JP2006318977A - 電子ビーム描画装置、描画方法、及び描画プログラム - Google Patents

電子ビーム描画装置、描画方法、及び描画プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】欠けチップ描画を効率的に行う欠けチップ描画を効率的に行う電子ビーム描画装置、描画方法、及び描画プログラムを提供すること。
【解決手段】本発明の一形態の電子ビーム描画装置は、半導体基板のレイアウト情報に基づき前記半導体基板（Ｓ）上での描画位置を設定する第一の設定手段（３０２）と、前記半導体基板の形状情報に基づき前記半導体基板上での有効範囲を設定する第二の設定手段（３０２）と、前記描画位置が前記有効範囲内にあるか否かを判定する判定手段（３０２）と、この判定手段で前記描画位置が前記有効範囲内にあると判定された場合に、前記半導体基板に電子ビームを照射する照射手段（２）と、を具備する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、半導体集積回路の回路パターンを描画する電子ビーム描画装置、描画方法、及び描画プログラムに関する。
半導体素子の製造においては、化学的機械研磨（ＣＭＰ： Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）やエッチングなどが用いられる。これらの工程は、周辺パターンの有無により、加工形状が異なるという性質を持っている。
一方、半導体チップは一般に矩形であり、シリコンウェハは円形である。このため、ウェハ全面にチップを配置しようとすると、ウェハ周辺で欠けチップが生じる。この欠けチップは、チップとしては機能しないため、ウェハ上に露光すること自体が無駄である。
しかしながら現状では、前述したＣＭＰやエッチングの際の加工形状のばらつきを抑制するために、これらの欠けチップも描画している。この欠けチップ描画は、電子ビーム描画においては、次の２つの問題を引き起こす。
第一に、欠けチップを描画するための無駄時間は、もともとスループットが低い電子ビーム描画において深刻である。第二に、欠けチップを描画する際、ウェハが搭載されたステージに電子ビームを照射してしまう。これにより、ステージにコンタミネーションが堆積してしまう。
なお特許文献１には、ウェハ周辺部の欠けや描画対象が不足する領域の非有効チップ領域の描画において、有効チップ領域の面積密度と同じになる複数のダミーパターンを露光し、可変成形の最大ショットサイズ矩形とする技術が開示されている。
特開２０００−２６９１２６号公報
本発明の目的は、欠けチップ描画を効率的に行う電子ビーム描画装置、描画方法、及び描画プログラムを提供することにある。
本発明の一形態の電子ビーム描画装置は、半導体基板のレイアウト情報に基づき前記半導体基板上での描画位置を設定する第一の設定手段と、前記半導体基板の形状情報に基づき前記半導体基板上での有効範囲を設定する第二の設定手段と、前記描画位置が前記有効範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、この判定手段で前記描画位置が前記有効範囲内にあると判定された場合に、前記半導体基板に電子ビームを照射する照射手段と、を具備する。
本発明の他の形態の電子ビーム描画方法は、半導体基板のレイアウト情報に基づき前記半導体基板上での描画位置を設定し、前記半導体基板の形状情報に基づき前記半導体基板上での有効範囲を設定し、前記描画位置が前記有効範囲内にあるか否かを判定し、前記描画位置が前記有効範囲内にあると判定された場合に、前記半導体基板に電子ビームを照射する。
本発明の他の形態の電子ビーム描画プログラムは、コンピュータに、半導体基板のレイアウト情報に基づき前記半導体基板上での描画位置を設定させ、前記半導体基板の形状情報に基づき前記半導体基板上での有効範囲を設定させ、前記描画位置が前記有効範囲内にあるか否かを判定させ、前記描画位置が前記有効範囲内にあると判定された場合に、前記半導体基板に電子ビームを照射させる。
本発明によれば、欠けチップ描画を効率的に行う電子ビーム描画装置、描画方法、及び描画プログラムを提供できる。
以下、実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
本第１の実施の形態で使用した電子ビーム描画装置は、ステージ連続移動方式と主副２段偏向方式を用いている。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の概略構成図である。試料室１内には、ウエハ（試料、半導体基板）Ｓを載置したＸ−Ｙステージ１０１が収容されている。このステージ１０１は、ステージ駆動回路１１により駆動され、ステージ１０１の移動位置はレーザ測長計１２により測定される。また、ウエハＳからの２次電子及び反射電子は電子検出器１３により検出される。
試料室１の上方には、鏡筒２００内に電子光学系２が設けられている。電子光学系２は、電子銃２０１、各種レンズ（コンデンサレンズ２０２、投影レンズ２０３、縮小レンズ２０４、対物レンズ２０５）、各種偏向器（ＣＰ偏向器２０５ａ−ｄ、主偏向器２０６ａ，副偏向器２０６ｂ，ブランキング用偏向器２０７）、ビーム成形用アパーチャ２０８、ＣＰアパーチャ２０９から構成されている。ここでは、従来の電子ビーム描画装置に備わっている、ビーム調整用電極やコイル等については図示を省略している。
制御回路３は、ブランキングアンプ４０１を介してブランキング用偏向器２０７を制御し、ブランキング用偏向器２０７はビームをオン・オフする。また制御回路３は、ビーム成形アンプ４０２を介してＣＰ偏向器２０５ａ−ｄを制御し、ＣＰ偏向器２０５ａ−ｄはビームを成形する。さらに制御回路３は、主偏向アンプ４０３を介して主偏向器２０６ａを制御し、副偏向アンプ４０４を介して副偏向器２０６ｂを制御する。これにより、ウエハＳ上でビームが走査される。なお、加速電圧は５ｋｅＶであり、主偏向器２０６ａ，副２０６ｂの偏向領域の大きさは、それぞれ１．５ｍｍ、５０μｍとなっている。
図２は、本第１の実施の形態による描画方法を説明するための図である。本第１の実施の形態で用いるステージ連続移動方式とは、図２に示すように、ウェハＳ上の複数のチップをストライプと呼ばれる帯状の主偏向領域に分割し、ステージ１０１を連続駆動しながら描画する方式である。この方式は、ステージ１０１のステップ移動回数が少ないため、高いスループットを期待できる。なお、図２では、ストライプを縦方向に分割しているが、横方向に分割してもよい。図７以降では、ストライプを横方向に分割した例を示している。
主副２段偏向方式とは、主偏向器２０６ａで副偏向領域を数ｍｍの広い範囲で位置決めし、副偏向器２０６ｂでショットを数十μｍの範囲で高速に位置決めすることで、描画範囲を高速に描画する方式である。この方式では、チップデータ（描画データ）をフレームと呼ばれる帯状の主偏向領域に分割しており、主偏向領域内の副偏向領域位置を主偏向器２０６ａで位置決めし、副偏向領域内のショット位置を副偏向器２０６ｂで位置決めする。
これら一連の制御は、図１に示す制御計算機（コンピュータ）４内に格納された制御プログラムによって実行される。この制御プログラムは、ＥＢ描画データとレイアウトデータに従って、制御回路３等の各部を動作させ、描画を実行する。
