(57)【要約】      （修正有）【課題】多重描画を行う場合でも、近接効果の補正残差を抑制しながらレジストヒーティングによるパターンの寸法変動を抑制する描画が可能な装置を提供する。【解決手段】第１のメッシュサイズで、試料の描画領域をＴＦに仮想分割し、ＴＦのメッシュサイズを多重描画のパス数で割ったサイズの自然数分の１となる第２のメッシュサイズで、近接メッシュ領域に仮想分割し、照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、照射量を演算する照射量演算部と、多重描画のパス毎に、かつＴＦ毎に電子ビームの照射に起因する伝熱により上昇するＴＦの代表温度を演算する代表温度演算部と、各パスの代表温度に基づく照射量変調係数と、近接メッシュ領域毎のパターン面積密度と、を乗じた項を要素に有する多項式を演算する多項式演算部と、多項式を演算した値と照射量閾値との差分が許容値内となる照射量の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部と、を備える。【選択図】図１
2014209599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第１のメッシュ領域に仮想分割する第１のメッシュ分割部と、
前記第１のメッシュサイズを、位置をずらしながら行う多重描画のパス数と第１の自然数との積で割った第２のメッシュサイズで、前記試料の描画領域を複数の第２のメッシュ領域に仮想分割する第２のメッシュ分割部と、
照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、第２のメッシュ領域毎に、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量を演算する照射量演算部と、
演算された前記照射量のうち前記多重描画の該当するパス分の照射量を用いて、前記多重描画のパス毎に、かつ第１のメッシュ領域毎に、荷電粒子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する第１のメッシュ領域の代表温度を演算する代表温度演算部と、
各パスの前記代表温度に基づく照射量変調係数と、前記第２のメッシュ領域毎のパターン面積密度と、を乗じた項を要素に有する多項式を演算する多項式演算部と、
前記多項式を演算した値と前記照射量閾値との差分が許容値内となる照射量の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。
【請求項２】
前記多項式を演算した値と前記照射量閾値との差分が許容値内かどうかを判定する判定部をさらに備え、
前記照射量演算部は、さらに、前記差分が許容値内になるまで、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量の演算を繰り返し行い、
前記代表温度演算部は、演算し直された新たな照射量のうち前記多重描画の当該パス分の新たな照射量を用いて、前記差分が許容値内になるまで、第１のメッシュ領域毎の前記代表温度の演算を繰り返し、
前記多項式演算部は、演算し直された新たな代表温度に基づく新たな照射量変調係数と、演算し直された新たな照射量を前記新たな照射量変調係数で除した値とを用いて、前記差分が許容値内になるまで、前記多項式の演算を繰り返す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。
【請求項３】
前記照射量変調係数として、多重描画によって重複する各パスの照射量変調係数の平均値が用いられ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。
【請求項４】
第１のメッシュ領域毎に、かつ多重描画のパス毎に、当該代表温度を用いて照射量変調係数を演算する照射量変調係数演算部と、
前記第１のメッシュサイズを前記パス数と第２の自然数との積で割った第３のメッシュサイズで前記第１のメッシュ領域が仮想分割された複数の第３のメッシュ領域の第３のメッシュ領域毎に、重複する各パスの照射量変調係数の平均値を演算する平均値演算部と、
をさらに備え、
前記第１の自然数と第２の自然数とは自然数倍の関係になってい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。
【請求項５】
第１のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第１のメッシュ領域に仮想分割する工程と、
前記第１のメッシュサイズを、位置をずらしながら行う多重描画のパス数と自然数との積で割った第２のメッシュサイズで、前記試料の描画領域を複数の第２のメッシュ領域に仮想分割する工程と、
照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、第２のメッシュ領域毎に、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量を演算する工程と、
演算された前記照射量のうち前記多重描画の該当するパス分の照射量を用いて、前記多重描画のパス毎に、かつ第１のメッシュ領域毎に、荷電粒子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する第１のメッシュ領域の代表温度を演算する工程と、
前記多重描画のパス毎に、かつ第１のメッシュ領域毎に、当該代表温度を用いて、レジストヒーティングによる寸法変動を補正する照射量変調係数を演算する工程と、
前記第１のメッシュサイズを前記パス数の自然数倍で除した第３のメッシュサイズで仮想分割された複数の第３のメッシュ領域の第３のメッシュ領域毎に、当該照射量変調係数の平均値を演算し、出力する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビームの照射量変調係数の取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビームの照射量変調係数の取得方法に係り、例えば、レジストヒーティング補正を行う装置および方法に関する。
【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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）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。
【０００３】
