(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との第１の組と、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近接効果密度毎の裕度と、描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量とを用いて、近接効果密度毎の荷電粒子ビームの第１の照射量を演算する第１の照射量演算部と、
演算された近接効果密度毎の第１の照射量を、裕度と放置時間に起因するパターンの寸法変動量とをパラメータとして用いずに近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を取得する取得部と、
描画位置毎に、取得された近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を用いて荷電粒子ビームの第２の照射量を演算する第２の照射量演算部と、
描画位置毎に、演算された第２の照射量の荷電粒子ビームを用いて、試料に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】
近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との第１の組を用いて、複数の近接効果密度における荷電粒子ビームの近接効果密度毎の第１の照射量を演算する第１の照射量演算部と、
前記複数の近接効果密度毎のパターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との相関関係を用いて、演算された近接効果密度毎の第１の照射量にそれぞれ相当する近接効果密度毎のパターン寸法を演算するパターン寸法演算部と、
描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量を用いて、演算された近接効果密度毎のパターン寸法に、それぞれ、前記パターンの寸法変動量を加算する加算部と、
前記相関関係を用いて、加算後の近接効果密度毎のパターン寸法にそれぞれ相当する荷電粒子ビームの近接効果密度毎の第２の照射量を演算する第２の照射量演算部と、
演算された近接効果密度毎の第２の照射量を、近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を取得する取得部と、
描画位置毎に、取得された近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を用いて荷電粒子ビームの第３の照射量を演算する第３の照射量演算部と、
描画位置毎に、演算された第３の照射量の荷電粒子ビームを用いて、試料に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３】
近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との第１の組と、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近接効果密度毎の裕度と、描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量とを用いて、近接効果密度毎の荷電粒子ビームの第１の照射量を演算する工程と、
演算された近接効果密度毎の第１の照射量を、裕度と放置時間に起因するパターンの寸法変動量とをパラメータとして用いずに近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を取得する工程と、
描画位置毎に、取得された近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を用いて荷電粒子ビームの第２の照射量を演算する工程と、
描画位置毎に、演算された第２の照射量の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荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項４】
近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との近接効果密度毎の第１の組を用いて、複数の近接効果密度における荷電粒子ビームの近接効果密度毎の第１の照射量を演算する工程と、
前記複数の近接効果密度毎のパターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との相関関係を用いて、演算された近接効果密度毎の第１の照射量にそれぞれ相当する近接効果密度毎のパターン寸法を演算する工程と、
描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量を用いて、演算された近接効果密度毎のパターン寸法に、それぞれ、前記パターンの寸法変動量を加算する工程と、
前記相関関係を用いて、加算後の近接効果密度毎のパターン寸法にそれぞれ相当する荷電粒子ビームの近接効果密度毎の第２の照射量を演算する工程と、
演算された近接効果密度毎の第２の照射量を、近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を取得する工程と、
描画位置毎に、取得された近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を用いて荷電粒子ビームの第３の照射量を演算する工程と、
描画位置毎に、演算された第３の照射量の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、レジストの放置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１２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）。
【０００６】
しかしながら、さらに、寸法変動を引き起こす要因が問題となっている。電子ビーム露光に多く用いられているレジストの１つとして化学増幅型レジストがある。化学増幅型レジストは、露光後の放置によって最適露光量が変化するという問題を抱えている。すなわち、露光後の放置によって描画されたパターンの寸法が変動する現象が起こってしまう。これを解決する手法として、予め、描画されたレジストの経過時間による寸法変動量を求めておき、経過時間に応じた寸法変動量を補正する基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηとの組を相関データから算出するといった手法である（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１５０２４３号公報
【特許文献２】特開２００８−０３４７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した２つの技術を用いると、上述した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との組と、経過時間に応じた寸法変動量を補正する基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηとの組との２種類の組が存在してしまうが、両者を単純に合成することは困難である。また一方で、描画されたレジストの経過時間に応じた寸法変動量は、グローバルな寸法変動であり、近接効果密度に依存していない。そこで、例えば、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との組をベースにおき、近接効果補正係数ηを固定して、基準照射量Ｄｂａｓｅを変えることで経過時間に応じた寸法変動量を補正することも想定される。しかし、これでは、補正量が大きくなるにつれ近接効果補正のずれが大きくなってしまう。このように、従来、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正する十分な手法が確立されていなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正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】
【００１０】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との第１の組と、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近接効果密度毎の裕度と、描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量とを用いて、近接効果密度毎の荷電粒子ビームの第１の照射量を演算する第１の照射量演算部と、
演算された近接効果密度毎の第１の照射量を、裕度と放置時間に起因するパターンの寸法変動量とをパラメータとして用いずに近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を取得する取得部と、
描画位置毎に、取得された近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を用いて荷電粒子ビームの第２の照射量を演算する第２の照射量演算部と、
