(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを第１のアパーチャに照射し、該第１のアパーチャの開口を透過したビームを第２のアパーチャに照射すると共に、前記第１のアパーチャを透過ししたビームを成形偏向器によって偏向することにより、前記第２のアパーチャの開口を透過したビームの断面積を変え得るようにし、前記第２のアパーチャの開口を透過した成形されたビームを位置決め偏向器によって偏向し、被描画材料に所望のパターンを描画するようにした可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法において、描画フィールドの基準のＸ方向とＹ方向に対して所定の角度傾いた斜辺を有した斜め線パターンを描画するに際し、前記位置決め偏向器によって荷電粒子ビームの偏向方向が前記斜め線パターンの斜辺方向に平行になるようにし、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャによって成形される荷電粒子ビームの矩形断面形状を前記斜め線パターンの斜辺方向と該斜辺に直角な方向にそれぞれ平行な辺を有する形状に成形すると同時に、前記成形偏向器による前記第１アパーチャ像の偏向方向を前記斜め線パターンの斜辺方向と該斜辺方向に直角な方向とに平行とするようにした可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法。
【請求項２】
前記位置決め偏向器と前記成形偏向器は、８極の電極より構成され、通常の描画モードから４５°の斜線パターン描画モードに切り替える場合、各電極に印加される偏向信号を１極ずつ隣り合った電極に印加するようにした請求項１記載の可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法。
【請求項３】
前記位置決め偏向器と前記成形偏向器は、８の倍数の電極より構成され、通常の描画モードから２２．５°あるいはそれ以下の角度の斜線パターン描画モードに切り替える場合、各電極に印加される偏向信号を１極ずつ隣り合った電極に印加するようにした請求項１記載の可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法。
【請求項４】
前記第１アパーチャと前記第２アパーチャの開口の形状は、四角形に三角形が追加された形状とされており、前記三角形の頂点を形成する二辺の内の一方の辺と前記基準のＸ方向とがなす角度を描くべき斜め線パターンの角度に等しくした請求項１記載の可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法。
【請求項５】
荷電粒子ビームを直交するＸ，Ｙ方向に伸びる辺を有する開口を備えた第１のアパーチャに照射し、第１のアパーチャの開口を通過したビームを直交するＸ，Ｙ方向に伸びる辺を有する開口を備えた第２のアパーチャに照射すると共に、第１のアパーチャを通過したビームをパターンデータが供給される成形偏向器によって偏向することにより第２のアパーチャの開口を通過するビームの形状及び断面積を変え得るようにし、第２のアパーチャを通過した矩形状に成形されたビームを被描画材料上に照射すると共に、パターンを照射する位置を指定する偏向信号が供給される位置決め偏向器によって矩形の直交する二辺にそれぞれ沿うＸ，Ｙ２方向に偏向移動させ、被描画材料に所望のパターンを描画するようにした可変面積型荷電粒子ビーム描画装置において、前記第１及び第２のアパーチャは、前記Ｘ方向又はＹ方向に対して４５°又は２２．５°傾いた斜辺及びこの斜辺と直交する斜辺からなる頂点を有した形状の開口を有し、前記成形偏向器は、第１のアパーチャを通過したビームをＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極を含み４５°又は２２．５°等間隔で８極又は１６極が配置され、前記位置決め偏向器は、第２のアパーチャを通過した矩形状のビームを被描画材料上で前記矩形の直交する二辺にそれぞれ沿うＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極を含み４５°又は２２．