(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイアウトデータに定義される図形を荷電粒子ビームの１回のショットで照射可能なサイズの複数のショット図形に分割するショット分割部と、
多重描画の多重度がショット図形毎に可変になるように、前記ショット図形毎に、多重回数分の当該ショット図形の各ショットデータを生成するショットデータ生成部と、
荷電粒子ビームを用いて、当該ショット図形用に生成された各ショットデータの回数に沿って、試料に当該ショット図形を重ねて描画する描画部と、
照射量マップを記憶する記憶部と、
前記照射量マップを読み出し、ショット図形毎に、当該ショット図形を多重描画する際の総照射量を算出する総照射量算出部と、
試料の描画領域が所定の幅で短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域単位の多重描画回数と、前記総照射量と、を用いて、ショット図形毎に、前記複数のストライプ領域単位の多重描画回数１回あたりの当該ショット図形の仮の照射量を算出する仮照射量算出部と、
を備え、
当該ショット図形への１回目の描画用の照射量は、前記仮の照射量を用いて算出されることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
当該ショット図形へのｎ回目以降の描画用の総照射量を、レジストヒーティング或いはレジスト飛散が生じない１ショットあたりの照射量の閾値で除して、整数で割り切れる場合は当該整数を、割り切れない場合は少数点以下の値を切り上げた整数を算出し、算出された整数で、前記ｎ回目以降の描画用の総照射量を再度除した値をｎ回目の描画用の照射量として算出する照射量算出部と、
前記ｎ回目以降の描画用の総照射量からｎ回目の描画用の照射量を引いた値をｎ＋１回目以降の残りの描画用の照射量として算出する残照射量算出部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記仮の照射量を、レジストヒーティング或いはレジスト飛散が生じない１ショットあたりの照射量の閾値で除した余りの整数値を１回目の描画用の照射量として算出し、２回目以降の描画用の照射量として前記閾値を算出する照射量算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
レイアウトデータに定義される図形を荷電粒子ビームの１回のショットで照射可能なサイズの複数のショット図形に分割する工程と、
多重描画の多重度がショット図形毎に可変になるように、前記ショット図形毎に、多重回数分の当該ショット図形の各ショットデータを生成する工程と、
荷電粒子ビームを用いて、当該ショット図形用に生成された各ショットデータの回数に沿って、試料に当該ショット図形を重ねて描画する工程と、
照射量マップを記憶する記憶部から前記照射量マップを読み出し、ショット図形毎に、当該ショット図形を多重描画する際の総照射量を算出する工程と、
試料の描画領域が所定の幅で短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域単位の多重描画回数と、前記総照射量と、を用いて、ショット図形毎に、前記複数のストライプ領域単位の多重描画回数１回あたりの当該ショット図形の仮の照射量を算出する工程と、
を備え、
当該ショット図形への１回目の描画用の照射量は、前記仮の照射量を用いて算出されることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
レイアウトデータに定義される図形を荷電粒子ビームの１回のショットで照射可能なサイズの複数のショット図形に分割するショット分割部と、
前記複数のショット図形の各々毎に、ショット図形の位置に応じて異なる照射量が定義されるショット図形を、予め設定された多重度の各パスのビームのショットの照射量が予め設定された１ショットあたりの照射量の閾値を超えないように当該パス内において複数回のショットに分けて描画する描画部と、
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装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、電子ビームを用いて多重描画する際の描画方法および装置に関する。
【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１４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】
かかる電子ビーム描画において、描画時間も短縮化することが望まれている。描画時間を短縮するためには、高電流密度のビームで描画するといった手法がある。しかし、高電流密度のビームをレジストが塗布されたマスク上に照射すると、レジストの温度が上昇し、所望の寸法とは異なる寸法に形成されてしまうといったレジストヒーティングと呼ばれる問題が生じてしまう場合がある。さらに、レジストの温度が上昇し、レジストの融点を超えた場合には、蒸発してレジストが飛散し、描画チャンバ内を汚染するといった問題も起こりえる。そのため、電子ビーム描画では、描画パターンを複数回重ねて描画を行う多重描画方式を採用することで描画される図形の１回のショットあたりの照射量を減らしている。これにより、レジストの温度上昇を軽減させている。多重描画方式では、チップ領域或いは同一の描画条件が用いられる複数のチップからなる描画グループ領域が仮想分割されたストライプ領域単位で１回目の描画と２回目の描画を行なう場合や、ストライプ領域内の個々のサブフィールド単位で１回目の描画と２回目の描画を交互に行いながら描画動作を進める場合等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、描画される図形群を描画する際には、照射量で近接効果等の補正を行うことが行われるため、描画される図形によって、必要な照射量が異なっている。従来、チップ領域内或いは描画グループ領域内において描画される図形群の各必要照射量の中の最大照射量を基準して、かかる最大照射量を得るための多重度でチップ領域或いは描画グループ領域内全体の描画を行っていた。そのため、描画される図形によっては、必要以上の回数の多重描画が行われていた。このような余分な多重描画の回数分だけ描画時間が延びてしまうといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１１７８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、描画時間の短縮化が望まれている中、必要以上の多重描画を行う図形が存在すると、その余分なショットを行う分だけ描画時間が延びてしまうといった問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、多重描画する場合の描画時間の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
レイアウトデータに定義される図形を荷電粒子ビームの１回のショットで照射可能なサイズの複数のショット図形に分割するショット分割部と、
多重描画の多重度がショット図形毎に可変になるように、ショット図形毎に、多重回数分の当該ショット図形の各ショットデータを生成するショットデータ生成部と、
荷電粒子ビームを用いて、当該ショット図形用に生成された各ショットデータの回数に沿って、試料に当該ショット図形を重ねて描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、ショット図形毎に多重描画の多重度が可変になり、余分なショットを低減できる。