描画位置毎に、演算された第２の照射量の荷電粒子ビームを用いて、試料に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】
かかる構成によれば、裕度を用いて、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正する近接効果補正係数と基準照射量との組を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との第１の組を用いて、複数の近接効果密度における荷電粒子ビームの近接効果密度毎の第１の照射量を演算する第１の照射量演算部と、
上述した複数の近接効果密度毎のパターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との相関関係を用いて、演算された近接効果密度毎の第１の照射量にそれぞれ相当する近接効果密度毎のパターン寸法を演算するパターン寸法演算部と、
描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量を用いて、演算された近接効果密度毎のパターン寸法に、それぞれ、パターンの寸法変動量を加算する加算部と、
上述した相関関係を用いて、加算後の近接効果密度毎のパターン寸法にそれぞれ相当する荷電粒子ビームの近接効果密度毎の第２の照射量を演算する第２の照射量演算部と、
演算された近接効果密度毎の第２の照射量を、近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を取得する取得部と、
描画位置毎に、取得された近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を用いて荷電粒子ビームの第３の照射量を演算する第３の照射量演算部と、
描画位置毎に、演算された第３の照射量の荷電粒子ビームを用いて、試料に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】
かかる構成によれば、近接効果密度毎のパターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との相関関係を用いて、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正する近接効果補正係数と基準照射量との組を得ることができる。
【００１４】
また、本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
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、近接効果密度に依存した裕度と、描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量とを用いて、寸法変動量を補正するための補正項を演算する補正項演算部と、
描画位置毎に、近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との第１の組と補正項とを用いて荷電粒子ビームの照射量を演算する照射量演算部と、
描画位置毎に、演算された照射量の荷電粒子ビームを用いて、試料に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。
【００１５】
かかる構成によれば、先の近接効果補正係数と基準照射量との組を変換することなく、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正できる。
【００１６】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との第１の組と、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近接効果密度毎の裕度と、描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量とを用いて、近接効果密度毎の荷電粒子ビームの第１の照射量を演算する工程と、
演算された近接効果密度毎の第１の照射量を、裕度と放置時間に起因するパターンの寸法変動量とをパラメータとして用いずに近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を取得する工程と、
描画位置毎に、取得された近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を用いて荷電粒子ビームの第２の照射量を演算する工程と、
描画位置毎に、演算された第２の照射量の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。
【００１７】
本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との第１の組を用いて、複数の近接効果密度における荷電粒子ビームの近接効果密度毎の第１の照射量を演算する工程と、
上述した複数の近接効果密度毎のパターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との相関関係を用いて、演算された近接効果密度毎の第１の照射量にそれぞれ相当する近接効果密度毎のパターン寸法を演算する工程と、
描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量を用いて、演算された近接効果密度毎のパターン寸法に、それぞれ、前記パターンの寸法変動量を加算する工程と、
上述した相関関係を用いて、加算後の近接効果密度毎のパターン寸法にそれぞれ相当する荷電粒子ビームの近接効果密度毎の第２の照射量を演算する工程と、
演算された近接効果密度毎の第２の照射量を、近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を取得する工程と、
描画位置毎に、取得された近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の第２の組を用いて荷電粒子ビームの第３の照射量を演算する工程と、
描画位置毎に、演算された第３の照射量の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】
【００１８】
本発明の一態様によれば、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正できる。その結果、高精度な描画ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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におけるストライプ領域を説明するための概念図である。
【図４】実施の形態１における描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動の一例を示すグラフである。
【図５】実施の形態１における照射量と近接効果密度との関係を示すグラフである。
【図６】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７】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８】実施の形態２における近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅとの近接効果密度毎の組の変換手法を説明するための概念図である。
【図９】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１０】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１１】実施の形態３における描画方法で描画した際のパターン寸法のずれの一例を示す図である。
【図１２】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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、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、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。そして、試料１０１上には、露光後の経過時間に依存してパターン寸法が変動する化学増幅型レジストが塗布されている。
【００２２】
制御部１６０は、制御計算機１１０，１２０、メモリ１１２，１２２、偏向制御回路１３０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１３２、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４１，１４２，１４３，１４４，１４６を有している。制御計算機１１０，１２０、メモリ１１２，１２２、偏向制御回路１３０、及び記憶装置１４０，１４１，１４２，１４３，１４４，１４６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、ＤＡＣ１３２を介してブランキング偏向器２１２に接続される。
