JP2012212829A - 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ転送速度を効率的に並列化し、描画のスループットを向上させる装置を提供する。
【解決手段】描画装置１００は、送信側ユニット内に配置され、複数の処理データを略均等なデータ量になるように複数のグループに振り分ける振り分け処理部４０と、各グループに振り分けられた少なくとも１つの処理データが描画処理順序に対して降順に送信されるように複数のグループの処理データを並列に送信する複数の送信部５０，５２と、受信側ユニット内に配置され、他とは異なるグループの処理データが記憶されるように、並列に送信されてきた複数のグループの処理データを記憶する複数のメモリ７０，７１と、グループにかかわり無く描画処理順に複数の処理データを複数のメモリから読み出し、出力するデータ順番制御部９０と、描画処理順に出力された各処理データに基づいて、試料に荷電粒子ビームでパターンを描画する描画部１５０と、を備える。
【選択図】図１

Description

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、描画データの転送処理を高速に行なう描画装置および方法に関する。

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。

図４は、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。

パターンの集積度が増加するのに伴い、マスクへ描画するパターンデータの微細化が進んでいる。パターンデータの微細化が進むとデータ量が増大する。そのため、データ転送が要因となって描画スループットが低下してしまうといった問題があった。

従来、外部から入力された描画データを所定の計算領域毎に複数の計算機に振り分け、複数の計算機で並列的にデータ変換処理することで、データ変換処理時間を短縮することが行われている（例えば、特許文献１参照）。並列にデータ変換処理されたデータは、一度集められ、描画順に並び替え偏向制御用の回路へと転送される。

特開２００８−２１８７６７号公報

図５は、描画装置のデータ転送を説明するための概念図である。データ変換処理用の各計算機は、それぞれ偏向制御を行なう偏向制御回路へとデータ転送する処理を行うデータ転送用の計算機に接続されている。そして、各データ転送用の計算機１，２には、１つのデータ送信装置が搭載される。一方、受信側の偏向制御回路には、１つの受信装置が配置される。そして、受信されたデータはメモリでバッファリングされ、描画部本体へとデータが進むことになる。かかる構成の描画装置では、まず、計算機１によりデータを準備する。そして、計算機１から描画順に並べたデータを偏向制御回路へ転送する。その際、受信側では、計算機１から受信できるように受信経路のスイッチを計算機１側に接続しておく。計算機１でデータ転送している間、計算機２では、転送するデータの準備を進めておく。そして、準備完了後、計算機１の転送が終了するまで待機する。計算機１のデータ転送が終了後、今度は、受信側にて計算機２から受信できるように受信経路のスイッチを計算機２側に接続を切り替え、計算機２から描画順に並べたデータを偏向制御回路へ転送する。計算機２でデータ転送している間、計算機１では、次に転送するデータの準備を進めておく。このように、計算機１，２のデータを交互に転送し、一方が転送処理を行っている間に他方がデータ準備を行うといった動作が繰り返される。偏向制御回路内では、入力順にメモリにデータが格納され、入力順に描画処理を行っていく。

しかしながら、図５に示す構成のようにデータ転送する場合、データ転送処理が必ず１系列になってしまう。そのため、データ変換処理を並列計算しても、その後が１ラインのデータ転送になってしまう。１ラインのデータ転送能力により転送速度が決まってしまうため、十分な転送速度を得ることが困難になってしまう。その結果、データ量が増加すると、データ転送の遅れが要因となって描画時間を増加させ、描画装置のスループットが低下してしまう。描画装置では、データ変換処理を行う計算機と偏向制御を行なう偏向制御回路とを離して配置することが必要であるため、データ変換処理後のデータ転送を高速化することが望まれている。

