JP2012199529A - 荷電粒子線描画装置、およびそれを用いた物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブランキング偏向器と位置制御偏向器との動作タイミングを高速、かつ高精度に調整し、描画スループットの向上に有利となる荷電粒子線描画装置を提供する。
【解決手段】荷電粒子線描画装置１は、荷電粒子線を用いて基板にパターンを描画する。荷電粒子線描画装置１は、荷電粒子線の照射に応じた電荷量を検出する検出部１７と、荷電粒子線の照射方向に沿って配置され、荷電粒子線を偏向可能な第１および第２の偏向器１３、１５と、第１および第２の偏向器１３、１５を御する制御部６とを備える。制御部６は、荷電粒子線の検出部１７への照射と非照射とを切り替えるための信号を所定のタイミングで第１および第２の偏向器１３、１５に送信し、該信号に応じた検出部１７の出力に基づいて、第１および第２の偏向器１３、１５の動作タイミングを調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子ビームなどの荷電粒子線を用いて基板に描画を行う描画装置、およびそれを用いた物品の製造方法に関する。

近年、半導体集積回路などのデバイスの製造に用いられる描画装置は、素子の微細化、回路パターンの複雑化、またはパターンデータの大容量化が進み、描画精度の向上と共に描画スループットの向上が要求されている。これを実現させる方法の一つとして、複数の電子ビーム（荷電粒子線）を偏向させ、また、電子ビームの照射のＯＮ／ＯＦＦを個別に制御することで、所定の描画データを被処理基板の所定の位置に描画を行うマルチビーム方式の電子ビーム描画装置が知られている。ここで、この描画装置にてさらなる描画スループットの向上を目指すためには、電子ビームを高速、かつ高精度に偏向させることが必要となる。しかしながら、例えば、偏向アンプで電子ビームの照射位置を制御する位置制御偏向器を採用する場合、この位置制御偏向器の駆動時には、その負荷に応じた出力電圧のセトリング時間（整定時間）が必要となる。また、このセトリング時間中に試料面へ電子ビームを照射すると描画結果に影響を及ぼす可能性があるので、この間はブランキング偏向器を作動させ、電子ビームの照射が行われないようにしなければならない。そこで、ブランキング偏向器が作動を開始する時間は、電子ビームの照射位置を移動する際に位置制御偏向器へ電圧を印加するタイミングと一致することが望ましい。例えば、特許文献１は、上記のタイミングを変えて描画されたパターンの線幅を比較し、予め定められた線幅のずれ量の許容範囲から適正なタイミングを決定する荷電粒子線描画装置および描画方法を開示している。

特開２００９−８８２０２号公報

しかしながら、特許文献１に示す描画方法では、上記タイミングを調整するために、被処理基板への描画および現像などのさらなる工程を実施する必要がある。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、ブランキング偏向器と位置制御偏向器との動作タイミングを高速、かつ高精度に調整し、描画スループットの向上に有利となる荷電粒子線描画装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、荷電粒子線を用いて基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置であって、荷電粒子線の照射に応じた電荷量を検出する検出部と、荷電粒子線の照射方向に沿って配置され、荷電粒子線を偏向可能な第１および第２の偏向器と、第１および第２の偏向器を制御する制御部と、を備え、該制御部は、荷電粒子線の検出部への照射と非照射とを切り替えるための信号を所定のタイミングで第１および第２の偏向器に送信し、該信号に応じた検出部の出力に基づいて、第１および第２の偏向器の動作タイミングを調整することを特徴とする。

