JP3121098B2 - 荷電粒子ビーム露光の方法と装置 - Google Patents
荷電粒子ビーム露光の方法と装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子ビーム露光に関
し、特にブランキングアパーチャアレイ（ＢＡＡ）を用
いた荷電粒子ビーム露光方法に関する。
し、特にブランキングアパーチャアレイ（ＢＡＡ）を用
いた荷電粒子ビーム露光方法に関する。
【０００２】近年、産業全般にわたる技術進歩の核技術
としての役割が期待されているＩＣは、２〜３年で約４
倍の高集積化を達成している。たとえば、ＤＲＡＭで
は、１Ｍ、４Ｍ、１６Ｍ、６４Ｍ、２５６Ｍ、１Ｇとそ
の集積化が進んでいる。
としての役割が期待されているＩＣは、２〜３年で約４
倍の高集積化を達成している。たとえば、ＤＲＡＭで
は、１Ｍ、４Ｍ、１６Ｍ、６４Ｍ、２５６Ｍ、１Ｇとそ
の集積化が進んでいる。
【０００３】このような高集積化はひとえに微細加工技
術の進歩によっている。光技術は、０．５μｍの微細加
工が可能になるように進歩を続けている。しかし、光技
術の限界は約０．３μｍ程度にある。また、コンタクト
ホールの窓開けや下層のパターンとの位置合わせ等にお
いて、精度を確保することが次第に困難になりつつあ
る。
術の進歩によっている。光技術は、０．５μｍの微細加
工が可能になるように進歩を続けている。しかし、光技
術の限界は約０．３μｍ程度にある。また、コンタクト
ホールの窓開けや下層のパターンとの位置合わせ等にお
いて、精度を確保することが次第に困難になりつつあ
る。
【０００４】電子ビーム露光においては、０．１μｍ以
下の微細加工が、０．０５μｍ以下の位置合わせ精度で
実現できる。また、近年、本発明者らによるブロック露
光やブランキングアパーチャアレイ方式の露光により、
１ｃｍ2 ／１ｓｅｃ程度のスループットが期待できるよ
うになった。
下の微細加工が、０．０５μｍ以下の位置合わせ精度で
実現できる。また、近年、本発明者らによるブロック露
光やブランキングアパーチャアレイ方式の露光により、
１ｃｍ2 ／１ｓｅｃ程度のスループットが期待できるよ
うになった。
【０００５】すなわち、微細さ、位置合わせ精度、クイ
ックターンアラウンド、信頼性、ソフトの向上による将
来性のどれをとっても、電子ビーム露光は他のリソグラ
フィ技術と比較して卓越した利点がある。
ックターンアラウンド、信頼性、ソフトの向上による将
来性のどれをとっても、電子ビーム露光は他のリソグラ
フィ技術と比較して卓越した利点がある。
【０００６】
【従来の技術】電子ビーム露光は、一般にポイントビー
ム、可変矩形ビーム、ブロックパターンビーム等を用い
て行われる。いずれの場合にも、ウエハ上の所望の領域
を所望形状に露光するためには、露光すべきパターンに
合わせて電子ビームを制御することが必要である。
ム、可変矩形ビーム、ブロックパターンビーム等を用い
て行われる。いずれの場合にも、ウエハ上の所望の領域
を所望形状に露光するためには、露光すべきパターンに
合わせて電子ビームを制御することが必要である。
【０００７】図１３を参照して、ブロック露光の可能な
電子ビーム露光装置の説明を行なう。露光装置は、露光
部１０と制御部５０とに大きく分けられる。露光部１０
は、電子ビームを発生し、スポット状もしくはパターン
状に整形し、露光対象物の所望位置に露光する部分であ
る。制御部５０は、露光部１０を制御する信号を形成す
る部分である。なお、露光部１０の下には露光対象物Ｗ
を載置するステージ３５がある。
電子ビーム露光装置の説明を行なう。露光装置は、露光
部１０と制御部５０とに大きく分けられる。露光部１０
は、電子ビームを発生し、スポット状もしくはパターン
状に整形し、露光対象物の所望位置に露光する部分であ
る。制御部５０は、露光部１０を制御する信号を形成す
る部分である。なお、露光部１０の下には露光対象物Ｗ
を載置するステージ３５がある。
【０００８】まず、露光部１０について説明する。カソ
ード電極１１から発生した電子は、グリッド電極１２お
よびアノード電極１３によって引出される。これらの電
極１１、１２、１３が荷電粒子ビーム発生源１４を構成
する。
ード電極１１から発生した電子は、グリッド電極１２お
よびアノード電極１３によって引出される。これらの電
極１１、１２、１３が荷電粒子ビーム発生源１４を構成
する。
【０００９】荷電粒子ビーム発生源１４から発生した電
子ビームは、たとえば矩形状開口を有する第１のスリッ
ト１５によって整形され、電子ビームを集束する第１の
電子レンズ１６を通過し、透過マスク２０上のビーム照
射位置を修正偏向するためのスリットデフレクタ１７に
入射する。スリットデフレクタ１７は、修正偏向信号Ｓ
１によって制御される。
子ビームは、たとえば矩形状開口を有する第１のスリッ
ト１５によって整形され、電子ビームを集束する第１の
電子レンズ１６を通過し、透過マスク２０上のビーム照
射位置を修正偏向するためのスリットデフレクタ１７に
入射する。スリットデフレクタ１７は、修正偏向信号Ｓ
１によって制御される。
【００１０】電子ビームを所望のパターンに整形するた
めに、矩形開口や所定パターンのブロックパターン開口
等の複数の透過孔を有する透過マスク（ステンシルマス
ク）２０を用いる。スリットデフレクタ１７を通過した
電子ビームは、対向して設けられた第２の電子レンズ１
８、第３の電子レンズ１９、これらの電子レンズ間に水
平方向に移動可能に装着された透過マスク２０、透過マ
スク２０の上および下に配置され、それぞれ位置情報Ｐ
１〜Ｐ４に応じて、電子ビームを偏向し、透過マスク２
０上の透過孔の１つを選択する第１〜第４の偏向器２１
〜２４を含む電子ビーム整形部を通って所望パターンに
整形される。
めに、矩形開口や所定パターンのブロックパターン開口
等の複数の透過孔を有する透過マスク（ステンシルマス
ク）２０を用いる。スリットデフレクタ１７を通過した
電子ビームは、対向して設けられた第２の電子レンズ１
８、第３の電子レンズ１９、これらの電子レンズ間に水
平方向に移動可能に装着された透過マスク２０、透過マ
スク２０の上および下に配置され、それぞれ位置情報Ｐ
１〜Ｐ４に応じて、電子ビームを偏向し、透過マスク２
０上の透過孔の１つを選択する第１〜第４の偏向器２１
〜２４を含む電子ビーム整形部を通って所望パターンに
整形される。
【００１１】整形された電子ビームは、ブランキング信
号ＳＢを印加されるブランキング電極２５によって遮
断、もしくは通過される。ブランキング電極２５を通過
した電子ビームは、第４の電子レンズ２６、アパーチャ
２７、リフォーカスコイル２８、第５の電子レンズ２９
によって調整され、フォーカスコイル３０に入射する。
フォーカスコイル３０は、電子ビームを露光対象面上に
フォーカスさせる機能を有する。また、スティグコイル
３１は、非点収差を修正する。
号ＳＢを印加されるブランキング電極２５によって遮
断、もしくは通過される。ブランキング電極２５を通過
した電子ビームは、第４の電子レンズ２６、アパーチャ
２７、リフォーカスコイル２８、第５の電子レンズ２９
によって調整され、フォーカスコイル３０に入射する。
フォーカスコイル３０は、電子ビームを露光対象面上に
フォーカスさせる機能を有する。また、スティグコイル
３１は、非点収差を修正する。
【００１２】電子ビームは、さらに第６の電子レンズ３
２、露光位置決定信号Ｓ２、Ｓ３に応じて露光対象物Ｗ
上の位置決めを行なう電磁偏向器であるメインデフレク
タ３３、および静電偏向器であるサブデフレクタ３４に
よってその位置を制御され、露光対象物Ｗ上の所望位置
に照射される。
２、露光位置決定信号Ｓ２、Ｓ３に応じて露光対象物Ｗ
上の位置決めを行なう電磁偏向器であるメインデフレク
タ３３、および静電偏向器であるサブデフレクタ３４に
よってその位置を制御され、露光対象物Ｗ上の所望位置
に照射される。
【００１３】なお、露光対象物Ｗは、ＸＹ方向に移動可
能なステージ３５に載置され、移動される。また、露光
部１０には、さらに第１〜第４のアラインメントコイル
３６、３７、３８、３９が設けられている。
能なステージ３５に載置され、移動される。また、露光
部１０には、さらに第１〜第４のアラインメントコイル
３６、３７、３８、３９が設けられている。
【００１４】制御部５０は、メモリ５１、ＣＰＵ５２を
有する。集積回路装置の設計データは、メモリ５１に記
憶され、ＣＰＵ５２によって読み出され、処理される。
ＣＰＵ５２は、その他荷電粒子ビーム露光装置全体を制
御する。
有する。集積回路装置の設計データは、メモリ５１に記
憶され、ＣＰＵ５２によって読み出され、処理される。
ＣＰＵ５２は、その他荷電粒子ビーム露光装置全体を制
御する。
【００１５】インターフェイス５３は、ＣＰＵ５２によ
って取り込まれた描画情報、たとえばパターンを描画す
べきウエハＷ上の描画位置情報、および透過マスク２０
のマスク情報等の各種情報等を転送する。データメモリ
５４は、インターフェイス５３から転送された描画パタ
ーン情報およびマスク情報を記憶保持する。
って取り込まれた描画情報、たとえばパターンを描画す
べきウエハＷ上の描画位置情報、および透過マスク２０
のマスク情報等の各種情報等を転送する。データメモリ
５４は、インターフェイス５３から転送された描画パタ
ーン情報およびマスク情報を記憶保持する。
【００１６】パターン制御コントローラ５５は、データ
メモリ５４から描画パターン情報およびマスク情報を受
け、それらに従って透過マスクの透過孔の１つを指定
し、その指定透過孔の透過マスク上での位置を示す位置
信号Ｐ１〜Ｐ４を発生すると共に、描画すべきパターン
形状と指定透過孔形状との形状差に応じた補正値Ｈを演
算する処理を含む各種処理を行なう指定手段、保持手
段、演算手段および出力手段を有する。
メモリ５４から描画パターン情報およびマスク情報を受
け、それらに従って透過マスクの透過孔の１つを指定
し、その指定透過孔の透過マスク上での位置を示す位置
信号Ｐ１〜Ｐ４を発生すると共に、描画すべきパターン
形状と指定透過孔形状との形状差に応じた補正値Ｈを演
算する処理を含む各種処理を行なう指定手段、保持手
段、演算手段および出力手段を有する。
【００１７】デジタル・アナログ変換器機能および増幅
器機能を有するアンプ部５６は、補正値Ｈを受け、修正
偏向信号Ｓ１を生成する。マスク移動機構５７は、パタ
ーン制御コントローラ５５からの信号に従い、必要に応
じて透過マスク２０を移動させる。
器機能を有するアンプ部５６は、補正値Ｈを受け、修正
偏向信号Ｓ１を生成する。マスク移動機構５７は、パタ
ーン制御コントローラ５５からの信号に従い、必要に応
じて透過マスク２０を移動させる。
【００１８】ブランキング制御回路５８は、パターン制
御コントローラ５５からの信号に応じて、デジタル・ア
ナログ変換器機能、および増幅器機能を有するアンプ部
５９を制御し、ブランキング信号ＳＢを発生させる。
御コントローラ５５からの信号に応じて、デジタル・ア
ナログ変換器機能、および増幅器機能を有するアンプ部
