JP2007200956A - 荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【目的】トラッキングオーバーフローを回避しながらも、より速いステージ速度になるように構成した描画装置或いは描画方法を提供することを目的とする。
【構成】本発明の描画装置１００は、第１のステージ速度に基づいて、主偏向器２１４が偏向する試料１０１のサブフィールド内で追従可能な最大ショット数であり、サブフィールドを分割するＳＦＸ設定値を計算するＳＦＸ設定値計算処理部１３０と、ＳＦＸ設定値を超えるショット数のサブフィールドを略均等のショット数になるように分割するショットデータ生成処理部２４０と、分割されたサブフィールドを含め、主偏向器２１４が追従可能な第２のステージ速度を計算するストライプ描画部１４０と、を備えたことを特徴とする。本発明によれば、ステージ速度を速くすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法及びかかる荷電粒子ビーム描画装置を制御するプログラムに係り、例えば、電子ビームを可変成形させながら試料に電子ビームを照射する電子ビーム描画装置及びその装置の描画方法及び制御プログラムに関する。

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。

図１７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。
可変成形型電子線描画装置（ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置）における第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という。

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を描画する場合には、ステージの移動速度からステージの移動量を予想して偏向器により偏向されるビーム位置の補正（トラッキング）をして、偏向位置をステージの移動に追従させる必要がある。

ここで、可変成形型の電子ビーム描画装置ではないが、偏向器により偏向されるビーム位置の補正を行うトラッキングに関して、パターンを設けたマスク上で荷電ビームをスキャンさせて試料上に転写するスキャン方式の荷電ビーム描画方法について、マスクステージ及び試料ステージの移動速度からビーム位置の補正を行うとする技術が文献に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−０８６４８５号公報

上述したように、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を描画する場合には、ステージの移動速度からステージの移動量を予想して偏向器により偏向されるビーム位置の補正を行うトラッキングの必要がある。複数のサブフィールドの位置にビームを偏向可能な主偏向器と各サブフィールド内でビームを偏向する副偏向器との多段偏向器を備えた描画装置では、あるサブフィールドを描画する場合に主偏向器がステージの移動に追従しながらかかるサブフィールドの基準位置に偏向し、副偏向器でかかるサブフィールド内を偏向しながら描画することになる。

ここで、かかるサブフィールドを描画する場合に主偏向器がステージの移動に追従できる範囲を超えてしまうトラッキングオーバーフローが発生するのを防止するために、設定ショット数毎にサブフィールドを分割することが試みられている（ＦＳＸ機能）。かかる機能は専用の基板で実現しており、サブフィールド内のショット数をカウントして、設定値に達したら単純にそれ以降のショット分についてサブフィールドを分割するといった機能にしていた。そして、試料の描画領域を短冊状に分割したうちの１つのストライプ領域の描画中は、最も高いショット密度で決定した１つの設定ショット数に固定していた。

また、上述したように専用の基板で実現していたために、かかる設定ショット数を決定するにあたっては、まず、電子ビームを照射しないまでも実際の描画と同様に描画装置の描画回路を動作させて単位面積（コンパートメント）あたりの描画時間と各コンパートメント内に位置する最大サブフィールド描画時間を計測する。そして、計測した結果からステージ速度を決めていた。そして、かかるステージ速度からトラッキングオーバーフローを回避するための設定ショット数を求めていた。

そして、かかる設定ショット数を決定するにあたっては、すべてのショットが最大ショットサイクルで描画され、サブフィールド間を移動する場合の主偏向器のセトリング時間も最大セトリング時間で動作することを前提に算出していたため、トラッキングオーバーフローを回避するうえでかなり安全寄りの条件としていた。

しかしながら、実際は、すべてのショットが最大ショットサイクルで描画されるわけではないため、かかる最大ショットサイクルを条件に設定ショット数を決定すると計算された値が必要以上に小さくなってしまう。よって、特に、ショット密度の高いサブフィールドでは分割数が多くなってしまうことからサブフィールド間を移動する場合の主偏向器のセトリング回数が増加することになる。その結果、セトリング時間が延び、その分、連続移動させるステージ速度を下げなければならないといった問題があった。

さらに、ショット密度に応じてステージ速度を変化させるステージ可変速描画を行なう場合には、速度区間毎に最適な設定ショット数が存在するはずである。それにもかかわらず、１つの設定ショット数に固定していたのでは、トラッキングオーバーフローを回避するために、速度区間のなかで最も速いステージ速度で計算した設定ショット数を選択する必要があり、設定ショット数は、各速度区間のなかで最も小さな値をになる。その結果、ステージ速度の遅い区間では過剰なサブフィールド分割が行われ、ステージ速度をより低下させることになってしまう。その結果、描画装置のスループットを低下させてしまうことになるといった問題があった。

そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、トラッキングオーバーフローを回避しながらも、より速いステージ速度になるように構成した描画装置或いは描画方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
試料を載置して所定の方向に移動するステージと、
ステージの移動に追従しながら試料に描画する描画データのサブフィールド位置に荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、
第１のステージ速度に基づいて、偏向器が偏向する試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を越えないでステージの移動に追従可能な荷電粒子ビームの最大ショット数を、サブフィールドを分割するショット数設定値として計算するショット数設定値計算部と、
ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドが存在する場合に、ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドをショット数設定値以下で略均等のショット数になるように分割するサブフィールド分割部と、
分割されたサブフィールドを含め、試料のサブフィールド内で偏向器が前記ステージの移動に追従可能な第２のステージ速度を計算するステージ速度計算部と、
第２のステージ速度でステージを移動させるステージ制御部と、
を備えたことを特徴とする。

ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドについて、ショット数設定値以下で略均等のショット数になるように分割することで、分割されたサブフィールド内間にショット数の偏りを無くすことができる。また、ショット数の偏りを無くすことで、各サブフィールド内のショット数はショット数設定値ぎりぎりの値ではなくなる場合が多くなるため、トラッキングオーバーフローの限界に対して余裕を持つことができる。その結果、その分だけ第２のステージ速度を速い値として計算することができる。

また、上述した試料に描画する描画データは、描画される複数のサブフィールドを有していて、
上述したショット数設定値計算部は、複数のサブフィールドの描画時間分布データに基づいて、複数の前記第１のステージ速度を計算し、計算された第１のステージ速度が一定のサブフィールド毎に第１のステージ速度が一定のサブフィールド毎の平均ショットサイクルに基づいてショット数設定値を計算することを特徴とする。

まず、第１のステージ速度が一定のサブフィールド毎にショット数設定値を計算することにより、ステージ可変速描画を行なう場合に、より適切なショット数設定値を得ることができる。さらに、平均ショットサイクルに基づいてショット数設定値を計算することで、必要以上にショット数設定値を小さな値にしないようにすることができる。

