(57)【要約】【課題】本発明は荷電粒子ビーム描画方法及び装置に関し、より高精度に近接効果補正が実施できる電子ビーム描画方法及び装置を提供することを目的としている。【解決手段】近接効果補正を実施する荷電粒子ビーム描画装置において、描画領域を分割した領域に含まれる描画パターンをショート単位に分割し、該ショット単位の描画パターンについて、ショット単位の描画パターン（ビーム図形）のサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理し、該リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づき近接効果補正量を算出する近接効果補正量算出工程と、該近接効果補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間を制御すると共に、前記リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて荷電粒子ビームのサイズ及び位置を制御して、所望のパターンを描画する描画工程とを備えて構成される。【選択図】図１
2012019066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを用いて被描画材料に所定のパターンを描画すると共に、描画領域を分割し、分割された領域に含まれる描画パターンの占める割合から当該領域内における近接効果補正量を算出し、該補正量を考慮した荷電粒子ビームをショットし、所望のパターンを描画するようにした荷電粒子ビーム描画方法において、
前記分割された領域に含まれる描画パターンをショット単位に分割し、
該ショット単位の描画パターンについて
ショット単位の描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理し、
該リサイズ処理したショット単位毎の描画パターンに基づき近接効果補正量を算出する近接効果補正量算出工程と、
前記近接効果補正量算出工程からの補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間を制御すると共に、
前記リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて荷電粒子ビームのサイズ及び位置を制御して、所望のパターン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２】
前記描画工程は、
前記近接効果補正量算出工程からの補正値に基づいて荷電粒子ビームのショット時間を制御すると共に、
前記近接効果補正量算出工程内のショット単位の描画パターンに基づいてショット単位の描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて荷電粒子ビームのサイズ及び位置を制御して、所望のパターンを描画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方法。
【請求項３】
前記リサイズ値は、荷電粒子ビームを用いて所望のパターンを描画した被描画材料を、ベーク又は現像又はエッチングをすることにより、実際に仕上がったパターンサイズと設計上のパターンサイズとの差であ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方法。
【請求項４】
前記リサイズ値は、Ｘ方向のリサイズ値とＹ方向のリサイズ値を持ち、描画されるパターンのＸ方向及びＹ方向のサイズに応じた値であ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方法。
【請求項５】
前記リサイズ値は、予めメモリに記憶され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方法。
【請求項６】
荷電粒子ビームを用いて被描画材料に所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
荷電粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム発生手段と、
該荷電粒子ビーム発生手段からの荷電粒子ビームの照射をオン／オフするためのブランキング手段と、
該荷電粒子ビームを成形ビームに形成するビーム成形偏向手段と、
該成形ビームを被描画材料上の所望の位置に調整するビーム位置決め偏向手段と、
描画領域を分割し、
分割された領域に含まれる描画パターンの占める割合から当該領域内における近接効果補正量を算出する近接効果補正量算出手段とを具備した荷電粒子ビーム描画装置において、
該近接効果補正量算出手段は、
分割された領域に含まれる描画パターンをショット単位の描画パターンに分割する描画パターン分割手段と、
該ショット単位の描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理するリサイズ処理手段を含み、
該リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づき近接効果補正量算出手段で算出した補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間をブランキング手段で制御し、前記リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて、前記成形偏向手段で荷電粒子ビームのサイズを制御し、前記ビーム位置決め偏向器手段で荷電粒子ビームの位置を制御することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項７】
前記近接効果補正量算出手段の描画パターン分割手段からのショット単位の描画パターンに基づいて、該描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理するリサイズ処理手段を前記成形偏向手段側に備え、
前記近接効果補正量算出手段で算出した補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間をブランキング手段で制御し、
該リサイズ処理手段からの出力に基づいて前記成形偏向手段で荷電粒子ビームのサイズを制御し、かつ前記ビーム位置決め偏向手段で荷電粒子ビームの位置を制御することを特徴とする請求項６記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項８】
前記リサイズ処理手段は、メモリに接続されていることを特徴とする請求項６又は７記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被描画材料に照射される電子ビームを偏向して所望のパターンの描画を行なうようにした荷電粒子ビーム描画方法及び装置に関し、更に詳しくは近接効果補正で実施される蓄積エネルギー比率の算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は可変面積型電子ビーム描画装置の一例を示す図である。電子銃１から発生した電子ビームは、照射レンズ３を介して第１成形アパーチャ４上に照射される。２ａは電子ビーム２をオン／オフするブランカーである。第１成形アパーチャ開口像は、成形レンズ５により第２成形アパーチャ６上に結像されるが、その結像の位置は成形偏向器７により制御され、ビーム形状と寸法を変えることができる。そして、第２成形アパーチャ６により成形された像は、縮小レンズ８、対物レンズ９を経て被描画材料１０上に照射される。描画材料１０への照射位置は、位置決め偏向器１１により変えることができる。
【０００３】
半導体回路パターンはＣＡＤで作成され、大量の内容を効率的に表現するためデジタル数値からなる特別な形態（フォーマット）で記述されているので、そのままでは描画装置に入力することはできない。そこで、装置が扱えるフォーマットに予め変換したり、圧縮処理したりしたものを描画パターンデータとして入力する。
【０００４】
入力する描画パターンデータは、データ転送回路２０でビーム図形に分割（ショット単位毎に描画パターンを分割）、ソーティングなどの処理がなされ、成形偏向器制御回路１３及び位置決め偏向器制御回路１４に供給される。同時に電子ビーム照射のオン／オフを制御するブランキング制御回路１５には、照射時間データが供給される。照射時間データは、照射時間演算回路２１にて、設定した照射量に近接効果補正など各種補正を考慮して演算される。ブランキング制御回路１５は、前記ブランカー２ａのオン／オフを制御する。
【０００５】
１２は描画材料１０を載置するステージ、１６は該ステージ１２を駆動するステージ駆動回路、１７は該ステージ駆動回路１６を制御するステージ駆動制御回路である。１８は描画パターンが記憶されたパターンデータディスク、３０は装置の全体の動作を制御する制御ＣＰＵである。該制御ＣＰＵ３０としては、例えばコンピュータが用いられる。
【０００６】
２２は近接効果補正以外の補正データを照射時間演算回路２１に与えるその他の補正回路である。２３は制御ＣＰＵ３０からのパターンデータをビーム図形に分割処理（ショット単位毎に描画ターンを分割）するビーム図形分割処理回路、２４は該ビーム図形分割処理回路２３からの出力を受けて、描画データの並び替え等を行ない、位置決め偏向器制御回路１４、成形偏向器制御回路１３及び照射時間演算回路２１に制御信号を送るソーティング処理回路である。
【０００７】
４０は近接効果補正回路であり、蓄積エネルギー比率演算回路４１とこのエネルギー比率演算回路４１の出力を受けて近接効果補正の補正値を演算する補正値演算回路であり、その出力は前記照射時間演算回路２１に送られる。
【０００８】
従来のこの種の装置としては、同一寸法の複数の矩形パターンを用意し、そのうち少なくとも１つは単一のショットで矩形パターンを描画し、残りは矩形パターンの一方の辺に平行な直線でパターンを分割して２つのショットで描画し、これらを現像して得られた実際のパターンに対し、ＳＥＭを用いて分割線と垂直方向のパターン寸法を測定し、測定されたパターン寸法と分割の有無或いは分割位置との関係を調査することによって可変成形ビームの寸法精度を評価する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
