JP2017055109A - 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 Download PDF

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Abstract

【課題】計算量を最適化しながらレジストヒーティングによるパターンの寸法変化を抑制する荷電粒子ビーム描画装置を提供する。【解決手段】荷電粒子ビーム描画装置は、描画データ記憶部と、ショット分割部と、パターン属性情報に対応して伝熱の近似計算の際に計算上併合する補正区画領域を判定する指標を保存する指標記憶部と、描画スケジュールを作成する描画スケジュール作成部と、描画ショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱の近似計算方法を決定する近似計算方法決定部と、近似計算方法に基づき描画ショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱による温度上昇量を計算する熱拡散計算部と、温度上昇量に基づきショットの代表温度を求めるショット温度計算部と、代表温度に基づきショットデータにより描画されるショットの照射量を変調する照射量変調部と、変調された照射量と描画スケジュールとに基づき描画を行う描画部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、レジストヒーティング補正を行う荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法に関する。
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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）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１１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は、可変成形型荷電粒子ビーム描画装置の一例である。可変成形型電子線描画装置は、以下のように動作する。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（ＶＳＢ方式）という。
光リソグラフィ技術の進展や、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：極端紫外線）による短波長化に伴い、マスク描画に必要な電子ビームのショット数は加速的に増加している。一方で、微細化に必要な線幅精度を確保するために、レジストを低感度化し、照射量を上げることでショットノイズやパターンのエッジラフネスの低減を図っている。このように、ショット数と照射量が際限なく増え続けているため、描画時間も際限なく増加していく。そのため、電流密度を上げることで描画時間の短縮を図ることが検討されている。
しかしながら、増加した照射エネルギー量を、より高密度な電子ビームで短時間に照射しようとすると、基板温度が上昇してレジスト感度が変化し、線幅精度が悪化する、レジストヒーティングと呼ばれる現象が生じてしまうといった問題があった。
特許文献１には、補正計算速度が描画速度に遅れないようにしながらレジストヒーティングによるパターンの寸法変動を抑制するため、ＴＦ（アンダーサブフィールド）の平均描画時間と、ＴＦよりも前に描画される他の複数のＴＦ１つあたりからの伝熱により生じる温度上昇量を計算するための平均計算時間と、計算機の並列度とを用いて、描画対象となるすべてのＴＦの温度上昇量を計算するための計算時間が、すべてのＴＦの描画時間を超えないようにするための温度上昇量を計算する際に用いるＴＦよりも前に描画される他の複数のＴＦの個数を演算する個数演算部と、ＴＦ毎にかかる個数の他の複数のＴＦからの伝熱に基づく、ＴＦの代表温度を算出する代表温度算出部と、ＴＦに照射される照射量を入力し、ＴＦの代表温度を用いてＴＦに照射される照射量を変調する照射量変調部と、を備えた描画装置が記載されている。
特開２０１３−２４３２８５号公報
本発明が解決しようとする課題は、計算量を最適化しながらレジストヒーティングによるパターンの寸法変化を抑制する荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法を提供することである。
実施形態の荷電粒子ビーム描画装置は、パターン属性情報が対応づけられた描画データを保存する描画データ記憶部と、描画データをパターン属性情報が対応づけられたショットデータに分割するショット分割部と、パターン属性情報に対応づけられ伝熱の近似計算の際に計算上併合する補正区画領域を判定する指標を保存する指標記憶部と、ショットデータに基づいて描画スケジュールを作成する描画スケジュール作成部と、描画スケジュールと、指標と、に基づいて、描画対象のショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱の近似計算方法を決定する近似計算方法決定部と、近似計算方法に基づいて、ショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱による温度上昇量を計算する熱拡散計算部と、温度上昇量に基づいて、ショットデータにより描画されるショットの代表温度を求めるショット温度計算部と、代表温度に基づいて、ショットデータにより描画されるショットの照射量を変調する照射量変調部と、変調された照射量と、描画スケジュールと、に基づいて描画を行う描画部と、を備える。
上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、指標は、伝熱の近似計算の際に併合しない補正区画領域数であることが好ましい。
上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、指標は、伝熱の近似計算の際に補正区画領域の併合を行なわない時間であることが好ましい。
上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、伝熱の近似計算の際に補正区画領域の併合の要否を判定する温度上昇量であることが好ましい。
実施形態の荷電粒子ビーム描画方法は、パターン属性情報が対応づけられた描画データをパターン属性情報が対応づけられたショットデータに分割し、ショットデータに基づいて描画スケジュールを作成し、描画スケジュールと、パターン属性情報に対応づけられ伝熱の近似計算の際に計算上併合する補正区画領域を判定する指標と、に基づいて、描画対象のショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱の近似計算方法を決定し、近似計算方法に基づいて、ショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱による温度上昇量を計算し、温度上昇量に基づいて、ショットデータにより描画されるショットの代表温度を計算し、代表温度に基づいて、ショットデータにより描画されるショットの照射量を変調し、変調された照射量と、描画スケジュールと、に基づいて描画を行う。
