(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
図形パターン毎の補正方向のパターン寸法に依存した荷電粒子の前方散乱に起因する寸法変動を補正する前方散乱補正照射係数を用いて、近接効果に起因する寸法変動を補正する近接効果補正照射係数を演算する近接効果補正照射係数演算部と、
前記近接効果補正照射係数と前記前方散乱補正照射係数とを用いて照射量を演算する照射量演算部と、
前記照射量に基づいて、荷電粒子ビームを用いて、試料に当該図形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】
前記前方散乱補正照射係数に依存した関数を用いて、かぶりに起因する寸法変動を補正するかぶり補正照射係数を演算するかぶり補正照射係数演算部をさらに備え、
前記照射量演算部は、さらに、前記かぶり補正照射係数を用いて前記照射量を演算する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】
ローディング効果に起因する寸法変動量を演算する寸法変動量演算部と、
前記パターン寸法と近接効果密度とを用いて、パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数であって、前記パターン寸法と前記近接効果密度とに依存して変化する裕度を演算する裕度演算部と、
をさらに備え、
前記照射量演算部は、さらに、前記裕度とローディング効果に起因する寸法変動量とを用いて前記照射量を演算す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】
前記パターン寸法と近接効果密度とを用いて、前記パターン寸法と前記近接効果密度とに依存した、パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる第１の裕度を演算する第１の裕度演算部と、
前記近接効果密度を用いて、パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数であって、同一の近接効果密度においては前記パターン寸法によっては変化せず、前記近接効果密度に依存して変化する第２の裕度を演算する第２の裕度演算部と、
をさらに備え、
前記照射量演算部は、さらに、前記第１の裕度と前記第２の裕度とローディング効果に起因する寸法変動量とを用いて前記照射量を演算す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５】
図形パターン毎に補正方向のパターン寸法に依存した荷電粒子の前方散乱に起因する寸法変動を補正する前方散乱補正照射係数を用いて、近接効果に起因する寸法変動を補正する近接効果補正照射係数を演算する工程と、
前記近接効果補正照射係数と前記前方散乱補正照射係数とを用いて照射量を演算する工程と、
前記照射量に基づいて、荷電粒子ビームを用いて、試料に当該図形パターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする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、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、電子線描画において、電子の前方散乱によるパターンの寸法変動を補正する手法に関する。
【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（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、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
【０００３】
図１０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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）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例えば長方形の開口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】
上述した電子ビーム描画では、より高精度な試料面内、例えばマスク面内の線幅均一性が求められている。ここで、かかる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。一方、描画後の現像やエッチングを行なう場合においても、回路パターンの粗密に起因したローディング効果と呼ばれる寸法変動が生じてしまう。
【０００５】
ここで、基準照射量Ｄｂａｓｅ毎に近接効果補正がよく合う近接効果補正係数ηが存在する。そのため、基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηとの組を変えて近接効果補正を維持しながらローディング効果による寸法変動量もあわせて補正した照射量を算出する手法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５０２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、昨今のパターンの微細化に伴って、描画されるパターンの寸法が小さくなるにつれ、従来の照射量演算モデルでは誤差が生じてしまうことがわかってきた。
【０００８】
図１１は、従来の照射量モデルの一例を説明するための図である。従来の照射量モデルでは、図１１に示すように照射量Ｄの１／２をレジストの解像閾値となる閾値照射量Ｄｔｈに設定することで、パターン３００は、ビームプロファイルにおいてＤ／２の位置の寸法Ｌで描画されていた。
【０００９】
図１２は、従来の照射量モデルで寸法が小さいパターンを描画した場合の寸法の一例を説明するための図である。従来の照射量モデルで設定した照射量で線幅寸法の小さいパターンを描画した場合、ある寸法よりも小さくなってくると、図１２に示すように、最大照射量Ｄ’が設定された照射量Ｄに届かない。そのため、Ｄ”で決まる寸法のパターン３０２を予定していても、実際に得られる寸法は、それよりも細い閾値照射量Ｄｔｈのパターン３０４になってしまう。
【００１０】
ここで、かかるずれ分も含めた照射量を初めからすべて演算するには、より小さな領域単位ですべての描画領域を計算する必要があるので処理時間が非常に長くかかってしまう。そのため、例えば、描画前に外部で予め補正量を算出しておいて、描画装置に入力されるレイアウトデータに付加情報として定義しておくことも考えられる。しかし、かかる手法では、補正計算に使用するパラメータの変更が必要になった場合に使用できなくなってしまうといった問題がある。そのため、描画装置内でより簡易に補正計算を行うことが望ましいが、従来、かかる問題を解決するための十分な手法が確立されていなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、より小さな寸法のパターンの寸法変動を他の寸法変動要因と共に補正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】
【００１２】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
図形パターン毎の補正方向のパターン寸法に依存した荷電粒子の前方散乱に起因する寸法変動を補正する前方散乱補正照射係数を用いて、近接効果に起因する寸法変動を補正する近接効果補正照射係数を演算する近接効果補正照射係数演算部と、
近接効果補正照射係数と前方散乱補正照射係数とを用いて照射量を演算する照射量演算部と、
照射量に基づいて、荷電粒子ビームを用いて、試料に当該図形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。
【００１３】
