JP2010225811A - 荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することのできる荷電粒子ビーム描画方法を提供する。
【解決手段】面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの基準照射量毎に近接効果補正係数を変えて描画し、描画後のパターンの寸法を測定する。次いで、基準照射量毎に、最適な近接効果補正係数と、この近接効果補正係数を用いて描画したときのパターンの設計寸法からのずれとを算出する。算出した近接効果補正係数と設計寸法からのずれの離散値を、式：η＝η_０/erfc(ΔＣＤ/２/σ_Ｆ)/２を用いてフィッティングする。フィッティングした結果を用いて、近接効果補正係数と設計寸法からのずれを補間および／または外挿する。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画方法に関する。

近年、半導体装置の集積度の増加に伴い個々の素子の寸法は微小化が進み、各素子を構成する配線やゲートなどの幅も微細化されている。

この微細化を支えているフォトリソグラフィ技術には、加工や処理を受ける基板の表面にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、光を照射して所定のレジストパターンを露光することによりレジストパターン潜像を形成する工程、必要に応じて加熱処理する工程、次いでこれを現像して所望の微細パターンを形成する工程、および、この微細パターンをマスクとして基板に対してエッチングなどの加工を行う工程が含まれる。

フォトリソグラフィ技術においては、露光光の波長が解像可能な配線パターン等の幅と比例関係にある。従って、パターンの微細化を図る手段の一つとして、上記のレジストパターン潜像を形成する際に使用される露光光の短波長化が進められている。

また、より高解像度の露光技術として、電子ビームリソグラフィ技術の開発も進められている。電子ビームリソグラフィ技術は、利用する電子ビームが荷電粒子ビームであるために、本質的に優れた解像度を有している。また、焦点深度を大きく確保することができるため、高い段差上でも寸法変動を抑制できるという利点も有している。このため、ＤＲＡＭを代表とする最先端デバイスの開発に適用されている他、一部ＡＳＩＣの生産にも用いられている。さらに、ウェハにＬＳＩパターンを転写する際の原版となるマスクまたはレチクルの製造現場では、電子ビームリソグラフィ技術が広く一般に使われている。

特許文献１には、電子ビームリソグラフィ技術に使用される可変成形型電子ビーム描画装置が開示されている。こうした装置における描画データは、ＣＡＤシステムを用いて設計された半導体集積回路などの設計データ（ＣＡＤデータ）に、補正や図形パターンの分割などの処理を施すことによって作成される。

例えば、図形パターンの分割処理は、電子ビームのサイズにより規定される最大ショットサイズ単位で行われ、併せて、分割された各ショットの座標位置、サイズおよび照射時間が設定される。そして、描画する図形パターンの形状や大きさに応じてショットが成形されるように、描画データが作成される。描画データは、短冊状のフレーム（主偏向領域）単位で区切られ、さらにその中は副偏向領域に分割されている。つまり、チップ全体の描画データは、主偏向領域のサイズにしたがった複数の帯状のフレームデータと、フレーム内で主偏向領域よりも小さい複数の副偏向領域単位とからなるデータ階層構造になっている。

副偏向領域は、副偏向器によって、主偏向領域よりも高速に電子ビームが走査されて描画される領域であり、一般に最小描画単位となる。副偏向領域内を描画する際には、パターン図形に応じて準備された寸法と形状のショットが成形偏向器により形成される。具体的には、電子銃から出射された電子ビームが、第１のアパーチャで矩形状に成形された後、成形偏向器で第２のアパーチャ上に投影されて、そのビーム形状と寸法を変化させる。その後、上述の通り、副偏向器と主偏向器により偏向されて、ステージ上に載置されたマスクに照射される。

電子ビーム描画装置では、パターン寸法が設計データの寸法と同一になるようにビーム照射量を変動させる補正処理が必要である。この処理は、近接効果、かぶり効果、ローディング効果といった、レジストパターンの寸法変動を引き起こす要因に対して行われる。ここで、近接効果とは、レジスト膜に照射された電子がガラス基板の内部で反射してレジスト膜を再照射する現象を言う。一方、かぶり効果は、レジスト膜に照射された電子がその表面で反射し、さらに電子ビーム描画装置の光学部品に反射した後、レジスト膜を広範囲に渡って再照射してしまう現象である。この現象は、レジスト膜に電子が照射されて発生した二次電子によっても引き起こされる。また、ローディング効果は、レジストパターンをマスクとして下層の遮光膜等をエッチングする際に、面内でのレジスト膜や遮光膜の面積の違いが原因となって起こる寸法変動を言う。近接効果の影響半径σが十数μｍ程度であるのに対して、かぶり効果の影響半径σ_Ｆは十ｍｍ程度、さらに、ローディング効果の影響半径σ_Ｌは十ｍｍ〜数十ｍｍにも及ぶ。

特許文献２には、近接効果、かぶり効果およびローディング効果による寸法変動を同時に補正して照射量を求める手法が開示されている。この方法では、近接効果補正係数ηと、基準照射量Ｄ_ｂａｓｅと、パターンの寸法ＣＤとの関係を求めることが必要となる。具体的には、パターン面積密度Ｕの異なる複数のラインパターンを配置し、近接効果補正係数η、基準照射量Ｄ_ｂａｓｅおよび近接効果の影響範囲σ_Ｂの各値を変えてパターンを描画する。次に、描画後のパターンの寸法ＣＤを測定し、各パターンの寸法ＣＤの差が最も小さくなるときの近接効果補正係数ηを求める。次いで、近接効果条件を満たす最適な近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄ_ｂａｓｅの組合せを求め、各組合せにおいて、各パターンの寸法ＣＤの差が最も小さくなる影響範囲を最適な影響範囲σ_Ｂとする。以上の結果を基に線形補間を行い、最適な近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄ_ｂａｓｅと寸法ＣＤとが、それぞれ連続的な相関となるようにする。