本発明によれば、計算量を最適化しながらレジストヒーティングによるパターンの寸法を抑制する荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法の提供が可能となる。
第１の実施形態における描画装置の構成を示す概念図。 第１の実施形態における各領域を説明するための概念図。 第１の実施形態における描画方法の要部工程を示すフローチャート図。 第１の実施形態におけるＳＦ（サブフィールド：Ｓｕｂ Ｆｉｅｌｄ）内のＴＦ（Ｔｅｒｔｉａｒｙ Ｆｉｒｌｄ）描画順序を示す概念図。 第１の実施形態におけるストライプ領域内のＳＦの描画順序の一例を示す概念図。 第１の実施形態におけるＳＦ内のＴＦの描画順序の一例を示す概念図。 第１の実施形態におけるＡＩ（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）＝１の場合の偏向領域の併合の概念図。 第１の実施形態におけるＡＩ＝２の場合の偏向領域の併合の概念図。 第３の実施形態における描画方法の要部工程を示すフローチャート図。 第３の実施形態における偏向領域の併合の概念図。 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。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
以下、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。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態の荷電粒子ビーム描画装置は、パターン属性情報が対応づけられた描画データを保存する描画データ記憶部と、描画データをパターン属性情報が対応づけられたショットデータに分割するショット分割部と、パターン属性情報に対応づけられ伝熱の近似計算の際に計算上併合する補正区画領域を判定する指標を保存する指標記憶部と、ショットデータに基づいて描画スケジュールを作成する描画スケジュール作成部と、描画スケジュールと、指標と、に基づいて、描画対象のショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱の近似計算方法を決定する近似計算方法決定部と、近似計算方法に基づいて、ショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱による温度上昇量を計算する熱拡散計算部と、温度上昇量に基づいて、ショットデータにより描画されるショットの代表温度を求めるショット温度計算部と、代表温度に基づいて、ショットデータにより描画されるショットの照射量を変調する照射量変調部と、変調された照射量と、描画スケジュールと、に基づいて描画を行う描画部と、を備える。
図１は、本実施形態における描画装置の構成を示す概念図である。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、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型（ＶＳＢ型）の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、ブランキング偏向器（ブランカー）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６が配置されている。描画室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、レジストが塗布された描画対象となる試料１０１（基板）が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
制御部１６０は、制御計算機ユニット１１０、偏向制御回路１２０、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプユニット１３０、１３２、１３４、１３６（偏向アンプ）、描画データ記憶部１４０、指標記憶部１４２を有している。描画データ記憶部１４０と、指標記憶部１４２は、磁気ディスク装置等の記憶装置で構成される。制御計算機ユニット１１０、偏向制御回路１２０、描画データ記憶部１４０および指標記憶部１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。偏向制御回路１２０にはＤＡＣアンプユニット１３０、１３２、１３４、１３６が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３０は、ブランキング偏向器２１２に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２は、副偏向器２０９に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３４は、主偏向器２０８に接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３６は、副副偏向器２１６に接続されている。
また、制御計算機ユニット１１０内には、ショット分割部５０、第１補正区画毎ショット割振部５２、第２補正区画毎ショット割振部５４、描画スケジュール作成部５６、補正区画描画順序設定部５８、第１補正区画内総電荷量計算部６０、第２補正区画内総電荷量計算部６２、熱拡散計算部６４、ショット温度計算部６６、照射量変調部６８、照射量マップ作成部７０、第１補正区画内代表図形設定部７２、第２補正区画内代表図形設定部７４、近似計算方法決定部７６、照射時間計算部７８、温度上昇量判断部８０、描画処理部９０、及びメモリ９２が配置される。ショット分割部５０、第１補正区画毎ショット割振部５２、第２補正区画毎ショット割振部５４、描画スケジュール作成部５６、補正区画描画順序設定部５８、第１補正区画内総電荷量計算部６０、第２補正区画内総電荷量計算部６２、熱拡散計算部６４、ショット温度計算部６６、照射量変調部６８、照射量マップ作成部７０、第１補正区画内代表図形設定部７２、第２補正区画内代表図形設定部７４、近似計算方法決定部７６、照射時間計算部７８、温度上昇量判断部８０、描画処理部９０、及びメモリ９２といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機ユニット１１０内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ９２に記憶される。ショット分割部５０、第１補正区画毎ショット割振部５２、第２補正区画毎ショット割振部５４、描画スケジュール作成部５６、補正区画描画順序設定部５８、第１補正区画内総電荷量計算部６０、第２補正区画内総電荷量計算部６２、熱拡散計算部６４、ショット温度計算部６６、照射量変調部６８、照射量マップ作成部７０、第１補正区画内代表図形設定部７２、第２補正区画内代表図形設定部７４、近似計算方法決定部７６、照射時間計算部７８、温度上昇量判断部８０及び描画処理部９０の少なくとも１つがソフトウェアで構成される場合には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）或いはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）といった計算機が配置される。特に、熱拡散計算部６４、及び代表温度計算部６６といった計算量の多い機能のためには、複数のＣＰＵ或いは複数のＧＰＵといった計算機が配置される。
