(57)【要約】【課題】  ビーム偏向歪によるパターンの位置精度や寸法精度によるバラツキを抑制し、又、フィールド境界に跨るパターンを滑らかに繋ぐ。【解決手段】  描画すべきパターンを二種類の分割方式でフィールド分割し、一方の分割方式によって分割された各フィールドに含まれるパターンをＸ方向に沿って分割してＸ分割パターンデータを得、他方の分割方式によって分割された各フィールドに含まれるパターンをＹ方向に沿って分割してＹ分割パターンを得る。この時、一方のフィールド分割でフィールド境界部に位置するパターンが他方のフィールド分割ではフィールドの中央部に位置するようにこの二種類のフィールド分割を行う。そして、ドーズ量を１／２にして、各フィールド毎にＸ分割パターンとＹ分割パターンを重ねて描画する。【選択図】  図１
2008227453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光材料が塗布された被描画材料上に荷電粒子ビームを照射し、所望のパターンの描画を行う様にしたパターン描画方法であって、描画すべきパターンを第１の分割方式でフィール分割し、該分割された各フィールドに含まれるパターンを第１の方向に沿って分割して第１分割パターンデータを得、前記描画すべきパターンを第２の分割方式でフィールド分割する際、該第２の分割方式によるフィールド分割によって分割されるフィールドが前記第１の分割方式でフィールド分割されたフィールドに対しシフトされるように分割し、該分割された各フィールドに含まれるパターンを前記第１の方向に直行する第２の方向に沿って分割して第２分割パターンデータを得、前記第１分割パターンデータと第２分割パターンデータに基づく各分割パターンを、それぞれ、前記感光材料を感光させるドーズ量の１／２のドーズ量で描画するパターン描画方法において、前記一方の分割方式によるフィールド分割でフィールド境界部に位置するパターンが前記他方の分割方式によるフィールド分割ではフィールド中央部に位置する様にフィールド分割を行う様にしたパターン描画方法。
【請求項２】
前記第１分割方式のフィールド分割で発生したフィールドと、前記第２分割方式のフィールド分割で発生したフィールドの並び順が、連続して描画する場合のフィールドポジションの差分が短かくなるようにメモリに格納し、該メモリからその順に呼び出すようにしたことを特徴とする請求項１記載のパターン描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパターン描画方法に関し、更に詳しくはビーム偏向歪みの影響を低減したパターン描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム描画装置の如き荷電粒子ビーム描画装置では、描画すべきパターンのデータに基づいて、感光材料が塗布された被描画材料の所定の位置に荷電粒子ビームを照射することにより描画すべきパターンを描いている。
【０００３】
この様な荷電粒子ビーム描画装置においては、多角形パターンを持つチップパターンを単純な矩形パターンや台形パターンに分割し、該分割パターンのデータに基づいて被描画材料上に描いている。尚、三角形パターンは上底又は下底のどちらか一方の長さが０である台形パターンとして認識している。
【０００４】
しかし、多角形パターンを矩形パターンや台形パターンに分割することによって、元の多角形パターンが持っていた図形の滑らかさが失われることになる。
【０００５】
図５はその様子を示したもので、実線は分割前の多角形パターン、破線は分割後のパターンを、×印はグリッド（データ作成時の最小単位）を示している。尚、見易い様に分割後のパターンは少しずらして記述している。
【０００６】
図５に示す様に、分割線Ｌ１が多角形パターンの斜辺Ｌ２と交わった時、その交点の位置は必ずしも図形の表現されている座標のグリッドに乗るとは限らず、該交点は近傍のグリッドに近似され、該グリッドが分割で生じた矩形パターン又は台形パターンの頂点となる。即ち、この様な分割で生じた矩形パターン又は台形パターンを再び接合しても、元の多角形パターンには必ずしも戻らないことを意味する。
【０００７】
又、電子ビーム描画装置の如き荷電粒子ビーム描画装置では、通常、ビーム偏向だけではなく、被描画材料の移動も行うことにより、ビーム偏向器の偏向領域を越える大きさのパターン（例えば、チップパターン）を描画している。
