(57)【要約】【課題】可変成形ビーム方式とスキャン転写方式とが混在する場合でもビーム照射量補正を正確に効率良く行う。【解決手段】可変成形ビーム露光方式とスキャン転写方式とを併用して試料上にパターンを描画する電子ビーム描画装置であって、可変成形ビームにより描画するためのデータとキャラクタパターンに相当するデータを図形展開回路３０３により試料１９上に展開し、展開して得られた展開データに基づいて近接効果補正回路３０５により試料１９上の各位置における寸法補正のための照射量分布を求め、求めた照射量分布に応じて照射図形演算回路３０６により、可変成形ビーム露光方式による成形ビームの照射位置毎にビーム照射量を補正し、且つスキャン転写方式によるビームスキャン位置毎にビーム照射量を補正する。【選択図】　　図３
2004127967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク上に形成されたキャラクタパターンを荷電粒子ビームでスキャンして試料上に該パターンを転写するスキャン転写方式の荷電粒子ビーム描画装置であって、
前記キャラクタパターンに相当するデータを展開する手段と、前記展開して得られた展開データに基づいて前記試料上の各位置における寸法補正のための照射量分布を求める手段と、前記求められた照射量分布に応じて前記キャラクタパターンのビームスキャン位置毎にビーム照射量を補正する手段とを具備してなることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
複数のアパーチャの光学的重なりによって成形された可変成形ビームを用いた可変成形ビーム露光方式と、マスク上に形成されたキャラクタパターンを荷電粒子ビームでスキャンして試料上に該パターンを転写するスキャン転写方式とを併用して試料上にパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
可変成形ビームにより描画するためのデータとキャラクタパターンに相当するデータを展開して重ね合わせる手段と、前記展開して得られた展開データに基づいて前記試料上の各位置における寸法補正のための照射量分布を求める手段と、前記求められた照射量分布に応じて、可変成形ビーム露光方式による成形ビームの照射位置毎にビーム照射量を補正し、且つスキャン転写方式によるビームスキャン位置毎にビーム照射量を補正する手段とを具備してなることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
前記ビーム照射量を補正する手段として、荷電粒子ビームの照射時間或いは電流密度を制御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】
矩形アパーチャを有する第１成形アパーチャマスクと、多角形アパーチャ及び複数のキャラクタアパーチャを有する第２成形アパーチャマスクとを有し、第１成形アパーチャマスクの矩形アパーチャと第２成形アパーチャの多角形アパーチャとの光学的重なりで可変成形ビームを形成し、キャラクタアパーチャの選択によりキャラクタビームを形成す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＡＤデータに基づいてウェハ上に微細パターンを形成するために用いられる荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体製作プロセスに用いられる電子ビーム描画装置においては、スループットを上げるために矩形，三角形或いは任意パターンの断面を有するビームを発生して描画する可変成形ビーム方式、更にはＬＳＩの繰り返しパターンに相当するキャラクタパターンを選択して描画するキャラクタプロジェクション方式が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
キャラクタプロジェクション方式においては、一定のパターンを一括して描画することが可能であるために、描画速度の飛躍的な向上が可能となる。また、キャラクタ寸法を大きくして含まれる図形数を大きくするほど描画速度の向上の割合は大きい。しかしながら、その場合にはビーム電流が面積に比例して大きくなるため、空間電荷効果や所謂ベルシェ効果により試料上でビームがぼける問題が生じる。また、ビーム電流を増やさないためには電流密度を可変成形ビームによる描画時に比べて大幅に低下させる必要があるが、電流密度の変更は電子光学系の調整を伴うため、無駄時間が大幅に長くなってしまう。
