JP7196792B2 - マルチビーム描画方法及びマルチビーム描画装置 - Google Patents

マルチビーム描画方法及びマルチビーム描画装置 Download PDF

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Description

本発明は、マルチビーム描画方法及びマルチビーム描画装置に関する。
ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される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、縮小投影型露光装置を用いて、石英基板上に遮光膜又は反射膜として形成された高精度の原画パターンをウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。このような高精度の原画パターンの製作には、電子ビーム描画装置によってレジストを露光してパターンを形成する、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。
マルチビームを使った描画装置は、１本の電子ビームで描画する場合に比べて、一度に多くのビームを照射できるので、スループットを大幅に向上させることができる。マルチビーム描画装置の一形態であるブランキングアパーチャアレイを使ったマルチビーム描画装置では、例えば、１つの電子銃から放出された電子ビームを複数の開口を持った成形アパーチャアレイに通してマルチビーム（複数の電子ビーム）を形成する。マルチビームは、ブランキングアパーチャアレイのそれぞれ対応する後述するブランカ内を通過する。ブランキングアパーチャアレイは、ビームを個別に偏向するための電極対を有し、電極対の間にビーム通過用の開口が形成されている。電極対（ブランカ）を同電位に制御するか、又は異なる電位に制御することで、通過する電子ビームのブランキング偏向を行う。ブランカによって偏向された電子ビームは遮蔽され、偏向されなかった電子ビームは基板上に照射される。
マルチビーム描画では、レンズ歪みなどによって照射位置がずれるビームや各ビームの強度のばらつきが生じ得るが、これらを個別に補正することができない。しかし、ビーム毎に照射量を変調することにより、レジストに与えるドーズ分布にビーム位置ずれの影響が現れないようにすることができる。
しかし、照射量の変調により、ビーム１本あたりの最大照射量が増大し最大照射時間が増加することになり、描画スループットを劣化させるという問題があった。
特開２０１６－１０３５５７号公報 特開２０１６－０５８７１４号公報 特開平１０－２６１５５７号公報 特開２０１８－１２１０６０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、描画スループットの劣化を防止しつつ、描画精度を向上させるマルチビーム描画方法及びマルチ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マルチビーム描画方法は、基板上の領域をスキャンして多重描画するマルチビームのビームアレイを形成する工程と、前記描画毎に、前記基板上の領域を前記ビームアレイの幅以下の領域に分割した複数のサブストライプ領域のそれぞれに、前記ビームアレイを分割したサブビームアレイであって、前記描画に使用する前記サブビームアレイを割り当てる工程と、前記サブビームアレイ毎に、サブビームアレイに属する各ビームに適用される照射時間変調率を算出する工程と、前記基板上で互いに重なる前記サブストライプ領域のグループにそれぞれ対応する前記サブビームアレイのグループに対し、前記サブビームアレイのグループに属する前記サブビームアレイ毎の前記照射時間変調率に基づき前記サブビームアレイ毎に重みを算出し、算出した前記重みを前記サブビームアレイに割り当てる工程と、各前記サブビームアレイに割り当てられた重みを、前記サブビームアレイに属する前記各ビームの照射時間に乗じて、複数の前記サブビームアレイで前記各サブストライプ領域を描画することで、各前記サブストライプ領域を多重描画する工程と、を備えるものである。
本発明の一態様によるマルチビーム描画方法では、前記サブビームアレイのグループに属する各サブビームアレイに対する重みは、各サブビームアレイの前記変調率の最大値が大きい程、小さい。
本発明の一態様によるマルチビーム描画方法では、前記各画素を露光する際のビームの照射時間の変調量は、マルチビームの各ビームの強度から算出される変調量、およびマルチビームの各ビームの位置ずれ量から算出される変調量の少なくともいずれか一方を用いて計算される。
本発明の一態様によるマルチビーム描画方法では、前記マルチビームのビームアレイを、前記スキャン方向と平行な方向又は直交する方向に分割して、前記複数のサブビームアレイを生成する。
本発明の一態様によるマルチビーム描画装置は、基板上の領域をスキャンして多重描画するマルチビームのビームアレイを形成するマルチビーム生成機構と、前記描画毎に、前記基板上の領域を前記ビームアレイの幅以下の領域に分割した複数のサブストライプ領域のそれぞれに、前記ビームアレイを分割したサブビームアレイであって、前記描画に使用する前記サブビームアレイを割り当て、前記サブビームアレイ毎に、前記サブビームアレイに属する各ビームに適用される照射時間変調率を算出する変調率算出部と、前記基板上で互いに重なる前記サブストライプ領域のグループにそれぞれ対応する前記サブビームアレイのグループに対し、前記サブビームアレイのグループに属する前記サブビームアレイ毎の前記照射時間変調率に基づき前記サブビームアレイのグループに属する前記サブビームアレイに割り当てる重みを算出する重み算出部と、各前記サブビームアレイに割り当てられた重みを、前記サブビームアレイに属する前記各ビームの照射時間に乗じて、複数の前記サブビームアレイで前記各サブストライプ領域を描画することで、各前記サブストライプ領域を多重描画する描画部と、を備えるものである。
本発明によれば、描画スループットの劣化を防止しつつ、描画精度を向上させることができる。
