(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
描画データに基づいて描画パターンを分割し、電子ビームの断面形状を分割後の描画図形に応じて矩形に成形し、成形された矩形状の電子ビームを被描画材料の所望位置に投射して所望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方法であって、分割後の描画図形の矩形サイズデータから矩形の面積を求め、求められた面積データを所定領域ごとのメモリーアドレスに累積保持し、保持されたデータとあらかじめ正常な処理を行って得られたデータとを比較するようにした電子ビーム描画方法において、
描画図形の位置を指定するＸ位置およびＹ位置のデータのそれぞれ一部を取り出して合成し、合成されたデータをメモリーアドレスとしたことを特徴とする電子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被描画材料に矩形等の形状の電子ビームを投射して所望形状の描画を行うようにした可変面積型電子ビーム描画方法に関し、詳しくは、描画データの変換処理過程における異常を検出するようにした可変面積型電子ビーム描画方法における描画データ異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来の可変面積型電子ビーム描画方法を用いた描画装置を示している。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、照明レンズ２を介して第１成形アパーチャ３上に照射される。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６上に結像されるが、その結像の位置は、成形偏向器５により変えることができる。第２成形アパーチャ６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１０上に照射される。描画材料１０への照射位置は、位置決め偏向器９により変えることができる。
【０００３】
１１はコンピュータであり、コンピュータ１１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、ショット分割器１４に供給されてショット分割される。ショット分割器１４からの描画データに応じた信号は、ＤＡ変換器１５を介して成形偏向器５に偏向電圧を供給する偏向増幅器１６、ＤＡ変換器１７を介して位置決め偏向器９に偏向電圧を供給する偏向増幅器１８、ＤＡ変換器１９を介して電子銃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キング電極２０を制御するブランキングコントロール回路２１に供給される。
【０００４】
コンピュータ１１は、材料のフィールド毎の移動のために、材料１０が載せられたステージ２２の駆動機構２３を制御する。このステージ２２の移動量は、レーザ測長器２４によって測定され、その測定結果はコンピュータ１１に供給される。材料１０への電子ビームＥＢの照射によって２次電子や反射電子が発生するが、例えば、反射電子は一対の反射電子検出器２５によって検出される。反射電子検出器２５の検出信号は、加算器２６によって加算された後、マーク信号処理装置２７に供給される。２８は偏向器制御回路である。この偏向器制御回路２８は、コンピュータ１１によって制御され、この回路から発生した信号はＤＡ変換器１７を介して、位置決め偏向器９に偏向電圧を供給する偏向増幅器１８に供給される。このような構成の動作を次に説明する。
【０００５】
まず、通常の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を経てショット分割器１４に供給される。ショット分割器１４で分割されたデータに基づき、電子ビームの成形データはＤＡ変換器１５を介して偏向増幅器１６に供給され、そして増幅器１６によって増幅された信号が成形偏向器５に供給される。また、描画パターンに応じた電子ビームの偏向信号は、偏向器制御回路２８，ＤＡ変換器１７を介して偏向増幅器１８に供給され、そして増幅器１８によって増幅された信号が位置決め偏向器９に供給される。
【０００６】
この結果、各分割されたパターンデータに基づき、成形偏向器５により電子ビームの断面が所望の面積の矩形形状に成形され、その断面が矩形のビームが、位置決め偏向器９に供給される偏向信号に応じて順々に材料上にショットされ、所望の形状のパターン描画が行われる。なお、この時、ブランキングコントロール回路２１からブランキング電極２０へのブランキング信号により、材料１０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。
【０００７】
また、電子ビームの偏向による描画動作は、フィールド単位で行われ、特定のフィールド内の描画が終了した後は、ステージ２２が駆動機構２３によってフィールドの長さ分移動させられ、次のフィールドの描画が行われる。このステージ２２の移動量は、レーザ測長器２４によって測定され、その測定値はコンピュータ１１に供給される。コンピュータ１１は測定移動量に基づき、駆動機構２３を制御し、正確なステージ２２の移動を可能としている。
【０００８】
図６はショット分割器１４における図形分割処理の概略を示している。図６（ａ）は入力データであり、このような入力データは、矩形電子ビームの最大サイズ以下の図形に分割される。この分割されたデータの例を図６（ｂ）に示す。更に、図６（ｂ）に示したデータに台形が含まれている場合には、その台形は短冊状の矩形に展開される。図６（ｃ）は台形図形が短冊状の矩形データに変換されたデータを示している。図６（ｃ）のデータに基づいて各図形が描画される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した電子ビーム描画装置で、ショット分割器１４における図形分割処理は、非常に高速に行う必要があり、また、この変換処理が複雑になり、装置の信頼性や保守性を確保する観点から、変換処理が正しく行われたかを検証することが重要になってきている。
