JP3285645B2 - Charged beam drawing method - Google Patents

Charged beam drawing method

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JP3285645B2
JP3285645B2 JP05440193A JP5440193A JP3285645B2 JP 3285645 B2 JP3285645 B2 JP 3285645B2 JP 05440193 A JP05440193 A JP 05440193A JP 5440193 A JP5440193 A JP 5440193A JP 3285645 B2 JP3285645 B2 JP 3285645B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路、その
他微細な素子パターンを、荷電ビームを用いて半導体ウ
ェハーやパターン転写用のマスク等の基板上に形成する
荷電ビーム描画方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged beam drawing method for forming a semiconductor integrated circuit and other fine element patterns on a substrate such as a semiconductor wafer or a pattern transfer mask using a charged beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体ウェハーやマスク等の基板
上にパターンを形成するには、光よりパターンを転写す
る方法や荷電ビームを用いてい所望のパターンを描画す
る方法が用いられていた。特に光によっては解像不可能
なパターンの形成には荷電ビームを用いる以外にはパタ
ーンを形成する手段はない。しかしながら荷電ビームを
用いた場合パターンを形成するのに要する時間が非常に
長く集積度の高い半導体装置の製造には不向きであっ
た。このパターン形成時間を短縮するために考案された
のがキャラクタプロジェクション方式である。キャラク
タプロジェクション方式では繰り返しパターンの最小単
位の図形をキャラクタ化して1つのショットとして描画
するので、最小単位の図形を可能な限り大きくとってキ
ャラクタとしてアパーチャに形成し1つのショットとす
ることにより全ショット数の低減を図ることができる。
2. Description of the Related Art Hitherto, to form a pattern on a substrate such as a semiconductor wafer or a mask, a method of transferring a pattern from light or a method of drawing a desired pattern using a charged beam have been used. In particular, there is no means for forming a pattern other than using a charged beam for forming a pattern that cannot be resolved by light. However, when a charged beam is used, it takes an extremely long time to form a pattern, and is not suitable for manufacturing a highly integrated semiconductor device. The character projection method has been devised to shorten the pattern formation time. In the character projection method, since the figure of the minimum unit of the repetitive pattern is characterized and drawn as one shot, the figure of the minimum unit is made as large as possible and formed as a character in the aperture to form one shot, so that the total number of shots is reduced. Can be reduced.

【0003】しかしながら最小単位の外枠の形状が矩形
でない場合、矩形の場合よりも占有領域が大きいため装
置のキャラクタアパーチャのサイズの制限を越えた場合
該図形を2個以上の図形の分割しない限りアパーチャ上
に形成できないという問題があった。
However, when the shape of the outer frame of the minimum unit is not rectangular, the occupied area is larger than in the case of the rectangle, and when the size of the character aperture of the apparatus exceeds the limit, the figure is not divided into two or more figures. There was a problem that it could not be formed on the aperture.

【0004】また最小単位となる図形の形状がドーナツ
状となる場合アパーチャ上に該図形を形成できないとい
う問題があった。
Further, when the shape of the figure as the minimum unit is a donut shape, there is a problem that the figure cannot be formed on the aperture.

【0005】またキャラクタプロジェクション方式では
成形偏向系で描画するキャラクタ図形形状を選択し、短
小系でビーム形状を縮小した後、対物偏向系で描画デー
タに従って所望の描画位置にビームを偏向した際、実際
に描画される位置は所望の位置からずれてしまうという
問題があった。これを解決する方法として従来、成形偏
向系でビームを振ってキャラクタを選択した後に振り戻
し偏向系を用いてビームを振り戻すことによって対物系
で描画データでの所望の描画位置にビームを偏向してい
た。しかしこの方法を用いると描画装置に振り戻し偏向
系用の制御回路、偏向アンプ、偏向器を取り付ける必要
がありシステムが複雑になる上に、振り戻し偏向系を取
り付けることによって装置の誤差要因や調整項目が増加
し、装置の精度を劣化させたり調整時間を増加させたり
するという問題があった。さらにアパーチャ上に形成す
るキャラクタ形状の種類が多い場合は振り戻し偏向量が
大きくなり、振り戻し偏向による光学上の偏向収差が大
きくなり所望の分解能が得られなくなりアパーチャ上に
形成できるキャラクタ図形形状の種類が少なくなりひい
てはキャラクタプロジェクション方式におけるスループ
ット向上の効果を十分に引き出せないという問題があっ
た。
In the character projection system, a character figure shape to be drawn is selected by a shaping deflection system, and a beam shape is reduced by a short and short system. There is a problem that the position to be drawn on the image is shifted from a desired position. Conventionally, as a method for solving this, the beam is deflected to the desired drawing position in the drawing data by the objective system by swinging the beam with the shaping deflection system, selecting the character, and then swinging the beam back using the back deflection system. I was However, if this method is used, it is necessary to attach a control circuit, a deflection amplifier, and a deflector for a return deflection system to the drawing apparatus, which complicates the system. There is a problem that the number of items increases and the accuracy of the apparatus is deteriorated or the adjustment time is increased. Further, when there are many types of character shapes formed on the aperture, the amount of deflection of the return movement becomes large, the optical deflection aberration due to the return deflection becomes large, and the desired resolution cannot be obtained, and the shape of the character graphic shape that can be formed on the aperture is not obtained. There is a problem that the number of types is reduced, and the effect of improving the throughput in the character projection system cannot be sufficiently obtained.

