JP2003133219A - Electron beam drawing method and electron beam drawing apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the conventional problem wherein the changeover of deflec tion accuracy is performed for each drawing pattern, thereby causing a drawing speed decreased at drawing portions that do not require much accuracy. SOLUTION: A drawing control unit 100 for deflecting an electron beam to perform drawing on a desired position of a sample surface makes graphic data include specified information on a least deflection address unit (LSB) and retrieves LSB every time it calls the graphic data within a pattern from a buffer memory, thereby allowing the changeover of LSB by a gain switch 7 of an analog control unit 6. Thus, the compatibility of high accuracy drawing with high throughput is attained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子ビーム描画装置
に関し、特に描画精度の必要に応じてパターンデータの
最小偏向アドレス単位を可変制御する方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam drawing apparatus, and more particularly to a method for variably controlling a minimum deflection address unit of pattern data according to the need for drawing accuracy.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電子ビーム描画装置のスループットを向
上させる技術として、描画パターンに応じた精度毎に
主，副偏向単位の切り替えを行なうものがある。このよ
うな描画パターン切り替えの例として、特開平５−２５
９０４５号があり、下記の構成を有している。2. Description of the Related Art As a technique for improving the throughput of an electron beam writing apparatus, there is a method of switching a main deflection unit and a sub deflection unit for each precision according to a writing pattern. As an example of such drawing pattern switching, Japanese Patent Laid-Open No. 5-25
No. 9045 has the following configuration.

【０００３】図２は、一般的な可変成形ビーム方式の電
子ビーム描画装置である。可変成形ビーム方式は、電子
銃８より発したビームを第一矩形アパーチャ９と第二矩
形アパーチャ１１の共役断面を成形偏向器１０で制御
し、任意の矩形断面ビームを得る。成形ビームは、縮小
レンズ１２により縮小され、対物レンズ１３により試料
面に結像される。更に、駆動モータ１８によりステージ
１７を移動し、主偏向器１５と副偏向器１４はビームを
偏向し、試料１６上の所望の位置に露光パターンを形成
する。FIG. 2 shows a general variable shaped beam type electron beam drawing apparatus. In the variable shaped beam system, the beam emitted from the electron gun 8 is controlled by the shaping deflector 10 at the conjugate cross section of the first rectangular aperture 9 and the second rectangular aperture 11 to obtain an arbitrary rectangular cross section beam. The shaped beam is reduced by the reduction lens 12 and imaged on the sample surface by the objective lens 13. Further, the drive motor 18 moves the stage 17, and the main deflector 15 and the sub deflector 14 deflect the beam to form an exposure pattern at a desired position on the sample 16.

【０００４】図３は、従来の偏向器制御のブロック図を
示す。アナログインターフェース５は、偏向データを、
主偏向ＤＡＣ回路２０と副偏向ＤＡＣ回路１９へ転送す
る。それぞれのＤＡＣ回路は偏向データをアナログ出力
とし、主，副偏向アンプ回路２２，２１により主，副偏
向器１５，１４を駆動する。主，副偏向アンプ回路２
２，２１は、必要に応じて、精度切り替え回路２４，２
３で偏向出力を可変としている。すなわち、主，副偏向
の最小偏向アドレス単位をこれにより設定することがで
きる。FIG. 3 shows a block diagram of conventional deflector control. The analog interface 5 outputs the deflection data,
The data is transferred to the main deflection DAC circuit 20 and the sub deflection DAC circuit 19. Each DAC circuit outputs the deflection data as an analog output, and the main and sub deflection amplifier circuits 22 and 21 drive the main and sub deflectors 15 and 14, respectively. Main and sub deflection amplifier circuit 2
2 and 21 are precision switching circuits 24 and 2 as required.
In 3, the deflection output is variable. That is, the minimum deflection address unit for the main and sub deflections can be set by this.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来方式では、偏
向精度の切り替えを描画パターン毎、すなわちチップま
たはウェハ単位に行なっていた。そのため、一つのパタ
ーン内に精度を必要とする描画部分とあまり精度を必要
としない描画部分がある場合、精度を必要とする描画部
分に最小偏向アドレス単位を合わせる必要があるため、
パターン全体の最小偏向アドレス単位を小さい値にする
必要があり、あまり精度を必要としない描画部分の描画
速度を低下させていた。In the above conventional method, the deflection accuracy is switched for each drawing pattern, that is, for each chip or wafer. Therefore, if there is a drawing part that requires precision and a drawing part that does not require much precision in one pattern, it is necessary to match the minimum deflection address unit to the drawing part that requires precision.
The minimum deflection address unit of the entire pattern needs to be set to a small value, which reduces the drawing speed of a drawing portion that does not require much accuracy.

