JP5525936B2 - 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

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、可変成形された電子ビームを用いて試料にパターンを描画する際の帯電量に起因する位置ずれを補正可能な電子ビーム描画装置及び方法に関する。

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１２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（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）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、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（ＶＳＢ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｓｈａｐｅｄ Ｂｅａｍ）方式という。

レジスト膜が塗布されたマスク等の試料に電子ビームを照射する場合に、過去に照射した電子ビームにより照射位置やその周囲が帯電してしまう。従来、可変成形型の電子ビーム描画装置では、かかる帯電現象に起因した位置ずれが問題視されていなかったが、上述したようにパターンの微細化に伴って、かかる帯電現象に起因した位置ずれが問題になってきた。特に、ダブルパターニング技術の導入により、これまで以上にフォトマスクのパターン位置精度の向上が求められている。

従来、このビーム照射位置ずれを補正する方法の１つとして、レジスト層上に帯電防止膜（ＣＤＬ：Ｃｈａｒｇｅ Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）を形成して、レジスト表面の帯電を防止する方法が知られている。しかし、この帯電防止膜は、基本的に酸の特性を有しているため、化学増幅型レジストとの相性が良くない。また、帯電防止膜を形成するために新たな設備を設ける必要があり、フォトマスクの製造コストが更に増大してしまう。このため、帯電防止膜を用いることなく、帯電効果補正（ＣＥＣ：ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を行うことが望まれている。

そして、帯電に起因する位置ずれ量補正に関して、電界強度に基づいてビーム照射位置の補正量を算出し、該補正量に基づいてビームを照射する描画装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる描画装置によれば、照射量分布と帯電量分布との間に線形比例関係が成立すると仮定し、照射量分布から線形応答関数を介して位置ずれ量分布を算出するようにしている。

特開２００７−３２４１７５号公報

ここで、かかる帯電現象に起因する照射位置の位置ずれを厳密に補正するには、偏向器によるビーム入射角依存性を考慮してビーム軌道を計算する必要がある。しかしながら、従来、電子ビームが垂直入射することを前提に帯電現象に起因する照射位置の位置ずれを補正していた。そのため、厳密な補正ができていなかった。さらに、ステージが連続移動する描画方法の場合、偏向位置は描画する際のデータ処理演算によって最終的に求まるため描画時にならないと判明しない。よって、描画前に事前に偏向位置を決定することが困難である。そのため、ステージ連続移動方式では、描画前に事前にオフラインでビーム入射角依存性（偏向位置依存性）を考慮した位置補正が困難であるといった問題があった。

そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、偏向位置依存性を考慮した帯電量に起因した照射位置の位置ずれを補正する装置およ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、
試料の描画領域に荷電粒子ビームを垂直入射することにより帯電する帯電量分布を演算する帯電量分布演算部と、
帯電量分布を用いて、荷電粒子ビームを偏向する偏向位置に依存した、帯電量に起因する偏向位置の位置ずれ量分を含む位置ずれ量が補正された各描画位置の補正位置を演算する位置補正部と、
補正位置に、荷電粒子ビームを用いて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、偏向位置に依存した、帯電量に起因する偏向位置の位置ずれ量分を含めて位置補正ができる。

また、帯電量分布を用いて、荷電粒子ビームを偏向する各偏向位置における、帯電量に起因する偏向位置の第１の位置ずれ量から、荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の第２の位置ずれ量分を除いた残りの偏向位置依存分の第３の位置ずれ量を補正する偏向位置依存補正値を演算する偏向位置依存補正値演算部をさらに備え、
位置補正部は、荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の第２の位置ずれ量を補正する垂直入射補正値を用いて補正された垂直入射補正位置に偏向位置依存補正値を加算することで補正位置を演算すると好適である。

また、荷電粒子ビームを偏向する各偏向位置における、帯電量に起因する各偏向位置の第１の位置ずれ量を算出する第１の応答関数と、荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する各描画位置の第２の位置ずれ量を算出する第２の応答関数との差分を示す複数の差分応答関数を記憶する記憶装置をさらに備え、
偏向位置依存補正値演算部は、複数の差分応答関数の１つを用いて偏向位置依存補正値を演算すると好適である。

また、偏向位置に応じて複数の差分応答関数の１つを選択する選択部をさらに備え、
偏向位置依存補正値演算部は、選択された複数の差分応答関数の１つを用いて偏向位置依存補正値を演算すると好適である。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
試料の描画領域に荷電粒子ビームを垂直入射することにより帯電する帯電量分布を演算する工程と、
帯電量分布を用いて、荷電粒子ビームを偏向する偏向位置に依存した、帯電量に起因する偏向位置の位置ずれ量分を含む位置ずれ量が補正された各描画位置の補正位置を演算する工程と、
補正位置に、荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する工程と、
前記帯電量分布を用いて、荷電粒子ビームを偏向する各偏向位置における、帯電量に起因する偏向位置の第１の位置ずれ量から、荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の第２の位置ずれ量分を除いた残りの偏向位置依存分の第３の位置ずれ量を補正する偏向位置依存補正値を演算する工程と、
を備え、
荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の第２の位置ずれ量を補正する垂直入射補正値を用いて補正された垂直入射補正位置に前記偏向位置依存補正値を加算することで前記補正位置を演算することを特徴とする。

本発明によれば、偏向位置依存性を考慮した帯電量に起因した照射位置の位置ずれを補正することができる。その結果、高精度な補正位置で描画され、高精度なパターン位置が得られる。

