(57)【要約】【目的】マルチビーム描画において、データ量の削減することが可能なショットデータ生成方法および描画方法を提供することを目的とする。【構成】本発明の一態様のショットデータ生成方法は、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ための描画データを入力する工程と、描画データを変換し、予め設定された第１の照射時間を示す第１のコードと、照射時間がゼロであることを示す第２のコードと、第１の照射時間ではなく、かつ照射時間がゼロでもないことを示す第３のコードと、のいずれかを用いてマルチ荷電粒子ビームの各ビーム用のショットデータを生成する工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ための描画データを入力する工程と、
前記描画データを変換し、予め設定された第１の照射時間を示す第１のコードと、照射時間がゼロであることを示す第２のコードと、前記第１の照射時間ではなく、かつ照射時間がゼロでもないことを示す第３のコードと、のいずれかを用いて前記マルチ荷電粒子ビームの各ビーム用のショットデータを生成する工程と、
を備えたことを特徴とするショットデータ生成方法。
【請求項２】
前記第１〜第３のコードは、それぞれ２ビットのコードで定義されることを特徴とする請求項１記載のショットデータ生成方法。
【請求項３】
当該ビームのショットデータとして、前記第３のコードを用いる場合、前記第３のコードと共に、２ビットよりも大きいビット数の照射時間データが合わせて定義されることを特徴とする請求項１又は２記載のショットデータ生成方法。
【請求項４】
前記試料の描画領域がメッシュ状に仮想分割された複数の照射位置における照射位置毎に、照射位置毎に異なる場合がある当該照射位置における総照射時間を予め設定された前記第１の照射時間で除して、多重描画における設定されたパス数のうち、前記第１の照射時間を用いて照射する第１の照射回数を演算する工程と、
前記パス数の各パスの照射時間のうち、前記第１の照射回数から１を引いた第２の照射回数分の照射時間を、前記第１の照射時間として演算し、前記パス数の各パスの照射時間のうち、前記パス数から前記第１の照射回数に１を加算した第１の値を差し引いた第３の照射回数分の照射時間をゼロとして演算し、前記パス数の各パスの照射時間のうち、前記第２と第３の照射回数以外の照射回数分の照射時間を、前記第１の照射回数から１を差し引いた第２の値に前記第１の照射時間を乗じた第３の値を前記総照射時間から差し引いた第４の値を用いて演算する工程と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載のショットデータ生成方法。
【請求項５】
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ための描画データを入力する工程と、
前記描画データを変換し、予め設定された第１の照射時間を示す第１のコードと、照射時間がゼロであることを示す第２のコードと、前記第１の照射時間ではなく、かつ照射時間がゼロでもないことを示す第３のコードと、のいずれかを用いて前記マルチ荷電粒子ビームの各ビーム用のショットデータを生成する工程と、
各ショットデータに定義された照射時間の各ビームにより構成されるマルチ荷電粒子ビームを用いて前記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、ショットデータ生成方法およ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おけるショットデータの生成手法に関する。
【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、ウェハ等へ電子線を使って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、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、マルチビーム描画では、ビーム数が多数になるため、照射時間を制御するためのデータ量が膨大な量となる。例えば、ビーム本数が、ｎ×ｍ本で照射時間データがそれぞれｋビット（例えば１０ビット）である場合、１回の照射に対してｎ×ｍ×ｋビットのデータ量となる。かかるデータを照射時間内に制御部から照射部へ転送する必要がある。照射時間が例えばＴμｓ程度である場合、ｎ×ｍ×ｋ／（Ｔ×１０−６）ｂｐｓの転送速度が必要となる。例えば、数百Ｇｂｐｓの転送速度が必要となる。例えば、１００Ｇｂｐｓの通信速度の製品を用いる場合でも数本分のパラレル配線が必要となる。現状の製品において信頼性の観点から例えば２０〜４０Ｇｂｐｓの製品を用いるとなると、数十本以上のパラレル配線が必要となり、物理的に配置が困難になってしまう場合があるといった問題があった。よって、データ量の削減と描画方法を改善する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６１３４２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、本発明は、上述した問題点を克服し、マルチビーム描画において、データ量の削減することが可能なショットデータ生成方法および描画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】