【０００６】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点に鑑み、パターン内の一部の精度を任意に切り換え
て、描画精度と描画スループットを両立させることので
きる電子ビーム描画方法及び装置を提供することにあ
る。In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to provide an electron beam drawing method and apparatus which can make the drawing accuracy and the drawing throughput compatible by arbitrarily switching the accuracy of a part of the pattern. To provide.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決する本
発明は、試料面の所望の位置へ電子ビームを偏向しなが
ら、所望のパターンを形成する電子ビーム描画方法にお
いて、描画パターンデータに最小偏向アドレス単位の切
り替え情報を持たせ、一つの描画パターン内で最小偏向
アドレス単位を逐次切り替えながら描画を行なうことを
特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention which solves the above problems is an electron beam drawing method for forming a desired pattern while deflecting an electron beam to a desired position on a sample surface. It is characterized in that the deflection address unit switching information is provided so that the drawing is performed while sequentially switching the minimum deflection address unit in one drawing pattern.

【０００８】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【０００９】図２は本発明が適用される電子描画装置の
ハード構成図である。ここで、描画制御部１００以外は
従来技術と同様であり、説明を省略する。描画制御部１
００は、描画パターンデータに最小偏向アドレス単位の
切り替え情報を持たせ、一つの描画パターン内で最小偏
向アドレス単位を逐次切り替えながら描画を行なうよう
に構成されている。FIG. 2 is a hardware configuration diagram of an electronic drawing apparatus to which the present invention is applied. Here, except the drawing control unit 100, it is the same as the conventional technique, and the description thereof is omitted. Drawing control unit 1
00 is configured so that the drawing pattern data has switching information of the minimum deflection address unit, and the drawing is performed by sequentially switching the minimum deflection address unit in one drawing pattern.

【００１０】図１は、電子描画装置の一実施例による描
画制御部１００のブロック図である。バッファメモリ部
１は、格納された最小アドレス単位（以下ＬＳＢと略
す）指定情報を持ったパターンデータを蓄える。そし
て、パターンデータ中の最小偏向アドレス単位の指定情
報を検出し、後段へ出力する。FIG. 1 is a block diagram of a drawing controller 100 according to an embodiment of an electronic drawing apparatus. The buffer memory unit 1 stores pattern data having the stored minimum address unit (hereinafter abbreviated as LSB) designation information. Then, the designation information of the minimum deflection address unit in the pattern data is detected and output to the subsequent stage.

【００１１】ビット幅拡張部２は、図形データのビット
幅を拡張し、バッファメモリ１上のデータの最小偏向ア
ドレス単位に対応してビットシフトを行っている。これ
は、パターンデータのビット長を最小のＬＳＢが指定さ
れた場合に誤差が生じないよう演算精度を上げ、且つ最
大のＬＳＢが指定された場合でも演算可能なようにビッ
ト幅を拡張している。これにより分解校正部３で、パタ
ーンデータの持っているＬＳＢ情報による演算が可能に
なる。The bit width expansion unit 2 expands the bit width of the graphic data and performs bit shift corresponding to the minimum deflection address unit of the data on the buffer memory 1. This increases the calculation accuracy so that an error does not occur when the minimum LSB is specified as the bit length of the pattern data, and the bit width is expanded so that the calculation can be performed even when the maximum LSB is specified. . As a result, the disassembling and calibrating unit 3 can perform the calculation based on the LSB information included in the pattern data.