特開平９−２９３６７０号公報 特開２００７−１５０２４３号公報

このように、特許文献２の方法では、最適な近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄ_ｂａｓｅと寸法ＣＤとの関係は、描画実験を行なったＤ_ｂａｓｅとそのときの最適なηとＣＤの組を補間処理して求めている。ここで、描画実験はできるだけ多く行い、できるだけ多くの（Ｄ_ｂａｓｅ，η，ＣＤ）の組を得ることが好ましい。しかしながら、現実には、測定時間などの制限があるために、補間処理に必要な最小限の組を求めるに留まっている。その結果、線形補間処理をした場合の誤差が大きくなり、目標とする補正寸法からのずれが大きくなるという問題があった。

近年、半導体デバイスのデザインルールが微細化、高精度化の一途を辿るなか、リソグラフィ技術に対する寸法精度（ＣＤ精度）に対する要求は厳しくなる一方である。特に、マスクヘの要求は非常に厳しいものとなっている。そこで、本発明は、こうした点に鑑み、補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することのできる荷電粒子ビーム描画方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。

本発明の第１の態様は、面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの基準照射量毎に近接効果補正係数を変えて描画し、描画後のパターンの寸法を測定する工程と、
基準照射量毎に、最適な近接効果補正係数と、この近接効果補正係数を用いて描画したときのパターンの設計寸法からのずれとを算出する工程と、
算出した近接効果補正係数と設計寸法からのずれの離散値を下記式でフィッティングする工程と、
η＝η_０/erfc(ΔＣＤ/２/σ_Ｆ)/２
（但し、erfcは誤差関数、ηは近接効果補正係数、ΔＣＤは寸法の設計寸法からのずれ、η_０とσ_Ｆはフィッティングパラメータであって、それぞれ標準の近接効果補正係数と前方散乱の影響範囲を表す。）
フィッティングした結果を用いて、近接効果補正係数と設計寸法からのずれを補間および／または外挿する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法に関する。

本発明の第１の態様は、算出した近接効果補正係数と設計寸法からのずれの離散値をスプライン補間する工程をさらに有することが好ましい。

本発明の第２の態様は、面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの基準照射量毎に近接効果補正係数を変えて描画し、描画後のパターンの寸法を測定する工程と、
近接効果補正係数毎に、この近接効果補正係数を用いて描画したときのパターンの設計寸法からのずれと基準照射量とを算出する工程と、
算出した設計寸法からのずれと基準照射量の離散値を多項式でフィッティングする工程と、
フィッティングした結果を用いて、設計寸法からのずれと基準照射量を補間および／または外挿する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法に関する。

本発明の第２の態様は、算出した設計寸法からのずれと基準照射量の離散値をスプライン補間する工程をさらに有することができる。

本発明の第１の態様または第２の態様では、算出した離散値に重み付けをしてフィッティングすることが好ましい。
特に、算出した近接効果補正係数と設計寸法からのずれ、または、算出した基準照射量と設計寸法からのずれの内で、設計寸法からのずれが最大または最小となるものに重み付けをしてフィッティングすることが好ましい。

本発明によれば、補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することができる。

本実施の形態の電子ビーム描画方法を示すフローチャートの一例である。 図１のＳ１０１を導出する手法の一例である。 本実施の形態において、面積密度の異なる複数のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係を示した一例である。 本実施の形態において、寸法に対する近接効果補正係数と基準照射量の相関を示すグラフの一例である。 面積密度毎に、描画した際のパターン寸法と設計寸法とのずれを示した一例である。 本実施の形態の電子ビーム描画方法を示すフローチャートの一例である。 本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成図である。 本実施の形態の電子ビームによる描画方法の説明図である。 本実施の形態における照射量演算方法を示す概念図である。

図１は、本実施の形態による電子ビーム描画方法を示すフローチャートである。

図１に示すように、電子ビーム描画方法は、面積密度Ｕ毎に照射量Ｄ_ｉとパターン寸法ＣＤ_ｉの関係を描画実験により求める工程（Ｓ１０１）と、Ｓ１０１で得られた基準照射量毎に最適な近接効果補正係数を求めてＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）を導出する工程（Ｓ１０２）と、得られた離散的なＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の値をフィッティングする工程（Ｓ１０３）と、フィッティング結果からＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）を補間および／または外挿する工程（Ｓ１０４）と、Ｓ１０２で得られた離散的なＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）をスプライン補間する工程（Ｓ１０５）と、Ｓ１０４とＳ１０５の結果からＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）を定める工程（Ｓ１０６）と、面積密度Ｕ＝５０％での照射量Ｄ_５０を算出する工程（Ｓ１０７）と、Ｄ_ｂａｓｅとηが所定値以下であるか否かを評価する工程（Ｓ１０８）と、ｉｓｏ−ｆｏｃｕｌ ｄｏｓｅを用いてＤ_ｂａｓｅとηを算出する工程（Ｓ１０９）と、Ｄ_ｂａｓｅとηの関係を評価する工程（Ｓ１１０）と、所定の描画範囲におけるパターンの寸法差ΔＣＤ（設計寸法と実際の描画結果との差）毎に近接効果補正誤差を評価する工程（Ｓ１１１）と、描画工程（Ｓ１１２）という一連の工程を有する。

Ｓ１０１では、面積密度Ｕ毎に照射量Ｄ_ｉとパターン寸法ＣＤ_ｉの関係が求められる。具体的には、まず、面積密度Ｕの異なる複数のパターンを電子ビームの照射量Ｄ_ｉを変えて描画し、描画後のパターン寸法ＣＤ_ｉを測定して照射量Ｄ_ｉとの関係を求める。ここで、複数のＤ_ｂａｓｅと近接効果補正係数ηの組を用い、Ｄ＝Ｄ_ｂａｓｅＤ_ｐ（η、Ｕ）を変えて描画する。例えば、図２のように、面積密度Ｕが、約０％のラインパターンと、５０％のラインパターンと、１００％のラインパターンとが組になったパターンセットを配置し、電子ビームの照射量Ｄ_ｉの値を変えてマスクに描画する。次いで、描画後の各パターンの線幅寸法ＣＤ_ｉを測定する。

Ｓ１０２では、実験で用いたＤ_ｂａｓｅ毎に最適なηを算出する。具体的には、図３に示すように、あるＤ_ｂａｓｅでのηと寸法ＣＤの関係を面積密度毎に線形補間して定め、面積密度間の寸法差が最小となるηを最適値とする。このようにして、寸法ＣＤに対する近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄ_ｂａｓｅとの相関関係ＣＤ（η、Ｄ_ｂａｓｅ）を算出する。

