特許 5715856 荷電粒子ビーム描画装置およ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】5715856

(24)【登録日】2015年3月20日

(45)【発行日】2015年5月13日

(54)【発明の名称】荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20150423BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20150423BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541D

   H01L21/30 541Q

   G03F7/20 504

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-54856(P2011-54856)

(22)【出願日】2011年3月11日

(65)【公開番号】特開2012-191087(P2012-191087A)

(43)【公開日】2012年10月4日

【審査請求日】2014年2月6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】安保 彰人

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−３３５７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２８４３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０５８４１５（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】

描画領域内に複数の図形が定義されたレイアウトデータが入力され、前記レイアウトデータを記憶するレイアウトデータ記憶部と、
前記図形を試料上に描画する際に、前記図形を前記試料の所定の位置に描画するための位置補正情報を記憶する位置補正情報記憶部と、
前記レイアウトデータを並列してデータ処理する際の単位領域となる複数の主領域を前記描画領域内に設定する主領域設定部と、
前記位置補正情報を用いて、前記主領域に従属し前記主領域に隣接する副領域を設定する副領域設定部と、
前記主領域と前記副領域に、前記図形を分配する図形分配部と、
前記図形を前記主領域と前記副領域とがさらに分割されたサブフィールドに分配する図形変換部と、
前記サブフィールドの位置を前記位置補正情報に基づき補正する位置補正部と、
位置が補正された前記サブフィールドが前記主領域に対応する領域内にあるか否かの判断を行い、位置が補正された前記サブフィールドと、描画データストライプとの対応付けを行う対応付け部と、
前記サブフィールドに分配された図形を荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換するショット変換部と、
前記ショットデータを用いて前記試料上に順次荷電粒子ビームを照射することで描画を行う描画部とを、
有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】

前記副領域設定部は、前記位置補正情報から前記描画領域内の最大位置補正量を抽出し、前記最大位置補正量に基づき前記副領域を設定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】

前記副領域設定部は、前記位置補正情報から前記主領域内の最大位置補正量を抽出し、前記最大位置補正量に基づき前記主領域に従属する前記副領域を設定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】

前記副領域設定部は、前記位置補正情報から前記主領域周辺の位置補正量を抽出し、前記対応付け部において前記主領域内を主に描画する前記描画データストライプに対応付けられると予想されるサブフィールドに対応する領域を、前記副領域として設定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5】

描画領域内に複数の図形が定義されたレイアウトデータが入力され、前記レイアウトデータを記憶するレイアウトデータ記憶工程と、
前記図形を試料上に描画する際に、前記図形を前記試料の所定の位置に描画するための位置補正情報を記憶する位置補正情報記憶工程と、
前記レイアウトデータを並列してデータ処理する際の単位領域となる複数の主領域を前記描画領域内に設定する主領域設定工程と、
前記位置補正情報を用いて、前記主領域に従属し前記主領域に隣接する副領域を設定する副領域設定工程と、
前記主領域と前記副領域に、前記図形を分配する図形分配工程と、
前記図形を前記主領域と前記副領域とがさらに分割されたサブフィールドに分配する図形変換工程と、
前記サブフィールドの位置を前記位置補正情報に基づき補正する位置補正工程と、
位置が補正された前記サブフィールドが前記主領域に対応する領域内にあるか否かの判断を行い、位置が補正された前記サブフィールドと、描画データストライプとの対応付けを行う対応付け工程と、
前記サブフィールドに分配された図形を荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換するショット変換工程と、
前記ショットデータを用いて前記試料上に順次荷電粒子ビームを照射することで描画を行う描画工程とを、
有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、図形を試料に描画する荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスに所望の回路パターンを形成するために、リソグラフィー技術が用いられる。リソグラフィー技術では、マスク（レチクル）と称される原画パターンを使ったパターンの転写が行われる。そして、高精度なレチクルを製造するために、優れた解像度を有する電子ビーム（電子線）描画技術が用いられる。

【0003】

マスクに電子ビーム描画を行う電子ビーム描画装置の一方式として、可変成形方式がある。可変成形方式では、例えば第１成形アパーチャの開口と、第２成形アパーチャの開口とを通過することで成形された電子ビームによって、可動ステージに載置された試料上に図形が描画される。

【0004】

この際、例えば、ベクタ走査方式およびステージ連続移動方式により描画処理が行われる。一回のステージ移動で描画可能な領域をストライプと称する。このストライプの幅は、例えば、電子ビームの偏向器の偏向幅で規定される。