【０００７】
本発明の一態様のショットデータ生成方法は、
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ための描画データを入力する工程と、
描画データを変換し、予め設定された第１の照射時間を示す第１のコードと、照射時間がゼロであることを示す第２のコードと、第１の照射時間ではなく、かつ照射時間がゼロでもないことを示す第３のコードと、のいずれかを用いてマルチ荷電粒子ビームの各ビーム用のショットデータを生成する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、第１〜第３のコードは、それぞれ２ビットのコードで定義されると好適である。
【０００９】
また、当該ビームのショットデータとして、前記第３のコードを用いる場合、前記第３のコードと共に、２ビットよりも大きいビット数の照射時間データが合わせて定義されると好適である。
【００１０】
また、試料の描画領域がメッシュ状に仮想分割された複数の照射位置における照射位置毎に、照射位置毎に異なる場合がある当該照射位置における総照射時間を予め設定された第１の照射時間で除して、多重描画における設定されたパス数のうち、第１の照射時間を用いて照射する第１の照射回数を演算する工程と、
パス数の各パスの照射時間のうち、第１の照射回数から１を引いた第２の照射回数分の照射時間を、第１の照射時間として演算し、パス数の各パスの照射時間のうち、パス数から第１の照射回数に１を加算した第１の値を差し引いた第３の照射回数分の照射時間をゼロとして演算し、パス数の各パスの照射時間のうち、第２と第３の照射回数以外の照射回数分の照射時間を、第１の照射回数から１を差し引いた第２の値に第１の照射時間を乗じた第３の値を総照射時間から差し引いた第４の値を用いて演算する工程と、
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用いて試料にパターンを描画するための描画データを入力する工程と、
描画データを変換し、予め設定された第１の照射時間を示す第１のコードと、照射時間がゼロであることを示す第２のコードと、第１の照射時間ではなく、かつ照射時間がゼロでもないことを示す第３のコードと、のいずれかを用いてマルチ荷電粒子ビームの各ビーム用のショットデータを生成する工程と、
各ショットデータに定義された照射時間の各ビームにより構成される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、ショットデータのデータ量の削減ができる。
【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】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４】実施の形態１における多重描画の描画方法を説明するための図である。
【図５】実施の形態１における多重描画の各照射時間の一例を説明するための図である。
【図６】実施の形態１における多重描画の各照射時間の他の一例を説明するための図である。
【図７】実施の形態１における１０ビットショットデータの一例を示す図である。
【図８】実施の形態１におけるコードリストの一例を示す図である。
【図９】実施の形態１における圧縮データの一例を示す図である。
【図１０】実施の形態１におけるデータ量削減の効果の一例を示す図である。
【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、描画部１５０と制御部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、アパーチャ部材２０３、ブランキングプレート２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材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、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マスク等の試料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。また、試料１０１には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。
【００１６】
また、縮小レンズ２０５と対物レンズ２０７は、共に、電磁レンズで構成され、縮小レンズ２０５と対物レンズ２０７によって縮小光学系が構成される。