５９を制御し、ブランキング信号ＳＢを発生させる。
【００１９】シーケンスコントローラ６０は、インター
フェイス５３から描画位置情報を受け、描画処理シーケ
ンスを制御する。ステージ移動機構６１は、シーケンス
コントローラ６０からの信号に応じて、必要に応じてス
テージ３５を移動させる。
フェイス５３から描画位置情報を受け、描画処理シーケ
ンスを制御する。ステージ移動機構６１は、シーケンス
コントローラ６０からの信号に応じて、必要に応じてス
テージ３５を移動させる。
【００２０】このステージ３５の移動は、レーザ干渉計
６２によって検出され、偏向制御回路６３に供給され
る。偏向制御回路６３は、ウエハＷ上の露光位置を演算
し、露光位置決定信号Ｓ２、Ｓ３を発生するアンプ部６
４、６５に信号を供給すると共に、シーケンスコントロ
ーラ６０にも信号を供給する。なお、アンプ部６４、６
５は、それぞれデジタル・アナログ変換器機能、および
増幅器機能を有する。
６２によって検出され、偏向制御回路６３に供給され
る。偏向制御回路６３は、ウエハＷ上の露光位置を演算
し、露光位置決定信号Ｓ２、Ｓ３を発生するアンプ部６
４、６５に信号を供給すると共に、シーケンスコントロ
ーラ６０にも信号を供給する。なお、アンプ部６４、６
５は、それぞれデジタル・アナログ変換器機能、および
増幅器機能を有する。
【００２１】通常の電子ビーム露光においては、電磁偏
向器であるメインデフレクタ３３によって２〜１０ｍｍ
□の偏向フィールドをビーム偏向し、静電偏向器である
サブデフレクタ３４によって、１００μｍ□程度のサブ
フィールドを偏向する。
向器であるメインデフレクタ３３によって２〜１０ｍｍ
□の偏向フィールドをビーム偏向し、静電偏向器である
サブデフレクタ３４によって、１００μｍ□程度のサブ
フィールドを偏向する。
【００２２】パターンデータは、ＣＰＵ５２によってメ
モリ５１から読み出され、データメモリ５４に転送さ
れ、ここに蓄積される。データメモリ５４から読み出さ
れたパターンデータによって、パターン制御コントロー
ラ５５はパターンを各ショットごとに分解する。
モリ５１から読み出され、データメモリ５４に転送さ
れ、ここに蓄積される。データメモリ５４から読み出さ
れたパターンデータによって、パターン制御コントロー
ラ５５はパターンを各ショットごとに分解する。
【００２３】各ショットに分解されたパターンデータ
は、メインデフレクタ３３用のデータ、サブデフレクタ
３４用のデータ、スリットデフレクタ１７用のデータ、
ブランキング信号ＳＢ等に分離され、電子ビームを偏向
制御する。
は、メインデフレクタ３３用のデータ、サブデフレクタ
３４用のデータ、スリットデフレクタ１７用のデータ、
ブランキング信号ＳＢ等に分離され、電子ビームを偏向
制御する。
【００２４】本発明者らは、上述の透過マスクの形状に
よって電子ビームの断面形状を制御するブロックパター
ン露光方式に代え、同一形状の多数の開口をそれぞれ独
立に制御しつつ露光を行なうブランキングアパーチャア
レイ露光方式を提案した。露光画面を微小領域で埋め尽
くし、各微小領域への電子ビーム照射のオン／オフを制
御して任意のパターンを描画する。
よって電子ビームの断面形状を制御するブロックパター
ン露光方式に代え、同一形状の多数の開口をそれぞれ独
立に制御しつつ露光を行なうブランキングアパーチャア
レイ露光方式を提案した。露光画面を微小領域で埋め尽
くし、各微小領域への電子ビーム照射のオン／オフを制
御して任意のパターンを描画する。
【００２５】図１４に、ブランキングアパーチャアレイ
を概略的に示す。図１４（Ａ）は、ブランキングアパー
チャアレイの概略平面図を示す。遮光性基板８０内に多
数の開口８１が形成されている。
を概略的に示す。図１４（Ａ）は、ブランキングアパー
チャアレイの概略平面図を示す。遮光性基板８０内に多
数の開口８１が形成されている。
【００２６】たとえば、図中最上段に示す行ＬＡ１に
は、開口８１が６４個並べられ、次の行ＬＢ１には千鳥
状にずれた位置に６４個の開口８１が並べられている。
また、２列の開口列ＬＡ１とＬＢ１を合わせて１組とし
た時、図中縦方向には８組の開口列が配置されている。
は、開口８１が６４個並べられ、次の行ＬＢ１には千鳥
状にずれた位置に６４個の開口８１が並べられている。
また、２列の開口列ＬＡ１とＬＢ１を合わせて１組とし
た時、図中縦方向には８組の開口列が配置されている。
【００２７】なお、マスク上のパターンは試料面上にお
いて１／５００に縮小される。マスク上においては、各
開口８１は、２５μｍ□の大きさを有し、横方向に５０
μｍピッチで並べられ、縦方向ピッチは１００μｍに設
定されている。ただし、縦方向に関しては１００μｍピ
ッチの中間に千鳥状にずれた他の１行の開口列が配置さ
れる。
いて１／５００に縮小される。マスク上においては、各
開口８１は、２５μｍ□の大きさを有し、横方向に５０
μｍピッチで並べられ、縦方向ピッチは１００μｍに設
定されている。ただし、縦方向に関しては１００μｍピ
ッチの中間に千鳥状にずれた他の１行の開口列が配置さ
れる。
【００２８】ブランキングアパーチャアレイ全体として
は、図中横方向に約３２００μｍ、図中縦方向に約８０
０μｍの寸法となる。なお、２５μｍ□の開口は、対象
物上では０．０５μｍ□の大きさとなる。
は、図中横方向に約３２００μｍ、図中縦方向に約８０
０μｍの寸法となる。なお、２５μｍ□の開口は、対象
物上では０．０５μｍ□の大きさとなる。
【００２９】このようなブランキングアパーチャアレイ
を図中縦方向に移動させつつ、開口８１を通して荷電粒
子ビームを照射すれば、１組の開口列ＬＡ１、ＬＢ１に
よって対象物上の全面積を露光できる。８組の開口列に
よれば全面を８重に多重露光することができる。
を図中縦方向に移動させつつ、開口８１を通して荷電粒
子ビームを照射すれば、１組の開口列ＬＡ１、ＬＢ１に
よって対象物上の全面積を露光できる。８組の開口列に
よれば全面を８重に多重露光することができる。
【００３０】各開口８１には、対向する２辺に沿って電
極８２ａ、８２ｂが形成されており、これらの電極８２
ａ、８２ｂに印加する電圧によって開口８１を通過する
電子ビームを対象物外の領域に偏向させることができ
る。
極８２ａ、８２ｂが形成されており、これらの電極８２
ａ、８２ｂに印加する電圧によって開口８１を通過する
電子ビームを対象物外の領域に偏向させることができ
る。
【００３１】すなわち、電極８２ａ、８２ｂは開口８１
を通過する電子ビームに対してシャッタの役目を果たす
ことができる。開口８１およびその両側辺に形成された
電極８２ａ、８２ｂによって１つのブランキングアパー
チャＢＡが形成される。
を通過する電子ビームに対してシャッタの役目を果たす
ことができる。開口８１およびその両側辺に形成された
電極８２ａ、８２ｂによって１つのブランキングアパー
チャＢＡが形成される。
【００３２】上述の構成においては、１２８×８個のブ
ランキングアパーチャＢＡが形成される。縦方向に見る
と、８個のブランキングアパーチャＢＡが同一横位置に
配置されるため、対象物上の同一位置を８重に露光する
ことができる。
ランキングアパーチャＢＡが形成される。縦方向に見る
と、８個のブランキングアパーチャＢＡが同一横位置に
配置されるため、対象物上の同一位置を８重に露光する
ことができる。
【００３３】図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示すよう
なブランキングアパーチャアレイを用いて試料面上に露
光を行なう場合の露光方式を説明するグラフである。図
１４（Ｂ）において、横軸は時間をｎｓｅｃで示し、縦
軸は試料面上の距離をμｍで示す。ステージ移動速度は
２５ｍｍ／ｓｅｃであるとする。
なブランキングアパーチャアレイを用いて試料面上に露
光を行なう場合の露光方式を説明するグラフである。図
１４（Ｂ）において、横軸は時間をｎｓｅｃで示し、縦
軸は試料面上の距離をμｍで示す。ステージ移動速度は
２５ｍｍ／ｓｅｃであるとする。
【００３４】ブランキングアパーチャアレイに対して、
試料は０．５μｍ／５０ｎｓｅｃで等速度に移動してい
るものとする。ＬＡ１で示した曲線は、図１４（Ａ）に
示す列ＬＡ１に属する１つのブランキングアパーチャＢ
Ａの露光対象を示す。
試料は０．５μｍ／５０ｎｓｅｃで等速度に移動してい
るものとする。ＬＡ１で示した曲線は、図１４（Ａ）に
示す列ＬＡ１に属する１つのブランキングアパーチャＢ
Ａの露光対象を示す。
【００３５】５ｎｓｅｃまでの時間に、試料面上の基準
位置から０．０５μｍまでの位置を露光し、５ｎｓｅｃ
から１０ｎｓｅｃまでの時間に、試料面上の０．０５μ
ｍから０．１μｍの間の領域を露光する。
位置から０．０５μｍまでの位置を露光し、５ｎｓｅｃ
から１０ｎｓｅｃまでの時間に、試料面上の０．０５μ
ｍから０．１μｍの間の領域を露光する。
【００３６】このようにして、５ｎｓｅｃ毎に順次ブラ
ンキングアパーチャの下に露出される領域を露光するこ
とにより、試料面上に１列の露光ストライプを形成する
ことができる。
ンキングアパーチャの下に露出される領域を露光するこ
とにより、試料面上に１列の露光ストライプを形成する
ことができる。
【００３７】ところで、図１４（Ａ）において、試料が
上方から下方に移動しているとした場合、試料面上の同
一縦位置が、１０ｎｓｅｃ後には千鳥状にずれた他のブ
ランキングアパーチャの下に現れる。
上方から下方に移動しているとした場合、試料面上の同
一縦位置が、１０ｎｓｅｃ後には千鳥状にずれた他のブ
ランキングアパーチャの下に現れる。
【００３８】たとえば、１列のブランキングアパーチャ
列ＬＡ１で露光できる面積は、０．０５μｍ幅ピッチ
０．１μｍの領域であり、露光後形成されるのは等ピッ
チのラインアンドスペースである。
列ＬＡ１で露光できる面積は、０．０５μｍ幅ピッチ
０．１μｍの領域であり、露光後形成されるのは等ピッ
チのラインアンドスペースである。
【００３９】全面塗りつぶしを行なうためには、ブラン
キングアパーチャ列ＬＡ１と相補的に配置された次段の
ブランキングアパーチャ列ＬＢ１でも露光する必要があ
る。この２段目のブランキングアパーチャ列ＬＢ１の下
に現れる領域を破線ＬＢ１で示した。
キングアパーチャ列ＬＡ１と相補的に配置された次段の
ブランキングアパーチャ列ＬＢ１でも露光する必要があ
る。この２段目のブランキングアパーチャ列ＬＢ１の下
に現れる領域を破線ＬＢ１で示した。
【００４０】２０ｎｓｅｃ後には、時刻０で第１列目の
ブランキングアパーチャ列ＬＡ１下に露出された領域が
第３列目のブランキングアパーチャ列ＬＡ２下に露出さ
れる。同様に、４０ｎｓｅｃ、６０ｎｓｅｃ、…にも、
同一位置が引き続く位置に配置されたブランキングアパ
ーチャＢＡ下に露出される。それぞれの時点において露
光を行なうことにより、同一位置が多重露光される。
ブランキングアパーチャ列ＬＡ１下に露出された領域が
第３列目のブランキングアパーチャ列ＬＡ２下に露出さ
