(57)【要約】【課題】  グリッドサイズに影響されず、高い精度でパターンのスケーリング描画を行うことができる電子ビーム描画方法を実現する。【解決手段】  制御ＣＰＵ１から走査信号発生器２には、パターンデータと共にスケーリング値が供給される。走査信号発生器２内には位置オフセット演算回路１０が設けられており、制御ＣＰＵ１からのスケーリング値に基づいて、位置オフセット値と元データをスケーリングするための係数を発生する。位置オフセット値は、偏向制御器３内のＤ／Ａ変換増幅器４に位置オフセット値を供給する位置オフセット回路１１に供給されて保持される。また、スケーリングの係数は、Ｄ／Ａ変換増幅器４の出力側に設けられた出力可変回路１２に供給され、Ｄ／Ａ変換増幅器４からの出力信号の大きさをスケーリング値に応じた係数と乗算処理し、この乗算処理を行った電圧信号を電子ビームの偏向信号として、偏向電極５ｘ、５ｙに供給する。【選択図】      図４
2005294672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを被描画材料上に収束させてスポット状に照射し、電子ビームの材料上の照射位置を走査し、所定のパターンの描画を行うようにした電子ビーム描画装置において、パターンデータをスケーリング処理して描画を実行するにあたり、スケーリング値に基づいてパターンデータの縮小率あるいは拡大率を求め、アナログ信号に変換されたパターンデータに対して、縮小率あるいは拡大率を掛けてスケーリングされたパターンデータを得、このパターンデータに基づいてスケーリングパターンの描画を行うようにすると共に、スケーリング値からスケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値を求め、パターンデータの位置データにオフセット値を加算するようにした電子ビーム描画方法。
【請求項２】
Ｘ方向とＹ方向それぞれにスケーリング値が設定され、Ｘ方向とＹ方向とは別々に縮小率あるいは拡大率が求められ、スケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値も２つの方向別に求められる請求項１記載の電子ビーム描画方法。
【請求項３】
スケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値は、アナログ信号に変換される前のディジタルデータに対して適用され、スケーリングの縮小率あるいは拡大率の乗算は、アナログデータに変換されたパターンデータに対して行われる請求項１又は２記載の電子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製造過程で表面に電子ビームに対する感光剤（レジスト）が塗布された被描画材料上で任意のパターンを描画するようにした電子ビーム描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム描画装置では、被描画材料の表面に電子ビーム感光剤（レジスト）を塗布し、その上で電子ビームを走査して所望のパターン領域のレジストを電子ビームで感光するようにしている。図１はこのような電子ビーム描画装置の要部を示したもので、１は制御ＣＰＵである。制御ＣＰＵ１には、図示していないがパターンデータメモリーが接続されており、このメモリーからのパターンデータは走査信号発生器２に供給される。なお、ＣＰＵ１は、パターンデータをＣＡＤで読み取り可能なフォーマットから電子ビーム描画装置で読み取りが可能な電子ビームフォーマットに変換処理が行われ、フォーマットが変換されたデータが走査信号発生器２に供給される。
【０００３】
走査信号発生器２は、図２（ａ）に示す長方形の図形Ｐを描画する場合には、電子ビームを細く絞ってスポット状にして被描画材料上に照射し、更にスポット状の電子ビームを走査する。図２（ａ）の場合では、スポット状の電子ビームは、図２（ｂ）に示すようにＸ方向に対しては、往復走査が行われる。また、Ｙ方向の走査は、図２（ｃ）に示すように、階段状に行われる。
【０００４】
この図２（ｂ）、（ｃ）に示したＸ、Ｙ方向の走査信号は、ディジタル信号であり、図２によりパターンデータに基づいて得られた走査信号は、偏向制御器３内のＤ／Ａ変換増幅器４によりアナログ変換され、電圧偏向信号として、偏向電極５ｘ、５ｙに供給される。偏向電極５ｘ、５ｙは静電型の偏向器を構成し、Ｘ、Ｙ方向の偏向電極は、それぞれが対向する２枚の電極より成る。Ｘ、Ｙ方向のそれぞれの偏向電極の一方には＋の走査信号が供給され、他方の偏向電極には、−の走査信号が供給される。その結果、電子ビームは、Ｘ、Ｙのそれぞれの方向において、プッシュプル方式で偏向される。このようにして、図２（ａ）に示す横に長い矩形状のパターンＰが描画され、描画部分のレジストが感光される。
【０００５】