【００１７】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１２０、メモリ１２２、インターフェース回路１３０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４１，１４２，１４４，１４５，１４６，１４７，１４８を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１２０、メモリ１２２、インターフェース回路１３０、及び記憶装置１４０，１４１，１４２，１４４，１４５，１４６，１４７，１４８は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
【００１８】
制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１２０、メモリ１２２、及び記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６，１４７，１４８は、描画部１５０とは離れた位置に配置される。また、インターフェース回路１３０、及び記憶装置１４１は、描画部１５０の配置位置付近に配置される。ブランキングプレート２０４に搭載された図示しない複数の個別ブランキング機構のそれぞれのロジック回路は、描画部１５０側に配置されたインターフェース回路１３０に接続される。そして、制御部１６０側と描画部１５０側のインターフェース回路１３０との間でショットデータが転送される。
【００１９】
記憶装置１４０（記憶部）には、描画データが外部から入力され、格納されている。記憶装置１４７（記憶部）には、データ識別用のコードリストが外部から入力され、格納されている。記憶装置１４１（記憶部）には、データ識別用のコードリストが外部から入力され、格納されている。
【００２０】
制御計算機１１０内には、照射時間演算部５０、１０ビットショットデータ生成部５２、及び描画制御部５４が配置されている。照射時間演算部５０、１０ビットショットデータ生成部５２、及び描画制御部５４といった各機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。照射時間演算部５０、１０ビットショットデータ生成部５２、及び描画制御部５４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。
【００２１】
偏向制御回路１２０内には、圧縮処理部６０、転送部６２、および判定部６４が配置されている。圧縮処理部６０、転送部６２、および判定部６４といった各機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。圧縮処理部６０、転送部６２、および判定部６４に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１２２にその都度格納される。
【００２２】
インターフェース回路１３０内には、復号処理部１３２が配置されている。復号処理部１３２といった各機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。復号処理部１３２に入出力される情報および演算中の情報は図示しないメモリにその都度格納される。
【００２３】
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。
【００２４】
アパーチャ部材２０３には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴（開口部）が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。例えば、５１２×８列の穴が形成される。各穴は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、同じ外径の円形であっても構わない。
【００２５】
ブランキングプレート２０４には、アパーチャ部材２０３の各穴の配置位置に合わせて通過孔が形成され、各通過孔には、対となる２つの電極の組（ブランカー：ブランキング偏向器）が、それぞれ配置される。各ビーム用の２つの電極の一方には、電圧を印加するアンプがそれぞれ配置される。そして、各ビーム用のアンプには、それぞれ独立にロジック回路が配置される。各ビーム用の２つの電極の他方は接地される。各通過孔を通過する電子ビーム２０は、それぞれ独立にかかる対となる２つの電極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。
【００２６】
図２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２において、実施の形態１における描画方法は、照射時間演算工程（Ｓ１０２）と、１０ｂｉｔショットデータ生成工程（Ｓ１０４）と、圧縮処理工程（Ｓ１０６）と、転送工程（Ｓ１０８）と、復号処理工程（Ｓ１１０）と、描画工程（Ｓ１１２）と、判定工程（Ｓ１１４）という一連の工程を実施する。
