特許 6861508 マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6861508

(24)【登録日】2021年4月1日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20210412BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20210412BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20210412BHJP

   H01J 37/302 20060101ALI20210412BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541M

   H01L21/30 541W

   G03F7/20 504

   H01J37/305 B

   H01J37/302

【請求項の数】5

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2016-238500(P2016-238500)

(22)【出願日】2016年12月8日

(65)【公開番号】特開2018-98243(P2018-98243A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2019年11月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100088487

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 允之

(72)【発明者】

【氏名】松本 裕史

【審査官】 冨士 健太

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−１２４４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−０９４６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３０３９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１２６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３６７５８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｊ ３７／３０ −３７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷電粒子ビームによるマルチビームを用いて、ビーム毎に予め設定された複数の制御照射時間に対応する複数の分割ショットをそれぞれ組み合わせて同じ照射位置に続けて当該組み合わせの複数の分割ショットを行うことにより多重露光における各回の露光処理を示すパス毎の各ビームの照射位置にそれぞれ所望の照射時間の露光を行う場合に、分割ショット毎に当該分割ショットに沿って荷電粒子ビームによる露光を行った場合にブランキング制御の誤差に起因する、予め取得されたブランキング誤差時間を用いて、制御照射時間毎に、当該制御照射時間に対応する前記分割ショットの組み合わせに沿って荷電粒子ビームにより露光された場合の実効照射時間を演算する工程と、
前記制御照射時間と前記実効照射時間との関係を示す相関関係データを作成する工程と、
前記相関関係データを用いて、試料の照射位置毎に、所望の照射時間に、より近くなる前記実効照射時間に対応する前記分割ショットの組み合わせを選択する工程と、
前記マルチビームを用いて、前記試料の照射位置毎に選択された前記分割ショットの組み合わせに沿った露光を行う工程と、
を備えたことを特徴するマルチ荷電粒子ビーム露光方法。

【請求項2】

前記分割ショットの組み合わせは、多重露光における各回の露光処理を示すパス毎に選択され、
パス毎に選択される前記分割ショットの組み合わせによる実効照射時間の合計が前記多重露光における全パス分の所望の照射時間に、より近くなるように、各パスの前記分割ショットの組み合わせを選択することを特徴する請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム露光方法。

【請求項3】

各ビームのブランキング制御を行う場合の整定時間よりも十分長い異なる複数の第１の評価用制御照射時間を用いて、第１の評価用制御照射時間毎に、評価用基板に当該第１の評価用制御照射時間で荷電粒子ビームによる非分割露光を行った場合に形成される第１のパターン寸法を測定する工程と、
前記整定時間よりも十分長い第２の評価用制御照射時間による非分割露光と、前記複数の分割ショットのうちの対象分割ショットを複数回繰り返す分割露光との組み合わせを評価用基板に行った場合に形成される第２のパターン寸法を測定する工程と、
前記第１の評価用制御照射時間毎に測定された前記第１のパターン寸法の結果を用いて、前記第２のパターン寸法が得られる第３の評価用制御照射時間を近似する工程と、
前記第２の評価用制御照射時間と前記第３の評価用制御照射時間と前記対象分割ショットの制御照射時間と前記対象分割ショットの繰り返し回数とを用いて、前記対象分割ショットにおける前記ブランキング誤差時間を演算する工程と、
をさらに備えたことを特徴する請求項１又は２記載のマルチ荷電粒子ビーム露光方法。

【請求項4】

前記ブランキング誤差時間は、前記複数の分割ショットのうち、前記整定時間よりも短い制御照射時間の分割ショットについて演算されることを特徴する請求項３記載のマルチ荷電粒子ビーム露光方法。

【請求項5】

荷電粒子ビームによるマルチビームを用いて、ビーム毎に予め設定された複数の制御照射時間に対応する複数の分割ショットをそれぞれ組み合わせて同じ照射位置に続けて当該組み合わせの複数の分割ショットを行うことにより多重露光における各回の露光処理を示すパス毎の各ビームの照射位置にそれぞれ所望の照射時間の露光を行う場合に、分割ショット毎に当該分割ショットに沿って荷電粒子ビームによる露光を行った場合にブランキング制御の誤差に起因する、予め取得されたブランキング誤差時間を用いて、制御照射時間毎に、当該制御照射時間に対応する前記分割ショットの組み合わせに沿って荷電粒子ビームにより露光された場合の実効照射時間を演算する実効照射時間演算部と、
前記制御照射時間と前記実効照射時間との関係を示す相関関係データを作成する工程と、
前記相関関係データを用いて、試料の照射位置毎に、所望の照射時間に、より近くなる前記実効照射時間に対応する前記分割ショットの組み合わせを選択する選択部と、
前記マルチビームを用いて、前記試料の照射位置毎に選択された前記分割ショットの組み合わせに沿った露光を行う露光部と、
を備えたことを特徴するマルチ荷電粒子ビーム露光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置に係り、例えば、マルチビーム描画における照射時間の補正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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、ウェハ等へ電子線を使って描画することが行われている。

【0003】

例えば、マルチビームを使った描画装置がある。１本の電子ビームで描画する場合に比べて、マルチビームを用いることで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。かかるマルチビーム方式の描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の穴を持ったマスクに通してマルチビームを形成し、各々、ブランキング制御され、遮蔽されなかった各ビームが光学系で縮小され、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。

【0004】

マルチビーム描画では、高精度な描画を行うに際して、試料上の各々の位置に指定された照射量を与えるために、個々のビームの照射量を照射時間により個別に制御する。かかる各ビームの照射量を高精度に制御するためには、ビームのＯＮ／ＯＦＦを行うブランキング制御を高速で行う必要がある。そのため、マルチビーム方式の描画装置では、マルチビームの各ブランキング電極を配置したブランキングアパーチャアレイ基板に各ビーム用のブランキング制御回路を搭載する。そして、各ビームに対して独立にブランキング制御していた。例えば、全ビームの制御回路にビームＯＮのトリガ信号を送る。各ビームの制御回路はトリガ信号によりビームＯＮ電圧を電極に印加すると同時に、照射時間をカウンタによりカウントし、照射時間が終了するとビームＯＦＦ電圧を印加していた。かかる制御には、例えば、１０ビットの制御信号で制御していた。しかし、ブランキングアパーチャアレイ基板上での回路を設置するスペースや使用可能な電流量に制限があるため、制御信号の情報量に対して簡単な回路にせざるを得ず、高速高精度な動作が可能なブランキング回路を内蔵することが困難であった。さらに、ブランキングアパーチャアレイ基板に各ビーム用のブランキング制御回路を搭載することで、マルチビームのピッチを狭めることへの制限にもなっていた。

【0005】

そのため、１回のショットにおける最大照射時間を複数のサブ照射時間による複数の分割ショットに分割し、ビーム毎に分割ショットの組み合わせにより所望の照射時間のビーム照射を行う手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる手法により、カウンタ回路等をブランキングアパーチャアレイ基板に搭載する必要がなくなり回路構成が簡略化できるようになった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−１１２６３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ここで、マルチビームを含む電子ビームのブランキング制御には、上述したように対となる電極に印可する電圧を切り替える動作が必要となる。しかし、かかる電圧の切り替えに際し、ブランキング波形は理想的な矩形にはならず、電圧切り換えの立ち上がり及び立下りにおいて遅れが生じる。そのため、制御上の照射時間に対して、実際の照射時間には誤差が含まれてしまうといった問題があった。例えば、可変成形（ＶＳＢ）方式のシングルビームで描画する描画装置では、１本のビームを１組の電極によって１ショット分の所望の照射時間毎にブランキング制御を行うので、シングルビームのため高速なブランキング電極と駆動回路を実現することが容易である上、グレイビーム描画を用いないのでレジストが感光しないような短いショット時間を用いないためビームのＯＮとＯＦＦの整定波形が重ならないようなブランキング制御が実現できる。このような装置では露光時間制御の誤差が露光時間に依存せず一律に生じることがわかっている。そのため、かかる誤差をオフセット時間として照射時間を一律に補正することが可能であった。しかしながら、マルチビーム方式の描画装置において、上述した分割ショットを用いると１回の分割ショットにおける照射時間が極めて短い場合があり、誤差の出方がシングルビームの場合のように一律ではないことがわかってきた。そのため、シングルビームと同様の補正処理ができず、照射時間に誤差が含まれてしまうといった問題があった。

【0008】

そこで、本発明の一態様は、マルチビーム露光におけるブランキング誤差を補正可能な露光装置及び方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム露光方法は、
荷電粒子ビームによるマルチビームを用いて、ビーム毎に予め設定された複数の制御照射時間に対応する複数の分割ショットをそれぞれ組み合わせて同じ照射位置に続けて当該組み合わせの複数の分割ショットを行うことにより多重露光における各回の露光処理を示すパス毎の各ビームの照射位置にそれぞれ所望の照射時間の露光を行う場合に、分割ショット毎に当該分割ショットに沿って荷電粒子ビームによる露光を行った場合にブランキング制御の誤差に起因する、予め取得されたブランキング誤差時間を用いて、制御照射時間毎に、当該制御照射時間に対応する分割ショットの組み合わせに沿って荷電粒子ビームにより露光された場合の実効照射時間を演算する工程と、
制御照射時間と実効照射時間との関係を示す相関関係データを作成する工程と、
相関関係データを用いて、試料の照射位置毎に、所望の照射時間に、より近くなる実効照射時間に対応する分割ショットの組み合わせを選択する工程と、
マルチビームを用いて、試料の照射位置毎に選択された分割ショットの組み合わせに沿った露光を行う工程と、
を備えたことを特徴する。

【0010】

また、分割ショットの組み合わせは、多重露光における各回の露光処理を示すパス毎に選択され、
パス毎に選択される分割ショットの組み合わせによる実効照射時間の合計が多重露光における全パス分の所望の照射時間に、より近くなるように、各パスの分割ショットの組み合わせを選択すると好適である。

