(57)【要約】      （修正有）【課題】マルチビーム描画において簡易な手法で過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を低減可能な装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、荷電粒子ビームを放出する電子銃２０１と、荷電粒子ビームの照射を受け、マルチ荷電粒子ビームを形成する成形アパーチャアレイ基板２０３と、マルチ荷電粒子ビームのうち、ビームのドーズ量制御ができず照射されるドーズ量が過剰になる欠陥ビームによる過剰ドーズ量と同様のドーズ量が、欠陥ビームの周囲のビーム群によって分担されるように周囲のビーム群のそれぞれのドーズ量から対応する分担ドーズ量を減ずる減算部７１と、欠陥ビームの前記過剰ドーズ量と同様のドーズ量が分担されて周囲のビーム群のドーズ量から減じられたドーズ量のマルチ荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する描画機構１５０と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2020021919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを放出する放出源と、
前記荷電粒子ビームの照射を受け、マルチ荷電粒子ビームを形成する成形アパーチャアレイ基板と、
前記マルチ荷電粒子ビームのうち、ビームのドーズ量制御ができず照射されるドーズ量が過剰になる欠陥ビームによる過剰ドーズ量と同様のドーズ量が、前記欠陥ビームの周囲のビーム群によって分担されるように前記周囲のビーム群のそれぞれのドーズ量から対応する分担ドーズ量を減ずる減算部と、
前記欠陥ビームの前記過剰ドーズ量と同様のドーズ量が分担されて前記周囲のビーム群のドーズ量から減じられたドーズ量のマルチ荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する描画機構と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記欠陥ビームの周囲の複数の第１のビームを、予め設定された数の複数の第２のビームにより構成される複数の組を設定する設定部と、
前記複数の組の組毎に、各分担ドーズ量を前記欠陥ビームから当該組を構成する前記複数の第２のビームまでの距離に応じて演算する分担ドーズ演算部と、
前記組毎に、演算された前記各分担ドーズ量を用いて、当該組を構成する前記複数の第２のビームが分担する複数の分担ドーズ量の重心位置を演算する重心位置演算部と、
前記複数の組のうち、前記重心位置と前記欠陥ビームの照射位置とのずれがより小さくなる組を選択する選択部と、
をさらに備え、
前記減算部は、選択された組の前記複数の第２のビームのドーズ量から前記欠陥ビームの前記過剰ドーズ量と同様のドーズ量を分担して減じることを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記欠陥ビームの周囲のビーム群のドーズ量から前記過剰ドーズ量と同様のドーズ量を分担して減ずる場合に、前記欠陥ビームの照射位置から描画対象のパターンのエッジ位置までの距離に応じて、分担される各分担ドーズ量を使った重心位置を考慮するかどうかを判定する判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記欠陥ビームの照射位置が前記パターンのエッジ付近である場合に、重心位置を考慮した複数の分配ドーズ量を演算する分担ドーズ演算部をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
マルチ荷電粒子ビームを形成する工程と、
前記マルチ荷電粒子ビームのうち、ビームのドーズ量制御ができず照射されるドーズ量が過剰になる欠陥ビームによる過剰ドーズ量と同様のドーズ量が、前記欠陥ビームの周囲のビーム群によって分担されるように前記周囲のビーム群のそれぞれのドーズ量から対応する分担ドーズ量を減ずる工程と、
前記欠陥ビームの前記過剰ドーズ量と同様のドーズ量が分担されて前記周囲のビーム群のドーズ量から減じられたドーズ量のマルチ荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、マルチビーム描画によるパターンの寸法ずれを低減する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、マスクブランクスへ電子線を使ってマスクパターンを描画することが行われている。
【０００３】
例えば、マルチビームを使った描画装置がある。１本の電子ビームで描画する場合に比べて、マルチビームを用いることで一度に多くのビームを照射できるのでスループットを大幅に向上させることができる。かかるマルチビーム方式の描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の穴を持ったマスクに通してマルチビームを形成し、各々、ブランキング制御され、遮蔽されなかった各ビームが光学系で縮小され、マスク像が縮小されて、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。
【０００４】
マルチビーム描画では、各ビームから照射されるドーズ量を照射時間によって制御している。しかしながら、ブランキング制御機構の故障等により照射時間制御が困難となり、所望するドーズ量よりも過剰なドーズ量を試料に照射してしまう欠陥ビームが発生し得る。例えば、常時ＯＮビームが代表例として挙げられる。過剰ドーズが試料に照射されると、試料上に形成されるパターンの形状誤差が生じしてしまうといった問題があった。かかる問題について、名目上のマルチビームにより描画される描画領域の合計線量分布と欠陥ビームを含むマルチビームにより描画される描画領域の合計線量分布との誤差関数が最小になる補正線量値を探索する演算を行い、隣接画素の線量を補正線量値に置き換えるといった手法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、合計線量分布の誤差関数の計算処理には時間がかかる。ここで、マルチビームにより描画される描画領域の合計線量分布（ドーズマップ）は、描画するパターンの配置に依存すると共に膨大なデータ量となるため、事前計算が困難であり、領域毎に描画処理と平行して行うことになる。よって、合計線量分布の誤差関数の計算処理も同様に描画処理と平行して行うことになる。そのため、かかる手法では、合計線量分布を使った誤差関数の計算処理が描画処理の速度に追い付かず、描画処理が停滞してしまう場合が起こり得る。よって、もっと簡易な手法で過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を低減することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１６５５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の一態様は、マルチビーム描画において簡易な手法で過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を低減可能な装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、
荷電粒子ビームを放出する放出源と、
荷電粒子ビームの照射を受け、マルチ荷電粒子ビームを形成する成形アパーチャアレイ基板と、
マルチ荷電粒子ビームのうち、ビームのドーズ量制御ができず照射されるドーズ量が過剰になる欠陥ビームによる過剰ドーズ量と同様のドーズ量が、欠陥ビームの周囲のビーム群によって分担されるように周囲のビーム群のそれぞれのドーズ量から対応する分担ドーズ量を減ずる減算部と、
欠陥ビームの前記過剰ドーズ量と同様のドーズ量が分担されて周囲のビーム群のドーズ量から減じられたドーズ量のマルチ荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する描画機構と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、欠陥ビームの周囲の複数の第１のビームを、予め設定された数の複数の第２のビームにより構成される複数の組を設定する設定部と、
複数の組の組毎に、各分担ドーズ量を欠陥ビームから当該組を構成する複数の第２のビームまでの距離に応じて演算する分担ドーズ演算部と、
組毎に、演算された各分担ドーズ量を用いて、当該組を構成する複数の第２のビームが分担する複数の分担ドーズ量の重心位置を演算する重心位置演算部と、
複数の組のうち、重心位置と欠陥ビームの照射位置とのずれがより小さくなる組を選択する選択部と、
をさらに備え、
減算部は、選択された組の複数の第２のビームのドーズ量から欠陥ビームの過剰ドーズ量と同様のドーズ量を分担して減じると好適である。
【０００９】
また、欠陥ビームの周囲のビーム群のドーズ量から過剰ドーズ量と同様のドーズ量を分担して減ずる場合に、欠陥ビームの照射位置から描画対象のパターンのエッジ位置までの距離に応じて、分担される各分担ドーズ量を使った重心位置を考慮するかどうかを判定する判定部をさらに備えると好適である。
【００１０】
また、欠陥ビームの照射位置がパターンのエッジ付近である場合に、重心位置を考慮した複数の分配ドーズ量を演算する分担ドーズ演算部をさらに備えると好適である。
【００１１】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、
マルチ荷電粒子ビームを形成する工程と、
マルチ荷電粒子ビームのうち、ビームのドーズ量制御ができず照射されるドーズ量が過剰になる欠陥ビームによる過剰ドーズ量と同様のドーズ量が、欠陥ビームの周囲のビーム群によって分担されるように周囲のビーム群のそれぞれのドーズ量から対応する分担ドーズ量を減ずる工程と、
