JP5242963B2 - 荷電粒子ビーム描画装置、パターン寸法のリサイズ装置、荷電粒子ビーム描画方法及びパターン寸法のリサイズ方法 - Google Patents

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置、パターン寸法のリサイズ装置、荷電粒子ビーム描画方法及びパターン寸法のリサイズ方法に係り、例えば、ローディング効果による寸法変動を補正する荷電粒子ビーム描画装置、パターン寸法のリサイズ装置、荷電粒子ビーム描画方法及びパターン寸法のリサイズ方法に関する。

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（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、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

図９は、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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。まず、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例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、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、開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向される。そして、可変成形開口４２１の一部を通過して、ステージ上に搭載された試料に照射される。ステージは、描画中、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動している。このように、開口４１１と可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、試料３４０の描画領域に描画される。開口４１１と可変成形開口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という。

上述した電子ビーム描画では、より高精度な試料面内、例えばマスク面内の線幅均一性が求められている。ここで、いくら設計寸法に忠実に高精度な描画を行なったとしても、描画後にレジスト膜の下層の膜をエッチングする場合において、回路パターンの粗密に起因したローディング効果と呼ばれる寸法変動が生じてしまう。そのため、かかるローディング効果による寸法変動を補正するローディング効果補正を行なっている。かかる補正では、回路パターン（設計パターン）の設計線幅から予めローディング効果による寸法変動量を見越したパターン寸法補正量で補正した状態で描画を行ない、エッチング等で生じるローディング効果を経て所望する設計線幅が得られるようにしている。例えば、計算したローディング効果による寸法変動が正（線幅が太くなる方向）に変動する場合、回路パターンは、ローディング効果による寸法変動分だけ設計線幅より細い線幅になるように予め補正した上で照射される。

ローディング効果を補正する技術として、回路パターン全体を、５００μｍ角のグローバルローディング効果小区画、０．５μｍ角の近接効果小区画、５０ｎｍ角のマイクロローディング効果小区画にそれぞれ分割し影響度マップ作成を行なう。そして、５０％の所定面積密度の回路パターンを適切に描画でき照射量（固定値）と、近接効果影響値マップと、ローディング効果補正量から求めた近接効果補正係数ηマップを用いて、描画するための照射量を算出するとする記載が文献に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１９５７８７号公報

上述したように、電子ビーム描画に代表される荷電粒子ビーム描画では、ローディング効果と呼ばれる寸法変動が生じてしまう。この寸法変動量を求める際に、その影響範囲内が１００％のパターン密度でのローディング効果量を示す係数γを使用する。このγは従来エッチングプロセスによって変化することが知られていたが、それ以外の知見が十分得られていなかった。そのため、現場ではパターンレイアウトが異なる基板毎に経験則に基づいて試行錯誤しながら１つの値を設定していた。しかしながら、規則に従った手法ではないので、適した補正量にすることは困難であった。このように、各種のパターンが描画される各種の基板に対し、それぞれ高精度な変動量を求めることができなかった。そのために、十分な寸法補正を行なうことが困難となっていた。

そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、ローディング効果に起因する寸法変動を高精度に補正する装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
描画データに基づいて、描画対象となる試料の描画領域全体のパターン密度を計算するパターン密度計算部と、
試料の描画領域全体のパターン密度とローディング効果係数との相関関係情報を記憶する記憶部と、
相関関係情報から試料の描画領域全体のパターン密度に対応するローディング効果係数を取得する取得部と、
取得されたローディング効果係数を用いて、パターンの寸法変動量を計算する寸法変動量計算部と、
寸法変動量を補正する照射量で、試料に荷電粒子ビームを照射して、試料に所定の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。

かかる構成により、試料の描画領域全体のパターン密度により一意に決まるローディング効果係数γを用いることができる。この係数γを用いてパターンの寸法変動量を計算することで後述するように高精度な変動量を得ることができる。

ここで、試料の描画領域は、メッシュ状に複数の小領域に仮想分割され、
寸法変動量計算部は、小領域毎に小領域内のパターン密度とカーネル関数とを用いてパターンの寸法変動量を計算すると好適である。

