JP2011077313A - 荷電粒子ビーム描画装置およびその描画データ作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】解像パターンの形状と描画データに含まれている図形の形状とをほぼ合致させつつ、描画所要時間を短くする。
【解決手段】第１成形アパーチャ10a1lおよび第２成形アパーチャ10a1mを透過せしめられた荷電粒子ビーム10a1bを、レジストが上面に塗布された試料Mに照射することにより、描画データに含まれる図形に対応するパターンを試料のレジストに描画する荷電粒子ビーム描画装置10において、荷電粒子ビーム10a1bの水平断面形状と合致しない形状を有する図形が描画データに含まれる場合に、分割後の図形の形状が荷電粒子ビーム10a1bの水平断面形状と合致するように描画データに含まれる図形を近似的に分割し、描画およびレジストプロセスの実行後にレジストに形成される解像パターンの形状を予測し、採用される図形の近似的な分割手法を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられた荷電粒子ビームを、レジストが上面に塗布された試料に照射することにより、描画データに含まれている図形に対応するパターンを試料のレジストに描画する荷電粒子ビーム描画装置およびその描画データ作成方法に関する。

従来から、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられた荷電粒子ビームを、レジストが上面に塗布された例えばマスクなどのような試料に照射することにより、描画データに含まれている図形に対応するパターンを試料のレジストに描画する荷電粒子ビーム描画装置が知られている。この種の荷電粒子ビーム描画装置の例としては、例えば特許文献１（特開２００８−２８８３６０号公報）の図１、段落〔００１９〕などに記載されたものがある。

特許文献１に記載された荷電粒子ビーム描画装置では、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致しない形状を有する任意角図形（特許文献１の図２、段落〔００２１〕など参照）が描画データに含まれている場合に、分割後の図形（非任意角図形）の形状が、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致するように、描画データに含まれている任意角図形が近似的に分割されて、複数の非任意角図形が作成される（特許文献１の図２、図３、段落〔００２１〕、段落〔００２２〕など参照）。

特開２００８−２８８３６０号公報

ところで、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致しない形状を有する図形（任意角図形）を近似的に分割して、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致する形状を有する複数の図形（非任意角図形）を作成する場合には、特許文献１の図２、図３、図１０、図１１などに記載されているように、多数通りの分割手法が存在する。特許文献１に記載された荷電粒子ビーム描画装置では、多数通りの分割手法のうち、図２および図３に記載された２つの分割手法が採用され、多重描画が行われているが、特許文献１には、何に基づいて図２および図３に記載された２つの分割手法を採用したかが記載されていない。

仮に、分割後の図形（非任意角図形）の数が多くなるように、描画データに含まれている図形（任意角図形）が分割される場合には、荷電粒子ビームを照射することによって分割後の多数の図形（非任意角図形）に対応するパターンを試料のレジストに描画すると共に、レジストプロセス（詳細には、例えばレジストのプリベーク、現像、ポストベークなど）を実行した後にレジストに形成される解像パターンの形状を、描画データに含まれている図形（任意角図形）の形状にほぼ合致させることができるものの、描画所要時間が長くなってしまい、スループットが低下してしまう。

一方、仮に、分割後の図形（非任意角図形）の数が少なくなるように、描画データに含まれている図形（任意角図形）が分割される場合には、描画所要時間を短くし、スループットを向上させることができるものの、解像パターンの形状が、描画データに含まれている図形（任意角図形）の形状と異なってしまうおそれがある。

上述した問題点に鑑み、本発明は、解像パターンの形状と描画データに含まれている図形（任意角図形）の形状とをほぼ合致させつつ、描画所要時間を短くし、スループットを向上させることができる荷電粒子ビーム描画装置およびその描画データ作成方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられた荷電粒子ビームを、レジストが上面に塗布された試料に照射することにより、描画データに含まれている図形に対応するパターンを試料のレジストに描画する描画部と、
第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致しない形状を有する図形が描画データに含まれている場合に、分割後の図形の形状が、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致するように、描画データに含まれている図形を近似的に分割する近似分割部と、
荷電粒子ビームを照射することによって分割後の図形に対応するパターンを試料のレジストに描画すると共に、レジストプロセスを実行した後にレジストに形成される解像パターンの形状を予測する解像パターン予測部と、
分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差に基づいて、採用される近似分割部による図形の近似的な分割手法を決定する近似分割手法決定部とを具備することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置が提供される。

本発明の別の一態様によれば、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられた荷電粒子ビームを、レジストが上面に塗布された試料に照射することにより、描画データに含まれている図形に対応するパターンを試料のレジストに描画する荷電粒子ビーム描画装置の描画データ作成方法において、
第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致しない形状を有する図形が描画データに含まれている場合に、分割後の図形の形状が、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致するように、描画データに含まれている図形を近似的に分割する工程と、
荷電粒子ビームを照射することによって分割後の図形に対応するパターンを試料のレジストに描画すると共に、レジストプロセスを実行した後にレジストに形成される解像パターンの形状を予測する工程と、
分割前の図形の形状と、予測された解像パターンの形状との誤差に基づいて、採用される図形の近似的な分割手法を決定する工程とを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の描画データ作成方法が提供される。

好ましくは、分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が上限閾値より大きい場合に、分割後の図形の数が増加するように図形の近似的な分割が再試行され、分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が下限閾値より小さい場合に、分割後の図形の数が減少するように図形の近似的な分割が再試行され、分割前の図形の形状と、予測された解像パターンの形状との誤差が下限閾値以上、上限閾値以下になる図形の近似的な分割手法が採用される。
更に好ましくは、描画データに含まれている複数の図形に対応する複数のパターンを試料のレジストに描画するのに要する描画所要時間が見積もられ、分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が下限閾値以上、上限閾値以下になる図形の近似的な分割手法のうち、描画所要時間が最も短い分割手法が採用される。

また、好ましくは、描画データに含まれている複数の図形に対応する複数のパターンを試料のレジストに描画するのに要する描画所要時間が見積もられ、見積もられた描画所要時間が上限閾値より大きい場合に、分割後の図形の数が減少するように図形の近似的な分割が再試行され、見積もられた描画所要時間が下限閾値より小さい場合に、分割後の図形の数が増加するように図形の近似的な分割が再試行され、見積もられた描画所要時間が下限閾値以上、上限閾値以下になる図形の近似的な分割手法のうち、分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が最も小さい分割手法が採用される。

本発明によれば、解像パターンの形状と描画データに含まれている図形の形状とをほぼ合致させつつ、描画所要時間を短くし、スループットを向上させることができる。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の概略的な構成図である。 図１に示す制御部１０ｂの制御計算機１０ｂ１の詳細図である。 第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０において荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの１回のショットで試料Ｍのレジストに描画することができるパターンＰの一例を説明するための図である。 図１および図２に示す描画データＤの一例を概略的に示した図である。 描画データＤに含まれる図形ＦＧ１，ＦＧ２，…に対応するパターンが荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによって描画される描画順序を説明するための図である。 描画データＤに含まれる図形ＦＧ１に対応するパターンＰ１が荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによって描画される描画順序の一例を示した図である。 第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの水平断面形状と合致しない形状を有する図形ＦＧＡの一例を示した図である。 描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理を示したフローチャートである。 描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理の一例を示した図である。 描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理の一例を示した図である。 描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理の一例を示した図である。 図９〜図１１に示す例の分割パラメータ（分割誤差ａ，ｂ，ｃ）と、分割前の図形ＦＧＡの形状と解像パターンの形状との誤差（設計パターンからの差）δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸと、描画所要時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃとの関係を示したグラフである。 第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の制御部１０ｂの制御計算機１０ｂ１の詳細図である。 図１１（Ａ）に示す例と同様に分割誤差の値がｃであり、かつ、分割手法が図１１（Ａ）に示す分割手法と異なる例を示した図である。 第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理を示したフローチャートである。 図１１および図１４に示す例の分割パラメータ（分割誤差ｃ）と、分割前の図形ＦＧＡの形状と解像パターンの形状との誤差（設計パターンからの差）δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸと、描画所要時間Ｔｃ，Ｔｄとの関係を示したグラフである。 第４の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理を示したフローチャートである。