【００２３】
制御計算機１１０内には、面積密度マップ作成部３０、寸法変動量取得部３２、近接効果密度及び基準照射量算出部３４、近接効果密度マップ作成部３６、基準照射量マップ作成部３８、及び描画時間予測部３９が配置されている。面積密度マップ作成部３０、寸法変動量取得部３２、近接効果密度及び基準照射量算出部３４、近接効果密度マップ作成部３６、基準照射量マップ作成部３８、及び描画時間予測部３９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１１２に記憶される。
【００２４】
制御計算機１２０内には、経過時間測定部４０、寸法変動量算出部４２、照射量演算部４４、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０、近接効果密度演算部５２、近接効果補正照射量演算部５４、照射量演算部５６、及びショットデータ生成部５８が配置されている。経過時間測定部４０、寸法変動量算出部４２、照射量演算部４４、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０、近接効果密度演算部５２、近接効果補正照射量演算部５４、照射量演算部５６、及びショットデータ生成部５８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１２２に記憶される。
【００２５】
記憶装置１４０には、パターンのレイアウト、図形コード、及び座標等の描画に必要な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１４３には、離散的な複数の裕度ＤＬ（Ｕｉ）２２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（Ｕｉ）は、パターン寸法ＣＤと電子ビーム２００の照射量との近接効果密度毎の関係を示す係数として定義される。
【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、ここでは主副２段の主偏向器２０８および副偏向器２０９を用いているが、１段或いは３段以上の偏向器を用いても構わない。また、偏向制御回路１３０からは、図示しない各ＤＡＣを介して、偏向器２０５、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９に接続される。
【００２７】
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、パターン入力工程（Ｓ１０２）と、ローディング補正計算工程（Ｓ１０４）と、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）（ベースドーズ）マップ作成工程（Ｓ１０６）と、近接効果補正係数η（ｘ）マップ作成工程（Ｓ１０８）と、経過時間測定工程（Ｓ１１０）と、寸法変動量ＣＤ（ｔ）算出工程（Ｓ１１２）と、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２０）と、近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップ作成工程（Ｓ１２６）と、描画工程（Ｓ１２８）といった一連の工程を実施する。
【００２８】
まず、描画処理を開始する前に、前処理として、パターン入力工程（Ｓ１０２）と、ローディング補正計算工程（Ｓ１０４）と、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）（ベースドーズ）マップ作成工程（Ｓ１０６）と、近接効果補正係数η（ｘ）マップ作成工程（Ｓ１０８）とを実施する。
【００２９】
パターン入力工程（Ｓ１０２）として、制御計算機１１０は、記憶装置１４０に記憶された描画データを入力する。
【００３０】
ローディング補正計算工程（Ｓ１０４）として、制御計算機１１０は、試料１０１の各位置についてローディング補正計算を行なう。まず、面積密度マップ作成部３０は、試料１０１の描画領域１０をメッシュ状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、内部に配置されるパターンの面積密度ρを演算する。そして、位置に依存した面積密度マップを作成する。
【００３１】
次に、寸法変動量取得部３２は、ローディング効果に起因したパターンの寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）を取得する。ここでは、ローディング効果に起因したパターンの寸法変動量だけを示しているが、その他のグローバルな寸法変動量を合わせて求めてもよい。寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）は、ローディング効果補正係数γ、面積密度ρ（ｘ）、分布関数ｇ（ｘ）、及び位置に依存したローディング効果に起因したパターンの寸法変動量ＣＤｐｏｓ（ｘ）を用いて、次の式（１）で定義できる。ここで、位置ｘは、グローバルな位置またはローディング効果分布半径の１／１０程度で描画対象となる試料の描画領域をメッシュ化したときの各メッシュ位置（座標）を指している。
【００３２】
【数１】
0005773637.tif 000002
【００３３】
位置依存の寸法変動量ＣＤｐｏｓ（ｘ）は、予め実験等で求めておけばよい。そして、記憶装置１４１に格納しておけばよい。或いは、寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）自体をユーザ等から取得し、記憶装置１４１に格納しておいてもよい。かかる場合、寸法変動量取得部３２は、式（２）を演算するまでもなく、記憶装置１４１から寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）自体を読み出せばよい。ここでは、内容を理解しやすくするため、ｘ方向の位置について示したが、ｙ方向の位置についても同様に計算される。ｘ方向の位置を示すｘとｙ方向の位置を示すｙは共にベクトルを示す。以下、同様である。
【００３４】
次に、近接効果密度及び基準照射量算出部３４は、ローディング効果に起因したパターンの寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）を、近接効果補正を維持しながら補正可能な近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を算出する。その際、ΔＣＤ（ｘ）より所望のＣＤからΔＣＤ（ｘ）分を補正した寸法に対応する照射量Ｄを、位置ｘ毎に、例えば、近接効果密度毎のＣＤ−Ｄ相関データから求める。これにより、離散的な近接効果密度毎の照射量Ｄが得られる。そして、位置ｘ毎に、かかる離散的な近接効果密度毎の照射量Ｄが次の式（２）を満たす近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を算出すればよい。近接効果密度毎のパターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの相関データは、例えば記憶装置１４１に格納しておけばよい。また、ｘが示すメッシュの中にどのような近接効果密度Ｕの領域があるか無関係に処理ができるように、どのような近接効果密度Ｕに対しても補正が良く合うような基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）と近接効果補正係数h（ｘ）の組を求める。よって、これらの組を求める際に、Ｕ（ｘ）を予め計算しなくとも求めることができる。
【００３５】
【数２】
0005773637.tif 000003
【００３６】
ここで、式（２）中の近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ），Ｕ）は、次の式（３）で定義される。
【００３７】
【数３】
0005773637.tif 000004
【００３８】
そして、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）マップ作成工程（Ｓ１０６）として、基準照射量マップ作成部３８は、位置毎に基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）が格納された基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）マップを作成する。
【００３９】
同様に、近接効果補正係数η（ｘ）マップ作成工程（Ｓ１０８）として、基準照射量マップ作成部３８は、位置毎に近接効果補正係数η（ｘ）が格納されたη（ｘ）マップを作成する。作成された基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）マップと近接効果補正係数η（ｘ）マップは、記憶装置１４２に格納される。或いは、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）マップと近接効果補正係数η（ｘ）マップをユーザ等から取得し、記憶装置１４２に格納しておいてもよい。かかる場合、ローディング補正計算工程（Ｓ１０４）におけるローディング効果に起因したパターンの寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）を取得する工程から近接効果補正係数η（ｘ）マップ作成工程（Ｓ１０８）までの各工程は不要となる。
