JP2006041561A - 荷電粒子ビーム露光方法及び荷電粒子ビーム露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺のパターンからの影響を考慮して面積密度を求めて露光量を補正する際に，周辺パターンとの距離に対応して適切に面積密度を求めることができるようにする。
【解決手段】メインフィールド内の複数のサブフィールド毎のパターンデータからサブフィールド毎の露光パターンデータを有する露光データを求め、これに従って試料を露光する荷電粒子ビーム露光方法であって、露光データの生成工程では、サブフィールド内に複数のエリアを発生し、エリア内のパターン密度を求め、エリアの周囲のエリアのパターン密度及びエリア内のパターン存在領域間の距離に従ってパターン密度を見直し、見直したパターン密度が所定の露光基準密度より低い場合に、エリア内に補助露光パターンを発生し、これをパターンデータに追加した露光データを生成する。
【選択図】図２６

Description

本発明は、荷電粒子ビーム露光方法及び荷電粒子ビーム露光装置に関し、特に、電子ビームの様な荷電粒子ビームにより半導体ウエハ上にパターンを露光する為の露光データを作成する方法及びその方法を実施する荷電粒子ビーム露光装置に関する。

電子ビーム等の荷電粒子ビーム露光は、サブミクロンのパターンを露光することができ、高集積度を有するＬＳＩの製造工程に利用される。特に、最近において、マスクの製造に利用されるだけでなく、半導体ウエハ上に形成したレジストに直接荷電粒子ビームを照射して露光することが行われている。

ＬＳＩの設計工程において、所望の集積回路を形成する為に、複数の層構造のパターンデータが作成される。かかるパターンデータに従って、半導体ウエハ上のレジスト或いはマスク基板上のレジストを露光する。レジスト膜に荷電粒子ビームを照射してビームのエネルギーにより、レジストに化学反応を起こさせることで露光が行われる。

その場合に、考慮すべき点は、荷電粒子ビームをレジストに照射した時に、ビームのレジスト内の前方散乱と後方散乱に起因する近接露光効果である。近接露光効果は、ある領域に荷電粒子ビームを照射した時にビームの散乱により隣接する領域にもビームのエネルギーが広がる現象である。例えば、露光パターン密度が高い領域では、近接する露光パターン領域に照射された荷電粒子ビームのエネルギーの影響で、現像後のパターンが拡大する。或いは、露光パターン密度が低い領域では、近接する領域からのエネルギーの影響がなく、現像後のパターンが縮小或いは細くなる。

従って、かかる近接露光効果を考慮して、設計された露光データを修正する必要がある。本出願人は、かかる露光データの修正の方法について、平成８年（１９９６）１月２９日付けの特許出願、特願平８−１３３５４（特開平８ー３２１４６２）を提案した。

この特許出願で提案された方法は、要約すれば、サブフィールド内に複数のマスクエリアを発生させ、そのエリア内のパターン密度を、周囲のエリアのパターン密度からの影響に従って修正して、近接露光効果を考慮した実質的なパターン密度を求め、その実質的なパターン密度に従って、エリアに属するパターンの露光量（露光強度）を修正し、更に、補助露光パターンを発生させる。

しかしながら、サブフィールド内に存在するパターンの位置とは関係なく所定の大きさのエリアを発生させ、そのエリアをパターンの単位として補助露光パターンを発生させる為、実際の露光パターンに対応する適切な補助露光パターンを発生させることができない場合がある。更に、エリア内のパターン密度を周囲のエリアのパターン密度からの影響に従って修正する場合も、エリア間の距離と実際のパターンの固まりとの距離とが異なる場合があり、かかる場合は、正確に露光の影響を反映させることができない。また、同一の露光パターンを有して繰り返して配置されるサブフィールドに対しても、画一的に上記のエリアの発生、パターン密度の修正、補助露光パターンの発生を行うことは、データ処理工程をいたずらに長くすることになり、より高集積度のＬＳＩの露光データの作成には適さない。

そこで、本発明の目的は、上記従来の課題を解決し、より高精度のパターンを形成することができる露光データを作成することができる、荷電粒子ビーム露光方法及びそれを実施する荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。

更に、本発明の別の目的は、サブフィールド内に画一的に発生させたエリアと実際の露光パターンとのずれによる不適切な点を解決した露光データを作成することができる荷電粒子ビーム露光方法及びそれを実施する荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。

更に、本発明の別の目的は、周囲のエリアのパターン密度からの影響を、実際のパターンの位置に応じて反映させることができる荷電粒子ビーム露光方法及びそれを実施する荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。

更に、本発明の別の目的は、同一の露光パターンを有して繰り返して配置されるサブフィールドに対してデータ処理の負荷を少なくすることができる荷電粒子ビーム露光方法及びそれを実施する荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。

上記の目的を達成する為に、本発明は、メインフィールド内の複数のサブフィールド毎のパターンデータを有するパターンデータから前記サブフィールド毎の露光パターンデータを有する露光データを求め、該露光データに従って試料を露光する荷電粒子ビーム露光方法において、
（ａ）前記サブフィールド内に複数のエリアを発生する工程と、
（ｂ）該エリア内のパターン密度を求め、該エリアの周囲のエリアのパターン密度及びエリア間の距離に従って当該パターン密度を見直す工程と、
（ｃ）前記エリアの前記見直されたパターン密度が所定の露光基準密度より低い場合に、当該エリア内に補助露光パターンを発生する工程と、
（ｄ）前記パターンデータに前記補助露光パターンデータを追加した露光データに従って、前記試料を露光する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法を基本とする。

そして、第１の発明は、前記パターンが存在するパターン存在領域間の距離が所定の基準距離より大きい場合は、前記パターン存在領域間であって前記露光基準密度より高いパターン密度を有するエリアに、更に補助露光パターンを発生する工程を有する。

上記の第１の発明によれば、露光パターンとサブフィールド内に発生させたエリアとのミスマッチングが存在し、単純にエリア内のパターン密度に従って判断した時に補助露光パターンが発生しなくても、パターン存在領域間が一定の距離以上の場合には、補助露光パターンを発生させることができる。従って、露光パターンとエリアとのマッチングがとれない場合でも、適正に補助露光パターンを発生して、適切な近接露光効果を与えることができる。

第２の発明は、前記補助露光パターンは、前記試料上のレジスト材料に応じて所望の露光量分布を有することを特徴とする。

上記の第２の発明によれば、レジスト材料に応じて露光エネルギの拡がり特性が異なる場合でも、その特性に応じた露光分布を有する補助露光パターンを生成することができる。従って、レジスト材料に応じて最適の近接露光効果を与えることができる。

第３の発明は、上記工程（ａ）が、前記サブフィールド内のパターンの存在領域の中心から点対称に、所定の範囲の周囲に、複数のエリアを発生することを特徴とする。

上記の第３の発明によれば、エリアをパターン存在領域の中心から点対称に発生させることにより、露光パターンとエリアのミスマッチングを防止し、露光パターンに整合した補助露光パターンを生成することができる。

