(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを生成するビーム生成部と、
複数の開口部を有し、これら開口部に前記荷電粒子ビームを通過させて、複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ部と、
前記マルチビームを描画対象物に縮小投影する投影系と、
前記アパーチャ部と前記投影系との間に介在され、前記複数の微小ビームを前記投影系に向けるか、前記投影系とは異なる方向に向けるかを制御するブランキング部と、
前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御する制御部と、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する取得部と、
前記第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する第１画像変換部と、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成する画像補正部と、
前記第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する第２画像変換部と、
前記第４描画データを第１描画データ記憶部に保存する制御を行う第１記憶制御部と、
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断する検査部と、
前記検査部により不具合があると判断されると、不具合がある箇所周辺の前記第４描画データを前記第１描画データ記憶部から読み出す第１記憶制御部と、
前記第１記憶制御部にて読み出した前記第４描画データを前記第１描画データと比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記第１画像変換部が前記第１描画データを前記第２描画データに変換する処理に不具合があったか否かを判断する補正不具合判断部と、を備え、
前記制御部は、前記第３描画データに基づいて、前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御して、前記描画対象物に描画パターンを描画し、
前記第２画像変換部は、
前記第３描画データを２値化した２値データを生成する２値化部と、
前記２値データの輪郭を抽出して、前記第４描画データを生成する輪郭抽出部とを有する荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
荷電粒子ビームを生成するビーム生成部と、
複数の開口部を有し、これら開口部に前記荷電粒子ビームを通過させて、複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ部と、
前記マルチビームを描画対象物に縮小投影する投影系と、
前記アパーチャ部と前記投影系との間に介在され、前記複数の微小ビームを前記投影系に向けるか、前記投影系とは異なる方向に向けるかを制御するブランキング部と、
前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御する制御部と、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する取得部と、
前記第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する第１画像変換部と、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成する画像補正部と、
前記第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する第２画像変換部と、
前記第４描画データを第１描画データ記憶部に保存する制御を行う第１記憶制御部と、を備え、
前記第３描画データは、複数のピクセルのそれぞれについてのピクセル値を含んでおり、
前記第２画像変換部は、
前記第３描画データ内の同一のピクセル値を有する隣接したピクセル範囲を一つの分割領域にまとめる領域分割を行う領域分割部と、
前記領域分割された分割領域をベクトル化した前記第４描画データを生成するベクトル変換部と、を有する、荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
荷電粒子ビームを生成するビーム生成部と、
複数の開口部を有し、これら開口部に前記荷電粒子ビームを通過させて、複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ部と、
前記マルチビームを描画対象物に縮小投影する投影系と、
前記アパーチャ部と前記投影系との間に介在され、前記複数の微小ビームを前記投影系に向けるか、前記投影系とは異なる方向に向けるかを制御するブランキング部と、
前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御する制御部と、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する取得部と、
前記第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する第１画像変換部と、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成する画像補正部と、
前記第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する第２画像変換部と、
前記第４描画データを第１描画データ記憶部に保存する制御を行う第１記憶制御部と、を備え、
前記第３描画データは、複数のピクセルのそれぞれについてのピクセル値を含んでおり、
前記第２画像変換部は、
前記第３描画データに基づいて、前記荷電粒子ビームの前方散乱および後方散乱を考慮した描画シミュレーションを行って、蓄積ドーズ量分布を取得する蓄積ドーズ量分布取得部と、
前記蓄積ドーズ量分布をベクトルデータに変換する蓄積ドーズ量変換部と、
前記蓄積ドーズ量変換部にて変換されたベクトルデータの頂点数を削減して、前記第４描画データを生成する頂点数削減部と、を有する、荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項４】
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断する検査部と、
前記検査部により不具合があると判断されると、不具合がある箇所周辺の前記第４描画データを前記第１描画データ記憶部から読み出す第１記憶制御部と、
前記第１記憶制御部にて読み出した前記第４描画データを前記第１描画データと比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記第２描画データを補正して前記第３描画データを生成する前記画像補正部が行う処理に不具合があったか否かを判断する補正不具合判断部と、を備える、請求項２または３に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記第１描画データ記憶部に保存された前記第４描画データをラスタ形式の第５描画データに変換する第３画像変換部を備え、
前記制御部は、前記第５描画データに基づいて、前記ビーム生成部、記投影系および前記ブランキング部を制御して、前記描画対象物に描画パターンを再描画する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項６】
前記画像補正部は、前記第２描画データに含まれる描画パターンの角部のピクセルのピクセル値を補正して前記第３描画データを生成する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項７】
前記描画パターンに重なるピクセルは、前記描画パターンに重ならないピクセルよりも、ピクセル値が大きく設定されており、
前記画像補正部は、前記第２描画データに含まれる描画パターンの角部のピクセルのピクセル値を、より大きい値に補正して前記第３描画データを生成する請求項６に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項８】
前記画像補正部は、前記第２描画データに含まれる描画パターンの境界線が位置する複数のピクセルのピクセル値を補正して前記第３描画データを生成する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項９】
前記第１描画データを第２描画データ記憶部に保存する制御を行う第２記憶制御部を備える請求項１乃至８のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項１０】
荷電粒子ビームを生成するビーム生成部と、
複数の開口部を有し、これら開口部に前記荷電粒子ビームを通過させて、複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ部と、
前記マルチビームを描画対象物に縮小投影する投影系と、
前記アパーチャ部と前記投影系との間に介在され、前記複数の微小ビームを前記投影系に向けるか、前記投影系とは異なる方向に向けるかを制御するブランキング部と、
前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御する制御部と、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する取得部と、
