JP2005276869A - 荷電粒子ビーム描画装置。 - Google Patents

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Abstract

【課題】 データ変換処理手段への出力を短時間に行う。
【解決手段】 ライブラリー図形データを保存するライブラリーメモリ１７、ライブラリー図形データを連続して呼び出す回数のデータ及びライブラリー図形以外の図形データを記憶する描画メモリ２６、描画メモリ２６からの呼び出し回数データに従ってライブラリーメモリ１７に保存されたライブラリー図形データを呼び出す呼び出し処理手段２８、ライブラリー図形データとライブラリー図形以外の図形データを描画装置用データに変換する変換処理装置２９を備え、描画メモリ２６と呼び出し処理手段２８との間に、ライブラリーメモリ２７より読み出し速度の速い一時記憶メモリ３１を設けた。
【選択図】図４

Description

本発明はライブラリーメモリを備えた荷電粒子ビーム描画装置に関する。
電子ビーム描画装置の如き荷電粒子ビーム描画は、被描画材料上の所定の位置に電子ビームをショットすることにより被描画材料上の所定の位置に所定のＩＣパターンを描くことの出来る装置であり、極めて密度の高い半導体素子を製作することが出来るものである。
図１は、電子ビーム描画装置の一概略例を示したものである。
図中１は電子銃、２はブランカー、３はブランカースリット、４は照射レンズである。５，６はそれぞれ、中央部に多角形状、例えば、正方形若しくは矩形の孔が穿たれた第１成形スリット，第２成形スリット、７は前記第１成形スリット５の孔像を第２成形スリット上に結像するための成形レンズ、８は前記第１成形スリットを通過した電子ビームを偏向することにより、前記第１スリット孔像の第２成形スリット上での結像位置を決めるための成形用偏向器で、これらの成形スリット５，６、成形レンズ７，及び成形用偏向器８が電子ビーム断面可変機構を成している。９は前記第２成形スリット６を通過した電子ビームを被描画材料１０に集束するための集束レンズ、１１は材料上に集束される電子ビームの位置を決めるための位置決め用偏向器である。１２は前記被描画材料を載置するステージである。
１３はフィールドサイズに分割された被描画材料上に描くべき描画パターンのデータが記憶されているデータメモリ、１４は制御装置である。
１５はデータ転送回路で、前記制御１４の指令によりデータメモリ１３からの描画パターンデータをビームショットサイズのデータに分割し、ショットビームのサイズデータとショット位置データを発生し、前者をＤＡ変換器１６とアンプ１７を介して前記成形用偏向器８に、後者をＤＡ変換器１８とアンプ１９を介して前記位置決め用偏向器１１に供給すると同時に、ショット時間データをショット時間制御回路２０及びブランキング信号作成回路２１を介して前記ブランカー２に送るものである。
２２は前記ＣＰＵ１４からの指令に従ってステージを移動制御するための信号を発生するステージ駆動回路、２３はステージ駆動機構である。
この様な構成の装置において、制御装置１４の指令により、データ転送回路１５はデータメモリ１３からの描画パターンデータをビームショットサイズのデータに分割し、ショットビームのサイズデータとショット位置データを発生し、前者をＤＡ変換器１６とアンプ１７を介して前記成形用偏向器８に、後者をＤＡ変換器１８とアンプ１９を介して前記位置決め用偏向器１１に供給すると同時に、ショット時間データをショット時間制御回路２０及びブランキング信号作成回路２１を介して前記ブランカー２に送る。この様な動作が、１フィールド分のパターンデータについて行われることにより、被描画材料１０上の１フィールド内に、所定の断面形状及び大きさの電子ビームが次々ショットされ、所定のパターンが描かれることになる。