本発明の実施形態によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置の概略図である。 成形アパーチャ部材の平面図である。 描画動作の例を説明する図である。 マルチビームの照射領域と描画対象画素の例を示す図である。 描画動作の一例を説明する図である。 描画動作の一例を説明する図である。 （ａ）（ｂ）は多重描画の描画方法の例を示す図である。 （ａ）～（ｄ）は多重描画の描画方法の例を示す図である。 描画動作の一例を説明する図である。 同実施形態に係る描画方法を説明するフローチャートである。 変調率の重み付けの例を示す図である。 多重描画の描画方法の例を示す図である。 多重描画の描画方法の例を示す図である。 多重描画の描画方法と変調率の重み付けの例を示す図である。 多重描画の描画方法と変調率の重み付けの例を示す図である。 多重描画の描画方法と変調率の重み付けの例を示す図である。 多重描画の描画方法と変調率の重み付けの例を示す図である。 （ａ）（ｂ）は領域分割の例を示す図である。 （ａ）（ｂ）は領域分割の例を示す図である。 （ａ）（ｂ）は領域分割の例を示す図である。 （ａ）～（ｄ）は領域分割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。実施の形態では、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、ビームは電子ビームに限るものでなく、イオンビーム等の他の荷電粒子ビームでもよい。
図１は、実施の形態に係る描画装置の概略構成図である。図１に示すように、描画装置１００は、描画部Ｗと制御部Ｃを備えている。描画装置１００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部Ｗ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、マルチビーム生成機構を構成する電子銃２０１、照明レンズ２０２、成形アパーチャ部材２０３と、ブランキングプレート２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８、２０９、及び、検出器２１１が配置されている。
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、描画対象の基板１０１が配置される。基板１０１は、例えば、マスクブランクスや半導体基板（シリコンウェハ）である。
ＸＹステージ１０５には、マーク１０６、ファラデーカップ１０７、及び位置測定用のミラー２１０が配置される。ファラデーカップ１０７出力は、アンプ１３４を介して制御計算機１１０へ出力される。
制御部１６０は、制御計算機１１０、偏向制御回路１３０、検出回路１３２、アンプ１３４、ステージ位置検出器１３９、及び記憶部１４０，１４２，１４４を有している。記憶部１４０には、描画データが外部から入力され、格納されている。描画データには、通常、描画するための複数の図形パターンの情報が定義される。具体的には、図形パターン毎に、図形コード、座標、及びサイズ等が定義される。
制御計算機１１０は、面積率算出部１１１、ビーム位置ずれマップ作成部１１２、ビーム電流量マップ作成部１１３、変調率算出部１１４、重み算出部１１５、決定部１１６、照射量算出部１１７、及び描画制御部１１８を有する。制御計算機１１０の各部は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。
ステージ位置検出器１３９は、レーザーを照射し、ミラー２１０からの反射光を受光し、レーザー干渉法によりＸＹステージ１０５の位置を検出する。
図２は、成形アパーチャ部材２０３の構成を示す概念図である。図２に示すように、成形アパーチャ部材２０３には、縦（ｙ方向）ｍ行×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の開口２２が所定の配列ピッチで形成されている。各開口２２は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。各開口２２は、同じ外径の円形であっても構わない。これらの複数の開口２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０ａ～２０ｅが形成される。
ブランキングプレート２０４には、成形アパーチャ部材２０３の各開口２２の配置位置に合わせて通過孔が形成されている。各通過孔には、対となる２つの電極の組（ブランカ）が、それぞれ配置される。各通過孔を通過する電子ビームは、ブランカに印加される電圧によってビームオンまたはビームオフの状態にビーム毎独立に制御される。ビームオンの場合、ブランカの対向する電極は同電位に制御され、ブランカはビームを偏向しない。ビームオフの場合、ブランカの対向する電極は互いに異なる電位に制御され、ブランカはビームを偏向する。このように、複数のブランカが、成形アパーチャ部材２０３の複数の開口２２を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直に成形アパーチャ部材２０３全体を照明する。電子ビーム２００は、すべての開口２２が含まれる領域を照明する。電子ビーム２００が、成形アパーチャ部材２０３の複数の開口２２を通過することによって、例えば矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）２０ａ～２０ｅが形成される。
マルチビーム２０ａ～２０ｅは、ブランキングプレート２０４のそれぞれ対応するブランカ内を通過する。ブランカは、それぞれ、個別に通過する電子ビームを偏向する。ブランキングプレート２０４を通過したマルチビーム２０ａ～２０ｅは、縮小レンズ２０５によって縮小され、全ビームがオンの状態で、制限アパーチャ部材２０６上で理想的には同一の点を通過する。この点が制限アパーチャ部材２０６の中心の開口内に位置するように図示しないアライメントコイルでビームの軌道を調整しておく。
ここで、ビームオフ状態に制御されるビームはブランキングプレート２０４のブランカによって偏向され、制限アパーチャ部材２０６の開口の外を通る軌道を通るため、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、ビームオン状態に制御されるビームは、ブランカによって偏向されないので、制限アパーチャ部材２０６の開口を通過する。このようにブランキングプレート２０４のブランキング制御により、ビームのオン／オフが制御される。
制限アパーチャ部材２０６は、複数のブランカによってビームオフの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームオンになってからビームオフになるまでに形成された、制限アパーチャ部材２０６を通過したビームにより１回分のショットのマルチビームが形成される。
