(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画領域が第１の寸法でメッシュ状に分割された各第１のメッシュ領域におけるかぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正照射量を計算するかぶり効果補正照射量計算工程と、
前記描画領域が第２の寸法でメッシュ状に分割された各第２のメッシュ領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値を計算するローディング効果補正寸法値計算工程と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との相関関係を用いて、前記各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、前記各第２のメッシュ領域における前記荷電粒子ビームの基準照射量マップを作成する基準照射量マップ作成工程と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との前記相関関係を用いて、前記各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、前記各第２のメッシュ領域における近接効果補正係数マップを作成する近接効果補正係数マップ作成工程と、
前記基準照射量マップと前記近接効果補正係数マップとを用いて、前記描画領域が前記第１と第２の寸法よりも小さい第３の寸法でメッシュ状に分割された各第３のメッシュ領域における近接効果を補正する前記荷電粒子ビームの近接効果補正照射量を計算する近接効果補正照射量計算工程と、
前記かぶり効果補正照射量と前記近接効果補正照射量とに基づいて、前記描画領域の各位置における前記荷電粒子ビームの照射量を計算する荷電粒子ビーム照射量計算工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射量演算方法。
【請求項２】
前記荷電粒子ビーム照射量は、フォトマスクの描画領域に前記荷電粒子ビームを照射するための照射量であって、
前記かぶり効果補正照射量計算工程において、前記各第１のメッシュ領域におけるパタン面積密度に依存したとパタン密度依存相対値と、前記各第１のメッシュ領域の前記フォトマスクの面内位置に依存した位置依存相対値との積をかぶり効果補正照射量とすることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム照射量演算方法。
【請求項３】
前記ローディング効果補正寸法値計算工程において、前記各第２のメッシュ領域におけるパタン面積密度に依存したとパタン密度依存値と、前記各第２のメッシュ領域の位置に依存した位置依存値との和を補正寸法値とすることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム照射量演算方法。
【請求項４】
前記描画領域は、半導体デバイスの製造に用いられるマスクの描画領域を含むことを特徴とする請求項３に記載の荷電粒子ビーム照射量演算方法。
【請求項５】
前記ローディング効果補正寸法値計算工程において、さらに、前記マスクを用いて製造されるウエハ上に生じると予測される寸法誤差の値を予め定めておき、前記パタン密度依存値と前記位置依存値との和に前記寸法誤差の値を加算し、前記寸法誤差が加算された値を前記ローディング効果補正のための前記補正寸法値とすることを特徴とする請求項４に記載の荷電粒子ビーム照射量演算方法。
【請求項６】
描画領域が第１の寸法でメッシュ状に分割された各第１のメッシュ領域におけるかぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正照射量を計算するかぶり効果補正照射量計算工程と、
前記描画領域が第２の寸法でメッシュ状に分割された各第２のメッシュ領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値を計算するローディング効果補正寸法値計算工程と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との相関関係を用いて、前記各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、前記各第２のメッシュ領域における前記荷電粒子ビームの基準照射量マップを作成する基準照射量マップ作成工程と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との前記相関関係を用いて、前記各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、前記各第２のメッシュ領域における近接効果補正係数マップを作成する近接効果補正係数マップ作成工程と、
前記基準照射量マップと前記近接効果補正係数マップとを用いて、前記描画領域が前記第１と第２の寸法よりも小さい第３の寸法でメッシュ状に分割された各第３のメッシュ領域における近接効果を補正する前記荷電粒子ビームの近接効果補正照射量を計算する近接効果補正照射量計算工程と、
前記かぶり効果補正照射量と前記近接効果補正照射量とに基づいて、前記描画領域の各位置における前記荷電粒子ビームの照射量を計算する荷電粒子ビーム照射量計算工程と、
前記荷電粒子ビームの照射量に基づいて、前記荷電粒子ビームを用いて前記描画領域を描画する描画工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項７】
描画領域が第１の寸法でメッシュ状に分割された各第１のメッシュ領域におけるかぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正照射量を計算するかぶり効果補正照射量計算処理と、
前記描画領域が第２の寸法でメッシュ状に分割された各第２のメッシュ領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値を計算するローディング効果補正寸法値計算処理と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との相関関係を用いて、前記各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、前記各第２のメッシュ領域における前記荷電粒子ビームの基準照射量マップを作成する基準照射量マップ作成処理と、
前記基準照射量マップを記憶装置に記憶させる基準照射量マップ記憶処理と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との前記相関関係を用いて、前記各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、前記各第２のメッシュ領域における近接効果補正係数マップを作成する近接効果補正係数マップ作成処理と、
前記近接効果補正係数マップを前記記憶装置に記憶させる近接効果補正係数マップ記憶処理と、
前記記憶装置から前記基準照射量マップと前記近接効果補正係数マップとを読み出し、前記描画領域が前記第１と第２の寸法よりも小さい第３の寸法でメッシュ状に分割された各第３のメッシュ領域における近接効果を補正する前記荷電粒子ビームの近接効果補正照射量を計算する近接効果補正照射量計算処理と、
前記かぶり効果補正照射量と前記近接効果補正照射量とに基づいて、前記描画領域の各位置における前記荷電粒子ビームの照射量を計算する荷電粒子ビーム照射量計算処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
描画領域が第１の寸法でメッシュ状に分割された各第１のメッシュ領域におけるかぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正照射量を計算するかぶり効果補正照射量計算部と、
