JP2005215016A - Data compression method in electron beam lithography, and electron beam lithography method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、半導体デバイスの製造過程で使用されるステッパ用のマスクを電子ビーム描画装置を用いて作成する際、電子ビーム描画装置に供給されるマスクパターンデータを圧縮する電子ビーム描画におけるデータ圧縮方法および圧縮されたマスクパターンデータに基づいてマスク乾板に描画を行う電子ビーム描画方法に関する。 The present invention provides, for example, data in electron beam lithography that compresses mask pattern data supplied to an electron beam lithography apparatus when a mask for a stepper used in a semiconductor device manufacturing process is created using the electron beam lithography apparatus. The present invention relates to a compression method and an electron beam drawing method for drawing on a mask dry plate based on compressed mask pattern data.
LSIなどの半導体デバイスは、半導体ウェハ上に集積回路が形成されている。この場合、回路はウェハ上に多層に形成されるが、その際、各層において表面にレジスト(光感光剤)が塗布され、ウェハ材料はステッパーに導入され、回路パターンに応じた開口部を有するマスクを介して紫外線などの光をウェハ材料表面に照射し、所望の回路パターンを一括露光する。露光工程が終了したウェハ材料は、現像やエッチング処理、更には蒸着やイオンプレーティングなどの処理が施されて、集積回路の一つの層の回路が形成される。このような工程を幾度にも行い、ウェハ上に多層の集積回路が形成される。 In a semiconductor device such as an LSI, an integrated circuit is formed on a semiconductor wafer. In this case, the circuit is formed in multiple layers on the wafer. At this time, a resist (photosensitive agent) is applied to the surface of each layer, the wafer material is introduced into the stepper, and a mask having openings corresponding to the circuit pattern. Then, the surface of the wafer material is irradiated with light such as ultraviolet rays through the substrate, and a desired circuit pattern is collectively exposed. The wafer material for which the exposure process has been completed is subjected to development, etching, vapor deposition, ion plating, and other processes to form a single layer circuit of the integrated circuit. Such a process is repeated many times to form a multilayer integrated circuit on the wafer.
上記した集積回路の製造工程で使用されるステッパーに用いられるマスクは、ガラス乾板の表面に光が透過しない金属が蒸着され、蒸着された金属の内、露光すべき回路パターン部分のみ金属が除去されている。このようなマスクに要求されることは、高精度に回路パターンが除去されていることであり、回路パターンの位置や形状が集積回路の設計位置や形状からずれていると、そのマスクで露光された回路は、上層や下層の回路との接続関係が崩れ、製作された半導体デバイスは不良品となってしまう。 In the mask used for the stepper used in the manufacturing process of the integrated circuit described above, a metal that does not transmit light is vapor-deposited on the surface of the glass dry plate, and only the circuit pattern portion to be exposed is removed from the vapor-deposited metal. ing. What is required of such a mask is that the circuit pattern is removed with high precision. If the position and shape of the circuit pattern deviate from the design position and shape of the integrated circuit, the mask is exposed. In such a circuit, the connection relationship with the upper layer and lower layer circuits is lost, and the manufactured semiconductor device becomes defective.
このようなことから、マスクは、高い精度でパターンの描画が可能な電子ビーム描画装置を用いて作成されている。電子ビーム描画装置を用いてマスクを製作する場合、最初に、ガラス乾板上には、光を透過しない金属などが蒸着される。金属等が蒸着されたマスク材料の表面には、レジスト(電子ビーム感光剤)が塗布され、その後マスク材料は電子ビーム描画装置に導入される。電子ビーム描画装置では、CADからの回路パターンデータに基づいて電子ビームでマスク材料表面で回路パターンを描画し、レジストを感光させる。レジストが感光されたマスク材料は現像処理、エッチング処理を経ることによって、多層構造の半導体デバイスの多くの層中の一つの層の回路を作成するためのマスクが形成される。このようにして作成されるマスクは、多層構造の一つの半導体デバイスを製作する場合であっても、多くの数が必要となる。 For this reason, the mask is created using an electron beam drawing apparatus capable of drawing a pattern with high accuracy. When a mask is manufactured using an electron beam drawing apparatus, first, a metal that does not transmit light is deposited on a glass dry plate. A resist (electron beam photosensitive agent) is applied to the surface of the mask material on which metal or the like is deposited, and then the mask material is introduced into an electron beam drawing apparatus. In the electron beam drawing apparatus, a circuit pattern is drawn on the surface of the mask material with an electron beam based on circuit pattern data from CAD, and the resist is exposed. The mask material in which the resist is exposed is subjected to development processing and etching processing to form a mask for forming a circuit of one layer among many layers of the semiconductor device having a multilayer structure. A large number of masks are thus required even when a single semiconductor device having a multilayer structure is manufactured.
