(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義されるずらし数に応じて変わる、前記ずらし数に反比例するシフト量に沿って、描画対象の図形パターンを拡大した拡大パターンを作成する拡大パターン作成部と、
前記ずらし数に応じて変わる、前記ずらし数に反比例する前記シフト量に沿って、前記図形パターンを縮小した縮小パターンを作成する縮小パターン作成部と、
前記拡大パターンと前記縮小パターンとを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の小領域のそれぞれに照射される荷電粒子ビームの照射量を変調する照射係数を演算する照射係数演算部と、
前記照射係数を用いて小領域毎に得られる照射量の荷電粒子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料に前記図形パターンを描画する描画部と、
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】
前記照射係数演算部は、小領域毎に、当該小領域の代表位置が前記縮小パターン内に入る場合に前記照射係数を１と演算する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】
前記照射係数演算部は、小領域毎に、当該小領域の代表位置が前記拡大パターンの外側に位置する場合に前記照射係数を０と演算することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記照射係数演算部は、小領域毎に、当該小領域の代表位置が前記拡大パターンの内側であって前記縮小パターンの外側に位置する場合に、前記ずらし数を用いて前記照射係数を演算することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義されるずらし数に応じて変わる、前記ずらし数に反比例するシフト量に沿って、描画対象の図形パターンを拡大した拡大パターンを作成する工程と、
前記ずらし数に応じて変わる、前記ずらし数に反比例する前記シフト量に沿って、前記図形パターンを縮小した縮小パターンを作成する工程と、
前記拡大パターンと前記縮小パターンとを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の小領域のそれぞれに照射される荷電粒子ビームの照射量を変調する照射係数を演算する工程と、
前記照射係数を用いて小領域毎に得られる照射量の荷電粒子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料に前記図形パターンを描画する工程と、
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６】
位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義されるずらし数以下の値に応じて変わる、前記ずらし数以下の値に反比例するシフト量に沿って、描画対象の図形パターンを拡大した拡大パターンを作成する拡大パターン作成部と、
前記ずらし数以下の値に応じて変わる、前記ずらし数以下の値に反比例する前記シフト量に沿って、前記図形パターンを縮小した縮小パターンを作成する縮小パターン作成部と、
前記拡大パターンと前記縮小パターンとを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の小領域のそれぞれに照射される荷電粒子ビームの照射量を変調する照射係数を演算する照射係数演算部と、
前記照射係数を用いて小領域毎に得られる照射量の荷電粒子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料に前記図形パターンを描画する描画部と、
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７】
前記照射係数演算部は、小領域毎に、当該小領域の代表位置が前記拡大パターンの内側であって前記縮小パターンの外側に位置する場合に、前記ずらし数以下の値を用いて前記照射係数を演算することを特徴とする請求項６記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項８】
前記ｘ方向にずれた複数の描画位置の個数と前記ｙ方向にずれた複数の描画位置の個数とが異なる場合には、小さい個数で前記ずらし数が定義され、
前記小さい個数で定義される前記ずらし数以下の値が用いられることを特徴とする請求項６又は７記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項９】
前記ずらし数以下の値は、１以上の値が用いられることを特徴とする請求項６〜８いずれか記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項１０】
位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義されるずらし数以下の値に応じて変わる、前記ずらし数以下の値に反比例するシフト量に沿って、描画対象の図形パターンを拡大した拡大パターンを作成する工程と、
前記ずらし数以下の値に応じて変わる、前記ずらし数以下の値に反比例する前記シフト量に沿って、前記図形パターンを縮小した縮小パターンを作成する工程と、
前記拡大パターンと前記縮小パターンとを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の小領域のそれぞれに照射される荷電粒子ビームの照射量を変調する照射係数を演算する工程と、
前記照射係数を用いて小領域毎に得られる照射量の荷電粒子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料に前記図形パターンを描画する工程と、
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、マルチビーム描画およびラスタースキャン描画における各画素の照射量を設定する手法に関する。
【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、マスクブランクスへ電子線を使ってマスクパターンを描画することが行われている。
【０００３】
例えば、マルチビームを使った描画装置がある。１本の電子ビームで描画する場合に比べて、マルチビームを用いることで一度に多くのビームを照射できるのでスループットを大幅に向上させることができる。かかるマルチビーム方式の描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の穴を持ったマスクに通してマルチビームを形成し、各々、ブランキング制御され、遮蔽されなかった各ビームが光学系で縮小され、マスク像が縮小されて、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。
【０００４】
ここで、例えば可変成型ビーム描画装置では所望する位置に特定形状のビームの照射を行うことができるため、パターン端の位置とビーム端の位置を対応させた描画ができる。これに対し、個々のビームの照射位置を自由に制御できないマルチビーム描画装置では、描画対象領域を複数の画素に分割して、描画対象パターンを画素パターン（ビットパターンともいう。）に変換して、画素パターンを描画している。よって、全てのパターンについて、パターン端とビーム端の位置とを対応させることは困難である。そのため、マルチビーム描画装置ではパターン端が所望の位置で形成されるよう、パターン端が掛かっている画素を照射するビームの照射量を調節することが望まれる。ここで、各画素の照射量を決める手法として、従来、１つ目の手法として、画素内のパターン面積密度にビームの照射量を比例させる手法が挙げられる。１つ目の手法に類似した手法として、パターン面積密度に完全に一致させる場合でなく、例えば、露光領域のいくつかの画素は、１００パーセントのグレイレベルまで露光され、他の画素は、完全なグレイレベルの５０パーセントまでしか露光されない。残りの画素は、０パーセント照射量に露光されるとする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。その他、２つ目の手法として、画素の中心点がパターン内に入っていれば１００％の照射量のビームを照射し、入っていなければビームを照射しないとする手法が挙げられる。
【０００５】
ここで、１つ目の手法では、位置をずらしながらの多重描画を行わない場合であればパターン端のビームプロファイルの傾きを急峻にでき高い解像度で描画することが可能となり得る。しかし、位置をずらしながらの多重描画を行う場合、パターンが画素に少しでもかかっていると、その画素でビームを照射することになり、その分、ビームプロファイルの傾きが小さくなり、解像度の低下が生じてしまう。そのため、高精度な位置及び線幅のパターンを形成するようにレジストを現像することが難しくなる。２つ目の手法では、画素境界とパターン端との位置が合わない場合、レジストの解像位置がずれてしまい、パターン端精度を高くすることがそもそも困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１２３９６６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、画素パターンによりパターン形成する描画手法においてビーム解像度を高く保ちながら高精度なパターンを描画することが可能な荷電粒子ビーム描画装置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】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義されるずらし数に応じて変わる、前記ずらし数に反比例するシフト量に沿って、描画対象の図形パターンを拡大した拡大パターンを作成する拡大パターン作成部と、
