(57)【要約】【課題】目標パターンの描画に有利な描画装置を提供する。【解決手段】荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、描画データを生成する生成部と、前記生成部で生成された描画データに基づいて前記荷電粒子線を生成する荷電粒子光学系と、を有し、前記生成部は、幅を有する目標パターンに対応する複数のピクセルを設定し、前記複数のピクセルのうち前記目標パターンの端部に対応するピクセルとそれ以外のピクセルとでは異なる予め設定された強度の荷電粒子線を前記複数のピクセルに与えた場合に前記基板上で得られる前記荷電粒子線の強度分布に基づいて、前記幅に対応した強度分布が前記基板上で得られるように前記予め設定された強度分布を調整することにより、前記描画データを生成する、ことを特徴とする描画装置を提供する。【選択図】図１
2013165121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、
描画データを生成する生成部と、
前記生成部で生成された描画データに基づいて前記荷電粒子線を生成する荷電粒子光学系と、を有し、
前記生成部は、
幅を有する目標パターンに対応する複数のピクセルを設定し、
前記複数のピクセルのうち前記目標パターンの端部に対応するピクセルとそれ以外のピクセルとでは異なる予め設定された強度の荷電粒子線を前記複数のピクセルに与えた場合に前記基板上で得られる前記荷電粒子線の強度分布に基づいて、前記幅に対応した強度分布が前記基板上で得られるように前記予め設定された強度分布を調整することにより、前記描画データを生成する、
ことを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記生成部は、前記複数のピクセルに与えられる荷電粒子線の強度の合計値が前記幅に応じて予め設定された値になるように、前記予め設定された強度を調整する、ことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記生成部は、前記合計値に対する前記予め設定された値の比率に基づいて、前記予め設定された強度を調整する、ことを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】
前記予め設定された強度は、前記複数のピクセルそれぞれにおける前記目標パターンの占有率に基づいて設定されている、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項５】
前記描画装置は、複数の荷電粒子線で前記基板に描画を行い、
前記生成部は、前記複数の荷電粒子線それぞれの前記基板上での強度分布に基づいて、前記描画データを生成する、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の描画装置。
【請求項６】
描画データに基づいて荷電粒子光学系により生成された荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置で用いられる前記描画データを生成する生成方法であって、
幅を有する目標パターンに対応する複数のピクセルを設定するステップと、
前記複数のピクセルのうち前記目標パターンの端部に対応するピクセルとそれ以外のピクセルとでは異なる予め設定された強度の荷電粒子線を前記複数のピクセルに与えた場合に前記基板上で得られる前記荷電粒子線の強度分布に基づいて、前記幅に対応した強度分布が前記基板上で得られるように前記予め設定された強度を調整することにより、前記描画データを生成するステップと、
を有することを特徴とする生成方法。
【請求項７】
請求項６に記載の生成方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の描画装置を用いて基板に描画を行うステップと、
