(57)【要約】      （修正有）【課題】荷電粒子ビーム描画装置の稼働率の低下を抑える。【解決手段】外部処理装置の近接効果補正演算において、事前に近接効果補正演算を行うと共にショット分割も行い、ショット分割データと近接効果補正演算の結果に基づいて、１ショット毎の近接効果補正値を描画する順番に並べたショット順補正値データを作成する手段を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画パターンデータを記憶する第１の記憶装置と、
該描画パターンデータに所定のショット分割処理を加えることにより、ショット順に順序づけされた１ショット単位のショット分割パターンデータを作成する第１のショット分割手段を備え、
制御手段により該ショット分割パターンデータに基づき断面形状と描画材料上のショット位置とを制御して描画材料上に荷電粒子ビームをショットすると共に、近接効果補正データに基づいてショット時間を制御して所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置において、
前記第１の記憶装置から読み出された描画パターンデータに基づいて近接効果補正演算を行い近接効果補正マップデータを作成する近接効果補正演算回路と、
前記第１の記憶装置から読み出された該描画パターンデータに前記第１のショット分割手段におけるのと同一のショット分割処理を加えることにより、ショット順に順序づけされた１ショット単位のショット分割パターンデータを作成する第２のショット分割手段と、
該第２のショット分割手段から得られたショット分割パターンデータと前記近接効果補正演算回路から得られた近接効果補正マップデータとに基づきショット順に順序づけられた１ショット単位の近接効果補正データを作成するショット単位近接効果補正データ作成回路とを備えた外部処理装置を設け、
前記制御手段は、前記第１のショット分割手段から得たれたショット分割パターンデータに基づき断面形状と描画材料上のショット位置とを制御して描画材料上にか荷電粒子ビームをショットすると共に、前記外部処理装置で作成されたショット順に順序づけされた１ショット単位の近接効果補正データに基づいてショット時間を制御して描画することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
第１のショット分割手段により描画パターンデータに所定のショット分割処理を加えることにより、ショット順に順序づけされた１ショット単位のショット分割パターンデータを作成し、制御手段により該ショット分割パターンデータに基づき断面形状と描画材料上のショット位置とを制御して描画材料上に荷電粒子ビームをショットする共に、近接効果補正データに基づいてショット時間を制御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、
第２のショット分割手段により前記描画パターンデータの前記第１のショット分割手段におけるのと同一のショット分割処理を加えることにより、ショット順に順序づけされた１ショット単位のショット分割パターンデータを作成する工程と、
前記描画パターンデータに基づいて近接効果補正演算を行い近接効果補正マップデータを作成する工程と、
前記第２のショット分割手段から得られたショット分割パターンデータと前記近接効果補正マップデータとに基づきショット順に順序づけされた１ショット単位の近接効果補正データを作成する工程とから成る準備工程を設け、
該準備工程終了後、前記制御手段により、前記第１のショット分割手段から得られたショット順に順序付けられたショット分割パターンデータに基づき断面形状と描画材料上のショット位置とを制御して描画材料上にか荷電粒子ビームをショットすると共に、前記外部処理装置で作成されたショット順に順序づけされた１ショット単位の近接効果補正データに基づいてショット時間を制御して描画することを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置に関し、近接効果補正を行う荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム描画装置では、予め用意されたパターンデータに基づいて被描画材料上への電子ビームの照射を行い、所定のパターンの描画を電子ビームによって行うようにしている。このような電子ビーム描画装置において注意すべきは、描画パターンデータ中にパターンが密に存在している回路部分では、電子ビームにより材料面上にパターンを描画すると、パターン相互の近接効果により、設計通りのパターンが形成されないことである。そのため、パターンの混み具合に応じて荷電粒子ビームのショット時間を変化させ、近接効果の影響をなくすようにしている。例えば、具体的には、隣のパターンとの距離がある程度以上にあり独立に存在していると見なせるパターンの描画時には、荷電粒子ビームのショット時間を標準の時間とし、一方、隣り合ったパターン同士が接近している場合には、その距離に応じてショット時間を短くする補正を施している。