ずらし数に応じて変わる、前記ずらし数に反比例する前記シフト量に沿って、図形パターンを縮小した縮小パターンを作成する縮小パターン作成部と、
拡大パターンと縮小パターンとを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の小領域のそれぞれに照射される荷電粒子ビームの照射量を変調する照射係数を演算する照射係数演算部と、
照射係数を用いて小領域毎に得られる照射量の荷電粒子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料に図形パターンを描画する描画部と、
備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、照射係数演算部は、小領域毎に、当該小領域の代表位置が縮小パターン内に入る場合に照射係数を１と演算すると好適である。
【００１０】
また、照射係数演算部は、小領域毎に、当該小領域の代表位置が拡大パターンの外側に位置する場合に照射係数を０と演算すると好適である。
【００１１】
また、照射係数演算部は、小領域毎に、当該小領域の代表位置が拡大パターンの内側であって縮小パターンの外側に位置する場合に、ずらし数を用いて照射係数を演算すると好適である。
【００１２】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義されるずらし数に応じて変わる、前記ずらし数に反比例するシフト量に沿って、描画対象の図形パターンを拡大した拡大パターンを作成する工程と、
ずらし数に応じて変わる、前記ずらしに反比例する前記シフト量に沿って、図形パターンを縮小した縮小パターンを作成する工程と、
拡大パターンと縮小パターンとを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の小領域のそれぞれに照射される荷電粒子ビームの照射量を変調する照射係数を演算する工程と、
照射係数を用いて小領域毎に得られる照射量の荷電粒子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料に前記図形パターンを描画する工程と、
備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義されるずらし数以下の値に応じて変わる、前記ずらし数以下の値に反比例するシフト量に沿って、描画対象の図形パターンを拡大した拡大パターンを作成する拡大パターン作成部と、
ずらし数以下の値に応じて変わる、前記ずらし数以下の値に反比例する前記シフト量に沿って、図形パターンを縮小した縮小パターンを作成する縮小パターン作成部と、
拡大パターンと縮小パターンとを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の小領域のそれぞれに照射される荷電粒子ビームの照射量を変調する照射係数を演算する照射係数演算部と、
照射係数を用いて小領域毎に得られる照射量の荷電粒子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料に図形パターンを描画する描画部と、
備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義されるずらし数以下の値に応じて変わる、前記ずらし数以下の値に反比例するシフト量に沿って、描画対象の図形パターンを拡大した拡大パターンを作成する工程と、
ずらし数以下の値に応じて変わる、前記ずらし数以下の値に反比例する前記シフト量に沿って、図形パターンを縮小した縮小パターンを作成する工程と、
拡大パターンと縮小パターンとを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の小領域のそれぞれに照射される荷電粒子ビームの照射量を変調する照射係数を演算する工程と、
照射係数を用いて小領域毎に得られる照射量の荷電粒子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料に前記図形パターンを描画する工程と、
備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、画素パターンによりパターン形成する描画手法においてビーム解像度を高く保ちながら高精度なパターンを描画できる。
【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における成形アパーチャアレイ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アパーチャアレイ部の構成を示す断面図である。
【図４】実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ部のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。
【図５】実施の形態１における描画順序を説明するための図である。
【図６】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７】実施の形態１における拡大図形パターン作成手法を説明するための図である。
【図８】実施の形態１におけるずらし数とずらし多重度との関係の一例を示す図である。
【図９】実施の形態１におけるずらし多重度Ｎ＝２の場合における画素レイヤの一例を示す図である。
【図１０】実施の形態１におけるずらし多重度Ｎ＝４の場合における画素レイヤの一例を示す図である。
【図１１】実施の形態１におけるずらし多重度Ｎ＝５の場合における画素レイヤの一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１における縮小図形パターン作成手法を説明するための図である。
【図１３】実施の形態１における画素と図形パターンとの配置関係の一例を示す図である。
【図１４】実施の形態１における照射係数の値の求め方の一例を示す図である。
【図１５】実施の形態１における符号付き距離の演算方法について説明するための図である。
【図１６】実施の形態１における符号付き距離の他の演算方法について説明するための図である。
【図１７】実施の形態１における照射係数の値の求め方の他の一例を示す図である。
【図１８】実施の形態１と比較例とにおける、画素の境界とパターン端が一致していない図形パターンをずらし多重度Ｎ＝２で多重描画した場合におけるビームプロファイルの一例を説明するための図である。
【図１９】実施の形態１と比較例とにおける、画素の境界とパターン端が一致していない図形パターンをずらし多重度Ｎ＝２で多重描画した場合におけるビームプロファイルの他の一例を説明するための図である。
【図２０】実施の形態１における矩形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例を示す図である。
【図２１】実施の形態１における矩形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例の一部を拡大した図である。
【図２２】実施の形態１における三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例を示す図である。
【図２３】実施の形態１における三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例の一部を拡大した図である。
【図２４】実施の形態１における任意角三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例を示す図である。
【図２５】実施の形態１における任意角三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例の一部を拡大した図である。
【図２６】実施の形態１における任意角三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの他の一例を示す図である。
【図２７】実施の形態１における任意角三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの他の一例の一部を拡大した図である。
【図２８】実施の形態２における照射係数の値の求め方の一例を示す図である。
【図２９】実施の形態２におけるずらし数とずらし多重度との関係の一例を示す図である。
【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、以下、荷電粒子ビーム描画装置の一例として、マルチビーム描画装置について説明しているが、これに限るものではない。例えば、ラスタースキャン型の描画装置であっても適用できる。言い換えれば、実施の形態１の手法は、画素パターン（ビットパターン）の組み合わせによりパターン形成する描画方式について適用可能である。
【００１８】
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、成形アパーチャアレイ部材２０３、ブランキングアパーチャアレイ部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ブランクス等の試料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。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。