れる。同様に、４０ｎｓｅｃ、６０ｎｓｅｃ、…にも、
同一位置が引き続く位置に配置されたブランキングアパ
ーチャＢＡ下に露出される。それぞれの時点において露
光を行なうことにより、同一位置が多重露光される。
【００４１】なお、上述のステージ移動速度２５ｍｍ／
ｓｅｃの場合、露光速度は０．５ｃｍ2 ／ｓｅｃであ
る。１ｃｍ2 ／ｓｅｃの露光速度とするには、ステージ
移動速度を５０ｍｍ／ｓｅｃとすることになる。
ｓｅｃの場合、露光速度は０．５ｃｍ2 ／ｓｅｃであ
る。１ｃｍ2 ／ｓｅｃの露光速度とするには、ステージ
移動速度を５０ｍｍ／ｓｅｃとすることになる。
【００４２】このような多重露光によれば、同一対象領
域の露光が、たとえば８段に分割される。電流のオン／
オフの単位が小さくなり、全体としても電子ビームが徐
々に増大し、徐々に減少することになる。すなわち、露
光電流の急激な変化が防止され、クーロン相互作用を補
償するためのリフォーカスが容易になる。
域の露光が、たとえば８段に分割される。電流のオン／
オフの単位が小さくなり、全体としても電子ビームが徐
々に増大し、徐々に減少することになる。すなわち、露
光電流の急激な変化が防止され、クーロン相互作用を補
償するためのリフォーカスが容易になる。
【００４３】図１５は、ブランキングアパーチャアレイ
による露光を説明するための概略図である。なお、簡単
のため、対象とするパターンが１回露光のみによって露
光される場合を説明する。多重露光の場合には、同様の
露光を繰り返せばよい。
による露光を説明するための概略図である。なお、簡単
のため、対象とするパターンが１回露光のみによって露
光される場合を説明する。多重露光の場合には、同様の
露光を繰り返せばよい。
【００４４】図１５（Ａ）に示すように、ブランキング
アパーチャＢＡ１〜ＢＡ５が２列に亘って千鳥状に配置
されているとする。露光すべきパターンは図１５（Ｂ）
に示すような図形であるとする。すなわち、対象物の上
に図１５（Ｂ）に示すような領域を露光することを考え
る。ここで、対象物は図１５（Ａ）に示すブランキング
アパーチャの上方から下方に向かって移動するとする。
アパーチャＢＡ１〜ＢＡ５が２列に亘って千鳥状に配置
されているとする。露光すべきパターンは図１５（Ｂ）
に示すような図形であるとする。すなわち、対象物の上
に図１５（Ｂ）に示すような領域を露光することを考え
る。ここで、対象物は図１５（Ａ）に示すブランキング
アパーチャの上方から下方に向かって移動するとする。
【００４５】まず、図１５（Ｃ）に示すように、ブラン
キングアパーチャＢＡ１とＢＡ２の下に露光すべき領域
の下端が到達する。ここで、ブランキングアパーチャＢ
Ａ１とＢＡ２をオンとし、対応する領域を露光する。
キングアパーチャＢＡ１とＢＡ２の下に露光すべき領域
の下端が到達する。ここで、ブランキングアパーチャＢ
Ａ１とＢＡ２をオンとし、対応する領域を露光する。
【００４６】次のタイミングにおいては、図１５（Ｄ）
に示すように、上段の３つのブランキングアパーチャＢ
Ａ１、ＢＡ２、ＢＡ３の下に露光すべき領域が現れる。
そこでこれらの領域を露光する。
に示すように、上段の３つのブランキングアパーチャＢ
Ａ１、ＢＡ２、ＢＡ３の下に露光すべき領域が現れる。
そこでこれらの領域を露光する。
【００４７】次のタイミングにおいては、図１５（Ｅ）
に示すように上段のブランキングアパーチャＢＡ１、Ｂ
Ａ２の下に露光すべき領域が現れる。そこで、これらの
領域を露光する。
に示すように上段のブランキングアパーチャＢＡ１、Ｂ
Ａ２の下に露光すべき領域が現れる。そこで、これらの
領域を露光する。
【００４８】なお、この時、ブランキングアパーチャＢ
Ａ１、ＢＡ２に隣接する領域に露光すべき領域が配置さ
れるが、これらに対応する領域にはブランキングアパー
チャが存在しないため、露光は行なわれない。
Ａ１、ＢＡ２に隣接する領域に露光すべき領域が配置さ
れるが、これらに対応する領域にはブランキングアパー
チャが存在しないため、露光は行なわれない。
【００４９】このようにして、ブランキングアパーチャ
ＢＡの下を対象となる試料が下方に順次移動するのにし
たがい、ブランキングアパーチャ下に露出される領域が
選択的に露光される。
ＢＡの下を対象となる試料が下方に順次移動するのにし
たがい、ブランキングアパーチャ下に露出される領域が
選択的に露光される。
【００５０】図１５（Ｆ）で３つの領域が露光された
後、図１５（Ｇ）に進むと図１５（Ｅ）で露光されなか
った２つの領域がブランキングアパーチャＢＡ４、ＢＡ
５の下に配置される。そこでこの段階において、これら
の領域はブランキングアパーチャＢＡ４、ＢＡ５によっ
て露光される。
後、図１５（Ｇ）に進むと図１５（Ｅ）で露光されなか
った２つの領域がブランキングアパーチャＢＡ４、ＢＡ
５の下に配置される。そこでこの段階において、これら
の領域はブランキングアパーチャＢＡ４、ＢＡ５によっ
て露光される。
【００５１】すなわち、５列のパターンのうち１、３、
５列は図１５（Ａ）の上段に示すブランキングアパーチ
ャＢＡ１、ＢＡ２、ＢＡ３を用いて露光され、第２列、
第４列に対応する領域は、タイミングをずらしてブラン
キングアパーチャＢＡ４、ＢＡ５によって露光される。
５列は図１５（Ａ）の上段に示すブランキングアパーチ
ャＢＡ１、ＢＡ２、ＢＡ３を用いて露光され、第２列、
第４列に対応する領域は、タイミングをずらしてブラン
キングアパーチャＢＡ４、ＢＡ５によって露光される。
【００５２】このようにして、図１５（Ｈ）、（Ｉ）、
（Ｊ）と順次対象物が移動するにつれ、露光できる領域
が露光され、図１５（Ｂ）に示すパターンが形成され
る。このように、ブランキングアパーチャアレイによれ
ば、任意の図形を露光することができる。
（Ｊ）と順次対象物が移動するにつれ、露光できる領域
が露光され、図１５（Ｂ）に示すパターンが形成され
る。このように、ブランキングアパーチャアレイによれ
ば、任意の図形を露光することができる。
【００５３】なお、ブランキングアパーチャアレイはブ
ロック露光と対立するものではなく、両立するものであ
る。すなわち、ステンシルマスク上にブロックパターン
とブランキングアパーチャアレイとを共に設け、出現頻
度の多いパターンはブロック露光によって露光し、出現
頻度の少ないパターンはブランキングアパーチャアレイ
によって露光してもよい。
ロック露光と対立するものではなく、両立するものであ
る。すなわち、ステンシルマスク上にブロックパターン
とブランキングアパーチャアレイとを共に設け、出現頻
度の多いパターンはブロック露光によって露光し、出現
頻度の少ないパターンはブランキングアパーチャアレイ
によって露光してもよい。
【００５４】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
ブランキングアパーチャアレイによれば、試料上の所定
領域に荷電粒子ビームを照射しつつ、ブランキングアパ
ーチャ各々を制御することにより、任意のパターンを露
光することができる。
ブランキングアパーチャアレイによれば、試料上の所定
領域に荷電粒子ビームを照射しつつ、ブランキングアパ
ーチャ各々を制御することにより、任意のパターンを露
光することができる。
【００５５】しかしながら、ブランキングアパーチャア
レイ（ＢＡＡ）方式では、上述の仕様の場合、１２８個
のデータを５ｎｓｅｃないし２．５ｎｓｅｃ毎に転送
し、かつ２０００列、すなわち２５６Ｋビットのオン／
オフ情報（ビットマップ）を１０μｓｅｃないし５μｓ
ｅｃで消費するために、データの消費量が膨大になる。
レイ（ＢＡＡ）方式では、上述の仕様の場合、１２８個
のデータを５ｎｓｅｃないし２．５ｎｓｅｃ毎に転送
し、かつ２０００列、すなわち２５６Ｋビットのオン／
オフ情報（ビットマップ）を１０μｓｅｃないし５μｓ
ｅｃで消費するために、データの消費量が膨大になる。
【００５６】これらのビット情報を、すべてビットマッ
プの状態で用意しておくことは、現在では困難である。
何故なら、０．０５μｍ□の細胞は、２０ｍｍ□の中に
４×１０5 ×４×１０5 ＝１６０Ｇあり、このような大
容量の高速メモリを２．５ｎｓｅｃ毎にアクセスするこ
とは容易ではない。
プの状態で用意しておくことは、現在では困難である。
何故なら、０．０５μｍ□の細胞は、２０ｍｍ□の中に
４×１０5 ×４×１０5 ＝１６０Ｇあり、このような大
容量の高速メモリを２．５ｎｓｅｃ毎にアクセスするこ
とは容易ではない。
【００５７】本発明の目的は、ブランキングアパーチャ
アレイ方式のような、複数の荷電粒子ビームを独立にオ
ン／オフ制御して対象面上にパターンを露光する露光技
術において、パターンデータを実用レベルで作成するこ
とのできる技術を提供することである。
アレイ方式のような、複数の荷電粒子ビームを独立にオ
ン／オフ制御して対象面上にパターンを露光する露光技
術において、パターンデータを実用レベルで作成するこ
とのできる技術を提供することである。
【００５８】
【課題を解決するための手段】本発明の荷電粒子ビーム
の露光方法は、ｍ行×ｎ列のビット行列を単位パターン
データとし、複数個の単位パターンデータを並列に準備
し、単位パターンデータ毎に、走査方向に対してほぼ垂
直に並んだｎ個の荷電粒子ビーム開閉手段に行単位でビ
ット情報を供給し、ｎ個の荷電粒子ビームを各々独立に
オン／オフ制御して対象面上に照射し、対象面を列方向
に走査することによって２次元パターンを露光する方法
であって、複数個のパターンをそれぞれｎビットより広
いビット幅を有する２次元ビットマップとして記憶する
パターンメモリからｎビット幅の所望パターンを行方向
ビット位置を選択して読み出し、ｎビットの幅とｍビッ
トの長さを有する単位パターンデータを作成する工程
と、前記単位パターンデータを順次前記ｎ個の荷電粒子
ビーム開閉手段に供給し、単位パターンデータ毎の露光
を順次行なう工程とを含む。
の露光方法は、ｍ行×ｎ列のビット行列を単位パターン
データとし、複数個の単位パターンデータを並列に準備
し、単位パターンデータ毎に、走査方向に対してほぼ垂
直に並んだｎ個の荷電粒子ビーム開閉手段に行単位でビ
ット情報を供給し、ｎ個の荷電粒子ビームを各々独立に
オン／オフ制御して対象面上に照射し、対象面を列方向
に走査することによって２次元パターンを露光する方法
であって、複数個のパターンをそれぞれｎビットより広
いビット幅を有する２次元ビットマップとして記憶する
パターンメモリからｎビット幅の所望パターンを行方向
ビット位置を選択して読み出し、ｎビットの幅とｍビッ
トの長さを有する単位パターンデータを作成する工程
と、前記単位パターンデータを順次前記ｎ個の荷電粒子
ビーム開閉手段に供給し、単位パターンデータ毎の露光
を順次行なう工程とを含む。
【００５９】
【作用】ＬＳＩパターンは、繰り返しパターンが非常に
多い。たとえば、ブロック露光ではステンシルマスクパ
ターン上に数十個から数百個までのブロックを用意して
おくことにより、ＬＳＩパターンの大部分を露光するこ
とが可能である。メモリにビットマップとして記憶する