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、データ転送速度を効率的に並列化し描画のスループットを向上させる描画装置および方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
描画領域が複数の小領域に仮想分割された小領域毎に描画データが並列にデータ変換処理された複数の処理データを送信する送信側ユニットと、
かかる複数の処理データを受信する受信側ユニットと、
送信側ユニット内に配置され、複数の処理データをそれぞれ略均等なデータ量になるように複数のグループに振り分ける振り分け部と、
送信側ユニット内に配置され、各グループに振り分けられた少なくとも１つの処理データが描画処理順序に対して降順に送信されるように複数のグループの処理データを並列に送信する複数の送信部と、
受信側ユニット内に配置され、他とは異なるグループの処理データが記憶されるように、並列に送信されてきた複数のグループの処理データを記憶する複数のメモリと、
受信側ユニット内に配置され、グループにかかわり無く描画処理順に複数の処理データを複数のメモリから読み出し、出力する描画順データ出力部と、
描画処理順に出力された各処理データに基づいて、試料に荷電粒子ビームでパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。

また、送信側ユニットを第１の送信側ユニットとした場合に、上述した振り分け部と同様の振り分け部と上述した複数の送信部と同様の複数の送信部とを有する第２の送信側ユニットをさらに備え、
第１の送信側ユニットは、第２の送信側ユニットと並列に、それぞれ有する複数の送信部から複数の処理データを送信し、
複数のメモリは、送信側ユニット毎かつグループ毎に異なるメモリに記憶されるように、並列に送信されてきた複数の送信側ユニットからのそれぞれの複数のグループの処理データを記憶すると好適である。

また、各処理データには、１回の荷電粒子ビームのショットのための少なくとも１つのショットデータが定義され、各ショットデータには、描画処理の順番を示す描画順番情報とショットされる図形の図形データとが定義され、
複数のメモリは、それぞれ対応するグループの処理データのうち、図形データを記憶し、
複数のメモリの１つとそれぞれ組になって、それぞれ対応するグループの処理データのうち、描画順番情報を記憶する複数のファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）回路をさらに備えると好適である。

また、描画順データ出力部は、ＦＩＦＯ回路から出力される描画順番情報を用いて、グループにかかわり無く描画処理順に複数の処理データを複数のメモリから読み出し、出力すると好適である。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
送信側ユニット内で、描画データが領域毎にそれぞれデータ変換処理された複数の処理データをそれぞれ略均等なデータ量になるように複数のグループに振り分ける工程と、
送信側ユニットから、各グループに振り分けられた少なくとも１つの処理データが描画処理順序に対して降順に送信されるように複数のグループの処理データを並列に送信する工程と、
受信側ユニット内で、他とは異なるグループの処理データが記憶されるように、並列に送信されてきた複数のグループの処理データを複数のメモリに記憶する工程と、
受信側ユニット内で、グループにかかわり無く描画処理順に複数の処理データを複数のメモリから読み出し、出力する工程と、
描画処理順に出力された各処理データに基づいて、試料に荷電粒子ビームでパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、送信側ユニットから受信側ユニットへの複数の処理データを並列におくることで装置のスループットを向上することができる。

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。 実施の形態１におけるショットデータのフォーマットの一例を示す図である。 実施の形態１におけるショットデータの転送処理を説明するための概念図である。 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。 描画装置のデータ転送を説明するための概念図である。

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。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。

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、レジストが塗布された、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。

制御部１６０は、複数の制御計算機ユニット１１０ａ〜ｎ、複数のデータ転送計算機ユニット１２０ａ〜ｎ、偏向制御回路１３０（偏向演算ユニット）、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０を有している。複数の制御計算機ユニット１１０ａ〜ｎ、複数のデータ転送計算機ユニット１２０ａ〜ｎ、偏向制御回路１３０、及び記憶装置１４０は、図示しないバスを介して互いに接続されている。

複数の制御計算機ユニット１１０ａ〜ｎ内には、それぞれ、複数のＣＰＵ１０〜１４、複数のメモリ２０〜２４が配置されている。複数のデータ転送計算機ユニット１２０ａ〜ｎ内には、それぞれ、複数のメモリ３０〜３４、振り分け処理部４０、複数のメモリ管理部４２，４４、及び複数のデータ送信部５０，５２（送信装置の一例）が配置される。複数のメモリ管理部４２，４４と複数のデータ送信部５０，５２は、同数配置される。また、振り分け処理部４０、及び複数のメモリ管理部４２といった機能は、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。振り分け処理部４０、及び複数のメモリ管理部４２に入出力される情報および演算中の情報は図示しないメモリにその都度格納される。また、複数のデータ転送計算機ユニット１２０ａ〜ｎは、それぞれ送信側ユニットの一例となる。

