(57)【要約】      （修正有）【課題】スループットの低下を低減しながら描画中のパターン密度差の生じる箇所での描画位置精度の低下を低減或いは抑制する方法を提供する。【解決手段】試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する工程と、ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する工程と、隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する工程と、判定の結果、閾値を超える場合に、パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方の差が閾値以下になるように、隣り合うストライプ領域同士のうち、上述した一方が大きい方或いは多い方のストライプ領域を再分割する工程と、再分割されたストライプ領域を含む複数のストライプ領域に対して、順に、荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する工程と、を備える。【選択図】図９
2015035507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する工程と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する工程と、
隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する工程と、
判定の結果、前記閾値を超える場合に、パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方の差が前記閾値以下になるように、前記隣り合うストライプ領域同士のうち、前記一方が大きい方或いは多い方のストライプ領域を再分割する工程と、
再分割されたストライプ領域を含む複数のストライプ領域に対して、順に、荷電粒子ビームを用いて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。
【請求項２】
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する工程と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する工程と、
パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方が小さい或いは少ない順に、前記複数のストライプ領域の描画順序を設定する工程と、
パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方が小さい或いは少ない順に設定された描画順序で、前記複数のストライプ領域に対して、荷電粒子ビームを用いて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。
【請求項３】
荷電粒子ビームを試料上に偏向する偏向器の偏向アンプのためのセトリング時間を設定する工程と、
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する工程と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する工程と、
隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する工程と、
前記閾値を超える隣り合うストライプ領域同士のうち、前記一方が大きい方或いは多い方のストライプ領域については設定されたセトリング時間よりも長いセトリング時間経過後に、その他のストライプ領域については設定されたセトリング時間経過後に、次のビームのショットが偏向されるように、前記複数のストライプ領域に対して、荷電粒子ビームを用いて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。
【請求項４】
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する分割部と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する演算部と、
隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する判定部と、
判定の結果、前記閾値を超える場合に、パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方の差が前記閾値以下になるように、前記隣り合うストライプ領域同士のうち、前記一方が大きい方或いは多い方のストライプ領域を再分割する再分割部と、
再分割されたストライプ領域を含む複数のストライプ領域に対して、順に、荷電粒子ビームを用いて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５】
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する分割部と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する演算部と、
パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方が小さい或いは少ない順に、前記複数のストライプ領域の描画順序を設定する設定部と、
パターンの総面積とショット数とのうちの前記一方が小さい或いは少ない順に設定された描画順序で、前記複数のストライプ領域に対して、荷電粒子ビームを用いて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。
【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方法、および荷電粒子ビーム描画装置に係り、例えば、電子ビーム描画装置における描画位置精度を向上させる手法に関する。
【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２２は、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】
電子ビーム描画では、描画中にパターン密度が大きく変わった場合、その変わり目の箇所において、パターンの位置精度が低下するという問題があった。その原因として、例えば、偏向器に付着した付着物が帯電することが挙げられている（例えば、非特許文献１参照）。かかる問題に対して、ストライプ幅を小さく設定し、１ストライプあたりの描画面積を小さくすることで、上述した位置精度低下を改善することが試みられている。しかしながら、ストライプ幅を小さく設定すると、試料に設定されるストライプ数が大幅に増加するため、スループットの低下を引き起こしてしまうといった問題が発生する。そのためかかる手法は好ましくない。そのため、従来、電子ビーム描画では、定期的にビームドリフト量を測定し、ビームドリフトを補正することでかかる問題に対処していた。しかしながら、急激にパターン密度が変化する箇所については、ビーム位置の変化にドリフト補正が追従することが困難である。そのため、必要な位置精度を確保できずにいた。急激にパターン密度が変化する場合にも対応するためには、ビームドリフト量を測定する間隔を非常に短い時間に設定する必要があるが、ビームドリフト量を測定するには描画動作を一旦停止する必要があるため、スループットの低下を引き起こしてしまうといった問題が発生する。そのため、かかる手法も好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】”Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．８４４１  ８４４１０Ｃ−２”
【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、スループットの低下を低減しながら描画中のパターン密度差の生じる箇所での描画位置精度の低下を低減或いは抑制すること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】
【０００７】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する工程と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する工程と、
隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する工程と、
判定の結果、閾値を超える場合に、パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方の差が閾値以下になるように、隣り合うストライプ領域同士のうち、上述した一方が大きい方或いは多い方のストライプ領域を再分割する工程と、