Ｓ１０３では、Ｓ１０２で得られた相関関係ＣＤ（η、Ｄ_ｂａｓｅ）をフィッティングする。すなわち、寸法ＣＤとＤ_ｂａｓｅまたはηの離散的な組を適当な近似式でフィッティングして連続的な値を得る。ここで、本発明におけるフィッティングは、離散的な値に対し、連続的な関数の最良フィッティングパラメータまたは係数を決定するための数学的最適化法として理解される。この用語は、一般に、曲線フィッティング計算についての全ての数学的方法を包含する。こうした曲線フィッティング計算の目的は、データに対して最もよくフィットする関数を導出する点にある。

本発明者は、鋭意研究した結果、下記の（１）式をフィッティング関数として選択することにより、Ｓ１０２で得られた寸法ＣＤと近接効果補正係数ηの関係を上手く表現できることを見出した。

η＝η_０/erfc(ΔＣＤ/２/σ_Ｆ)/２ （１）

ここで、erfcは誤差関数を示す。また、ηは近接効果補正係数、ΔＣＤはパターン寸法の設計寸法からのずれである。さらに、η_０とσ_Ｆはフィッティングパラメータであって、それぞれ標準の近接効果補正係数と前方散乱の影響範囲を表す。

例えば、石英等の透明ガラス基板上に遮光層となるクロム膜を形成し、さらにクロム膜上にレジスト膜として、富士フィルム株式会社製のレジストＦＥＰ−１７１（商品名）を形成したマスクを用意する。そして、このレジストに対してＳ１０１、Ｓ１０２の工程を行う。得られた寸法ＣＤと近接効果補正係数ηの関係は、式（１）のフィッティング関数によって上手く表現される。

また、本発明者は、寸法ＣＤと基準照射量Ｄ_ｂａｓｅの関係については、３次多項式によって上手く表現できることを見出した。したがって、Ｓ１０３、Ｓ１０４の工程においては、（ａ）算出した近接効果補正係数と設計寸法からのずれの離散値を式（１）でフィッティングする、および、（ｂ）算出した設計寸法からのずれと基準照射量の離散値を多項式でフィッティングする、のいずれか一方または両方を行なうことができる。

式（１）のフィッティング関数は、パラメータがη_０とσのみであり、ＣＤ（Ｄ_ｂａｓｅ）は３次多項式でフィッティングできる。よって、ＣＤ（η）、ＣＤ（Ｄ_ｂａｓｅ）の関係に誤差があった場合にフィッティングを用いれば、この誤差を拾って補間するおそれを低減できる。また、ＣＤ（η）およびＣＤ（Ｄ_ｂａｓｅ）の組の数よりパラメータ数の方が十分に少ないと考えられるので、フィッティングする過程でこれらの組に含まれる誤差を低減または平均化できる。さらに、Ｓ１０１で描画した範囲外のＣＤ（η）を外挿して求める場合、線形など単純な外挿に比べ誤差を低減することもできる。尚、Ｓ１０２で得られたＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）には誤差が含まれていることを考慮すると、フィッティングして得られた値を用いる方が、外挿点付近の数個のデータを１次式等で外挿して得られる値を用いるよりも信頼性に高いと言える。

Ｓ１０４では、Ｓ１０３のフィッティング結果からＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）を補間および／または外挿する。尚、本実施の形態では、Ｓ１０３およびＳ１０４に代えて、Ｓ１０２で得られた離散的なＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）をスプライン補間して、ＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係を求めてもよい（Ｓ１０５）。

次に、Ｓ１０４またはＳ１０５の結果からＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）を定める（Ｓ１０６）。ここで、本実施の形態においては、Ｓ１０２で得られたＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）をスプライン関数または式（１）等のフィッティング結果から補間し、式（１）の関数を用いてフィッティングした結果を用いて外挿することが好ましい。スプライン関数による補間とフィッティングによる外挿を組合せる場合、両者の相関性を高めるために、適当な重みを付けてフィッティングすることが好ましい。例えば、Ｓ１０２で得られたＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の内で、寸法差ΔＣＤの最大値および最小値に対応するデータの重みを大きくしてフィッティングを行う。これにより、補間と外挿の境界でデータが大きく変動するのを防ぐことができる。

本実施の形態においては、最小２乗法によるフィッティングや、別の誤差評価関数によるフィッティングを行ってもよい。関数の係数は、全ての値の対の偏差の２乗の和が最小になるように決定される。例えば、

ｙ＝ａ_０＋ａ_１ｘ＋ａ_２ｘ^２＋ａ_３ｘ^３

の３次多項式関数をフィッティング関数として選択する場合、係数ａ_０、ａ_１、ａ_２およびａ_３は、この関数の曲線ができる限り値の対に近接にフィットするように決定される。富士フィルム株式会社製のレジストＰＲＬ−００９（商品名）の場合には、フィッティング関数として４次多項式を用いることにより、Ｓ１０２で得られたＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）を上手く表現できる。尚、データの誤差をフィッティングで拾わないようにするため、フィッティングで使用する式の次数はできるだけ低い方が好ましい。それ故、予め次数の最大値を決めておき、この次数以下でフィッティングできないときには、エラーと判断して描画処理を停止することが好ましい。

Ｓ１０７では、Ｓ１０６で得られたＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）を用いて、パターン面積密度５０％のラインパターンの照射量Ｄ_５０を算出する。具体的には、Ｄ_５０＝Ｄ_ｂａｓｅＤ_ｐ（η，Ｕ）の関係を用いて求め、（Ｄ_ｂａｓｅ，η，ＣＤ，Ｄ_５０）の関係を求める。尚、上式において、Ｄ_ｐは近接効果補正照射量である。

Ｓ１０８では、Ｓ１０７で求めた（Ｄ_ｂａｓｅ，η，ＣＤ，Ｄ_５０）の関係から、寸法に対する相関連続線上の近接効果補正係数と基準照射量のうち、５０％の面積密度となる線幅１対１のラインパターンにおける照射量がｉｓｏ−ｆｏｃｕｌ ｄｏｓｅと一致する近接効果補正係数と基準照射量の組合せ（Ｄ_ｂａｓｅ，η）を求める。