【０００４】
そこで最近、マスクに形成されたキャラクタパターン上を電子ビームで走査することにより、電流密度の大幅な増加や減少なしに大きなパターンを描画可能としたスキャン転写方式が提案されている（例えば、特許文献２）。この方式においては、マスク上のキャラクタパターンの大きさを任意に設定でき、しかも描画速度の大幅な低下を招くこともない。
【０００５】
ところで、電子ビームを用いて描画を行う場合には、近接効果やかぶり等の寸法誤差を招く現象が起こる。スキャン転写方式を採用した場合、寸法誤差を補正するためにキャラクタパターンの転写を分割して行い、この際にそれぞれの分割要素でのビームの照射時間を変えることで照射量分布を与えることができる。しかしながら、その照射量分布は転写するパターン１つのみではなく、周囲のパターンの影響を受けるためパターンに固有ではない。試料上のどのパターンに対してどのような照射量分布を与えるかという方法については何ら考慮されていないのが現状である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２３７４４５号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−２１７１７３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来、スキャン転写方式による電子ビーム描画装置においては、周囲のパターンを考慮した照射量補正による寸法誤差補正の具体的な対策は何ら施されていないのが現状であった。このため、キャラクタパターンに対して最適な照射量分布を与えて寸法補正を行うことはできず、描画精度の低下を招く問題があった。また、この問題は、電子ビーム描画装置に限らず、イオンビーム描画装置についても同様に言えることである。
【０００９】
本発明は、上記事情を考慮して成されたもので、その目的とするところは、キャラクタパターンに対して最適な照射量分布を与えて寸法補正を行うことができ、描画精度の向上をはかり得る荷電粒子ビーム描画装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（構成）
上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。
【００１１】
即ち本発明は、マスク上に形成されたキャラクタパターンを荷電粒子ビームでスキャンして試料上に該パターンを転写するスキャン転写方式の荷電粒子ビーム描画装置であって、前記キャラクタパターンに相当するデータを展開する手段と、前記展開して得られた展開データに基づいて前記試料上の各位置において寸法補正のための照射量分布を求める手段と、前記求められた照射量分布に応じて前記キャラクタパターンのビームスキャン位置毎にビーム照射量を補正する手段とを具備してなることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、複数のアパーチャの光学的重なりによって成形された可変成形ビームを用いた可変成形ビーム露光方式と、マスク上に形成されたキャラクタパターンを荷電粒子ビームでスキャンして試料上に該パターンを転写するスキャン転写方式とを併用して試料上にパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、可変成形ビームにより描画するためのデータとキャラクタパターンに相当するデータを展開して重ね合わせる手段と、前記展開して得られた展開データに基づいて前記試料上の各位置における寸法補正のための照射量分布を求める手段と、前記求められた照射量分布に応じて、可変成形ビーム露光方式による成形ビームの照射位置毎にビーム照射量を補正し、且つスキャン転写方式によるビームスキャン位置毎にビーム照射量を補正する手段とを具備してなることを特徴とする。
【００１３】
ここで、本発明の望ましい実施態様としては次のものが挙げられる。
【００１４】
（１）　ビーム照射量を補正する手段として、荷電粒子ビームの照射時間或いは電流密度を制御すること。