前記描画領域が第２の寸法でメッシュ状に分割された各第２のメッシュ領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値と近接効果補正係数と前記荷電粒子ビームの基準照射量との相関関係を用いて前記各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて作成された、前記各第２のメッシュ領域における前記荷電粒子ビームの基準照射量マップと近接効果補正係数マップとを用いて、前記描画領域が前記第１と第２の寸法よりも小さい第３の寸法でメッシュ状に分割された各第３のメッシュ領域における近接効果を補正する前記荷電粒子ビームの近接効果補正照射量を計算する近接効果補正照射量計算部と、
前記かぶり効果補正照射量と前記近接効果補正照射量とに基づいて、前記描画領域の各位置における前記荷電粒子ビームの照射時間を計算する荷電粒子ビーム照射時間計算部と、
前記荷電粒子ビームの照射時間に合わせて、前記荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、
前記偏向器により偏向された前記荷電粒子ビームを遮蔽するアパーチャと、
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、荷電粒子ビーム照射量演算方法、プログラム及び荷電粒子ビーム描画装置に係り、特に、電子線描画において線幅均一性を向上させるための電子ビームの照射量を求める手法に関する。
【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ンを形成するためには、高精度の原画パタン（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、高精度の原画パタンの生産に用いられる。
【０００３】
図１９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。
可変成形型電子線描画装置（ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）描画装置）における第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の可変成形用開口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という。
【０００４】
上述した電子ビーム描画では、より高精度な試料面内、例えばマスク面内の線幅均一性が求められている。ここで、かかる電子ビーム描画では、電子ビームをレジストが塗布されたマスクに照射して回路パタンを描画する場合、電子ビームがレジスト層を透過してその下の層に達し、再度レジスト層に再入射する後方散乱による近接効果と呼ばれる現象が生じてしまう。これにより、描画の際、所望する寸法からずれた寸法に描画されてしまう寸法変動が生じてしまう。
一方、描画後にエッチングする場合においても、回路パタンの粗密に起因したローディング効果と呼ばれる寸法変動が生じてしまう。
【０００５】
これら近接効果やローディング効果を補正するために、回路パタン全体を、５００μｍ角のグローバルローディング効果小区画、０．５μｍ角の近接効果小区画、５０ｎｍ角のマイクロローディング効果小区画にそれぞれ分割し影響度マップ作成を行なう。そして、５０％の所定面積密度の回路パタンを適切に描画でき照射量（固定値）と、近接効果影響値αマップと、ローディング効果補正量ΔＣＤから求めた近接効果補正係数ηマップを用いて、描画するための照射量を算出する手法についての記載が文献に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１９５７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、ＬＳＩの高集積化に伴って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ンを形成するためには、より高精度なマスク面内の線幅均一性が求められる。ここで、かかる電子ビーム描画では、上述した近接効果やローディング効果による寸法変動の他に、さらに、電子ビームのマスク面での反射に起因する多重散乱によるかぶり効果と呼ばれる寸法変動も生じてしまうといった問題があった。上述した特許文献１の手法では、かかるかぶり効果による寸法変動の補正ができないため線幅均一性の達成としては不十分であった。
【０００７】
ここで、ローカルな領域には近接効果補正、グローバルな領域には近接効果補正条件を満たすかぶり効果補正を行なう手法が試みられている。かかる手法では、グローバルな領域としてかぶり効果補正用の単位領域（μｍ〜ｍｍオーダー）を定義して、領域毎にパタン面積密度と影響範囲、かぶり効果補正係数（固定値）を使って補正相対照射量（ｘ，ｙ）を計算する。次に、ローカルな領域として近接効果補正用の単位小領域（μｍオーダー）を定義して、小領域毎にパタン面積密度と影響範囲、基準照射量（固定値）、近接効果補正係数（固定値）を使って補正照射量を計算する。そして、かぶり効果補正の補正相対照射量と近接効果補正の補正照射量との積により各小領域における電子ビーム照射量を求めるというものである。しかしながら、かかる手法では、かぶり効果補正が各領域毎の相対照射量なので、ローディング効果のようなパタンカテゴリに依らない線幅寸法変動を補正することができないといった問題があった。すなわち、エッチング処理で生じるローディング効果による線幅不均一の補正が不十分であった。
【０００８】
本発明は、かかる問題点を克服し、かぶり効果、近接効果及びローディング効果による寸法変動を同時に補正する照射量を求める手法並びにかかる手法を用いた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】
【０００９】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム照射量演算方法は、
描画領域が第１の寸法でメッシュ状に分割された各第１のメッシュ領域におけるかぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正照射量を計算するかぶり効果補正照射量計算工程と、
描画領域が第２の寸法でメッシュ状に分割された各第２のメッシュ領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値を計算するローディング効果補正寸法値計算工程と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との相関関係を用いて、かかる各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、各第２のメッシュ領域における荷電粒子ビームの基準照射量マップを作成する基準照射量マップ作成工程と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との前記相関関係を用いて、かかる各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、各第２のメッシュ領域における近接効果補正係数マップを作成する近接効果補正係数マップ作成工程と、
基準照射量マップと近接効果補正係数マップとを用いて、描画領域が第１と第２の寸法よりも小さい第３の寸法でメッシュ状に分割された各第３のメッシュ領域における近接効果を補正する荷電粒子ビームの近接効果補正照射量を計算する近接効果補正照射量計算工程と、
かぶり効果補正照射量と近接効果補正照射量とに基づいて、描画領域の各位置における荷電粒子ビームの照射量を計算する荷電粒子ビーム照射量計算工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる構成により、ローディング効果を補正する補正寸法値に基づいた近接効果補正照射量を計算することができる。そして、かかる構成により、ローディング効果を補正する近接効果補正とかぶり効果補正とを行なった荷電粒子ビームの照射量を計算することができる。さらに、基準照射量マップと近接効果補正係数マップを作成することにより、第２のメッシュ領域毎の基準照射量と第２のメッシュ領域毎の近接効果補正係数に基づいて近接効果補正照射量を計算することができる。
