JP2512056B2 - Electronic beam exposure method - Google Patents
Electronic beam exposure methodInfo
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- JP2512056B2 JP2512056B2 JP63029531A JP2953188A JP2512056B2 JP 2512056 B2 JP2512056 B2 JP 2512056B2 JP 63029531 A JP63029531 A JP 63029531A JP 2953188 A JP2953188 A JP 2953188A JP 2512056 B2 JP2512056 B2 JP 2512056B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ステージを連続的に移動しながら、電子ビームにより
ステージ上の試料にパターンを形成する電子ビーム露光
方法に関し、 高精度に、かつ、短時間でパターン描画を行なうこと
を目的とし、 ステージを連続的に移動しながらメインデフレクタを
該ステージの連続移動方向と直交する方向に偏向しつつ
サブデフレクタで試料面上の複数の小偏向領域内を順次
走査してパターンを形成する電子ビーム露光方法におい
て、パターンを実露光する前に、前記複数の小偏向領域
を、前記ステージの連続移動方向と直交する方向をその
長手方向とする複数の帯状領域にまとめ、該帯状領域毎
にパターン数,ショット数及び小偏向領域数を計数した
後、少なくともそれらとビームショット時間,パターン
分割処理時間,メインデフレクタ整定時間とに基づいて
露光時間を算出手段により算出し、算出した該帯状領域
毎の露光時間内に該帯状領域を露光可能な移動速度で該
ステージを連続移動しつつ、パターン存在領域のみ電子
ビームを偏向走査してパターンを形成するように構成す
る。The present invention relates to an electron beam exposure method of forming a pattern on a sample on an stage by an electron beam while continuously moving the stage, and performing pattern drawing with high accuracy and in a short time. For this purpose, while continuously moving the stage, the main deflector is deflected in the direction orthogonal to the continuous movement direction of the stage while the sub-deflector sequentially scans a plurality of small deflection areas on the sample surface to form a pattern. In the electron beam exposure method for forming, before the pattern is actually exposed, the plurality of small deflection regions are grouped into a plurality of strip-shaped regions whose longitudinal direction is a direction orthogonal to the continuous movement direction of the stage, and the strip-shaped regions are formed. After counting the number of patterns, the number of shots, and the number of small deflection areas for each, at least those, beam shot time, pattern division processing time, The exposure time is calculated by the calculating means on the basis of the deflector settling time, and while the stage is continuously moved at a moving speed capable of exposing the belt-shaped area within the calculated exposure time for each belt-shaped area, only the pattern existing area is electronically moved. The beam is deflected and scanned to form a pattern.
本発明は電子ビーム露光方法に係り、特にステージを
連続的に移動しながら、電子ビームによりスデージ上の
試料にパターンを形成する電子ビーム露光方法に関す
る。The present invention relates to an electron beam exposure method, and more particularly to an electron beam exposure method for forming a pattern on a sample on a sedge by an electron beam while continuously moving a stage.
電子ビーム露光装置はスキャン方式についてみると大
別して、パターンの有無に応じて電子ビームをオン/オ
フするラスタスキャン方式と、パターンの存在する所だ
け電子ビームを偏向走査するベクトルスキャン方式の2
方式がある。また、ステージ移動方式についてみると、
大別して連続移動方式とステップアンドリピート(間欠
移動)方式とがある。Scanning methods of electron beam exposure apparatuses are roughly classified into a raster scanning method in which an electron beam is turned on / off according to the presence or absence of a pattern, and a vector scanning method in which an electron beam is deflected and scanned only where a pattern exists.
There is a method. Also, regarding the stage movement method,
It is roughly divided into a continuous movement method and a step-and-repeat (intermittent movement) method.
ラスタスキャン方式におけるデータの指定法は第9図
(a)に示す如く、試料上一定ピッチでデータを指定
し、該データの値はパターンA,Bが存在する所は“1"、
パターンA,Bの存在しないところは“0"とし、電子ビー
ムをオン/オフ制御してパターンを形成する。As shown in FIG. 9 (a), the data designation method in the raster scan method designates data at a constant pitch on the sample, and the value of the data is "1" where patterns A and B are present,
The areas where the patterns A and B do not exist are set to “0”, and the electron beam is controlled to be turned on / off to form a pattern.
一方、ベクトルスキャン方式におけるデータの指定法
は第9図(b)に示すように、、パターンC及びDの各
始点座標(X1,Y1),(X1′,Y1′)と各辺の距離X2と
Y2,X2′とY2′を指定し、与えられた座標の所のみ電子
ビームを照射する。On the other hand, as shown in FIG. 9 (b), the data specifying method in the vector scan method is such that the starting point coordinates (X 1 , Y 1 ) and (X 1 ′, Y 1 ′) of patterns C and D and Side distance X 2 and
Specify Y 2 , X 2 ′ and Y 2 ′, and irradiate the electron beam only at the given coordinates.
