(57)【要約】【課題】本発明は形状補正荷電粒子ビームパターン描画装置に関し、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去できるようにすること。【解決手段】分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズから分割図形内の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算する手段と、分割された図形から実際の描画形状を求め、この形状と指定した走査ステップサイズから分割図形の走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算する手段と、分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比を計算する手段と、分割された図形に対し、通常指定のドーズ補正量と合わせて最終ドーズ補正量を決定する手段と、荷電粒子ビームの当該図形内の走査速度を、最終ドーズ補正量に従って変調し、走査丸め誤差による図形形状の変化をドーズ量で補正する手段と、から構成される。【選択図】図１
2010161268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、パターン分割サイズと走査ステップサイズを指定する第１のステップと、
スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、指定したパターン分割サイズに従って、当該装置用のパターンデータを分割する第２のステップと、
分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズから分割図形内の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算する第３のステップと、
分割された図形から実際の描画形状を求め、この形状と指定した走査ステップサイズから分割図形の走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算する第４のステップと、
分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比を図形形状補正係数と定義し、これを計算する第５のステップと、
分割された図形に対し、図形形状補正係数をドーズ補正量として付与し、通常指定のドーズ補正量と合わせて最終ドーズ補正量を決定する第６のステップと、
荷電粒子ビームの当該図形内の走査速度を、最終ドーズ補正量に従って変調し、走査丸め誤差による図形形状の変化をドーズ量で補正する第７のステップと、
から構成される形状補正荷電粒子ビームパターン描画方法。
【請求項２】
前記ステップ６における通常指定のドーズ補正量は、近接効果補正であることを特徴とする請求項１記載の形状補正荷電粒子ビームパターン描画方法。
【請求項３】
スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、パターン分割サイズと走査ステップサイズを指定する手段と、
スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、指定したパターン分割サイズに従って、当該装置用のパターンデータを分割する手段と、
分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズから分割図形内の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算する手段と、
分割された図形から実際の描画形状を求め、この形状と指定した走査ステップサイズから分割図形の走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算する手段と、
分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比を図形形状補正係数と定義し、これを計算する手段と、
分割された図形に対し、図形形状補正係数をドーズ補正量として付与し、通常指定のドーズ補正量と合わせて最終ドーズ補正量を決定する手段と、
荷電粒子ビームの当該図形内の走査速度を、最終ドーズ補正量に従って変調し、走査丸め誤差による図形形状の変化をドーズ量で補正する手段と、
から構成される形状補正荷電粒子ビームパターン描画装置。
【請求項４】
前記通常指定のドーズ補正量は、近接効果補正であることを特徴とする請求項３記載の形状補正荷電粒子ビームパターン描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は形状補正荷電粒子ビームパターン描画方法及び装置に関し、更に詳しくは分割図形内の実際のビーム照射点数に対する計算上のビーム照射点数の比を図形形状補正係数としてドーズ量を補正するようにした形状補正荷電粒子ビームパターン描画方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム描画装置では、描画パターンデータを、描画時前に、描画装置用のデータフォーマットに変換する。このフォーマット変換前、描画すべきパターンはフィールドサイズ、及び／若しくはフィールドサイズに準ずるサイズ（サブフィールドサイズ）で分割され、更にこのような分割で生じた多角形パターンを台形乃至は矩形に分割する。
【０００３】
図１８はフィールド分割並びに多角形分割の説明図である。図に示すように、描画すべきパターン１をフィールドＦ１に分割する。ここで、１フィールドとは、ステージを移動させないでビーム偏向により描画できる領域のことである。図の実線がフィールド分割ラインである。Ｆ２はサブフィールドであり、図の破線がサブフィールド分割ラインである。
【０００４】
同図では、描画すべきパターン１は４つのフィールドＦ１に分割され、各フィールドＦ１は４個のサブフィールドＦ２からなる。例えば、電子ビームの走査によって被描画材料上に描画する際は、フィールドＦ１又はサブフィールドＦ２を基準にしてフィールド単位で描画が行なわれる。２はサブフィールドＦ２内の多角形パターンで、該多角形パターンは更に台形又は矩形又は三角形パターンに分割される。
【０００５】
そして、指定した分割サイズに従ってこのようなパターンを更に分割し、各パターン内を指定した走査ステップサイズに従って電子ビーム走査して被描画材料上にパターンが描画される。図１９はパターンの分割並びにパターン内ビーム走査の説明図である。分割によって生じた各パターン内を走査ステップサイズＳｓに従って電子ビーム走査する。ここで、走査ステップサイズＳｓとは、スポットビーム間の距離である。
【０００６】
ここで、ＣＡＤ等で作製したスポット型荷電粒子ビーム描画パターンを、当該描画パターン用のデータフォーマットに変換する時、多角形を矩形、台形、三角形に分割する際、矩形の辺の長さ、台形の辺の長さ、高さを描画時のパターン分割サイズＳｐの整数倍と描画時の走査ステップサイズＳｓの整数倍の和になるようにする。図２３は基準点と各頂点間の相対距離を示す図である。図２３において、頂点Ａを基準（０，０）とした時、各頂点とのＸ座標，Ｙ座標の差分を、Ｓｐの整数倍とＳｓの整数倍の和とする。
【０００７】
従来のこの種の装置としては、描画データ上、電子ビーム描画領域１を小領域２に分割して、パターンが存在する小領域２には数値１、パターンが存在しない小領域２には数値０を割り当て、パターンが存在する各小領域２について、周囲の隣接した８つの小領域２に割り当てられた数値を加算し、その加算値をドーズ量のランク値として割り当て、このランク値に応じてドーズ量を決定する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