【００１１】
また、上述した荷電粒子ビーム照射量は、フォトマスクの描画領域に前記荷電粒子ビームを照射するための照射量であって、かぶり効果補正照射量計算工程において、各第１のメッシュ領域におけるパタン面積密度に依存したとパタン密度依存相対値と、各第１のメッシュ領域のフォトマスクの面内位置に依存した位置依存相対値との積をかぶり効果補正照射量とすることを特徴とする。
【００１２】
パタン面積密度に依存したパタン密度依存相対値だけではなくパタン密度依存相対値にフォトマスクの面内位置に依存した位置依存相対値を乗じる構成により、位置依存に起因するかぶり効果の値をも補正することができる。
【００１３】
また、ローディング効果補正寸法値計算工程において、各第２のメッシュ領域におけるパタン面積密度に依存したパタン密度依存値と、各第２のメッシュ領域の位置に依存した位置依存値との和を補正寸法値とすることを特徴とする。
【００１４】
パタン面積密度に依存したパタン密度依存値だけではなくパタン密度依存値に位置に依存した位置依存値を加算する構成により、位置依存に起因するローディング効果の値をも補正することができる。
【００１５】
そして、上述した描画領域には、半導体デバイスの製造に用いられるマスクの描画領域を含んでいる。
【００１６】
また、ローディング効果補正寸法値計算工程において、さらに、マスクを用いて製造されるウエハ上に生じると予測される寸法誤差の値を予め定めておき、パタン密度依存値と位置依存値との和にかかる寸法誤差の値を加算し、この寸法誤差が加算された値をローディング効果補正のための前記補正寸法値とするようにしても好適である。
【００１７】
そして、上述した基準照射量マップは、補正寸法値と基準照射量との相関情報を用いて作成され、近接効果補正係数マップは、補正寸法値と近接効果補正係数との相関情報を用いて作成される。
【００１８】
そして、かかる方法によって得られた照射量で描画する本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
描画領域が第１の寸法でメッシュ状に分割された各第１のメッシュ領域におけるかぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正照射量を計算するかぶり効果補正照射量計算工程と、
描画領域が第２の寸法でメッシュ状に分割された各第２のメッシュ領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値を計算するローディング効果補正寸法値計算工程と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との相関関係を用いて、かかる各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、各第２のメッシュ領域における荷電粒子ビームの基準照射量マップを作成する基準照射量マップ作成工程と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との前記相関関係を用いて、かかる各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、各第２のメッシュ領域における近接効果補正係数マップを作成する近接効果補正係数マップ作成工程と、
基準照射量マップと近接効果補正係数マップとを用いて、描画領域が第１と第２の寸法よりも小さい第３の寸法でメッシュ状に分割された各第３のメッシュ領域における近接効果を補正する荷電粒子ビームの近接効果補正照射量を計算する近接効果補正照射量計算工程と、
かぶり効果補正照射量と近接効果補正照射量とに基づいて、描画領域の各位置における荷電粒子ビーム照射量を計算する荷電粒子ビーム照射量計算工程と、
前記荷電粒子ビームの照射量に基づいて、前記荷電粒子ビームを用いて前記描画領域を描画する描画工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によりローディング効果補正と近接効果補正とかぶり効果補正とを行なった荷電粒子ビーム描画を行なうことができる。
【００２０】
さらに、上述した荷電粒子ビーム照射量演算方法を、コンピュータを実行させるためのプログラムにより構成する場合には、
描画領域が第１の寸法でメッシュ状に分割された各第１のメッシュ領域におけるかぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正照射量を計算するかぶり効果補正照射量計算処理と、
描画領域が第２の寸法でメッシュ状に分割された各第２のメッシュ領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値を計算するローディング効果補正寸法値計算処理と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との相関関係を用いて、各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、各第２のメッシュ領域における荷電粒子ビームの基準照射量マップを作成する基準照射量マップ作成処理と、
基準照射量マップを記憶装置に記憶させる基準照射量マップ記憶処理と、
補正寸法値と近接効果補正係数と荷電粒子ビームの基準照射量との前記相関関係を用いて、各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて、各第２のメッシュ領域における近接効果補正係数マップを作成する近接効果補正係数マップ作成処理と、
近接効果補正係数マップを記憶装置に記憶させる近接効果補正係数マップ記憶処理と、
記憶装置から基準照射量マップと近接効果補正係数マップとを読み出し、描画領域が第１と第２の寸法よりも小さい第３の寸法でメッシュ状に分割された各第３のメッシュ領域における近接効果を補正する荷電粒子ビームの近接効果補正照射量を計算する近接効果補正照射量計算処理と、
かぶり効果補正照射量と近接効果補正照射量とに基づいて、描画領域の各位置における荷電粒子ビームの照射量を計算する荷電粒子ビーム照射量計算処理と、
を備えればよい。
【００２１】
また、本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
描画領域が第１の寸法でメッシュ状に分割された各第１のメッシュ領域におけるかぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正照射量を計算するかぶり効果補正照射量計算部と、
描画領域が第２の寸法でメッシュ状に分割された各第２のメッシュ領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値補正寸法値と近接効果補正係数と前記荷電粒子ビームの基準照射量との相関関係を用いて前記各第２のメッシュ領域における補正寸法値に基づいて作成された、各第２のメッシュ領域における荷電粒子ビームの基準照射量マップと近接効果補正係数マップとを用いて、描画領域が第１と第２の寸法よりも小さい第３の寸法でメッシュ状に分割された各第３のメッシュ領域における近接効果を補正する荷電粒子ビームの近接効果補正照射量を計算する近接効果補正照射量計算部と、
かぶり効果補正照射量と近接効果補正照射量とに基づいて、描画領域の各位置における荷電粒子ビームの照射時間を計算する荷電粒子ビーム照射時間計算部と、
荷電粒子ビームの照射時間に合わせて、荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、
偏向器により偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するアパーチャと、
を備えたことを特徴とする。
【００２２】