制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビームは、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率で基板１０１に投影される。偏向器２０８，２０９はそれぞれマルチビーム全体を同じ方向と距離だけ偏向する。偏向器２０８，２０９の偏向量は独立に制御される。マルチビームの基板１０１上の照射位置は、偏向器２０８，２０９によって制御される。
描画中、ＸＹステージ１０５は一定速度で連続移動するよう制御される。このとき、ビームの照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従するように、偏向器２０８によって制御される。同時に照射されるマルチビームは、理想的には成形アパーチャ部材２０３の複数の開口の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。描画中、偏向による位置制御により、マルチビームは基板１０１上に定義された画素の全てを露光する、ラスタースキャン方式の描画動作を行う。ビームがパターンを含まない画素上にある場合、ビームはブランキング制御によりビームオフに制御される。
図３は、本実施形態における描画動作を説明するための概念図である。図３に示すように、基板１０１上の描画領域３０は、例えば、ｙ方向（第１方向）に向かって所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域３２に仮想分割される。これらのストライプ領域を描画する際、まず、ＸＹステージ１０５を移動させて、第１番目のストライプ領域３２の左端に一回のマルチビームの照射で照射可能な照射領域（ビームアレイ）３４が位置するように調整し、描画が開始される。
第１番目のストライプ領域３２を描画する際には、ＸＹステージ１０５を－ｘ方向に一定速度で連続的に移動させることにより、相対的に＋ｘ方向へと基板１０１の描画を行う。第１番目のストライプ領域３２の描画終了後、ＸＹステージ１０５は停止する。次に、ステージ位置をストライプ幅だけ－ｙ方向に移動させて、第２番目のストライプ領域３２の右端にビームアレイ３４が位置するように調整する。続いて、ＸＹステージ１０５を＋ｘ方向に一定速度で連続的に移動させることにより、－ｘ方向に向かって基板１０１の描画を行う。
第３番目のストライプ領域３２では、＋ｘ方向に向かって描画し、第４番目のストライプ領域３２では、－ｘ方向に向かって描画する。同じ方向に向かって各ストライプ領域３２を描画してもよいが、この場合は描画した後、ステージ位置を戻す動作が追加されるため、描画時間は長くなる。
図４は、マルチビームの照射領域と描画対象画素との一例を示す図である。図４において、ストライプ領域３２には、例えば、基板１０１面上におけるマルチビームのビームサイズのピッチで格子状に配列される複数の制御グリッド２７が設定される。例えば、１０ｎｍ程度の配列ピッチにすると好適である。
複数の制御グリッド２７が、マルチビームの位置ずれが無い理想的な照射位置（理想位置）となる。制御グリッド２７の配列ピッチはビームサイズと同じ大きさに限定されるものではなく、偏向器２０９の偏向位置として制御可能な任意の大きさであっても構わない。そして、各制御グリッド２７を中心とした、制御グリッド２７の配列ピッチと同サイズでメッシュ状に仮想分割された複数の画素３６が設定される。
各画素３６は、マルチビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる。図４の例では、基板１０１の描画領域が、ｙ方向に、１回のマルチビーム２０の照射で照射可能なビームアレイ３４（描画フィールド）のサイズと同じ幅サイズで複数のストライプ領域３２に分割された場合を示している。ビームアレイ３４のｘ方向のサイズは、マルチビームのｘ方向のビーム間ピッチにｘ方向のビーム数を乗じた値となる。ビームアレイ３４のｙ方向サイズは、マルチビームのｙ方向のビーム間ピッチにｙ方向のビーム数を乗じた値となる。
図４では、８×８列のマルチビームの例を示している。なお、マルチビームは、８×８列に限定されるものではなく、５１２×５１２列などを適宜用いることができる。そして、ビームアレイ３４内に、１回のマルチビームのショットで照射可能な複数の画素２８（ビームの描画位置）が黒塗りの画素として示されている。言い換えれば、隣り合う画素２８間のピッチが設計上のマルチビームの各ビーム間のピッチとなる。ここで、ビームピッチの大きさの領域をサブ照射領域２９とする。図４の例では、各サブ照射領域２９は４×４画素で構成されている。
各ストライプ領域３２を描画する際、ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が移動する中、各ショットで露光される画素が、偏向器２０９によってｙ方向に移動する（スキャンする）ようにビームアレイを偏向し、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画する。
各ストライプ領域３２を描画する際、ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が連続移動するのと並行して偏向器２０８でビーム位置を制御して基板１０１上の画素のすべてを同じ回数露光する。このとき、偏向器２０８は、露光画素の切り替えの制御と、露光中のビームが基板１０１の連続移動に追従するようにビーム位置の偏向制御を行う（ステージトラッキング）。偏向器２０８は、露光画素の切り替えの際、サブ照射領域２９の範囲でビームアレイを偏向する。この動作は、先に述べたラスタースキャンと呼ばれる描画方式になり、具体例を図５に示す。
図５では、ｘ方向に４個のマルチビームが存在してビームサイズの４倍の間隔で配列している例を示す。ｙ方向に４行または異なる行のマルチビームが存在していてもよいが、各行のマルチビームはサブ照射領域２９の幅に対応する、ビームピッチ幅の領域を描画するので、図５は複数行あるマルチビームアレイのうち、ある行のビームアレイと、これらが露光すべき画素を示すと考えてもよい。
