(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームによる近接効果を補正するための、近接効果とは異なる、照射量変調により補正可能な影響を考慮しない第１の近接効果補正照射係数を演算によって求める場合の１次項目からｎ次項目（ｎは１以上の整数）の各次項の補正照射係数項を演算する第１の補正照射係数項演算部と、
荷電粒子ビームによる近接効果を補正するための、前記影響を考慮した第２の近接効果補正照射係数を求める場合のｋ次項目（ｋは１からｎより小さい値までの整数のうちの１つ）までの補正照射係数項を演算する第２の補正照射係数項演算部と、
前記影響を考慮しない前記第１の近接効果補正照射係数用の１次項目からｎ次項目までの補正照射係数項のうちのｋ次項目までの補正照射係数項を、前記影響を考慮した前記第２の近接効果補正照射係数用の前記補正照射係数項に置き換えられた第３の近接効果補正照射係数を演算する近接効果補正照射係数演算部と、
前記第３の近接効果補正照射係数を用いて照射量を演算する照射量演算部と、
演算された照射量に基づいて、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】
前記第２の補正照射係数項演算部は、前記補正照射係数項として、前記第２の近接効果補正照射係数を求める場合の１次項目の補正照射係数項を演算し、
前記近接効果補正照射係数演算部は、前記影響を考慮しない前記第１の近接効果補正照射係数用の１次項目からｎ次項目までの各次項の補正照射係数項のうち、１次項目の補正照射係数項を、前記影響を考慮した前記第２の近接効果補正照射係数用の前記１次項目の補正照射係数項に置き換えられた前記第３の近接効果補正照射係数を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】
前記第２の近接効果補正照射係数用の前記１次項目の補正照射係数項は、面積密度と分布関数とを畳み込み積分した値を用いて演算されることを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記第２の近接効果補正照射係数用の前記１次項目の補正照射係数項は、面積密度を用いて畳み込み積分せずに演算されることを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記描画部は、
前記試料を載置するステージと、
前記ステージ上に配置され、前記ステージの位置を測定するためのミラーと、
を有し、
前記荷電粒子ビーム描画装置は、
複数のパターンのパターンデータが定義された描画データを記憶する記憶部と、
前記試料と前記ミラーとのうち少なくとも１つの歪みに起因する描画されるパターンの位置ずれに基づいて前記パターンデータを補正する位置ずれ補正部と、
をさらに備え、
前記第２の近接効果補正照射係数用の前記ｋ次項目までの補正照射係数項は、前記描画データが補正される前のパターンデータから得られる面積密度を用いて演算され、
前記照射量は、前記描画データが補正された後のパターンデータから得られる面積密度を用いて演算され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６】
荷電粒子ビームによる近接効果を補正するための、近接効果とは異なる、照射量変調により補正可能な影響を考慮しない第１の近接効果補正照射係数を求める場合の１次項目からｎ次項目（ｎは１以上の整数）の各次項の補正照射係数項を演算する工程と、
荷電粒子ビームによる近接効果を補正するための、前記影響を考慮した第２の近接効果補正照射係数を求める場合のｋ次項目（ｋは１からｎより小さい値までの整数のうちの１つ）までの補正照射係数項を演算する工程と、
前記影響を考慮しない前記第１の近接効果補正照射係数用の１次項目からｎ次項目までの補正照射係数項のうちのｋ次項目までの補正照射係数項を、前記影響を考慮した前記第２の近接効果補正照射係数用の前記補正照射係数項に置き換えられた第３の近接効果補正照射係数を演算する工程と、
前記第３の近接効果補正照射係数を用いて照射量を演算する工程と、
演算された照射量に基づいて、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、近接効果以外の所定の影響で照射量変調を行う場合の近接効果補正を行う装置および方法に関する。
【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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）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】
例えば、１本のビームを用いた描画装置がある。例えば、ラスター方式の描画装置がある。かかるラスター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１つの穴を持ったマスクに通して１本のビームを成形し、試料上を順になぞるように偏向器で１本の成形ビームを偏向しながら、必要な箇所にビームが照射されるように、ブランキング制御される。
【０００４】
その他、例えば、マルチビームを用いた描画装置がある。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、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。
【０００５】
また、上述したラスター方式の描画装置の他に、１本のビームを使った描画装置について、例えば、可変成形方式（ＶＳＢ方式）の描画装置がある。ＶＳＢ方式の描画装置では、ブランキング制御によってショットビームを形成すると共に、ビームが通過する２段の成形アパーチャの相対位置の関係を可変に制御することで、ショット毎に、ビームを可変成形する。そして、可変成形された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。
【０００６】
ここで、上述した各種の描画方式のうち、ラスター方式およびマルチビーム方式の描画では、パターンのエッジやコーナー部を描画する場合、パターンの端部（境界）と画素の境界がずれている場合、かかるパターンのエッジやコーナー部を設計上の照射量で照射すると、パターンのエッジやコーナー部の形状が所望の形状にならないといった問題があった。そこで、かかる箇所での照射量を変調することで補正することが検討されている。
【０００７】
また、昨今の光リソグラフィ技術の進展や、ＥＵＶによる短波長化に伴い、マスク描画に必要な電子ビームのショット数は加速的に増加している。一方で、微細化に必要な線幅精度を確保するために、レジストを低感度化し、照射量を上げることでショットノイズやパターンのエッジラフネスの低減を図っている。このように、ショット数と照射量が際限なく増え続けているため、描画時間も際限なく増加していく。そのため、以上のような各種の描画方式の描画装置において、電流密度を上げることで描画時間の短縮を図ることが検討されている。
【０００８】
しかしながら、増加した照射エネルギー量を、より高密度な電子ビームで短時間に照射しようとすると、基板温度が過熱してレジスト感度が変化し、線幅精度が悪化する、レジストヒーティングと呼ばれる現象が生じてしまうといった問題があった。そこで、偏向領域のうちの最小偏向領域毎に、当該最小偏向領域よりも前に描画される他の最小偏向領域からの伝熱に基づく、当該最小偏向領域の代表温度を算出し、代表温度を用いて照射量を変調することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
一方、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。かかる現象を回避するために、描画装置内では、近接効果補正演算を行って、例えば、照射量を変調することでかかる寸法変動を抑制することが行われる。
【００１０】
しかしながら、近接効果補正演算を行って、照射量を変調しても、その後で、上述したパターンのエッジ／コーナー補正やレジストヒーティング補正等といった近接効果とは異なる諸所の影響を補正するための照射量変調を行うと、近接効果補正に補正残差が生じてしまうといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１２−０６９６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、近接効果補正に補正残差が生じてしまうので、諸所の影響を補正するための照射量変調演算の後、再度、近接効果補正演算を行う必要が生じる。しかし、かかる場合でも、近接効果補正の演算量は大きく、それ相当の計算機リソースと処理時間が必要になってしまうといった問題がある。そのため、リアルタイムな補正演算が困難になってしまうといった問題があった。よって、処理の効率化が必要となる。
【００１３】
そこで、本発明は、かかる問題を克服し、近接効果の補正残差を抑制しながら効率的に諸所の影響によるパターンの寸法変動を抑制する描画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】
【００１４】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
荷電粒子ビームによる近接効果を補正するための、近接効果とは異なる、照射量変調により補正可能な影響を考慮しない第１の近接効果補正照射係数を演算によって求める場合の１次項目からｎ次項目（ｎは１以上の整数）の各次項の補正照射係数項を演算する第１の補正照射係数項演算部と、
荷電粒子ビームによる近接効果を補正するための、上述した影響を考慮した第２の近接効果補正照射係数を求める場合のｋ次項目（ｋは１からｎより小さい値までの整数のうちの１つ）までの補正照射係数項を演算する第２の補正照射係数項演算部と、
上述した影響を考慮しない第１の近接効果補正照射係数用の１次項目からｎ次項目までの補正照射係数項のうちのｋ次項目までの補正照射係数項を、上述した影響を考慮した第２の近接効果補正照射係数用の補正照射係数項に置き換えられた第３の近接効果補正照射係数を演算する近接効果補正照射係数演算部と、
