JP2002534794A - 二次元複画素フラッシュフィールドを用いるラスタ形成、電子ビーム露光方法 - Google Patents
二次元複画素フラッシュフィールドを用いるラスタ形成、電子ビーム露光方法Info
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Abstract
(57)【要約】
ラスタスキャンで可変形に表面露光するリソグラフィ用電子ビームカラム。荷電粒子ビームを発生する電子源(1204)、トランスファレンズ(1206)、上部アパーチャ(1210)、上部偏向器(1212)、下部アパーチャ(1214)、下部偏向器(1216)、磁気偏向器(1218)及びビーム対物レンズ(1220)を含む。ビームは上部アパーチャにより正方形され、上部偏向器により方向が変えられ、下部アパーチャに画成されるアパーチャを通り抜け、所望のビームが形成される。下部アパーチャは正方形の隅部に配置されたL字状アパーチャを画成し、上部及び下部のアパーチャの組合せはパターンの水平垂直エッジと同様に内部及び外部入射を鮮明にする。表面のどの位置でも1つの同一平面のみが露光されることが必要になる。下部偏向器は上部偏向器による全ての方向変化の逆方向スキャンを加え、ラスタスキャンの磁気コイルによるビームの移動の影響を弱める。逆行スキャンにより意図されたターゲットエリアへの露光が確実になる。
Description
【0001】
本発明はリソグラフィ及び電子(あるいは他のエネルギー) ビームカラムに
関し、特に可変成形ビームを発生する構造及び方法に関する。
関し、特に可変成形ビームを発生する構造及び方法に関する。
【0002】
リソグラフィ(パターン生成)の分野において周知のように、パターン生成装
置の処理量の増大が望まれている。このようなパターン生成装置に対する2つの
主要応用例は、電子ビームリソグラフィ及びウェーハへのパターンの電子ビーム
直接描画によって半導体デバイスを形成する半導体製造に用いるマスク作製であ
る。
置の処理量の増大が望まれている。このようなパターン生成装置に対する2つの
主要応用例は、電子ビームリソグラフィ及びウェーハへのパターンの電子ビーム
直接描画によって半導体デバイスを形成する半導体製造に用いるマスク作製であ
る。
【0003】 リソグラフィ装置はソースから基板へのエネルギー流(ビーム)を制御するこ
とによってパターンを生成あるいは露光する。基板は該エネルギー形態に感応す
る層で被覆されている。パターン露光は制御され、一般にフラッシュと呼ばれる
個別単位に分割されるが、フラッシュは1サイクルの露光シーケンス中に露光さ
れるパターン部分である。フラッシュはソース、例えば光、電子、あるいは他の
粒子ビームからのエネルギーを受け入れることによって発生され、被覆基板の選
択パターン領域内に到達する。パターン生成に用いられるフラッシュ構成、ドー
ズ、露光シーケンスの詳細、従ってリソグラフィ装置の制御は描画法として知ら
れる方法を構成する。
とによってパターンを生成あるいは露光する。基板は該エネルギー形態に感応す
る層で被覆されている。パターン露光は制御され、一般にフラッシュと呼ばれる
個別単位に分割されるが、フラッシュは1サイクルの露光シーケンス中に露光さ
れるパターン部分である。フラッシュはソース、例えば光、電子、あるいは他の
粒子ビームからのエネルギーを受け入れることによって発生され、被覆基板の選
択パターン領域内に到達する。パターン生成に用いられるフラッシュ構成、ドー
ズ、露光シーケンスの詳細、従ってリソグラフィ装置の制御は描画法として知ら
れる方法を構成する。
【0004】 従来のラスタスキャン描画法はテレビジョンラスタスキャンと多少似ている均
一周期ラスタスキャンを用いる。機械ステージは例えばテーブル上に置かれた基
板をエネルギービームの均一スキャン方向と直交する方向に均一に移動する。こ
のようにパターンはステージ・ビームの直交移動による規則的なスキャン軌跡を
有する規則的グリッドより成る。ビームが露光すべきグリッドサイトの上方に位
置する場合、ビームはブランクされず下方のサイトは露光される。各サイトのド
ーズすなわちエネルギーの量のみが必要に応じて変えられる。従って、露光デー
タは規則的スキャン軌跡に対応する時間シーケンスに編成可能であり、各サイト
のドーズを規定するだけでよい。従来のラスタスキャン描画法の顕著な特徴は1
回に1サイトを露光する小円形ビーム、グリッドの各サイトに順次移動する周期
的スキャン、グリッドの各サイト、すなわち「画素」の必要ドーズに対応するデ
ータのラスタ化表示である。
一周期ラスタスキャンを用いる。機械ステージは例えばテーブル上に置かれた基
板をエネルギービームの均一スキャン方向と直交する方向に均一に移動する。こ
のようにパターンはステージ・ビームの直交移動による規則的なスキャン軌跡を
有する規則的グリッドより成る。ビームが露光すべきグリッドサイトの上方に位
置する場合、ビームはブランクされず下方のサイトは露光される。各サイトのド
ーズすなわちエネルギーの量のみが必要に応じて変えられる。従って、露光デー
タは規則的スキャン軌跡に対応する時間シーケンスに編成可能であり、各サイト
のドーズを規定するだけでよい。従来のラスタスキャン描画法の顕著な特徴は1
回に1サイトを露光する小円形ビーム、グリッドの各サイトに順次移動する周期
的スキャン、グリッドの各サイト、すなわち「画素」の必要ドーズに対応するデ
ータのラスタ化表示である。
【0005】 一方、一般的ベクタスキャン描画方法においては、ビームは露光すべきサイト
の上方にのみ位置し、ブランクされずサイトを露光する。通例セミランダムスキ
ャンと呼ばれる方法においては、位置決めはステージ・ビーム移動の組合せによ
って行われる。よって、各フラッシュあるいは露光サイトのドーズ及び位置の両
方を含むデータを具備する必要がある。ベクタスキャン法は可変成形ビームを用
いることが多いが、可変成形ビームは各フラッシュのサイズ及び/または形状が
異なる場合のあるビームである。パターンはこうした可変形状から成る。成形ビ
ームはラスタスキャン描画法のように1回1画素サイトではなく同時に多数の画
素を露光可能である。可変成形ビームを用いる場合、データはさらに各フラッシ
ュの位置、サイズ、形状を含む必要がある。よって、 従来のベクタスキャン描
画法の顕著な特徴は1フラッシュで多数の画素サイトを露光する可変成形・サイ
ズ化ビーム、露光すべきパターン部分のみを取り囲むセミランダムスキャン、各
フラッシュの位置、サイズ、形状、ドーズを含むデータのベクタ化表示である。
の上方にのみ位置し、ブランクされずサイトを露光する。通例セミランダムスキ
ャンと呼ばれる方法においては、位置決めはステージ・ビーム移動の組合せによ
って行われる。よって、各フラッシュあるいは露光サイトのドーズ及び位置の両
方を含むデータを具備する必要がある。ベクタスキャン法は可変成形ビームを用
いることが多いが、可変成形ビームは各フラッシュのサイズ及び/または形状が
異なる場合のあるビームである。パターンはこうした可変形状から成る。成形ビ
ームはラスタスキャン描画法のように1回1画素サイトではなく同時に多数の画
素を露光可能である。可変成形ビームを用いる場合、データはさらに各フラッシ
ュの位置、サイズ、形状を含む必要がある。よって、 従来のベクタスキャン描
画法の顕著な特徴は1フラッシュで多数の画素サイトを露光する可変成形・サイ
ズ化ビーム、露光すべきパターン部分のみを取り囲むセミランダムスキャン、各
フラッシュの位置、サイズ、形状、ドーズを含むデータのベクタ化表示である。
【0006】 ベクタ及びラスタスキャン描画法はともに利点と欠点を持つ。ベクタスキャン
法は高いパターン精細度を提供し得る。しかし、ベクタスキャンフラッシュ速度
はセミランダムスキャン軌跡の比較的大きいビーム偏向間で安定時間が必要であ
るので、一般にラスタスキャン法より緩慢である。詳述する露光部分を有するパ
ターンについては、ベクタスキャン法は広範囲な寸法にわたってビームを成形し
得る電子ビーム成形構成部材の安定化が遅れるため比較的緩慢である。また、電
流密度(単位面積当りの電流)は電子ソースが同時に広い領域をカバー可能でなけ
ればならないから通常ベクタスキャン法では低く、さらに処理量の低下を招く。
法は高いパターン精細度を提供し得る。しかし、ベクタスキャンフラッシュ速度
はセミランダムスキャン軌跡の比較的大きいビーム偏向間で安定時間が必要であ
るので、一般にラスタスキャン法より緩慢である。詳述する露光部分を有するパ
ターンについては、ベクタスキャン法は広範囲な寸法にわたってビームを成形し
得る電子ビーム成形構成部材の安定化が遅れるため比較的緩慢である。また、電
流密度(単位面積当りの電流)は電子ソースが同時に広い領域をカバー可能でなけ
ればならないから通常ベクタスキャン法では低く、さらに処理量の低下を招く。
【0007】 ラスタスキャン描画処理の欠点はパターン精細度が比較的粗いことである。
【0008】 よって、ベクタスキャン法の利点、すなわち高いパターン精細度とラスタスキ
ャン法の利点、すなわち速度増大を併せ持ちパターン生成装置の処理量を増大さ
せる改良された描画方法の開発が望まれている。
ャン法の利点、すなわち速度増大を併せ持ちパターン生成装置の処理量を増大さ
せる改良された描画方法の開発が望まれている。
【0009】
本発明の一実施例はラスタスキャンにおいて基板上へパターンを規定するフラ
ッシュフィールド描画装置において、前記基板の表面に画素をラスタライズし、
前記パターンとオーバーラップする画素の部分を規定するグレーレベル値を出力
するラスタライザと、前記ラスタライザからグレーレベル値を入力・記憶するよ
う接続されたバッファと、前記バッファからグレーレベル値を入力・記憶するよ
う接続され、フラッシュフィールドを規定する形状データを出力するフラッシュ
コンバータと、前記ラスタライザに接続され、前記形状データに係るドーズ値を
演算するドーズ値回路と、前記フラッシュコンバータから形状データを、前記ド
ーズ値回路から関連ドーズ値を入力し、前記フラッシュフィールドの形状、前記
フラッシュフィールドの継続時間、前記基板上のフラッシュフィールドの位置を
規定する信号を出力するコンバータと、前記コンバータから前記信号を入力する
よう接続され、前記コンバータからの前記信号によって規定されるフラッシュフ
ィールドを発生する荷電粒子ビームカラムと、を含むフラッシュフィールド描画
装置を提供する。
ッシュフィールド描画装置において、前記基板の表面に画素をラスタライズし、
前記パターンとオーバーラップする画素の部分を規定するグレーレベル値を出力
するラスタライザと、前記ラスタライザからグレーレベル値を入力・記憶するよ
う接続されたバッファと、前記バッファからグレーレベル値を入力・記憶するよ
う接続され、フラッシュフィールドを規定する形状データを出力するフラッシュ
コンバータと、前記ラスタライザに接続され、前記形状データに係るドーズ値を
演算するドーズ値回路と、前記フラッシュコンバータから形状データを、前記ド
ーズ値回路から関連ドーズ値を入力し、前記フラッシュフィールドの形状、前記
フラッシュフィールドの継続時間、前記基板上のフラッシュフィールドの位置を
規定する信号を出力するコンバータと、前記コンバータから前記信号を入力する
よう接続され、前記コンバータからの前記信号によって規定されるフラッシュフ
ィールドを発生する荷電粒子ビームカラムと、を含むフラッシュフィールド描画
装置を提供する。
【0010】 本発明の一実施例は基板に描画すべきフラッシュフィールドの計算・発生方法
において、前記基板を画素のグリッドとして表示するアクトと、前記各画素を荷
電粒子ビームによって露光すべき各画素の部分を規定するグレーレベル値として
表示するアクトと、前記画素の象限に係る露光時間を決定するアクトと、前記象
限を形状コードとして表示するアクトと、フラッシュフィールドを発生するアク
トと、を含み、前記形状コード及び露光時間はフラッシュフィールドの基板上の
形状及び位置を規定するフラッシュフィールドの計算・発生方法を提供する。
において、前記基板を画素のグリッドとして表示するアクトと、前記各画素を荷
電粒子ビームによって露光すべき各画素の部分を規定するグレーレベル値として
表示するアクトと、前記画素の象限に係る露光時間を決定するアクトと、前記象
限を形状コードとして表示するアクトと、フラッシュフィールドを発生するアク
トと、を含み、前記形状コード及び露光時間はフラッシュフィールドの基板上の
形状及び位置を規定するフラッシュフィールドの計算・発生方法を提供する。
【0011】 本発明の一実施例は可変成形ビームを表面に描画する電子(あるいは他の荷電
粒子)ビームカラムにおいて、荷電粒子ビームソースと、前記ソースの下流に位
置する伝達レンズと、前記ビームと同軸であり、前記ソースの下流に位置し、開
口部を画成する第1アパーチャ部材と、前記ビームと同軸であり、前記第1アパ
ーチャ部材の下流に位置し、電界を発生する第1偏向器と、前記ビームと同軸で
あり、前記第1偏向器の下流に位置し、少なくとも1つの開口部を画成する第2
アパーチャ部材であって、前記電界はビームを前記少なくとも1つの開口部に方
向づけ、これにより前記ビームを可変成形する第2アパーチャ部材と、前記ビー
ムと同軸であり、前記第2アパーチャ部材の下流に位置し、第2電界を発生する
第2偏向器と、前記第2偏向器の下流に位置し、これにより前記ビームをラスタ
スキャンする複数の磁気コイル偏向器と、前記可変成形されたビームを前記表面
に合焦し、前記表面上での可変成形ビームの最終サイズを制御する対物レンズと
、を含む荷電粒子ビームカラムを提供する。一実施例においては、前記少なくと
も1つの開口部は4つの開口部を含み、前記4つの開口部は各々L字状であり、
前記4つの開口部は正方形の隅部として設けられる。一実施例においては、前記
少なくとも1つの開口部は十字状開口部である。一実施例においては、ビームは
ラスタスキャンにおいて方向づけされる。
粒子)ビームカラムにおいて、荷電粒子ビームソースと、前記ソースの下流に位
置する伝達レンズと、前記ビームと同軸であり、前記ソースの下流に位置し、開
口部を画成する第1アパーチャ部材と、前記ビームと同軸であり、前記第1アパ
ーチャ部材の下流に位置し、電界を発生する第1偏向器と、前記ビームと同軸で
あり、前記第1偏向器の下流に位置し、少なくとも1つの開口部を画成する第2
アパーチャ部材であって、前記電界はビームを前記少なくとも1つの開口部に方
向づけ、これにより前記ビームを可変成形する第2アパーチャ部材と、前記ビー
ムと同軸であり、前記第2アパーチャ部材の下流に位置し、第2電界を発生する
第2偏向器と、前記第2偏向器の下流に位置し、これにより前記ビームをラスタ
スキャンする複数の磁気コイル偏向器と、前記可変成形されたビームを前記表面
に合焦し、前記表面上での可変成形ビームの最終サイズを制御する対物レンズと
、を含む荷電粒子ビームカラムを提供する。一実施例においては、前記少なくと
も1つの開口部は4つの開口部を含み、前記4つの開口部は各々L字状であり、
前記4つの開口部は正方形の隅部として設けられる。一実施例においては、前記
少なくとも1つの開口部は十字状開口部である。一実施例においては、ビームは
ラスタスキャンにおいて方向づけされる。
【0012】 本発明の一実施例は電子(あるいは他の荷電粒子)ビーム成形方法において、
前記荷電粒子ビームを発生するアクトと、第1開口部によって前記ビームを成形
するアクトと、前記第1開口部から離隔した第2開口部によって前記成形ビーム
を偏向し、これにより前記ビームをさらに成形するアクトと、ラスタスキャンに
おいて前記さらに成形されたビームを偏向するアクトと、を含む荷電粒子ビーム
成形方法を提供する。 本発明は添付図面と共に引用される以下の詳細な説明によって十分に理解されよ
う。
前記荷電粒子ビームを発生するアクトと、第1開口部によって前記ビームを成形
するアクトと、前記第1開口部から離隔した第2開口部によって前記成形ビーム
を偏向し、これにより前記ビームをさらに成形するアクトと、ラスタスキャンに
おいて前記さらに成形されたビームを偏向するアクトと、を含む荷電粒子ビーム
成形方法を提供する。 本発明は添付図面と共に引用される以下の詳細な説明によって十分に理解されよ
う。
【0013】
システム概要 この開示は従来の「規則周期軌跡」ラスタスキャンで基板に送出される規定横
断面形の電子(あるいは他のエネルギー) ビームを発生・描画する装置及び方法
を対象とする。一実施例では電子ビームを発生し、その最大横断面形は従来のベ
クタ成形ビーム装置によって発生される電子ビーム横断面より小さい。よって、
この実施例では従来のベクタ成形ビーム装置よりパターン精細度が小さくなる。
断面形の電子(あるいは他のエネルギー) ビームを発生・描画する装置及び方法
を対象とする。一実施例では電子ビームを発生し、その最大横断面形は従来のベ
クタ成形ビーム装置によって発生される電子ビーム横断面より小さい。よって、
