JP2014027260A - 描画装置、データ処理方法および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設計パターンに対する描画の忠実性の点で有利な技術を提供する。
【解決手段】互いに重複する重複領域を有する第１の部分領域および第２の部分領域に描画を行う描画装置は、前記第１の部分領域に対する第１のパターンデータを第１の変換ルールに従って第１の量子化パターンデータに変換し、前記第２の部分領域に対する第２のパターンデータを前記第１の変換ルールとは異なる第２の変換ルールに従って第２の量子化パターンデータに変換する変換部と、前記第１の量子化パターンデータに基づいて前記第１の部分領域への描画を制御し、前記第２の量子化パターンデータに基づいて前記第２の部分領域への描画を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図６Ｂ

Description

本発明は、描画装置、データ処理方法および物品の製造方法に関する。

荷電粒子線（例えば電子線またはイオン線）または光線などのビームを走査しながら基板に描画を行う描画装置がある。描画装置では、一般的には、互いに重複する重複領域を有するように描画対象領域を複数の部分領域に分割し、該複数の部分領域にビームによって描画を行う。このような方式は、スティッチング方式と呼ばれる。重複領域は、それを共有する２以上の部分領域のそれぞれへの描画において重複して描画がなされる。そこで、重複領域を２つの部分領域で共有する場合には、各部分領域の描画において、重複領域は、その他の領域の露光量（ドーズ量）の１／２の露光量で描画がなされる。

Ｐｒｏｃ． ｏｆ ＳＰＩＥ Ｖｏｌ． ７９７０ ７９７０１ＡＰｒｏｃ． （２０１１）

露光量の制御方法としては、時間変調タイプと空間変調タイプとがある。時間変調タイプは、基板へのビーム照射時間を制御するタイプであり、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）とも呼ばれる。空間変調タイプは、パターンを複数のピクセルで構成し、各ピクセルに対するビームの照射時間を一定としつつ、ビームが照射されるピクセルの面積密度を制御するタイプである。空間変調タイプについては、非特許文献１に記載されている。

図８〜図１２を参照しながら描画を制御するための２値パターンデータを空間変調タイプの方法で生成する例を説明する。８０１は、描画装置において定義されているピクセル座標系上に設計パターンが配置された設計パターンデータを模式的に示している。この例では、設計パターンデータ８０１が示す設計パターンは、０．２５ｎｍグリッドで設計された２０ｎｍ×２０ｎｍの正方形パターンであり、ピクセル座標は、２．５ｎｍのピクセルピッチで与えられる。設計グリッドがピクセルピッチより狭いため、設計パターンをピクセル座標系で忠実に表示することができない。

そこで、各ピクセルにおける設計パターンの面積密度を計算し、その面積密度に基づいて各ピクセルの露光量を決定し、多値パターンデータを生成する。８０２は、このようして生成される多値パターンデータを模式的に示している。ここでは、描画装置におけるビームによるピクセル当たりの露光量（固定値）を”１０”と仮定し、設計パターンデータ８１０におけるピクセル当たりの露光量を”８”と仮定している。描画装置におけるピクセル当たりの露光量（固定値）は”１０”であるので、ビームがオンとなるピクセルの密度で設計パターンの露光量を制御するために、誤差拡散法によって多値パターンデータを２値パターンデータに変換する。誤差拡散法としては、例えば、Ｆｌｏｙｄ＆Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ型の誤差拡散法を採用することができる。

具体的には、多値パターンデータ８０２の複数のピクセルに順に注目しながら、注目ピクセルの値を２値化しつつ図１２に示される誤差拡散マトリクス（誤差拡散カーネル）にしたがって２値化誤差を未処理の周辺のピクセルに分配する。注目ピクセルの選択順序（変換を進める方向）は、例えば、左上のピクセルを最初に選択し、以下、他のピクセルをラスター走査するように決定しうる。注目ピクセルの値が５より小さければ、そのピクセルの２値化結果を”０”とし、注目ピクセルの値が５以上であれば、そのピクセルの２値化結果を”１０”とする。このような処理によって２値パターンデータが生成される。８０３は、このようにして生成される２値パターンデータを模式的に示している。

８０４は、２値パターンデータ８０３に従ってビームを制御しながら描画された描画イメージ（レジストに形成される潜像）を模式的に示している。ここで、ビームの径は、２．５ｎｍ×２．５ｎｍサイズのピクセルよりも十分に大きくされ、これによって、ピクセルの粗密で形成されるパターンが平滑化されている。