さて、上記したように、電子ビーム描画装置では、例えば、多層構造の半導体デバイスの多くの層の回路パターンに対応したマスクを描画処理するが、多数のマスクに形成される回路パターンの多くは、長方形や三角形、もしくは台形などの組み合わせとなっている。これらの各種形状は、通常LSI用CADのデータフォーマットから、電子ビーム描画装置で取り扱うことができる専用のフォーマットに変換され、コンピュータ上のデータファイルとしてメモリーに格納される。 As described above, in the electron beam drawing apparatus, for example, a mask corresponding to circuit patterns of many layers of a semiconductor device having a multilayer structure is drawn, but many of the circuit patterns formed on many masks are It is a combination of rectangle, triangle, or trapezoid. These various shapes are usually converted from a CAD data format for LSI into a dedicated format that can be handled by an electron beam drawing apparatus, and stored in a memory as a data file on a computer.
このデータファイルは、単純に図形の位置と大きさを列挙しただけではデータ量が膨大となり、データファイルを記憶するメモリーの容量も著しく大きくしなければならないばかりか、データの転送に長時間を要することになり、描画のスループットに悪影響を与える。 This data file entails enormous amounts of data simply by enumerating the positions and sizes of figures, and the memory capacity for storing the data file must be significantly increased, and it takes a long time to transfer the data. As a result, drawing throughput is adversely affected.
したがって、通常はデータを効率よく表現し、いくつかの圧縮したデータとしてデータファイルは構成される。LSIでは、繰り返しの図形形状が非常に頻繁に用いられるため、データを基本的な図形の位置および大きさと、その図形の繰り返し情報に分離してデータを圧縮するのが一般的である。圧縮したデータ表現の一つとして、従来から図1に示すような配列情報(ビットマップともいう)によるデータの圧縮表現が用いられてきた。 Therefore, data is usually expressed efficiently, and a data file is configured as some compressed data. In LSI, repeated graphic shapes are used very frequently, and therefore data is generally compressed by separating the data into basic graphic positions and sizes and repeated information of the graphic. As one of compressed data expressions, conventionally, a compressed expression of data based on array information (also referred to as a bitmap) as shown in FIG. 1 has been used.
図1において、(a)は描画する形状P1である。このような形状の図形P1は、(b)に示すように、単純な繰り返し形状部と繰り返しでない形状部P2と、(c)に示すように、不規則な繰り返し形状部P3に分離してデータが作成される。図2(a)は不規則な繰り返し形状部P3を示しており、(b)は、不規則な繰り返し形状部P3の圧縮データの構成を示している。 In FIG. 1, (a) is a shape P1 to be drawn. The figure P1 having such a shape is separated into a simple repetitive shape part and a non-repetitive shape part P2 as shown in (b), and an irregular repetitive shape part P3 as shown in (c). Is created. FIG. 2A shows an irregular repetitive shape portion P3, and FIG. 2B shows a configuration of compressed data of the irregular repetitive shape portion P3.
図2(b)に示すように、圧縮データは、図2(a)に示す不規則な繰り返しをする正方形の図形qについて、基本的な配列ピッチPx、Pyと、繰り返し回数Nx、Ny(図に示した例では、Nx=3,Ny=3)および図形の有り無しを0,1で示したビットマップ情報と、繰り返される基本図形qの形状のデータ(ライブラリデータ)より構成されている。 As shown in FIG. 2B, the compressed data includes the basic arrangement pitches Px and Py and the number of repetitions Nx and Ny (see FIG. 2) for the square figure q that repeats irregularly as shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, the information is composed of bitmap information indicating Nx = 3, Ny = 3) and the presence / absence of a graphic as 0, 1, and data (library data) of the shape of the basic graphic q to be repeated.