また、前方散乱補正照射係数に依存した関数を用いて、かぶりに起因する寸法変動を補正するかぶり補正照射係数を演算するかぶり補正照射係数演算部をさらに備え、
照射量演算部は、さらに、かぶり補正照射係数を用いて照射量を演算すると好適である。
【００１４】
また、ローディング効果に起因する寸法変動量を演算する寸法変動量演算部と、
パターン寸法と近接効果密度とを用いて、パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数であって、パターン寸法と近接効果密度とに依存して変化する裕度を演算する裕度演算部と、
をさらに備え、
照射量演算部は、さらに、裕度とローディング効果に起因する寸法変動量とを用いて照射量を演算すると好適である。
【００１５】
また、パターン寸法と近接効果密度とを用いて、パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数であって、パターン寸法と近接効果密度とに依存して変化する第１の裕度を演算する第１の裕度演算部と、
近接効果密度を用いて、パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数であって、同一の近接効果密度においてはパターン寸法によっては変化せず、近接効果密度に依存して変化する第２の裕度を演算する第２の裕度演算部と、
をさらに備え、
照射量演算部は、さらに、第１の裕度と第２の裕度とローディング効果に起因する寸法変動量とを用いて照射量を演算すると好適である。
【００１６】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
図形パターン毎に補正方向のパターン寸法に依存した荷電粒子の前方散乱に起因する寸法変動を補正する前方散乱補正照射係数を用いて、近接効果に起因する寸法変動を補正する近接効果補正照射係数を演算する工程と、
近接効果補正照射係数と前方散乱補正照射係数とを用いて照射量を演算する工程と、
照射量に基づいて、荷電粒子ビームを用いて、試料に当該図形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】
【００１７】
本発明の一態様によれば、近接効果等の他の変動要因と共に、より小さな寸法のパターンで生じる寸法変動を補正できる。その結果、高精度な描画ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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における照射量補正の仕方を説明するための概念図である。
【図３】実施の形態１におけるパターンを構成する複数の図形の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における図形毎の描画データのフォーマットの一例を示す図である。
【図５】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６】実施の形態１におけるパターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの相関データの一例を示すグラフである。
【図７】実施の形態１におけるパターンを構成する複数の図形の他の一例を示す図である。
【図８】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９】実施の形態２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】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。
【図１１】従来の照射量モデルの一例を説明するための図である。
【図１２】従来の照射量モデルで電子の前方散乱半径よりも十分に大きいとは言えないパターンを描画した場合の寸法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。また、以下に説明する式等において、ｘは位置を示すベクトルとする。
【００２０】
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、及び偏向器２０８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、描画対象となる試料１０１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。
【００２１】
制御部１６０は、制御計算機１１０，１２０、メモリ１１１，１２１、偏向制御回路１３０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）アンプ１３２、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６を有している。制御計算機１１０，１２０、メモリ１１１，１２１、偏向制御回路１３０、及び記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６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は、ＤＡＣアンプ１３２を介してブランキング偏向器２１２に接続される。
【００２２】
制御計算機１１０内には、面積密度ρ算出部４１、寸法変動量ΔＣＤ算出部４０、関数ρｐ１／２α算出部４４、及び関数ρｐＬ／２α算出部４６が配置されている。面積密度ρ算出部４１、ΔＣＤ算出部４０、ρｐ１／２α算出部４４、及び関数ρｐＬ／２α算出部４６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１１０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１１１に記憶される。
【００２３】
制御計算機１２０内には、近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）算出部５０、近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）算出部５１、かぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）算出部５２、照射量密度ρ’（ｘ）算出部５３、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出部５４、照射量Ｄ（ｘ）算出部５６、照射時間（ｔ）算出部５８、ショットデータ生成部６０、及び描画制御部６２が配置されている。近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）算出部５０、近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）算出部５１、かぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）算出部５２、照射量密度ρ’（ｘ）算出部５３、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出部５４、照射量Ｄ（ｘ）算出部５６、照射時間（ｔ）算出部５８、ショットデータ生成部６０、及び描画制御部６２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１２０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１２１に記憶される。
【００２４】
記憶装置１４０には、図形毎に、図形コードと基準位置の座標とｘ方向の図形サイズとｙ方向の図形サイズと補正方向における図形の線幅寸法ｗとが定義された各図形データによる描画データが外部より入力され、格納されている。例えば、ＯＰＣ処理後のパターンをフラクチャ処理を行って、パターンを複数の図形に分解した場合に、かかる複数の図形をつなぎ合わせたパターンを構成する図形毎に、上述した補正方向における図形の線幅寸法ｗが属性情報として定義される。なお、補正方向に複数の図形が接触してつながる場合はつながった図形全体の補正方向における線幅寸法が定義される。