以下、本発明の荷電粒子ビーム描画装置の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の概略的な構成図である。図２は図１に示す制御部１０ｂの制御計算機１０ｂ１の詳細図である。第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１に示すように、例えば、レジストが上面に塗布された例えばマスク、ウエハなどのような試料Ｍに荷電粒子ビーム１０ａ１ｂを照射することによって試料Ｍのレジストに目的のパターンを描画する描画部１０ａが設けられている。第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂとして例えば電子ビームが用いられるが、第２の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、代わりに、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂとして例えばイオンビーム等の電子ビーム以外の荷電粒子ビームを用いることも可能である。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１に示すように、例えば、荷電粒子銃１０ａ１ａと、荷電粒子銃１０ａ１ａから照射された荷電粒子ビーム１０ａ１ｂを偏向する偏向器１０ａ１ｃ，１０ａ１ｄ，１０ａ１ｅ，１０ａ１ｆと、偏向器１０ａ１ｃ，１０ａ１ｄ，１０ａ１ｅ，１０ａ１ｆによって偏向された荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによる描画が行われる試料Ｍを載置する可動ステージ１０ａ２ａとが、描画部１０ａに設けられている。

詳細には、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１に示すように、例えば、描画部１０ａの一部を構成する描画室１０ａ２に、試料Ｍが載置された可動ステージ１０ａ２ａが配置されている。この可動ステージ１０ａ２ａは、例えば、Ｘ方向（図１の左右方向）およびＹ方向（図１の手前側−奥側方向）に移動可能に構成されている。更に、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１に示すように、例えば、描画部１０ａの一部を構成する光学鏡筒１０ａ１に、荷電粒子銃１０ａ１ａと、偏向器１０ａ１ｃ，１０ａ１ｄ，１０ａ１ｅ，１０ａ１ｆと、レンズ１０ａ１ｇ，１０ａ１ｈ，１０ａ１ｉ，１０ａ１ｊ，１０ａ１ｋと、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌと、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍとが配置されている。

具体的には、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図２に示すように、例えば、描画データ作成部１０ｂ１ａ、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇ、偏向制御部１０ｂ１ｈおよびステージ制御部１０ｂ１ｉが制御計算機１０ｂ１に設けられている。また、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図２に示すように、描画データＤが制御計算機１０ｂ１に入力されると、描画データ作成部１０ｂ１ａにおいて、後で詳細に説明する描画データ作成処理が必要に応じて行われる。次いで、例えば、制御計算機１０ｂ１に入力された描画データＤに基づいて、あるいは、描画データ作成部１０ｂ１ａによって作成された描画データに基づいて、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇにより、試料Ｍのレジストにパターンを描画する荷電粒子ビーム１０ａ１ｂを照射するためのショットデータが生成される。次いで、例えば、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇによって生成されたショットデータが、偏向制御部１０ｂ１ｈに送られる。次いで、図１および図２に示すように、例えば、ショットデータに基づいて偏向制御部１０ｂ１ｈによって偏向器１０ａ１ｃ，１０ａ１ｄ，１０ａ１ｅ，１０ａ１ｆが制御され、その結果、荷電粒子銃１０ａ１ａからの荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが試料Ｍのレジストの所望の位置に照射される。

詳細には、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図２に示すように、例えば、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇにより生成されたショットデータに基づき、偏向制御部１０ｂ１ｈによって偏向制御回路１０ｂ２を介してブランキング偏向器１０ａ１ｃを制御することにより、荷電粒子銃１０ａ１ａから照射された荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが、例えば第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられて試料Ｍに照射されるか、あるいは、例えば第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’以外の部分によって遮られて試料Ｍに照射されないかが、切り換えられる。つまり、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、ブランキング偏向器１０ａ１ｃを制御することにより、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの照射時間を制御することができる。

また、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図２に示すように、例えば、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇにより生成されたショットデータに基づき、偏向制御部１０ｂ１ｈによって偏向制御回路１０ｂ３を介してビーム寸法可変偏向器１０ａ１ｄを制御することにより、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが、ビーム寸法可変偏向器１０ａ１ｄによって偏向される。次いで、ビーム寸法可変偏向器１０ａ１ｄによって偏向された荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの一部が、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられる。つまり、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば、ビーム寸法可変偏向器１０ａ１ｄによって荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが偏向される量、向きなどを調整することにより、試料Ｍのレジストに照射される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの水平断面形状、大きさなどを調整することができる。

図３は第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０において荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの１回のショットで試料Ｍのレジストに描画することができるパターンＰの一例を説明するための図である。第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図３（Ａ）に示すように、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによって試料ＭのレジストにパターンＰ（図３（Ａ）参照）が描画される時に、荷電粒子銃１０ａ１ａ（図１参照）から照射された荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの一部が、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの例えば正方形の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられる。その結果、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの水平断面形状が、例えば概略正方形になる。次いで、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの一部が、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられる。

また、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図３（Ａ）に示すように、例えば、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂを偏向器１０ａ１ｄ（図１参照）によって偏向することにより、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられる荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの水平断面形状を、例えば矩形（正方形または長方形）にしたり、例えば三角形にしたりすることができる。更に、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図３（Ａ）に示すように、例えば、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂを、試料Ｍのレジストの所定の位置に所定の照射時間だけ照射し続けることにより、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの水平断面形状と概略同一形状のパターンＰ（図３（Ａ）参照）を試料Ｍのレジストに描画することができる。

つまり、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図３（Ａ）に示すように、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが偏向器１０ａ１ｄ（図１参照）によって偏向される量および向きを偏向制御部１０ｂ１ｈ（図２参照）によって制御することにより、例えば、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）および図３（Ｅ）に示すようなＸ軸（図５参照）に平行な１組の辺およびＹ軸（図５参照）に平行な１組の辺を有する概略矩形（正方形または長方形）のパターンＰ、図３（Ｆ）、図３（Ｇ）、図３（Ｈ）および図３（Ｉ）に示すようなＸ軸（図５参照）に平行な辺とＹ軸（図５参照）に平行な辺とＸ軸（図５参照）に対して４５°の角度をなす斜辺とを有する概略三角形のパターンＰなどを、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの１回のショットで試料Ｍのレジストに描画することができる。

更に、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図２に示すように、例えば、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇにより生成されたショットデータに基づき、偏向制御部１０ｂ１ｈによって偏向制御回路１０ｂ４を介して主偏向器１０ａ１ｅを制御することにより、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが、主偏向器１０ａ１ｅによって偏向される。また、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図２に示すように、例えば、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇにより生成されたショットデータに基づき、偏向制御部１０ｂ１ｈによって偏向制御回路１０ｂ５を介して副偏向器１０ａ１ｆを制御することにより、主偏向器１０ａ１ｅによって偏向された荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが、副偏向器１０ａ１ｆによって更に偏向される。つまり、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば、主偏向器１０ａ１ｅおよび副偏向器１０ａ１ｆによって荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが偏向される量、向きなどを調整することにより、試料Ｍのレジストに照射される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの照射位置を調整することができる。

更に、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１および図２に示すように、例えば、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇにより生成されたショットデータに基づき、ステージ制御部１０ｂ１ｉによってステージ制御回路１０ｂ６を介して可動ステージ１０ａ２ａの移動が制御される。

