JP2012069667A - 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

Abstract

【課題】かぶり効果モデルで想定しきれていない寸法変動も合わせて補正可能な描画装置を提供する。
【解決手段】描画装置は、かぶり効果補正後のパターン寸法が近接効果補正にあうかぶり効果補正係数を取得するかぶり効果補正係数取得部２６と、かぶり効果を補正した際のかぶり効果の補正残り量を取得するかぶり効果補正残り量取得部２４と、かぶり効果補正残り量を近接効果と共に補正する基準照射量を算出する基準照射量算出部１６と、かぶり効果補正残り量を近接効果と共に補正する近接効果補正係数を算出する近接効果補正係数算出部１７と、かぶり効果補正係数と基準照射量と近接効果補正係数とを用いてかぶり効果補正照射係数を算出するかぶり効果補正照射係数算出部２０と、かぶり効果補正照射係数を用いてビームの照射量を算出する照射量算出部３４と、照射量で試料にパターンを描画する描画部１５０と、を備える。
【選択図】図１

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、かぶり効果を照射量で補正する装置および方法に関する。

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１５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方式（ＶＳＢ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、かかる電子ビーム描画では、電子ビームをレジストが塗布されたマスクに照射して回路パターンを描画する場合、電子ビームがレジスト層を透過してその下の層に達し、再度レジスト層に再入射する後方散乱による近接効果と呼ばれる現象が生じてしまう。さらに、近接効果よりも広い影響範囲でかぶり効果と呼ばれる現象が生じてしまう。これらにより、描画の際、所望する寸法からずれた寸法に描画されてしまう寸法変動が生じてしまう。一方、描画後の現像やエッチングを行なう場合においても、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。

電子ビームの照射量は、例えば、基準照射量Ｄ_ｂａｓｅと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηとパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Ｕに依存した近接効果補正照射係数Ｄｐ（η，ρ）との積で計算される。ここで、基準照射量Ｄ_ｂａｓｅ毎に近接効果補正がよく合う近接効果補正係数ηが存在する。そして、基準照射量Ｄ_ｂａｓｅが大きいほどレジスト像の寸法が大きくなる。

そこで、基板の位置毎に基準照射量Ｄ_ｂａｓｅと近接効果補正係数ηとの組を変えて近接効果補正を維持しながらローディング効果による寸法変動量もあわせて補正する手法がある（例えば、特許文献１参照）。かかる手法で得られる照射量では、近接効果密度Ｕに関係なく、同じ寸法変化量が得られる。つまり、近接効果補正がずれないように寸法補正を行なう。かかる補正は、描画後の遮光膜のエッチング時に生じるローディング効果の補正に適している。

一方、近接効果の影響範囲に比べて広域な影響範囲となるかぶり効果による寸法変動については、寸法精度が要求されてくるにつれ、広域的なパターン密度が高い領域において、従来のかぶり効果モデルで想定しきれていない誤差が生じることがわかってきた。

特開２００７−１５０４２３号公報

上述したように、従来の手法では、かぶり効果モデルで想定しきれていない寸法変動を補正できていなかった。かかる問題に対し、広域的なパターン密度の高い領域で描画した際の近接効果密度毎の寸法の平均寸法と広域的なパターン密度の低い領域で近接効果補正を崩さずに描画した際の寸法とが同じ寸法になるようにかぶり補正係数を求めることも検討されている。しかし、かかる手法では、近接効果密度によっては近接効果が補正しきれない状態が生じてしまうといった問題があった。しかしながら、従来、かかる問題を解決する十分な手法が確立されていなかった。

そこで、本発明は、かかる問題を克服し、かぶり効果モデルで想定しきれていない寸法変動も合わせて補正可能な描画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、
かぶり効果補正後のパターン寸法が近接効果密度によらず一致するかぶり効果補正係数を取得するかぶり効果補正係数取得部と、
かぶり効果補正係数を用いてかぶり効果を補正した際のかぶり効果の補正残り量を取得するかぶり効果補正残り量取得部と、
かぶり効果補正残り量を近接効果による寸法変動量と共に補正する基準照射量を算出する基準照射量算出部と、
かぶり効果補正残り量を近接効果による寸法変動量と共に補正する近接効果補正係数を算出する近接効果補正係数算出部と、
かぶり効果補正係数と基準照射量と近接効果補正係数とを用いてかぶり効果を補正するかぶり効果補正照射係数を算出するかぶり効果補正照射係数算出部と、
かぶり効果補正照射係数を用いて描画する際の荷電粒子ビームの照射量を算出する照射量算出部と、
上記照射量で試料に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。

また、かぶり効果補正係数とかぶり効果補正残り量をフィードバックして、前回求められたかぶり効果補正残り量と今回求められたかぶり効果補正残り量との差分が閾値内になるまで、改めてかぶり効果補正係数とかぶり効果補正残り量と基準照射量と近接効果補正係数とかぶり効果補正照射係数とが繰り返し求められることを特徴とする。

また、基準照射量と近接効果補正係数とを用いて、かぶり効果により生じるかぶり効果ドーズ量を算出するかぶり効果ドーズ量算出部をさらに備え、
かぶり効果補正係数とかぶり効果補正残り量は、かぶり効果ドーズ量に依存して取得されることを特徴とする。