前述のような重複領域（２重に描画される領域）については、２重描画用の多値パターンデータ８０５を生成する。２重描画用の多値パターンデータ８０５のピクセルは、１回描画用の多値パターンデータ８０２におけるピクセルの値の１／２の値を有する。２重描画用の多値パターンデータ８０５は、前述の方法と同様の方法で２値化され、２重描画用の２値パターンデータ８０６が生成される。２重描画用の２値パターンデータ８０６において値”１０”を有するピクセル（オンピクセル）の密度は、１回描画用の２値パターンデータ８０３のそれに比べて低いものとなる。重複領域に関しては、２重描画用の２値パターンデータ８０６にしたがって２回の描画がなされる。８０７は、２値パターンデータ８０６に従ってビームを制御しながら描画された描画イメージを模式的に示している。

１回描画によって形成される描画イメージ８０４に比べて、２重描画によって形成される描画イメージ８０７は、設計パターンデータ８０１に対する忠実性が低い。このように空間変調タイプにおいて重複領域を設けて２重描画を行うと、設計パターンに対する実際の描画イメージの再現性が悪くなる。

本発明は、本発明者による上記の課題認識を契機としてなされたものであり、設計パターンに対する描画の忠実性の点で有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、互いに重複する重複領域を有する第１の部分領域および第２の部分領域に描画を行う描画装置に係り、前記描画装置は、前記第１の部分領域に対する第１のパターンデータを第１の変換ルールに従って第１の量子化パターンデータに変換し、前記第２の部分領域に対する第２のパターンデータを前記第１の変換ルールとは異なる第２の変換ルールに従って第２の量子化パターンデータに変換する変換部と、前記第１の量子化パターンデータに基づいて前記第１の部分領域への描画を制御し、前記第２の量子化パターンデータに基づいて前記第２の部分領域への描画を制御する制御部とを備える。

本発明によれば、設計パターンに対する描画の忠実性の点で有利な技術を提供することができる。

本発明の１つの実施形態の描画装置の構成を示す図。 基板へのパターンの描画方法を例示する図。 データフローを例示する図。 複数のストライプ領域（部分領域）を例示する図。 誤差拡散法による２値化を説明するための図。 データ処理部によるデータ処理を例示する図。 データ処理部によるデータ処理を例示する図。 データ処理部によるデータ処理を例示する図。 設計パターンデータとそれに対応する描画イメージ（レジストに形成される潜像）とを例示する図。 描画を制御するための２値パターンデータを空間変調タイプの方法で生成する例を示す図。 描画を制御するための２値パターンデータを空間変調タイプの方法で生成する例を示す図。 描画を制御するための２値パターンデータを空間変調タイプの方法で生成する例を示す図。 描画を制御するための２値パターンデータを空間変調タイプの方法で生成する例を示す図。 描画を制御するための２値パターンデータを空間変調タイプの方法で生成する例を示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

［実施形態１］
図１は、本発明の１つの実施形態の描画装置１００の構成を示す図である。図１に示す描画装置１００は、基板にパターンを描画するためのビームとして電子線を使用する電子線描画装置として構成されている。しかしながら、本発明の描画装置は、基板にパターンを描画するためのビームとして電子線を使用する描画装置のほか、該ビームとしてイオン線または光線を使用する描画装置として構成されてもよい。電子線またはイオン線を使用する描画装置は、荷電粒子線描画装置と呼ばれうる。

描画装置１００は、電子源１、コリメータレンズ２、アパーチャアレイ３、コンデンサーレンズアレイ４、パターン開口アレイ５、ブランカーアレイ６、ブランキングアパーチャアレイ７、偏向器アレイ８、対物レンズアレイ９、ステージ１１を有しうる。

電子源１は、例えば、電子放出材としてＬａＢ_６またはＢａＯ／Ｗ（ディスペンサーカソード）などを含む熱電子型の電子源でありうる。コリメータレンズ２は、電界により電子ビームを収束させる静電型レンズでありうる。電子源１から放射された電子ビームは、コリメータレンズ２によって略平行な電子ビームとなる。

アパーチャアレイ３は、２次元配列された複数のアパーチャを有する部品である。コンデンサーレンズアレイ４は、複数の静電型コンデンサーレンズが２次元配列された部品である。パターン開口アレイ５は、電子ビームの断面形状を規定するパターン開口のアレイ（サブアレイ）をコンデンサーレンズアレイ４の各コンデンサアレイに対応して配列された部品である。

