(57)【要約】【課題】スループットの向上を図ることのできる荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置を提供する。【解決手段】高い描画精度が必要とされないパターンの描画中に処理室への他の基板の搬送が必要となった場合、描画処理を続けた状態で搬送処理を並行して行う。また、描画室への基板の搬送と、処理室への基板の搬送とを同時に行う場合、描画室への基板の搬送が終われば、処理室への基板の搬送が終えてない状態であっても描画を行う。但し、この状態で描画するパターンは、高い描画精度が必要とされないパターンとする。さらに、高い精度が必要とされるパターンの描画処理中に、処理室への基板の搬送が必要になった場合には、かかるパターンの描画を中断し、搬送が終了するまで高い精度が必要とされないパターンの描画を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送手段が備えられた搬送室に隣接する描画室で試料に荷電粒子ビームを照射して所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法において、
前記パターンが目視で判別可能である場合には、該パターンの描画と前記試料とは異なる試料の前記搬送手段による搬送とを並行して行うことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項２】
前記搬送手段によって、前記描画室への前記試料の搬送と、前記搬送室に隣接する処理室への前記異なる試料の搬送とを同時に行い、
前記描画室への搬送が終了すれば、前記処理室への搬送が終了しているか否かにかかわらず前記目視で判別可能なパターンの描画を行うことを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項３】
前記試料に目視で判別不可能なパターンを描画しているときに、前記試料とは異なる試料の搬送をする場合、描画予定のパターンの中に目視で判別可能なパターンがあるか否かを判定し、該パターンがある場合には、前記目視で判別不可能なパターンの描画を中断して前記目視で判別可能なパターンの描画を行うとともに前記試料とは異なる試料の搬送を行い、該搬送を終えた後に中断した前記目視で判別不可能なパターンの描画に戻ることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項４】
試料を載置するステージを内蔵する描画室と、前記ステージに載置した試料に荷電粒子ビームを照射して所望のパターンを描画するビーム照射手段と、前記描画室に隣接する位置に配置された搬送室と、前記搬送室に収納された搬送手段とを備える荷電粒子ビーム描画装置において、
前記パターンが目視で判別可能なパターンである場合には、該パターンの描画と前記試料とは異なる試料の前記搬送手段による搬送とを並行して行うよう構成されたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
前記ビーム照射手段は制御部に接続しており、
前記制御部は、前記パターンが目視で判別可能か否かについての情報が格納されたフラグを参照して前記荷電粒子ビームの照射と前記搬送手段による搬送とを制御することを特徴とする請求項４に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子は、回路パターンが形成された原画パターン（マスクまたはレチクルを指す。以下では、マスクと総称する。）を用い、いわゆるステッパと呼ばれる縮小投影露光装置でウェハ上にパターンを露光転写して回路形成することにより製造される。マスクの製造には、微細パターンを描画可能な電子ビーム描画装置が用いられる。
【０００３】
特許文献１には、電子ビームリソグラフィ技術に使用される可変成形型電子ビーム描画装置が開示されている。こうした装置における描画データは、ＣＡＤシステムを用いて設計された半導体集積回路などの設計データ（ＣＡＤデータ）に、補正や図形パターンの分割などの処理を施すことによって作成される。
【０００４】
例えば、図形パターンの分割処理は、電子ビームのサイズにより規定される最大ショットサイズ単位で行われ、併せて、分割された各ショットの座標位置、サイズおよび照射時間が設定される。そして、描画する図形パターンの形状や大きさに応じてショットが成形されるように、描画データが作成される。描画データは、短冊状のフレーム（主偏向領域）単位で区切られ、さらにその中は副偏向領域に分割されている。つまり、チップ全体の描画データは、主偏向領域のサイズにしたがった複数の帯状のフレームデータと、フレーム内で主偏向領域よりも小さい複数の副偏向領域単位とからなるデータ階層構造になっている。
