JP4054445B2 - 荷電ビーム描画方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩ等の半導体集積回路のパターンをウエハやマスク等の試料に高速・高精度に描画するための電子ビーム等を用いた荷電ビーム描画方法に関わり、特にステージ移動速度の最適化により描画スループットの向上を図った荷電ビーム描画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路の大規模化並びに素子の微細化に伴い、描画装置をウエハまたはマスク上に電子等の荷電粒子のビームにより直接パターンを描画する荷電ビーム描画技術が広く採用されている。
【０００３】
このような荷電ビーム描画技術においては、荷電ビームを偏向できる領域（範囲）は限定されており、ビームを偏向させながら試料であるマスクを載せたステージを連続的に移動して描画を行うことになる。図１６に示すように例えばチップ領域を主偏向ビーム偏向幅で決まるフレーム領域に分割し、このフレーム領域単位に描画を行う。このようなフレーム領域単位にパターンを一度だけ描画する方法は通常描画と称される。。
【０００４】
一方、パターンの寸法精度向上の目的から荷電ビームのビーム照射量を制御しながら同一パターンを複数回描画する描画方法も行われており、多重描画と称される。多重描画では、通常描画におけるフレームに相当するストライプ領域を描画し、ステージ移動方向と直交する方向（Ｙ方向）にスナップ移動し、上記処理を繰り返すことにより全ストライプ領域を描画する。このスナップ移動はフレーム幅の多重回数分の１の幅に相当する。
【０００５】
図１７はこのような多重描画の概念を示しており、この例では２重描画となっており、ストライプ領域の移動はフレーム領域幅の半分ずつ行われる。
【０００６】
また、フレーム領域もしくはストライプ領域内をさらに分割するときには、図１８に示すように、副偏向ビーム偏向器でビーム偏向可能な副偏向領域（サブフィールド）に分割する。
【０００７】
以上の荷電ビーム描画方法において、描画速度はフレーム領域あるいはストライプ領域中では一定であり、また、フレーム領域あるいはストライプ領域を描画する時のステージ移動速度はフレーム領域、若しくはストライプ領域の中に定義されるパターンの描画時間（ビーム位置、及びビーム形状を制御して所望のパターンを描画する時間）はステージ移動速度に十分追従し得る値でなければならない。
【０００８】
この条件を満足するステージ移動速度を決定するには従来以下の様な手法が提案されている。
【０００９】
(i) フレーム領域に包含される総ショット数と総副偏向領域数より、該フレーム領域の描画処理を行うステージ移動速度を決定する（特開平１−１５２７２６号公報参照）。
【００１０】
(ii) フレーム領域に包含されるパターンの総面積を１ショットの平均的な面積により除算することにより得られる仮想的なショット数と総副偏向領域数により、該フレームの描画処理を行うステージ移動速度を決定する（特開平１−２４３５２０号公報参照）。
【００１１】
(iii) フレーム領域を所定の長さの領域に仮想的に分割し、分割した領域毎にショット数を算出し、このショット数が最も多い分割領域の描画時間を求め、この時間を分割領域の長さで除算した値を該フレーム領域の描画処理を行うステージ移動速度と決定する（特開平２−５４０６号公報）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の速度決定方法には次のような問題点があった。
従来方法(i)(ii) では、パターンがフレーム領域に均一に配置されているという前提に基づいて、フレーム領域内の平均的なステージ移動速度を決定している。しかしながら、実際のＬＳＩデバイスパターンにおいては、フレーム領域内のパターン配置は均一ではなくパターン密度の高い領域と低い領域が交互に混在するようなパターン密度の疎密がある。一般にパターン密度が高い領域を描画するには、より長い描画時間を必要とする。
【００１３】
よって従来方法(i)(ii) により算出した速度ではパターン密度が疎の領域では描画エラー（描画処理がステージ移動速度に追従できなくなって発生するエラー）は生じないが、パターン密度が密の領域では描画エラーが生じてしまい、ステージ移動速度を低く（遅く）して再度そのフレーム領域の描画処理を行わなければならないという問題があった。
【００１４】
一方、(iii) の方法にあっては、フレーム領域をブロック領域に仮想的に分割し、ブロック領域に対して速度決定することで、従来方法(i)(ii) では解決不能であったパターンの疎密に伴う問題を考慮してはいるが、結果的にはブロック領域における平均的な速度を求めているにすぎない。
【００１５】
例えば、図１９に示すように、フレームが幅Ｗの５つのブロックに分けられ仮想的に定義されていおり、パターン密度の濃い領域Ａがブロック３と４にまたがっているような例を考えると、従来方法(iii) ではブロック４の描画もブロック３で決まるステージ移動速度（Ｖ３＝Ｗ／Ｔ）で描画を行うことになる。
【００１６】
しかし、この速度Ｖ３はブロック３のみを描画するのであれば最適な速度であるが、実際はブロック３、ブロック４と連続的に描画処理を行うため、ブロック３とブロック４に跨る領域Ａの描画を行うのに最適なステージ移動速度は、Ｖ３４＝Ｗ／２Ｔである。したがって、Ｖ３＞Ｖ３４の関係から描画処理がステージ移動に追従できなくなって描画エラーが発生する可能性がある。このため、上記(i)(ii) の方法と同じようにステージ移動速度を低く（遅く）して再度そのフレーム領域の描画処理を行わなければならないという問題があった。
【００１７】
また、多重描画におけるストライプ領域のステージ移動速度の決定においても、従来方法(i)(ii)(iii)を用いることにより算出できるが、例えば、図２０に示すフレーム領域数５からなるチップを多重描画回数４で多重描画を行うと以下の式からストライプ領域数は２３となる。
【００１８】
ストライプ領域数＝フレーム領域数＋（多重描画回数−１）×（フレーム領域＋１）
したがって、この場合、通常描画のＮ倍以上のストライプ領域全て（２３領域）に対して処理を行うことになる。
【００１９】
以上のように、従来の方法で求めたステージ移動速度で描画すると、描画エラーが発生する可能性があり、また、Ｎ回の多重描画においては通常描画のＮ倍以上のステージ速度算出処理時間を要する。これら問題により描画時間の増大、即ち、描画装置システム全体のスループットの低下を招くという問題があった。
【００２０】
よって本発明は、通常描画におけるフレーム領域、若しくは多重描画におけるストライプ領域内のパターン密度の疎密を考慮し、描画エラーが生じない最適なステージ移動速度を各フレーム領域毎、若しくは各ストライプ領域毎に決定することができ、スループットを向上させることのできる荷電ビーム描画方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる荷電ビーム描画方法によれば、ステージ上に支持された試料に対し、荷電ビームを主偏向、副偏向で偏向させるとともるに、主偏向幅で決まるフレーム領域を単位としてパターンを描画する荷電ビーム描画方法において、前記フレームを前記走査方向に分割した小領域ごとの描画時間を求め、開始小領域より所定数連続する前記小領域を抽出してブロックを作成し、前記開始小領域を順次移動させることにより求められたブロック単位毎のブロック描画速度を求め、求められたブロック描画速度のうち最も遅い速度をフレーム領域描画用ステージ移動速度として描画を行うことを特徴とする。