図８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。
【０００４】
光リソグラフィ技術の進展や、ＥＵＶによる短波長化に伴い、マスク描画に必要な電子ビームのショット数は加速的に増加している。一方で、微細化に必要な線幅精度を確保するために、レジストを低感度化し、照射量を上げることでショットノイズやパターンのエッジラフネスの低減を図っている。このように、ショット数と照射量が際限なく増え続けているため、描画時間も際限なく増加していく。そのため、電流密度を上げることで描画時間の短縮を図ることが検討されている。
【０００５】
しかしながら、増加した照射エネルギー量を、より高密度な電子ビームで短時間に照射しようとすると、基板温度が過熱してレジスト感度が変化し、線幅精度が悪化する、レジストヒーティングと呼ばれる現象が生じてしまうといった問題があった。そこで、発明者等は、かかる問題を解決すべく、偏向領域のうちの最小偏向領域毎に、当該最小偏向領域よりも前に描画される他の最小偏向領域からの伝熱に基づく、当該最小偏向領域の代表温度を算出し、代表温度を用いて照射量を変調する手法について過去に特許出願している（特許文献１参照）。かかる手法により、ショット単位ではなく、最小偏向領域単位で補正することで、より高速に補正演算（温度補正演算）を行ってレジストヒーティングによるパターンの寸法変動を抑制していた。
【０００６】
一方で、電子ビーム描画では、電子ビームをレジストが塗布されたマスクに照射して回路パターンを描画する場合、電子ビームがレジスト層を透過してその下の層に達し、再度レジスト層に再入射する後方散乱による近接効果と呼ばれる現象が生じてしまう。これにより、描画の際、所望する寸法からずれた寸法に描画されてしまう寸法変動が生じてしまう。かかる現象を回避するために、描画装置内では、近接効果補正演算を行って、例えば、照射量を変調することでかかる寸法変動を抑制することが行われる。
【０００７】
しかしながら、近接効果補正演算を行って、照射量を変調しても、その後で、上述した温度補正演算を行ってレジストヒーティングによる寸法変動を抑制するための照射量変調を行うと、近接効果補正に補正残差が生じてしまうといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−０６９６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した温度補正演算や近接効果補正演算等の照射量変調の他に、さらに、電子ビーム描画では、多重描画を行うことで、必要な照射量を複数回の描画に分け、温度上昇を抑制することも行われる。多重描画は、偏向領域の位置をずらしながら行うことがよく行われており、かかる場合、上述した温度補正演算は、偏向領域の位置がずれるために多重描画のパス（多重描画のうちの１回の描画）毎に行う必要がある。よって、これに近接効果補正演算を組み合わせるとなると、さらに、演算手法が複雑化し、リアルタイムな補正演算が困難になってしまうといった問題があった。よって、処理の効率化が必要となる。
【００１０】
そこで、本発明は、かかる問題を克服し、多重描画を行う場合でも、近接効果の補正残差を抑制しながら効率的にレジストヒーティングによるパターンの寸法変動を抑制する描画が可能な装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
第１のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第１のメッシュ領域に仮想分割する第１のメッシュ分割部と、
第１のメッシュサイズを、位置をずらしながら行う多重描画のパス数と自然数との積で割った第２のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第２のメッシュ領域に仮想分割する第２のメッシュ分割部と、
照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、第２のメッシュ領域毎に、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量を演算する照射量演算部と、
演算された照射量のうち多重描画の該当するパス分の照射量を用いて、多重描画のパス毎に、かつ第１のメッシュ領域毎に、荷電粒子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する第１のメッシュ領域の代表温度を演算する代表温度演算部と、
各パスの代表温度に基づく照射量変調係数と、第２のメッシュ領域毎のパターン面積密度と、を乗じた項を要素に有する多項式を演算する多項式演算部と、
多項式を演算した値と照射量閾値との差分が許容値内となる照射量の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部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、多項式を演算した値と照射量閾値との差分が許容値内かどうかを判定する判定部をさらに備え、
照射量演算部は、さらに、差分が許容値内になるまで、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量の演算を繰り返し行い、
代表温度演算部は、演算し直された新たな照射量のうち多重描画の当該パス分の新たな照射量を用いて、差分が許容値内になるまで、第１のメッシュ領域毎の代表温度の演算を繰り返し、
多項式演算部は、演算し直された新たな代表温度に基づく新たな照射量変調係数と、演算し直された新たな照射量を新たな照射量変調係数で除した値とを用いて、差分が許容値内になるまで、多項式の演算を繰り返すと好適である。
【００１３】
また、照射量変調係数として、多重描画によって重複する各パスの照射量変調係数の平均値が用いられると好適である。
【００１４】
また、第１のメッシュ領域毎に、かつ多重描画のパス毎に、当該代表温度を用いて照射量変調係数を演算する照射量変調係数演算部と、
第１のメッシュサイズをパス数の自然数倍で除した第３のメッシュサイズで第１のメッシュ領域が仮想分割された複数の第３のメッシュ領域の第３のメッシュ領域毎に、重複する各パスの照射量変調係数の平均値を演算する平均値演算部と、
をさらに備えると好適である。
【００１５】
本発明の一態様の荷電粒子ビームの照射量変調係数の取得方法は、
第１のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第１のメッシュ領域に仮想分割する工程と、