【０００８】
この様なパターン描画を行う場合、チップパターンを、被描画材料を移動せずにビーム偏向だけで描画することのできる領域（フィールド）毎に、分割しする（フィールド分割と称す）必要がある。
【０００９】
図６はその様子を示したもので、（ａ）に示す様な多角形パターンをフィールド分割すると、（ｂ）に示す様になる。図中、Ｆ１１〜Ｆ２２はフィールドを示す。（ａ）に示す如き多角形パターンは、Ｘ方向のフィールド境界線Ｌ３とＹ方向のフィールド境界線Ｌ４で分割されている。各フィールド中に示されている▲印は、フィールドの原点、即ち、フィールドポジションである。
【００１０】
こうしたチップパターンの分割による元の多角形パターンが持っていた図形の滑らかさが失われることを防ぎ、隣接するフィールドに跨るパターン同士を滑らかに接合させるため、次の様な描画方法が本発明者によって提案されている。
【００１１】
チップパターンを互いにフィールド境界線の位置を僅かにずらした二種類のフィールドで分割する。そして、一方のフィールドで分割したチップパターンをＸ軸に平行な線分で矩形／台形に分割（以下Ｘ分割という）し、他方のフィールドで分割したパターンをＹ軸に平行な線分で矩形／台形に分割（以下Ｙ分割という）し、各分割パターンを通常の半分の電子ビームドーズ量で同一材料上の同じ位置に重ねて描画（以下ＸＹ重ね描画という）する。
【００１２】
図７は該ＸＹ重ね描画を示している。今、（ａ）に示すような多角形パターンを描画する場合を想定する。該パターンをフィールド分割（第１の分割方式と称す）して（ｂ）に示すようなフィールド分割パターンを得る。これらの分割パターンに対してＸ分割を行なうと（ｃ）に示すような分割パターンとなる。
【００１３】
一方、同じ（ａ）に示すような多角形パターンを、（ｄ）に示すように、前記（ｂ）のフィールドに対しフィールド境界線の位置を僅かにずらしたフィールドで分割（第２の分割方式と称す）を行なう。この様にしてフィールド分割されたパターンをＹ分割すると（ｅ）に示すような分割パターンとなる。
【００１４】
そして、前記（ｃ）、（ｅ）に示す分割パターンを重ね合わせて描画すると、（ｆ）に示すような描画パターンが得られる。尚、この場合も、見易いように少しずらして示している。
【特許文献１】特開平１０−２７０３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
さて、電子ビームを偏向して被描画材料上にパターンを描画する場合、電子ビームの偏向に伴ってビーム偏向歪が発生する。このビーム偏向歪の大きさはフィールド内の位置により異なるので、フィールド内のパターン描画位置によって、描画パターンの位置精度や寸法精度にバラツキが発生する。一般的に、ビーム偏向歪はフィールドの中心部で小さく、周辺部で大きい。
【００１６】
図８は電子ビーム描画装置の一部を示す図である。図において、１は被描画材料、２は該被描画材料１上に形成されたチップパターンである。３は電子ビームＥＢを偏向して前記被描画材料１上にパターンを描画する為の電子ビーム偏向器である。４は電子ビームＥＢの偏向だけで描画できる範囲を示すフィールドである。矢印は被描画材料１の移動方向である。
【００１７】
この様な電子ビーム描画装置により隣接するフィールドを跨ぐパターンを各々のフィールド内で描画すると、各フィールド内の位置精度や寸法精度に基づいて、各フィールドに跨るパターン同士の接合の滑らかさが悪化する。
【００１８】
図９はフィールドを跨ぐパターンの描画状態を示す図である。図において、Ｆ１、Ｆ２は被描画材料上の描画フィールド、黒い矢印はビーム偏向歪を示す。例えばＢに示すようにフィールド中心部或いは中心部の近くで描画されるパターンの場合には、段差は生じない。これに対して、Ｃに示すようにフィールド境界にあってフィールドを跨ぐ部分で描画されたパターンには段差が発生している。
【００１９】
こうしたフィールド内のビーム偏向歪を完全に取り去ることは困難であり、何らかの方法でこうしたビーム偏向歪によるパターンの位置精度や寸法精度によるバラツキを抑制する必要がある。
【００２０】
しかしながら、前記ＸＹ重ね描画方法においては、Ｘ分割パターンとＹ分割パターンが描かれる各フィールド内における位置（描画位置）が僅かしか違わないので、前記ビーム偏向歪みの影響がもろに出てしまう。