【０００３】
このように近接効果補正を考慮してショット時間を補正して描画を行う電子ビーム描画装置の構成を図４に示す。
【０００４】
図中の１は電子ビームＥＢを出射する電子銃、２は該電子銃１から出射した電子ビームＥＢをブランキングするブランカー、３は該電子ビームＥＢを集束させる照明レンズである。
【０００５】
４は該照明レンズ３を介して電子ビームを照射する第１成形開口板、５は該第１成形開口板４の開口像を第２成形開口板６上に結像させる成形レンズ、７はその結像の位置を変える成形偏向器である。
【０００６】
８は前記第１成形開口板４と前記第２成形開口板６により成形された像を縮小する縮小レンズ、９は該縮小像を描画材料１０上に合焦させる対物レンズ、１１は該描画材料１０上の電子ビームの位置を調整する位置決め偏向器である。１２は前記描画材料１０を載置し、Ｘ方向及びＹ方向に移動できるステージである。
【０００７】
１３は前記ブランカー２のオン・オフを制御するブランキング制御回路、１４は前記成形偏向器７を制御する成形偏向器制御回路、１５は前記位置決め偏向器１１を制御する位置決め偏向器制御回路である。
【０００８】
１６は描画パターンデータが格納されているパターンデータディスク、１７は装置全体の動作を制御するＣＰＵで、例えばコンピュータが用いられる。
【０００９】
１８はデータ転送回路で、ショット分割処理回路１９とソーティング処理回路２０と照射時間演算回路２１から成る。
【００１０】
前記ショット分割処理回路１９は、前記ＣＰＵ１７からの描画パターンデータ中のパターンをショット単位の描画データに分割し、前記ソーティング処理回路２０は、該ショット分割処理回路１９からの出力を受けてショット単位の描画データをショットする順番に並び替えるもので、該ソーティング処理回路２０は照射時間演算回路２１と成形偏向器制御回路１４と位置決め偏向器制御回路１５とに繋がっている。
【００１１】
前記照射時間演算回路２１は、照射時間データを算出する演算回路で、該演算回路の出力はブランキング制御回路１３に供給される。
【００１２】
２２は近接効果補正の演算を行う外部処理装置で、近接効果補正演算回路２３とショット時間補正値付加回路２４とからなる。
【００１３】
前記近接効果補正演算回路２３は、前記パターンディスク１６からの描画パターンデータに基づいて近接効果の補正値マップを演算するものである。
【００１４】
前記ショット時間補正値付加回路２４は、近接効果補正演算回路２３からの近接効果の補正値マップに基づき各描画パターンの位置に応じて補正値を決定し、各描画パターンデータに付加するものである。２５は前記補正値データ付きのパターンデータを記憶する記憶装置である。
【００１５】
このような構成の電子ビーム描画装置と外部処理装置において、描画を開始する前に、パターンデータディスク１６から描画パターンデータが外部処理装置２２に読み込まれ、近接効果補正演算回路２３では、該描画パターンデータに基づいて区画ごとに近接効果補正の補正値を演算する。これらの近接効果補正の補正値がショット時間補正値付加回路２４で描画パターンデータの各パターンごとに付され、得られた補正値データ付き描画パターンデータは電子ビーム描画装置の記憶装置２５に送られて記憶される。
【００１６】
描画が指示されると、ＣＰＵ１７からの指令により前記記憶装置２５から補正値データ付きの描画パターンデータがデータ転送回路１８内のショット分割処理回路１９に送られる。
【００１７】
この補正値データ付きの描画パターンデータに基づきショット分割処理回路１９は、各描画パターンを最大ショット寸法以下のショット単位の描画パターンに分割し、この１ショット単位の描画パターンデータが補正値データと共にソーティング処理回路２０に送られる、ソーティング処理回路２０において、１ショット単位の描画パターンデータがショットする順番に並び替えられ、その内の各ショットの形状及び大きさを表わすパターン情報Ｓは成形偏向器制御回路１４へ送られ、ショット位置の情報Pは位置決め偏向器制御回路１５へ送られ、各ショットの補正値データは、照射時間演算回路２１にそれぞれショット順に順次送られる。
【００１８】
そして、前記照射時間演算回路２１では、前記ソーティング処理回路２０からの順次送られてきた各ショット補正値データに基づいて、基準照射量に該補正値が適用された照射時間データを算出し、この照射時間データをブランキング制御回路１３に順次送る。
【００１９】