【0006】またキャラクタ図形形状を選択する際のア
パーチャ上の成形偏向領域の大きさは光学系の偏向収差
によって決まるが、偏向量が大きいほど偏向収差が大き
くなりビームの分解能が劣化してしまうため偏向領域を
大きくすることが出来ずアパーチャ上の偏向領域内に形
成できるキャラクタ図形形状の種類が少なくなりキャラ
クタプロジェクション方式のスループット向上の効果が
十分に引き出せないという問題があった。
The size of the shaping deflection area on the aperture when selecting the figure shape of the character is determined by the deflection aberration of the optical system. However, as the deflection amount increases, the deflection aberration increases and the beam resolution deteriorates. There is a problem that the deflection area cannot be enlarged, and the number of types of character figures that can be formed in the deflection area on the aperture is reduced, so that the effect of improving the throughput of the character projection method cannot be sufficiently obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このように従来のキャ
ラクタプロジェクション方式を用いた荷電ビーム描画方
法では、最小単位の形状をそのままキャラクタ化するこ
とが不可能な場合が生じ、繰り返しの最小単位の図形を
1ショットで描画することが不可能で2ショット以上の
キャラクタあるいは可変成形ビームを併用することにな
り、キャラクタプロジェクション方式によるスループッ
ト向上の効果を十分に引き出せないという問題があっ
た。また1個の最小単位図形に複数のキャラクタ形状を
要するためアパーチャ上の有限なキャラクタ形状を形成
可能な領域を必要以上に使用してしまい、ひいては他の
繰り返しの最小単位となる形状をアパーチャ上に形成で
きなくなり十分にスループットの向上を図れないという
問題があった。
As described above, in the conventional charged beam drawing method using the character projection system, it may be impossible to characterize the shape of the minimum unit as it is, and the figure of the minimum unit of repetition may occur. Cannot be drawn in one shot, and characters or variable shaped beams of two or more shots must be used together, and there is a problem that the effect of improving the throughput by the character projection method cannot be sufficiently obtained. Also, since one minimum unit figure requires a plurality of character shapes, an area on the aperture where a finite character shape can be formed is used more than necessary, and another shape which is the minimum unit of repetition is placed on the aperture. There is a problem that the formation cannot be performed and the throughput cannot be sufficiently improved.

【0008】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、キャラクタプロジェク
ション方式を用いた、荷電ビーム描画方法において、従
来1個のキャラクタとしてアパーチャ上に形成すること
が不可能であった繰り返しの最小単位となる図形の外枠
の形状を1個のキャラクタとしてアパーチャ上に形成可
能になるように変更することによってキャラクタプロジ
ェクション方式のスループット向上の効果を十分に引き
出せる描画方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above circumstances. It is an object of the present invention to form a single character on an aperture in a charged beam drawing method using a character projection method. By changing the shape of the outer frame of the figure, which is the minimum unit of repetition, which was impossible to form, so that it can be formed as a single character on the aperture, drawing that can fully exploit the effect of improving the throughput of the character projection method It is to provide a method.

【0009】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところはアパーチャ上に形成可能
なキャラクタ図形形状の種類を増やしスループットを向
上させることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to increase the number of types of character figures that can be formed on an aperture to improve throughput.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、試料上
に荷電ビームを照射して該試料上に所望のパターンを描
画する荷電ビーム描画装置において、可変成形ビーム方
式と繰り返しパターンの少なくとも最小単位となる図形
の形状を電子光学系の成形アパーチャに形成しておき、
繰り返しパターンの領域では該アパーチャを用いて描画
するキャラクタプロジェクション方式を具備し、該最小
単位が外枠の形状が矩形の場合は、そのまま該アパーチ
ャに形成しておき、所望のパターンを描画し、該最小単
位の図形の外枠の形状が矩形でない場合は、該繰り返し
パターンの最小単位の図形が矩形となるように最小単位
の図形を変更し、その最小単位図形を該アパーチャに形
成して、所望のパターンを描画した場合に生じる過不足
分のパターンの処理を繰り返しパターンに隣接するパタ
ーンで処理するように設計したパターンデータを用いて
描画することにある。
The gist of the present invention is to provide a charged beam drawing apparatus for irradiating a charged beam on a sample and writing a desired pattern on the sample. The shape of the figure as a unit is formed in the shaping aperture of the electron optical system,
In the area of the repetitive pattern, a character projection method for drawing using the aperture is provided, and when the minimum unit is a rectangular outer frame, the aperture is formed in the aperture as it is, and a desired pattern is drawn. If the shape of the outer frame of the minimum unit graphic is not rectangular, the minimum unit graphic is changed so that the minimum unit graphic of the repetitive pattern becomes a rectangle, and the minimum unit graphic is formed in the aperture. In other words, the pattern processing is performed using pattern data designed to process the excess or deficiency pattern that occurs when the pattern is drawn with a pattern adjacent to the repeated pattern.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば繰り返しパターンの少なくとも
最小単位となる図形の形状が矩形以外の場合に最小単位
図形を矩形に変更することによってキャラクタアパーチ
ャ上に一個のキャラクタとして形成することを可能とす
ることによって、最小単位形状がむやみに2つ以上のキ
ャラクタ形状として分割されることと、それによってア
パーチャ上のキャラクタ形状形成可能領域をむやみに占
有されることを回避しキャラクタプロジェクション方式
によるスループットの向上の効果を十分に引き出すこと
ができる。またドーナツ状のパターン等の物理的にアパ
ーチャ上に形成不可能な繰り返しの最小単位の図形の形
状をアパーチャ上に形成可能な形状に変更することによ
り、従来可変成形ビームにより描画しなければならなか
った図形をキャラクタプロジェクションにより描画する
ことが可能となりスループットの向上をはかることがで
きる。
According to the present invention, it is possible to form a single character on a character aperture by changing the minimum unit graphic into a rectangle when the shape of at least the minimum unit of the repetitive pattern is other than a rectangle. As a result, the minimum unit shape is indiscriminately divided into two or more character shapes, thereby avoiding unnecessarily occupying the character shape formable area on the aperture and improving the throughput by the character projection method. The effect can be fully obtained. In addition, by changing the shape of the figure of the minimum unit of repetition that cannot be physically formed on the aperture, such as a donut-shaped pattern, to a shape that can be formed on the aperture, it is necessary to draw by the conventional variable shaping beam. The drawn figure can be drawn by character projection, and the throughput can be improved.

【0012】上記のように繰り返しの最小単位の図形の
形状を適宜変更できる理由を図1〜図6を用いて説明す
る。通常図1のように繰り返しパターン1は並進周期を
もつ平行四辺形群として表現することができる。その
際、図2(b)のように最小単位となる平行四辺形2を
表す基本ベクトルをa、bとする。図2(a)に示すよ
うにa・b≠0、a>bの場合一辺が(|b|sinθ
+|a|)のキャラクタサイズが必要となる。装置の試
料面上における最大キャラクタサイズをLとするとL<
(|b|sinθ+|a|)の場合、最小単位の平行四
辺形をそのままキャラクタ形状とすることはできない。
しかし図2(c)に示すように基本ベクトルをa、b´
(a・b´=0,a>b)にとりなおした場合にa≦L
であればこの基本単位図形を1個のキャラクタ形状とし
てアパーチャに形成してキャラクタプロジェクション方
式によって描画することが可能となる。この際繰り返し
パターン3の両端に基本単位図形の形状変更したことに
よる過不足分が生じるが、それらは図3に示すように該
繰り返しパターンに隣接するブロックに過不足分を処理
できるような回路パターン4を設計段階でいれておくも
のとする。
The reason why the shape of the figure of the minimum unit of repetition can be appropriately changed as described above will be described with reference to FIGS. Normally, as shown in FIG. 1, the repeating pattern 1 can be represented as a group of parallelograms having a translation period. At this time, as shown in FIG. 2B, the basic vectors representing the parallelogram 2 which is the minimum unit are a and b. As shown in FIG. 2A, when a · b ≠ 0 and a> b, one side is (| b | sin θ
+ | A |)). Assuming that the maximum character size on the sample surface of the apparatus is L, L <
In the case of (| b | sin θ + | a |), the parallelogram of the minimum unit cannot be directly used as the character shape.
However, as shown in FIG.
(A · b ′ = 0, a> b), a ≦ L
Then, it is possible to form the basic unit figure as one character shape on the aperture and draw it by the character projection method. At this time, the excess and deficiency due to the change in the shape of the basic unit figure are generated at both ends of the repetition pattern 3, and these are circuit patterns which can process the excess and deficiency in blocks adjacent to the repetition pattern as shown in FIG. 4 is set in the design stage.

