JP5209200B2 - 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方法及びローディング効果に伴う寸法変動量リサイズ方法に関する。特に、電子線描画において線幅均一性を向上させるための電子ビームの照射量を求める手法に関する。また、ローディング効果に伴う寸法変動を描画装置にデータを入力前に予め補正する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１９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。
可変成形型電子線描画装置（ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置）では、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、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３４０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）に連続的に移動する。すなわち、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、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。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。

ここで、近年、電子ビーム露光に多く用いられているレジストの１つとして化学増幅型レジストがある。化学増幅型レジストは、露光前後の放置によって最適露光量が変化するという問題を抱えている。これを解決する手法として、レジスト感度の変化を補正露光パターンの膜厚等を測定することで決定する。そして、ビーム径を２０μｍ程度にぼかしたビームにより、再度照射をおこなうとする技術が文献に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２６７２５９号公報

上述したように、化学増幅型レジストは、露光前後の放置によって最適露光量が変化するという問題を抱えている。つまり、化学増幅型レジストをマスク製造に用いた場合、試料となるマスクの描画後の線幅寸法（ＣＤ）に変動が起こる（ＰＥＤ）。上述した特許文献１に記載の技術では、パターンカテゴリごとのドーズ誤差を生じるために高精度の補正を行うことはできないといった問題があった。また、補正露光量を決定するためのパターンと、露光装置本体に加えて、膜圧測定器や露光補助室等とが必要となってしまうといった問題があった。さらには、再度照射をおこなうといった工程が必要となってしまうといった問題があった。

ここで、上述したマスクの描画後の線幅寸法（ＣＤ）変動（ＰＥＤ）は、描画により生成した酸の拡散によるものと考えられる。酸の拡散は、数十ｎｍの領域で起こり、１．０ｎｍ／ｈ程度の割合である。一方、電子ビーム描画では、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、かぶりといったレジストパターンの寸法を変動させる要因が存在する。かぶりは近接効果による後方散乱電子が、レジストを飛び出し電子鏡筒の下面で再度散乱し、再度マスクを照射するといった多重散乱によるレジスト照射現象である。そして、広範囲（数ｍｍ〜数ｃｍ）に及ぶ。その他に、形成された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場合に、エッチングされる遮光膜等が寸法変動を引き起こすローディング効果といった現象も存在する。これらかぶりやローディング効果に伴う寸法変動量についてもマスクの描画後の放置による影響を受けてしまう。

本発明は、かかる問題点を克服し、マスクの描画後の放置時間に伴う線幅寸法（ＣＤ）変動を補正する手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方法は、
描画領域を描画するためのパターンデータを入力する入力工程と、
上述したパターンデータに基づいて、パターンデータを描画するための総描画時間を予測する予測工程と、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間と基準照射量との第１の相関関係を用いて、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後での基準照射量を取得する基準照射量取得工程と、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間とかぶり効果補正係数との第２の相関関係を用いて、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後での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工程と、
任意時間後での基準照射量とかぶり効果補正係数とを用いて、総描画時間内の描画開始からの任意時間後での照射量を計算する照射量計算工程と、
照射量に合わせて、荷電粒子ビームを用いて描画領域の任意位置を描画する描画工程と、
を備えたことを特徴とする。

第１の相関関係を用いることで、描画領域の任意位置における基準照射量を得ることができる。そして、第２の相関関係を用いることで、描画領域の任意位置におけるかぶり効果補正係数を得ることができる。その結果、任意位置における寸法変動量を補正するための照射量を計算することができる。

また、第１の相関関係は、描画後からの放置時間と放置により変化するパターン線幅を補正する基準照射量との関係から得られる第１の係数パラメータと、パターン線幅と基準照射量との関係に基づいて求められると好適である。

そして、第２の相関関係は、描画後からの放置時間と放置により変化するパターン線幅を補正するかぶり効果補正係数との関係から得られる第２の係数パラメータと、パターン線幅とかぶり効果補正係数との関係に基づいて求められると好適である。

上述した本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法をコンピュータに実行させるためのプログラムにより構成する場合には、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間と基準照射量との第１の相関情報と、描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間とかぶり効果補正係数との第２の相関情報とを記憶装置に記憶する記憶処理と、
描画領域を描画するためのパターンデータを入力する入力処理と、
パターンデータに基づいて、パターンデータを描画するための総描画時間を計算する時間計算処理と、
記憶装置から第１の相関情報を読み出し、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後での基準照射量を取得する基準照射量取得処理と、
記憶装置から第２の相関情報を読み出し、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後での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処理と、
任意時間後での基準照射量とかぶり効果補正係数とを用いて、任意時間後での照射量を計算し、出力する照射量計算処理と、
を備えればよい。

また、上述した本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法を具現化する荷電粒子ビーム描画装置は、
描画領域を描画するためのパターンデータに基づいて、荷電粒子ビームを用いて前記パターンデータを描画するための総描画時間を予測する描画時間予測部と、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間と基準照射量との第１の相関関係を用いて、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後での基準照射量を取得する基準照射量取得部と、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間と近接効果補正係数との第２の相関関係を用いて、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後での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、
任意時間後での基準照射量とかぶり効果補正係数とを用いて、総描画時間内の描画開始からの任意時間後での照射量を計算する照射量計算部と、
計算された照射量に基づいて、描画領域の各位置における荷電粒子ビームの照射時間を計算する照射時間計算部と、
照射時間に合わせて、荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、
偏向器により偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するアパーチャと、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
描画領域を描画するためのパターンデータに基づいて、パターンデータを描画するための総描画時間を予測する予測工程と、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間とローディング効果補正係数との相関関係を用いて、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果補正係数を取得するローディング効果補正係数取得工程と、
任意時間後でのローディング効果補正係数を用いて、総描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果に伴う寸法変動量を計算する寸法変動量計算工程と、
寸法変動量に基づいて、総描画時間内の描画開始からの任意時間後での照射量を取得する照射量取得工程と、
前記照射量に合わせて、荷電粒子ビームを用いて前記描画領域の任意位置を描画する描画工程と、
を備えたことを特徴とする。

描画開始時刻からの時間とローディング効果補正係数との相関関係を用いることで、描画後から描画領域の任意位置における描画を開始するまでの時間から寸法変動量を補正するためのローディング効果補正係数を得ることができる。その結果、任意位置における寸法変動量を補正するための照射量を計算することができる。

上述した本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画方法をコンピュータに実行させるためのプログラムにより構成する場合には、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間とローディング効果補正係数との相関情報を記憶装置に記憶する記憶処理と、
描画領域を描画するためのパターンデータを入力する入力処理と、
パターンデータに基づいて、パターンデータを描画するための総描画時間を計算する時間計算処理と、
記憶装置から相関情報を読み出し、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果補正係数を取得するローディング効果補正係数取得処理と、
任意時間後でのローディング効果補正係数を用いて、総描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果に伴う寸法変動量を計算する寸法変動量計算処理と、
寸法変動量に基づいて、任意時間後での照射量を取得し、出力する照射量計算処理と、
を備えればよい。