図１および図２に示す例では、例えば、半導体集積回路の設計者などによって作成されたレイアウトデータ（ＣＡＤデータ、設計データ）を荷電粒子ビーム描画装置１０用のフォーマットに変換することにより得られた描画データＤが、荷電粒子ビーム描画装置１０の制御計算機１０ｂ１に入力される。一般的に、レイアウトデータ（ＣＡＤデータ、設計データ）には、多数の微小なパターンが含まれており、レイアウトデータ（ＣＡＤデータ、設計データ）のデータ量はかなりの大容量になっている。更に、一般的に、レイアウトデータ（ＣＡＤデータ、設計データ）等を他のフォーマットに変換しようとすると、変換後のデータのデータ量は更に増大してしまう。この点に鑑み、レイアウトデータ（ＣＡＤデータ、設計データ）および描画データＤでは、データの階層化が採用され、データ量の圧縮化が図られている。

図４は図１および図２に示す描画データＤの一例を概略的に示した図である。図４に示す例では、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０に適用される描画データＤ（図１および図２参照）が、例えば、チップ階層ＣＰ、チップ階層ＣＰよりも下位のフレーム階層ＦＲ、フレーム階層ＦＲよりも下位のブロック階層ＢＬ、ブロック階層ＢＬよりも下位のセル階層ＣＬ、および、セル階層ＣＬよりも下位の図形階層ＦＧに階層化されている。詳細には、図４に示す例では、例えば、チップ階層ＣＰの要素の一部であるチップＣＰ１が、フレーム階層ＦＲの要素の一部である３個のフレームＦＲ１，ＦＲ２，ＦＲ３に対応している。また、例えば、フレーム階層ＦＲの要素の一部であるフレームＦＲ２が、ブロック階層ＢＬの要素の一部である１８個のブロックＢＬ００，…，ＢＬ５２に対応している。更に、例えば、ブロック階層ＢＬの要素の一部であるブロックＢＬ２１が、セル階層ＣＬの要素の一部である複数のセルＣＬＡ，ＣＬＢ，ＣＬＣ，ＣＬＤ，…に対応している。また、例えば、セル階層ＣＬの要素の一部であるセルＣＬＡが、図形階層ＦＧの要素の一部である多数の図形ＦＧ１，ＦＧ２，…に対応している。第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、描画データＤ（図１および図２参照）に含まれる多数の図形ＦＧ１，ＦＧ２，…（図４参照）に対応する多数のパターンが、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画される。

図５は描画データＤに含まれる図形ＦＧ１，ＦＧ２，…に対応するパターンが荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによって描画される描画順序を説明するための図である。図５に示す例では、試料Ｍの描画領域ＤＡが例えば６個の短冊状のストライプ枠ＳＴＲ１，ＳＴＲ２，ＳＴＲ３，ＳＴＲ４，ＳＴＲ５，ＳＴＲ６に仮想分割されている。図５に示す例では、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが、ストライプ枠ＳＴＲ１内を図５の右側から図５の左側に向かって走査され、描画データＤ（図１および図２参照）に含まれる多数の図形（図示せず）に対応するパターンが荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによってストライプ枠ＳＴＲ１内に描画される。次いで、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂが、ストライプ枠ＳＴＲ２内を図５の左側から図５の右側に向かって走査され、描画データＤ（図１および図２参照）に含まれる多数の図形（図示せず）に対応するパターンが荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによってストライプ枠ＳＴＲ２内に描画される。次いで、同様に、描画データＤ（図１および図２参照）に含まれる多数の図形ＦＧ１，ＦＧ２，…（図４参照）に対応するパターンが荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによってストライプ枠ＳＴＲ３，ＳＴＲ４，ＳＴＲ５，ＳＴＲ６内に描画される。

詳細には、図５に示す例では、例えば、ストライプ枠ＳＴＲ１内にパターンが描画される時、可動ステージ１０ａ２ａ（図１参照）が図５の左側から図５の右側）に移動するように、ステージ制御部１０ｂ１ｉ（図２参照）によってステージ制御回路１０ｂ６（図１参照）を介して可動ステージ１０ａ２ａが制御される。次いで、例えば、ストライプ枠ＳＴＲ２内にパターンが描画される前に、可動ステージ１０ａ２ａが図５の上側から図５の下側に移動するように、ステージ制御部１０ｂ１ｉによってステージ制御回路１０ｂ６を介して可動ステージ１０ａ２ａが制御される。次いで、例えば、ストライプ枠ＳＴＲ２内にパターンが描画される時、可動ステージ１０ａ２ａが図５の右側から図５の左側に移動するように、ステージ制御部１０ｂ１ｉによってステージ制御回路１０ｂ６を介して可動ステージ１０ａ２ａが制御される。つまり、図５に示す例では、可動ステージ１０ａ２ａの移動方式が「ＦＷＤ／ＢＷＤ」に設定されている。詳細には、ストライプ枠ＳＴＲ１，ＳＴＲ３，ＳＴＲ５内にパターンが描画される時の可動ステージ１０ａ２ａの移動方式が「ＢＷＤ」に相当し、ストライプ枠ＳＴＲ２，ＳＴＲ４，ＳＴＲ６内にパターンが描画される時の可動ステージ１０ａ２ａの移動方式が「ＦＷＤ」に相当している。

図６は描画データＤに含まれる図形ＦＧ１に対応するパターンＰ１が荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによって描画される描画順序の一例を示した図である。詳細には、図６は第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０において描画データＤ（図１および図２参照）に含まれる図形ＦＧ１（図４参照）に対応するパターンＰ１（図６参照）を荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画するために必要な荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショット数の一例を説明するための図である。第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば描画データＤに含まれる図形ＦＧ１に対応するパターンＰ１が、最大サイズのパターンＰ（図３（Ｂ）参照）よりも大きい場合などに、図６（Ａ）〜図６（Ｉ）に示すように、複数回の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）のショットが行われる。換言すれば、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば描画データＤに含まれる図形ＦＧ１に対応するパターンＰ１が、最大サイズのパターンＰよりも大きい場合などに、描画データＤに含まれる図形ＦＧ１が、パターンＰ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄ，Ｐ１ｅ，Ｐ１ｆ，Ｐ１ｇ，Ｐ１ｈ，Ｐ１ｉ（図６参照）に対応する複数の小さい図形（図示せず）に描画データＤ上で分割処理（ショット分割処理）される。更に、そのショット分割処理結果に基づいて、ショットデータ生成部１０ｂ１ｇ（図２参照）によってショットデータが生成される。

詳細には、図６に示す例では、例えば、まず最初に、図６（Ａ）に示すように、１回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）のショットにより、最大サイズのパターンＰ（図３（Ｂ）参照）と同一形状のパターンＰ１ａが試料Ｍのレジストに描画される。次いで、図６に示す例では、例えば、２回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）のショットによってパターンＰ１ｂ（図６（Ｂ）参照）が描画され、３回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショットによってパターンＰ１ｃ（図６（Ｃ）参照）が描画され、４回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショットによってパターンＰ１ｄ（図６（Ｄ）参照）が描画され、５回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショットによってパターンＰ１ｅ（図６（Ｅ）参照）が描画され、６回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショットによってパターンＰ１ｆ（図６（Ｆ）参照）が描画され、７回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショットによってパターンＰ１ｇ（図６（Ｇ）参照）が描画され、８回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショットによってパターンＰ１ｈ（図６（Ｈ）参照）が描画され、９回目の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショットによってパターンＰ１ｉ（図６（Ｉ）参照）が描画される。その結果、図６に示す例では、描画データＤ（図１および図２参照）に含まれる図形ＦＧ１（図４参照）に対応するパターンＰ１（図６（Ｉ）参照）が試料Ｍ（図６参照）のレジストに描画される。