また、電子光学系による収差が所定量以下となる範囲内に収まる大きさを有する要素路露光領域を複数の部分領域に分割し、該複数の部分領域毎の荷電粒子線の照射量が設定された露光情報に基づいて、電子ビームによって基板にパターンを描画する装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００９】
また、密に分布する照射量領域には照射量所定値及びこの所定値に対応する照射量の割り当てを多くし、粗に分布する照射量領域には割り当てを少なくする装置が知られている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−１６３３７３号公報（段落００１７〜００２５、図１〜図３）
【特許文献２】特開２００１−１６８０１６号公報（段落００４４〜００５５、図１，図７）
【特許文献３】特開平９−２４６１５３号公報（段落００２５〜００２６、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
スポット型荷電粒子ビーム描画用のデータフォーマットを作成する時、多角形を矩形、台形、三角形に分類する際、矩形の辺の長さ、台形、三角形の辺の長さ、高さを描画時のパターン分割サイズＳｐの整数倍と描画時の走査ステップサイズＳｓの整数倍の和になるようにすることで、矩形、並びに台形、三角形のＸＹ方向走査に関しては走査丸めの影響を除去できるが、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去することができない。      
【００１２】
図２０は走査丸め誤差の発生例を示す図である。（ａ）は矩形の場合を、（ｂ）は三角形の場合をそれぞれ示している。（ａ）に示す矩形の場合、Ｌｘ，Ｌｙが走査ステップサイズの整数倍でない場合、パターン内にビームが均等に照射されない。（ｂ）に示す三角形の場合、底辺Ｌｘが走査ステップサイズの整数倍の場合でも、Ｌｘ’は整数倍にならない場合がある。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去できる形状補正荷電粒子ビームパターン描画方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、パターン分割された図形面積と描画時の走査ステップサイズから求めた走査丸めを含んだ実際図形内の照射数に対する、前記図形面積と前記走査ステップサイズから計算した当該図形内の照射数の比を求め、この値を当該図形描画に対するドーズ補正量として定義し、描画の際にこのドーズ補正量を与えることで、走査丸めによって発生する図形形状変化を補正するものである。
【００１５】
（１）請求項１記載の発明は、スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、パターン分割サイズと走査ステップサイズを指定する第１のステップと、スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、指定したパターン分割サイズに従って、当該装置用のパターンデータを分割する第２のステップと、分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズから分割図形内の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算する第３のステップと、分割された図形から実際の描画形状を求め、この形状と指定した走査ステップサイズから分割図形の走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算する第４のステップと、分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比を図形形状補正係数と定義し、これを計算する第５のステップと、分割された図形に対し、図形形状補正係数をドーズ補正量として付与し、通常指定のドーズ補正量と合わせて最終ドーズ補正量を決定する第６のステップと、荷電粒子ビームの当該図形内の走査速度を、最終ドーズ補正量に従って変調し、走査丸め誤差による図形形状の変化をドーズ量で補正する第７のステップと、から構成されることを特徴とする。
【００１６】
（２）請求項２記載の発明は、前記ステップ６における通常指定のドーズ補正量は、近接効果補正であることを特徴とする。
（３）請求項３記載の発明は、スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、パターン分割サイズと走査ステップサイズを指定する手段と、スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、指定したパターン分割サイズに従って、当該装置用のパターンデータを分割する手段と、分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズから分割図形内の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算する手段と、分割された図形から実際の描画形状を求め、この形状と指定した走査ステップサイズから分割図形の走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算する手段と、分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比を図形形状補正係数と定義し、これを計算する手段と、分割された図形に対し、図形形状補正係数をドーズ補正量として付与し、通常指定のドーズ補正量と合わせて最終ドーズ補正量を決定する手段と、荷電粒子ビームの当該図形内の走査速度を、最終ドーズ補正量に従って変調し、走査丸め誤差による図形形状の変化をドーズ量で補正する手段と、から構成されることを特徴とする。
【００１７】
（４）請求項４記載の発明は、前記通常指定のドーズ補正量は、近接効果補正であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
（１）請求項１記載の発明によれば、パターン分割された図形面積と描画時の走査ステップサイズから求めた走査丸めを含んだ実際図形内の照射数に対する、前記図形面積と前記走査ステップサイズから計算した当該図形内の照射数の比を求め、この値を当該図形描画に対するドーズ補正量として定義し、描画の際にこのドーズ補正量を与えることで、走査丸めによって発生する図形形状変化を補正するようにしているので、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去することができる。
【００１９】
（２）請求項２記載の発明によれば、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去すると共に、近接効果補正も行なうことができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、パターン分割された図形面積と描画時の走査ステップサイズから求めた走査丸めを含んだ実際図形内の照射数に対する、前記図形面積と前記走査ステップサイズから計算した当該図形内の照射数の比を求め、この値を当該図形描画に対するドーズ補正量として定義し、描画の際にこのドーズ補正量を与えることで、走査丸めによって発生する図形形状変化を補正するようにしているので、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去することができる。