また、ビーム偏向方向についてみると、ラスタスキャ
ン方式では第10図(a)に示す如く、形成すべきパター
ンA,Bに対し、電子ビームを往復偏向するようにしてい
る(ただし、復路は常に電子ビームはオフである)。従
って、パターンA,Bを形成する所(データが“1"の所)
だけ電子ビームをオンとし、それ以外の所(データが
“0"の所)では電子ビームをオフとすればよく、電子ビ
ーム制御系が比較的単純な構成で済む。Regarding the beam deflection direction, in the raster scan method, as shown in FIG. 10A, the electron beam is deflected back and forth with respect to the patterns A and B to be formed (however, the return path is always an electron beam). The beam is off). Therefore, where patterns A and B are formed (where data is "1")
Only the electron beam is turned on, and the electron beam is turned off at other places (where the data is "0"), and the electron beam control system has a relatively simple configuration.
一方、ベクトルスキャン方式では第10図(b)に示す
如く、電子ビームを破線で示す如く形成するべきパター
ンC,D領域のみ偏向走査する。従って、パターンC,Dの存
在しない所は電子ビームを走査しないから、ラスタスキ
ャン方式にくらべて描画時間が短くて済む。On the other hand, in the vector scan method, as shown in FIG. 10 (b), the electron beam is deflected and scanned only in the regions C and D to be formed as shown by the broken line. Therefore, since the electron beam is not scanned where the patterns C and D do not exist, the drawing time can be shortened as compared with the raster scan method.
他方、電子ビーム露光装置の前記2つのステージ移動
方式についてみると、そのうち連続移動方式はステージ
を連続的に動かしながらパターンを描画する方式で、ス
テージ移動速度とビーム偏向走査との同期をとる必要が
ある。On the other hand, regarding the two stage movement methods of the electron beam exposure apparatus, the continuous movement method is a method of drawing a pattern while continuously moving the stage, and it is necessary to synchronize the stage movement speed and the beam deflection scanning. is there.
これに対し、ステップアンドリピートは1フィールド
(描画範囲)の描画完了までステージは動かさず、1フ
ィールド描画完了後次に1フィールド描画のためにステ
ージを移動する。従って、ステージは間欠的に移動せし
められ、ステージ移動とパターン描画とはシーケンシャ
ル非同期である。On the other hand, in step-and-repeat, the stage is not moved until the drawing of one field (drawing range) is completed, and after the drawing of one field is completed, the stage is moved for drawing one field next. Therefore, the stage is moved intermittently, and the stage movement and the pattern drawing are sequentially asynchronous.
前記したようにラスタスキャン方式では電子ビーム制
御系が比較的単純な構成で済み、またパターンの存在の
有無に拘らず電子ビームを偏向走査するため、常に一定
の露光速度(描画時間)で済むため、第10図(a)に示
す如く、パターンA,Bを形成するべき試料が載置された
ステージを図中、上方向へ連続的に直線移動する時の移
動速度と電子ビームを偏向走査する速度との同期が比較
的容易にとれる。As described above, in the raster scan method, the electron beam control system has a relatively simple configuration, and since the electron beam is deflected and scanned regardless of the presence or absence of a pattern, a constant exposure speed (drawing time) is always required. , As shown in FIG. 10 (a), the stage on which the sample on which the patterns A and B are to be formed is to be continuously linearly moved upward in the figure, and the electron beam is deflected and scanned. Synchronization with speed is relatively easy.
そのため、ラスタスキャン方式ではステージ連続移動
方式を採用することが多く、現在の電子ビーム露光装置
の大部分はこの組合わせである。Therefore, the raster scan system often employs a continuous stage moving system, and most of the current electron beam exposure apparatuses use this combination.
一方、ベクトルスキャン方式はステップアンドリピー
トと組合わせることが多いが、露光時間をより短縮化す
るためにステージ連続移動方式と組合わせた電子ビーム
露光装置も近年現われるようになった。On the other hand, the vector scan method is often combined with step-and-repeat, but in recent years, an electron beam exposure apparatus combined with a stage continuous movement method has also appeared in order to further shorten the exposure time.
しかるに、大規模集積回路(LSI)の微細化が進むに
つれて電子ビーム露光装置への最小入力単位(LSB)
も、0.05〜0.01μmと小さくなってきており、ステージ
連続移動のラスタスキャン方式では方式の性格上データ
量が膨大となり(例えば10mm平方のチップをLSB0.01μ
mで持つと、データ量は1012ビットとなる)、対応しき
れないという問題点があった。However, as miniaturization of large-scale integrated circuits (LSI) progresses, the minimum input unit (LSB) to the electron beam exposure system
However, due to the nature of the method, the raster scan method of continuous stage movement has an enormous amount of data (for example, a 10 mm square chip has an LSB of 0.01 μm).
With m, the data amount becomes 10 12 bits), which is a problem that it cannot support.
これに対し、必要なパターンデータのみを入力データ
としてデータ存在領域だけを偏向走査するベクトルスキ
ャン方式は、ステージ連続移動の場合でもデータ量がそ
れほど増大することなく高精度のパターン形成が可能で
ある。On the other hand, in the vector scan method in which only the necessary pattern data is input data and only the data existing area is deflected and scanned, the pattern amount can be formed with high accuracy without increasing the data amount even when the stage is continuously moved.