図６に示す例では、最大サイズのパターンＰ（図３（Ｂ）参照）と同一形状のパターンＰ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｄ，Ｐ１ｅを描画する荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）のショットを４回行っても試料ＭのレジストにパターンＰ１を描画することができず、試料ＭのレジストにパターンＰ１を描画するためには９回の荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのショットが必要であることをわかりやすく説明するために、最大サイズのパターンＰ（図３（Ｂ）参照）と同一形状のパターンＰ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ１ｄ，Ｐ１ｅを描画する荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの４回のショットと、最大サイズのパターンＰ（図３（Ｂ）参照）より小さいパターンＰ１ｃ，Ｐ１ｆ，Ｐ１ｇ，Ｐ１ｈ，Ｐ１ｉを描画する荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの５回のショットとにショット分割処理されている。実際の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えばパターンＰ１ｉ（図６（Ｉ）参照）のような微小パターンの描画を回避するように、ショット分割処理が実行される。つまり、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの９回のショットによってパターンＰ１（図６（Ｉ）参照）を描画する場合には、パターンＰ１を図６の左右方向３列×図６の上下方向３列に９等分したパターンが、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの１回のショットによって描画される。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状と合致する形状を有する図形のみが描画データＤ（図１および図２参照）に含まれている場合に、描画データ作成部１０ｂ１ａ（図２参照）による処理が実行されることなく、偏向制御部１０ｂ１ｈ（図２参照）およびステージ制御部１０ｂ１ｉ（図２参照）によって図３、図５および図６に示すような処理が実行され、その結果、描画データＤに含まれているすべての図形に対応するパターンが、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによって試料Ｍ（図１および図５参照）のレジストに描画される。

更に、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状と合致しない形状を有する図形が描画データＤ（図１および図２参照）に含まれている場合にも、後述する処理を実行することにより、描画データＤに含まれているすべての図形に対応するパターンを、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂによって試料Ｍ（図１および図５参照）のレジストに描画することができる。

図７は第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの水平断面形状と合致しない形状を有する図形ＦＧＡの一例を示した図である。図７に示す例では、図形ＦＧＡの形状が、Ｙ軸に平行な１組の辺ＡＢ，ＤＣと、Ｘ軸に対して例えば２０°の角度θをなす１組の辺ＡＤ，ＢＣによって構成される四角形になっている。つまり、図７に示す例では、図形ＦＧＡの４辺ＡＢ，ＢＣ，ＤＣ，ＡＤのうち、辺ＡＢ，ＤＣが、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状（例えば図３（Ｂ）〜図３（Ｅ）参照）と合致している。一方、辺ＡＤ，ＢＣが、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌの開口１０ａ１ｌ’を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍの開口１０ａ１ｍ’を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの水平断面形状（例えば図３（Ｂ）〜図３（Ｉ）参照）と合致していない。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば、図７に示す図形ＦＧＡを含む描画データＤ（図１および図２参照）が制御計算機１０ｂ１（図１および図２参照）に入力された場合に、描画データ作成部１０ｂ１ａ（図２参照）によって図８に示す処理が実行される。

図８は描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理を示したフローチャートである。図９〜図１１は描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理の一例を示した図である。詳細には、図９（Ａ）、図１０（Ａ）および図１１（Ａ）は図７に示す図形ＦＧＡの辺ＡＤ，ＢＣなどを拡大して示した図である。図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）および図１１（Ｂ）は荷電粒子ビーム１０ｂ１ａ（図１参照）を照射することによって図７に示す図形ＦＧＡに対応するパターン（詳細には、図形ＦＧＡを近似的に分割して作成した複数の図形に対応するパターン）を試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画すると共に、レジストプロセスを実行した後にレジストに形成される解像パターンの一部を拡大して示した図である。図９（Ｃ）、図１０（Ｃ）および図１１（Ｃ）は図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）および図１１（Ｂ）に示す解像パターンの一部を更に拡大して示した図である。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば、図７に示す図形ＦＧＡを含む描画データＤ（図１および図２参照）が制御計算機１０ｂ１（図１および図２参照）に入力されると、図８に示すように、まず最初に、ステップＳ０１において、例えば、コントローラ１０ｂ１ａ５（図２参照）により、図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＡＤ（図９（Ａ）参照）に対する分割後の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）の分割誤差δＡＤｏｕｔ，δＡＤｉｎが値ａになると共に、図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＢＣ（図９（Ａ）参照）に対する分割後の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）の分割誤差δＢＣｏｕｔ，δＢＣｉｎが値ａになるように、分割誤差が設定される。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０２において、例えば、分割後の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）の形状が、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状（図３（Ｂ）〜図３（Ｉ）参照）と合致するように、つまり、分割後の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）がＸ軸（図７参照）に平行な辺、Ｙ軸（図７参照）に平行な辺またはＸ軸に対して４５°の角度をなす辺のみによって構成されるように、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図２参照）によって、図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されて、複数の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）が作成される。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０３において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）を照射することによって図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）に対応するパターンを試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画すると、レジストに蓄積される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのエネルギー分布がどのようになるかが、エネルギー分布シミュレータ１０ｂ１ａ２（図２参照）により、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの前方散乱、後方散乱などを考慮してシミュレーションされる。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０４において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）に対応するパターンが描画された試料Ｍ（図１参照）のレジストに対してレジストプロセス（詳細には、例えばレジストのプリベーク、現像、ポストベークなど）を実行すると、レジストに形成される解像パターン（図９（Ｂ）参照）の形状がどのようになるかが、解像パターンシミュレータ１０ｂ１ａ３（図２参照）によってシミュレーションされる。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０５において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図２参照）によって誤差判定が実行される。図９（Ｂ）および図９（Ｃ）に示す例では、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＡＤ，ＢＣに対する解像パターンの誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが上限閾値δ許ｏｕｔ，δ許ｉｎ以下であるか否かが判定される。図９（Ｂ）および図９（Ｃ）に示す例では、「ＮＯ（＝ＮＧ）」と判定され、つまり、解像パターンの誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが大きすぎるため、解像パターンの形状が図形ＦＧＡ（図７参照）の形状と異なってしまうおそれがあると判定され、ステップＳ０６に進む。

次いで、ステップＳ０６において、例えば、コントローラ１０ｂ１ａ５（図２参照）により、図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＡＤ（図１０（Ａ）参照）に対する分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）の分割誤差δＡＤｏｕｔ，δＡＤｉｎが値ｂ（＜ａ（図９（Ａ）参照））になると共に、図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＢＣ（図１０（Ａ）参照）に対する分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）の分割誤差δＢＣｏｕｔ，δＢＣｉｎが値ｂ（＜ａ（図９（Ａ）参照））になるように、分割誤差が小さくされる。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０２において、例えば、分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）の形状が、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状（図３（Ｂ）〜図３（Ｉ）参照）と合致するように、つまり、分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）がＸ軸（図７参照）に平行な辺、Ｙ軸（図７参照）に平行な辺またはＸ軸に対して４５°の角度をなす辺のみによって構成されるように、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図２参照）によって、図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されて、複数の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）が作成される。つまり、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図２参照）によって、分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）の数が増加するように、分割が再試行される。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０３において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）を照射することによって図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）に対応するパターンを試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画すると、レジストに蓄積される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのエネルギー分布がどのようになるかが、エネルギー分布シミュレータ１０ｂ１ａ２（図２参照）により、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの前方散乱、後方散乱などを考慮してシミュレーションされる。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０４において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）に対応するパターンが描画された試料Ｍ（図１参照）のレジストに対してレジストプロセス（詳細には、例えばレジストのプリベーク、現像、ポストベークなど）を実行すると、レジストに形成される解像パターン（図１０（Ｂ）参照）の形状がどのようになるかが、解像パターンシミュレータ１０ｂ１ａ３（図２参照）によってシミュレーションされる。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０５において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図２参照）によって誤差判定が実行される。図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示す例では、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＡＤ，ＢＣに対する解像パターンの誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが上限閾値δ許ｏｕｔ，δ許ｉｎ以下であるか否かが判定される。図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示す例では、「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、ステップＳ０７に進む。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０７において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図２参照）によって誤差判定が実行される。図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示す例では、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＡＤ，ＢＣに対する解像パターンの誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが下限閾値「δ許ｏｕｔ−δＯＫ」，「δ許ｉｎ−δＯＫ」以上であるか否かが判定される。図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示す例では、「ＮＯ（＝ＮＧ）」と判定され、つまり、解像パターンの誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが必要以上に小さすぎるため、分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）の数が多すぎ、その結果、描画所要時間が長くなってしまうおそれがあると判定され、ステップＳ０８に進む。

