(57)【要約】【目的】ＳＦサイズとクラスタサイズが小さくなる場合でも、より効率的なデータ処理を行なうことが可能な装置を提供することを目的とする。【構成】描画装置１００は、ＳＦに図形を多重描画の回数分だけ配置するように多重描画の回数分の内部データを生成する全層変換方式と、クラスタに図形を配置するように多重描画の１回分の内部データを生成する単層変換方式とのいずれかを選択する制御計算機１１０と、選択された方式に沿って、データ処理して、一方の方式での内部データを生成する制御計算機１３０と、内部データの一方を一時的に記憶する記憶装置１７４と、選択された方式に応じてデータ処理して、多重描画の回数分の複数のショットデータを生成する制御計算機１４０と、複数のショットデータを用いて、各回の描画範囲をずらしながら試料にパターンを多重描画する描画部１５０と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2010212456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の図形から構成されるセルがチップ領域に定義された描画データを入力し、前記描画データを用いて、前記チップ領域を仮想分割した複数の第１の小領域の対応する小領域に前記図形を多重描画の回数分だけ配置するように前記多重描画の回数分の複数の第１の内部データを生成する第１の方式と、前記セルを仮想分割した複数の第２の小領域の対応する小領域に前記図形を配置するように前記多重描画の１回分の第２の内部データを生成する第２の方式とのいずれかを選択する方式選択部と、
選択された結果に応じた前記第１と第２の方式のいずれかの方式に沿って、前記描画データをデータ処理して、前記複数の第１の内部データと前記第２の内部データの一方を生成する内部データ生成部と、
前記複数の第１の内部データと前記第２の内部データの一方を一時的に記憶する記憶装置と、
前記記憶装置から前記複数の第１の内部データと前記第２の内部データの一方を読み出し、選択された結果に応じて前記複数の第１の内部データと前記第２の内部データの一方をデータ処理して、前記多重描画の回数分の複数のショットデータを生成するショットデータ生成部と、
前記複数のショットデータを用いて、各回の描画範囲をずらしながら荷電粒子ビームを照射することにより試料にパターンを多重描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記方式選択部は、前記記憶装置の記憶容量が、閾値以上でない場合に前記第２の方式を選択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。
【請求項３】
前記方式選択部は、前記描画データを用いて前記セルの参照率を算出し、前記セルの参照率が、閾値以下の場合に前記第１の方式を選択することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
１つ以上の図形から構成されるセルがチップ領域に定義された描画データを入力し、前記描画データを用いて、前記チップ領域を仮想分割した複数の第１の小領域の対応する小領域に前記図形を多重描画の回数分だけ配置するように前記多重描画の回数分の複数の第１の内部データを生成する第１の方式と、前記セルを仮想分割した複数の第２の小領域の対応する小領域に前記図形を配置するように前記多重描画の１回分の第２の内部データを生成する第２の方式とのいずれかを選択する工程と、
選択された結果に応じた前記第１と第２の方式のいずれかの方式に沿って、前記描画データをデータ処理して、前記複数の第１の内部データと前記第２の内部データの一方を生成する工程と、
前記複数の第１の内部データと前記第２の内部データの一方を一時的に記憶装置に記憶する工程と、
前記記憶装置から前記複数の第１の内部データと前記第２の内部データの一方を読み出し、選択された結果に応じて前記複数の第１の内部データと前記第２の内部データの一方をデータ処理して、前記多重描画の回数分の複数のショットデータを生成する工程と、
前記複数のショットデータを用いて、各回の描画範囲をずらしながら前記試料の描画領域に荷電粒子ビームを照射することによりパターンを多重描画する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
１つ以上の図形から構成されるセルがチップ領域に定義された描画データを記憶する記憶装置と、
前記描画データを入力し、前記描画データを用いて、前記チップ領域を仮想分割した複数の第１の小領域の対応する小領域に前記図形を多重描画の回数分だけ配置するように前記多重描画の回数分の複数の第１の内部データを生成する第１の方式と、前記セルを仮想分割した複数の第２の小領域の対応する小領域に前記図形を配置するように前記多重描画の１回分の第２の内部データを生成する第２の方式とのいずれかを選択する方式選択部と、
選択された結果を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とするデータ処理方式選択装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法、及びデータ処理方式選択装置に係り、例えば、電子ビームを可変成形させながら試料にパターンを描画する描画装置におけるデータ処理の方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
図１３は、従来の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という。
【０００４】