【００２７】
照射時間演算工程（Ｓ１０２）として、照射時間演算部５０は、記憶装置１４０から描画データを入力し（読み出し）、描画データをデータ変換して、各照射位置における照射時間を演算する。描画データは、例えば、各図形パターンの、配置位置、図形種、及び図形サイズ等が定義される。その他に、基準となる照射量が定義される。
【００２８】
図３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３（ａ）に示すように、試料１０１の描画領域１０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４０に仮想分割される。かかる各ストライプ領域４０は、描画単位領域となる。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４０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の照射で照射可能な照射領域４４が位置するように調整し、描画が開始される。図３（ｂ）の例では、照射領域４４のｘ，ｙ方向の幅がストライプ領域４０の幅（ｙ方向幅）と同じ寸法の場合を示している。図３（ｃ）の例では、照射領域４４のｘ，ｙ方向の幅がストライプ領域４０の幅（ｙ方向幅）の１／２の寸法の場合を示している。
【００２９】
第１番目のストライプ領域４０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は所定の速度で例えば連続移動させる。第１番目のストライプ領域４０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４０の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域が相対的に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方向にむかって同様に描画を行う。第３番目のストライプ領域４０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４０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４０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、アパーチャ部材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、各穴２２と同数の複数のショットパターンが照射領域４４内において一度に形成される。
【００３０】
マルチビーム描画では、描画領域１０（或いはストライプ領域４０）を、マルチビームを構成する複数のビームの１つのビームの例えばビームサイズの１／ｎ（但し、ｎは１以上の整数）のサイズでメッシュ状に仮想分割する。そして、図形パターンの存在するメッシュにはビームを照射し、存在しないメッシュにはビームを照射しないことによってパターンが描画される。但し、メッシュ内に図形パターンの端部が位置する場合などは、照射量を調整することで図形パターンの端部の位置を制御する。また、複数の図形パターンが描画される場合に、図形パターンによって照射量を変調する場合がある。変調率データは、別途、記憶装置１４０等に記憶しておき、かかる記憶装置１４０から読み出せばよい。また、近接効果等の寸法変動を補正するために照射量を調整する必要がある。近接効果補正計算は、従来の手法で実施すればよい。照射量はマルチビームの各ビームの照射時間を調整することによって制御される。そのため、照射時間演算部５０は、メッシュ位置（ビーム照射位置）毎に照射時間を演算する。以上のようにして、メッシュ位置（ビーム照射位置）毎の総照射時間を取得することができる。メッシュ位置（ビーム照射位置）毎の総照射時間データは、記憶装置１４２に格納される。メッシュ位置（ビーム照射位置）毎の総照射時間の演算は、描画処理の進行に合わせてリアルタイムで、ストライプ領域毎に行うと好適である。例えば、描画中のストライプ領域の１〜２段先のストライプ領域の演算を行うと好適である。
【００３１】
次に、照射時間演算部５０は、多重描画を行う場合には、記憶装置１４２からメッシュ位置（ビーム照射位置）毎の総照射時間データを読み出し、メッシュ位置（ビーム照射位置）毎に、かかる総照射時間を多重描画の各パスに割り振る。
【００３２】
図４は、実施の形態１における多重描画の描画方法を説明するための図である。多重描画では、例えば、４パス（多重度Ｎ＝４）で描画する場合、照射領域４４ａ〜４４ｄに示すように位置をずらしながら描画すると好適である。位置をずらさずに多重描画しても構わない。
【００３３】