次いで、ステップＳ０８において、例えば、コントローラ１０ｂ１ａ５（図２参照）により、図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＡＤ（図１１（Ａ）参照）に対する分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）の分割誤差δＡＤｏｕｔ，δＡＤｉｎが値ｃ（＞ｂ（図１０（Ａ）参照））になると共に、図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＢＣ（図１１（Ａ）参照）に対する分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）の分割誤差δＢＣｏｕｔ，δＢＣｉｎが値ｃ（＞ｂ（図１０（Ａ）参照））になるように、分割誤差が大きくされる。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０２において、例えば、分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）の形状が、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状（図３（Ｂ）〜図３（Ｉ）参照）と合致するように、つまり、分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）がＸ軸（図７参照）に平行な辺、Ｙ軸（図７参照）に平行な辺またはＸ軸に対して４５°の角度をなす辺のみによって構成されるように、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図２参照）によって、図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されて、複数の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）が作成される。つまり、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図２参照）によって、分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）の数が減少するように、分割が再試行される。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０３において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）を照射することによって図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｂｃ＋１，…（図１１（Ａ）参照）に対応するパターンを試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画すると、レジストに蓄積される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのエネルギー分布がどのようになるかが、エネルギー分布シミュレータ１０ｂ１ａ２（図２参照）により、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの前方散乱、後方散乱などを考慮してシミュレーションされる。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０４において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）に対応するパターンが描画された試料Ｍ（図１参照）のレジストに対してレジストプロセス（詳細には、例えばレジストのプリベーク、現像、ポストベークなど）を実行すると、レジストに形成される解像パターン（図１１（Ｂ）参照）の形状がどのようになるかが、解像パターンシミュレータ１０ｂ１ａ３（図２参照）によってシミュレーションされる。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０５において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図２参照）によって誤差判定が実行される。図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）に示す例では、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＡＤ，ＢＣに対する解像パターンの誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが上限閾値δ許ｏｕｔ，δ許ｉｎ以下であるか否かが判定される。図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）に示す例では、「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、ステップＳ０７に進む。

次いで、図８に示すように、ステップＳ０７において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図２参照）によって誤差判定が実行される。図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）に示す例では、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の辺ＡＤ，ＢＣに対する解像パターンの誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが下限閾値「δ許ｏｕｔ−δＯＫ」，「δ許ｉｎ−δＯＫ」以上であるか否かが判定される。図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）に示す例では、「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、その判定結果に基づき、コントローラ１０ｂ１ａ５（図２参照）によって、図１１（Ａ）に示す分割手法が採用され、図８に示す処理が終了する。

換言すれば、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の形状と、シミュレーションされた解像パターン（図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）および図１１（Ｂ）参照）の形状に基づき、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図２参照）およびコントローラ１０ｂ１ａ５（図２参照）によって、採用される図形の分割手法（図９（Ａ）、図１０（Ａ）および図１１（Ａ）参照）が決定される。

詳細には、第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の形状と、シミュレーションされた解像パターン（図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）および図１１（Ｂ）参照）の形状との誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが、下限閾値「δ許ｏｕｔ−δＯＫ」，「δ許ｉｎ−δＯＫ」以上、上限閾値δ許ｏｕｔ，δ許ｉｎ以下になる図形の分割手法（図１１（Ａ）参照）が採用される。

図１２は図９〜図１１に示す例の分割パラメータ（分割誤差ａ，ｂ，ｃ）と、分割前の図形ＦＧＡの形状と解像パターンの形状との誤差（設計パターンからの差）δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸと、描画所要時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃとの関係を示したグラフである。詳細には、図１２中の曲線Ｌ１が分割パラメータ（分割誤差ａ，ｂ，ｃ）と、分割前の図形ＦＧＡの形状と解像パターンの形状との誤差（設計パターンからの差）δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸとの関係を示している。図１２中の曲線Ｌ２が分割パラメータ（分割誤差ａ，ｂ，ｃ）と、描画所要時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃとの関係を示している。図９〜図１１に示す例では、図１１（Ａ）に示す分割手法（分割誤差の値ｃ）が採用されるため、描画所要時間がＴｃ（図１２参照）になる。図９（Ａ）に示す例のように分割後の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…の数が少ないほど、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）のショット数が少なくなるため、描画所要時間Ｔａが短くなる傾向があり、図１０（Ａ）に示す例のように分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…の数が多いほど、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）のショット数が多くなるため、描画所要時間Ｔｂが長くなる傾向がある。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば、図１１（Ａ）に示す図形の分割手法が採用されると、次いで、描画データＤ（図１および図２）に含まれている図形ＦＧＡ（図７参照）が図１１（Ａ）に示すように近似的に分割され、分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）を含む描画データが作成される。次いで、分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）を含む描画データがショットデータ生成部１０ｂ１ｇ（図２参照）に送られ、図３、図５および図６に示すような処理が実行され、描画データに含まれているすべての図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）に対応するパターンが、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画される。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０によれば、解像パターン（図１１（Ｂ）参照）の形状と描画データＤ（図１および図２参照）に含まれている図形ＦＧＡ（図７参照）の形状とをほぼ合致させつつ、描画所要時間Ｔｃ（図１２参照）を短くし、スループットを向上させることができる。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図８に示す処理が荷電粒子ビーム描画装置１０の制御計算機１０ｂ１（図１および図２参照）に含まれている描画データ作成部１０ｂ１ａ（図２参照）によって実行されるが、他の例では、代わりに、レイアウトデータ（ＣＡＤデータ、設計データ）を荷電粒子ビーム描画装置１０用のフォーマットに変換して描画データＤ（図１および図２参照）を作成する描画データ作成装置（図示せず）によって、図８に示す処理を実行することも可能である。

以下、本発明の荷電粒子ビーム描画装置の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０は、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０とほぼ同様に構成されている。従って、第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０によれば、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０とほぼ同様の効果を奏することができる。

図１３は第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の制御部１０ｂの制御計算機１０ｂ１の詳細図である。第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図２に示すように、描画データ作成部１０ｂ１ａに描画所要時間シミュレータ１０ｂ１ａ６が設けられていないが、第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１３に示すように、描画データ作成部１０ｂ１ａに描画所要時間シミュレータ１０ｂ１ａ６が設けられている。

第１の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、上述したように、例えば、分割誤差が値ａの図９（Ａ）に示す分割手法、分割誤差が値ｂの図１０（Ａ）に示す分割手法および分割誤差が値ｃの図１１（Ａ）に示す分割手法の中から、分割誤差が値ｃの図１１（Ａ）に示す分割手法が採用される。ところで、分割誤差の値がｃであっても、分割手法が図１１（Ａ）に示す分割手法と異なる場合には、描画所要時間が異なる場合がある。

図１４は図１１（Ａ）に示す例と同様に分割誤差の値がｃであり、かつ、分割手法が図１１（Ａ）に示す分割手法と異なる例を示した図である。図１１（Ａ）に示す例では、Ｘ方向寸法（図１１（Ａ）の左右方向寸法）がＹ方向寸法（図１１（Ａ）の上下方向寸法）よりも小さい複数の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…によって図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されている。一方、図１４に示す例では、Ｘ方向寸法（図１４の左右方向寸法）がＹ方向寸法（図１４の上下方向寸法）よりも大きい複数の図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…によって図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されている。図１４に示す例の方が、図１１（Ａ）に示す例よりも、分割後の図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…の数が多くなるため、図１４に示す例の方が、図１１（Ａ）に示す例よりも、描画所要時間が長くなる。

