JP2017027988A - 描画データ作成方法及び荷電粒子ビーム描画装置 - Google Patents

描画データ作成方法及び荷電粒子ビーム描画装置 Download PDF

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Abstract

【課題】影響半径の小さい現象に起因するパターン寸法変動を抑制するための補正データのデータ転送効率を向上させる。【解決手段】一実施形態による描画データの作成方法は、荷電粒子ビーム描画装置により描画される対象物上の描画領域をメッシュ状に分割したメッシュ領域毎のドーズ量情報を含む補正マップを持つ補正マップ付き描画データを入力する工程と、第１メッシュ領域に隣接する第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報に基づく表現に変換して、前記第２メッシュ領域のドーズ量情報のデータを圧縮する工程と、前記複数のメッシュ領域毎のデータが圧縮されたドーズ量情報を含む圧縮補正マップを持つ圧縮補正マップ付き描画データを出力する工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、描画データ作成方法及び荷電粒子ビーム描画装置に関する。
ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスの回路線幅は年々微細化されてきている。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、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターン（マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンは、電子ビーム描画装置によって描画され、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。
電子ビーム描画を行うにあたり、まず半導体集積回路のレイアウトが設計され、レイアウトデータ（設計データ）が生成される。そして、レイアウトデータを描画データに変換し、電子ビーム描画装置に入力する。電子ビーム描画装置は描画データに基づいて描画を行う。
電子ビーム描画では、寸法変動を引き起こす様々な現象があり、例えば近接効果の影響半径は１０μｍ程度であり、フォギング効果やローディング効果の影響半径は数ｍｍ程度である。描画装置の内部では、これらの影響による寸法変動を抑制するため、ドーズ量補正演算がリアルタイムで行われていた。
寸法変動を引き起こす現象として、影響半径が３００ｎｍ〜４００ｎｍ程度と極めて短いＥＵＶマスク特有の近接効果が知られている（例えば非特許文献１参照）。この影響を考慮したドーズ量補正演算を行う場合、描画領域を例えば５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度でメッシュ分割し、分割した小領域毎に演算を行う必要があるため、補正計算の処理時間が膨大になる。このような演算を描画装置の内部でリアルタイムに行うことは困難であるため、外部で予め補正量を算出し、作成した補正情報を描画装置に入力することが好ましい。
しかし、マップ形式の補正情報はデータ量が大きく、データ転送を効率良く行うことができなかった。また、図形をメッシュ分割し、分割した小図形毎にドーズ量の情報を持たせる場合には、分割数に応じてデータ量が増加する。
特開２００３−７７７９０号公報
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、影響半径の小さい現象に起因するパターン寸法変動を抑制するための補正情報を持つ描画データのデータ転送効率を向上させることができる描画データ作成方法及び荷電粒子ビーム描画装置を提供することを課題とする。
本発明の一態様による描画データ作成方法は、荷電粒子ビーム描画装置により描画される対象物上の描画領域をメッシュ状に分割したメッシュ領域毎のドーズ量情報を含む補正マップを持つ補正マップ付き描画データを入力する工程と、第１メッシュ領域に隣接する第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報に基づく表現に変換して、前記第２メッシュ領域のドーズ量情報のデータを圧縮する工程と、前記複数のメッシュ領域毎のデータが圧縮されたドーズ量情報を含む圧縮補正マップを持つ圧縮補正マップ付き描画データを出力する工程と、を備えるものである。
本発明の一態様による描画データ作成方法は、前記第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報からの差分表現に変換することを特徴とする。
本発明の一態様による描画データ作成方法において、前記第２メッシュ領域は、前記第１メッシュ領域と第３メッシュ領域との間に位置し、前記第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報と前記第３メッシュ領域のドーズ量情報を線形補間して定まるものであることを示す表現に変換することを特徴とする。
