JP3457474B2 - 荷電ビーム描画装置 - Google Patents
荷電ビーム描画装置Info
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- H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. programme control
- H01J37/3023—Programme control
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- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電ビーム光学系
を用いて半導体製造のためのマスクやウェハを描画する
荷電ビーム描画装置に係わり、特に荷電ビームを任意の
形状に成形偏向して試料上に照射する可変成形ビーム方
式の荷電ビーム描画装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、半導体製造用のマスクやウェハ等
の試料上に任意のパターンを描画するために、電子ビー
ムを任意のサイズの矩形又は三角形に成形し、それを結
像・偏向して試料上に照射する可変成形ビーム方式の電
子ビーム描画装置が用いられている。 【０００３】この装置においては、電子ビームを偏向で
きる量の制約から、試料を移動することなく描画できる
領域は限られる。そこで描画領域を、Ｙ方向の長さが最
大偏向量に等しく、Ｘ方向の長さが描画領域に等しい短
冊状のストライプに区分し、Ｘ方向の試料連続移動とＹ
方向の試料ステップ移動とを組み合わせて、全描画領域
を描画している。また、主偏向器の最大偏向領域（主偏
向領域）の中に小さな副偏向領域（サブフィールド）を
設定し、その中を高速な副偏向器で偏向することによっ
て、高速な描画を実現している。 【０００４】ところで、描画すべきパターンを定義する
データは、上記のような描画方式に対応してストライプ
毎に分割されている。また、ストライプデータの量を圧
縮するために、その中を同一の主偏向量で描画される図
形の集合である小図形群に区分し、各小図形群内の図形
の配置を小図形群の原点に対する相対座標で定義してい
る。従来の可変成形ビーム描画装置は、この小図形群を
覆うようにサブフィールドを設定して描画するので、サ
ブフィールド位置は小図形群の位置に応じてランダムに
制御されることになる。 【０００５】近年、半導体素子の微細化に伴い、描画図
形の位置や大きさが正確であり、かつ図形間のつなぎ目
もずれることなく縫合することが要求されている。その
ような高精度描画を実現する一つの方法として、多重描
画が用いられている。この方式は、同じパターンを繰り
返し重ねて描画し、その平均化の効果によって描画精度
を上げるというものである。 【０００６】多重描画では、全く同じ条件で重ね描画し
ても、白色雑音成分が除かれて描画精度は上がるが、更
に図形のサブフィールド内での描画位置、及びストライ
プ内での描画位置を変えると、サブフィールドやストラ
イプ内での位置に応じた一定の傾向が平均化されて描画
精度が更に上がる。特に、サブフィールドやストライプ
の境界でその効果が著しい。 【０００７】上記のサブフィールド境界をパターン図形
に対してずらすサブフィールド多重描画と、ストライプ
境界をパターン図形に対してずらすストライプ多重描画
は、一つの描画すべきパターンに対して、ストライプ分
割の仕方を変え、更にストライプ内のパターンの小図形
群への分割の仕方を変えたデータを多重の回数分用意
し、そのデータを重ねて描画することによって実現され
ていた。 【０００８】しかしながら、この種の装置にあっては次
のような問題があった。上記のようにパターンデータを
構成する小図形群に対してサブフィールドを定義する方
式においては、小図形群の定義の仕方によって、サブフ
ィールドの重複が起こる場合がある。即ち、パターン配
置としては隣接していても、小図形群としては別定義に
なっていると、サブフィールドの重複が発生する。本来
一つのサブフィールドで描画できるパターンでも、複数
サブフィールドで描画することになる場合があり、偏向
器のセトリング時間が余分にかかることになって描画時
間が増えるという問題があった。 【０００９】また上述のように、可変成形ビームベクト
ルスキャン方式の荷電ビーム描画装置において、サブフ
ィールド多重描画、ストライプ多重描画をするには、一
つの描画すべきパターンに対して、ストライプ分割、ス
トライプ内の小図形群の分割の仕方を変えた、多重する
回数分の異なるパターンデータを新たに作り直す必要が
あり、データ処理に要する負担が大きかった。また、多
重回数を変える場合にも、多重用のパターンを新たに全
て作り直す必要があった。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】このように従来、パタ
ーンデータを構成する小図形群に対してサブフィールド
を定義する方式においては、サブフィールドの重複が発
生し、偏向器のセトリング時間が余分にかかり描画時間