図3は、前記した描画形状P1の圧縮表現例を示している。図3(a)は、描画形状P1を示しており、(b)は圧縮表現例を示している。まず繰り返しでない図形データとして次の2つの図形が該当する。
(1)、(2):両端(右端および左端)の長い矩形(2本)
(3):下端の長い矩形
単純な繰り返し部分の図形データとして次の2つのデータが該当する。
(4):縦長の短い矩形(6本)で、配置ピッチと配置個数で表現。
(5):横方向の短い矩形(9本)で、配置ピッチと配置個数で表現。
不規則な繰り返し部分の図形データとして次の1つのデータが該当する。
(6):正方形(6個)で、繰り返しピッチと配置情報で表現。
FIG. 3 shows an example of compressed expression of the drawing shape P1. FIG. 3A shows a drawing shape P1, and FIG. 3B shows an example of compressed expression. First, the following two figures correspond to non-repetitive figure data.
(1), (2): Long rectangles (two) at both ends (right end and left end)
(3): The following two data correspond to the graphic data of a simple repetitive portion of a rectangle with a long lower end.
(4): Vertically short rectangles (six) expressed by arrangement pitch and number of arrangement.
(5): Short rectangles (9) in the horizontal direction, expressed by arrangement pitch and number of arrangement.
The following one data corresponds to the graphic data of the irregular repeated portion.
(6): Square (six), expressed by repetition pitch and arrangement information.
更に、圧縮表現データとしては、繰り返される図形の形状データ(ライブラリーデータ)も含まれる。すなわち、ライブラリーデータの中には、次の図形形状データが準備される。
(4D):縦長の短い矩形の形状データ
(5D):横方向の短い矩形の形状データ
(6D):正方形の形状データ
このようにデータを圧縮して電子ビーム描画装置に転送するようにした例として、特許文献1を参照することができる。
(4D): vertically long rectangular shape data (5D): horizontal short rectangular shape data (6D): square shape data Example in which data is compressed and transferred to the electron beam drawing apparatus in this
図1において示した図形P1の図形データを圧縮するために用いたビットマップデータの表現方法では、繰り返される図形の種類は1種類qだげてある。その結果、描画データの全てを表現するためには、規則的な繰り返し部分と、不規則な繰り返し部分とを分離してデータを作成する必要がある。特に周辺部分の形状は、繰り返される形状と少し異なる場合が多く、全く同一の形状を繰り返すデータの表現方法のみであると、別々に記述する必要がある。例えば、図1に示した図形P1の形状は、図3(b)に示すようなデータの表現にすることになる。 In the bitmap data expression method used for compressing the graphic data of the graphic P1 shown in FIG. 1, the number of repeated graphic types is one. As a result, in order to express all of the drawing data, it is necessary to create data by separating regular repeating parts and irregular repeating parts. In particular, the shape of the peripheral portion is often slightly different from the repeated shape, and it is necessary to separately describe that it is only a data representation method that repeats the same shape. For example, the shape of the figure P1 shown in FIG. 1 is expressed as data as shown in FIG.
ここで問題となるのが、圧縮された状態のデータを読み出して、圧縮前のデータに戻す処理に時間を要することである。すなわち、描画を開始する場合、圧縮されたデータを元のデータ形式である図形の位置と配置の羅列された状態に戻す必要がある。 The problem here is that it takes time to read the compressed data and return it to the data before compression. That is, when drawing is started, it is necessary to return the compressed data to a state in which the positions and arrangements of the figures in the original data format are arranged.
図3の場合、配置情報を(1)〜(6)の順序で読み込み、(4)〜(6)については、配置される図形の数だけ「繰り返される図形」(=基本図形)を参照して、単純な位置と図形の形状データの羅列に変換する。図4は描画する図形(a)に対して、圧縮データの表現を(b)に示しており、(c)には、圧縮されたデータを元のデータ形式である図形の位置と配置の羅列された状態に戻したデータを示しいる。 In the case of FIG. 3, arrangement information is read in the order of (1) to (6), and (4) to (6) are referred to as “repeated figure” (= basic figure) by the number of figures to be arranged. To convert it into a simple position and figure shape data enumeration. FIG. 4 shows a representation of compressed data for the figure (a) to be drawn, and FIG. 4 (c) shows a list of positions and arrangements of the figure in the original data format. It shows the data returned to the set state.
図4から明らかなように、繰り返しでない図形(1)、(2)、(3)のデータは、圧縮データと元のデータ形式が同一である(すなわち、圧縮処理がされていない)。 As is apparent from FIG. 4, the data of the non-repetitive figures (1), (2), and (3) has the same data format as the compressed data (that is, the compression process is not performed).