コリメータレンズ２からの略平行な電子ビームは、アパーチャアレイ３によって複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビームは、コンデンサーレンズアレイ４の対応するコンデンサーレンズを介してパターン開口アレイ５の対応するパターン開口に照射される。アパーチャアレイ３は、パターン開口アレイ５に対する電子ビームの照射範囲を規定する。

ブランカーアレイ６は、個別に駆動可能な静電型ブランカー（電極対）が各コンデンサーレンズに対応して配列された部品である。ブランキングアパーチャアレイ７は、ブランキングアパーチャが各コンデンサーレンズに対応して配列された部品である。偏向器アレイ８は、電子ビームを所定の方向に偏向させる偏向器が各コンデンサーレンズに対応して配列された部品である。対物レンズアレイ９は、静電型対物レンズＯＬが各コンデンサーレンズに対応して配列された部品である。

パターン開口アレイ５の各開口からの電子ビームは、それに対応するブランカー、ブランキングアパーチャ、偏向器および対物レンズＯＬを介して、例えば１００分の１の大きさに縮小されて、基板１０に投影される。ここで、パターン開口アレイ５が配置されている面が物面であり、基板１０の上面が像面である。

パターン開口アレイ５のパターン開口からの電子ビームは、それに対応するブランカーによって偏向されると、ブランキングアパーチャアレイ７により遮断され、基板１０には入射しない。このような電子ビームは、図１において、”ｏｆｆ”として示されている。一方、パターン開口アレイ５のパターン開口からの電子ビームは、それに対応するブランカーによって偏向されないと、ブランキングアパーチャアレイ７により遮断されず、基板１０には入射する。ブランカーによるこのような制御は、ブランキング制御と呼ばれうる。このような電子ビームは、図１において、”ｏｎ”として示されている。ブランキング制御と並行して、基板１０に入射する複数の電子ビームは、偏向器アレイ８により、同一の偏向量で基板１０上を走査される。

電子源１の電子放出部は、コリメータレンズ２およびコンデンサーレンズを介してブランキングアパーチャアレイ７上に結像され、その像の大きさは、ブランキングアパーチャアレイ７のアパーチャより大きくなるように設定される。このため、基板１０上の電子ビームのセミアングル（半角）は、ブランキングアパーチャアレイ７のアパーチャにより規定される。更に、ブランキングアパーチャアレイ７のアパーチャは、それに対応する対物レンズＯＬの前側焦点位置に配置されているため、サブアレイのパターン開口からの電子ビームの主光線（principal ray）は、基板１０に対して略垂直に入射する。このため、基板１０の上面が上下に変位しても、水平面内での電子ビームの変位は微小となる。

ステージ１１は、基板１０を保持し、ビーム軸（光学系における「光軸」に相当）と直交するＸ−Ｙ平面（水平面）内で可動なＸ−Ｙステージである。ステージ１１は、基板１０を保持するための静電チャック（不図示）と、電子ビームの位置を検出する検出器（不図示）とを含んでいる。

描画装置１００は、上記のほか、符号１２〜１９で示されるブロックを有しうる。ブランキング制御回路（制御部）１２は、ブランカーアレイ６を構成する複数のブランカーを個別に制御する。データ処理部１３は、ブランキング制御回路１２を制御するためのブランカーデータ（２値パターンデータ）を生成し、ブランキング制御回路１２に送る。偏向器制御回路１４は、偏向器アレイ８を構成する複数の偏向器を共通の信号で制御する。ステージ制御回路１５は、ステージ１１の位置を計測する不図示のレーザ干渉計と協働してステージ１１の位置決めを制御する。

設計パターンデータメモリ１６は、設計パターンデータを格納する。データ変換部１７は、設計パターンデータを中間データに変換する。中間データは、設計パターンデータを描画装置１００で設定されている幅のストライプ描画領域（部分領域）に分割したデータである。中間データは、中間データメモリ１８に格納される。主制御系１９は、中間データをデータ処理部１３に転送するほか、偏向器制御回路１４およびステージ制御回路１５を制御する。なお、ブロック１２〜１９によって提供される機能を実現する回路は、図１に示された例に限定されるものではなく、種々の構成を有しうる。