前記ステップで描画を行われた前記基板を現像するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上で荷電粒子線を偏向（ラスタースキャン）することで基板にパターンを描画（転写）する荷電粒子線描画装置が知られている。このような荷電粒子線描画装置を用いて、例えば、線幅４８ｎｍの孤立パターンを描画する場合には、図１６に示すように、基板上の描画領域を複数のピクセル（ピクセルサイズ＝１６ｎｍ）に分割する。そして、偏向器によって荷電粒子線をＸ軸方向に偏向しながら、ブランカーを用いて、パターン部分に対応するピクセルでは荷電粒子線を照射（ＯＮ）し、それ以外のピクセルでは荷電粒子線を遮断（ＯＦＦ）するように制御する。また、荷電粒子線のＸ軸方向への偏向が終了すると、荷電粒子線をＹ軸方向にステップさせる。このように、荷電粒子線描画装置は、荷電粒子線のＸ方向への偏向とＹ軸方向へのステップとを繰り返しながら、荷電粒子線のＯＮ／ＯＦＦを制御することで基板にパターンを描画する。各ピクセルにおける荷電粒子線のＯＮ／ＯＦＦの制御に関する技術については、従来から提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９７７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年では、荷電粒子線描画装置で描画すべきパターンの最小線幅が小さくなってきているため、従来技術では、要求されるパターンの描画精度を満たすことが難しくなってきている。
【０００５】
例えば、基板上の描画領域をピクセルサイズ１１ｎｍのピクセルに分割し、線幅２２ｎｍの孤立パターンを描画する場合を考える。この際、図１７に示すように、孤立パターンを２つのピクセルで描画する（即ち、孤立パターンがピクセルを規定するグリッド上に配置されている）場合には、かかる２つのピクセルのそれぞれに照射される荷電粒子線の照射量（ドーズ量）は等しくなる。一方、図１８に示すように、孤立パターンがグリッド上に配置されておらず、孤立パターンをピクセルサイズ以下の位置で（即ち、３つのピクセルで）描画する場合もある。以下では、ピクセル中心間の位置をサブピクセル位置と称する。
【０００６】
図１８において、Ｙ軸に直交する１つの行Ｙ０に着目する。パターンの左エッジが位置するピクセルＰＬにおいてパターンが占める面積比をαとし、パターンの右エッジが位置するピクセルＰＲにおいてパターンが占める面積比をβとする。図１９は、孤立パターンを２つのピクセルで描画する場合（図１７）において、各ピクセルに設定される照射量（ここでは、「１」とする）と、基板上の荷電粒子線の強度（強度分布）との関係を示す図である。図２０は、孤立パターンを３つのピクセルで描画する場合（図１８）において、各ピクセルに設定される照射量と、基板上の荷電粒子線の強度（強度分布）との関係を示す図である。図２０に示すように、ピクセルＰＭに設定される照射量１に対して、ピクセルＰＬの照射量はαに設定され、ピクセルＰＲの照射量はβに設定される。
【０００７】
図１９において、ピクセルＰＬ及びＲＬのそれぞれに対して荷電粒子線を照射したとき（照射量１）に基板上に形成される強度分布をＩＬ及びＩＲとする。また、強度分布ＩＬと強度分布ＩＲとを積算したプロファイルをＩとする。プロファイルＩは、各ピクセルに照射される荷電粒子線の強度の積分値に相当する。露光しきい値Ｔｈは、レジストが感光する荷電粒子線の強度のレベルであり、レジストの感度特性から予め決まる値である。露光しきい値Ｔｈに基づいて、パターンが所望の線幅で描画されるように、荷電粒子線の照射量が調整されている。レジストの感度特性は、露光しきい値Ｔｈの近傍で非線形な特性を示すが、ここでは、簡易的に、露光しきい値Ｔｈのみで基板に描画されるパターンの線幅（形状）が決定するものとする。従って、プロファイルＩと露光しきい値Ｔｈとの交点である左エッジ及び右エッジから、左エッジと右エッジとの間の差をパターンの線幅ＣＤ、左エッジと右エッジとの中点をパターンの位置（中心位置）Ｐｏｓとして求めることができる。
【０００８】