本発明の一態様による描画データ作成方法は、前記描画領域を前記メッシュ領域より大きい複数の区画に分割した際の各区画の原点に対応するメッシュ領域のデータが、前記圧縮補正マップ内のどこに位置するかを示すポインタを、前記圧縮補正マップ付き描画データに付加して出力することを特徴とする。
本発明の一態様による荷電粒子ビーム描画装置は、荷電粒子ビームによって基板上の描画領域にパターンを描画する描画部と、前記描画領域をメッシュ状に分割したメッシュ領域毎のドーズ量情報を含み、第１メッシュ領域に隣接する第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報に基づく表現に変換してデータ圧縮した圧縮補正マップを持つ圧縮補正マップ付き描画データが入力され、描画データに対してデータ変換処理を行ってショットデータを生成し、前記圧縮補正マップを展開してドーズ量を算出し、前記ショットデータ及び算出したドーズ量に基づいて前記描画部を制御する制御部と、を備えるものである。
本発明によれば、影響半径の小さい現象に起因するパターン寸法変動を抑制するための補正情報を持つ描画データのデータ転送効率を向上させることができる。
第１の実施形態によるデータ変換方法を説明するフローチャートである 第１の実施形態による電子ビーム描画システムの概略構成図である。 第１の実施形態による補正・変換装置のブロック図である。 描画データの階層構造の一例を示す図である。 （ａ）（ｂ）はメッシュ値定義順の例を示す図である。 第１の実施形態によるデータ圧縮の例を示す図である。 差分表現のビット数の増減テンプレートの例を示す図である。 第２の実施形態によるデータ圧縮の例を示す図である。 第３の実施形態によるデータ圧縮の例を示す図である。 第３の実施形態によるデータ補間の例を示すグラフである。 第４の実施形態によるデータ圧縮の例を示す図である。 （ａ）（ｂ）は描画領域の分割例を示す図である。 圧縮補正マップに付加するポインタの例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
図１は、描画データが持つ、影響半径の小さい現象に起因するパターン寸法変動を抑制するためのドーズ量情報を、そのデータサイズを圧縮して出力するデータ圧縮方法を説明するフローチャートである。図１に示すように、この方法は、設計データＤ１及び補正条件パラメータの入力工程（ステップＳ１０２）と、マップ形式のドーズ量情報（補正マップ）を持つ描画データの作成工程（ステップＳ１０４）と、補正マップを圧縮する工程（ステップＳ１０６）と、圧縮した補正マップを持つ描画データを出力する工程（ステップＳ１０８）と、を備える。
図２は、電子ビーム描画システムの概略構成図である。図２に示すように、電子ビーム描画システムは、変換装置２００と、制御部２２０及び描画部２３０を有する描画装置とを備える。
描画部２３０は、電子鏡筒２４０、ＸＹステージ２５０、電子銃２４１、照明レンズ２４２、第１アパーチャ２４３、投影レンズ２４４、偏向器２４５、第２アパーチャ２４６、対物レンズ２４７、偏向器２４８を有している。
変換装置２００は、設計データＤ１及び補正条件パラメータを用いて、圧縮補正マップ付き描画データＤ２を生成する。設計データＤ１は、半導体集積回路のレイアウトに基づくレイアウトデータであり、これを描画装置に入力可能となるように変換して描画データが生成される。補正マップは補正条件パラメータに基づいて設定され、１ファイルで構成されている。圧縮補正マップは、この補正マップを圧縮し、データ量を削減したものである。
制御部２２０は、描画データに対し、複数段のデータ変換処理を行い、装置固有のショットデータを生成する。また、制御部２２０は、圧縮補正マップを展開し、所定サイズのメッシュ領域毎のドーズ量を算出する。制御部２２０は、ショットデータ、及び算出したドーズ量に基づいて描画部２３０を制御し、描画対象となるマスク基板２７０に所望の図形パターンを描画する。
電子銃２４１から出た電子ビーム２６０は、照明レンズ２４２により矩形の穴を持つ第１アパーチャ２４３全体を照明する。ここで、電子ビーム２６０をまず矩形に成形する。そして、第１アパーチャ２４３を通過した第１アパーチャ像の電子ビーム２６０は、投影レンズ２４４により第２アパーチャ２４６上に投影される。第２アパーチャ２４６上での第１アパーチャ像の位置は、偏向器２４５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アパーチャ２４６を通過した第２アパーチャ像の電子ビーム２６０は、対物レンズ２４７により焦点を合わせ、偏向器２４８により偏向されて、移動可能に配置されたＸＹステージ２５０上のマスク基板２７０の所望する位置に照射される。
図３は変換装置２００のブロック構成図である。変換装置２００は、設計データＤ１及び補正条件パラメータを用いて補正マップを作成するとともに、設計データを描画データに変換する補正部２０２と、補正マップを圧縮し、圧縮補正マップ付き描画データＤ２を作成する圧縮部２０４とを備える。