かかる構成によりローディング効果補正と近接効果補正とかぶり効果補正とを行なった荷電粒子ビームの照射時間を計算することができる。そして、かかる照射時間に合わせて、荷電粒子ビームをアパーチャへと偏向することで、ローディング効果を補正する近接効果補正とかぶり効果補正とを行なった荷電粒子ビームの照射量がマスクに入射するように荷電粒子ビームをＯＮ／ＯＦＦさせることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ローディング効果補正と近接効果補正とかぶり効果補正とを行なった荷電粒子ビームの照射量を計算することができるので、かぶり効果、近接効果及びローディング効果による寸法変動を矛盾なく両立させて同時に補正する照射量を求めることができる。さらに、かかる照射量で荷電粒子ビームを照射することで、より高精度なマスク面内の線幅均一性を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態における電子ビーム描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図１において、電子ビーム描画方法は、標準の近接効果補正係数η０、標準の基準照射量ＢａｓｅＤｏｓｅ０、影響範囲σＢ、及び補正線幅寸法ＣＤに対する近接効果補正係数と基準照射量の相関関係ＣＤ（η，ＢａｓｅＤｏｓｅ）の導出を行う工程（Ｓ１０２）と、かぶり効果補正係数θと影響範囲σｆ、及びローディグ効果補正係数γと影響範囲σＬとを算出する工程（Ｓ１０４）と、かぶり効果補正照射量計算工程の一例となるかぶり効果補正相対照射量計算工程（Ｓ１０６）と、かぶり効果補正マップＤｋ（ｘ，ｙ）作成工程（Ｓ１０８）と、ローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）計算工程（Ｓ１１０）と、基準照射量マップＢａｓｅＤｏｓｅ(ｘ，ｙ)作成工程（Ｓ１１２）と、近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）作成工程（Ｓ１１４）と、近接効果補正照射量Ｄｐ（ｘ，ｙ）計算工程（Ｓ１１６）と、荷電粒子ビーム照射量計算工程の一例となる図形照射位置での照射量計算工程（Ｓ１１８）と、照射時間計算工程（Ｓ１２０）と、図形照射（描画）工程（Ｓ１２２）という一連の工程を実施する。
【００２６】
図２は、本実施の形態におけるＥＢ描画装置の要部構成の一例を示す概念図である。
図２において、荷電粒子線描画装置の一例となるＥＢ描画装置１００は、描画部と制御部を備えている。描画部では、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、ブランキング偏向器２０５、ブランキングアパーチャ２０６を有している。描画室１０３内には、ＸＹテーブル１０５を有している。制御部では、制御計算機１１０と、磁気ディスク装置やメモリ等の記憶装置１３０、偏向制御回路１４０を備えている。制御計算機１１０内では、かぶり効果補正照射量計算部１１２、ローディング効果補正寸法値計算部１１４、近接効果補正照射量計算部１１６、照射量計算部１１８、荷電粒子ビーム照射時間計算部の一例となる照射時間計算部１２０といった各機能を有している。制御計算機１１０には、回路パタンデータ１５０が入力され、また、描画条件・補正等の係数データ１３２が入力或いは設定される。図２では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。ＥＢ描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。また、図２では、コンピュータの一例となる制御計算機１１０で、かぶり効果補正照射量計算部１１２、ローディング効果補正寸法値計算部１１４、近接効果補正照射量計算部１１６、照射量計算部１１８、照射時間計算部１２０といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではなく、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組み合わせでも構わない。
【００２７】
電子銃２０１から出た所定の電流密度Ｊに制御された荷電粒子ビームの一例となる電子ビーム２００は、移動可能に配置されたＸＹテーブル１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。ここで、試料１０１上の電子ビーム２００が、所望する照射量を試料１０１に入射させる照射時間に達した場合、試料１０１上に必要以上に電子ビーム２００が照射されないようにするため、例えば静電型のブランキング偏向器２０５で電子ビーム２００を偏向すると共にブランキングアパーチャ２０６で電子ビーム２００をカットし、電子ビーム２００が試料１０１面上に到達しないようにする。ブランキング偏向器２０５の偏向電圧は、偏向制御回路１４０及び図示していないアンプによって制御される。
ここで、試料１０１は、パタン転写に用いるものであればよく、例えば、フォトマスクが該当する。また、フォトマスクは、光に限らず、Ｘ線、電子ビーム、イオンビーム、ＥＵＶ等を用いるものでも構わない。
【００２８】
ビームＯＮ（ブランキングＯＦＦ）の場合、電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、図２における実線で示す軌道を進むことになる。一方、ビームＯＦＦ（ブランキングＯＮ）の場合、電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、図２における点線で示す軌道を進むことになる。また、電子鏡筒１０２内およびＸＹテーブル１０５が配置された描画室１０３内は、図示していない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力となる真空雰囲気となっている。
【００２９】
図２では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略しているが、ＥＢ描画装置１００は、上述した構成の他に、電子鏡筒１０２内に、照明レンズ、第１のアパーチャ、投影レンズ、成形偏向器、第２のアパーチャ、対物レンズ、対物偏向器等を備えていても構わない。ビームＯＮ（ブランキングＯＦＦ）の場合、かかる構成では、電子銃２０１から出た電子ビーム２００が、照明レンズにより矩形、例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ全体を照明する。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のアパーチャを通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズにより第２のアパーチャ上に投影される。かかる第２のアパーチャ上での第１のアパーチャ像の位置は、成形偏向器によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２のアパーチャを通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズにより焦点を合わせ、対物偏向器により偏向されて、移動可能に配置されたＸＹテーブル１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。かかる構成にすることにより可変成形型ＥＢ描画装置とすることができる。
【００３０】
Ｓ（ステップ）１０２における算出工程として、標準の近接効果補正係数η０、標準の基準照射量ＢａｓｅＤｏｓｅ０、影響範囲σＢ、及び補正線幅寸法ＣＤに対する、近接効果補正係数と基準照射量の相関ＣＤ（η，ＢａｓｅＤｏｓｅ）の導出を行う。
図３は、本実施の形態におけるＳ１０２を算出するための手法の一例である。
図３のように、一例となる線幅のパタン面積密度がほぼ０％のラインパタンと、５０％のラインパタンと、１００％のラインパタンとが組になったパタンセットを配置し、近接効果補正係数、基準照射量、影響範囲の値を変えてマスクに描画を行い、パタン面積密度０％、５０％、１００％のラインパタンの線幅を測定する。