描画装置では、偏向領域をずらしながら多重描画が行なわれる。その際、描画装置内では、最終的に描画装置で偏向可能な偏向領域のメッシュ領域（サブフィールド：ＳＦ）毎に図形を配置することが必要となる。例えば、４回、位置をずらしながら多重描画を行なう場合には、最終的に４層分のショットデータが必要となる。一方、描画装置内では、入力された描画データに対して、複数段のデータ処理を行なってショットデータを作成している。特に、図形を配置（データ展開）する段階のデータ処理におけるデータ処理量とその結果のデータ量は多い。そのため、直接、多重回数分のＳＦへの図形配置を行なっていたのでは、かかるデータ処理の演算量とデータ量は膨大となるため、これらに対処するために工夫がなされてきた。
【０００５】
その１つにチップデータのセルをＳＦよりも小さいサイズで区分されたクラスタ領域に分割し、クラスタ領域に図形を配置（データ展開）する方式がある（例えば、特許文献１参照）。そして、後段のデータ処理において、各ＳＦに必要なクラスタを抽出して配置（クラスタ展開）することで各回の描画用のショットデータを作成していた。かかる方式では、図形を配置する段階では、多重描画の１描画（１パス）分のデータを作成しておけば済むので、従来、多重回数分の図形を直接ＳＦにデータ展開する場合に比べてデータ処理量とデータ量とを低減することができていた。実際には、ＳＦサイズは、マージン分を考慮して、描画装置で偏向可能な偏向領域サイズより若干小さめのサイズに設定される。そして、クラスタサイズは、描画の際のパターン抜けを防止するために「ＳＦサイズ＋クラスタサイズ＋α＜実際の偏向領域サイズ」となるように設定される必要がある。また、クラスタサイズは、クラスタサイズ≦（ＳＦサイズ／多重度）となるように設定される。
【０００６】
ここで、昨今のパターンの微細化に伴い、実際の偏向領域サイズを小さくすることが求められる。偏向領域サイズが小さくなると、それに伴い、ＳＦサイズ及びクラスタサイズも小さくする必要がある。その結果、生成されるクラスタ数が多くなる。
【０００７】
図１４は、ＳＦサイズとクラスタサイズとクラスタ数上昇率との関係の一例を示す図である。図１４において、ＳＦサイズが例えば６４μｍの場合に、１パス（１回描画：多重度１）でのクラスタサイズが例えば３２μｍとする。２パス（多重度２）でのクラスタサイズは例えば２１．３μｍでクラスタ数上昇率が２．２５倍となり、４パス（多重度４）でのクラスタサイズは例えば１２．８μｍでクラスタ数上昇率が６．２５倍となる。ＳＦサイズを例えば３２μｍにすると、１パス（１回描画：多重度１）でのクラスタサイズが例えば１６μｍでクラスタ数上昇率が４倍となる。２パス（多重度２）でのクラスタサイズは例えば１０．７μｍでクラスタ数上昇率が９倍となり、４パス（多重度４）でのクラスタサイズは例えば６．４μｍでクラスタ数上昇率が２５倍となる。さらに、ＳＦサイズを例えば８μｍにすると、１パス（１回描画：多重度１）でのクラスタサイズが例えば４μｍでクラスタ数上昇率が６４倍となる。２パス（多重度２）でのクラスタサイズは例えば２．７μｍでクラスタ数上昇率が１４４倍となり、４パス（多重度４）でのクラスタサイズは例えば１．６μｍでクラスタ数上昇率が４００倍となる。
【０００８】
以上のように、ＳＦサイズとクラスタサイズが小さくなるに従い、一方で、クラスタをＳＦへと配置する処理方式を採用した場合、クラスタ数の上昇率が大幅に増加することになる。クラスタ数が増加すると、クラスタへの図形データの展開処理量やデータ量も多くなる。さらに、クラスタをＳＦへと配置する処理量も多くなる。その結果、スループットの劣化につながってしまう場合があるといった問題があった。他方で、直接、多重回数分のＳＦへの図形配置を行なう処理方式を採用した場合、多重回数分のデータ処理とデータ量が生じるため、やはり、スループットの劣化につながってしまう場合があるといった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２７４０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、ＳＦサイズとクラスタサイズが小さくなるに従い、描画装置の処理方式が、クラスタをＳＦへと配置する処理方式を採用する場合でも、多重回数分のＳＦへ直接図形配置を行なう処理方式を採用する場合でも、従来のままではスループットの劣化につながってしまう場合があるといった問題があった。しかし、従来、かかる問題を解決する手法が確立されていなかった。
【００１１】
本発明は、かかる問題を克服し、ＳＦサイズとクラスタサイズが小さくなる場合でも、より効率的なデータ処理を行なうことが可能な装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
１つ以上の図形から構成されるセルがチップ領域に定義された描画データを入力し、描画データを用いて、チップ領域を仮想分割した複数の第１の小領域の対応する小領域に図形を多重描画の回数分だけ配置するように多重描画の回数分の複数の第１の内部データを生成する第１の方式と、セルを仮想分割した複数の第２の小領域の対応する小領域に図形を配置するように多重描画の１回分の第２の内部データを生成する第２の方式とのいずれかを選択する方式選択部と、
選択された結果に応じた第１と第２の方式のいずれかの方式に沿って、描画データをデータ処理して、複数の第１の内部データと第２の内部データの一方を生成する内部データ生成部と、
複数の第１の内部データと第２の内部データの一方を一時的に記憶する記憶装置と、
記憶装置から複数の第１の内部データと第２の内部データの一方を読み出し、選択された結果に応じて複数の第１の内部データと第２の内部データの一方をデータ処理して、多重描画の回数分の複数のショットデータを生成するショットデータ生成部と、