【００２２】
前記ブロック描画速度を求める過程が、当該ブロックに含まれる前記小領域の描画時間の合計からブロック単位毎のブロック描画時間を求め、前記ブロックの幅を前記ブロック描画時間中最も長いブロック描画時間で除算して得るものであると良い。
【００２３】
本発明は多重描画にも適用でき、ステージ上に支持された試料に対し、荷電ビームを主偏向、副偏向で偏向させるとともに、主偏向幅で決まるフレーム領域に対して、前記ステージの移動毎に多重描画回数により決まる所定幅のストライプ領域を単位とした移動量だけ前記ステージ移動方向と直交する方向に移動させてパターンを描画する荷電ビーム描画方法において、前記フレームを前記走査方向に分割するとともに前記主偏向方向で前記多重描画回数に応じて分割した小領域ごとの描画時間を求め、開始小領域より連続する所定数の前記小領域を前記ストライプ領域中で抽出してブロックを作成し、前記開始小領域を順次移動させることによりブロック単位毎のブロック描画速度を求め、求められたブロック描画速度のうち最も遅い速度をストライプ領域描画用ステージ移動速度として描画を行うことを特徴とする。
【００２４】
前記ブロック描画速度を求める過程が、当該ブロックに含まれる前記小領域の描画時間の合計からブロック単位毎のブロック描画時間を求め、前記ブロックの幅を前記ブロック描画時間中最も長いブロック描画時間で除算して得るものであると良い。
【００２５】
前記小領域は所定幅あるいは任意の幅を有するものとすることができる。
【００２６】
前記描画時間は、荷電ビーム描画装置を構成する各種装置の動作時間から算出されることができる。
【００２７】
本発明においては、フレームを構成するブロックを固定的に決められた小領域あるいは任意に決定される小領域に分け、この小領域での描画時間あるいは移動速度からブロック描画速度を決定するようにしているので、フレーム領域、若しくはストライプ領域内のパターン密度の疎密を考慮し、描画エラーが生じない最適なステージ移動速度を各フレーム領域毎、若しくは各ストライプ領域毎に決定し、また、多重描画におけるストライプ領域のステージ移動速度を高速に算出することにより、荷電ビーム描画装置のスループットを向上させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかる描画方法が適用される電子ビーム描画システムの概略構成を示すブロック図である。
【００２９】
この電子描画システムは、主副二段偏向方式の電子ビーム描画装置３０とその制御のための要素を備えており、試料室１０内には半導体ウエハもしくはマスク等の試料１１を載置したステージ１２が収容されている。ステージ１２は、ステージ駆動回路１３によりＸ方向（紙面左右方向）、及びＹ方向（紙面垂直方向）に駆動される。そして、ステージ１２の移動位置はレーザー測長計等を用いた位置回路１４により測定される。ステージ駆動回路１３および位置回路１４は制御計算機４０により制御され、位置回路１４の位置計測出力信号は制御回路４０に送られる。
【００３０】
試料室１０の上方には電子ビーム光学系２０が配設されている。この電子ビーム光学系２０は電子銃２１、レンズ２２〜２６、ブランキング用偏向器３１、ビーム寸法可変用偏向器３２、ビーム走査用の主偏向ビーム偏向器３３、ビーム走査用の副偏向ビーム偏向器３４およびビーム成形アパーチャ３５，３６等から構成されている。
【００３１】
一方、制御計算機４０には磁気ディスク装置４１等の記憶装置が接続されており、この磁気ディスク装置４１にはＬＳＩの描画データが格納されている。磁気ディスク装置４１から読み出された描画データはフレーム領域（多重描画の場合はストライプ領域）毎にパターンメモリ（データバッファ部）４２に一時的に格納される。パターンメモリ４２に格納されたフレーム（ストライプ）領域毎の描画データ、つまり描画位置および図形データ（図形形状、図形サイズ）等で構成されるフレームデータ（ストライプデータ）は、描画データ解析部である描画図形データデコーダ４３および描画位置データデコーダ４４により解析され、描画図形データデコーダ４３でのデコードデータはブランキング回路４５およびビーム成形器ドライバ４６に送られ、描画位置データデコーダ４４でのデコードデータは主偏向器ドライバ４７および副偏向器ドライバ４８に送られる。即ち、描画図形データデコーダ４３では、フレームデータ（ストライプデータ）として定義されている図形データを前記成形アパーチャ３５，３６の組み合わせによりビーム形成可能なショット単位に図形分割して、このデータに基づいてブランキングデータが作成され、ブランキング回路４５に送られる。そして、更に希望するビーム寸法データが作成され、このビーム寸法データがビーム成形器ドライバ４６に送られる。次にビーム成形器ドライバ４６から前記光学系２０のビーム寸法可変用偏向器３２に所定の偏向信号が送られ、これにより電子ビームの寸法が制御される。
【００３２】
また、描画位置データデコーダ４４ではフレーム（ストライプ）データに基づいてサブフィールドの位置決めのデータが作成され、このデータが主偏向器ドライバ４７に送られる。そして、主偏向器ドライバ４７から前記光学系の主偏向ビーム偏向器３３に所定の信号が送られ、これにより電子ビームは指定のサブフィールド位置に偏向走査される。さらに、描画位置データデコーダ４４では副偏向器走査のコントロール信号が発生され、この信号が副偏向器ドライバ４８に送られる。そして、副偏向器ドライバ４８から副偏向ビーム偏向器３４に所定の副偏向信号が送られ、これによりサブフィールド毎の描画が行われる。
【００３３】
この電子ビーム描画装置で描画を行うには、主偏向ビーム偏向器３３により所定の副偏向走査領域（以降、サブフィールドと呼ぶ）に位置決めし、副偏向ビーム偏向器３４によりサブフィールド内でのショットの位置決めを行なうと共に、ビーム寸法可変用偏向器３２、及びビーム成形アパーチャ３５，３６によりビーム形状を制御し、ステージ１２を一方向に連続移動しながら、ＬＳＩチップを主偏向ビームの偏向幅に応じて短冊状に分割したフレーム領域（多重描画の場合はストライプ領域）を描画処理する。この描画処理が終了後、ステージ１２を連続移動方向と直交する方向にステップ移動させ、次のフレーム領域（あるいはストライプ領域）について上述した処理を繰り返し、以下同様にして所望の範囲を順次描画する。
【００３４】
図２はＬＳＩパターンの描画処理を行なうためのデータ作成工程におけるデータの流れを示す模式図である。
【００３５】
ＬＳＩ設計パターンデータ５１は設計者が操作するＣＡＤシステム５０により作成され、データ変換用計算機６０で描画データ６１に変換され、その描画データは制御計算機４０の指令に基づいて電子ビーム描画装置３０に送られるて電子ビーム描画処理が行われる。
【００３６】
ここで、データ変換用計算機６０により行われる変換処理について説明する。
【００３７】