場合は、数千個のブロックパターンの記憶もそれほど大
変なことではない。
多い。たとえば、ブロック露光ではステンシルマスクパ
ターン上に数十個から数百個までのブロックを用意して
おくことにより、ＬＳＩパターンの大部分を露光するこ
とが可能である。メモリにビットマップとして記憶する
場合は、数千個のブロックパターンの記憶もそれほど大
変なことではない。
【００６０】しかしながら、実際に露光を行なう場合、
荷電粒子ビームの走査の幅と、ブロックパターンの周期
とは必ずしも一致せず、整数比で割り切れないことも多
い。結果として得られるパターンが同一でも、パターン
の分割の仕方が異なるものを全て異なるパターンとして
記憶するとすれば、必要とされるメモリ容量は膨大なも
のとなってしまう。
荷電粒子ビームの走査の幅と、ブロックパターンの周期
とは必ずしも一致せず、整数比で割り切れないことも多
い。結果として得られるパターンが同一でも、パターン
の分割の仕方が異なるものを全て異なるパターンとして
記憶するとすれば、必要とされるメモリ容量は膨大なも
のとなってしまう。
【００６１】露光の際の走査幅よりも広い幅を有する２
次元ビットマップを用意し、その中から走査幅分のパタ
ーンを任意に選択して読みだすことにより、同一パター
ンメモリを様々に共用して利用することができ、必要と
されるメモリ容量を大幅に低減することが可能となる。
次元ビットマップを用意し、その中から走査幅分のパタ
ーンを任意に選択して読みだすことにより、同一パター
ンメモリを様々に共用して利用することができ、必要と
されるメモリ容量を大幅に低減することが可能となる。
【００６２】さらに、所定フォーマットで符号化された
矩形パターン情報から任意の矩形パターンを作り出すこ
とにより、配線パターン等の規則性を有さないパターン
を作成することができる。
矩形パターン情報から任意の矩形パターンを作り出すこ
とにより、配線パターン等の規則性を有さないパターン
を作成することができる。
【００６３】この場合、重ね書きを採用することによ
り、パターンデータの作成が格段に効率的になる。
り、パターンデータの作成が格段に効率的になる。
【００６４】
【実施例】図１は、本発明の実施例による電子ビーム露
光装置の構成を示すブロック図である。電子ビーム露光
装置の露光系１０は、ブランキングアパーチャアレイ８
を含み、このブランキングアパーチャアレイ８の各ブラ
ンキングアパーチャに遅延回路Ｄを介してパターンデー
タが供給される。すなわち、ブランキングアパーチャア
レイの１列の開口には、同一データがタイミングをずら
せて供給される。
光装置の構成を示すブロック図である。電子ビーム露光
装置の露光系１０は、ブランキングアパーチャアレイ８
を含み、このブランキングアパーチャアレイ８の各ブラ
ンキングアパーチャに遅延回路Ｄを介してパターンデー
タが供給される。すなわち、ブランキングアパーチャア
レイの１列の開口には、同一データがタイミングをずら
せて供給される。
【００６５】パターンデータを高速で遅延回路Ｄに供給
するため、遅延回路Ｄには２組のシフトレジスタ１Ａ、
１Ｂが接続されている。一方のシフトレジスタを使用し
ている間、他方のシフトレジスタはデータの準備を行な
える。これら２組のシフトレジスタ１Ａ、１Ｂには、た
とえば１６組のスクローラＳ１、Ｓ２、…Ｓ１６が接続
され、シフトレジスタ１Ａ、１Ｂに交互に１組のデータ
を供給する事ができる。
するため、遅延回路Ｄには２組のシフトレジスタ１Ａ、
１Ｂが接続されている。一方のシフトレジスタを使用し
ている間、他方のシフトレジスタはデータの準備を行な
える。これら２組のシフトレジスタ１Ａ、１Ｂには、た
とえば１６組のスクローラＳ１、Ｓ２、…Ｓ１６が接続
され、シフトレジスタ１Ａ、１Ｂに交互に１組のデータ
を供給する事ができる。
【００６６】各スクローラＳは、基本的にはシフトレジ
スタ１と同様の構成を有する回路である。スクローラＳ
にパターンデータを供給するために、各スクローラにそ
れぞれ４組のパターンデータ展開装置ＰＤとＳＲＡＭ等
のメモリＳＭとの組み合わせが接続されている。すなわ
ち、パターンデータ展開装置ＰＤとスタティックＲＡＭ
の組み合わせは全部で４×１６＝６４組設けられてい
る。
スタ１と同様の構成を有する回路である。スクローラＳ
にパターンデータを供給するために、各スクローラにそ
れぞれ４組のパターンデータ展開装置ＰＤとＳＲＡＭ等
のメモリＳＭとの組み合わせが接続されている。すなわ
ち、パターンデータ展開装置ＰＤとスタティックＲＡＭ
の組み合わせは全部で４×１６＝６４組設けられてい
る。
【００６７】各パターンデータ展開装置ＰＤは、データ
メモリからパターンデータを受け取り、露光すべき１単
位のパターンデータを作成し、ＳＲＡＭで形成されたメ
モリＳＭにパターンデータを蓄積する。４組のメモリＳ
Ｍ１〜ＳＭ４は、交互に対応するスクローラＳにパター
ンデータを供給する。
メモリからパターンデータを受け取り、露光すべき１単
位のパターンデータを作成し、ＳＲＡＭで形成されたメ
モリＳＭにパターンデータを蓄積する。４組のメモリＳ
Ｍ１〜ＳＭ４は、交互に対応するスクローラＳにパター
ンデータを供給する。
【００６８】シフトレジスタ１Ａ、１Ｂには、それぞれ
反転回路２Ａ、２Ｂが接続され、各シフトレジスタの出
力信号を反転し、シフトレジスタ入力に帰還することが
できる。
反転回路２Ａ、２Ｂが接続され、各シフトレジスタの出
力信号を反転し、シフトレジスタ入力に帰還することが
できる。
【００６９】したがって、パターンデータがデータ展開
装置ＰＤからスクローラＳを介してシフトレジスタ１に
供給され、シフトレジスタ１から遅延回路Ｄに供給され
ると、自動的にそのパターンデータの反転データが反転
回路２によって形成され、シフトレジスタ１に帰還さ
れ、パターンデータに続いて反転パターンデータが出力
される。この反転パターンデータはゴースト露光に利用
できる。
装置ＰＤからスクローラＳを介してシフトレジスタ１に
供給され、シフトレジスタ１から遅延回路Ｄに供給され
ると、自動的にそのパターンデータの反転データが反転
回路２によって形成され、シフトレジスタ１に帰還さ
れ、パターンデータに続いて反転パターンデータが出力
される。この反転パターンデータはゴースト露光に利用
できる。
【００７０】なお、露光系１０は、図１３に示したよう
な露光系にブランキングアパーチャアレイを設けたもの
で構成することができる。ブランキングアパーチャアレ
イが図１４で示したように、１２８×８のブランキング
アパーチャを有するものである場合、ブランキングアパ
ーチャアレイ８に供給するパターンデータは１２８×ｍ
を単位とするものとなる。ここで、ｍはサブデフレクタ
の走査による単位ストリップ領域４の長さを規定する数
であり、たとえば２０００である。
な露光系にブランキングアパーチャアレイを設けたもの
で構成することができる。ブランキングアパーチャアレ
イが図１４で示したように、１２８×８のブランキング
アパーチャを有するものである場合、ブランキングアパ
ーチャアレイ８に供給するパターンデータは１２８×ｍ
を単位とするものとなる。ここで、ｍはサブデフレクタ
の走査による単位ストリップ領域４の長さを規定する数
であり、たとえば２０００である。
【００７１】図２は、このような１２８×２０００のパ
ターンデータを高速に伝達することのできるスクローラ
の構成例を示す。図２（Ａ）はスクローラの回路構成を
示すブロック図である。１２８個のパターンデータＩＮ
０〜ＩＮ１２７を並列に受け、直列に２０００収容する
ことのできるスクローラは、１２８×２０００のシフト
レジスタｓｒを図示のように接続したものである。
ターンデータを高速に伝達することのできるスクローラ
の構成例を示す。図２（Ａ）はスクローラの回路構成を
示すブロック図である。１２８個のパターンデータＩＮ
０〜ＩＮ１２７を並列に受け、直列に２０００収容する
ことのできるスクローラは、１２８×２０００のシフト
レジスタｓｒを図示のように接続したものである。
【００７２】すなわち、２０００個のシフトレジスタｓ
ｒの直列接続が並列に１２８組配置されている。１２８
個の入力信号ＩＮ０〜ＩＮ１２７を並列に受け、１２８
個の出力信号ＥＸ０〜ＥＸ１２７を並列に供給すること
ができる。
ｒの直列接続が並列に１２８組配置されている。１２８
個の入力信号ＩＮ０〜ＩＮ１２７を並列に受け、１２８
個の出力信号ＥＸ０〜ＥＸ１２７を並列に供給すること
ができる。
【００７３】図２（Ｂ）は、各シフトレジスタｓｒの構
成例を示す回路図である。トランジスタＴｒ１の出力信
号は、トランジスタＴｒＡで形成されたゲートを介して
２段目のトランジスタＴｒ２のゲート電極に印加され
る。
成例を示す回路図である。トランジスタＴｒ１の出力信
号は、トランジスタＴｒＡで形成されたゲートを介して
２段目のトランジスタＴｒ２のゲート電極に印加され
る。
【００７４】たとえば、トランジスタＴｒ１のゲート電
圧がハイであれば、トランジスタＴｒ１の出力はローと
なり、ゲートＴｒＡが開いた時、この信号を受けたトラ
ンジスタＴｒ２はオフとなり、その出力はハイとなる。
このように、２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２によっ
て１段のシフトレジスタが形成される。なお、トランジ
スタＴｒ１、Ｔｒ２の出力信号は、それぞれゲートＴｒ
Ａ、ＴｒＢによって出力側に選択的に伝えられる。
圧がハイであれば、トランジスタＴｒ１の出力はローと
なり、ゲートＴｒＡが開いた時、この信号を受けたトラ
ンジスタＴｒ２はオフとなり、その出力はハイとなる。
このように、２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２によっ
て１段のシフトレジスタが形成される。なお、トランジ
スタＴｒ１、Ｔｒ２の出力信号は、それぞれゲートＴｒ
Ａ、ＴｒＢによって出力側に選択的に伝えられる。
【００７５】ここで、ブランキングアパーチャアレイに
よる露光を実用速度で行なうための動作例を簡単に説明
する。１つの電子ビームの寸法が０．０５μｍ□である
として、１ｃｍ2 ／ｓｅｃで露光を行なう場合を考え
る。１ｃｍ2 の面積の中には、０．０５μｍ□のビーム
が４×１０10個含まれることになる。１秒間に４×１０
10の露光を行なうために、ビームの数はたとえば１２８
×８本を用いる。
よる露光を実用速度で行なうための動作例を簡単に説明
する。１つの電子ビームの寸法が０．０５μｍ□である
として、１ｃｍ2 ／ｓｅｃで露光を行なう場合を考え
る。１ｃｍ2 の面積の中には、０．０５μｍ□のビーム
が４×１０10個含まれることになる。１秒間に４×１０
10の露光を行なうために、ビームの数はたとえば１２８
×８本を用いる。
【００７６】試料を載置するステージは、Ｙ方向に約５
０ｍｍ／ｓｅｃで進行するとし、メインデフレクタによ
り電子ビームは全体としてＸ方向に２ｍｍ／２ｍｓｅｃ
で移動できるとする。
０ｍｍ／ｓｅｃで進行するとし、メインデフレクタによ
