特開 2024-132469 描画装置および描画方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132469

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】描画装置および描画方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240920BHJP

   H01J 37/30 20060101ALI20240920BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 541M

H01L21/30 541W

H01J37/30 A

H01J37/305 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043239

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(72)【発明者】

【氏名】香川 譲徳

【テーマコード（参考）】

5C101

5F056

【Ｆターム（参考）】

5C101AA27

5C101BB03

5C101EE03

5C101EE43

5C101EE48

5C101FF02

5C101FF52

5C101FF56

5C101HH05

5C101HH21

5C101JJ02

5F056AA07

5F056CA04

5F056CD13

5F056CD15

5F056EA03

5F056EA04

(57)【要約】

【課題】基板の描画時間を短縮することができる描画装置および描画方法を提供する。
【解決手段】本実施形態による描画装置は、基板の描画領域を描画する荷電粒子のビームを生成するビーム生成部を備える。描画部は、描画領域をパターンの密度に基づいて分割した複数の分割領域のそれぞれに、ビームを照射する。コントローラは、それぞれ複数の分割領域の少なくとも１つをビームで照射する第１～第ｎ照射（ｎは２以上の整数）を実行し、第１～第ｎ照射におけるビームのトータル照射量が描画領域におけるビームの必要照射量以上なるように描画部を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の描画領域を描画する荷電粒子のビームを生成するビーム生成部と、
前記描画領域をパターンの密度に基づいて分割した複数の分割領域のそれぞれに、前記ビームを照射する描画部と、
それぞれ前記複数の分割領域の少なくとも１つを前記ビームで照射する第１～第ｎ照射（ｎは２以上の整数）を実行し、前記第１～第ｎ照射における前記ビームのトータル照射量が前記描画領域における前記ビームの必要照射量以上なるように前記描画部を制御するコントローラとを備える、描画装置。

【請求項2】

前記第１～第ｎ照射における前記ビームの照射量は等しく、
前記コントローラは、前記第１～第ｎ照射において、前記ビームを照射する領域に依って、各分割領域における前記トータル照射量を決定する、請求項１に記載の描画装置。

【請求項3】

前記複数の分割領域のそれぞれにおける前記ビームのトータル照射量は、前記第１～第ｎ照射による前記ビームの照射量の和である、請求項１に記載の描画装置。

【請求項4】

前記コントローラは、前記複数の分割領域における前記パターンの密度に応じて、前記複数の分割領域のそれぞれに対して前記第１～第ｎ照射を行うか決定する、請求項１に記載の描画装置。

【請求項5】

前記コントローラは、前記描画領域の描画データに基づいて前記描画領域におけるパターンの密度を算出し、前記パターンの密度に基づいて前記描画領域を前記複数の分割領域に分割し、前記複数の分割領域のそれぞれに対して前記第１～第ｎ照射を行うか決定する、請求項１に記載の描画装置。

【請求項6】

前記コントローラは、前記第１～第ｎ照射における前記ビームの照射量を変更可能であり、
前記コントローラは、前記複数の分割領域における前記必要照射量と前記第１～第ｎ照射における前記ビームの照射量とに基づいて前記複数の分割領域のそれぞれに対して前記第１～第ｎ照射を行うか決定する、請求項１に記載の描画装置。

【請求項7】

前記コントローラは、前記描画領域において前記ビームを重複して照射する回数を示す多重度と前記複数の分割領域における前記必要照射量とに基づいて、前記第１～第ｎ照射における前記ビームの照射量を決定する、請求項６に記載の描画装置。

【請求項8】

前記多重度の情報は、前記複数の分割領域に前記ビームを重複して照射する最低回数を示す最低多重度と、前記複数の分割領域に前記ビームを重複して照射する最大回数を示す最大多重度とを含み、
前記コントローラは、前記最低多重度に基づいて前記描画領域の全体を前記ビームで照射し、前記最大多重度に基づいて前記複数の分割領域の一部分を前記ビームで照射する、請求項７に記載の描画装置。

【請求項9】

前記第１～第ｎ照射のｎは偶数である、請求項１に記載の描画装置。

【請求項10】

前記描画部は、前記描画領域を前記ビームの幅に分割した複数のストライプ領域に前記ビームを往復動作させて照射し、
前記複数のストライプ領域のそれぞれにおいて前記ビームを照射するステージ移動方向は、前記第１～第ｎ照射のうち半分の照射と他の半分の照射とで互いに逆方向である、請求項１に記載の描画装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本実施形態は、描画装置および描画方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工程で用いられるリソグラフィ用のマスクやナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートは、電子ビーム描画装置によって描画されたレジスト等をマスクとして用いて加工を行うことで形成される。描画装置は、描画パターンデータと描画条件とから各パターンにおける照射量を算出し、各パターンの照射量でパターンをマスクブランクスに描画する。その際に、ステージ速度は、照射量が大きなパターンに合わせた速度となる。そのため、照射量の小さなパターンであっても、ステージ速度が必要以上に遅くなる場合がある。この場合、照射量の小さいパターンでは、ステージは動作しているが、電子ビームを照射していないこともあり、無駄な動作が発生する。このような無駄な動作は、描画時間を長期化する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５６２０７２５号明細書

【特許文献2】特許第５６６２７５６号明細書

【特許文献3】特許第４０５４４４５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

基板の描画時間を短縮することができる描画装置および描画方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本実施形態による描画装置は、基板の描画領域を描画する荷電粒子のビームを生成するビーム生成部を備える。描画部は、描画領域をパターンの密度に基づいて分割した複数の分割領域のそれぞれに、ビームを照射する。コントローラは、それぞれ複数の分割領域の少なくとも１つをビーム照射する第１～第ｎ照射（ｎは２以上の整数）を実行し、第１～第ｎ照射におけるビームのトータル照射量が描画領域におけるビームの必要照射量以上となるように描画部を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態に係る描画装置の概略構成図。

【図2】成形アパーチャ部材の構成を示す概念図。

【図3】第１実施形態における描画動作を説明するための概念図。

【図4】マルチビームの１ショットの照射領域と描画画素との一例を示す図。

【図5】第１実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図6】第１実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図7】第１実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図8】第１実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図9】パターン密度と照射量との関係を示すグラフ。

【図10】第２実施形態による第１～第４照射のそれぞれの最大照射量と照射対象の分割領域との関係を示す表。

【図11】第２実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図12】第２実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図13】第２実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図14】第２実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図15】パターン密度と照射量との関係を示すグラフ。

