特許 5649869 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5649869

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月7日

(54)【発明の名称】荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20141211BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20141211BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20141211BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541Q

   G03F7/20 504

   H01J37/305 B

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2010-184039(P2010-184039)

(22)【出願日】2010年8月19日

(65)【公開番号】特開2012-43987(P2012-43987A)

(43)【公開日】2012年3月1日

【審査請求日】2013年7月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100119035

【弁理士】

【氏名又は名称】池上 徹真

(74)【代理人】

【識別番号】100141036

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 章

(74)【代理人】

【識別番号】100088487

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 允之

(72)【発明者】

【氏名】大木 進

(72)【発明者】

【氏名】玉虫 秀一

【審査官】 新井 重雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−１８８７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０３０１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３３２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７６９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０７９３９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｈ０１Ｊ ３７／３０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高さ方向の長さが底辺の長さの２倍よりも大きくかつ４５度の角度を有する第１の平行四辺形の図形データを記憶する記憶部と、
前記底辺の長さを分割長さとし、前記高さ方向と平行する２方向と、前記底辺方向と平行する２方向と、のうちのいずれか一方の２方向を第１と第２の分割方向として、前記第１と第２の分割方向の両方向から前記平行四辺形を残りの分割方向長さが前記底辺の長さよりも短くなるまで前記分割長さで分割する第１の分割部と、
前記底辺の長さで分割されて新たに形成された前記底辺の長さの高さを有する複数の第２の平行四辺形をそれぞれ２つの直角２等辺三角形に分割する第２の分割部と、
新たに形成された複数の直角２等辺三角形になるように荷電粒子ビームを可変成形して、成形された荷電粒子ビームを用いて、前記第１の平行四辺形を試料に描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項2】

前記第１と第２の分割部の少なくとも一方は、分割方向長さが前記底辺の長さよりも短く残った残りの平行四辺形を２つの直角２等辺三角形と１つの四角形に分割することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項3】

分割方向長さが前記底辺の長さよりも短く残った残りの平行四辺形について、前記分割方向長さが閾値以下かどうかを判定する判定部をさらに備え、
前記描画部は、閾値以下と判定された前記残りの平行四辺形を長方形として描画することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。

【請求項4】

高さ方向の長さと底辺の長さの一方が他方の２倍よりも大きくかつ４５度の角度を有する第１の平行四辺形の図形データを記憶装置に記憶する工程と、
前記記憶装置から前記第１の平行四辺形の図形データを読み出し、前記他方の長さを分割長さとし、前記高さ方向と平行する２方向と、前記底辺方向と平行する２方向と、のうちのいずれか一方の２方向を第１と第２の分割方向として、前記第１と第２の分割方向の両方向から前記平行四辺形を残りの分割方向長さが前記他方の長さよりも短くなるまで前記分割長さで分割する工程と、
前記他方の長さで分割されて新たに形成された前記他方の長さの高さを有する複数の第２の平行四辺形をそれぞれ２つの直角２等辺三角形に分割する工程と、
新たに形成された複数の直角２等辺三角形になるように荷電粒子ビームを可変成形して、成形された荷電粒子ビームを用いて、前記第１の平行四辺形を試料に描画する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。

【請求項5】

分割方向長さが前記他方の長さよりも短く残った残りの平行四辺形を２つの直角２等辺三角形と１つの四角形に分割する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の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装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、電子ビームを用いて描画する際の図形のショット分割手法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

