(57)【要約】      （修正有）【課題】近接効果及びローディング効果を補正する照射量を計算するための、入力された複数の裕度の組合せが適正か判定することが可能な装置を提供する。【解決手段】描画装置１００は、照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置であって、パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第１の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する照射量算出部１０と、裕度を用いた前記第１の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第２の式でフィッティングするフィッティング演算部１２と、フィッティング結果を用いて、入力された複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定する判定部１４と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2012023279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置であって、
パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第１の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する照射量算出部と、
裕度を用いた前記第１の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第２の式でフィッティングするフィッティング演算部と、
フィッティング結果を用いて、入力された前記複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定する判定部と、
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】
前記フィッティング結果を用いて、近接効果密度に依存する裕度関数を算出する裕度関数算出部をさらに備えた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】
前記フィッティング演算部は、フィッティングの際、入力された複数の近接効果密度毎の裕度を用いて、前記第２の式のパラメータを算出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】
前記第２の式のパラメータとして、基準照射量と近接効果補正係数とが用いられることを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置を用いて行う荷電粒子ビーム描画方法であって、
パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第１の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する工程と、
裕度を用いた前記第１の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第２の式でフィッティングする工程と、
フィッティング結果を用いて、入力された前記複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定し、結果を出力する工程と、
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、電子線描画において、入力パラメータとして用いられる裕度の適正を判定する手法に関する。
【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（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、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
【０００３】
図７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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。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（ＶＳＢ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。一方、描画後の現像やエッチングを行なう場合においても、回路パター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】
近接効果及びローディング効果を補正した電子ビームの照射量は、例えば、基準照射量Ｄｂａｓｅと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηとパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Ｕに依存した近接効果補正照射量Ｄｐ（η，Ｕ）と、パターンの寸法誤差ΔＣＤと、裕度ＤＬとをそれぞれパラメータとした式で計算される。そのため、描画装置に近接効果密度Ｕを変えた複数の裕度の組をパラメータとして入力することで近接効果及びローディング効果を補正したビームの照射量を求めていた。
【０００６】