第４の発明は、上記工程（ｂ）が、該エリア内のパターン密度を求め、該エリアの周囲のエリアのパターン密度及び該エリア内のパターン存在領域間の距離に従って当該パターン密度を見直すことを特徴とする。

上記の第４の発明によれば、周囲のエリアのパターンからの露光の影響を、パターン存在領域間の距離により求めるので、より正確に露光の影響を求めることができる。その結果、より高精度の補助露光パターンを生成することができる。望ましくは、パターン存在領域間の距離は、パターン存在領域の重心間の距離である。

第５の発明は、同一のパターンデータを有するサブフィールドが複数繰り返し配置される場合に、当該繰り返し配置されるサブフィールドの最初のサブフィールドに対して前記工程（ａ）〜（ｃ）行い、該最初のサブフィールド内に補助露光パターンが発生しない場合は、残りのサブフィールドに対して少なくとも一部領域を除いて前記工程（ａ）〜（ｃ）を省略することを特徴とする。

上記の第５の発明によれば、繰り返し配置されるサブフィールドについて、演算速度を短くすることができる。

以上説明した通り、本発明によれば、荷電粒子ビーム露光データを生成するに際して、サブフィールド内にエリアを発生してエリアのパターン密度を求め、そのパターン密度に従って補助露光パターンを発生する場合に、露光パターンとエリアとのマッチングがとれない場合であっても、露光パターンに最適な補助露光パターンを発生することが可能になる。

また、本発明によれば、上記の如く、露光パターンとエリアとのマッチングがとれない場合でも、露光パターン間の距離をチェックして補助露光パターンを追加することができるので、近接露光効果が不足して現像パターンが細る現象を防止することができる。

更に、本発明によれば、上記の如く、補助露光パターンを画一的にエリアのサイズで発生する場合でも、レジストの材質に応じて適宜階段状の露光量分布の補助露光パターンを生成することができるので、レジストの材質に最適な近接露光効果の発生を可能にする。

更に、本発明によれば、露光パターンの固まりの領域の中心からその周りにエリアを発生させることで、露光パターンとエリアのミスマッチングの問題を解決することができる。

更に、本発明によれば、エリアのパターン密度を求めて、周りのエリアのパターンからの露光影響を考慮してパターン密度を見直す時に、周りのエリア内のパターン存在領域間の距離によってその影響度を求めることができるので、より精度の高い補助露光パターンの発生を可能にする。

更に、本発明によれば、上記の演算をマトリクス配置サブフィールドにおいては、基準となる最初のマトリクス配置サブフィールドについてのみ行うだけでよく、残りのマトリクス配置サブフィールドの演算を省略することができ、設計データから露光データを求める演算時間を短くすることができる。

以下、本発明の実施の形態の例について図面に従って説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、本発明は荷電粒子ビーム露光方法及びその装置に適用されるが、以下の実施の形態例は電子ビーム露光方法及びその装置を例にして説明する。

図１は、本発明の実施の形態例の電子ビーム露光装置の概略構成図である。この例では、電子ビーム露光装置は、パターンデータを有する設計データＤｉｎを入力し、近接露光効果を考慮した露光データＤｏｕｔを出力する露光データ作成装置１００、その露光データＤｏｕｔを供給され露光装置を制御する電子ビーム制御装置２００、及び鏡筒３００とを有する。鏡筒３００内には、電子銃３１、矩形の透過マスク３２、ブロックマスク等の露光用の透過マスク３４、マスク偏向器３３，３５、フォーカルレンズ３６、電磁偏向器３７、静電偏向器３８及びウエハ４０を載せるＸ、Ｙステージ３９が設けられる。透過マスク３２で形成された矩形ビームが、マスク偏向器３３，３５で選択された透過マスク上の所定のマスクを通過し、偏向器３７，３８によりウエハ４０の所望の位置に照射される。

マスク偏向器３３，３５への制御信号Ｓ１、透過マスク３４を水平方向に移動させる制御信号Ｓ２、フォーカルレンズへの制御信号Ｓ３、電磁偏向器３７への制御信号Ｓ４、静電偏向器３８への制御信号Ｓ５、ステージの制御信号Ｓ６が、電子ビーム制御装置２００により生成される。

図２は、上記の露光データ作成装置１００の内部構成を示す図である。設計データＤｉｎが格納されている設計データファイル１０２、サブフィールド領域内にエリアを発生するエリア発生部１０３、エリア内のパターン密度を算出するパターン密度生成部１０４、エリア間の影響を考慮してエリア内のパターン密度を修正するパターン密度修正部１０５、エリア内のパターン密度データを格納するパターン密度ファイル１０６、パターン密度に応じてエリア内のパターンの露光量を修正する露光量修正部１０７、パターン密度の応じてエリア内に補助露光パターンを生成する補助露光パターン生成部１０８、露光データを格納する露光データファイル１０９を有する。これらは、バス１１０を介して演算部１１１に接続される。

［露光データ生成方法概略］
以下、設計データから露光データを生成する方法の概略について説明する。図３は、半導体チップ１０内のメインフィールドＭＦとサブフィールドＳＦとの関係を示す図である。通常、半導体ウエハ上に複数の半導体チップ１０が形成される。図３には、その半導体チップ１０内のメインフィールドとサブフィールドとの関係を示す。図１の露光装置に示される通り、電子ビームの偏向器は、応答速度は遅いが偏向範囲が大きい電磁偏向器３７と応答速度は速いが偏向範囲が狭い静電偏向器３８とからなる。メインフィールドＭＦは、この電磁偏向器３７により偏向可能な領域をいい、サブフィールドＳＦは、この静電偏向器３８により偏向可能な領域をいう。

露光装置のＸ、Ｙステージ３９を駆動して所望のメインフィールドＭＦの中心にウエハが移動され、そのメインフィールドＭＦ内で電磁偏向器３７により電子ビームが偏向され、更に所望の形状にされた電子ビームが静電偏向器３８により偏向されて所望の位置に照射される。図３の例では、１つのメインフィールド１２内は、５行５列のサブフィールドＳＦ００〜ＳＦ４４に分けられる。

図３の例では、メインフィールド１２内に、それぞれ異なるパターンを有する単独配列サブフィールドＳＳＦと、同じパターンを有して繰り返し配置されるマトリクス配置サブフィールドＭＳＦとが配置される。繰り返し配置されるマトリクス配置サブフィールドＭＳＦは、例えばメモリ装置のメモリセル領域等によく見受けられるサブフィールドである。一方、単独配置サブフィールドは、周辺回路やロジック回路等に見受けられるサブフィールドである。この様に、チップ１０内は、複数のメインフィールドと、それぞれのメインフィールド内の複数のサブフィールドに分けられ、設計データＤｉｎは、それぞれのサブフィールド内に存在するパターンデータを有する。