本発明によれば、ブランキング偏向器と位置制御偏向器との動作タイミングを高速、かつ高精度に調整し、描画スループットの向上に有利となる荷電粒子線描画装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る荷電粒子線描画装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係るタイミング調整工程を時系列で説明する図である。 第１実施形態に係るタイミング調整工程を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るタイミング調整工程を時系列で説明する図である。 第２実施形態に係るタイミング調整工程を示すフローチャートである。 第３実施形態に係るタイミング調整工程を時系列で説明する図である。 第３実施形態に係るタイミング調整工程を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面等を参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る荷電粒子線描画装置（以下、単に「描画装置」と表記する）について説明する。以下、各実施形態における描画装置は、単数または複数の電子ビーム（荷電粒子線）を偏向させて電子ビームの照射のＯＮ／ＯＦＦ（照射と非照射）を個別に制御することで、所定の描画データを被処理基板（基板）の所定の位置に描画するものとする。ここで、荷電粒子線は、本実施形態のような電子線に限定されず、イオン線（イオンビーム）などの他の荷電粒子線であってもよい。図１は、一実施形態に係る描画装置１の構成を示す図である。また、以下の図においては、被処理基板に対する電子ビームの照射方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。この描画装置１は、電子銃２と、該電子銃２のクロスオーバ３から発散した電子ビームを複数の電子ビームに分割、偏向、および結像させる光学系４と、被処理基板を保持する基板ステージ５と、描画装置１の各構成要素の動作などを制御する制御部６とを備える。なお、電子ビームは、大気圧雰囲気ではすぐに減衰し、また、高電圧による放電を防止する意味もかねて、上記構成要素は、真空チャンバ７内に設置され、特に電子銃２および光学系４の設置空間は、高い真空度に保たれている。また、本実施形態における被処理基板８は、例えば、単結晶シリコンからなるウエハであり、表面上には感光性のレジストが塗布されている。

電子銃２は、熱や電界の印加により電子ビームを放出する機構であり、図中、クロスオーバ３から放出された電子ビームの軌道９を点線で示している。光学系４は、電子銃２から基板ステージ５に向けて順に、コリメーターレンズ１０、アパーチャアレイ１１、第１静電レンズ１２、ブランキング偏向器アレイ１３、ブランキングアパーチャ１４、偏向器１５および第２静電レンズ１６を備える。まず、コリメーターレンズ１０は、電磁レンズで構成され、クロスオーバ３で発散した電子ビームを平行ビームとする光学素子である。アパーチャアレイ１１は、マトリクス状に配列した複数の円形状の開口を有し、コリメーターレンズ１０から入射した電子ビームを複数の電子ビームに分割する機構である。第１静電レンズ１２は、円形状の開口を有する３枚の電極板（図中、３枚の電極板を一体で示している）から構成され、ブランキングアパーチャ１４に対して電子ビームを結像させる光学素子である。ブランキング偏向器アレイ１３およびブランキングアパーチャ１４は、共にマトリクス状に配置され、各電子ビームの照射のＯＮ（非ブランキング状態）／ＯＦＦ（ブランキング状態）動作を実施する機構である。ここで、ブランキングアパーチャ１４は、第１静電レンズ１２が最初に電子ビームのクロスオーバを形成する位置に配置される。以下、ブランキング偏向器アレイ１３は、このブランキング偏向器アレイ中の個別に電子ビームの照射のＯＮ／ＯＦＦを切り替える部分として、単に「ブランキング偏向器（第１の偏向器）１３」と表記する。偏向器（位置制御偏向器、第２の偏向器）１５は、基板ステージ５上に載置された被処理基板８の表面上の像をＸ方向に偏向する機構である。このように、本実施形態の光学系４では、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との２つの偏向器を採用する。さらに、第２静電レンズ１６は、ブランキングアパーチャ１４を通過した電子ビームを被処理基板８に結像させるか、または、後述する基板ステージ５上の電子ビーム検出部１７に対して元のクロスオーバ３の像を結像させる光学素子である。

基板ステージ（基板保持部）５は、被処理基板８を静電吸着などにより保持し、かつＸＹ平面内を電子ビームの照射位置に対して移動可能とする。また、基板ステージ５は、電子ビームの照射に応じた電荷量を検出する電子ビーム検出部（検出部）１７を搭載する。なお、本実施形態の電子ビーム検出部１７としては、電子ビームを検出し、その電流値を出力する電流検出部とする。また、電子ビーム検出部１７の設置位置は、電子ビームの入射を妨げず、かつ、基板ステージ５と同移動する部位であればよい。本実施形態の電子ビーム検出部１７は、図１に示すように基板ステージ５における被処理基板８を載置する表面上の端部の一領域に設置しているが、例えば、基板ステージ５の側面に設置する構成もあり得る。