描画データ記憶部１４０には、パターン属性情報が対応づけられた描画データが保存されている。
指標記憶部１４２には、パターン属性情報に対応づけられ伝熱の近似計算の際に計算上併合する偏向領域を判定する指標が保存されている。ここで偏向領域は、補正区画領域の一例である。
ここで、図１では、本実施形態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、本実施形態における各領域を説明するための概念図である。図２において、試料１０１の描画領域１０は、主偏向器２０８の偏向可能幅で、例えばｙ方向に向かって短冊状に複数のストライプ領域２０に仮想分割される。また、各ストライプ領域２０は、副偏向器２０９の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のサブフィールド（ＳＦ）３０に仮想分割される。そして、各ＳＦ３０は、副副偏向器２１６の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のアンダーサブフィールド（ＵＳＦ：Ｕｎｄｅｒ Ｓｕｂ Ｆｉｅｌｄ、ここでは第３の偏向領域を意味するＴｅｒｔｉａｒｙ Ｆｉｒｌｄの略語を用いて「ＴＦ」とする。以下、同じ）４０に仮想分割される。そして、各ＴＦ４０の各ショット位置４２にショット図形が描画される。各ＳＦ内のＴＦ分割数は、ＴＦの熱拡散計算によって描画動作が律速しない程度の数が望ましい。例えば、縦横１０個以下が望ましい。より好適には、縦横５個以下が望ましい。
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３０に対して、ブランキング制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプユニット１３０では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、ブランキング偏向器２１２に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームが形成される。
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３４に対して、主偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプユニット１３４では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、主偏向器２０８に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームがメッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）の基準位置に偏向される。
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３２に対して、副偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプユニット１３２では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、副偏向器２０９に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームがメッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）内にさらにメッシュ状に仮想分割された最小偏向領域となるアンダーサブフィールド（ＴＦ）の基準位置に偏向される。
偏向制御回路１２０からＤＡＣアンプユニット１３６に対して、副副偏向制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプユニット１３６では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、副副偏向器２１６に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームがメッシュ状に仮想分割された所定のサブフィールド（ＳＦ）内にさらにメッシュ状に仮想分割された最小偏向領域となるアンダーサブフィールド（ＴＦ）内の各ショット位置に偏向される。
描画装置１００では、複数段の偏向器を用いて、ストライプ領域２０毎に描画処理を進めていく。ここでは、一例として、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６といった３段偏向器が用いられる。ＸＹステージ１０５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ていく。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の描画を進めていく。以降、同様に、３番目以降のストライプ領域２０の描画を進めていく。そして、主偏向器２０８（第１の偏向器）が、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、ＳＦ３０の基準位置Ａに電子ビーム２００を順に偏向する。また、副偏向器２０９（第２の偏向器）が、各ＳＦ３０の基準位置Ａから、ＴＦ４０の基準位置Ｂに電子ビーム２００を順に偏向する。そして、副副偏向器２１６（第３の偏向器）が、各ＴＦ４０の基準位置Ｂから、当該ＴＦ４０内に照射されるビームのショット位置４２に電子ビーム２００を偏向する。このように、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び副副偏向器２１６は、サイズの異なる偏向領域をもつ。そして、ＴＦ４０は、かかる複数段の偏向器の偏向領域のうち、最小偏向領域となる。