第３の近接効果補正照射係数を用いて照射量を演算する照射量演算部と、
演算された照射量に基づいて、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】
また、第２の補正照射係数項演算部は、補正照射係数項として、第２の近接効果補正照射係数を求める場合の１次項目の補正照射係数項を演算し、
近接効果補正照射係数演算部は、所定の影響を考慮しない第１の近接効果補正照射係数用の１次項目からｎ次項目までの各次項の補正照射係数項のうち、１次項目の補正照射係数項を、所定の影響を考慮した第２の近接効果補正照射係数用の１次項目の補正照射係数項に置き換えられた第３の近接効果補正照射係数を演算すると好適である。
【００１６】
また、第２の近接効果補正照射係数用の１次項目の補正照射係数項は、面積密度と分布関数とを畳み込み積分した値を用いて演算されると好適である。
【００１７】
或いは、第２の近接効果補正照射係数用の１次項目の補正照射係数項は、面積密度を用いて畳み込み積分せずに演算されるようにしても良い。
【００１８】
また、描画部は、
試料を載置するステージと、
ステージ上に配置され、ステージの位置を測定するためのミラーと、
を有し、
荷電粒子ビーム描画装置は、
複数のパターンのパターンデータが定義された描画データを記憶する記憶部と、
試料とミラーとのうち少なくとも１つの歪みに起因する描画されるパターンの位置ずれに基づいてパターンデータを補正する位置ずれ補正部と、
をさらに備え、
第２の近接効果補正照射係数用のｋ次項目までの補正照射係数項は、描画データが補正される前のパターンデータから得られる面積密度を用いて演算され、
照射量は、描画データが補正された後のパターンデータから得られる面積密度を用いて演算されると好適である。
【００１９】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームによる近接効果を補正するための、近接効果とは異なる、照射量変調により補正可能な影響を考慮しない第１の近接効果補正照射係数を求める場合の１次項目からｎ次項目（ｎは１以上の整数）の各次項の補正照射係数項を演算する工程と、
荷電粒子ビームによる近接効果を補正するための、上述した影響を考慮した第２の近接効果補正照射係数を求める場合のｋ次項目（ｋは１からｎより小さい値までの整数のうちの１つ）までの補正照射係数項を演算する工程と、
上述した影響を考慮しない第１の近接効果補正照射係数用の１次項目からｎ次項目までの補正照射係数項のうちのｋ次項目までの補正照射係数項を、上述した影響を考慮した第２の近接効果補正照射係数用の補正照射係数項に置き換えられた第３の近接効果補正照射係数を演算する工程と、
第３の近接効果補正照射係数を用いて照射量を演算する工程と、
演算された照射量に基づいて、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】
【００２０】
本発明の一態様によれば、近接効果の補正残差を抑制しながら効率的に諸所の影響によるパターンの寸法変動を抑制できる。よって、精度の高い寸法でパターンを描画できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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におけるマルチビーム成形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断面図である。
【図４】実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図５】実施の形態１の効果を評価する評価パターンの一例を示す図である。
【図６】実施の形態１の比較例１，２となる条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。
【図７】実施の形態１における評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。
【図８】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】実施の形態３における各領域を説明するための概念図である。
【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の比較例となる条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。
【図１２】実施の形態３の条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。
【図１３】実施の形態３の条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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５００は、描画部５５０と制御部５６０を備えている。描画装置５００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部５５０は、電子鏡筒５０２と描画室５０３を備えている。電子鏡筒５０２内には、電子銃６０１、照明レンズ６０２、マルチビーム成形部材６０３、ブランキングプレート６０４、縮小レンズ６０５、制限アパーチャ部材６０６、対物レンズ６０７、及び偏向器６０８が配置されている。描画室５０３内には、ＸＹステージ５０５が配置される。ＸＹステージ５０５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５０５上には、さらに、ＸＹステージ５０５の位置測定用のミラー６１０が配置される。
【００２４】
制御部５６０は、制御計算機５１０、メモリ５１２、偏向制御回路５３０、ステージ位置検出器５３９及び磁気ディスク装置等の記憶装置５４０，５４２，５４４，５４６，５４８，５４９を有している。御計算機５１０、メモリ５１２、偏向制御回路５３０、ステージ位置検出器５３９及び記憶装置５４０，５４２，５４４，５４６，５４８，５４９は、図示しないバスを介して互いに接続されている。描画されるための複数の図形パターンのパターデータが定義された描画データが描画装置５００の外部から入力され、記憶装置５４０（記憶部）に格納されている。ＧＭＣデータが描画装置５００の外部から入力され、記憶装置５４９（記憶部）に格納されている。
【００２５】
また、制御計算機ユニット５１０内には、近接メッシュ分割部６２、グリッドマッチングコレクション（ＧＭＣ）補正部６３、面積密度（ρ”）マップ作成部６５、面積密度（ρ）演算部６６、近接効果密度（Ｕ）演算部６８、照射補正係数（Ｄｐ）演算部７０、照射量（Ｄ）演算部７１、Ｄ”演算部７２、影響係数（α’）演算部７７、Ｕ’演算部７９、照射補正係数（Ｄｐ’）演算部８０、照射補正係数（Ｄｐ”）演算部８２、照射量（Ｄ’）演算部８４、照射時間（ｔ’）演算部８５、及び、描画制御部８６が配置される。近接メッシュ分割部６２、ＧＭＣ補正部６３、面積密度（ρ”）マップ作成部６５、面積密度（ρ）演算部６６、近接効果密度（Ｕ）演算部６８、照射補正係数（Ｄｐ）演算部７０、照射量（Ｄ）演算部７１、Ｄ”演算部７２、影響係数（α’）演算部７７、Ｕ’演算部７９、照射補正係数（Ｄｐ’）演算部８０、照射補正係数（Ｄｐ”）演算部８２、照射量（Ｄ’）演算部８４、照射時間（ｔ’）演算部８５、及び、描画制御部８６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。制御計算機ユニット１１０内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５１２に記憶される。また、近接メッシュ分割部６２、ＧＭＣ補正部６３、面積密度（ρ”）マップ作成部６５、面積密度（ρ）演算部６６、近接効果密度（Ｕ）演算部６８、照射補正係数（Ｄｐ）演算部７０、照射量（Ｄ）演算部７１、Ｄ”演算部７２、影響係数（α’）演算部７７、Ｕ’演算部７９、照射補正係数（Ｄｐ’）演算部８０、照射補正係数（Ｄｐ”）演算部８２、照射量（Ｄ’）演算部８４、照射時間（ｔ’）演算部８５、及び、描画制御部８６の少なくとも１つがソフトウェアで構成される場合には、ＣＰＵ或いはＧＰＵといった計算機が配置される。
【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５００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。
【００２７】
図２は、実施の形態１におけるマルチビーム成形部材の構成を示す概念図である。図２（ａ）において、マルチビーム成形部材６０３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６００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。
【００２８】
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断面図である。なお、図３において、電極２４，２６と制御回路４１の位置関係は一致させて記載していない。ブランキングプレート６０４（ブランキング装置）は、図３に示すように、支持台３３３上にシリコン等からなる半導体基板３３１が配置される。基板３３１の中央部は、裏面側から薄く削られ、薄い膜厚ｈのメンブレン領域３３０（第１の領域）に加工されている。メンブレン領域３３０を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３３２（第２の領域）となる。メンブレン領域３３０の上面と外周領域３３２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３３１は、外周領域３３２の裏面で支持台３３３上に保持される。支持台３３３の中央部は開口しており、メンブレン領域３３０の位置は、支持台３３３の開口した領域に位置している。
【００２９】