【0005】

ここで、電子ビーム描画装置においては、寸法精度と共に位置精度も重要な要素となる。そこで、電子ビーム描画装置では、例えば、描画装置の座標系を理想的な座標系に補正するため、試料の描画領域全面を所定のグリッド寸法でメッシュ状に分割し、各メッシュの頂点の位置を測定する。そして、測定された位置と設計上の位置との誤差から描画装置の座標系を補正する（特許文献１）。このように、図形を試料上に描画する際に、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正機能を「グリッドマッチングコレクション：ＧＭＣ」機能と称する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−８５１２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図１３は、従来技術の問題点を示す図である。図１３（ａ）は、通常の走行ストライプと描画データストライプの関係を示す図である。

【0008】

ここで、走行ストライプとは、一回のステージ移動で描画可能な領域であり、そのストライプ幅（図１３（ａ）では実線矩形の短辺方向）は装置構成上決定される。基本的には電子ビームの偏向器の偏向幅で決まる。

【0009】

また、描画データストライプとは、一回のステージ移動で描画する領域に対応するデータ領域である。そのストライプ幅（図１３（ａ）では点線矩形の短辺方向）は、走行ストライプとの間に所定のマージンを備え、走行ストライプのストライプ幅内におさまるよう設定される。このように、走行ストライプの枠内に描画データストライプがおさまるようにすることで、描画精度を担保している。

【0010】

もっとも、例えば、電子ビーム描画装置の機械的な誤差や、ステージ上の試料の反り等に起因して、描画データ内の図形位置が、試料上に描画される際に、設計値からずれる場合が生ずる。このため、上述したようなＧＭＣにより、描画前に描画データ内の図形の位置補正が行われる。

【0011】

図１３（ｂ）は、ＧＭＣ後の走行ストライプと描画データストライプとの関係を示す図である。図のように、ＧＭＣにおける位置補正量が、走行ストライプと描画データストライプとの間のマージンよりも大きくなり、描画データストライプが走行ストライプの枠からはみ出すことが生じ得る。そうすると、はみ出した領域の図形の描画が不可能になる。また、仮に完全にはみ出さなかったとしても、図形の描画精度が劣化するおそれがある。

【0012】

上述した問題を解決するために、図１３（ｃ）に示すように、走行ストライプの幅に対して、この走行ストライプで描画する描画データストライプの幅を十分狭く設定する方法が考えられる。すなわち、マージンを十分大きくとる方法が考えられる。

【0013】

この方法によれば、位置補正の結果、描画する図形が移動しても、十分なマージンがあるため走行ストライプの端部に図形が位置して精度が劣化するという問題が生じにくい。しかし、描画データストライプの幅を狭くするため、結果的に予定される全ての領域を描画するためのステージ移動回数が多くなり、描画のスループットが劣化するという問題がある。

【0014】

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正によっても描画の精度が劣化せず、同時に、高いスループットを確保できる荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、描画領域内に複数の図形が定義されたレイアウトデータが入力され、このレイアウトデータを記憶するレイアウトデータ記憶部と、図形を試料上に描画する際に、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正情報を記憶する位置補正情報記憶部と、レイアウトデータを並列してデータ処理する際の単位領域となる複数の主領域を描画領域内に設定する主領域設定部と、位置補正情報を用いて、主領域に従属し主領域に隣接する副領域を設定する副領域設定部と、主領域と副領域に、図形を分配する図形分配部と、図形を主領域と副領域とがさらに分割されたサブフィールドに分配する図形変換部と、サブフィールドの位置を位置補正情報に基づき補正する位置補正部と、位置が補正された前記サブフィールドが前記主領域に対応する領域内にあるか否かの判断を行い、位置が補正されたサブフィールドと、描画データストライプとの対応付けを行う対応付け部と、サブフィールドに分配された図形を荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換するショット変換部と、ショットデータを用いて試料上に順次荷電粒子ビームを照射することで描画を行う描画部とを、有することを特徴とする。

【0016】

上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、副領域設定部は、位置補正情報から描画領域内の最大位置補正量を抽出し、この最大位置補正量に基づき副領域を設定することが望ましい。

【0017】

上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、副領域設定部は、位置補正情報から主領域内の最大位置補正量を抽出し、この最大位置補正量に基づき主領域に従属する副領域を設定することが望ましい。

【0018】

上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、副領域設定部は、位置補正情報から主領域周辺の位置補正量を抽出し、対応付け部において主領域を主に描画する描画データストライプに対応付けられると予想されるサブフィールドに対応する領域を副領域として設定することが望ましい。