このようなスポット状の電子ビームを走査して各パターンの描画を行う方法では、近接効果の影響により、他のパターンと接近したパターンではパターンがふくらんで描画される。逆に、独立して存在するパターンの場合では、パターンが細くなる現象が生じる。このような近接効果による影響を少なくするための描画方法として、被描画体をレーザビームでもって走査して所望の描画パターンを記録するレーザ描画装置において、個々の被描画体に対する描画パターンの記録時にスケーリング補正情報データに基づいて各被描画体に対してスケーリング補正処理を施し、かつ個々の被描画体とそのスケーリング補正情報データとの関係を認識し得るようにする技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２８２６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記したように、電子ビーム描画において、近接効果によるパターン描画精度の悪化を防止する一つの手法として、パターン全体を拡大や縮小したデータにより描画を行い、パターンが密集している領域では各パターンのサイズを縮小し、まばらに点在するパターンのサイズは拡大するスケーリング機能が用いられている。このスケーリング法では、各パターンデータについて、制御ＣＰＵにおいてディジタル演算を行って、拡大や縮小の割合を求めている。このため、パターンを拡大、縮小する単位がディジタル演算の結果であるグリッドサイズに制限されてしまう。
【０００７】
図３は、グリッドサイズに拡大、縮小されたスケーリング描画を説明するための図であり、元データによるパターンＰｂは、スポットビームのショット数がＸ方向で８回、Ｙ方向で４回行われて描画される長方形である。この元データに対して、縮小のスケーリング描画を行う場合、デジタル演算による縮小であるため、縮小したパターンデータによる電子ビームのショットがグリッドサイズに一致することになる。
【０００８】
すなわち、縮小の場合は、元データに対して０．７５倍され、縮小パターンＰｓは、スポットビームのショット数がＸ方向で６回、Ｙ方向で３回行われて描画される長方形である。また、拡大の場合は、元データに対して１．２５倍され、拡大パターンＰｄは、スポットビームのショット数がＸ方向で１０回、Ｙ方向で５回行われて描画される長方形である。このように、デジタル演算で元データを拡大あるいは縮小すると、電子ビームのショット位置はグリッドサイズによって制限され、最適な縮小率や拡大率とすることはできず、高い精度で近接効果の影響を防止することができない。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、グリッドサイズに影響されず、高い精度でパターンのスケーリング描画を行うことができる電子ビーム描画方法を実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明に基づく電子ビーム描画方法は、電子ビームを被描画材料上に収束させてスポット状に照射し、電子ビームの材料上の照射位置を走査し、所定のパターンの描画を行うようにした電子ビーム描画装置において、パターンデータをスケーリング処理して描画を実行するにあたり、スケーリング値に基づいてパターンデータの縮小率あるいは拡大率を求め、アナログ信号に変換されたパターンデータに対して、縮小率あるいは拡大率を掛けてスケーリングされたパターンデータを得、このパターンデータに基づいてスケーリングパターンの描画を行うようにすると共に、スケーリング値からスケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値を求め、パターンデータの位置データにオフセット値を加算するようにしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の発明に基づく電子ビーム描画方法は、請求項１の発明において、Ｘ方向とＹ方向それぞれにスケーリング値が設定され、Ｘ方向とＹ方向とは別々に縮小率あるいは拡大率が求められ、スケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値も２つの方向別に求められることを特徴としている。請求項１記載の電子ビーム描画方法。
【００１２】
請求項３の発明に基づく電子ビーム描画方法は、請求項１および２の発明において、スケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値を、アナログ信号に変換される前のディジタルデータに対して適用し、スケーリングの縮小率あるいは拡大率の乗算は、アナログデータに変換されたパターンデータに対して行うようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明に基づく電子ビーム描画方法は、電子ビームを被描画材料上に収束させてスポット状に照射し、電子ビームの材料上の照射位置を走査し、所定のパターンの描画を行うようにした電子ビーム描画装置において、パターンデータをスケーリング処理して描画を実行するにあたり、スケーリング値に基づいてパターンデータの縮小率あるいは拡大率を求め、アナログ信号に変換されたパターンデータに対して、縮小率あるいは拡大率を掛けてスケーリングされたパターンデータを得、このパターンデータに基づいてスケーリングパターンの描画を行うようにすると共に、スケーリング値からスケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値を求め、パターンデータの位置データにオフセット値を加算するようにしたことを特徴としている。
【００１４】