それに対して、単純な繰り返し部分の図形(4)、(5)のデータについては、図形データが圧縮されており、配置情報としてXY方向の位置データ、ライブラリデータの数字(識別記号)、XY方向のピッチ(長さ)、XY方向の個数データを有している。 このような配置情報の中のライブラリデータの識別記号(4)、(5)から該当の図形のデータが読み出され、配置情報とによって圧縮データは、図4(c)に示すように、元のデータ形式である図形の位置と配置の羅列された状態に戻される。 On the other hand, the graphic data is compressed for the simple repeated portion graphic (4) and (5) data, and the position information in the XY direction, the number of the library data (identification symbol), the XY direction are used as the arrangement information. Pitch (length) and number data in the XY direction. The data of the corresponding graphic is read from the identification symbols (4) and (5) of the library data in such arrangement information, and the compressed data is converted into original data as shown in FIG. It returns to the state where the position and arrangement of the figure which is the data format are listed.
更に、不規則な繰り返し部分の図形(6)のデータについては、図形データが圧縮されており、配置情報としてXY方向の位置データ、ライブラリデータの数字(識別記号)、XY方向のピッチ(長さ)、XY方向の個数データ、ビットマップデータを有している。 Furthermore, for the data of the irregularly repeated portion graphic (6), the graphic data is compressed, and the position data in the XY direction, the number of the library data (identification symbol), the pitch in the XY direction (length) as the arrangement information ), XY direction number data, and bitmap data.
このような配置情報の中のライブラリデータの識別記号(6)から該当の図形のデータが読み出され、配置情報とによって圧縮データは、図4(c)に示すように、元のデータ形式である図形の位置と配置の羅列された状態に戻される。 The data of the corresponding figure is read out from the identification symbol (6) of the library data in such arrangement information, and the compressed data is read in the original data format as shown in FIG. It returns to the state where the position and arrangement of a certain figure are listed.
ところで、ライブラリデータである基本図形データは、データの本体と通常別の記憶領域(メモリーもしくはディスク上)に格納されるため、参照するために余分な時間を必要とする。この結果として、圧縮データを展開し、元のデータ形式である図形の位置と配置の羅列された状態に戻し、マスク乾板表面上で電子ビームにより個々のパターンを描画し、全てのパターンを描画するまでの時間が長くなってしまう。 By the way, basic graphic data as library data is usually stored in a storage area (on a memory or a disk) separate from the main body of the data, so that extra time is required for reference. As a result, the compressed data is expanded and returned to the original data format in which the figure positions and arrangements are arranged, and individual patterns are drawn by the electron beam on the mask plate surface, and all patterns are drawn. It takes a long time.
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、圧縮データを復元する際に基本図形を参照する回数を少なくすることができ、描画時間を短縮することができる電子ビーム描画におけるデータ圧縮方法および電子ビーム描画方法に関するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and can reduce the number of times of reference to a basic figure when decompressing compressed data, thereby reducing the drawing time and the data compression method and electron in electron beam drawing. The present invention relates to a beam drawing method.
請求項1の発明に基づく電子ビーム描画装置におけるデータ圧縮方法は、所定の描画領域の描画パターンデータを圧縮する方法に関し、該描画領域をX方向およびY方向の所望の長さ(ピッチ)で、仮想的に格子状に分割し、分割された領域に含まれる図形全体を基本図形とし、格子状に分割された領域単位でその領域に含まれる基本図形に応じて識別記号を付すに際し、同一の基本図形の領域に対しては同一の識別記号を付し、異なった基本図形の領域に対しては別の識別記号を付すことによって、描画パターンデータを、描画領域を格子状に分割するX方向およびY方向のピッチデータと、各分割された領域ごとに付され、描画される基本図形に対応した識別記号データと、識別記号に対応した基本図形データより成るライブラリデータとに変換し、描画パターンデータを圧縮するようにしたことを特徴としている。
A data compression method in an electron beam drawing apparatus according to the invention of
請求項2の発明に基づく電子ビーム描画装置におけるデータ圧縮方法は、請求項1の発明において、描画領域において、繰り返して描画される図形データのX方向、Y方向の長さをそれぞれ1ピッチとし、このピッチで描画パターンを仮想的に格子状に分割するようにしたことを特徴している。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a data compression method in an electron beam drawing apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the length of graphic data drawn repeatedly in the drawing area is set to one pitch each in the X direction and Y direction. This is characterized in that the drawing pattern is virtually divided into a grid pattern at this pitch.