【0011】

また、各ビームのブランキング制御を行う場合の整定時間よりも十分長い異なる複数の第１の評価用制御照射時間を用いて、第１の評価用制御照射時間毎に、評価用基板に当該第１の評価用制御照射時間で荷電粒子ビームによる非分割露光を行った場合に形成される第１のパターン寸法を測定する工程と、
整定時間よりも十分長い第２の評価用制御照射時間による非分割露光と、複数の分割ショットのうちの対象分割ショットを複数回繰り返す分割露光との組み合わせを評価用基板に行った場合に形成される第２のパターン寸法を測定する工程と、
第１の評価用制御照射時間毎に測定された第１のパターン寸法の結果を用いて、第２のパターン寸法が得られる第３の評価用制御照射時間を近似する工程と、
第２の評価用制御照射時間と第３の評価用制御照射時間と対象分割ショットの制御照射時間と対象分割ショットの繰り返し回数とを用いて、対象分割ショットにおけるブランキング誤差時間を演算する工程と、
をさらに備えると好適である。

【0012】

また、ブランキング誤差時間は、複数の分割ショットのうち、整定時間よりも短い制御照射時間の分割ショットについて演算されると好適である。

【0013】

本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム露光装置は、
荷電粒子ビームによるマルチビームを用いて、ビーム毎に予め設定された複数の制御照射時間に対応する複数の分割ショットをそれぞれ組み合わせて同じ照射位置に続けて当該組み合わせの複数の分割ショットを行うことにより多重露光における各回の露光処理を示すパス毎の各ビームの照射位置にそれぞれ所望の照射時間の露光を行う場合に、分割ショット毎に当該分割ショットに沿って荷電粒子ビームによる露光を行った場合にブランキング制御の誤差に起因する、予め取得されたブランキング誤差時間を用いて、制御照射時間毎に、当該制御照射時間に対応する分割ショットの組み合わせに沿って荷電粒子ビームにより露光された場合の実効照射時間を演算する実効照射時間演算部と、
制御照射時間と実効照射時間との関係を示す相関関係データを作成する工程と、
相関関係データを用いて、試料の照射位置毎に、所望の照射時間に、より近くなる実効照射時間に対応する分割ショットの組み合わせを選択する選択部と、
マルチビームを用いて、試料の照射位置毎に選択された分割ショットの組み合わせに沿った露光を行う露光部と、
を備えたことを特徴する。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様によれば、マルチビーム露光におけるブランキング誤差を補正できる。よって、高精度な寸法のパターンを描画できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】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2】実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。

【図3】実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構の構成を示す断面図である。

【図4】実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。

【図5】実施の形態１の個別ブランキング機構の一例を示す図である。

【図6】実施の形態１における描画動作の一例を説明するための概念図である。

【図7】実施の形態１における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8】実施の形態１におけるマルチビームの描画方法の一例を説明するための図である。

【図9】実施の形態１におけるマルチビームの分割ショットの一例を示す図である。

【図10】実施の形態１における個別ブランキング制御回路と共通ブランキング制御回路の内部構成を示す概念図である。

【図11】実施の形態１における分割ショットについてのビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え動作を示すタイミングチャート図である。

【図12】実施の形態１における偏向器に印可する電位のブランキング波形の一例を示す図である。

【図13】実施の形態１の比較例における分割ショットの組み合わせの一例を示す図である。

【図14】実施の形態１における描画方法の要部工程の一部を示すフローチャート図である。

【図15】実施の形態１における描画方法の要部工程の残部を示すフローチャート図である。

【図16】実施の形態１における評価用制御照射時間に依存する線幅寸法ＣＤを近似するグラフの一例を示す図である。

【図17】実施の形態１における各分割ショットにおけるブランキング誤差時間δｔｋを示す表である。

【図18】実施の形態１における各分割ショットにおけるブランキング誤差時間δｔｋの変化を示すグラフである。

【図19】実施の形態１における制御照射時間と実効照射時間と分割ショットの組み合わせとの関係を示す図である。

【図20】実施の形態１における階調化露光時間と実効露光時間との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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、実施の形態では、露光装置の一例として、描画装置を用いた構成について説明する。但し、露光装置は、描画装置に限るものではなく、検査装置等の荷電粒子ビームの試料への照射を行う露光装置でも構わない。

【0017】

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、描画機構１５０と制御系回路１６０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と共に、マルチ荷電粒子ビーム露光装置の一例である。描画機構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、成形アパーチャアレイ基板２０３、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ基板２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８、偏向器２０９、及び共通ブランキング偏向器２１２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、描画時（露光時）には描画対象基板となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。また、試料１０１には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。ＸＹステージ１０５上には、さらに、ＸＹステージ１０５の位置測定用のミラー２１０が配置される。

【0018】

制御系回路１６０は、制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ロジック回路１３１、デジタル・アナログ変換（ＤＡＣ）アンプユニット１３２，１３４、ステージ制御機構１３８、ステージ位置測定器１３９及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４を有している。制御計算機１１０、メモリ１１２、偏向制御回路１３０、ロジック回路１３１、ステージ制御機構１３８、ステージ位置測定器１３９及び記憶装置１４０，１４２，１４４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１３０には、ＤＡＣアンプユニット１３２，１３４、ロジック回路１３１、及びブランキングアパーチャアレイ機構２０４が接続されている。ＤＡＣアンプユニット１３２の出力は、偏向器２０９に接続される。ＤＡＣアンプユニット１３４の出力は、偏向器２０８に接続される。ロジック回路１３１の出力は、共通ブランキング偏向器２１２に接続される。ステージ位置測定器１３９は、レーザ光をＸＹステージ１０５上のミラー２１０に照射し、ミラー２１０からの反射光を受光する。そして、かかる反射光の情報を利用してＸＹステージ１０５の位置を測定する。

【0019】

制御計算機１１０内には、パターン面積密度ρ演算部６０、照射量Ｄ演算部６２、照射時間ｔ演算部６４、選択部６５、データ加工部６６、転送制御部６８、描画制御部６９、設定部７０、Δ設定部７２、フィッティング処理部７４、分割ショット設定部７６、ｔ’演算部７８、δｔｋ演算部８０、判定部８２、Ｔｅｍ演算部８４、及びデーブル作成部８６が配置されている。パターン面積密度ρ演算部６０、照射量Ｄ演算部６２、照射時間ｔ演算部６４、選択部６５、データ加工部６６、転送制御部６８、描画制御部６９、設定部７０、Δ設定部７２、フィッティング処理部７４、分割ショット設定部７６、ｔ’演算部７８、δｔｋ演算部８０、判定部８２、Ｔｅｍ演算部８４、及びデーブル作成部８６といった各「〜部」は、処理回路を有する。かかる処理回路は、例えば、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置を含む。各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いても良いし、或いは異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。パターン面積密度ρ演算部６０、照射量Ｄ演算部６２、照射時間ｔ演算部６４、選択部６５、データ加工部６６、転送制御部６８、描画制御部６９、設定部７０、Δ設定部７２、フィッティング処理部７４、分割ショット設定部７６、ｔ’演算部７８、δｔｋ演算部８０、判定部８２、Ｔｅｍ演算部８４、及びデーブル作成部８６に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１２にその都度格納される。

【0020】

また、描画装置１００の外部から描画データが入力され、記憶装置１４０に格納される。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。

【0021】

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。

【0022】

図２は、実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。図２において、成形アパーチャアレイ基板２０３には、縦（ｙ方向）ｐ列×横（ｘ方向）ｑ列（ｐ，ｑ≧２）の穴（開口部）２２が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されている。図２では、例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）に５１２×５１２列の穴２２が形成される。各穴２２は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、同じ直径の円形であっても構わない。これらの複数の穴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２０が形成されることになる。ここでは、縦横（ｘ，ｙ方向）が共に２列以上の穴２２が配置された例を示したが、これに限るものではない。例えば、縦横（ｘ，ｙ方向）どちらか一方が複数列で他方は１列だけであっても構わない。また、穴２２の配列の仕方は、図２のように、縦横が格子状に配置される場合に限るものではない。例えば、縦方向（ｙ方向）ｋ段目の列と、ｋ＋１段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ａだけずれて配置されてもよい。同様に、縦方向（ｙ方向）ｋ＋１段目の列と、ｋ＋２段目の列の穴同士が、横方向（ｘ方向）に寸法ｂだけずれて配置されてもよい。

【0023】

図３は、実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構の構成を示す断面図である。
図４は、実施の形態１におけるブランキングアパーチャアレイ機構のメンブレン領域内の構成の一部を示す上面概念図である。なお、図３と図４において、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とパッド４３の位置関係は一致させて記載していない。ブランキングアパーチャアレイ機構２０４は、図３に示すように、支持台３３上にシリコン等からなる半導体基板３１が配置される。基板３１の中央部は、例えば裏面側から薄く削られ、薄い膜厚ｈのメンブレン領域３３０（第１の領域）に加工されている。メンブレン領域３３０を取り囲む周囲は、厚い膜厚Ｈの外周領域３３２（第２の領域）となる。メンブレン領域３３０の上面と外周領域３３２の上面とは、同じ高さ位置、或いは、実質的に高さ位置になるように形成される。基板３１は、外周領域３３２の裏面で支持台３３上に保持される。支持台３３の中央部は開口しており、メンブレン領域３３０の位置は、支持台３３の開口した領域に位置している。