【０００５】
副偏向領域内を描画する際には、パターン図形に応じて準備された寸法と形状のショットが成形偏向器により形成される。具体的には、電子銃から出射された電子ビームが、第１のアパーチャで矩形状に成形された後、成形偏向器で第２のアパーチャ上に投影されて、そのビーム形状と寸法を変化させる。その後、上述の通り、副偏向器と主偏向器により偏向されて、ステージ上に載置されたマスクに照射される。
【０００６】
また、電子ビーム描画装置は、基板を載置するステージを内蔵する描画室と、ステージに載置した基板に電子ビームを照射するビーム照射手段と、描画室に隣接する位置に配置された搬送室と、搬送室に収納された搬送ロボットとを備える。搬送ロボットは、本発明における搬送手段を構成する。搬送ロボットは、ロボットアームと、ロボットアームの先端に取り付けたエンドエフェクタとを有し、基板をエンドエフェクタに載置した状態でステージに搬送する。また、搬送室の周囲には、基板に対し位置決めなどの所定の処理を施す処理室が配置されており、搬送ロボットにより処理室に基板を搬入し、処理室での処理後に、搬送ロボットにより基板を処理室から搬出してステージに搬送するようにしている。
【０００７】
従来の電子ビーム描画装置では、描画室への基板の搬送と、処理室への基板の搬送とを同時に行う場合、描画室への基板の搬送を終えても処理室への基板の搬送を終えるまでは、描画を開始することができなかった。これは、搬送ロボットを駆動することによる振動の影響や、またそれによる描画室内の磁場や電場に変化が生じることによって、描画精度を低下させることが懸念されるためである。このため、描画処理と位置決め処理とを並行して行うことができず、スループット低下の一因となっていた。
【０００８】
特許文献２には、描画室と搬送系を可撓性配管を介して接続した電子ビーム描画装置が開示されている。この装置では、描画室と搬送系とはベローズを介して接続され、ベローズに外挿するようにゴムなどの弾性体からなるダンパーが設けられる。これにより、搬送系から描画室に伝達される振動は、ベローズによって小さくなり、さらに、ダンパーを設けることによってより効果的に振動を減衰させることができる。したがって、描画室で描画処理を行っている最中に搬送系で搬送動作を行っても、搬送動作に伴う振動の影響が非常に小さくなり、描画精度への影響を小さくすることができるとされる。しかしながら、可撓性配管を設けるには、電子ビーム描画装置に対する物理的な変更が必要となる。
【０００９】
一方、近年、大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化および大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅は益々狭くなっている。これに対応して、電子ビーム描画装置における電子ビームのショットサイズや偏向器の偏向幅も小さくなる傾向にある。しかしながら、ショットサイズや偏向幅の縮小化は描画処理の長時間化を招く。このため、前述の問題と併せて、全体のスループットを向上することが急務となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２９３６７０号公報
【特許文献２】特開平１０−２０９０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、スループットの向上を図ることのできる荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様は、搬送手段が備えられた搬送室に隣接する描画室で試料に荷電粒子ビームを照射して所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法において、
パターンが目視で判別可能なパターンである場合には、このパターンの描画と試料とは異なる試料の搬送手段による搬送とを並行して行うことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第１の態様では、搬送手段によって、描画室への試料の搬送と、搬送室に隣接する処理室への異なる試料の搬送とを同時に行い、
描画室への搬送が終了すれば、処理室への搬送が終了しているか否かにかかわらず目視で判別可能なパターンの描画を行うことが好ましい。
【００１５】
