(57)【要約】【課題】第１回目の露光とそれ以降の露光におけるビーム照射による発熱分布を同様できる露光方法を提供する。【解決手段】複数の開口１３２が形成された開口部材１２３を有するマルチ荷電粒子ビーム露光装置１００を用いて、複数回の露光工程によりパターンを描画する露光方法であって、開口部材１２３を複数の領域に分割し、複数の領域のうち少なくとも２以上の領域における粒子遮断量を求め、第１回目の露光工程の荷電粒子遮断量と、第ｎ回目（ｎは２以上の整数）の露光工程の荷電粒子遮断量との差が、所定の範囲内となるように、第１回目および第ｎ回目の露光工程で荷電粒子を照射する開口を割り当てて露光する。【選択図】図１
2014053444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の開口が形成された開口部材を有するマルチ荷電粒子ビーム露光装置を用いて、複数回の露光工程によりパターンを描画する露光方法であって、
前記開口部材を複数の領域に分割し、前記複数の領域のうち少なくとも２以上の領域における荷電粒子遮断量を求め、
前記荷電粒子遮断量に基づき、前記２以上の領域において、第１回目の露光工程の荷電粒子遮断量と、第ｎ回目（ｎは２以上の整数）の露光工程の荷電粒子遮断量との差が、所定の範囲内となるように、前記第１回目および前記第ｎ回目の露光工程で荷電粒子を照射する前記開口を割り当てて露光することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記２以上の領域における荷電粒子遮断量に基づき、該領域ごとに、前記開口部材の開口をラベルし、
前記ラベルに基づいて、前記領域ごとに、開口を複数のグループに分け、
前記領域ごとに、前記第１回目および前記第ｎ回目のいずれかの露光工程に、前記グループに属する開口を割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記所定の範囲内は、ｆ1×Ｎ／Ｍ／１０以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の露光方法。
Ｎ：前記開口部材の開口の総数
Ｍ：前記領域の開口の数
ｆ1：前記第１回目の露光工程に割り当てられた開口での荷電粒子通過量と荷電粒子遮断量との和
【請求項４】
前記各露光工程の荷電粒子遮断量は、各回の前記露光工程毎に積算して算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項５】
前記各露光工程の荷電粒子遮断量は、各回の前記露光工程の一部毎に積算して算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６】
複数の開口が形成された開口部材を有するマルチ荷電粒子ビーム露光装置を用いて、複数回の露光工程によりパターンを描画する露光プログラムであって、
前記開口部材を複数の領域に分割し、前記複数の領域のうち少なくとも２以上の領域における荷電粒子遮断量を求めるステップと、
前記荷電粒子遮断量に基づき、前記２以上の領域において、第１回目の露光工程の荷電粒子遮断量と、第ｎ回目（ｎは２以上の整数）の露光工程の荷電粒子遮断量との差が、所定の範囲内となるように、前記第１回目および前記第ｎ回目の露光工程で荷電粒子を照射する前記開口を割り当てるステップと、
をマルチ荷電粒子ビーム露光装置に実行させることを特徴とする露光プログラム。
【請求項７】
前記開口を割り当てるステップは、
前記２以上の領域における荷電粒子遮断量に基づいて、該領域ごとに、前記開口部材の開口をラベルするステップと、
前記ラベルに基づいて、前記領域ごとに、開口を複数のグループに分けるステップと、
前記領域ごとに、前記第１回目および前記第ｎ回目のいずれかの露光工程に、前記グループに属する開口を割り当てるステップと、
を有することを特徴とする請求項６に記載の露光プログラム。
【請求項８】
前記所定の範囲内は、ｆ1×Ｎ／Ｍ／１０以下であることを特徴とする請求項６または７に記載の露光プログラム。