【００１２】分解校正部３は、描画図形を電子ビームの
描画できる範囲まで分解し、描画したときに図形が歪ま
ないように補正する。ビット幅縮小機能４は、パターン
データの指定されたＬＳＢに従い、ビット幅拡張部２で
拡張されているビット幅を、アナログ制御系６へ出力す
るデータのビット幅に縮小する。The disassembly / calibration unit 3 disassembles a drawing figure to a range in which an electron beam can be drawn, and corrects the drawing so that the drawing is not distorted. The bit width reduction function 4 reduces the bit width expanded by the bit width expansion unit 2 to the bit width of the data to be output to the analog control system 6 according to the designated LSB of the pattern data.

【００１３】アナログ制御部６は偏向器への出力部であ
り、ゲイン切り替え機能７を有していて、指定されたＬ
ＳＢに従いＤＡＣ，アンプのゲインを切り替える。これ
により、主，副偏向領域でのブロック毎の描画パターン
精度の切り替えを行い、パターンを描画する。The analog control section 6 is an output section to the deflector, has a gain switching function 7, and has a designated L level.
The gain of the DAC and the amplifier is switched according to SB. As a result, the drawing pattern accuracy is switched for each block in the main and sub deflection regions, and the pattern is drawn.

【００１４】次に、描画制御部１００による描画方法を
説明する。図４は描画方法の処理手順を示すフローチャ
ートである。まず、ＬＳＢ付きの描画データを読み込む
（ｓ１００）。次に、どの大きさのＬＳＢを指定されて
も演算可能なようにビット幅を拡張する（ｓ２００）。
そして入力された図形データを分割し（ｓ３００）、そ
のデータを補正する（ｓ４００）。次に拡張したビット
幅を指定されたＬＳＢに従って縮小する（ｓ５００）。
そして、そのデータをアナログデータに変換する。この
ときＬＳＢに応じて重みを切り換える（ｓ６００）。最
後に、ビームを照射して描画する（ｓ７００）。Next, a drawing method by the drawing control unit 100 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the drawing method. First, the drawing data with LSB is read (s100). Next, the bit width is expanded so that the calculation can be performed regardless of the specified LSB (s200).
Then, the input graphic data is divided (s300) and the data is corrected (s400). Next, the expanded bit width is reduced according to the designated LSB (s500).
Then, the data is converted into analog data. At this time, the weight is switched according to the LSB (s600). Finally, a beam is irradiated to draw (s700).

【００１５】一つの描画図形を表現するための図形デー
タは、図形の形を表す図種、描画図形の原点座標および
その寸法で構成されている。この図形データにＬＳＢ指
定情報を付加し、その情報に従ってＬＳＢの値を切り替
えることにより、同じパターン内で複数のＬＳＢの値を
用いることができる。また、描画領域毎にＬＳＢ指定情
報をもたせる方法でもよい。この場合には、描画領域毎
すなわち主偏向領域または副偏向領域単位でＬＳＢを切
り替えることが可能である。The figure data for expressing one drawing figure is composed of a drawing type representing the shape of the figure, the origin coordinates of the drawing figure and its dimensions. A plurality of LSB values can be used in the same pattern by adding LSB designation information to this graphic data and switching the LSB value according to the information. Alternatively, a method may be used in which the LSB designation information is provided for each drawing area. In this case, it is possible to switch the LSB for each drawing area, that is, for each main deflection area or sub-deflection area.

【００１６】図５に、図形データ毎にＬＳＢ切り換え情
報を持たせた場合の図形データと描画図形の例を示す。
（ａ）の図形データ２７はＬＳＢ，図形幅（Ｗ），図形
高さ（Ｈ），描画始点座標（Ｘ，Ｙ）の情報をもってい
る。（ｂ）は図形２８を図形データによって表した例で
ある。各寸法にはその図形データのＬＳＢが乗じられ
る。FIG. 5 shows an example of graphic data and a drawing graphic when LSB switching information is provided for each graphic data.
The figure data 27 of (a) has information of LSB, figure width (W), figure height (H), and drawing start point coordinates (X, Y). (B) is an example in which the graphic 28 is represented by graphic data. Each size is multiplied by the LSB of the graphic data.