この実施例では従来のベクタ成形ビーム装置よりパターン精細度が小さくなる。
【0014】 図1はラスタライザ回路102、バッファ回路104、ドーズ値回路106、
フラッシュコンバータ108、シェーパ/ブランカドライバ110、電子ビーム
カラム112を含むこの実施例によるリソグラフィ(結像)装置100のブロッ
ク図を示す。フラッシュコンバータ108及びシェーパ/ブランカドライバ11
0は各々クロック114からのクロック(タイミング)信号を入力するよう接続
される。この例では、クロック114のクロック信号周波数は800MHzであ
る。ラスタライザ回路102、バッファ回路104、ドーズ値回路106、フラ
ッシュコンバータ108、シェーパ/ブランカドライバ110、電子ビームカラ
ム112の詳細については以下を参照のこと。寸法及びパラメータはここではす
べて例示的なものである。 この実施例においては、ラスタライザ回路102はまず基板118上の形状位置
によって規定される基板に描画すべきパターンを(例えば従来のリソグラフィデ
ータ構造から)入力する(いわゆる「ベクタフォーマット」)。次にラスタライ
ザ102は基板118の表面を画素のグリッドに分割し、各画素をパターンの一
部を含む画素領域の小部分を規定する「グレーレベル値」として表示する。ラス
タライザ102は各グレーレベル値をバッファ104とドーズ値回路106の両
方に出力する。(図1の破線内の接続線は一般に多重回線データバスを表す)。バ
ッファ104はグレーレベル値をフラッシュコンバータ108に供給する。この
実施例においては、フラッシュコンバータ108は1フラッシュサイクルに露光
される可能性のあるフラッシュフィールド(以下用語「フラッシュフィールド」
はブランクあるいは電子ビームカラム112が基板118に描画する形状を表す
)として、各々4画素(象限)の正方形配列(二次元)を表す。別の実施例におい
ては、フラッシュコンバータ108はフラッシュフィールドとしてNxM画素の
長方形、大小サイズの正方形配列、あるいは他の形状を表す場合がある。フラッ
シュコンバータ108は形状クラス及び座標(形状_x、形状_y)によって各フ
ラッシュフィールドを規定する(以下用語「形状データ」は形状クラスと座標双
方を指す)。ドーズ値回路106はラスタライザ102から各象限に係るグレー
レベル値を入力し、各フラッシュフィールドに係るドーズ値を出力する。
フラッシュコンバータ108、シェーパ/ブランカドライバ110、電子ビーム
カラム112を含むこの実施例によるリソグラフィ(結像)装置100のブロッ
ク図を示す。フラッシュコンバータ108及びシェーパ/ブランカドライバ11
0は各々クロック114からのクロック(タイミング)信号を入力するよう接続
される。この例では、クロック114のクロック信号周波数は800MHzであ
る。ラスタライザ回路102、バッファ回路104、ドーズ値回路106、フラ
ッシュコンバータ108、シェーパ/ブランカドライバ110、電子ビームカラ
ム112の詳細については以下を参照のこと。寸法及びパラメータはここではす
べて例示的なものである。 この実施例においては、ラスタライザ回路102はまず基板118上の形状位置
によって規定される基板に描画すべきパターンを(例えば従来のリソグラフィデ
ータ構造から)入力する(いわゆる「ベクタフォーマット」)。次にラスタライ
ザ102は基板118の表面を画素のグリッドに分割し、各画素をパターンの一
部を含む画素領域の小部分を規定する「グレーレベル値」として表示する。ラス
タライザ102は各グレーレベル値をバッファ104とドーズ値回路106の両
方に出力する。(図1の破線内の接続線は一般に多重回線データバスを表す)。バ
ッファ104はグレーレベル値をフラッシュコンバータ108に供給する。この
実施例においては、フラッシュコンバータ108は1フラッシュサイクルに露光
される可能性のあるフラッシュフィールド(以下用語「フラッシュフィールド」
はブランクあるいは電子ビームカラム112が基板118に描画する形状を表す
)として、各々4画素(象限)の正方形配列(二次元)を表す。別の実施例におい
ては、フラッシュコンバータ108はフラッシュフィールドとしてNxM画素の
長方形、大小サイズの正方形配列、あるいは他の形状を表す場合がある。フラッ
シュコンバータ108は形状クラス及び座標(形状_x、形状_y)によって各フ
ラッシュフィールドを規定する(以下用語「形状データ」は形状クラスと座標双
方を指す)。ドーズ値回路106はラスタライザ102から各象限に係るグレー
レベル値を入力し、各フラッシュフィールドに係るドーズ値を出力する。
【0015】 シェーパ/ブランカドライバ110はフラッシュコンバータ108及びドーズ値
回路106からの形状データ及び対応ドーズ値(以下形状データ及び対応ドーズ
値はともに「フラッシュデータ」と称する)をそれぞれ要求する。一実施例にお
いては、フラッシュコンバータ108及びドーズ値回路106は略10ns毎に
フラッシュデータをシェーパ/ブランカドライバ110に供給する。シェーパ/ブ
ランカドライバ110は各フラッシュデータを電圧値に変換し、この電圧を制御
電子ビームカラム112に供給し基板118上の好適位置に規定フラッシュフィ
ールドを描画する。この実施例においては、電子ビームカラム112は新たなフ
ラッシュフィールドを10ns毎に描画する(以下「フラッシュサイクル」)。
ブランクフラッシュフィールドの場合、電子ビームカラム112は電子ビームを
基板118に描画しない。イオンビームカラムあるいは他のエネルギービーム (
例えばレーザー)をカラム112の代わりに用いてよい。
回路106からの形状データ及び対応ドーズ値(以下形状データ及び対応ドーズ
値はともに「フラッシュデータ」と称する)をそれぞれ要求する。一実施例にお
いては、フラッシュコンバータ108及びドーズ値回路106は略10ns毎に
フラッシュデータをシェーパ/ブランカドライバ110に供給する。シェーパ/ブ
ランカドライバ110は各フラッシュデータを電圧値に変換し、この電圧を制御
電子ビームカラム112に供給し基板118上の好適位置に規定フラッシュフィ
ールドを描画する。この実施例においては、電子ビームカラム112は新たなフ
ラッシュフィールドを10ns毎に描画する(以下「フラッシュサイクル」)。
ブランクフラッシュフィールドの場合、電子ビームカラム112は電子ビームを
基板118に描画しない。イオンビームカラムあるいは他のエネルギービーム (
例えばレーザー)をカラム112の代わりに用いてよい。
【0016】 電子ビームカラム112はフラッシュフィールドを例えば従来の「規則周期軌
跡」ラスタスキャンで描画する。この実施例においては、従来の「規則周期軌跡
」ラスタスキャンは「単方向」型あるいは「双方向」型であってよい。「規則周
期軌跡」はスキャンが均一かつ周期的に移動し、動作がパターンデータによって
制御されないことを言う。「単方向」型ではグリッドのスキャンは例えば基板の
一部に画成されるグリッドの左下隅部から始まり、グリッドの左上隅部に進み、
ついでビームがブランク状態で次の最左側のカラムの底部に戻り、最初と同一方
向に、すなわち下から上へ次の最左側のカラムを引き続きスキャンする。パター
ン化すべきグリッドがすべてカバーされるまで同様にスキャンが継続される。従
来の「双方向」型ラスタスキャンでは、グリッドのスキャンは例えば基板の一部
に画成されるグリッドの左下隅部から始まり、グリッドの左上隅部に進み、つい
でビームがブランク状態で次の最左側のカラムの底部に戻り、最初と逆方向に、
すなわち上から下へ次の最左側のカラムを引き続きスキャンする。パターン化す
べきグリッドがすべてスキャンされるまでこうした上下順にスキャンが継続され
る。
跡」ラスタスキャンで描画する。この実施例においては、従来の「規則周期軌跡
」ラスタスキャンは「単方向」型あるいは「双方向」型であってよい。「規則周
期軌跡」はスキャンが均一かつ周期的に移動し、動作がパターンデータによって
制御されないことを言う。「単方向」型ではグリッドのスキャンは例えば基板の
一部に画成されるグリッドの左下隅部から始まり、グリッドの左上隅部に進み、
ついでビームがブランク状態で次の最左側のカラムの底部に戻り、最初と同一方
向に、すなわち下から上へ次の最左側のカラムを引き続きスキャンする。パター
ン化すべきグリッドがすべてカバーされるまで同様にスキャンが継続される。従
来の「双方向」型ラスタスキャンでは、グリッドのスキャンは例えば基板の一部
に画成されるグリッドの左下隅部から始まり、グリッドの左上隅部に進み、つい
でビームがブランク状態で次の最左側のカラムの底部に戻り、最初と逆方向に、
すなわち上から下へ次の最左側のカラムを引き続きスキャンする。パターン化す
べきグリッドがすべてスキャンされるまでこうした上下順にスキャンが継続され
る。
【0017】 従来技術のベクタスキャン装置はベクタスキャンされたパターンを記憶する大
データバッファを必要とする。パターンサイズは相当変動するので、ベクタフォ
ーマットのパターンデータを記憶するに十分なデータバッファの記憶容量は極め
て大きくなる。しかしバッファのデータ容量の大型化はコストを増大させる。本
実施例はフラッシュフィールドデータのリアルタイム処理を用いて従来技術のデ
ータバッファの大型化を回避する。この実施例においては、ラスタライザ102
、フラッシュコンバータ108、ドーズ値回路106、シェーパ/ブランカドライ
バ110はともに電子ビームカラム112によるフラッシュフィールド発生の直
前にフラッシュフィールドの形状と時間を処理する。
データバッファを必要とする。パターンサイズは相当変動するので、ベクタフォ
ーマットのパターンデータを記憶するに十分なデータバッファの記憶容量は極め
て大きくなる。しかしバッファのデータ容量の大型化はコストを増大させる。本
実施例はフラッシュフィールドデータのリアルタイム処理を用いて従来技術のデ
ータバッファの大型化を回避する。この実施例においては、ラスタライザ102
、フラッシュコンバータ108、ドーズ値回路106、シェーパ/ブランカドライ
バ110はともに電子ビームカラム112によるフラッシュフィールド発生の直
前にフラッシュフィールドの形状と時間を処理する。
【0018】 ラスタライザ回路102 本発明の一実施例によれば、 図2Aは好適なラスタライザ回路102を概略
的に示す。ラスタライザ回路102はピクセライザ210とグレーレベル規定器
212を含む。一実施例においては、ラスタライザ102は図2Bに関連して以
下で詳述する処理200を実施する「ハードウェア組込み」論理回路である。別
の実施例においては、ラスタライザ102は処理200のソフトウェア形態を実
施するコンピュータであってよい。パラメータはここではすべて例示的なもので
ある。
的に示す。ラスタライザ回路102はピクセライザ210とグレーレベル規定器
212を含む。一実施例においては、ラスタライザ102は図2Bに関連して以
下で詳述する処理200を実施する「ハードウェア組込み」論理回路である。別
の実施例においては、ラスタライザ102は処理200のソフトウェア形態を実
施するコンピュータであってよい。パラメータはここではすべて例示的なもので
ある。
【0019】 ラスタライザ102は基板に描画すべき従来のパターンを表すベクタフォーマ
ットのデータを入力信号として入力する。従来、パターンは例えば集積回路の層
を定義し、x-y座標で表される。ラスタライザ102は基板の一部に描画すべき
パターンイメージを画素のグリッドに分解し、各画素をパターンを含む画素の小
部分を規定するグレーレベル値として表示する。
ットのデータを入力信号として入力する。従来、パターンは例えば集積回路の層
を定義し、x-y座標で表される。ラスタライザ102は基板の一部に描画すべき
パターンイメージを画素のグリッドに分解し、各画素をパターンを含む画素の小
部分を規定するグレーレベル値として表示する。
【0020】 図2Bはラスタライザ102によって実行され、グレーレベル値として基板表
面に描画すべきパターンイメージを表す好適な処理200のフロー図である。
面に描画すべきパターンイメージを表す好適な処理200のフロー図である。
【0021】 201で、ピクセライザ210は基板表面の一部をグリッドに分割する。さら
にピクセライザ210はグリッド内の規定個所にパターンを配置する。この実施
例においては、各グリッドはせいぜい例えば8、192画素x1、440、00
0画素である。200nmの最小構成サイズを必要とするマスクをイメージする
には、各画素は正方形で1辺略100nmであるが、他の画素形状を用いてもよ
い。図3はパターン306がイメージされる基板表面の一部を画素310に分割
するグリッド302の例示部である。
にピクセライザ210はグリッド内の規定個所にパターンを配置する。この実施
例においては、各グリッドはせいぜい例えば8、192画素x1、440、00
0画素である。200nmの最小構成サイズを必要とするマスクをイメージする
には、各画素は正方形で1辺略100nmであるが、他の画素形状を用いてもよ
い。図3はパターン306がイメージされる基板表面の一部を画素310に分割
するグリッド302の例示部である。
【0022】 図2の202で、ピクセライザ210はグリッドをグレーレベル規定器212
に伝達し、グレーレベル値によって各画素310を表示する。グレーレベル値は
パターン306とオーバーラップする画素310内の副画素の割合を表す。本発
明の実施例においては、グレーレベル値は0〜16である。例えば、パターン3
06を含まない画素のグレーレベル値は0である。図4は画素内のパターンの隅
部の例である。この例では、256の副画素のうちの64 (暗色部分の縁部の画
素)はオーバーラップされて、グレーレベル値4を示す。この実施例においては
、グレーレベル規定器212は5ビット値によって各グレーレベル値を規定し、
32のグレーレベルまで可能である。
に伝達し、グレーレベル値によって各画素310を表示する。グレーレベル値は
パターン306とオーバーラップする画素310内の副画素の割合を表す。本発
明の実施例においては、グレーレベル値は0〜16である。例えば、パターン3
06を含まない画素のグレーレベル値は0である。図4は画素内のパターンの隅
部の例である。この例では、256の副画素のうちの64 (暗色部分の縁部の画
素)はオーバーラップされて、グレーレベル値4を示す。この実施例においては
、グレーレベル規定器212は5ビット値によって各グレーレベル値を規定し、
32のグレーレベルまで可能である。
【0023】 203で、ラスタライザ102はバッファ104にグリッドに係るグレーレベ
ル値を記憶する。
ル値を記憶する。
【0024】 次に、ラスタライザ102は基板に描画すべきイメージが略すべて画素によっ
て表示されるまで図2Bの処理200を繰返す。
て表示されるまで図2Bの処理200を繰返す。
【0025】 従来のベクタスキャン装置では、基板に描画すべきパターンのみがコード化さ
れる。この実施例においては、ラスタライザは基板表面の一部をグリッドに分割
し、表面の全画素を表示する。全基板イメージを表示するのは従来のベクタフォ
ーマット表示のパターンに対して多くの利点があるが、特にパターンを含むかど
うかにかかわらず各画素が表示されるからである。
れる。この実施例においては、ラスタライザは基板表面の一部をグリッドに分割
し、表面の全画素を表示する。全基板イメージを表示するのは従来のベクタフォ
ーマット表示のパターンに対して多くの利点があるが、特にパターンを含むかど
うかにかかわらず各画素が表示されるからである。
【0026】 例えば、従来の近接エラー補正はより容易に計算可能であるが、各画素が露出
されていてもいなくとも表示されるからである。近接エラー補正は基板の特定領
域に対する電子ビーム露光のレベルを調節し、該領域に近接する画素に対する露
光を考慮することによって露光過多を防止することである。パターンがベクタフ
ォーマットである場合、パターンの近接度の判定は数多くの計算を要する。
されていてもいなくとも表示されるからである。近接エラー補正は基板の特定領
域に対する電子ビーム露光のレベルを調節し、該領域に近接する画素に対する露
光を考慮することによって露光過多を防止することである。パターンがベクタフ
ォーマットである場合、パターンの近接度の判定は数多くの計算を要する。
【0027】 この実施例においてはオーバーラップ判定はより容易に計算可能である。オー
バーラップ判定は多数のパターンがオーバーラップする区域の露光過多の防止に
必要である。ベクタフォーマットのパターンでは、各パターンはオーバーラップ
パターンであっても別個にコード化される。よって、オーバーラップの判定は数
多くの計算を要する。この実施例においては全画素はグレーレベル値によって表
示されるので、オーバーラップの判定ははるかに容易である必要がある。
バーラップ判定は多数のパターンがオーバーラップする区域の露光過多の防止に