図２（ａ）、（ｂ）を参照しながら基板へのパターンの描画方法を例示的に説明する。図２（ａ）、（ｂ）に示される例では、ラスター走査によって基板にパターンが描画される。図２（ａ）において、電子ビームは、偏向器アレイ８による電子ビームの偏向とステージ１１の位置とで決定される基板１０上の走査グリッド上をラスター走査する。これと並行して、２値パターンデータに応じて、基板１０への電子ビームの照射（ｏｎ）・非照射（ｏｆｆ）がブランカーアレイ６により制御され、ストライプ幅ＳＷが２μｍのストライプ描画領域（部分領域）ＳＡにパターンが描画される。

図２（ｂ）は、各対物レンズＯＬとストライプ描画領域ＳＡとの位置関係を例示的に示している。対物レンズアレイ９は、１つの行を構成する対物レンズＯＬがＸ方向に１３０μｍピッチで配置され、隣接する行間で対物レンズＯＬがＸ方向に２μｍだけずらして配置された構成を有する。図２（ｂ）では、簡単化のために、４行８列の対物レンズアレイが示されているが、実際には、例えば、６５行２００列の対物レンズ（総計１３０００本の対物レンズ）が配置されうる。このような構成によれば、ステージ１１をＹ方向に沿った一方向に連続移動（走査）させることにより、基板１０上の露光領域ＥＡ（例えばＸ方向長さ２６ｍｍ）に対してパターンを描画することができる。すなわち、２６ｘ３３ｍｍの寸法を有するショット領域に一括走査でパターンを描画することができる。

図３は、データフローを例示的に示す図である。設計パターンデータ１０１は、例えば、ベクター型式のショットパターンの図形データ（２６ｘ３３ｍｍ内に収まる図形に対応するデータ）を含み、設計パターンデータメモリ１６に格納される。

変換処理１０２は、データ変換部１７によって実行される。変換処理１０２は、設計パターンデータ１０１に対して近接効果補正を行い、更に、近接効果補正が行われた図形データを複数のストライプ描画領域ＳＡに分割する。ここで、各ストライプ描画領域ＳＡは、描画装置１００の仕様によって決定される大きさを有する。また、分割は、図４に例示されるように、隣り合うストライプ描画領域（部分領域）ＳＡが重複領域４１０−１、４１０−２を有するようになされる。図４には、３つのストライプ描画領域（部分領域）ＳＡ＿２Ｎ−１、ＳＡ＿２Ｎ、ＳＡ＿２Ｎ＋１が示されている。ここで、”２Ｎ−１”、”２Ｎ”、”２Ｎ＋１”は、ストライプ描画領域ＳＡを相互に区別するために付されている。一例において、ストライプ描画領域ＳＡ＿２Ｎ−１、ＳＡ＿２Ｎ、ＳＡ＿２Ｎ＋１の幅（Ｘ方向の寸法）は２．２μｍであり、重複領域４１０−１、４１０−２の幅（Ｘ方向の寸法）は０．２μｍである。

重複領域４１０−１は、ストライプ描画領域ＳＡ＿２Ｎ−１への描画時に描画されるとともにストライプ描画領域ＳＡ＿２Ｎへの描画時に描画される。重複領域４１０−２は、ストライプ描画領域ＳＡ＿２Ｎへの描画時およびストライプ描画領域ＳＡ＿２Ｎ＋１への描画時にも描画される。

パターンＰ１は、その全体がＳＡ＿２Ｎ−１とＳＡ＿２Ｎとの重複領域４１０−１の中に配置されたパターンである。パターンＰ２は、ストライプ領域ＳＡ＿２Ｎ−１の１回描画領域（１回のみ描画がなされる領域）４２０＿２Ｎ−１に配置された部分と、重複領域４１０−１に配置された部分と、ストライプ領域ＳＡ＿２Ｎの１回描画領域４２０＿２Ｎに配置された部分とを有する。パターンＰ３は、１回描画領域４２０＿２Ｎ−１、４２０＿２Ｎ、４２０＿２Ｎ＋１に配置された部分と、重複領域４１０−１、４１０−２に配置された部分とを有する。複数のストライプ描画領域ＳＡのそれぞれのデータは、中間データとして中間データメモリ１８に格納される。中間データは、典型的には、ベクター形式のデータでありうる。中間データを中間データメモリ１８に格納するまでの処理は、典型的には、１つのロットの基板にパターンを描画するために１回のみ行われる。