【図16】第３実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図。

【図17】第３実施形態によるパターン密度と照射量との関係を示すグラフ。

【図18】第４実施形態による照射位置の補正処理を示す基板の概念的平面図。

【図19】第４実施形態による照射位置の補正処理を示す基板の概念的平面図。

【図20】第４実施形態による照射位置の補正処理を示す基板の概念的平面図。

【図21】第５実施形態による照射位置の補正処理を示す基板の概念的断面図。

【図22】第５実施形態による照射位置の補正処理を示す基板の概念的断面図。

【図23】ビームの照射位置の補正量と照射時間との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的または概念的なものである。明細書と図面において、同一の要素には同一の符号を付す。

【0008】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る描画装置の概略構成図である。描画装置１００は、描画部Ｗと制御部Ｃを備えている。描画装置１００は、例えば、マルチ荷電粒子ビーム描画装置でよい。描画部Ｗは、電子鏡筒１０２と描画室１０３とを備えている。電子鏡筒１０２は、電子銃２０１、照明レンズ２０２、成形アパーチャ部材２０３と、ブランキングプレート２０４、縮小レンズ２０５、制限アパーチャ部材２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８、２０９、及び、検出器２１１を備えている。電子鏡筒１０２は、基板１０１の描画領域を描画する荷電粒子のマルチビームを生成する。

【0009】

描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画対象の基板１０１が配置される。基板１０１は、例えば、マスクブランクスやテンプレートブランクス、半導体基板（シリコンウェハ）である。

【0010】

ＸＹステージ１０５には、マーク１０６、ファラデーカップ１０７、及び位置測定用のミラー２１０が配置される。ファラデーカップ１０７の出力は、アンプ１３４を介して制御計算機１１０へ出力される。

【0011】

制御部Ｃは、制御計算機１１０、偏向制御回路１３０、検出回路１３２、アンプ１３４、ステージ位置検出器１３９、及び記憶部１４０を有している。記憶部１４０には、描画データおよび描画条件が外部から入力され、格納されている。描画データには、通常、描画するための複数の図形パターンの情報が定義される。例えば、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。また、描画データは、描画装置が描画動作を行う部分、つまり、ビーム照射を行う部分を示すデータである。描画条件には、最低多重度、最大多重度、レジスト材料に与える必要照射量等の情報を含む。多重度は、基板１０１の描画領域にビームを繰り返し重ねて照射する回数である。レジスト材料に与える必要照射量等の情報は、レジスト材料にパターン形成に必要な感度などの情報である。

【0012】

制御計算機１１０は、パターン密度算出部１１１、分割領域設定部１１２、必要照射量算出部１１３、スキャン設定部１１４、スキャン速度算出部１１５、ビーム照射量設定部１１６、および、描画制御部１１８を備えている。制御計算機１１０の各部は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。ハードウェアは、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）またはＣＰＵ（Central Processing Unit）等でよい。

【0013】

パターン密度算出部１１１は、記憶部１４０に格納された描画データに基づいて描画領域における描画するパターンの密度を算出する。描画データは、前述の通り基板１０１の表面の描画領域において、半導体ウェハに転写するためのパターンを半導体ウェハ上のレジストに形成するためにビーム照射が行われる領域を示している。従って、パターン密度算出部１１１は、描画データに基づいて各描画領域のパターンの密度を算出することができる。単位面積当たりの図形面積が小さい描画データはパターン密度が小さく、単位面積当たりの図形面積が大きい描画データはパターン密度が大きい。前述の通り、描画データはビーム照射が行われる領域であるため、レジスト材料がポジレジストであり、ビームを照射することによって除去されるとすると、描画データは半導体ウェハに転写するためのパターンと反転した形状となる。一方、レジスト材料がネガレジストであり、ビームを照射することによってパターン形成されるとすると、描画データは半導体ウェハに転写するためのパターンと一致した形状となる。以下、レジスト材料はポジレジストとして説明する。

【0014】

分割領域設定部１１２は、パターン密度算出部１１１で算出された描画領域におけるパターン密度に基づいて、図５に示すように、描画領域を複数の分割領域ＤＲ１～ＤＲ３に仮想的に分割する。例えば、パターン密度について第１および第２閾値（第１閾値＜第２閾値）を設定し、この第１および第２閾値を記憶部１４０に格納しておく。分割領域設定部１１２は、例えば、第１および第２閾値よりもパターン密度の低い領域ＤＲ１と、第１閾値よりも高く第２閾値よりも低いパターン密度の領域ＤＲ２と、第１および第２閾値よりも高いパターン密度の領域ＤＲ３とに描画領域を仮想的に分割する。尚、閾値の数や分割領域の数は、特に限定しない。

【0015】

必要照射量算出部１１３は、複数の分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対してビームの必要照射量を算出する。必要照射量は、レジスト材料を描画データに従った所定のパターンに露光するために必要な荷電粒子ビームの照射量（ドーズ量、露光量）であり、パターン密度に応じて変化する。例えば、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の中でパターン密度の低い分割領域ＤＲ１は、分割領域ＤＲ２、ＤＲ３よりもビームでレジスト材料の多くを感光させる必要がある。従って、必要照射量算出部１１３は、分割領域ＤＲ１の必要照射量を他の分割領域ＤＲ２、ＤＲ３のそれよりも大きく設定する。分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の中でパターン密度の高い分割領域ＤＲ３は、分割領域ＤＲ１、ＤＲ２よりも必要照射量が少ない。従って、必要照射量算出部１１３は、分割領域ＤＲ３の必要照射量を他の分割領域ＤＲ１、ＤＲ２のそれよりも小さく設定する。

【0016】

スキャン設定部１１４は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の必要照射量に基づいて、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対してビームの照射回数を決定する。例えば、ビームの第１～第ｎ照射（ｎは２以上の整数）を行う場合、スキャン設定部１１４は、ビームの第１～第ｎ照射による照射量が分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の必要照射量以上になるように、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対して第１～第ｎ照射を実行するか否かを決定する。

【0017】

スキャン速度算出部１１５は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対してビームのスキャン速度、つまり、ステージ速度を決定する。ビームを照射する領域は固定であるため、ビームをスキャンすることは実際にはステージ速度を変えて露光領域内を通過するステージ速度によって決まる。例えば、ビームの照射を分割領域ＤＲ１～ＤＲ３に実行する場合に、スキャン速度算出部１１５は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対してビームのスキャン速度（ステージ速度）を決定する。尚、第１実施形態では、スキャン速度は一定としている。