図５の例では、ステージが－ｘ方向に連続移動する間、各ビームがｙ方向に４画素からなる１列を露光した後、ビームが＋ｘ方向に移動して別の列を露光する工程の繰り返しが示されている。上述したように、ここで各ビームが１つの列の４画素を露光する間は、偏向器２０８が基板１０１上でのビームアレイのｘ方向の位置を不動にするように、ステージの移動にあわせた連続的な変更を行うステージトラッキング動作を行うのと並行して、偏向器２０９が露光される画素をｙ方向に切り替えるための偏向を加えている。１列を露光した後のビームの＋ｘ方向への大きな移動は、ステージトラッキングを止めて偏向器２０８の偏向量をステージトラッキング開始時の偏向量に戻す、トラッキングリセットの動作により行われる。
図５では、ビームピッチ幅の領域で画素のグループが区切られているが、ビームが別の列に移る際、別のピッチ幅の領域にビームが移動している。この移動は、偏向器２０９がｘ方向に加える偏向量を制御することにより行われる。つまり、偏向器２０８がトラッキング偏向を行い、偏向器２０９がサブ照射領域２９内の偏向を行うことでラスタースキャン動作を行う。なお、図５で示す露光工程では、左から３つ目までのピッチ幅の領域は一部の画素しか露光されないが、それより右のピッチ幅の領域は、さらに前記工程を繰り返すことによりすべての画素が露光される。つまり、露光開始直後、ビームピッチ領域３個分は不完全な露光になるので、実際の描画領域がこの部分に入らないよう、あらかじめ描画領域より左側の領域から描画動作を開始する。
この例では、トラッキング期間中、複数画素が＋ｙ方向に順次露光されるが、これに限られるものではない。例えば図６に示すように、＋ｘ方向に順次露光することも可能である。
マルチビーム描画も、シングルビーム描画と同様に、ビーム毎の位置や電流量の誤差を平均化するために、必要な照射量を複数回の描画（露光）に分けて行う多重描画を行うと好適である。
例えば、あるストライプが他のストライプと完全に、又は部分的に重なるように多重描画を行う「マルチパス多重描画」という手法が知られている。図７（ａ）は、ストライプ領域のＸ座標とＹ座標をストライプ領域の幅の１／２距離だけずらすことにより、あるストライプが他のストライプと部分的に重なるように描画を行う例を示す。図７（ａ）に示す例では、１つの領域は２回露光されるため、多重度は２となる。
図７（ｂ）は、多重度４のマルチパス多重描画の例を示す。この例では、Ｎ番目のパスのストライプに対し、Ｎ＋１番目のパスのストライプがストライプ領域の幅の１／４の距離だけ＋Ｘ方向、＋Ｙ方向にずれている。なお、各パスに属するストライプ間の位置関係は図７（ａ）とは異なり、例えば、１番目のパスにおいて、ｋ番目のストライプはｋ―１番目のストライプに対して＋Ｙ方向にストライプ幅だけずれた位置に設定される。他の各パスに属するストライプついても同様である。図７（ｂ）に示す例では、１つの領域は４回描画されるため、多重度は４となる。
また、ビームアレイをｘ方向（描画進行方向）に向かって所定の同一幅で複数の領域に分割し、１本のストライプ領域を描画する間に、各分割領域のビームが同一箇所を描画する「パス内多重描画」という手法が知られている。
例えば、図８（ａ）に示すように、ビームアレイ３４を領域Ｒ１と領域Ｒ２の２つのサブビームアレイに分割する。図８（ｂ）（ｃ）に示すように、図中斜線部の領域は、領域Ｒ１のビームが照射された後、領域Ｒ２のビームが照射される。従って、１つの領域は２回描画されるため、多重度は２となる。
この場合のラスタースキャンの方法を図９に示す。この例では、Ｘ方向に４画素のピッチで配列した２個のビーム（ｃ、ｄ）で露光を行う。Ｙ方向に４画素からなる画素の２列を露光した後、別のビームピッチ幅の領域の画素２列の露光を繰り返す動作を行うことにより、２個のビーム（ｃ、ｄ）ですべての画素を露光している。
Ｘ方向に４画素のピッチで４個のビームが配列している場合、図９に示す（ｃ、ｄ）とは別の２個のビーム（ａ、ｂ）で、ビーム（ｃ、ｄ）の露光と並行して図９のように露光を行うことができる。この場合、ストライプを描画する間に、ステージ進行方向に対して上流側にあるビーム、例えばビーム（ａ、ｂ）で露光した画素を下流側にあるビーム（ｃ、ｄ）で再度露光することにより、ストライプ中のすべての画素が２回ずつ露光されることになる。換言すると、ビームアレイをＸ方向に２分割して制御することにより、すべての画素が２回露光される。この例では図６（ａ）～（ｃ）の領域Ｒ１にビーム（ａ、ｂ）が、領域Ｒ２にビーム（ｃ、ｄ）が属していることになる。
図８（ｄ）に示すように、ビームアレイ３４を８個の領域Ｒ１～Ｒ８に分割した場合、多重描画の多重度は８となる。
後述するように、本実施形態では「マルチパス多重描画」と「パス内多重描画」のいずれか一方、又は「マルチパス多重描画」と「パス内多重描画」とを組み合わせた多重描画を行う。
図１０は、本実施形態に係る描画方法を説明するフローチャートである。
面積率マップ作成工程（Ｓ１０２）として、面積率算出部１１１は、記憶部１４０から描画データを読み出し、画素３６毎に、当該画素３６内のパターン面積密度ρ（ｘ）を演算し、面積率マップを作成する。この処理は、例えば、ストライプ領域３２毎に実行する。
近接効果補正係数算出工程（Ｓ１０４）として、面積率算出部１１１は、まず、描画領域（ここでは、例えばストライプ領域３２）を所定のサイズでメッシュ状に複数の近接メッシュ領域（近接効果補正計算用メッシュ領域）に仮想分割する。近接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、例えば、１μｍ程度に設定すると好適である。面積率算出部１１１は、記憶部１４０から描画データを読み出し、近接メッシュ領域毎に、当該近接メッシュ領域内に配置されるパターンのパターン面積密度ρ´を演算する。
次に、面積率算出部１１１は、近接メッシュ領域毎に、近接効果を補正するための近接効果補正係数Ｄｐ（ｘ）（補正照射量）を算出する。未知の近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）は、後方散乱係数η、しきい値モデルの照射量閾値Ｄｔｈ、パターン面積密度ρ´、及び分布関数ｇ（ｘ）を用いた、従来手法と同様の近接効果補正用のしきい値モデルによって定義できる。
このようにして求められた各画素３６のパターン面積密度ρ（ｘ）及び近接効果補正係数Ｄｐ（ｘ）は、後述する照射量算出工程（Ｓ１４０）で使用される。
ビーム位置ずれ量測定工程（Ｓ１１２）として、描画装置１００は、マルチビームの各ビームの対応する制御グリッド２７からの位置ずれ量を測定する。
描画処理を行う際、ビームピッチ幅の格子状の照射位置に各ビームが照射されることが理想的であるが、実際には光学系の収差など様々な要因により各ショットのビーム照射位置が理想位置からずれてしまう。