実施の形態１における描画装置の要部構成の一例を示す概念図である。 実施の形態１における帯電量に起因した位置ずれを説明するための図である。 実施の形態１における偏向位置に依存した、帯電量に起因する位置ずれを説明するための図である。 実施の形態１における主偏向領域の位置関係の一例を示す図である。 実施の形態１における主偏向領域の中心位置に垂直入射した場合の位置ずれ量と、主偏向領域の前縁位置に垂直方向から所定の入射角をもって入射した場合の位置ずれ量と、主偏向領域の後縁位置に垂直方向から所定の入射角をもって入射した場合の位置ずれ量とを重ねて表したグラフである。 実施の形態１における垂直入射した場合の位置ずれ量と主偏向領域の各偏向位置（前縁位置と後縁位置）の位置ずれ量との差分を示したグラフの一例である。 実施の形態１における垂直入射の位置ずれ量と、垂直入射の位置ずれ量から主偏向領域の偏向位置（前縁位置と後縁位置）の位置ずれ量を引いた差分とを示したグラフの一例である。 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における差分テーブルの一例を示す図である。 実施の形態１におけるフレーム領域と位置ずれ計算範囲の一例を示す図である。 実施の形態１におけるステージ位置と偏向位置の一例を示す図である。 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。

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要部構成の一例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および制御部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。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室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、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、主偏向器２０８及び副偏向器２１０が配置される。また、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、描画対象となる試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体製造の露光に用いるフォトマスクや半導体装置を形成するウェハ等が含まれる。また、描画されるフォトマスクには、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。描画される際には、試料上には電子ビームにより感光するレジスト膜が形成されていることは言うまでもない。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１が配置される位置とは異なる位置にステージ位置測定用のミラー２０９が配置される。

制御部１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１１、ステージ位置検出部１３６、ステージ駆動部１３８、偏向制御回路１７０、及び、磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６と、を有している。制御計算機１１０、メモリ１１１、ステージ位置検出部１３６、ステージ駆動部１３８、偏向制御回路１７０、及び記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６は、図示しないバスにより互いに接続されている。偏向制御回路１７０は、主偏向器２０８に接続される。

制御計算機１１０内には、描画データ処理部１１２、パターン面積密度分布演算部１１４、ドーズ分布演算部１１６、かぶり電子量分布演算部１１８、差分テーブル転送部１２０、帯電量分布演算部１２２、帯電量分布切り出し部１２４、及びオフライン帯電補正適用部１２６といった機能が配置される。描画データ処理部１１２、パターン面積密度分布演算部１１４、ドーズ分布演算部１１６、かぶり電子量分布演算部１１８、差分テーブル転送部１２０、帯電量分布演算部１２２、帯電量分布切り出し部１２４、及びオフライン帯電補正適用部１２６は、電気的な回路によるハードウェアで構成されても構わない。或いは、描画データ処理部１１２、パターン面積密度分布演算部１１４、ドーズ分布演算部１１６、かぶり電子量分布演算部１１８、差分テーブル転送部１２０、帯電量分布演算部１２２、帯電量分布切り出し部１２４、及びオフライン帯電補正適用部１２６の各機能の処理内容がコンピュータで実行されるプログラム（ソフトウェア）で構成されても構わない。或いは、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成されてもよい。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。制御計算機１１０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１１１に記憶される。

偏向制御回路１７０内には、サブフィールド（ＳＦ）位置取得部１７２、ステージ位置取得部１７４、主偏向位置算出部１７６、差分テーブル選択部１７８、領域決定部１８０、補正位置算出部１８２、位置補正部１８３、及び偏向量演算部１８４といった機能が配置される。ＳＦ位置取得部１７２、ステージ位置取得部１７４、主偏向位置算出部１７６、差分テーブル選択部１７８、領域決定部１８０、補正位置算出部１８２、位置補正部１８３、及び偏向量演算部１８４は、電気的な回路によるハードウェアで構成されても構わない。或いは、ＳＦ位置取得部１７２、ステージ位置取得部１７４、主偏向位置算出部１７６、差分テーブル選択部１７８、領域決定部１８０、補正位置算出部１８２、位置補正部１８３、及び偏向量演算部１８４の各機能の処理内容がコンピュータで実行されるプログラム（ソフトウェア）で構成されても構わない。或いは、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成されてもよい。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。偏向制御回路１７０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図示しないメモリに記憶される。

また、描画装置１００の外部計算機５００には、差分テーブル作成部５０２とオフライン帯電補正演算部５０４が配置される。差分テーブル作成部５０２とオフライン帯電補正演算部５０４は、電気的な回路によるハードウェアで構成されても構わない。或いは、各機能の処理内容がコンピュータで実行されるプログラム（ソフトウェア）で構成されても構わない。或いは、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成されてもよい。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。

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以外については記載を省略している。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。

電子銃２０１から放出された電子ビーム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、偏向制御回路１４０により制御された偏向器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、偏向制御回路１７０に制御された例えば静電型の主偏向器２０８により偏向され、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望するサブフィールド（ＳＦ）位置に照射位置があわせされる。そして、さらに、副偏向器２１０により、ＳＦ内の各ショット位置に電子ビーム２００は照射される。ＸＹステージ１０５はステージ駆動部１３８によって駆動制御される。そして、ＸＹステージ１０５の位置は、ステージ位置検出部１３６によって検出される。ステージ位置検出部１３６には、例えば、ミラー２０９にレーザを照射して、その反射光に基づいて位置を測定するレーザ測長装置が含まれる。

図２は、実施の形態１における帯電量に起因した位置ずれを説明するための図である。図２（ａ）において、試料１０１の表面上に正の点電荷１２が存在する場合、描画室１０３の上方から照射される負の電子１４は、点電荷１２に引き寄せられる。点電荷１２の真上から入射する電子１４ａは、垂直入射したまま引き寄せされる。これに対して、点電荷１２の真上からずれた位置から垂直入射する電子１４ｂ，１４ｃは、点電荷１２に引き寄せられることで軌道がずれる。そのために、位置ずれが発生する。図２（ｂ）には、点電荷から所望の描画地点までの距離に対する位置ずれ量を示すグラフが示されている。ここでは、正の１ｎＣの表面点電荷に対するビーム位置ずれ量を計算した結果が一例として示されている。図２（ｂ）に示すように、点電荷１２からある程度の範囲内では、点電荷１２の影響を受けて位置ずれが生じることがわかる。