【0018】

ビーム照射量設定部１１６は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対するビームの照射量を決定する。以下、ビームの照射量を、「ビーム照射量」と呼ぶ。尚、描画領域の単位面積当たりの照射量を、単に、「照射量」と呼ぶ。さらに、描画領域が複数回のビーム照射を受けた場合に、描画領域の単位面積当たりの合計照射量を、「トータル照射量」と呼ぶ。必要照射量は、レジスト材料を所定のパターンに露光するために必要な照射量である。

【0019】

描画制御部１１８は、スキャン速度算出部１１５で決定されたスキャン速度、つまり、ステージ速度に従って、ＸＹステージ１０５を移動させる。

【0020】

ステージ位置検出器１３９は、レーザーを照射し、ミラー２１０からの反射光を受光し、レーザー干渉法によりＸＹステージ１０５の位置を検出する。

【0021】

図２は、成形アパーチャ部材２０３の構成を示す概念図である。成形アパーチャ部材２０３には、縦（ｙ方向）ｍ行×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の開口２２が所定の配列ピッチで形成されている。各開口２２は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。各開口２２は、同じ外径の円形であっても構わない。これらの複数の開口２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム２０ａ～２０ｅが形成される。

【0022】

図１のブランキングプレート２０４には、成形アパーチャ部材２０３の各開口２２の配置位置に合わせて通過孔が形成されている。各通過孔には、対となる２つの電極の組（ブランカ）が、それぞれ配置される。各通過孔を通過する電子ビームは、ブランカに印加される電圧によってビームオンまたはビームオフの状態にビーム毎独立に制御される。ビームオンの場合、ブランカの対向する電極は同電位に制御され、ブランカはビームを偏向しない。ビームオフの場合、ブランカの対向する電極は互いに異なる電位に制御され、ブランカはビームを偏向する。このように、複数のブランカが、成形アパーチャ部材２０３の複数の開口２２を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。

【0023】

電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２によりほぼ垂直に成形アパーチャ部材２０３全体を照明する。電子ビーム２００は、すべての開口２２が含まれる領域を照明する。電子ビーム２００が、成形アパーチャ部材２０３の複数の開口２２を通過することによって、例えば矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）２０ａ～２０ｅが形成される。

【0024】

マルチビーム２０ａ～２０ｅは、ブランキングプレート２０４のそれぞれ対応するブランカ内を通過する。ブランカは、それぞれ、個別に通過する電子ビームを偏向する。ブランキングプレート２０４を通過したマルチビーム２０ａ～２０ｅは、縮小レンズ２０５によって縮小され、全ビームがオンの状態で、制限アパーチャ部材２０６上で理想的には同一の点を通過する。この点が制限アパーチャ部材２０６の中心の開口内に位置するように図示しないアライメントコイルでビームの軌道を調整しておく。

【0025】

ここで、ビームオフ状態に制御されるビームはブランキングプレート２０４のブランカによって偏向され、制限アパーチャ部材２０６の開口の外を通る軌道を通るため、制限アパーチャ部材２０６によって遮蔽される。一方、ビームオン状態に制御されるビームは、ブランカによって偏向されないので、制限アパーチャ部材２０６の開口を通過する。このようにブランキングプレート２０４のブランキング制御により、ビームのオン／オフが制御される。

【0026】

制限アパーチャ部材２０６は、複数のブランカによってビームオフの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームオンになってからビームオフになるまでに形成された、制限アパーチャ部材２０６を通過したビームにより１回分のショットのマルチビームが形成される。

【0027】

制限アパーチャ部材２０６を通過したマルチビームは、対物レンズ２０７により焦点が合わされ、所望の縮小率で基板１０１に投影される。偏向器２０８，２０９はそれぞれマルチビーム全体を同じ方向と距離だけ偏向する。偏向器２０８，２０９の偏向量は独立に制御される。マルチビームの基板１０１上の照射位置は、偏向器２０８，２０９によって制御される。

【0028】

描画中、ＸＹステージ１０５は連続移動するよう制御される。第１実施形態においてＸＹステージ１０５の移動速度は一定であるが、他の実施形態で説明するように、ＸＹステージ１０５の移動速度は可変であってもよい。ビームの照射位置は、ＸＹステージ１０５の移動に追従するように、偏向器２０８によって制御される。同時に照射されるマルチビームは、理想的には成形アパーチャ部材２０３の複数の開口の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。描画中、偏向による位置制御により、マルチビームは基板１０１上に定義された画素の全てを露光する、ラスタースキャン方式の描画動作を行う。ビームがパターンを含まない画素上にある場合、ビームはブランキング制御によりビームオフに制御される。

【0029】

図３は、本実施形態における描画動作を説明するための概念図である。図３に示すように、基板１０１上の描画領域３０は、例えば、ｙ方向（第１方向）に所定の幅で短冊状の複数のストライプ領域３２に仮想分割される。これらのストライプ領域３２を描画する際、まず、ＸＹステージ１０５を移動させて、第１番目のストライプ領域３２の左端に一回のマルチビームの照射で照射可能な照射領域（ビームアレイ）３４が位置するように調整し、描画が開始される。

【0030】

第１番目のストライプ領域３２を描画する際には、ＸＹステージ１０５を－ｘ方向に連続的に移動させることにより、相対的に＋ｘ方向へと基板１０１の描画を行う。第１番目のストライプ領域３２の描画終了後、ＸＹステージ１０５は停止する。次に、ステージ位置をストライプ幅もしくはストライプ幅より小さい距離だけ－ｙ方向に移動させて、第２番目のストライプ領域３２の右端にビームアレイ３４が位置するように調整する。続いて、ＸＹステージ１０５を＋ｘ方向に連続的に移動させることにより、－ｘ方向に向かって基板１０１の描画を行う。

【0031】

第３番目のストライプ領域３２では、＋ｘ方向に向かって描画し、第４番目のストライプ領域３２では、－ｘ方向に向かって描画する。同じ方向に向かって各ストライプ領域３２を描画してもよいが、この場合は描画した後、ステージ位置を戻す動作が追加されるため、描画時間は長くなる。

【0032】

図４は、マルチビームの１ショットの照射領域と描画画素との一例を示す図である。ストライプ領域３２には、例えば、基板１０１面上におけるマルチビームのビームサイズのピッチで格子状に配列される複数の制御グリッド２７が設定される。例えば、１０ｎｍ程度の配列ピッチにすると好適である。