図２１（ａ）及び（ｂ）のそれぞれは、線幅２２ｎｍの孤立パターンに対して、ピクセルサイズが１１ｎｍ、荷電粒子線の半値幅が２５ｎｍである場合の任意のサブピクセル位置におけるパターンの線幅及び位置誤差を示す図である。図２１（ａ）及び（ｂ）を参照するに、ピクセルサイズ以下の孤立パターンの位置によって、パターンの線幅に関しては最大で０．９ｎｍ、パターンの位置誤差に関しては最大で０．６７ｎｍの誤差が生じていることがわかる。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、目標パターンの描画に有利な描画装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての描画装置は、荷電粒子線で基板に描画を行う描画装置であって、描画データを生成する生成部と、前記生成部で生成された描画データに基づいて前記荷電粒子線を生成する荷電粒子光学系と、を有し、前記生成部は、幅を有する目標パターンに対応する複数のピクセルを設定し、前記複数のピクセルのうち前記目標パターンの端部に対応するピクセルとそれ以外のピクセルとでは異なる予め設定された強度の荷電粒子線を前記複数のピクセルに与えた場合に前記基板上で得られる前記荷電粒子線の強度分布に基づいて、前記幅に対応した強度分布が前記基板上で得られるように前記予め設定された強度分布を調整することにより、前記描画データを生成する、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、例えば、目標パターンの描画に有利な描画装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一側面としての描画装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す描画装置の制御系の構成を示す図である。
【図３】図１に示す描画装置の描画処理を説明するための図である。
【図４】目標パターンの両端に付加する補助パターンの決定を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４に示すＳ１０２、Ｓ１０６及びＳ１０８を説明するための図である。
【図６】ピクセルサイズ以下の位置に対する左エッジ及び右エッジの位置、及び、左エッジ及び右エッジの位置と理想位置とのずれ（位置誤差）を示す図である。
【図７】補助パターンの一定成分γを５％から３５％とした場合に、基板に描画されるパターンのピクセルサイズ以下の位置における線幅及び位置誤差を示す図である。
【図８】図７に示すパターンの線幅誤差及び位置誤差のそれぞれを、補助パターンの一定成分の割合ごとにレンジで示した図である。
【図９】図７に示すパターンの線幅誤差及び位置誤差のそれぞれを、補助パターンの一定成分の割合ごとにレンジで示した図である。
【図１０】目標パターンの両端に付加する補助パターンの決定を説明するためのフローチャートである。
【図１１】径が異なる複数の荷電粒子線のそれぞれに対して、補助パターンとして付加した複数の一定成分の割合に対する線幅誤差及び位置誤差を示す図である。
【図１２】各ピクセルの荷電粒子線の強度を調整する（Ｓ１０６）際に用いられる倍率の決定を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２に示すＳ３０４で生成されるプロファイルに対して、サブピクセル位置でのパターンの線幅を算出した結果を示す図である。
【図１４】目標パターンの両端に一定成分の補助パターンを付加しない場合に生じる問題を説明するための図である。
【図１５】目標パターンの両端に一定成分の補助パターンを付加した場合の効果を説明するための図である。
【図１６】描画装置によるパターンの描画処理を説明するための図である。
【図１７】描画装置において、孤立パターンを２つのピクセルで描画する場合を説明するための図である。
【図１８】描画装置において、孤立パターンを３つのピクセルで描画する場合を説明するための図である。
【図１９】孤立パターンを２つのピクセルで描画する場合において、各ピクセルに設定される照射量と、基板上の荷電粒子線の強度（強度分布）との関係を示す図である。
【図２０】孤立パターンを３つのピクセルで描画する場合において、各ピクセルに設定される照射量と、基板上の荷電粒子線の強度（強度分布）との関係を示す図である。
【図２１】線幅２２ｎｍの孤立パターンに対して、ピクセルサイズが１１ｎｍ、荷電粒子線の半値幅が２５ｎｍである場合の任意のサブピクセル位置におけるパターンの線幅及び位置誤差を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は、本発明の一側面としての描画装置１００の構成を示す図である。描画装置１００は、荷電粒子線（電子線）を用いて基板にパターンを描画するリソグラフィ装置である。描画装置１００は、後述するように、描画データに基づいて荷電粒子線を生成する荷電粒子光学系として、ビーム整形光学系２、コリメータレンズ４、アパーチャーアレイ５、静電レンズアレイ６、ブランカーアレイ７及び縮小電子光学系８などを有する。描画装置１００は、シングル荷電粒子線方式の描画装置（１つの荷電粒子線で描画を行う描画装置）であってもよいし、マルチ荷電粒子線方式の描画装置（複数の荷電粒子線で描画が行う描画装置）であってもよい。