荷電ビームによる描画は微小幅の偏向を繰り返すことにより行われるものであるため、論理設計、回路設計及びレイアウト設計によって作成されたＬＳＩの設計パターンデータを荷電ビームの制御によって描くことができるように描画データに変換しなければならない。すなわち、多階層のセル階層構造の設計パターンデータを描画データ用の１階層のセル階層構造に変換する必要がある。
【００３８】
この１階層セル階層構造への変換の際には種々の処理が行われる。その主なものは、図形の重なりによる多重露光によって描画精度が低下しないようにするための図形の重なり除去、設計パターンデータの拡大・縮小を行う寸法補正、また寸法補正されたパターンを描画装置にとって描画可能な図形（矩形、台形、三角形等）に分割する処理等である。
【００３９】
このような処理や変換を経て作成された描画データは、描画装置の主偏向ビーム偏向器のビーム偏向幅で決まる横長帯状のフレーム領域単位で構成されている。そして、描画装置でのショットを決定するには、フレーム領域毎に描画データを読み出して、ビーム成形可能なショットの集まりである矩形、台形等のパターンに分割されたに再度パターンを分割することにより行う。
【００４０】
図３は以上のような設計データから描画データへのデータ変換およびショット分割を示す概念図であり、設計データに含まれるパターンの重なりの除去および台形（矩形）への分割の処理をデータ変換として行い、これを描画図形データデコーダ４３によりショット分割処理することが示されている。
【００４１】
このようなデータ生成工程により得た描画データをパターン形状、位置、サイズで表現し、サブフィールド並びにフレーム（ストライプ）領域単位のパターンデータ群として定義され、前述した図１の磁気ディスク４１に格納される。
【００４２】
以下、描画時のステージ移動速度の決定に関する本発明にかかる荷電ビーム描画方法の実施の形態のいくつかを図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
この実施の形態は通常描画において、図４に示すように、ブロックを一定幅Ｌの小領域に分割し、この小領域での描画時間をもとにブロック毎の描画時間を求めるものであり、図５のフローチャートにしたがって説明する。
【００４３】
まず、Ｔｍａｘ＝０とし、１フレーム領域におけるブロック単位毎の最も長い（最大）描画時間（Ｔｍａｘ）の初期値（０）を設定する（ステップ１）。
【００４４】
次に、フレーム領域をフレーム原点から所定の幅Ｌからなる小領域毎（小領域１〜小領域Ｚ）に描画時間（ｔ１〜ｔｚ）を求める（ステップ２）。なお、最終小領域Ｚとなる領域の幅は必ずしもＬにはならない。
【００４５】
続いて開始小領域から連続する小領域をブロック単位（ブロック幅Ｗ）から所定数抽出し、ブロックを作成する（ステップ３）。最初のブロックはフレーム原点を有する小領域を小領域１として、小領域１から開始するようにする。例えば、この実施の形態では１ブロックは４つの小領域で構成しており、ブロック１はフレーム原点のある小領域１から小領域４で構成されており、他のブロックについても同様である。なお、ブロック幅Ｗは主偏向器のビーム偏向幅としている。
【００４６】
次に、ステップ３で作成したブロック毎に、描画時間を求め、この時間をこのブロックの描画時間Ｔとする（ステップ４）。例えば、この実施の形態では、ブロック１の描画時間Ｔ１＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４となり、ブロック２では開始小領域は小領域２であるので、その描画時間はＴ２＝ｔ２＋ｔ３＋ｔ４＋ｔ５＝Ｔ１−ｔ１＋ｔ５となる。
【００４７】
このようにブロックの描画時間はそこに含まれる小領域の描画時間を単純に加算しても、算出対象のブロックの前ブロックとの差分に注目して求めてもいずれでも良い。
【００４８】
次に、これまでの過程における最大描画時間Ｔｍａｘとステップ４で求めた描画時間Ｔを比較し、Ｔｍａｘ＜Ｔならば、次のステップ６へ移行し（ステップ５）、ステップ４で求めた描画時間Ｔを１フレームにおける最大描画時間Ｔｍａｘとする。なお、ブロック１においては、ステップ１でＴｍａｘ＝０としているので、ブロック１でのＴが自動的にＴｍａｘとなる（ステップ６）。
【００４９】
次のステップ７ではフレーム内の最終小領域Ｚに達したかどうかが判断される。なお、ステップ５でＴｍａｘ≧Ｔと判断されたときにも、ステップ７の判断が行われる。
【００５０】
ステップ７でフレームの最終小領域Ｚがブロック単位で抽出されないときには、ステップ８に移行し、開始小領域をシフトさせ、ステップ３からステップ７までを繰り返す。本実施の形態の場合、ブロック毎の描画時間を算出ごとに小領域１，２，３…というように１小領域ずつ開始小領域をシフトすることになる。
【００５１】
ステップ７で最終小領域Ｚが抽出されたなら、ステップ９へ移行し、速度算出が行われる。この速度算出はブロック毎の描画時間の中で最も長い時間Ｔｍａｘでブロック幅Ｗを除算して速度Ｖｍｉｎ（Ｖｍｉｎ＝Ｗ／Ｔｍａｘ）を求める。この算出した速度Ｖｍｉｎをこのフレーム領域を描画処理するステージ移動速度とする。最終ブロックＺのブロック幅は必ずしもＷにはならない。
【００５２】
以上の処理は前描画範囲のうちの１フレームについて最大描画時間およびこれに対応する速度を求めているが、この演算はすべてのフレームについて行われる。ステップ１０において、全フレーム領域について速度算出を行ったかを判定し、残りフレーム領域がある場合は次のフレーム領域の対して、抽出開始小領域を小領域１にし、ステップ１からの処理を繰り返し行い、全フレームについて速度算出が行われた場合には終了する。
【００５３】
上述の処理では、ステップ４でブロック毎に描画時間Ｔを求め、ステップ５の判定において最大描画時間Ｔｍａｘを求めていたが、はじめに各ブロックの描画時間Ｔを求めて記憶しておき、各ブロックの描画時間Ｔの中から最大値であるＴｍａｘを求めるようにしても良い。また、各ブロック毎に描画時間Ｔとブロック幅Ｗよりブロック毎の速度Ｖ（Ｖ：Ｗ／Ｔ）を求め、フレームに属する各ブロックのＶの中から最も遅い速度を求め、この速度をＶｍｉｎとしても良い。
【００５４】
図６は本発明による効果を示す説明図であって、図１９に対応するものである。図１９において二つのブロック３および４にまたがっていた高密度の領域Ａは図６では小領域６と小領域７に分かれてそれぞれの速度を求めることになる。したがって、図１９においてはブロック３で決まるステージ移動速度（Ｖ３＝Ｗ／Ｔ）で描画を行わざるを得なかったものが、領域Ａに対応するブロックの描画時間は、Ｐｂ６を開始点とした小領域６、小領域７で機成されるブロック６の描画時間から算出され、Ｖ６＝Ｗ／（Ｔ6 ＋Ｔ7 ）となるため、描画処理がステージ移動に追従できなくなり、描画エラーが発生するようなことはない。
（実施の形態２）
この実施の形態は、多重描画におけるステージ移動速度の最適値を決定するもので、図７および図８を参照して説明する。
【００５５】
この多重描画は、図７に示すように、描画領域がフレーム領域１〜Ｎによりカバーされ、各フレーム領域はステージ移動方向と直交する方向に対して４分割されて高さＨとされるとともに、フレームを構成するブロックは４分割されて幅Ｌの小領域を構成している。図７においては、左下の点Ｐf1をフレーム領域１のフレーム原点とし、このフレーム原点を含む小領域を１１とし、Ｘ方向に２１，３１・・・ｙ１，ｚ１、Ｙ方向に１２，１３・・・１ｙ，１ｚとマトリクス状に小領域の参照番号を定めている。なお、ステージ移動方向の最終小領域ｚ＊となる領域の幅は必ずしもＬにはならず、また、最終フレーム領域のステージ移動方向と直交する方向の最終小領域＊ｚとなる領域の高さは必ずしもＨにはならない。