欠陥ビームの過剰ドーズ量と同様のドーズ量が分担されて周囲のビーム群のドーズ量から減じられたドーズ量のマルチ荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、マルチビーム描画において簡易な手法で過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を低減できる。また、マルチビーム描画において過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を補正するドーズ変調を簡易な手法で実現できる。よって、過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を補正するドーズ変調の計算処理時間を短縮できる。その結果、ドーズ変調の計算処理と描画動作とを並列に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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２】実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。
【図３】実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。
【図５】実施の形態１の個別ブランキング機構の一例を示す図である。
【図６】実施の形態１における描画動作の一例を説明するための概念図である。
【図７】実施の形態１におけるマルチビームの照射領域と描画対象画素との一例を示す図である。
【図８】実施の形態１におけるマルチビームの描画方法の一例を説明するための図である。
【図９】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１０】実施の形態１におけるビームの位置ずれと位置ずれ周期性とを説明するための図である。
【図１１】実施の形態１における制御グリッドとビームの照射位置とパターンエッジとの関係の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１におけるビーム分布を説明するための図である。
【図１３】実施の形態１におけるパターン中央部の欠陥ビームの周辺ビームの一例を示す図である。
【図１４】実施の形態１におけるパターンエッジ上の欠陥ビームの周辺ビームの一例を示す図である。
【図１５】実施の形態１におけるパターン内でパターンエッジ付近の欠陥ビームの周辺ビームの一例を示す図である。
【図１６】実施の形態１における位置ずれ補正方法の一例を説明するための図である。
【図１７】実施の形態１におけるドーズ補正の効果を説明するための図である。
【図１８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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、描画機構１５０と制御系回路１６０を備えている。描画装置１００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画機構１５０は、電子鏡筒１０２（マルチ電子ビームカラム）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、成形アパーチャアレイ基板２０３、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ基板２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８、及び偏向器２０９が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象基板となるレジストが塗布されたマスクブランクス等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。ＸＹステージ１０５上には、さらに、ＸＹステージ１０５の位置測定用のミラー２１０が配置される。ＸＹステージ１０５上には、さらに、ファラディーカップ１０６が配置される。
【００１６】
制御系回路１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプユニット１３２，１３４、ステージ位置検出器１３９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。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４、ステージ位置検出器１３９及び記憶装置１４０，１４２，１４４は、図示しないバスを介して互いに接続されている。偏向制御回路１３０には、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４及びブランキングアパーチャアレイ機構２０４が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２の出力は、偏向器２０９に接続される。ＤＡＣアンプユニット１３４の出力は、偏向器２０８に接続される。ステージ位置検出器１３９は、レーザ光をＸＹステージ１０５上のミラー２１０に照射し、ミラー２１０からの反射光を受光する。そして、かかる反射光の情報を使ったレーザ干渉の原理を利用してＸＹステージ１０５の位置を測定する。
【００１７】
制御計算機１１０内には、ラスタライズ部５０、ドーズマップ作成部５２、位置ずれマップ作成部５４、検出部５６、欠陥ビームドーズ量演算部５８、過剰ドーズ量演算部６０、欠陥ビーム位置演算部６２、判定部６３、特定部６４、特定部６５、設定部６６、分担ドーズ演算部６７、重心位置演算部６８、分担ドーズ演算部６９、選択部７０、減算部７１、補正部７２、照射時間演算部７３、及び描画制御部７４が配置されている。ラスタライズ部５０、ドーズマップ作成部５２、位置ずれマップ作成部５４、検出部５６、欠陥ビームドーズ量演算部５８、過剰ドーズ量演算部６０、欠陥ビーム位置演算部６２、判定部６３、特定部６４、特定部６５、設定部６６、分担ドーズ演算部６７、重心位置演算部６８、分担ドーズ演算部６９、選択部７０、減算部７１、補正部７２、照射時間演算部７３、及び描画制御部７４といった各「〜部」は、処理回路を有する。かかる処理回路は、例えば、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置を含む。各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いても良いし、或いは異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。ラスタライズ部５０、ドーズマップ作成部５２、位置ずれマップ作成部５４、検出部５６、欠陥ビームドーズ量演算部５８、過剰ドーズ量演算部６０、欠陥ビーム位置演算部６２、判定部６３、特定部６４、特定部６５、設定部６６、分担ドーズ演算部６７、重心位置演算部６８、分担ドーズ演算部６９、選択部７０、減算部７１、補正部７２、照射時間演算部７３、及び描画制御部７４に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１２にその都度格納される。
【００１８】
また、描画装置１００の外部から描画データが入力され、記憶装置１４０に格納される。描画データには、通常、描画するための複数の図形パターンの情報が定義される。具体的には、図形パターン毎に、図形コード、座標、及びサイズ等が定義される。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は、実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。図２において、成形アパーチャアレイ基板２０３には、縦（ｙ方向）ｐ列×横（ｘ方向）ｑ列（ｐ，ｑ≧２）の穴（開口部）２２が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。図２では、例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）に５１２×５１２列の穴２２が形成される。各穴２２は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、同じ直径の円形であっても構わない。これらの複数の穴２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０が形成されることになる。また、穴２２の配列の仕方は、図２のように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。例えば、縦方向（ｙ方向）ｋ段目の列と、ｋ＋１段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置されてもよい。同様に、縦方向（ｙ方向）ｋ＋１段目の列と、ｋ＋２段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ｂだけずれて配置されてもよい。
【００２１】
図３は、実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構の構成を示す断面図である。
図４は、実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。なお、図３と図４において、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とパッド４３の位置関係は一致させて記載していない。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４は、図３に示すように、支持台３３上にシリコン等からなる半導体基板３１が配置される。基板３１の中央部は、例えば裏面側から薄く削られ、薄い膜厚ｈのメンブレン領域３３０（第１の領域）に加工されている。メンブレン領域３３０を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３３２（第２の領域）となる。メンブレン領域３３０の上面と外周領域３３２の上面とは、同じ高さ位置、或いは、実質的に高さ位置になるように形成される。基板３１は、外周領域３３２の裏面で支持台３３上に保持される。支持台３３の中央部は開口しており、メンブレン領域３３０の位置は、支持台３３の開口した領域に位置している。
【００２２】
