(57)【要約】      （修正有）【課題】マルチビーム方式の描画の描画時間を短縮することが可能な描画装置を提供する。【解決手段】マルチ荷電粒子ビーム描画装置１００は、マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する第１の照射量を演算し、マルチビームのうち、図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない第２の照射量を演算する照射量演算部５６と、マルチビームの各ビームがそれぞれ演算された照射量になるように、複数のブランカーをそれぞれ制御する偏向制御部と、を備える。【選択図】図１
2015005729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジストが塗布された試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部が形成され、前記複数の開口部全体が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う複数のブランカーと、
前記複数のブランカーによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
前記マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、前記レジストが解像する第１の照射量を演算し、前記マルチビームのうち、前記図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域に対応するビーム用に、前記レジストが解像しない第２の照射量を演算する照射量演算部と、
前記マルチビームの各ビームがそれぞれ演算された照射量になるように、前記複数のブランカーをそれぞれ制御する偏向制御部と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記図形パターン部の周囲を取り囲む前記パターン無領域は、前記図形パターンと接する領域を含むことを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記図形パターン部の周囲を取り囲む前記パターン無領域として、前記図形パターンと接しない領域が用いられ、
前記図形パターンと接しない前記パターン無領域について前記第２の照射量のビームが照射されることを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
図形パターンと、前記図形パターンが配置されないパターン無部と、を反転させた反転パターンを縮小した縮小パターンが前記パターン無領域に描画されることを特徴とする請求項３記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
描画領域を所定のサイズでメッシュ状に仮想分割した複数のメッシュ領域のメッシュ領域毎に、パターン密度を演算するパターン密度演算部と、
前記第２の照射量を演算する照射量演算式に用いる、パターン密度に依存して可変する係数と、前記パターン密度と、の関係式を記憶する記憶部と、
前記記憶部から前記関係式を読み出し、メッシュ領域毎に、パターン密度の値を用いて前記係数を求める係数演算部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項６】
荷電粒子ビームの一部が複数の開口部をそれぞれ通過することにより形成されるマルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、前記レジストが解像する第１の照射量を演算すると共に、前記マルチビームのうち、前記図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域に対応するビーム用に、前記レジストが解像しない第２の照射量を演算する工程と、
前記マルチビームのうち前記第１の照射量のビームを用いて、前記パターン有領域を描画し、前記マルチビームのうち前記第２の照射量のビームを用いて、前記図形パターンの周囲を取り囲む前記パターン無領域を描画する工程と、
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、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、マルチビームによる描画の描画時間を短縮する手法に関する。
【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】
１本の電子ビームで描画する可変成形（ＶＳＢ）型電子ビーム描画では、パターンが複雑な形状であるほど、パターンを微細なショット図形に分割する必要がある。そして、その分、描画時間が長くなる。ショット数の増加を補うべく、ビームの電流密度を上げて描画時間を短縮することも考えられるが、レジストヒーティング等の影響が大きくなるため、かかる手法にも限界がある。
【０００４】
ここで、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マトリクス状に配置された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）。かかるマルチビーム方式の描画装置では、複数のビームが一度に照射されるため、パターン形状が描画時間に与える影響は可変成形方式に比べて小さい。
【０００５】
描画時間は、上述したパターン形状だけではなく、例えば、パターンの粗密にも影響を受ける。上述した可変成形型電子ビーム描画では、パターンが存在する箇所にだけ狙ってビーム照射を行えば足りる。言い換えれば、パターンが存在しない箇所を素通りできる。よって、パターン密度が低いレイアウトでは描画時間が短くなる。逆に、パターン密度が高いレイアウトでは描画時間が長くなる。一方、マルチビーム描画では、複数のビームが一度に照射されるため、パターン密度が高いレイアウトほど、可変成形型電子ビーム描画に比べて描画時間を短縮できると考えられる。しかしながら、パターン密度が低いレイアウトの方が露光に必要とされる照射量が大きくなる。そのため、マルチビーム描画では、結果的に、パターン密度が全体的に低いレイアウトの方が全体的に高いレイアウトよりも描画時間が長くなる。例えば、パターン密度が５０％のラインアンドスペースパターンのレイアウトをマルチビーム描画で描画する場合に比べて、パターン密度が１０％のラインアンドスペースパターンのレイアウトをマルチビーム描画で描画する場合の方が約１．５倍の描画時間を必要としてしまう。よって、マルチビーム描画において、さらなる描画時間の短縮が求められている。特に、パターン密度の影響を緩和しながら描画時間の短縮が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、マルチビーム方式の描画の描画時間を短縮することが可能な描画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】