また、データ変換時に近接効果補正処理に加えて、エッチング補正処理を行ない、露光量補正やリサイズを行なう装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１８６０７０号公報（段落００１５〜００２５、図２）
【特許文献２】特開平１１−１５４６３５号公報（段落００３２〜００３７、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
加速電圧５０ｋＶの電子ビームを用いる可変面積型電子ビーム描画装置においては、後方散乱による蓄積エネルギーの影響によって生じるパターン寸法誤差を、照射量（照射時間）を調整することによって補正している。この補正は近接効果補正と呼ばれている。近接効果は、レジスト膜を透過して基板表面で散乱された後方散乱電子によりレジストが感光することによってパターン寸法誤差が生じる現象であり、加速電圧５０ｋＶの電子ビームを用いた場合には、影響範囲は約５０μｍ四方程度となる。
【００１２】
近接効果補正による補正量Ｓｍｏｄを（１）式に示す。
【００１３】
【数１】
2012019066.tif 000003
【００１４】
ここで、ηは後方散乱係数、Ｃ２は入射エネルギーと解像しきい値の関係を表す係数、
Ｏｒｇは基準とする蓄積エネルギー比率、Ｅｂｐは蓄積エネルギー比率を表している。
【００１５】
描画パターンの疎密に応じて変化する後方散乱による蓄積エネルギー比率Ｅｂｐは、図９に示すような矩形状の大小のパターンを均一な大きさの格子状のセルに分割し、セル（区画）毎に後方散乱による蓄積エネルギー比率を算出する。セル毎の後方散乱による蓄積エネルギー比率Ｅｂｐm,nは（２）式で表される。ここで、Ｅｉm,nは分割されたセル内における描画パターンが占める割合を表し、ＥＩＤi,jは後方散乱による蓄積エネルギー強度分布を、ｒは後方散乱による蓄積エネルギー比率の計算領域を表している。
【００１６】
なお、後方散乱による蓄積エネルギー強度分布ＥＩＤi,jは、（３）式に示すようにβｂの範囲を持つガウシアン分布で表されており、βｂは後方散乱径と呼ばれている。また、分割されたセル内における描画パターンが占める割合Ｅｉm,nは、描画パターンデータに基づいて算出されている。
【００１７】
【数２】
2012019066.tif 000004
【００１８】
一方、可変面積型電子ビーム描画装置では、描画前に、描画に用いる電子ビームのサイズや、電子ビームのフォーカス状態を測定し、その測定結果に基づいて電子ビームの調整を行なっている。図１０はこのような電子ビームの測定に用いられる装置の構成例を示す図である。
【００１９】
図中５０は、測定される電子ビームである。電子ビーム５０は図示していないが、２枚の矩形スリットと、２枚の矩形スリットの間に設けられた偏向器によって断面が矩形に形成されている。電子ビーム５０は、最終段レンズ５１によって集束され、更に静電偏向器５２によって偏向される。偏向器５２の下部には、ナイフエッジ部材５３が配置されているが、ナイフエッジ部材５３は矩形の開口が設けられており、その各内側は薄く直線状に形成されている。
【００２０】
ナイフエッジ５３の下部には、散乱された電子ビームをカットするアパーチャ５４が設けられ、更にその下部には、電子ビームの電流量を検出するファラデーカップ５５が配置されている。
【００２１】
このような構成において、矩形の電子ビーム５０を偏向器５２で走査すると、電子ビーム５０は、徐々にナイフエッジ部材５３によって遮断され、ファラデーカップ５５に入射する電子ビームの量は減少する。電子ビーム５０がナイフエッジ部材５３によって完全に遮断されると、ファラデーカップ５５の検出電流はゼロとなる。
【００２２】
図１１（ａ）はファラデーカップ５５の検出電流を示しており、この検出電流を１回微分すると、図１１（ｂ）の信号が得られる。この１次微分信号のｎ個のデータＡｉ（ｉは走査位置，ｉ＝１，２，…，ｎ）と、ａがビームサイズの１／２、ｂがビーム位置、ｃ１が第１スリットのフォーカス情報、ｃ２が第２スリットのフォーカス情報である次の評価関数
Ｆｉ＝（ａ，ｂ，ｃ１，ｃ２）
＝Ｔａｎｈ｛（ｉ＋ａ−ｂ）／ｃ１｝−Ｔａｎｈ｛（ｉ−ａ−ｂ）／ｃ２｝とを用いて、データＡｉと評価関数Ｆｉとの差分の２乗和が最小となるパラメータａ，ｂ，ｃ１，ｃ２を決定することで、ビームサイズとフォーカス情報とを求めている。
【００２３】
しかしながら、上述したように、描画に用いる電子ビームのサイズを調整しているにも関わらず、目標設計値に合わせるために描画で用いる電子ビームのサイズを変えて描画する場合がある。例えば、フォトマスク製造工程においては、描画材料１０上に形成されたレジスト膜に対して所定のパターンを電子ビームにより描画する。そして、その描画材料は、ベーク（加熱のこと）、現像、エッチング等のプロセス処理を経る。