また、試料に描画する描画データは、複数のサブフィールドを含み、所定の方向に第１の幅を持ち、所定の方向と直交する方向に第２の幅を持つ所定の方向に連なる複数の描画単位領域を有し、
ステージ速度計算部は、第１の幅を複数の描画単位領域のうちの描画時間が最大となる最大描画単位領域描画時間で除した第１の値と、所定のダイナミックレンジを描画時間が最大となる最大サブフィールドの描画時間で除した第２の値とのうち小さい値に所定の係数を乗じた第３の値が所定の範囲にある場合に、かかる第３の値を第２のステージ速度とすることを特徴とする。

まず、第１の値と第２の値とを比較することで、トラッキングオーバーフローを回避できるステージ速度を選択することができる。そして、所定の係数を乗じることで、サブフィールドずらし等が生じた場合でも対応可能なステージ速度を選択することができる。さらに、所定の範囲にあるステージ速度を採用することで、描画装置の運用上のステージ速度の最大値と最小値の範囲で稼動させることができる。

また、本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
第１のステージ速度に基づいて、試料を載置して移動するステージの移動に追従しながら荷電粒子ビームを偏向する偏向器がかかる試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を超えないでステージの移動に追従可能な荷電粒子ビームの最大ショット数を、サブフィールドを分割するショット数設定値として計算するショット数設定値計算工程と、
かかるショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドが存在する場合に、ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドをショット数設定値以下で略均等のショット数になるように分割するサブフィールド分割工程と、
分割されたサブフィールドを含め、試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を越えないでステージの移動に追従可能な第２のステージ速度を計算するステージ速度計算工程と、
第２のステージ速度でステージを移動させながら荷電粒子ビームを用いて試料のサブフィールドを描画する描画工程と、
を備えたことを特徴とする。

上述したように、ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドについて、略均等のショット数になるように分割することで、分割されたサブフィールド内間にショット数の偏りを無くすことができる。よって、トラッキングオーバーフローの限界に対して余裕を持つことができ、その分だけ第２のステージ速度を速くすることができる。そして、かかる第２のステージ速度でステージを移動させながら描画することで、描画時間を短縮することができる。よって、スループットを向上させることができる。

また、かかる荷電粒子ビーム描画方法におけるステージ速度を演算する演算処理をコンピュータに実行させるためのプログラムにより構成する場合には、
試料に描画する描画データのサブフィールドの描画時間に基づいて、試料を載置して移動するステージの第１のステージ速度を計算し、記憶装置に記憶させる第１のステージ速度計算処理と、
記憶装置から第１のステージ速度を読み出し、読み出された第１のステージ速度に基づいて、ステージの移動に追従しながら荷電粒子ビームを偏向する偏向器が試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を越えないでステージの移動に追従可能な荷電粒子ビームの最大ショット数を、サブフィールドを分割するショット数設定値として計算し、記憶装置に記憶させるショット数設定値計算処理と、
ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドが存在する場合に、記憶装置を介してショット数設定値を入力し、ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドを、入力されたショット数設定値以下で略均等のショット数になるように分割するサブフィールド分割処理と、
分割されたサブフィールドを含め、試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を超えないでステージの移動に追従可能な第２のステージ速度を計算する第２のステージ速度計算処理と、
を備えればよい。

本発明の一態様によれば、トラッキングオーバーフローの限界に対して余裕を持つことができるので、その分だけ第２のステージ速度を速い値として計算することができる。よって、実際の描画に用いるステージ速度を速くすることができる。その結果、描画時間を短縮することができるので、スループットを向上させることができる。

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。

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、荷電粒子ビーム描画装置の一例である描画装置１００は、描画部を構成する描画室１０３及び電子鏡筒１０２を備えている。そして、制御系として、描画制御部１２０、メモリ１２２、ショットデータ生成部２２０、メモリ２２２、偏向制御回路１１２、副偏向アンプ１１３、主偏向アンプ１１５、主トラッキングアンプ１１６、ステージ制御部１１８、磁気ディスク装置１０９を備えている。

そして、電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、対物レンズ２０７、副偏向器２１２、主偏向器２１４が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置されている。例えば、静電型の副偏向器２１２には、図示していないバスを介して偏向制御回路１１２から副偏向アンプ１１３が接続され、かかる偏向制御回路１１２と副偏向アンプ１１３により制御されている。同様に、例えば、静電型の主偏向器２１４には、図示していないバスを介して偏向制御回路１１２から並列に主偏向アンプ１１５と主トラッキングアンプ１１６とが接続され、かかる偏向制御回路１１２と主偏向アンプ１１５と主トラッキングアンプ１１６とにより制御されている。また、ＸＹステージ１０５には、図示していないバスを介してステージ制御部１１８が接続され、ステージ制御部１１８により制御されている。

コンピュータの一例となる描画制御部１２０には、図示していない制御回路やバス等と介して、メモリ１２２、ショットデータ生成部２２０、偏向制御回路１１２、ステージ制御部１１８に接続される。また、描画制御部１２０で演算される入力データ或いは出力データ等はメモリ１２２に記憶される。描画制御部１２０内では、分割ショット数（ＳＦＸ）設定値計算処理部１３０、ストライプ描画部１４０といった各機能を有している。

コンピュータの一例となるショットデータ生成部２２０には、図示していない制御回路やバス等と介して、メモリ２２２、磁気ディスク装置１０９、偏向制御回路１１２に接続される。また、ショットデータ生成部２２０で演算される入力データ或いは出力データ等はメモリ２２２に記憶される。ショットデータ生成部２２０内では、コンパートメント（ＣＰＭ）データ処理部２３０、ショットデータ生成処理部２４０といった各機能を有している。また、磁気ディスク装置１０９には、試料１０１に描画するための描画パターンが定義された描画データが格納されている。

図１では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。また、図１では、コンピュータの一例となる描画制御部１２０で、ＳＦＸ設定値計算処理部１３０、ストライプ描画部１４０といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではなく、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組み合わせでも構わない。同様に、コンピュータの一例となるショットデータ生成部２２０で、ＣＰＭデータ処理部２３０、ショットデータ生成処理部２４０といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではなく、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組み合わせでも構わない。