また、かぶり効果の影響範囲内に別のパターンが配置される第１の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果とローディング効果を補正した際の第１の評価パターンの第１のパターン寸法と、かぶり効果の影響範囲内に別のパターンが配置されない第２の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果とローディング効果を補正した場合の第２の評価パターンの第２のパターン寸法との第１の差が、第１の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果を補正した際の第１の評価パターンの第３のパターン寸法と、第２の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果を補正した際の第２の評価パターンの第４のパターン寸法との第２の差と、一致するように設定されたローディング効果補正係数を記憶する記憶部と、
ローディング効果補正係数に依存するローディング効果による寸法変動量とかぶり効果補正残り量との加算値を算出する寸法変動量算出部と、
をさらに備え、
基準照射量算出部は、基準照射量を、加算された寸法変動量を近接効果による寸法変動量と共に補正するように算出し、
近接効果補正係数算出部は、近接効果補正係数を、加算された寸法変動量を近接効果による寸法変動量と共に補正するように算出し、
かぶり効果ドーズ量算出部は、かぶり効果ドーズ量を、加算された寸法変動量に基づく基準照射量と近接効果補正係数とを用いて算出し、
かぶり効果補正係数取得部は、かぶり効果補正係数を、加算された寸法変動量に基づくかぶり効果ドーズ量に応じて取得し、
かぶり効果補正残り量取得部は、かぶり効果補正残り量を、加算された寸法変動量に基づくかぶり効果ドーズ量に応じて取得し、
かぶり効果補正照射係数算出部は、かぶり効果補正照射係数を、共に加算された寸法変動量に基づく、かぶり効果補正係数と基準照射量と近接効果補正係数とを用いて算出することを特徴とする。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
かぶり効果補正後のパターン寸法が近接効果密度によらず一致するかぶり効果補正係数を取得する工程と、
かぶり効果補正係数を用いてかぶり効果を補正した際のかぶり効果の補正残り量を取得する工程と、
かぶり効果補正残り量を近接効果による寸法変動量と共に補正する基準照射量を算出する工程と、
かぶり効果補正残り量を近接効果による寸法変動量と共に補正する近接効果補正係数を算出する工程と、
かぶり効果補正係数と基準照射量と近接効果補正係数とを用いてかぶり効果を補正するかぶり効果補正照射係数を算出する工程と、
かぶり効果補正照射係数を用いて描画する際の荷電粒子ビームの照射量を算出する工程と、
照射量で試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、かぶり効果モデルで想定しきれていない寸法変動も近接効果補正を崩さずに合わせて補正できる。よって、高精度な寸法で描画できる。

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におけるパターン寸法とかぶり効果補正係数との関係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１における背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトの一例を示す図である。 実施の形態１におけるパターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの相関データの一例を示すグラフである。 実施の形態１におけるパターン寸法ＣＤと近接効果補正係数ηとの相関データの一例を示すグラフである。 実施の形態１におけるパターン寸法ＣＤと近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関データの一例を示すグラフである。 実施の形態１における背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトの一例を示す図である。 実施の形態１におけるパターン寸法とかぶり効果補正係数との関係の一例を示す図である。 実施の形態１におけるかぶり効果補正係数θ０とかぶり効果ドーズ量Ｄｆとの相関関係の一例を示す図である。 実施の形態１におけるかぶり効果分布関数の一例を示す図である。 実施の形態１におけるかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとかぶり効果ドーズ量Ｄｆとの相関関係の一例を示す図である。 実施の形態１におけるパターン寸法とローディング効果補正係数との関係の一例を示す図である。 実施の形態１におけるローディング効果分布関数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、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。

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である。特に、可変成形型（ＶＳＢ型）の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を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランキング偏向器（ブランカー）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。描画室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、レジストが塗布された描画対象となる試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。

制御部１６０は、制御計算機１１０，１２０、メモリ１１１，１２１、偏向制御回路１３２、ＤＡＣ（デジタル・アナログコンバータ）アンプユニット１３０（偏向アンプ）、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０，１２０、メモリ１１１，１２１、偏向制御回路１３２、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。偏向制御回路１３２にはＤＡＣアンプユニット１３０が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３０は、ブランキング偏向器２１２に接続されている。

偏向制御回路１３２からＤＡＣアンプユニット１３０に対して、ブランキング制御用のデジタル信号が出力される。そして、ＤＡＣアンプユニット１３０では、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅させた上で偏向電圧として、ブランキング偏向器２１２に印加する。かかる偏向電圧によって電子ビーム２００が偏向させられ、各ショットのビームが形成される。

また、制御計算機１１０内には、パターン面積率マップ作成部１０、ローディング量マップ作成部１２、かぶり効果補正残り量加算部１４、基準照射量マップ算出部１６、近接効果補正係数マップ算出部１７、近接効果補正照射係数マップ算出部１８、かぶり効果補正照射係数マップ算出部２０、かぶり効果ドーズ量算出部２２、かぶり効果補正残り量算出部２４、かぶり効果補正係数マップ算出部２６、判定部２８、及び出力部３０が配置される。パターン面積率マップ作成部１０、ローディング量マップ作成部１２、かぶり効果補正残り量加算部１４、基準照射量マップ算出部１６、近接効果補正係数マップ算出部１７、近接効果補正照射係数マップ算出部１８、かぶり効果補正照射係数マップ算出部２０、かぶり効果ドーズ量算出部２２、かぶり効果補正残り量算出部２４、かぶり効果補正係数マップ算出部２６、判定部２８、及び出力部３０といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１１に記憶される。

また、制御計算機１２０内には、近接効果補正係数マップ算出部３２、照射量算出部３４、照射時間演算部３６、及び描画処理制御部３８が配置されている。近接効果補正係数マップ算出部３２、照射量算出部３４、照射時間演算部３６、及び描画処理制御部３８といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１２０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１２１に記憶される。

かぶり効果補正パラメータとして、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇとかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとの相関関係を示すＤｆｏｇ−ＣＤｒｅｓ相関情報と、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇとかぶり効果補正係数θとの相関関係を示すＤｆｏｇ−θ相関情報と、かぶり効果分布関数の半径σＦとが外部から入力され、記憶装置１４０に記憶されている。また、近接効果果補正パラメータとして、パターン寸法誤差ΔＣＤと基準照射量Ｄｂａｓｅとの相関関係を示すΔＣＤ−Ｄｂａｓｅ相関情報と、パターン寸法誤差ΔＣＤと近接効果補正係数ηとの相関関係を示すΔＣＤ−η相関情報とが外部から入力され、記憶装置１４０にさらに記憶されている。また、ローディング効果補正パラメータとして、ローディング効果補正係数γと、ローディング効果分布関数の半径σＬと、描画位置に依存したローディング効果寸法変動量ＣＤｐｏｓ（ｘ）とが外部から入力され、記憶装置１４０にさらに記憶されている。ＣＤ−Ｄｂａｓｅ相関情報とＣＤ−η相関情報は、ローディング効果補正パラメータとしても機能する。記憶装置１４２には、描画データが外部から入力され、記憶されている。

