(57)【要約】 【課題】ビームの照射時間を短縮することによって、スループットを向上させることができる描画装置を提供する。【解決手段】本実施形態による描画装置は、処理対象を載置可能なステージと、処理対象に照射される複数のビームに対応した複数のアパーチャを有するアパーチャ部材と、複数のビームのそれぞれの座標ごとに、照射時間データをｎビット（ｎは正整数）で示した諧調データを生成するデータ生成部と、それぞれの座標についての諧調データをビット毎に切り出した切り出しデータを論理和演算する演算部と、諧調データとビット毎の論理和演算の結果とに基づいてアパーチャ部材を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１
2018206794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象を載置可能なステージと、
前記処理対象に照射される複数のビームに対応した複数のアパーチャを有するアパーチャ部材と、
前記複数のビームのそれぞれの座標ごとに、照射時間データをｎビット（ｎは正整数）で示した諧調データを生成するデータ生成部と、
前記それぞれの座標についての前記諧調データをビット毎に切り出した切り出しデータを論理和演算する演算部と、
前記諧調データと前記ビット毎の前記論理和演算の結果に基づいて前記アパーチャ部材を制御する制御部と、を備える描画装置。
【請求項２】
前記座標ごとの前記諧調データを前記制御部に転送するデータ転送部を備え、
前記データ転送部は、前記諧調データのうち、前記論理和演算の結果が０でない前記ビットのデータを前記制御部に転送する請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記座標ごとの前記諧調データのうちデータが０でない最上位ビットとなる第ｋ（１≦ｋ≦ｎ）ビットを特定し、前記演算部は、前記諧調データのうち第ｋビットおよびそれより下位のビットについてそれぞれビット毎に切り出して、前記論理和演算を行う、請求項１または請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】
アパーチャ部材に設けられた複数のアパーチャを介して処理対象に照射される複数のビームの座標ごとに、照射時間データをｎビット（ｎは正整数）で示した諧調データを生成し、
前記それぞれの座標についての前記諧調データをビット毎に切り出して論理和演算し、
前記諧調データと前記ビット毎の前記論理演算の結果とに基づいて、前記アパーチャ部材を制御する、ことを具備した描画方法。
【請求項５】
前記論理和演算の結果が０でない前記ビットの前記諧調データを、前記アパーチャ部材を制御する制御部に転送して、前記アパーチャ部材を制御する、請求項４の描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、描画装置および描画方法に関する。
【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パターンを生成する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微細化されてきている。このような微細化された回路パターンを形成するために用いられるフォトマスクは電子ビーム描画技術を用いて形成されている。電子ビーム描画技術では、マスクブランクスへ電子ビームを照射しマスクパターンを描画することによってフォトマスクを形成する。
【０００３】
例えば、マルチビームを使った描画装置がある。マルチビームを使った描画装置は、１本の電子ビームで描画する場合に比べて、一度に多くのビームを照射できるのでスループットを向上させることができる。このようなマルチビーム方式の描画装置は、電子銃から放出された電子ビームを、複数の穴を持ったアパーチャアレイでマルチビームに成形し、該マルチビームをブランキング制御し、遮蔽されなかったビームを光学系で縮小・偏向してマスクブランクスへ照射する。
【０００４】
マルチビームのそれぞれの照射量は、その照射時間により個別に制御される。このようなマルチビームの描画装置において、スループットをさらに改善するために、ビームの照射時間を短縮することが所望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７６０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ビームの照射時間を短縮することによって、スループットを向上させることができる描画装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態による描画装置は、処理対象を載置可能なステージと、処理対象に照射される複数のビームに対応した複数のアパーチャを有するアパーチャ部材と、複数のビームのそれぞれの座標ごとに、照射時間データをｎビット（ｎは正整数）で示した諧調データを生成するデータ生成部と、それぞれの座標についての諧調データをビット毎に切り出した切り出しデータを論理和演算する演算部と、諧調データとビット毎の論理和演算の結果とに基づいてアパーチャ部材を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