【００４０】
以上のようにして、ベースとなるローディング効果に起因したパターンの寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）を、近接効果補正を維持しながら補正可能な近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を取得しておく。しかし、上述したようにこのままでは描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動量ＣＤ（ｔ）を補正できない。そこで、実施の形態１では、ベースとなるかかる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を変換して、ローディング効果に起因したパターンの寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）とレジストの経過時間に起因する寸法変動量ＣＤ（ｔ）との両方を、近接効果補正を維持しながら補正可能な近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）の組を取得する。
【００４１】
まず、描画処理を開始する前に、描画時間予測工程として、描画時間予測部３９は、記憶装置１４０に格納された描画データに定義されたバターンの描画を開始してから終了するまでの描画時間ｔｗを予測する。描画時間ｔｗの予測は、例えばＸＹステージ１０５の速度プロファイルを用いて算出が可能である。
【００４２】
図３は、実施の形態１におけるストライプ領域を説明するための概念図である。試料１０１の描画領域１０は、ｘ方向或いはｙ方向に主偏向器２０８で偏向可能な幅で短冊状に複数のストライプ領域２０に仮想分割される。そして、ストライプ領域２０ごとに描画処理が進められていく。１つのストライプ領域の描画が終了すると、隣接する次のストライプ領域の描画が行われる。まず、ストライプ領域２０毎にＸＹステージ１０５の移動速度を算出する。移動速度は、当該ストライプ領域２０に描画されるパターンの粗密等に応じて算出されればよい。密な領域は遅く、粗な領域は速くなる。そして、かかる移動速度からＸＹステージ１０５の速度プロファイルが算出される。ストライプ領域２０の長さをＸＹステージ１０５の速度プロファイルが示す速度で割れば、当該ストライプ領域の描画時間を予測できる。各ストライプ領域の描画時間を加算すれば、描画データに定義されたバターンの描画を開始してから終了するまでの描画時間ｔｗを予測できる。
【００４３】
以上のように、ベースとなる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組と描画時間ｔｗとが算出された後、描画処理を開始する。描画処理は、上述したように、ストライプ領域２０単位で進めていく。１つのストライプ領域２０の描画が終了すると、隣接する次のストライプ領域の描画が行われる。その際、描画処理を行うためには、実際に電子ビームを照射する前にデータ演算処理が終了している必要がある。また、データ演算処理は計算量が多いため、まだ描画が行われていない少なくとも１つ先のストライプ領域２０についてデータ演算処理を先行して進めていく。これにより、リアルタイムにデータ演算を行なうことができる。図３の例では、例えば、ｎ番目のストライプ領域２０ａを描画している際に、並行して、ｎ＋１番目のストライプ領域２０ｂについてデータ演算処理を行っている場合を示している。このように、順次、先行するストライプ領域２０についてデータ演算処理を行っていく。そして、データ演算処理が終了したストライプ領域２０について描画が行われる。
【００４４】
まず、経過時間測定工程（Ｓ１１０）として、経過時間測定部４０は、描画処理を開始した開始時刻から、例えば、現在、描画処理を行っているストライプ領域の描画開始位置Ａの描画開始時刻までの経過時間ｔ（Ａ）を測定する。描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動量ＣＤ（ｔ）は、隣接するストライプ間では同程度となる。隣接していなくてもストライプ領域同士が数列離れた程度では、ほとんど変わらない。そこで、実施の形態１では、データ処理を行うストライプ領域に対する寸法変動量ＣＤ（ｔ）を演算する際、経過時間ｔとして、既に描画を開始したストライプ領域について測定された経過時刻ｔ（Ａ）を用いる。
【００４５】
寸法変動量ＣＤ（ｔ）算出工程（Ｓ１１２）として、寸法変動量算出部４２は、描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動前の所望のパターン数法ＣＤ０と、係数α（Ｕ）、描画時間ｔｗ、描画開始からの経過時間ｔを用いて、次の式（４）で求めることができる。
【００４６】
【数４】
0005773637.tif 000005
【００４７】
係数α（Ｕ）は、定数でもよいし、或いは、近接効果密度Ｕに依存した値でもよい。係数α（Ｕ）は、予め実験等で求めておけばよい。
【００４８】
図４は、実施の形態１における描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動の一例を示すグラフである。レジストの経過時間に起因する寸法変動を補正しない場合、図４に示すように、パターン寸法ＣＤとなる照射量で描画しても、実際に形成されるパターンの寸法は当該パターン描画後から描画終了してブランクを取り出しＰＥＢ処理を行うまでの時間が長いほど太くなる。結果描画開始直後のパターンは最も太くなりＣＤｉｎｉになる。パターン寸法を均一にするためには経過時間による寸法変化量を予測して、経過時間がないときに前記寸法変化量と逆符号の寸法バイアスが得られるような照射量でパターンを描画することにより経過時間による寸法変化を打ち消す必要がある。よって、補正Ａで示すように描画経過時刻を逐次考慮して照射量を制御しパターン寸法がＣＤｉｎｉになるように補正することになる。或いは、補正Ｂで示すようにパターン寸法がＣＤになるように補正することも考えられる。この場合、ＴｆｉｎとＣＤｉｎｉを描画処理開始前に予測することが必要である。また、図４の例では、寸法変動量ＣＤ（ｔ）は、近接効果密度Ｕに依存していない。よって、かかる場合には、係数α（Ｕ）は、定数でよい。但し、これに限るものではなく、寸法変動量ＣＤ（ｔ）が近接効果密度Ｕに依存してもよい。かかる場合には、係数α（Ｕ）は、近接効果密度Ｕに依存した値にすればよい。
【００４９】
基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２０）として、まず、照射量演算部４４は、記憶装置１４３より、複数の近接効果密度Ｕ毎の裕度ＤＬ（Ｕｉ）を読み出し、また、記憶装置１４２から、位置ｘ毎に、ベースとなる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組（第１の組）を読み出す。そして、ベースとなる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組（第１の組）と、パターン寸法と電子ビームの照射量との関係を示す係数となる近接効果密度毎の裕度ＤＬ（Ｕｉ）と、描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量ＣＤ（ｔ）とを用いて、位置ｘ毎に、近接効果密度毎の電子ビーム２００の照射量Ｄ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）（第１の照射量）を演算する。照射量演算部４４は、第１の照射量演算部の一例である。照射量Ｄ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）は、次の式（５）で定義できる。
【００５０】
【数５】
0005773637.tif 000006
【００５１】
ここで、式（５）における近接効果補正照射量Ｄｐは、式（３）を用いればよい。また、例えば、近接効果密度Ｕｉ＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合について、裕度ＤＬ（Ｕｉ）を記憶装置１４３に格納しておけばよい。近接効果密度Ｕｉ＝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Ｕｉ＝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Ｕｉ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。
【００５２】