メンブレン領域３３０には、図２に示した成形アパーチャアレイ基板２０３の各穴２２に対応する位置にマルチビーム２０のそれぞれのビームの通過用の通過孔２５（開口部）が開口される。言い換えれば、基板３１のメンブレン領域３３０には、電子線を用いたマルチビーム２０のそれぞれ対応するビームが通過する複数の通過孔２５がアレイ状に形成される。そして、基板３１のメンブレン領域３３０上であって、複数の通過孔２５のうち対応する通過孔２５を挟んで対向する位置に２つの電極を有する複数の電極対がそれぞれ配置される。具体的には、メンブレン領域３３０上に、図３及び図４に示すように、各通過孔２５の近傍位置に該当する通過孔２５を挟んでブランキング偏向用の制御電極２４と対向電極２６の組（ブランカー：ブランキング偏向器）がそれぞれ配置される。また、基板３１内部であってメンブレン領域３３０上の各通過孔２５の近傍には、各通過孔２５用の制御電極２４に偏向電圧を印加する制御回路４１（ロジック回路）が配置される。各ビーム用の対向電極２６は、グランド接続される。
【００２３】
また、図４に示すように、各制御回路４１は、制御信号用のｎビット（例えば１０ビット）のパラレル配線が接続される。各制御回路４１は、制御信号用のｎビットのパラレル配線の他、クロック信号線、読み込み（ｒｅａｄ）信号、ショット（ｓｈｏｔ）信号および電源用の配線等が接続される。クロック信号線、読み込み（ｒｅａｄ）信号、ショット（ｓｈｏｔ）信号および電源用の配線等はパラレル配線の一部の配線を流用しても構わない。マルチビームを構成するそれぞれのビーム毎に、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とによる個別ブランキング機構４７が構成される。また、図３の例では、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とが基板３１の膜厚が薄いメンブレン領域３３０に配置される。但し、これに限るものではない。また、メンブレン領域３３０にアレイ状に形成された複数の制御回路４１は、例えば、同じ行或いは同じ列によってグループ化され、グループ内の制御回路４１群は、図４に示すように、直列に接続される。そして、グループ毎に配置されたパッド４３からの信号がグループ内の制御回路４１に伝達される。具体的には、各制御回路４１内に、図示しないシフトレジスタが配置され、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームのうち例えば同じ行のビームの制御回路４１内のシフトレジスタが直列に接続される。そして、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームの同じ行のビームの制御信号がシリーズで送信され、例えば、ｐ回のクロック信号によって各ビームの制御信号が対応する制御回路４１に格納される。
【００２４】
図５は、実施の形態１の個別ブランキング機構の一例を示す図である。図５において、制御回路４１内には、アンプ４６（スイッチング回路の一例）が配置される。図５の例では、アンプ４６の一例として、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＭＯＳ）インバータ回路が配置される。そして、ＣＭＯＳインバータ回路は正の電位（Ｖｄｄ：ブランキング電位：第１の電位）（例えば、５Ｖ）（第１の電位）とグランド電位（ＧＮＤ：第２の電位）に接続される。ＣＭＯＳインバータ回路の出力線（ＯＵＴ）は制御電極２４に接続される。一方、対向電極２６は、グランド電位が印加される。そして、ブランキング電位とグランド電位とが切り替え可能に印加される複数の制御電極２４が、基板３１上であって、複数の通過孔２５のそれぞれ対応する通過孔２５を挟んで複数の対向電極２６のそれぞれ対応する対向電極２６と対向する位置に配置される。
【００２５】
ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）には、閾値電圧よりも低くなるＬ（ｌｏｗ）電位（例えばグランド電位）と、閾値電圧以上となるＨ（ｈｉｇｈ）電位（例えば、１．５Ｖ）とのいずれかが制御信号として印加される。実施の形態１では、ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）にＬ電位が印加される状態では、ＣＭＯＳインバータ回路の出力（ＯＵＴ）は正電位（Ｖｄｄ）となり、対向電極２６のグランド電位との電位差による電界により対応ビーム２０を偏向し、制限アパーチャ基板２０６で遮蔽することでビームＯＦＦになるように制御する。一方、ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）にＨ電位が印加される状態（アクティブ状態）では、ＣＭＯＳインバータ回路の出力（ＯＵＴ）はグランド電位となり、対向電極２６のグランド電位との電位差が無くなり対応ビーム２０を偏向しないので制限アパーチャ基板２０６を通過することでビームＯＮになるように制御する。
【００２６】
各通過孔を通過する電子ビーム２０は、それぞれ独立に対となる２つの制御電極２４と対向電極２６に印加される電圧によって偏向される。かかる偏向によってブランキング制御される。具体的には、制御電極２４と対向電極２６の組は、それぞれ対応するスイッチング回路となるＣＭＯＳインバータ回路によって切り替えられる電位によってマルチビーム２０の対応ビームをそれぞれ個別にブランキング偏向する。このように、複数のブランカーが、成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２（開口部）を通過したマルチビーム２０のうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。
【００２７】
図６は、実施の形態１における描画動作の一例を説明するための概念図である。図６に示すように、試料１０１の描画領域３０は、例えば、ｙ方向に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域３２に仮想分割される。まず、ＸＹステージ１０５を移動させて、第１番目のストライプ領域３２の左端、或いはさらに左側の位置に一回のマルチビーム２０のショットで照射可能な照射領域３４が位置するように調整し、描画が開始される。第１番目のストライプ領域３２を描画する際には、ＸＹステージ１０５を例えば−ｘ方向に移動させることにより、相対的にｘ方向へと描画を進めていく。ＸＹステージ１０５は例えば等速で連続移動させる。第１番目のストライプ領域３２の描画終了後、ステージ位置を−ｙ方向に移動させて、第２番目のストライプ領域３２の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域３４が相対的にｙ方向に位置するように調整し、今度は、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に移動させることにより、−ｘ方向に向かって同様に描画を行う。第３番目のストライプ領域３２では、ｘ方向に向かって描画し、第４番目のストライプ領域３２では、−ｘ方向に向かって描画するといったように、交互に向きを変えながら描画することで描画時間を短縮できる。但し、かかる交互に向きを変えながら描画する場合に限らず、各ストライプ領域３２を描画する際、同じ方向に向かって描画を進めるようにしても構わない。１回のショットでは、成形アパーチャアレイ基板２０３の各穴２２を通過することによって形成されたマルチビームによって、最大で成形アパーチャアレイ基板２０３に形成された複数の穴２２と同数の複数のショットパターンが一度に形成される。また、図６の例では、各ストライプ領域３２を１回ずつ描画する場合を示しているが、これに限るものではない。同じ領域を複数回描画する多重描画を行っても好適である。多重描画を行う場合には、位置をずらしながら各パスのストライプ領域３２を設定すると好適である。
【００２８】
図７は、実施の形態１におけるマルチビームの照射領域と描画対象画素との一例を示す図である。図７において、ストライプ領域３２には、例えば、試料１０１面上におけるマルチビーム２０のビームサイズピッチで格子状に配列される複数の制御グリッド２７（設計グリッド）が設定される。例えば、１０ｎｍ程度の配列ピッチにすると好適である。かかる複数の制御グリッド２７が、マルチビーム２０の設計上の照射位置となる。制御グリッド２７の配列ピッチはビームサイズに限定されるものではなく、ビームサイズとは関係なく偏向器２０９の偏向位置として制御可能な任意の大きさで構成されるものでも構わない。そして、各制御グリッド２７を中心とした、制御グリッド２７の配列ピッチと同サイズでメッシュ状に仮想分割された複数の画素３６が設定される。各画素３６は、マルチビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる。図７の例では、試料１０１の描画領域が、例えばｙ方向に、１回のマルチビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４（描画フィールド）のサイズと実質同じ幅サイズで複数のストライプ領域３２に分割された場合を示している。照射領域３４のｘ方向サイズは、マルチビーム２０のｘ方向のビーム間ピッチにｘ方向のビーム数を乗じた値で定義できる。照射領域３４のｙ方向サイズは、マルチビーム２０のｙ方向のビーム間ピッチにｙ方向のビーム数を乗じた値で定義できる。なお、ストライプ領域３２の幅は、これに限るものではない。照射領域３４のｎ倍（ｎは１以上の整数）のサイズであると好適である。図７の例では、例えば５１２×５１２列のマルチビームの図示を８×８列のマルチビームに省略して示している。そして、照射領域３４内に、１回のマルチビーム２０のショットで照射可能な複数の画素２８（ビームの描画位置）が示されている。言い換えれば、隣り合う画素２８間のピッチが設計上のマルチビームの各ビーム間のピッチとなる。図７の例では、隣り合う４つの画素２８で囲まれると共に、４つの画素２８のうちの１つの画素２８を含む正方形の領域で１つのサブ照射領域２９を構成する。図７の例では、各サブ照射領域２９は、４×４画素で構成される場合を示している。
【００２９】
図８は、実施の形態１におけるマルチビームの描画方法の一例を説明するための図である。図８では、図７で示したストライプ領域３２を描画するマルチビームのうち、ｙ方向３段目の座標（１，３），（２，３），（３，３），・・・，（５１２，３）の各ビームで描画するサブ照射領域２９の一部を示している。図８の例では、例えば、ＸＹステージ１０５が８ビームピッチ分の距離を移動する間に４つの画素を描画（露光）する場合を示している。かかる４つの画素を描画（露光）する間、照射領域３４がＸＹステージ１０５の移動によって試料１０１との相対位置がずれないように、偏向器２０８によってマルチビーム２０全体を一括偏向することによって、照射領域３４をＸＹステージ１０５の移動に追従させる。言い換えれば、トラッキング制御が行われる。図８の例では、８ビームピッチ分の距離を移動する間に４つの画素を描画（露光）することで１回のトラッキングサイクルを実施する場合を示している。
