(57)【要約】【課題】  荷電粒子ビームの最適照射量が設定される小領域の個数を増やしても、描画処理の効率を損なうことのないパターン描画方法及びパターン描画装置を提供する。【解決手段】  演算手段１７は、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算するとともに、複数の小領域を包含するとともに上記演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算し、各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出する。照射量算出手段１９は、電子ビーム１の最適照射量を当該平均値に基づいて小領域ごとに算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに上記演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することを特徴とするパターン描画方法。
【請求項２】
被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することを特徴とするパターン描画方法。
【請求項３】
被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアの配列に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１／２ピッチずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することを特徴とするパターン描画方法。
【請求項４】
前記荷電粒子ビームは電子ビームであることを特徴とする請求項１乃至３何れか記載のパターン描画方法。
【請求項５】
被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに上記演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出する手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項６】
被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出する算出手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項７】
被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアの配列に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１／２ピッチずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出する手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項８】
前記荷電粒子ビームは電子ビームであることを特徴とする請求項５乃至７何れか記載のパターン描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク基板等の被描画材料に描画処理を施すためのパターン描画方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム等の荷電粒子ビームを用いた描画装置を使用して、マスク基板等の被描画材料に対して所定のパターンを描画する際には、近接効果を考慮する必要がある。
【０００３】
この近接効果とは、被描画材料の描画領域内におけるパターンの面積密度に応じて、被描画材料表面を覆っているレジストに与えられる荷電粒子ビームのドーズ量が実質的に変化することである。
【０００４】
そのため、当該描画領域を複数の小領域に区分けし、各小領域におけるパターン面積密度に応じて荷電粒子ビームの照射量を補正し、荷電粒子ビームの照射量を当該小領域ごとに最適化する必要がある。ここで、被描画材料としてはマスク基板に限定されることなく、半導体ウエハを被描画材料とする際にも同様に近接効果を考慮する必要がある。
【０００５】
なお、このような近接効果を考慮してパターンの描画を行う方法として、描画領域を分割してなる小領域毎のパターン面積の算出を複数回行い、かつ各々の回でパターンの座標を小領域より小さい範囲でシフトさせ、各々の回で得られたパターンの面積を小領域ごとに加算し、加算して得られた面積に基づいて最適照射量を算出するものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６９１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近接効果を考慮して、被描画材料における描画領域を複数の小領域に区分けする際に、個々の小領域の面積が大きいと、隣接する小領域間での荷電粒子ビームの最適照射量の差異が増大するので好ましくない。すなわち、荷電粒子ビームの照射量は、その照射時間により決定されるが、最適照射量の差異が増大すると、小領域ごとに設定される照射時間の変化が大きくなり、最適な照射時間の制御を行うことが困難となる場合がある。
【０００８】