制御部６は、描画装置１の描画に関わる各構成要素の動作を制御する各種制御回路と、各制御回路を統括する主制御部２０とを有する。まず、第１レンズ制御回路２１は、コリメーターレンズ１０、および第１静電レンズ１２の動作を制御し、一方、第２レンズ制御回路２２は、第２静電レンズ１６の動作を制御する。ブランキング制御回路２３は、描画パターン発生回路２４、ビットマップ変換回路２５、およびエネルギー量指令生成回路２６により生成されるブランキング信号に基づいてブランキング偏向器１３の動作を制御する。偏向器アンプ（位置制御偏向器アンプ）２７は、偏向信号発生回路２８により生成される偏向信号に基づいて偏向器１５の動作を制御する。ステージ制御回路２９は、基板ステージ５のＸＹ方向の駆動を制御する。特に、パターン描画中は、ステージ制御回路２９は、被処理基板８（基板ステージ５）をＹ方向に連続的にスキャンさせる。このとき、偏向器１５は、レーザ測長器などの基板ステージ５の測長結果を基準として、被処理基板８の表面上の像をＸ方向に偏向させ、ブランキング偏向器１３は、描画に必要なタイミングに同期するように電子ビームの照射のＯＮ／ＯＦＦを実施する。このブランキング偏向器１３による電子ビームのＯＮ／ＯＦＦ動作は、一般の位置制御偏向器のビーム位置偏向動作に比べて非常に高速である。

また、制御部６は、ブランキング制御回路２３および偏向器アンプ２７のそれぞれに対して、主制御部２０からの動作開始命令に基づいて基準クロック３０を供給する動作タイミング生成回路３１を有する。また、制御部６は、エネルギー量指令生成回路２６とブランキング制御回路２３との間および偏向信号発生回路２８と偏向器アンプ２７との間に、それぞれ第１タイミング調整回路３２および第２タイミング調整回路３３を含む。この第１および第２タイミング調整回路３２、３３は、動作タイミング生成回路３１からの基準クロック３０を受けて適切なタイミングを生成し、それぞれブランキング制御回路２３および偏向器アンプ２７にクロックを供給（送信）するタイミング調整手段である。また、主制御部２０は、その内部に計測シーケンス制御回路３４を含む。この計測シーケンス制御回路３４は、第１および第２タイミング調整回路３２、３３に設定するパラメータを決定する際に、それぞれブランキング制御回路２３および偏向器アンプ２７に対して計測シーケンスを指示するシーケンス制御手段である。ここで、「計測シーケンス」とは、通常の描画シーケンスとは異なるシーケンスであり、例えば、後述するような異なる位相、または異なるデューティ比にて動作させるシーケンスを示す。また、制御部６は、信号処理回路３５と、信号演算回路３６と、タイミング算出回路３７とを有する。信号処理回路３５は、計測シーケンスで動作した際に、電子ビーム検出部１７からの信号（電流値）を検知する。信号演算回路３６は、信号処理回路３５からの信号出力（信号処理回路出力）３８に基づいて、例えば、信号処理回路３５が積分器である場合の積分値を算出する。また、タイミング算出回路３７は、さらに信号出力３８に基づいてブランキング制御回路２３および偏向器アンプ２７の動作のずれ時間を算出し、第１および第２タイミング調整回路３２、３３のパラメータとして設定するタイミング算出手段である。さらに、制御部６は、主制御部２０が統括して描画動作などを実行させる際に使用する各種データや、各種制御回路などに関わるデータを記憶するデータ記憶回路３９を含む。

次に、描画装置１の動作について説明する。偏向器１５として位置制御偏向器を採用する場合、上述のように、偏向器１５の駆動時には、その負荷に応じた出力電圧のセトリング時間（目標とする偏向位置に整定する整定時間）を要する。したがって、このセトリング時間中に被処理基板８に対して電子ビームを照射すると、描画結果に影響を及ぼす可能性がある。そこで、本実施形態では、ブランキング偏向器１３が作動を開始するタイミングと、電子ビームの照射位置を移動する際に偏向器１５に対して電圧を与えるタイミングとを適宜調整することで、セトリング時間中の被処理基板８への照射を回避させる。