描画装置は、座標ごとの諧調データを制御部に転送するデータ転送部を備え、データ転送部は、諧調データのうち、論理和演算の結果が０でないビットのデータを前記制御部に転送してもよい。
【０００９】
演算部は、座標ごとの諧調データのうちデータが０でない最上位ビットとなる第ｋ（１≦ｋ≦ｎ）ビットを特定し、演算部は、諧調データのうち第ｋビットおよびそれより下位のビットについてそれぞれビット毎に切り出して、論理和演算を行ってもよい。
【００１０】
本実施形態による描画方法は、アパーチャ部材に設けられた複数のアパーチャを介して処理対象に照射される複数のビームの座標ごとに、照射時間データをｎビット（ｎは正整数）で示した諧調データを生成し、それぞれの座標についての諧調データをビット毎に切り出して論理和演算し、諧調データとビット毎の前記論理演算の結果とに基づいてアパーチャ部材を制御する、ことを具備する。
【００１１】
論理和演算の結果が０でないビットの諧調データを、アパーチャ部材を制御する制御部に転送して、アパーチャ部材を制御してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における描画装置の構成の一例を示す概念図。
【図２】第１実施形態による描画装置の動作の一例を示すフロー図。
【図３】描画制御部におけるレイアウトデータの処理の一例を示す概念図。
【図４】４ビットの諧調データの一例を示す概念図。
【図５】諧調データの第１〜第４ビットのアパーチャの状態を示す概念図。
【図６】諧調データの第１〜第４ビットの照射時間を示す概念図。
【図７】第２ビットを省略した諧調データおよびそれに対応する照射時間を示す概念図。
【図８】第２実施形態による描画装置の動作の一例を示すフロー図。
【図９】複数の諧調データを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における描画装置の構成の一例を示す概念図である。描画装置１は、例えば、マルチ荷電子ビーム露光装置であり、半導体装置の製造に用いられるリソグラフィのフォトマスクを描画するために用いられる。本実施形態は、描画装置の他、露光装置、電子顕微鏡、光学顕微鏡等の電子ビームや光を処理対象に照射する装置であってもよい。従って、処理対象としての試料Ｂは、マスクブランクスの他、半導体基板（シリコンウェハ）等であってもよい。以下、試料Ｂは、マスクブランクスＢとして説明する。尚、図１では、第１実施形態を説明する上で必要な構成を記載しているが、描画装置１は、その他の構成を備えていても構わない。
【００１５】
描画装置１は、描画部１０と描画制御部２０とを備えている。描画部１０は、電子鏡筒１２と、描画室１３とを備えている。電子鏡筒１２は、描画室１３の上面に設けられており、光学系により荷電粒子ビームを成形する。さらに、電子鏡筒１２は、この荷電粒子ビームを偏向して描画室１３内のマスクブランクスＢに対して照射する。描画室１３は、その内部が真空状態（減圧状態）となっており、ＸＹステージ１９を収容する。ＸＹステージ１９上にはマスクブランクスＢを載置することができる。
【００１６】
電子鏡筒１２内には、放射部１４と、ブランキングアパーチャアレイ（以下、ＢＡＡともいう）機構１５と、制限部１６と、主偏向器１７と、副偏向器１８とが配置されている。
【００１７】
放射部１４は、荷電粒子ビームを放出する。荷電粒子ビームは、例えば、電子ビーム、イオンビーム等のビームでよい。複数のアパーチャを持った成形アパーチャアレイ機構（図示せず）が放射部１４からの荷電粒子ビームを複数の荷電粒子ビーム（以下、マルチビームともいう）に成形する。
【００１８】
アパーチャ部材としてのＢＡＡ機構１５は、マルチビームのそれぞれに対応した複数のアパーチャを備え、そのマルチビームをマスクブランクスＢへ照射するか否かを決定する。即ち、ＢＡＡ機構１５は、マルチビームのそれぞれのブランキング制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）を行う。例えば、ブランキング制御において、マルチビームがＢＡＡ機構１５のアパーチャを通過する際に、ＢＡＡ機構１５は、各ビームの方向を制御し、各ビームを制限部１６またはマスクブランクスＢのいずれかに照射する。ＯＮ状態は、ビームをマスクブランクスＢに照射する状態をいう。ＢＡＡ機構１５がマルチビームのうち或るビームをＯＮ状態にすると、そのビームは、制限部１６に遮蔽されることなく通過し、マスクブランクスＢに照射される。一方、ＯＦＦ状態は、ビームを制限部１６に照射する状態をいう。ＢＡＡ機構１５が或るビームをＯＦＦ状態にすると、そのビームは、制限部１６に遮蔽され、マスクブランクスＢに照射されない。ＢＡＡ機構１５は、マルチビームの各ビームの方向をブランカーにあるアパーチャによって電磁的に制御し、各ビームをＯＮ状態またはＯＦＦ状態のいずれかの状態にする。これにより、ＢＡＡ機構１５は、マルチ「ビームの各ビームがマスクブランクスＢへ照射される量（照射時間）を個別に制御することができる。