しかし、このステージ連続移動のベクトルスキャン方
式では露光パターンの密度に疎密がある場合、密な部分
は描画時間が長く、疎な部分では描画時間が短くなり、
露光パターンの密度の疎密に応じて露光速度に疎密がで
きてしまい、ステージ連続移動速度を最も露光時間が長
い部分を描画できる遅い速度に抑えざるを得ず、その結
果、露光時間の短縮化が十分でなかった。However, in this vector scanning method of continuous stage movement, when the density of the exposure pattern is sparse and dense, the drawing time is long in the dense part, and the drawing time is short in the sparse part.
The exposure speed becomes uneven depending on the density of the exposure pattern, and the continuous stage moving speed must be suppressed to a slow speed at which the portion with the longest exposure time can be drawn, and as a result, the exposure time can be shortened. It wasn't enough.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、高精度
に、かつ、短時間でパターン描画を行なうことができる
電子ビーム露光方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an electron beam exposure method capable of performing pattern drawing with high accuracy and in a short time.
本発明の電子ビーム露光方法は、ステージを連続的に
移動しながらメインデフレクタを該ステージの連続移動
方向と直交する方向に偏向しつつサブデフレクタで試料
面上の複数の小偏向領域内を順次走査してパターンを形
成する電子ビーム露光方法において、パターンを実露光
する前に、複数の小偏向領域を、ステージの連続移動方
向と直交する方向をその長手方向とする複数の帯状領域
にまとめ、その帯状領域毎にパターン数、ショット数及
び小偏向領域数を計数した後、少なくともそれらとビー
ムショット時間、パターン分割処理時間、メインデフレ
クタ整定時間とに基づいて露光時間を算出手段により算
出し、その算出露光時間内に該帯状領域を露光可能な移
動速度でステージを連続移動しつつ、パターン存在領域
のみ電子ビームを偏向走査するようにしたものである。According to the electron beam exposure method of the present invention, while continuously moving the stage, the main deflector is deflected in the direction orthogonal to the continuous movement direction of the stage, and the sub-deflector sequentially scans a plurality of small deflection regions on the sample surface. In the electron beam exposure method of forming a pattern, before the actual exposure of the pattern, a plurality of small deflection regions are collected into a plurality of strip-shaped regions whose longitudinal direction is the direction orthogonal to the continuous movement direction of the stage, After counting the number of patterns, the number of shots, and the number of small deflection regions for each band-shaped region, the exposure time is calculated by the calculation means based on at least those and the beam shot time, the pattern division processing time, and the main deflector settling time, and the calculation The electron beam is polarized only in the pattern existing area while continuously moving the stage at a moving speed capable of exposing the strip area within the exposure time. It is obtained so as to scan.
ベクトルスキャン方式では、電子ビームをパターン存
在領域のみ偏向走査するが、1フィールドの描画期間中
はステージが移動停止されているため、前記したように
露光パターンの密度の疎密に応じて露光時間が変化す
る。。In the vector scan method, the electron beam is deflected and scanned only in the pattern existing region, but the movement of the stage is stopped during the writing period of one field. Therefore, as described above, the exposure time changes depending on the density of the exposure pattern. To do. .
これに対して、本発明では電子ビームをパターン存在
領域のみ偏向走査し、ステージの移動に関しては連続移
動させるものである。このステージの移動速度は実露光
前に予め帯状領域毎の露光時間を算出し、それに基づい
て定められるから、露光時間の疎密による無駄時間が低
減できる。On the other hand, in the present invention, the electron beam is deflected and scanned only in the pattern existence region, and the stage is continuously moved. Since the moving speed of the stage is calculated based on the exposure time for each strip-shaped area calculated before the actual exposure and is determined based on the calculated exposure time, the dead time due to the unevenness of the exposure time can be reduced.
第1A図及び第1B図は夫々本発明の一実施例の動作説明
用フローチャートで、第8図に示す如き構成の電子ビー
ム露光装置に適用される。そこで、まず第8図に示す電
子ビーム露光装置の一例の構成について説明する。第9
図中、1は中央処理装置(CPU)、2は磁気ディスク、
3は磁気テープで、これらはバス4を介して互いに接続
され、かつ、バス4及びインタフェイス回路5を夫々介
してデータメモリ6及びステージ制御回路7に接続され
ている。FIGS. 1A and 1B are flowcharts for explaining the operation of an embodiment of the present invention, respectively, which are applied to the electron beam exposure apparatus having the configuration shown in FIG. Therefore, first, the configuration of an example of the electron beam exposure apparatus shown in FIG. 8 will be described. Ninth
In the figure, 1 is a central processing unit (CPU), 2 is a magnetic disk,
A magnetic tape 3 is connected to each other via a bus 4 and is also connected to a data memory 6 and a stage control circuit 7 via a bus 4 and an interface circuit 5, respectively.