必要である。ベクタフォーマットのパターンでは、各パターンはオーバーラップ
パターンであっても別個にコード化される。よって、オーバーラップの判定は数
多くの計算を要する。この実施例においては全画素はグレーレベル値によって表
示されるので、オーバーラップの判定ははるかに容易である必要がある。
【0028】 時々パターンを「白黒反転」する必要がある、すなわち基板の通常非露光部分
を露光し、通常露光パターン部分を露光しないようにする。この実施例において
は、画素は容易に白黒反転可能であるが、通常非露光の画素までが表示されるか
らである。ベクタフォーマットのパターンの場合、露光領域のみがコード化され
るので、非露光領域を白黒反転させるのは困難である。
を露光し、通常露光パターン部分を露光しないようにする。この実施例において
は、画素は容易に白黒反転可能であるが、通常非露光の画素までが表示されるか
らである。ベクタフォーマットのパターンの場合、露光領域のみがコード化され
るので、非露光領域を白黒反転させるのは困難である。
【0029】 ベクタフォーマットパターンでは、パターン内のフラッシュフィールドの数が
膨大になる場合があり、従って非実用的な大バッファスペースが必要となる。こ
の実施例においては、各画素は個々に表示されるので、パターンをパーティショ
ンに分割しても画素をバッファスペースに別々のステップでロード可能である。
この実施例においては、ラスタライザ102は一定速度でグレーレベル値をバッ
ファデバイスに出力し、これによりバッファ104は従来技術より少ない記憶ス
ペースですむ。
膨大になる場合があり、従って非実用的な大バッファスペースが必要となる。こ
の実施例においては、各画素は個々に表示されるので、パターンをパーティショ
ンに分割しても画素をバッファスペースに別々のステップでロード可能である。
この実施例においては、ラスタライザ102は一定速度でグレーレベル値をバッ
ファデバイスに出力し、これによりバッファ104は従来技術より少ない記憶ス
ペースですむ。
【0030】 フラッシュコンバータ108 フラッシュコンバータ108は画素のグレーレベル値をフラッシュフィールド
の形状を規定する形状データに変換する。図5Aは好適なフラッシュコンバータ
108のブロック図である。図示したように、フラッシュコンバータ108は再
フォーマット論理回路510、形状コード決定論理回路512、第1ルックアッ
プテーブル (LUT) 514、第2LUT516を含む。第1、第2LUT51
4、516の好適手段はスタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)であ
る。フラッシュコンバータ108はバッファ104からグレーレベル値を、クロ
ック114からクロック信号を入力するよう接続される。フラッシュコンバータ
108はクロック114からのクロック信号に応じて形状データをシェーパ/ブ
ランカドライバ110に出力する。
の形状を規定する形状データに変換する。図5Aは好適なフラッシュコンバータ
108のブロック図である。図示したように、フラッシュコンバータ108は再
フォーマット論理回路510、形状コード決定論理回路512、第1ルックアッ
プテーブル (LUT) 514、第2LUT516を含む。第1、第2LUT51
4、516の好適手段はスタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)であ
る。フラッシュコンバータ108はバッファ104からグレーレベル値を、クロ
ック114からクロック信号を入力するよう接続される。フラッシュコンバータ
108はクロック114からのクロック信号に応じて形状データをシェーパ/ブ
ランカドライバ110に出力する。
【0031】 この実施例においては、フラッシュコンバータ108は図5Bに関連して以下
で述べる処理500を実施するハードウェア組込み論理回路である。別の実施例
においては、フラッシュコンバータ108は処理500のソフトウェア形態を実
施するコンピュータであってよい。付録Bはフラッシュコンバータ108のハー
ドウェア組込み論理手段によって実行される処理500のパスカルコンピュータ
言語シミュレーションである。パラメータはここではすべて例示的なものである
。
で述べる処理500を実施するハードウェア組込み論理回路である。別の実施例
においては、フラッシュコンバータ108は処理500のソフトウェア形態を実
施するコンピュータであってよい。付録Bはフラッシュコンバータ108のハー
ドウェア組込み論理手段によって実行される処理500のパスカルコンピュータ
言語シミュレーションである。パラメータはここではすべて例示的なものである
。
【0032】 501で、バッファ104は例えば少なくともグレーレベル値が16の信号を
再フォーマット論理回路510に出力する。この実施例において、グレーレベル
値は中心に対象象限を有する4x4画素の正方形構造 (以下「マトリックスA」
)に対応する。図9はマトリックスAを詳細に示す。対象象限は画素a22、a2
3、a32、a33に対応し、残りの画素は「取り囲み画素」である。グリッド縁
部の象限の場合、 グリッド内にない象限を取り囲む画素のグレーレベル値は0
である。フラッシュコンバータ108は対象象限を形状データとして表示する。
再フォーマット論理回路510に出力する。この実施例において、グレーレベル
値は中心に対象象限を有する4x4画素の正方形構造 (以下「マトリックスA」
)に対応する。図9はマトリックスAを詳細に示す。対象象限は画素a22、a2
3、a32、a33に対応し、残りの画素は「取り囲み画素」である。グリッド縁
部の象限の場合、 グリッド内にない象限を取り囲む画素のグレーレベル値は0
である。フラッシュコンバータ108は対象象限を形状データとして表示する。
【0033】 501の初回実行時、まずバッファ104は左下象限に関するデータを出力す
る。501の次回実行時、バッファ104は上述のラスタスキャンの象限に関す
るデータを出力する。
る。501の次回実行時、バッファ104は上述のラスタスキャンの象限に関す
るデータを出力する。
【0034】 502で、 再フォーマット論理回路510は形状データ、すなわち形状コー
ドと座標(形状_x、 形状_y)によって象限を表示する。形状コードはビームに
よって十分露光すべき象限から非露光象限までの基本形状を表示する。座標は副
画素によって基本形状を変更し、変更された形状が象限内のパターンの部分によ
り近づくようにする。各フラッシュフィールドの形状は形状コードと座標によっ
て規定される。
ドと座標(形状_x、 形状_y)によって象限を表示する。形状コードはビームに
よって十分露光すべき象限から非露光象限までの基本形状を表示する。座標は副
画素によって基本形状を変更し、変更された形状が象限内のパターンの部分によ
り近づくようにする。各フラッシュフィールドの形状は形状コードと座標によっ
て規定される。
【0035】 図6は14の基本形状を示し、各々象限304内にあり、この実施例によれば
割当てられた形状コードに係る。各形状の暗色部分は(電子) ビームによって露
光すべき領域 (「露光領域」)を表す。最大露光領域は象限全体であり、形状コ
ード16に対応する。形状コード1〜4は異なる4つの輪番を有する長方形露光
領域を規定する。形状コード5〜8は異なる4つの輪番を有する正方形でも長方
形でもよい露光領域を規定する。形状コード9〜12は異なる4つの輪番を有す
るL字状の露光領域を表す。別の実施例においては、形状コードは別の形状を表
すことがある。
割当てられた形状コードに係る。各形状の暗色部分は(電子) ビームによって露
光すべき領域 (「露光領域」)を表す。最大露光領域は象限全体であり、形状コ
ード16に対応する。形状コード1〜4は異なる4つの輪番を有する長方形露光
領域を規定する。形状コード5〜8は異なる4つの輪番を有する正方形でも長方
形でもよい露光領域を規定する。形状コード9〜12は異なる4つの輪番を有す
るL字状の露光領域を表す。別の実施例においては、形状コードは別の形状を表
すことがある。
【0036】 座標は副画素によって形状コード1〜12に対応する形状を変更する。この実
施例においては、形状_x及び形状_yは各々0〜31の値をとる。例えば、図7は
象限内のパターン306の部分308の拡大図である。部分308は12の形状
コードに対応する。この例では、形状コード12を持つ形状の変更は(19、2
0)の形状_x及び形状_y座標を規定することによって行われる。この例では座標
は形状の隅部位置を規定する。
施例においては、形状_x及び形状_yは各々0〜31の値をとる。例えば、図7は
象限内のパターン306の部分308の拡大図である。部分308は12の形状
コードに対応する。この例では、形状コード12を持つ形状の変更は(19、2
0)の形状_x及び形状_y座標を規定することによって行われる。この例では座標
は形状の隅部位置を規定する。
【0037】 図8は502の処理のフロー図を詳細に示す。801で、再フォーマット論理
回路510はマトリックスAをロードする。
回路510はマトリックスAをロードする。
【0038】 802で、再フォーマット論理回路510はマトリックスAを変更し、画素 a
22が次の3つの操作のいずれかあるいはすべてによって対象象限の中で最高の
グレーレベル値を持つようにする。すなわち、1)回転、 2)上下(左右)反転、あ
るいは3)白黒反転である。変数「回転」は0、1、2、あるいは3の値をとり
、マトリックスAがそれぞれ0、90、180、あるいは270度だけ 「上下
反転」したかどうか示す。変数「上下反転」はマトリックスAが上下反転したか
、すなわち各画素について形状_x及び形状_y座標は変化したがグレーレベル値
は保持しているかどうか規定する。変数「白黒反転」は各グレーレベル値を16
マイナスそのグレーレベル値として表されるかどうか規定する。再フォーマット
論理回路510は今後利用するため変数を記憶し、操作順を記録する。結果とし
てのマトリックスは図9に示したマトリックスBである。次に再フォーマット論
理回路510はマトリックスB、変数、操作順を形状コード決定論理回路512
に出力する。
22が次の3つの操作のいずれかあるいはすべてによって対象象限の中で最高の
グレーレベル値を持つようにする。すなわち、1)回転、 2)上下(左右)反転、あ
るいは3)白黒反転である。変数「回転」は0、1、2、あるいは3の値をとり
、マトリックスAがそれぞれ0、90、180、あるいは270度だけ 「上下
反転」したかどうか示す。変数「上下反転」はマトリックスAが上下反転したか
、すなわち各画素について形状_x及び形状_y座標は変化したがグレーレベル値
は保持しているかどうか規定する。変数「白黒反転」は各グレーレベル値を16
マイナスそのグレーレベル値として表されるかどうか規定する。再フォーマット
論理回路510は今後利用するため変数を記憶し、操作順を記録する。結果とし
てのマトリックスは図9に示したマトリックスBである。次に再フォーマット論
理回路510はマトリックスB、変数、操作順を形状コード決定論理回路512
に出力する。
【0039】 803で、形状コード決定論理回路512は図10に示した処理をマトリック
スBの中央4画素に適用し、中間形状コードを決定する。 まず1002で、形
状コード決定論理回路512は画素b23のグレーレベル値が16であるか判定
する。NOなら、1003で、中間形状コードは5、1、あるいは11である(
状態D)。YESなら、1004で、形状コード決定論理回路512は画素b32
のグレーレベル値が16であるか判定する。NOなら、1005で、中間形状コ
ードは1あるいは11である (状態C)。YESなら、1006で、形状コード
決定論理回路512は画素b33のグレーレベル値が16であるか判定する。N
Oなら、1007で、中間形状コードは11である (状態B)。YESなら、1
008で、中間形状コードは16である (状態A)。
スBの中央4画素に適用し、中間形状コードを決定する。 まず1002で、形
状コード決定論理回路512は画素b23のグレーレベル値が16であるか判定
する。NOなら、1003で、中間形状コードは5、1、あるいは11である(
状態D)。YESなら、1004で、形状コード決定論理回路512は画素b32
のグレーレベル値が16であるか判定する。NOなら、1005で、中間形状コ
ードは1あるいは11である (状態C)。YESなら、1006で、形状コード
決定論理回路512は画素b33のグレーレベル値が16であるか判定する。N
Oなら、1007で、中間形状コードは11である (状態B)。YESなら、1
008で、中間形状コードは16である (状態A)。
【0040】 よって、状態がCあるいはDである場合、形状コード決定論理回路512は次
に中間座標と中間形状コードを決定する。状態Bの場合、形状コード決定論理回
路512は次に中間座標のみを決定し、該中間座標によって11の中間形状コー
ドに対応する形状を変更する。状態Aの場合、座標を決定する必要はない。
に中間座標と中間形状コードを決定する。状態Bの場合、形状コード決定論理回
路512は次に中間座標のみを決定し、該中間座標によって11の中間形状コー
ドに対応する形状を変更する。状態Aの場合、座標を決定する必要はない。
【0041】 この実施例においては、状態Bの場合、中間座標を決定するため、形状コード
決定論理回路512は表1に示した画素のグレーレベル値を第1ルックアップテ
ーブル514に出力し、該第1ルックアップテーブルは対応中間座標を出力する
。状態C〜Dの場合、中間座標及び中間形状コードを決定するため、形状コード
決定論理回路512は表1に示した画素のグレーレベル値を第1ルックアップテ
ーブル514に出力し、該第1ルックアップテーブルは中間座標と中間形状コー
ドを出力する。
決定論理回路512は表1に示した画素のグレーレベル値を第1ルックアップテ
ーブル514に出力し、該第1ルックアップテーブルは対応中間座標を出力する
。状態C〜Dの場合、中間座標及び中間形状コードを決定するため、形状コード
決定論理回路512は表1に示した画素のグレーレベル値を第1ルックアップテ
ーブル514に出力し、該第1ルックアップテーブルは中間座標と中間形状コー
ドを出力する。
【0042】
【表1】
【0043】 状態Bの場合、第1ルックアップテーブル514への中間座標入力は次のように
なる。画素b22、b23、b32のグレーレベル値は16である。画素b33のグ
レーレベル値は規定されるが、露光副画素は規定されない。よって、ただ1つの
グレーレベル値がいくつかの露光副画素に対応し得る。この実施例においては、
隅部が画素b34、b33、b43 (図11のマトリックス1102内の破線)によ
って形成され、隅部の各辺の交点が画素b33の縁点1118にあると仮定して
いる。隅部1108の内部陰影区域は露光されていない。縁点1118を横切る
各辺間の角度は必ずしも90度でなくともよい。この実施例においては、縁点1
118の座標、従って画素b33の露光部分は最小グレーレベルエラーに対応す
る画素b34、b33、b43によって隅部1108を決定することによって推定
される。具体的には、第1ルックアップテーブル514の各座標は1)フラッシ
ュフィールド及び画素b34、b43、b44の規定グレーレベル値間、2)結果と
してのフラッシュフィールド及び縁点が座標に設定されている画素b34、b43
、b44のグレーレベル値間の最小エラーに対応する。
なる。画素b22、b23、b32のグレーレベル値は16である。画素b33のグ
レーレベル値は規定されるが、露光副画素は規定されない。よって、ただ1つの
グレーレベル値がいくつかの露光副画素に対応し得る。この実施例においては、
隅部が画素b34、b33、b43 (図11のマトリックス1102内の破線)によ
って形成され、隅部の各辺の交点が画素b33の縁点1118にあると仮定して
いる。隅部1108の内部陰影区域は露光されていない。縁点1118を横切る
各辺間の角度は必ずしも90度でなくともよい。この実施例においては、縁点1
118の座標、従って画素b33の露光部分は最小グレーレベルエラーに対応す
る画素b34、b33、b43によって隅部1108を決定することによって推定
される。具体的には、第1ルックアップテーブル514の各座標は1)フラッシ
ュフィールド及び画素b34、b43、b44の規定グレーレベル値間、2)結果と
してのフラッシュフィールド及び縁点が座標に設定されている画素b34、b43
、b44のグレーレベル値間の最小エラーに対応する。
【0044】 この実施例においては、以下に示す式は予想されるすべてのグレーレベル値に
ついて(16、16)から(31、31)まで各座標について計算される。第1ルッ
クアップテーブル514の各中間座標は次の式から最小エラー値に対応する。
ついて(16、16)から(31、31)まで各座標について計算される。第1ルッ
クアップテーブル514の各中間座標は次の式から最小エラー値に対応する。
