JP2016119423A - マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位置ずれが生じているビームを含むマルチビームが照射されるによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正できる荷電粒子ビーム描画装置を提供する。【解決手段】描画装置１００は、画素毎に算出された当該画素へのビームの変調率を算出し、算出された当該画素の周囲の画素へのビームの変調率を当該画素と関連させて当該画素の周囲の画素に分配するように変調率マップを作成する補正マップ作成部５５と、画素毎に前記変調率マップに定義された当該画素へのビームの変調率と当該画素へのビーム照射量とを乗じた値と、周囲の画素として変調率マップの当該画素の周囲の画素へのビームの変調率と上述した周囲の画素の関連先となる画素へのビーム照射量とを乗じた値と、を加算した補正照射量を演算する補正部５９と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、マルチビーム描画におけるビームの位置ずれに起因するパターンの位置ずれ、寸法ずれを照射量の変調により補正する方法に関する。

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、マスクブランクスへ電子線を使ってマスクパターンを描画することが行われている。

例えば、マルチビームを使った描画装置がある。１本の電子ビームで描画する場合に比べて、マルチビームを用いることで一度に多くのビームを照射できるのでスループットを大幅に向上させることができる。かかるマルチビーム方式の描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の穴を持ったマスクに通してマルチビームを形成し、各々、ブランキング制御され、遮蔽されなかった各ビームが光学系で縮小され、マスク像が縮小されて、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。

ここで、マルチビーム描画では、光学系の歪み、マルチビームを形成するアパーチャアレイの設計値からのずれ、及び／或いはクーロン効果等に起因してビームの位置ずれが生じ得る。マルチビームを構成するビームに位置ずれが生じると、描画されたパターンも位置ずれ、寸法ずれが生じてしまうといった問題があった。よって、位置ずれが生じているビームが照射されるによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正することが望ましい。例えば、光学歪による位置ずれに対して、歪み分を含むショット位置を演算し、かかる歪み分を含むショット位置を前提に構成された領域内に位置するパターンの面積密度に応じてかかるショット位置に照射するビームのドーズ量を調整することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−００７３７９号公報

しかしながら、従来、位置ずれが生じているビームが照射されることによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正するための十分に有効な手法は確立されていなかった。

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、位置ずれが生じているビームを含むマルチビームが照射されるによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正することが可能なマルチ荷電粒子ビーム描画装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、
マルチ荷電粒子ビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる画素毎に、当該画素へのビーム照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビーム照射量とを変調することにより当該画素に照射される位置ずれが生じているビームによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正するための当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを算出する変調率データ算出部と、
画素毎に、算出された当該画素へのビームの変調率を当該画素の位置に定義すると共に、算出された当該画素の周囲の前記少なくとも１つの画素へのビームの変調率を当該画素と関連させて当該画素の周囲の前記少なくとも１つの画素の位置に定義するように、マルチ荷電粒子ビームによって描画される描画領域について変調率が定義された変調率マップを作成する変調率マップ作成部と、
画素毎に、当該画素へのビーム照射量を演算する照射量演算部と、
画素毎に、前記変調率マップに定義された当該画素へのビームの変調率と当該画素へのビーム照射量とを乗じた値と、周囲の少なくとも１つの画素として変調率マップの当該画素の位置に定義された上述した少なくとも１つの画素へのビームの変調率と上述した少なくとも１つの画素の関連先となる画素へのビーム照射量とを乗じた値と、を加算した補正照射量を演算する補正照射量演算部と、
補正照射量のビームが対応する画素にそれぞれ照射されるように、マルチ荷電粒子ビームを用いて試料にパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。

また、変調率データ算出部は、当該画素の周囲の画素へと照射量が分配されずに当該画素へと照射される未知の照射量を用いた第１のビームプロファイル関数と、当該画素の周囲の画素へと照射量が分配されるように当該画素へ照射される未知の照射量と当該画素の周囲の画素へ照射される未知の照射量とを用いた第２のビームプロファイル関数とが一致するように、当該画素へ照射される未知の照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へ照射される未知の照射量とを演算すると好適である。

或いは、変調率データ算出部は、当該画素へのビームの位置ずれによるずれた面積の比率に応じて、当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを演算しても好適である。

また、変調率データ算出部は、多重描画における所定の描画回数目における当該画素へ照射される未知の照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へ照射される未知の照射量とを演算する場合に、さらに、所定の描画回数目とは異なる他の描画回数目における当該画素と当該画素の周囲の画素とのうち少なくとも１つの画素へと分配する未知の照射量を求めるように構成しても好適である。

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、
マルチ荷電粒子ビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる画素毎に、当該画素へのビーム照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビーム照射量とを変調することにより当該画素に照射される位置ずれが生じているビームによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正するための当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを算出する工程と、
画素毎に、算出された当該画素へのビームの変調率を当該画素の位置に定義すると共に、算出された当該画素の周囲の前記少なくとも１つの画素へのビームの変調率を当該画素と関連させて当該画素の周囲の前記少なくとも１つの画素の位置に定義するように、マルチ荷電粒子ビームによって描画される描画領域について変調率が定義された変調率マップを作成する工程と、
画素毎に、当該画素へのビーム照射量を演算する工程と、
画素毎に、前記変調率マップに定義された当該画素へのビームの変調率と当該画素へのビーム照射量とを乗じた値と、周囲の前記少なくとも１つの画素として前記変調率マップの当該画素の位置に定義された前記少なくとも１つの画素へのビームの変調率と前記少なくとも１つの画素の関連先となる画素へのビーム照射量とを乗じた値と、を加算した補正照射量を演算する工程と、
前記補正照射量のビームが対応する画素にそれぞれ照射されるように、マルチ荷電粒子ビームを用いて試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、位置ずれが生じているビームを含むマルチビームが照射されるによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正できる。よって、高精度な描画を行うことができる。

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におけるアパーチャ部材の構成を示す概念図である。 実施の形態１におけるブランキングプレートの構成を示す断面図である。 実施の形態１におけるブランキングプレートのメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態１における位置ずれ補正方法の一例を説明するための図である。 実施の形態１の比較例となる補正無しの場合の１つの画素に注目した変調率が定義された変調率マップの一例を示す図である。 実施の形態１における１つの画素に注目した変調率が定義された変調率マップの一例を示す図である。 実施の形態１における変調率マップの一部の一例を示す図である。 実施の形態１における照射量マップの一例を示す図である。 実施の形態１における補正照射量マップの一例を示す図である。 実施の形態１の比較例となる変調マップの一部と照射量変調の仕方を説明するための図である。 実施の形態１における描画動作の一例を説明するための概念図である。 実施の形態１における手法（１）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。 実施の形態１における手法（１）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。 実施の形態１における手法（１）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。 実施の形態１における手法（３）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。 実施の形態１における手法（３）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。 実施の形態１における手法（３）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。