Ｎ：前記開口部材の開口の総数
Ｍ：前記領域の開口の数
ｆ1：前記第１回目の露光工程に割り当てられた開口での荷電粒子通過量と荷電粒子遮断量との和
【請求項９】
前記各露光工程の荷電粒子遮断量は、各回の前記露光工程毎に積算して算出することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の露光プログラム。
【請求項１０】
前記各露光工程の荷電粒子遮断量は、各回の前記露光工程の一部毎に積算して算出することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の露光プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法および露光プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置は、当該露光装置が適用される画像形成装置に応じて、各画像形成ユニットに対応した複数の露光装置を用いるものと、単一の露光装置で複数の露光ビームを照射可能なマルチ荷電粒子ビーム露光装置とに大別される。
【０００３】
従来のマルチ荷電粒子ビーム露光装置に関連する技術としては、例えば、露光するチャンネルを個別に選択し、第一の露光で露光されるウエハ領域と第二の露光で露光されるウエハ領域とが互いに重複しないように露光する露光方法が提案されている（特許文献１）。特許文献１の露光方法は、第一の露光と第二の露光の露光ビーム数および露光面積を本質的に等しくしている。
【０００４】
また、マルチ荷電粒子ビーム露光装置で露光するかしないかは、当該マルチ荷電粒子ビーム露光装置を構成するブランカーアレイでオン・オフ制御している。即ち、オンの場合はストップアパーチャアレイで電子ビームを通過させ、オフの場合はストップアパーチャアレイで電子を止めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１３４０２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の露光方法は、描画パターンによっては、ストップアパーチャアレイで電子を止めた際に発生する熱分布が、第一の露光とそれ以降の露光とで大きく異なることがあった。
【０００７】
第一の露光とそれ以降の露光とで熱分布が大きく異なると、ストップアパーチャアレイの熱変形量が異なる。電子は、密度分布をもってストップアパーチャアレイの開口を通過する。そのため、ストップアパーチャアレイの熱変形量が異なると、第一の露光とそれ以降の露光とで電子の遮断量、および開口を通過する電子量が異なることになる。これにより、ウエハ上では、想定と異なる露光量となり、露光不良となることがあった。
【０００８】
一方、例えば、ストップアパーチャアレイの開口の径を小さく設計して、ストップアパーチャアレイの熱変形量が異なっても開口を通過する電子量を一様にすることが考えられる。しかし、ストップアパーチャアレイの開口の径を小さくすると、電子の利用効率が低下するため、スループットが低下して好ましくない。
【０００９】
よって、第一の露光とそれ以降の露光とで熱分布を同様にして、ストップアパーチャアレイの熱変形量の差を小さくすることが求められる。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑み、ストップアパーチャアレイの第１回目の露光とそれ以降の露光における熱変形量の差を小さくし、良好な露光を実現することができる露光方法、および露光プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る露光方法は、複数の開口が形成された開口部材を有するマルチ荷電粒子ビーム露光装置を用いて、複数回の露光工程によりパターンを描画する露光方法であって、
前記開口部材を複数の領域に分割し、前記複数の領域のうち少なくとも２以上の領域における荷電粒子遮断量を求め、