そして、実施の形態１における描画装置１００を用いた描画方法は、ＣＰＭデータ生成開始指示工程（Ｓ１０２）、ＣＰＭデータ処理工程（Ｓ１０４）、ＣＰＭデータ生成完了通知工程（Ｓ１０６）、ＣＰＭデータ転送要求工程（Ｓ１０８）、ＣＰＭデータ転送工程（Ｓ１１０）、仮のステージ速度算出工程（Ｓ１１２）、ＳＦＸ設定値算出工程（Ｓ１１４）、ＳＦＸ設定値送信工程（Ｓ１１６）、ショットデータ生成開始指示工程（Ｓ１１８）、サブフィールド（ＳＦ）分割及びショットデータ生成工程（Ｓ１２０）、ステージ速度算出工程（Ｓ１２２）、描画準備完了通知工程（Ｓ１２４）、描画工程（Ｓ１２６）、ショット生成完了通知工程（Ｓ１２８）といった一例の工程を実施する。

Ｓ（ステップ）１０２において、ＣＰＭデータ生成開始指示工程として、描画制御部１２０内のＳＦＸ設定値計算処理部１３０は、ショットデータ生成部２２０に対し、コンパートメント（ＣＰＭ）データの生成を開始するように指示する信号を出力（送信）する。

Ｓ１０４において、ＣＰＭデータ処理工程として、ショットデータ生成部２２０内の描画時間計算部の一例となるＣＰＭデータ処理部２３０は、描画制御部１２０からの指示信号を入力（受信）した後、ＣＰＭデータ処理を行なう。具体的には、サブフィールド（ＳＦ）分割をしていない（ＳＦ分割無し）状態でのサブフィールド毎の描画時間の分布を演算により求める。また、コンパートメント（ＣＰＭ）毎の描画時間を計算する。

図２は、実施の形態１におけるストライプ領域を説明するための概念図である。
図２に示すように、試料１０１の描画領域は、例えば、Ｙ方向に主偏向器２１４で偏向可能な所定の幅Ｗで短冊状に分割したストライプ１０領域に仮想分割される。そして、ＸＹステージ１０５をＹ方向に移動させてあるストライプ１０領域、例えば、第ｎ番目のストライプ１０の描画開始位置に合わせ、ＸＹステージ１０５をＸ方向に連続移動させながらかかる第ｎ番目のストライプ１０に所定のパターンを描画する。

図３は、実施の形態１におけるコンパートメント領域を説明するための概念図である。
図３において、ストライプ１０を仮想的に複数の小領域（単位領域）に分割した、その分割された各小領域をコンパートメント（ＣＰＭ）２０としている。コンパートメント２０のＸ方向サイズは、描画パラメータで与えられ、例えば、５１２μｍや１０２４μｍといったサイズを用いると好適である。また、Ｙ方向サイズは多重描画の回数などから自動的に決定すればよい。そして、各ストライプ１０の周囲には、ＸＹ方向に１列ずつの余分なコンパートメント２０を定義している。コンパートメント領域４０は、かかるストライプ１０の周囲にＸＹ方向に１列ずつ定義された余分なＣＰＭ２０を含めた複数のコンパートメント２０で定義される。ＸＹ方向に１列ずつの余分なコンパートメント２０を定義することで、後述するように、描画データの原点はストライプ１０内にありながら描画位置の補正機能などの影響で実際のサブフィールドの座標がストライプの範囲からはみ出しているようなサブフィールド（ＳＦ）が存在する場合に、かかるサブフィールドを含めることができる。

図４は、実施の形態１におけるサブフィールドとコンパートメントとの関係を説明するための概念図である。
図４に示すように、各コンパートメント２０には、副偏向器２１２で偏向可能なサブフィールド３０が複数定義される。よって、各々のサブフィールド３０はいずれかのコンパートメント２０に属することになる。

ＣＰＭデータ処理部２３０は、サブフィールド３０毎の描画時間の分布を演算により求めるにあたって、まず、磁気ディスク装置１０９から描画データを読み出して、かかる描画データに基づいて、サブフィールド３０毎の各ショット時間を計算する。また、サブフィールド３０毎のショット数を計算する。かかる各ショット時間とショット数とからサブフィールド３０毎の描画時間を計算することができる。よって、サブフィールド３０毎の描画時間の分布を求めることができる。続いて、コンパートメント（ＣＰＭ）毎の描画時間を計算する。コンパートメント（ＣＰＭ）毎の描画時間は、サブフィールド３０毎の描画時間の分布から自己に属するサブフィールド３０の描画時間を加算してその合計を求めればよい。計算された各値は、磁気ディスク装置１０９或いはメモリ２２２に格納しておけばよい。

図５は、実施の形態１におけるコンパートメント情報リストの一例を示す概念図である。
図５において、コンパートメント情報として、ストライプ領域の原点位置座標（Ｘ，Ｙ）、ストライプサイズ（Ｌ_１×Ｌ_２）、ストライプにおけるコンパートメント原点位置座標（Ｘ，Ｙ）、コンパートメントサイズ（Ｌｘ×Ｌｙ）、Ｘ方向のコンパートメント数ｎ、Ｙ方向のコンパートメント数ｋ、コンパートメントデータとなるコンパートメント毎の描画時間Ｔｃ、最大サブフィールド処理時間データとなるコンパートメント毎の最大サブフィールド描画時間Ｔｓといった情報が格納されている。コンパートメント毎の描画時間Ｔｃと最大サブフィールド描画時間Ｔｓのデータは、上述したＣＰＭデータ処理工程で計算した値を格納する。これら以外のデータは予め格納しておけばよい。かかるコンパートメント情報リストは、磁気ディスク装置１０９或いはメモリ２２２に格納しておけばよい。

Ｓ１０６において、ＣＰＭデータ生成完了通知工程として、ＣＰＭデータ処理部２３０は、ＣＰＭデータの生成が完了したことを通知する信号を描画制御部１２０に送信する。

Ｓ１０８において、ＣＰＭデータ転送要求工程として、ＳＦＸ設定値計算処理部１３０は、ショットデータ生成部２２０内のＣＰＭデータ処理部２３０からの完了通知を入力し、ＣＰＭデータを転送するように要求する要求信号をショットデータ生成部２２０に送信する。

Ｓ１１０において、ＣＰＭデータ転送工程として、ＣＰＭデータ処理部２３０は、ＳＦＸ設定値計算処理部１３０からの要求信号を入力し、計算したＣＰＭデータを描画制御部１２０に送信する。

Ｓ１１２において、第１のステージ速度計算工程となる仮のステージ速度算出工程として、ショット数設定値計算部の一例となるＳＦＸ設定値計算処理部１３０は、試料１０１に描画する描画データのサブフィールド３０の描画時間に基づいて、試料１０１を載置して移動するＸＹステージ１０５の仮のステージ速度（第１のステージ速度）を計算し、記憶装置の一例となるメモリ１２２に記憶させる。具体的には、例えば、図１１（まだ説明されていない）にあるｙ方向ＣＰＭ２２の中で最も長い描画時間と最大サブフィールド描画時間からステージ速度を計算し、速度の低いほうを仮のステージ速度として選択する。他方、可変速の場合は、ｙ方向ＣＰＭ２２の領域毎にＣＰＭ描画時間と、最大サブフィールド描画時間からステージ速度を計算し、それぞれの領域の速度の低いほうを仮のステージ速度として選択する。

