JP2012182222A - Charged particle beam drawing device and charged particle beam drawing method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drawing device capable of further reducing a drawing time in performing multiple drawing with a multi-column.SOLUTION: A drawing device 100 comprises: a plurality of columns 220, 320 drawing a pattern on a sample using electron beams 200, 300 while relatively moving to a stage 105, on which the sample is arranged; and a stripe layer creation part 50 for creating stripe layers, in which a drawing region of a sample 101, on which the pattern is drawn, is constituted by a plurality of stripe regions virtually divided into a strip-shape with a smaller width than a distance between centers of the plural columns. The plural columns draw a pattern in a chip region of the sample at the same time, so that drawing target regions to be handled by the plural columns become entire faces of the plural stripe regions constituting different stripe layers.

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、マルチカラムで多重描画を行う描画装置および方法に関する。   The present invention relates to a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam drawing method, and for example, relates to a drawing apparatus and method for performing multiple drawing in a multi-column.

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。   Lithography technology, which is responsible for the progress of miniaturization of semiconductor devices, is an extremely important process for generating a pattern among semiconductor manufacturing processes. In recent years, with the high integration of LSI, circuit line widths required for semiconductor devices have been reduced year by year. In order to form a desired circuit pattern on these semiconductor devices, a highly accurate original pattern (also referred to as a reticle or a mask) is required. Here, the electron beam (electron beam) drawing technique has an essentially excellent resolution, and is used for producing a high-precision original pattern.

図１４は、可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式（ＶＳＢ方式）という。   FIG. 14 is a conceptual diagram for explaining the operation of the variable shaped electron beam drawing apparatus. The variable shaped electron beam (EB) drawing apparatus operates as follows. In the first aperture 410, a rectangular opening for forming the electron beam 330, for example, a rectangular opening 411 is formed. Further, the second aperture 420 is formed with a variable shaping opening 421 for shaping the electron beam 330 having passed through the opening 411 of the first aperture 410 into a desired rectangular shape. The electron beam 330 irradiated from the charged particle source 430 and passed through the opening 411 of the first aperture 410 is deflected by the deflector, passes through a part of the variable shaping opening 421 of the second aperture 420, and passes through a predetermined range. The sample 340 mounted on a stage that continuously moves in one direction (for example, the X direction) is irradiated. That is, the drawing area of the sample 340 mounted on the stage in which the rectangular shape that can pass through both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is continuously moved in the X direction. Drawn on. A method of creating an arbitrary shape by passing both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is referred to as a variable shaping method (VSB method).

従来、１つの電子鏡筒に１つの光学系カラムを積み込んだシングルカラムから１つのビーム（シングルビーム）を照射する電子ビーム描画装置が採用されていた。しかし、昨今のパターンの微細化、高集積化に伴い、シングルカラム方式での電子ビーム描画装置で描画する際の描画時間が増加の一途を辿っている。かかるシングルカラム方式の描画装置に対し、１つの電子鏡筒に２つ以上の光学系カラムを積み込んだマルチカラムセル（ＭＣＣ）方式の描画装置が開発されている。そして、各カラムは同じ描画条件に構成され、各カラムでそれぞれ可変成形描画を行なっている。これにより、描画時間の短縮が期待されている。   Conventionally, an electron beam drawing apparatus that irradiates one beam (single beam) from a single column in which one optical system column is loaded in one electron column has been employed. However, along with the recent miniaturization and high integration of patterns, the drawing time for drawing with an electron beam drawing apparatus of a single column system is steadily increasing. In contrast to such a single column type drawing apparatus, a multi-column cell (MCC) type drawing apparatus in which two or more optical columns are stacked in one electron column has been developed. Each column is configured under the same drawing conditions, and variable shaping drawing is performed in each column. This is expected to shorten the drawing time.

しかしながら、かかるマルチカラムで描画する場合でも、それぞれのカラムは異なるチップを描画するに留まっている（例えば、特許文献１参照）。これは、同じチップを担当すると、カラム間の違いによるパターンの偏向つなぎや、ドーズ量の差によるパターン寸法差等のむらが生じてしまうといった問題があるからである。かかる問題は、他の統計的ばらつきによる影響よりも、結果的に描画精度を劣化させやすいという問題があった。そのため、マルチカラムを搭載した描画装置であっても１つのチップを描画する場合にはシングルカラムと描画時間は同じになってしまい、描画時間の短縮にはつながらない。また、例えば、１つのマスクの左右にそれぞれ同じチップを描画する場合にも、別のカラムで左右の一方ずつを担当すると結局ずれが生じてしまう。   However, even when drawing with such a multi-column, each column only draws a different chip (see, for example, Patent Document 1). This is because when the same chip is assigned, there is a problem that unevenness of pattern deflection due to a difference between columns, pattern dimension difference due to a difference in dose, and the like occur. This problem has a problem that the drawing accuracy is likely to be deteriorated as a result rather than the influence of other statistical variations. Therefore, even in a drawing apparatus equipped with a multi-column, when drawing one chip, the drawing time is the same as that of a single column, and the drawing time cannot be shortened. Further, for example, even when the same chip is drawn on the left and right sides of one mask, if one of the left and right sides is assigned to another column, a shift occurs after all.

また、電子ビーム描画では、チップ領域を複数のストライプ領域に分割し、ストライプ領域単位で描画をおこなう。その際、ストライプ間でのパターンのつなぎ精度を向上させるため、多重描画処理を行うことが行われる。１回目の描画でのストライプ領域と２回目の描画でのストライプ領域を若干ずらすことでストライプ間でのパターンのつなぎ精度を向上させている。しかし、このような、多重描画を行うと、さらに、描画時間が増加してしまうといった問題があった。   In electron beam drawing, a chip area is divided into a plurality of stripe areas, and drawing is performed in units of stripe areas. At that time, multiple drawing processing is performed in order to improve the pattern joining accuracy between stripes. The pattern joining accuracy between the stripes is improved by slightly shifting the stripe region in the first drawing and the stripe region in the second drawing. However, when such multiple drawing is performed, there is a problem that the drawing time further increases.

特許第４０１７９３５号公報Japanese Patent No. 4017935

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、マルチカラムで多重描画を行なう際の描画時間をより短縮可能な描画装置および方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a drawing apparatus and method capable of overcoming the above-described problems and further reducing the drawing time when performing multiple drawing with multiple columns.

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
試料を配置するステージと、
ステージと相対移動しながら、荷電粒子ビームを用いて試料にパターンを描画する複数のカラムと、
パターンが描画される試料の描画領域が複数のカラムの中心間距離よりも小さい幅で短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域で構成されるストライプ層を多重描画回数分作成するストライプ層作成部と、
を備え、
複数のカラムがそれぞれ担当する描画対象領域がそれぞれ異なるストライプ層を構成する複数のストライプ領域全面になるように、複数のカラムが、同時期に、試料のチップ領域に描画を行うことを特徴とする。 A charged particle beam drawing apparatus according to one embodiment of the present invention includes:
A stage for placing the sample;
A plurality of columns for drawing a pattern on a sample using a charged particle beam while moving relative to the stage;
A stripe layer creation unit that creates a stripe layer composed of a plurality of stripe areas virtually divided into strips with a width smaller than the distance between the centers of a plurality of columns in the pattern drawing area for the number of times of multiple drawing When,
With
The plurality of columns perform drawing on the chip region of the sample at the same time so that the drawing target regions handled by the plurality of columns are all over the plurality of stripe regions constituting different stripe layers, respectively. .

また、複数のカラムもしくは複数のカラムの組み合わせの一部は、各ストライプ領域を描画する際におけるステージの移動方向と直交する方向に向かって並んで配置され、
ストライプ層作成部は、各ストライプ層を構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラムの中心間距離の整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）ずつずれるように、各ストライプ層を作成すると好適である。 Further, some of the plurality of columns or combinations of the plurality of columns are arranged side by side in a direction orthogonal to the moving direction of the stage when drawing each stripe region,
The stripe layer creation unit creates each stripe layer so that the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer are shifted by an integer n / n (where n ≧ 3) of the distance between the centers of the plurality of columns. Is preferred.