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、偏向器２０５や偏向器２０８のための各ＤＡＣアンプユニットも備えていることは言うまでもない。

図２は、実施の形態１におけるパターン寸法とかぶり効果補正係数との関係の一例を示す図である。図２において、縦軸はパターン寸法ＣＤを示し、横軸はかぶり効果補正係数θを示している。図２の例では、かぶり効果補正係数θを可変にしてかぶり効果補正をしながら描画した場合のパターン寸法ＣＤを示している。ここでは、評価パターンの周囲をベタパターンで覆い、かぶり効果の影響範囲内が実質的に１００％のパターン面積密度になるパターンレイウアト（ＢＫＧ：背景パターン有）で描画した場合と、評価パターンの周囲にパターンを配置せず、かぶり効果の影響範囲内が実質的に０％のパターン面積密度になるパターンレイウアト（ＮＯＢＫＧ：背景パターン無）で描画した場合とを示している。かぶり効果の影響範囲は、数ｍｍ〜数ｃｍの範囲となる。近接効果密度にかかわらず近接効果補正を維持するには、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトでは、近接効果密度によって寸法が変わらない位置ＡでのＣＤとθ値となる。昨今のパターンの微細化に伴い、かかるパターン寸法ＣＤと、背景パターンなし（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトにおける近接効果密度によって寸法が変わらないパターン寸法ＣＤとは一致していないことがわかった。ここで、一定のかぶり効果補正係数θを求める手法として、広域的なパターン密度の高い領域（ＢＫＧ）で描画した際の近接効果密度毎の寸法の平均寸法と広域的なパターン密度の低い領域（ＮＯＢＫＧ）で近接効果補正を崩さずに描画した際の寸法とが同じ寸法になるようにかぶり補正係数θ０を求めることが考えられる。しかし、かかるかぶり補正係数θ０では、広域的なパターン密度の高い領域（ＢＫＧ）において、近接効果密度によっては近接効果が補正しきれない状態が生じてしまう。そこで、実施の形態１では、近接効果密度にかかわらず近接効果補正を維持しながらかぶり効果補正を行ない、かぶり補正で補正しきれないかぶり補正残り量については、ローディング効果補正による寸法変動量と合わせて補正する。

図３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３において、描画装置１００に入力する前に事前に行なう工程として、背景パターンなし（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画するＮＯＢＫＧ描画工程（Ｓ１０２）と、近接効果補正パラメータ算出工程（Ｓ１０４）と、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画するＢＫＧ描画工程（Ｓ１０６）と、かぶり効果分布関数／かぶり効果補正係数算出工程（Ｓ１０８）と、かぶり補正残り量算出工程（Ｓ１１０）と、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画するＢＫＧ描画工程（Ｓ１１２）と、ローディング効果分布関数／ローディング効果補正係数算出工程（Ｓ１１４）と、を実施する。そして、実施の形態１における描画装置１００内で行う描画方法は、描画データ入力工程（Ｓ２０２）と、パターン面積率マップ算出工程（Ｓ２０４）と、ローディング効果／かぶり効果補正残り寸法変動量マップ算出工程（Ｓ２０６）と、基準照射量Ｄｂａｓｅマップ／近接効果補正係数ηマップ算出工程（Ｓ２０８）と、かぶり効果補正照射係数Ｄｆ算出工程（Ｓ２１０）と、かぶり効果ドーズ量算出工程（Ｓ２１２）と、かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓマップ／かぶり効果補正係数θマップ算出工程（Ｓ２１４）と、判定工程（Ｓ２１６）と、照射量算出工程（Ｓ２１８）と、描画工程（Ｓ２２０）といった一連の工程を実施する。

ＮＯＢＫＧ描画工程（Ｓ１０２）として、背景パターンなし（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画する。

図４は、実施の形態１における背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトの一例を示す図である。複数の基準照射量Ｄｂａｓｅ毎に近接効果補正係数ηを可変にして評価パターンを描画する。背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）の評価パターン（第２の評価パターン）は、例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合のパターンレイアウトを用意する。ここで、近接効果密度Ｕ（ｘ）は、近接効果メッシュ内のパターン面積密度ρ（ｘ）に分布関数ｇ（ｘ）を近接効果の影響範囲以上の範囲で畳み込み積分した値で定義される。近接効果メッシュは、近接効果の影響範囲の例えば１／１０程度のサイズが好適であり、例えば、１μｍ程度のサイズが好適である。近接効果密度Ｕ（ｘ）は次の式（１）で定義できる。ｘは位置を示すベクトルとする。

近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０は実際にはパターンが無いことになってしまうので、近接効果の影響範囲に他に何もない状態で測定用のラインパターンを例えば１つ描画することで近似して求めることができる。逆に、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝１は周囲を含めてメッシュ内全体がパターンになってしまい寸法が測れないので、周囲がパターンで埋め尽くされた状態で測定用のラインパターンを例えば１つ描画することで近似して求めることができる。また、例えば、密度５０％を想定して、１：１ラインアンドスペースパターンを描画した場合に、メッシュサイズが小さいため、１つのメッシュではラインパターンだけ、隣のメッシュではスペースパターンだけとなってしまうことも起こりえる。かかる場合、パターン面積密度ρ（ｘ）ではそのまま周囲に関係なくメッシュ内の密度となってしまう。これに対して近接効果密度Ｕ（ｘ）を用いることで、各メッシュが密度５０％と算出可能となる。ここで、設定する近接効果密度Ｕ（ｘ）は、０％，５０％，１００％の各場合に限るものではない。例えば、１０％以下のいずれかと、５０％と、９０％以上のいずれかとの３つを用いても好適である。また、３種類に限らず、その他の数の種類で測定してもよい。例えば４種類以上測定しても構わない。