Ｓ１１４において、ショット数設定値計算工程の一例となるＳＦＸ設定値算出工程として、ショット数設定値計算部の一例となるＳＦＸ設定値計算処理部１３０は、メモリ１２２から仮のステージ速度を読み出し、読み出された仮のステージ速度に基づいて、主偏向器２１４がサブフィールド３０がダイナミックレンジの範囲を越えないでＸＹステージの１０５の移動に追従可能な電子ビーム２００の最大ショット数（トラッキングオーバーフローを起こさずに描画できる１サブフィールド当たりの最大ショット数）を、サブフィールド３０を分割するショット数設定値（ＳＦＸ設定値）として計算し、メモリ１２２に記憶させる。
例えば、ｙ方向ＣＰＭ２２の中で最も長い描画時間と最大サブフィールド描画時間からステージ速度を計算し、速度の低いほうを選択した仮のステージ速度と平均ショットサイクルに基づいてＳＦＸ設定値を計算する。
また、ｙ方向ＣＰＭ２２の領域毎にＣＰＭ描画時間と、最大サブフィールド描画時間からステージ速度を計算し、それぞれの領域の速度の低いほうを選択した仮のステージ速度とｙ方向ＣＰＭ２２の領域毎の平均ショットサイクルに基づいて各ＳＦＸ設定値を計算する。

図６は、実施の形態１におけるトラッキングを説明するための概念図である。
図６（ａ）に示す位置から図６（ｂ）に示す位置へとＸＹステージ１０５が移動する場合、主偏向領域６０内にある１つのサブフィールド３０の描画を行なう間、主偏向器２１４により主偏向の位置決めしてからサブフィールドエンドが来るまでの間、ＸＹステージ１０５の移動に同期して主偏向位置を追従させる。そして、トラッキングダイナミックレンジ６２とは、主トラッキングアンプ１１６がステージ移動に追従できる範囲をいう。そして、サブフィールド３０を描画中に主トラッキングアンプ１１６の出力が最大値を超えてしまい、主偏向位置がＸＹステージ１０５に追従できなくなるとトラッキングオーバーフローとなり描画エラーとなってしまう。

図７は、実施の形態１におけるＳＦＸ設定値を計算する計算式の一例を示す図である。
ＳＦＸ設定値計算処理部１３０は、各コンパートメント２０に含まれるサブフィールド３０の描画時間Ｔｓとかかるサブフィールド３０のショット数とがわかっているので、かかる値から平均ショットサイクルを算出すればよい。そして、ＳＦＸ設定値計算処理部１３０は、仮のステージ速度をｖ、トラッキングダイナミックレンジをｒ、平均ショットサイクルをｔ、最大主偏向セトリング時間をｓ、サブフィールド分割最小ショット数をＭとした場合に、図７に示すように、ＳＦＸ設定値ｓｈｏｔｎｕ＝ｍａｘ｛Ｎ，Ｍ｝で求めることができる。但し、Ｎ＝（ｒ／ｖ−ｓ）／ｔとする。例えば、ＸＹステージ１０５を可変速で移動させながら描画する場合には、仮のステージ速度ｖが一定の領域はｙ方向ＣＰＭ単位なので、そこに所属するサブフィールドはステージ速度が一定になる。したがってＳＦＸ設定値もその領域の平均ショットサイクルに基づいて計算する。

すなわち、Ｍ（偏向制御パラメータで設定されるＳＦＸ最小ショット数）≦Ｎ（トラッキングオーバーフローなしの１ＳＦあたりの最大ショット数）ならばＮをＳＦＸ設定値とし、Ｎ＜ＭならばＭをＳＦＸ設定値とする。下限値Ｍを設けることで、ステージ速度が速すぎてＳＦＸ設定値が小さくなりすぎ、サブフィールド３０の分割が頻繁に行われることによりサブフィールド数が爆発的に増加するのを防止することができる。Ｎが下限値となるＭを下回った場合は、ＳＦＸ設定値を下限値Ｍとする。但し、そのままではトラッキングオーバーフローが発生する危険性があるため、後述するステージ速度を低下させる頭打ち処理を行なう。例えば、サブフィールド分割最小ショット数Ｍは、装置の運用上、１０２４とか２０４８に設定されると好適である。

以上のように、平均ショットサイクルを用いて計算することから、最大ショットサイクルを用いる場合に比べて、ＳＦＸ設定値を大きくすることができる。言い換えれば、必要以上にＳＦＸ設定値を小さくしないようにすることができる。また、図７の計算式では、最大主偏向セトリング時間を用いたが、実際の主偏向セトリング時間を用いて計算してもよい。実際の主偏向セトリング時間を用いることで、ＳＦＸ設定値を大きくすることができる。言い換えれば、必要以上にＳＦＸ設定値を小さくしないようにすることができる。

Ｓ１１６において、ＳＦＸ設定値送信工程として、ＳＦＸ設定値計算処理部１３０は、計算されたＳＦＸ設定値をショットデータ生成部２２０に送信する。

Ｓ１１８において、ショットデータ生成開始指示工程として、描画制御部１２０内のストライプ描画部１４０は、ショットデータ生成部２２０に対してショットデータの生成開始を指示する信号を送信する。

Ｓ１２０において、サブフィールド分割工程の一例となるＳＦ分割及びショットデータ生成工程として、サブフィールド分割部の一例となるショットデータ生成処理部２４０は、ＳＦＸ設定値計算処理部１３０からメモリ１２２を介してＳＦＸ設定値を入力する。入力したＳＦＸ設定値はメモリ２２２に記憶される。また、ショットデータ生成処理部２４０は、ストライプ描画部１４０からショットデータの生成開始を指示する信号を受信してショットデータを生成する。そして、ショットデータ生成処理部２４０は、ショットデータを生成するにあたって、ＳＦＸ設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールド３０が存在する場合に、ＳＦＸ設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールド３０を入力されたＳＦＸ設定値以下で略均等のショット数になるように分割する。

例えば、ＸＹステージ１０５を一定の速度で移動させながら描画する場合には、ショットデータ生成処理部２４０は、ＳＦＸ設定値とサブフィールド３０のショット数とを比較して分割が必要なサブフィールド３０についてショット数が略均等になるように分割する。