この様なパターン描画が１フィールド分について終わると、前記制御装置１４からの指令がステージ駆動回路２２に送られ、ステージ駆動機構２３は、ステージ１２を次に描画されるフィールドの中心が電子ビーム光軸上に来るように移動させる。そして、そのフィールド内に、上記の様にして、電子ビームによりパターン描画が行われる。
さて、被描画材料上に描かれるＩＣパターンは、例えば、ＣＡＤでデザインされ、一旦磁気ディスク２４にＣＡＤデータとして貯蔵される。この磁気ディスク２４に貯蔵されたＣＡＤデータは制御装置２５により呼び出され、描画メモリ２６に保存されると同時に、ＣＡＤデータの中で、繰り返して使用される図形データ（ライブラリー図形データ）は、ライブラリーメモリ２７に保存される。
仮に、描画メモリ２６に、図２に示す様に、描画順に、図形Ａのデータ、ライブラリー図形Ｄを２回呼び出すコマンドデータ、図形Ｂのデータ、ライブラリー図形Ｅを３回呼び出すコマンドデータ、図形Ｃのデータ、……が保存され、ライブラリーメモリ２７に、図３に示す様に、ライブラリーデータとして図形Ｄのデータと図形Ｅのデータが保存されているとする。
描画メモリ２６に保存されているデータは、順次、呼び出し処理装置２８に送られて来る。従って、呼び出し処理装置２８は、先ず最初に、図形Ａのデータをデータ変換処理装置２９に出力する。次に、呼び出し処理装置２８はライブラリー図形Ｄを２回呼び出すコマンドデータにより、ライブラリー図形Ｄをライブラリーメモリ２７から読み出し、データ変換処理装置２９に出力し、続けて、ライブラリー図形Ｄをライブラリーメモリ２７から読み出し、データ変換処理装置２９に出力する。次に、呼び出し処理装置２８は、図形Ｂのデータをデータ変換処理装置２９に出力する。次に、呼び出し処理装置２８はライブラリー図形Ｅを３回呼び出すコマンドデータにより、ライブラリー図形Ｅをライブラリーメモリ２７から読み出し、データ変換処理装置２９に出力し、続けて、ライブラリー図形Ｅをライブラリーメモリ２７から読み出し、データ変換処理装置２９に出力し、更に続けて、ライブラリー図形Ｅをライブラリーメモリ２７から読み出し、データ変換処理装置２９に出力する。次に、呼び出し処理装置２８は、図形Ｃのデータをデータ変換処理装置２９に出力する。この様にしてデータ変換処理装置２９に送られて来た図形データは、ここで、描画装置が描画の為に使用出来るデータに変換（フォーマット変換）され、制御装置１４に送られる。制御装置１４は送られて来た図形データを分割し、１フィールド分を順次データメモリ１３に記憶させる。
特開平１−１４７７７５号公報
前述した呼び出し処理装置２８がデータ変換処理装置２９に図形データを出力する時間の流れを示すと、図４に示す様に、図形Ａのデータをデータ変換処理装置２９に出力する時間Ｔａ、ライブラリー図形Ｄをライブラリーメモリ２７から読み出す時間Ｔｌ、データ変換処理装置２９に図形Ｄのデータを出力する時間Ｔｄ、ライブラリー図形Ｄをライブラリーメモリ２７から読み出す時間Ｔｌ、データ変換処理装置２９に図形Ｄのデータを出力する時間Ｔｄ、図形Ｂのデータをデータ変換処理装置２９に出力するＴｂ、ライブラリー図形Ｅをライブラリーメモリ２７から読み出す時間Ｔｌ´、データ変換処理装置２９に図形Ｅのデータを出力する時間Ｔｅ、ライブラリー図形Ｅをライブラリーメモリ２７から読み出す時間Ｔｌ´、データ変換処理装置２９に図形Ｅのデータを出力する時間Ｔｅ、ライブラリー図形Ｅをライブラリーメモリ２７から読み出す時間Ｔｌ´、データ変換処理装置２９に図形Ｅのデータを出力する時間Ｔｅ、図形Ｃのデータをデータ変換処理装置２９に出力する時間Ｔｃが連続する。