複数のショットデータを用いて、各回の描画範囲をずらしながら荷電粒子ビームを照射することにより試料にパターンを多重描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、方式選択部は、記憶装置の記憶容量が、閾値以上でない場合に第２の方式を選択すると好適である。そして、閾値以上の場合に第１の方式を選択し得るように構成すると好適である。
【００１４】
また、方式選択部は、描画データを用いてセルの参照率を算出し、セルの参照率が、閾値以下の場合に第１の方式を選択すると好適である。そして、閾値以下でない場合に第２の方式を選択し得るように構成すると好適である。特に、記憶装置の記憶容量が記憶容量の閾値以上で、かつ、セルの参照率が参照率の閾値以下の場合に第１の方式を選択すると好適である。
【００１５】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
１つ以上の図形から構成されるセルがチップ領域に定義された描画データを入力し、描画データを用いて、チップ領域を仮想分割した複数の第１の小領域の対応する小領域に図形を多重描画の回数分だけ配置するように多重描画の回数分の複数の第１の内部データを生成する第１の方式と、セルを仮想分割した複数の第２の小領域の対応する小領域に図形を配置するように多重描画の１回分の第２の内部データを生成する第２の方式とのいずれかを選択する工程と、
選択された結果に応じた第１と第２の方式のいずれかの方式に沿って、描画データをデータ処理して、複数の第１の内部データと第２の内部データの一方を生成する工程と、
複数の第１の内部データと第２の内部データの一方を一時的に記憶装置に記憶する工程と、
記憶装置から複数の第１の内部データと第２の内部データの一方を読み出し、選択された結果に応じて複数の第１の内部データと第２の内部データの一方をデータ処理して、多重描画の回数分の複数のショットデータを生成する工程と、
複数のショットデータを用いて、各回の描画範囲をずらしながら試料の描画領域に荷電粒子ビームを照射することによりパターンを多重描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の一態様のデータ処理方式選択装置は、
１つ以上の図形から構成されるセルがチップ領域に定義された描画データを記憶する記憶装置と、
描画データを入力し、描画データを用いて、チップ領域を仮想分割した複数の第１の小領域の対応する小領域に図形を多重描画の回数分だけ配置するように多重描画の回数分の複数の第１の内部データを生成する第１の方式と、セルを仮想分割した複数の第２の小領域の対応する小領域に図形を配置するように多重描画の１回分の第２の内部データを生成する第２の方式とのいずれかを選択する方式選択部と、
選択された結果を出力する出力部と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＳＦサイズとクラスタサイズが小さくなる場合でも、より効率的なデータ処理を行なうことができる。その結果、スループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１における電子ビーム描画装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施の形態１における多重描画を説明するための概念図である。
【図３】実施の形態１における副偏向領域とＳＦとクラスタとの一例を示す概念図である。
【図４】実施の形態１におけるレイアウトデータのデータ処理の流れの一例を示す概念図である。
【図５】実施の形態１におけるクラスタ或いはＳＦの分割数上昇率とクラスタサイズとの関係の一例を示す図である。
【図６】実施の形態１における全層変換方式の要部工程のフローチャート図である。
【図７】実施の形態１における単層変換方式の要部工程のフローチャート図である。
【図８】実施の形態１における描画方法の要部工程のフローチャート図である。
【図９】実施の形態１における方式選択の内部フローを示す図である。
【図１０】実施の形態１におけるエスティメーション工程（Ｓ２０）の内部フローを示す図である。
【図１１】実施の形態１におけるデータファイルのフォーマットの一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１におけるセル参照率とデータ出力量との関係の一例を示す図である。
【図１３】従来の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。
【図１４】ＳＦサイズとクラスタサイズとクラスタ数上昇率との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
実施の形態１．
発明者は、入力される描画データのレイアウトによっては、クラスタに図形を展開し、クラスタを多重回数分のＳＦに展開する処理方式（以下、単層変換方式という）よりも、クラスタという概念を用いずに多重回数分のＳＦに直接図形を展開する処理方式（以下、全層変換方式という）の方が、処理時間が短縮できる場合があることを見出した。逆に、入力される描画データのレイアウトによっては、全層変換方式よりも、単層変換方式の方が、処理時間が短縮できる場合があることを見出した。例えば、アレイセルの数が少ない場合や、同じセルの参照数が少ない場合などは、全層変換方式の方が処理時間を短縮することができる。そこで、実施の形態１では、状況によって、単層変換方式と全層変換方式とを選択可能な装置について説明する。
【００２１】