り電子ビームは全体としてＸ方向に２ｍｍ／２ｍｓｅｃ
で移動できるとする。
【００７７】サブデフレクタは、Ｙ方向に１００μｍの
移動を５μｓｅｃで行なう。このとき、走査速度として
は１００μｍ／５μｓｅｃであり、１μｍ当たりの走査
に必要な時間は５０ｎｓｅｃとなる。この値は、ビーム
１つ当たりの長さである０．０５μｍに対して２．５ｎ
ｓｅｃの長さとなり、１ショットを２．５ｎｓｅｃで処
理する必要がある。
移動を５μｓｅｃで行なう。このとき、走査速度として
は１００μｍ／５μｓｅｃであり、１μｍ当たりの走査
に必要な時間は５０ｎｓｅｃとなる。この値は、ビーム
１つ当たりの長さである０．０５μｍに対して２．５ｎ
ｓｅｃの長さとなり、１ショットを２．５ｎｓｅｃで処
理する必要がある。
【００７８】ビームの進行方向にブランキングアパーチ
ャアレイが八重に配置された前述の構成の場合、１つの
点を露光するのに８ショットが行なわれる。同一位置に
対して露光が完了するまでには８ショット、すなわち２
０ｎｓｅｃの時間がかかる。したがって、電子ビーム強
度に対してリフォーカスをかける場合、リフォーカスに
必要な時間は２．５ｎｓｅｃではなく、２０ｎｓｅｃと
なる。
ャアレイが八重に配置された前述の構成の場合、１つの
点を露光するのに８ショットが行なわれる。同一位置に
対して露光が完了するまでには８ショット、すなわち２
０ｎｓｅｃの時間がかかる。したがって、電子ビーム強
度に対してリフォーカスをかける場合、リフォーカスに
必要な時間は２．５ｎｓｅｃではなく、２０ｎｓｅｃと
なる。
【００７９】露光すべき面積が０．５ｃｍ2 ／ｓｅｃの
場合は、ステージ移動速度を半分にすることができ、サ
ブデフレクタは前述と同一の面積を露光するのに５μｓ
ｅｃの２倍の１０μｓｅｃを使用することができるよう
になる。この場合、１ショットに必要な時間も２倍の５
ｎｓｅｃとなる。
場合は、ステージ移動速度を半分にすることができ、サ
ブデフレクタは前述と同一の面積を露光するのに５μｓ
ｅｃの２倍の１０μｓｅｃを使用することができるよう
になる。この場合、１ショットに必要な時間も２倍の５
ｎｓｅｃとなる。
【００８０】シフトレジスタ１Ａ、１Ｂが供給するサブ
デフレクタ１走査分を５μｓｅｃで消費する場合、スク
ローラを１６個設けると、スクローラからのデータ転送
の周期は５×１６＝８０μｓｅｃとなり、各スクローラ
へのデータ転送は７５μｓｅｃかかってもよいことにな
る。２０００行のデータの各々は、３７．５ｎｓｅｃで
転送できればよいことになる。
デフレクタ１走査分を５μｓｅｃで消費する場合、スク
ローラを１６個設けると、スクローラからのデータ転送
の周期は５×１６＝８０μｓｅｃとなり、各スクローラ
へのデータ転送は７５μｓｅｃかかってもよいことにな
る。２０００行のデータの各々は、３７．５ｎｓｅｃで
転送できればよいことになる。
【００８１】データ展開装置は、１６×４＝６４個設け
られており、データ展開装置のデータ展開の周期は５×
６４＝３２０μｓｅｃとなる。したがって、各データ展
開装置ＰＤは、約３００μｓｅｃでデータを展開できれ
ばよい。ＳＲＡＭへのデータ書込みは、約５０ｎｓｅｃ
で可能であるので、単位パターンデータ展開に６０００
ステップかかってもよい。
られており、データ展開装置のデータ展開の周期は５×
６４＝３２０μｓｅｃとなる。したがって、各データ展
開装置ＰＤは、約３００μｓｅｃでデータを展開できれ
ばよい。ＳＲＡＭへのデータ書込みは、約５０ｎｓｅｃ
で可能であるので、単位パターンデータ展開に６０００
ステップかかってもよい。
【００８２】図３は、データ展開装置の構成例を示す。
図３に示す回路は、図１に示す１つのＳＲＡＭ等のメモ
リＳＭと１つのパターンデータ展開装置ＰＤに対応する
ものである。
図３に示す回路は、図１に示す１つのＳＲＡＭ等のメモ
リＳＭと１つのパターンデータ展開装置ＰＤに対応する
ものである。
【００８３】パターンデータ展開装置ＰＤは、複数個の
繰り返しパターンを記憶するパターンメモリＰＭと、矩
形パターンを描画するのに適した矩形パターン用行メモ
リＰＲＭを有する。
繰り返しパターンを記憶するパターンメモリＰＭと、矩
形パターンを描画するのに適した矩形パターン用行メモ
リＰＲＭを有する。
【００８４】パターンメモリの各行の情報は、メモリ読
み出しレジスタＲＥＧ１に読みだされ、メモリ読み出し
レジスタＲＥＧ１からビットマップデータシフタＤＳＦ
に供給される。ビットマップデータシフタＤＳＦは、読
みだされた１行分の情報を行方向に任意ビット数シフト
することができる。シフトされた行情報は、ビットマッ
プデータシフタから中間レジスタＲＥＧ２に転送され
る。
み出しレジスタＲＥＧ１に読みだされ、メモリ読み出し
レジスタＲＥＧ１からビットマップデータシフタＤＳＦ
に供給される。ビットマップデータシフタＤＳＦは、読
みだされた１行分の情報を行方向に任意ビット数シフト
することができる。シフトされた行情報は、ビットマッ
プデータシフタから中間レジスタＲＥＧ２に転送され
る。
【００８５】中間レジスタＲＥＧ２は、また矩形パター
ン行メモリから所定フォーマットで記憶された矩形パタ
ーン情報から復元した矩形パターン行データを受け取る
ことができる。
ン行メモリから所定フォーマットで記憶された矩形パタ
ーン情報から復元した矩形パターン行データを受け取る
ことができる。
【００８６】中間レジスタＲＥＧには、その出力を加算
器ＡＤおよび減算器ＳＢに供給し、ＯＲ回路を経て重ね
書き可能なレジスタＲＥＧ３に供給される。レジスタＲ
ＥＧ３の情報は、ＳＲＡＭ 等のメモリＳＭに供給され
る。
器ＡＤおよび減算器ＳＢに供給し、ＯＲ回路を経て重ね
書き可能なレジスタＲＥＧ３に供給される。レジスタＲ
ＥＧ３の情報は、ＳＲＡＭ 等のメモリＳＭに供給され
る。
【００８７】スタティックランダムアクセスメモリＳＭ
は、アドレスカウンタＡＤＲＣによってその書込み／読
み出しアドレスを制御されている。アドレスカウンタＡ
ＤＲＣは、シーケンスデータ格納メモリＳＱＤＭから読
みだされた情報に基づき、制御装置ＣＮＴＬによって制
御される。制御装置ＣＮＴＬは、他の回路要素を制御す
るための制御信号も発生する。
は、アドレスカウンタＡＤＲＣによってその書込み／読
み出しアドレスを制御されている。アドレスカウンタＡ
ＤＲＣは、シーケンスデータ格納メモリＳＱＤＭから読
みだされた情報に基づき、制御装置ＣＮＴＬによって制
御される。制御装置ＣＮＴＬは、他の回路要素を制御す
るための制御信号も発生する。
【００８８】また、スタティックランダムアクセスメモ
リＳＭからレジスタＲＥＧ３に格納した最終行の情報を
フィードバックするためのフィードバック手段ＦＢが設
けられている。
リＳＭからレジスタＲＥＧ３に格納した最終行の情報を
フィードバックするためのフィードバック手段ＦＢが設
けられている。
【００８９】パターンメモリＰＭは、出現頻度の高いパ
ターンを全てビットマップとして記憶しており、パター
ンメモリＰＭから読みだされたパターンデータは、ビッ
トマップデータシフタＤＳＦでその行方向位置を修正さ
れた後は、そのままレジスタＲＥＧ３に送られ、スタテ
ィックランダムアクセスメモリＳＭに書き込まれる。
ターンを全てビットマップとして記憶しており、パター
ンメモリＰＭから読みだされたパターンデータは、ビッ
トマップデータシフタＤＳＦでその行方向位置を修正さ
れた後は、そのままレジスタＲＥＧ３に送られ、スタテ
ィックランダムアクセスメモリＳＭに書き込まれる。
【００９０】矩形パターンは、図９（Ａ）に示すよう
に、始点（Ｘ１、Ｙ１）と終点（Ｘ２、Ｙ２）、または
始点（Ｘ１、Ｙ１）と大きさ（ΔＸ、ΔＹ）で表すこと
ができる。この場合、矩形パターン内のデータを全てビ
ットマップとして所有してもよいが、矩形パターンの場
合は、ある行で一旦現れたパターンは後続行で再現する
確率が高い。
に、始点（Ｘ１、Ｙ１）と終点（Ｘ２、Ｙ２）、または
始点（Ｘ１、Ｙ１）と大きさ（ΔＸ、ΔＹ）で表すこと
ができる。この場合、矩形パターン内のデータを全てビ
ットマップとして所有してもよいが、矩形パターンの場
合は、ある行で一旦現れたパターンは後続行で再現する
確率が高い。
【００９１】そこで、矩形パターンの場合、各行におい
て変化がおきたところの情報のみを伝達するほうが効率
的である。矩形パターンの最初の行がレジスタＲＥＧ３
に供給され、スタティックランダムアクセスメモリＳＭ
に供給されると、同一パターンはフィードバック手段Ｆ
Ｂを介してレジスタＲＥＧ３に再び戻される。
て変化がおきたところの情報のみを伝達するほうが効率
的である。矩形パターンの最初の行がレジスタＲＥＧ３
に供給され、スタティックランダムアクセスメモリＳＭ
に供給されると、同一パターンはフィードバック手段Ｆ
Ｂを介してレジスタＲＥＧ３に再び戻される。
【００９２】この前行の情報に対し、次行のパターンデ
ータは変化の生じたところのみを表すものとし、新たに
パターンとして加入する場合には加算器ＡＤを介してレ
ジスタＲＥＧ３に重ね書きされ、今まであったパターン
が消滅するときは、パターンデータが減算器ＳＢを介し
てレジスタＲＥＧ３に供給され、前行のデータから供給
されたデータで示されたビットが消滅する。
ータは変化の生じたところのみを表すものとし、新たに
パターンとして加入する場合には加算器ＡＤを介してレ
ジスタＲＥＧ３に重ね書きされ、今まであったパターン
が消滅するときは、パターンデータが減算器ＳＢを介し
てレジスタＲＥＧ３に供給され、前行のデータから供給
されたデータで示されたビットが消滅する。
【００９３】このような構成をとることにより、たとえ
ば１つの矩形パターンにおいては２回データを送ればよ
いことになる。レジスタＲＥＧ３は、制御装置ＣＭＴＬ
から供給される制御信号に基づき、これらの加算、減算
を行なう。
ば１つの矩形パターンにおいては２回データを送ればよ
いことになる。レジスタＲＥＧ３は、制御装置ＣＭＴＬ
から供給される制御信号に基づき、これらの加算、減算
を行なう。
【００９４】以下、パターンメモリＰＭからのビットマ
ップデータの読み出しと矩形パターン行メモリからの矩
形パターンの作成をより詳細に説明する。図４は、ビッ
トマップメモリであるパターンメモリＰＭからのビット
マップの読み出しを説明するための図である。
ップデータの読み出しと矩形パターン行メモリからの矩
形パターンの作成をより詳細に説明する。図４は、ビッ
トマップメモリであるパターンメモリＰＭからのビット
マップの読み出しを説明するための図である。
【００９５】図４（Ａ）は、典型的な繰り返しパターン
であるＤＲＡＭ等における配線パターンの例を示す。こ
の繰り返しパターンは、図４（Ａ）上部に示すように、
単位模様Ｕの２次元方向への繰り返しパターンである。
であるＤＲＡＭ等における配線パターンの例を示す。こ
の繰り返しパターンは、図４（Ａ）上部に示すように、
単位模様Ｕの２次元方向への繰り返しパターンである。
【００９６】電子ビーム露光装置の走査幅は、この繰り
返しパターンの周期とは異なっており、図に示すよう