が増えるという問題があった。また、サブフィールド多
重描画やストライプ多重描画を行うには、多重する回数
分の異なるパターンデータを新たに作り直す必要があっ
た。 【００１１】本発明は、上記の事情を考慮して成された
もので、その目的とするところは、サブフィールドの大
幅な重複を招くことなく、かつ一つの描画パターンに対
して多重描画回数分のデータを用意することなく、一つ
の描画パターン定義データのみを用いてサブフィールド
多重描画とストライプ多重描画を可能にした荷電ビーム
描画装置を提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】 （構成）上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。即ち本発明は、荷電ビームを所
望の形状に成形し、該ビームを主・副２段以上の偏向器
で偏向して試料上の任意の位置に照射する可変成形ビー
ム方式の荷電ビーム描画装置であって、描画領域をスト
ライプ状の領域に分割してストライプ毎に描画を行うと
共に、ストライプ内を複数の副偏向領域（サブフィール
ド）に分割して描画を行い、かつ同一パターンを同一試
料上にｎ回多重描画する荷電ビーム描画装置において、
パターン定義データとは独立にストライプ境界を設定
し、パターンを構成するデータが現在描画しているスト
ライプに属するかを判定する手段と、パターン定義デー
タとは独立に、副偏向可能な量以下の任意幅の周期を持
ち格子状に描画全領域を覆うサブフィールドを設定し、
パターンを構成する小図形群がどのサブフィールドのど
こに位置するかを判定する手段と、多重描画の毎回の描
画毎に、ストライプの設定位置を（ストライプの高さ／
ｎ）ずつずらすと共に、サブフィールド格子の原点を
（格子周期／ｎ）ずつ２方向にずらす手段と、パターン
を定義する図形データの構成単位である小図形群が占め
る領域の最大サイズを副偏向可能な最大幅と上記格子周
期との差以下に設定する手段とを具備してなることを特
徴とする。 （作用）本発明によれば、パターンデータとは独立にサ
ブフィールドを設定し、図形がどのサブフィールドに入
るかを判定することにより、データ形式上別の小図形群
として定義されていても、それらをまとめて一サブフィ
ールドに描画することができる。さらに、パターンを定
義する図形データの構成単位である小図形群が占める領
域の最大サイズを副偏向可能な最大幅とサブフィールド
の格子周期との差以下に設定することにより、一つのサ
ブフィールドを描画するに際して、可能な偏向量よりも
大きな偏向量が必要になることはない。 【００１３】一つのパターンデータに対して、設定する
サブフィールドの位置を多重描画の各回の描画毎にずら
していけば、一つのパターン図形がサブフィールド内の
別の位置で描画されるので、サブフィールド多重描画が
実現される。 【００１４】同様に、一つのパターンデータに対して、
設定するストライプの位置を多重描画の毎回の描画毎に
ずらしていけば、一つのパターン図形が主偏向領域内の
別の位置で描画されるので、ストライプ多重描画が実現
される。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。図１は、本発明の一実施形態に
係わる電子ビーム描画装置を示す概略構成図である。図
中１は試料室であり、この試料室１内にはマスク基板等
の試料２を載置したステージ３が収容されている。ステ
ージ３はステージ駆動回路４によりＸ方向（紙面左右方
向）及びＹ方向（紙面表裏方向）に駆動される。ステー
ジ３の移動位置は、レーザ測長計等を用いた位置回路５
により測定される。 【００１６】試料室１の上方には、電子ビーム光学系１
０が設置されている。この光学系１０は、電子銃６、各
種レンズ７，８，９，１１，１２、ブランキング用偏向
器１３、ビーム寸法可変用偏向器１４、ビーム走査用の
主偏向器１５、ビーム走査用の副偏向器１６、及び２個
のビーム成形用アパーチャ１７，１８などから構成され
ている。 【００１７】そして、主偏向器１５により所定の副偏向
領域（サブフィールド）に位置決めし、副偏向器１６に
よりサブフィールド内での図形描画位置の位置決めを行
うと共に、ビーム寸法可変用偏向器１４及びビーム成形
用アパーチャ１７，１８によりビーム形状を制御し、ス
テージ３を一方向に連続移動させながらサブフィールド
を描画処理する。このようにしてｌつのサブフィールド
の描画が終了したら次のサブフィールドの描画に移る。 【００１８】さらに、複数のサブフィールドの集合であ
るストライプの描画が終了したら、ステージ３を連続移
動方向と直交する方向にステップ移動させ、上記処理を
繰り返して各ストライプ領域を順次描画するようになっ
ている。ここで、ストライプは主偏向器１５の偏向幅で
決まる短冊状の描画領域であり、サブフィールドは副偏
向器１６の偏向幅で決まる単位描画領域である。 【００１９】一方、制御計算機２０には記憶媒体である
磁気ディスク２１にマスクの描画データが格納されてい
る。磁気ディスク２１から読み出された描画データは、
パターンメモリ２２に一時的に格納される。パターンメ
モリ２２に格納されたパターンデータはパターンデータ