【００２４】
このように、電子ビームにより描画されたパターンは、プロセス処理を経ることで形成されるため、プロセス処理の影響を受け、実際に仕上がったパターンサイズと目標設計値とにずれが生じる場合があり、このパターン寸法のずれを補正する。
【００２５】
この場合、成形偏向器７（図８参照）の強度を調整して、電子ビームのサイズを意図的に変えて描画する。上述した近接効果補正では、描画パターンの疎密に応じて変化する後方散乱による蓄積エネルギー比率を、描画パターンデータを基に算出し、近接効果補正演算を行なう。
【００２６】
しかしながら、電子ビームのサイズを意図的に変えて描画しているため、描画パターンデータを基に後方散乱による蓄積エネルギー比率を算出してしまうと、算出される後方散乱による蓄積エネルギー比率に電子ビームのサイズの変化量が含まれていないため、算出される後方散乱による蓄積エネルギー比率が正しくなく、誤差を含んでいる。
【００２７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、電子ビームのサイズの変化量を含めた後方散乱による蓄積エネルギー比率を算出することができるので、より高精度に近接効果補正が実施できる電子ビーム描画方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
加速電圧５０ｋＶの電子ビームを用いる可変面積型電子ビーム描画装置においては、後方散乱による蓄積エネルギーの影響によって生じるパターン寸法誤差を、照射量（照射時間）を調整することによって補正している。この補正は近接効果補正と呼ばれる。近接効果補正では、後方散乱による蓄積エネルギーの影響を見積もるために、描画するパターン上を均一な大きさの格子状に分割し、分割されたセル（区画）毎に蓄積エネルギー比率を算出している。
【００２９】
上記課題を解決するため本発明は以下のような構成をとっている。
【００３０】
（１）請求項１記載の発明は、荷電粒子ビームを用いて被描画材料に所定のパターンを描画すると共に、描画領域を分割し、分割された領域に含まれる描画パターンの占める割合から当該領域内における近接効果補正量を算出し、該補正量を考慮した荷電粒子ビームをショットし、所望のパターンを描画するようにした荷電粒子ビーム描画方法において、前記分割された領域に含まれる描画パターンをショット単位に分割し、該ショット単位の描画パターンについてショット単位の描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理し、該リサイズ処理したショット単位毎の描画パターンに基づき近接効果補正量を算出する近接効果補正量算出工程と、前記近接効果補正量算出工程からの補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間を制御すると共に、前記リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて荷電粒子ビームのサイズ及び位置を制御して、所望のパターンを描画する描画工程とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
（２）請求項２記載の発明は、前記描画工程は、前記近接効果補正量算出工程からの補正値に基づいて荷電粒子ビームのショット時間を制御すると共に、前記近接効果補正量算出工程内のショット単位の描画パターンに基づいてショット単位の描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて荷電粒子ビームのサイズ及び位置を制御して、所望のパターンを描画することを特徴とする。
【００３２】
（３）請求項３記載の発明は、前記リサイズ値は、荷電粒子ビームを用いて所望のパターンを描画した被描画材料を、ベーク又は現像又はエッチングをすることにより、実際に仕上がったパターンサイズと設計上のパターンサイズとの差であることを特徴とする。
【００３３】
（４）請求項４記載の発明は、前記リサイズ値は、Ｘ方向のリサイズ値とＹ方向のリサイズ値を持ち、描画されるパターンのＸ方向及びＹ方向のサイズに応じた値であることを特徴とする。
【００３４】
（５）請求項５記載の発明は、前記リサイズ値は、予めメモリに記憶されることを特徴とする。
【００３５】