【0003】

図１０は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式（ＶＳＢ方式）という。

【0004】

かかる可変成形型の電子ビーム描画では、設計上の図形サイズのいずれかが最大ショットサイズよりも大きい図形について最大ショットサイズ以下の図形になるように設計上の図形を分割して分割された個々のショット図形を描画する。ここで、底辺と斜辺のなす角度が４５度の平行四辺形について、底辺の長さを分割長さとして縦方向に一方側から残りの長さが分割長の２倍以下になるまで平行四辺形を分割し、端に残った残りの平行四辺形を高さ方向に１／２に分割する。そして、高さ方向が分割長の平行四辺形は三角形に分割し、端に残った残りの２つの平行四辺形はそれぞれ両側の斜辺部分を三角形に残りを長方形に分割するといった手法が開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４００６２１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したように、底辺の長さは最大ショットサイズよりも小さいが、高さ方向が最大ショットサイズよりも大きい平行四辺形については１度にショットできないので分割する必要がある。ここで、特許文献１記載の技術で分割すると、端部に残る図形がその他の図形に比べて寸法が小さくなる。図形を分割した結果、端部に小さい寸法の図形が残ると、かかる小さい寸法の図形を描画した際の寸法誤差が大きくなってしまうといった問題があった。さらに、昨今のパターンの微細化に伴い、ショット数が多くなる傾向にあるが、ショット数が増えればその分描画時間が長くなってしまうため、ショット数の増加をできるだけ抑制することが望まれている。

【0007】

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、高さ方向の長さが底辺の長さの２倍よりも大きくかつ４５度の角度をもつ平行四辺形について平行四辺形の端部に小図形を残さないように図形分割可能な装置および方法を提供することを目的とする。さらに、分割される図形数をより少なくすることが可能な装置および方法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】

【0008】

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
高さ方向の長さが底辺の長さの２倍よりも大きくかつ４５度の角度を有する第１の平行四辺形の図形データを記憶する記憶部と、
底辺の長さを分割長さとし、高さ方向と平行する２方向と、前記底辺方向と平行する２方向と、のうちのいずれか一方の２方向を第１と第２の分割方向として、第１と第２の分割方向の両方向から平行四辺形を残りの分割方向長さが底辺の長さよりも短くなるまで分割長さで分割する第１の分割部と、
底辺の長さで分割されて新たに形成された前記底辺の長さの高さを有する複数の第２の平行四辺形をそれぞれ２つの直角２等辺三角形に分割する第２の分割部と、
新たに形成された複数の直角２等辺三角形になるように荷電粒子ビームを可変成形して、成形された荷電粒子ビームを用いて、第１の平行四辺形を試料に描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。

【0009】

かかる構成によれば、第１の平行四辺形の中央部に分割長さよりも短い１つ残った平行四辺形を配置できる。さらに、分割長さよりも短い平行四辺形は１つだけなので、分割された図形数を減らすことができ得る。

【0010】

さらに、第１と第２の分割部の少なくとも一方は、分割方向長さが底辺の長さよりも短く残った残りの平行四辺形を２つの直角２等辺三角形と１つの四角形に分割すると好適である。

【0011】

或いは、分割方向長さが底辺の長さよりも短く残った残りの平行四辺形について、分割方向長さが閾値以下かどうかを判定する判定部をさらに備え、
描画部は、閾値以下と判定された残りの平行四辺形を長方形として描画するように構成しても好適である。

【0012】

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
高さ方向の長さと底辺の長さの一方が他方の２倍よりも大きくかつ４５度の角度を有する第１の平行四辺形の図形データを記憶装置に記憶する工程と、
記憶装置から第１の平行四辺形の図形データを読み出し、上述した他方の長さを分割長さとし、高さ方向と平行する２方向と、前記底辺方向と平行する２方向と、のうちのいずれか一方の２方向を第１と第２の分割方向として、第１と第２の分割方向の両方向から平行四辺形を残りの分割方向長さが他方の長さよりも短くなるまで分割長さで分割する工程と、
上述した他方の長さで分割されて新たに形成された前記他方の長さの高さを有する複数の第２の平行四辺形をそれぞれ２つの直角２等辺三角形に分割する工程と、
新たに形成された複数の直角２等辺三角形になるように荷電粒子ビームを可変成形して、成形された荷電粒子ビームを用いて、第１の平行四辺形を試料に描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。