また、例えば、ＸＹステージ１０５を可変速で移動させながら描画する場合には、ショットデータ生成処理部２４０は、複数の仮のステージ速度のうち仮のステージ速度が一定のサブフィールド３０群の領域毎に、各サブフィールド３０群の領域のＳＦＸ設定値とかかるサブフィールド３０のショット数とを比較して分割が必要なサブフィールド３０についてショット数が略均等になるように分割する。

図８は、サブフィールドを分割する分割例を示す図である。
実施の形態１の構成をとる以前までは、図８（ａ）に示すような複数のショット５０が必要なサブフィールド３０について、専用の描画回路で描画回路に流れるサブフィールド３０内のショットデータを単純にカウントして、１つに設定されたＳＦＸ設定値に達したところでサブフィールド３０を分割していた。そのために、図８（ｂ）と図８（ｃ）とに示すように、分割された分割サブフィールド３６と分割サブフィールド３８との間にはショット数に偏りが生じていた。図８（ａ）に示すような８１ショットが必要なサブフィールド３０について、図８（ｂ）と図８（ｃ）では、一例として、分割サブフィールド３６のショット数をＳＦＸ設定値となる７２ショット、分割サブフィールド３８のショット数を残りの９ショットになるように不均一に偏って分割した例を示している。

図９は、実施の形態１における分割手法によりサブフィールドを分割する場合の分割例を示す図である。
実施の形態１では、図９（ａ）に示すような複数のショット５０が必要なサブフィールド３０について、ＳＦＸ設定値とサブフィールド３０のショット数とを比較して分割が必要なサブフィールド３０について図９（ｂ）と図９（ｃ）とに示すように、一方の分割サブフィールドのショット数をＳＦＸ設定値に合わせるのではなく、ショット数が略均等になるように分割する。図９（ａ）に示すような８１ショットが必要なサブフィールド３０について、図９（ｂ）と図９（ｃ）では、一例として、分割サブフィールド３２のショット数を４１ショット、分割サブフィールド３４のショット数を４０ショットになるように略均等に分割した例を示している。

ショットデータ生成処理部２４０は、同じショットデータ生成部２２０内のＣＰＭデータ処理部２３０で計算されたサブフィールドのショット数をサブフィールドの分割前に事前に分かっているので、分割が必要なサブフィールドについて均等に分けることができる。特に、ショットデータ生成部２２０をコンピュータで構成する場合には、ソフト的に処理することができるので、事前に計算されたサブフィールドのショット数を用いてより簡易にサブフィールドについて均等に分けることができる。

以上のように、略均等に分割した方が、トラッキングオーバーフローに対する余裕が大きくなる可能性が高く望ましい。ショット数の偏りを無くすことで、各サブフィールド３０内のショット数はＳＦＸ設定値ぎりぎりの値ではなくなる場合が多くなるため、トラッキングオーバーフローの限界に対して余裕を持つことができる。その結果、その分だけ後述する最終的なＸＹステージ１０５のステージ速度を速い値として計算することができる。

Ｓ１２２において、第２のステージ速度計算工程となるステージ速度算出工程として、ステージ速度計算部の一例となるストライプ描画部１４０は、分割されたサブフィールドを含め、試料１０１に描画する描画データのサブフィールド３０がダイナミックレンジの範囲内で主偏向器２１４がＸＹステージ１０５の移動に追従可能なステージ速度（第２のステージ速度）を計算する。上述したサブフィールド３０の分割によりサブフィールドが増加した分とかかる分割により最大ショット数が減ったため生じた最大サブフィールド描画時間の減少分とを考慮して描画時間を再評価する。そして、再評価した描画時間に基づいてＸＹステージ１０５のステージ速度を決定する。

例えば、ＸＹステージ１０５を一定の速度で移動させながら描画する場合には、再評価した描画時間に基づいて１つのＸＹステージ１０５のステージ速度を決定する。

また、例えば、ＸＹステージ１０５を可変速で移動させながら描画する場合には、ステージ速度を一定にするサブフィールド３０群の領域毎に、再評価した描画時間に基づいてＸＹステージ１０５の各ステージ速度（可変速パターン）を決定する。

図１０は、実施の形態１におけるステージ速度算出フローチャートの一例を示す図である。
図１０に示すように、ストライプ描画部１４０は、ステージ速度算出フローとして、Ｙ方向コンパートメント描画時間合計値算出工程（Ｓ１２０２）、Ｘ方向最大コンパートメント描画時間選定工程（Ｓ１２０４）、最適化速度Ａの算出工程（Ｓ１２０６）、最適化速度Ｂの算出工程（Ｓ１２０８）、最適化速度Ｃの算出工程（Ｓ１２１０）、最適化速度Ｄの算出工程（Ｓ１２１２）、最適化速度Ｅの算出工程（Ｓ１２１４）、最適化速度の算出工程（Ｓ１２１６）といった一連の工程を実施する。

Ｓ１２０２において、Ｙ方向コンパートメント描画時間合計値算出工程として、ストライプ描画部１４０は、コンパートメント情報リストを順番に検索し、Ｙ方向のコンパートメント描画時間の合計値を算出する。
まず、ストライプ描画部１４０は、分割によりサブフィールドが増加した分を含めて、サブフィールド３０毎の描画時間の分布を求める。続いて、コンパートメント毎の描画時間を計算する。コンパートメント毎の描画時間は、サブフィールド３０毎の描画時間の分布から自己に属するサブフィールド３０の描画時間を加算してその合計を求めればよい。そして、計算された各値を使って、図５に示したコンパーメント情報を書き換える、或いは新たに作成し、メモリ１２２に格納しておく。

図１１は、実施の形態１におけるＹ方向のコンパートメントの描画時間の合計値を算出する手法を説明するための図である。
図１１（ａ）に示すように、コンパートメント領域４０では、Ｙ方向に複数のコンパートメント２０が配列している。そして、図１１（ｂ）に示すように、各コンパートメント２０の描画時間ＴｃをＹ方向に加算して、Ｙ方向コンパートメント２２毎にその合計値を算出する。Ｙ方向コンパートメント２２（描画単位領域）は、Ｘ方向にはＸ方向コンパートメントサイズ（第１の幅）を持ち、Ｙ方向には、Ｙ方向コンパートメントサイズをＹ方向にある全てのコンパートメントの数だけ足したサイズ（第２の幅）をもつ領域となる。そして、かかるＹ方向コンパートメント２２がＸ方向に複数連なってコンパートメント領域４０を構成することになる。