図２は、本実施形態に係るタイミング調整工程を時系列で示す説明図である。図２において、基準クロックは、動作タイミング生成回路３１から供給される周期Ｔの上記基準クロック３０を示す。また、ＢＬＡクロックは、第１タイミング調整回路３２が基準クロックのタイミングを調整してブランキング制御回路２３に供給するクロックを示す。一方、偏向器クロックは、第２タイミング調整回路３３が基準クロックのタイミングを調整して偏向器アンプ２７に供給するクロックを示す。また、ＢＬＡ信号は、ＢＬＡクロックの立ち上がりエッジに同期し、ブランキング偏向器１３のＯＮ／ＯＦＦを切り替える信号を示す。一方、偏向器信号は、偏向器クロックの立ち上がりエッジに同期し、偏向器１５のＯＮ／ＯＦＦを切り替える信号を示す。また、ＢＬＡ電圧は、ＢＬＡ信号を受けてブランキング偏向器１３に対して出力する電圧を示す。一方、偏向器電圧は、偏向器信号を受けて偏向器１５に対して出力する電圧を示す。さらに、本実施形態では、信号処理回路３５を積分器とし、図２において、この場合の積分値出力も表記する。

図３は、タイミング調整工程の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明において記載するポイントｐ１〜ｐ１０は、図２における各ポイント（指示位置）に対応している。まず、主制御部２０は、ステージ制御回路２９を介して基板ステージ５を駆動させ、電子ビームが偏向器１５の偏向可能な幅より十分小さい偏向量で入射する位置に電子ビーム検出部１７を移動する（ステップＳ３０１）。次に、制御部６は、電子ビーム検出部１７と電子ビームの初期位置との距離Ｄ１を計測する（ステップＳ３０２）。この距離Ｄ１は、例えば、主制御部２０が電子ビームの照射をＯＮとしたまま基板ステージ５を移動させ、電子ビーム検出部１７が電子ビームを検知するまでの基板ステージ５の移動量に基づいて算出することができる。次に、計測シーケンス制御回路３４は、偏向器１５に関し、ステップＳ３０２にて計測された距離Ｄ１の２倍の距離を１クロックでの偏向量Ｄ２として偏向信号発生回路２８に設定する（ステップＳ３０３）。同時に、計測シーケンス制御回路３４は、ブランキング偏向器１３に関し、エネルギー量指令生成回路２６の出力をフルドーズ（周期Ｔの時間分）となるように描画パターン発生回路２４に設定する。