図１は、実施の形態１における電子ビーム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、可変成形型の荷電粒子ビーム描画装置の一例となる。描画装置１００は、電子ビーム２００を用いて試料１０１にパターンを描画する。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を有している。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１（放出部）、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、副偏向器２０８及び主偏向器２０９が配置されている。また、描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置されている。ＸＹステージ１０５上には、描画対象となる試料１０１が配置される。描画部１５０は、制御部１６０により制御される。
【００２２】
制御部１６０は、制御計算機１１０，１２０，１３０，１４０、磁気ディスク装置等の記憶装置１７０，１７２，１７４，１７６、及び制御回路１７８を有している。制御計算機１１０，１２０，１３０，１４０、磁気ディスク装置等の記憶装置１７０，１７２，１７４，１７６、及び制御回路１７８は、バス１６２を介して互いに接続されている。制御回路１７８は、描画部１５０に接続されている。
【００２３】
制御計算機１１０内には、データ読み込み部１０、リソース状況判定部１２、処理方式判定部１４、及びデータ出力部１６が配置されている。データ読み込み部１０、リソース状況判定部１２、処理方式判定部１４、及びデータ出力部１６の各構成は、ソフトウェアにより実行される処理機能として構成してもよい。或いは、かかる各構成を電気的な回路によるハードウェアにより構成してもよい。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。また、ソフトウェアにより、或いはソフトウェアとの組合せにより実施させる場合には、処理を実行する制御計算機１１０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度図示しないメモリに記憶される。
【００２４】
制御計算機１２０内には、データ読み込み部２０、判定部２２、ローカライズ処理部２４、及びデータ出力部２６が配置されている。データ読み込み部２０、判定部２２、ローカライズ処理部２４、及びデータ出力部２６の各構成は、ソフトウェアにより実行される処理機能として構成してもよい。或いは、かかる各構成を電気的な回路によるハードウェアにより構成してもよい。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。また、ソフトウェアにより、或いはソフトウェアとの組合せにより実施させる場合には、処理を実行する制御計算機１２０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度図示しないメモリに記憶される。
【００２５】
制御計算機１３０内には、データ読み込み部３０、判定部３２、サブフィールド（ＳＦ）分割部３４、クラスタ分割部３６、及びデータ出力部３８が配置されている。データ読み込み部３０、判定部３２、サブフィールド（ＳＦ）分割部３４、クラスタ分割部３６、及びデータ出力部３８の各構成は、ソフトウェアにより実行される処理機能として構成してもよい。或いは、かかる各構成を電気的な回路によるハードウェアにより構成してもよい。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。また、ソフトウェアにより、或いはソフトウェアとの組合せにより実施させる場合には、処理を実行する制御計算機１３０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度図示しないメモリに記憶される。
【００２６】
制御計算機１４０内には、データ読み込み部４０、判定部４２、クラスタ展開部４４、ショットデータ生成部４６、及びデータ出力部４８が配置されている。データ読み込み部４０、判定部４２、クラスタ展開部４４、ショットデータ生成部４６、及びデータ出力部４８の各構成は、ソフトウェアにより実行される処理機能として構成してもよい。或いは、かかる各構成を電気的な回路によるハードウェアにより構成してもよい。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。また、ソフトウェアにより、或いはソフトウェアとの組合せにより実施させる場合には、処理を実行する制御計算機１４０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度図示しないメモリに記憶される。
【００２７】
また、電子鏡筒１０２内およびＸＹステージ１０５が配置された描画室１０３内は、図示していない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力となる真空雰囲気となっている。
【００２８】
図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わない。
【００２９】
図２は、実施の形態１における多重描画を説明するための概念図である。図２では、レイアウトデータ（描画データ）の一部を用いて説明する。図２において、レイアウトデータ５０の描画領域は、例えば短冊状のフレーム領域５２に分割されてデータ構成されている。図２では、隣り合う３つのフレーム領域内に、４つのセル５４が配置されている場合を示している。かかるレイアウトの領域は、描画する際の描画単位（描画範囲）となるストライプ領域５６に分割し直される。ストライプ領域５６の短手方向の幅は例えば主偏向器２０９の偏向可能幅に設定されていると好適である。かかるパターンを例えば２回描画（多重度２）で描画する場合には、１回目の描画と２回目の描画では、一般的にはストライプ領域５６の短手方向の幅の半分の位置だけ各回の描画位置をずらしながら多重描画される。