【0045】
【式1】 エラー=K(F)+L(PE)+M(T) 変数Fはフラッシュフィールドの合計グレーレベル値と、座標によって得られた
フラッシュフィールドの合計グレーレベル値間の差の絶対値を表す。
フラッシュフィールドの合計グレーレベル値間の差の絶対値を表す。
【0046】 変数PEは状態Bで表1の各画素の各グレーレベル値と、座標によって得られ
た状態Bで表1の画素のグレーレベル値間の最大エラーを表す。
た状態Bで表1の画素のグレーレベル値間の最大エラーを表す。
【0047】 変数Tは変数Fの和と状態Bで表1の各画素の各規定グレーレベル値と、座標
によって得られた状態Bで表1の画素のグレーレベル値間の絶対差の和を表す。
によって得られた状態Bで表1の画素のグレーレベル値間の絶対差の和を表す。
【0048】 一実施例においては、重みづけ変数K,L、Mはそれぞれ8、4、1である。
これは変数Fを最も重くする。
これは変数Fを最も重くする。
【0049】 状態Cの場合、第1ルックアップ テーブル514への中間座標入力は次のよ
うになる。画素b22、b23は規定されるが、グレーレベル値は16である。画
素b32、b33のグレーレベル値は規定されるが、露光副画素は規定されない。
象限の露光部分は形状コード1あるいは11に対応可能であるので、隅部が画素
32、b33、b34、b42によって形成されるか、直線縁部が画素b32、b3
3、b34、b31によって形成される (図11のマトリックス1104内の破線
)。隅部の各辺間の角度は90度以外であってもよい。11の形状コードに対応
する隅部の場合、中間座標は画素b32の縁点1120の各辺の交点を規定する
。隅部の非露光部分は区域1110として示され、直線縁部の非露光部分はとも
に区域1110、1112として示される。
うになる。画素b22、b23は規定されるが、グレーレベル値は16である。画
素b32、b33のグレーレベル値は規定されるが、露光副画素は規定されない。
象限の露光部分は形状コード1あるいは11に対応可能であるので、隅部が画素
32、b33、b34、b42によって形成されるか、直線縁部が画素b32、b3
3、b34、b31によって形成される (図11のマトリックス1104内の破線
)。隅部の各辺間の角度は90度以外であってもよい。11の形状コードに対応
する隅部の場合、中間座標は画素b32の縁点1120の各辺の交点を規定する
。隅部の非露光部分は区域1110として示され、直線縁部の非露光部分はとも
に区域1110、1112として示される。
【0050】 状態Cの場合、 ルックアップテーブルで規定された画素b31、b32、b33
、b34、b42のグレーレベル値の各組合せの中間形状コード及び中間座標は式
からの最小エラー値に対応する。上述の式は各形状コード1、11及び(0、1
6)から(31、31)までの座標について計算される。式中、変数PEは状態C
で表1の各画素の各グレーレベル値と、座標によって得られた状態Cで表1の画
素のグレーレベル値間の最大エラーを表す。変数Tは変数Fの和と、状態Cでの
表1の各画素の各規定グレーレベル値と、座標によって得られた状態Cで表1の
画素のグレーレベル値間絶対差の和を表す。
、b34、b42のグレーレベル値の各組合せの中間形状コード及び中間座標は式
からの最小エラー値に対応する。上述の式は各形状コード1、11及び(0、1
6)から(31、31)までの座標について計算される。式中、変数PEは状態C
で表1の各画素の各グレーレベル値と、座標によって得られた状態Cで表1の画
素のグレーレベル値間の最大エラーを表す。変数Tは変数Fの和と、状態Cでの
表1の各画素の各規定グレーレベル値と、座標によって得られた状態Cで表1の
画素のグレーレベル値間絶対差の和を表す。
【0051】 状態Dの場合、第1ルックアップテーブル514への中間座標入力は次のよう
になる。画素b22、b23、b32、b33のグレーレベル値は規定されるが、露
光副画素は規定されない。象限の露光部分は形状コード1、5、あるいは11に
対応するので、隅部は画素b42、b32、b22、b23、b24によって形成さ
れるか、直線縁部が画素b21、b22、b23、b24によって 形成される(図1
1のマトリックス1106内の破線)。隅部の非露光部分は区域1116として
示され、直線縁部の非露光部分はともに区域1114、1116として示される
。11あるいは5の形状コードに対応する隅部の場合、座標は象限のいずれかの
画素によって縁点1122の各辺の交点を規定する。縁点1122の各辺間の角
度は90度でなくともよい。例えば、形状コード5は90度以上の隅部の各辺間
の角度に対応する。
になる。画素b22、b23、b32、b33のグレーレベル値は規定されるが、露
光副画素は規定されない。象限の露光部分は形状コード1、5、あるいは11に
対応するので、隅部は画素b42、b32、b22、b23、b24によって形成さ
れるか、直線縁部が画素b21、b22、b23、b24によって 形成される(図1
1のマトリックス1106内の破線)。隅部の非露光部分は区域1116として
示され、直線縁部の非露光部分はともに区域1114、1116として示される
。11あるいは5の形状コードに対応する隅部の場合、座標は象限のいずれかの
画素によって縁点1122の各辺の交点を規定する。縁点1122の各辺間の角
度は90度でなくともよい。例えば、形状コード5は90度以上の隅部の各辺間
の角度に対応する。
【0052】 状態Dの場合、第1ルックアップテーブル514で規定された画素b22、b2
3、b32、b33、b42のグレーレベル値の各組合せの中間形状コード及び中
間座標は式からの最小エラー値に対応する。上述の式は各形状コード1、5、1
1及び(0、0)から(31、31)までの座標について計算される。式中、変数P
Eは状態Dで表1の各画素の各グレーレベル値と、座標によって得られた状態D
で表1の画素のグレーレベル値間の最大エラーを表す。変数Tは変数Fの和と、
状態Dで表1の各画素の各規定グレーレベル値と、座標によって得られた状態D
で表1の画素のグレーレベル値間の絶対差の和を表す。
3、b32、b33、b42のグレーレベル値の各組合せの中間形状コード及び中
間座標は式からの最小エラー値に対応する。上述の式は各形状コード1、5、1
1及び(0、0)から(31、31)までの座標について計算される。式中、変数P
Eは状態Dで表1の各画素の各グレーレベル値と、座標によって得られた状態D
で表1の画素のグレーレベル値間の最大エラーを表す。変数Tは変数Fの和と、
状態Dで表1の各画素の各規定グレーレベル値と、座標によって得られた状態D
で表1の画素のグレーレベル値間の絶対差の和を表す。
【0053】 図8の804で、すべての状態について、形状コード決定論理回路512は8
02で再フォーマット論理回路510によって実施された変更を、803で決定
された形状コード及び座標によって規定される形状に逆転させる。この実施例に
おいては、形状コード決定論理回路512は第2ルックアップテーブル516に
アクセスするが、該第2ルックアップテーブルは予想されるすべての中間形状コ
ード及び中間座標、すなわち形状コード1、5、11及び座標(0、0)〜 (31
、31)に関するすべての逆変換演算の組合せの座標と形状コードを含む。80
5で、形状コード決定論理回路512は第2ルックアップテーブル516から好
適な形状コードと座標を読取る。
02で再フォーマット論理回路510によって実施された変更を、803で決定
された形状コード及び座標によって規定される形状に逆転させる。この実施例に
おいては、形状コード決定論理回路512は第2ルックアップテーブル516に
アクセスするが、該第2ルックアップテーブルは予想されるすべての中間形状コ
ード及び中間座標、すなわち形状コード1、5、11及び座標(0、0)〜 (31
、31)に関するすべての逆変換演算の組合せの座標と形状コードを含む。80
5で、形状コード決定論理回路512は第2ルックアップテーブル516から好
適な形状コードと座標を読取る。
【0054】 図5Bの503で、形状コード決定論理回路512は形状データをシェーパ/
ブランカドライバ110に出力する。この実施例においては、フラッシュコンバ
ータ108は略10ns毎に形状データをシェーパ/ブランカドライバ110出
力する。
ブランカドライバ110に出力する。この実施例においては、フラッシュコンバ
ータ108は略10ns毎に形状データをシェーパ/ブランカドライバ110出
力する。
【0055】 フラッシュコンバータ108は図2Bの202で述べたグリッド内の象限がす
べて形状データによって表示されるまで、グリッド内の各象限についてステップ
501〜503を繰返す。
べて形状データによって表示されるまで、グリッド内の各象限についてステップ
501〜503を繰返す。
【0056】 この実施例ではロード操作で必要なルックアップテーブル入力と回路の数が低
減され有利である。第1ルックアップテーブル514は3つの形状コード、すな
わち1、5、11の座標入力を含む。この実施例においては、状態Bのルックア
ップテーブルで174値が必要であり、状態C、D各々のルックアップテーブル
で175値が必要である。そうでない場合形状コード1〜12各々についてルッ
クアップテーブルが必要となる。よってこの実施例は高価なルックアップテーブ
ルの数を低減する。
減され有利である。第1ルックアップテーブル514は3つの形状コード、すな
わち1、5、11の座標入力を含む。この実施例においては、状態Bのルックア
ップテーブルで174値が必要であり、状態C、D各々のルックアップテーブル
で175値が必要である。そうでない場合形状コード1〜12各々についてルッ
クアップテーブルが必要となる。よってこの実施例は高価なルックアップテーブ
ルの数を低減する。
【0057】 この実施例においては、各ルックアップテーブル値は2バイトを要し、これは
5ビット形状_x座標及び5ビット形状_y座標値と5ビット形状コードを含む。
この実施例においては、第1ルックアップテーブル514と第2ルックアップテ
ーブル516は略6メガバイトを必要とする。
5ビット形状_x座標及び5ビット形状_y座標値と5ビット形状コードを含む。
この実施例においては、第1ルックアップテーブル514と第2ルックアップテ
ーブル516は略6メガバイトを必要とする。
【0058】 ドーズ値回路106 一実施例においては、ドーズ値回路106はラスタライザ102からフラッシ
ュフィールド中及び周りのグレーレベル値を入力し、プログラム可能なルックア
ップテーブルから3つのドーズ値、「ドーズ1」、「ドーズ2」、「ドーズ3」
を選択し、該ドーズ値をシェーパ/ブランカドライバ110に出力する。形状デ
ータに係るドーズ値入力は形状データによって表されるフラッシュフィールド中
のグレーレベル値の配列及び大きさに左右される。別の実施例においては、フラ
ッシュフィールドに係るドーズ値はより大きいか小さい。変数「ドーズ1」は従
来の長期補正のレベルを規定する。変数「ドーズ2」は従来の短期補正のレベル
を規定する。変数「ドーズ3」はグレーレベルスプライシング補正のレベルを規
定する。各フラッシュフィールドに係るドーズ値を発生する好適な技術は97/
1/28提出の米国特許出願連続番号第08/789、246号、一般譲渡された
現米国特許第 号、及び付録A「ラスタスキャンパターン発生装置におけ
る近接効果のランタイム補正」(L.ヴェーンクラセン、U.ホフマン、L.ジ
ョンソン、V.ボエグリ、R.インズ著、1998年9月22〜24日ベルギー
、ローヴェンのマイクロ&ナノ工学98にて発表)に記載されている。双方とも
全文を参考としてここに併合する。
ュフィールド中及び周りのグレーレベル値を入力し、プログラム可能なルックア
ップテーブルから3つのドーズ値、「ドーズ1」、「ドーズ2」、「ドーズ3」
を選択し、該ドーズ値をシェーパ/ブランカドライバ110に出力する。形状デ
ータに係るドーズ値入力は形状データによって表されるフラッシュフィールド中
のグレーレベル値の配列及び大きさに左右される。別の実施例においては、フラ
ッシュフィールドに係るドーズ値はより大きいか小さい。変数「ドーズ1」は従
来の長期補正のレベルを規定する。変数「ドーズ2」は従来の短期補正のレベル
を規定する。変数「ドーズ3」はグレーレベルスプライシング補正のレベルを規
定する。各フラッシュフィールドに係るドーズ値を発生する好適な技術は97/
1/28提出の米国特許出願連続番号第08/789、246号、一般譲渡された
現米国特許第 号、及び付録A「ラスタスキャンパターン発生装置におけ
る近接効果のランタイム補正」(L.ヴェーンクラセン、U.ホフマン、L.ジ
ョンソン、V.ボエグリ、R.インズ著、1998年9月22〜24日ベルギー
、ローヴェンのマイクロ&ナノ工学98にて発表)に記載されている。双方とも
全文を参考としてここに併合する。
【0059】 好適なドーズ値回路106はハードウェア組込み論理回路とスタティックラン
ダムアクセスメモリ等の従来のメモリを含む。別の実施例においては、ドーズ値
回路106は好適なソフトウェアを実行するコンピュータであってよい。パラメ
ータはここではすべて例示的なものである. この実施例においては、ドーズ値回路106は10ns毎に各形状データに係
るドーズ値をシェーパ/ブランカドライバ110に出力する。以下で詳述するシ
ェーパ/ブランカドライバ110は各形状データをフラッシュフィールドの継続
時間、すなわち一領域がビームに露光される時間を規定する露光時間に係るドー
ズ値に変換する。
ダムアクセスメモリ等の従来のメモリを含む。別の実施例においては、ドーズ値
回路106は好適なソフトウェアを実行するコンピュータであってよい。パラメ
ータはここではすべて例示的なものである. この実施例においては、ドーズ値回路106は10ns毎に各形状データに係
るドーズ値をシェーパ/ブランカドライバ110に出力する。以下で詳述するシ
ェーパ/ブランカドライバ110は各形状データをフラッシュフィールドの継続
時間、すなわち一領域がビームに露光される時間を規定する露光時間に係るドー
ズ値に変換する。
【0060】 電子ビームカラム112 図12は好適な新規の電子ビームカラム112を概略的に示すが、該電子ビー
ムカラムはラスタスキャンにおいて形状データによって規定されるフラッシュフ
ィールドを発生する。この実施例においては、電子ビームカラム112は以下で
詳述する「シャドー投射」技術によってフラッシュフィールドを発生する。電子
ビームカラム112は従来の熱フィールド放出(TFE) 電子ソース1204、
従来の電子ビーム伝達レンズ1206、上部アパーチャ1210、従来の上部偏
向器1212、下部アパーチャ1214、従来の下部偏向器1216、従来の磁
気偏向コイル1218、従来の電子ビーム対物レンズ1220を含む。電子ビー
ムカラム112は基板118上にフラッシュフィールドを描画する。
ムカラムはラスタスキャンにおいて形状データによって規定されるフラッシュフ
ィールドを発生する。この実施例においては、電子ビームカラム112は以下で
詳述する「シャドー投射」技術によってフラッシュフィールドを発生する。電子
ビームカラム112は従来の熱フィールド放出(TFE) 電子ソース1204、
従来の電子ビーム伝達レンズ1206、上部アパーチャ1210、従来の上部偏
向器1212、下部アパーチャ1214、従来の下部偏向器1216、従来の磁
気偏向コイル1218、従来の電子ビーム対物レンズ1220を含む。電子ビー
ムカラム112は基板118上にフラッシュフィールドを描画する。
【0061】 寸法及びパラメータはここではすべて例示的なものである。別の実施例におい
ては、電子ビームカラム112は荷電粒子ビームあるいは他のエネルギービーム
を発生してよい。
ては、電子ビームカラム112は荷電粒子ビームあるいは他のエネルギービーム
を発生してよい。
【0062】 図12はマスク上に200nmの最小構成寸法を有するパターンの描画に用い
られる装置である。この装置は異なる最小構成サイズに変更可能であるのはもち
ろんである。電子ビームカラム112によって発生される最大横断面ビームサイ
ズは結果としてのパターンの最小構成サイズに対応する。従来の熱フィールド放
出(TFE) 電子ソース1204は電子ビーム1222を出力する。TFE電子
ソース1204は少なくとも1.0mA/ステラジアンの単位立体角当りの電流
、dI/dΩ、を供給する。この電流は角強度としても知られている。TFE電
子ソース1204は基板118の表面上略420mmから電子ビーム1222を
出力する。従来の伝達レンズ1206はTFE電子ソース1204から電子ビー
ム方向に対して下流側に位置する(以下「下流側」はTFE電子ソース1204
から電子ビーム方向に対して下流側を指す)。伝達レンズ1206は基板118
の表面から略320mm上流側にある。従来の伝達レンズ1206は電子ビーム
1222を後で詳述する下部アパーチャ1214の中心、点C、から略1mm下