メンブレン領域３３０には、図２に示したマルチビーム成形部材６０３の各穴２２に対応する位置にマルチビームのそれぞれビームの通過用の通過孔２５（開口部）が開口される。言い換えれば、基板３３１には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の２次元に、マルチビームのうちのそれぞれ対応電子ビーム２０が通過する貫通した複数の通過孔２５が形成される。そして、メンブレン領域３３０上には、図３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電極２４，２６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３３０の基板３３１中には、各通過孔２５の近傍に各通過孔２５用の例えば電極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２つの電極２４，２６の他方（例えば、電極２６）は、接地される。また、図３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、例えば１０ビットのパラレル配線の他、電源用、制御クロック等の配線が接続される。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、電極２４，２６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、膜厚の厚い外周領域３３２上には、各制御回路４１へと制御信号を送信する図示しない、パッド等が配置される。
【００３０】
図４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４において、実施の形態１における描画方法は、ρ（ｘ）演算工程（Ｓ１０４）と、Ｕ（ｘ）演算工程（Ｓ１０６）と、Ｄｐ（ｘ）演算工程（Ｓ１０８）と、Ｄ（ｘ）演算工程（Ｓ１１０）と、ＧＭＣ補正工程（Ｓ１１１）と、影響係数演算工程（Ｓ１１３）と、Ｕ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１５）と、Ｄｐ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）と、Ｄｐ”（ｘ）演算工程（Ｓ１１８）と、Ｄ”（ｘ）演算工程（Ｓ１１９）と、ρ”マップ作成工程（Ｓ１２０）と、Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１２１）と、ｔ’（ｘ）演算工程（Ｓ１２２）と、描画工程（Ｓ１２４）という一連の工程を実施する。
【００３１】
まず、近接メッシュ分割部６２（第２のメッシュ分割部）は、近接効果を補正するためのサイズΔ２（第２のメッシュサイズ）で、試料１０１の描画領域を複数の近接メッシュ（第２のメッシュ領域）に仮想分割する。近接メッシュは、例えば、近接効果の影響半径の１／１０程度のサイズで分割されると好適である。例えば、０．５〜２μｍ程度で分割されると好適である。
【００３２】
ρ演算工程（Ｓ１０４）として、ρ演算部６６は、記憶装置５４０から描画データを読み出し、近接メッシュ毎に、該当する近接メッシュ内に配置される図形パターンの面積密度ρを演算する。そして、ρ演算部６６は、各メッシュ値を用いて、面積密度マップを作成する。ρ演算部６６は、フレーム領域毎のデータファイルを順次読み込み、フレーム領域毎に面積密度ρを演算する。すなわち、ここでは、ＧＭＣ補正前の描画データを使って面積密度ρを演算する。
【００３３】
Ｕ（ｘ）演算工程（Ｓ１０６）として、Ｕ演算部６８は、近接メッシュ領域毎に、近接効果密度Ｕ（ｘ）を演算する。近接効果密度Ｕ（ｘ）は、分布関数ｇ（ｘ）と面積密度ρとを畳み込み積分する次の式（１）で定義できる。以下、位置ｘは、ベクトルを示す。そして、各近接メッシュ領域のメッシュ値を用いて、近接効果密度Ｕ（ｘ）マップを作成する。Ｕ（ｘ）マップは、記憶装置５４４に格納される。
【００３４】
【数１】
0006523767.tif 000002
【００３５】
ここで、近接効果の補正残差を生じさせる諸所の影響の１つとして、パターン端部（エッジ）とパターン角部（コーナー）との少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響が含まれる。一般に、図形パターンの境界と画素の境界は一致しない。一致していたパターンにおいても、ＧＭＣ補正で図形パターンの位置をずらすことによって境界が一致しなくなる場合がある。かかるパターンについては、境界が一致しない部分の画素の照射量を変調しないと、パターン端部（エッジ）とパターン角部（コーナー）との少なくとも１つについて描画された際の形状がずれてしまう。マルチビーム描画では、可変成形（ＶＳＢ）型の描画よりもコーナー部での丸まりが大きくなってしまう。そのため、マルチビーム描画では、特に、照射量の変調によりかかるエッジ・コーナー補正を行う必要が生じる。
【００３６】
また、近接効果補正係数によって尤度（ドーズラチチュード：ドーズ（照射量）の変化量に対するＣＤの変化量の比）が異なる。そのため、コーナー補正に使用するドーズの補正係数が異なる。そもそも近接効果によってコーナーの丸まり方が異なり得る。
【００３７】
このように、マルチビーム描画では、パターン端部（エッジ）とパターン角部（コーナー）との少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響によって近接効果の補正残差が生じやすい。そこで、実施の形態１では、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量を変調することによる影響によって生じる近接効果の補正残差を抑制する構成について説明する。実施の形態１では、入射照射量に影響係数α’（ｘ）（影響係数の一例）を乗じた項と、後方散乱照射量の項とを用いたモデルを用いる。かかるモデルを使って補正照射量（近接効果補正照射係数）を計算する。そして、演算時間を短縮するため、実施の形態１では、パターン端部（エッジ）とパターン角部（コーナー）との少なくとも１つを描画する場合の照射量の変調の影響を考慮しないで近接効果補正演算を行う。そして、その後に、パターン端部（エッジ）とパターン角部（コーナー）との少なくとも１つを描画する場合の照射量の変調の影響を考慮する演算を行う。まず、パターン端部（エッジ）とパターン角部（コーナー）との少なくとも１つを描画する場合の照射量の変調の影響を考慮しないで近接効果補正演算を行う場合について説明する。
【００３８】
Ｄｐ（ｘ）演算工程（Ｓ１０８）として、Ｄｐ演算部７０は、パターン端部（エッジ）とパターン角部（コーナー）との少なくとも１つを描画する場合の照射量の変調の影響を考慮しないで近接効果を補正するための補正照射係数Ｄｐ（ｘ）（第１の近接効果補正照射係数）を演算する。補正照射係数Ｄｐ（ｘ）は、パターン端部（エッジ）とパターン角部（コーナー）との少なくとも１つを描画する場合の照射量の変調の影響を考慮しない未知の補正照射係数Ｄｐ（ｘ）と近接効果補正係数ηとを用いた次のモデル式（２）を解くことによって求めることができる。ここでは、規格化された照射量で定義することで照射量Ｄ（ｘ）を補正照射係数Ｄｐ（ｘ）で置き換えている。
【００３９】
【数２】
0006523767.tif 000003
【００４０】
式（２）から、未知の補正照射係数Ｄｐ（ｘ）を求めるためには、ｎ次項（ｎは１以上の整数）までの繰返し演算が用いられる。よって、Ｄｐ演算部７０は、繰り返し演算によって求める場合の１次項目からｎ次項目の各次項の補正照射係数項を順に演算する。Ｄｐ演算部７０は、第１の補正照射係数項演算部の一例となる。１次項目の補正照射係数項ｄ１とｎ次項目の補正照射係数項ｄｎは、次の式（３−１）（３−２）で定義される。
【００４１】
【数３】
0006523767.tif 000004
【００４２】
そして、補正照射係数Ｄｐ（ｘ）（第１の近接効果補正照射係数）は、次の式（４）で定義される。得られた補正照射係数Ｄｐ（ｘ）と、各次項目の補正照射係数項のうちの少なくとも１次項目の補正照射係数項ｄ１（ｘ）と、は記憶装置５４４に格納される。
【００４３】
【数４】
0006523767.tif 000005
【００４４】
Ｄ（ｘ）演算工程（Ｓ１１０）として、Ｄ演算部７１は、パターン毎に、得られた補正照射係数Ｄｐ（ｘ）と基準照射量Ｄ０とを乗じて照射量Ｄ（ｘ）を演算する。
【００４５】
ＧＭＣ補正工程（Ｓ１１１）として、ＧＭＣ補正部６３（位置ずれ補正部）は、試料１０１とミラー６１０とのうち少なくとも１つの歪みに起因する描画されるパターンの位置ずれに基づいてパターンデータを補正する。具体的には、ＧＭＣ補正部６３は、記憶装置５４０から描画データを読み出し、描画データに定義された複数の図形パターンについてＧＭＣ補正を行う。ＧＭＣ補正として、実施の形態１では、ミラー６１０の歪み及び／或いは試料１０１の歪みに起因するパターンの位置ずれを補正する。かかるミラー６１０の歪み及び／或いは試料１０１の歪みに起因するパターンの位置ずれを補正するための補正データとなるＧＭＣデータは記憶装置５４９に記憶されている。ＧＭＣ補正部６３は、記憶装置５４９からＧＭＣデータを読み出し、描画データに定義された複数の図形パターンについてパターンデータを補正することでＧＭＣ補正を行う。ＧＭＣデータとして、ミラー６１０の歪み及び／或いは試料１０１の歪みに起因するパターンの位置ずれを補正するための補正値を近似した多項式（例えば、４次の関数）及び／或いはかかる多項式の係数が含まれる。また、かかる多項式で近似することが困難な偏在した位置ずれを補正する補正値が定義された補正マップが含まれる。ＧＭＣ補正部６３は、各パターンの位置をかかる多項式或いは補正マップによって補正する。これにより、ショットデータに展開する前の描画データの段階でパターンの位置を補正できる。
【００４６】
次に、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した近接効果補正演算を行う。実施の形態１では、入射照射量に影響係数α’（ｘ）（影響係数の一例）を乗じた項と、後方散乱照射量の項とを用いたモデルを用いる。かかるモデルは、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した未知の近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を用いて、次の式（５）で定義される。ここでは、規格化された照射量で定義することで照射量Ｄ’（ｘ）を補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）で置き換えている。