尚、サブフィールドは、必ずしも図３の如く重なることなく又は間隔をあけることなく敷き詰められる必要はなく、一部重なったり、間隔が存在しても良い。

図４は、図３のメインフィールド１２内のサブフィールドにかかる設計データの構成例を示す図である。この例では、サブフィールドＳＦ００〜ＳＦ４４のデータは、それぞれサブフィールドの中心座標（ｘ、ｙ）、パターン数ｎ、パターンアドレスａｄを有する。この例では、サブフィールドデータは、メインフィールド１２内のサブフィールドＳＳＦ００，ＳＳＦ０１....ＭＳＦ１１，ＭＳＦ１２....ＳＳＦ４４の順に並べられる。

一方、パターンデータは、例えば、パターンの左下の座標（ｘ、ｙ）、パターンの幅ｗと高さｈとを有する。そして、サブフィールドデータ領域内のアドレスａｄは、パターンデータ内のアドレスを示し、そのアドレスから連続してパターン数ｎ個のアドレス領域のパターンが、それぞれのサブフィールド内のパターンデータであることを意味する。

従って、単独配置サブフィールドＳＳＦのデータは、それぞれ異なるパターンデータのアドレスを有する。一方、マトリクス配置サブフィールドＭＳＦのデータは、それぞれ同じパターンデータのアドレスを有する。このマトリクス配置サブフィールドのデータ構造を、本明細書では階層化データ構造と称する。かかる階層化データ構成にすることで、パターンデータのデータ量を減らすことができる。

図５は、露光データの作成を含む露光工程のフローチャート図である。そして、図６は、あるサブフィールドＳＦの一例を示す図である。図６のサブフィールドの例を使用して、露光データの作成の方法を説明する。

図５のステップＳ１１において、各パターンの形状に応じた露光量Ｑが設定される。この露光量Ｑは、例えばパターン形状が細い場合は強く、またパターン形状が太い或いは大きい場合は比較的弱く設定される。そして、各パターンデータにその設定された露光量Ｑ（図示せず）が加えられる。この露光量Ｑの設定の方法は、パターン形状に応じて設定する種々の方法があるが、本実施の形態例では本質的な部分ではないので省略する。

次に、チップ上の全てのサブフィールドとそのパターンデータとからなる設計データから、その階層化データの認識を行う（Ｓ１２）。例えば、サブフィールドが、単独配置サブフィールドＳＳＦの属性を有するか、マトリクス配置サブフィールドＭＳＦの属性を有するか、マトリクス配置サブフィールドの内最初の元のマトリクス配置サブフィールドの属性を有するか等が、設計データから確認される。従って、サブフィールドのデータには、上記属性データａｄ（図示せず）が加えられる。

設計データは、ウエハ上のレジスト層に形成したいパターンを含むのみである。ところが、ウエハ上のレジスト層に電子ビームを照射すると、パターン密度が高い領域では近接露光効果によりより多くのビームエネルギーを受けることになる。その反面、パターン密度が低い領域では近接露光効果がなく、より少ないビームエネルギーにより露光される。従って、かかる近接露光効果を考慮して、設計データのパターンに対して、その露光量を見直し、必要な場合は補助露光を行って、積極的に近接露光効果を発生させて現像後のパターン形状の精度を高くすることが必要である。本実施の形態例では、設計データをもとに露光データを生成する為に、サブフィールド内により小さいマップエリアを発生させ、そのエリア内のパターン密度をもとに、上記露光量の見直しと補助露光パターンの生成を行う。

図６に示されたサブフィールドＳＦには、パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３が含まれる。そして、それぞれのパターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３には、上記ステップＳ１１にてそれぞれのパターン形状に応じた露光量Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３とが設定される。更に、サブフィールドＳＦには、５行５列のエリアａ１１〜ａ５５が発生される（Ｓ１３）。このエリアは、図２に示されるエリア発生部１０３により生成される。エリアの発生方法は、例えばサブフィールドＳＦの左下の位置を基準にして、所定の大きさの領域をマトリクス状に配置する。従って、サブフィールドの端部では、エリアの端部と必ずしも一致することにはならない。

図６の例では、パターンＰ１がエリアａ２１、ａ２２、ａ３１、ａ３２、ａ４１、ａ４２上に位置する。また、パターンＰ２がエリアａ１３、ａ２３，ａ３３、ａ４３、ａ５３上に位置する。更に、パターンＰ３がエリアａ２４、ａ２５、ａ３４、ａ３５、ａ４４、ａ４５上に位置する。

そこで、ステップＳ１４にて、各エリア内のパターン密度を求める。即ち、図２中のパターン密度生成部１０４により求められる。図７は、図６の例のサブフィールドのエリア毎のパターン密度Ｓｍｎを記入した例である。即ち、エリアａ３２，ａ３４等がエリア面積に対するパターン面積の比率が７５％と高く、パターンが存在しないエリアａ１１等のパターン密度は０％である。

次に、ステップＳ１５にて、エリア間の近接露光効果による影響に応じてそれぞれのエリア内のパターン密度を見直す。このパターン密度の見直しは、図２R>２中のパターン密度修正部にて行われる。近接露光効果により、エリアの周囲に位置するエリア内のパターンに対して照射される電子ビームのエネルギーが、当該エリアに対してエリア間の距離に応じた影響を及ぼす。より近い位置のエリアからはその影響が大きく、より遠い位置のエリアからはその影響が少ない。そこで、本実施の形態例では、距離に略反比例する係数β（ｒ）（ｒはエリア間の距離）を予め設定しておき、周囲のエリアのパターン密度Ｓｍｎにその係数β（ｒ）を乗算し、注目しているエリアのパターン密度に加算する。

図８は、エリア間の近接露光効果による影響に応じたパターン密度見直しを説明するための図である。この例では、エリアａ３３のパターン密度の見直しの例である。エリアａ３３のパターン密度に、エリアａ３３の周囲のエリアａ１１〜ａ５５からの近接露光効果の影響を加える。例えばエリアａ１１は、パターン密度が０％（＝Ｓ11）であるので、その影響は、Ｓ11×β（ｒ（ａ11−ａ33））＝０である。ｒ（ａ11−ａ33）とは、エリアａ１１とａ３３との間の中心間の距離を示す。エリアａ１２も同様に０である。そして、エリアａ１３は、パターン密度が２５％（＝Ｓ13）であるので、その影響度は、Ｓ13×β（ｒ（ａ13−ａ33））となる。同様に、エリアａ１４〜ａ５５について行う。その結果、エリアａ３３のパターン密度は、５０％から例えば６０％に修正される。

エリアａ３３は、その周囲の近接する位置にパターン密度の高いエリアが存在する。従って、それらの周囲のエリアに照射される電子ビームのエネルギーがエリアａ３３に大きな影響を与える。この近接露光効果による影響を加味すると、エリアａ３３の実質的なパターン密度ＳＲ33は、自分自身のパターン密度Ｓ33に周囲からの影響による密度ΔＳ33が加算された値となる。