５°等間隔で８極又は１６極が配置され、描画フィールドの基準のＸ方向及びＹ方向に対して４５°又は２２．５°傾いた斜辺を有した斜め線パターンを描画するに際し、前記成形偏向器のＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極に対して４５°又は２２．５°回転させた位置の４極に前記パターンデータを供給することにより基準方向に対して４５°又は２２．５°回転した矩形状ビームを第２のアパーチャから取り出し、前記位置決め偏向器のＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極に対して４５°又は２２．５°回転させた位置の４極に前記偏向信号を供給することにより、前記第２のアパーチャから取り出された基準方向に対して４５°又は２２．５°回転した矩形状ビームを矩形の直交する二辺にそれぞれ沿う２方向に偏向するようにしたことを特徴とする可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、マスク基板上やシリコンウエハ上に電子ビームやイオンビームによって所望のパターンを描画するようにした荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被描画材料に照射される電子ビームの断面形状を変えながら電子ビームを偏向して所望のパターンの描画を行うようにした可変面積型電子ビーム描画装置では、電子銃から発生した電子ビームを矩形の開口を有した第１のアパーチャに照射し、第１のアパーチャを透過した電子ビームを矩形の開口を有した第２のアパーチャに照射するようにしている。
【０００３】
この第１のアパーチャと第２のアパーチャとの間に成形偏向器を配置し、第１のアパーチャを透過した電子ビームを偏向することにより、任意の断面積の電子ビームを成形することができる。図１は第１のアパーチャの矩形開口Ｌ１（図示せず）を透過した電子ビームＥＢ（Ｌ１）と第２のアパーチャの矩形開口Ｌ２との関係を示している。成形偏向器により、電子ビームＥＢの第２のアパーチャＬ２上の照射位置を変えることにより、斜線で示した任意の矩形断面積の電子ビームＫを成形することができる。
【０００４】
この成形された電子ビームを被描画材料に照射すると共に、位置決め偏向器で電子ビームを任意に偏向することにより、被描画材料上で任意のパターンを描画することができる。なお、成形された電子ビームを偏向する場合、偏向角が大きくなると偏向歪が無視できなくなる。そのため、描画領域を電子ビームの偏向歪が無視できる程度の範囲（フィールド）に分割し、フィールド単位で被描画材料を移動させ、フィールドごとに所望パターンの描画を行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図２（ａ）に示した斜線を有するパターンＰの描画を行う場合には、図２（ａ）に示すように、斜め線部分を複数の台形および三角形Ｐ１〜Ｐｎに分割する。三角形Ｐｍの描画は、図２（ｂ）に示すように、電子ビームの断面形状を細長い矩形パターンとし、その矩形パターンの長さを変えながら、その照射位置を少しずつ移動させて行う。したがって、描画のスループットが遅くなると共に、描画データの量も単純な矩形パターンのデータと比べて多くなる。
【０００６】
また、そもそも矩形パターンと台形パターンのデータ表現方法とデータサイズは相違し、台形パターンの表現方法は矩形パターンのそれと比べて複雑であり、更に、データサイズも台形パターンの方が多くなる。図３（ａ）は矩形パターンＬのデータ表現方法を示しており、矩形パターンは原点位置（ｘ１，ｙ１）と幅Ｗ、高さＨとで表現される。なお、図３（ｂ）は、矩形パターンのデータサイズを示しており、４つのデータにより矩形パターンが表現されている。
【０００７】
一方、台形パターンＤは、図３（ｃ）に示すように、４つの頂点位置（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）、（ｘ４，ｙ４）によって表現される。また、データサイズは図３（ｄ）に示すように、各頂点位置座標を含む６つのデータよりなる。なお、６つのデータの中には、ｙ２とｙ３が含まれていないが、これは、上辺と下辺がＸ軸に平行なＸ台形であることによる。