（６）請求項６記載の発明は、荷電粒子ビームを用いて被描画材料に所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、荷電粒子ビームを発生する荷電粒子ビーム発生手段と、該荷電粒子ビーム発生手段からの荷電粒子ビームの照射をオン／オフするためのブランキング手段と、該荷電粒子ビームを成形ビームに形成するビーム成形偏向手段と、該成形ビームを被描画材料上の所望の位置に調整するビーム位置決め偏向手段と、描画領域を分割し、分割された領域に含まれる描画パターンの占める割合から当該領域内における近接効果補正量を算出する近接効果補正量算出手段とを具備した荷電粒子ビーム描画装置において、該近接効果補正量算出手段は、分割された領域に含まれる描画パターンをショット単位の描画パターンに分割する描画パターン分割手段と、該ショット単位の描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理するリサイズ処理手段を含み、該リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づき近接効果補正量算出手段で算出した補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間をブランキング手段で制御し、前記リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて、前記成形偏向手段で荷電粒子ビームのサイズを制御し、前記ビーム位置決め偏向器手段で荷電粒子ビームの位置を制御することを特徴とする。
【００３６】
（７）請求項７記載の発明は、前記近接効果補正量算出手段の描画パターン分割手段からのショット単位の描画パターンに基づいて、該描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理するリサイズ処理手段を前記成形偏向手段側に備え、前記近接効果補正量算出手段で算出した補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間をブランキング手段で制御し、該リサイズ処理手段からの出力に基づいて前記成形偏向手段で荷電粒子ビームのサイズを制御し、かつ前記ビーム位置決め偏向手段で荷電粒子ビームの位置を制御することを特徴とする。
【００３７】
（８）請求項８記載の発明は、前記リサイズ処理手段は、メモリに接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は以下に示すような効果を有する。
【００３９】
（１）請求項１記載の発明によれば、リサイズ処理したショット単位毎の描画パターンに基づき近接効果補正量を算出する近接効果補正量算出工程と、前記近接効果補正量算出工程からの補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間を制御すると共に、前記リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて荷電粒子ビームのサイズ及び位置を制御して、所望のパターンを描画する描画工程とを備えることにより、近接効果補正を正確に行ったビーム描画を行なうことができる。
【００４０】
（２）請求項２記載の発明によれば、近接効果補正量算出工程内のショット単位の描画パターンに基づいてショット単位の描画パターンのサイズに応じて予め決められているリサイズ値でリサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて荷電粒子ビームのサイズ及び位置を制御することで、正確な描画を行なうことができる。
【００４１】
（３）請求項３記載の発明によれば、前記リサイズ値として、荷電粒子ビームを用いて所望のパターンを描画した被描画材料を、ベーク又は現像又はエッチングをすることにより、実際に仕上がったパターンサイズと設計上のパターンサイズとの差を用いることで、正確なビーム描画を行なうことができる。
【００４２】
（４）請求項４記載の発明によれば、リサイズ値としてＸＹ２次元方向の値を用いることで、２次元方向の描画を正確に行なうことができる。
【００４３】
（５）請求項５記載の発明によれば、リサイズ値を予めメモリに記憶させておくことにより、近接効果補正を求める時に効率的なリサイズ処理を行なうことができる。
【００４４】
（６）請求項６記載の発明によれば、リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づき近接効果補正量算出手段で算出した補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間をブランキング手段で制御し、前記リサイズ処理したショット単位の描画パターンに基づいて、前記成形偏向手段で荷電粒子ビームのサイズを制御し、前記ビーム位置決め偏向器手段で荷電粒子ビームの位置を制御することことで、近接効果補正を正確に行ったビーム描画を行なうことができる。
【００４５】
（７）請求項７記載の発明によれば、近接効果補正量算出手段で算出した補正量に基づいて荷電粒子ビームのショット時間をブランキング手段で制御し、該リサイズ処理手段からの出力に基づいて前記成形偏向手段で荷電粒子ビームのサイズを制御し、かつ前記ビーム位置決め偏向手段で荷電粒子ビームの位置を制御することで、正確なビーム描画を行なうことができる。
【００４６】
（８）請求項８記載の発明によれば、リサイズ処理手段がメモリに接続されていることにより、メモリに記憶されているリサイズ値を速やかに読み出し、近接効果補正を求める時に効率的なリサイズ処理を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】図形パターンの線幅寸法の変化量を求める基本パターンの一例を示す図である。