流側の交差点1230に合焦させる。
られる装置である。この装置は異なる最小構成サイズに変更可能であるのはもち
ろんである。電子ビームカラム112によって発生される最大横断面ビームサイ
ズは結果としてのパターンの最小構成サイズに対応する。従来の熱フィールド放
出(TFE) 電子ソース1204は電子ビーム1222を出力する。TFE電子
ソース1204は少なくとも1.0mA/ステラジアンの単位立体角当りの電流
、dI/dΩ、を供給する。この電流は角強度としても知られている。TFE電
子ソース1204は基板118の表面上略420mmから電子ビーム1222を
出力する。従来の伝達レンズ1206はTFE電子ソース1204から電子ビー
ム方向に対して下流側に位置する(以下「下流側」はTFE電子ソース1204
から電子ビーム方向に対して下流側を指す)。伝達レンズ1206は基板118
の表面から略320mm上流側にある。従来の伝達レンズ1206は電子ビーム
1222を後で詳述する下部アパーチャ1214の中心、点C、から略1mm下
流側の交差点1230に合焦させる。
【0063】 上部アパーチャ1210は伝達レンズ1206から下流側に位置する。上部ア
パーチャ1210は基板118から略290mm上流側に位置する。上部アパー
チャ1210は略135μmx135μmの正方形開口部1302を画成する。
上部アパーチャ1210がTFE電子ソース1204によって照射されると、電
子ビーム1222の横断面に対応する正方形開口部1302の解像度のよいシャ
ドーが上部アパーチャ1210の下流側に投射される。図12に示すように、電
子ビーム1222のシャドーの横断面サイズは上部アパーチャ1210から交差
点1230へ下流側で減少する。
パーチャ1210は基板118から略290mm上流側に位置する。上部アパー
チャ1210は略135μmx135μmの正方形開口部1302を画成する。
上部アパーチャ1210がTFE電子ソース1204によって照射されると、電
子ビーム1222の横断面に対応する正方形開口部1302の解像度のよいシャ
ドーが上部アパーチャ1210の下流側に投射される。図12に示すように、電
子ビーム1222のシャドーの横断面サイズは上部アパーチャ1210から交差
点1230へ下流側で減少する。
【0064】 図13Aは詳細な上部アパーチャ1210の一部の平面図である。この実施例
においては、上部アパーチャ1210は略135μmx135μmの正方形開口
部1302を画成する。正方形開口部1302は電子ビーム1222と同軸であ
る。図13BはA−A線に沿った図2Aの上部アパーチャ1210の横断面図で
ある。上部アパーチャ1210の厚さは略10μmである。
においては、上部アパーチャ1210は略135μmx135μmの正方形開口
部1302を画成する。正方形開口部1302は電子ビーム1222と同軸であ
る。図13BはA−A線に沿った図2Aの上部アパーチャ1210の横断面図で
ある。上部アパーチャ1210の厚さは略10μmである。
【0065】 この実施例においては、上部アパーチャ1210はタングステン・チタン合金
等の低応力耐熱金属をシリコン薄膜上に堆積し、その後合焦イオンビームを用い
て合金とシリコン薄膜の両方に135μmx135μmの正方形開口部1302
をパターン形成することによって構成される。別の実施例においては、上部アパ
ーチャ1210はモリブデン、タングステン、あるいはモリブデン・レニウム等
の合金の略10μm厚の金属箔から形成されるが、該金属箔は汚染問題低減のた
め電流で加熱されてよい。
等の低応力耐熱金属をシリコン薄膜上に堆積し、その後合焦イオンビームを用い
て合金とシリコン薄膜の両方に135μmx135μmの正方形開口部1302
をパターン形成することによって構成される。別の実施例においては、上部アパ
ーチャ1210はモリブデン、タングステン、あるいはモリブデン・レニウム等
の合金の略10μm厚の金属箔から形成されるが、該金属箔は汚染問題低減のた
め電流で加熱されてよい。
【0066】 図12を参照すると、従来の上部偏向器1212は上部アパーチャ1210か
ら下流側に位置する。上部偏向器1212の作用及び好適な構造は以下で詳述す
る。
ら下流側に位置する。上部偏向器1212の作用及び好適な構造は以下で詳述す
る。
【0067】 下部アパーチャ1214は上部偏向器1212から下流側に位置する。下部ア
パーチャ1214が電子ビーム1222によって照射されると、解像度のよい成
形ビームは下部アパーチャ1214を貫通する上部アパーチャ1210によって
画成された開口部のシャドー部分によってさらに規定される。図12に示すよう
に、電子ビーム1222のシャドーの横断面サイズは下部アパーチャ1214か
ら交差点1230へ下流側で減少し、その後交差点1230から下流側で増加す
る。
パーチャ1214が電子ビーム1222によって照射されると、解像度のよい成
形ビームは下部アパーチャ1214を貫通する上部アパーチャ1210によって
画成された開口部のシャドー部分によってさらに規定される。図12に示すよう
に、電子ビーム1222のシャドーの横断面サイズは下部アパーチャ1214か
ら交差点1230へ下流側で減少し、その後交差点1230から下流側で増加す
る。
【0068】 電子ビーム1222は下部アパーチャ1214に近接した交差点1230に集
束する。電子ビーム1222が下部アパーチャ1214に入射する時、電子ビー
ム1222の横断面サイズは極めて小さい。横断面サイズが小さいのは下部アパ
ーチャ1214に小成形開口部を用いていることを意味する。電子ビーム122
2が下部アパーチャ1214に入射する時の電子ビーム1222の横断面サイズ
は交差点1230を移動することによって調節可能であるが、これは伝達レンズ
1206の強度の変更を意味する。
束する。電子ビーム1222が下部アパーチャ1214に入射する時、電子ビー
ム1222の横断面サイズは極めて小さい。横断面サイズが小さいのは下部アパ
ーチャ1214に小成形開口部を用いていることを意味する。電子ビーム122
2が下部アパーチャ1214に入射する時の電子ビーム1222の横断面サイズ
は交差点1230を移動することによって調節可能であるが、これは伝達レンズ
1206の強度の変更を意味する。
【0069】 この実施例においては、下部アパーチャ1214は例えば下部アパーチャ12
14A (図14A)あるいは下部アパーチャ1214B (図15A)である。図1
4Aは下部アパーチャ1214Aの一部の平面図である。図示したように、下部
アパーチャ1214Aは4つの開口部1402A〜1402Dを含む。各開口部
1402A〜1402Dの各短辺1412は略3μmの長さAを有する。図示し
たように、各短辺1412間の角度は90?である。各開口部302間の狭間隔
Xは略3μmである。図14BはB−B線に沿った図14Aの下部アパーチャ1
214Aの横断面図である。下部アパーチャ1214Aの厚さ、T、は略10μ
mである。
14A (図14A)あるいは下部アパーチャ1214B (図15A)である。図1
4Aは下部アパーチャ1214Aの一部の平面図である。図示したように、下部
アパーチャ1214Aは4つの開口部1402A〜1402Dを含む。各開口部
1402A〜1402Dの各短辺1412は略3μmの長さAを有する。図示し
たように、各短辺1412間の角度は90?である。各開口部302間の狭間隔
Xは略3μmである。図14BはB−B線に沿った図14Aの下部アパーチャ1
214Aの横断面図である。下部アパーチャ1214Aの厚さ、T、は略10μ
mである。
【0070】 この実施例においては、下部アパーチャ1214Aはタングステン・チタン合
金等の低応力耐熱金属をシリコン薄膜上に堆積し、その後合焦イオンビームを用
いて金属とシリコン薄膜の両方に4つの開口部区画1402A〜1402Dをパ
ターン形成することによって構成される。別の実施例においては、下部アパーチ
ャ1214Aはモリブデン、タングステン、あるいはモリブデン・レニウム等の
合金の略10μm厚の金属箔から形成されるが、該金属箔は汚染問題低減のため
電流で加熱されてよい。
金等の低応力耐熱金属をシリコン薄膜上に堆積し、その後合焦イオンビームを用
いて金属とシリコン薄膜の両方に4つの開口部区画1402A〜1402Dをパ
ターン形成することによって構成される。別の実施例においては、下部アパーチ
ャ1214Aはモリブデン、タングステン、あるいはモリブデン・レニウム等の
合金の略10μm厚の金属箔から形成されるが、該金属箔は汚染問題低減のため
電流で加熱されてよい。
【0071】 図15Aは別の下部アパーチャ1214Bの一部の頂面図である。図示したよ
うに、下部アパーチャ1214Bは十字状開口部1502を含む。十字状開口部
の12の辺1508は略3μmである。図示したように、各辺1508間の角度
は90度である。図4BはC−C線に沿った図4Aの下部アパーチャ1214B
の横断面である。下部アパーチャ1214Bの厚さは略10μmである。
うに、下部アパーチャ1214Bは十字状開口部1502を含む。十字状開口部
の12の辺1508は略3μmである。図示したように、各辺1508間の角度
は90度である。図4BはC−C線に沿った図4Aの下部アパーチャ1214B
の横断面である。下部アパーチャ1214Bの厚さは略10μmである。
【0072】 この本発明の実施例においては、下部アパーチャ1214Bはタングステン・
チタン合金等の低応力耐熱金属をシリコン薄膜上に堆積し、その後金属とシリコ
ン薄膜の両方に十字状開口部1502をパターン形成することによって構成され
る。別の実施例においては、下部アパーチャ1214Bはモリブデン、タングス
テン、あるいはモリブデン・レニウム等の合金の略10μm厚の金属箔から形成
されるが、該金属箔は汚染問題低減のため電流で加熱されてよい。図13Aに示
した上部アパーチャ1210及び図14Aの下部アパーチャ1214Aあるいは
図15Aの下部アパーチャ1214Bは、図13A、14A、15Aに示した中
心点Cを通る電子ソース1204Aの先端部から下降する軸線に沿って同軸配置
される。
チタン合金等の低応力耐熱金属をシリコン薄膜上に堆積し、その後金属とシリコ
ン薄膜の両方に十字状開口部1502をパターン形成することによって構成され
る。別の実施例においては、下部アパーチャ1214Bはモリブデン、タングス
テン、あるいはモリブデン・レニウム等の合金の略10μm厚の金属箔から形成
されるが、該金属箔は汚染問題低減のため電流で加熱されてよい。図13Aに示
した上部アパーチャ1210及び図14Aの下部アパーチャ1214Aあるいは
図15Aの下部アパーチャ1214Bは、図13A、14A、15Aに示した中
心点Cを通る電子ソース1204Aの先端部から下降する軸線に沿って同軸配置
される。
【0073】 下部アパーチャ1214のL字状あるいは十字状開口部によって電子ビーム1
222は縁部、外側隅部、あるいは内側隅部をフラッシュフィールド内のどこに
でも画成可能となる。よって、パターンの縁部及び隅部は半導体デバイス製造に
おいて必要とされるよりはるかに小さい増分で位置づけ可能である。
222は縁部、外側隅部、あるいは内側隅部をフラッシュフィールド内のどこに
でも画成可能となる。よって、パターンの縁部及び隅部は半導体デバイス製造に
おいて必要とされるよりはるかに小さい増分で位置づけ可能である。
【0074】 従来の下部偏向器1216は下部アパーチャ1214から下流側に位置する。
下部偏向器1216の作用及び好適な構造は後で詳述する。
下部偏向器1216の作用及び好適な構造は後で詳述する。
【0075】 図16は従来の上部偏向器1212及び従来の下部偏向器1216の好適な具
現及び配置を示す。従来の上部偏向器1212はノード1606、1608、1
604、1610で受電するよう接続された正方形状に設けられた4枚の金属プ
レート1602を含む。同様に、従来の下部偏向器1216はノード1618、
1614、1616、1612で受電するよう接続された正方形状に設けられた
4枚の金属プレート1602を含む。この実施例においては、上部偏向器121
2及び下部偏向器1216のノードはシェーパ/ブランカドライバ110から受
電するよう接続される。上部偏向器1212及び下部偏向器1216の作用は後
で詳述する。
現及び配置を示す。従来の上部偏向器1212はノード1606、1608、1
604、1610で受電するよう接続された正方形状に設けられた4枚の金属プ
レート1602を含む。同様に、従来の下部偏向器1216はノード1618、
1614、1616、1612で受電するよう接続された正方形状に設けられた
4枚の金属プレート1602を含む。この実施例においては、上部偏向器121
2及び下部偏向器1216のノードはシェーパ/ブランカドライバ110から受
電するよう接続される。上部偏向器1212及び下部偏向器1216の作用は後
で詳述する。
【0076】 従来の偏向コイル1218は下部偏向器1216から下流側に位置する。従来
の偏向コイルは従来のラスタスキャンで基板118全体にわたって電子ビーム1
222をスキャンする。この実施例においては、スキャンの長さは1mmまでで
ある。従来のラスタスキャンによれば、基板118はラスタスキャンの方向に垂
直な方向に、基板118の平面内で基板118を移動する従来のステージ上に位
置する。
の偏向コイルは従来のラスタスキャンで基板118全体にわたって電子ビーム1
222をスキャンする。この実施例においては、スキャンの長さは1mmまでで
ある。従来のラスタスキャンによれば、基板118はラスタスキャンの方向に垂
直な方向に、基板118の平面内で基板118を移動する従来のステージ上に位
置する。
【0077】 従来の対物レンズ1220は偏向コイル1218の傍、すなわち電子ビームの
方向に垂直な同一平面の略内側に位置する。対物レンズ1220は基板118に
描画された下部アパーチャ1214からの電子ビームシャドーのサイズを効果的
に制御する。対物レンズ1220の作用は以下で詳述する。
方向に垂直な同一平面の略内側に位置する。対物レンズ1220は基板118に
描画された下部アパーチャ1214からの電子ビームシャドーのサイズを効果的
に制御する。対物レンズ1220の作用は以下で詳述する。
【0078】 この実施例においては、シャドー投射は小型、高輝度のTFEソース用いて例
えば成形ビーム内の1平方センチ当り3000アンペアまでの高電流密度のシャ
ドー、及び小交差点、すなわちビーム横断面が交差点1230において平面18
06内の形状シャドーのサイズに比較して小さい、を得ることを意味する。下部
アパーチャ1214の小開口部を用いることによって上部偏向器1212による
偏向角が低減され、またこれによって偏向電圧が相対的に低下する。偏向電圧低
下によって高速の成形ビームが発生される。形状サイズの減少及び必要偏向電圧
の減少によっても各成形フラッシュの安定時間が例えば3ns以下に短縮され、
さらに従来のベクタ成形ビーム装置によるより高い処理量を可能にする。
えば成形ビーム内の1平方センチ当り3000アンペアまでの高電流密度のシャ
ドー、及び小交差点、すなわちビーム横断面が交差点1230において平面18
06内の形状シャドーのサイズに比較して小さい、を得ることを意味する。下部
アパーチャ1214の小開口部を用いることによって上部偏向器1212による
偏向角が低減され、またこれによって偏向電圧が相対的に低下する。偏向電圧低
下によって高速の成形ビームが発生される。形状サイズの減少及び必要偏向電圧
の減少によっても各成形フラッシュの安定時間が例えば3ns以下に短縮され、
さらに従来のベクタ成形ビーム装置によるより高い処理量を可能にする。
【0079】 シャドー投射成形は電子-電子相互作用を低減する比較的短いビーム経路の利
用も可能にするが、そうしないと基板118上の成形ビームのイメージのかすみ
の原因となる。
用も可能にするが、そうしないと基板118上の成形ビームのイメージのかすみ
の原因となる。
【0080】 TFE電子ソースは従来のベクタ成形ビーム装置で用いるには好適ではないが
、必要となる大形状にビーム電流を十分供給できないからである。
、必要となる大形状にビーム電流を十分供給できないからである。
【0081】 シェーパ/ブランカドライバ110 シェーパ/ブランカドライバ110は、電子ビームカラム112の上部偏向器
1212及び下部偏向器1216に電圧を供給することによって電子ビームカラ
ム112が基板118に描画するフラッシュフィールドの形状及び時間を制御す
る。
1212及び下部偏向器1216に電圧を供給することによって電子ビームカラ
ム112が基板118に描画するフラッシュフィールドの形状及び時間を制御す
る。
【0082】 図17Aはトランスレータ1720、出力デバイス1722、タイマ1708
、逆方向スキャンデバイス1710を含むシェーパ/ブランカドライバ110の
ブロック図である。上述のように、シェーパ/ブランカドライバ110はフラッ