よって、当該小領域の面積が小さくなるように区分けを行い、これにより隣接する小領域間での荷電粒子ビームの最適照射量の差異が微小となり、荷電粒子ビームの最適照射量に基づく照射時間が小領域間において滑らかに変化するように設定する必要がある。
【０００９】
しかしながら、この小領域の面積を小さくすると、描画領域内での小領域の個数が増えることとなる。これにより、小領域ごとにパターン面積密度を計算して荷電粒子ビームの最適照射量を算出する計算量が増大し、算出のための演算処理時間が増える。この結果、荷電粒子ビームによる描画処理の効率が損なわれることとなる。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、荷電粒子ビームの最適照射量が設定される小領域の個数を増やしても、描画処理の効率を損なうことのないパターン描画方法及びパターン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】
【００１１】
本発明に基づく第１のパターン描画方法は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに上記演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することを特徴とする。
【００１２】
本発明に基づく第２のパターン描画方法は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することを特徴とする。
【００１３】
本発明に基づく第３のパターン描画方法は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアの配列に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１／２ピッチずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することを特徴とする。
【００１４】
そして、本発明に基づく第１のパターン描画装置は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに上記演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出する手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に基づく第２のパターン描画装置は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出する算出手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に基づく第３のパターン描画装置は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアの配列に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１／２ピッチずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出する手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、パターン描画領域に設定された各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する。
【００１８】
従って、荷電粒子ビームの最適照射量が算定される小領域の個数を増やしても、小領域ごとにパターン面積密度の計算を行う必要がなく、小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づく平均値を算出して当該平均値に基づいて最適照射量を算定するので、最適照射量を算出する計算量が増大することを防ぐことができ、演算処理時間が増えることなく効率的に荷電粒子ビームによる描画処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明に基づくパターン描画方法及びパターン描画装置について説明する。図１は、本発明におけるパターン描画装置を示す概略構成図であり、同図において２１はパターン描画装置を示している。
【００２０】
このパターン描画装置２１は電子銃１を備えている。この電子銃１からは加速された電子ビーム（荷電粒子ビーム）１０が、マスク基板等からなる被描画材料１１に向けて放出される。電子銃１から放出された電子ビーム１０は、レンズ２ａを介してブランキング偏向器３を通過する。
【００２１】
ブランキング偏向器３は、必要に応じて電子ビーム１０を偏向させ、その下流側にあるブランキング板４により電子ビーム１０の遮断を行う。このブランキング板４には開口が形成されており、ブランキング偏向器３によって偏向されないときには、電子ビーム１０は当該開口を通過する。このブランキング偏向器３の駆動によって、電子ビーム１０による被描画材料１１への照射をオン／オフすることができる。これにより電子ビーム１０の被描画材料１１に対する照射時間を制御することができる。なお、当該照射時間は、電子ビーム１０の被描画材料１１への照射量に対応する。
【００２２】