この結果、スケーリングにより縮小あるいは拡大されたパターンが、グリッドサイズに制限を受けることがなくなるため、電子ビームの照射点をグリッドの交差点に照射せざるを得なかった従来方法に比べ、より細かいパターンの縮小率や拡大率に対応でき、精度の高いパターンの描画処理を行うことができる。
【００１５】
請求項２の発明に基づく電子ビーム描画方法は、請求項１の発明において、Ｘ方向とＹ方向それぞれにスケーリング値が設定され、Ｘ方向とＹ方向とは別々に縮小率あるいは拡大率が求められ、スケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値も２つの方向別に求められることを特徴としている。この結果、Ｘ方向とＹ方向の両方向について、それぞれ独立させてより細かいパターンの縮小率や拡大率を適用できることから、より精度の高いパターンの描画が可能となる。
【００１６】
請求項３の発明に基づく電子ビーム描画方法は、請求項１および２の発明において、スケーリングされたパターンの描画位置のオフセット値を、アナログ信号に変換される前のディジタルデータに対して適用し、スケーリングの縮小率あるいは拡大率の乗算は、アナログデータに変換されたパターンデータに対して行うようにしたことを特徴としている。この結果、請求項１の発明と同様な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。図４は本発明に基づくグリッドサイズに制限されないスケーリング描画方式を実施するための構成を示しているが、図１の従来装置と同一あるいは類似の構成要素には、同一番号を付してある。図４の構成において、制御ＣＰＵ１から走査信号発生器２には、パターンデータと共にスケーリング値が供給される。走査信号発生器２内には位置オフセット演算回路１０が設けられており、位置オフセット演算回路１０は、制御ＣＰＵ１からのスケーリング値に基づいて、位置オフセット値と元データをスケーリング（拡大あるいは縮小）するための係数を発生する。
【００１８】
なお、位置オフセット値とは、パターンデータに対してスケーリングを行うことによって、データ上パターンの大きさが縮小や拡大するが、それと共に、パターンの描画位置も原点からずれてしまうため、このずれを補正して、スケーリングされたパターンを初期位置に描画するために用いられるものであり、スケーリングされたパターンデータの位置座標に加算される。
【００１９】
位置オフセット値は、偏向制御器３内のＤ／Ａ変換増幅器４に位置オフセット値を供給する位置オフセット回路１１に供給されて保持される。また、スケーリングの係数は、Ｄ／Ａ変換増幅器４の出力側に設けられた出力可変回路１２に供給され、Ｄ／Ａ変換増幅器４からの出力信号の大きさをスケーリング値に応じた係数と乗算処理し、この乗算処理を行った電圧信号を電子ビームの偏向信号として、偏向電極５ｘ、５ｙに供給する。
【００２０】
この偏向制御器３内のＤ／Ａ変換増幅器４の出力に可変回路１２を追加することによって、同じ入力データであっても、偏向電極５による電子ビームの偏向範囲を拡大あるいは縮小することができる。図５は、偏向制御器３の出力電圧と電子ビームの偏向範囲とを示しており、図中Ｒｅは、通常の偏向制御器３から偏向電極５に印加される偏向電圧により電子ビームを偏向することができる範囲を示している。また、Ｒｄは、Ｄ／Ａ変換増幅器４の出力が供給される出力可変回路１２を追加することによって、同じパターンデータを入力したとしても、スケーリング処理に伴いパターンデータの座標位置が変化する範囲を示している。
【００２１】
このように、走査信号のＸ方向およびＹ方向の走査データをＤ／Ａ変換した後、アナログ信号にスケーリング係数を掛けるように構成したので、その拡大あるいは縮小の割合は、グリッドサイズに影響されないことになる。なお、偏向制御器３内のＤ／Ａ変換増幅器４の出力に出力可変回路１２を接続したので、偏向電極５ｘ、５ｙによる電子ビームの偏向範囲は、電極中心（Ｄ／Ａ変換増幅器４の出力が０Ｖ）を中心として拡大あるいは縮小する。
【００２２】
このような現象が生じるため、パターンの位置を補正する必要があり、そのため、偏向制御器３内の位置オフセット回路１１からＤ／Ａ変換増幅器４に補正位置データを供給し、スケーリングに伴うパターンの位置を補正する。なお、走査信号発生器２に追加されるオフセット演算回路１０は、制御ＣＰＵ１からスケーリングがセットされると、描画パターンの拡大、縮小の係数を偏向制御器３内の出力可変回路１２にセットし、また描画位置座標の補正値を演算し、偏向制御器３の位置オフセット回路１１に位置補正データとしてセットする。
【００２３】
図６は描画パターンのスケーリング処理の様子を示したもである。図６（ａ）において、白抜きの台形が元データによる描画パターンＰｂであり、スケーリング処理（この場合は縮小スケーリング）された後の描画パターンが黒い台形パターンＰｓである。描画パターンＰｂは、縮小スケーリングによりパターンＰｓに示すようにパターン自体が縮小されるが、パターンの描画位置座標も座標原点Ｏの方向に移動する。
【００２４】