【００１９】
主偏向器１７および副偏向器１８は、マスクブランクスＢに対するビームショットの位置を制御するために設けられている。
【００２０】
ＸＹステージ１９は、描画時にマスクブランクスＢを搭載し、マスクブランクスＢを略水平面内において移動させることができる。
【００２１】
描画制御部２０は、ラスタライズ計算機３０と、モジュレーション計算機４０と、高速データ転送部５０と、ＢＡＡ制御部６０と、位置決め部７０と、照射時間制御部８０と、偏向制御部９１、９２と、ステージ位置検出器９５とを備えている。
【００２２】
変換部としてのラスタライズ計算機３０は、ユーザにより予め作成されたレイアウトデータを、ドットで表現したラスタイメージに変換する。即ち、ラスタライズ計算機３０は、マスクブランクスＢに描画すべきレイアウトのイメージデータをビットマップ形式のデータに変換する。
【００２３】
データ生成部および演算部としてのモジュレーション計算機４０は、このビットマップデータに基づいて、ＢＡＡ機構１５の複数のアパーチャのそれぞれに対応した諧調データを生成する。即ち、モジュレーション計算機４０は、複数のアパーチャを通過するマルチビームのそれぞれの座標ごとに対応した諧調データを生成する。このとき、モジュレーション計算機４０は、マスクブランクスＢに塗布されたレジストの感度やＢＡＡ機構１５の歪み等を考慮して諧調データを生成する。
【００２４】
諧調データは、複数のアパーチャを通過するマルチビームのそれぞれの照射時間データをｎビット（ｎは正整数）で表現した２進数のデータである。諧調データの各ビットは、それぞれ所定の照射時間に対応しており、ｎビットの照射時間を足し合わせた総照射時間が１ショットの照射時間となる。従って、１つの諧調データは、マスクブランクスＢの所定の箇所に照射される１ショットのビーム量を示す。
【００２５】
さらに、モジュレーション計算機４０は、ＢＡＡ機構１５の複数のアパーチャのそれぞれの諧調データをビット毎に切り出した切り出しデータを論理和演算（ＯＲ演算）する。諧調データ、切り出しデータおよび論理和演算については、図４（Ａ）〜図４（Ｅ）を参照して後で説明する。
【００２６】
高速データ転送部５０は、ＢＡＡ機構１５の複数のアパーチャのそれぞれの諧調データをビットごとにＢＡＡ制御部６０へ転送する。このとき、高速データ転送部５０は、上記ＯＲ演算の結果データに基づいて、諧調データのビットの転送を判断する。例えば、高速データ転送部５０は、諧調データのうち第ｋ（１≦ｋ≦ｎ）ビットの結果データが複数のアパーチャにおいて荷電粒子ビームを遮蔽することを示している場合に、該第ｋビットの転送を省略する。
【００２７】
制御部としてのＢＡＡ制御部６０は、高速データ転送部５０から転送された複数のアパーチャのそれぞれの諧調データのビットに従ってＢＡＡ機構１５を制御する。このとき、ＢＡＡ制御部６０は、高速データ転送部５０から転送されたビットに従ってＢＡＡ機構１５を制御する。
【００２８】
位置決め部７０は、モジュレーション計算機４０から各アパーチャの座標データと、諧調データの各ビットの照射時間と、ＯＲ演算の結果データとを受け取る。位置決め部７０は、各アパーチャの座標データに基づいて偏向制御部９１、９２を制御する。偏向制御部９１、９２は、主偏向器１７および副偏向器１８を制御してＢＡＡ機構１５を通過したマルチビームのそれぞれをマスクブランクスＢの所定位置へ照射する。例えば、マスクブランクスＢに描画する際、描画装置１は、ＸＹステージ１９を水平面内の一方向に移動させる。このとき、主偏向器１７が、マルチビームをマスクブランクスＢの或るサブ領域に位置決めし、副偏向器１８がサブ領域内の所定位置にマルチビームを照射する。
【００２９】
照射時間制御部８０は、諧調データのそれぞれのビットに対応する照射時間をＢＡＡ制御部６０へ転送する。例えば、ＢＡＡ制御部６０が諧調データの各ビットに基づいてＢＡＡ機構１５を制御する際に、照射時間制御部８０は、そのビットが示す照射時間をＢＡＡ制御部６０へ転送する。ＢＡＡ制御部６０は、諧調データおよび各ビットに対応する照射時間に従ってＢＡＡ機構１５の各アパーチャを制御する。
【００３０】
以上の構成を有する描画制御部２０は、１つのコンピュータまたはＣＰＵで構成されてもよく、複数のコンピュータまたはＣＰＵで構成されてもよい。例えば、ラスタライズ計算機３０、モジュレーション計算機４０、高速データ転送部５０、ＢＡＡ制御部６０、位置決め部７０、照射時間制御部８０、偏向器１７、１８およびステージ位置検出器９５は、それぞれ別々のコンピュータまたはＣＰＵで構成されてもよく、これらのうち任意の２つ以上の要素が１つのコンピュータまたはＣＰＵで構成されてもよい。
【００３１】