図９は、上記のエリア内のパターン密度の見直しを行った結果後の各エリア内のパターン密度を示す図である。周囲にパターン密度の高いエリアが存在するエリアは、例えば１０％程度そのパターン密度が高くなり、そのようなエリアが周囲に存在しないエリアは、例えば５％程度そのパターン密度が高くなっている。尚、エリアａ１１等のサブフィールドＳＦの周辺に位置するエリアに対しては、隣接するサブフィールド内のエリアからの影響が上記と同様に加算される。

ステップＳ１６は、高密度のサブフィールド内でのパターン存在領域を検出する工程である。この工程については、後述する補助露光パターン発生工程の部分で説明する。

さて、図９に示された様に、各エリアのパターン密度が見直されると、その見直されたパターン密度ＳＲｍｎに基づいて、各パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３の露光量の補正（Ｓ１７）と、補助露光パターンの発生（Ｓ１８）とが行われる。

ステップＳ１１においてパターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３それぞれの形状に応じてその露光量Ｑを設定したのに対して、ステップＳ１７での露光量の補正では、その周囲のパターンからの近接露光効果による影響を考慮して露光量を修正する。その為に、ステップＳ１５で見直したエリア毎の実質的パターン密度を利用する。即ち、実質的パターン密度ＳＲｍｎが基準値以上に高い場合は、近接露光効果の影響を大きく受けるので、そのエリアに属するパターンの露光量を減じる。

一方、ステップＳ１５で見直したエリア毎の実質的パターン密度ＳＲｍｎが基準値よりも低い場合は、近接露光効果の影響が少ないので、かかるエリアに対しては補助露光を行う為に、補助露光パターンを発生させて露光データに追加する。ここで、補助露光パターンとは、パターン密度が低い領域に対して近接露光効果に該当する量のエネルギーを与える為の露光パターンであり、露光されるエネルギーの例えば数％程度の低い露光量を均一に有する露光パターンである。その補助露光パターンの大きさは、エリア程度の大きさが好ましい。但し、補助露光パターンの位置は、必ずしもパターン密度見直しに発生させたエリアと同一である必要はない。

図１０は、上記の露光量の補正工程（Ｓ１７）及び補助露光パターン発生工程（Ｓ１８）において使用される補正テーブルの例を示す図である。この例では、エリアのパターン密度ＳＲｍｎが１１段階に区分され、それぞれの区分の露光量補正の比率αと、補助露光パターンとが示される。この例では、基準値が４５．５％に設定され、エリアのパターン密度が基準値より大きい場合は、そのエリアのパターンの露光量Ｑに図１０の比率αが乗算される。即ち、パターン密度ＳＲｍｎが９０．５％を超えるエリアのパターンの露光量は、設定された露光量Ｑに比率α＝０．１が乗算される。同様に、エリアのパターン密度ＳＲｍｎが８１．５〜９０．５％の場合は、設定された露光量Ｑに比率α＝０．２が乗算される。

一方、エリアのパターン密度が基準値より低い場合は、そのエリア付近の密度が低いことを意味し、露光後の現像パターンが細くなる。そこで、かかるエリアには、補助露光を行う為に、露光データとして補助露光パターンを発生させる。図１０の例では、パターン密度が低い段階１〜５に対して、補助露光１〜５を行う補助露光パターンを生成する。補助露光１はより露光量が大きく、補助露光５はより露光量が小さい補助露光パターンとなる。そして、この補助露光パターンは、エリアと同等の大きさのパターンとなる。

図１１は、パターン密度が高いエリアのパターンの露光量が減じられ、パターン密度が低いエリアに補助露光パターンを発生させた場合のサブフィールドを示す図である。この例では、高いパターン密度を有するエリアａ２２，ａ３２，ａ２３，ａ３３，ａ４３，ａ２４，ａ３４に属するパターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３の露光量Ｑに比率αが乗じられて減じられている。また、低いパターン密度を有するエリアａ１１〜ａ２１，ａ２５，ａ３１，ａ３５〜ａ４２，ａ４４〜ａ５５には、補助露光パターン（太線）が発生される。

図１１の例では、パターン密度を求める為に発生させたエリアを、そのまま補助露光パターンの領域として利用している。しかし、補助露光パターンの領域がパターン密度発生の為のエリアと異なるエリアであっても良い。

図５に示される通り、各サブフィールドに対して、同様にエリアを発生してパターン密度を求め、周囲のエリアからの影響でパターン密度を見直し、そのパターン密度を指標にして、パターンの露光量Ｑの修正と補助露光パターンの発生を行う。その結果、露光データが作成される。

図１２は、作成された露光データの構成例を示す図である。第１に、図４の設計データは、パターンデータは、その位置データ（ｘ、ｙ）と幅ｗと高さｈを有するのに対して、露光データのパターンデータは、更に露光量Ｑを有する。この露光量Ｑは、最初パターンの形状により設定され（Ｓ１１）、エリアのパターン密度を利用して補正された値である。第２に、図４の設計データは、サブフィールドデータとして、単独配置サブフィールド、マトリクス配置サブフィールド、その元のサブフィールドなどの属性データを有していないが、露光データのサブフィールドデータには、階層化データの認識工程（Ｓ１２）により属性データａｔが追加される。第３に、設計データは、サブフィールドＳＳＦ００〜ＳＳＦ４４とそのサブフィールドが有するパターンデータとから構成される。しかし、露光データには、サブフィールドとして補助露光パターンを有する補助露光用のサブフィールドＴＳＳＦ１〜ＴＳＳＦｎを有する。

サブフィールドデータとパターンデータとの階層構造を維持する為に、補助露光パターンは、新たに追加した単独配置サブフィールドの一種である仮単独配置サブフィールドＴＳＳＦ１〜ＴＳＳＦｎ内の露光パターンとして、露光データに登録される。図１２では、単独配置サブフィールドＳＳＦ４４の後に、仮単独配置サブフィールドＴＳＳＦ１〜ＴＳＳＦｎが追加される。この仮単独配置サブフィールドは、エリアの大きさの補助露光パターンを有する。それぞれの仮単独配置サブフィールド内の補助露光パターンは繰り返されないので、仮単独配置サブフィールドの性質は、単独配置サブフィールドと同等である。したがって、露光データとしては、単独配置サブフィールドも仮単独配置サブフィールドも同じ取り扱いとなる。尚、仮単独配置配置サブフィールド内には複数の補助露光パターンが発生される。

サブフィールドは、必ずしも図３に示される通り、メインフィールド内に一面に敷き詰められた領域ではなく、内部の露光パターンによって、お互いに一部重なり合う領域であってもよい。露光工程においては、単にそれぞれのサブフィールドの位置にそのサブフィールドに含まれる露光パターンに電子ビームが照射されるだけである。従って、露光パターンのサブフィールドに、補助露光パターンのサブフィールドが重なって登録されることも許される。これにより、階層化データ構造を壊すことなく、補助露光パターンを露光データに追加することができる。