【００１７】（ｃ）は図形パターンが〜の図形デー
タを持つ場合の例である。描画図形は、ＬＳＢ情報が
２、Ｗ，Ｈ情報が１０なので、描画される図形の寸法
は、幅，高さともに１０×２＝２０となる。描画始点座
標は、Ｘ，Ｙともに０×２＝０となる。描画図形は、
ＬＳＢ情報が１、Ｗ情報が１０、Ｈ情報が１なので、幅
は１０×１＝１０、高さは１×１＝１となる。描画始点
座標はＸが２０×１、Ｙが１０×１なので（２０，１
０）となる。，も同様である。(C) is an example in which the graphic pattern has graphic data of. Since the drawn graphic has LSB information of 2 and W and H information of 10, the size of the drawn graphic is 10 × 2 = 20 both in width and height. The drawing start point coordinates are 0 × 2 = 0 for both X and Y. The drawing shape is
Since the LSB information is 1, the W information is 10, and the H information is 1, the width is 10 × 1 = 10 and the height is 1 × 1 = 1. Since the drawing start point coordinates are X 20 × 1 and Y 10 × 1, (20, 1
0). , Is also the same.

【００１８】次に本発明を用いた際のスループット向上
例を示す。例にあげる装置は２つの値のＬＳＢを使用可
能なものとし、小さなＬＳＢを使用し描画するモードを
微細モード、大きなＬＳＢを使用し描画するモードを高
速モード（微細パターンのない領域）、本発明による微
細モードと高速モードを組合せた組合せモードとする。
また、微細モードは主偏向領域を４ｍｍ角とし、高速モ
ード時の主偏向領域を８ｍｍ角とする。組合せモードは
この２つの領域を組合せたものである。スループット換
算条件として（１）描画時間，副偏向待ち時間は、無視
する。（２）ステージ移動時間は、微細モード５０ｍｓ
／４ｍｍ，高速モード８０ｍｓ／８ｍｍとする。（３）
主偏向待ち時間を５０μｓとする。（４）描画パターン
は１６ｍｍ角とし、ステップアンドリピート方式により
描画するものとする。Next, an example of improving the throughput when the present invention is used will be shown. The apparatus given as an example is capable of using LSBs having two values, a fine mode is used for writing with a small LSB, and a high speed mode (area without fine pattern) is used for writing with a large LSB. The combination mode is a combination of the fine mode and the high-speed mode.
In the fine mode, the main deflection area is 4 mm square and the main deflection area in the high speed mode is 8 mm square. The combination mode is a combination of these two areas. As the throughput conversion condition, (1) drawing time and sub deflection waiting time are ignored. (2) Stage moving time is 50 ms in fine mode
/ 4 mm, high-speed mode 80 ms / 8 mm. (3)
The main deflection waiting time is 50 μs. (4) The drawing pattern is 16 mm square and is drawn by the step-and-repeat method.

【００１９】図６に各モードでの描画方式を示す。各モ
ードでのステージ移動回数は、微細モード１５回、高速
モード３回、組合せモード６回（５０ｍｓ：３回、８０
ｍｓ：３回）となる。また、主偏向の偏向回数は微細モ
ード１６００回、高速モード４００回、組合せモード７
００回となる。FIG. 6 shows the drawing method in each mode. The number of stage movements in each mode is 15 times in the fine mode, 3 times in the high speed mode, and 6 times in the combination mode (50 ms: 3 times, 80 times).
ms: 3 times). Further, the number of main deflections is 1600 in the fine mode, 400 in the high speed mode, and 7 in the combination mode.
It will be 00 times.