【００１１】
また、照射量マップを記憶する記憶部と、
照射量マップを読み出し、ショット図形毎に、当該ショット図形を多重描画する際の総照射量を算出する総照射量算出部と、
試料の描画領域が所定の幅で短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域単位の多重描画回数と、総照射量と、を用いて、ショット図形毎に、複数のストライプ領域単位の多重描画回数１回あたりの当該ショット図形の仮の照射量を算出する仮照射量算出部と、
をさらに備え、
当該ショット図形への１回目の描画用の照射量は、前記仮の照射量を用いて算出されるように構成すると好適である。
【００１２】
また、当該ショット図形へのｎ回目以降の描画用の総照射量を閾値で除して、整数で割り切れる場合は当該整数を、割り切れない場合は少数点以下の値を切り上げた整数を算出し、算出された整数で、ｎ回目以降の描画用の総照射量を再度除した値をｎ回目の描画用の照射量として算出する照射量算出部と、
ｎ回目以降の描画用の総照射量からｎ回目の描画用の照射量を引いた値をｎ＋１回目以降の残りの描画用の照射量として算出する残照射量算出部と、
をさらに備えると好適である。
【００１３】
或いは、仮の照射量を閾値で除した余りの整数値を１回目の描画用の照射量として算出し、２回目以降の描画用の照射量として閾値を算出する照射量算出部をさらに備えても好適である。
【００１４】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
レイアウトデータに定義される図形を荷電粒子ビームの１回のショットで照射可能なサイズの複数のショット図形に分割する工程と、
多重描画の多重度がショット図形毎に可変になるように、ショット図形毎に、多重回数分の当該ショット図形の各ショットデータを生成する工程と、
荷電粒子ビームを用いて、当該ショット図形用に生成された各ショットデータの回数に沿って、試料に当該ショット図形を重ねて描画する工程と、
照射量マップを記憶する記憶部から前記照射量マップを読み出し、ショット図形毎に、当該ショット図形を多重描画する際の総照射量を算出する工程と、
試料の描画領域が所定の幅で短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域単位の多重描画回数と、前記総照射量と、を用いて、ショット図形毎に、前記複数のストライプ領域単位の多重描画回数１回あたりの当該ショット図形の仮の照射量を算出する工程と、
を備え、
当該ショット図形への１回目の描画用の照射量は、前記仮の照射量を用いて算出されることを特徴とする。
また、本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
レイアウトデータに定義される図形を荷電粒子ビームの１回のショットで照射可能なサイズの複数のショット図形に分割するショット分割部と、
前記複数のショット図形の各々毎に、ショット図形の位置に応じて異なる照射量が定義されるショット図形を、予め設定された多重度の各パスのビームのショットの照射量が予め設定された１ショットあたりの照射量の閾値を超えないように当該パス内において複数回のショットに分けて描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多重描画する場合でも描画時間の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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における描画手順を説明するための概念図である。
【図３】実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図４】実施の形態１における照射量マップの一例を示す概念図である。
【図５】実施の形態１におけるＳＦレイヤを説明するための概念図である。
【図６】実施の形態１におけるショット図形の総照射量を算出する手法の一例を説明するための概念図である。
【図７】実施の形態１におけるＳＦＧの繰り返し回数の一例を示す概念図である。
【図８】実施の形態１におけるショットデータの一例を示す概念図である。
【図９】実施の形態１におけるショット図形毎に多重度が可変になる図形の一例を示す概念図である。
【図１０】実施の形態１におけるＳＦレイヤの描画順序の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態１における繰り返し描画の描画順序の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１におけるＳＦレイヤの描画順序の他の一例を示す図である。
【図１３】実施の形態１における繰り返し描画の描画順序の他の一例を示す図である
【図１４】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】
【００１７】
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。
【００１８】
また、電子ビーム描画では、試料の描画領域が所定の幅で短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域単位の多重描画を、ストライプの位置をＳＦサイズ以下でずらしながら行うことで、隣接するストライプ領域間でのパターンのつなぎ精度を向上させることができる。このように位置をずらすことで、描画領域がストライプ領域の幅よりも小さいサイズでメッシュ状に仮想分割された複数のサブフィールド（ＳＦ）領域においても、隣接するＳＦ領域間でのパターンのつなぎ精度を向上させることができる。よって、以下の実施の形態では、位置をずらしながらストライプ領域単位の多重描画を行うことを前提に説明する。かかる場合、例えば、ストライプ領域を描画する毎にストライプ領域内のすべてのＳＦ領域の描画を行い、これを予め設定されたストライプ領域単位の多重描画回数だけ繰り返す。或いは、複数のＳＦでＳＦグループ（ＳＦＧ）を構成し、ストライプ領域単位の多重回数分の各層のＳＦレイヤを描画する際、ＳＦＧ単位で交互に描画を繰り返す。但し、ここでのストライプ領域単位の多重描画では、設定された多重度での多重描画における照射量が、各図形に必要な照射量以下の照射量となるように多重描画回数（多重度）を設定する。そして、足りていない残りの照射量は、ストライプ領域単位の各回のＳＦレイヤを描画する際に、さらにＳＦ或いは複数のＳＦから構成されるＳＦＧを繰り返し描画することで調整する。以下の実施の形態では、かかる調整分の繰り返し数をショット図形毎に可変にすることで、ショット図形毎に多重度を可変にする。但し、これに限るものではなく、上述したストライプ領域単位の多重描画を行わずに、ＳＦ単位或いはショット図形単位で多重描画を行っても構わない。
【００１９】
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（ブランカー）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、レジストが塗布された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。
