JP3369835B2 - Shape evaluation method of shaping aperture in charged beam writing apparatus and rotation adjustment method of shaping aperture - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子銃から出射さ
れた荷電ビームを成形アパーチャに通過させることによ
り所望のビーム形状を成形し、この成形された荷電ビー
ムを試料に照射して描画を行なう荷電ビーム描画装置に
おける成形アパーチャの形状評価方法及び成形アパーチ
ャの回転調整方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention forms a desired beam shape by passing a charged beam emitted from an electron gun through a shaping aperture, and irradiates a sample with the shaped charged beam to perform drawing. The present invention relates to a method of evaluating the shape of a shaping aperture and a method of adjusting the rotation of the shaping aperture in a charged beam drawing apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハや半導体製造に用いられる
フォトマスク等に直接に描画を行なう荷電ビーム描画装
置では、荷電ビームを所望する形状に成形するために、
通常、電子銃に近い側に第１成形アパーチャを、試料に
近い側に第２成形アパーチャをそれぞれ配置させてい
る。2. Description of the Related Art In a charged beam drawing apparatus for drawing directly on a semiconductor wafer or a photomask used for semiconductor manufacturing, in order to form a charged beam into a desired shape,
Usually, the first shaping aperture is arranged on the side closer to the electron gun, and the second shaping aperture is arranged on the side closer to the sample.

【０００３】このような荷電ビーム描画装置では、上記
２個の成形アパーチャのアパーチャ形状に対する評価及
び成形アパーチャの回転角度の調整が行なわれている。In such a charged beam drawing apparatus, evaluation of the shape of the above two shaping apertures and adjustment of the rotation angle of the shaping aperture are performed.

【０００４】図２２（ａ）は第１成形アパーチャの一例
を、（ｂ）は第２成形アパーチャの一例をそれぞれ示し
ている。第１成形アパーチャにおけるアパーチャ形状は
通常、矩形にされている。また、第２成形アパーチャに
おけるアパーチャ形状は種々のものが考えられている
が、ここでは小さな矩形と大きな矩形を組み合わせた鍵
型のものを示している。FIG. 22A shows an example of the first shaping aperture, and FIG. 22B shows an example of the second shaping aperture. The aperture shape of the first shaping aperture is usually rectangular. Although various shapes of apertures in the second shaping aperture are considered, here, a key type in which a small rectangle and a large rectangle are combined is shown.

【０００５】なお、以下、第１成形アパーチャの矩形ア
パーチャの各直線部、すなわち直線エッジをｅ１、ｅ
２、ｅ３、ｅ４とする。また、第２成形アパーチャの小
さな矩形で構成される３つの直線部、すなわち直線エッ
ジをｅＵ、ｅＬ、ｅＤとし、大きな矩形で構成されてい
る３つの斜線部、すなわち斜線エッジをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
とし、さらに斜線エッジＡとＤで挟まれているコーナー
をＣ１、斜線エッジＢとＣで挟まれているコーナーをＣ
２、斜線エッジＣとＤで挟まれているコーナーをＣ３と
する。In the following, each straight line portion of the rectangular aperture of the first shaping aperture, that is, the straight line edge is denoted by e1 and e.
2, e3 and e4. Further, the three straight line portions formed by the small rectangles of the second shaping aperture, that is, the straight line edges are defined as eU, eL, and eD, and the three diagonal line portions formed by the large rectangles, that is, the diagonal line edges are formed by A, B, and C. , D
In addition, the corner sandwiched between the diagonal edges A and D is C1, and the corner sandwiched between the diagonal edges B and C is C.
2. The corner sandwiched between the diagonal edges C and D is C3.

【０００６】このようなアパーチャ形状を持つ２個の成
形アパーチャを組み合わせて使用することにより、荷電
ビームを矩形もしくは三角形に成形することができる。By using two shaping apertures having such an aperture shape in combination, the charged beam can be shaped into a rectangle or a triangle.

【０００７】例えば、第１成形アパーチャのエッジｅ
１、ｅ２、ｅ３、ｅ４と、第２成形アパーチャのエッジ
ｅＵ、ｅＬ、ｅＤとを組み合わせることによって荷電ビ
ームを矩形に成形することができ、また、第１成形アパ
ーチャのコーナーと、第２成形アパーチャの斜線エッジ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとを組み合わせることによって荷電ビー
ムを三角形に成形することができる。For example, the edge e of the first shaping aperture
By combining 1, e2, e3, e4 with the edges eU, eL, eD of the second shaping aperture, the charged beam can be shaped into a rectangle, and the corner of the first shaping aperture and the second shaping aperture can be formed. The charged beam can be shaped into a triangle by combining the diagonal edges A, B, C, and D.

【０００８】ところで、上記の成形アパーチャは高精度
に形成されるものであるが、その寸法が数十μｍないし
数百μｍ程度の微細形状であるため、その製造過程にお
いて高精度に製造することが難しい。このためにアパー
チャ形状に対する評価が行なわれる。By the way, the above-mentioned forming aperture is formed with high precision, but since its size is a fine shape of about several tens μm to several hundreds μm, it can be produced with high precision in the manufacturing process. difficult. Therefore, the aperture shape is evaluated.

【０００９】例えば、第２成形アパーチャの斜線エッジ
Ａ〜Ｄにおけるエッジ角度α（図２２（ｂ）では１つの
斜線エッジＡに対するエッジ角度のみ図示）の評価を行
なう場合、従来では、実際に三角形パターンをレジスト
パターン上に描画し、描画後のレジストパターンの形状
を光学顕微鏡、又は走査型電子顕微鏡を用いて観察して
エッジ角度αを求めていた。For example, in the case of evaluating the edge angle α of the diagonal edges A to D of the second shaping aperture (only the edge angle for one diagonal edge A is shown in FIG. 22B), conventionally, a triangular pattern is actually used. Was drawn on the resist pattern, and the shape of the resist pattern after drawing was observed using an optical microscope or a scanning electron microscope to obtain the edge angle α.

【００１０】また、その評価結果に基づき、所望する角
度を持つ三角形の描画パターンが得られるように第２成
形アパーチャの回転調整を行なっている。Further, based on the evaluation result, the rotation adjustment of the second shaping aperture is performed so that a triangular drawing pattern having a desired angle can be obtained.

【００１１】しかしながら、上記従来の方法では、描
画、現像という工程が入るために、評価に時間がかか
り、これに伴いアパーチャの回転角度調整へのフィード
バックにも時間がかかって、調整が短時間で行なえない
という問題がある。また、これらの工程の影響が混入す
るので、調整の精度が低下するという問題もある。However, in the above-mentioned conventional method, since the steps of drawing and developing are included, it takes a long time for the evaluation, and accordingly, it takes time for feedback to the adjustment of the rotation angle of the aperture, and the adjustment takes a short time. There is a problem that you cannot do it. Further, since the influence of these steps is mixed, there is also a problem that the accuracy of adjustment is lowered.

【００１２】さらに、上記第２成形アパーチャの斜線エ
ッジＡ〜Ｄ自体のラフネス（凹凸：形状誤差）も評価す
る必要がある。Furthermore, it is also necessary to evaluate the roughness (irregularities: shape error) of the diagonal edges A to D of the second shaping aperture.

【００１３】従来、このラフネスの評価は、上記したエ
ッジ角度評価の場合と同様に、光学顕微鏡、又は走査型
電子顕微鏡を用いて観察、写真撮影することによって行
っていた。Conventionally, the roughness is evaluated by observing and taking a photograph using an optical microscope or a scanning electron microscope, as in the case of the edge angle evaluation described above.

【００１４】しかし、上記のように第２成形アパーチャ
の寸法は数十μｍないし数百μｍ程度であり、そのラフ
ネスは〜０．１μｍ程度よりも小さいものであり、この
０．１μｍの分解能を得るためには、それぞれの顕微鏡
を高倍率に設定する必要がある。However, as described above, the dimension of the second shaping aperture is about several tens of μm to several hundreds of μm, and its roughness is smaller than about 0.1 μm, and the resolution of 0.1 μm is obtained. Therefore, it is necessary to set each microscope to a high magnification.

【００１５】しかしながら、高倍率に設定すると、第２
成形アパーチャ全体の形状を観察することが困難にな
る。そこで、低倍率に設定すると、これでは第２成形ア
パーチャのエッジの凹凸形状を高精度に観察することが
困難になる。However, if a high magnification is set, the second
It becomes difficult to observe the shape of the entire shaping aperture. Therefore, if the magnification is set to low, it becomes difficult to observe the uneven shape of the edge of the second shaping aperture with high accuracy.

【００１６】その上、第２成形アパーチャにおける高精
度な厚み方向の定量的な寸法評価は、それぞれの顕微鏡
において焦点ぼけを発生することから困難である。Moreover, it is difficult to perform a highly accurate quantitative dimension evaluation in the thickness direction of the second shaping aperture because defocusing occurs in each microscope.

【００１７】また、成形アパーチャは厚みがあるため
に、アパーチャの最も内側に凸となる部分が寸法評価の
対象となるが、斜線部全体についてこれを定量的に測定
することは困難であった。Further, since the shaping aperture has a thickness, the innermost convex portion of the aperture is the object of dimensional evaluation, but it was difficult to quantitatively measure the entire shaded portion.

【００１８】また、描画装置内で成形アパーチャに荷電
ビームを照射していると、成形アパーチャにコンタミネ
ーションが付着して形状が変化することが知られてい
る。It is also known that when the shaping aperture is irradiated with a charged beam in the drawing apparatus, contamination attaches to the shaping aperture and the shape changes.

【００１９】従来、この形状変化量を評価する場合は、
アパーチャを描画装置から取り出し、顕微鏡観察によっ
て行なっていたので、短時間で精度良く評価することが
できないという欠点がある。Conventionally, when evaluating the shape change amount,
Since the aperture is taken out from the drawing device and observed by a microscope, there is a drawback that the evaluation cannot be performed accurately in a short time.

【００２０】さらに、第１成形アパーチャについても同
様に、形状評価及び各直線エッジにおけるラフネスを定
量的に評価し、この評価結果に基づいて第１成形アパー
チャの回転調整を行なう必要がある。Further, similarly for the first shaping aperture, it is necessary to quantitatively evaluate the shape evaluation and the roughness at each straight edge, and adjust the rotation of the first shaping aperture based on the evaluation result.

【００２１】この第１成形アパーチャの回転角度の調整
は、従来、図２３に示すように、第１、第２成形アパー
チャにより成形した矩形状の荷電ビーム３１を、反射電
子検出用粒子３２上にスキャンし、このときに反射電子
検出器３３により反射電子を検出してビームプロファイ
ルを測定している。Conventionally, the rotation angle of the first shaping aperture is adjusted by, as shown in FIG. 23, a rectangular charged beam 31 shaped by the first and second shaping apertures onto the backscattered electron detecting particles 32. Scanning is performed, and at this time, the backscattered electron detector 33 detects backscattered electrons to measure the beam profile.

【００２２】そして、このビームプロファイルの上部分
布が、図２３（ｂ）に示すようにフラットに現れるよう
に第１成形アパーチャを回転させて調整している。すな
わち、図２３（ａ）、（ｃ）に示すように、フラットな
ビームプロファイルが得られないときは、第１成形アパ
ーチャを回転させて、図２３（ｂ）に示すようなフラッ
トなビームプロファイルが得られるように角度調整を行
う。Then, the first shaping aperture is rotated so that the upper distribution of the beam profile appears flat as shown in FIG. 23 (b). That is, as shown in FIGS. 23A and 23C, when a flat beam profile cannot be obtained, the first shaping aperture is rotated to obtain a flat beam profile as shown in FIG. 23B. Adjust the angle so that it can be obtained.

【００２３】しかしながら、反射電子検出器３３から出
力される検出信号は、電気ノイズを受けやすく、再現性
が十数ｒａｄと悪い。また、第１成形アパーチャのエッ
ジに微小な凹凸があってもその検出信号は電気ノイズに
埋もれてしまい、その凹凸を考慮した回転の調整が困難
である。However, the detection signal output from the backscattered electron detector 33 is susceptible to electrical noise, and the reproducibility is poor at a dozen rad. Further, even if there are minute irregularities on the edge of the first shaping aperture, the detection signal is buried in electrical noise, and it is difficult to adjust the rotation in consideration of the irregularities.

【００２４】[0024]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、成形ア
パーチャの評価を行なう従来の方法では、短時間に高精
度で評価を行なうことができないという問題がある。As described above, the conventional method for evaluating the forming aperture has a problem that the evaluation cannot be performed with high accuracy in a short time.

【００２５】また、成形アパーチャの回転角度の調整を
行なう従来の方法では、短時間に高精度で回転調整を行
なうことができないという問題がある。Further, the conventional method of adjusting the rotation angle of the forming aperture has a problem that the rotation cannot be adjusted with high accuracy in a short time.

【００２６】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、成形アパーチャの形状
評価を短時間でかつ高精度に行なうことができる荷電ビ
ーム描画装置における成形アパーチャの形状評価方法を
提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a shaping aperture in a charged beam drawing apparatus capable of accurately evaluating the shape of the shaping aperture in a short time. It is to provide a shape evaluation method.

【００２７】また、この発明の目的は、成形アパーチャ
の回転角度の調整を短時間でかつ高精度に行なうことが
できる荷電ビーム描画装置における成形アパーチャの調
整方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a method of adjusting the shaping aperture in a charged beam drawing apparatus which can adjust the rotation angle of the shaping aperture in a short time and with high accuracy.