前記第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する第１画像変換部と、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成する画像補正部と、
前記第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する第２画像変換部と、
前記第４描画データを保存する第１描画データ記憶部と、
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断する検査部と、
前記検査部により、不具合があると判断されると、前記画像補正部における補正処理に不具合があるか否かを判断する補正不具合判断部と、を備える、荷電粒子ビーム描画システム。
【請求項１１】
荷電粒子ビームを生成するビーム生成部と、
複数の開口部を有し、これら開口部に前記荷電粒子ビームを通過させて、複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ部と、
前記マルチビームを描画対象物に縮小投影する投影系と、
前記アパーチャ部と前記投影系との間に介在され、前記複数の微小ビームを前記投影系に向けるか、前記投影系とは異なる方向に向けるかを制御するブランキング部と、
前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御する制御部と、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する取得部と、
前記第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する第１画像変換部と、
前記第２描画データに対してピクセル単位で補正処理を行って、ラスタ形式の第３描画データを生成する画像補正部と、
前記第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する第２画像変換部と、
前記第４描画データを保存する第１描画データ記憶部と、
前記第３描画データに基づいて、前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御して、前記描画対象物に描画パターンを描画する制御部と、
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断する検査部と、
前記検査部により、不具合があると判断されると、前記第４描画データを再生成する第１再生成部と、
前記再生成された第４描画データを用いて、ラスタ形式の前記第３描画データを再生成する第２再生成部と、を備え、
前記制御部は、前記再生成された前記第３描画データに基づいて、前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御して、前記描画対象物に描画パターンを再描画し、
前記第２画像変換部は、前記再生成された第３描画データを前記第４描画データに再変換し、
前記第１描画データ記憶部は、前記再変換された第４描画データを保存する荷電粒子ビーム描画システム。
【請求項１２】
荷電粒子ビームに基づいて生成した複数の微小ビームを含むマルチビームを用いて、描画対象物の描画を行う荷電粒子ビーム描画装置にて用いられる描画データの生成方法において、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得するステップと、
前記第１描画データを、ラスタ形式の第２描画データに変換するステップと、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成するステップと、
前記第３描画データを、ベクトル形式の第４描画データに変換するステップと、
前記第４描画データを第１描画データ記憶部に保存するステップと、
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断するステップと、
前記不具合があると判断されると、不具合がある箇所周辺の前記第４描画データを前記第１描画データ記憶部から読み出すステップと、
前記読み出した前記第４描画データを前記第１描画データと比較するステップと、
前記比較した結果に基づいて、前記第１描画データを前記第２描画データに変換する処理に不具合があったか否かを判断するステップと、を備え、
前記第４描画データに変換するステップは、
前記第３描画データを２値化して２値データを生成し、
前記２値データの輪郭を抽出して、前記第４描画データを生成する、描画データ生成方法。
【請求項１３】
荷電粒子ビームに基づいて生成した複数の微小ビームを含むマルチビームを用いて、描画対象物の描画を行う荷電粒子ビーム描画装置にて用いられる描画データの生成方法において、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得するステップと、
前記第１描画データを、ラスタ形式の第２描画データに変換するステップと、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成するステップと、
前記第３描画データを、ベクトル形式の第４描画データに変換するステップと、
前記第４描画データを第１描画データ記憶部に保存するステップと、
前記第３描画データは、複数のピクセルのそれぞれについてのピクセル値を含んでおり、
前記第４描画データに変換するステップは、
前記第３描画データ内の同一のピクセル値を有する隣接したピクセル範囲を一つの分割領域にまとめる領域分割を行い、
前記領域分割された分割領域をベクトル化した前記第４描画データを生成する、描画データ生成方法。
【請求項１４】
荷電粒子ビームに基づいて生成した複数の微小ビームを含むマルチビームを用いて、描画対象物の描画を行う荷電粒子ビーム描画装置にて用いられる描画データの生成方法において、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得するステップと、
前記第１描画データを、ラスタ形式の第２描画データに変換するステップと、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成するステップと、
前記第３描画データを、ベクトル形式の第４描画データに変換するステップと、
前記第４描画データを第１描画データ記憶部に保存するステップと、
前記第３描画データは、複数のピクセルのそれぞれについてのピクセル値を含んでおり、
前記第３描画データに基づいて、前記荷電粒子ビームの前方散乱および後方散乱を考慮した描画シミュレーションを行って、蓄積ドーズ量分布を取得し、
前記蓄積ドーズ量分布をベクトルデータに変換し、
前記変換されたベクトルデータの頂点数を削減して、前記第４描画データを生成する、描画データ生成方法。
【請求項１５】
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断し、
前記不具合があると判断されると、不具合がある箇所周辺の前記第４描画データを前記第１描画データ記憶部から読み出し、
前記読み出した前記第４描画データを前記第１描画データと比較し、
前記比較した結果に基づいて、前記第２描画データを補正して前記第３描画データを生成する処理に不具合があったか否かを判断する、請求項１３または１４に記載の描画データ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、マルチビームにて描画を行う荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画システムおよび描画データ生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスでは、フォトマスクやウエハに微細パターンを描画する際に、荷電粒子ビーム描画装置が用いられている。最近では、高速描画を行うために、複数の電子ビームを同時に照射して、複数の微細パターンを描画するマルチビーム方式の荷電粒子ビーム描画装置が注目されている。
【０００３】
荷電粒子ビーム描画装置は、レイアウト設計ツールなどで生成された描画データ（以下、元の描画データ）に基づいて描画を行う。荷電粒子ビーム描画装置は、ＧＤＳやＯＡＳＩＳなどの名称で知られるベクトル形式の元の描画データを、ラスタ形式の描画データに変換して一旦保存し、保存されたラスタ形式の描画データに基づいて描画を行うのが一般的である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１２−５２７７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
荷電粒子ビーム描画装置は、ラスタ形式の描画データに基づいて、ピクセル単位で、電子線ビームの照射／非照射を切り替えて描画を行うが、元の描画データに含まれる微細パターンの寸法は、ピクセル間隔に必ずしも一致せず、また、電子線ビームのビーム径もピクセル幅に一致しないことから、描画前にラスタ形式の描画データを補正する必要がある。
【０００６】
しかしながら、ラスタ形式の描画データは、データ量が膨大であり、ラスタ形式の描画データをピクセル単位で補正した後、その描画データを保存して管理するようにすると、大容量の記録装置を必要とし、保存にも多大な時間を要してしまう。
【０００７】