図３は、本第１の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の概略構成図である。以下、図３を基に各部の機能を説明する。図３において図１と同一な部分には同符号を付してある。また、偏向制御回路３０１へのパラメータの転送手順など、従来の電子ビーム描画装置で行われている事項についても説明を省略する。
制御計算機４は、描画データ４０１ａ、ウェハレイアウトデータ４０１ｂ、及びウェハ形状データ４０１ｃを記憶している。制御回路３は、偏向制御回路３０１、データ展開回路３０２、及び位置補正回路３０３を備えている。偏向制御回路３０１は、演算部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃを備えている。
まず制御計算機４から、描画データ４０１ａ、ウェハレイアウトデータ４０１ｂ（手順データ、チップ位置データ、フレーム位置データ、ストライプ位置データを含む）、及びウェハ形状データ４０１ｃを、データ展開回路３０２に書き込む。
図４の（ａ）（ｂ）は、描画データ４０１ａの構造を示す図であり、（ａ）は描画データ４０１ａのデータ形式を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の各データを説明するための図である。
図４の（ａ）に示すように、描画データ４０１ａは、主偏向器２０６ａを制御するための主偏向データと、副偏向器２０６ｂを制御するための副偏向データ（ショットデータ）から構成されている。主偏向データには、主偏向領域内での副偏向領域の位置Ｘｍ，Ｙｍ、副偏向領域内に含まれるショットのデータ開始位置を示すアドレス、及び副偏向領域内のショット数を含む制御コードが記述されている。ここでいう主偏向領域内での副偏向領域の位置Ｘｍ，Ｙｍは、フレーム原点からの副偏向領域中心の位置として記述されており、フレーム座標系における（フレーム原点からの）副偏向領域の描画位置を示す。副偏向データには、各ショットの副偏向領域内での位置Ｘｓ，Ｙｓと、ＣＰ偏向器２０５ａ−ｄを制御するためのＣＰアパーチャ位置、照射時間、ショットサイズなどが書き込まれている。また、ここでいうショット位置Ｘｓ，Ｙｓは副偏向領域中心を原点としたショット左下位置として記述されており、ＣＰアパーチャ位置はＣＰアパーチャ原点からのアパーチャ位置、ショットサイズはショット左下を原点とした場合の幅および高さとして記述されている。
図５〜図８は、ウェハレイアウトデータ４０１ｂの詳細について説明するための図である。ウェハレイアウトデータ４０１ｂは、前述したように、チップ位置データ、フレーム位置データ、ストライプ位置データ、手順データを含む。なお、本装置は前述したとおり、主偏向器２０６ａ，副２０６ｂの偏向領域の大きさは、それぞれ１．５ｍｍ、５０μｍであるが、図５〜７、図９、図２０、図２１では説明を容易にするために、便宜上、ウェハサイズを直径２００ｍｍ、チップサイズを２５ｍｍ角、フレーム幅を６．２５ｍｍとしている。
図５の（ａ）はチップレイアウトを示す図であり、図５の（ｂ）はチップ位置データを示す図である。図５の（ａ）に示すウェハＳ上に配置された各チップに対し、チップ位置データでは図５の（ｂ）に示すようにチップ番号（Ｘ，Ｙ）が付与されており、ウェハ座標系（ウェハ中心が原点）での各チップ位置Ｘｃｈｉｐ，Ｙｃｈｉｐが記述されている。
図６の（ａ）はチップデータを示す図であり、図６の（ｂ）はチップデータから生成されるフレーム位置データを示す図である。図６の（ａ）に示すチップデータの各フレームに対し、フレーム位置データでは図６の（ｂ）に示すように、チップ座標系（チップ中心が原点）でのフレーム番号に対応するフレーム原点位置Ｘｆ，Ｙｆが記述されている。
図７の（ａ）はストライプレイアウトを示す図であり、図７の（ｂ）はチップレイアウトデータとフレーム位置データから生成されるストライプ位置データを示す図である。図７の（ａ）に示すようにウェハＳ上の描画領域がストライプに分割され、ストライプ位置データでは、図７の（ｂ）に示すように各ストライプの番号に対応するストライプ原点位置Ｘｓｔｒ，Ｙｓｔｒが記述されている。ここでは、図５（ｂ）に示す各チップ原点位置に、図６（ｂ）に示す各フレームの原点位置を加算することによって、図７（ｂ）に示すストライプ原点位置Ｘｓｔｒ，Ｙｓｔｒを求めることができる。
図８は、手順データを示す図である。図８に示すように、手順データには、チップ番号、フレーム番号、及びストライプ番号が記述されている。
図９は、ウェハ形状データ４０１ｃの作成について説明するための図であり、図１０はウェハ形状データを示す図である。ウェハ形状データを作成するには、まず、ウェハＳ上のチップレイアウトにおいて、ストライプ毎にＹ位置（一点鎖線）を設定する。図９では、このＹ位置をストライプのＹ方向の中心（図中ｂ）とした。次に、ウェハ有効範囲（破線、図中ａ）と各ストライプのＹ位置との交点（Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘ、図中ｃ）を求める。なお、ウェハ有効範囲（破線、図中ａ）は、オペレータが指定し、制御計算機に入力する。たとえば、ウェハサイズが直径２００ｍｍの場合、ウェハ有効範囲（破線、図中ａ）を半径９５ｍｍの範囲として入力する。有効範囲の設定は、直径１９０ｍｍの範囲として入力してもよい。このようにして、全てのストライプに対して、Ｙ位置（図中ｂ）、及び有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘ（図中ｃ）を求め、図１０のようなウェハ形状データを作成する。
ここでは、ウェハレイアウトデータ４０１ｂ（手順データ、チップ位置データ、フレーム位置データ、ストライプ位置データを含む）とオペレータが指定したウェハ有効範囲（破線、図中ａ）に基づいて、制御計算機４内で、ウェハ形状データ４０１ｃを作成し、データ展開回路３０２に書き込まれる。
図１１は、本第１の実施の形態のデータ展開回路３０２の構成を示すブロック図である。データ展開回路３０２は、バスアダプタ３１１、主偏向データ回路３１２、ショットデータ回路３１３、及び展開回路３１４から構成されており、これらはデータバス３１５に接続されている。制御計算機４から、チップデータがバスアダプタ４１を介して、データ展開回路３０２に書き込まれる。主偏向データは主偏向データ回路３１２内のメモリに格納され、ショットデータはショットデータ回路３１３内のメモリに格納される。
図８に示した手順データは、展開回路３１４内の第１演算回路３１４１に接続されている第１メモリ３１４２に格納される。また、図５の（ｂ）に示したチップ位置データ、図６の（ｂ）に示したフレーム位置データ、図７の（ｂ）に示したストライプ位置データは、展開回路３１４内の第２演算回路３１４３に接続されている第２メモリ３１４４に格納される。また、図１０に示したウェハ形状データは、展開回路３１４内の第２メモリ３１４４に格納される。
図３において、ウエハＳが、ステージ１０１上に置かれ描画準備が整った段階で、制御計算機４がデータ展開回路３０２にデータ送出指示を出す。描画準備とは、ステージ１０１の移動開始点及び終了点が求められており、ステージ１０１が移動開始点にある状態をいう。ステージ１０１の移動開始点及び終了点は、各ストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）から求まる。各ストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）に対し、各ストライプのステージ速度に合わせて、助走および減速距離（Ｘ助走、Ｘ減速）を決定する。すなわち、ステージ移動開始点及び終了点（Ｘｓｔｇｓ、Ｘｓｔｇｅ）を以下のように決定する。