【００１６】
図１において、電子源１から放射される荷電粒子線は、ビーム整形光学系２を介して、電子源１の像ＳＩを形成する。像ＳＩからの荷電粒子線は、コリメータレンズ４を介して、略平行な荷電粒子線となり、アパーチャーアレイ５を照明する。
【００１７】
アパーチャーアレイ５は、複数の開口を有し、電子源１からの荷電粒子線を複数の荷電粒子線に分割する。アパーチャーアレイ５で分割された複数の荷電粒子線は、複数の静電レンズを含む静電レンズアレイ６を介して、像ＳＩの中間像を形成する。像ＳＩの中間像が形成される位置（中間像面）には、複数のブランカー（例えば、静電型の偏向器）で構成されるブランカーアレイ７が配置されている。
【００１８】
中間像面の下流には、２段の磁気タブレットレンズ８１及び８２で構成された縮小電子光学系８が配置され、複数の中間像が基板９に投影される。この際、ブランカーアレイ７で偏向された荷電粒子線は、ブランキングアパーチャＢＡによって遮断されるため、基板９には照射されない。また、ブランカーアレイ７で偏向されていない荷電粒子線は、ブランキングアパーチャＢＡによって遮断されないため、基板９に照射される。
【００１９】
磁気タブレットレンズ８２には、複数の荷電粒子線を同時に所望の位置（Ｘ方向又はＹ方向）に偏向するための偏向器１０及び複数の荷電粒子線のフォーカスを同時に調整するフォーカスコイル１２が配置されている。基板ステージ１３は、基板９を保持して移動するステージである。基板ステージ１３は、本実施形態では、光軸と直交するＸ方向及びＹ方向に移動可能である。基板ステージ１３には、基板９を吸着（固着）するための静電チャック１５や半導体検出器１４が配置されている。半導体検出器１４は、荷電粒子線の形状（径）を検出するための検出器であって、例えば、荷電粒子線の入射側にナイフエッジを有する。
【００２０】
図２は、描画装置１００の制御系ＣＬの構成を示す図である。制御系ＣＬは、ブランカーアレイ制御部２１と、偏向器制御部２２と、検出処理部２３と、フォーカス制御部２４と、ステージ制御部２５と、主制御部２６と、生成部２７とを含む。ブランカーアレイ制御部２１は、ブランカーアレイ７を構成する複数のブランカーを個別に制御する。偏向器制御部２２は、偏向器１０を制御する。検出処理部２３は、半導体検出器１４からの信号を処理する。フォーカス制御部２４は、フォーカスコイル１２の焦点距離を調整することによって、縮小電子光学系８の焦点位置を制御する。ステージ制御部２５は、基板ステージ１３の位置を測定するレーザ干渉計の測定結果に基づいて、基板ステージ１３（の駆動）を制御する。主制御部２６は、ブランカーアレイ制御部２１、偏向器制御部２２、検出処理部２３、フォーカス制御部２４及びステージ制御部２５を統括的に制御し、描画装置１００の全体を管理する。生成部２７は、基板９に描画すべき目標パターンを描画するための描画データを生成する。
【００２１】
図３を参照して、描画装置１００の描画処理について説明する。主制御部２６は、生成部２７から入力される描画データに基づいて、荷電粒子線を制御して基板９に目標パターンを描画する描画処理を行う。具体的には、主制御部２６は、偏向器制御部２２を介して偏向器１０を制御して複数の荷電粒子線を偏向させる。この際、主制御部２６は、ブランカーアレイ制御部２１を介して、荷電粒子線を照射すべきピクセルに応じた指令値に基づいて、ブランカーアレイ７を構成するブランカーを個別に動作（ＯＮ又はＯＦＦ）させる。各荷電粒子線は、図３に示すように、基板９の上の対応する要素領域ＥＦをラスタースキャンする。各荷電粒子線の要素領域ＥＦは、２次元的に隣接するように設定されている。従って、荷電粒子線が同時に照射される複数の要素領域ＥＦで構成されるサブフィールドＳＦに荷電粒子線が照射される。主制御部２６は、１つのサブフィールドＳＦの描画（露光）が終了すると、次のサブフィールドＳＦを描画するために、偏向器制御部２２を介して偏向器１０を制御して複数の荷電粒子線を偏向させる。このとき、偏向器１０の偏向によってサブフィールドが変わるため、各荷電粒子線が縮小電子光学系８を介して縮小投影される際の収差も変わる。