Ｓ１０８において、（Ｄ_ｂａｓｅ，η）が所定値以下、すなわち、描画条件の制限内であると判断した場合には、Ｓ１０９に進み、ｉｓｏ−ｆｏｃｕｌ ｄｏｓｅを用いて（Ｄ_ｂａｓｅ，η）を算出する（Ｓ１０９）。次いで、Ｓ１１０において、Ｓ１０９で得られた（Ｄ_ｂａｓｅ，η）を用いたときの面積密度Ｕ毎のパターン寸法ＣＤ_Ｕを予測して、（Ｄ_ｂａｓｅ，η）の関係を評価する。例えば、実験で得られたＤ_ｉと寸法ＣＤ_ｉの関係を適当に補間してＣＤ_Ｕを求める。尚、Ｄ_ｂａｓｅ、η、照射量のいずれかが所定値を超えている場合には、エラーと判断して描画処理を停止し、不正なパラメータで描画が行われるのを防ぐ。

図５は、面積密度Ｕ毎に、描画した際のパターン寸法と設計寸法とのずれを示した一例である。このグラフは、図４に示す寸法ＣＤ毎のＤ_ｂａｓｅとηの関係から、各寸法ＣＤにおける面積密度毎の照射量Ｄを算出し、この照射量ＤとＳ１０６で得られた関係とを用いて求められる。尚、この例では、試料として、石英等の透明ガラス基板に遮光層となるクロム膜を形成し、クロム膜上にレジスト膜を形成したマスクを想定している。また、レジスト膜として、富士フィルム株式会社製のレジストＦＥＰ−１７１（商品名）を想定している。図５において、横軸は、基準照射条件における寸法からのずらし幅であり、縦軸は、近接効果補正後の目標寸法から実際の寸法を引いた値である。但し、図５では、レジストの種類に応じた寸法のばらつきを考慮していない。

図５を用いて、（Ｄ_ｂａｓｅ，η）の関係を評価することができる。Ｓ１１１において、設計寸法からのずれが所定値以下であり許容範囲内と判断した場合には、（Ｄ_ｂａｓｅ，η）の関係を用いて描画工程を行う（Ｓ１１２）。具体的には、基準照射量マップＤ_ｂａｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を作成して、近接効果補正照射量Ｄ_ｐ（ｘ，ｙ）を求め、この値から電子ビームの照射量を求める。そして、照射時間を算出して描画工程を行う。尚、Ｓ１１１において、目標寸法からのずれや近接誤差が所定値を超えている場合には、エラーと判断して描画処理を停止し、不正なパラメータで描画が行われるのを防ぐ。

図１は、ローディング補正を行わず近接効果補正のみを行う場合のフローである。次に、図６を用いて、近接効果補正とローディング補正を行う場合のフローについて説明する。

図６において、Ｓ２０１〜Ｓ２０７は、図１のＳ１０１〜Ｓ１０７と同様であるため、説明を省略する。

Ｓ２０８では、Ｓ２０７で求めた（Ｄ_ｂａｓｅ，η，ＣＤ，Ｄ_５０）の関係から、寸法に対する相関連続線上の近接効果補正係数と基準照射量のうち、５０％の面積密度となる線幅１対１のラインパターンにおけるｉｓｏ−ｆｏｃｕｌ ｄｏｓｅと一致する近接効果補正係数と基準照射量の組合せと、このときのパターン寸法ＣＤ_ｉｓｏとを求める。具体的には、ΔＣＤ＝ＣＤ−ＣＤ_ｉｓｏとして、（Ｄ_ｂａｓｅ，η，ＣＤ）の関係から（Ｄ_ｂａｓｅ，η，ΔＣＤ）の関係を求める。このとき、ＣＤをΔＣＤに置き換えるだけでもよいが、（Ｄ_ｂａｓｅ，η，ＣＤ）の関係を補間して（Ｄ_ｂａｓｅ，η，ΔＣＤ）の関係を求めてもよい。

Ｓ２０８において、ＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）と照射量が所定値以下、すなわち、描画条件の制限内であると判断した場合には、Ｓ２０９に進み、ｉｓｏ−ｆｏｃｕｌ ｄｏｓｅを用いてＣＤ（Ｄ_ｂａｓｅ，η）を算出する（Ｓ２０９）。次いで、Ｓ２１０において、Ｓ２０９で得られたＣＤ（Ｄ_ｂａｓｅ，η）を用いたときの面積密度Ｕ毎のパターン寸法ＣＤ_Ｕを予測してＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係を評価する。例えば、実験で得られたＤ_ｉと寸法ＣＤ_ｉの関係を適当に補間してＣＤ_Ｕを求める。尚、ＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）と寸法予測値の差および照射量のいずれかが所定値を超えている場合には、エラーと判断して描画処理を停止し、不正なパラメータで描画が行われるのを防ぐ。

Ｓ２１０の評価は、図５の関係を用いて行える。そして、Ｓ２１１において、設計寸法からのずれが所定値以下であり許容範囲内と判断した場合には、ＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係を用いて描画工程を行う（Ｓ２１２）。具体的には、基準照射量マップＤ_ｂａｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を作成して、近接効果補正照射量Ｄ_ｐ（ｘ，ｙ）を求め、この値から電子ビームの照射量を求める。そして、照射時間を算出して描画工程を行う。尚、Ｓ２１１において、設計寸法からのずれが所定値を超えている場合には、エラーと判断して描画処理を停止し、不正なパラメータで描画が行われるのを防ぐ。

以上のような描画方法により試料を描画することで、補正処理の精度を高めて寸法変動を低減することができる。

図７は、本実施の形態における電子ビーム描画装置の構成図である。

図７に示すように、電子ビーム描画装置は、試料に電子ビームで描画する描画部と、描画を制御する制御部とを有する。試料室１内には、試料であるマスク２が設置されるステージ３が設けられている。マスク２は、例えば、石英等の透明ガラス基板上に、遮光膜としてクロム膜が形成され、さらにこの上にレジスト膜が形成されたものである。本実施の形態では、レジスト膜に対して電子ビームで描画を行う。ステージ３は、ステージ駆動回路４によりＸ方向（紙面における左右方向）とＹ方向（紙面における垂直方向）に駆動される。ステージ３の移動位置は、レーザ測長計等を用いた位置回路５により測定される。