【0033】

複数の制御グリッド２７が、マルチビームの位置ずれが無い理想的な照射位置（理想位置）となる。制御グリッド２７の配列ピッチはビームサイズと同じ大きさに限定されるものではなく、偏向器２０９の偏向位置として制御可能な任意の大きさであっても構わない。そして、各制御グリッド２７を中心とした、制御グリッド２７の配列ピッチと同サイズでメッシュ状に仮想分割された複数の画素３６が設定される。

【0034】

各画素３６は、マルチビームの１つのビームあたりの照射単位領域となる。図４の例では、基板１０１の描画領域が、ｙ方向に、１回のマルチビーム２０の照射で照射可能なビームアレイ３４（描画フィールド）のサイズと同じ幅サイズで複数のストライプ領域３２に分割された場合を示している。ビームアレイ３４のｘ方向のサイズは、マルチビームのｘ方向のビーム間ピッチにｘ方向のビーム数を乗じた値となる。ビームアレイ３４のｙ方向サイズは、マルチビームのｙ方向のビーム間ピッチにｙ方向のビーム数を乗じた値となる。

【0035】

図４では、８×８列のマルチビームの例を示している。なお、マルチビームは、８×８列に限定されるものではなく、５１２×５１２列などを適宜用いることができる。そして、ビームアレイ３４内に、１回のマルチビームのショットで照射可能な複数の画素２８（ビームの描画位置）が黒塗りの画素として示されている。言い換えれば、隣り合う画素２８間のピッチが設計上のマルチビームの各ビーム間のピッチとなる。ここで、ビームピッチの大きさの領域をサブ照射領域２９とする。図４の例では、各サブ照射領域２９は４×４画素で構成されている。

【0036】

各ストライプ領域３２を描画する際、ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が移動する中、各ショットで露光される画素が、偏向器２０９によってｙ方向に移動するようにビームアレイを偏向し、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画する。

【0037】

各ストライプ領域３２を描画する際、ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が連続移動するのと並行して偏向器２０８でビーム位置を制御して基板１０１上の画素を露光する。このとき、偏向器２０８は、露光画素の切り替えの制御と、露光中のビームが基板１０１の連続移動に追従するようにビーム位置の偏向制御を行う（ステージトラッキング）。偏向器２０８は、露光画素の切り替えの際、サブ照射領域２９の範囲でビームアレイを偏向する。

【0038】

図５～図８は、第１実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図である。分割領域設定部１１２は、基板１０１の描画領域の全体を描画パターンの密度に基づいて複数の分割領域ＤＲ１～ＤＲ３に仮想的に分割する。例えば、第１閾値が３０％とし、第２閾値が６０％とする。また、図５に示すように、分割領域ＤＲ１のパターン密度は、例えば、１０％であり、分割領域ＤＲ２のパターン密度は、例えば、５０％であり、分割領域ＤＲ３のパターン密度は、例えば、９０％であるとする。この場合、描画領域は、３０％よりもパターン密度の低い分割領域ＤＲ１と、３０％よりも高く６０％よりも低いパターン密度の分割領域ＤＲ２と、６０％よりも高いパターン密度の分割領域ＤＲ３とに仮想的に分割される。このように、分割領域設定部１１２は、描画領域のパターン密度に基づいて、描画領域を複数の分割領域ＤＲ１～ＤＲ３に分割する。尚、図５では、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３は、便宜的に図の下から順番に等しい形状で並んでいる。しかし、実際には、分割領域は、描画領域において様々な領域に様々な形状で存在し得る。

【0039】

複数の分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対してビームの必要照射量を設定する。例えば、パターン密度に対する必要照射量の関係式が記憶部１４０に予め格納されている。必要照射量算出部１１３は、パターン密度に対する必要照射量の関係式を用いて、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれの必要照射量を算出する。必要照射量算出部１１３は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のパターン密度による寸法のばらつきを抑制するために、近接効果補正にて必要照射量を変更すればよい。例えば、必要照射量算出部１１３は、パターン密度が１０％と低い分割領域ＤＲ１の必要照射量を９３マイクロクーロン（μＣ）と設定し、パターン密度が５０％と中程度の分割領域ＤＲ２の必要照射量を７２μＣと設定し、パターン密度が９０％と高い分割領域ＤＲ３の必要照射量を５８μＣと設定する。尚、パターン密度に対する必要照射量の関係式は、レジスト材料の感度によって変わる。

【0040】

スキャン設定部１１４は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対する必要照射量に基づいて、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対してビームの照射回数を決定する。第１実施形態において、ビームの照射量はほぼ一定であり、かつ、基板１０１に対するビームのスキャン速度、つまりステージ速度もほぼ一定であるとする。この場合、１回のビーム照射による照射量もほぼ一定となる。例えば、第１～第ｎ照射（ｎは２以上の整数）を行う場合、スキャン設定部１１４は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対する必要照射量に基づいて、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対して第１～第ｎ照射を実行するか否かを決定する。即ち、スキャン設定部１１４は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれにおいてトータル照射量が必要照射量以上になるように、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対してビームの照射回数を決定する。このビームの照射回数によって、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対するビームのトータル照射量が決定される。

【0041】

例えば、図５～図８に示すように、描画装置１００は、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４を実行する。図５～図７に示すように、第１～第３照射Ｓ１～Ｓ３では、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の全て（描画領域の全体）をビームで照射する。第１～第３照射Ｓ１～Ｓ３のそれぞれにおいて、描画装置１００は、描画領域をラスタースキャン方式で描画する。例えば、１回の照射による照射量が２５μＣである場合、第１～第３照射Ｓ１～Ｓ３によって、７５μＣのトータル照射量までのビームが照射可能になる。この場合、トータル照射量（７５μＣ）は、分割領域ＤＲ２の必要照射量（７２μＣ）および分割領域ＤＲ３の必要照射量（５８μＣ）のそれぞれに達している。従って、分割領域ＤＲ２、ＤＲ３については、これ以上のビームの照射を必要としない。

【0042】

一方、トータル照射量（７５μＣ）は、分割領域ＤＲ１の必要照射量（９３μＣ）に達していない。従って、分割領域ＤＲ１については、さらに追加の照射が必要になる。ここで、図８に示すように、第４照射Ｓ４では、分割領域ＤＲ１（描画領域の一部分）のみをビームで照射する。第４照射Ｓ４においても、描画装置１００は、描画領域をラスタースキャン方式で描画する。第４照射Ｓ４は、分割領域ＤＲ２、ＤＲ３には実行されない。第４照射Ｓ４によって、分割領域ＤＲ１のみに２５μＣまでの照射量のビームが照射される。即ち、分割領域ＤＲ１における第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４のトータル照射量は、１００μＣとなる。トータル照射量（１００μＣ）は、分割領域ＤＲ１の必要照射量（９３μＣ）に達している。従って、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４によって、トータル照射量は、描画領域の全体において必要照射量以上になる。