請求項3の発明に基づく電子ビーム描画装置におけるデータ圧縮方法は、請求項1〜2の発明において、特定の基本図形と、各分割された領域の基本図形とをパターンマッチング処理によって比較し、特定の基本図形と各分割領域の基本図形との同一性を判断し、同一と見なされた基本図形の領域には、該基本図形の識別記号を付すようにしことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a data compression method for an electron beam lithography apparatus according to the first or second aspect of the invention, wherein a specific basic figure and a basic figure of each divided area are compared by pattern matching processing. The basic figure and the basic figure of each divided area are judged to be the same, and the area of the basic figure regarded as the same is given an identification symbol of the basic figure.
請求項4の発明に基づく電子ビーム描画装置におけるデータ圧縮方法は、請求項1〜3の発明において、ライブラリデータは、分割領域における基本図形の位置データと基本図形サイズなどの図形形状データを含んでいることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a data compression method in an electron beam drawing apparatus according to the first to third aspects of the present invention, wherein the library data includes basic shape position data in a divided region and graphic shape data such as a basic graphic size. It is characterized by being.
請求項5の発明に基づく電子ビーム描画方法は、描画パターンデータに基づいて被描画材料に照射する電子ビームを偏向し、所望のパターンを描画するようにした電子ビーム描画方法において、描画パターンデータが、描画領域を格子状に分割するX方向およびY方向のピッチデータと、各分割された領域ごとに付され、描画される基本図形に対応した識別記号データと、識別記号に対応した基本図形データが記述されたライブラリデータとを含んでおり、同一の基本図形の領域には同一の識別記号が付された圧縮データであり、パターン描画時には、各分割領域ごとに付された識別記号に応じて対応する基本図形のデータを読み出し、非圧縮データに変換し、非圧縮データに基づいて被描画材料のパターン描画を行うようにしたことを特徴としている。
An electron beam drawing method based on the invention of
請求項6の発明に基づく電子ビーム描画方法は、請求項5の発明において、X、Y方向のピッチと、ピッチで分割された各領域ごとの基本図形の識別記号とが配置情報メモリー内に格納され、各識別記号に対応した基本図形の位置やサイズなどの図形データが基本図形メモリー内に格納されており、配置情報メモリー内の各領域ごとの識別記号が順に読み出され、この識別記号に基づいて、基本図形メモリーから識別記号に対応した図形データが読み出されることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the electron beam writing method according to the fifth aspect of the invention, wherein the pitches in the X and Y directions and the basic figure identification symbols for each area divided by the pitch are stored in the arrangement information memory. Graphic data such as the position and size of the basic graphic corresponding to each identification symbol is stored in the basic graphic memory, and the identification symbol for each area in the arrangement information memory is read in order, The graphic data corresponding to the identification symbol is read out from the basic graphic memory.
請求項1の発明に基づく電子ビーム描画装置におけるデータ圧縮方法は、所定の描画領域をX方向およびY方向の所望の長さ(ピッチ)で、仮想的に格子状に分割し、分割された領域に含まれる図形全体を基本図形とし、格子状に分割された領域単位でその領域に含まれる基本図形に応じて識別記号を付すに際し、同一の基本図形の領域に対しては同一の識別記号を付し、異なった基本図形の領域に対しては別の識別記号を付すことによって、描画パターンデータを、描画領域を格子状に分割するX方向およびY方向のピッチデータと、各分割された領域ごとに付され、描画される基本図形に対応した識別記号データと、識別記号に対応した基本図形データより成るライブラリデータとに変換し、描画パターンデータを圧縮するようにした。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a data compression method for an electron beam drawing apparatus, wherein a predetermined drawing area is virtually divided into a lattice shape at a desired length (pitch) in the X and Y directions, and the divided areas are divided. The whole figure contained in the basic figure is the basic figure, and when the identification symbol is attached according to the basic figure contained in the area unit divided into a grid, the same identification symbol is applied to the area of the same basic figure. By attaching different identification symbols to different basic figure areas, the drawing pattern data is divided into X- and Y-direction pitch data for dividing the drawing area into a grid pattern, and the divided areas. The data is converted into identification symbol data corresponding to the basic graphic to be drawn and library data composed of basic graphic data corresponding to the identification symbol, and the drawing pattern data is compressed.