また、複数のカラムもしくは複数のカラムの組み合わせの一部は、各ストライプ領域を描画する際におけるステージの移動方向と直交する方向に対して斜め方向に向かって並んで配置され、
ストライプ層作成部は、各ストライプ層を構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラムの中心間を結ぶ線分のステージの移動方向と直交する方向成分長さの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつずれるように、各ストライプ層を作成すると好適である。 Further, some of the plurality of columns or a combination of the plurality of columns are arranged side by side in an oblique direction with respect to a direction orthogonal to the moving direction of the stage when drawing each stripe region,
The stripe layer creation unit is an integer 1 / n of the direction component length orthogonal to the moving direction of the stage of the line segment connecting the centers of the plurality of stripe regions constituting the stripe layers (where, It is preferable to form each stripe layer so that n ≧ 1).

また、描画領域の幅と長さに応じて、各ストライプ層を構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラムの中心間距離の整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）ずつずれるように、各ストライプ層を作成するか、各ストライプ層を構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラムの中心間を結ぶ線分のステージの移動方向と直交する方向成分長さの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつずれるように、各ストライプ層を作成するかを選択する選択部をさらに備えると好適である。   Further, the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer are shifted by an integer n / n (where n ≧ 3) of the distance between the centers of the columns in accordance with the width and length of the drawing region. Each stripe layer is formed, or the position of a plurality of stripe regions constituting each stripe layer is an integer of 1 / n of the direction component length orthogonal to the moving direction of the stage of the line segment connecting the centers of the plurality of columns. It is preferable to further include a selection unit that selects whether or not to create each stripe layer so as to shift by (where n ≧ 1).

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームを用いてステージ上に配置された試料にパターンを描画する複数のカラムの中心間距離よりも小さい幅でパターンが描画される試料の描画領域が短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域で構成されるストライプ層を多重描画回数分作成する工程と、
複数のカラムがそれぞれ担当する描画対象領域がそれぞれ異なるストライプ層を構成する複数のストライプ領域全面になるように、複数のカラムが、ステージと相対移動しながら、同時期に試料のチップ領域に描画を行う工程と、
を備えたことを特徴とする。 The charged particle beam drawing method of one embodiment of the present invention includes:
A plurality of stripes in which a drawing area of a sample on which a pattern is drawn with a width smaller than the distance between the centers of a plurality of columns that draw a pattern on a sample placed on a stage using a charged particle beam is virtually divided into strips Creating a stripe layer composed of regions for the number of times of multiple drawing;
Multiple columns draw on the sample chip area at the same time while moving relative to the stage so that the drawing target areas handled by the multiple columns are all over the multiple stripe areas that make up different stripe layers. A process of performing;
It is provided with.

本発明の一態様によれば、マルチカラムで多重描画を行なう際の描画時間をより短縮できる。よって、描画装置のスループットの低下を抑制できる。   According to one embodiment of the present invention, it is possible to further reduce the drawing time when performing multiple drawing with multiple columns. Therefore, a reduction in the throughput of the drawing apparatus can be suppressed.

実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における描画装置の動作を説明するための概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the operation of the drawing apparatus in the first embodiment. 実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing main steps of the drawing method according to Embodiment 1. 実施の形態１におけるストライプレイヤの一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a stripe layer in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１におけるカラムの配置状況とストライプレイヤ間のずらし幅の一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a column arrangement state and a shift width between stripe layers in the first embodiment. FIG. 実施の形態１におけるカラムの配置状況とストライプレイヤ間のずらし幅の他の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the column arrangement status and the shift width between stripe layers in the first embodiment. 実施の形態１におけるカラムの配置状況の一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a column arrangement state in the first embodiment. FIG. 実施の形態１における略水平配置されたカラムで描画した場合の描画時間を説明するための概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a drawing time when drawing is performed with a substantially horizontally arranged column in the first embodiment. 実施の形態１における垂直配置されたカラムで描画した場合の描画時間を説明するための概念図である。6 is a conceptual diagram for explaining a drawing time when drawing is performed in a vertically arranged column in Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における描画装置に入力される描画データのチップ領域と描画装置内でストライプ分割されたチップ領域の関係の一例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a relationship between a chip area of drawing data input to the drawing apparatus in Embodiment 1 and a chip area that is divided into stripes in the drawing apparatus. 実施の形態１における描画装置に入力される描画データのチップ領域と描画装置内でストライプ分割されたチップ領域の関係の他の一例を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating another example of the relationship between the chip area of drawing data input to the drawing apparatus according to Embodiment 1 and the chip area that is striped in the drawing apparatus. 実施の形態１における描画装置に入力される描画データのチップ領域と描画装置内でストライプ分割されたチップ領域の関係の他の一例を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating another example of the relationship between the chip area of drawing data input to the drawing apparatus according to Embodiment 1 and the chip area that is striped in the drawing apparatus. レンズ系を独立にしたマルチカラムを搭載した描画装置の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the drawing apparatus carrying the multi column which made the lens system independent. 可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating operation | movement of a variable shaping type | mold electron beam drawing apparatus.

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。   Hereinafter, in the embodiment, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and a beam using charged particles such as an ion beam may be used. Further, a variable shaping type drawing apparatus will be described as an example of the charged particle beam apparatus.

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型（ＶＳＢ型）の描画装置の一例である。描画装置１００は、試料１０１に所望するパターンを描画する。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。制御部１６０は、磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２、制御計算機１１０、メモリ１１２、制御回路１２０を備えている。制御計算機１１０内には、ストライプレイヤ作成部５０、パターンデータ割当部５４、ショットデータ生成部５６、選択部５８、描画制御部６０、及びカラム設定部６２が配置される。ストライプレイヤ作成部５０、パターンデータ割当部５４、ショットデータ生成部５６、選択部５８、描画制御部６０、及びカラム設定部６２といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１２に記憶される。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the drawing apparatus 100 includes a drawing unit 150 and a control unit 160. The drawing apparatus 100 is an example of a charged particle beam drawing apparatus. In particular, it is an example of a variable shaping type (VSB type) drawing apparatus. The drawing apparatus 100 draws a desired pattern on the sample 101. The drawing unit 150 includes an electron column 102 and a drawing chamber 103. The control unit 160 includes storage devices 140 and 142 such as a magnetic disk device, a control computer 110, a memory 112, and a control circuit 120. In the control computer 110, a stripe layer creation unit 50, a pattern data allocation unit 54, a shot data generation unit 56, a selection unit 58, a drawing control unit 60, and a column setting unit 62 are arranged. Each function such as the stripe layer creation unit 50, the pattern data allocation unit 54, the shot data generation unit 56, the selection unit 58, the drawing control unit 60, and the column setting unit 62 may be configured by software such as a program. Alternatively, it may be configured by hardware such as an electronic circuit. Alternatively, a combination thereof may be used. The input data necessary for the control computer 110 or the calculated result is stored in the memory 112 each time.

電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１，３０１，４０１，５０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３，３０３，４０３，５０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５，３０５，４０５，５０５、第２のアパーチャ２０６，３０６，４０６，５０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８，３０８，４０８，５０８、及び遮へい筒２１２，３１２，４１２，５１２が配置されている。   In the electron column 102, electron guns 201, 301, 401, 501, illumination lens 202, first apertures 203, 303, 403, 503, projection lens 204, deflectors 205, 305, 405, 505, second Apertures 206, 306, 406, and 506, an objective lens 207, deflectors 208, 308, 408, and 508, and shielding cylinders 212, 312, 412, and 512 are disposed.