【0043】

図９は、パターン密度と照射量との関係を示すグラフである。縦軸はトータル照射量（ドーズ量）（μＣ）を示す。横軸は、パターン密度を示す。ラインＬ１は、パターン密度に対する必要照射量を示す。ラインＬ１の関係式は、記憶部１４０に予め格納されている。分割領域ＤＲ１のパターン密度は、０．１（１０％）であり、それに対する必要照射量は９３μＣである。分割領域ＤＲ２のパターン密度は、０．５（５０％）であり、それに対する必要照射量は７２μＣである。分割領域ＤＲ３のパターン密度は、０．９（９０％）であり、それに対する必要照射量は５８μＣである。

【0044】

さらに、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４は、それぞれ２５μＣずつの照射量である。第１～第３照射Ｓ１～Ｓ３は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３（描画領域の全体）に照射される。これにより、分割領域ＤＲ２、ＤＲ３のトータル照射量が７５μＣとなり、それぞれの必要照射量（７２μＣ、５８μＣ）以上になる。第４照射Ｓ４は、分割領域ＤＲ１のみに照射される。これにより、分割領域ＤＲ１のトータル照射量が１００μＣとなり、分割領域ＤＲ１の必要照射量（９３μＣ）以上になる。

【0045】

尚、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４の実行順は問わない。Ｓ４、Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１の順番に実行してもよい。また、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４のいずれから開始し、いずれで終了してもよい。また、本実施形態では、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４について説明したが、照射回数は、４回に限定されず、ｎ回照射してもよい。さらに、描画領域は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の３つに仮想的に分割されている。しかし、描画領域の分割数は、特に限定しない。

【0046】

このように、本実施形態による描画装置１００は、第１～第３照射において、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３（描画領域の全体）をビームで照射している。第４照射においては、描画装置１００は、トータル照射量が必要照射量に達していない分割領域ＤＲ１のみをビーム照射している。これにより、第４照射において分割領域ＤＲ２、ＤＲ３へのビーム照射を省略しつつ、分割領域ＤＲ１を部分的にビーム照射することできる。

【0047】

本実施形態によれば、第１～第４照射におけるビームの照射量は等しく、かつ、第１～第４照射におけるビームのスキャン速度、つまりステージ速度も等しい。よって、制御計算機１１０は、描画領域のパターン密度に応じて描画領域を分割領域ＤＲ１～ＤＲ３に仮想的に分割し、これらの分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに対して、それらのパターン密度に基づいてビームの必要照射量を決定することができる。さらに、制御計算機１１０は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれの必要照射量に応じて、第１～第４照射を行うか決定する。これにより、ビーム照射を行わず、ステージ動作のみを行う無駄なスキャン動作およびＸＹステージ１０５の無駄な動作を省略することができ、基板１０１の描画時間を短縮することができる。

【0048】

第１～第４照射において、ビームを照射する領域に依存して、各分割領域ＤＲ１～ＤＲ３におけるトータル照射量が決定される。分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれにおけるビームのトータル照射量は、第１～第４照射によるビームの照射量の和まで可能となる。描画装置１００は、制御計算機１１０の決定に基づいて、第１～第４照射を分割領域ＤＲ１～ＤＲ３に実行する。これにより、制御計算機１１０は、第１～第４照射におけるビームのトータル照射量が描画領域におけるビームの必要照射量以上になるように電子鏡筒１０２および描画室１０３を制御することができる。これにより、ビーム照射を行わない無駄な動作およびＸＹステージ１０５の無駄な動作を省略しつつ、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３がそれぞれの必要照射量以上になるようにすることができる。

【0049】

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態による第１～第４照射のそれぞれの最大照射量と照射対象の分割領域との関係を示す表である。第２実施形態では、制御計算機１１０は、描画領域のパターン密度および描画条件に基づいて、ビームの照射量を第１～第４照射において互いに異ならせることができる。ビーム照射量が異なると、ビームの１回の照射における照射量（即ち、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４の照射量）も異なる。ビーム照射量は、ビームの照射時間を一定として、電子銃２０１の出力を調整することによって変更してもよく、あるいは、電子銃２０１の出力を一定として、ビームの照射時間を調整することによって変更してもよい。さらに、ビーム照射量は、ビームの照射時間および電子銃２０１の出力の両方を調整することによって変更してもよい。

【0050】

制御計算機１１０が分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のパターン密度に基づいて分割領域ＤＲ１～ＤＲ３におけるビームの必要照射量を決定する点については、第１実施形態と同じである。

【0051】

描画条件は、最低多重度、最大多重度、レジスト材料等の情報を含む。最低多重度は、同一描画領域においてビームを繰り返し重ねて照射する最低回数である。最低多重度は、同一の照射量で描画領域をビームで照射する回数と言ってもよい。描画装置１００は、少なくとも最低多重度だけビームで描画領域を照射する。最大多重度は、同一描画領域においてビームを繰り返し重ねて照射する最大回数である。描画装置１００は、最大多重度を超えてビームで描画領域を照射することはできない。レジスト材料の情報は、ビームに対するレジスト材料の感度などである。レジスト材料の情報は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３におけるビームの必要照射量を設定する要素の１つである。よって、制御計算機１１０は、基板１０１上に形成されているレジスト材料の感度に基づいて、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３におけるビームの必要照射量を決定する。例えば、レジスト材料が高感度の場合には、制御計算機１１０は、ビームの必要照射量を低下させる。レジスト材料が低感度の場合には、制御計算機１１０は、ビームの必要照射量を増大させる。尚、描画条件は、オペレータが描画装置１００に入力すればよい。

【0052】

ビーム照射量設定部１１６は、最低多重度、最大多重度、レジスト材料の情報等の描画条件、並びに、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の必要照射量に基づいて、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４におけるビーム照射量を決定する。

【0053】

スキャン設定部１１４は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３におけるビームの必要照射量と第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４のビーム照射量とに基づいて、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれに照射するか否かを決定する。