その結果、格子状に分割された各領域に図形の有る無しの情報ではなく、基本図形の種類を記述できるようになるため、繰り返し図形を一つの圧縮データ表現で記述することが可能となる。したがって、同じ位置に配置される基本図形のライブラリデータからの参照は、1回で行うことができるため、基本図形の参照の回数を減少させることが可能となる。その結果、描画速度の向上が図れる。更に、請求項1の圧縮方法では次のような効果も得られる。 As a result, since it is possible to describe the type of basic figure rather than information indicating whether or not there is a figure in each area divided in a lattice shape, it is possible to describe a repeated figure with one compressed data expression. Accordingly, since the reference of the basic figure arranged at the same position from the library data can be performed once, the number of reference of the basic figure can be reduced. As a result, the drawing speed can be improved. Further, the compression method according to the first aspect can provide the following effects.
すなわち、通常描画データは、配置情報(ビットマップ情報)によって、例えば、フィールドの左上から右下に向かって順序よく描画装置に送り込まれる。したがって、電子ビームの偏向位置も順序よく左う上から右下に向かって制御されるため、偏向制御時間が短くなり、描画速度の向上につながる。なお、従来であれば、繰り返し図形が複数存在する場合には、配置情報も繰り返し図形の数だけ用意される。そして、一つの繰り返し図形をフィールド全域に描画した後、次の繰り返し図形を配置情報に基づき、フィールドの左上から再び描画を行うことになるので、一つのフィールドの全ての図形の描画を終了させるためには、電子ビームは何度もフィールド内を繰り返して偏向制御されることになり、偏向制御時間が長くなり、描画速度が遅くなる。 That is, the normal drawing data is sent to the drawing device in order from the upper left to the lower right of the field, for example, according to the arrangement information (bitmap information). Therefore, since the deflection position of the electron beam is also controlled in order from the upper left to the lower right, the deflection control time is shortened and the drawing speed is improved. Conventionally, when there are a plurality of repeated figures, arrangement information is also prepared for the number of repeated figures. Then, after drawing one repetitive figure over the entire field, the next repetitive figure is drawn again from the upper left of the field based on the arrangement information. In order to finish drawing all the figures in one field In this case, the deflection of the electron beam is repeated in the field many times, the deflection control time becomes longer, and the writing speed becomes slower.
請求項2の発明に基づく電子ビーム描画装置におけるデータ圧縮方法は、描画領域において、繰り返して描画される図形データのX方向、Y方向の長さをそれぞれ1ピッチとし、このピッチで描画パターンを仮想的に格子状に分割するようにしたので、参照する基本図形の数を少なくすることができ、ライブラリデータの作成が容易となる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a data compression method in an electron beam drawing apparatus, wherein the length of graphic data drawn repeatedly in the drawing area is set to one pitch each, and a drawing pattern is virtually set at this pitch. Therefore, the number of basic figures to be referenced can be reduced and library data can be easily created.
請求項3の発明に基づく電子ビーム描画装置におけるデータ圧縮方法は、特定の基本図形と、各分割された領域の基本図形とをパターンマッチング処理によって比較し、特定の基本図形と各分割領域の基本図形との同一性を判断し、同一と見なされた基本図形の領域には、該基本図形の識別記号を付すようにしたので、ライブラリデータの作成を含むデータ圧縮作業を正確に、早く行うことができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a data compression method in an electron beam drawing apparatus, wherein a specific basic figure and a basic figure of each divided area are compared by pattern matching processing, and the specific basic figure and the basic of each divided area are compared. Judgment of identity with a figure, and the area of a basic figure that is regarded as the same is given an identification symbol for the basic figure, so that data compression work including creation of library data can be performed accurately and quickly. Can do.
請求項4の発明に基づく電子ビーム描画装置におけるデータ圧縮方法は、ライブラリデータは、分割領域における基本図形の位置データと基本図形サイズなどの図形形状データを含んでいることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a data compression method in an electron beam lithography apparatus, wherein the library data includes basic figure position data in a divided region and figure shape data such as a basic figure size.