【０００８】
このように、斜線の描画を行うには、パターンデータの量が多くなり、その描画時間が長くなる。更に、三角形や台形の描画の際には、細長い矩形を高さ方向に長さを変えながら描画を行う関係上、三角形や台形の斜めの辺部分は階段状に描画されることになり、描画精度も劣化する問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、その目的は、斜線の描画に際し、パターンデータ量を削減し、描画時間を短縮すると共に、描画精度も向上させることができる荷電粒子ビーム描画装置における描画方法を実現するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法は、荷電粒子ビームを第１のアパーチャに照射し、該第１のアパーチャの開口を透過したビームを第２のアパーチャに照射すると共に、前記第１のアパーチャを透過ししたビームを成形偏向器によって偏向することにより、前記第２のアパーチャの開口を透過したビームの断面積を変え得るようにし、前記第２のアパーチャの開口を透過した成形されたビームを位置決め偏向器によって偏向し、被描画材料に所望のパターンを描画するようにした可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法において、描画フィールドの基準のＸ方向とＹ方向に対して所定の角度傾いた斜辺を有した斜め線パターンを描画するに際し、前記位置決め偏向器によって荷電粒子ビームの偏向方向が前記斜め線パターンの斜辺方向に平行になるようにし、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャによって成形される荷電粒子ビームの矩形断面形状を前記斜め線パターンの斜辺方向と該斜辺に直角な方向にそれぞれ平行な辺を有する形状に成形すると同時に、前記成形偏向器による前記第１アパーチャ像の偏向方向を前記斜め線パターンの斜辺方向と該斜辺方向に直角な方向とに平行とするようにしたことを特徴としており、実質的に斜線を矩形図形として取り扱うことができ、パターンデータ量の削減、描画時間の短縮、描画精度の向上の効果を有する。
【００１１】
請求項２の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置における描画方法は、前記位置決め偏向器と前記成形偏向器は、８極の電極より構成され、通常の描画モードから４５°の斜線パターン描画モードに切り替える場合、各電極に印加される偏向信号を１極ずつ隣り合った電極に印加するようにしたことを特徴としており、通常の描画モードから４５°の斜線パターン描画モードに切り替えることができる。
請求項３の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置における描画方法は、前記位置決め偏向器と前記成形偏向器は、８の倍数の電極より構成され、通常の描画モードから２２．５°あるいはそれ以下の角度の斜線パターン描画モードに切り替える場合、各電極に印加される偏向信号を１極ずつ隣り合った電極に印加するようにしたことを特徴としており、通常の描画モードから２２．５°あるいはそれ以下の角度の斜線パターン描画モードに切り替えることができる。
請求項４の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置における描画方法は、前記第１アパーチャと前記第２アパーチャの開口の形状は、四角形に三角形が追加された形状とされており、前記三角形の頂点を形成する二辺の内の一方の辺と前記基準のＸ方向とがなす角度を描くべき斜め線パターンの角度に等しくしたことを特徴としており、斜めに傾いた図形を矩形図形として取り扱うことができる。
【００１２】