【0013】

また、分割方向長さが上述した他方の長さよりも短く残った残りの平行四辺形を２つの直角２等辺三角形と１つの四角形に分割する工程をさらに備えても好適である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、高さ方向の長さが底辺の長さの２倍よりも大きくかつ４５度の角度をもつ平行四辺形について平行四辺形の端部に小図形を残さずに図形分割できる。さらに、残る小図形の数を少なくできるため、最終的に分割される図形数をより少なくすることができ得る。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。

【図2】実施の形態１における描画手順を説明するための概念図である。

【図3】実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。

【図4】実施の形態１における平行四辺形とｙ方向分割の仕方を示す概念図である。

【図5】実施の形態１における平行四辺形とｘ方向分割の仕方を示す概念図である。

【図6】実施の形態１における残りの平行四辺形を近似する仕方を示す概念図である。

【図7】実施の形態２における平行四辺形とｘ方向分割の仕方を示す概念図である。

【図8】実施の形態２における平行四辺形とｙ方向分割の仕方を示す概念図である。

【図9】実施の形態２における残りの平行四辺形を近似する仕方を示す概念図である。

【図10】従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。

【0017】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型の描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８及び副偏向器２０９が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスクが含まれる。また、試料１０１には、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。

【0018】

制御部１６０は、制御計算機ユニット１１０、メモリ１１１、制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機ユニット１１０、メモリ１１１、制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。

【0019】

制御計算機ユニット１１０内には、振分部１１２、ｘ方向分割部１１４、ｙ方向分割部１１６、ショットデータ生成部１１８、ショット分割部１１９、及び判定部１１５が配置されている。振分部１１２、ｘ方向分割部１１４、ｙ方向分割部１１６、ショットデータ生成部１１８、ショット分割部１１９、及び判定部１１５は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。振分部１１２、ｘ方向分割部１１４、ｙ方向分割部１１６、ショットデータ生成部１１８、ショット分割部１１９、及び判定部１１５に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１１にその都度格納される。

【0020】

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、位置偏向用には、主偏向器２０８と副偏向器２０９の主副２段の多段偏向器を用いているが、１段の偏向器或いは３段以上の多段偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。

【0021】

図２は、実施の形態１における描画手順を説明するための概念図である。描画装置１００では、試料１０１の描画領域が短冊状の複数のストライプ領域２０に仮想分割される。図２では、例えば、チップ領域１０で示す１つのチップが試料１０１上に描画される場合を示している。もちろん、複数のチップが試料１０１上に描画される場合であっても構わない。かかるストライプ領域２０の幅は、主偏向器２０８で偏向可能な幅で分割される。試料１０１に描画する場合には、ＸＹステージ１０５を例えばｘ方向に連続移動させる。このように連続移動させながら、１つのストライプ領域２０上を電子ビーム２００が照射する。ＸＹステージ１０５のＸ方向の移動は、連続移動とし、同時に主偏向器２０８で電子ビーム２００のショット位置もステージ移動に追従させる。また、連続移動させることで描画時間を短縮させることができる。そして、１つのストライプ領域２０を描画し終わったら、ＸＹステージ１０５をｙ方向にステップ送りしてｘ方向（今度は逆向き）に次のストライプ領域２０の描画動作を行なう。各ストライプ領域２０の描画動作を蛇行させるように進めることでＸＹステージ１０５の移動時間を短縮することができる。

【0022】

図３は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図３において、実施の形態１における描画方法は、入力／記憶工程（Ｓ１００）と、図形振分工程（Ｓ１０２）と、ｙ方向分割工程（Ｓ１０４）と、判定工程（Ｓ１０６）と、ｘ方向分割工程（Ｓ１０８）と、その他の図形のショット分割工程（Ｓ１１０）と、ショットデータ生成工程（Ｓ１２０）と、描画工程（Ｓ１２２）といった一連の工程を実施する。但し、後述する残った平行四辺形を判定なしに分割する場合には、判定工程（Ｓ１０６）を省略できる。