【００４７】
【数５】
0006523767.tif 000006
【００４８】
パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した未知の近接効果補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）は、式（５）を解くことによって求めることができる。そのためには、入射照射量用の影響係数α’（ｘ）が必要である。
【００４９】
影響係数演算工程（Ｓ１１３）として、α’演算部７７は、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つに相当する位置ｘの照射量Ｄ（ｘ）に基づいて影響係数α’（ｘ）を演算する。影響係数α’（ｘ）は、ｘと照射量Ｄ（ｘ）とに依存する関数である。ここで、実施の形態１ではＧＭＣ補正を行っているので位置ｘはＧＭＣ補正後の位置である。パターンの端部（境界）と画素の境界がずれているパターンエッジとパターンコーナーでは、設計上の照射量で電子ビームを照射しても所望の形状が得られない。そのため、かかる部分については照射量を高めて強調する。また、パターンエッジとパターンコーナーの位置の周囲の画素（パターン外部の画素）についてもビームが照射されるように構成しても好適である。言い換えれば、パターンエッジとパターンコーナーの位置の周囲の面積密度が０の画素でもビームが照射されるように構成しても好適である。影響係数α’（ｘ）は、予め、評価図形パターン上の位置（エッジ位置、コーナー位置、或いは内部位置）とかかる位置での照射量Ｄに応じて実験等により求めておけばよい。
【００５０】
Ｕ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１５）として、Ｕ’演算部７９は、近接メッシュ領域毎に、影響係数α’（ｘ）を考慮した近接効果密度Ｕ’（ｘ）を演算する。近接効果密度Ｕ’（ｘ）は、分布関数ｇ（ｘ）と影響係数α’（ｘ）を考慮した面積密度ρ’（ｘ）とを畳み込み積分する次の式（６−１）で定義できる。また、面積密度ρ’（ｘ）は、面積密度ρ（ｘ）と影響係数α’（ｘ）を用いて式（６−２）で定義できる。ここで影響係数α’（ｘ）はＧＭＣ補正後の位置の関数であるから、面積密度ρ’（ｘ）を演算する際に、影響係数α’（ｘ）をＧＭＣ補正前の位置にシフトする必要がある。そして、各近接メッシュ領域のメッシュ値を用いて、近接効果密度Ｕ’（ｘ）マップを作成する。Ｕ’（ｘ）マップは、記憶装置５４４に格納される。
【００５１】
【数６】
0006523767.tif 000007
【００５２】
Ｄｐ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）として、Ｄｐ’演算部８０は、電子ビームによる近接効果を補正するための、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）を繰り返し演算によって求める場合のｋ次項目までの補正照射係数項を演算する。なお、ｋは、１からｎまでの整数のうちの１つを示す。例えば、１次項目の補正照射係数項ｄ１’を演算する。Ｄｐ’演算部８０は、第２の補正照射係数項演算部の一例である。補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）は、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）と近接効果補正係数ηとを用いたモデル式（５）を解くことによって求めることができる。ここでは、規格化された照射量で定義することで照射量Ｄ（ｘ）を補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）で置き換えている。
【００５３】
式（５）から、未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるためには、通常、ｎ次項（ｎは１以上の整数）までの繰返し演算が用いられる。しかし、実施の形態１では、最もパターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を受ける１次項目の補正照射係数項ｄ１’のみを演算する。そのため、２次項目以降の計算をしないで済ますことができる。補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）用の１次項目の補正照射係数項ｄ１’は、モデル式（５）を繰り返し演算によって解く場合の１次項目の解である。近接効果補正演算は時間がかかるが、１次項目だけを演算することで演算時間を大幅に削減できる。なお、ｋ＝１が最も望ましいが、ｋは１に限るものではなく、２以上であっても構わない。但し、ｋを２次以上の高次に設定する場合には、ｋ次項目までの計算が必要になる。１次項目の補正照射係数項ｄ１’は、次の式（７）で定義される。
【００５４】
【数７】
0006523767.tif 000008
【００５５】
このように、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）用の１次項目の補正照射係数項ｄ１’は、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した面積密度ρ’（ｘ）と分布関数とを畳み込み積分した値である近接効果密度Ｕ’（ｘ）を用いて演算される。また、近接効果密度Ｕ’（ｘ）は既に演算された近接効果密度Ｕ’（ｘ）を記憶装置５４４から読み出せばよい。また、近接効果密度Ｕ’（ｘ）は、上述したＧＭＣ補正を行う前の図形パターンの位置に基づいている。近接効果の補正計算は、試料面上の位置に基づいて計算すべきでＧＭＣ補正後の位置に基づくと設計位置からずれているので近接効果の補正に誤差が生じることになるからである。このように、補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）用の１次項目の補正照射係数項ｄ１’は、描画データがＧＭＣ補正される前のパターンデータから得られる面積密度ρ’（ｘ）を用いて演算される。すなわち、ＧＭＣ補正される前のパターンデータから得られる面積密度ρ（ｘ）が用いられる。
【００５６】
Ｄｐ”（ｘ）演算工程（Ｓ１１８）として、Ｄｐ”演算部８２（近接効果補正照射係数演算部）は、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮しない補正照射係数Ｄｐ（ｘ）（第１の近接効果補正照射係数）用の１次項目からｎ次項目までの各次項の補正照射係数項のうちのｋ次項目までの補正照射係数項を、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）用のｋ次項目までの補正照射係数項に置き換えられた補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）（第３の近接効果補正照射係数）を演算する。ここでは、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮しない補正照射係数Ｄｐ（ｘ）（第１の近接効果補正照射係数）用の１次項目からｎ次項目までの各次項の補正照射係数項のうち、１次項目の補正照射係数項ｄ１を、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）用の１次項目の補正照射係数項ｄ１’に置き換えられた補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）（第３の近接効果補正照射係数）を演算する。Ｄｐ”演算部８２は、近接効果補正照射係数演算部の一例である。すなわち、補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）は、次の式（８）で定義される。
【００５７】
【数８】
0006523767.tif 000009
【００５８】
パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した影響係数α’（ｘ）を計算するためには、照射量Ｄが必要となる。そのため、上述したようにまずは照射量Ｄを演算する必要がある。その後、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した近接効果補正演算を計算することでパターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を高次項まで求めてもよいが、かかる場合には、演算時間が非常に長くなり、描画処理の進行に合わせてリアルタイムに演算することが難しくなる。そこで、実施の形態１では、最もパターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を受ける１次項目の補正照射係数項ｄ１’のみを演算し、既に演算済の補正照射係数Ｄｐ（ｘ）の１次項目の補正照射係数項ｄ１と入れ替えることで、大幅に演算時間を短縮できる。また、かかる入れ替えによって得られた補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）は、最もパターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を受ける１次項目の補正照射係数項ｄ１’が含まれるので、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調の影響を考慮した近接効果補正が可能となる。
【００５９】
なお、上述したように、補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）用の演算される補正照射係数項は１次項目に限るものではない。２次以降の補正照射係数項を演算した場合には、補正照射係数Ｄｐ（ｘ）（第１の近接効果補正照射係数）用の１次項目からｎ次項目までの各次項の補正照射係数項のうち、補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）の補正照射係数項と同次項目の補正照射係数項を入れ替えればよい。１次項目の補正照射係数項を入れ替える場合よりも演算時間は長くなるが、近接効果補正の補正残差を小さくできる。