【００２８】[0028]

【課題を解決するための手段】請求項１に係る荷電ビー
ム描画装置における成形アパーチャの形状評価方法で
は、矩形を有する第１成形アパーチャで形成した荷電ビ
ームを、投影レンズで、少なくとも斜線部を有する第２
成形アパーチャ上に結像させるとともに、前記第１成形
アパーチャで形成された像を成形偏向器により偏向する
ことによって得られた像と、前記第２成形アパーチャの
形状との組合せによって前記荷電ビームを成形し、この
成形された荷電ビームを対物レンズで試料面に結像、照
射する機能を有する荷電ビーム描画装置において、前記
第１成形アパーチャの矩形の角部と前記第２成形アパー
チャの斜線部とを用いて前記第１、第２成形アパーチャ
によりビームを成形し、前記第２成形アパーチャの斜線
部に沿って第１成形アパーチャの矩形アパーチャ像の前
記角部を試料面上の基準座標系に正確に一致させた成形
偏向座標系における偏向角度θで一定量ずつ偏向させる
ことによって、第１及び第２成形アパーチャで成形され
たビームのビーム電流値を測定し、前記操作を前記偏向
角度θの値をわずかに変えて複数回行ない、偏向する毎
に測定されたビーム電流値が一定となるときの前記偏向
角度θを前記第２成形アパーチャの斜線部の試料面上の
基準座標系及び成形偏向座標系に対するエッジ角度αと
している。According to another aspect of the present invention, there is provided a method for evaluating a shape of a shaping aperture in a charged beam drawing apparatus, wherein a charged beam formed by a first shaping aperture having a rectangular shape is projected by a projection lens and has at least a hatched portion. Second
Forming the charged beam by combining an image obtained by deflecting the image formed by the first shaping aperture with a shaping deflector and the shape of the second shaping aperture while forming an image on the shaping aperture. Then, in the charged beam drawing apparatus having a function of forming and irradiating the shaped charged beam on the sample surface with the objective lens, the rectangular corner portion of the first shaping aperture and the hatched portion of the second shaping aperture are formed. The first and second shaping apertures are used to shape a beam, and the corners of the rectangular aperture image of the first shaping aperture are accurately aligned with the reference coordinate system on the sample surface along the hatched portion of the second shaping aperture. The beams of the beams shaped by the first and second shaping apertures are deflected by a fixed amount at a deflection angle θ in the matched shaping deflection coordinate system. Current value is measured and the operation is performed a plurality of times by slightly changing the value of the deflection angle θ, and the deflection angle θ when the beam current value measured at each deflection is constant is set to the second shaping aperture. Is the edge angle α with respect to the reference coordinate system on the sample surface and the forming deflection coordinate system.

【００２９】請求項２に係る荷電ビーム描画装置におけ
る成形アパーチャの形状評価方法では、矩形を有する第
１成形アパーチャで形成した荷電ビームを、投影レンズ
で、少なくとも斜線部を有する第２成形アパーチャ上に
結像させるとともに、前記第１成形アパーチャで形成さ
れた像を成形偏向器により偏向することによって得られ
た像と、前記第２成形アパーチャの形状との組合せによ
って前記荷電ビームを成形し、この成形された荷電ビー
ムを対物レンズで試料面に結像、照射する機能を有する
荷電ビーム描画装置において、前記第１成形アパーチャ
像の矩形の角部と前記第２成形アパーチャの斜線部とを
用い、前記第２成形アパーチャの斜線部の基準に対し前
記第１成形アパーチャの矩形アパーチャ像の前記角部を
一定量ｈだけずらした状態で前記第１、第２成形アパー
チャによりビームを成形し、前記第２成形アパーチャの
斜線部に沿って第１成形アパーチャの矩形アパーチャ像
の前記角部を一定量ずつ偏向させてその都度ビーム電流
値を測定し、この測定されたビーム電流値Ｉと、ビーム
電流密度Ｊ及び前記距離ｈとを用いて、前記斜線部の基
準からの凹凸量δｈを δｈ＝（Ｉ／Ｊ）^1/2 −ｈ … （１） から算出し、このδｈを前記第２成形アパーチャの斜線
部におけるラフネスとしている。In the shape evaluation method of the shaping aperture in the charged beam drawing apparatus according to the second aspect, the charged beam formed by the first shaping aperture having a rectangular shape is projected by the projection lens onto the second shaping aperture having at least a hatched portion. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting the image formed by the first shaping aperture with the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture while forming the image. In a charged beam drawing apparatus having a function of forming and irradiating the formed charged beam on a sample surface with an objective lens, a rectangular corner portion of the first shaping aperture image and a hatched portion of the second shaping aperture are used, The corner portion of the rectangular aperture image of the first shaping aperture is displaced by a certain amount h with respect to the reference of the hatched portion of the second shaping aperture. Beam is shaped by the first and second shaping apertures in this state, and the corner portion of the rectangular aperture image of the first shaping aperture is deflected along the oblique line portion of the second shaping aperture by a certain amount, and the beam is changed each time. The current value is measured, and the measured beam current value I, the beam current density J, and the distance h are used to calculate the unevenness amount δh from the reference of the shaded portion δh = (I / J) ^1/2 -H ... (1) is calculated, and this δh is defined as the roughness in the shaded portion of the second shaping aperture.

【００３０】請求項３に係る荷電ビーム描画装置におけ
る成形アパーチャの回転調整方法では、矩形を有する第
１成形アパーチャで形成した荷電ビームを、投影レンズ
で、少なくとも斜線部を有する第２成形アパーチャ上に
結像させるとともに、前記第１成形アパーチャで形成さ
れた像を成形偏向器により偏向することによって得られ
た像と、前記第２成形アパーチャの形状との組合せによ
って前記荷電ビームを成形し、この成形された荷電ビー
ムを対物レンズで試料面に結像、照射する機能を有する
とともに成形アパーチャの回転調整機構を有する荷電ビ
ーム描画装置において、前記第１成形アパーチャのアパ
ーチャ像エッジの基準を第２成形アパーチャの角部の基
準位置から所定量だけ第２成形アパーチャのアパーチャ
から露出させた状態で試料面上の基準座標系に正確に一
致させた成形偏向座標系における所望の偏向角度θでス
テップ偏向し、前記第１、第２成形アパーチャを通過す
る荷電ビームのビーム電流量を測定し、このビーム電流
量の変化が最小になるように第１成形アパーチャの回転
角度を調整することによって所望の偏向角度θに回転調
整を行なうようにしている。In the method for adjusting the rotation of the shaping aperture in the charged beam drawing apparatus according to the third aspect of the invention, the charged beam formed by the first shaping aperture having a rectangular shape is projected onto the second shaping aperture having at least a shaded portion by the projection lens. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting the image formed by the first shaping aperture with the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture while forming the image. In a charged beam drawing apparatus having a function of imaging and irradiating the formed charged beam on a sample surface with an objective lens and a rotation adjusting mechanism of a shaping aperture, a second shaping aperture is used as a reference for an edge of an aperture image of the first shaping aperture. Exposed by a predetermined amount from the reference position of the corner of the second shaping aperture. And step-deflect at a desired deflection angle θ in the shaping deflection coordinate system that is exactly matched to the reference coordinate system on the sample surface, and measure the beam current amount of the charged beam passing through the first and second shaping apertures. By adjusting the rotation angle of the first shaping aperture so that the change in the beam current amount is minimized, the rotation is adjusted to a desired deflection angle θ.

【００３１】請求項４に係る荷電ビーム描画装置におけ
る成形アパーチャの形状評価方法では、矩形を有する第
１成形アパーチャで形成した荷電ビームを、投影レンズ
で、少なくとも斜線部を有する第２成形アパーチャ上に
結像させるとともに、前記第１成形アパーチャで形成さ
れた像を成形偏向器により偏向することによって得られ
た像と、前記第２成形アパーチャの形状との組合せによ
って前記荷電ビームを成形し、この成形された荷電ビー
ムを対物レンズで試料面に結像、照射する機能を有する
荷電ビーム描画装置において、前記第１成形アパーチャ
のアパーチャ像エッジを第２成形アパーチャの角部の基
準位置から所定量だけ第２成形アパーチャのアパーチャ
から露出させた状態で試料面の基準座標系に正確に一致
させた成形偏向座標系において所望の第１成形アパーチ
ャ像のエッジ角度と一致する偏向角度でステップ偏向
し、前記第１、第２成形アパーチャを通過する荷電ビー
ムのビーム電流量Ｉを測定し、このビーム電流量Ｉとビ
ーム電流密度Ｊ及び第２成形アパーチャの角部の形状と
から、第１成形アパーチャ像の基準エッジに対する凹凸
量δｈを δｈ＝（Ｉ／Ｊ）^1/2 −ｈ …（２） から算出して、このδｈを前記第１成形アパーチャのエ
ッジにおけるラフネスとしている。In the shape evaluation method of the shaping aperture in the charged beam drawing apparatus according to the fourth aspect, the charged beam formed by the first shaping aperture having a rectangular shape is projected by the projection lens onto the second shaping aperture having at least a hatched portion. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting the image formed by the first shaping aperture with the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture while forming the image. In a charged beam drawing apparatus having a function of forming and irradiating the formed charged beam on a sample surface with an objective lens, an aperture image edge of the first shaping aperture is moved by a predetermined amount from a reference position of a corner of the second shaping aperture. 2 Molding deflection seat that is exactly aligned with the reference coordinate system of the sample surface while being exposed from the aperture of the molding aperture In the system, the beam current amount I of the charged beam passing through the first and second shaping apertures is measured by step-deflection at a deflection angle that matches the desired edge angle of the first shaping aperture image. From the beam current density J and the shape of the corner of the second shaping aperture, the unevenness amount δh with respect to the reference edge of the first shaping aperture image is calculated from δh = (I / J) ^1/2 −h (2) This δh is defined as the roughness at the edge of the first shaping aperture.

【００３２】請求項５に係る荷電ビーム描画装置におけ
る成形アパーチャの形状評価方法では、矩形を有する第
１成形アパーチャで形成した荷電ビームを、投影レンズ
で、少なくとも斜線部を有する第２成形アパーチャ上に
結像させるとともに、前記第１成形アパーチャで形成さ
れた像を成形偏向器により偏向することによって得られ
た像と、前記第２成形アパーチャの形状との組合せによ
って前記荷電ビームを成形し、この成形された荷電ビー
ムを対物レンズで試料面に結像、照射する機能を有する
荷電ビーム描画装置において、前記第１成形アパーチャ
の矩形アパーチャの各エッジにおけるラフネスｈを予め
測定しておき、前記第１成形アパーチャの矩形アパーチ
ャ像のエッジを前記第２成形アパーチャの矩形部のエッ
ジから所定量ｗだけ第２成形アパーチャのアパーチャ方
向に露出させてピッチｐで試料面の基準座標系に正確に
一致させた成形偏向座標系において所望の第２成形アパ
ーチャ矩形部エッジと一致する偏向角度でステップ偏向
し、前記第１、第２成形アパーチャを通過する荷電ビー
ムのビーム電流量Ｉを測定し、このビーム電流量Ｉとビ
ーム電流密度Ｊ及び第１成形アパーチャのエッジラフネ
スとから、第２成形アパーチャの矩形部の基準エッジに
対する凹凸量δｉを （ただしｉは偏向ステップ数であり、任意の正の数）か
ら算出して、前記第２成形アパーチャのエッジにおける
ラフネスとしている。In the shape evaluation method of the shaping aperture in the charged beam drawing apparatus according to the fifth aspect, the charged beam formed by the first shaping aperture having a rectangular shape is projected by the projection lens onto the second shaping aperture having at least a shaded portion. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting the image formed by the first shaping aperture with the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture while forming the image. In a charged beam drawing apparatus having a function of imaging and irradiating the formed charged beam on a sample surface with an objective lens, roughness h at each edge of the rectangular aperture of the first shaping aperture is measured in advance, and the first shaping is performed. The edge of the rectangular aperture image of the aperture is a predetermined amount w from the edge of the rectangular portion of the second shaping aperture. In the shaping deflection coordinate system which is exposed in the aperture direction of the second shaping aperture and is exactly matched with the reference coordinate system of the sample surface at the pitch p, step deflection is performed at a deflection angle that matches a desired second shaping aperture rectangular portion edge, The beam current amount I of the charged beam passing through the first and second shaping apertures is measured, and from the beam current amount I, the beam current density J and the edge roughness of the first shaping aperture, the rectangular portion of the second shaping aperture is measured. The unevenness amount δi with respect to the reference edge of (Where i is the number of deflection steps, which is an arbitrary positive number), and is used as the roughness at the edge of the second shaping aperture.