ここでは、背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトであるため、評価パターンの周囲のかぶり効果の影響範囲には他に何も周辺パターンが配置されないレイアウトとする。

近接効果補正パラメータ算出工程（Ｓ１０４）として、上述した背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画した結果から近接効果補正パラメータを算出する。

図５は、実施の形態１におけるパターン寸法ＣＤと照射量Ｄとの相関データの一例を示すグラフである。縦軸はパターン寸法ＣＤを示し、横軸は照射量Ｄを対数で示している。ここでは、例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合について実験により求めた結果を示している。

図６は、実施の形態１におけるパターン寸法ＣＤと近接効果補正係数ηとの相関データの一例を示すグラフである。縦軸はパターン寸法ＣＤを示し、横軸は近接効果補正係数ηを示している。ここでは、近接効果密度Ｕ（ｘ）毎に近接効果補正係数ηに依存したパターン寸法ＣＤの相関データを示している。各近接効果密度Ｕ（ｘ）のグラフの交点でのηで近接効果補正を行うことで近接効果密度Ｕ（ｘ）にかかわらず一定の寸法ＣＤに補正できる。

図７は、実施の形態１におけるパターン寸法ＣＤと近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関データの一例を示すグラフである。図７では、アイソフォーカル条件となる照射条件で得られたパターン寸法との差をΔＣＤとして示している。ここでは、近接効果密度Ｕ（ｘ）にかかわらず一定の寸法ＣＤに補正できる近接効果補正係数ηと基準照射量Ｄｂａｓｅの相関データを示している。上述したように、基準照射量Ｄｂａｓｅ毎に近接効果補正がよく合う近接効果補正係数ηが存在する。以上のようにして、パターン寸法誤差ΔＣＤと基準照射量Ｄｂａｓｅとの相関関係を算出し、相関情報を作成する。同様に、パターン寸法誤差ΔＣＤと近接効果補正係数ηとの相関関係を算出し、相関情報を作成する。

ＢＫＧ描画工程（Ｓ１０６）として、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画する。ここでは、アイソフォーカル条件となる照射条件で得られたパターン寸法、すなわち、ΔＣＤ＝０での基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηの組を用いて近接効果を補正しながら描画する。

図８は、実施の形態１における背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトの一例を示す図である。背景パターン有（ＢＫＧ）の評価パターン（第１の評価パターン）は、例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合のパターンレイアウトを用意する。背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトの中央部に例えばｘ方向に並ぶようにライン状に複数の評価パターンを配置し、ライン状に並ぶ複数の評価パターン列のｙ方向と−ｙ方向については全面にパターンを配置する。言い換えれば、背景パターンを横切るように評価パターンを配置する。これにより、かぶり影響範囲内について実質的に１００％の面積密度のパターンレイアウトを形成する。そして、ライン状に並ぶ複数の評価パターン列のうち、中央部の複数の評価パターンについては近接効果補正のほかに、さらに、かぶり効果補正係数θを可変にしてかぶり効果補正をしながら描画する。一方、ライン状に並ぶ複数の評価パターン列について、かぶり効果補正をかけずに描画する。また、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画する際には、図８に示したように同時に、背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトも描画する。背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトの評価パターン（第２の評価パターン）は、背景パターン有（ＢＫＧ）の評価パターン（第１の評価パターン）と同様、例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合のパターンレイアウトを用意する。そして、背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）の評価パターンについては近接効果補正のほかに、さらに、かぶり効果補正係数θを可変にしてかぶり効果補正をしながら描画する。

かぶり効果分布関数／かぶり効果補正係数算出工程（Ｓ１０８）として、かぶり効果分布関数とかぶり効果補正係数θを算出する。

図９は、実施の形態１におけるパターン寸法とかぶり効果補正係数との関係の一例を示す図である。図９において、縦軸はパターン寸法ＣＤを示し、横軸はかぶり効果補正係数θを示している。図９の例では、かぶり効果補正係数θを可変にしてかぶり効果補正をしながら描画した場合のパターン寸法ＣＤを示している。図２と同様、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトでは、近接効果密度によって寸法が変わらない位置ＡでのＣＤとθ値となる。かかるパターン寸法ＣＤは、背景パターンなし（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトにおける近接効果密度によって寸法が変わらないパターン寸法ＣＤとは一致していない。実施の形態１では、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトでの近接効果密度によって寸法が変わらない位置Ａにおけるかぶり効果補正係数θ０を求める。

図１０は、実施の形態１におけるかぶり効果補正係数θ０とかぶり効果ドーズ量Ｄｆとの相関関係の一例を示す図である。図１０において、縦軸はかぶり効果補正係数θを示し、横軸はかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇを示している。かぶり効果補正係数θ０は、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇによって異なるため、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇを可変にしてそれぞれ背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトでの近接効果密度によって寸法が変わらない位置Ａにおけるかぶり効果補正係数θ０を求める。このようにして、θとＤｆｏｇとの相関関係を算出する。

図１１は、実施の形態１におけるかぶり効果分布関数の一例を示す図である。図１１において、縦軸はパターン寸法ＣＤを示し、横軸は位置ｘを示している。背景パターンを横切るように評価パターンをかぶり効果を補正せずに描画したことで、かぶり効果の分布関数が得られる。これにより、かぶり効果分布関数の半径σＦが得られる。

かぶり補正残り量算出工程（Ｓ１１０）として、かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓを算出する。かぶり効果補正係数θを可変にしてかぶり効果補正をしながら描画した結果、図９に示した背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトでの近接効果密度によって寸法が変わらない位置Ａにおけるパターン寸法ＣＤと背景パターンなし（ＮＯＢＫＧ）でのパターン寸法ＣＤとの差がかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとなる。