【0054】

例えば、最低多重度が２であり、最大多重度が４であるとする。この場合、制御計算機１１０は、最低多重度の２回だけ描画領域全体をビームで照射するように設定する。例えば、図１１に示すように、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のうち必要照射量が最低である分割領域ＤＲ３の必要照射量が５８μＣである。従って、ビーム照射量設定部１１６は、図１０に示すように、最低多重度の２回で照射量が５８μＣとなるように、第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２のビーム照射量を設定する。また、スキャン設定部１１４は、第１および第２照射Ｓ１ Ｓ２の照射領域を、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３（描画領域の全体）に設定する。これにより、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のトータル照射量が５８μＣになる。このとき、分割領域ＤＲ３のトータル照射量は必要照射量以上になる。従って、分割領域ＤＲ３へのビーム照射は、これ以上不要となる。

【0055】

次に、描画装置１００は、最大多重度の３回目および４回目までの照射（第３および第４照射Ｓ３、Ｓ４）で描画領域全体の必要照射量を満たすように設定する。例えば、分割領域ＤＲ２の必要照射量が７２μＣであり、第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２ですでに照射されているトータル照射量が５８μＣである。従って、ビーム照射量設定部１１６は、図１０に示すように、第３照射Ｓ３の照射量が１４μＣとなるように、第３照射Ｓ３のビーム照射量を設定する。また、スキャン設定部１１４は、第３照射Ｓ３の照射領域を、分割領域ＤＲ１、ＤＲ２に設定する。これにより、分割領域ＤＲ１、ＤＲ２のトータル照射量が７２μＣになる。このとき、分割領域ＤＲ２のトータル照射量は必要照射量以上になる。従って、分割領域ＤＲ２へのビーム照射は、これ以上不要となる。

【0056】

また、例えば、分割領域ＤＲ１の必要照射量が９３μＣであり、第１～第３照射Ｓ１～Ｓ３ですでに照射されているトータル照射量が７２μＣである。従って、ビーム照射量設定部１１６は、図１０に示すように、第４照射Ｓ４の照射量が２１μＣとなるように、第４照射Ｓ４のビーム照射量を設定する。また、スキャン設定部１１４は、第４照射Ｓ４の照射領域を、分割領域ＤＲ１に設定する。これにより、分割領域ＤＲ１のトータル照射量が９３μＣになる。このとき、分割領域ＤＲ１のトータル照射量は必要照射量以上になる。従って、最大多重度４回の第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４によって、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３（描画領域の全体）のトータル照射量がそれぞれの必要照射量以上になる。

【0057】

次に、描画装置１００は、図１０に示す第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４の設定に従って、基板１０１にビームを照射する。

【0058】

例えば、図１１～図１４は、第２実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図である。図１１および図１２に示すように、第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２において、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の全て（描画領域の全体）をビームで照射する。このとき、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の照射量は、２９μＣである。従って、第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２によって、５８μＣのトータル照射量までのビームが照射されたことになる。この場合、トータル照射量（５８μＣ）は、分割領域ＤＲ３の必要照射量（５８μＣ）に達している。従って、分割領域ＤＲ３については、これ以上のビームの照射を必要としない。

【0059】

次に、図１３に示すように、第３照射Ｓ３において、分割領域ＤＲ１、ＤＲ２をビームで照射する。このとき、分割領域ＤＲ１、ＤＲ２の照射量は、１４μＣである。従って、第３照射Ｓ３によって、７２μＣまでのトータル照射量のビームが照射されたことになる。この場合、トータル照射量（７２μＣ）は、分割領域ＤＲ２の必要照射量（７２μＣ）に達している。従って、分割領域ＤＲ２についても、これ以上のビームの照射を必要としない。

【0060】

次に、図１４に示すように、第４照射Ｓ４において、分割領域ＤＲ１をビームで照射する。このとき、分割領域ＤＲ１の照射量は、２１μＣである。従って、第４照射Ｓ４によって、９３μＣの照射量のビームが照射されたことになる。この場合、トータル照射量（９３μＣ）は、分割領域ＤＲ１の必要照射量（９３μＣ）に達している。これにより、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３（描画領域の全体）のトータル照射量がそれぞれの必要照射量以上になる。

【0061】

図１５は、パターン密度と照射量との関係を示すグラフである。縦軸、横軸、Ｌ１および、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の必要照射量は、図９のそれらと同じである。一方、第２実施形態では、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれのトータル照射量がそれらの必要照射量にほぼ等しくなっていることがわかる。

【0062】

このように、第２実施形態によれば、描画条件およびパターン密度に基づいて、第１～第４照射におけるビームの照射量を異ならせることができる。よって、制御計算機１１０は、第１～第４照射によって、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれのトータル照射量を、それらの必要照射量により近づけ、あるいは、ほぼ等しくすることができる。それによりステージ移動の無駄を低減することができる。

【0063】

第２実施形態のその他の構成および動作は、第１実施形態の対応する構成および動作と同じでよい。よって、第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果も得ることができる。

【0064】

（変形例）
照射量は、ビームの照射時間を調整することによって変更してもよい。パターン密度が高く１に近い分割領域では、ビームの照射量は少なくて良い。この場合、描画制御部１１８は、ＸＹステージ１０５の移動速度を速めてもよい。パターン密度が低く必要照射量が高い分割領域では描画制御部１１８はステージ速度を低速にし、パターン密度が高く必要照射量が低い分割領域では描画制御部１１８はＸＹステージ１０５の速度を高速にする。これにより、ＸＹステージ１０５の速度を変更しながらビームを照射するので、描画時間を短縮することができる。

【0065】

同一分割領域内であっても、ビームの照射がパターン密度の高い領域から低い領域に移行したときに、描画制御部１１８はＸＹステージ１０５の速度を低下させてもよい。このようにＸＹステージ１０５の速度を制御することで、同一分割領域内に疎密なパターンが混在していても、描画時間を短縮することができる。

【0066】

（第３実施形態）
図１６は、第３実施形態に係る描画装置による基板の描画動作を示す概念図である。図１７は、第３実施形態によるパターン密度と照射量との関係を示すグラフである。図１７の縦軸、横軸、Ｌ１および分割領域ＤＲ１～ＤＲ３の必要照射量は、図９または図１５のそれらと同じである。

【0067】

第３実施形態では、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のそれぞれにおいてビームを重複して照射する回数（多重度）は偶数である。例えば、図１７に示すように、描画装置１００は、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３に、第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２の２回、ビームを照射している。このとき、図１６に示すように、描画装置１００は、第１照射Ｓ１を照射開始位置Ｐ１から開始し、最初のストライプ領域３２を＋ｘ方向へビームを照射する。その時、描画装置１００は、ラスタースキャン方式で描画領域にビームを照射する。即ち、描画装置１００は、ストライプ領域３２にビームを往復動作させて描画する。