【0013】また、図4に示すような繰り返しの基本単
位図形5がドーナツ状のパターンの場合は大きさ自体は
Lより小さくても物理的にアパーチャ状に形成すること
は不可能である。尚、斜線で表示した部分6は、電子を
遮へいする部分であり、ドーナツ状の空白部7は電子を
透過する部分である。しかし図5に示すように基本単位
となる図形8を変更することによって物理的にアパーチ
ャ状に形成可能にすることができる。その際図5の50
の部分に該キャラクタ形状を用いてそのまま描画できな
い部分があるがこの部分は可変成形ビームを用いるかあ
るいは矩形形状の他の矩形の成形アパーチャ像9を図6
のように投影することによって描画することができる。
Further, when the repeating basic unit figure 5 as shown in FIG. 4 is a donut-shaped pattern, it is impossible to physically form it in an aperture shape even if the size itself is smaller than L. The hatched portion 6 is a portion that blocks electrons, and the donut-shaped blank portion 7 is a portion that transmits electrons. However, as shown in FIG. 5, by changing the figure 8, which is a basic unit, it is possible to form a physical aperture. At that time, 50 in FIG.
There is a portion which cannot be drawn as it is using the character shape in this portion, but this portion uses a variable shaping beam or a rectangular shaped aperture image 9 of another rectangular shape in FIG.
Can be drawn by projecting as follows.

【0014】また本発明によれば成形偏向系で所望のキ
ャラクタ図形形状を選択した際に、対物系でビームを所
望の描画位置に偏向しても実際の描画位置からずれてし
まうという問題を振り戻し偏向系を取り付けることなく
解決し、振り戻し偏向系の増設による、誤差要因の増
加、調整項目の増加、分解能の低下を防ぐことが可能と
なる。したがって描画装置の精度、スループット稼働率
を向上させることができる。振り戻し偏向系を用いるこ
となく所望の描画位置に描画できる理由を図12〜13
を用いて説明する。
Further, according to the present invention, when a desired character figure shape is selected by the shaping / deflection system, even if the beam is deflected to a desired drawing position by the objective system, the beam deviates from the actual drawing position. The problem can be solved without attaching the return deflection system, and it is possible to prevent an increase in error factors, an increase in adjustment items, and a decrease in resolution due to the addition of the return deflection system. Therefore, the accuracy of the drawing apparatus and the throughput operation rate can be improved. FIGS. 12 to 13 show the reason why drawing can be performed at a desired drawing position without using the swingback deflection system.
This will be described with reference to FIG.

【0015】まず図12に従来の振り戻し偏向系を用い
た電子光学系の模式図を示す。成形偏向系でキャラクタ
形状を選択するとビームは偏光されたままになる。従っ
てこれをそのまま対物偏向系で所望の描画位置に偏向し
ても成形偏向系で偏向されているため図12(a)のよ
うに実際の描画位置は所望の位置からずれたものになっ
てしまう。従って図12(b)のように振り戻し偏向器
91で成形偏向系で偏向させた分だけ振り戻すことによ
って、対物偏向系で所望の描画位置にビームを偏向すれ
ば実際に所望の描画位置に描画されることになる。本発
明では前記振り戻し偏向系の役割を対物偏向系に負わせ
るというものであり、描画装置に入力する描画データに
おいて所望の描画位置を予め成形偏向系でキャラクタ形
状を選択することによって生じる描画位置のズレ分だけ
変更しておくか、あるいは描画位置を変更させる専用回
路で所望の描画位置から対物偏向系における偏向量に描
画位置のずれに相当する偏向量を加えることによって、
図13のように振り戻し偏向系を用いることなく所望の
描画位置に描画することが可能となる。
First, FIG. 12 is a schematic view of an electron optical system using a conventional swing-back deflection system. Selecting a character shape in the shaping deflection system leaves the beam polarized. Therefore, even if this is deflected to a desired drawing position by the objective deflection system as it is, it is deflected by the shaping deflection system, so that the actual drawing position is shifted from the desired position as shown in FIG. . Therefore, as shown in FIG. 12B, the beam is deflected to the desired drawing position by the objective deflecting system by deflecting the beam by the return deflector 91 by the amount deflected by the shaping / deflecting system. Will be drawn. In the present invention, the role of the swing-back deflection system is assigned to the objective deflection system, and a desired drawing position in drawing data input to the drawing device is determined by selecting a character shape in the forming deflection system in advance. Or by adding a deflection amount corresponding to the deviation of the drawing position from the desired drawing position to the deflection amount in the objective deflection system by a dedicated circuit for changing the drawing position.
As shown in FIG. 13, it is possible to draw at a desired drawing position without using the swingback deflection system.

【0016】また本発明によればビームの分解能の低下
に起因するキャラクタ図形形状を形成できるアパーチャ
上の成形偏向系によるビームの走査領域の制限を緩和す
ることによって、ビーム走査領域内のアパーチャ上に形
成できるキャラクタ図形形状の種類を多くしスループッ
トを向上させることが可能となる。
Further, according to the present invention, the limitation on the scanning area of the beam by the shaping deflection system on the aperture capable of forming the character graphic shape due to the reduction in the resolution of the beam is relaxed, so that the aperture in the beam scanning area is reduced. It is possible to improve the throughput by increasing the types of character graphic shapes that can be formed.