第１のメッシュサイズを、位置をずらしながら行う多重描画のパス数と自然数との積で割った第２のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第２のメッシュ領域に仮想分割する工程と、
照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、第２のメッシュ領域毎に、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量を演算する工程と、
演算された照射量のうち多重描画の該当するパス分の照射量を用いて、多重描画のパス毎に、かつ第１のメッシュ領域毎に、荷電粒子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する第１のメッシュ領域の代表温度を演算する工程と、
多重描画のパス毎に、かつ第１のメッシュ領域毎に、当該代表温度を用いて、レジストヒーティングによる寸法変動を補正する照射量変調係数を演算する工程と、
第１のメッシュサイズをパス数の自然数倍で除した第３のメッシュサイズで仮想分割された複数の第３のメッシュ領域の第３のメッシュ領域毎に、当該照射量変調係数の平均値を演算し、出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、多重描画を行う場合でも、近接効果の補正残差を抑制しながら効率的にレジストヒーティングによるパターンの寸法変動を抑制できる。よって、精度の高い寸法でパターンを描画できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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における各領域を説明するための概念図である。
【図３】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４】実施の形態１における各パスのＴＦを示す図である。
【図５】実施の形態１におけるＴＦと近接メッシュとを示す図である。
【図６】実施の形態１における平均照射量変調係数を説明するための概念図である。
【図７】実施の形態１におけるビームプロファイルの一例を示す図である。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６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（基板）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。
【００２０】
制御部１６０は、制御計算機ユニット１１０、メモリ１１２、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１３０，１３２，１３４，１３６（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。制御計算機ユニット１１０、偏向制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０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１２０にはＤＡＣアンプユニット１３０，１３２，１３４，１３６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。ＤＡＣアンプユニット１３２は、副偏向器２０９に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３４は、主偏向器２０８に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３６は、副副偏向器２１６に接続されている。
【００２１】
また、制御計算機ユニット１１０内には、ＴＦメッシュ分割部６０、近接メッシュ分割部６２、ショット分割部６４、ρ演算部６６、Ｄ（ｘ）マップ作成部６８、Ｄ’（ｘ）演算部７０、Ｄ（ｘ）／Ｎマップ作成部７１、Ｔ演算部７３、α演算部７７、αａｖｅマップ作成部８０、θ’演算部８２、判定部８４、及び、描画制御部８６が配置される。ＴＦメッシュ分割部６０、近接メッシュ分割部６２、ショット分割部６４、ρ演算部６６、Ｄ（ｘ）マップ作成部６８、Ｄ’（ｘ）演算部７０、Ｄ（ｘ）／Ｎマップ作成部７１、Ｔ演算部７３、α演算部７７、αａｖｅマップ作成部８０、θ’演算部８２、判定部８４、及び、描画制御部８６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。制御計算機ユニット１１０内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１１２に記憶される。また、ＴＦメッシュ分割部６０、近接メッシュ分割部６２、ショット分割部６４、ρ演算部６６、Ｄ（ｘ）マップ作成部６８、Ｄ’（ｘ）演算部７０、Ｄ（ｘ）／Ｎマップ作成部７１、Ｔ演算部７３、α演算部７７、αａｖｅマップ作成部８０、θ’演算部８２、判定部８４、及び、描画制御部８６の少なくとも１つがソフトウェアで構成される場合には、ＣＰＵ或いはＧＰＵといった計算器が配置される。特に、Ｔ演算部７３といった計算量の多い機能のためには、複数のＣＰＵ或いは複数のＧＰＵといった計算器が配置される。
【００２２】
Ｔ演算部７３は、多重描画のパス毎に、当該パスの代表温度Ｔｉを演算する複数のＴｉ演算部（パス代表温度演算部）を有する。図１の例では、パス数Ｎ＝２の場合を示しているので、Ｔ１演算部７２、及びＴ２演算部７４を有する。同様に、α演算部７７は、多重描画のパス毎に、当該パスの照射量変調係数αｉを演算する複数のαｉ演算部を有する。図１の例では、パス数Ｎ＝２の場合を示しているので、α１演算部７６、及びα２演算部７８を有する。Ｔ１演算部７２、Ｔ２演算部７４、α１演算部７６、及びα２演算部７８といった機能といった各機能も、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。制御計算機ユニット１１０内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１１２に記憶される。また、Ｔ１演算部７２、Ｔ２演算部７４、α１演算部７６、及びα２演算部７８の少なくとも１つがソフトウェアで構成される場合には、ＣＰＵ或いはＧＰＵといった計算器が配置される。
【００２３】