偏向制御回路１３０内には、複数の受信部６０〜６４（受信装置の一例）、データ順番制御部９０、及び偏向量演算部９２が配置されている。データ順番制御部９０、及び偏向量演算部９２といった機能は、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。データ順番制御部９０、及び偏向量演算部９２に入出力される情報および演算中の情報は図示しないメモリにその都度格納される。

複数の受信部６０〜６４内には、それぞれ、メモリとファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）回路とがそれぞれ１組となって配置される。ここでは、受信部６０内には、それぞれ、メモリ７０とＦＩＦＯ回路８０が配置される。同様に、受信部６１内には、それぞれ、メモリ７１とＦＩＦＯ回路８１が配置される。同様に、受信部６２内には、それぞれ、メモリ７２とＦＩＦＯ回路８２が配置される。同様に、受信部６３内には、それぞれ、メモリ７３とＦＩＦＯ回路８３が配置される。受信部６４内の構成について図示を省略している。複数の受信部６０〜６４の数は、すべてのデータ転送計算機ユニット１２０ａ〜ｎ内のデータ送信部５０，５２の合計数以上が配置されると好適である。偏向制御回路１３０は、受信側ユニットの一例となる。

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。

記憶装置１４０には、複数の図形パターンの位置およびサイズ等が定義された描画データが外部から入力され、記憶される。また、試料１０１の描画領域は、複数の計算処理単位領域（ＤＰＢ）に分けられる。また、描画処理は、ｘ方向或いはｙ方向に主偏向器２０８で偏向可能な幅で短冊状の複数のストライプ領域に仮想分割され、ストライプ領域毎に描画処理が進められる。そして、ストライプ領域をブロック状のブロック領域に仮想分割したものをＤＰＢとすると好適である。

そして、複数の制御計算機ユニット１１０ａ〜ｎ内の各ＣＰＵ１０〜１４は、それぞれ、記憶装置１４０からＤＢ単位で対応する描画データを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って、装置固有のショットデータを生成する。このように、並列にデータ処理を行うことで、高速にデータ処理を行うことができる。描画装置１００で図形パターンを描画するためには、１回のビームのショットで照射できるサイズに描画データに定義された各図形パターンを分割する必要がある。そこで、各制御計算機ユニット１１０ａ〜ｎ内の各ＣＰＵ１０〜１４は、描画データが示す図形パターンを１回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。そして、ショット図形毎にショットデータを生成する。ショットデータには、例えば、図形種、図形サイズ、照射位置、及び照射量といった図形データが定義される。ここで、実施の形態１では、さらに、各ショットデータに描画順序を示す描画順番情報をヘッダに定義する。

図２は、実施の形態１におけるショットデータのフォーマットの一例を示す図である。図２において、各ショットデータでは、そのヘッダに描画順番情報が示される。例えば、ＤＰＢ情報が定義される。かかるＤＰＢ情報によって、描画順序が示される。例えば、ストライプ領域毎にＤＰＢ情報が定義される場合には、さらに、ストライプ領域情報も定義される。ＤＰＢ情報として、例えば、ＤＰＢアドレスを用いると好適である。そして、例えば、アドレスが示す位置が若い順のＤＰＢ毎に描画処理は進められる。或いは、例えば、ストライプ領域毎にアドレスが示す位置がストライプ領域の描画開始位置に近い順のＤＰＢ毎に描画処理は進められる。或いは、単に、複数のＤＰＢに対して、それぞれのＤＰＢの描画処理順にあたる番号が定義されてもよい。

そして、ヘッダの後に、例えば、図形種、図形サイズ、照射位置、及び照射量といった図形データが定義される。各制御計算機ユニット１１０ａ〜ｎ内の各ＣＰＵ１０〜１４で計算されたショットデータは、各ＣＰＵに対応するメモリ２０〜２４に記憶される。