順方向移動の場合は、
ステージ移動開始点（Ｘｓｔｇｓ）＝描画開始点（Ｘｓｔａｒｔ）―助走距離（Ｘ助走）
ステージ移動終了点（Ｘｓｔｇｅ）＝描画終了点（Ｘｅｎｄ）＋減速距離（Ｘ減速）
逆方向移動の場合は、
ステージ移動開始点（Ｘｓｔｇｓ）＝描画開始点（Ｘｓｔａｒｔ）＋助走距離（Ｘ助走）
ステージ移動終了点（Ｘｓｔｇｅ）＝描画終了点（Ｘｅｎｄ）−減速距離（Ｘ減速）
となる。
具体的には、図１１に示す主偏向データ回路３１２に、転送開始アドレス、ワード数、転送繰り返し数を指示すると、主偏向データ回路３１２内のメモリから、展開回路３１４内の第１演算回路３１４１へ主偏向データの転送が開始される。主偏向データ回路３１２は、展開回路３１４のＦＩＦＯのハーフフル（ＨＦ）フラグを検出して、データの送出／一時停止を判断する。
データ展開回路３０２へのデータ送出指示がなされた段階で、制御計算機４から、ステージ１０１への移動指示を行う。制御計算機４は、ステージ駆動回路１１を介して、ステージ１０１をステージ移動開始点に移動させ、移動終了位置及び速度を指定する。
展開回路３１４の第１演算回路３１４１では、主偏向データ回路３１２から主偏向データをＦＩＦＯで受け、さらにＦＩＦＯから１個分の主偏向データを読み込むと、第１メモリ３１４２に格納された手順データにしたがって、主偏向データ回路３１２から送られた主偏向データに、チップ番号、フレーム番号、及びストライプ番号を付加する。フレームの最後の副偏向位置データには、フレームの終了を示す制御コードが付与されており、第１演算回路３１４１では、この制御コードを検出して、手順データの手順をひとつ進める。さらに、第１演算回路３１４１では、手順データに基づいて、ストライプの最後の副偏向位置データに、ストライプの終了を示す制御コードを付与する。第１演算回路３１４１は、この制御コードを付与した後、手順データの手順をひとつ進めるとともに、制御計算機４からの指示待ち状態に戻る。
第２演算回路３１４３では、第１演算回路３１４１から送られたチップ番号とフレーム番号を含む主偏向データをウェハ座標系に変換し、有効範囲内に入っているか否かを判断する。
まず第２演算回路３１４３は、チップ番号を基に第２メモリ３１４４に格納されたチップ位置データを呼び出し、ウェハ座標系（ウェハ中心が原点）で記述されたチップ位置Ｘｃｈｉｐ，Ｙｃｈｉｐを読み出す。
次に第２演算回路３１４３は、フレーム番号を基に第２メモリ３１４４に格納されたフレーム位置データを呼び出し、チップ座標系（チップ中心が原点）で記述されたフレーム原点位置Ｘｆ，Ｙｆを読み出す。
次に第２演算回路３１４３は、チップ位置Ｘｃｈｉｐ，Ｙｃｈｉｐ、フレーム位置Ｘｆ，Ｙｆ、及び主偏向位置Ｘｍ，Ｙｍを加算し、ウェハ座標系における主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆを求める。
Ｘｍｗｆ＝Ｘｍ＋Ｘｆ＋Ｘｃｈｉｐ
Ｙｍｗｆ＝Ｙｍ＋Ｙｆ＋Ｙｃｈｉｐ
ここで、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆは、ウェハ座標系における（ウェハ原点からの）副偏向領域の描画位置を示す。
次に第２演算回路３１４３は、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対して、有効なデータか否かを判断する。第２演算回路３１４３は、第２メモリ３１４４から図１０に示したウェハ形状データを呼び出し、主偏向位置Ｙｍｗｆに基づいて、第２メモリ３１４４からウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘを呼び出し、主偏向位置Ｘｍｗｆを、ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘと比較する。
この比較において、主偏向位置Ｘｍｗｆが以下のように有効範囲内であれば、
ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ ＜ 主偏向位置Ｘｍｗｆ ＜ ウェハ有効範囲Ｘｍａｘ
第２演算回路３１４３は、ショットデータ回路３１３からショットデータを呼び出し、有効範囲外であればデータを破棄して、ＦＩＦＯから次の主偏向データを読み込む。
第２演算回路３１４３において、主偏向位置Ｘｍｗｆが有効範囲内であれば、第２演算回路３１４３は、ショットデータ回路３１３からショットデータを読み出す。具体的には、図４の（ａ）に示す主偏向データに含まれるショットデータの開始アドレスとショット数を指定して、ショットデータ回路３１３に起動をかける。ショットデータ回路３１３は、第２演算回路３１４３から指定されたアドレスに記述されたショットデータを指定されたショット数分だけ、第２演算回路３１４３に送出する。第２演算回路３１４３では、主偏向データに、ショットデータ回路３１３から送られたショットデータを付与して、図１２に示すような形式で、後段の位置補正回路３０３に送出する。
図１２は、データ展開回路３０２からの送出データを示す図である。図１２において、ＸｓｕｂはＳＵＢ＿Ｘ位置（３２ビット）、ＹｓｕｂはＳＵＢ＿Ｙ位置（３２ビット）、ＮｆはＦＩＧリード数指定（２８ビット）、ＣｎｘはチップＸ位置（５ビット）、ＣｎｙはチップＹ位置（５ビット）、ｓｔｎはストライプ番号（１０ビット）、ＣｘはＣＰ＿Ｘ位置（５ビット）、ＣｙはＣＰ＿Ｙ位置（５ビット）、ｔは照射時間（１４ビット）、Ｌ１はショットサイズ（１４ビット）、Ｌ２はショットサイズ（１４ビット）、Ｘｓはショット位置（１６ビット）、Ｙｓはショット位置（１６ビット）である。
位置補正回路３０３では、送られたデータを、主偏向データとショットデータに分割する。さらに位置補正回路３０３は、主偏向データについてウェハ歪みやチップ歪みの位置補正を実施し、さらにウェハ座標系からステージ座標系に変換して、後段の偏向制御回路３０１に送出する。また、ショットデータについては、偏向制御回路３０１内の演算部３０１ｃに送出する。
偏向制御回路３０１では、送出された主偏向データ及びショットデータの処理を行う。演算部３０１ａでは、ステージ座標系に変換された主偏向データについては、位置回路１２の出力（現在のステージ座標（Ｘｓｔｇ、Ｙｓｔｇ）、ウェハ高さ）に基づいて、描画範囲に入っているか否かを判断し、描画範囲に入っていれば、主偏向位置を決定し、さらにレンズ歪みによる位置補正を実施する。さらに主偏向データは、演算部３０１ｂを介して主偏向アンプ４０３に送出され、主偏向器２０６ａに所望の電圧を発生させる。
演算部３０１ｂは、位置回路１２からの出力を常時計測して、電子ビーム位置がステージ位置に追従するように、主偏向アンプ４０３の出力を補正する。ショットデータについては、演算部３０１ｃで位置補正演算がなされた後、副偏向アンプ４０４に送出されて、副偏向器２０６ｂに所望の電圧を発生させる。
主偏向器２０６ａと副偏向器２０６ｂが所望の電圧に到達した場合には、図示しないブランキング信号発生回路によりブランキング信号が解除され、電子ビームｂがウェハＳ上に照射される。
なお、上記実施の形態では、ウェハレイアウトデータ４０１ｂ（手順データ、チップ位置データ、フレーム位置データ、ストライプ位置データを含む）とオペレータが指定したウェハ有効範囲（破線、図中ａ）に基づいて、制御計算機４内で、ウェハ形状データ４０１ｃを作成し、データ展開回路３０２に書き込むものとしたが、他の方法を用いることもできる。たとえば、制御計算機４から、ウェハ有効範囲をデータ展開回路３０２に書き込み、データ展開回路３０２内で、図１０に示すウェハ形状データを予め作成してもよい