試料室１の上方には、電子ビーム光学系１０が設置されている。この光学系１０は、電子銃６、各種レンズ７、８、９、１１、１２、ブランキング用偏向器１３、成形偏向器１４、ビーム走査用の主偏向器１５、ビーム走査用の副偏向器１６、および、２個のビーム成型用アパーチャ１７、１８等から構成されている。

図８は、電子ビームによる描画方法の説明図である。この図に示すように、マスク２上に描画されるパターン５１は、短冊状のフレーム領域５２に分割されている。電子ビーム５４による描画は、ステージ３が一方向（例えば、Ｘ方向）に連続移動しながら、フレーム領域５２毎に行われる。フレーム領域５２は、さらに副偏向領域５３に分割されており、電子ビーム５４は、副偏向領域５３内の必要な部分のみを描画する。尚、フレーム領域５２は、主偏向器１５の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、副偏向領域５３は、副偏向器１６の偏向幅で決まる単位描画領域である。

副偏向領域の基準位置の位置決めは、主偏向器１５で行われ、副偏向領域５３内での描画は、副偏向器１６によって制御される。すなわち、主偏向器１５によって、電子ビーム５４が所定の副偏向領域５３に位置決めされ、副偏向器１６によって、副偏向領域５３内での描画位置が決められる。さらに、成形偏向器１４とビーム成型用アパーチャ１７、１８によって、電子ビーム５４の形状と寸法が決められる。そして、ステージ３を一方向に連続移動させながら、副偏向領域５３内を描画し、１つの副偏向領域５３の描画が終了したら、次の副偏向領域５３を描画する。フレーム領域５２内の全ての副偏向領域５３の描画が終了したら、ステージ３を連続移動させる方向と直交する方向（例えば、Ｙ方向）にステップ移動させる。その後、同様の処理を繰り返して、フレーム領域５２を順次描画して行く。

図７で、符号２０は入力部であり、記憶媒体である磁気ディスクを通じて電子ビーム描画装置に、マスク２の描画データが入力される部分である。入力部２０には、上述した第１のパターンと第２のパターンを電子ビームの照射量を変えて描画した結果や、ローディング効果補正係数γとローディング効果の影響範囲σ_Ｌのデータ、かぶり効果補正係数θとかぶり効果の影響範囲σ_ｉのデータも入力される。

入力部２０から読み出された情報に基づき、制御計算機１９の第１の算出部において、第１のパターンの寸法と照射量の離散値をフィッティングして連続的な値が得られる。次に、制御計算機１９の第２の算出部において、第１の算出部で得られた連続的な値から、面積密度の異なる複数の第１のパターン毎に近接効果補正係数と寸法との関係が求められる。そして、この関係から、第１のパターン間における寸法の差が最小となる近接効果補正係数と、この近接効果補正係数を用いたときのパターンの平均寸法とが求められる。

また、制御計算機１９の第３の算出部において、第２のパターンの寸法と照射量の離散値をフィッティングして連続的な値が得られる。次に、制御計算機１９の第４の算出部において、第３の算出部で得られた連続的な値から、面積密度の異なる複数の第２のパターン毎にかぶり効果補正係数と寸法との関係が求められ、この関係から第２のパターン間における寸法の差が最小となるかぶり効果補正係数が求められる。そして、後述する照射量算出部３１ｃにおいて、近接効果補正係数とかぶり効果補正係数とを用いて電子ビームの照射量が算出される。

入力部２０から読み出された描画データは、フレーム領域５２毎にパターンメモリ２１に一時的に格納される。パターンメモリ２１に格納されたフレーム領域５２毎のパターンデータ、すなわち、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、描画データ補正部３１で補正された後、データ解析部であるパターンデータデコーダ２２と描画データデコーダ２３に送られる。

描画データ補正部３１は、ローディング効果補正寸法値算出部３１ａと、近接効果補正照射量算出部３１ｂと、照射量算出部３１ｃと、照射時間算出部３１ｄと、かぶり効果補正照射量算出部３１ｅとを有する。

かぶり効果補正照射量算出部３１ｅは、かぶり効果補正の単位領域毎に、かぶり効果を補正する電子ビームのかぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）を算出する。ここで、かぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）は、かぶり効果補正の単位領域におけるパターン面積密度Ｕに依存したパターン密度依存値Ｄ_ｆ（ｘ，ｙ）と、かぶり効果補正の単位領域のマスク面内位置に依存した位置依存値Ｄ_ｒ（ｘ，ｙ）との影響を受ける。パターン密度依存値Ｄ_ｆ（ｘ，ｙ）は、パターン面積密度Ｕ（ｘ，ｙ）、かぶり効果補正係数θ、近接効果補正係数ηとなるマスク面内座標ｘによる分布関数によって求められる。また、パターン密度依存値Ｄ_ｆ（ｘ，ｙ）は、次のようにして求められる。例えば、試料として、石英などの透明ガラス基板に遮光層となるクロム膜とレジスト膜とがこの順に形成されたマスクを準備する。そして、このマスクの描画領域に対し、かぶり効果補正単位領域毎に、パターン面積密度が約０％のラインパターンと、５０％のラインパターンと、１００％のラインパターンとが組になったパターンセットを電子ビームで描画する。次いで、現像処理を行い、得られたレジストパターンの線幅寸法ＣＤを測定する（測定１）。次に、レジストパターンをマスクとしたクロム膜のエッチングにより、クロム膜をパターニングし、得られたクロムパターンの線幅寸法ＣＤを測定する（測定２）。測定１におけるパターンセット位置毎の各面積密度ラインパターンの線幅寸法ＣＤの差を補正するための相対照射量を、マスク面内依存のかぶり効果補正相対照射量（位置依存相対値）Ｄ_ｒ（ｘ，ｙ）とすればよい。そして、パターン密度依存値Ｄ_ｆ（ｘ，ｙ）と位置依存値Ｄ_ｒ（ｘ，ｙ）とのかぶり効果補正単位領域毎の積を、各かぶり効果補正単位領域におけるかぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）とする。