図３は、実施の形態１におけるショットデータの転送処理を説明するための概念図である。図３では、複数の制御計算機ユニット１１０ａ〜ｎのうちの、制御計算機ユニット１１０ａについて示している。そして、複数のデータ転送計算機ユニット１２０ａ〜ｎのうち、制御計算機ユニット１１０ａに対応するデータ転送計算機ユニット１２０ａについて示している。その他の制御計算機ユニット１１０ｂ〜ｎも同様に動作する。そして、その他のデータ転送計算機ユニット１２０ｂ〜ｎも同様に動作する。

まず、図３（ａ）では、制御計算機ユニット１１０ａ内のメモリ２０〜２４の１つに、それぞれ、該当するＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータが記憶され、ＤＢ（データブロック）を構成する。例えば、メモリ２０ａにＤＢ１を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ１データ）が記憶される。メモリ２１ａにＤＢ２を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ２データ）が記憶される。メモリ２２ａにＤＢ３を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ３データ）が記憶される。メモリ２３ａにＤＢ４を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ４データ）が記憶される。メモリ２４ａにＤＢ５を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ５データ）が記憶される。そして、これらのＤＢデータは、対応するデータ転送計算機ユニット１２０ａ内のメモリ３０〜３４の１つに転送される。かかる転送は、並列処理される。データ転送計算機ユニット１２０ａは、制御計算機ユニット１１０ａから偏向制御回路１３０側へ転送されるデータの送信用の計算機ユニットとして機能する。

そして、制御計算機ユニット１１０ａ内のメモリからデータ転送計算機ユニット１２０ａ内のメモリへと並列転送が済んだ状態が図３（ｂ）に示されている。データ転送計算機ユニット１２０ａ内では、メモリ３０ａにＤＢ１を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ１データ）が記憶される。メモリ３１ａにＤＢ２を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ２データ）が記憶される。メモリ３２ａにＤＢ３を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ３データ）が記憶される。メモリ３３ａにＤＢ４を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ４データ）が記憶される。メモリ３４ａにＤＢ５を構成する、あるＤＰＢ内に配置されるショット図形用の少なくとも１つのショットデータ（ＤＢ５データ）が記憶される。そして、データ転送計算機ユニット１２０ａは、描画領域が複数のＤＰＢに仮想分割されたＤＰＢ毎に描画データがそれぞれデータ変換処理された複数の処理データ（ＤＢデータ）を偏向制御回路１３０へと送信することになる。データ転送計算機ユニット１２０ａは、送信側ユニットの一例となる。

データ転送計算機ユニット１２０ａ内のメモリ３０〜３４に各ＤＢデータが格納されると、データ転送計算機ユニット１２０ａ内に配置された振り分け処理部４０が、複数のＤＢデータをそれぞれ略均等なデータ量になるように複数のグループに振り分ける。振り分け処理部４０は振り分け部の一例となる。データ量が略均等なデータ量になるように調整した結果、例えば、ＤＢ１，３，５のデータを１つのグループに振り分ける。そして、ＤＢ２，４のデータを他の１つのグループに振り分ける。そして、メモリ管理部４２ａは、振り分け処理部４０によって振り分けられた一方のＤＢ群について、描画処理順序が降順になるように、ＤＢ群のアドレスとサイズを順に定義する。例えば、ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４、ＤＢ５の順に描画処理を進める場合、メモリ管理部４２ａは、ＤＢ１のアドレスとサイズ、ＤＢ３のアドレスとサイズ、ＤＢ５のアドレスとサイズといった降順で定義する。ＤＢ１のアドレスとサイズ、ＤＢ５のアドレスとサイズ、ＤＢ３のアドレスとサイズといった描画処理順序が降順になっていない定義の仕方はしない。同様に、メモリ管理部４４ａは、振り分け処理部４０によって振り分けられた他方のＤＢ群について、描画処理順序が降順になるように、ＤＢ群のアドレスとサイズを順に定義する。同様に、例えば、ＤＢ１、ＤＢ２、ＤＢ３、ＤＢ４、ＤＢ５の順に描画処理を進める場合、メモリ管理部４４ａは、ＤＢ２のアドレスとサイズ、ＤＢ４のアドレスとサイズといった降順で定義する。ＤＢ４のアドレスとサイズ、ＤＢ２のアドレスとサイズといった描画処理順序が降順になっていない定義の仕方はしない。