前記荷電粒子遮断量に基づき、前記２以上の領域において、第１回目の露光工程の荷電粒子遮断量と、第ｎ回目（ｎは２以上の整数）の露光工程の荷電粒子遮断量との差が、所定の範囲内となるように、前記第１回目および前記第ｎ回目の露光工程で荷電粒子を照射する前記開口を割り当てて露光することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る露光プログラムは、複数の開口が形成された開口部材を有するマルチ荷電粒子ビーム露光装置を用いて、複数回の露光工程によりパターンを描画する露光プログラムであって、
前記開口部材を複数の領域に分割し、前記複数の領域のうち少なくとも２以上の領域における荷電粒子遮断量を求めるステップと、
前記荷電粒子遮断量に基づき、前記２以上の領域において、第１回目の露光工程の荷電粒子遮断量と、第ｎ回目（ｎは２以上の整数）の露光工程の荷電粒子遮断量との差が、所定の範囲内となるように、前記第１回目および前記第ｎ回目の露光工程で荷電粒子を照射する前記開口を割り当てるステップと、
を前記マルチ荷電粒子ビーム露光装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ストップアパーチャアレイの第１回目の露光とそれ以降の露光における熱変形量の差を小さくし、どのような描画パターンであっても、良好な露光を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のマルチ荷電粒子ビーム露光装置のストップアパーチャアレイにおける各領域を示す概略平面図、および各領域における２回の露光での粒子遮断量の差を示す説明図である。
【図２】本実施形態のマルチ荷電粒子ビーム露光装置の要部を示す概略図である。
【図３】ストップアパーチャアレイの拡大図である。
【図４】図３のストップアパーチャアレイの１つの開口を示す要部拡大図である。
【図５】本実施形態における描画パターンと、該描画パターンに対応するストップアパーチャアレイの選択状態を示す説明図である。
【図６】本実施形態における露光に用いる開口とストップアパーチャアレイの開口の対応を示す説明図である。
【図７】本実施形態の露光方法に用いるアルゴリズムを説明する図、およびフローチャートである。
【図８】本実施形態における描画パターンと、該描画パターンに対応するストップアパーチャアレイの選択状態を示す説明図である。
【図９】本実施形態における描画パターンと、該描画パターンに対応するストップアパーチャアレイの選択状態を示す説明図である。
【図１０】実施例２における描画パターンと、該描画パターンに対応するストップアパーチャアレイの選択状態を示す説明図である。
【図１１】比較例における描画パターンと、該描画パターンに対応するストップアパーチャアレイの選択状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る露光方法および露光プロブラムの一実施形態について説明する。
【００１６】
＜マルチ荷電粒子ビーム露光装置＞
まず図２および図３を参照して、本発明に係る露光方法および露光プロブラムを適用するマルチ荷電粒子ビーム露光装置について説明する。図２は本実施形態のマルチ荷電粒子ビーム露光装置の要部を示す概略図である。図３はストップアパーチャアレイの拡大図である。
【００１７】
本実施形態のマルチ荷電粒子ビーム露光装置１００は、個別に投影系を持つ、いわゆるマルチカラム式のマルチ電子ビーム露光装置である。
【００１８】
図２に示すように、本実施形態のマルチ荷電粒子ビーム露光装置１００は、電子源１０８からウェーネルト電極１０９およびアノード電極１１０によって制御され、放射電子ビームが引き出される。引き出された放射電子ビームは、クロスオーバー調整光学系１１１によって照射光学系クロスオーバー１１２を形成する。
【００１９】
ここで電子源１０８としては、例えば、ＬａＢ6やＢａＯ／Ｗ（ディスペンサーカソード）などのいわゆる熱電子型の電子源が用いられるが、これらに限定されない。