【００３３】請求項６に係る荷電ビーム描画装置におけ
る成形アパーチャの回転調整方法では、矩形を有する第
１成形アパーチャで形成した荷電ビームを、投影レンズ
で、少なくとも斜線部を有する第２成形アパーチャ上に
結像させるとともに、前記第１成形アパーチャで形成さ
れた像を成形偏向器により偏向することによって得られ
た像と、前記第２成形アパーチャの形状との組合せによ
って前記荷電ビームを成形し、この成形された荷電ビー
ムを対物レンズで試料面に結像、照射する機能を有する
とともに成形アパーチャの回転調整機構を有する荷電ビ
ーム描画装置において、前記第１成形アパーチャの矩形
アパーチャの各エッジにおけるラフネスｈを予め測定し
ておき、前記第１成形アパーチャの矩形アパーチャ像の
エッジを前記第２成形アパーチャの矩形部のエッジから
所定量ｗだけ第２成形アパーチャのアパーチャ方向に露
出させてピッチｐで試料面の基準座標系に正確に一致さ
せた成形偏向座標系において所望の第２成形アパーチャ
矩形部エッジと一致する偏向角度でステップ偏向し、前
記第１、第２成形アパーチャを通過する荷電ビームのビ
ーム電流量Ｉを測定し、このビーム電流量Ｉとビーム電
流密度Ｊ及び第１成形アパーチャのエッジラフネスとか
ら、第２成形アパーチャの矩形部の基準エッジに対する
凹凸量δｉを （ただしｉは偏向ステップ数であり、任意の正の数）か
ら算出して、前記第２成形アパーチャのエッジにおける
ラフネスとし、このラフネスを用いて前記第２成形アパ
ーチャのエッジを直線で近似し、この近似された直線の
傾きが試料面上の基準座標系の目標とする角度に一致す
るように前記第１もしくは第２成形アパーチャの回転角
度を調整している。In the method for adjusting the rotation of the shaping aperture in the charged beam drawing apparatus according to the sixth aspect, the charged beam formed by the first shaping aperture having a rectangular shape is projected by the projection lens onto the second shaping aperture having at least a hatched portion. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting the image formed by the first shaping aperture with the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture while forming the image. In a charged beam drawing apparatus having a function of imaging and irradiating the formed charged beam on a sample surface with an objective lens and having a rotation adjusting mechanism of a shaping aperture, the roughness h at each edge of the rectangular aperture of the first shaping aperture is previously set. The edge of the rectangular aperture image of the first shaping aperture is measured and the second A desired second shaping aperture rectangle in the shaping deflection coordinate system which is exposed in the aperture direction of the second shaping aperture from the edge of the rectangular portion of the shape aperture in the direction of the aperture of the second shaping aperture and is exactly matched with the reference coordinate system of the sample surface at the pitch p. The beam current amount I of the charged beam passing through the first and second shaping apertures is measured by performing the step deflection at a deflection angle that coincides with the partial edge, and the beam current amount I, the beam current density J, and the first shaping aperture are measured. From the edge roughness, the unevenness amount δi with respect to the reference edge of the rectangular portion of the second shaping aperture is calculated. (Where i is the number of deflection steps and is an arbitrary positive number), and is set as the roughness at the edge of the second shaping aperture, and the edge of the second shaping aperture is approximated by a straight line using this roughness, The rotation angle of the first or second shaping aperture is adjusted so that the inclination of the approximated straight line matches the target angle of the reference coordinate system on the sample surface.

【００３４】請求項７に係る荷電ビーム描画装置におけ
る成形アパーチャの形状評価方法では、矩形の描画用ア
パーチャ及びこれよりも形状が小さな少なくとも１つの
評価用アパーチャを含む第１成形アパーチャと、メイン
アパーチャ及び少なくとも１つのキャラクタアパーチャ
を含む第２成形アパーチャとを備え、第１成形アパーチ
ャ像を第２成形アパーチャ上に投影レンズにより結像
し、成形偏向器により偏向することにより、荷電ビーム
の成形を行なう荷電ビーム描画装置において、前記第１
成形アパーチャの評価用アパーチャ像を、前記第２成形
アパーチャの基準エッジから所定量だけ第２成形アパー
チャのメインアパーチャもしくはキャラクタアパーチャ
に露出させ、第２成形アパーチャのメインアパーチャも
しくはキャラクタアパーチャのエッジに沿って前記第１
成形アパーチャの評価用アパーチャ像を試料面上の基準
座標系に正確に一致させた成形偏向座標系でステップ偏
向し、前記第１、第２成形アパーチャを通過する荷電ビ
ームのビーム電流量Ｉを測定し、このビーム電流量Ｉと
ビーム電流密度Ｊ及び前記評価用アパーチャの形状及び
寸法とから、前記第２成形アパーチャのアパーチャの基
準エッジからの凹凸量を求めて、これを第２成形アパー
チャのエッジラフネスととしている。In the shape evaluating method of the shaping aperture in the charged beam drawing apparatus according to the seventh aspect, a first shaping aperture including a rectangular drawing aperture and at least one evaluation aperture having a smaller shape than that, a main aperture, and A second shaping aperture including at least one character aperture, wherein the first shaping aperture image is formed on the second shaping aperture by a projection lens, and is deflected by a shaping deflector to form a charged beam. In the beam drawing apparatus, the first
The evaluation aperture image of the shaping aperture is exposed from the reference edge of the second shaping aperture to the main aperture or the character aperture of the second shaping aperture by a predetermined amount, and along the edge of the main aperture or the character aperture of the second shaping aperture. The first
A beam current amount I of the charged beam passing through the first and second shaping apertures is measured by step-deflecting the evaluation aperture image of the shaping aperture with a shaping deflection coordinate system that exactly matches the reference coordinate system on the sample surface. Then, based on the beam current amount I, the beam current density J, and the shape and size of the evaluation aperture, the unevenness amount from the reference edge of the aperture of the second shaping aperture is obtained, and this is determined as the edge of the second shaping aperture. It's called roughness.

【００３５】[0035]

【発明の実施の形態】まず、この発明の実施の形態を説
明する前に、この発明の方法を実施する際に使用される
荷電ビーム描画装置の構成について、図１を参照して説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, before describing the embodiments of the present invention, the configuration of a charged beam drawing apparatus used for carrying out the method of the present invention will be described with reference to FIG.

【００３６】電子銃１から出射される荷電ビームの進行
路には、第１照明レンズ２、第２照明レンズ３、第１投
影レンズ４、第２投影レンズ５、縮小レンズ６及び対物
レンズ７が配置されている。A first illumination lens 2, a second illumination lens 3, a first projection lens 4, a second projection lens 5, a reduction lens 6 and an objective lens 7 are provided in the traveling path of the charged beam emitted from the electron gun 1. It is arranged.

【００３７】荷電ビームの進行路上では、第２照明レン
ズ３と第１投影レンズ４との間にブランキング偏向器８
が配置され、第１投影レンズ４と第２投影レンズ５との
間に成形偏向器９が配置され、さらに対物レンズ７の位
置に対物偏向器１０が配置されている。On the traveling path of the charged beam, the blanking deflector 8 is provided between the second illumination lens 3 and the first projection lens 4.
Is disposed, the shaping deflector 9 is disposed between the first projection lens 4 and the second projection lens 5, and the objective deflector 10 is disposed at the position of the objective lens 7.

【００３８】また、荷電ビームの進行路上では、ブラン
キング偏向器８と第１投影レンズ４との間に丸形アパー
チャ１１及び第１成形アパーチャ１２が配置され、第２
投影レンズ５と縮小レンズ６との間に第２成形アパーチ
ャ１３が配置され、さらに縮小レンズ６と対物レンズ７
と間に丸形アパーチャ１４が配置されている。A circular aperture 11 and a first shaping aperture 12 are arranged between the blanking deflector 8 and the first projection lens 4 on the traveling path of the charged beam.
The second shaping aperture 13 is arranged between the projection lens 5 and the reduction lens 6, and further the reduction lens 6 and the objective lens 7 are arranged.
A round aperture 14 is arranged between the two.

【００３９】このうち、第１成形アパーチャ１２は先の
図２２（ａ）に示すように矩形のアパーチャ形状を有し
ており、第２成形アパーチャ１３は先の図２２（ｂ）に
示すように鍵形のアパーチャ形状を有している。Of these, the first shaping aperture 12 has a rectangular aperture shape as shown in FIG. 22 (a), and the second shaping aperture 13 has a rectangular aperture shape as shown in FIG. 22 (b). It has a key-shaped aperture shape.

【００４０】上記対物レンズ７の結像位置には試料１５
が配置され、この試料１５の上方に反射電子検出器１６
が配置されているとともに試料１５の下方にはファラデ
ーカップと称されるビーム電流検出器１７が配置されて
いる。The sample 15 is placed at the image forming position of the objective lens 7.
Is arranged, and the backscattered electron detector 16 is provided above the sample 15.
And a beam current detector 17 called a Faraday cup is arranged below the sample 15.

【００４１】なお、図示していないが、上記第１、第２
成形アパーチャ１２、１３の回転角度の調整を行なうた
めに、それぞれの位置にはアパーチャ回転機構が設けら
れており、かつ第１、第２成形アパーチャ１２、１３を
水平方向に移動するためのアパーチャＸＹ移動機構が設
けられている。Although not shown, the above first and second
An aperture rotating mechanism is provided at each position for adjusting the rotation angle of the shaping apertures 12 and 13, and an aperture XY for moving the first and second shaping apertures 12 and 13 in the horizontal direction. A moving mechanism is provided.

【００４２】また、上記成形偏向器１１は回転補正機能
を有しており、試料面上の基準座標系に一致する成形偏
向回転補正機能パラメータが予め求められて、保存され
ている。Further, the shaping deflector 11 has a rotation correction function, and the shaping deflection rotation correction function parameter matching the reference coordinate system on the sample surface is previously obtained and stored.

【００４３】このような構成の荷電ビーム描画装置で
は、電子銃１から出射された荷電ビーム、すなわちクロ
スオーバー像は、クロスオーバー結像系１８に示すよう
に、第１照明レンズ２、第２照明レンズ３、第１投影レ
ンズ４、第２投影レンズ５及び縮小レンズ６により５回
結像され、最終的に対物レンズ７の主面に結像される。In the charged beam drawing apparatus having such a structure, the charged beam emitted from the electron gun 1, that is, the crossover image, as shown in the crossover imaging system 18, has the first illumination lens 2 and the second illumination. The image is formed five times by the lens 3, the first projection lens 4, the second projection lens 5, and the reduction lens 6, and finally is formed on the main surface of the objective lens 7.

【００４４】これとともに、電子銃１から出射された荷
電ビームは、第１成形アパーチャ１２を通過し、この
後、成形偏向器９により偏向されて第２成形アパーチャ
１３を通過することにより、これら第１、第２成形アパ
ーチャ１２、１３を組み合わせたアパーチャ形状に成形
される。At the same time, the charged beam emitted from the electron gun 1 passes through the first shaping aperture 12 and, thereafter, is deflected by the shaping deflector 9 and passes through the second shaping aperture 13. The first and second shaping apertures 12 and 13 are combined to form an aperture shape.

【００４５】第１成形アパーチャ像は、成形像結像系１
９に示すように第２成形アパーチャ１３上に結像され、
この後に縮小レンズ６及び対物レンズ７により試料１５
面上に結像される。The first shaping aperture image is the shaping image forming system 1
An image is formed on the second shaping aperture 13 as shown in FIG.
After that, the sample 15 is removed by the reduction lens 6 and the objective lens 7.
An image is formed on the surface.

【００４６】次にこのような構成でなる荷電ビーム描画
装置において、第２成形アパーチャ１３における斜線エ
ッジＡ〜Ｄ（図２２（ｂ）に図示）それぞれのエッジ角
度αを求めて、第２成形アパーチャの形状評価を行なう
この発明の第１の実施の形態の方法について説明する。Next, in the charged beam drawing apparatus having such a configuration, the edge angles α of the diagonal edges A to D (shown in FIG. 22B) of the second shaping aperture 13 are obtained, and the second shaping aperture is obtained. A method according to the first embodiment of the present invention for performing the shape evaluation will be described.

【００４７】例えば、第２成形アパーチャ１３の１つの
斜線エッジＡにおけるエッジ角度αは次のようにして求
められる。まず、成形偏向器９を制御して、図２に示す
ように第１成形アパーチャ像の１つのコーナーが第２成
形アパーチャ１３の斜線エッジＡに僅かに掛かるように
第１成形アパーチャを偏向する。すなわち、このとき、
第１成形アパーチャ１２のコーナーと第２成形アパーチ
ャ１３の斜線エッジＡとを用いて三角形ビームを成形さ
せる。次に、この状態で、第２成形アパーチャの斜線エ
ッジＡに沿って第１成形アパーチャ像のコーナーを所定
の偏向角度θで一定量ずつ偏向させることによって上記
三角形ビームを偏向させ、その都度、前記ビーム電流検
出器１７でビーム電流値の測定を行なう。そして、これ
と同じ操作を偏向角度θの値を変えて複数回行なう。For example, the edge angle α at one diagonal edge A of the second shaping aperture 13 is obtained as follows. First, the shaping deflector 9 is controlled to deflect the first shaping aperture so that one corner of the first shaping aperture image slightly overlaps the diagonal edge A of the second shaping aperture 13 as shown in FIG. That is, at this time,
The corners of the first shaping aperture 12 and the diagonal edges A of the second shaping aperture 13 are used to shape the triangular beam. Next, in this state, the triangular beam is deflected by deflecting the corner of the first shaping aperture image along the oblique edge A of the second shaping aperture at a predetermined deflection angle θ by a constant amount. The beam current detector 17 measures the beam current value. Then, the same operation is performed a plurality of times by changing the value of the deflection angle θ.

【００４８】図３（ａ）〜（ｃ）は偏向角度θをθ１、
θｉ、θｎにそれぞれ設定して三角形ビームを順次ステ
ップ偏向させた場合の状態を示している。In FIGS. 3A to 3C, the deflection angle θ is θ1,
It shows a state in which the triangular beams are sequentially step-deflected by setting θi and θn respectively.

【００４９】図４は上記偏向角度θを種々の値に設定し
た場合に、偏向量Ｘと、その都度測定されたビーム電流
値Ｉの関係を示したものである。FIG. 4 shows the relationship between the deflection amount X and the beam current value I measured each time when the deflection angle θ is set to various values.

【００５０】図３（ａ）に示すように、偏向角度がθ１
に設定されているときは、三角形ビームをステップ偏向
する毎に三角形ビームの面積が減少していくために、図
４に示すようにビーム電流値Ｉは偏向量Ｘが増加するの
に伴って減少していく。また、図３（ｃ）に示すよう
に、偏向角度がθｎに設定されているときは、三角形ビ
ームをステップ偏向する毎に三角形ビームの面積が増加
するために、図４に示すようにビーム電流値Ｉは偏向量
Ｘが増加するのに伴って増加していく。As shown in FIG. 3A, the deflection angle is θ1.
, The area of the triangular beam decreases each time the triangular beam is step-deflected, so that the beam current value I decreases as the deflection amount X increases as shown in FIG. I will do it. Further, as shown in FIG. 3C, when the deflection angle is set to θn, the area of the triangular beam increases each time the triangular beam is step-deflected. The value I increases as the deflection amount X increases.