【0024】

メンブレン領域３３０には、図２に示した成形アパーチャアレイ基板２０３の各穴２２に対応する位置にマルチビームのそれぞれのビームの通過用の通過孔２５（開口部）が開口される。言い換えれば、基板３１のメンブレン領域３３０には、電子線を用いたマルチビームのそれぞれ対応するビームが通過する複数の通過孔２５がアレイ状に形成される。そして、基板３１のメンブレン領域３３０上であって、複数の通過孔２５のうち対応する通過孔２５を挟んで対向する位置に２つの電極を有する複数の電極対がそれぞれ配置される。具体的には、メンブレン領域３３０上に、図３及び図４に示すように、各通過孔２５の近傍位置に該当する通過孔２５を挟んでブランキング偏向用の制御電極２４と対向電極２６の組（ブランカー：ブランキング偏向器）がそれぞれ配置される。また、基板３１内部であってメンブレン領域３３０上の各通過孔２５の近傍には、各通過孔２５用の制御電極２４に偏向電圧を印加する制御回路４１（ロジック回路）が配置される。各ビーム用の対向電極２６は、グランド接続される。

【0025】

また、図４に示すように、各制御回路４１は、制御信号用のｎビット（例えば１ビット）のパラレル配線が接続される。各制御回路４１は、制御信号用のｎビットのパラレル配線の他、クロック信号線、読み込み（ｒｅａｄ）信号、ショット（ｓｈｏｔ）信号および電源用の配線等が接続される。クロック信号線、読み込み（ｒｅａｄ）信号、ショット（ｓｈｏｔ）信号および電源用の配線等はパラレル配線の一部の配線を流用しても構わない。マルチビームを構成するそれぞれのビーム毎に、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とによる個別ブランキング機構４７が構成される。また、図３の例では、制御電極２４と対向電極２６と制御回路４１とが基板３１の膜厚が薄いメンブレン領域３３０に配置される。但し、これに限るものではない。また、メンブレン領域３３０にアレイ状に形成された複数の制御回路４１は、例えば、同じ行或いは同じ列によってグループ化され、グループ内の制御回路４１群は、図４に示すように、直列に接続される。そして、グループ毎に配置されたパッド４３からの信号がグループ内の制御回路４１に伝達される。具体的には、各制御回路４１内に、後述するシフトレジスタが配置され、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームのうち例えば同じ行のビームの制御回路４１内のシフトレジスタが直列に接続される。そして、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームの同じ行のビームの制御信号がシリーズで送信され、例えば、ｐ回のクロック信号によって各ビームの制御信号が対応する制御回路４１に格納される。

【0026】

図５は、実施の形態１の個別ブランキング機構の一例を示す図である。図５において、制御回路４１内には、アンプ４６（スイッチング回路の一例）が配置される。図５の例では、アンプ４６の一例として、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）インバータ回路が配置される。そして、ＣＭＯＳインバータ回路は正の電位（Ｖｄｄ：ブランキング電位：第１の電位）（例えば、５Ｖ）（第１の電位）とグランド電位（ＧＮＤ：第２の電位）に接続される。ＣＭＯＳインバータ回路の出力線（ＯＵＴ）は制御電極２４に接続される。一方、対向電極２６は、グランド電位が印加される。そして、ブランキング電位とグランド電位とが切り替え可能に印加される複数の制御電極２４が、基板３１上であって、複数の通過孔２５のそれぞれ対応する通過孔２５を挟んで複数の対向電極２６のそれぞれ対応する対向電極２６と対向する位置に配置される。

【0027】

ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）には、閾値電圧よりも低くなるＬ（ｌｏｗ）電位（例えばグランド電位）と、閾値電圧以上となるＨ（ｈｉｇｈ）電位（例えば、１．５Ｖ）とのいずれかが制御信号として印加される。実施の形態１では、ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）にＬ電位が印加される状態では、ＣＭＯＳインバータ回路の出力（ＯＵＴ）は正電位（Ｖｄｄ）となり、対向電極２６のグランド電位との電位差による電界により対応ビーム２０を偏向し、制限アパーチャ基板２０６で遮蔽することでビームＯＦＦになるように制御する。一方、ＣＭＯＳインバータ回路の入力（ＩＮ）にＨ電位が印加される状態（アクティブ状態）では、ＣＭＯＳインバータ回路の出力（ＯＵＴ）はグランド電位となり、対向電極２６のグランド電位との電位差が無くなり対応ビーム２０を偏向しないので制限アパーチャ基板２０６を通過することでビームＯＮになるように制御する。

【0028】

各通過孔を通過する電子ビーム２０は、それぞれ独立に対となる２つの制御電極２４と対向電極２６に印加される電圧によって偏向される。かかる偏向によってブランキング制御される。具体的には、制御電極２４と対向電極２６の組は、それぞれ対応するスイッチング回路となるＣＭＯＳインバータ回路によって切り替えられる電位によってマルチビームの対応ビームをそれぞれ個別にブランキング偏向する。このように、複数のブランカーが、成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２（開口部）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。

【0029】

図６は、実施の形態１における描画動作の一例を説明するための概念図である。図６に示すように、試料１０１の描画領域３０は、例えば、ｙ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。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、或いはさらに左側の位置に一回のマルチビーム２０のショットで照射可能な照射領域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を例えば−ｘ方向に移動させることにより、相対的にｘ方向へと描画を進めていく。ＸＹステージ１０５は例えば等速で連続移動させる。第１番目のストライプ領域３２の描画終了後、ステージ位置を−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、或いはさらに右側の位置に照射領域３４が相対的にｙ方向に位置するように調整し、今度は、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に移動させることにより、−ｘ方向に向かって同様に描画を行う。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といったように、交互に向きを変えながら描画することで描画時間を短縮できる。但し、かかる交互に向きを変えながら描画する場合に限らず、各ストライプ領域３２を描画する際、同じ方向に向かって描画を進めるようにしても構わない。１回のショットでは、成形アパーチャアレイ基板２０３の各穴２２を通過することによって形成されたマルチビームによって、最大で各穴２２と同数の複数のショットパターンが一度に形成される。

【0030】

図７は、実施の形態１における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７において、ストライプ領域３２は、例えば、マルチビームのビームサイズでメッシュ状の複数のメッシュ領域に分割される。かかる各メッシュ領域が、描画対象画素３６（単位照射領域、照射位置、或いは描画位置）となる。描画対象画素３６のサイズは、ビームサイズに限定されるものではなく、ビームサイズとは関係なく任意の大きさで構成されるものでも構わない。例えば、ビームサイズの１／ｎ（ｎは１以上の整数）のサイズで構成されても構わない。図７の例では、試料１０１の描画領域が、例えばｙ方向に、１回のマルチビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４（描画フィールド）のサイズと実質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。なお、ストライプ領域３２の幅は、これに限るものではない。照射領域３４のｎ倍（ｎは１以上の整数）のサイズであると好適である。図７の例では、例えば５１２×５１２列のマルチビームの図示を８×８列のマルチビームに省略して示している。そして、照射領域３４内に、１回のマルチビーム２０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間のピッチがマルチビームの各ビーム間のピッチとなる。図７の例では、隣り合う４つの画素２８で囲まれると共に、４つの画素２８のうちの１つの画素２８を含む正方形の領域で１つのグリッド２９を構成する。図７の例では、各グリッド２９は、４×４画素で構成される場合を示している。

【0031】

図８は、実施の形態１におけるマルチビームの描画方法の一例を説明するための図である。図８では、図７で示したストライプ領域３２を描画するマルチビームのうち、ｙ方向３段目の座標（１，３），（２，３），（３，３），・・・，（５１２，３）の各ビームで描画するグリッドの一部を示している。図８の例では、例えば、ＸＹステージ１０５が８ビームピッチ分の距離を移動する間に４つの画素を描画（露光）する場合を示している。かかる４つの画素を描画（露光）する間、照射領域３４がＸＹステージ１０５の移動によって試料１０１との相対位置がずれないように、偏向器２０８によってマルチビーム２０全体を一括偏向することによって、照射領域３４をＸＹステージ１０５の移動に追従させる。言い換えれば、トラッキング制御が行われる。図８の例では、８ビームピッチ分の距離を移動する間に４つの画素を描画（露光）することで１回のトラッキングサイクルを実施する場合を示している。

【0032】

具体的には、ステージ位置測定器１３９が、ミラー２１０にレーザを照射して、ミラー２１０から反射光を受光することでＸＹステージ１０５の位置を測長する。測長されたＸＹステージ１０５の位置は、制御計算機１１０に出力される。制御計算機１１０内では、描画制御部８０がかかるＸＹステージ１０５の位置情報を偏向制御回路１３０に出力する。偏向制御回路１３０内では、ＸＹステージ１０５の移動に合わせて、ＸＹステージ１０５の移動に追従するようにビーム偏向するための偏向量データ（トラッキング偏向データ）を演算する。デジタル信号であるトラッキング偏向データは、ＤＡＣアンプ１３４に出力され、ＤＡＣアンプ１３４は、デジタル信号をアナログ信号に変換の上、増幅して、トラッキング偏向電圧として偏向器２０８に印加する。

【0033】

そして、描画機構１５０は、当該ショットにおけるマルチビームの各ビームのそれぞれの照射時間のうちの最大描画時間Ｔｔｒ内のそれぞれの画素３６に対応する描画時間（照射時間、或いは露光時間）、各画素３６にマルチビーム２０のうちＯＮビームのそれぞれ対応するビームを照射する。但し、実施の形態１では、最大描画時間Ｔｔｒを複数の照射時間で分割した１組の分割ショット（サブショット：ショットの一例）群の中から画素３６に対応する描画時間に相当する分だけ選択された分割ショット群の各分割ショットを連続或いは不連続で行う。