【図３】ビーム寸法Ｘのリサイズ量とビーム寸法Ｙのリサイズ量からなるデータテーブルを示す図である。
【図４】分割描画パターンを示す図である。
【図５】分割描画パターンを示す図である。
【図６】描画の例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図８】可変面積型電子ビーム描画装置の一例を示す図である。
【図９】描画パターンを示す図である。
【図１０】電子ビームの測定に用いられる装置の構成例を示す図である。
【図１１】ファラデーカップの検出電流とその微分波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。本発明は手て近接効果補正回路内にショット単位に分割された描画パターンのサイズを予め決められたリサイズ値でリサイズ処理する手段を設けた荷電粒子ビーム描画方法及び装置である。図１は本発明の一実施例を示す構成図であり、可変面積型電子ビーム描画装置を示している。図８に示す電子ビーム描画装置の構成と同一のものは、同一の符号を付して示す。図１において、図８と異なる部分は、データ転送回路２０からビーム図形分割処理回路２３を無くし、近接効果補正回路４０内にビーム図形分割処理回路２３ａとリサイズ処理回路６０とメモリ６１を設けた点である。
【００４９】
近接効果補正回路４０内のビーム図形分割処理回路２３ａは、制御ＣＰＵ３０からのパターンデータを受けて描画パターンをショート単位毎（以下ビーム図形と称する）に分割処理し、リサイズ処理回路６０に出力する。該リサイズ処理回路６０は、前記ビーム図形分割処理回路２３ａからの出力を受けて、メモリ６１からビーム図形毎の寸法に応じてリサイズ値を読み込んで、このリサイズ値に基づいてリサイズ処理して、蓄積エネルギー比率演算回路４１とソーティング処理回路２４に出力する。前記メモリ６１には、測定で得られたビーム図形のビーム寸法Ｘとビーム寸法Ｙに対応した各々のリサイズ値が記憶されている。
【００５０】
このように構成された可変面積型電子ビーム描画装置において、先ず描画後のベーク、現像、エッチング等のプロセス処理によって変化する図形パターンの線幅寸法の変化量を求める。図２に図形パターンの線幅寸法の変化量を求める基本パターンＰの一例を示す。この基本パターンは、Ｘ方向とＹ方向の寸法が異なる矩形パターンが並んで配置され、図中の基本パターンＰは、例えばＸ方向とＹ方向の寸法が各々２００ｎｍ、６００ｎｍ、１０００ｎｍと異なる９個の矩形パターンから構成されている。
【００５１】
このような基本パターンＰを可変面積型電子ビーム描画装置の成形偏向器７の制御信号と位置決め偏向器１１の制御信号を可変させてマトリクス状に描画させた描画材料１０をベーク、現像処理などのプロセス処理して評価パターンを作製する。該評価パターン内のそれぞれの矩形パターンのＸ方向とＹ方向の線幅寸法をＣＤ−ＳＥＭなどの測長装置で計測する。
【００５２】
そして、この矩形パターンを計測した寸法Ｘ，Ｙと各パターンの設計寸法との差分が各ビーム図形のリサイズ値Ｒｘ，Ｒｙとなる。このリサイズ値Ｒｘ，Ｒｙは計測した寸法が設計寸法より大きい場合にはリサイズ値の符号は負となり、計測した寸法が設計寸法よりも小さい場合にはリサイズ値の符号は正となる。
【００５３】
ここで、ビーム図形の寸法Ｘと寸法Ｙに対応したビーム寸法Ｘのリサイズ量とビーム寸法Ｙのリサイズ量からなるデータテーブルを図３に示す。なお、図中に示されたＲｘ11，Ｒｙ11，…，Ｒｘ33，Ｒｙ33には、ｎｍ単位のリサイズ値が１８個入るが、これ以上多いデータテーブルであってもよい。このようなデータテーブルは、近接効果補正回路４０内のリサイズ処理回路６０のメモリ６１に描画前に事前に格納されているものとする。
【００５４】
さて、制御ＣＰＵ３０は、パターンデータディスク１８から描画パターンデータを読み出し、近接効果補正回路４０内のビーム図形分割処理回路２３ａに送る。該ビーム図形分割処理回路２３ａは、送られてきた描画パターンデータを大小の矩形状のビーム図形毎に分割する。なお、可変面積型電子ビーム描画装置では、成形偏向器７によって形成される最大ビーム寸法に制限があるので、最大ビーム寸法以下の成形電子ビームになるように描画パターンを分割する。
【００５５】
次にビーム図形分割処理回路２３ａは、ビーム図形毎に分割された描画分割パターンデータをリサイズ処理回路６０に送る。該リサイズ処理回路６０は、ビーム図形分割処理回路２３ａからのビーム図形毎のＸ，Ｙ寸法に基づいてメモリ６１から各リサイズ値をそれぞれ読み込み、該各リサイズ値をビーム図形毎にリサイズ処理する。
【００５６】
ここで、ビーム図形毎に分割された描画分割パターンデータをリサイズ処理する一例を示す。図４のＰ１は大きな矩形描画パターン、Ｐ２は小さな矩形描画パターンで、大きな矩形描画パターンをＸ寸法１０００ｎｍ及びＹ寸法１０００ｎｍのビーム図形と、矩形パターンＰ２は、Ｘ寸法が６００ｎｍ、Ｙ寸法が１０００ｎｍのビーム図形に分割された分割描画パターンデータである。