展開ユニット３０に送られ、ここで描画データが作成さ
れる。このパターンデータ展開ユニット３０は、パター
ンを構成するデータが現在描画しているストライプに属
するかを判定する回路と、パターンを構成する小図形群
が、どのサブフィールドのどこに位置するかを判定する
回路を備えている。 【００２０】パターンデータ展開回路３０で得られる描
画データは、データ解析部であるパターンデータデコー
ダ２３及び描画データデコーダ２４により解析され、ブ
ランキング回路２５、ビーム成形器ドライバ２６、主偏
向器ドライバ２７、及び副偏向器ドライバ２８に送られ
る。 【００２１】即ち、パターンデータデコーダ２３では、
上記データに基づいてブランキングデータが作成され、
このデータがブランキング回路２５に送られる。更に、
所望とするビーム寸法データが作成され、このビーム寸
法データがビーム成形器ドライバ２６に送られる。そし
て、ビーム成形器ドライバ２６から前記電子光学系１０
のビーム寸法可変用偏向器１４に所定の偏向信号が印加
され、これにより電子ビームの寸法が制御される。 【００２２】また、描画データデコーダ２４では、上記
データに基づいてサブフィールド位置決めデータが作成
され、このデータが主偏向器ドライバ２７に送られる。
そして、主偏向器ドライバ２７から前記電子光学系１０
の主偏向器１５に所定の偏向信号が印加され、これによ
り電子ビームは指定のサブフィールド位置に偏向走査さ
れる。さらに、描画デ一タデコーダ２４では、副偏向器
走査のコントロール信号が発生し、この信号が副偏向器
ドライバ２８に送られる。そして、副偏向器ドライバ２
８から副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加され、こ
れによりサブフィールド内部の描画が行われる。 【００２３】次に、本実施形態による描画方法を説明す
る。図２は、ストライプ形状の設定の仕方を示す図で、
５０がパターンデータを示す。パターンデータは通常、
従来の描画方式に合わせてストライプ形状のフレームに
区切られて作成・保存される。そのフレームが５０のよ
うに配置される。６１から６４は描画時のストライプ設
定を示す。６１が多重描画の１回目での描画ストライプ
設定であり、同様に６２が２回目、６３が３回目、そし
て６４が多重描画の４回目での描画ストライプ設定であ
る。このようにパターンデータに対して少しずつずれた
位置に描画ストライプを設定して多重描画することによ
って、同一のパターンがストライプの中の異なる場所で
描画されることになり、ストライプ内での位置に依存す
る描画誤差が平均化される。 【００２４】図２は４回多重の例であるが、多重回数は
何回であっても良い。データの中から、設定された描画
ストライプ領域に含まれるものを選択・抽出する機能を
パターンデータ展開ユニット３０の中に設け、データ上
２つ以上に分割されているものでも１つのストライプに
まとめて描画する。ストライプ描画の順序は、６１のス
トライプ設定での描画、６２のストライプ設定でのとい
うように逐次進行しても良いし、６１の一番下、６２の
下から２番目、６３の下から２番目というように逐次進
行してもよい。 【００２５】図３は、サブフィールドの設定の仕方を示
す図で、図２の場合と同じく４回多重の場合を示す。７
１が副偏向用電源の性能上可能な幅以下の任意の幅、７
２が描画時のサブフィールドサイズ、８１から８４が多
重描画の各回でのサブフィールド設定、７３がパターン
データを構成する小図形群の最大サイズを示す。小図形
群がどのサブフィールドに属するかを判定する機能をパ
ターンデータ展開ユニット３０の中に持つ。例えば、７
３で示される小図形群の左下隅の座標が、どのサブフィ
ールドに入るかを判定することによって、小図形群のサ
ブフィールドへの振り分けを行う。 【００２６】ここで、本実施形態では小図形群のサイズ
が、偏向可能な最大幅７１と設定されたサブフィールド
幅７２との差に制限されているので、一つのサブフィー
ルドを描画するに際して、可能な偏向量よりも大きな偏
向量が必要になることはない。従って、サブフィールド
内に座標が入っている小図形群は、該サブフィールドの
描画により確実に描画できることになる。 【００２７】サブフィールドを描画全領域を覆う周期的
格子とした場合には、多重描画の各回に格子の原点を任
意の量ずつ、試料平面と直交する２つの方向にずらして
設定する。そのずらし量は、例えば（描画サブフィール
ドサイズ／多重の回数）とする。 【００２８】このように本実施形態によれば、パターン
データとは独立にサブフィールドを設定し、図形がどの
サブフィールドに入るかを判定する機構によって、デー
タ形式上別の小図形群として定義されていても、それら
をまとめて一サブフィールドに描画することができる。
一つのパターンデータに対して、設定するサブフィール
ドの位置を多重描画の各回の描画毎にずらしていけば、
一つのパターン図形がサブフィールド内の別の位置で描
画されるので、サブフィールド多重描画が実現される。
同様に、一つのパターンデータに対して、設定するスト
ライプの位置を多重描画の毎回の描画毎にずらしていけ