ブランキング板４によって遮蔽されずに上記開口を通過した電子ビーム１０は、このブランキング板４の下流側にあるレンズ２ｂ及び第１のアパーチャ板５を介して成形用偏向器６を通過する。ここで、第１のアパーチャ板５には所定形状のアパーチャ（開口部）が設けられており、当該アパーチャを通過した電子ビーム１０のみが成形用偏向器６に到達する。
【００２３】
成形用偏向器６を通過した電子ビーム１０は、この成形用偏向器６の下流側にあるレンズ２ｃ、第２のアパーチャ板７、及びレンズ２ｄを介して２段の走査用偏向器８ａ，８ｂを通過する。当該２段の成形用偏向器８ａ，８ｂの間には、レンズ２ｅが配置されている。ここで、第２のアパーチャ板７には所定形状（上記とは別形状）のアパーチャが設けられており、当該アパーチャを通過した電子ビーム１０のみが走査用偏向器８ａ，８ｂに到達する。そして、成形用偏向器６を駆動し、成形用偏向器６を通過する電子ビーム１０を適宜偏向して、当該電子ビーム１０の一部を第２のアパーチャ板７に設けられたアパーチャに通過させることにより、電子ビーム１０の成形が行われる。
【００２４】
このようにして成形された電子ビーム１０は、走査用偏向器８ａ，８ｂの駆動によって被描画材料１１上で偏向走査され、これにより被描画材料１１に所定のパターンが描画される。なお、この被描画材料１１上には、電子ビーム１０の照射により反応が生じるレジスト材（図示せず）が設けられている。
【００２５】
被描画材料１１は、ステージ機構１２上に配置されている。このステージ機構１２は、被描画材料１１をＸ−Ｙ平面（水平面）においてＸ方向及びＹ方向に移動させる機構を備える。
【００２６】
ここで、電子銃１、各レンズ２ａ〜２ｅ、各偏向器３，６，８ａ，８ｂ、ブランキング板４、及びアパーチャ板４，７は、電子光学鏡筒１３内に設けられている。そして、この電子光学鏡筒１３の下段には試料室１４が配置されており、当該試料室１４内に被描画材料１１を搭載したステージ機構１２が設けられている。なお、電子光学鏡筒１３内と試料室１４内は、それぞれ図示しない排気手段により真空引きされる。
【００２７】
電子銃１は、電子銃駆動部１ａにより駆動される。また、各レンズ２ａ〜２ｅは、レンズ系制御部２ｆにより駆動される。これら電子銃駆動部１ａ及びレンズ系制御部２ｆは、バスライン１５を介して、ＣＰＵ（中央演算ユニット）１６に接続されている。これにより、電子銃１及び各レンズ２ａ〜２ｅは、それぞれ電子銃駆動部１ａ及びレンズ系制御部２ｆを介して、ＣＰＵ１６により駆動制御される。
【００２８】
また、ブランキング偏向器３、成形用偏向器６、及び走査用偏向器８ａ，８ｂは、それぞれブランキング制御部３ａ、ビーム成形制御部６ａ、及びビーム偏向制御部８ｃにより駆動される。これらブランキング制御部３ａ、ビーム成形制御部６ａ、及びビーム偏向制御部８ｃは、それぞれバスライン１５を介してＣＰＵ１６に接続されている。これにより、ブランキング偏向器３、成形用偏向器６、及び走査用偏向器８ａ，８ｂは、それぞれ対応する各制御部３ａ，６ａ，８ｃを介して、ＣＰＵ１６により駆動制御される。
【００２９】
さらに、ステージ機構１２はステージ駆動部１２ａにより駆動される。ステージ駆動部１２ａはバスライン１５を介してＣＰＵ１６に接続されており、これによりステージ機構１２はステージ駆動部１２ａを介してＣＰＵ１６により駆動制御される。
【００３０】
バスライン１５には演算手段１７が接続されており、この演算手段１７には演算対象エリア設定部１８が接続されている。これら演算手段１７及び演算対象エリア設定部１８の機能については後述する。
【００３１】
また、バスライン１５には、照射量算出手段１９及び小領域設定手段２０が接続されている。これら照射量算出手段１９及び小領域設定手段２０の機能についても後述する。なお、小領域設定手段２０には、本パターン描画装置２１の外部に配置されたＣＡＤ装置２２からパターンデータが転送される。
【００３２】
上記構成において、ＣＰＵ１６は、バスライン１５を介して、当該バスライン１５に接続された上記各構成要素の制御を行う。以上が本発明におけるパターン描画装置の構成である。
【００３３】
次に、本発明におけるパターン描画方法について説明する。図１において、パターン描画装置２１の外部に配置されたＣＡＤ装置２２から、被描画材料１１に施される描画処理に対応するパターンデータが小領域設定手段２０に転送される。このパターンデータには、被描画材料１１におけるパターン描画領域において描画されるべきパターンの位置座標（Ｘ−Ｙ座標）データが含まれている。
【００３４】
小領域設定手段２０は、パターンデータとパターン描画領域とを対応付け、当該パターンデータが対応付けられたパターン描画領域を複数の所定の小領域に区分けする。電子ビーム１０は、当該小領域ごとに被描画材料１１への最適照射量が設定（算定）されることとなる。なお、この小領域のサイズ（寸法）は、適宜設定可能である。
【００３５】
ここで、パターン描画領域を複数の小領域に区分けをした状態の例を図２に示す。同図において、３０はパターン描画領域を示し、それぞれ交差する点線は区分けのための区分け用境界線であり、斜線部３１は一つの小領域を示す。この小領域３１は、正方形の形状となっている。
【００３６】
このようにして小領域に区分けされたパターン描画領域データ（パターンデータを含む）は、小領域設定手段２０からバスライン１５を介して演算手段１７に送られる。
【００３７】