【００３０】
具体的には、ステージ位置検出器１３９が、ミラー２１０にレーザを照射して、ミラー２１０から反射光を受光することでＸＹステージ１０５の位置を測長する。測長されたＸＹステージ１０５の位置は、制御計算機１１０に出力される。制御計算機１１０内では、描画制御部７４がかかるＸＹステージ１０５の位置情報を偏向制御回路１３０に出力する。偏向制御回路１３０内では、ＸＹステージ１０５の移動に合わせて、ＸＹステージ１０５の移動に追従するようにビーム偏向するための偏向量データ（トラッキング偏向データ）を演算する。デジタル信号であるトラッキング偏向データは、ＤＡＣアンプ１３４に出力され、ＤＡＣアンプ１３４は、デジタル信号をアナログ信号に変換の上、増幅して、トラッキング偏向電圧として偏向器２０８に印加する。
【００３１】
そして、描画機構１５０は、当該ショットにおけるマルチビームの各ビームのそれぞれの照射時間のうちの最大描画時間Ｔｔｒ内のそれぞれの制御グリッド２７に対応する描画時間（照射時間、或いは露光時間）、各制御グリッド２７にマルチビーム２０のうちＯＮビームのそれぞれ対応するビームを照射する。
【００３２】
図８の例では、座標（１，３）のビーム（１）によって、時刻ｔ＝０からｔ＝最大描画時間Ｔｔｒまでの間に注目サブ照射領域２９の例えば最下段右から１番目の画素３６の制御グリッド２７に１ショット目のビームの照射が行われる。これにより、当該画素は、所望の照射時間のビームの照射を受けたことになる。時刻ｔ＝０からｔ＝Ｔｔｒまでの間にＸＹステージ１０５は例えば２ビームピッチ分だけ−ｘ方向に移動する。その間、トラッキング動作は継続している。
【００３３】
当該ショットのビーム照射開始から当該ショットの最大描画時間Ｔｔｒが経過後、偏向器２０８によってトラッキング制御のためのビーム偏向を継続しながら、トラッキング制御のためのビーム偏向とは別に、偏向器２０９によってマルチビーム２０を一括して偏向することによって各ビームの描画位置（前回の描画位置）を次の各ビームの描画位置（今回の描画位置）にシフトする。図８の例では、時刻ｔ＝Ｔｔｒになった時点で、注目サブ照射領域２９の最下段右から１番目の画素３６の制御グリッド２７から下から２段目かつ右から１番目の画素３６の制御グリッド２７へと描画対象制御グリッド２７をシフトする。その間にもＸＹステージ１０５は定速移動しているのでトラッキング動作は継続している。
【００３４】
そして、トラッキング制御を継続しながら、シフトされた各ビームの描画位置に当該ショットの最大描画時間Ｔｔｒ内のそれぞれ対応する描画時間、マルチビーム２０のうちＯＮビームのそれぞれ対応するビームを照射する。図８の例では、座標（１，３）のビーム（１）によって、時刻ｔ＝Ｔｔｒからｔ＝２Ｔｔｒまでの間に注目サブ照射領域２９の例えば下から２段目かつ右から１番目の画素３６の制御グリッド２７に２ショット目のビームの照射が行われる。時刻ｔ＝Ｔｔｒからｔ＝２Ｔｔｒまでの間にＸＹステージ１０５は例えば２ビームピッチ分だけ−ｘ方向に移動する。その間、トラッキング動作は継続している。
【００３５】
図８の例では、時刻ｔ＝２Ｔｔｒになった時点で、注目サブ照射領域２９の下から２段目かつ右から１番目の画素３６の制御グリッド２７から下から３段目かつ右から１番目の画素３６の制御グリッド２７へと偏向器２０９によるマルチビームの一括偏向により描画対象制御グリッド２７をシフトする。その間にもＸＹステージ１０５は移動しているのでトラッキング動作は継続している。そして、座標（１，３）のビーム（１）によって、時刻ｔ＝２Ｔｔｒからｔ＝３Ｔｔｒまでの間に注目サブ照射領域２９の例えば下から３段目かつ右から１番目の画素３６の制御グリッド２７に３ショット目のビームの照射が行われる。これにより、当該画素３６の制御グリッド２７は、所望の照射時間のビームの照射を受けたことになる。
【００３６】
時刻ｔ＝２Ｔｔｒからｔ＝３Ｔｔｒまでの間にＸＹステージ１０５は例えば２ビームピッチ分だけ−ｘ方向に移動する。その間、トラッキング動作は継続している。時刻ｔ＝３Ｔｔｒになった時点で、注目サブ照射領域２９の下から３段目かつ右から１番目の画素３６の制御グリッド２７から下から４段目かつ右から１番目の画素３６の制御グリッド２７へと偏向器２０９によるマルチビームの一括偏向により描画対象画素をシフトする。その間にもＸＹステージ１０５は移動しているのでトラッキング動作は継続している。
【００３７】
そして、座標（１，３）のビーム（１）によって、時刻ｔ＝３Ｔｔｒからｔ＝４Ｔｔｒまでの間に注目サブ照射領域２９の例えば下から４段目かつ右から１番目の画素３６の制御グリッド２７に４ショット目のビームの照射が行われる。これにより、当該画素３６の制御グリッド２７は、所望の照射時間のビームの照射を受けたことになる。
【００３８】
時刻ｔ＝３Ｔｔｒからｔ＝４Ｔｔｒまでの間にＸＹステージ１０５は例えば２ビームピッチ分だけ−ｘ方向に移動する。その間、トラッキング動作は継続している。以上により、注目サブ照射領域２９の右から１番目の画素列の描画が終了する。
【００３９】
図８の例では初回位置から３回シフトされた後の各ビームの描画位置にそれぞれ対応するビームを照射した後、ＤＡＣアンプユニット１３４は、トラッキング制御用のビーム偏向をリセットすることによって、トラッキング位置をトラッキング制御が開始されたトラッキング開始位置に戻す。言い換えれば、トラッキング位置をステージ移動方向と逆方向に戻す。図８の例では、時刻ｔ＝４Ｔｔｒになった時点で、注目サブ照射領域２９のトランキングを解除して、ｘ方向に８ビームピッチ分ずれた注目サブ照射領域２９にビームを振り戻す。なお、図８の例では、座標（１，３）のビーム（１）について説明したが、その他の座標のビームについてもそれぞれの対応するサブ照射領域２９に対して同様に描画が行われる。すなわち、座標（ｎ，ｍ）のビームは、ｔ＝４Ｔｔｒの時点で対応するサブ照射領域２９に対して右から１番目の画素列の描画が終了する。例えば、座標（２，３）のビーム（２）は、図７のビーム（１）用の注目サブ照射領域２９の−ｘ方向に隣り合うサブ照射領域２９に対して右から１番目の画素列の描画が終了する。
【００４０】
なお、各サブ照射領域２９の右から１番目の画素列の描画は終了しているので、トラッキングリセットした後に、次回のトラッキングサイクルにおいてまず偏向器２０９は、各サブ照射領域２９の下から１段目かつ右から２番目の画素の制御グリッド２７にそれぞれ対応するビームの描画位置を合わせる（シフトする）ように偏向する。
【００４１】
以上のように同じトラッキングサイクル中は偏向器２０８によって照射領域３４を試料１０１に対して相対位置が同じ位置になるように制御された状態で、偏向器２０９によって１制御グリッド２７（画素３６）ずつシフトさせながら各ショットを行う。そして、トラッキングサイクルが１サイクル終了後、照射領域３４のトラッキング位置を戻してから、図６の下段に示すように、例えば１制御グリッド（１画素）ずれた位置に１回目のショット位置を合わせ、次のトラッキング制御を行いながら偏向器２０９によって１制御グリッド（１画素）ずつシフトさせながら各ショットを行う。ストライプ領域３２の描画中、かかる動作を繰り返すことで、照射領域３４ａ〜３４ｏといった具合に順次照射領域３４の位置が移動していき、当該ストライプ領域の描画を行っていく。
【００４２】
マルチビーム２０で試料１０１を描画する際、上述したように、偏向器２０８によるトラッキング動作中にＸＹステージ１０５の移動に追従しながらショットビームとなるマルチビーム２０を偏向器２０９によるビーム偏向位置の移動によって１制御グリッド（１画素）ずつ順に連続して照射していく。そして、試料１０１上のどの制御グリッド２７（画素３６）をマルチビームのどのビームが照射するのかは描画シーケンスによって決まる。そして、マルチビームのｘ，ｙ方向にそれぞれ隣り合うビーム間のビームピッチを用いて、試料１０１面上におけるｘ，ｙ方向にそれぞれ隣り合うビーム間のビームピッチ（ｘ方向）×ビームピッチ（ｙ方向）の領域はｎ×ｎ画素の領域（サブ照射領域２９）で構成される。例えば、１回のトラッキング動作で、ＸＹステージ１０５が−ｘ方向にビームピッチ（ｘ方向）だけ移動する場合、上述したようにｙ方向に１つのビームによって照射位置をシフトしながらｎ制御グリッド（ｎ画素）が描画される。或いは、ｘ方向或いは斜め方向に１つのビームによって照射位置をシフトしながらｎ制御グリッド（ｎ画素）が描画されてもよい。同じｎ×ｎ画素の領域内の他のｎ画素が次回のトラッキング動作で上述したビームとは異なるビームによって同様にｎ画素が描画される。このようにｎ回のトラッキング動作でそれぞれ異なるビームによってｎ画素ずつ描画されることにより、１つのｎ×ｎ画素の領域内のすべての画素が描画される。マルチビームの照射領域内の他のｎ×ｎ画素の領域についても同時期に同様の動作が実施され、同様に描画される。
【００４３】
次に描画装置１００における描画機構１５０の動作について説明する。電子銃２０１（放出源）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直に成形アパーチャアレイ基板２０３全体を照明する。成形アパーチャアレイ基板２０３には、矩形の複数の穴２２（開口部）が形成され、電子ビーム２００は、すべての複数の穴２２が含まれる領域を照明する。複数の穴２２の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかる成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２をそれぞれ通過することによって、例えば矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）２０ａ〜ｅが形成される。かかるマルチビーム２０ａ〜ｅは、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４のそれぞれ対応するブランカー（第１の偏向器：個別ブランキング機構）内を通過する。かかるブランカーは、それぞれ、個別に通過する電子ビームを偏向する（ブランキング偏向を行う）。
【００４４】