ば、一つのパターン図形が主偏向領域内の別の位置で描
画されるので、ストライプ多重描画が実現される。 【００２９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。描画装置の光学系構成は前記図１に
何等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可
能である。また、実施形態では電子ビーム描画装置を例
に取り説明したが、本発明はイオンビーム描画装置に適
用することもできる。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。 【００３０】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、効
率の良い図形表現形式を持つパターンデータをそのまま
使って、サブフィールドを重複させることなく描画する
ことができる。また、一つの描画すべきパターンデータ
に対して、多重回数分のパターンデータを計算機上で作
成してデータ展開ユニットに転送することなく、任意の
回数の多重描画ができる。
を用いて半導体製造のためのマスクやウェハを描画する
荷電ビーム描画装置に係わり、特に荷電ビームを任意の
形状に成形偏向して試料上に照射する可変成形ビーム方
式の荷電ビーム描画装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、半導体製造用のマスクやウェハ等
の試料上に任意のパターンを描画するために、電子ビー
ムを任意のサイズの矩形又は三角形に成形し、それを結
像・偏向して試料上に照射する可変成形ビーム方式の電
子ビーム描画装置が用いられている。 【０００３】この装置においては、電子ビームを偏向で
きる量の制約から、試料を移動することなく描画できる
領域は限られる。そこで描画領域を、Ｙ方向の長さが最
大偏向量に等しく、Ｘ方向の長さが描画領域に等しい短
冊状のストライプに区分し、Ｘ方向の試料連続移動とＹ
方向の試料ステップ移動とを組み合わせて、全描画領域
を描画している。また、主偏向器の最大偏向領域（主偏
向領域）の中に小さな副偏向領域（サブフィールド）を
設定し、その中を高速な副偏向器で偏向することによっ
て、高速な描画を実現している。 【０００４】ところで、描画すべきパターンを定義する
データは、上記のような描画方式に対応してストライプ
毎に分割されている。また、ストライプデータの量を圧
縮するために、その中を同一の主偏向量で描画される図
形の集合である小図形群に区分し、各小図形群内の図形
の配置を小図形群の原点に対する相対座標で定義してい
る。従来の可変成形ビーム描画装置は、この小図形群を
覆うようにサブフィールドを設定して描画するので、サ
ブフィールド位置は小図形群の位置に応じてランダムに
制御されることになる。 【０００５】近年、半導体素子の微細化に伴い、描画図
形の位置や大きさが正確であり、かつ図形間のつなぎ目
もずれることなく縫合することが要求されている。その
ような高精度描画を実現する一つの方法として、多重描
画が用いられている。この方式は、同じパターンを繰り
返し重ねて描画し、その平均化の効果によって描画精度
を上げるというものである。 【０００６】多重描画では、全く同じ条件で重ね描画し
ても、白色雑音成分が除かれて描画精度は上がるが、更
に図形のサブフィールド内での描画位置、及びストライ
プ内での描画位置を変えると、サブフィールドやストラ
イプ内での位置に応じた一定の傾向が平均化されて描画
精度が更に上がる。特に、サブフィールドやストライプ
の境界でその効果が著しい。 【０００７】上記のサブフィールド境界をパターン図形
に対してずらすサブフィールド多重描画と、ストライプ
境界をパターン図形に対してずらすストライプ多重描画
は、一つの描画すべきパターンに対して、ストライプ分
割の仕方を変え、更にストライプ内のパターンの小図形
群への分割の仕方を変えたデータを多重の回数分用意
し、そのデータを重ねて描画することによって実現され
ていた。 【０００８】しかしながら、この種の装置にあっては次
のような問題があった。上記のようにパターンデータを
構成する小図形群に対してサブフィールドを定義する方
式においては、小図形群の定義の仕方によって、サブフ
ィールドの重複が起こる場合がある。即ち、パターン配
置としては隣接していても、小図形群としては別定義に
なっていると、サブフィールドの重複が発生する。本来
一つのサブフィールドで描画できるパターンでも、複数
サブフィールドで描画することになる場合があり、偏向
器のセトリング時間が余分にかかることになって描画時
間が増えるという問題があった。 【０００９】また上述のように、可変成形ビームベクト
ルスキャン方式の荷電ビーム描画装置において、サブフ
ィールド多重描画、ストライプ多重描画をするには、一
つの描画すべきパターンに対して、ストライプ分割、ス
トライプ内の小図形群の分割の仕方を変えた、多重する
回数分の異なるパターンデータを新たに作り直す必要が
あり、データ処理に要する負担が大きかった。また、多
重回数を変える場合にも、多重用のパターンを新たに全