図１２は、実施の形態１におけるかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとかぶり効果ドーズ量Ｄｆとの相関関係の一例を示す図である。図１２において、縦軸はかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓを示し、横軸はかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇを示している。かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓは、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇによって異なるため、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇを可変にしてそれぞれ背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトでの近接効果密度によって寸法が変わらない位置Ａにおけるかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓを求める。このようにして、ＣＤｒｅｓとＤｆｏｇとの相関関係を算出する。

ＢＫＧ描画工程（Ｓ１１２）として、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画する。ここでは、アイソフォーカル条件となる照射条件で得られたパターン寸法、すなわち、ΔＣＤ＝０での基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηの組を用いて近接効果を補正し、θ０を使ってかぶり効果を補正しながら描画する。背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトは、図８と同様である。そして、ライン状に並ぶ複数の評価パターン列のうち、中央部の複数の評価パターンについては近接効果補正、かぶり効果補正のほかに、さらに、ローディング効果補正係数γを可変にしてローディング効果補正をしながら描画する。一方、ライン状に並ぶ複数の評価パターン列について、ローディング効果補正をかけずに描画する。また、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトを描画する際には、図８に示したように同時に、背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトも描画する。背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトの評価パターン（第２の評価パターン）は、背景パターン有（ＢＫＧ）の評価パターン（第１の評価パターン）と同様、例えば、近接効果密度Ｕ（ｘ）＝０（０％），０．５（５０％），１（１００％）の各場合のパターンレイアウトを用意する。そして、背景パターン無（ＮＯＢＫＧ）の評価パターンについては近接効果補正、かぶり効果補正のほかに、さらに、ローディング効果補正係数γを可変にしてローディング効果補正をしながら描画する。

ローディング効果分布関数／ローディング効果補正係数算出工程（Ｓ１１４）として、ローディング効果分布関数とローディング効果補正係数γを算出する。

図１３は、実施の形態１におけるパターン寸法とローディング効果補正係数との関係の一例を示す図である。図１３において、縦軸はパターン寸法ＣＤを示し、横軸はローディング効果補正係数γを示している。図１３の例では、ローディング効果補正係数γを可変にしてローディング効果補正をしながら描画した場合のパターン寸法ＣＤを示している。一般にローディング効果ドーズ量は近接効果密度に依存しないので、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトで各近接効果密度のグラフが重なることになる。実施の形態１では、背景パターン有（ＢＫＧ）のパターンレイアウトにおけるパターン寸法と背景パターンなし（ＮＯＢＫＧ）のパターンレイアウトにおけるパターン寸法との差が、かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓになるようにローディング効果補正係数γ０を求める。言い換えれば、かぶり効果の影響範囲内に別のパターンが配置される背景パターン有（ＢＫＧ）の第１の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果とローディング効果を補正した際の第１の評価パターンの第１のパターン寸法と、かぶり効果の影響範囲内に別のパターンが配置されない背景パターンなし（ＮＯＢＫＧ）の第２の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果とローディング効果を補正した場合の第２の評価パターンの第２のパターン寸法との第１の差が、第１の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果を補正した際の第１の評価パターンの第３のパターン寸法と、第２の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果を補正した際の第２の評価パターンの第４のパターン寸法との第２の差となるかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとが、一致するようにローディング効果補正係数γ０が設定される。

図１４は、実施の形態１におけるローディング効果分布関数の一例を示す図である。図１４において、縦軸はパターン寸法ＣＤを示し、横軸は位置ｘを示している。背景パターンを横切るように評価パターンを、ローディング効果を補正せずに描画したことで、ローディング効果の分布関数が得られる。これにより、ローディング効果分布関数の半径σＬが得られる。

以上のようにして、描画装置１００への入力前の段階で、かぶり効果補正パラメータとなる、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇとかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとの相関関係を示すＤｆｏｇ−ＣＤｒｅｓ相関情報と、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇとかぶり効果補正係数θとの相関関係を示すＤｆｏｇ−θ相関情報と、かぶり効果分布関数の半径σＦとが得られる。同様に、近接効果果補正パラメータとなる、パターン寸法誤差ΔＣＤと基準照射量Ｄｂａｓｅとの相関関係を示すΔＣＤ−Ｄｂａｓｅ相関情報と、パターン寸法誤差ΔＣＤと近接効果補正係数ηとの相関関係を示すΔＣＤ−η相関情報とが得られる。同様に、ローディング効果補正パラメータとなる、ローディング効果補正係数γと、ローディング効果分布関数の半径σＬと、描画位置に依存したローディング効果寸法変動量ＣＤｐｏｓ（ｘ）とが得られる。これらの情報を描画装置１００に入力し、記憶装置１４０に格納しておく。

描画装置１００内では、制御計算機１１０において前処理が行なわれ各種マップを作成し、制御計算機１２０において、得られたマップを使って描画動作とリアルタイムに照射量計算をおこっていく。

描画データ入力工程（Ｓ２０２）として、パターン面積率マップ作成部１０は、記憶装置１４２から描画データを入力する。

パターン面積率マップ算出工程（Ｓ２０４）として、パターン面積率マップ作成部１０は、所定のサイズのメッシュ領域毎に配置されるパターン面積率ρ（ｘ）を算出する。そして、描画領域全体のパターン面積率マップを作成する。例えば、メッシュ領域のサイズは、近接効果の影響範囲の１／１０のサイズで作成するとよい。かかる近接効果メッシュサイズは、例えば、１μｍ程度が好適である。さらに、かぶり効果及びローディング効果の影響範囲の１／１０のサイズで作成するとよい。かかるかぶり効果及びローディング効果メッシュサイズは、例えば、１ｍｍ程度が好適である。