ここで、演算対象エリア設定部１８には、後述する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアのエリア設定情報が格納されている。そして、当該エリア設定情報は演算手段１７に送られる。なお、このエリア設定情報は、適宜設定可能である。
【００３８】
演算手段１７は、上記パターン描画領域データ及びエリア設定情報に基づいて、まずパターン描画領域を、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアに仮想的に分割する。このときには、エリア設定情報に含まれた第１の演算対象エリアに関する設定情報に基づいて分割が行われる。このときの分割の一例を図３に示す。
【００３９】
同図において、パターン描画領域３０内においてそれぞれ交差する実線は当該分割のための分割用境界線であり、斜線部３２は第１の演算対象エリアの一つを示す。なお、同図に示す点線は、上述した小領域を設定するための区分け用境界線であり、一本おきに分割用境界線（上記実線）と重なり合っている。この例においては、一つの第１の演算対象エリア３２は、４個の小領域を包含する正方形の形状となっている。
【００４０】
このようにパターン描画領域を複数の第１の演算対象エリアにより仮想的に分割した後、演算手段１７は、パターン描画領域データに含まれたパターンデータに基づいて、これら第１の演算対象エリアごとにパターン描画領域内におけるパターン面積密度の計算を行う（第１の演算工程）。
【００４１】
次いで、演算手段１７は、パターン描画領域データ及びエリア設定情報に基づいて、パターン描画領域３０を、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアにより仮想的に分割する。このときには、エリア設定情報に含まれた第２の演算対象エリアに関する設定情報に基づいて分割が行われる。このときの分割の一例を図４に示す。
【００４２】
同図において、パターン描画領域３０内においてそれぞれ交差する実線は当該分割のための分割用境界線であり、斜線部３３は第２の演算対象エリアの一つを示す。なお、同図に示す点線は、上述した小領域を設定するための区分け用境界線であり、一本おきに分割用境界線（上記実線）と重なり合っている。この例においては、一つの第２の演算対象エリア３３は、４個の小領域を包含する正方形の形状となっている。
【００４３】
また、このとき第２の演算対象エリアは、第１の演算対象エリアの配列に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１／２ピッチずらして隣接配列されている。すなわち、第１の演算対象エリアの配列ピッチと第２の演算対象エリアの配列ピッチとは等しく設定されており、それぞれの配列がＸ方向及びＹ方向に互いに１／２ピッチずれた状態となっている。
【００４４】
このようにパターン描画領域を複数の第２の演算対象エリアに仮想的に分割した後、演算手段１７は、パターン描画領域データに含まれたパターンデータに基づいて、これら第１の演算対象エリアごとにパターン描画領域内におけるパターン面積密度の計算を行う（第２の演算工程）。
【００４５】
次に、演算手段１７は、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出する。
【００４６】
ここで、第１の演算エリアと第２の演算エリアとの位置関係について、図５を参照して説明する。同図において、パターン描画領域３０内において互いに交差する実線は、第１の演算対象エリアを規定する分割用境界線（第１の境界線）である。また、同領域３０内において互いに交差する２点鎖線は、第２の演算対象エリアを規定する分割用境界線（第２の境界線）である。同図に示すように、第２の境界線により規定された複数の第２の演算対象エリアの配列は、第１の境界線により規定された複数の第１の演算対象エリアの配列に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１／２ピッチずれている。
【００４７】
さらに、小領域ごとに当該平均値を算出する方法について図６を参照して説明する。ここで、図６は、図５に示すパターン描画領域３０における部分領域３０ａを抽出した図である。
【００４８】
図６において、各第１の演算対象エリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、隣接配列されている。また、第２の演算対象エリアＥは、第１の演算対象エリアＡに包含された小領域ＡＥ、第１の演算対象エリアＢに包含された小領域ＢＥ、第１の演算対象エリアＣに包含された小領域ＣＥ、及び第１の演算対象エリアＤに包含された小領域ＤＥを含むように設定されている。
【００４９】
すなわち、第１の演算対象エリアＡと第２の演算対象エリアＥとが重なり合う小領域は小領域ＡＥであり、第１の演算対象エリアＢと第２の演算対象エリアＥとが重なり合う小領域は小領域ＢＥであり、第１の演算対象エリアＣと第２の演算対象エリアＥとが重なり合う小領域は小領域ＣＥであり、第１の演算対象エリアＤと第２の演算対象エリアＥとが重なり合う小領域は小領域ＤＥとなっている。
【００５０】
これにより、小領域ＡＥは第１の演算対象エリアＡと第２の演算対象エリアＥとに属しており、小領域ＢＥは第１の演算対象エリアＢと第２の演算対象エリアＥとに属しており、小領域ＣＥは第１の演算対象エリアＣと第２の演算対象エリアＥとに属しており、小領域ＤＥは第１の演算対象エリアＤと第２の演算対象エリアＥとに属している。そして、これら小領域ごとに上記平均値が算出される。