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、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、アパーチャ部材２０３、ブランキングプレート２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象基板となるマスクブランクス等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。ＸＹステージ１０５上には、さらに、ＸＹステージ１０５の位置測定用のミラー２１０が配置される。

制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ステージ位置検出器１３９及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ステージ位置検出器１３９及び記憶装置１４０，１４２，１４４は、図示しないバスを介して互いに接続されている。記憶装置１４０（記憶部）には、描画データが外部から入力され、格納されている。

制御計算機１１０内には、位置ずれデータ取得部５０、選択部５２、補正データ算出部５４、補正マップ作成部５５、図形データ取得部５６、ショットデータ作成部５７、補正部５９、描画制御部６０、及び、データ処理部６１が配置されている。位置ずれデータ取得部５０、選択部５２、補正データ算出部５４、補正マップ作成部５５、図形データ取得部５６、ショットデータ作成部５７、補正部５９、描画制御部６０、及び、データ処理部６１といった各機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。位置ずれデータ取得部５０、選択部５２、補正データ算出部５４、補正マップ作成部５５、図形データ取得部５６、ショットデータ作成部５７、補正部５９、描画制御部６０、及び、データ処理部６１に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１２にその都度格納される。

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。

図２は、実施の形態１におけるアパーチャ部材の構成を示す概念図である。図２（ａ）において、アパーチャ部材２０３には、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴（開口部）２２が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。図２（ａ）では、例えば、５１２×８列の穴２２が形成される。各穴２２は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、同じ外径の円形であっても構わない。ここでは、ｙ方向の各列について、ｘ方向にＡからＨまでの８つの穴２２がそれぞれ形成される例が示されている。これらの複数の穴２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０が形成されることになる。ここでは、縦横（ｘ，ｙ方向）が共に２列以上の穴２２が配置された例を示したが、これに限るものではない。その他、例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）どちらか一方が複数列で他方は１列だけであっても構わない。また、穴２２の配列の仕方は、図２（ａ）のように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。図２（ｂ）に示すように、例えば、縦方向（ｙ方向）１段目の列と、２段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置されてもよい。同様に、縦方向（ｙ方向）２段目の列と、３段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ｂだけずれて配置されてもよい。

図３は、実施の形態１におけるブランキングプレートの構成を示す断面図である。
図４は、実施の形態１におけるブランキングプレートのメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。なお、図３と図４において、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１，４３の位置関係は一致させて記載していない。ブランキングプレート２０４は、図３に示すように、支持台３３上にシリコン等からなる半導体基板３１が配置される。基板３１の中央部は、例えば裏面側から薄く削られ、薄い膜厚ｈのメンブレン領域３０（第１の領域）に加工されている。メンブレン領域３０を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３２（第２の領域）となる。メンブレン領域３０の上面と外周領域３２の上面とは、同じ高さ位置、或いは、実質的に高さ位置になるように形成される。基板３１は、外周領域３２の裏面で支持台３３上に保持される。支持台３３の中央部は開口しており、メンブレン領域３０の位置は、支持台３３の開口した領域に位置している。

メンブレン領域３０には、図２に示したアパーチャ部材２０３の各穴２２に対応する位置にマルチビームのそれぞれのビームの通過用の通過孔２５（開口部）が開口される。そして、メンブレン領域３０上には、図３及び図４に示すように、各通過孔２５の近傍位置に該当する通過孔２５を挟んでブランキング偏向用の制御電極２４と対向電極２６の組（ブランカー：ブランキング偏向器）がそれぞれ配置される。また、メンブレン領域３０上の各通過孔２５の近傍には、各通過孔２５用の制御電極２４に偏向電圧を印加する制御回路４１（ロジック回路）が配置される。各ビーム用の対向電極２６は、グランド接続される。

また、図４に示すように、各制御回路４１は、制御信号用の例えば１０ビットのパラレル配線が接続される。各制御回路４１は、制御用の例えば１０ビットのパラレル配線の他、クロック信号線および電源用の配線が接続される。クロック信号線および電源用の配線はパラレル配線の一部の配線を流用しても構わない。マルチビームを構成するそれぞれのビーム毎に、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とによる個別ブランキング機構４７が構成される。また、図３の例では、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とが基板３１の膜厚が薄いメンブレン領域３０に配置される。但し、これに限るものではない。

各通過孔２５を通過する電子ビーム２０は、それぞれ独立にかかる対となる２つの電極２４，２６に印加される電圧によって偏向される。かかる偏向によってブランキング制御される。言い換えれば、制御電極２４と対向電極２６の組は、アパーチャ部材２０３の複数の穴２２（開口部）を通過したマルチビームのうちの対応ビームをそれぞれブランキング偏向する。

次に描画装置１００における描画部１５０の動作について説明する。電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直にアパーチャ部材２０３全体を照明する。アパーチャ部材２０３には、矩形の複数の穴（開口部）が形成され、電子ビーム２００は、すべての複数の穴が含まれる領域を照明する。複数の穴の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかるアパーチャ部材２０３の複数の穴をそれぞれ通過することによって、例えば矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）２０ａ〜ｅが形成される。かかるマルチビーム２０ａ〜ｅは、ブランキングプレート２０４のそれぞれ対応するブランカー（第１の偏向器：個別ブランキング機構）内を通過する。かかるブランカーは、それぞれ、個別に通過する電子ビーム２０を偏向する（ブランキング偏向を行う）。