ローディング効果／かぶり効果補正残り寸法変動量マップ算出工程（Ｓ２０６）として、ローディング量マップ作成部１２は、記憶装置１４０からローディング効果補正係数γと分布関数の半径σＬと位置依存のローディング効果寸法変動量ＣＤｐｏｓ（ｘ）とを読み出す。そして、ローディング効果補正係数γとかぶり効果及びローディング効果メッシュ内のパターン面積密度ρ（ｘ）の積に分布関数ｇ（ｘ，σＬ）をローディング効果の影響範囲以上の範囲で畳み込み積分した値（面積率依存の寸法変動量）に位置依存のローディング効果寸法変動量ＣＤｐｏｓ（ｘ）とかぶり効果補正残りＣＤｒｅｓ（ｘ）とを加算した値（寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ））を算出する。かかる寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）は、次の式（２）で定義できる。ｘは位置を示すベクトルとする。まず、初期値として、ＣＤｒｅｓ（ｘ）＝０、Ｄｆｏｇ（ｘ）＝０のときのθ（ｘ）を入力する。そして、描画領域全体の寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）マップを作成する。ローディング量マップ作成部１２は寸法変動量算出部の一例となる。

基準照射量Ｄｂａｓｅマップ／近接効果補正係数ηマップ算出工程（Ｓ２０８）として、基準照射量マップ算出部１６は、寸法変動量を近接効果による寸法変動量と共に補正する基準照射量Ｄｂａｓｅを算出する。具体的には、記憶装置１４０からΔＣＤ−Ｄｂａｓｅ相関情報を読み出し、得られた寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）を、近接効果補正を維持しながら補正するためのＤｂａｓｅを算出する。基準照射量マップ算出部１６は、基準照射量算出部の一例である。

そして、近接効果補正係数マップ算出部１７は、寸法変動量を近接効果による寸法変動量と共に補正する近接効果補正係数を算出する。具体的には、記憶装置１４０からΔＣＤ−η相関情報を読み出し、得られた寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）を、近接効果補正を維持しながら補正するためのηを算出する。近接効果補正係数マップ算出部１７は、近接効果補正係数算出部の一例である。

以上のようにして、Ｄｂａｓｅとηの組を算出する。基準照射量Ｄｂａｓｅは、寸法誤差ΔＣＤに依存するので、Ｄｂａｓｅ（ｘ）＝ｆ１（ＣＤｅｒｒ（ｘ））として求めることができる。同様に、近接効果補正係数ηは、寸法誤差ΔＣＤに依存するので、η（ｘ）＝ｆ２（ＣＤｅｒｒ（ｘ））として求めることができる。そして、そして、描画領域全体の基準照射量Ｄｂａｓｅマップと近接効果補正係数ηマップを作成する。

また、描画領域全体の面積率ρ（ｘ）マップと近接効果補正係数ηマップが作成できたので、これらに依存する近接効果補正照射係数Ｄｐを算出しておくと好適である。そこで、近接効果補正照射係数マップ算出部１８は、描画領域全体の面積率ρ（ｘ）マップと近接効果補正係数ηマップを参照して、近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）を算出する。近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）は、面積率ρ（ｘ）と近接効果補正係数ηに依存するので、Ｄｐ（ｘ）＝ｆ３（ρ（ｘ），η（ｘ））で算出できる。そして、描画領域全体の近接効果補正照射係数Ｄｐマップを作成する。ここでは、メッシュサイズが近接効果メッシュであることが望ましいが、これに限るものではなく、計算速度で律速しない範囲で細かいメッシュであればよい。

かぶり効果補正照射係数Ｄｆ算出工程（Ｓ２１０）として、かぶり効果補正照射係数マップ算出部２０は、かぶり効果補正係数θと基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）と近接効果補正係数η（ｘ）とを用いてかぶり効果を補正するかぶり効果補正照射係数Ｄｆを算出する。かぶり効果補正照射係数マップ算出部２０は、かぶり効果補正照射係数算出部の一例である。かぶり効果補正照射係数Ｄｆは、基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηとかぶり効果補正係数θに依存した値として求めることができる。よって、Ｄｆ（ｘ）＝ｆ４（Ｄｂａｓｅ（ｘ），η（ｘ），θ（ｘ））で算出できる。そして、描画領域全体のかぶり効果補正照射係数Ｄｆマップを作成する。

かぶり効果ドーズ量算出工程（Ｓ２１２）として、かぶり効果ドーズ量算出部２２は、かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇを算出する。かぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇは、基準照射量Ｄｂａｓｅ（ｘ）と近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）とかぶり効果補正照射係数Ｄｆとかぶり効果補正係数θの積に分布関数ｇ（ｘ，σＦ）をかぶり効果の影響範囲以上の範囲で畳み込み積分することで求めることができる。かかるかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇは、次の式（３）で定義できる。ｘは位置を示すベクトルとする。

かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓマップ／かぶり効果補正係数θマップ算出工程（Ｓ２１４）として、かぶり効果補正係数マップ算出部２６は、かぶり効果補正後のパターン寸法が近接効果密度によらず一致するかぶり効果補正係数θを取得する。具体的には、かぶり効果補正係数θはかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇに依存するので、かぶり効果補正係数マップ算出部２６は、記憶装置１４０からＤｆｏｇ−θ相関情報を読み出し、算出されたかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇに対応するかぶり効果補正係数θを取得する。かぶり効果補正係数θはかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇに依存した値として求めることができる。よって、θ（ｘ）＝ｆ５（Ｄｆｏｇ（ｘ））で算出できる。かぶり効果補正係数マップ算出部２６は、かぶり効果補正係数取得部の一例となる。そして、描画領域全体のかぶり効果補正係数θマップを作成する。

同様に、かぶり効果補正残り量マップ算出部２４は、かかるかぶり効果補正係数θを用いてかぶり効果を補正した際のかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓを取得する。具体的には、かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓはかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇに依存するので、かぶり効果補正係数マップ算出部２６は、記憶装置１４０からＤｆｏｇ−ＣＤｒｅｓ相関情報を読み出し、算出されたかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇに対応するかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓを取得する。かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓはかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇに依存した値として求めることができる。よって、ＣＤｒｅｓ（ｘ）＝ｆ６（Ｄｆｏｇ（ｘ））で算出できる。かぶり効果補正残り量マップ算出部２４は、かぶり効果補正残り量取得部の一例となる。そして、描画領域全体のかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓマップを作成する。