図１２は、実施の形態１におけるＹ方向のコンパートメントの描画時間の合計値を算出する手法を説明するための他の図である。
図３においても説明したように、各ストライプ１０の周囲には、ＸＹ方向に１列ずつの余分なコンパートメント２０を定義している。コンパートメント領域４０は、かかるストライプ１０の周囲にＸＹ方向に１列ずつ定義された余分なコンパートメント２０を含めた複数のコンパートメント２０で定義される。試料１０１の描画領域をストライプ分割する際に、描画ストライプに所属するサブフィールドは必ずしもストライプの境界で切れているわけではない。描画データの原点はストライプ１０内にありながら描画位置の補正機能などの影響で実際のサブフィールド座標がストライプの範囲からはみ出している場合がある。２つのストライプ１０の境界上にあるサブフィールド３０は２つのストライプ１０のいずれかに所属していてストライプ１０で見ると図１２に示すように、凸凹の可能性がある。そこで、ストライプ１０の領域の外周に余分なコンパートメント２０を付加することにより、このようなサブフィールド３０の情報も漏らさず取得することができる。

ここで、ストライプ描画部１４０が、Ｙ方向コンパートメント２２毎にその合計値を算出する場合には、Ｙ方向（上下方向）の余分なコンパートメント２０の描画時間Ｔｃは、その内側のコンパートメント２０の描画時間Ｔｃに加算する。Ｙ方向（上下方向）の描画時間Ｔｃはその領域の実際の描画時間になるので加算する。他方、ストライプ１０の領域に対してＸ方向にはみ出たサブフィールド３０の図形の描画時間は描画時間を内側のコンパートメントに加算すると距離に対する描画時間が変化してしまうため削除する。実際の描画においては、かかるＸ方向にはみ出たサブフィールド３０をステージ速度の算出から除外しても影響は小さい。

Ｓ１２０４において、Ｘ方向最大コンパートメント描画時間選定工程として、ストライプ描画部１４０は、Ｘ方向に並ぶ各Ｙ方向コンパートメント２２について、上述したＹ方向コンパートメント２２の描画時間の合計値が最大となるＹ方向コンパートメント２２の描画時間をＸ方向最大コンパートメント描画時間として選定する。

Ｓ１２０６において、最適化速度Ａの算出工程として、ストライプ描画部１４０は、Ｘ方向コンパートメントサイズ（第１の幅）を上述したＸ方向最大コンパートメント描画時間（最大描画単位領域描画時間）で除した値を最適化速度Ａ（第１の値）として算出する。

Ｓ１２０８において、最適化速度Ｂの算出工程として、ストライプ描画部１４０は、予め設定されたトラッキングダイナミックレンジを最大サブフィールド描画時間で除した値を最適化速度Ｂ（第２の値）として算出する。

Ｓ１２１０において、最適化速度Ｃの算出工程として、ストライプ描画部１４０は、最適化速度Ａと最適化速度Ｂとのうち、小さい値を選択し、かかる値を最適化速度Ｃとして算出する。
ここで、コンパートメント２０の描画時間で求めた場合のステージ速度はそのコンパートメント２０の平均化された描画時間で求めていて主偏向演算や主偏向セトリングの処理時間も含まれている。しかし、その領域のショットの粗密は考慮されていないため普通は早めの速度になってしまう。一方、サブフィールド３０の描画時間の最大値はサブフィールド３０のショット時間の合計のみとなるが、コンパートメント２０内の最も密度の濃い部分のサブフィールド３０の情報となる。最大サブフィールド描画時間で求めた速度で描画すればトラキングオーバーフローは回避できるはずである。ショット密度が低くて、主偏向演算時間や主偏向セトリングの時間が支配的なら前者の方が遅くなる。このときは、トラッキングオーバーフローよりもリカバーの発生に注意しなければならない。二つの条件を満たしてリカバーやトラッキングオーバーフローを回避するために、低いほうのステージ速度を採用する。よって、最適化速度Ａと最適化速度Ｂとを比較することで、リカバーやトラッキングオーバーフローを回避できるステージ速度を選択することができる。

Ｓ１２１２において、最適化速度Ｄの算出工程として、ストライプ描画部１４０は、最適化速度Ｃに最適化速度補正係数（所定の係数の一例）を乗じた値を最適化速度Ｄ（第３の値）として算出する。
ここで、上述したコンパートメント情報は描画を行なわないダミーストライプの処理結果から実際の描画ストライプ１０に該当する部分が抽出される。しかし、サブフィールドずらし等があるとサブフィールド３０の位置が変わるため、所属するコンパートメント２０が変わる可能性がある。そこで、最適化速度補正係数を掛けることで、安全を見込むことができる。言い換えれば、最適化速度補正係数を乗じることで、サブフィールドずらし等が生じた場合でも対応可能なステージ速度を選択することができる。最適化速度補正係数として、例えば、０．９５を用いると好適である。

Ｓ１２１４において、最適化速度Ｅの算出工程として、ストライプ描画部１４０は、最適化速度Ｄと最大値とのうち、小さい値を選択し、かかる値を最適化速度Ｅとして算出する。

Ｓ１２１６において、最適化速度の算出工程として、ストライプ描画部１４０は、最適化速度Ｅと最小値とのうち、大きい値を選択し、かかる値を、実際にＸＹステージ１０５を移動させる最適化速度Ｖｎ（第２のステージ速度の一例）として算出する。
最大値と最小値を予め設定しておき、かかる所定の範囲にあるステージ速度を採用することで、描画装置１００の運用上のステージ速度の最大値と最小値の範囲で稼動させることができる。

以上のように、ストライプ描画部１４０は、Ｘ方向コンパートメントサイズをＸ方向に連なる複数のＹ方向コンパートメント２２のうちの描画時間が最大となるＸ方向最大コンパートメント描画時間で除した最適化速度Ａと、トラッキングダイナミックレンジを描画時間が最大となる最大サブフィールドの描画時間で除した最適化速度Ｂとのうち小さい値（最適化速度Ｃ）に最適化速度補正係数を乗じた最適化速度Ｄが所定の範囲にある場合に、かかる最適化速度Ｄを、ＸＹステージ１０５を移動させる最適化速度Ｖｎ（第２のステージ速度の一例）とする。

以上のステージ速度の算出では、ＳＦＸ設定値が、上述したＮ（トラッキングオーバーフローなしの１ＳＦあたりの最大ショット数）の場合（Ｍ≦Ｎの場合）に好適である。しかしながら、ＳＦＸ設定値が、上述したＭ（偏向制御パラメータで設定されるＳＦＸ最小ショット数）である場合（Ｎ＜Ｍの場合）、そのままではトラッキングオーバーフローが発生する危険性があるため、ステージ速度を低下させる頭打ち処理を行なう。