以下、第１補正区画領域をＴＦ４０、第２補正区画領域をＳＦ３０として説明する。しかしながら、第１補正区画領域および第２補正区画領域は、それぞれＴＦ４０やＳＦ３０に限られるものではなく、ＴＦ４０でもＳＦ３０でもない独立した領域を第１補正区画領域または第２補正区画領域としてもよい。独立した領域のサイズは、ＳＦ３０よりも小さいサイズが好適である。
図３は、本実施形態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。本実施形態における描画方法は、ショット分割工程（Ｓ１０２）と、照射量Ｄマップ作成工程（Ｓ１０４）と、第１補正区画毎ショット割振工程（Ｓ１０６）と、第１補正区画内総電荷量計算工程（Ｓ１０８）と、第１補正区画内代表図形設定工程（Ｓ１１０）と、第２補正区画毎ショット割振工程（Ｓ１１２）と、第２補正区画内総電荷量計算工程（Ｓ１１４）と、第２補正区画内代表図形設定工程（Ｓ１１６）と、描画順決定工程（Ｓ１１８）と、描画スケジュール作成工程（Ｓ１２０）と、近似計算方法決定工程（Ｓ１２２）と、熱拡散計算工程（Ｓ１２４）と、ショット温度計算工程（Ｓ１２６）と、照射量変調工程（Ｓ１９０）と、描画工程（Ｓ１９２）といった一連の工程を実施する。
ショット分割工程（Ｓ１０２）として、ショット分割部５０は、描画データ記憶部１４０からパターン属性情報が対応づけられた描画データを入力し、描画データをパターン属性情報が対応づけられたショットデータに分割する。
照射量Ｄマップ作成工程（Ｓ１０４）として、照射量マップ作成部７０は、所定のサイズのメッシュ領域毎に、必要な照射量を算出する。メッシュ領域とは、たとえば補正区画領域である。そして、描画領域全面、或いはストライプ領域毎について照射量マップを作成する。例えば、近接効果を補正する場合には、近接効果メッシュ領域毎に必要な照射量を算出すると好適である。近接効果メッシュ領域のサイズは、近接効果の影響範囲の１／１０程度のサイズが好適である。例えば、１μｍ程度が好適である。ここで、照射量マップ作成工程（Ｓ１０４）とショット分割工程（Ｓ１０２）とは並列に処理されると好適である。但し、これに限るものではなく、直列に実施されても構わない。かかる場合、順序はどちらが先でも構わない。
第１補正区画毎ショット割振工程（Ｓ１０６）として、第１補正区画毎ショット割振部５２は、ショット分割された各ショットデータを、当該ショットデータに対応するショット図形が配置されるＴＦ４０に割り振る。
第１補正区画内総電荷量計算工程（Ｓ１０８）として、第１補正区画内総電荷量計算部６０は、最小偏向領域となるＴＦ４０毎に、当該ＴＦ４０内に照射される電子ビーム２００の総電荷量を算出する。総電荷量Ｑは、当該ＴＦ４０内に照射される各ショット図形の面積と照射量の積和で算出される。ここで注目するＴＦ４０の位置をｉ’とする。そして、かかる注目ＴＦ４０内のｉ番目のショットの面積Ｓ（ｉ）とドーズ量Ｄ（ｉ）とを用いて、ＴＦ４０内の総電荷量Ｑ（ｉ’）は、以下の数式（１）で定義できる。Ｄ（ｉ）とＳ（ｉ）はショット分割工程（Ｓ１０２）と照射量Ｄマップ作成工程（Ｓ１０４）と第１補正区画毎ショット割振工程（Ｓ１０６）を通って演算されればよい。
Figure 2017055109
第１補正区画内代表図形設定工程（Ｓ１１０）として、第１補正区画内代表図形設定部７２は、ＴＦ４０内に位置するすべてのショットの総面積と等しい面積を有する代表図形を作成する。代表図形の形状は、たとえば正方形である。また、代表図形の中心は、たとえば、ＴＦ４０内に位置するすべてのショットの重心が位置する場所と同じ場所に位置する。
第２補正区画毎ショット割振工程（Ｓ１１２）として、第２補正区画毎ショット割振部５４は、ショット分割された各ショットデータを、当該ショット図形が配置されるＳＦ３０に割り振る。
第２補正区画内総電荷量計算工程（Ｓ１１４）として、第２補正区画内総電荷量計算部６０は、ＳＦ３０毎に、当該ＳＦ３０内に照射される電子ビーム２００の総電荷量を算出する。総電荷量は、当該ＳＦ３０内に照射される各ショット図形の面積と照射量の積和で算出される。
第２補正区画内代表図形設定工程（Ｓ１１６）として、第２補正区画内代表図形設定部７４は、ＳＦ３０内に位置するすべてのショットの総面積と等しい面積を有する代表図形を作成する。代表図形の形状は、たとえば正方形である。また、代表図形の中心は、たとえば、ＳＦ３０内に位置するすべてのショットの重心が位置する場所と同じ場所である。
描画順設定工程（Ｓ１１８）として、描画順設定部５８は、ＳＦ３０およびＴＦ４０の描画順序を設定する。
図４は、本実施形態におけるＳＦ内のＴＦ描画スケジュールと各ＴＦの総電荷量を示す概念図である。図４において、一例として、ＳＦ内に配置される左下のＴＦからｘ方向１列目のＴＦ列をｙ方向に向かって順に描画し、ｘ方向１列目の描画が終了後、ｘ方向２列目のＴＦ列の各ＴＦについてｙ方向に向かって順に描画する。そして、ｘ方向３列目以降のＴＦ列の各ＴＦについても同様にｙ方向に向かって順に描画する。図４の例では、以上のような描画スケジュールで描画していく場合を示している。図４では、総電荷量Ｑを当該ＴＦの描画時間で割った平均電流を描画順序に沿って示している。
図５は、本実施形態におけるストライプ領域内のＳＦの描画順序の一例を示す概念図である。図５において、各ストライプ領域内のＳＦは、各ストライプ領域に配置される複数のＳＦをｙ方向にまとめた各ＳＦ列について、下のＳＦからｙ方向に向かって順に描画するアップワード（ＵＷＤ）の描画順序と、上のＳＦから−ｙ方向に向かって順に描画するダウンワード（ＤＷＤ）の描画順序との２種類を用意可能である。
図６は、本実施形態におけるＳＦ内のＴＦの描画順序の一例を示す概念図である。図６において、各ＳＦ内のＴＦは、左下のＴＦからｘ方向に向かって順にｙ方向１行目を描画し、ｙ方向２行目以降も左側端のＴＦからｘ方向に向かって順に描画する描画順序（０）と、左下のＴＦからｙ方向に向かって順にｘ方向１列目を描画し、ｘ方向２列目以降も下側端のＴＦからｙ方向に向かって順に描画する描画順序（１）と、左上のＴＦからｘ方向に向かって順に−ｙ方向１行目を描画し、−ｙ方向２行目以降も左側端のＴＦからｘ方向に向かって順に描画する描画順序（２）と、左上のＴＦから−ｙ方向に向かって順にｘ方向１列目を描画し、ｘ方向２列目以降も上側端のＴＦから−ｙ方向に向かって順に描画する描画順序（３）と、右下のＴＦから−ｘ方向に向かって順にｙ方向１行目を描画し、ｙ方向２行目以降も右側端のＴＦから−ｘ方向に向かって順に描画する描画順序（４）と、右下のＴＦからｙ方向に向かって順に−ｘ方向１列目を描画し、−ｘ方向２列目以降も下側端のＴＦからｙ方向に向かって順に描画する描画順序（５）と、右上のＴＦから−ｘ方向に向かって順に−ｙ方向１行目を描画し、−ｙ方向２行目以降も右側端のＴＦから−ｘ方向に向かって順に描画する描画順序（６）と、右上のＴＦから−ｙ方向に向かって順に−ｘ方向１列目を描画し、−ｘ方向２列目以降も上側端のＴＦから−ｙ方向に向かって順に描画する描画順序（７）と、を用意可能である。