設計データ（レイアウトデータ）では、チップ上に複数のセルが配置され、そして、各セルには図形が配置される。補正部２０２は、設計データを、図形の形状及び位置が定義された描画データに変換する。描画データでは、図４に示すように、描画領域が、チップの層、チップ領域を描画面と平行するある方向（例えばｙ方向）に向かって短冊状に分割したフレームの層、フレーム領域を所定の大きさの領域に分割したサブフレームの層、サブフレーム領域を所定の大きさの領域に分割したブロックの層、上述したセルの層、セルを構成するパターンとなる図形の層といった一連の複数の内部構成単位ごとに階層化されている。
補正マップは、描画領域をメッシュ状に分割したメッシュ領域毎に、メッシュ値としてドーズ量情報（ドーズ量又はドーズ変調率）が定義されている。補正マップは、影響半径が１μｍ以下、例えば３００ｎｍ〜４００ｎｍ程度と極めて短いＥＵＶマスク特有の近接効果による寸法変動を抑制するためのドーズ量情報を有する。そのため、メッシュサイズは、影響半径の１／１０程度とし、例えば３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とする。
補正マップにおいて、メッシュ値はメッシュ領域の定義順に従って並べられている。図５（ａ）、（ｂ）はメッシュ領域の定義順の例を示す。例えば、図５（ｂ）の例では、メッシュ（０，０）の値、メッシュ（０，１）の値、メッシュ（０，２）の値、・・・、メッシュ（０，Ｎｙ−１）の値、メッシュ（１，０）の値、・・・、メッシュ（Ｎｘ−１，Ｎｙ−１）の値の順に、Ｎｘ×Ｎｙ個のメッシュ値が並ぶ。１つのメッシュ値のデータサイズがＫビットである場合、この補正マップのデータサイズはＫ×Ｎｘ×Ｎｙビットとなる。メッシュサイズが小さい程、すなわちメッシュ数が多い程、補正マップのデータサイズは大きくなる。圧縮部２０４は、この補正マップのデータサイズを圧縮する。
圧縮部２０４は、１つのメッシュ領域のメッシュ値を、隣接するメッシュ領域（１つ前のメッシュ値）からの差分で表現する。そのため、圧縮部２０４は、メッシュ値を、ヘッダ部及び値部からなるデータ構造に変換する。ヘッダ部及び値部の例を以下の表１に示す。表１の例では、圧縮前のメッシュ値が１０ビットであるとしている。
Figure 2017027988
圧縮部２０４は、あるメッシュ領域のメッシュ値が、１つ前のメッシュ領域のメッシュ値との差分が３２階調以下である場合、このメッシュ値を、値部が差分表現であることを示す２ビットのヘッダ“０１”と、１つ前のメッシュ領域のメッシュ値との差分を示す符号付き６ビットの値部とで表現する。これにより、メッシュ値は１０ビットから８ビット（＝２ビット＋６ビット）にデータサイズが削減される。
差分表現は、符号付き６ビットに限定されず、フルビットよりもビット数が少なければよい。
圧縮部２０４は、あるメッシュ領域のメッシュ値がゼロである場合、このメッシュ値を、値部がゼロである（値部が無い）ことを示す２ビットのヘッダ“１０”のみで表現する。これにより、メッシュ値は１０ビットから２ビットにデータサイズが削減される。
圧縮部２０４は、あるメッシュ領域のメッシュ値が、１つ前のメッシュ領域のメッシュ値と同じである場合、このメッシュ値を、１つ前のメッシュ値と同じであることを示す２ビットのヘッダ“１１”のみで表現する。これにより、メッシュ値は１０ビットから２ビットにデータサイズが削減される。
圧縮部２０４は、あるメッシュ領域のメッシュ値が、１つ前のメッシュ領域のメッシュ値との差分が３２階調より大きい場合、このメッシュ値を値部とし、値部がフルビット表現（符号なし１０ビット）であることを示す２ビットのヘッダ“００”を付加する。
圧縮部２０４によるメッシュ値の表現の変換（データ圧縮）の一例を図６に示す。図６では説明の便宜上、圧縮前のメッシュ値、及び圧縮後の値部を１０進表現にしているが、実際は２進表現となる。
メッシュ（ｉ，ｊ）は、圧縮前のメッシュ値が値部に入り、値部がフルビット表現（符号なし１０ビット）であることを示す２ビットのヘッダ“００”が付加される。
メッシュ（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ）のメッシュ値との差分が３２階調以下であるため、ヘッダは、値部が差分表現であることを示す“０１”となり、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ）のメッシュ値との差分−２（符号付き６ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ値との差分が３２階調以下であるため、ヘッダは、値部が差分表現であることを示す“０１”となり、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ値との差分−１（符号付き６ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値と同じであるため、２ビットのヘッダ“１１”のみに表現が変換される。
メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値はゼロであるため、２ビットのヘッダ“１０”のみに表現が変換される。
図６に示す例では、５つのメッシュ値の圧縮前のデータサイズは、１０ビット×５＝５０ビットであった。一方、圧縮後は、１２ビット＋８ビット＋８ビット＋２ビット＋２ビット＝３２ビットとなり、データサイズを削減できることが確認された。
描画装置の制御部２２０は、圧縮補正マップを展開し、ヘッダ部の値、１つ前のメッシュ値、値部に示された差分値等を用いて、メッシュ値（ドーズ量情報）を求める。
このように、本実施形態では、補正マップにおけるメッシュ値を、隣接するメッシュ領域のメッシュ値からの差分表現とし、差分値のビット数をフルビット表現のビット数よりも小さくする。また、メッシュ値がゼロであったり、隣接するメッシュ領域のメッシュ値と同じであったりする場合は、そのことを意味するヘッダ部のみでメッシュ値を表現する。このようなメッシュ値の表現の変換により、補正マップのデータサイズを削減することができる。そのため、描画装置の制御部２２０へのデータ転送効率を向上させることができる。
メッシュ値のフルビット表現及び差分表現のビット数は、上記の例に限定されない。
設計データＤ１及び補正条件パラメータから補正マップを持つ補正マップ付き描画データを設計ツールで作成して出力し、変換装置２００が、この補正マップ付き描画データの補正マップを圧縮して、圧縮補正マップ付き描画データＤ２を作成してもよい。
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、メッシュ値の差分表現のビット数が固定であったが、可変であってもよい。差分表現のビット数を可変とする場合のヘッダ部及び値部の例を以下の表２及び図７に示す。この例では、圧縮前のメッシュ値が１０ビットであるとしている。
Figure 2017027988
図７は、差分表現のビット数の増減テンプレートの一例であり、このようなビット数増減テンプレートが予め定められており、圧縮部２０４はこのテンプレートを参照して、差分表現のビット数を変更しながら、メッシュ領域順にメッシュ値の表現を変換する。
圧縮部２０４によるメッシュ値の表現の変換（データ圧縮）の一例を図８に示す。図８では説明の便宜上、圧縮前のメッシュ値、及び圧縮後の値部を１０進表現にしているが、実際は２進表現となる。
メッシュ（ｉ，ｊ）は、メッシュ値を値部とし、値部がフルビット表現（符号なし１０ビット）であることを示す２ビットのヘッダ“００”が付加される。
メッシュ（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ）のメッシュ値との差分が３２階調以下であるため、ヘッダ部には、値部がビット長を１段階下げた差分表現であることを示す２ビットの“１０”が入り、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ）のメッシュ値との差分−２０（符号付き６ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ値との差分が１６階調以下であるため、メッシュ（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ値の差分表現よりもビット数を減らすことができる。そのため、メッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値は、ヘッダ部に、値部がビット長を１段階下げた差分表現であることを示す２ビットの“１０”が入り、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ値との差分−１３（符号付き５ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値との差分が８階調より大きく、１６階調以下であるため、メッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値の差分表現と同じビット数となる。そのため、メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値は、ヘッダ部に、値部が前のメッシュと同じビット数の差分表現であることを示す“０１”が入り、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値との差分−９（符号付き５ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値との差分が８階調以下であるため、メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値の差分表現よりもビット数を減らすことができる。