【００２１】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ビーム偏向歪みの影響を低減したパターン描画方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、感光材料が塗布された被描画材料上に荷電粒子ビームを照射し、所望のパターンの描画を行う様にしたパターン描画方法であって、描画すべきパターンを第１の分割方式でフィール分割し、該分割された各フィールドに含まれるパターンを第１の方向に沿って分割して第１分割パターンデータを得、前記描画すべきパターンを第２の分割方式でフィールド分割する際、該第２の分割方式によるフィールド分割によって分割されるフィールドが前記第１の分割方式でフィールド分割されたフィールドに対しシフトされるように分割し、該分割された各フィールドに含まれるパターンを前記第１の方向に直行する第２の方向に沿って分割して第２分割パターンデータを得、前記第１分割パターンデータと第２分割パターンデータに基づく各分割パターンを、それぞれ、前記感光材料を感光させるドーズ量の１／２のドーズ量で描画するパターン描画方法において、前記一方の分割方式によるフィールド分割でフィールド境界部に位置するパターンが前記他方の分割方式によるフィールド分割ではフィールド中央部に位置する様にフィールド分割を行う様にしたことを特徴とする。
【００２３】
本発明は、前記第１分割方式のフィールド分割で発生したフィールドと、前記第２分割方式のフィールド分割で発生したフィールドの並び順が、連続して描画する場合のフィールドポジションの差分が短かくなるようにメモリに格納し、該メモリからその順に呼び出すようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
ビーム偏向歪によるパターンの位置精度や寸法精度によるバラツキを抑制することができる。特に、フィールド境界に跨るパターンを滑らかに繋ぐことができる。
【００２５】
又、ステージ移動によって次のフィールドを描画する時、短時間の待ち時間で次の描画に入ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
図１は本発明のパターン描画方法を実施するための電子ビーム描画システムの一例を示す図である。
【００２８】
図において、ＡはＣＡＤ等で作成された多角形パターンを持つチップパターンデータを記憶するデータメモリである。
【００２９】
１１は前記データメモリＡからのパターンをフィールドに分割するフィールド分割部、１２は該フィールド分割された多角形パターンの各頂点の座標を求める頂点処理部、１３は該頂点処理部で求めた頂点を元に前記各パターンに対しＸ方向の分割（Ｘ軸に並行に分割する）を行なうＸ分割部、Ｂは該Ｘ分割されたパターンのデータに分割方向識別子を付与したＸ分割パターンデータｂを記憶するデータメモリである。
【００３０】
１４は前記データメモリＡからのパターンデータａにオフセットデータを乗せるフィールドオフセット処理部である。
【００３１】
１５は該オフセット分が乗ったパターンをフィールドに分割するフィールド分割部、１６は該フィールド分割された各パターンの各頂点の座標を求める頂点処理部、１７は該頂点処理部１６で求めた頂点を元に前記多角形パターンに対しＹ方向の分割を行なう（Ｙ軸に平行に分割する）Ｙ分割部、Ｃは該Ｙ分割したパターンのデータに分割方向識別子を付与したＹ分割パターンデータｃを記憶するデータメモリである。
【００３２】
１８は、フィールド毎の描画が速く行われるように前記Ｘ分割パターンｂとＹ分割パターンｃとを混ぜてフィールド整列を行なうフィールド整列部である。
【００３３】
Ｄは該フィールド整列部からのパターンデータを記憶するデータメモリである。
【００３４】
１９は該データメモリからのパターンデータｄ（前記Ｘ分割パターンデータとＹ分割パターンデータ）とをビームショットサイズに分割するショット分割部である
２０は該ショット分割部からのパターンデータに基づいて、被描画材料上の所定の位置に描画すべきパターンを描くための公知の電子ビーム描画装置（例、図８にその一部が示されている）である。
【００３５】
尚、前記データメモリＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄへのデータ記憶とデータ呼び出し、前記フィールド分割部１１，１５、頂点処理部１２，１６、Ｘ分割部１３，Ｙ分割部１７、オフセット処理部１４、フィールド整列部１８、ショット分割部１９、及び、電子ビーム描画装置２０は、全て、中央制御装置（図示せず）の指令に基づいて作動する。