スケーリングされたパターンＰｓは、元データに基づくパターンＰｂの描画位置に戻して描画しなければならない。そのため、図６（ｂ）に示すように、スケーリングにより移動した座標量（Δｘ、Δｙ）を求め、パターンデータの位置座標に移動座標量（Δｘ、Δｙ）を加算しなければならない。このため、スケーリングにより移動する座標量（Δｘ、Δｙ）を位置オフセット演算回路１０で求める。求められた座標量は、偏向制御器３内の位置オフセット回路１１に供給されて保持される。この保持された座標量はスケーリングされたパターンデータの座標の補正値として、アナログ値に変換されたデータに適用される。
【００２５】
その結果、図６（ｂ）に示すように、スケーリングされたパターンデータＰｊは、元データによるパターンＰｋの描画座標位置で描画される。このスケーリングされたパターンデータは、Ｄ／Ａ変換増幅器４によりアナログ信号に変換された信号に対して、出力可変回路１２において、所定の係数を掛けるようにしたので、グリッドサイズに制限されることはない。もちろん、パターンの描画座標の補正量もアナログ値であり、座標の補正にあたってグリッドサイズに影響されることはない。
【００２６】
図７には、元データに基づくパターンＰｂと、位置オフセット演算回路１０で演算されたオフセット値に基づいて描画された縮小スケーリングパターンＰｓと、拡大スケーリングパターンＰｄを図示している。図７（a）には元データに基づくパターンＰｄに対して、縮小されたパターンＰｓとが重ねて図示されており、図７（ｂ）には、拡大されたパターンＰｄが図示されている。この元データに基づくパターンＰｂでは、スポットビームがグリッドの交差点に照射されているのに対して、縮小パターンＰｓと拡大パターンＰｄは、アナログデータに係数を掛けて得られたデータに基づいているため、グリッドとの関係がなくなり、縮小率あるいは拡大率をグリッドサイズに制限されることなく正確な値を用いることができる。
【００２７】
図８は、本発明の他の実施の形態を示す図である。この図８の構成で、図４の実施の形態で使用した構成要素と同一ないしは類似の構成要素には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。この図８に示した実施の形態の特徴は、制御ＣＰＵ１にパターンデータと共に、Ｘ方向スケーリング値ＸｓとＹ方向のスケーリング値Ｙｓが準備され、スケーリングをＸ、Ｙの２つの方向で独立に行うようにしたものである。
【００２８】
すなわち、Ｘ方向スケーリング値Ｘｓは位置オフセット演算回路１０ｘに供給され、Ｘ方向のオフセット値（座標補正量）とＸ方向のスケーリング係数が求められる。演算で求められたＸ方向のオフセット値は、位置オフセット回路１１ｘに供給され、Ｘ方向のスケーリング係数はＸ方向出力可変回路１２ｘに供給される。また、演算で求められたＹ方向のオフセット値は、位置オフセット回路１１ｙに供給され、Ｙ方向のスケーリング係数はＹ方向出力可変回路１２ｙに供給される。
【００２９】
図９は本発明の他の実施の形態を示しており、この図９の構成で図４の実施の形態で使用した構成要素と同一ないしは類似の構成要素には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。スケーリング値を走査信号発生器２内の位置オフセット演算回路１０に供給される構成は、図４の実施の形態と同じであるが、位置オフセット演算回路１０で求められたオフセット値は、ＣＰＵ１から供給されるパターンデータに対して加算され、スケーリングの計数は図４に示した実施の形態と同様にアナログ信号が供給される出力可変回路１２に供給される。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、集積回路などの半導体製造分野で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】電子ビーム描画装置の要部を示す図である。
【図２】スポットビームの走査により描画されたパターンと電子ビームの走査信号を示す図である。
【図３】元データに基づいて描画されたパターンと、縮小および拡大スケーリング処理されたパターンとを重ねて示した図である。
【図４】本発明を実施するための電子ビーム描画装置の要部を示す図である。
【図５】偏向器出力電圧と電子ビームの偏向範囲を示す図である。
【図６】スケーリングされたパターンの座標位置をオフセットする様子を示す図である。
【図７】元データによるパターンと、縮小スケーリングパターン、拡大スケーリングパターンを示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  制御ＣＰＵ
２  走査信号発生器
３  偏向制御器
４  Ｄ／Ａ変換増幅器
５  偏向電極
１０  位置オフセット演算回路
１１  位置オフセット回路
１２  出力可変回路
【図１】
2005294672.tif 000003
【図２】
2005294672.tif 000004
【図３】
2005294672.tif 000005
【図４】
2005294672.tif 000006
【図５】
2005294672.tif 000007
【図６】
2005294672.tif 000008
【図７】
2005294672.tif 000009
【図８】
2005294672.tif 000010
【図９】
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