【００５６】
以下、ステージ移動速度の最適値を決定手順を図８のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
最初にすべての小領域１１〜小領域ｚｚについて描画時間（ｔ１１〜ｔｚｚ）を求める（ステップ１０１）。
【００５８】
次に全フレーム領域に対して、小領域毎の描画時間算出を行ったかを判定し、残りフレーム領域がある場合は次のフレーム領域に対してステップ１０１の処理を繰り返し行う（ステップ１０２）。全フレーム領域に対して、ステップ１０１の処理が終了したならば、次のステップ１０３へ進む。
【００５９】
ステップ１０３では、１ストライプ領域におけるブロック単位毎の最も長い（最大）描画時間（Ｔｍａｘ）の初期値（０）を設定する。すなわち、Ｔｍａｘ＝０とする。
【００６０】
次に、ストライプ領域（はじめはストライプ領域１）に対応する領域に対して、開始小領域から連続する小領域を所定数抽出し、ブロックを作成する（ステップ１０４）。
【００６１】
このブロックの高さは、多重描画回数と同じストライプ領域まで（例えば多重描画回数が４であれば、ストライプ領域４まで）は、Ｗにならない。このため、開始小領域は小領域１１から行い、ブロックの高さは多重描画回数と同じストライプ領域まで、（Ｗ／多重回数）×ストライプ領域番号として求める。例えば、多重描画回数が４でストライプ領域３の場合、ブロックの高さは（Ｗ／４）×３となる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、ブロックの幅、ブロックの高さのＷは主偏向器のビーム偏向幅としている。また、フレーム領域１のフレーム原点を有する小領域を小領域１１とし、ストライプ領域１のブロック１の開始小領域は小領域１１としている。
【００６３】
次に、作成したブロックに対して、描画時間を求め、この時間をこのブロックの描画時間Ｔとする（ステップ１０５）。
【００６４】
図７における各ストライプのそれぞれのブロック単位の描画時間は以下のようになる。
・ストライプ領域１のブロック１（開始小領域１１から）の描画時間Ｔｓ１１
ｔ１１＋ｔ２１＋ｔ３１＋ｔ４１
・ストライプ領域１のブロック２（開始小領域２１から）の描画時間Ｔｓ１２
Ｔｓ１１−ｔ１１＋ｔ５１
・ストライプ領域２のブロック１（開始小領域１１から）の描画時間Ｔｓ２１
Ｔｓ１１＋ｔ１２＋ｔ２２＋ｔ３２＋ｔ４２
・ストライプ領域２のブロック２（開始小領域２１から）の描画時間Ｔｓ２２
Ｔｓ１２＋ｔ２２＋ｔ３２＋ｔ４２＋ｔ５２
・ストライプ領域３のブロック１（開始小領域１１から）の描画時間Ｔｓ３１
Ｔｓ２１＋ｔ１３＋ｔ２３＋ｔ３３＋ｔ４３
・ストライプ領域３のブロック２（開始小領域２１から）の描画時間Ｔｓ３２
Ｔｓ２２＋ｔ２３＋ｔ３３＋ｔ４３＋ｔ５３
・ストライプ領域４のブロック１（開始小領域１１から）の描画時間Ｔｓ４１
Ｔｓ３１＋ｔ１４＋ｔ２４＋ｔ３４＋ｔ４４
・ストライプ領域４のブロック２（開始小領域２１から）の描画時間Ｔｓ４２
Ｔｓ３２＋ｔ２４＋ｔ３４＋ｔ４４＋ｔ４５
・ストライプ領域５のブロック１（開始小領域１２から）の描画時間Ｔｓ５１
Ｔｓ４１−ｔ１１−ｔ２１−ｔ３１−ｔ４１＋ｔ１５＋ｔ２５＋ｔ３５＋ｔ４５
・ストライプ領域５のブロック２（開始小領域２２から）の描画時間Ｔｓ５２
Ｔｓ４２−ｔ２１−ｔ３１−ｔ４１−ｔ５１＋ｔ２５＋ｔ３５＋ｔ４５＋ｔ５５
なお、以上のブロック毎の描画時間算出においては、算出対象のブロックの前ストライプ領域の同ブロックとの差分に注目して求めているが、小領域の描画時間を単純に加算して求めてもよい。例えば、上記ストライプ領域５のブロック２を例にとると、
Ｔｓ５２＝ｔ２２＋ｔ３２＋ｔ４２＋ｔ５２＋ｔ２３＋ｔ３３＋ｔ４３＋ｔ５３＋ｔ２４＋ｔ３４＋ｔ４４＋ｔ５４＋ｔ２５＋ｔ３５＋ｔ４５＋ｔ５５
としても良い。
【００６５】
次に１ストライプ領域における最大描画時間Ｔｍａｘとステップ１０５で求めた描画時間Ｔを比較し（ステップ１０６）、Ｔｍａｘ＜Ｔならば、１フレームにおける最大描画時間Ｔｍａｘをステップ１０４で求めた描画時間Ｔとする（ステップ１０７）。
【００６６】
次にストライプ領域のステージ移動方向の最終小領域Ｚ＊がブロック単位で抽出されたかどうかを確認する（ステップ１０８）。なお、ステップ１０６でＴｍａｘ≧Ｔの場合もステップ１０８の処理が行われる。
【００６７】
最終小領域が抽出されていないときには、ブロック単位で抽出する小領域の開始小領域をシフトさせ（ステップ１０９）、ステップ１０４からステップ１０８までの処理を繰り返す。
【００６８】
例えば、図７の例の場合、ステージ移動方向に小領域１１，２１，３１…というように１小領域ずつ開始小領域をシフトさせる。
【００６９】
ステップ１０８で最終小領域ｚ＊が抽出されたなら、最小速度を算出する（ステップ１１０）。すなわち、ブロック毎の描画時間の中で最も長い時間Ｔｍａｘでブロック幅Ｗを除算して速度Ｖｍｉｎ（Ｖｍｉｎ＝Ｗ／Ｔｍａｘ）を求める。この算出した速度Ｖｍｉｎをこのストライプ領域を描画処理するステージ移動速度とする。なお、最終ブロックのブロック幅は必ずしもＷにはならない。
【００７０】
次に全ストライプ領域について速度算出を行ったかを判定し、残りのストライプ領域がある場合は次のストライプ領域に対して、抽出開始小領域をストライプ原点が存在する小領域に移動させ、ステップ１０３からステップ１１０までの処理を繰り返し行う。なお、最初の一連のストライプ領域のうち、多重描画回数と同じストライプ領域までは、開始小領域は小領域１１から行うことは前述したとおりである。
【００７１】
上述の処理では、ステップ１０５でブロック毎に描画時間Ｔを求め、ステップ１０６の判定において最大描画時間Ｔｍａｘを求めていたが、はじめに各ブロックの描画時間Ｔを求め、この処理の直前に各ブロックの描画時間Ｔの中から最大値であるＴｍａｘを求めても良い。
【００７２】
また、各ブロック毎に描画時間Ｔとブロック幅Ｗよりこのブロックの速度Ｖ（Ｖ：Ｗ／Ｔ）を求め、各ブロックのＶの中から最も遅い速度を求め、この速度をＶｍｉｎとしても良い。
【００７３】
以上のような多重描画におけるステージ移動速度の最適値の算出の効果を図２０を参照して説明する。
従来は、前述したようにストライプ領域数は２３であり、このストライプ領域全て（２３領域）に対して処理を行うことになり、１パターンあたり多重描画回数（４回）分の描画時間算出のための処理を行う必要があった。
これに対し、本発明によれば、フレーム領域（５領域）に対する処理のみでよく、１パターンあたりの描画処理時間算出のための処理は１回で済む。
よって、従来方法では多重描画回数に比例して、ステージ移動速度の算出時間が増大するが、本発明を適用すれば、多重描画回数に関係なくステージ移動速度を算出することができ、従来方法に比べ、高速に算出することができる。
（実施の形態３）