図４は、本実施の形態の各基準照射量における、近接効果補正係数に対する線幅をグラフに示した一例である。各基準照射量における、パタン面積密度０％、５０％、１００％のラインパタンの線幅の差がいちばん小さくなるときの近接効果補正係数を、近接効果補正条件を満たす最適な近接効果補正係数と基準照射量の組み合わせ、と決める。図４の例では、５組の最適な近接効果補正係数と基準照射量の組み合わせが、影響範囲ごとに算出できる。最適な近接効果補正係数と基準照射量の組み合わせにおけるパタン面積密度０％、５０％、１００％のラインパタンの線幅の差が一番小さくなる影響範囲を、最適な影響範囲σＢと決める。
最適な近接効果補正係数と基準照射量と影響範囲σＢ、このときの線幅の５組の組み合わせを基に補間によって最適な近接効果補正係数と基準照射量と線幅がそれぞれ連続的な相関となるようにする。線幅に対する相関連続線上の近接効果補正係数と基準照射量のうち、５０％面積密度となる線幅１対１のラインパタンにおけるｉｓｏ−ｆｏｃｕｌ  Ｄｏｓｅと一致する近接効果補正係数と基準照射量の組み合わせを、標準の近接効果補正係数η０と標準の基準照射量ＢａｓｅＤｏｓｅ０として定義する。
図５は、本実施の形態における、前記標準の近接効果補正係数η０と標準の基準照射量ＢａｓｅＤｏｓｅ０とこのときの線幅を中心に、最適な近接効果補正係数と基準照射量の５組の組み合わせを基に補間を行った相関連続線に沿って近接効果補正係数と基準照射量を変えたときの、線幅ＣＤの変化量、すなわち補正線幅寸法の相関ＣＤ（η，ＢａｓｅＤｏｓｅ）を示した図である。この相関関係により、近接効果補正条件を満たした状態で線幅寸法を変化させることができる。
【００３１】
Ｓ１０４における算出工程として、かぶり効果補正係数θと影響範囲σｆ、及びローディグ効果補正係数γと影響範囲σＬとを算出する。
図６は、本実施の形態におけるかぶり効果補正係数θと影響範囲σｆ、及びローディグ効果補正係数γと影響範囲σＬを求める手法の一例を示す概念図である。
図６に示すように、パタン面積密度をほぼ２０％のパタンと、６０％のパタンと、１００％のパタンからの現在のマスク製作工程におけるかぶり効果とローディング効果、及びそれぞれの補正の度合いを、かぶり効果補正係数、かぶり効果影響範囲、ローディング効果補正係数、ローディング効果影響範囲をパラメータとした、マスク面内２箇所に一列に配置したパタン面積密度０％、５０％、１００％のラインパタン組を描画する。２箇所のラインパタン組の線幅を、それぞれ現像後、エッチング後に測定し、好適な補正が行われたときのかぶり効果補正係数θ、かぶり効果補正影響影響範囲σｆ、及びローディグ効果補正係数γ、ローディング効果影響範囲σＬを適切なパラメータとして求めることができる。
【００３２】
以上までの工程を予め、行なっておき、ＥＢ描画装置１００は、得られた各値（描画条件・補正等の係数データ１３２）を入力し、記憶装置１３０に記憶しておく。また、ＥＢ描画装置１００は、回路パタンデータを入力し、記憶装置１３０に記憶しておく。そして、以下に示す各工程をＥＢ描画装置１００において実行させる。
【００３３】
図７は、本実施の形態における照射量演算方法の流れの一例を示す概念図である。
図７では、実施の形態１における電子ビーム描画方法の中で、特に、電子ビーム照射量を算出するまでのフローについて示している。
まず、マスクパタンとして示す描画領域について、グローバルな領域として、μｍ〜ｍｍオーダー、例えば、０．５〜１ｍｍの寸法でメッシュ状に分割されたかぶり効果補正用の単位領域（第１のメッシュ領域）を定義する。そして、同様にμｍ〜ｍｍオーダー、例えば、０．５〜１ｍｍの寸法でメッシュ状に分割されたローディング効果補正用の単位領域（第２のメッシュ領域）を定義する。ここでは、一例として、かぶり効果補正用の単位領域とローディング効果補正用の単位領域とを同じ寸法の領域として定義した例を説明する。すなわち、グローバルな領域としてμｍ〜ｍｍオーダー、例えば、０．５〜１ｍｍの寸法でメッシュ状に分割されたかぶり・ローディング効果補正用の単位領域を定義する。但し、これに限るものではなく、かぶり効果補正用の単位領域とローディング効果補正用の単位領域とが異なる寸法の領域として定義されても構わない。そして、ローカルな領域として、かぶり効果補正用の単位領域の寸法及びローディング効果補正用の単位領域の寸法よりも小さいμｍオーダー、例えば、１μｍ以下の寸法でメッシュ状に分割された近接効果補正用の単位小領域（第３のメッシュ領域）を定義する。
【００３４】
Ｓ１０６において、かぶり効果補正相対照射量計算工程として、かぶり効果補正照射量計算部１１２は、かぶり・ローディング効果補正単位領域毎に、かぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正相対照射量Ｄｋ（ｘ，ｙ）を計算する。
まず、かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるかぶり補正データＶ（ｘ，ｙ）を計算する。図７に示すように、Ｖ（ｘ，ｙ）は、以下のように求められる。
【００３５】
【数１】
0004476975.tif 000002
【００３６】
ｇ（ｘ，ｙ）はかぶり効果の分布関数である。ここでは、かぶり効果の分布関数ｇ（ｘ，ｙ）は、図１３に示すかぶり効果影響範囲（散乱半径）σｆのガウス分布で近似できる。かぶり効果散乱半径はｃｍのオーダーであり、かぶり・ローディング効果補正単位領域はかぶり効果散乱半径の１０分の１以下とすることで、Ｖ（ｘ，ｙ）は以下のように求めることができる。
【００３７】
【数２】
0004476975.tif 000003
【００３８】
ここで、ρ（ｘ，ｙ）は各かぶり・ローディング効果単位領域のパタン面積密度、Ｓｍｅｓｈはかぶり・ローディング効果単位領域の面積である。ここで、かぶり補正用単位領域とローディング補正用単位領域とが異なる場合には、それぞれρ（ｘ，ｙ）を計算すればよい。
【００３９】
図８は、本実施の形態におけるかぶり効果の分布関数ｇ（ｘ，ｙ）の一例を示す図である。ここでは、かぶり効果の分布関数ｇ（ｘ，ｙ）として、かぶり効果影響範囲（散乱半径）σｆのガウス分布とする。
図８では、わかりやすく説明するために、便宜上、ｘ方向についての分布の一例を示している。縦軸をかぶり効果の大きさ、横軸をマスク面内座標ｘ’とした場合、分布の最大値はｘ’＝０で１／π／σｆ／σｆである。また、ｘ’が無限大で０である。
【００４０】
ここで、かぶり効果補正相対照射量Ｄｋ（ｘ，ｙ）は、かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるパタン面積密度Ｖ（ｘ，ｙ）に依存したパタン密度依存値Ｄｆ（ｘ，ｙ）と、かぶり・ローディング効果補正単位領域のマスク面内位置に依存した位置依存値Ｄｒ（ｘ，ｙ）との影響を受ける。
まず、パタン密度依存のかぶり効果補正相対照射量（パタン密度依存相対値）Ｄｆ（ｘ，ｙ）を計算する。図７に示すように、Ｄｆ（ｘ，ｙ）は、パタン面積密度Ｖ（ｘ，ｙ）、かぶり効果補正係数θ、近接効果補正係数ηとなるマスク面内座標ｘによる分布関数によって求めることができる。
【００４１】
次に、実験によりマスク面内位置依存のかぶり効果補正相対照射量（位置依存値）Ｄｒ（ｘ，ｙ）を求める。
図９は、本実施の形態におけるマスク面内位置依存のかぶり効果とローディング効果を測定するための手法の一例を示す図である。
例えば、試料として、石英等の透明ガラス基板に遮光層となるクロム（Ｃｒ）膜を形成し、Ｃｒ膜上にレジスト膜を形成したマスクを用意する。そして、かかるマスクの描画領域について、かぶり・ローディング効果補正単位領域毎に、パタン面積密度をほぼ０％のラインパタンと、５０％のラインパタンと、１００％のラインパタンとが組になったパタンセットをレジストが塗布されたマスク全面にＥＢ描画して、現像後、線幅寸法ＣＤを測定する（測定１）。そして、かかるレジストパタンを形成されたレジスト膜をマスクとしてＣｒ膜をエッチングして、パタンを形成する。そして、かかるＣｒ膜の線幅寸法ＣＤを測定する（測定２）。かかる実験により、測定１におけるパタンセット位置毎の各面積密度ラインパタンの線幅寸法ＣＤの差を補正するための相対照射量をマスク面内依存のかぶり効果補正相対照射量（位置依存相対値）Ｄｒ（ｘ，ｙ）とすればよい。また、測定２におけるパタンセット位置毎の線幅寸法ＣＤから測定１におけるパタンセット位置毎の線幅寸法ＣＤを引いた差分値を後述するマスク面内依存のローディング効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）とすればよい。