再分割されたストライプ領域を含む複数のストライプ領域に対して、順に、荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する工程と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する工程と、
パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方が小さい或いは少ない順に、複数のストライプ領域の描画順序を設定する工程と、
パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方が小さい或いは少ない順に設定された描画順序で、複数のストライプ領域に対して、荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームを試料上に偏向する偏向器の偏向アンプのためのセトリング時間を設定する工程と、
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する工程と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する工程と、
隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する工程と、
閾値を超える隣り合うストライプ領域同士のうち、上述した一方が大きい方或いは多い方のストライプ領域については設定されたセトリング時間よりも長いセトリング時間経過後に、その他のストライプ領域については設定されたセトリング時間経過後に、次のビームのショットが偏向されるように、複数のストライプ領域に対して、荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する分割部と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する演算部と、
隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する判定部と、
判定の結果、閾値を超える場合に、パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方の差が閾値以下になるように、隣り合うストライプ領域同士のうち、上述した一方が大きい方或いは多い方のストライプ領域を再分割する再分割部と、
再分割されたストライプ領域を含む複数のストライプ領域に対して、順に、荷電粒子ビームを用いて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。
【００１１】
本発明の他の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
試料の描画領域を短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割する分割部と、
ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積とショット数とのうちの一方を演算する演算部と、
パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方が小さい或いは少ない順に、複数のストライプ領域の描画順序を設定する設定部と、
パターンの総面積とショット数とのうちの上述した一方が小さい或いは少ない順に設定された描画順序で、複数のストライプ領域に対して、荷電粒子ビームを用いて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。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、スループットの低下を低減しながら描画中のパターン密度差の生じる箇所での描画位置精度の低下を低減或いは抑制できる。
【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における評価パターンの一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における位置ずれ量とショット数との関係の一例を示すグラフである。
【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におけるパターンレイアウトの一例と各工程での工程概念図を示す図である。
【図７】実施の形態１における描画順の並び替えの一例を示すグラフである。
【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】実施の形態２におけるパターンレイアウトの一例と各工程での工程概念図を示す図である。
【図１１】実施の形態２におけるパターンレイアウトの他の一例と面積差の判定結果の一例とを示す概念図を示す図である。
【図１２】実施の形態２におけるストライプ再分割による描画処理の一例を示すグラフである。
【図１３】実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。
【図１４】実施の形態３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１５】実施の形態３におけるパターンレイアウトの一例と各工程での工程概念図を示す図である。
【図１６】実施の形態４における描画装置の構成を示す概念図である。
【図１７】実施の形態４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１８】実施の形態４における描画順の並び替えとストライプ再分割による描画処理の一例を示すグラフである。
【図１９】実施の形態５における描画装置の構成を示す概念図である。
【図２０】実施の形態５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２１】実施の形態５における描画順の並び替えとストライプ再分割による描画処理の一例を示すグラフである。
【図２２】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】
【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。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。
【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、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形（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のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８及び副偏向器２０９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】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、制御回路１３２、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、制御回路１３２、及び記憶装置１４０は、図示しないバスを介して接続されている。
【００１７】
制御計算機１１０内には、ストライプ分割部５０、分割部５２、割当処理部５４、描画面積演算部５６、描画順設定部５８、描画制御部６８、及び描画データ処理部７０が配置される。ストライプ分割部５０、分割部５２、割当処理部５４、描画面積演算部５６、描画順設定部５８、描画制御部６８、及び描画データ処理部７０といった機能は、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。ストライプ分割部５０、分割部５２、割当処理部５４、描画面積演算部５６、描画順設定部５８、描画制御部６８、及び描画データ処理部７０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。
【００１８】
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、位置偏向用には、主偏向器２０８と副偏向器２０９の主副２段の多段偏向器を用いているが、１段の偏向器或いは３段以上の多段偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。また、描画装置１００には、マウスやキーボード等の入力装置、モニタ装置、及び外部インターフェース回路等が接続されていても構わない。
【００１９】