実施の形態１、実施の形態２における「描画時間の算出」処理において、描画時間は、一般的にショット数（Ｎｓ）、１ショットあたりのビーム照射時間（Ｔｂ）、各ショットへのビーム整定時間（Ｔｓ）から、総パターン描画に要する時間（Ｎｓ×（Ｔｂ＋Ｔｓ））を求め、サブフィールド数（Ｎｆ）とサブフィールドヘのビーム偏向時間（Ｔｍ）からサブフィールドヘの総位置決め時間（Ｎｆ×Ｔｍ）を求め、これら値を加算することで求められる。すなわち、
描画時間＝Ｎｓ×（Ｔｂ＋Ｔｓ）＋Ｎｓ×Ｔｍ
よって、小領域毎にショット数、サブフィールド数を求め、主偏向、副偏向のビーム整定時間から描画時間を算出してもよい。
【００７４】
また、ショット毎にビーム照射時間を制御しながら描画を行う描画装置を使用する場合、ショット毎のビーム照射量を考慮すれば、より実際の描画に近い描画時間を算出することができる。
【００７５】
さらに、サブフィールドへビーム偏向を行う主偏向ビーム整定装置とサブフィールド内で各ショットへのビーム偏向を行う副偏向ビーム整定装置とパターンを描画可能なショット単位に分割する装置と各ショットのビーム照射時間を算出する装置の各動作時間の総和を描画時間としてもよい。
【００７６】
以上のように、従来例の処理では、フレーム領域のパターン疎密を考慮していなかったり、疎密を考慮していてもその基準がショット数の最も多いものと限定しており、必ずしも描画時間を最も要する領域でステージ移動速度算出が行われていなかったのに対し、実施の形態１〜３では、フレーム領域、若しくはストライプ領域内のパターン密度の疎密を考慮し、描画エラーが生じない最適なステージ移動速度を各フレーム領域毎に決定でき、また、多重描画におけるストライプ領域のステージ移動速度を高速に算出することができ、荷電ビーム描画装置のスループットを向上させることができた。
【００７７】
これまでの実施の形態では小領域幅、ブロック幅は固定されていたが、その必要は必ずしもなく、以下の実施の形態ではこれらは可変としている。
（実施の形態４）
この実施の形態は、通常描画において小領域幅、ブロック幅を可変とした場合である。
【００７８】
図９は後述する処理により得られる１フレームにおける小領域とブロックの関係を示す模式図であり、フレーム領域Ｎf はそれぞれＬ１，Ｌ２，・・Ｌｘ，・Ｌｚの小領域幅を有するブロック１，２，・・・Ｘ，・Ｚとなっている。以下、図１０および図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
まず、処理を行うフレーム領域Ｎｆの初期値（Ｎｆ＝１）を設定し、１フレーム領域内の小領域のインデックスＮａを初期値（Ｎａ＝０）を設定する（ステップ２０１）。
【００８０】
次に、フレーム領域Ｎｆを読み込む（ステップ２０２）。
【００８１】
次に、小領域の開始点Ｐの初期値をフレーム原点とする（ステップ２０３）。この実施の形態では図９より明らかなように、フレーム原点はフレーム領域の左下点としている。
【００８２】
続いて１フレーム領域内の小領域のインデックスＮａをＮａ＋１とする（ステップ２０４）。
【００８３】
次に小領域幅ＬＮａを決定する（ステップ２０５）。この小領域幅ＬＮａは任意の値（幅）で良く、全小領域の幅ＬＮａは必ずしも同一でなくても良い。
【００８４】
次に開始点Ｐと幅ＬＮａより小領域Ｎａを作成する（ステップ２０６）。例えば、図９の実施の形態では、
小領域開始点Ｐ１、小領域幅Ｌ１により小領域１、
小領域開始点Ｐ２、小領域幅Ｌ２により小領域２、
以下同様に
小領域開始点Ｐｘ、小領域幅Ｌｘにより小領域Ｘ
が作成される。なお、最終小領域（図９では小領域Ｚ）の小領域幅Ｌｚは必ずしも設定した値になるとは限らない。
【００８５】
次に、ステップ６で作成した小領域Ｎａの描画時間ｔＮａを算出する（ステップ２０７）。
【００８６】
次にフレーム領域の終わりまで小領域を作成したかどうかを判定し（ステップ２０８）、フレーム領域の終わりまで小領域を作成した場合は次のステップ２１０へ進むが、フレーム領域の終わりまで達していないときには、ステップ２０９へ進み、小領域の開始点Ｐを小領域幅ＬＮａだけ移動させる。例えば、最初の小領域１が作成できたときは、Ｐ１にＬ１を加えて、開始小領域をＰ２に移し、小領域２を作成する処理に移行することになる。
【００８７】
ステップ２０８でフレーム領域の終わりまで小領域が作成されたときには、１ブロックにおける最も遅いステージ移動速度Ｖｍｉｎの初期値を描画装置における最高速ステージ移動速度Ｖｍａｘとする（ステップ２１０）。
【００８８】
次に、ブロックの開始小領域の初期値（Ｍ＝１）を設定する（ステップ２１１）。
【００８９】
そして、ブロックの開始小領域Ｑを小領域Ｍとし（ステップ２１２）、１ブロックを構成する小領域の抽出数を決定する（ステップ２１３）。この抽出する小領域数は任意数で良い。従って、各ブロックについて同一数抽出しても良いし、異なる数を抽出しても良い。
【００９０】
次に、ブロック開始小領域Ｑと小領域抽出数から該当する小領域を抽出し、１ブロックＭを構成する（ステップ２１４）。例えば、図９の例では、
ブロック開始領域１、抽出小領域２から
小領域１、小領域２を抽出し、ブロック１を構成
ブロック開始領域２、抽出小領域４から
小領域２から小領域５を抽出し、ブロック２を構成
することとなる。
【００９１】
このように構成されたブロックＭの描画時間ＴＭを算出する（ステップ２１５）。例えば、図９の例では、
Ｔ１（ブロック１のＴ）＝ｔ１＋ｔ２
Ｔ２（ブロック２のＴ）＝ｔ２＋ｔ３＋ｔ４＋ｔ５
ＴＸ（ブロックＸのＴ）＝ｔｘ＋ｔｙ＋ｔｚ
となる。Ｔ２は前のブロックの描画時間に差分を加えることによっても求めることができ、例えば、Ｔ２は
Ｔ２＝Ｔ１−ｔ１＋ｔ３＋ｔ４＋ｔ５
としても求めることができる。
【００９２】
次に抽出した小領域の幅ＬＮａを総和し、ブロック幅Ｗを算出する（ステップ１６）。例えば、図９の例では
ブロック１のブロック幅Ｗ１＝Ｌ１＋Ｌ２
ブロック２のブロック幅Ｗ２＝Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５
ブロックＸのブロック幅ＷＸ＝ＬＸ＋ＬＹ＋ＬＺ
として求めることができる。
【００９３】
続いてステップ２１６で算出されたブロック幅ＷＭとステップ２１５で算出された描画時間ＴＭから、構成した１ブロックのステージ移動速度ＶＭ（ＶＭ＝ＷＭ／ＴＭ）を算出する。例えば、図９の例では、
ブロック１の描画時間（Ｖ１）
＝Ｗ１／Ｔ１＝（Ｌ１＋Ｌ２）／（ｔ１＋ｔ２）
ブロック２の描画時間（Ｖ２）
＝Ｗ２／Ｔ２＝（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）／（ｔ２＋ｔ３＋ｔ４＋ｔ５）
ブロックＸの描画時間（ＶＸ）
＝ＷＸ／ＴＸ＝（ＬＸ＋ＬＹ＋ＬＺ）／（ｔｘ＋ｔｙ＋ｔｚ）
となる。
【００９４】
次に、１ブロックにおける最も遅いステージ移動速度Ｖｍｉｎとステップ２１６で求めたステージ移動速度ＶＭを比較する（ステップ２１８）
この比較結果が、Ｖｍｉｎ＞ＶＭならば、ステップ２１９へ進み、１ブロックにおける量も遅いステージ移動速度Ｖｍｉｎをステップ２１７で求めたステージ移動速度ＶＭとする。
Ｖｍｉｎ≦ＶＭならば、ステージ移動速度を変更することなくステップ２２０へ進む。
【００９５】
ステップ２２０では、ブロックが全小領域Ｎａから開始されたか判定し、Ｑ≠Ｎａならば、ステップ２２１へ進み、ブロックの開始小領域Ｍを１つ加算してＭ＋１とし、ステップ２１２へ戻り、ステップ２１２から２２０までの処理を繰り返す。
【００９６】