ここで、電子銃２０１、第１のアパーチャ２０３、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、遮へい筒２１２、及び偏向器２０８で第１のカラム２２０（＃１）を構成する。また、電子銃３０１、第１のアパーチャ３０３、偏向器３０５、第２のアパーチャ３０６、遮へい筒３１２及び偏向器３０８で第２のカラム３２０（＃２）を構成する。また、電子銃５０１、第１のアパーチャ５０３、偏向器５０５、第２のアパーチャ５０６、遮へい筒５１２及び偏向器５０８で第３のカラム３２２（＃３）を構成する。また、電子銃４０１、第１のアパーチャ４０３、偏向器４０５、第２のアパーチャ４０６、遮へい筒４１２及び偏向器４０８で第４のカラム２２２（＃４）を構成する。電子鏡筒１０２内では、照明レンズ２０２、投影レンズ２０４、及び対物レンズ２０７といったレンズ系をカラム間で共通にして、複数のカラムを搭載している。ここでは、独立した電子ビームの光路を制御するサブシステムをカラムと呼ぶ。   Here, the electron gun 201, the first aperture 203, the deflector 205, the second aperture 206, the shielding cylinder 212, and the deflector 208 constitute the first column 220 (# 1). The electron gun 301, the first aperture 303, the deflector 305, the second aperture 306, the shielding cylinder 312 and the deflector 308 constitute the second column 320 (# 2). The electron gun 501, the first aperture 503, the deflector 505, the second aperture 506, the shielding cylinder 512, and the deflector 508 constitute the third column 322 (# 3). The electron gun 401, the first aperture 403, the deflector 405, the second aperture 406, the shielding cylinder 412 and the deflector 408 constitute a fourth column 222 (# 4). In the electron column 102, a plurality of columns are mounted with a lens system such as an illumination lens 202, a projection lens 204, and an objective lens 207 common to the columns. Here, the subsystem that controls the optical path of the independent electron beam is called a column.

また、描画室１０３内には、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５が配置されている。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１が配置されている。試料１０１として、例えば、半導体装置が形成されるウェハやウェハにパターンを転写する露光用のマスクが含まれる。また、このマスクは、例えば、まだ何もパターンが形成されていないレジストが塗布されたマスクブランクスが含まれる。また、描画データが外部から入力され記憶装置１４０に格納されている。ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、その他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。   In the drawing chamber 103, an XY stage 105 is arranged so as to be movable. A sample 101 is disposed on the XY stage 105. Examples of the sample 101 include a wafer on which a semiconductor device is formed and an exposure mask that transfers a pattern to the wafer. Further, this mask includes, for example, mask blanks coated with a resist on which no pattern is formed yet. In addition, drawing data is input from the outside and stored in the storage device 140. Here, FIG. 1 shows components necessary for explaining the first embodiment. It goes without saying that other configurations may be included for the drawing apparatus 100.

また、図１の例では、４つのカラムが搭載されているが、これに限るものではない。２つ以上搭載されていればよい。   In the example of FIG. 1, four columns are mounted, but the present invention is not limited to this. It is sufficient that two or more are mounted.

図２は、実施の形態１における描画装置の動作を説明するための概念図である。
まず、第１のカラム２２０側での動作について説明する。照射部の一例となる電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の開口２１８を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって偏向制御され、成形開口２１６によってビーム形状と寸法を変化させる（可変成形させる）ことができる。その結果、電子ビーム２００は成形される。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。以上のようにして、第１のカラム２２０により電子ビーム２００を用いて試料１０１にパターンが描画される。 FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the operation of the drawing apparatus according to the first embodiment.
First, the operation on the first column 220 side will be described. An electron beam 200 emitted from an electron gun 201 as an example of an irradiating unit illuminates the entire first aperture 203 having a rectangular opening 218 by an illumination lens 202. Here, the electron beam 200 is first formed into a rectangle, for example, a rectangle. Then, the electron beam 200 of the first aperture image that has passed through the first aperture 203 is projected onto the second aperture 206 by the projection lens 204. The position of the first aperture image on the second aperture 206 is deflection-controlled by the deflector 205, and the beam shape and size can be changed (variably shaped) by the shaping aperture 216. As a result, the electron beam 200 is shaped. Then, the electron beam 200 of the second aperture image that has passed through the second aperture 206 is focused by the objective lens 207 and deflected by the deflector 208. As a result, the desired position of the sample 101 on the continuously moving XY stage 105 is irradiated. As described above, a pattern is drawn on the sample 101 using the electron beam 200 by the first column 220.

また、第２のカラム３２０側での動作もカラム２２０側での動作と同様、以下のように動作する。照射部の一例となる電子銃３０１から出た電子ビーム３００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の開口３１８を持つ第１のアパーチャ３０３全体を照明する。ここで、電子ビーム３００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ３０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム３００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ３０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ３０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器３０５によって偏向制御され、成形開口３１６によってビーム形状と寸法を変化させる（可変成形させる）ことができる。その結果、電子ビーム３００は成形される。そして、第２のアパーチャ３０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム３００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器３０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。以上のようにして、第２のカラム３２０により電子ビーム２００を用いて試料１０１にパターンが描画される。   Also, the operation on the second column 320 side operates as follows, similarly to the operation on the column 220 side. An electron beam 300 emitted from an electron gun 301 serving as an example of an irradiating unit illuminates the entire first aperture 303 having a rectangular opening 318, for example, by an illumination lens 202. Here, the electron beam 300 is first formed into a rectangle, for example, a rectangle. Then, the electron beam 300 of the first aperture image that has passed through the first aperture 303 is projected onto the second aperture 306 by the projection lens 204. The position of the first aperture image on the second aperture 306 is deflection-controlled by the deflector 305, and the beam shape and size can be changed (variably shaped) by the shaping aperture 316. As a result, the electron beam 300 is shaped. Then, the electron beam 300 of the second aperture image that has passed through the second aperture 306 is focused by the objective lens 207 and deflected by the deflector 308. As a result, the desired position of the sample 101 on the continuously moving XY stage 105 is irradiated. As described above, a pattern is drawn on the sample 101 using the electron beam 200 by the second column 320.

また、図示していないが、第３のカラム３２２および第４のカラム２２２も、カラム２２０，３２０側と同様に動作する。かかる動作により、第３のカラム３２２により電子ビーム２００を用いて試料１０１にパターンが描画される。同様に、第４のカラム２２２により電子ビーム２００を用いて試料１０１にパターンが描画される。   Although not shown, the third column 322 and the fourth column 222 also operate in the same manner as the columns 220 and 320 side. With this operation, a pattern is drawn on the sample 101 by the third column 322 using the electron beam 200. Similarly, a pattern is drawn on the sample 101 by the fourth column 222 using the electron beam 200.

図３は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図３において、実施の形態１における描画方法は、ストライプレイヤ作成工程（Ｓ１０２）と、パターンデータ割り当て工程（Ｓ１０６）と、ショットデータ生成工程（Ｓ１０８）と、カラム設定工程（Ｓ１１０）と、描画工程（Ｓ１１２）という一例の工程を実施する。   FIG. 3 is a flowchart showing main steps of the drawing method according to the first embodiment. 3, the drawing method according to the first embodiment includes a stripe layer creation step (S102), a pattern data allocation step (S106), a shot data generation step (S108), a column setting step (S110), and a drawing step. An example process of (S112) is performed.

図４は、実施の形態１におけるストライプレイヤの一例を示す図である。描画装置１００では、チップパターンが描画される試料１０１の描画領域１０が例えば短冊状の複数のストライプ領域２０にｙ方向に向かって仮想分割される。もちろん、複数のチップが試料１０１上に描画される場合であっても構わない。その場合には、描画条件が同じであれば、複数のチップがマージ処理されて１つのチップ（描画グループ）として複数のストライプ領域２０に仮想分割される。かかるストライプ領域２０の幅は、各カラムの偏向器２０８，３０８，４０８，５０８で偏向可能な幅で分割される。ここで、描画処理はストライプ領域単位で行われる。各ストライプ領域２０を描画する際には、ｘ方向に向かって描画を進めていく。実際にはカラムに対してステージが移動するので、あるストライプ領域２０を描画する際には、−ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が移動することで相対的にカラムがｘ方向に移動することになる。これによりｘ方向に描画を進めていく。或いは、ｘ方向に向かってＸＹステージ１０５が移動することで相対的にカラムが−ｘ方向に移動することになる。これにより−ｘ方向に描画を進めてもよい。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a stripe layer in the first embodiment. In the drawing apparatus 100, the drawing area 10 of the sample 101 on which the chip pattern is drawn is virtually divided into a plurality of strip-like stripe areas 20 in the y direction, for example. Of course, a plurality of chips may be drawn on the sample 101. In this case, if the drawing conditions are the same, a plurality of chips are merged and virtually divided into a plurality of stripe regions 20 as one chip (drawing group). The width of the stripe region 20 is divided by a width that can be deflected by the deflectors 208, 308, 408, and 508 of each column. Here, the drawing process is performed in units of stripe areas. When each stripe region 20 is drawn, the drawing proceeds in the x direction. Since the stage actually moves relative to the column, when drawing a certain stripe region 20, the column moves relatively in the x direction by moving the XY stage 105 in the -x direction. Become. This advances the drawing in the x direction. Alternatively, the XY stage 105 moves in the x direction, so that the column relatively moves in the −x direction. Thereby, the drawing may be advanced in the −x direction.