請求項５に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置における描画方法は、荷電粒子ビームを直交するＸ，Ｙ方向に伸びる辺を有する開口を備えた第１のアパーチャに照射し、第１のアパーチャの開口を通過したビームを直交するＸ，Ｙ方向に伸びる辺を有する開口を備えた第２のアパーチャに照射すると共に、第１のアパーチャを通過したビームをパターンデータが供給される成形偏向器によって偏向することにより第２のアパーチャの開口を通過するビームの形状及び断面積を変え得るようにし、第２のアパーチャを通過した矩形状に成形されたビームを被描画材料上に照射すると共に、パターンを照射する位置を指定する偏向信号が供給される位置決め偏向器によって矩形の直交する二辺にそれぞれ沿うＸ，Ｙ２方向に偏向移動させ、被描画材料に所望のパターンを描画するようにした可変面積型荷電粒子ビーム描画装置において、前記第１及び第２のアパーチャは、前記Ｘ方向又はＹ方向に対して４５°又は２２．５°傾いた斜辺及びこの斜辺と直交する斜辺からなる頂点を有した形状の開口を有し、前記成形偏向器は、第１のアパーチャを通過したビームをＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極を含み４５°又は２２．５°等間隔で８極又は１６極が配置され、前記位置決め偏向器は、第２のアパーチャを通過した矩形状のビームを被描画材料上で前記矩形の直交する二辺にそれぞれ沿うＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極を含み４５°又は２２．５°等間隔で８極又は１６極が配置され、描画フィールドの基準のＸ方向及びＹ方向に対して４５°又は２２．５°傾いた斜辺を有した斜め線パターンを描画するに際し、前記成形偏向器のＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極に対して４５°又は２２．５°回転させた位置の４極に前記パターンデータを供給することにより基準方向に対して４５°又は２２．５°回転した矩形状ビームを第２のアパーチャから取り出し、前記位置決め偏向器のＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極に対して４５°又は２２．５°回転させた位置の４極に前記偏向信号を供給することにより、前記第２のアパーチャから取り出された基準方向に対して４５°又は２２．５°回転した矩形状ビームを矩形の直交する二辺にそれぞれ沿う２方向に偏向するようにしたことを特徴としており、４５°又は２２．５°傾いた図形を矩形図形として扱うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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は本発明を実施するための可変面積型電子ビーム描画装置の一例を示している。１は電子ビームＥＢを発生する電子銃であり、該電子銃１から発生した電子ビームＥＢは、照射レンズ２を介して第１成形アパーチャ３上に照射される。
【００１４】
第１成形アパーチャの開口像は、成形レンズ４により、第２成形アパーチャ５上に結像されるが、その結像の位置は、成形偏向器６により変えることができる。第２成形アパーチャ５により成形された像は、縮小レンズ７、対物レンズ８を経て描画材料９上に照射される。描画材料９への照射位置は、位置決め偏向器１０により変えることができる。
【００１５】
１１は制御ＣＰＵであり、制御ＣＰＵ１１はパターンデータメモリー１２からのパターンデータをデータ転送回路１３に転送する。データ転送回路１３からのパターンデータは、成形偏向器６を制御する制御回路１４、位置決め偏向器１０を制御する制御回路１５、対物レンズ８の励磁を制御する制御回路１６、電子銃１から発生した電子ビームのブランキングを行うブランカー（ブランキング電極）１７を制御するブランカー制御回路１８に供給される。
【００１６】
更に、制御ＣＰＵ１１は、材料９のフィールド毎の移動のために、材料９が載せられたステージ２０の駆動回路２１を制御する。図示していないが、ステージの移動量を測定するために、レーザ干渉測長器がステージ部分に設けられている。このような構成の動作を次に説明する。
【００１７】
まず、基本的な描画動作について説明する。パターンデータメモリ１２に格納されたパターンデータは、逐次読み出され、データ転送回路１３に供給される。このデータ転送回路１３からのデータに基づき、偏向制御回路１４は成形偏向器６を制御し、また、制御回路１５は位置決め偏向器１０を制御する。