【００２０】
（４）請求項４記載の発明によれば、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去すると共に、近接効果補正も行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】図形形状補正係数の付加の説明図である。
【図３】矩形の辺の長さが走査ステップＳｓの整数倍の例を示す図である。
【図４】辺の長さと高さが走査ステップＳｓの整数倍で斜辺の角度が４５度の例を示す図である。
【図５】走査丸めによる形状変化をドーズ量で補正した実施例を示す図である。
【図６】フィールド分割並びにフィールドに準じた分割の説明図である。
【図７】基準頂点の定義の説明図である。
【図８】基準点から各頂点の相対座標の定義を示す図である。
【図９】基準頂点からの相対座標の修正を示す図である。
【図１０】基準頂点からの相対座標の修正の他の例を示す図である。
【図１１】多角形分割の説明図である。
【図１２】ドーズ補正量付加の説明図である。
【図１３】ドーズ量補正テーブルの構成例を示す図である。
【図１４】ドーズ量補正番号とドーズ補正量の付加の説明図である。
【図１５】図形の合成と輪郭処理の説明図である。
【図１６】分割図形面積計算の説明図である。
【図１７】図形形状補正係数の計算の説明図である。
【図１８】フィールド分割並びに多角形分割を示す図である。
【図１９】パターン分割並びにパターン内ビーム走査を示す図である。
【図２０】走査丸め誤差の発生例を示す図である。
【図２１】ドーズ量補正番号付与の説明図である。
【図２２】ドーズ量補正の説明図である。
【図２３】基準点と各頂点間の相対距離を示す図である。
【図２４】図形内の計算上の照射点数の説明図である。
【図２５】図形内の実際の照射点数の説明図である。
【図２６】パターン分割サイズＳｐ並びに走査ステップサイズＳｓの説明図である。
【図２７】パターンデータから描画用電気信号の発生の説明図である。
【図２８】走査丸めによるドーズ量変化の説明図である。
【図２９】走査丸めの影響による図形形状変化の説明図である。
【図３０】走査丸めによる図形形状変化の補正の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（前提となる要件）
スポット型荷電粒子ビーム描画装置の場合、荷電粒子ビームを描画パターン内ＸＹ方向にデジタル走査して描画を実施するため、当該描画装置用のデータフォーマットへの変換時、フィールドサイズ及びフィールドサイズに準ずるサイズで分割した後、多角形パターンデータを矩形、乃至は台形、三角形パターンデータに分割する。図１８はフィールド分割並びに多角形分割を示す図である。１は描画すべきパターン、２は多角形パターンを示す。多角形パターン２が矩形、三角形パターンに分割されている。
【００２３】
描画の際は、指定したパターン分割サイズＳｐに従ってパターンデータを更に分割し、分割された各パターン内を、指定した走査ステップサイズＳｓに従って荷電粒子ビームが走査する。図１９はパターン分割並びにパターン内ビーム走査を示す図である。その際、ＸＹ方向の走査長さが走査ステップＳｓの整数倍にならない場合は、走査丸めが発生する。図２０は走査丸め誤差の発生例を示す図である。
【００２４】
ここで、荷電粒子ビーム描画パターンを作製する段階で、各図形毎にドーズ量補正番号を付与することが可能である。図２１はドーズ量補正番号付与の説明図である。分離されているパターン毎にドーズ量補正番号が付されている。図の例は、ドーズ量補正番号１からドーズ量補正番号３まで付されている場合を示している。
【００２５】
当該図形に付与されたドーズ量補正番号に対して、描画時にドーズ補正量が描画ジョブで指定された場合、走査速度が前記ドーズ補正量に従って変調され、指定したドーズ量で描画を実施することが可能である。図２２はドーズ量補正の説明図である。ドーズ量補正番号１は１０％ドーズ量を増やし、ドーズ量補正番号２は５％ドーズ量を減らし、ドーズ量補正番号３は１５％ドーズ量を増やしている。
（動作の概要）
スポット型荷電粒子ビームの描画が開始されると、パターンデータ格納領域から指定した描画パターンデータが読み出され、パターン分割サイズＳｐに従ってパターンデータが分割される。パターン分割サイズは、通常は走査ステップＳｓの整数倍の値を指定する。図２６はパターン分割サイズＳｐ並びに走査ステップサイズＳｓの説明図である。図の例は、パターン分割サイズＳｐが走査ステップサイズＳｓの整数倍であることを示している。即ち、パターン分割サイズＳｐは走査ステップサイズＳｓの６倍の長さであることを示す。
【００２６】
ここで、分割されたパターンデータは、描画の際の電気信号へと変換される。図２７はパターンデータから描画用電気信号の発生の説明図である。描画パターンデータは、パターンデータ分割ユニット１２に入って分割され、続く図形形状補正係数演算ユニット１３，走査速度変調量演算ユニット１４を経て走査信号発生ユニット１５に入って描画装置へ描画電気信号を転送される。その際、図形形状補正係数演算ユニット１３では、分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズＳｓから分割図形の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算し、これをＳｎ_ｃとする。
【００２７】
図２４は図形内の計算上の照射点数の説明図である。横軸が実効Ｘ方向辺長Ｌｘ，縦軸が実効Ｙ方向辺長Ｌｙである。走査ステップはＳｓである。この照射数には、走査丸めの影響は考慮せず、描画面積と走査ステップサイズＳｓから機械的に計算するものであり、自然数に丸める必要はない。
【００２８】
次に、当該分割図形と走査ステップサイズＳｓから、走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算し、ことをＳｎ_ａとする。図２５は図形内の実際の照射点数の説明図である。ここで、Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａは、分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比となり、これを図形形状補正係数とする。
【００２９】
今、Ｓｎ_ｃ＞Ｓｎ_ａの場合は、走査丸めの影響で描画図形の中に、ビーム照射が行われない部分が存在することになり、当該図形は全体としてドーズ量不足となって図形形状が変形する。図２８は走査丸めによるドーズ量変化の説明図、図２９は走査丸めの影響による図形形状変化の説明図である。図２８の場合は、ビーム照射数が減少することによるドーズ量不足とビーム照射数が増加することによるドーズ量過剰を示している。図２９の場合は、走査丸めの影響による図形形状変化の説明図である。領域Ａの場合は図形形状が減少し、領域Ｂの場合は図形形状が増加している。また、Ｓｎ_ａ＞Ｓｎ_ｃの場合は、当該図形は全体としてドーズ量オーバとなり、図形形状が変形する（図２８，図２９）。
【００３０】