以下、基板１０にパターンを描画する処理を説明する。主制御系１９は、中間データメモリ１８に格納された複数のストライプ描画領域ＳＡのそれぞれのデータを所定の順番でデータ処理部１３に提供する。データ処理部１３は、提供されたデータのそれぞれを、描画装置１００の仕様によって定まるピクセル座標系に適合した多値パターンデータ１０４に変換する。より具体的には、データ処理部１３は、各ピクセルにおける面積密度を計算し、更に、各ストライプを描画するビーム強度のばらつきの補正、重複領域についての露光量補正（基本的には半減）を行い、ストライプ描画領域毎の多値パターンデータ１０４を生成する。

データ処理部１３は、更に、ストライプ描画領域毎の多値パターンデータ１０４に対してデータ処理１０５を行う。データ処理１０５は、例えば、座標変換、該座標変換の後の２値化、該２値化の後のシリアルデータ変換を含みうる。ここで、２値化は、量子化の一形態である。

座標変換は、基板１０上に既に形成されているパターンあるいはショット領域の歪（伸縮βｒ、回転θｒ）に基づいて、当該パターンとその上に形成すべきパターンとのオーバレイ誤差を低減するためになされうる。座標変換は、例えば、以下の式にしたがってなされうる。

ここで、ｘ，ｙは補正前の座標、ｘ’，ｙ’は補正後の座標、Ｏｘ、Ｏｙは電子ビームの設計上位置と実際の位置との差を補正するためのオフセットである。

２値化は、座標変換がなされた多値パターンデータを誤差拡散法によって２値パターンデータに変換する処理である。誤差拡散法としては、例えば、Ｆｌｏｙｄ＆Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ型の誤差拡散法を採用することができる。ここで、２値化の際、データ処理部１３は、隣接するストライプ領域を互いに異なる変換ルールにしたがって２値化する。

ここで、説明の便宜のため、隣接するストライプ領域を第１のストライプ領域（第１の部分領域）および第２のストライプ領域（第２の部分領域）とする。また、第１のストライプ領域の多値パターンデータを第１多値パターンデータとし、第２のストライプ領域の多値パターンデータを第２多値パターンデータとする。また、第１のストライプ領域の２値パターンデータ（量子化パターンデータ）を第１の２値パターンデータ（第１の量子化パターンデータ）とする。また、第２のストライプ領域の２値パターンデータ（量子化パターンデータ）を第２の２値パターンデータ（第２の量子化パターンデータ）とする。データ処理部１３は、第１のストライプ領域（第１の部分領域）への描画を制御するための第１の多値パターンデータを第１の変換ルールに従って第１の２値パターンデータに変換する。また、データ処理部１３は、第２のストライプ領域（第２の部分領域）への描画を制御する第２の多値パターンデータを第１の変換ルールとは異なる第２の変換ルールに従って第２の２値パターンデータに変換する。

図５（ａ）には、誤差拡散法によって多値パターンデータを２値パターンデータに変換するための変換ルール（ここでは、誤差拡散マトリクスで定義される）の４つの例が示されている。図５（ｂ）には、ストライプ領域（部分領域）への変換ルールの割り当ての３つの例が示されている。

図５（ｂ）に示されたＣａｓｅ１では、奇数番号（２Ｎ−１）のストライプ領域（図４のＳＡ＿２Ｎ−１に相当）については、図５（ａ）の変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅが使用される。また、偶数番号（２Ｎ）のストライプ領域（図４のＳＡ＿２Ｎに相当）については、図５（ａ）の変換ルールＵＬ＿ｔｙｐｅが使用される。変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅでは、注目ピクセルを２値化したときに生じる誤差（注目ピクセル値と閾値との差分）を注目ピクセルの右、右下、下、左下のピクセルに分配する誤差拡散マトリクスを使って変換を行う。変換ルールＵＬ＿ｔｙｐｅでは、注目ピクセルを２値化したときに生じる誤差を注目ピクセルの左、左上、上、右上のピクセルに分配する誤差拡散マトリクスを使って変換を行う。

ここで、変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅと変換ルールＵＬ＿ｔｙｐｅとでは、注目ピクセルの値を２値化する際に生じる誤差を分配する先のピクセル群と該注目ピクセルとの位置関係が異なる。換言すると、第１の変換ルールの一例である変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅでは、注目ピクセルの値を２値化する際に生じる誤差が該注目ピクセルに対して第１の位置関係にあるピクセル群に拡散される。第２の変換ルールの一例である変換ルールＵＬ＿ｔｙｐｅでは、注目ピクセルの値を２値化する際に生じる誤差が該注目ピクセルに対して第１の位置関係とは異なる第２の位置関係にあるピクセル群に拡散される。変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅと変換ルールＵＬ＿ｔｙｐｅとでは、誤差を分配する先のピクセル群が逆方向になっている。