図３は、実施の形態１における偏向位置に依存した、帯電量に起因する位置ずれを説明するための図である。実際の描画動作では、図２（ａ）で示したように垂直入射する電子１４ｂ，１４ｃばかりではなく、主偏向器２０８によって偏向された状態で入射する電子も数多い。すなわち、入射角が垂直方向に対して０度ではない角度で入射する場合がある。その場合、主偏向器２０８で偏向可能な偏向領域（主偏向領域）の描画方向（＋ｘ方向）の前方（前縁）では、点電荷１２によって引き寄せられることで描画方向に対して後より（−ｘ方向）に位置ずれ（Δ）が生じる。他方、主偏向領域の描画方向の後方（後縁）では、点電荷１２によって引き寄せられることで描画方向に対して前より（＋ｘ方向）に位置ずれ（Δ）が生じる。

図４は、実施の形態１における主偏向領域の位置関係の一例を示す図である。図４では、主偏向器２０８で偏向可能な主偏向領域３０の中心位置を「○」で示し、前縁位置（＋ｘ方向）を「◇」で示し、後縁位置（−ｘ方向）を「△」で示している。

図５は、実施の形態１における主偏向領域の中心位置に垂直入射した場合の位置ずれ量と、主偏向領域の前縁位置に垂直方向から所定の入射角をもって入射した場合の位置ずれ量と、主偏向領域の後縁位置に垂直方向から所定の入射角をもって入射した場合の位置ずれ量とを重ねて表したグラフである。図５に示すグラフの目盛りサイズ（スケール）では、主偏向領域の各偏向位置（前縁位置と後縁位置）の位置ずれ量は垂直入射した場合の位置ずれ量と差が無いようにも思われる。しかし、さらに、拡大していくとその差がわかる。

図６は、実施の形態１における垂直入射した場合の位置ずれ量と主偏向領域の各偏向位置（前縁位置と後縁位置）の位置ずれ量との差分を示したグラフの一例である。図６に示すグラフでは、横軸を１０倍に、縦軸を２００倍に拡大している。図６に示すように、垂直入射した場合の位置ずれ量と主偏向領域の各偏向位置（前縁位置と後縁位置）の位置ずれ量には、ずれが生じていることがわかる。すなわち、帯電量に起因した位置ずれ量の中には、垂直入射した場合の位置ずれ量に比べてかなり小さいが、偏向位置依存の位置ずれ量分が存在することがわかる。

図７は、実施の形態１における垂直入射の位置ずれ量と、垂直入射の位置ずれ量から主偏向領域の偏向位置（前縁位置と後縁位置）の位置ずれ量を引いた差分とを示したグラフの一例である。図７では、横軸に点電荷からの描画位置までの距離を、縦軸に位置ずれ量を示す。例えば、位置ずれ量を補正する範囲を１×１０^−６μｍ以上とすると、帯電位置からの計算範囲（影響範囲）は、垂直入射の位置ずれ量を計算する場合、２０ｍｍ必要である。これに対し、垂直入射の位置ずれ量から主偏向領域の偏向位置（前縁位置と後縁位置）の位置ずれ量を引いた差分を計算する場合、約１３．５ｍｍ必要である。すなわち、帯電位置からの計算範囲（影響範囲）は、垂直入射の位置ずれ量を計算する場合よりも垂直入射の位置ずれ量から主偏向領域の偏向位置（前縁位置と後縁位置）の位置ずれ量を引いた差分を計算する場合の方が狭くできる。計算時間は、計算範囲の２乗に比例するので描画装置１００内で垂直入射の位置ずれ量を計算するのではなく、差分を計算することで、４５．５％の計算時間にすることができる。その結果、計算時間を短縮できる。よって、描画処理とリアルタイムで補正計算が可能となる。位置ずれ量を補正する範囲の閾値をさらに狭くすれば、さらに計算の高速化が可能となる。そこで、実施の形態１では、描画開始前に予め垂直入射の位置ずれ量を補正する補正値を算出しておき、描画装置１００内では描画処理とリアルタイムで差分を補正する補正値を算出する。そして、両者を加算することで偏向位置を考慮した位置ずれ量を補正できる。

図８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８において、事前準備として、外部計算機５００において、垂直入射での位置ずれ応答テーブル計算工程（Ｓ１０２）と、主偏向位置に応じた位置ずれ応答テーブル計算工程（Ｓ１０４）と、差分テーブル計算工程（Ｓ１０６）と、垂直入射での位置ずれ補正値計算工程（Ｓ１０８）といった一連の工程を実施する。そして、描画装置１００内では、初期化工程（Ｓ１１０）と、パターン密度分布とドーズ分布と照射量分布とかぶり電子量分布とを演算する演算工程（Ｓ１１２）と、帯電量分布演算工程（Ｓ１１４）と、垂直入射でのＳＦ位置補正工程（Ｓ１１６）と、帯電量分布切り出し工程（Ｓ１１８）と、垂直入射でのＳＦ補正位置取得工程（Ｓ１２０）と、ステージ位置取得工程（Ｓ１２２）と、主偏向位置割り出し工程（Ｓ１２４）と、差分テーブル選択工程（Ｓ１２６）と、計算領域決定工程（Ｓ１２８）と、主偏向位置依存補正値算出工程（Ｓ１３０）と、位置補正工程（Ｓ１３１）と、偏向量演算工程（Ｓ１３２）と、描画工程（Ｓ１３４）といった一連の工程を実施する。