そして、１回で描画してしまうとドーズ量が大きすぎてレジストヒーティング等を引き起こしてしまう場合や、ストライプ間のパターンのつなぎ精度を向上させるために、描画領域１０を分割する複数のストライプ領域２０を複数の層（レイヤ）に分け、各レイヤの描画領域１０を複数のストライプ領域に分割する。このようにして複数のストライプレイヤを作成する。図４の例では、多重度Ｎ＝２の２回描画を行う場合を示している。１層目のストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域２０と２層目のストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域２２を示している。そして、１層目のストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域２０と２層目のストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域２２とで若干位置をずらすことでストライプ間のパターンのつなぎ精度を向上させることができる。   If a single drawing is performed, the dose amount is too large, causing resist heating or the like, or a plurality of stripe regions that divide the drawing region 10 in order to improve pattern joining accuracy between stripes. 20 is divided into a plurality of layers, and the drawing area 10 of each layer is divided into a plurality of stripe areas. In this way, a plurality of stripe layers are created. In the example of FIG. 4, a case where the drawing is performed twice with the multiplicity N = 2 is shown. A plurality of stripe regions 20 constituting a first stripe layer and a plurality of stripe regions 22 constituting a second stripe layer are shown. Further, the pattern connecting accuracy between stripes is improved by slightly shifting the positions of the plurality of stripe regions 20 constituting the first stripe layer and the plurality of stripe regions 22 constituting the second stripe layer. Can do.

まず、ストライプレイヤ作成工程（Ｓ１０２）として、ストライプレイヤ作成部５０は、設定された多重度回数分のストライプレイヤを作成する。その際、各ストライプレイヤにおけるストライプレイヤ間のずらし幅を複数のカラムの配置状況に応じて設定する。ストライプレイヤ作成部５０は、ストライプ層作成部の一例である。   First, as the stripe layer creation step (S102), the stripe layer creation unit 50 creates stripe layers for the set number of multiplicity times. At this time, the shift width between the stripe layers in each stripe layer is set according to the arrangement state of the plurality of columns. The stripe layer creation unit 50 is an example of a stripe layer creation unit.

図５は、実施の形態１におけるカラムの配置状況とストライプレイヤ間のずらし幅の一例を示す図である。図５では、例えば、カラム２２０とカラム３２０がｙ方向に向かって並んで配置されている場合を示している。言い換えれば、複数のカラム２２０，３２０が、各ストライプ領域２０，２２を描画する際におけるＸＹステージ１０５の移動方向と直交する方向に向かって並んで配置される場合を示している。その他のカラム３２２，２２２は搭載されていなくても構わない。すなわち、描画装置１００が２つのカラム２２０，３２０だけを搭載している場合でもよい。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a column arrangement state and a shift width between stripe layers in the first embodiment. FIG. 5 shows a case where, for example, the column 220 and the column 320 are arranged side by side in the y direction. In other words, a case is shown in which a plurality of columns 220 and 320 are arranged side by side in a direction orthogonal to the moving direction of the XY stage 105 when the stripe regions 20 and 22 are drawn. The other columns 322 and 222 may not be mounted. That is, the drawing apparatus 100 may include only two columns 220 and 320.

かかるカラム２２０とカラム３２０で描画処理を行う場合、ストライプレイヤ作成部５０は、カラム２２０，３２０の中心間距離Ｌよりも小さい幅でストライプ領域を分割する。さらに、ストライプレイヤ作成部５０は、各ストライプレイヤ（ストライプ層）を構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラム２２０，３２０の中心間距離Ｌの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）ずつずれるように、各ストライプレイヤを作成する。これにより、１層目のストライプレイヤのストライプ領域２０をカラム２２０が、２層目のストライプレイヤのストライプ領域２２をカラム３２０が、同時期に描画することができる。言い換えれば、同じチップパターンを異なるカラムで描画することができる。かかる場合には、カラム２２０が、１層目のストライプレイヤのすべてのストライプ領域２０を描画担当領域とし、カラム３２０が、２層目のストライプレイヤのすべてのストライプ領域２２を描画担当領域とする。これにより、チップ内のすべてのパターンが共にカラム２２０，３２０両方で描画されることなる。   When drawing processing is performed in such columns 220 and 320, the stripe layer creation unit 50 divides the stripe region with a width smaller than the center distance L between the columns 220 and 320. Further, the stripe layer creating unit 50 determines that the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer (stripe layer) are 1 / integer n of the center-to-center distance L between the plurality of columns 220 and 320 (where n ≧ 3). Each stripe layer is created so as to be shifted one by one. As a result, the stripe region 20 of the first stripe layer and the column 320 of the stripe region 22 of the second stripe layer can be drawn at the same time. In other words, the same chip pattern can be drawn in different columns. In such a case, the column 220 sets all the stripe areas 20 of the first stripe layer as drawing areas, and the column 320 sets all the stripe areas 22 of the second stripe layer as drawing areas. As a result, all the patterns in the chip are drawn in both the columns 220 and 320.

図６は、実施の形態１におけるカラムの配置状況とストライプレイヤ間のずらし幅の他の一例を示す図である。図６では、例えば、カラム２２０とカラム２２２がｙ方向に対して斜め向かって並んで配置されている場合を示している。言い換えれば、複数のカラム２２０，２２２が、各ストライプ領域２０，２２を描画する際におけるＸＹステージ１０５の移動方向と直交する方向に対して斜め方向に向かって並んで配置される場合を示している。その際、カラム２２０，２２２の中心間を結ぶ長さＬの線分のｙ方向成分長さＨが、カラム２２０，２２２の中心間を結ぶ長さＬの線分よりも短くなるように配置される。その他のカラム３２０，３２２は搭載されていなくても構わない。すなわち、描画装置１００が２つのカラム２２０，２２２だけを搭載している場合でもよい。   FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the column arrangement state and the shift width between stripe layers in the first exemplary embodiment. FIG. 6 shows a case where, for example, the column 220 and the column 222 are arranged obliquely with respect to the y direction. In other words, a case is shown in which a plurality of columns 220 and 222 are arranged side by side in an oblique direction with respect to a direction orthogonal to the moving direction of the XY stage 105 when the stripe regions 20 and 22 are drawn. . At that time, the y-direction component length H of a line segment having a length L connecting the centers of the columns 220 and 222 is arranged to be shorter than the line segment having a length L connecting the centers of the columns 220 and 222. The The other columns 320 and 322 may not be mounted. That is, the drawing apparatus 100 may include only two columns 220 and 222.