に、走査幅によって繰り返しパターンを区切ると、スト
ライプ模様ＳＰＡ、ＳＰＢ、ＳＰＣのように分割される
とする。この場合、ストライプ模様ＳＰＡ、ＳＰＢ、Ｓ
ＰＣをそれぞれ異なるパターンとしてメモリに記憶する
と、必要とされる記憶容量は膨大なものになる。
返しパターンの周期とは異なっており、図に示すよう
に、走査幅によって繰り返しパターンを区切ると、スト
ライプ模様ＳＰＡ、ＳＰＢ、ＳＰＣのように分割される
とする。この場合、ストライプ模様ＳＰＡ、ＳＰＢ、Ｓ
ＰＣをそれぞれ異なるパターンとしてメモリに記憶する
と、必要とされる記憶容量は膨大なものになる。
【００９７】パターンメモリは、図４（Ａ）下部に示す
ように、１つの走査幅（たとえば１２８ビット）よりも
十分広い幅（たとえば２２０ビット）を有し、ここに繰
り返しパターンの模様を記憶する。ストライプ模様ＳＰ
Ａを読みだすときは、パターンメモリに記憶されたビッ
トマップを所定ビット数行方向（横方向）にシフトし、
必要とされるビット幅ＳＰＡの部分を読み出す。
ように、１つの走査幅（たとえば１２８ビット）よりも
十分広い幅（たとえば２２０ビット）を有し、ここに繰
り返しパターンの模様を記憶する。ストライプ模様ＳＰ
Ａを読みだすときは、パターンメモリに記憶されたビッ
トマップを所定ビット数行方向（横方向）にシフトし、
必要とされるビット幅ＳＰＡの部分を読み出す。
【００９８】同様に、ストライプ模様ＳＰＢ、ＳＰＣの
読み出しにおいても、適当数の行方向シフトを行なった
後、ビットマップを読みだすことにより必要部分のビッ
トマップを送り出すことができる。
読み出しにおいても、適当数の行方向シフトを行なった
後、ビットマップを読みだすことにより必要部分のビッ
トマップを送り出すことができる。
【００９９】図４（Ｂ）は、三角パターンに対するパタ
ーンメモリの例を示す。４つの三角パターンＴｒ１、Ｔ
ｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４は、合同な三角形であるが、その
向きが異なる。これらの三角形と相似な三角形を描画す
る場合、たとえば三角パターンＴｒ１を右方向にシフト
させれば次第に小さくなる相似な三角形が得られる。こ
のようにして、種々の大きさを有する相似な三角形をこ
のパターンメモリから読みだすことができる。
ーンメモリの例を示す。４つの三角パターンＴｒ１、Ｔ
ｒ２、Ｔｒ３、Ｔｒ４は、合同な三角形であるが、その
向きが異なる。これらの三角形と相似な三角形を描画す
る場合、たとえば三角パターンＴｒ１を右方向にシフト
させれば次第に小さくなる相似な三角形が得られる。こ
のようにして、種々の大きさを有する相似な三角形をこ
のパターンメモリから読みだすことができる。
【０１００】図５は、ビットマップデータシフタの構成
例を示す。データ読み出しレジスタＲＥＧ４は、パター
ンメモリＰＭから１行分のデータを読み出す。１ビット
シフタ１０１は、入力する１行分のデータを右方向に１
ビットシフトさせるか、またはそのまま出力する回路で
ある。同様、２ビットシフタ１０２、４ビットシフタ１
０３、８ビットシフタ１０４、１６ビットシフタ１０
５、３２ビットシフタ１０６、６４ビットシフタ１０７
は、それぞれ入力する信号を右方向に２ビット、４ビッ
ト、８ビット、１６ビット、３２ビット、６４ビット長
シフトさせるか、またはそのまま出力する。
例を示す。データ読み出しレジスタＲＥＧ４は、パター
ンメモリＰＭから１行分のデータを読み出す。１ビット
シフタ１０１は、入力する１行分のデータを右方向に１
ビットシフトさせるか、またはそのまま出力する回路で
ある。同様、２ビットシフタ１０２、４ビットシフタ１
０３、８ビットシフタ１０４、１６ビットシフタ１０
５、３２ビットシフタ１０６、６４ビットシフタ１０７
は、それぞれ入力する信号を右方向に２ビット、４ビッ
ト、８ビット、１６ビット、３２ビット、６４ビット長
シフトさせるか、またはそのまま出力する。
【０１０１】なお、右方向にシフトさせる回路を例示し
たが、同様に左方向にシフトする回路も設けることがで
きる。上下にシフトさせる回路があってもよい。このよ
うなシフト回路を組み合わせることにより、読み出した
１行分のデータを行方向、列方向に任意ビット数シフト
させることができる。
たが、同様に左方向にシフトする回路も設けることがで
きる。上下にシフトさせる回路があってもよい。このよ
うなシフト回路を組み合わせることにより、読み出した
１行分のデータを行方向、列方向に任意ビット数シフト
させることができる。
【０１０２】図６は、１ビットシフタの構成例を示す。
１行分の入力信号がＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、…である
とする。信号Ａ、−Ａは、ビットシフトを行なうか行な
わないことを示す１ビット信号である。ビットシフトを
行なう場合にはＡ＝１となり、ビットシフトを行なわな
い場合はＡ＝０となる。−ＡはＡの反転信号である。
１行分の入力信号がＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、…である
とする。信号Ａ、−Ａは、ビットシフトを行なうか行な
わないことを示す１ビット信号である。ビットシフトを
行なう場合にはＡ＝１となり、ビットシフトを行なわな
い場合はＡ＝０となる。−ＡはＡの反転信号である。
【０１０３】たとえば、Ａ＝１でビットシフトが指示さ
れたときは、奇数番目のアンド回路ＡＮＤに１が供給さ
れ、各入力信号Ａ１、Ａ２、…は、右隣のアンド回路を
通ってオア回路ＯＲに供給される。このとき、−Ａ＝０
のため、偶数番目のアンド回路ＡＮＤはデータの通過を
禁止する。Ａ＝０でビットシフトを行なわない場合は、
偶数番目のアンド回路ＡＮＤに１が供給され、各データ
Ａ１、Ａ２、…はその直下のアンド回路を通ってオア回
路に供給される。
れたときは、奇数番目のアンド回路ＡＮＤに１が供給さ
れ、各入力信号Ａ１、Ａ２、…は、右隣のアンド回路を
通ってオア回路ＯＲに供給される。このとき、−Ａ＝０
のため、偶数番目のアンド回路ＡＮＤはデータの通過を
禁止する。Ａ＝０でビットシフトを行なわない場合は、
偶数番目のアンド回路ＡＮＤに１が供給され、各データ
Ａ１、Ａ２、…はその直下のアンド回路を通ってオア回
路に供給される。
【０１０４】なお、１ビットシフタの場合を説明した
が、アンド回路への結線を変えることにより、基本的に
同一構成でｎビットシフタが構成できる。図５に示すよ
うな各ビットシフタ回路は、基本的には直列に接続すれ
ばよいが、各段の遅延が問題となるときには、図７に示
すように適当に途中にレジスタを入れてパイプライン化
することが好ましい。
が、アンド回路への結線を変えることにより、基本的に
同一構成でｎビットシフタが構成できる。図５に示すよ
うな各ビットシフタ回路は、基本的には直列に接続すれ
ばよいが、各段の遅延が問題となるときには、図７に示
すように適当に途中にレジスタを入れてパイプライン化
することが好ましい。
【０１０５】図７においては、パターンメモリＰＭから
読みだされた１行分のデータがレジスタＲＥＧ４に一旦
格納され、１ビットシフタ１０１、２ビットシフタ１０
２に供給される。２ビットシフタ１０２と４ビットシフ
タ１０３の間にはレジスタＲＥＧ６が挿入され、同様８
ビットシフタ１０４と１６ビットシフタ１０５の間には
レジスタＲＥＧ７が挿入され、３２ビットシフタ１０６
と６４ビットシフタ１０７の間にもレジスタＲＥＧ８が
挿入される。６４ビットシフタ１０７の出力はレジスタ
ＲＥＧ９に格納される。パイプラインの段数は、遅延時
間に応じて変化させるものとする。
読みだされた１行分のデータがレジスタＲＥＧ４に一旦
格納され、１ビットシフタ１０１、２ビットシフタ１０
２に供給される。２ビットシフタ１０２と４ビットシフ
タ１０３の間にはレジスタＲＥＧ６が挿入され、同様８
ビットシフタ１０４と１６ビットシフタ１０５の間には
レジスタＲＥＧ７が挿入され、３２ビットシフタ１０６
と６４ビットシフタ１０７の間にもレジスタＲＥＧ８が
挿入される。６４ビットシフタ１０７の出力はレジスタ
ＲＥＧ９に格納される。パイプラインの段数は、遅延時
間に応じて変化させるものとする。
【０１０６】図８は、図３に示すシーケンスデータ格納
メモリＳＱＤＭに格納されるビットマット用のデータフ
ォーマットを示す。シーケンスデータは、たとえば２つ
の３２ビット信号で構成される。
メモリＳＱＤＭに格納されるビットマット用のデータフ
ォーマットを示す。シーケンスデータは、たとえば２つ
の３２ビット信号で構成される。
【０１０７】第１の３２ビットデータ１１０は、シーケ
ンスデータであることを示す１ビット信号１１１、ＸＹ
方向データであることを示す１ビット信号１１２、メモ
リのカウントアップの有無を示す１ビットデータ１１
３、加算／減算を表す１ビットデータ１１４を含む。次
の１４ビットデータ１１５は、Ｙ座標を示し、次の１４
ビットデータ１１６は、Ｙ方向に何行のデータメモリで
あるかを示す。図示の場合、Ｙの第６５９行から８０行
のデータであることを示している。
ンスデータであることを示す１ビット信号１１１、ＸＹ
方向データであることを示す１ビット信号１１２、メモ
リのカウントアップの有無を示す１ビットデータ１１
３、加算／減算を表す１ビットデータ１１４を含む。次
の１４ビットデータ１１５は、Ｙ座標を示し、次の１４
ビットデータ１１６は、Ｙ方向に何行のデータメモリで
あるかを示す。図示の場合、Ｙの第６５９行から８０行
のデータであることを示している。
【０１０８】また、カウントアップデータ１１３が０で
あることはカウンタをカウントアップさせないことを意
味しており、加算／減算データ１１４が０であることは
加算を示している。
あることはカウンタをカウントアップさせないことを意
味しており、加算／減算データ１１４が０であることは
加算を示している。
【０１０９】第２の３２ビットデータは、同様にシーケ
ンスデータ１２１、Ｘ／Ｙ方向のデータであることを示
す１ビットデータ１２２、カウントアップデータ１２
３、加算／減算データ１２４を含む。この場合、以下の
データはＸデータであり、メモリはカウントアップし、
加算を行なうことが示されている。
ンスデータ１２１、Ｘ／Ｙ方向のデータであることを示
す１ビットデータ１２２、カウントアップデータ１２
３、加算／減算データ１２４を含む。この場合、以下の
データはＸデータであり、メモリはカウントアップし、
加算を行なうことが示されている。
【０１１０】次の１４ビットデータ１２５は、読み出し
たデータを何ビットシフトするかを示す。図示の場合、
３６ビットシフトを行なう。次の１４ビットデータ１２
６は、読みだすべきビットマップのアドレスを示してい
る。たとえば、図示のアドレス１００００は、図４
（Ａ）に示すような繰り返し配線パターンである。
たデータを何ビットシフトするかを示す。図示の場合、
３６ビットシフトを行なう。次の１４ビットデータ１２
６は、読みだすべきビットマップのアドレスを示してい