本発明の第１の態様では、試料に目視で判別不可能なパターンを描画しているときに、この試料とは異なる試料の搬送をする場合、描画予定のパターンの中に目視で判別可能なパターンがあるか否かを判定し、かかるパターンがある場合には、目視で判別不可能なパターンの描画を中断して目視で判別可能なパターンの描画を行うとともに試料とは異なる試料の搬送を行い、この搬送を終えた後に中断した目視で判別不可能なパターンの描画に戻ることが好ましい。
この場合、目視で判別不可能なパターンは、回路パターンまたはアライメントパターンとすることが好ましい。
【００１６】
本発明の第２の態様は、試料を載置するステージを内蔵する描画室と、ステージに載置した試料に荷電粒子ビームを照射して所望のパターンを描画するビーム照射手段と、描画室に隣接する位置に配置された搬送室と、搬送室に収納された搬送手段とを備える荷電粒子ビーム描画装置において、
パターンが目視で判別可能なパターンである場合には、このパターンの描画と試料とは異なる試料の搬送手段による搬送とを並行して行うよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第２の態様において、ビーム照射手段は制御部に接続しており、
制御部は、パターンが目視で判別可能か否かについての情報が格納されたフラグを参照して荷電粒子ビームの照射と搬送手段による搬送とを制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、スループットの向上を図ることのできる荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態による電子ビーム描画装置の構成を示す図である。
【図２】本実施の形態による電子ビーム描画装置を上から見た断面図である。
【図３】電子ビームによる描画方法の説明図である。
【図４】描画中に搬送処理が必要となった場合のフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
上述したように、電子ビーム描画装置における電子ビームのショットサイズや偏向器の偏向幅は小さくなっている。例えば、主偏向器の偏向幅（Ｌ１）とショットサイズ（Ｌ２）の変化を見ると、従来は、Ｌ１＝１０２４μｍ、Ｌ２＝１．０μｍであったものが、Ｌ１＝１８４μｍ、Ｌ２＝０．５０μｍとなり、最近では、Ｌ１＝１８０μｍ、Ｌ２＝０．３５μｍとなっている。こうしたショットサイズや偏向幅の縮小化は、描画処理の長時間化を招き、スループットを低下させる。
【００２１】
ところで、マスク上に描画されるパターンは、目的の異なる複数のパターンによって構成される。そして、これらのパターンは、必ずしもその全てに高い描画精度が要求されるものではない。
【００２２】
例えば、半導体集積回路に使用される回路パターンは、デバイスの品質や容量に影響するため高い描画精度が必要になる。また、基板の位置決めに使用されるアライメントパターンにも高い描画精度が必要とされる。
【００２３】
一方、基板情報や半導体製造工程で必要とされる情報を反映するパターンは、目視によるパターン間の判別が可能であり、回路パターンやアライメントパターンほどの描画精度は必要とされない。こうしたパターンとしては、例えば、作業者がマスクを目視で判別するためのＩＤパターン、半導体製造工程で使用される各装置がマスクを判別するためのバーコードパターン、社名のロゴパターン、ステッパによる露光時にマスクの方向を確認するための矢印パターン、および、エッチングの終了時点を確認するためのエンドマークパターンなどが挙げられる。
【００２４】
一般に、高い描画精度が必要とされるパターンは基板の中央付近に配置される。これに対して、高い描画精度が必要とされないパターンは基板の周辺部分に配置される。
【００２５】
従来の電子ビーム描画方法では、パターン全体の描画条件を回路パターンやアライメントパターンの描画精度に合わせて設定していた。このため、高い描画精度が必要とされないパターンに対しても、回路パターンやアライメントパターンと同じ条件で描画が行われていた。
【００２６】
こうした従来の電子ビーム描画方法において、高い描画精度が必要とされないパターンに対する描画時間は、パターン全体の描画時間に対して３％程度であった。しかしながら、ショットサイズや偏向幅の縮小化が進んだ現在では、全体の１０％程度を占めるまでになっている。つまり、本来は高い精度が必要とされないパターンに対して、過剰の精度で描画を行っているうえに、かかるパターンの描画に要する時間が無視できないものとなっている。