【０００８】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、
レジストが塗布された試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部が形成され、複数の開口部全体が含まれる領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数の開口部を荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う複数のブランカーと、
複数のブランカーによってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する第１の照射量を演算し、マルチビームのうち、図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない第２の照射量を演算する照射量演算部と、
マルチビームの各ビームがそれぞれ演算された照射量になるように、複数のブランカーをそれぞれ制御する偏向制御部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、図形パターン部の周囲を取り囲むパターン無領域は、図形パターンと接する領域を含むように構成すると好適である。
【００１０】
或いは、図形パターン部の周囲を取り囲むパターン無領域として、図形パターンと接しない領域が用いられ、
図形パターンと接しないパターン無領域について第２の照射量のビームが照射されるように構成しても好適である。
【００１１】
また、図形パターンと、図形パターンが配置されないパターン無部と、を反転させた反転パターンを縮小した縮小パターンがパターン無領域に描画されると好適である。
【００１２】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームの一部が複数の開口部をそれぞれ通過することにより形成されるマルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する第１の照射量を演算すると共に、マルチビームのうち、図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない第２の照射量を演算する工程と、
マルチビームのうち第１の照射量のビームを用いて、パターン有領域を描画し、マルチビームのうち第２の照射量のビームを用いて、図形パターンの周囲を取り囲むパターン無領域を描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、マルチビーム方式の描画の描画時間を短縮できる。また、描画時間に対するパターン密度の影響を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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におけるアパーチャ部材の構成を示す概念図である。
【図３】実施の形態１におけるブランキングプレートの構成を示す概念図である。
【図４】実施の形態１における描画動作を説明するための概念図である。
【図５】実施の形態１と比較例とにおけるパターン密度が５０％のラインアンドスペースパターンの入射照射量を説明するための図である。
【図６】実施の形態１と比較例とにおけるパターン密度が２５％のラインアンドスペースパターンの入射照射量を説明するための図である。
【図７】実施の形態１と比較例とにおけるパターン密度が１０％のラインアンドスペースパターンの入射照射量を説明するための図である。
【図８】実施の形態１と比較例とにおけるパターン密度毎の入射照射量の低減効果を説明するための図である。
【図９】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１０】実施の形態１における図形パターンとパターン無領域との一例を示す図である。
【図１１】実施の形態１における図形パターンとパターン無領域との他の一例を示す図である。
【図１２】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１３】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１４】実施の形態２におけるパターン密度が２５％のラインアンドスペースパターンの入射照射量を説明するための図である。
【図１５】実施の形態２における図形パターンとパターン無領域との一例を示す図である。
【図１６】実施の形態２における図形パターンとパターン無領域との他の一例を示す図である。
【図１７】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１８】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１９】実施の形態３におけるβマップ作成時にパターン密度からβの値の設定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。ＸＹステージ１０５上には、さらに、ＸＹステージ１０５の位置測定用のミラー２１０が配置される。
【００１７】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプ１３４、ステージ位置検出部１３９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、偏向制御回路１３０、ステージ位置検出部１３９及び記憶装置１４０は、図示しないバスを介して互いに接続されている。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。ＤＡＣアンプ１３４は、信号入力側に偏向制御回路１３０が、出力側にブランキングプレート２０４が接続される。
【００１８】