垂直入射での位置ずれ応答テーブル計算工程（Ｓ１０２）として、差分テーブル作成部５０２は、電子ビーム２００を垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する各描画位置の位置ずれ量（第２の位置ずれ量）を算出する応答関数（第２の応答関数）を演算する。言い換えれば、差分テーブル作成部５０２は、主偏向中心に垂直入射する電子を仮定した位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を計算し、記憶装置１４４に格納する。位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）は、応答関数（第２の応答関数）の一例である。差分テーブル作成部５０２で作成せずに他の機能或いはユーザによって計算されても構わない。位置ずれ量は、帯電量分布に応答関数を畳み込み積分することで求められる。そのため、電子ビーム２００を垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する各描画位置の位置ずれ量と帯電量分布を計算し、これらから位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を算出できる。

主偏向位置に応じた位置ずれ応答テーブル計算工程（Ｓ１０４）として、差分テーブル作成部５０２は、電子ビーム２００を偏向する各偏向位置（ｉ，ｊ）における、帯電量に起因する各偏向位置（ｉ，ｊ）の位置ずれ量（第１の位置ずれ量）を算出する応答関数（第１の応答関数）を演算する。言い換えれば、差分テーブル作成部５０２は、主偏向位置（ｉ，ｊ）での位置ずれ応答テーブルｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）を計算し、記憶装置１４４に格納する。位置ずれ応答テーブルｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）は、応答関数（第１の応答関数）の一例である。差分テーブル作成部５０２で作成せずに他の機能或いはユーザによって計算されても構わない。上述したように、位置ずれ量は、帯電量分布に応答関数を畳み込み積分することで求められる。そのため、各偏向位置（ｉ，ｊ）で生じる、帯電量に起因する各偏向位置の位置ずれ量と帯電量分布を計算し、これらから位置ずれ応答テーブルｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）を算出できる。

差分テーブル計算工程（Ｓ１０６）として、差分テーブル作成部５０２は、主偏向位置（ｉ，ｊ）での位置ずれ応答テーブルｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）と垂直入射する電子を仮定した位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）との差分を示す複数の差分応答関数を計算する。言い換えれば、差分テーブル作成部５０２は、差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）を計算し、記憶装置１４２に格納する。差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）は、差分応答関数の一例である。差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）は、次の式（１）で求めることができる。
（１） δｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）＝ｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）−ｒ０（ｘ，ｙ）

図９は、実施の形態１における差分テーブルの一例を示す図である。図９に示すように、差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）は、例えば、主偏向位置（ｉ，ｊ）に応じて、複数用意される。各差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）は、記憶装置１４２に格納される。差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）の計算範囲は、ｌ×ｌの範囲で示している。図７で説明したように差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）を用いることで、位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を用いる場合よりも計算範囲を狭くできる。例えば、図７の例では、位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を用いる場合、２０ｍｍ（半径）×２倍の４０ｍｍとなるところ、ｌ＝１３．５（半径）×２倍の２７ｍｍに抑えることができる。

垂直入射での位置ずれ補正値計算工程（Ｓ１０８）として、オフライン帯電補正演算部５０４は、主偏向中心垂直入射での応答関数である位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）に基づいて、位置ずれ補正値マップｄＸ（ｘ，ｙ），ｄＹ（ｘ，ｙ）を計算する。補正値マップｄＸ（ｘ，ｙ）はｘ方向の補正値、ｄＹ（ｘ，ｙ）はｙ方向の補正値を示す。補正値マップｄＸ（ｘ，ｙ），ｄＹ（ｘ，ｙ）は記憶装置１４６に格納される。帯電量分布を求め、帯電量分布に位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を畳み込み積分することで位置ずれ量を求めることができる。補正値は、例えば、位置ずれ量の正負の符号を逆にした値を用いると好適である。

描画装置１００内では、描画データ処理工程として、描画データ処理部１１２は、フレーム領域毎に、記憶装置１４０に記憶された描画データの中から該当するレイアウトデータを読み出し、複数段のデータ処理を行なって描画装置固有のフォーマットのショットデータを生成する。

そして、初期化工程（Ｓ１１０）として、パターン面積密度分布演算部１１４はパターン面積密度分布を初期化する。ドーズ分布演算部１１６はドーズ分布を初期化する。かぶり電子量分布演算部１１８はかぶり電子量分布を初期化する。帯電量分布演算部１２２は帯電量分布を初期化する。元々、何も計算されていない場合にはかかる工程を省略できる。

パターン密度分布とドーズ分布と照射量分布とかぶり電子量分布とを演算する演算工程（Ｓ１１２）として、パターン面積密度分布演算部１１４は、記憶装置１４０から読み出されたレイアウトデータに含まれる図形データに基づいて、所定寸法でメッシュ状に仮想分割された各フレームに対して、メッシュ領域毎のパターン面積密度の分布を算出する。ドーズ分布演算部１１６は、後述の後方散乱電子の近接効果補正式を用いてドーズ量（照射量密度）の分布を算出する。かぶり電子量分布演算部１１８は、パターン面積密度の分布及びドーズ量の分布に基づいて得られる電子ビームの照射量の分布と、かぶり電子の広がりを記述する関数とに基づいて、かぶり電子量の分布を算出する。