【００２７】
そこで、本実施の形態においては、高い描画精度が必要とされないパターンの描画処理と、基板の搬送処理とを並行して行う。
【００２８】
具体的には、高い描画精度が必要とされないパターンの描画中に処理室への他の基板の搬送が必要となった場合、描画処理を続けた状態で搬送処理を並行して行う。
【００２９】
また、描画室への基板の搬送と、処理室への基板の搬送とを同時に行う場合、描画室への基板の搬送が終われば、処理室への基板の搬送が終えてない状態であっても描画を行う。但し、この状態で描画するパターンは、高い描画精度が必要とされないパターンとする。
【００３０】
さらに、高い精度が必要とされるパターンの描画処理中に、処理室への基板の搬送が必要になった場合には、かかるパターンの描画を中断し、搬送が終了するまで高い精度が必要とされないパターンの描画を行う。そして、搬送処理を終えた後は、中断したパターンの描画に戻る。この場合、描画精度が低いパターンであるか否かを識別するフラグを定義する。描画精度が低いパターンであればフラグを「１」とし、描画精度が低いパターンでなければフラグは「０」とする。例えば、ＩＤパターン、バーコードパターン、ロゴパターン、矢印パターンおよびエンドマークパターンなどは、フラグ「１」のパターンである。一方、回路パターンおよびアライメントパターンなどは、フラグ「０」のパターンである。
【００３１】
以上のようにすることで、スループットの大幅な向上を図ることができる。つまり、基板の搬送処理を行う場合、従来は、描画精度にかかわらず描画処理を中断していたが、高い描画精度を必要としないパターンについては中断しないこととするので、これらのパターンの描画時間の分だけ全体の描画時間を短縮することができる。具体的には、ショットサイズや偏向幅の縮小化が進むことにより、描画時間全体の１０％を要していた時間をそのままカットすることが可能である。
【００３２】
本実施の形態による電子ビーム描画方法を図１を用いて詳しく説明する。
【００３３】
図１および図２は、本実施の形態における電子ビーム描画装置の一例である。この電子ビーム描画装置は、描画室１と、描画室１の天井部に立設したビーム照射手段たる電子鏡筒２と、描画室１に隣接する搬送室３と、搬送室３の脇に隣接するアライメント室４とを備えている。アライメント室４は、本発明における処理室の一例であり、搬送室３に隣接して複数配置されていてもよい。
【００３４】
描画室１には、互いに直交するＸ方向およびＹ方向に移動自在なステージ５が設けられている。そして、電子ビーム描画装置の外部から搬送室３に搬送され、次いで、アライメント室４で定位置に位置決めされた基板Ｓを、搬送室３に配置した搬送ロボット６に受け渡し、搬送ロボット６により基板Ｓをステージ５上に搬送して載置するようにしている。基板Ｓは、例えば、ガラス基板上にＣｒ酸化膜とレジスト膜とが積層されたマスク基板である。
【００３５】
搬送ロボット６は、Ｘ方向およびＹ方向に直交するＺ方向の軸線回りに回転自在な回転軸６ａと、回転軸６ａに固定された座標系の水平な１軸方向に伸縮自在なロボットアーム６ｂと、ロボットアーム６ｂの先端に取り付けた、基板Ｓを保持するロボットハンド６ｃとを有する極座標型ロボットで構成されている。ロボットアーム６ｂの伸縮方向は、ステージ５上に基板Ｓを載置する際に、Ｙ方向と平行になる。また、ロボットハンド６ｃは、ロボットアーム６ｂの伸縮方向に一致する姿勢に常時維持される。尚、本実施形態では、ロボットアーム６ｂを一対のアームの屈伸動作で伸縮するものに構成しているが、テレスコピック型のアームでロボットアーム６ｂを構成してもよい。
【００３６】
電子鏡筒２は、内蔵する電子銃から発せられた電子ビームを所要の断面形状に成形した後偏向させて基板Ｓに照射する公知のものであり、その詳細な説明は省略する。電子鏡筒２は照射制御部７により制御され、ステージ５はステージ制御部８により制御され、搬送ロボット６はロボット制御部９により制御される。そして、これら照射制御部７、ステージ制御部８およびロボット制御部９は、全体制御部１０で統括制御される。全体制御部１０には、第１メモリ１１１と第２メモリ１１２とが接続されている。第１メモリ１１１にはパターンデータが記憶されている。全体制御部１０は、パターンデータに基づいて描画すべき図形の形状、位置を規定する描画データを作成し、これを第２メモリ１１２に記憶させる。
【００３７】