【0019】

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、描画領域内に複数の図形が定義されたレイアウトデータが入力され、レイアウトデータを記憶するレイアウトデータ記憶工程と、図形を試料上に描画する際に、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正情報を記憶する位置補正情報記憶工程と、レイアウトデータを並列してデータ処理する際の単位領域となる複数の主領域を描画領域内に設定する主領域設定工程と、位置補正情報を用いて、主領域に従属し主領域に隣接する副領域を設定する副領域設定工程と、主領域と副領域に、図形を分配する図形分配工程と、図形を主領域と副領域とがさらに分割されたサブフィールドに分配する図形変換工程と、サブフィールドの位置を位置補正情報に基づき補正する位置補正工程と、位置が補正された前記サブフィールドが前記主領域に対応する領域内にあるか否かの判断を行い、位置が補正されたサブフィールドと、描画データストライプとの対応付けを行う対応付け工程と、サブフィールドに分配された図形を荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換するショット変換工程と、ショットデータを用いて試料上に順次荷電粒子ビームを照射することで描画を行う描画工程とを、有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正によっても描画の精度が劣化せず、同時に、高いスループットを確保できる荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１の実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。

【図2】第１の実施の形態で採用される描画方法の説明図である。

【図3】第１の実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。

【図4】第１の実施の形態の副領域の設定方法を説明する図である。

【図5】第１の実施の形態の電子ビーム描画方法の説明図である。

【図6】第１の実施の形態の電子ビーム描画方法の作用の説明図である。

【図7】第１の実施の形態の電子ビーム描画方法の作用の説明図である。

【図8】第１の実施の形態の電子ビーム描画方法の作用の説明図である。

【図9】第２の実施の形態の副領域の設定方法を説明する図である。

【図10】第３の実施の形態の副領域の設定方法を説明する図である。

【図11】第４の実施の形態の副領域の設定方法を説明する図である。

【図12】第４の実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。

【図13】従来技術の問題点を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。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。ただし、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かまわない。

【0023】

本明細書中、レイアウトデータとは、試料に描画するパターンの基データである。例えば、ＣＡＤデータ等から生成され、図形等が、例えば、図形の頂点等の座標で定義されている。

【0024】

また、本明細書中、ショットとは、荷電粒子ビームの１回の照射により荷電粒子が照射される領域を意味する。

【0025】

また、本明細書中、ショットデータとは、荷電粒子ビームによる描画を行う上での最終的なデータ形式を有するデータである。

【0026】

（第１の実施の形態）
本実施の形態の電子ビーム描画装置は、描画領域内に複数の図形が定義されたレイアウトデータが入力され、このレイアウトデータを記憶するレイアウトデータ記憶部と、図形を試料上に描画する際に、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正情報を記憶する位置補正情報記憶部と、を備える。そして、レイアウトデータを並列してデータ処理する際の単位領域となる複数の主領域を描画領域内に設定する主領域設定部と、上記位置補正情報を用いて、主領域に従属し主領域に隣接する副領域を設定する副領域設定部と、を備えている。そして、主領域と副領域に、複数の図形を分配する図形分配部と、図形を主領域と副領域とがさらに分割されたサブフィールドに分配する図形変換部と、サブフィールドの位置を上記位置補正情報に基づき補正する位置補正部と、を備えている。そして、位置が補正されたサブフィールドと、一回のステージ移動の描画時のデータ単位である描画データストライプとの対応付けを行う対応付け部と、サブフィールドに分配された図形を荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換するショット変換部と、を備えている。さらに、ショットデータを用いて試料上に順次荷電粒子ビームを照射することで描画を行う描画部とを、備えている。

【0027】

本実施の形態の電子ビーム描画装置は、ＧＭＣによる位置補正の前に、あらかじめＧＭＣための位置補正情報を用いて描画データの処理領域を決めることで、ＧＭＣ後にも、走行ストライプの枠を超えない描画データストライプを、描画データストライプ幅を犠牲にすることなく形成できる。したがって、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正によっても描画の精度が劣化せず、同時に、高いスループットを確保できる荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法を提供することが可能となる。

【0028】

図１は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。この電子ビーム描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。電子ビーム描画装置１００は、描画部１０２と、この描画部１０２の描画動作を制御する制御部１０４から構成されている。電子ビーム描画装置１００は、試料１１０に所定のパターンを描画する。

【0029】

描画部１０２の試料室１０８内に試料１１０を載置するステージ１１２が収容されている。ステージ１１２は、制御部１０４によって、Ｘ方向（紙面左右方向）、Ｙ方向（紙面表裏方向）およびＺ方向（紙面上下方向）に駆動される。試料１１０として、例えば、半導体装置が形成されるウェハにパターンを転写するための露光用マスクがある。また、このマスクには、例えば、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスも含まれる。