また、描画制御部２０の構成の一部は、描画装置１の外部に配置されていてもよい。例えば、ラスタライズ計算機３０およびモジュレーション計算機４０の一方または両方が描画装置１の外部に設けられていてもよい。ラスタライズ計算機３０が外部に設けられている場合、描画装置１は、ビットマップデータを外部から受け取る。モジュレーション計算機４０が外部に設けられている場合、描画装置１は、諧調データおよびＯＲ演算の結果データを外部から受け取る。
【００３２】
さらに、図示しないが、描画制御部２０内の各要素は、例えば、諧調データ、結果データ、照射時間、座標データ、演算途中のデータ等を格納するメモリを備えていてもよい。
【００３３】
次に、本実施形態による描画装置１の動作を説明する。
【００３４】
図２は、第１実施形態による描画装置１の動作の一例を示すフロー図である。図３（Ａ）〜図３（Ｄ）は、描画制御部２０におけるレイアウトデータの処理の一例を示す概念図である。尚、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）は、レイアウトデータの処理を理解し易いように模式的に示しており、実際の処理とは異なる場合がある。図３（Ａ）は、レイアウトのイメージデータを示す。エリアＡ１は、荷電粒子ビームの照射領域を示し、エリアＡ２は、荷電粒子ビームを照射しない領域を示す。
【００３５】
まず、ラスタライズ計算機３０は、図３（Ａ）のイメージデータを、ＢＡＡ機構１５のアパーチャのそれぞれに対応するように区分する。例えば、ラスタライズ計算機３０は、図３（Ｂ）に示すように、１０ｎｍのメッシュ状に区分する。ラスタライズ計算機３０は、区分されたラスタイメージに基づいて、図３（Ｃ）に示すように、レイアウトのビットマップデータを生成する（Ｓ１０）。ビットマップデータは、図３（Ｂ）の各区分におけるビームの照射領域の比率を算出し、その比率に応じて各区分の明度等で表現する。例えば、図３（Ｃ）では、全体に荷電粒子ビームが照射される区分は、１００％となっており、荷電粒子ビームが全く照射されない区分は、０％となっている。そして、一部に荷電粒子ビームが照射される区分は、ビームの照射される領域の比率に応じて０〜１００％の間の比率になる。
【００３６】
次に、図３（Ｄ）に示すように、ビットマップデータに対応するマルチビームのそれぞれの照射時間を生成し、諧調データを生成する（Ｓ２０）。実際には、諧調データは、図４（Ａ）を参照して説明するように、マルチビームのそれぞれの照射時間をｎビットで表現したデータとなる。
【００３７】
図４（Ａ）は、４ビットの諧調データの一例を示す概念図である。尚、図４（Ａ）は、便宜的に示したもので、図３（Ｄ）とは必ずしも対応していない。図４（Ａ）では、ＢＡＡ機構１５の各アパーチャを四角形の枠で示し、各アパーチャにおけるビームの照射時間を各アパーチャの枠内の明度で示している。また、各アパーチャの下には、その座標（ｘ，ｙ）が示されている。座標（ｘ，ｙ）は、ＢＡＡ機構１５の各アパーチャによって成形されるマルチビームのそれぞれの座標に対応する。各アパーチャの上には、その諧調データが２進数で示されている。例えば、諧調データは、各座標（ｘ，ｙ）において、４ビットデータで示されている。
【００３８】
諧調データの各ビットデータは、各アパーチャを通過する荷電粒子ビームをマスクブランクスＢに照射するか否かを示している。例えば、あるアパーチャの諧調データのビットデータが“１”である場合、ＢＡＡ機構１５により、そのアパーチャを通過する荷電粒子ビームを、マスクブランクスＢに照射する。即ち、“１”は、ＯＮ状態を示す。また、ビットデータが“０”である場合、ＢＡＡ機構１５により、そのアパーチャを通過する荷電粒子ビームは、マスクブランクスＢに照射されない。即ち、“０”は、ＯＦＦ状態を示す。
【００３９】
また、各座標（ｘ，ｙ）の諧調データの第１〜第４ビットは、それぞれ異なるビーム照射時間に対応しており、第１〜第４ビットを組み合わせることによって所望のビーム照射時間を表している。諧調データの第１〜第４ビットとそれぞれに対応するビーム照射時間との関係については、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）を参照して説明する。
【００４０】
さらに、モジュレーション計算機４０は、ＢＡＡ機構１５の複数のアパーチャのそれぞれの諧調データの第ｋビット（１≦ｋ≦ｎ）を切り出して論理和演算（ＯＲ演算）する（Ｓ３０）。モジュレーション計算機４０は、各座標のアパーチャに対応する諧調データをビットごとに切り出して切り出しデータを生成し、この切り出しデータを論理和演算する。諧調データがｎビットデータである場合、モジュレーション計算機４０は、複数のアパーチャに対応するビットのＯＲ演算を、第１〜第ｎビットについて別々に切り出して実行する。例えば、図４（Ａ）に示す例において、モジュレーション計算機４０は、それぞれの座標に対応する諧調データの第１ビットを切り出す。図４（Ｂ）〜図４（Ｅ）は、切り出しデータを示す図である。図４（Ｂ）〜図４（Ｅ）の各ビットのデータは、図４（Ａ）の座標に対応した位置に示されている。図４（Ｂ）は、第１ビットの切り出しデータを示す。図４（Ｃ）は、第２ビットの切り出しデータを示す。図４（Ｄ）は、第３ビットの切り出しデータを示す。図４（Ｅ）は、第４ビットの切り出しデータを示す。