設計データのサブフィールドに追加された仮単独配置サブフィールドのパターンの露光量は、それ単独ではレジストを露光するには足りない強さであることは、既に説明した通りである。

そして、この様にして作成された露光データＤｏｕｔが電子ビーム制御装置に供給されて、その露光データに従う電子ビーム露光が行われる（Ｓ２０）。

上記の露光データの作成方法で特徴的なことは、露光密度と距離に依存する近接露光効果を考慮した露光データを作成する為に、サブフィールド内にエリアを発生させることである。そして、そのエリアのパターン密度Ｓｍｎに、周囲のエリアからの近接露光効果を加えた実質的パターン密度ＳＲｍｎをもとにして、その露光量の補正と補助露光パターンを生成することである。そして、補助露光パターンを、既存のサブフィールド内のパターンデータとせずに、新たに発生させた仮単独配置サブフィールドのパターンデータとしたことである。

しかしながら、上記の方法では、サブフィールド内に内部のパターン形状、位置とは無関係にエリアを生成しているので、それに起因して様々な問題点が生じる。更に、補助露光パターンの形状を実際のパターンの形状、位置とは無関係に生成したエリアの形状にしているので、近接露光効果の問題を解決できる理想的な補助露光パターンと異なる場合がある。以下に、それぞれの問題点を詳述するとともに、その解決手段を説明する。

［パターン存在領域間の補助露光パターンの発生］
図１３は、マトリクス配置サブフィールドＭＳＦ内のエリアに発生させた補助露光パターンの例を示す図である。マトリクス配置サブフィールドＭＳＦは、典型的には、メモリセル領域の様に高密度で繰り返して同じパターンが露光されるサブフィールドである。かかるサブフィールドでは、パターンが存在する領域４１〜４５が一定の間隔を介して配置される。即ち、パターン存在領域４１〜４５の間にパターンの切れ目５１〜５４が存在する。そして、サブフィールド内に発生されるエリアａmnの領域とパターン存在領域４１〜４５とが整合せずに、切れ目５１，５３ではエリアの領域がマッチするが、切れ目５２，５４ではエリアの領域がマッチしない。

かかる状況において、上述したエリア毎のパターン密度に基づいて、そのパターン密度が低いエリアに補助露光パターンを発生し、パターン密度が高いエリアに補助露光パターンを発生しない方法をとると、図１３１３中の太枠のエリアには補助露光パターンが生成され、細枠のエリアには補助露光パターンが生成されない。従って、切れ目５１〜５４は全て同じ露光パターンの配置であるのに、エリアとの整合性に依存して補助露光パターンが発生したり発生しなかったりするという弊害を伴う。その結果、図１３中のエリアＡ１の部分には補助露光パターンが生成されているので、現像パターンの細りの問題は生じないが、エリアＡ２の部分には補助露光パターンが生成されず、現像パターンの細りの問題が生じる。

本実施の形態例では、かかるエリアのパターン密度に基づく補助露光パターン発生方法の弊害を解決する為に、エリア内のパターン存在領域のデータを生成し、エリア内のパターン密度が高い場合でも、隣接するパターン存在領域間の距離が一定の距離、例えばエリアの大きさ程度、を超えると、かかるエリアには補助露光パターンを発生させる。

図１４は、図１３のエリアＡ２の領域の部分を拡大した図である。この図では、６個のエリアａmnが示されている。図１５は、エリアデータの例を示す図である。この例では、サブフィールドＳＦmn内にエリアａ11〜ａijが存在している場合に、各エリアがエリアデータとして、エリア位置データ、エリア内のパターン存在領域の左下と右上位置データ、エリア内パターン密度データ、見直し後のパターン密度データ、補助露光パターンが発生したか否かのフラグデータ、マトリクス配置サブフィールド内のエリアか否かのフラグデータを有する。

即ち、マトリクス配置サブフィールド内にエリアａmnを生成した時に、各エリアａmn内のパターンが存在している領域のデータを生成しておく。

そこで、最初にエリア内の見直しパターン密度に従って上記の通り補助露光パターンを発生させ、その後、エリアデータを参照してパターン存在領域を認識する。そして、サブフィールド内のパターン存在領域４１〜４５が認識されると、その周辺のエリアに対して、隣接するパターン存在領域までの距離Ｌ1 を計算する。図１４（ａ）に示される通り、パターン存在領域４２，４３間の距離Ｌ1 がある基準距離Ｌref より大きい場合は、当該周辺のエリアに補助露光パターンを発生させる。

この基準距離Ｌref は、近接露光効果に応じて決定できるが、例えば補助露光パターンが発生できる単位である１つのエリアの大きさ程度が好ましい。即ち、エリアの位置とパターン存在領域とのマッチングによっては、パターン密度が低いエリアが発生する可能性がある領域に、新たに補助露光パターンを生成する。

図１４（ｂ）は、補助露光パターン６０が６つのエリアａmnに生成された状態を示す。図中網掛けの部分の補助露光パターン６０が新たに生成される。

図１６は、新たに補助露光パターンを生成した場合のマトリクス配置サブフィールドを示す図である。太線のエリアに補助露光パターンが生成される。図１３１３と対比すると明らかな通り、パターン存在領域４２，４３の間の切れ目５２、及びパターン存在領域４４，４５の間の切れ目５４とに新たに補助露光パターンが生成されている。その結果、図１３の場合にエリアＡ１とＡ２とでは現像パターンに差が生じていたのが、図１６１６の場合では、パターン存在領域の周辺のエリアの部分に補助露光パターンが生成され、エリアＡ１，Ａ２で現像パターンに差はなく、適正な大きさの現像パターンを得ることができる。

図１７は、上記の補助露光パターン発生のフローチャート図である。このフローチャートは、図５のステップＳ１８の部分を詳細に示す。上記した通り、図１０に示した補正テーブルにしたがい、エリア内のパターン密度に応じた露光量の補助露光パターンを発生し、仮単独配置サブフィールドに登録する（Ｓ３１）。その後に、マトリクス配置サブフィールド内のパターン存在領域の周辺のエリアを認識する（Ｓ３２）。そして、それらのエリアについて、隣接するパターン存在領域までの距離Ｌ1 が基準距離Ｌref よりも大きければ（Ｓ３３）、そのエリアに補助露光パターンを発生し、仮単独配置サブフィールドに追加登録する（Ｓ３４）。