制御計算機１１０内には、パターン密度演算部５２、照射量係数演算部５４、照射量演算部５６、照射時間演算部５８、及び描画制御部６０が配置される。描画データ処理部５０、パターン密度演算部５２、照射量係数演算部５４、照射量演算部５６、照射時間演算部５８、及び描画制御部６０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。描画データ処理部５０、パターン密度演算部５２、照射量密度演算部５４、照射量演算部５６、照射時間演算部５８、及び描画制御部６０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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は、実施の形態１におけるアパーチャ部材の構成を示す概念図である。図２（ａ）において、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）２２が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。図２（ａ）では、例えば、５１２×８列の穴２２が形成される。各穴２２は、共に同じ寸法形状の矩形例えば長方形或いは正方形で形成される。或いは、同じ外径の円形であっても構わない。ここでは、ｙ方向の各列について、ｘ方向にＡからＨまでの８つの穴２２がそれぞれ形成される例が示されている。これらの複数の穴２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０が形成されることになる。ここでは、縦横（ｘ，ｙ方向）が共に２列以上の穴２２が配置された例を示したが、これに限るものではない。例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）どちらか一方が複数列で他方は１列だけであっても構わない。また、穴２２の配列の仕方は、図２（ａ）にように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。図２（ｂ）に示すように、例えば、縦方向（ｙ方向）１段目の列と、２段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置されてもよい。同様に、縦方向（ｙ方向）２段目の列と、３段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ｂだけずれて配置されてもよい。
【００２１】
図３は、実施の形態１におけるブランキングプレートの構成を示す概念図である。ブランキングプレート２０４には、アパーチャ部材２０３の各穴２２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２４，２６の組（ブランカー）が、それぞれ配置される。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２４，２６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。このように、複数のブランカーが、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２（開口部）を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。
【００２２】
描画動作は、描画制御部６０によって制御される。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）。そして、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、制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。かかるブランカーのＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。このように、制限アパーチャ部材２０６は、複数のブランカーによってビーム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一緒に偏向され、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。ＸＹステージ１０５の位置は、ステージ位置検出部１３９が、レーザ光を照射し、ミラー２１０で反射された反射光を受光することで測定する。測定されたステージ位置は、描画制御部６０に出力される。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。
【００２３】
図４は、実施の形態１における描画動作を説明するための概念図である。図４（ａ）に示すように、試料１０１の描画領域３０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３２に仮想分割される。かかる各ストライプ領域３２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３２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３４が位置するように調整し、描画が開始される。第１番目のストライプ領域３２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３２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３２の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域３４が相対的にｙ方向に位置するように調整し、今度は、図４（ｂ）に示すように、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３２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３２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３２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、図４（ｃ）に示すように、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３６が一度に形成される。例えば、アパーチャ部材２０３の１つの穴Ａを通過したビームは、図４（ｃ）で示す「Ａ」の位置に照射され、その位置にショットパターン３６を形成する。同様に、例えば、アパーチャ部材２０３の１つの穴Ｂを通過したビームは、図４（ｃ）で示す「Ｂ」の位置に照射され、その位置にショットパターン３６を形成する。以下、Ｃ〜Ｈについても同様である。そして、各ストライプ３２を描画する際、ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が移動する中、偏向器２０８によってｙ方向或いはｘ，ｙ方向に各ショットが順に移動する（スキャンする）ように偏向し、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する。