かかるカラム２２０とカラム２２２で描画処理を行う場合、ストライプレイヤ作成部５０は、カラム２２０，３２０の中心間距離Ｌよりも小さい幅でストライプ領域を分割する。さらに、ストライプレイヤ作成部５０は、各ストライプレイヤ（ストライプ層）を構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラム２２０，２２２の中心間を結ぶ長さＬの線分のＸＹステージ１０５の移動方向と直交する方向成分長さＨの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつｙ方向にずれるように、各ストライプレイヤを作成する。言い換えれば、カラム２２０，２２２の中心間を結ぶ長さＬの線分がｙ方向に対して成す方向余弦の長さＨの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつずれるように、各ストライプレイヤを作成する。これにより、１層目のストライプレイヤのストライプ領域２０をカラム２２０が、２層目のストライプレイヤのストライプ領域２２をカラム２２２が、同時期に描画することができる。言い換えれば、同じチップパターンを異なるカラムで描画することができる。かかる場合には、カラム２２０が、１層目のストライプレイヤのすべてのストライプ領域２０を描画担当領域とし、カラム２２２が、２層目のストライプレイヤのすべてのストライプ領域２２を描画担当領域とする。これにより、チップ内のすべてのパターンが共にカラム２２０，２２２両方で描画されることなる。   When the drawing processing is performed in the columns 220 and 222, the stripe layer creation unit 50 divides the stripe region with a width smaller than the center distance L between the columns 220 and 320. Further, the stripe layer creating unit 50 moves the XY stage 105 in a line segment having a length L that connects the centers of the plurality of columns 220 and 222 so that the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer (stripe layer). Each stripe layer is formed so as to be shifted in the y direction by 1 / n (where n ≧ 1) of the directional component length H orthogonal to each other. In other words, each of the line segments of the length L connecting the centers of the columns 220 and 222 is shifted by 1 / integer n (where n ≧ 1) of the length cosine length H formed with respect to the y direction. Create a stripe layer. As a result, the stripe region 20 of the first stripe layer and the column 222 of the stripe region 22 of the second stripe layer can be drawn at the same time. In other words, the same chip pattern can be drawn in different columns. In such a case, the column 220 sets all the stripe areas 20 of the first stripe layer as drawing areas, and the column 222 sets all the stripe areas 22 of the second stripe layer as drawing areas. As a result, all the patterns in the chip are drawn in both the columns 220 and 222.

パターンデータ割り当て工程（Ｓ１０６）として、パターンデータ割当部５４は、作成された各ストライプレイヤの各ストライプに該当するパターンデータを割り当てる。   In the pattern data allocation step (S106), the pattern data allocation unit 54 allocates pattern data corresponding to each stripe of each created stripe layer.

ショットデータ生成工程（Ｓ１０８）として、ショットデータ生成部５６は、割り当てられたパターンデータに対して複数段のデータ変換処理を行って、装置固有のショットデータを生成する。描画装置１００で図形パターンを描画するためには、１回のビームのショットで照射できるサイズに各図形パターンを分割する必要がある。そこで、ショットデータ生成部５６は、各パターンデータが示す図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。そして、ショット図形毎にショットデータを生成する。ショットデータには、例えば、図形種、図形サイズ、照射位置、及び照射量が定義される。これらのショットデータは、ストライプレイヤ別に、当該ストライプレイヤのストライプ毎に順に定義される。生成されたショットデータは記憶装置１４２に順次一時的に格納される。   As the shot data generation step (S108), the shot data generation unit 56 performs a plurality of stages of data conversion processing on the assigned pattern data to generate apparatus-specific shot data. In order to draw a figure pattern with the drawing apparatus 100, it is necessary to divide each figure pattern into a size that can be irradiated with one shot of a beam. Therefore, the shot data generation unit 56 generates a shot graphic by dividing the graphic pattern indicated by each pattern data into a size that can be irradiated with a single beam shot. Then, shot data is generated for each shot figure. In the shot data, for example, a figure type, a figure size, an irradiation position, and an irradiation amount are defined. These shot data are defined in order for each stripe of the stripe layer for each stripe layer. The generated shot data is temporarily stored in the storage device 142 sequentially.

カラム設定工程（Ｓ１１０）として、カラム設定部６２は、複数のカラムがそれぞれ担当する描画対象領域がそれぞれ異なるストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域全面になるように、ストライプレイヤ毎に担当カラムを設定する。例えば、図５の例では、１層目のストライプレイヤをカラム２２０が、２層目のストライプレイヤをカラム３２０が担当するように設定する。例えば、図６の例では、１層目のストライプレイヤをカラム２２０が、２層目のストライプレイヤをカラム２２２が担当するように設定する。   As the column setting step (S110), the column setting unit 62 sets the responsible column for each stripe layer so that the drawing target areas each responsible for the plurality of columns are all over the plurality of stripe areas constituting the different stripe layers. To do. For example, in the example of FIG. 5, the column 220 is set for the first stripe layer, and the column 320 is set for the second stripe layer. For example, in the example of FIG. 6, the column 220 is set for the first stripe layer and the column 222 is set for the second stripe layer.

描画工程（Ｓ１１２）として、描画制御部６０により制御された制御回路１２０がショットデータを読み出し、ショットデータに沿って、描画部１５０が試料１０１のチップ領域に描画を行う。具体的には、複数のカラムが、同時期に、試料１０１のチップ領域に描画を行う。かかる複数のカラムが、担当するストライプレイヤの複数のストライプ領域全面を順に描画する。   As the drawing step (S112), the control circuit 120 controlled by the drawing control unit 60 reads the shot data, and the drawing unit 150 performs drawing on the chip area of the sample 101 along the shot data. Specifically, a plurality of columns perform drawing on the chip region of the sample 101 at the same time. The plurality of columns sequentially draws the entire plurality of stripe regions of the stripe layer in charge.

以上のように構成することで、チップ内のすべてのパターンが共にカラム２２０，２２２両方（或いはカラム２２０，３２０両方）で描画されることなる。言い換えれば、すべてのパターンが各カラムによる描画を１回ずつ均等に受けることになる。よって、カラム間の違いによるパターンの偏向つなぎや、ドーズ量の差によるパターン寸法差等のむらを平均化できる。言い換えれば、カラム間の平均値ずれ要因を相殺、吸収できる。   By configuring as described above, all the patterns in the chip are drawn in both columns 220 and 222 (or both columns 220 and 320). In other words, all the patterns are equally drawn once by each column. Therefore, it is possible to average unevenness in pattern deflection due to differences between columns, pattern dimensional differences due to dose differences, and the like. In other words, the average value shift factor between columns can be offset and absorbed.

以上のように実施の形態１によれば、マルチカラムで多重描画を行なう際の描画時間をより短縮できる。よって、描画装置のスループットの低下を抑制できる。   As described above, according to the first embodiment, it is possible to further reduce the drawing time when performing multiple drawing with multiple columns. Therefore, a reduction in the throughput of the drawing apparatus can be suppressed.

なお、上述した例では、少なくとも２つのカラムが図５或いは図６の配置関係になるように構成したが、これに限るものではない。以下、描画装置１００が、図５及び図６の両方の配置関係になる少なくとも３つのカラムを含む複数のカラムを搭載するように構成する場合を説明する。かかる構成により、さらに、描画時間を短縮できる。   In the above-described example, at least two columns are configured so as to have the arrangement relationship of FIG. 5 or FIG. 6, but the present invention is not limited to this. Hereinafter, a case will be described in which the drawing apparatus 100 is configured to include a plurality of columns including at least three columns that have both the arrangement relationships of FIGS. 5 and 6. With this configuration, the drawing time can be further shortened.

図７は、実施の形態１におけるカラムの配置状況の一例を示す図である。図７では、例えば、カラム２２０とカラム３２０がｙ方向に向かって並んで配置（例えば、垂直配置と呼ぶ）され、カラム２２０とカラム２２２がｙ方向に対して斜め向かって並んで配置される場合を示している。その際、カラム２２０，２２２の中心間を結ぶ長さＬの線分のｙ方向成分長さＨが、カラム２２０，２２２の中心間を結ぶ長さＬの線分よりも短くなるように配置（例えば、略水平配置と呼ぶ）される。その他のカラム３２２は搭載されていなくても構わない。すなわち、描画装置１００が３つのカラム２２０，３２０，２２２だけを搭載している場合でもよい。かかるカラムの配置関係の場合には、例えば、多重度Ｎ＝２の２つのストライプレイヤのいずれか一方を描画するための２つのカラムをかかる３つのカラム２２０，３２０，２２２の中から選択できる。かかる場合に以下のように選択すると好適である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a column arrangement state according to the first embodiment. In FIG. 7, for example, the column 220 and the column 320 are arranged side by side in the y direction (for example, referred to as a vertical arrangement), and the column 220 and the column 222 are arranged obliquely with respect to the y direction. Is shown. In this case, the y-direction component length H of the line segment having the length L connecting the centers of the columns 220 and 222 is shorter than the line segment having the length L connecting the centers of the columns 220 and 222 ( For example, it is called a substantially horizontal arrangement. Other columns 322 may not be mounted. That is, the drawing apparatus 100 may include only three columns 220, 320, and 222. In the case of such a column arrangement relationship, for example, two columns for drawing one of the two stripe layers with multiplicity N = 2 can be selected from the three columns 220, 320, and 222. In such a case, it is preferable to select as follows.