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Ｙ方向偏向可能幅で、短冊状の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、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の各ショット位置にショット図形３１，３２，３３が描画される。
【００２０】
描画装置１００では、複数段の多段偏向器を用いて、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、及び副偏向器２０９といった２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が、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、ＳＦ３０の基準位置に電子ビーム２００を順に偏向する。また、副偏向器２０９が、各ＳＦ３０の基準位置から当該ＳＦ３０内に照射されるビームの各ショット位置に電子ビーム２００を偏向する。このように、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９は、サイズの異なる偏向領域をもつ。そして、２段偏向において、ＳＦ３０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。
【００２１】
図３は、実施の形態１における評価パターンの一例を示す図である。図３において、評価パターンは、パターン密度の異なる複数の領域に分けている。図３の例では、パターン密度が１％の領域、パターン密度が２％の領域、パターン密度が３％の領域、パターン密度が４％の領域、パターン密度が５％の領域、パターン密度が１０％の領域、パターン密度が２５％の領域、パターン密度が７５％の領域、及びパターン密度が１００％の領域が形成される。そして、測定対象パターンが各領域のパターン密度下に配置される。
【００２２】
図４は、実施の形態１における位置ずれ量とショット数との関係の一例を示すグラフである。図４では、評価パターンを用いて、複数のパターン密度下での各測定対象パターンの位置ずれ量を測定した結果の一部を示している。縦軸に位置ずれ量およびストライプ当りのショット数を示し、横軸に描画時刻を示している。ショット数が多いストライプ領域はパターン密度が高いことを示している。図４に示すように、ショット数が大きく変化するタイミングでは、大きな位置ずれが発生していることがわかる。そこで、実施の形態１では、ストライプ領域２０間でショット数（パターン密度）が大きく変化する場合のパターンの位置ずれを抑制する手法について説明する。
【００２３】
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、ストライプ分割工程（Ｓ１０２）と、ショット分割工程（Ｓ１０４）と、割当処理工程（Ｓ１０６）と、面積演算工程（Ｓ１０８）と、描画順設定工程（Ｓ１１０）と、描画工程（Ｓ２００）という一連の工程を実施する。
【００２４】
図６は、実施の形態１におけるパターンレイアウトの一例と各工程での工程概念図を示す図である。図６（ａ）において、試料１０１の描画領域には、描画対象として複数の図形パターンが配置される。
【００２５】
図６（ｂ）において、ストライプ分割工程（Ｓ１０２）として、ストライプ分割部５０は、試料１０１の描画領域１０を短冊状の複数のストライプ領域２０に仮想分割する。その際、各ストライプ領域２０の分割幅は一定に設定され、主偏向器２０８で偏向可能な幅に設定される。ストライプ分割部５０は、分割部の一例である。
【００２６】
分割工程（Ｓ１０４）として、分割部５２は、記憶装置１４０から描画データ（チップデータ）を読み出し、仮想分割されたストライプ領域２０の領域情報を基に、描画データに定義された図形パターンをストライプ領域２０毎に分割する。
【００２７】
割当処理工程（Ｓ１０６）として、割当処理部５４は、図形パターンが分割された各部分図形パターンを対応するストライプ領域２０に割り当てる。
【００２８】
図６（ｃ）において、面積演算工程（Ｓ１０８）として、描画面積演算部５６は、ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積を演算する。描画面積演算部５６は、演算部の一例である。
【００２９】
図６（ｄ）において、描画順設定工程（Ｓ１１０）として、描画順設定部５８は、パターンの総面積が小さい順に、複数のストライプ領域２０の描画順序を設定する。図６の例では、図６（ｃ）に示すように、図形面積Ａ、図形面積Ｃ、図形面積Ｂの順でパターンの総面積が小さい方から大きくなる。よって、図６（ｄ）に示すように、図形面積Ａのストライプ領域、図形面積Ｃのストライプ領域、図形面積Ｂのストライプ領域の順に描画順序が設定される。
【００３０】
描画工程（Ｓ２００）として、描画部１５０は、パターンの総面積が小さい順に設定された描画順序で、複数のストライプ領域２０に対して、電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。ショット数が演算される場合には、描画部１５０は、ショット数が少ない順に、設定された描画順序で、複数のストライプ領域２０に対して、電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。
【００３１】
描画処理を行うにあたって、まず、描画データ処理部７０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、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。描画データには、複数の図形パターンが定義される。しかしながら、描画装置１００で図形パターンを描画するためには、１回のビームのショットで照射できるサイズに描画データに定義された図形パターンを分割する必要がある。そこで、描画データ処理部７０は、実際に描画するために、各図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。そして、ショット図形毎にショットデータを生成する。ショットデータには、例えば、図形種、図形サイズ、及び照射位置といった図形データが定義される。その他、照射量に応じた照射時間が定義される。ショットデータはショット順にソートされて定義される。
【００３２】
そして、描画制御部６８の制御の基、制御回路１３２は、描画部１５０を動作させる。描画部１５０は、パターンの総面積が小さい順に設定された描画順序で、試料１０１の各ストライプ領域２０上にパターンを描画する。具体的には次のように動作する。
【００３３】
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。
【００３４】
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及び副偏向器２０９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。図１では、位置偏向に、主副２段の多段偏向を用いた場合を示している。かかる場合には、主偏向器２０８でＳＦ３０の基準位置にステージ移動に追従しながら該当ショットの電子ビーム２００を偏向し、副偏向器２０９でＳＦ内の各照射位置にかかる該当ショットのビームを偏向すればよい。かかる動作を繰り返し、各ショットのショット図形を繋ぎ合わせることで、ストライプ領域毎に、描画データに定義された図形パターンを描画する。
【００３５】
上述した例では、ストライプ領域毎にパターンの面積を演算する場合を示すが、ストライプ領域２０毎に、当該ストライプ領域２０に割り当てられるパターンを描画する際のショット数を演算してもよい。
【００３６】
かかる場合、割当処理工程（Ｓ１０６）の後に、描画データ処理部７０は、実際に描画するために、ストライプ領域毎に割り当てられた各図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。ショット数を演算する場合、面積演算工程（Ｓ１０８）は、ショット数演算工程（Ｓ１０８）と読み替えればよい。同様に、描画面積演算部５６は、ショット数演算部５６と読み替えればよい。そして、ショット数演算部５６は、ストライプ領域毎に、ストライプ領域内に配置されるショット図形の数を演算することによって、ショット数を演算する。
【００３７】
そして、描画順設定工程（Ｓ１１０）として、描画順設定部５８は、ショット数が少ない順に、複数のストライプ領域２０の描画順序を設定すればよい。
【００３８】
そして、描画工程（Ｓ２００）として、ショット数が演算される場合には、描画部１５０は、ショット数が少ない順に、設定された描画順序で、複数のストライプ領域２０に対して、電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。