【００２２】
本実施形態では、生成部２７は、目標パターンの両方の端部（両端）に一定成分のパターン（補助パターン）を付加して描画データを生成する。従って、生成部２７は、描画データを生成する際に、目標パターンの両端に付加する一定成分のパターン、即ち、補助パターンを決定する。図４を参照して、目標パターンの両端に付加する補助パターンの決定について説明する。
【００２３】
Ｓ１０２では、目標パターンの両端に複数の補助パターンのそれぞれを付加した複数の付加パターンを設定する。Ｓ１０４では、Ｓ１０２で設定した複数の付加パターンのそれぞれについて、かかる付加パターンを描画するために必要となるプロファイル（基板９の上における荷電粒子線の強度分布）を生成する。
【００２４】
具体的には、Ｓ１０２及びＳ１０４では、図５に示すように、複数のピクセルのうち、目標パターンの両端に位置するピクセルに一定成分の補助パターンを付加した付加パターンを設定する。ここで、補助パターンとして付加する一定成分の割合には、例えば、図２０で説明したαやβなどのように、各ピクセルにおいてパターンが占める面積比（占有率）、即ち、パターンの線幅を用いることができる。また、補助パターンとして付加する一定成分（即ち、補助パターンの線幅）は、荷電粒子線による描画単位であるピクセルの幅よりも小さいものとする。図５に示すように、本実施形態では、目標パターンの左エッジ及び右エッジのそれぞれが位置するピクセルＰＬ及びＰＲに付加する補助パターンの一定成分は、いずれもγとしている。従って、Ｓ１０２では、複数の一定成分γの補助パターンのそれぞれを付加した複数の付加パターンが設定される。そして、Ｓ１０４では、複数の一定成分γの補助パターンのそれぞれを付加した複数の付加パターンのそれぞれに対して、荷電粒子線を照射した場合のプロファイルＩを生成する。例えば、各ピクセルのドーズ量に荷電粒子線の強度を畳み込むことによって、複数の付加パターンのそれぞれに対応する複数のプロファイルＩが生成される。
【００２５】
Ｓ１０６では、Ｓ１０４で生成した複数のプロファイルＩのそれぞれについて、各ピクセルに入射する荷電粒子線の強度を調整する。Ｓ１０８では、Ｓ１０６で荷電粒子線の強度が調整された複数のプロファイルＩ’のそれぞれについて、かかるプロファイルＩ’から基板９の上に描画されるパターン（第２パターン）の線幅ＣＤ及び位置Ｐｏｓを算出する。
【００２６】
図５に示すように、本実施形態では、目標パターンに一定成分γの補助パターンを付加するため、補助パターンを付加していない場合（即ち、目標パターンのみの場合）と比較して、トータルのプロファイルＩは増大する。従って、プロファイルＩから補助パターンを付加していない場合と同一の露光しきい値Ｔｈを用いてパターンの線幅を算出すると、算出されるパターンの線幅は目標パターンの線幅よりも大きくなる。そこで、Ｓ１０６では、プロファイルＩがプロファイルＩ’となるように、各ピクセルに入射する荷電粒子線の強度を調整する。例えば、目標パターンに対応する基板９の上の位置に照射される荷電粒子線の強度が低下するようにプロファイルＩを調整してプロファイルＩ’を生成する。
【００２７】
各ピクセルに入射する荷電粒子線の強度の調整の一例を説明する。例えば、図５において、目標パターンに付加する補助パターンの一定成分γを０．１とする。この場合、付加パターンを描画するために各ピクセルに設定される荷電粒子線の強度（ドーズ量）は、ピクセルＰＬからピクセルＰＲに向かって順に、０．１、１、１、０．１となる。一方、目標パターンを描画するために各ピクセルに設定される荷電粒子線の強度は１、１であり、その合計値（総ドーズ量）は２となる。そこで、本実施形態では、目標パターンを描画するために必要となる総ドーズ量と等しくなるように、付加パターンを描画するために各ピクセルに設定された荷電粒子線の強度を調整する。例えば、本実施形態では、付加パターンを描画するために各ピクセルに設定された荷電粒子線の強度の合計値は２．２（＝γ＋１＋１＋γ）となるため、各ピクセルにおける荷電粒子線の強度を一律にＭ＝２／２．２＝２／（２＋２γ）＝１／（１＋γ）倍する。