【００２０】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１１、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプユニット１３０（偏向アンプ）、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４を有している。制御計算機１１０、メモリ１１１、偏向制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４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１２０にはＤＡＣアンプユニット１３０が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３０は、ブランキング偏向器２１２に接続されている。
【００２１】
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３０に対して、ブランキング制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプユニット１３０では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、ブランキング偏向器２１２に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームが形成される。
【００２２】
また、制御計算機１１０内には、サブフィールド（ＳＦ）分割部６０、照射量マップ作成部６１、ショット分割部６２、総照射量算出部６４、ビーム照射分割数算出部６６、仮照射量算出部６８、判定部７０，７２，７４，８４，８６，８８、ショット照射量算出部７６、残照射量算出部７８、ショットデータ生成部７９、及び描画処理部９０が配置される。ショットデータ生成部７９は、複写処理部８０、割当処理部８１、及び書き換え処理部８２を有している。ＳＦ分割部６０、総照射量算出部６４、ビーム照射分割数算出部６６、仮照射量算出部６８、判定部７０，７２，７４，８４，８６，８８、ショット照射量算出部７６、残照射量算出部７８、ショットデータ生成部７９、及び描画処理部９０といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１１に記憶される。同様に、複写処理部８０、割当処理部８１、及び書き換え処理部８２といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１１に記憶される。
【００２３】
また、記憶装置１４０には、描画データが外部から入力され、記憶される。
【００２４】
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。
【００２５】
図２は、実施の形態１における描画手順を説明するための概念図である。描画装置１００では、試料１０１の描画領域が短冊状の複数のストライプ領域２０，２２に仮想分割される。図２では、例えば、チップ領域１０（描画領域の一例）で示す１つのチップが試料１０１上に描画される場合を示している。もちろん、複数のチップが試料１０１上に描画される場合であっても構わない。かかるストライプ領域２０，２２の幅は、主偏向器２０８で偏向可能な幅、或いはそれよりも若干小さい幅で分割される。ここでは、一例として、ストライプ領域単位の多重描画回数（多重度）が２の場合を示している。ストライプ領域単位の多重描画の各回ごとにストライプ層（レイヤ）が構成される。ストライプ領域２０群によって構成される第１回目の描画用のストライプ層（レイヤ）と、ストライプ領域２２群によって構成される第２回目の描画用のストライプ層（レイヤ）とが形成される。かかる場合、ストライプレイヤ数は２となる。多重描画では、１回目の描画と２回目の描画との間でストライプ領域２０，２２を若干ずらして描画する場合がある。図２の例では、１回目の描画用のストライプ領域２０と２回目の描画用のストライプ領域２２とを示している。ずらし量をＳＦサイズより小さくすることでストライプ領域間及びストライプ領域内のＳＦ間でもパターンつなぎ精度を向上させることができる。試料１０１に描画する場合には、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に連続移動させる。このように連続移動させながら、１つのストライプ領域２０，２２上を電子ビーム２００が照射する。ＸＹステージ１０５のＸ方向の移動は、連続移動とし、同時に主偏向器２０８で電子ビーム２００のショット位置もステージ移動に追従させる。また、連続移動させることで描画時間を短縮させることができる。また、パターンの密な領域では描画可能な相対的にゆっくりな速度で、粗な領域では相対的に速い速度で、といった可変速でＸＹステージ１０５を移動させることで、さらに、描画時間を短縮させても好適である。そして、１つのストライプ領域２０，２２を描画し終わったら、ＸＹステージ１０５をｙ方向にステップ送りしてｘ方向（例えば今度は逆向き）に次のストライプ領域２０，２２の描画動作を行なう。各ストライプ領域２０，２２の描画動作を蛇行させるように進めることでＸＹステージ１０５の移動時間を短縮することができる。
【００２６】
図３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３において、実施の形態１における描画方法は、照射量マップ作成工程（Ｓ１０１）と、ＳＦ分割工程（Ｓ１０２）と、ショット分割工程（Ｓ１０４）と、総照射量算出工程（Ｓ１０６）と、射分割数算出工程（Ｓ１０８）と、仮照射量算出工程（Ｓ１１０）と、仮ショットデータ生成工程（Ｓ１１１）と、判定工程（Ｓ１１２）と、判定工程（Ｓ１１４）と、判定工程（Ｓ２０２）と、ショット照射量及び残照射量算出工程（Ｓ２０４）と、複写工程（Ｓ２０６）と、書き換え工程（Ｓ２０８）と、判定工程（Ｓ２１０）と、判定工程（Ｓ２１２）と、判定工程（Ｓ２１４）といった一連の工程を実施する。
【００２７】
照射量マップ作成工程（Ｓ１０１）として、照射量マップ作成部６１は、記憶装置１４０からレイアウトデータとなる描画データを読み込み、描画領域が所定のサイズでメッシュ状に仮想分割された複数のメッシュ領域のメッシュ領域毎に、必要な照射量を算出する。そして、各メッシュ領域の座標に応じた照射量マップを作成する。照射量マップ４０は、記憶装置１４４に記憶（格納）される。
【００２８】
図４は、実施の形態１における照射量マップの一例を示す概念図である。図４において、照射量マップ４０では、各メッシュ領域の座標に応じた照射量が定義される。例えば、電子ビーム描画では、近接効果やかぶりといった現象による寸法変動が生じる。そのため、メッシュ領域毎にこれらの寸法変動を補正する照射量を算出する。その結果、メッシュ領域毎に必要な照射量が異なってくる。メッシュサイズは、例えば、最大ショットサイズの数倍程度が好適である。例えば、最大ショットサイズが０．５μｍとした場合に、１．５μｍ程度が好適である。但し、これに限るものではなく、かかるサイズよりも小さくてもよい。例えば、近接効果の影響範囲の１／１０程度、具体的には例えば１μｍ程度でもよい。
【００２９】
ＳＦ分割工程（Ｓ１０２）として、ＳＦ分割部６０は、多重描画する際の第１回目の描画用として試料１０１の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド（ＳＦ）領域に分割し、第２回目の描画用として改めて試料１０１の描画領域をメッシュ状の複数のサブフィールド（ＳＦ）領域に分割する。
【００３０】