ブランキングプレート２０４を通過したマルチビーム２０ａ〜ｅは、縮小レンズ２０５によって、縮小され、制限アパーチャ部材２０６に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向された電子ビーム２０は、制限アパーチャ部材２０６の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート２０４のブランカーによって偏向されなかった電子ビーム２０は、図１に示すように制限アパーチャ部材２０６の中心の穴を通過する。かかる個別ブランキング機構のＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。このように、制限アパーチャ部材２０６は、個別ブランキング機構によってビームＯＦＦの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビーム毎に、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに形成された、制限アパーチャ部材２０６を通過したビームにより、１回分のショットのビームが形成される。制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビーム２０は、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となり、偏向器２０８によって、制限アパーチャ部材２０６を通過した各ビーム（マルチビーム２０全体）が同方向に一括して偏向され、各ビームの試料１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。また、例えばＸＹステージ１０５が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従（トラッキング）するように偏向器２０８によって制御される。ＸＹステージ１０５の位置は、ステージ位置検出器１３９からレーザをＸＹステージ１０５上のミラー２１０に向けて照射し、その反射光を用いて測定される。一度に照射されるマルチビーム２０は、理想的にはアパーチャ部材２０３の複数の穴の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。描画装置１００は、各回のトラッキング動作中にＸＹステージ１０５の移動に追従しながらショットビームとなるマルチビーム２０を偏向器２０８によるビーム偏向位置の移動によって１画素ずつ連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行う。所望のパターンを描画する際、パターンに応じて必要なビームがブランキング制御によりビームＯＮに制御される。

なお、試料１０１の描画領域、或いは描画されるチップ領域は、所定の幅で短冊上のストライプ領域に分割される。そして、各ストライプ領域は、複数のメッシュ領域（上述した画素）に仮想分割される。メッシュ領域（画素）のサイズは、例えば、ビームサイズ、或いは、それ以下のサイズであると好適である。例えば、１０ｎｍ程度のサイズにすると好適である。メッシュ領域（画素）は、マルチビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる。

マルチビーム２０で試料１０１を描画する際、上述したように、トラッキング動作中にＸＹステージ１０５の移動に追従しながらショットビームとなるマルチビーム２０を偏向器２０８によるビーム偏向位置の移動によって１画素ずつ順に連続して照射していく。そして、試料１０１上のどの画素をマルチビームのどのビームが照射するのかは描画シーケンスによって決まる。マルチビームのｘ，ｙ方向にそれぞれ隣り合うビーム間のビームピッチを用いて、試料１０１面上におけるｘ，ｙ方向にそれぞれ隣り合うビーム間のビームピッチ（ｘ方向）×ビームピッチ（ｙ方向）の領域はｎ×ｎ画素の領域（サブピッチ領域）で構成される。例えば、１回のトラッキング動作で、ＸＹステージ１０５が−ｘ方向にビームピッチ（ｘ方向）だけ移動する場合、ｘ方向或いはｙ方向（或いは斜め方向）に１つのビームによって照射位置をシフトしながらｎ画素が描画される。同じｎ×ｎ画素の領域内の他のｎ画素が次回のトラッキング動作で上述したビームとは異なるビームによって同様にｎ画素が描画される。このようにｎ回のトラッキング動作でそれぞれ異なるビームによってｎ画素ずつ描画されることにより、１つのｎ×ｎ画素の領域内のすべての画素が描画される。マルチビームの照射領域内の他のｎ×ｎ画素の領域についても同時期に同様の動作が実施され、同様に描画される。

図５は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図５において、補正対象データ取得工程（Ｓ１０２）と、混合パス選択工程（Ｓ１０４）と、補正データ算出工程（Ｓ１０６）と、補正マップ作成工程（Ｓ１０８）と、図形データ取得工程（Ｓ２０２）と、ショットデータ作成工程（Ｓ２０４）と、補正工程（Ｓ２１０）と、描画工程（Ｓ２１２）と、いう一連の工程を実施する。補正対象データ取得工程（Ｓ１０２）から補正マップ作成工程（Ｓ１０８）までの各工程は、描画処理を実施する前処理として実行しておくとよい。

描画処理を実施する前に、予め、試料１０１面上にマルチビームを照射した際の各画素におけるビームの位置ずれ量を測定する。図示しないレジストが塗布された測定用基板をステージ１０５上に配置して、マルチビームを照射して、その照射位置を測定すればよい。例えば、描画シーケンスに沿って、１画素ずつ、或いは、測定上問題とならない程度に互いに離れた複数画素ずつ描画して、測定用基板上の画素のビーム照射位置を例えば位置計測装置を用いて測定すればよい。設計位置と測定位置との差を求めれば、画素毎の位置ずれ量を測定できる。かかる動作を繰り返し、すべての画素についてビームの位置ずれ量を測定する。得られた位置ずれデータは、外部から入力され、記憶装置１４４に格納される。

補正対象データ取得工程（Ｓ１０２）として、位置ずれデータ取得部５０は、記憶装置１４４に格納された位置ずれデータを読み出し、画素毎に、位置ずれ量を入力（取得）する。

混合パス選択工程（Ｓ１０４）として、選択部５２は、画素毎に、位置ずれ量を補正するために照射量を分配する分配先となる多重描画における他のパス（描画処理回数目）を選択する。画素へのビームの位置ずれ量を補正するには、後述するように当該画素への照射量の一部或いは全部を他の画素へと分配する。多重描画を行う場合、１回の描画処理（パス）における当該画素の照射量を他のパスの画素に分配してもよい。このように、実施の形態１では、同じパス間で分配するだけでなく、他のパスへと分配してもよい。

補正データ算出工程（Ｓ１０６）として、補正データ算出部５４（変調率データ算出部）は、画素毎に、当該画素へのビーム照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビーム照射量とを変調することにより当該画素に照射される位置ずれが生じているビームによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれ（ＣＤずれ）を補正するための当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを算出する。

図６は、実施の形態１における位置ずれ補正方法の一例を説明するための図である。図６（ａ）の例では、座標（ｘ，ｙ）の画素に照射されたビームａ’が＋ｘ，＋ｙ側に位置ずれを起こした場合を示している。かかる位置ずれが生じているビームａ’によって形成されるパターンの位置ずれを図６（ｂ）のように座標（ｘ，ｙ）の画素に合う位置に補正するには、ずれた分の照射量を、ずれた周囲の画素の方向とは反対側の画素に分配することで補正できる。図６の例では、座標（ｘ，ｙ＋１）の画素にずれた分の照射量は、座標（ｘ，ｙ−１）の画素に分配されればよい。座標（ｘ＋１，ｙ）の画素にずれた分の照射量は、座標（ｘ−１，ｙ）の画素に分配されればよい。座標（ｘ＋１，ｙ＋１）の画素にずれた分の照射量は、座標（ｘ−１，ｙ−１）の画素に分配されればよい。実施の形態１では、ビームの位置ずれ量に比例して周囲の少なくとも１つの画素用のビームに照射量を分配する分配量（ビームの変調率）を演算する手法（１）と、ビームプロファイル関数の収束計算によって周囲の少なくとも１つの画素用のビームに照射量を分配する分配量（ビームの変調率）を演算する手法（２）と、多重描画における描画パスを連立させたビームプロファイル関数の収束計算によって周囲の少なくとも１つの画素及び他の描画パスの画素用のビームに照射量を分配する分配量（ビームの変調率）を演算する手法（３）と、について説明する。