【００３６】
この様に構成された電子ビーム描画システムは、以下の通り動作する。
【００３７】
前記データメモリＡからのチップパターンデータａは図に示すように二つの経路で処理されて前記フィールド整列部１８に送られる。
【００３８】
一方の経路においては、フィールド分割部１１においてチップ原点からフィールドサイズ毎にフィールドポジションを設定する。そして、該フィールドポジションから隣接するフィールドポジションまでの境界線でフィールドを発生させる。
【００３９】
そして、該発生させたフィールドの境界線或いはその近傍でデータメモリＡからのチップパターンを切断する。フィールド境界線の近傍でチップパターンを切断するのは、例えば僅かに右にずれたパターンは左のフィールドで描画するためである。
【００４０】
次に、頂点処理部１２でフィールド分割後の多角形パターンの各頂点の位置情報を取得し、次のＸ分割部１３において、前記取得した頂点情報に基づいて各頂点からＸ軸に平行な線分で、多角形パターンを矩形パターン又は台形パターンに分割し、Ｘ分割パターンデータｂを出力する。
【００４１】
他方の経路においては、フィールドオフセット処理部１４において、図に示すようにフィールドデータにフィールドオフセットＱを与える。次に、フィールド分割部１５において、前述のフィールド分割部１１で発生させたフィールドと該オフセット分異なるチップ原点を設定する。そして、そのチップ原点からフィールドサイズ毎にフィールドポジションを設定し、ここから隣接するフィールドポジションまでの境界線でフィールドを発生させる。
【００４２】
そして、該発生させたフィールドの境界線或いはその近傍でデータファイルＡからのチップパターンａを切断し、頂点処理部１６でフィールド分割後の多角形パターンの各頂点の位置座標を取得する。そして、Ｙ分割部１７において、前記取得した頂点情報に基づいて各頂点からＹ軸に平行な線分で、多角形パターンを矩形パターン又は台形パターンに分割し、Ｙ分割パターンデータｃを出力する。
【００４３】
この時、前記フィールドオフセット処理部１４は、前記フィールド分割部１５が発生するフィールドのポジションと前記フィールド分割部１１が発生するフィールドのポジションが僅かではなく、大きくずれる様に働く。このフィールドポジションをずらす大きさは、フィールドオフセットＱの大きさで調整するのであるが、一方のフィールド分割でフィールド境界部に位置するパターンが他方のフィールド分割ではフィールド中央付近に位置する様に（即ち、一方のフィールド分割でフィールド中央付近に位置するパターンが他方のフィールド分割ではフィールド境界部に位置する様に）調整する。
【００４４】
次に、フィールド整列部１８では、前記データメモリＢからのＸ分割パターンデータｂと、前記データメモリＣからのＹ分割パターンデータｃを一つのパターンデータｄに統合してデータメモリＤに送る。該統合の際、前記発生した各フィールド間のポジション差が出来るだけ短くなるように、並び順（描画順）を設定する。
【００４５】
一般に、被描画材料上をフィールド毎にパターン描画する場合、その都度、ステージを動かすが、該ステージを移動させているモータが止まってもステージは直ぐ止まらず暫く微動を続けて止まる。次のフィールドでのパターン描画は、このステージ移動開始からステージ停止までの時間を待って開始される。このステージ移動開始からステージ停止までの時間は移動距離に対応している。そこで、前記フィールド整列部１８は、このステージ移動開始から停止までの時間（待ち時間）を短くするために、次のフィールド描画時のステージ移動距離が短くなるように前記フィールドの並び替えを行なうのである。
【００４６】
図２は前記フィールドの並び順の説明図である。数字「０１」〜「１３」はフィールドの並び順を表す。この順番にフィールド毎にパターンデータをデータメモリＤに格納していく。
【００４７】
図に示す様に、Ｘ分割パターンデータｂとＹ分割パターンデータｃが混在しており、例えば番号「０２」はＸ方向に開いたパターンデータであり、番号「０３」はＹ方向に開いたパターンデータである。又、番号「０２」のパターンＰ１が番号「０３」のパターンＰ２に対応しており、番号「０２」のパターンＰ３が番号「１０」のパターンＰ４に対応している。