【００２４】
図５は、実施の形態１と比較例とにおけるパターン密度が５０％のラインアンドスペースパターンの入射照射量を説明するための図である。図５（ａ）では、パターン密度５０％のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）パターンを描画する際に、パターンのある位置（ラインパターン部）にだけビームを照射してレジストを所望のパターン幅で解像させる場合の照射量プロファイル（Ａ）を比較例として示している。描画装置１００から照射される入射照射量Ｄの値は、入射照射量Ｄの１／２の値とビーム入射により生じた後方散乱照射量Ｗの値との合計値と、レジストの閾値Ｅｔｈと、が等しくなるように設定される。ここでは、閾値Ｅｔｈと後方散乱係数ηの値にそれぞれ１．８と０．８を用いている。かかる条件を用いて求めた入射照射量Ｄの値は２．０となる。なお、後方散乱照射量Ｗは０．８で、この値はＤとηとパターン密度を用いて求めることができる。
【００２５】
これに対して、実施の形態１では、図形パターンが配置されるパターン有領域の他に、さらに、図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域についても電子ビームを照射する。図５（ｂ）では、実施の形態１として、パターン密度５０％のＬ／Ｓパターンを描画する際に、パターンのある位置（ラインパターン部）にビームを照射する他に、さらに、パターンがない箇所（スペース部）にもパターンが解像しない程度にビームを入射照射量Ｈで照射し、パターンの有る場所でレジストを所望のパターン幅で解像させる場合の照射量プロファイル（Ｂ）を示している。図５（ｂ）では、パターンが無い箇所での全照射量がβＥｔｈ（例えば０．８Ｅｔｈ）となるようにした場合を示している。ここで、レジストが所望のサイズに解像される閾値Ｅｔｈは図５（ａ）と変わらない。かかる場合、パターン有領域に描画装置１００から照射される入射照射量Ｄの電子ビームの照射による後方散乱分の後方散乱照射量Ｗ１の他に、さらに、パターン無領域にレジストが解像しない入射照射量Ｈの電子ビームの照射による後方散乱照射量Ｗ２が生じる。かかる場合、描画装置１００から照射される入射照射量Ｄの値はパターンへの入射照射量Ｄの１／２の値と、入射照射量Ｄを起因とする後方散乱照射量Ｗ１とパターン外へのビームの入射照射量Ｈを起因とする後方散乱照射量Ｗ２との和が閾値Ｅｔｈと等しくなるように求められる。言い換えれば、パターン有領域の後方散乱照射量Ｗ１とパターン無領域の後方散乱照射量Ｗ２との和が図５（ａ）で示す後方散乱照射量Ｗよりも大きくなるように設定すれば、図５（ｂ）の入射照射量Ｄは、図５（ａ）の入射照射量Ｄよりも小さくできる。図５（ｂ）の例では、入射照射量Ｄが小さくなった分、パターン有領域の後方散乱照射量Ｗ１が小さくなるが、入射照射量Ｈの電子ビームの照射があるので、後方散乱照射量Ｗ１と後方散乱照射量Ｗ２との和が図５（ａ）で示す後方散乱照射量Ｗよりも大きくできる。また、入射照射量Ｈの値はパターン外への照射量Ｈの１／２の値と、入射照射量Ｄを起因とする後方散乱照射量Ｗ１とパターン外へのビーム照射量Ｈを起因とする後方散乱照射量Ｗ２の和が閾値βＥｔｈと等しくなるように求められる。このようにして求めた入射照射量Ｄと入射照射量Ｈの値はそれぞれ１．７１、０．６８にできる。このように、実施の形態１によれば、図形パターンが存在する領域にのみ電子ビームを照射する場合よりも入射照射量Ｄを小さくできる。
【００２６】
図６は、実施の形態１と比較例とにおけるパターン密度が２５％のラインアンドスペースパターンの入射照射量を説明するための図である。図５と同様、図６（ａ）では、比較例Ａとして、パターン密度が２５％の図形パターン（ラインパターン）が存在する領域にのみ電子ビームを照射する場合の入射照射量を示している。図６（ｂ）では、実施の形態１として、パターン密度が２５％のパターン有領域とパターン無領域に電子ビームを照射する場合の入射照射量Ｂを示している。図６（ａ）では、パターン密度が図５（ａ）と比べて低い分、Ｂで示す入射照射量Ｄの電子ビームの照射による後方散乱照射量Ｗが図５（ａ）と比べて小さくなる。そのため、Ｂで示す入射照射量Ｄは、図５（ａ）と比べて大きくなる。言い換えれば、パターン密度が２５％では、レジストを解像するために必要となる入射照射量Ｄは、パターン密度が５０％の場合よりも大きくなる。図６（ａ）の例では、入射照射量Ｄ＝２．５７となる。
【００２７】
これに対して、実施の形態１のように、パターン密度が２５％のパターン有領域とパターン無領域に電子ビームを照射する。かかる場合、パターン有領域に描画装置１００から照射される入射照射量Ｄの電子ビームの照射による後方散乱分の後方散乱照射量Ｗ１の他に、さらに、パターン無領域にレジストが解像しない入射照射量Ｈの電子ビームの照射による後方散乱照射量Ｗ２が生じる。よって、パターン有領域の後方散乱照射量Ｗ１とパターン無領域の後方散乱照射量Ｗ２との和が図６（ａ）で示す後方散乱照射量Ｗよりも大きくなるように設定すれば、図６（ｂ）の入射照射量Ｄは、図６（ａ）の入射照射量Ｄよりも小さくできる。例えば、図６（ｂ）の例では、入射照射量Ｄ＝１．９７、Ｈ＝０．７にできる。このように、実施の形態１によれば、パターン密度が２５％の場合においても、図形パターンが存在する領域にのみ電子ビームを照射する場合よりも照射量密度を小さくできる。
【００２８】