【００２０】これによりスループットは、（主偏向待ち
時間）×（主偏向の偏向回数）＋（ステージ移動時間）
×（ステージ移動回数）の計算式により、微細モード５
０μｓ×１６００回＋５０ｍｓ×１５回＝８３０ｍｓ、
高速モード５０μｓ×４００回＋８０ｍｓ×３回＝２６
０ｍｓ、組合せモード５０μｓ×７００回＋５０ｍｓ×
３回＋８０ｍｓ×３回＝４２５ｍｓとなる。本発明を用
いることにより、従来と同等の描画精度で約2倍のスル
ープット向上を図ることができる。Accordingly, the throughput is (main deflection waiting time) × (number of deflections of main deflection) + (stage moving time)
Fine mode 5 according to the calculation formula of × (number of stage movements)
0 μs × 1600 times + 50 ms × 15 times = 830 ms,
High-speed mode 50 μs x 400 times + 80 ms x 3 times = 26
0 ms, combination mode 50 μs x 700 times + 50 ms x
3 times + 80 ms × 3 times = 425 ms. By using the present invention, it is possible to improve the throughput approximately twice as much as the conventional drawing accuracy.

【００２１】[0021]

【発明の効果】本発明によれば、描画パターン毎に最小
偏向アドレス単位の指定情報もち、精度の必要な部分は
最小偏向アドレス単位を細かな単位に切り替え高精度で
描画を行なうことが可能になり、描画精度を維持しなが
らスループットを向上させる効果画ある。According to the present invention, each drawing pattern has the designation information of the minimum deflection address unit, and the portion requiring the accuracy can be switched to the finer unit of the minimum deflection address unit to perform the drawing with high accuracy. Therefore, there is an effect that the throughput is improved while maintaining the drawing accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例で、電子ビーム描画装置の描
画制御部の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a drawing control unit of an electron beam drawing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明を適用する電子ビーム描画装置の構成
図。FIG. 2 is a configuration diagram of an electron beam drawing apparatus to which the present invention is applied.

【図３】従来の描画制御部の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional drawing control unit.

【図４】本発明の一実施例による電子ビーム描画方法の
フローチャート。FIG. 4 is a flowchart of an electron beam drawing method according to an embodiment of the present invention.

【図５】図形データと描画図形を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing graphic data and a drawing graphic.

【図６】従来技術に対する本発明の効果を対比して示す
説明図。FIG. 6 is an explanatory view showing the effect of the present invention in comparison with the conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…バッファメモリ部、２…ビット幅拡張部、３…分解
・校正部、４…ビット幅縮小部、５…アナログインター
フェース、６…アナログ制御部、７…ゲイン切替部、８
…電子銃、９…第一矩形アパーチャ、１０…成形偏向
器、１１…第二矩形アパーチャ、１２…縮小レンズ、１
３…対物レンズ、１４…副偏向器、１５…主偏向器、１
６…試料、１７…ステージ、１８…ステージ駆動モー
タ、１９…副偏向ＤＡＣ回路、２０…主偏向ＤＡＣ回
路、２１…副偏向アンプ回路、２２…主偏向アンプ回
路、２３…副偏向精度切り替え回路、２４…主偏向精度
切り替え回路、２５…主偏向領域、２６…副偏向領域、
２７…図形データ、２８…描画図形。1 ... Buffer memory unit, 2 ... Bit width expansion unit, 3 ... Disassembly / calibration unit, 4 ... Bit width reduction unit, 5 ... Analog interface, 6 ... Analog control unit, 7 ... Gain switching unit, 8
... Electron gun, 9 ... First rectangular aperture, 10 ... Molding deflector, 11 ... Second rectangular aperture, 12 ... Reduction lens, 1
3 ... Objective lens, 14 ... Sub deflector, 15 ... Main deflector, 1
6 ... Sample, 17 ... Stage, 18 ... Stage drive motor, 19 ... Sub deflection DAC circuit, 20 ... Main deflection DAC circuit, 21 ... Sub deflection amplifier circuit, 22 ... Main deflection amplifier circuit, 23 ... Sub deflection precision switching circuit, 24 ... Main deflection precision switching circuit, 25 ... Main deflection area, 26 ... Sub deflection area,
27 ... Graphic data, 28 ... Drawing graphic.