図１５は第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理を示したフローチャートである。第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば、図７に示す図形ＦＧＡを含む描画データＤ（図１および図１３参照）が制御計算機１０ｂ１（図１および図１３参照）に入力されると、図１５に示すように、例えば、設定されたパラメータの数だけステップＳ１１からステップＳ１４までのループが繰り返される。具体例として、例えば、分割誤差の値がａ（図９（Ａ）参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、Ｙ方向寸法が大きい複数の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）に近似的に分割される第１ケース、分割誤差の値がｂ（図１０（Ａ）参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、Ｙ方向寸法が大きい複数の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）に近似的に分割される第２ケース、分割誤差の値がｃ（図１１（Ａ）参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、Ｙ方向寸法が大きい複数の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）に近似的に分割される第３ケース、分割誤差の値がａ（図９（Ａ）参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、図１４に示すようにＸ方向寸法が大きい複数の図形に近似的に分割される第４ケース、分割誤差の値がｂ（図１０（Ａ）参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、図１４に示すようにＸ方向寸法が大きい複数の図形に近似的に分割される第５ケース、および、分割誤差の値がｃ（図１４参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、Ｘ方向寸法が大きい複数の図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…（図１４参照）に近似的に分割される第６ケースが設定された例について説明する。

まず最初に、ステップＳ１２において、図８に示すフローチャートが実行される。具体的には、上述した第１ケースについて図８のフローチャートが実行されると、図８のステップＳ０５において「ＮＯ（＝ＮＧ）」と判定され、ステップＳ０６において分割誤差が小さくされ、上述した第２ケースについて図８のフローチャートが実行される。次いで、図８のステップＳ０５において「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、次いで、ステップＳ０７において「ＮＯ（＝ＮＧ）」と判定され、ステップＳ０８において分割誤差が大きくされ、上述した第３ケースについて図８のフローチャートが実行される。次いで、図８のステップＳ０５において「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、次いで、ステップＳ０７において「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、図１５のステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、描画所要時間シミュレータ１０ｂ１ａ６（図１３参照）によって第３ケース（分割誤差の値がｃ（図１１（Ａ）参照）であって図１１（Ａ）に示す分割手法）の描画所要時間Ｔｃ（図１２および図１６参照）が見積もられる。次いで、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１１にループする。

次いで、ステップＳ１２において、図８に示すフローチャートが実行される。具体的には、上述した第４ケースについて図８のフローチャートが実行されると、図８のステップＳ０５において「ＮＯ（＝ＮＧ）」と判定され、ステップＳ０６において分割誤差の値がａ（図９（Ａ）参照）からｂ（図１０（Ａ）参照）に小さくされ、上述した第５ケースについて図８のフローチャートが実行される。次いで、図８のステップＳ０５において「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、次いで、ステップＳ０７において「ＮＯ（＝ＮＧ）」と判定され、ステップＳ０８において分割誤差の値がｂ（図１０（Ａ）参照）からｃ（図１４参照）に大きくされ、上述した第６ケースについて図８のフローチャートが実行される。次いで、図８のステップＳ０５において「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、次いで、ステップＳ０７において「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、図１５のステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、描画所要時間シミュレータ１０ｂ１ａ６（図１３参照）によって第６ケース（分割誤差の値がｃ（図１４参照）であって図１４に示す分割手法）の描画所要時間Ｔｄ（図１６参照）が見積もられる。次いで、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、描画所要時間Ｔｃ（図１６参照）の第３ケースおよび描画所要時間Ｔｄ（図１６参照）の第６ケースのうちから、コントローラ１０ｂ１ａ５（図６参照）によって、描画所要時間が最も短い第３ケースが採用され、図１５に示す処理が終了する。

図１６は図１１および図１４に示す例の分割パラメータ（分割誤差ｃ）と、分割前の図形ＦＧＡの形状と解像パターンの形状との誤差（設計パターンからの差）δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸと、描画所要時間Ｔｃ，Ｔｄとの関係を示したグラフである。詳細には、図１６中の曲線Ｌ１が分割パラメータ（分割誤差ｃ）と、分割前の図形ＦＧＡの形状と解像パターンの形状との誤差（設計パターンからの差）δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸとの関係を示している。図１６中の曲線Ｌ２は図１１（Ａ）に示す分割手法によって図形ＦＧＡが近似的に分割される場合における分割パラメータ（分割誤差）と描画所要時間との関係を示している。図１６中の曲線Ｌ３は図１４に示す分割手法によって図形ＦＧＡが近似的に分割される場合における分割パラメータ（分割誤差）と描画所要時間との関係を示している。図１４に示す分割手法（曲線Ｌ３）の方が、図１１（Ａ）に示す分割手法（曲線Ｌ２）よりも、分割後の図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…（図１４参照）の数が多くなるため、図１４に示す分割手法の方が、図１１（Ａ）に示す分割手法よりも、描画所要時間が長くなる。

換言すれば、第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の形状と、シミュレーションされた解像パターン（図１１（Ｂ）参照）の形状との誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが、下限閾値「δ許ｏｕｔ−δＯＫ」，「δ許ｉｎ−δＯＫ」以上、上限閾値δ許ｏｕｔ，δ許ｉｎ以下になる図形の分割手法（図１１（Ａ）および図１４参照）のうち、描画所要時間Ｔｃ（図１６参照）が最も短い分割手法（図１１（Ａ）参照）が採用される。

上述した図１５のフローチャートに関する例では、分割誤差および分割手法がパラメータとして設定されているが、他の例では、それらのパラメータの他に、例えば「ＦＷＤ／ＢＷＤ」、「ＦＷＤ／ＦＷＤ」などの可動ステージ１０ａ２ａ（図１参照）の移動方式（図５参照）、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によるパターンの描画順序（図６参照）などを描画所要時間見積もりパラメータとして設定することも可能である。例えば、可動ステージ１０ａ２ａ（図１参照）の移動方式が描画所要時間見積もりパラメータとして設定される場合には、「ＦＷＤ／ＢＷＤ」移動方式および「ＦＷＤ／ＦＷＤ」移動方式のうち、描画所要時間が短い移動方式が採用される。

第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１５に示す処理が荷電粒子ビーム描画装置１０の制御計算機１０ｂ１（図１および図１３参照）に含まれている描画データ作成部１０ｂ１ａ（図１３参照）によって実行されるが、他の例では、代わりに、レイアウトデータ（ＣＡＤデータ、設計データ）を荷電粒子ビーム描画装置１０用のフォーマットに変換して描画データＤ（図１および図１３参照）を作成する描画データ作成装置（図示せず）によって、図１５に示す処理を実行することも可能である。

以下、本発明の荷電粒子ビーム描画装置の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の制御部１０ｂの制御計算機１０ｂ１は、図１３に示す第３の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の制御部１０ｂの制御計算機１０ｂ１とほぼ同様に構成されている。

図１７は第４の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０の描画データ作成部１０ｂ１ａによって実行される処理を示したフローチャートである。第４の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、例えば、図７に示す図形ＦＧＡを含む描画データＤ（図１および図１３参照）が制御計算機１０ｂ１（図１および図１３参照）に入力されると、図１７に示すように、例えば、設定されたパラメータの数だけステップＳ２１からステップＳ２７までのループが繰り返される。具体例として、例えば、分割誤差の値がａ（図９（Ａ）参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、Ｙ方向寸法が大きい複数の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）に近似的に分割されるケースＣ１、分割誤差の値がｃ（図１４参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、Ｘ方向寸法が大きい複数の図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…（図１４参照）に近似的に分割されるケースＣ２、分割誤差の値がｃ（図１１（Ａ）参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、Ｙ方向寸法が大きい複数の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）に近似的に分割されるケースＣ３、および、分割誤差の値がｂ（図１０（Ａ）参照）であって、図形ＦＧＡ（図７参照）が、Ｙ方向寸法が大きい複数の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）に近似的に分割されるケースＣ４が設定された例について説明する。