また、上述した本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画方法を具現化する荷電粒子ビーム描画装置は、
描画領域を描画するためのパターンデータに基づいて、荷電粒子ビームを用いて前記パターンデータを描画するための総描画時間を予測する描画時間予測部と、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間とローディング効果補正係数との相関関係を用いて、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果補正係数を取得するローディング効果補正係数取得部と、
任意時間後でのローディング効果補正係数を用いて、総描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果に伴う寸法変動量を計算する寸法変動量計算工程と、
寸法変動量に基づいて、総描画時間内の描画開始からの任意時間後での照射量を計算する照射量計算部と、
計算された照射量に基づいて、描画領域の各位置における荷電粒子ビームの照射時間を取得する照射時間取得部と、
照射時間に合わせて、荷電粒子ビームを偏向する偏向器と、
偏向器により偏向された荷電粒子ビームを遮蔽するアパーチャと、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明の一態様のローディング効果に伴う寸法変動量リサイズ方法は、
描画領域を描画するためのパターンデータに基づいて、前記パターンデータを描画するための総描画時間を予測する予測工程と、
描画開始時刻からの時間と予測された総描画時間とローディング効果補正係数との相関関係を用いて、パターンデータを描画する場合における総描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果補正係数を取得するローディング効果補正係数取得工程と、
任意時間後でのローディング効果補正係数を用いて、総描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果に伴う寸法変動量を計算する寸法変動量計算工程と、
寸法変動量に基づいて、予定される描画開始からの時間に沿って前記パターンデータをリサイズするリサイズ工程と、
リサイズされたパターンデータを出力する出力工程と、
を備えたことを特徴とする。

相関関係に基づいて、パターンデータを描画する場合における描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果補正係数を取得することができる。そのローディング効果補正係数を使って、その時間の寸法変動量を計算することができる。よって、時間ごとに異なるリサイズ量でリサイズすることができる。

本発明の一態様によれば、描画開始からの任意時間後におけるマスクの描画後のかぶり或いはローディング効果に伴う線幅寸法（ＣＤ）変動を補正する照射量を求めることができる。そして、かかる照射量で描画することで描画後の放置によるかぶり或いはローディング効果に伴う線幅寸法（ＣＤ）変動を補正することができる。また、本発明の他の態様によれば、描画後の放置時間ごとに異なるリサイズ量でリサイズすることができる。よって、描画装置入力前にパターンデータ自体を予め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、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。

実施の形態１．
実施の形態１では、かぶりに起因した寸法変動量を照射量で補正する構成について説明する。
図１は、実施の形態１における電子ビーム描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図１において、電子ビーム描画方法は、パターンデータ入力工程（Ｓ１０２）と、描画時間の予測工程（Ｓ１０４）と、基準照射量Ｄ_０（ｔ）、かぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ）取得工程（Ｓ１０８）と、照射量計算工程（Ｓ１１０）と、照射時間計算工程（Ｓ１１２）と、描画工程（Ｓ１１４）という一連の工程を実施する。

図２は、実施の形態１におけるＥＢ描画装置の要部構成の一例を示す概念図である。
図２において、荷電粒子線描画装置の一例となるＥＢ描画装置１００は、描画部と制御部を備えている。描画部では、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、ブランキング偏向器２０５、ブランキングアパーチャ２０６を有している。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５を有している。ＸＹステージ１０５上には、描画対象となるマスク等の試料１０１が載置されている。制御部では、制御計算機１１０と、記憶装置の一例となるメモリ１３０、記憶装置の一例となる磁気ディスク装置１４６、偏向制御回路１４０を備えている。制御計算機１１０内では、基準照射量取得部１１２、かぶり効果補正係数取得部１１４、照射量計算部１１６、照射時間計算部１１８、描画データ処理部１２０といった各機能を有している。制御計算機１１０には、パターンデータ１５０が入力される。また、磁気ディスク装置１４６には、基準照射量Ｄ_０とＣＤとの相関情報１４２と、かぶり効果補正係数θ_ＦとＣＤとの相関情報１４４と、係数パラメータ１４５とが格納されている。図２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。ＥＢ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２では、コンピュータの一例となる制御計算機１１０で、基準照射量取得部１１２、かぶり効果補正係数取得部１１４、照射量計算部１１６、照射時間計算部１１８、描画データ処理部１２０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。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、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、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。

電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、ＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。電子ビーム２００は、所定の電流密度Ｊに制御される。また、電子ビーム２００は、荷電粒子ビームの一例となる。ＸＹステージ１０５は、移動可能に配置される。そして、描画中、ＸＹステージ１０５は連続移動する。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に達した場合、電子ビーム２００が試料１０１面上に到達しないようにする。これは、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である。そして、手法として、例えば静電型のブランキング偏向器２０５で電子ビーム２００を偏向すると共にブランキングアパーチャ２０６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。ブランキング偏向器２０５の偏向電圧は、偏向制御回路１４０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ＸＹステージ１０５が配置された描画室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。

図２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が、ＥＢ描画装置１００は、上述した構成の他に、以下の構成を備えていても構わない。すなわち、電子鏡筒１０２内に、照明レンズ、第１のアパーチャ、投影レンズ、成形偏向器、第２のアパーチャ、対物レンズ、対物偏向器等を備えていても構わない。ビームＯＮ（ブランキングＯＦＦ）の場合、かかる構成では、電子銃２０１から出た電子ビーム２００が、照明レンズにより矩形、例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ全体を照明する。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、投影レンズにより第２のアパーチャ上に投影される。かかる第２のアパーチャ上での第１のアパーチャ像の位置は、成形偏向器によって制御される。そして、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、対物レンズにより焦点を合わせる。そして、対物偏向器により偏向されて、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。かかる構成にすることにより可変成形型ＥＢ描画装置とすることができる。

ここで、電子ビーム２００の照射量でかぶりを補正した照射量Ｄ（ｘ，ｙ）は、以下の式（１）で示すことができる。

式（１）で示すように、照射量Ｄ（ｘ，ｙ）は、基準照射量Ｄ_０にかぶり補正照射量Ｄ_Ｆ（ｘ，ｙ）を乗じることでかぶりに起因する寸法変動を補正することができる。ここで、かぶり補正照射量Ｄ_Ｆ（ｘ，ｙ）は、規格化した補正量である。そして、かぶり補正照射量Ｄ_Ｆ（ｘ，ｙ）は、例えば、かぶり効果補正係数θ_Ｆを用いて以下の式（２）により近似解を得ることができる。