【００３９】
以上のように、実施の形態１では、パターンの総面積とショット数とのうちの一方が小さい或いは少ない順に設定された描画順序で、複数のストライプ領域の描画順序を組み直してパターンを描画する。
【００４０】
図７は、実施の形態１における描画順の並び替えの一例を示すグラフである。図７では、縦軸に描画面積を示し、横軸にストライプを示す。図７（ａ）では、描画面積に関係なく、ストライプ領域の位置に応じて並び替えをせずに描画する場合を示す。図７（ａ）では、急激に面積が変化する箇所において、位置ずれが大きくなること（ＮＧ）を示す。図７（ｂ）では、実施の形態１における描画順の並び替えを行って描画する場合を示す。描画順を面積の小さいストライプ領域順に並び替えることで、図７（ｂ）に示すように、隣り合うストライプ領域間での面積差を小さくできる。その結果、急激な面積変化（パターン密度変化）を抑制できる。よって、描画されるパターンの位置ずれを抑制或いは低減できる。さらに、ストライプ領域数を増加させないので、スループットの低下を抑制できる。
【００４１】
実施の形態２．
実施の形態２では、隣り合うストライプ領域間で面積（或いはショット数）が急激に変化する（許容閾値を超えて変化する）箇所のみ該当するストライプ領域を再分割する構成について説明する。
【００４２】
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、磁気ディスク装置等の記憶装置１４２を追加した点、制御計算機１１０内に、描画順設定部５８の代わりに、ストライプ設定部５７、判定部６０，６１，６９、及び再分割部６２を配置した点、以外は、図１と同様である。また、再分割部６２は、分割数演算部７２、面積演算部７４、分割幅演算部７６、及び再分割処理部７８を有している。
【００４３】
制御計算機１１０、メモリ１１２、制御回路１３２、記憶装置１４０、及び記憶装置１４２は、図示しないバスを介して接続されている。
【００４４】
ストライプ分割部５０、分割部５２、割当処理部５４、描画面積演算部５６、ストライプ設定部５７、判定部６０，６１，６９、再分割部６２、描画制御部６８、及び描画データ処理部７０といった機能は、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。ストライプ分割部５０、分割部５２、割当処理部５４、描画面積演算部５６、ストライプ設定部５７、判定部６０，６１，６９、再分割部６２、描画制御部６８、及び描画データ処理部７０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。
【００４５】
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、描画順設定工程（Ｓ１１０）の代わりに、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）と、判定工程（Ｓ１１４）と、再分割工程（Ｓ１１６）と、判定工程（Ｓ１２５）と、判定工程（Ｓ１２６）とを追加した点、以外は、図５と同様である。また、再分割工程（Ｓ１１６）は、その内部工程として、分割数演算工程（Ｓ１２８）と、面積演算工程（Ｓ１２０）と、分割幅演算工程（Ｓ１２２）と、再分割処理工程（Ｓ１２４）という一連の工程を実施する。
【００４６】
図１０は、実施の形態２におけるパターンレイアウトの一例と各工程での工程概念図を示す図である。図１０（ａ）において、試料１０１の描画領域には、描画対象として複数の図形パターンが配置される。
【００４７】
ストライプ分割工程（Ｓ１０２）から面積演算工程（Ｓ１０８）までの各工程の内容は、実施の形態１と同様である。すなわち、図１０（ｂ）において、ストライプ分割工程（Ｓ１０２）として、ストライプ分割部５０は、試料１０１の描画領域１０を短冊状の複数のストライプ領域２０に仮想分割する。その際、各ストライプ領域２０の分割幅は一定に設定される点は同様である。そして、ショット分割工程（Ｓ１０４）と割当処理工程（Ｓ１０６）とが実施された後、図１０（ｃ）において、面積演算工程（Ｓ１０８）として、描画面積演算部５６は、ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積を演算する。図１０の例では、図１０（ｃ）に示すように、図形面積Ａに比べて図形面積Ｂが大幅に大きい場合を示している。また、図形面積Ｂに比べて図形面積Ｃが小さい場合を示している。実施の形態２では、順に、隣り合うストライプ領域２０同士を比較して、隣り合うストライプ領域間で面積（或いはショット数）が急激に変化する（許容閾値を超えて変化する）箇所のストライプ領域を再分割する。
【００４８】
図１１は、実施の形態２におけるパターンレイアウトの他の一例と面積差の判定結果の一例とを示す概念図を示す図である。図１１（ａ）の例では、ストライプＡ〜Ｅの５つのストライプ領域と各ストライプ領域のパターンの総面積ａ〜ｅを示している。
【００４９】
ストライプ設定工程（Ｓ１１２）として、ストライプ設定部５７は、判定対象とするストライプ領域を設定する。例えば、描画順がより先になるストライプ領域から設定すると好適である。例えば、ここでは、まず、ストライプＡを設定する。
【００５０】
判定工程（Ｓ１１４）として、判定部６０は、隣り合うストライプ領域２０間について、パターンの総面積の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する。例えば、ストライプＡの隣り合うストライプ領域２０であるストライプＢと比較する。閾値として、面積差許容値Ｔを用いる。面積差許容値Ｔ等の閾値情報は、記憶装置１４２に予め格納しておけばよい。そして、必要時に記憶装置１４２から読み出せばよい。ストライプＡとストライプＢとの面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔを超えるかどうかを判定する。図１１（ａ）の例では、図１１（ｂ）に示すように、ストライプＡとストライプＢとの間では、面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔ以内であること（Ｎｏ）を示している。かかる場合には、判定工程（Ｓ１２６）に進む。
【００５１】
判定工程（Ｓ１２６）として、判定部６９は、すべてのストライプ領域について判定工程（Ｓ１１４）が終了しているかどうかを判定する。まだ、終了していないストライプ領域が存在する場合には、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。図１１（ａ）の例では、ストライプＢ〜Ｅが残っているので、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。
【００５２】
そして、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）として、ストライプ設定部５７は、次の判定対象としてストライプＢを設定する。判定工程（Ｓ１１４）として、判定部６０は、ストライプＢと、ストライプＢの隣り合うストライプ領域２０であるストライプＣとを比較する。図１１（ａ）の例では、図１１（ｂ）に示すように、ストライプＢとストライプＣとの間では、面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔを超えているであること（Ｙｅｓ）を示している。かかる場合には、再分割工程（Ｓ１１６）に進む。
【００５３】
図１０（ｄ）において、再分割工程（Ｓ１１６）として、再分割部６２は、判定の結果、面積差ｔ（絶対値）が面積差許容値Ｔ（閾値）を超える場合に、パターンの面積差ｔ（総面積の差）が面積差許容値Ｔ以下になるように、隣り合うストライプ領域同士のうち、パターンの総面積が大きい方のストライプ領域を再分割する。図１１（ａ）の例では、例えば、ストライプＣの方がストライプＢよりもパターン面積が大きい。よって、ストライプＣを再分割する。ストライプ領域の再分割は、以下のように実施される。
【００５４】
分割数演算工程（Ｓ１２８）として、分割数演算部７２は、ストライプ領域を再分割する際の分割数を演算する。分割数ｎ’は、以下の式（１）を満たす自然数ｎのうちの最小の自然数として定義される。ここでは、隣り合うストライプＳ１，Ｓ２のパターン面積をそれぞれｓ１，ｓ２として示す。そして、ｓ２＞ｓ１とする。また、分割する際の設定面積差をｔとする。なお、設定面積差ｔは、０＜ｔ≦Ｔを満たすように設定される。なお、図１１（ａ）の例では、ストライプＣの方がストライプＢよりもパターン面積が大きいので、ｓ１＝ｂ、ｓ２＝ｃとなる。
（１）  ｓ２＜ｎ・ｓ１＋ｔ・ｎ（ｎ＋１）／２
【００５５】
面積演算工程（Ｓ１２０）として、面積演算部７４は、まず、基準面積Ｍを演算する。基準面積Ｍは、以下の式（２）で定義される。
（２）  Ｍ＝｛ｓ２−ｎ’（ｎ’＋１）／２｝・ｔ／ｎ’
【００５６】