【００１５】
（２）　矩形アパーチャを有する第１成形アパーチャマスクと、多角形アパーチャ及び複数のキャラクタアパーチャを有する第２成形アパーチャマスクとを有し、第１成形アパーチャマスクの矩形アパーチャと第２成形アパーチャの多角形アパーチャとの光学的重なりで可変成形ビームを形成し、キャラクタアパーチャの選択によりキャラクタビームを形成すること。
【００１６】
（３）　スキャン転写方式では、多重描画を行うこと。
【００１７】
（４）　可変成形ビーム方式とスキャン転写方式を同じ装置で行うこと。
【００１８】
（作用）
本発明によれば、キャラクタパターンに相当するデータ（及び可変成形ビーム方式により描画するためのデータ）を試料上に展開すると共に、展開して得られる展開データに基づいて試料上の各位置における最適な照射量分布を求め、スキャン転写方式による描画を行う際には上記の照射量分布で転写するようにしている。即ち、ビームスキャン位置のそれぞれにおいて荷電粒子ビームの照射時間或いは電流密度などに分布を与えることにより、同一キャラクタパターン内でビーム照射量密度に分布を与えることができる。これにより、キャラクタパターンにおいても最適なビーム照射量で描画を行うことができ、近接効果補正等の寸法誤差補正のための正確な照射量補正が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係わる電子ビーム描画装置の光学系構成を示す図である。
【００２１】
図中の１１は電子ビームを発生する電子銃、１２は電子ビームをオンオフするためのブランキング偏向器，１３はビーム成形及びキャラクタ選択のための成形偏向器、１４は対物主偏向器、１５は対物副偏向器、１６はブランキングアパーチャマスク、１７は矩形アパーチャを有する第１成形アパーチャマスク、１８は複数のアパーチャを有する第２成形アパーチャマスク、１９はマスク等の試料、２０は試料ステージ、２１，２２，２３，２４は各種レンズ系を示している。
【００２２】
電子銃１１から放出された電子ビームはブランキングアパーチャマスク１６を介して第１成形アパーチャマスク１７に照射され、このマスク１７のアパーチャ像が第２成形アパーチャマスク１８上に結像される。そして、第２成形アパーチャマスク１８で得られた像が試料１９上に結像される。
【００２３】
第２成形アパーチャマスク１８には、図２に示すように、可変成形ビームを作成するための多角形アパーチャ２０１と、各種のパターンからなる複数のキャラクタアパーチャ２０２が形成されている。成形偏向器１３により多角形アパーチャ２０１が選択されている場合は、第１成形アパーチャマスク１７の矩形アパーチャ像と多角形アパーチャ２０１との光学的重なりにより、矩形や三角形のビームが成形される。この場合、可変成形ビーム方式による描画が行われる。
【００２４】
成形偏向器１３によりキャラクタアパーチャ２０２の何れかが選択される場合は、選択されたキャラクタアパーチャ２０２上でビームをスキャンすることによりキャラクタアパーチャ２０２の像が試料１９上に転写される。この場合、スキャン転写方式による描画が行われる。
【００２５】
ここで、成形偏向器１３は多角形アパーチャ２０１の選択、キャラクタアパーチャ２０２の選択、及びビームスキャンの機能を有するものとしたが、アパーチャ２０１，２０２の選択をそれぞれ別の偏向器で行うようにしてもよい。また、アパーチャ２０２上でのビームスキャンのために、より高速の偏向器を別に設けてもよい。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態に係わる電子ビーム描画装置の全体構成を示す図である。
【００２７】
データ変換計算機３０１からデータ処理計算機３０２にＣＡＤデータが与えられ、データ処理計算機３０２からは一定領域の圧縮された描画パターンデータが出力される。データ処理計算機３０２から送られた一定領域の圧縮された描画パターンデータは、図形展開回路３０３において展開され、可変成形ビームを用いて描画するパターンに対しては四角形の種類を示す図形コード、試料上の偏向位置、縦横の長さにまで分解される。
【００２８】
