアレイ６用）
１３ 制御部（偏向器９用）
１４ 制御部（ステージ１１用）
１５ エラー検出部
１６ 主制御部

Claims (14)

1. 基板に対する複数のビームの照射位置を副走査方向に所定量ずつ変化させ、該副走査方向の各照射位置において前記複数のビームを主走査方向に偏向することによって前記基板上にパターンを描画する描画装置において、
   前記複数のビームのうちの不良なビームを検出する検出部と、
   前記複数のビームのうちの正常なビームによる照射、及び、前記副走査方向における前記照射位置を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記複数のビームの照射位置の変化量を前記所定量から変更することにより、前記不良なビームの照射予定位置に、前記不良なビームの代わりに正常なビームを照射することを特徴とする描画装置。
2. 前記偏向は所定偏向幅で繰り返し行われ、該所定偏向幅で一度偏向してから次の偏向動作が開始されるまでの間に前記変化量の変更を行うことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
3. 前記検出部が前記不良なビームを検出してから、前記副走査方向おいて前記基板に対して前記複数のビームの照射位置を所定量ずつ変化させる向きを初めて反転するまでの間に、前記不良なビームの照射予定位置に、前記不良なビームの代わりに前記正常なビームを照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
4. 前記基板に対して前記複数のビームの照射位置を副走査方向に所定量ずつ変化させる動作は所定のタイミングで行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の描画装置。
5. 前記制御部は、前記検出部が検出した前記不良なビームよりも、前記副走査方向において後方にある前記正常なビームを前記不良なビームの代わりに用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の描画装置。
6. 前記制御部は、前記検出部によって特定した前記不良なビームに対して斜め後方の位置にある前記正常なビームを、前記不良なビームの代わりに用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の描画装置。
7. 前記制御部は、前記検出部によって特定した前記不良なビームに対して前記副走査方向において真後ろの位置にある前記正常なビームを、前記不良なビームの代わりに用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の描画装置。
8. 前記制御部は、前記複数のビームを偏向可能な偏向器及び前記基板を保持して移動可能な移動体の少なくとも一方を制御することにより、前記副走査方向における前記照射位置の変化量を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の描画装置。
9. 前記検出部が前記不良なビームが無くなったと判断した場合に、前記制御部は前記複数のビームの照射位置の変化量を前記所定量に戻すことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の描画装置。
10. 前記検出部は、前記複数のビームの照射指令に関するデータの伝送エラーの有無に基づいて前記不良なビームを検出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の描画装置。
11. 前記ビームは荷電粒子線であって、前記検出部は、前記複数のビームのうち各ビームが通過する電極間の静電容量を計測することで前記複数のビームの照射を妨げる物質により生じる前記不良なビームを検出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の描画装置。
12. 前記複数のビームは荷電粒子線であって、前記検出部は前記複数のビームのうち各ビームが通過する電極板の開口における電流値を計測することで前記不良なビームを検出することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の描画装置。
13. 基板に対する複数のビームの照射位置を副走査方向に所定量ずつ変化させ、該副走査方向の各照射位置において前記複数のビームを主走査方向に偏向することによって前記基板上にパターンを描画する描画装置において、
    前記複数のビームのうちの不良なビームを検出するステップと、
    前記検出ステップの結果に基づいて前記複数のビームの照射位置の変化量を前記所定量から変更することにより、前記不良なビームの照射予定位置に前記不良なビームの代わりに正常なビームを照射するステップとを有することを特徴とする描画方法。
14. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の描画装置を用いて、基板上にビームを照射する工程と、
    前記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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