［段階的補助露光パターンの発生］
補助露光パターンの発生は、露光パターン密度が低い領域に現像に至らない程度のエネルギーの露光を行うことにより、積極的に近接露光効果を生じさる。それにより周辺に露光パターンが存在しないパターンが現像後に細くなることが防止される。近接露光効果は、レジスト層に照射された電子ビームのエネルギーが周囲に拡がることにより生じる。そして、パターン密度の低い領域に補助露光パターンを発生させることで、そこに照射される電子ビームのエネルギーの拡がりにより、隣接する本来の露光パターンに近接露光効果のエネルギーを与える。従って、補助露光パターンの発生は、ある程度の補助露光の電子ビームのエネルギーの拡散を前提にしている。

この電子ビームのエネルギーの拡がりは、レジストの材料に依存する。通常レジストの材料は、形成するパターンの細さや密度などに応じて最適の材料が使用される。従って、電子ビーム露光装置では、異なる材料のレジストに適用できる補助露光パターンの生成が要求される。

図１８は、露光パターンの回りに補助露光パターンが生成された状態を示す図である。この例では、露光パターン６１〜６４を有する領域において、露光パターン６１〜６４の周囲に補助露光パターン７１が生成されている。図１８には、簡単の為に発生されたエリアは示されていない。図１８の例では、発生したエリアのパターン密度を基準にして、パターン密度が低い領域に補助露光パターン７１を生成する。

ある電子ビームの拡がり特性を持つ材料のレジストの場合は、上記の補助露光パターン７１への電子ビームの照射により、そのエネルギーが露光パターン６１〜６４にも拡がり、パターンの細りを防止することができる。しかし、それとは異なり、電子ビームの拡がり特性が悪い材料のレジストの場合は、図中の補助露光パターン７１の位置が露光パターン６１〜６４から離れているので、露光パターンに十分な近接露光効果を生じさせることができない。

そこで、本実施の形態例では、レジストの材料の特性に応じて、補助露光パターンの発生領域を、パターン密度の低いエリアだけでなくそのエリアとその周囲のエリアまで拡げる。しかも、周囲のエリアまで拡げる場合は、理想的な拡がり特性を持つレジストの場合の拡がり分布になる様に、露光量Ｑを階段状に設定する。そして、トータルの露光量はエリアを拡げない場合と等しくする。

図１９は、補助露光パターンの拡がり特性を考慮した比率テーブルの例を示す。この例では、７行７列のエリアの中心に補助露光パターン７５を発生した時の、拡がりを考慮した補助露光パターン７６を示す。エネルギ分布が７５から７６になることを示す。そして、拡がってもトータルのエネルギーは単一のエリアに発生させた補助露光パターンのエネルギーと等しくする必要がある。

図１９のマトリクスには、その比率Ｓ11〜Ｓ77は示されていて、それらの比率は、以下の数式を満足する。

１．０＝Ｓ11／（Ｓ11＋Ｓ12＋... ＋Ｓ67＋Ｓ77）＋......＋ Ｓ77／（Ｓ11＋Ｓ12＋... ＋Ｓ67＋Ｓ77）
上記から明らかな通り、拡がりを考慮した露光量分布７６になる様に階段状の露光量の補助露光パターンを生成することが、レジストの材質によっては必要となる。

図２０は、図１８の補助露光パターンを階段状の露光量分布を有する補助露光パターンにした例を示す図である。図１８の補助露光パターン７１に加えて、露光パターン６１〜６４と補助露光パターン７１の間に追加の補助露光パターン７２が生成される。追加の補助露光パターン７２の露光量は、補助露光パターン７１よりも弱く設定され、トータルの露光量が増加しないように設定される。図２０の例では、補助露光パターン７１の露光量は、図１８の場合よりも弱く、さらに追加の補助露光パターン７２の露光量は、更にそれより弱い。

実際の露光装置では、使用するレジストの材料に応じて、図１８の補助露光パターン７１のみを発生する場合と、図２０の補助露光パターン７１，７２を発生する場合とを選択可能にする。更に、レジストの種類が増える場合は、拡がりの程度が異なる複数種類の階段状の露光量を持つ補助露光パターンを発生できるようにする。

上記の補助露光パターンの発生は、図１７のフローチャートにも示されている。ステップＳ３６にて、使用されるレジストの材料によって、階段的な補助露光パターンを発生して、結果的に拡がり特性をもたせる必要がある場合は、一旦発生した補助露光パターンを階段状の露光量をもつ補助露光パターンに変更する（Ｓ３７）。従って、変更された補助露光パターンは、より多くのエリアを有するパターンになる。この様に変更された補助露光パターンは、既に説明した通り、仮単独配置サブフィールド内のパターンデータとして追加される。従って、そのパターンデータの露光量は、階段状の分布を有する。

図２１は、図２０の補助露光パターンの露光量分布を示す図である。図２０の縦方向に沿った露光量分布である。本来の現像される露光パターン６１〜６４は、高い露光量を有するが、その間の補助露光パターン７１は、それより低い露光量を有する。更に、追加された補助露光パターン７２は、それよりさらに低い露光量を有する。

［パターンに整合するエリアの発生］
本実施の形態例では、サブフィールド内にエリアを発生させ、そのエリア内のパターン密度を求め、更に周囲のエリアのパターンからの影響を考慮して新たなパターン密度を求め、その見直した新たなパターン密度を基準にして、補助露光パターンを発生する。しかも、その補助露光パターンはエリアを単位とするパターンである。

しかしながら、実際に現像されるべき露光パターンとエリアを単位とする補助露光パターンとの整合性が悪く、同じ露光パターンであっても、異なる補助露光パターンが生成される場合がある。

図２２は、サブフィールド内の露光パターンに対して発生した補助露光パターンを示す図である。この例では、サブフィールドＳＦ内に３つの露光パターンＰＡ，ＰＢ，ＰＣが存在する例で、その周囲を囲む領域に太線で示される補助露光パターンが生成されている。それぞれの補助露光パターンは、１２行３列のエリアにわたるサイズである。

露光パターンＰＡ，ＰＢ，ＰＣは、図示される通り、同じ露光密度の条件化にある。しかしながら、パターンＰＡはエリアの左端に位置し、パターンＰＢはエリアの中心に位置し、パターンＰＣはエリアの右端に位置する。その結果、パターンＰＢに対して発生した補助露光パターンは、パターンＰＢに左右対称になっている。それに対して、パターンＰＡ，ＰＢに対して発生した補助露光パターンは、パターンＰＡ，ＰＣに対して左右対称になっていない。かかる不都合は、露光パターンの位置に依存しないでエリアを発生したことが原因である。

そこで、本実施の形態例では、存在するパターンの位置に依存したエリアを発生する。その為に、パターンの存在する領域を求めて、そのパターン存在領域の中心、或いは重心、から点対称にエリアを周囲に発生する。しかも、エリアの周囲への発生は、近接露光効果が生じる範囲までとする。それより外側の領域は、本来エリアを発生してもパターン自体存在しないので、そもそも補助露光パターンを発生する必要がないので、エリア自体を発生させる必要はない。