ブランキングアパーチャアレイ機構２０４を通過したマルチビーム２０ａ〜ｅは、縮小レンズ２０５によって、縮小され、制限アパーチャ基板２０６に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４のブランカーによって偏向された電子ビーム２０ａは、制限アパーチャ基板２０６の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ基板２０６によって遮蔽される。一方、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４のブランカーによって偏向されなかった電子ビーム２０ｂ〜２０ｅは、図１に示すように制限アパーチャ基板２０６の中心の穴を通過する。かかる個別ブランキング機構４７のＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。このように、制限アパーチャ基板２０６は、個別ブランキング機構４７によってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビーム毎に、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに形成された、制限アパーチャ基板２０６を通過したビームにより、１回分のショットのビームが形成される。制限アパーチャ基板２０６を通過したマルチビーム２０は、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となり、偏向器２０８，２０９によって、制限アパーチャ基板２０６を通過した各ビーム（マルチビーム２０全体）が同方向に一括して偏向され、各ビームの試料１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。一度に照射されるマルチビーム２０は、理想的には成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。
【００４５】
図９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９において、実施の形態１における描画方法は、ビーム位置ずれ量測定工程（Ｓ１０２）と、ドーズ量演算工程（Ｓ１０４）と、ＯＮ欠陥ビーム検出工程（Ｓ１１０）と、欠陥ビームドーズ量演算工程（Ｓ１１２）と、過剰ドーズ量演算工程（Ｓ１１４）と、欠陥ビーム位置演算工程（Ｓ１１６）と、位置判定工程（Ｓ１１８）と、周辺ビーム特定工程（Ｓ１２０）と、分担ドーズ量演算工程（Ｓ１２２）と、周辺ビーム特定工程（Ｓ１３０）と、組合せ設定工程（Ｓ１３２）と、分担ドーズ量演算工程（Ｓ１３４）と、重心演算工程（Ｓ１３６）と、組合せ選択工程（Ｓ１３８）と、ドーズ減算工程（Ｓ１４０）と、位置ずれ補正工程（Ｓ１５０）と、照射時間演算工程（Ｓ１５２）と、描画工程（Ｓ１５６）と、いう一連の工程を実施する。
【００４６】
ビーム位置ずれ量測定工程（Ｓ１０２）として、描画装置１００は、マルチビーム２０の各ビームの試料１０１面上の照射位置が対応する制御グリッド２７からずれる位置ずれ量を測定する。
【００４７】
図１０は、実施の形態１におけるビームの位置ずれと位置ずれ周期性とを説明するための図である。マルチビーム２０では、図１０（ａ）に示すように、光学系の特性上、露光フィールドに歪が生じ、かかる歪等によって、個々のビームの実際の照射位置３９が理想グリッドに照射される場合の照射位置３７からずれてしまう。そこで、実施の形態１では、かかる個々のビームの実際の照射位置３９の位置ずれ量を測定する。具体的には、レジストが塗布された評価基板に、マルチビーム２０を照射し、評価基板を現像することで生成されるレジストパターンの位置を位置測定器で測定することにより、ビーム毎の位置ずれ量を測定する。各ビームのショットサイズでは、各ビームの照射位置におけるレジストパターンのサイズを位置測定器で測定困難であれば、各ビームで、位置測定器で測定可能なサイズの図形パターン（例えば矩形パターン）を描画し、図形パターン（レジストパターン）の両側のエッジ位置を測定して、両エッジ間の中間位置と設計上の図形パターンの中間位置との差分から対象ビームの位置ずれ量を測定すればよい。そして、得られた各ビームの照射位置の位置ずれ量データは、描画装置１００に入力され、記憶装置１４４に格納される。また、マルチビーム描画では、ストライプ領域３２内において照射領域３４をずらしながら描画を進めていくため、例えば、図８において説明した描画シーケンスでは、図６の下段に示すように、ストライプ領域３２の描画中、照射領域３４ａ〜３４ｏといった具合に順次照射領域３４の位置が移動して、照射領域３４の移動毎に、各ビームの位置ずれに周期性が生じることになる。或いは、各ビームが、それぞれ対応するサブ照射領域２９内のすべての画素３６を照射する描画シーケンスの場合であれば、図１０（ｂ）に示すように、少なくとも照射領域３４と同じサイズの単位領域３５毎（３５ａ、３５ｂ、・・・）に各ビームの位置ずれに周期性が生じることになる。よって、１つの照射領域３４分の各ビームの位置ずれ量を測定すれば、測定結果を流用できる。言い換えれば、各ビームについて、対応するサブ照射領域２９内の各画素３６での位置ずれ量を測定できれば良い。
【００４８】
そして、ビーム位置ずれマップ作成部５４は、まず、ビームアレイ単位、言い換えれば、照射領域３４内の各ビームの位置ずれ量を定義するビーム位置ずれ量マップ（１）を作成する。具体的には、ビーム位置ずれマップ作成部５４は、記憶装置１４４から各ビームの照射位置の位置ずれ量データを読み出し、かかるデータをマップ値としてビーム位置ずれ量マップ（１）を作成すればよい。
【００４９】
次に、ビーム位置ずれマップ作成部５４は、ストライプ領域３２内の各画素３６の制御グリッド２７でのビーム位置ずれ量マップ（２）を作成する。ストライプ領域３２内の各画素３６の制御グリッド２７をどのビームが照射するのかは、例えば図８において説明したように、描画シーケンスによって決まる。よって、ビーム位置ずれマップ作成部５４は、描画シーケンスに応じてストライプ領域３２内の各画素３６の制御グリッド２７毎に当該制御グリッド２７への照射を担当するビームを特定して、当該ビームの位置ずれ量を演算する。そして、ビーム位置ずれマップ作成部５４は、各制御グリッド２７へのビームの照射位置の位置ずれ量をマップ値として、ストライプ単位のビーム位置ずれ量マップ（２）を作成する。上述したように、各ビームの位置ずれに周期性が生じるので、ビームアレイ単位のビーム位置ずれ量マップ（１）の値を流用して、ストライプ単位のビーム位置ずれ量マップ（２）を作成すればよい。作成されたビーム位置ずれ量マップ（２）は、記憶装置１４４に格納しておく。
【００５０】
ドーズ量演算工程（Ｓ１０４）として、まず、ラスタライズ部５０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、画素３６毎に、当該画素３６内のパターン面積密度ρ’を演算する。かかる処理は、例えば、ストライプ領域３２毎に実行する。
【００５１】
次に、ドーズマップ作成部５２は、まず、描画領域（ここでは、例えばストライプ領域３２）を所定のサイズでメッシュ状に複数の近接メッシュ領域（近接効果補正計算用メッシュ領域）に仮想分割する。近接メッシュ領域のサイズは、近接効果の影響範囲の１／１０程度、例えば、１μｍ程度に設定すると好適である。ドーズマップ作成部５２は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、近接メッシュ領域毎に、当該近接メッシュ領域内に配置されるパターンのパターン面積密度ρを演算する。
【００５２】
次に、ドーズマップ作成部５２は、近接メッシュ領域毎に、近接効果を補正するための近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）（補正照射量）を演算する。未知の近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）は、後方散乱係数η、しきい値モデルの照射量閾値Ｄｔｈ、パターン面積密度ρ、及び分布関数ｇ（ｘ）を用いた、従来手法と同様の近接効果補正用のしきい値モデルによって定義できる。
【００５３】
次に、ドーズマップ作成部５２は、画素３６毎に、当該画素３６に照射するための入射照射量Ｄ（ｘ）（ドーズ量）を演算する。入射照射量Ｄ（ｘ）は、例えば、予め設定された基準照射量Ｄｂａｓｅに近接効果補正照射係数Ｄｐとパターン面積密度ρ’とを乗じた値として演算すればよい。基準照射量Ｄｂａｓｅは、例えば、Ｄｔｈ／（１／２＋η）で定義できる。以上により、描画データに定義される複数の図形パターンのレイアウトに基づいた、近接効果が補正された本来の所望する入射照射量Ｄ（ｘ）を得ることができる。
【００５４】
そして、ドーズマップ作成部５２は、ストライプ単位で画素３６毎の入射照射量Ｄ（ｘ）を定義したドーズマップを作成する。かかる画素３６毎の入射照射量Ｄ（ｘ）は、設計上、当該画素３６の制御グリッド２７に照射される予定の入射照射量Ｄ（ｘ）となる。言い換えれば、ドーズマップ作成部５２は、ストライプ単位で制御グリッド２７毎の入射照射量Ｄ（ｘ）を定義したドーズマップを作成する。作成されたドーズマップは、例えば、記憶装置１４２に格納される。
【００５５】
ＯＮ欠陥ビーム検出工程（Ｓ１１０）として、検出部５６は、マルチビーム２０の中から常時ＯＮとなる欠陥ビームを検出する。常時ＯＮとなる欠陥ビームでは、制御ドーズ量に関わらず、常に、１回のショットにおける最大照射時間Ｔｔｒのビームを照射する。或いは、さらに画素間の移動時も照射し続ける。具体的には、描画制御部７４による制御のもと、描画機構１５０は、マルチビーム２０を１本ずつ個別ブランキング機構４７でビームＯＮになるように制御すると共に、残りはすべてビームＯＦＦになるように制御する。かかる状態から検出対称ビームをビームＯＦＦになるように制御を切り替える。その際、ビームＯＮからビームＯＦＦに切り替えたのにもかかわらず、ファラディーカップ１０６で電流が検出されたビームは、欠陥ビームとして検出される。マルチビーム２０のすべてのビームに同じ方法で順に確認すれば、欠陥ビームの有無、及び欠陥ビームがどの位置のビームなのかを検出できる。
【００５６】
欠陥ビームドーズ量演算工程（Ｓ１１２）として、欠陥ビームドーズ量演算部５８は、欠陥ビームのドーズ量を演算する。ここでは、ショットサイクルと電流量を用いて欠陥ビームのドーズ量を演算する。具体的には以下のように演算する。欠陥ビームのドーズ量ｄ’は、ショットサイクルＴｓｃ（時間）、ビーム面積ａ、及び電流密度Ｊを用いて、以下の式（１）で定義できる。ビーム面積ａは、成形アパーチャ基板２０３の穴２２の面積を予め測定して光学系の縮小率から算出できる。ショットサイクルＴｓｃには、マルチビーム２０の１ショットあたりの最大照射時間Ｔｔｒの他に、ビームを照射する画素３０の切り換え時間、ビーム偏向のセトリング時間、及びデータ転送時間も含まれる。電流量は、ビーム面積ａと電流密度Ｊの積で求めることができる。