そこで、Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａをドーズ補正量として、当該図形を描画する際の走査速度を変調させることで、走査丸めの影響でドーズ量不足の場合は走査速度が低下し、ドーズ量が過剰の場合は走査速度が増すため、走査丸めの影響を荷電粒子ビーム照射点のドーズ量で補償することが可能となる。図３０は走査丸めによる図形形状変化の補正の説明図である。領域ＡはＳｎ_ｃ／Ｓｎ_ａが１より大きいので、図形全体のドーズ量を増加させることで描画図形サイズを拡大させる。領域ＢはＳｎ_ｃ／Ｓｎ_ａが１より小さいので、図形全体のドーズ量を減少させることで、描画図形サイズを縮小させる。このようなドーズ量補正方法をとることで、走査丸めによって発生する図形形状変化を補正するようにしているので、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去することができる。
【００３１】
なお、当該図形には、設計の段階で付与したドーズ量補正信号と描画時に指定したドーズ量補正番号に対応するドーズ量補正（これをｄ_ｃとする）が実施される場合があるが、図形形状補正係数によるドーズ量補正とは、独立した関係にある。よって、当該図形に対する最終ドーズ量補正値は、（Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａ）・ｄ_ｃとなる。
【００３２】
図２は図形形状補正係数の付加の説明図である。領域Ｃのドーズ量補正番号がＳＲ、ドーズ量補正がｄ_ｃの場合、図形形状補正係数はＳｎ_ｃ／Ｓｎ_ａ、最終ドーズ量補正値は、（Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａ）・ｄ_ｃとなる。当該図形に対して決定された最終ドーズ量補正値に基づいて、荷電粒子ビームの走査速度が決定され、図形データから変換された描画位置情報に従って荷電粒子ビームが当該図形内を走査することになる。
（本発明装置の構成図）
図１は本発明の一実施の形態を示す構成図である。図において、１０は装置全体の動作制御を行なう制御ＣＰＵ、１１はパターンデータを格納するパターンデータ格納機器である。該パターンデータ格納機器１１としては、例えばハードディスク装置等が用いられる。１２は前記パターンデータ格納機器１１から読み出したパターンデータを所定のサイズに分割するパターンデータ分割ユニットである。２０は制御ＣＰＵ１０にデータ指定値、コマンド等を入力する操作部である。該操作部２０としては、例えばキーボードやマウスが用いられる。
【００３３】
１３はパターンデータ分割ユニット１２の出力を受けて走査丸め量演算を行なう図形形状補正係数演算ユニット、１４は該図形形状補正係数演算ユニット１３の出力を受けて、走査速度変調量を演算する走査速度変調量演算ユニットである。１５は該走査速度変調量演算ユニット１４の出力を受けて、走査信号を発生する走査信号発生ユニット、１６は該走査信号発生ユニット１５の出力を受けて電子ビーム偏向器に印加する信号を増幅する電子ビーム偏向増幅器、１７は電子ビーム偏向器であり、前記電子ビーム偏向増幅器１６の出力により制御される。１８は電子ビーム収束レンズ、１９は電子ビームである。このように構成された装置の動作を概説すれば、以下の通りである。
【００３４】
パターンデータ格納機器１１には、描画すべき描画パターンデータが格納されている。制御ＣＰＵ１０はオペレータから指定されたパターンデータを操作部２０から受けると、パターンデータ格納機器１１に記憶されている指定されたパターンデータを読み出す。読み出されたパターンデータは、パターンデータ分割ユニット１２に入って、所定のサイズ毎に分割される。図形形状補正係数演算ユニット１３は、パターンデータ分割ユニット１２で分割されたサイズ毎に図形形状補正係数を演算する。
【００３５】
走査速度変調量演算ユニット１４は、図形形状補正係数演算ユニット１３からの出力を受けてドーズ補正量に応じた走査速度を求める走査速度変調量を演算する。この走査速度変調量演算ユニット１４は走査信号発生ユニット１５に入り、走査速度変調量演算ユニット１４の出力に応じて走査速度を変調した走査信号を発生する。この走査信号で電子ビーム偏向増幅器１６が駆動され、電子ビーム偏向器１７を駆動する。この結果、電子ビームの偏向速度が変化し、電子ビーム１９は、試料２１に照射される。この結果、ドーズ量が多い図形は速く掃引され、ドーズ量が少ない図形は遅く掃引される。この結果、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去することができる。
（実施の形態１）
第１の実施の形態は、以下の機能を持つ。
【００３６】
・スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、パターン分割サイズＳｐ、走査ステップサイズＳｓを指定する機能。パターン分割サイズＳｐと走査ステップサイズＳｓは、操作部２０から制御ＣＰＵ１０に入力される。
【００３７】
・スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、指定したパターン分割サイズＳｐに従って、当該装置用のパターンデータを分割する機能。図１９はパターン分割並びにパターン内ビーム走査を示す図である。描画すべきパターン１は４つのフィールドＦ１に分割され、各フィールドＦ１は４個のサブフィールドＦ２からなる。例えば、電子ビームの走査によって被描画材料上に描画する際は、フィールドＦ１又はサブフィールドＦ２を基準にしてフィールド単位で描画が行なわれる。サブフィールドＦ２には、図に示すように走査ステップサイズＳｓでスポットビームが照射される。
【００３８】
・分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズＳｓから分割図形内の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算する機能。図２４は図形内の計算上の照射点数の説明図である。
【００３９】
・分割された図形から実際の描画形状を求め、この形状と指定した走査ステップサイズＳｓから分割図形内の走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算する機能。図２５は図形内の実際の照射点数の説明図である。
【００４０】
・分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比を図形形状補正係数と定義し、これを計算する機能。
・矩形の辺の長さが、走査ステップサイズＳｓの整数倍の場合、当該図形に対する図形形状補正係数を１とする機能。図３は矩形の辺の長さが走査ステップＳｓの整数倍の例を示す図である。ビームスポットが矩形の辺の長さに丁度収まるように描画されている。
【００４１】
・台形、三角形の辺の長さ、高さが走査ステップサイズＳｓの整数倍で、かつ斜辺の角度が４５度の場合、当該図形に対する図形形状補正係数を１とする機能。図４は、辺の長さと高さが走査ステップＳｓの整数倍で斜辺の角度が４５度の例を示している。（ａ）が三角形、（ｂ）が台形の場合の描画の様子を示している。
【００４２】
・分割された図形に対し、図形形状補正係数をドーズ補正量として付与し、通常指定のドーズ補正量と合わせて最終ドーズ補正量を決定する機能。
・荷電粒子ビームの当該図形内の走査速度を、最終ドーズ補正量に従って変調し、走査丸め誤差による図形形状の変化を、ドーズ量で補正する機能。
【００４３】
以上の機能を持った装置の動作を説明すると、以下の通りである。
スポット型荷電粒子ビームの描画が開始されると、制御ＣＰＵ１０によりパターンデータ格納機器１１から、指定した描画パターンデータが読み出され、パターンデータ分割ユニット１２によりパターン分割サイズＳｐに従ってパターンデータが分割される。ここで、パターン分割サイズは、通常走査ステップサイズＳｓの整数倍の値を指定する。図２６はパターン分割サイズＳｐ並びに走査ステップサイズＳｓの説明図である。パターン分割サイズＳｐ内に６個のビームスポットが存在している。
