JP5566234B2 - 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、描画後の放置時間に応じてパターン寸法が変化するレジスト上にパターンを描画する描画装置および方法に関する。

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

図１３は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式（ＶＳＢ方式）という。

ここで、近年、電子ビーム露光に多く用いられているレジストの１つとして化学増幅型レジストがある。化学増幅型レジストは、露光後の放置によって最適露光量が変化するという問題を抱えている。言い換えれば、化学増幅型レジストをマスク製造に用いた場合、試料となるマスクの描画後の線幅寸法（ＣＤ）変動が起こる。

ここで、上述したマスクの描画後の線幅寸法（ＣＤ）変動は、描画により生成した酸の拡散によるものと考えられる。酸の拡散は、数十ｎｍの領域で起こり、１．０ｎｍ／ｈ程度の割合である。そのため、描画装置には、時間に依存した補正機能を搭載することが求められる。その１つとして、描画時間に依存して照射量を補正する。例えば、試料に描画するパターン或いはチップの描画順が制御できる場合、時間によるパターンのＣＤエラーを予測し、これを補正するために照射量Ｄｏｓｅを変化させる（例えば、特許文献１参照）。

かかる時間依存の照射量補正を行うためには、描画前に予め描画時間を把握しておく必要がある。そこで、描画装置では、描画されるパターンレイアウトデータを用いて、描画時間の予測を行う。しかしながら、描画処理が開始され、描画が進んでいくにつれ、予測された描画時間と実際の描画時間との間に差が生じてしまうといった問題があった。そのため、かかる描画時間を基に補正された照射量で描画してしまうと、パターン寸法に誤差が生じてしまうといった問題があった。

特開２００８−０３４７８１号公報

上述したように、描画処理が開始され、描画が進んでいくにつれ、描画前に予測された描画時間と実際の描画時間との間に差（ギャップ）が生じてしまうといった問題があった。そのため、かかる描画時間を基に計算された照射量で描画してしまうと、パターン寸法に誤差が生じてしまうといった問題があった。しかしながら、従来、かかる問題を解決する十分な手法が確立されていなかった。

そこで、本発明は、かかる問題を克服し、より精度の高い寸法でパターンを描画可能な装置および方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
予測される描画予測時間よりも長い計画描画時間を算出する計画描画時間算出部と、
描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速いかどうかを判定する判定部と、
前記描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速い場合に、描画処理を一時停止し、前記描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速くなくなった場合に、描画処理を再開するようにすることによって、計画描画時間に沿って描画動作を制御する描画制御部と、
描画制御部により計画描画時間に沿って描画動作を行うように制御されながら、描画後の放置時間に応じてパターン寸法を変化させるレジストが塗布された試料に荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。

また、描画制御部は、計画描画時間を算出する際に予定されていない動作の要求があった場合に、かかる動作を行わないで計画描画時間に沿って描画動作を継続するように制御し続けることを特徴とする。

また、計画描画時間算出部は、計画描画時間に、描画対象の試料に対する描画処理を一時中断して次に描画する試料を搬送する搬送時間を含めると好適である。

また、描画予測時間を算出する描画時間予測部と、
描画予測時間を用いて実施間隔が不定期な荷電粒子ビームのドリフト補正時期を算出するドリフト補正時期算出部と、
をさらに備え、
計画描画時間算出部は、計画描画時間に、描画対象の試料に対する描画処理を一時中断して算出されたドリフト補正時期に荷電粒子ビームのドリフト補正を行うドリフト補正時間を含めると好適である。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
予測される描画予測時間よりも長い計画描画時間を算出する工程と、
描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速いかどうかを判定する工程と、
前記描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速い場合に、描画処理を一時停止し、前記描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速くなくなった場合に、描画処理を再開するようにすることによって、計画描画時間に沿って描画動作が行われるように制御しながら、描画後の放置時間に応じてパターン寸法を変化させるレジストが塗布された試料に荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、より精度の高い寸法でパターンを描画できる。