【0023】

図４は、実施の形態１における平行四辺形とｙ方向分割の仕方を示す概念図である。図４において、平行四辺形３０（第１の平行四辺形）は、底辺の長さＤが描画装置１００で設定される最大ショットサイズ以下で、高さが底辺の長さＤの２倍よりも大きくかつ４５度の角度を有する。すなわち、斜辺と底辺或いは上辺とのなす角度が４５度の平行四辺形である。ここでは、高さが最大ショットサイズより大きい図形とする。描画装置１００では、電子ビーム２００を第１のアパーチャ２０３と第２のアパーチャ２０６の両方を通過させることで、ショット毎に任意の寸法の長方形或いは正方形からなる矩形、または４５度の斜辺を持つ直角三角形に電子ビーム２００を成形（可変成形）する。その際、予め成形可能なサイズとなる最大ショットサイズが設定されており、成形されたビームの寸法はかかる最大ショットサイズ以下に制御される。

【0024】

まず、入力／記憶工程（Ｓ１００）として、描画装置１００の外部からレイアウトデータ（描画データ）となる図形データが入力され、記憶装置１４０（記憶部）に記憶（格納）される。そして、制御計算機ユニット１１０は、所定の処理領域毎に記憶装置１４０からレイアウトデータを順次読み込む。

【0025】

図形振分工程（Ｓ１０２）として、振分部１１２は、記憶装置１４０から順次読み込まれるレイアウトデータに定義される図形データを参照して、順次入力されてくる図形を、上述した底辺の長さＤが描画装置１００で設定される最大ショットサイズ以下で、高さが底辺の長さＤの２倍よりも大きくかつ４５度の角度を有する平行四辺形３０とそれ以外の図形とに振り分ける。

【0026】

ｙ方向分割工程（Ｓ１０４）として、ｙ方向分割部１１６は、底辺の長さＤを分割長さとし、高さ方向（ｙ方向）と平行する２方向（上下方向、ｙ方向と−ｙ方向）をそれぞれ分割方向（第１と第２の分割方向）として、上下方向の両方向から平行四辺形３０を残りの分割方向長さｋが底辺の長さＤよりも短くなるまで分割長さＤで分割する。ｙ方向分割部１１６は、第１の分割部の一例である。これにより、平行四辺形３０は、図４に示すように、分割長さＤで分割された複数の平行四辺形４０と分割方向長さｋの１つ残った残りの平行四辺形５０とに分割される。図４の例では、上方向（ｙ方向）に向かって２つの分割長さＤの平行四辺形４０ａ，４０ｃと下方向（−ｙ方向）に向かって２つの分割長さＤの平行四辺形４０ｂ，４０ｄとに分割された例を示している。上下方向の両方向から平行四辺形３０を分割していくことで、分割方向長さが他より短い平行四辺形５０を平行四辺形３０の端部ではなく中央部に配置できる。よって、描画の際に、端部に小図形を描画することによる寸法誤差を回避できる。

【0027】

ｘ方向分割工程（Ｓ１０８）として、ｘ方向分割部１１４は、底辺の長さＤで分割されて新たに形成された複数の平行四辺形４０（第２の平行四辺形）をそれぞれ２つの直角２等辺三角形に分割する。ｘ方向分割部１１４は、第２の分割部の一例である。

【0028】

図５は、実施の形態１における平行四辺形とｘ方向分割の仕方を示す概念図である。図５において、各平行四辺形４０は、短い方の対角線に沿って切り離されることでｘ方向に分割される。これにより、各平行四辺形４０は、それぞれ２つの直角２等辺三角形４２，４４に分割される。一方、残りの平行四辺形５０は、両側の斜辺が切り離されるように２つの直角２等辺三角形５２，５４と中央部の長方形或いは正方形からなる１つの矩形５６（すべての角が直角の四角形）に分割される。