図５および図６の描画順序を組み合わせて、ＳＦ及びＴＦの描画順序が設定されればよい。例えば、熱拡散が生じにくい順序で設定するとより好適である。
描画スケジュール作成工程（Ｓ１２０）として、描画スケジュール作成部５６は、ショットデータに基づいて描画スケジュールを作成する。例として、ｉ番目のショット４２の描画時刻ｔｉの計算方法を述べる。ｉ番目のショット４２の描画時刻ｔｉは、ｉ番目のショット以前に描画されたショット４２のドーズ量Ｄ（ｊ）と、電子ビーム２００の電流密度Ｈと、ｊ番目と（ｊ＋１）番目のショット間のセトリングタイムＬ（ｊ）とを用いて求められる。各ショット４２の描画時刻ｔｉは、以下の数式（２）で定義できる。なお、電子ビーム２００の電流密度Ｈの情報は外部から入力、および設定されればよい。また、ｊ番目と（ｊ＋１）番目のショット間のセトリングタイムＬ（ｊ）は、外部より入力されたセトリング時間情報に基づいて、それぞれ、ｊ番目と（ｊ＋１）番目のショット間の距離、もしくはｊ番目のショットが属するＴＦと（ｊ＋１）番目のショットが属するＴＦ間の距離、もしくはｊ番目のショットが属するＳＦと（ｊ＋１）番目のショットが属するＳＦ間の距離に応じて適宜設定されればよい。
Figure 2017055109
各ＴＦ４０の描画時刻ｔｊについては、一例として、当該ＴＦに所属するすべてのショットの描画時刻ｔｉの平均値で設定可能である。また、各ＳＦ３０の描画時刻ｔｋについても同様に設定可能である。
以上の計算を各ＴＦについておこなうと、描画スケジュールを決定することができる。
近似計算方法決定工程（Ｓ１２２）として、近似計算方法決定部７６は、描画スケジュール作成部５６によって作成された描画スケジュールと、指標記憶部１４２に保存された指標と、に基づいて、描画対象のショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱の近似計算方法を決定する。
表１は、本実施形態において、各ＡＩ値に対応づけられた、伝熱の近似計算の際に計算上併合しない補正区画領域数を、指標としてまとめたものである。ＡＩ値は、パターン属性情報の一例である。
Figure 2017055109
ＡＩ値がゼロ（０）の場合は、ショットを計算上併合しないＴＦ数は∞（無限大）であり、ＴＦを計算上併合しないＳＦ数は∞（無限大）である。すなわち、ゼロ（０）のＡＩ値が対応づけられた描画データについては、計算上併合しない。ゼロ（０）のＡＩ値が対応づけられた描画データは、精度が最も要求される描画データである。
ＡＩ値が１の場合は、ショットを計算上併合しないＴＦ数は２００であり、ＴＦを計算上併合しないＳＦ数は１０である。１のＡＩ値が対応づけられた描画データは、ゼロのＡＩ値が対応づけられた描画データの次に、精度が要求される描画データである。
図７は、本実施形態におけるＡＩ＝１の場合の偏向領域の併合の概念図である。図７での描画対象のショットはＳｈｏｔiであり、紙面上左側のショットは紙面上右側のショットよりも時間的に前に描画されたショットである。図７はメモリ９２上に格納されたショット情報のメモリ領域、ＴＦ情報のメモリ領域、ならびにＳＦ情報のメモリ領域の概念図でもあり、偏向領域の併合の挙動は、各メモリ領域間の遷移として表現される。
ＡＩ＝１の場合、ショットを計算上併合しないＴＦ数は２００なので、Ｓｈｏｔiが属するＴＦであるＴＦjからＴＦｊ−１９９までの、２００個分のＴＦに属するショットについては、個々のショットからＳｈｏｔiへの伝熱をそれぞれ計算する。
次に、ＡＩ値が１の場合のＴＦを計算上併合しないＳＦ数は１０である。そこで、ＴＦｊ−２００の属するＳＦｋ−１８からＳＦｋ−２７までは、個々のショットからＳｈｏｔiへの伝熱をＴＦごとに計算上併合して、個々のＴＦからＳｈｏｔiへの伝熱を計算することにより、ショットごとに計算をする場合に比べて計算量を削減する。ここで、上記の併合の方法としては、たとえば、ＴＦ内に位置するすべてのショットの総面積と等しい面積を有する代表図形を、当該ＴＦ内に位置するすべてのショットの重心が位置する場所と当該代表図形の中心が同じ場所になるように配置させる。次に、個々のショットからＳｈｏｔiへの伝熱の和を、当該代表図形からＳｈｏｔiへの伝熱として計算する。
ＳＦｋ−２８とＳＦｋ−２９に属するショットについては、ＳＦごとに計算上併合して、個々のＳＦからＳｈｏｔiへの伝熱を計算することにより、ショットごとあるいはＴＦごとに計算をする場合に比べて計算量を削減する。ここで、上記の併合の方法としては、たとえば、ＳＦ内に位置するすべてのショットの総面積と等しい面積を有する代表図形を、当該代表図形の中心が当該ＳＦ内に位置するすべてのショットの重心が位置する場所と同じ場所になるように配置させる。次に、個々のショットからＳｈｏｔiへの伝熱の和を、当該代表図形からＳｈｏｔiへの伝熱として計算する。
ＡＩ値が２の場合は、ショットを計算上併合しないＴＦ数は１であり、ＴＦを計算上併合しないＳＦ数は１である。２のＡＩ値が対応づけられた描画データは、精度が要求されない描画データである。
図８は、本実施形態におけるＡＩ＝２の場合の偏向領域の併合の概念図である。図８での描画対象のショットはＳｈｏｔiであり、紙面上左側のショットは紙面上右側のショットよりも時間的に前に描画されたショットである。図８はメモリ９２上に格納されたショット情報のメモリ領域、ＴＦ情報のメモリ領域、ならびにＳＦ情報のメモリ領域の概念図でもあり、偏向領域の併合の挙動は、各メモリ領域間の遷移として表現される。
ＡＩ＝２の場合、ショットを計算上併合しないＴＦ数は１なので、Ｓｈｏｔiが属するＴＦ１内のショットであるＳｈｏｔｉ−１とＳｈｏｔｉ−２についてのみ、個々のショットからＳｈｏｔiへの伝熱を計算する。
次に、ＴＦを計算上併合しないＳＦ数は１である。そのため、Ｓｈｏｔiが属するＳＦｋについては、ＴＦを計算上併合しない。ただしＴＦｊにつぃては上述の通り個々のショットからＳｈｏｔiへの伝熱を計算したため、ＴＦｊ−１について、個々のショットからＳｈｏｔiへの伝熱をＴＦごとに計算上併合して、個々のＴＦからＳｈｏｔiへの伝熱を計算することにより、ショットごとに計算をする場合に比べて計算量を削減する。
ＳＦｋ−１からＳＦｋ−８までは、ＳＦごとに計算上併合して、個々のＳＦからＳｈｏｔiへの伝熱を計算することにより、ショットごとあるいはＴＦごとに計算をする場合に比べて計算量を削減する。
次に、熱拡散計算工程（Ｓ１２４）として、熱拡散計算部６４は、近似計算方法決定部７６で決定された近似計算方法に基づいて、ショットデータにより描画される当該ショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱による温度上昇量δＴｉｊを算出する。温度上昇量δＴｉｊは、ｉ番目のショットが、他のｊ番目のショット、ＴＦまたはＳＦからの伝熱により生じる温度上昇量を示している。温度上昇量δＴｉｊは、他のショット、ＴＦまたはＳＦが時刻ｔｊに描画された後に、時刻ｔｉに当該ショットが描画されるまでの経過時間（ｔｉ−ｔｊ）に依存する。温度上昇量δＴｉｊは、時刻ｔｊに描画されたショット、ＴＦまたはＳＦの総電荷量Ｑｊに依存した温度上昇Ａ（Ｑｊ）、熱拡散係数Ｋ、グルン飛程（Ｇｒｕｎ Ｒａｎｇｅ）Ｒｇ、時刻ｔｉに描画されたショットの座標（Ｘｉ，Ｙｉ）、時刻ｔｊに描画された他のショット、ＴＦまたはＳＦの座標（Ｘｊ，Ｙｊ）、を用いて、次の数式（３）で定義できる。かかる数式（３）では、一例として、Ｚ（深さ）方向直方体近似で、照射中拡散無視近似の場合を示している。