図形は直角を含む台形、平行四辺形に分類され、さらにその向きによって分類されており、図形コードが割り振られている。例えば、台形として９０度ずつの回転と、上辺と下辺との関係２種類を合わせて８種類に分類され、三角形と長方形は台形の特殊な例として分類される。平行四辺形も９０度ずつの回転と、鏡像反転の関係２種類ずつで合わせて８種類に分類される。図形コードとしては図形コードの１〜１６を上記の分類に当てられる。
【００２９】
そして、図形分割回路３０４により、可変成形ビームの種類を示す図形コード５種類、ビーム寸法、試料上の偏向位置を示すデータにまで分解される。図４は、分解された図形データの例を示す。図形コードは矩形ビームと４種類の二等辺直角三角形ビームに対応して、１７〜２１を割り当てる。一方、転写による描画を用いる図形においてはスキャン転写対象であるコードを示す２２以降の図形コード、スキャン走査する際のスキャンピッチ、スキャン回数、試料上の偏向量のデータにまで展開される。スキャン転写の場合はこれ以上の分割はないので、図形分割回路３０４ではデータの処理を行わない。
【００３０】
また、図形展開回路３０３で展開されたデータに基づいて、後述するように、近接効果補正回路３０５により近接効果補正のための補正量が計算され、更に照射図形演算回路３０６によりビーム照射量が決定される。
【００３１】
照射図形演算回路３０６の出力は偏向制御回路３１０に送られる。この偏向制御回路３１０により、ブランキングアンプ３１１，図形選択偏向アンプ３１２，成形偏向アンプ３１３，ステージ駆動制御回路３１４，対物偏向アンプ３１６，ステージ駆動制御回路３１８が制御される。ここで、ブランキングアンプ３１１は前記ブランキング偏向器１２を駆動するもので、図形選択偏向アンプ３１２及び成形偏向アンプ３１３は前記成形偏向器１３を駆動するものである。可変成形ビームを得る場合は、成形偏向アンプ３１３を用い、キャラクタパターンをパターンを用いる場合は図形選択偏向アンプ３１２を用いる。
【００３２】
ステージ駆動制御回路３１４は、前記第２成形アパーチャマスク（ＥＢマスク）１８を載置したマスクステージ３１７を駆動するものである。マスクステージ３１７の移動位置はレーザ干渉計３１５により測定され、その測定情報はステージ駆動制御回路３１４に与えられる。これにより、ステージ駆動制御回路３１４によるフィードバック制御が可能となっている。対物偏向アンプ３１６は、前記偏向器１４，１５を駆動するものである。
【００３３】
ステージ駆動制御回路３１８は、試料１９を載置した試料ステージ２０を駆動するものである。試料ステージ２０の移動位置はレーザ干渉計３１９により測定され、その測定情報はステージ駆動制御回路３１８に与えられる。これにより、ステージ駆動制御回路３１８によるフィードバック制御が可能となっている。
【００３４】
次に、可変成形ビーム方式とスキャン転写方式を併用した本装置における描画方法、特にビーム照射量補正方法について更に詳しく説明する。
【００３５】
偏向制御回路３１０では、図形コードにより可変成形ビーム描画を行う場合には、ＥＢマスク１８上の可変成形用パターン（多角形アパーチャ）２０１を用いてビーム成形を行い試料１９上に照射する。一方、スキャン転写を行う場合には、ＥＢマスク１８上のキャラクタアパーチャ２０２の何れかを選択し、選択したキャラクタアパーチャ２０２上をビームスキャンして該パターンを試料１９上に転写する。ここで、偏向制御回路３１０の記憶手段には、例えば図５に示すような形式の、使用するＥＢマスク１８に付随するデータが予め貯えられている。図形コードに対応して、対応するアドレスに対応する図形の含まれるＥＢマスク１８のコード、ＥＢマスク１８内のブロック位置を示す座標（ＸＢ，ＹＢ）、ブロック内での相対位置座標（ＸＦ，ＹＦ）が含まれる。これから図形コードに対応するデータを読み取りＥＢマスク１８上の該当するアパーチャ位置までビームを偏向し、指示された図形ピッチ，スキャン回数，照射量でビームを走査し、キャラクタパターンを試料１９上に転写する。
【００３６】
この際、選択された図形が成形偏向の範囲外にある場合には、ＥＢマスクステージ３１７を移動させて所望のパターンを成形偏向領域に含まれるようにする。ここで、スキャン転写方式により描画するパターンデータのデータ構造は、例えば図６のようになっている。該当するＥＢマスク１８上の座標と共に、パターンを格子状の小領域に分割してあり、各小領域でのパターン密度或いは代表図形の大きさと位置の情報を含めておく。さらに、パターンに含まれる全面積、重心のｘ座標，ｙ座標を含む。説明を簡単にするためパターン密度情報を用いるとして説明する。