【００４４】
ここで、分割されて作製される矩形パターンデータの辺の長さ、台形の上辺、下辺、高さ、三角形の底辺、高さは、走査ステップサイズＳｓの整数倍、或いはパターン分割サイズＳｐになるように、予め当該描画装置用のパターンフォーマットに変換する際、多角形は描画時のパターン分割サイズＳｐの整数倍と描画時の走査ステップサイズＳｓの整数倍の和になるように分割されていることを前提とする。図２３は基準点と各頂点間の相対距離を示す図である。頂点Ａを基準（０，０）としたとき、各頂点とのＸ座標，Ｙ座標の差分をＳｐの整数倍とＳｓの整数倍の和となるように分割している。但し、前記前提は、描画均一性を高めるためのものであり、本動作に対して前記前提は必須事項ではない。
【００４５】
ここで、分割されたパターンデータは、図形形状補正係数演算ユニット１３、走査速度変調量演算ユニット１４を経て、走査信号発生ユニット１５により描画の際の電気信号へと変換される（図１参照）。その際、図形形状補正係数演算ユニット１３では、分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズＳｓから分割図形内の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算し、これをＳｎ_ｃとする（図２４参照）。この照射数には、走査丸めの影響は考慮せず、描画面積と走査ステップサイズＳｓから機械的に計算するものであり、自然数に丸める必要はない。
【００４６】
次に、当該分割図形と走査ステップサイズＳｓから、走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算し、これをＳｎ_ａとする（図２５参照）。図２４は図形内の計算上の照射点数であるから、この三角形内の計算上の照射点数Ｓｎ_ｃは次式で表される。
【００４７】
Ｓｎ_ｃ＝（（Ｌｘ／Ｓｓ）・（Ｌｙ／Ｓｓ））／２
これに対して、図２５に示す走査丸めを含んだ実際の照射点数はビームスポット数をカウントすればよくＳｎ_ａとなる。
【００４８】
ここで、Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａは、分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比となり、これとを図形形状補正係数とする。なお、矩形の辺の長さが走査ステップサイズＳｓの整数倍の場合、また台形、三角形の辺の長さ、高さが走査ステップサイズＳｓの整数倍でかつ斜辺の角度が４５度の場合、当該図形では走査丸めが発生しないため、当該図形に対する図形形状補正係数は無条件で１とする（図３，図４参照）。
【００４９】
今、Ｓｎ_ｃ＞Ｓｎ_ａの場合は、走査丸めの影響で描画図形の中に、ビーム照射が行われない部分が存在することになり、当該図形は全体としてドーズ量不足となって、図形形状が変形する（図２８，図２９）。図２８は走査丸めによるドーズ量変化の説明図である。図２９は走査丸めの影響による図形形状変化の説明図である。一方、Ｓｎ_ａ＞Ｓｎ_ｃの場合は、当該図形は全体としてドーズ量オーバーとなって、図形形状が変化する（図２８，図２９）。
【００５０】
そこで、Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａをドーズ補正量として、当該図形を描画する際の走査速度を変調させることで、走査丸めの影響でドーズ量不足の場合は走査速度が低下し、ドーズ量が過剰の場合は走査速度が増すため、走査丸めの影響を荷電粒子ビーム照射点のドーズ量で補償することが可能である。図３０は走査丸めによる図形形状変化の補正の説明図である。領域Ａは図形全体のドーズ量を増加させることで描画図形サイズを拡大させる。領域Ｂは図形全体のドーズ量を減少させることで、描画図形サイズを縮小させる。
【００５１】
なお、当該図形には、設計の段階で付与したドーズ量補正番号と描画時に指定したドーズ量補正番号に対応するドーズ量補正（これをｄ_ｃとする）が実施される場合があるが、図形形状補正係数によるドーズ量補正とは独立した関係にある。よって、当該図形に対する最終ドーズ量補正値は（Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａ）・ｄ_ｃとなる。図２は図形形状補正係数の付加の説明図である。領域Ｃのドーズ量補正番号ＳＲとドーズ量補正ｄ_ｃは、本発明による最終ドーズ量補正で（Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａ）・ｄ_ｃとなる。なお、この場合において、ドーズ量補正ｄ_ｃは近接効果補正とすることができる。これによれば、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去すると共に、近接効果補正も行なうことができる。
【００５２】
当該図形に対して決定された最終ドーズ量補正値に基づいて、荷電粒子ビームの走査速度が決定され、図形データから変換された描画位置に従って荷電粒子ビームが当該図形内を走査する。即ち、図１に示す装置の電子ビーム偏向増幅器１６から電子ビーム偏向器１７に偏向信号が印加され、電子ビーム１９はこの偏向信号により試料２１内をビーム走査することになる。
【００５３】
図５に走査丸めによる形状変化をドーズ量で補正した実施例を示す。図５は三角形の描画事例を示している。この図形内の計算上の照射数は１００２、実際の照射数は９５４であるから、図形形状補正係数は（１００２／９５４）は約１．０５となる。一方、実験的に求めたこの三角形図形に対する最適ドーズ量補正値も１．０５になる。
【００５４】
このように、第１の実施の形態によれば、パターン分割された図形面積と描画時の走査ステップサイズから求めた走査丸めを含んだ実際図形内の照射数に対する、前記図形面積と前記走査ステップサイズから計算した当該図形内の照射数の比を求め、この値を当該図形描画に対するドーズ補正量として定義し、描画の際にこのドーズ補正量を与えることで、走査丸めによって発生する図形形状変化を補正するようにしているので、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去することができる。
（実施の形態２）
第２の実施の形態は以下の機能を持つ。
【００５５】
・ＣＡＤ等で作製した描画パターンを、スポット型荷電粒子ビーム描画装置用にフォーマット変換する際、パターン分割サイズＳｐ、走査ステップサイズＳｓを指定する機能。
・ドーズ量補正番号数を指定する機能。
【００５６】
・ＣＡＤ等で作製した描画パターンをフィールドサイズ、及びフィールドサイズに準ずるサイズで分割する機能。図６はフィールド分割並びにフィールドに準じた分割の説明図である。図の実線はフィールド分割線、図の破線はフィールド分割に準ずる分割線である。
【００５７】
・ＣＡＤ等で作製した描画パターン内の多角形の、基準頂点座標と同多角形内各頂点のＸ，Ｙ方向の距離（ΔＸ，ΔＹ）がパターン分割サイズＳｐの整数倍と走査ステップサイズＳｓの整数倍の和に一致せず、その誤差が走査ステップサイズＳｓの±１／２を超え、かつその誤差が走査ステップサイズＳｓの整数倍にならない場合、ΔＸ又はΔＹがパターン分割サイズＳｐの整数倍と走査ステップサイズＳｓの整数倍の和になるよう、当該頂点座標を、走査ステップサイズＳｓの±１／２内の範囲で変更する機能。図１０は基準頂点からの相対座標の修正の他の例を示す図である。図に示す座標（ΔＸ1，ΔＹ1）を条件を満足する座標（ΔＸ1’，ΔＹ1’）に移すことになる。