Figure 2017055109
数式（３）において、熱拡散係数Ｋは、Ｋ２［（ｍｍ）２／ｓ］＝λ／（ρＣｐ）で表される係数である。ここで、λは熱伝導率［Ｗ／（Ｋ・ｍ）］、ρはグラム密度［ｇ／ｃｍ３］、Ｃｐは比熱［Ｊ／（Ｋ・ｇ）］を示す。数式（３）におけるグルン飛程Ｒｇは以下の数式（４）で表される。
Figure 2017055109
なお、グルン飛程Ｒｇは、エネルギーＥ［ｋｅＶ］の電子線を、グラム密度ρ［ｇ／ｃｍ３］の物質に垂直入射したときの深さ方向の平均飛程近似式を示している。また、Ａ（Ｑｊ）は、一例として、Ａ＝（Ｅ・Ｑｊ）／（ρＣｐ・Ｒｇ・Ｓ）で示すことができる。ここで、ＱｊはＴＦｊの総電荷量［ｆＣ］（フェムトクーロン）、Ｓはショットまたは代表図形の面積［μｍ２］、Ｅ，ρ，Ｃｐ，Ｒｇは上記と同様である。また、数式（３）において、ｅｒｆ（）は誤差関数を示す。
ショット温度計算工程（Ｓ１２６）として、ショット温度計算部６６は、算出された温度上昇量δＴｉｊに基づいて、ショット毎に、当該ショットよりも前に描画される他のショット、ＴＦまたはＳＦからの伝熱に基づく、ショットデータによる描画される当該ショットの温度を算出する。ショット温度計算部６６は、当該ショットよりも前に描画される他のショット、ＴＦまたはＳＦからの伝熱により生じる各温度上昇量δＴｉｊを累積加算することで、たとえば当該ショットの代表温度Ｔｉを求め、代表温度Ｔｉを当該ショットの温度とする。代表温度Ｔｉは、次の数式（４）で定義される。
Figure 2017055109
照射量変調工程（Ｓ１９０）として、照射量変調部６８は、各ショット用に求められた照射量Ｄ（第１の照射量）を入力し、ショットデータにより描画される当該ショットの代表温度Ｔｉに基づいて各ショット用の照射量Ｄ（第１の照射量）を変調する。変調後の照射量Ｄ’（第２の照射量）は、Ｄ’＝Ｄ・ｆ（Ｔｉ）で求めることができる。
描画工程（Ｓ１９２）として、まず、照射時間計算部７８が、ショット毎に照射時間を算出する。照射時間は変調後の照射量Ｄ’（第２の照射量）を電流密度Ｈで割ることで求めることができる。そして、描画処理部９０は、各ショットを描画する際には、各ショットに対応する照射時間になるように偏向制御回路１２０を制御する。描画処理部９０は、偏向制御回路１２０等を介して描画部１５０を制御して、描画処理を開始する。描画部１５０は、ショット毎に得られた変調後の照射量Ｄ’（第２の照射量）の電子ビーム２００を用いて、試料１０１上に所望のパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。偏向制御回路１２０は、ショット毎の照射時間を制御するデジタル信号をＤＡＣアンプユニット１３０に出力する。そして、ＤＡＣアンプユニット１３０は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅した上で偏向電圧としてブランキング偏向器２１２に印加する。
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２内を通過する際にブランキング偏向器２１２によって、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、ビームＯＦＦの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮へいされるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。ブランキング偏向器２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間で試料１０１に照射される電子ビーム２００のショットあたりの照射量が調整されることになる。
なお、変調後の照射量Ｄ’（第２の照射量）に基づいて描画スケジュールを求め、再度上記の温度計算をおこなって描画スケジュールを求めるプロセスを繰り返し、描画スケジュールが収束するまで温度計算を繰り返してもよいし、計算機の計算速度等に応じて描画スケジュールを計算する回数を制限してもよい。
パターンの微細化が進むに従い、ショットノイズの影響を減じるために、照射量が増えてきている。しかし照射量が増えると、レジストが加熱されることにより、寸法精度が悪化する。寸法精度の悪化を緩和するためにレジストの加熱温度に基づいて照射量を補正することが可能だが、過去のすべてのショットからの伝熱の寄与を計算する必要があり、計算量が増加しすぎるという問題がある。
計算時間が描画時間より短くなるように、時間的に過去のショットからの影響を途中で打ち切り、計算量を削減することも可能である。しかし、打ち切られた部分のパターンが密か粗かによって、温度補正値のばらつきが生じるおそれがある、また、打ち切りの程度によっては、他のＳＦからの加熱の補正には対応できなくなる。
本実施形態の描画装置は、描画データ記憶部と、ショット分割部を備えることにより、各ショットが構成するパターン図形につき、精度の要求の度合いに関する情報が設けられる。次に、指標記憶部と、描画スケジュール作成部と、近似計算方法決定部を備えることにより、精度の要求の度合いに応じて、計算上の併合の仕方を変えることができる。これにより、レジストヒーティングによるパターンの寸法変化を抑制するために必要な計算量を、精度が要求されるパターンについては多く、一方精度が要求されないパターンについては少なくすることが可能となる。これにより、レジストヒーティングによるパターンの寸法変化を抑制するために必要な計算量を最適化することが容易になる。
以上のように、本実施形態の描画装置及び描画方法によれば、計算量を最適化しながらレジストヒーティングによるパターンの寸法変化を抑制する描画装置及び描画方法の提供が可能となる。
（第２の実施形態）
本実施形態の描画装置は、伝熱の近似計算の際に補正区画領域の併合を行なわない指標が、時間である点で、第１の実施形態と異なっている。ここで、第１の実施形態と重複する内容については、記載を省略する。
表２は、本実施形態における、各ＡＩ値について、伝熱の近似計算の際に補正区画領域の併合を行なわない時間を、指標としてまとめたものである。
Figure 2017055109
ＡＩ値がゼロ（０）の場合は、ショットを計算上併合しない時間は∞（無限大）であり、ＴＦを計算上併合しない時間は∞（無限大）である。すなわち、ゼロ（０）のＡＩ値が対応づけられた描画データについては、計算上併合をしない。