図７は、実施の形態１と比較例とにおけるパターン密度が１０％のラインアンドスペースパターンの入射照射量を説明するための図である。図５と同様、図７（ａ）では、比較例Ａとして、パターン密度が１０％の図形パターン（ラインパターン）が存在する領域にのみ電子ビームを照射する場合の入射照射量を示している。図７（ｂ）では、実施の形態１として、パターン密度が１０％のパターン有領域とパターン無領域に電子ビームを照射する場合の入射照射量Ｂを示している。図７（ａ）では、パターン密度が図５（ａ）及び図６（ａ）と比べてさらに低い分、Ｂで示す入射照射量Ｄの電子ビームの照射による後方散乱照射量Ｗが図５（ａ）及び図６（ａ）と比べて小さくなる。そのため、Ｂで示す入射照射量Ｄは、図５（ａ）及び図６（ａ）と比べて大きくなる。言い換えれば、パターン密度が１０％では、レジストを解像するために必要となる入射照射量Ｄは、パターン密度が５０％の場合及び２５％の場合よりも大きくなる。図７（ａ）の例では、入射照射量Ｄ＝３．１となる。
【００２９】
これに対して、実施の形態１のように、パターン密度が１０％のパターン有領域とパターン無領域に電子ビームを照射する。かかる場合、パターン有領域に描画装置１００から照射される入射照射量Ｄの電子ビームの照射による後方散乱分の後方散乱照射量Ｗ１の他に、さらに、パターン無領域にレジストが解像しない入射照射量Ｈの電子ビームの照射による後方散乱照射量Ｗ２が生じる。よって、パターン有領域の後方散乱照射量Ｗ１とパターン無領域の後方散乱照射量Ｗ２との和が図７（ａ）で示す後方散乱照射量Ｗよりも大きくなるように設定すれば、図７（ｂ）の入射照射量Ｄは、図７（ａ）の入射照射量Ｄよりも小さくできる。例えば、図７（ｂ）の例では、入射照射量Ｄ＝２．１６、Ｈ＝０．７５にできる。このように、実施の形態１によれば、パターン密度が１０％の場合においても、図形パターンが存在する領域にのみ電子ビームを照射する場合よりも照射量密度を小さくできる。
【００３０】
図８は、実施の形態１と比較例とにおけるパターン密度毎の入射照射量の低減効果を説明するための図である。実施の形態１によれば、上述した比較例と比べて、図８に示すように、パターン密度が１０％では約３０％の低減ができる。パターン密度が２５％では約２４％の低減ができる。パターン密度が５０％では約１５％の低減ができる。入射照射量が低減できれば、その分だけ１回のビームのショットにおける照射時間を短縮できるので、描画時間を短縮できる。また、実施の形態１によれば、図８に示すように、パターン密度の違いによる必要な照射量の差を小さくできる。言い換えれば、描画時間に対するパターン密度の影響を緩和できる。
【００３１】
図９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９において、パターン密度マップ作成工程（Ｓ１０２）と、照射量係数演算工程（Ｓ１０４）と、照射量演算工程（Ｓ１０６）と、照射時間演算工程（Ｓ１０８）と、描画工程（Ｓ１１０）という一連の工程を実施する。
【００３２】
パターン密度マップ作成工程（Ｓ１０２）として、パターン密度演算部５２は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、描画領域を所定のサイズでメッシュ状に仮想分割した複数のメッシュ領域のメッシュ領域毎に、配置される図形パターンのパターン密度ρ（パターン面積密度）を演算する。そして、パターン密度演算部５２は、メッシュ領域毎のパターン密度ρを定義したパターン密度マップを作成する。
【００３３】
照射量係数演算工程（Ｓ１０４）として、照射量係数演算部５４は、マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する入射照射量Ｄを計算するための照射量係数ｄ（ｘ）（第１の照射量係数）を演算する。さらに、照射量係数演算部５４は、マルチビームのうち、図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない入射照射量Ｈを計算するための照射量係数ｈ（ｘ）（第２の照射量係数）を演算する。ここで、パターン有領域用の照射量係数ｄ（ｘ）とパターン無領域用の照射量係数ｈ（ｘ）は、以下の式（１−１）及び式（１−２）によって定義できる。式（１−１）は、パターン有領域についての照射量計算式となる。式（１−２）は、パターン無領域についての照射量計算式となる。
【００３４】
【数１】
2015005729.tif 000003
【００３５】
ここで、ｘはベクトルを示す。言い換えれば、表記ｘだけで２次元座標（ｘ，ｙ）を意味するものとする。また、ｘ１は、図形パターンが配置されるパターン有領域の位置を示し、ｘ２は、図形パターンが配置されないパターン無領域の位置を示す。Ｇ（ｘ）は、分布関数を示す。また、係数βは、後方散乱分の照射量と照射量係数ｈ（ｘ）との和が閾値Ｅｔｈを超えないように設定するための係数である。係数βは、β＜１．０となる値を設定すればよい。ηは、後方散乱係数を示す。式（１−１）、及び式（１−２）の積分範囲は、各式の左辺の第２項（ｘ１を用いた積分項）についてパターン有領域となり、各式の左辺の第３項（ｘ２を用いた積分項）についてパターン無領域となる。また、式（１−１）、及び式（１−２）を実際に計算する際には、パターン密度マップに定義されたパターン密度ρを用いるとよい。
【００３６】
照射量演算工程（Ｓ１０６）として、照射量演算部５６は、マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する入射照射量Ｄ（ｘ）（第１の照射量）を演算する。さらに、照射量演算部５６は、マルチビームのうち、前記図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない入射照射量Ｈ（ｘ）（第２の照射量）を演算する。入射照射量Ｄ（ｘ）は、演算された照射量係数ｄ（ｘ）に基準照射量を乗じた値として演算される。入射照射量Ｈ（ｘ）は、演算された照射量係数ｈ（ｘ）に基準照射量を乗じた値として演算される。
【００３７】
照射時間演算工程（Ｓ１０８）として、照射時間演算部５８は、描画領域の各位置の照射量Ｄ（ｘ）及び照射量Ｈ（ｘ）に相当する照射時間ｔを演算する。照射時間ｔは、照射量を電子ビームの電流密度Ｊで割った値として求めることができる。
【００３８】
描画工程（Ｓ１１０）として、描画制御部６０の制御のもと、偏向制御回路１３０（偏向制御部）は、マルチビームの各ビームが、それぞれの位置を照射する際、位置に応じてそれぞれ演算された照射量（照射時間）になるようにブランキングプレート２０４の複数のブランカーをそれぞれ制御する。具体的には、偏向制御回路１３０は、各ＤＡＣアンプ１３４に演算された照射量（照射時間）の制御信号を出力する。ＤＡＣアンプ１３４は、かかるデジタル信号をアナログ変換し、偏向電圧として、ブランキングプレート２０４の複数のブランカーを印加する。例えば、ビームＯＮの場合には、電圧を印加せず、ビームＯＦＦの場合に電圧を印加して対応するビームを偏向すればよい。そして、描画部１５０は、マルチビームのうち照射量Ｄ（ｘ）のビームを用いて、パターン有領域を描画し、マルチビームのうち照射量Ｈ（ｘ）のビームを用いて、図形パターンの周囲を取り囲むパターン無領域を描画する。