一方、8は筺体で、内部には電子銃9、レンズ10、ブ
ランキング電極11、レンズ12、スリットデフレクタ用電
極13、サブデフレクタ用電極14、レンズ15、メインデフ
レクタ用コイル16、ステージ17及び試料18が配置されて
いる。試料18はステージ17上に載置されており、ステー
ジ17はステージ制御回路7の出力信号によりX方向及び
Y方向へ移動制御される。On the other hand, 8 is a housing, and inside is an electron gun 9, a lens 10, a blanking electrode 11, a lens 12, a slit deflector electrode 13, a sub deflector electrode 14, a lens 15, a main deflector coil 16, a stage 17 and a sample. 18 are arranged. The sample 18 is placed on the stage 17, and the stage 17 is controlled to move in the X and Y directions by the output signal of the stage control circuit 7.
また、前記データメモリ6から読み出されたデータは
パターン発生回路19を通してパターン補正回路20に供給
される。パターン補正回路20はブランキング信号をアン
プ21を介してブランキング電極11に印加し、また各々DA
コンバータ(DAC)22,24及び26とアンプ23,25及び27を
介して電極13,14及びコイル16へ信号を印加する。Further, the data read from the data memory 6 is supplied to the pattern correction circuit 20 through the pattern generation circuit 19. The pattern correction circuit 20 applies a blanking signal to the blanking electrode 11 via an amplifier 21,
Signals are applied to the electrodes 13 and 14 and the coil 16 via converters (DAC) 22, 24 and 26 and amplifiers 23, 25 and 27.
電子銃9より放射された電子ビームはレンズ10を通過
し、ブランキング電極11により透過又は遮断され、更に
スリットデフレクタ用電極13により例えば3μm平行以
下の任意のショットサイズの矩形ビームに整形された
後、サブデフレクタ用電極14により100μm以下程度
で、かつ、0.6μs/100μm程度の高速で小偏向される。
更に、電子ビームは投影レンズ15を通過してメインデフ
レクタ用コイル16により10mm以下程度で、かつ、2〜30
μs/100μm程度の低速で大偏向された後、試料18の表
面に照射走査する。The electron beam emitted from the electron gun 9 passes through the lens 10, is transmitted or blocked by the blanking electrode 11, and is further shaped by the slit deflector electrode 13 into, for example, a rectangular beam having an arbitrary shot size of 3 μm or less in parallel. The sub-deflector electrode 14 causes small deflection at a speed of about 100 μm or less and at a high speed of about 0.6 μs / 100 μm.
Further, the electron beam passes through the projection lens 15 and is about 10 mm or less by the main deflector coil 16 and is 2 to 30 mm.
After being largely deflected at a low speed of about μs / 100 μm, the surface of the sample 18 is irradiated and scanned.
このようにして、データメモリ6より読出されたデー
タに基づくパターンが試料18の表面に描画される。In this way, a pattern based on the data read from the data memory 6 is drawn on the surface of the sample 18.
このような電子ビーム露光装置において、本実施例で
は試料18の表面上、装置のハード上の制御から分割され
ている複数の小偏向領域(サブデフレクタ偏向可能領
域:例えば100μm角で、以下「サブフィールド」とい
う)を、第2図に示す如くステージの移動方向Yに対し
て直交する方向を長手方向とする帯上にサブフィールド
をまとめる(以下「バンド」というB1,B2,B3,…)。従
って、バンドB1,B2,B3,…の長手方向はメインデフレク
タの偏向方向Xと一致する。In such an electron beam exposure apparatus, in the present embodiment, a plurality of small deflection areas (sub-deflector deflectable areas: 100 μm square, for example) are divided on the surface of the sample 18 from the control on the hardware of the apparatus. The "fields" are grouped on a band whose longitudinal direction is the direction orthogonal to the moving direction Y of the stage as shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as "bands" B1, B2, B3, ...). Therefore, the longitudinal directions of the bands B1, B2, B3, ... Align with the deflection direction X of the main deflector.
本実施例では、データメモリ6中のメモリ回路を第3
図に示す如く、メインメモリ(同図(a))、サブメモ
リ(同図(b))及びバンドメモリ(同図(c))で構
成し、メインメモリにはバンド開始フラグ(この値が
“1"のとき開始位置を示す)の記憶領域、チップの中心
からのサブフィールドの相対位置座標(X0,Y0)を格納
する記憶領域、サブメモリの開始アドレスおよび終了ア
ドレスを示す(サブフィールドの位置を示す)ポインタ
の記憶領域などが設けられる。In the present embodiment, the memory circuit in the data memory 6 has a third
As shown in the figure, it is composed of a main memory ((a) in the figure), a sub memory ((b) in the figure) and a band memory ((c) in the figure). The main memory has a band start flag (this value is " 1 "indicates the start position), a storage region for storing the relative position coordinates (X 0 , Y 0 ) of the subfield from the center of the chip, and the start and end addresses of the submemory (subfield) A pointer storage area or the like is provided.