しかしながら、従来、入力された複数の裕度の組が適正値かどうかを判定していなかった。そのため、求めた照射量で描画した際に、近接効果及びローディング効果を高精度に補正できない場合があった。
【０００７】
ここで、基準照射量Ｄｂａｓｅ毎に近接効果補正がよく合う近接効果補正係数ηが存在する。そのため、裕度をパラメータとして入力せずに、基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηとの組を変えて近接効果補正を維持しながらローディング効果による寸法変動量もあわせて補正した照射量を算出する手法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１５０４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来、ユーザ側より入力された複数の裕度の組が適正値かどうかを判定していなかった。そのため、入力された複数の裕度の組を用いて求められた照射量で描画した際に、近接効果及びローディング効果を高精度に補正できない場合があるといった問題があった。さらに、従来、入力された複数の裕度の組が適正値かどうかを判定する十分な手法が確立されていなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、近接効果及びローディング効果を補正する照射量を計算するための、入力された複数の裕度の組合せが適正かどうかを判定すること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】
【００１１】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置であって、
パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第１の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する照射量算出部と、
裕度を用いた第１の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第２の式でフィッティングするフィッティング演算部と、
フィッティング結果を用いて、入力された複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により、第１の式で計算された各照射量を第２の式でフィッティングすることで、第１の式で計算された各照射量とフィッティング後の各照射量との差を比べることができる。
【００１３】
また、フィッティング結果を用いて、近接効果密度に依存する裕度関数を算出する裕度関数算出部をさらに備えると好適である。
【００１４】
また、フィッティング演算部は、フィッティングの際、入力された複数の近接効果密度毎の裕度を用いて、第２の式のパラメータを算出すると好適である。
【００１５】
また、第２の式のパラメータとして、基準照射量と近接効果補正係数とが用いられると好適である。
【００１６】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置を用いて行う荷電粒子ビーム描画方法であって、
パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第１の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する工程と、
裕度を用いた第１の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第２の式でフィッティングする工程と、
フィッティング結果を用いて、入力された複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一態様によれば、近接効果及びローディング効果を補正する照射量を計算するための、入力された複数の裕度の組合せが適正かどうかを判定できる。よって、適正な裕度の組合せを用いて照射量を計算できる。その結果、高精度な描画ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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におけるパターン寸法と照射量との関係の一例を示すグラフである。
【図３】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】実施の形態１における照射量と近接効果密度との関係の一例を示すグラフである。
【図５】実施の形態１における式（２）での照射量と式（１）での照射量の比の一例を示すグラフである。
【図６】実施の形態１における補間された裕度関数ＤＬ（Ｕ）の一例を示すグラフである。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。
【００２０】
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、描画対象となる試料１０１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。また、描画されるマスク上には電子ビームで感光するレジスト膜が形成されている。
【００２１】