また、電子ビーム描画装置は、ステージ５のＸ方向およびＹ方向の位置を測定するステージ位置測定器１２と、ステージ５に載置された基板Ｓの高さ(Ｚ方向位置)を測定する高さ測定器１３とを備えている。ステージ位置測定器１２は、図２に示す如く、ステージ５に固定したＸ方向の法線を持つステージミラー５ａへのレーザ光の入反射でステージ５のＸ方向位置を測定するレーザ測長計１２ａと、ステージ５に固定したＹ方向の法線を持つステージミラー５ｂへのレーザ光の入反射でステージ５のＹ方向位置を測定するレーザ測長計１２ｂとで構成されている。
【００３８】
高さ測定器１３は、レーザ光を基板Ｓの表面に斜め上方から収束して照射する投光部１３ａと、基板Ｓからの反射光を受光して反射光の位置を検出する受光部１３ｂと、反射光の位置から基板Ｓの高さを算出する高さ信号処理部１３ｃとで構成されている。高さ測定器１３で測定された基板Ｓの高さデータは、全体制御部１０から高さデータ読出指令を受信した際に、全体制御部１０へ応答データとして入力される。そして、全体制御部１０は、基板Ｓの高さの正規高さからずれ量に応じて、描画精度を維持するのに必要な電子ビームの偏向角や焦点範囲を算出し、描画データを補正する。尚、高さ信号処理部１３ｃは、受光部１３ｂから得られる高さ信号を演算して反射光の受光量を検出する機能を併せ持つ。
【００３９】
図１において、第１メモリ１１１には、半導体集積回路のパターンデータが記憶されている。このパターンデータは全体制御部１０に入力される。そして、全体制御部１０において、パターンデータに基づいて描画すべき図形の形状、位置を規定する描画データが作成される。作成された描画データは、第２メモリ１１２に記憶される。このとき、描画精度の低いパターンについては、「１」をフラグに格納する。一方、描画精度の高いパターンについては、「０」をフラグに格納する。全体制御部１０は、パターンの描画精度に関する情報が格納されたフラグを参照して、電子ビームの照射と基板の搬送とを制御する。ここで、描画精度の低いパターンとは、目視による判別が可能なパターン、例えば、ＩＤパターン、バーコードパターン、ロゴパターン、矢印パターンおよびエンドマークパターンなどを言う。具体的には、線幅または線間が０．２ｍｍ以上のパターンを言う。これに対して、回路パターンおよびアライメントパターンなどは、目視による判別が不可能であり、描画精度の高いパターンである。
【００４０】
上記の電子ビーム描画装置によるパターンの描画は次のようにして行われる。
【００４１】
まず、電子ビーム描画装置の外部から搬送室３に基板Ｓが搬送される。そして、搬送室３に配置した搬送ロボット６により、基板Ｓをアライメント室４に搬送し、アライメント室４で基板Ｓの位置決めを行う。
【００４２】
次に、アライメント室４で定位置に位置決めされた基板Ｓを、搬送ロボット６に受け渡す。そして、搬送ロボット６により、基板Ｓを描画室１に搬送してステージ５上に載置する。
【００４３】
また、基板Ｓをアライメント室４から描画室１に搬送した後は、電子ビーム描画装置の外部から別の基板（図示せず）を搬送室３に搬送する。そして、搬送ロボット６により、この基板をアライメント室４に搬送し、基板Ｓと同様にアライメント室４で位置決めを行う。
【００４４】
ステージ５上に基板Ｓを載置した後は、ステージ５をＸ方向に移動させつつ、高さ測定器１３の投光部１３ａからの光を基板Ｓの表面に照射し、受光部１３ｂで反射光を受光して、Ｘ方向の位置合わせを行う。同様に、ステージ５をＹ方向に移動させてＹ方向の位置合わせを行う。
【００４５】
基板Ｓについての位置合わせを終えた後は、電子鏡筒２から電子ビームを基板Ｓに照射する。このとき、全体制御部１０において、上述の別の基板の搬送が終了しているか否かを判定する。搬送を終えている場合には、描画精度の高低にかかわらず所望のパターンを描画することができる。一方、搬送を終えていない場合には、描画精度の低いパターンを描画する。
【００４６】
図３は、電子ビームによる描画方法の説明図である。この図に示すように、基板Ｓ上に描画されるパターン５１は、短冊状のストライプ５２に分割されている。電子ビーム５４による描画は、ステージが一方向（例えば、Ｘ方向）に連続移動しながら、ストライプ５２毎に行われる。ストライプ５２は、さらに副偏向領域５３に分割されており、電子ビーム５４は、副偏向領域５３内の必要な部分のみを描画する。
【００４７】