そのため、メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値は、ヘッダ部に、値部がビット長を１段階下げた差分表現であることを示す“１０”が入り、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値との差分−６（符号付き４ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋５）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値との差分が８階調より大きく、１６階調以下であるため、メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値の差分表現よりもビット数を増やす必要がある。そのため、メッシュ（ｉ，ｊ＋５）のメッシュ値は、ヘッダ部に、値部がビット長を１段階上げた差分表現であることを示す“１１”が入り、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値との差分−１０（符号付き５ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋６）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋５）のメッシュ値との差分が８階調以下であるため、メッシュ（ｉ，ｊ＋５）のメッシュ値の差分表現よりもビット数を減らすことができる。そのため、メッシュ（ｉ，ｊ＋５）のメッシュ値は、ヘッダ部に、値部がビット長を１段階下げた差分表現であることを示す“１０”が入り、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ＋５）のメッシュ値との差分−４（符号付き４ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋７）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋６）のメッシュ値と同じであり、差分が０となるため、メッシュ（ｉ，ｊ＋６）のメッシュ値の差分表現である符号付き４ビットからさらに１段階下げることができる。そのため、メッシュ（ｉ，ｊ＋７）のメッシュ値は、値部がビット長を１段階下げた差分表現であることを示す２ビットのヘッダ“１０”のみに表現が変換される。
図８に示す例では、８つのメッシュ値の圧縮前のデータサイズは、１０ビット×８＝８０ビットであった。一方、圧縮後は、１２ビット＋８ビット＋７ビット＋７ビット＋６ビット＋７ビット＋６ビット＋２ビット＝５５ビットとなり、データサイズを削減できることが確認された。
［第３の実施形態］
上記第１の実施形態では、メッシュ値を、１つ前のメッシュ値からの差分により表現していたが、１つ以上前のメッシュ値と、１つ以上後ろのメッシュ値との線形補間により求めるようにしてもよい。
圧縮部２０４は、メッシュ値を、以下の表３に示すようなヘッダ部及び値部からなるデータ構造に変換する。表３の例では、圧縮前のメッシュ値が１０ビットであるとしている。
Figure 2017027988
圧縮部２０４によるメッシュ値の表現の変換（データ圧縮）の一例を図９に示す。また、図１０はメッシュ値をプロットしたグラフである。図９、図１０では説明の便宜上、メッシュ値を１０進表現にしているが、実際は２進表現となる。
メッシュ（ｉ，ｊ）〜（ｉ、ｊ＋９）のメッシュ値をみると、メッシュ（ｉ，ｊ＋１）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ）のメッシュ値とメッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値との中間値となる。また、メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値とメッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値との中間値となる。また、メッシュ（ｉ，ｊ＋４）〜（ｉ，ｊ＋９）はメッシュ値が同じである。
そのため、メッシュ（ｉ，ｊ）、（ｉ，ｊ＋２）、（ｉ，ｊ＋４）、（ｉ，ｊ＋９）は、フルビット表現（符号なし１０ビット）の補間端点であることを示す１ビットのヘッダ“０”がメッシュ値に付加され、１１ビットのデータとなる。
その他のメッシュ（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋３）、（ｉ，ｊ＋５）〜（ｉ，ｊ＋８）は、補間区間内となるため、１ビットのヘッダ“１”のみに表現が変換される。
図９、図１０に示す例では、１０個のメッシュ領域のメッシュ値の圧縮前のデータサイズは、１０ビット×１０＝１００ビットであった。一方、圧縮後は、１１ビット×４＋１ビット×６＝５０ビットとなり、データサイズを削減できることが確認された。
［第４の実施形態］
上記第３の実施形態の線形補間にあたり、補間区間となる連続する複数のメッシュ領域のメッシュ値を最小二乗法で関数近似し、補間端点のメッシュ値をこの近似関数から求めてもよい。２つの補間端点の間に位置する補間区間内のメッシュ値は、２つの補間端点を結ぶ１次式による補間値となる。