近接効果の影響範囲（数十μｍ）に比べて、かぶりの影響範囲（数ｍｍ〜数ｃｍ）は非常に広い。そこで、まず、マスクパターンとして示す描画領域について、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効果補正用の単位領域（メッシュ領域）を定義する。そして、かぶり効果補正単位領域毎に、かぶりを補正するかぶり補正照射量Ｄ_Ｆ（ｘ，ｙ）を計算すればよい。また、かぶり効果補正係数θ_Ｆは、かぶりの量をあらわす目安となる。そして、試料１０１上に塗布されるレジストによって、０．０４〜０．１等の値が用いられることが多い。また、かぶり効果の分布関数Ｕ_Ｆ（ｘ，ｙ）は、以下の式（３）に示すように、かぶり効果影響範囲（散乱半径）σ_Ｆのガウス分布で近似できる。

ここで積分は照射するパターンについて行う。あるいは場所ｘ＝（ｘ，ｙ）でのパターン密度をρ（ｘ，ｙ）として、以下の式（４）で近似できる。

ここで、単にかぶり補正を行なっても描画後の放置による寸法変動が生じる。
図３は、実施の形態１における事前実験用の基板の一例を示す図である。
図３において、ＥＢ描画装置１００を用いて、１μｍのライン＆スペースパターン１０を基板３００に描画する。その際、パターン１０の周辺のパターン面積密度が０％になるようにしたチップ１５、５０％になるようにしたチップ２０、及び１００％になるようにしたチップ３０の３種類のチップ群を描画する。各チップはいずれも同じ大きさで、例えば、４ｃｍ角の大きさにする。このチップ群を複数段描画する。描画方法としては、各チップ群をＥＢ描画装置１００が描画開始時刻をずらして描画する。図３では、まず、上段のチップ群から下方に向かって１→２→３の順で描画する。例えば、同じ面積密度のチップが１時間ごとに描画されるように描画していく。例えば、１段目のチップ３０が描画された後、１時間後に２段目のチップ３０が描画されるようにする。そして、２段目のチップ３０が描画された後、１時間後に３段目のチップ３０が描画されるようにする。同様に、１段目のチップ２０が描画された後、１時間後に２段目のチップ２０が描画されるようにする。そして、２段目のチップ２０が描画された後、１時間後に３段目のチップ２０が描画されるようにする。同様に、１段目のチップ１５が描画された後、１時間後に２段目のチップ１５が描画されるようにする。そして、２段目のチップ１５が描画された後、１時間後に３段目のチップ１５が描画されるようにする。これらを描画するにあたって、基板３００には、例えば石英等の透明ガラス基板に遮光層となるクロム（Ｃｒ）膜を形成し、Ｃｒ膜上に化学増幅型レジスト膜を形成したものを用意する。そして、測定点を多くとるために、同様の基板３００を複数枚用意しておく。そして、前の基板３００の最終段のチップが描画された後、１時間後に次の基板３００の１段目のチップが描画されるようにすると好適である。

図４は、実施の形態１における描画後の放置時間とパターン線幅寸法ＣＤとの相関関係グラフの一例を示す図である。
図４に示すように、電子ビーム描画後の放置時間Ｔによってパターン面積密度が０％、５０％、１００％共に所定の傾きをもってＣＤが変動していることがわかる。ここでは、一例として、パターン線幅寸法ＣＤは、チップの放置時間Ｔに１次比例しているグラフを示している。レジスト特性により最適な関係を選べばよい。ここで、以下、各チップを描画している時間は、十分短く無視できるものとして説明する。よって、あるチップの描画後の放置時間は、当該チップの描画開始時刻からの時間として説明する。そして、ここでは、一例として、各パターン面積密度のチップでも１０時間後にＣＤが７ｎｍ小さくなっている。ＣＤは、パターン１０の線幅を測定する。ここでは、かぶり補正等を行なっていないため、パターン面積密度の違いによってＣＤが変動している。

図５は、実施の形態１におけるかぶり補正をおこなった場合の描画後の放置時間とパターン線幅寸法ＣＤとの相関関係グラフの一例を示す図である。
式（１）〜（３）に従って電子ビーム２００の照射量を補正することによってパターン面積密度の違いによるＣＤ変動は補正される。しかしながら、図５に示すように、描画後の放置時間Ｔによって所定の傾きをもってＣＤが変動していることがわかる。ここでも、一例として、一次比例で近似することができる。そして、ここでも、一例として、１０時間後にＣＤが７ｎｍ小さくなっている。

次に、異なる実験によりパターン線幅寸法ＣＤと基準照射量Ｄ_０との相関関係、およびパターン線幅寸法ＣＤとかぶり効果補正係数θ_Ｆとの相関関係を求める。
図６は、実施の形態１におけるパターン線幅寸法ＣＤと基準照射量Ｄ_０との相関関係、およびパターン線幅寸法ＣＤとかぶり効果補正係数θ_Ｆとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。
図６に示すように基準照射量Ｄ_０は、パターン線幅寸法ＣＤを変数とした関数Ｄ_０（ＣＤ）で定義することができる。ここでは、一例として、基準照射量Ｄ_０がパターン線幅寸法ＣＤに比例しているグラフを示している。この相関情報Ｆ（ＣＤ）１４２を磁気ディスク装置１４６に格納しておく。同様に、かぶり効果補正係数θ_Ｆは、パターン線幅寸法ＣＤを変数とした関数θ_Ｆ（ＣＤ）で定義することができる。ここでは、一例として、かぶり効果補正係数θ_Ｆがパターン線幅寸法ＣＤに比例しているグラフを示している。そして、この相関情報Ｇ（ＣＤ）１４４を磁気ディスク装置１４６に格納しておく。

図７は、実施の形態１における補正するための基準照射量Ｄ_０と描画後の放置時間Ｔとの相関関係、および補正するためのかぶり効果補正係数θ_Ｆと描画後の放置時間Ｔとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。
描画開始時刻からの時間をｔとする。そして、描画開始時刻からすべてのチップ群を描画し終わるまでの時間（描画時間）をｔ_ｗとする。このとき放置時間Ｔは、描画時間ｔ_ｗから時間ｔを差し引いた差分値（Ｔ＝ｔ_ｗ―ｔ）となる。そして、描画後の放置時間の経過と共にＣＤが減少していく現象を補正するためには、それに見合っただけ描画時にＣＤの寸法が大きくなるように変えてやればよい。例えば、図５の例では、１０時間後にＣＤが７ｎｍ減少するので、描画後の放置時間が１０時間となるチップを描画する際にはＣＤが最終的に所望する大きさより７ｎｍ大きくなるように描画時に照射量を補正すればよい。そこで、Ｄ_０（ｔ）＝Ｄ_０｛ＣＤ（ｔ）｝で定義し、θ_Ｆ（ｔ）＝θ_Ｆ｛ＣＤ（ｔ）｝で定義した場合、図７に示すような相関関係のグラフを得ることができる。放置時間による寸法変動を補正するための基準照射量Ｄ_０の時間変化Ｄ_０（ｔ）は、以下の式（５）で近似することができる。