さて、描画装置によって１枚の被描画材料にＩＣパターンを描画する場合、描画すべき図形数が、上記の様に少量（図形Ａ，Ｄ，Ｄ，Ｂ，Ｅ，Ｅ，Ｅ，Ｃの８個）で済むことはなく、通常、数万個以上である。又、ライブラリーメモリ２７としては、大容量化を考慮して、読み出し速度が遅いが、記録密度の高いＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）が使用されている。そのため、呼び出し処理装置２８がデータ変換処理装置２９に図形データを出力するのに要する時間が極めて大きなものとなり、ＩＣパターン描画のスループット向上の妨げとなっている。
本発明は、この様な問題を解決する新規な荷電粒子ビーム描画装置を提供することを目的とする。
本発明の荷電粒子ビーム描画装置は、ライブラリー図形データを保存するライブラリーメモリ、ライブラリー図形データを連続して呼び出す回数のデータ及びライブラリー図形以外の図形データを記憶する描画メモリ、描画メモリからの呼び出し回数データに従ってライブラリーメモリに保存されたライブラリー図形データを呼び出す呼び出し処理手段、該呼び出されたライブラリー図形データとライブラリー図形以外の図形データを描画装置用データに変換する変換処理手段、該変換処理手段からのデータに基づいて荷電粒子ビームによって被描画材料上にパターンを描くように成した荷電粒子描画装置本体を備えた荷電粒子ビーム描画装置において、前記描画メモリと呼び出し処理手段との間に、ライブラリーメモリより読み出し速度の速い高速読み出しメモリを設けたことを特徴とする。
本発明の荷電粒子ビーム描画装置は、ライブラリー図形データを保存するライブラリーメモリ、ライブラリー図形データを連続して呼び出す回数のデータ及びライブラリー図形以外の図形データを記憶する描画メモリ、描画メモリからの呼び出し回数データに従ってライブラリーメモリに保存されたライブラリー図形データを呼び出す呼び出し処理手段、該呼び出されたライブラリー図形データとライブラリー図形以外の図形データを描画装置用データに変換する変換処理手段、該変換処理手段からのデータに基づいて荷電粒子ビームによって被描画材料上にパターンを描くように成した荷電粒子描画装置本体を備えた荷電粒子ビーム描画装置において、前記ライブラリーメモリから呼び出されたライブラリー図形データを記憶するメモリとしてライブラリーメモリより読み出し速度の速い高速読み出しメモリを設け、連続して同じ図形データを使用する場合に、前記呼び出し処理手段は前記高速読み出しメモリを設けたことを特徴とする。
本発明の荷電粒子ビーム描画装置によれば、スループットが著しく向上する。
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は本発明の荷電粒子ビーム装置の一例である電子ビーム描画装置の一概略例を示したものである。図中、図１で使用した記号と同一記号の付されたものは同一構成要素を示す。
図５において、３１は、記録密度の極めて高いライブラリーメモリ２７に比べ、記録密度は低いが、読み出し速度が極めて速いＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）で成した一時記憶メモリで、描画メモリ２６の出力側と呼び出し処理装置２８の入力側の間に接続されている。
図５においては、呼び出し処理装置２８はライブラリーメモリ２７に対してライブラリー図形データの呼び出しのみ行い、ライブラリーメモリ２７から呼び出された図形データは一時記憶メモリ３１に一時的に保存される様に成っている。
さて、前述したと同様に、描画メモリ２６に、図２に示す様に、描画順に、図形Ａのデータ、ライブラリー図形Ｄを２回呼び出すコマンドデータ、図形Ｂのデータ、ライブラリー図形Ｅを３回呼び出すコマンドデータ、図形Ｃのデータ、……が保存され、ライブラリーメモリ２７に、図３に示す様に、ライブラリーデータとして図形Ｄのデータと図形Ｅのデータが保存されていた場合を例にとって、データ変換処理装置２９にデータが送られる動作を説明する。