次に、面積演算部７４は、分割後のｎ’個のストライプ領域について、判定された相手方ストライプ領域となる、パターン面積の小さいストライプ領域に近いストライプ領域から遠くなるストライプ領域に向けて順にパターン面積が大きくなるように、分割後のｎ’個のストライプ領域の面積をそれぞれ演算する。ここでは、判定された相手方ストライプ領域がストライプＢであるので、分割後のｎ’個のストライプ領域の面積は、１番目のストライプ領域のパターン面積から順に、（Ｍ＋ｔ），（Ｍ＋２ｔ），（Ｍ＋３ｔ），・・・，（Ｍ＋ｎ’ｔ）と順に大きくなるように演算する。
【００５７】
分割幅演算工程（Ｓ１２２）として、分割幅演算部７６は、分割後のｎ’個のストライプ領域のパターン面積が、上述した（Ｍ＋ｔ），（Ｍ＋２ｔ），（Ｍ＋３ｔ），・・・，（Ｍ＋ｎ’ｔ）となるように、それぞれ分割幅（ストライプ幅）を演算する。
【００５８】
再分割処理工程（Ｓ１２４）として、再分割処理部７８は、再分割対象となったストライプ領域（ここでは、ストライプＣ）を、上述した各分割幅（ストライプ幅）で分割処理する。これにより、再分割対象となったストライプ領域（ここでは、ストライプＣ）は、ｎ’個のストライプ領域に再分割される。なお、分割後のｎ’個のストライプ領域のパターン面積は上述した（Ｍ＋ｔ），（Ｍ＋２ｔ），（Ｍ＋３ｔ），・・・，（Ｍ＋ｎ’ｔ）となるので、順に、パターン面積を大きくできる。なお、かかる演算で再分割された分割後のｎ’個のストライプ領域では、隣り合うストライプ間での面積差ｔ’（絶対値）は、設定面積差ｔとなるので、面積差許容値Ｔ（閾値）以内になることは言うまでもない。そして、ストライプＢと分割後のｎ’個のストライプ領域の第１番目のストライプとの間での面積差ｔ’（絶対値）も、面積差許容値Ｔ（閾値）以内になることは言うまでもない。
【００５９】
判定工程（Ｓ１２５）として、判定部６１は、再分割されたストライプ領域が、設定されたストライプ領域に対して、次のストライプ領域であるかどうかを判定する。再分割されたストライプ領域が次のストライプ領域である場合には、判定工程（Ｓ１２６）に進む。再分割されたストライプ領域が次のストライプ領域でなく設定されたストライプ領域である場合には、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。図１１（ａ）の例では、ストライプＢよりもパターン面積が大きいストライプＣを再分割するので、再分割されたストライプ領域が設定されたストライプ領域となる。
【００６０】
判定工程（Ｓ１２６）として、判定部６９は、すべてのストライプ領域について判定工程（Ｓ１１４）が終了しているかどうかを判定する。まだ、終了していないストライプ領域が存在する場合には、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。図１１（ａ）の例では、ストライプＣ〜Ｅが残っているので、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。
【００６１】
ストライプ設定工程（Ｓ１１２）として、ストライプ設定部５７は、次の判定対象としてストライプＣを設定する。但し、ストライプＣは、再分割工程（Ｓ１１６）によって、ｎ’個のストライプ領域に分割されたので、ここでは、分割後のｎ’個のストライプ領域のうち、ｎ’番目のストライプ領域を判定対象として設定する。
【００６２】
判定工程（Ｓ１１４）として、判定部６０は、ストライプＣの分割後のｎ’番目のストライプ領域と、分割後のｎ’番目のストライプ領域と隣り合うストライプ領域２０であるストライプＤとを比較する。図１１（ｂ）の例では、分割前のストライプＣとストライプＤとの間では、面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔ以内であること（Ｎｏ）を示しているが、ストライプＣの再分割によって、分割後のｎ’番目のストライプ領域とストライプＤとの間では、面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔを超えている場合がある。かかる場合には、上述した再分割工程（Ｓ１１６）及び判定工程（Ｓ１２５）を実施すればよい。
【００６３】
ストライプＣの分割後のｎ’番目のストライプ領域とストライプＤとのいずれかが再分割された場合には、判定工程（Ｓ１２５）として、判定部６１は、再分割されたストライプ領域が、設定されたストライプ領域に対して、次のストライプ領域であるかどうかを判定する。再分割されたストライプ領域が次のストライプ領域（ここではストライプＤ）であれば、判定工程（Ｓ１２６）に進む。再分割されたストライプ領域がストライプＣの分割後のｎ’番目のストライプ領域であれば、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。設定されたストライプ領域、言い換えれば、描画順が前側のストライプ領域を再分割した場合には、再分割によって、さらにその前のストライプ領域（（ｎ’−１）番目のストライプ領域）との間で面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔを超えてしまう場合がある。かかる場合を踏まえて、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）において、ストライプ設定部５７は、判定対象として、再分割されたストライプ領域の１つの前のストライプ領域（例えば（ｎ’−１）番目のストライプ領域）を設定する。以下、判定工程（Ｓ１２６）においてすべてのストライプ領域について判定工程（Ｓ１１４）が終了するまで、同様に、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）から判定工程（Ｓ１２６）までのフローチャートに沿った各工程を繰り返す。
【００６４】
そして、描画工程（Ｓ２００）として、描画部１５０は、再分割されたストライプ領域を含む複数のストライプ領域に対して、順に、電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。描画工程（Ｓ２００）の内容は、ストライプ領域の描画順を除いて、実施の形態１と同様である。
【００６５】
図１２は、実施の形態２におけるストライプ再分割による描画処理の一例を示すグラフである。図１２では、縦軸に描画面積を示し、横軸にストライプを示す。図１２（ａ）では、急激に面積が変化する箇所において、位置ずれが大きくなること（ＮＧ）を示す。図１２（ｂ）では、実施の形態２におけるストライプ再分割を行って描画する場合を示す。ストライプ再分割を行うことで、図１２（ｂ）に示すように、隣り合うストライプ領域間での面積差を小さくできる。その結果、急激な面積変化（パターン密度変化）を抑制できる。よって、描画されるパターンの位置ずれを抑制或いは低減できる。さらに、ストライプ領域数の増加を最小限に留めるので、スループットの低下を抑制或いは低減できる。
【００６６】
上述した例では、ストライプ領域毎にパターンの面積を演算する場合を示すが、パターンの面積の代わりに、ストライプ領域２０毎に、当該ストライプ領域２０に割り当てられるパターンを描画する際のショット数を演算してもよい。かかる場合、図９の各工程のうち、以下の各工程において、以下のように読み替えればよい。その他は、上述した内容と同様である。
【００６７】
パターンの面積の代わりに、ショット数を用いる場合、割当処理工程（Ｓ１０６）の後に、描画データ処理部７０は、実際に描画するために、ストライプ領域毎に割り当てられた各図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。ショット数を演算する場合、面積演算工程（Ｓ１０８）は、ショット数演算工程（Ｓ１０８）と読み替えればよい。同様に、描画面積演算部５６は、ショット数演算部５６と読み替えればよい。そして、ショット数演算部５６は、ストライプ領域毎に、ストライプ領域内に配置されるショット図形の数を演算することによって、ショット数を演算する。
【００６８】
そして、判定工程（Ｓ１１４）として、判定部６０は、隣り合うストライプ領域２０間について、パターンのショット数の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する。面積差ｔ’（絶対値）は、ショット数差ｔ’（絶対値）と読み替えればよい。また、面積差許容値Ｔは、ショット数差許容値Ｔと読み替えればよい。すなわち、判定部６０は、隣り合うストライプ領域２０間について、パターンのショット数差ｔ’（絶対値）がショット数差許容値Ｔを超えるかどうかを判定する。
【００６９】
また、再分割工程（Ｓ１１６）として、再分割部６２は、判定の結果、ショット数差ｔ（絶対値）がショット数差許容値Ｔ（閾値）を超える場合に、パターンのショット数差ｔがショット数差許容値Ｔ以下になるように、隣り合うストライプ領域同士のうち、パターンのショット数が多い方のストライプ領域を再分割する。