そして、パターン寸法ＣＤと照射量Ｄ（Ｕ）との関係を裕度ＤＬ（Ｕ）が示している。裕度ＤＬ（Ｕ）は、近接効果密度Ｕ（ｘ）に依存する。パターン寸法ＣＤを縦軸、照射量Ｄ（Ｕ）を横軸にしたグラフにおいて、例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ）毎のグラフの傾き（比例係数）で定義される。照射量Ｄの対数を横軸に示すことで、直線に近いグラフが得られるので比例係数となるが、これに限るものではない。裕度ＤＬ（Ｕ）は、パターン寸法ＣＤと照射量Ｄ（Ｕ）との関係を示すパラメータ（係数）として定義できればよい。
【００５３】
以上のようにして、位置ｘ毎に、Ｕｉ＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合の照射量Ｄ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）が得られる。
【００５４】
図５は、実施の形態１における照射量と近接効果密度との関係を示すグラフである。図５のグラフは、照射量Ｄを縦軸、近接効果密度Ｕを横軸に示している。図５では、得られたＵｉ＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合の照射量Ｄ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）がプロットされている。そして、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０は、位置ｘ毎に、プロットされたＵｉ＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合の照射量Ｄ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）を次の式（６）でフィッティングする。
【００５５】
【数６】
0005773637.tif 000007
【００５６】
また、式（６）における近接効果補正照射量Ｄｐは、次の式（７）で定義される。
【００５７】
【数７】
0005773637.tif 000008
【００５８】
そして、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０は、位置ｘ毎に、フィッティングした際に演算された、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）との描画位置毎の組（第２の組）を取得する。近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０は、取得部の一例となる。以上のように、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０は、位置ｘ毎に、演算された近接効果密度毎の照射量Ｄ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）を、裕度ＤＬと放置時間に起因するパターンの寸法変動量ＣＤ（ｔ）とをパラメータとして用いずに近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅとをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）の描画位置毎の組を取得する。そして、現在、データ処理を行っているストライプ領域２０毎の近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）マップ及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）マップとして、記憶装置１４４に格納される。また、ｘが示すメッシュの中にどのような近接効果密度Ｕの領域があるか無関係に処理ができるように、どのような近接効果密度Ｕに対しても補正が良く合うような基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）と近接効果補正係数h（ｘ，ｔ）の組を求める。よって、これらの組を求める際に、Ｕ（ｘ）を予め計算しなくとも求めることができる。
【００５９】
以上のようにして、ベースとなるかかる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を変換して、ローディング効果に起因したパターンの寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）とレジストの経過時間に起因する寸法変動量ＣＤ（ｔ）との両方を、近接効果補正を維持しながら補正可能な近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）の組を取得する。
【００６０】
近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップ作成工程（Ｓ１２６）として、まず、近接効果密度演算部５２は、データ処理を行っているストライプ領域２０の各位置における近接効果密度Ｕ（ｘ）を演算する。
【００６１】
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ρ（ｘ）に分布関数ｇ（ｘ）を近接効果の影響範囲以上の範囲で畳み込み積分した値で定義され、次の式（８）で求めることができる。
【００６２】
【数８】
0005773637.tif 000009
【００６３】
近接効果メッシュは、近接効果の影響範囲の例えば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。分布関数ｇ（ｘ）は、例えばガウシアン関数を用いるとよい。このように、実施の形態１におけるここからの位置ｘは、ローカルな位置または近接効果分布半径の１／１０程度で描画対象となる試料の描画領域をメッシュ化したときの各メッシュ位置（座標）を指している。
【００６４】
そして、近接効果補正照射量演算部５４は、かかる各位置における近接効果補正照射量Ｄｐを演算する。近接効果補正照射量Ｄｐは記憶装置１４４から近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）を読み出し、上述した式（７）で求めればよい。記憶装置１４４に格納された近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）マップにおけるｘは、グローバルなサイズのメッシュ座標を示すが、ここでは、上述したローカルな小さいサイズのメッシュ座標を含むグローバルサイズのメッシュ座標の値を参照すればよい。但し、式（７）におけるＵは、式（８）で求めたＵ（ｘ）を用いる。
【００６５】
そして、データ処理を行っているストライプ領域２０毎の近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップとして、記憶装置１４４に格納される。
【００６６】
上述した例では、近接効果補正照射量Ｄｐをη（ｘ，ｔ）の１次の関数で示しているが、これに限るものではなく、図示しないイタレーション手法を用いて、高次の計算を行なっても好適である。例えば、３次の計算を行なうと好適である。
【００６７】
以上のようにして、現在データ処理を行っているストライプ領域２０毎の近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップまでの演算が終了したら、次のストライプ領域２０についてのデータ演算に戻る。すなわち、経過時間測定工程（Ｓ１１０）まで戻る。そして、当該ストライプ領域２０毎の近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップまでの演算を行なう。このようにして、ストライプ領域２０毎の近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）マップ、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）マップ、及び近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップを順次作成していく。
【００６８】
描画工程（Ｓ１２８）として、照射量演算部５６は、描画位置毎に、取得された近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）との描画位置毎の組を用いて電子ビーム２００の照射量Ｄ（第２の照射量）を演算する。照射量演算部５６は、第２の照射量演算部となる。具体的には、取得された近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）から得られた近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）とを用いて、照射量Ｄ（ｘ，Ｕ，ｔ）を演算する。照射量Ｄ（ｘ，Ｕ，ｔ）は、上述した式（６）で求まる。記憶装置１４４に格納された基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）マップにおけるｘは、グローバルなサイズのメッシュ座標を示すが、ここでは、上述したローカルな小さいサイズのメッシュ座標を含むグローバルサイズのメッシュ座標の値を参照すればよい。
【００６９】
そして、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量、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。かかる照射量として、上述した照射量Ｄ（ｘ，Ｕ，ｔ）が用いられる。