【００３９】
図１０は、実施の形態１における図形パターンとパターン無領域との一例を示す図である。例えば、複数の図形パターン４０ａ，４０ｂが互いに近傍に配置されている場合には、図１０に示すように、複数の図形パターン４０ａ，４０ｂ全体を取り囲むように、パターン無領域４２が設定される。実施の形態１では、図形パターン４０ａ，４０ｂの周囲を取り囲む、ビームが照射されるパターン無領域４２は、図形パターン４０ａ，４０ｂと接する領域として定義される。
【００４０】
図１１は、実施の形態１における図形パターンとパターン無領域との他の一例を示す図である。例えば、複数の図形パターン４０ａ，４０ｂが互いに離れて配置されている場合には、図１１に示すように、複数の図形パターン４０ａ，４０ｂ全体を取り囲むのではなく、図形パターン４０ａの周囲を取り囲むパターン無領域４２ａと、図形パターン４０ｂの周囲を取り囲むパターン無領域４２ｂとに分かれるように、パターン無領域４２が設定されてもよい。パターン無領域４２ａとパターン無領域４２ｂとの間には、電子ビームが照射されない無照射領域４１が存在してもよい。
【００４１】
以上のように、実施の形態１では、図形パターンの周囲を取り囲むパターン無領域にも、解像しない程度の照射量を照射することで、図形パターンの位置における後方散乱照射量を引き上げ、これにより、照射量Ｄを低減できる。よって、各回のショットの照射時間を短縮でき、ひいては、描画処理全体の描画時間を短縮できる。
【００４２】
以上のように、実施の形態１によれば、マルチビーム方式の描画の描画時間を短縮できる。また、描画時間に対するパターン密度の影響を緩和できる。
【００４３】
実施の形態２．
実施の形態１では、図形パターンの周囲を取り囲む、ビームが照射されるパターン無領域は、図形パターンと接する領域として定義されたが、これに限るものではない。実施の形態２では、その他の場合について説明する。
【００４４】
図１２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１２において、描画装置１００は、制御計算機１１０内に、描画データ処理部５０とパターン密度演算部５３が追加された点と、記憶装置１４０内に縮小パターンデータが格納された点、以外は図１と同様である。
【００４５】
図１３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１３において、照射量係数演算工程（Ｓ１０４）の前に、パターン密度マップ作成工程（Ｓ１０３）が追加された点以外は、図９と同様である。以下、特に説明する点以外の内容は、実施の形態１と同様である。
【００４６】
図１４は、実施の形態２におけるパターン密度が２５％のラインアンドスペースパターンの入射照射量を説明するための図である。図１４に示すように、実施の形態２では、図形パターンと、その周囲の領域のうち、ビームが照射される図形パターン無領域との間に隙間を設ける。実施の形態１で説明したように、図形パターンとビームが照射される図形パターン無領域とが接している場合、図形パターンの線幅方向端部（エッジ）において、図形パターン用に照射された照射量Ｄと図形パターン無領域用に照射された照射量Ｈとが合成されるため、パターンエッジ部における照射量が大きくなる。そのため、寸法精度が劣化する恐れがある。そこで、実施の形態２では、図形パターンと、ビームが照射されるその周囲の図形パターン無領域との間に隙間を設けることで、照射量の重なりを低減させる。これにより、パターンエッジ部における寸法精度を向上させることができる。かかる隙間として、例えば、ビーム１本分程度の隙間であればよい。
【００４７】
図１５は、実施の形態２における図形パターンとパターン無領域との一例を示す図である。例えば、複数の図形パターン４０ａ，４０ｂが互いに近傍に配置されている場合には、図１５に示すように、複数の図形パターン４０ａ，４０ｂ全体を取り囲むように、パターン無領域４４が設定される。実施の形態２では、図形パターン４０ａ，４０ｂの周囲を取り囲む、ビームが照射されるパターン無領域４４は、図形パターン４０ａ，４０ｂと接しない、隙間を空けた領域として定義される。
【００４８】
図１６は、実施の形態２における図形パターンとパターン無領域との他の一例を示す図である。例えば、複数の図形パターン４０ａ，４０ｂが互いに離れて配置されている場合には、図１６に示すように、複数の図形パターン４０ａ，４０ｂ全体を取り囲むのではなく、図形パターン４０ａの周囲を取り囲むパターン無領域４４ａと、図形パターン４０ｂの周囲を取り囲むパターン無領域４４ｂとに分かれるように、パターン無領域４４が設定されてもよい。パターン無領域４４ａとパターン無領域４４ｂとの間には、電子ビームが照射されない無照射領域４１が存在してもよい。
【００４９】
実施の形態２では、まず、図形パターンと接しない、図形パターンを取り囲むパターン無領域用の描画データを用意する。かかる描画データは、図形パターンと、かかる図形パターンが配置されないパターン無部と、を反転させた反転パターンのパターンデータを作成する。そして、かかる反転パターンのパターンデータを縮小して、縮小パターンのパターンデータを作成する。かかる縮小パターンのパターンデータ（縮小パターンデータ）は、描画装置１００のオフラインで作成されると好適である。そして、かかる縮小パターンデータは、外部から描画装置１００に入力され、記憶装置１４０に格納される。このように、縮小パターンデータを描画措置１００の外部で作成する場合には、描画データ処理部５０は無くてもよい。
【００５０】
パターン密度マップ作成工程（Ｓ１０２）として、上述したように、本来の図形パターンのパターン密度マップが作成される。
【００５１】
パターン密度マップ作成工程（Ｓ１０３）として、パターン密度演算部５３は、記憶装置１４０から縮小パターンデータを読み出し、描画領域を所定のサイズでメッシュ状に仮想分割した複数のメッシュ領域のメッシュ領域毎に、配置される縮小図形パターンのパターン密度ρ’（パターン面積密度）を演算する。そして、パターン密度演算部５３は、メッシュ領域毎のパターン密度ρ’を定義したパターン密度マップを作成する。
【００５２】