【００４１】
さらに、モジュレーション計算機４０は、第１〜第４ビットのそれぞれの切り出しデータをＯＲ演算する。図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、座標（３，０）、（１，１）、（３，１）、（２，２）、（２，３）、（３，３）における諧調データの第１ビットは“１”であるので、ＯＲ演算の結果データは、“１”となる。同様に、モジュレーション計算機４０は、第１〜第４ビットのそれぞれの切り出しデータをＯＲ演算する。ここで、第２ビットは、全座標において第２論理“０”である。従って、第２ビットの切り出しデータのＯＲ演算の結果データは、“０”となる。一方、第１ビットの切り出しデータの他、第３および第４ビットの切り出しデータのＯＲ演算の結果データは、“１”となる。即ち、諧調データの第１〜第４ビットのＯＲ演算の結果データは、それぞれ１，０，１，１となる。
【００４２】
ここで、結果データ“１”は、ＢＡＡ機構１５の複数のアパーチャのうちいずれかのアパーチャを通過したビームがＯＮ状態でありマスクブランクスＢに照射されることを示す。一方、結果データ“０”は、ＢＡＡ機構１５の複数のアパーチャを通過した全ビームがＯＦＦ状態であり、マスクブランクスＢに照射されないことを示す。
【００４３】
次に、モジュレーション計算機４０は、諧調データおよびＯＲ演算の結果データを高速データ転送部５０へ転送する。それとともに、モジュレーション計算機４０は、諧調データに対応するアパーチャの座標データと、諧調データの各ビットに対応する照射時間と、ＯＲ演算の結果データとを位置決め部７０へ転送する（Ｓ４０）。
【００４４】
（諧調データの転送：高速データ転送部５０、ＢＡＡ制御部６０）
次に、高速データ転送部５０は、上記ＯＲ演算の結果データに基づいて、諧調データのビットのデータの転送の要否を判断する（Ｓ５０）。高速データ転送部５０は、諧調データのうち第ｋ（１≦ｋ≦ｎ）ビットのデータが全てのアパーチャにおいてＯＦＦ状態である場合に、該第ｋビットのデータ転送を行わない。図５（Ａ）〜図５（Ｄ）を参照して、高速データ転送部５０の動作を説明する。
【００４５】
図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、諧調データの第１〜第４ビットのアパーチャの状態を示す概念図である。図５（Ａ）は、第１ビットにおけるＢＡＡ機構１５のアパーチャの状態を示す。図５（Ｂ）は、第２ビットにおけるＢＡＡ機構１５のアパーチャの状態を示す。図５（Ｃ）は、第３ビットにおけるＢＡＡ機構１５のアパーチャの状態を示す。図５（Ｄ）は、第４ビットにおけるＢＡＡ機構１５のアパーチャの状態を示す。黒で示されたアパーチャは、ビームをマスクブランクスＢへ照射せず遮蔽する（ＯＦＦ状態）。白で示されたアパーチャは、ビームをマスクブランクスＢへ照射する（ＯＮ状態）。
【００４６】
ＴＳＨＯＴ＿ＯＲは、ＯＲ演算の結果データを示す。図５（Ａ）〜図５（Ｄ）の例では、第１、第３および第４ビットの結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“１”であり、第２ビットの結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“０”である。第１、第３および第４ビットのように結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“１”である場合（Ｓ５０のＹＥＳ）、高速データ転送部５０は、その第１、第３および第４ビットの諧調データをＢＡＡ制御部６０へ転送する（Ｓ６０）。一方、第２ビットのように結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが第２論理“０”である場合、高速データ転送部５０は、その第２ビットデータを転送しない（Ｓ７０）。
【００４７】
このように、高速データ転送部５０は、ＢＡＡ機構１５の全てのアパーチャにおいてＯＦＦ状態である第２ビットのデータをＢＡＡ制御部６０へ転送せず、スキップする。即ち、高速データ転送部５０は、ＢＡＡ機構１５の各アパーチャの第１ビットのデータをＢＡＡ制御部６０へ転送した後、第３ビットのデータをＢＡＡ制御部６０へ転送する。第２ビットのデータを転送しないことによって、第２ビットにかかるビーム照射時間が不要となり、諧調データ全体のビーム照射時間（マスクブランクスＢへの照射時間および制限部１６への照射時間の和）は、短縮される。
【００４８】
（照射時間の転送：照射時間制御部８０）
一方、ステップＳ４０の後、位置決め部７０は、諧調データの各ビットデータを照射時間制御部８０へ転送する。
【００４９】