【００７０】
そして、生成されたショットデータは記憶装置１４６に格納される。そして、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照射量（照射時間）だけ電子ビーム２００を照射し、照射時間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。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、各偏向量の偏向電圧を対応する偏向器に印加する。かかる各偏向によって、描画部１５０は、描画位置毎に、演算された照射量Ｄ（ｘ，Ｕ，ｔ）の電子ビーム２００を用いて、試料１０１にパターンを描画する。具体的には、以下の動作を行なう。
【００７１】
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。
【００７２】
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、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。ストライプ領域は副偏向器２０９で偏向可能なサブフィールド（ＳＦ）に仮想分割されるが、まず、主偏向器２０８がショットされるＳＦの基準位置に電子ビーム２００を偏向する。ＸＹステージ１０５は移動しているため、主偏向器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。そして、副偏向器２０９により、ＳＦ内の各位置に照射される。
【００７３】
以上のように実施の形態１によれば、裕度を用いて、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動量とを合わせて補正する近接効果補正係数と基準照射量との組を得ることができる。よって、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正できる。その結果、高精度な描画ができる。
【００７４】
実施の形態２．
実施の形態１では、離散的な複数の裕度ＤＬ（Ｕｉ）を用いて、ベースとなる近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）の組を変換しているが、これに限るものではない。
【００７５】
図６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６において、制御計算機１２０内に、照射量演算部４４の代わりに、照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４３、パターン寸法ＣＤ（Ｕｉ）算出部４５、加算部４６、及び照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４７が追加された点、及び近接効果密度毎の裕度ＤＬ（Ｕｉ）２２の代わりに近接効果密度毎のＣＤ−Ｄ相関データ２６が記憶装置１４３に格納された点以外は図１と同様である。また、経過時間測定部４０、寸法変動量算出部４２、照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４３、パターン寸法ＣＤ（Ｕｉ）算出部４５、加算部４６、照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４７、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０、近接効果密度演算部５２、近接効果補正照射量演算部５４、照射量演算部５６、及びショットデータ生成部５８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１２２に記憶される。
【００７６】
図７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７において、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２０）の代わりに基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２１）を追加し、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２１）では、近接効果密度毎の裕度ＤＬ（Ｕｉ）２２の代わりに近接効果密度毎のＣＤ−Ｄ相関データ２６が用いられることを示した点以外は、図２と同様である。
【００７７】
また、実施の形態２において、特に説明しない内容は、実施の形態１と同様である。パターン入力工程（Ｓ１０２）から寸法変動量ＣＤ（ｔ）算出工程（Ｓ１１２）までの各工程の内容は、実施の形態１と同様である。
【００７８】
基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２１）として、照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４３は、位置ｘ毎に、複数の近接効果密度Ｕｉにおける電子ビーム２００の近接効果密度毎の照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）（第１の照射量）を演算する。照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４３は、近接効果密度Ｕｉ毎の照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）を演算する際、近接効果によるパターンの寸法変動を補正する近接効果補正係数η（ｘ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）との組（第１の組）を用いる。照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４３は、第１の照射量演算部の一例となる。ここでは、位置ｘ毎に、式（２）を用いて近接効果密度Ｕｉ毎の照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）を演算すればよい。
【００７９】
図８は、実施の形態２における近接効果補正係数η（ｘ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）との近接効果密度毎の組の変換手法を説明するための概念図である。図８（ａ）に示すように、例えば、近接効果密度Ｕｉ＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合について、位置ｘ毎に、照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）を演算する。その際、ベースとなる近接効果補正係数η（ｘ）マップと基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）マップからそれぞれ該当する位置ｘの基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）との組（第１の組）を用いればよい。このようにして、位置ｘ毎に、離散的な複数の近接効果密度における各照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）を演算する。
【００８０】
次に、パターン寸法ＣＤ（Ｕｉ）算出部４５は、近接効果密度毎のパターン寸法ＣＤと電子ビーム２００の照射量Ｄとの相関関係を用いて、位置ｘ毎に、演算された近接効果密度毎の照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）（第１の照射量）にそれぞれ相当する近接効果密度毎のパターン寸法ＣＤ（Ｕｉ）を演算する。具体的には、パターン寸法ＣＤ（Ｕｉ）算出部４５は、記憶装置１４３から近接効果密度毎のパターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの関係を示すＣＤ−Ｄ相関データ２６を読み出し、算出された近接効果密度Ｕｉ毎の各照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）に対応するパターン寸法ＣＤ（ｘ，Ｕｉ）を算出する。言い換えれば、かかる演算により、位置ｘ毎に、近接効果密度Ｕｉ＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合について、パターン寸法ＣＤ（ｘ，Ｕｉ）が得られたことになる。
【００８１】
次に、加算部４６は、描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量ＣＤ（ｔ）を用いて、位置ｘ毎に、演算された近接効果密度毎のパターン寸法ＣＤ（ｘ，Ｕｉ）に、それぞれ、パターンの寸法変動量ＣＤ（ｔ）を加算する。言い換えれば、加算部４６は、図８（ｂ）に示すように、近接効果密度Ｕｉ毎のパターン寸法ＣＤ（ｘ，Ｕｉ）に、寸法変動量ＣＤ（ｔ）算出工程（Ｓ１１２）で算出された寸法変動量ＣＤ（ｔ）をそれぞれ加算する。