【００１８】
この結果、各パターンデータに基づき、成形偏向器６により電子ビームの断面が単位パターン形状に成形され、その単位パターンが順々に材料９上にショットされ、所望の形状のパターン描画が行われる。なお、この時、ブランカー制御回路１８からブランカー１７へのブランキング信号により、材料９への電子ビームのショットに同期して電子ビームのブランキングが実行される。
【００１９】
更に、材料９上の異なった領域への描画の際には、制御ＣＰＵ１１からステージ駆動回路２１への指令により、ステージ２０は所定の距離移動させられる。なお、ステージ２０の移動距離は、図示していないが、レーザー測長器により監視されており、測長器からの測長結果に基づき、ステージの位置は正確に制御される。
【００２０】
さて、本実施の形態では、成形偏向器６と位置決め偏向器１０としては、図５にその断面を示すように、８極の静電偏向器が用いられている。８極の静電偏向器を構成する８つの電極Ｅ１〜Ｅ８には、制御回路１４から図５に示すような、電子ビームをＸ方向とＹ方向に偏向するための偏向信号が印加される。
【００２１】
すなわち、電極Ｅ１には＋Ｙが、電極Ｅ２には（Ｘ＋Ｙ）／√（２）が、電極Ｅ３には＋Ｘが、電極Ｅ４には（Ｘ−Ｙ）／√（２）が、電極Ｅ５には−Ｙが、電極Ｅ６には（−Ｘ−Ｙ）／√（２）が、電極Ｅ７には−Ｘが、電極Ｅ８には（−Ｘ＋Ｙ）／√（２）が印加される。
【００２２】
図１に示した例では、所望の大きさの矩形を成形するために、電子ビームを偏向するためのＸ方向の偏向信号とＹ方向の偏向信号の強度が適宜選択される。それらの信号強度により、第２のアパーチャＬ２に照射される電子ビームＥＢの位置は変化し、その変化に伴って、成形される矩形Ｋの大きさが変えられる。
【００２３】
また、図４の位置決め偏向器１０の８極の電極には、成形された電子ビームをショットする描画材料９上の位置に応じて、電子ビームＥＢを偏向するためのＸ方向の偏向信号とＹ方向の偏向信号とが、印加される。この場合、８極の電極に印加される偏向信号は、図５に示した成形偏向器６の各電極と印加信号の関係と同様であり、Ｙ方向に位置する電極Ｅ１とＥ５には、それぞれ＋Ｙと‐Ｙの偏向信号が供給される。
【００２４】
ここで、図６に示すような４５°傾いた斜線のパターンＰがパターンデータの中に含まれている場合、あらかじめそのパターンデータのＸ方向とＹ方向とは、図７に示すように４５°傾けられる。すなわち、斜線パターンＰが含まれるフィールドが４５°傾けられる。この傾けられたパターンデータは、パターンデータメモリ１２に通常の描画パターンデータ（パターンの辺がＸ方向とＹ方向に平行なパターン）と共に格納される。
【００２５】
実際の描画に当たって、斜線を含むパターンデータが含まれるフィールドを、４５°傾けたパターンデータが、制御ＣＰＵ１１に供給されると、制御ＣＰＵ１１は、そのパターンデータをデータ転送回路１３に転送する。データ転送回路１３は、そのパターンデータが転送されると、位置決め偏向器制御回路１５をコントロールし、８極の電極Ｅ１〜Ｅ８に図８に示す偏向信号が供給されるように信号の供給を制御する。
【００２６】
すなわち、電極Ｅ１には（Ｘ＋Ｙ）／√（２）が、電極Ｅ２には＋Ｘが、電極Ｅ３には（Ｘ−Ｙ）／√（２）が、電極Ｅ４には−Ｙが、電極Ｅ５には（−Ｘ−Ｙ）／√（２）が、電極Ｅ６には−Ｘが、電極Ｅ７には（−Ｘ＋Ｙ）／√（２）が、電極８には＋Ｙが印加される。
【００２７】
このような信号の印加は、４５°間隔に配置された８極の偏向電極に４５°ずらした偏向信号を供給することであり、フィールドを４５°傾けたことに相当する。このように４５°傾いた斜線を描画するに当たり、フィールドの座標も４５°傾け、更に、位置決め偏向器１０の偏向座標も４５°傾ければ、斜線の辺の方向をＸ方向とＹ方向とに平行にすることができる。この結果、斜線Ｐのショット分割を矩形によって行うことが可能となる。
【００２８】
なお、この実施の形態では、位置決め偏向器１０および成形偏向器を８極の電極によって構成し、それらの電極に、フィールドを４５°傾けるための偏向信号と、電子ビームの位置決めのための偏向信号を重畳して印加するように構成したが、位置決め偏向器１０とは別に新規に８極の偏向電極を設け、フィールドを傾けるための電子ビームの偏向は、その新規な偏向電極によって行わせても良い。