図１０は、実施の形態１におけるフレーム領域と位置ずれ計算範囲の一例を示す図である。図１０において、試料１０１に描画する場合には、ＸＹステージ１０５を例えばＸ方向に連続移動させながら、描画（露光）面を主偏向器２０８により電子ビーム２００が偏向可能な短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割された試料１０１の１つのストライプ領域上を電子ビーム２００が照射する。また、ストライプ領域は副偏向器２１０により電子ビーム２００が偏向可能なメッシュ状の複数の小領域（サブフィールド：ＳＦ）に仮想分割され、ＳＦ毎に描画される。ＸＹステージ１０５のＸ方向の移動は、例えば連続移動とし、同時に電子ビーム２００のショット位置もステージ移動に追従させる。具体的には、主偏向器２０８によりＳＦの基準位置に偏向位置が合わされ、主偏向器２０８の偏向位置はステージ移動に追従させる。そして、副偏向器２１０でＳＦ内のショット位置に電子ビーム２００を照射する。連続移動させることで描画時間を短縮させることができる。そして、１つのストライプ領域を描画し終わったら、ＸＹステージ１０５をＹ方向にステップ送りしてＸ方向（今度は逆向き）に次のストライプ領域の描画動作を行なう。各ストライプ領域の描画動作を蛇行させるように進めることでＸＹステージ１０５の移動時間を短縮することができる。また、描画装置１００では、レイアウトデータ（描画データ）を処理するにあたっては、描画領域を短冊状の複数のフレーム領域２０に仮想分割して、フレーム領域２０毎にデータ処理がおこなわれる。そして、例えば、多重露光を行なわない場合には、通常、フレーム領域２０と上述したストライプ領域とが同じ領域となる。多重露光を行なう場合には、多重度に応じてフレーム領域２０と上述したストライプ領域とがずれることになる。或いは、多重度に応じたストライプ領域と同じ領域となる複数のフレーム領域２０に描画領域が仮想分割され、フレーム領域２０毎にデータ処理がおこなわれる。このように、試料１０１の描画領域は、複数の描画単位領域となるフレーム領域２０（ストライプ領域）に仮想分割され、描画部１５０は、かかるフレーム領域２０（ストライプ領域）毎に描画することになる。

ショットデータを生成する制御計算機１１０では、上述したようにフレーム領域２０毎に計算を行なう。よって、パターン密度分布とドーズ分布と照射量分布とかぶり電子量分布についても同様にフレーム領域２０毎に計算を行なう。例えば、第ｎフレームの計算を行なっている場合には、偏向制御回路１７０では第ｎ−１フレームについての計算処理が行なわれる。そして、制御計算機１１０で第ｎ＋１フレームのパターン密度分布とドーズ分布と照射量分布とかぶり電子量分布の計算を行なっている場合には、偏向制御回路１７０では第ｎフレームについての計算処理が行なわれる。このように所謂パイプライン処理のように計算処理が進んでいく。

まず、パターン密度分布ρ（ｘ，ｙ）演算工程として、パターン面積密度分布演算部１１４は、フレーム領域毎に、記憶装置１４０から該当するレイアウトデータを読み出し、フレーム領域をさらに複数の小領域（ｘ，ｙ）に仮想分割して、小領域毎のパターン面積密度ρを算出する。かかる演算をフレーム領域全体について行なうことで、フレーム領域毎に、パターン面積密度分布ρ（ｘ，ｙ）を算出する。

そして、ドーズ（照射量密度）分布Ｄ（ｘ，ｙ）演算工程として、ドーズ分布演算部１１６は、小領域毎のドーズ分布Ｄ（ｘ，ｙ）を演算する。以下の後方散乱電子の近接効果補正式（２）に従ってドーズ量分布Ｄ（ｘ，ｙ）が算出される。
（２） Ｄ＝Ｄ_０×｛（１＋２×η）／（１＋２×η×ρ）｝
（上式（２）において、Ｄ_０は基準ドーズ量であり、ηは後方散乱率である。）

これらの基準ドーズ量Ｄ_０及び後方散乱率ηは、当該描画装置１００のユーザにより設定される。後方散乱率ηは、電子ビーム２００の加速電圧、試料１０１のレジスト膜厚や下地基板の種類、プロセス条件（例えば、ＰＥＢ条件や現像条件）などを考慮して設定することができる。

続いて、かぶり電子量分布Ｆ（ｘ，ｙ，σ）演算工程として、かぶり電子量分布演算部１１８は、パターン面積密度分布ρ（ｘ，ｙ）とドーズ量分布Ｄ（ｘ，ｙ）とを乗算することによって得られるメッシュ領域毎の照射量分布Ｅ（ｘ，ｙ）（「照射強度分布」ともいう）を用いて、かぶり電子量分布Ｆ（ｘ，ｙ，σ）を演算する。

照射量分布Ｅ（ｘ，ｙ）に対して、かぶり電子の広がり分布を記述する関数ｇ（ｘ，ｙ）があると仮定する。この関数ｇ（ｘ，ｙ）は、例えばガウス分布のモデルであり、次式（３）のように表すことができる。σはかぶり影響半径を示す。
（３） ｇ（ｘ，ｙ）＝（１／πσ^２）×ｅｘｐ｛−（ｘ^２＋ｙ^２）／σ^２｝

そして、次式（４）のように、広がり分布関数ｇ（ｘ，ｙ）と照射量分布Ｅ（ｘ，ｙ）とを畳み込み積分することにより、かぶり電子量分布（「かぶり電子量強度」ともいう。）Ｆ（ｘ，ｙ，σ）が求められる。
（４） Ｆ（ｘ，ｙ，σ）
＝∫∫ｇ（ｘ−ｘ″，ｙ−ｙ″）Ｅ（ｘ″，ｙ″）ｄｘ″ｄｙ″

帯電量分布演算工程（Ｓ１１４）として、帯電量分布演算部１２２は、フレーム領域毎に、試料１０１の描画領域に電子ビーム２００を垂直入射することにより帯電する帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）を演算する。具体的には、該当フレーム領域を描画する場合の１つ前までのフレーム領域内の各位置（ｘ，ｙ）の帯電量Ｃ（ｘ，ｙ）を求める。