【００５８】
・ＣＡＤ等で作製したスポット型荷電粒子ビーム描画パターンを、当該描画パターン用のデータフォーマットに変換する際、指定したパターン分割サイズＳｐ、分割手法に従って描画パターンを分割する機能。図１１は多角形分割の説明図である。図を参照すると、多角形が三角形、矩形に分割されていることが分かる。
【００５９】
・指定した、描画時の走査ステップサイズＳｓから、分割された図形の面積内のビーム照射数を計算する機能（図２４参照）。
・指定した、描画時の走査ステップサイズＳｓから、分割された図形内の実際のビーム照射数を計算する機能（図２５参照）。
【００６０】
・分割図形内の実際のビーム照射数に対する、当該図形内の計算上のビーム照射数の比を、描画図形形状補正係数と定義し、これを計算する機能。
・矩形の辺の長さが、走査ステップサイズＳｓの整数倍の場合、当該図形に対する図形形状補正係数を１とする機能（図４参照）。
【００６１】
・台形、三角形の辺の長さ、高さが走査ステップサイズＳｓの整数倍で、かつ斜辺の角度が４５度の場合、当該図形に対する図形形状補正係数を１とする機能（図４参照）。
・形状補正係数をドーズ補正量と定義して、当該分割図形にドーズ補正量を付与する機能。図１２はドーズ補正量付加の説明図である。図形Ｅにはドーズ補正量Ｄ１を、図形Ｆにはドーズ補正量Ｄ２を、図形Ｇにはドーズ補正量Ｄ３をそれぞれ付与していることが分かる。
【００６２】
・全ドーズ量補正範囲と指定したドーズ量補正番号から、各ドーズ量補正番号に対応するドーズ量補正範囲を定義する機能。
・各ドーズ量補正番号に対応したドーズ量補正テーブルを作成する機能。図１３はドーズ量補正テーブルの構成例を示す図である。ドーズ量補正番号と対応付けてドーズ補正量が記憶されている。そのドーズ量補正テーブルは、制御ＣＰＵ１０内又はパターンデータ格納機器１１内に記憶される。
【００６３】
・各ドーズ量補正番号に対応するドーズ量補正範囲の関係から、各図形毎にドーズ量補正番号を付与し、すでに付与されていた当該図形へのドーズ補正量を削除する機能。図１４は、ドーズ量補正番号とドーズ補正量の付加の説明図である。（ａ）に示す各図形のドーズ補正量は、（ｂ）に示すようにドーズ補正量の再設定が行なわれる。
【００６４】
・ドーズ量補正番号を付与された分割図形を、同一ドーズ量補正番号の図形は合成した後、当該描画パターン用のデータフォーマットに変換する機能（図１４参照）。
このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。制御ＣＰＵ１０はパターンデータ格納機器１１からパターンデータを読み出す。制御ＣＰＵ１０は読み出されたパターンデータをパターンデータ分割ユニット１２に与える。該パターンデータ分割ユニット１２は、ＣＡＤ等で作製された描画パターンを、フィールドサイズ及びフィールドサイズに準ずるサイズで分割する。ここで、フィールドサイズ及びフィールドサイズに準ずるサイズの指定は、操作部２０から制御ＣＰＵ１０に与えられる。図６はフィールド分割並びにフィールドに準じた分割の説明図である。
【００６５】
制御ＣＰＵ１０はフィールド境界並びにフィールドサイズに準ずるサイズで分割されたパターンを含む各多角形から、基準となる頂点を定義する。図７は基準頂点の定義の説明図である。定義された頂点の座標は（Ｘ１，Ｙ１）→（０，０）とする。頂点の定義は任意である。制御ＣＰＵ１０は、ここで定義された頂点（以下基準頂点という）座標から、他の同多角形内の各頂点座標を計算する。図８は基準点から各頂点の相対座標の定義を示す図である。各頂点が、（ΔＸ１，ΔＹ１）〜（ΔＸ５，ΔＹ５）と求まる。ここで、各頂点と基準頂点間のＸ，Ｙ方向の距離を（ΔＸ，ΔＹ）とする。
【００６６】
ここで、ΔＸ又はΔＹがパターン分割サイズＳｐの整数倍と一致せず、かつその誤差が走査ステップサイズＳｓの±１／２内の場合、ΔＸ又はΔＹをパターン分割サイズＳｐの整数倍と一致させるように当該頂点座標を変更する。図９は基準頂点からの相対座標の修正を示す図である。（ａ）に示すような多角形があり、それぞれの頂点の座標が（ΔＸ１，ΔＹ１）〜（ΔＸ５，ΔＹ５）である場合、（ｂ）に示すように、（ΔＸ１，ΔＹ１）の位置を条件を満足する（ΔＸ１’，ΔＹ１’）へ変更する。
【００６７】
誤差がＳｓの±１／２に一致する場合の該当、非該当の指定は、操作部２０から操作者が行なう。また、ΔＸ、又はΔＹがパターン分割サイズＳｐの整数倍と一致せず、かつその誤差が走査ステップサイズＳｓの±１／２を超え、かつその誤差が走査ステップサイズＳｓの整数倍にならない場合、ΔＸ又はΔＹがパターン分割サイズＳｐの整数倍と走査ステップサイズＳｓの整数倍の和になるよう、当該頂点座標を、走査ステップサイズＳｓの±１／２内の範囲で変更する（図１０参照）。
【００６８】
誤差が走査ステップサイズＳｓの整数倍と１／２に一致した場合、この１／２を切り上げるか切り捨てるかの指定は、操作者が操作部２０から制御ＣＰＵ１０に入力することで行なう。なお、通常、図形分割サイズＳｐは走査ステップサイズＳｓの整数倍となるように指定する。
【００６９】
以上の過程で、当該多角形の各頂点間距離は
１．パターン分割サイズＳｐの整数倍
２．パターン分割サイズＳｐの整数倍と走査ステップサイズＳｓの整数倍の和
３．走査ステップサイズＳｓの整数倍
のどれかに該当することになる。
【００７０】
次に、当該多角形を、パターン分割サイズＳｐの値に従って、描画の際の分割と同じ手法で分割する（図１１参照）。ここで分割されて作成される矩形パターンデータの辺の長さ、台形の上辺、下辺、高さ、三角形の底辺、高さは走査ステップサイズＳｓの整数倍、或いはパターン分割サイズＳｐになるが、この前提は、描画均一性を高めるためのものであり、本発明動作に対し前記前提は必ずしも必要ではない。
【００７１】
ここで、制御ＣＰＵ１０は分割された図形面積から実際の描画面積を求め、この描画面積と指定した走査ステップサイズＳｓから分割図形内の計算上の荷電粒子ビーム照射数を計算し、これをＳｎ_ｃとする（図２４参照）。この照射数には、走査丸めの影響は考慮せず、描画面積と走査ステップサイズＳｓから機械的に計算するものであり、自然数に丸める必要はない。次に、当該分割図形と走査ステップサイズＳｓから、走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算し、ことをＳｎ_ａとする（図２５参照）。
【００７２】
ここで、Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａは、分割図形内の実際の荷電粒子照射数に対する、計算上の照射数の比となり、これを図形形状補正係数とする。なお、矩形の辺の長さが走査ステップサイズＳｓの整数倍の場合、また台形、三角形の辺の長さ、高さが走査ステップサイズＳｓの整数倍で、かつ斜辺の角度が４５度の場合、当該図形では走査丸めが発生しないため、当該図形に対する図形形状補正係数は無条件で１とする（図３，図４）。
【００７３】
今、Ｓｎ_ｃ＞Ｓｎ_ａの場合は、走査丸めの影響で描画図形の中に、ビーム照射が行われない部分が存在することになり、当該図形は全体としてドーズ量不足となり、図形形状が変形する（図２８，図２９参照）。一方、Ｓｎ_ａ＞Ｓｎ_ｃの場合は、当該図形は全体としてドーズ量オーバーとなり、図形形状が変形する（図２８，図２９参照）。
【００７４】