図５は、実施の形態１におけるＳＦレイヤを説明するための概念図である。図５では、例えば、２層（ＳＦレイヤ数Ｎｓｆ＝２）のＳＦレイヤを示している。描画する際にはストライプ領域２０毎に進めていくので、第１回目の描画用の各ストライプ領域２０には、メッシュ状に配置された複数のＳＦ領域３０で層（レイヤ）を構成する第１回目の描画用のＳＦレイヤが形成される。第２回目の描画用の各ストライプ領域２２にも、同様に複数のＳＦ領域３２で層（レイヤ）を構成する第２回目の描画用のＳＦレイヤが形成される。図５では、第１回目の描画用のＳＦレイヤと第２回目の描画用のＳＦレイヤがｙ方向にＳＦサイズよりも小さい寸法ｃ１、ｘ方向にＳＦサイズよりも小さい寸法ｃ２だけそれぞれずらして配置される。例えば、ストライプ領域単位で２回描画（ストライプ領域単位の多重度Ｎ＝２）の場合にＳＦサイズの１／２ずつｘ，ｙ方向にずらす。ずらすことでストライプ領域間及びストライプ領域内のＳＦ間でもパターンつなぎ精度を向上させることができる。また、各ストライプ領域２０，２２のｙ方向の分割幅（分割高さ）は、主偏向器２０８で偏向可能な主偏向幅Ｄより小さく構成される。ここでは、ずらして配置された第１回目の描画用のストライプ領域２０と第２回目の描画用のストライプ領域２２の両方を偏向可能範囲内に納めるとよい。
【００３１】
ショット分割工程（Ｓ１０４）として、ショット分割部６２は、描画データ（レイアウトデータ）に定義される各図形を電子ビーム２００の１回のショットで照射可能なサイズの複数のショット図形に分割する。言い換えれば、描画データ内に定義された各図形を最大ショットサイズ以下のサイズで複数のショット図形に分割する。ショット図形は、第１の成形アパーチャ２０３と第２の成形アパーチャ２０６によって、成形可能な図形種で形成される。例えば、正方形や長方形といった矩形や直角２等辺三角形等に成形される。また、最大ショットサイズは、第１の成形アパーチャ２０３と第２の成形アパーチャ２０６によって、成形可能なサイズで設定される。
【００３２】
総照射量算出工程（Ｓ１０６）として、総照射量算出部６４は、記憶装置１４４から照射量マップ４０を読み出し、ショット図形毎に、当該ショット図形を多重描画する際の総照射量Ｄｔｏｔａｌを算出する。総照射量Ｄｔｏｔａｌは、ショット図形が位置する照射量マップ４０の各メッシュに定義された照射量を用いて算出される。より好ましくは、ショット図形中心の周辺の照射量マップ４０の各メッシュに定義された照射量を用いて算出されるとなお良い。ショット図形中心は、例えば、ショット図形に内接する長方形（或いは正方形）の中心とすると好適である。
【００３３】
図６は、実施の形態１におけるショット図形の総照射量Ｄｔｏｔａｌを算出する手法の一例を説明するための概念図である。図６では、図形４０が複数のショット図形５０にショット分割された例を示している。ショット図形５０が照射量マップ４０の座標（ｉ，ｊ）のメッシュ領域内に位置する場合を例に説明する。照射量マップ４０の各メッシュ領域に定義される照射量Ｄは、各メッシュ領域の基準位置、例えば、左下の角の位置で定義される。言い換えれば、座標（ｉ，ｊ）のメッシュ領域に定義される照射量Ｄ（ｉ，ｊ）は、座標（ｉ，ｊ）のメッシュ領域の基準位置、例えば、左下の角の位置で定義される。座標（ｉ＋１，ｊ）のメッシュ領域に定義される照射量Ｄ（ｉ＋１，ｊ）は、座標（ｉ＋１，ｊ）のメッシュ領域の基準位置、例えば、左下の角の位置で定義される。座標（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ領域に定義される照射量Ｄ（ｉ，ｊ＋１）は、座標（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ領域の基準位置、例えば、左下の角の位置で定義される。座標（ｉ＋１，ｊ＋１）のメッシュ領域に定義される照射量Ｄ（ｉ＋１，ｊ＋１）は、座標（ｉ＋１，ｊ＋１）のメッシュ領域の基準位置、例えば、左下の角の位置で定義される。
【００３４】
よって、ショット図形５０は、座標（ｉ＋１，ｊ）のメッシュ領域の基準位置と、隣接する座標（ｉ＋１，ｊ）のメッシュ領域の基準位置と、座標（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ領域の基準位置と、座標（ｉ＋１，ｊ＋１）のメッシュ領域の基準位置とに囲まれることになる。そして、ショット図形５０の中心Ｏを通るｘ，ｙ方向の分割線によって、座標（ｉ＋１，ｊ）のメッシュ領域はそれぞれ面積割合がＳ１〜Ｓ４の４つの長方形に分割できる。座標（ｉ＋１，ｊ＋１）のメッシュ領域の基準位置とショット図形５０の中心Ｏとを対角とする位置の長方形の面積割合をＳ１とする。座標（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ領域の基準位置とショット図形５０の中心Ｏとを対角とする位置の長方形の面積割合をＳ２とする。座標（ｉ＋１，ｊ）のメッシュ領域の基準位置とショット図形５０の中心Ｏとを対角とする位置の長方形の面積割合をＳ３とする。座標（ｉ，ｊ）のメッシュ領域の基準位置とショット図形５０の中心Ｏとを対角とする位置の長方形の面積割合をＳ４とする。かかる場合に、ショット図形５０の総照射量Ｄｔｏｔａｌは、線形補間により以下の式（１）で定義できる。
（１）  Ｄｔｏｔａｌ＝Ｄ（ｉ，ｊ）・Ｓ１＋Ｄ（ｉ＋１，ｊ）・Ｓ２
＋Ｄ（ｉ，ｊ＋１）・Ｓ３＋Ｄ（ｉ＋１，ｊ＋１）・Ｓ４
【００３５】
ビーム照射分割数算出工程（Ｓ１０８）として、ビーム照射分割数算出部６６は、レジストヒーティング或いはレジスト飛散が生じない１ショットあたりの照射量の閾値Ｄｔｈと予め設定されたＳＦレイヤ数Ｎｓｆを入力し、ショット図形毎に、ＳＦレイヤ１層あたりのビーム照射分割数Ｄｉｖｓｆを算出する。整数で割り切れない場合には切り上げる。ビーム照射分割数Ｄｉｖｓｆは、次の式（２）で定義できる。
（２）  Ｄｉｖｓｆ＝ｃｅｉｌ｛Ｄｔｏｔａｌ／（Ｄｔｈ・Ｎｓｆ）｝
【００３６】
仮照射量算出工程（Ｓ１１０）として、仮照射量算出部６８は、ストライプ領域単位の多重描画回数と、総照射量Ｄｔｏｔａｌと、を用いて、ショット図形毎に、複数のストライプ領域単位の多重描画回数１回あたりの当該ショット図形の仮の照射量Ｄｓｔを算出する。ストライプ領域単位の多重描画回数は、ストライプレイヤ数Ｎｓｔに相当するので、仮照射量算出部６８は、ストライプレイヤ数Ｎｓｔを入力し、ストライプレイヤ数Ｎｓｔと総照射量Ｄｔｏｔａｌとを用いて仮照射量Ｄｓｔを算出する。仮照射量Ｄｓｔは、ストライプレイヤ数Ｎｓｔと総照射量Ｄｔｏｔａｌとを用いて次の式（３）で定義できる。
（３）  Ｄｓｔ＝Ｄｔｏｔａｌ／Ｎｓｔ
【００３７】
但し、式（３）は、ビーム照射分割数Ｄｉｖｓｆがストライプレイヤ数Ｎｓｔ以下である場合、或いはストライプレイヤ数Ｎｓｔの整数倍となる場合に有効である。
【００３８】
一方、ビーム照射分割数Ｄｉｖｓｆがストライプレイヤ数Ｎｓｔの整数倍とならず整数の余りＤｉｖｓｆ％Ｎｓｔが生じる場合には、仮照射量Ｄｓｔは、式（３）でもよいが、式（３）の代わりに、割り振り用の係数ａを用いて次の式（４）で定義するとより好適である。
（４）  Ｄｓｔ＝（Ｄｔｏｔａｌ／Ｎｓｔ）
＋Ｄｔｏｔａｌ・（ａ・Ｄｉｖｓｆ％Ｎｓｔ／Ｄｉｖｓｆ）
【００３９】
支障が無ければ、１層目のストライプレイヤについてａ＝１として、残りのストライプレイヤについてはａ＝０としてもよい。或いは、当該ショット図形が、ＳＦレイヤ上の中央付近のＳＦ内にショットされるショット図形である場合に、式（４）を適用し、当該ショット図形が、ＳＦレイヤ上の端部付近のＳＦ内にショットされるショット図形である場合に、式（３）を適用するようにしてもよい。例えば、図５の例では、６つのＳＦで１つのＳＦ列を構成しているが、この列の内、下から３，４番目のＳＦ内のショット図形については式（４）を、下から１，２番目若しくは５，６番目のＳＦ内のショット図形については式（３）を適用すると好適である。