【００３０】
具体的には、第１層目のＳ１で示すストライプ領域５６ａが描画された後、ストライプ領域５６の短手方向の幅の１／２だけＸＹステージの移動により相対的に描画位置がずれる。そして、今度は、重ね合わさる第２層目のＳ２で示すストライプ領域５６ｄが描画される。同様に、ストライプ領域５６の短手方向の幅の１／２だけずれて、今度は、第１層目のＳ３で示すストライプ領域５６ｂが描画される。同様に、ストライプ領域５６の短手方向の幅の１／２だけずれて、今度は、第２層目のＳ４で示すストライプ領域５６ｅが描画される。同様に、ストライプ領域５６の短手方向の幅の１／２だけずれて、今度は、第１層目のＳ５で示すストライプ領域５６ｃが描画される。以上のようにして多重度２の多重描画が行なわれる。
【００３１】
そのため、第１層目のデータとして、ストライプ領域５６ａ，５６ｂ，５６ｃのデータが作成される。また、第２層目のデータとして、ストライプ領域５６ｄ，５６ｅのデータが作成される。
【００３２】
図３は、実施の形態１における副偏向領域とＳＦとクラスタとの一例を示す概念図である。レイアウト領域（チップ領域）５０は、副偏向器２０８で偏向可能な副偏向領域６４より若干小さなサイズでメッシュ状のＳＦ６２（第１の小領域）に仮想分割される。また、セル６１は、ＳＦ６２のサイズより小さいサイズでメッシュ状のクラスタ６０（第２の小領域）に仮想分割される。クラスタサイズは、描画の際のパターン抜けを防止するために「ＳＦサイズ＋クラスタサイズ＋α＜副偏向領域サイズ」となるように設定される。また、クラスタサイズは、クラスタサイズ≦（ＳＦサイズ／多重度）となるように設定される。
【００３３】
図４は、実施の形態１におけるレイアウトデータのデータ処理の流れの一例を示す概念図である。図２の例を用いて説明する。第１層目のデータとして、ストライプ領域５６ａ，５６ｂ，５６ｃのデータが作成される。まず、ローカライズ工程として、各ストライプ領域５６に位置するセル５４が分配（ローカライズ）される。例えば、ストライプ領域５６ａには、セル５４ｂとセル５４ｃが分配される。ストライプ領域５６ｂには、セル５４ａとセル５４ｃが分配される。ストライプ領域５６ｃには、セル５４ｄが分配される。次に、図形変換工程として、全層変換方式の場合には、該当するＳＦ６２にセル５４内の図形が配置（データ展開）される。単層変換方式の場合には、セルが複数のクラスタ６０に仮想分割され、該当するクラスタ６０にセル５４内の図形が配置（データ展開）される。ストライプ領域５６からはみ出たセル部分については、所定のマージン領域を除きいずれの方式でもデータ展開はしない。そして、後段のショットデータ変換工程において、単層変換方式の場合には、該当するＳＦにセル５４内の図形が配置（データ展開）されたクラスタ６０が抽出され、ショットデータが生成される。全層変換方式の場合には、既に該当するＳＦに図形が配置されているので、その状態でショットデータが生成される。
【００３４】
同様に、第２層目のデータとして、ストライプ領域５６ｄ，５６ｅのデータが作成される。まず、ローカライズ工程として、全層変換方式の場合には、各ストライプ領域５６に位置するセル５４が分配（ローカライズ）される。例えば、ストライプ領域５６ｄには、セル５４ａとセル５４ｂとセル５４ｃが分配される。ストライプ領域５６ｅには、セル５４ａとセル５４ｃとセル５４ｄが分配される。単層変換方式の場合には、特に、各層用にローカライズ工程は行なわれない。次に、図形変換工程として、全層変換方式の場合には、該当するＳＦ６２にセル５４内の図形が配置（データ展開）される。ストライプ領域５６からはみ出たセル部分については、所定のマージン領域を除きいずれの方式でもデータ展開はしない。単層変換方式の場合には、特に、各層用に図形変換工程は行なわれない。そして、後段のショットデータ変換工程において、単層変換方式の場合には、該当するＳＦにセル５４内の図形が配置（データ展開）されたクラスタ６０が抽出され、ショットデータが生成される。全層変換方式の場合には、既に該当するＳＦに図形が配置されているので、その状態でショットデータが生成される。
【００３５】
図５は、実施の形態１におけるクラスタ或いはＳＦの分割数上昇率とクラスタサイズとの関係の一例を示す図である。図５において、縦軸は、クラスタ或いはＳＦの分割数上昇率を示し、横軸は、クラスタサイズを示している。単層変換方式との比較のため、全層変換方式では、各クラスタサイズに対応するＳＦサイズでのＳＦ分割数の分割数上昇率を示している。単層変換方式では、クラスタサイズが小さくなるに従い、クラスタ数上昇率が増加していく。クラスタサイズが大きい程、クラスタ分割数上昇率が低下していき、あるクラスタサイズからＳＦ分割数上昇率を下回る。逆に、クラスタサイズが小さくなるほど、クラスタ分割数上昇率が増加していき、あるクラスタサイズからＳＦ分割数上昇率を上回る。よって、同じセルの参照回数が少ない描画データ、或いは、アレイセルが少ない描画データを用いた場合、全層変換方式でデータ処理を行なった方が、データ処理量が少なくなると言える。逆に、同じセルの参照回数が多い描画データ、或いは、アレイセルが多い描画データを用いた場合、単層変換方式でデータ処理を行なった方が、データ処理量が少なくなると言える。よって、実施の形態１では、状況によって、単層変換方式と全層変換方式とを選択し、選択後は、選択された方式に沿ってデータ処理を行なう。
【００３６】
