(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画すべきパターンデータをＤＡ変換器を介して偏向器に送ることにより、被描画材料上の前記データに基づく領域を荷電粒子ビームで走査することにより、該被描画材料上に所望のパターンを描く様にした荷電粒子ビーム描画方法において、前記描画すべきパターンを前記ＤＡ変換器のグリッチ発生位置に基づいて分割するようにした荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項２】
描画すべきパターンデータをＤＡ変換器を介して偏向器に送ることにより、被描画材料上の前記データに基づく領域を荷電粒子ビームで走査することにより、該被描画材料上に所望のパターンを描く様に成した荷電粒子ビーム描画装置において、前記ＤＡ変換器のグリッチ位置のデータが設定されており、前記描画すべきパターンが前記グリッチ発生位置を跨ぐ位置に描かれるパターンか否かを判断し、跨ぐと判断された場合に描画すべきパターンを前記グリッチ位置を境に分割するように成した分割回路を備え、該分割回路で分割されたデータをＤＡ変換器を介して偏向器に送る様に成した荷電粒子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、パターンの描画精度を向上させる荷電粒子ビーム描画方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ビーム描画装置は、被描画材料上の所定の位置に電子ビームをショットする事により被描画材料の所定の位置に所定のパターンを描く事の出来る装置であり、極めて密度の高い半導体素子を製作することが出来る。
【０００３】
さて、電子ビームによる描画方式の一つにスポットビーム描画方式がある。この方式は、細く絞った断面が円形の電子ビームで被描画材料上の各所定の範囲内をそれぞれ走査することにより、各所望のパターンを被描画材料上に描画する方式である。図１は電子ビーム描画装置の概略を示したもので、電子銃１からの電子ビームは集束レンズ２により被描画材料３上で集束される。データメモリ４にはフィールド分割（ステージ移動を行わずに、電子ビームの偏向のみによりパターンが描ける領域の分割）された描画パターンデータが記憶されており、該描画パターンデータは図形分割回路５により、矩形・台形分割（例えば、描画パターン図形の各角を起点としてＸ軸に平行に分割する）される。該分割され各矩形，台形パターンデータ（各パターンの位置，寸法，形状等から成る）は走査信号発生回路６に送られる。該走査信号発生回路は、各矩形パターンや台形パターンを描くための走査信号を発生する。例えば、図２に示す如き矩形パターンを例に上げると、該矩形パターンの位置（Ｘ１，Ｙ１）と寸法（Ｘａ，Ｙａ）のデータに基づいて、Ｘ方向走査信号，Ｙ方向走査信号及びブランキング制御信号を作成し、Ｘ方向走査信号はＸ方向ＤＡ変換器７Ｘへ，Ｙ方向走査信号はＹ方向ＤＡ変換器７Ｙへ，ブランキング制御信号はブランキング用アンプ８を介してブランキング電極９へそれぞれ供給している。Ｘ方向走査信号，Ｙ方向走査信号はそれぞれＸ方向ＤＡ変換器７Ｘ，Ｙ方向ＤＡ変換器７Ｙによりアナログ信号に変換された後、それぞれＸ方向アンプ１０Ｘ，Ｙ方向アンプ１０Ｙを介してＸ方向偏向器１１Ｘ，Ｙ方向偏向器１１Ｙに送られる。図３（ａ），（ｂ）はそれぞれアナログ変換されたＸ方向走査信号，Ｙ方向走査信号を示している。図１中９Ｓはブランキング用絞りである。
【０００４】
しかして、Ｘ方向偏向器１１Ｘ，Ｙ方向偏向器１１Ｙの偏向作用により、被描画材料３上で集束された電子ビームは材料上の（Ｘ１，Ｙ１）を起点としてＸａ，Ｙａの範囲を図２に示す様に走査するので、矩形パターンが被描画材料上に描画されることになる。この様なパターン描画が進行し、１つのフィールド内の図形パターン描画が終わると、次のフィールドが光軸上に来るように、被描画材料を載置したステージ（図示せず）を移動させ、前記のように電子ビーム照射による図形パターン描画を繰り返す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
所で、前記ＤＡ変換器はＤＡ変換時に一時的に大きなスパイク（大きなノイズ）を発生する特性を有している。このスパイクをグリッチと称している。
【０００６】
この様なグリッチがＤＡ変換された走査信号中に発生すると、偏向器によるビーム走査に乱れが生じ、その結果、図形パターンの描画精度が低下してしまう。