【００７０】
そして、分割数演算工程（Ｓ１２８）において、式（１）では、隣り合うストライプＳ１，Ｓ２のショット数をそれぞれｓ１，ｓ２と読み替える。また、分割する際の設定面積差ｔを設定ショット数差ｔと読み替える。
【００７１】
面積演算工程（Ｓ１２０）では、面積演算部７４をショット数演算部７４と読み替える。また、基準面積Ｍを基準ショット数Ｍと読み替える。また、ショット数演算部７４は、分割後のｎ’個のストライプ領域について、判定された相手方ストライプ領域となる、ショット数の少ないストライプ領域に近いストライプ領域から遠くなるストライプ領域に向けて順にショット数が多くなるように、分割後のｎ’個のストライプ領域の面積をそれぞれ演算する。
【００７２】
分割幅演算工程（Ｓ１２２）では、分割幅演算部７６は、分割後のｎ’個のストライプ領域のショット数が、上述した（Ｍ＋ｔ），（Ｍ＋２ｔ），（Ｍ＋３ｔ），・・・，（Ｍ＋ｎ’ｔ）となるように、それぞれ分割幅（ストライプ幅）を演算する。
【００７３】
そして、再分割処理工程（Ｓ１２４）を実施する。これにより、再分割対象となったストライプ領域は、ｎ’個のストライプ領域に再分割される。なお、分割後のｎ’個のストライプ領域のショット数は上述した（Ｍ＋ｔ），（Ｍ＋２ｔ），（Ｍ＋３ｔ），・・・，（Ｍ＋ｎ’ｔ）となるので、順に、ショット数を大きくできる。なお、かかる演算で再分割された分割後のｎ’個のストライプ領域では、隣り合うストライプ間でのショット数差ｔ’（絶対値）は、設定ショット数差ｔとなるので、ショット数差許容値Ｔ（閾値）以内になることは言うまでもない。そして、ストライプＢと分割後のｎ’個のストライプ領域の第１番目のストライプとの間でのショット数差ｔ’（絶対値）も、ショット数差許容値Ｔ（閾値）以内になることは言うまでもない。
【００７４】
以上のように、実施の形態２では、隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの一方の差が対応する閾値を超えないように、一部のストライプ領域のみ再分割する。描画処理はストライプ領域単位で実施するため、再分割することで、単位時間あたりに試料１０１に照射されるビームの電流量の変化を小さくできる。よって、描画位置精度の低下を低減或いは抑制できる。このように、実施の形態２によれば、描画位置精度の低下を招くパターン密度差の生じる箇所を無くすことができる。さらに、実施の形態２では、すべてのストライプ領域幅を一律に小さくしてストライプ数を増やす場合に比べてストライプ数を低減できる。よって、スループットの低下を低減できる。このように、実施の形態２では、スループットの低下を低減しながら描画中のパターン密度差の生じる箇所での描画位置精度の低下を低減或いは抑制できる。
【００７５】
実施の形態３．
実施の形態３では、隣り合うストライプ領域間で面積（或いはショット数）が急激に変化する（許容閾値を超えて変化する）箇所におけるビームのショットのショットサイクルを長くする（延ばす）構成について説明する。特に、実施の形態３では、セトリング時間を延ばす構成について説明する。
【００７６】
図１３は、実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。図１３において、偏向制御回路１２０、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプユニット１３０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４２を追加した点、制御計算機１１０内に、描画順設定部５８の代わりに、ストライプ設定部５７、ショット数演算部５９、判定部６０，６９、オフセット演算部６４、及びセトリング時間設定部６６を配置した点、以外は、図１と同様である。なお、実施の形態１，２において、実施の形態１，２の説明に特に重要でないため偏向制御回路１２０、及びＤＡＣアンプユニット１３０は図示していないが、描画装置１００には、実施の形態１，２においても偏向制御回路１２０、及びＤＡＣアンプユニット１３０が搭載されている。
【００７７】
制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１２０、ＤＡＣアンプユニット１３０、制御回路１３２、記憶装置１４０、及び記憶装置１４２は、図示しないバスを介して接続されている。
【００７８】
ストライプ分割部５０、分割部５２、割当処理部５４、描画面積演算部５６、ストライプ設定部５７、ショット数演算部５９、判定部６０，６９、オフセット演算部６４、セトリング時間設定部６６、描画制御部６８、及び描画データ処理部７０といった機能は、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。ストライプ分割部５０、分割部５２、割当処理部５４、描画面積演算部５６、ストライプ設定部５７、ショット数演算部５９、判定部６０，６９、オフセット演算部６４、セトリング時間設定部６６、描画制御部６８、及び描画データ処理部７０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。
【００７９】
図１４は、実施の形態３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１４において、描画順設定工程（Ｓ１１０）の代わりに、セトリング時間設定工程（Ｓ１０１）と、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）と、判定工程（Ｓ１１４）と、オフセット値演算工程（Ｓ１１７）と、オフセット処理工程（Ｓ１１９）と、判定工程（Ｓ１２６）とを追加した点、以外は、図５と同様である。
【００８０】
図１５は、実施の形態３におけるパターンレイアウトの一例と各工程での工程概念図を示す図である。図１５（ａ）において、試料１０１の描画領域には、描画対象として複数の図形パターンが配置される。
【００８１】
セトリング時間設定工程（Ｓ１０１）として、セトリング時間設定部６６は、電子ビーム２００を試料１０１上に偏向する偏向器の偏向アンプのためのセトリング時間を設定する。偏向器に偏向電圧を印加する際には、安定した電圧を印加する必要がある。そのため、偏向器に偏向電圧を印加するＤＡＣアンプには、偏向電圧を静定するためのセトリング時間の設定が必要となる。通常、セトリング時間は、偏向量（ビームの移動量）に合わせて可変に設定している。セトリング時間は、予め、実験等によりセトリング時間の不足による位置ずれが生じない程度の時間が設定される。セトリング時間のデータは、記憶装置１４２に予め格納しておけばよい。そして、必要時に読み出せばよい。描画装置１００には、複数の偏向器が配置されるが、実施の形態３では、特に、ショット間の時間の間隔を延ばす副偏向器２０９用のＤＡＣアンプユニット１３０（偏向アンプ）のセトリング時間に重点をおいて説明する。言い換えれば、セトリング時間設定部６６は、副偏向器２０９用のＤＡＣアンプユニット１３０（偏向アンプ）のセトリング時間を設定する。
【００８２】
ストライプ分割工程（Ｓ１０２）から面積演算工程（Ｓ１０８）までの各工程の内容は、実施の形態１と同様である。すなわち、図１５（ｂ）において、ストライプ分割工程（Ｓ１０２）として、ストライプ分割部５０は、試料１０１の描画領域１０を短冊状の複数のストライプ領域２０に仮想分割する。その際、各ストライプ領域２０の分割幅は一定に設定される点は同様である。そして、ショット分割工程（Ｓ１０４）と割当処理工程（Ｓ１０６）とが実施された後、図１５（ｃ）において、面積演算工程（Ｓ１０８）として、描画面積演算部５６は、ストライプ領域毎に、当該ストライプ領域に割り当てられるパターンの総面積を演算する。図１５の例では、図１５（ｃ）に示すように、図形面積Ａに比べて図形面積Ｂが大幅に大きい場合を示している。また、図形面積Ｂに比べて図形面積Ｃが大きい場合を示している。実施の形態３では、順に、隣り合うストライプ領域２０同士を比較して、隣り合うストライプ領域間で面積（或いはショット数）が急激に変化する（許容閾値を超えて変化する）箇所のストライプ領域を描画する際のセトリング時間を延ばす。
【００８３】
上述した図１１の例を用いて、実施の形態３について説明する。図１１（ａ）の例では、ストライプＡ〜Ｅの５つのストライプ領域と各ストライプ領域のパターンの総面積ａ〜ｅを示している。
【００８４】
ストライプ設定工程（Ｓ１１２）として、ストライプ設定部５７は、判定対象とするストライプ領域を設定する。例えば、描画順がより先になるストライプ領域から設定すると好適である。例えば、ここでは、まず、ストライプＡを設定する。
【００８５】