シュコンバータ108及びドーズ値回路106からそれぞれフラッシュデータ、
すなわち形状データ及び対応ドーズ値を要求・入力する。トランスレータ172
0はフラッシュデータを入力し、形状データ及び対応ドーズ値を各電圧値及び露
光時間に変換する。トランスレータ1720は露光時間をタイマ1708に出力
し、電圧値を出力デバイス1722に出力する。出力デバイス1722は電圧値
を電圧信号に変換し、電圧信号を電子ビームカラム112の偏向器に出力する。
タイマ1708は出力デバイス1722が露光時間に応じて電圧信号を出力する
時間を制御する。逆方向スキャンデバイス1710は下部偏向器1216に供給
される電圧信号に以下で詳述する逆方向スキャンを行う。
、逆方向スキャンデバイス1710を含むシェーパ/ブランカドライバ110の
ブロック図である。上述のように、シェーパ/ブランカドライバ110はフラッ
シュコンバータ108及びドーズ値回路106からそれぞれフラッシュデータ、
すなわち形状データ及び対応ドーズ値を要求・入力する。トランスレータ172
0はフラッシュデータを入力し、形状データ及び対応ドーズ値を各電圧値及び露
光時間に変換する。トランスレータ1720は露光時間をタイマ1708に出力
し、電圧値を出力デバイス1722に出力する。出力デバイス1722は電圧値
を電圧信号に変換し、電圧信号を電子ビームカラム112の偏向器に出力する。
タイマ1708は出力デバイス1722が露光時間に応じて電圧信号を出力する
時間を制御する。逆方向スキャンデバイス1710は下部偏向器1216に供給
される電圧信号に以下で詳述する逆方向スキャンを行う。
【0083】 図17Bはシェーパ/ブランカドライバ110の詳細ブロック図である。図1
7Bにおいて、トランスレータ1720は形状ルックアップテーブル1702と
ドーズルックアップテーブル1704を含み、出力デバイス1722はマルチプ
レクサ (MUX) 1706A〜1706D、D/Aコンバータ (DAC) 171
2A-1、1712A-2、1712B-1、1712B-2、1712C-1、1
712C-2、1712D-1、1712D-2、増幅器1714A-1、1714
A-2、1714B-1、1714B-2、1714C-1、1714C-2、17
14D-1、1714D-2、ブランキング電圧レジスタ1724を含む。
7Bにおいて、トランスレータ1720は形状ルックアップテーブル1702と
ドーズルックアップテーブル1704を含み、出力デバイス1722はマルチプ
レクサ (MUX) 1706A〜1706D、D/Aコンバータ (DAC) 171
2A-1、1712A-2、1712B-1、1712B-2、1712C-1、1
712C-2、1712D-1、1712D-2、増幅器1714A-1、1714
A-2、1714B-1、1714B-2、1714C-1、1714C-2、17
14D-1、1714D-2、ブランキング電圧レジスタ1724を含む。
【0084】 各入力形状データについて、形状ルックアップテーブル1702は4つの電圧
値をMUX1706A〜1706Dに出力する。MUX1706A、1706B
に供給された2つの電圧値は電子ビームが下部アパーチャ1214を横切る位置
を制御することによって、電子ビーム横断面の成形を効果的に制御する上部偏向
器1212による二次元電界偏向を規定する。MUX1706C、1706Dに
供給された2つの電圧値は上部偏向器1212による偏向を効果的に相殺し、成
形電子ビームを基板118の予定部分に位置づける下部偏向器1216による二
次元電界偏向を規定する。
値をMUX1706A〜1706Dに出力する。MUX1706A、1706B
に供給された2つの電圧値は電子ビームが下部アパーチャ1214を横切る位置
を制御することによって、電子ビーム横断面の成形を効果的に制御する上部偏向
器1212による二次元電界偏向を規定する。MUX1706C、1706Dに
供給された2つの電圧値は上部偏向器1212による偏向を効果的に相殺し、成
形電子ビームを基板118の予定部分に位置づける下部偏向器1216による二
次元電界偏向を規定する。
【0085】 この実施例においては、電子ビームが下部アパーチャ1214を横切る位置は
下部アパーチャ1214の平面内の水平あるいは垂直方向に4096の増分間隔
単位だけ調節可能である。この実施例においては、各増分単位は略12/409
6μmである。微細な増分位置決めによって、例えば下部アパーチャ1214に
よって画成される開口部のばらつきによる微細エラーが相殺される。一実施例に
おいては、各電圧値は12ビット値である。
下部アパーチャ1214の平面内の水平あるいは垂直方向に4096の増分間隔
単位だけ調節可能である。この実施例においては、各増分単位は略12/409
6μmである。微細な増分位置決めによって、例えば下部アパーチャ1214に
よって画成される開口部のばらつきによる微細エラーが相殺される。一実施例に
おいては、各電圧値は12ビット値である。
【0086】 形状ルックアップテーブル1702の具体例は従来のスタティックランダムア
クセスメモリを含む。この実施例においては、形状ルックアップテーブル170
2は容易にプログラム可能である。これは不可欠であるが、好適な形状ルックア
ップテーブル入力、すなわち所望の電子ビーム横断面を成形する電圧値が変動す
る場合があるからである。形状ルックアップテーブル1702の電圧値は電子ビ
ームカラムについて経時的に変化させる必要があるが、電子ビームカラム112
の特性は経時変化するからである。例えば、アパーチャによって画成される開口
部は磨耗によって経時変化する場合がある。また、特定フラッシュフィールドの
電圧値も異なる電子ビームカラム間で変化する場合がある。 ドーズルックアッ
プテーブル1704の具体例は従来のスタティックランダムアクセスメモリを含
む。ドーズルックアップテーブル1704はドーズ値に係る露光時間をタイマ1
708に出力する。上述のように、露光時間は電子ビームカラム112の偏向器
が電子ビームを偏向する時間を規定する。この実施例においては、露光時間値は
9ビット値であり、せいぜい10nsと規定し得る。この実施例においては、ド
ーズルックアップテーブル1704は形状ルックアップテーブル1702に関連
して上述したと同じ理由で容易にプログラム可能である。
クセスメモリを含む。この実施例においては、形状ルックアップテーブル170
2は容易にプログラム可能である。これは不可欠であるが、好適な形状ルックア
ップテーブル入力、すなわち所望の電子ビーム横断面を成形する電圧値が変動す
る場合があるからである。形状ルックアップテーブル1702の電圧値は電子ビ
ームカラムについて経時的に変化させる必要があるが、電子ビームカラム112
の特性は経時変化するからである。例えば、アパーチャによって画成される開口
部は磨耗によって経時変化する場合がある。また、特定フラッシュフィールドの
電圧値も異なる電子ビームカラム間で変化する場合がある。 ドーズルックアッ
プテーブル1704の具体例は従来のスタティックランダムアクセスメモリを含
む。ドーズルックアップテーブル1704はドーズ値に係る露光時間をタイマ1
708に出力する。上述のように、露光時間は電子ビームカラム112の偏向器
が電子ビームを偏向する時間を規定する。この実施例においては、露光時間値は
9ビット値であり、せいぜい10nsと規定し得る。この実施例においては、ド
ーズルックアップテーブル1704は形状ルックアップテーブル1702に関連
して上述したと同じ理由で容易にプログラム可能である。
【0087】 タイマ1708はドーズルックアップテーブル1704から露光時間値を入力
し、さらに図1のシステムクロック114のクロック信号を入力する。タイマ1
708はバイナリ出力信号を出力してMUX1706A〜1706Dの出力を切
換える。タイマ1708は正のバイナリ信号をMUX1706A〜1706Dに
出力して各露光時間値によってクロックサイクルを規定し、そうでない場合負の
バイナリ信号をMUX1706A〜1706Dに出力する。タイマ1708の好
適な具体例はエミッタ結合論理回路である。
し、さらに図1のシステムクロック114のクロック信号を入力する。タイマ1
708はバイナリ出力信号を出力してMUX1706A〜1706Dの出力を切
換える。タイマ1708は正のバイナリ信号をMUX1706A〜1706Dに
出力して各露光時間値によってクロックサイクルを規定し、そうでない場合負の
バイナリ信号をMUX1706A〜1706Dに出力する。タイマ1708の好
適な具体例はエミッタ結合論理回路である。
【0088】 この実施例においては、タイマ1708はさらにフラッシュコンバータ108
及びドーズ値回路106に要求してシェーパ/ブランカドライバ110へのフラ
ッシュデータ、すなわち形状データ及びドーズ値の出力を開始する。この実施例
においては、タイマ1708は第1要求を出力してバッファ1204からのフラ
ッシュデータ列のフローを開始し、タイマがフラッシュデータ列を入力した後こ
うした要求を繰返す。この実施例においては、1列は4096のフラッシュデー
タに相当し、タイマ1708は略40.96ms毎に要求を出力する。
及びドーズ値回路106に要求してシェーパ/ブランカドライバ110へのフラ
ッシュデータ、すなわち形状データ及びドーズ値の出力を開始する。この実施例
においては、タイマ1708は第1要求を出力してバッファ1204からのフラ
ッシュデータ列のフローを開始し、タイマがフラッシュデータ列を入力した後こ
うした要求を繰返す。この実施例においては、1列は4096のフラッシュデー
タに相当し、タイマ1708は略40.96ms毎に要求を出力する。
【0089】 タイマ1708のさらなる作用は位置調節器116に関連して説明する。
【0090】 MUX1706A〜1706Dは各々制御信号に応じて多数の入力信号を入力
し、1つの出力信号を出力する従来のマルチプレクサである。MUX1706A
〜1706Dへの第1入力信号は形状ルックアップテーブル1702からの4つ
の電圧値のセットである。第2入力信号はブランキング電圧レジスタ1724か
らのビームブランキング位置に対応する4つの電圧値のセットである。タイマ1
708のバイナリ出力信号はMUX1706A〜1706Dの出力信号を制御す
る。よって、この実施例においては、10nsフラッシュサイクルの間、露光時
間によって規定された時間中、MUX1706A〜1706Dは形状ルックアッ
プテーブル1702からの4つの電圧値を出力し、残りの時間、MUXは電子ビ
ームをブランクする電圧値を出力する。ほとんどの場合、電子ビームをブランク
する電圧値は、ブランキング操作におけるドーズエラーを最小にするべく調節可
能ではあるが、ゼロである。図17Bに示したように、MUX1706A〜17
06Dは出力を「シェーパ」DAC1712A-1、1712A-2、1712B
-1、1712B-2、1712C-1、1712C-2、1712D-1、171
2D-2にそれぞれ供給する。
し、1つの出力信号を出力する従来のマルチプレクサである。MUX1706A
〜1706Dへの第1入力信号は形状ルックアップテーブル1702からの4つ
の電圧値のセットである。第2入力信号はブランキング電圧レジスタ1724か
らのビームブランキング位置に対応する4つの電圧値のセットである。タイマ1
708のバイナリ出力信号はMUX1706A〜1706Dの出力信号を制御す
る。よって、この実施例においては、10nsフラッシュサイクルの間、露光時
間によって規定された時間中、MUX1706A〜1706Dは形状ルックアッ
プテーブル1702からの4つの電圧値を出力し、残りの時間、MUXは電子ビ
ームをブランクする電圧値を出力する。ほとんどの場合、電子ビームをブランク
する電圧値は、ブランキング操作におけるドーズエラーを最小にするべく調節可
能ではあるが、ゼロである。図17Bに示したように、MUX1706A〜17
06Dは出力を「シェーパ」DAC1712A-1、1712A-2、1712B
-1、1712B-2、1712C-1、1712C-2、1712D-1、171
2D-2にそれぞれ供給する。
【0091】 従来のDAC1712A-1、1712A-2、1712B-1、1712B-2
、1712C-1、1712C-2、1712D-1、1712D-2は電圧値をア
ナログ電圧信号に変換する。この実施例においては、これらのDACは基本的に
各12ビットバイナリ電圧値に0.5V/212の変換率を乗ずる。この実施例にお
いては、DACの最大電圧出力は略0.5V波高値である。DAC1712A-1
、1712A-2、1712B-1、1712B-2はアナログ電圧を従来の増幅
器1714A-1、1714A-2、1714B-1、1714B-2にそれぞれ供
給し、該増幅器は電圧を上部偏向器1212に供給する。DAC1712C-1
、1712C-2はアナログ電圧を従来の増幅器1714C-1、1714C-2
にそれぞれ供給し、該増幅器は電圧を下部偏向器1216に供給する。DAC1
712D-1、1712D-2はアナログ電圧を従来の電圧加算器1716A、1
716Bにそれぞれ供給し、該電圧加算器は以下で詳述する逆方向スキャンデバ
イス1710からの信号によって変更された電圧を下部偏向器1216に供給す
る。
、1712C-1、1712C-2、1712D-1、1712D-2は電圧値をア
ナログ電圧信号に変換する。この実施例においては、これらのDACは基本的に
各12ビットバイナリ電圧値に0.5V/212の変換率を乗ずる。この実施例にお
いては、DACの最大電圧出力は略0.5V波高値である。DAC1712A-1
、1712A-2、1712B-1、1712B-2はアナログ電圧を従来の増幅
器1714A-1、1714A-2、1714B-1、1714B-2にそれぞれ供
給し、該増幅器は電圧を上部偏向器1212に供給する。DAC1712C-1
、1712C-2はアナログ電圧を従来の増幅器1714C-1、1714C-2
にそれぞれ供給し、該増幅器は電圧を下部偏向器1216に供給する。DAC1
712D-1、1712D-2はアナログ電圧を従来の電圧加算器1716A、1
716Bにそれぞれ供給し、該電圧加算器は以下で詳述する逆方向スキャンデバ
イス1710からの信号によって変更された電圧を下部偏向器1216に供給す
る。
【0092】 逆方向スキャンデバイス1710は下部偏向器1216に供給された電圧を調
節し、上述のラスタスキャン中基板118上のビーム位置の動きを相殺する(い
わゆる「逆方向スキャン」)。逆方向スキャンは電子ビームカラム112がフラ
ッシュフィールドの予定領域を越えて広がらないようにする。この実施例におい
ては、逆方向スキャンデバイス1710は値が階段的に増加あるいは減少するバ
イナリ値を従来のDAC1712E-1、1712E-2に出力する。この実施例
においては、各階段は基板上のフラッシュフィールドの位置に対する略200/
8nmのオフセットに相当する。一実施例においては、逆方向スキャンデバイス
1710はフラッシュサイクル、すなわち10ns当り8つのステップを供給す
る。バイナリ値が増加するか減少するかはラスタスキャン掃引の方向によって決
まる。次に階段信号は濾波されて(図示せず)第3調波を除去し、階段信号とし
て同一周期の略のこぎり形波形を生成する。逆方向スキャンデバイス1710は
カラムを上るラスタスキャン掃引の値、すなわち1行に設けられた4096のフ
ラッシュフィールドを加算し、カラムを下る値を減算する。
節し、上述のラスタスキャン中基板118上のビーム位置の動きを相殺する(い
わゆる「逆方向スキャン」)。逆方向スキャンは電子ビームカラム112がフラ
ッシュフィールドの予定領域を越えて広がらないようにする。この実施例におい
ては、逆方向スキャンデバイス1710は値が階段的に増加あるいは減少するバ
イナリ値を従来のDAC1712E-1、1712E-2に出力する。この実施例
においては、各階段は基板上のフラッシュフィールドの位置に対する略200/
8nmのオフセットに相当する。一実施例においては、逆方向スキャンデバイス
1710はフラッシュサイクル、すなわち10ns当り8つのステップを供給す
る。バイナリ値が増加するか減少するかはラスタスキャン掃引の方向によって決
まる。次に階段信号は濾波されて(図示せず)第3調波を除去し、階段信号とし
て同一周期の略のこぎり形波形を生成する。逆方向スキャンデバイス1710は
カラムを上るラスタスキャン掃引の値、すなわち1行に設けられた4096のフ
ラッシュフィールドを加算し、カラムを下る値を減算する。
【0093】 DAC1712E-1、1712E-2はバイナリ値のアナログ電圧表示を電圧
加算器17l6A、1716Bにそれぞれ出力する。電圧加算器17l6A、17
16BはDAC1712D-1、1712D-2、1712E-1、1712E-2
によって供給される電圧を加算し、電圧合計を従来の増幅器1714D-1、1
714D-2にそれぞれ出力する。