例えば、圧縮部２０４は、メッシュ（ｉ，ｊ）〜（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値を最小二乗法で近似し、近似関数Ｕを求める。圧縮部２０４は、補間端点となるメッシュ（ｉ，ｊ）のメッシュ値Ｍ１、メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値Ｍ２を、それぞれ、近似関数Ｕから求まるメッシュ値Ｍ１´、Ｍ２´に補正する。補間区間内のメッシュ（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋２）のメッシュ値は、メッシュ値Ｍ１´、Ｍ２´の線形補間で求められる。
また、上記第３の実施形態では、ヘッダ部を１ビットとし、補間端点か、又は補間区間内であるかのみを区別していたが、ヘッダ部を２ビットとし、メッシュ値を、以下の表４に示すようなヘッダ部及び値部からなるデータ構造に変換してもよい。
Figure 2017027988
圧縮部２０４によるメッシュ値の表現の変換（データ圧縮）の一例を図１１に示す。図１１では説明の便宜上、圧縮前のメッシュ値、及び圧縮後の値部を１０進表現にしているが、実際は２進表現となる。
メッシュ（ｉ，ｊ）とメッシュ（ｉ，ｊ＋３）とが補間端点となり、ヘッダ部は“００”となる。メッシュ（ｉ，ｊ）〜（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値を最小二乗法で関数近似すると、メッシュ（ｉ，ｊ）のメッシュ値は６０６から６０８に近似され、メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値は５６５から５６６に近似される。メッシュ（ｉ，ｊ）とメッシュ（ｉ，ｊ＋３）の値部には補正後のメッシュ値が定義される。
メッシュ（ｉ，ｊ＋１）、（ｉ，ｊ＋２）は、補間区間内となるため、２ビットのヘッダ“１０”のみに表現が変換される。
メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値は、補間端点であるメッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値との差分が３２階調以下であるため、ヘッダ部に、値部が差分表現であることを示す“０１”が入り、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ＋３）のメッシュ値との差分＋６（符号付き６ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋５）のメッシュ値は、メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値との差分が３２階調以下であるため、ヘッダ部に、値部が差分表現であることを示す“０１”が入り、値部には、メッシュ（ｉ，ｊ＋４）のメッシュ値との差分＋１（符号付き６ビット）が入る。
メッシュ（ｉ，ｊ＋６）、（ｉ，ｊ＋７）のメッシュ値はゼロであるため、２ビットのヘッダ“１１”のみに表現が変換される。
図１１に示す例では、８つのメッシュ領域のメッシュ値の圧縮前のデータサイズは、１０ビット×８＝８０ビットであった。一方、圧縮後は、１２ビット×２＋８ビット×２＋２ビット×４＝４８ビットとなり、データサイズを削減できることが確認された。
上記第４の実施形態において、補間区間としてグループ化するメッシュ領域の定め方は任意である。例えば、メッシュ値を最小二乗法で関数近似し、この近似関数を用いて補間端点のメッシュ値を求め、補間端点を結ぶ１次式を算出する。そして、この１次式から各メッシュ領域のメッシュ値を求め、元のメッシュ値との誤差のＲＭＳ（二乗平均平方根）を求める。このＲＭＳが所定値以下となる範囲で、出来るだけ多くのメッシュ領域を補間区間としてグループ化する。
［第５の実施形態］
上記第１〜第４の実施形態による圧縮方法でデータ圧縮された補正マップは、データ長（データサイズ）の異なるメッシュが混在する。例えば、表１に示すようなデータ構造となるように圧縮した場合、１つのメッシュに対応するデータは、１２ビット、８ビット、又は２ビットとなる。
図１２（ａ）に示すように、描画装置の描画部２３０は、マスク基板２７０の描画領域１０を、偏向器２４８のｙ方向偏向可能幅で、短冊状の複数のストライプ領域２０に仮想分割し、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。ＸＹステージ２５０が例えば−ｘ方向に向かって連続移動しながら、１番目のストライプ領域２０についてｘ方向に向かって描画を進める。そして、１番目のストライプ領域２０の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって２番目のストライプ領域２０の描画を進める。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域２０の描画を進める。
上述したように、圧縮補正マップは、メッシュ値が一方向に並び（図５（ａ）、（ｂ）参照）、メッシュ値のデータサイズは様々である。そのため、例えば、図１２（ｂ）のストライプ領域２０Ａの描画を行うにあたり、図中斜線部分のメッシュ値を取得するには、描画領域１０の左下の１番目のメッシュ値から順に読み出してメッシュ値を求める必要があり、手間がかかる。