【００３７】
データ処理計算機３０２から近接効果補正回路３０５においては、図形の分解と共に近接効果補正等の寸法誤差要因に対する補正処理の計算を行い、各領域に対して最適な照射量を求める。ここで、照射量計算は該当する領域のパターン密度分布に基づいて行う。５０ｋｅＶの描画装置では、例えば照射量を計算する矩形領域にその外周、例えば２０μｍ幅領域を加えた矩形領域を考え、それを１μｍ角程度の小領域に分割する。次に、可変成形描画により描画するパターンの、各小領域に属する面積を求めて表を作る。次に、スキャン走査により描画するパターンデータに付随するパターン面積密度に基づいて各小領域に含まれる面積を先に求めた表に加える。
【００３８】
ここで、スキャン走査パターンに付随するデータの分割と小領域の分割とは必ずしも一致しないことがある。そこで、スキャン走査パターンに付随するデータの分割は、例えば０．２５μｍ単位としておき、分割領域と小領域との重なり面積に基づいて配分するようにすれば良い。ＥＢマスクに含まれるパターンデータは、描画に先立ちデータ処理回路３０２の記憶手段に保存しておく。
【００３９】
図形データの形式としては、１つのパターンデータについて、例えば試料上２０μｍに転写されるパターンの場合で０．２５μｍ格子に分割した場合には、図形データの含まれるアドレスに続き、各データの８０×８０＝６４００個の格子に含まれるパターン面積のデータが記憶される。また、含まれる図形別に分類して、図７に示すように、各図形の数と配置を示すような形式とすることも可能である。
【００４０】
図形寸法は、上記の１μｍ領域よりも小さく決めておく。パターンデータに含まれる図形を試料上に展開して各図形が含まれる領域にその面積を加える。この際、例えば１つの図形が異なる領域にまたがる場合には、図形面積と重心位置とに基づいて各領域に配分するようにする。
【００４１】
以上の操作により、該当領域でのパターン面積密度分布全体が得られる。次いで、得られたパターン面積密度に基づいて近接効果補正のための照射量計算を行う。この補正計算の実現には公知の各種の方法を用いることができるが、例えば特開平９−２８９１６４号公報に述べられている方法を使えば良い。
【００４２】
補正計算の結果は、図８に示すように、小領域の照射量を示している照射量テーブルに保存される。ここで、描画領域は試料全面でも良いし、メモリを節約するために、現在描画している領域を含む狭い領域とすることもできる。
【００４３】
次に、描画においては、描画データ列で示された座標と、上記の補正計算の結果とから照射量を決定して描画を行う。可変成形ビーム方式の場合には、座標と照射量テーブルとを対応させ、対応する小領域に与えられた照射量で描画を行う。隣り合う小領域間では照射量の不連続が生じるので、実際には照射量を小領域中心で定義しておき、他の点では隣接する４つの小領域に指定された照射量とを用いて内挿により決定する。
【００４４】
一方、スキャン走査方式により転写を行う場合には、簡単のために、走査のピッチが照射量テーブルのデータのピッチと等しいとすると、図９に示すようになる。走査によるパターン上のビーム位置（Ｘｃ，Ｙｃ）に基づいて、上記照射量テーブルの対応するアドレスが求まり、それから照射量を求める。Ｐｘ，Ｐｙが照射量テーブルのデータのピッチと異なったり、ビーム走査の格子点と照射量テーブルを定義した格子点とがずれていたりして、（Ｘｃ，Ｙｃ）で与えられる点が照射量テーブルを定義した格子の点と一致しない場合には、照射量を内挿により求める。また、照射量の読み込みを高速化するためにスキャン走査用の小テーブルを先に上記の照射量テーブルから求めておき、それを用いて照射量を決定することもできる。
【００４５】
スキャン走査方式においては多重スキャンを行う場合がある。この場合には、多重度に応じて照射量を変更する。例えば４回スキャンを行う場合には、照射量テーブルに与えられた照射量がＤ０であるとして、１〜３回目の照射量Ｄ１〜Ｄ３＝Ｄ０／４、４回目Ｄ４＝Ｄ０−（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）と決める。Ｄ４の決め方が他と異なるのは数値計算上の桁落ちの影響を小さくするためである。多重走査において、走査毎に照射量を決める点をずらす場合には、照射量テーブルで与えられた格子点（ｉ，ｊ）での照射量を１〜３回目の照射量Ｄ（１〜３）ｉｊ＝Ｄｉｊ／４と、４回目の照射量Ｄ４ｉｊ＝Ｄｉｊ−（Ｄ１ｉｊ＋Ｄ２ｉｊ＋Ｄ３ｉｊ）として、走査時の各照射量を決める点での照射量を決めることができる。