制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１１、制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６，１４８を有している。制御計算機１１０、メモリ１１１、制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６，１４８は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
【００２２】
描画装置１００は、照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する。制御計算機１１０内にてかかる機能を実行する。また、制御計算機１１０内には、照射量算出部１０、フィッティング演算部１２、判定部１４、裕度ＤＬ（Ｕ）算出部１６、照射量算出部１８、近接効果密度算出部２０、及び描画データ処理部２２が配置されている。照射量算出部１０、フィッティング演算部１２、判定部１４、裕度ＤＬ（Ｕ）算出部１６、照射量算出部１８、近接効果密度算出部２０、及び描画データ処理部２２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１１０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１１１に記憶されるここで、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。例えば、ここでは主副２段の主偏向器２０８および副偏向器２０９を用いているが、１段或いは３段以上の偏向器を用いても構わない。
【００２３】
記憶装置１４０には、パターンのレイアウト、図形コード、及び座標等の描画に必要な描画データが外部から入力され、格納されている。記憶装置１４２には、複数の裕度ＤＬ（Ｕ）がパラメータとして入力される。まず、近接効果密度Ｕ毎に、パターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの相関データを実験により取得する。ここで、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）は、近接効果メッシュ内のパターン面積密度ρ（ｘ，ｙ）に分布関数ｇ（ｘ，ｙ）を近接効果の影響範囲以上の範囲で畳み込み積分した値で定義される。近接効果メッシュは、近接効果の影響範囲の例えば１／１０程度のサイズが好適であり、例えば、１μｍ程度のサイズが好適である。分布関数ｇ（ｘ，ｙ）は、例えばガウシアン関数を用いるとよい。ｘ方向の位置を示すｘとｙ方向の位置を示すｙは共にベクトルを示す。
【００２４】
図２は、実施の形態１におけるパターン寸法と照射量との関係の一例を示すグラフである。図２において、縦軸は電子ビームで描画されるパターンの寸法ＣＤを示す。横軸は、電子ビームの照射量の対数（ｌｏｇ）を示す。ここでは、例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合について実験により求めている。近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝０は実際にはパターンが無いことになってしまうので、周囲に何もない状態で測定用のラインパターンを例えば１つ描画することで近似して求めることができる。逆に、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝１は周囲を含めてメッシュ内全体がパターンになってしまい寸法が測れないので、周囲がパターンで埋め尽くされた状態で測定用のラインパターンを例えば１つ描画することで近似して求めることができる。また、例えば、密度５０％を想定して、１：１ラインアンドスペースパターンを描画した場合に、メッシュサイズが小さいため、１つのメッシュではラインパターンだけ、隣のメッシュではスペースパターンだけとなってしまうことも起こりえる。かかる場合、パターン面積密度ρ（ｘ，ｙ）ではそのまま周囲に関係なくメッシュ内の密度となってしまう。これに対して近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）を用いることで、各メッシュが密度５０％と算出可能となる。ここで、設定する近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）は、０％，５０％，１００％の各場合に限るものではない。例えば、１０％以下のいずれかと、５０％と、９０％以上のいずれかとの３つを用いても好適である。また、３種類に限らず、その他の数の種類で測定してもよい。例えば４種類以上測定しても構わない。
【００２５】
そして、かかるパターン寸法ＣＤと照射量Ｄ（Ｕ）との関係を裕度ＤＬ（Ｕ）が示している。裕度ＤＬ（Ｕ）は、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）に依存し、例えば、図２の近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）毎のグラフの傾き（比例係数）で定義される。図２の例では、照射量Ｄの対数を横軸に示すことで、直線に近いグラフが得られるので比例係数となるが、これに限るものではない。裕度ＤＬ（Ｕ）は、パターン寸法ＣＤと照射量Ｄ（Ｕ）との関係を示すパラメータ（係数）として定義できればよい。
【００２６】
記憶装置１４２には、ユーザ側（装置外部）から複数の裕度ＤＬ（Ｕ）が入力され、格納される。ここでは、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合の裕度ＤＬ（Ｕｉ）が入力される。ここでは、３点の近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）に対する裕度ＤＬ（Ｕｉ）が入力されるが、３点以上であれば、４点でも、さらに多くてもよい。