本発明の一態様のパターン寸法のリサイズ装置は、
描画データに基づいて、描画対象となる試料の描画領域全体のパターン密度を計算するパターン密度計算部と、
試料の描画領域全体のパターン密度とローディング効果係数との相関関係情報を記憶する記憶部と、
相関関係情報から試料の描画領域全体のパターン密度に対応するローディング効果係数を取得する取得部と、
取得されたローディング効果係数を用いて、パターンの寸法変動量を計算する寸法変動量計算部と、
寸法変動量に基づいて、パターンの寸法をリサイズするリサイズ処理部と、
を備えたことを特徴とする。

このように、照射量で補正しなくても、描画前の元々のパターン寸法をリサイズしても好適である。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
描画データに基づいて、描画対象となる試料の描画領域全体のパターン密度を計算する工程と、
試料の描画領域全体のパターン密度とローディング効果係数との相関関係情報を記憶する記憶装置から相関関係情報を読み出し、相関関係情報から試料の描画領域全体のパターン密度に対応するローディング効果係数を取得する工程と、
取得されたローディング効果係数を用いて、パターンの寸法変動量を計算する工程と、
寸法変動量を補正する照射量で、試料に荷電粒子ビームを照射して、前記試料に所定のパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様のパターン寸法のリサイズ方法は、
描画データに基づいて、描画対象となる試料の描画領域全体のパターン密度を計算する工程と、
試料の描画領域全体のパターン密度とローディング効果係数との相関関係情報を記憶する記憶装置から相関関係情報を読み出し、相関関係情報から試料の描画領域全体のパターン密度に対応するローディング効果係数を取得する工程と、
取得されたローディング効果係数を用いて、パターンの寸法変動量を計算する工程と、
寸法変動量に基づいて、パターンの寸法をリサイズし、その結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ローディング効果に起因する寸法変動を高精度に補正することができる。

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、イオンビーム等の他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、荷電粒子ビーム描画装置の一例となる。そして、描画装置１００は、試料１０１に所望するパターンを描画する。描画部１５０は、電子鏡筒１０２、描画室１０３を有している。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランキング（ＢＬＫ）偏向器２１２、ブランキング（ＢＬＫ）アパーチャ２１４、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。また、描画室１０３内には、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５が配置されている。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１が配置されている。試料１０１として、例えば、ウェハにパターンを転写する露光用のマスク基板が含まれる。マスク基板としては、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。制御部１６０は、磁気ディスク装置１０９，１４０、偏向制御回路１１０、制御計算機１２０、メモリ１２１を有している。制御計算機１２０内では、メッシュ密度計算部１２２、マスク密度計算部１２４、ローディング効果係数取得部１２６、寸法変動量計算部１２８、照射量取得部１３０、照射時間計算部１３２、及び描画データ処理部１３４といった各機能を有している。制御計算機１２０には、磁気ディスク装置１０９に記憶された描画データが入力される。磁気ディスク装置１４０には、マスク全体のパターン密度ρ_Ｇとローディング効果係数γとの相関テーブル１４２、及び寸法変動量Ｌ（ｘ，ｙ）と照射量Ｄ（ｘ，ｙ）との相関テーブル１４４が格納されている。制御計算機１２０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度メモリ１２１に記憶される。

制御計算機１２０には、メモリ１２１、偏向制御回路１１０、磁気ディスク装置１０９，１４０が図示していないバスを介して接続されている。偏向制御回路１１０は、ＢＬＫ偏向器２１２に接続される。

図１では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。また、図１では、コンピュータの一例となる制御計算機１２０で、メッシュ密度計算部１２２、マスク密度計算部１２４、ローディング効果係数取得部１２６、寸法変動量計算部１２８、照射量取得部１３０、照射時間計算部１３２、及び描画データ処理部１３４といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではない。例えば、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。

照射部の一例となる電子銃２０１から電子ビーム２００が照射される。電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム２００は成形される。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。