判定工程（Ｓ１１４）として、判定部６０は、隣り合うストライプ領域２０間について、パターンの総面積の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する。例えば、ストライプＡの隣り合うストライプ領域２０であるストライプＢと比較する。閾値として、面積差許容値Ｔを用いる。面積差許容値Ｔ等の閾値情報は、記憶装置１４２に予め格納しておけばよい。そして、必要時に記憶装置１４２から読み出せばよい。ストライプＡとストライプＢとの面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔを超えるかどうかを判定する。図１１（ａ）の例では、図１１（ｂ）に示すように、ストライプＡとストライプＢとの間では、面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔ以内であること（Ｎｏ）を示している。かかる場合には、判定工程（Ｓ１２６）に進む。
【００８６】
判定工程（Ｓ１２６）として、判定部６９は、すべてのストライプ領域について判定工程（Ｓ１１４）が終了しているかどうかを判定する。まだ、終了していないストライプ領域が存在する場合には、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。図１１（ａ）の例では、ストライプＢ〜Ｅが残っているので、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。
【００８７】
そして、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）として、ストライプ設定部５７は、次の判定対象としてストライプＢを設定する。判定工程（Ｓ１１４）として、判定部６０は、ストライプＢと、ストライプＢの隣り合うストライプ領域２０であるストライプＣとを比較する。図１１（ａ）の例では、図１１（ｂ）に示すように、ストライプＢとストライプＣとの間では、面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔを超えているであること（Ｙｅｓ）を示している。かかる場合には、オフセット演算工程（Ｓ１１７）に進む。
【００８８】
オフセット値演算工程（Ｓ１１７）として、オフセット演算部６４は、まず、上述した式（１）を満たす自然数ｎのうちの最小の自然数ｎ’を演算する。ここでは、隣り合うストライプＳ１，Ｓ２のパターン面積をそれぞれｓ１，ｓ２として示す。そして、ｓ２＞ｓ１とする。また、分割する際の設定面積差をｔとする。なお、設定面積差ｔは、０＜ｔ≦Ｔを満たすように設定される。なお、図１１（ａ）の例では、ストライプＣの方がストライプＢよりもパターン面積が大きいので、ｓ１＝ｂ、ｓ２＝ｃとなる。
【００８９】
次に、オフセット演算部６４は、オフセット値Δを演算する。オフセット値Δは、以下の式（３）で定義される。
（３）  Δ＝（ストライプ待ち時間）・（ｎ’−１）／（ストライプ内のショット数）
【００９０】
描画処理は、ストライプ領域単位で実施される。上述した「ストライプ待ち時間」は、ストライプ領域間でのステージ移動時間を示す。また、描画データ処理部７０は、実際に描画するために、ストライプ領域毎に割り当てられた各図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。そして、ショット数演算部５９は、ストライプ領域毎に、ストライプ領域内に配置されるショット図形の数を演算しておけばよい。式（３）の「ストライプ内のショット数」は、隣り合うストライプ領域２０同士のうち、パターンの総面積の大きい方のストライプ領域のショット数を用いる。ストライプ領域毎のショット数は、当該オフセット値演算工程（Ｓ１１７）を実施するまでに演算されていればよい。
【００９１】
図１５（ｄ）において、オフセット処理工程（Ｓ１１９）として、セトリング時間設定部６６は、面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔを超える隣り合うストライプ領域同士のうち、パターンの総面積が大きい方のストライプ領域について、既に設定されたセトリング時間にオフセット値Δを加算して再設定する。
【００９２】
判定工程（Ｓ１２６）として、判定部６９は、すべてのストライプ領域について判定工程（Ｓ１１４）が終了しているかどうかを判定する。まだ、終了していないストライプ領域が存在する場合には、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）に戻る。すべてのストライプ領域について判定工程（Ｓ１１４）が終了まで、ストライプ設定工程（Ｓ１１２）から判定工程（Ｓ１２６）までを繰り返す。
【００９３】
そして、描画工程（Ｓ２００）として、描画部１５０は、面積差ｔ’（絶対値）が面積差許容値Ｔを超える隣り合うストライプ領域同士のうち、パターンの総面積が大きい方のストライプ領域については設定されたセトリング時間よりも長い、オフセット値Δが加算されたセトリング時間経過後に、次のビームのショットが偏向されるように、電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。その他のストライプ領域については設定されたセトリング時間経過後に、次のビームのショットが偏向されるように、電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。描画工程（Ｓ２００）のその他の内容は、ストライプ領域の描画順を除いて、実施の形態１と同様である。
【００９４】
上述した例では、ストライプ領域毎にパターンの面積を演算する場合を示すが、パターンの面積の代わりに、ストライプ領域２０毎に、当該ストライプ領域２０に割り当てられるパターンを描画する際のショット数を演算してもよい。かかる場合、図１４の各工程のうち、以下の各工程において、以下のように読み替えればよい。その他は、実施の形態３における上述した内容と同様である。
【００９５】
パターンの面積の代わりに、ショット数を用いる場合、割当処理工程（Ｓ１０６）の後に、描画データ処理部７０は、実際に描画するために、ストライプ領域毎に割り当てられた各図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。ショット数を演算する場合、面積演算工程（Ｓ１０８）は、ショット数演算工程（Ｓ１０８）と読み替えればよい。そして、ショット数演算部５９は、ストライプ領域毎に、ストライプ領域内に配置されるショット図形の数を演算することによって、ショット数を演算する。
【００９６】
そして、判定工程（Ｓ１１４）として、判定部６０は、隣り合うストライプ領域２０間について、パターンのショット数の差が対応する閾値を超えるかどうかを判定する。面積差ｔ’（絶対値）は、ショット数差ｔ’（絶対値）と読み替えればよい。また、面積差許容値Ｔは、ショット数差許容値Ｔと読み替えればよい。すなわち、判定部６０は、隣り合うストライプ領域２０間について、パターンのショット数差ｔ’（絶対値）がショット数差許容値Ｔを超えるかどうかを判定する。
【００９７】
以上のように、実施の形態３では、隣り合うストライプ領域間に対して、パターンの総面積とショット数とのうちの一方の差が対応する閾値を超えるストライプ領域同士のうち、かかる一方が大きい或いは多いストライプ領域を描画する際のセトリング時間を延ばす。描画処理はストライプ領域単位で実施するため、セトリング時間を延ばすことで、単位時間あたりに試料１０１に照射されるビームの電流量の変化を小さくできる。よって、描画位置精度の低下を低減或いは抑制できる。さらに、実施の形態３では、すべてのストライプ領域について一律にセトリング時間を延ばす場合に比べてスループットの低下を低減できる。このように、実施の形態３では、スループットの低下を低減しながら描画中のパターン密度差の生じる箇所での描画位置精度の低下を低減或いは抑制できる。
【００９８】
実施の形態４．
実施の形態４では、実施の形態１，２を組み合わせた構成について説明する。言い換えれば、複数のストライプ領域の描画順をパターン面積（或いはショット数）の小さい順に並び替えた後に、さらに、隣り合うストライプ領域間で面積（或いはショット数）が急激に変化する（許容閾値を超えて変化する）箇所のみ該当するストライプ領域を再分割する構成について説明する。
【００９９】
図１６は、実施の形態４における描画装置の構成を示す概念図である。図１６において、制御計算機１１０内に、描画順設定部５８を配置した点、以外は、図８と同様である。
【０１００】
図１７は、実施の形態４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１７において、面積演算工程（Ｓ１０８）とストライプ設定工程（Ｓ１１２）との間に、描画順設定工程（Ｓ１１０）を追加した点、以外は、図９と同様である。
【０１０１】
ストライプ分割工程（Ｓ１０２）から描画順設定工程（Ｓ１１０）までの各工程の内容は、実施の形態１と同様である。その後のストライプ設定工程（Ｓ１１２）から判定工程（Ｓ１２６）までの各工程の内容は、実施の形態２と同様である。描画工程（Ｓ２００）の内容は、実施の形態１，２と同様である。