２値化の後のシリアルデータ変換は、２値パターンデータを構成するピクセル群のデータを描画順にソートする処理を含みうる。該処理がなされた２値パターンデータを便宜的にブランカーデータ１０６と呼ぶことにするが、ブランカーデータ１０６も２値パターンデータである。各ブランカーデータ１０６は、逐次的にブランキング制御回路１２に送られる。ブランキング制御回路１２は、ブランカーデータ１０６を、ブランカーアレイ６を制御するための制御信号に変換し、該制御信号を光ファイバーなどの信号ラインを介してブランカーアレイ６に供給する。ブランキング制御回路１２は、各ストライプ領域（部分領域）についてのブランカーデータ１０６に基づいて対応するストライプ領域への描画を制御する。例えば、ブランキング制御回路１２は、第１のストライプ領域（第１の部分領域）についてのブランカーデータ（２値パターンデータ）１０６に基づいて第１のストライプ領域（第１の部分領域）への描画を制御する。また、ブランキング制御回路１２は、第２のストライプ領域（第２の部分領域）についてのブランカーデータ（２値パターンデータ）１０６に基づいて第２のストライプ領域（第２の部分領域）への描画を制御する。

以下、図６Ａ〜図６Ｃを参照しながらデータ処理部１３によるデータ処理１０５を例示的に説明する。図６Ａにおいて、６０１、６０２は、ピクセル座標系（ピクセルピッチ＝２．５ｎｍ）でのピクセル当たりの露光量を”８”に設定したときの多値パターンデータ（２０ｎｍ×２０ｎｍの正方形パターン）を示している。ここで、６０１は、１回描画領域４２０＿２Ｎ−１の多値パターンデータであり、６０２は、重複領域４１０−１の多値パターンデータである。重複領域４１０−１の多値パターンデータ６０２の値は、１回描画領域４２０＿２Ｎ−１の多値パターンデータ６０１の多値パターンデータの値の１／２である。

図６Ｂにおいて、６０３、６０４、６０５は、多値パターンデータを誤差拡散法に従って２値パターンデータに変換した結果を例示している。ここで、６０３は、奇数番号のストライプ領域ＳＡ＿２Ｎ−１の１回描画領域４２０＿２Ｎ−１の多値パターンデータを変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅに従って誤差拡散法によって２値化した２値パターンデータであり、これは露光量マップと等しい。６０４は、重複領域４１０−１の多値パターンデータを奇数番号のストライプ領域ＳＡ＿２Ｎ−１のための変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅに従って誤差拡散法によって２値化した２値パターンデータである。６０５は、重複領域４１０−１の多値パターンデータを偶数番号のストライプ領域ＳＡ＿２Ｎのための変換ルールＵＬ＿ｔｙｐｅに従って誤差拡散法によって２値化した２値パターンデータである。

２値パターンデータ６０４と２値パターンデータ６０５は、同一の多値パターンデータ６０２を２値化したものであるが、２値化の際に使用された変換規則が互いに異なる。したがって、２値パターンデータ６０４と２値パターンデータ６０５とは、互いに異なる２値パターンデータである。

図６Ｃにおいて、６０６は、２値パターンデータ６０４と２値パターンデータ６０５とを合成した露光量マップである。露光量マップ６０６が示す露光量は、２値パターンデータ６０４に従って重複領域４１０−１に描画を行うとともに２値パターンデータ６０５に従って重複領域４１０−１に描画を行った結果と等価である。６０７は、比較例であり、２値パターンデータ６０４に従って重複領域４１０−１に２重描画を行う場合の露光量マップを示している。露光量マップ６０６は、互いに異なる変換ルールに従って生成された２値パターンデータを合成したものであるので、平均化効果が表れている。したがって、露光量マップ６０６は、比較例としての露光量マップ６０７よりも、１回描画における露光量マップ６０３に近い。

図７は、設計パターンデータとそれに対応する描画イメージ（レジストに形成される潜像）とを例示する図である。ここで、７０１、７０２は、設計パターンデータである。７０３、７０４は、それぞれ設計パターンデータ７０１、７０２に対応し、１回描画によって形成される描画イメージ（潜像）を模式的に示している。７０５、７０６は、それぞれ設計パターンデータ７０１、７０２に対応し、前述の比較例にしたがって、同一の２値パターンデータに従って２重描画をすることによって形成される描画イメージ（潜像）を模式的に示している。７０７、７０８は、それぞれ設計パターンデータ７０１、７０２に対応し、本実施形態にしたがって、互いに異なる変換ルールに従って形成された２値パターンデータに従って２重描画をすることによって形成される描画イメージ（潜像）を模式的に示している。本実施形態によれば、描画イメージの歪が小さいことが分かる。