【００４０】
仮ショットデータ生成工程（Ｓ１１１）として、割当処理部８１は、ショット分割されたショット図形毎に、ショット図形の図形種（図形コード）、位置（座標）、サイズ、及び仮照射量Ｄｓｔを割り当てて仮のショットデータを生成する。仮照射量Ｄｓｔは、仮照射量Ｄｓｔを電流密度Ｊで割った照射時間で定義してもよい。よって、この時点では、各ストライプレイヤあたりの当該ショット図形に必要な照射量として、仮照射量Ｄｓｔがショットデータ上に定義されていることになる。ストライプレイヤあたり１つのＳＦレイヤが構成される場合には、ＳＦレイヤあたりの当該ショット図形に必要な照射量として、仮照射量Ｄｓｔがショットデータ上に定義されていることになる。
【００４１】
判定工程（Ｓ１１２）として、判定部７０は、当該ＳＦ内のすべてのショット図形についてのＳ１０６〜Ｓ１１１までの各工程が終了したかどうかを判定する。終了していなければ、Ｓ１０６に戻り、次のショット図形についてＳ１０６〜Ｓ１１１までの各工程を実施する。そして、当該ＳＦ内のすべてのショット図形について終了するまでＳ１０６〜Ｓ１１１までの各工程を繰り返す。当該ＳＦ内のすべてのショット図形について終了した場合には、Ｓ１１４へ進む。
【００４２】
判定工程（Ｓ１１４）として、判定部７２は、当該ＳＦグループ（ＳＦＧ）内のすべてのＳＦについてのＳ１０６〜Ｓ１１２までの各工程が終了したかどうかを判定する。終了していなければ、Ｓ１０６に戻り、次のＳＦについてＳ１０６〜Ｓ１１２までの各工程を実施する。そして、当該ＳＦＧ内のすべてのＳＦについて終了するまでＳ１０６〜Ｓ１１２までの各工程を繰り返す。当該ＳＦＧ内のすべてのＳＦについて終了した場合には、Ｓ２０２へ進む。ここで、例えば、ＳＦレイヤの各ＳＦ列を１つのＳＦＧと定義するとよい。或いは、隣り合う複数のＳＦ列を１つのＳＦＧと定義してもよい。或いは、１列すべてではなく、１列の一部でＳＦＧと定義してもよい。
【００４３】
判定工程（Ｓ２０２）として、判定部７４は、ショット図形ごとに、ショットデータに現在定義されている照射量Ｄが閾値Ｄｔｈ以下かどうかを判定する。すなわち、判定部７２は、ショット図形ごとに、Ｄ≦Ｄｔｈかどうかを判定する。例えば、当該ショット図形について、１回目の判定工程（Ｓ２０２）であれば、ショットデータに定義されている照射量Ｄは、仮照射量Ｄｓｔとなるので仮照射量Ｄｓｔが閾値Ｄｔｈ以下かどうかを判定する。Ｄ≦Ｄｔｈである場合、Ｓ２１０に進む。Ｄ≦Ｄｔｈでない場合、Ｓ２０４に進む。
【００４４】
ショット照射量及び残照射量算出工程（Ｓ２０４）として、ショット照射量算出部７６は、Ｄ≦Ｄｔｈでない場合、当該ショット図形へのｎ回目以降の描画用の総照射量Ｄを閾値Ｄｔｈで除して、整数で割り切れる場合は当該整数を、割り切れない場合は少数点以下の値を切り上げた整数ｔｍｐを算出する。整数ｔｍｐは、次の式（５）で定義される。
（５）  ｔｍｐ＝ｃｅｉｌ（Ｄ／Ｄｔｈ）
【００４５】
そして、ショット照射量算出部７６は、算出された整数ｔｍｐで、ｎ回目以降の描画用の総照射量Ｄを再度除したちを１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりのｎ回目の描画用の照射量Ｄ１として算出する。照射量Ｄ１は、次の式（６）で定義される。
（６）  Ｄ１＝Ｄ／ｔｅｍｐ
【００４６】
そして、残照射量算出部７８は、ｎ回目以降の描画用の総照射量Ｄからｎ回目の描画用の照射量Ｄ１を引いた値を１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりのｎ＋１回目以降の残りの描画用の残照射量Ｄ２として算出する。照射量Ｄ２は、次の式（７）で定義される。
（７）  Ｄ２＝Ｄ−Ｄ１
【００４７】
例えば、１回目の判定工程（Ｓ２０２）でＤ≦Ｄｔｈでない場合、ストライプレイヤ（或いはＳＦレイヤ）あたりの当該ショット図形への１回目以降の描画用の総照射量Ｄは仮照射量Ｄｓｔとなる。よって、仮照射量Ｄｓｔ閾値Ｄｔｈで除して、整数で割り切れる場合は当該整数を、割り切れない場合は少数点以下の値を切り上げた整数ｔｍｐを算出する。具体的には、ｔｍｐ＝ｃｅｉｌ（Ｄｓｔ／Ｄｔｈ）で算出される。そして、ショット照射量算出部７６は、算出された整数ｔｍｐで、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりの１回目以降の描画用の総照射量Ｄｓｔを再度除した値を１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりの１回目の描画用の照射量Ｄ１として算出する。具体的には、Ｄ１＝Ｄｓｔ／ｔｅｍｐで算出される。よって、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりの２回目以降の残りの描画用の残照射量Ｄ２は、Ｄ２＝Ｄ−Ｄ１で算出される。
【００４８】
複写工程（Ｓ２０６）として、複写処理部８０は、判定工程（Ｓ２０２）においてＤ≦Ｄｔｈでない場合、当該ショット図形のショットデータを複写して、ＳＦＧの最後のＳＦ用のショットデータの後に続けて定義する。
【００４９】
図７は、実施の形態１におけるＳＦＧの繰り返し回数の一例を示す概念図である。図７では、第１回目の描画用のストライプ領域２０内の複数のＳＦ領域３０で構成される第１回目の描画用のＳＦレイヤを示している。図７では、ＳＦレイヤの１つのＳＦ列でＳＦＧを構成した例を示している。例えば、下から順にＳＦ１，ＳＦ２・・・ＳＦ６でＳＦＧを構成している。また、図７では、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりのＳＦＧ内の各ＳＦの繰り返し描画回数の一例が示されている。図７の例では、ＳＦ１が４回、ＳＦ２が３回、ＳＦ３が１回、ＳＦ４が３回、ＳＦ５が２回、及びＳＦ６が１回の繰り返し描画回数である場合を示している。言い換えれば、ＳＦ１内には、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり最大４回の多重描画が必要なショット図形が含まれていることを示している。同様に、ＳＦ２内には、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり最大３回の多重描画が必要なショット図形が含まれていることを示している。ＳＦ３内には、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり１回の描画で足りるショット図形しか含まれていないことを示している。ＳＦ４内には、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり最大３回の多重描画が必要なショット図形が含まれていることを示している。ＳＦ５内には、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり最大２回の多重描画が必要なショット図形が含まれていることを示している。ＳＦ６内には、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり１回の描画で足りるショット図形しか含まれていないことを示している。
【００５０】