そこで、Ｓｎ_ｃ／Ｓｎ_ａをドーズ補正量として、当該図形を描画する際の走査速度を変調させることで、走査丸めの影響でドーズ量不足の場合は走査速度が低下し、ドーズ量が過剰の場合は走査速度が増すため、走査丸めの影響を荷電粒子ビーム照射点のドーズ量で補償することが可能となる（図３０参照）。具体的には、制御ＣＰＵ１０は走査速度変調量演算ユニット１４を制御して、ドーズ量が多い場合は走査速度を速くし、ドーズ量が少ない場合は走査速度を遅くする。これにより、全体として均質な描画が可能となる。
【００７５】
ここで、制御ＣＰＵ１０は各図形毎にドーズ補正量を付与する（図１２参照）。制御ＣＰＵ１０は、全図形に対するドーズ補正量の範囲を求め、このドーズ量範囲と指定したドーズ量補正番号数から、各ドーズ補正量範囲に対応したドーズ量補正番号を決定する。各ドーズ量補正番号に対応するドーズ補正量範囲の定義は、ドーズ量補正範囲の上限から下限の値を差し引いた値をドーズ量補正番号で割るという手法に限らず、ドーズ量の変化が急峻な部分は細かく、ドーズ量の変化が少ない部分は粗く指定することも可能である。
【００７６】
ドーズ量補正番号と各ドーズ量補正番号に対応するドーズ補正量の関係を、ドーズ量補正テーブルとして作成し（図１３参照）、出力して描画の際に使用する。図１３はドーズ量補正テーブルの構成例を示す図である。ドーズ量補正番号とドーズ補正量とから構成されている。一方、先にドーズ補正量を付与された各図形に対しては、そのドーズ補正量に対応したドーズ量補正番号が付与され、既に付与されていたドーズ補正量の値を削除し（図１４参照）、同一ドーズ量の補正番号の図形を合成した後、当該描画パターン用のデータフォーマットに変換する（図１４参照）。
【００７７】
このように、第２の実施の形態においても、パターン分割された図形面積と描画時の走査ステップサイズから求めた走査丸めを含んだ実際図形内の照射数に対する、前記図形面積と前記走査ステップサイズから計算した当該図形内の照射数の比を求め、この値を当該図形描画に対するドーズ補正量として定義し、描画の際にこのドーズ補正量を与えることで、走査丸めによって発生する図形形状変化を補正するようにしているので、台形、三角形の斜辺部分の走査丸めの影響を除去することができる。
（実施の形態３）
第３の実施の形態は以下の機能を持つ。
【００７８】
・当該描画装置用のフォーマットデータを入力し、同フォーマットに変換する際、パターン分割サイズＳｐ、走査ステップサイズＳｓを指定する機能。
・ドーズ量補正番号数を指定する機能
・入力した当該描画装置用のフォーマットパターンを合成、輪郭処理する機能。
【００７９】
・当該描画装置用のフォーマットに変換する際、フィールドサイズ及びフィールドサイズに準ずるサイズで分割する機能。図６はフィールド分割並びにフィールドに準じた分割を示す図である。
【００８０】
・当該描画パターン内の多角形の、基準頂点座標と同多角形内各頂点のＸ，Ｙ方向の距離（ΔＸ，ΔＹ）がパターン分割サイズＳｐの整数倍と走査ステップサイズＳｓの整数倍の和に一致せず、その誤差が走査ステップサイズＳｓの±１／２を超え、かつその誤差が走査ステップサイズＳｓの整数倍にならない場合、ΔＸ又はΔＹがパターン分割サイズＳｐの整数倍と走査ステップサイズＳｓの整数倍の和になるように、当該頂点、座標を走査ステップサイズＳｓの±１／２内の範囲で変更する機能（図９参照）。
【００８１】
・入力した当該描画装置用のフォーマットパターンを、同フォーマットに変換する際、指定したパターン分割サイズＳｐ、分割手法に従って描画パターンを分割する機能（図８参照）。
【００８２】
・指定した描画時の走査ステップサイズＳｓから、分割された図形の面積内のビーム照射数を計算する機能（図２４参照）。
・指定した描画時の走査ステップサイズＳｓから、分割された図形内の実際のビーム照射数を計算する機能（図２５参照）。
【００８３】
・分割図形内の実際のビーム照射数に対する当該図形内の計算上のビーム照射数の比を、描画図形形状補正係数と定義し、これを計算する機能。
・矩形の辺の長さが、走査ステップサイズＳｓの整数倍の場合、当該図形に対する図形形状補正係数を１とする機能（図３参照）。
【００８４】
・台形、三角形の辺の長さ、高さが走査ステップサイズＳｓの整数倍で、かつ斜辺の角度が４５度の場合、当該図形に対する図形形状補正係数を１とする機能（図４参照）。
・形状補正係数をドーズ補正量と定義して、当該分割図形にドーズ補正量を付与する機能（図１２参照）。
【００８５】
・全ドーズ量補正範囲と指定したドーズ量補正番号数から、各ドーズ量補正番号に対応するドーズ量補正範囲を定義する機能
・各ドーズ量補正番号に対応したドーズ量補正テーブルを作成する機能（図１３参照）
・各ドーズ量補正番号に対応するドーズ量補正範囲の関係から、各図形毎にドーズ量補正番号を付与し、すでに付与されていた当該図形へのドーズ補正量を削除する機能（図１４参照）。
【００８６】
・ドーズ量補正番号を付与された分割図形を、同一ドーズ量補正番号の図形は合成した後、当該描画パターン用のデータフォーマットに変換する機能（図１４参照）。
このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。この実施の形態３は、実施の形態２の動作を、当該描画装置用のフォーマットを入力し、同フォーマットで出力させるものである。入力するパターン図形は、既に当該フォーマットを満たす形で分割されているため、各図形を合成し、輪郭補正する。図１５は図形の合成と輪郭処理の説明図である。（ａ）に示すような入力図形に対して、合成と輪郭補正すると（ｂ）に示すような合成、輪郭処理図形ができる。但し、図形の合成、輪郭処理は必ずしも実施する必要はなく、分割図形のままの処理も可能である。
（実施の形態４）
実施の形態４は、以下の機能を持つ。
【００８７】
・スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、パターン分割サイズＳｐ、走査ステップサイズＳｓ、基準荷電粒子ビーム照射数密度Ｓｄを指定する機能。
・スポット型荷電粒子ビーム描画装置における描画の際、指定したパターン分割サイズＳｐに従って、当該装置用のパターンデータを分割する機能（図１９参照）。
【００８８】
・分割された図形面積から当該図形面積を求める機能。図１６は分割図形面積計算の説明図である。Ｘ方向の辺長をＬｘ、Ｙ方向の辺長をＬｙとすれば、この三角形内の面積Ａｆは、Ａｆ＝（Ｌｘ・Ｌｙ）／２
で表すことができる。
【００８９】
・分割された図形から実際の描画形状を求め、この形状と指定した走査ステップサイズＳｓから分割図形内の、走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算する機能（図２５参照）。
【００９０】
・分割図形内の荷電粒子照射数を当該図形面積で割った値を照射数密度と定義する機能
・各図形毎の照射数密度と指定した基準荷電粒子ビーム照射線密度から図形形状補正係数と定義し、これを計算する機能。図１７は図形形状補正係数の計算の説明図である。
【００９１】
・分割された図形に対し、図形形状補正係数をドーズ補正量として付与し、通常指定のドーズ補正量と合わせて最終ドーズ補正量を決定する機能。
・荷電粒子ビームの当該図形内の走査速度を、最終ドーズ補正量に従って変調し、走査丸め誤差による図形形状の変化を、ドーズ量で補正する機能。
【００９２】
このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