まず最初に、ステップＳ２２において、上述したケースＣ１のパラメータ（分割誤差ａ、図９（Ａ）に示す分割手法）が設定される。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０２において、例えば、分割後の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）の形状が、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状（図３（Ｂ）〜図３（Ｉ）参照）と合致するように、つまり、分割後の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）がＸ軸（図７参照）に平行な辺、Ｙ軸（図７参照）に平行な辺またはＸ軸に対して４５°の角度をなす辺のみによって構成されるように、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図１３参照）によって、図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されて、複数の図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）が作成される。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０３において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）を照射することによって図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）に対応するパターンを試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画すると、レジストに蓄積される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのエネルギー分布がどのようになるかが、エネルギー分布シミュレータ１０ｂ１ａ２（図１３参照）により、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの前方散乱、後方散乱などを考慮してシミュレーションされる。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０４において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって図形…，ＦＧＡａｎ，ＦＧＡａｎ＋１，…（図９（Ａ）参照）に対応するパターンが描画された試料Ｍ（図１参照）のレジストに対してレジストプロセス（詳細には、例えばレジストのプリベーク、現像、ポストベークなど）を実行すると、レジストに形成される解像パターン（図９（Ｂ）参照）の形状がどのようになるかが、解像パターンシミュレータ１０ｂ１ａ３（図１３参照）によってシミュレーションされる。

ステップＳ１３では、描画所要時間シミュレータ１０ｂ１ａ６（図１３参照）によってケースＣ１（分割誤差の値がａ（図９（Ａ）参照）であって図９（Ａ）に示す分割手法）の描画所要時間Ｔａ（図１２参照）が見積もられる。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ２３において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図１３参照）によって、描画所要時間Ｔａ（図１２参照）が下限閾値ＴＭＩＮ以上であるか否かが判定される。図１７に示す例では、「ＮＯ（＝ＮＧ）」と判定され、つまり、描画所要時間Ｔａ（図１２参照）が短すぎるため、解像パターン（図９（Ｂ）参照）の形状と図形ＦＧＡ（図７参照）の形状との誤差（分割誤差ａ（図９（Ａ）参照））が大きすぎるおそれがあると判定され、ステップＳ２４に進む。

次いで、ステップＳ２４において、例えば、コントローラ１０ｂ１ａ５（図１３参照）により、分割後の図形の数が増加し、描画所要時間が長くなるように、上述したケースＣ２（分割誤差ｃ、図１４に示す分割手法）のパラメータに変更される。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０２において、例えば、分割後の図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…（図１４参照）の形状が、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状（図３（Ｂ）〜図３（Ｉ）参照）と合致するように、つまり、分割後の図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…（図１４参照）がＸ軸（図７参照）に平行な辺、Ｙ軸（図７参照）に平行な辺またはＸ軸に対して４５°の角度をなす辺のみによって構成されるように、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図１３参照）によって、図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されて、複数の図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…（図１４参照）が作成される。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０３において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）を照射することによって図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…（図１４参照）に対応するパターンを試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画すると、レジストに蓄積される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのエネルギー分布がどのようになるかが、エネルギー分布シミュレータ１０ｂ１ａ２（図１３参照）により、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの前方散乱、後方散乱などを考慮してシミュレーションされる。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０４において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって図形…，ＦＧＡｄｎ−１，ＦＧＡｄｎ，ＦＧＡｄｎ＋１，ＦＧＡｄｎ＋２，ＦＧＡｄｎ＋３，ＦＧＡｄｎ＋４，…（図１４参照）に対応するパターンが描画された試料Ｍ（図１参照）のレジストに対してレジストプロセス（詳細には、例えばレジストのプリベーク、現像、ポストベークなど）を実行すると、レジストに形成される解像パターン（図１１（Ｂ）参照）の形状がどのようになるかが、解像パターンシミュレータ１０ｂ１ａ３（図１３参照）によってシミュレーションされる。

ステップＳ１３では、描画所要時間シミュレータ１０ｂ１ａ６（図１３参照）によってケースＣ２（分割誤差の値がｃ（図１４参照）であって図１４に示す分割手法）の描画所要時間Ｔｄ（図１６参照）が見積もられる。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ２３において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図１３参照）によって、描画所要時間Ｔｄ（図１６参照）が下限閾値ＴＭＩＮ以上であるか否かが判定される。図１７に示す例では、「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、ステップＳ２５に進む。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ２５において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図１３参照）によって描画所要時間Ｔｄ（図１６参照）が上限閾値ＴＭＡＸ以下であるか否かが判定される。図１７に示す例では、「ＮＯ（＝ＮＧ）」と判定され、つまり、描画所要時間Ｔｄ（図１６参照）が長すぎると判定され、ステップＳ２６に進む。

次いで、ステップＳ２６において、例えば、コントローラ１０ｂ１ａ５（図１３参照）により、分割後の図形の数が減少し、描画所要時間が短くなるように、上述したケースＣ３（分割誤差ｃ、図１１（Ａ）に示す分割手法）のパラメータに変更される。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０２において、例えば、分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）の形状が、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状（図３（Ｂ）〜図３（Ｉ）参照）と合致するように、つまり、分割後の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）がＸ軸（図７参照）に平行な辺、Ｙ軸（図７参照）に平行な辺またはＸ軸に対して４５°の角度をなす辺のみによって構成されるように、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図１３参照）によって、図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されて、複数の図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）が作成される。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０３において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）を照射することによって図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）に対応するパターンを試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画すると、レジストに蓄積される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのエネルギー分布がどのようになるかが、エネルギー分布シミュレータ１０ｂ１ａ２（図１３参照）により、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの前方散乱、後方散乱などを考慮してシミュレーションされる。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０４において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって図形…，ＦＧＡｃｎ，ＦＧＡｃｎ＋１，…（図１１（Ａ）参照）に対応するパターンが描画された試料Ｍ（図１参照）のレジストに対してレジストプロセス（詳細には、例えばレジストのプリベーク、現像、ポストベークなど）を実行すると、レジストに形成される解像パターン（図１１（Ｂ）参照）の形状がどのようになるかが、解像パターンシミュレータ１０ｂ１ａ３（図１３参照）によってシミュレーションされる。

ステップＳ１３では、描画所要時間シミュレータ１０ｂ１ａ６（図１３参照）によってケースＣ３（分割誤差の値がｃ（図１１（Ａ）参照）であって図１１（Ａ）に示す分割手法）の描画所要時間Ｔｃ（図１２および図１６参照）が見積もられる。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ２３において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図１３参照）によって、描画所要時間Ｔｃ（図１２および図１６参照）が下限閾値ＴＭＩＮ以上であるか否かが判定される。図１７に示す例では、「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、ステップＳ２５に進む。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ２５において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図１３参照）によって描画所要時間Ｔｃ（図１６参照）が上限閾値ＴＭＡＸ以下であるか否かが判定される。図１７に示す例では、「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、ステップＳ２７に進み、ステップＳ２１にループする。