ストライプ５２は、電子鏡筒２内に配置された主偏向器（図示せず）の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、副偏向領域５３は、電子鏡筒２内に配置された副偏向器（図示せず）の偏向幅で決まる単位描画領域である。換言すると、副偏向領域の基準位置の位置決めは、主偏向器で行われ、副偏向領域５３内での描画は、副偏向器によって制御される。また、電子ビーム５４の形状と寸法は、電子鏡筒２内に配置された、成形偏向器（図示せず）とビーム成形用の２つのアパーチャ（図示せず）によって決められる。そして、ステージを一方向に連続移動させながら、副偏向領域５３内を描画し、１つの副偏向領域５３の描画が終了したら、次の副偏向領域５３を描画する。ストライプ５２内の全ての副偏向領域５３の描画が終了したら、ステージ５を連続移動させる方向と直交する方向（例えば、Ｙ方向）にステップ移動させる。その後、同様の処理を繰り返して、ストライプ５２を順次描画して行く。
【００４８】
副偏向領域内を描画する際には、パターン図形に応じて準備された寸法と形状のショットが成形偏向器により形成される。具体的には、電子銃から出射された電子ビーム５４が、第１のアパーチャで矩形状に成形された後、成形偏向器で第２のアパーチャに投影されて、そのビーム形状と寸法を変化させる。その後、電子ビーム５４は、上述の通り、副偏向器と主偏向器により偏向されて、ステージ上に載置された基板Ｓに照射される。
【００４９】
本実施の形態においては、基板Ｓへの描画中に別の基板を搬送することもできる。この場合、全体制御部１０は、描画中のパターンが描画精度の低いパターンであるか、描画精度の高いパターンであるかを判定する。
【００５０】
描画精度の低いパターンである場合には、搬送処理と並行して描画処理を続ける。
【００５１】
描画精度の高いパターンである場合には、ストライプの描画を終えるまで搬送を待機する。また、全体制御部１０は、描画予定のパターンの中に、描画精度の低いパターンがあるか否かを判定する。すなわち、第２メモリ１１２に格納されたフラグ「１」のパターンのうちで描画を終えていないものがあるか否かを判定する。
【００５２】
描画を終えていないフラグ「１」のパターンがあると判定された場合には、そのうちの任意のパターンを上記ストライプ描画の後に描画する。そして、並行して別の基板の搬送処理を行う。フラグ「１」のパターンの描画は、搬送処理が終わるまで続けられる。搬送処理を終えた後は、描画を中断したパターンに戻って描画を再開する。
【００５３】
一方、全体制御部１０において、描画予定のフラグ「１」のパターンがないと判定された場合には、ストライプの描画を終えたところで描画を中断する。そして、別の基板の搬送処理を行う。搬送処理を終えるまでは、描画を行わない。搬送処理を終えたことを確認した後、中断したパターンの描画を再開する。
【００５４】
図４は、１の基板への描画中に別の基板の搬送が必要となった場合の処理方法の一例を示すフローチャートである。
【００５５】
Ｓ１０１では、図１の全体制御部１０において、基板Ｓへの描画中に別の基板の搬送処理開始が検知される。例えば、アライメント室４から搬送室３へ搬送ロボット６で別の基板を搬送したり、電子ビーム描画装置の外部から搬送室３へ別の基板を搬送したりすることが検知される。
【００５６】
次いで、全体制御部１０は、描画中のパターンが描画精度の低いパターンであるか、描画精度の低いパターンであるかを判定する（Ｓ１０２）。
【００５７】
描画中のパターンが描画精度の低いパターンである場合には、搬送処理と並行して描画処理を続ける（Ｓ１０３）。
【００５８】
描画中のパターンが描画精度の高いパターンである場合には、ストライプの描画を終えるまで、すなわちストライプエンドまで描画処理を続ける（Ｓ１０４）。その間、別の基板の搬送処理は行われず、待機状態とされる。
【００５９】
次に、全体制御部１０は、描画予定のパターンの中に、描画精度の低いパターンがあるか否かを判定する（Ｓ１０５）。すなわち、第２メモリ１１２に格納されたフラグ「１」のパターンのうちで描画を終えていないものがあるか否かを判定する。
【００６０】
描画を終えていないフラグ「１」のパターンがあると判定された場合には、そのうちの任意のパターンを上記ストライプ描画の後に描画するとともに、別の基板の搬送処理を行う（Ｓ１０６）。
【００６１】
フラグ「１」のパターンの描画は、搬送処理が終わるまで続けられる。すなわち、搬送処理が終わらないうちに、フラグ「１」のパターンの描画を終えた場合には（Ｓ１０８）、他にも未描画でフラグ「１」のパターンがあるか否かを判定する（Ｓ１０９）。描画を終えていないフラグ「１」のパターンがあると判定された場合には、そのうちの任意のパターンを続けて描画する（Ｓ１１０）。搬送処理が続いている間は、未描画でフラグ「１」のパターンがなくなるまでＳ１０８〜Ｓ１１０の工程が繰り返される。そして、Ｓ１０９において、未描画でフラグ「１」のパターンがないと判定されると、描画は中断される（Ｓ１１１）。その後、搬送処理を終えたことを確認した後は（Ｓ１１２）、描画を中断したパターンに戻って描画を再開する（Ｓ１１６）。