実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態１におけるショット生成側の制御計算機で描画動作の進捗を管理する場合の構成を示す概念図である。 実施の形態１における描画制御側の制御計算機で描画動作の進捗を管理する場合の構成を示す概念図である。 実施の形態１におけるマスク搬送処理を行う場合のフローチャート図である。 実施の形態１における要求拒絶の仕方を説明するための概念図である。 実施の形態２におけるドリフト補正の有無による描画時間の差を説明するための概念図である。 実施の形態２におけるドリフト補正の有無による描画時間の差を説明するための他の概念図である。 実施の形態２におけるドリフト補正や搬送処理による描画一時停止の間隔を説明するための概念図である。 実施の形態２におけるドリフト補正や搬送処理といったイベントが同時発生した場合の描画一時停止の間隔を説明するための概念図である。 実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。 実施の形態２における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。 従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型（ＶＳＢ型）の描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランキング偏向器（ブランカー）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。描画室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、レジストが塗布された描画対象となる試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。

制御部１６０は、メモリ５１，６１，７１、制御計算機１１０，１１２，１１４、インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１１１、ステージ駆動制御回路１１６、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプユニット１３０（偏向アンプ）、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４を有している。メモリ５１，６１，７１、制御計算機１１０，１１２，１１４、インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１１１、ステージ駆動制御回路１１６、偏向制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４は、バス１１８を介して互いに接続されている。偏向制御回路１２０にはＤＡＣアンプユニット１３０が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３０は、ブランキング偏向器２１２に接続されている。

偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３０に対して、ブランキング制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプユニット１３０では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、ブランキング偏向器２１２に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームが形成される。

また、制御計算機１１０内には、描画時間予測部５０、及び計画描画時間算出部５２が配置される。描画時間予測部５０、及び計画描画時間算出部５２といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ５１に記憶される。

また、制御計算機１１２内には、ショットデータ生成部６０、判定部６２、及びコマンド指示部６４が配置される。ショットデータ生成部６０、判定部６２、及びコマンド指示部６４といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１２に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ６１に記憶される。

また、制御計算機１１４内には、描画管理部７０、描画処理制御部７２、判定部７４、及び照射量算出部７６が配置される。描画管理部７０、描画処理制御部７２、判定部７４、及び照射量算出部７６といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１４に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ７１に記憶される。

また、記憶装置１４０には、描画データが外部から入力され、記憶される。

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、偏向器２０５や偏向器２０８のための各ＤＡＣアンプユニットも備えていることは言うまでもない。

従来、化学増幅型レジストでの描画後の放置によるパターン寸法の変化を照射量で補正する場合、まず、パターンレイアウトから描画時間を予測し、かかる描画時間から照射量を計算していた。すなわち、通常の描画処理の時間を予測して、その予測時間に従って照射量を求めていた。しかしながら、実際に描画処理を開始すると、予定する描画時間から外れてしまう場合がある。このように、装置側の性能に沿った描画処理に合わせるように描画時間を予測すると、実際の処理と間に時間差が生じてしまう。そこで、実施の形態１では、描画処理に合わせて予測した描画時間を用いるのではなく、逆に、まず、計画描画時間を設定して、かかる計画描画時間に実際の描画処理動作の進捗状況を合わせるように進める。言い換えれば、「予想」ではなく、「計画」として算出した描画時間に他を合わせる。これにより、計画描画時間と実際の処理時間との間に時間のずれが生じないようにできる。

図２は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図２において、実施の形態１における描画方法は、描画時間予測工程（Ｓ１０２）と、計画描画時間算出部（Ｓ１１０）と、照射量計算工程（Ｓ１１１）と、描画開始処理工程（Ｓ１１２）と、判定工程（Ｓ１１４）と、描画一時停止工程（Ｓ１１６）と、判定工程（Ｓ１１８）と、描画再開処理工程（Ｓ１２０）と、判定工程（Ｓ１２２）という一連の工程を実施する。

まず、ショットデータ生成部６０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って装置固有のフォーマットとなるショットデータを生成する。生成されたショットデータは記憶装置１４４に順次格納される。

描画時間予測工程（Ｓ１０２）として、描画時間予測部５０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、パターンレイアウトに基づいて、描画開始前に描画時間を予測する。描画時間は、例えば、総ショット数にショットサイクルを乗じることで算出できる。かかる処理は、ショットデータ生成と並列に実施すると好適である。