補正処理後の描画データに不具合がないか否かを検証するために、描画データをデザインセンタ等に転送する処理を行う場合もありうるが、ラスタ形式の描画データはデータ量が膨大であるために、転送にも多大な時間を要し、結果として、補正処理後の描画データの検証を迅速に行えないという問題がある。
【０００８】
本開示は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、補正処理後の描画データを管理しやすくした荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画システムおよび描画データ生成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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様では、荷電粒子ビームを生成するビーム生成部と、
複数の開口部を有し、これら開口部に前記荷電粒子ビームを通過させて、複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ部と、
前記マルチビームを描画対象物に縮小投影する投影系と、
前記アパーチャ部と前記投影系との間に介在され、前記複数の微小ビームを前記投影系に向けるか、前記投影系とは異なる方向に向けるかを制御するブランキング部と、
前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御する制御部と、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する取得部と、
前記第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する第１画像変換部と、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成する画像補正部と、
前記第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する第２画像変換部と、
前記第４描画データを第１描画データ記憶部に保存する制御を行う第１記憶制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第３描画データに基づいて、前記ビーム生成部、記投影系および前記ブランキング部を制御して、前記描画対象物に描画パターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置が提供される。
【００１０】
前記第２画像変換部は、
前記第３描画データを２値化した２値データを生成する２値化部と、
前記２値データの輪郭を抽出して、前記第４描画データを生成する輪郭抽出部と、を有してもよい。
【００１１】
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断する検査部と、
前記検査部により不具合があると判断されると、不具合がある箇所周辺の前記第４描画データを前記第１描画データ記憶部から読み出す第１記憶制御部と、
前記第１記憶制御部にて読み出した前記第４描画データを前記第１描画データと比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記第１画像変換部が前記第１描画データを前記第２描画データに変換する処理に不具合があったか否かを判断する補正不具合判断部と、を備えてもよい。
【００１２】
前記第３描画データは、複数のピクセルのそれぞれについてのピクセル値を含んでおり、
前記第２画像変換部は、
前記第３描画データ内の同一のピクセル値を有する隣接したピクセル範囲を一つの分割領域にまとめる領域分割を行う領域分割部と、
前記領域分割された分割領域をベクトル化した前記第４描画データを生成するベクトル変換部と、を有してもよい。
【００１３】
前記第３描画データは、複数のピクセルのそれぞれについてのピクセル値を含んでおり、
前記第２画像変換部は、
前記第３描画データに基づいて、前記荷電粒子ビームの前方散乱および後方散乱を考慮した描画シミュレーションを行って、蓄積ドーズ量分布を取得する蓄積ドーズ量分布取得部と、
前記蓄積ドーズ量分布をベクトルデータに変換する蓄積ドーズ量変換部と、
前記蓄積ドーズ量変換部にて変換されたベクトルデータの頂点数を削減して、前記第４描画データを生成する頂点数削減部と、を有してもよい。
【００１４】
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断する検査部と、
前記検査部により不具合があると判断されると、不具合がある箇所周辺の前記第４描画データを前記第１描画データ記憶部から読み出す第１記憶制御部と、
前記第１記憶制御部にて読み出した前記第４描画データを前記第１描画データと比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記第２描画データを補正して前記第３描画データを生成する前記画像補正部が行う処理に不具合があったか否かを判断する補正不具合判断部と、を備えてもよい。
【００１５】
前記第１描画データ記憶部に保存された前記第４描画データをラスタ形式の第５描画データに変換する第３画像変換部を備え、
前記制御部は、前記第５描画データに基づいて、前記ビーム生成部、記投影系および前記ブランキング部を制御して、前記描画対象物に描画パターンを再描画してもよい。
【００１６】
前記画像補正部は、前記第２描画データに含まれる描画パターンの角部のピクセルのピクセル値を補正して前記第３描画データを生成してもよい。
【００１７】
前記描画パターンに重なるピクセルは、前記描画パターンに重ならないピクセルよりも、ピクセル値が大きく設定されており、
前記画像補正部は、前記第２描画データに含まれる描画パターンの角部のピクセルのピクセル値を、より大きい値に補正して前記第３描画データを生成してもよい。
【００１８】
前記画像補正部は、前記第２描画データに含まれる描画パターンの境界線が位置する複数のピクセルのピクセル値を補正して前記第３描画データを生成してもよい。
【００１９】
前記第１描画データを第２描画データ記憶部に保存する制御を行う第２記憶制御部を備えてもよい。
【００２０】
本開示の他の一態様では、荷電粒子ビームを生成するビーム生成部と、
複数の開口部を有し、これら開口部に前記荷電粒子ビームを通過させて、複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ部と、
前記マルチビームを描画対象物に縮小投影する投影系と、
前記アパーチャ部と前記投影系との間に介在され、前記複数の微小ビームを前記投影系に向けるか、前記投影系とは異なる方向に向けるかを制御するブランキング部と、
前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御する制御部と、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する取得部と、
前記第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する第１画像変換部と、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成する画像補正部と、
前記第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する第２画像変換部と、
前記第４描画データを保存する第１描画データ記憶部と、
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断する検査部と、
前記検査部により、不具合があると判断されると、前記画像補正部における補正処理に不具合があるか否かを判断する補正不具合判断部と、を備える、荷電粒子ビーム描画システムが提供される。
【００２１】
本開示の他の一態様では、荷電粒子ビームを生成するビーム生成部と、
複数の開口部を有し、これら開口部に前記荷電粒子ビームを通過させて、複数の微小ビームを含むマルチビームを生成するアパーチャ部と、
前記マルチビームを描画対象物に縮小投影する投影系と、
前記アパーチャ部と前記投影系との間に介在され、前記複数の微小ビームを前記投影系に向けるか、前記投影系とは異なる方向に向けるかを制御するブランキング部と、
前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御する制御部と、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する取得部と、
前記第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する第１画像変換部と、
前記第２描画データに対してピクセル単位で補正処理を行って、ラスタ形式の第３描画データを生成する画像補正部と、
前記第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する第２画像変換部と、
前記第４描画データを保存する第１描画データ記憶部と、
前記第３描画データに基づいて、前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御して、前記描画対象物に描画パターンを描画する制御部と、
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断する検査部と、
前記検査部により、不具合があると判断されると、前記第４描画データを再生成する第１再生成部と、