次いで、ステップＳ２２において、上述したケースＣ４のパラメータ（分割誤差ｂ、図１０（Ａ）に示す分割手法）が設定される。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０２において、例えば、分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）の形状が、第１成形アパーチャ１０ａ１ｌ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｌ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられ、次いで、第２成形アパーチャ１０ａ１ｍ（図３（Ａ）参照）の開口１０ａ１ｍ’（図３（Ａ）参照）を透過せしめられた荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図３（Ａ）参照）の水平断面形状（図３（Ｂ）〜図３（Ｉ）参照）と合致するように、つまり、分割後の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）がＸ軸（図７参照）に平行な辺、Ｙ軸（図７参照）に平行な辺またはＸ軸に対して４５°の角度をなす辺のみによって構成されるように、分割パターン発生器１０ｂ１ａ１（図１３参照）によって、図形ＦＧＡ（図７参照）が近似的に分割されて、複数の図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）が作成される。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０３において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）を照射することによって図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）に対応するパターンを試料Ｍ（図１参照）のレジストに描画すると、レジストに蓄積される荷電粒子ビーム１０ａ１ｂのエネルギー分布がどのようになるかが、エネルギー分布シミュレータ１０ｂ１ａ２（図１３参照）により、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂの前方散乱、後方散乱などを考慮してシミュレーションされる。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ０４において、例えば、荷電粒子ビーム１０ａ１ｂ（図１参照）によって図形…，ＦＧＡｂｎ−１，ＦＧＡｂｎ，ＦＧＡｂｎ＋１，ＦＧＡｂｎ＋２，…（図１０（Ａ）参照）に対応するパターンが描画された試料Ｍ（図１参照）のレジストに対してレジストプロセス（詳細には、例えばレジストのプリベーク、現像、ポストベークなど）を実行すると、レジストに形成される解像パターン（図１０（Ｂ）参照）の形状がどのようになるかが、解像パターンシミュレータ１０ｂ１ａ３（図１３参照）によってシミュレーションされる。

ステップＳ１３では、描画所要時間シミュレータ１０ｂ１ａ６（図１３参照）によってケースＣ４（分割誤差の値がｂ（図１０（Ａ）参照）であって図１０（Ａ）に示す分割手法）の描画所要時間Ｔｂ（図１２参照）が見積もられる。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ２３において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図１３参照）によって、描画所要時間Ｔｂ（図１２参照）が下限閾値ＴＭＩＮ以上であるか否かが判定される。図１７に示す例では、「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、ステップＳ２５に進む。

次いで、図１７に示すように、ステップＳ２５において、例えば、誤差判定器１０ｂ１ａ４（図１３参照）によって描画所要時間Ｔｂ（図１２参照）が上限閾値ＴＭＡＸ以下であるか否かが判定される。図１７に示す例では、「ＹＥＳ（＝ＯＫ）」と判定され、ステップＳ２７に進み、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２８では、描画所要時間Ｔｃ（図１２参照）のケースＣ３（分割誤差ｃ、図１１（Ａ）に示す分割手法）および描画所要時間Ｔｂ（図１２参照）のケースＣ４（分割誤差ｂ、図１０（Ａ）に示す分割手法）のうちから、コントローラ１０ｂ１ａ５（図６参照）によって、分割前の図形ＦＧＡ（図７参照）の形状と、シミュレーションされた解像パターン（図１０（Ｂ）および図１１（Ｂ）参照）の形状との誤差δｏｕｔＭＡＸ，δｉｎＭＡＸが最も小さいケースＣ４（分割誤差ｂ、図１０（Ａ）に示す分割手法）が採用される。

第４の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０によれば、設定した描画所要時間の範囲内(ＴＭＩＮからＴＭＡＸの間)に描画所要時間を収めつつ、その中で解像パターン（例えば図１０（Ｂ）参照）の形状と描画データＤ（図１および図１３参照）に含まれている図形ＦＧＡ（図７参照）の形状との誤差を最も小さくした描画を行うことができる。

第４の実施形態の荷電粒子ビーム描画装置１０では、図１７に示す処理が荷電粒子ビーム描画装置１０の制御計算機１０ｂ１（図１および図１３参照）に含まれている描画データ作成部１０ｂ１ａ（図１３参照）によって実行されるが、他の例では、代わりに、レイアウトデータ（ＣＡＤデータ、設計データ）を荷電粒子ビーム描画装置１０用のフォーマットに変換して描画データＤ（図１および図１３参照）を作成する描画データ作成装置（図示せず）によって、図１７に示す処理を実行することも可能である。

第５の実施形態では、上述した第１から第４の実施形態ならびに各例を適宜組み合わせることも可能である。

１０ 荷電粒子ビーム描画装置
１０ａ 描画部
１０ａ１ｂ 荷電粒子ビーム
１０ａ１ｌ 第１成形アパーチャ
１０ａ１ｍ 第２成形アパーチャ
１０ｂ１ａ 描画データ作成部
１０ｂ１ａ１ 分割パターン発生器
１０ｂ１ａ２ エネルギー分布シミュレータ
１０ｂ１ａ３ 解像パターンシミュレータ
１０ｂ１ａ４ 誤差判定器
１０ｂ１ａ５ コントローラ
１０ｂ１ａ６ 描画所要時間シミュレータ
Ｍ 試料

Claims (5)

1. 第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられた荷電粒子ビームを、レジストが上面に塗布された試料に照射することにより、描画データに含まれている図形に対応するパターンを試料のレジストに描画する描画部と、
   第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致しない形状を有する図形が描画データに含まれている場合に、分割後の図形の形状が、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致するように、描画データに含まれている図形を近似的に分割する近似分割部と、
   荷電粒子ビームを照射することによって分割後の図形に対応するパターンを試料のレジストに描画すると共に、レジストプロセスを実行した後にレジストに形成される解像パターンの形状を予測する解像パターン予測部と、
   分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差に基づいて、採用される近似分割部による図形の近似的な分割手法を決定する近似分割手法決定部とを具備することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が上限閾値より大きい場合に、近似分割部が、分割後の図形の数が増加するように図形の近似的な分割を再試行し、
   分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が下限閾値より小さい場合に、近似分割部が、分割後の図形の数が減少するように図形の近似的な分割を再試行し、
   近似分割手法決定部が、分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が下限閾値以上、上限閾値以下になる近似分割部による図形の近似的な分割手法を採用することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
3. 描画データに含まれている複数の図形に対応する複数のパターンを試料のレジストに描画するのに要する描画所要時間を見積もる描画時間見積もり部を具備し、
   近似分割手法決定部が、分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が下限閾値以上、上限閾値以下になる近似分割部による図形の近似的な分割手法のうち、描画所要時間が最も短い分割手法を採用することを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. 描画データに含まれている複数の図形に対応する複数のパターンを試料のレジストに描画するのに要する描画所要時間を見積もる描画時間見積もり部を具備し、
   見積もられた描画所要時間が上限閾値より大きい場合に、近似分割部が、分割後の図形の数が減少するように図形の近似的な分割を再試行し、
   見積もられた描画所要時間が下限閾値より小さい場合に、近似分割部が、分割後の図形の数が増加するように図形の近似的な分割を再試行し、
   近似分割手法決定部が、見積もられた描画所要時間が下限閾値以上、上限閾値以下になる近似分割部による図形の近似的な分割手法のうち、分割前の図形の形状と、解像パターン予測部によって予測された解像パターンの形状との誤差が最も小さい分割手法を採用することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
5. 第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられた荷電粒子ビームを、レジストが上面に塗布された試料に照射することにより、描画データに含まれている図形に対応するパターンを試料のレジストに描画する荷電粒子ビーム描画装置の描画データ作成方法において、
   第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致しない形状を有する図形が描画データに含まれている場合に、分割後の図形の形状が、第１成形アパーチャおよび第２成形アパーチャを透過せしめられる荷電粒子ビームの水平断面形状と合致するように、描画データに含まれている図形を近似的に分割する工程と、
   荷電粒子ビームを照射することによって分割後の図形に対応するパターンを試料のレジストに描画すると共に、レジストプロセスを実行した後にレジストに形成される解像パターンの形状を予測する工程と、
   分割前の図形の形状と、予測された解像パターンの形状との誤差に基づいて、採用される図形の近似的な分割手法を決定する工程とを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置の描画データ作成方法。

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