計画描画時間算出部（Ｓ１１０）として、計画描画時間算出部５２は、予測される描画予測時間よりも長い計画描画時間を算出する。計画描画時間が実際の描画時間よりも長い場合、実際の描画処理を計画描画時間に合わせるために描画処理を途中で一時停止させることはできる。また、描画進捗を遅く進めることもできる。一方、計画描画時間が実際の描画時間よりも短い場合、実際の描画処理を早めることが必要となるが、これは困難である。よって、予測された描画時間に最大誤差分を加味し、さらに、安全係数を乗じることで実際の描画時間よりも必ず長くなるように計画描画時間を算出する。例えば、計画描画時間Ｔｐは、描画予測時間Ｔｓと最大誤差Ｅｍ（％）と安全係数Ｆｓ（％）を用いて、次の式で定義できる。
Ｔｐ＝（Ｔｓ×Ｅｍ／１００）・（Ｆｓ／１００）

照射量計算工程（Ｓ１１１）として、照射量算出部７６は、算出された計画描画時間を用いて電子ビーム２００の照射量を算出する。各ショットのビームの照射量は、例えば、以下のように算出される。まず、生成されたショットデータを入力し、ショット毎の基準照射量Ｄ０を計算する。さらに、算出された計画描画時間を入力し、描画開始時刻からそれぞれのショットが照射される時刻までの時間ｔを用いて、ショット毎の基準照射量Ｄ０を補正する。具体的には、所定の補正ドーズ量δＤ、計画描画時間Ｔｐ、１／ｅ減衰時間定数Ｔλを用いて、補正後の照射量Ｄ（ｔ）は、次の式で定義される。
Ｄ（ｔ）＝Ｄ０−δＤ・ｅｘｐ｛（ｔ−Ｔｐ）／Ｔλ｝

各ショットのビームの照射量は、上述した式に限るものではなく、計画描画時間Ｔｐに沿って描画後の放置時間に依存して変化するパターン寸法を補正できればよい。また、化学増幅型レジストにおける描画後の放置時間によるパターン変化は、ある程度の時間が経過すると飽和する。かかる飽和時間はレジストの種類によって異なっている。よって、描画中に飽和時間以上放置されればそれ以降のパターンの寸法変化はしないことになる。描画後の放置時間が飽和時間以上になるショットについては、飽和時間により変化するパターン寸法を補正する照射量となるように算出されることは言うまでもない。

描画開始処理工程（Ｓ１１２）として、描画処理制御部７２は、偏向制御回路１２０等を介して描画部１５０を制御して、描画処理を開始する。描画部１５０は、ショット位置毎に得られた照射量の電子ビーム２００を用いて、試料１０１上に所望のパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。偏向制御回路１２０は、ショットデータを入力し、ショット毎の照射時間を制御するデジタル信号をＤＡＣアンプユニット１３０に出力する。そして、ＤＡＣアンプユニット１３０は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅した上で偏向電圧としてブランキング偏向器２１２に印加する。

電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２内を通過する際にブランキング偏向器２１２によって、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、ビームＯＦＦの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮へいされるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。ブランキング偏向器２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間Ｔで試料１０１に照射される電子ビーム２００のショットあたりの照射量が調整されることになる。

以上のようにブランキング偏向器２１２とブランキングアパーチャ２１４を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴を持つ第１の成形アパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１の成形アパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２の成形アパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる（可変成形を行なう）ことができる。かかる可変成形はショット毎に行なわれ、通常ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形される。そして、第２の成形アパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料の所望する位置に照射される。以上のように、各偏向器によって、電子ビーム２００の複数のショットが順に基板となる試料１０１上へと偏向される。

ここで、実施の形態１では、計画描画時間に沿って描画動作を制御することになるが、計画描画時間に沿って描画の進捗が進んでいるかどうかの判断と、早すぎる場合に描画の進捗を遅らせるための処理は、制御計算機１１２、或いは制御計算機１１４で行うことができる。

図３は、実施の形態１におけるショット生成側の制御計算機で描画動作の進捗を管理する場合の構成を示す概念図である。図３において、制御計算機１１２が計画描画時間に沿って描画の進捗が進んでいるかどうかの判断と、早すぎる場合に描画の進捗を遅らせるための指令を出力する。記憶装置１４２に格納された計画描画時間の情報は、描画管理部７０を介して制御計算機１１２が入力する。或いは、描画管理部７０によって、記憶装置１４２から制御計算機１１２に出力される。

判定工程（Ｓ１１４）として、制御計算機１１２内の判定部６２は、描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速いかどうかを判定する。速い場合にはＳ１１６へ進み、速くない場合にＳ１２２に進む。