そして、メモリ管理部４２ａは、自己が対応するデータ送信部５０に、定義されたＤＢ順を設定する。言い換えれば、データ送信部５０には、ＤＢ１、ＤＢ３、ＤＢ５の順にデータ送信するように設定される。同様に、メモリ管理部４４ａは、自己が対応するデータ送信部５２に、定義されたＤＢ順を設定する。言い換えれば、データ送信部５２には、ＤＢ２、ＤＢ４の順にデータ送信するように設定される。

そして、送信側ユニット内に配置された複数の送信部５０ａ，５２ａは、各グループに振り分けられた少なくとも１つのＤＢデータが描画処理順序に対して降順に送信されるように複数のグループのＤＢデータを並列に送信する。図３（ｃ）では、送信部５０ａがＤＢ１データをメモリ３０から読み出し、偏向制御回路１３０側へと送信（転送）し、並行して、送信部５２ａがＤＢ３データをメモリ３１から読み出し、偏向制御回路１３０側へと送信（転送）している状態を示している。そして、送信側ユニットとなるデータ転送計算機ユニット１２０ａにて送信処理を行なっている間に、制御計算機ユニット１１０ａでは、次のＤＢデータが計算され、メモリ２０〜２４に順に格納される。例えば、例えば、メモリ２０ａにＤＢ６データが記憶される。メモリ２１ａにＤＢ７データが記憶される。メモリ２２ａにＤＢ８データが記憶される。メモリ２３ａにＤＢ９データが記憶される。メモリ２４ａにＤＢ１０データが記憶される。

そして、送信部５０ａがＤＢ１データをメモリ３０から読み出すことで空になったメモリ３０には、次のＤＢ６のデータが転送される。同様に、送信部５２ａがＤＢ２データをメモリ３１から読み出すことで空になったメモリ３１には、次のＤＢ７のデータが転送される。

送信部５０ａは、ＤＢ１データの送信が終了後、ＤＢ３データをメモリ３２から読み出し、偏向制御回路１３０側へと送信（転送）し、ＤＢ３データの送信が終了後、ＤＢ５データをメモリ３４から読み出し、偏向制御回路１３０側へと送信（転送）する。そして、受信側ユニットとなる偏向制御回路１３０内では、受信装置６０がＤＢ１、ＤＢ３、ＤＢ５の順にＤＢデータを受信する。このように、振り分けられたグループ毎に降順でＤＢデータが送信される。そして、送信部５０ａの送信処理と並行して、送信部５２ａは、ＤＢ２データの送信が終了後、ＤＢ４データをメモリ３３から読み出し、偏向制御回路１３０側へと送信（転送）する。そして、受信側ユニットとなる偏向制御回路１３０内では、受信装置６１がＤＢ２、ＤＢ４の順にＤＢデータを受信する。このように、振り分けられたグループ毎に降順でＤＢデータが送信される。そして、送信側ユニットとなるデータ転送計算機ユニット１２０ａから送信処理され、空になったメモリ３０〜３４には、順次、計算済みの次のＤＢデータが転送されてくる。例えば、メモリ管理部４２ａ，４４ａは、自己に定義されたＤＢデータの送信処理が終了すると、送信終了を示す情報を計算機ユニット１１０ａへ送信し、送信済みのＤＢデータが記憶されていたメモリが空いたことを通知する。そして、計算機ユニット１１０ａ側では、空いたメモリの領域に次のＤＢデータを送信する。