【0034】

図９は、実施の形態１におけるマルチビームの分割ショットの一例を示す図である。図９では、各画素３６への１回分のショットの最大照射時間Ｔｔｒを同じ画素３６に照射される例えば照射時間が異なるｎ回の分割ショットに分割する。まず、最大照射時間Ｔｔｒを量子化単位Δ（階調値分解能）で割った階調値Ｎｔｒを定める。例えば、ｎ＝１０とした場合、１０回の分割ショットに分割する。階調値Ｎｔｒを桁数ｎの２進数の値で定義する場合、階調値Ｎｔｒ＝１０２３になるように量子化単位Δを予め設定すると好適である。これにより、最大照射時間Ｔｔｒ＝１０２３Δとなる。そして、図９に示すように、ｎ回の分割ショットは、桁数ｋ’＝０〜９までの２^ｋ’Δのいずれかの照射時間を持つ。言い換えれば、５１２Δ（＝２^９Δ），２５６Δ（＝２^８Δ），１２８Δ（＝２^７Δ），６４Δ（＝２^６Δ），３２Δ（＝２^５Δ），１６Δ（＝２^４Δ），８Δ（＝２^３Δ），４Δ（＝２^２Δ），２Δ（＝２^１Δ），Δ（＝２^０Δ）のいずれかの照射時間を持つ。すなわち、１回分のマルチビームのショットは、５１２Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、２５６Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、１２８Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、６４Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、３２Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、１６Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、８Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、４Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、２Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、Δの照射時間ｔｋ’をもつ分割ショットと、に分割される。

【0035】

よって、各画素３６に照射する任意の照射時間ｔ（＝ＮΔ）は、かかる５１２Δ（＝２^９Δ），２５６Δ（＝２^８Δ），１２８Δ（＝２^７Δ），６４Δ（＝２^６Δ），３２Δ（＝２^５Δ），１６Δ（＝２^４Δ），８Δ（＝２^３Δ），４Δ（＝２^２Δ），２Δ（＝２^１Δ），及びΔ（＝２^０Δ）で定義される１組の分割ショット群の照射時間の中から、照射時間がゼロでなければ少なくとも１つの組み合わせによって定義できる。

【0036】

図１０は、実施の形態１における個別ブランキング制御回路と共通ブランキング制御回路の内部構成を示す概念図である。図１０において、描画装置１００本体内のブランキングアパーチャアレイ機構２０４に配置された個別ブランキング制御用の各制御回路４１には、シフトレジスタ４０、レジスタ４２、レジスタ４４、及びアンプ４６が配置される。各ビーム用の個別ブランキング制御を、例えば１ビットの制御信号によって制御する。すなわち、シフトレジスタ４０、レジスタ４２、レジスタ４４、及びアンプ４６には、例えば１ビットの制御信号が入出力される。制御信号の情報量が少ないことにより、制御回路の設置面積を小さくできる。言い換えれば、設置スペースが狭いブランキングアパーチャアレイ機構２０４上に制御回路を配置する場合でも、より小さいビームピッチでより多くのビームを配置できる。これはブランキングプレートを透過する電流量を増加させ、すなわち描画スループットを向上することができる。

【0037】

また、共通ブランキング用のロジック回路１３１には、レジスタ５０、カウンタ５２、及びアンプ５４が配置される。こちらは、同時に複数の異なる制御を行うわけではなく、ＯＮ／ＯＦＦ制御を行う１回路で済むため、高速に応答させるための回路を配置する場合でも設置スペース、回路の使用電流の制限の問題が生じない。よってこのアンプ５４はブランキングアパーチャアレイ機構２０４上に実現できるアンプ４６よりも格段に高速で動作する。このアンプ５４は例えば、１０ビットの制御信号によって制御する。すなわち、レジスタ５０、及びカウンタ５２には、例えば１０ビットの制御信号が入出力される。

【0038】

実施の形態１では、上述した個別ブランキング制御用の各制御回路４１によるビームＯＮ／ＯＦＦ制御と、マルチビーム全体を一括してブランキング制御する共通ブランキング制御用のロジック回路１３１によるビームＯＮ／ＯＦＦ制御との両方を用いて、各ビームのブランキング制御を行う。

【0039】

図１１は、実施の形態１における分割ショットについてのビームＯＮ／ＯＦＦ切り替え動作を示すタイミングチャート図である。図１１では、例えば、マルチビーム２０を構成する複数のビームのうち、１つのビーム（ビーム１）について示している。ここでは、例えば、ビーム１のｋショット目とｋ＋１ショット目の分割ショットのステップについて示している。照射時間配列データは、例えば、ｋショット目が”１”、ｋ＋１ショット目が”０”の場合を示している。

【0040】

ｐ×ｑ本のマルチビームのうち例えば同じ行のビームの制御回路４１内のシフトレジスタ４０が直列に接続される。そして、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームの同じ行のビームの当該分割ショットの照射時間データ（ＯＮ／ＯＦＦ制御信号）がシリーズで送信され、例えば、ｐ回のクロック信号によって各ビームの照射時間データが対応するシフトレジスタ４０に格納される。

【0041】

そして、偏向制御回路１３０からのリード信号の入力によって、個別レジスタ４２は、格納されているｋショット目のデータ（１ビット）に従ってＯＮ／ＯＦＦ信号を読み込み記憶する。また、偏向制御回路１３０からｋショット目の照射時間データ（１０ビット）が送信され、共通ブランキング制御用のレジスタ５０がｋショット目の照射時間データ（１０ビット）を記憶する。

【0042】

次に、偏向制御回路１３０からｋショット目の個別ショット信号が全ビームの個別レジスタ４４に出力される。これにより、各ビーム用の個別レジスタ４４は、個別ショット信号がＯＮである時間だけ個別レジスタ４２に格納されたデータを維持し、維持されたＯＮ／ＯＦＦ信号に沿って、個別アンプ４６にビームＯＮ信号或いはビームＯＦＦ信号を出力する。個別ショット信号の代わりに、読み込み維持するロード信号と格納された情報をリセットするリセット信号を個別レジスタ４４に出力してもよい。個別アンプ４６は、入力されるビームＯＮ信号或いはビームＯＦＦ信号に沿って、ビームＯＮ電圧或いはビームＯＦＦ電圧を制御電極２４に印加する。一方、個別ショット信号に遅れて、偏向制御回路１３０からｋショット目の共通ショット信号が共通ブランキング制御用のカウンタ５２に出力され、カウンタ５２は、レジスタ５０に格納されているＯＮ／ＯＦＦ制御信号が示す時間だけカウントし、その間共通アンプ５４にビームＯＮ信号を出力する。共通アンプ５４は、カウンタ５２からのビームＯＮ信号を入力している時間だけ偏向器２１２にビームＯＮ電圧を印加する。

【0043】

共通ブランキング機構では、例えば、個別ブランキング機構４７のＯＮ／ＯＦＦ切り替えに対して、アンプ４６の電圧安定時間（セトリング時間）Ｓ１／Ｓ２を経過した後にＯＦＦからＯＮへの切り替えを行う。図１１の例では、個別アンプがＯＮになった後、ＯＦＦからＯＮに切り替え時の個別アンプ４６のセトリング時間Ｓ１を経過後に、共通アンプ５４がＯＮになる。これにより、個別アンプ４６の立ち上がり時の不安定な電圧でのビーム照射を排除できる。そして、共通アンプ５４は対象となるｋショット目の照射時間の経過時にＯＦＦとなる。その結果、実際のビームは、個別アンプ４６と共通アンプ５４が共にＯＮであった場合に、ビームＯＮとなり、試料１０１に照射される。よって、共通アンプ５４のＯＮ時間が実際のビームの照射時間になるように制御されると好適である。一方、個別アンプ４６がＯＦＦの時に共通アンプ５４がＯＮになる場合には、個別アンプ４６がＯＦＦになった後、ＯＮからＯＦＦに切り替え時の個別アンプ４６のセトリング時間Ｓ２を経過後に、共通アンプ５４をＯＮにすると好適である。これにより、個別アンプ４６の立ち下がり時の不安定な電圧でのビーム照射を排除できる。

【0044】

以上のようにして、１トラッキングサイクル内における同じグループ内の分割ショットを連続して行うことにより当該グループのシフトサイクルを実施する。

【0045】

ここで、上述した例では、共通アンプ５４で照射時間を制御することによって、個別アンプ４６の電位の立ち上がり及び立ち下がりの電圧安定時間（セトリング時間：整定時間）による誤差を含まないように制御している。しかし、かかる共通アンプ５４にも、電位の立ち上がり及び立ち下がりの電圧安定時間（セトリング時間：整定時間）は必要である。

【0046】

図１２は、実施の形態１における偏向器に印可する電位のブランキング波形の一例を示す図である。個別ブランキング機構４７では、電極２４，２６の組がブランキング偏向器となる。共通ブランキング機構では、共通ブランキング偏向器２１２がブランキング偏向器となる。切り換え信号（ｏｎ指示）により、電位が０Ｖ（グランド電位）から正電位（例えば５Ｖ）へと電位切り換えを行う場合に、理想的には、図１２（ａ）に示すように切り換えた瞬間に正電位（例えば５Ｖ）になる方が良い。しかしながら、実際には、図１２（ｂ）に示すように立ち上がりの波形が瞬時には立ち上がらず、徐々に立ち上がる。このように、立ち上がりの整定時間が必要となる。また、電位が正電位（例えば５Ｖ）から０Ｖ（グランド電位）へと電位切り換えを行う場合に、理想的には、図１２（ａ）に示すように切り換えた瞬間に０Ｖになる方が良い。しかしながら、実際には、図１２（ｂ）に示すように立ち下がりの波形が瞬時には立ち下がらず、徐々に立ち下がる。一方、ビームのＯＮ／ＯＦＦが切り替わる閾値は、０Ｖ（グランド電位）と正電位（例えば５Ｖ）との間に存在する。よって、図１２（ｂ）に示すように、電位が正電位（例えば５Ｖ）まで立ち上がる前にビームＯＮからビームＯＦＦに切り替わる。同様に、電位が０Ｖまで立ち下がる前にビームＯＦＦからビームＯＮに切り替わる。そのため、電位の立ち上がりの波形変化と立ち下がりの波形変化との関係によって、ビームＯＮになる時間（照射時間：露光時間）が長くなったり、短くなったりする。図１２（ｂ）の例では、電位の立ち上がり整定時間が立ち下がり整定時間より長く、制御上の照射時間よりも実際の照射時間が短くなる場合を示している。