ここで、試料１０１上の電子ビーム２００が、所望する照射量を試料１０１に入射させる照射時間ｔに達した場合、以下のようにブランキングする。すなわち、試料１０１上に必要以上に電子ビーム２００が照射されないようにするため、例えば静電型のＢＬＫ偏向器２１２で電子ビーム２００を偏向すると共にＢＬＫアパーチャ２１４で電子ビーム２００をカットする。これにより、電子ビーム２００が試料１０１面上に到達しないようにする。ＢＬＫ偏向器２１２の偏向電圧は、偏向制御回路１１０及び図示していないアンプによって制御される。

ビームＯＮ（ブランキングＯＦＦ）の場合、電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、図１における実線で示す軌道を進むことになる。一方、ビームＯＦＦ（ブランキングＯＮ）の場合、電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、図１における点線で示す軌道を進むことになる。また、電子鏡筒１０２内および描画室１０３内は、図示していない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力となる真空雰囲気となっている。

ここで、発明者等は、ローディング効果係数γが、マスク全体のパターン密度ρ_Ｇによって変化することを見出した。そのため、より的確な寸法変動補正を行なうには、マスク全体のパターン密度ρ_Ｇによって、使用するローディング効果係数γを変化させることが望ましい。ここで、ローディング効果係数γは、ローディング効果影響範囲σ_Ｌにおけるパターン密度ρ_Ｌが０％の場合のパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤ_（０％）と１００％の場合のパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤ_{（１００％）}との差として定義される。描画装置１００で照射量を補正するためには、まず、ローディング効果係数γとマスク全体のパターン密度ρ_Ｇとの相関関係を得る必要がある。そこで、以下、ローディング効果係数γとマスク全体のパターン密度ρ_Ｇとの相関関係を得るための手法を説明する。

図２は、実施の形態１における評価基板の一例を示す図である。
基板１０に基板全体のパターン密度ρ_Ｇがある割合（例えば、１０％）になるようなパターン密度が１００％の周辺パターン３０（所謂、ベタパターン）と評価対象となる評価パターン２０とを描画する。そして、評価パターン２０の各位置でのパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤを測定する。この場合、周辺パターン３０から十分な離れた領域、すなわち、測定位置を含むローディング効果影響範囲σ_Ｌ内に周辺パターン３０が無い領域では、ローカルなパターン密度ρ_Ｌが０％の場合のパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤ_（０％）を得ることができる。また、周辺パターン３０の端部を含む領域では、ローカルなパターン密度ρ_Ｌが５０％の場合のパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤ_{（５０％）}を得ることができる。そして、周辺パターン３０中央部の領域では、ローカルなパターン密度ρ_Ｌが１００％の場合のパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤ_{（１００％）}を得ることができる。次に、基板全体のパターン密度ρ_Ｇが周辺パターン３０を配置した場合とは異なるある割合（例えば、４０％）になるような周辺パターン３２と評価対象となる評価パターン２０とを描画する。そして、同様に、評価パターン２０の各位置でのパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤを測定する。そして、基板全体のパターン密度ρ_Ｇが周辺パターン３０，３２を配置した場合とは異なるある割合（例えば、６０％）になるような周辺パターン３４と評価対象となる評価パターン２０とを描画する。そして、同様に、評価パターン２０の各位置でのパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤを測定する。このように周辺パターンのサイズを変えた評価基板を作製する。

図３は、実施の形態１におけるローカルなパターン密度ρ_Ｌとパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤとの関係の一例を示す図である。
図３では、３種類の基板全体のパターン密度ρ_Ｇでのローカルなパターン密度ρ_Ｌとパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤとの関係の一例を示している。図３に示すように、同じローカルなパターン密度ρ_Ｌであっても基板全体のパターン密度ρ_Ｇによって寸法変動量ΔＣＤが異なっていることがわかる。言い換えれば、基板全体のパターン密度ρ_Ｇによってグラフの傾きが異なっている。ここで、上述したように、ローディング効果係数γは、ローカルなパターン密度ρ_Ｌが０％の場合の寸法変動量ΔＣＤ_（０％）と１００％の場合の寸法変動量ΔＣＤ_{（１００％）}との差として定義される。そこで、基板全体のパターン密度ρ_Ｇ毎に、ローカルなパターン密度ρ_Ｌが０％の場合の寸法変動量ΔＣＤ_（０％）と１００％の場合の寸法変動量ΔＣＤ_{（１００％）}とを求める。そして、差分を演算することで基板全体のパターン密度ρ_Ｇ毎に、最適なローディング効果係数γを得ることができる。