次に、動作タイミング生成回路３１は、基準クロックの出力を開始する（ステップＳ３０４）。ここで、基準クロックは、第１および第２タイミング調整回路３２、３３を介し、それぞれブランキング制御回路２３および偏向器アンプ２７に供給される。まず、ブランキング制御回路２３は、ＢＬＡクロック１（基準クロックのクロック１に対応）の入力により、ブランキング偏向器１３に対してＯＮに相当する電圧を出力する（ｐ１：ステップＳ３０５）。一方、偏向器アンプ２７は、偏向器クロック１（基準クロックのクロック１に対応）の入力により、偏向器１５に対して偏向量Ｄ２に相当する電圧を出力する（ｐ２：ステップＳ３０６）。ここで、図２における偏向器電圧の立ち上がり部の傾斜は、縦軸が立ち上がり時間、横軸がセトリング時間に対応している。次に、ブランキング制御回路２３は、ＢＬＡクロック２（基準クロックのクロック２に対応）の入力により、ブランキング偏向器１３に対してＯＦＦに相当する電圧を出力する（ｐ３：ステップＳ３０７）。一方、偏向器アンプ２７は、偏向器クロック２（基準クロックのクロック２に対応）の入力により、偏向器１５に対して偏向量Ｄ２に相当するマイナス電圧を出力する（ｐ４：ステップＳ３０８）。このステップＳ３０５〜Ｓ３０８において、電子ビーム検出部１７は、ブランキング偏向器１３がＯＮ（非ブランキング状態）で、かつ、偏向器１５が電子ビーム検出部１７の受光部に対して電子ビームを偏向している状態である時間だけ電流を検知する。この場合の検知時間は、図２に示す時系列でいうｐ１から、ｐ４を過ぎた偏向器電圧の立ち下がり部の１／２の位置（電子ビーム検出部１７の入射位置に対応）ｐ５までの時間となる。そして、信号演算回路３６は、この検知した電流を受けて信号処理回路３５が出力する信号出力３８の値である積分値Ａを算出する（第１積分値算出工程：ステップＳ３０９）。次に、ブランキング制御回路２３は、ＢＬＡクロック３（基準クロックのクロック３に対応）の入力により、ブランキング偏向器１３に対してＯＮに相当する電圧を出力する（ｐ６：ステップＳ３１０）。一方、偏向器アンプ２７は、偏向器クロック３（基準クロックのクロック３に対応）が入力されると、偏向器１５に対してＯＦＦのまま、すなわち、停止した状態（偏向量がゼロ）に相当する電圧を出力する（ｐ７：ステップＳ３１１）。次に、ブランキング制御回路２３は、ＢＬＡクロック４（基準クロックのクロック４に対応）の入力により、ブランキング偏向器１３に対してＯＦＦに相当する電圧を出力する（ｐ８：ステップＳ３１２）。一方、偏向器アンプ２７は、偏向器クロック４（基準クロックのクロック４に対応）の入力により、偏向器１５に対して偏向量Ｄ２に相当する電圧を出力する（ｐ９：ステップＳ３１３）。このステップＳ３１０〜Ｓ３１３においても、電子ビーム検出部１７は、ブランキング偏向器１３がＯＮ（非ブランキング状態）で、かつ、偏向器１５が電子ビーム検出部１７の受光部に対して電子ビームを偏向している状態である時間だけ電流を検知する。この場合の検知時間は、図２に示す時系列でいうｐ９を過ぎた偏向器電圧の立ち上がり部の１／２の位置ｐ１０から、ｐ８までの時間となる。そして、信号演算回路３６は、ステップＳ３０９における第１積分値算出工程と同様に、この電流を受けて信号処理回路３５が出力する信号出力３８の値である積分値Ｂを算出する（第２積分値算出工程：ステップＳ３１４）。

次に、タイミング算出回路３７は、ステップＳ３０９およびＳ３１４にて取得した積分値Ａおよび積分値Ｂに基づいて、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作タイミングのずれを算出する（ステップＳ３１５）。具体的には、タイミング算出回路３７は、上記のように基準クロックの周期をＴとした場合、以下の式（１）によりブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作時間のずれ量ｔ＿ｅｒｒを算出することができる。
ｔ＿ｅｒｒ＝Ｔ×積分値Ｂ／（積分値Ａ＋積分値Ｂ） （１）
ここで、式（１）における（積分値Ａ＋積分値Ｂ）は、ブランキング偏向器１３と偏向器１５とが完全に同期していると仮定したときの電流値を示す。一方、式（１）における積分値Ｂは、ブランキング偏向器１３および偏向器１５のそれぞれの動作周期がクロック周期Ｔと同等であるので、ブランキング偏向器１３と偏向器１５とのずれ量の積分値となる。すなわち、式（１）における積分値Ｂ／（積分値Ａ＋積分値Ｂ）は、全体に対してのずれの割合を示すことになる。したがって、式（１）に示すように、この割合に対して周期Ｔをかければ、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作時間のずれ量となる。