【００８２】
そして、照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４７は、記憶装置１４３からＣＤ−Ｄ相関データ２６を読み出し、かかる相関関係を用いて、位置ｘ毎に、加算後の近接効果密度毎のパターン寸法ＣＤ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）にそれぞれ相当する電子ビーム２００の近接効果密度毎の照射量Ｄ（ｘ，Ｕ，ｔ）（第２の照射量）を演算する。照射量Ｄ（Ｕｉ）演算部４７は、第２の照射量演算部の一例となる。かかる演算により、位置ｘ毎に、近接効果密度Ｕｉ＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合について、寸法変動量ＣＤ（ｔ）が加算されたパターン寸法ＣＤ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）に対応する照射量Ｄ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）が得られたことになる。
【００８３】
そして、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２１）として、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０は、図８（ｃ）で示すように、位置ｘ毎に、Ｕｉ＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合の照射量Ｄ（ｘ，Ｕｉ，ｔ）を上述した式（６）でフィッティングする。そして、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０は、位置ｘ毎に、フィッティングした際に演算された、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）との描画位置毎の組（第２の組）を取得する。また、上述したように、ｘが示すメッシュの中にどのような近接効果密度Ｕの領域があるか無関係に処理ができるように、どのような近接効果密度Ｕに対しても補正が良く合うような基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）と近接効果補正係数h（ｘ，ｔ）の組を求める。近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０は、取得部の一例となる。そして、現在、データ処理を行っているストライプ領域２０毎の近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）マップ及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）マップとして、記憶装置１４４に格納される。このように、近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０は、位置ｘ毎に、近接効果補正係数と基準照射量とをパラメータとする照射量演算式を用いてフィッティングして、描画位置に依存した、近接効果による寸法変動を補正する近接効果補正係数と基準照射量との描画位置毎の組を取得する。そして、現在、データ処理を行っているストライプ領域２０毎の近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）マップ及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）マップとして、記憶装置１４４に格納される。
【００８４】
以上のようにして、ベースとなるかかる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を変換して、ローディング効果に起因したパターンの寸法変動量ΔＣＤ（ｘ）とレジストの経過時間に起因する寸法変動量ＣＤ（ｔ）との両方を、近接効果補正を維持しながら補正可能な近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）の組を取得する。以降の各工程は実施の形態１と同様である。言い換えれば、照射量演算部５６は、描画位置毎に、取得された近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）との描画位置毎の組を用いて電子ビーム２００の照射量Ｄ（第３の照射量）を演算する。照射量演算部５６は、第３の照射量演算部の一例となる。そして、描画部１５０は、描画位置毎に、演算された照射量Ｄ（第３の照射量）の電子ビームを用いて、試料１０１にパターンを描画する。
【００８５】
以上のように実施の形態２によれば、近接効果密度毎のパターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの関係を示すＣＤ−Ｄ相関データ２６を用いて、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動量とを合わせて補正する近接効果補正係数と基準照射量との組を得ることができる。よって、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正できる。その結果、高精度な描画ができる。
【００８６】
実施の形態３．
実施の形態１，２では、ベースとなるかかる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を変換していたが、これに限るものではない。実施の形態３では、ベースとなるかかる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を変換せずに、補正項を用いることで描画されたレジストの経過時間による寸法変動量を補正する。
【００８７】
図９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９において、制御計算機１２０内に、照射量演算部４４、及び近接効果補正係数及び基準照射量演算部５０の代わりに、裕度演算部６０、及び補正項算出部６２が追加された点、制御計算機１２０内の各構成の演算順序が変更された点、及び、記憶装置１４４にストライプ毎の近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）マップ及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）マップが格納される必要がない点以外は図１と同様である。また、経過時間測定部４０、寸法変動量算出部４２、近接効果密度演算部５２、近接効果補正照射量演算部５４、照射量演算部５６、ショットデータ生成部５８、裕度演算部６０、及び補正項算出部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１２２に記憶される。
【００８８】
図１０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１０において、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２０）と近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップ作成工程（Ｓ１２６）との代わりに、補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）算出工程（Ｓ１１３）及び近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップ作成工程（Ｓ１２７）とが追加された点、及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２０）後の近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）マップ及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）マップが不要となった点以外は、図２と同様である。
【００８９】
また、実施の形態３において、特に説明しない内容は、実施の形態１と同様である。パターン入力工程（Ｓ１０２）から寸法変動量ＣＤ（ｔ）算出工程（Ｓ１１２）までの各工程の内容は、実施の形態１と同様である。
【００９０】
実施の形態３では、まず、近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップ作成工程（Ｓ１２７）が行われる。近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップ作成工程（Ｓ１２７）として、近接効果密度演算部５２は、データ処理を行っているストライプ領域２０の各位置における近接効果密度Ｕ（ｘ）を演算する。そして、近接効果補正照射量演算部５４は、かかる各位置における近接効果補正照射量Ｄｐを演算する。近接効果密度Ｕ（ｘ）は式（８）で求めればよい。近接効果補正照射量Ｄｐは記憶装置１４２に格納されたベースとなる近接効果補正係数η（ｘ）マップから該当する近接効果補正係数η（ｘ）を読み出し、式（３）で求めればよい。実施の形態３におけるここからの位置ｘは、ローカルな位置または近接効果分布半径の１／１０程度で描画対象となる試料の描画領域をメッシュ化したときの各メッシュ位置（座標）を指している。記憶装置１４２に格納された近接効果補正係数η（ｘ）マップにおけるｘは、グローバルなサイズのメッシュ座標を示すが、ここでは、上述したローカルな小さいサイズのメッシュ座標を含むグローバルサイズのメッシュ座標の値を参照すればよい。