本第１の実施の形態によれば、ウェハ形状情報に基づき、欠けチップの各部分がウェハ上に有るか無いかを判別し、ビーム照射を行っているために、チップ歩留りを向上することができる。また、ステージにコンタミネーションを発生させることがない。さらに、欠けチップ描画のための描画データを準備することがなくなり、無駄時間を低減することができる。よって、電子ビーム露光における生産性を大幅に向上させることができる。
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、第２演算回路３１４３が、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対して、有効なデータか否かを判断し、主偏向位置Ｘｍｗｆが有効範囲内であった場合に、第２演算回路３１４３が、ショットデータ回路３１３からショットデータを呼び出し、図１２に示すような形式で、後段の位置補正回路３０３に送出していたが、他の方法を用いることができる。本第２の実施の形態においては、後段の位置補正回路３０３に送出するデータに、ビームオンオフフラグを付加する方法について述べる。
本第２の実施の形態においては、第２演算回路３１４３は、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対して、有効なデータか否かを判断する。第２演算回路３１４３は、第２メモリ３１４４から図１０に示したウェハ形状データを呼び出し、主偏向位置Ｙｍｗｆに基づいて、第２メモリ３１４４からウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘを呼び出し、主偏向位置Ｘｍｗｆを、ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘと比較する。
ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ ＜ 主偏向位置Ｘｍｗｆ ＜ ウェハ有効範囲Ｘｍａｘ
この比較において、主偏向位置Ｘｍｗｆが以下のように有効範囲内であれば、第２演算回路３１４３は、ショットデータ回路３１３からショットデータを呼び出す。具体的には、図４の（ａ）に示す主偏向データに含まれるショットデータの開始アドレスとショット数を指定して、ショットデータ回路３１３に起動をかける。ショットデータ回路３１３は、第２演算回路３１４３から指定されたアドレスに記述されたショットデータを指定されたショット数分だけ、第２演算回路３１４３に送出する。第２演算回路３１４３では、主偏向データに、ショットデータ回路３１３から送られたショットデータを付与して、図１２に示すような形式で、後段の位置補正回路３０３に送出する。
一方、主偏向位置Ｘｍｗｆが、ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘと比較して有効範囲外であった場合は、後段の位置補正回路３０３に送出するデータに、ビームオフを指示する制御フラグを付加する。具体的には、図１３に示すように、後段の位置補正回路３０３に送出するデータにビームオフを指示する制御フラグ（２００１）を付加する。偏向制御回路３０１は、このビームオフを指示する制御フラグに基づいて、位置補正回路３０３から送出された副偏向領域内のショットデータについて、ビームオン・オフの制御を行う。すなわち、制御フラグ（２００１）が１である場合には、該当する副偏向領域内のショットデータについてビームをオフするように制御する。
本第２の実施の形態によれば、ウェハ形状情報に基づき、欠けチップの各部分がウェハ上に有るか無いかを判別し、ビーム照射を行っているために、チップ歩留りを向上することができる。また、ステージにコンタミネーションを発生させることがない。さらに、欠けチップ描画のための描画データを準備することがなくなり、無駄時間を低減することができる。よって、電子ビーム露光における生産性を大幅に向上させることができる。
（第３の実施の形態）
本第３の実施の形態は、第１及び第２の実施の形態とは異なり、データ展開回路ではなく位置補正回路で有効範囲を判別する。
本第３の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の概略構成図は、第１の実施の形態にて示した図１，図３と同一である。以下、本第３の実施の形態の電子ビーム描画装置について第１の実施の形態と重複する部分については、説明を省略する。
図１４は、本第３の実施の形態のデータ展開回路３０２の構成を示すブロック図である。データ展開回路３０２は、バスアダプタ３１１、主偏向データ回路３１２、ショットデータ回路３１３、及び展開回路３１４’から構成されており、これらはデータバス３１５に接続されている。制御計算機４から、チップデータがバスアダプタ４１を介して、データ展開回路３０２に書き込まれる。主偏向データは主偏向データ回路３１２内のメモリに格納され、ショットデータはショットデータ回路３１３内のメモリに格納される。図８に示した手順データは、展開回路３１４’内の第１演算回路３１４１に接続されている第１メモリ３１４２に格納される。
図１５は、本第３の実施の形態の位置補正回路３０３の構成を示すブロック図である。制御計算機４から、描画データ４０１ａが、データ展開回路３０２に書き込まれ、ウェハレイアウトデータ４０１ｂ（チップ位置データ、フレーム位置データ、ストライプ位置データを含む）、ウェハ形状データ４０１ｃが、位置補正回路３０３に書き込まれる。
図５の（ｂ）に示したチップ位置データ、図６の（ｂ）に示したフレーム位置データ、図７の（ｂ）に示したストライプ位置データは、位置補正回路３０３内の第２演算回路３０３２に接続されている第２メモリ３０３３に格納される。また、図１０に示したウェハ形状データは、第３演算回路３０３４に接続されている第３メモリ３０３５に格納される。
図３において、ウエハＳが、ステージ１０１上に置かれ描画準備が整った段階で、制御計算機４がデータ展開回路３０２にデータ送出指示を出す。描画準備とは、ステージ１０１が移動開始点及び終了点が求められており、ステージ１０１が移動開始点にある状態をいう。ステージ１０１の移動開始点及び終了点は、各ストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）から求まる。各ストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）に対し、各ストライプのステージ速度に合わせて、助走および減速距離（Ｘ助走、Ｘ減速）を決定する。すなわち、ステージ移動開始及び終了点（Ｘｓｔｇｓ、Ｘｅｔｇｅ）を以下のように決定する。
順方向移動の場合は、
ステージ移動開始点（Ｘｓｔｇｓ）＝描画開始点（Ｘｓｔａｒｔ）―助走距離（Ｘ助走）
ステージ移動終了点（Ｘｓｔｇｅ）＝描画終了点（Ｘｅｎｄ）＋減速距離（Ｘ減速）
逆方向移動の場合は、
ステージ移動開始点（Ｘｓｔｇｓ）＝描画開始点（Ｘｓｔａｒｔ）＋助走距離（Ｘ助走）
ステージ移動終了点（Ｘｓｔｇｅ）＝描画終了点（Ｘｅｎｄ）−減速距離（Ｘ減速）
となる。
具体的には、図１４に示す主偏向データ回路３１２に、転送開始アドレス、ワード数、転送繰り返し数を指示すると、主偏向データ回路３１２内のメモリから、展開回路３１４’内の第１演算回路３１４１へ主偏向データの転送が開始される。主偏向データ回路３１２は、展開回路３１４’のＦＩＦＯのハーフフル（ＨＦ）フラグを検出して、データの送出／一時停止を判断する。