また、サブメモリには第3図(b)に示す如く、サブ
フィールド内のパターンを示す始点(X1,Y1)、大きさ
(X2,Y2)の各データおよびパターン形状データなどの
記憶領域が設けられている。As shown in FIG. 3 (b), the sub memory stores data such as the starting point (X 1 , Y 1 ) and the size (X 2 , Y 2 ) indicating the pattern in the sub field and the pattern shape data. A storage area is provided.
更にバンドメモリには第3図(c)に示す如く、各バ
ンドのサブフィールド数、パターン数及びショット数の
各記憶領域が設けられており、後述する如く、その記憶
データに基づいて各バンドの露光時間が算出される。こ
のバンドメモリは実露光時には使用されないが、パター
ン露光終了後に確認のため、使用することは可能であ
る。Further, as shown in FIG. 3 (c), the band memory is provided with respective storage areas for the number of subfields, the number of patterns and the number of shots of each band. The exposure time is calculated. This band memory is not used at the time of actual exposure, but can be used for confirmation after the pattern exposure is completed.
データメモリ6は上記のメモリ回路だけでなく、更に
第4図及び第5図に示す如き構成とされている。第4図
において、30はショット分解部、31はショット数を計数
するカウンタ(ショットカウンタ)、32はパターン数を
計数するカウンタ(パターンカウンタ)、33はサブフィ
ールド数を計数するカウンタ(サブフィールドカウン
タ)でこれらのカウンタ31〜33出力はバンドメモリBMに
供給され、ここで各バンド毎に格納される。The data memory 6 has not only the above-mentioned memory circuit but also a structure as shown in FIGS. 4 and 5. In FIG. 4, 30 is a shot decomposition unit, 31 is a counter for counting the number of shots (shot counter), 32 is a counter for counting the number of patterns (pattern counter), 33 is a counter for counting the number of subfields (subfield counter). ), The outputs of these counters 31 to 33 are supplied to the band memory BM, where they are stored for each band.
第5図(a)は上記のショット分解部30の一実施例の
構成図で、サブメモリSMよりパターンの大きさを示すデ
ータX2,Y2が供給される。すなわち、サブフィールド内
の1つのパターンが第5図(b)に実線で示す如き横方
向X2、縦方向Y2なる大きさであり、これを破線の1桝で
示す1ショットサイズを複数個マトリクス状に並べて上
記のパターンを形成するものとすると、ショット分解部
30の入力データX2,Y2のうちX2はメモリ35に供給され、
ここで予め記憶されているショット回数NXがその値X2か
ら参照されて出力される。FIG. 5A is a block diagram of an embodiment of the shot decomposition unit 30 described above, in which data X 2 and Y 2 indicating the size of the pattern are supplied from the sub memory SM. That is, one pattern in the sub-field has a size of X 2 in the horizontal direction and Y 2 in the vertical direction as shown by the solid line in FIG. 5B. Assuming that the above pattern is formed by arranging in a matrix, the shot decomposition part
Of the input data X 2 and Y 2 of 30, X 2 is supplied to the memory 35,
Here, the number of shots N X stored in advance is referred to from the value X 2 and output.
このショット回数NXのデータは、同様にしてデータY2
から得られた縦方向のショット回数NYを示す入力端子37
よりのデータと共に乗算器36に供給され、ここで乗算さ
れて出力端子38へ1パターンのショット数Nのデータと
して出力される。このショット数Nのデータは第4図の
ショットカウンタ31に供給され、ここで1パターン毎に
積算され、1バンド当りの積算数がショット数としてバ
ンドメモリBMに格納される。The data of this shot number N X is similarly Y 2
Input terminal 37 showing the number of vertical shots N Y obtained from
Is supplied to the multiplier 36 together with the data of No. 1, and is multiplied here and output to the output terminal 38 as data of the number N of shots of one pattern. The data of the shot number N is supplied to the shot counter 31 of FIG. 4, where it is integrated for each pattern and the integrated number per band is stored in the band memory BM as the shot number.
本実施例はデータメモリ6を上記のような構成とする
と共に、CPU1及びステージ制御回路7により、第1A図及
び第1B図に示す如きフローチャートに従った動作を行な
うようにしたものであり、次に第1A図及び第1B図と共に
本発明の動作について説明する。第1A図において、実露
光に先立ち、まずCPU1の命令に従って、前記の磁気ディ
スク2からパターンデータを読出し、それをバス4及び
インタフェイス回路5を夫々通してデータメモリ6に供
給し、その内部のサブメモリSMへデータ転送を行なう
(ステップS1)。このサブメモリSMへのパターンデータ
の転送は露光しようとする試料18面上のすべてのものに
ついて行なわれる(ステップS2)。In this embodiment, the data memory 6 is configured as described above, and the CPU 1 and the stage control circuit 7 are operated according to the flowcharts shown in FIGS. 1A and 1B. The operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B. In FIG. 1A, prior to the actual exposure, first, the pattern data is read from the magnetic disk 2 according to the instruction of the CPU 1, and the pattern data is supplied to the data memory 6 through the bus 4 and the interface circuit 5, respectively. Data is transferred to the sub memory SM (step S 1 ). The transfer of the pattern data to the sub memory SM is carried out for all the objects on the surface of the sample 18 to be exposed (step S 2 ).