Ｄ_０（ｔ＝ｗ）は、放置時間が無い場合の値を示している。式（５）により比例係数αを得ることができる。この比例係数αがＤ_０（ｔ）の係数パラメータ１４５の１つとなる。この比例係数αを磁気ディスク装置１４６に格納しておく。また、放置時間による寸法変動を補正するためのかぶり効果補正係数θ_Ｆの時間変化θ_Ｆ（ｔ）は、以下の式（６）で近似することができる。θ_Ｆ（ｔ＝ｗ）は、放置時間が無い場合の値を示している。

式（６）により比例係数βを得ることができる。この比例係数βがθ_Ｆ（ｔ）の係数パラメータ１４５の１つとなる。この比例係数βを磁気ディスク装置１４６に格納しておく。

以上のように、描画開始時刻からの時間ｔと描画時間ｔ_ｗと基準照射量Ｄ_０との相関関係Ｄ_０（ｔ）は、描画後からの放置時間Ｔと放置により変化するパターン線幅ＣＤを補正するための基準照射量Ｄ_０との関係から得られる第１の係数パラメータ（係数α）と、パターン線幅ＣＤと基準照射量Ｄ_０との関係とに基づいて求めることができる。そして、描画開始時刻からの時間ｔと描画時間ｔ_ｗとかぶり効果補正係数θ_Ｆとの相関関係θ_Ｆ（ｔ）は、描画後からの放置時間Ｔと放置により変化するパターン線幅ＣＤを補正するためのかぶり効果補正係数θ_Ｆとの関係から得られる第２の係数パラメータ（係数β）と、パターン線幅ＣＤとかぶり効果補正係数θ_Ｆとの関係とに基づいて求めることができる。

以上の説明を前提に本実施の形態における電子ビームの描画方法について、以下に説明する。

ステップ（Ｓ）１０２において、パターンデータ入力工程として、制御計算機１１０は、描画領域を描画するためのパターンデータ１５０を入力する。入力されたパターンデータ１５０は、メモリ１３０或いは磁気ディスク装置１４６に格納される。

Ｓ１０４において、描画時間の予測工程として、時間計算部の一例となる描画データ処理部１２０は、パターンデータ１５０に基づいて、ショットデータを作成する。そして、ショットデータに基づいてパターンデータ１５０を描画するための総描画時間ｔ_ｗを計算する。言い換えれば、パターンを描画する場合の総描画時間ｔ_ｗを予測する。総描画時間が既知の場合は、それを入力しても構わない。

Ｓ１０８において、基準照射量取得工程として、描画開始時刻からの時間ｔと予測された描画時間ｔ_ｗと基準照射量Ｄ_０との相関関係を用いて、パターンデータ１５０を描画する場合における描画時間内の描画開始からの任意時間後での基準照射量Ｄ_０を取得する。同様に、かぶり効果補正係数取得工程として、描画開始時刻からの時間ｔと予測された描画時間ｔ_ｗとかぶり効果補正係数θ_Ｆとの相関関係を用いて、パターンデータ１５０を描画する場合における描画時間内の描画開始からの任意時間後でのかぶり効果補正係数θ_Ｆを取得する。まず、基準照射量取得部１１２は、磁気ディスク装置１４６から相関情報１４２を読み出す。そして、放置時間が無い場合の所望するＣＤに対応する基準照射量Ｄ_０（ｔ＝ｗ）を求める。次に、磁気ディスク装置１４６から係数パラメータ１４５を読み出す。そして、Ｄ_０（ｔ＝ｗ）と係数αを用いて、式（５）から描画開始時刻からの任意時間後での基準照射量Ｄ_０（ｔ）を求める。相関情報１４２と係数パラメータ１４５を読み出す順序はどちらが先でも構わない。また、同時でも構わない。

続いて、かぶり効果補正係数取得部１１４も、磁気ディスク装置１４６から相関情報１４４を読み出す。そして、放置時間が無い場合の所望するＣＤに対応するかぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ＝ｗ）を求める。次に、磁気ディスク装置１４６から係数パラメータ１４５を読み出す。そして、かぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ＝ｗ）と係数βを用いて、式（６）から描画開始時刻からの任意時間後でのかぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ）を求める。相関情報１４４と係数パラメータ１４５を読み出す順序はどちらが先でも構わない。また、同時でも構わない。

Ｓ１１０において、照射量計算工程として、照射量計算部１１６は、描画開始からの任意時間後での基準照射量Ｄ_０（ｔ）とかぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ）とを用いて、任意時間後での照射量Ｄ（ｘ，ｙ）を計算する。計算方法は、上述した式（１）〜（３）を用いればよい。そのとき式に代入する基準照射量Ｄ_０とかぶり効果補正係数θ_Ｆを任意時間後での基準照射量Ｄ_０（ｔ）とかぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ）とを用いればよい。

Ｓ１１２において、照射時間計算工程として、照射時間計算部１１８は、描画領域の描画開始からの任意時間後の位置における電子ビーム２００の照射時間Ｔｄを計算する。照射量Ｄ（ｘ，ｙ）は、照射時間Ｔｄと電流密度Ｊとの積で定義することができる。よって、照射時間Ｔｄは、照射量Ｄ（ｘ，ｙ）を電流密度Ｊで除することで求めることができる。

Ｓ１１４において、描画工程として、制御計算機１１０は、求めた照射時間Ｔｄで試料へのビーム照射がＯＦＦになるように偏向制御回路１４０に信号を出力する。そして、偏向制御回路１４０では、かかる信号に沿って、求めた照射時間Ｔｄに合わせて、電子ビーム２００を偏向するようにブランキング偏向器２０５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、ブランキング偏向器２０５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ブランキングアパーチャ２０６によって遮蔽される。

図８は、実施の形態１における補正後のパターン線幅寸法ＣＤと放置時間Ｔとの相関関係グラフの一例を示す図である。
基準照射量Ｄ_０（ｔ）とかぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ）を時間により変化させることで図８に示すように線幅均一性を向上させることができた。このように、かぶりに起因した寸法変動について放置時間を考慮した補正を行なうことができる。

以上のように、基準照射量Ｄ_０（ｔ）とかぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ）を時間により変化させることでパターンカテゴリ間の誤差を低減することができる。また、膜厚測定や再照射などによるスループットの劣化を生じさせないようにすることができる。また、本実施の形態では、特許文献１のような補正露光量を決定するためのパターンが無くても任意時間後におけるマスクの描画後の線幅寸法（ＣＤ）変動を補正する照射量を求めることができる。さらに、露光装置本体以外の膜圧測定器や露光補助室等が無くても任意時間後におけるマスクの描画後の線幅寸法（ＣＤ）変動を補正する照射量を求めることができる。