図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、２進数で表された諧調データの第１〜第４ビットの照射時間を示す概念図である。上述のとおり、諧調データの第１〜第４ビットは、それぞれビームの照射時間を示す。図６（Ａ）は、各アパーチャに対応する第１ビットデータおよび照射時間を示す。図６（Ｂ）は、各アパーチャに対応する第２ビットデータおよび照射時間を示す。図６（Ｃ）は、各アパーチャに対応する第３ビットデータおよび照射時間を示す。図６（Ｄ）は、各アパーチャに対応する第４ビットデータおよび照射時間を示す。例えば、第１ビット（即ち、最下位ビットデータ）が“１”の場合、ＢＡＡ機構１５は、１０ｎｓｅｃの間、ビームをＯＮ状態にする。第２ビットデータが“１”の場合、２０ｎｓｅｃの間、ビームをＯＮ状態にする。第３ビットデータが“１”の場合、４０ｎｓｅｃの間、ビームをＯＮ状態にする。さらに、第４ビットデータが“１”の場合、８０ｎｓｅｃの間、ビームをＯＮ状態にする。諧調データは、このような複数の照射時間を組み合わせることによって、ビームを様々な照射時間だけＯＮ状態にすることができる。尚、諧調データの各ビットが示す照射時間は、特に限定されず、任意に設定可能である。
【００５０】
ここで、例えば、図４（Ａ）のアパーチャの座標（０，０）、（２，１）、（３，２）、（０，３）、（１，３）の諧調データは、０，０，０，０である。この場合、これらの座標に対応するアパーチャは、第１〜第４ビットのいずれを処理する際にも、ビームをＯＦＦ状態にする。座標（１，０）、（０，１）の諧調データは、０，１，０，０である。この場合、これらの座標に対応するアパーチャは、第３ビットを処理する際にビームをＯＮ状態にし、第１、第２、第４ビットを処理する際にビームをＯＦＦ状態にする。従って、座標（１，０）、（０，１）に対応するアパーチャは、４０ｎｓｅｃの間、ビームをマスクブランクスＢへ照射する。同様に、座標（１，１）、（３，１）、（２，３）の諧調データは、０，１，０，１である。この場合、これらの座標に対応するアパーチャは、５０ｎｓｅｃ（１０＋４０ｎｓｅｃ）の間、ビームをマスクブランクスＢへ照射する。座標（０，２）、（１，２）の諧調データは、１，０，０，０である。この場合、これらの座標に対応するアパーチャは、８０ｎｓｅｃの間、ビームをマスクブランクスＢへ照射する。座標（３，０）、（２，２）、（３，３）の諧調データは、１，１，０，１である。この場合、これらの座標に対応するアパーチャは、１３０ｎｓｅｃ（１０＋２０＋８０ｎｓｅｃ）の間、ビームをマスクブランクスＢへ照射する。このように、諧調データの各ビットデータに対応する照射時間を組み合わせることによって、ビームを様々な照射時間の間、マスクブランクスＢに照射することができる。
【００５１】
照射時間制御部８０は、諧調データの第１〜第４ビットのそれぞれに対応する照射時間を位置決め部７０から受け取り、ＢＡＡ制御部６０へ転送する。例えば、ＢＡＡ制御部６０が諧調データの各ビットデータに基づいてＢＡＡ機構１５を制御する際に、照射時間制御部８０は、そのビットに対応する照射時間をＢＡＡ制御部６０へ転送する。ＢＡＡ制御部６０は、諧調データおよび各ビットに対応する照射時間に従ってＢＡＡ機構１５の各アパーチャを制御する。
【００５２】
例えば、結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“１”である場合（Ｓ５０）、各アパーチャの位置決め座標データと第１、第３および第４ビットに対応する照射時間データをＢＡＡ制御部６０へ転送する（Ｓ６０）。一方、結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“０”である場合、照射時間制御部８０は、第２ビットの照射時間を転送しない（Ｓ７０）。このように、ＢＡＡ機構１５の全アパーチャにおいてＯＦＦ状態である第２ビットの照射時間データを、ＢＡＡ制御部６０へ転送しない。即ち、ＢＡＡ機構１５の各アパーチャの第１ビットに対応する照射時間をＢＡＡ制御部６０へ転送した後、第３ビットに対応する照射時間をＢＡＡ制御部６０へ転送する。上述の通り、第２ビットは、高速データ転送部５０において転送されていないので、図６（Ｂ）に示す第２ビットに対応する照射時間が削減されることになる。
【００５３】
（座標データに基づく制御：偏向制御部９１、９２）
偏向制御部９１、９２は、諧調データの第１〜第４ビットのそれぞれに対応する座標データに従って主偏向器１７および副偏向器１８を制御する。
【００５４】