【0017】この理由を図14〜17を用いて説明す
る。図14にある電子光学系の成形偏向系について計算
したアパーチャ上の成形偏向領域とビームの分解能の関
係を示す。図14に示されるように偏向領域が大きくな
ると分解能が低下する。例えば最小線幅0.15μmを
得るためにはビーム分解能0.03μmが必要でありこ
の場合には成形偏向領域は1mm□となる。また最小線
幅0.25μmを得るためにはビーム分解能0.05μ
mが必要であり、この場合には成形偏向領域は2mm□
となる。従ってキャラクタ図形形状が最小寸法0.15
μm以下の図形を含む場合には図15のアパーチャ92
上の領域Aの領域にキャラクタ図形形状を配置し、最小
寸法が0.25μm以下の図形は図15で示す領域Bの
アパーチャ上の領域内に配置しておけばよい。さらに最
小線幅に必要な分解能と偏向領域の関係から寸法の大き
な図形よりなるキャラクタ図形形状を図15の領域Cに
配置することもできる。
The reason will be described with reference to FIGS. 15 shows the relationship between the beam deflection and the shaping deflection area on the aperture calculated for the shaping deflection system of the electron optical system shown in FIG. As shown in FIG. 14, the resolution decreases as the deflection area increases. For example, in order to obtain a minimum line width of 0.15 μm, a beam resolution of 0.03 μm is required. In this case, the shaping deflection area is 1 mm □. In order to obtain a minimum line width of 0.25 μm, a beam resolution of 0.05 μm is required.
m is required, and in this case, the molding deflection area is 2 mm □
Becomes Therefore, the character figure shape has a minimum dimension of 0.15
In the case of including a figure of μm or less, the aperture 92 in FIG.
It is sufficient to arrange the character graphic shape in the area of the upper area A, and to arrange the graphic having the minimum dimension of 0.25 μm or less in the area on the aperture of the area B shown in FIG. Further, a character figure shape composed of a figure having a large size can be arranged in the area C in FIG. 15 from the relationship between the resolution required for the minimum line width and the deflection area.

【0018】また荷電ビームではビーム内の荷電粒子間
にクーロン相互作用があるため荷電粒子間に斥力が生じ
ビームボケをおこし分解能を劣化させる。従って最小線
幅が同じ図形よりなるキャラクタ形状でもアパーチャの
開口率によってビームのボケ量が異なる。例えば図16
(a)と(b)ではアパーチャの開口率が50%と20
%で異なるためクーロン相互作用によるビームボケがそ
れぞれ0.05μmと0.02μm(加速電圧50k
V、収束半角5mrad、電流密度10A/cm2、キ
ャラクタビームサイズ5μm□、第2成形アパーチャか
ら試料面迄の対物系の長さ270mmの場合)となる。
成形偏向系のビーム分解能への寄与は成形偏向収差と第
2アパーチャでのキャラクタ形状開口部面積クーロン相
互作用によるビームボケの原因)から決まるので、ビー
ムボケの大きくなるアパーチャ開口率の大きい図16
(a)のキャラクタ形状を図17のようにアパーチャの
成形偏向領域の中央付近の領域Aに配置することでトー
タルのビーム分解能は0.058μm、図16(b)の
キャラクタ形状を図17の領域Bに配置することでトー
タルのビーム分解能は0.054μmとなる。逆に図1
6(A)を図17の領域Bに配置し図16(b)を図1
7の領域に配置するとトータルのビーム分解能はそれぞ
れ0.07μm、0.036μmとなり図16(a)の
形状を描画する場合の分解能が劣化してしまう。図17
のようにキャラクタ形状を配置することによって分解能
の劣化を抑えることが可能になる。
In a charged beam, since there is a Coulomb interaction between charged particles in the beam, a repulsive force is generated between the charged particles, causing beam blur and degrading the resolution. Therefore, even in a character shape composed of a figure having the same minimum line width, the blur amount of the beam varies depending on the aperture ratio of the aperture. For example, FIG.
In (a) and (b), the aperture ratio of the aperture is 50% and 20%.
%, The beam blur due to Coulomb interaction is 0.05 μm and 0.02 μm, respectively (acceleration voltage 50 k
V, convergent half-angle of 5 mrad, current density of 10 A / cm 2, character beam size of 5 μm square, and length of the objective system from the second shaping aperture to the sample surface of 270 mm).
The contribution of the shaping deflection system to the beam resolution is determined by the shaping deflection aberration and the area of the character-shaped opening in the second aperture, which causes beam blur due to Coulomb interaction (FIG. 16).
By arranging the character shape of (a) in the area A near the center of the aperture forming deflection area as shown in FIG. 17, the total beam resolution is 0.058 μm, and the character shape of FIG. By arranging at B, the total beam resolution becomes 0.054 μm. Figure 1
6 (A) is arranged in the area B of FIG. 17 and FIG.
7, the total beam resolution becomes 0.07 μm and 0.036 μm, respectively, and the resolution in drawing the shape of FIG. FIG.
By arranging the character shape as described above, it is possible to suppress the degradation of the resolution.

【0019】[0019]

【実施例】先ず、本発明の実施例を説明するに際し、本
発明の一実施例方法に使用する電子ビーム描画装置を図
7に示して説明する。図中10は試料室、11はターゲ
ット(試料)、12は試料台(ステージ)、20は電子
光学系鏡筒、21は電子銃、22a〜22eは各種レン
ズ系、23〜26は各種偏向系、27aはブランキング
板、27bは第一成形アパーチャマスク、27cは第二
成形アパーチャマスクを示している。第二成形アパーチ
ャマスク27cには、後述するようなキャラクタパター
ンも形成されており、キャラクタプロジェクション方式
による描画が可能である。本実施例の装置では縮小率は
1/40であり、アパーチャ上のキャラクタ形状のサイ
ズは試料面上の40倍のサイズに形成しておけばよい。
すなわち試料面上で5μm□の大きさのキャラクタはア
パーチャ上で200μm□の大きさとなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 which shows an electron beam lithography apparatus used in a method of an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a sample chamber, 11 is a target (sample), 12 is a sample stage (stage), 20 is an electron optical system barrel, 21 is an electron gun, 22a to 22e are various lens systems, and 23 to 26 are various deflection systems. , 27a are blanking plates, 27b is a first formed aperture mask, and 27c is a second formed aperture mask. A character pattern as described later is also formed on the second formed aperture mask 27c, and drawing by a character projection method is possible. In the apparatus of the present embodiment, the reduction ratio is 1/40, and the size of the character shape on the aperture may be formed to be 40 times the size on the sample surface.
That is, a character having a size of 5 μm square on the sample surface has a size of 200 μm square on the aperture.