そこで、個々のビームの照射位置の位置ずれ量を測定する。例えば、マルチビームの一部をグループ化して、ＸＹステージ１０５に設けられたマーク１０６を偏向器２０８又は偏向器２０９を用いてスキャンし、マーク１０６で反射された電子を検出器２１１で検出する。スキャン時の偏向量毎に、検出回路１３２が、検出器２１１で検出された電子量を制御計算機１１０へ通知する。制御計算機１１０は、検出された電子量と偏向量からスキャン波形を取得し、ＸＹステージ１０５の位置を基準に、グループ化したビームの位置を算出する。ＸＹステージ１０５の位置は、ステージ位置検出器１３９により検出されている。マルチビームの別のビームをグループ化し、同様の手法でビームの位置を算出する。これを繰り返すことで、グループ化したビーム毎にビーム位置を求めることができる。ビームの位置ずれ量が系統的な分布を持つ場合、グループ化したビーム毎の位置ずれ量を補完してビーム毎の位置ずれ量を求めることができる。
算出されたビーム位置と、理想位置との差分が、ビームの位置ずれ量となる。ビーム位置ずれ量マップ作成工程（Ｓ１１４）として、ビーム位置ずれマップ作成部１１２は、各ビームの位置ずれ量を定義するビーム位置ずれ量マップを作成する。ビーム位置ずれ量マップは記憶部１４２に格納される。
ビーム位置ずれ量は、レジストが塗布された評価基板にマルチビームを照射し、評価基板を現像することで生成されるレジストパターンの位置を位置測定器で測定することによって測定してもよい。各ビームのショットサイズでは、位置測定器を用いてレジストパターンを測定することが困難となる場合は、各ビーム又は近接する複数のビームで、位置測定器で測定可能なサイズの図形パターン（例えば矩形パターン）を描画する。描画した図形パターン（レジストパターン）の両側のエッジ位置を測定し、両エッジ間の中間位置と設計上の図形パターンの中間位置との差分から、対象ビームの位置ずれ量を測定する。
ビーム電流量測定工程（Ｓ１２２）として、描画制御部１１８の制御により、マルチビームの各ビームを１本ずつファラデーカップ１０７に照射して、各ビームのビーム電流量を測定する。マルチビームの個々のビームの電流量は、成型アパーチャ部材を照明するビームの電流密度の分布や、成型アパーチャ部材の開口のばらつきや分布により、一様ではない。そこで、ビーム毎の電流量を求め、その差を露光時間で補正する必要がある。対象ビームをビームオンにし、その他のビームはビームオフになるように、ブランキングプレート２０４を動作させればよい。近接する複数のビームを同時にオンにして、それらの電流量の合計を測定してもよい。なお、上述したように、各ビームの照射位置は位置ずれ量を持っているが、通常、ファラデーカップ１０７の入射口は、ビームアレイのサイズよりも十分大きいため、測定に影響はない。
ビーム電流量マップ作成工程（Ｓ１２４）として、ビーム電流量マップ作成部１１３は、測定された各ビームのビーム電流量をマップ値とするビーム電流量マップを作成する。作成されたビーム電流量マップは、記憶部１４４に格納される。
次に、描画方法設定工程（Ｓ１３０）として、描画方法を設定する。描画方法の設定項目には、先に述べた多重描画の方法、パス数と、パス間のストライプのずらしの有無やずらし方、パス内の多重度や、パス毎のステージ走行方向、ラスタースキャンでの偏向シーケンスが含まれる。描画方法を設定することにより、基板１０１上の画素が露光される回数と、露光毎にマルチビームのどのビームで露光されるかが決定される。
次に、照射量変調率算出工程（Ｓ１３２）として、変調率算出部１１４は、各画素の多重描画の露光毎に、対応するビームの露光時間の変調率を算出する。ここで変調率は、ビーム位置ずれ量マップと、ビーム電流量マップから次のように算出される。ビーム位置ずれ量マップと各画素の多重描画の露光毎のビームの関係から、基板１０１が受けるドーズ分布にビーム位置ずれの影響が現れないようにするための照射量補正計算を行い、位置ずれ量補正のための照射量の変調率を、各画素の多重描画の露光毎に算出する。変調率算出部１１４は、各画素の多重描画の露光毎に、各画素を露光するビームの電流量を、ビーム電流量マップを参照して求め、ビーム電流量を補正するための露光時間の変調率を算出する。
次に、変調率算出部１１４は、各画素の多重描画の露光毎に、ビーム毎の位置ずれを補正するための照射量の変調率と、ビーム電流量を補正するための露光時間の変調率とを乗算して、各画素の多重描画の露光毎の露光時間の変調率を算出する。これらはビーム毎の補正照射量を求める際に用いられる。つまり、ビーム毎の露光時間は照射量の変調率をビーム電流量で割ることで得られるが、これに照射量の変調率と露光時間の変調率を掛けることにより、ビームの位置ずれとビーム毎の電流量を補正した補正照射量が得られる。変調率算出部で算出された照射量の変調率と露光時間の変調率から、ストライプ毎に、各ビームの露光時間の変調率、つまり前記照射量の変調率と露光時間の変調率の積の最大値を求めることができる。以下では、この変調率を、各ビームの照射時間の変調率と呼ぶ。
マルチビーム描画では、１回のショットでマルチビームのビーム数分の画素２８にビームを照射する。１回目のショット開始から所定時間Ｔ経過後に、照射位置を（例えば隣の画素２８へ）ずらし、２回目のショットを開始する。２回目のショット開始から所定時間Ｔ経過後に、照射位置を（例えばさらに隣の画素２８へ）ずらし、３回目のショットを開始する。この所定時間Ｔは、１つのショットにおけるマルチビームを構成する多数のビームの照射時間のうち、最長の照射時間によって決定される。さらに、ストライプ描画中のステージ速度を一定に保つ描画制御を行う場合、所定時間Ｔはストライプ中の全ショットにおける各ビームの照射時間のうち、最長の照射時間によって決定される。
各ビームの照射時間は、パターン密度や近接効果補正の変調量によって変わるが、マルチビームのビームアレイ面での電流密度の分布やビーム位置ずれにも依存して変わる。マルチビームのビームアレイの外周部で電流密度が低い、またはビーム位置ずれ量が大きい場合には、各ビームの最長の照射時間はビームアレイ中央部に比べて外周部で高くなる。
例えば、マルチビームを構成する複数のビームのうち、変調率の大きいビームが少数しかなく、他の多数のビームの変調率が小さい場合でも、所定時間Ｔは、最大変調率から算出される照射時間に応じて決定され、描画スループットの低下を招く。