【0047】

よって、上述した例に関わらず、照射時間の制御には、個別アンプ４６と共通アンプ５４とのうち、電位の立ち上がり及び立ち下がりによるブランキング誤差が小さい方で制御する方がより高精度に描画できる。それでも、かかるブランキング誤差が残ることになる。そこで、実施の形態１では、マルチビーム描画において、かかるブランキング誤差を補正する。また、ブランキング誤差に起因して実際の照射時間（露光時間）は、長くなる場合と短くなる場合とがあり得る。以下、実施の形態１では、これらのうち、ブランキング誤差に起因して照射時間（露光時間）が短くなる場合にかかる不足分を補正する構成について一例として説明する。また個別アンプより共通アンプの整定時間が短く、共通アンプを用いて露光時間の制御を行う場合の例を説明するが、逆の場合にも同様に個別アンプのオフセット時間を補正できる。

【0048】

図１３は、実施の形態１の比較例における分割ショットの組み合わせの一例を示す図である。例えば、所望の照射時間が６３Δである場合、図１３（ａ）に示すように、照射時間が３２Δの分割ショットと、１６Δの分割ショットと、８Δの分割ショットと、４Δの分割ショットと、２Δの分割ショットと、Δの分割ショットと、を組み合わせることで、６３Δの照射時間のビーム照射を行うことができる。しかし、上述したように、ブランキング誤差が含まれているので、実際の照射時間は、６３Δよりも短くなってしまう。分割ショットでは、階調化された値で照射時間が定義されるので、最小単位がΔである。そこで、比較例では、かかる６３Δの照射時間にブランキング誤差分としてΔを加えて６４Δを制御上の照射時間にすることによってブランキング誤差に起因した照射時間（露光時間）の不足を補正する。しかし、かかる場合、図１３（ｂ）に示すように、必要な分割ショットが６４Δの分割ショット１つだけになってしまう。図１３（ａ）では、６回のブランキング動作が必要であったのに対し、図１３（ｂ）では、１回のブランキング動作になってしまう。そのため、発生するブランキング誤差の量も異なるはずである。よって、分割ショットを使用するマルチビーム描画において、比較例の手法では、ブランキング誤差に起因する照射時間（露光時間）のずれを補正することは困難であることがわかる。そこで、実施の形態１では、分割ショットの組み合わせの選択の仕方を工夫することによって、分割ショットを使用するマルチビーム描画についてもブランキング誤差に起因する照射時間（露光時間）のずれを補正する。

【0049】

図１４は、実施の形態１における描画方法の要部工程の一部を示すフローチャート図である。
図１５は、実施の形態１における描画方法の要部工程の残部を示すフローチャート図である。図１４及び図１５において、実施の形態１における描画方法（露光方法）は、多重度（パス数）設定工程（Ｓ１０２）と、階調化単位Δ１設定工程（Ｓ１０４）と、非分割描画工程（Ｓ１０６）と、ＣＤ測定工程（Ｓ１０８）と、フィッティング処理工程（Ｓ１１０）と、階調化単位Δ２設定工程（Ｓ１１２）と、分割ショット設定工程（Ｓ１１４）と、組合せ描画工程（Ｓ１１６）と、ＣＤ測定工程（Ｓ１１８）と、評価用制御照射時間ｔ’演算工程（Ｓ１２０）と、ブランキング誤差δｔｋ演算工程（Ｓ１２２）と、判定工程（Ｓ１２４）と、分割ショット変更工程（Ｓ１２６）と、実効照射時間演算工程（Ｓ１２８）と、Ｔｍ−Ｔｅｍテーブル作成工程（Ｓ１３０）と、多重度（パス数）設定工程（Ｓ２０２）と、パターン密度マップ作成工程（Ｓ２０４）と、照射量演算工程（Ｓ２０８）と、照射時間演算工程（Ｓ２１０）と、パス毎の制御照射時間組選択工程（Ｓ２１２）と、描画工程（Ｓ２１４）と、いう一連の工程を実施する。

【0050】

かかる一連の工程のうち、多重度（パス数）設定工程（Ｓ１０２）と、階調化単位Δ１設定工程（Ｓ１０４）と、非分割描画工程（Ｓ１０６）と、ＣＤ測定工程（Ｓ１０８）と、フィッティング処理工程（Ｓ１１０）と、階調化単位Δ２設定工程（Ｓ１１２）と、分割ショット設定工程（Ｓ１１４）と、組合せ描画工程（Ｓ１１６）と、ＣＤ測定工程（Ｓ１１８）と、評価用制御照射時間ｔ’演算工程（Ｓ１２０）と、ブランキング誤差δｔｋ演算工程（Ｓ１２２）と、判定工程（Ｓ１２４）と、分割ショット変更工程（Ｓ１２６）と、実効照射時間演算工程（Ｓ１２８）と、Ｔｍ−Ｔｅｍテーブル作成工程（Ｓ１３０）とが、制御照射時間と実効照射時間との関係を示す相関関係データの作成方法の要部工程に相当する。かかる相関関係データの作成方法は描画処理の前処理として、描画処理の前に実施しておくと好適である。まずは、かかる相関関係データを作成する。

【0051】

多重度（パス数）設定工程（Ｓ１０２）として、設定部７０は、多重描画を行う場合の多重度（パス数）を設定する。例えば、多重度（パス数）を８に設定する。実際に描画処理を行う場合のパス数を設定すると好適である。

【0052】

階調化単位Δ１設定工程（Ｓ１０４）として、Δ設定部７２は、後述する非分割描画（露光）を行う場合に用いる量子化単位Δ１を設定する。パターン密度ρが５０％において、例えば、２Ａのビームを１５μｓ照射されると所望の寸法のパターンに解像する感度のレジストが塗布された評価用基板上で線幅寸法ＣＤを測定するための評価パターンを描画する場合を想定する。言い換えれば、照射時間が１５μｓに相当する照射量を閾値とする閾値モデルを想定する。かかる閾値モデルでは、最大２倍の照射量を照射する。かかる場合、照射時間は０〜３０μｓの範囲で設定可能にする必要がある。ｎビット（例えば１０ビット）で定義されるｎ回の分割ショット（例えば１０回の分割ショット）で最大１０２３階調の照射時間を設定する場合、階調化単位Δ１（量子化単位）は、１パス（多重描画しない）で描画する場合、Δ＝約３０ｎｓとなる。

【0053】

非分割描画工程（Ｓ１０６）として、描画機構１５０は、分割ショットを用いずに、１画素３６あたり１回の照射で所定の照射時間の描画処理を行う。ここでは、各ビームのブランキング制御を行う場合の整定時間よりも十分長い異なる複数の評価用制御照射時間ｔ１，ｔ２，・・・（第１の評価用制御照射時間）を用いて、上述した感度のレジストが塗布された評価用基板にマルチビームによる非分割露光を行う。整定時間として、露光時間を制御するアンプの整定時間、本実施の形態では共通ブランキング動作における立ち上がりの電圧安定時間と立ち下がりの電圧安定時間とのうち、長い方を用いる。

【0054】

後述するように、実際に描画した後で形成されるパターンのＣＤを測定する必要がある。そのため、非分割描画工程（Ｓ１０６）では、上述したモデルの照射量閾値から大きく離れない範囲で描画する。例えば、照射時間が１５μｓを中心にその前後の例えば１２μｓ〜１８μｓとなる複数の評価用制御照射時間ｔ１，ｔ２，・・・でそれぞれ評価パターンを描画する。例えば、階調化単位Δ１＝３０ｎｓとした場合、３８２Δ１〜６４０Δ１の範囲で設定すればよい。評価パターンとして、例えば、パターン密度ρが５０％のラインアンドスペースパターン等が好適である。１枚の評価用基板に、領域を異にして評価用制御照射時間毎のパターンを描画すればよい。但し、これに限るものではなく、評価用制御照射時間毎に評価用基板を別々にしても良い。

【0055】

また、評価パターンを描画するにあたり、同じ画素は、それぞれマルチビームのうちのいずれか１本のビームで描画する。マルチビームのビーム間で電流のばらつきがある場合、単一ビームで評価パターンを描画すればよい。描画に使用するビームの電流量は校正されているものとする。

【0056】

描画後は、図示しない現像処理を行い、評価用制御照射時間毎のレジストパターンを形成する。或いは、さらにレジストパターンをマスクとして下層の膜（例えば、Ｃｒ膜）をエッチング処理し、その後、アッシング処理を行い、下層の膜のパターンを形成してもよい。

【0057】

ＣＤ測定工程（Ｓ１０８）として、各ビームのブランキング制御を行う場合の整定時間よりも十分長い異なる複数の評価用制御照射時間ｔ（第１の評価用制御照射時間）を用いて、評価用制御照射時間毎に、評価用基板に当該評価用制御照射時間でマルチビームによる非分割露光を行った場合に形成されるパターン寸法ＣＤ（第１のパターン寸法）を測定する。具体的には、評価用制御照射時間毎に、寸法測定器を用いて、非分割描画工程（Ｓ１０６）およびその後の現像処理等によって得られたレジストパターン（或いは下層膜パターン）の線幅寸法ＣＤを測定する。測定された評価用制御照射時間毎の線幅寸法ＣＤの情報は、描画装置１００の外部から入力され、記憶装置１４４に格納される。

【0058】

フィッティング処理工程（Ｓ１１０）として、フィッティング処理部７４は、記憶装置１４４から評価用制御照射時間毎の線幅寸法ＣＤの情報を読み出し、フィッティング処理して評価用制御照射時間に依存する線幅寸法ＣＤの近似式を演算する。