【００９１】
そして、データ処理を行っているストライプ領域２０毎の近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ），Ｕ）マップとして、記憶装置１４４に格納される。
【００９２】
近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップ作成工程（Ｓ１２７）の次に、或いは近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ，ｔ），Ｕ）マップ作成工程（Ｓ１２７）と並列して、経過時間測定工程（Ｓ１１０）及び寸法変動量ＣＤ（ｔ）算出工程（Ｓ１１２）が実施される。経過時間測定工程（Ｓ１１０）及び寸法変動量ＣＤ（ｔ）算出工程（Ｓ１１２）の内容は実施の形態１と同様である。
【００９３】
そして、補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）算出工程（Ｓ１１３）として、まず、裕度演算部６０は、記憶装置１４３から離散的な複数の近接効果密度におけるそれぞれの裕度ＤＬ（Ｕｉ）を入力し、裕度ＤＬを縦軸に、近接効果密度Ｕを横軸にして、入力された近接効果密度毎の裕度ＤＬ（Ｕｉ）をプロットする。そして、プロットされた近接効果密度毎の裕度ＤＬ（Ｕｉ）をフィッティングして、連続する近接効果密度Ｕに対する裕度ＤＬ（Ｕ）を演算する。
【００９４】
補正項算出部６２は、近接効果密度に依存した裕度ＤＬ（Ｕ）と、描画後の放置時間に起因するパターンの寸法変動量ＣＤ（ｔ）とを用いて、寸法変動量ＣＤ（ｔ）を補正するための補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）を演算する。補正項算出部６２は、補正項演算部の一例となる。補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）は、次の式（９）で定義される。
【００９５】
【数９】
0005773637.tif 000010
【００９６】
そして、描画工程（Ｓ１２８）として、照射量演算部５６は、描画位置毎に、近接効果によるパターンの寸法変動を補正する、ベースとなる近接効果補正係数η（ｘ）と基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）との組（第１の組）と補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）とを用いて電子ビーム２００の照射量Ｄ（ｘ，Ｕ，ｔ）を演算する。具体的には、ベースとなる近接効果補正係数η（ｘ）から得られた近接効果補正照射量Ｄｐ（η（ｘ），Ｕ）とベースとなる基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）と補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）とを用いて、照射量Ｄ（ｘ，Ｕ，ｔ）を演算する。照射量Ｄ（ｘ，Ｕ，ｔ）は、次の式（１０）で定義される。記憶装置１４２に格納された基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）マップにおけるｘは、グローバルなサイズのメッシュ座標を示すが、ここでは、上述したローカルな小さいサイズのメッシュ座標を含むグローバルサイズのメッシュ座標の値を参照すればよい。
【００９７】
【数１０】
0005773637.tif 000011
【００９８】
以降の工程は、実施の形態１と同様である。ここで、実施の形態３では、ベースとなるかかる近接効果補正係数η（ｘ）及び基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）の組を変換せずに照射量を変更しているので、近接効果補正がずれてしまうことが懸念されるが、以下に説明するように問題ないことがわかっている。
【００９９】
図１１は、実施の形態３における描画方法で描画した際のパターン寸法のずれの一例を示す図である。図１０（ａ）では、描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動量ＣＤ（ｔ）＝０の場合を示している。かかる場合には、補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）が１となるので近接効果補正のずれは生じない。次に、図１０（ｂ）では、描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動量ＣＤ（ｔ）＝５ｎｍの場合を示している。かかる場合には、寸法変動量ＣＤ（ｔ）＝５ｎｍに対して、近接効果補正のずれが±０．２ｎｍ程度に納まっていることがわかる。次に、図１０（ｃ）では、描画されたレジストの経過時間に起因する寸法変動量ＣＤ（ｔ）＝１０ｎｍの場合を示している。かかる場合には、寸法変動量ＣＤ（ｔ）＝１０ｎｍに対して、近接効果補正のずれが±０．５ｎｍ程度に納まっていることがわかる。かかる検証結果では、いずれも寸法変動量ＣＤ（ｔ）に対して、近接効果補正のずれが５％以下に納まっており補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）を用いても問題にならない程度の誤差しか生じないことがわかる。また、補正項Ｍ（Ｕ，ｔ）の演算は、演算量が少ないので、他の実施の形態よりも高速演算が可能となる。
【０１００】
以上のように、実施の形態３によれば、先の近接効果補正係数と基準照射量との組を変換することなく、近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正できる。その結果、高精度な描画ができる。
【０１０１】
以上のように、各実施の形態によれば、データ処理を複雑化せずに近接効果補正を維持しながらローディング効果等のグローバルな現象による寸法変動量と描画されたレジストの経過時間による寸法変動量とを合わせて補正できる。
【０１０２】
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１，２では、描画処理を開始した後に、ベースとなる近接効果補正係数と基準照射量との組を変換しているが、これに限るものではない。描画処理を開始する前に、ベースとなる近接効果補正係数と基準照射量との組を変換する演算を行なっておいても好適である。言い換えれば、実施の形態１，２におけるパターン入力工程（Ｓ１０２）から基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ，ｔ）及び近接効果補正係数η（ｘ，ｔ）算出工程（Ｓ１２０）までの各工程の内容を描画処理を開始する前に実施してもよい。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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】
【０１０５】
１０  描画領域
２０  ストライプ領域
２２  裕度
２６  Ｃｄ−Ｄ相関データ
３０  面積密度マップ作成部
３２  寸法変動量取得部
３４  近接効果密度及び基準照射量算出部
３６  近接効果密度マップ作成部
３８  基準照射量マップ作成部
３９  描画時間予測部
４０  経過時間測定部
４２  寸法変動量ＣＤ算出部
４３，４４，４７  照射量演算部
４５  パターン寸法算出部
４６  加算部
５０  近接効果補正係数及び基準照射量演算部
５２  近接効果密度演算部
５４  近接効果補正照射量演算部
５６  照射量演算部
５８  ショットデータ生成部
６０  裕度演算部
６２  補正項算出部
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
１１２，１２２  メモリ
１３０  偏向制御回路
１３２  ＤＡＣ
１４０，１４１，１４２，１４３，１４４，１４６  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】
0005773637.tif 000012
【図２】
0005773637.tif 000013
【図３】
0005773637.tif 000014
【図４】
0005773637.tif 000015
【図５】
0005773637.tif 000016
【図６】
0005773637.tif 000017
【図７】
0005773637.tif 000018
【図８】
0005773637.tif 000019
【図９】
0005773637.tif 000020
【図１０】
0005773637.tif 000021
【図１１】
0005773637.tif 000022
【図１２】
0005773637.tif 000023