そこで、本実施形態では、変調率が大きいビームを含む第１領域と、変調率が小さいビームを含む第２領域とが別々になるようにビームアレイ３４を複数の領域（サブビームアレイ）に分割する。第１領域に対して変調率を下げるように重み付けし、第２領域に対して変調率を上げるように重み付けし、第１領域と第２領域の変調率が同程度となるようにする。そして、第１領域のビームと第２領域のビームとでパターンを多重描画する。これにより、多重描画において第１領域のビームと第２領域のビームが各グリッドに与える照射量の和を保ったまま、ストライプ中の最大照射量を下げることができる。また、上記所定時間Ｔが短縮されるため、描画スループットを向上させることができる。特に、ストライプ描画中のステージ速度を一定にする描画制御を行う場合、効果が大きい。
例えば、図１１に示すように、ビームアレイ３４を縦方向に２分割し、上半分の領域Ｒ１のサブビームアレイにおける最大変調率ｍ１が、下半分の領域Ｒ２のサブビームアレイにおける最大変調率ｍ２よりも大きい場合を考える。この場合、領域Ｒ１に対し変調率を下げる重みｗ１を重み付けし、領域Ｒ２に対し変調率を上げる重みｗ２を重み付けした上で、図１２に示すようなパス数２のマルチパス多重描画を行う。ここで、ビームアレイ３４の基準点を黒丸で示している。第１パスで領域Ｒ１のサブビームアレイが露光するサブストライプと、第２パスで領域Ｒ２のサブビームアレイが露光するサブストライプとが重なる。これは、図７（ａ）で示した、ストライプ領域のＸ座標とＹ座標をストライプ領域の幅の１／２距離だけずらして描画を行うものと同様の描画手法である。重みｗ１、ｗ２は、平均が１になるようにする。
例えば、重みは下記の数式（１）から求めることができる。数式（１）は、ビームアレイ３４を分割した複数の領域の各々における変調率と、マルチパス多重描画の多重度とから、各領域に対する重みを、その平均が１となり、重み付けにより領域間の最大変調率の差が小さくなるように算出するものである。変調率が大きい程、重みは小さくなる。ビームアレイ３４を分割した複数の領域のうち、変調率が最も大きい領域に対する重みは１より小さくなり、変調率の最も小さい領域に対する重みは１より大きくなる。ここで重みは、複数の領域の各々における最大変調率を使って重み付けをすると、重み付けにより領域間の最大変調率の差が小さくなる効果が最大になるが、これに限るものではない。例えば、複数の領域の各々における変調率の平均値を使って重み付けを行ってもよい。
Figure 0007196792000001
この例では、多重度Ｎ＝２であるため、ｗ１＝２×ｍ２／（ｍ１＋ｍ２）、ｗ２＝２×ｍ１／（ｍ１＋ｍ２）となる。ｍ１＝１．５、ｍ２＝１．２である場合、ｗ１＝０．８９、ｗ２＝１．１１と重み付けされる。
重み付け後の領域Ｒ１の最大変調率Ｍ１は、Ｍ１＝ｗ１×ｍ１＝１．３３５となる。重み付け後の領域Ｒ２の最大変調率Ｍ２は、Ｍ２＝ｗ２×ｍ２＝１．３３２となる。重み付けにより、ビームアレイ３４における最大変調率を１．５から１．３３５に下げることができ、描画時間を１１％改善（短縮）できることがわかる。
図１３はビームアレイ３４を縦方向に３つの領域Ｒ１～Ｒ３に分割し、領域Ｒ１，Ｒ３のサブビームアレイで描画するサブストライプと、領域Ｒ２のサブビームアレイで描画するサブストライプとが重なるように、多重度２のマルチパス多重描画を行う例を示す。領域Ｒ１、Ｒ３の縦方向の幅の合計が、領域Ｒ２の縦方向の幅と同じになるように領域分割する。
領域Ｒ１のサブビームアレイで描画するサブストライプと領域Ｒ３のサブビームアレイで描画するサブストライプとが共に領域Ｒ２のサブビームアレイで描画するサブストライプに重なるため、領域Ｒ１及びＲ３は同じ重みを使うという意味で、領域Ｒ１及びＲ３を同一領域として取り扱う。そのため、領域Ｒ１の最大変調率と領域Ｒ３の最大変調率のうち高い方の値を、領域Ｒ１及びＲ３の最大変調率とする。領域Ｒ２における最大変調率ｍ２はｍ１よりも小さいものとする。この場合、領域Ｒ１、Ｒ３に対し変調率を下げる重みｗ１を重み付けし、領域Ｒ２に対し変調率を上げる重みｗ２を重み付けする。
図１４はビームアレイ３４を縦方向に４つの領域Ｒ１～Ｒ４に分割し、領域Ｒ１～Ｒ４における最大変調率がそれぞれｍ１～ｍ４となり、ｍ１、ｍ４が大きく、ｍ２、ｍ３が小さい場合を示す。この場合、領域Ｒ１、Ｒ４に対し変調率を下げる重みｗ１、ｗ４を重み付けし、領域Ｒ２、Ｒ３に対し変調率を上げる重みｗ２、ｗ３を重み付けした上で、図１４に示すように、領域Ｒ１、Ｒ４のサブビームアレイで描画するサブストライプと、領域Ｒ２、Ｒ３のサブビームアレイで描画するサブストライプとが重なるように、多重度２のマルチパス多重描画を行う。
多重度Ｎ＝２であるため、上記数式（１）から、ｗ１＝２×ｍ３／（ｍ１＋ｍ３）、ｗ２＝２×ｍ４／（ｍ２＋ｍ４）、ｗ３＝２×ｍ１／（ｍ１＋ｍ３）、ｗ４＝２×ｍ２／（ｍ２＋ｍ４）となる。
例えば、ｍ１＝１．５、ｍ２＝１．２、ｍ３＝１．１、ｍ４＝１．３とした場合、重みは、ｗ１＝０．８、ｗ２＝１．１、ｗ３＝１．２、ｗ４＝０．９となる。重み付け後の領域Ｒ１～Ｒ４の最大変調率Ｍ１～Ｍ４は、Ｍ１＝１．２、Ｍ２＝１．３２、Ｍ３＝１．３２、Ｍ４＝１．１７となる。重み付けにより、ビームアレイ３４における最大変調率を１．５から１．３２に下げることができ、描画時間を１２％改善できることがわかる。
図１４に示す例では、ビームアレイ３４を細かく領域分割し、複数の領域の中で、最大変調率が最大の領域Ｒ１と、最小の領域Ｒ３とが重なるように多重描画を行う。これにより、領域Ｒ１の最大変調率ｍ１を効果的に下げることができる。
図１５は、図１４と同じように領域分割した上で、多重度４のマルチパス多重描画を行う例を示す。多重度Ｎ＝４であるため、重みｗ１～ｗ４は、上記数式（１）から、
ｗ１＝４×ｍ２ｍ３ｍ４／（ｍ１ｍ２ｍ３＋ｍ２ｍ３ｍ４＋ｍ３ｍ４ｍ１＋ｍ４ｍ１ｍ２）
ｗ２＝４×ｍ１ｍ３ｍ４／（ｍ１ｍ２ｍ３＋ｍ２ｍ３ｍ４＋ｍ３ｍ４ｍ１＋ｍ４ｍ１ｍ２）
ｗ３＝４×ｍ１ｍ２ｍ４／（ｍ１ｍ２ｍ３＋ｍ２ｍ３ｍ４＋ｍ３ｍ４ｍ１＋ｍ４ｍ１ｍ２）
ｗ４＝４×ｍ１ｍ２ｍ３／（ｍ１ｍ２ｍ３＋ｍ２ｍ３ｍ４＋ｍ３ｍ４ｍ１＋ｍ４ｍ１ｍ２）
となる。
重み付け前の最大変調率ｍ１～ｍ４を図１２に示す例と同じとした場合、重み付け後の領域Ｒ１～Ｒ４の最大変調率Ｍ１～Ｍ４は、Ｍ１＝１．２６、Ｍ２＝１．２６、Ｍ３＝１．２６、Ｍ４＝１．２６となる。図１４に示す例では、重み付け後のビームアレイ３４における最大変調率が１．３２であり、図１５に示す例では最大変調率が１．２６である。そのため、多重度を上げることで、描画時間を約５％改善できることがわかる。