ここで、上述した例では、式（５）と式（６）とを用いて、基準照射量Ｄ_０（ｔ）とかぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ）を求めているが、これに限るものではない。例えば、次のように求めても好適である。まず、係数パラメータ１４５の代わりに、図５に示すような放置時間ＴとＣＤとの相関情報ＣＤ（Ｔ）を磁気ディスク装置１４６に記憶させておく。そして、基準照射量取得部１１２は、磁気ディスク装置１４６から相関情報ＣＤ（Ｔ）を読み出す。そして、描画開始時刻からの任意時間後での所望するＣＤについて、Ｔ＝ｔ_ｗ−ｔより、放置時間Ｔを求める。そして、Ｔだけ放置した後の寸法変動したＣＤ’を相関情報ＣＤ（Ｔ）から求める。次に、磁気ディスク装置１４６から相関情報１４２を読み出す。そして、放置時間Ｔ後におけるＣＤ’に対応する基準照射量Ｄ_０を求める。この求めた基準照射量Ｄ_０が描画開始時刻からの任意時間後での基準照射量Ｄ_０（ｔ）となる。相関情報１４２と相関情報ＣＤ（Ｔ）を読み出す順序はどちらが先でも構わない。また、同時でも構わない。

続いて、かぶり効果補正係数取得部１１４も、磁気ディスク装置１４６から相関情報ＣＤ（Ｔ）を読み出す。そして、描画開始時刻からの任意時間後での所望するＣＤについて、Ｔ＝ｔ_ｗ−ｔより、放置時間Ｔを求める。そして、Ｔだけ放置した後の寸法変動したＣＤ’を相関情報ＣＤ（Ｔ）から求める。次に、磁気ディスク装置１４６から相関情報１４４を読み出す。そして、放置時間Ｔ後におけるＣＤ’に対応するかぶり効果補正係数θ_Ｆを求める。この求めたかぶり効果補正係数θ_Ｆが描画開始時刻からの任意時間後でのかぶり効果補正係数θ_Ｆ（ｔ）となる。相関情報１４４と相関情報ＣＤ（Ｔ）を読み出す順序はどちらが先でも構わない。また、同時でも構わない。さらに、放置時間ＴやＣＤ’は、基準照射量取得部１１２とかぶり効果補正係数取得部１１４の一方が求めた値を他方が流用するとさらに効率的であり好適である。相関情報ＣＤ（Ｔ）と相関情報Ｆ（ＣＤ）１４２と相関情報Ｇ（ＣＤ）１４４は、近似式或いはテーブル等で構成されると好適である。

実施の形態２．
実施の形態２では、ローディング効果に起因した寸法変動量を照射量で補正する構成について説明する。
図９は、実施の形態２における電子ビーム描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図９において、電子ビーム描画方法は、パターンデータ入力工程（Ｓ２０２）と、描画時間の予測工程（Ｓ２０４）と、ローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）取得工程（Ｓ２０６）と、ローディング効果に伴う寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）計算工程（Ｓ２０８）と、照射量取得工程（Ｓ２１０）と、照射時間計算工程（Ｓ２１２）と、描画工程（Ｓ２１４）という一連の工程を実施する。

図１０は、実施の形態２におけるＥＢ描画装置の要部構成の一例を示す概念図である。
図１０において、ＥＢ描画装置１００は、磁気ディスク装置１４６の代わりに磁気ディスク装置２４６を備えている。そして、制御計算機１１０内に備えた機能が異なっている。これら以外の構成は、実施の形態１と同様である。図１０において、制御計算機１１０内では、ローディング効果補正係数取得部２１４、寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）計算部２１５、照射量取得部２１６、照射時間計算部１１８、描画データ処理部１２０といった各機能を有している。また、磁気ディスク装置２４６には、ＣＤと照射量Ｄとの相関情報２４２と、ローディング効果補正係数θ_ＬとＣＤとの相関情報２４４と、係数パラメータ２４５とが格納されている。図１０では、本実施の形態２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。ＥＢ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１０では、コンピュータの一例となる制御計算機１１０で、ローディング効果補正係数取得部２１４、寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）計算部２１５、照射量取得部２１６、照射時間計算部１１８、描画データ処理部１２０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。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、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、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１０では、本実施の形態２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。しかし、ＥＢ描画装置１００は、上述した構成の他に、以下の構成を備えていても構わない点は実施の形態１と同様である。すなわち、電子鏡筒１０２内に、照明レンズ、第１のアパーチャ、投影レンズ、成形偏向器、第２のアパーチャ、対物レンズ、対物偏向器等を備えていても構わない。

ここで、ローディング効果に起因したパターン線幅の寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）は、ローディング効果補正係数θ_Ｌ、ローディング効果影響範囲（散乱半径）σ_Ｌ等を用いて以下の式（７）に示すように、ガウス分布で近似できる。

ここで積分は照射するパターンについて行う。あるいは場所ｘ＝（ｘ，ｙ）でのパターン密度をρ（ｘ，ｙ）として、以下の式（８）で近似できる。

ここで、式（７）における第１項は、パターン面積密度に依存するローディング効果による寸法変動量である。そして、第２項のｆ（ｘ,ｙ）は、位置に依存するローディング効果による寸法変動量である。よって、これらの寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）を描画する段階で逆に増減させることで所望する寸法になるように補正することができることになる。

近接効果の影響範囲（数十μｍ）に比べて、ローディング効果の影響範囲（数ｍｍ〜数ｃｍ）は非常に広い。そこで、まず、マスクパターンとして示す描画領域について、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ローディング効果補正用の単位領域（メッシュ領域）を定義する。そして、ローディング効果補正単位領域毎に、ローディング効果を補正するための寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）を計算すればよい。また、ローディング効果補正係数θ_Ｌは、パターン面積密度に依存するローディング効果による寸法変動の最大値の量をあらわす目安となる。

ここで、かぶり補正の場合と同様、単にローディング効果補正を行なっても描画後の放置による寸法変動が生じる。以下、実施の形態２においても事前実験用の基板は、図３と同様の基板を用いる。そして、同様に描画する。その結果、図４に示したように、実施の形態１と同様の描画後の放置時間とパターン線幅寸法ＣＤとの相関関係を得ることになる。ここでは、ローディング効果補正等を行なっていないため、パターン面積密度の違いによってＣＤが変動している。

図１１は、実施の形態２におけるローディング効果補正をおこなった場合の描画後の放置時間とパターン線幅寸法ＣＤとの相関関係グラフの一例を示す図である。
式（７）に従って、寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）を予める。そして、その分をリサイズすることで補正するか、或いはその分を描画時の照射量によって補正するかによってパターン面積密度の違いによるＣＤ変動は補正される。しかしながら、図１１に示すように、描画後の放置時間Ｔによって所定の傾きをもってＣＤが変動していることがわかる。ここでも、一例として、一次比例で近似することができる。