判定工程（Ｓ２１６）として、判定部２８は、前回求められたかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）ｎ−１と今回求められたかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）ｎとの差分の絶対値が閾値内になるかどうかを判定する。判定の結果、閾値より大きい場合には、Ｓ２０６に戻る。そして、前回求められたかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）ｎ−１と今回求められたかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）ｎとの差分の絶対値が閾値内になるまでローディング効果／かぶり効果補正残り寸法変動量マップ算出工程（Ｓ２０６）から判定工程（Ｓ２１６）までを繰り返す。

２回目以降のローディング効果／かぶり効果補正残り寸法変動量マップ算出工程（Ｓ２０６）では、かぶり効果補正残り量加算部１４によって、前回のルーチンで得られたかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）が寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）マップに加算される。このように かぶり効果補正残り量加算部１４は、ローディング効果補正係数に依存するローディング効果による寸法変動量とかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）との加算値を算出する。そして、加算された寸法変動量が新たな寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）となる。かぶり効果補正残り量加算部１４は寸法変動量算出部の一例となる。ここでは、かぶり効果補正残り量加算部１４が加算しているが、ローディング量マップ作成部１２が、前回のルーチンで得られたかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）を用いて、式（２）の内容を再度計算し直してもよい。

また、２回目以降の基準照射量Ｄｂａｓｅマップ／近接効果補正係数ηマップ算出工程（Ｓ２０８）では、基準照射量マップ算出部１６は、かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）を含む寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）を近接効果による寸法変動量と共に補正する基準照射量Ｄｂａｓｅを算出する。近接効果補正係数マップ算出部１７は、かぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓ（ｘ）を含む寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）を近接効果による寸法変動量と共に補正する近接効果補正係数を算出する。具体的には、新たに求められた寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）を近接効果補正を維持しながら補正するためのＤｂａｓｅとηの組が算出される。そして、近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）も今回得られたηを用いて算出される。

また、２回目以降のかぶり効果補正照射係数Ｄｆ算出工程（Ｓ２１０）では、前回のルーチンで得られたθと今回のルーチンで得られたＤｂａｓｅとηの組を用いてかぶり効果補正照射係数Ｄｆが算出される。

また、２回目以降のかぶり効果ドーズ量算出工程（Ｓ２１２）では、前回のルーチンで得られたθと今回のルーチンで得られたＤｂａｓｅとＤｐ（ｘ）とＤｆを用いてかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇが算出される。

また、２回目以降のかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓマップ／かぶり効果補正係数θマップ算出工程（Ｓ２１４）では、今回のルーチンで得られたかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇに対応するかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとかぶり効果補正係数θとが算出される。

以上のように、かぶり効果補正係数θとかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓをフィードバックして、前回求められたかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓと今回求められたかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとの差分が閾値内になるまで、改めて寸法変動量ＣＤｅｒｒ（ｘ）と基準照射量Ｄｂａｓｅと近接効果補正係数ηとかぶり効果補正照射係数Ｄｆとかぶり効果ドーズ量Ｄｆｏｇとかぶり効果補正係数θとかぶり効果補正残り量ＣＤｒｅｓとが繰り返し求められる。繰り返し回数に制限は無いが、通常、１回繰り返す（２回ルーチンを行う）ことでかなりの高精度な補正が可能となる。そして、面積率ρ（ｘ）マップと、最終的に得られたＤｂａｓｅマップ、ηマップ、及びＤｆマップが出力部３０によって制御計算機１２０に出力される。

照射量算出工程（Ｓ２１８）として、近接効果補正係数マップ算出部３２は、入力された面積率ρ（ｘ）マップと近接効果補正係数ηマップを参照して、近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）を算出する。近接効果補正照射係数Ｄｐ（ｘ）は、面積率ρ（ｘ）と近接効果補正係数ηに依存するので、上述したＤｐ（ｘ）＝ｆ３（ρ（ｘ），η（ｘ））で算出できる。そして、描画計算処理単位の近接効果補正照射係数Ｄｐマップを作成する。照射量算出部３４は、入力されたＤｂａｓｅマップ及びＤｆマップと演算された近接効果補正照射係数Ｄｐマップを用いて、描画する際の電子ビームの照射量Ｄを算出する。照射量Ｄは、ＤｂａｓｅとＤｐとＤｆの積で定義でき、Ｄ（ｘ）＝Ｄｂａｓｅ（ｘ）・Ｄｐ（ρ（ｘ），η（ｘ））・Ｄｆ（ｘ）で求めることができる。そして、描画計算処理単位の照射量Ｄマップを作成する。

そして、照射時間演算部３６は描画領域の各位置における電子ビーム２００の照射時間Ｔを計算する。照射量Ｄは、照射時間Ｔと電流密度Ｊとの積で定義することができるので、照射時間Ｔは、照射量Ｄを電流密度Ｊで除することで求めることができる。算出された照射時間は偏向制御回路１３２に出力される。

描画工程（Ｓ２２０）として、描画部１５０は、マップ位置毎に得られた照射量の電子ビーム２００を用いて、試料１０１上に所望のパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。偏向制御回路１３２は、ショット毎の照射時間を制御するデジタル信号をＤＡＣアンプユニット１３０に出力する。そして、ＤＡＣアンプユニット１３０は、デジタル信号をアナログ信号に変換し、増幅した上で偏向電圧としてブランキング偏向器２１２に印加する。

電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２内を通過する際にブランキング偏向器２１２によって、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、ビームＯＦＦの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮へいされるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。ブランキング偏向器２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間Ｔで試料１０１に照射される電子ビーム２００のショットあたりの照射量が調整されることになる。