【００２８】
但し、上述したように、総ドーズ量が等しく（一定となる）なるように、各ピクセルにおける荷電粒子線の強度を調整してプロファイルＩ’を生成したとしても、基板９に描画されるパターンの線幅が目標パターンの線幅となるとは限らない。従って、上述した倍率Ｍを初期値として複数の倍率（比率）を設定し、それぞれの倍率を用いてプロファイルＩ’を生成しながら、基板９に描画されるパターンの線幅が目標パターンの線幅となるような倍率を決定していくことが好ましい。
【００２９】
プロファイルＩ’から基板９の上に描画されるパターンの線幅ＣＤ及び位置Ｐｏｓを算出する際には、まず、プロファイルＩ’と露光しきい値Ｔｈとの交点である左エッジ及び右エッジを求める。そして、左エッジと右エッジとの間の差をパターンの線幅ＣＤ、左エッジと右エッジとの中点をパターンの位置（中心位置）Ｐｏｓとして算出する。
【００３０】
図６は、目標パターンの両端にある一定成分γの補助パターンを付加した付加パターンに対して、ピクセルサイズ以下の位置に対する左エッジ及び右エッジの位置、及び、左エッジ及び右エッジの位置と理想位置との位置ずれを示す図である。図６では、左エッジ及び右エッジずれの差分が線幅誤差に相当し、位置ずれの中点が位置誤差に相当する。
【００３１】
図７は、補助パターンの一定成分γを５％から３５％とした場合に、Ｓ１０８で算出されるパターンのピクセルサイズ以下の位置における線幅及び位置誤差を示す図である。図７を参照するに、補助パターンの一定成分γ（の値）によって、ピクセルサイズ以下の位置におけるパターンの線幅及び位置誤差が異なっていることがわかる。
【００３２】
Ｓ１１０では、複数のプロファイルＩ’から算出されたパターンの線幅ＣＤ及び位置Ｐｏｓに基づいて、補助パターンとして目標パターンに付加する一定成分γ（即ち、一定成分の補助パターン）を決定する。例えば、複数のプロファイルＩ’から算出されたパターンの線幅ＣＤ及び位置Ｐｏｓと目標パターンの線幅及び位置との差分が許容範囲内であるパターンを特定する。そして、特定したパターンに対応する付加パターンに付加された補助パターン（の一定成分γ）を、目標パターンに付加する補助パターン（の一定成分）として決定する。
【００３３】
このように、本実施形態では、目標パターンに対応する複数のピクセルを設定し、複数のピクセルにおける荷電粒子線の強度分布に基づいて、目標パターンの幅に対応した強度分布が基板上で得られるように予め設定された強度分布を調整する。ここで、複数のピクセルにおける荷電粒子線の強度分布とは、目標パターンの端部に対応するピクセルとそれ以外のピクセルとでは異なる予め設定された強度の荷電粒子線を上述した複数のピクセルに与えた場合に得られる荷電粒子線の強度分布である。
【００３４】
図８は、図７に示すピクセルサイズ以下のパターン位置におけるパターンの線幅誤差及び位置誤差のそれぞれを、補助パターンの一定成分γの割合ごとにレンジで示した図である。図８では、パターンの線幅誤差に関する要求精度（許容範囲）をＣＤ＿Ｔｈ、パターンの位置誤差に関する要求精度（許容範囲）をＰｏｓ＿Ｔｈで示している。この場合、パターンの線幅誤差及び位置誤差の要求精度を同時に満たす補助パターンの一定成分γとして、１５％又は２０％を選択することができる。換言すれば、目標パターンに付加する補助パターンの一定成分として、１５％又は２０％が決定される。
【００３５】
また、図９に示すように、パターンの線幅誤差に関する要求精度ＣＤ＿Ｔｈと同程度に、パターンの位置誤差に関する要求精度Ｐｏｓ＿Ｔｈが厳しい場合もある。この場合、補助パターンの一定成分γを１５％とすると、パターンの位置誤差の要求精度Ｐｏｓ＿Ｔｈが満たされなくなる。従って、パターンの線幅誤差及び位置誤差の要求精度を同時に満たす補助パターンの一定成分γとして、２０％を選択することになる。
【００３６】
このように、補助パターンの決定においては、パターンの線幅誤差及び位置誤差の要求精度を同時に満たすように、補助パターンとして目標パターンに付加する一定成分γの割合を決定すればよい。そして、生成部２７は、目標パターンの両端にＳ１１０で決定した一定成分の補助パターンを付加したパターン及びその強度分布（即ち、Ｓ１０６で調整した荷電粒子線の強度（強度分布））を表すデータを描画データとして生成する。
【００３７】