図４は、実施の形態１におけるマスク全体のパターン密度ρ_Ｇとローディング効果係数γとの関係の一例を示す図である。
図４では、６種類の基板全体のパターン密度ρ_Ｇでのローディング効果係数γを示している。このように、マスク全体のパターン密度ρ_Ｇとローディング効果係数γとの相関関係を得ることができる。

図５は、実施の形態１におけるマスク全体のパターン密度ρ_Ｇとローディング効果係数γとの相関テーブルの一例を示す図である。
描画装置１００において、参照しやすいように、図５に示すような相関テーブル１４２を作成すると好適である。また、ここでは、６種類の基板全体のパターン密度ρ_Ｇでのローディング効果係数γを示しているがサンプル数が増えればその分高精度な相関テーブル１４２を得ることができる。また、相関テーブル１４２に無い値は、内挿によって求めても好適である。この相関テーブル１４４は、磁気ディスク装置１４０に格納される。

図６は、実施の形態１における他の評価基板の一例を示す図である。
図２では、周辺パターンに所謂、ベタパターンを用いたが、図６では、基板１２の上部に、周辺パターン領域のパターン密度が２０％となる周辺パターン４２と８０％となる周辺パターン４８とこれらの中央を通る評価対象となる評価パターン２２とを描画する。そして、ローカルなパターン密度の異なる評価パターン２２の各位置においてパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤを測定する。次に、基板１２の中央部に、周辺パターン領域のパターン密度が３０％となる周辺パターン４３と７０％となる周辺パターン４７とこれらの中央を通る評価対象となる評価パターン２４とを描画する。そして、ローカルなパターン密度の異なる評価パターン２４の各位置においてパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤを測定する。周辺パターン４３と周辺パターン４７とさらに描画したことで、基板全体でのパターン密度も大きくなる。続いて、基板１２の下部に、周辺パターン領域のパターン密度が４０％となる周辺パターン４４と６０％となる周辺パターン４６とこれらの中央を通る評価対象となる評価パターン２６とを描画する。そして、ローカルなパターン密度の異なる評価パターン２６の各位置においてパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤを測定する。周辺パターン４４と周辺パターン４６とさらに描画したことで、基板全体でのパターン密度もさらに大きくなる。このような評価基板を用いて寸法変動量ΔＣＤを測定した場合でも、図５と同様な結果を得た。よって、マスク全体のパターン密度ρ_Ｇとローディング効果係数γとは、相関関係があることが異なる評価基板でも実証できた。

以上のようにして、相関テーブル１４２を取得した上で、描画装置１００において試料１０１に所望するパターンを描画する。
図７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。
まず、制御計算機１２０は、磁気ディスク装置１０９から描画データを読み込む。そして、その描画データは、描画データ処理部１３４によって、装置内フォーマットのデータへと変換される。また、かかる変換処理とは別に、ローディング効果に起因する寸法変動を補正するための演算が以下の各ステップで行なわれる。

Ｓ（ステップ）１０２において、メッシュ内パターン密度計算工程として、メッシュ密度計算部１２２は、描画対象となる試料の描画領域を所定のグリッド寸法でメッシュ状の複数の小領域に仮想分割する。この小領域のサイズ（メッシュサイズ）は、ローディング効果影響範囲σ_Ｌの例えば１／１０以下に設定すると好適である。例えば、影響範囲σ_Ｌが数１０ｍｍである場合に、５００μｍ〜１ｍｍ程度とすると好適である。そして、メッシュ密度計算部１２２は、描画データに基づいて、小領域毎にローカルなパターン密度ρ_Ｌを計算する。