【００６２】
一方、Ｓ１０８〜Ｓ１１０の工程を繰り返すなかで搬送処理を終えたことが確認されると（Ｓ１１３）、描画中のフラグ「１」のパターンについて、ストライプエンドまで描画が続けられる（Ｓ１１４）。その後、描画を中断したパターンに戻って描画を再開する（Ｓ１１６）。
【００６３】
一方、Ｓ１０５において、描画予定のフラグ「１」のパターンがないと判定された場合には、ストライプの描画を終えたところで描画を中断し、別の基板の搬送処理を行う（Ｓ１０７）。その後、搬送処理を終えたことを確認した後は（Ｓ１１５）、中断したパターンの描画を再開する（Ｓ１１６）。
【００６４】
全体のスループットを向上するには、描画が停止される時間をできるだけ短くする必要がある。そのためには、搬送処理と並行して描画処理を行えるようにすることが有効である。具体的には、描画精度の高いパターンの描画中に搬送処理が必要となったとき、フラグ「１」のパターンが残されているようにするのがよい。
【００６５】
フラグ「１」のパターンがなく、フラグ「０」のパターンのみである場合、搬送処理と描画処理を並行して行うことはできない。搬送処理を行うと、搬送ロボットの駆動に伴う振動の発生により描画室内の磁場や電場が変化する。フラグ「０」のパターンは、高い描画精度が必要とされるので、こうした磁場や電場の変化による描画精度の低下によって描画不良となるおそれがある。
【００６６】
一方、フラグ「１」のパターンは、高い描画精度が必要とされない。したがって、搬送処理に伴い描画室内の磁場や電場が変化しても、フラグ「１」のパターンが描画不良となるまでには至らない。よって、搬送処理が必要となったとき、未描画のフラグ「１」のパターンがあれば、描画対象をこれに変更することで、描画を中断させずに搬送処理を並行して行うことができ、結果として全体のスループット向上を図れる。
【００６７】
描画精度の高いパターンの描画中に搬送処理が必要となったとき、フラグ「１」のパターンが残されているようにするには、次のようにすることが好ましい。
【００６８】
一般に、基板Ｓへのパターンの描画は、予め決められた描画順にしたがって行われる。従来法では、この描画順が変更されることがないため、搬送処理を終えるまで、描画を開始できないか、あるいは、描画が中断されることになる。
【００６９】
一方、本実施の形態においても、予め決められた描画順にしたがって描画されるのが原則である。しかしながら、フラグ「０」のパターンを描画しているときに別の基板の搬送処理が検知されると、描画予定のパターンの中にフラグ「１」のパターンがあるか否かを判定し、ある場合には、上記の描画順にフラグ「１」のパターンの描画を割り込ませる。これにより、描画と搬送を並行して行うことが可能となる。つまり、描画と搬送を並行して行うには、割り込ませることが可能なフラグ「１」のパターンをできるだけ多く用意しておく必要がある。そのためには、予め決められた描画順において、描画精度の高いパターンが先にくるようにし、描画精度の低いパターンが後にくるようにしておくことが好ましい。
【００７０】
以上述べたように、本実施の形態においては、高い描画精度が必要とされないパターンの描画処理と、基板の搬送処理とを並行して行う。一例として、高い描画精度が必要とされないパターンの描画中に処理室への他の基板の搬送が必要となった場合、描画処理を続けた状態で搬送処理を並行して行う。また、描画室への基板の搬送と、処理室への基板の搬送とを同時に行う場合、描画室への基板の搬送が終われば、処理室への基板の搬送が終えてない状態であっても描画を行う。但し、この状態で描画するパターンは、高い描画精度が必要とされないパターンとする。さらに、高い精度が必要とされるパターンの描画処理中に、処理室への基板の搬送が必要になった場合には、かかるパターンの描画を中断し、搬送が終了するまで高い精度が必要とされないパターンの描画を行う。
【００７１】
本実施の形態によれば、高い描画精度が要求されるパターンの精度を落とすことなく、スループットの大幅な向上を図ることができる。
【００７２】