【００２５】
また、記憶装置１４４には、離散的な複数の裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）がパラメータとして外部から入力され、格納されている。裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）は、パターン寸法ＣＤと近接効果密度Ｕとに依存した、パターン寸法ＣＤと電子ビームの照射量Ｄとの関係を示す係数として定義される。言い換えれば、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）は、同じ近接効果密度Ｕであってもパターン寸法ＣＤが変化することで変動する値となる。逆に、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）は、同じパターン寸法ＣＤであっても近接効果密度Ｕが変化することで変動する値となる。ここでは、パターン寸法ＣＤと近接効果密度Ｕとを可変にして、離散的な複数の条件での裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）を予め実験等により求めておく。
【００２６】
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。例えば、ここでは対物偏向を１段の偏向器２０８を用いて行っているが、２段以上の偏向器を用いても構わない。例えば、主副２段の主偏向器および副偏向器を用いてもよい。或いは、３段の第１の対物偏向器、第２の対物偏向器および第３の対物偏向器を用いてもよい。また、偏向制御回路１３０は、図示しない各ＤＡＣアンプを介して、偏向器２０５、及び偏向器２０８に接続される。
【００２７】
図２は、実施の形態１における照射量補正の仕方を説明するための概念図である。上述したように、昨今のパターンの微細化に伴って、描画されるパターンの寸法が小さくなるにつれ、従来の照射量演算モデルでは誤差が生じてしまうことがわかってきた。具体的には、従来の照射量モデルでは、描画されるパターンの寸法が、電子の前方散乱の影響半径σｐｓに対して十分に大きい場合に成り立つ。そのため、描画されるパターンの寸法が電子の前方散乱の影響半径σｐｓに対して十分に大きいとは言えない寸法まで小さくなってくると従来の照射量モデルとのずれが生じてしまう。電子の前方散乱の影響半径σｐｓが２０〜３０ｎｍに対して、例えば、パターンの線幅寸法が１５０ｎｍなら前方散乱の影響を受けずに従来の照射量モデルが成り立つ。しかしながら、例えば、パターンの線幅寸法が５０ｎｍ以下程度にまで小さくなってくると前方散乱の影響を受けて従来の照射量モデルでは寸法誤差が生じる。
【００２８】
かかる前方散乱の影響を受ける程度のパターン寸法になってくると、図２（ａ）の照射量プロファイル３０が示すように、最大照射量Ｄ’が設定された照射量Ｄに届かない。そのため、従来の手法で照射した際にパターン１０のエッジ位置に蓄積される照射量を予定していても、実際に得られる寸法は、それよりも細い閾値照射量Ｄｔｈのパターン１２になってしまう。そこで、実施の形態１では、従来の手法で照射した際にパターン１０のエッジ位置に蓄積される照射量を前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））と照射量Ｄの積として定義する。言い換えれば、前方散乱の寄与率をαとして、照射量Ｄに乗じたαＤを定義する。そして、図２（ｂ）に示すように、かかるαＤが閾値照射量Ｄｔｈになるように補正する。言い換えれば、照射量プロファイル３０の各値に１／（２α）を乗じて照射量プロファイル３２に変換することで、従来の照射量モデルに合わせ込むことができる。よって、実施の形態１では、照射量を演算するにあたって、かかる前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））を図形毎に求めることで、かかる前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））を使って、その後の補正計算を行う。かかる手法により、補正量を無の状態の初めからすべて演算する場合に比べて演算処理量を大幅に低減できる。
【００２９】
図３は、実施の形態１におけるパターンを構成する複数の図形の一例を示す図である。図３には、パターン２０として、途中で線幅が変更になりながら延びる所謂Ｌ字型のパターンの一例を示している。かかるパターン２０は、描画装置１００へデータが入力される前のフラクチャ処理により複数の図形２２ａ，ｂ，ｃ，・・・に分割される。ここで、各図形において重要なサイズは、パターン２０の長手方向（線方向）ではなく、これと直交する線幅寸法である。よって、寸法変動を補正する必要があるのは、かかるパターン２０の長手方向（線方向）に直交する方向の線幅寸法となる。しかしながら、従来の描画データでは、分割された各図形の図形コード、座標、ｘ方向サイズ、ｙ方向サイズが定義されているだけで、補正したい方向（補正方向）の線幅寸法が定義されていない。そのため、このままでは、補正方向を特定することは困難である。そこで、実施の形態１では、描画データの各図形のパターンデータに、図形の図形コード、座標、ｘ方向サイズ、ｙ方向サイズの他に、さらに、補正方向の線幅寸法Ｌを定義するように構成した。図３の例では、例えば、分割された図形２２ａについて、座標（ｘ１，ｙ１）、サイズ（Ｌｘ１，Ｌｙ１）、の他に、さらに、線幅寸法Ｌ１が定義される。その他の図形２２ｂ，ｃ，・・・についても同様である。また、パターン２０の延びる方向が途中で変更された場合でも、変更後のパターン２０の長手方向（線方向）に直交する方向の線幅寸法を図形のパターンデータに定義しておけばよい。図３の例では、例えば、分割された図形２２ｎについて、座標（ｘ１７，ｙ１７）、サイズ（Ｌｘ１７，Ｌｙ１７）、の他に、さらに、線幅寸法Ｌ１７が定義される。なお、補正方向に複数の図形が接触してつながる場合はつながった図形全体の補正方向における線幅寸法が定義される。そして、実施の形態１では、かかる補正方向の線幅寸法Ｌを使って、前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））を求める。かかる線幅寸法Ｌをパラメータとして用いることで、前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））を簡易に取得できる。また、描画装置１００において描画条件が変更になった場合でもかかる線幅寸法Ｌをパラメータとしてα（Ｌ（ｘ））を求めることができる。よって、描画前に補正量を演算して入力データに属性情報として定義してしまう場合のように、描画条件が変更になった場合に使用できなくなるといった不具合を回避できる。
【００３０】
図４は、実施の形態１における図形毎の描画データのフォーマットの一例を示す図である。図４では、描画装置１００に入力される描画データは、図形毎に、ヘッダ、図形コード（ｋ−ｃｏｄｅ）、配置座標（ｘ，ｙ）、図形寸法（Ｌ１，Ｌ２）が定義され、ヘッダの属性情報として補正方向の線幅寸法Ｌがさらに定義される。
【００３１】