なお、ＢＬＡクロックを供給する第１タイミング調整回路３２、および偏向器クロックを供給する第２タイミング調整回路３３のそれぞれに対して設定するパラメータは、以下の方法で決定する。まず、タイミング算出回路３７は、予め実験的に求めた偏向器１５のセトリング時間をｔ１とすると、例えば、以下の式（２）に示すような演算により、パラメータ設定値を決定することができる。これに対して、さらに動作タイミングの同期を実現したい場合には、例えば、以下の式（３）に示すように、予め単体で計測して得られた偏向器１５の目標位置の５０％の位置への到達時間ｔｐを適用すればよい。
パラメータ設定値＝ｔ＿ｅｒｒ−（ｔ１／２） （２）
パラメータ設定値＝ｔ＿ｅｒｒ−（ｔ１−ｔｐ） （３）

以上のように、本実施形態の描画装置１は、被処理基板８に対する描画処理の前に、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作時間のズレ量に基づいて、第１および第２タイミング調整回路３２、３３のそれぞれに設定するパラメータを算出しておく。これにより、描画処理工程では、上記ずれ量で表されるずれ時間を補間することで、ブランキング偏向器１３の動作開始タイミングと、電子ビームの照射位置を移動する際に偏向器１５に対して電圧を与えるタイミングとが一致する。したがって、セトリング時間中の被処理基板８への照射を回避させることができる。すなわち、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作タイミングを高速、かつ高精度に調整し、描画スループットの向上に有利となる描画装置を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る描画装置について説明する。本実施形態の描画装置の特徴は、第１実施形態に示したタイミング調整工程の変形例であり、あるクロックの次のクロックの動作時にエネルギー量指令生成回路２６の出力がフルドーズの１／２になるように描画パターン発生回路２４に設定する点にある。なお、本実施形態に係る描画装置の構成は、図１に示す第１実施形態に係る描画装置１の構成と同一であるため、以下の説明では同一構成のものには同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図４は、上記第１実施形態に係る図２に対応した本実施形態に係るタイミング調整工程を時系列で示す説明図である。また、図５は、上記第１実施形態に係る図３に対応した本実施形態の描画装置におけるタイミング調整工程の流れを示すフローチャートである。なお、図５におけるステップＳ５０１〜Ｓ５０９の各工程は、図３におけるステップＳ３０１〜Ｓ３０９の各工程にそれぞれ対応した同一工程であるため、説明を省略する。また、ステップＳ５０９の第１積分値算出工程にて算出される積分値は、第１実施形態の表記（積分値Ａ）との差別化から、積分値Ｃと表記する。

この場合、図５のステップＳ５０９にて信号演算回路３６が積分値Ｃを算出した後、ブランキング制御回路２３は、ＢＬＡクロック３の入力により、ブランキング偏向器１３に対してＯＮに相当する電圧をフルドーズの１／２に相当した時間出力する。その後、ブランキング制御回路２３は、ブランキング偏向器１３に対してＯＦＦに相当する電圧を出力する。（ｐ６：ステップＳ５１０）。一方、偏向器アンプ２７は、偏向器クロック３が入力されると、偏向器１５に対して偏向量Ｄ２に相当する電圧を出力する（ｐ７：ステップＳ５１１）。次に、ブランキング制御回路２３は、ＢＬＡクロック４の入力により、ブランキング偏向器１３に対してＯＦＦに相当する電圧を出力する（ｐ８：ステップＳ５１２）。一方、偏向器アンプ２７は、偏向器クロック４の入力により、偏向器１５に対して偏向量Ｄ２に相当するマイナス電圧を出力する（ｐ９：ステップＳ５１３）。ここで、このステップＳ５１０〜Ｓ５１３においても、電子ビーム検出部１７は、ブランキング偏向器１３がＯＮで、かつ、偏向器１５が電子ビーム検出部１７の受光部に対して電子ビームを偏向している状態である時間だけ電流を検知する。この場合の検知時間は、図４に示す時系列でいうｐ６からｐ８までの時間となる。そして、信号演算回路３６は、この電流を受けて信号処理回路３５が出力する信号出力３８の値である積分値Ｄを算出する（第２積分値算出工程：ステップＳ５１４）。