手法（１）：手法（１）では、ビームの位置ずれ量に比例して周囲の少なくとも１つの画素用のビームに照射量を分配する分配量（ビームの変調率）を演算する。補正データ算出部５４は、当該画素へのビームの位置ずれによるずれた面積の比率に応じて、当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを演算する。具体的には、ビームがずれて、ビームの一部が重なった周囲の画素毎に、ずれた分の面積（重なったビーム部分の面積）をビーム面積で割った割合を、重なった画素とは反対側に位置する画素への分配量（ビームの変調率）として演算する。

図６（ａ）の例において、座標（ｘ，ｙ＋１）の画素へとずれた面積比は、（ｘ方向ビームサイズ−ｘ方向ずれ量）×ｙ方向ずれ量／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。よって、補正のために座標（ｘ，ｙ−１）の画素へと分配するための分配量（ビームの変調率）Ａは、（ｘ方向ビームサイズ−ｘ方向ずれ量）×ｙ方向ずれ量／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。

図６（ａ）の例において、座標（ｘ＋１，ｙ＋１）の画素へとずれた面積比は、ｘ方向ずれ量×ｙ方向ずれ量／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。よって、補正のために座標（ｘ−１，ｙ−１）の画素へと分配するための分配量（ビームの変調率）Ｂは、ｘ方向ずれ量×ｙ方向ずれ量／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。

図６（ａ）の例において、座標（ｘ＋１，ｙ）の画素へとずれた面積比は、ｘ方向ずれ量×（ｙ方向ビームサイズ−ｙ方向ずれ量）／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。よって、補正のために座標（ｘ−１，ｙ−１）の画素へと分配するための分配量（ビームの変調率）Ｃは、ｘ方向ずれ量×（ｙ方向ビームサイズ−ｙ方向ずれ量）／（ｘ方向ビームサイズ×ｙ方向ビームサイズ）で演算できる。

その結果、分配されずに残った分となる、座標（ｘ，ｙ）の画素のビームの変調率Ｄは、１−Ａ−Ｂ−Ｃで演算できる。

手法（２）：手法（２）では、ビームプロファイル関数の収束計算によって周囲の少なくとも１つの画素用のビームに照射量を分配する分配量（ビームの変調率）を演算する。補正データ算出部５４は、当該画素の周囲の画素へと照射量が分配されずに当該画素へと照射される未知の照射量Ｄａ（ｘ）を用いた分配無ビームプロファイル関数（第１のビームプロファイル関数）と、当該画素の周囲の画素へと照射量が分配されるように当該画素へ照射される未知の照射量Ｄｉ（ｘ）と当該画素の周囲の画素へ照射される未知の照射量Ｄｉ（ｘ）とを用いた分配有ビームプロファイル関数（第２のビームプロファイル関数）とが一致するように、当該画素へ照射される未知の照射量Ｄｉ（ｘ）と、当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へ照射される未知の照射量Ｄｉ（ｘ）と、を演算する。ここで、ｉは、当該画素と周囲の画素を含む画素の位置を示すインデックスである。未知の照射量Ｄｉ（ｘ）は、分布関数ｇ（ｘ）を用いて、以下の式（１）を収束計算することによって求めることができる。なお、式（１）において位置ｘはベクトルを示し、ｘｄｉｓは位置ずれを考慮したビームに関連する位置を示す。また、分配先となる周囲の画素ｉは、画素毎に、位置ずれデータに基づいて設定すればよい。具体的には、ビーム位置がずれてビームの一部が重なった画素とは反対側に位置する画素を対象とすればよい。

式（１）を解くことで、照射量を分配する際の、当該画素の照射量と、分配先の周囲の画素の照射量を求めることができる。かかる照射量Ｄｉを規定値に対する割合で定義しておけば、演算されたＤｉ値がビームの変調率として求まる。

手法（３）：手法（３）では、多重描画における描画パスを連立させたビームプロファイル関数の収束計算によって周囲の少なくとも１つの画素及び他の描画パスの画素用のビームに照射量を分配する分配量（ビームの変調率）を演算する。補正データ算出部５４は、多重描画における所定のパス（描画回数目）における当該画素へ照射される未知の照射量Ｄｉと当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へ照射される未知の照射量Ｄｉとを演算する場合に、手法（２）の内容に、さらに、所定のパスとは異なる他のパスにおける当該画素と当該画素の周囲の画素とのうち少なくとも１つの画素へと分配する未知の照射量Ｄｉを求める。ここで、ｉは、対象パスと他のパスの当該画素と周囲の画素を含む画素の位置を示すインデックスである。未知の照射量Ｄｉ（ｘ）は、パス番号ｐａｓｓと分布関数ｇ（ｘ）を用いて、以下の式（２）を収束計算することによって求めることができる。なお、式（２）において位置ｘはベクトルを示し、ｘｄｉｓは位置ずれを考慮したビームに関連する位置を示す。また、分配先となる周囲の画素ｉは、画素毎に、位置ずれデータに基づいて設定すればよい。具体的には、ビーム位置がずれてビームの一部が重なった画素とは反対側に位置する画素を対象とすればよい。また、分配先となる他の描画パスの画素については、選択された任意の他の描画パスにおける、当該画素とビーム位置がずれてビームの一部が重なった画素とは反対側に位置する画素とのうち、任意の画素を選択しておけばよい。

式（２）を解くことで、照射量を分配する際の、当該画素の照射量と、分配先の周囲の画素の照射量と、選択された描画パスにおける、分配先の当該画素の照射量と、分配先の周囲の画素の照射量を求めることができる。かかる照射量Ｄｉを規定値に対する割合で定義しておけば、演算されたＤｉ値がビームの変調率として求まる。