図５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５において、実施の形態１における描画方法は、面積密度ρ算出工程（Ｓ１００）と、寸法変動量ΔＣＤ算出工程（Ｓ１０２）と、関数ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））算出工程（Ｓ１０８）と、近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）算出工程（Ｓ１１２）と、照射量密度ρ’（ｘ）算出工程（Ｓ１１５）と、かぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）算出工程（Ｓ１１６）と、関数ρｐＬ／２α（Ｌ（ｘ））算出工程（Ｓ１１８）と、近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）算出工程（Ｓ１２０）と、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出工程（Ｓ１２２）と、照射量Ｄ（ｘ）算出工程（Ｓ１２４）と、描画工程（Ｓ１２６）という一連の工程を実施する。なお、実施の形態１では、前方散乱に起因した寸法変動と、近接効果に起因した寸法変動と、かぶりに起因した寸法変動と、ローディング効果に起因した寸法変動とをすべて補正しているが、これに限るものではない。例えば、前方散乱に起因した寸法変動と、近接効果に起因した寸法変動とを補正した照射量を求めてもよい。これにより、前方散乱に起因した寸法変動と、近接効果に起因した寸法変動とが補正できる。言い換えれば、前方散乱に起因した寸法変動と、近接効果、かぶり或いはローディング効果に起因した寸法変動のうちの１つ以上とを補正した照射量を求めてもよい。まず、制御計算機１１０は、記憶装置１４０から描画データを読み出す。そして、以下の演算を実施する。
【００３２】
面積密度ρ算出工程（Ｓ１００）として、面積密度ρ算出部４１は、試料１０１の描画領域を所定のサイズの複数のメッシュ領域に仮想分割して、メッシュ領域毎に、図形パターンが占める面積密度を演算する。面積密度ρ算出部４１は、ローディング効果の影響半径の例えば１／１０のサイズのメッシュ領域毎に面積密度ρＬ（ｘ）を演算する。面積密度ρＬ（ｘ）を演算するメッシュサイズとしては、例えば、１００〜５００μｍ程度が好適である。
【００３３】
寸法変動量ΔＣＤ算出工程（Ｓ１０２）として、ΔＣＤ算出部４０は、描画データに定義された図形パターン毎に、ローディング効果に起因した寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）を算出する。ΔＣＤ算出部４０は、寸法変動量演算部の一例である。寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）は、分布関数ｇＬ（ｘ）、面積密度ρＬ（ｘ）、ローディング効果補正係数γ、及び位置依存の寸法変動量Ｐ（ｘ）を用いて、以下の式（１）で定義される。なお、分布関数ｇＬ（ｘ）は、例えば、ガウシアン分布関数等を用いると好適である。また、面積密度ρＬ（ｘ）は、ローディング効果の影響半径の例えば１／１０のサイズのメッシュ領域毎に演算された値を用いるとよい。演算されたΔＣＤ（ｘ）は記憶装置１４２に一時的に格納される。
【００３４】
【数１】
0005871557.tif 000002
【００３５】
ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））算出工程（Ｓ１０８）として、ρｐ１／２α算出部４４は、かぶり効果補正用の近接効果に起因する寸法変動を補正するための面積密度を算出する。本工程では、図形毎のパターン面積に１／２α（Ｌ（ｘ））の重みを付けて面積密度を算出する。実施の形態では、この重み付きの面積密度を、重みの付いていない面積密度ρを用いて、便宜上、ρ／２α（Ｌ（ｘ））と表現する。演算された関数ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））は記憶装置１４２に一時的に格納される。
【００３６】
α（Ｌ（ｘ））は、パターン寸法Ｌ（ｘ）に依存した係数となる。α（Ｌ（ｘ））は、パターン寸法Ｌ（ｘ）と規格化された分布関数ｇｐｓ（ｘ）を用いて、以下の式（２）で定義される。なお、分布関数ｇｐｓ（ｘ）は、前方散乱の影響半径σｐｓを用いて、以下の式（３）で定義される。また、面積密度ρｐ１は、かぶり効果補正用に、本来の近接効果補正用のメッシュサイズよりも大きなメッシュサイズΔｐ１のメッシュ領域毎に演算された値を用いるとよい。例えば、メッシュサイズΔｐ１が５〜１０μｍのメッシュ領域毎に演算されるとよい。
【００３７】
【数２】
0005871557.tif 000003
【００３８】
【数３】
0005871557.tif 000004
【００３９】
そして、当該図形パターンの端部の座標をｘとしたときのα（Ｌ（ｘ））を求める。言い換えれば、例えば、当該図形パターンの寸法Ｌの中心位置を分布関数の中心とした場合に、ｘ＝Ｌ／２としたときのα（Ｌ（ｘ））を求める。これにより、前方散乱の寄与率となる前方散乱補正照射係数が得られる。
【００４０】
近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）算出工程（Ｓ１１２）として、Ｄｐ’（ｘ）算出部５１は、ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））を用いて、かぶり補正計算に用いるための近接効果に起因する寸法変動を補正する近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を演算する。Ｄｐ’（ｘ）は、ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））、分布関数ｇｐ（ｘ）、近接効果補正係数ηを用いて、以下の式（４）で定義される。
【００４１】
【数４】
0005871557.tif 000005
【００４２】
なお、分布関数ｇｐ（ｘ）は、例えば、ガウシアン分布関数等を用いると好適である。また、式（４）中の第２項のρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））は、既に求めた関数ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））を用いることで演算処理時間を短縮できる。ここでは、かぶり補正計算用にメッシュサイズΔｐ１が本来の近接効果補正用のメッシュサイズΔｐＬよりも大きな寸法としているため演算回数が減り、演算処理時間を短縮できる。以上により、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果に起因する寸法変動も補正することができるかぶり補正計算用のＤｐ’（ｘ）を取得できる。
【００４３】
照射量密度ρ’（ｘ）算出工程（Ｓ１１５）として、照射量密度ρ’（ｘ）算出部５３は、照射量密度ρ’（ｘ）を演算する。照射量密度ρ’（ｘ）は、前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））に依存した関数である。ρ’（ｘ）は、かぶり補正計算用の近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）、ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））、かぶり補正計算用の近接効果メッシュサイズΔｐ１、及びかぶり効果補正用のメッシュサイズΔｆを用いて、以下の式（５）で定義される。メッシュサイズΔｆは、かぶり効果の影響半径の例えば１／１０のサイズが好適である。例えば、１００〜５００μｍ程度が好適である。ここでは、ρ’（ｘ）を照射量密度と命名しているが、これは便宜上の名称であって他の名称でももちろん構わない。単に、関数ρ’（ｘ）でもよい。
【００４４】
【数５】
0005871557.tif 000006
【００４５】
かぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）算出工程（Ｓ１１６）として、Ｄｆ（ｘ）算出部５２は、前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））に依存した関数である照射量密度ρ’（ｘ）を用いて、かぶりに起因する寸法変動を補正するかぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）を演算する。Ｄｆ（ｘ）算出部５２は、かぶり補正照射係数演算部の一例である。Ｄｆ（ｘ）は、分布関数ｇｆ（ｘ）、照射量密度ρ’（ｘ）、かぶり補正係数θ、近接効果補正係数ηを用いて、以下の式（６）で定義される。