【0020】また、図中31は試料台駆動回路部、32
はレーザー測長計、33は偏向制御回路部、34はブラ
ンキング制御回路部、34は可変成形ビームおよびキャ
ラクタビーム制御回路部、36はバッファメモリ及び制
御回路、37は制御計算機、38はデータ変換及び最適
照射時間計算用計算機、39はCADシステムを示して
いる。
In the figure, reference numeral 31 denotes a sample stage drive circuit unit;
Is a laser length gauge, 33 is a deflection control circuit, 34 is a blanking control circuit, 34 is a variable shaped beam and character beam control circuit, 36 is a buffer memory and control circuit, 37 is a control computer, 38 is data conversion and The computer for calculating the optimum irradiation time, 39 indicates a CAD system.

【0021】電子銃21から放出された電子ビーム90
は、ブランキング偏向器23によってON−OFF制御
される。本装置では、この際に照射時間を調整すること
により、ショットの照射位置に応じて照射量を変化させ
ることを可能としている。ブランキング板27aを通過
したビームは、ビーム成形用偏向器24、第一成形用ア
パーチャマスク27b及び第二成形用アパーチャマスク
27cによりターゲット11上で偏向走査され、このビ
ーム走査によりターゲット11が所望のパターンに描画
されるものとなっている。
The electron beam 90 emitted from the electron gun 21
Is ON-OFF controlled by the blanking deflector 23. In this apparatus, by adjusting the irradiation time at this time, the irradiation amount can be changed according to the shot irradiation position. The beam having passed through the blanking plate 27a is deflected and scanned on the target 11 by the beam shaping deflector 24, the first shaping aperture mask 27b, and the second shaping aperture mask 27c. It is to be drawn in a pattern.

【0022】次に上記装置を用いた電子ビーム描画方
法、特にキャラクタプロジェクション方式と通常の可変
成形ビームによる描画方法を説明する。図8(a)にア
パーチャマスク27cに形成された可変成形ビーム用ア
パーチャマスク、27bに形成された矩形アパーチャを
示し、図8(b)にマスク27cに形成されたキャラク
タアパーチャマスクを示す。図8(b)の形状は通常の
可変成形ビームを用いると図9に示すように、19個の
ショット92に分割される。従って図8(b)のような
キャラクタアパーチャを使用することによって19倍の
高速化を実現できる。なお、本実施例で使用した装置の
最大キャラクタビームサイズは試料面上で5μm□であ
り、アパーチャ上でのサイズは200μm□である。ま
たアパーチャ上の成形偏向領域内に登載できるキャラク
タ数は36個である。
Next, an electron beam drawing method using the above apparatus, particularly a character projection method and a drawing method using a normal variable shaped beam will be described. FIG. 8A shows an aperture mask for a variable shaped beam formed on the aperture mask 27c, a rectangular aperture formed on the aperture mask 27b, and FIG. 8B shows a character aperture mask formed on the mask 27c. The shape shown in FIG. 8B is divided into 19 shots 92 as shown in FIG. 9 using a normal variable shaped beam. Therefore, by using the character aperture as shown in FIG. 8B, a speedup of 19 times can be realized. The maximum character beam size of the apparatus used in this embodiment is 5 μm square on the sample surface, and the size on the aperture is 200 μm square. The number of characters that can be placed in the shaping deflection area on the aperture is 36.

【0023】以下、本発明の実施例を説明する。本実施
例では、図10(a)に示すような繰り返しパターン2
を描画するものとする。該繰り返しパターンの最小単位
は図10(a)に示す形状のものである。該形状の外形
は平行四辺形であり図10(a)に示す角度θは90°
ではない。またこの形状は装置の最大キャラクタビーム
サイズより大きいためこのままキャラクタ形状とするこ
とはできない。そこで図10(b)に示すように繰り返
し最小単位3となる図形の形状を変更する。最小単位の
変更により生じた図10(c)に示すパターンの過不足
分94は周辺回路のパターンであらかじめ考慮して設計
されている。変更した形状の大きさは試料面上で5μm
□で装置の最大キャラクタビームサイズ以下になるので
キャラクタ形状として定義することができる。このキャ
ラクタ形状をアパーチャ上に形成することによりキャラ
クタプロジェクション方式による描画が可能となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In this embodiment, a repetition pattern 2 as shown in FIG.
Shall be drawn. The minimum unit of the repetition pattern has the shape shown in FIG. The outer shape of the shape is a parallelogram, and the angle θ shown in FIG.
is not. Since this shape is larger than the maximum character beam size of the device, it cannot be used as it is. Therefore, as shown in FIG. 10 (b), the shape of the figure serving as the minimum unit 3 is changed. The excess or deficiency 94 of the pattern shown in FIG. 10C caused by the change of the minimum unit is designed in consideration of the pattern of the peripheral circuit in advance. The size of the changed shape is 5 μm on the sample surface
Since it becomes smaller than the maximum character beam size of the device in □, it can be defined as a character shape. By forming this character shape on the aperture, drawing by the character projection method becomes possible.

【0024】次に、本発明による他の実施例を説明す
る。本実施例で図11(a)に示すような繰り返しパタ
ーン3を描画するものとする。該繰り返しパターンの最
小単位図形は図11(a)のように試料面上での大きさ
は4μm□で最大キャラクタサイズより小さいが、その
まま成形アパーチャ上に形成することは不可能である。
そこで最小単位図形を図11(b)のように変更すると
成形アパーチャ上に形成することが物理的に可能とな
る。該形状のアパーチャを用いて描画した場合、図11
(b)に示す部分については該形状のアパーチャでは描
画することができない領域95が生じるので通常の可変
成形ビームあるいは該形状のアパーチャを第一成形アパ
ーチャにより図11(c)のように照明して形成された
ビーム96を用いて描画する。また、前述の実施例のよ
うに繰り返しパターンの周囲のパターンであらかじめ考
慮して周囲のパターンとして定義しておき可変成形ビー
ムを用いて描画する事も可能である。
Next, another embodiment according to the present invention will be described. In this embodiment, a repetitive pattern 3 as shown in FIG. 11A is drawn. As shown in FIG. 11A, the minimum unit figure of the repetitive pattern has a size on the sample surface of 4 μm □ smaller than the maximum character size, but cannot be formed on the forming aperture as it is.
Therefore, when the minimum unit figure is changed as shown in FIG. 11B, it becomes physically possible to form the figure on the forming aperture. When drawing is performed using the aperture of the shape, FIG.
In the portion shown in FIG. 11B, an area 95 that cannot be drawn with the aperture having the shape is generated. Therefore, the ordinary variable shaped beam or the aperture having the shape is illuminated by the first shaped aperture as shown in FIG. 11C. Writing is performed using the formed beam 96. Further, as in the above-described embodiment, it is also possible to define the peripheral pattern in consideration of the pattern around the repetitive pattern in advance and draw using a variable shaped beam.