次に、異なる実験によりパターン線幅寸法ＣＤとローディング効果補正係数θ_Ｌとの相関関係を求める。
図１２は、実施の形態２におけるパターン線幅寸法ＣＤとローディング効果補正係数θ_Ｌとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。
図１２に示すように、ローディング効果補正係数θ_Ｌは、パターン線幅寸法ＣＤを変数とした関数θ_Ｌ（ＣＤ）で定義することができる。ここでは、一例として、ローディング効果補正係数θ_Ｌがパターン線幅寸法ＣＤに比例しているグラフを示している。そして、この相関情報Ｇ（ＣＤ）２４４を磁気ディスク装置２４６に格納しておく。

図１３は、実施の形態２における補正するためのローディング効果補正係数θ_Ｌと描画後の放置時間Ｔとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。
描画開始時刻からの時間をｔとする。このとき放置時間Ｔは、実施の形態１と同様、総描画時間ｔ_ｗから時間ｔを差し引いた差分値（Ｔ＝ｔ_ｗ―ｔ）となる。そして、例えば、描画後の放置時間の経過と共にＣＤが減少していく現象を補正するためには、それに見合っただけ描画時にＣＤの寸法が大きくなるように変えてやればよい。そこで、θ_Ｌ（ｔ）＝θ_Ｌ｛ＣＤ（ｔ）｝で定義した場合、図１３に示すような相関関係のグラフを得ることができる。放置時間による寸法変動を補正するためのローディング効果補正係数θ_Ｌの時間変化θ_Ｌ（ｔ）は、以下の式（９）で近似することができる。θ_Ｌ（ｔ＝ｗ）は、放置時間が無い場合の値を示している。

式（９）により比例係数γを得ることができる。この比例係数γがθ_Ｌ（ｔ）の係数パラメータ２４５となる。この比例係数γを磁気ディスク装置２４６に格納しておく。

以上のように、描画開始時刻からの時間ｔと総描画時間ｔ_ｗとローディング効果補正係数θ_Ｌとの相関関係θ_Ｌ（ｔ）は、描画後からの放置時間Ｔと放置により変化するパターン線幅ＣＤを補正するためのローディング効果補正係数θ_Ｌとの関係から得られる係数パラメータ（係数γ）と、パターン線幅ＣＤとローディング効果補正係数θ_Ｌとの関係とに基づいて求めることができる。

図１４は、実施の形態２におけるＣＤと照射量Ｄとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。
補正すべき寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）が得られれば、所望するＣＤに寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）を加算することで、補正後の描画すべきＣＤの値を得ることができる。そして、図１４に示すように、照射量Ｄは、パターン線幅寸法ＣＤを変数とした関数Ｄ（ＣＤ）で定義することができる。ここでは、一例として、照射量Ｄがパターン線幅寸法ＣＤに比例しているグラフを示している。そして、この相関情報Ｄ（ＣＤ）２４２を磁気ディスク装置２４６に格納しておく。

以上の説明を前提に本実施の形態における電子ビームの描画方法について、以下に説明する。

Ｓ２０２において、パターンデータ入力工程として、制御計算機１１０は、描画領域を描画するためのパターンデータ１５０を入力する。入力されたパターンデータ１５０は、メモリ１３０或いは磁気ディスク装置２４６に格納される。

Ｓ２０４において、描画時間の予測工程として、時間計算部の一例となる描画データ処理部１２０は、パターンデータ１５０に基づいて、ショットデータを作成する。そして、ショットデータに基づいてパターンデータ１５０を描画するための総描画時間ｔ_ｗを計算する。言い換えれば、パターンを描画する場合の総描画時間ｔ_ｗを予測する。描画時間が既知の場合は、それを入力しても構わない。

Ｓ２０６において、ローディング効果補正係数取得工程として、描画開始時刻からの時間ｔと予測された総描画時間ｔ_ｗとローディング効果補正係数θ_Ｌとの相関関係を用いて、パターンデータ１５０を描画する場合における描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果補正係数θ_Ｌを取得する。ローディング効果補正係数取得部２１４は、磁気ディスク装置２４６から相関情報２４４を読み出す。そして、放置時間が無い場合の所望するＣＤに対応するローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ＝ｗ）を求める。次に、磁気ディスク装置２４６から係数パラメータ２４５を読み出す。そして、ローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ＝ｗ）と係数γを用いて、式（９）から描画開始時刻からの任意時間後でのローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を求める。相関情報２４４と係数パラメータ２４５を読み出す順序はどちらが先でも構わない。また、同時でも構わない。

Ｓ２０８において、寸法変動量計算工程として、寸法変動量計算部２１５は、求めたローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を用いて、任意時間後での寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）を計算する。計算方法は、上述した式（７）を用いればよい。そのとき式に代入するローディング効果補正係数θ_Ｌの代わりに任意時間後でのローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を用いればよい。

Ｓ２１０において、照射量計算工程として、照射量計算部１１６は、求めた寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）に基づいて、描画時間内の描画開始からの任意時間後での照射量Ｄを取得する。照射量計算部１１６は、磁気ディスク装置２４６から相関情報Ｄ（ＣＤ）２４２を読み出す。そして、補正すべき寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）を所望するＣＤに加算する。その結果、補正後の描画すべきＣＤ”の値を得ることができる。そして、相関情報Ｄ（ＣＤ）２４２からＣＤ”に対応する照射量Ｄを取得する。

以下、照射時間計算工程（Ｓ２１２）以降の工程は、実施の形態１における照射時間計算工程（Ｓ１１２）以降の工程と同様である。

図１５は、実施の形態２における補正後のパターン線幅寸法ＣＤと放置時間Ｔとの相関関係グラフの一例を示す図である。
ローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を時間により変化させることで図１５に示すように線幅均一性を向上させることができた。このように、ローディング効果に起因した寸法変動について放置時間を考慮した補正を行なうことができる。

以上のように、ローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を時間により変化させることでパターンカテゴリ間の誤差を低減することができる。また、膜厚測定や再照射などによるスループットの劣化を生じさせないようにすることができる。また、実施の形態２では、実施の形態１と同様、特許文献１のような補正露光量を決定するためのパターンが無くても補正のための照射量を求めることができる。さらに、露光装置本体以外の膜圧測定器や露光補助室等が無くても任意時間後におけるマスクの描画後の線幅寸法（ＣＤ）変動を補正する照射量を求めることができる。

ここで、上述した例では、式（９）を用いて、ローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を求めているが、これに限るものではない。例えば、次のように求めても好適である。まず、係数パラメータ２４５の代わりに、図５に示すような放置時間ＴとＣＤとの相関情報ＣＤ（Ｔ）を磁気ディスク装置２４６に記憶させておく。そして、ローディング効果補正係数取得部２１４は、磁気ディスク装置２４６から相関情報ＣＤ（Ｔ）を読み出す。そして、描画開始時刻からの任意時間後での所望するＣＤについて、Ｔ＝ｔ_ｗ−ｔより、放置時間Ｔを求める。そして、Ｔだけ放置した後の寸法変動したＣＤ’を相関情報ＣＤ（Ｔ）から求める。次に、磁気ディスク装置２４６から相関情報２４４を読み出す。そして、放置時間Ｔ後におけるＣＤ’に対応するローディング効果補正係数θ_Ｌを求める。この求めたローディング効果補正係数θ_Ｌが描画開始時刻からの任意時間後でのローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）となる。相関情報２４４と相関情報ＣＤ（Ｔ）を読み出す順序はどちらが先でも構わない。また、同時でも構わない。相関情報ＣＤ（Ｔ）と相関情報Ｇ（ＣＤ）２４４は、近似式或いはテーブル等で構成されると好適である。また、相関情報Ｄ（ＣＤ）２４２も近似式或いはテーブル等で構成されると好適である。