図１３は、実施の形態１におけるＳＦＸ設定値をＳＦＸ最小ショット数とする場合のステージ速度の計算式を示す図である。
図１３に示すように、ＳＦＸ最小ショット数をＭ、トラッキングダイナミックレンジをｒ、最大ショット周期をｔ_ｍ、最大主偏向セトリング時間をｓ、最適化速度をＶｎとした場合に、Ｎ＜Ｍの場合のステージ速度Ｖｍ＝ｍｉｎ｛ｒ（ｔｍ×Ｍ＋ｓ），Ｖｎ｝で計算することができる。すなわち、ｒ（ｔｍ×Ｍ＋ｓ）とＶｎとのうち、小さい値をステージ速度Ｖｍ（第２のステージ速度の一例）とする。Ｎ＜Ｍの場合には、かかる値以下のステージ速度でＸＹステージ１０５を動作させることでトラッキングオーバーフローを回避することができる。

以上のようにステージ速度を計算した後、描画に向けて図１で示した以下の工程を実施していく。
Ｓ１２４において、描画準備完了通知工程として、ショットデータ生成処理部２４０は、サブフィールド分割及び分割されたサブフィールドを含めた第１番目のストライプのショットデータの生成が完成したら、描画準備完了通知の信号を描画制御部１２０に送信する。

Ｓ１２６において、描画工程として、描画装置１００は、最適化速度Ｖｎ（Ｍ≦Ｎの場合）或いはステージ速度Ｖｍ（Ｎ＜Ｍの場合）でＸＹステージ１０５を移動させながら電子ビーム２００を用いて試料１０１にサブフィールドごとにショットデータ単位で描画する。まず、ストライプ描画部１４０は、ショットデータ生成処理部２４０からの描画準備完了通知の信号を受信したら、ステージ制御部１１８に対して最適化速度Ｖｎ（Ｍ≦Ｎの場合）或いはステージ速度Ｖｍ（Ｎ＜Ｍの場合）でＸＹステージ１０５を移動させるように信号を出力して制御する。他方で、ストライプ描画部１４０は、偏向制御回路１１２に各描画位置に沿って電子ビーム２００を偏向するように信号を出力して制御する。また、ショットデータ生成処理部２４０は、生成した第１番目のストライプのショットデータを偏向制御回路１１２に出力して、所定のパターンがショットされるように制御する。

そして、電子銃２０１から出た荷電粒子ビームの一例となる電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、副偏向器２１２と主偏向器２１４により偏向され、最適化速度Ｖｎ（Ｍ≦Ｎの場合）或いはステージ速度Ｖｍで移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。かかる場合に、偏向制御回路１１２は、電子ビーム２００を副偏向アンプ１１３で偏向位置に偏向させる。そして、偏向制御回路１１２は、電子ビーム２００を主偏向アンプ１１５で偏向位置に偏向させ、主トラッキングアンプ１１６で、ＸＹステージ１０５の移動に合わせてトラッキングさせる。

Ｓ１２８において、ショット生成完了通知工程として、ショットデータ生成処理部２４０は、次のストライプのショットデータの生成が完成したら、ショット生成完了通知の信号を描画制御部１２０に送信する。そして、リアルタイムでストライプのショットデータの生成が完成したら順次、ショット生成完了通知の信号を描画制御部１２０に送信していく。ストライプ描画部１４０は、ショットデータ生成処理部２４０からのショット生成完了通知の信号を受信したら、ステージ制御部１１８に対して、かかるショットを行なう領域の最適化速度Ｖｎ（Ｍ≦Ｎの場合）或いはステージ速度Ｖｍ（Ｎ＜Ｍの場合）でＸＹステージ１０５を移動させるように信号を出力して制御する。他方で、ストライプ描画部１４０は、偏向制御回路１１２に各描画位置に沿って電子ビーム２００を偏向するように信号を出力して制御する。そして、ショットデータ生成処理部２４０は、生成した第ｎ番目のストライプのショットデータを偏向制御回路１１２に出力して、所定のパターンがショットされるように制御する。

以上のように、リアルタイムでストライプのショットデータを生成しながら、順次、描画していく。

以上の説明において、電子銃２０１から出た所定の電流密度Ｊに制御された電子ビーム２００が、所望する照射量を試料１０１に入射させる照射時間に達した場合（１ショットが完了した場合）に、試料１０１上に必要以上に電子ビーム２００が照射されないようにするため、例えば、図示していない静電型のブランキング偏向器で電子ビーム２００を偏向すると共に図示していないブランキングアパーチャで電子ビーム２００をカットし、電子ビーム２００が試料１０１面上に到達しないようにすればよい。かかるブランキング偏向器の偏向電圧は、偏向制御回路１１２及び図示していないアンプによって制御すればよい。

また、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略しているが、描画装置１００は、上述した構成の他に、電子鏡筒１０２内に、照明レンズ、第１のアパーチャ、投影レンズ、成形偏向器、第２のアパーチャ等を備えていても構わない。かかる構成では、電子銃２０１から出た電子ビーム２００が、照明レンズにより矩形、例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ全体を照明する。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のアパーチャを通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズにより第２のアパーチャ上に投影される。かかる第２のアパーチャ上での第１のアパーチャ像の位置は、成形偏向器によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２のアパーチャを通過した第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、対物偏向器となる副偏向器２１２と主偏向器２１４により偏向されて、移動可能に配置されたＸＹテーブル１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。かかる構成にすることにより可変成形型ＥＢ描画装置とすることができる。

図１４は、実施の形態１におけるストライプの一例を示す図である。
図１４では、Ｘ方向に長さ１０ｍｍ（１００００μ）のストライプが示されている。かかるストライプの前半の５ｍｍについて、最大ショット密度を１０Ｍｓｈｏｔ／ｍｍ^２、平均ショット密度を０．１Ｍｓｈｏｔ／ｍｍ^２で描画し、後半の５ｍｍについて、最大ショット密度を２０Ｍｓｈｏｔ／ｍｍ^２、平均ショット密度を２．６Ｍｓｈｏｔ／ｍｍ^２で描画した。その結果を以下に示す。

図１５は、実施の形態１におけるストライプ長さ位置とステージ速度との関係を示す図である。
図１６は、実施の形態１におけるストライプ長さ位置と描画時間との関係を示す図である。
図１５に示すように、実施の形態１によれば、最も高いショット密度で決定した１つの設定ショット数に固定して、サブフィールド内のショット数をカウントして、設定値に達したら単純にそれ以降のショット分についてサブフィールドを分割するといった旧方式に比べ、ステージ速度を速くすることができた。さらに、図１６には累積描画時間を示しているが、図１６に示すように、実施の形態１によれば、かかる描画時間を短縮することができた。