【0025】上述の実施例の最小単位の変更はあらかじ
めCADデータから描画装置用のデータに変換するデー
タ変換の際に行っておいてもよい、またあらかじめ設計
時にCADデータで最小単位のしておいてもよい、等適
宜変形して実施することも可能である。
The change of the minimum unit in the above-described embodiment may be performed in advance at the time of data conversion for converting CAD data into data for a drawing apparatus. It is also possible to carry out the present invention with appropriate modifications.

【0026】次に、本発明によるさらに他の実施例を説
明する。本実施例ではまずキャラクタ図形形状を形成す
るアパーチャ上に図18のようにキャラクタ形状97を
配置する。本実施例の装置でアパーチャ上における成形
偏向系のビーム走査可能な領域(成形偏向領域)は2m
m□である。また中心に図9(a)のような可変成形ビ
ーム用の開口部を配置しても良い。図18の各キャラク
タ形状のアパーチャ上の配置位置座標100についての
対物系での描画位置変更量101を図19に示す。アパ
ーチャ上のキャラクタ形状の配置位置はコードで与え、
コード102と座標103の関係を図20に示す。本実
施例において使用される描画データの構成を図21に示
す。また本実施例で使用した描画制御回路の模式図を図
26に示す。データは可変成形ビームにより描画される
図形の場合は図形コード、照射時間、図形位置、図形サ
イズより構成され、キャラクタ方式で描画する図形はキ
ャラクタ形状コード、描画位置、照射時間より構成され
る。描画データの可変成形ビーム方式の場合は描画デー
タの図形コードと図形サイズから成形偏向制御回路57
で成形偏向量が算出され偏向量に応じた偏向電圧が成形
偏向器63に印可されビームが所望の形状、サイズに成
形される。またキャラクタプロジェクション方式の場合
はキャラクタ図形コードから成形偏向制御回路57で成
形偏向量が算出され偏向量に応じた偏向電圧が成形偏向
器63に印可される。そして描画データの描画位置がデ
ータ発生部64で算出され対物偏向制御回路65で対物
偏向量が算出され偏向量に応じた偏向電圧は対物偏向器
61、62に印可されビームが所望の位置に偏向され
る。本実施例で使用した装置では対物偏向系は主・副2
段偏向を採用しており描画位置の算出の際にはまず主偏
向器61で副偏向領域の位置決めを行ったのち副偏向器
62で描画図形の位置消決めを行う構成になっている。
主偏向領域は600μm□、副偏向領域は30μm□で
あり、主偏向で振り戻しを行うことが可能である。描画
データは図21に示したようにまず副偏向領域であるサ
ブフィールド104の位置が定義され、その中に図形デ
ータが定義される構成になっている。サブフィールド位
置は図22のようにチップ200内を連続移動描画の基
本単位であるフレーム201に対するサブフィールド原
点位置座標202を意味する。成形偏向系でキャラクタ
形状を選択するためにビームを偏向することによって生
じる描画位置のズレは主偏向位置すなわちサブフィール
ド原点座標の変更によって施される。図23にサブフィ
ールド原点位置を変更した描画データを示す。CADデ
ータはデータ変換用計算機によって描画データに変換さ
れるがこのときにキャラクタ形状を用いる場合、ある特
定のサブフィールド内に配置されるキャラクタ形状は1
種類と限定しそのキャラクタ形状コードからサブフィー
ルド位置変更量を求めそれを所望のサブフィールド位置
に加えて描画データ51とする。またこの際に可変成形
ビームにより描画されるデータを含むサブフィールドの
原点位置座標は変更しない。この描画データを用いるこ
とで振り戻し偏向系を用いずにキャラクタ図形形状を所
望の描画位置に描画することができる。なおこの際用い
た図26に示す描画制御回路の構成は従来の描画装置と
全く同様のものである。
Next, still another embodiment according to the present invention will be described. In this embodiment, first, a character shape 97 is arranged on an aperture for forming a character graphic shape as shown in FIG. In the apparatus of the present embodiment, the beam scan area (shaping deflection area) of the shaping deflection system on the aperture is 2 m.
m □. An opening for a variable shaped beam as shown in FIG. 9A may be arranged at the center. FIG. 19 shows the drawing position change amount 101 in the objective system with respect to the arrangement position coordinates 100 on the aperture of each character shape in FIG. The arrangement position of the character shape on the aperture is given by a code,
FIG. 20 shows the relationship between the code 102 and the coordinates 103. FIG. 21 shows the configuration of the drawing data used in this embodiment. FIG. 26 is a schematic diagram of the drawing control circuit used in this embodiment. The data is composed of a figure code, irradiation time, figure position, and figure size in the case of a figure drawn by the variable shaped beam, and a figure drawn by the character method is formed of a character shape code, drawing position, and irradiation time. In the case of the variable shaping beam system of the drawing data, the shaping deflection control circuit 57 is used based on the figure code and the figure size of the drawing data.
The shaping deflection amount is calculated, a deflection voltage corresponding to the deflection amount is applied to the shaping deflector 63, and the beam is shaped into a desired shape and size. In the case of the character projection system, the shaping deflection amount is calculated by the shaping deflection control circuit 57 from the character graphic code, and a deflection voltage corresponding to the deflection amount is applied to the shaping deflector 63. Then, the drawing position of the drawing data is calculated by the data generator 64, the objective deflection amount is calculated by the objective deflection control circuit 65, and the deflection voltage according to the deflection amount is applied to the objective deflectors 61 and 62, and the beam is deflected to a desired position. Is done. In the apparatus used in this embodiment, the objective deflection system has two main and
When the drawing position is calculated, first, the main deflector 61 positions the sub-deflection area, and then the sub-deflector 62 determines the position of the drawing figure.
The main deflection area is 600 μm square, and the sub deflection area is 30 μm square, and it is possible to perform the swing back by the main deflection. As shown in FIG. 21, the drawing data is configured such that the position of the sub-field 104, which is the sub-deflection area, is defined first, and the graphic data is defined therein. The subfield position means a subfield origin position coordinate 202 with respect to a frame 201 which is a basic unit of continuous movement drawing in the chip 200 as shown in FIG. The deviation of the drawing position caused by deflecting the beam to select the character shape by the shaping deflection system is performed by changing the main deflection position, that is, the coordinates of the origin of the subfield. FIG. 23 shows drawing data in which the subfield origin position has been changed. The CAD data is converted into drawing data by a data conversion computer. In this case, when a character shape is used, the character shape arranged in a specific subfield is one.
The type is limited to the type, and the subfield position change amount is obtained from the character shape code. At this time, the coordinates of the origin position of the subfield including the data drawn by the variable shaped beam are not changed. By using this drawing data, the character figure shape can be drawn at a desired drawing position without using the back deflection system. The configuration of the drawing control circuit shown in FIG. 26 used at this time is exactly the same as that of the conventional drawing apparatus.