前記再生成された第４描画データを用いて、ラスタ形式の前記第３描画データを再生成する第２再生成部と、を備え、
前記制御部は、前記再生成された前記第３描画データに基づいて、前記ビーム生成部、前記投影系および前記ブランキング部を制御して、前記描画対象物に描画パターンを再描画し、
前記第２画像変換部は、前記再生成された第３描画データを前記第４描画データに再変換し、
前記第１描画データ記憶部は、前記再変換された第４描画データを保存する荷電粒子ビーム描画システムが提供される。
【００２２】
本開示の一態様では、荷電粒子ビームに基づいて生成した複数の微小ビームを含むマルチビームを用いて、描画対象物の描画を行う荷電粒子ビーム描画装置にて用いられる描画データの生成方法において、
前記描画対象物に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得するステップと、
前記第１描画データを、ラスタ形式の第２描画データに変換するステップと、
ピクセル単位で前記第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成するステップと、
前記第３描画データを、ベクトル形式の第４描画データに変換するステップと、
前記第４描画データを第１描画データ記憶部に保存するステップと、を備える描画データ生成方法が提供される。
【００２３】
前記第４描画データに変換するステップは、
前記第３描画データを２値化して２値化データを生成し、
前記２値データの輪郭を抽出して、前記第４描画データを生成してもよい。
【００２４】
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断し、
前記不具合があると判断されると、不具合がある箇所周辺の前記第４描画データを前記第１描画データ記憶部から読み出し、
前記読み出した前記第４描画データを前記第１描画データと比較し、
前記比較した結果に基づいて、前記第１描画データを前記第２描画データに変換する処理に不具合があったか否かを判断してもよい。
【００２５】
前記第３描画データは、複数のピクセルのそれぞれについてのピクセル値を含んでおり、
前記第４画像に変換するステップは、
前記第３描画データ内の同一のピクセル値を有する隣接したピクセル範囲を一つの分割領域にまとめる領域分割を行い、
前記領域分割された分割領域をベクトル化した前記第４描画データを生成してもよい。
【００２６】
前記第３描画データは、複数のピクセルのそれぞれについてのピクセル値を含んでおり、
前記第３描画データに基づいて、前記荷電粒子ビームの前方散乱および後方散乱を考慮した描画シミュレーションを行って、蓄積ドーズ量分布を取得し、
前記蓄積ドーズ量分布をベクトルデータに変換し、
前記変換されたベクトルデータの頂点数を削減して、前記第４描画データを生成してもよい。
【００２７】
前記描画対象物への描画後に、前記描画対象物の描画パターンの外観検査を行って、外観上の不具合があるか否かを判断し、
前記不具合があると判断されると、不具合がある箇所周辺の前記第４描画データを前記第１描画データ記憶部から読み出し、
前記読み出した前記第４描画データを前記第１描画データと比較し、
前記比較した結果に基づいて、前記第２描画データを補正して前記第３描画データを生成する処理に不具合があったか否かを判断してもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本開示によれば、補正処理後の描画データを管理しやすくなり、ベクトル形式からラスタ形式へのデータ変換や補正処理に不具合があったか否かを簡易かつ迅速に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態による荷電粒子ビーム描画装置の概略構成を示す図。
【図２】マルチビーム生成系の具体的な構成の一例を示す図。
【図３】アパーチャプレートとブランキングプレートに形成された複数の開口部をアパーチャプレートの上方から見た平面図。
【図４】一実施形態の制御系の具体的な内部構成の一例を示すブロック図。
【図５】図４の画像補正部が行う補正処理の第１例を説明する図。
【図６】図４の画像補正部が行う補正処理の第２例を説明する図。
【図７】図４の画像補正部が行う補正処理の第２例を説明する図。
【図８】図４の画像補正部が行う補正処理の第２例を説明する図。
【図９】図４の画像補正部が行う補正処理の第２例を説明する図。
【図１０】一変形例による制御系の具体的な内部構成を示すブロック図。
【図１１】画像補正処理とエラー要因特定処理を含めた制御系の処理手順の第１例を示すフローチャート。
【図１２】制御系の再描画処理の一例を示すフローチャート。
【図１３】図１２の処理を行う制御系の内部構成を示すブロック図。
【図１４】制御系の処理手順の第２例を示すフローチャート。
【図１５】第２例による制御系のブロック図。
【図１６】図１５の処理を模式的に示す図。
【図１７】図１１のステップＳ５を第２手法にて行う場合の処理手順を示すフローチャート。
【図１８Ａ】第３描画データの一例を示す図。
【図１８Ｂ】図１８Ａの第３描画データをドーズ量に応じて領域分割した例を示す図。
【図１９】図１８Ｂの各分割領域をポリゴン化したベクトルデータからなる第４描画データに変換する例を示す図。
【図２０】図１７の第２手法で生成された第４描画データを用いて図１１のステップＳ１０の処理を行う場合の詳細な処理手順を示すフローチャート。
【図２１Ａ】図２０の処理を模式的に説明する図。
【図２１Ｂ】図２０の処理を模式的に説明する図。
【図２２】図１１のステップＳ４の処理をやり直して生成した第３描画データに基づいて、図２０の処理により生成した第４描画データを示す図。
【図２３】図１１のステップＳ５を第３手法にて行う場合の処理手順を示すフローチャート。
【図２４Ａ】第３描画データの一例を示す図。
【図２４Ｂ】図２４Ａの第３描画データを用いて描画シミュレーションを行って取得した蓄積ドーズ量分布を示す図。
【図２５Ａ】図２３のステップＳ６２とＳ６３の処理を説明する図。
【図２５Ｂ】図２３のステップＳ６２とＳ６３の処理を説明する図。
【図２６】図２３の第３手法で生成された第４描画データを用いて図１１のステップＳ１０の処理を行う場合の詳細な処理手順を示すフローチャート。
【図２７】図２６の処理を模式的に説明する図。
【図２８】制御系の再描画処理の一例を示すフローチャート。
【図２９】図２８の処理を行う制御系の内部構成を示すブロック図。
【図３０】制御系の処理手順の第２例を示すフローチャート。
【図３１】第２例による制御系のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。図１は一実施形態による荷電粒子ビーム描画装置１の概略構成を示す図である。図１の荷電粒子ビーム描画装置１は、露光用マスクやシリコンウエハ等の描画対象物に微細パターンを形成する目的で用いられる。
【００３１】
図１の荷電粒子ビーム描画装置１は、大きく分けて、照明系２と、マルチビーム生成系３と、投影系４と、制御系３５と、を備えている。
【００３２】
照明系２は、電子銃（ビーム生成部）７と、抽出系８と、偏向器９ａと、照明レンズ９とを有する。電子銃７は、電子ビーム（電子線）を放射する。なお、本実施形態による荷電粒子ビーム描画装置１が描画に用いる荷電粒子は、必ずしも電子ビームに限定されない。例えば、水素イオンや重イオンなどの各種イオンのビームでもよいし、荷電原子クラスタや荷電分子のビームでもよい。ここで、重イオンとは、炭素（Ｃ）よりも重い元素（例えば、酸素、窒素など）のイオンを指す。あるいは、重イオンとは、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）などを指す。以下では、荷電粒子ビームとして、電子ビームを用いる例を主に説明する。
【００３３】
偏向器９ａは、電子銃７が放射した電子ビームの進行方向１ａを制御する。照明レンズ９は、電子ビームの進行方向を揃える。照明レンズ９を通過した電子ビームは、幅広でテレセントリックなビーム１ｂとなる。
【００３４】
マルチビーム生成系３は、後に詳述するように、照明レンズ９を通過した電子ビーム１ｂから、複数の微小ビームを含むマルチビーム１ｃを生成する。
【００３５】
投影系４は、第１電磁レンズ６ａと、第１偏向器１１と、第２電磁レンズ６ｂと、アパーチャ部材１０と、第３電磁レンズ６ｃと、第２偏向器１２とを有する。投影系４に入射されたマルチビーム１ｃは、第１電磁レンズ６ａ、第１偏向器１１および第２電磁レンズ６ｂを順に通過する。その後、アパーチャ部材１０の開口部を通過したマルチビームのみが第３電磁レンズ６ｃと第２偏向器１２を順に通過した後、ステージ５上に載置された描画対象物１３を照射して描画が行われる。投影系４は、第１〜第３電磁レンズ６ａ〜６ｃを用いて、描画対象物１３上にマルチビームを縮小投影する。ステージ５は、その設置面の二次元方向に移動可能とされている。よって、ステージ５を移動させながら、投影系４にて描画対象物１３上にマルチビームを縮小投影することで、描画対象物１３上の任意の場所に、描画を行うことができる。描画対象物１３は、露光用マスクやシリコンウエハなどである。
【００３６】
この他、投影系４は、第１〜第３電磁レンズ６ａ〜６ｃと第１〜第２偏向器１１，１２とにおける色収差と幾何学的収差を広範に補償する光学的な処理を行う。
【００３７】
制御系３５は、後に詳述するように、照明系２、マルチビーム生成系３および投影系４を制御する。この他、制御系３５は、描画パターンの外観検査や、後述する補正処理の制御なども行う。
【００３８】