ここで、結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“１”である場合（Ｓ５０）、偏向制御部９１、９２は、第１、第３および第４ビットの座標データに従って偏向器１７、１８を制御する（Ｓ６０）。一方、結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“０”である場合、偏向制御部９１、９２は、第２ビットの座標データに従った制御を省略する（Ｓ７０）。このように、偏向制御部９１、９２は、ＢＡＡ機構１５の全アパーチャにおいてＯＦＦ状態である第２ビットについて、座標データに従った制御をスキップする。即ち、偏向制御部９１、９２は、ＢＡＡ機構１５の各アパーチャの第１ビットに対応する座標データに従って偏向器１７、１８を制御した後、第２ビットに対応する座標データを無視して、第３ビットに対応する座標データに従って偏向器１７、１８を制御する。上述の通り、第２ビットは、高速データ転送部５０において転送が省略されているので、第２ビットに対応する座標データを転送しないことによって、ビーム照射時間は、適切に短縮され、スループットを向上させることができる。
【００５５】
その後、ＢＡＡ制御部６０は、高速データ転送部５０から転送されたビットデータに従ってＢＡＡ機構１５を制御する（Ｓ８０）。
【００５６】
尚、本実施形態において、照射時間制御部８０が照射時間の転送または省略を判断し、偏向制御部９１、９２が座標データに基づくビームの制御の要否を判断している。しかし、位置決め部７０が、結果データに基づいて、照射時間および座標データの転送または省略を判断してもよい。
【００５７】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、転送部５０により転送される諧調データおよびそれに対応する照射時間を示す概念図である。本実施形態によれば、第２ビットに対応する座標データを転送しないので、描画装置１は、諧調データの第１、第３および第４ビットを実行すればよい。従って、諧調データ全体のビーム照射時間が短縮され、スループットを向上させることができる。
【００５８】
諧調データはＢＡＡ機構１５の各アパーチャに対してｎビットずつのデータを有するので、そのデータ量はかなり大きい。もし、モジュレーション計算機４０がこのような大容量の諧調データを加工しようとすると、モジュレーション計算機４０の負荷が大きくなる。
【００５９】
一方、本実施形態による描画装置１では、高速データ転送部５０が、ＯＲ演算の結果データに基づいて諧調データの各ビットデータを転送しないことを判断するので、モジュレーション計算機４０は、諧調データ、照射時間および座標データの生成の他に、ビット毎のデータのＯＲ演算をすれば足りる。ビット毎のデータのＯＲ演算は比較的簡単であり、モジュレーション計算機４０の負荷はあまり増加しない。従って、本実施形態による描画装置１は、モジュレーション計算機４０の負荷を増加させることなく、全体のビーム照射時間を短縮することができる。
【００６０】
尚、諧調データの各ビットに対応する照射時間および座標データのデータ量は比較的小さいため、諧調データの各ビットの照射時間および座標データについては、モジュレーション計算機４０が加工してもよい。即ち、モジュレーション計算機４０は、ＯＲ演算の結果データが “０”である場合に、それに対応する照射時間および座標データを削除する処理を実行してもよい。
【００６１】
（第２実施形態）
第１実施形態では、高速データ転送部５０がＯＲ演算の結果データに基づいて、諧調データのビットの転送の要否を判断する。これに対し、第２実施形態では、ＢＡＡ制御部６０が、ＯＲ演算の結果データに基づいて、諧調データのビットの実行の要否を判断する。即ち、ＢＡＡ制御部６０は、結果データに基づいて、諧調データのビットに従ったＢＡＡ機構１５の制御を実行しあるいは省略する。
【００６２】
この場合、高速データ転送部５０は、ＯＲ演算の結果データに関わらず、諧調データの全てのビットをＢＡＡ制御部６０へ転送してよい。また、照射時間制御部８０は、ＯＲ演算の結果データに関わらず、諧調データの全てのビットに対応する照射時間をＢＡＡ制御部６０へ転送してよい。
【００６３】
諧調データのうち第ｋビットの結果データが複数のアパーチャにおいて荷電粒子ビームを遮蔽することを示している場合に、ＢＡＡ制御部６０は、該第ｋビットに従ったＢＡＡ機構１５の制御を省略する。
【００６４】
図８は、第２実施形態による描画装置１の動作の一例を示すフロー図である。
【００６５】
まず、図２に示すステップＳ１０〜Ｓ４０を第１実施形態と同様に実行する。
【００６６】
次に、高速データ転送部５０は、上記ＯＲ演算の結果データおよび諧調データのビットをＢＡＡ制御部６０へ転送する、また、照射時間制御部８０は、照射時間をＢＡＡ制御部６０へ転送する（Ｓ４２）。このとき、高速データ転送部５０は、諧調データの各ビットの転送の要否を判断しない。照射時間制御部８０も、諧調データの各ビットに対応する照射時間の転送の要否を判断しない。
【００６７】
次に、ＢＡＡ制御部６０は、ＯＲ演算の結果データに基づいて、諧調データのビットおよびそのビットに対応する照射時間に従ったＢＡＡ機構１５の制御を実行するか否かを判断する（Ｓ５２）。諧調データのうち第ｋビットの結果データが複数のアパーチャにおいて荷電粒子ビームを遮蔽することを示している場合に、ＢＡＡ制御部６０は、該第ｋビットに従ったＢＡＡ機構１５の制御を省略する。
【００６８】