以上のようにして、図３（ｄ）に示すように、次のＤＢデータ群となるＤＢ６〜１０のデータがデータ転送計算機ユニット１２０ａ内のメモリ３０〜３４に格納されると、データ転送計算機ユニット１２０ａ内に配置された振り分け処理部４０が、複数のＤＢデータをそれぞれ略均等なデータ量になるように複数のグループに振り分ける。データ量が略均等なデータ量になるように調整した結果、例えば、ＤＢ６，８，１０のデータを１つのグループに振り分ける。そして、ＤＢ７，９のデータを他の１つのグループに振り分ける。そして、メモリ管理部４２ａは、振り分け処理部４０によって振り分けられた一方のＤＢ群について、描画処理順序が降順になるように、ＤＢ群のアドレスとサイズを順に定義する。ここでは、例えば、ＤＢ６、ＤＢ７、ＤＢ８、ＤＢ９、ＤＢ１０の順に描画処理を進める場合、メモリ管理部４２ａは、ＤＢ６のアドレスとサイズ、ＤＢ８のアドレスとサイズ、ＤＢ１０のアドレスとサイズといった降順で定義する。同様に、メモリ管理部４４ａは、振り分け処理部４０によって振り分けられた他方のＤＢ群について、描画処理順序が降順になるように、ＤＢ群のアドレスとサイズを順に定義する。同様に、例えば、メモリ管理部４４ａは、ＤＢ７のアドレスとサイズ、ＤＢ９のアドレスとサイズといった降順で定義する。

そして、メモリ管理部４２ａは、自己が対応するデータ送信部５０に、定義されたＤＢ順を設定する。言い換えれば、データ送信部５０には、ＤＢ６、ＤＢ８、ＤＢ１０の順にデータ送信するように設定される。同様に、メモリ管理部４４ａは、自己が対応するデータ送信部５２に、定義されたＤＢ順を設定する。言い換えれば、データ送信部５２には、ＤＢ７、ＤＢ９の順にデータ送信するように設定される。

そして、送信側ユニット内に配置された複数の送信部５０，５２は、各グループに振り分けられた少なくとも１つのＤＢデータが描画処理順序に対して降順に送信されるように複数のグループのＤＢデータを並列に送信する。

以上のような制御計算機ユニット１１０ａおよびデータ転送計算機ユニット１２０ａ間の処理と、データ転送計算機ユニット１２０ａ（第１の送信側ユニット）から受信側ユニットとなる偏向制御回路１３０への送信処理（転送処理）に並行して、複数の制御計算機ユニット１１０の他の制御計算機ユニット１１０ｂ〜ｎおよび複数のデータ転送計算機ユニット１２０の他のそれぞれ対応するデータ転送計算機ユニット１２０ｂ〜ｎ間の処理と、データ転送計算機ユニット１２０ｂ〜ｎ（第２，３，・・・の送信側ユニット）から受信側ユニットとなる偏向制御回路１３０への送信処理（転送処理）が行なわれる。図１では、送信部５０ｂから送信されたあるグループのＤＢデータ群は、偏向制御回路１３０内の受信装置６２が当該グループについて降順で受信する。送信部５２ｂから送信されたあるグループのＤＢデータ群は、偏向制御回路１３０内の受信装置６３が当該グループについて降順で受信する。データ転送計算機ユニット１２０ａから受信側ユニットとなる偏向制御回路１３０へ送信されたあるグループのＤＢデータ群は、偏向制御回路１３０内の受信装置６３が当該グループについて降順で受信する。以上のようにして、受信側ユニットとなる偏向制御回路１３０は、複数のＤＢデータを受信する。

そして、各受信装置内の各メモリは、他とは異なるグループのＤＢデータが記憶されるように、並列に送信されてきた複数のグループのＤＢデータを記憶する。このように、第１の送信側ユニットは、第２以降の各送信側ユニットと並列に、それぞれ有する複数の送信部から複数のＤＢデータを送信し、受信側ユニット内の複数のメモリは、送信側ユニット毎かつグループ毎に異なるメモリに記憶されるように、並列に送信されてきた複数の送信側ユニットからのそれぞれの複数のグループのＤＢデータを記憶する。

ここで、各受信装置６１〜６４内の各メモリは、それぞれ対応するグループのＤＢデータのうち、図形データを記憶する。一方、各受信装置内の各ＦＩＦＯ回路は、それぞれ対応するグループのＤＢデータのうち、ヘッダに定義された描画順番情報を記憶する。例えば、受信装置６０内のメモリ７０は、ＤＢ１，３，５の順で各ＤＢデータとなるショットデータのうちの図形データを記憶する。他方、受信装置６０内のＦＩＦＯ回路８０は、ＤＢ１，３，５の順で各ＤＢデータとなるショットデータのうちのヘッダに定義された描画順番情報を記憶する。同様に、受信装置６１内のメモリ７１は、ＤＢ２，４の順で各ＤＢデータとなるショットデータのうちの図形データを記憶する。他方、受信装置６１内のＦＩＦＯ回路８１は、ＤＢ２，４の順で各ＤＢデータとなるショットデータのうちのヘッダに定義された描画順番情報を記憶する。以降の受信装置６２〜６４も同様である。