すべてのパターンデータの転送が終了すると、磁気デ
ィスク2のメインメモリ用データが読出されてバス4及
びインタフェイス回路5を夫々通してデータメモリ6内
のメインメモリへデータ転送が行なわれる(ステップ
S3)。そして、すべてのメインメモリ用データのメイン
メモリへのデータ転送が終了するまで上記の動作が行な
われる(ステップS4)。When the transfer of all the pattern data is completed, the data for the main memory of the magnetic disk 2 is read out, and the data is transferred to the main memory in the data memory 6 through the bus 4 and the interface circuit 5, respectively (step).
S 3 ). Then, the above operation is carried out until the data transfer of all the main memory data to the main memory is completed (step S 4 ).
ここで、上記のステップS3の処理期間中に、第1B図に
示す如き動作が行なわれる。第1B図において、バンドメ
モリ及びデータメモリ6内の各カウンタ類をクリアする
初期設定が行なわれた後(ステップS11)、メインメモ
リに格納された前記データ(X0,Y0)等を1つ読出し、
かつ、サブフィールドカウンタを1つインクリメントす
る(ステップS12)。Here, the operation as shown in FIG. 1B is performed during the processing period of the above step S 3 . In FIG. 1B, after initialization is performed to clear each counter in the band memory and the data memory 6 (step S 11 ), the data (X 0 , Y 0 ) etc. stored in the main memory is set to 1 One read,
And it is incremented by one subfield counter (step S 12).
次にそのデータ(X0,Y0)に対応したサブメモリ終了
アドレスを読出し(ステップS13)、データ(X0,Y0)の
すべてが読出されているか否か判定を行ない(ステップ
S14)、すべてのデータの読出しが完了していないとき
はバンド開始フラグの値が“1"であるか否か判定する
(ステップS15)。Next, the sub-memory end address corresponding to the data (X 0 , Y 0 ) is read (step S 13 ), and it is determined whether all the data (X 0 , Y 0 ) have been read (step S 13 ).
S 14), when the reading of all the data is not completed is determined whether the value of the band start flag is "1" (step S 15).
バンド開始フラグの値が“0"のときは、サブメモリ終
了アドレスか否か判定し(ステップS16)、サブメモリ
終了アドレスにまだ達していないときは、第4図と共に
説明したようにサブメモリのそのアドレスから1つのデ
ータ(X2,Y2)を読出し、かつ、パターンカウンタ32を
1つカウントアップする(ステップS17)。When the value of the band start flag is "0", it is determined whether the sub-memory end address (step S 16), when not yet reached the sub-memory end address, the sub-memory as described in conjunction with Figure 4 One piece of data (X 2 , Y 2 ) is read from that address and the pattern counter 32 is incremented by 1 (step S 17 ).
しかる後に、第5図(a)に35で示したようなショッ
ト分解メモリをアクセスし、パターンの大きさを示すデ
ータX2,Y2からショット回数NX,NYを求め(ステップ
S18)、前記したように乗算器36で両者を乗算してショ
ット数N(=NX・NY)を算出し(ステップS19)、その
算出値Nをショットカウンタ31にセットする(ステップ
S20)。Thereafter, the shot decomposition memory as shown by 35 in FIG. 5 (a) is accessed and the number of shots N X , N Y is obtained from the data X 2 , Y 2 showing the size of the pattern (step
S 18 ), as described above, the multiplier 36 multiplies the two to calculate the shot number N (= N X · N Y ) (step S 19 ), and sets the calculated value N in the shot counter 31 (step S 19 ).
S 20 ).
次に、サブメモリアドレスを1つインクリメントした
後(ステップS21)、再びそれがサブメモリ終了アドレ
スか否か判定し(ステップS16)、サブメモリ終了アド
レスでないときは、再び上記のステップS17〜S21の動作
を行なう。Next, after incrementing the sub memory address by one (step S 21 ), it is again determined whether or not it is the sub memory end address (step S 16 ). If it is not the sub memory end address, the above step S 17 is again performed. ~ Perform the operation of S 21 .
このようにして、1つのサブフィールドパターンデー
タがすべてサブメモリから読出されると、サブメモリの
アドレスがサブメモリ終了アドレスとなるので、今度は
メインメモリより再び次の1つのサブフィールドのデー
タが読出され、かつ、サブフィールドカウンタが1つイ
ンクリメントされる(ステップS16,S12)。In this way, when one sub-field pattern data is read from the sub-memory, the sub-memory address becomes the sub-memory end address. Therefore, the next one sub-field data is read again from the main memory. And the subfield counter is incremented by 1 (steps S 16 and S 12 ).