て作り直す必要があった。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】このように従来、パタ
ーンデータを構成する小図形群に対してサブフィールド
を定義する方式においては、サブフィールドの重複が発
生し、偏向器のセトリング時間が余分にかかり描画時間
が増えるという問題があった。また、サブフィールド多
重描画やストライプ多重描画を行うには、多重する回数
分の異なるパターンデータを新たに作り直す必要があっ
た。 【００１１】本発明は、上記の事情を考慮して成された
もので、その目的とするところは、サブフィールドの大
幅な重複を招くことなく、かつ一つの描画パターンに対
して多重描画回数分のデータを用意することなく、一つ
の描画パターン定義データのみを用いてサブフィールド
多重描画とストライプ多重描画を可能にした荷電ビーム
描画装置を提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】 （構成）上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。即ち本発明は、荷電ビームを所
望の形状に成形し、該ビームを主・副２段以上の偏向器
で偏向して試料上の任意の位置に照射する可変成形ビー
ム方式の荷電ビーム描画装置であって、描画領域をスト
ライプ状の領域に分割してストライプ毎に描画を行うと
共に、ストライプ内を複数の副偏向領域（サブフィール
ド）に分割して描画を行い、かつ同一パターンを同一試
料上にｎ回多重描画する荷電ビーム描画装置において、
パターン定義データとは独立にストライプ境界を設定
し、パターンを構成するデータが現在描画しているスト
ライプに属するかを判定する手段と、パターン定義デー
タとは独立に、副偏向可能な量以下の任意幅の周期を持
ち格子状に描画全領域を覆うサブフィールドを設定し、
パターンを構成する小図形群がどのサブフィールドのど
こに位置するかを判定する手段と、多重描画の毎回の描
画毎に、ストライプの設定位置を（ストライプの高さ／
ｎ）ずつずらすと共に、サブフィールド格子の原点を
（格子周期／ｎ）ずつ２方向にずらす手段と、パターン
を定義する図形データの構成単位である小図形群が占め
る領域の最大サイズを副偏向可能な最大幅と上記格子周
期との差以下に設定する手段とを具備してなることを特
徴とする。 （作用）本発明によれば、パターンデータとは独立にサ
ブフィールドを設定し、図形がどのサブフィールドに入
るかを判定することにより、データ形式上別の小図形群
として定義されていても、それらをまとめて一サブフィ
ールドに描画することができる。さらに、パターンを定
義する図形データの構成単位である小図形群が占める領
域の最大サイズを副偏向可能な最大幅とサブフィールド
の格子周期との差以下に設定することにより、一つのサ
ブフィールドを描画するに際して、可能な偏向量よりも
大きな偏向量が必要になることはない。 【００１３】一つのパターンデータに対して、設定する
サブフィールドの位置を多重描画の各回の描画毎にずら
していけば、一つのパターン図形がサブフィールド内の
別の位置で描画されるので、サブフィールド多重描画が
実現される。 【００１４】同様に、一つのパターンデータに対して、
設定するストライプの位置を多重描画の毎回の描画毎に
ずらしていけば、一つのパターン図形が主偏向領域内の
別の位置で描画されるので、ストライプ多重描画が実現
される。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。図１は、本発明の一実施形態に
係わる電子ビーム描画装置を示す概略構成図である。図
中１は試料室であり、この試料室１内にはマスク基板等
の試料２を載置したステージ３が収容されている。ステ
ージ３はステージ駆動回路４によりＸ方向（紙面左右方
向）及びＹ方向（紙面表裏方向）に駆動される。ステー
ジ３の移動位置は、レーザ測長計等を用いた位置回路５
により測定される。 【００１６】試料室１の上方には、電子ビーム光学系１
０が設置されている。この光学系１０は、電子銃６、各
種レンズ７，８，９，１１，１２、ブランキング用偏向
器１３、ビーム寸法可変用偏向器１４、ビーム走査用の
主偏向器１５、ビーム走査用の副偏向器１６、及び２個
のビーム成形用アパーチャ１７，１８などから構成され
ている。 【００１７】そして、主偏向器１５により所定の副偏向
領域（サブフィールド）に位置決めし、副偏向器１６に
よりサブフィールド内での図形描画位置の位置決めを行
うと共に、ビーム寸法可変用偏向器１４及びビーム成形
用アパーチャ１７，１８によりビーム形状を制御し、ス
テージ３を一方向に連続移動させながらサブフィールド
を描画処理する。このようにしてｌつのサブフィールド
の描画が終了したら次のサブフィールドの描画に移る。 【００１８】さらに、複数のサブフィールドの集合であ
るストライプの描画が終了したら、ステージ３を連続移
動方向と直交する方向にステップ移動させ、上記処理を
繰り返して各ストライプ領域を順次描画するようになっ
ている。ここで、ストライプは主偏向器１５の偏向幅で