請求項5の発明に基づく電子ビーム描画方法は、描画パターンデータが、描画領域を格子状に分割するX方向およびY方向のピッチデータと、各分割された領域ごとに付され、描画される基本図形に対応した識別記号データと、識別記号に対応した基本図形データが記述されたライブラリデータとを含んでおり、同一の基本図形の領域には同一の識別記号が付された圧縮データであり、パターン描画時には、各分割領域ごとに付された識別記号に応じて対応する基本図形のデータを読み出し、非圧縮データに変換し、非圧縮データに基づいて被描画材料のパターン描画を行うようにした。
In the electron beam drawing method according to the invention of
その結果、請求項1の発明と同様に、格子状に分割された各領域に図形の有る無しの情報ではなく、基本図形の種類を記述できるようになるため、繰り返し図形を一つの圧縮データ表現で記述することが可能となる。したがって、同じ位置に配置される基本図形のライブラリデータからの参照は、1回で行うことができるため、基本図形の参照の回数を減少させることが可能となる。その結果、描画速度の向上が図れる。更に、請求項5の発明では次のような効果も得られる。
As a result, as in the first aspect of the invention, since it becomes possible to describe the type of basic figure rather than information indicating whether or not there is a figure in each area divided in a grid pattern, a repeated figure can be expressed as one compressed data. Can be described. Accordingly, since the reference of the basic figure arranged at the same position from the library data can be performed once, the number of reference of the basic figure can be reduced. As a result, the drawing speed can be improved. Further, in the invention of
すなわち、通常描画データは、配置情報(ビットマップ情報)によって、例えば、フィールドの左上から右下に向かって順序よく描画装置に送り込まれる。したがって、電子ビームの偏向位置も順序よく左う上から右下に向かって制御されるため、偏向制御時間が短くなり、描画速度の向上につながる。 That is, the normal drawing data is sent to the drawing device in order from the upper left to the lower right of the field, for example, according to the arrangement information (bitmap information). Therefore, since the deflection position of the electron beam is also controlled in order from the upper left to the lower right, the deflection control time is shortened and the drawing speed is improved.
請求項6の発明に基づく電子ビーム描画方法は、X、Y方向のピッチと、ピッチで分割された各領域ごとの基本図形の識別記号とが配置情報メモリー内に格納され、各識別記号に対応した基本図形の位置やサイズなどの図形データが基本図形メモリー内に格納されており、配置情報メモリー内の各領域ごとの識別記号が順に読み出され、この識別記号に基づいて、基本図形メモリーから識別記号に対応した図形データが読み出され、請求項5の発明と同様の効果が得られる。 In the electron beam writing method according to the sixth aspect of the invention, the pitches in the X and Y directions and the identification symbols of the basic figures for each area divided by the pitch are stored in the arrangement information memory and correspond to each identification symbol. The figure data such as the position and size of the basic figure is stored in the basic figure memory, and the identification symbols for each area in the layout information memory are read in order, and the basic figure memory is read based on the identification symbols. The graphic data corresponding to the identification symbol is read out, and the same effect as in the fifth aspect of the invention can be obtained.
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5は本発明に基づくデータ圧縮を行う構成の一例を示したもので、M1はCADによって設計されたLSIの各層の回路パターンが格納されたディスクメモリーである。ディスクメモリーM1からの各層の回路パターンデータは、各層ごとにコンピュータCに供給される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 shows an example of a configuration for performing data compression according to the present invention. M1 is a disk memory in which circuit patterns of LSI layers designed by CAD are stored. The circuit pattern data of each layer from the disk memory M1 is supplied to the computer C for each layer.
コンピュータCは、CADデータを電子ビーム描画装置で取り扱うことができる描画データに変換する機能を有しているが、それ以外に、供給されたパターンデータを圧縮する機能を有している。コンピュータCによってデータ変換とデータ圧縮処理されたパターンデータは、メモリーM2に供給されて格納される。 The computer C has a function of converting CAD data into drawing data that can be handled by an electron beam drawing apparatus. In addition, the computer C has a function of compressing supplied pattern data. The pattern data subjected to data conversion and data compression processing by the computer C is supplied to and stored in the memory M2.
ここで、本実施の形態では、ビットマップ方式でデータ圧縮を行うことを基本としているが、一つのビットマップ圧縮データの中により多くの形状を含めるため、配置情報として図形の有り無しではなく、繰り返し図形の種類を使用している。図6(a)に示す描画図形P1を例にして更に具体的にデータ圧縮の方式を説明する。 Here, in this embodiment, it is based on performing data compression by the bitmap method, but in order to include more shapes in one bitmap compressed data, it is not presence or absence of figures as arrangement information, The type of repeated shape is used. The data compression method will be described more specifically with reference to the drawing figure P1 shown in FIG.