【００６０】
Ｄ”（ｘ）演算工程（Ｓ１１９）として、Ｄ”演算部７２は、パターン毎に、得られた補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）（第３の近接効果補正照射係数）と基準照射量Ｄ０とを乗じて照射量Ｄ”（ｘ）を演算する。
【００６１】
ρ”マップ作成工程（Ｓ１２０）として、ρ”マップ作成部６５は、描画データに定義されたＧＭＣ補正された図形パターンを用いて、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（画素領域）の画素領域毎にその内部に配置されるパターンの面積密度ρ”（ｘ）を算出する。例えば、まず、試料１０１の描画領域、或いは描画されるチップ領域を所定の幅で短冊上のストライプ領域に分割する。そして、各ストライプ領域を複数の画素領域に仮想分割する。画素領域のサイズは、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。ρ”マップ作成部６５は、例えば、ストライプ領域毎に、描画データ内に定義された複数の図形パターンを画素領域に割り当てる。そして、画素領域毎に配置される図形パターンの面積密度ρ”（ｘ）を算出すればよい。そして、ストライプ領域毎に、面積密度（ρ”）マップを作成する。
【００６２】
Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１２１）として、Ｄ’演算部８４は、画素領域毎に照射量を演算する。具体的には、ＧＭＣ補正された図形パターンの照射量Ｄ”（ｘ）とρ”マップに定義された面積密度ρ”（ｘ）と１／（２α’（ｘ））を乗じて照射量Ｄ’（ｘ）を演算する。そして、各画素領域のメッシュ値を用いて、照射量Ｄ’（ｘ）マップを作成する。Ｄ’（ｘ）マップは、記憶装置５４８に格納される。
【００６３】
ｔ’（ｘ）演算工程（Ｓ１２２）として、ｔ’演算部８５は、画素領域毎に、照射時間ｔ’（ｘ）を演算する。照射時間ｔ’（ｘ）は、照射量Ｄ’（ｘ）を電流密度Ｊで除することで求めることができる。画素領域毎に得られた照射時間ｔ’（ｘ）は、ショットデータとして定義され、記憶装置５４２に一時的に格納される。
【００６４】
描画工程（Ｓ１２４）として、描画制御部８６は、偏向制御回路５３０等を介して描画部５５０を制御して、描画処理を開始する。描画部５５０は、演算された照射量Ｄ’（ｘ）（照射時間ｔ’（ｘ））に基づいて、マルチビーム２０を用いて、試料１０１にパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。
【００６５】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム６００は、照明レンズ５０２によりほぼ垂直にマルチビーム成形部材６０３全体を照明する。マルチビーム成形部材６０３には、矩形の複数の穴（開口部）が形成され、電子ビーム６００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６００の各一部が、かかるマルチビーム成形部材６０３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６０４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）。
【００６６】
ブランキングプレート６０４を通過したマルチビーム２０ａ〜ｅは、縮小レンズ６０５によって、縮小され、制限アパーチャ部材６０６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６０４の電極２４，２６（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６０６（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６０６によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート６０４の電極２４，２６（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６０６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６０６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６０６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６０６を通過したマルチビーム２０は、対物レンズ６０７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６０８によって、制限アパーチャ部材６０６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５０５が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ５０５の移動に追従するように偏向器６０８によって制御される。ＸＹステージ５０５の位置は、ステージ位置検出器５３９からレーザをＸＹステージ５０５上のミラー６１０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、理想的にはアパーチャ部材６０３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５００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。
【００６７】
上述したように、試料１０１の描画領域は、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に仮想分割される。かかる各ストライプ領域は、描画単位領域となる。まず、ＸＹステージ５０５を移動させて、第１番目のストライプ領域の左端、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を描画する際には、ＸＹステージ５０５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５０５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の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域が相対的にｙ方向に位置するように調整し、今度は、ＸＹステージ５０５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３０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、マルチビーム成形部材６０３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が一度に形成される。
【００６８】
図５は、実施の形態１の効果を評価する評価パターンの一例を示す図である。図５において、評価パターンは、１２０μｍ幅のうち、半分の６０μｍ幅が、面積密度が５０％となる１：１のラインアンドスペースパターン（線幅０．１μｍ）となる。そして、残りの半分の６０μｍ幅が面積密度が１００％となる、所謂、べたパターンとなる。かかる評価パターンを条件を変えて描画した。
【００６９】
図６は、実施の形態１の比較例１，２となる条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。
図７は、実施の形態１における評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。図６および図７において、縦軸に寸法ずれ量ΔＣＤを示し、横軸に評価パターンの位置ｘを示している。図６（ａ）では、マルチビーム描画において、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調後の再度の近接効果補正計算を行わないで、評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果を示している。図６（ｂ）では、マルチビーム描画において、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調後の再度の近接効果補正計算において、上述したＧＭＣ補正を行った後の図形パターンの位置に基づいて近接効果密度Ｕ’（ｘ）を求めた場合を示している。図６（ａ）に示すように、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調後の再度の近接効果補正計算を行わない場合、描画されるパターンの線幅寸法（ＣＤ）のずれ量（ΔＣＤ）が大きくなることがわかる。また、図６（ｂ）に示すように、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調後の再度の近接効果補正計算を行う場合でも、ＧＭＣ補正を行った後の図形パターンの位置に基づいて補正計算を行うと、再度の近接効果補正計算を行わない場合よりも改善するもののまだΔＣＤが大きいことがわかる。
【００７０】