決まる短冊状の描画領域であり、サブフィールドは副偏
向器１６の偏向幅で決まる単位描画領域である。 【００１９】一方、制御計算機２０には記憶媒体である
磁気ディスク２１にマスクの描画データが格納されてい
る。磁気ディスク２１から読み出された描画データは、
パターンメモリ２２に一時的に格納される。パターンメ
モリ２２に格納されたパターンデータはパターンデータ
展開ユニット３０に送られ、ここで描画データが作成さ
れる。このパターンデータ展開ユニット３０は、パター
ンを構成するデータが現在描画しているストライプに属
するかを判定する回路と、パターンを構成する小図形群
が、どのサブフィールドのどこに位置するかを判定する
回路を備えている。 【００２０】パターンデータ展開回路３０で得られる描
画データは、データ解析部であるパターンデータデコー
ダ２３及び描画データデコーダ２４により解析され、ブ
ランキング回路２５、ビーム成形器ドライバ２６、主偏
向器ドライバ２７、及び副偏向器ドライバ２８に送られ
る。 【００２１】即ち、パターンデータデコーダ２３では、
上記データに基づいてブランキングデータが作成され、
このデータがブランキング回路２５に送られる。更に、
所望とするビーム寸法データが作成され、このビーム寸
法データがビーム成形器ドライバ２６に送られる。そし
て、ビーム成形器ドライバ２６から前記電子光学系１０
のビーム寸法可変用偏向器１４に所定の偏向信号が印加
され、これにより電子ビームの寸法が制御される。 【００２２】また、描画データデコーダ２４では、上記
データに基づいてサブフィールド位置決めデータが作成
され、このデータが主偏向器ドライバ２７に送られる。
そして、主偏向器ドライバ２７から前記電子光学系１０
の主偏向器１５に所定の偏向信号が印加され、これによ
り電子ビームは指定のサブフィールド位置に偏向走査さ
れる。さらに、描画デ一タデコーダ２４では、副偏向器
走査のコントロール信号が発生し、この信号が副偏向器
ドライバ２８に送られる。そして、副偏向器ドライバ２
８から副偏向器１６に所定の副偏向信号が印加され、こ
れによりサブフィールド内部の描画が行われる。 【００２３】次に、本実施形態による描画方法を説明す
る。図２は、ストライプ形状の設定の仕方を示す図で、
５０がパターンデータを示す。パターンデータは通常、
従来の描画方式に合わせてストライプ形状のフレームに
区切られて作成・保存される。そのフレームが５０のよ
うに配置される。６１から６４は描画時のストライプ設
定を示す。６１が多重描画の１回目での描画ストライプ
設定であり、同様に６２が２回目、６３が３回目、そし
て６４が多重描画の４回目での描画ストライプ設定であ
る。このようにパターンデータに対して少しずつずれた
位置に描画ストライプを設定して多重描画することによ
って、同一のパターンがストライプの中の異なる場所で
描画されることになり、ストライプ内での位置に依存す
る描画誤差が平均化される。 【００２４】図２は４回多重の例であるが、多重回数は
何回であっても良い。データの中から、設定された描画
ストライプ領域に含まれるものを選択・抽出する機能を
パターンデータ展開ユニット３０の中に設け、データ上
２つ以上に分割されているものでも１つのストライプに
まとめて描画する。ストライプ描画の順序は、６１のス
トライプ設定での描画、６２のストライプ設定でのとい
うように逐次進行しても良いし、６１の一番下、６２の
下から２番目、６３の下から２番目というように逐次進
行してもよい。 【００２５】図３は、サブフィールドの設定の仕方を示
す図で、図２の場合と同じく４回多重の場合を示す。７
１が副偏向用電源の性能上可能な幅以下の任意の幅、７
２が描画時のサブフィールドサイズ、８１から８４が多
重描画の各回でのサブフィールド設定、７３がパターン
データを構成する小図形群の最大サイズを示す。小図形
群がどのサブフィールドに属するかを判定する機能をパ
ターンデータ展開ユニット３０の中に持つ。例えば、７
３で示される小図形群の左下隅の座標が、どのサブフィ
ールドに入るかを判定することによって、小図形群のサ
ブフィールドへの振り分けを行う。 【００２６】ここで、本実施形態では小図形群のサイズ
が、偏向可能な最大幅７１と設定されたサブフィールド
幅７２との差に制限されているので、一つのサブフィー
ルドを描画するに際して、可能な偏向量よりも大きな偏
向量が必要になることはない。従って、サブフィールド
内に座標が入っている小図形群は、該サブフィールドの
描画により確実に描画できることになる。 【００２７】サブフィールドを描画全領域を覆う周期的
格子とした場合には、多重描画の各回に格子の原点を任
意の量ずつ、試料平面と直交する２つの方向にずらして
設定する。そのずらし量は、例えば（描画サブフィール
ドサイズ／多重の回数）とする。 【００２８】このように本実施形態によれば、パターン
データとは独立にサブフィールドを設定し、図形がどの
サブフィールドに入るかを判定する機構によって、デー
タ形式上別の小図形群として定義されていても、それら
をまとめて一サブフィールドに描画することができる。