【００５１】
詳述すると、第１の演算対象エリアＡと第２の演算対象エリアＥとに属する小領域ＡＥについては、第１の演算対象エリアＡにおけるパターン面積密度と第２の演算対象エリアＥにおけるパターン面積密度とに基づいてその平均値が算出される。
【００５２】
また、第１の演算対象エリアＢと第２の演算対象エリアＥとに属する小領域ＢＥについては、第１の演算対象エリアＢにおけるパターン面積密度と第２の演算対象エリアＥにおけるパターン面積密度とに基づいてその平均値が算出される。
【００５３】
さらに、第１の演算対象エリアＣと第２の演算対象エリアＥとに属する小領域ＣＥについては、第１の演算対象エリアＣにおけるパターン面積密度と第２の演算対象エリアＥにおけるパターン面積密度とに基づいてその平均値が算出される。
【００５４】
そして、第１の演算対象エリアＤと第２の演算対象エリアＥとに属する小領域ＤＥについては、第１の演算対象エリアＤにおけるパターン面積密度と第２の演算対象エリアＥにおけるパターン面積密度とに基づいてその平均値が算出される。このような平均値の算出は、パターン描画領域３０に設定された全ての小領域について実行される。
【００５５】
このようにして算出された各平均値のデータは、各小領域のパターン描画領域３０中での位置情報とともに、バスライン１５を介して照射量算出手段１９に送られる。
【００５６】
照射量算出手段１９は、当該平均値データ及び位置情報に基づいて、各小領域における電子ビーム１０の最適照射量を算出する。算出された当該最適照射量のデータは、当該位置情報とともに、バスライン１５を介してＣＰＵ１６に送られる。
【００５７】
ＣＰＵ１６は、当該最適照射量データ及び位置情報に基づいて、各小領域において電子ビーム１０の最適照射量が得られるように、各小領域における電子ビーム１０の照射量の補正量を求め、当該各補正量に基づいてブランキング制御部３ａの制御を実行する。
【００５８】
ブランキング制御部３ａは、ＣＰＵ１６からの指示に基づいて、ブランキング偏向器３の駆動を行う。これにより、パターン描画領域３０における小領域ごとに電子ビーム１０の最適照射量が得られるように電子ビーム１０の照射時間が設定されることとなる。この結果、被描画材料１１におけるパターン描画領域３０には、上記小領域ごとに最適照射量とされた電子ビーム１０が照射され、パターンの描画が行われる。
【００５９】
なお、演算対象エリアの設定については、上述した例に限定されるものではない。例えば、３種若しくはそれ以上の演算対象エリアを設定してパターン描画領域を仮想的に分割し、各演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算し、各小領域について、その小領域が属する各演算エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、当該平均値に基づいて各小領域における電子ビームの最適照射量を算出して、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に電子ビームを照射するようにしてもよい。
【００６０】
図７から図９に示す例は、３種の演算対象エリアを設定した場合を説明するものである。すなわち、第１の演算対象エリアとして、図７の実線で示すようにパターン描画領域３０を分割する。当該実線で囲われた各第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度が算出される。
【００６１】
次に、第２の演算対象エリアとして、図８の実線で示すようにパターン描画領域３０を分割する。当該実線で囲われた各第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度が算出される。
【００６２】
そして、第３の演算対象エリアとして、図９の実線で示すようにパターン描画領域３０を分割する。当該実線で囲われた各第３の演算対象エリアごとにパターン面積密度が算出される。
【００６３】
このように、本発明に基づくパターン描画方法は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに上記演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することを特徴としている。
【００６４】
また、本発明に基づくパターン描画方法は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することも特徴としている。
【００６５】
さらに、本発明に基づくパターン描画方法は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画方法において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアの配列に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１／２ピッチずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算工程とを備え、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射することをも特徴としている。