次に、タイミング算出回路３７は、第１実施形態と同様に、ステップＳ５０９およびＳ５１４にて取得した積分値Ｃおよび積分値Ｄに基づいて、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作タイミングのずれを算出する（ステップＳ５１５）。本実施形態では、基準クロックの周期をＴ、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作時間のずれ量ｔ＿ｅｒｒ、また、単位時間当たりの電子ビームの照射量をＳとした場合、積分値ＣおよびＤに係る以下の式（４）および（５）が成り立つ。
積分値Ｃ＝Ｓ×（Ｔ−ｔ＿ｅｒｒ） （４）
積分値Ｄ＝Ｓ×（Ｔ／２） （５）
ここで、式（４）および（５）より、ｔ＿ｅｒｒに係る以下の式（６）が得られる。
ｔ＿ｅｒｒ＝Ｔ−［積分値Ｃ／｛積分値Ｄ／（Ｔ／２）｝］ （６）
したがって、タイミング算出回路３７は、式（６）によるｔ＿ｅｒｒを第１実施形態にて示した式（２）や（３）に代入することで、第１および第２タイミング調整回路３２、３３の各パラメータを決定することができる。このように、本実施形態によれば、第１実施形態の描画装置１と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る描画装置について説明する。本実施形態の描画装置の特徴は、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作タイミングが第１実施形態とは逆、すなわち、ブランキング偏向器１３の方が偏向器１５よりも早く動作する場合に適用可能となる点にある。なお、本実施形態に係る描画装置の構成も、図１に示す第１実施形態に係る描画装置１の構成と同一であるため、以下の説明では同一構成のものには同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図６は、上記第１実施形態に係る図２に対応した本実施形態に係るタイミング調整工程を時系列で示す説明図である。また、図７は、上記第１実施形態に係る図３に対応した本実施形態の描画装置におけるタイミング調整工程の流れを示すフローチャートである。なお、図７におけるステップＳ７０１〜Ｓ７１３の各工程は、図３におけるステップＳ３０１〜Ｓ３１３の各工程にそれぞれ対応した同一工程であるため、説明を省略する。また、ステップＳ７０９の第１積分値算出工程にて算出される積分値は、第１実施形態の表記（積分値Ａ）との差別化から、積分値Ｅと表記する。

ここで、第１実施形態に係る図３のステップＳ３１０〜Ｓ３１３では、電子ビーム検出部１７は、ブランキング偏向器１３がＯＮで、かつ、偏向器１５が電子ビーム検出部１７の受光部に対して電子ビームを偏向している状態である時間だけ電流を検知する。これに対して、本実施形態のステップＳ７１０〜Ｓ７１３では、ブランキング偏向器１３がＯＮの状態と、偏向器１５が電子ビーム検出部１７の受光部に対して電子ビームを偏向している状態とは重ならない。すなわち、ステップＳ７１０〜Ｓ７１３の間に基づいて信号演算回路３６が算出する積分値Ｆはゼロである。（第２積分値算出工程：ステップＳ７１４）。したがって、計測シーケンス制御回路３４は、ステップＳ７１４にて取得する積分値の値により、ブランキング偏向器１３と偏向器１５とのどちらの動作タイミングの方が早いのか判断することができる。具体的には、計測シーケンス制御回路３４は、積分値の値がゼロのときは、ブランキング偏向器１３の方が早いと判断し、一方、積分値がある値を持つときは、偏向器１５の方が早いと判断する。次に、ブランキング制御回路２３は、ＢＬＡクロック５（基準クロックのクロック５に対応）の入力により、ブランキング偏向器１３に対してＯＮに相当する電圧を出力する（ｐ１０：ステップＳ７１５）。一方、偏向器アンプ２７は、偏向器クロック５（基準クロックのクロック５に対応）の入力により、偏向器１５に対して偏向量Ｄ２に相当するマイナス電圧を出力する（ｐ１１：ステップＳ７１６）。ここで、このステップＳ７１５およびＳ７１６においても、電子ビーム検出部１７は、ブランキング偏向器１３がＯＮで、かつ、偏向器１５が電子ビーム検出部１７の受光部に対して電子ビームを偏向している状態である時間だけ電流を検知する。この場合の検知時間は、図６に示す時系列でいうｐ１０から、ｐ１１を過ぎた偏向器電圧の立ち下がり部の１／２の位置ｐ１２までの時間となる。そして、信号演算回路３６は、この電流を受けて信号処理回路３５が出力する信号出力３８の値である積分値Ｇを算出する（第３積分値算出工程：ステップＳ７１７）。