【００１９】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ステージ位置検出器１３９及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１２０、ステージ位置検出器１３９及び記憶装置１４０，１４２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、複数の図形パターンのパターンデータが定義された描画データが描画装置１００の外部から入力され、格納されている。
【００２０】
制御計算機１１０内には、設定部５０、シフト方向演算部５２、シフト量演算部５４、拡大パターン作成部５６、縮小パターン作成部５８、判定部６０、照射係数演算部６２、ｋマップ作成部６４、照射量演算部６６、照射時間演算部６８、描画制御部７０、設定部７１、及びドーズマップ作成部７２が配置されている。設定部５０、シフト方向演算部５２、シフト量演算部５４、拡大パターン作成部５６、縮小パターン作成部５８、判定部６０、照射係数演算部６２、ｋマップ作成部６４、照射量演算部６６、照射時間演算部６８、描画制御部７０、設定部７１、及びドーズマップ作成部７２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。設定部５０、シフト方向演算部５２、シフト量演算部５４、拡大パターン作成部５６、縮小パターン作成部５８、判定部６０、照射係数演算部６２、ｋマップ作成部６４、照射量演算部６６、照射時間演算部６８、描画制御部７０、設定部７１、及びドーズマップ作成部７２に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１２にその都度格納される。
【００２１】
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。
【００２２】
図２は、実施の形態１における成形アパーチャアレイ部材の構成を示す概念図である。図２（ａ）において、成形アパーチャアレイ部材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。その他、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）のように、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。
【００２３】
図３は、実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ部の構成を示す断面図である。
図４は、実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ部のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。なお、図３と図４において、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１，４３の位置関係は一致させて記載していない。ブランキングアパーチャアレイ部２０４は、図３に示すように、支持台３３上にシリコン等からなる半導体基板３１が配置される。基板３１の中央部は、例えば裏面側から薄く削られ、薄い膜厚ｈのメンブレン領域３０（第１の領域）に加工されている。メンブレン領域３０を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３２（第２の領域）となる。メンブレン領域３０の上面と外周領域３２の上面とは、同じ高さ位置、或いは、実質的に高さ位置になるように形成される。基板３１は、外周領域３２の裏面で支持台３３上に保持される。支持台３３の中央部は開口しており、メンブレン領域３０の位置は、支持台３３の開口した領域に位置している。
【００２４】
メンブレン領域３０には、図２に示した成形アパーチャアレイ部材２０３の各穴２２に対応する位置にマルチビームのそれぞれのビームの通過用の通過孔２５（開口部）が開口される。そして、メンブレン領域３０上には、図３及び図４に示すように、各通過孔２５の近傍位置に該当する通過孔２５を挟んでブランキング偏向用の制御電極２４と対向電極２６の組（ブランカー：ブランキング偏向器）がそれぞれ配置される。また、メンブレン領域３０上の各通過孔２５の近傍には、各通過孔２５用の制御電極２４に偏向電圧を印加する制御回路４１（ロジック回路）が配置される。各ビーム用の対向電極２６は、グランド接続される。
【００２５】
また、図４に示すように、各制御回路４１は、制御信号用の例えば１０ビットのパラレル配線が接続される。各制御回路４１は、制御信号用の例えば１０ビットのパラレル配線の他、クロック信号線および電源用の配線が接続される。クロック信号線および電源用の配線はパラレル配線の一部の配線を流用しても構わない。マルチビームを構成するそれぞれのビーム毎に、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とによる個別ブランキング機構４７が構成される。また、図３の例では、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とが基板３１の膜厚が薄いメンブレン領域３０に配置される。但し、これに限るものではない。
【００２６】
各通過孔２５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。言い換えれば、制御電極２４と対向電極２６の組は、成形アパーチャアレイ部材２０３の複数の穴２２（開口部）を通過したマルチビームのうちの対応ビームをそれぞれブランキング偏向する。
【００２７】
次に描画装置１００における描画部１５０の動作について説明する。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によりほぼ垂直に成形アパーチャアレイ部材２０３全体を照明する。成形アパーチャアレイ部材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、かかる成形アパーチャアレイ部材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、ブランキングアパーチャアレイ部２０４のそれぞれ対応するブランカー（第１の偏向器：個別ブランキング機構）内を通過する。かかるブランカーは、それぞれ、個別に通過する電子ビーム２０を偏向する（ブランキング偏向を行う）。
【００２８】
ブランキングアパーチャアレイ部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、ブランキングアパーチャアレイ部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、ブランキングアパーチャアレイ部２０４のブランカーによって偏向されなかった電子ビーム２０は、図１に示すように制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。かかる個別ブランキング機構の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、個別ブランキング機構によってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビーム毎に、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）が同方向に一括して偏向され、各ビームの試料１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。また、例えばＸＹステージ１０５が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従（トラッキング）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、ステージ位置検出器１３９からレーザをＸＹステージ１０５上のミラー２１０に向けて照射し、その反射光を用いて測定される。一度に照射されるマルチビーム２０は、理想的には成形アパーチャアレイ部材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、各回のトラッキング動作中にＸＹステージ１０５の移動に追従しながらショットビームとなるマルチビーム２０を偏向器２０８によるビーム偏向位置の移動によって１画素ずつ描画制御部７０により制御された描画シーケンスに沿って照射していく描画動作を行う。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。
【００２９】
図５は、実施の形態１における描画順序を説明するための図である。試料１０１の描画領域３１（或いは描画されるチップ領域）は、所定の幅で短冊上のストライプ領域３５に分割される。そして、各ストライプ領域３５は、複数のメッシュ状の画素領域３６（画素）に仮想分割される。画素領域３６（画素）のサイズは、例えば、ビームサイズ、或いは、それ以下のサイズであると好適である。例えば、１０ｎｍ程度のサイズにすると好適である。画素領域３６（画素）は、マルチビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる。
【００３０】