【0030】

マスクブランクスは、例えば石英ガラス上に遮光膜となるクロムが塗布されている。電子ビーム描画装置のステージ１１２上に載置される際に、例えばレジストが塗布される。

【0031】

試料室１０８の上方には、電子ビーム光学系１１４が設置されている。電子ビーム光学系１１４は、電子銃１１６、各種レンズ１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、ブランキング用偏向器１２８、ビーム寸法可変用偏向器１３０、ビーム走査用の副偏向器１３２、ビーム走査用の主偏向器１３４、及び可変成形ビームで描画するための、ビーム成形用の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８などから構成されている。

【0032】

制御部１０４は、レイアウトデータ記憶部１０６、位置補正情報記憶部１０７、データ処理部１４０、制御回路１５０を備える。

【0033】

レイアウトデータ記憶部１０６は、描画するパターンの基データであるレイアウトデータが入力され、このレイアウトデータが記憶する機能を備える。レイアウトデータは描画領域内に複数の図形が定義される。レイアウトデータは例えば半導体集積回路の回路パターンである。レイアウトデータ記憶部１０６は、記憶媒体であれば良く、例えば、磁気ディスク等を用いることができる。

【0034】

位置補正情報記憶部１０７は、図形を試料上に描画する際に、図形を試料１１０の所定の位置に描画するための位置補正情報を記憶する機能を備える。例えば、あらかじめ測定された電子ビーム描画装置の機械的な誤差や、ステージ上の試料の反り等に起因した位置ズレ量を記憶する。この位置補正情報は、例えば、レイアウトデータの描画領域全面を所定のグリッド寸法でメッシュ状に分割した状態での、各メッシュの頂点の位置の補正すべき位置ズレ量のデータである。位置補正情報記憶部１０７は、記憶媒体であれば良く、例えば、磁気ディスク等を用いることができる。

【0035】

データ処理部１４０は、さらに、主領域設定部１４１、副領域設定部１４２、図形分配部１４３、図形変換部１４４、位置補正部１４５、対応付け部１４６、ショット変換部１４７を備える。データ処理部１４０は、レイアウトデータを電子ビーム描画装置１００に固有の内部制御フォーマットデータであるショットデータへと変換する機能を有する。

【0036】

主領域設定部１４１は、レイアウトデータを複数の計算機で並列してデータ処理する際の単位領域となる複数の主領域を、レイアウトデータの描画領域内に設定する機能を備える。すなわち、レイアウトデータの描画領域をデータ処理のために、複数の領域に分割する。

【0037】

副領域設定部１４２は、位置補正情報記憶部１０７に記憶される位置補正情報を用いて、主領域に従属し、主領域に隣接する副領域を設定する機能を備える。この副領域は後にＧＭＣにより位置補正された図形を、描画データストライプ内に漏れなく取り込むことを目的として設定される。

【0038】

図形分配部１４３（またはローカライズ処理部）は、レイアウトデータに定義された図形の集合（セルともいう）を、複数の計算機により並列処理する際の単位領域となる分散処理領域毎に分配（ローカライズ）する。分散処理領域は、例えば、１回の１方向のステージ移動で描画される範囲である描画データストライプ領域を、移動方向に対して垂直に更に細分化した領域である。

【0039】

本実施の形態においては、分散処理領域は、主領域と副領域とを併合させた領域にあたる。

【0040】

図形変換部１４４は、分散処理領域毎に定義されたサブフィールドに各セル内の図形を分配する。サブフィールドは、レイアウトデータの描画領域（全描画領域）を、例えば、全描画領域の左下隅を基点として、メッシュ状に分割した領域である。そのサイズは、例えば、副偏向器１３２の偏向幅を基準に設定される。

【0041】

位置補正部１４５は、各サブフィールドの位置を上記位置補正情報に基づき補正する機能を備える。この位置補正が、いわゆるＧＭＣである。この位置補正により、図形を試料上に描画する際に、図形を試料１１０の所定の位置、例えば、設計上のレイアウトに対応する位置に描画することが可能となる。

【0042】

対応付け部１４６では、位置補正されたサブフィールドと、一回のステージ移動の描画時のデータ単位である描画データストライプとの対応付けを行う機能を備える。すなわち、位置補正後の各々のサブフィールドを、複数の描画データストライプのうち、どの描画データストライプに割り振るかを決定する。

【0043】

ショット変換部１４７では、各サブフィールドに分配された図形を、荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換する機能を備える。

【0044】

制御回路１５０は、データ処理部１４０で生成されたショットデータに基づき描画部１０２を制御する機能を備える。

【0045】

描画部１０２は、ショットデータを用いて試料１１０上に順次電子ビームを照射することで描画を行う機能を備える。

【0046】

データ処理部１４０、制御回路１５０の各機能の処理は、例えば、ＣＰＵ等の演算処理デバイスや電気回路等のハードウェアを用いて実施される。或いは、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせを用いて実施させても構わない。