図８は、実施の形態１におけるショットデータの一例を示す概念図である。図８では、図７で示したＳＦＧ用のショットデータを示している。例えば、ショットデータは、ＳＦＧ毎に生成されると好適である。図８において、ショットデータ５２は、まず、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり１回目の描画用のショットデータがＳＦ毎に順に定義される。各ＳＦ内に含まれるショット図形毎に、ショット番号、図形種を示す図形コード、ショット位置を示す座標、ショットの際の照射量が定義される。例えば、複写工程（Ｓ２０６）において、ＳＦ１内のあるショット図形のショットデータが複写された場合、ＳＦＧの最後のＳＦ６のショットデータの後にＳＦ１の２回目の描画用のショットデータ（ＳＦ１’）が追加される。ＳＦ１’内に、複写されたショット番号１のショット図形のショットデータが追加される。同様に、複写工程（Ｓ２０６）において、ＳＦ２内のあるショット図形のショットデータが複写された場合、２回目のＳＦ１（ＳＦ１’）のショットデータの後にＳＦ２の２回目の描画用のショットデータ（ＳＦ２’）が追加される。ＳＦ２’内に、複写されたショット図形のショットデータが追加される。一方、ＳＦ３内のショット図形は１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりいずれも１回の描画で足りるため複写工程（Ｓ２０６）においてショットデータが複写されない。よって、２回目のＳＦ２（ＳＦ２’）のショットデータの後はＮＵＬＬデータか或いはその次のＳＦ４（ＳＦ４’）のショットデータが追加されればよい。
【００５１】
書き換え工程（Ｓ２０８）として、書き換え処理部８２は、複写元のショット図形のショットデータ中の照射量ＤをＤ１に、複写先の照射量をＤ２に書き換える。例えば、１回目の書き換え工程（Ｓ２０８）では、当該ショット図形のショットデータ中の照射量Ｄは仮照射量Ｄｓｔとなっている。よって、かかる仮照射量Ｄｓｔを算出済みのＤ１に書き換える。一方、複写によって新たに追加された２回目の描画用の当該ショット図形のショットデータ中の照射量Ｄも複写された状態のままでは仮照射量Ｄｓｔのままである。よって、かかる仮照射量Ｄｓｔを算出済みのＤ２に書き換える。その他のショットデータの情報はそのまま使用する。
【００５２】
判定工程（Ｓ２１０）として、判定部８４は、当該ＳＦ内のすべてのショット図形についてのＳ２０２〜Ｓ２０８までの各工程が終了したかどうかを判定する。終了していなければ、Ｓ２０２に戻り、次のショット図形についてＳ２０２〜Ｓ２０８までの各工程を実施する。そして、当該ＳＦ内のすべてのショット図形について終了するまでＳ２０２〜Ｓ２１０までの各工程を繰り返す。当該ＳＦ内のすべてのショット図形について終了した場合には、Ｓ２１２へ進む。
【００５３】
判定工程（Ｓ２１２）として、判定部８６は、当該ＳＦグループ（ＳＦＧ）内のすべてのＳＦについてのＳ２０２〜Ｓ２１０までの各工程が終了したかどうかを判定する。終了していなければ、Ｓ２１４に戻り、次のＳＦについてＳ２０２〜Ｓ２１０までの各工程を実施する。そして、当該ＳＦＧ内のすべてのＳＦについて終了するまでＳ２０２〜Ｓ２１２までの各工程を繰り返す。当該ＳＦＧ内のすべてのＳＦについて終了した場合には、Ｓ２１４へ進む。
【００５４】
判定工程（Ｓ２１４）として、判定部８８は、ＳＦＧ内に１つでも複写されたショットデータが存在するかどうかを判定する。ＳＦＧ内に１つでも複写されたショットデータが存在する場合、Ｓ２０２に戻り、今回のＳ２０６の工程で複写されたショット図形についてＳ２０２〜Ｓ２１２までの各工程を実施する。そして、当該ＳＦＧ内に１つも複写されたショットデータが存在しなくなるまでＳ２０２〜Ｓ２１４までの各工程を繰り返す。複写されるショット図形が無くなったら次のＳＦＧに進み、同様に、Ｓ１０６〜Ｓ２１４を繰り返す。
【００５５】
図９は、実施の形態１におけるショット図形毎に多重度が可変になる図形の一例を示す概念図である。図９（ａ）では、描画対象となる直角三角形の図形４２が、複数のショット図形にショット分割された場合を示している。そして、すべてのショット図形について１回目の描画が必要とされる。よって、図９（ｂ）に示すように、すべてのショット図形についてショットデータが生成される。ここで、図形４２の直角の角に位置するショット図形５０について、例えば、仮照射量Ｄｓｔ＝２５０である場合、照射閾値Ｄｔｈ＝１００とすると、１回目の判定工程（Ｓ２０２）では、照射量Ｄ＝Ｄｓｔ＝２５０なので、Ｄ≦Ｄｔｈではない。よって、Ｄ１，Ｄ２が算出される。ｔｍｐ＝３なので、Ｄ１＝８３、Ｄ２＝１６７となる。そして、ショット図形５０のショットデータは複写され、照射元の照射量がＤ１に、照射先の照射量がＤ２に書き換えられる。このように、ショット図形５０への１回目の描画用の照射量Ｄ＝Ｄ１は、仮照射量Ｄｓｔを用いて算出される。
【００５６】
図９（ｃ）では、２回目の描画のためのショットデータが生成されるショット図形を示している。図９（ｃ）では、一部のショット図形について、Ｄ≦Ｄｔｈとなり、ショットデータが複写されないショット図形（空白部分）も存在している様子を示している。よって、複写されないショット図形は、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり１回の描画（１つのＳＦレイヤあたりの多重度＝１）となる。上述したショット図形５０については、１回目の複写されたショット図形５０の照射量Ｄは、Ｄ＝Ｄ２＝１６７なので、Ｄ≦Ｄｔｈではない。よって、改めてＤ１，Ｄ２が算出される。今度はｔｍｐ＝２なので、Ｄ１＝８３、Ｄ２＝８４となる。そして、１回目の複写工程（Ｓ２０６）で複写されたショット図形５０のショットデータは複写され、照射元の照射量がＤ１に、照射先の照射量がＤ２に書き換えられる。
【００５７】
図９（ｄ）では、３回目の描画のためのショットデータが生成されるショット図形を示している。図９（ｄ）では、さらに一部のショット図形について、Ｄ≦Ｄｔｈとなり、ショットデータが複写されないショット図形（空白部分）がさらに多くなった様子を示している。よって、今回新たに複写されなかったショット図形は、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり２回の描画（１つのＳＦレイヤあたりの多重度＝２）となる。上述したショット図形５０については、２回目の複写されたショット図形５０の照射量Ｄ＝Ｄ２＝８４なので、Ｄ≦Ｄｔｈとなる。よって、これ以上の複写はされない。よって、３回目の描画のためのショットデータの照射量Ｄは書き換えられずＤ＝Ｄ２＝８４のままとなる。よって、ショット図形５０は、１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたり３回の描画（１つのＳＦレイヤあたりの多重度＝３）となる。ここで、例えば、ストライプレイヤ数Ｎｓｔ＝２であれば、ショット図形５０の全体の多重度Ｎは、２×３＝６となる。
【００５８】
ここで、上述した例では、式（５）（６）を用いてＤ１を算出し、式（７）を用いてＤ２を算出したがこれに限るものではない。例えば、他の手法として、ショット照射量算出部７６は、仮照射量Ｄｓｔを閾値Ｄｔｈで除した余りの整数値をＤ１として１回目の描画用の照射量Ｄとして算出し、２回目以降の各描画用の照射量Ｄとして閾値Ｄｔｈを算出するようにしても好適である。
【００５９】
或いは、ショット照射量算出部７６は、続けられる描画回数分まで、常にＤ１＝Ｄｔｈとし、最後に余りが出た場合には、最後の描画回数時にその余りをＤ１として算出するようにしてもよい。
【００６０】