描画メモリ２６に保存されているデータは一時記憶メモリ３１を通過して呼び出し処理装置２８に入って来る。
呼び出し処理装置２８、先ず最初に、図形Ａのデータをデータ変換処理装置２９に出力する。
次に、呼び出し処理装置２８はライブラリー図形Ｄを２回呼び出すコマンドデータにより、ライブラリーメモリ２７にライブラリー図形Ｄを読み出す信号を送る。すると、ライブラリーメモリ２７から読み出されたライブラリー図形Ｄのデータは一時記憶メモリ３１に記憶されると同時に、ライブラリー図形Ｄのデータは変換処理装置２９に出力され、続けて、ライブラリー図形Ｄのデータが２回目の呼び出しの際には、呼び出し処理装置２８は２回呼び出すコマンドデータに基づき、ライブラリーメモリ２７ではなく、一時記憶メモリ３１にメモリ内部の図形Ｄのデータを呼び出す信号を送る。すると、ライブラリー図形Ｄのデータが一時記憶メモリ３１から読み出され、データ変換処理装置２９に出力される。
次に、呼び出し処理装置２８は、図形Ｂのデータをデータ変換処理装置２９に出力する。
次に、呼び出し処理装置２８はライブラリー図形Ｅを３回呼び出すコマンドデータにより、ライブラリーメモリ２７にライブラリー図形Ｅのデータを読み出す信号を送る。すると、ライブラリーメモリ２７から読み出されたライブラリー図形Ｅのデータは一時記憶メモリ３１に記憶されると同時に、ライブラリー図形Ｅのデータは変換処理装置２９に出力され、続けて、呼び出し処理装置２８は一時記憶メモリ３１にメモリ内部の図形Ｅのデータを呼び出す信号を送る。すると、ライブラリー図形Ｅのデータが一時記憶メモリ３１から読み出され、データ変換処理装置２９に出力される。更に続けて、呼び出し処理装置２８は一時記憶メモリ３１にメモリ内部の図形Ｅのデータを呼び出す信号を送る。すると、ライブラリー図形Ｅのデータが一時記憶メモリ３１から読み出され、データ変換処理装置２９に出力される。
次に、呼び出し処理装置２８は、図形Ｃのデータをデータ変換処理装置２９に出力する。
この様な呼び出し処理装置２８からデータ変換処理装置２９に図形データを出力する時間の流れを示すと、図６に示す様に、図形Ａのデータをデータ変換処理装置２９に出力する時間Ｔａ、ライブラリー図形Ｄをライブラリーメモリ２７から読み出す時間Ｔｌ、データ変換処理装置２９に図形Ｄのデータを出力する時間Ｔｄ、データ変換処理装置２９に図形Ｄのデータを出力する時間Ｔｄ、図形Ｂのデータをデータ変換処理装置２９に出力するＴｂ、ライブラリー図形Ｅをライブラリーメモリ２７から読み出す時間Ｔｌ´、データ変換処理装置２９に図形Ｅのデータを出力する時間Ｔｅ、データ変換処理装置２９に図形Ｅのデータを出力する時間Ｔｅ、データ変換処理装置２９に図形Ｅのデータを出力する時間Ｔｅ、図形Ｂのデータをデータ変換処理装置２９に出力する時間Ｔｃが連続する。
尚、一時記憶メモリ３１は読み出し速度が極めて速いＳＲＡＭで成しているので、ライブラリー図形Ｄ及びＥのデータを読み出す時間は他の時間に比べ殆ど無視して良い。
この様に、ライブラリー図形データを複数個連続してデータ変換処理装置２９に送る場合、ライブラリーメモリ２７に記憶されているライブラリー図形データを連続して複数回呼び出す必要はなく、１回だけの呼び出しで済み、あとは高速の一時記憶メモリから瞬時（高速）に読み出されるので、データ変換処理装置２９に図形データを出力するのに要する時間が極めて短縮化され、ＩＣパターン描画のスループットが著しく向上する。
尚、前記例では、一時記憶メモリ３１としてＳＲＡＭが使用されているが、ライブラリー２７より読み出し速度が速ければ、他の種類のメモリでも良い。