【００５１】これに対し、図３（ｂ）に示すように、偏
向角度がθｉに設定されているときは、三角形ビームを
ステップ偏向して行っても三角形ビームの面積は変化し
ないので、図４に示すようにビーム電流値Ｉは変化せず
一定である。すなわち、このときの偏向角度θｉは第２
成形アパーチャ１３の斜線エッジＡのエッジ角度αと一
致している。従って、このときの偏向角度θｉが斜線エ
ッジＡのエッジ角度として得られる。On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the deflection angle is set to θi, the area of the triangular beam does not change even if the triangular beam is step-deflected. As shown in, the beam current value I does not change and is constant. That is, the deflection angle θi at this time is the second
It matches the edge angle α of the diagonal edge A of the shaping aperture 13. Therefore, the deflection angle θi at this time is obtained as the edge angle of the diagonal edge A.

【００５２】他方、第２成形アパーチャ１３における残
りの斜線エッジＢ、Ｃ、Ｄについても、上記と同様の方
法によりエッジ角度を求めることができる。On the other hand, with respect to the remaining diagonal edges B, C and D in the second shaping aperture 13, the edge angle can be obtained by the same method as described above.

【００５３】そして、全ての斜線エッジのエッジ角度が
求められたならば、これら求められたエッジ角度を、予
め知られている基準のエッジ角度と比較することによっ
て、第２成形アパーチャ１３の形状評価を行なうことが
できる。When the edge angles of all the diagonal edges have been obtained, the obtained edge angles are compared with a reference edge angle known in advance to evaluate the shape of the second shaping aperture 13. Can be done.

【００５４】従来方法では第２成形アパーチャの斜線エ
ッジのエッジ角度を求めるために半日を要していたが、
上記実施の形態の方法によればこれが約数分でできるよ
うになった。さらに、偏向角度θの変化量δθを微小に
することにより、高精度な角度検出が実現できる。In the conventional method, it took half a day to obtain the edge angle of the diagonal line edge of the second shaping aperture.
According to the method of the above embodiment, this can be done in about several minutes. Further, by making the variation amount Δθ of the deflection angle θ small, highly accurate angle detection can be realized.

【００５５】次にこのような構成でなる荷電ビーム描画
装置において、第２成形アパーチャ１３の各斜線エッジ
Ａ〜Ｄそれぞれのラフネスを求めて、第２成形アパーチ
ャの形状評価を行なうこの発明の第２の実施の形態の方
法について説明する。Next, in the charged beam drawing apparatus having such a structure, the roughness of each diagonal edge A to D of the second shaping aperture 13 is obtained, and the shape of the second shaping aperture is evaluated. The method of the embodiment will be described.

【００５６】例えば、第２成形アパーチャ１３の１つの
斜線エッジＡにおけるラフネスは次のように求められ
る。まず、成形偏向器９を制御して、図５（ａ）に示す
ように、第２成形アパーチャ１３の基準の斜線エッジＡ
に対し、第１成形アパーチャ像のコーナーを一定量ｈだ
けずらした状態で、第２成形アパーチャ１３の斜線エッ
ジＡにコーナーが掛かるように第１成形アパーチャを偏
向する。すなわち、このとき、第１成形アパーチャ１２
のコーナーと第２成形アパーチャ１３の斜線エッジＡと
を用いて三角形ビームを成形させる。For example, the roughness at one diagonal edge A of the second shaping aperture 13 is obtained as follows. First, the shaping deflector 9 is controlled so that the reference diagonal edge A of the second shaping aperture 13 is displayed as shown in FIG.
On the other hand, with the corners of the first shaping aperture image being shifted by a certain amount h, the first shaping aperture is deflected so that the diagonal edge A of the second shaping aperture 13 is reached. That is, at this time, the first shaping aperture 12
The triangular beam is shaped by using the corners of and the diagonal edge A of the second shaping aperture 13.

【００５７】次に、図５（ｂ）に示すように、成形偏向
器９をスキャン制御して、第２成形アパーチャの斜線エ
ッジＡに沿って、第１成形アパーチャ像を一定量ずつ偏
向させることによって三角形ビームを偏向させ、その都
度、前記ビーム電流検出器１７でビーム電流値の測定を
行なう。Next, as shown in FIG. 5B, the shaping deflector 9 is scan-controlled to deflect the first shaping aperture image by a predetermined amount along the diagonal edge A of the second shaping aperture. The triangular beam is deflected by, and the beam current value is measured by the beam current detector 17 each time.

【００５８】ところで、上記斜線エッジ部Ａにラフネス
が無い場合、図６（ａ）に示すように、第２成形アパー
チャの内側（アパーチャ側）に出る第１成形アパーチャ
像の面積（スキャンされる三角形ビームの面積）は常に
一定となり、測定されたビーム電流値も図６（ｂ）に示
すように変化せず、常に一定となる。By the way, when there is no roughness in the shaded edge portion A, as shown in FIG. 6A, the area of the first shaping aperture image which appears inside the second shaping aperture (aperture side) (scanned triangle). The beam area) is always constant, and the measured beam current value does not change as shown in FIG. 6B and is always constant.

【００５９】次に、第２成形アパーチャの斜線エッジＡ
にラフネスがある場合について図７を参照して説明す
る。Next, the slanted edge A of the second shaping aperture
The case where there is roughness will be described with reference to FIG.

【００６０】図７（ａ）はラフネスが０の位置における
斜線エッジＡの付近を示している。この場合、第１成形
アパーチャのコーナーは斜線エッジＡから長さｈだけ偏
向している。このとき、第１、第２成形アパーチャで成
形された三角形ビームの面積Ｓはｈ² となり、ビーム電
流密度をＪとすると、測定される電流値ＩはＳ×Ｊなる
関係がある。FIG. 7A shows the vicinity of the diagonal edge A at the position where the roughness is 0. In this case, the corner of the first shaping aperture is deflected from the diagonal edge A by a length h. At this time, the area S of the triangular beam formed by the first and second forming apertures is h ² and the measured current value I is S × J, where J is the beam current density.

【００６１】図７（ｂ）は基準の斜線エッジから長さδ
ｈだけ斜線エッジが凹んでいる位置における斜線エッジ
Ａの付近を示している。このとき、第１、第２成形アパ
ーチャで成形された三角形ビームの面積Ｓは（ｈ＋δ
ｈ）² となり、ビーム電流密度をＪとし、この位置で測
定される電流値をＩとすると、上記δｈは δｈ＝（Ｉ／Ｊ）^1/2 −ｈ … （５） から算出される。FIG. 7B shows a length δ from the reference diagonal edge.
The vicinity of the diagonal edge A at a position where the diagonal edge is recessed by h is shown. At this time, the area S of the triangular beam formed by the first and second forming apertures is (h + δ
h) ² , and assuming that the beam current density is J and the current value measured at this position is I, the above δh is calculated from δh = (I / J) ^1/2 -h (5).

【００６２】図７の（ｃ）は基準の斜線エッジから長さ
δｈだけ斜線エッジが凸になっている位置における斜線
エッジＡの付近を示している。このとき、第１、第２成
形アパーチャで成形された三角形ビームの面積Ｓは（ｈ
−δｈ）² となり、ビーム電流密度をＪとし、この位置
で測定される電流値をＩとすると、上記δｈは δｈ＝−（（Ｉ／Ｊ）^1/2 −ｈ） … （６） から算出される。FIG. 7C shows the vicinity of the diagonal edge A at a position where the diagonal edge is convex by a length δh from the reference diagonal edge. At this time, the area S of the triangular beam formed by the first and second forming apertures is (h
−δh) ² , the beam current density is J, and the current value measured at this position is I, the above δh is calculated from δh = − ((I / J) ^1/2 −h) (6) To be done.

【００６３】図８は、第２成形アパーチャの斜線エッジ
の凹凸が連続的に存在する場合に、第１成形アパーチャ
像を斜線エッジの基準から第２成形アパーチャの内側に
長さｈ偏向して、斜線エッジに沿ってスキャンしたとき
の状態と、その都度、測定されたビーム電流値の変化を
示している。すなわち、ショットＮｏ．１と２の各位置
では凹凸は存在せず、ショットＮｏ．１〜３の各位置で
は凸のラフネスが存在しており、ショットＮｏ．ｉ＋１
〜ｉ−１の各位置では凹のラフネスが存在している。FIG. 8 shows that when unevenness of the diagonal edge of the second shaping aperture is continuously present, the first shaping aperture image is deflected from the reference of the diagonal edge to the inside of the second shaping aperture by the length h, and The figure shows the state when scanning along the diagonal edge and the change in the measured beam current value each time. That is, the shot No. There is no unevenness at each position of 1 and 2, and the shot No. There is convex roughness at each of the positions 1 to 3, and the shot No. i + 1
There is concave roughness at each position of i to i-1.

【００６４】そして、測定された各ショット毎のビーム
電流値Ｉｉにより、それぞれのショット位置におけるδ
ｈｉは、 δｈｉ＝−（（Ｉｉ／Ｊ）^1/2 −ｈｉ） … （７） で求められる。そして、δｈｉ＞０のときはδｈｉだけ
基準線より凹であり、δｈｉ＜０のときはδｈｉだけ基
準線より凸であることがわかる。Then, δ at each shot position is calculated from the measured beam current value Ii for each shot.
hi is calculated by δhi = − ((Ii / J) ^1/2 −hi) (7). It can be seen that when δhi> 0, it is concave from the reference line by δhi, and when δhi <0, it is convex from the reference line by δhi.

【００６５】他方、第２成形アパーチャ１３における残
りの斜線エッジＢ、Ｃ、Ｄについても、上記と同様の方
法によりラフネスを求めることができる。On the other hand, for the remaining diagonal edges B, C and D in the second shaping aperture 13, the roughness can be obtained by the same method as described above.

【００６６】そして、全ての斜線エッジのラフネスが求
められたならば、これら求められたラフネスに基づき第
２成形アパーチャ１３の形状評価を行なうことができ
る。When the roughness of all the diagonal edges is obtained, the shape of the second shaping aperture 13 can be evaluated based on the obtained roughness.

【００６７】なお、上記長さｈは、ｈ＞δｈの範囲で小
さくすることにより、測定分解能を上げることができ
る。また、ビーム電流密度Ｊは、荷電ビーム描画装置の
場合は一定である。The measurement resolution can be increased by reducing the length h in the range of h> δh. Further, the beam current density J is constant in the charged beam drawing apparatus.

【００６８】従来、第２成形アパーチャの斜線エッジの
ラフネスを求めて形状評価するには、顕微鏡観察による
方法しかなく、アパーチャを電子光学鏡筒外部に取り出
して評価しなければならなかった。しかし、上記実施の
形態の方法によれば、電子光学鏡筒外部に取り出さずに
形状評価できるようになり、特にアパーチャのコンタミ
ネーション付着等による経時変化を定量的に測定できる
ようになった。例えば、ビーム電流密度Ｊ＝２０Ａ／ｃ
ｍ² 、前記ビーム電流検出器１７の測定分解能が１ｐＡ
の場合、ｈをδｈよりも僅かに大きくすることにより、
０．０１μｍのラフネスを検出することが可能になっ
た。Conventionally, in order to obtain the roughness of the diagonal edge of the second shaping aperture and evaluate the shape, there is only a method by microscopic observation, and the aperture has to be taken out of the electron optical lens barrel and evaluated. However, according to the method of the above-described embodiment, the shape can be evaluated without taking it out to the outside of the electron optical lens barrel, and in particular, the change with time due to contamination of the aperture or the like can be quantitatively measured. For example, beam current density J = 20 A / c
m ² , the measurement resolution of the beam current detector 17 is 1 pA
In case of, by making h slightly larger than δh,
It has become possible to detect roughness of 0.01 μm.

【００６９】次に、前記第１成形アパーチャ１２の回転
角度の調整を行なうこの発明の第３の実施の形態の方法
について説明する。Next, a method according to the third embodiment of the present invention for adjusting the rotation angle of the first shaping aperture 12 will be described.

【００７０】ここでは、第１成形アパーチャ１２の前記
エッジｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４のうち、１つのエッジｅ
１を基準に合わせる場合を図９を用いて説明する。Here, one of the edges e1, e2, e3, e4 of the first shaping aperture 12 is one edge e.
A case where 1 is used as a reference will be described with reference to FIG.

【００７１】まず、成形偏向器９を制御して、図９
（ａ）に示すように、第１成形アパーチャ１２のエッジ
ｅ１を第２成形アパーチャ像のコーナーＣ１から一定量
ｈだけ第２成形アパーチャのアパーチャから露出させた
状態で第１成形アパーチャ１２を偏向する。すなわち、
このとき、第１成形アパーチャ１２のエッジｅ１と第２
成形アパーチャ１３のコーナーＣ１とを用いて三角形ビ
ームを成形させる。なお、上記長さｈは、第１成形アパ
ーチャ像のエッジｅ１の長さに対して十分に短くなるよ
うに設定し、例えばエッジの長さの１／５０程度とす
る。First, the shaping deflector 9 is controlled so that
As shown in (a), the first shaping aperture 12 is deflected while the edge e1 of the first shaping aperture 12 is exposed from the corner C1 of the second shaping aperture image by a certain amount h from the aperture of the second shaping aperture. . That is,
At this time, the edge e1 of the first shaping aperture 12 and the second e
A triangular beam is formed by using the corner C1 of the forming aperture 13. The length h is set to be sufficiently shorter than the length of the edge e1 of the first shaping aperture image, for example, about 1/50 of the length of the edge.

【００７２】次に、成形偏向器９をスキャン制御して、
第１成形アパーチャ１２を正確にＸ方向にステップ偏向
し、その都度、前記ビーム電流検出器１７でビーム電流
値の測定を行なう。このときのステップ量（Ｘ方向の偏
向量）は、第１成形アパーチャ像のエッジの長さに対し
て十分に短くなるように設定し、例えばエッジの長さの
１／５０程度とする。Next, the shaping deflector 9 is scan-controlled,
The first shaping aperture 12 is accurately step-deflected in the X direction, and each time the beam current detector 17 measures the beam current value. The step amount (deflection amount in the X direction) at this time is set to be sufficiently shorter than the length of the edge of the first shaping aperture image, for example, about 1/50 of the length of the edge.