【００６６】
そして、本発明に基づくパターン描画装置は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに上記演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出する手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることを特徴としている。
【００６７】
また、本発明に基づくパターン描画装置は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアに対して一つの小領域分ずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出する算出手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることも特徴としている。
【００６８】
さらに、本発明に基づくパターン描画装置は、被描画材料におけるパターン描画領域を小領域に区分けし、各小領域ごとに最適照射量を算定し、算定された最適照射量に基づいて各小領域に荷電粒子ビームを照射し、これにより所定のパターンを描画するパターン描画装置において、複数の小領域を包含するとともに隣接配列された複数の第１の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第１の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、複数の小領域を包含するとともに第１の演算対象エリアの配列に対してＸ方向及びＹ方向にそれぞれ１／２ピッチずらして隣接配列された複数の第２の演算対象エリアによりパターン描画領域を仮想的に分割し、これら第２の演算対象エリアごとにパターン面積密度を計算する演算手段と、各小領域について、その小領域が属する第１の演算対象エリア及び第２の演算対象エリアにおける双方のパターン面積密度に基づくその平均値を算出する手段と、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出する手段と、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する手段とを備えることをも特徴としている。
【００６９】
これにより、本発明においては、パターン描画領域に設定された各小領域について、その小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づくその平均値を算出し、算出された平均値に基づいて各小領域における荷電粒子ビームの最適照射量を算出し、小領域ごとに算出された最適照射量に基づいて被描画材料に荷電粒子ビームを照射する。
【００７０】
従って、荷電粒子ビームの最適照射量が算定される小領域の個数を増やしても、小領域ごとにパターン面積密度の計算を行う必要がなく、小領域が属する各演算対象エリアにおけるパターン面積密度に基づく平均値を算出して当該平均値に基づいて最適照射量を算定するので、最適照射量を算出する計算量が増大することを防ぐことができ、演算処理時間が増えることなく効率的に荷電粒子ビームによる描画処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明におけるパターン描画装置を示す概略構成図である。
【図２】パターン描画領域を複数の小領域に区分けをした状態の例を示す図である。
【図３】パターン描画領域を第１の演算対象エリアに分割した状態の例を示す図である。
【図４】パターン描画領域を第２の演算対象エリアに分割した状態の例を示す図である。
【図５】第１の演算対象エリアと第２の演算対象エリアとの重なり状態の例を示す図である。
【図６】図５に示すパターン描画領域における部分領域を抽出して示した図である。
【図７】本発明における変形例において、パターン描画領域を第１の演算対象エリアに分割した状態の例を示す図である。
【図８】本発明における変形例において、パターン描画領域を第２の演算対象エリアに分割した状態の例を示す図である。
【図９】本発明における変形例において、パターン描画領域を第３の演算対象エリアに分割した状態の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…電子銃、１ａ…電子銃駆動部、２ａ〜２ｅ…レンズ、２ｆ…レンズ系制御部、３…ブランキング偏向器、３ａ…ブランキング制御部、４…ブランキング板、５…第１のアパーチャ板、６…成形用偏向器、６ａ…ビーム成形制御部、７…第２のアパーチャ板、８ａ，８ｂ…走査用偏向器、８ｃ…ビーム偏向制御部、１０…電子ビーム（荷電粒子ビーム）、１１…被描画材料、１２…ステージ機構、１２ａ…ステージ駆動部、１３…電子光学鏡筒、１４…試料室、１５…バスライン、１６…ＣＰＵ、１７…演算手段、１８…演算対象エリア設定部、１９…照射量算出手段、２０…小領域設定手段、２１…パターン描画装置、２２…ＣＡＤ装置
【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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