また、描画装置１００がマルチ荷電粒子線方式の描画装置である場合には、基板９に描画を行う複数の荷電粒子線のそれぞれの径が異なっていることもある。このような場合には、図１０に示すように、複数の荷電粒子線のそれぞれについて（即ち、荷電粒子線の径ごとに）、補助パターンの一定成分γの割合を決定してもよい。
【００３８】
Ｓ２０２では、半導体検出器１４を用いて、複数の荷電粒子線のそれぞれの径を検出する。Ｓ２０４では、Ｓ２０２で検出した複数の荷電粒子線の径から、１つの径の荷電粒子線、即ち、１つの荷電粒子線を対象荷電粒子線として選択する。
【００３９】
Ｓ２０６では、Ｓ２０４で選択した対象荷電粒子線に対して、Ｓ１０２と同様に、目標パターンの両端に複数の補助パターンのそれぞれを付加した複数の付加パターンを設定する。
【００４０】
Ｓ２０８では、Ｓ１０４と同様に、Ｓ２０６で設定した複数の付加パターンのそれぞれについて、かかる付加パターンを描画するために必要となるプロファイル（基板９の上における荷電粒子線の強度分布）を生成する。
【００４１】
Ｓ２１０では、Ｓ１０６と同様に、Ｓ２０８で生成した複数のプロファイルのそれぞれについて、各ピクセルに入射する荷電粒子線の強度を調整する。
【００４２】
Ｓ２１２では、Ｓ１０８と同様に、Ｓ２１０で荷電粒子線の強度が調整された複数のプロファイルのそれぞれについて、かかるプロファイルから基板９の上に描画されるパターンの線幅及び位置を算出する。
【００４３】
Ｓ２１４では、Ｓ２０４で選択した対象荷電粒子線に対して、Ｓ１１０と同様に、Ｓ２１２で算出したパターンの線幅及び位置に基づいて、補助パターンとして目標パターンに付加する一定成分γ（即ち、一定成分の補助パターン）を決定する。
【００４４】
Ｓ２１６では、Ｓ２０２で検出した複数の荷電粒子線の全ての径について、対象荷電粒子線として選択したかどうかを判定する。複数の荷電粒子線の全ての径について、対象荷電粒子線として選択していない場合には、Ｓ２０４に移行して、次の径の荷電粒子線を対象荷電粒子線として選択する。また、複数の荷電粒子線の全ての径について、対象荷電粒子線として選択している場合には、処理を終了する。
【００４５】
このように、マルチ荷電粒子線方式の描画装置では、各荷電粒子線の径に応じて補助パターンを決定するとよい。これにより、荷電粒子線の径の変動による描画誤差を低減することが可能となり、描画精度の向上に有利となる。
【００４６】
図１１は、荷電粒子線の径がＲ１、Ｒ２及びＲ３のそれぞれに対して、補助パターンとして付加した複数の一定成分γの割合に対する線幅誤差及び位置誤差を示す図である。図１１では、ピクセルサイズ以下のパターン位置におけるパターンの線幅誤差及び位置誤差のそれぞれを、補助パターンの一定成分γの割合ごとにレンジで示している。図１１を参照するに、荷電粒子線の径によって、サブピクセル位置でのパターンの線幅誤差及び位置誤差が異なっていることがわかる。例えば、荷電粒子線の径がＲ１である場合には、補助パターンの一定成分γが１５％のときに、パターンの線幅誤差は最小となるが、パターンの位置誤差は大きくなる。また、荷電粒子線の径がＲ２である場合には、補助パターンの一定成分γが２０％のときに、パターンの線幅誤差及び位置誤差が極小値となる。図１１において、パターンの線幅誤差に関する要求精度をＣＤ_Ｔｈ、パターンの位置誤差に関する要求精度をＰｏｓ＿Ｔｈで示す。この場合、パターンの線幅誤差及び位置誤差の要求精度を同時に満たす補助パターンの一定成分γは、荷電粒子線の径がＲ１である場合には２５％、荷電粒子線の径がＲ２である場合には２０％、荷電粒子線の径がＲ３である場合には１５％である。
【００４７】
ここで、図１２を参照して、各ピクセルの荷電粒子線の強度を調整する（Ｓ１０６）際に用いられる倍率Ｍの決定について説明する。Ｓ３０２では、１つの補助パターン（ある一定成分の補助パターン）に対して、各ピクセルの荷電粒子線の強度を調整するための複数の倍率（比率）を設定する。
【００４８】
Ｓ３０４では、上述した補助パターンを付加した付加パターンに対応するプロファイルに対して、Ｓ３０２で設定した複数の倍率のそれぞれを用いて荷電粒子線の強度を調整して、複数のプロファイルを生成する。例えば、複数の倍率としてＭ１、Ｍ２及びＭ３が設定された場合、それぞれの倍率を用いて各ピクセルでの荷電粒子線の強度を調整し、３つのプロファイルＩ１、Ｉ２及びＩ３を生成する。