【００７３】次に、前記成型偏向器９により第１成形ア
パーチャ１２をステップ回転させ、図９（ｂ）に示すよ
うに第１成形アパーチャ１２のエッジｅ１における回転
角度θ（θ１〜θｉ〜θｎ）を異ならせた後に、再び成
形偏向器９をスキャン制御して、第１成形アパーチャ１
２を正確にＸ方向にステップ偏向し、その都度、前記ビ
ーム電流検出器１７でビーム電流値の測定を行なう。ス
テップ回転量は目的の回転調整精度に合わせて決定する
が、１ｍｒａｄを調整精度とする場合は１ｍｒａｄ以下
の回転ステップ量とする。Next, the first shaping aperture 12 is rotated stepwise by the shaping deflector 9, and as shown in FIG. 9B, the rotation angle θ (θ1 to θi to θn) at the edge e1 of the first shaping aperture 12. After making the different, the scan control of the shaping deflector 9 is performed again, and the first shaping aperture 1
2 is accurately step-deflected in the X direction, and the beam current detector 17 measures the beam current value each time. The step rotation amount is determined according to the target rotation adjustment accuracy, but when 1 mrad is set as the adjustment accuracy, the rotation step amount is 1 mrad or less.

【００７４】そして、上記のような操作を、第１成形ア
パーチャ１２の他のエッジｅ２と第２成形アパーチャ１
３の他のコーナーＣ２との組み合わせ及び第１成形アパ
ーチャ１２の他のエッジｅ３と第２成形アパーチャ１３
の他のコーナーＣ３との組み合わせでそれぞれ行い、そ
の都度、前記ビーム電流検出器１７でビーム電流値の測
定を行なう。なお、第２成形アパーチャ１３のコーナー
Ｃ３を用いて測定を行なう場合には、第１成形アパーチ
ャ１２を正確にＹ方向にステップ偏向する。Then, the above-described operation is carried out by performing the other edge e2 of the first shaping aperture 12 and the second shaping aperture 1.
3 in combination with the other corner C2 and the other edge e3 of the first shaping aperture 12 and the second shaping aperture 13
The beam current value is measured by the beam current detector 17 each time in combination with the other corner C3. When the measurement is performed using the corner C3 of the second shaping aperture 13, the first shaping aperture 12 is accurately step-deflected in the Y direction.

【００７５】図１０は上記回転角度θを種々の値に設定
した場合に、各偏向量Ａｘ１、Ａｘ２、Ｓｙと、その都
度、測定されたビーム電流値Ｉの関係を示したものであ
る。FIG. 10 shows the relationship between the deflection amounts Ax1, Ax2 and Sy and the beam current value I measured each time when the rotation angle θ is set to various values.

【００７６】例えばエッジｅ１におけるビーム電流値測
定の際に、Ｘ方向に正確にステップ偏向した場合、エッ
ジｅ１がＸ方向と一致していないと、第２成形アパーチ
ャ１３のコーナーＣ１を通過する第１成形アパーチャ像
の面積が変化するため、ステップ偏向する毎に異なる値
のビーム電流が測定される。すなわち、回転ずれ量が多
くなる程、ビーム電流変化量は大きくなる。従って、こ
のビーム電流変化量が最も少なくなるように、第１成形
アパーチャ１２を回転調整する。For example, when the beam current value at the edge e1 is accurately step-deflected in the X direction, if the edge e1 does not coincide with the X direction, the first beam passing through the corner C1 of the second shaping aperture 13 is formed. Since the area of the shaping aperture image changes, a different value of beam current is measured each time the step deflection is performed. That is, the larger the rotational deviation amount, the larger the beam current change amount. Therefore, the first shaping aperture 12 is rotationally adjusted so that the amount of change in the beam current is minimized.

【００７７】ところで、第１成形アパーチャ１２の各エ
ッジにラフネスがある場合、このラフネスの影響が測定
ビーム電流値に影響する。このため、実際に測定される
ビーム電流値の変化は、図１１に示すようになる。すな
わち、図１１では、Ｐ１の位置で第１成形アパーチャ１
２のエッジに凹のラフネスがあり、この位置でビーム電
流値が大きく減少している。By the way, when each edge of the first shaping aperture 12 has roughness, the effect of this roughness affects the measured beam current value. Therefore, the actually measured change in the beam current value is as shown in FIG. That is, in FIG. 11, the first shaping aperture 1 is located at the position P1.
The edge of No. 2 has a concave roughness, and the beam current value is greatly reduced at this position.

【００７８】このような場合は、変化量の著しいビーム
電流値データは削除し、残ったビーム電流値データを直
線近似し、この近似された直線の傾きが最小になるよう
に第１成形アパーチャ１２の回転調整を行う。In such a case, the beam current value data having a large amount of change is deleted, the remaining beam current value data is linearly approximated, and the first shaping aperture 12 is made to minimize the slope of the approximated straight line. Adjust the rotation of.

【００７９】従来、第１成形アパーチャ１２の回転調整
は、試料面上でビームプロファイルを検出した結果に基
づいて行っていたが、ノイズに弱いため、また縮小後の
１μｍ程度の非常に小さいビームサイズのプロファイル
を扱っているため、測定再現性が悪かった。Conventionally, the rotation adjustment of the first shaping aperture 12 has been performed based on the result of detecting the beam profile on the sample surface, but it is weak against noise, and the very small beam size of about 1 μm after reduction is used. The measurement reproducibility was poor because the above profile was handled.

【００８０】これに対し、上記実施の形態によるビーム
電流測定を利用した方法では、ノイズの影響を受けにく
いため、また、縮小前の像を扱っており相対誤差が小さ
いため、再現性が良く、従来方法の再現性が十数ｍｒａ
ｄであるの対し、１ｍｒａｄの再現性が得られる。On the other hand, in the method using the beam current measurement according to the above embodiment, the influence of noise is less likely to occur, and the image before reduction is handled, and the relative error is small, so that the reproducibility is good, Reproducibility of conventional method is more than 10 mra
For d, a reproducibility of 1 mrad is obtained.

【００８１】また、第２成形アパーチャ１３はコンタミ
ネーションの付着により、形状が長期的（月単位）に経
時変化するが、第２成形アパーチャ１３のコーナーＣ
１、Ｃ２、Ｃ３に付着して形状が変化しても、本実施の
形態によるアパーチャの回転調整方法では、調整に必要
が時間が数分程度と短いために、経時変化の影響を受け
ずに調整ができる。The shape of the second shaping aperture 13 changes with time in the long term (monthly) due to the adhesion of contamination, but the corner C of the second shaping aperture 13 is changed.
Even if the shape is changed by adhering to 1, C2, and C3, the aperture rotation adjusting method according to the present embodiment is not affected by the change over time because the time required for adjustment is as short as several minutes. Can be adjusted.

【００８２】次に、第１成形アパーチャ１２の各エッジ
のラフネスを測定して第１成形アパーチャ１２の形状評
価を行なうこの発明の第４の実施の形態の方法について
説明する。Next, a method of the fourth embodiment of the present invention for measuring the roughness of each edge of the first shaping aperture 12 and evaluating the shape of the first shaping aperture 12 will be described.

【００８３】ここでは、第１成形アパーチャ１２の１つ
のエッジｅ１におけるラフネスを測定する場合を例にし
て説明する。なお、このエッジｅ１については、先に説
明した方法によって既に第１成形アパーチャ１２の回転
調整が終了しているものとする。Here, a case of measuring the roughness at one edge e1 of the first shaping aperture 12 will be described as an example. In addition, regarding the edge e1, it is assumed that the rotation adjustment of the first shaping aperture 12 has already been completed by the method described above.

【００８４】まず、成形偏向器９を制御して、図９
（ａ）に示すように、第１成形アパーチャ１２のエッジ
ｅ１を第２成形アパーチャ像のコーナーＣ１から一定量
ｈだけ第２成形アパーチャのアパーチャから露出させた
状態で第１成形アパーチャ１２を偏向する。すなわち、
このとき、第１成形アパーチャ１２のエッジｅ１と第２
成形アパーチャ１３のコーナーＣ１とを用いて三角形ビ
ームを成形させる。First, the shaping deflector 9 is controlled so that
As shown in (a), the first shaping aperture 12 is deflected while the edge e1 of the first shaping aperture 12 is exposed from the corner C1 of the second shaping aperture image by a certain amount h from the aperture of the second shaping aperture. . That is,
At this time, the edge e1 of the first shaping aperture 12 and the second e
A triangular beam is formed by using the corner C1 of the forming aperture 13.

【００８５】なお、上記長さｈは、第１成形アパーチャ
像のエッジｅ１の長さに対して十分に短くなるように設
定し、例えばエッジの長さの１／５０程度とする。The length h is set to be sufficiently shorter than the length of the edge e1 of the first shaping aperture image, for example, about 1/50 of the length of the edge.

【００８６】次に、成形偏向器９をスキャン制御して、
第１成形アパーチャ１２を正確にＸ方向にステップ偏向
し、その都度、前記ビーム電流検出器１７でビーム電流
値の測定を行なう。このときのステップ量（Ｘ方向の偏
向量）は、第１成形アパーチャ像のエッジの長さに対し
て十分に短くなるように設定し、例えばエッジの長さの
１／５０程度とする。Next, the shaping deflector 9 is scan-controlled,
The first shaping aperture 12 is accurately step-deflected in the X direction, and each time the beam current detector 17 measures the beam current value. The step amount (deflection amount in the X direction) at this time is set to be sufficiently shorter than the length of the edge of the first shaping aperture image, for example, about 1/50 of the length of the edge.

【００８７】図１２は、第１成形アパーチャのエッジｅ
１にラフネスが存在していない場合に、第１成形アパー
チャ像を第２成形アパーチャのコーナーＣ１に対してス
キャンしたときの状態と、その都度、測定されたビーム
電流値の変化を示している。図１２に示すように、第１
成形アパーチャのエッジｅ１にラフネスが存在していな
い場合、ビーム電流変化は一定となる。FIG. 12 shows the edge e of the first shaping aperture.
1 shows the state when the first shaping aperture image is scanned with respect to the corner C1 of the second shaping aperture when there is no roughness in 1, and the change in the measured beam current value each time. As shown in FIG. 12, the first
When the edge e1 of the shaping aperture has no roughness, the change in beam current is constant.

【００８８】一方、第１成形アパーチャのエッジｅ１に
凹凸のラフネスが存在する場合に、第１成形アパーチャ
像を第２成形アパーチャのコーナーＣ１に対してスキャ
ンしたときの状態と、その都度、測定されたビーム電流
値の変化を図１３に示している。On the other hand, when the edge e1 of the first shaping aperture has unevenness of unevenness, the state when the image of the first shaping aperture is scanned with respect to the corner C1 of the second shaping aperture, and each time, it is measured. The change in beam current value is shown in FIG.

【００８９】この場合のラフネスは、前記図７で説明し
た場合と同様の方法で求めることができるので、その説
明は省略する。Since the roughness in this case can be obtained by the same method as that described in FIG. 7, the description thereof will be omitted.

【００９０】他方、第１成形アパーチャ１３における残
りのエッジｅ２、ｅ３についても、上記と同様の方法に
よりラフネスを求めることができる。On the other hand, for the remaining edges e2 and e3 of the first shaping aperture 13, the roughness can be obtained by the same method as above.

【００９１】そして、エッジｅ１ｅ、ｅ２、ｅ３のラフ
ネスが求められたならば、これら求められたラフネスに
基づき第１成形アパーチャ１２の形状評価を行なうこと
ができる。When the roughness of the edges e1e, e2, e3 is obtained, the shape of the first shaping aperture 12 can be evaluated based on the obtained roughness.

【００９２】従来、第１成形アパーチャのエッジのラフ
ネス評価は、顕微鏡観察による方法しかなく、アパーチ
ャを電子光学鏡筒外部に取り出して評価しなければなら
なかった。しかし、上記実施の形態の方法によれば、電
子光学鏡筒外部に取り出さずに形状評価できるようにな
り、特にアパーチャのコンタミネーション付着等による
経時変化を定量的に測定できるようになった。Conventionally, the roughness of the edge of the first shaping aperture has only been evaluated by a microscope, and the aperture has to be taken out of the electron optical lens barrel and evaluated. However, according to the method of the above-described embodiment, the shape can be evaluated without taking it out to the outside of the electron optical lens barrel, and in particular, the change with time due to contamination of the aperture or the like can be quantitatively measured.

【００９３】次に、第２成形アパーチャ１３の小さな矩
形で構成される３つの直線エッジｅＵ、ｅＬ、ｅＤにお
けるラフネスを測定して第２成形アパーチャ１３の形状
評価を行なうこの発明の第５の実施の形態の方法につい
て説明する。Next, the fifth embodiment of the present invention for evaluating the shape of the second shaping aperture 13 by measuring the roughness at the three straight edges eU, eL and eD formed by the small rectangle of the second shaping aperture 13. The method of this form will be described.

【００９４】まず、第２成形アパーチャ１２の１つのエ
ッジｅＤにおけるラフネスを測定する場合を説明する。First, the case of measuring the roughness at one edge eD of the second shaping aperture 12 will be described.