図８は、実施の形態１における略水平配置されたカラムで描画した場合の描画時間を説明するための概念図である。略水平配置されたカラム２２０，２２２で多重描画した場合、図８に示す斜線領域が同時期に描画を行うことができる領域である。その他に、カラム２２０或いはカラム２２２だけが描画する領域がｘ方向に残ることになる。例えば、ｘ方向に一定速度ｖで描画した場合、略水平配置されたカラム２２０，２２２で多重描画すると、描画時間Ｔは以下の式（１）で表現できる。
（１） Ｔ＝｛（Ａ＋Ｍ）／ｖ｝・Ｂ／Ｄ FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the drawing time when drawing is performed with columns arranged substantially horizontally in the first embodiment. When multiple drawing is performed with columns 220 and 222 arranged substantially horizontally, the hatched area shown in FIG. 8 is an area where drawing can be performed at the same time. In addition, an area drawn only by the column 220 or the column 222 remains in the x direction. For example, when drawing is performed at a constant speed v in the x direction, the drawing time T can be expressed by the following equation (1) when multiple drawing is performed by columns 220 and 222 arranged substantially horizontally.
(1) T = {(A + M) / v} · B / D

但し、描画対象となるチップ領域（描画領域）の幅（ｘ方向サイズ）をＡ、長さ（ｙ方向サイズ）をＢ、カラム２２０，２２２の中心間を結ぶ長さＬの線分のｘ方向成分長さをＭ、ストライプ幅をＤとする。   However, the width (x-direction size) of the chip area (drawing area) to be drawn is A, the length (y-direction size) is B, and the length of the line segment between the centers of the columns 220 and 222 is L. The component length is M and the stripe width is D.

図９は、実施の形態１における垂直配置されたカラムで描画した場合の描画時間を説明するための概念図である。垂直配置されたカラム２２０，３２０で多重描画した場合、図９に示す斜線領域が同時期に描画を行うことができる領域である。その他に、カラム２２０或いはカラム２２２だけが描画する領域がｙ方向に残ることになる。ここでも同様に、例えば、ｘ方向に一定速度ｖで描画した場合、垂直配置されたカラム２２０，３２０で多重描画すると、描画時間Ｔは以下の式（２）で表現できる。
（２） Ｔ＝（Ａ／ｖ）・｛（Ｂ＋Ｌ）／Ｄ｝ FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a drawing time when drawing is performed in a vertically arranged column in the first embodiment. When multiple drawing is performed using the vertically arranged columns 220 and 320, the hatched area shown in FIG. 9 is an area where drawing can be performed at the same time. In addition, an area drawn only by the column 220 or the column 222 remains in the y direction. Similarly, for example, when drawing is performed at a constant speed v in the x direction, the drawing time T can be expressed by the following equation (2) when multiple drawing is performed by the vertically arranged columns 220 and 320.
(2) T = (A / v) · {(B + L) / D}

但し、描画対象となるチップ領域（描画領域）の幅（ｘ方向サイズ）をＡ、長さ（ｙ方向サイズ）をＢ、カラム２２０，３２０の中心間距離をＬ、ストライプ幅をＤとする。   However, the width (x direction size) of the chip area (drawing area) to be drawn is A, the length (y direction size) is B, the distance between the centers of the columns 220 and 320 is L, and the stripe width is D.

通常、チップ領域幅Ａに対するカラム２２０，２２２のｘ方向成分長さＭの割合が、チップ領域長さＢに対するカラム２２０，３２０の中心間距離Ｌの割合よりも小さいので、横長チップ（Ａ＞Ｂ）の場合、略水平配置されたカラム２２０，２２２で多重描画した方が描画時間としては短くとなる。逆に、縦長チップ（Ａ＜Ｂ）の場合、垂直配置されたカラム２２０，３２０で多重描画した方が描画時間としては短くとなる。よって、実施の形態１では、描画対象となるチップ領域の領域形状に応じて使用するカラムを選択する。   Usually, since the ratio of the component length M in the x direction of the columns 220 and 222 to the chip area width A is smaller than the ratio of the distance L between the centers of the columns 220 and 320 to the chip area length B, the horizontally long chip (A> B ), The drawing time is shorter when multiple drawing is performed by the columns 220 and 222 arranged substantially horizontally. On the contrary, in the case of a vertically long chip (A <B), the drawing time becomes shorter when multiple drawing is performed by the columns 220 and 320 arranged vertically. Therefore, in the first embodiment, the column to be used is selected according to the area shape of the chip area to be drawn.

よって、まず、ずらし量選択工程として、選択部５８は、描画領域１０（チップ領域）の幅Ａと長さＢに応じて、各ストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラムの中心間距離の整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）ずつずれるように、各ストライプレイヤを作成するか、各ストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域の位置が前記複数のカラムの中心間を結ぶ線分の前記ステージの移動方向と直交する方向成分長さの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつずれるように、各ストライプレイヤを作成するかを選択する。すなわち、横長チップ（Ａ＞Ｂ）の場合、図６で示したように、各ストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域の位置が前記複数のカラムの中心間を結ぶ線分の前記ステージの移動方向と直交する方向成分長さの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつずれるように、各ストライプレイヤを作成することを選択する。逆に、縦長チップ（Ａ＜Ｂ）の場合、図５で示したように、各ストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラムの中心間距離の整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）ずつずれるように、各ストライプレイヤを作成することを選択する。言い換えれば、横長チップ（Ａ＞Ｂ）の場合、略水平配置されたカラム２２０，２２２を使用することを選択する。逆に、縦長チップ（Ａ＜Ｂ）の場合、垂直配置されたカラム２２０，３２０を使用することを選択する。   Therefore, first, as the shift amount selection step, the selection unit 58 sets the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer in the plurality of columns in accordance with the width A and the length B of the drawing region 10 (chip region). Each stripe layer is created so as to be shifted by an integer n / n (where n ≧ 3) of the center-to-center distance, or the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer are between the centers of the plurality of columns. It is selected whether to create each stripe layer so as to be shifted by 1 / n (where n ≧ 1) of the length of the direction component orthogonal to the moving direction of the stage of the connecting line segment. That is, in the case of a horizontally long chip (A> B), as shown in FIG. 6, the moving direction of the stage of the line segment in which the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer connect the centers of the plurality of columns Each stripe layer is selected so as to be shifted by 1 / n (where n ≧ 1) of the length of the direction component orthogonal to the direction. Conversely, in the case of a vertically long chip (A <B), as shown in FIG. 5, the position of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer is 1 / integer n of the distance between the centers of the plurality of columns (however, Choose to create each stripe layer so that n ≧ 3). In other words, in the case of a horizontally long chip (A> B), it is selected to use the columns 220 and 222 arranged substantially horizontally. Conversely, in the case of a vertically long chip (A <B), it is selected to use columns 220 and 320 arranged vertically.