【0027】また本発明は以下に示すようにも実施する
ことが可能である。この際に使用した描画制御回路の構
成を図27に示す。この場合は描画データとしてサブフ
ィールドの原点位置は補正されていないものを用いる。
但し1つのサブフィールド内には1種類のキャラクタ形
状のみが存在できるものとし、可変成形ビームで描画す
る図形は別サブフィールド内に存在するように定義され
るような描画データをデータ変換計算機で作成する。こ
の場合には各サブフィールド位置は原点座標で定義され
ていてもよいし、識別番号あるいは識別記号で表現され
ていてもよい。本実施例ではサブフィールドの原点座標
は図24に示すように識別番号で定義されている。各キ
ャラクタ形状のアパーチャ上の配置位置座標についての
対物系での主偏向量変更量を求めたのち主偏向演算回路
75のメモリ内に図25のようにキャラクタ形状コード
300と主偏向位置変更量301と対応させて格納して
おく。主偏向位置変更量は描画位置変更量に対応する。
データ発生部84ではサブフィールド識別番号から x=Lx・IDx y=Ly・IDy のようにサブフィールドの座標を算出する。ここで
(x,y)はサブフィールド座標、(Lx ,Ly )
はサブフィールドのx方向およびy方向のサイズ、(I
Dx ,IDy )はサブフィールド識別番号を表す。
次に該サブフィールド内に定義されている最初の図形の
形状コードから、該サブフィールド内にキャラクタ形状
が含まれるかを判断し、キャラクタ形状がない場合はそ
の主偏向位置データをそのまま主偏向演算回路75に送
り、主偏向演算回路75でサブフィールドの座標から主
偏向量を求めてデジタル/アナログ変換して主偏向アン
プ78により偏向に必要な偏向電圧を主偏向器81に印
可し、副偏向演算回路で図形位置から偏向量を計算し、
デジタル/アナログ変換してそれに応じた偏向電圧を副
偏向器82に副偏向アンプ79から印可される。該サブ
フィールド内にキャラクタ形状が含まれる場合はキャラ
クタコードを主偏向位置データとともに主偏向演算回路
75に送り、主偏向演算回路75ではキャラクタコード
を参照してメモリ内に格納されていたキャラクタ形状コ
ードと主偏向位置変更量と対応関係を参照して主偏向変
更量(Wx ,Wy )を求めそれを主偏向位置データ
より算出した主偏向量(Xm,Ym)に次式のように加
算し、 Xm=Xm+Wx+(偏向歪補正項) Ym=Ym+Wy+(偏向歪補正項) 新たに主偏向量としてデジタル/アナログ変換してそれ
に応じた偏向電圧が主偏向アンプ78より主偏向器81
に印可される。なおこのとき必要に応じて上式のように
偏向歪補正項を加えることもできる。(Wx ,Wy
)は各キャラクタコードの固有の値である。キャラク
タ形状の描画位置から副偏向演算回路76で図形位置に
応じた偏向量を算出しそれに応じた偏向電圧を副偏向器
82に副偏向アンプ79から印可する。以上のようにし
て振り戻し偏向系を用いることなく所望のキャラクタ形
状を所望の描画位置に描画することが可能となる。
The present invention can be carried out as follows. FIG. 27 shows the configuration of the drawing control circuit used at this time. In this case, the drawing data uses the uncorrected original position of the subfield.
However, it is assumed that only one type of character shape can exist in one subfield, and the drawing data to be drawn by the variable shaped beam is created by the data conversion computer so that the drawing data is defined to exist in another subfield. I do. In this case, each subfield position may be defined by origin coordinates, or may be expressed by an identification number or an identification symbol. In this embodiment, the origin coordinates of the subfield are defined by the identification numbers as shown in FIG. After obtaining the main deflection amount change amount in the objective system for the arrangement position coordinates of each character shape on the aperture, the character shape code 300 and the main deflection position change amount 301 are stored in the memory of the main deflection operation circuit 75 as shown in FIG. Is stored in association with. The main deflection position change amount corresponds to the drawing position change amount.
The data generator 84 calculates the coordinates of the subfield from the subfield identification number as x = Lx.IDxy = Ly.IDy. Where (x, y) is the subfield coordinates, (Lx, Ly)
Is the size of the subfield in the x and y directions, (I
Dx, IDy) represents a subfield identification number.
Next, it is determined from the shape code of the first figure defined in the subfield whether a character shape is included in the subfield. If there is no character shape, the main deflection position data is used as it is in the main deflection calculation. The main deflection calculation circuit 75 obtains the main deflection amount from the coordinates of the subfield, converts the digital data into analog data, and applies a deflection voltage required for deflection to the main deflector 81 by the main deflection amplifier 78. The calculation circuit calculates the amount of deflection from the figure position,
The digital / analog conversion is performed, and the corresponding deflection voltage is applied to the sub deflector 82 from the sub deflection amplifier 79. When the character shape is included in the subfield, the character code is sent to the main deflection calculation circuit 75 together with the main deflection position data, and the main deflection calculation circuit 75 refers to the character code and stores the character shape code stored in the memory. The main deflection change amount (Wx, Wy) is obtained by referring to the correspondence relationship between the main deflection position change amount and the main deflection position, and is added to the main deflection amount (Xm, Ym) calculated from the main deflection position data as in the following equation. Xm = Xm + Wx + (deflection distortion correction term) Ym = Ym + Wy + (deflection distortion correction term) A digital / analog conversion is newly performed as a main deflection amount, and a deflection voltage corresponding thereto is supplied from the main deflection amplifier 78 to the main deflector 81.
Applied to. At this time, if necessary, a deflection distortion correction term can be added as in the above equation. (Wx, Wy
) Is a unique value of each character code. The deflection amount corresponding to the figure position is calculated by the sub deflection calculation circuit 76 from the drawing position of the character shape, and the corresponding deflection voltage is applied to the sub deflector 82 from the sub deflection amplifier 79. As described above, it is possible to draw a desired character shape at a desired drawing position without using the swingback deflection system.