以上のようにして、画素毎に、当該画素へのビームの変調率と、分配先となる少なくとも１つの周囲の画素へのビームの変調率とを演算する。

補正マップ作成工程（Ｓ１０８）として、補正マップ作成部５５（変調率マップ作成部）は、画素毎に、算出された当該画素へのビームの変調率を当該画素の位置に定義すると共に、算出された当該画素の周囲の分配先となる少なくとも１つの画素へのビームの変調率を当該画素と関連させて当該画素の周囲のかかる分配先となる少なくとも１つの画素の位置に定義するように、マルチビームによって描画される描画領域について変調率が定義された変調率マップ（補正マップ）を作成する。

図７は、実施の形態１の比較例となる補正無しの場合の１つの画素に注目した変調率が定義された変調率マップの一例を示す図である。図７（ａ）では、左から３列目、上から３段目の画素に注目している。図７（ｂ）では、左から３列目、上から４段目の画素に注目している。ビームの位置ずれによる照射量の補正を行わない場合には、図７（ａ）の注目画素、及び図７（ｂ）の注目画素のビームの変調率は、共に「１」となる。

図８は、実施の形態１における１つの画素に注目した変調率が定義された変調率マップの一例を示す図である。図８（ａ）では、左から３列目、上から３段目の画素に注目している。図８（ｂ）では、左から３列目、上から４段目の画素に注目している。図７（ａ）に示した変調率マップの左から３列目、上から３段目の注目画素へのビームが、例えば、＋ｘ，＋ｙ方向にビームサイズ以内の範囲で位置ずれした場合、実施の形態１では、図６（ａ）での説明と同様、注目画素へのビーム照射量は、図８（ａ）に示すように、周囲の左から２列目、上から３段目の画素と、周囲の左から２列目、上から４段目の画素と、周囲の左から３列目、上から４段目の画素とに分配される。図８（ａ）の例では、例えば、周囲の左から２列目、上から３段目の画素への分配量（分配率）となるビームの変調率が０．１５、周囲の左から２列目、上から４段目の画素への分配量（分配率）となるビームの変調率が０．０７、周囲の左から３列目、上から４段目の画素への分配量（分配率）となるビームの変調率が０．１４で示され、その結果、注目画素のビームの変調率が０．６４となる。

図７（ｂ）に示した変調率マップの左から３列目、上から４段目の注目画素へのビームが、例えば、＋ｘ，＋ｙ方向にビームサイズ以内の範囲で位置ずれした場合、実施の形態１では、図６（ａ）での説明と同様、注目画素へのビーム照射量は、図８（ｂ）に示すように、周囲の左から２列目、上から４段目の画素と、周囲の左から２列目、上から５段目の画素と、周囲の左から３列目、上から５段目の画素とに分配される。図８（ｂ）の例では、例えば、周囲の左から２列目、上から４段目の画素への分配量（分配率）となるビームの変調率が０．０８、周囲の左から２列目、上から５段目の画素への分配量（分配率）となるビームの変調率が０．０５、周囲の左から３列目、上から５段目の画素への分配量（分配率）となるビームの変調率が０．１４で示され、その結果、注目画素のビームの変調率が０．７３となる。

図９は、実施の形態１における変調率マップの一部の一例を示す図である。実施の形態１における変調率マップは、画素毎に、算出された当該画素へのビームの変調率を当該画素の位置に定義すると共に、算出された当該画素の周囲の分配先となる少なくとも１つの画素へのビームの変調率を当該画素と関連させて当該画素の周囲のかかる分配先となる少なくとも１つの画素の位置に定義する。

図９の例では、左から２列目、上から３段目の画素には、矢印の方向で示される左から３列目、上から３段目の注目画素についての周辺画素として、かかる左から３列目、上から３段目の注目画素に関連させて分配された変調率０．１５が定義される。図９の例では、左から２列目、上から３段目の画素自身を注目画素とした際の変調率については説明の便宜上図示を省略している。

また、左から２列目、上から４段目の画素には、矢印の方向で示される左から３列目、上から３段目の注目画素についての周辺画素として、かかる左から３列目、上から３段目の注目画素に関連させて分配された変調率０．０７が定義される。さらに、矢印の方向で示される左から３列目、上から４段目の注目画素についての周辺画素として、かかる左から３列目、上から４段目の注目画素に関連させて分配された変調率０．０８が定義される。図９の例では、左から２列目、上から４段目の画素自身を注目画素とした際の変調率については説明の便宜上図示を省略している。

また、左から２列目、上から５段目の画素には、矢印の方向で示される左から３列目、上から４段目の注目画素についての周辺画素として、かかる左から３列目、上から４段目の注目画素に関連させて分配された変調率０．０５が定義される。図９の例では、左から２列目、上から５段目の画素自身を注目画素とした際の変調率については説明の便宜上図示を省略している。

また、左から３列目、上から３段目の画素には、＊印で示される左から３列目、上から３段目の注目画素自身の変調率０．６４が定義される。図９の例では、左から３列目、上から３段目の画素以外の画素を注目画素とした際に分配される変調率については説明の便宜上図示を省略している。

また、左から３列目、上から４段目の画素には、＊印で示される左から３列目、上から４段目の注目画素自身の変調率０．７４が定義される。さらに、矢印の方向で示される左から３列目、上から３段目の注目画素についての周辺画素として、かかる左から３列目、上から３段目の注目画素に関連させて分配された変調率０．１４が定義される。

また、左から３列目、上から５段目の画素には、矢印の方向で示される左から３列目、上から４段目の注目画素についての周辺画素として、かかる左から３列目、上から４段目の注目画素に関連させて分配された変調率０．１４が定義される。図９の例では、左から３列目、上から５段目の画素自身を注目画素とした際の変調率については説明の便宜上図示を省略している。

上述した例では、１つの変調率マップに、すべての画素の情報を定義しているが、これに限るものではない。例えば、画素毎に、当該画素および関連する周辺画素の情報を定義した変調率マップをそれぞれ作成してもよい。

作成された変調率マップ（補正マップ）は、記憶装置１４４に格納される。以上のように、前処理として変調率マップを作成した後、実際の描画処理を開始する。

まず、試料１０１の描画領域、或いは描画されるチップ領域は、ショットデータ作成部５７或いはデータ処理部６１によって、所定の幅で短冊上のストライプ領域に分割される。そして、各ストライプ領域は、上述した複数の画素（メッシュ領域）に仮想分割される。