【００２０】
クロスオーバー調整光学系１１１は、２段の静電レンズで構成される。１段目および２段目の静電レンズは共に３枚の電極からなり、３枚の電極のうち中間電極に負の電圧を印加して上下電極は接地する、いわゆるアインツェル型の静電レンズである。
【００２１】
照射光学系クロスオーバー１１２から広域に放射された電子ビームは、コリメータレンズ１１５によって平行ビームとなり、アパーチャアレイ１１７へと照射される。アパーチャアレイ１１７によって分割されたマルチ電子ビーム１１８は、集束レンズアレイ１１９によって個別に集束され、ブランカーアレイ１２２上に結像される。
【００２２】
ここで集束レンズアレイ１１９は３枚の多開口電極からなる静電レンズで、３枚の電極のうち中間の電極のみ負の電圧を印加して上下電極は接地する、アインツェル型の静電レンズアレイである。
【００２３】
またアパーチャアレイ１１７は、ＮＡ（収束半角）を規定する役割も持たせるため、集束レンズアレイ１１９の瞳面位置（集束レンズアレイ１１９の前側焦点面位置）に置かれている。
【００２４】
ブランカーアレイ１２２は、個別の偏向電極を持ったデバイスである。ブランカーアレイ１２２は、描画パターン発生回路１０２、ビットマップ変換回路１０３、およびブランキング指令回路１０６によって生成されるブランキング信号に基づき、描画パターンに応じて個別にビームのオン／オフを行う。
【００２５】
ビームがオンの状態のときには、ブランカーアレイ１２２の偏向電極には電圧を印加せず、ビームがオフの状態のときには、ブランカーアレイ１２２の偏向電極に電圧を印加してマルチ電子ビームを偏向する。ブランカーアレイ１２２によって偏向されたマルチ電子ビーム１２５は後段にあるストップアパーチャアレイ１２３によって遮断され、ビームがオフの状態となる。
【００２６】
図３に示すように、開口部材としてのストップアパーチャアレイ１２３は、複数の円形の開口１３２を縦横に有する。
【００２７】
再び図２を参照して、オン状態のブランカーアレイ１２２を通ったマルチ電子ビームは、ストップアパーチャアレイの開口１３２を通過し、第二集束レンズアレイ１２６、静電レンズアレイ１２８によって集束されてウエハ１２９上に結像される。ここで、第二集束レンズアレイ１２６、静電レンズアレイ１２８は、集束レンズアレイ１１９同様に、アインツェル型の静電レンズアレイである。
【００２８】
この静電レンズアレイ１２８の縮小率は、１００倍程度に設定される。これにより、ブランカーアレイ１２２の中間結像面上の電子ビーム１２１（スポット径がＦＷＨＭで２μｍ）が、ウエハ１２９面上で１００分の１に縮小され、ＦＷＨＭで２０ｎｍ程度のマルチ電子ビームがウエハ１２９上に結像される。
【００２９】
ウエハ１２９上のマルチ電子ビームのスキャンは、偏向器１２７で行うことができる。偏向器１２７は、対向電極によって形成される。偏向器１２７は、Ｘ，Ｙ方向について２段の偏向を行うために４段の対向電極で構成される（図２中では、図示の便宜のため２段偏向器を１ユニットとして表記している）。偏向器１２７は、偏向信号発生回路１０４の信号に従って駆動される。
【００３０】
パターン露光中におけるウエハ１２９は、Ｘ方向にステージ１３０によって連続的に移動し、レーザ測長機による実時間での測長結果を基準としてウエハ１２９面上の電子ビーム１３１が偏向器１２７によってＹ方向に偏向される。同時にブランカーアレイ１２２によって描画パターンに応じて、ビームのオン／オフが個別になされる。これにより、ウエハ１２９面上に所望のパターンを高速に露光することができる。
【００３１】
多数の開口からなる、ストップアパーチャアレイ１２３や静電レンズアレイ１２８等、あるいはブランキング指令回路１０６等からの伝送経路の欠陥に対して冗長性を持たせるために、複数回の露光でパターンが形成される。
【００３２】
＜露光方法および露光プログラム＞
次に、図１から図９を参照して、上記マルチ荷電粒子ビーム露光装置１００を使用して行う本実施形態の露光方法および露光プログラムについて説明する。