ここで、例えば、現在計算している該当するフレーム領域２０が第ｎフレーム領域である場合での第ｎ−１フレーム領域までの各位置（ｘ，ｙ）の帯電量Ｃと該当するフレーム領域２０が第ｎ＋１フレーム領域である場合での第ｎフレーム領域までの各位置（ｘ，ｙ）の帯電量Ｃとでは同じ位置でも値が異なる場合があり得ることは言うまでもない。それは、帯電量が蓄積されていくからである。

照射量分布Ｅ（ｘ，ｙ）及びかぶり電子量分布Ｆ（ｘ，ｙ，σ）から帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）を求めるための関数Ｃ（Ｅ，Ｆ）を仮定する。この仮定した関数Ｃ（Ｅ，Ｆ）を、次式（５）のように、照射電子が寄与する変数Ｃ_Ｅ（Ｅ）と、かぶり電子が寄与する変数Ｃ_Ｆｅ（Ｆ）とに分離した。
（５） Ｃ（Ｅ，Ｆ）＝Ｃ_Ｅ（Ｅ）＋Ｃ_Ｆｅ（Ｆ）

さらに、非照射域の関数は、変数Ｃ_Ｅ（Ｅ）＝０、すなわち、Ｃ（Ｅ，Ｆ）＝Ｃ_Ｆ（Ｆ）と仮定した。

まず、非照射域の帯電量分布Ｃ_Ｆ（Ｆ）とかぶり電子量強度Ｆとの関係は、次式（６）のような多項式関数によって表すことができる。次式（６）において、ｆ_１，ｆ_２，ｆ_３は、定数である。
（６） Ｃ_Ｆ（Ｆ）＝ｆ_１×Ｆ＋ｆ_２×Ｆ^２＋ｆ_３×Ｆ^３

次に、照射域の帯電量分布Ｃ（Ｅ，Ｆ）は、以下の式（７）のような多項式関数によって定義できる。
（７） Ｃ（Ｅ，Ｆ）＝Ｃ_Ｅ（Ｅ）＋Ｃ_Ｆｅ（Ｆ）
＝（ｄ_０＋ｄ_１×ρ＋ｄ_２×Ｄ＋ｄ_３×Ｅ）
＋（ｅ_１×Ｆ＋ｅ_２×Ｆ^２＋ｅ_３×Ｆ^３）

ここで、Ｆは、最適なかぶり半径σを用いて式（６）で求められる、照射域のかぶり電子量分布である。照射域では、照射電子が寄与する変数Ｃ_Ｅ（Ｅ）だけではなく、かぶり電子が寄与する帯電量分布Ｃ_Ｆｅ（Ｆ）が考慮されている。パラメータｄ_０，ｄ_１，ｄ_２，ｄ_３，ｅ_１，ｅ_２，ｅ_３は定数である。

そして、非照射域の上式（６）のＣ_Ｆ（Ｆ）と照射域の上式（７）のＣ（Ｅ，Ｆ）との和集合により帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）を求める。

ここで、上述したように、フレーム領域毎に帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）は計算される。そして、計算されたフレーム領域毎の帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）は記憶装置１４６等に記憶される。そのため、第ｎフレームの描画処理を行う際には、既に第ｎ−１フレームまでの帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）が記憶されている。

垂直入射でのＳＦ位置補正工程（Ｓ１１６）として、オフライン帯電補正適用部１２６は、記憶装置１４６から位置ずれ補正値ｄＸ０（ｘ，ｙ），ｄＹ０（ｘ，ｙ）を入力し、第ｎフレームの描画対象となるＳＦ位置（Ｘｍ，Ｙｍ）に基づいて、オフラインで求めた位置ずれ補正値を用いて、帯電補正後のＳＦ位置（Ｘｍ’，Ｙｍ’）を計算する。帯電補正後のＳＦ位置（Ｘｍ’，Ｙｍ’）は以下の式（８）で求めることができる。
（８） Ｘｍ’＝Ｘｍ＋ｄＸ０（Ｘｍ，Ｙｍ），Ｙｍ’＝Ｙｍ＋ｄＹ０（Ｘｍ，Ｙｍ）

帯電量分布切り出し工程（Ｓ１１８）として、帯電量分布切り出し部１２４は、既に計算されている帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）から計算範囲の部分帯電量分布Ｃｓｕｂ（ｘ，ｙ）を切り出し、偏向制御回路１７０に出力する。実施の形態１における計算範囲は、図７及び図９において説明したように、差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）を用いることで、位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を用いる場合よりも計算範囲を狭くできる。例えば、図７の例では、位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を用いる場合、２０ｍｍ（半径）×２倍の４０ｍｍとなるところ、ｌ＝１３．５（半径）×２倍の２７ｍｍに抑えることができる。よって、該当フレーム領域２０に対して前後に幅ｌの範囲に位置するフレーム領域の帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）を部分帯電量分布Ｃｓｕｂ（ｘ，ｙ）として切り出せばよい。例えば、第ｎフレームのＳＦ位置（Ｘｍ’，Ｙｍ’）を計算している場合には、第ｎ−１フレーム以下のフレームのうち、第ｎフレームからｌ／２の範囲に位置するフレームについての帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）を切り出せばよい。第ｎ＋１フレーム以降はまだ計算されていないのでデータが無い。

垂直入射でのＳＦ補正位置取得工程（Ｓ１２０）として、ＳＦ位置取得部１７２は、垂直入射での帯電補正後のＳＦ位置（Ｘｍ’，Ｙｍ’）を制御計算機１１０から入力し、取得する。

ステージ位置取得工程（Ｓ１２２）として、ステージ位置取得部１７４は、ステージ位置検出部１３６から描画対象となるＳＦ位置（Ｘｍ，Ｙｍ）を描画する際のステージ位置（ＸＬ，ＹＬ）を入力し、取得する。