【００４６】
【数６】
0005871557.tif 000007
【００４７】
なお、分布関数ｇｆ（ｘ）は、例えば、ガウシアン分布関数等を用いると好適である。また、式（６）中の第２項のρ’（ｘ）は、既に求めた関数ρ’（ｘ）を用いることで演算処理時間を短縮できる。以上により、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果とさらにかぶりに起因する寸法変動も補正することができるＤｆ（ｘ）を取得できる。
【００４８】
関数ρｐＬ／２α（Ｌ（ｘ））算出工程（Ｓ１１８）として、ρｐＬ／２α算出部４６は、かぶり効果補正用ではない本来の近接効果に起因する寸法変動を補正するための面積密度を算出する。本工程では、図形毎のパターン面積に１／２α（Ｌ（ｘ））の重みを付けて面積密度を算出する。演算された関数ρｐＬ／２α（Ｌ（ｘ））は記憶装置１４２に一時的に格納される。
【００４９】
α（Ｌ（ｘ））は、上述した式（２），式（３）を用いればよい。また、面積密度ρｐＬは、本来の近接効果の影響半径の例えば１／１０のメッシュサイズΔｐＬのメッシュ領域毎に演算された値を用いるとよい。例えば、メッシュサイズΔｐＬが１μｍ程度のメッシュ領域毎に演算されるとよい。なお、ρｐＬ／２α算出部４６は、図１において制御計算機１１０内に配置されているが、制御計算機１２０内に配置されてもよい。
【００５０】
近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）算出工程（Ｓ１２０）として、Ｄｐ（ｘ）算出部５０は、ρｐＬ／２α（Ｌ（ｘ））を用いて、本来の近接効果に起因する寸法変動を補正する近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）を演算する。Ｄｐ（ｘ）算出部５０は、近接効果補正照射係数演算部の一例である。Ｄｐ（ｘ）は、ρｐＬ／２α（Ｌ（ｘ））、分布関数ｇｐ（ｘ）、近接効果補正係数ηを用いて、以下の式（７）で定義される。
【００５１】
【数７】
0005871557.tif 000008
【００５２】
なお、分布関数ｇｐ（ｘ）は、例えば、ガウシアン分布関数等を用いると好適である。また、式（７）中の第２項のρｐＬ／２α（Ｌ（ｘ））は、既に求めた関数ρｐＬ／２α（Ｌ（ｘ））を用いることで演算処理時間を短縮できる。以上により、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果に起因する寸法変動も補正することができるＤｐ（ｘ）を取得できる。
【００５３】
裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出工程（Ｓ１２２）として、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出部５４は、パターン寸法Ｌと近接効果密度Ｕとを用いて、パターン寸法Ｌと電子ビームの照射量Ｄとの関係を示す係数であって、パターン寸法Ｌと近接効果密度Ｕとに依存して変化する裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）を演算する。ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出部５４は、裕度演算部の一例である。
【００５４】
図６は、実施の形態１におけるパターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの相関データの一例を示すグラフである。縦軸はパターン寸法ＣＤを示し、横軸は照射量Ｄを対数で示している。ここでは、例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合について実験により求めている。近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０は実際にはパターンが無いことになってしまうので、周囲に何もない状態で測定用のラインパターンを例えば１つ描画することで近似して求めることができる。逆に、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝１は周囲を含めてメッシュ内全体がパターンになってしまい寸法が測れないので、周囲がパターンで埋め尽くされた状態で測定用のラインパターンを例えば１つ描画することで近似して求めることができる。ここで、設定する近接効果密度Ｕ（ｘ）は、０％，５０％，１００％の各場合に限るものではない。例えば、１０％以下のいずれかと、５０％と、９０％以上のいずれかとの３つを用いても好適である。また、３種類に限らず、その他の数の種類で測定してもよい。例えば４種類以上測定しても構わない。裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）は、例えば、かかるグラフの傾きを示す。パターン寸法Ｌが、前方散乱の影響を受けない程度に大きいサイズまでは、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）は、パターン寸法Ｌに関わらず、近接効果密度Ｕ（ｘ）に対して一定値を得ることができる。しかし、パターン寸法Ｌが、前方散乱の影響を受ける程度以下まで小さくなってくると、近接効果密度Ｕ（ｘ）が一定であってもパターン寸法Ｌに依存して変化する。そのため、実施の形態１では、予め、評価パターンを用いて実験等によりパターン寸法Ｌと近接効果密度Ｕとに依存して変化する離散的な複数の裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）を求めておき記憶装置１４４に記憶しておく。
【００５５】
そして、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出部５４は、記憶装置１４４から離散的な複数のＤＬ（Ｕ，Ｌ）データを読み出し、フィッティングすることで連続したＤＬ（Ｕ，Ｌ）を求めることができる。なお、近接効果密度Ｕ（ｘ）は、近接効果メッシュ内のパターン面積密度ρｐ（ｘ）に分布関数ｇｐ（ｘ）を近接効果の影響範囲σｐ以上の範囲で畳み込み積分した値で定義される。近接効果メッシュは、上述した近接効果の影響半径σｐの例えば１／１０程度のサイズが好適であり、例えば、１μｍ程度のサイズが好適である。
【００５６】
照射量Ｄ（ｘ）算出工程（Ｓ１２４）として、Ｄ（ｘ）算出部５６は、近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）と前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））とを用いて照射量Ｄ（ｘ）を演算する。Ｄ（ｘ）算出部５６は、照射量演算部の一例である。実施の形態１では、さらに、かぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）を用いてかかる照射量Ｄ（ｘ）を演算する。実施の形態１では、さらに、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）とローディング効果に起因する寸法変動量ΔＣＤとを用いて照射量Ｄ（ｘ）を演算する。照射量Ｄ（ｘ）は、基準照射量Ｄｂａｓｅ、Ｄｐ（ｘ）、α（Ｌ（ｘ））、Ｄｆ（ｘ）、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）、及びΔＣＤ（ｘ）を用いて、以下の式（８）で定義される。
【数８】
0005871557.tif 000009
【００５７】