【0029】

以上のように、各平行四辺形４０は、２つの直角２等辺三角形４２，４４に分割され、平行四辺形５０は、２つの直角２等辺三角形５２，５４と１つの矩形５６に分割される。よって、平行四辺形３０は、平行四辺形４０の数の２倍の数に残りの平行四辺形５０の分割数である「３」を加算した数の図形に分割される。よって、従来の分割手法よりも少なくとも１つ図形数を減らすことができる。

【0030】

一方で、その他の図形のショット分割工程（Ｓ１１０）として、ショット分割部１１９は、その他の図形について、それぞれ最大ショットサイズ以下の図形になるように分割する。

【0031】

ショットデータ生成工程（Ｓ１２０）として、ショットデータ生成部１１８は、レイアウトデータに対して複数段のデータ変換処理を行なって、サイズが最大ショットサイズ以下に分割された各図形のショットデータを生成する。生成されたショットデータは、順次、記憶装置１４２に一時的に格納される。

【0032】

描画工程（Ｓ１２２）として、制御回路１２０は、ショットデータを記憶装置１４２から読み出し、描画部１５０を制御して、電子ビーム２００を用いて、各図形パターンを描画する。描画部１５０は、具体的には以下のように動作する。

【0033】

電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ショット毎にビーム形状と寸法を変化させることができる。ここで、上述した分割された各図形の形状に成形される。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料１０１の所望する位置に照射される。図１では、位置偏向に、主副２段の多段偏向を用いた場合を示している。かかる場合には、主偏向器２０８でストライプ領域を仮想分割した小領域となるサブフィールド（ＳＦ）の基準位置にステージ移動に追従しながら電子ビーム２００を偏向し、副偏向器２０９でＳＦ内の各照射位置にかかるビームを偏向すればよい。例えば、図５で示した平行四辺形４０ａの直角２等辺三角形４２、直角２等辺三角形４４、平行四辺形４０ｃの直角２等辺三角形４２、直角２等辺三角形４４、平行四辺形５０の直角２等辺三角形５２、矩形５６、直角２等辺三角形５４、平行四辺形４０ｄの直角２等辺三角形４２、直角２等辺三角形４４、平行四辺形４０ｂの直角２等辺三角形４２、及び直角２等辺三角形４４の順で成形された各ショットのビームを試料１０１上に照射することで平行四辺形３０を描画できる。

【0034】

また、図示していないが、電子鏡筒１０２内には、さらに、各ショットビームを形成するためのブランカー（ブランキング偏向器）とブランキングアパーチャが配置されており、ブランカーによってブランキングアパーチャ上の遮蔽面に連続する電子ビーム２００を偏向することでビーム０ＦＦの状態を形成する。そして、ブランカーによってブランキングアパーチャ上の開口部に電子ビーム２００を偏向することでビームＯＮの状態を形成する。ビームＯＮの状態でブランキングアパーチャを通過したビームが１ショット分の電子ビームとなる。

【0035】

以上のように、本実施の形態によれば、高さ方向の長さが底辺の長さの２倍よりも大きくかつ４５度の角度をもつ平行四辺形について平行四辺形の端部に小図形を残さずに図形分割できる。さらに、残る小図形の数を少なくできるため、最終的に分割される図形数をより少なくできる。分割される図形数は膨大な数であるため、その中で上述した平行四辺形の図形数が多ければ多いほどそれぞれ分割される図形数を減らすことできる。その結果、描画時間を大幅に短縮できる。

【0036】

図６は、実施の形態１における残りの平行四辺形を近似する仕方を示す概念図である。割方向長さが底辺の長さＤよりも短く残った残りの平行四辺形５０について、次のように近似して描画しても好適である。

【0037】

かかる場合、判定工程（Ｓ１０６）として、ｘ方向に分割する前に、判定部１１５は、分割方向長さが底辺の長さＤよりも短く残った残りの平行四辺形５０について、分割方向長さｋが閾値以下かどうかを判定する。