そのため、図１３に示すように、描画領域１０を、メッシュ領域より大きい複数の区画３０に分割し、各区画３０の原点に対応するメッシュ領域のデータが、圧縮補正マップ内のどこに位置するかを示すポインタを、圧縮補正マップ付き描画データに付加することが好ましい。各区画３０には、複数のメッシュ領域が含まれる。
各区画３０の原点に対応するメッシュ領域は、メッシュ値がフルビット表現されているものとする。フルビット表現でない場合、それよりも前のメッシュ値を読み込む必要があるためである。
このようなポインタを参照することで、制御部２２０は、演算対象のメッシュ領域のデータに容易にアクセスすることができ、データ処理効率を向上させることができる。
［第６の実施形態］
上記第１〜第４の実施形態による圧縮方法のうち１つだけを用いて補正マップを圧縮してもよいし、複数の圧縮方法を使用し、領域に応じて圧縮方法を切り替えてもよい。複数の圧縮方法を用いる場合は、圧縮方法が切り替わる箇所に、以降のメッシュ値の圧縮方法を示す圧縮タイプ識別フラグと、その圧縮方法で圧縮されたメッシュ数とを示すインデックスを設ける。
例えば、圧縮タイプ識別フラグが“００”の場合は第１の実施形態による圧縮方法、圧縮タイプ識別フラグが“０１”の場合は第２の実施形態による圧縮方法、圧縮タイプ識別フラグが“１０”の場合は第３の実施形態による圧縮方法、圧縮タイプ識別フラグが“１１”の場合は第４の実施形態による圧縮方法を用いるものとする。
制御部２２０は、インデックスの内容を確認し、圧縮補正マップを展開する。
上記実施形態では、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したが、荷電粒子ビームは電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の他の荷電粒子ビームでもよい。
上記実施形態で説明した変換装置２００の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、変換装置２００の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
また、変換装置２００の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
２００ 変換装置
２０２ 補正部
２０４ 圧縮部
２２０ 制御部
２３０ 描画部

Claims (5)

  1. 荷電粒子ビーム描画装置により描画される対象物上の描画領域をメッシュ状に分割したメッシュ領域毎のドーズ量情報を含む補正マップを持つ補正マップ付き描画データを入力する工程と、
    第１メッシュ領域に隣接する第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報に基づく表現に変換して、前記第２メッシュ領域のドーズ量情報のデータを圧縮する工程と、
    前記複数のメッシュ領域毎のデータが圧縮されたドーズ量情報を含む圧縮補正マップを持つ圧縮補正マップ付き描画データを出力する工程と、
    を備える描画データ作成方法。
  2. 前記第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報からの差分表現に変換することを特徴とする請求項１に記載の描画データ作成方法。
  3. 前記第２メッシュ領域は、前記第１メッシュ領域と第３メッシュ領域との間に位置し、
    前記第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報と前記第３メッシュ領域のドーズ量情報を線形補間して定まるものであることを示す表現に変換することを特徴とする請求項１に記載の描画データ作成方法。
  4. 前記描画領域を前記メッシュ領域より大きい複数の区画に分割した際の各区画の原点に対応するメッシュ領域のデータが、前記圧縮補正マップ内のどこに位置するかを示すポインタを、前記圧縮補正マップ付き描画データに付加して出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の描画データ作成方法。
  5. 荷電粒子ビームによって基板上の描画領域にパターンを描画する描画部と、
    前記描画領域をメッシュ状に分割したメッシュ領域毎のドーズ量情報を含み、第１メッシュ領域に隣接する第２メッシュ領域のドーズ量情報を、前記第１メッシュ領域のドーズ量情報に基づく表現に変換してデータ圧縮した圧縮補正マップを持つ圧縮補正マップ付き描画データが入力され、描画データに対してデータ変換処理を行ってショットデータを生成し、前記圧縮補正マップを展開してドーズ量を算出し、前記ショットデータ及び算出したドーズ量に基づいて前記描画部を制御する制御部と、
    を備える荷電粒子ビーム描画装置。
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