ＡＩ値が１の場合は、ショットを計算上併合しない時間は４μｓであり、ＴＦを計算上併合しない時間は４０μｓである。ＡＩ値がゼロの場合は、ショットを計算上併合しない時間は１μｓであり、ＴＦを計算上併合しない時間は１０μｓである。
ＡＩ値が１の場合を例にとって説明すると、計算対象となるショットより４μｓ前までに描画されたショットについては、計算上併合をせず、個々のショットから計算対象となるショットへの伝熱をそれぞれ計算する。次に、計算対象となるショットより４０μｓ前までに描画されたショットについては、計算対象となるショットより４μｓ前までに描画されたショットを除き、個々のショットから計算対象となるショットへの伝熱をＴＦごとに計算上併合することにより、ショットごとに計算をする場合に比べて計算量を削減する。それよりも前の時間に描画されたショットについては、ＳＦごとに計算上併合して、個々のＳＦから計算対象となるショットへの伝熱を計算することにより、ショットごとあるいはＴＦごとに計算をする場合に比べて計算量を削減する。
本実施形態の描画装置においては、ショットやＴＦの計算上の併合を時間で区切るため、より単純に近似計算方法を決定することが出来る。
以上、本実施形態の描画装置及び描画方法によれば、計算量を最適化しながらレジストヒーティングによるパターンの寸法変化を抑制する描画装置及び描画方法の提供が可能となる。
（第３の実施形態）
本実施形態の描画装置は、伝熱の近似計算の際に補正区画領域の併合の要否を判定する指標が、温度上昇量である点で、第１および第２の実施形態と異なっている。ここで、第１および第２の実施形態と重複する点については、記載を省略する。
図９は、本実施形態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１０は、本実施形態における偏向領域の併合の概念図である。
表３は、本実施形態における、各ＡＩ値に対して、補正区画領域の併合の要否を判定する温度上昇量を、指標としてまとめたものである。
Figure 2017055109
ＡＩ値がゼロ（０）の場合は、ショットを計算上併合しないショットの温度上昇量ε１は０Ｋであり、ＴＦを計算上併合しないＴＦの温度上昇量ε２は０Ｋである。すなわち、ゼロ（０）のＡＩ値が対応づけられた描画データについては、計算上併合しない。
ＡＩ値が１の場合は、ε１は０．０１Ｋであり、ε２は０．００５Ｋである。また、ＡＩ値が２の場合は、ε１は０．０４Ｋであり、ε２は０．０２Ｋである。
本実施形態においては、描画スケジュール作成部５６は、温度上昇量δＴｉｊの計算処理をすべきショットがあるかを調べる（Ｓ１３０）。計算処理をすべきショットがある場合は、ショット間熱拡散計算工程（Ｓ１３２）として、熱拡散計算部６４は、各ショットから計算対象となるショット（Ｓｈｏｔi）への伝熱による温度上昇量δＴｉｊを計算する。次にショット温度計算部６６は、代表温度Ｔｉを計算する。一方、計算処理をすべきショットがない場合は、ショット温度計算部６６は、代表温度Ｔｉを確定させる（Ｓ１８８）。
次に、温度上昇量判断部８０は、当該ショットからＳｈｏｔiへの温度上昇量δＴｉｊがε１より小さいか、を判断する。δＴｉｊがε１以上であれば、Ｓ１３０に戻る。一方δＴｉｊがε１より小さければ、描画スケジュール作成部５６は、当該ショットが計算の対象となっているＴＦ内において、最後の計算処理をすべきショットであるかを調べる（Ｓ１３４）。
Ｓ１３４において、当該ショットが最後の計算処理をすべきショットである場合は、描画スケジュール作成部５６は、温度上昇量δＴｉｊ’の計算処理をすべきＴＦがあるかを調べる（Ｓ１３６）。計算処理をすべきＴＦがある場合は、ショット−ＴＦ間熱拡散計算工程（Ｓ１３８）において、熱拡散計算部６４は各ＴＦからＳｈｏｔiへの伝熱による温度上昇量δＴｉｊ’を計算し、ショット温度計算部６６は温度上昇量δＴｉｊ’を用いて代表温度Ｔｉを計算する。
一方、Ｓ１３４において、当該ショットが最後の計算処理をすべきショットでない場合、すなわち、計算の対象となっているＴＦ内においてまだ計算処理をすべきショットが残っている場合には、Ｓ１３０とＳ１３２において、計算の対象となっているＴＦ内において計算処理をすべきショット全ての温度上昇量δＴｉｊと代表温度Ｔｉを計算する。そして、計算の対象となっているＴＦ内の最終ショットについて温度上昇量δＴｉｊと代表温度Ｔｉが計算された後（Ｓ１３４）に、Ｓ１３６に進む。
図１０を例にとると、ＳｈｏｔiからＳｈｏｔｉ−１１まではδＴｉｊはε１より大きいため、ショット間熱拡散計算工程（Ｓ１３２）で温度上昇量δＴｉｊと代表温度Ｔｉを計算する。次に、Ｓｈｏｔｉ−１２ではδＴｉｊ＜ε１であり、かつＳｈｏｔｉ−１２はＴＦｊ−３内の最終ショットである（Ｓ１３４）。次に、ＴＦｊ−４およびＴＦｊ−４より時間的に前に描画されたショットについては計算処理すべきＴＦ内のショットと判断できるため（Ｓ１３６）、ショット−ＴＦ間熱拡散計算工程（Ｓ１３８）において各ＴＦからＳｈｏｔiへの伝熱による温度上昇量δＴｉｊ’を熱拡散計算部６４が計算し、代表温度Ｔｉをショット温度計算部６６が計算する。なお、ＴＦ単位で計算上併合して計算した温度上昇量は、計算の対象となる補正区画が大きくなるため、ショット単位で計算した温度上昇量より大きくなることがある。図１０においても、ＴＦｊ−４からＳｈｏｔiへの伝熱による温度上昇量は、Ｓｈｏｔｉ−１２からＳｈｏｔiへの伝熱による温度上昇量より大きくなっている。
次に、温度上昇量判断部８０は、当該ＴＦからＳｈｏｔiへの温度上昇量δＴｉｊ’が、ε２より小さいかを判断する（Ｓ１４０）。δＴｉｊ’がε２以上であれば、Ｓ１３６に戻る。一方δＴｉｊ’がε２より小さければ、描画スケジュール作成部５６は、当該ＴＦが計算の対象となっているＳＦ内において、最後の計算処理をすべきＴＦであるかを調べる（Ｓ１４０）。
Ｓ１４０において、当該ＴＦが最後の計算処理をすべきＴＦである場合は、描画スケジュール作成部５６は、温度上昇量δＴｉｊ’’の計算処理をすべきＳＦがあるかを調べる（Ｓ１４２）。計算処理をすべきＳＦがある場合は、ショット−ＳＦ間熱拡散計算工程（Ｓ１４４）において、熱拡散計算部６４は各ＳＦからＳｈｏｔiへの伝熱による温度上昇量δＴｉｊ’’を計算し、ショット温度計算部６６は温度上昇量δＴｉｊ’’を用いて代表温度Ｔｉを計算する。これを、計算処理すべきＳＦ全てについて行い、代表温度Ｔｉを確定させる（Ｓ１８８）。
一方、Ｓ１４０において、当該ＴＦが最後の計算処理をすべきＴＦでない場合、すなわち、計算の対象となっているＳＦ内においてまだ計算処理をすべきＴＦが残っている場合には、Ｓ１３６とＳ１３８において、計算の対象となっているＳＦ内において計算処理をすべきＴＦ全ての温度上昇量δＴｉｊ’と代表温度Ｔｉを計算する。そして、計算の対象となっているＳＦ内の最終ＴＦについて温度上昇量δＴｉｊ’と代表温度Ｔｉが計算された後（Ｓ１４０）に、Ｓ１４２に進む。