描画一時停止工程（Ｓ１１６）として、描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速い場合、制御計算機１１２内のコマンド指示部６４は、描画管理部７０に対して、描画一時停止ステータス信号（一時停止コマンド）を出力する。その他、ショットデータ生成部６０からは、例えば、枠情報、コンパーメント情報といったステージ速度を算出する際に使用する情報やショットデータの生成が完了し、描画準備が完了したことを示す描画準備完了ステータスが描画管理部７０に出力される。

描画管理部７０は、描画一時停止ステータス信号等の情報を描画処理制御部７２に出力する。描画処理制御部７２は、かかる描画一時停止ステータス信号を受けて、描画処理を一時中断するように制御する。

判定工程（Ｓ１１８）として、制御計算機１１２内の判定部６２は、描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速いかどうかを判定する。速い場合にはＳ１１６へ戻り、コマンド指示部６４は、描画一時停止ステータス信号を維持することで描画処理の一時中断を継続する。描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速くない場合にＳ１２０に進む。

描画再開処理工程（Ｓ１２０）として、描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速くない場合に、制御計算機１１２内のコマンド指示部６４は、描画管理部７０に対して、描画一時停止ステータス信号（一時停止コマンド）の解除信号を出力する。描画管理部７０は、描画一時停止ステータス信号解除の情報を描画処理制御部７２に出力する。描画処理制御部７２は、かかる描画一時停止ステータス信号解除を受けて、描画処理を再開するように制御する。

判定工程（Ｓ１２２）として、描画管理部７０は、描画処理が終了したかどうかを判定し、まだ終了していない場合にＳ１１４に戻り、終了している場合にはフローを終了する。

図４は、実施の形態１における描画制御側の制御計算機で描画動作の進捗を管理する場合の構成を示す概念図である。図４において、制御計算機１１４が計画描画時間に沿って描画の進捗が進んでいるかどうかの判断と、早すぎる場合に描画の進捗を遅らせるための処理を行う。描画処理制御部７２は、記憶装置１４２に格納された計画描画時間の情報を入力する。かかる場合に図２の判定工程（Ｓ１１４）から描画再開処理工程（Ｓ１２０）までの処理は以下のようになる。

判定工程（Ｓ１１４）として、制御計算機１１４内の判定部７４は、描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速いかどうかを判定する。速い場合にはＳ１１６へ進み、速くない場合にＳ１２２に進む。

ここで、１枚のマスク上には、複数のチップパターンが描画される場合がある。かかる場合に、描画条件が異なるチップパターンも存在する。そのため、同じ描画条件となるチップ同士を１つの描画グループ（描画Ｇ）としてまとめて、描画グループ毎に描画することが行われる。また、試料１０１の描画領域は短冊状に複数のストライプ領域に仮想分割され、ストライプ領域毎に描画が行われる。また、描画データは、所定の領域毎のデータ処理単位に分けられ、データ処理が行われる。よって、判定時期は、例えば、描画グループ単位、ストライプ単位、描画データ処理単位等で判断すればよい。

描画一時停止工程（Ｓ１１６）として、描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速い場合、描画処理制御部７２は、描画処理を一時中断するように制御する。或いは、描画処理制御部７２は、ステージ駆動制御回路１１６に対し、ステージ速度が遅くなるように制御してもよい。例えば、ショットデータ生成部６０から入力された、例えば、枠情報、コンパーメント情報といった情報からステージ速度を算出する際にステージ速度情報に１より小さい係数を乗じた値を出力すればよい。ステージ駆動制御回路１１６はかかる信号を受けてステージ速度を遅くしながら描画する。

判定工程（Ｓ１１８）として、制御計算機１１４内の判定部７４は、描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速いかどうかを判定する。速い場合にはＳ１１６へ戻り、描画処理制御部７２は、描画処理の一時中断を継続する。或いはステージ速度が遅くなるように制御し続ける。描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速くない場合にＳ１２０に進む。

描画再開処理工程（Ｓ１２０）として、描画処理速度が計画描画時間による計画よりも速くない場合に、描画処理制御部７２は、描画処理を再開するように制御する。或いはステージ速度を回復させる。