【００９５】図１４（ａ）に示すように、第２成形アパ
ーチャ１３のエッジｅＤのラフネスを測定する場合は、
第１成形アパーチャ像のエッジｅ２をエッジｅＤから＋
Ｙ方向に僅かに出し、＋Ｘ方向にステップ偏向し、各ス
テップ毎にビーム電流を測定する。ここで、Ｘ、Ｙ方向
は試料面上の基準座標系に一致する成形偏向座標であ
る。また、エッジｅＬに対しては第１成形アパーチャ像
のエッジｅ２を、エッジｅＵに対しては第１成形アパー
チャ像のエッジｅ４を、図１４（ｂ）または（ｃ）に示
すようにステップ偏向してビーム電流を測定する。As shown in FIG. 14A, when the roughness of the edge eD of the second shaping aperture 13 is measured,
The edge e2 of the first shaping aperture image is changed from the edge eD to +
A small amount of light is emitted in the Y direction, and step deflection is performed in the + X direction. Here, the X and Y directions are molding deflection coordinates that coincide with the reference coordinate system on the sample surface. In addition, the edge e2 of the first shaping aperture image for the edge eL and the edge e4 of the first shaping aperture image for the edge eU are step-deflected as shown in FIG. 14B or 14C. Measure the beam current.

【００９６】次にエッジｅＤを例にして、図１５を用い
てエッジラフネスの測定方法を説明する。まず、前記第
４の実施の形態に係る方法で、予め第１成形アパーチャ
１２の各エッジｅ１〜ｅ４におけるラフネスを測定して
おく。このようにして測定されたエッジｅ２のラフネス
を図１５（ａ）に示すようにｈｉ（ｉはステップ偏向ピ
ッチｐ毎の添字）とする。また、第２成形アパーチャ１
３のエッジｅＤのエッジラフネスを図１５（ｂ）に示す
ようにδｉとする。このとき、エッジｅ２をエッジｅＤ
から長さｗだけ＋Ｙ方向に偏向し、エッジｅ２、エッジ
ｅ４及びエッジｅＤで作られる図形の面積Ｓｉは、測定
ビーム電流値をＩｉ、ビーム電流密度をＪとすると、 Ｓｉ＝Ｉｉ／Ｊ … （８） で与えられる。一方、面積Ｓｉはｈｉ、δｉを用いる
と、 で与えられる。上記（８）、（９）式より、エッジｅＤ
のラフネスδｉは、 ただし、ｉ＝０のとき、 δ０＝ｗ＋ｈ０−Ｉ０／Ｊ／ｐ … （１１） で求めることができる。例えば、エッジｅＤの長さが５
０μｍ、ｐ＝１μｍ、ｗ＝０．５μｍ、Ｊ＝０．０１Ａ
／ｃｍ² のとき、Ｉｉとｈｉが以下のような値であった
場合に、δｉは以下の表１に示すようになる。Next, taking the edge eD as an example, the method of measuring the edge roughness will be described with reference to FIG. First, the roughness at each of the edges e1 to e4 of the first shaping aperture 12 is measured in advance by the method according to the fourth embodiment. The roughness of the edge e2 measured in this way is hi (i is a subscript for each step deflection pitch p) as shown in FIG. In addition, the second shaping aperture 1
The edge roughness of the edge eD of No. 3 is set to δi as shown in FIG. At this time, the edge e2 is changed to the edge eD
The area Si of the figure formed by the edge e2, the edge e4, and the edge eD, which is deflected in the + Y direction by the length w from, is Si = Ii / J ... (Ii = Ji) 8) is given in. On the other hand, if the area Si uses hi and δi, Given in. From equations (8) and (9) above, the edge eD
The roughness δi of However, when i = 0, it can be obtained by δ0 = w + h0−I0 / J / p (11). For example, the length of the edge eD is 5
0 μm, p = 1 μm, w = 0.5 μm, J = 0.01 A
/ Cm ² and Ii and hi have the following values, δi is as shown in Table 1 below.

【００９７】[0097]

【表１】 [Table 1]

【００９８】また、エッジｅ２Ｌ、エッジｅＵについて
も同様の方法でエッジラフネスを測定することができ、
この測定結果に基づいて第２成形アパーチャ１３の形状
評価を行なうことができる。The edge roughness can be measured in the same manner for the edges e2L and eU.
The shape of the second shaping aperture 13 can be evaluated based on the measurement result.

【００９９】従来、第２成形アパーチャの形状評価は顕
微鏡観察による方法しかなく、アパーチャを電子光学鏡
筒外部に取り出して評価しなければならなかったが、上
記実施の形態の方法によれば、鏡筒外部にアパーチャを
取り出すことなく、第２成形アパーチャの形状評価を行
なうことができる。Conventionally, the shape of the second shaping aperture can only be evaluated by observation with a microscope, and the aperture must be taken out of the electron optical lens barrel and evaluated. However, according to the method of the above-described embodiment, a mirror is used. The shape of the second shaping aperture can be evaluated without taking out the aperture to the outside of the cylinder.

【０１００】次に第２成形アパーチャの回転調整方法に
ついて説明する。上述の方法で求められた第２成形アパ
ーチャの小さな矩形部の形状の一例を図１６に示す。エ
ッジｅＤを基準座標系ＸＹに合わせようとする場合に、
エッジｅＤのデータを直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）で近似し、
傾きａを求める。次にこの傾きａが０に近付くように第
２成形アパーチャ１３を回転し、再度、エッジｅＤを測
定算出し、傾きａがさらに０に近付くように追い込んで
いく。Next, a method of adjusting the rotation of the second shaping aperture will be described. FIG. 16 shows an example of the shape of the small rectangular portion of the second shaping aperture obtained by the above method. When trying to align the edge eD with the reference coordinate system XY,
Data of the edge eD is approximated by a straight line (Y = aX + b),
Find the slope a. Next, the second shaping aperture 13 is rotated so that the inclination a approaches 0, the edge eD is measured and calculated again, and the inclination a is further approached to 0.

【０１０１】一方、エッジｅＬに合わせたい場合には、
傾きａが大きくなるように、また、エッジｅＵに合わせ
たい場合には０に近付くように、それぞれ傾きａを追い
込んで行く。On the other hand, when it is desired to match the edge eL,
The inclination a is driven in such a manner that the inclination a becomes large and approaches 0 when it is desired to match the edge eU.

【０１０２】次に、第２成形アパーチャ１３のラフネス
を測定して形状評価を行なうこの発明の他の実施の形態
の方法について説明する。Next, a method of another embodiment of the present invention for measuring the roughness of the second shaping aperture 13 and evaluating the shape will be described.

【０１０３】上記した各実施の形態では、図２２
（ａ）、（ｂ）に示すように、第１成形アパーチャ１２
は矩形のアパーチャ形状を持ち、第２成形アパーチャ１
３は鍵型のアパーチャ形状をそれぞれ持つ場合について
説明した。In each of the embodiments described above, FIG.
As shown in (a) and (b), the first shaping aperture 12
Has a rectangular aperture shape, and the second shaping aperture 1
No. 3 has been described as having a key-shaped aperture shape.

【０１０４】しかし、第２成形アパーチャとして、図１
７（ｂ）に示すように、矩形と三角形ビーム形成用の鍵
型アパーチャ（メインアパーチャ）２０の他に、種々の
形状を有する複数のキャラクタアパーチャ２１を設けた
ものを使用することができる。例えばこれら複数のキャ
ラクタアパーチャ２１には、図中の左下及び右下にそれ
それ示されるように、太さが異なる２つの矩形を組み合
わせた第１キャラクタアパーチャ２１ａが含まれてい
る。However, as the second shaping aperture, as shown in FIG.
As shown in FIG. 7B, in addition to the key-shaped aperture (main aperture) 20 for forming rectangular and triangular beams, a plurality of character apertures 21 having various shapes can be used. For example, the plurality of character apertures 21 includes a first character aperture 21a in which two rectangles having different thicknesses are combined, as shown in the lower left and lower right of the figure.

【０１０５】さらに、第１成形アパーチャとして、図１
７（ｂ）に示すように、描画に使用される矩形アパーチ
ャ２２の他に、種々の形状を有する第２成形アパーチャ
評価用の複数の評価用パーチャ２３を設けたものを使用
することができる。これら評価用パーチャ２３の形状は
矩形アパーチャ２２よりも小さくされており、かつ矩形
状、丸状、三角形状等にされている。Further, as the first shaping aperture, as shown in FIG.
As shown in FIG. 7B, in addition to the rectangular aperture 22 used for drawing, a plurality of evaluation apertures 23 for evaluating the second shaping apertures having various shapes can be used. The shape of these evaluation apertures 23 is smaller than that of the rectangular aperture 22, and is rectangular, round, triangular, or the like.

【０１０６】上記第２成形アパーチャにおける複数のキ
ャラクタアパーチャ２１を、第１成形アパーチャの矩形
アパーチャ２２と組み合わせて使用することにより、試
料上にキャラクタアパーチャ２１それぞれに対応した形
状に成型された荷電ビームを照射することができる。By using the plurality of character apertures 21 in the second shaping aperture in combination with the rectangular apertures 22 of the first shaping aperture, a charged beam shaped in a shape corresponding to each of the character apertures 21 is formed on the sample. Can be irradiated.

【０１０７】次に、第２成形アパーチャの鍵型アパーチ
ャ２０の形状評価を、第１成形アパーチャの小型の矩形
アパーチャ２３を用いて行なうこの第６の実施の形態の
方法を説明する。Next, the method of the sixth embodiment in which the shape evaluation of the key-shaped aperture 20 of the second shaping aperture is performed by using the small rectangular aperture 23 of the first shaping aperture will be described.

【０１０８】まず、図１８（ａ）に示すように、第１成
形アパーチャの矩形アパーチャ２３をアパーチャＸＹ移
動機構を用いて光軸上に移動する。次に図１８（ｂ）に
示す第２成形アパーチャのエッジｅＤ（基準エッジ）に
矩形アパーチャ２３を偏向し、像を第２成形アパーチャ
に長さｈだけ露出させる。そして、エッジｅＤに沿っ
て、第１成形アパーチャ像を矩形アパーチャ２３自体の
寸法分ｄずつステップ偏向し、その都度、前記ビーム電
流検出器１７でビーム電流値の測定を行なう。First, as shown in FIG. 18A, the rectangular aperture 23 of the first shaping aperture is moved on the optical axis by using the aperture XY moving mechanism. Next, the rectangular aperture 23 is deflected to the edge eD (reference edge) of the second shaping aperture shown in FIG. 18B to expose the image to the second shaping aperture by the length h. Then, along the edge eD, the first shaping aperture image is step-deflected by the dimension d of the rectangular aperture 23 itself, and the beam current detector 17 measures the beam current value each time.

【０１０９】図１８（ｃ）は、第２成形アパーチャのエ
ッジｅＤの凹凸が連続的に存在する場合に、第１成形ア
パーチャ像をエッジｅＤの基準から第１成形アパーチャ
の内側に長さｈ偏向して、エッジｅＤに沿ってスキャン
したときの状態と、その都度、測定されたビーム電流値
の変化を示している。FIG. 18C shows that when the unevenness of the edge eD of the second shaping aperture is continuously present, the first shaping aperture image is deflected by the length h from the reference of the edge eD to the inside of the first shaping aperture. Then, the state at the time of scanning along the edge eD and the change in the measured beam current value at each time are shown.

【０１１０】この場合、測定された各ショット毎のビー
ム電流値Ｉにより、それぞれのショット位置におけるδ
ｈは、 δｈ＝ｈ−Ｉ／Ｊ／ｄ … （１２） で求められる。そして、δｈ＞０の場合は第２アパーチ
ャが凸、δｈ＜０の場合は凹であることがわかる。In this case, δ at each shot position is determined by the measured beam current value I for each shot.
h is calculated | required by (delta) h = h-I / J / d ... (12). Then, it can be seen that the second aperture is convex when δh> 0, and concave when δh <0.

【０１１１】他方、第２成形アパーチャ１３における残
りのエッジｅＵ、ｅＬについても、上記と同様の方法に
よりラフネスを求めることができる。On the other hand, for the remaining edges eU and eL in the second shaping aperture 13, the roughness can be obtained by the same method as described above.

【０１１２】次に、第１成形アパーチャの矩形アパーチ
ャ２３をアパーチャＸＹ移動機構を用いて光軸上に移動
させた状態で、図１９に示すように、第２成形アパーチ
ャの斜線エッジＡ（基準エッジ）に矩形アパーチャ２３
を偏向し、像を第２成形アパーチャに長さｈだけ露出さ
せる。そして、エッジＡに沿って、第１成形アパーチャ
像を所定量ずつステップ偏向し、その都度、前記ビーム
電流検出器１７でビーム電流値の測定を行なう。Next, with the rectangular aperture 23 of the first shaping aperture being moved on the optical axis using the aperture XY moving mechanism, as shown in FIG. 19, a diagonal edge A (reference edge) of the second shaping aperture is formed. ) With a rectangular aperture 23
To expose the image to the second shaping aperture by a length h. Then, along the edge A, the first shaping aperture image is step-deflected by a predetermined amount, and the beam current detector 17 measures the beam current value each time.

【０１１３】この場合、測定された各ショット毎のビー
ム電流値Ｉにより、それぞれのショット位置におけるδ
ｈは、 δｈ＝（Ｉ／Ｊ）^1/2 −ｈ … （１３） で求められる。そして、δｈ＞０の場合は第２アパーチ
ャが凸、δｈ＜０の場合は凹であることがわかる。In this case, δ at each shot position is determined by the measured beam current value I for each shot.
h is calculated | required by (delta) h = (I / J) ¹ / ^2- h ... (13). Then, it can be seen that the second aperture is convex when δh> 0, and concave when δh <0.

【０１１４】他方、第２成形アパーチャ１３における残
りの斜線エッジＢ、Ｃ、Ｄについても、上記と同様の方
法でラフネスを求めることができる。On the other hand, for the remaining diagonal edges B, C and D in the second shaping aperture 13, the roughness can be obtained by the same method as described above.

【０１１５】そして、全てのエッジのラフネスが求めら
れたならば、これら求められたラフネスに基づき第２成
形アパーチャ１３の形状評価を行なうことができる。When the roughness of all the edges has been obtained, the shape of the second shaping aperture 13 can be evaluated based on the obtained roughness.