一つのパターンデータに対して、設定するサブフィール
ドの位置を多重描画の各回の描画毎にずらしていけば、
一つのパターン図形がサブフィールド内の別の位置で描
画されるので、サブフィールド多重描画が実現される。
同様に、一つのパターンデータに対して、設定するスト
ライプの位置を多重描画の毎回の描画毎にずらしていけ
ば、一つのパターン図形が主偏向領域内の別の位置で描
画されるので、ストライプ多重描画が実現される。 【００２９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。描画装置の光学系構成は前記図１に
何等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可
能である。また、実施形態では電子ビーム描画装置を例
に取り説明したが、本発明はイオンビーム描画装置に適
用することもできる。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。 【００３０】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、効
率の良い図形表現形式を持つパターンデータをそのまま
使って、サブフィールドを重複させることなく描画する
ことができる。また、一つの描画すべきパターンデータ
に対して、多重回数分のパターンデータを計算機上で作
成してデータ展開ユニットに転送することなく、任意の
回数の多重描画ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる電子ビーム描画装
置を示す概略構成図。 【図２】同実施形態におけるストライプの設定方法を示
す図。 【図３】同実施形態におけるサブフィールドの設定方法
を示す図。 【符号の説明】 １…試料室 ２…マスク基板（試料） ３…ステージ ４…ステージ駆動回路 ５…位置回路 ６…電子銃 ７，８，９，１１，１２…各種レンズ １０…電子ビーム光学系 １３…ブランキング用偏向器 １４…ビーム寸法可変用偏向器 １５…ビーム走査用の主偏向器 １６…ビーム走査用の副偏向器 １７，１８…ビーム成形用アパーチャ ２０…制御計算機 ２１…磁気ディスク ２２…パターンメモリ ３０…パターンデータ展開ユニット ２３…パターンデータデコーダ ２４…描画データデコーダ ２５…ブランキング回路 ２６…ビーム成形器ドライバ ２７…主偏向器ドライバ ２８…副偏向器ドライバ ５０…データ上のストライプ ６１〜６４…４回多重の場合のストライプ設定 ７１…偏向可能な最大幅以下の任意の幅 ７２…描画時設定サブフィールドサイズ ７３…データ上の単位小図形群の最大サイズ ８１〜８４…４回多重時のサブフィールド設定
置を示す概略構成図。 【図２】同実施形態におけるストライプの設定方法を示
す図。 【図３】同実施形態におけるサブフィールドの設定方法
を示す図。 【符号の説明】 １…試料室 ２…マスク基板（試料） ３…ステージ ４…ステージ駆動回路 ５…位置回路 ６…電子銃 ７，８，９，１１，１２…各種レンズ １０…電子ビーム光学系 １３…ブランキング用偏向器 １４…ビーム寸法可変用偏向器 １５…ビーム走査用の主偏向器 １６…ビーム走査用の副偏向器 １７，１８…ビーム成形用アパーチャ ２０…制御計算機 ２１…磁気ディスク ２２…パターンメモリ ３０…パターンデータ展開ユニット ２３…パターンデータデコーダ ２４…描画データデコーダ ２５…ブランキング回路 ２６…ビーム成形器ドライバ ２７…主偏向器ドライバ ２８…副偏向器ドライバ ５０…データ上のストライプ ６１〜６４…４回多重の場合のストライプ設定 ７１…偏向可能な最大幅以下の任意の幅 ７２…描画時設定サブフィールドサイズ ７３…データ上の単位小図形群の最大サイズ ８１〜８４…４回多重時のサブフィールド設定
フロントページの続き
(72)発明者 玉虫 秀一
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝研究開発センター内
(72)発明者 原 重博
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝研究開発センター内
(72)発明者 村上 英司
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝研究開発センター内
(56)参考文献 特開 平５−234863（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−302021（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−310410（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】荷電ビームを所望の形状に成形し、該ビー
ムを主・副２段以上の偏向器で偏向して試料上の任意の
位置に照射する可変成形ビーム方式の荷電ビーム描画装
置であって、描画領域をストライプ状の領域に分割して
ストライプ毎に描画を行うと共に、ストライプ内を複数
の副偏向領域（サブフィールド）に分割して描画を行