つまり、従来は、基板に描画されるパターンの描画条件は、描画精度の高いパターンに合わせて設定されていた。このため、目視で判別可能なパターンについては、過剰な描画精度となっており、また、ショットサイズや偏向幅が縮小化している現在にあっては、これらのパターンの描画に要する時間が無視できないものとなっていた。さらに、１の基板の描画中に別の基板の搬送を行う場合、従来は、描画中のパターンに要求される描画精度にかかわらず、１の基板の描画処理を中断していた。
【００７３】
これに対して、本実施の形態では、描画処理中に搬送処理が必要となった場合、高い描画精度を必要としないパターンについては描画処理を中断しないこととする。このことは、従来は一律に定められていた描画条件を、描画精度の高低によって変えることを意味する。つまり、高い描画精度が必要とされるパターンについては、搬送処理の間は描画されない。これは、従来法におけるのと同様であり、従来と同じ描画精度が維持される。
【００７４】
これに対して、高い描画精度が必要とされないパターンについては、搬送処理の間も描画は中断されない。あるいは、高い描画精度が必要とされるパターンに代えて、搬送処理と並行して描画が行なわれる。これは、かかるパターンに対する描画条件を従来法におけるものより低下させることになる。しかしながら、従来法における条件は過剰精度に設定されており、搬送処理と同時に描画処理を行っても、それによってかかるパターンの描画不良が引き起こされることはない。一方、搬送処理と描画処理を並行して行うようにすることで、従来法において中断されていた描画処理の多くを低減することが可能となる。
【００７５】
すなわち、本実施の形態によれば、高い描画精度が必要とされないパターンの描画時間の分だけ基板全体の描画時間を短縮することができるので、全体のスループットについて大幅な向上が図れる。
【００７６】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００７７】
例えば、上記実施の形態では、搬送室が描画室とアライメント室に隣接しており、電子ビーム描画装置の外部から搬送室内に基板が搬送され、アライメント室を経て描画室に搬送される例について述べたが、これに限られるものではない。すなわち、アライメント室以外の他の処理室が搬送室に隣接して設けられてもよい。
【００７８】
他の処理室の例としては、基板カバーが収納される収納室が挙げられる。基板カバーは、基板の上に配置され、基板の周縁部近傍で散乱した電子を捕捉して帯電を防止するものである。例えば、搬送室内に搬送された基板は、搬送ロボットによってアライメント室に搬送されて位置決めされる。次いで、基板は、アライメント室から搬送室を経て、搬送室に隣接する収納室へ搬送される。収納室では、基板の上に基板カバーが載置される。その後、基板は、搬送ロボットによって描画室に搬送され、ステージ上に載置される。本実施の形態においては、描画室での描画と、アライメント室や収納室への基板の搬送とを並行して行うことが可能である。
【００７９】
また、例えば、上記実施の形態は、電子ビームを照射する電子ビーム描画装置における描画方法に本発明を適用したものであるが、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを照射する描画装置にも同様に本発明を適用できる。
【００８０】
上記記載においては、電子ビーム描画装置の構成や制御手法等について、本発明の説明に直接必要としない部分についての記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、電子ビーム描画装置を制御する具体的な制御部構成については記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることができるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８１】
Ｓ…基板
１…描画室
２…電子鏡筒(ビーム照射手段)
３…搬送室
４…アライメント室(アライメント部)
５…ステージ
５ａ、５ｂ…ステージミラー
６…搬送ロボット
６ａ…回転軸
６ｂ…ロボットアーム
６ｃ…ロボットハンド
７…照射制御部
８…ステージ制御部
９…ロボット制御部
１０…全体制御部
１１１…第１メモリ
１１２…第２メモリ
１２…ステージ位置測定器
１２ａ、１２ｂ…レーザ測長計
１３…高さ測定器
１３ａ…投光部
１３ｂ…受光部
１３ｃ…高さ信号処理部
５１…パターン
５２…ストライプ
５３…副偏向領域
５４…電子ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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