これに対して、実施の形態１では、未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるための１次項目の補正照射係数項ｄ１’のみを演算し、既に演算済の補正照射係数Ｄｐ（ｘ）の１次項目の補正照射係数項ｄ１と入れ替えて補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）を求めた（ＰＥＣモード２）。実施の形態１の結果は、図７におけるグラフＢに示されている。なお、図７におけるグラフＡは、未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるために、１次項目からｎ次項目（ｎは１以上の整数）までの繰返し演算を実施し、１次項目からｎ次項目までの補正照射係数項を加算することによって、補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を演算した場合（ＰＥＣモード１）の結果を示す。また、図７におけるグラフＣは、未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるための１次項目の補正照射係数項ｄ１’のみを演算する際、後述する畳み込み積分しない値である面積密度ρ’（ｘ）を用いて補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）を求めた場合（ＰＥＣモード３）の結果を示す。グラフＢ，Ｃの結果が示すように、グラフＡと各位置ｘにおける寸法ずれ量ΔＣＤに大差はなく、良好に補正されていることがわかる。
【００７１】
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処理においても、補正計算速度が描画速度に遅れないように演算時間を大幅に短縮できる。さらに、近接効果の補正残差を抑制しながら効率的にパターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調によるパターンの寸法変動を抑制できる。よって、精度の高い寸法でパターンを描画できる。
【００７２】
なお、上述した例では、ＧＭＣ補正を行っているが、これに限るものではない。ＧＭＣ補正を行わない場合であっても構わない。
【００７３】
実施の形態２．
実施の形態１では、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調による影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるための１次項目の補正照射係数項ｄ１’を演算する際、面積密度ρと分布関数ｇを畳み込み積分した近接効果密度Ｕ（ｘ）を用いたが、これに限るものではない。実施の形態２では、異なる計算手法を説明する。実施の形態２において、描画装置の構成は図１と同様である。また、描画方法のフローチャートは図４と同様である。また、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。
【００７４】
実施の形態２では、Ｄｐ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）におけるパターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調による影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）を繰り返し演算によって求める場合の１次項目の補正照射係数項ｄ１’を演算するための演算式のみ異なる。実施の形態２における１次項目の補正照射係数項ｄ１’は、次の式（９）で定義される。
【００７５】
【数９】
0006523767.tif 000010
【００７６】
式（９）に示すように、パターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調による影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）用の１次項目の補正照射係数項ｄ１’は、面積密度を用いて畳み込み積分せずに演算される。言い換えれば、近接効果密度Ｕ’（ｘ）の代わりに面積密度ρ’（ｘ）を用いる。かかる計算によってパターンエッジとパターンコーナーとの少なくとも１つを描画する照射量の変調による影響を考慮できる。
【００７７】
上述した図７のグラフＣは、実施の形態２の条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。実施の形態２では、上述した式（７）に対して、未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるための１次項目の補正照射係数項ｄ１’のみを演算する際、近接効果密度Ｕ’（ｘ）の代わりに、畳み込み積分しない値である面積密度ρ’（ｘ）を用いる。その他は実施の形態１（ＰＥＣモード２）と同様である。かかる内容で補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）を求めた（ＰＥＣモード３）。図７では、かかる実施の形態２の補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）を用いて照射量を演算して評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果を示している。図７のグラフＣを、図７のグラフＡ，Ｂと比較すると、実施の形態２では、ラインアンドスペースパターンとべたパターンの繋がる位置、及び評価パターンの端部付近では精度が劣化するが、ラインアンドスペースパターンの中央部およびべたパターンの中央部では、各位置ｘにおける寸法ずれ量ΔＣＤに大差はなく、良好に補正されていることがわかる。
【００７８】
以上のように、実施の形態２によれば、実施の形態１とほぼ同等の効果が得られる。さらに、実施の形態１よりも補正計算を簡略化できる。
【００７９】
なお、上述した例では、ＧＭＣ補正を行っているが、これに限るものではない。ＧＭＣ補正を行わない場合であっても構わない。
【００８０】
実施の形態３． 
実施の形態１、２は、マルチビーム描画装置について説明したが、諸所の影響による寸法変動によって生じる近接効果補正の補正残差、すなわち、諸所の影響による近接効果補正の補正残差は、マルチビーム描画に限るものではない。シングルビーム方式、例えば、ラスタービーム描画方式や、可変成形ビーム描画方式（ＶＳＢ描画方式）にも生じる。例えば、寸法が小さいパターンの解像性を良くするために照射量を変調する場合や、ＥＵＶ近距離近接効果を補正するために照射量を変調する場合は、マルチビーム方式だけでなくシングルビーム方式でも生じる。実施の形態３では、可変成形ビーム描画装置での寸法が小さいパターンの解像性向上のための照射量変調による近接効果補正の補正残差を抑制する構成について説明する。
【００８１】
図８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８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、ステージ位置測定用のミラー２１０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（基板）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。
【００８２】
制御部１６０は、制御計算機ユニット１１０、メモリ１１２、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１３０，１３２，１３４（偏向アンプ）、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１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１４９を有している。制御計算機ユニット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１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１４９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１３０，１３２，１３４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。ＤＡＣアンプユニット１３２は、副偏向器２０９に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３４は、主偏向器２０８に接続されている。
【００８３】
また、制御計算機ユニット１１０内には、サブフィールド（ＳＦ）メッシュ分割部６０、近接メッシュ分割部６２、グリッドマッチングコレクション（ＧＭＣ）補正部６３、ショット分割部６４、面積密度（ρ）演算部６６、近接効果密度（Ｕ）演算部６８、照射補正係数（Ｄｐ）演算部７０、照射量（Ｄ）演算部７１、影響係数（α’）演算部７７、Ｕ’演算部７９、照射補正係数（Ｄｐ’）演算部８０、照射補正係数（Ｄｐ”）演算部８２、照射量（Ｄ’）演算部８４、照射時間（ｔ’）演算部８５、及び、描画制御部８６が配置される。ＳＦメッシュ分割部６０、近接メッシュ分割部６２、ＧＭＣ補正部６３、ショット分割部６４、ρ演算部６６、Ｕ演算部６８、Ｄｐ演算部７０、Ｄ演算部７１、影響係数（α’）演算部７７、Ｕ’演算部７９、Ｄｐ’演算部８０、Ｄｐ”演算部８２、Ｄ’演算部８４、ｔ’演算部８５、及び、描画制御部８６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。制御計算機ユニット１１０内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。また、ＳＦメッシュ分割部６０、近接メッシュ分割部６２、ＧＭＣ補正部６３、ショット分割部６４、ρ演算部６６、Ｕ演算部６８、Ｄｐ演算部７０、Ｄ演算部７１、影響係数（α’）演算部７７、Ｕ’演算部７９、Ｄｐ’演算部８０、Ｄｐ”演算部８２、Ｄ’演算部８４、ｔ’演算部８５、及び、描画制御部８６の少なくとも１つがソフトウェアで構成される場合には、ＣＰＵ或いはＧＰＵといった計算機が配置される。特に、計算量の多い機能のためには、複数のＣＰＵ或いは複数のＧＰＵといった計算機が配置されると好適である。
【００８４】
描画データが描画装置１００の外部から入力され、記憶装置１４０に格納されている。ＧＭＣデータが描画装置１００の外部から入力され、記憶装置１４９に格納されている。
【００８５】
ここで、図８では、実施の形態３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。
【００８６】