さらに、上述のかぶり効果補正相対照射量は図９におけるパタンセット位置毎の値であるが、内挿してかぶり・ローディング効果単位領域毎の値となるようにすれば、より高精度なかぶり効果補正相対照射量Ｄｒ（ｘ，ｙ）を得ることができる。
【００４２】
そして、パタン面積密度に依存したかぶり効果補正相対照射量（パタン密度依存相対値）Ｄｆ（ｘ，ｙ）と、マスク面内位置に依存したかぶり効果補正相対照射量（位置依存相対値）Ｄｒ（ｘ，ｙ）とのかぶり・ローディング効果単位領域毎での積を各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるかぶり効果補正相対照射量Ｄｋ（ｘ，ｙ）とする。パタン密度依存相対値だけではなく、位置依存相対値をも考慮することで、より高精度なかぶり効果補正相対照射量を得ることができる。
【００４３】
Ｓ１０８において、かぶり効果補正マップ作成工程として、かぶり効果補正照射量計算部１１２は、上述した工程において得られた各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるかぶり効果補正相対照射量Ｄｋ（ｘ，ｙ）をかぶり・ローディング効果補正単位領域毎のかぶり効果補正相対照射量マップとして作成する。そして、得られたかぶり効果補正相対照射量マップの情報は、記憶装置１３０に記憶（格納）される。
【００４４】
Ｓ１１０において、ローディグ効果補正寸法値計算工程として、ローディグ効果補正寸法値計算部１１４は、各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディング効果によるパタン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）を計算する。ここで、ローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）は、かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるパタン面積密度に依存したパタン密度依存値Ｌ（ｘ，ｙ）と、かぶり・ローディング効果補正単位領域のマスク面内位置に依存した位置依存値Ｐ（ｘ，ｙ）との影響を受ける。
まず、パタン密度依存のローディグ効果補正寸法値（パタン密度依存値）Ｌ（ｘ，ｙ）を計算する。図７に示すように、Ｌ（ｘ，ｙ）は、以下のように求められる。
【００４５】
【数３】
0004476975.tif 000004
【００４６】
ローディグ効果補正係数γ、ｇ（ｘ，ｙ）はローディング効果の分布関数である。ここでは、ｇ（ｘ，ｙ）は、図１３に示すローディング効果影響範囲（効果半径）σＬのガウス分布で近似できる。ローディング効果半径はｃｍのオーダーであり、かぶり・ローディング効果補正単位領域はローディング効果半径の１０分の１以下とすることで、Ｌ（ｘ，ｙ）は以下のように求めることができる。
【００４７】
【数４】
0004476975.tif 000005
【００４８】
ここで、ρ（ｘ，ｙ）は各かぶり・ローディング単位領域のパタン面積密度、Ｓｍｅｓｈはかぶり・ローディング効果単位領域の面積である。
【００４９】
図１０は、本実施の形態におけるローディグ効果の分布関数の一例を示す図である。ここでは、ローディング効果の分布関数ｇ（ｘ，ｙ）として、ローディング効果影響範囲（影響半径）σＬのガウス分布とする。
図１０では、わかりやすく説明するために、便宜上、ｘ方向についての分布の一例を示している。縦軸をローディグ効果の大きさ、横軸をマスク面内座標ｘ’とした場合、分布の最大値はｘ’＝０で１／π／σＬ／σＬである。また、ｘ’が無限大で０である。
【００５０】
次に、実験により位置依存のローディグ効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）を求める。
かぶり効果補正相対照射量（位置依存相対値）Ｄｒ（ｘ，ｙ）を求める手法について説明した際に上述したように、測定２におけるパタンセット位置毎の線幅寸法ＣＤから測定１におけるパタンセット位置毎の線幅寸法ＣＤを引いた差分値を位置依存のローディング効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）とすればよい。
さらに、上述のローディング効果補正寸法値は図９におけるパタンセット位置毎の値であるが、内挿してかぶり・ローディング効果単位領域毎の値となるようにすれば、より高精度なローディング効果補正寸法値Ｐ（ｘ，ｙ）を得ることができる。
【００５１】
そして、パタン面積密度に依存したローディグ効果補正寸法値（パタン密度依存値）Ｌ（ｘ，ｙ）と、マスク面内位置に依存したローディグ効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）のかぶり・ローディング効果単位領域毎の和を各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）とする。パタン密度依存値だけではなく、位置依存値をも考慮することで、より高精度なローディグ効果補正寸法値を得ることができる。
【００５２】
ここで、かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディグ効果補正寸法値は、ローディング効果に起因する寸法のみならず、エッチング起因以外のマスク面内不均一を補正するような寸法を加算しても好適である。例えば、現像装置における現像むらによる寸法不均一が挙げられる。
【００５３】
Ｓ１１２において、基準照射量マップ作成工程として、ローディグ効果補正寸法値計算部１１４は、各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、各かぶり・ローディング効果補正単位領域における電子ビーム２００の基準照射量マップを作成する。かかるマップは、図５で示した相関グラフに示すＣＤ（η，ＢａｓｅＤｏｓｅ）の関係からローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する基準照射量マップＢａｓｅＤｏｓｅ（ｘ，ｙ）を求めて作成する。そして、作成された基準照射量マップの情報は、記憶装置１３０に記憶（格納）される。
【００５４】
Ｓ１１４において、近接効果補正係数マップ作成工程として、ローディグ効果補正寸法値計算部１１４は、各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、各かぶり・ローディング効果補正単位領域における近接効果補正係数マップを作成する。かかるマップは、図５で示した相関グラフに示すＣＤ（η，ＢａｓｅＤｏｓｅ）の関係からローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する近接効果補正係数η（ｘ，ｙ）を求めて作成する。作成された近接効果補正係数マップの情報は、記憶装置１３０に記憶（格納）される。そして図５で示した相関グラフに示すＣＤ（η，ＢａｓｅＤｏｓｅ）の関係から基準照射量マップＢａｓｅＤｏｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を求めることで、任意のパタンカテゴリで同一な寸法値の補正を実現することができる。
【００５５】
Ｓ１１６において、近接効果補正照射量計算工程として、近接効果補正照射量計算部１１６は、記憶装置１３０から基準照射量マップと近接効果補正係数マップとを読み出し、基準照射量マップと近接効果補正係数マップと用いて近接効果補正用の単位小領域における近接効果を補正する電子ビーム２００の近接効果補正照射量Ｄｐを計算する。