【０１０２】
図１８は、実施の形態４における描画順の並び替えとストライプ再分割による描画処理の一例を示すグラフである。図１８では、縦軸に描画面積を示し、横軸にストライプを示す。図１８（ａ）では、急激に面積が大きいストライプ領域となり、その後、急激に面積が小さいストライプ領域が並ぶ場合に、急激に面積が変化する箇所において、位置ずれが大きくなること（ＮＧ）を示す。そのため、図１８（ｂ）では、パターンの総面積が小さい順に描画順序を並び替えた場合を示している。かかる場合でも、まだ、急激に面積が大きくなるストライプ領域が存在する。そのため、図１８（ｃ）に示すように、ストライプ再分割を行う。ストライプ再分割を行うことで、図１８（ｃ）に示すように、隣り合うストライプ領域間での面積差を小さくできる。その結果、急激な面積変化（パターン密度変化）を抑制できる。よって、描画されるパターンの位置ずれを抑制或いは低減できる。さらに、ストライプ領域数の増加を最小限に留めるので、スループットの低下を抑制或いは低減できる。
【０１０３】
なお、実施の形態４において、実施の形態１，２と同様、パターンの総面積の代わりにショット数を判定対象としても構わない。かかる場合の読み替えは、実施の形態１，２と同様である。
【０１０４】
以上のように、実施の形態４では、パターンの総面積とショット数とのうちの一方が小さい或いは少ない順に設定された描画順序で、複数のストライプ領域の描画順序を組み直してパターンを描画する。そして、それでも隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの一方の差が対応する閾値を超える箇所が残る場合には、パターンの総面積とショット数とのうちの一方の差が対応する閾値を超えないように、一部のストライプ領域のみ再分割する。これにより、実施の形態１，２と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態４では、ストライプ領域単位で描画順序を並び替えた後で、ストライプ領域の再分割を行うので、再分割により増加するストライプ数を実施の形態２よりも低減可能となる。よって、実施の形態２よりもさらにスループットの低下を低減できる。このように、実施の形態４では、スループットの低下を低減しながら描画中のパターン密度差の生じる箇所での描画位置精度の低下を低減或いは抑制できる。
【０１０５】
実施の形態５．
実施の形態５では、実施の形態１，３を組み合わせた構成について説明する。言い換えれば、複数のストライプ領域の描画順をパターン面積（或いはショット数）の小さい順に並び替えた後に、さらに、隣り合うストライプ領域間で面積（或いはショット数）が急激に変化する（許容閾値を超えて変化する）箇所のみ該当するストライプ領域のセトリング時間を延ばす構成について説明する。
【０１０６】
図１９は、実施の形態５における描画装置の構成を示す概念図である。図１９において、制御計算機１１０内に、描画順設定部５８を配置した点、以外は、図１３と同様である。
【０１０７】
図２０は、実施の形態５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２０において、面積演算工程（Ｓ１０８）とストライプ設定工程（Ｓ１１２）との間に、描画順設定工程（Ｓ１１０）を追加した点、以外は、図１４と同様である。
【０１０８】
セトリング時間設定工程（Ｓ１０１）から描画順設定工程（Ｓ１１０）までの各工程の内容は、実施の形態１と同様である。その後のストライプ設定工程（Ｓ１１２）から判定工程（Ｓ１２６）までの各工程の内容は、実施の形態３と同様である。描画工程（Ｓ２００）の内容は、実施の形態１，２と同様である。
【０１０９】
図２１は、実施の形態５における描画順の並び替えとストライプ再分割による描画処理の一例を示すグラフである。図２１では、縦軸に描画面積を示し、横軸にストライプを示す。図２１（ａ）では、急激に面積が大きいストライプ領域となり、その後、急激に面積が小さいストライプ領域が並ぶ場合に、急激に面積が変化する箇所において、位置ずれが大きくなること（ＮＧ）を示す。そのため、図２１（ｂ）では、パターンの総面積が小さい順に描画順序を並び替えた場合を示している。かかる場合でも、まだ、急激に面積が大きくなるストライプ領域が存在する。そのため、パターンの総面積の差が対応する閾値を超えるストライプ領域同士のうち、パターンの総面積が大きいストライプ領域を描画する際のセトリング時間を延ばす。よって、単位時間あたりの照射ビームの電流量の変化を小さくできる。よって、描画されるパターンの位置ずれを抑制或いは低減できる。さらに、ストライプ領域数の増加を最小限に留めるので、スループットの低下を抑制或いは低減できる。
【０１１０】
なお、実施の形態５において、実施の形態１，３と同様、パターンの総面積の代わりにショット数を判定対象としても構わない。かかる場合の読み替えは、実施の形態１，３と同様である。
【０１１１】
以上のように、実施の形態５では、パターンの総面積とショット数とのうちの一方が小さい或いは少ない順に設定された描画順序で、複数のストライプ領域の描画順序を組み直してパターンを描画する。そして、それでも隣り合うストライプ領域間について、パターンの総面積とショット数とのうちの一方の差が対応する閾値を超える箇所が残る場合には、パターンの総面積とショット数とのうちの一方が大きい或いは多いストライプ領域のセトリング時間を延ばす。これにより、実施の形態１，３と同様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態５では、ストライプ領域単位で描画順序を並び替えた後で、セトリング時間を延ばすので、隣り合うストライプ間での差を小さくできる。よって、セトリング時間を延ばすためのオフセット値を小さくできる。よって、実施の形態２よりもさらにスループットの低下を低減できる。このように、実施の形態５では、スループットの低下を低減しながら描画中のパターン密度差の生じる箇所での描画位置精度の低下を低減或いは抑制できる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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方法、および荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１５】
５０  ストライプ分割部
５２  分割部
５４  割当処理部
５６  描画面積演算部
５７  ストライプ設定部
５８  描画順設定部
５９  ショット数演算部
６０，６１，６９  判定部
６２  再分割部
６８  描画制御部
７０  描画データ処理部
７２  分割数演算部
７４  面積演算部
７６  分割幅演算部
７８  再分割処理部
６４  オフセット演算部
６６  セトリング時間設定部
１００  描画装置
１０１，３４０  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
１３０  ＤＡＣアンプ
１３２  制御回路
１４０，１４２  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
２０３，４１０  第１のアパーチャ
２０４  投影レンズ
２０５  偏向器
２０６，４２０  第２のアパーチャ
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
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【図１】
2015035507.tif 000003
【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】
2015035507.tif 000008
【図７】
2015035507.tif 000009
【図８】
2015035507.tif 000010
【図９】
2015035507.tif 000011
【図１０】
2015035507.tif 000012
【図１１】
2015035507.tif 000013
【図１２】
2015035507.tif 000014
【図１３】
2015035507.tif 000015
【図１４】
2015035507.tif 000016
【図１５】
2015035507.tif 000017
【図１６】
2015035507.tif 000018
【図１７】
2015035507.tif 000019
【図１８】
2015035507.tif 000020
【図１９】
2015035507.tif 000021
【図２０】
2015035507.tif 000022
【図２１】
2015035507.tif 000023
【図２２】
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