主偏向位置割り出し工程（Ｓ１２４）として、主偏向位置算出部１７６は、主偏向領域内のどの位置（ｉ，ｊ）で電子ビーム２００が照射されるのか、主偏向位置（ｉ，ｊ）（主偏向グリッド分割指標）を算出し、割り出す。

図１１は、実施の形態１におけるステージ位置と偏向位置の一例を示す図である。ステージ位置Ｏ’の座標（ＸＬ，ＹＬ）と帯電補正後のＳＦ位置Ａの座標（Ｘｍ’，Ｙｍ’）は、共に、基準となる原点Ｏから座標で示されている。ステージ位置Ｏ’は該当する主偏向領域３０の例えば中心位置を示している。その位置では、電子ビーム２００が垂直入射することになる。しかし、実際には、主偏向領域３０の中心位置から主偏向器２０８で偏向した位置に電子ビーム２００が照射されるので、主偏向領域３０内の座標（指標）（ｉ，ｊ）を割り出す。ここでは、主偏向領域３０を所定の幅のグリッド３２で分割して偏向位置（ｉ，ｊ）を割り出す。偏向位置（ｉ，ｊ）は以下の式（９）で求めることができる。
（９） ｉ＝（Ｘｍ’−ＸＬ）／主偏向グリッド分割幅
ｊ＝（Ｙｍ’−ＹＬ）／主偏向グリッド分割幅

差分テーブル選択工程（Ｓ１２６）として、まず、差分テーブル転送部１２０は、記憶装置１４４に格納された複数の差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）を偏向制御回路１７０に転送する。そして、差分テーブル選択部１７８は、転送された、記憶装置１４４に格納されていた複数の差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）の中から偏向位置（ｉ，ｊ）に応じて複数の差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）の１つを選択する。

計算領域決定工程（Ｓ１２８）として、領域決定部１８０は、部分帯電量分布Ｃｓｕｂ（ｘ，ｙ）を入力し、その中から選択された差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）で畳み込み積分する計算範囲を決定する。図１０では、部分帯電量分布Ｃｓｕｂ（ｘ，ｙ）の範囲になるフレーム領域群２２のうち、該当位置（ｘ，ｙ）を中心にした縦横ｌの正方形の範囲を計算範囲２４として決定する。上述した図７及び図９において説明したように、差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）を用いることで、位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を用いる場合よりも計算範囲を狭くできる。例えば、図７の例では、位置ずれ応答テーブルｒ０（ｘ，ｙ）を用いる場合、２０ｍｍ（半径）×２倍の４０ｍｍとなるところ、ｌ＝１３．５（半径）×２倍の２７ｍｍに抑えることができる。よって、計算範囲２４を狭くできる。

主偏向位置依存補正値算出工程（Ｓ１３０）として、補正位置算出部１８２は、帯電量分布（ここでは部分帯電量分布Ｃｓｕｂ（ｘ，ｙ））を用いて、各偏向位置（ｉ，ｊ）での第１の位置ずれ量から垂直入射による第２の位置ずれ量分を除いた残りの偏向位置依存分の位置ずれ量（第３の位置ずれ量）を補正する偏向位置依存補正値（ｄＸｉｊ，ｄＹｉｊ）を演算する。第１の位置ずれ量は、電子ビーム２００を偏向する各偏向位置（ｉ，ｊ）における、帯電量に起因する偏向位置の位置ずれ量である。第２の位置ずれ量は、電子ビーム２００を垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の位置ずれ量である。補正位置算出部１８２は、偏向位置依存補正値演算部の一例である。補正位置算出部１８２は、複数の差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）の中から選択された１つを用いて偏向位置依存補正値（ｄＸｉｊ，ｄＹｉｊ）を演算する。偏向位置依存帯電量分布Ｃ（ｘ，ｙ）に差分テーブルδｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）を畳み込み積分することで偏向位置依存分の位置ずれ量を求めることができるので、補正値（ｄＸｉｊ，ｄＹｉｊ）は、以下の式（１０）に示すように、偏向位置依存分の位置ずれ量の正負の符号を逆にすることで得ることができる。
（１０） （ｄＸｉｊ，ｄＹｉｊ）＝−δｒ［ｉ，ｊ］（ｘ，ｙ）・Ｃ（ｘ，ｙ）

位置補正工程（Ｓ１３１）として、位置補正部１８３は、以下の式（１１）に示すように、ＳＦ位置（Ｘｍ’，Ｙｍ’）に偏向位置依存補正値（ｄＸｉｊ，ｄＹｉｊ）を加算することで補正位置（Ｘｍ”，Ｙｍ”）を演算する。
（１１） Ｘｍ”＝Ｘｍ’＋ｄＸｉｊ，Ｙｍ”＝Ｙｍ’＋ｄＹｉｊ

ＳＦ位置（Ｘｍ’，Ｙｍ’）は、上述したように垂直入射分を補正した垂直入射補正位置となる。ＳＦ位置（Ｘｍ’，Ｙｍ’）は、電子ビーム２００を垂直入射することにより生じる、帯電量Ｃに起因する描画位置の第２の位置ずれ量を補正する補正値マップｄＸ（ｘ，ｙ），ｄＹ（ｘ，ｙ）を用いて補正された値である。補正値マップｄＸ（ｘ，ｙ），ｄＹ（ｘ，ｙ）は、上述したように垂直入射分を補正するための垂直入射補正値である。

以上のようにして、位置補正部１８３は、帯電量分布Ｃを用いて、電子ビームを偏向する偏向位置に依存した、帯電量に起因する偏向位置の位置ずれ量分を含む位置ずれ量が補正された各描画位置の補正位置（Ｘｍ”，Ｙｍ”）を演算する。これにより、電子ビームを偏向する偏向位置に依存した、帯電量に起因する偏向位置の位置ずれ量分を含む位置ずれ量を補正することができる。