る。たとえば、図示のアドレス１００００は、図４
（Ａ）に示すような繰り返し配線パターンである。
【０１１１】図９（Ｂ）は、組み合わせ矩形パターンの
例を示す。図中、横方向にＸ方向をとり、縦方向にＹ方
向をとる。矩形パターンＲ１は、（４，０）を始点と
し、（１８，１２）を終点とする矩形パターンである。
同様に矩形パターンＲ２は、（３２，０）を始点とし、
（４０，２８）を終点とする。矩形パターンＲ３は、
（４，１８）を始点とし、（１８，２８）を終点とす
る。
例を示す。図中、横方向にＸ方向をとり、縦方向にＹ方
向をとる。矩形パターンＲ１は、（４，０）を始点と
し、（１８，１２）を終点とする矩形パターンである。
同様に矩形パターンＲ２は、（３２，０）を始点とし、
（４０，２８）を終点とする。矩形パターンＲ３は、
（４，１８）を始点とし、（１８，２８）を終点とす
る。
【０１１２】このような矩形パターンは、始点と終点ま
たは始点と大きさを情報として与え、ビットマップを形
成することもできるが、電子ビームの走査方向がたとえ
ばＹ軸方向の場合、同一行パターンが繰り返し現れる。
この点に着目し、行パターンを単位とし、行パターンに
変化の生じるところのみを情報として与えることもでき
る。
たは始点と大きさを情報として与え、ビットマップを形
成することもできるが、電子ビームの走査方向がたとえ
ばＹ軸方向の場合、同一行パターンが繰り返し現れる。
この点に着目し、行パターンを単位とし、行パターンに
変化の生じるところのみを情報として与えることもでき
る。
【０１１３】たとえば前述の実施例の場合、単位面積は
１２８ビット×２０００ビットであるので、基本行パタ
ーンは１２８ビットの行で表すことができる。図１０
は、行パターンを基本としたパターン形成のためのシー
ケンスデータの例を示す。シーケンスデータは、たとえ
ば２つの３２ビット信号１３０、１４０によって表示さ
れる。
１２８ビット×２０００ビットであるので、基本行パタ
ーンは１２８ビットの行で表すことができる。図１０
は、行パターンを基本としたパターン形成のためのシー
ケンスデータの例を示す。シーケンスデータは、たとえ
ば２つの３２ビット信号１３０、１４０によって表示さ
れる。
【０１１４】第１の３２ビットデータ１３０は、シーケ
ンスデータであることを表示する１ビット信号１３１、
ＸＹデータであることを表示する１ビット信号１３２、
カウントアップの有無を表す１ビットデータ１３３、加
算／減算を表示する１ビットデータ１３４を先頭部に含
む。
ンスデータであることを表示する１ビット信号１３１、
ＸＹデータであることを表示する１ビット信号１３２、
カウントアップの有無を表す１ビットデータ１３３、加
算／減算を表示する１ビットデータ１３４を先頭部に含
む。
【０１１５】シーケンスデータ１３１は、同一行データ
に対しては１が続き、１行のデータが終了すると０に変
化する。Ｘ／Ｙを表示する１ビットデータ１３２は、１
のときＹデータであることを表し、０のときＸデータで
あることを示す。カウントアップデータ１３３は、０の
ときカウントアップがないことを表し、１のときカウン
タをカウントアップすることを表す。
に対しては１が続き、１行のデータが終了すると０に変
化する。Ｘ／Ｙを表示する１ビットデータ１３２は、１
のときＹデータであることを表し、０のときＸデータで
あることを示す。カウントアップデータ１３３は、０の
ときカウントアップがないことを表し、１のときカウン
タをカウントアップすることを表す。
【０１１６】加算／減算データ１３４は、加算のとき
０、減算のとき１となる。これら４つの１ビットデータ
は、他の３２ビットデータ１４０の先頭部の４つの１ビ
ットデータ１４１〜１４４についても同様である。Ｙ座
標データ１３５は、たとえば１４ビットで構成され、Ｙ
座標を表す。
０、減算のとき１となる。これら４つの１ビットデータ
は、他の３２ビットデータ１４０の先頭部の４つの１ビ
ットデータ１４１〜１４４についても同様である。Ｙ座
標データ１３５は、たとえば１４ビットで構成され、Ｙ
座標を表す。
【０１１７】次のＹカウントデータ１３６は、同様１４
ビットで構成され、Ｙ方向に何行分のデータであるかを
示す。第２の３２ビットデータのシフト量データ１４５
は、たとえば８ビットで表され、Ｘ方向のシフト量を表
す。次の初期番地データ１４６は、たとえば２０ビット
で表され、メモリ内の番地を表し、その番地には所定の
行パターンが蓄積されているとする。
ビットで構成され、Ｙ方向に何行分のデータであるかを
示す。第２の３２ビットデータのシフト量データ１４５
は、たとえば８ビットで表され、Ｘ方向のシフト量を表
す。次の初期番地データ１４６は、たとえば２０ビット
で表され、メモリ内の番地を表し、その番地には所定の
行パターンが蓄積されているとする。
【０１１８】以下、説明の簡単化のため、矩形パターン
データについてはシフト量は考慮しないものとして説明
する。図１１は、組み合わせ矩形パターンデータの表示
の例を示す。
データについてはシフト量は考慮しないものとして説明
する。図１１は、組み合わせ矩形パターンデータの表示
の例を示す。
【０１１９】図９（Ｂ）の矩形パターンを表示する際、
Ｘ方向の行を単位とし、Ｙ方向に座標を進めるときの変
化を観察すると、Ｙ＝０からＹ＝１２までは同一パター
ンが続き、Ｙ＝１３からＹ＝１７まで同一パターンとな
り、またＹ＝１８からＹ＝２８までが同一パターンとな
る。
Ｘ方向の行を単位とし、Ｙ方向に座標を進めるときの変
化を観察すると、Ｙ＝０からＹ＝１２までは同一パター
ンが続き、Ｙ＝１３からＹ＝１７まで同一パターンとな
り、またＹ＝１８からＹ＝２８までが同一パターンとな
る。
【０１２０】３２ビットデータ１５０は、まずＹ＝０か
らＹ＝１２までのデータであることを表す。この中にど
のようなパターンを表示するかを次の２つの３２ビット
データ１５１、１５５が表す。３２ビットデータ１５１
は、１ビットデータ１５２が０であり、Ｘデータである
ことを表している。アドレスＡＤＲ（１）は、Ｘ＝４か
らＸ＝１８まで１となるパターンが記憶されているメモ
リの番地を示す。すなわち、図９（Ｂ）のパターンＲ１
の行パターンがこの情報によって指定される。
らＹ＝１２までのデータであることを表す。この中にど
のようなパターンを表示するかを次の２つの３２ビット
データ１５１、１５５が表す。３２ビットデータ１５１
は、１ビットデータ１５２が０であり、Ｘデータである
ことを表している。アドレスＡＤＲ（１）は、Ｘ＝４か
らＸ＝１８まで１となるパターンが記憶されているメモ
リの番地を示す。すなわち、図９（Ｂ）のパターンＲ１
の行パターンがこの情報によって指定される。
【０１２１】次の３２ビットデータ１５５は、アドレス
ＡＤＲ（２）を指定し、図９（Ｂ）の第２の矩形パター
ンＲ２に対応し、Ｘ＝３２からＸ＝４０まで１のパター
ンが記憶されているメモリアドレスを表示する。また、
シーケンスデータ１５６が０であり、１行のデータがこ
こで終了することが示されている。したがって、これら
の情報によってＸ＝４からＸ＝１８まで、およびＸ＝３
２からＸ＝４０までが１となる行パターンが形成され、
１２行繰り返し実行される。
ＡＤＲ（２）を指定し、図９（Ｂ）の第２の矩形パター
ンＲ２に対応し、Ｘ＝３２からＸ＝４０まで１のパター
ンが記憶されているメモリアドレスを表示する。また、
シーケンスデータ１５６が０であり、１行のデータがこ
こで終了することが示されている。したがって、これら
の情報によってＸ＝４からＸ＝１８まで、およびＸ＝３
２からＸ＝４０までが１となる行パターンが形成され、
１２行繰り返し実行される。
【０１２２】なお、Ｙ＝１３の行においては、パターン
Ｒ１分の減算を行なって、パターンＲ２のみを残し、Ｙ
＝１７まで継続する。Ｙ＝１８の行においては、パター
ンＲ３に対応する加算を行ない、Ｙ＝２８の行まで同一
パターンを継続する。
Ｒ１分の減算を行なって、パターンＲ２のみを残し、Ｙ
＝１７まで継続する。Ｙ＝１８の行においては、パター
ンＲ３に対応する加算を行ない、Ｙ＝２８の行まで同一
パターンを継続する。
【０１２３】なお、行パターンを用いて矩形パターンを
描画する場合を説明したが、行パターンを用いて任意の
パターンを描画することもできる。このような矩形パタ
ーン描画と、ビットパターンからの読み出しとを合わせ
行なうことにより、たとえば図１２に示すように、領域
ＤＡはビットパターンメモリから繰り返しパターンを読
み込むことによって描画し、領域ＤＢにおいては、矩形
パターンを作成し、合成することによって描画すること
ができる。
描画する場合を説明したが、行パターンを用いて任意の
パターンを描画することもできる。このような矩形パタ
ーン描画と、ビットパターンからの読み出しとを合わせ
行なうことにより、たとえば図１２に示すように、領域
ＤＡはビットパターンメモリから繰り返しパターンを読
み込むことによって描画し、領域ＤＢにおいては、矩形
パターンを作成し、合成することによって描画すること
ができる。
【０１２４】勿論、矩形パターンの形成方法は上述の場
合に限らない。たとえば、矩形パターンの始点、終点の
情報に基づき、ビットマップ上に矩形パターンを形成
し、繰り返しパターン同様に読みだしてもよい。
合に限らない。たとえば、矩形パターンの始点、終点の
情報に基づき、ビットマップ上に矩形パターンを形成
し、繰り返しパターン同様に読みだしてもよい。
【０１２５】なお、電子ビーム露光の場合で説明した
が、同様の構成方法が荷電粒子ビーム露光に適用できる
ことは当業者に自明であろう。以上実施例に沿って本発
明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものでは
ない。たとえば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可
能なことは当業者に自明であろう。
が、同様の構成方法が荷電粒子ビーム露光に適用できる
ことは当業者に自明であろう。以上実施例に沿って本発
明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものでは
ない。たとえば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可
能なことは当業者に自明であろう。
【０１２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の荷電粒子ビームを露光情報にしたがって独立にオ
ン／オフ制御して露光を行なうブランキングアパーチャ
アレイ方式において、簡単な構成で必要とされる莫大な
パターンデータを効率的に迅速に作成することができ
る。
複数の荷電粒子ビームを露光情報にしたがって独立にオ
ン／オフ制御して露光を行なうブランキングアパーチャ
アレイ方式において、簡単な構成で必要とされる莫大な
パターンデータを効率的に迅速に作成することができ
る。