【００５７】
【数１】
2020021919.tif 000003
【００５８】
過剰ドーズ量演算工程（Ｓ１１４）として、過剰ドーズ量演算部６０は、ビームのドーズ量制御ができず照射されるドーズ量が過剰になる欠陥ビームによる過剰ドーズ量を演算する。具体的には以下のように演算される。上述したようにどの画素をどのビームが照射するのかは描画シーケンスによって決まる。よって、過剰ドーズ量演算部６０は、まず、描画シーケンスに沿って、検出された欠陥ビームにより照射される画素３６（制御グリッド２７）を特定する。次に、過剰ドーズ量演算部６０は、ドーズマップを参照して、当該画素３６に照射されるべきドーズ量（設計上のドーズ量）を演算する。そして、過剰ドーズ量演算部６０は、欠陥ビームのドーズ量から当該画素３６に照射されるべきドーズ量Ｄを差し引くことにより、当該画素３６（制御グリッド２７）における過剰ドーズ量を演算する。過剰ドーズ量Δは、次の式（２）で定義できる。
【００５９】
【数２】
2020021919.tif 000004
【００６０】
欠陥ビーム位置演算工程（Ｓ１１６）として、欠陥ビーム位置演算部６２は、描画対象のパターンに対する、欠陥ビームの照射位置を演算する。
【００６１】
図１１は、実施の形態１における制御グリッドとビームの照射位置とパターンエッジとの関係の一例を示す図である。マルチビーム２０の各ビームは、理想的には対応する制御グリッド２７を照射するはずであるが、図１１に示すように、実際の照射位置３９は制御グリッド２７からずれてしまう場合が多い。そして、これらのビーム群の中に欠陥ビーム１０が存在する場合、さらに、描画対象のパターンとの位置関係が問題となる。想定されるケースとして、欠陥ビーム１０の照射位置がパターンエッジ１１ａよりも外側、すなわち、パターン外に位置するケースＡがある。その他、欠陥ビーム１０の照射位置がパターンエッジ１１ｂ上に位置するケースＢがある。その他、欠陥ビーム１０の照射位置がパターン内であってパターンエッジ１１ｃ付近に位置するケースＣがある。その他、欠陥ビーム１０の照射位置がパターン内であってパターンエッジ１１ｄから十分離れて位置するケースＤがある。そこで、欠陥ビーム位置演算部６２は、記憶装置１４４に格納されたビーム位置ずれ量マップ（２）及び記憶装置１４０に格納された描画データを参照して、描画対象のパターンに対する、欠陥ビーム１０の照射位置を演算する。具体的には、欠陥ビーム１０がパターン内部なのかパターン外なのか、及び欠陥ビーム１０（欠陥ビーム１０の重心）からパターンエッジ１１ｃまでの距離Ｌを演算する。
【００６２】
位置判定工程（Ｓ１１８）として、判定部６３は、後述するように、欠陥ビーム１０の周囲のビーム群のドーズ量から過剰ドーズ量Δと同様のドーズ量を分担して減ずる場合に、欠陥ビーム１０の照射位置から描画対象のパターンのエッジ位置までの距離Ｌに応じて、分担される各分担ドーズ量δｄｉを使った重心位置を考慮するかどうかを判定する。具体的には、判定部６３は、欠陥ビーム１０の照射位置が、描画対象のパターンに対して、パターン外なのか（ケースＡ）、パターンエッジ１１ｂ上なのか（ケースＢ）、パターン内であってパターンエッジ１１ｃ付近なのか（ケースＣ）、或いはパターン内であってパターンエッジ１１ｄから十分離れているのか（ケースＤ）を判定する。かかるケースを判定することで、分担される各分担ドーズ量δｄｉを使った重心位置を考慮するかどうかが決まる。
【００６３】
実施の形態１では、欠陥ビーム１０による過剰ドーズを相殺するように欠陥ビームの周辺ビーム群に分担させる（分担ドーズ量を減じる）。マイナスドーズを照射することはできないので、分担させるためには、周辺ビーム群のドーズ量がゼロではない正の有限値である必要がある。よって、パターン外に位置するケースＡでは、周辺ビームもパターン外に位置するのでそもそもドーズ量がゼロであり、分担できない。そのため、実施の形態１ではケースＡを過剰ドーズの補正対象から除外する。よって、実施の形態１では、残りのケースＢ，Ｃ，Ｄについて過剰ドーズによるパターン形状変動を補正する。
【００６４】
図１２は、実施の形態１におけるビーム分布を説明するための図である。図１２では、縦軸にビーム強度を示し、横軸に位置を示す。マルチビームの各ビームの強度は、理想的には成型アパーチャの幅に縮小率をかけた幅の矩形の分布だが、実際には光学系の収差のためボケを生じて、例えば、ガウシアン分布に近い分布になる。この場合でも成型アパーチャの幅に縮小率をかけた幅をビームサイズとする。よって、実際のビームは、かかるビームサイズの周囲に強度が弱いブラー部分が存在する。かかるブラー部分による過剰ドーズ量もパターンエッジの形状に大きく影響を与えることになる。そこで、実施の形態１では、ブラー部分の影響を受ける可能性が高い、欠陥ビーム１０の照射位置（欠陥ビーム１０の重心）からパターンエッジ１１ｃまでの距離Ｌがビーム分布の３σ以内を上述したケースＣのパターンエッジ１１ｃ付近と定義する。また、欠陥ビーム１０の照射位置（欠陥ビーム１０の重心）からパターンエッジ１１ｃまでの距離Ｌがビーム分布の３σより大きいパターン中央部側に欠陥ビーム１０の照射位置が位置するケースＤでは、過剰ドーズの影響を受けるものの、ケースＢ，Ｃよりは精度を落とした補正で足りる。よって、ケースＢ，Ｃの場合とケースＤの場合とで、その後の処理を区別する。具体的には、分担される各分担ドーズ量δｄｉを使った重心位置を考慮するかどうかが変わる。
【００６５】
周辺ビーム特定工程（Ｓ１２０）として、特定部６４は、欠陥ビーム１０の照射位置（欠陥ビーム１０の重心）からパターンエッジ１１ｃまでの距離Ｌがビーム分布の３σより大きいパターン中央部側に欠陥ビーム１０の照射位置が位置するケースＤの場合、パターン内部で欠陥ビーム１０の周辺に位置する周辺ビーム群を特定する。
【００６６】
図１３は、実施の形態１におけるパターン中央部の欠陥ビームの周辺ビームの一例を示す図である。特定部６４は、欠陥ビーム１０の照射位置から例えば２ビーム間ピッチ内に照射位置３９が位置するビームを周辺ビームとして特定する。ビーム間ピッチは、設計上のサイズで構わない。図１３の例では、欠陥ビーム１０の周囲全域において、例えば２ビーム間ピッチ内の照射位置３９ａ〜３９ｋまでの１１個（Ｎ＝１１）のビームを周辺ビームとして特定している場合を示す。例えば２ビーム間ピッチ内から外れた照射位置３９ｍ，３９ｎは周辺ビームから除法している。どの範囲まで周辺ビームとするかは適宜設定すればよいが、できるだけ欠陥ビーム１０の照射位置から近い位置に照射位置がくるビームが望ましい。また周辺ビームは、常時ＯＮ，常時ＯＦＦの欠陥ビームではない正常なビームから選択する。
【００６７】
分担ドーズ量演算工程（Ｓ１２２）として、分担ドーズ演算部６７は、欠陥ビーム１０による過剰ドーズ量と同様のドーズ量を欠陥ビーム１０の周囲のビーム群に分担するための分担ドーズ量を演算する。欠陥ビーム１０の照射位置（欠陥ビーム１０の重心）からパターンエッジ１１ｃまでの距離Ｌがビーム分布の３σより大きいパターン中央部側に欠陥ビーム１０の照射位置が位置するケースＤの場合、過剰ドーズ量がパターンエッジの形状に与える影響が小さいので、それほど精度を上げる必要はなく、演算処理の時間を短縮すべく全分担ドーズ量の重心位置は考慮しない。ケースＤの場合、各分担ドーズ量δｄは、過剰ドーズ量Δを特定された周辺ビームの数Ｎで割る次の式（３）で定義できる。
【００６８】
【数３】
2020021919.tif 000005
【００６９】
なお、ケースＤの場合でも、補正精度を向上すべく、欠陥ビーム１０の照射位置から周辺ビームの照射位置までの距離ｒｉに応じて分担ドーズ量を可変にしても構わない。ｉは、Ｎ個の周辺ビーム群のうちの対象となる周辺ビームのインデックスを示す。かかる場合、各分担ドーズ量δｄｉは、過剰ドーズ量Δ、及び距離ｒｉを用いて次の式（４）で定義できる。
【００７０】
【数４】
2020021919.tif 000006
【００７１】
一方、欠陥ビーム１０の照射位置がパターンエッジ１１ｂ上に位置するケースＢ、及び欠陥ビーム１０の照射位置がパターン内であってパターンエッジ１１ｃ付近に位置するケースＣでは、過剰ドーズの分担の仕方によって、パターンエッジ形状が変化してしまうので、補正精度を上げるべく全分担ドーズ量の重心位置を考慮する。
【００７２】
周辺ビーム特定工程（Ｓ１３０）として、特定部６５は、欠陥ビーム１０の照射位置がパターンエッジ１１ｂ上に位置するケースＢ、及び欠陥ビーム１０の照射位置がパターン内であってパターンエッジ１１ｃ付近に位置するケースＣの場合、パターン内部で欠陥ビーム１０の周辺に位置する周辺ビーム群を特定する。
【００７３】
図１４は、実施の形態１におけるパターンエッジ上の欠陥ビームの周辺ビームの一例を示す図である。特定部６５は、パターンエッジ上の欠陥ビーム１０の照射位置から例えば２ビーム間ピッチ内に照射位置３９が位置するビームを周辺ビームとして特定する。ビーム間ピッチは、設計上のサイズで構わない。図１４の例では、パターン内部の領域において、パターンエッジ上の欠陥ビーム１０の照射位置から例えば２ビーム間ピッチ内の照射位置３９ａ〜３９ｅ，３９ｉ〜３９ｋまでの７個（Ｎ＝７）のビームを周辺ビームとして特定している場合を示す。パターン外となる照射位置３９ｆ，３９ｇ，３９ｈは周辺ビームから除法している。例えば２ビーム間ピッチ内から外れた照射位置３９ｍ，３９ｎは周辺ビームから除法している。どの範囲まで周辺ビームとするかは適宜設定すればよいが、できるだけ欠陥ビーム１０の照射位置から近い位置に照射位置がくるビームが望ましい。
【００７４】
図１５は、実施の形態１におけるパターン内でパターンエッジ付近の欠陥ビームの周辺ビームの一例を示す図である。特定部６５は、パターンエッジ付近（Ｌ≦３σ）の欠陥ビーム１０の照射位置から例えば２ビーム間ピッチ内に照射位置３９が位置するビームを周辺ビームとして特定する。ビーム間ピッチは、設計上のサイズで構わない。図１５の例では、図１４の例と同様、パターン内部の領域において、パターンエッジ付近（Ｌ≦３σ）の欠陥ビーム１０の照射位置から例えば２ビーム間ピッチ内の照射位置３９ａ〜３９ｅ，３９ｉ〜３９ｋまでの７個（Ｎ＝７）のビームを周辺ビームとして特定している場合を示す。パターン外となる照射位置３９ｆ，３９ｇ，３９ｈは周辺ビームから除法している。例えば２ビーム間ピッチ内から外れた照射位置３９ｍ，３９ｎは周辺ビームから除法している。どの範囲まで周辺ビームとするかは適宜設定すればよいが、できるだけ欠陥ビーム１０の照射位置から近い位置に照射位置がくるビームが望ましい。