【０１１６】次に、第２成形アパーチャの鍵型アパーチ
ャ２０の形状評価を、第１成形アパーチャの小型の丸状
アパーチャ２３を用いて行なうこの第７の実施の形態の
方法を説明する。Next, the method of the seventh embodiment in which the shape evaluation of the key-shaped aperture 20 of the second shaping aperture is performed using the small round aperture 23 of the first shaping aperture will be described.

【０１１７】まず、図２０（ａ）に示すように、第１成
形アパーチャの丸状アパーチャ２３をアパーチャＸＹ移
動機構を用いて光軸上に移動する。次に図２０（ｂ）に
示す第２成形アパーチャの所定のエッジ（基準エッジ）
に丸状アパーチャ２３を偏向し、像を第２成形アパーチ
ャに長さｈだけ露出させる。そして、そのエッジに沿っ
て、第１成形アパーチャ像を丸状アパーチャ２３の直径
分２ｒ（ｒは半径）ずつステップ偏向し、その都度、前
記ビーム電流検出器１７でビーム電流値の測定を行な
う。First, as shown in FIG. 20A, the circular aperture 23 of the first shaping aperture is moved on the optical axis by using the aperture XY moving mechanism. Next, a predetermined edge (reference edge) of the second shaping aperture shown in FIG.
The circular aperture 23 is deflected to expose the image to the second shaping aperture by the length h. Then, along the edge, the first shaping aperture image is step-deflected by 2r (r is a radius) by the diameter of the circular aperture 23, and the beam current detector 17 measures the beam current value each time.

【０１１８】この場合、測定された各ショット毎のビー
ム電流値Ｉにより、それぞれのショット位置におけるδ
ｈは、 （１） Ｉ／Ｊ≦πｒ² ／２（凸）の場合 δｈ＝ｒ｛１−（ｓｉｎ（Ｉ／Ｊ／ｒ² ）² ｝^1/2 …（１４） （２） Ｉ／Ｊ＞πｒ² ／２（凹）の場合 δｈ＝ｒ−ｒ｛１−ｓｉｎ（Ｉ／Ｊ／ｒ² ）² ｝^1/2 …（１５） で求められる。In this case, δ at each shot position is determined by the measured beam current value I for each shot.
h is, (1) I / J ≦ πr 2/2 if the (convex) δh = r {1- (sin (I / J / r 2) 2} 1/2 ... (14) (2) I / J > pi] r for ^2/2 (concave) δh = r-r {1 -sin (I / J / r 2) 2} given by ^1/2 (15).

【０１１９】そして、第２成形アパーチャ１３における
残りのエッジについても、上記と同様の方法でラフネス
を求めることができる。With respect to the remaining edges of the second shaping aperture 13, the roughness can be obtained by the same method as described above.

【０１２０】また、上記図１７（ａ）に示したような第
２成形アパーチャを使用する場合、この第２成形アパー
チャに設けられた複数の各キャラクタアパーチャ２１に
ついてもそれぞれの形状評価も行なうことができる。例
えば、上記第２成形アパーチャに設けられた複数のキャ
ラクタアパーチャ２１のうち前記第１キャラクタアパー
チャ２１ａの形状評価を行なう場合には、図２１に示す
ように、前記第１成型アパーチャに設けられた丸状アパ
ーチャ２３の直径分２ｒ（ｒは半径）ずつステップ偏向
し、その都度、前記ビーム電流検出器１７でビーム電流
値の測定を行なうことにより測定することができる。When the second shaping aperture shown in FIG. 17A is used, the shape of each of the plurality of character apertures 21 provided in the second shaping aperture can be evaluated. it can. For example, in the case of evaluating the shape of the first character aperture 21a among the plurality of character apertures 21 provided in the second shaping aperture, as shown in FIG. 21, a circle provided in the first shaping aperture is used. It can be measured by step-deflecting by 2r (r is a radius) by the diameter of the circular aperture 23 and measuring the beam current value by the beam current detector 17 each time.

【０１２１】[0121]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の荷電ビ
ーム描画装置における成形アパーチャの形状評価方法に
よれば、成形アパーチャの形状評価を短時間でかつ高精
度に行なうことができる。As described above, according to the method of evaluating the shape of the shaping aperture in the charged beam drawing apparatus of the present invention, the shape of the shaping aperture can be evaluated in a short time and with high accuracy.

【０１２２】また、この発明の荷電ビーム描画装置にお
ける成形アパーチャの調整方法によれば、成形アパーチ
ャの回転角度の調整を短時間でかつ高精度に行なうこと
ができる。Further, according to the adjusting method of the shaping aperture in the charged beam drawing apparatus of the present invention, the rotation angle of the shaping aperture can be adjusted in a short time and with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の方法を実施する際に使用される荷電
ビーム描画装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a charged beam drawing apparatus used when carrying out the method of the present invention.

【図２】この発明の第１の実施の形態による第２成形ア
パーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 2 is a view for explaining the method of evaluating the shape of the second shaping aperture according to the first embodiment of the present invention.

【図３】上記第１の実施の形態による第２成形アパーチ
ャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 3 is a view for explaining a shape evaluation method for the second shaping aperture according to the first embodiment.

【図４】上記第１の実施の形態による第２成形アパーチ
ャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining a shape evaluation method for the second shaping aperture according to the first embodiment.

【図５】この発明の第２の実施の形態による第２成形ア
パーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 5 is a view for explaining the method of evaluating the shape of the second shaping aperture according to the second embodiment of the present invention.

【図６】この発明の第２の実施の形態による第２成形ア
パーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining a shape evaluation method for the second shaping aperture according to the second embodiment of the present invention.

【図７】この発明の第２の実施の形態による第２成形ア
パーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 7 is a diagram for explaining a shape evaluation method for the second shaping aperture according to the second embodiment of the present invention.

【図８】この発明の第２の実施の形態による第２成形ア
パーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 8 is a view for explaining the method of evaluating the shape of the second shaping aperture according to the second embodiment of the present invention.

【図９】この発明の第３の実施の形態による第１成型ア
パーチャの回転調整方法を説明するための図。FIG. 9 is a view for explaining a rotation adjusting method for the first molding aperture according to the third embodiment of the present invention.

【図１０】上記第３の実施の形態による方法で測定され
たビーム電流値Ｉを偏向量とともに示す特性図。FIG. 10 is a characteristic diagram showing the beam current value I measured by the method according to the third embodiment together with the deflection amount.

【図１１】上記第３の実施の形態による方法で実際に測
定されるビーム電流値の変化を示す特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram showing a change in beam current value actually measured by the method according to the third embodiment.

【図１２】この発明の第４の実施の形態による第１成型
アパーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 12 is a view for explaining the method of evaluating the shape of the first shaping aperture according to the fourth embodiment of the present invention.

【図１３】この発明の第４の実施の形態による第１成型
アパーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 13 is a view for explaining the shape evaluation method for the first shaping aperture according to the fourth embodiment of the present invention.

【図１４】この発明の第５の実施の形態による第２成型
アパーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 14 is a view for explaining the shape evaluation method for the second shaping aperture according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１５】この発明の第５の実施の形態による第２成型
アパーチャの形状評価方法を説明するための図。FIG. 15 is a view for explaining the shape evaluation method for the second shaping aperture according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１６】この発明の第５の実施の形態による第２成形
アパーチャの回転調整方法を説明するための図。FIG. 16 is a view for explaining a rotation adjusting method for the second shaping aperture according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１７】この発明の方法で使用される第１、２成形ア
パーチャを示す図。FIG. 17 is a view showing first and second shaping apertures used in the method of the present invention.

【図１８】この発明の第６の実施の形態による第２成形
アパーチャの形状評価を説明するための図。FIG. 18 is a diagram for explaining the shape evaluation of the second shaping aperture according to the sixth embodiment of the present invention.

【図１９】この発明の第６の実施の形態による第２成形
アパーチャの形状評価を説明するための図。FIG. 19 is a view for explaining shape evaluation of the second shaping aperture according to the sixth embodiment of the present invention.

【図２０】この発明の第７の実施の形態による第２成形
アパーチャの形状評価を説明するための図。FIG. 20 is a view for explaining shape evaluation of the second shaping aperture according to the seventh embodiment of the present invention.

【図２１】この発明の第７の実施の形態による第２成形
アパーチャの形状評価を説明するための図。FIG. 21 is a diagram for explaining the shape evaluation of the second shaping aperture according to the seventh embodiment of the present invention.

【図２２】この発明の方法及び従来の方法で使用される
他の第１、２成形アパーチャを示す図。FIG. 22 shows another first and second shaping aperture used in the method of the present invention and the conventional method.

【図２３】第１成形アパーチャの回転角度の調整を行な
う従来方法を説明するための図。FIG. 23 is a view for explaining a conventional method for adjusting the rotation angle of the first shaping aperture.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…電子銃、２…第１照明レンズ、３…第２照明レン
ズ、４…第１投影レンズ、５…第２投影レンズ、６…縮
小レンズ、７…対物レンズ、８…ブランキング偏向器、
９…成形偏向器、１０…対物偏向器、１１…丸形アパー
チャ、１２…第１成形アパーチャ、１３…第２成形アパ
ーチャ、１４…丸形アパーチャ、１５…試料、１６…反
射電子検出器、１７…ビーム電流検出器（ファラデーカ
ップ）。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron gun, 2 ... 1st illumination lens, 3 ... 2nd illumination lens, 4 ... 1st projection lens, 5 ... 2nd projection lens, 6 ... Reduction lens, 7 ... Objective lens, 8 ... Blanking deflector,
9 ... Shaping deflector, 10 ... Objective deflector, 11 ... Round aperture, 12 ... First shaping aperture, 13 ... Second shaping aperture, 14 ... Round aperture, 15 ... Sample, 16 ... Reflection electron detector, 17 … Beam current detector (Faraday cup).