図６は、実施の形態１における全層変換方式の要部工程のフローチャート図である。記憶装置１７０には、レイアウトデータ（描画データ）が格納されている。かかるレイアウトデータを全層変換方式でデータ処理を行なう場合には、ローカライズ工程（Ｓ２００）と図形変換工程（Ｓ３００）とショット変換工程（Ｓ４００）とを、多重回数分だけ並列にデータ処理する。よって、ローカライズ工程（Ｓ２００）後のデータ量は、多重回数分だけ存在する。よって、多重回数分の内部データＡが記憶装置１７２に一時的に格納される。同様に、図形変換工程（Ｓ３００）後のデータ量は、多重回数分だけ存在する。よって、多重回数分の内部データＢ（第１の内部データ）が記憶装置１７４に一時的に格納される。ショット変換工程（Ｓ４００）後のデータ量は、多重回数分だけ存在する。よって、多重回数分のショットデータが記憶装置１７６に一時的に格納される。
【００３７】
図７は、実施の形態１における単層変換方式の要部工程のフローチャート図である。記憶装置１７０には、レイアウトデータ（描画データ）が格納されている点は同様である。かかるレイアウトデータを単層変換方式でデータ処理を行なう場合には、ローカライズ工程（Ｓ２００）と図形変換工程（Ｓ３００）とについては描画１回分のデータ処理を行なう。そして、ショット変換工程（Ｓ４００）において、多重回数分だけデータ処理する。よって、ローカライズ工程（Ｓ２００）後のデータ量は、描画１回分だけ存在する。よって、描画１回分の内部データＡが記憶装置１７２に一時的に格納される。同様に、図形変換工程（Ｓ３００）後のデータ量は、描画１回分だけ存在する。よって、描画１回分の内部データＢ（第２の内部データ）が記憶装置１７４に一時的に格納される。ショット変換工程（Ｓ４００）後のデータ量は、多重回数分だけ存在する。よって、多重回数分のショットデータが記憶装置１７６に一時的に格納される。
【００３８】
実施の形態１では、以上のような単層変換方式と全層変換方式のいずれの方式でもデータ処理が可能な描画装置１００を用いて、レイアウトデータの変換処理を行う。
【００３９】
図８は、実施の形態１における描画方法の要部工程のフローチャート図である。記憶装置１７０には、１つ以上の図形から構成される少なくとも１つのセルがチップ領域に定義されたレイアウトデータ（描画データ）が格納されている。実施の形態１における描画方法は、単層変換方式と全層変換方式のいずれかの方式を選択する方式選択工程（Ｓ１００）とローカライズ工程（Ｓ２００）と図形変換工程（Ｓ３００）とショット変換工程（Ｓ４００）と描画工程（Ｓ５００）といった一連の工程を実施する。
【００４０】
方式選択工程（Ｓ１００）として、データ読み込み部１０は、記憶装置１７０からレイアウトデータを読み込む（Ｓ１０２）。そして、リソース状況判定部１２と処理方式判定部１４は、描画データを用いて、全層変換方式と、単層変換方式とのいずれかを選択する（Ｓ１０４）。リソース状況判定部１２と処理方式判定部１４の少なくとも１つは、方式選択部の一例となる。また、バスで接続された記憶装置１７０と制御計算機１１０は、方式選択装置の一例となる。
【００４１】
図９は、実施の形態１における方式選択の内部フローを示す図である。図９において、リソース状況判定部１２は、記憶装置１７２，１７４の少なくとも一方の記憶容量が予め設定された閾値（第１の閾値）以上かどうかを判定する（Ｓ１０）。特に、データ量が膨大となる図形変換後のデータを一時的に格納する記憶装置１７４の記憶容量がかかる閾値以上かどうかを判定すると好適である。そして、記憶容量が、閾値以上でない場合に単層変換方式を選択する。記憶装置１７４の記憶容量が足りなければ全層変換方式は使用できないからである。記憶容量が、閾値以上の場合はＳ１２に進む。処理方式判定部１４は、エスティメータ（推定）機能が配置されているかどうかを判定する（Ｓ１２）。そして、エスティメータ機能が配置されていない場合には、全層変換方式を選択する。エスティメータ機能が配置されている場合には、Ｓ２０に進む。
【００４２】
図１０は、実施の形態１におけるエスティメーション工程（Ｓ２０）の内部フローを示す図である。図１０において、処理方式判定部１４は、レイアウトデータを用いて、セル参照率を計算する（Ｓ２２）。セル参照率とは、所定の領域に配置される全セル数に対する、繰り返し参照されるセルの参照数の割合を示す。例えば、チップ領域に配置される全セル数に対する、繰り返し参照されるセルの参照数の割合としてもよい。或いは、ストライプ領域に配置される全セル数に対する、繰り返し参照されるセルの参照数の割合としても好適である。或いは、ストライプ領域をさらに複数のブロックに分割した場合にはブロックに配置される全セル数に対する、繰り返し参照されるセルの参照数の割合としても好適である。特に、ローカライズ工程（Ｓ２００）では、ストライプ領域或いはブロック領域といった処理領域毎にセルを配置し、以後はかかる処理領域毎にデータ処理を行なうので、ローカライズされた処理領域に配置される全セル数に対する、繰り返し参照されるセルの参照数の割合とするとなお好適である。
【００４３】