図形データ取得工程（Ｓ２０２）として、図形データ取得部５６は、記憶装置１４０から描画データ（図形データ）を読み出し、取得する。図形データ取得部５６は、例えば、ストライプ領域毎に記憶装置１４０から対応する描画データを読み出す。

ショットデータ作成工程（Ｓ２０４）として、ショットデータ作成部５７は、描画データを入力し、画素毎或いは複数の画素群毎にその内部に配置されるパターンの面積密度を算出する。例えば、ショットデータ作成部５７は、描画データ内に定義された複数の図形パターンを対応する画素に割り当てる。そして、画素毎或いは複数の画素群毎に配置される図形パターンの面積密度を算出すればよい。

また、ショットデータ作成部５７（照射量演算部）は、画素毎に、当該画素へのビーム照射量を演算する。ここでは、画素毎に、１ショットあたりの電子ビームの照射量（或いは照射時間Ｔ：ショット時間、或いは露光時間ともいう。以下、同じ）を算出する。多重描画を行う場合には、各階層における１ショットあたりの電子ビームの照射量を算出すればよい。基準となる照射量（或いは照射時間Ｔ）は、算出されたパターンの面積密度に比例して求めると好適である。また、ショットデータ作成工程（Ｓ２０４）における最終的に算出される照射量は、図示しない近接効果、かぶり効果、ローディング効果等の寸法変動を引き起こす現象に対する寸法変動分を照射量によって補正した補正後の照射量にすると好適である。照射量を定義する複数の画素とパターンの面積密度を定義した複数のメッシュ領域とは同一サイズであってもよいし、異なるサイズで構成されても構わない。異なるサイズで構成されている場合には、線形補間等によって面積密度を補間した後、各照射量を求めればよい。また、照射時間は、照射量Ｄを電流密度Ｊで割った値で定義できる。

図１０は、実施の形態１における照射量マップの一例を示す図である。図１０において照射量マップは画素毎に照射量が定義される。図１０では、照射量について予め設定された基準照射量Ｄｂａｓｅに対する割合で示している。図１０では、試料１０１の描画領域上に図形パターン１０が配置されるレイアウトである場合における各画素の照射量が定義される。図１０において、画素ａは、図７（ａ）及び図８（ａ）で示した注目画素を示す。画素ｂは、図７（ｂ）及び図８（ｂ）で示した注目画素を示す。

補正工程（Ｓ２１０）として、補正部５９（補正照射量演算部）は、画素毎に、変調率マップに定義された当該画素へのビームの変調率と当該画素へのビーム照射量とを乗じた値と、分配用に関連された周囲の少なくとも１つの画素として変調率マップの当該画素の位置に定義された、かかる少なくとも１つの画素（周辺画素）へのビームの変調率とかかる少なくとも１つの画素の関連先となる画素へのビーム照射量とを乗じた値と、を加算した補正照射量（或いは補正照射時間）を演算する。

図１１は、実施の形態１における補正照射量マップの一例を示す図である。図１１では、図１０に示した注目画素ａ，ｂとその関連画素について示している。なお、図１１の例では、左から４列目以降の画素の照射量および左から４列目以降の画素からの照射量の分配については説明の便宜上図示を省略している。

図１１の例では、左から２列目、上から３段目の画素には、図９で説明したように矢印の方向で示される左から３列目、上から３段目の注目画素ａについての周辺画素である。よって、注目画素ａから分配される照射量は、注目画素ａの照射量０．８に、分配された変調率０．１５を乗じた０．１２となる。よって、左から２列目、上から３段目の画素の補正照射量は、０．１２となる。

また、左から２列目、上から４段目の画素には、図９で説明したように矢印の方向で示される左から３列目、上から３段目の注目画素ａについての周辺画素であると共に、矢印の方向で示される左から３列目、上から４段目の注目画素ｂについての周辺画素である。よって、注目画素ａから分配される照射量は、注目画素ａの照射量０．８に、分配された変調率０．０７を乗じた０．０５６となる。注目画素ｂから分配される照射量は、注目画素ｂの照射量０．３に、分配された変調率０．０８を乗じた０．０２４となる。よって、左から２列目、上から４段目の画素の補正照射量は、合計の０．０８（＝０．０５６＋０．０２４）となる。

また、左から２列目、上から５段目の画素には、図９で説明したように矢印の方向で示される左から３列目、上から４段目の注目画素ｂについての周辺画素である。よって、注目画素ｂから分配される照射量は、注目画素ｂの照射量０．３に、分配された変調率０．０５を乗じた０．０１５となる。よって、左から２列目、上から５段目の画素の補正照射量は、合計の０．０１５となる。

また、左から３列目、上から３段目の画素には、図９で説明したように＊印で示される左から３列目、上から３段目の注目画素ａ自身である。よって、注目画素ａから分配される照射量を除いた残りの照射量は、注目画素ａの照射量０．８に、変調率０．６４を乗じた０．５１２となる。よって、左から３列目、上から３段目の画素の補正照射量は、合計の０．５１２となる。

また、左から３列目、上から４段目の画素には、図９で説明したように＊印で示される左から３列目、上から４段目の注目画素ｂ自身であると共に、矢印の方向で示される左から３列目、上から３段目の注目画素ａについての周辺画素である。よって、注目画素ｂから分配される照射量を除いた残りの照射量は、注目画素ｂの照射量０．３に、変調率０．７３を乗じた０．２１９となる。また、注目画素ａから分配される照射量は、注目画素ａの照射量０．８に、分配された変調率０．１４を乗じた０．１１２となる。よって、左から３列目、上から４段目の画素の補正照射量は、合計の０．３３１（＝０．２１９＋０．１１２）となる。

また、左から３列目、上から５段目の画素には、図９で説明したように矢印の方向で示される左から３列目、上から４段目の注目画素ｂについての周辺画素である。よって、注目画素ｂから分配される照射量は、注目画素ｂの照射量０．３に、分配された変調率０．１４を乗じた０．０４２となる。よって、左から３列目、上から５段目の画素の補正照射量は、合計の０．０４２となる。