以上のようにして、ショットデータ生成部７９は、多重描画の多重度がショット図形毎に可変になるように、ショット図形毎に、多重回数分の当該ショット図形の各ショットデータを生成する。生成されたショットデータは、記憶装置１４２に順次記憶される。ショット図形毎に残照射量に応じてショットデータを複写していくことで、ショット図形毎に多重度が可変にできる。そして、生成されたショットデータに沿って描画部１５０が、電子ビーム２００を用いて、当該ショット図形用に生成された各ショットデータの回数に沿って、試料１０１に当該ショット図形を重ねて描画する。
【００６１】
描画処理部９０は、各ショット図形を描画する際には、各ショット図形の各回の描画時の照射量に対応する照射時間になるように偏向制御回路１２０を制御する。描画処理部９０は、偏向制御回路１２０等を介して描画部１５０を制御して、描画処理を開始する。描画部１５０は、具体的には、以下のように動作する。偏向制御回路１２０は、記憶装置１４２からショットデータを入力し、ショット毎の照射時間を制御するデジタル信号をＤＡＣアンプユニット１３０に出力する。そして、ＤＡＣアンプユニット１３０は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅した上で偏向電圧としてブランキング偏向器２１２に印加する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。以上のように、各偏向器によって、電子ビーム２００の複数のショットが順に基板となる試料１０１上へと偏向される。
【００６４】
図１０は、実施の形態１におけるＳＦレイヤの描画順序の一例を示す図である。図１０の例において、各ストライプ領域２０について、ＸＹステージ１０５の移動方向（ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）に並ぶ複数のＳＦ領域で構成されるＳＦＧ単位で１層目のＳＦレイヤの描画と２層目のＳＦレイヤの描画とを交互に繰り返すように描画動作を制御すると好適である。ここでの制御内容は、図１０（ａ）に示すように、まず、ストライプ領域単位の第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１列目について、左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かって順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の１列目がすべて描画された後、今度は、図１０（ｂ）に示すように、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１列目について、左下のＳＦ領域３２からｙ方向に向かって順に描画する。そして、対象ストライプ領域２２におけるＳＦレイヤ２層目の１列目がすべて描画された後、今度は、図１０（ｃ）に示すように、第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の２列目について、左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かって順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の２列目がすべて描画された後、今度は、図１０（ｄ）に示すように、第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の２列目について、左下のＳＦ領域３２からｙ方向に向かって順に描画する。同様に、ＳＦ列単位でストライプ領域単位の第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返し、図１０（ｅ）に示すように、１つのストライプ領域２０，２２を描画する。
【００６５】
但し、これに限るものではなく、対象ストライプ領域２０における１層目のＳＦレイヤのＳＦ３０をすべて描画した後に、対象ストライプ領域２２における２層目のＳＦレイヤのＳＦ３２をすべて描画するようにしても構わない。
【００６６】
実施の形態１では、さらに、各ＳＦレイヤを描画する際に、ＳＦ単位或いはＳＦＧ単位で繰り返し描画を行う。
【００６７】
図１１は、実施の形態１における繰り返し描画の描画順序の一例を示す図である。図１１の例において、各ストライプ領域２０について、ＸＹステージ１０５の移動方向（ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）に並ぶ複数のＳＦ領域で構成されるＳＦＧ単位で先に生成したショットデータの１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりの多重描画回数分を繰り返す。ここでは、図７で示したＳＦＧにおける各ＳＦの多重描画回数だけ繰り返す場合を示している。図１１（ａ）に示すように、まず、ストライプ領域単位の第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１列目について、図１０（ａ）で示したように左下のＳＦ領域３０ａからｙ方向に向かってＳＦ領域３０ｆまで順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の１列目の１回目の描画がすべて行われた後、今度は、図１１（ｂ）に示すように、ＳＦレイヤ（１層目）の１列目について、再度、左下のＳＦ領域３０ａからｙ方向に向かって順に描画する。ここでは、ＳＦ３に相当するＳＦ領域３０ｃとＳＦ６に相当するＳＦ領域３０ｆについてショットデータの複写が行われていないため描画されず、残りのＳＦ領域３０ａ，ｂ，ｄ，ｅについて２回目の描画が行われる。２回目の描画では各ＳＦ内で２回目の描画用にショットデータが複写されたショット図形だけが描画されることは言うまでもない。次に、図１１（ｃ）に示すように、ＳＦレイヤ（１層目）の１列目について、再度、左下のＳＦ領域３０ａからｙ方向に向かって順に描画する。ここでは、ＳＦ３に相当するＳＦ領域３０ｃとＳＦ６に相当するＳＦ領域３０ｆの他に、ＳＦ５に相当するＳＦ領域３０ｅについてもショットデータの複写が行われていないため描画されず、残りのＳＦ領域３０ａ，ｂ，ｄについて３回目の描画が行われる。３回目の描画では各ＳＦ内で３回目の描画用にショットデータが複写されたショット図形だけが描画されることは言うまでもない。次に、図１１（ｄ）に示すように、ＳＦレイヤ（１層目）の１列目について、再度、左下のＳＦ領域３０ａからｙ方向に向かって順に描画する。ここでは、ＳＦ３に相当するＳＦ領域３０ｃとＳＦ６に相当するＳＦ領域３０ｆとＳＦ５に相当するＳＦ領域３０ｅの他に、ＳＦ２に相当するＳＦ領域３０ｂとＳＦ４に相当するＳＦ領域３０ｄについてもショットデータの複写が行われていないため描画されず、残りのＳＦ領域３０ａについて４回目の描画が行われる。４回目の描画ではＳＦ領域３０ａ内で４回目の描画用にショットデータが複写されたショット図形だけが描画されることは言うまでもない。以上のように、ＳＦＧ単位で、各ショット図形が必要な繰り返し回数だけ描画される。
【００６８】
上述した例では、１つのＳＦ列で構成されるＳＦ群をＳＦＧとして、ストライプ領域単位の第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返す構成を説明したがこれに限るものではない。
【００６９】