このとき、各ショット単位の描画パターンのパターン情報Ｓが成形偏向器制御回路１４に、ショット位置情報Ｐが位置決め偏向器制御回路１５に順次送られるため、前記ブランキング制御回路１３によりブランカー２が前記照射時間データで制御され、前記成形偏向制御回路１４によって成形偏向器７が制御され、前記位置決め偏向器制御回路１５によって位置決め偏向器１１が制御されるので、前記成形偏向器７によりパターン情報Ｓに基づいて電子ビームの断面形状が成形された成形ビームが、位置決め偏向器１１によりショット位置情報に基づいた描画材料１０上の位置に前記照射時間データで決まる照射時間でショットされ、所望のショット分割パターンが順次描画される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平５−２４３１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
半導体デバイスの微細化が更に進展して極めて密度の高い半導体素子を製造する場合、描画パターンデータが多量になり、また、精度の高い描画を行うために種々の補正（かぶり誤差補正、プロセス誤差補正、ローディング効果補正等）を行うので膨大なデータを用いた複雑で長時間を要する演算となることは避けられない。そのため、上述したように、事前に外部処理装置で補正演算を済ませ、演算の結果、得られた補正値データを付加した描画パターンデータを作成し、電子ビーム描画装置の記憶装置２０に格納し、それから電子ビーム描画装置による描画が開始される。
【００２２】
しかし、このような外部処理装置で行い、描画パターンデータに補正値を付加した補正値データ付き描画パターンデータを作成すると、作成されるパターンデータ量の増大を招き、それを格納する電子ビーム描画装置の記憶装置２０の容量を大きくしなければならないばかりか、記憶装置２０への転送に長時間を要することになる。これは描画装置の稼動率の低下を招き、ひいては描画スループットの低下を招くことになる。なお、パターンデータのデータ量の増大には、単純に補正量が付加されることによる増大と、パターンデータは一般的に基本的な図形の位置および大きさと、その図形の繰返し情報に分離して圧縮されているのに対し、補正値をパターンデータに付加する際に、パターンデータの圧縮を解いて付加しなければならないことによる増大がある。
【００２３】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、新規な荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置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】
【００２４】
本発明の荷電粒子ビーム描画装置は、描画パターンデータを記憶する第１の記憶装置と、該描画パターンデータに所定のショット分割処理を加えることにより、ショット順に順序づけされた１ショット単位のショット分割パターンデータを作成する第１のショット分割手段を備え、制御手段により該ショット分割パターンデータに基づき断面形状と描画材料上のショット位置とを制御して描画材料上に荷電粒子ビームをショットすると共に、近接効果補正データに基づいてショット時間を制御して所望のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置において、前記第１の記憶装置から読み出された描画パターンデータに基づいて近接効果補正演算を行い近接効果補正マップデータを作成する近接効果補正演算回路と、前記第１の記憶装置から読み出された該描画パターンデータに前記第１のショット分割手段におけるのと同一のショット分割処理を加えることにより、ショット順に順序づけされた１ショット単位のショット分割パターンデータを作成する第２のショット分割手段と、該第２のショット分割手段から得られたショット分割パターンデータと前記近接効果補正演算回路から得られた近接効果補正マップデータとに基づきショット順に順序づけられた１ショット単位の近接効果補正データを作成するショット単位近接効果補正データ作成回路とを備えた外部処理装置を設け、前記制御手段は、前記第１のショット分割手段から得たれたショット分割パターンデータに基づき断面形状と描画材料上のショット位置とを制御して描画材料上にか荷電粒子ビームをショットすると共に、前記外部処理装置で作成されたショット順に順序づけされた１ショット単位の近接効果補正データに基づいてショット時間を制御して描画することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の荷電粒子ビーム描画方法及び装置によれば、外部処理装置で事前に補正演算を行うと共にショット分割も行い