また、かぶり効果補正照射量算出部３１ｅは、各かぶり効果補正単位領域におけるかぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）を、かぶり効果補正単位領域毎のかぶり効果補正相対照射量マップとして作成する。

ローディング効果補正寸法値算出部３１ａでは、ローディング効果補正単位領域（第２の領域）におけるローディング効果によるパターン線幅寸法のずれを補正する、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）が算出される。次いで、このローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、第２の領域における電子ビームの基準照射量マップが作成される。このマップは、図４に示すＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係から、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する基準照射量マップＤ_ｂａｓｅ（ｘ，ｙ）を求めることにより作成される。

また、ローディング効果補正寸法値算出部３１ａでは、ローディング効果補正単位領域（第２の領域）におけるローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、第２の領域における近接効果補正係数マップが作成される。このマップは、図４に示すＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係から、ローディング効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を求めることにより作成される。

図４に示すＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係から、基準照射量マップＤ_ｂａｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を求めることで、任意のパターンに対して同一の寸法値となる補正を実現できる。

近接効果補正照射量算出部３１ｂでは、ローディング効果補正寸法値算出部３１ａで求めた基準照射量マップＤ_ｂａｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）から、近接効果補正単位領域（第１の領域）における近接効果補正照射量Ｄ_ｐが算出される。

照射量算出部３１ｃでは、実際の照射位置での電子ビームの照射量が算出される。すなわち、かぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）と近接効果補正照射量Ｄ_ｐに基づいて、電子ビームの照射量Ｄが求められる。

照射時間算出部３１ｄでは、描画領域の各位置における電子ビームの照射時間Ｔが算出される。ここで、照射量Ｄは、照射時間Ｔと電流密度Ｊの積になるので、照射時間Ｔは、照射量Ｄを電流密度Ｊで徐することにより求められる。

パターンデータデコーダ２２からの情報は、ブランキング回路２４とビーム成型器ドライバ２５に送られる。具体的には、パターンデータデコーダ２２で上記データに基づいたブランキングデータが作成され、ブランキング回路２４に送られる。また、所望とするビーム寸法データも作成されて、ビーム成型器ドライバ２５に送られる。そして、ビーム成型器ドライバ２５から、電子光学系１０の成形偏向器１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の寸法が制御される。

図７の偏向制御部３０は、セトリング時間決定部２９に接続し、セトリング時間決定部２９は、副偏向領域偏向量算出部２８に接続し、副偏向領域偏向量算出部２８は、パターンデータデコーダ２２に接続している。また、偏向制御部３０は、ブランキング回路２４と、ビーム成型器ドライバ２５と、主偏向器ドライバ２６と、副偏向器ドライバ２７とに接続している。

描画データデコーダ２３の出力は、主偏向器ドライバ２６と副偏向器ドライバ２７に送られる。そして、主偏向器ドライバ２６から、電子光学系１０の主偏向部１５に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４が所定の主偏向位置に偏向走査される。また、副偏向器ドライバ２７から、副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加されて、副偏向領域５３内での描画が行われる。

次に、電子ビーム描画装置による描画方法について説明する。

まず、試料室１内のステージ３上にマスク２を載置する。次いで、ステージ３の位置検出を位置回路５により行い、制御計算機１９からの信号に基づいて、ステージ駆動回路４によりステージ３を描画可能な位置まで移動させる。

次に、電子銃６より電子ビーム５４を出射する。出射された電子ビーム５４は、照明レンズ７により集光される。そして、ブランキング用偏向器１３により、電子ビーム５４をマスク２に照射するか否かの操作を行う。

第１のアパーチャ１７に入射した電子ビーム５４は、第１のアパーチャ１７の開口部を通過した後、ビーム成型器ドライバ２５により制御された成形偏向器１４によって偏向される。そして、第２のアパーチャ１８に設けられた開口部を通過することにより、所望の形状と寸法を有するビーム形状になる。このビーム形状は、マスク２に照射される電子ビーム５４の描画単位である。

電子ビーム５４は、ビーム形状に成形された後、縮小レンズ１１によって縮小される。そして、マスク２上における電子ビーム５４の照射位置は、主偏向器ドライバ２６によって制御された主偏向器１５と、副偏向器ドライバ２７によって制御された副偏向器１６とにより制御される。主偏向器１５は、マスク２上の副偏向領域５３に電子ビーム５４を位置決めする。また、副偏向器１６は、副偏向領域５３内で描画位置を位置決めする。

マスク２への電子ビーム５４による描画は、ステージ３を一方向に移動させながら、電子ビーム５４を走査することにより行われる。具体的には、ステージ３を一方向に移動させながら、各副偏向領域５３内におけるパターンの描画を行う。そして、１つのフレーム領域５２内にある全ての副偏向領域５３の描画を終えた後は、ステージ３を新たなフレーム領域５２に移動して同様に描画する。

上記のようにして、マスク２の全てのフレーム領域５２の描画を終えた後は、新たなマスクに交換し、上記と同様の方法による描画を繰り返す。

次に、制御計算機１９による描画制御について説明する。

制御計算機１９は、入力部２０で磁気ディスクに記録されたマスクの描画データを読み出す。読み出された描画データは、フレーム領域５２毎にパターンメモリ２１に一時的に格納される。

パターンメモリ２１に格納されたフレーム領域５２毎の描画データ、つまり、描画位置や描画図形データ等で構成されるフレーム情報は、描画データ補正部３１で上記のようにして補正された後、データ解析部であるパターンデータデコーダ２２と描画データデコーダ２３を介して、副偏向領域偏向量算出部２８、ブランキング回路２４、ビーム成型器ドライバ２５、主偏向器ドライバ２６、副偏向器ドライバ２７に送られる。

パターンデータデコーダ２２では、描画データに基づいてブランキングデータが作成されてブランキング回路２４に送られる。また、描画データに基づいて所望とするビーム形状データが作成されて副偏向領域偏向量算出部２８とビーム成型器ドライバ２５に送られる。