図２３は、サブフィールド内の露光パターンの存在領域を検出する方法を示す図である。また、図２４２４は、検出されたパターン存在領域に対してマッチするエリアを発生する方法を示す図である。図２３の例は、サブフィールドＳＦ内に２つのパターンの固まりが存在する例である。

まず、パターンデータは、図４に示される通り、パターンの左下の座標（ｘ、ｙ）とパターンの幅ｗ、高さｈを有する。そこで、対象となるサブフィールドＳＦにおいてエリアを発生させる場合、そのサブフィールドＳＦ内のパターンデータと、隣接するサブフィールド内のパターンデータとを、設計データから読み出す。そして、図２３に示される通り、パターンｐ０１とｐ０２とが隣接しているので、それらを合成したパターン存在領域Ａ０１を作成する。更に、パターン存在領域Ａ０１とそれに隣接するパターンｐ０３とを合成する。その場合、それぞれの幅Ａ０１Ｗとｐ０３Ｗとを比較して、大きい方の幅ｐ０３Ｗを新たなパターン存在領域Ａ０２の幅と定義する。

以上のアルゴリズムを、全ての読み出したパターンデータに対して行うことで、図２３中に破線で示される通り、サブフィールドＳＦ内には２つのパターン存在領域８２，８３が作成される。この例では、パターン存在領域８２，８３は、サブフィールドＳＦの領域からはみ出している。尚、複数のパターンを合成してパターン存在領域を生成するにあたり、複数のパターンが隣接している必要はなく、所定の距離以内に近接している場合も、パターン存在領域として合成することができる。

図２４は、上記のパターン存在領域８２，８３にマッチしたエリアをそれぞれ発生した状態を示す。サブフィールドＳＦ内に作成された２つのパターン存在領域８２，８３のそれぞれの中心８２Ｃ、８３Ｃを始点として、それぞれに点対称のエリアａmnが生成される。その場合の、エリアの発生領域は、パターン存在領域８２、８３から露光影響範囲Ｌ2 まで広がれば良い。図２４の例では、両方のパターン存在領域８２，８３は、露光影響範囲Ｌ2 の２倍以上の距離を隔てて存在する。従って、それぞれのパターン存在領域８２，８３に発生させたエリアは、重なり合うことはない。

サブフィールドＳＦ内に一部エリアが発生しない領域が存在するが、そもそもかかる領域には露光の影響が及ぼされず、その領域のパターン密度はゼロになり、補助露光パターンの発生は不要であるので、何らの支障も発生しない。

また、パターン存在領域８２，８３が、露光影響範囲Ｌ2 の２倍以内に近接している場合は、それらを合成して新たなパターン存在領域を生成することで、それぞれのエリアで補助露光パターンが重複して発生することを防止することができる。或いは、２つのパターン存在領域で発生させたエリアが重なる場合は、図１５１５に示したエリアデータの補助露光パターンを発生させたか否かのフラグを利用して、既に発生しているエリア上には新たな補助露光パターンの発生を禁止することができる。或いは、補助露光パターン自体の露光量は小さいので、ある程度の補助露光パターンの重なりを許可し、対象となるエリアの露光量の合計がある閾値を超えない様にデータ処理することもできる。

図２４に示す通り、それぞれのパターン存在領域にマッチングしたエリアを発生させることにより、エリアを発生単位とする補助露光パターンは、パターンとマッチングし、図２２の如き弊害を避けることができる。

［エリア間近接露光効果］
本実施の形態例における近接露光効果を考慮した補助露光パターン発生の方法では、サブフィールド内に発生させたエリアのパターン密度をもとにして行う。このエリア内のパターン密度は、実際に存在するパターンの密度と、周囲のエリアのパターンからの近接露光効果により与えられる影響度をパターン密度として追加している。その場合、図８で示した通り、周囲のエリアのパターンからの露光影響の度合いを検出する為に、周囲のエリアの露光パターン密度に対象エリアまでの距離ｒによる係数、例えば１／（１＋ｒ）を乗算する。

図２５は、３行３列のエリアＡＲＥＡ１１〜ＡＲＥＡ３３における、真ん中のエリアＡＲＥＡ２２への露光影響の度合いの検出を示す図である。この例では、単純にエリア間の距離を、エリアの中心間の距離とする。しかしながら、実際には、エリア内のパターンは、エリア内で均一の存在しているわけではない。図２５R>５の例では、エリアＡＲＥＡ１１はパターンが右下に存在し、エリアＡＲＥＡ２２はパターンが右端に存在する。従って、エリアの中心間の距離を利用して、周囲のエリアからの露光影響度を判定すると、実際の露光影響度を正確に判定することができない。

そこで、本実施の形態例では、より正確に周囲のエリアのパターンからの露光影響度を判定する為に、エリア毎にパターン存在領域を検出し、そのパターン存在領域の重心間（または中心間）の距離を利用する。図１５で説明した通り、各エリアデータには、エリアの位置座標に加えて、パターンが存在している領域の左下の座標と右上の座標データが含まれる。従って、このパターンが存在している領域をパターン存在領域として、その領域の重心間の距離を、エリア間の距離として利用する。

図２６は、エリア内のパターン存在領域間の距離を利用した場合を示す図である。この例では、エリアＡＲＥＡ１１、１２、１３、２１、２２及びＡＲＥＡ２３，３３は、単一のパターンが存在するだけであり、エリアＡＲＥＡ３２，１３には、複数のパターンが存在する。従って、エリアＡＲＥＡ１１〜２２等は、パターン自体がパターン存在領域ＰＥとなる。また、ＡＲＥＡ３２，１３では、複数のパターンが存在する矩形の領域をパターン存在領域ＰＥとして、その領域の重心を利用する。

従って、図２６に示されるとおり、対象となるエリアＡＲＥＡ２２の位置は、パターンの重心位置（パターン中心位置と同じ）とみなされ、それぞれ周囲のエリアのパターン存在領域の重心との距離を利用して、露光影響度を演算し、パターン密度の修正を行う。その結果、より正確に露光影響度を検出することができ、補助露光パターン発生の基準となるエリアのパターン密度をより正確に生成することができる。

［マトリクス配置サブフィールドの演算］
マトリクス配置サブフィールドは、集積回路のメモリセル領域の如く繰り返しパターンだけを有する領域に発生する。その場合、繰り返して発生するマトリクス配置サブフィールドは、露光順番の先頭の基準となるサブフィールド（マトリクス基準配置サブフィールド）が存在し、それに続いて、同じパターンデータのアドレスを指すマトリクス配置サブフィールドが存在する。そして、そのマトリクス配置された領域の周辺には、単独配置サブフィールドが隣接或いは一部重なって存在する。

一般に、メモリセル領域の如く高密度の領域に生成されるマトリクス配置サブフィールドは、内部に高密度のパターンを有する。従って、かかるマトリクス配置サブフィールド内には、補助露光パターンを生成する必要がない場合が多い。