判定工程（Ｓ１２２）として、描画管理部７０は、描画処理が終了したかどうかを判定し、まだ終了していない場合にＳ１１４に戻り、終了している場合にはフローを終了する。

以上のように、描画処理制御部７２は、計画描画時間に沿って描画動作を制御する。描画処理制御部７２は、描画制御部の一例である。また、描画部１５０は、描画処理制御部７２により計画描画時間に沿って描画動作を行うように制御されながら、描画後の放置時間に応じてパターン寸法を変化させるレジストが塗布された試料１０１に電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。

ここで、描画処理中に、計画描画時間を算出する際に予定されていない動作の要求がある場合がある。例えば、ユーザによる描画処理の一時中断や次に描画される試料の搬送処理が挙げられる。描画装置１００では、例えば、２枚の基板（試料）をセットしておいて、一方を描画中に他方を描画室１０３の前まで搬送しておく処理が行われることがある。その際、搬送による振動が描画精度を劣化させるため、搬送する際には描画を一時停止させる。上述した計画描画時間では、かかる搬送時間が含まれていないため、描画処理を開始後、終了までの間に搬送処理が入ってしまうと、描画後の経過時間が延びてしまうためパターンの寸法変化が期待した量とは異なってしまう。よって、このままでは搬送処理を行うことはできない。

そこで、実施の形態１では、搬送許可時間を設定する。次に描画される試料を搬送してもよい時期および時間をＩ／Ｆ回路１１１から入力し、計画描画時間算出部５２は、計画描画時間を算出する際に、描画対象の試料に対する描画処理を一時中断して次に描画する試料を搬送する時期とその搬送時間を含める。

図５は、実施の形態１におけるマスク搬送処理を行う場合のフローチャート図である。図５において、描画管理部７０は、マスク搬送許可時間の設定の有無を判定する（Ｓ２０２）。そして、マスク搬送許可時間の設定が無い場合、描画処理制御部７２は、マスク搬送の要求があっても描画終了後までマスク搬送を待機させる。

マスク搬送許可時間の設定が有る場合に、描画管理部７０は、現在時刻が、マスク搬送許可開始時刻より前か後かを判定する（Ｓ２０４）。現在時刻がマスク搬送許可開始時刻より後の場合、描画処理制御部７２は、マスク搬送の要求があっても描画終了後までマスク搬送を待機させる。

現在時刻がマスク搬送許可開始時刻より前の場合、描画管理部７０は、現在時刻が、マスク搬送許可開始時刻かどうかを判定する（Ｓ２０６）。現在時刻が、マスク搬送許可開始時刻であれば、描画処理制御部７２は、描画処理を一時停止して、代わりに次に描画するマスク基板の搬送処理を行う。

現在時刻が、マスク搬送許可開始時刻でなければ、マスク搬送を待機させた状態でＳ２０６に戻る。

以上のように、計画描画時間に描画対象の試料に対する描画処理を一時中断して次に描画する試料を搬送する時期とその搬送時間を含めることで、マスク搬送処理を行ってもパターンの寸法精度を維持できる。

また、描画処理制御部７２は、マスク搬送処理以外のユーザによる描画処理の一時中断等の計画描画時間を算出する際に予定されていない動作の要求があった場合に、かかる動作を行わないで計画描画時間に沿って描画動作を継続するように制御し続ける。

図６は、実施の形態１における要求拒絶の仕方を説明するための概念図である。図６（ａ）では、計画描画時間に沿って描画処理中に、Ｉ／Ｆ回路１１１から一時停止の要求が入力された場合を示している。かかる場合には、一時停止コマンドが制御計算機１１４に出力されるが、描画管理部７０或いは描画処理制御部７２によって拒絶される。そして、描画処理制御部７２は、かかる動作を行わないで計画描画時間に沿って描画動作を継続するように制御し続ける。図６（ｂ）では、Ｉ／Ｆ回路１１１に一時停止の要求を入力する段階で拒否される場合を示している。計画描画時間に沿って描画処理中は描画管理部７０或いは描画処理制御部７２から計画モードフラグが出力され、Ｉ／Ｆ回路１１１は、かかるフラグが出力されているときは、Ｉ／Ｆ回路１１１から入力できないようにする。例えば、タッチパネルから入力する際、入力ボタンを表示しない或いは入力ボタンを無効にするなどが有効である。

以上のように、実施の形態１によれば、時間に依存した照射量を算出する際に、計画描画時間を用いることで、実際の描画処理時間とのずれを防止できる。よって、より高精度なパターンを描画できる。