【0059】

図１６は、実施の形態１における評価用制御照射時間に依存する線幅寸法ＣＤを近似するグラフの一例を示す図である。図１６において、縦軸にＣＤ値、横軸に制御照射時間を示す。図１６において、例えば、評価用制御照射時間ｔ１のとき、評価パターン寸法がＣＤ１となり、評価用制御照射時間ｔ２のとき、評価パターン寸法がＣＤ２となる。しかしながら、非分割描画では、１回のブランキング動作を行っているので、かかるブランキング動作におけるブランキング誤差δｔが含まれていることになる。よって、パターン寸法ＣＤ１を得た実際の照射時間（実効照射時間）は、評価用制御照射時間ｔ１とブランキング誤差δｔとの和となる。なお、後述するように、１回のブランキング動作における照射時間がブランキング制御を行う場合の整定時間よりも十分長い時間であればブランキング誤差δｔは一定値を取る。よって、パターン寸法ＣＤ２を得た実際の照射時間（実効照射時間）は、評価用制御照射時間ｔ２と上述した同じブランキング誤差δｔとの和となる。

【0060】

よって、パターン寸法ＣＤは、ブランキング制御を行う場合の整定時間よりも十分長い制御照射時間ｔとブランキング誤差δｔとを用いて、関数ｆを用いた以下の式（１）で定義できる。
（１） ＣＤ＝ｆ（ｔ＋δｔ）

【0061】

図１６において、制御照射時間ｔ１と制御照射時間ｔ２との間の制御照射時間ｔ’を以下の式（２）のように定義する。
（２） ｔ’＝ｔ３＋ｔｋ×ｍ

【0062】

制御照射時間ｔ３は、非分割描画処理が可能なブランキング機構の整定時間よりも十分長い時間に設定する。また、サブ制御照射時間ｔｋは、複数の分割ショットのうちの後述する設定された分割ショットの制御照射時間である。回数ｍは、設定された分割ショットの繰り返し回数である。設定された分割ショットと非分割描画処理の１ショットとを行う場合の合計の制御照射時間ｔ’が制御照射時間ｔ１と制御照射時間ｔ２との間（ｔ１＜ｔ’＜ｔ２）になるように、制御照射時間ｔ３と回数ｍとを調整する。

【0063】

ここで、かかる制御照射時間ｔ’を非分割描画処理の１ショットでビーム照射する場合、実際の照射時間（実効照射時間）は、ブランキング誤差δｔが含まれるので、（ｔ’＋δｔ）となる。また、制御照射時間ｔ３を非分割描画処理の１ショットでビーム照射する場合、実際の照射時間（実効照射時間）は、ブランキング誤差δｔが含まれるので、（ｔ３＋δｔ）となる。また、サブ制御照射時間ｔｋを１回の分割ショットでビーム照射する場合、実際の照射時間（実効照射時間）は、かかる分割ショット用のブランキング誤差δｔｋが含まれるので、（ｔｋ＋δｔｋ）となる。よって、式（２）は、実効照射時間で定義すると以下の式（３）に変形することができる。
（３）ｔ’＋δｔ＝（ｔ３＋δｔ）＋（ｔｋ＋δｔｋ）×ｍ

【0064】

よって、式（３）の右辺｛（ｔ３＋δｔ）＋（ｔｋ＋δｔｋ）×ｍ｝の実効照射時間で描画した結果得られるＣＤと、式（３）の左辺（ｔ’＋δｔ）の実効照射時間で描画した結果得られるＣＤとは一致するはずである。よって、式（３）の右辺｛（ｔ３＋δｔ）＋（ｔｋ＋δｔｋ）×ｍ｝の実効照射時間で評価パターンを描画し、得られた結果を用いて、図１６の近似式から制御照射時間ｔ’を推定する。

【0065】

そして、制御照射時間ｔ’が得られれば、かかる分割ショット用のブランキング誤差δｔｋは、式（３）を変形した以下の式（４）で求めることができる。
（４） δｔｋ＝（ｔ’−ｔ３）／ｍ−ｔｋ
つまりδｔを求めることなくδｔｋを求めることができる。

【0066】

階調化単位Δ２設定工程（Ｓ１１２）として、Δ設定部７２は、実際の描画処理を行う場合の階調化単位（量子化単位）Δ２を設定する。多重度（パス数）設定工程（Ｓ１０２）において、実際の描画処理では例えば８パスで行うと設定された場合、階調化単位Δ２は、階調化単位Δ１をパス数で割った値として演算できる。よって、例えばΔ１＝３０ｎｓの場合、Δ２＝約４ｎｓとなる。これは、分割ショットの最小の制御照射時間がΔ２（＝４ｎｓ）であることを意味する。かかる値は、ブランキング処理における整定時間よりも小さい値となる。よって、分割ショットにおいて、ブランキング処理における整定時間中のブランキング波形のずれの影響を大きく受けることになる。以下、複数の分割ショットにおける分割ショット毎に、生じるブランキング誤差δｔｋを求めていく。

【0067】

分割ショット設定工程（Ｓ１１４）として、分割ショット設定部７６は、複数の分割ショット（例えば、ｋ＝０〜９までの１０回の分割ショット）のうち、ブランキング誤差δｔｋを求める対象とする分割ショットｋを１つ設定する。

【0068】

組合せ描画工程（Ｓ１１６）として、描画機構１５０は、整定時間よりも十分長い制御照射時間ｔ３（第２の評価用制御照射時間）による非分割露光と、複数の分割ショットのうちの対象分割ショットを複数回繰り返す分割露光との組み合わせによる評価パターンの描画を行う。言い換えれば、描画機構１５０は、分割ショットを用いずに１画素３６あたり制御照射時間ｔ３の１回のショットと、サブ制御照射時間ｔｋのｍ回の連続ショットとの組み合わせ描画を行う。上述した感度のレジストが塗布された評価用基板にマルチビームによる組み合わせ露光を行う。

【0069】

例えば、サブ制御照射時間ｔｋ＝Δ２（＝４ｎｓ）の分割ショットを選択する場合、ｔ３＝４４０Δ１（＝１３２００ｎｓ）、ｍ＝２００回に設定すると、合計制御照射時間は、４４０Δ１＋Δ２×２００＝１３μｓにできる。例えば、サブ制御照射時間ｔｋ＝２Δ２（＝８ｎｓ）の分割ショットを選択する場合、ｔ３＝４４０Δ１（＝１３２００ｎｓ）、ｍ＝１００回に設定すると、合計制御照射時間は、４４０Δ１＋２Δ２×１００＝１４μｓにできる。例えば、サブ制御照射時間ｔｋ＝４Δ２（＝１６ｎｓ）の分割ショットを選択する場合、ｔ３＝４４０Δ１（＝１３２００ｎｓ）、ｍ＝１００回に設定すると、合計制御照射時間は、４４０Δ１＋４Δ２×１００＝１４．８μｓにできる。例えば、サブ制御照射時間ｔｋ＝８Δ２（＝３２ｎｓ）の分割ショットを選択する場合、ｔ３＝４４０Δ１（＝１３２００ｎｓ）、ｍ＝１００回に設定すると、合計制御照射時間は、４４０Δ１＋８Δ２×１００＝１６．４μｓにできる。繰り返し回数ｍが小さくなると平均化効果が小さくなるので、繰り返し回数ｍはあまり小さくしない方が望ましい。例えば、ｍ≧５が好適である。より好適にはｍ≧５０が良い。さらに望ましくはｍ≧１００が良い。また、ｍ≧１００により、合計制御照射時間が図１６のｔ２（＝例えば１８μｓ）を超える場合には、ｔ３を小さくすればよい。例えば、サブ制御照射時間ｔｋ＝１６Δ２（＝６４ｎｓ）の分割ショットを選択する場合、ｔ３＝３００Δ１（＝１３２００ｎｓ）、ｍ＝１００回に設定すると、合計制御照射時間は、３００Δ１＋１６Δ２×１００＝１５．４μｓにできる。以下、同様に、サブ制御照射時間ｔｋ＝５１２Δ２（＝２０４８ｎｓ）までｔ３、ｍを設定すればよい。

【0070】

ＣＤ測定工程（Ｓ１１８）として、整定時間よりも十分長い制御照射時間ｔ３（第２の評価用制御照射時間）による非分割露光と、複数の分割ショットのうちの対象分割ショットを複数回繰り返す分割露光との組み合わせを評価用基板に行った場合に形成されるパターン寸法ＣＤ（第２のパターン寸法）を測定する。具体的には、寸法測定器を用いて、組合せ描画工程（Ｓ１１６）およびその後の現像処理等によって得られたレジストパターン（或いは下層膜パターン）の線幅寸法ＣＤを測定する。測定された組み合わせ描画の線幅寸法ＣＤの情報は、描画装置１００の外部から入力され、記憶装置１４４に格納される。

【0071】

また、評価パターンを描画するにあたり、同じ画素は、それぞれマルチビームのうちのいずれか１本のビームで描画する。マルチビームのビーム間で電流のばらつきがある場合、単一ビームで評価パターンを描画すればよい。

【0072】

描画後は、図示しない現像処理を行い、評価用制御照射時間毎のレジストパターンを形成する。或いは、さらにレジストパターンをマスクとして下層の膜（例えば、Ｃｒ膜）をエッチング処理し、その後、アッシング処理を行い、下層の膜のパターンを形成してもよい。

【0073】

評価用制御照射時間ｔ’演算工程（Ｓ１２０）として、ｔ’演算部７８は、評価用制御照射時間ｔ１，ｔ２（第１の評価用制御照射時間）毎に測定されたパターン寸法ＣＤ（第１のパターン寸法ＣＤ）の結果を用いて、組合せ描画で得られたパターン寸法ＣＤ（第２のパターン寸法）が得られる評価用制御照射時間ｔ’（第３の評価用制御照射時間）を近似する。言い換えれば、フィッティング処理工程（Ｓ１１０）で得られた近似式を用いて、ＣＤ測定工程（Ｓ１１８）において測定された対象分割ショットを組み合わせた組み合わせ描画による線幅寸法ＣＤが対応する評価用制御照射時間ｔ’を演算する。