一方、Ｑ＝Ｎａならば、次のステップ２２２へ進み、このフレーム領域Ｎｆのステージ移動速度をＶｍｉｎに決定する。
【００９７】
以上のステージ移動速度算出は全フレームについて行われるが、全フレームについて算出したかどうかをステップ２２３で確認し、完了していれば終了し、まだ残りのフレーム領域がある場合にはステップ２２４へ進み、ここで、処理を行うフレーム領域Ｎｆを１つ加算してＮｆ＋１とするとともに、１フレーム領域内の小領域数Ｎａの初期値（Ｎａ＝０）を設定してステップ２０２からの処理を繰り返す。
【００９８】
この実施形態においても、第１の実施形態で用いた図６に示された効果が得られる。すなわち、この実施形態は、第１の実施の形態で小領域幅およびブロック幅が固定であったのに対し、両者とも自由に選択できるように一般化したものであるので、高密度パターンの存在する領域Ａに対して最適なステージ移動速度を与えることができる。すなわち、この実施形態では小領域の開始点を変えながら、連続する小領域をブロックとして構成することができ、領域Ａに対応するブロックの描画時間は、Ｐｂ６を開始点とした小領域６、小領域７で構成されるブロック６の描画時間から算出されるので、描画処理がステージ移動に追従できなくなり、描画エラーが発生するようなことはない。
（実施の形態５）
この実施の形態は、実施の形態４で実現した通常描画における小領域幅およびブロック幅を任意に選べるようにしたものを多重描画に適用したものである。
【００９９】
図１２は図１３〜１５のフローチャートにより求められるステージ移動速度の最適値の決定処理における多重描画におけるフレーム領域、ストライプ領域、小領域の関係を示す模式図であって、多重描画回数を４とした場合を示している。
【０１００】
まず、ｆｗに１フレーム領域のステージ移動方向と直交する方向の長さ（幅）、ｆｌに１フレーム領域のステージ移動方向の長さ、Ｎｆａｌｌに総フレーム数、Ｎｄに多重描画回数、Ｎｆに処理開始フレーム番号１をそれぞれ設定する（ステップ３０１）
次に、小領域高Ｈを算出する。フレーム幅ｆｗと多重描画回数Ｎｄにより小領域の高さＨ（Ｈ＝ｆｗ／Ｎｄ）を算出する（ステップ３０２）。この実施の形態では多重描画回数Ｎｄ＝４であるので、Ｈ＝ｆｗ／４となる。
【０１０１】
続いてフレーム領域Ｎｆを読み込む（ステップ３０３）
次に、小領域のインデックスＮｆ（Ｎａｘ，Ｎａｙ）に初期値（Ｎａｘ＝１，Ｎａｙ＝１）を設定する（ステップ３０４）：Ｎａｘ＝１、Ｎａｙ＝１
次に、小領域の開始点としてのフレーム原点を設定する（ステップ３０５）。この実施の形態ではフレーム原点は各フレーム領域の左下点としており、小領域開始点（Ｐｘ，Ｐｙ）としてフレーム原点（０，０）を設定する。
【０１０２】
次に、処理中のフレーム領域がフレーム領域１であるかどうかを調べ（ステップ３０６）、Ｎｆ＝１（処理中のフレーム領域がフレーム領域１）ならば、次のステップ３０７へ進み、小領域Ｎｆ（Ｎａｘ，＊）に対する小領域の幅ＬＮａｘを決定する。ここで＊は任意の値を表す。この決定は例えば、
小領域１（１，１）、小領域１（１，２）・・・小領域Ｎｆ（１，＊）・・小領域Ｎ（１，ｚ）の小領域幅はＬ１
小領域１（２，１）、小領域１（２，２）・・・小領域Ｎｆ（２，＊）・・小領域Ｎ（２，ｚ）の小領域幅はＬ２
小領域１（ｘ，１）、小領域１（ｘ，２）・・・小領域Ｎｆ（ｘ，＊）・・小領域Ｎ（ｘ，ｚ）の小領域幅はＬｘ
のように行われる。
【０１０３】
ステップ３０７終了後、あるいはステップ３０６でＮｆ≠１（処理中のフレーム領域がフレーム領域１でない）であるときはステップ３０８へ進み、開始点（Ｐｘ，Ｐｙ）と小領域高Ｈ、小領域幅ＬＮａｘより小領域Ｎｆ（Ｎａｘ，Ｎａｙ）を作成する。例えば、
フレーム領域１において、
開始点（０，０）、小領域幅Ｌ１、小領域高Ｈより小領域１（１，１）。
フレーム領域１において、
開始点（０，Ｈ）、小領域幅Ｌ１、小領域高Ｈより小領域１（１，２）。
フレーム領域１において、
開始点（Ｌ１，２Ｈ）、小領域幅Ｌ２、小領域高Ｈより小領域１（２，３）。
をそれぞれ作成する。
【０１０４】
さらに、ステップ３０８で作成した小領域Ｎｆ（Ｎａｘ，Ｎａｙ）に対して、描画時間ｔＮｆ（Ｎａｘ，Ｎａｙ）を算出する（ステップ３０９）。
【０１０５】
次に、開始点Ｐｙをｙ方向（ステージ移動方向と直交する方向）に移動できるか判定する（ステップ３１０）。
【０１０６】
Ｐｙ＝ｆｗ−Ｈの関係にあるときは移動不可能であるので、次のステップ３１２へ進むが、ｐｙ≠ｆｗ−Ｈであるときには移動可能であるので、ステップ３１１へ進み、ステージ移動方向と直交する方向（ｙ方向）へ移動させた次の小領域を作成するため、
開始点Ｐｙをｙ方向へ小領域高Ｈ分移動するためのＰｙ＝Ｐｙ＋Ｈおよび小領域のインデックスＮａｙをＮａｙ＋１とするためのＮａｙ＝Ｎａｙ＋１の演算を行い、ステップ３０８に戻る。例えば、図１２の例では小領域１（１，１）に対する処理が終わったら、
Ｐｙ＝０＋Ｈ＝Ｈ、
Ｎａｙ＝１＋１＝２、
として、ステップ３０８の処理により得られる小領域１（１，２）に対してステップ３０９の処理が行われる。
【０１０７】
ステップ３１２では開始点Ｐｘを小領域幅ＬＮａｘ分移動させ、次のステップ３１３でフレームの最後まで小領域を作成したか判定する。
【０１０８】
小領域が全て作成済みのときはｐｘ≧ｆｌであり、ステップ３１５に進み、全フレーム領域に対して、上述処理を行ったかを判定する。
。
【０１０９】
小領域のすべてが作成済みではない場合には、ステップ３１４へ進み、ステージ移動方向（ｘ方向）へ移動させた次の小領域を作成するために、開始点Ｐｙ＝０にし、小領域のインデックスＮａｘをＮａｘ＋１とし、小領域のインデックスＮａｙ＝１にする処理を行い、ステップ３０７へ戻る。
【０１１０】
ステップ３１５では全フレーム領域処理終了を表すＮｆ＝Ｎｆａｌｌの関係が認められるときには次のステップ３１７に進み、全フレームが終了していないときにはフレーム領域Ｎｆを次のフレーム処理に移すために１加算して（ステップ３１６）ステップ３０３に戻る。
【０１１１】
次に、１フレーム領域におけるｘ方向（ステージ移動方向）の小領域数（Ｎａｘ）をＺに代入する（ステップ３１７）。本実施の形態では、Ｚ＝ｚとなる。
【０１１２】
次に、Ｎｆに処理開始フレーム番号１を設定し、小領域インデックス（Ｎａｘ，Ｎａｙ）＝（１，０）とし、Ｖｍｉｎに描画装置の最速ステージ移動速度Ｖｍａｘを設定し、Ｎｓｎに処理開始ストライプ番号１を設定する（ステップ３１８）。
【０１１３】
続いてストライプ数Ｎｓを次の式により算出する（ステップ３１９）。
【０１１４】
ストライプ領域数＝フレーム領域数＋（多重描画回数−１）×（フレーム領域＋１）
本実施の形態の場合、
ストライプ領域数Ｎｓ＝Ｎ＋（４−１）×（４＋１）＝Ｎ＋１５
となる。
【０１１５】
続いてブロックのインデックスＢｎを１とする（ステップ３２０）。
【０１１６】
次に処理ストライプ領域Ｎｓｎと多重描画回数Ｎｄを比較し（ステップ３２１）、Ｎｓｎ＞Ｎｄならば、ステップ３２２へ、Ｎｓｎ≦Ｎｄならば、ステップ３２６へそれぞれ進む。
【０１１７】
ステップ３２２では小領域インデックスＮａｙと多重描画回数Ｎｄとが同じ値であるかどうかを比較する。そして、Ｎａｙ＝Ｎｄならば、ステップ３２３へ進み、Ｎａｙ≠Ｎｄならば、ステップ３２４へ進む。
【０１１８】
ステップ３２４ではＮａｙを一つ進める。すなわち、Ｎａｙ＝Ｎａｙ＋１である。