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 矩形を有する第１成形アパーチャで形成
した荷電ビームを、投影レンズで、少なくとも斜線部を
有する第２成形アパーチャ上に結像させるとともに、前
記第１成形アパーチャで形成された像を成形偏向器によ
り偏向することによって得られた像と、前記第２成形ア
パーチャの形状との組合せによって前記荷電ビームを成
形し、この成形された荷電ビームを対物レンズで試料面
に結像、照射する機能を有する荷電ビーム描画装置にお
いて、 前記第１成形アパーチャの矩形の角部と前記第２成形ア
パーチャの斜線部とを用いて前記第１、第２成形アパー
チャによりビームを成形し、前記第２成形アパーチャの
斜線部に沿って第１成形アパーチャの矩形アパーチャ像
の前記角部を試料面上の基準座標系に正確に一致させた
成形偏向座標系における偏向角度θで一定量ずつ偏向さ
せることによって、第１及び第２成形アパーチャで成形
されたビームのビーム電流値を測定し、前記操作を前記
偏向角度θの値をわずかに変えて複数回行ない、偏向す
る毎に測定されたビーム電流値が一定となるときの前記
偏向角度θを前記第２成形アパーチャの斜線部の試料面
上の基準座標系及び成形偏向座標系に対するエッジ角度
αとすることを特徴とする荷電ビーム描画装置における
成形アパーチャの形状評価方法。1. A charged beam formed by a first shaping aperture having a rectangular shape is imaged by a projection lens on a second shaping aperture having at least a shaded portion, and an image formed by the first shaping aperture is formed. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting by the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture, and the shaped charged beam is imaged and irradiated on the sample surface by the objective lens. In a charged beam drawing apparatus having a function, a beam is shaped by the first and second shaping apertures using a rectangular corner portion of the first shaping aperture and a hatched portion of the second shaping aperture, and the second shaping is performed. A shaping deflector in which the corners of the rectangular aperture image of the first shaping aperture are exactly aligned with the reference coordinate system on the sample surface along the oblique line portion of the aperture. The beam current value of the beam shaped by the first and second shaping apertures is measured by deflecting the deflection angle θ in the system by a constant amount, and the operation is performed a plurality of times by slightly changing the value of the deflection angle θ. The deflection angle θ at which the beam current value measured each time the beam is deflected is constant is defined as the edge angle α with respect to the reference coordinate system and the shaping deflection coordinate system on the sample surface of the shaded portion of the second shaping aperture. A method for evaluating the shape of a shaping aperture in a charged beam drawing apparatus, comprising: 【請求項２】 矩形を有する第１成形アパーチャで形成
した荷電ビームを、投影レンズで、少なくとも斜線部を
有する第２成形アパーチャ上に結像させるとともに、前
記第１成形アパーチャで形成された像を成形偏向器によ
り偏向することによって得られた像と、前記第２成形ア
パーチャの形状との組合せによって前記荷電ビームを成
形し、この成形された荷電ビームを対物レンズで試料面
に結像、照射する機能を有する荷電ビーム描画装置にお
いて、 前記第１成形アパーチャ像の矩形の角部と前記第２成形
アパーチャの斜線部とを用い、前記第２成形アパーチャ
の斜線部の基準に対し前記第１成形アパーチャの矩形ア
パーチャ像の前記角部を一定量ｈだけずらした状態で前
記第１、第２成形アパーチャによりビームを成形し、前
記第２成形アパーチャの斜線部に沿って第１成形アパー
チャの矩形アパーチャ像の前記角部を一定量ずつ偏向さ
せてその都度ビーム電流値を測定し、この測定されたビ
ーム電流値Ｉとビーム電流密度Ｊ及び前記距離ｈ及び前
記角部の形状とを用いて、前記斜線部の基準からの凹凸
量δｈを算出し、このδｈを前記第２成形アパーチャの
斜線部におけるラフネスとすることを特徴とする荷電ビ
ーム描画装置における成形アパーチャの形状評価方法。2. A charged beam formed by a first shaping aperture having a rectangular shape is imaged by a projection lens on a second shaping aperture having at least a hatched portion, and an image formed by the first shaping aperture is formed. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting by the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture, and the shaped charged beam is imaged and irradiated on the sample surface by the objective lens. In a charged beam drawing apparatus having a function, a rectangular corner of the first shaping aperture image and a shaded portion of the second shaping aperture are used, and the first shaping aperture is used with respect to a reference of a shaded portion of the second shaping aperture. Beam is shaped by the first and second shaping apertures while the corner portion of the rectangular aperture image is shifted by a certain amount h, and the second shaping is performed. The beam current value is measured each time by deflecting the corner portion of the rectangular aperture image of the first shaping aperture by a constant amount along the oblique line portion of the aperture, and the measured beam current value I, beam current density J, and Charged beam drawing characterized in that an unevenness amount δh from a reference of the shaded portion is calculated using the distance h and the shape of the corner portion, and this δh is defined as roughness in the shaded portion of the second shaping aperture. Shape evaluation method of forming aperture in apparatus. 【請求項３】 矩形を有する第１成形アパーチャで形成
した荷電ビームを、投影レンズで、少なくとも斜線部を
有する第２成形アパーチャ上に結像させるとともに、前
記第１成形アパーチャで形成された像を成形偏向器によ
り偏向することによって得られた像と、前記第２成形ア
パーチャの形状との組合せによって前記荷電ビームを成
形し、この成形された荷電ビームを対物レンズで試料面
に結像、照射する機能を有するとともに成形アパーチャ
の回転調整機構を有する荷電ビーム描画装置において、 前記第１成形アパーチャのアパーチャ像エッジの基準を
第２成形アパーチャの角部の基準位置から所定量だけ第
２成形アパーチャのアパーチャから露出させた状態で試
料面上の基準座標系に正確に一致させた成形偏向座標系
における所望の偏向角度θでステップ偏向し、前記第
１、第２成形アパーチャを通過する荷電ビームのビーム
電流量を測定し、このビーム電流量の変化が最小になる
ように第１成形アパーチャの回転角度を調整することに
よって所望の偏向角度θに回転調整を行なうことを特徴
とする荷電ビーム描画装置における第１成形アパーチャ
の回転調整方法。3. A charged beam formed by a first shaping aperture having a rectangular shape is imaged by a projection lens on a second shaping aperture having at least a hatched portion, and an image formed by the first shaping aperture is formed. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting by the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture, and the shaped charged beam is imaged and irradiated on the sample surface by the objective lens. In a charged beam drawing apparatus having a function and a rotation adjusting mechanism of a shaping aperture, a reference of an aperture image edge of the first shaping aperture is a predetermined amount from a reference position of a corner of the second shaping aperture and an aperture of the second shaping aperture. The desired deviation in the forming deflection coordinate system, which is exactly exposed to the reference coordinate system on the sample surface. The beam current amount of the charged beam passing through the first and second shaping apertures is measured by step deflection at an angle θ, and the rotation angle of the first shaping aperture is adjusted so that the change in the beam current amount is minimized. A rotation adjusting method of the first shaping aperture in the charged beam drawing apparatus, wherein the rotation adjustment is performed to a desired deflection angle θ. 【請求項４】 矩形を有する第１成形アパーチャで形成
した荷電ビームを、投影レンズで、少なくとも斜線部を
有する第２成形アパーチャ上に結像させるとともに、前
記第１成形アパーチャで形成された像を成形偏向器によ
り偏向することによって得られた像と、前記第２成形ア
パーチャの形状との組合せによって前記荷電ビームを成
形し、この成形された荷電ビームを対物レンズで試料面
に結像、照射する機能を有する荷電ビーム描画装置にお
いて、 前記第１成形アパーチャのアパーチャ像エッジを第２成
形アパーチャの角部の基準位置から所定量だけ第２成形
アパーチャのアパーチャから露出させた状態で試料面の
基準座標系に正確に一致させた成形偏向座標系において
所望の第１成形アパーチャ像のエッジ角度と一致する偏
向角度でステップ偏向し、前記第１、第２成形アパーチ
ャを通過する荷電ビームのビーム電流量Ｉを測定し、こ
のビーム電流量Ｉとビーム電流密度Ｊ及び第２成形アパ
ーチャの角部の形状とから、第１成形アパーチャ像の基
準エッジに対する凹凸量δｈを算出して、このδｈを前
記第１成形アパーチャのエッジにおけるラフネスとする
ことを特徴とする荷電ビーム描画装置における成形アパ
ーチャの形状評価方法。4. A charged beam formed by a first shaping aperture having a rectangular shape is imaged by a projection lens on a second shaping aperture having at least a hatched portion, and an image formed by the first shaping aperture is formed. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting by the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture, and the shaped charged beam is imaged and irradiated on the sample surface by the objective lens. In a charged beam drawing apparatus having a function, a reference coordinate of a sample surface in a state where an aperture image edge of the first shaping aperture is exposed from a reference position of a corner of the second shaping aperture by a predetermined amount from the aperture of the second shaping aperture. In the shaping deflection coordinate system that is exactly matched to the system, the deflection angle is adjusted to match the edge angle of the desired first shaping aperture image. Up, and the beam current amount I of the charged beam passing through the first and second shaping apertures is measured. From the beam current amount I, the beam current density J, and the shape of the corner of the second shaping aperture, A method of evaluating the shape of a shaping aperture in a charged beam drawing apparatus, characterized in that an unevenness amount δh with respect to a reference edge of a first shaping aperture image is calculated, and this δh is used as roughness at the edge of the first shaping aperture. 【請求項５】 矩形を有する第１成形アパーチャで形成
した荷電ビームを、投影レンズで、少なくとも斜線部を
有する第２成形アパーチャ上に結像させるとともに、前
記第１成形アパーチャで形成された像を成形偏向器によ
り偏向することによって得られた像と、前記第２成形ア
パーチャの形状との組合せによって前記荷電ビームを成
形し、この成形された荷電ビームを対物レンズで試料面
に結像、照射する機能を有する荷電ビーム描画装置にお
いて、 前記第１成形アパーチャの矩形アパーチャの各エッジに
おけるラフネスｈを予め測定しておき、前記第１成形ア
パーチャの矩形アパーチャ像のエッジを前記第２成形ア
パーチャの矩形部のエッジから所定量ｗだけ第２成形ア
パーチャのアパーチャ方向に露出させてピッチｐで試料
面の基準座標系に正確に一致させた成形偏向座標系にお
いて所望の第２成形アパーチャ矩形部エッジと一致する
偏向角度でステップ偏向し、前記第１、第２成形アパー
チャを通過する荷電ビームのビーム電流量Ｉを測定し、
このビーム電流量Ｉとビーム電流密度Ｊ及び第１成形ア
パーチャのエッジラフネスとから、第２成形アパーチャ
の矩形部の基準エッジに対する凹凸量を算出して、前記
第２成形アパーチャのエッジにおけるラフネスとするこ
とを特徴とする荷電ビーム描画装置における成形アパー
チャの形状評価方法。5. A charged beam formed by a first shaping aperture having a rectangular shape is imaged by a projection lens on a second shaping aperture having at least a hatched portion, and an image formed by the first shaping aperture is formed. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting by the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture, and the shaped charged beam is imaged and irradiated on the sample surface by the objective lens. In the charged beam drawing apparatus having a function, the roughness h at each edge of the rectangular aperture of the first shaping aperture is measured in advance, and the edge of the rectangular aperture image of the first shaping aperture is set to the rectangular portion of the second shaping aperture. A predetermined amount w from the edge of the second molding aperture in the aperture direction of the second shaping aperture, and the reference seat on the sample surface at the pitch p. The beam current amount I of the charged beam passing through the first and second shaping apertures is step-deflected at a deflection angle that coincides with a desired second shaping aperture rectangular portion edge in the shaping deflection coordinate system that exactly matches the system. Measure
From the beam current amount I, the beam current density J, and the edge roughness of the first shaping aperture, the amount of unevenness with respect to the reference edge of the rectangular portion of the second shaping aperture is calculated to obtain the roughness at the edge of the second shaping aperture. A method for evaluating the shape of a shaping aperture in a charged beam drawing apparatus, comprising: 【請求項６】 矩形を有する第１成形アパーチャで形成
した荷電ビームを、投影レンズで、少なくとも斜線部を
有する第２成形アパーチャ上に結像させるとともに、前
記第１成形アパーチャで形成された像を成形偏向器によ
り偏向することによって得られた像と、前記第２成形ア
パーチャの形状との組合せによって前記荷電ビームを成
形し、この成形された荷電ビームを対物レンズで試料面
に結像、照射する機能を有するとともに成形アパーチャ
の回転調整機構を有する荷電ビーム描画装置において、 前記第１成形アパーチャの矩形アパーチャの各エッジに
おけるラフネスｈを予め測定しておき、前記第１成形ア
パーチャの矩形アパーチャ像のエッジを前記第２成形ア
パーチャの矩形部のエッジから所定量ｗだけ第２成形ア
パーチャのアパーチャ方向に露出させてピッチｐで試料
面の基準座標系に正確に一致させた成形偏向座標系にお
いて所望の第２成形アパーチャ矩形部エッジと一致する
偏向角度でステップ偏向し、前記第１、第２成形アパー
チャを通過する荷電ビームのビーム電流量Ｉを測定し、
このビーム電流量Ｉとビーム電流密度Ｊ及び第１成形ア
パーチャのエッジラフネスとから、第２成形アパーチャ
の矩形部の基準エッジに対する凹凸量を算出して、前記
第２成形アパーチャのエッジにおけるラフネスとし、こ
のラフネスを用いて前記第２成形アパーチャのエッジを
直線で近似し、この近似された直線の傾きが試料面上の
基準座標系の目標とする角度に一致するように前記第１
もしくは第２成形アパーチャの回転角度を調整すること
を特徴とする荷電ビーム描画装置における第２成形アパ
ーチャの回転調整方法。6. A charged beam formed by a first shaping aperture having a rectangular shape is imaged by a projection lens on a second shaping aperture having at least a hatched portion, and an image formed by the first shaping aperture is formed. The charged beam is shaped by the combination of the image obtained by deflecting by the shaping deflector and the shape of the second shaping aperture, and the shaped charged beam is imaged and irradiated on the sample surface by the objective lens. In a charged beam drawing apparatus having a function and a rotation adjusting mechanism of a shaping aperture, a roughness h at each edge of the rectangular aperture of the first shaping aperture is measured in advance, and the edge of the rectangular aperture image of the first shaping aperture is measured. Is the aperture of the second shaping aperture by a predetermined amount w from the edge of the rectangular portion of the second shaping aperture. In the shaping coordinate system which is exposed in the vertical direction and is exactly matched with the reference coordinate system of the sample surface at the pitch p, step deflection is performed at a deflection angle that matches a desired second shaping aperture rectangular portion edge, 2 Measure the beam current amount I of the charged beam passing through the shaping aperture,
From the beam current amount I, the beam current density J, and the edge roughness of the first shaping aperture, the unevenness amount with respect to the reference edge of the rectangular portion of the second shaping aperture is calculated as the roughness at the edge of the second shaping aperture, Using this roughness, the edge of the second shaping aperture is approximated with a straight line, and the first straight line is adjusted so that the inclination of the approximated straight line matches the target angle of the reference coordinate system on the sample surface.
Alternatively, the rotation adjusting method of the second shaping aperture in the charged beam drawing apparatus is characterized in that the rotation angle of the second shaping aperture is adjusted. 【請求項７】 矩形の描画用アパーチャ及びこれよりも
形状が小さな少なくとも１つの評価用アパーチャを含む
第１成形アパーチャと、メインアパーチャ及び少なくと
も１つのキャラクタアパーチャを含む第２成形アパーチ
ャとを備え、第１成形アパーチャ像を第２成形アパーチ
ャ上に投影レンズにより結像し、成形偏向器により偏向
することにより、荷電ビームの成形を行なう荷電ビーム
描画装置において、 前記第１成形アパーチャの評価用アパーチャ像を、前記
第２成形アパーチャの基準エッジから所定量だけ第２成
形アパーチャのメインアパーチャもしくはキャラクタア
パーチャに露出させ、第２成形アパーチャのメインアパ
ーチャもしくはキャラクタアパーチャのエッジに沿って
前記第１成形アパーチャの評価用アパーチャ像を試料面
上の基準座標系に正確に一致させた成形偏向座標系でス
テップ偏向し、前記第１、第２成形アパーチャを通過す
る荷電ビームのビーム電流量Ｉを測定し、このビーム電
流量Ｉとビーム電流密度Ｊ及び前記評価用アパーチャの
形状及び寸法とから、前記第２成形アパーチャのアパー
チャの基準エッジからの凹凸量を求めて、これを第２成
形アパーチャのエッジラフネスとすることを特徴とする
荷電ビーム描画装置における成形アパーチャの形状評価
方法。7. A first shaping aperture including a rectangular drawing aperture and at least one evaluation aperture having a smaller shape than that, a second shaping aperture including a main aperture and at least one character aperture, and In a charged beam drawing apparatus for forming a charged beam by forming a first shaping aperture image on a second shaping aperture with a projection lens and deflecting the beam with a shaping deflector, an evaluation aperture image of the first shaping aperture is obtained. A predetermined amount from the reference edge of the second shaping aperture to the main aperture or character aperture of the second shaping aperture, and for evaluating the first shaping aperture along the edge of the main aperture or character aperture of the second shaping aperture. Sample aperture image The beam current amount I of the charged beam passing through the first and second shaping apertures is measured by performing step deflection in the shaping deflection coordinate system that exactly matches the above reference coordinate system. A charged beam, wherein an unevenness amount from the reference edge of the aperture of the second shaping aperture is obtained from the density J and the shape and size of the evaluation aperture, and is used as the edge roughness of the second shaping aperture. Shape evaluation method of shaping aperture in drawing apparatus.