加算器17l6A、1716Bにそれぞれ出力する。電圧加算器17l6A、17
16BはDAC1712D-1、1712D-2、1712E-1、1712E-2
によって供給される電圧を加算し、電圧合計を従来の増幅器1714D-1、1
714D-2にそれぞれ出力する。
【0094】 この実施例においては、従来の増幅器1714A-1、1714A-2、171
4B-1、1714B-2、1714C-1、1714C-2、1714D-1、1
714D-2、1712E-1、1712E-2は入力信号の大きさの各10倍で
ある信号を出力する。増幅器1714A-1、1714A-2、1714B-1、
1714B-2は電圧を上部偏向器1212のノード1606、1608、16
04、1610にそれぞれ出力する。増幅器1714C-1、1714C-2、1
714D-1、1714D-2は電圧を下部偏向器1216のノード1618、1
614、1612、1616にそれぞれ出力する。
4B-1、1714B-2、1714C-1、1714C-2、1714D-1、1
714D-2、1712E-1、1712E-2は入力信号の大きさの各10倍で
ある信号を出力する。増幅器1714A-1、1714A-2、1714B-1、
1714B-2は電圧を上部偏向器1212のノード1606、1608、16
04、1610にそれぞれ出力する。増幅器1714C-1、1714C-2、1
714D-1、1714D-2は電圧を下部偏向器1216のノード1618、1
614、1612、1616にそれぞれ出力する。
【0095】 従来技術においては、逆方向スキャン回路は偏向器に対して電圧を発生する回
路から独立している。この実施例においては、逆方向スキャン機能をシェーパ/
ブランカドライバに併せ持たせることによって、電子ビームカラム118の長さ
は従来技術の電子ビームカラムの長さより短くし得て有利である。電子ビームカ
ラムを短くすることによってフラッシュフィールドを発生する電流を少なくでき
、フラッシュフィールドの発生が迅速となる。
路から独立している。この実施例においては、逆方向スキャン機能をシェーパ/
ブランカドライバに併せ持たせることによって、電子ビームカラム118の長さ
は従来技術の電子ビームカラムの長さより短くし得て有利である。電子ビームカ
ラムを短くすることによってフラッシュフィールドを発生する電流を少なくでき
、フラッシュフィールドの発生が迅速となる。
【0096】 位置調節器116 上記の従来のラスタスキャンでは、基板118はラスタスキャンの方向に垂直
な方向に、平面内で基板118を移動する従来のステージ上に位置する。従来の
位置調節器回路116は従来のステージ上の基板118の水平方向の動きを補償
する。位置調節器回路は電界を用いて入射電子ビームの方向を偏向し、電子ビー
ムカラム112が好適な位置にフラッシュフィールドを描画するようにする。調
節は上記の逆方向スキャンと同様である。
な方向に、平面内で基板118を移動する従来のステージ上に位置する。従来の
位置調節器回路116は従来のステージ上の基板118の水平方向の動きを補償
する。位置調節器回路は電界を用いて入射電子ビームの方向を偏向し、電子ビー
ムカラム112が好適な位置にフラッシュフィールドを描画するようにする。調
節は上記の逆方向スキャンと同様である。
【0097】 シェーパ/ブランカドライバ110のタイマ1708は基板118のおよその
動きを位置調節器116に伝達する。タイマ1708は電子ビームカラム112
がフラッシュフィールドのカラムを描画し終えたことを示す信号を出力する。一
実施例においては、基板は40.96ms毎に略200nm、すなわちカラム幅
だけ水平に移動する。
動きを位置調節器116に伝達する。タイマ1708は電子ビームカラム112
がフラッシュフィールドのカラムを描画し終えたことを示す信号を出力する。一
実施例においては、基板は40.96ms毎に略200nm、すなわちカラム幅
だけ水平に移動する。
【0098】 電子ビームカラム112の操作例 以下は1フラッシュサイクル中の電子ビームカラム112の操作の例である。
図18は電子ビーム1222が上部アパーチャ1210及び下部アパーチャ12
14を横断する時の成形動作の例である。TFE電子ソース1204は電子ビー
ム1222を放出する (図示せず)。伝達レンズ1206 (図示せず)は電子ビー
ム1222を下部アパーチャ1214から略1mm下流側の交差点1230に合
焦させる。上部アパーチャ1210がTFE電子ソース1204を照射すると、
電子ビーム1222の横断面に対応する正方形開口部1302の解像度のよいシ
ャドーが上部アパーチャ1210から下流側に投射される。初めは上部偏向器1
212に電圧がないので、電子ビーム1222は下部アパーチャの中実部分を横
切る (いわゆる「ビームブランキング操作」)。
図18は電子ビーム1222が上部アパーチャ1210及び下部アパーチャ12
14を横断する時の成形動作の例である。TFE電子ソース1204は電子ビー
ム1222を放出する (図示せず)。伝達レンズ1206 (図示せず)は電子ビー
ム1222を下部アパーチャ1214から略1mm下流側の交差点1230に合
焦させる。上部アパーチャ1210がTFE電子ソース1204を照射すると、
電子ビーム1222の横断面に対応する正方形開口部1302の解像度のよいシ
ャドーが上部アパーチャ1210から下流側に投射される。初めは上部偏向器1
212に電圧がないので、電子ビーム1222は下部アパーチャの中実部分を横
切る (いわゆる「ビームブランキング操作」)。
【0099】 次にフラッシュコンバータ108及びドーズ値回路106はフラッシュデータ
、すなわち形状データ及びドーズ値をシェーパ/ブランカドライバ110に供給
し、該シェーパ/ブランカドライバは結果としての電圧を上部偏向器1212及
び下部偏向器1216に印加する。次に上部偏向器1212は電子ビーム122
2の方向を変化させて下部アパーチャ1214によって画成される開口部に入射
し、形状データによって規定される電子ビーム横断面を成形する。成形電子ビー
ム横断面のシャドーは下部アパーチャ1214から下流側の平面1806のサイ
ト1804に現れる。平面1806は下部アパーチャ1214の平面に平行であ
り、下部アパーチャ1214から略0.6mm下流側にある。
、すなわち形状データ及びドーズ値をシェーパ/ブランカドライバ110に供給
し、該シェーパ/ブランカドライバは結果としての電圧を上部偏向器1212及
び下部偏向器1216に印加する。次に上部偏向器1212は電子ビーム122
2の方向を変化させて下部アパーチャ1214によって画成される開口部に入射
し、形状データによって規定される電子ビーム横断面を成形する。成形電子ビー
ム横断面のシャドーは下部アパーチャ1214から下流側の平面1806のサイ
ト1804に現れる。平面1806は下部アパーチャ1214の平面に平行であ
り、下部アパーチャ1214から略0.6mm下流側にある。
【0100】 下部偏向器1216は電界を印加して成形電子ビーム1222の方向を変化さ
せ、サイト1804のシャドーが基板118 (図示せず) から見てサイト180
8に位置するよう現れるようにする。よって、下部偏向器1216は基板118
上のビーム位置を実質的に変化させずに成形を可能とする。上述のように、下部
偏向器1216も上記の逆方向スキャンを行う電界を印加する。対物レンズ12
20 (図示せず) は基板118上のサイト1808に成形電子ビーム1222の
シャドーを合焦させる。フラッシュフィールドの露光時間はシェーパ/ブランカ
ドライバ110のタイマ1708によって規定される。フラッシュフィールドの
露光が完了すると、ビームはブランクされた位置、例えば下部アパーチャ121
4Aの中心に戻る。
せ、サイト1804のシャドーが基板118 (図示せず) から見てサイト180
8に位置するよう現れるようにする。よって、下部偏向器1216は基板118
上のビーム位置を実質的に変化させずに成形を可能とする。上述のように、下部
偏向器1216も上記の逆方向スキャンを行う電界を印加する。対物レンズ12
20 (図示せず) は基板118上のサイト1808に成形電子ビーム1222の
シャドーを合焦させる。フラッシュフィールドの露光時間はシェーパ/ブランカ
ドライバ110のタイマ1708によって規定される。フラッシュフィールドの
露光が完了すると、ビームはブランクされた位置、例えば下部アパーチャ121
4Aの中心に戻る。
【0101】 なおこの例では、上部偏向器がビーム中心軸1808の方向を変化させる角度
(θ偏向)は電子ビームの開度(θアハ゜ーチャ)よりはるかに小さい。
(θ偏向)は電子ビームの開度(θアハ゜ーチャ)よりはるかに小さい。
【0102】 以下は下部アパーチャ1214Aによって電子ビーム1222Aの横断面を成
形する例である。図19A、19Bは各々下部アパーチャ1214Aの開口部1
402A〜1402D及び下部アパーチャ1214Aの中実部分にあるブランキ
ング位置1904Aの平面図である。また図19A、19Bは各々下部アパーチ
ャ1214Aの開口部1402A、1402Cを用いて生成される電子ビーム形
状 (横断面) 1908、1910を示す。電子ビーム1222はまずブランキン
グ位置1904を横切る (ビームブランキング操作)。例えば形状クラス5及び(
20、 25)の座標に対応してよい形状1908を生成するには、上部偏向器1
212はブランキング位置1904から正方形状電子ビーム1222を送出して
領域1902に入射し、下部アパーチャ1214Bを横断する電子ビーム122
2の一部の横断面が形状1908と合致するようにする。例えば形状クラス10
及び(15、25)の座標に対応してよい形状1910を生成するには、上部偏向
器1212はブランキング位置1904から正方形状電子ビーム1222を送出
して領域1906に入射し、下部アパーチャ1214Bを横断する電子ビーム1
222の横断面が形状1910と合致するようにする。
形する例である。図19A、19Bは各々下部アパーチャ1214Aの開口部1
402A〜1402D及び下部アパーチャ1214Aの中実部分にあるブランキ
ング位置1904Aの平面図である。また図19A、19Bは各々下部アパーチ
ャ1214Aの開口部1402A、1402Cを用いて生成される電子ビーム形
状 (横断面) 1908、1910を示す。電子ビーム1222はまずブランキン
グ位置1904を横切る (ビームブランキング操作)。例えば形状クラス5及び(
20、 25)の座標に対応してよい形状1908を生成するには、上部偏向器1
212はブランキング位置1904から正方形状電子ビーム1222を送出して
領域1902に入射し、下部アパーチャ1214Bを横断する電子ビーム122
2の一部の横断面が形状1908と合致するようにする。例えば形状クラス10
及び(15、25)の座標に対応してよい形状1910を生成するには、上部偏向
器1212はブランキング位置1904から正方形状電子ビーム1222を送出
して領域1906に入射し、下部アパーチャ1214Bを横断する電子ビーム1
222の横断面が形状1910と合致するようにする。
【0103】 図20A、20Bは各々下部アパーチャ1214Bの開口部1502を用いる
形状1908、1910としての電子ビーム1222の横断面成形の例である。
形状1908を生成するには、上部偏向器1212は正方形状電子ビーム122
2を送出して領域2002に入射し、下部アパーチャ1214Bを横断する電子
ビーム1222の横断面の一部が形状1908と合致するようにする。形状19
10を生成するには、上部偏向器1212は正方形状電子ビーム1222を送出
して領域2004に入射し、下部アパーチャ1214Bを横断する電子ビーム1
222の横断面の一部が形状1910と合致するようにする。 上述のように、電子ビームカラム112は電子ビーム122を下部アパーチャ1
214Aのブランキング位置1904Aに送出することによってビームブランキ
ング操作を実施する。この実施例においては、シェーパ/ブランカドライバ11
0が略ゼロの電圧を上部偏向器1212のノード1606、1608、1604
、1610に印加すると、電子ビーム1222はブランキング位置1904に入
射する。よって、電子ビーム1222が下部アパーチャ1214Aの開領域を横
断することなくビームブランキングが行われる。しかし、下部アパーチャ121
4Bの場合、シェーパ/ブランカドライバ110がゼロ電圧を上部偏向器121
2に印加すると電子ビーム1222は開口部1502を横断する。電子ビーム1
22をブランクするには、上部偏向器1212は電子ビーム1222の経路を偏
向し、下部アパーチャ1214Bの中実部分(特定ブロック部分は図示せず)が電
子ビーム1222の経路をブロックするようにする。しかし、電子ビーム122
2は下部アパーチャ1214Bの中実部分によるブロック以前に下部アパーチャ
1214Bの開口部1502Bを横断する必要がある。ビームブランキング中に
開口部を横断するのは好ましくないドーズエラーをもたらす。よって、ドーズエ
ラーの低減は下部アパーチャ1214Bより下部アパーチャ1214Aに関係す
る。また下部アパーチャ1214Aによって下部アパーチャ1214Bよりビー
ムブランキングが迅速となるが、ビームブランキングを生ずる電子ビーム122
2の経路変更による遅れがないからである。
形状1908、1910としての電子ビーム1222の横断面成形の例である。
形状1908を生成するには、上部偏向器1212は正方形状電子ビーム122
2を送出して領域2002に入射し、下部アパーチャ1214Bを横断する電子
ビーム1222の横断面の一部が形状1908と合致するようにする。形状19
10を生成するには、上部偏向器1212は正方形状電子ビーム1222を送出
して領域2004に入射し、下部アパーチャ1214Bを横断する電子ビーム1
222の横断面の一部が形状1910と合致するようにする。 上述のように、電子ビームカラム112は電子ビーム122を下部アパーチャ1
214Aのブランキング位置1904Aに送出することによってビームブランキ
ング操作を実施する。この実施例においては、シェーパ/ブランカドライバ11
0が略ゼロの電圧を上部偏向器1212のノード1606、1608、1604
、1610に印加すると、電子ビーム1222はブランキング位置1904に入
射する。よって、電子ビーム1222が下部アパーチャ1214Aの開領域を横
断することなくビームブランキングが行われる。しかし、下部アパーチャ121
4Bの場合、シェーパ/ブランカドライバ110がゼロ電圧を上部偏向器121
2に印加すると電子ビーム1222は開口部1502を横断する。電子ビーム1
22をブランクするには、上部偏向器1212は電子ビーム1222の経路を偏
向し、下部アパーチャ1214Bの中実部分(特定ブロック部分は図示せず)が電
子ビーム1222の経路をブロックするようにする。しかし、電子ビーム122
2は下部アパーチャ1214Bの中実部分によるブロック以前に下部アパーチャ
1214Bの開口部1502Bを横断する必要がある。ビームブランキング中に
開口部を横断するのは好ましくないドーズエラーをもたらす。よって、ドーズエ
ラーの低減は下部アパーチャ1214Bより下部アパーチャ1214Aに関係す
る。また下部アパーチャ1214Aによって下部アパーチャ1214Bよりビー
ムブランキングが迅速となるが、ビームブランキングを生ずる電子ビーム122
2の経路変更による遅れがないからである。
【0104】 アパーチャの電子ビーム発熱を分散させるため、下部アパーチャ1214の別
の部分を用いて電子ビーム1222を成形するのが望ましい。例えば、完全な正
方形状フラッシュフィールドの露光は極めて一般的である。図14Aを参照する
と、完全なフラッシュフィールドを生成する場合下部アパーチャ1214Aの発
熱を分散するため、電子ビーム1222の正方形状横断面は例えば隅部1404
、1406、1408、あるいは1410を用いて成形される。同様に、図15
Aを参照すると、完全なフラッシュフィールドを生成する場合、電子ビーム12
22の横断面は例えば隅部1504、1506、あるいは1512を用いて成形
される。同様の発熱分散方式を他の電子ビーム横断面形状に適用可能である。
の部分を用いて電子ビーム1222を成形するのが望ましい。例えば、完全な正
方形状フラッシュフィールドの露光は極めて一般的である。図14Aを参照する
と、完全なフラッシュフィールドを生成する場合下部アパーチャ1214Aの発
熱を分散するため、電子ビーム1222の正方形状横断面は例えば隅部1404
、1406、1408、あるいは1410を用いて成形される。同様に、図15
Aを参照すると、完全なフラッシュフィールドを生成する場合、電子ビーム12
22の横断面は例えば隅部1504、1506、あるいは1512を用いて成形
される。同様の発熱分散方式を他の電子ビーム横断面形状に適用可能である。