データ展開回路３０２へのデータ送出指示がなされた段階で、制御計算機４から、ステージ１０１への移動指示を行う。制御計算機４は、ステージ駆動回路１１を介して、ステージ１０１をステージ移動開始点に移動させ、移動終了位置及び速度を指定する。
展開回路３１４’の第１演算回路３１４１では、主偏向データ回路３１２から主偏向データをＦＩＦＯで受け、さらにＦＩＦＯから１個分の主偏向データを読み込むと、ショットデータ回路３１３からショットデータを読み出す。具体的には、図４の（ａ）に示す主偏向データに含まれるショットデータの開始アドレスとショット数を指定して、ショットデータ回路３１３に起動をかける。ショットデータ回路３１３は、第１演算回路３１４１から指定されたアドレスに記述されたショットデータを指定されたショット数分だけ送出する。
第１演算回路３１４１では、主偏向データに、ショットデータ回路３１３から送られたショットデータを付与して、図１２に示すような形式で、後段の位置補正回路３０３に送出する。この際、第１メモリ３１４２に格納された手順データにしたがって、主偏向データ回路３１２から送られた主偏向データに、チップ番号、フレーム番号、及びストライプ番号を付加する。フレームの最後の副偏向位置データには、フレームの終了を示す制御コードが付与されており、第１演算回路３１４１では、この制御コードを検出して、手順データの手順をひとつ進める。
位置補正回路３０３では、送られたデータを、主偏向データとショットデータに分割する。まず、第１演算回路３０３１において、主偏向データとショットデータに分割する。主偏向データは第２演算回路３０３２に送出され、ショットデータは偏向制御回路３０１の演算部３０１ｃに送出される。
位置補正回路３０３の第２演算回路３０３２では、データ展開回路３０２から送られたチップ番号とフレーム番号を含む主偏向データをウェハ座標系に変換し、有効範囲内に入っているか否かを判断する。
まず第２演算回路３０３２は、チップ番号を基に第２メモリ３０３３に格納されたチップ位置データを呼び出し、ウェハ座標系（ウェハ中心が原点）で記述されたチップ位置Ｘｃｈｉｐ，Ｙｃｈｉｐを読み出す。
次に第２演算回路３０３２は、フレーム番号を基に第２メモリ３０３３に格納されたフレーム位置データを呼び出し、チップ座標系（チップ中心が原点）で記述されたフレーム原点位置Ｘｆ，Ｙｆを読み出す。
次に第２演算回路３０３２は、チップ位置Ｘｃｈｉｐ，Ｙｃｈｉｐ、フレーム位置Ｘｆ，Ｙｆ、及び主偏向位置Ｘｍ，Ｙｍを加算し、ウェハ座標系における主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆを求める。
Ｘｍｗｆ＝Ｘｍ＋Ｘｆ＋Ｘｃｈｉｐ
Ｙｍｗｆ＝Ｙｍ＋Ｙｆ＋Ｙｃｈｉｐ
ここで、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆは、ウェハ座標系における（ウェハ原点からの）副偏向領域の描画位置を示す。
次に位置補正回路３０３の第３演算回路３０３４は、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対して、有効なデータか否かを判断する。第３演算回路３０３４は、第３メモリ３０３５から図１０に示したウェハ形状データを呼び出し、主偏向位置Ｙｍｗｆに基づいて、第３メモリ３０３５からウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘを呼び出し、主偏向位置Ｘｍｗｆを、ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘと比較する。
この比較において、主偏向位置Ｘｍｗｆが以下のような有効範囲内になければ、
ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ ＜ 主偏向位置Ｘｍｗｆ ＜ ウェハ有効範囲Ｘｍａｘ
第３演算回路３０３４は、偏向制御回路３０１に対して強制的にビームオフを指示する制御フラグをたてる。具体的には、偏向制御回路３０１内に、ビームオフを指示する制御フラグとしてレジスタを設け、このレジスタのフラグを立てる。偏向制御回路３０１は、このビームオフを指示する制御フラグに基づいて、位置補正回路３０３から送出された副偏向領域内のショットデータについて、ビームオン・オフの制御を行う。このようにすれば、偏向制御回路３０１内での描画は行われるが、試料Ｓにビームは照射されない。また、この比較において、主偏向位置Ｘｍｗｆが有効範囲内であれば、第３演算回路３０３４は、偏向制御回路３０１に対して通常描画を指示する制御フラグをたてる。この場合には、ショットデータに記述されている描画時間に従って、描画が行われる。
さらに、第４演算回路３０３６において、主偏向データについてはウェハ歪みやチップ歪みの位置補正を実施し、さらにウェハ座標系からステージ座標系に変換して、後段の偏向制御回路３０１に送出する。なお、第４演算回路３０３６には図示しないメモリが搭載されており、位置補正に必要な係数が格納されている。
偏向制御回路３０１では、送出された主偏向データ及びショットデータの処理を行う。演算部３０１ａでは、ステージ座標系に変換された主偏向データについては、位置回路１２の出力（現在のステージ座標（Ｘｓｔｇ、Ｙｓｔｇ）、ウェハ高さ）に基づいて主偏向位置（Ｘｍｄｅｆ、Ｙｍｄｅｆ）、さらにレンズ歪みによる位置補正を実施する。ここで、主偏向位置Ｘｍｄｅｆ、Ｙｍｄｅｆは、主偏向領域座標系における（主偏向領域原点からの）副偏向領域の描画位置であり、チップ歪補正量とウェハ歪補正量が加算されたものである。
Ｘｍｄｅｆ＝Ｘｍｓｔｇ − Ｘｓｔｇ
Ｙｍｄｅｆ＝Ｙｍｓｔｇ − Ｙｓｔｇ
さらに主偏向データは、演算部３０１ｂを介して主偏向アンプ４０３に送出され、
主偏向器２０６ａに所望の電圧を発生させる。
演算部３０１ｂは、位置回路１２からの出力を常時計測して、電子ビーム位置がステージ位置に追従するように、主偏向アンプ４０３の出力を補正する。ショットデータについては、演算部３０１ｃで位置補正演算がなされた後、副偏向アンプ４０４に送出されて、副偏向器２０６ｂに所望の電圧を発生させる。
主偏向器２０６ａと副偏向器２０６ｂが所望の電圧に到達した場合には、図示しないブランキング信号発生回路によりブランキング信号が解除され、電子ビームｂがウェハＳ上に照射される。
本第３の実施の形態によれば、ウェハ形状情報に基づき、欠けチップの各部分がウェハ上に有るか無いかを判別し、ビーム照射を行っているために、チップ歩留りを向上することができる。また、ステージにコンタミネーションを発生させることがない。さらに、欠けチップ描画のための描画データを準備することがなくなり、無駄時間を低減することができる。よって、電子ビーム露光における生産性を大幅に向上させることができる。
（第４の実施の形態）
ここでは、第４の実施の形態について説明する。
本第４の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の概略構成図は、第１の実施の形態にて示した図１，図３と同一であり、データ展開回路は、第３の実施の形態にて示した図１４と同一である。以下、第１から第３の実施の形態の電子ビーム描画装置と重複する部分については、説明を省略する。