【００１０】
すなわち、装置を製造していく際に、変換動作が正常か異常かの確認をしたり、装置に何らかのトラブルが発生した場合には、その原因を特定することが要求されてきている。このため変換処理を行った後の出力データの検証を行う必要がある。しかしながら、出力データの個数は非常に多く、全データに対して検証するためには、入力データから正常な出力データを計算する必要があり、相当な処理が必要となってくる。
【００１１】
これまでは、ある特定の入力データを正常な装置に入力した場合の出力データを保存しておき、上記のような場合に、同一データを入力した場合の出力データと比較することで前述の目的を達成していた。ところが、近年の描画データの微細化に伴い、図形を表現するデータ量が増大し、出力データの量も増加している。そのため、この方法では、全ての出力データを取り込むために用意するメモリーの容量が膨大になるという欠点が生じている。
【００１２】
例えば、ステップアンドリピート方式の描画装置では、１回のフィールドと呼ばれる単位で描画を行うが、このフィールド内に含まれる全てのデータを取り込むだけでも、平均数百Ｍバイトのメモリーが必要であり、入力データの作り方によってはそれ以上になる場合も発生する。また、変換処理には高速化のため、並列処理を用いることもあるが、この場合、データの出力される順序が必ずしも一定の順序でないため、前記の検証方法は使用できなくなっている。
【００１３】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたもので、描画装置の出力データの検証を比較的簡単に、データの出力順に依存せずに行うことができる可変面積型電子ビーム描画方法を実現するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づく可変面積型電子ビーム描画方法は、描画データに基づいて描画パターンを分割し、電子ビームの断面形状を分割後の描画図形に応じて矩形に成形し、成形された矩形状の電子ビームを被描画材料の所望位置に投射して所望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方法であって、分割後の描画図形の矩形サイズデータから矩形の面積を求め、求められた面積データを所定領域ごとのメモリーアドレスに累積保持し、保持されたデータとあらかじめ正常な処理を行って得られたデータとを比較するようにした電子ビーム描画方法において、描画図形の位置を指定するＸ位置およびＹ位置のデータのそれぞれ一部を取り出して合成し、合成されたデータをメモリーアドレスとしたことを特徴としている。
【００１５】
本発明では、分割後の描画図形の矩形サイズデータから矩形の面積を求め、求められた面積データを所定領域ごとのメモリーアドレスに累積保持し、保持されたデータとあらかじめ正常な処理を行って得られたデータとを比較するようにしたので、データ変換処理の誤動作等を検出することが可能となった。その結果、描画装置内でのデータ処理の信頼性の向上が図られる。
【００１６】
また、本発明では、描画図形の位置を指定するＸ位置およびＹ位置のデータのそれぞれ一部を取り出して合成し、合成されたデータをメモリーアドレスとしたので、てデータをある範囲でまとめて蓄積することができ、データ量の削減を可能とする。
【００１７】
【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２は本発明の方法を実施するための可変面積型電子ビーム描画装置の要部の一例を示している。入力パターンデータは、データ変換処理回路（ショット分割器）１４に供給され、ここで電子ビームの被描画材料への１ショットごとの図形に分割される。
【００１８】
データ変換処理回路１４の出力は、制御増幅器３１を介して電子ビーム描画装置本体３２の各制御回路に送られる。各制御回路とは、ブランキングコントロール回路２１，増幅器１６，偏向器制御回路２８やＤＡ変換器等である。更に、データ変換処理回路１４の出力は、出力データ蓄積部３３にも供給される。
【００１９】
出力データ蓄積部３３は乗算器３４，加算器３５とメモリー３６およびスイッチ３７、３８で構成されている。データ変換処理回路１４で変換処理された出力データは、全て矩形データであり、図３に示すように、矩形データＰは、２次元座標上の図形位置Ｘ、Ｙおよび矩形の幅Ｗと高さＨデータで表現されている。これら４種のデータが、制御増幅器３２に送られると同時に出力データ蓄積部３３に送られる。
【００２０】
上記した構成で、まず、装置が正常に動作しているときに、特定の入力データを描画し、フィールドごとに得られたデータを制御ＣＰＵ３９で読み取り保存しておく。その後、装置が異常もしくは未知の状態の時に同様のデータを取り比較する。データが一致すれば装置の変換処理が正常であると判断することができる。この際、スイッチ３７，３８は端子Ａに接続されている。
【００２１】
次に、上記した判断処理の内容をより詳細に説明する。出力データ蓄積部３３では、まず、処理に先立ちメモリー３６の内容を全て０にしておく。データ変換処理回路１４からの出力データが入力されると、Ｘ、Ｙ位置データの下位ビットを切り捨て、メモリのアドレスを合成する。この様子を図４に示す。これは、データをある範囲でまとめて累積し、データ量を削減するためである。この合成されたアドレスデータは、スイッチ３７を介してメモリー３６に入力される。
【００２２】