【００２９】
このように、斜線のパターンＰについては、図７に示すようにフィールドの座標を４５°傾け、８極の位置決め偏向器１０の各電極に印加する偏向信号を、図８に示すように、図５の状態から、各信号を４５°の間隔で配置されている隣の電極に印加するように制御すれば、斜線Ｐのショット分割を矩形によって行うことが可能であるが、それだけでは、斜線パターンＰを矩形によって描画することはできない。
【００３０】
すなわち、第１アパーチャ３、成形偏向器６、第２アパーチャ５によって成形される矩形パターンが、図１に示すように依然として元の座標系におけるＸ方向とＹ方向に平行であれば、座標が傾けられたフィールドの斜辺パターンＰを矩形のみによって描画することはできない。
【００３１】
座標が傾けられたフィールドの斜辺パターンＰを矩形のみによって描画するためには、各辺が４５°傾いた矩形を成形する必要がある。図９はそのための第１アパーチャ３と第２アパーチャ５の開口の形状を示している。図で明らかなように、第１アパーチャ３と第２アパーチャ５の開口は、４角形の開口に三角形を追加した形状とされている。
【００３２】
図でＬ４は第２アパーチャ５の開口であり、ＥＢ（Ｌ２）は第２アパーチャ５上に結像された第１アパーチャ３の開口の像を示している。各開口の三角形の開口の頂点の角度は９０°とされ、したがって、Ｘ方向に対して、頂点を形成する三角形の辺が４５°傾けられる。その結果、図で斜線が施された、第１アパーチャ３の開口と第２アパーチャ５の開口とによって成形される矩形Ｋ２の各辺は、図１で成形した矩形Ｋ１の各辺に対して４５°傾けられている。
【００３３】
このようにして成形された４５°の角度回転された矩形Ｋ２の大きさ（幅Ｗと高さＨ）を変えるためには、成形偏向器６を構成する８極の電極と、各電極に印加する偏向信号との関係を、図８で示した位置決め偏向器１０と同様にすれば良い。すなわち、各電極に印加する偏向信号を、４５°の間隔で配置されている隣の電極に印加するように、成形偏向器制御回路１４で制御すれば良い。
【００３４】
このように、成形偏向器６に電子ビームの偏向方向を４５°傾けた方向とするように、各偏向信号を異なった電極に印加し、更に成形偏向器６の各電極に印加する信号を成形される矩形Ｋ２の大きさによって変えながら、描画を行えば、図６の状態であった斜線の描画を図７に示すように、斜線の辺が成形される矩形の各辺と平行な状態とすることができ、矩形を用いて実質的に斜線の描画を行うことができる。
【００３５】
その結果、描画すべきパターンのデータ量を減少させることができ、このことにより、描画時間の短縮にもつながる。また、三角形や台形の描画と異なり、斜辺が階段状に描画されることはなくなり、描画精度の向上にも貢献することができる。
【００３６】
上記した実施の形態では、４５°傾いた斜線を描画する場合を説明したが、本発明は、斜線の傾きが４５°に限定されるとはない。例えば、図１０に示すような通常のＸ，Ｙ方向から２２．５°傾いた斜線パターンＰｎを描画する場合には、成形偏向器６と位置決め偏向器１０とを１６極の電極で構成し、各電極に印加する電圧の一例を図１１に示した。図１１に示されている電極ごとの信号は、座標系を２２．５°傾けるためのものである。
【００３７】
このように、電子ビームの偏向のＸ方向とＹ方向とを斜線Ｐの各辺と一致させると共に、第１アパーチャ３と第２アパーチャ５によって成形される電子ビームの断面形状も２２．５°傾いた形状にしなければならない。このため、第１アパーチャ３の開口Ｌ５と第２アパーチャ５の開口Ｌ６の形状を、図１２に示すような、矩形開口に三角形を追加した形状とし、三角形の一方の辺のＸ方向に対する傾きを２２．５°とした形状とする必要がある。
【００３８】
このように、図１２に示すようにＸ方向から２２．５°傾いた矩形形状Ｋ３の電子ビームの大きさは、図１１に示すような１６極の静電型成形偏向器６によって、２２．５°傾いた座標系で、第１アパーチャ３の開口を通過した電子ビームＥＢ（Ｌ５）の第２アパーチャ５上の照射位置を変化させることによって制御できる。
【００３９】