図２はマルチビーム生成系３の具体的な構成の一例を示す図である。図２のマルチビーム生成系３は、アパーチャプレート（アパーチャ部）１６と、ブランキングプレート（ブランキング部）１７とを有する。
【００３９】
アパーチャプレート１６は、衝突する電子ビームからプレート１６を保護する保護層１５と、マルチビームを放射させる複数の開口部１６ａとを有する。保護層１５は、必須の部材ではなく、省略しても構わない。
【００４０】
ブランキングプレート１７は、アパーチャプレート１６の各開口部１６ａに合わせて形成される複数の開口部１７ａを有する。
【００４１】
図３はアパーチャプレート１６とブランキングプレート１７に形成された複数の開口部１６ａ，１７ａをアパーチャプレート１６の上方から見た平面図である。図３の例では、アパーチャプレート１６の面方向の二次元方向に一定間隔で複数の開口部１６ａが配置されている。
【００４２】
図２に示すように、ブランキングプレート１７の各開口部１７ａの近傍には、一組の電極である接地電極１８と偏向電極１９とが設けられている。接地電極１８と、対応する偏向電極１９とを通電させることで、対応する開口部１６ａ，１７ａを通過する電子ビームを偏向させて、図２の矢印２１に示すように、電子ビームが図１のアパチャープレート１０を通過しないようにする。一方、接地電極１８と、対応する偏向電極１９とを通電させない場合は、電子ビームは偏向されず、図２の矢印２０に示すように、図１のアパチャープレート１０を通過する。通電は、非導通状態におけるデフォルト電圧と十分に異なる電圧を接地電極１８と偏向電極１９との間に印加することにより行われる。通電しない状態でのデフォルト電圧は０Ｖであり、接地電極１８と偏向電極１９は同電位になっている。接地電極１８と偏向電極１９の電圧制御は、制御系３５によって行われる。
【００４３】
このように、ブランキングプレート１７の各開口部１７ａごとに、電子ビームを偏向させるか否かを制御できるため、図１のアパチャープレート１０を通過するマルチビームのビーム数およびビーム位置を任意に制御できる。
【００４４】
シングルビーム方式の荷電粒子ビーム描画装置１の場合、描画対象物１３上には１本の電子ビームしか照射されないので、その断面形状を矩形等の任意形状に加工し、任意の強度に調節した状態で照射することが可能である。したがって、例えば、露光対象面上で矩形の照射スポットを走査しながら矩形状のパターンを描画することも可能である。このため、寸法誤差が発生することはなく、正確なパターニングを行うことができるが、描画速度の向上は望めないため、描画時間が長くかかるという問題が生じる。
【００４５】
これに対して、マルチビーム方式の荷電粒子ビーム描画装置１の場合、多数の電子ビームを用いて極めて高速な描画を行うことができるメリットを有しているが、個々のビームの断面形状を個別に制御したり、個々のビームの強度を個別に制御したりすることは困難である。より具体的には、微細なアパーチャプレート１６の開口部１６ａを通過した個々の電子ビームを個別に成形したり、個別に強度調節したりする機構を設けることはできない。
【００４６】
現在利用されている一般的なマルチビーム方式の荷電粒子ビーム描画装置１では、露光対象面上に直径φの多数の円形の照射スポットを形成することができるものの、照射スポットを任意の形状に成形することはできず、個々の電子ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御により描画を行う方法を採らざるを得ない。そこで、このマルチビーム方式の荷電粒子ビーム描画装置１の描画制御を行うために、二次元画素配列によって構成される描画データが利用される。
【００４７】
また、マルチビーム方式の荷電粒子ビーム描画装置１では、多数の電子ビームの強度を個別に制御することはできない。ただし、ブランキングプレート１７を制御することにより、個々の電子ビームを個別にＯＮ／ＯＦＦすることは可能である。そこで、個々の照射基準点ごとに、それぞれ照射する電子ビームを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御し、露光時間を変えることにより露光強度を変える方法を採る。このような露光時間の制御は、実際には、露光回数の制御という形で行われる。これは、実際には、ステージ５を二次元的（図１の左右方向および奥行き方向）に移動させながら、多数の電子ビームを描画対象物１３上で二次元的に走査しながら描画を行うためである。
【００４８】
例えば、数ナノ秒程度の露光時間を１回の電子ビーム照射時の単位露光時間と定めておき、１回の電子ビーム照射が完了するたびに、ステージ５をＸ軸方向にピッチｄだけ移動させ、次の回の電子ビーム照射を行うようにすれば、特定の照射基準点Ｑに対しては、毎回異なる電子ビーム（隣接する電子ビーム）によって単位露光時間分の露光が行われることになる。このとき、毎回、個々の電子ビームごとに個別のＯＮ／ＯＦＦ制御を行えば、段階的ではあるものの、個々の照射基準点ごとに固有の露光強度を設定することが可能になる。後述するように、露光強度を制御することで、描画パターンの形状やパターン幅を微調整することが可能である。
【００４９】
図４は本実施形態の制御系３５の具体的な内部構成の一例を示すブロック図である。図４の制御系３５は、制御部４１と、取得部４２と、第１画像変換部４３と、画像補正部４４と、第２画像変換部４５と、第１記憶制御部４６と、第１描画データ記憶部４７と、第２記憶制御部４８と、第２描画データ記憶部４９とを有する。図４のうち、取得部４２、第１画像変換部４３、画像補正部４４、第２画像変換部４５、第１記憶制御部４６および第２記憶制御部４８は、荷電粒子ビーム描画装置１の内部に設けられ、第１描画データ記憶部４７と第２描画データ記憶部４９は荷電粒子ビーム描画装置１とは別個の装置（例えば、検査装置）内に設けられている。本明細書では、荷電粒子ビーム描画装置１と検査装置を合わせて荷電粒子ビーム描画システムと呼ぶ。
【００５０】
制御部４１は、荷電粒子ビーム描画装置１内の各部を制御する。制御部４１は、例えば、一台または複数台のコンピュータにより構成可能であるが、制御部４１を実現する具体的な構成は特に問わない。制御部４１は、後述する取得部４２、第１画像変換部４３、画像補正部４４および第２画像変換部４５の少なくとも一部の機能を含んでいてもよい。
【００５１】
取得部４２は、描画対象物１３に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する。ここで、ベクトル形式とは、線分情報と線の方向の情報とで描画データを管理することを意味する。取得部４２は、不図示のレイアウト設計ツール等で生成した第１描画データをネットワーク経由、あるいは光ディスク等の記録メディアを介して取得する。第１描画データは、ＧＤＳやＯＡＳＩＳ等の汎用のベクトル形式の描画データである。
【００５２】
第１画像変換部４３は、取得部４２が取得した第１描画データを、ラスタ形式の第２描画データに変換する。ここで、ラスタ形式とは、ピクセル単位のピクセルデータで描画データを管理することを意味する。
【００５３】
画像補正部４４は、第２描画データが理想的な描画データに近づくようにピクセル単位で第２描画データを補正して、ラスタ形式の第３描画データを生成する。画像補正部４４が、ラスタ形式のままで補正処理を行う理由は、第２描画データのパターン画像の特徴的な箇所のみを抽出して補正処理を行うためである。
【００５４】
第２画像変換部４５は、第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する。第２画像変換部４５が、ラスタ形式からベクトル形式に描画データを変換する理由は、ラスタ形式のままだと、データ量が膨大となり、保存に適さないためである。
【００５５】
第１描画データ記憶部４７は、第２画像変換部４５が画像変換を行ったベクトル形式の第４描画データを保存する。第１記憶制御部４６は、第４描画データを第１描画データ記憶４７に保存する制御を行う。また、第２描画データ記憶部４９は、補正処理前のベクトル形式の第１描画データを保存する。第２記憶制御部４８は、第１描画データを第２描画データ記憶４９に保存する制御を行う。なお、第２描画データ記憶部４９は、必須の構成部分ではないため、省略してもよい。第２描画データ記憶部４９を設ける利点は、描画対象物１３に描画したパターンの外観検査で不具合がある、すなわちエラーと判断されたときに、その不具合の原因究明に役立てることができることである。すなわち、パターンの外観検査でエラーになる原因として、ベクトル形式からラスタ形式へのデータ変換と、補正処理の不具合（エラー）と、データ変換および補正処理以外の不具合（エラー）とが考えられる。補正処理の不具合か否かを判断するには、補正処理前の第１描画データと、補正処理後の第４描画データとを比較すればよい。よって、第２描画データ記憶部４９に補正処理前の第１描画データが格納されていれば、補正処理のエラーか否かを簡易かつ迅速に判断することができる。
【００５６】
図５は図４の画像補正部４４が行う補正処理の第１例を説明する図である。描画対象物１３上に描画される描画パターン４０の角部４０ａは、設計上の理想的なパターンが急峻な角度の角部を有していたとしても、実際に描画される際には、丸みを帯びた形状になりやすい。これは、電子ビームのビーム形状が丸まっていることと、電子ビームのビーム径がピクセル幅よりも大きい可能性があることと、電子ビームは、ビーム口径の中心部が最も輝度が高く、周縁に近づくにつれて輝度が次第に弱まること等による。
【００５７】
そこで、補正処理の第１例では、描画パターン４０の角部４０ａに対応するピクセルの露光強度をより高くして、実際のパターン形状の丸みを抑える補正処理を行う。