実施の形態１では、例えば、パス数（「多重度」、或いは「多重描画回数」ともいう）Ｎ＝２の場合について説明する。但し、これに限るものではなく、パス数Ｎは、３以上の値であってもよい。パス数Ｎ＝２の場合、図１に示したように、Ｔ１演算部７２、及びＴ２演算部７４を配置するが、パス数Ｎ≧３の場合には、パス数Ｎの値に応じた数のＴｉ演算部が配置される。同様に、パス数Ｎ＝２の場合、図１に示したように、α１演算部７６、及びα２演算部７８を配置するが、パス数Ｎ≧３の場合には、パス数Ｎの値に応じた数のαｉ演算部が配置される。
【００２４】
描画データが外部から入力され、記憶装置１４０に格納されている。
【００２５】
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。
【００２６】
図２は、実施の形態１における各領域を説明するための概念図である。図２において、試料１０１の描画領域１０は、主偏向器２０８の偏向可能幅で、例えばｙ方向に向かって短冊状に複数のストライプ領域２０に仮想分割される。また、各ストライプ領域２０は、副偏向器２０９の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のサブフィールド（ＳＦ）３０（小領域）に仮想分割される。そして、各ＳＦ３０は、副副偏向器２１６の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のアンダーサブフィールド（ＵＳＦ：ここでは第３の偏向領域を意味するＴｅｒｔｉａｒｙ  Ｆｉｒｌｄの略語を用いて「ＴＦ」とする。以下、同じ）４０（小領域）に仮想分割される。そして、各ＴＦ４０の各ショット位置４２にショット図形が描画される。各ＳＦ内のＴＦ分割数は、ＴＦの代表温度計算によって描画動作が律速しない程度の数が望ましい。例えば、縦横１０個以下が望ましい。より好適には、縦横５個以下が望ましい。
【００２７】
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。
【００２８】
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３４に対して、主偏向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１３４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、主偏向器２０８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メッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）の基準位置に偏向される。
【００２９】
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３２に対して、副偏向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１３２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、副偏向器２０９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メッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）内にさらにメッシュ状に仮想分割された最小偏向領域となるアンダーサブフィールド（ＴＦ）の基準位置に偏向される。
【００３０】
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３６に対して、副副偏向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１３６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、副副偏向器２１６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メッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）内にさらにメッシュ状に仮想分割された最小偏向領域となるアンダーサブフィールド（ＴＦ）内の各ショット位置に偏向される。
【００３１】
描画装置１００では、複数段の偏向器を用いて、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。ここでは、一例として、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６といった３段偏向器が用いられる。ＸＹステージ１０５が例えば−ｘ方向に向かって連続移動しながら、１番目のストライプ領域２０についてｘ方向に向かって描画を進めていく。そして、１番目のストライプ領域２０の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって２番目のストライプ領域２０の描画を進めていく。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域２０の描画を進めていく。そして、主偏向器２０８（第１の偏向器）が、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、ＳＦ３０の基準位置Ａに電子ビーム２００を順に偏向する。また、副偏向器２０９（第２の偏向器）が、各ＳＦ３０の基準位置Ａから、ＴＦ４０の基準位置Ｂに電子ビーム２００を順に偏向する。そして、副副偏向器２１６（第３の偏向器）が、各ＴＦ４０の基準位置Ｂから、当該ＴＦ４０内に照射されるビームのショット位置４２に電子ビーム２００を偏向する。このように、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６は、サイズの異なる偏向領域をもつ。そして、ＴＦ４０は、かかる複数段の偏向器の偏向領域のうち、最小偏向領域となる。
【００３２】