更に、線幅ばらつきを評価したところ、１回描画におけるΔＣＤは０．３７ｎｍ、比較例におけるΔＣＤは０．６８ｎｍ、本実施形態におけるΔＣＤは０．０７ｎｍであった。本実施形態における線幅ばらつきは、比較例にくらべて格段に小さいことが分かる。

[第２実施形態]
以下、本発明の第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。

互いに重複する重複領域を有する隣接するストライプ領域（部分領域）のそれぞれのための２値化ターンデータを生成するための変換ルールの組み合わせは、第１実施形態に限定されるものではない。図５（ｂ）には、Ｃａｓｅ２、Ｃａｓｅ３として２つの例が更に示されている。

まず、Ｃａｓｅ２について説明する。Ｃａｓｅ２では、奇数番号（２Ｎ−１）のストライプ領域（図４のＳＡ＿２Ｎ−１に相当）については、図５（ａ）の変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅが使用される。また、偶数番号（２Ｎ）のストライプ領域（図４のＳＡ＿２Ｎに相当）については、図５（ａ）の変換ルールＤＬ＿ｔｙｐｅが使用される。変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅでは、前述のように、注目ピクセルを２値化したときに生じる誤差（注目ピクセル値と閾値との差分）を注目ピクセルの右、右下、下、左下のピクセルに分配する誤差拡散マトリクスを使って変換を行う。変換ルールＤＬ＿ｔｙｐｅでは、注目ピクセルを２値化したときに生じる誤差を注目ピクセルの左、左下、下、右下のピクセルに分配する誤差拡散マトリクスを使って変換を行う。

図５（ｃ）には、Ｃａｓｅ２における誤差拡散マトリクスの動き（換言すると、注目ピクセルの選択順序、即ち２値化の実施順序あるいは変換を進める方向）が示されている。奇数番号（２Ｎ−１）のストライプ領域（図４のＳＡ＿２Ｎ−１に相当）については、誤差拡散マトリクスを多値パターンデータで表現される画像の左上のピクセルを起点に右側に進め、右端に達すると左端に戻し、２値化の対象行を１つ下に変更することを繰り返す。偶数番号（２Ｎ）のストライプ領域（図４のＳＡ＿２Ｎに相当）については、誤差拡散マトリクスを多値パターンデータで表現される画像の右上のピクセルを起点に左側に進め、左端に達すると右端に戻し、２値化の対象行を１つ下に変更することを繰り返す。

ここで、奇数番号（２Ｎ−１）のストライプ領域については、第１の変換ルールの一例である変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅに従って２値化を行う行の順序と、それによって生成された２値パターンデータに従って描画を行う行の順序とが同じである。また、偶数番号（２Ｎ）のストライプ領域については、第２の変換ルールの一例である変換ルールＤＬ＿ｔｙｐｅに従って２値化を行う行の順序と、それによって生成された２値パターンデータに従って描画を行う行の順序とが同じである。これにより、ストライプ領域を構成する画像の各行の２値化が終了する都度、それによって生成される２値パターンデータに従って描画を行うことができるので、データを保存するために必要なメモリの容量を削減することができる。

次に、Ｃａｓｅ３について説明する。Ｃａｓｅ３では、奇数番号（２Ｎ−１）のストライプ領域（図４のＳＡ＿２Ｎ−１に相当）については、図５（ａ）の変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅおよび変換ルールＤＬ＿ｔｙｐｅが交互に使用される。また、偶数番号（２Ｎ）のストライプ領域（図４のＳＡ＿２Ｎに相当）については、図５（ａ）の変換ルールＤＬ＿ｔｙｐｅおよび変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅが交互に使用される。

図５（ｃ）には、Ｃａｓｅ３における誤差拡散マトリクスの動き（換言すると、注目ピクセルの選択順序、即ち２値化の実施順序あるいは変換を進める方向）が示されている。奇数番号（２Ｎ−１）のストライプ領域については、奇数行については変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅにおける誤差拡散マトリクスを左から右に進め、偶数行については変換ルールＤＬ＿ｔｙｐｅにおける誤差拡散マトリクスを右から左に進める。偶数番号（２Ｎ）のストライプ領域については、奇数行については変換ルールＤＬ＿ｔｙｐｅにおける誤差拡散マトリクスを右から左に進め、偶数行については変換ルールＤＲ＿ｔｙｐｅにおける誤差拡散マトリクスを右から左に進める。