スポット型荷電粒子ビームの描画が開始されると、パターンデータ格納機器１１から操作部２０で指定した描画パターンデータが読み出され、パターン分割サイズＳｐに従ってパターンデータ分割ユニット１２でパターンデータが分割される。ここで、パターン分割サイズは、通常、走査ステップサイズＳｓの整数倍の値を指定する。図２６はパターン分割サイズＳｐ並びに走査ステップサイズＳｓの説明図である。パターン分割サイズＳｐの中に、走査ステップサイズＳｓのスポットが整数個（ここでは６個）入っている。即ち、スポットサイズＳｓが６個でパターン分割サイズＳｐを構成していることになる。
【００９３】
ここで、分割されて作成される矩形パターンデータの辺の長さ、台形の上辺、下辺、高さ、三角形の底辺、高さは、走査ステップサイズＳｓの整数倍、或いはパターン分割サイズＳｐになるように、予め当該描画装置用のパターンフォーマットに変換する際、多角形は描画時のパターン分割サイズＳｐの整数倍と描画時の走査ステップサイズＳｓの整数倍の和になるように分割されていることを前提とする。
【００９４】
図２３は基準点と各頂点間の相対距離を示す図である。図では、頂点をＡとして、６個の頂点が存在する例を示している。但し、前記前提は、描画均一性を高めるためのものであり、本動作に対し前記前提は必須事項ではない。ここで、分割されたパターンデータは、描画の際の電気信号へと変換される。図２７はパターンデータから描画用電気信号の発生の説明図であり、パターンデータ分割ユニット１２，図形形状補正係数演算ユニット１３，走査速度変調量演算ユニット１４及び走査信号発生ユニット１５から構成される。前記図１にて使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
【００９５】
ここで、分割されたパターンデータが描画の際の電気信号に変換される際、図形形状補正係数演算ユニット１３では、分割された図形の面積Ａｆを求める（図１６参照）。次に、当該分割図形と走査ステップサイズＳｓから、走査丸めを含んだ実際の荷電粒子ビーム照射数を計算し、これをＳｎ_ａとする（図２５参照）。ここで、制御ＣＰＵ１０は、Ｓｎ_ａ／Ａｆを、分割図形内の荷電粒子照射数密度と定義し、基準荷電粒子ビーム照射数密度Ｓｄとの関係から、
Ｓｄ／（Ｓｎ_ａ／Ａｆ）を図形形状補正係数とする。図１７は、図形形状補正係数の計算の説明図である。
【００９６】
今、Ｓｄ＞（Ｓｎ_ａ／Ａｆ）の場合は、走査丸めの影響で、描画図形の中に、ビーム照射が行われない部分が存在することになり、当該図形は全体としてドーズ量不足となって、図形形状が変形する（図２８，２９参照）。一方、（Ｓｎ_ａ／Ａｆ）＞Ｓｄの場合は、当該図形は全体としてドーズ量オーバーとなり図形形状が変形する（図２８，図２９参照）。
【００９７】
そこで、Ｓｄ／（Ｓｎ_ａ／Ａｆ）をドーズ補正量として、当該図形を描画する際の走査速度を変調させることで、走査丸めの影響でドーズ量不足の場合は走査速度が低下し、ドーズ量が過剰の場合は走査速度が増すため、走査丸めの影響を荷電粒子ビーム照射点のドーズ量で補償することが可能となる（図３０参照）。このようなドーズ量補正制御は、具体的には制御ＣＰＵ１０が走査信号発生ユニット１５を制御することで実現することが可能となる。
【００９８】
なお、当該図形には、設計の段階で付与したドーズ量補正信号と描画時に指定したドーズ量補正番号に対応するドーズ量補正（これをｄ_ｃとする）が実施される場合があるが、図形形状補正係数によるドーズ量補正とは、独立した関係にある。従って、当該図形に対する最終ドーズ量補正値は、
（Ｓｄ／（Ｓｎ_ａ／Ａｆ））・ｄ_ｃ
となる。当該図形に対して決定された最終ドーズ量補正値に基づいて、荷電粒子ビームの走査速度が決定され、図形データから変換された描画位置に従って荷電粒子ビームが当該図形内を走査することになる（図１参照）。
（実施の形態５）
実施の形態５は、実施の形態１，４に描画時のリアルタイム近接効果補正を組み合わせたものである。構成としては、
・指定した近接効果パラメータに従い、当該描画装置用のパターンを、図形サイズ、或いはドーズ量の補正で近接効果を実施する機能を追加したものである。
【００９９】
動作は以下の通りである。描画が開始されると、指定した近接効果パラメータに従ってパターンの形状補正、或いはドーズ量補正を実施する。ここで、近接効果補正の手法は問わず、パターンの分割、ドーズ量補正番号付加、ドーズ量補正量の計算を実施した後、実施の形態１で示すと同様の処理を実施する。近接効果補正と実施の形態１の補正は独立なため、近接効果を形状補正で実施する場合は、形状補正を行なった図形に対して実施の形態１に従った補正を実施する。
【０１００】
近接効果をドーズ量で補正する場合は、近接効果補正用にパターンを分割、ドーズ量補正番号付加、ドーズ補正量テーブルを作成した後に、実施の形態１と４に従った補正を実施する。
（実施の形態６）
実施の形態６は、実施の形態２，３，５に近接効果補正を組み合わせるものである。構成としては、指定した近接効果パラメータに従い、当該描画装置用のパターンを図形サイズ或いはドーズ量の補正で近接効果補正を実施する機能を追加したものである。動作は以下の通りである。
【０１０１】
入力したＣＡＤ等で作製した描画パターン、又は当該描画装置用フォーマットに、指定した近接効果パラメータに従ってパターンの形状補正、或いはドーズ量補正を実施する。ここで、近接効果の補正の手法は問わず、パターンの分割、ドーズ量補正番号付加、ドーズ量補正量の計算を実施した後、実施の形態２，３と同様の処理を実施する。
【０１０２】
近接効果補正と実施の形態２，３の補正は独立なため、近接効果を形状補正して実施する場合は、形状補正を行なった図形に対して、実施の形態２，３に従った補正を実施する。近接効果をドーズ量で補正する場合は、近接効果補正用にパターンを分割、ドーズ量補正番号付加、ドーズ補正量テーブルを作成した後に、実施の形態２，３，５に従った補正を実行する。
【０１０３】
本発明の効果を列挙すると、以下の通りである。
１）スポット型荷電粒子ビーム描画用のパターンデータフォーマット変換の際、描画時のパターン分割サイズＳｐ、走査ステップサイズＳｓを指定し、入力パターンの各頂点間の距離（ΔＸ，ΔＹ）を描画時のパターン分割サイズＳｐの整数倍と走査ステップサイズＳｓの整数倍の和に調整する機能を有することで、分割後のパターン描画時、ＸＹ方向の直線走査では丸め誤差をなくすことができるが、斜辺部分の走査丸めによる描画図形形状の変形を荷電粒子ビーム照射点でのドーズ量で補正することで、より完全な均一描画を実現することが可能になる。
【０１０４】
２）スポット型荷電粒子ビームでの描画の際、走査丸めによるドーズ量過剰、ドーズ量不足から発生する描画図形の変形を、各描画図形単位に、計算上の荷電粒子ビームの照射数と実際の照射数の関係、又は各描画図形単位の照射点数密度からドーズ量で自動的に補償するため、ドーズ量補正値を決定するに当たっての実験的要素を必要としない。
【０１０５】
近接効果補正としての図形形状補正、ドーズ量補正も同時に実施することが可能なため、スポット型荷電粒子ビーム描画での総合的な均一描画が可能となる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  制御ＣＰＵ
１１  パターンデータ格納機器
１２  パターンデータ分割ユニット
１３  図形形状補正係数演算ユニット
１４  走査速度変調量演算ユニット
１５  走査信号発生ユニット
１６  電子ビーム偏向増幅器
１７  電子ビーム偏光器
１８  電子ビーム収束レンズ
１９  電子ビーム
２０  操作部
２１  試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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