【0038】

そして、閾値以下と判定された場合に、ショットデータ生成工程（Ｓ１２０）においてショットデータ生成部１１８は、残りの平行四辺形５０を長方形５８としてショットデータを生成する。そして、描画工程（Ｓ１２２）において描画部１５０は、閾値以下と判定された残りの平行四辺形５０を長方形５８として描画する。以上のように構成することで、より分割される図形数を減らすことができる。なお、閾値以下と判定されなかった場合は、上述したようにｘ方向に３つの図形に分割すればよい。

【0039】

実施の形態２．
実施の形態１では、ｙ方向に分割した後にｘ方向に分割したが、これに限るものではない。実施の形態２では、その順序を逆にした場合を説明する。描画装置の構成は図１と同様である。描画方向のフリーチャートは、ｙ方向分割工程（Ｓ１０４）とｘ方向分割工程（Ｓ１０８）との順序を逆にした点以外は図３と同様である。また、以下に説明する内容以外の内容は実施の形態１と同様である。

【0040】

図７は、実施の形態２における平行四辺形とｘ方向分割の仕方を示す概念図である。図７において、平行四辺形３０（第１の平行四辺形）は、図４と同様、底辺の長さＤが描画装置１００で設定される最大ショットサイズ以下で、高さが底辺の長さＤの２倍よりも大きくかつ４５度の角度を有する。すなわち、斜辺と底辺或いは上辺とのなす角度が４５度の平行四辺形である。ここでは、高さが最大ショットサイズより大きい図形とする。

【0041】

ｘ方向分割工程（Ｓ１０８）として、ｘ方向分割部１１４は、底辺の長さＤを分割長さとし、底辺方向（ｘ方向）と平行する２方向（左右方向、ｘ方向と−ｘ方向）をそれぞれ分割方向（第１と第２の分割方向）として、左右方向の両方向から平行四辺形３０を残りの分割方向長さＬが底辺の長さＤよりも短くなるまで分割長さＤで分割する。実施の形態２では、ｘ方向分割部１１４は、第１の分割部の一例である。これにより、平行四辺形３０は、図７に示すように、分割長さＤで分割された複数の平行四辺形７０と分割方向長さＬの１つ残った残りの平行四辺形８０と両端部の２つの直角２等辺三角形６０に分割される。図７の例では、右方向（ｘ方向）に向かって１つの直角２等辺三角形６０ａと２つの分割長さＤの平行四辺形７０ａ，７０ｃと、左方向（−ｘ方向）に向かって１つの直角２等辺三角形６０ｂと１つの分割長さＤの平行四辺形７０ｂとに分割された例を示している。左右方向の両方向から平行四辺形３０を分割していくことで、分割方向長さが他より短い平行四辺形８０を平行四辺形３０の端部ではなく中央部に配置できる。よって、描画の際に、端部に小図形を描画することによる寸法誤差を回避できる。

【0042】

ｙ方向分割工程（Ｓ１０４）として、ｙ方向分割部１１６は、底辺の長さＤで分割されて新たに形成された複数の平行四辺形７０（第２の平行四辺形）をそれぞれ２つの直角２等辺三角形に分割する。ｙ方向分割部１１６は、第２の分割部の一例である。

【0043】

図８は、実施の形態２における平行四辺形とｙ方向分割の仕方を示す概念図である。図８において、各平行四辺形７０は、短い方の対角線に沿って切り離されることでｙ方向に分割される。これにより、各平行四辺形４０は、それぞれ２つの直角２等辺三角形７２，７４に分割される。一方、残りの平行四辺形８０は、上下両側の斜辺が切り離されるように２つの直角２等辺三角形８２，８４と中央部の長方形或いは正方形からなる１つの矩形８６に分割される。