式（８）から照射量を演算することで、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果とかぶりとローディング効果とに起因する寸法変動も合わせて補正することができる。かぶりとローディング効果とに起因する寸法変動の補正を行わず、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果に起因する寸法変動を合わせて補正する場合には、Ｄｆ（ｘ）、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）、及びΔＣＤ（ｘ）を使用しなければよい。ローディング効果に起因する寸法変動の補正を行わず、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果とかぶりに起因する寸法変動を合わせて補正する場合には、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）、及びΔＣＤ（ｘ）を使用しなければよい。かぶりに起因する寸法変動の補正を行わず、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果とローディング効果とに起因する寸法変動を合わせて補正する場合には、Ｄｆ（ｘ）を使用しなければよい。このように、補正する内容に合わせて適宜式を調整すればよい。いずれの場合でも、前方散乱に起因する寸法変動を補正できる。そして、演算された照射量Ｄ（ｘ）は、記憶装置１４６に格納される。その際、照射量Ｄ（ｘ）は、照射時間算出部５８によって、照射時間ｔに換算されたデータとして格納されると好適である。照射時間ｔは、照射量Ｄ（ｘ）を電流密度Ｊで割ることで求めることができる。
【００５８】
一方、かかる照射量演算を行う処理と並行して、ショットデータ生成部５８は、記憶装置１４０から描画データを入力し、複数段のデータ変換処理を行って、装置固有のショットデータを生成する。ショットデータ生成部５８は、描画データに定義された複数の図形パターンを１度の電子ビーム２００で照射可能なサイズ（成形可能なサイズ）のショット図形に変換し、各ショット図形の照射位置、ショット図形の種類、及びショット図形サイズ等が定義されたショットデータを生成する。かかるショットデータは、記憶装置１４６に格納される。
【００５９】
描画工程（Ｓ１２２）として、描画制御部６２の制御の下、まず、偏向制御回路１３０は、記憶装置１４６から照射量Ｄ（ｘ）データを読み出し、ショット図形毎に、各ショット図形に定義された照射量（照射時間）だけ電子ビーム２００を照射し、照射時間ｔが経過したら電子ビーム２００を遮へいするように偏向するための偏向量を演算する。そして、かかる偏向量の偏向電圧をＤＡＣアンプ１３２を介して対応するブランキング偏向器２１２に印加する。また、偏向制御回路１３０は、ショットデータに沿って、定義された描画位置に電子ビーム２００を偏向するための偏向量を演算する。同様に、各ショット図形に定義された図形種及びサイズの図形に成形するための偏向量を演算する。そして、図示しないＤＡＣアンプを介して各偏向量の偏向電圧を対応する偏向器２０５，２０８に印加する。そして、描画制御部６２の制御の下、描画部１５０は、求めた照射量Ｄ（ｘ）に基づいて、電子ビーム２００を用いて、試料１０１に当該図形パターンを描画する。具体的には、以下の動作を行なう。
【００６０】
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ｔ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。
【００６１】
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により矩形例えば長方形の穴を持つ第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をまず矩形例えば長方形に成形する。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、偏向器２０８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。ＸＹステージ１０５は移動しているため、偏向器２０８はＸＹステージ１０５の移動に追従するように電子ビーム２００を偏向する。
【００６２】
以上のように実施の形態１によれば、近接効果等の他の変動要因と共に、荷電粒子の前方散乱に起因する寸法変動を補正できる。その結果、描画されるパターンの寸法が電子の前方散乱の影響半径に対して十分に大きいとは言えない寸法であっても、高精度な描画ができる。
【００６３】
図７は、実施の形態１におけるパターンを構成する複数の図形の他の一例を示す図である。上述したように、各図形において重要なサイズは、パターン２０の長手方向（線方向）ではなく、これと直交する線幅寸法である。よって、マスク製造に係わるプロセス起因して寸法変動を補正する必要があるのは、かかるパターン２０の長手方向（線方向）に直交する方向の線幅寸法となる。しかしながら、従来の描画データでは、分割された各図形の図形コード、座標、ｘ方向サイズ、ｙ方向サイズが定義されているだけで、補正したい方向（補正方向）が定義されていない。そのため、このままでは、補正方向自体も特定することは困難である。ここで、補正方向自体が特定できれば、図形コード、ｘ方向サイズ、ｙ方向サイズから補正方向の線幅寸法Ｌを求めることは可能である。そこで、描画データの各図形のパターンデータに、図形の図形コード、座標、ｘ方向サイズ、ｙ方向サイズの他に、さらに、補正方向を定義するように構成してもよい。上述した例では、パターン２０が分割された図形２２ａについて、座標（ｘ１，ｙ１）、サイズ（Ｌｘ１，Ｌｙ１）、線幅寸法Ｌ１が定義されていたが、図７では、座標（ｘ１，ｙ１）、サイズ（Ｌｘ１，Ｌｙ１）、補正方向Ｙが定義される。同様に、その他の図形２２ｂ，ｃ，・・・についても同様である。また、パターン２０の延びる方向が途中で変更された場合でも、変更後のパターン２０の長手方向（線方向）に直交する方向を補正方向として、図形のパターンデータに定義しておけばよい。図７の例では、例えば、分割された図形２２ｎについて、座標（ｘ１７，ｙ１７）、サイズ（Ｌｘ１７，Ｌｙ１７）、の他に、さらに、補正方向Ｘが定義される。
【００６４】
そして、α（Ｌ（ｘ））算出部４２は、まず、かかる補正方向から補正方向のパターン寸法Ｌを算出する。そして、以降は上述した内容と同様に演算すればよい。
【００６５】
実施の形態２．
実施の形態１では、ローディング効果の補正について、近接効果の補正とは別のパラメータを用いて照射量を演算する例を示した。実施の形態２では、基板の位置毎に、近接効果補正を維持しながらローディング効果による寸法変動量もあわせて補正する基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηとの組を用いた場合について説明する。以下、特に説明した点以外の内容は、実施の形態１と同様である。
【００６６】
図８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８において、制御計算機１２０内に、さらに、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）算出部７０、近接効果補正係数η（ΔＣＤ）算出部７２、及び裕度ＤＬ（Ｕ）算出部７４を追加した点以外は、図１と同様である。基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）算出部７０、近接効果補正係数η（ΔＣＤ）算出部７２、及び裕度ＤＬ（Ｕ）算出部７４は、制御計算機１２０内の他の機能と同様、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１２０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１２１に記憶される。
【００６７】