ビームアレイ３４は横方向に分割してもよい。図１６は、ビームアレイ３４を横方向に８つの領域Ｒ１～Ｒ８のサブビームアレイに同一幅で分割する例を示す。ビームアレイ３４を横方向に分割する場合は、パス内多重描画を行う。この例では、ビームアレイ３４を横方向に８つの領域Ｒ１～Ｒ８に分割しているため、多重度８のパス内多重描画を行う。
各領域に対する重みは上記数式（１）で算出できる。例えば、領域Ｒ１、Ｒ８の最大変調率ｍ１、ｍ８を１．５、領域Ｒ２～Ｒ７の最大変調率ｍ２～ｍ７を１．２とした場合、重みは、ｗ１、ｗ３が０．８、ｗ２～ｗ７が１．０５となる。重み付け後の領域Ｒ１～Ｒ８の最大変調率Ｍ１～Ｍ８は１．２６となる。重み付けにより、ビームアレイ３４における最大変調率を１．５から１．２６に下げることができ、描画時間を１２％改善できることがわかる。
ビームアレイ３４は縦方向及び横方向に分割してもよい。図１７は、ビームアレイ３４を縦方向に３つ、横方向に４つの合計１２個の領域Ｒ１～Ｒ１２のサブビームアレイに分割する例を示す。ビームアレイ３４を縦方向及び横方向に分割する場合、マルチパス多重描画とパス内多重描画の両方を行う。
例えば、ステージが右方向に移動しながら描画する場合、１本のストライプ領域を描画する間、領域Ｒ１，Ｒ５，Ｒ９のビームを照射した領域には、次に領域Ｒ２，Ｒ６，Ｒ１０のビームを照射する。続いて、領域Ｒ３，Ｒ７，Ｒ１１のビームを照射し、その後、領域Ｒ４，Ｒ８，Ｒ１２のビームを照射する。これにより、多重度４のパス内多重描画が行われる。
また、ストライプ領域の幅の１／２ずつずらしながら、マルチパス多重描画を行う。これにより、領域Ｒ１～Ｒ４，Ｒ９～Ｒ１２のビームで描画する領域と、領域Ｒ５～Ｒ８で描画する領域とが重なるように、多重度２のマルチパス多重描画が行われる。多重度４のパス内多重描画と、多重度２のマルチパス多重描画により、多重度の合計は８（＝４×２）となる。
領域Ｒ１と領域Ｒ９とが共に領域Ｒ５に重なるため、これらは同じ重みを用いるという意味で、同一領域として取り扱う。そのため、領域Ｒ１の最大変調率と領域Ｒ９の最大変調率のうち高い方の値を、領域Ｒ１及びＲ９の最大変調率ｍ１とする。同様に、領域Ｒ２の最大変調率と領域Ｒ１０の最大変調率のうち高い方の値を、領域Ｒ２及びＲ１０の最大変調率ｍ２とする。領域Ｒ３の最大変調率と領域Ｒ１１の最大変調率のうち高い方の値を、領域Ｒ３及びＲ１１の最大変調率ｍ３とする。領域Ｒ４の最大変調率と領域Ｒ１２の最大変調率のうち高い方の値を、領域Ｒ４及びＲ１２の最大変調率ｍ４とする。
各領域に対する重みは上記数式（１）で算出できる。例えば、最大変調率ｍ１＝１．５、ｍ２＝１．２、ｍ３＝１．２、ｍ４＝１．５とする。また、領域Ｒ５～Ｒ８の最大変調率ｍ５～ｍ８をそれぞれ、ｍ５＝１．２、ｍ６＝１．０、ｍ７＝１．０、ｍ８＝１．５とする。
このとき、最大変調率ｍ１～ｍ８に対する重みｗ１～ｗ８はそれぞれ図１７に示すような値となる。重み付け後の最大変調率Ｍ１～Ｍ８は１．２３となる。重み付けにより、ビームアレイ３４における最大変調率を１．５から１．２３に下げることができ、描画時間を１８％改善できることがわかる。
このとき、変調量が大きいビームアレイ周辺領域、例えば領域Ｒ１の最大変調量はｍ１＝１．５からＭ１＝１．２３に下がり、変調量が小さいビームアレイ中央領域、例えば領域Ｒ６の最大変調量はｍ６＝１．０からＭ６＝１．２３に上がる。元の変調率ｍ１～ｍ８が大きい原因がビーム位置ずれによる変調量である場合、本方法を用いることで、多重描画における露光量の寄与を、ビーム位置ずれが小さい領域Ｒ６については増やし、ビーム位置ずれが大きい領域Ｒ１については減らすことになる。ビーム位置ずれ量の補正が完全ではない場合、本方法を用いることで、描画時間だけでなく、描画精度も改善することになる。
重みを０とする領域があってもよい。重みを０とした場合、その領域のビームは使用しないことになる。例えば、ビーム電流量マップを参照し、ビームがオンにならない常時オフ欠陥のある領域の重みを０にしてもよい。
ビームアレイ３４内における変調率が大きい部分の位置や大きさによって、ビームアレイ３４の領域分割の方法を決定することが好ましい。例えば、図１８（ａ）（ｂ）に示す例では、ビームアレイ３４を縦方向に２つ、横方向に４つの合計８個の領域Ｒ１～Ｒ８に分割している。図中斜線部分が変調率の大きい部分である。
図１９（ａ）（ｂ）に示す例では、ビームアレイ３４を縦方向に３つ、横方向に４つの合計１２個の領域Ｒ１～Ｒ１２に分割している。図２０（ａ）（ｂ）に示す例では、ビームアレイ３４を縦方向に４つ、横方向に４つの合計１６個の領域Ｒ１～Ｒ１６に分割している。
図１０の重み算出工程（Ｓ１３４）では、重み算出部１１５は、それぞれ記憶部に記憶された、予め決められた複数の多重描画の描画方法に対応した領域分割を行い、重みを算出する。
例えば、図２１（ａ）～（ｄ）に示す４通りの領域分割を行い、それぞれの領域分割方法での重みを算出する。
例えば、図２１（ａ）は、ビームアレイを横方向に８つの領域に同一幅で分割し、多重度８のパス内多重描画を行う方法を示す。
図２１（ｂ）は、ビームアレイを縦方向に３つ、横方向に４つの合計１２個の領域に分割し、多重度４のパス内多重描画及び多重度２のマルチパス多重描画により、合計多重度８の多重描画を行う方法を示す。上下の分割領域の幅は調節可能となっている。上下の分割領域の幅の合計が、中央の分割領域の幅と同じになる。
図２１（ｃ）は、ビームアレイを縦方向に３つ、横方向に８つの合計２４個の領域に分割し、多重度８のパス内多重描画及び多重度２のマルチパス多重描画により、合計多重度１６の多重描画を行う方法を示す。
図２１（ｄ）は、ビームアレイを縦方向に４つ、横方向に４つの合計１６個の領域に分割し、多重度４のパス内多重描画及び多重度４のマルチパス多重描画により、合計多重度１６（＝４×４）の多重描画を行う方法を示す。
領域分割方法決定工程（Ｓ１３６）では、決定部１１６は、複数の領域分割方法における重み付け後の最大変調率を比較し、最大変調率が最も小さくなる領域分割方法を決定する。例えば、図２１（ａ）～図２１（ｄ）に示す方法でそれぞれ領域分割し、重みを算出し、重み付け後の最大変調率を比較する。領域分割方法を決定することで、多重描画の多重度、及びビームアレイの各分割領域に割り当てられた重みが決定する。すなわち、各ビームの重み付け後の変調率が決定する。