以上のようにブランキング偏向器２１２とブランキングアパーチャ２１４を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム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の成形アパーチャ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の成形アパーチャ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の成形アパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる（可変成形を行なう）ことができる。かかる可変成形はショット毎に行なわれ、通常ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形される。そして、第２の成形アパーチャ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によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料の所望する位置に照射される。以上のように、各偏向器によって、電子ビーム２００の複数のショットが順に基板となる試料１０１上へと偏向される。

以上のように実施の形態１によれば、かぶり効果モデルで想定しきれていなかった寸法変動であるかぶり効果補正残りも近接効果補正を崩さずに合わせて補正できる。よって、高精度な寸法で描画できる。

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。

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方法は、本発明の範囲に包含される。

１０ パターン面積率マップ作成部
１２ ローディング量マップ作成部
１４ かぶり効果補正残り量加算部
１６ 基準照射量マップ算出部
１７ 近接効果補正係数マップ算出部
１８ 近接効果補正照射係数マップ算出部
２０ かぶり効果補正照射係数マップ算出部
２２ かぶり効果ドーズ量算出部
２４ かぶり効果補正残り量算出部
２６ かぶり効果補正係数マップ算出部
２８ 判定部
３０ 出力部
３２ 近接効果補正係数マップ算出部
３４ 照射量算出部
３６ 照射時間演算部
３８ 描画処理制御部
１００ 描画装置
１０１ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０，１２０ 制御計算機
１１１，１２１ メモリ
１３０ ＤＡＣアンプユニット
１３２ 偏向制御回路
１４０，１４２ 記憶装置
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 第１の成形アパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６ 第２の成形アパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１４ ブランキングアパーチャ
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１０ 第１のアパーチャ
４１１ 開口
４２０ 第２のアパーチャ
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (5)

1. かぶり効果補正後のパターン寸法が近接効果密度によらず一致するかぶり効果補正係数を取得するかぶり効果補正係数取得部と、
   前記かぶり効果補正係数を用いてかぶり効果を補正した際のかぶり効果の補正残り量を取得するかぶり効果補正残り量取得部と、
   前記かぶり効果補正残り量を近接効果による寸法変動量と共に補正する基準照射量を算出する基準照射量算出部と、
   前記かぶり効果補正残り量を近接効果による寸法変動量と共に補正する近接効果補正係数を算出する近接効果補正係数算出部と、
   前記かぶり効果補正係数と前記基準照射量と前記近接効果補正係数とを用いてかぶり効果を補正するかぶり効果補正照射係数を算出するかぶり効果補正照射係数算出部と、
   前記かぶり効果補正照射係数を用いて描画する際の荷電粒子ビームの照射量を算出する照射量算出部と、
   前記照射量で試料に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. 前記かぶり効果補正係数と前記かぶり効果補正残り量をフィードバックして、前回求められたかぶり効果補正残り量と今回求められたかぶり効果補正残り量との差分が閾値内になるまで、改めて前記かぶり効果補正係数と前記かぶり効果補正残り量と前記基準照射量と前記近接効果補正係数と前記かぶり効果補正照射係数とが繰り返し求められ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. 前記基準照射量と前記近接効果補正係数とを用いて、かぶり効果により生じるかぶり効果ドーズ量を算出するかぶり効果ドーズ量算出部をさらに備え、
   前記かぶり効果補正係数と前記かぶり効果補正残り量は、かぶり効果ドーズ量に依存して取得されることを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. かぶり効果の影響範囲内に別のパターンが配置される第１の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果とローディング効果を補正した際の前記第１の評価パターンの第１のパターン寸法と、かぶり効果の影響範囲内に別のパターンが配置されない第２の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果とローディング効果を補正した場合の前記第２の評価パターンの第２のパターン寸法との第１の差が、前記第１の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果を補正した際の前記第１の評価パターンの第３のパターン寸法と、前記第２の評価パターンに対して近接効果とかぶり効果を補正した際の前記第２の評価パターンの第４のパターン寸法との第２の差と、一致するように設定されたローディング効果補正係数を記憶する記憶部と、
   前記ローディング効果補正係数に依存するローディング効果による寸法変動量と前記かぶり効果補正残り量との加算値を算出する寸法変動量算出部と、
   をさらに備え、
   前記基準照射量算出部は、前記基準照射量を、加算された寸法変動量を近接効果による寸法変動量と共に補正するように算出し、
   前記近接効果補正係数算出部は、前記近接効果補正係数を、加算された寸法変動量を近接効果による寸法変動量と共に補正するように算出し、
   前記かぶり効果ドーズ量算出部は、前記かぶり効果ドーズ量を、加算された寸法変動量に基づく前記基準照射量と前記近接効果補正係数とを用いて算出し、
   前記かぶり効果補正係数取得部は、前記かぶり効果補正係数を、加算された寸法変動量に基づく前記かぶり効果ドーズ量に応じて取得し、
   前記かぶり効果補正残り量取得部は、前記かぶり効果補正残り量を、加算された寸法変動量に基づく前記かぶり効果ドーズ量に応じて取得し、
   前記かぶり効果補正照射係数算出部は、前記かぶり効果補正照射係数を、共に加算された寸法変動量に基づく、前記かぶり効果補正係数と前記基準照射量と前記近接効果補正係数とを用いて算出することを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム描画装置。
5. かぶり効果補正後のパターン寸法が近接効果密度によらず一致するかぶり効果補正係数を取得する工程と、
   前記かぶり効果補正係数を用いてかぶり効果を補正した際のかぶり効果の補正残り量を取得する工程と、
   前記かぶり効果補正残り量を近接効果による寸法変動量と共に補正する基準照射量を算出する工程と、
   前記かぶり効果補正残り量を近接効果による寸法変動量と共に補正する近接効果補正係数を算出する工程と、
   前記かぶり効果補正係数と前記基準照射量と前記近接効果補正係数とを用いてかぶり効果を補正するかぶり効果補正照射係数を算出する工程と、
   前記かぶり効果補正照射係数を用いて描画する際の荷電粒子ビームの照射量を算出する工程と、
   前記照射量で試料に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。