【0044】

以上のように、各平行四辺形７０は、２つの直角２等辺三角形７２，７４に分割され、平行四辺形８０は、２つの直角２等辺三角形８２，８４と１つの矩形８６に分割される。よって、平行四辺形３０は、平行四辺形７０の数の２倍の数に残りの平行四辺形８０の分割数である「３」と両側の２つの直角２等辺三角形６０ａ，６０ｂの図形数である「２」を加算した数の図形に分割される。よって、従来の分割手法よりも少なくとも１つ図形数を減らすことができる。

【0045】

以上のように、実施の形態２によれば、高さ方向の長さが底辺の長さの２倍よりも大きくかつ４５度の角度をもつ平行四辺形について平行四辺形の端部に小図形を残さずに図形分割できる。さらに、残る小図形の数を少なくできるため、最終的に分割される図形数をより少なくできる。分割される図形数は膨大な数であるため、その中で上述した平行四辺形の図形数が多ければ多いほどそれぞれ分割される図形数を減らすことできる。その結果、描画時間を大幅に短縮できる。

【0046】

図９は、実施の形態２における残りの平行四辺形を近似する仕方を示す概念図である。割方向長さが底辺の長さＤよりも短く残った残りの平行四辺形８０について、次のように近似して描画しても好適である。

【0047】

かかる場合、判定工程（Ｓ１０６）として、ｙ方向に分割する前に、判定部１１５は、分割方向長さが底辺の長さＤよりも短く残った残りの平行四辺形８０について、分割方向長さＬが閾値以下かどうかを判定する。

【0048】

そして、閾値以下と判定された場合に、ショットデータ生成工程（Ｓ１２０）においてショットデータ生成部１１８は、残りの平行四辺形８０を長方形８８としてショットデータを生成する。そして、描画工程（Ｓ１２２）において描画部１５０は、閾値以下と判定された残りの平行四辺形８０を長方形８８として描画する。以上のように構成することで、より分割される図形数を減らすことができる。なお、閾値以下と判定されなかった場合は、上述したようにｙ方向に３つの図形に分割すればよい。

【0049】

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。上述した例では、短辺がｘ方向と平行し、高さ方向がｙ方向となる平行四辺形を例に示したが、短辺がｙ方向と平行し、高さ方向がｘ方向となる平行四辺形でも同様に構成できる。かかる場合には、「底辺」と「高さ」とを読み替えればよい。

【0050】

言い換えれば、高さ方向の長さと底辺の長さの一方が他方の２倍よりも大きくかつ４５度の角度を有する第１の平行四辺形について分割する際、まず、上述した他方の長さＤを分割長さとし、高さ方向と底辺方向のうちのいずれか一方と平行する２方向を第１と第２の分割方向として、第１と第２の分割方向の両方向から第１の平行四辺形を残りの分割方向長さが上述した他方の長さＤよりも短くなるまで分割長さＤで分割する。次に、上述した他方の長さで分割されて新たに形成された複数の第２の平行四辺形をそれぞれ２つの直角２等辺三角形に分割すればよい。さらに、分割方向長さが上述した他方の長さよりも短く残った残りの平行四辺形については、２つの直角２等辺三角形と１つの四角形に分割すればよい。

【0051】

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、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、描画装置１００を制御する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は言うまでもない。

【0052】

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画装置及び方法は、本発明の範囲に包含される。

【符号の説明】

【0053】

１０ チップ領域
２０ ストライプ領域
３０，４０，５０，７０，８０ 平行四辺形
４２，４４，５２，５４，６０，７２，７４，８２，８４ 直角２等辺三角形
５６，８６ 矩形
５８，８８ 長方形
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御計算機ユニット
１１１ メモリ
１１２ 振分部
１１４ ｘ方向分割部
１１５ 判定部
１１６ ｙ方向分割部
１１８ ショットデータ生成部
１１９ ショット分割部
１２０ 制御回路
１４０，１４２ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
３３０ 電子線
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】