照射量算出工程（Ｓ１４０）として、照射量算出部１１７は、画素３６毎に、当該画素３６に照射するための入射照射量Ｄ（ｘ）（ドーズ量，露光量）を演算する。入射照射量Ｄ（ｘ）は、例えば、予め設定された基準照射量Ｄｂａｓｅに、パターン面積密度ρ（ｘ）と、近接効果補正係数Ｄｐ（ｘ）とを乗じた値として演算すればよい。基準照射量Ｄｂａｓｅは、例えば、Ｄｔｈ／（１／２＋η）で定義できる。
照射量算出部１１７は、ショット毎に、マルチビームの各ビーム（個別ビーム）の照射量を算出する。例えば、照射量算出部１１７は、個別ビームが照射される画素の入射照射量Ｄ（ｘ）を、決定部１１６が決定した多重描画方法の多重度で除し、この個別ビームの重み付けされた変調率を乗じて、照射量を算出する。
描画工程（Ｓ１４０）として、描画部Ｗは、決定部１１６により決定された多重描画方法を用いて、基板１０１にパターンを描画する。例えば、描画制御部１１８が、照射量算出部１１７により算出された各ビームの照射量を照射時間データに変換し、偏向制御回路１３０へ転送する。偏向制御回路１３０は、照射時間データに基づいて、ブランキングプレート２０４の各ブランカのオンオフを制御する。これにより、ビーム位置ずれの影響が現れないようにパターンを描画できる。
このように、本実施形態によれば、変調率の大きいビームと変調率の小さいビームとが異なる領域に属するようにビームアレイを分割する。例えば、第１領域のビームの最大変調率が、第２領域のビームの最大変調率よりも大きくなる。第１領域のビームの変調率を下げるように重み付けを行うと共に、第２領域のビームの変調率を上げるように重み付けを行う。そして、第１領域のビームで描画するパターンと、第２領域のビームで描画するパターンとを重ね合わせるように多重描画を行う。
例えば、第１領域の最大変調率と、第２領域の最大変調率とが同一又は最大変調率の差が所定値以下となるように重み付けする。これにより、マルチビームのビームアレイ全体における最大照射量を下げることができるため、描画時間を短縮し、スループットの低下を防止できる。また、最大照射量が下がることで、描画精度の向上が期待される。
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。例えば、ストライプ描画中のステージ速度は一定でなく、ストライプ描画中に変化するよう制御してもよい。上記実施形態では荷電粒子ビームをブランキングアパーチャアレイで制御する荷電粒子マルチビーム装置について述べたが、ブランキングアパーチャを用いない荷電粒子ビーム描画装置や、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いたマルチレーザービーム描画装置についても同様に適用できる。レーザービームの場合、上記実施形態でのビーム電流量測定はレーザー光の強度測定に置き換わる。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。
１００ 描画装置
１１０ 制御計算機
１１１ 面積率算出部
１１２ ビーム位置ずれマップ作成部
１１３ ビーム電流量マップ作成部
１１４ 変調率算出部
１１５ 重み算出部
１１６ 決定部
１１７ 照射量算出部
１１８ 描画制御部

Claims (5)

  1. 基板上の領域をスキャンして多重描画するマルチビームのビームアレイを形成する工程と、
    前記描画毎に、前記基板上の領域を前記ビームアレイの幅以下の領域に分割した複数のサブストライプ領域のそれぞれに、前記ビームアレイを分割したサブビームアレイであって、前記描画に使用する前記サブビームアレイを割り当てる工程と、
    前記サブビームアレイ毎に、サブビームアレイに属する各ビームに適用される照射時間変調率を算出する工程と、
    前記基板上で互いに重なる前記サブストライプ領域のグループにそれぞれ対応する前記サブビームアレイのグループに対し、前記サブビームアレイのグループに属する前記サブビームアレイ毎の前記照射時間変調率に基づき前記サブビームアレイ毎に重みを算出し、算出した前記重みを前記サブビームアレイに割り当てる工程と、
    各前記サブビームアレイに割り当てられた重みを、前記サブビームアレイに属する前記各ビームの照射時間に乗じて、複数の前記サブビームアレイで前記各サブストライプ領域を描画することで、各前記サブストライプ領域を多重描画する工程と、
    を備えるマルチビーム描画方法。
  2. 前記サブビームアレイのグループに属する各サブビームアレイに対する重みは、各サブビームアレイの前記変調率の最大値が大きい程、小さいことを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム描画方法。
  3. 前記各画素を露光する際のビームの照射時間の変調量は、マルチビームの各ビームの強度から算出される変調量、およびマルチビームの各ビームの位置ずれ量から算出される変調量の少なくともいずれか一方を用いて計算されることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチビーム描画方法。
  4. 前記マルチビームのビームアレイを、前記スキャン方向と平行な方向又は直交する方向に分割して、前記複数のサブビームアレイを生成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マルチビーム描画方法。
  5. 基板上の領域をスキャンして多重描画するマルチビームのビームアレイを形成するマルチビーム生成機構と、
    前記描画毎に、前記基板上の領域を前記ビームアレイの幅以下の領域に分割した複数のサブストライプ領域のそれぞれに、前記ビームアレイを分割したサブビームアレイであって、前記描画に使用する前記サブビームアレイを割り当て、前記サブビームアレイ毎に、前記サブビームアレイに属する各ビームに適用される照射時間変調率を算出する変調率算出部と、
    前記基板上で互いに重なる前記サブストライプ領域のグループにそれぞれ対応する前記サブビームアレイのグループに対し、前記サブビームアレイのグループに属する前記サブビームアレイ毎の前記照射時間変調率に基づき前記サブビームアレイのグループに属する前記サブビームアレイに割り当てる重みを算出する重み算出部と、
    各前記サブビームアレイに割り当てられた重みを、前記サブビームアレイに属する前記各ビームの照射時間に乗じて、複数の前記サブビームアレイで前記各サブストライプ領域を描画することで、各前記サブストライプ領域を多重描画する描画部と、
    を備えるマルチビーム描画装置。
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