【００５８】
図５は描画パターン４０の１個の角部４０ａだけを拡大図示している。図５（ａ）は角部４０ａにおける第１描画データと、角部４０ａにおける第２描画データとを示している。第１描画データは、ベクトル形式の描画データであり、描画パターン４０の線方向の情報と線分の長さの情報とを含んでいる。第２描画データは、描画パターン４０を構成する各ピクセルのピクセル値の情報を含んでいる。ここで、ピクセルとは、描画パターン４０内の単位領域であり、ピクセル値とは、描画パターン４０内の単位領域当たりの電子ビームの照射量すなわちドーズ量である。
【００５９】
図５の例では、描画パターン４０の角部４０ａの二辺の為す角度が９０度であり、描画パターン４０の境界線は、各ピクセルの中央を通過している。この場合、第２描画データは、描画パターン４０がピクセル内の全域に存在するピクセルのピクセル値は１５、描画パターン４０がピクセル内の半分だけに存在するピクセルのピクセル値を７、描画パターン４０の角部４０ａが存在するピクセルのピクセル値を４、描画パターン４０がピクセル内に存在しないピクセルのピクセル値を０としている。描画パターン４０の角部４０ａが存在するピクセルは、描画パターン４０がピクセル内の１／４の面積に存在するため、そのピクセル値は１５×１／４＝３．７５で、四捨五入すると４となる。
【００６０】
図５（ｂ）は画像補正部４４による補正処理後の第３描画データを示している。補正処理前は、描画パターン４０の角部４０ａが存在するピクセルのピクセル値を４としていたが、補正処理を行うことで、このピクセルのピクセル値を１５に変更する。これにより、第３描画データをベクトル変換した第４描画データは、角部４０ａが矩形状に拡大された描画データとなる。第１描画データ記憶部４７は、この第４描画データを保存する。第４描画データはベクトル形式であるため、ラスタ形式の第３描画データを保存するよりも、保存するデータ量を大幅に削減できる。
【００６１】
図５（ｂ）に示すように、描画パターン４０の角部４０ａが矩形状に拡大された描画データに基づいて実際に描画を行うと、角部４０ａの丸みが抑制されて、設計上の理想的な描画パターン４０に近づく。
【００６２】
このように、画像補正部４４は、描画対象物１３の描画データであるラスタ形式の第２描画データの中から、描画パターン４０の角部４０ａを検出して、角部４０ａのピクセル値を補正する。第２画像変換部４５は、補正後の第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換して、第１描画データ記憶部４７に保存する。これにより、補正後の描画データを少ないデータ量で管理できることから、補正後の第４描画データを、デザインセンタなどに転送して検証する際のデータ量を削減でき、第４描画データの検証を行いやすくなる。
【００６３】
なお、画像補正部４４が補正処理を行うのは、描画パターン４０の角部４０ａだけに限定されるわけではない。例えば、描画パターン４０の境界線についても補正処理を行ってもよい。
【００６４】
図６〜図９は図４の画像補正部４４が行う補正処理の第２例を説明する図である。１個のピクセルが５ｎｍのパターン幅の場合、５で割り切れるパターン幅の描画パターン４０については、描画パターン４０の境界線は、ピクセルの境界位置を通過する。図６は５の倍数のパターン幅（例えば２０ｎｍ）の描画パターン４０に対応する第３描画データの例を示している。図６では、描画パターン４０が存在するピクセルのピクセル値を１５、描画パターン４０が存在しないピクセルのピクセル値を０としている。図６の例では、描画パターン４０の境界線がピクセルの境界位置と一致している。
【００６５】
一方、５で割り切れないパターン幅の描画パターン４０については、境界線に位置するピクセルのピクセル値を調整して、境界線をピクセルの境界位置からずらす必要がある。図７は、１９ｎｍのパターン幅の描画パターン４０を描画しようとして、描画パターン４０の境界線に位置するピクセルのピクセル値を１５とした例を示している。
【００６６】
仮に、図７のような第３描画データを用いて描画を行ったときのパターン幅が１９．５ｎｍであったとする。この場合、あと０．５ｎｍ分、パターン幅を狭めなければならないため、例えば図８のように、描画パターン４０の境界線に位置するピクセルのピクセル値をさらに小さい値である１３にする。このときのパターン幅が図８に示すように、１８．５ｎｍであったとすると、例えば図９のように、描画パターン４０の境界線に位置するピクセルのピクセル値を、境界線に沿って、交互に１３と１４が繰り返すようにする。画像補正部４４は、このような補正を繰り返すことで、最適なパターン幅となるように、補正処理を行う。
【００６７】
図９の場合、境界線に沿った方向のピクセル値が１３と１４であり、第３描画データを変換したベクトル形式の第４描画データは、折れ線形状となる。境界線が折れ線形状となっても、その凹凸差は０．５ｎｍ程度であり、実用上は問題は無い。ただし、第４描画データには、折れ線の各交点座標と、折れ線の長さおよび方向とが含まれることになり、直線状の境界線を持った描画パターン４０よりは、データ量が増える。ただし、ラスタ形式の第３描画データよりは、はるかに少ないデータ量で済む。
【００６８】
画像補正部４４が補正処理を行った第３描画データにエラーがないか否かを検証する手法として、第３描画データをベクトル変換した第４描画データを、上述したデザインセンタ等に伝送して検証を行うことも考えられるが、制御系３５にてエラーの有無を検証してもよい。エラーは、第３描画データに基づいて描画対象物１３に実際に描画を行い、その描画パターン４０の外観検査を第４描画データを用いて行って検出される。エラーが検出される要因として、画像補正部４４の補正処理に不具合があった場合と、補正処理以外の処理に不具合があった場合とがある。よって、エラーが検出された場合には、エラーの要因を特定する必要がある。
【００６９】
制御系３５にてエラー要因の特定処理まで行う場合のブロック構成は図１０のようになる。図１０は、図４に検査部５０と補正不具合判断部５１を追加したものである。検査部５０は、描画対象物１３に描画した描画パターン４０の外観検査を行って、不具合の原因が画像補正部４４の補正処理にあるか否かを判断する。補正不具合判断部５１は、画像補正部４４の補正処理に不具合があるか否かを判断して、不具合があれば、再度画像補正部４４に対して補正処理を指示する。図１０のうち、取得部４２、第１画像変換部４３、画像補正部４４、第２画像変換部４５、第１描画データ記憶部４７、第２描画データ記憶部４９、検査部５０および補正不具合判断部５１は、描画データ検証装置を構成している。
【００７０】
図１１は画像補正処理とエラー要因特定処理を含めた制御系３５の処理手順の第１例を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、取得部４２にて、描画対象物１３に描画するためのベクトル形式の第１描画データを取得する（ステップＳ１）。取得した第１描画データは、第２描画データ記憶部４９に保存される（ステップＳ２）。このステップＳ２の処理は、後述するステップＳ３〜Ｓ６の処理に前後して行われる。次に、第１画像変換部４３にて、第１描画データをラスタ形式の第２描画データに変換する（ステップＳ３）。次に、画像補正部４４にて第２描画データの補正処理を行い、ラスタ形式の第３描画データを生成する（ステップＳ４）。次に、第２画像変換部４５にて、第３描画データをベクトル形式の第４描画データに変換する（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理の詳細について後述する。
【００７２】
次に、第１記憶制御部４６は、第４描画データを第１描画データ記憶部４７に保存する制御を行う（ステップＳ６）。第１描画データ記憶部４７は、例えば荷電粒子ビーム描画装置１と情報通信を行う不図示のサーバの内部に設けられている。
【００７３】
次に、制御部４１は、第３描画データに基づいて、描画対象物１３に対して描画を行って、描画パターン４０を形成する（ステップＳ７）。上述したステップＳ１〜Ｓ７の処理は、荷電粒子ビーム描画装置にて行われる。後述するステップＳ８〜Ｓ１１の処理は、検査装置にて行われる。
【００７４】
ステップＳ８では、形成した描画パターン４０を不図示の撮像装置にて撮像して、撮像した画像を分析し、描画パターン４０の外観検査を行う。外観検査では、例えばDie to Die検査またはDie to Database検査を行う。Die to Die検査は、描画パターン４０が形成された描画対象物１３上で、同じ種類のセル同士を比較する検査である。セルとは、描画パターン４０を構成する基本パターンである。一つの描画パターン４０は、多数のセルを組み合わせて構成されている。形状の異なる複数種類のセルが存在しうるが、各種類のセルを任意の数だけ組み合わせて描画パターン４０が構成されている。Die to Die検査では、検査対象セルの撮影画像を、同じ形状の別のセルの撮影画像と比較して、外観検査を行う。一方、Die to Database検査は、描画パターン４０の撮影画像を、第１描画データと比較して、外観検査を行う。比較に用いる第１描画データは、第２描画データ記憶部４９から読み出したものを用いてもよい。
【００７５】