【００７５】
組合せ設定工程（Ｓ１３２）として、設定部６６は、欠陥ビーム１０の周囲の複数の周辺ビーム（第１のビーム）を、予め設定された数の複数の周辺ビーム（第２のビーム）により構成される複数の組を設定する。図１４及び図１５では、欠陥ビーム１０の周囲の複数の周辺ビーム（第１のビーム）として７個の周辺ビームが特定されたので、かかる７個の周辺ビームを例えば３個ずつの隣接する周辺ビーム（第２のビーム）より構成される複数の組を設定する。図１４及び図１５の例では、例えば、照射位置３９ａ，３９ｂ，３９ｃの３つの周辺ビームで１つの組Ｇ１を構成する。例えば、照射位置３９ａ，３９ｂ，３９ｄの３つの周辺ビームで１つの組Ｇ２を構成する。例えば、照射位置３９ａ，３９ｄ，３９ｅの３つの周辺ビームで１つの組Ｇ３を構成する。その他、照射位置３９ｄ，３９ｅ，３９ｋの３つの周辺ビームで１つの組を構成する。照射位置３９ｂ，３９ｄ，３９ｋの３つの周辺ビームで１つの組を構成する。照射位置３９ｂ，３９ｊ，３９ｋの３つの周辺ビームで１つの組を構成する。照射位置３９ｂ，３９ｃ，３９ｊの３つの周辺ビームで１つの組を構成する。照射位置３９ｂ，３９ｃ，３９ｉの３つの周辺ビームで１つの組を構成する。照射位置３９ｃ，３９ｉ，３９ｊの３つの周辺ビームで１つの組を構成する。
【００７６】
分担ドーズ量演算工程（Ｓ１３４）として、分担ドーズ演算部６９は、欠陥ビーム１０の照射位置がパターンのエッジ付近或いはエッジ上である場合（ケースＢ，Ｃの場合）に、重心位置を考慮した複数の分配ドーズ量を演算する。具体的には以下のように動作する。分担ドーズ演算部６９は、複数の組の組毎に、各分担ドーズ量を欠陥ビーム１０の照射位置から当該組を構成する複数の周辺ビーム（第２のビーム）の照射位置までの距離ｒｉに応じて演算する。図１４及び図１５の例では、例えば、組Ｇ１を構成する照射位置３９ａ，３９ｂ，３９ｃの３つの周辺ビームについて、照射位置３９ａのビームへの分担ドーズ量δｄ１、照射位置３９ｂのビームへの分担ドーズ量δｄ２、及び照射位置３９ｃのビームへの分担ドーズ量δｄ３は、過剰ドーズ量Δ、欠陥ビーム１０の照射位置から周辺ビームの照射位置３９ａまでの距離ｒ１と、欠陥ビーム１０の照射位置から周辺ビームの照射位置３９ｂまでの距離ｒ２と、欠陥ビーム１０の照射位置から周辺ビームの照射位置３９ｃまでの距離ｒ３と、を用いて、上述した式（４）により求めることができる。その他のグループについても同様である。
【００７７】
重心演算工程（Ｓ１３６）として、重心位置演算部６８は、組毎に、演算された各分担ドーズ量を用いて、当該組を構成する複数の周辺ビーム（第２のビーム）が分担する複数の分担ドーズ量の重心位置を演算する。図１４及び図１５の例では、例えば、組Ｇ１を構成する照射位置３９ａ，３９ｂ，３９ｃの３つの周辺ビームが分担する分担ドーズ量δｄ１，δｄ２，δｄ３の重心位置を演算する。各組の複数の分担ドーズ量の重心位置Ｇｊ’は、欠陥ビーム１０の照射位置から当該組Ｇｊを構成する複数の周辺ビーム（第２のビーム）の照射位置までのベクトル距離ｒｉと、分担ドーズ量δｄｉとを用いて以下の式（５）で定義できる。ｊは、複数の組のうちの対象となる組のインデックスを示す。式（５）では重心位置Ｇｊ’をベクトルで示すが、欠陥ビーム１０の照射位置からのｘ方向位置ｄｘとｙ方向位置ｄｙに分解してももちろん構わない。
【００７８】
【数５】
2020021919.tif 000007
【００７９】
組合せ選択工程（Ｓ１３８）として、選択部７０は、複数の組のうち、重心位置Ｇｊ’と欠陥ビーム１０の照射位置とのずれがより小さくなる組Ｇｊを選択する。
【００８０】
以上のように、１組が３つずつの周辺ビーム（第２のビーム）で複数の組を設定して、過剰ドーズΔを分割する組を選択した方が、すべての周辺ビーム（第１のビーム）に距離に応じて過剰ドーズ量Δを分担させるよりも欠陥ビーム１０の照射位置からの重心位置のずれを小さくできる。
【００８１】
ドーズ減算工程（Ｓ１４０）として、減算部７１は、マルチビーム２０のうち、ビームのドーズ量制御ができず照射されるドーズ量が過剰になる欠陥ビーム１０による過剰ドーズ量Δと同様のドーズ量が、欠陥ビーム１０の周囲のビーム群によって分担されるように周囲のビーム群（周辺ビーム）のそれぞれのドーズ量Ｄから対応する分担ドーズ量δｄｉを減ずる。ケースＤの場合には、周囲全体で特定されたＮ個の周辺ビーム、ケースＢ，Ｃの場合には、選択された組を構成する３個の周辺ビームそれぞれのドーズ量Ｄから対応する分担ドーズ量δｄｉを減ずる。減算部は、選択された組の前記複数の第２のビームのドーズ量から前記欠陥ビームの前記過剰ドーズ量と同様のドーズ量を分担して減じる。
【００８２】
各ストライプ領域３２を描画するにあたって、マルチビーム２０は繰り返し使用されるので、欠陥ビーム１０により照射される画素３６（制御グリッド２７）は複数個所存在することになる。よって、複数個所のそれぞれに対して、同様の処理を行う。
【００８３】
以上により、常時ＯＮの欠陥ビーム１０による過剰ドーズ量Δ分が相殺されることになる。上述したように、分担ドーズ量δｄｉの合計を過剰ドーズ量Δと同じドーズ量にすることで、近接効果補正を崩さないようにできる。過剰ドーズ量Δと同様のドーズ量を分担して減じた後の各画素３６（制御グリッド２７）のドーズ量を使って、ドーズマップが更新される。或いは新たにドーズマップ（２）が作成される。
【００８４】
以上のように、実施の形態１によれば、マルチビーム描画において過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を補正するドーズ変調を簡易な手法で実現できる。なお、かかる段階では、常時ＯＮとなる欠陥ビーム１０による過剰ドーズ量Δに起因するパターンの形状誤差を補正することができるが、元々の各ビームの照射位置のずれに起因するパターンの形状誤差は補正されずに残っている。
【００８５】
位置ずれ補正工程（Ｓ１５０）として、補正部７２は、画素３６毎に、描画シーケンスに沿って当該画素３６に照射されるビームの位置ずれによって生じる照射パターンの位置ずれを補正する当該画素３６へのビームのドーズ変調率（第１のドーズ変調率）と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へとドーズ分配するためのドーズ変調率（第２のドーズ変調率）とを算出する。
【００８６】
図１６は、実施の形態１における位置ずれ補正方法の一例を説明するための図である。図１６（ａ）の例では、座標（ｘ，ｙ）の画素に照射されたビームａ’が−ｘ，−ｙ側に位置ずれを起こした場合を示している。かかる位置ずれが生じているビームａ’によって形成されるパターンの位置ずれを図１６（ｂ）のように座標（ｘ，ｙ）の画素に合う位置に補正するには、ずれた分の照射量を、ずれた周囲の画素の方向とは反対側の画素に分配することで補正できる。図１６（ａ）の例では、座標（ｘ，ｙ−１）の画素にずれた分の照射量は、座標（ｘ，ｙ＋１）の画素に分配されればよい。座標（ｘ−１，ｙ）の画素にずれた分の照射量は、座標（ｘ＋１，ｙ）の画素に分配されればよい。座標（ｘ−１，ｙ−１）の画素にずれた分の照射量は、座標（ｘ＋１，ｙ＋１）の画素に分配されればよい。
【００８７】
実施の形態１では、ビームの位置ずれ量に比例して周囲の少なくとも１つの画素用のビームに照射量を分配する分配量（第２のビームの変調率）を演算する。補正部７２は、当該画素へのビームの位置ずれによるずれた面積の比率に応じて、当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを演算する。具体的には、ビームがずれて、ビームの一部が重なった周囲の画素毎に、ずれた分の面積（重なったビーム部分の面積）をビーム面積で割った割合を、重なった画素とは反対側に位置する画素への分配量（ビームの変調率）として演算する。
【００８８】
図１６（ａ）の例において、座標（ｘ，ｙ−１）の画素へとずれた面積比は、（ｘ方向ビームサイズ−（−ｘ）方向ずれ量）×ｙ方向ずれ量／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。よって、補正のために座標（ｘ，ｙ＋１）の画素へと分配するための分配量（ビームの変調率）Ｖは、（ｘ方向ビームサイズ−（−ｘ）方向ずれ量）×ｙ方向ずれ量／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。
【００８９】
図１６（ａ）の例において、座標（ｘ−１，ｙ−１）の画素へとずれた面積比は、−ｘ方向ずれ量×−ｙ方向ずれ量／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。よって、補正のために座標（ｘ＋１，ｙ＋１）の画素へと分配するための分配量（ビームの変調率）Ｗは、−ｘ方向ずれ量×−ｙ方向ずれ量／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。
【００９０】
図１６（ａ）の例において、座標（ｘ−１，ｙ）の画素へとずれた面積比は、−ｘ方向ずれ量×（ｙ方向ビームサイズ−（−ｙ）方向ずれ量）／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。よって、補正のために座標（ｘ＋１，ｙ）の画素へと分配するための分配量（ビームの変調率）Ｚは、−ｘ方向ずれ量×（ｙ方向ビームサイズ−（−ｙ）方向ずれ量）／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。
【００９１】
その結果、分配されずに残った分となる、座標（ｘ，ｙ）の画素のビームの変調率Ｕは、１−Ｖ−Ｗ−Ｚで演算できる。
【００９２】
以上のようにして、画素毎に、当該画素へのビームの変調率と、分配先となる少なくとも１つの周囲の画素へのビームの変調率とを演算する。
【００９３】
そして、補正部７２は、画素３６毎に、当該画素３６のドーズ量Ｄに演算されたドーズ変調率（第２のドーズ変調率）を乗じた分配ドーズ量を分配先となる周辺の画素へと分配する。これにより、ビームの照射位置の位置ずれに起因するパターンの位置ずれ／形状ずれが補正されたドーズ量を得ることができる。照射位置の位置ずれが補正された後の各画素３６（制御グリッド２７）のドーズ量を使って、ドーズマップが更新される。或いは新たにドーズマップ（３）が作成される。