【００４８】
次に、前記データメモリＤからのパターンデータｄ（前記Ｘ分割パターンデータとＹ分割パターンデータ）はショット分割部１９でビームショットサイズに分割される。
【００４９】
次に、電子ビーム描画装置２０では、前記フィールド整列部１８で並べられた順に、被描画材料を移動させて該被描画材料上の各フィールドにパターンを描画する。
【００５０】
この際、前記電子ビーム描画装置２０は、中央制御装置（図示せず）の指令に従って、Ｘ分割したパターンとＹ分割したパターンを、それぞれ通常の半分の電子ビームドーズ量で同じ場所に２回重ねて描画するので、描画すべきパターンが通常と同じ電子ビームドーズ量で描画されることになる。
【００５１】
この様にして、二種類のフィールド分割を行い、各フィールド毎にパターンを描画した結果を図３に示す。図中の数字はフィールドの描画順を示しており、該図３と図２のパターンとは対応している。
【００５２】
この様にして、描画すべき全てのパターンが、二つのフィールド内の大きく異なった位置でそれぞれ描画されることになる。即ち、Ｘ分割パターンデータとＹ分割したパターンデータの何れかの一方のフィールド内での描画において、ビーム偏向歪の影響が大きいフィールド境界部で描画されるパターンは、他方のフィールド内での描画においてはビーム偏向歪の影響が小さいフィールド中央付近で描画されることになり、両者を重ね合わせて描画することによって、ビーム偏向歪の影響を平滑化（平均化）することができる。
【００５３】
図４はフィールドを跨ぐ部で描画されるパターンを示す図である。図において、Ｆ１〜Ｆ３は被描画材料上のフィールドである。黒い玉の矢印はビーム偏向歪である。描画フィールドＦ１において、Ｋ１はフィールドを跨がない所に描かれるパターンであり、当然ながらつなぎ目はない。これに対して、Ｋ２はフィールド境界部にあってフィールドを跨ぐ所に描画されるパターンであるが、一方のフィールド描画においてフィールド境界部で発生した段差は、他のフィールド描画においてフィールド境界を含まないパターンとして重ねて描画することによって平滑化される。この結果、フィールドを跨ぐパターンであっても滑らかに描画される。
【００５４】
尚、図１では、Ｙ分割をする時にフィールドオフセットを乗せる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、Ｙ方向をフィールド分割し、Ｘ方向をフィールドオフセット分割するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のパターン描画方法を実施するための電子ビーム描画システムの一例を示す。
【図２】本発明のパターン描画方法によって二種類のフィールド分割を行っ場合の、各フィールドの並びの順の例を示す。
【図３】本発明のパターン描画方法によって二種類のフィールド分割を行い、各フィールド毎にパターンを描画した例を示す。
【図４】フィールドを跨ぐ所で描画されるパターンの例を示す。
【図５】多角形パターンを矩形パターンや台形パターンに分割することによって、元の多角形パターンが持っていた図形の滑らかさが失われる例を示す。
【図６】チップパターンをフィールド毎に分割する例を示す。
【図７】ＸＹ重ね描画の例を示している。
【図８】電子ビーム描画装置の一部を示す。
【図９】フィールドを跨ぐパターンの描画状態を示す。
【符号の説明】
【００５６】
１１  フィールド分割部
１２  頂点処理部
１３  Ｘ分割部
１４  フィールオフセット処理部
１５  フィールド分割部
１６  頂点処理部
１７  Ｙ分割部
１８  フィールド整列部
１９  ショット分割部
２０  電子ビーム描画装置
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ  データメモリ
【図１】
2008227453.tif 000003
【図２】
2008227453.tif 000004
【図３】
2008227453.tif 000005
【図４】
2008227453.tif 000006
【図５】
2008227453.tif 000007
【図６】
2008227453.tif 000008
【図７】
2008227453.tif 000009
【図８】
2008227453.tif 000010
【図９】
2008227453.tif 000011