【００４９】
Ｓ３０６では、Ｓ３０４で生成した複数のプロファイルのそれぞれについて、かかるプロファイルから基板９の上に描画されるパターンの線幅及び位置を算出する。Ｓ３０８では、Ｓ３０６で算出したパターンの線幅及び位置に基づいて、Ｓ３０２で設定された複数の倍率から各ピクセルの荷電粒子線の強度を調整する（Ｓ１０６）際に用いられる倍率Ｍを決定する。
【００５０】
図１３は、Ｓ３０４で生成されるプロファイルＩ１、Ｉ２及びＩ３のそれぞれに対して、同一の露光しきい値Ｔｈを用いてサブピクセル位置でのパターンの線幅を算出した結果を示す図である。ここでは、着目線幅（２２ｎｍ）に対して、ピクセルサイズ以下の位置におけるパターンの線幅が、２２ｎｍに対して最大線幅と最小線幅が中心振り分けになるように調整する。従って、各ピクセルの荷電粒子線の強度を調整する際に用いられる倍率Ｍとして、倍率Ｍ２（プロファイルＩ２）が選択される。これにより、パターンの任意のサブピクセル位置における線幅誤差を最小限に抑えることができる。
【００５１】
以下、本実施形態（即ち、目標パターンの両端に一定成分の補助パターンを付加して描画データを生成する場合）の効果を定性的に説明する。
【００５２】
まず、目標パターンの両端に一定成分の補助パターンを付加しない場合に、サブピクセル位置で系統誤差が発生するメカニズムを説明する。例えば、２つのピクセルでパターンを描画する場合に対し、図１４に示すように、パターンをずらして３つのピクセルでパターンを描画する場合は、各ピクセルに対応する強度分布を積算したプロファイルは、ＩからＩｓｕｂに変化する。このように、２つのピクセルでプロファイルを生成する場合には、左右のエッジの相互作用（インタラクション）を無視することができない。図１４に領域Ａで示すように、左エッジ付近のピクセルでの強度分布ＩＬが大きいため、サブピクセル位置ずれに伴って左エッジの強度が減少することによる右エッジへの影響を無視することができない。左エッジの強度がＬｙ減少することに伴う右エッジの強度の減少分ｄＬｙと、右エッジそのものの強度の増加分ｄＲｙとが、右エッジ付近で相殺される。従って、右エッジの強度はＲｙだけ増加するだけに留まり、右エッジの位置ずれＲｘが左エッジの位置ずれＬｘに比べて鈍感となる。その結果、パターンの線幅誤差及び位置誤差が大きくなる。
【００５３】
一方、目標パターンの両端に一定成分の補助パターンを付加した場合には、図１５に示すように、補助パターンを付加したパターンをサブピクセル位置ずらししたときに、左右のエッジの相互作用（インタラクション）を抑える効果がある。この場合、図１５に領域Ｂで示すように、左エッジ付近のピクセルでの強度分布ＩＬが小さい。この状態において、補助パターンを付加したパターンをサブピクセル位置ずらすと、左エッジの強度がＬｙ減少することに伴う右エッジの強度の減少分が小さいため、右エッジで相殺されていた分が緩和される。従って、左エッジの強度の減少分Ｌｙと右エッジの強度の増加分Ｒｙがほぼ一致し、右エッジの位置ずれＲｘと左エッジの位置ずれＬｘが同程度となる。その結果、パターンの線幅誤差及び位置誤差が小さくなる。
【００５４】
本実施形態の描画装置１００によれば、基板９に描画されるパターンの線幅誤差及び位置誤差を低減することができる。従って、描画装置１００は、優れた描画精度を実現し、高いスループットで経済性よく高品位なデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）などの物品を提供することができる。ここで、デバイスなどの物品は、描画装置１００を用いてレジスト（感光剤）が塗布された基板（ウエハ、ガラスプレート等）にパターンを描画する工程と、パターンが描画された基板を現像する工程と、その他の周知の工程と、を経ることにより製造される。
【００５５】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、荷電粒子線を用いた描画装置だけではなく、イオンビームを用いた描画装置にも適用することができる。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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