マルチビーム２０で試料１０１を描画する際、マルチビーム２０による１回の照射によって照射領域３４を照射することになる。上述したように、トラッキング動作中にＸＹステージ１０５の移動に追従しながらショットビームとなるマルチビーム２０全体を一括して偏向器２０８によるビーム偏向位置の移動によって１画素ずつ順に連続して照射していく。そして、試料１０１上のどの画素をマルチビームのどのビームが照射するのかは描画シーケンスによって決まる。マルチビームのｘ，ｙ方向にそれぞれ隣り合うビーム間のビームピッチを用いて、試料１０１面上におけるｘ，ｙ方向にそれぞれ隣り合うビーム間のビームピッチ（ｘ方向）×ビームピッチ（ｙ方向）の領域はｎ×ｎ画素の領域（サブピッチ領域）で構成される。例えば、１回のトラッキング動作で、ＸＹステージ１０５が−ｘ方向にビームピッチ（ｘ方向）だけ移動する場合、ｘ方向或いはｙ方向（或いは斜め方向）に１つのビームによって照射位置をシフトしながらｎ画素が描画される。同じｎ×ｎ画素の領域内の他のｎ画素が次回のトラッキング動作で上述したビームとは異なるビームによって同様にｎ画素が描画される。このようにｎ回のトラッキング動作でそれぞれ異なるビームによってｎ画素ずつ描画されることにより、１つのｎ×ｎ画素の領域内のすべての画素が描画される。マルチビームの照射領域内の他のｎ×ｎ画素の領域についても同時期に同様の動作が実施され、同様に描画される。かかる動作によって、照射領域３４内の全画素が描画可能となる。これらの動作を繰り返すことで、対応するストライプ領域３５全体を描画することができる。そして、描画装置１００では、必要な画素に必要な照射量のビームを照射することにより形成される画素パターン（ビットパターン）の組み合わせにより、所望のパターンを描画することができる。
【００３１】
図６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６において、実施の形態１における描画方法は、図形パターン設定工程（Ｓ１０２）と、シフト方向演算工程（Ｓ１０４）と、シフト量演算工程（Ｓ１０６）と、拡大パターン作成工程（Ｓ１０８）と、縮小パターン作成工程（Ｓ１１０）と、パス設定工程（Ｓ１１１）と、判定工程（Ｓ１１２）と、照射係数演算工程（Ｓ１１３）と、照射係数マップ作成工程（Ｓ１１４）と、ドーズマップ作成工程（Ｓ１２０）と、照射量演算工程（Ｓ１３０）と、照射時間マップ作成工程（Ｓ１３２）と、描画工程（Ｓ１３４）と、いう一連の工程を実施する。
【００３２】
図形パターン設定工程（Ｓ１０２）として、設定部５０は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、描画データに定義されている複数の図形パターンのうち１つを設定する。
【００３３】
シフト方向演算工程（Ｓ１０４）として、シフト方向演算部５２は、図形パターンを例えば拡大する方向にシフトするための図形パターンの各頂点のシフト方向を演算する。ここでは、一例として、拡大するための方向を演算するが、縮小するための方向を演算してもよい。
【００３４】
図７は、実施の形態１における拡大図形パターン作成手法を説明するための図である。図７に示した拡大図形パターン４２は、頂点１，２，３を持つ三角形の図形パターン４０の拡大例である。図７で辺ｓ１、辺ｓ２、辺ｓ３は拡大パターン４２の辺である。辺ｓ１は頂点１，２を通る辺と並行で点ｐ１を通る直線上に、ｓ２は頂点２，３を通る辺と並行で点ｐ２を通る直線上に、辺ｓ３頂点３，１を通る辺と並行で点ｐ３を通る直線上に配置する。図中の頂点１、２，３から伸びる矢印はそれぞれ頂点１から点ｐ１、頂点２から点ｐ２、頂点３から点３への配置方向を示している。シフト方向演算部５２は、頂点１，２間の座標の差分を演算し、求めた差分の絶対値の大小と、符号を基に頂点１から点ｐ１への配置方向を求める。具体的には、まず頂点１の座標ｖ１をｖ１＝（ｘ１、ｙ１）、頂点２の座標ｖ２をｖ２＝（ｘ２、ｙ２）として、ｄｘ＝ｘ２−ｘ１と、ｄｙ＝ｙ２−ｙ１とを演算する。次に求めたｄｘとｄｙの絶対値｜ｄｘ｜と｜ｄｙ｜の値を比較し、｜ｄｘ｜の値が小さければｘ軸に沿ったｄｘの符号の方向を、｜ｄｙ｜の値が小さければｙ軸に沿ったｄｙの符号の方向を頂点１から点ｐ１への配置方向と決める。図７では、辺ｖ１ｖ２について｜ｄｙ｜の方が｜ｄｘ｜より小さく、ｄｙの符号は負である。したがって、ｐ１は頂点１から−ｙ方向に配置される
【００３５】
同様に、シフト方向演算部５２は、頂点２，３間の座標の差分を演算し、求めた差分の絶対値の大小と、符号を基に頂点２から点ｐ２への配置方向を求める。具体的には、頂点３の座標ｖ３をｖ３＝（ｘ３、ｙ３）として、まずｄｘ＝ｘ３−ｘ２と、ｄｙ＝ｙ３−ｙ２とを演算する。次に求めたｄｘとｄｙの絶対値｜ｄｘ｜と｜ｄｙ｜の値を比較し、｜ｄｘ｜の値が小さければｘ軸に沿ったｄｘの符号の方向を、｜ｄｙ｜の値が小さければｙ軸に沿ったｄｙの符号の方向を頂点２から点ｐ２への配置方向と決める。図７では、頂点２，３を通る辺について｜ｄｘ｜の方が｜ｄｙ｜より小さく、ｄｘの符号は正である。したがって、ｐ２は頂点２から＋ｘ方向に配置される。
【００３６】
同様に、シフト方向演算部５２は、頂点３，１間の座標の差分を演算し、求めた差分の絶対値の大小と、符号を基に頂点３から点ｐ３への配置方向を求める。具体的には、まず頂点３の座標ｖ３をｖ３＝（ｘ３、ｙ３）として、まずｄｘ＝ｘ３−ｘ２と、ｄｙ＝ｙ３−ｙ２とを演算する。次に求めたｄｘとｄｙの絶対値｜ｄｘ｜と｜ｄｙ｜の値を比較し、｜ｄｘ｜の値が小さければｘ軸に沿ったｄｘの符号の方向を、｜ｄｙ｜の値が小さければｙ軸に沿ったｄｙの符号の方向を頂点３から点ｐ３への配置方向と決める。図７では、頂点３，１を通る辺について｜ｄｙ｜の方が｜ｄｘ｜より小さく、ｄｙの符号は正である。したがって、ｐ３は頂点３から＋ｙ方向に配置される。
【００３７】
シフト量演算工程（Ｓ１０６）として、シフト量演算部５４は、図形パターン４０を拡大図形パターン４２に拡大する場合のシフト量ｓを演算する。具体的には、シフト量ｓは、画素３６のグリッド幅ｗとずらし数ｍとを用いて、次の式（１）で定義される。
（１）  ｓ＝ｗ／（２・ｍ）
【００３８】
ここで、ずらし数ｍは、位置をずらしながら行う多重描画における複数回の描画位置のうちｘ方向とｙ方向のうちの１つの方向にずれた複数の描画位置の個数で定義される。ずらし数ｍは、試料１０１に描画する描画データの描画処理条件として設定された多重描画の位置をずらしながら行う多重度（ずらし多重度）に応じて求まる。
【００３９】
図８は、実施の形態１におけるずらし数とずらし多重度との関係の一例を示す図である。ここでは、マルチビームで１回の照射で照射可能な照射領域３４をグリッドとして示している。図８（ａ）では、仮想の基準グリッドとずらし多重度Ｎ＝２の多重描画における２回の描画位置の一例を示している。図８（ａ）の例では、１回目の描画について、画素３７ａを中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。そして、２回目の描画について、画素３７ｂを中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。よって、図８（ａ）の例では、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝２となる。かかる場合に、図８（ａ）の例では、ｘ方向に画素３７ａと画素３７ｂとのずれた２つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは２となる。ｙ方向に画素３７ａと画素３７ｂとのずれた２つの描画位置が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは２となる。よって、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が２つなので、ずらし数ｍは２となる。
【００４０】
図８（ｂ）の例では、１回目の描画について、画素３７ａを中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。そして、２回目の描画について、画素３７ｂを中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。そして、３回目の描画について、画素３７ｃを中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。そして、４回目の描画について、画素３７ｄを中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。よって、図８（ｂ）の例では、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝４となる。かかる場合に、図８（ｂ）の例では、ｘ方向に画素３７ａと画素３７ｂとのずれた２つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは２となる。ｙ方向に画素３７ａと画素３７ｃとのずれた２つの描画位置（或いは、画素３７ｂと画素３７ｄ）が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは２となる。よって、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が２つなので、ずらし数ｍは２となる。
【００４１】