これにより、再びステップS13〜S21によりその1つの
サブフィールドのパターンデータからパターン数、ショ
ット数、サブフィールド数の計数が行なわれる。以下、
上記と同様の動作が繰り返され、メインメモリが読出さ
れたハンド開始フラグが“1"になると、そのサブフィー
ルドはバンドの最初のサブフィールドであるので、その
直前までのサブフィールドカウンタ33、パターンカウン
タ32及びショットカウンタ31の各積算値がバンドメモリ
へ転送されて格納された後(ステップS15,S22)、カウ
ンタ数がクリアされる(ステップS23)。上記の積算値
はその直前のバンドのサブフィールド数、パターン数及
びショット数を示している。Thus, the number of patterns, the number of shots, the counting of the number of subfields is performed from the pattern data of one sub-field that the step S 13 to S 21 again. Less than,
When the hand start flag read from the main memory becomes "1" by repeating the same operation as the above, the subfield is the first subfield of the band, so the subfield counter 33 and the pattern counter up to immediately before that. After the integrated values of 32 and the shot counter 31 are transferred to and stored in the band memory (steps S 15 and S 22 ), the number of counters is cleared (step S 23 ). The integrated value indicates the number of subfields, the number of patterns, and the number of shots of the band immediately before that.
以下、再びステップS12の処理に戻り、ステップS13〜
S23の動作が繰り返され、メインメモリの格納データの
すべてのデータの読出し終了により動作終了となる(ス
テップS24)。Hereinafter, the process returns to step S 12 again, steps S 13 ~
Operation of S 23 is repeated, the operation is completed by the read completion of all the data stored data in the main memory (step S 24).
このようにして、実露光前に予め各バンド毎のサブフ
ィールド数、パターン数及びショット数がバンドメモリ
BMに格納されることになる。In this way, the number of subfields, the number of patterns, and the number of shots for each band are previously stored in the band memory before actual exposure.
It will be stored in BM.
そして、実露光の開始の際に、CPU1によりバンドメモ
リBMがアクセスされ、例えば次式に基づいて各バンド毎
に露光時間Tnが算出される。Then, at the start of the actual exposure, the band memory BM is accessed by the CPU 1, and the exposure time T n is calculated for each band based on the following equation, for example.
Tn=TM・Mn+TP・Pn+TS・Sn (1) ただし、TM:メインデフレクタ整定時間 TP:パターン分割処理時間 TS:ビームジョット時間 Mn:サブフィールド数 Pn:パターン数 Sn:ショット数 第6図はこの各バンドと算出された露光時間との関係
の一例を示す。このように、露光時間Tnは各バンド毎に
疎密がある。T n = T M・ M n + T P・ P n + T S・ S n (1) where T M : Main deflector settling time T P : Pattern division processing time T S : Beam jot time M n : Number of subfields P n : number of patterns S n : number of shots FIG. 6 shows an example of the relationship between each band and the calculated exposure time. In this way, the exposure time T n varies depending on each band.
次に、次式、 Tn・vn=一定 (2) に基づき、露光時間Tnに逆比例する形でバンド毎のステ
ージ移動速度vnが算出される。例えばバンド幅100μ
m、露光時間Tn=10msのときはステージ移動速度vnは10
mm/s(=100μm/10ms)となる。このステージ移動速度
とバンドとの関係の一例を第7図に示す。第6図及び第
7図からわかるように、露光時間が長いバンド(例えば
バンドNo.2)ではステージ移動速度vnが遅く、露光時間
が短いバンド(例えばバンドNo.3)ではステージ移動速
度vnが速くなる。そこで最も遅いステージ移動速度V
nMINでステージ17を第7図にIで示す如く等速度で移動
するように制御することにより、所望のパターンを短時
間で形成することができることになる。なお、このとき
電子ビームはパターンの存在領域にのみ偏向走査され
る。Next, based on the following equation, T n · v n = constant (2), the stage moving speed v n for each band is calculated in a form inversely proportional to the exposure time T n . For example, band width 100μ
m, exposure time T n = 10 ms, stage movement speed v n is 10
mm / s (= 100 μm / 10 ms). An example of the relationship between the stage moving speed and the band is shown in FIG. As can be seen from FIGS. 6 and 7, the stage moving speed v n is slow in a band with a long exposure time (for example, band No. 2) and the stage moving speed v n is in a band with a short exposure time (for example, band No. 3). n becomes faster. The slowest stage movement speed V there
By controlling the stage 17 to move at a constant speed as indicated by I in FIG. 7 with nMIN , a desired pattern can be formed in a short time. At this time, the electron beam is deflected and scanned only in the area where the pattern exists.