次に、外観検査の結果、描画パターン４０に外観上の不具合があるか否かを判断する（ステップＳ９）。外観上の不具合がなければ図１１の処理を終了し、外観上の不具合があれば、第１描画データ記憶部４７に保存されている第４描画データと、第２描画データ記憶部４９に保存されている第１描画データとを比較して、画像補正部４４で行った補正処理に不具合があるか否かを判断する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０の処理の詳細については後述する。もし、補正処理に不具合がないと判断されると、補正処理以外に不具合があると認定して、予め定めたエラー処理を実行する（ステップＳ１１）。ステップＳ１０で補正処理に不具合があると判断されると、ステップＳ４に戻って、第２描画データの補正処理をやり直す。
【００７６】
ステップＳ５の処理を行うには、いくつかの手法が考えられる。以下では、代表的な第１手法〜第３手法を順に説明する。
【００７７】
図１２は第１手法の処理手順を示すフローチャートである。まず、図１１のステップＳ４で生成した第３描画データを２値化する（２値化部、ステップＳ２１）。図１３Ａは第３描画データの一例を示す図、図１３Ｂは図１３Ａの第３描画データを２値化した例を示す図である。図１３Ａの第３描画データは、最小値が０で、最大値が１５のピクセル単位のラスタデータである。図１２のステップＳ２１では、閾値を適宜設定し、閾値以上のラスタデータを１、閾値未満のラスタデータを０として２値化する。閾値は任意の値を設定可能であるが、図１３Ｂは閾値を５として２値化した例を示している。この２値化により、ピクセル単位のデータを１ビットで表現できるため、大幅にデータ量を削減できる。
【００７８】
ステップＳ２１の処理を行う際に、値の異なる複数の閾値を設けて、各閾値ごとに２値データを生成してもよい。２値データは、元の第３描画データよりもはるかにデータ量が小さいため、複数の２値データを設けても、データ量が極端に増大するおそれはない。
【００７９】
次に、２値化したデータに基づいて、描画パターンの輪郭を抽出して、ベクトルデータである第４描画データを生成する（輪郭抽出部、ステップＳ２２）。生成された第４描画データは、図１１のステップＳ６にて、第１描画データ記憶部に保存される。
【００８０】
図１４は図１３Ｂの２値データに基づいて輪郭を抽出する例を示す図である。１と０の境界に沿って輪郭が抽出され、輪郭情報を含むベクトルデータが生成される。
【００８１】
図１５は、図１２の第１手法で生成された第４描画データを用いて図１１のステップＳ９の処理を行う場合の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図１１のステップＳ９で描画パターンに不具合があったと判定されると、不具合があると判定された箇所付近の第４描画データを、第１描画データ記憶部から読み出す（ステップＳ３１）。
【００８２】
次に、ステップＳ３１で読み出した第４描画データを第１描画データと比較する（ステップＳ３２）。比較した結果、所定サイズ以上のデータの不一致が生じたか否かを判定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３で不一致が検出されると、第１描画データから第２描画データへの変換時に何らかの問題が生じたと判断して（ステップＳ３４）、図１１のステップＳ３に移行する。ステップＳ３３で不一致が検出されなければ、図１１のステップＳ１１のエラー処理を行う。
【００８３】
図１６は図１５の処理を模式的に示す図である。図１６の実線は第４描画データ、破線は第１描画データ、×は図１１のステップＳ９で判定された不具合の箇所である。図１５の処理は、描画パターンのうち、図１１のステップＳ９で不具合があると判定された箇所付近の第４描画データを読み出して、対応する第１描画データと比較するだけでよいため、描画パターン全体の第４描画データと第１描画データの比較を行わなくてよいことから、不具合箇所を高速に検査できる。
【００８４】
上述したように、閾値が異なる複数の第４描画データを第１描画データ記憶部４７に保存している場合は、複数の第４描画データのそれぞれを第１描画データと比較して不具合箇所の検査を行ってもよい。これにより、不具合箇所の検査をより精度よく行うことができる。
【００８５】
図１７は図１１のステップＳ５を第２手法にて行う場合の処理手順を示すフローチャートである。まず、図１１のステップＳ４で生成した第３描画データを各ピクセル値ごとに領域分割を行う（領域分割部、ステップＳ４１）。ここで、第３描画データの各ピクセル値とは、電子ビームのドーズ量を表している。ステップＳ４１では、同じドーズ量を有する隣接したピクセル範囲を一つの分割領域とする。
【００８６】
図１８Ａは第３描画データの一例を示す図、図１８Ｂは図１８Ａの第３描画データをドーズ量に応じて領域分割した例を示す図である。図１８Ｂでは、ドーズ量が「１５」の１つの分割領域と、ドーズ量が「７」の３つの分割領域と、ドーズ量が「４」の１つの分割領域とを設ける例を示している。
【００８７】
次に、領域分割により得られた各分割領域内の第３描画データをベクトルデータである第４描画データに変換する（ベクトル変換部、ステップＳ４２）。図１９は図１８Ｂの各分割領域をポリゴン化したベクトルデータからなる第４描画データに変換する例を示している。例えば、分割領域ｄ１は、ドーズ量が「１５」であるため、「１５」の値とポリゴン情報を含む第４描画データに変換される。生成された第４描画データは、図１１のステップＳ６にて、第１描画データ記憶部４７に保存される。
【００８８】
図２０は図１７の第２手法で生成された第４描画データを用いて図１１のステップＳ１０の処理を行う場合の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図１１のステップＳ９で描画パターンに不具合があったと判定されると、不具合があると判定された箇所付近の第４描画データを、第１描画データ記憶部４７から読み出す（ステップＳ５１）。
【００８９】
次に、ステップＳ５１で読み出した第４描画データを第１描画データと比較する（比較部、ステップＳ５２）。比較した結果、図１１のステップＳ４の補正処理による補正が入りすぎているか否かを判定する（ステップＳ５３）。補正が入りすぎていると判定されると、図１１のステップＳ４にて第２描画データから第３描画データに変換する際に問題があったと結論づけて（補正不具合判断部、ステップＳ５４）、図１１のステップＳ１１のエラー処理を行う。ステップＳ５３で補正の入りすぎではないと判定されると、図１１のステップＳ４に移行する。
【００９０】
図２１Ａおよび図２１Ｂは図２０の処理を模式的に説明する図である。図２１の実線は第４描画データ、破線は第１描画データ、×は図１１のステップＳ９で判定された不具合の箇所である。図２１Ａの不具合の箇所は、描画パターンの角部である。図２１Ｂの不具合の箇所は、描画パターンの端部である。いずれの場合も、図１１のステップＳ４の補正処理を再度やり直して、×付近のピクセル値を調整することで、不具合を解消できる。
【００９１】
図２２は、図２１Ａの不具合がみつかったときに図１１のステップＳ４の処理をやり直して生成した第３描画データに基づいて、図２０の処理により生成した第４描画データを示す図である。図２２の第４描画データを図２１Ａと比較すればわかるように、描画パターンの角部におけるピクセル値が変更されている。これにより、図１１のステップＳ８およびＳ９の外観検査で正常と判定されるようになる。
【００９２】
図２０の処理は、図１１のステップＳ９で不具合があると判定された箇所付近の第４描画データを読み出して、対応する第１描画データと比較するだけでよいため、描画パターン全体の第４描画データと第１描画データの比較を行わなくてよいことから、不具合箇所を高速に検査できる。
【００９３】
図２３は図１１のステップＳ５を第３手法にて行う場合の処理手順を示すフローチャートである。まず、図１１のステップＳ４で生成した第３描画データを用いて、電子ビームの前方散乱や後方散乱を考慮した描画シミュレーションを行って、蓄積ドーズ量分布を取得する（蓄積ドーズ量分布取得部、ステップＳ６１）。前方散乱とは、電子ビームが目標照射位置だけでなく、目標照射位置の周囲にも照射される散乱現象を指す。後方散乱とは、電子ビームの一部がレジスト膜を貫通して下地の基板で反射されて、目標照射位置の周囲に照射される散乱現象を指す。ステップＳ６１では、前方散乱や後方散乱を考慮した描画シミュレーションを行うことによって、目標照射位置の周囲に照射された電子ビームのドーズ量の分布を蓄積ドーズ量分布として取得する。
【００９４】
図２４Ａは第３描画データの一例を示す図、図２４Ｂは図２４Ａの第３描画データを用いて描画シミュレーションを行って取得した蓄積ドーズ量分布を示す図である。蓄積ドーズ量分布は、目標照射位置から離れるほど、ドーズ量が減少する特性になる。
【００９５】
図２３のステップＳ６１で蓄積ドーズ量分布が取得されると、次に、蓄積ドーズ量分布を任意の閾値で制限して、レジストパターン像を生成し、このレジストパターン像をベクトルデータに変換する（蓄積ドーズ量変換部、ステップＳ６２）。次に、ステップＳ６２で変換したベクトルデータの頂点数を減らした矩形データを第４描画データとして第１描画データ記憶部に保存する（頂点数削減部、ステップＳ６３）。
【００９６】
図２５Ａおよび図２５Ｂは図２３のステップＳ６２とＳ６３の処理を説明する図である。図２４Ｂに示す蓄積ドーズ量分布のうち、例えば閾値が５以上のドーズ量を有するピクセルのみを抽出すると、図２５Ａのようなベクトルデータが得られる。このベクトルデータの輪郭線は、図２５Ａに示すように曲線であり、多数の頂点データを有する。よって、図２３のステップＳ６３では、図２５Ａのような曲線の輪郭線を持つベクトルデータを、図２５Ｂのような直線状の輪郭線を持つ矩形データに変換する。これにより、頂点数を減らしたベクトルデータからなる第４描画データが得られる。