【図１】本発明の実施例による電子ビーム露光装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の構成において用いるスクローラの構成を
示す概略平面図および単位回路図である。
示す概略平面図および単位回路図である。
【図３】図１の構成におけるデータ展開装置の詳細な構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図４】ビットマップの構成例を示す平面図である。
【図５】ビットマップデータシフタの構成を概略的に示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図６】１ビットシフタ回路の例を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】ビットマップデータシフタのパイプライン構成
の例を示すブロック図である。
の例を示すブロック図である。
【図８】パターンメモリ用シーケンスデータを示す概念
図である。
図である。
【図９】矩形パターンデータを説明するための平面図で
ある。図９（Ａ）は単一矩形パターン、図９（Ｂ）は組
み合わせ矩形パターンを示す。
ある。図９（Ａ）は単一矩形パターン、図９（Ｂ）は組
み合わせ矩形パターンを示す。
【図１０】行メモリ用シーケンスデータの例を示す概念
図である。
図である。
【図１１】組み合わせ矩形パターンのシーケンスデータ
の例を示す概念図である。
の例を示す概念図である。
【図１２】作成される単位パターンデータの例を示す平
面図である。
面図である。
【図１３】電子ビーム露光装置の典型的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１４】ブランキングアパーチャアレイを説明するた
めの概略平面図およびグラフである。
めの概略平面図およびグラフである。
【図１５】ブランキングアパーチャアレイによる露光を
説明するための概略平面図である。
説明するための概略平面図である。
１ シフトレジスタ ２ 反転回路 ３ 露光対象領域 ４ 単位ストリップ領域 ８ ブランキングアパーチャアレイ １０ 露光系 Ｄ 遅延回路 Ｓ スクローラ ＳＭ ＳＲＡＭ ＰＤ パターンデータ展開装置 ＢＡ ブランキングアパーチャ ＰＭ パターンメモリ ＰＲＭ 矩形パターン用行メモリ ＤＳＦ ビットマップデータシフタ ＲＥＧ レジスタ ＳＢ 減算器 ＡＤ 加算器 ＣＮＴＬ 制御装置 ＳＱＤＭ シーケンスデータ格納メモリ ＡＤＲＣ アドレスカウンタ ＦＢ フィードバック手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 智彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 笛木 俊介 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−174715（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260024（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−94772（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−111326（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (6)
- 【請求項１】 ｍ行×ｎ列のビット行列を単位パターン
データとし、複数個の単位パターンデータを並列に準備
し、単位パターンデータ毎に、走査方向に対してほぼ垂
直に並んだｎ個の荷電粒子ビーム開閉手段に行単位でビ
ット情報を供給し、ｎ個の荷電粒子ビームを各々独立に
オン／オフ制御して対象面上に照射し、対象面を列方向
に走査することによって２次元パターンを露光する方法
であって、 複数個のパターンをそれぞれｎビットより広いビット幅
を有する２次元ビットマップとして記憶するパターンメ
モリからｎビット幅の所望パターンを行方向ビット位置
を選択して読み出し、ｎビットの幅とｍビットの長さを
有する単位パターンデータを作成する工程と、 前記単位パターンデータを順次前記ｎ個の荷電粒子ビー
ム開閉手段に供給し、単位パターンデータ毎の露光を順
次行なう工程とを含む荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項２】 前記単位パターンデータの作成は、矩形
パターン情報から復元した矩形パターンを読み出すこと
を含む請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項３】 前記復元した矩形パターンの読み出し
は、各行に関して前行に対して変化が生じる個所のみを
読みだすことを含み、前記単位パターンデータの作成は
各行について前行のデータを修正することを含む請求項
１ないし２記載の荷電粒子ビーム露光方法。 - 【請求項４】 ｍ行×ｎ列のビット行列を単位パターン
データとし、複数個の単位パターンデータを並列に準備
し、単位パターンデータを行単位で走査方向に対してほ
ぼ垂直に並んだｎ個の荷電粒子ビーム開閉手段に供給し
てｎ個の荷電粒子ビームを各々独立にオン／オフ制御し
て対象面上に照射し、対象面を列方向に走査することに
よって２次元パターンを露光する荷電粒子ビーム露光装
置であって、 走査方向に対して、ほぼ垂直に並び、各々独立に荷電粒
子ビームのオン／オフを制御できるｎ個のブランキング
アパーチャを有するブランキングアパーチャアレイと、 それぞれがｍビット×ｎビットのデータを収納、転送で
きる容量を有し、前記ブランキングアパーチャアレイに
対してｎ個組の行データを順次供給することのできるデ
ータ転送手段と、 それぞれがｍビット×ｎビットのデータを収納できる容
量を有し、前記各データ転送手段に複数個接続され、そ
れぞれ選択的に前記データ転送手段にデータ転送を行な
うことのできるデータ格納転送手段と、 前記各データ格納転送手段に接続され、パターン情報に
基づいて単位パターンデータを作成し、前記データ格納
転送手段に供給することのできるパターン発生手段であ
って、複数個のパターンデータを２次元ビットマップの
形で有するメモリと、前記メモリからパターンデータを
読み出し、所定ビット数行方向にずらすシフタとシフト
後の列単位のパターンデータをｎビット幅格納すること
のできるデータ格納手段とを含むパターン発生手段とを
有する荷電粒子ビーム露光装置。 - 【請求項５】 前記シフタは１行分のビット情報をシフ
トする回路であり、前記データ格納手段はｎビットの１
行のビット情報を格納する行データ格納手段とｎビット
×ｍビットのビット情報を格納できる単位パターンデー
タ格納手段を含む請求項４記載の荷電粒子ビーム露光装
置。 - 【請求項６】 さらに、前記データ格納転送手段から格
納した最終行のパターンデータを前記行データ格納手段
へフィードバックするフィードバック手段を含み、前記
パターン発生手段が行単位のパターンデータに基づいて
行のビットマップ情報を提供する手段と、前記フイード
バックされた最終行のパターンデータに対して前記行の
ビットマップ情報を加算／減算する手段とを含む請求項
５記載の荷電粒子ビーム露光装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP04060164A JP3121098B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 荷電粒子ビーム露光の方法と装置 |
| US08/327,810 US5430304A (en) | 1992-03-17 | 1994-10-24 | Blanking aperture array type charged particle beam exposure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04060164A JP3121098B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 荷電粒子ビーム露光の方法と装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267135A JPH05267135A (ja) | 1993-10-15 |
| JP3121098B2 true JP3121098B2 (ja) | 2000-12-25 |
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ID=13134245
Family Applications (1)
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| JP04060164A Expired - Fee Related JP3121098B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 荷電粒子ビーム露光の方法と装置 |
Country Status (2)
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| JPH07191199A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子ビーム露光システム及び露光方法 |
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| JPH11329322A (ja) * | 1998-05-11 | 1999-11-30 | Advantest Corp | 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置 |
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| EP0508151B1 (en) * | 1991-03-13 | 1998-08-12 | Fujitsu Limited | Charged particle beam exposure system and charged particle beam exposure method |
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-
1992
- 1992-03-17 JP JP04060164A patent/JP3121098B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-10-24 US US08/327,810 patent/US5430304A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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