照射量係数演算工程（Ｓ１０４）として、照射量係数演算部５４は、マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する入射照射量Ｄを演算するための照射量係数ｄ（ｘ）（第１の照射量係数）を演算する。さらに、照射量係数演算部５４は、マルチビームのうち、図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域のうち、縮小パターンが配置される縮小パターン配置領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない入射照射量Ｈを演算するための照射量係数ｈ（ｘ）（第２の照射量係数）を演算する。ここで、パターン有領域用の照射量係数ｄ（ｘ）と縮小パターン配置領域用の照射量係数ｈ（ｘ）は、上述した式（１−１）及び式（１−２）によって定義すればよい。なお、ｘ１は、図形パターンが配置されるパターン有領域の位置を示し、ｘ２は、縮小パターンが配置される縮小パターン配置領域の位置を示す。
【００５３】
照射量演算工程（Ｓ１０６）として、照射量演算部５６は、マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する照射量Ｄ（ｘ）（第１の照射量）を演算する。さらに、照射量演算部５６は、マルチビームのうち、前記図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域の縮小パターン配置領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない照射量Ｈ（ｘ）（第２の照射量）を演算する。照射量Ｄ（ｘ）は、演算された照射量係数ｄ（ｘ）に基準照射量を乗じた値として演算される。照射量Ｈ（ｘ）は、演算された照射量係数ｈ（ｘ）に基準照射量を乗じた値として演算される。
【００５４】
照射時間演算工程（Ｓ１０８）として、照射時間演算部５８は、描画領域の各位置の照射量Ｄ（ｘ）及び照射量Ｈ（ｘ）に相当する照射時間ｔを演算する。
【００５５】
描画工程（Ｓ１１０）として、描画制御部６０の制御のもと、偏向制御回路１３０（偏向制御部）は、マルチビームの各ビームが、それぞれの位置を照射する際、位置に応じてそれぞれ演算された照射量になるように、ブランキングプレート２０４の複数のブランカーをそれぞれ制御する。そして、描画部１５０は、マルチビームのうち照射量Ｄ（ｘ）のビームを用いて、パターン有領域を描画し、マルチビームのうち照射量Ｈ（ｘ）のビームを用いて、パターン無領域のうち、図形パターンの周囲を取り囲む縮小パターン配置領域を描画する。このように、実施の形態２では、図形パターンと、図形パターンが配置されないパターン無部と、を反転させた反転パターンを縮小した縮小パターンがパターン無領域に描画される。
【００５６】
以上のように、実施の形態２では、図形パターンの周囲を取り囲むパターン無領域について、図形パターンとの間に隙間を空けて、解像しない程度の照射量を照射することで、図形パターンの位置における後方散乱照射量を引き上げ、これにより、照射量ｄを低減できる。よって、各回のショットの照射時間を短縮でき、ひいては、描画処理全体の描画時間を短縮できる。
【００５７】
以上のように、実施の形態２によれば、マルチビーム方式の描画の描画時間を短縮できる。また、描画時間に対するパターン密度の影響を緩和できる。さらに、隙間を空けることで図形パターンの線幅寸法を高精度に描画できる。
【００５８】
なお、上述した例では、縮小パターンデータを描画装置１００の外部で作成する場合について説明したが、描画装置１００内で作成してもよい。かかる場合には、描画データ処理部５０が、記憶装置１４０から描画データを入力して、図形パターンと、図形パターンが配置されないパターン無部と、を反転させた反転パターンを作成する。そして、描画データ処理部５０は、さらに、所定の縮小率で反転パターンを縮小させた縮小パターンデータを作成すればよい。
【００５９】
実施の形態３．
実施の形態１では、式（１−２）内の係数βについて、指定する値の範囲について述べたが、係数βの値は一連の工程内で一定値をとる場合に限るものではない。実施の形態３では、その他の場合について説明する。
【００６０】
図１７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１７において、描画装置１００は、制御計算機１１０内に、β計算部５３が追加された点、および、磁気ディスク等の記憶装置１４２を追加した点、以外は図１と同様である。
【００６１】
図１８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１８において、照射量係数演算工程（Ｓ１０４）の前に、βマップ作成工程（Ｓ１０３）が追加された点以外は、図９と同様である。以下、特に説明する点以外の内容は、実施の形態１と同様である。
【００６２】
図１９は、実施の形態３におけるβマップ作成時にパターン密度からβの値の設定を説明するための図である。図１９では、係数βとパターン密度の関係として、パターン密度ρが高くなるにしたがって係数βの値がある設定値βｍａｘから０に向かって低くなるような場合の一例を示した。Βｍａｘの値の範囲は０＜βｍａｘ＜１である。実施の形態３では、図１９に示すような係数βとパターン密度と関係から、パターン密度に依存して可変する係数βの値の選択を実施する。係数βとパターン密度と関係データ（関係式）は記憶装置１４２に予め格納しておく。このようにすることで、パターンの疎密具合で追加の照射を増やしたり減らしたりすることが可能である。この方法を用いることで、ローディング効果として知られる、パターンの疎密によるパターン線幅の変動が、パターン外への追加の照射の影響で大きくなることを抑えることが出来る。
【００６３】
実施の形態３では、パターン密度マップ作成工程（Ｓ１０２）として、パターン密度演算部５２で、記憶装置１４０から描画データを読み出し、描画領域を所定のサイズでメッシュ状に仮想分割した複数のメッシュ領域のメッシュ領域毎に、配置される図形パターンのパターン密度ρ（パターン面積密度）を演算する。そして、パターン密度演算部５２は、メッシュ領域毎のパターン密度ρを定義したパターン密度マップを作成する。パターン密度マップは記憶装置１４２に予め格納しておく。
【００６４】
βマップ作成工程（Ｓ１０３）として、β演算部５３は、記憶装置１４２からパターン密度マップと、図１９で示したような係数βとパターン密度ρの関係式とを読み出し、描画領域を所定のサイズでメッシュ状に仮想分割した複数のメッシュ領域のメッシュ領域毎に、パターン密度の値から係数βを求める。そして、β演算部５３は、メッシュ領域毎の係数βを定義したβマップを作成する。