【００３３】
図１（ａ）は本実施形態のマルチ荷電粒子ビーム露光装置のストップアパーチャアレイにおける各領域を示す概略平面図である。図１（ａ）に示すように、ストップアパーチャアレイ１２３は、複数の領域に分けられる。図１（ａ）のストップアパーチャアレイ１２３では、例えば、領域１〜４の４つの領域に分割されているが、これに限定されない。
【００３４】
図１（ｂ）は各領域１〜４での第１回目の露光と第２回目の露光で遮断した荷電粒子の遮断量、即ち、開口を通過しない荷電粒子の量を示している。本実施形態では、第１回目の露光で遮断した荷電粒子の遮断量と第２回目の露光で遮断した荷電粒子の遮断量との差５が所定の範囲内に収まるように、第１回目および第２回目の露光工程で荷電粒子を照射する開口を割り当てて露光する。
【００３５】
図４は図３のストップアパーチャアレイ１２３の１つの開口１３２を示す要部拡大図である。図４では、円形の開口１３２の内径が荷電粒子ビーム（電子ビーム）の径より小さい場合を示している。
【００３６】
上述したように、ブランカーアレイ１２２によって、電子ビームの偏向が制御される（図２参照）。ブランカーアレイ１２２で偏向されなかったマルチ電子ビーム１２４は、一部遮断されるもののそれ以外はこの開口１３２を通過する。一方、ブランカーアレイ１２２で偏向された電子ビーム１２５は、ストップアパーチャアレイ１２３で遮断される。遮断された電子ビーム１２５によりストップアパーチャアレイ１２３は発熱するため、ストップアパーチャアレイ１２３は、描画パターンに依存する発熱分布を持つことになる。
【００３７】
したがって、第１回目の露光とそれ以降の露光でのストップアパーチャアレイ１２３の発熱分布による形状の歪みの差を小さくすれば、歪みによる各開口からの荷電粒子ビームの通過量の差異を小さくできる。そのため、それぞれの露光における発熱分布を同様にしておくことが好ましい。
【００３８】
各露光における発熱分布を同様にするには、本実施形態の露光方法は、ストップアパーチャアレイ１２３を複数の領域に分割し、複数の領域のうち少なくとも２以上の領域における荷電粒子遮断量を求める。
【００３９】
そして、求めた荷電粒子遮断量に基づき、第１回目の露光工程の荷電粒子遮断量と、第ｎ回目の露光工程の荷電粒子遮断量との差が、各領域それぞれで所定範囲内となる様に、第１回目及び第ｎ回目の露光工程で荷電粒子を照射する開口を割り当てて露光する。ここで、ｎは２以上の整数である。すなわち、例えば露光工程の第１回目と第２回目の場合、各領域の第１回目における荷電粒子遮断量と、第２回目以降における荷電粒子遮断量との差５が、それぞれ所定の範囲内に収まるように開口を割り当てて露光する（図１（ｂ）参照）。
【００４０】
荷電粒子遮断量の差５の所定の範囲は、装置仕様や求める精度によって異なるが、ｆ1×Ｎ／Ｍ／１０以下であることが好ましい。
Ｎ：ストップアパーチャアレイ１２３の開口１３２の総数
Ｍ：分割される領域の開口１３２の数
ｆ1：第１回目の露光工程に割り当てられた開口１３２での荷電粒子通過量と荷電粒子遮断量との和、即ち荷電粒子照射量
【００４１】
ここで荷電粒子照射量ｆ1は、第１回目の露光において選択されている開口での荷電粒子通過量および荷電粒子遮断量の総和を指し、第２回目以降の露光に用いられる開口での荷電粒子遮断量は含まない。
【００４２】
荷電粒子照射量ｆ1は、第１回目の露光で選択されている開口において、すべての荷電粒子が遮断された時にストップアパーチャアレイ１２３が受け取る荷電粒子量であり、ストップアパーチャアレイ１２３の変形量に関係する。Ｎ／Ｍは領域分割数であり、分割数が少なくなるにつれて局所的な変形が相殺され、許容される各露光の差が小さくなる傾向を示す。すなわち、ｆ1×Ｎ／Ｍは変形量の影響度の指標となる。これに発明者の知見による各露光の差の許容値を１０％として、１／１０を係数としている。
【００４３】