実施の形態２．
実施の形態２では、さらに、電子ビームのドリフト補正を行う場合についても計画描画時間に含める。

図７は、実施の形態２におけるドリフト補正の有無による描画時間の差を説明するための概念図である。ビームドリフト補正を定期的に行う場合、そのドリフト補正を行っている間、描画処理は一時中断される。よって、描画時間を予測した場合、かかるドリフト補正時間（Ｆ）だけ描画終了時刻が遅れてしまう。

図８は、実施の形態２におけるドリフト補正の有無による描画時間の差を説明するための他の概念図である。ドリフト補正には、一定間隔で定期的におこなうドリフト補正（Ｆ）と、不定期で実施されるドリフト補正（Ｃ）がある。上述したように、１枚のマスク上には、複数のチップパターンが描画される場合がある。かかる場合に、描画条件が異なるチップパターンも存在する。そのため、同じ描画条件となるチップ同士を１つの描画グループ（描画Ｇ）としてまとめて、描画グループ毎に描画することが行われる。かかる場合に、ある描画グループを描画した後、次の描画グループを描画する前にドリフト補正（Ｃ）を実施するように要求される場合が多い。また、描画中に実施の形態１で説明した搬送処理（Ｔ）が要求されることもある。

図９は、実施の形態２におけるドリフト補正や搬送処理による描画一時停止の間隔を説明するための概念図である。定期的におこなうドリフト補正（Ｆ）間では、その実施時期が一定であるためその実施時期を単純に予測できる。しかし、描画グループ間で行うドリフト補正（Ｃ）を行う時期は、描画グループの形成次第で異なるため実施時期が定期的ではない。また、搬送処理も実施の形態１のように搬送許可時間を設定しない場合には定期的ではない。描画時間を正確に予測するには、かかる要求イベントの発生時期およびその処理時間を把握する必要がある。

図１０は、実施の形態２におけるドリフト補正や搬送処理といったイベントが同時発生した場合の描画一時停止の間隔を説明するための概念図である。搬送処理要求やドリフト補正（Ｃ）は、不定期に発生するため、定期的におこなうドリフト補正（Ｆ）とその時期が重なったり、互いに重なったりする可能性がある。その場合、描画装置では、どちらが優先するかを指定している。そのため、描画時間を正確に予測するには、かかる優先順位も把握する必要がある。

そこで、実施の形態２では、計画描画時間に、ドリフト補正時期に描画対象の試料１０１に対する描画処理を一時中断してドリフト補正を行うドリフト補正時間を含める。

図１１は、実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。図１１において、制御計算機１１０内に、描画グループ終了時刻算出部５４とドリフト補正時期算出部５６を追加した点と、ドリフト補正部１１９を追加した点以外は図１と同様である。

メモリ５１，６１，７１、制御計算機１１０，１１２，１１４、Ｉ／Ｆ回路１１１、ドリフト補正部１１９、ステージ駆動制御回路１１６、偏向制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４は、バス１１８を介して互いに接続されている。

また、制御計算機１１０内の、描画時間予測部５０、計画描画時間算出部５２、描画グループ終了時刻算出部５４、及びドリフト補正時期算出部５６といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ５１に記憶される。

図１２は、実施の形態２における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図１２において、実施の形態２における描画方法は、描画時間予測工程（Ｓ１０２）と計画描画時間算出部（Ｓ１１０）との間に、描画グループ間時期算出工程（Ｓ１０４）と、ドリフト補正時期算出工程（Ｓ１０６）と描画時間再予測工程（Ｓ１０８）とを追加した点以外は、図２と同様である。また、以下で特に説明しない内容は実施の形態１と同様である。

描画グループ間時期算出工程（Ｓ１０４）として、描画グループ終了時刻算出部５４は、予測された描画時間の情報から各描画グループの描画終了時刻を算出する。

ドリフト補正時期算出工程（Ｓ１０６）として、ドリフト補正時期算出部５６は、定期ドリフト補正間隔情報および優先度情報を入力し、優先度情報に従って描画グループ間で行うドリフト補正（Ｃ）時期と定期ドリフト補正（Ｆ）時期とを算出する。このように、ドリフト補正時期算出部５６は、描画予測時間を用いて実施間隔が不定期な電子ビーム２００のドリフト補正時期（Ｃ）を算出する。