図８（ｃ）の例では、同様に、５つの画素をそれぞれ中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。よって、図８（ｃ）の例では、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝５となる。かかる場合に、図８（ｃ）の例では、ｘ方向にずれた５つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは５となる。ｙ方向にずれた５つの描画位置が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは５となる。よって、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が５つなので、ずらし数ｍは５となる。
【００４２】
図８（ｄ）の例では、同様に、８つの画素をそれぞれ中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。よって、図８（ｄ）の例では、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝８となる。かかる場合に、図８（ｄ）の例では、ｘ方向にずれた４つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは４となる。ｙ方向にずれた４つの描画位置が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは４となる。よって、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が４つなので、ずらし数ｍは４となる。
【００４３】
図８（ｅ）の例では、同様に、９つの画素をそれぞれ中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。よって、図８（ｅ）の例では、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝９となる。かかる場合に、図８（ｅ）の例では、ｘ方向にずれた３つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは３となる。ｙ方向にずれた３つの描画位置が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは３となる。よって、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が３つなので、ずらし数ｍは３となる。
【００４４】
図８（ｆ）の例では、同様に、１０つの画素をそれぞれ中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。よって、図８（ｆ）の例では、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝１０となる。かかる場合に、図８（ｆ）の例では、ｘ方向にずれた１０つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは１０となる。ｙ方向にずれた１０つの描画位置が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは１０となる。よって、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が１０つなので、ずらし数ｍは１０となる。
【００４５】
図８（ｇ）の例では、同様に、１６つの画素をそれぞれ中心する照射領域３４（グリッド）を照射する。よって、図８（ｇ）の例では、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝１６となる。かかる場合に、図８（ｇ）の例では、ｘ方向にずれた４つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは４となる。ｙ方向にずれた４つの描画位置が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは４となる。よって、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が４つなので、ずらし数ｍは４となる。図８（ｈ）の例では、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝４となる。かかる場合に、図８（ｈ）の例では、ｘ方向にずれた４つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは４となる。ｙ方向にずれた４つの描画位置が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは４となる。よって、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が４つなので、ずらし数ｍは４となる。
【００４６】
図９は、実施の形態１におけるずらし多重度Ｎ＝２の場合における画素レイヤの一例を示す図である。図９の例では、１回目の描画を行ったのち、１／２画素ずつ、ｘ方向とｙ方向にそれぞれ位置をずらして２回目の描画を行う、ずらし多重度Ｎ＝２の多重描画を行う場合を示している。
【００４７】
図１０は、実施の形態１におけるずらし多重度Ｎ＝４の場合における画素レイヤの一例を示す図である。図１０の例では、１回目の描画を行ったのち、１／２画素ずつ、ｘ方向とｙ方向にそれぞれ位置をずらして２回目の描画を行う、同様に、１／２画素ずつ、ｘ方向とｙ方向にそれぞれ位置をずらして３回目の描画を行う、同様に、１／２画素ずつ、ｘ方向とｙ方向にそれぞれ位置をずらして４回目の描画を行う、ずらし多重度Ｎ＝４の多重描画を行う場合を示している。
【００４８】
図１１は、実施の形態１におけるずらし多重度Ｎ＝５の場合における画素レイヤの一例を示す図である。図１１の例では、１回目の描画を行ったのち、ｘ方向に２／５画素、ｙ方向に１／５画素、それぞれ位置をずらして２回目の描画を行う、同様に、ｘ方向に２／５画素、ｙ方向に１／５画素、それぞれ位置をずらして３回目の描画を行う、同様に、−ｘ方向に３／５画素、ｙ方向に１／５画素、それぞれ位置をずらして４回目の描画を行う、同様に、ｘ方向に２／５画素、ｙ方向に１／５画素、それぞれ位置をずらして５回目の描画を行う、ずらし多重度Ｎ＝４の多重描画を行う場合を示している。
【００４９】
拡大パターン作成工程（Ｓ１０８）として、拡大パターン作成部５６は、ずらし数ｍに応じて、描画対象の図形パターン４０を拡大した拡大パターン４２を作成する。具体的には、拡大パターン作成部５６は、演算されたシフト方向およびシフト量に沿って、図形パターンの各辺の両端の２頂点間を通る直線（各辺を延ばした直線）を拡大する方向に移動（シフト）させ、これら複数の直線で囲まれる図形を作成することによって、拡大パターン４２を作成する。
【００５０】
縮小パターン作成工程（Ｓ１１０）として、縮小パターン作成部５８は、ずらし数ｍに応じて、図形パターン４０を縮小した縮小パターンを作成する。
【００５１】
図１２は、実施の形態１における縮小図形パターン作成手法を説明するための図である。図中に示した縮小図形パターン４４は図７と同一の頂点１，２，３を持つ三角形の図形パターン４０の縮小例である。図７で辺ｔ１、辺ｔ２、辺ｔ３は拡大パターン４４の辺である。辺ｔ１は頂点１，２を通る辺と並行で点ｑ１を通る直線上に、ｔ２は頂点２，３を通る辺と並行で点ｑ２を通る直線上に、辺ｔ３頂点３，１を通る辺と並行で点ｑ３を通る直線上に配置する。図中の頂点１、２，３から伸びる矢印はそれぞれ頂点１から点ｑ１、頂点２から点ｑ２、頂点３から点ｑ３への配置方向を示している。頂点１から点ｑ１への配置方は、図７の説明の際に求めた頂点１から点ｐ１への配置方向と逆の方向である。したがって図１２の場合ｑ１は頂点１から＋ｙ方向に配置される。
【００５２】
同様に、頂点２から点ｑ２への配置方向は、図７の説明の際に求めた頂点２から点ｐ２への配置方向と逆の方向である。したがって図１２の場合、ｑ２は頂点２から−ｘ方向に配置される。
【００５３】
同様に、同様に、頂点３から点ｑ３への配置方向は、図７で説明の際に求めた頂点３から点ｐ３への配置方向と逆の方向である。したがって図１２の場合、ｑ３は頂点３から−ｙ方向に配置される。
【００５４】
また、シフト量ｓについても、既に式（１）によって演算済みである。よって、縮小パターン作成部５８は、演算されたシフト方向（拡大方向の反対方向）および演算されたシフト量に沿って、図形パターンの各辺の両端の２頂点間を通る直線（各辺を延ばした直線）を縮小する方向に移動（シフト）させ、これら複数の直線で囲まれる図形を作成することによって、縮小パターン４４を作成する。
【００５５】
そして、図形パターン設定工程（Ｓ１０２）に戻り、描画データに定義されたすべての図形パターンについて同様に、図形パターン設定工程（Ｓ１０２）から縮小パターン作成工程（Ｓ１１０）までを繰り返す。なお、これらのループ処理は、ストライプ領域３５単位で実施されると好適である。以上により、各図形パターンについて拡大パターンと縮小パターンが作成される。
【００５６】
パス設定工程（Ｓ１１１）として、設定部７１は、位置をずらしながら行う多重描画のパスを設定する。例えば、位置をずらしながら行う多重描画における多重度（ずらし多重度）Ｎ＝２の場合であれば、１回目の描画処理をパス１として設定し、位置をずらした２回目の描画処理をパス２と設定すればよい。その際、設定部７１は、位置をずらしたパス２用の画素レイヤを作成する。ずらし量は上述したように例えば１／２画素ずつずらせばよい。
【００５７】
判定工程（Ｓ１１２）として、判定部６０は、当該パスの画素レイヤを用いて、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置（例えば、中心）が、いずれかの図形パターンの拡大パターン４２外（或いは線上）に位置するか、或いは当該図形パターンの縮小パターン４４内（或いは線上）に位置するか、或いは、その他（当該図形パターンの縮小パターン４４と拡大パターン４２の間）に位置するか、を判定する。