次に、偏向制御回路１３０内に配置されたデータ順番制御部９０は、グループにかかわり無く描画処理順に複数のＤＢデータを複数のメモリ７０〜７３・・・から読み出し、偏向量演算部９２に読み出した順に出力する。データ順番制御部９０は、描画順データ出力部の一例である。具体的には、データ順番制御部９０は、ＦＩＦＯ回路８０〜８３・・・から出力される描画順番情報を用いて、グループにかかわり無く描画処理順に複数のＤＢデータを複数のメモリ７０〜７３・・・から読み出し、出力する。さらに具体的に言えば、以下のように動作する。データ順番制御部９０は、まず、ＦＩＦＯ回路８０〜８３・・・から出力されるＤＰＢ情報（ストライプ領域情報を含む場合あり）を入力する。データ順番制御部９０は、そのうち、より早く描画順序が到来するＤＰＢ情報のＤＢデータから順に読み出す。例えば、ＦＩＦＯ回路８０からは、ＤＢ１のヘッダ情報が出力され、ＦＩＦＯ回路８１からは、ＤＢ２のヘッダ情報が出力される。よって、データ順番制御部９０は、ＤＢ１の方が、ＤＢ２よりも描画処理順序が先であることがわかる。よって、データ順番制御部９０は、ＤＢ１データをメモリ７０から読み出し、偏向量演算部９２に出力する。ＤＢ１データが読み出されると、ＦＩＦＯ回路８０からは、ＤＢ３のヘッダ情報が出力される。よって、データ順番制御部９０は、今度は、ＤＢ２の方が、ＤＢ３よりも描画処理順序が先であることがわかる。よって、データ順番制御部９０は、ＤＢ２データをメモリ７１から読み出し、偏向量演算部９２に出力する。ＤＢ２データが読み出されると、ＦＩＦＯ回路８１からは、ＤＢ４のヘッダ情報が出力される。よって、データ順番制御部９０は、今度は、ＤＢ３の方が、ＤＢ４よりも描画処理順序が先であることがわかる。よって、データ順番制御部９０は、ＤＢ３データをメモリ７０から読み出し、偏向量演算部９２に出力する。以降、同様に、データ順番制御部９０は、グループにかかわり無く描画処理順にＤＢデータを読み出し、出力していく。

以上のように、実施の形態１によれば、複数の計算機ユニット１２０ａ〜ｎから並列に偏向制御回路１３０へとデータ送信できる。同時に、各計算機ユニット１２０内でも複数の送信部５０，５２から並列に偏向制御回路１３０へとデータ送信できる。このように、実施の形態１によれば、複数の計算機ユニット１２０ａ〜ｎ（送信側ユニット）から偏向制御回路１３０（受信側ユニット）への複数の処理データの転送速度を高速化できる。よって、描画時間を短縮でき、描画装置のスループットを向上できる。

また、振り分け処理部４０がＤＢデータを振り分ける際、データ量が略均等になるようにすることで、データ転送の偏りを無くすことができ、データ量の大きい回線により送信速度が律束しないようにできる。よって、より高速にデータ転送できる。その際、グループ分けした各グループ内のＤＢデータを降順で送信することで、受信側のＦＩＦＯ回路で描画処理順にヘッダ出力ができる。そして、複数のＤＢデータが並列送信された場合でも、データ順番制御部９０は、複数のＦＩＦＯ回路から出力されるヘッダから描画処理順を把握でき、描画処理順にＤＢデータを読み出すことができる。とうる、たい回路１３０への送信処理（転送処理）が行なわれる。

そして、偏向量演算部９２は、入力順に、当該ＤＰＢ内のショットデータを用いて、各偏向器の偏向量を演算する。以上のようにして、各位置へビームをショットする際の偏向量が演算される。そして、描画部１５０は、描画処理順に出力された各処理データに基づいて、試料１０１に電子ビーム２００でパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。