そして、以下、ストライプレイヤ作成工程（Ｓ１０２）から描画工程（Ｓ１１２）という一例の工程を実施する。その際、ストライプレイヤ作成工程（Ｓ１０２）において、ストライプレイヤ作成部５０は、選択されたずらし量で多重度回数分の各ストライプレイヤを作成する。或いは、選択されたカラムが略水平配置されたカラム２２０，２２２である場合に、図６で示したように、各ストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域の位置が前記複数のカラムの中心間を結ぶ線分の前記ステージの移動方向と直交する方向成分長さの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつずれるように、各ストライプレイヤを作成する。そして、逆に、選択されたカラムが垂直配置されたカラム２２０，３２０である場合に、図５で示したように、各ストライプレイヤを構成する複数のストライプ領域の位置が複数のカラムの中心間距離の整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）ずつずれるように、各ストライプレイヤを作成する。以上のように構成することで、描画時間をより短縮できる。   In the following, an exemplary process from the stripe layer creation process (S102) to the drawing process (S112) is performed. At that time, in the stripe layer creation step (S102), the stripe layer creation unit 50 creates each stripe layer for the number of multiplicity times with the selected shift amount. Alternatively, when the selected columns are columns 220 and 222 arranged substantially horizontally, as shown in FIG. 6, the positions of a plurality of stripe regions constituting each stripe layer are between the centers of the plurality of columns. Each stripe layer is created so as to be shifted by 1 / n (where n ≧ 1) of the component length of the direction perpendicular to the moving direction of the stage of the connecting line segment. Conversely, when the selected columns are vertically arranged columns 220 and 320, as shown in FIG. 5, the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer are between the centers of the plurality of columns. Each stripe layer is created so as to be shifted by an integer of 1 / n of the distance (where n ≧ 3). With the above configuration, the drawing time can be further shortened.

また、例えば、描画装置１００に搭載される複数のカラムが略水平配置であった場合、描画装置１００に入力する前の段階で、以下のように処理しても好適である。   Further, for example, when a plurality of columns mounted on the drawing apparatus 100 are arranged substantially horizontally, it is preferable to perform the following processing at a stage before inputting to the drawing apparatus 100.

図１０は、実施の形態１における描画装置に入力される描画データのチップ領域と描画装置内でストライプ分割されたチップ領域の関係の一例を示す概念図である。図１０（ａ）に示すように、描画データに定義されるチップパターンが横長チップ（Ａ＞Ｂ）の場合、略水平配置が有利なので、そのまま、描画装置１００に入力して、図１０（ｂ）に示すように、ストライプ分割すればよい。   FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating an example of a relationship between a chip area of drawing data input to the drawing apparatus according to the first embodiment and a chip area that is divided into stripes in the drawing apparatus. As shown in FIG. 10A, when the chip pattern defined in the drawing data is a horizontally long chip (A> B), the substantially horizontal arrangement is advantageous. As shown in FIG.

図１１は、実施の形態１における描画装置に入力される描画データのチップ領域と描画装置内でストライプ分割されたチップ領域の関係の他の一例を示す概念図である。図１１（ａ）に示すように、描画データに定義されるチップパターンが縦長チップ（Ａ＜Ｂ）の場合、略水平配置では不利である。そこで、描画装置１００に入力する前に、図１０（ｂ）に示すように、チップの向きを９０度回転させた描画データを生成する。そして、９０度回転させた描画データを描画装置１００に入力して、図１１（ｃ）に示すように、ストライプ分割すればよい。これにより、当初、縦長チップ（Ａ＜Ｂ）でも横長チップ（Ａ＞Ｂ）として、描画装置１００で描画できる。或いは以下のように描画してもよい。   FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating another example of the relationship between the chip area of the drawing data input to the drawing apparatus according to the first embodiment and the chip area divided into stripes in the drawing apparatus. As shown in FIG. 11A, when the chip pattern defined in the drawing data is a vertically long chip (A <B), the substantially horizontal arrangement is disadvantageous. Therefore, before inputting to the drawing apparatus 100, as shown in FIG. 10B, drawing data in which the orientation of the chip is rotated by 90 degrees is generated. Then, the drawing data rotated by 90 degrees may be input to the drawing apparatus 100 and the stripes may be divided as shown in FIG. Thereby, at first, even the vertically long chip (A <B) can be drawn by the drawing apparatus 100 as the horizontally long chip (A> B). Or you may draw as follows.

図１２は、実施の形態１における描画装置に入力される描画データのチップ領域と描画装置内でストライプ分割されたチップ領域の関係の他の一例を示す概念図である。図１１（ａ）に示すように、描画データに定義されるチップパターンが縦長チップ（Ａ＜Ｂ）の場合、略水平配置では不利である。そこで、描画装置１００内では、図１２（ｂ）に示すように、ｘ，ｙ方向を逆にしてストライプ分割する。そして、描画する際には、ｘ，ｙ方向を逆にしてＸＹステージ１０５を移動させる。これにより、略水平配置で搭載されたカラムでも、描画時間を短縮できる。なおその際に、ストライプ分割幅は、略水平配置で搭載された複数のカラムの中心間距離Ｌのｘ方向成分の長さＭの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）に設定されていることはいうまでもない。   FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating another example of the relationship between the chip area of the drawing data input to the drawing apparatus according to the first embodiment and the chip area divided into stripes in the drawing apparatus. As shown in FIG. 11A, when the chip pattern defined in the drawing data is a vertically long chip (A <B), the substantially horizontal arrangement is disadvantageous. Therefore, in the drawing apparatus 100, as shown in FIG. 12B, stripes are divided with the x and y directions reversed. When drawing, the XY stage 105 is moved with the x and y directions reversed. As a result, the drawing time can be shortened even in a column mounted in a substantially horizontal arrangement. At that time, the stripe division width is set to 1 / integer n (where n ≧ 3) of the length M of the x-direction component of the distance L between the centers of a plurality of columns mounted in a substantially horizontal arrangement. Needless to say.

逆に、例えば、描画装置１００に搭載される複数のカラムが垂直配置であった場合、上述した図１０から図１２の説明において、略水平配置を垂直配置に、縦長を横長に、横長を縦長に、それぞれ読み替えればよい。   On the other hand, for example, when a plurality of columns mounted on the drawing apparatus 100 are vertically arranged, in the description of FIGS. 10 to 12 described above, the substantially horizontal arrangement is vertically arranged, the vertically long is horizontally long, and the horizontally long is vertically long. In other words, each should be read.

以上の説明において、上述した実施の形態で説明したマルチカラムを搭載した描画装置１００は、各電子レンズを共通にする構成となっていたが、これに限るものではない。   In the above description, the drawing apparatus 100 equipped with the multi-column described in the above-described embodiment is configured to share each electron lens, but is not limited thereto.

図１３は、レンズ系を独立にしたマルチカラムを搭載した描画装置の構成を示す概念図である。図１３では、一例として、図１に対応する４つのマルチカラム２２０，３２０，３２２，２２２の場合について示している。また、制御系については、図示していないが図１と同様である。電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８、及び絶縁カラム２１４で第１のカラム２２０を構成する。また、電子銃３０１、照明レンズ３０２、第１のアパーチャ３０３、投影レンズ３０４、偏向器３０５、第２のアパーチャ３０６、対物レンズ３０７、偏向器３０８、及び絶縁カラム３１４で第２のカラム３２０を構成する。また、電子銃５０１、照明レンズ５０２、第１のアパーチャ５０３、投影レンズ５０４、偏向器５０５、第２のアパーチャ５０６、対物レンズ５０７、偏向器５０８、及び絶縁カラム５１４で第３のカラム３２２を構成する。また、電子銃４０１、照明レンズ４０２、第１のアパーチャ４０３、投影レンズ４０４、偏向器４０５、第２のアパーチャ４０６、対物レンズ４０７、偏向器４０８、及び絶縁カラム４１４で第４のカラム２２２を構成する。上述した実施の形態では、照明レンズ、投影レンズ、および対物レンズといったレンズ系をカラム間で共通にしていたが、図１３に示すように、レンズ系をカラム毎に独立にして、複数のカラムを搭載しても好適である。このように、それぞれ絶縁カラム内に独立した電子ビームの光路を制御するサブシステムを納めて他方と絶縁することで相手側の電場や磁場の影響を排除することができる。   FIG. 13 is a conceptual diagram showing a configuration of a drawing apparatus equipped with a multi-column having an independent lens system. In FIG. 13, as an example, the case of four multi-columns 220, 320, 322, and 222 corresponding to FIG. 1 is shown. The control system is the same as that shown in FIG. 1 although not shown. The electron column 201, the illumination lens 202, the first aperture 203, the projection lens 204, the deflector 205, the second aperture 206, the objective lens 207, the deflector 208, and the insulating column 214 constitute the first column 220. Further, the second column 320 is configured by the electron gun 301, the illumination lens 302, the first aperture 303, the projection lens 304, the deflector 305, the second aperture 306, the objective lens 307, the deflector 308, and the insulating column 314. To do. Further, the third column 322 is constituted by the electron gun 501, the illumination lens 502, the first aperture 503, the projection lens 504, the deflector 505, the second aperture 506, the objective lens 507, the deflector 508, and the insulating column 514. To do. The fourth column 222 is configured by the electron gun 401, the illumination lens 402, the first aperture 403, the projection lens 404, the deflector 405, the second aperture 406, the objective lens 407, the deflector 408, and the insulating column 414. To do. In the above-described embodiment, the lens system such as the illumination lens, the projection lens, and the objective lens is shared between the columns. However, as shown in FIG. It is also suitable for mounting. In this way, the influence of the electric field or magnetic field on the other side can be eliminated by placing the subsystems that control the optical paths of the independent electron beams in the insulating columns and insulating them from the other.