荷電粒子照射量ｆ1は、ウエハ全面で積算した値でもよいし、より好ましくは、例えば、ウエハ上に露光する複数のチップごとのように、ウエハの一部ごとに積算してもよい。また、ストップアパーチャアレイの１つの開口に、複数の荷電粒子ビームを対応させる構成であっても、荷電粒子照射量ｆは、同様に計算される。
【００４４】
また、各露光工程の荷電粒子遮断量は、各回の露光工程毎に積算して算出してもよいし、各回の露光工程の一部毎に積算して算出してもよい。
【００４５】
図５は本実施形態における描画パターンと、該描画パターンに対応するストップアパーチャアレイの選択状態を示す説明図である。図５（ａ）は、図２のマルチ荷電粒子ビーム露光装置１００によってウエハ１２９に露光される描画パターン６を示す。図５（ｂ）（ｃ）は、２回に分けて行われる露光の各露光での開口の選択状態７、各開口の荷電粒子通過量８、ストップアパーチャアレイ上での荷電粒子通過量の配置９を示す。開口の選択状態７では、●が選択された開口、○が非選択の開口を示す。また各開口の荷電粒子通過量８は、露光時間を５段階のパイチャートで表現している。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、本実施形態の露光方法では、例えば、縦書きＡＢの描画パターン６を露光する際、領域１と領域２の上下２つの領域に分割する。図５（ｂ）（ｃ）の下図に示すように、ストップアパーチャアレイには、例えば、８×５個の開口が配置されている（荷電粒子通過量の配置９）。
【００４７】
図６は本実施形態における露光に用いる開口とストップアパーチャアレイの開口の対応を示す説明図である。図６に示すように、露光に用いる開口（開口の選択状態７）は、ストップアパーチャアレイの開口の配置（荷電粒子通過量の配置９）の横方向ａ〜ｅ、ｆ〜ｊ、ｋ〜ｏ、ｐ〜ｔの５行を縦方向に順番に並べたような対応関係を有する。
【００４８】
図５（ｂ）に示すように、第１回目の露光で選択された開口は●で表し（開口の選択状態７）、各開口の荷電粒子通過量８（露光時間を５段階のパイチャートで表示）に応じた荷電粒子が通過する。そのとき、ストップアパーチャアレイでは、各開口の荷電粒子通過量の配置９に対応する荷電粒子遮断量に応じた発熱分布と、それに伴う変形が発生する。
【００４９】
図５（ｃ）に示すように、第２回目の露光では、第１回目の露光における開口の選択状態７を補完するように荷電粒子を通過させる選択を行う。各領域１，２において、第１回目と第２回目の露光での荷電粒子通過量の積算値の差が小さければ、対応する荷電粒子遮断量の差が小さくなる。これにより、各回の露光での変形の差が小さくなり、各回の荷電粒子通過量の変化の差が小さくなるため、好ましい露光ができる。
【００５０】
また、本実施形態の露光方法を用いたアルゴリズムは、露光プログラムとして例えば図２の描画パターン発生回路１０２やコントローラ１０１や不図示の記憶装置内に組み込むことにより実行させることができる。記憶装置としては、例えば、ＲＯＭ、ＨＤＤなどが挙げられる。
【００５１】
図７から図９を参照して、具体的なアルゴリズムの一例を説明する。図７は本実施形態の露光方法に用いるアルゴリズムを説明する図、およびフローチャートである。図８および図９は、本実施形態における描画パターンと、該描画パターンに対応する選択状態を示す説明図である。
【００５２】
本実施形態の露光プラグラムは、ストップアパーチャアレイを複数の領域に分割し、複数の領域のうち少なくとも２以上の領域における荷電粒子遮断量を求めるステップを有する。
【００５３】
具体的には、図７に示すように、領域１，領域２の上下２つの領域に分割した描画パターン６の各開口での荷電粒子通過量を積算し、各開口の積算荷電粒子通過量１０を求める（ステップ１、以下「Ｓ１」のように記す）。荷電粒子遮断量は、各開口の電子照射量から各開口の積算荷電粒子通過量１０を引いて求める。
【００５４】
次に、第１回目および第ｎ回目の露光工程で荷電粒子を照射する開口を割り当てるステップを有する。このステップは、第１回目の露光工程の荷電粒子遮断量と、第ｎ回目の露光工程の荷電粒子遮断量との差が、各領域において、それぞれ所定の範囲内となるように行う。