【００５７】
このような分割描画パターンデータがリサイズ処理回路６０に送られると、該リサイズ処理回路６０は、分割描画パターン中のビーム図形毎の寸法Ｘと寸法Ｙに基づいてメモリ６１からそれぞれのリサイズ値を読み込む。例えば１０００ｎｍ（Ｘ）×１０００ｎｍ（Ｙ）のビーム図形の場合、１０００ｎｍのビーム寸法Ｘに対応したリサイズ量Ｒｘ33と、１０００ｎｍのビーム寸法Ｙに対応したリサイズ量Ｒｙ33を、６００ｎｍ（Ｘ）×１０００ｎｍ（Ｙ）のビーム図形の場合、６００ｎｍのビーム寸法Ｘに対応したリサイズ量Ｒｘ23と１０００ｎｍのビーム寸法Ｙに対応したリサイズ量Ｒｙ23を、メモリ２３ａからそれぞれ読み込み、１０００ｎｍ（Ｘ）×１０００ｎｍ（Ｙ）のビーム図形のＸ寸法とＹ寸法にリサイズ値Ｒｘ33，Ｒｙ33を加算し、６００ｎｍ（Ｘ）×１０００ｎｍ（Ｙ）のビーム図形のＸ寸法とＹ寸法にリサイズ値Ｒｘ23，Ｒｙ23を加算し、図５に示すような分割描画パターンデータのビーム図形を作製する。なお、本実施例の場合、図３中のビーム図形毎のＸ寸法とＹ寸法の各々のリサイズ値Ｒｘ33，Ｒｙ33，Ｒｘ23，Ｒｙ23の符号は負とする。
【００５８】
また、メモリ６１内にリサイズ処理回路６０からの要求に合ったビーム図形の寸法Ｘと寸法Ｙに対応するリサイズ値が記憶されていない場合には、リサイズ処理回路６０内の補間演算回路（図示せず）が働き、該補間演算回路は、要求に合ったビーム図形の寸法Ｘと寸法Ｙに近い寸法値とリサイズ値を数点読み込み、内挿補間演算や外挿補間演算を行なって、要求に合ったビーム図形の寸法Ｘと寸法Ｙに対応するリサイズ値を求め、このリサイズ値を求め、このリサイズ値をリサイズ処理回路６０に送るので、このような場合でも分割描画パターンデータのリサイズ処理が行われる。
【００５９】
次に、前記リサイズ処理回路６０は、前記リサイズ処理された分割描画パターンデータを蓄積エネルギー比率演算回路４１とソーティング処理回路２４に送る。前記蓄積エネルギー比率演算回路４１は、図５に示すビーム図形毎にリサイズされたパターンＰ１、Ｐ２は、図６に示すように均一な大きさの格子状に分割され、セル（区画）毎に後方散乱による蓄積エネルギー比率が算出され、補正演算回路４２に送られる。
【００６０】
なお、上述したセル毎の後方散乱による蓄積エネルギー比率Ｅｂｐm,nの算出は、（２）式で表され、Ｅｉm,nは（２）式中の分割されたセル内における描画パターンが占める割合を、ｒは後方散乱による蓄積エネルギー比率の計算領域を、後方散乱による蓄積エネルギー強度分布ＥＩＤｉ，ｊは、（３）式で表されている。
【００６１】
前記補正演算回路４２は、算出された蓄積エネルギー比率を（１）式に代入し、近接効果補正による補正値を算出し、データ転送回路２０内の照射時間演算回路２１に送る。一方、前記ソーティング処理回路２４では、リサイズ処理された描画分割パターンデータに基づいてソーティング処理が行われ、このデータが成形偏向器制御回路１３と偏向器制御回路１４と、照射時間演算回路２１に送られる。
【００６２】
すると、前記ソーティング処理回路２４の出力データに基づいて成形偏向器制御回路１３は、成形偏向器７を制御し、前記ソーティング処理回路２４の出力データに基づいて位置決め偏向器制御回路１４は位置決め偏向器１１を制御し、前記ソーティング処理回路２４からの出力データと補正値演算回路４２からの出力データに基づいて照射時間演算回路２１は照射時間を演算し、この演算結果の照射時間に基づいてブランキング制御回路１５はブランカー２ａを制御する。
【００６３】
このような制御により、電子ビームのサイズの変化量を含めた後方散乱による蓄積エネルギー比率を算出することができるので、より高精度に近接効果補正を行なうことができる。
[実施例２]
図７は本発明の他の実施例を示す構成図である。本発明は、近接効果補正回路内の他に成形偏向器制御回路及び位置決め偏向器制御回路側にリサイズ処理する手段を設けた荷電粒子ビーム描画方法及び装置である。図１，図８と同一のものは、同一の符号を付して示す。図７において、図８の電子ビーム描画装置と異なる点は、データ転送回路２０内にビーム図形分割処理回路２３ｂを設け、近接効果補正回路４０内のリサイズ処理回路６０の接続経路を変え、該リサイズ処理回路６０は、ビーム図形分割処理回路２３ａから入力データを受け、蓄積エネルギー比率演算回路４１に出力データを送る接続経路にし、成形偏向器制御回路１３及び位置決め偏向器制御回路１４とソーティング処理回路２４との間にリサイズ処理回路６０’を設け、該リサイズ処理回路６０’にメモリ６１’を接続させた構成にした。
【００６４】
そして、メモリ６１’内には、メモリ６１内のデータ、即ちビーム図形の寸法Ｘと寸法Ｙに対応したビーム寸法Ｘのリサイズ量とビーム寸法Ｙのリサイズ量からなるデータテーブルが記憶されている。
【００６５】