【0068】

次に、描画装置１００は、第２照射Ｓ２を照射開始位置Ｐ２から開始し、最初のストライプ領域３２を－ｘ方向へビームを照射する。その時、描画装置１００は、ラスタースキャン方式で描画領域にビーム照射する。第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２の照射量が２９μＣとすると、第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２によって、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のトータル照射量は５８μＣとなる。これにより、分割領域ＤＲ３のトータル照射量はその必要照射量以上になる。

【0069】

照射開始位置Ｐ２は、照射開始位置Ｐ１に対して描画領域の対辺（ストライプ領域３２のｘ方向の反対側）にある。また、ストライプ領域３２のそれぞれにおいて、ステージの移動方向は、第１照射Ｓ１と第２照射Ｓ２とで互いに逆方向となる。よって、第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２において、描画装置１００は、互いに逆方向にステージを移動させてビームを照射する。

【0070】

次に、図１７に示すように、描画装置１００は、分割領域ＤＲ１、ＤＲ２に、第３および第４照射Ｓ３、Ｓ４の２回、ビームを追加で照射している。即ち、分割領域ＤＲ１、ＤＲ２には、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４の４回、ビームを照射している。このとき、上記と同様に、描画装置１００は、第３照射Ｓ３を照射開始位置Ｐ１から開始し、最初のストライプ領域３２を＋ｘ方向へステージ移動させてビームを照射する。その時、描画装置１００は、ラスタースキャン方式で分割領域ＤＲ１、ＤＲ２にビームを照射する。

【0071】

次に、描画装置１００は、第４照射Ｓ４を照射開始位置Ｐ２から開始し、最初のストライプ領域３２を－ｘ方向へステージ移動させてビームを照射する。その時、描画装置１００は、ラスタースキャン方式で分割領域ＤＲ１、ＤＲ２にビームを照射する。第３および第４照射Ｓ３、Ｓ４の照射量が７μＣとすると、第３および第４照射Ｓ３、Ｓ４によって、分割領域ＤＲ１、ＤＲ２の照射量は１４μＣ追加され、それらのトータル照射量は、７２μＣとなる。これにより、分割領域ＤＲ２のトータル照射量はその必要照射量以上になる。

【0072】

照射開始位置Ｐ２は、照射開始位置Ｐ１に対して描画領域の対辺（ストライプ領域３２のｘ方向の反対側）にある。また、ストライプ領域３２のそれぞれにおいて、ステージ移動方向は、第３照射Ｓ３と第４照射Ｓ４とで互いに逆方向となる。よって、第３および第４照射Ｓ３、Ｓ４において、描画装置１００は、互いに逆方向にステージ移動してビームを照射する。

【0073】

次に、図１７に示すように、描画装置１００は、分割領域ＤＲ１に、第５および第６照射Ｓ５、Ｓ６の２回、ビームを追加で照射している。即ち、分割領域ＤＲ１には、第１～第６照射Ｓ１～Ｓ６の６回、ビームを照射している。このとき、上記と同様に、描画装置１００は、第５照射Ｓ５を照射開始位置Ｐ１から開始し、最初のストライプ領域３２を＋ｘ方向へステージを移動させてビームを照射する。その時、描画装置１００は、ラスタースキャン方式で分割領域ＤＲ１にビームを照射する。

【0074】

次に、描画装置１００は、第６照射Ｓ６を照射開始位置Ｐ２から開始し、最初のストライプ領域３２を－ｘ方向へステージ移動させてビームを照射する。その時、描画装置１００は、ラスタースキャン方式で分割領域ＤＲ１にビームを照射する。第５および第６照射Ｓ５、Ｓ６の照射量が１１μＣとすると、第５および第６照射Ｓ５、Ｓ６によって、分割領域ＤＲ１の照射量は２２μＣ追加され、それらのトータル照射量は、９４μＣとなる。これにより、分割領域ＤＲ１のトータル照射量はその必要照射量以上になる。

【0075】

照射開始位置Ｐ２は、照射開始位置Ｐ１に対して描画領域の対辺（ストライプ領域３２のｘ方向の反対側）にある。また、ストライプ領域３２のそれぞれにおいて、ステージ移動してビームを照射する方向は、第５照射Ｓ５と第６照射Ｓ６とで互いに逆方向となる。よって、第５および第６照射Ｓ５、Ｓ６において、描画装置１００は、互いに逆方向にステージ移動させてビームを照射する。

【0076】

このように、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のいずれにおいても、ビームの照射回数は、偶数である。さらに、ストライプ領域３２のそれぞれにおいて、ビームのスキャン方向は、ビームの第１～第６照射Ｓ１～Ｓ６のうち半分の照射（例えば、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５）と他の半分の照射（Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６）とで互いに逆方向となっている。

【0077】

もし、ビームの照射回数が奇数の場合、あるいは、ビームのスキャン方向が一方向に偏っている場合、レジストに形成されるパターンの位置ずれ量が大きくなることがある。

【0078】

これに対し、第３実施形態によれば、分割領域ＤＲ１～ＤＲ３のいずれにおいても、ビームの照射回数は偶数であり、かつ、ビームのスキャン方向はビームの第１～第６照射Ｓ１～Ｓ６のうち半分の照射（例えば、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５）と他の半分の照射（Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６）とで互いに逆方向となっている。従って、レジストに形成されるパターンの位置ずれ量がキャンセルされ、抑制され得る。

【0079】

（第４実施形態）
図１８～図２０は、第４実施形態による照射位置の補正処理を示す基板の概念的平面図である。第４実施形態では、制御計算機１１０は、ビームの照射による基板１０１の熱膨張を考慮して、ビームの照射位置を補正する。例えば、図１８の補助線ＬＡで示すように、第１照射Ｓ１および第２照射Ｓ２において、ビームの照射が基板１０１の下部から上部へと進むと、基板１０１はビームで加熱されて熱膨張する。よって、制御計算機１１０は、ビームのトータル照射量に基づいて、基板１０１の熱膨張の分だけ、ビームの照射位置を補正する。ビーム照射による基板１０１の温度は、ビームのスキャン開始時よりも、ビームのスキャン終了時において高い。従って、ビームの補正量は、ビームのスキャン開始時よりも、ビームのスキャン終了時において大きくなる。