実施の形態１では、後述するように、ショットデータのデータ量を削減するために、できるだけ、予め設定した照射時間Ｘ（第１の照射時間）になるように、或いは照射時間がゼロになるように、総照射時間Ｔを多重描画の各パスに割り振る。そして、実際に描画するパス数を可変にする。但し、多重描画を行うために最低照射回数Ｓを予め設定しておく。また、予め上限パス数Ｐ（最大照射回数）を設定しておく。
【００３４】
図５は、実施の形態１における多重描画の各照射時間の一例を説明するための図である。
【００３５】
まず、試料１０１の描画領域１０（或いはストライプ領域４０）がメッシュ状に仮想分割された複数のメッシュ位置（照射位置）におけるメッシュ位置毎に、メッシュ位置毎に異なる場合がある当該メッシュ位置における総照射時間Ｔを予め設定された照射時間Ｘ（第１の照射時間）で除して、多重描画における設定された上限パス数Ｐ（パス数）のうち、照射時間Ｘを用いて照射する回数Ｍ（第１の照射回数）を演算する。言い換えれば、メッシュ位置（ビーム照射位置）毎に、照射時間Ｘで照射可能な回数Ｍを演算する。回数Ｍは、以下の式（１）で定義できる。
（１）  Ｍ＝ｉｎｔ（Ｔ／Ｘ）
【００３６】
式（１）によって、Ｔ／Ｘの解のうちの整数をＭとして求める。ここで、Ｍ≧Ｓである場合と、Ｍ＜Ｓである場合とで計算方法を変える。
【００３７】
Ｍ≧Ｓである場合、上限パス数Ｐのうち、（Ｍ−１）回のパス（例えば、１回目のパスから（Ｍ−１）回目のパスまで）は、照射時間Ｘで定義できることになる。次に、２回のパス（例えば、Ｍ回目のパスから（Ｍ＋１）回目のパスまで）について照射時間Ｒ１，Ｒ２を求める。そのために、まず、中間データｔｍｐを演算する。中間データｔｍｐは、以下の式（２）で定義できる。
（２）  ｔｍｐ＝Ｔ−（Ｍ−１）・Ｘ
【００３８】
そして、照射時間Ｒ１は、以下の式（３）で定義できる。
（３）  Ｒ１＝ｉｎｔ（ｔｍｐ／２）
【００３９】
式（３）によって、ｔｍｐ／２の解のうちの整数をＲ１として求める。そして、照射時間Ｒ２は、以下の式（４）で定義できる。
（４）  Ｒ２＝ｔｍｐ−Ｒ１
【００４０】
また、（Ｍ＋１）≦Ｐであれば、照射時間がゼロになるパス数ＮＬは、以下の式（５）で定義できる。なお、上限パス数Ｐは、（Ｍ＋１）≦Ｐとなるように設定しておくとよい。
（５）  ＮＬ＝Ｐ−（Ｍ＋１）
【００４１】
以上により、例えば、１回目のパスから（Ｍ−１）回目のパスまでは、照射時間が、照射時間Ｘで定義できる。言い換えれば、上限パス数Ｐ（パス数）の各パスの照射時間のうち、照射回数Ｍ（第１の照射回数）から１を引いた照射回数（Ｍ−１）（第２の照射回数）分の照射時間を、照射時間Ｘ（第１の照射時間）として演算する。そして、上限パス数Ｐ（パス数）の各パスの照射時間のうち、上限パス数Ｐから照射回数Ｍに１を加算した（Ｍ＋１）（第１の値）を差し引いた照射回数ＮＬ（第３の照射回数）分の照射時間をゼロとして演算する。そして、上限パス数Ｐ（パス数）の各パスの照射時間のうち、照射回数（Ｍ−１）と照射回数ＮＬ以外の照射回数分の照射時間を、照射回数Ｍ（第１の照射回数）から１を差し引いた値（Ｍ−１）（第２の値）に照射時間Ｘ（第１の照射時間）を乗じた値（（Ｍ−１）・Ｘ）（第３の値）を総照射時間Ｔから差し引いた中間データｔｍｐ（第４の値）を用いて演算する。すなわち、Ｍ回目のパスは、照射時間が、照射時間Ｒ１で定義できる。（Ｍ＋１）回目のパスは、照射時間が、照射時間Ｒ２で定義できる。後述するように、照射時間Ｘと、照射時間ゼロとを小さいビット数でコード化すれば、上限パス数のうち、Ｍ回目のパスと（Ｍ＋１）回目のパスの２回のパス以外は、照射時間をコード化することができる。よって、データ量を低減できる。
【００４２】
次に、Ｍ＜Ｓである場合、照射時間Ｘを変更する必要がある。そこで、まず、新たな照射時間Ｘ’（第１の照射時間）を演算する。新たな照射時間Ｘ’は、以下の式（６）で定義できる。
（６）  Ｘ’＝ｉｎｔ（Ｔ／Ｓ）
【００４３】
図６は、実施の形態１における多重描画の各照射時間の他の一例を説明するための図である。
【００４４】
式（６）によって、Ｔ／Ｓの解のうちの整数を新たな照射時間Ｘ’として求める。上限パス数Ｐのうち、（Ｓ−２）回のパス（例えば、１回目のパスから（Ｓ−２）回目のパスまで）は、照射時間Ｘ’で定義できることになる。次に、２回のパス（例えば、（Ｓ−１）回目のパスからＳ回目のパスまで）について照射時間Ｒ１’，Ｒ２’を求める。そのために、まず、中間データｔｍｐ’を演算する。中間データｔｍｐ’は、以下の式（７）で定義できる。
（７）  ｔｍｐ’＝Ｔ−（Ｓ−２）・Ｘ’
【００４５】
そして、照射時間Ｒ１’は、以下の式（８）で定義できる。
（８）  Ｒ１’＝ｉｎｔ（ｔｍｐ’／２）
【００４６】
式（８）によって、ｔｍｐ’／２の解のうちの整数をＲ１’として求める。そして、照射時間Ｒ２’は、以下の式（９）で定義できる。
（９）  Ｒ２’＝ｔｍｐ’−Ｒ１’
【００４７】
また、照射時間がゼロになるパス数ＮＬは、以下の式（１０）で定義できる。
（１０）  ＮＬ＝Ｐ−Ｓ
【００４８】