【０１１９】
ステップ３２３では、フレーム領域Ｎｆを一つ進めてフレーム領域Ｎｆ＋１へ移すとともに、小領域インデックスＮａｙ＝１とする。
【０１２０】
一方、ステップ３２２でＮｓｎ≦Ｎｄのときにはステップ３２４により、フレームを進めることなく、小領域インデックスＮａｙをＮａｙ＋１とし、ステップ３２５へ進む。
【０１２１】
ステップ３２５では、ｙ方向の小領域抽出数を多重描画回数Ｎｄする。
【０１２２】
また、ステップ３２１でＮｓｎ≦Ｎｄであったときには、フレーム領域Ｎｆをフレーム領域１へ移し、小領域インデックスＮａｘ＝１とし、小領域インデックスＮａｙをＮａｙ＋１とする（ステップ３２６）。
【０１２３】
そして、ステップ２７において、Ｙ方向の小領域抽出数を現在処理しているストライプ領域Ｎｓｎする。
【０１２４】
次に、ブロックＢｎにおけるＸ方向小領域抽出数を決定する（ステップ３２８）。なお、この際の抽出数は任意の数で良い。従って、全ブロック同じ抽出数でも良く、また全ブロック異なっても良い。
【０１２５】
次に、ブロックＢｎを構成する開始小領域を小領域Ｎｆ（Ｎａｘ，Ｎａｙ）とする（ステップ３２９）。
【０１２６】
次に、開始小領域ｑから抽出数ＸＢｎ、抽出数ＹからブロックＮｆＢｎを構成する（ステップ３０）
図１２の場合に当てはめると、ブロック構成の一例は次の通りである。
【０１２７】
開始小領域Ｑ＝１（１，１）、抽出数Ｘ１＝４、抽出数Ｙ＝１より、
小領域１（１，１）、小領域１（２，１）、
小領域１（３，１）、小領域１（４，１）を抽出し、ストライプ領域１のブロック１を構成する。
【０１２８】
開始小領域Ｑ＝１（２，１）、抽出数Ｘ１＝４、抽出数Ｙ＝２より、
小領域１（２，１）、小領域１（２，２）、
小領域１（３，１）、小領域１（３，２）、
小領域１（４，１）、小領域１（４，２）、
小領域１（５，１）、小領域１（５，２）を抽出し、ストライプ領域２のブロック２を構成する。
【０１２９】
開始小領域Ｑ＝１（３，２）、抽出数Ｘ１＝４、抽出数Ｙ＝４より、
小領域１（３，２）、小領域１（３，３）、
小領域１（３，４）、小領域２（３，１）、
小領域１（４，２）、小領域１（４，３）、
小領域１（４，４）、小領域２（４，１）、
小領域１（５，２）、小領域１（５，３）、
小領域１（５，４）、小領域２（５，１）、
小領域１（６，２）、小領域１（６，３）、
小領域１（６，４）、小領域２（６，１）を抽出し、ストライプ領域５のブロック３を構成する。
【０１３０】
続いて、ステップ３３０で構成したブロックの描画時間ＴＮｆＢｎを算出する（ブロック３３１）。この際、ステップ３０９で求めてある各小領域の描画時間を用いる。図１２の場合、
ストライプ領域１のブロック１の描画時間Ｔ１１＝
ｔ１（１，１）＋ｔ１（２，１）＋ｔ１（３，１）＋ｔ１（４，１）
ストライプ領域２のブロック２の描画時間Ｔ２２＝
ｔ１（２，１）＋ｔ１（２，２）＋ｔ１（３，１）＋ｔ１（３，２）＋
ｔ１（４，１）＋ｔ１（４，２）＋ｔ１（５，１）＋ｔ１（５，２）
ストライプ領域５のブロック３の描画時間Ｔ５３＝
ｔ１（３，２）＋ｔ１（３，３）＋ｔ１（３，４）＋ｔ２（３，１）＋
ｔ１（４，２）＋ｔ１（４，３）＋ｔ１（４，４）＋ｔ２（４，１）＋
ｔ１（５，２）＋ｔ１（５，３）＋ｔ１（５，４）＋ｔ２（５，１）＋
ｔ１（６，２）＋ｔ１（６，３）＋ｔ１（６，４）＋ｔ２（６，１）
となる。
【０１３１】
次に、抽出した小領域の幅ＬＮａｘを総和し、ブロック幅ＷＢｎを算出する（ステップ３３２）。この際、ステップ３０７で求められた小領域幅を用いる。例えば、図１２の例では、
ストライプ領域１のブロック１のブロック幅Ｗ１＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４
ストライプ領域２のブロック２のブロック幅Ｗ２＝Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５
ストライプ領域５のブロック３のブロック幅Ｗ３＝Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６
となる。
【０１３２】
次に、ステップ３３２で決めたブロック幅ＷＢｎとステップ３３１で算出した描画時間ＴＮｆＢｎから、構成した１ブロックのステージ移動速度Ｖ（Ｖ＝ＷＢｎ／ＴｎｆＢｎ）を算出する（ステップ３３３）
そして、このステージ移動速度Ｖと１ブロックにおける最も遅いステージ移動速度Ｖｍｉｎとを比較して（ステップ３３４）、Ｖｍｉｎ＞Ｖならば、ステップ３３５へ進み、１ブロックにおける最も遅いステージ移動速度Ｖｍｉｎをステップ３３で求めたステージ移動速度Ｖとして、ステップ３３６へ進み、一方、Ｖｍｉｎ≦Ｖならば、そのままステップ３６へ進む。
【０１３３】
ステップ３３６では小領域インデックスＮａｘがストライプ中の最後の小領域の１つ手前まで達しているかどうかをチェックし、達しているときにはステップ３３８に進んでこのストライプ領域Ｎｓｎのステージ移動速度をＶｍｉｎとし、達していないときにはステップ３３７に進んで小領域インデックスＮａｘを１加算してＮａｘ＋１とするとともにブロックのインデックスを１加算してＢｎ＋１としてステップ３２８から３３５までの処理を繰り返す。
【０１３４】
次に、全ストライプ領域に対してステージ移動速度を算出したかどうかを判定する（ステップ３３９）。
【０１３５】
全ストライプ領域について算出が完了してＮｓ＝Ｎｓｎならば、本処理終了し、それ以外のときにはステップ４０へ進み、算出対象を次のストライプ領域に移行させるためにストライプ領域のインデックスＮｓｎを１加算してＮｓｎ＋１にするとともに、小領域インデックスＮａｙを０としてステップ３２１に戻り、ステップ３３８までを繰り返す。
【０１３６】
なお、小領域幅およびブロック幅を可変とした実施の形態４および５における「描画時間の算出」処理を、描画時間は、一般的にショット数（Ｎｓ）、１ショットあたりのビーム照射時間（Ｔｂ）、各ショットヘのビーム整定時間（Ｔｓ）から総パターン描画に要する時間（Ｎｓｘ（Ｔｂ＋Ｔｓ））を求め、サブフィールド数（Ｎｆ）とサブフィールドヘのビーム偏向時間（Ｔｍ）からサブフィールドヘの総位置決め時間（Ｎｆ×Ｔｍ）を求め、これら値を加算することでも求められる。すなわち、描画時間＝Ｎｓｘ（Ｔｂ＋Ｔｓ）＋Ｎｓ×Ｔｍである。よって、小領域毎にショット数、サブフィールド数を求め、主偏向、副偏向のビーム整定時間から描画時間を算出してもよい。また、ショット毎にビーム照射時間を制御しながら描画を行う描画装置であるのならば、このショット毎のビーム照射量を考慮すれば、より実際の描画に近い描画時間を算出することができる。また、サブフィールドへビーム偏向を行う主偏向ビーム整定装置とサブフィールド内で各ショットヘのビーム偏向を行う副偏向ビーム整定装置とパターンを描画可能なショット単位に分割する装置と各ショットのビーム照射時間を算出する装置の各動作時間の総和を描画時間としてもよい。
【０１３７】
以上説明した小領域幅およびブロック幅を可変として多重描画を行った実施の形態５における効果について図２０を参照して説明する。
【０１３８】
前述したように従来はストライプ領域数は２３であり、このストライプ領域全て（２３領域）に対して処理を行うことになり、１パターンあたり多重描画回数（４回）分の描画時間算出のための処理を行う必要があった。