図９は、実施の形態３における各領域を説明するための概念図である。図９において、試料１０１の描画領域１０は、主偏向器２０８の偏向可能幅で、例えばｙ方向に向かって短冊状に複数のストライプ領域２０に仮想分割される。また、各ストライプ領域２０は、副偏向器２０９の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のサブフィールド（ＳＦ）３０（小領域）に仮想分割される。そして、各ＳＦ３０の各ショット位置４２にショット図形が描画される。なお、図９の例では、ＳＦ３０が最小偏向領域になっているが、これに限るものではない。例えば、各ＳＦをさらに小さなメッシュ状に複数のアンダーサブフィールド（ＴＦ：Ｔｅｒｔｉａｒｙ  Ｆｉｅｌｄ）に仮想分割されてもよい。かかる場合、偏向器についても、主副２段の偏向器に、さらに、第３段目の偏向用に、副副偏向器を配置すればよい。
【００８７】
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。
【００８８】
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３４に対して、主偏向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１３４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、主偏向器２０８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メッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）の基準位置に偏向される。
【００８９】
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３２に対して、副偏向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１３２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、副偏向器２０９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メッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）内の各ショット位置に偏向される。
【００９０】
描画装置１００では、複数段の偏向器を用いて、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。ここでは、一例として、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９といった２段偏向器が用いられる。ＸＹステージ１０５が例えば−ｘ方向に向かって連続移動しながら、１番目のストライプ領域２０についてｘ方向に向かって描画を進めていく。そして、１番目のストライプ領域２０の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって２番目のストライプ領域２０の描画を進めていく。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域２０の描画を進めていく。そして、主偏向器２０８（第１の偏向器）が、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、ＳＦ３０の基準位置Ａに電子ビーム２００を順に偏向する。また、副偏向器２０９（第２の偏向器）が、各ＳＦ３０の基準位置Ａから、当該ＳＦ３０内に照射されるビームのショット位置４２に電子ビーム２００を偏向する。このように、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９は、サイズの異なる偏向領域をもつ。
【００９１】
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、実施の形態３における描画方法は、ρ（ｘ）演算工程（Ｓ１０４）と、Ｕ（ｘ）演算工程（Ｓ１０６）と、Ｄｐ（ｘ）演算工程（Ｓ１０８）と、Ｄ（ｘ）演算工程（Ｓ１１０）と、ＧＭＣ補正工程（Ｓ１１１）と、ショット分割工程（Ｓ１１２）と、影響係数演算工程（Ｓ１１３）と、Ｕ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１５）と、Ｄｐ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）と、Ｄｐ”（ｘ）演算工程（Ｓ１１８）と、Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１２１）と、ｔ’（ｘ）演算工程（Ｓ１２２）と、描画工程（Ｓ１２４）という一連の工程を実施する。
【００９２】
まず、ＳＦメッシュ分割部６０（第１のメッシュ分割部）は、副偏向器２０９の偏向可能サイズΔ１（第１のメッシュサイズ）で、試料１０１の描画領域をメッシュ状の複数のＳＦ３０（第１のメッシュ領域）に仮想分割する。ここでは、ストライプ領域２０をメッシュ状の複数のＳＦ３０に分割する。
【００９３】
また、近接メッシュ分割部６２（第２のメッシュ分割部）は、近接効果を補正するためのサイズΔ２（第２のメッシュサイズ）で、試料１０１の描画領域を複数の近接メッシュ（第２のメッシュ領域）に仮想分割する。例えば、近接メッシュは、例えば、近接効果の影響半径の１／１０程度のサイズで分割されると好適である。例えば、０．５〜２μｍ程度で分割されると好適である。
【００９４】
ρ（ｘ）演算工程（Ｓ１０４）からＧＭＣ補正工程（Ｓ１１１）までの各工程の内容は、実施の形態１或いは実施の形態２と同様である。但し、記憶装置５４０を記憶装置１４０と読み替える。同様に、記憶装置５４４を記憶装置１４４と読み替える。同様に、ミラー６１０をミラー２１０と読み替える。同様に、記憶装置５４９を記憶装置１４９と読み替える。
【００９５】
ショット分割工程（Ｓ１１２）として、ショット分割部６４は、ＧＭＣ補正された描画データに対して、複数段のデータ変換処理を行って描画装置１００固有のショットデータを生成する。描画データは、例えば、描画対象チップのチップ領域を短冊上に仮想分割されたフレーム領域毎にファイル構成されている。そして、ショット分割部６４は、かかるフレーム領域毎のデータファイルを順次読み込み、ショットデータを生成する。フレーム領域は、描画を行う際の描画単位領域となるストライプ領域に対応させると好適である。但し、これに限るものではない。例えば、ストライプ領域が分割された領域であってもよい。また、チップには複数の図形パターンが配置されるが、描画装置１００では、１回のビームショットで形成可能なサイズが限られている。そのため、データ変換処理の中で、各図形パターンは、１回のビームショットで形成可能なショット図形に分割される。そして、各ショット図形の図形種、サイズ、位置等がショットデータとして生成される。ショットデータは、順次、記憶装置１４２に格納される。
【００９６】
次に、寸法が小さいパターンの解像性向上のための照射量の変調の影響を考慮した近接効果補正演算を行う。実施の形態１と同様、入射照射量に影響係数α’（ｘ）（影響係数の一例）を乗じた項と、後方散乱照射量の項とを用いたモデルを用いる。
【００９７】
影響係数演算工程（Ｓ１１３）とＵ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１５）とＤｐ’（ｘ）演算工程（Ｓ１１６）との内容は、実施の形態１と同様である。但し、記憶装置５４４を記憶装置１４４に読み替える。また、実施の形態３では、影響係数α’（ｘ）はＧＭＣ補正に影響されないので、影響係数α’（ｘ）はＧＭＣ補正前の位置で演算する。
【００９８】
かかる工程により、寸法が小さいパターンの解像性向上のための照射量の変調の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）用の１次項目の補正照射係数項ｄ１’は、寸法が小さいパターンの解像性向上のための照射量の変調の影響を考慮した面積密度ρ’（ｘ）と分布関数とを畳み込み積分した値である近接効果密度Ｕ’（ｘ）を用いて演算される。また、近接効果密度Ｕ’（ｘ）は既に演算された近接効果密度Ｕ’（ｘ）を記憶装置１４４から読み出せばよい。また、近接効果密度Ｕ’（ｘ）は、上述したＧＭＣ補正を行う前の図形パターンの位置に基づいている。近接効果の補正計算は、試料面上の位置に基づいて計算すべきでＧＭＣ補正後の位置に基づくと設計位置からずれているので近接効果の補正に誤差が生じることになるからである。このように、補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）用の１次項目の補正照射係数項ｄ１’は、描画データがＧＭＣ補正される前のパターンデータから得られる面積密度ρ’（ｘ）を用いて演算される。すなわち、ＧＭＣ補正される前のパターンデータから得られる面積密度ρ（ｘ）が用いられる。
【００９９】
Ｄｐ”（ｘ）演算工程（Ｓ１１８）の内容は、実施の形態１と同様である。実施の形態３では、実施の形態１と同様、寸法が小さいパターンの解像性向上のための照射量の変調の影響を最も受ける１次項目の補正照射係数項ｄ１’のみを演算し、既に演算済の補正照射係数Ｄｐ（ｘ）の１次項目の補正照射係数項ｄ１と入れ替えることで、大幅に演算時間を短縮できる。また、かかる入れ替えによって得られた補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）は、寸法が小さいパターンの解像性向上のための照射量の変調の影響を最も受ける１次項目の補正照射係数項ｄ１’が含まれるので、寸法が小さいパターンの解像性向上のための照射量の変調の影響を考慮した近接効果補正が可能となる。
【０１００】
なお、上述したように、補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）用の演算される補正照射係数項は１次項目に限るものではない。２次以降の補正照射係数項を演算した場合には、補正照射係数Ｄｐ（ｘ）（第１の近接効果補正照射係数）用の１次項目からｎ次項目までの各次項の補正照射係数項のうち、補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）の補正照射係数項と同次項目の補正照射係数項を入れ替えればよい。１次項目の補正照射係数項を入れ替える場合よりも演算時間は長くなるが、近接効果補正の補正残差を小さくできる。