以上により、例えば、１回目のパスから（Ｓ−２）回目のパスまでは、照射時間が、照射時間Ｘ’で定義できる。言い換えれば、上限パス数Ｐ（パス数）の各パスの照射時間のうち、最小照射回数Ｓ（第１の照射回数の他の例）から２を引いた照射回数（Ｓ−２）（第２の照射回数の他の例）分の照射時間を、照射時間Ｘ’（第１の照射時間の他の例）として演算する。そして、上限パス数Ｐ（パス数）の各パスの照射時間のうち、上限パス数Ｐから最小照射回数Ｓ（第１の値の他の例）を差し引いた照射回数ＮＬ（第３の照射回数の他の例）分の照射時間をゼロとして演算する。そして、上限パス数Ｐ（パス数）の各パスの照射時間のうち、照射回数（Ｓ−２）と照射回数ＮＬ以外の照射回数分の照射時間を、最小照射回数Ｓ（第１の照射回数の他の例）から２を差し引いた値（Ｓ−２）（第２の値の他の例）に照射時間Ｘ’（第１の照射時間の他の例）を乗じた値（（Ｓ−２）・Ｘ’）（第３の値の他の例）を総照射時間Ｔから差し引いた中間データｔｍｐ’（第４の値の他の例）を用いて演算する。すなわち、（Ｓ−１）回目のパスは、照射時間が、照射時間Ｒ１’で定義できる。Ｓ回目のパスは、照射時間が、照射時間Ｒ２’で定義できる。後述するように、照射時間Ｘ’と、照射時間ゼロとを小さいビット数でコード化すれば、上限パス数Ｐのうち、（Ｓ−１）回目のパスとＳ回目のパスの２回のパス以外は、照射時間をコード化することができる。さらに、Ｍ＜Ｓである場合、照射回数ＮＬを多くできる。よって、データ量を低減できる。
【００４９】
ここで、従来、多重描画を行う場合、各パスの照射時間は、メッシュ位置（ビーム照射位置）毎に、ｉｎｔ（Ｔ／Ｐ）で計算されていた。よって、メッシュ位置（ビーム照射位置）毎に、総照射時間Ｔが異なる場合、実施の形態１のように１つの照射時間Ｘ（或いは照射時間Ｘ’）に合わせることが困難であった。よって、照射時間のコード化が困難であった。
【００５０】
これに対して、実施の形態１では、上述したように各パスについての照射量（照射時間）をコード化が可能な照射時間がより多くなるように制御することで、後述するように、データ圧縮効率を高めることができる。パス毎の各メッシュ位置（ビーム照射位置）の照射時間データは、記憶装置１４４に格納される。
【００５１】
１０ｂｉｔショットデータ生成工程（Ｓ１０４）として、１０ビットショットデータ生成部５２は、マルチビーム１回の照射毎（ブロック毎）に、マルチビームの本数分の各ビームの照射時間を例えば１０ビットで定義したショットデータを生成する。生成された１０ビットショットデータは、記憶装置１４５に格納される。各ショットのマルチビームの各ビームによって照射されるメッシュ位置（ビーム照射位置）を特定して、かかるメッシュ位置（ビーム照射位置）での照射時間（多重描画を行う場合にはパス毎の照射時間）が各ビーム用の照射時間として割り振られる。
【００５２】
図７は、実施の形態１における１０ビットショットデータの一例を示す図である。図７において、マルチビーム１回の照射毎（ブロック毎）に、マルチビームの本数分の各ビームの照射時間をショットデータとして定義する。マルチビームがＮ本のビームで構成される場合には、ブロック毎に、１０ビットのショットデータ１（ｓｈｏｔｄａｔａ１）〜ショットデータＮ（ｓｈｏｔｄａｔａＮ）の各データが定義される。よって、ストライプ領域４０をＭ回のマルチビームの照射によって描画する場合には、ブロック数がＭとなり、第１ブロック〜第Ｍブロックについて、それぞれ、１０ビットのショットデータ１（ｓｈｏｔｄａｔａ１）〜ショットデータＮ（ｓｈｏｔｄａｔａＮ）の各データが必要となる。多重描画を行う場合には、ブロック数Ｍはさらに膨大な値になる。よって、例えばストライプ領域毎のショットデータは、膨大なデータ量となる。そこで、実施の形態１では、照射時間を、照射時間Ｘ（或いは照射時間Ｘ’）と照射時間ゼロとその他の照射時間との３つに分けてコード化して、データ量の削減を図る。
【００５３】
圧縮処理工程（Ｓ１０６）として、圧縮処理部６０は、記憶装置１４５からショットデータを読み出し、また、記憶装置１４７からコードリストを読み出し、予め設定された照射時間Ｘ（或いは照射時間Ｘ’）（第１の照射時間）を示すコード「１１」（第１のコード）と、照射時間がゼロであることを示すコード「０１」（第２のコード）と、照射時間Ｘ（或いは照射時間Ｘ’）ではなく、かつ照射時間がゼロでもないことを示すコード「００」（第３のコード）と、のいずれかを用いてデータを圧縮して、マルチビームの各ビーム用のショットデータ（圧縮データ）を生成する。各コード（第１〜第３のコード）は、それぞれ２ビットのコードで定義される。コード「００」を用いる場合、コード「００」と共に、２ビットよりも大きいビット数（例えば１０ビット）の照射時間データが合わせて定義される。生成された圧縮データは、記憶装置１４８に一時的に格納される。
【００５４】
図８は、実施の形態１におけるコードリストの一例を示す図である。図８に示すように、２ビットのコード「１１」は、予め設定された照射時間Ｘ（或いは照射時間Ｘ’）を示す。２ビットのコード「０１」は、照射時間がゼロであることを示す。２ビットのコード「００」は、照射時間Ｘ（或いは照射時間Ｘ’）ではなく、かつ照射時間がゼロでもないことを示す。