Ｓ１０４において、マスク全体のパターン密度計算工程として、マスク密度計算部１２４は、描画データに基づいて、描画対象となる試料１０１の描画領域全体のパターン密度ρ_Ｇを計算する。

Ｓ１０６において、ローディング効果係数γ取得工程として、ローディング効果係数取得部１２６は、磁気ディスク装置１４０から相関テーブル１４２（相関関係情報）を読出し、相関テーブル１４２から試料１０１の描画領域全体のパターン密度ρ_Ｇに対応するローディング効果係数γを取得する。

Ｓ１０８において、寸法変動量Ｌ（ｘ，ｙ）計算工程として、寸法変動量計算部１２８は、得られたローディング効果係数γと各小領域のパターン密度ρ_Ｌを用いて、小領域毎にローディング効果に起因する小領域内のパターンの線幅寸法の寸法変動量Ｌ（ｘ，ｙ）を計算する。寸法変動量Ｌ（ｘ，ｙ）は、以下の式（１）で求めることができる。

ここで、ｇ（ｘ，ｙ）は、ローディング効果量のカーネル関数を示す。上述したように、パターン密度ρ_Ｌ関数とカーネル関数との畳み込み積分（コンボリューション）計算を行い、γを掛け合わせたものがローディング効果補正量として定義することができる。ここでいうカーネル関数とは、ローディング効果量の広がりを表す関数で、例えばガウス関数を用いると好適である。具体的な計算の手法としては、メッシュ中心での離散的なパターン密度分布として、以下の式（２）に示すような畳み込み和（コンボリューションサム）計算を行えばよい。

ここでのパターン密度ρ_Ｌはローディング効果影響範囲σ_Ｌ（ローディング効果影響半径）を基準として、３σ_Ｌ程度の領域内のローカルなパターン密度が望ましい。

Ｓ１１０において、照射量Ｄ（ｘ，ｙ）計算工程として、照射量取得部１３０は、小領域毎に、得られた寸法変動量Ｌ（ｘ，ｙ）だけ、設計パターンの寸法ＣＤを変更する照射量Ｄ（ｘ，ｙ）を取得する。照射量取得部１３０は、磁気ディスク装置１４０から相関テーブル１４４を読み出し、得られた寸法変動量Ｌ（ｘ，ｙ）だけ、設計パターンの寸法ＣＤを変更する照射量を取得する。

Ｓ１１２において、照射時間計算工程として、照射時間計算部１３２は、小領域毎に、得られた照射量Ｄ（ｘ，ｙ）と設定されている電流密度Ｊを用いて、照射時間ｔ（＝照射量Ｄ（ｘ，ｙ）／電流密度Ｊ）を計算する。

Ｓ１１４において、描画工程として、制御計算機１２０は、求めた照射時間ｔで試料１０１のへのビーム照射がＯＦＦになるように偏向制御回路１１０に信号を出力する。そして、偏向制御回路１１０では、かかる信号に沿って、求めた照射時間ｔに合わせて、電子ビーム２００を偏向するようにＢＬＫ偏向器２１２を制御する。そして、所望する照射量Ｄ（ｘ，ｙ）を試料１０１に照射した後、ＢＬＫ偏向器２１２により偏向された電子ビーム２００は、試料１０１に到達しないようにＢＬＫアパーチャ２１４によって遮蔽される。このようにして、描画部１５０は、寸法変動量Ｌ（ｘ，ｙ）を補正する照射量Ｄ（ｘ，ｙ）で、試料１０１に電子ビーム２００を照射する。これにより、試料１０１に所定のパターンを描画する。

以上のように、試料の描画領域全体のパターン密度により一意に決まるローディング効果係数γを用いることができる。この係数γを用いてパターンの寸法変動量を計算することで高精度な変動量を得ることができる。そして、その変動分だけ照射量を補正することで、ローディング効果補正における補正残差を低減、或いは無くしたローディング効果補正を行なうことができる。その結果、ローディング効果を経てマスク等の試料に高精度なパターン寸法でパターンを作成することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、照射量でローディング効果補正を行なう構成について説明したが、補正照射量で補正しなくても、描画前の元々のパターン寸法をリサイズしても好適である。実施の形態２では、描画装置１００に送信される前の描画データ自体をリサイズする構成について説明する。