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。   The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。   In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used. For example, although the description of the control unit configuration for controlling the drawing apparatus 100 is omitted, it goes without saying that the required control unit configuration is appropriately selected and used.

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画装置及び方法は、本発明の範囲に包含される。   In addition, all charged particle beam writing apparatuses and methods that include elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

１０ 描画領域
２０，２２ ストライプ領域
５０ ストライプレイヤ作成部
５４ パターンデータ割当部
５６ ショットデータ生成部
５８ 選択部
６０ 描画制御部
６２ カラム設定部
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機
１１２ メモリ
１２０ 制御回路
１４０，１４２ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００，３００，４００，５００ 電子ビーム
２０１，３０１，４０１，５０１ 電子銃
２０２，３０２，４０２，５０２ 照明レンズ
２０３，３０３，４０３，５０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０４，３０４，４０４，５０４ 投影レンズ
２０５，３０５，４０５，５０５，２０８，３０８，４０８，５０８ 偏向器
２０６，３０６，４０６，５０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０７，３０７，４０７，５０７ 対物レンズ
２１２，３１２，４１２，５１２ 遮へい筒
２１４，３１４絶縁カラム
２１６，３１６ 成形開口
２２０，２２２，３２０，３２２ カラム
２１８，３１８，４１１ 開口
３３０ 電子線
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drawing area | regions 20 and 22 Stripe area 50 Stripe layer creation part 54 Pattern data allocation part 56 Shot data generation part 58 Selection part 60 Drawing control part 62 Column setting part 100 Drawing apparatus 101,340 Sample 102 Electron barrel 103 Drawing room 105 XY Stage 110 Control computer 112 Memory 120 Control circuit 140, 142 Storage device 150 Drawing unit 160 Control unit 200, 300, 400, 500 Electron beam 201, 301, 401, 501 Electron gun 202, 302, 402, 502 Illumination lens 203, 303 , 403, 503, 410 First aperture 204, 304, 404, 504 Projection lens 205, 305, 405, 505, 208, 308, 408, 508 Deflector 206, 306, 406, 506, 420 Second aperture 2 7,307,407,507 Objective lens 212,312,412,512 Shield tube 214,314 Insulating columns 216,316 Forming openings 220,222,320,322 Columns 218,318,411 Opening 330 Electron beam 421 Variable shaping opening 430 Charged particle source

Claims (5)

試料を配置するステージと、
前記ステージと相対移動しながら、荷電粒子ビームを用いて前記試料にパターンを描画する複数のカラムと、
前記パターンが描画される前記試料の描画領域が前記複数のカラムの中心間距離よりも小さい幅で短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域で構成されるストライプ層を多重描画回数分作成するストライプ層作成部と、
を備え、
前記複数のカラムがそれぞれ担当する描画対象領域がそれぞれ異なるストライプ層を構成する複数のストライプ領域全面になるように、前記複数のカラムが、同時期に、前記試料のチップ領域に描画を行うことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 A stage for placing the sample;
A plurality of columns for drawing a pattern on the sample using a charged particle beam while moving relative to the stage;
A stripe in which a drawing layer of the sample on which the pattern is drawn has a width smaller than the distance between the centers of the plurality of columns and is virtually divided into strips to create a stripe layer corresponding to the number of times of multiple drawing A layer creation section;
With
The plurality of columns perform drawing on the chip area of the sample at the same time so that the drawing target areas respectively handled by the plurality of columns are all over the plurality of stripe areas constituting different stripe layers. Characterized charged particle beam drawing apparatus. 前記複数のカラムは、各ストライプ領域を描画する際における前記ステージの移動方向と直交する方向に向かって並んで配置され、
前記ストライプ層作成部は、各ストライプ層を構成する複数のストライプ領域の位置が前記複数のカラムの中心間距離の整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）ずつずれるように、各ストライプ層を作成することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。 The plurality of columns are arranged side by side in a direction perpendicular to the moving direction of the stage when drawing each stripe region,
The stripe layer creating unit shifts each stripe layer so that the positions of a plurality of stripe regions constituting each stripe layer are shifted by an integer n / n (where n ≧ 3) of the distance between the centers of the plurality of columns. The charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, wherein the charged particle beam drawing apparatus is formed. 前記複数のカラムは、各ストライプ領域を描画する際における前記ステージの移動方向と直交する方向に対して斜め方向に向かって並んで配置され、
前記ストライプ層作成部は、各ストライプ層を構成する複数のストライプ領域の位置が前記複数のカラムの中心間を結ぶ線分の前記ステージの移動方向と直交する方向成分長さの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつずれるように、各ストライプ層を作成することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。 The plurality of columns are arranged side by side in an oblique direction with respect to a direction orthogonal to the moving direction of the stage when drawing each stripe region,
The stripe layer creating unit is an integer of 1 / n of the direction component length orthogonal to the moving direction of the stage of the line segment connecting the centers of the plurality of columns at the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer. The charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, wherein each stripe layer is formed so as to be shifted by (n ≧ 1). 前記描画領域の幅と長さに応じて、各ストライプ層を構成する複数のストライプ領域の位置が前記複数のカラムの中心間距離の整数ｎ分の１（但し、ｎ≧３）ずつずれるように、各ストライプ層を作成するか、各ストライプ層を構成する複数のストライプ領域の位置が前記複数のカラムの中心間を結ぶ線分の前記ステージの移動方向と直交する方向成分長さの整数ｎ分の１（但し、ｎ≧１）ずつずれるように、各ストライプ層を作成するかを選択する選択部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。   In accordance with the width and length of the drawing region, the positions of the plurality of stripe regions constituting each stripe layer are shifted by an integer 1 / n (where n ≧ 3) of the distance between the centers of the plurality of columns. , Each stripe layer is formed, or the position of a plurality of stripe regions constituting each stripe layer is an integer n of the direction component length orthogonal to the moving direction of the stage of the line segment connecting the centers of the plurality of columns 2. The charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, further comprising a selection unit that selects whether to create each stripe layer so as to be shifted by 1 (where n ≧ 1). 荷電粒子ビームを用いてステージ上に配置された試料にパターンを描画する複数のカラムの中心間距離よりも小さい幅で前記パターンが描画される前記試料の描画領域が短冊状に仮想分割された複数のストライプ領域で構成されるストライプ層を多重描画回数分作成する工程と、
前記複数のカラムがそれぞれ担当する描画対象領域がそれぞれ異なるストライプ層を構成する複数のストライプ領域全面になるように、前記複数のカラムが、前記ステージと相対移動しながら、同時期に前記試料のチップ領域に描画を行う工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。 A plurality of sample writing regions in which the pattern is drawn with a width smaller than the distance between the centers of a plurality of columns that draw a pattern on a sample placed on a stage using a charged particle beam, and are virtually divided into strips Creating a stripe layer composed of multiple stripe regions for the number of times of multiple drawing;
The plurality of columns are moved relative to the stage while the plurality of columns are moved relative to the stage so that the drawing target areas respectively handled by the plurality of columns are different from each other. Drawing on the area;
A charged particle beam drawing method comprising:

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