【0105】 上記実施例は実例であって限定的なものではない。よって、この発明から逸脱
することなくより広範な態様において多様な変更及び改変をなし得るのは明らか
である。例えば、上部アパーチャ1210、下部アパーチャ1214A、あるい
は下部アパーチャ1214B等の電子ビームカラム112内の構成部品間の間隔
及び寸法は最小デバイス構成をより大きくあるいは小さくするため最適化し得る
。上部アパーチャ1210、下部アパーチャ1214A、下部アパーチャ121
4Bによって画成される開口部は変更可能である。フラッシュフィールドは2画
素x2画素以外であってよい。下部偏向器1216、上部偏向器1212のプレ
ートは細い金属ロッドであってよい。従って、付加された特許請求の範囲はこの
発明の範囲にあるすべての変更及び改変を包含するものである。
することなくより広範な態様において多様な変更及び改変をなし得るのは明らか
である。例えば、上部アパーチャ1210、下部アパーチャ1214A、あるい
は下部アパーチャ1214B等の電子ビームカラム112内の構成部品間の間隔
及び寸法は最小デバイス構成をより大きくあるいは小さくするため最適化し得る
。上部アパーチャ1210、下部アパーチャ1214A、下部アパーチャ121
4Bによって画成される開口部は変更可能である。フラッシュフィールドは2画
素x2画素以外であってよい。下部偏向器1216、上部偏向器1212のプレ
ートは細い金属ロッドであってよい。従って、付加された特許請求の範囲はこの
発明の範囲にあるすべての変更及び改変を包含するものである。
【0106】 本開示の一部をなす付録A、Bは著作権で保護される論文及びコンピュータプ
ログラムリストを含む。著作権所有会社ETECシステム社は、特許商標庁の特
許ファイルあるいは記録に記載ある場合、何人による特許資料あるいは本開示の
ファクシミリ複写に対しても異存がないが、記載がない場合一切の著作権を所有
するものである。
ログラムリストを含む。著作権所有会社ETECシステム社は、特許商標庁の特
許ファイルあるいは記録に記載ある場合、何人による特許資料あるいは本開示の
ファクシミリ複写に対しても異存がないが、記載がない場合一切の著作権を所有
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態による装置100のブロック図である。
【図2A】 本発明の一実施形態による好適なラスタライザ102のブロック図である。
【図2B】 Bは本発明の一実施形態による好適なラスタライザ102によって実行される
好適な処理200のフロー図である。
好適な処理200のフロー図である。
【図3】 本発明の一実施形態によるパターン306を含む基板表面の一部を画素310
に分割するグリッド30の部分例である。
に分割するグリッド30の部分例である。
【図4】 画素内のパターンの隅部の例である。
【図5A】 本発明の一実施形態によるブロック図の好適なフラッシュコンバータ108。
【図5B】 Bは本発明の一実施形態によるフラッシュコンバータ108によって実行され
る好適な処理である。
る好適な処理である。
【図6】 本発明の一実施形態による象限304内の14の基本形状および関連形状コー
ドである。
ドである。
【図7】 象限内のパターン306の一部308の拡大図である。
【図8】 本発明の一実施形態による詳細な図5Bの502の処理のフロー図である。
【図9】 詳細なマトリックスAおよびマトリックスBである。
【図10】 本発明の一実施形態による中間形状コードを決定する処理である。
【図11】 本発明の一実施形態による状態B〜DでのマトリックスBの非露光部分の例で
ある。
ある。
【図12】 本発明の一実施形態による電子ビームカラム118の概略図である。
【図13A】 本発明の一実施形態による詳細な上部アパーチャ1210の一部の平面図であ
る。
る。
【図13B】 本発明の一実施形態によるA−A線に沿った図13Aの上部アパーチャ121
0の横断面図である。
0の横断面図である。
【図14A】 本発明の一実施形態による下部アパーチャ1214Aの一部の平面図である。
【図14B】 本発明の一実施形態によるB−B線に沿った図14Aの下部アパーチャ121
4Aの横断面図である。
4Aの横断面図である。
【図15A】 本発明の一実施形態による下部アパーチャ1214Bの一部の平面図である。
【図15B】 本発明の一実施形態によるC−C線に沿った図15Aの下部アパーチャ121
4Aの横断面図である。
4Aの横断面図である。
【図16】 本発明の一実施形態による従来の上部偏向器1212および従来の下部偏向器
1216の好適な具現および配置である。
1216の好適な具現および配置である。
【図17A】 本発明の一実施形態によるシェーパ/ブランカドライバ110のブロック図で
ある。
ある。
【図17B】 本発明の一実施形態によるシェーパ/ブランカドライバ110の詳細ブロック
図である。
図である。
【図18】 本発明の一実施形態による上部アパーチャ1210および下部アパーチャ12
14Aを通る電子ビーム1222の概略経路例である。
14Aを通る電子ビーム1222の概略経路例である。
【図19A】 開口部1402A〜1402Dを用いて生成されるブランキング位置1904
および形状1908Dを有する下部アパーチャ1214Aの頂面図である。
および形状1908Dを有する下部アパーチャ1214Aの頂面図である。
【図19B】 開口部1402A〜1402Dを用いて生成されるブランキング位置1904
および形状1910Dを有する下部アパーチャ1214Aの頂面図である。
および形状1910Dを有する下部アパーチャ1214Aの頂面図である。
【図20A】 下部アパーチャ1214Bの開口部1502を用いて図19Aの形状1908
のように電子ビーム1222の横断面を成形する例である。
のように電子ビーム1222の横断面を成形する例である。
【図20B】 下部アパーチャ1214Bの開口部1502を用いて図19Bの形状1910
のように電子ビーム1222の横断面を成形する例である。
のように電子ビーム1222の横断面を成形する例である。
100・・・リソグラフィ装置、102・・・ラスタライザ回路、104・・・バッ
ファ回路、106・・・ドーズ値路、108・・・フラッシュコンバータ、110・・・
シェーパ/ブランカドライバ、112・・・電子ビームカラム、114・・・クロック
、116・・・位置調節器、118・・・基板、210・・・ピクセライザ、212・・・グ
レーレベル規定器、302・・・グリッド、304・・・象限、306・・・パターン、
310・・・画素。
ファ回路、106・・・ドーズ値路、108・・・フラッシュコンバータ、110・・・
シェーパ/ブランカドライバ、112・・・電子ビームカラム、114・・・クロック
、116・・・位置調節器、118・・・基板、210・・・ピクセライザ、212・・・グ
レーレベル規定器、302・・・グリッド、304・・・象限、306・・・パターン、
310・・・画素。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サグル, アラン, エル. アメリカ合衆国, カリフォルニア州, バークレイ, キャサリン ドライヴ 1475 (72)発明者 ヴェネクラセン, リー, エイチ. アメリカ合衆国, カリフォルニア州, キャストロ ヴァレイ, バッディング ロード 3445 (72)発明者 ワン, ウェイドン アメリカ合衆国, カリフォルニア州, フリーモント, サウザンプトン テラス 3815 Fターム(参考) 2H097 CA16 GA00 LA10 5C034 BB01 BB02 BB04 BB05 BB10 5F056 AA04 AA12 AA16 CA05 CA12 CA14 CA28 CA30 CB05 CD20 EA03 EA04 EA06
Claims (27)
- 【請求項1】 可変成形ビームを表面に描画する荷電粒子ビームカラムにお
いて、 荷電粒子ビームソースと、 前記ソースの下流に位置する伝達レンズと、 前記ビームと同軸であり、前記ソースの下流に位置し、開口部を画成する第1
アパーチャ部材と、 前記ビームと同軸であり、前記第1アパーチャ部材の下流に位置し、電界を発
生する第1偏向器と、 前記ビームと同軸であり、前記第1偏向器の下流に位置し、少なくとも1つの
開口部を画成する第2アパーチャ部材であって、前記電界はビームを前記少なく
とも1つの開口部に方向づけ、これにより前記ビームを可変成形するアパーチャ
部材と、 前記ビームと同軸であり、前記第2アパーチャ部材の下流に位置し、第2電界
を発生する第2偏向器と、 前記第2偏向器の下流に位置し、これにより前記ビームをラスタスキャンする
複数の磁気コイル偏向器と、での可変成形ビームの最終サイズを制御する対物レ
ンズと、を備える荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項2】 前記伝達レンズは荷電粒子ビームを前記第2アパーチャ部材
との同一平面に近接するが内部ではない交差点に合焦させ、前記交差点と第1ア
パーチャ間の距離は前記交差点と第2アパーチャ間の第2距離の2倍である請求
項1記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項3】 前記第2アパーチャ部材の少なくとも1つの開口部を横断
する前記荷電粒子ビームの部分はサイト平面内にシャドーを形成し、前記サイト
平面から交差点までの第3距離は前記第2アパーチャ部材から交差点までの第4
距離より小さい請求項2記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項4】 前記対物レンズは前記シャドーを前記表面のサイト平面に合
焦させる請求項3記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項5】 前記第1アパーチャ部材の開口部は正方形状である請求項1
記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項6】 前記少なくとも1つの開口部は4つの開口部を含み、前記4
つの開口部は各々L字状であり、前記4つの開口部は正方形の隅部として設けら
れる請求項1記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項7】 前記少なくとも1つの開口部は十字状である請求項1記載の
荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項8】 前記ソースは熱電界放射電子ソースである請求項1記載の荷
電粒子ビームカラム。 - 【請求項9】 前記第2偏向器の第2電界は前記ビームの方向を変化させ、
前記ビームが第2アパーチャ部材の下流の平面から放射するようにする請求項1
記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項10】 前記第2偏向器の第2電界は逆方向スキャンにおいて前記
ビームを方向づける請求項1記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項11】 前記第1偏向器の電界は前記ビームの方向を変化させて、
前記ビームが第2アパーチャの中実部分を横切り、これにより前記ビームをブラ
ンクする請求項1記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項12】 前記第1偏向器は、 正方形状に配置された第1、 第2、第3、第4プレートと、 互いに対向する前記第1及び第3プレートに電圧を接続する第1電源と、 互いに対向する前記第2及び第4プレートに電圧を接続する第2電源と、を備
える請求項1記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項13】 前記第2偏向器は、 正方形状に配置された、第6、第7、第8プレートと、 互いに対向する前記第5及び第7プレートに電圧を接続する第3電源と、 互いに対向する前記第6及び第8プレートに電圧を接続する第4電源と、を備
える請求項12記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項14】 前記第1、第2、第3、第4電源ははともに、 第1、第2、第3、第4の値を出力するトランスレータと、 逆方向信号を出力する逆方向スキャン回路と、 前記第1、第2、第3、第4の値及び前記逆方向信号を入力し、前記逆方向信
号に応じて前記第4の値を調節するとともに前記第1、第2、第3、第4電圧を
出力する出力回路と、 前記出力回路が第1及び第2電圧を出力する時間を制御するタイマと、を備え
る請求項13記載の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項15】 前記トランスレータは、 共に前記可変形状に係る前記第1の値及び第2の値を記憶する第1メモリと、 前記第3の値及び第4の値を記憶する第2メモリと、を備える請求項14記載
の荷電粒子ビームカラム。 - 【請求項16】 荷電粒子ビーム成形方法において、 前記荷電粒子ビームを発生するアクト(act)と、 第1開口部によって前記ビームを成形するアクトと、 前記第1開口部から離隔した第2開口部によって前記成形ビームを偏向し、こ
れにより前記ビームをさらに成形するアクトと、 ラスタスキャンにおいて前記さらに成形されたビームを偏向するアクトと、を
備える荷電粒子ビーム成形方法。 - 【請求項17】 前記成形するアクトは、 前記ビームを第1開口部に向けるアクトと、 前記第1開口部のシャドーを生成するアクトと、をさらに備える請求項16記
載の荷電粒子ビーム成形方法。 - 【請求項18】 前記第2開口部によって成形ビームを偏向するアクトは、 前記シャドーを第2開口部に向けるアクトと、 サイト平面内の前記第2開口部を横断するシャドーの一部である第2シャドー
を生成するアクトと、をさらに備える請求項17記載の荷電粒子ビーム成形方法
。 - 【請求項19】 前記サイト平面の表面内に前記第2シャドーをイメージす
るアクトをさらに備える請求項18記載の荷電粒子ビーム成形方法。 - 【請求項20】 前記第2開口部は各々L字状であり正方形の隅部として設
けられる4つの開口部の1つである請求項16記載の荷電粒子ビーム成形方法。 - 【請求項21】 前記第2開口部は十字状である請求項16記載の荷電粒子
ビーム成形方法。 - 【請求項22】 前記ビームをラスタスキャンするアクトをさらに備える請
求項16記載の荷電粒子ビーム成形方法。 - 【請求項23】 前記偏向するアクトは前記成形ビームを偏向して前記アパ
ーチャ部材の中実表面を横切り、これにより前記ビームをブランクするアクトを
さらに備える請求項16記載の荷電粒子ビーム成形方法。 - 【請求項24】 ラスタスキャンにおいて基板上へパターンを規定するフラ
ッシュフィールド描画装置において、 前記基板の表面に画素をラスタライズし、前記パターンとオーバーラップする
画素の部分を規定するグレーレベル値を出力するラスタライザと、 前記ラスタライザからグレーレベル値を入力・記憶するよう接続されたバッフ
ァと、 前記バッファからグレーレベル値を入力・記憶するよう接続され、フラッシュ
フィールドを規定する形状データを出力するフラッシュコンバータと、 前記ラスタライザに接続され、前記形状データに係るドーズ値を演算するドー
ズ値回路と、 前記フラッシュコンバータから形状データを、前記ドーズ値回路から関連ドー
ズ値を入力し、前記フラッシュフィールドの形状、前記フラッシュフィールドの
継続時間、前記基板上のフラッシュフィールドの位置を規定する信号を出力する
コンバータと、 前記コンバータから前記信号を入力するよう接続され、前記コンバータからの
前記信号によって規定されるフラッシュフィールドを発生する荷電粒子ビームカ
ラムと、を備えるフラッシュフィールド描画装置。 - 【請求項25】 前記フラッシュコンバータ及びドーズ値回路はラスタスキ
ャンにおいて前記形状データ及びドーズ値を前記コンバータに出力する請求項2
4記載のフラッシュフィールド描画装置。 - 【請求項26】 前記ビームカラムはラスタスキャンにおいてフラッシュフ
ィールドを発生する請求項25記載のフラッシュフィールド描画装置。 - 【請求項27】 基板に描画すべきフラッシュフィールドの計算・発生方法
において、 前記基板を画素のグリッドとして表示するアクトと、 前記各画素を荷電粒子ビームによって露光すべき各画素の部分を規定するグレ
ーレベル値として表示するアクトと、 前記画素の象限に係る露光時間を決定するアクトと、 前記象限を形状コードとして表示するアクトと、 フラッシュフィールドを発生するアクトと、を備え、前記形状コード及び露光
時間はフラッシュフィールドの基板上の形状及び位置を規定するフラッシュフィ
ールドの計算・発生方法。
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