図９は、実施の形態２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２における描画方法は、ΔＣＤ算出工程（Ｓ１０２）の後に、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）算出工程（Ｓ１０４）と、近接効果補正係数η（ΔＣＤ）算出工程（Ｓ１０６）とが追加され、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出工程（Ｓ１２２）の後に、裕度ＤＬ（Ｕ）算出工程（Ｓ１２３）が追加された点、近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）算出工程（Ｓ１１２）の代わりに近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）算出工程（Ｓ１１５）が追加された点、かぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）算出工程（Ｓ１１６）の代わりにかぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）算出工程（Ｓ１１７）が追加された点、近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）算出工程（Ｓ１２０）の代わりに近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）算出工程（Ｓ１２１）が追加された点、及び、照射量Ｄ（ｘ）算出工程（Ｓ１２４）の代わりに照射量Ｄ（ｘ）算出工程（Ｓ１２５）が追加された点以外は、図５と同様である。
【００６８】
記憶装置１４４には、実施の形態１と同様、離散的な複数の裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）がパラメータとして外部から入力され、格納されている。実施の形態２では、その他にも、離散的な複数の裕度ＤＬ（Ｕ）がパラメータとして外部から入力され、格納されている。裕度ＤＬ（Ｕ）は、近接効果密度Ｕに依存した、パターン寸法ＣＤと電子ビームの照射量Ｄとの関係を示す係数として定義される。言い換えれば、裕度ＤＬ（Ｕ）は、同じ近接効果密度Ｕならばパターン寸法ＣＤが変化しても変動しない値となる。例えば、パターン寸法Ｌが、前方散乱の影響を受けない程度に大きいサイズの評価パターンを用いてパターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの相関データを実験的に求める。例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合について実験により求める。そして、裕度ＤＬ（Ｕ）は、例えば、パターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの相関データのグラフの傾きを示す。これにより、パターン寸法ＣＤには依存せず近接効果密度Ｕに依存した、離散的な複数の裕度ＤＬ（Ｕ）を求めることができる。離散的な複数の裕度ＤＬ（Ｕ）は、記憶装置１４４に記憶しておく。
【００６９】
記憶装置１４４には、さらに、ローディング効果に起因した寸法変動量ΔＣＤと近接効果補正を維持しながら寸法変動量ΔＣＤを同時に補正可能な基準照射量Ｄｂａｓｅとの相関データが格納される。同様に、ローディング効果に起因した寸法変動量ΔＣＤと近接効果補正を維持しながら寸法変動量ΔＣＤを同時に補正可能な近接効果補正係数ηとの相関データが格納される。ここで、基準照射量Ｄｂａｓｅ毎に近接効果補正がよく合う近接効果補正係数ηが存在する。
【００７０】
よって、ΔＣＤ毎に、基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηとの組が定める。描画前に、予め寸法変動量ΔＣＤを可変にして、かかる相関データを寸法変動量ΔＣＤ毎に、予め実験により求めておく。このように、記憶装置１４４には、ローディング効果に起因した寸法変動量ΔＣＤに依存した基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）のデータと、同様に寸法変動量ΔＣＤに依存した近接効果補正係数η（ΔＣＤ）のデータとが格納される。
【００７１】
実施の形態２において、面積密度ρ算出工程（Ｓ１００）からΔＣＤ算出工程（Ｓ１０２）までの各工程の内容は実施の形態１と同様である。
【００７２】
基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）算出工程（Ｓ１０４）として、Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）算出部７０は、記憶装置１４４からΔＣＤ（ｘ）を読み出し、ΔＣＤ（ｘ）を用いて、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）を算出する。
【００７３】
近接効果補正係数η（ΔＣＤ）算出工程（Ｓ１０６）として、η（ΔＣＤ）算出部７２は、記憶装置１４４からΔＣＤ（ｘ）を読み出し、ΔＣＤ（ｘ）を用いて、近接効果補正係数η（ΔＣＤ）を算出する。
【００７４】
以上により、近接効果補正を維持しながら寸法変動量ΔＣＤを同時に補正可能な基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）と近接効果補正係数η（ΔＣＤ）との組を取得できる。ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））算出工程（Ｓ１０８）の内容は実施の形態１と同様である。
【００７５】
近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）算出工程（Ｓ１１４）として、Ｄｐ’（ｘ）算出部５１は、ρｐ１／２α（Ｌ（ｘ））を用いて、かぶり補正計算に用いるための近接効果に起因する寸法変動を補正する近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を演算する。Ｄｐ’（ｘ）は、ηの代わりに、近接効果補正係数η（ΔＣＤ（ｘ））を用いて、式（４）の代わりに、以下の式（９）で定義される。
【００７６】
【数９】
0005871557.tif 000010
【００７７】
以上により、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果に起因する寸法変動も補正することができるかぶり補正計算用のＤｐ’（ｘ）を取得できる。また、同時にローディング効果を補正する。但し、ローディング効果の補正については、このままでは前方散乱に起因した誤差が残るため、その分については後で補正する。
【００７８】
照射量密度ρ’（ｘ）算出工程（Ｓ１１５）として、照射量密度ρ’（ｘ）算出部５３は、照射量密度ρ’（ｘ）を演算する。ここで、照射量密度ρ’（ｘ）を求める際、実施の形態２では、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）と基準照射量Ｄｂａｓｅとを用いて上述した式（５）を補正する。実施の形態２における照射量密度ρ’（ｘ）は、式（５）の代わりに、以下の式（１０）で定義される。
【００７９】
【数１０】
0005871557.tif 000011
【００８０】
かぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）算出工程（Ｓ１１７）として、Ｄｆ（ｘ）算出部５２は、前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））に依存した関数である照射量密度ρ’（ｘ）を用いて、かぶりに起因する寸法変動を補正するかぶり補正照射係数Ｄｆ（ｘ）を演算する。Ｄｆ（ｘ）算出部５２は、かぶり補正照射係数演算部の一例である。Ｄｆ（ｘ）は、分布関数ｇｆ（ｘ）、照射量密度ρ’（ｘ）、かぶり補正係数θ、近接効果補正係数ηを用いて、以下の式（１１）で定義される。ここで、ρ’（ｘ）は、式（１０）で定義されたものを用いる。