実施の形態３．
実施の形態２では、ＥＢ描画装置１００で描画する際の照射量Ｄ（ｘ，ｙ）を補正することでローディング効果による寸法変動を補正する場合について説明した。実施の形態３では、ＥＢ描画装置１００に入力する前のパターンデータを予め補正する場合について説明する。

図１６は、実施の形態３におけるローディング効果に伴う寸法変動量リサイズ方法の要部工程を示すフローチャート図である。
図１６において、リサイズ方法は、パターンデータ入力工程（Ｓ３０２）と、描画時間の予測工程（Ｓ３０４）と、ローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）取得工程（Ｓ３０６）と、ローディング効果に伴う寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）計算工程（Ｓ３０８）と、リサイズ工程（Ｓ３１０）と、パターンデータ出力工程（Ｓ３１２）という一連の工程を実施する。

図１７は、実施の形態３におけるデータ変換装置の要部構成の一例を示す概念図である。
図１７において、データ変換装置５００は、制御計算機５５０とメモリ５２０と磁気ディスク装置５１０を備えている。データ変換装置５００は、リサイズ装置の一例となる。また、メモリ５２０と磁気ディスク装置５１０は、記憶装置の一例となる。そして、制御計算機５５０内では、描画時間予測演算部５０２、ローディング効果補正係数取得部５０４、寸法変動量計算部５０６、リサイズ処理部５０８といった各機能を有している。また、磁気ディスク装置５１０には、実施の形態２で説明したＣＤと照射量Ｄとの相関情報２４２と、ローディング効果補正係数θ_ＬとＣＤとの相関情報２４４と、係数パラメータ２４５とが格納されている。制御計算機５５０に入力或いは出力される情報及び内部で演算された結果は、メモリ５２０或いは磁気ディスク装置５１０に記憶される。図１７では、本実施の形態３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。データ変換装置５００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１７では、コンピュータの一例となる制御計算機５５０で、描画時間予測演算部５０２、ローディング効果補正係数取得部５０４、寸法変動量計算部５０６、リサイズ処理部５０８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。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、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、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。

Ｓ３０２において、パターンデータ入力工程として、制御計算機５５０は、描画領域を描画するためのパターンデータ１２を入力する。入力されたパターンデータ１２は、メモリ５２０或いは磁気ディスク装置５１０に格納される。

Ｓ３０４において、描画時間の予測工程として、描画時間予測演算部５０２は、パターンデータ１２に基づいて、パターンデータ１２を描画するための総描画時間ｔ_ｗを計算する。言い換えれば、パターンを描画する場合の総描画時間ｔ_ｗを予測する。描画時間が既知の場合は、それを入力しても構わない。

Ｓ３０６において、ローディング効果補正係数取得工程として、描画開始時刻からの時間ｔと予測された総描画時間ｔ_ｗとローディング効果補正係数θ_Ｌとの相関関係を用いて、パターンデータ１２を描画する場合における描画時間内の描画開始からの任意時間後でのローディング効果補正係数θ_Ｌを取得する。ローディング効果補正係数取得部５０４は、磁気ディスク装置５１０から相関情報２４４を読み出す。そして、放置時間が無い場合の所望するＣＤに対応するローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ＝ｗ）を求める。次に、磁気ディスク装置５１０から係数パラメータ２４５を読み出す。そして、ローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ＝ｗ）と係数γを用いて、式（９）から描画開始時刻からの任意時間後でのローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を求める。相関情報２４４と係数パラメータ２４５を読み出す順序はどちらが先でも構わない。また、同時でも構わない。

ここで、ローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）は、実施の形態２と同様、相関情報ＣＤ（Ｔ）と相関情報Ｇ（ＣＤ）２４４から求めてもよい。その場合には、まず、係数パラメータ２４５の代わりに、図５に示すような放置時間ＴとＣＤとの相関情報ＣＤ（Ｔ）を磁気ディスク装置５１０に記憶させておく。そして、ローディング効果補正係数取得部５０４は、磁気ディスク装置５１０から相関情報ＣＤ（Ｔ）を読み出す。そして、描画開始時刻からの任意時間後での所望するＣＤについて、Ｔ＝ｔ_ｗ−ｔより、放置時間Ｔを求める。そして、Ｔだけ放置した後の寸法変動したＣＤ’を相関情報ＣＤ（Ｔ）から求める。次に、磁気ディスク装置５１０から相関情報２４４を読み出す。そして、放置時間Ｔ後におけるＣＤ’に対応するローディング効果補正係数θ_Ｌを求める。この求めたローディング効果補正係数θ_Ｌが描画開始時刻からの任意時間後でのローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）となる。

Ｓ３０８において、寸法変動量計算工程として、寸法変動量計算部５０６は、求めたローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を用いて、任意時間後での寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）を計算する。計算方法は、上述した式（７）を用いればよい。そのとき式に代入するローディング効果補正係数θ_Ｌの代わりに任意時間後でのローディング効果補正係数θ_Ｌ（ｔ）を用いればよい。

Ｓ３１０において、リサイズ工程として、リサイズ処理部５０８は、求めた任意時間後での寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）に基づいて、予定される描画開始からの時間に沿ってパターンデータ１２をリサイズする。具体的には、寸法変動量Δｌ（ｘ，ｙ）分を元のパターンデータ１２の寸法に加減する。

Ｓ３１２において、出力工程として、制御計算機５５０は、リサイズされたパターンデータ１４を磁気ディスク装置５１０に記憶させるために出力する。或いは、描画装置１００に出力しても良い。