【0047】

図１では、実施の形態を説明する上で、必要な構成部分以外については記載を省略している。電子ビーム描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。

【0048】

次に、電子ビーム描画装置１００を用いた、描画方法について図１、図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態で採用されるベクタ走査方式（２次元走査方式）及びステージ連続移動方式の描画方法の説明図である。

【0049】

制御部１０４での処理を説明する前に、便宜上、描画部１０２の動作について図１および図２を用いて説明する。描画部１０２では、制御部１０４で生成されたショットデータを用いて、試料１１０に描画する。

【0050】

実際の描画にあたっては、電子銃１１６から発せられる電子ビームをビーム寸法可変用偏向器１３０及びビーム成形用の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８により、ビーム形状を可変に制御し、ベクタ走査方式およびステージ連続移動方式により描画処理する。

【0051】

まず、試料１１０上の描画すべきパターン２０２は短冊状の描画データストライプ２０４と呼ばれる領域に分割され、描画データストライプ２０４を更にサブフィールド２０６と呼ばれる領域に分割し、その内部を必要な部分のみ、図１の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８により成形された可変成形ビーム２０８を偏向してサブフィールド２０６に配置された図形２０７を描画する。１回の可変成形ビーム２０８の照射で照射される領域がショットに対応する。

【0052】

この時、ステージ１１２（図１）を連続移動させながら描画処理が行われる。この時、副偏向器１３２および主偏向器１３４（図１）の２段の偏向器が用いられ、サブフィールド２０６の位置決めは制御部１０４より送られる主偏向位置データに従って主偏向器１３４（図１）で行い、サブフィールド２０６の描画は同じく制御部１０４より送られる副偏向位置データ、ショットサイズデータ等に従って副偏向器１３２で行われる。

【0053】

１つのサブフィールド２０６の描画が終了すると、次のサブフィールド２０６の描画に移る。さらに複数のサブフィールド２０６の集合である描画データストライプ２０４の描画が終了したら、Ｘ方向に連続移動していたステージ１１２（図１）を、Ｙ方向にステップ移動させる。上記処理を繰り返して各描画データストライプ領域を順次描画するようになっている。ここで、描画データストライプ２０４は、例えば、主偏向器１３４（図１）の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、サブフィールド２０６は、例えば、副偏向器１３２（図１）の偏向幅で決まる単位描画領域である。

【0054】

データ処理部１４０では、上記描画部１０２の描画処理を実行するためのショットデータをレイアウトデータから作成する。

【0055】

次に、本実施の形態の電子ビーム描画方法について説明する。図３は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。

【0056】

まず、レイアウトデータ記憶工程（Ｓ１−１）において、レイアウトデータ記憶部１０６に、描画するパターンの基データであるレイアウトデータが入力され、このレイアウトデータが記憶される。そして、位置補正情報記憶工程（Ｓ１−２）において、位置補正情報記憶部１０７に、図形を試料上に描画する際に、図形を試料１１０の所定の位置に描画するための位置補正情報を記憶する。

【0057】

次に、主領域設定工程（Ｓ２）において、主領域設定部１４１が複数の主領域を、レイアウトデータの描画領域内に設定する。すなわち、レイアウトデータの描画領域をデータ処理のために、複数の主領域に分割する。主領域は、レイアウトデータ記憶部１０６に記憶されるレイアウトデータを複数の計算機で並列してデータ処理する際の単位領域となる領域である。

【0058】

次に、副領域設定工程（Ｓ３）において、副領域設定部１４２が位置補正情報記憶部１０７に記憶される位置補正情報を用いて、主領域に従属する副領域を設定する。

【0059】

図４は、本実施の形態の副領域の設定方法を説明する図である。図４（ａ）は、レイアウトデータの全描画領域（チップ領域）３００を、Ｍ１〜Ｍ８で表わされる主領域１〜８に分割した状態を示す図である。例えば、各主領域のデータ処理の時間を、できるだけ揃えるために各主領域のデータ量が同程度になるよう分割される。

【0060】

本実施の形態においては、位置補正情報から描画領域（チップ領域）内の最大位置補正量を抽出し、この最大位置補正量に基づき副領域を設定する。

【0061】

矩形に設定される各主領域の短辺側の幅が、描画データストライプの短辺側の幅に相当する。例えば、図４（ａ）では、Ｍ１が第１の描画データストライプ、Ｍ２とＭ３が第２の描画データストライプ、Ｍ４、Ｍ５とＭ６が第３の描画データストライプ、Ｍ７とＭ８が第４の描画データストライプに相当する。