Ｃａｓｅ３では、Ｃａｓｅ２の効果に加え、各ストライプ領域の処理において互いに異なる複数の変換ルールを使用するので、モアレを低減することができるという効果も得られる。

以上の実施形態では、Ｆｌｏｙｄ＆Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ型の誤差拡散法を使用していたが、図５（ｄ）に示すような、Ｊａｒｖｉｓ，Ｊｕｄｉｃｅ＆Ｎｉｎｋｅ型の誤差拡散法を使用しもよい。

また、変換ルールとしては、図５（ａ）に示す変換ルールＵＲ＿ｔｙｐｅを使用してもよい。変換ルールＵＲ＿ｔｙｐｅでは、注目ピクセルを２値化したときに生じる誤差を注目ピクセルの右、右上、上、左上のピクセルに分配する誤差拡散マトリクスを使って変換を行う。

［応用例］
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。該製造方法は、感光剤が塗布された基板の該感光剤に上記の描画装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、当該工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含みうる。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の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ず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

Claims (10)

1. 互いに重複する重複領域を有する第１の部分領域および第２の部分領域に描画を行う描画装置であって、
   前記第１の部分領域に対する第１のパターンデータを第１の変換ルールに従って第１の量子化パターンデータに変換し、前記第２の部分領域に対する第２のパターンデータを前記第１の変換ルールとは異なる第２の変換ルールに従って第２の量子化パターンデータに変換する変換部と、
   前記第１の量子化パターンデータに基づいて前記第１の部分領域への描画を制御し、前記第２の量子化パターンデータに基づいて前記第２の部分領域への描画を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする描画装置。
2. 前記第１の変換ルールおよび前記第２の変換ルールは、誤差拡散法に従う変換ルールであり、
   前記第１の変換ルールでは、注目ピクセルの値の量子化で生じる誤差が該注目ピクセルに対して第１の位置関係にあるピクセル群に拡散され、前記第２の変換ルールでは、注目ピクセルの値の量子化で生じる誤差が該注目ピクセルに対して前記第１の位置関係とは異なる第２の位置関係にあるピクセル群に拡散される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の描画装置。
3. 前記第１の部分領域の各行において前記変換部が前記変換を進める方向と前記第２の部分領域の各行において前記変換部が前記変換を進める方向とが互いに逆である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の描画装置。
4. 前記第１の部分領域の各行において、前記変換部が前記変換を進める方向と前記第１の量子化パターンデータに基づいて描画を行う方向とが同じであり、
   前記第２の部分領域の各行において、前記変換部が前記変換を進める方向と前記第２の量子化パターンデータに基づいて描画を行う方向とが同じである、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の描画装置。
5. 前記第１の部分領域に描画を行うビームと前記第２の部分領域に描画を行うビームとが互いに異なる、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の描画装置。
6. 前記第１の部分領域に対する描画と前記第２の部分領域に対する描画とが並行して実施される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に描画装置。
7. 荷電粒子線または光線を走査して描画を行うように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の描画装置。
8. 物品を製造する物品製造方法であって、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の描画装置によって基板に描画を行う工程と、
   該工程で描画を行われた前記基板を現像する工程と、
   を含むことを特徴とする物品製造方法。
9. 互いに重複する重複領域を有する第１の部分領域および第２の部分領域に描画を行う描画装置における描画を制御するためのデータを生成するデータ処理方法であって、
   前記第１の部分領域に対する第１のパターンデータを第１の変換ルールに従って第１の量子化パターンデータに変換し、
   前記第２の部分領域に対する第２のパターンデータを前記第１の変換ルールとは異なる第２の変換ルールに従って第２の量子化パターンデータに変換する、
   ことを特徴とするデータ処理方法。
10. 前記第１の変換ルールおよび前記第２の変換ルールは、誤差拡散法に従う変換ルールであり、
    前記第１の変換ルールでは、注目ピクセルの値の量子化で生じる誤差が該注目ピクセルに対して第１の位置関係にあるピクセル群に拡散され、前記第２の変換ルールでは、注目ピクセルの値の量子化で生じる誤差が該注目ピクセルに対して前記第１の位置関係とは異なる第２の位置関係にあるピクセル群に拡散される、
    ことを特徴とする請求項９に記載のデータ処理方法。