このような構成の可変面積型電子ビーム描画装置において、制御ＣＰＵ３０はパターンデータディスク１８から描画パターンデータを読み出し、近接効果補正回路４０内のビーム図形分割処理回路２３ａとデータ転送回路２０内のビーム図形分割回路２３ｂに送る。前記近接効果補正回路４０内の該ビーム図形分割処理回路２３ａは、送られてきた描画パターンデータのパターンをビーム図形毎に分割し、リサイズ処理回路６０に送る。
【００６６】
該リサイズ処理回路６０は、ビーム図形毎のビーム寸法Ｘとビーム寸法Ｙとに基づいてメモリ６１からそれぞれのリサイズ値を読み込み、該各リサイズ値をビーム図形毎のＸ寸法とＹ寸法に加算するリサイズ処理し、蓄積エネルギー比率演算回路４１に送る。前記蓄積エネルギー比率演算回路４１は、ビーム図形毎にリサイズ処理されたパターンを均一な大きさの格子状に分割し、セル（区画）毎に後方散乱による蓄積エネルギー比率を算出し、補正値演算回路４２に送る。前記補正値演算回路４２は、演算された蓄積エネルギー比率を（１）式に代入して近接効果補正による補正値を求め、データ転送回路２０内の照射時間演算回路２１に送る。
【００６７】
一方、ビーム図形分割処理回路２３ｂでは、制御ＣＰＵ３０から送られてきた描画パターンデータのパターンをビーム図形毎に分割したデータをソーティング処理回路２４に送る。該ソーティング処理回路２４では、分割されたデータをソーティング処理し、このソーティングデータが照射時間演算回路２１とリサイズ処理回路６０’に送られる。
【００６８】
すると、分割されたショット単位の描画パターンに基づいてリサイズ処理回路６０’は、メモリ６１’からビーム図形のサイズに応じて予め決められているリサイズ値を読み込み、ビーム図形毎にリサイズ処理し、成形偏向器制御回路１３と位置決め偏向器制御回路１４に送る。前記ショット単位の描画パターンに基づいて該成形偏向器制御回路１３は、成形偏向器７を制御し、該位置決め偏向器制御回路１４は、位置決め偏向器１１を制御する。
【００６９】
また、前記ソーティング処理回路２４からの出力データに基づいて位置決め偏向器制御回路１４は位置決め偏向器１１を制御し、前記ソーティング処理回路２４からの出力データと補正値演算回路４２からの出力データに基づいて照射時間演算回路２１は照射時間を演算し、この演算結果の照射時間に基づいてブランキング制御回路１５はブランカー２ａを制御する。このような制御により、電子ビームのサイズの変化量を含めた後方散乱による蓄積エネルギー比率を算出することができるので、より高精度に近接効果補正を行なうことができる。
【００７０】
なお、前記実施例２の位置決め偏向器制御回路１４は、１ショットの描画パターンの中心をビームの位置決めの原点として設定してもよい。この場合、位置決め偏向器制御回路１４の入力データは、リサイズ処理回路６０’からの出力データではなく、ソーティング処理回路２４からの出力データを受ける接続経路にしなければならない。
【００７１】
また、前記実施例２は、制御ＣＰＵ３０の出力を近接効果補正回路４０のビーム図形分割処理回路２３ａとデータ転送回路２０のビーム図形処理回路２３ｂに送る接続経路で説明したが、制御ＣＰＵ３０の出力を近接効果補正回路４０のビーム図形分割処理回路２３ａに送り、該ビーム図形分割処理回路２３ａの出力をリサイズ処理回路６０とデータ転送回路２０のソーティング処理回路２４に送る接続経路にしてもよい。
【００７２】
本発明の効果は以下の通りである。描画に用いられる電子ビームのサイズが意図的に変更された場合においても、電子ビームのサイズの変化量を含めた後方散乱による蓄積エネルギー比率を演算することで、より高精度に近接効果補正を適用することができる電子ビーム描画装置を実現することができ、より高精度の描画が可能となる。
【００７３】
また、本発明により、描画に用いられる電子ビームのサイズを意図的に大きくずらすことも可能となり、ベーク，現像，エッチング等のプロセス処理を経たパターン寸法を制御することが容易となる。
【符号の説明】
【００７４】
１      電子銃
２      電子ビーム
３      照射レンズ
４      第１成形アパーチャ
５      成形レンズ
６      第２成形アパーチャ
７      成形偏向器
８      縮小レンズ
９      対物レンズ
１０    被描画材料
１１    位置決め偏向器
１２    ステージ
１３    成形偏向器制御回路
１４    位置決め偏向器制御回路
１５    ブランキング制御回路
１６    ステージ駆動回路
１７    ステージ駆動制御回路
１８    パターンデータディスク
２０    データ転送回路
２１    照射時間演算回路
２２    その他補正回路
２３ａ  ビーム図形分割処理回路
２４    ソーティング処理回路
４０    近接効果補正回路
４１    蓄積エネルギー比率演算回路
４２    補正値演算回路
６０    リサイズ処理回路
６１    メモリ
【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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