図１２は、実施の形態１におけるＳＦレイヤの描画順序の他の一例を示す図である。図１２の例において、各ストライプについて、ＸＹステージ１０５の移動方向（ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）に並ぶ複数のＳＦ領域で構成されるＳＦ列を複数まとめたＳＦ領域群をＳＦＧとして、かかるＳＦＧ単位で１層目のＳＦレイヤの描画と２層目のＳＦレイヤの描画とを交互に繰り返すように描画動作を制御する。ここでの制御内容は、図１２（ａ）に示すように、まず、ストライプ領域単位における第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１列目について左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かって順に描画し、続いて２列目について左下のＳＦ領域３０からｙ方向に向かって順に描画する。そして、図１２（ｂ）に示すように対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の１，２列目がすべて描画された後、今度は、図１２（ｃ）に示すように、ストライプ領域単位における第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の１列目について左下のＳＦ領域３２からｙ方向に向かって順に描画し、続いて２列目について左下のＳＦ領域３２からｙ方向に向かって順に描画する。そして、図１２（ｄ）に示すように対象ストライプ領域２２におけるＳＦレイヤ２層目の１，２列目がすべて描画された後、今度は、図１２（ｅ）に示すように、ストライプ領域単位における第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の３，４列目について同様に順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の３，４列目がすべて描画された後、今度は、図１２（ｆ）に示すように、ストライプ領域単位における第２回目の描画用のＳＦレイヤ（２層目）の３，４列目について同様に順に描画する。同様に、２つのＳＦ列をＳＦＧとしてＳＦＧ単位でストライプ領域単位における第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返し、図１２（ｇ）に示すように、１つのストライプ領域２０，２２を描画する。
【００７０】
図１２の例では２つのＳＦ列を、ストライプ領域単位における第１回目の描画と第２回目の描画とを交互に繰り返すＳＦＧとしているが、主偏向器２０８の偏向可能範囲内であれば３つ以上のＳＦ列をＳＦＧとしてもよい。
【００７１】
図１３は、実施の形態１における繰り返し描画の描画順序の他の一例を示す図である。図１３の例において、各ストライプ領域２０について、複数のＳＦ列で構成されるＳＦＧ単位で先に生成したショットデータの１つのストライプレイヤ（或いは１つのＳＦレイヤ）あたりの多重描画回数分を繰り返す。図１３（ａ）に示すように、まず、ストライプ領域単位の第１回目の描画用のＳＦレイヤ（１層目）の１，２列目について、図１３（ａ）で示したように左下のＳＦ領域３０ａからｙ方向に向かってＳＦ領域３０ｆまで、次にＳＦ領域３０ｇからｙ方向に向かってＳＦ領域３０ｍまで順に描画する。そして、対象ストライプ領域２０におけるＳＦレイヤ１層目の１，２列目の１回目の描画がすべて行われた後、今度は、図１３（ｂ）に示すように、ＳＦレイヤ（１層目）の１，２列目について、再度、左下のＳＦ領域３０ａからｙ方向に向かって順に描画する。ここでは、ＳＦ列１列目のＳＦ３，６に相当するＳＦ領域３０ｃ，ｆと２列目のＳＦ３，６に相当するＳＦ領域３０ｃ，ｆについてショットデータの複写が行われていないため描画されず、残りのＳＦ領域３０ａ，ｂ，ｄ，ｅ，ｇ，ｈ，ｊ，ｋについて２回目の描画が行われる。２回目の描画では各ＳＦ内で２回目の描画用にショットデータが複写されたショット図形だけが描画されることは言うまでもない。次に、図１３（ｃ）に示すように、ＳＦレイヤ（１層目）の１，２列目について、再度、左下のＳＦ領域３０ａからｙ方向に向かって順に描画する。ここでは、さらに、１列目のＳＦ５に相当するＳＦ領域３０ｅと２列目のＳＦ５に相当するＳＦ領域３０ｋについてもショットデータの複写が行われていないため描画されず、残りのＳＦ領域３０ａ，ｂ，ｄ，ｇ，ｈ，ｊについて３回目の描画が行われる。３回目の描画では各ＳＦ内で３回目の描画用にショットデータが複写されたショット図形だけが描画されることは言うまでもない。次に、図１３（ｄ）に示すように、ＳＦレイヤ（１層目）の１列目について、再度、左下のＳＦ領域３０ａからｙ方向に向かって順に描画する。ここでは、さらに、ＳＦ列１列目のＳＦ２，４に相当するＳＦ領域３０ｂ，ｄと２列目のＳＦ１，２，４に相当するＳＦ領域３０ｇ，ｈ，ｊについてもショットデータの複写が行われていないため描画されず、残りのＳＦ領域３０ａについて４回目の描画が行われる。４回目の描画ではＳＦ領域３０ａ内で４回目の描画用にショットデータが複写されたショット図形だけが描画されることは言うまでもない。以上のように、ＳＦＧ単位で、各ショット図形が必要な繰り返し回数だけ描画される。
【００７２】
以上のように、実施の形態１によれば、必要以上の多重描画を行うショット図形を無くすことができる。よって、余分なショットを行うことがなく、その分だけ描画時間を短縮できる。このように、多重描画する場合の描画時間の低減を図ることができる。
【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。例えば、上述した例では、１つのストライプレイヤの各ストライプ領域あたり、１層のＳＦレイヤを構成する場合を示したが、これに限るものではない。１つのストライプレイヤの各ストライプ領域あたり、複数層のＳＦレイヤを構成してもよい。かかる場合、１つのストライプレイヤの各ストライプ領域あたりのＳＦレイヤ数Ｎｓｆを用いて、仮照射量Ｄｓｔは、式（３）の代わりに、次の式（８）で算出すればよい。
（８）  Ｄｓｔ＝Ｄｔｏｔａｌ／（Ｎｓｔ・Ｎｓｆ）
【００７４】
これにより、１つのＳＦレイヤあたりのショット図形に必要な仮照射量Ｄｓｔを求めることができる。同様に、式（４）の代わりに、次の式（９）で算出すればよい。
（９）    Ｄｓｔ＝｛Ｄｔｏｔａｌ／（Ｎｓｔ・Ｎｓｆ）｝
＋Ｄｔｏｔａｌ・（ａ・Ｄｉｖｓｆ％Ｎｓｔ／Ｄｉｖｓｆ）
【００７５】
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。
【００７６】
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】
【００７７】
１０  チップ領域
２０，２２  ストライプ領域
３０，３２  ＳＦ領域
４０  照射量マップ
４２  図形
５０  ショット図形
５２  ショットデータ
６０  ＳＦ分割部
６１  照射量マップ作成部
６２  ショット分割部
６４  総照射量算出部
６６  ビーム照射分割数算出部
６８  仮照射量算出部
７０，７２，７４，８４，８６，８８  判定部
７６  ショット照射量算出部
７８  残照射量算出部
７９  ショットデータ生成部
８０  複写処理部
８１  割当処理部
８２  書き換え処理部
９０  描画処理部
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  制御計算機ユニット
１１１  メモリ
１２０  偏向制御回路
１３０  ＤＡＣアンプ
１４０，１４２，１４４  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
３３０  電子線アパーチャ
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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