【００５８】
図１３は、実施の形態１における画素と図形パターンとの配置関係の一例を示す図である。図１３において、代表位置３９ａの画素は、代表位置３９ａが図形パターンの拡大パターン４２外に位置すると判定する。代表位置３９ｂの画素は、代表位置３９ｂが図形パターンの縮小パターン４４内に位置すると判定する。代表位置３９ｃの画素は、代表位置３９ｃが図形パターンの縮小パターン４４と拡大パターン４２の間に位置すると判定する。
【００５９】
照射係数演算工程（Ｓ１１３）として、照射係数演算部６２は、拡大パターン４２と縮小パターン４４とを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の画素３６（小領域）のそれぞれに照射される電子ビームの照射量を変調する照射係数ｋを演算する。ここで、照射係数演算部６２は、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置（例えば、中心）が縮小パターン４４内に入る場合に照射係数ｋを１と演算する。また、照射係数演算部６２は、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置が拡大パターン４２の外側に位置する場合に照射係数ｋを０と演算する。また、照射係数演算部６２は、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置が拡大パターン４２と縮小パターン４４の間に位置する場合に照射係数ｋを関数ｆによって演算する（ｋ＝ｆ）。具体的には、照射係数演算部６２は、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置が拡大パターン４２の内側であって縮小パターン４４の外側に位置する場合に、ずらし数ｍを用いて照射係数ｋを演算する。
【００６０】
図１４は、実施の形態１における照射係数の値の求め方の一例を示す図である。図１４（ａ）に示すように、関数ｆは、元の図形パターン４０を使った対象画素から辺までの符号付き距離Ｌ（ＬＸ或いはＬＹ）と、ずらし数ｍとを用いて定義される。当該画素３６の符号付き距離Ｌが（ｍ−１）／（２ｍ）以下の場合には、関数ｆ＝０で定義される。当該画素３６の符号付き距離Ｌが（ｍ＋１）／（２ｍ）以上の場合には、関数ｆ＝１で定義される。当該画素３６の符号付き距離Ｌが（ｍ−１）／（２ｍ）より大きく（ｍ＋１）／（２ｍ）より小さい場合には、関数ｆ＝（ｍＬ−（ｍ−１）／２）で定義される。上述したずらし数ｍとずらし多重度との関係は図１４（ｂ）の通りである。また、関数ｆの値は、図１４（ｃ）に示すように当該画素３６の符号付き距離Ｌに応じて変化する。当該画素３６の符号付き距離Ｌが（ｍ−１）／（２ｍ）から（ｍ＋１）／（２ｍ）まで関数ｆの値は、１次比例で大きくなる。
【００６１】
図１５は、実施の形態１における符号付き距離の演算方法について説明するための図である。図１５に示すように、対象画素３６の代表位置（例えば中心）の座標（ｘ，ｙ）から図形パターン４０の辺までの距離を符号も含めて演算する。図１５の例では、例えば、三角形の図形パターン４０の場合を示している。図形パターン４０の３つの頂点の座標をｖ１，ｖ２，ｖ３とする。座標ｖ１＝（ｖ１ｘ，ｖ１ｙ），座標ｖ２＝（ｖ２ｘ，ｖ２ｙ），座標ｖ３＝（ｖ３ｘ，ｖ３ｙ）とする。頂点ｖ１，ｖ２を通る直線Ｌ１２の方程式は、以下の式（２）で定義できる。なお、ｄｘ＝ｖ２ｘ−ｖ１ｘ、ｄｙ＝ｖ２ｙ−ｖ１ｙとする。
（２）  ｄｘ（ｙ−ｖ１ｙ）＝ｄｙ（ｙ−ｖ１ｘ）
【００６２】
また、式（２）を使って、頂点ｖ１，ｖ２を通る直線Ｌ１２の方程式ＦＬ１２（ｘ，ｙ）を以下の式（３）のように書き換える。
（３）  ＦＬ１２（ｘ，ｙ）＝ｄｙ（ｙ−ｖ１ｘ）−ｄｘ（ｙ−ｖ１ｙ）
【００６３】
対象画素３６の代表位置（ｘ，ｙ）を式（３）に代入したとき、ＦＬ１２（ｘ，ｙ）の符号が負であれば、代表位置（ｘ，ｙ）は図形パターン４０の頂点ｖ１，ｖ２を通る辺の外側（図形パターン４０の外部側）を意味する。逆に、ＦＬ１２（ｘ，ｙ）の符号が正であれば、代表位置（ｘ，ｙ）は図形パターン４０の頂点ｖ１，ｖ２を通る辺の内側（図形パターン４０の内部側）を意味する。よって、各辺について同様に演算して、すべて正であれば代表位置（ｘ，ｙ）は図形パターン４０の内側にあることになる。
【００６４】
ここで、対象画素３６の代表位置（ｘ，ｙ）からｘ、ｙ軸に沿った直線Ｌ１２への符号付き距離Ｌは、ｙ軸に沿った符号付き距離ＬＹであれば、式（４−１）で定義される。ｘ軸に沿った符号付き距離ＬＸであれば、式（４−２）で定義される。
（４−１）  ＬＹ（ｘ，ｙ）＝ｙ−ｖ１ｙ−（ｄｙ／ｄｘ）（ｘ−ｖ１ｘ）
（４−２）  ＬＸ（ｘ，ｙ）＝ｘ−ｖ１ｘ−（ｄｘ／ｄｙ）（ｙ−ｖ１ｙ）
【００６５】
図１６は、実施の形態１における符号付き距離の他の演算方法について説明するための図である。図１６（ａ）に示すように、対象画素３６の代表位置（ｘ，ｙ）からある直線に対してｙ軸に沿った符号付き距離ＬＹは、式（３）を用いて、次の式（５−１）で定義できる。また、図１６（ｂ）に示すように、対象画素３６の代表位置（ｘ，ｙ）からある直線に対してｘ軸に沿った符号付き距離ＬＹは、式（３）を用いて、次の式（５−２）で定義できる。
（５−１）  ＬＹ（ｘ，ｙ）＝ＦＬ１２（ｘ，ｙ）／ｄｘ
（５−２）  ＬＸ（ｘ，ｙ）＝ＦＬ１２（ｘ，ｙ）／ｄｙ
【００６６】
関数ｆの演算において、符号付き距離Ｌは、ＬＸとＬＹのうち、絶対値が小さい方を用いる。
【００６７】
図１７は、実施の形態１における照射係数の値の求め方の他の一例を示す図である。図１７では、画素３６の代表位置（例えば、中心）が縮小パターン４４の外側であって拡大パターン４２の内側である場合を想定している。画素３６の代表位置（例えば、中心）が縮小パターン４４の内側であれば１、拡大パターン４２の外側であれば０である点は上述した場合と同様である。かかる場合、図１７（ａ）に示すように、画素３６の代表位置（ｘ，ｙ）における、縮小パターン４４の辺である直線Ｌ１２の方程式ＦＬ１２（ｘ，ｙ）の値（ＦＬ縮（ｘ，ｙ））は負となる。一方、図１７（ｂ）に示すように、画素３６の代表位置（ｘ，ｙ）における、拡大パターン４２の辺である直線Ｌ１２の方程式ＦＬ１２（ｘ，ｙ）の値（ＦＬ拡（ｘ，ｙ））は正となる。そして、画素３６の代表位置が拡大パターン４２と縮小パターン４４の間に位置する場合に照射係数ｋを関数ｆで定義する。かかる場合、関数ｆは、次の式（６）で定義できる。
（６）  ｋ＝ｆ＝ｍ・（ＦＬ拡（ｘ，ｙ）−ＦＬ縮（ｘ，ｙ））／ｍａｘ．（｜ｄｘ｜，｜ｄｙ｜）
【００６８】
なお、ｄｘとｄｙは、拡大パターン４２と縮小パターン４４についてそれぞれ求める。そして、ｍａｘ．（｜ｄｘ｜，｜ｄｙ｜）は、拡大パターン４２と縮小パターン４４のそれぞれｄｘの絶対値とｄｙの絶対値の中から最も大きい値を意味する。
【００６９】
照射係数マップ作成工程（Ｓ１１４）として、ｋマップ作成部６４は、パス毎に、当該パスにおける照射係数ｋマップを作成する。照射係数ｋマップは、ストライプ領域３５毎に作成されると好適である。作成された照射係数マップは、記憶装置１４２に格納される。
【００７０】
ドーズマップ作成工程（Ｓ１２０）として、ドーズマップ作成部７２は、パス毎に、各画素のドーズ量を演算し、ドーズマップを作成する。具体的には、以下のように動作する。ドーズマップ作成部７２は、記憶装置１４０から描画データを読み出し、試料１０１の描画領域、或いは描画されるチップ領域が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その内部に配置されるパターンの面積密度ρを算出する。面積密度ρを演算する際のメッシュ領域は、画素と一致する必要はない。メッシュ領域は、例えば近接効果の影響半径の１／１０程度、例えば、１μｍ程度にすると好適である。かぶり効果やローディング効果の計算ではさらに大きなサイズにする。一方、画素サイズは例えばビームサイズ（数１０ｎｍオーダー）になるので、通常、メッシュ領域は画素よりも大きいサイズになる。かかる面積密度ρを用いて、近接効果、かぶり効果、ローディング効果等の寸法変動を引き起こす現象に対する寸法変動分を照射量によって補正する補正照射係数Ｄｐを演算する。また、位置をずらしながら行う多重描画のパス毎に、当該パスの画素レイヤでの各画素にパターンが占める面積密度ρ’を演算する。そして、パス毎に、各画素３６について、例えば、基準照射量Ｄｂａｓｅに補正照射係数Ｄｐ（ｘ，ｙ）と面積密度ρ’（ｘ，ｙ）と１／多重度Ｎとを乗じたドーズ量Ｄ（ｘ，ｙ）を演算する。なお、ここでの座標（ｘ，ｙ）は、画素の位置を示している。補正照射係数Ｄｐは、当該画素３６が位置するメッシュ領域の値を用いればよい。また、ここでは、一例として、各パスについて照射量を１／多重度Ｎずつにしているが、これに限るものではない。パス毎に照射量の割合を可変にしてもよい。そして、パス毎に、演算された各画素のドーズ量Ｄ（ｘ，ｙ）をマップ値とするドーズマップを作成する。ドーズマップはストライプ領域３５毎に作成されると好適である。作成されたドーズマップは記憶装置１４２に格納される。
【００７１】
なお、ドーズマップ作成工程（Ｓ１２０）は、上述した図形パターン設定工程（Ｓ１０２）から照射係数マップ作成工程（Ｓ１１４）までの各工程とは並列に実施すればよい。
【００７２】
照射量演算工程（Ｓ１３０）として、照射量演算部６６は、パス毎に、記憶装置１４２から当該パスにおけるドーズマップと照射係数マップとを読み出し、照射係数ｋを用いて画素３６毎に、当該パスでの照射量Ｄを演算する。具体的には、当該パスにおけるドーズ量に照射係数ｋを乗じることによって、当該パスでの照射量Ｄを演算すればよい。