【0074】

ブランキング誤差δｔｋ演算工程（Ｓ１２２）として、δｔｋ演算部８０は、制御照射時間ｔ３（第２の評価用制御照射時間）と評価用制御照射時間ｔ’（第３の評価用制御照射時間）と対象分割ショットのサブ制御照射時間ｔｋと対象分割ショットの繰り返し回数ｍとを用いて、対象分割ショットにおけるブランキング誤差時間δｔｋを演算する。具体的には、δｔｋ演算部８０は、式（４）に各パラメータの値を入れて、対象分割ショットにおけるブランキング誤差時間δｔｋを演算する。

【0075】

判定工程（Ｓ１２４）として、判定部８２は、すべての分割ショットについてブランキング誤差時間δｔｋを演算したかどうかを判定する。まだすべての分割ショットについてブランキング誤差時間δｔｋを演算していない場合には、分割ショット変更工程（Ｓ１２６）に進む。すべての分割ショットについてブランキング誤差時間δｔｋを演算した場合には実効照射時間演算工程（Ｓ１２８）に進む。

【0076】

分割ショット変更工程（Ｓ１２６）として、分割ショット設定部７６は、現在設定されている分割ショットとは異なる、まだブランキング誤差時間δｔｋを演算していない分割ショットに設定し直す。設定し直した後は、組合せ描画工程（Ｓ１１６）に戻り、すべての分割ショットについてブランキング誤差時間δｔｋを演算するまで、分割ショット変更工程（Ｓ１２６）から判定工程（Ｓ１２４）までの各工程を繰り返し実施する。

【0077】

図１７は、実施の形態１における各分割ショットにおけるブランキング誤差時間δｔｋを示す表である。図１７において、ビット（ｂｉｔ）０〜９は、サブ照射時間が２^０・Δ２（＝Δ２）の分割ショットから２^９・Δ２（＝５１２Δ２）の分割ショットを示す。図１７において、ブランキング誤差時間δｔｋが負の値を示しているが、負の値を示す場合には、実際の照射時間（実効照射時間）が設定される制御照射時間よりも短くなることを示す。

【0078】

図１８は、実施の形態１における各分割ショットにおけるブランキング誤差時間δｔｋの変化を示すグラフである。図１８に示すように、ブランキング誤差時間δｔｋは、制御照射時間が長くなるに伴い、一定値δｔｋ_０に収束する。図１８の例では、サブ制御照射時間ｔｋが４Δ（＝４・Δ２）と８Δ（＝８・Δ２）との間で収束していることがわかる。かかる時間は、描画装置１００のブランキング処理における整定時間（例えば図１２（ｂ）のＴ”）よりも短い場合にブランキング誤差時間δｔｋが変動し、整定時間よりも長くなると一定値δｔｋ_０に収束する。整定時間は、上述したように立ち上がりの電位安定時間と立ち下がりの電位安定時間とのうち長い方が適用される。

【0079】

よって、上述した例では、複数の分割ショットのすべてについて、ブランキング誤差時間δｔｋを求めている例を示したが、ブランキング誤差時間δｔｋは、複数の分割ショットのうち、整定時間よりも短いサブ制御照射時間ｔｋの分割ショットについて演算されるだけでも好適である。これにより、前処理に費やす時間を短縮できる。

【0080】

実効照射時間演算工程（Ｓ１２８）として、Ｔｅｍ演算部８４は、電子ビームによるマルチビーム２０を用いて、ビーム毎に予め設定された複数のサブ制御照射時間ｔｋに対応する複数の分割ショットｂｋをそれぞれ組み合わせて同じ照射位置に続けて当該組み合わせの複数の分割ショットｂｋを行うことにより各ビームの照射位置にそれぞれ所望の照射時間Ｔｍの露光を行う場合に、分割ショット毎に当該分割ショットｂｋに沿って電子ビーム（マルチビームの１つ）による露光を行った場合にブランキング制御の誤差に起因する、マルチビームのビーム位置に依存しない予め取得されたブランキング誤差時間δｔｋを用いて、サブ制御照射時間ｔｋ毎に、当該サブ制御照射時間ｔｋに対応する分割ショットｂｋの組み合わせに沿って電子ビーム（マルチビームの１つ）により露光された場合の実効照射時間Ｔｅｍを演算する。

【0081】

図１９は、実施の形態１における制御照射時間と実効照射時間と分割ショットの組み合わせとの関係を示す図である。例えば、制御照射時間ＴｍがΔ（＝Δ２）の場合、サブ制御照射時間ｔｋがΔ（＝Δ２）の分割ショット（ｂ０）のみがＯＮとなり、他の分割ショットはＯＦＦ（実施しない）となる。よって、分割ショット（ｂ０）のブランキング誤差時間δｔｋ＝−０．７Δ（＝−０．７Δ２）が発生する。よって、実効照射時間Ｔｅｍは、制御照射時間Δにブランキング誤差時間δｔｋを加算した０．３Δ（＝Δ−０．７Δ）となる。例えば、制御照射時間が２Δ（＝２Δ２）の場合、サブ制御照射時間ｔｋが２Δ（＝２Δ２）の分割ショット（ｂ１）のみがＯＮとなり、他の分割ショットはＯＦＦ（実施しない）となる。よって、分割ショット（ｂ１）のブランキング誤差時間δｔｋ＝−０．４Δ（＝−０．４Δ２）が発生する。よって、実効照射時間Ｔｅは、制御照射時間Δにブランキング誤差時間δｔｋを加算した１．６Δ（＝２Δ−０．４Δ）となる。以下、同様に、制御照射時間が１０２３Δまでの実効照射時間Ｔｅが演算される。例えば、制御照射時間Ｔｍが１０２３Δ（＝１０２３Δ２）の場合、サブ制御照射時間ｔｋがΔ（＝Δ２）のすべての分割ショット（ｂ０〜ｂ９）がＯＮとなる。よって、各分割ショット（ｂ０〜ｂ９）のブランキング誤差時間δｔｋの合計は、−０．７Δ−０．４Δ−０．３Δ−０．２Δ−０．２Δ−０．２Δ−０．２Δ−０．２Δ−０．２Δ−０．２Δ（＝−２．８Δ２）が発生する。よって、実効照射時間Ｔｅｍは、制御照射時間１０２３Δにブランキング誤差時間δｔｋを加算した１０２０．２Δ（＝１０２３Δ−２．８Δ）となる。なお、各制御照射時間において選択される分割ショットは、できるだけサブ照射時間の長い分割ショットｂｋから順に選択される。

【0082】

Ｔｍ−Ｔｅｍテーブル作成工程（Ｓ１３０）として、デーブル作成部８６は、制御照射時間Ｔｍと実効照射時間Ｔｅｍとの関係を示す相関関係データを作成する。具体的には、デーブル作成部８６は、図１９に示した制御照射時間と実効照射時間と分割ショットの組み合わせとの関係を示すＴｍ−Ｔｅｍテーブルを作成する。なお、Ｔｍ−Ｔｅｍテーブルにおいて、図１９の分割ショットの組み合わせ部分については省略しても良い。作成されたＴｍ−Ｔｅｍテーブルは、記憶装置１４４に格納される。かかるＴｍ−Ｔｅｍテーブルを使って、実際の描画処理が実施される。

【0083】

図２０は、実施の形態１における階調化露光時間と実効露光時間との関係を示すグラフである。図２０において、縦軸に実効露光時間（実効照射時間／Δ）を示し、横軸に階調化露光時間（制御露光時間／Δ）を示す。図２０に示すように、ブランキング誤差時間δｔｋが負の値を取る場合、図２０に示すように、実効露光時間（実効照射時間／Δ）が階調化露光時間（制御露光時間／Δ）に対して不足していることがわかる。そこで、実施の形態１では、かかるブランキング誤差時間δｔｋに起因する露光時間の誤差を補正する。

【0084】

多重度（パス数）設定工程（Ｓ２０２）として、設定部７０は、描画処理を行う場合の多重度（パス数）を設定する。例えば、パス数＝８を設定する。

【0085】

パターン密度マップ作成工程（Ｓ２０４）として、パターン面積密度ρ演算部６０は、記憶装置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を演算する。

【0086】

照射量演算工程（Ｓ２０８）として、照射量Ｄ演算部６２は、画素（描画対象画素）３６毎に、当該画素３６に照射するための照射量Ｄを演算する。照射量Ｄは、例えば、予め設定された基準照射量Ｄｂａｓｅに近接効果補正照射係数Ｄｐとパターン面積密度ρとを乗じた値として演算すればよい。このように、照射量Ｄは、画素３６毎に算出されたパターンの面積密度に比例して求めると好適である。近接効果補正照射係数Ｄｐについては、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。そして、記憶装置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。

【0087】

次に、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照射係数Ｄｐを演算する。ここで、近接効果補正照射係数Ｄｐを演算するメッシュ領域のサイズは、パターン面積密度ρ’を演算するメッシュ領域のサイズと同じである必要は無い。また、近接効果補正照射係数Ｄｐの補正モデル及びその計算手法は従来のシングルビーム描画方式で使用されている手法と同様で構わない。

【0088】

照射時間演算工程（Ｓ２１０）として、照射時間ｔ演算部６４は、画素３６毎に、当該画素３６に演算された照射量Ｄを入射させるための電子ビームの照射時間ｔを演算する。照射時間ｔは、照射量Ｄを電流密度Ｊで割ることで演算できる。そして、画素３６毎に得られた照射時間ｔを定義する照射時間ｔマップを作成する。作成されたｔマップは記憶装置１４２に格納される。