【００９７】
図２６は図２３の第３手法で生成された第４描画データを用いて図１１のステップＳ１０の処理を行う場合の詳細な処理手順を示すフローチャートである。図１１のステップＳ９で描画パターンに不具合があったと判定されると、不具合がみつかった箇所付近の第４描画データを、第１描画データ記憶部から読み出す（ステップＳ７１）。
【００９８】
次に、ステップＳ７１で読み出した第４描画データを第１描画データと比較する（比較部、ステップＳ７２）。比較した結果、図１１のステップＳ４の補正処理による補正が入りすぎているか否かを判定する（補正不具合判断部、ステップＳ７３）。補正が入りすぎていると判定されると、図１１のステップＳ４にて第２描画データから第３描画データに変換する際に問題があったと結論づけて（ステップＳ７４）、図１１のステップＳ１１のエラー処理を行う。ステップＳ７３で補正の入りすぎではないと判定されると、図１１のステップＳ４に移行する。
【００９９】
図２７は図２６の処理を模式的に説明する図である。図２７の実線は第４描画データ、破線は第１描画データ、×は図１１のステップＳ９で判定された不具合の箇所である。第３手法では、電子ビームの前方散乱や後方散乱を考慮して第４描画データを生成するため、第４描画データの精度を向上でき、描画パターンの不具合箇所を精度よく検査することができる。
【０１００】
第３描画データは、図１１のステップＳ７にて描画対象物に描画パターンを描画する処理が終わると、削除される。ただし、第１描画データ記憶部４７に保存された第４描画データを用いて、描画対象物に再描画を行うことができる。再描画は、最初に描画した描画対象物（例えば、フォトマスク）が描画後に不良になった場合や、顧客からの要求により複数のフォトマスクの製造を依頼された場合などに行われる。再描画必要な場合は、例えば、以下の１）、２）または３）のような場合がある。
【０１０１】
１）描画対象物１３としてフォトマスクを製造する場合、フォトマスク用ブランクスに電子線感光性レジストを塗布し、電子線でパターンの描画を行い、その後、現像とエッチングにより基板を加工してフォトマスクを作製する。作製したフォトマスクは、図１１のステップＳ８によって、描画パターンの外観検査を行う。外観検査によって、描画パターンが所望の形状に加工できていないことがわかると、新たなフォトマスク用ブランクスを用意して、再度描画を行う。
【０１０２】
２）フォトマスク用ブランクス上に塗布した感光性レジストに電子線でパターンを描画した後に現像し、現像したパターンに不良が発見されると、レジストを剥離して、同じブランクス上に再び感光性レジストを塗布して、再度描画する。
【０１０３】
３）フォトマスクを作製して出荷した後、顧客からの要望等により同じ描画パターンを有するフォトマスクを再度作製する必要が生じた場合に、同じ描画条件で、新たなフォトマスク用ブランクスに電子線感光性レジストを塗布して、再度描画を行う。
【０１０４】
なお、再描画時には、以前とまったく同じ描画パターンで描画を行う場合と、以前の描画パターンに修正や補正を加えた描画パターンで描画を行う場合とがある。
【０１０５】
図２８は制御系３５の再描画処理の一例を示すフローチャート、図２９は図２８の処理を行う制御系３５の内部構成を示すブロック図である。図２９は図１０の構成に第３画像変換部５２を追加したものである。第３画像変換部５２は、第１描画データ記憶部４７に保存された第４描画データをラスタ形式の第５描画データに変換する。制御部４１は、第５描画データに基づいて、マルチビーム生成系３、アパーチャ部材１０、投影系４および偏向器９ａ等を制御して、描画対象物に描画パターンを再描画する。
【０１０６】
図２８では、まず、第１描画データ記憶部４７に保存された第４描画データを読み出して取得する（ステップＳ８１）。次に、第３画像変換部５２にて、第４描画データをラスタ形式の第５描画データに変換する（ステップＳ８２）。次に、第５描画データを用いて、制御部４１にて描画対象物に描画パターンを描画する（ステップＳ８３）。
【０１０７】
図３０は制御系３５の処理手順の第２例を示すフローチャート、図３１は第２例による制御系３５のブロック図である。第２例は、描画パターンに不具合があり、かつ第２描画データの補正処理に不具合があると判定された場合に、第２描画データの補正処理をやり直すのではなく、第４描画データを生成し直すものである。図３１に示すように、第２例による制御系３５は、図１０の構成に加えて、第１再生成部５３と、第２再生成部５４とを有する。第１再生成部５３は、補正不具合判断部５１にて画像補正部４４の補正処理に不具合があると判断されると、第１描画データ記憶部４７に保存されている第４描画データを再生成する。第２再生成部５４は、再生成された第４描画データに基づいて、ラスタ形式の第３描画データを再生成する。
【０１０８】
図３０のステップＳ９１〜Ｓ１０１は図１１のステップＳ１〜Ｓ１１と共通する。ステップＳ１００で補正処理に不具合があると判定されると、第１描画データ記憶部４７に保存された第４描画データを読み出して、第１再生成部５３にて再生成を行う（ステップＳ１０２）。次に、再生成された第４描画データに基づいて、第２再生成部５４にてラスタ形式の第３描画データを再生成する（ステップＳ１０３）。再生成された第３描画データは、ステップＳ９７の描画パターンを描画するのに用いられるとともに、ステップＳ９５の第４描画データへの変換に用いられる。
【０１０９】
図３０のステップＳ１０２およびＳ１０３における第４描画データと第３描画データの再生成処理は、例えば、以下のようにして行われる。第４描画データを第１描画データ記憶部４７から読み出して、ラスタ形式の第５描画データに変換し、この第５描画データに対して、図１１のステップＳ１０で見つかった不具合を解消するために補正処理を再度行って、第３描画データを生成し直す。また、生成し直した第３描画データを、ベクトルデータに変換して第４描画データを生成し直して第１描画データ記憶部４７に保存する。
【０１１０】
このように、本実施形態では、描画対象物１３に描画すべきベクトル形式の第１描画データを、ラスタ形式の第２描画データに変換した後、第２描画データに基づいて、描画パターン４０の補正を行うべき場所を特定して、ピクセル単位で補正処理を行って、ラスタ形式の第３描画データを生成する。第３描画データは、データ量が大きいため、このままでは、デザインセンタ等に伝送して検証を行うのが困難である。そこで、本実施形態は、第３描画データを、ベクトル形式の第４描画データに変換して、データ量を減らした状態で、第１描画データ記憶部４７に記憶する。よって、必要に応じて、第１描画データ記憶部４７から第４描画データを読み出して検証することを容易に行うことができ、補正処理が適正であったか否かを簡易かつ迅速に判断できる。
【０１１１】
本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  荷電粒子ビーム描画装置、２  照明系、３  マルチビーム生成系、４  投影系、５
ステージ、６ａ  第１電磁レンズ、６ｂ  第２電磁レンズ、６ｃ  第３電磁レンズ、７
電子銃、８  抽出系、９  照明レンズ、９ａ  ブランキング偏向器、１０  アパーチャ部材、１１  第１偏向器、１２  第２偏向器、１３  描画対象物、１６  アパーチャプレート、１７  ブランキングプレート、１８  接地電極、１９  偏向電極、４０  描画パターン、４１  制御部、４２  取得部、４３  第１画像変換部、４４  画像補正部、４５  第２画像変換部、４７  第１描画データ記憶部、４９  第２描画データ記憶部、５０  検査部、５１  補正不具合判断部、５２  第３画像変換部、５３  第１再生成部、５４  第２再生成部
【図１】
0006788839.tif 000002
【図２】
0006788839.tif 000003
【図３】
0006788839.tif 000004
【図４】
0006788839.tif 000005
【図５Ａ】
0006788839.tif 000006
【図５Ｂ】
0006788839.tif 000007
【図６】
0006788839.tif 000008
【図７】
0006788839.tif 000009
【図８】
0006788839.tif 000010
【図９】
0006788839.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
0006788839.tif 000013
【図１２】
0006788839.tif 000014
【図１３Ａ】
0006788839.tif 000015
【図１３Ｂ】
0006788839.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
0006788839.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
0006788839.tif 000020
【図１８Ａ】
0006788839.tif 000021
【図１８Ｂ】
0006788839.tif 000022
【図１９】
0006788839.tif 000023
【図２０】
0006788839.tif 000024
【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
0006788839.tif 000027
【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
0006788839.tif 000038