図１１は、本実施の形態における近接効果補正計算を行なう場合の手法を説明するための概念図である。
図１１に示すように、各近接効果補正単位領域における近接効果補正照射量Ｄｐを求めるにあたり、まず、当該近接効果補正単位領域を取り囲む４つのかぶり・ローディング効果補正単位領域の各ＢａｓｅＤｏｓｅ（ｉｘ，ｉｙ）、η（ｉｘ，ｉｙ）を使って内挿計算して、当該近接効果補正単位領域におけるＢａｓｅＤｏｓｅ（ｘ，ｙ）、η（ｘ，ｙ）を算出する。ここで、（ｉｘ，ｉｙ）は、かぶり・ローディング効果補正単位領域における座標を示している。
そして、求めたＢａｓｅＤｏｓｅ（ｘ，ｙ）、η（ｘ，ｙ）と近接効果影響範囲σＢを使って各近接効果補正領域における近接効果補正照射量Ｄｐを算出する。ここで、（ｘ，ｙ）は、近接効果補正単位領域における座標を示している。
【００５６】
図１２は、本実施の形態における近接効果補正照射量Ｄｐを算出する式を示した図である。
図１２に示すように、近接効果補正照射量Ｄｐは、基準照射量ＢａｓｅＤｏｓｅ（ｘ，ｙ）、近接効果補正係数η（ｘ，ｙ）、近接効果影響範囲σＢ、０次近接効果補正データＵ（ｘ，ｙ）、（ｉ＞０の場合）ｉ次近接効果補正データＶｉ（ｘ，ｙ）を用いて求めることができる。また、（ｘ’，ｙ’）は、マスク面内位置を示している。ここで、近接効果補正係数η（ｘ，ｙ）、０次近接効果補正データＵ（ｘ，ｙ）、ｉ次近接効果補正データＶｉ（ｘ，ｙ）で定義されたｄｉについて１次以降の項を加えることで精度良く照射量を算出することができる。従来技術となる特許文献１では、同様の計算を０次のｄ０しか行なっていないのに比べ、本実施の形態では、ｄｉとして１次以降の項をとることでより精度良く近接効果補正照射量Ｄｐを算出することができる。また何次まで計算を行うか、計算能力や計算時間の制約の範囲内で任意に設定することができる。実効的には、３次まで計算することで計算誤差約０．５％以内に収めることができ、より好適である。
さらに、発明者らの実験によれば、異なる面積密度パタンで同一の回路パタン寸法を得る、即ち近接効果補正条件を満たすためには、補正線幅寸法ＣＤに対して近接効果補正係数ηとともに基準照射量ＢａｓｅＤｏｓｅも変える必要のあることを見出した。従来技術となる特許文献１では、基準照射量の値を５０％のパタン面積密度の回路パタンを適切に描画できる値（固定値）を用いているのに対し、本実施の形態では、基準照射量マップの各値（可変）を用いるため、より精度良く照射量を算出することができる。
【００５７】
以上のように、近接効果補正単位領域における近接効果補正照射量Ｄｐは、近接効果を補正すると同時にローディング効果の寸法補正も実現することができる。
【００５８】
そして、各近接効果補正単位領域における近接効果補正照射量Ｄｐを算出した後、実際の照射位置（ｘ，ｙ）での近接効果補正照射量Ｄｐを計算する。実際の照射位置（ｘ，ｙ）での近接効果補正照射量Ｄｐは、実際の照射位置（ｘ，ｙ）を取り囲む周囲の４つの近接効果補正単位領域における近接効果補正照射量Ｄｐを使って内挿計算して求める。
【００５９】
図１３は、本実施の形態における分布関数式ｇ（ｘ，ｙ）の一例を示す図である。
図１３を用いて、０次近接効果補正データＵ（ｘ，ｙ）、ｉ次近接効果補正データＶｉ（ｘ，ｙ）を計算を行なう。
【００６０】
Ｓ１１８において、図形照射位置での照射量計算工程として、照射量計算部１１８は、実際の照射位置での照射量を計算する。実際の照射位置での照射量Ｄの計算では、上述したかぶり効果補正相対照射量Ｄｋ（ｘ，ｙ）と近接効果補正照射量Ｄｐとに基づいて、電子ビーム２００の照射量Ｄを計算する。
図１４は、本実施の形態における電子ビームの照射量計算を行なう場合の手法を説明するための概念図である。
図１４に示すように、実際の照射位置における照射量Ｄを求めるにあたり、まず、当該位置を取り囲む４つのかぶり・ローディング効果補正単位領域の各かぶり効果補正係数Ｄｋ（ｉｘ，ｉｙ）を使って内挿計算を行い、実際の照射位置での位置におけるかぶり効果補正相対照射量Ｄｋ（ｘ，ｙ）を算出する。ここで、（ｉｘ，ｉｙ）は、かぶり・ローディング効果補正単位領域における座標を示している。
そして、求めたかぶり効果補正相対照射量Ｄｋ（ｘ，ｙ）と近接効果補正照射量Ｄｐの積を実際の照射位置における照射量Ｄとして算出する。そして、各照射位置における照射量Ｄ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００６１】
以上のように、かぶり効果、近接効果及びローディング効果による寸法変動を同時に補正する照射量Ｄ（ｘ，ｙ）を求めることができる。
【００６２】
Ｓ１２０において、照射時間計算工程として、照射時間計算部１２０は、描画領域の各位置における電子ビーム２００の照射時間Ｔを計算する。照射量Ｄは、照射時間Ｔと電流密度Ｊとの積で定義することができるので、照射時間Ｔは、照射量Ｄを電流密度Ｊで除することで求めることができる。
【００６３】
Ｓ１２２において、図形照射（描画）工程として、制御計算機１１０は、求めた照射時間Ｔで試料へのビーム照射がＯＦＦになるように偏向制御回路１４０に信号を出力し、偏向制御回路１４０では、かかる信号に沿って、求めた照射時間Ｔに合わせて、荷電粒子ビームを偏向するようにブランキング偏向器２０５を制御する。そして、所望する照射量Ｄを試料１０１に照射した後、ブランキング偏向器２０５により偏向された電子ビーム２００は、試料１０１に到達しないようにブランキングアパーチャ２０６によって遮蔽される。
【００６４】
以上のような描画方法により試料を描画することで、かぶり効果、近接効果及びローディング効果による寸法変動を同時に補正する照射量で電子ビームを照射することができ、より高精度な試料面内の線幅均一性を達成することができる。
【００６５】
ここで、先行技術となる特許文献１に記載の技術では回路パタン全体を、５００μｍ角のグローバルローディング効果小区画、０．５μｍ角の近接効果小区画、５０ｎｍ角のマイクロローディング効果小区画それぞれ分割し影響度マップ計算作成を行うため、膨大な量の小区画毎のデータを保持するためのメモリと計算時間が必要である。これに対し、本実施の形態では、上述したように、まず、最初に回路パタン全体をローディング効果補正・かぶり効果補正領域に分割してそれぞれの効果量を計算する。次に、回路パタンデータ処理上の任意の領域（たとえば１００〜１０００μｍ程度）において、照射位置情報をもとにローディング効果補正寸法に基く近接効果補正係数と基準照射量を参照し、これらとかぶり効果補正量から最終的な照射量を算出する。このため適度なメモリと効率のよい計算時間で精度良く照射量が算出できる。
【００６６】
また、先行技術となる特許文献１に記載の技術では、各効果は回路パタンの各小区画における面積密度に依存した大きさと定義し、これを補正している。これに対し、本実施の形態では、上述したように、先行例と同様に面積密度に依存した大きさの各効果に加え、フォトマスクの製造過程やプロセス工程で生じる、マスク面内位置に依存したかぶり効果で近似できる寸法変動の補正及び位置に依存したローディング効果の補正を同時に行うことができ、より良い寸法均一性が得られる。
【００６７】
図１５は、本実施の形態におけるかぶり効果補正前の線幅寸法値ＣＤを示す図である。
図１６は、本実施の形態におけるかぶり効果補正後の線幅寸法値ＣＤを示す図である。
図１５に示すように、かぶり効果補正前は線幅寸法値ＣＤが不均一であったが図１６の示すように、補正後は、より均一に近づけることができた。
【００６８】
図１７は、本実施の形態におけるローディング効果補正前の線幅寸法値ＣＤを示す図である。
図１８は、本実施の形態におけるローディング効果補正後の線幅寸法値ＣＤを示す図である。
図１７に示すように、ローディング効果補正前は線幅寸法値ＣＤが不均一であったが図１８の示すように、補正後は、より均一に近づけることができた。
【００６９】