、ショット分割データと補正演算の結果に基づいて、１ショット毎の補正値を描画する順番に並べたショット順補正値データを作成しておき、実施の描画の際、近接効果補正データを付けなくてすむので、描画パターンデータに近接効果補正データを付加することに伴うデータの増大に起因する外部処理装置から荷電粒子ビーム描画装置へのデータ転送の際の長時間のデータ転送待ちが起きなくなり、荷電粒子ビーム描画装置の可動率の低下を抑えことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子ビーム描画装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る電子ビーム描画装置の構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る電子ビーム描画装置の構成の一例を示す図である。
【図４】従来の実施に係る電子ビーム描画装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子ビーム描画装置と外部処理装置を構成の一例を示す図である。図４中、図１にて使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
【００２８】
図１に示された電子ビーム描画装置と外部処理装置と図４に示された電子ビーム描画装置と外部処理装置との比較で異なる構成は、外部処理装置２２´内にデータ変換機３０を設け、ショット補正値付加回路を削除したことにある。
【００２９】
外部処理装置２２内のデータ変換機３０は、ショット分割処理回路１９´とソーティング処理回路２０´とショット単位近接効果補正データ作成回路２９とから成る。そして、前記ショット分割処理回路１９´と前記ソーティング処理回路２０´は、データ転送回路１８内のショット分割処理回路１９とソーティング処理回路２０と同一の機能を有するものである。
【００３０】
前記ショット単位近接効果補正データ作成回路２９は、ソーティング処理回路２０´からの出力と近接効果補正演算回路２３からの出力とに基づいてショット順に順序づけされた１ショット単位の近接効果補正データを作成し、記憶装置２５に送るものである。
【００３１】
更に、パターンディスク１６の出力を外部処理装置２２´とＣＰＵ１７に接続させ、記憶装置２５がショット順に順序付けされた１ショット単位の近接効果補正データを記憶するものである。
【００３２】
このような構成の電子ビーム描画装置の動作について説明する。描画前の準備段階において、外部処理装置２２´でパターンディスク１６からの描画パターンデータに基づいてショット順に順序づけられた１ショット単位の近接効果補正データを作成する。先ず、その過程について説明する。
【００３３】
パターンデータディスク１６に格納している描画パターンデータは、ＣＰＵ１７からの指令により外部処理装置２２´に送られる。
【００３４】
該描画パターンデータに基づき近接効果補正演算回路２３は、描画パターンを描画領域の単位区画（メッシュ）毎に分割し、この区画毎に近接効果補正の補正値を算出し、データ変換機３０内のショット単位近接効果補正データ作成回路２９に送る。  
このとき、同時に該描画パターンデータに基づきデータ変換機３０のショット分割処理回路１９´は、前記描画パターンデータ中のパターンを最大ショット寸法以下のショット単位の描画パターンに分割し、１ショット単位のショット分割パターンデータをソーティング処理回路２０´に送る。なお、該ショット分割処理回路１９´は、後述するショット分割処理回路１９におけるのと同一のショット分割処理を行うものである。
【００３５】
該ソーティング処理回路２０´は、送られてきたショット分割パターンデータをショットする順番に並びかえ、ショット単位近接効果補正データ作成回路２９に送る。
【００３６】
該ショット単位近接効果補正データ作成回路２９は、前記近接効果補正演算回路２３から区画ごとに求められた近接効果補正マップデータと該ソーティング処理回路２０´から送られてきたショット分割パターンデータとを対応させ、ショット分割パターンデータの位置情報（例えば、ショットパターンの中心の位置座標）に対応する区画の近接効果補正の補正値を読み出し、読み出された近接効果補正の補正値に基づいて新たな近接効果補正の補正値を算出し、１ショット単位のショット分割パターンデータ毎に近接効果補正の補正値を得、ショット順に順序づけされた１ショット単位の近接効果補正データを作成し、該近接効果補正データを記憶装置２０に送る。
【００３７】
準備段階が終了した後、描画が指示されると、ＣＰＵ１７からの指令によりパターンディスク１６から描画パターンデータがデータ転送回路１８に送られ、前記記憶装置２０内のショット順に順序づけられた１ショット単位の近接効果補正データが照射時間演算回路２１内のメモリ２１´に送られる。