図３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３において、実施の形態１における描画方法は、ＴＦメッシュ分割工程（Ｓ１０２）と、ショット分割工程（Ｓ１０４）と、近接メッシュ分割工程（Ｓ１１２）と、ρ演算工程（Ｓ１１４）と、Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）と、Ｄ（ｘ）マップ作成工程（Ｓ１１８）と、Ｄ（ｘ）／Ｎマップ作成工程（Ｓ１１９）と、Ｔ演算工程（Ｓ１２０）と、α演算工程（Ｓ１３０）と、αａｖｅマップ作成工程（Ｓ１４０）と、θ’演算工程（Ｓ１４２）と、判定工程（Ｓ１４４）と、描画工程（Ｓ１４６）と、いう一連の工程を実施する。Ｔ演算工程（Ｓ１２０）は、その内部工程として、Ｔ１演算工程（Ｓ１２２）と、Ｔ２演算工程（Ｓ１２４）とを実施する。α演算工程（Ｓ１３０）は、その内部工程として、α１演算工程（Ｓ１３２）と、α２演算工程（Ｓ１３４）とを実施する。かかる工程のうち、描画工程（Ｓ１４６）を除いた残りの各工程によって、実施の形態１における電子ビームの照射量変調係数の取得方法を構成する。
【００３３】
実施の形態１では、例えば、パス数Ｎ＝２の場合について説明する。但し、これに限るものではなく、パス数Ｎは、上述したように３以上の値であってもよい。パス数Ｎ＝２の場合、図３に示したように、Ｔ演算工程（Ｓ１２０）は、その内部工程として、Ｔ１演算工程（Ｓ１２２）と、Ｔ２演算工程（Ｓ１２４）とを実施するが、パス数Ｎ≧３の場合には、パス数Ｎの値に応じた数のＴｉ演算工程が実施される。同様に、α演算工程（Ｓ１３０）は、その内部工程として、α１演算工程（Ｓ１３２）と、α２演算工程（Ｓ１３４）とを実施するが、パス数Ｎ≧３の場合には、パス数Ｎの値に応じた数のαｉ演算工程が実施される。
【００３４】
ＴＦメッシュ分割工程（Ｓ１０２）として、ＴＦメッシュ分割部６０（第１のメッシュ分割部）は、副副偏向器２１６の偏向可能サイズ（第１のメッシュサイズ）で、試料１０１の描画領域をメッシュ状の複数のＴＦ４０（第１のメッシュ領域）に仮想分割する。ここでは、ストライプ領域２０をまずメッシュ状の複数のＳＦ３０に分割した後、各ＳＦ３０をメッシュ状の複数のＴＦ４０に仮想分割する。実施の形態１では、各ＴＦ４０を温度補正演算用のメッシュ領域として用いる。ＴＦメッシュ分割部６０は、多重描画のパス（多重描画のうちの１回の描画）毎に、試料１０１の描画領域をメッシュ状の複数のＴＦ４０（第１のメッシュ領域）に仮想分割する。
【００３５】
図４は、実施の形態１における各パスのＴＦを示す図である。図４（ａ）において、１パス目のＴＦ４０ａを実線で示し、２パス目のＴＦ４０ｂを点線で示している。図４（ｂ）に示すように、ＴＦ４０は、縦横サイズ（ｘサイズ、ｙサイズ）が共にΔ１の正方形に分割されている。そして、１パス目と２パス目では、ｘ，ｙ方向にそれぞれΔ１／２だけ偏向領域の位置がずれて生成される。
【００３６】
ショット分割工程（Ｓ１０４）として、ショット分割部６４は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、パス毎に、複数段のデータ変換処理を行って描画装置１００固有のショットデータを生成する。描画データは、例えば、描画対象チップのチップ領域を短冊上に仮想分割されたフレーム領域毎にファイル構成されている。そして、ショット分割部６４は、かかるフレーム領域毎のデータファイルを順次読み込み、ショットデータを生成する。また、チップには複数の図形パターンが配置されるが、描画装置１００では、１回のビームショットで形成可能なサイズが限られている。そのため、データ変換処理の中で、各図形パターンは、１回のビームショットで形成可能なショット図形に分割される。そして、各ショット図形の図形種、サイズ、位置等がショットデータとして生成される。ショットデータは、順次、記憶装置１４２に格納される。１パス目と２パス目では、偏向領域の位置がずれているため、ショットデータの内容が異なる。そのため、ショット分割部６４は、１パス目のショットデータ（１）と、２パス目のショットデータ（２）と、をそれぞれ生成し、１パス目のショットデータ（１）と、２パス目のショットデータ（２）は、記憶装置１４２に格納される。
【００３７】
近接メッシュ分割工程（Ｓ１１２）として、近接メッシュ分割部６２（第２のメッシュ分割部）は、ＴＦ４０のサイズΔ１（第１のメッシュサイズ）を、位置をずらしながら行う多重描画のパス数Ｎと自然数ｍ（第１の自然数）との積で割ったサイズΔ２（第２のメッシュサイズ）で、試料１０１の描画領域を複数の近接メッシュ５０（第２のメッシュ領域）に仮想分割する。
【００３８】
図５は、実施の形態１におけるＴＦと近接メッシュとを示す図である。図５において、近接メッシュ５０は、ＴＦ４０のｘ，ｙサイズΔ１をパス数Ｎで割ったサイズΔ２で分割される。これにより、ＴＦ４０と位置が重なる複数の近接メッシュ５０が、他の隣接するＴＦ４０に跨ることを防止できる。言い換えれば、ＴＦ４０のグリッド線と、外側の近接メッシュ５０のグリッド線がずれることなく一致する。ここでは、近接メッシュ５０が、Δ１／Ｎのサイズで分割されているが、これに限るものではない。自然数ｍを用いて、ｍΔ２＝Δ１／Ｎの関係を満たせばよい。
【００３９】
ρ演算工程（Ｓ１１４）として、ρ演算部６６は、近接メッシュ５０毎に、該当する近接メッシュ５０内に配置される図形パターンの面積密度ρを演算する。そして、ρ演算部６６は、各メッシュ値を用いて、面積密度マップを作成する。
【００４０】
Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）として、Ｄ’（ｘ）演算部７０（照射量演算部）は、照射量閾値θを用いた照射量モデルを用いて、近接メッシュ領域５０毎に、近接効果が補正された電子ビームの仮照射量Ｄ’（ｘ）を演算する。照射量閾値θを用いた照射量モデルの照射量計算式として、以下の式（１）を定義できる。式（１）では、照射量閾値θと照射量Ｄ（ｘ）とパターン面積密度ρ（ｘ）と近接効果カーネルＧ（ｘ）と、を項に用いている。ｘは、位置（ベクトル）を示している。言い換えれば、表記ｘだけで２次元座標を意味するものとする。近接効果カーネルＧ（ｘ）は、例えば、以下の式（２）で定義される。
【００４１】
【数１】
2014209599.tif 000003
【００４２】
【数２】
2014209599.tif 000004
【００４３】
式（２）において、ηは後方散乱率、σは後方散乱半径を示す。
【００４４】
実施の形態１では、かかる照射量モデルを改良する。具体的には、電子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する温度による寸法変動を補正する温度補正を行うための照射量変調係数α（ｘ）を定義する。さらに、照射量変調係数α（ｘ）を用いて、仮照射量Ｄ’（ｘ）＝Ｄ（ｘ）／α（ｘ）を定義する。その上で、式（１）を以下の式（３）へと変換する。
【００４５】
【数３】
2014209599.tif 000005
【００４６】