【0062】

図４（ｂ）、図４（ｃ）はそれぞれ、Ｍ５（主領域５）、Ｍ６（主領域６）に副領域を設定した状態の図である。位置補正情報記憶部１０７に記憶される位置補正情報は、例えば、メッシュに分割されたチップ領域のメッシュの頂点に対する位置補正量の集合である。本実施の形態では、これらの位置補正量の描画領域（チップ領域）内の最大値（最大位置補正量）を、例えば、副領域設定部１４２で抽出し、その値をＭ１〜Ｍ８各々の主領域の上下左右４辺に固定値として与えることで副領域を設定する。

【0063】

したがって、図４（ｂ）のＭ５に与えられる値ｄ５、および、図４（ｃ）のＭ６に与えられる値ｄ６もそれぞれ等しく上記最大値となる。

【0064】

次に、図形分配工程（Ｓ４）において、図形分配部１４３が分散処理領域となる各々の主領域と副領域とを併合した領域に、レイアウトデータ中の複数の図形を分配する。

【0065】

次に、図形変換工程（Ｓ５）において、図形変換部１４４が分散処理領域毎に定義されたサブフィールドに各セル内の図形を分配する。

【0066】

次に、位置補正工程（Ｓ６）において、位置補正部１４５が各サブフィールドの位置を上記位置補正情報に基づき補正する。この補正がいわゆるＧＭＣである。

【0067】

次に、対応付け工程（Ｓ７）において、対応付け部１４６が、位置が補正されたサブフィールドと、一回のステージ移動の描画時のデータ単位である描画データストライプとの対応付けを行う。

【0068】

図５は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の説明図である。図５（ａ）が図形分配工程、図５（ｂ）が図形変換工程、図５（ｃ）は位置補正工程および対応付け工程の説明図である。

【0069】

図５（ａ）に示すように、図形分配工程では主領域と副領域が併合した分散処理領域４００に、各々に図形が定義されるセルＡ、セルＢ、セルＣが分配される。ここで、分散領域４００中、便宜上、主領域に対応する領域を４００ａ、副領域に対応する領域を４００ｂと符号付けする。仮に、主領域に対応する領域４００ａだけを分散領域とした場合には分配されないセルＣも、ここでは分散領域４００に分配されることがわかる。

【0070】

図５（ｂ）に示すように、図形変換工程では、分散処理領域４００がサブフィールド（ＳＦ）に分割される。そして、各サブフィールドにセルＡ、セルＢ、セルＣ内の図形を分配する。サブフィールド（ＳＦ）のうち、主領域に対応する領域４００ａのサブフィールドをＳＦａ、副領域に対応する領域４００ｂのサブフィールドをＳＦｂと符号付けする。セルＣ内の図形は、図中右下方のサブフィールドＳＦｂに分配されることがわかる。

【0071】

図５（ｃ）に示すように、位置補正工程では各サブフィールドの位置を、位置補正情報に基づき補正する。すなわち、位置ズレ量分だけ補償されるよう移動される。

【0072】

対応付け工程において、位置が補正されたサブフィールドと、描画データストライプとの対応付けが行われる。この図では、描画データストライプは、主領域に対応する領域（破線で囲まれる領域）４００ａと同一であるものとする。

【0073】

対応付け工程においては、移動後に主領域に対応する領域（破線で囲まれる領域）４００ａ内に入るサブフィールドを、この描画データストライプに対応づけるものとする。サブフィールドが主領域に対応する領域４００ａ内にあるか否かの判断は、例えば、図中サブフィールドの左下隅の角が、領域４００ａ内にあるか否かで判断する。

【0074】

図５（ｃ）から明らかなように、図形変換工程でセルＣ内の図形が配分されていた図中右下方のサブフィールドＳＦｂ（図中太枠で囲まれるサブフィールドＳＦｂ）が、破線で囲まれる描画データストライプに対応付けられていることが分かる。

【0075】

ショット変換工程（Ｓ８）において、ショット変換部１４７が、各サブフィールドに分配された図形を、荷電粒子ビームのショットを単位として構成されるショットデータに変換する。

【0076】

そして、描画工程（Ｓ９）において、描画部１０２は、ショットデータを用いて試料１１０上に順次電子ビームを照射することで描画を行う。

【0077】

図６は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の作用の説明図である。図６（ａ）はＧＭＣによる位置補正前の描画データストライプと、サブフィールドの関係を示す図、図６（ｂ）はＧＭＣによる位置補正後の描画データストライプと、サブフィールドの関係を示す図である。