【００５５】
具体的には、各領域１，２ごとに、荷電粒子遮断量の大きさの逆順に等価である各開口の積算荷電粒子通過量１０の大きさの順１１でラベルする（Ｓ２）。
【００５６】
そして、このラベルを用いて、各領域１，２ごとに、開口を複数のグループに分け（Ｓ３）、グループごとに第１回目および第ｎ回目のいずれかの露光工程に割り当てる（Ｓ４）。例えば、各領域１，２ごとに、各開口の積算荷電粒子通過量１０の大きさの順１１が奇数番目の開口（開口の選択状態７で●で示すグループ）は第１回目、偶数番目のグループ（開口の選択状態７で○で示すグループ）は第２回目の露光に割り当てる。
【００５７】
このＳ１からＳ４までのステップにより、荷電粒子遮断量の差は所定の範囲内の値になる（Ｓ５）。こうして第１回目と第２回目の露光に用いる開口が決まると、第１回目の露光に用いられる開口での荷電粒子照射量ｆ1が決まる。
【００５８】
この割り当て方は、図８に示す通りでもよい。即ち、Ｓ１、Ｓ２は図７について説明したのと同様である。次に、各開口の積算荷電粒子通過量１０の大きさの順１１を、各領域１，２毎に、大きい順に３つずつのグループに分け（グループ分け１３）、大きさの順１〜３番目は第１グループ、４〜６番目は第２グループ、７〜９番目は第３グループ等とする（Ｓ３）。そして、奇数グループの開口（開口の選択状態７で●で示すグループ）は第１回目の露光、偶数グループの開口（開口の選択状態７で○で示すグループ）は第２回目の露光に割り当てる（Ｓ４）。
【００５９】
あるいは、割り当て方は、図９に示す通りでもよい。即ち、Ｓ１は図７について説明したのと同様である。次に、各領域１，２ごとに、各開口の積算荷電粒子通過量１０を、開口ａ、ｂ、ｃ・・・ｔの順（図６参照）に積算していき、荷電粒子通過量積算値１４を求め、これの百分率値１５で各開口をラベルする（Ｓ２）。そして、百分率値１５を所定の割合ごと区切ってグループ分けする（Ｓ３）。例えば、各領域１，２毎に、百分率値が２５％未満は第１グループ、２５％以上５０％未満は第２グループ、５０％以上７５％未満は第３グループ、７５％以上は第４グループ等とする。そして、奇数グループの開口（開口の選択状態７で●で示すグループ）は第１回目の露光、偶数グループの開口（開口の選択状態７で○で示すグループ）は第２回目の露光に割り当てる（Ｓ４）。これによって、分割した領域内の荷電粒子通過量を複数回の描画に均等に分けることができる。
【００６０】
以上の様に、本実施形態によれば、第１回目の露光とそれ以降の露光における荷電粒子線ビーム照射による発熱分布を同様できる。その結果、どのような描画パターンであっても、第１回目の露光とそれ以降の露光における熱変形量の差を小さくして、良好な露光を実現することができる。
【００６１】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例を挙げて、本発明に係る露光方法および露光プログラムをさらに詳しく説明する。
【００６３】
＜実施例１＞
図２、図５および図７を参照して、実施例１の露光方法および露光プログラムを説明する。
【００６４】
上述したように図５（ａ）は、図２のマルチ荷電粒子ビーム露光装置１００によってウエハ１２９に露光される描画パターン６を示す。図５（ｂ）（ｃ）は、２回に分けて行われる露光の各露光での開口の選択状態７、各開口の荷電粒子通過量８、ストップアパーチャアレイ上での荷電粒子通過量の配置９を示す。開口の選択状態７では、●が選択された開口、○が非選択の開口を示す。また各開口の荷電粒子通過量８は、露光時間を５段階のパイチャートで表現している。
【００６５】
図５において、第１回目の露光と第２回目の露光は、図７に示す露光方法を用いて次のように行った。即ち、上下２つの領域に分割された描画パターン６は、各開口での荷電粒子通過量を積算した各開口の積算荷電粒子通過量１０を求め、その大きさの順１１でラベルした。そして、積算値の大きさの順が奇数番目のグループは第１回目、偶数番目のグループは第２回目の露光に割り当てた。