フロントページの続き (72)発明者 高橋 弘之 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立ハイテクノロジーズ設計・製造 統括本部那珂事業所内 (72)発明者 宮田 正順 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立ハイテクノロジーズ設計・製造 統括本部那珂事業所内 (72)発明者 川野 雅道 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立ハイテクノロジーズ設計・製造 統括本部那珂事業所内 Ｆターム(参考） 2H097 AA03 CA16 LA10 5C033 GG03 5C034 BB04 5F056 AA04 CA04 CB11 EA06 Continued front page    (72) Inventor Hiroyuki Takahashi             882 Ichige, Ichima, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture             Ceremony company Hitachi High Technologies Design and manufacturing             Headquarters Naka Operations (72) Inventor Masanori Miyata             882 Ichige, Ichima, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture             Ceremony company Hitachi High Technologies Design and manufacturing             Headquarters Naka Operations (72) Inventor Masamichi Kawano             882 Ichige, Ichima, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture             Ceremony company Hitachi High Technologies Design and manufacturing             Headquarters Naka Operations F-term (reference) 2H097 AA03 CA16 LA10                 5C033 GG03                 5C034 BB04                 5F056 AA04 CA04 CB11 EA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 試料面の所望の位置へ電子ビームを偏向
し、所望の描画パターンを形成する電子ビーム描画方法
において、 描画パターンデータに最小偏向アドレス単位の切替情報
を持たせ、前記描画パターン内で前記最小偏向アドレス
単位を切り替えながら描画することを特徴とする電子ビ
ーム描画方法。1. An electron beam drawing method for deflecting an electron beam to a desired position on a sample surface to form a desired drawing pattern, wherein drawing pattern data is provided with switching information of a minimum deflection address unit, and In the electron beam writing method, the writing is performed while switching the minimum deflection address unit. 【請求項２】 請求項１において、 前記描画パターンデータ内で、図形を表現するデータ毎
に前記切替情報を持つことを特徴とする電子ビーム描画
方法。2. The electron beam drawing method according to claim 1, wherein, in the drawing pattern data, the switching information is provided for each data representing a figure. 【請求項３】 試料の位置決め、移動を行なうステージ
と、電子ビームを試料面の所望の位置へ偏向する偏向器
よりなる電子ビーム描画装置において、 描画パターンデータに最小偏向アドレス単位の切替情報
を持たせ、一つの描画パターン内で最小偏向アドレス単
位を逐次切り替えながら描画を行なえるように構成した
ことを特徴とした電子ビーム描画装置。3. An electron beam drawing apparatus comprising a stage for positioning and moving a sample and a deflector for deflecting an electron beam to a desired position on a sample surface, wherein drawing pattern data has switching information in units of minimum deflection addresses. The electron beam drawing apparatus is characterized in that drawing can be performed by sequentially switching the minimum deflection address unit in one drawing pattern. 【請求項４】 請求項３において、 前記描画パターンデータが複数の図形データからなり、
且つ各図形データに前記切替情報を付加していて、前記
図形データを順次読出し可能に格納する記憶装置を有し
ている電子ビーム描画装置。4. The drawing pattern data according to claim 3, comprising a plurality of graphic data,
An electron beam drawing apparatus having a storage device for adding the switching information to each piece of graphic data and storing the graphic data in a sequentially readable manner. 【請求項５】 請求項４において、 前記図形データの最小偏向単位に応じてビットシフトを
行い、ビット幅を拡張するビット幅拡張部を有している
電子ビーム描画装置。5. The electron beam drawing apparatus according to claim 4, further comprising a bit width expansion unit that expands a bit width by performing a bit shift according to a minimum deflection unit of the graphic data.