【0078】

仮に、図６（ａ）のサブフィールド毎に数字で表記したように、ＧＭＣ前に、描画データストライプとサブフィールドの対応付けがなされていたとする。そうすると、図６（ｂ）の×印で示すように、ＧＭＣ後には、いくつかのサブフィールドが、対応付けられていた描画データストライプの枠外に出てしまう事態が生ずる。そうすると、このようなサブフィールドに割り当てられていた図形の描画精度が劣化するおそれがある。

【0079】

図７は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の作用の説明図である。本実施の形態においては、サブフィールドの位置補正後、すなわち、ＧＭＣ後にサブフィールドと描画データストライプとの対応付けを行う。したがって、図７（ｂ）に示すように、描画データストライプの枠外に出たサブフィールド（○付きの数字が付されたサブフィールド）は、そのサブフィールドがあらたに入った描画データストライプに対応づけられる。そして、その描画データストライプで描画される。これにより、上述の描画精度劣化問題を解決している。

【0080】

図８は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の作用の説明図である。サブフィールドの位置補正後にサブフィールドと描画データストライプとの対応付けを行なったとしても、描画データストライプにあらたに入ってくるサブフィールドに本来描画すべき図形が配分されていない場合は、この図形が描画されないという問題が生ずる。

【0081】

図８は、主領域と副領域を併合した領域を分散処理領域４００とした図５に対し、分散処理領域を主領域に対応する領域４００ａのみにした場合の、図形分配工程〜対応付け工程を説明する図である。副領域がないために、描画データストライプにあらたに入ってくるサブフィールド（図８（ｃ）中、ハッチングされるサブフィールド）に、セルＣ中の図形が定義されていないことがわかる。

【0082】

本実施の形態においては、図形分配工程の前に、主領域に従属し主領域に隣接する副領域を設定して、分散処理領域に加える。この処理により、位置補正後に、描画データストライプにあらたに入ってくるサブフィールドにも図形が配分されるようにしている。

【0083】

以上、本実施の形態では、サブフィールドの位置補正後にサブフィールドと描画データストライプとの対応付けをおこなうため、サブフィールドの位置補正によっても描画の精度が劣化しない。また、サブフィールドの位置補正後にサブフィールドと描画データストライプとの対応付けをおこなうため、走行ストライプと描画データストライプのマージンを小さくすることが可能である。そして、副領域を設定することにより、描画データストライプに必要な図形データが、対応付け後の描画データストライプにも配分されることを保証している。よって、本実施の形態によれば、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正によっても描画の精度が劣化せず、同時に、高いスループットを確保できる荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法を提供することが可能となる。

【0084】

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、副領域の設定方法以外については、第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記述を省略する。

【0085】

本実施の形態においては、副領域設定工程において、副領域設定部は、位置補正情報から各主領域内の最大位置補正量を抽出し、この最大位置補正量に基づき各主領域に従属する各副領域を設定する。

【0086】

図９は、本実施の形態の副領域の設定方法を説明する図である。図９（ａ）は、レイアウトデータの全描画領域（チップ領域）３００を、Ｍ１〜Ｍ８で表わされる主領域１〜８に分割した状態を示す図である

【0087】

図９（ｂ）、図９（ｃ）はそれぞれ、Ｍ５（主領域５）、Ｍ６（主領域６）に副領域を設定した状態の図である。位置補正情報記憶部１０７に記憶される位置補正情報は、例えば、メッシュに分割されたチップ領域のメッシュの頂点に対する位置補正量の集合である。本実施の形態では、これらの位置補正量の、各主領域内における最大値（最大位置補正量）を、例えば、副領域設定部１４２で抽出し、その値をＭ１〜Ｍ８各々の主領域の上下左右４辺に与えることで副領域を設定する。

【0088】

したがって、図９（ｂ）のＭ５に与えられる値ｄ５は、Ｍ５内における最大位置補正量であり、図９（ｃ）のＭ６に与えられる値ｄ６は、Ｍ６内における最大位置補正量である。

【0089】

本実施の形態によれば、第１の実施の形態の場合と比較して、主領域毎に副領域の大きさが最適化される。したがって、不要に副領域の大きさが大きくなることでデータ処理時間が増大し、スループットが悪化することを抑制できる。

【0090】

（第３の実施の形態）
本実施の形態は、副領域の設定方法以外については、第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記述を省略する。

【0091】

本実施の形態においては、副領域設定工程において、副領域設定部は、位置補正情報から主領域周辺の位置補正量を抽出し、対応付け部において主領域内の図形を主に描画する描画データストライプに対応付けられると予想されるサブフィールドに対応する領域を副領域として設定する。