【００５５】
図９は、実施の形態１における圧縮データの一例を示す図である。図９では、図７に示したブロック１のショットデータ１の照射時間が照射時間Ｘを示している。ブロック１のショットデータ２の照射時間がゼロを示している。ブロック１のショットデータ３の照射時間が照射時間Ｘを示している。ブロック１のショットデータ４の照射時間が照射時間Ｘでもゼロでもない場合を示している。ブロック１のショットデータ５の照射時間が照射時間Ｘを示している。ブロック１のショットデータ６の照射時間が照射時間Ｘでもゼロでもない場合を示している。よって、ブロック１のショットデータは、「１１０１１１００｛ショットデータ４｝１１００｛ショットデータ６｝・・・」と圧縮できる。
【００５６】
また、図７に示したブロック２のショットデータ１の照射時間が照射時間Ｘでもゼロでもない場合を示している。ブロック２のショットデータ２の照射時間が照射時間Ｘを示している。ブロック２のショットデータ３の照射時間が照射時間Ｘでもゼロでもない場合を示している。ブロック２のショットデータ４の照射時間がゼロを示している。ブロック２のショットデータ５の照射時間が照射時間Ｘを示している。ブロック２のショットデータ６の照射時間がゼロを示している。よって、ブロック２のショットデータは、「００｛ショットデータ１｝１１００｛ショットデータ３｝０１１１０１・・・」と圧縮できる。
【００５７】
図１０は、実施の形態１におけるデータ量削減の効果の一例を示す図である。図１０では、データ比率＝（コード「００」のデータ数）／（コード「１１」のデータ数＋コード「０１」のデータ数）で定義している。また、圧縮率は、実施の形態１のようにコード化せずに、図７に示したようにすべて１０ビットデータを定義した場合との比を示している。実施の形態１によれば、図１０に示すように、データ比率５０％において例えば圧縮率７０％にできる。データ比率２５％において例えば圧縮率４５％にできる。データ比率６％において例えば圧縮率２５％にできる。
【００５８】
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、ショットデータのデータ量の削減ができる。
【００５９】
転送工程（Ｓ１０８）として、転送部６２は、圧縮されたショットデータをインターフェース回路１３０に転送する。ショットデータは、圧縮されてデータ量が小さくなっているので、転送時間を短縮できる。ショットデータは、ブロック毎に転送しても良いし、ストライプ領域毎に転送してもよい。
【００６０】
復号処理工程（Ｓ１１０）として、描画部１５０近くに配置されたインターフェース回路１３０が、転送されたショットデータ（圧縮データ）を受信すると、復号処理部１３２は、記憶装置１４１からコードリストを読み出し、圧縮されたデータを復号処理する。かかる処理により、コード「１１」（第１のコード）が、予め設定された照射時間Ｘ（或いは照射時間Ｘ’）（第１の照射時間）を示す例えば１０ビットデータに復号される。同様に、コード「０１」（第２のコード）が、照射時間がゼロを示す例えば１０ビットデータに復号される。コード「００」（第３のコード）は、もともと照射時間を示す例えば１０ビットデータを従えているので、かかる１０ビットデータになる。言い換えれば、図９で示した圧縮データから図７で示した圧縮前のショットデータに戻る。
【００６１】
描画工程（Ｓ１１２）として、描画制御部５４による制御のもと、図示しない制御回路によって、描画部１５０は、各ショットデータに定義された照射時間の各ビームにより構成されるマルチビームを用いて試料１０１にパターンを描画する。具体的には、まず、ブロック毎に、復号された各ビーム用のショットデータ（例えば１０ビットデータ）がブランキングプレート２０４上の各ロジック回路４１に出力される。各ロジック回路４１内は、例えば、シフトレジスタ、レジスタ、及びカウンタが配置される。そして、ブロック毎に、シフトレジスタの順序に沿って、順に、当該ブロック内のショットデータが転送処理されていく。そして、各ビームは、カウンタによってカウントされている間、ブランキングによるビームＯＦＦにはせずに、ビームＯＮのままビームを試料１０１側に通過させる。これにより、所望の照射時間のビームが試料１０１上に照射される。
【００６２】
まず、電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直にアパーチャ部材２０３全体を照明する。アパーチャ部材２０３には、矩形の複数の穴（開口部）が形成され、電子ビーム２００は、すべての複数の穴が含まれる領域を照明する。複数の穴の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかるアパーチャ部材２０３の複数の穴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、ブランキングプレート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２０を偏向する（ブランキング偏向を行う）。