画素毎の補正照射量（照射時間Ｔ）は、補正照射量マップ（照射時間マップ）に定義され、補正照射量マップ（照射時間マップ）が例えば記憶装置１４２に格納される。

図１２は、実施の形態１の比較例となる変調マップの一部と照射量変調の仕方を説明するための図である。図１２（ａ）では、画素毎に、単純に、一意の変調率が定義された変調マップの一部を示している。かかる場合に、図１２（ｃ）に示す位置に描画対象図形が配置されると、図１２（ｂ）に示すように描画対象図形と重なる画素では、照射量が１００％となるが、描画対象図形から外れる画素では照射量が０％となる。しかし、描画対象図形の左端部の画素Ａの照射量は、図１２（ａ）に示す画素Ａの変調率だけで補正されるだけでは不十分であり、隣の画素Ｂによっても補正される必要がある。しかし、図１２（ａ）に示す変調マップでは、画素Ｂの変調後の照射量はゼロになってしまう。これに対して、実施の形態１では、図９に示すように、注目画素の周囲の分配された画素についても注目画素に関連させて定義する。よって、画素Ｂの変調前の照射量がゼロであった場合でも画素Ｂの変調後の照射量を有限値にすることができる。かかる点は、図１１において、左から２列目、上から３〜５段目の画素における照射量が有限値にできたことからもわかる。

描画工程（Ｓ２１２）として、描画部１５０は、補正照射量のビームが対応する画素にそれぞれ照射されるように、マルチビームを用いて試料１０１にパターンを描画する。まず、データ処理部６１は、補正照射量を照射時間に変換のうえ、描画シーケンスに沿ったショット順に並び替える。そして、並び替えられた照射時間配列データは、偏向制御回路１３０に出力される。

偏向制御回路１３０は、ショット毎に、各制御回路４１に照射時間配列データを出力する。そして、描画制御部６０の制御のもとで、描画部１５０は、各ビームのショット毎に、該当する照射時間の描画を実施する。描画部１５０の動作は、上述した通りである。

図１３は、実施の形態１における描画動作の一例を説明するための概念図である。図１３に示すように、試料１０１の描画領域３１は、例えば、ｙ方向に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域３５に仮想分割される。かかる各ストライプ領域３５は、描画単位領域となる。まず、ＸＹステージ１０５を移動させて、第１番目のストライプ領域３５の左端、或いはさらに左側の位置に一回のマルチビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４が位置するように調整し、描画が開始される。第１番目のストライプ領域３５を描画する際には、ＸＹステージ１０５を例えば−ｘ方向に移動させることにより、相対的にｘ方向へと描画を進めていく。ＸＹステージ１０５は所定の速度で例えば連続移動させる。第１番目のストライプ領域３５の描画終了後、ステージ位置を−ｙ方向に移動させて、第２番目のストライプ領域３５の右端、或いはさらに右側の位置に照射領域３４が相対的にｙ方向に位置するように調整し、今度は、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に移動させることにより、−ｘ方向にむかって同様に描画を行う。第３番目のストライプ領域３５では、ｘ方向に向かって描画し、第４番目のストライプ領域３５では、−ｘ方向に向かって描画するといったように、交互に向きを変えながら描画することで描画時間を短縮できる。但し、かかる交互に向きを変えながら描画する場合に限らず、各ストライプ領域３５を描画する際、同じ方向に向かって描画を進めるようにしても構わない。１回のショットでは、アパーチャ部材２０３の各穴２２を通過することによって形成されたマルチビームによって、最大で各穴２２と同数の複数のショットパターンが一度に形成される。

上述した各手法により照射量を分配した場合のシミュレーションを実施した。８０ｎｍ（ｘ方向サイズ）×２００ｎｍ（ｙ方向サイズ）の評価パターンをマルチビームにより描画した場合における、描画されたパターンの位置ずれ、線幅寸法（ＣＤ）ずれ、及び尤度（ＤＬ）についてシミュレーションを実施した。ここでは、ビームサイズを１０ｎｍ、ビームの広がりを２０ｎｍ、ビーム位置変動の最大値を５ｎｍとした。その結果を例えば手法（１）と手法（３）について示す。

図１４は、実施の形態１における手法（１）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。手法（１）では、ビームの位置ずれ量に比例して周囲の少なくとも１つの画素用のビームに照射量を分配する。図１４では、評価パターンのｘ方向端（左端）におけるｙ方向に沿った設計位置に対する位置ずれ量を示す。図１４に示すように、ｙ方向中央部において位置ずれ歪みが一旦大きくなるものの、補正しない場合に比べて位置ずれ量を小さくできる。

図１５は、実施の形態１における手法（１）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。図１５では、評価パターンのｘ方向の幅寸法（ＣＤ）におけるｙ方向に沿った設計位置に対するＣＤずれ量を示す。図１５に示すように、ｙ方向中央部において位置ずれ歪みが一旦大きくなるものの、補正しない場合に比べてＣＤずれを小さくできる。

図１６は、実施の形態１における手法（１）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。図１６では、評価パターンのｘ方向の尤度（ＤＬ）におけるｙ方向に沿った設計位置に対する尤度を示す。図１６は、比較例として、シングルビームで描画する可変成形型（ＶＳＢ）描画装置で描画した場合も合わせて示している。図１６に示すように、ＶＳＢには及ばないものの、ＶＳＢに近い値まで尤度を改善できる。

図１７は、実施の形態１における手法（３）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。手法（３）では、多重描画における描画パスを連立させたビームプロファイル関数の収束計算によって周囲の少なくとも１つの画素及び他の描画パスの画素用のビームに照射量を分配する。図１７では、評価パターンのｘ方向端（左端）におけるｙ方向に沿った設計位置に対する位置ずれ量を示す。図１７に示すように、ｙ方向中央部において位置ずれ歪みが一旦大きくなるものの、図１５に示す手法（１）の場合よりもさらに位置ずれ量を小さくできる。

図１８は、実施の形態１における手法（３）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。図１８では、評価パターンのｘ方向の幅寸法（ＣＤ）におけるｙ方向に沿った設計位置に対するＣＤずれ量を示す。図１８に示すように、ｙ方向中央部において位置ずれ歪みが一旦大きくなるものの、図１５に示す手法（１）の場合よりもさらにＣＤずれを小さくできる。

図１９は、実施の形態１における手法（３）により照射量を分配した場合のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。図１９では、評価パターンのｘ方向の尤度（ＤＬ）におけるｙ方向に沿った設計位置に対する尤度を示す。図１９は、比較例として、シングルビームで描画する可変成形型（ＶＳＢ）描画装置で描画した場合も合わせて示している。図１９に示すように、ＶＳＢには及ばないものの、図１６に示す手法（１）の場合よりもさらにＶＳＢに近い値まで尤度を改善できる。