【０００７】
本発明はこの様な問題を解決する新規な荷電粒子ビーム描画方法及び装置を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に基づく荷電粒子描画方法は、描画すべきパターンデータをＤＡ変換器を介して偏向器に送ることにより、被描画材料上の前記データに基づく領域を荷電粒子ビームで走査することにより、該被描画材料上に所望のパターンを描く様にした荷電粒子ビーム描画方法において、前記描画すべきパターンを前記ＤＡ変換器のグリッチ発生位置に基づいて分割するように成した事を特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に基づく荷電粒子ビーム描画装置は、描画すべきパターンデータをＤＡ変換器を介して偏向器に送ることにより、被描画材料上の前記データに基づく領域を荷電粒子ビームで走査することにより、該被描画材料上に所望のパターンを描く様に成した荷電粒子ビーム描画装置において、前記ＤＡ変換器のグリッチ位置のデータが設定されており、前記描画すべきパターンが前記グリッチ発生位置を跨ぐ位置に描かれるパターンか否かを判断し、跨ぐと判断された場合に描画すべきパターンを前記グリッチ位置を境に分割するように成した分割回路を備え、該分割回路で分割されたデータをＤＡ変換器を介して偏向器に送る様に成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図４は本発明に基づく電子ビーム描画装置の一例を示している。図中、前記図１で使用された符号と同一符号の付されたものは同一構成要素である。
【００１２】
図４に示す電子ビーム描画装置の構成と図１に示す電子ビーム描画装置の構成とで異なる所は、図形分割回路の構成にある。この点について以下に説明する。
【００１３】
前記ＤＡ変換時におけるグリッチの発生について追求したところ、ＤＡ変換器に設定するデータの各ビットについて、変化するビット数が多く、より上位のビットが変化する時に大きく発生することが分かった。電子ビーム描画装置では、通常、描画データとして１６進で表した８ビットのデータを使用することが多いが、例えば、この様な１６進で表された８ビットのデータをＤＡ変換する場合には、７Ｆ（２進数で、０１１１１１１１）から８０（２進数で、１０００００００）への変化の時に最も大きく、次に、３Ｆ（２進数で、００１１１１１１）と４０（２進数で、０１００００００）の間及びＢＦ（２進数で、１０１１１１１１）とＣ０（２進数で、１１００００００）の間である。後者のグリッチは前者に比べ小さく、要求される描画精度によっては無視して問題ない。例えば、被描画材料上の被描画領域を多数のチップに分け、各チップにおける位置座標を８ビットの細かさで分けた場合において、各チップ内に描くべきパターンが１６進数の７Ｆと８０の座標を跨ぐ図形の場合、従来の様に、何ら工夫をすることなくグリッチの影響を受けると、図５に示す様に、７Ｆと８０の座標の間においてＸ方向の走査がグリッチにより乱れ（例えば、Ｘ方向に振動する）、結果として描画すべきパターン内に電子ビームドーズ量の不均一を招き、露光斑が起きてしまう。尚、説明の便宜上、Ｘ方向についてのみグリッチが発生する場合について説明したが、Ｙ方向も同様に発生する。
【００１４】
そこで、グリッチの発生する箇所が予め分かるので、予めグリッチの発生位置を設定しておき、矩形・台形に分割する際に、グリッチ発生位置を跨がないように図形を分割し、グリッチが発生する所では電子ビームが材料上にショットされないようにすればよい。
【００１５】
この原理に沿って、図形分割回路５０を、グリッチ発生位置を記憶したメモリ５１、入力されてきた描画パターンがグリッチ発生位置を跨ぐか否かを判定する判定回路５２と、跨ぐと判定された場合にはグリッチ位置を境に矩形・台形パターンに分割する分割回路５３で成した。
【００１６】
この様な構成の電子ビーム描画装置の動作を次に説明する。