図８は、実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。
図８において、パターン寸法のリサイズ装置３００は、磁気ディスク装置３０９，３１１，３４１、制御計算機３２０、メモリ３２１を有している。制御計算機３２０内では、メッシュ密度計算部３２２、マスク密度計算部３２４、ローディング効果係数取得部３２６、寸法変動量計算部３２８、及びリサイズ処理部３５０といった各機能を有している。磁気ディスク装置３０９には、ローディング効果に起因する寸法変動誤差を補正する前の描画データ（１）が格納されている。磁気ディスク装置３４１には、マスク全体のパターン密度ρ_Ｇとローディング効果係数γとの相関テーブル３４２が格納されている。制御計算機３２０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度メモリ３２１に記憶される。

図８では、本実施の形態２を説明する上で必要な構成部分について記載している。リサイズ装置３００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。また、図８では、コンピュータの一例となる制御計算機３２０で、メッシュ密度計算部３２２、マスク密度計算部３２４、ローディング効果係数取得部３２６、寸法変動量計算部３２８、及びリサイズ処理部３５０といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではない。例えば、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。

ここで、メッシュ密度計算部３２２は、実施の形態１におけるメッシュ密度計算部１２２に対応する。そして、制御計算機３２０が磁気ディスク装置３０９からリサイズ前の描画データ（１）を読み込んだ後、メッシュ密度計算部３２２は、実施の形態１におけるメッシュ密度計算部１２２と同様な処理を行なう。また、マスク密度計算部３２４は、実施の形態１におけるマスク密度計算部１２４に対応する。そして、マスク密度計算部３２４は、実施の形態１におけるマスク密度計算部１２４と同様な処理を行なう。また、ローディング効果係数取得部３２６は、実施の形態１におけるローディング効果係数取得部１２６に対応する。そして、ローディング効果係数取得部３２６は、実施の形態１におけるローディング効果係数取得部１２６と同様な処理を行なう。また、寸法変動量計算部３２８は、実施の形態１における寸法変動量計算部１２８に対応する。そして、寸法変動量計算部３２８は、実施の形態１における寸法変動量計算部１２８と同様な処理を行なう。

以上のようにして得られた寸法変動量Ｌ（ｘ，ｙ）に基づいて、リサイズ処理部３５０は、小領域毎にパターンの寸法をリサイズする。そして、リサイズ処理部３５０は、リサイズしたデータを磁気ディスク装置３１１に出力する。磁気ディスク装置３１１は、リサイズされた、すなわち、ローディング効果補正がされた描画データを格納する。このように、描画装置１００に入力前の描画データを予め補正しておくことで、描画装置１００での新たな補正を不要にすることができる。

以上の説明において、「〜部」或いは「〜工程」と記載したものの処理内容或いは動作内容は、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組合せでも構わない。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の記録媒体に記録される。例えば、磁気ディスク装置１４０或いは磁気ディスク装置３４１に記録される。

また、コンピュータとなる制御計算機１２０，３２０は、さらに、図示していないバスを介して、記憶装置の一例となるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ、磁気ディスク（ＨＤ）装置、入力手段の一例となるキーボード（Ｋ／Ｂ）、マウス、出力手段の一例となるモニタ、プリンタ、或いは、入力出力手段の一例となる外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）、ＦＤ、ＤＶＤ、ＣＤ等に接続されていても構わない。

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。例えば、リサイズ装置３００を描画装置１００内に搭載しても構わない。また、光露光を用いたパターン形成装置であっても、本発明の内容を適応することができる。

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荷電粒子ビーム描画方法及び装置は、本発明の範囲に包含される。