【００２７】
また、ローディング効果に起因するパターン寸法誤差を補正するパターン寸法補正量ΔＣＤを仮定して外部から入力し、入力されたパターン寸法補正量ΔＣＤは記憶装置１４４に格納される。かかるパターン寸法補正量ΔＣＤは、描画対象となる試料１０１上に塗布されるレジスト材の種類や描画後の現像装置の機種等によってある程度の予想値を経験上想定することができる。
【００２８】
近接効果及びローディング効果を補正した電子ビームの照射量Ｄ（Ｕ）は、例えば、近接基準照射量Ｄｂａｓｅと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηとパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Ｕに依存した近接効果補正照射量Ｄｐ（η，Ｕ）と、パターン寸法補正量ΔＣＤと、裕度ＤＬとをそれぞれパラメータとした以下の式（１）で定義できる。ここで、式（１）における、近接基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηは、近接効果に起因するパターン寸法誤差を補正する値の組で設定され、裕度ＤＬは近接効果密度毎の照射量とパターン寸法の関係を示す。パターン寸法補正量ΔＣＤはローディング効果に起因するパターン寸法誤差を補正する補正量が設定される。
【００２９】
【数１】
2012023279.tif 000003
【００３０】
描画装置１００では、かかる式（１）を用いて最適な照射量Ｄ（Ｕ）を計算することで、近接効果及びローディング効果を補正する。そのため、ユーザ側から入力される裕度ＤＬの組が適正でないと、求められた照射量Ｄ（Ｕ）が適正な値にならない場合が生じることになる。例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝１（１００％）の裕度ＤＬ（Ｕ１）だけ適正な値よりも大きな値が設定されると、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝１（１００％）の部分だけ他の近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）のパターンよりも寸法が太く（大きく）なってしまう。そのため、近接効果及びローディング効果に対する補正がずれてしまう。そのため、ユーザ側から入力される裕度ＤＬの組が適正かどうかを検出することが望まれる。そこで、実施の形態１では、描画前にユーザ側から入力される裕度ＤＬの組が適正かどうかを判定する。そして、不適正であれば適正値を再入力させる。
【００３１】
ここで、近接効果及びローディング効果を補正した電子ビームの照射量Ｄ（Ｕ）は、例えば、基準照射量Ｄ’ｂａｓｅと、近接効果を補正するための近接効果補正係数η’とパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Ｕに依存した近接効果補正照射量Ｄｐ（η’，Ｕ）との積となる以下の式（２）で定義することもできる。
【００３２】
【数２】
2012023279.tif 000004
【００３３】
例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）が５０％を基準近接効果密度として、かかる基準近接効果密度においてパターン寸法ＣＤが一定となる近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅとの相関データを算出する。この相関データは、Ｄｂａｓｅ、η、基準近接効果密度の寸法、それ以外の近接効果密度（例えば０％，１００％）の寸法の関係として求める。この相関データから、近接効果密度間での寸法差が最小となる基準照射量Ｄｂａｓｅとηを求めることができる。同様の相関データを基準近接効果密度のパターン寸法が異なる照射条件について取得する。これにより異なるパターン寸法毎に、近接補正がよく合うＤｂａｓｅとηが求まる。かかる相関データは例えば記憶装置１４４等に格納しておけばよい。そして、式（２）では、かかる相関データを参照して、近接効果及びローディング効果を補正後のパターン寸法に対応する基準照射量Ｄ’ｂａｓｅと近接効果補正係数η’の組を設定すればよい。
【００３４】
また、式（２）における近接効果補正照射量Ｄｐ（η’，Ｕ）は、近接効果補正係数η’と近接効果密度Ｕをパラメータとして、以下の式（３）で定義できる。
【００３５】
【数３】
2012023279.tif 000005
【００３６】
以上のように、近接効果及びローディング効果を補正した電子ビームの照射量Ｄ（Ｕ）は、上述した裕度ＤＬ（Ｕ）をパラメータとして用いた式（１）で定義することもできるし、裕度ＤＬ（Ｕ）をパラメータとして用いない式（２）で定義することもできる。ここで、式（１）における基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηの組と、式（２）における基準照射量Ｄ’ｂａｓｅと近接効果補正係数η’の組が異なることは言うまでもない。そこで、実施の形態１では、以上の異なる２つの式（１）（２）を用いて、描画装置１００に入力された裕度ＤＬ（Ｕ）の組が適正かどうかを判定する。
【００３７】