なお、上記した実施の形態では、傾いた矩形によって傾いた座標系でパターンの描画を行う例について述べたが、描画材料９への描画は、傾きのない通常の描画方法と、傾いた座標系で描画を行う回転描画モードとが混在する。図４に示した描画システムでは、パターンデータメモリから、決められた信号により、通常描画モードと４５°等の回転描画モードとが切り替えられる。
【００４０】
なお、通常の描画方法においては、第１アパーチャ３の直角コーナーと第２アパーチャ５の直角コーナー部を用いて４角形が形成され、その４角形の幅と高さを変えながら適宜な大きさの矩形を形成し、所望の形状のパターンの描画を行う。
【００４１】
以上の説明においては、成形偏向器並びに位置決め偏向器共に８極或いは１６極偏向器として説明したが、成形偏向器並びに位置決め偏向器は、４極の場合でも適用できる。但し、この場合にはデータ上で座標変換を行う。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法は、荷電粒子ビームを第１のアパーチャに照射し、該第１のアパーチャの開口を透過したビームを第２のアパーチャに照射すると共に、前記第１のアパーチャを透過ししたビームを成形偏向器によって偏向することにより、前記第２のアパーチャの開口を透過したビームの断面積を変え得るようにし、前記第２のアパーチャの開口を透過した成形されたビームを位置決め偏向器によって偏向し、被描画材料に所望のパターンを描画するようにした可変面積型荷電粒子ビーム描画装置を用いた描画方法において、描画フィールドの基準のＸ方向とＹ方向に対して所定の角度傾いた斜辺を有した斜め線パターンを描画するに際し、前記位置決め偏向器によって荷電粒子ビームの偏向方向が前記斜め線パターンの斜辺方向に平行になるようにし、前記第１のアパーチャと前記第２のアパーチャによって成形される荷電粒子ビームの矩形断面形状を前記斜め線パターンの斜辺方向と該斜辺に直角な方向にそれぞれ平行な辺を有する形状に成形すると同時に、前記成形偏向器による前記第１アパーチャ像の偏向方向を前記斜め線パターンの斜辺方向と該斜辺方向に直角な方向とに平行とするようにしたことを特徴としており、実質的に斜線を矩形図形として取り扱うことができ、パターンデータ量の削減、描画時間の短縮、描画精度の向上の効果を有する。
【００４３】
請求項２記載の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置における描画方法は、前記位置決め偏向器と前記成形偏向器は、８極の電極より構成され、通常の描画モードから４５°の斜線パターン描画モードに切り替える場合、各電極に印加される偏向信号を１極ずつ隣り合った電極に印加するようにしたことを特徴としており、通常の描画モードから４５°の斜線パターン描画モードに切り替えることができる。
請求項３記載の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置における描画方法は、前記位置決め偏向器と前記成形偏向器は、８の倍数の電極より構成され、通常の描画モードから２２．５°あるいはそれ以下の角度の斜線パターン描画モードに切り替える場合、各電極に印加される偏向信号を１極ずつ隣り合った電極に印加するようにしたことを特徴としており、通常の描画モードから２２．５°あるいはそれ以下の角度の斜線パターン描画モードに切り替えることができる。
請求項４記載の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置における描画方法は、前記第１アパーチャと前記第２アパーチャの開口の形状は、四角形に三角形が追加された形状とされており、前記三角形の頂点を形成する二辺の内の一方の辺と前記基準のＸ方向とがなす角度を描くべき斜め線パターンの角度に等しくしたことを特徴としており、斜めに傾いた図形を矩形図形として取り扱うことができる。
【００４４】