図１１は、実施の形態１におけるデータファイルのフォーマットの一例を示す図である。図１１において、記憶装置１７０には、レイアウトデータとして、例えば、セル配置データファイルとリンクファイルとセルパターンデータファイルが入力される。セル配置データファイルには、ファイルヘッダに続き、例えばブロック（０，０）ヘッダ、セル配置データ（１）、セル配置データ（２）、セル配置データ（３）、セル配置データ（４）が定義され、続いて、ブロック（０，１）ヘッダ、セル配置データ（１）、セル配置データ（２）が定義される。リンクファイルには、ファイルヘッダに続き、リンクデータ（１）、リンクデータ（２）、リンクデータ（３）、・・・が定義される。セルパターンデータファイルには、ファイルヘッダに続き、例えばパターンデータセグメント（１）ヘッダ、セルパターンデータ（１）、セルパターンデータ（２）、セルパターンデータ（３）が定義される。リンクデータ（１）は、セルパターンデータ（１）へとリンクする。リンクデータ（２）は、セルパターンデータ（２）へとリンクする。リンクデータ（３）は、セルパターンデータ（３）へとリンクする。以上のようにセル配置データとセルパターンデータとをリンクさせることで、各セルのデータを１つ作成するだけで済ますことができるのでデータ量を低減することができる。図１１の例では、セルパターンデータ（１）の参照数は３回、セルパターンデータ（２）の参照数は２回、セルパターンデータ（３）の参照数は１回となる。
【００４４】
図１２は、実施の形態１におけるセル参照率とデータ出力量との関係の一例を示す図である。全層変換方式では、ＳＦに図形を直接配置してしまうので、セル参照率によるデータ量の違いは生じない。これに対し、単層変換方式では、対応するクラスタを抽出して配置すればよいので、セル参照率が大きくなる程データ量を小さくすることができる。逆に、セル参照率が小さくなると、ある閾値で全層変換方式よりもデータ量が多くなる。データ量が多くなれば、その分、データ処理量も増え、処理時間も長くなる。そこで、実施の形態１では、セル参照率を２つの処理方式の一方を選択する際の判定材料とする。
【００４５】
そして、処理方式判定部１４は、計算されたセル参照率が予め設定された閾値（第２の閾値）以下かどうかを判定する。そして、セル参照率が予め設定された閾値以下の場合には全層変換方式でデータ処理を行なった方が単層変換方式でデータ処理を行なった場合よりも処理が速いと判定する。逆にセル参照率が予め設定された閾値以下でない場合には単層変換方式でデータ処理を行なった方が全層変換方式でデータ処理を行なった場合よりも処理が速いと判定する。続いて、図９のＳ３０に進む。
【００４６】
処理方式判定部１４は、全層変換方式が速いかどうかを判定する（Ｓ３０）。そして、全層変換方式が速い場合には全層変換方式を選択する。全層変換方式が速くない場合には単層変換方式を選択する。
【００４７】
データ出力部１６は、選択された結果を出力する。以上により、全層変換方式と単層変換方式のどちらが有利なのかが判断され、その結果を取得することができる。以下、かかる結果に沿って、データ処理を行なっていく。
【００４８】
ローカライズ工程（Ｓ２００）として、データ読み込み部２０は、記憶装置１７０からレイアウトデータを読み込む（Ｓ２０２）。また、方式選択工程での結果も入力する。判定部２２は、選択された結果が、全層変換方式かどうかを判定する（Ｓ２０４）。ローカライズ処理部２４は、全層変換方式の場合には、多重度数（多重描画の回数）分だけ、並列に、レイアウトデータをローカライズ処理する（Ｓ２０６）。単層変換方式の場合には、描画１回分だけ、レイアウトデータをローカライズ処理する（Ｓ２０８）。ローカライズ処理部２４は、ストライプ領域、或いはストライプ領域をさらに分割したブロック領域といった処理領域毎に該当するセルを分配する。データ出力部２６は、ローカライズ処理された処理領域毎のデータを記憶装置１７２に出力する（Ｓ２１０）。記憶装置１７２はかかる処理領域毎のデータを内部データＡとして一時的に格納する。よって、全層変換方式の場合には、多重度数分の複数の内部データＡが格納される。単層変換方式の場合には、描画１回分の内部データＡが格納される。
【００４９】
図形変換工程（Ｓ３００）として、データ読み込み部３０は、記憶装置１７２から処理領域毎の内部データＡを読み込む（Ｓ３０２）。判定部３２は、選択された結果が、全層変換方式かどうかを判定する（Ｓ３０４）。判定結果が全層変換方式の場合にはＳ３０６に進み、全層変換方式でない場合にはＳ３０８に進む。ＳＦ分割部３４は、チップ領域をメッシュ状の複数のＳＦに仮想分割して、処理領域毎に各ＳＦに該当される図形を多重描画の回数分だけ配置（データ展開）するように多重描画の回数分の複数の内部データＢを生成する。クラスタ分割部３６は、処理領域毎に処理領域内の各セルを複数のクラスタに仮想分割して、各クラスタに該当する図形を配置（データ展開）するように多重描画の１回分の内部データＢを生成する。データ出力部３８は、処理領域毎の内部データＢを記憶装置１７４に出力する（Ｓ３１０）。記憶装置１７４はかかる処理領域毎の内部データＢを一時的に格納する。よって、全層変換方式の場合には、多重度数分の複数の内部データＢが格納される。単層変換方式の場合には、描画１回分の内部データＢが格納される。
【００５０】
以上のように、制御計算機１２０，１３０の少なくとも一方は、選択された結果に応じた全層変換方式と単全層変換方式のいずれかの方式に沿って、レイアウトデータをデータ処理して、全層変換方式での複数の内部データＢと単全層変換方式での内部データＢの一方を生成する。制御計算機１２０，１３０の少なくとも一方は、内部データ生成部の一例となる。
【００５１】
ショット変換工程（Ｓ４００）として、データ読み込み部４０は、記憶装置１７４から処理領域毎の内部データＢを読み込む（Ｓ４０２）。判定部４２は、選択された結果が、全層変換方式かどうかを判定する（Ｓ４０４）。判定結果が全層変換方式の場合にはＳ４０８に進み、全層変換方式でない場合にはＳ４０６に進む。単層変換方式の場合には、まだ多重度数分のデータが生成されていないので、クラスタ展開部４４は、処理領域毎に多重度数分の各ＳＦに該当するクラスタを抽出し、配置（データ展開）する（Ｓ４０６）。これにより、全層変換方式の場合における内部データＢに相当するデータが生成される。そして、ショットデータ生成部４６は、既に多重度数分の内部データが生成されているので、かかる内部データの図形をショットサイズの図形に分割し、多重描画の回数分の複数のショットデータを生成する（Ｓ４０８）。データ出力部４８は、生成された多重描画の回数分の複数のショットデータを記憶装置１７６に出力する。記憶装置１７６は、複数のショットデータを一時的に格納する。