【0089】

パス毎の制御照射時間組選択工程（Ｓ２１２）として、選択部６５は、Ｔｍ−Ｔｅｍテーブル（相関関係データ）を用いて、試料１０１の照射位置毎に、所望の照射時間に、より近くなる実効照射時間Ｔｅｍに対応する分割ショットの組み合わせを選択する。例えば、パス数＝１の場合（多重描画をしない場合）、図１９に示すように、例えば、所望の照射時間が１５Δである場合、Ｔｍ−Ｔｅｍテーブルによれば、制御照射時間Ｔｍが１５Δの場合の実効照射時間である１３．４Δよりも制御照射時間Ｔｍが１６Δの場合の実効照射時間である１５．８Δの方が所望の照射時間が１５Δに近くなる。よって、かかる場合、選択部６５は、所望の照射時間に、より近くなる実効照射時間（１５．８Δ）に対応する分割ショットの組み合わせ（ｂ１、ｂ４）を選択する。

【0090】

また、多重描画を行う場合には、分割ショットの組み合わせは、多重露光における各回の露光処理を示すパス毎に選択される。その場合、パス毎に選択される分割ショットの組み合わせによる実効照射時間Ｔｅｍの合計が多重露光における全パス分の所望の照射時間に、より近くなるように、各パスの分割ショットの組み合わせを選択する。例えば、所望の照射時間が６４Δである場合、８パスであれば、通常、制御照射時間Ｔｅを８Δ（１パス目）、８Δ（２パス目）、８Δ（３パス目）、８Δ（４パス目）、８Δ（５パス目）、８Δ（６パス目）、８Δ（７パス目）、及び８Δ（８パス目）を選択する。しかしながら、かかる場合、実効照射時間Ｔｅｍの合計が６２．４Δになる。一方、制御照射時間Ｔｅを９Δ（１パス目）、９Δ（２パス目）、９Δ（３パス目）、８Δ（４パス目）、９Δ（５パス目）、９Δ（６パス目）、９Δ（７パス目）、及び８Δ（８パス目）と、制御照射時間Ｔｅとして９Δを６回、８Δを２回選択すると、実効照射時間Ｔｅｍの合計が６４．２Δ（＝８．１Δ×６＋７．８Δ×２）にできる。よって、選択部６５は、例えば、所望の照射時間が６４Δである場合、８パスであれば、制御照射時間Ｔｅとして９Δを６回、そして８Δを２回選択する。これにより、実効照射時間を所望の照射時間に、より近づけることができる。

【0091】

描画工程（Ｓ２１４）として、描画機構１５０（露光部）は、マルチビーム２０を用いて、試料１０１の照射位置毎に選択された分割ショットの組み合わせに沿った露光（描画）を行う。そのために、まず、データ加工部６６は、パス毎に、かつ画素３６毎に、選択された制御照射時間Ｔｅに対応する１組の分割ショット群が識別できるように、例えば、２進数でＯＮ／ＯＦＦ信号（照射時間データ）を生成する。図９の例において、例えば、照射時間が１０２３Δの画素３６については、当該画素の照射時間データは、すべての分割ショットを選択することになるので、“１１１１１１１１１１”となる。その際の分割ショットの並び順は、適宜設定すればよいが、例えば、照射時間が長い分割ショットから順に並ぶように定義すると好適である。例えば、９６０Δの照射時間が必要な画素３６であれば、９６０＝２^９+２^８+２^７+２^６なので、２^９Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^８Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^７Δの照射時間をもつ分割ショットと、２^６Δの照射時間をもつ分割ショットと、の組み合わせを選択することになる。よって、かかる画素３６の照射時間データは、“１１１１００００００”となる。

【0092】

次に、転送制御部６８は、ショット順に照射時間データを偏向制御回路１３０に転送する。偏向制御回路１３０は、分割ショット毎に、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４（ブランキング装置）に、マルチビーム２０の各ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力する。具体的には、偏向制御回路１３０は、ショット毎に、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の各ビーム用の制御回路４１にＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力する。

【0093】

ｐ×ｑ本のマルチビームのうち例えば同じ行のビームの制御回路４１内のシフトレジスタ４０が直列に接続される。そして、例えば、ｐ×ｑ本のマルチビームの同じ行のビームの当該分割ショットの照射時間データ（ＯＮ／ＯＦＦ制御信号）がシリーズで送信され、例えば、ｐ回のクロック信号によって各ビームの照射時間データが対応するシフトレジスタ４０に格納される。

【0094】

そして、偏向制御回路１３０からのリード信号の入力によって、個別レジスタ４２は、格納されているｋショット目のデータ（１ビット）に従ってＯＮ／ＯＦＦ信号を読み込み記憶する。また、偏向制御回路１３０からｋショット目の照射時間データ（１０ビット）が送信され、共通ブランキング制御用のレジスタ５０がｋショット目の照射時間データ（１０ビット）を記憶する。

【0095】

次に、偏向制御回路１３０からｋショット目の個別ショット信号が全ビームの個別レジスタ４４に出力される。これにより、各ビーム用の個別レジスタ４４は、個別ショット信号がＯＮである時間だけ個別レジスタ４２に格納されたデータを維持し、維持されたＯＮ／ＯＦＦ信号に沿って、個別アンプ４６にビームＯＮ信号或いはビームＯＦＦ信号を出力する。個別ショット信号の代わりに、読み込み維持するロード信号と格納された情報をリセットするリセット信号を個別レジスタ４４に出力してもよい。個別アンプ４６は、入力されるビームＯＮ信号或いはビームＯＦＦ信号に沿って、ビームＯＮ電圧或いはビームＯＦＦ電圧を制御電極２４に印加する。一方、共通ブランキング機構で照射時間を制御する場合、個別ショット信号に遅れて、偏向制御回路１３０からｋショット目の共通ショット信号が共通ブランキング制御用のカウンタ５２に出力され、カウンタ５２は、レジスタ５０に格納されているＯＮ／ＯＦＦ制御信号が示す時間だけカウントし、その間共通アンプ５４にビームＯＮ信号を出力する。共通アンプ５４は、カウンタ５２からのビームＯＮ信号を入力している時間だけ偏向器２１２にビームＯＮ電圧を印加する。

【0096】

以上のようにして、選択された分割ショットを連続して行うことにより対象画像３６の露光が実施される。マルチパス描画（多重露光）の場合は、一般にストライプ領域３２をずらしながら各パス毎に、各画素の分割ショットを行い描画領域３０の露光を行う。この場合は各画素はパス毎に異なるビームで露光される。

【0097】

なお、Ｘ線照射や電子線照射によりブランキング波形とブランキング誤差δｔｋが変化する。そのため、定期的にＴｍ−Ｔｅｍテーブルの値を更新すると好適である。更新によりブランキング誤差δｔｋ（ブランキングオフセット）の変化を補正できる。

【0098】

また、上述したように、ｐ×ｑ本のマルチビームのうち例えば同じ行のビームの制御回路４１内のシフトレジスタ４０が直列に接続される。よって、ブランキングアパーチャアレイ機構２０４の例えば左右（ｘ方向、及び−ｘ方向）から制御信号や電源が各制御回路４１に供給される。そのため、ブランキング誤差δｔｋ（ブランキングオフセット）が直列につながった方向に向かって配置されるアンプ４６毎に異なる可能性がある。そのため、Ｔｍ−Ｔｅｍテーブルは、マルチビームの個別ブランキング機構４７毎に作成してもよい。或いは、制御信号や電源が流れる方向と直交する方向の個別ブランキング機構４７群を同じグループとして、グループ毎にＴｍ−Ｔｅｍテーブルを作成してもよい。

【0099】

以上のように実施の形態１によれば、マルチビーム露光におけるブランキング誤差δｔｋを補正できる。よって、高精度な寸法のパターンを描画できる。

【0100】

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。上述した例では、露光時間が互いに異なる複数の分割ショットを１組の分割ショット群とした場合を説明したが、これに限るものではなく、１組の分割ショット群の中に同じ露光時間の分割ショットが混在していても良い。

【0101】

また、上述した例では、ブランキング誤差δｔｋが負の値として測定されたため、制御照射時間では所望する照射時間に不足するため不足分をできるだけ補うように補正することになるが、ブランキング誤差δｔｋが正の値になる場合もあり得る。かかる場合には、制御照射時間では過露光になるので、過剰分をできるだけ減らすように補正すればよい。

【0102】

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。

【0103】

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マルチ荷電粒子ビーム露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置は、本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0104】

２０ マルチビーム
２２ 穴
２４，２６ 電極
２５ 通過孔
２８，３６ 画素
２９ グリッド
３０ 描画領域
３２ ストライプ領域
３４ 照射領域
４０ シフトレジスタ
４１ 制御回路
４２，４４ 個別レジスタ
４６ 個別アンプ
４７ 個別ブランキング機構
５０ レジスタ
５２ カウンタ
５４ 共通アンプ
６０ ρ演算部
６２ Ｄ演算部
６４ ｔ演算部
６５ 選択部
６６ データ加工部
６８ 転送制御部
６９ 描画制御部
７０ 設定部
７２ Δ設定部
７４ フィッティング処理部
７６ 分割ショット設定部
７８ ｔ’演算部
８０ δｔｋ演算部
８２ 判定部
８４ Ｔｅｍ演算部
８６ デーブル作成部
１００ 描画装置
１０１ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１２ メモリ
１３０ 偏向制御回路
１３１ ロジック回路
１３２，１３４ ＤＡＣアンプユニット
１３８ ステージ制御機構
１３９ ステージ位置測定器
１４０，１４２，１４４ 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 成形アパーチャアレイ基板
２０４ ブランキングアパーチャアレイ機構
２０５ 縮小レンズ
２０６ 制限アパーチャ基板
２０７ 対物レンズ
２０８，２０９ 偏向器
２１０ ミラー
２１２ 偏向器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】