【０１０１】
Ｄ’（ｘ）演算工程（Ｓ１２１）として、Ｄ’演算部８４は、ＧＭＣ補正されたショット図形毎に、補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）（第３の近接効果補正照射係数）を用いて照射量を演算する。具体的には、得られた補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）に基準照射量Ｄ０と１／（２α’（ｘ））を乗じて照射量Ｄ’（ｘ）を演算する。
【０１０２】
ｔ’（ｘ）演算工程（Ｓ１２２）として、ｔ’演算部８５は、ショット図形毎に、照射時間ｔ’（ｘ）を演算する。照射時間ｔ’（ｘ）は、照射量Ｄ’（ｘ）を電流密度Ｊで除することで求めることができる。得られた照射時間ｔ’（ｘ）は、ショット図形毎に、ショットデータに追加定義される。
【０１０３】
描画工程（Ｓ１２４）として、描画制御部８６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、演算された照射量Ｄ’（ｘ）（照射時間ｔ’（ｘ））に基づいて、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、以下のように動作する。偏向制御回路１２０は、記憶装置１４２に格納されたショットデータから照射時間を取得する。そして、偏向制御回路１２０は、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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
図１１は、実施の形態３の比較例となる条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。
図１２は、実施の形態３の条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。図１１および図１２において、縦軸に寸法ずれ量ΔＣＤを示し、横軸に評価パターンの位置ｘを示している。
【０１０７】
実施の形態３の比較例では、上述した式（５）に対して、未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるために、１次項目からｎ次項目（ｎは１以上の整数）までの繰返し演算を実施し、１次項目からｎ次項目までの補正照射係数項を加算することによって、補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を演算した（ＰＥＣモード１）。図１１では、かかる補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を用いて照射量を演算して評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果を示している。
【０１０８】
これに対して、実施の形態３では、上述した式（５）に対して、未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるための１次項目の補正照射係数項ｄ１’のみを演算し、既に演算済の補正照射係数Ｄｐ（ｘ）の１次項目の補正照射係数項ｄ１と入れ替えて補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）を求めた（ＰＥＣモード２）。図１２では、かかる実施の形態３の補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）を用いて照射量を演算して評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果を示している。図１１と図１２を比較すると、各位置ｘにおける寸法ずれ量ΔＣＤに大差はなく、良好に補正されていることがわかる。
【０１０９】
以上のように、実施の形態３によれば、補正計算速度が描画速度に遅れないように演算時間を大幅に短縮できる。さらに、近接効果の補正残差を抑制しながら効率的に寸法が小さいパターンの解像性を向上できる。よって、精度の高い寸法でパターンを描画できる。
【０１１０】
なお、上述した例では、ＧＭＣ補正を行っているが、これに限るものではない。ＧＭＣ補正を行わない場合であっても構わない。
【０１１１】
また、上述した例では、諸所の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるための１次項目の補正照射係数項ｄ１’を演算する際、面積密度ρと分布関数ｇを畳み込み積分した近接効果密度Ｕ（ｘ）を用いたが、これに限るものではない。実施の形態２と同様、面積密度を用いて畳み込み積分せずに演算しても好適である。
【０１１２】
図１３は、実施の形態３の条件で評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果の一例を示す図である。評価パターンは図５と同様である。図１３において、縦軸に寸法ずれ量ΔＣＤを示し、横軸に評価パターンの位置ｘを示している。実施の形態３では、未知の補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）を求めるための１次項目の補正照射係数項ｄ１’のみを演算する際、畳み込み積分しない値である面積密度ρ（ｘ）を用いる。その他は実施の形態２（ＰＥＣモード２）と同様である。かかる内容で補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）を求めた（ＰＥＣモード３）。図１３では、かかる実施の形態３の補正照射係数Ｄｐ”（ｘ）を用いて照射量を演算して評価パターンを描画した場合の寸法ずれ結果を示している。図１３を、図１１及び図１２と比較すると、ＰＥＣモード３では、ラインアンドスペースパターンとべたパターンの繋がる位置、及び評価パターンの端部付近では精度が劣化するが、ラインアンドスペースパターンの中央部およびべたパターンの中央部では、各位置ｘにおける寸法ずれ量ΔＣＤに大差はなく、良好に補正されていることがわかる。
【０１１３】
また、実施の形態３では、諸所の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）の１次項目の補正照射係数項ｄ１’を演算しているがこれに限るものではない。諸所の影響を考慮した補正照射係数Ｄｐ’（ｘ）（第２の近接効果補正照射係数）のｋ次項目までの補正照射係数項を演算すればよい。なお、ｋは、１からｎまでの整数のうちの１つを示す。なお、実施の形態１で上述したように、ｋ＝１が最も望ましいが、ｋは１に限るものではなく、２以上であっても構わない。但し、ｋを２次以上の高次に設定する場合には、ｋ次項目までの計算が必要になる。
【０１１４】
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、上述した実施の形態１ではマルチビームを用いた場合を説明したが、シングルビームによるラスター方式の描画装置でも同様に適応できる。また、諸所の影響として、パターンのエッジ／コーナー補正による照射量変調と寸法が小さいパターンの解像性向上のための照射量変調を挙げているが、これに限るものではない。例えば、レジストヒーティング補正等、近接効果とは異なる、寸法変動に起因する影響を補正するための照射量変調が含まれる。また、補正照射係数を演算する方法として、図形パターンの面積密度を用いる場合を挙げているが、これに限るものではない。例えば、面積密度に照射量の重みをかけた照射量密度を用いて補正照射係数を演算する場合にも適用できる。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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、並びに荷電粒子ビームの照射量変調係数の取得方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  描画領域
２０  ストライプ領域
３０  ＳＦ
４２  ショット位置
６０  ＳＦメッシュ分割部
６２  近接メッシュ分割部
６４  ショット分割部
６５  ρ”マップ作成部
６６  ρ演算部
６８  Ｕ演算部
７０  Ｄｐ演算部
７１  Ｄ演算部
７７  α’演算部
７９  Ｕ’演算部
８０  Ｄｐ’演算部
８２  Ｄｐ”演算部
８４  Ｄ’演算部
８５  ｔ’演算部
８６  描画制御部
１００  描画装置
１０１  試料
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０  制御計算機ユニット
１１２  メモリ
１２０  偏向制御回路
１３０，１３２，１３４  ＤＡＣアンプユニット
１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１４９  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  メンブレン領域
３３１  基板
３３２  外周領域
３３３  支持台
５００  描画装置
５０２  電子鏡筒
５０３  描画室
５０５  ＸＹステージ
５１０  制御計算機
５１２  メモリ
５３０  偏向制御回路
５３９  ステージ位置検出器
５４０，５４２，５４４，５４６，５４８，５４９  記憶装置
５５０  描画部
５６０  制御部
６００  電子ビーム
６０１  電子銃
６０２  照明レンズ
６０３  マルチビーム成形部材
６０４  ブランキングプレート
６０５  縮小レンズ
６０６  制限アパーチャ部材
６０７  対物レンズ
６０８  偏向器
６１０  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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