Ｄ’（ｘ）演算部７０は、かかる式（３）を解いて、仮照射量Ｄ’（ｘ）を求める。第１回目の計算では、α（ｘ）＝１として演算する。すなわち、α（ｘ）＝１のとき、式（３）は、式（１）と同じ式になる。得られた仮照射量Ｄ’（ｘ）は、近接効果が補正された照射量となる。Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）は後述するように繰り返し演算が行われるが、２回目以降の演算では、後述するαａｖｅ（ｘ）をα（ｘ）として用いることになる。
【００４７】
Ｄ（ｘ）マップ作成工程（Ｓ１１８）として、Ｄ（ｘ）マップ作成部６８は、まず、Ｄ（ｘ）＝α（ｘ）Ｄ’（ｘ）を演算して、近接メッシュ領域５０毎に、照射量Ｄ（ｘ）を演算する。そして、各近接メッシュ領域５０のメッシュ値を用いて、照射量Ｄ（ｘ）マップを作成する。ここでの照射量Ｄ（ｘ）は、多重描画全体での照射量となる。
【００４８】
Ｄ（ｘ）／Ｎマップ作成工程（Ｓ１１９）として、Ｄ（ｘ）／Ｎマップ作成部７１は、近接メッシュ領域５０毎に、多重描画全体での照射量Ｄ（ｘ）をパス数Ｎで割って、１回の描画あたりの照射量Ｄ（ｘ）／Ｎを演算する。そして、各近接メッシュ領域５０のメッシュ値を用いて、照射量Ｄ（ｘ）／Ｎマップを作成する。Ｄ（ｘ）／Ｎマップは、記憶装置１４４に格納される。
【００４９】
上述したＤ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）からＤ（ｘ）／Ｎマップ作成工程（Ｓ１１９）までの各工程の１回目の演算では、まだ、近接効果補正が行われているだけで、電子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する温度による寸法変動を補正する温度補正は行われていない。以下、温度補正を行うための演算を実施する。
【００５０】
Ｔ演算工程（Ｓ１２０）として、Ｔ演算部７３は、演算された照射量Ｄ（ｘ）のうち多重描画の該当するパス分の照射量Ｄ（ｘ）／Ｎを用いて、多重描画のパス毎に、かつＴＦ４０（第１のメッシュ領域）毎に、電子ビーム２００の照射に起因する伝熱により上昇するＴＦ４０の代表温度Ｔ（ｘ，ｔ）を演算する。ここでは、例えば、パス数Ｎが２の場合を説明する。Ｔ演算部７３は、代表温度演算部の一例である。代表温度Ｔ（ｘ，ｔ）は、以下の式（４）によって求めることができる。
【００５１】
【数４】
2014209599.tif 000006
【００５２】
式（４）では、代表温度Ｔ（ｘ，ｔ）を、パターン面積密度ρ（ｘ）、描画１回あたりの照射量Ｄ（ｘ）／Ｎ、熱拡散カーネルＨ（ｘ，ｔ）を用いて定義する。図５で説明したように、ＴＦ４０と位置が重なる複数の近接メッシュ５０が、他の隣接するＴＦ４０に跨っていないので、パターン面積密度ρ（ｘ）は、近接メッシュ５０毎に演算された値をそのまま利用できる。よって、パス毎に、パターン面積密度ρ（ｘ）の計算をやり直す必要がない。その結果、演算速度を高速化できる。式（４）に示した熱拡散カーネルＨ（ｘ，ｔ）は、例えば、以下の式（５）で定義できる。
【００５３】
【数５】
2014209599.tif 000007
【００５４】
式（５）において、Ｅは電子線エネルギー［ｋｅＶ］、Ｇｄは基板材質のグラム密度［ｇ／ｃｍ３］、Ｃｐは基板材質の比熱［Ｊ／（Ｋ・ｇ）］を示す。Ｒｇはグルンレンジと呼ばれ、エネルギーＥ［ｋｅＶ］の電子線を、グラム密度Ｇｄ［ｇ／ｃｍ３］の基板物質に垂直入射したときの深さ方向の平均飛程近似値であり、Ｒｇ＝（０．０４６／Ｇｄ）・Ｅ１．７５［μｍ］で表される。また、熱拡散係数Ｋは、Ｋ２［（ｍｍ）２／ｓ］＝λ／（Ｇｄ・Ｃｐ）で定義される。ここで、λは基板材質の熱伝導率［Ｗ／（Ｋ・ｍ）］を示す。また、式（４）を演算する際、Ｄ（ｘ’）／Ｎは、単位［ｆＣ／μｍ２］で表す値を用いる（ｆＣ＝フェムトクーロン）。ｅｒｆ（）は誤差関数を示す。
【００５５】
代表温度Ｔ（ｘ，ｔ）は、ＴＦ４０毎に、当該ＴＦ４０よりも前に描画される個数ｎの他の複数のＴＦ４０からの伝熱に基づく。よって、当該ＴＦよりも前に描画される個数ｎ個の他の複数のＴＦからの伝熱により生じる各温度上昇量δＴｉｊを累積加算することで、当該ＴＦの代表温度Ｔｉを求めることができる。温度上昇量δＴｉｊは、ｉ番目のＴＦｉが、他のｊ番目のＴＦｊからの伝熱により生じる温度上昇量を示している。温度上昇量δＴｉｊは、他のＴＦが時刻ｔｊに描画された後に、時刻ｔｉに当該ＴＦが描画されるまでの経過時間（ｔｉ−ｔｊ）に依存する。よって、当該ＴＦ４０（ｉ番目のＴＦ）の代表温度Ｔｉ（ｉ番目のＴＦ４０のＴ（ｘ，ｔ））は、位置ｘと時間ｔの関数として定義される。上述した内容が式（４）によって満たされるように、熱拡散カーネルＨ（ｘ，ｔ）が定義される。
【００５６】
Ｔ１演算工程（Ｓ１２２）として、Ｔ１演算部７２（代表温度演算処理部の一例）は、１パス目分の照射量Ｄ（ｘ）／Ｎを用いて、１パス目のＴＦ４０（第１のメッシュ領域）毎に、電子ビーム２００の照射に起因する伝熱により上昇するＴＦ４０の１パス目の代表温度Ｔ１（ｘ，ｔ）を演算する。Ｔ１演算部７２は、複数のパス代表温度演算部の一例である。
【００５７】
Ｔ２演算工程（Ｓ１２４）として、Ｔ２演算部７４（代表温度演算処理部の一例）は、２パス目分の照射量Ｄ（ｘ）／Ｎを用いて、２パス目のＴＦ４０（第１のメッシュ領域）毎に、電子ビーム２００の照射に起因する伝熱により上昇するＴＦ４０の２パス目の代表温度Ｔ２（ｘ，ｔ）を演算する。Ｔ２演算部７４は、複数のパス代表温度演算部の一例である。
【００５８】
α演算工程（Ｓ１３０）として、α演算部７７は、ＴＦ４０（第１のメッシュ領域）毎に、かつ多重描画のパス毎に、当該代表温度Ｔ（ｘ，ｔ）を用いて照射量変調係数α（ｘ，ｔ）を演算する。照射量変調係数α（ｘ，ｔ）は、代表温度Ｔ（ｘ，ｔ）に依存した関数α（Ｔ（ｘ，ｔ））として定義される。上述したように、代表温度Ｔｉは、位置ｘと時間ｔとに依存しているので、照射量変調係数α（ｘ，ｔ）も位置ｘと時間ｔとに依存する。関数α（Ｔ（ｘ，ｔ））の内容は、実験等により求めたデータをフィッティング等して定義すればよい。α演算部７７は、照射量変調係数演算部の一例である。
【００５９】
α１演算工程（Ｓ１３２）として、α１演算部７６（照射量変調係数演算処理部の一例）は、１パス目のＴＦ４０（第１のメッシュ領域）毎に、１パス目の代表温度Ｔ１（ｘ，ｔ）を用いて１パス目の照射量変調係数α１（ｘ，ｔ）を演算する。α１演算部７６は、複数のパス照射量変調係数演算部の一例である。
【００６０】
α２演算工程（Ｓ１３４）として、α２演算部７８（照射量変調係数演算処理部の一例）は、２パス目のＴＦ４０（第１のメッシュ領域）毎に、２パス目の代表温度Ｔ２（ｘ，ｔ）を用いて２パス目の照射量変調係数α２（ｘ，ｔ）を演算する。α２演算部７８は、複数のパス照射量変調係数演算部の一例である。