以上のように、描画装置への入力前に予めパターンデータ自体を補正しても好適である。ここで、上述した各実施の形態では、Ｄ_０（ｔ）やθ_Ｆ（ｔ）やθ_Ｌ（ｔ）を時間ｔの１次関数として説明したが、これに限るものではなく、レジストの特性に応じて適宜その他の関数を用いてもよい。例えば、Ｄ_０（ｔ）＝ａ・ｔ^２＋ｂ・ｔ＋ｃ、θ_Ｆ（ｔ）＝ａ’・ｔ^２＋ｂ’・ｔ＋ｃ’、θ_Ｌ（ｔ）＝ａ”・ｔ^２＋ｂ”・ｔ＋ｃ”のように、２次関数として定義してもよい。或いは、Ｄ_０＝ｄ＋ｆ・ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ）、θ_Ｆ（ｔ）＝ｄ’＋ｆ’・ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ’）、θ_Ｌ（ｔ）＝ｄ”＋ｆ”・ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ”）のように、指数関数として定義してもよい。ａ、ｂ、ｃ、ａ’、ｂ’、ｃ’、ｄ、ｆ、Ｔ、ｄ’、ｆ’、Ｔ’等の係数は、レジストの特性によって変わる定数となる。これらの定義は、上述した各実施の形態において説明した予め調べるＣＤの時間特性の実験結果から最適化すればよい。描画装置には、このようにして最適化された係数（パラメータ）の値と式をプログラム等の形で例えばハードディスクに記憶しておく。そして、描画にあたっては、式にこのパラメータ値を入れることによってＤ_０（ｔ）やθ_Ｆ（ｔ）やθ_Ｌ（ｔ）を算出すればよい。

また、上述した各実施の形態では、関係式として近似式でＤ_０（ｔ）やθ_Ｆ（ｔ）やθ_Ｌ（ｔ）を求めているが、これらの近似式を使用せずに、ある時間での最適なＤ_０（ｔ）やθ_Ｆ（ｔ）やθ_Ｌ（ｔ）の値を実験により求めておき、この実験データを表等にして例えばハードディスクに記憶しておく。そして、描画にあたっては、表を参照のうえ、表から引用して値を求めてもよい。また、必要に応じて内挿して値を求めてもよい。
図１８は、内挿して値を求める場合を説明するための図である。
図１８では、時間ｔ_１と時間ｔ_２との間の時間ｔにおけるＤ_０（ｔ）を内挿により求める場合について記載している。かかる場合には、時間ｔ_１とその時のＤ_０（ｔ_１）となるＤ_１、時間ｔ_２とその時のＤ_０（ｔ_２）となるＤ_２を使って求めればよい。具体的には、求めるＤ_０（ｔ）＝（ｔ−ｔ_１）／（ｔ_２−ｔ_１）・（Ｄ_２−Ｄ_１）＋Ｄ_１で求める。図１８では、Ｄ_０（ｔ）について記載したが、θ_Ｆ（ｔ）やθ_Ｌ（ｔ）を求める場合も同様に行なうことができる。

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１４６に記録される。

また、図２或いは図１０において、コンピュータとなる制御計算機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。また、図１７におけるコンピュータとなる制御計算機５５０も同様である。

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。例えば、実施の形態２或いは実施の形態３の構成は、ローディング効果として、エッチングにより生じる場合以外にも適用することができる。例えば、化学機械研磨（ＣＭＰ）処理時により生じる場合にも適用することができる。

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、ＥＢ描画装置１００を制御する制御部構成については、詳細な記載を省略したが、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ローディング効果に伴う寸法変動量リサイズ方法、およびそれらをコンピュータに実行させるプログラム及びそれらの方法を具現化する装置は、本発明の範囲に包含される。

実施の形態１における電子ビーム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ＥＢ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における事前実験用の基板の一例を示す図である。 実施の形態１における描画後の放置時間とパターン線幅寸法ＣＤとの相関関係グラフの一例を示す図である。 実施の形態１におけるかぶり補正をおこなった場合の描画後の放置時間とパターン線幅寸法ＣＤとの相関関係グラフの一例を示す図である。 実施の形態１におけるパターン線幅寸法ＣＤと基準照射量Ｄ_０との相関関係、およびパターン線幅寸法ＣＤとかぶり効果補正係数θ_Ｆとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。 実施の形態１における補正するための基準照射量Ｄ_０と描画後の放置時間Ｔとの相関関係、および補正するためのかぶり効果補正係数θ_Ｆと描画後の放置時間Ｔとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。 実施の形態１における補正後のパターン線幅寸法ＣＤと放置時間Ｔとの相関関係グラフの一例を示す図である。 実施の形態２における電子ビーム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ＥＢ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２におけるローディング効果補正をおこなった場合の描画後の放置時間とパターン線幅寸法ＣＤとの相関関係グラフの一例を示す図である。 実施の形態２におけるパターン線幅寸法ＣＤとローディング効果補正係数θ_Ｌとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。 実施の形態２における補正するためのローディング効果補正係数θ_Ｌと描画後の放置時間Ｔとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。 実施の形態２におけるＣＤと照射量Ｄとの相関関係を示すグラフの一例を示す図である。 実施の形態２における補正後のパターン線幅寸法ＣＤと放置時間Ｔとの相関関係グラフの一例を示す図である。 実施の形態３におけるローディング効果に伴う寸法変動量リサイズ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３におけるデータ変換装置の要部構成の一例を示す概念図である。 内挿して値を求める場合を説明するための図である。 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 パターン
１２，１４，１５０ パターンデータ
１５，２０，３０ チップ
１００ ＥＢ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
１１２ 基準照射量取得部
１１４ かぶり効果補正係数取得部
１１６ 照射量計算部
１１８ 照射時間計算部
１２０ 描画データ処理部
１３０，５２０ メモリ
１４０ 偏向制御回路
１４２，１４４，２４２，２４４ 相関情報
１４５，２４５ 係数パラメータ
１４６，２４６，５１０ 磁気ディスク装置
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０５ ブランキング偏向器
２０６ ブランキングアパーチャ
２１４，５０４ ローディング効果補正係数取得部
２１５，５０６ 寸法変動量計算部
２１６ 照射量取得部
３００ 基板
３３０ 電子線
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
５０２ 描画時間予測演算部
５０８ リサイズ処理部

Claims (3)

1. 描画領域を描画するためのパターンデータを入力する入力工程と、
   前記パターンデータに基づいて、前記パターンデータを描画するための総描画時間を予測する予測工程と、
   描画開始時刻からの時間と予測された前記総描画時間と基準照射量との第１の相関関係を用いて、前記パターンデータを描画する場合における前記総描画時間内の描画開始からの任意時間後での基準照射量を取得する基準照射量取得工程と、
   描画開始時刻からの時間と予測された前記総描画時間とかぶり効果補正係数との第２の相関関係を用いて、前記パターンデータを描画する場合における前記総描画時間内の描画開始からの任意時間後での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工程と、
   前記任意時間後での基準照射量とかぶり効果補正係数とを用いて、前記総描画時間内の描画開始からの任意時間後での照射量を計算する照射量計算工程と、
   前記照射量に合わせて、荷電粒子ビームを用いて前記描画領域の任意位置を描画する描画工程と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
2. 前記第１の相関関係は、描画後からの放置時間と放置により変化するパターン線幅を補正する基準照射量との関係から得られる第１の係数パラメータと、パターン線幅と基準照射量との関係に基づいて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方法。
3. 前記第２の相関関係は、描画後からの放置時間と放置により変化するパターン線幅を補正するかぶり効果補正係数との関係から得られる第２の係数パラメータと、パターン線幅とかぶり効果補正係数との関係に基づいて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方法。

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