以上のように、実施の形態１では、照射量（照射時間）マップ（ビットマップ）とは別に、分配後の変調率が各画素に定義されると共に、分配元との関連が示された変調率が周辺画素に定義された変調率マップを作成し、別に作成された照射量（照射時間）マップと合成することでより高精度な補正照射量を取得できる。特に、パターン端部において、パターンが配置されない周辺画素の照射量を求めることができる。また、多重描画における複数の描画パスを連立して変調率を演算するため、同じ画素への照射に使用するビームを変えながら多重描画を行う場合、性質の良いビームを積極的に利用でき、その観点からも描画精度を向上できる。さらに、閾値モデルを用いた収束計算を行うことで描画精度を向上できる。

以上のように、実施の形態１によれば、位置ずれが生じているビームを含むマルチビームが照射されるによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正できる。特に、パターン端部において、その効果を顕著に発揮できる。よって、高精度な描画を行うことができる。

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。上述した例では、例えば、描画領域３１或いはストライプ領域３５全体について、画素をマップの要素単位とする補正マップを作成する場合について示したが、これに限るものではない。例えば、マルチビームが一度に照射可能な照射領域３４分の画素群について画素をマップの要素単位とする補正マップを作成してもよい。かかる場合、一旦、照射領域３４分の補正マップを作成すれば、各描画位置において照射領域３４分の補正マップを流用できる。よって、補正マップ作成処理にかかる時間およびリソースを削減できる。

また、上述した例では、各制御回路４１の制御用に１０ビットの制御信号が入力される場合を示したが、ビット数は、適宜設定すればよい。例えば、２ビット、或いは３ビット〜９ビットの制御信号を用いてもよい。なお、１１ビット以上の制御信号を用いてもよい。

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マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置、マルチ荷電粒子ビーム描画装置、及びマルチ荷電粒子ビームの不良ビーム遮蔽方法は、本発明の範囲に包含される。

２０ マルチビーム
２２ 穴
２４ 制御電極
２５ 通過孔
２６ 対向電極
３１ 描画領域
３４ 照射領域
３５ ストライプ領域
４１ 制御回路
４７ 個別ブランキング機構
５０ 位置ずれデータ取得部
５２ 選択部
５４ 補正データ算出部
５５ 補正マップ作成部
５６ 図形データ取得部
５７ ショットデータ作成部
５９ 補正部
６０ 描画制御部
６１ データ処理部
１００ 描画装置
１０１ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１２ メモリ
１３０ 偏向制御回路
１３９ ステージ位置検出器
１４０，１４２，１４４ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３ アパーチャ部材
２０４ ブランキングプレート
２０５ 縮小レンズ
２０６ 制限アパーチャ部材
２０７ 対物レンズ
２０８ 偏向器
２１０ ミラー

Claims (5)

1. マルチ荷電粒子ビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる画素毎に、当該画素へのビーム照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビーム照射量とを変調することにより当該画素に照射される位置ずれが生じているビームによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正するための当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを算出する変調率データ算出部と、
   画素毎に、算出された当該画素へのビームの変調率を当該画素の位置に定義すると共に、算出された当該画素の周囲の前記少なくとも１つの画素へのビームの変調率を当該画素と関連させて当該画素の周囲の前記少なくとも１つの画素の位置に定義するように、マルチ荷電粒子ビームによって描画される描画領域について変調率が定義された変調率マップを作成する変調率マップ作成部と、
   画素毎に、当該画素へのビーム照射量を演算する照射量演算部と、
   画素毎に、前記変調率マップに定義された当該画素へのビームの変調率と当該画素へのビーム照射量とを乗じた値と、周囲の前記少なくとも１つの画素として前記変調率マップの当該画素の位置に定義された前記少なくとも１つの画素へのビームの変調率と前記少なくとも１つの画素の関連先となる画素へのビーム照射量とを乗じた値と、を加算した補正照射量を演算する補正照射量演算部と、
   前記補正照射量のビームが対応する画素にそれぞれ照射されるように、マルチ荷電粒子ビームを用いて試料にパターンを描画する描画部と、
   を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記変調率データ算出部は、当該画素の周囲の画素へと照射量が分配されずに当該画素へと照射される未知の照射量を用いた第１のビームプロファイル関数と、当該画素の周囲の画素へと照射量が分配されるように当該画素へ照射される未知の照射量と当該画素の周囲の画素へ照射される未知の照射量とを用いた第２のビームプロファイル関数とが一致するように、当該画素へ照射される未知の照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へ照射される未知の照射量とを演算することを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
3. 前記変調率データ算出部は、当該画素へのビームの位置ずれによるずれた面積の比率に応じて、当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを演算することを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
4. 前記変調率データ算出部は、多重描画における所定の描画回数目における当該画素へ照射される未知の照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へ照射される未知の照射量とを演算する場合に、さらに、前記所定の描画回数目とは異なる他の描画回数目における当該画素と当該画素の周囲の画素とのうち少なくとも１つの画素へと分配する未知の照射量を求めることを特徴とする請求項２記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
5. マルチ荷電粒子ビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる画素毎に、当該画素へのビーム照射量と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビーム照射量とを変調することにより当該画素に照射される位置ずれが生じているビームによって形成されるパターンの位置ずれ、寸法ずれを補正するための当該画素へのビームの変調率と当該画素の周囲の少なくとも１つの画素へのビームの変調率とを算出する工程と、
   画素毎に、算出された当該画素へのビームの変調率を当該画素の位置に定義すると共に、算出された当該画素の周囲の前記少なくとも１つの画素へのビームの変調率を当該画素と関連させて当該画素の周囲の前記少なくとも１つの画素の位置に定義するように、マルチ荷電粒子ビームによって描画される描画領域について変調率が定義された変調率マップを作成する工程と、
   画素毎に、当該画素へのビーム照射量を演算する工程と、
   画素毎に、前記変調率マップに定義された当該画素へのビームの変調率と当該画素へのビーム照射量とを乗じた値と、周囲の前記少なくとも１つの画素として前記変調率マップの当該画素の位置に定義された前記少なくとも１つの画素へのビームの変調率と前記少なくとも１つの画素の関連先となる画素へのビーム照射量とを乗じた値と、を加算した補正照射量を演算する工程と、
   前記補正照射量のビームが対応する画素にそれぞれ照射されるように、マルチ荷電粒子ビームを用いて試料にパターンを描画する工程と、
   を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。

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