【００９４】
照射時間演算工程（Ｓ１５２）として、照射時間演算部７３は、最新のドーズマップ（或いはドーズマップ（３））を参照して、画素３６（制御グリッド２７）毎に、ドーズ量Ｄに対応する照射時間ｔを演算する。照射時間ｔは、ドーズ量Ｄを電流密度で割ることで演算できる。各画素３６（制御グリッド２７）の照射時間ｔは、マルチビーム２０の１ショットで照射可能な最大照射時間Ｔｔｒ内の値として演算される。照射時間データは記憶装置１４２に格納される。
【００９５】
描画工程（Ｓ１５６）として、まず、描画制御部７４は、照射時間データを描画シーケンスに沿ってショット順に並び替える。そして、ショット順に照射時間データを偏向制御回路１３０に転送する。偏向制御回路１３０は、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４にショット順にブランキング制御信号を出力すると共に、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４にショット順に偏向制御信号を出力する。そして、描画機構１５０は、欠陥ビーム１０の過剰ドーズ量Δと同様のドーズ量が分担されて周囲のビーム群のドーズ量から減じられたドーズ量（ここでは、さらにビーム照射位置のずれが合わせて補正されたドーズ量）のマルチビーム２０を用いて、試料１０１にパターンを描画する。
【００９６】
図１７は、実施の形態１におけるドーズ補正の効果を説明するための図である。常時ＯＮの欠陥ビーム１０による過剰ドーズを補正していない場合、図１７（ａ）に示すように、パターンエッジの位置は大きくパターンの外側に変形する（Ｅ１）。これに対して、実施の形態１における過剰ドーズの補正を行うことにより、図１７（ｂ）に示すように、パターンエッジの変形量を小さくできる（Ｅ２）。さらに、各ビームの照射位置の位置ずれ補正を行うことにより、図１７（ｃ）に示すように、パターンエッジの変形量をさらに小さくできる（Ｅ３）。
【００９７】
以上のように、実施の形態１によれば、マルチビーム描画において簡易な手法で過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を低減できる。また、マルチビーム描画において過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を補正するドーズ変調を簡易な手法で実現できる。よって、過剰ドーズに起因するパターンの形状誤差を補正するドーズ変調の計算処理時間を短縮できる。その結果、ドーズ変調の計算処理と描画動作とを並列に実行できる。
【００９８】
実施の形態２．
実施の形態１では、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の個別ブランキング機構４７によって、照射時間を制御する場合について説明した。かかる場合、常時ＯＮビームでは、１回のショットにおける最大照射時間Ｔｔｒの間だけではなく、画素間の移動時（ショット間）についても照射し続けることになる。そこで、実施の形態２では、画素間の移動時（ショット間）にビームカットが可能な構成について説明する。
【００９９】
図１８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１８において、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４と制限アパーチャ基板２０６との間に一括偏向器２１２を追加配置した点、及び一括偏向器２１２を駆動するロジック回路１３１を追加配置した点以外は、図１と同様である。また、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は図９と同様である。以下、特に説明する点以外の内容は、実施の形態１と同様である。ロジック回路１３１は偏向制御回路１３０に接続される。
【０１００】
図１８において、一括偏向器２１２（共通ブランカー）は、マルチビーム２０全体を一括してブランキング偏向を行うことが可能である。よって、マルチビーム２０の各ショットにおけるビームＯＮ時間を一括偏向器２１２によって制御できる。例えば、マルチビーム２０の各ショットの最大照射時間Ｔｔｒを少なくとも異なる時間を含む複数のサブ照射時間に分割して、かかる複数のサブ照射時間を一括偏向器２１２によって一括制御できる。かかる場合、個別ブランキング機構４７は、各サブ照射時間の間、ビームをＯＮにするかＯＦＦにするかを制御すればよい。画素３６（制御グリッド）毎に、合計が所望の照射時間になるように複数のサブ照射時間の中から必要なサブ照射時間を選択して組み合わせれば良い。かかるサブ照射時間のサブショットの組合せにより、合計が所望の照射時間のショットにできる。例えば、マルチビーム２０の１ショットあたりの最大照射時間Ｔｔｒを１０２４階調の階調値で定義した場合、量子化単位Δ’を用いて、Ｔｔｒ＝１０２４Δ’で定義できる。よって、１０２４Δを、例えば、５１２Δ、２５６Δ、１２８Δ、６４Δ、３２Δ、１６Δ、８Δ、４Δ、２Δ、及びΔのサブ照射時間に分割できる。よって、５１２Δ、２５６Δ、１２８Δ、６４Δ、３２Δ、１６Δ、８Δ、４Δ、２Δ、及びΔのサブ照射時間、及びゼロの中から、合計が所望の照射時間になるように選択すれば、かかるサブ照射時間のサブショットの組合せにより、合計が所望の照射時間のショットにできる。
【０１０１】
かかる構成では、欠陥ビーム１０であっても、一括偏向器２１２によって遮断されるので、サブショット間及び画素間の移動時については、ビームが照射されないことになる。よって、欠陥ビーム１０のドーズ量ｄ’が実施の形態１とは異なってくる。
【０１０２】
欠陥ビームドーズ量演算工程（Ｓ１１２）として、欠陥ビームドーズ量演算部５８は、欠陥ビームのドーズ量を演算する。ここでは、一括偏向器２１２（共通ブランカー）によるビームＯＮ時間と電流量を用いて欠陥ビームのドーズ量を演算する。具体的には以下のように演算する。欠陥ビームのドーズ量ｄ’は、一括偏向器２１２（共通ブランカー）によるビームＯＮ時間Ｔｃｏｍ、ビーム面積ａ、及び電流密度Ｊを用いて、以下の式（６）で定義できる。ビーム面積ａは、成形アパーチャ基板２０３の穴２２の面積を予め測定しておけばよい。電流量は、ビーム面積ａと電流密度Ｊの積で求めることができる。
【０１０３】
【数６】
2020021919.tif 000008
【０１０４】
以上のように、欠陥ビーム１０のドーズ量ｄ’が実施の形態１よりも小さくできるので、過剰ドーズ量Δも小さくできる。よって、周辺ビームに分担させる分担ドーズ量δｄｉも小さくできる。
【０１０５】
その他の内容及び効果は実施の形態１と同様である。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、上述した例では、各制御回路４１の制御用に１０ビットの制御信号が入力される場合を示したが、ビット数は、適宜設定すればよい。例えば、２ビット、或いは３ビット〜９ビットの制御信号を用いてもよい。なお、１１ビット以上の制御信号を用いてもよい。
【０１０８】
また、上述した例では、常時ＯＮの欠陥ビームによる過剰ドーズΔを３つのビームの組に分配するとしたが、４つ以上の組に分配してもよい。
【０１０９】
欠陥ビームの周辺のビームのドーズ量が少ないく、あらかじめ決めた数の組のビームのドーズの合計Δ０が常時ＯＮ欠陥ビームによる過剰ドーズΔより小さい場合、より多い数のビームの組に分配するように分担ドーズ量演算工程（Ｓ１２２）の処理を変更するとよい。またはドーズ分配量の合計をΔ０にとどめるように分担ドーズ量演算工程（Ｓ１２２）、ドーズ減算工程（Ｓ１４０）の処理を変更してもよい。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１２】
２０  マルチビーム
２２  穴
２４  制御電極
２５  通過孔
２６  対向電極
２７  制御グリッド
２８  画素
２９  サブ照射領域
３０  描画領域
３２  ストライプ領域
３１  基板
３３  支持台
３４  照射領域
３５  単位領域
３６  画素
３９  照射位置
４１  制御回路
４７  個別ブランキング機構
５０  ラスタライズ部
５２  ドーズマップ作成部
５４  位置ずれマップ作成部
５６  検出部
５８  欠陥ビームドーズ量演算部
６０  過剰ドーズ量演算部
６２  欠陥ビーム位置演算部
６３  判定部
６４  特定部
６５  特定部
６６  設定部
６７  分担ドーズ演算部
６８  重心位置演算部
６９  分担ドーズ演算部
７０  選択部
７１  減算部
７２  補正部
７３  照射時間演算部
７４  描画制御部
１００  描画装置
１０１  試料
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御計算機
１１２  メモリ
１３０  偏向制御回路
１３２，１３４  ＤＡＣアンプユニット
１３９  ステージ位置検出器
１４０，１４２，１４４  記憶装置
１５０  描画機構
１６０  制御系回路
２００  電子ビーム
２０１  電子銃
２０２  照明レンズ
２０３  成形アパーチャアレイ基板
２０４  ブランキングアパーチャアレイ機構
２０５  縮小レンズ
２０６  制限アパーチャ基板
２０７  対物レンズ
２０８，２０９  偏向器
２１０  ミラー
３３０  メンブレン領域
３３２  外周領域
【図１】
2020021919.tif 000009
【図２】
2020021919.tif 000010
【図３】
2020021919.tif 000011
【図４】
2020021919.tif 000012
【図５】
2020021919.tif 000013
【図６】
2020021919.tif 000014
【図７】
2020021919.tif 000015
【図８】
2020021919.tif 000016
【図９】
2020021919.tif 000017
【図１０】
2020021919.tif 000018
【図１１】
2020021919.tif 000019
【図１２】
2020021919.tif 000020
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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