描画時間再予測工程（Ｓ１０８）として、描画時間予測部５０は、算出された描画グループ間で行うドリフト補正（Ｃ）時期と定期ドリフト補正（Ｆ）時期とを含めた描画時間を再予測する。

そして、計画描画時間算出部（Ｓ１１０）として、計画描画時間算出部５２は、再予測される描画予測時間よりも長い計画描画時間を算出する。よって、計画描画時間には、描画対象の試料に対する描画処理を一時中断して算出されたドリフト補正時期に電子ビームのドリフト補正を行うドリフト補正時間が含まれる。また、計画描画時間算出部５２は、実施の形態１で説明したように、計画描画時間を算出する際に、描画対象の試料に対する描画処理を一時中断して次に描画する試料を搬送する時期とその搬送時間を含める。

そして、以降の工程は実施の形態１と同様である。但し、定期ドリフト補正（Ｆ）、及び不定期なドリフト補正（Ｃ）の実施時期が到来した際には、描画処理制御部７２が描画処理を一時停止させた上で、ドリフト補正部１１９がドリフト補正を行う。また、次の描画対象試料の搬送（Ｔ）については、図５で説明したフローに沿って搬送処理を行う。

以上のように計画描画時間を算出することで、定期ドリフト補正（Ｆ）、不定期なドリフト補正（Ｃ）、及び次の描画対象試料の搬送（Ｔ）を行った場合でも、パターンの寸法変化を期待した通りにできる。よって、ドリフト補正等の処理を描画終了前に行った場合でもより高精度なパターンを描画できる。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画装置及び方法は、本発明の範囲に包含される。

５０ 描画時間予測部
５１，６１，７１ メモリ
５２ 計画描画時間算出部
５４ 描画グループ終了時刻算出部
５６ ドリフト補正時期算出部
６０ ショットデータ生成部
６２ 判定部
６４ コマンド指示部
７０ 描画管理部
７２ 描画処理制御部
７４ 判定部
７６ 照射量算出部
１００ 描画装置
１０１ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０，１１２，１１４ 制御計算機
１１１ Ｉ／Ｆ回路
１１６ ステージ駆動制御回路
１１９ ドリフト補正部
１２０ 偏向制御回路
１３０ ＤＡＣアンプユニット
１４０，１４２，１４４ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３ 第１の成形アパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６ 第２の成形アパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１４ ブランキングアパーチャ
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１０ 第１のアパーチャ
４１１ 開口
４２０ 第２のアパーチャ
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (5)

1. 予測される描画予測時間よりも長い計画描画時間を算出する計画描画時間算出部と、
   描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速いかどうかを判定する判定部と、
   前記描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速い場合に、描画処理を一時停止し、前記描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速くなくなった場合に、描画処理を再開するようにすることによって、前記計画描画時間に沿って描画動作を制御する描画制御部と、
   前記描画制御部により前記計画描画時間に沿って描画動作を行うように制御されながら、描画後の放置時間に応じてパターン寸法を変化させるレジストが塗布された試料に荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する描画部と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記描画制御部は、前記計画描画時間を算出する際に予定されていない動作の要求があった場合に、前記動作を行わないで前記計画描画時間に沿って描画動作を継続するように制御し続けることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
3. 前記計画描画時間算出部は、前記計画描画時間に、描画対象の試料に対する描画処理を一時中断して次に描画する試料を搬送する搬送時間を含めることを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. 前記描画予測時間を算出する描画時間予測部と、
   前記描画予測時間を用いて実施間隔が不定期な荷電粒子ビームのドリフト補正時期を算出するドリフト補正時期算出部と、
   をさらに備え、
   前記計画描画時間算出部は、前記計画描画時間に、描画対象の試料に対する描画処理を一時中断して算出されたドリフト補正時期に荷電粒子ビームのドリフト補正を行うドリフト補正時間を含めることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の荷電粒子ビーム描画装置。
5. 予測される描画予測時間よりも長い計画描画時間を算出する工程と、
   描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速いかどうかを判定する工程と、
   前記描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速い場合に、描画処理を一時停止し、前記描画処理速度が前記計画描画時間による計画よりも速くなくなった場合に、描画処理を再開するようにすることによって、前記計画描画時間に沿って描画動作が行われるように制御しながら、描画後の放置時間に応じてパターン寸法を変化させるレジストが塗布された試料に荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する工程と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。

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