請求項５の発明に基づく可変面積型荷電粒子ビーム描画装置における描画方法は、荷電粒子ビームを直交するＸ，Ｙ方向に伸びる辺を有する開口を備えた第１のアパーチャに照射し、第１のアパーチャの開口を通過したビームを直交するＸ，Ｙ方向に伸びる辺を有する開口を備えた第２のアパーチャに照射すると共に、第１のアパーチャを通過したビームをパターンデータが供給される成形偏向器によって偏向することにより第２のアパーチャの開口を通過するビームの形状及び断面積を変え得るようにし、第２のアパーチャを通過した矩形状に成形されたビームを被描画材料上に照射すると共に、パターンを照射する位置を指定する偏向信号が供給される位置決め偏向器によって矩形の直交する二辺にそれぞれ沿うＸ，Ｙ２方向に偏向移動させ、被描画材料に所望のパターンを描画するようにした可変面積型荷電粒子ビーム描画装置において、前記第１及び第２のアパーチャは、前記Ｘ方向又はＹ方向に対して４５°又は２２．５°傾いた斜辺及びこの斜辺と直交する斜辺からなる頂点を有した形状の開口を有し、前記成形偏向器は、第１のアパーチャを通過したビームをＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極を含み４５°又は２２．５°等間隔で８極又は１６極が配置され、前記位置決め偏向器は、第２のアパーチャを通過した矩形状のビームを被描画材料上で前記矩形の直交する二辺にそれぞれ沿うＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極を含み４５°又は２２．５°等間隔で８極又は１６極が配置され、描画フィールドの基準のＸ方向及びＹ方向に対して４５°又は２２．５°傾いた斜辺を有した斜め線パターンを描画するに際し、前記成形偏向器のＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極に対して４５°又は２２．５°回転させた位置の４極に前記パターンデータを供給することにより基準方向に対して４５°又は２２．５°回転した矩形状ビームを第２のアパーチャから取り出し、前記位置決め偏向器のＸ方向及びＹ方向に偏向するための９０°間隔で配置される４極に対して４５°又は２２．５°回転させた位置の４極に前記偏向信号を供給することにより、前記第２のアパーチャから取り出された基準方向に対して４５°又は２２．５°回転した矩形状ビームを矩形の直交する二辺にそれぞれ沿う２方向に偏向するようにしたことを特徴としており、４５°又は２２．５°傾いた図形を矩形図形として扱うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可変面積の電子ビームを成形する原理を説明する図である。
【図２】斜線を描画する場合の図形分割の一例と、三角形の描画を説明するための図である。
【図３】矩形と台形のパターンデータの表現方法を説明するための図である。
【図４】本発明を実施するための電子ビーム描画装置の一例を示す図である。
【図５】８極の静電偏向器の断面と各電極に印加される偏向信号を示す図である。
【図６】４つのフィールドに跨って配置されている斜線パターンを示す図である。
【図７】図６に示した斜線パターンを有したフィールドを４５°回転させた図である。
【図８】フィールドを４５度回転させるために８極の電極に印加される偏向信号を示す図である。
【図９】４５°回転した矩形断面の電子ビームを成形するための各アパーチャの開口を示す図である。
【図１０】基準のＸ、Ｙ方向から２２．５°傾いた斜線パターンを示す図である。
【図１１】フィールドを２２．５°回転させるための１６極の電極と、電極に印加される信号の一例を示す図である。
【図１２】２２．５°回転した矩形断面の電子ビームを成形するための各アパーチャの開口を示す図である。
【符号の説明】
１  電子銃
２  照射レンズ
３  第１アパーチャ
４  成形レンズ
５  第２アパーチャ
６  成形偏向器
７  縮小レンズ
８  対物レンズ
９  被描画材料
１０  位置決め偏向器
１１  制御ＣＰＵ
１２  パターンデータメモリー
１３  データ転送回路
１４  成形偏向器制御回路
１５  位置決め偏向器制御回路
１６  対物レンズ制御回路
１７  ブランカー
１８  ブランカー制御回路
２０  ステージ
２１  ステージ駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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