【００７３】
照射時間マップ作成工程（Ｓ１３２）として、照射時間演算部６８は、パス毎に、各画素の照射量Ｄを電流密度Ｊで割ることによって、パス毎に、各画素の照射時間ｔを演算する。そして、パス毎に、演算された各画素の照射時間ｔをマップ値とする照射時間マップを作成する。照射時間マップはストライプ領域３５毎に作成されると好適である。作成された照射時間マップは記憶装置１４２に格納される。また、照射時間演算部６８は、得られた照射時間を照射時間分解能の例えば１０ビットの照射時間データに変換する。照射時間データ（ショットデータ）は記憶装置１４２に格納される。
【００７４】
まだ作成されていないパスが残っている場合には、パス設定工程（Ｓ１１１）に戻り、すべてのパスが終了するまで、パス設定工程（Ｓ１１１）から照射時間マップ作成工程（Ｓ１３２）までの各工程を繰り返す。なお、これらのループ処理は、ストライプ領域３５単位で実施されると好適である。以上により、各パスについて照射時間マップが作成される。
【００７５】
描画工程（Ｓ１３４）として、描画制御部７０の制御のもと、偏向制御回路１３０は、記憶装置１４２から照射時間データを読み出し、ショット毎に、各ビーム用の制御回路４１に照射時間データを出力する。そして、描画部１５０は、パス毎に、照射係数ｋを用いて画素毎に得られる照射量の電子ビームを用いて、位置をずらしながら行う多重描画法によって、試料１０１に図形パターンを描画する。具体的には、描画部１５０は、パス毎に、演算された照射時間ｔの対応ビームを含むマルチビーム２０を用いて試料１０１にパターンを描画する。なお、描画順序は、描画制御部７０に制御された描画シーケンスに沿って進める。ストライプ領域単位で各パスを切り替えても良いし、ショット毎に各パスを切り替えても良い。ショット毎に各パスを切り替えることで描画時間を短縮できる。
【００７６】
図１８は、実施の形態１と比較例とにおける、画素の境界とパターン端が一致していない図形パターンをずらし多重度Ｎ＝２で多重描画した場合におけるビームプロファイルの一例を説明するための図である。図１８（ａ）では、１層目（Ｌ＝１）（１パス目）の画素レイヤと２層目（Ｌ＝２）（２パス目）の画素レイヤと図形パターン４８ａとを重ね合わせた様子を示している。図１８（ａ）の例では、画素３６の境界とパターン端が一致していない図形パターンを示している。そして、図１８（ａ）の例では、１パス目の画素レイヤの位置から１／２画素ずつｘ、ｙ方向に位置をずらして２パス目の描画を行う場合を示している。図１８（ｂ）では、図形パターン４８ａの断面を示している。図１８（ｃ）では、比較例１として、画素内のパターン面積密度にビームの照射量を単純に比例させる手法で１パス目の描画と２パス目の描画を行った場合のビームプロファイルの一例を示している。図１８（ｄ）では、比較例２として、画素の中心点がパターン内に入っていれば１００％の照射量のビームを照射し、入っていなければビームを照射しないとする手法で１パス目の描画と２パス目の描画を行った場合のビームプロファイルの一例を示している。図１８（ｅ）では、実施の形態１の手法で１パス目の描画と２パス目の描画を行った場合のビームプロファイルの一例を示している。比較例１では、少しでも画素内に図形パターンが重なれば照射することになる。そのため、その分、ビームプロファイルの傾きが小さくなり、解像度の低下が生じてしまう。そのため、高精度な位置及び線幅のパターンを形成するようにレジストを現像することが難しくなる。これに対して、比較例２と実施の形態１とでは、いずれもビームプロファイルの傾きが小さくならず、解像度の低下を抑制できる。
【００７７】
図１９は、実施の形態１と比較例とにおける、画素の境界とパターン端が一致していない図形パターンをずらし多重度Ｎ＝２で多重描画した場合におけるビームプロファイルの他の一例を説明するための図である。図１９（ａ）では、１層目（Ｌ＝１）（１パス目）の画素レイヤと２層目（Ｌ＝２）（２パス目）の画素レイヤと図形パターン４８ｂとを重ね合わせた様子を示している。図１９（ａ）の例では、図形パターン４８ａの左端側を１／４画素縮め画素３６の境界に一致させ、図形パターン４８ａの右端側を１／２画素縮めた図形パターン４８ｂを示している。そして、図１９（ａ）の例では、１パス目の画素レイヤの位置から１／２画素ずつｘ、ｙ方向に位置をずらして２パス目の描画を行う場合を示している。図１９（ｂ）では、図形パターン４８ｂの断面を示している。図１９（ｃ）では、比較例１として、画素内のパターン面積密度にビームの照射量を単純に比例させる手法で１パス目の描画と２パス目の描画を行った場合のビームプロファイルの一例を示している。図１９（ｄ）では、比較例２として、画素の中心点がパターン内に入っていれば１００％の照射量のビームを照射し、入っていなければビームを照射しないとする手法で１パス目の描画と２パス目の描画を行った場合のビームプロファイルの一例を示している。図１９（ｅ）では、実施の形態１の手法で１パス目の描画と２パス目の描画を行った場合のビームプロファイルの一例を示している。比較例２では、２パス目のように画素境界とパターン端との位置が合わない場合、レジストの解像位置がずれてしまい、パターン端精度を高くすることがそもそも困難となる。これに対して、比較例１と実施の形態１とでは、いずれもレジストの解像位置をパターン端の位置に合わせることができる。
【００７８】
以上のように、実施の形態１によれば、比較例１，２のそれぞれの弱点をいずれも克服できる。
【００７９】
図２０は、実施の形態１における矩形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例を示す図である。図２０において、横軸は位置を示し、縦軸は照射量を示している。また、図２０では、位置をずらした２つの矩形パターンを描画する場合を示している。左に示した矩形パターンでは、端部の位置を１ｎｍずつ１０回ずらして描画した入射ドーズプロファイルを重ねたグラフを示している。右に示した矩形パターンでは、端部の位置を０．１ｎｍずつ１０回ずらして描画した入射ドーズプロファイルを重ねたグラフを示している。
【００８０】
図２１は、実施の形態１における矩形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例の一部を拡大した図である。図２１（ａ）では、図２０の左に示した矩形パターンの入射ドーズプロファイルのＡ部を拡大した結果を示している。図２１（ｂ）では、図２０の右に示した矩形パターンの入射ドーズプロファイルのＢ部を拡大した結果を示している。実施の形態１によれば、矩形パターンについて図２１（ａ）に示すように１ｎｍの図形端位置の制御はもちろん、図２１（ｂ）に示すように０．１ｎｍの図形端位置の制御もできる。
【００８１】
図２２は、実施の形態１における三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例を示す図である。図２２において、横軸は位置を示し、縦軸は照射量を示している。また、図２２では、位置をずらした２つの三角形パターンを描画する場合を示している。左に示した三角形パターンでは、斜線の端部の位置をｘ方向に１ｎｍずつ５回ずらして描画した入射ドーズプロファイルを重ねたグラフを示している。右に示した三角形パターンでは、斜線の端部の位置をｘ方向に０．１ｎｍずつ５回ずらして描画した入射ドーズプロファイルを重ねたグラフを示している。
【００８２】
図２３は、実施の形態１における三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例の一部を拡大した図である。図２３（ａ）では、図２２の左に示した三角形パターンの入射ドーズプロファイルのＣ部を拡大した結果を示している。図２３（ｂ）では、図２２の右に示した三角形パターンの入射ドーズプロファイルのＤ部を拡大した結果を示している。実施の形態１によれば、三角形パターンについて図２３（ａ）に示すように１ｎｍの図形端位置の制御はもちろん、図２３（ｂ）に示すように０．１ｎｍの図形端位置の制御もできる。
【００８３】
図２４は、実施の形態１における任意角三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例を示す図である。図２４において、横軸は位置を示し、縦軸は照射量を示している。また、図２４では、位置をずらした２つの任意角三角形パターン（ここでは３０°）を描画する場合を示している。左に示した任意角三角形パターンでは、斜線の端部の位置をｘ方向に１ｎｍずつ５回ずらして描画した入射ドーズプロファイルを重ねたグラフを示している。右に示した任意角三角形パターンでは、斜線の端部の位置をｘ方向に０．１ｎｍずつ５回ずらして描画した入射ドーズプロファイルを重ねたグラフを示している。
【００８４】
図２５は、実施の形態１における任意角三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの一例の一部を拡大した図である。図２５（ａ）では、図２４の左に示した任意角三角形パターンの入射ドーズプロファイルのＥ部を拡大した結果を示している。図２５（ｂ）では、図２４の右に示した任意角三角形パターンの入射ドーズプロファイルのＦ部を拡大した結果を示している。実施の形態１によれば、３０°の任意角三角形パターンについて図２５（ａ）に示すように１ｎｍの図形端位置の制御はもちろん、図２５（ｂ）に示すように０．１ｎｍの図形端位置の制御もできる。
【００８５】