【００６１】
αａｖｅマップ作成工程（Ｓ１４０）として、αａｖｅマップ作成部８０は、ＴＦサイズΔ１をパス数Ｎの自然数ｎ倍で除したメッシュサイズΔ３（第３のメッシュサイズ）でＴＦ４０が仮想分割された複数のサブＴＦ（第３のメッシュ領域）のサブＴＦ毎に、重複する各パスの照射量変調係数α（ｘ，ｔ）の平均値である平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）を演算する。αａｖｅマップ作成部８０は、平均値演算部の一例である。そして、αａｖｅマップ作成部８０は、各サブＴＦのメッシュ値を用いて、平均照射量変調係数マップを作成する。
【００６２】
図６は、実施の形態１における平均照射量変調係数を説明するための概念図である。図６において、実線で示された１パス目の各ＴＦ４０ａには、それぞれ一意の照射量変調係数α１（ｘ，ｔ）が演算されている。同様に、点線で示された２パス目の各ＴＦ４０ｂには、それぞれ一意の照射量変調係数α２（ｘ，ｔ）が演算されている。図６に示すように、ＴＦサイズΔ１をパス数Ｎと自然数ｎ（第２の自然数）との積で割ったメッシュサイズΔ３（第３のメッシュサイズ）でＴＦ４０が複数のサブＴＦ４４に仮想分割される。ここでは、ｎ＝１の場合を示しているが、２以上の自然数であってもよい。但し、ｍとｎは、自然数倍の関係になっている。１パス目のＴＦ４０ａと２パス目のＴＦ４０ｂは、ｘ、ｙ方向にメッシュサイズの１／２だけ位置がずれているので、対応する１パス目のＴＦ４０ａと２パス目のＴＦ４０ｂは、１／４のメッシュ領域が重なっていることになる。１パス目のＴＦ４０ａの残りの３／４の領域は、それぞれ１／４の領域毎に、別のＴＦ４０ｂと重なることになる。同様に、２パス目のＴＦ４０ｂの残りの３／４の領域は、それぞれ１／４の領域毎に、それぞれ別のＴＦ４０ａと重なることになる。よって、サブＴＦ４４毎に、パス数Ｎ個の異なる照射量変調係数α（ｘ，ｔ）が存在することになる。図６の例では、パス数Ｎ＝２の場合を示しているので、サブＴＦ４４毎に、α１（ｘ，ｔ）とα２（ｘ，ｔ）が存在することになる。そこで、実施の形態１では、サブＴＦ４４毎に、照射量変調係数α（ｘ，ｔ）の平均値を演算する。これにより、サブＴＦ４４毎に、一意の平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）を定義できる。
【００６３】
以上のようにして、サブＴＦ４４毎に、照射量変調係数（平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ））を求めることができる。しかしながら、かかる平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）で照射量Ｄ（ｘ）／Ｎを変調してしまうと、近接効果補正に残差が生じてしまう。そこで、実施の形態１では、かかる残差が抑制されるように、以下のように繰り返し演算を実施する。
【００６４】
θ’演算工程（Ｓ１４２）として、θ’演算部８２は、各パスの代表温度に基づく平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）（照射量変調係数の一例）と、近接メッシュ領域５０（第２のメッシュ領域）毎のパターン面積密度ρ（ｘ）と、を乗じた項を要素に有する多項式（６）を演算する。θ’演算部８２は、多項式演算部の一例である。
【００６５】
【数６】
2014209599.tif 000008
【００６６】
式（６）の閾値θ’は、式（３）の左辺を演算したものと同じである。式（６）における照射量変調係数α（ｘ）は平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）を使用する。かかる演算において、近接メッシュ領域５０のメッシュサイズΔ２とサブＴＦ４４のメッシュサイズΔ３とは、自然数倍の関係になっている。よって、サブＴＦ４４と位置が重なる近接メッシュ領域５０は、他の隣接するサブＴＦ４４に跨っていないので、パターン面積密度ρ（ｘ）は、近接メッシュ５０毎に演算された値をそのまま利用できる。同様に、サブＴＦ４４と位置が重なる近接メッシュ領域５０が、他の隣接するサブＴＦ４４に跨っていないので、平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）は、サブＴＦ４４毎に演算された値をそのまま利用できる。よって、演算時間を短縮化できる。言い換えれば、演算速度を高速化できる。
【００６７】
判定工程（Ｓ１４４）として、判定部８４は、多項式（６）を演算した値θ’と式（３）で示した照射量閾値θとの差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内かどうかを判定する。
【００６８】
図７は、実施の形態１におけるビームプロファイルの一例を示す図である。図７において、縦軸に照射量（ｄｏｓｅ）、横軸に位置を示す。Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）及びＤ（ｘ）マップ作成工程（Ｓ１１８）で得られた照射量Ｄ（ｘ）に基づく、ビームプロファイルＡでは、閾値θの位置でビームサイズ、パターン線幅が決定されるように照射量モデルが設計されている。これに対して、照射量変調係数α（ｘ）によって、照射量を変調することで、ビームプロファイルＡがビームプロファイルＢのように変調される。ビームプロファイルＢの照射量で描画した場合には、閾値θ’の位置でビームサイズ、パターン線幅が決定される。よって、設計上のパターン線幅からずれてしまう。言い換えれば、近接効果補正に残差が生じることになる。
【００６９】
そこで、実施の形態１では、判定工程（Ｓ１４４）において、差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内になるまで、Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）から判定工程（Ｓ１４４）までの各工程を繰り返す。その際、Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）では、最前に得られた平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）を照射量変調係数α（ｘ）として用いて演算する。
【００７０】