【００６３】
ブランキングプレート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、制限アパーチャ部材２０６に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向された電子ビーム２０は、制限アパーチャ部材２０６（ブランキングアパーチャ部材）の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向されなかった電子ビーム２０は、図１に示すように制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。このように、制限アパーチャ部材２０６は、個別ブランキング機構によってビーム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、制限アパーチャ部材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。制限アパーチャ部材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によって、制限アパーチャ部材２０６を通過した各ビーム（マルチビーム２０全体）が同方向にまとめて偏向され、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。また、例えばＸＹステージ１０５が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従するように偏向器２０８によって制御される。一度に照射されるマルチビーム２０は、理想的にはアパーチャ部材２０３の複数の穴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。描画装置１００は、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行い、所望のパターンを描画する際、パターンに応じて必要なビームがブランキング制御によりビームＯＮに制御される。
【００６４】
ストライプ内の描画動作としては、例えば、ｙ方向にマルチビーム全体の照射領域の約２倍の幅でストライプ領域を分割する。そして、例えば、ｘ，ｙ方向に４×４のマルチビームを用いてストライプ内を描画する場合、ｘ方向或いはｙ方向に１メッシュずつ照射位置をずらしながら４回のショットでマルチビーム全体の１つの照射領域が露光（描画）を終了する。そして、順次、照射位置をずらしながらストライプ全体を露光（描画）する。或いは、各ビーム間の距離を離して、例えば、ｙ方向にマルチビーム全体の照射領域と同等、或いは若干広い幅でストライプ領域を分割した場合、ｘ方向或いはｙ方向に１メッシュずつ照射位置をずらしながら１６回のショットでマルチビーム全体の１つの照射領域が露光（描画）を終了する。そして、順次、照射位置をずらしながらストライプ全体を露光（描画）する。
【００６５】
判定工程（Ｓ１１４）として、判定部６４は、全ストライプ領域の描画が終了したかどうかを判定する。そして、全ストライプ領域の描画が終了していれば終了し、まだ全ストライプ領域の描画が終了していない場合には、転送工程（Ｓ１０８）に戻り、全ストライプ領域の描画が終了するまで、転送工程（Ｓ１０８）から描画工程（Ｓ１１２）を繰り返す。
【００６６】
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、転送時のショットデータのデータ量の削減ができる。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７０】
２０  マルチビーム
２２  穴
２４，２６  電極
４０  ストライプ領域
４１  ロジック回路
４４  照射領域
５０  照射時間演算部
５２  １０ビットショットデータ生成部
５４  描画制御部
６０  圧縮処理部
６２  転送部
６４  判定部
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
１２０  偏向制御回路
１２２  メモリ
１３０  インターフェース回路
１３２  復号処理部
１４０，１４１，１４２，１４４，１４５，１４６，１４７，１４８  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  アパーチャ部材
２０４  ブランキングプレート
２０５  縮小レンズ
２０６  制限アパーチャ部材
２０７  対物レンズ
２０８  偏向器
【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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