【００６６】
こうして決めた第１回目の露光に用いられる開口での荷電粒子通過量と荷電粒子遮断量の和、荷電粒子照射量ｆ1は２００となった。本実施例では、ストップアパーチャアレイ１２３の開口１３２の総数Ｎは４０、分割される領域の開口１３２の数Ｍは２０であった。これらの値を用いて、ｆ1×Ｎ／Ｍ／１０を計算すると、４０となった。なお、荷電粒子量の単位は、図７の１画素を１とした。
【００６７】
割り当てられた領域１の露光に用いられる荷電粒子通過量の和（各開口の荷電粒子通過量８の領域１での総和）は、第１回目が７４、第２回目が６２で、各回の荷電粒子照射量ｆ1から荷電粒子通過量を引いた荷電粒子遮断量の差は１２であった。一方、領域２の荷電粒子通過量は、第１回目が１０４、第２回目が９４で、荷電粒子遮断量の差が１０であった。領域１，領域２は、先に示したｆ1×Ｎ／Ｍ／１０＝４０を下回っていた。
【００６８】
図２の描画パターン発生回路１０２やコントローラ１０１や不図示の記憶装置内にこのアルゴリズムを組み込んだ露光プログラムを用いて露光を行い、第１回目の露光と第２回目の露光のパターン間の露光量の差が小さい良好なパターンを形成することができた。
【００６９】
＜実施例２＞
図２、図５および図１０を参照して、実施例２の露光方法および露光プログラムを説明する。図１０は実施例２における描画パターンと、該描画パターンに対応するストップアパーチャアレイの選択状態を示す説明図である。
【００７０】
図１０は、図５と同様に、図２のマルチ荷電粒子ビーム露光装置１００によってウエハ１２９に露光される描画パターン６と、２回で行われる露光の、開口の選択状態７、各開口の荷電粒子通過量８、ストップアパーチャアレイ上での荷電粒子通過量の配置９を示す。
【００７１】
図１０に示すように、本実施例では、ストライプ状のパターンを形成することを目的として、実施例１と同様のアルゴリズムで露光を行った。
【００７２】
その結果、第１回目、第２回目の露光において、荷電粒子通過量が均等に割り振られ、上下に分割された２つの領域での荷電粒子遮断量の差は０であり、第１回目の露光と第２回目の露光のパターン間のずれが少ない良好なパターンを形成することができた。
【００７３】
＜比較例＞
図１１を参照して、従来の露光方法を比較例として説明する。図１１は比較例における描画パターンと、該描画パターンに対応するストップアパーチャアレイの選択状態を示す説明図である。
【００７４】
図１１に示す比較例は、特許文献１に記載の露光方法で露光される可能性のある極端な場合のパターンを示す。第１回目、第２回目の露光での開口の選択状態７は、従来の露光方法で要求されるように偏りなく選択されている。第１回目と第２回目の各荷電粒子通過量は全体として同じ値である。
【００７５】
しかしながら、上下に分割された２つの領域での荷電粒子遮断量の差は２４０であり、上記４０を大きく上回り、ストップアパーチャアレイ上での荷電粒子通過量の配置９は、著しく偏った。そのため、露光中にストップアパーチャアレイの歪みが第１回目と第２回目の露光で大きく異なった。この状態で露光を行ったところ、ストップアパーチャアレイの歪みの差が大きい部分で露光量の段差が大きくなり、露光不良となった。
【符号の説明】
【００７６】
１、２、３、４：領域、５：荷電粒子遮断量の差、６：描画パターン、７：開口の選択状態、８：各開口の荷電粒子通過量、９：荷電粒子通過量の配置、１０：各開口の積算荷電粒子通過量、１１：各開口の積算荷電粒子通過量の大きさの順、１３：グループ分け、１４：荷電粒子通過量積算値、１５：百分率値、１２３：ストップアパーチャアレイ（開口部材）、１３２：開口
【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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