副偏向領域偏向量算出部２８は、パターンデータデコーダ２２により作成したビーム形状データから、副偏向領域５３における、１ショットごとの電子ビームの偏向量（移動距離）を算出する。算出された情報は、セトリング時間決定部２９に送られ、副偏向による移動距離に対応したセトリング時間が決定される。

セトリング時間決定部２９で決定されたセトリング時間は、偏向制御部３０へ送られた後、パターンの描画のタイミングを計りながら、偏向制御部３０より、ブランキング回路２４、ビーム成型器ドライバ２５、主偏向器ドライバ２６、副偏向器ドライバ２７のいずれかに適宜送られる。

ビーム成型器ドライバ２５では、光学系１０の成形偏向器１４に所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４の形状と寸法が制御される。

描画データデコーダ２３では、描画データに基づいて副偏向領域５３の位置決めデータが作成され、このデータは主偏向器ドライバ２６に送られる。次いで、主偏向器ドライバ２６から主偏向器１５へ所定の偏向信号が印加されて、電子ビーム５４は、副偏向領域５３の所定位置に偏向走査される。

描画データデコーダ２３では、描画データに基づいて、副偏向器１６の走査のための制御信号が生成される。制御信号は、副偏向器ドライバ２７に送られた後、副偏向器ドライバ２７から副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加される。副偏向領域５３内での描画は、設定されたセトリング時間が経過した後、電子ビーム５４を繰り返し照射することによって行われる。

図９は、本実施の形態における照射量演算方法の流れの一例を示す概念図である。この図は、電子ビーム描画方法の中で、特に、電子ビーム照射量を算出するまでのフローを示している。

まず、グローバルな領域として、μｍ〜ｍｍオーダー、例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍの寸法でメッシュ状に分割されたかぶり効果補正用の単位領域（第１のメッシュ領域）を定義する。同様に、μｍ〜ｍｍオーダー、例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍの寸法でメッシュ状に分割されたローディング効果補正用の単位領域（第２のメッシュ領域）を定義する。ここでは、一例として、かぶり効果補正用の単位領域とローディング効果補正用の単位領域とを同じ寸法の領域として定義した例について説明する。すなわち、グローバルな領域としてμｍ〜ｍｍオーダー、例えば、０．５〜１ｍｍの寸法でメッシュ状に分割されたかぶり・ローディング効果補正用の単位領域を定義する。但し、これに限るものではなく、かぶり効果補正用の単位領域とローディング効果補正用の単位領域とを異なる寸法の領域として定義してもよい。また、ローカルな領域として、かぶり効果補正用の単位領域の寸法およびローディング効果補正用の単位領域の寸法よりも小さいμｍオーダー、例えば、１μｍ以下の寸法でメッシュ状に分割された近接効果補正用の単位小領域（第３のメッシュ領域）を定義する。

上述したように、図７のかぶり効果補正照射量算出部３１ｅは、かぶり・ローディング効果補正単位領域毎に、かぶり効果を補正する荷電粒子ビームのかぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）を算出する。具体的には、まず、かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるかぶり補正データＶ（ｘ，ｙ）を計算する。Ｖ（ｘ，ｙ）は、図９に示すように、次の式で求められる。

ｇ（ｘ，ｙ）は、かぶり効果の分布関数であり、かぶり効果の影響範囲σ_ｆのガウス分布で近似できる。かぶり効果散乱半径はｃｍのオーダーであり、かぶり・ローディング効果補正単位領域をかぶり効果散乱半径の１０分の１以下とすることで、Ｖ（ｘ，ｙ）は下記式から求められる。

ρ（ｘ，ｙ）は、各かぶり・ローディング効果単位領域のパターン面積密度、Ｓ_ｍｅｓｈは、かぶり・ローディング効果単位領域の面積である。ここで、かぶり補正用単位領域とローディング補正用単位領域とが異なる場合には、それぞれρ（ｘ，ｙ）を計算すればよい。

上述したように、かぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）は、かぶり効果補正の単位領域におけるパターン面積密度Ｕに依存したパターン密度依存値Ｄ_ｆ（ｘ，ｙ）と、かぶり効果補正の単位領域のマスク面内位置に依存した位置依存値Ｄ_ｒ（ｘ，ｙ）との影響を受ける。したがって、パターン密度依存値Ｄ_ｆ（ｘ，ｙ）と位置依存値Ｄ_ｒ（ｘ，ｙ）とのかぶり効果補正単位領域毎の積を、各かぶり効果補正単位領域におけるかぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）とする。

かぶり効果補正照射量算出部３１ｅは、各かぶり効果補正単位領域におけるかぶり効果補正相対照射量Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）に基づいて、かぶり効果補正単位領域毎のかぶり効果補正相対照射量マップを作成する。

図７のローディグ効果補正寸法値算出部３１ａは、各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディング効果によるパターン線幅寸法のずれを補正する補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）を計算する。ここで、ローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）は、かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるパターン面積密度に依存したパターン密度依存値Ｌ（ｘ，ｙ）と、かぶり・ローディング効果補正単位領域のマスク面内位置に依存した位置依存値Ｐ（ｘ，ｙ）との影響を受ける。そこで、まず、パターン密度依存のローディグ効果補正寸法値（パタン密度依存値）Ｌ（ｘ，ｙ）を計算する。この値は、下記式から求められる。

ローディグ効果補正係数γ、ｇ（ｘ，ｙ）は、ローディング効果の分布関数である。ここでは、ｇ（ｘ，ｙ）は、ローディング効果影響範囲（効果半径）σ_Ｌのガウス分布で近似できる。ローディング効果半径をｃｍのオーダーとし、かぶり・ローディング効果補正単位領域をローディング効果半径の１０分の１以下とすることで、Ｌ（ｘ，ｙ）は次式から求められる。

ρ（ｘ，ｙ）は、各かぶり・ローディング単位領域のパターン面積密度、Ｓ_ｍｅｓｈは、かぶり・ローディング効果単位領域の面積である。

次に、実験により、位置依存のローディグ効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）を求める。かぶり効果補正相対照射量（位置依存相対値）Ｄ_ｒ（ｘ，ｙ）を求める手法を参照して、測定２におけるパターンセット位置毎の線幅寸法ＣＤから測定１におけるパターンセット位置毎の線幅寸法ＣＤを引いた差分値を、位置依存のローディング効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）とすればよい。さらに、このローディング効果補正寸法値はパターンセット位置毎の値であるが、内挿してかぶり・ローディング効果単位領域毎の値となるようにすれば、より高精度なローディング効果補正寸法値Ｐ（ｘ，ｙ）を得ることができる。