図１６は、本第４の実施の形態の位置補正回路３０３の構成を示すブロック図である。本第４の実施の形態が、本第３の実施の形態と異なる点は、第３の実施の形態に示した第２から第４の演算回路（３０３２、３０３４，３０３６）をＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成した点である。これに伴い、第２メモリ及び第３メモリ（３０３３、３０３５）は、ＤＳＰとバス接続された内部メモリ若しくは外部メモリ（図中、第２メモリ３０３１１）となる。
また、本第４の実施の形態では、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対して、有効なデータか否かを判断してから、ウェハ歪みやチップ歪みの位置補正を実施していたが、この順序は逆でも構わない。以下、本第４の実施の形態では、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対して、ウェハ歪みやチップ歪みの位置補正を実施した後で、有効なデータか否かを判断する処理フローに従って、説明する。
図１６に示す制御計算機４から、描画データ４０１ａが、データ展開回路３０２に書き込まれ、ウェハレイアウトデータ４０１ｂ（チップ位置データ、フレーム位置データ、ストライプ位置データを含む）、ウェハ形状データ４０１ｃが、位置補正回路３０３に書き込まれる。
第３の実施の形態と同様に、データ展開回路３０２へのデータ送出指示がなされた段階で、制御計算機４から、ステージ１０１への移動指示を行う。制御計算機４は、ステージ駆動回路１１を介して、ステージ１０１をステージ移動開始点に移動させ、移動終了位置及び速度を指定する。
展開回路３１４’の第１演算回路３１４１では、主偏向データ回路３１２から主偏向データをＦＩＦＯで受け、さらにＦＩＦＯから１個分の主偏向データを読み込むと、ショットデータ回路３１３からショットデータを読み出す。具体的には、図４の（ａ）に示す主偏向データに含まれるショットデータの開始アドレスとショット数を指定して、ショットデータ回路３１３に起動をかける。ショットデータ回路３１３は、第１演算回路３１４１から指定されたアドレスに記述されたショットデータを指定されたショット数分だけ送出する。
第１演算回路３１４１では、主偏向データに、ショットデータ回路３１３から送られたショットデータを付与して、図１２に示すような形式で、後段の位置補正回路３０３に送出する。この際、第１メモリ３１４２に格納された手順データにしたがって、主偏向データ回路３１２から送られた主偏向データに、チップ番号、フレーム番号、及びストライプ番号を付加する。フレームの最後の副偏向位置データには、フレームの終了を示す制御コードが付与されており、第１演算回路３１４１では、この制御コードを検出して、手順データの手順をひとつ進める。
位置補正回路３０３では、送られたデータを、主偏向データとショットデータに分割する。まず、第１演算回路３０３１において、主偏向データとショットデータに分割する。主偏向データは第２演算回路３０３１０に送出され、ショットデータは偏向制御回路３０１の演算部３０１ｃに送出される。
位置補正回路３０３の第２演算回路３０３１０では、データ展開回路３０２から送られたチップ番号とフレーム番号を含む主偏向データをウェハ座標系に変換し、有効範囲内に入っているか否かを判断する。ここで、第２演算回路は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成されており、以下、第２演算回路をＤＳＰと称する。ＤＳＰ３０３１０においては、実行プログラムは、制御計算機４からバスアダプタ３１１、データバス３１５を介して、ＤＳＰ３０３１０の内部メモリ、及びＤＳＰ３０３１０に接続された第２メモリ３０３１１内に書き込まれる。位置補正回路内にＤＳＰ３０３１０に接続されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等が設けられている場合は、ＲＯＭから実行プログラムをロードしてもよいのは言うまでもない。
図１７は、ＤＳＰ３０３１０における処理フロー（Ｓ１〜Ｓ７）を示している。
ステップＳ１） ＤＳＰ３０３１０は、第１の演算回路３０３１から送出されたチップ番号とフレーム番号等を含む主偏向データ（図中ＳＦ情報）を読み出す。
ステップＳ２） ついで、ＤＳＰ３０３１０は、主偏向データ（図中ＳＦ情報）に付与されたフレーム番号に基づき、第２メモリ３０３１１に格納されたフレーム位置データを呼び出し、チップ座標系（チップ中心が原点）で記述されたフレーム原点位置Ｘｆ，Ｙｆを読み出す。さらに、フレーム位置Ｘｆ，Ｙｆ、及び主偏向位置Ｘｍ，Ｙｍを加算し、チップ座標系における主偏向位置Ｘｍｃｈｉｐ、Ｙｍｃｈｉｐを求める。ここで、主偏向位置Ｘｍｃｈｉｐ、Ｙｍｃｈｉｐは、チップ座標系における（チップ原点からの）副偏向領域の描画位置を示す。
Ｘｍｃｈｉｐ＝Ｘｍ＋Ｘｆ
Ｙｍｃｈｉｐ＝Ｙｍ＋Ｙｆ
ステップＳ２’） ＤＳＰ３０３１０は、チップ座標系における主偏向位置Ｘｍｃｈｉｐ、Ｙｍｃｈｉｐに対して、チップ歪補正量を算出する。チップ歪係数は、Ｘｍｃｈｉｐ、Ｙｍｃｈｉｐに対する３次の係数として、チップ番号別に、予め第２メモリ３０３１１に格納されている。ＤＳＰ３０３１０は、主偏向データ（図中ＳＦ情報）に付与されたチップ番号に基づき、チップ歪係数を呼び出し、主偏向位置Ｘｍｃｈｉｐ、Ｙｍｃｈｉｐに対するチップ歪補正量Ｃｃｈｉｐｘ、Ｃｃｈｉｐｙを算出する。
ステップＳ３） ついで、ＤＳＰ３０３１０は、主偏向データ（図中ＳＦ情報）に付与されたチップ番号に基づき、第２メモリ３０３１１に格納されたチップ位置データを呼び出し、ウェハ座標系（ウェハ中心が原点）で記述されたチップ位置Ｘｃｈｉｐ，Ｙｃｈｉｐを読み出す。さらに、チップ座標系における主偏向位置Ｘｍｃｈｉｐ、Ｙｍｃｈｉｐから、ウェハ座標系における主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆを求める。ここで、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆは、ウェハ座標系における（ウェハ原点からの）副偏向領域の描画位置を示す。
Ｘｍｗｆ ＝Ｘｍｃｈｉｐ＋Ｘｃｈｉｐ
Ｙｍｗｆ ＝Ｙｍｃｈｉｐ＋Ｙｃｈｉｐ
ステップＳ３’） ＤＳＰ３０３１０は、ウェハ座標系における主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対して、ウェハ歪補正量を算出する。ウェハ歪係数は、Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対する３次の係数として、予め第２メモリ３０３１１に格納されている。ＤＳＰ３０３１０は、ウェハ歪係数を呼び出し、主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対するウェハ歪補正量Ｃｗｆｘ、Ｃｗｆｙを算出する。
ステップＳ４） さらに、ＤＳＰ３０３１０において、主偏向データについてはウェハ歪みやチップ歪みの位置補正を実施する。ここでは、ウェハ座標系における主偏向位置Ｘｍｗｆ、Ｙｍｗｆに対し、チップ歪補正量チップ歪補正量Ｃｃｈｉｐｘ、Ｃｃｈｉｐｙ、ウェハ歪補正量Ｃｗｆｘ、Ｃｗｆｙを加算して、ウェハ座標系における主偏向位置Ｘｍｗｆ’、Ｙｍｗｆ’を求める。ここで、主偏向位置Ｘｍｗｆ’、Ｙｍｗｆ’は、ウェハ座標系における（ウェハ原点からの）副偏向領域の描画位置であり、チップ歪補正量とウェハ歪補正量が加算されたものである。