図２６は、実施の形態１における任意角三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの他の一例を示す図である。図２６において、横軸は位置を示し、縦軸は照射量を示している。また、図２６では、位置をずらした２つの任意角三角形パターン（ここでは１５°）を描画する場合を示している。左に示した任意角三角形パターンでは、斜線の端部の位置をｘ方向に１ｎｍずつ５回ずらして描画した入射ドーズプロファイルを重ねたグラフを示している。右に示した任意角三角形パターンでは、斜線の端部の位置をｘ方向に０．１ｎｍずつ５回ずらして描画した入射ドーズプロファイルを重ねたグラフを示している。
【００８６】
図２７は、実施の形態１における任意角三角形パターンの図形端制御の効果を説明するための入射ドーズプロファイルの他の一例の一部を拡大した図である。図２７（ａ）では、図２６の左に示した任意角三角形パターンの入射ドーズプロファイルのＧ部を拡大した結果を示している。図２７（ｂ）では、図２６の右に示した任意角三角形パターンの入射ドーズプロファイルのＨ部を拡大した結果を示している。実施の形態１によれば、１５°の任意角三角形パターンについて図２７（ａ）に示すように１ｎｍの図形端位置の制御はもちろん、図２７（ｂ）に示すように０．１ｎｍの図形端位置の制御もできる。
【００８７】
実施の形態２．
実施の形態１では、ずらし数ｍをそのまま用いて関数ｆ（＝照射係数ｋ）を演算する場合について説明したが、これに限るものではない。実施の形態２では、ずらし数ｍを含むそれ以外の値を用いる場合について説明する。描画装置１００の構成は、図１と同様である。また、描画方法の構成は、図６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。図形パターン設定工程（Ｓ１０２）と、シフト方向演算工程（Ｓ１０４）との内容は実施の形態１と同様である。
【００８８】
図２８は、実施の形態２における照射係数の値の求め方の一例を示す図である。図１４（ｃ）にて説明した場合と同様、ずらし数ｍをそのまま用いた場合、図２８（ｃ）のグラフＡ’に示すように、関数ｆの値は、当該画素３６の符号付き距離Ｌに応じて変化する。ここで、ずらし数ｍが大きな値を取る場合、グラフＡ’の傾きが急峻となる。かかる場合、符号付き距離Ｌの少しの変化でも関数ｆの値（照射係数ｋ）が大きく変化してしまう。そこで、実施の形態２では、グラフＢ’に示すように、かかる傾きをグラフＡ’よりも緩やかに（小さく）できるように構成する。そのために、実施の形態２では、ずらし数ｍをそのまま用いずに、ずらし数以下の値Ｍを定義する。ずらし数以下の値Ｍは、１≦Ｍ≦ｍで定義される。このように、ずらし数以下の値Ｍは、ずらし数ｍ以下であると共に、１以上の値が用いられる。
【００８９】
シフト量演算工程（Ｓ１０６）として、シフト量演算部５４は、図形パターン４０を拡大図形パターン４２に拡大する場合のシフト量ｓを演算する。具体的には、シフト量ｓは、画素３６のグリッド幅ｗとずらし数以下の値Ｍとを用いて、次の式（７）で定義される。
（７）  ｓ＝ｗ／（２・Ｍ）
【００９０】
拡大パターン作成工程（Ｓ１０８）として、拡大パターン作成部５６は、ずらし数以下の値Ｍに応じて、描画対象の図形パターン４０を拡大した拡大パターン４２を作成する。具体的な内容は実施の形態１と同様である。ここでは、式（７）で求めたシフト量ｓが用いられる。
【００９１】
縮小パターン作成工程（Ｓ１１０）として、縮小パターン作成部５８は、ずらし数以下の値Ｍに応じて、図形パターン４０を縮小した縮小パターンを作成する。具体的な内容は実施の形態１と同様である。ここでは、式（７）で求めたシフト量ｓが用いられる。
【００９２】
パス設定工程（Ｓ１１１）と、判定工程（Ｓ１１２）と、の内容は実施の形態１と同様である。
【００９３】
照射係数演算工程（Ｓ１１３）として、照射係数演算部６２は、拡大パターン４２と縮小パターン４４とを用いて、描画領域がメッシュ状に分割された複数の画素３６（小領域）のそれぞれに照射される電子ビームの照射量を変調する照射係数ｋを演算する。なお、照射係数演算部６２は、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置（例えば、中心）が縮小パターン４４内に入る場合に照射係数ｋを１と演算する。また、照射係数演算部６２は、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置が拡大パターン４２の外側に位置する場合に照射係数ｋを０と演算する。また、照射係数演算部６２は、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置が拡大パターン４２と縮小パターン４４の間に位置する場合に照射係数ｋを関数ｆによって演算する（ｋ＝ｆ）。かかる点は実施の形態１と同様である。具体的には、照射係数演算部６２は、画素３６毎に、当該画素３６の代表位置が拡大パターン４２の内側であって縮小パターン４４の外側に位置する場合に、ずらし数以下の値Ｍを用いて照射係数ｋを演算する。但し、関数ｆの演算は、図２８（ａ）に示される。その際のずらし多重度とずらし数ｍとの関係は図２８（ｂ）に示される。図２８（ａ）に示すように、関数ｆは、元の図形パターン４０を使った対象画素から辺までの符号付き距離Ｌ（ＬＸ或いはＬＹ）と、ずらし数以下の値Ｍとを用いて定義される。当該画素３６の符号付き距離Ｌが（Ｍ−１）／（２Ｍ）以下の場合には、関数ｆ＝０で定義される。当該画素３６の符号付き距離Ｌが（Ｍ＋１）／（２Ｍ）以上の場合には、関数ｆ＝１で定義される。当該画素３６の符号付き距離Ｌが（Ｍ−１）／（２Ｍ）より大きく（Ｍ＋１）／（２Ｍ）より小さい場合には、関数ｆ＝（ＭＬ−（Ｍ−１）／２）で定義される。当該画素３６の符号付き距離Ｌが（Ｍ−１）／（２Ｍ）から（Ｍ＋１）／（２Ｍ）まで関数ｆの値は、図２８（ｃ）に示すように１次比例で大きくなる。以下の工程は実施の形態１と同様である。
【００９４】
以上のように、ずらし数ｍからずらし数以下の値Ｍに変えることで、ずらし数ｍが大きな値を取る場合でも、グラフの傾きが急峻となることを抑制できる。よって、急激な照射量の変化を抑えることができる。符号付き距離Ｌはパス毎に変わるので、パス毎に関数ｆ（照射係数ｋ）が変化する。その結果、１つのパスでの個別ビームによる調整よりも複数のパスのビームによる調整の可能性が大きくなるので平均化できる。よって、描画精度を向上させることができる。
【００９５】
ここで、図８の例では、ｘ、ｙ方向に共にずれた複数の描画位置の個数が同じ値になる場合、すなわち、ずらし数ｍが一意に決まる、ずらし数とずらし多重度との関係の一例を示したが、これに限るものではない。
【００９６】
図２９は、実施の形態２におけるずらし数とずらし多重度との関係の一例を示す図である。図２９では、仮想の基準グリッドとずらし多重度Ｎ＝４の多重描画における４回の描画位置の一例を示している。図２９の例では、ｘ方向にずれた４つの描画位置が存在するので、ｘ方向のずらし数ｍは４となる。ｙ方向にずれた２つの描画位置が存在するので、ｙ方向のずらし数ｍは２となる。よって、ｘ、ｙ方向でずれた複数の描画位置の個数が異なる。実施の形態２では、かかる場合、小さい個数でずらし数ｍを定義する。図２９の例では、ｙ方向のずらし数を用いる。よって、実施の形態２では、ずらし数以下の値Ｍは、かかる小さい個数で定義されるずらし数ｍ以下の値が用いられる。
【００９７】
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、図２９に示したｘ、ｙ方向でずれた複数の描画位置の個数が異なる場合を実施の形態１に適用する場合、ｘ、ｙ方向でずれた複数の描画位置の個数のうち、小さい個数でずらし数ｍを定義すればよい。図２９の例では、ｙ方向のずらし数を用いればよい。
【００９８】
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。
【００９９】
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荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１００】
２０  マルチビーム
２２  穴
２４，４４  制御電極
２５，４５  通過孔
２６，４６  対向電極
３１  描画領域
３４  照射領域
３５  ストライプ領域
３６，３７  画素
３９  代表位置
４０  図形パターン
４１  制御回路
４２  拡大パターン
４４  縮小パターン
４７  個別ブランキング機構
４８  図形パターン
５０  設定部
５２  シフト方向演算部
５４  シフト量演算部
５６  拡大パターン作成部
５８  縮小パターン作成部
６０  判定部
６２  照射係数演算部
６４  ｋマップ作成部
６６  照射量演算部
６８  照射時間演算部
７０  描画制御部
７１  設定部
７２  ドーズマップ作成部
１００  描画装置
１０１  試料
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御計算機
１１２  メモリ
１３０  偏向制御回路
１３９  ステージ位置検出器
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  成形アパーチャアレイ部材
２０４  ブランキングアパーチャアレイ部
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】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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