データメモリ４からフィールド分割された描画図形のデータが図形分割回路５０に入力される。このデータは図形の各角の位置や各辺の寸法等のデータから成り、後段で、分割回路５３により矩形パターン図形や台形パターン図形に分割されるのであるが、その前の段階で、判定回路５２において、メモリ５１からのグリッチ位置データと描画パターンデータを照らし合わせることにより、描画パターンがグリッチ発生位置を跨ぐか否かを判定する。この判定で、描画パターンがグリッチ位置を跨ぐ図形ではないと判定された場合、分割回路は、そままま矩形・台形分割し、該分割された各台形，矩形パターンデータ（各パターンの位置，寸法，形状等から成る）を走査信号発生回路６に送る。一方、描画パターンがグリッチ位置を跨ぐ図形と判定された場合、分割回路は、先ず、その描画パターンをメモリ５１からのグリッチ位置を境にして矩形・台形のパターンに分割し、更に、通常の矩形・台形分割を行う。尚、通常の矩形・台形分割を行ってからグリッチ位置を境にして分割してもよい。
【００１７】
図６は、グリッチ位置を境に矩形・台形分割された矩形パターンを示しており、矩形パターンＰ１がグリッチの発生する７Ｆと８０の境目で、２つの矩形パターンＰａとＰｂに分割されている。
【００１８】
この様にして分割され各矩形パターンＰａ，Ｐｂのデータは走査信号発生回路６に送られる。該走査信号発生回路は、各矩形パターンや台形パターンを描くための走査信号を発生する。即ち、各矩形パターンＰａ，Ｐｂの位置と寸法のデータに基づいて、Ｘ方向走査信号，Ｙ方向走査信号及びブランキング制御信号を作成し、Ｘ方向走査信号はＸ方向ＤＡ変換器７Ｘへ，Ｙ方向走査信号はＹ方向ＤＡ変換器７Ｙへ，ブランキング制御信号はブランキング用アンプ８を介してブランキング電極９へそれぞれ供給する。Ｘ方向走査信号，Ｙ方向走査信号はそれぞれＸ方向ＤＡ変換器７Ｘ，Ｙ方向ＤＡ変換器７Ｙによりアナログ信号に変換された後、それぞれＸ方向アンプ１０Ｘ，Ｙ方向アンプ１０Ｙを介してＸ方向偏向器１１Ｘ，Ｙ方向偏向器１１Ｙに送られる。図３（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれアナログ変換されたＸ方向走査信号，Ｙ方向走査信号及びブランキング制御信号を示している。
【００１９】
しかして、Ｘ方向偏向器１１Ｘ，Ｙ方向偏向器１１Ｙの働きにより、被描画材料３上で集束された電子ビームは、図６と図８に示す様に、先ず、材料上の（Ｘ２，Ｙ２）を起点としてＸｂ，Ｙｂの範囲を走査する。該走査が終わった時に、一旦、電子ビームにブランキングが掛かり、その後すぐ、材料上の（Ｘ３，Ｙ３）を起点としてＸｃ，Ｙｃの範囲を走査する。図７（ａ）のＸ方向走査信号及び図７（ｂ）に示す様に、ブランキング時にグリッチが発生するので、結果として、グリッチの影響のない矩形パターンが被描画材料上に描画されることになる。この様なパターン描画が進行し、１つのフィールド内の図形パターン描画が終わると、次のフィールドが光軸上に来るように、被描画材料を載置したステージ（図示せず）を移動させ、前記のように電子ビーム照射による図形パターン描画を繰り返す。
【００２０】
尚、前記実施例では、説明の便宜上、Ｘ方向走査時のグリッジを考えたが、Ｙ方向走査時のグリッチも同様に処理する。
【００２１】
又、前記実施例では比較的大きなグリッチを問題にし、比較的小さなグリッチは無視したが、描画精度をより上げるために、比較的小さなグリッチも取り上げ、前記実施例の様に、そのようなグリッチ位置を境に更に描画パターンを細かく分割していってもよい。
【００２２】
尚、前記実施例では、電子ビーム描画装置を例に上げて説明したが、本発明はイオンビーム描画装置にも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の電子ビーム描画装置の一例を示している。
【図２】電子ビーム走査によるパータン描画の例を示している。
【図３】従来の描画における走査信号の波形例を示している。
【図４】グリッチの影響を受けた時の電子ビーム走査によるパータン描画の例を示している。
【図５】本発明の電子ビーム描画装置の１例を示している。
【図６】本発明に基づく描画図形の分割例を示している。
【図７】本発明の描画における走査信号の波形例を示している。
【図８】本発明に基づく電子ビーム走査によるパータン描画の例を示している。
【符号の説明】
１…電子銃、２…集束レンズ、３…被描画材料、４…データメモリ、５０…図形分割回路、５１…メモリ、５２…判定回路、５３…分割回路、６…走査信号発生回路、７Ｘ…Ｘ方向ＤＡ変換器、７Ｙ…Ｙ方向ＤＡ変換器、８…ブランキング用アンプ、９…ブランキング電極、１０Ｘ，１０Ｙ…アンプ、１１Ｘ…Ｘ方向偏向器、１１Ｙ…Ｙ方向偏向器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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