【００４６】
また、近接効果だけでなく、遠距離感光作用やローディング効果のように更に広い範囲のパターン面積分布に依存した寸法変動等を補正する場合には、スキャン転写パターンの全面積のデータを用いて補正計算を行うことで、計算効率を上げることが可能である。補正計算の方法としては、例えば以下に述べる方法がある。
【００４７】
まず、近接効果とかぶり作用及びローディング効果の補正を合わせて、各ショットにおける照射量密度Ｄ（ｘ）を
０．５Ｄ（ｘ）（ｗ−Δ（ｘ））／ｗ＋η∫σ（ｘ−ｘ’）Ｄ（ｘ’）ｄｘ’＋θ∫ｐ（ｘ−ｘ’）Ｄ（ｘ’）ｄｘ’＝０．５Ｄ０　…（１）
を満たすように決める。ｘ、ｘ’　は、記述の便宜上それぞれ、２次元ベクトルを示すものとする。Ｄ０　は基準照射量である。
【００４８】
ここで、η及びθはそれぞれ近接効果及び遠距離感光作用の影響を示すパラメータを示す。また、σ（ｘ）及びｐ（ｘ）はそれぞれ近接効果及び遠距離感光作用の広がりを与える関数である。これらは実験的に予め求めておく。
【００４９】
Δ（ｘ）は、ローディング効果等照射量による寸法変動の分布を与える。１ｍｍ角程度の領域内では一定として考える。通常、近接効果の広がりσ（ｘ）は１０μｍ程度であり、遠距離感光作用の広がりｐ（ｘ）は数ｍｍ程度である。近接効果の広がりσ（ｘ）に前方散乱の影響を含めると分布は中央が鋭いピークを持つものとなる。
【００５０】
ここで、（１）式左辺の積分範囲はマスク全面のパターン領域である。しかし、実用的にはσ（ｘ−ｘ’）を含む第１の積分における積分範囲は点ｘを中心とする、半径数１０μｍ程度の領域、ｑ（ｘ−ｘ’）を含む第２の積分における積分範囲は点ｘを中心とする、半径３０ｍｍ程度の領域に限定しても良い。
【００５１】
近接効果と遠距離感光作用の補正を行う方法としては、例えば次のような方式が考えられる。Ｄ（ｘ）＝ｄｐ（ｘ）×ｄｆ（ｘ）として、ｄｆ（ｘ）の変化がｄｐ（ｘ）の変化に比べて緩やかだとすると、前記方程式（１）は良い近似で
０．５ｄｐ（ｘ）ｄｆ（ｘ）｛ｗ−Δ（ｘ）｝／ｗ＋ηｄｆ（ｘ）∫σ（ｘ−ｘ’）ｄｐ（ｘ’）ｄｘ’＋θ∫ｑ（ｘ−ｘ’）ｄｐ（ｘ’）ｄｆ（ｘ’）ｄｘ’＝０．５Ｄ０　…（２）
となる。
【００５２】
いま、ｄｐ（ｘ）を
０．５ｄｐ（ｘ）＋ηｗ／｛ｗ−Δ（ｘ）｝∫σ（ｘ−ｘ’）ｄｐ（ｘ’）ｄｘ’＝０．５　…（３）
を満たすように決める。この条件下で、残る方程式は
０．５ｄｆ（ｘ）＋θｗ／｛ｗ−Δ（ｘ）｝∫ｑ（ｘ−ｘ’）ｄｐ（ｘ’）ｄｆ（ｘ’）ｄｘ’＝０．５ｗ／（ｗ−Δ（ｘ））Ｄ０　…（４）
となる。この方程式（４）に含まれる積分は領域を１ｍｍ角程度にして、その領域内でｄｆ（ｘ）が一定として求めても大きな誤差はない。この１ｍｍ角の領域内に限定すると方程式（４）の積分を含む項は
θΣｐ（ｘ−ｘｊ）ｄｆ（ｘｊ）∫ｄｐ（ｘ’）ｄｘ’
となる。ここで、ｊは領域を示す添え字で、方程式（４）の積分を含む項は各領域についての積分を含む項の和で表されることとなる。
【００５３】
方程式（３）の両辺をこの１ｍｍ角程度の領域で積分すると、第二項は二重積分
∫∫σ（ｘ−ｘ’）ｄｐ（ｘ’）ｄｘ’ｄｘ
となる。これは良い近似で
∫ｄ（ｘ’）ｄｘ’
となる。ｘ’　での積分領域をこの１ｍｍ角の領域とすれば結局
［０．５＋ηｗ／｛ｗ−Δ（ｘ）｝］∫ｄｐ（ｘ’）ｄｘ’＝０．５×（パターン面積）
が得られる。つまり、
∫ｄｐ（ｘ’）ｄｘ’＝（パターン面積）／（０．５＋ηｗ／（ｗ−Δ（ｘ）））
となり、方程式（４）は領域ｉについて
０．５ｄｆ（ｘｉ）＋θ／［０．５＋ηｗ／｛ｗ−Δ（ｘ）｝］Σｑ（ｘｉ−ｘｊ）ｄｆ（ｘｊ）×（パターン面積）＝０．５ｗ／｛ｗ−Δ（ｘ）｝Ｄ０　…（５）
となる。この方程式（５）をマスク全面の各領域について連立させてｄｆ（ｘｉ）を求めることができる。各小領域のパターン面積を計算する際にはスキャン転写する領域についてはＥＢマスクのデータとして予め与えられているパターン面積を使うことで計算効率を高めることができる。