【0092】

図１０は、本実施の形態の副領域の設定方法を説明する図である。図１０（ａ）は、レイアウトデータの全描画領域（チップ領域）３００を、Ｍ１〜Ｍ８で表わされる主領域１〜８に分割した状態を示す図である

【0093】

図１０（ｂ）は、Ｍ５（主領域５）に副領域を設定した状態の図である。位置補正情報記憶部１０７に記憶される位置補正情報は、例えば、メッシュに分割されたチップ領域のメッシュの頂点に対する位置補正量の集合である。

【0094】

本実施の形態では、主領域周辺の位置補正量を抽出し、後にサブフィールドをＧＭＣにより位置補正する際に、主領域に対応する描画データストライプに移動してくると予想さえるサブフィールドを含む領域を副領域に設定する。図１０（ｂ）では、副領域Ａ５ａ、副領域Ａ５ｂの２つの副領域が設定されている。場合によっては、副領域がまったく設定されない場合も、３つ以上設定される場合もあり得る。

【0095】

なお、第１および第２の実施の形態と同様、主領域と副領域を併合した領域を分散処理領域として扱う。

【0096】

本実施の形態によれば、第１および第２の実施の形態の場合と比較して、さらに主領域毎に副領域の大きさが最適化される。したがって、不要に副領域の大きさが大きくなることでデータ処理時間が増大し、スループットが悪化することを一層抑制できる。

【0097】

（第４の実施の形態）
本実施の形態は、主領域と副領域を別個の分散処理領域として扱い、サブフィールドの位置補正の前に、２つの領域のデータを併合すること以外については、第３の実施の形態と同様である。したがって、第３の実施の形態と重複する内容については記述を省略する。

【0098】

図１１は、本実施の形態の副領域の設定方法を説明する図である。図１１（ｂ）に示すように、主領域と副領域をそれぞれ別個の分散処理領域として扱う。

【0099】

図１２は、本実施の形態の電子ビーム描画方法の工程図である。図に示すように、図形変換工程（Ｓ５）と、位置補正工程（Ｓ６）との間に、主領域と副領域のデータを併合する主副併合工程（Ｓ１０）設けられる。

【0100】

本実施の形態によっても、第１および第２の実施の形態の場合と比較して、さらに主領域毎に副領域の大きさが最適化される。したがって、不要に副領域の大きさが大きくなり、データ処理時間が増大することでスループットが悪化することを一層抑制できる。

【0101】

なお、本実施の形態においては、主領域と副領域に同一のセルが抽出される場合があるので、抽出されるセルの論理和（ＯＲ）をとり、セルの多重配置を防止する処理が必要となる。

【0102】

（第５の実施の形態）
本実施の形態は、描画対象となる試料１１０が、マスクブランクスではなく、ＰＳＭ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｍａｓｋ）の１層目がパターニングされたマスクであること以外については、基本的に第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記述を省略する。

【0103】

試料１１０がＰＳＭ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｍａｓｋ）の１層目がパターニングされたマスクである場合、２層目の、例えばシフター材料をパターニングする場合を例にする。この場合、描画する２層目の図形の位置補正として、例えば、１層目のパターニングの際のエッチング等のプロセス起因の位置ズレの補正が要求される場合がある。

【0104】

本実施の形態においては、ＰＳＭの１層目が描画された後、上記プロセス起因の位置ズレ量も含めて測定を行い、位置補正情報記憶部１０７に位置情報として記憶する。

【0105】

本実施の形態によれば、描画前の試料に、例えば、ＰＳＭのプロセス起因等のズレがあった場合であっても、ＧＭＣによりこのズレに対する位置補正を行う。このような場合も、図形を試料の所定の位置に描画するための位置補正によっても描画の精度が劣化せず、同時に、高いスループットを確保できる荷電粒子ビーム描画装置および荷電粒子ビーム描画方法を提供することが可能となる。

【0106】

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。

【0107】

例えば、試料として、マスク、マスクブランクス、ＰＳＭマスク以外の試料についても適用が可能である。

【0108】

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。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および荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。

【0109】

例えば、実施の形態においては、２段の偏向器を用いたモデルについて説明したが、３段以上の偏向器が搭載された電子ビーム描画装置においても本発明を適用することが可能である。

【符号の説明】

【0110】

１００ 電子ビーム描画装置
１０２ 描画部
１０４ 制御部
１０６ レイアウトデータ記憶部
１０７ 位置補正情報記憶部
１１０ 試料
１４０ データ処理部
１４１ 主領域情報設定部
１４２ 副領域設定部
１４３ 図形分配部
１４４ 図形変換部
１４５ 位置補正部
１４６ 対応付け部
１４７ ショット変換部
１５０ 制御回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】