まず、コンピュータCは、図6(a)に示すように、繰り返しの含まれる図形データが最も頻繁に使用されているピッチ(X、Y)で描画図形を区切る。この区切られた図形を抽出して基本図形とする。本ケースでは、区切られた基本図形を図6(b)に示しており、合計7つの基本図形(1)〜(7)が抽出されている。すなわち、ピッチX、Yで区切ると、X方向に4つ、Y方向に4つの繰り返しデータとして区切ることができ、各区切られた領域は、7種類の図形に分類される。これら7種類の図形を基本図形として抽出し、7種類がどのような順序で並んでいるか、および、そのピッチを図7に示すような配置情報データとしている。 First, as shown in FIG. 6A, the computer C divides a drawn figure at a pitch (X, Y) at which repeated graphic data is most frequently used. This divided figure is extracted and used as a basic figure. In this case, the divided basic figures are shown in FIG. 6B, and a total of seven basic figures (1) to (7) are extracted. That is, when divided by pitches X and Y, it can be divided as four repetitive data in the X direction and four in the Y direction, and each divided area is classified into seven types of figures. These seven types of figures are extracted as basic figures, and in what order the seven types are arranged, and the pitches thereof are arranged as arrangement information data as shown in FIG.
このようにして圧縮された描画データは、コンピュータCからディスクメモリーM2に供給されて記憶される。なお、図形の分類やピッチの長さの決定などは、コンピュータCにおいてパターンマッチング処理などの手法を用いて実行されている。 The drawing data compressed in this way is supplied from the computer C to the disk memory M2 and stored therein. Note that the classification of figures and the determination of the pitch length are executed by the computer C using a technique such as pattern matching processing.
図8は図5に示したシステムにより圧縮された図形データに基づいて、所望のマスクパターンを描画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。
FIG. 8 shows an example of a variable area electron beam drawing apparatus for drawing a desired mask pattern based on the graphic data compressed by the system shown in FIG.
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。
The aperture image of the first shaping aperture is formed on the
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からの圧縮されたパターンデータを展開し、単純な位置と図形の形状データの羅列に変換してデータ転送回路13に転送する。なお,このデータ転送回路13には,転送された描画データをスケーリングするための処理ユニットなどが含まれている。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。
更に、コンピュータ11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。
Further, the
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には、図5のディスクメモリーM2に記憶されている描画データと同一の圧縮されたパターンデータが格納されている。格納されたパターンデータは、フィールド単位で逐次コンピュータ11に読み込まれる。図9は、図8の装置に使用されるコンピュータ11の内部メモリーと演算機能の一部を説明するためのブロック図である。
First, a basic drawing operation will be described. The
図9において、コンピュータ11内の配置情報メモリー30には、ビットマップの単位ピッチX、Yデータと、基本図形の配置データが記憶される。また、コンピュータ11内の基本図形メモリー31には、抽出された各基本図形の図形位置や図形サイズが記憶される。更に、コンピュータ11内には配置情報メモリー30と基本図形メモリー31に基づいて、圧縮されたパターンデータを展開し、元の単純な位置と図形の形状データの羅列に変換する計算ユニット32を有しており、計算ユニット32によって展開された図形データは、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。
In FIG. 9, the
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。
As a result, the cross section of the electron beam is formed into a unit pattern shape by the shaping
更に、材料9上の異なった領域への描画の際には、コンピュータ11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。
Further, when drawing on different regions on the material 9, the stage 20 is moved by a predetermined distance according to a command from the
以上本発明の一実施形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されない。例えば、マスク描画領域中のフィールド単位でデータの圧縮を行ってもよく、複数のフィールドごとに圧縮をしてもよく、更には、マスクパターン全体でデータ圧縮を行うことも可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. For example, data may be compressed in units of fields in the mask drawing area, may be compressed for each of a plurality of fields, and further, data compression may be performed for the entire mask pattern.
本発明は、半導体デバイスを製造する産業で利用される。 The present invention is used in the industry for manufacturing semiconductor devices.
M1、M2 ディスクメモリー
C コンピュータ
1 電子銃
2 照射レンズ
3 第1成形アパーチャ
4 成形レンズ
5 第2成形アパーチャ
6 成形偏向器
7 縮小レンズ
8 対物レンズ
9 描画材料
10 位置決め偏向器
11 制御CP
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 位置決め偏向器駆動回路
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
M1, M2 Disc
12
Claims (6)
The pitches in the X and Y directions and the basic symbol identification symbols for each area divided by the pitch are stored in the arrangement information memory, and the basic figure data such as the position and size of the basic graphic corresponding to each identification symbol is basic. 6. The identification symbol stored in the graphic memory, for each area in the arrangement information memory, is read in order, and graphic data corresponding to the identification symbol is read from the basic graphic memory based on the identification symbol. The electron beam drawing method as described.
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