図３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３において、実施の形態１における描画方法は、裕度入力工程（Ｓ１０２）と、パターン寸法誤差設定工程（Ｓ１０４）と、照射量算出工程（Ｓ１０６）と、フィッティング工程（Ｓ１０８）と、判定工程（Ｓ１１０）と、補間裕度算出工程（Ｓ１１２）と、近接効果密度算出工程（Ｓ１１４）と、照射量算出工程（Ｓ１１６）と、描画工程（Ｓ１１８）と、パラメータ出力工程（Ｓ１２０）という一連の工程を実施する。また、かかる裕度入力工程（Ｓ１０２）と、パターン寸法誤差設定工程（Ｓ１０４）と、照射量算出工程（Ｓ１０６）と、フィッティング工程（Ｓ１０８）と、判定工程（Ｓ１１０）とにより、裕度判定方法を構成する。
【００３８】
描画装置１００内では、描画データ処理部２２が、外部から入力され記憶装置１４０に記憶された描画データを記憶装置１４０から読み出し、複数段のデータ変換処理を行う。そして、かかる複数段のデータ変換処理により描画装置固有のショットデータを生成する。ショットデータは記憶装置１４８に出力され、格納される。そして、かかるショットデータに従って描画処理が行なわれることになる。
【００３９】
裕度入力工程（Ｓ１０２）として、照射量算出部１０は、記憶装置１４２から複数の裕度ＤＬ（Ｕｉ）による組を入力する。ここでは、上述したように近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合の裕度ＤＬ（Ｕｉ）が入力される。このように、複数の近接効果密度毎の裕度を入力する。
【００４０】
パターン寸法誤差設定工程（Ｓ１０４）として、照射量算出部１０は、記憶装置１４２からパターン寸法補正量ΔＣＤを入力し、設定する。
【００４１】
照射量算出工程（Ｓ１０６）として、照射量算出部１０は、近接効果密度Ｕ毎に、式（１）を用いて照射量Ｄ（Ｕ）を算出する。言い換えれば、裕度ＤＬ（Ｕ）をパラメータとして用いた式（１）（第１の式）で、所定のパターン寸法補正量ΔＣＤでの各近接効果密度に対しての照射量Ｄ（Ｕ）を各近接効果密度の裕度から算出する。これにより、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合の照射量Ｄ（Ｕ）が算出される。
【００４２】
フィッティング工程（Ｓ１０８）として、フィッティング演算部１２は、裕度ＤＬ（Ｕ）をパラメータとして用いない式（２）（第２の式）で、得られた各裕度ＤＬ（Ｕｉ）に対する照射量Ｄ（Ｕ）をフィッティングする。フィッティング演算部１２は、入力された複数の近接効果密度毎の裕度を用いて、かかるフィッティングにより式（２）のパラメータとなる基準照射量Ｄ’ｂａｓｅと近接効果補正係数η’の組も算出できる。
【００４３】
図４は、実施の形態１における照射量と近接効果密度との関係の一例を示すグラフである。図４において、縦軸に照射量、横軸に近接効果密度を示す。上述したように、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合の照射量Ｄ（Ｕ）を式（２）でフィッティングすることで、点線で示す近似曲線が得られる。図４では、近接効果補正だけを行ってローディング効果補正を行わなかった場合の照射量曲線も一例として示している。すなわち、式（１）においてパターン寸法補正量ΔＣＤと裕度ＤＬ（Ｕ）の項でローディング効果を補正していることを示す。近接効果補正だけを行ってローディング効果補正を行わなかった場合の照射量曲線の式は、基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηの組が異なる式（２）と同じ構成になる。
【００４４】
判定工程（Ｓ１１０）として、判定部１４は、フィッティング結果を用いて、入力された複数の裕度ＤＬ（Ｕｉ）による組が適正値かどうかを判定する。
【００４５】
図５は、実施の形態１における式（２）での照射量と式（１）での照射量の比の一例を示すグラフである。式（２）でフィッティングすることで、近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合のフィッティング曲線上の照射量が得られるので、かかる照射量を式（２）での照射量とする。そして、式（２）での照射量を式（１）で割った照射量比が予め設定した閾値内かどうかを判定する。図５の例では、入力された裕度ＤＬ（Ｕｉ）の組が、例えば、（０．７１，１．０６，１．４２）である場合には、式（２）と式（１）の照射量比が入力された各近接効果密度Ｕすべてにおいて０の場合を示している。例えば、閾値を照射量比の絶対値が１以内とした場合、入力された各近接効果密度Ｕすべてにおいて閾値内であるため、適正（正常）であると判定する。一方、入力された裕度ＤＬ（Ｕｉ）の組が、例えば、（０．７１，１．０６，２．０）である場合には、式（２）と式（１）の照射量比の絶対値が入力された各近接効果密度Ｕのうち、Ｕ＝０．５と＝１において、１を超えているため、（０．７１，１．０６，２．０）の組は適正ではないと判定する。すなわち、不適正（異常）と判定する。不適正（異常）と判定された場合には描画処理を中止する。そして、新たな裕度ＤＬ（Ｕｉ）の組を外部から再入力する。一方、適正（正常）と判定された場合には描画処理を次に進める。かかる判定結果は、図示しないモニタ等に出力される。或いは記憶装置１４６等に記憶される。
【００４６】
補間裕度算出工程（Ｓ１１２）として、裕度ＤＬ（Ｕ）算出部１６は、フィッティング結果を用いて、近接効果密度に依存する裕度関数ＤＬ（Ｕ）を算出する。裕度ＤＬ（Ｕ）算出部１６は、裕度関数算出部の一例となる。入力された裕度ＤＬ（Ｕｉ）は３つの近接効果密度Ｕにおける値だけなので、その他の近接効果密度Ｕでの裕度がわからない。そこで、裕度ＤＬ（Ｕ）算出部１６は、以下の式（４）に代入して連続した近接効果密度Ｕでの裕度関数ＤＬ（Ｕ）を算出する。