【００６５】
照射量係数演算工程（Ｓ１０４）として、照射量係数演算部５４は、マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する入射照射量Ｄを計算するための照射量係数ｄ（ｘ）（第１の照射量係数）を演算する。さらに、照射量係数演算部５４は、マルチビームのうち、図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない入射照射量Ｈを計算するための照射量係数ｈ（ｘ）（第２の照射量係数）を演算する。ここで、パターン有領域用の照射量係数ｄ（ｘ）とパターン無領域用の照射量係数ｈ（ｘ）は、式（１−１）及び以下の式（２）によって定義できる。式（１−１）は、パターン有領域についての照射量計算式であり、実施の形態１と同じ式を用いる。式（２）は、パターン無領域についての照射量計算式となる。
【００６６】
【数２】
2015005729.tif 000004
【００６７】
ここで、ｘはベクトルを示す。言い換えれば、表記ｘだけで２次元座標（ｘ，ｙ）を意味するものとする。また、ｘ１は、図形パターンが配置されるパターン有領域の位置を示し、ｘ２は、図形パターンが配置されないパターン無領域の位置を示す。Ｇ（ｘ）は、分布関数を示す。また、係数βは、後方散乱分の照射量と照射量係数ｈ（ｘ）との和が閾値Ｅｔｈを超えないように設定するための係数である。係数β（ｘ）はβマップから読み出す。ηは、後方散乱係数を示す。式（１−１）、及び式（２）の積分範囲は、各式の左辺の第２項（ｘ１を用いた積分項）についてパターン有領域となり、各式の左辺の第３項（ｘ２を用いた積分項）についてパターン無領域となる。また、式（１−１）、及び式（２）を実際に計算する際には、パターン密度マップに定義されたパターン密度ρ（ｘ）を用いるとよい。
【００６８】
照射量演算工程（Ｓ１０６）として、照射量演算部５６は、マルチビームのうち、図形パターンが配置されるパターン有領域に対応するビーム用に、レジストが解像する照射量Ｄ（ｘ）（第１の照射量）を演算する。さらに、照射量演算部５６は、マルチビームのうち、前記図形パターンの周囲を取り囲む、図形パターンが配置されないパターン無領域の縮小パターン配置領域に対応するビーム用に、レジストが解像しない照射量Ｈ（ｘ）（第２の照射量）を演算する。照射量Ｄ（ｘ）は、演算された照射量係数ｄ（ｘ）に基準照射量を乗じた値として演算される。照射量Ｈ（ｘ）は、演算された照射量係数ｈ（ｘ）に基準照射量を乗じた値として演算される。
【００６９】
照射時間演算工程（Ｓ１０８）として、照射時間演算部５８は、描画領域の各位置の照射量Ｄ（ｘ）及び照射量Ｈ（ｘ）に相当する照射時間ｔを演算する。
【００７０】
描画工程（Ｓ１１０）として、描画制御部６０の制御のもと、偏向制御回路１３０（偏向制御部）は、マルチビームの各ビームが、それぞれの位置を照射する際、位置に応じてそれぞれ演算された照射量になるように、ブランキングプレート２０４の複数のブランカーをそれぞれ制御する。そして、描画部１５０は、マルチビームのうち照射量Ｄ（ｘ）のビームを用いて、パターン有領域を描画し、マルチビームのうち照射量Ｈ（ｘ）のビームを用いて、パターン無領域のうち、図形パターンの周囲を取り囲む縮小パターン配置領域を描画する。このように、実施の形態２では、図形パターンと、図形パターンが配置されないパターン無部と、を反転させた反転パターンを縮小した縮小パターンがパターン無領域に描画される。
【００７１】
以上のように、実施の形態３では、図形パターンの周囲を取り囲むパターン無領域にも、解像しない程度の照射量を照射することで、図形パターンの位置における後方散乱照射量を引き上げ、これにより、照射量Ｄを低減できる。よって、各回のショットの照射時間を短縮でき、ひいては、描画処理全体の描画時間を短縮できる。
【００７２】
以上のように、実施の形態３によれば、マルチビーム方式の描画の描画時間を短縮できる。また、描画時間に対するパターン密度の影響を緩和できる。
【００７３】
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。上述したラスタースキャン動作は一例であって、マルチビームを用いたラスタースキャン動作はその他の動作方法であってもよい。
【００７４】
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。
【００７５】
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】
【００７６】
２０  マルチビーム
２２  穴
２４，２６  電極
３０  描画領域
３２  ストライプ領域
３４  照射領域
３６  ショットパターン
５０  描画データ処理部
５２，５３  パターン密度演算部
５４  照射量密度演算部
５６  照射量演算部
５８  照射時間演算部
６０  描画制御部
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
１３０  偏向制御回路
１３４  ＤＡＣアンプ
１３９  ステージ位置測定部
１４０  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
２１０  ミラー
【図１】
2015005729.tif 000005
【図２】
2015005729.tif 000006
【図３】
2015005729.tif 000007
【図４】
2015005729.tif 000008
【図５】
2015005729.tif 000009
【図６】
2015005729.tif 000010
【図７】
2015005729.tif 000011
【図８】
2015005729.tif 000012
【図９】
2015005729.tif 000013
【図１０】
2015005729.tif 000014
【図１１】
2015005729.tif 000015
【図１２】
2015005729.tif 000016
【図１３】
2015005729.tif 000017
【図１４】
2015005729.tif 000018
【図１５】
2015005729.tif 000019
【図１６】
2015005729.tif 000020
【図１７】
2015005729.tif 000021
【図１８】
2015005729.tif 000022
【図１９】
2015005729.tif 000023