例えば、１ｍｍ四方のフィールドで１μｍ四方ごとに集計すると、そのデータの数は１００万データであり、１データに３２ビット（４バイト）を使用したとしても４Ｍバイトのデータ量で処理が可能となる。
【００２３】
すなわち、矩形のサイズが１nm単位で指定してあったとしても、１μｍ四方の領域に原点を有する矩形の面積の総和は、ビームサイズを最大４μmとすると、最大で16,000,000nm2であるから、３２ビットで表現可能である。また、通常、描画の性質から図形は重なって描画されることはない。ただし、台形の場合は重ねて描画するが、多くても１箇所に１０回程度重ねるだけであるので、面積の最大値は、160,000,000nm2となり、やはり３２ビットで表現が可能となる。
【００２４】
次に、幅Ｗと高さＨのデータを乗算器３４で乗算し、面積を計算する。同時に、合成したアドレスのデータを読み出しておく。両方がそろったところで、面積のデータと読み出しデータを加算器３５で加算し、同一のアドレスに格納しておく。このような動作をフィールド内の全ての出力データに対して繰り返すことにより、あるまとまった領域ごとの描画図形の面積が累積される。
【００２５】
ごく単純な場合のメモリー３６の様子を図５に示す。Ｘ座標位置が０４，Ｙ座標位置が００の位置にある矩形は単純な例で、この場合にはアドレス０４に面積が１μｍ2の矩形が格納される。Ｘ座標位置が０３，Ｙ座標位置が０１の位置には複数の矩形が存在しており、この場合は、アドレス１１に２μｍ2の面積が格納される。Ｘ座標位置が０４，Ｙ座標位置が０３の位置は矩形がまたがっている例であり、この場合は、矩形の原点の含まれるアドレス２８に１μｍ2が格納される。
【００２６】
制御ＣＰＵ３９は、このデータを１フィールドの描画完了後読み出し保存しておく。このときスイッチ３７，３８はＢ端子に接続される。このデータ変換処理が正常かどうかの判定は、あらかじめ保存していた正常なデータと比較することにより行う。なお、このデータは、出力データの幅、高さについては、１ビットのみが異なる場合は同一のデータにはならない。ただし、２ビット以上が異なる場合については、偶然一致する場合もある。
【００２７】
また、位置データについては、取りだした上位のビットが１ビットのみが異なる場合には同一のデータとはならない。したがって、出力データの内、１ビットのみが異なる場合には、必ず誤動作を検出することができる。また、指定されたアドレスごとに矩形データを格納するので、データの出力順序が異なっていても、得られる結果は同一であるため、並列処理を用いた変換処理の検証も行うことができる。
【００２８】
上記した変換処理の検証は、ショット時間については何ら考慮していないため、電子ビームの照射時間が異常になった場合については検出ができない。その場合には、面積に更に照射時間を乗算すれば、照射時間の異常についても検出が可能となる。
【００２９】
また、アドレスの合成については、下位ビットではなく上位ビットを切り落としても同様に異常の検出が可能である。更に、メモリーを２面用意し、前記の方法では切り落としていた下位ビットのみからアドレスを合成し、追加したもう一面に同様の累積を行うことで、アドレスについても全ビットに対する検査が可能となる。更にまた、上記した説明では、正常なデータの保持と比較は制御ＣＰＵを用いていたが、ハードウェアで処理することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明では、分割後の描画図形の矩形サイズデータから矩形の面積を求め、求められた面積データを所定領域ごとのメモリーアドレスに累積保持し、保持されたデータとあらかじめ正常な処理を行って得られたデータとを比較するようにしたので、データ変換処理の誤動作等を検出することが可能となった。その結果、描画装置内でのデータ処理の信頼性の向上を図ることができる。また、各データの出力順序が異なっても、得られる結果は同一であるため、並列処理を用いた変換処理の検証も可能となる。
【００３１】
また、本発明では、描画図形の位置を指定するＸ位置およびＹ位置のデータのそれぞれ一部を取り出して合成し、合成されたデータをメモリーアドレスとしたので、データをある範囲でまとめて累積することができ、データ量の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の可変面積型電子ビーム描画方法を用いた描画装置を示す図である。
【図２】本発明に基づく可変面積型電子ビーム描画方法を用いた描画装置の要部の一例を示す図である。
【図３】矩形データを示す図である。
【図４】Ｘ、Ｙ位置データの合成を説明するための図である。
【図５】矩形データがメモリー上に格納される様子を示す図である。
【図６】描画すべきパターンの図形分割処理の概要を示す図である。
【符号の説明】
１  電子銃
２  照明レンズ
３，６  成形アパーチャ
４  成形レンズ
５，９  偏向器
７  縮小レンズ
８  対物レンズ
１０  材料
１１  コンピュータ
１２  メモリ
１３  データ転送回路
１４  ショット分割器（データ変換処理回路）
１５，１７，１９  ＤＡ変換器
１６，１８  偏向増幅器
２０  ブランキング電極
２１  ブランキングコントロール回路
２２  ステージ
２３  駆動機構
２４  レーザ測長器
２５  反射電子検出器
２６  加算器
２７  マーク信号処理回路
２８  偏向器制御回路
３１  制御増幅器
３２  描画装置本体
３３  出力データ蓄積部
３４  乗算器
３５  加算器
３６  メモリー
３７  スイッチ
３８  スイッチ
３９  制御ＣＰＵ
【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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