以上の説明において、「〜部」或いは「〜工程」と記載したものの処理内容或いは動作内容は、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組み合わせでも構わない。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の記録媒体に記録される。例えば、記憶装置１３０に記録される。
【００７０】
また、図２において、コンピュータとなる制御計算機１１０は、さらに、図示していないバスを介して、記憶装置の一例となるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ、磁気ディスク（ＨＤ）装置、入力手段の一例となるキーボード（Ｋ／Ｂ）、マウス、出力手段の一例となるモニタ、プリンタ、或いは、入力出力手段の一例となる外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）、ＦＤ、ＤＶＤ、ＣＤ等に接続されていても構わない。
【００７１】
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、近接効果補正照射量Ｄｐを計算する場合に、パタンが存在する部分のみ計算するようにしても好適である。これにより計算量を低減することができ、メモリ等を小さくすることができる。
【００７２】
また、ウエハ上へのパタンの形成には、ＥＢ描画装置で作成した試料となるマスクが用いられる。このマスクのパタンがウエハ上へ縮小転写される。そして、現像工程やエッチング工程等のプロセスを経る。このウエハへのパタン転写やその他のプロセスの過程で、寸法誤差が生じる場合がある。マスク上のパタンはウエハへ一括転写されるため、これらの寸法誤差は予めマスク作成の段階で補正する必要がある。ここでは、ウエハ上に生じる寸法誤差を予め測定しておき、マスクを上述したＢａｓｅＤｏｓｅマップとηマップを用いたドーズモデルで補正してもよい。その場合には、ウエハ上での寸法誤差をＱｗ（ｘｗ，ｙｗ）［ｎｍ］とマスク上での寸法誤差Ｑ（ｘ，ｙ）［ｎｍ］と転写する縮小率αを用いて、以下のような関係で求めることができる。
【００７３】
【数５】
0004476975.tif 000006
【００７４】
そして、得られたマスク上での寸法誤差Ｑ（ｘ，ｙ）を上述したローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に、ローディグ効果補正寸法値（パタン密度依存値）Ｌ（ｘ，ｙ）とローディグ効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）と共に加算する。すなわち、ローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）は、補正サイズ値Ｌ（ｘ，ｙ）と補正サイズ値Ｐ（ｘ，ｙ）とマスク上での寸法誤差Ｑ（ｘ，ｙ）との和で求める。この合計値をローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）として用いることで、ウエハ寸法誤差も補正することができる。
【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、ＥＢ描画装置１００を制御する制御部構成については、詳細な記載を省略したが、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照射量演算方法、荷電粒子ビーム描画方法、およびそれらをコンピュータに実行させるプログラム及びそれらの荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施の形態における電子ビーム描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図２】本実施の形態におけるＥＢ描画装置の要部構成の一例を示す概念図である。
【図３】本実施の形態におけるＳ１０２を算出するための手法の一例である。
【図４】本実施の形態の各基準照射量における、近接効果補正係数に対する線幅をグラフに示した一例である。
【図５】本実施の形態における、標準の近接効果補正係数η０と標準の基準照射量ＢａｓｅＤｏｓｅ０とこのときの線幅を中心に、最適な近接効果補正係数と基準照射量の５組の組み合わせを基に補間を行った相関連続線に沿って近接効果補正係数と基準照射量を変えたときの、線幅ＣＤの変化量、すなわち補正線幅寸法の相関ＣＤ（η，ＢａｓｅＤｏｓｅ）を示した図である。
【図６】本実施の形態におけるかぶり効果補正係数及びローディグ効果補正係数を求める手法の一例を示す概念図である。
【図７】本実施の形態における照射量演算方法の流れの一例を示す概念図である。
【図８】本実施の形態におけるかぶり効果の分布関数ｇ（ｘ，ｙ）の一例を示す図である。
【図９】本実施の形態におけるマスク面内位置依存のかぶり効果とローディング効果を測定するための手法の一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態におけるローディグ効果の分布関数の一例を示す図である。
【図１１】本実施の形態における近接効果補正計算を行なう場合の手法を説明するための概念図である。
【図１２】本実施の形態における近接効果補正照射量Ｄｐを算出する式を示した図である。
【図１３】本実施の形態における分布関数式ｇ（ｘ，ｙ）の一例を示す図である。
【図１４】本実施の形態における電子ビームの照射量計算を行なう場合の手法を説明するための概念図である。
【図１５】本実施の形態におけるかぶり効果補正前の線幅寸法値ＣＤを示す図である。
【図１６】本実施の形態におけるかぶり効果補正後の線幅寸法値ＣＤを示す図である。
【図１７】本実施の形態におけるローディング効果補正前の線幅寸法値ＣＤを示す図である。
【図１８】本実施の形態におけるローディング効果補正後の線幅寸法値ＣＤを示す図である。
【図１９】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。
【符号の説明】
【００７８】
１００  ＥＢ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
１１２  かぶり効果補正照射量計算部
１１４  ローディング効果補正寸法値計算部
１１６  近接効果補正照射量計算部
１１８  照射量計算部
１２０  照射時間計算部
１３０  記憶装置
１３２  係数データ
１４０  偏向制御回路
１５０  回路パタンデータ
２００  電子ビーム
２０１  電子銃
４１０  第１のアパーチャ
４２０  第２のアパーチャ
２０５  ブランキング偏向器
２０６  ブランキングアパーチャ
３３０  電子線
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【図１】
0004476975.tif 000007
【図２】
0004476975.tif 000008
【図４】
0004476975.tif 000009
【図５】
0004476975.tif 000010
【図７】
0004476975.tif 000011
【図８】
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【図１０】
0004476975.tif 000013
【図１１】
0004476975.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
0004476975.tif 000016
【図１４】
0004476975.tif 000017
【図１９】
0004476975.tif 000018
【図３】
0004476975.tif 000019
【図６】
0004476975.tif 000020
【図９】
0004476975.tif 000021
【図１５】
0004476975.tif 000022
【図１６】
0004476975.tif 000023
【図１７】
0004476975.tif 000024
【図１８】
0004476975.tif 000025