【００８１】
【数１１】
0005871557.tif 000012
【００８２】
以上により、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果とさらにかぶりに起因する寸法変動も補正することができるＤｆ（ｘ）を取得できる。また、同時にローディング効果を補正する。但し、ローディング効果の補正については、このままでは前方散乱に起因した誤差が残るため、その分については後で補正する。
【００８３】
裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出工程（Ｓ１２２）において、裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）（第１の裕度）を演算する。裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出工程（Ｓ１２２）の内容については、実施の形態１と同様である。ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出部５４は、第１の裕度演算部の一例である。実施の形態２では、上述したように、さらに、裕度ＤＬ（Ｕ）算出工程（Ｓ１２３）が実施される。
【００８４】
裕度ＤＬ（Ｕ）算出工程（Ｓ１２３）として、ＤＬ（Ｕ）算出部７４は、近接効果密度Ｕ（ｘ）を用いて、パターン寸法Ｌと電子ビームの照射量Ｄとの関係を示す係数であって、同一の近接効果密度Ｕ（ｘ）においてはパターン寸法Ｌによっては変化せず、近接効果密度Ｕ（ｘ）に依存して変化する裕度ＤＬ（Ｕ）（第２の裕度）を演算する。ＤＬ（Ｕ）算出部５４は、第２の裕度演算部の一例である。ＤＬ（Ｕ）算出部７４は、記憶装置１４４から離散的な複数のＤＬ（Ｕ）データを読み出し、フィッティングすることで連続したＤＬ（Ｕ）を求めることができる。
【００８５】
照射量Ｄ（ｘ）算出工程（Ｓ１２５）として、照射量Ｄ（ｘ）算出部５６は、近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）と前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））と裕度ＤＬ（Ｕ，Ｌ）と裕度ＤＬ（Ｕ）とローディング効果に起因する寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）とを用いて照射量Ｄ（ｘ）を演算する。照射量Ｄ（ｘ）は、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）、Ｄｐ（ｘ）、Ｄｆ（ｘ）、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）、ＤＬ（Ｕ）、及びΔＣＤ（ｘ）を用いて、以下の式（１２）で定義される。
【数１２】
0005871557.tif 000013
【００８６】
式（１２）から照射量を演算することで、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果とかぶりとローディング効果とに起因する寸法変動も合わせて補正することができる。かぶりに起因する寸法変動の補正を行わず、前方散乱に起因する寸法変動を補正しながら近接効果とローディング効果とに起因する寸法変動を合わせて補正する場合には、Ｄｆ（ｘ）を使用しなければよい。このように、補正する内容に合わせて適宜式を調整すればよい。実施の形態２では、ローディング効果の補正について、Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）と、η（ΔＣＤ）とで補正する。但し、このままでは、前方散乱に起因した誤差が残るため、その分について、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）、ＤＬ（Ｕ）、及びΔＣＤ（ｘ）を用いた項で補正する。
【００８７】
以上のように実施の形態２によれば、ΔＣＤに依存したＤｂａｓｅ（ΔＣＤ）と、η（ΔＣＤ）とを用いた場合でも、近接効果等の他の変動要因と共に、電子の前方散乱に起因する寸法変動を補正できる。その結果、描画されるパターンの寸法が電子の前方散乱の影響半径に対して十分に大きいとは言えない寸法であっても、高精度な描画ができる。
【００８８】
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。上述した実施の形態１において、ΔＣＤ算出工程（Ｓ１００）がρ算出工程（Ｓ１００）の次に配置されているがこれに限るものではない。ΔＣＤ算出工程（Ｓ１００）は照射量Ｄ（ｘ）算出工程（Ｓ１２４）が開始されるまでに行われていればどこでも良い。同様に、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出工程（Ｓ１２２）についても照射量Ｄ（ｘ）算出工程（Ｓ１２４）が開始されるまでに行われていればどこでも良い。また、実施の形態２において、Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）算出工程（Ｓ１０４）とη（ΔＣＤ）算出工程（Ｓ１０６）は、どちらを先に実施しても構わない。或いは、並列処理してもよい。また、ΔＣＤ算出工程（Ｓ１００）はＤｂａｓｅ（ΔＣＤ）算出工程（Ｓ１０４）とη（ΔＣＤ）算出工程（Ｓ１０６）のうちの先に実施される工程が開始されるまでに行われていればどこでも良い。また、ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出工程（Ｓ１２２）とＤＬ（Ｕ）算出工程（Ｓ１２３）は、どちらを先に実施しても構わない。或いは、並列処理してもよい。ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出工程（Ｓ１２２）とＤＬ（Ｕ）算出工程（Ｓ１２３）は、照射量Ｄ（ｘ）算出工程（Ｓ１２５）が開始されるまでに行われていればどこでも良い。また、前方散乱補正照射係数α（Ｌ（ｘ））は、用いられた各式の計算の都度、各式の中で式（２）（３）の定義に従って計算されると好適である。
【００８９】
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。
【００９０】
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は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００９１】
１０，１２，２０  パターン
２２  図形
３０，３２  照射量プロファイル
４０  ΔＣＤ算出部
４１  ρ算出部
４４  関数ρｐ１／２α算出部
４６  関数ρｐＬ／２α算出部
５０  Ｄｐ（ｘ）算出部
５１  Ｄｐ’（ｘ）算出部
５２  Ｄｆ（ｘ）算出部
５３  ρ’（ｘ）算出部
５４  ＤＬ（Ｕ，Ｌ）算出部
５６  Ｄ（ｘ）算出部
５８  照射時間算出部
６０  ショットデータ生成部
６２  描画制御部
７０  Ｄｂａｓｅ（ΔＣＤ）算出部
７２  η（ΔＣＤ）算出部
７４  ＤＬ（Ｕ）算出部
１００  描画装置
１０１  試料
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０，１２０  制御計算機
１１１，１２１  メモリ
１３０  偏向制御回路
１３２  ＤＡＣ
１４０，１４２，１４４，１４６  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
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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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