次に、タイミング算出回路３７は、積分値Ｆがゼロであるから、ステップＳ７０９およびＳ７１７にて取得した積分値Ｅおよび積分値Ｇを参照することで、ブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作タイミングのずれを算出する（ステップＳ７１８）。この場合のブランキング偏向器１３と偏向器１５との動作時間のずれ量ｔ＿ｅｒｒは、第１実施形態に係る式（１）と同様に、以下の式（７）により算出することができる。
ｔ＿ｅｒｒ＝Ｔ×積分値Ｅ／（積分値Ｅ＋積分値Ｇ） （７）
このように、本実施形態によれば、ブランキング偏向器１３の方が偏向器１５よりも早く動作する場合でも、第１実施形態の描画装置１と同様の効果を奏する。

（物品の製造方法）
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイスなどのマイクロデバイスや微細構造を有する素子などの物品を製造するのに好適である。該製造方法は、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の描画装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、該工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含み得る。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージングなど）を含み得る。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、光学系４として第１タイミング調整回路３２および第２タイミング調整回路３３の２つの偏向器を採用したが、本発明は、さらに偏向器の設置数が多い場合でも適用可能である。また、上記実施形態では、２つの偏向器のそれぞれに対してタイミング調整回路を持つ構成としているが、どちらか一方の偏向器にのみタイミング調整回路を有する構成としてもよい。

１ 荷電粒子線描画装置
５ 基板ステージ
６ 制御部
８ 被処理基板
１３ ブランキング偏向器
１５ 偏向器
１７ 電子ビーム検出部
３２ 第１タイミング調整回路
３３ 第２タイミング調整回路
３４ 計測シーケンス制御回路
３７ タイミング算出回路

Claims (8)

1. 荷電粒子線を用いて基板にパターンを描画する荷電粒子線描画装置であって、
   前記荷電粒子線の照射に応じた電荷量を検出する検出部と、
   前記荷電粒子線の照射方向に沿って配置され、前記荷電粒子線を偏向可能な第１および第２の偏向器と、
   前記第１および第２の偏向器を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記荷電粒子線の前記検出部への照射と非照射とを切り替えるための信号を所定のタイミングで前記第１および第２の偏向器に送信し、該信号に応じた前記検出部の出力に基づいて、前記第１および第２の偏向器の動作タイミングを調整することを特徴とする荷電粒子線描画装置。
2. 前記制御部は、基準クロックに同期して前記第１および第２の偏向器を偏向させ、
   前記検出部の出力に基づいて、同じ前記基準クロックに同期させた場合の前記第１および第２の偏向器の動作開始タイミングのずれ時間を算出し、該ずれ時間を補間するように前記第１および第２の偏向器の動作タイミングを調整することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線描画装置。
3. 前記制御部は、前記第１および第２の偏向器を異なる位相で偏向させたときの前記検出部の出力に基づいて、前記ずれ時間を算出することを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子線描画装置。
4. 前記制御部は、描画シーケンスと、該描画シーケンスとは異なる計測シーケンスとを実行し、該計測シーケンスにおいて前記第１および第２の偏向器の動作タイミングを調整することを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子線描画装置。
5. 前記制御部は、前記計測シーケンスにおいて、前記描画シーケンスとは異なる位相またはデューティ比で前記偏向器を制御することを特徴とする請求項４に記載の荷電粒子線描画装置。
6. 前記基板を保持して移動可能な基板保持部を備え、
   前記検出部は、前記基板保持部に搭載されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の荷電粒子線描画装置。
7. 前記検出部は、前記荷電粒子線の照射に応じた電流値を検出する電流検出部であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の荷電粒子線描画装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の荷電粒子線描画装置を用いて基板に描画を行う工程と、
   前記工程で描画を行われた基板を現像する工程と、
   を含むことを特徴とする物品の製造方法。

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