すなわち、Ｄ’（ｘ）演算部７０は、差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内になるまで、近接効果が補正された電子ビームの照射量Ｄ’（ｘ）の演算を繰り返し行い、Ｄ（ｘ）マップ作成部６８は、その都度、Ｄ（ｘ）マップを作成する。そして、Ｔ演算部７３は、演算し直された新たな照射量のうち多重描画の当該パス分の新たな照射量Ｄ（ｘ）／Ｎを用いて、差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内になるまで、ＴＦ毎、かつパス毎の代表温度Ｔ（ｘ，ｔ）の演算を繰り返し実施する。そして、α演算部７７は、演算し直された新たな代表温度Ｔ（ｘ，ｔ）を用いて、差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内になるまで、ＴＦ毎、かつパス毎の照射量変調係数α（Ｔ（ｘ，ｔ））の演算を繰り返し実施する。αａｖｅマップ作成部８０は、演算し直された新たなＴＦ毎、かつパス毎の照射量変調係数α（Ｔ（ｘ，ｔ））の平均値を演算する。そして、θ’演算部８２は、演算し直された新たな代表温度に基づく新たな平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）と、演算し直された新たな照射量Ｄ（ｘ）を新たな平均照射量変調係数αａｖｅ（ｘ，ｔ）で除した値とを用いて、差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内になるまで、多項式（６）の演算を繰り返す。そして、判定部８４は、新たな多項式（６）を演算した値θ’と式（３）で示した新たな照射量閾値θとの差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内かどうかを判定する。
【００７１】
以上のように各工程を実施することで、近接効果の補正残差を抑制しながら温度補正も可能となる。
【００７２】
以上のように、実施の形態１によれば、多重描画を行う場合でも、近接効果の補正残差を抑制しながら効率的にレジストヒーティングによるパターンの寸法変動を抑制できる。
【００７３】
描画工程（Ｓ１４６）として、描画制御部８６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、多項式を演算した値と照射量閾値との差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内となる照射量Ｄ（ｘ）の電子ビーム２００を用いて、試料１０１に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、記憶装置１４４に格納された差分の絶対値｜θ−θ’｜が許容値θｔｈ内となるＤ（ｘ）／Ｎマップから照射時間を取得する。そして、偏向制御回路１２０は、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。
【００７４】
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。
【００７５】
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、主偏向器２０８、副偏向器２０９及び副副偏向器２１６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１０１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。
【００７６】
以上のように、実施の形態１によれば、補正計算速度が描画速度に遅れないように効率的に演算しながら、近接効果の補正残差を抑制しつつ、かつレジストヒーティングによるパターンの寸法変動を抑制できる。よって、精度の高い寸法でパターンを描画できる。
【００７７】
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。上述した例では、描画装置１００内で、第１回目のαａｖｅマップを作成しているが、これに限るものではない。外部装置において、ＴＦメッシュ分割工程（Ｓ１０２）からαａｖｅマップ作成工程（Ｓ１４０）までの演算を行って、第１回目のαａｖｅマップを作成してもよい。そして、外部で作成された１回目のαａｖｅマップを描画装置１００が入力して、例えば、記憶装置１４０に格納すればよい。かかる場合には、繰り返し演算における第１回目の演算フローにおける、Ｔ演算工程（Ｓ１２０）と、α演算工程（Ｓ１３０）と、αａｖｅマップ作成工程（Ｓ１４０）とについては省略が可能となる。かかる構成によれば、その分だけ演算時間の短縮につながる。
【００７８】
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。
【００７９】
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、並びに荷電粒子ビームの照射量変調係数の取得方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００８０】
１０  描画領域
２０  ストライプ領域
３０  ＳＦ
４０  ＴＦ
４２  ショット位置
４４  サブＴＦ
５０  近接メッシュ領域
６０  ＴＦメッシュ分割部
６２  近接メッシュ分割部
６４  ショット分割部
６６  ρ演算部
６８  Ｄ（ｘ）マップ作成部
７０  Ｄ’（ｘ）演算部
７１  Ｄ（ｘ）／Ｎマップ作成部
７２  Ｔ１演算部
７３  Ｔ演算部
７４  Ｔ２演算部
７６  α１演算部
７７  α演算部
７８  α２演算部
８０  αａｖｅマップ作成部
８２  θ’演算部
８４  判定部
８６  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  制御計算機ユニット
１１２  メモリ
１２０  偏向制御回路
１３０，１３２，１３４，１３６  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  主偏向器
２０９  副偏向器
２１２  ブランキング偏向器
２１４  ブランキングアパーチャ
２１６副副偏向器
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
【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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