例えば、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）の例では、第１、第３および第４ビットのように結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“１”である場合（Ｓ５２のＹＥＳ）、ＢＡＡ制御部６０は、第１、第３および第４ビットおよび該ビットに対応する照射時間に従ってＢＡＡ機構１５を制御する（Ｓ６２）。一方、第２ビットのように結果データＴＳＨＯＴ＿ＯＲが“０”である場合、ＢＡＡ制御部６０は、第２ビットおよび該ビットに対応する照射時間に従ったＢＡＡ機構１５の制御を省略する（Ｓ７２）。
【００６９】
このように、ＢＡＡ制御部６０は、ＢＡＡ機構１５の全アパーチャにおいてＯＦＦ状態である第２ビットについて、ＢＡＡ機構１５の制御を実行せず、スキップする。即ち、ＢＡＡ制御部６０は、ＢＡＡ機構１５の各アパーチャを第１ビットに従って制御した後、第２ビットを無視して、第３ビットに従って制御する。
【００７０】
このとき、位置決め部７０の動作は、第１実施形態のそれと同様でよい。これにより、第２実施形態は、第１実施形態と同様に、第２ビットおよびそれに対応する照射時間を省略することができる。従って、第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
（第３実施形態）
第１および第２実施形態において、モジュレーション計算機４０は、諧調データのＯＲ演算を行っている。これに対し、第３実施形態においては、モジュレーション計算機４０は、複数のアパーチャの諧調データのうち最大値（最大諧調データ）を求め、その最上位ビットよりも上位の“０”のビットを特定する。そして、高速データ転送部５０は、複数のアパーチャのそれぞれの座標の諧調データについて、最上位ビットよりも上位の“０”のビットデータの転送を省略する。換言すると、高速データ転送部５０は、複数のアパーチャの座標ごとの諧調データのうち、データが“０”でない最上位ビットとなる第ｋ（１≦ｋ≦ｎ）ビットを特定する。そして、高速データ転送部５０は、“０”でない最上位ビットとなる第ｋビットを特定し、第ｋ−１ビットよりも下位のビットデータについて、第１実施形態と同様に、転送する。このとき、高速データ転送部５０による諧調データの転送動作および諧調データの転送の省略動作は、第１実施形態のそれと同様でよい。
【００７２】
例えば、図９は、複数の諧調データＤ１〜Ｄ６を示す図である。尚、第３実施形態において、諧調データは、便宜的に１０ビットデータとしている。諧調データＤ１〜Ｄ６のうち最大諧調データはＤ５である。最大諧調データＤ５の第１〜第１０ビットのうち“１”の最上位ビットは、ＴＳＨＯＴ＿ＭＡＸと示されている第７ビットである。この最上位ビットＴＳＨＯＴ＿ＭＡＸよりも上位の“０”のビットは、Ｓで示された第９および第１０ビットである。モジュレーション計算機４０は、このように最上位ビットＴＳＨＯＴ＿ＭＡＸとして第８ビットを特定し、ビットＳとして第９および第１０ビットを特定する。
【００７３】
高速データ転送部５０は、ビットＳより下位（最上位ビットＴＳＨＯＴ＿ＭＡＸおよびそれより下位）の第１〜第８ビットをＢＡＡ制御部６０へ転送し、ビットＳとして特定された第９および第１０ビットを転送しない。高速データ転送部５０による諧調データの転送動作および諧調データの転送の省略動作は、第１実施形態のそれと同様でよい。
【００７４】
代替的に、ＢＡＡ制御部６０は、ビットＳより下位の第１〜第８ビットに従ってＢＡＡ機構１５を制御し、ビットＳとして特定された第９および第１０ビットに従ったＢＡＡ機構１５の制御を省略する。ＢＡＡ制御部６０による諧調データに従ったＢＡＡ機構１５の制御動作およびその省略動作は、第２実施形態のそれと同様でよい。
【００７５】
このように、ビットＳとして特定される上位ビットの照射時間は、通常、他の下位ビットの照射時間よりも長く設定されている。従って、ビットＳを省略することによって、諧調データ全体のビーム照射時間を大きく短縮することができる。第３実施形態は、さらに、第１または第２実施形態の効果を得ることができる。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７７】
１  描画装置、１０  描画部、２０  描画制御部、１２  電子鏡筒、１３  描画室、１４  放射部、１５  ＢＡＡ機構、１６  制限部、１７  主偏向器、１８  副偏向器、１９  ＸＹステージ、３０  ラスタライズ計算機、４０  モジュレーション計算機、５０  高速データ転送部、６０  ＢＡＡ制御部、７０  位置決め部、８０  照射時間制御部、９１，９２  偏向制御部、９５  ステージ位置検出器
【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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【図９】
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