そこで、本実施の形態例では、マトリクス基準配置サブフィールドについて、図５のステップＳ１３〜Ｓ１８の演算を行って補助露光パターンが発生されない場合は、それ以降のマトリクス配置サブフィールドも補助露光パターンの発生がないとして、それらのマトリクス配置サブフィールドについて、パターンデータを読み込んで演算を行わない。但し、マトリクス配置サブフィールドの境界部分は、パターン密度が低い場合が多いので、かかる領域はパターンデータの読み込みを行い、パターン密度を検出して補助露光パターンを必要に応じて発生させる。

図２７は、上記の例が当てはまる場合のマトリクス配置サブフィールドの例を示す図である。この例では、マトリクス配置サブフィールドＭＳＦが５行５列繰り返して配置される。そして、その先頭のマトリクス配置サブフィールドは、マトリクス基準配置サブフィールドＭＲＳＦとなる。また、マトリクス配置サブフィールドの周辺には、単独配置サブフィールドＳＳＦが一部重なる様に配置される。そして、仮単独配置サブフィールドＫＳＳＦは、単独配置サブフィールドにマッチングする領域（図中破線のフィールド）に設けられる。

この例において、近接露光効果を考慮して補助露光パターンを生成する演算時間をできるだけ短くする為に、マトリクス基準配置サブフィールドＭＲＳＦ内にエリアを発生し、パターンを読み込んで、エリアのパターン密度を求め、補助露光パターンが必要か否かを判定する。高密度のマトリクス配置サブフィールドの場合は、ほとんど補助露光パターンの発生が不要になる。

そこで、多少の露光精度の低下があっても演算時間を短縮することを優先する場合は、マトリクス基準配置サブフィールドＭＲＳＦのみ補助露光パターンが必要か否かの演算を行い、補助露光パターンが不要なら、残りのマトリクス配置サブフィールドの演算を省略する。そして、高いパターン密度の部分の露光量を減じる比率αは、マトリクス基準配置サブフィールドＭＲＳＦで求めた比率αを残りのマトリクス配置サブフィールドにも適用する。

但し、マトリクス配置サブフィールドの場合は、その境界部分はパターン密度が疎になっている場合があるので、図中９０の領域のパターンデータは読み込んで、エリア内のパターン密度を求めて、補助露光パターンの発生が必要か否かの判断を行う。読み込むパターンデータの量が減ることにより、演算時間は短くなる。領域９０は、マトリクス配置サブフィールドＭＳＦの水平方向の境界部分の領域であるが、同様にマトリクス配置サブフィールドＭＳＦの垂直方向の境界部分の領域もパターンデータの読み込みを行うことが必要である。

本発明の実施の形態例の電子ビーム露光装置の概略構成図である。 露光データ作成装置１００の内部構成を示す図である。 メインフィールドＭＦとサブフィールドＳＦとの関係を示す図である。 図３のメインフィールド内のサブフィールドにかかる設計データの構成例を示す図である。 露光データの作成を含む露光工程のフローチャート図である。 あるサブフィールドＳＦの一例を示す図である。 図６の例のサブフィールドのエリア毎のパターン密度Ｓｍｎを記入した例である。 エリア間の近接露光効果による影響に応じたパターン密度見直しを説明するための図である。 エリア内のパターン密度の見直しを行った結果後の各エリア内のパターン密度を示す図である。 露光量の補正工程及び補助露光パターン発生工程において使用される補正テーブルの例を示す図である。 パターン密度が高いエリアのパターンの露光量が減じられ、パターン密度が低いエリアに補助露光パターンを発生させた場合のサブフィールドを示す図である。 作成された露光データの構成例を示す図である。 マトリクス配置サブフィールドＭＳＦ内のエリアに発生させた補助露光パターンの例を示す図である。 図１３のエリアＡ２の領域の部分を拡大した図である。 エリアデータの例を示す図である。 新たに補助露光パターンを生成した場合のマトリクス配置サブフィールドを示す図である。 補助露光パターン発生のフローチャート図である。 露光パターンの回りに補助露光パターンが生成された状態を示す図である。 補助露光パターンの拡がり特性を考慮した比率テーブルの例を示す。 図１８の補助露光パターンを階段状の露光量分布を有する補助露光パターンにした例を示す図である。 図２０の補助露光パターンの露光量分布を示す図である。図２０の縦方向に沿った露光量分布である。 サブフィールド内の露光パターンに対して発生した補助露光パターンを示す図である。 サブフィールド内の露光パターンの存在領域を検出する方法を示す図である。 検出されたパターン存在領域に対してマッチするエリアを発生する方法を示す図である。 ３行３列のエリアＡＲＥＡ１１〜ＡＲＥＡ３３における、真ん中のエリアＡＲＥＡ２２への露光影響の度合いを検出を示す図である。 エリア内のパターン存在領域間の距離を利用した場合を示す図である。 マトリクス配置サブフィールドの例を示す図である。

符号の説明

１００ 露光データ作成装置
２００ ビーム制御装置
３００ 鏡筒
ＭＦ メインフィールド
ＳＦ サブフィールド
ＳＳＦ 単独配置サブフィールド
ＭＳＦ マトリクス配置サブフィールド、繰り返し配置されるサブフィールド

Claims (3)

1. メインフィールド内の複数のサブフィールド毎のパターンデータを有するパターンデータから前記サブフィールド毎の露光パターンデータを有する露光データを求め、該露光データに従って試料を露光する荷電粒子ビーム露光方法において、
   （ａ）前記サブフィールド内に複数のエリアを発生する工程と、
   （ｂ）該エリア内のパターン密度を求め、該エリアの周囲のエリアのパターン密度及び該エリア内のパターン存在領域間の距離に従って当該パターン密度を見直す工程と、
   （ｃ）前記エリアの前記見直されたパターン密度が所定の露光基準密度より低い場合に、当該エリア内に補助露光パターンを発生する工程と、
   （ｄ）前記パターンデータに前記補助露光パターンデータを追加した露光データに従って、前記試料を露光する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
2. 請求項１において、
   前記エリア内のパターン存在領域間の距離は、前記パターン存在領域の重心間の距離であることを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
3. メインフィールド内の複数のサブフィールド毎のパターンデータを有するパターンデータから前記サブフィールド毎の露光パターンデータを有する露光データを求め、該露光データに従って試料を露光する荷電粒子ビーム露光装置において、
   前記サブフィールド内に複数のエリアを発生し、該エリア内のパターン密度を求め、該エリアの周囲のエリアのパターン密度及び該エリア内のパターン存在領域間の距離に従って当該パターン密度を見直し、前記エリアの前記見直されたパターン密度が所定の露光基準密度より低い場合に、当該エリア内に補助露光パターンを発生し、前記パターンデータに前記補助露光パターンデータを追加した露光データを生成する露光データ生成部と、
   前記露光データに従って、前記試料に荷電粒子ビームを照射して露光する露光部とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。

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