【００５２】
以上のように、制御計算機１４０は、全層変換方式での複数の内部データＢと単全層変換方式での内部データＢの一方を記憶装置１７４から読み出し、選択された結果に応じた全層変換方式と単全層変換方式のいずれかの方式に沿って、全層変換方式での複数の内部データＢと単全層変換方式での内部データＢの一方をデータ処理して、多重描画の回数分の複数のショットデータを生成する。制御計算機１４０は、ショットデータ生成部の一例でもある。
【００５３】
以上のように、実施の形態１では、状況によって、単層変換方式と全層変換方式とを選択し、選択された方式でデータ処理を行なうことで、より効率的にデータ処理を行なうことができる。よって、従来よりも短時間でデータ処理を行なうことができる。その結果、スループットを向上させることができる。言い換えれば、レイアウトに応じた最適なスループットを実現することができる。
【００５４】
描画工程（Ｓ５００）として、制御回路１７８は、記憶装置１７６から多重描画の該当する回のショットデータを読み込む。そして、描画部１５０は、その回の描画を行なう。そして、次の描画を行なう。このように、描画部１５０は、複数のショットデータを用いて、各回の描画範囲をずらしながら電子ビーム２００を照射することにより試料１０１にパターンを多重描画する。具体的には以下のように動作する。
【００５５】
電子銃２０１から電子ビーム２００が放出される。電子銃２０１から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴（開口部）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によって制御され、第２のアパーチャ２０６の開口部端の一部を用いて第１のアパーチャ像の電子ビーム２００が成形される。ビーム成形により、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２のアパーチャ２０６の開口部を通過した第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、副偏向器２０８及び主偏向器２０９の多段偏向器により偏向され、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５上のレジストが塗布された試料１０１に照射される。このようにして、成形された第２のアパーチャ像の電子ビーム２００が所望の位置に照射されることで試料１０１上に所望のパターンが描画される。
【００５６】
実施の形態２．
実施の形態１では、描画装置１００の内部に単層変換方式と全層変換方式とを選択する機能を搭載したが、これに限るものではない。単層変換方式と全層変換方式とを選択する機能を描画装置１００の外部にオフラインで配置してもよい。すなわち、図１における記憶装置１７０と同様の記憶装置と制御計算機１１０とをバスで接続して、かかる構成を方式選択装置として、描画装置１００の外部に独立させて配置してもよい。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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、荷電粒子ビーム描画方法、及びデータ処理方式選択装置は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６０】
１０，２０，３０，４０  データ読み込み部
１２  リソース状況判定部
１４  処理方式判定部
１６，２６，３８，４８  データ出力部
２２，３２，４２  判定部
２４  ローカライズ処理部
３４  ＳＦ分割部
３６  クラスタ分割部
４４  クラスタ展開部
４６  ショットデータ生成部
５０  レイアウト領域
１００  描画装置
１０２  電子鏡筒
１０３  描画室
１０５  ＸＹステージ
１１０，１２０，１３０，１４０  制御計算機
１５０  描画部
１６０  制御部
１６２  バス
１７０，１７２，１７４，１７６  記憶装置
１７８  制御回路
２００  電子ビーム
２０１  電子銃
２０２  照明レンズ
２０３，４１０  第１のアパーチャ
２０４  投影レンズ
２０５  偏向器
２０６，４２０  第２のアパーチャ
２０７  対物レンズ
２０８  副偏向器
２０９  主偏向器
３３０  電子線
３４０  試料
４１１  開口
４２１  可変成形開口
４３０  荷電粒子ソース
【図１】
2010212456.tif 000003
【図２】
2010212456.tif 000004
【図３】
2010212456.tif 000005
【図４】
2010212456.tif 000006
【図５】
2010212456.tif 000007
【図６】
2010212456.tif 000008
【図７】
2010212456.tif 000009
【図８】
2010212456.tif 000010
【図９】
2010212456.tif 000011
【図１０】
2010212456.tif 000012
【図１１】
2010212456.tif 000013
【図１２】
2010212456.tif 000014
【図１３】
2010212456.tif 000015
【図１４】
2010212456.tif 000016