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、ビーム形状と寸法を変化させる（可変成形させる）ことができる。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で描画領域を仮想分割したサブフィールド（ＳＦ）の基準位置にステージ移動に追従しながら該当ショットの電子ビーム２００を偏向し、副偏向器２０９でＳＦ内の各照射位置にかかる該当ショットのビームを偏向すればよい。

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。

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。

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。

１０，１１，１２，１３，１４ ＣＰＵ
２０，２１，２２，２３，２４，３０，３１，３２，３３，３４ メモリ
７０，７１，７２，７３，７４ メモリ
４０ 振り分け処理部
４２，４４ メモリ管理部
５０，５２ データ送信部
６０，６１，６２，６３，６４ 受信部
８０，８１，８２，８３，８４ ＦＩＦＯ回路
９０ データ順番制御部
９２ 偏向量演算部
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
１２０ データ転送計算機ユニット
１３０ 偏向制御回路
１４０ 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

Claims (5)

1. 描画領域が複数の小領域に仮想分割された小領域毎に描画データが並列にデータ変換処理された複数の処理データを送信する送信側ユニットと、
   前記複数の処理データを受信する受信側ユニットと、
   前記送信側ユニット内に配置され、前記複数の処理データをそれぞれ略均等なデータ量になるように複数のグループに振り分ける振り分け部と、
   前記送信側ユニット内に配置され、各グループに振り分けられた少なくとも１つの処理データが描画処理順序に対して降順に送信されるように前記複数のグループの処理データを並列に送信する複数の送信部と、
   前記受信側ユニット内に配置され、他とは異なるグループの処理データが記憶されるように、並列に送信されてきた複数のグループの処理データを記憶する複数のメモリと、
   前記受信側ユニット内に配置され、グループにかかわり無く描画処理順に前記複数の処理データを前記複数のメモリから読み出し、出力する描画順データ出力部と、
   描画処理順に出力された各処理データに基づいて、試料に荷電粒子ビームでパターンを描画する描画部と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記送信側ユニットを第１の送信側ユニットとした場合に、前記振り分け部と同様の振り分け部と前記複数の送信部と同様の複数の送信部とを有する第２の送信側ユニットをさらに備え、
   第１の送信側ユニットは、第２の送信側ユニットと並列に、それぞれ有する複数の送信部から前記複数の処理データを送信し、
   前記複数のメモリは、送信側ユニット毎かつグループ毎に異なるメモリに記憶されるように、並列に送信されてきた前記複数の送信側ユニットからのそれぞれの複数のグループの処理データを記憶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。
3. 各処理データには、１回の荷電粒子ビームのショットのための少なくとも１つのショットデータが定義され、各ショットデータには、描画処理の順番を示す描画順番情報とショットされる図形の図形データとが定義され、
   前記複数のメモリは、それぞれ対応するグループの処理データのうち、前記図形データを記憶し、
   前記複数のメモリの１つとそれぞれ組になって、それぞれ対応するグループの処理データのうち、前記描画順番情報を記憶する複数のファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）回路をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. 前記描画順データ出力部は、前記ＦＩＦＯ回路から出力される前記描画順番情報を用いて、前記グループにかかわり無く描画処理順に前記複数の処理データを前記複数のメモリから読み出し、出力することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の荷電粒子ビーム描画装置。
5. 送信側ユニット内で、描画データが領域毎にそれぞれデータ変換処理された複数の処理データをそれぞれ略均等なデータ量になるように複数のグループに振り分ける工程と、
   送信側ユニットから、各グループに振り分けられた少なくとも１つの処理データが描画順序に対して降順に送信されるように前記複数のグループの処理データを並列に送信する工程と、
   受信側ユニット内で、他とは異なるグループの処理データが記憶されるように、並列に送信されてきた複数のグループの処理データを複数のメモリに記憶する工程と、
   受信側ユニット内で、グループにかかわり無く描画処理順に前記複数の処理データを前記複数のメモリから読み出し、出力する工程と、
   描画処理順に出力された各処理データに基づいて、試料に荷電粒子ビームでパターンを描画する工程と、
   を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。

Images