偏向量演算工程（Ｓ１３２）として、偏向量演算部１８４は、補正位置に、電子ビーム２００が照射されるように主偏向器２０８へ印加する偏向量を演算する。そして、

描画工程（Ｓ１３４）として、描画部１５０は、試料１０１の第ｎフレームの該当ＳＦの補正位置（Ｘｍ”，Ｙｍ”）に、電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。

そして、第ｎフレームの描画が終了したら、次の第ｎ＋１フレームの描画のための計算と描画処理とを同様に行う。すなわち、第ｎ＋１フレームでのＳＦの補正位置（Ｘｍ”，Ｙｍ”）を計算する際には、第ｎフレームまでの帯電量分布Ｃの演算が終了しているので、順次、パターン密度分布ρとドーズ分布Ｄと照射量分布Ｅとかぶり電子量分布Ｆと帯電量分布Ｃとの各情報を更新していけばよい。

以上のように実施の形態１によれば、偏向位置依存性を考慮した帯電量に起因した照射位置の位置ずれを補正することができる。その結果、高精度な補正位置で描画され、高精度なパターン位置が得られる。

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、記憶装置１４２，１４４，１４６に記録される。

また、図１等における制御計算機１１０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、実施の形態では可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置を用いたが、これ以外の方式の描画装置にも適用できる。例えば、上記実施の形態では電子ビームを用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた場合にも適用可能である。また、本発明は電子ビーム描画装置の使用目的を限定するものでは無い。例えば、マスクやウェハ上に直接レジストパターンを形成するという使用目的以外にも、光ステッパー用マスク、Ｘ線マスクなどを作成する際にも利用可能である。

また、上述した例では、主偏向器２０９と副偏向器２１０の主副２段の偏向器によって偏向位置を制御する構成を示したがこれに限るものではない。１段若しくは３段以上の偏向器によって偏向する場合でも同様に帯電補正が可能である。

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装置、及び荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。

１２ 点電荷
１４ 電子
２０ フレーム
２２ フレーム領域群
２４ 計算範囲
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１１ メモリ
１１２ 描画データ処理部
１１４ パターン面積密度分布演算部
１１６ ドーズ分布演算部
１１８ かぶり電子量分布演算部
１２０ 差分テーブル転送部
１２２ 帯電量分布演算部
１２４ 帯電量分布切り出し部
１２６ オフライン帯電補正適用部
１３６ ステージ位置検出部
１３８ ステージ駆動部
１４０，１４２，１４４，１４６ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
１７０ 偏向制御回路
１７２ ＳＦ位置取得部
１７４ ステージ位置取得部
１７６ 主偏向位置算出部
１７８ 差分テーブル選択部
１８０ 領域決定部
１８２ 補正位置算出部
１８３ 位置補正部
１８４ 偏向量演算部
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
２０８ 主偏向器
２１０ 副偏向器
３３０ 電子線
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース
５００ 外部計算機
５０２ 差分テーブル作成部
５０４ オフライン帯電補正演算部

Claims (4)

1. 試料の描画領域に荷電粒子ビームを垂直入射することにより帯電する帯電量分布を演算する帯電量分布演算部と、
   前記帯電量分布を用いて、荷電粒子ビームを偏向する偏向位置に依存した、帯電量に起因する偏向位置の位置ずれ量分を含む位置ずれ量が補正された各描画位置の補正位置を演算する位置補正部と、
   前記補正位置に、荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する描画部と、
   を備え、
   前記帯電量分布を用いて、荷電粒子ビームを偏向する各偏向位置における、帯電量に起因する偏向位置の第１の位置ずれ量から、荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の第２の位置ずれ量分を除いた残りの偏向位置依存分の第３の位置ずれ量を補正する偏向位置依存補正値を演算する偏向位置依存補正値演算部をさらに備え、
   前記位置補正部は、荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の第２の位置ずれ量を補正する垂直入射補正値を用いて補正された垂直入射補正位置に前記偏向位置依存補正値を加算することで前記補正位置を演算することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 荷電粒子ビームを偏向する各偏向位置における、帯電量に起因する各偏向位置の第１の位置ずれ量を算出する第１の応答関数と、荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する各描画位置の第２の位置ずれ量を算出する第２の応答関数との差分を示す複数の差分応答関数を記憶する記憶装置をさらに備え、
   前記偏向位置依存補正値演算部は、前記複数の差分応答関数の１つを用いて前記偏向位置依存補正値を演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. 偏向位置に応じて前記複数の差分応答関数の１つを選択する選択部をさらに備え、
   前記偏向位置依存補正値演算部は、選択された前記複数の差分応答関数の１つを用いて前記偏向位置依存補正値を演算することを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. 試料の描画領域に荷電粒子ビームを垂直入射することにより帯電する帯電量分布を演算する工程と、
   前記帯電量分布を用いて、荷電粒子ビームを偏向する偏向位置に依存した、帯電量に起因する偏向位置の位置ずれ量分を含む位置ずれ量が補正された各描画位置の補正位置を演算する工程と、
   前記補正位置に、荷電粒子ビームを用いてパターンを描画する工程と、
   前記帯電量分布を用いて、荷電粒子ビームを偏向する各偏向位置における、帯電量に起因する偏向位置の第１の位置ずれ量から、荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の第２の位置ずれ量分を除いた残りの偏向位置依存分の第３の位置ずれ量を補正する偏向位置依存補正値を演算する工程と、
   を備え、
   荷電粒子ビームを垂直入射することにより生じる、帯電量に起因する描画位置の第２の位置ずれ量を補正する垂直入射補正値を用いて補正された垂直入射補正位置に前記偏向位置依存補正値を加算することで前記補正位置を演算することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。

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