図１０を例にとると、ＴＦｊ−４からＴＦｊ−１２まではδＴｉｊ’＞ε２であるため、ショット−ＴＦ間熱拡散計算工程（Ｓ１３８）で温度上昇量δＴｉｊ’と代表温度Ｔｉを計算する。ＴＦｊ−１３ではδＴｉｊ’＜ε２であるため、ＳＦｋ−７およびＳＦｋ−７より時間的に前に描画されたショットについてはショット−ＳＦ間熱拡散計算工程（Ｓ１４４）で各ＳＦからＳｈｏｔiへの伝熱による温度上昇量δＴｉｊ’’と代表温度Ｔｉを計算する。なお、ＳＦ単位で計算上併合して計算した温度上昇量は、計算の対象となる補正区画が大きくなるため、ＴＦ単位で計算した温度上昇量より大きくなることがある。図１０においても、ＳＦｋ−７からＳｈｏｔiへの伝熱による温度上昇量は、ＴＦｊ−１３からＳｈｏｔiへの伝熱による温度上昇量より大きくなっている。
以降は、第１または第２の実施形態と同様なので省略する。
本実施形態の描画装置によれば、温度上昇量に基づいて計算上の併合をおこなうため、温度上昇量の特に大きなショット、ＴＦあるいはＳＦであっても精度良く計算をしながら計算量を削減できる。
以上、本実施形態の描画装置及び描画方法によれば、計算量を最適化しながらレジストヒーティングによるパターンの寸法変化を抑制する描画装置及び描画方法の提供が可能となる。
実施形態では、装置構成や検査方法等、本発明の説明に直接必要と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検査方法等を適宜選択して用いることができる。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荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子描画方法は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物の範囲によって定義されるものである。
１０ 描画領域
２０ ストライプ領域
３０ ＳＦ
４０ ＴＦ
４２ ショット位置
５０ ショット分割部
５２ 第１補正区画毎ショット割振部
５４ 第２補正区画毎ショット割振部
５６ 描画スケジュール作成部
５８ 描画順設定部
６０ 第１補正区画内総電荷量計算部
６２ 第２補正区画内総電荷量計算部
６４ 熱拡散計算部
６６ ショット温度計算部
６８ 照射量変調部
７０ 照射量マップ作成部
７２ 第１補正区画内代表図形設定部
７４ 第２補正区画内代表図形設定部
７６ 近似計算方法決定部
７８ 照射時間計算部
８０ 温度上昇量判断部
９０ 描画処理部
９２ メモリ
１００ 描画装置
１０１ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機ユニット
１２０ 偏向制御回路
１３０ ＤＡＣアンプユニット
１３２ ＤＡＣアンプユニット
１３４ ＤＡＣアンプユニット
１３６ ＤＡＣアンプユニット
１４０ 描画データ記憶部
１４２ 指標記憶部
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 第１の成形アパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６ 第２の成形アパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１４ ブランキングアパーチャ
２１６ 副副偏向器
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１０ 第１のアパーチャ
４１１ 開口
４２０ 第２のアパーチャ
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (5)

  1. パターン属性情報が対応づけられた描画データを保存する描画データ記憶部と、
    前記描画データを前記パターン属性情報が対応づけられたショットデータに分割するショット分割部と、
    前記パターン属性情報に対応づけられ伝熱の近似計算の際に計算上併合する補正区画領域を判定する指標を保存する指標記憶部と、
    前記ショットデータに基づいて描画スケジュールを作成する描画スケジュール作成部と、
    前記描画スケジュールと、前記指標と、に基づいて、描画対象の前記ショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱の近似計算方法を決定する近似計算方法決定部と、
    前記近似計算方法に基づいて、前記ショットデータにより描画される前記ショットよりも前に描画される前記他のショットからの前記伝熱による温度上昇量を計算する熱拡散計算部と、
    前記温度上昇量に基づいて、前記ショットデータにより描画される前記ショットの代表温度を求めるショット温度計算部と、
    前記代表温度に基づいて、前記ショットデータにより描画される前記ショットの照射量を変調する照射量変調部と、
    変調された照射量と、前記描画スケジュールと、に基づいて描画を行う描画部と、
    を備える荷電粒子ビーム描画装置。
  2. 前記指標は、前記伝熱の近似計算の際に併合しない補正区画領域数である請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
  3. 前記伝熱の近似計算の際に前記補正区画領域の併合を行なわない前記指標が、時間である請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
  4. 前記伝熱の近似計算の際に前記補正区画領域の併合の要否を判定する前記指標が、前記温度上昇量である請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
  5. パターン属性情報が対応づけられた描画データを前記パターン属性情報が対応づけられたショットデータに分割し、
    前記ショットデータに基づいて描画スケジュールを作成し、
    前記描画スケジュールと、前記パターン属性情報に対応づけられ伝熱の近似計算の際に計算上併合する補正区画領域を判定する指標と、に基づいて、描画対象の前記ショットデータにより描画されるショットよりも前に描画される他のショットからの伝熱の近似計算方法を決定し、
    前記近似計算方法に基づいて、前記ショットデータにより描画される前記ショットよりも前に描画される前記他のショットからの前記伝熱による温度上昇量を計算し、
    前記温度上昇量に基づいて、前記ショットデータにより描画される前記ショットの代表温度を計算し、
    前記代表温度に基づいて、前記ショットデータにより描画される前記ショットの照射量を変調し、
    変調された照射量と、前記描画スケジュールと、に基づいて描画を行う、
    荷電粒子ビーム描画方法。
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