Ｘｍｗｆ’＝Ｘｍｗｆ＋Ｃｃｈｉｐｘ＋Ｃｗｆｘ
Ｙｍｗｆ’＝Ｙｍｗｆ＋Ｃｃｈｉｐｙ＋Ｃｗｆｙ
ステップＳ５） 次にＤＳＰ３０３１０は、主偏向位置Ｘｍｗｆ’、Ｙｍｗｆ’に対して、有効なデータか否かを判断する。ＤＳＰ３０３１０は、第２メモリ３０３１１から図１０に示したウェハ形状データを呼び出し、主偏向位置Ｙｍｗｆ’に基づいて、第２メモリ３０３１１からウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘを呼び出し、主偏向位置Ｘｍｗｆ’を、ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘと比較する。
ステップＳ６’） この比較において、主偏向位置Ｘｍｗｆ’が以下のような有効範囲内になければ、
ウェハ有効範囲Ｘｍｉｎ ＜ 主偏向位置Ｘｍｗｆ’ ＜ ウェハ有効範囲Ｘｍａｘ
ＤＳＰ３０３１０は、偏向制御回路３０１に対して強制的にビームオフを指示する制御フラグをたてる。このようにすれば、偏向制御回路３０１内での描画は行われるが、試料Ｓにビームは照射されない。
ステップＳ６） また、ステップＳ５の比較において、主偏向位置Ｘｍｗｆ’が有効範囲内であれば、ＤＳＰ３０３１０は、偏向制御回路３０１に対して通常描画を指示する制御フラグをたてる。この場合には、ショットデータに記述されている描画時間に従って、描画が行われる。
ステップＳ７） ＤＳＰ３０３１０は、ウェハ座標系で記述された主偏向位置Ｘｍｗｆ’、Ｙｍｗｆ’に対し、ステージ座標系で記述されたウェハ原点（Ｘｗｆ、Ｙｗｆ）を加算し、ステージ座標系に変換した主偏向位置Ｘｍｓｔｇ、Ｙｍｓｔｇを算出する。ここで、主偏向位置Ｘｍｓｔｇ、Ｙｍｓｔｇは、ステージ座標系における（ステージ原点からの）副偏向領域の描画位置であり、チップ歪補正量とウェハ歪補正量が加算されたものである。
Ｘｍｓｔｇ＝Ｘｍｗｆ’＋Ｘｗｆ Ｙｍｓｔｇ＝Ｙｍｗｆ’＋Ｙｗｆ
ステップＳ８） 最後に、ＤＳＰ３０３１０は、算出した主偏向位置Ｘｍｓｔｇ、Ｙｍｓｔｇを、後段の偏向制御回路３０１に送出する。
偏向制御回路３０１では、送出された主偏向データ及びショットデータの処理を行う。演算部３０１ａでは、ステージ座標系に変換された主偏向データについては、位置回路１２の出力（現在のステージ座標（Ｘｓｔｇ、Ｙｓｔｇ）、ウェハ高さ）に基づいて主偏向位置（Ｘｍｄｅｆ、Ｙｍｄｅｆ）を決定し、さらにレンズ歪みによる位置補正を実施する。ここで、主偏向位置Ｘｍｄｅｆ、Ｙｍｄｅｆは、主偏向領域座標系における（主偏向領域原点からの）副偏向領域の描画位置であり、チップ歪補正量とウェハ歪補正量が加算されたものである。
Ｘｍｄｅｆ＝Ｘｍｓｔｇ − ＸｓｔｇＹｍｄｅｆ＝Ｙｍｓｔｇ − Ｙｓｔｇ
さらに主偏向データは、演算部３０１ｂを介して主偏向アンプ４０３に送出され、主偏向器２０６ａに所望の電圧を発生させる。
演算部３０１ｂは、位置回路１２からの出力を常時計測して、電子ビーム位置がステージ位置に追従するように、主偏向アンプ４０３の出力を補正する。ショットデータについては、演算部３０１ｃで位置補正演算がなされた後、副偏向アンプ４０４に送出されて、副偏向器２０６ｂに所望の電圧を発生させる。
主偏向器２０６ａと副偏向器２０６ｂが所望の電圧に到達した場合には、図示しないブランキング信号発生回路によりブランキング信号が解除され、電子ビームｂがウェハＳ上に照射される。
なお、上記実施例では、ウェハレイアウトデータ４０１ｂ（手順データ、チップ位置データ、フレーム位置データ、ストライプ位置データを含む）とオペレータが指定したウェハ有効範囲（破線、図中ａ）に基づいて、制御計算機４内で、ウェハ形状データ４０１ｃを作成し、データ展開回路３０２に書き込むものとしたが、他の方法を用いることもできる。たとえば、制御計算機４から、ウェハ有効範囲を位置補正回路３０３に書き込み、位置補正回路３０３内で、図１０に示すウェハ形状データを作成してもよい。例えば、図１９に示すように、予めＤＳＰ３０３１０にウェハ有効範囲を示す値（例えば半径９５ｍｍ）を書き込んでおき、（図１８中 Ｓ５’）主偏向位置Ｘｍｗｆ’に基づいて、ストライプ毎に有効範囲（Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘ）の計算を実施することもできる。また、ＤＳＰ３０３１０にウェハ有効範囲を示す値（例えば半径９５ｍｍ）を書き込み、予めＤＳＰ３０３１０内部で図１０に示すウェハ形状データを作成しておくこともできる。
（第３及び第４の実施の形態の変形例）
また、上記第３及び第４の実施形態では、偏向制御回路３０１内に、ビームオフを指示する制御フラグとしてレジスタを設け、偏向制御回路３０１は、このビームオフを指示する制御フラグに基づいて、位置補正回路３０３から送出された副偏向領域内のショットデータについて、ビームオン・オフの制御を行っていたが、他の方法をとることもできる。
例えば、第２の実施の形態と同様に、図１２に示す描画データの空きビットにビームオフを指示する制御フラグを設けてもよい。具体的には、図１９に示すように、ショットデータ内の空きビット（２１０１）を、ビームオフを指示する制御フラグとして使用し、偏向制御回路３０１がこのビット（２１０１）を読んで、副偏向領域内のショットデータについて、ビームオン・オフの制御を行ってもよい。
本変形例によれば、ウェハ形状情報に基づき、欠けチップの各部分がウェハ上に有るか無いかを判別し、ビーム照射を行っているために、チップ歩留りを向上することができる。また、ステージにコンタミネーションを発生させることがない。さらに、欠けチップ描画のための描画データを準備することがなくなり、無駄時間を低減することができる。よって、電子ビーム露光における生産性を大幅に向上させることができる。
（第５の実施の形態）
本第５の実施の形態は、第１から第４の実施の形態とは異なり、ステージ助走位置及び描画範囲をウェハ形状データで計算している。
本第５の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の概略構成図は、第１の実施の形態にて示した図１，図３と同一である。
本第５の実施の形態では、図１０に示したウェハ形状データを利用して、ステージ１０１の移動開始点および終了点（Ｘｓｔｇｓ、Ｘｓｔｇｅ）を求める。まず、チップレイアウトから、各ストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）を求める。各ストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）を、ウェハ形状データに記述されたウェハ有効範囲（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）と比較する。描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）がウェハ有効範囲（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）よりも広い場合には、ウェハ有効範囲（Ｘｍｉｎ，Ｘｍａｘ）を描画開始点及び終了点に置き換える。各ストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）の更新が終了したら、各ストライプのステージ速度に合わせて、助走および減速距離（Ｘ助走、Ｘ減速）を決定する。すなわち、ステージ移動開始及び終了点（Ｘｓｔｇｓ、Ｘｅｔｇｅ）を以下のように決定する。