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における評価基板の一例を示す図である。 実施の形態１におけるローカルなパターン密度ρ_Ｌとパターン線幅の寸法変動量ΔＣＤとの関係の一例を示す図である。 実施の形態１におけるマスク全体のパターン密度ρ_Ｇとローディング効果係数γとの関係の一例を示す図である。 実施の形態１におけるマスク全体のパターン密度ρ_Ｇとローディング効果係数γとの相関テーブルの一例を示す図である。 実施の形態１における他の評価基板の一例を示す図である。 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２における描画装置の構成を示す概念図である。 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。

符号の説明

１０，１２ 基板
２０，２２，２４，２６ 評価パターン
３０，３２，３４，４２，４３，４４，４６，４７，４８ 周辺パターン
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１０９，１４０，３０９，３１１，３４１ 磁気ディスク装置
１１０ 偏向制御回路
１２０，３２０ 制御計算機
１２１，３２１ メモリ
１２２，３２２ メッシュ密度計算部
１２４，３２４ マスク密度計算部
１２６，３２６ ローディング効果係数取得部
１２８，３２８ 寸法変動量計算部
１３０ 照射量取得部
１３２ 照射時間計算部
１３４ 描画データ処理部
１４２，１４４，３４２ 相関テーブル
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５，２０８ 偏向器
２０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０７ 対物レンズ
２１２ ＢＬＫ偏向器
２１４ ＢＬＫアパーチャ
３００ リサイズ装置
３３０ 電子線
３５０ リサイズ処理部
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (5)

1. 描画データに基づいて、描画対象となる試料の描画領域全体のパターン密度を計算するパターン密度計算部と、
   前記試料の描画領域全体のパターン密度とローディング効果係数との相関関係情報を記憶する記憶部と、
   前記相関関係情報から前記試料の描画領域全体のパターン密度に対応するローディング効果係数を取得する取得部と、
   取得された前記ローディング効果係数を用いて、パターンの寸法変動量を計算する寸法変動量計算部と、
   前記寸法変動量を補正する照射量で、前記試料に荷電粒子ビームを照射して、前記試料に所定の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荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記試料の描画領域は、メッシュ状に複数の小領域に仮想分割され、
   前記寸法変動量計算部は、前記小領域毎に前記小領域内のパターン密度とカーネル関数とを用いて前記パターンの寸法変動量を計算することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
3. 描画データに基づいて、描画対象となる試料の描画領域全体のパターン密度を計算するパターン密度計算部と、
   前記試料の描画領域全体のパターン密度とローディング効果係数との相関関係情報を記憶する記憶部と、
   前記相関関係情報から前記試料の描画領域全体のパターン密度に対応するローディング効果係数を取得する取得部と、
   取得された前記ローディング効果係数を用いて、パターンの寸法変動量を計算する寸法変動量計算部と、
   前記寸法変動量に基づいて、パターンの寸法をリサイズするリサイズ処理部と、
   を備えたことを特徴とするパターン寸法のリサイズ装置。
4. 描画データに基づいて、描画対象となる試料の描画領域全体のパターン密度を計算する工程と、
   前記試料の描画領域全体のパターン密度とローディング効果係数との相関関係情報を記憶する記憶装置から前記相関関係情報を読み出し、前記相関関係情報から前記試料の描画領域全体のパターン密度に対応するローディング効果係数を取得する工程と、
   取得された前記ローディング効果係数を用いて、パターンの寸法変動量を計算する工程と、
   前記寸法変動量を補正する照射量で、前記試料に荷電粒子ビームを照射して、前記試料に所定のパターンを描画する工程と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
5. 描画データに基づいて、描画対象となる試料の描画領域全体のパターン密度を計算する工程と、
   前記試料の描画領域全体のパターン密度とローディング効果係数との相関関係情報を記憶する記憶装置から前記相関関係情報を読み出し、前記相関関係情報から前記試料の描画領域全体のパターン密度に対応するローディング効果係数を取得する工程と、
   取得された前記ローディング効果係数を用いて、パターンの寸法変動量を計算する工程と、
   前記寸法変動量に基づいて、パターンの寸法をリサイズし、その結果を出力する工程と、
   を備えたことを特徴とするパターン寸法のリサイズ方法。

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