以上の説明において、「〜部」或いは「〜工程」と記載したものの処理内容或いは動作内容は、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成している。或いは、ハードウェアにより構成しても構わない。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組み合わせでも構わない。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の記録媒体に記録される。例えば、メモリ１２２やメモリ２２２等に記録される。

また、図１において、コンピュータとなる描画制御部１２０或いはショットデータ生成部２２０は、さらに、図示していないバスを介して、記憶装置の一例となるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ、磁気ディスク（ＨＤ）装置、入力手段の一例となるキーボード（Ｋ／Ｂ）、マウス、出力手段の一例となるモニタ、プリンタ、或いは、入力出力手段の一例となる外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）、ＦＤ、ＤＶＤ、ＣＤ等に接続されていても構わない。

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。

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。

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サブフィールド分割方法、ステージ速度決定方法、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。

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。 実施の形態１におけるストライプ領域を説明するための概念図である。 実施の形態１におけるコンパートメント領域を説明するための概念図である。 実施の形態１におけるサブフィールドとコンパートメントとの関係を説明するための概念図である。 実施の形態１におけるコンパートメント情報リストの一例を示す概念図である。 実施の形態１におけるトラッキングを説明するための概念図である。 実施の形態１におけるＳＦＸ設定値を計算する計算式の一例を示す図である。 サブフィールドを分割する分割例を示す図である。 実施の形態１における分割手法によりサブフィールドを分割する場合の分割例を示す図である。 実施の形態１におけるステージ速度算出フローチャートの一例を示す図である。 実施の形態１におけるＹ方向のコンパートメントの描画時間の合計値を算出する手法を説明するための図である。 実施の形態１におけるＹ方向のコンパートメントの描画時間の合計値を算出する手法を説明するための他の図である。 実施の形態１におけるＳＦＸ設定値をＳＦＸ最小ショット数とする場合のステージ速度の計算式を示す図である。 実施の形態１におけるストライプの一例を示す図である。 実施の形態１におけるストライプ長さ位置とステージ速度との関係を示す図である。 実施の形態１におけるストライプ長さ位置と描画時間との関係を示す図である。 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。

符号の説明

１０ ストライプ
２０ コンパートメント
２２ Ｙ方向コンパートメント
３０ サブフィールド
３２，３４，３６，３８ 分割サブフィールド
４０ コンパートメント領域
５０ ショット
６０ 主偏向領域
６２ トラッキングダイナミックレンジ
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１０９ 磁気ディスク装置
１１２ 偏向制御回路
１１３ 副偏向アンプ
１１４ 副トラッキングアンプ
１１５ 主偏向アンプ
１１６ 主トラッキングアンプ
１１８ ステージ制御部
１２０ 描画制御部
１２２，２２２ メモリ
１３０ ＳＦＸ設定値計算処理部
１４０ ストライプ描画部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０７ 対物レンズ
２１２ 副偏向器
２１４ 主偏向器
２２０ ショットデータ生成部
２３０ ＣＰＭデータ処理部
２４０ ショットデータ生成処理部
３３０ 電子線
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (5)

1. 試料を載置して所定の方向に移動するステージと、
   前記ステージの移動に追従しながら前記試料に描画する描画データのサブフィールド位置に荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、
   第１のステージ速度に基づいて、前記偏向器が偏向する前記試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を越えずにステージの移動に追従可能な前記荷電粒子ビームの最大ショット数を、サブフィールドを分割するショット数設定値として計算するショット数設定値計算部と、
   前記ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドが存在する場合に、前記ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドを前記ショット数設定値以下で略均等のショット数になるように分割するサブフィールド分割部と、
   分割されたサブフィールドを含め、前記試料のサブフィールド内で前記偏向器が前記ステージの移動に追従可能な第２のステージ速度を計算するステージ速度計算部と、
   前記第２のステージ速度で前記ステージを移動させるステージ制御部と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記試料に描画する描画データは、描画される複数のサブフィールドを有し、
   前記ショット数設定値計算部は、前記複数のサブフィールドの描画時間分布データに基づいて、複数の前記第１のステージ速度を計算し、計算された前記第１のステージ速度が一定のサブフィールド毎に前記第１のステージ速度が一定のサブフィールド毎の平均ショットサイクルに基づいて前記ショット数設定値を計算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装置。
3. 前記試料に描画する描画データは、複数のサブフィールドを含み、前記所定の方向に第１の幅を持ち、前記所定の方向と直交する方向に第２の幅を持つ前記所定の方向に連なる複数の描画単位領域を有し、
   前記ステージ速度計算部は、前記第１の幅を前記複数の描画単位領域のうちの描画時間が最大となる最大描画単位領域描画時間で除した第１の値と、所定のダイナミックレンジを描画時間が最大となるサブフィールドの描画時間で除した第２の値とのうち小さい値に所定の係数を乗じた第３の値が所定の範囲にある場合に、前記第３の値を前記第２のステージ速度と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装置。
4. 第１のステージ速度に基づいて、試料を載置して移動するステージの移動に追従しながら荷電粒子ビームを偏向する偏向器が前記試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を超えずにステージの移動に追従可能な前記荷電粒子ビームの最大ショット数を、サブフィールドを分割するショット数設定値として計算するショット数設定値計算工程と、
   前記ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドが存在する場合に、前記ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドを前記ショット数設定値以下で略均等のショット数になるように分割するサブフィールド分割工程と、
   分割されたサブフィールドを含め、前記試料のサブフィールド内で前記偏向器が前記ステージの移動に追従可能な第２のステージ速度を計算するステージ速度計算工程と、
   前記第２のステージ速度で前記ステージを移動させながら前記荷電粒子ビームを用いて前記試料のサブフィールド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。
5. 試料のサブフィールドの描画時間に基づいて、前記試料を載置して移動するステージの第１のステージ速度を計算し、記憶装置に記憶させる第１のステージ速度計算処理と、
   前記記憶装置から前記第１のステージ速度を読み出し、読み出された前記第１のステージ速度に基づいて、前記ステージの移動に追従しながら荷電粒子ビームを偏向する偏向器が前記試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を越えずにステージの移動に追従可能な前記荷電粒子ビームの最大ショット数を、サブフィールドを分割するショット数設定値として計算し、前記記憶装置に記憶させるショット数設定値計算処理と、
   前記ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドが存在する場合に、前記記憶装置を介して前記ショット数設定値を入力し、前記ショット数設定値を超えるショット数が必要となるサブフィールドを、入力された前記ショット数設定値以下で略均等のショット数になるように分割するサブフィールド分割処理と、
   分割されたサブフィールドを含め、前記試料に描画する描画データのサブフィールドがダイナミックレンジの範囲を越えずにステージの移動に追従可能な第２のステージ速度を計算する第２のステージ速度計算処理と、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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