順方向移動の場合は、
ステージ移動開始点（Ｘｓｔｇｓ）＝描画開始点（Ｘｓｔａｒｔ）―助走距離（Ｘ助走）
ステージ移動終了点（Ｘｓｔｇｅ）＝描画終了点（Ｘｅｎｄ）＋減速距離（Ｘ減速）
逆方向移動の場合は、
ステージ移動開始点（Ｘｓｔｇｓ）＝描画開始点（Ｘｓｔａｒｔ）＋助走距離（Ｘ助走）
ステージ移動終了点（Ｘｓｔｇｅ）＝描画終了点（Ｘｅｎｄ）−減速距離（Ｘ減速）
となる。
続いて、図８に示す手順データのチップ番号から、その手順のチップ位置範囲Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘを求める。その手順のチップ位置範囲（Ｘｍｉｎ、Ｘｍａｘ）と、該当するストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）とを比較する。チップが完全にストライプの描画開始点及び終了点（Ｘｓｔａｒｔ、Ｘｅｎｄ）からはみ出している場合には、その手順を削除する。
この処理を全ての手順に対して実施し、手順データを更新する。
図２０は、従来法による描画範囲を説明するための図である。図２１は、本第５の実施の形態で作成した手順データが示す描画範囲を説明するための図である。図２０に示す従来法による描画範囲に比べて、図２１に示す描画範囲は描画面積が減っていることが分かる。描画の際は、このように作成した手順データを、第１から第４の実施の形態に示した電子ビーム描画装置に転送し、描画を行う。
本第５の実施の形態によれば、ウェハ形状情報に基づき、欠けチップの各部分がウェハ上に有るか無いかを判別し、ビーム照射を行っているために、チップ歩留りを向上することができる。また、ステージにコンタミネーションを発生させることがない。さらに、欠けチップ描画のための描画データを準備することがなくなり、無駄時間を低減することができる。さらに、ステージ移動に伴う無駄時間を低減することができる。よって、電子ビーム露光における生産性を大幅に向上させることができる。
なお、本発明は上記各実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。
例えば、上記実施例では、ウェハ有効範囲（破線、図中ａ）は、オペレータが指定し、制御計算機に入力するとしていたが、他の方法で指定してもよい。たとえば、システムパラメータとして、予め計算機上に有効範囲を登録してもいい。また、電子ビーム描画装置が、生産管理用計算機により制御されており、描画データ４０１ａ、ウェハレイアウトデータ４０１ｂ、及びウェハ形状データ４０１ｃを生産管理用計算機より生成し、制御計算機４内に格納しも構わない。
第１の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の概略構成図。 第１の実施の形態による描画方法を説明するための図。 第１の実施の形態に係る電子ビーム描画装置の概略構成図。 第１の実施の形態に係る描画データの構造を示す図。 第１の実施の形態に係るウェハレイアウトデータの詳細について説明するための図。 第１の実施の形態に係るウェハレイアウトデータの詳細について説明するための図。 第１の実施の形態に係るウェハレイアウトデータの詳細について説明するための図。 第１の実施の形態に係るウェハレイアウトデータの詳細について説明するための図。 第１の実施の形態に係るウェハ形状データの作成について説明するための図。 第１の実施の形態に係るウェハ形状データを示す図。 第１の実施の形態に係るデータ展開回路の構成を示すブロック図。 第１の実施の形態に係るデータ展開回路からの送出データを示す図。 第２の実施の形態におけるデータ展開回路の出力データ形式を説明する図。 第３の実施の形態のデータ展開回路の構成を示すブロック図。 第３の実施の形態の位置補正回路３０３の構成を示すブロック図。 第４の実施の形態における位置補正回路３０３の構成を示すブロック図。 第４の実施の形態における演算回路３０３１０の処理フロー図。 第４の実施の形態の変形例における演算回路３０３１０の別の処理フロー図。 第３及び第４の実施の形態における位置補正回路の出力データ形式を説明する図。 従来法による描画範囲を説明するための図。 第５の実施の形態で作成した手順データが示す描画範囲を説明するための図。
符号の説明
Ｓ…ウエハ １…試料室 ２…電子光学系 ３…制御回路 ４…制御計算機 ４１…バスアダプタ １１…ステージ駆動回路 １２…レーザ測長計（位置回路） １３…電子検出器 １０１…Ｘ−Ｙステージ ２００…鏡筒 ２０１…電子銃 ２０２…コンデンサレンズ ２０３…投影レンズ ２０４…縮小レンズ ２０５…対物レンズ ２０５ａ−ｄ…ＣＰ偏向器 ２０６ａ…主偏向器 ２０６ｂ…副偏向器 ２０７…ブランキング用偏向器 ２０８…ビーム成形用アパーチャ ２０９…ＣＰアパーチャ ３０１…偏向制御回路 ３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ…演算部 ３０２…データ展開回路 ３０３…位置補正回路 ３１１…バスアダプタ ３１２…主偏向データ回路 ３１３…ショットデータ回路 ３１４，３１４’…展開回路 ３１４１…第１演算回路 ３１４２…第１メモリ ３１４３…第２演算回路 ３１４４…第２メモリ ３１５…データバス ４０１ａ…描画データ ４０１ｂ…ウェハレイアウトデータ ４０１ｃ…ウェハ形状データ ４０１…ブランキングアンプ ４０２…ビーム成形アンプ ４０３…主偏向アンプ ４０４…副偏向アンプ ３０３１０…ＤＳＰ ３０３１１…メモリ ２００１…ビームオンオフ制御フラグ ２１０１…ビームオンオフ制御フラグ

Claims (5)

  1. 半導体基板のレイアウト情報に基づき前記半導体基板上での描画位置を設定する第一の設定手段と、
    前記半導体基板の形状情報に基づき前記半導体基板上での有効範囲を設定する第二の設定手段と、
    前記描画位置が前記有効範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、
    この判定手段で前記描画位置が前記有効範囲内にあると判定された場合に、前記半導体基板に電子ビームを照射する照射手段と、
    を具備することを特徴とする電子ビーム描画装置。
  2. 前記レイアウト情報は、チップ位置、フレーム位置、及びストライプ位置の情報を含む請求項１に記載の電子ビーム描画装置。
  3. 照射手段による照射位置を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム描画装置。
  4. 半導体基板のレイアウト情報に基づき前記半導体基板上での描画位置を設定し、
    前記半導体基板の形状情報に基づき前記半導体基板上での有効範囲を設定し、
    前記描画位置が前記有効範囲内にあるか否かを判定し、
    前記描画位置が前記有効範囲内にあると判定された場合に、前記半導体基板に電子ビームを照射することを特徴とする電子ビーム描画方法。
  5. コンピュータに、
    半導体基板のレイアウト情報に基づき前記半導体基板上での描画位置を設定させ、
    前記半導体基板の形状情報に基づき前記半導体基板上での有効範囲を設定させ、
    前記描画位置が前記有効範囲内にあるか否かを判定させ、
    前記描画位置が前記有効範囲内にあると判定された場合に、前記半導体基板に電子ビームを照射させるための電子ビーム描画プログラム。
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