パターン面積密度に依存したローディグ効果補正寸法値（パタン密度依存値）Ｌ（ｘ，ｙ）と、マスク面内位置に依存したローディグ効果補正寸法値（位置依存値）Ｐ（ｘ，ｙ）のかぶり・ローディング効果単位領域毎の和を、各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）とする。パターン密度依存値だけではなく、位置依存値をも考慮することで、より高精度なローディグ効果補正寸法値を得ることができる。

ここで、かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディグ効果補正寸法値は、ローディング効果に起因する寸法のみならず、エッチング起因以外のマスク面内不均一を補正するような寸法を加算しても好適である。例えば、現像装置における現像むらによる寸法不均一が挙げられる。

図７のローディグ効果補正寸法値算出部３１ａは、各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、各かぶり・ローディング効果補正単位領域における電子ビーム５４の基準照射量マップを作成する。このマップは、本実施の形態で得られたＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係から、ローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する基準照射量マップＤ_ｂａｓｅ（ｘ，ｙ）を求めて作成される。

ローディグ効果補正寸法値算出部３１ａは、各かぶり・ローディング効果補正単位領域におけるローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に基づいて、各かぶり・ローディング効果補正単位領域における近接効果補正係数マップを作成する。このマップは、本実施の形態で得られたＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係から、ローディグ効果補正寸法値ＣＤ（ｘ，ｙ）に対応する近接効果補正係数η（ｘ，ｙ）を求めて作成される。そして、ＣＤ（η，Ｄ_ｂａｓｅ）の関係から、基準照射量マップＤ_ｂａｓｅ（ｘ，ｙ）と近接効果補正係数マップη（ｘ，ｙ）を求めることで、任意のパタンカテゴリで同一な寸法値の補正を実現することができる。

図７の近接効果補正照射量算出部３１ｂは、上記の基準照射量マップと近接効果補正係数マップとから、近接効果補正用の単位小領域における近接効果を補正する電子ビーム５４の近接効果補正照射量Ｄ_ｐを計算する。そして、実際の照射位置（ｘ，ｙ）での近接効果補正照射量Ｄ_ｐを計算する。ここで、近接効果補正照射量Ｄ_ｐは、実際の照射位置（ｘ，ｙ）を取り囲む周囲の４つの近接効果補正単位領域における近接効果補正照射量Ｄ_ｐを使って内挿計算して求める。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。

例えば、本実施の形態で述べた荷電粒子ビーム描画装置は、フィッティングの精度を評価する評価部を有していてもよい。例えば、図７の入力部２０に、得られたパラメータを用いて描画した際のパターン寸法と設計寸法を入力する。次いで、評価部において、図５に示すような関係を求める。この関係を基に、フィッティングの精度に問題があると判断した場合には、描画処理を停止する。これにより、予備段階で電子ビームの描画精度を判断することができる。

また、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。

１ 試料室
２ マスク
３ ステージ
４ ステージ駆動回路
５ 位置回路
６ 電子銃
７、８、９、１１、１２ 各種レンズ
１０ 光学系
１３ ブランキング用偏向器
１４ 成形偏向器
１５ 主偏向器
１６ 副偏向器
１７ 第１のアパーチャ
１８ 第２のアパーチャ
１９ 制御計算機
２０ 入力部
２１ パターンメモリ
２２ パターンデータデコーダ
２３ 描画データデコーダ
２４ ブランキング回路
２５ ビーム成形器ドライバ
２６ 主偏向器ドライバ
２７ 副偏向器ドライバ
２８ 副偏向領域偏向量算出部
２９ セトリング時間決定部
３０ 偏向制御部
３１ 描画データ補正部
３１a ローディング効果補正寸法値算出部
３１ｂ 近接効果補正照射量算出部
３１ｃ 照射量算出部
３１ｄ 照射時間算出部
３１ｅ かぶり効果補正照射量算出部
５１ 描画されるパターン
５２ フレーム領域
５３ 副偏向領域
５４ 電子ビーム

Claims (5)

1. 面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの基準照射量毎に近接効果補正係数を変えて描画し、描画後のパターンの寸法を測定する工程と、
   前記基準照射量毎に、最適な近接効果補正係数と、この近接効果補正係数を用いて描画したときの前記パターンの設計寸法からのずれとを算出する工程と、
   算出した前記近接効果補正係数と前記設計寸法からのずれの離散値を下記式でフィッティングする工程と、
   η＝η_０/erfc(ΔＣＤ/２/σ_Ｆ)/２
   （但し、erfcは誤差関数、ηは近接効果補正係数、ΔＣＤは寸法の設計寸法からのずれ、η_０とσ_Ｆはフィッティングパラメータであって、それぞれ標準の近接効果補正係数と前方散乱の影響範囲を表す。）
   前記フィッティングした結果を用いて、前記近接効果補正係数と前記設計寸法からのずれを補間および／または外挿する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
2. 算出した前記近接効果補正係数と前記設計寸法からのずれの離散値をスプライン補間する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
3. 面積密度の異なる複数のパターンを荷電粒子ビームの基準照射量毎に近接効果補正係数を変えて描画し、描画後のパターンの寸法を測定する工程と、
   前記近接効果補正係数毎に、この近接効果補正係数を用いて描画したときの前記パターンの設計寸法からのずれと基準照射量とを算出する工程と、
   算出した前記設計寸法からのずれと前記基準照射量の離散値を多項式でフィッティングする工程と、
   前記フィッティングした結果を用いて、前記設計寸法からのずれと前記基準照射量を補間および／または外挿する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
4. 算出した前記設計寸法からのずれと前記基準照射量の離散値をスプライン補間する工程をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
5. 算出した前記離散値に重み付けをしてフィッティングすることを特徴とする請求項２または４に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
   

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