上述の如く、本発明によれば、実露光前に予め帯状領
域(バンド)毎の露出時間を算出し、それに基づいて定
めたステージ移動速度でステージを連続的に移動させつ
つ、電子ビームをパターン存在領域のみ偏向走査させる
ようにしたので、従来のラスタスキャン方式に比べ高精
度で、しかも従来のベクトルスキャン方式に比べてより
短時間でパターン形成(描画)を行なうことができ、ま
た各バンド毎の露出時間変化をスムージング処理し、ス
テージを等速度でなく可変速にしてパターン描画を行な
うこともでき、この場合はより一層描画期間を短縮する
ことができる等の特長を有するものである。As described above, according to the present invention, the exposure time for each band-shaped area (band) is calculated in advance before the actual exposure, and the electron beam is patterned while continuously moving the stage at the stage moving speed determined based on the exposure time. Since only the existing area is deflected and scanned, it is possible to perform pattern formation (drawing) with higher accuracy than the conventional raster scan method and in a shorter time than the conventional vector scan method, and for each band. It is also possible to perform a smoothing process on the change in the exposure time and perform the pattern drawing with the stage at a variable speed instead of the constant speed. In this case, the drawing period can be further shortened.
第1A図は本発明の一実施例の動作説明用フローチャー
ト、 第1B図は本発明の要部の一実施例の動作説明用フローチ
ャート、 第2図はバンド説明図、 第3図は本発明における要部の一実施例のメモリマップ
説明図、 第4図は本発明の要部の一実施例の構成図、 第5図は第4図中のショット分解説明図、 第6図はバンドと露光時間との一例の関係図、 第7図はバンドとステージ移動速度との一例の関係図、 第8図は本発明を適用し得る電子ビーム露光装置の一例
の構成図、 第9図は各方式のデータの指定法説明図、 第10図は各方式のステージ移動とビーム偏向方向説明図
である。 図において、 1は中央処理装置(CPU)、 6はデータメモリ、 7はステージ制御回路、 9は電子銃、 11はブランキング電極、 13はスリットデフレクタ用電極、 14はサブデフレクタ用電極、 16はメインデフレクタ用コイル、 17はステージ、 18は試料、 30はショット分解部、 31はショットカウンタ、 32はパターンカウンタ、 33はサブフィールドカウンタ、 B1〜B5は帯状領域(バンド) を示す。FIG. 1A is a flow chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention, FIG. 1B is a flow chart for explaining the operation of the embodiment of the main part of the present invention, FIG. 2 is a band explanatory view, and FIG. 3 is the present invention. FIG. 4 is an explanatory view of a memory map of an embodiment of a main part, FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of the main part of the present invention, FIG. 5 is a shot exploded view of FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of a relationship between time and band, FIG. 7 is a diagram showing an example of a relationship between band and stage moving speed, FIG. 8 is a configuration diagram of an example of an electron beam exposure apparatus to which the present invention can be applied, and FIG. FIG. 10 is an explanatory view of the data specifying method, and FIG. 10 is an explanatory view of the stage movement and beam deflection direction of each method. In the figure, 1 is a central processing unit (CPU), 6 is a data memory, 7 is a stage control circuit, 9 is an electron gun, 11 is a blanking electrode, 13 is a slit deflector electrode, 14 is a sub deflector electrode, and 16 is a A main deflector coil, 17 is a stage, 18 is a sample, 30 is a shot disassembly unit, 31 is a shot counter, 32 is a pattern counter, 33 is a subfield counter, and B1 to B5 are band areas.
Claims (1)
インデフレクタを該ステージの連続移動方向と直交する
方向(X)に偏向しつつサブデフレクタで試料面上の複
数の小偏向領域内を順次走査してパターンを形成する電
子ビーム露光方法において、 パターンを実露光する前に、前記複数の小偏向領域を、
前記ステージ(17)の連続移動方向と直交する方向をそ
の長手方向とする複数の帯状領域(B1,B2,…)にまと
め、該帯状領域(B1,B2,…)毎にパターン数,ショット
数及び小偏向領域数を計数した後、少なくともそれらと
ビームショット時間,パターン分割処理時間,メインデ
フレクタ整定時間とに基づいて露光時間を算出手段(1,
6,7)により算出し、算出した該帯状領域毎の露光時間
内に該帯状領域(B1,B2,…)を露光可能な移動速度で該
ステージ(17)を連続移動しつつ、パターン在住領域の
み電子ビームを偏向走査してパターンを形成することを
特徴とする電子ビーム露光方法。1. A main deflector is deflected in a direction (X) orthogonal to a continuous movement direction of the stage while continuously moving a stage (17), and a sub-deflector moves within a plurality of small deflection regions on a sample surface. In an electron beam exposure method of sequentially scanning to form a pattern, before the actual exposure of the pattern, the plurality of small deflection regions are
The number of patterns and the number of shots are grouped into a plurality of strip-shaped regions (B1, B2, ...) Having a direction perpendicular to the continuous movement direction of the stage (17) as its longitudinal direction. After counting the number of small deflection areas, the exposure time is calculated based on at least those, the beam shot time, the pattern division processing time, and the main deflector settling time.
6,7), and the pattern resident area while continuously moving the stage (17) at a moving speed capable of exposing the belt-shaped areas (B1, B2, ...) Within the calculated exposure time for each belt-shaped area. An electron beam exposure method characterized in that only an electron beam is deflected and scanned to form a pattern.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP63029531A JP2512056B2 (en) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | Electronic beam exposure method |
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JPH01205421A JPH01205421A (en) | 1989-08-17 |
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1988
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