又、前記例では、可変面積型の電子ビーム描画装置を取り上げたが、本発明は他の型の電子ビーム描画装置（例えば、スポットビーム型電子ビーム描画装置）や、イオンビーム描画装置にも応用可能である。
電子ビーム描画装置の一概略例を示している。 描画メモリに保存されたデータの順序とその種類を示したものである。 ライブラリーメモリに保存されているライブラリーデータの種類を示したものである。 従来装置における、呼び出し処理装置がデータ変換処理装置に図形データを出力する時間の流れを示す。 本発明の荷電粒子ビーム装置の一例として、電子ビーム描画装置の一概略例を示したものである。 本発明の装置における、呼び出し処理装置がデータ変換処理装置に図形データを出力する時間の流れの一例を示す。
符号の説明
１…電子銃
２…ブランカー
３…ブランカースリット
４…照射レンズ
５…第１成形スリット
６…第２成形スリット
７…成形レンズ
８…成形用偏向器
９…集束レンズ
１０…被描画材料
１１…位置決め用偏向器
１２…ステージ
１３…データメモリ
１４…制御装置
１５…データ転送回路
１６…ＤＡ変換器
１７…アンプ
１８…ＤＡ変換器
１９…アンプ
２０…ショット時間制御回路
２１…ブランキング信号作成回路
２２…ステージ駆動回路
２３…ステージ駆動機構
２４…磁気ディスク
２５…制御装置
２６…描画メモリ
２７…ライブラリーメモリ
２８…呼び出し処理装置
２９…データ変換処理装置
３１…一時記憶メモリ

Claims (4)

  1. ライブラリー図形データを保存するライブラリーメモリ、ライブラリー図形データを連続して呼び出す回数のデータ及びライブラリー図形以外の図形データを記憶する描画メモリ、描画メモリからの呼び出し回数データに従ってライブラリーメモリに保存されたライブラリー図形データを呼び出す呼び出し処理手段、該呼び出されたライブラリー図形データとライブラリー図形以外の図形データを描画装置用データに変換する変換処理手段、該変換処理手段からのデータに基づいて荷電粒子ビームによって被描画材料上にパターンを描くように成した荷電粒子描画装置本体を備えた荷電粒子ビーム描画装置において、前記描画メモリと呼び出し処理手段との間に、ライブラリーメモリより読み出し速度の速い高速読み出しメモリを設けた荷電粒子ビーム描画装置。
  2. ライブラリー図形データを保存するライブラリーメモリ、ライブラリー図形データを連続して呼び出す回数のデータ及びライブラリー図形以外の図形データを記憶する描画メモリ、描画メモリからの呼び出し回数データに従ってライブラリーメモリに保存されたライブラリー図形データを呼び出す呼び出し処理手段、該呼び出されたライブラリー図形データとライブラリー図形以外の図形データを描画装置用データに変換する変換処理手段、該変換処理手段からのデータに基づいて荷電粒子ビームによって被描画材料上にパターンを描くように成した荷電粒子描画装置本体を備えた荷電粒子ビーム描画装置において、前記ライブラリーメモリから呼び出されたライブラリー図形データを記憶するメモリとしてライブラリーメモリより読み出し速度の速い高速読み出しメモリを設け、連続して同じ図形データを使用する場合に、前記呼び出し処理手段は前記高速読み出しメモリから繰り返しライブラリー図形データを呼び出して前記変換処理手段に送るように成した荷電粒子ビーム描画装置
  3. 前記高速読み出しメモリはＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）から成る請求項１若しくは２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
  4. 前記高速読み出しメモリは一時記憶メモリである請求項１若しくは２記載の荷電粒子ビーム描画装置
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