これに対し、本発明によれば、フレーム領域（５領域）に対する処理のみでよく、１パターンあたりの描画処理時間算出のための処理は１回で済む。
よって、従来方法では多重描画回数に比例して、ステージ移動速度の算出時間が増大するが、本発明を適用すれば、多重描画回数に関係なくステージ移動速度を算出することができ、従来方法に比べ、高速に算出することができる。
【０１３９】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はそれに限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲において変更可能である。例えば、電子ビーム描画装置の構成は図１に限定されるものでなく適宜変更することが可能である。また、実施の形態では主副二段方式の電子ビーム描画装置を例にとり説明したが、多段偏向方式でもよく、電子ビーム以外の荷電ビームに対しても適用可能である。
【０１４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、描画装置におけるステージ移動速度決定において、フレーム（ストライプ）領域内のパターン密度を考慮してブロックを固定または任意の小領域に分け、この小領域に対する描画時間から描画エラーが生じない最適なステージ移動速度を各フレーム領域毎に決定し、また、多重描画におけるストライプ領域のステージ移動速度を決定するようにしているので、フレームあるいはストライプに対するステージ移動速度を高速に算出することができ、荷電ビーム描画装置システム全体のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に使用した電子ビーム描画装置を示す概略構成図。
【図２】描画装置周辺のデータの流れを示す模式図。
【図３】描画データの生成過程を示す図。
【図４】通常描画における小領域、ブロック、フレームの関係を示す図。
【図５】本発明による、所定幅の小領域を採用して通常描画の速度を決定する手順を示すフローチャート。
【図６】ブロックと小領域との関連ならびに従来の問題を解決した様子を示す図。
【図７】多重描画における小領域、ブロック、フレーム、ストライプの関係を示す図。
【図８】本発明による、所定幅の小領域を採用して多重描画における速度を決定する手順を示すフローチャート。
【図９】通常描画において任意幅に選択された小領域、ブロック、フレームの関係を示す図。
【図１０】任意幅の小領域を採用して通常描画におけるステージ移動速度を決定する手順を示すフローチャート（１）。
【図１１】任意幅の小領域を採用して通常描画におけるステージ移動速度を決定する手順を示すフローチャート（２）。
【図１２】多重描画において任意幅に選択された小領域、ブロック、フレーム、ストライプの関係を示す図。
【図１３】任意幅の小領域を採用して多重描画におけるステージ移動速度を決定する手順を示すフローチャート（１）。
【図１４】任意幅の小領域を採用して多重描画におけるステージ移動速度を決定する手順を示すフローチャート（２）。
【図１５】任意幅の小領域を採用して多重描画におけるステージ移動速度を決定する手順を示すフローチャート（３）。
【図１６】描画対象チップ領域と通常描画における主偏向ビームによるフレーム領域との関係を示す図。
【図１７】描画対象チップ領域と多重描画におけるストライプ領域との関係を示す図。
【図１８】フレーム領域あるいはストライプ領域と副偏向領域との関係を示す図。
【図１９】従来の通常描画における問題点を示す図。
【図２０】従来の多重描画における演算量の多さを示す図。
【符号の説明】
１０ 試料室
１１ 試料
１２ ステージ
１３ ステージ駆動回路
１４ 位置回路
２０ 電子ビーム光学系
２１ 電子銃
２２ レンズ
２３ レンズ
２４ レンズ
２５ レンズ
２６ レンズ
３０ 電子ビーム描画装置
３１ ブランキング用偏光器
３２ ビーム寸法可変用偏光器
３３ 主偏向ビーム偏光器
３４ 副偏向ビーム偏光器
３５ ビーム成形アパーチャ
３６ ビーム成形アパーチャ
４０ 制御計算機
４１ 磁気ディスク装置
４２ パターンメモリ
４３ 描画図形データデコーダ
４４ 描画位置データデコーダ
４５ ブランキング回路
４６ ビーム成形器ドライバ
４７ 主偏光器ドライバ
４８ 副偏光器ドライバ
５０ ＣＡＤ
５１ ＬＳＩ設計データ
６０ データ変換用計算機
６１ 描画データ

Claims (9)

1. ステージ上に支持された試料に対し、荷電ビームを主偏向、副偏向で偏向させるとともるに、主偏向幅で決まるフレーム領域を単位としてパターンを描画する荷電ビーム描画方法において、
   前記フレームを前記走査方向に分割した小領域ごとの描画時間を求め、
   開始小領域より所定数連続する前記小領域を抽出してブロックを作成し、前記開始小領域を順次移動させることにより求められたブロック単位毎のブロック描画速度を求め、求められたブロック描画速度のうち最も遅い速度をフレーム領域描画用ステージ移動速度として描画を行うことを特徴とする荷電ビーム描画方法。
2. 前記ブロック描画速度を求める過程が、当該ブロックに含まれる前記小領域の描画時間の合計からブロック単位毎のブロック描画時間を求め、前記ブロックの幅を前記ブロック描画時間中最も長いブロック描画時間で除算して得るものであることを特徴とする請求項１ に記載の荷電ビーム描画方法。
3. 前記小領域は所定幅を有することを特徴とする請求項１または２ に記載の荷電ビーム描画方法。
4. 前記小領域は任意の幅を有することを特徴とする請求項１または２に記載の荷電ビーム描画方法。
5. ステージ上に支持された試料に対し、荷電ビームを主偏向、副偏向で偏向させるとともに、主偏向幅で決まるフレーム領域に対して、前記ステージの移動毎に多重描画回数により決まる所定幅のストライプ領域を単位とした移動量だけ前記ステージ移動方向と直交する方向に移動させてパターンを描画する荷電ビーム描画方法において、
   前記フレームを前記走査方向に分割するとともに前記主偏向方向で前記多重描画回数に応じて分割した小領域ごとの描画時間を求め、
   開始小領域より連続する所定数の前記小領域を前記ストライプ領域中で抽出してブロックを作成し、前記開始小領域を順次移動させることによりブロック単位毎のブロック描画速度を求め、求められたブロック描画速度のうち最も遅い速度をストライプ領域描画用ステージ移動速度として描画を行うことを特徴とする荷電ビーム描画方法。
6. 前記ブロック描画速度を求める過程が、当該ブロックに含まれる前記小領域の描画時間の合計からブロック単位毎のブロック描画時間を求め、前記ブロックの幅を前記ブロック描画時間中最も長いブロック描画時間で除算して得るものであることを特徴とする請求項５ に記載の荷電ビーム描画方法。
7. 前記小領域は所定幅を有することを特徴とする請求項５または６に記載の荷電ビーム描画方法。
8. 前記小領域は任意の幅を有することを特徴とする請求項５または６に記載の荷電ビーム描画方法。
9. 前記描画時間は、荷電ビーム描画装置を構成する各種装置の動作時間から算出されることを拶徴とする請求項１または５に記載の荷電ビーム描画方法。

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