【００４７】
【数４】
2012023279.tif 000006
【００４８】
式（４）は、式（１）と式（２）から求められる。入力された裕度ＤＬ（Ｕｉ）が適正値であれば、照射量が式（１）と式（２）でほぼ一致する。よって、式（４）が成り立つことになる。以上のように、入力された３つの裕度ＤＬ（Ｕｉ）を用いて補間することで連続した近接効果密度Ｕでの裕度関数ＤＬ（Ｕ）を求めることができる。よって、以下、様々な近接効果密度Ｕにおける裕度ＤＬ（Ｕ）を求めることができる。
【００４９】
図６は、実施の形態１における補間された裕度関数ＤＬ（Ｕ）の一例を示すグラフである。図６において、縦軸は裕度ＤＬ（Ｕ）、横軸は近接効果密度Ｕを示す。図６の例では、入力されたＤＬ（Ｕ１）＝２．０の場合を示しているので、補間曲線が外れているが、適正なＤＬ（Ｕｉ）の組み合わせであれば、入力値と補間曲線がほぼ一致することになる。
【００５０】
近接効果密度算出工程（Ｓ１１４）として、近接効果密度算出部２０は、記憶装置１４０から描画データを読み出して、描画領域を仮想分割した近接効果メッシュ毎に、各位置でのパターン面積密度ρを算出し、さらに各位置での近接効果密度Ｕ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００５１】
照射量算出工程（Ｓ１１６）として、照射量算出部１８は、適正と判定された裕度ＤＬ（Ｕｉ）を用いて補間された近接効果密度Ｕに依存する裕度ＤＬ（Ｕ）関数を使って、近接効果メッシュ毎に、式（１）を用いて照射量Ｄ（Ｕ）を算出する。かかる照射量Ｄ（Ｕ）は近接効果とローディング効果が補正された照射量となる。照射量Ｄ（Ｕ）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、描画領域の各位置における電子ビーム２００の照射時間Ｔを計算できる。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。算出された照射時間は制御回路１２０に出力される。
【００５２】
描画工程（Ｓ１１８）として、描画部１５０は、近接効果メッシュ毎に得られた照射量の電子ビーム２００を用いて、試料１０１上に所望のパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。
【００５３】
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Ｔ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。
【００５４】
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をまず矩形例えば長方形に成形する。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。
【００５５】
以上のように実施の形態１によれば、近接効果及びローディング効果を補正する照射量を計算するための、入力された複数の裕度の組合せが適正かどうかを判定できる。よって、適正な裕度の組合せを用いて照射量を計算できる。その結果、高精度な描画ができる。一方、入力された裕度の組が不適正であれば描画を中断する処理ができる。さらに、離散的な近接効果密度に対して入力された適正な裕度の組合せプロセスの閾値モデルに基づいて適切に補間した連続値（近接効果密度依存の裕度関数）を得ることができる。
【００５６】
さらに、パラメータ出力工程（Ｓ１２０）として、フィッティング演算部１２は、式（２）でのフィッティング演算により得られた式（２）のパラメータである基準照射量Ｄ’ｂａｓｅと近接効果補正係数η’の組、そして、設定されたパターン寸法補正量ΔＣＤを記憶装置１４６に出力し、基準照射量Ｄ’ｂａｓｅと近接効果補正係数η’の組、そして、設定されたパターン寸法補正量ΔＣＤは記憶装置１４６に格納される。
【００５７】
式（２）のパラメータである基準照射量Ｄ’ｂａｓｅと近接効果補正係数η’の組を得ることで、照射量算出工程（Ｓ１１６）において、式（１）ではなく、式（２）で照射量を算出することもできる。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６１】
１０  照射量算出部
１２  フィッティング演算部
１４  判定部
１６  裕度算出部
１８  照射量算出部
２０  近接効果密度算出部
２２  描画データ処理部
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
１１１  メモリ
１２０  制御回路
１４０，１４２，１４４，１４６，１４８  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  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  電子線
３４０  試料
４１０  第１のアパーチャ
４１１  開口
４２０  第２のアパーチャ
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【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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