【0080】

例えば、記憶部１４０は、ビームの照射量に対する基板１０１の温度変化の情報（関係式）と、基板１０１の熱膨張係数とを予め格納する。制御計算機１１０は、ビームの照射量に対する温度変化の関係式に基づいて、ビームのトータル照射量から基板１０１の温度を算出し、基板１０１の温度と基板１０１の熱膨張係数とから基板１０１の熱膨張を算出する。そして、制御計算機１１０は、基板１０１の熱膨張に応じたビームの照射位置の補正量を算出する。制御計算機１１０は、ビームの照射位置の補正量を、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４のそれぞれについて算出する。描画装置１００は、第１および第２照射Ｓ１、Ｓ２を実行する際に、この補正量を考慮してビームを描画領域に照射する。尚、基板１０１の温度は、時間とともに描画前の基板温度へ近づく。従って、ビームの照射量に対する基板１０１の温度変化の関係式は、時間の関数でもある。

【0081】

図１９の補助線ＬＡで示すように、第３照射Ｓ３においても同様に、ビームの照射が基板１０１の分割領域ＤＲ１、ＤＲ２の下部から上部へと進むと、基板１０１はビームで加熱されて熱膨張する。よって、制御計算機１１０は、ビームのトータル照射量に基づいて、基板１０１の熱膨張の分だけ、ビームの照射位置を補正する。第３照射Ｓ３でも、ビームの補正量は、ビームのスキャン開始時よりも、ビームのスキャン終了時において大きくなる。

【0082】

図２０の補助線ＬＡで示すように、第４照射Ｓ４においても同様に、ビームの照射が基板１０１の分割領域ＤＲ１の下部から上部へと進むと、基板１０１はビームで加熱されて熱膨張する。よって、制御計算機１１０は、ビームのトータル照射量に基づいて、基板１０１の熱膨張の分だけ、ビームの照射位置を補正する。第４照射Ｓ４でも、ビームの補正量は、ビームのスキャン開始時よりも、ビームのスキャン終了時において大きくなる。

【0083】

このように、第４実施形態によれば、ビームの照射による基板１０１の熱膨張を考慮して、ビームの照射位置を補正する。これにより、ビーム照射後に基板１０１の温度が描画前の基板温度に戻った時に、基板１０１の描画領域には、正確なパターンが描画されている。その結果、描画装置１００は、基板１０１の描画領域に高精度なパターンを描画することができる。第４実施形態のその他の構成および動作は、第１～第３実施形態のいずれかと同じでよい。これにより、第４実施形態は、第１～第３実施形態のいずれかの効果も得ることができる。

【0084】

（第５実施形態）
図２１および図２２は、第５実施形態による照射位置の補正処理を示す基板の概念的断面図である。第５実施形態では、制御計算機１１０は、ビームの照射による基板１０１の電荷のチャージアップを考慮して、ビームの照射位置を補正する。例えば、ビームが描画パターンに基づいてビーム照射され、ビームが負電荷を有する荷電粒子であるとすると、図２１に示すように、ビームが照射されたレジスト材料Ｒには電荷（電子）がチャージされる。従って、図２１に示すように、以前に描画されたパターン部近傍にビームＢ１を照射すると、ビーム照射位置は、本来照射すべきビームＢ０の照射位置からずれてしまう。

【0085】

これに対し、第５実施形態による制御計算機１１０は、図２２で示すように、ビームの照射位置に対して以前に描画したパターン部の電荷のチャージアップによるビーム位置ずれを補正するためにビームＢｃの照射位置を補正する。これにより、補正後のビームＢｃの照射位置を、本来照射すべきビームＢ０の照射位置に近づけることができる。

【0086】

例えば、記憶部１４０は、ビームの照射量とレジスト材料に滞留する電荷量との関係式、および、レジスト材料に滞留する電荷量によるビームのずれ量の関係式を予め格納する。制御計算機１１０は、ビームの照射量からレジスト材料に滞留する電荷量を算出し、レジスト材料に滞留する電荷量からビームの補正量を算出する。制御計算機１１０は、ビームの照射位置の補正量を、第１～第４照射Ｓ１～Ｓ４のそれぞれについて算出する。描画装置１００は、ビーム照射を実行する際に、この補正量を考慮してビームを描画領域に照射する。これにより、基板１０１のレジスト材料にチャージアップした電荷の分だけ、ビームの照射位置を補正することができる。その結果、描画装置１００は、基板１０１の描画領域に高精度なパターンを描画することができる。

【0087】

図２３は、ビームの照射位置の補正量と照射時間との関係を示すグラフである。レジスト材料にチャージアップする電荷量は、照射回数（多重度）が多いほど増大するものの、時間の経過によって消滅していく。従って、ビームの照射位置の補正量は、照射回数（多重度）と時間との関係により、図２３のグラフのように表される。記憶部１４０は、このようなビームの照射位置の補正量、照射回数（多重度）および時間の関係式を予め格納しておいてもよい。これにより、制御計算機１１０は、時間の経過を考慮した補正量を算出することができる。

【0088】

このように、第５実施形態によれば、ビームの照射による基板１０１の電荷を考慮して、ビームの照射位置を補正する。これにより、基板１０１の描画領域には、正確なパターンが描画されている。第５実施形態のその他の構成および動作は、第１～第３実施形態のいずれかと同じでよい。これにより、第５実施形態は、第１～第３実施形態のいずれかの効果も得ることができる。また、第５実施形態は、第４実施形態と組み合わせてもよい。これにより、描画装置１００は、基板１０１の熱膨張およびレジスト材料の電荷を考慮して、ビームの照射位置を補正することができる。

【0089】

以上のように、第１～第５実施形態の描画装置および補正処理を用いて基板（マスクブランクス、テンプレートブランクス、半導体基板）上に形成されたレジストを加工することによって、所望のフォトマスク、テンプレート等を製造することができる。

【0090】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0091】

１００ 描画装置
Ｗ 描画部
Ｃ 制御部
１０１ 基板
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３ 成形アパーチャ部材
２０４ ブランキングプレート
２０５ 縮小レンズ
２０６ 制限アパーチャ部材
２０７ 対物レンズ
２０８，２０９ 偏向器
２１１ 検出器
１１０ 制御計算機
１１１ パターン密度算出部
１１２ 分割領域設定部
１１３ 必要照射量算出部
１１４ スキャン設定部
１１５ スキャン速度算出部
１１６ ビーム照射量設定部
１１８ 描画制御部
１３０ 偏向制御回路
１３２ 検出回路
１３９ ステージ位置検出器
１４０ 記憶部
ＤＲ１～ＤＲ３ 分割領域
３２ ストライプ領域

【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】

【図21】

【図22】

【図23】