【００３８】
データ転送回路１８内のショット分割処理回路１９では、前記パターンディスク１６からの描画パターンデータに対して、前記ショット分割処理回路１９´におけるのと同一のショット分割処置を行うことによりショット分割データを作成し、ソーティング処理回路２０に送る。
【００３９】
該ソーティング処理回路２０は、前記１ショット単位のショット分割パターンデータをショットする順番に並びかえ、照射時間演算回路２１に送る。
【００４０】
前記照射時間演算回路２１は、該ソーティング処理回路２０から１ショット単位のショット分割パターンデータが送られてくると、ショット順に近接効果補正の補正量をメモリ２１´から読み出し、基準照射量と読み出された近接効果補正の補正値が適用された照射時間データを算出し、この照射時間データをブランキング制御回路１３に送る。
【００４１】
このとき、同時に前記ソーティング処理回路２０から前記１ショット単位のショット分割パターンデータのパターン情報が成形偏向器制御回路１４に、ショット位置情報が位置決め偏向器制御回路１５に順次送られるため、前記ブランキング制御回路１３によりブランカー２が前記照射時間データで制御され、前記成形偏向制御回路１４によって成形偏向器７が制御され、前記位置決め偏向器制御回路１５によって位置決め偏向器１１が制御されるので、前記成形偏向器７によりパターン情報に基づいて電子ビームの断面形状が成形された成形ビームが、位置決め偏向器１１によりショット位置情報に基づいた描画材料１０上の位置に前記照射時間データで決まる照射時間でショットされ、所望のショット分割パターンが順次描画される。
【００４２】
このように本発明の荷電粒子ビーム描画装置によれば、外部処理装置で事前に補正演算を行うと共にショット分割も行い、ショット分割データと補正演算の結果に基づいて、１ショット毎の補正値を描画する順番に順序付けされたショット順補正値データを作成しておくため、実施の描画の際、近接効果補正データを付けなくてすむので、描画パターンデータに近接効果補正データを付加することに伴うデータの増大に起因する外部処理装置から荷電粒子ビーム描画装置へのデータ転送の際の長時間のデータ転送待ちが起きなくなり、荷電粒子ビーム描画装置の可動率の低下を抑えことができる。
【００４３】
前記実施例では、１個のパターンデータディスク１６からの描画パターンデータを電子ビーム描画装置側のＣＰＵ１７と外部装置側（外部処理装置２２´と変換機３０）に入力させた説明を行ったが、図２に示すように２個のパターンデータディスク（１６、１６´）を用い、同じ描画パターンデータを電子ビーム描画装置側のＣＰＵ１７と外部処理装置２２に入力させ同様の動作をさせても良い。
【００４４】
また、図３に示すように外部処理装置２２´´の中にデータ転送回路１８内のショット分割処理回路１９とソーティング処理回路２０と同じ働きをするソフトウエア、即ち、ショット分割工程１９´とソーティング処理工程２０´を組み入れても良い。このとき近接効果補正演算の結果を記憶するメモリ３５を設け、ショット単位近接効果補正データ作成回路２９´もソフトウエアであることが望ましい。
【００４５】
また、ショット順に順序づけされた１ショット単位の近接効果補正データは、近接効果補正の補正値の他にかぶり誤差補正、現像やエッチング処理にパターン面積率に依存した処理能力の違いによって発生するパターン寸法の誤差を補正するプロセス誤差補正、現像ローディング効果補正、ステッパの光学系歪みによるパターン寸法の誤差を補正する転写誤差補正等を含んだものでも良い。
【符号の説明】
【００４６】
１  電子銃
２  ブランカー
３  照射レンズ
４  第１成形開口板
５  成形レンズ
６  第２成形開口板
７  成形偏向器
８  縮小レンズ
９  対物レンズ
１０  描画材料
１１  位置決め偏向器
１２  ステージ
１３  ブランキング制御回路
１４  成形偏向器制御回路
１５  位置決め偏向器制御回路
１６、１６´  パターンデータディスク
１７  ＣＰＵ
１８  データ転送回路
１９、１９´  ショット分割処理回路
２０、２０´  ソーティング処理回路
２１  照射時間演算回路
２１´  メモリ
２２、２２´、２２´´  外部処理装置
２３  近接効果補正演算回路
２４  ショット時間補正値付加回路
２５  記憶装置
３０  データ変換機
２９  ショット単位近接効果補正データ作成回路
【図１】
2013118304.tif 000003
【図２】
2013118304.tif 000004
【図３】
2013118304.tif 000005
【図４】
2013118304.tif 000006