い、かつ同一パターンを同一試料上にｎ回多重描画する
荷電ビーム描画装置において、 パターン定義データとは独立にストライプ境界を設定
し、パターンを構成するデータが現在描画しているスト
ライプに属するかを判定する手段と、 パターン定義データとは独立に、副偏向可能な量以下の
任意幅の周期を持ち格子状に描画全領域を覆うサブフィ
ールドを設定し、パターンを定義する図形データの構成
単位でありサブフィールドよりも小さい小図形群がどの
サブフィールドのどこに位置するかを判定する手段と、 多重描画の毎回の描画毎に、ストライプの設定位置を
（ストライプの高さ／ｎずつずらすと共に、サブフィー
ルド格子の原点を（格子周期／ｎ）ずつ２方向にずらす
手段と、 パターンを定義する図形データの構成単位である小図形
群が占める領域の最大サイズを副偏向可能な最大幅と上
記格子周期との差以下に設定する手段とを具備してなる
ことを特徴とする荷電ビーム描画装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18747296A JP3457474B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 荷電ビーム描画装置 |
| US08/887,842 US5894057A (en) | 1996-07-17 | 1997-07-03 | Charged beam drawing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18747296A JP3457474B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 荷電ビーム描画装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032188A JPH1032188A (ja) | 1998-02-03 |
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Family
ID=16206687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18747296A Expired - Lifetime JP3457474B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 荷電ビーム描画装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP2000277425A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Nec Corp | 電子線描画方法とその装置 |
| KR100480609B1 (ko) * | 2002-08-09 | 2005-04-06 | 삼성전자주식회사 | 전자 빔 리소그래피 방법 |
| JP4433715B2 (ja) * | 2003-07-16 | 2010-03-17 | 凸版印刷株式会社 | ラスター描画方法及びフォトマスク製造方法 |
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| JP6567843B2 (ja) * | 2014-07-02 | 2019-08-28 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 |
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| JP7124763B2 (ja) * | 2019-02-27 | 2022-08-24 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置 |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2744833B2 (ja) * | 1990-01-24 | 1998-04-28 | 日本電子株式会社 | 荷電粒子ビーム描画方法 |
| JPH05234863A (ja) * | 1992-02-24 | 1993-09-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電子線描画装置によるパターン描画方法 |
-
1996
- 1996-07-17 JP JP18747296A patent/JP3457474B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-03 US US08/887,842 patent/US5894057A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5894057A (en) | 1999-04-13 |
| JPH1032188A (ja) | 1998-02-03 |
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