【００５４】
ここで述べた方法においてはｄｆ（ｘｉ）は近接効果の影響を示すパラメータθ及び遠距離感光作用の影響を示すパラメータη、各領域内のパターン面積が知られていれば、近接効果補正を行うときに必要となる細かいパターン分布は必要としない。
【００５５】
ｄｆ（ｘ）の分布を予め求めておいて記憶手段に貯えておき、描画時には先に述べた方法により描画領域近傍について計算して得られるｄｐ（ｘ）を計算した後、演算手段においてその領域に与えられるｄｆ（ｘ）の値を掛け合わせることにより、近接効果と遠距離感光作用及びローディング効果の全てを補正できる。
【００５６】
このように本実施形態によれば、スキャン転写方式と可変成形ビーム方式による描画が混在する場合でも、スキャン転写パターンデータと可変成形ビーム方式による描画パターンデータとを合成した後に最適なビーム照射量を決定することにより、全領域にわたって近接効果などを補正した正確なビーム照射量を決定することができる。このため、キャラクタパターンに対しても最適な照射量分布を与えて寸法補正を行うことができ、描画精度の向上をはかることができる。
【００５７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。実施形態では、可変成形ビーム方式とスキャン転写方式とを併用した例を説明したが、本発明はこれに限らず、全領域が可変成形ビーム方式による描画である場合、逆に全領域がスキャン転写方式により描画する場合においても対応できる。また、スキャン転写方式によるパターン寸法が一定でない場合にも対応できる。さらに、スキャンのピッチをｘ方向、ｙ方向とも１とすることで、通常のキャラクタプロジェクション描画に対しても適用することが可能である。
【００５８】
また、実施形態では電子ビーム描画装置を例に取り説明したが、本発明はイオンビーム描画装置においても同様に適用することができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、キャラクタパターンに相当するデータを展開して得られた試料上でのレイアウトパターンに基づいて試料上の各位置において寸法補正のための照射量分布を求め、求めた照射量分布に応じてキャラクタパターンのビームスキャン位置のそれぞれにおいてビーム照射量を補正することにより、キャラクタパターンに対して最適な照射量分布を与えて寸法補正を行うことができ、これにより描画精度の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電子ビーム描画装置の光学系構成を示す図。
【図２】図１の装置に用いた第２成形アパーチャマスクの構成を示す平面図。
【図３】同実施形態に係わる電子ビーム描画装置の全体構成を示す図。
【図４】分割後のデータ構造を示す図。
【図５】ＥＢマスクデータの構造を示す図。
【図６】スキャン転写方式による描画するパターンのデータ構造を示す図。
【図７】スキャン転写方式による描画するパターンの別のデータ構造を示す図。
【図８】照射量テーブルのデータ構造の例を示す図。
【図９】走査位置と照射量テーブルとの対応関係を示す図。
【符号の説明】
１１…電子銃
１２…ブランキング偏向器
１３…成形偏向器
１４…対物主偏向器
１５…対物副偏向器
１６…ブランキングアパーチャ
１７…第１成形アパーチャマスク
１８…第２成形アパーチャマスク
１９…マスク（試料）
２０…試料ステージ
２１，２２，２３，２４…各種レンズ系
２０１…多角形アパーチャ
２０２…ラクタアパーチャ
３０１…データ処理計算機
３０２…データ処理計算機
３０３…図形展開回路
３０４…図形分割回路
３０５…近接効果補正回路
３０６…照射図形演算回路
３１０…偏向制御回路
３１１…ブランキングアンプ
３１２…図形選択偏向アンプ
３１３…成形偏向アンプ
３１４…ステージ駆動制御回路
３１５…レーザ干渉計
３１６…対物偏向アンプ
３１７…マスクステージ
３１８…ステージ駆動制御回路
３１９…レーザ干渉計
【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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