【0028】なお本実施例では対物2段偏向系において
対物主偏向で描画位置の変更を行ったが、どのような対
物偏向系でもその偏向可能な領域が成形アパーチャ上の
偏向量に対する位置補正に許容できるものであれば本実
施例を改良して用いることが可能である。
In this embodiment, the drawing position is changed by the objective main deflection in the objective two-stage deflection system. However, in any objective deflection system, the deflectable area is used for correcting the position of the deflection amount on the forming aperture. This embodiment can be modified and used as long as it is acceptable.

【0029】次に、本発明によるさらに他の実施例を説
明する。本実施例で使用したアパーチャ上での成形偏向
領域とビーム分解能の様子を図14に示す。最小寸法
0.15μmを得るのに必要な領域は図17に示す領域
Aで、形成可能なキャラクタ形状の種類は4個である。
最小寸法0.25μmを得るのに必要な領域は図17の
領域Bで12個である。データ変換計算機501では設
計データ500から繰り返し数の多いブロックを抽出し
てそれをキャラクタ形状として定義して描画データを作
成するがその際に図28に示すようにキャラクタ形状を
形成するためのキャラクタアパーチャデータ511も同
様に作成する。このキャラクタアパーチャデータにはキ
ャラクタ形状がどのように配置されているかのレイアウ
ト情報512を含んでおり、キャラクタアパーチャ作成
時にも利用する。従ってまずデータ変換の際、抽出した
キャラクタ形状の中身の図形データから最小寸法を算出
し、図29(a)のように最小寸法の小さなものから順
番にキャラクタアパーチャ上の成形偏向領域の中央から
キャラクタ形状を配置させ、この時最小寸法が等しい図
形を含むキャラクタ形状が複数存在する場合には図29
(b)それぞれの開口部面積を算出して開口部面積が大
きいものを内側に配置する。図29(c)に実際にキャ
ラクタ形状を配置したレイアウトのイメージを示す。こ
のように最小寸法と開口部面積を考慮して成形偏向領域
内にキャラクタ形状が配置されたキャラクタアパーチャ
を用いて描画することによっておのおののキャラクタ形
状に対して最低限必要な分解能で描画することができ、
アパーチャ上に形成できるキャラクタ形状の種類も多く
なる。
Next, still another embodiment according to the present invention will be described. FIG. 14 shows the shape of the shaping deflection area and the beam resolution on the aperture used in this embodiment. The area required to obtain the minimum dimension of 0.15 μm is the area A shown in FIG. 17, and four types of character shapes can be formed.
There are twelve regions B in FIG. 17 necessary to obtain the minimum dimension of 0.25 μm. The data conversion computer 501 extracts a block having a large number of repetitions from the design data 500 and defines it as a character shape to create drawing data. At this time, a character aperture for forming a character shape as shown in FIG. Data 511 is created similarly. The character aperture data includes layout information 512 on how the character shapes are arranged, and is used when creating the character aperture. Therefore, at the time of data conversion, the minimum size is calculated from the extracted graphic data of the contents of the character shape, and as shown in FIG. In this case, if there are a plurality of character shapes including figures having the same minimum dimensions, FIG.
(B) Calculate the area of each opening and arrange the one with the larger opening inside. FIG. 29C shows an image of a layout in which character shapes are actually arranged. In this way, by drawing using the character aperture in which the character shape is arranged in the molding deflection area in consideration of the minimum size and the opening area, it is possible to draw with the minimum necessary resolution for each character shape. Can,
The types of character shapes that can be formed on the aperture also increase.

【0030】また近接効果補正としてぼかしビームを用
いる補正描画方式を用いる場合において補正描画の際に
キャラクタ形状を用いるときは、そのキャラクタ形状は
高い分解能を必要としないため図29(c)のように成
形偏向領域の端の部分に配置しておけばよい。補正描画
用の可変成形ビーム用の領域を端の部分に形成しておい
てもよい。
When a character shape is used for correction drawing in the case of using a correction drawing method using a blur beam as proximity effect correction, the character shape does not require a high resolution, as shown in FIG. What is necessary is just to arrange | position at the end part of a shaping | deflection area | region. A region for a variable shaped beam for correction drawing may be formed at an end portion.

【0031】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例ではキャラクタプロジェクシ
ョン方式による描画が可能な電子ビーム描画装置を用い
たが、この代わりにキャラクタプロジェクション方式に
よる描画が可能なイオンビームの描画装置を用いてもよ
い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々、
適宜変形して実施する事が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiments. In the embodiment, the electron beam drawing apparatus capable of drawing by the character projection method is used. However, an ion beam drawing apparatus capable of drawing by the character projection method may be used instead. In addition, various, without departing from the gist of the present invention,
The present invention can be modified and implemented as appropriate.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、繰
り返しパターンの領域を構成する最小単位図形の取り方
を変更することにより装置の最大キャラクタサイズ以下
のキャラクタとして定義することが可能となる。また繰
り返しパターンの領域を構成する最小位置図形の取り方
を変更することにより成形アパーチャ上に物理的に形成
不可能な形状を形成可能な形状として定義することがで
きる。以上のように定義したキャラクタ形状のビームを
用いることにより高速に描画することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to define a character smaller than the maximum character size of the apparatus by changing the way of taking the minimum unit figure constituting the area of the repetitive pattern. Become. Also, by changing the way of taking the minimum position figure constituting the region of the repetitive pattern, a shape that cannot be physically formed on the forming aperture can be defined as a shape that can be formed. By using the beam of the character shape defined as described above, it is possible to draw at high speed.

【0033】また以上詳述したように本発明によればキ
ャラクタプロジェクション方式の描画装置において、対
物偏向系で描画位置の位置決めと同時に成形偏向による
ビーム偏向分を振り戻すことによって、振り戻し偏向系
を用いずに所望の描画位置にキャラクタ形状を描画する
ことが可能となる。従って振り戻し偏向機能を付加する
必要がないため誤差要因、調整項目を減らし高精度かつ
スループットの高い描画方法、描画装置を実現すること
が可能となる。
As described in detail above, according to the present invention, in the drawing apparatus of the character projection system, the reversing deflection system is formed by reversing the beam deflection caused by the shaping deflection simultaneously with the positioning of the drawing position by the objective deflection system. It is possible to draw a character shape at a desired drawing position without using it. Therefore, since it is not necessary to add the swingback deflection function, it is possible to reduce the number of error factors and adjustment items, and realize a high-precision and high-throughput drawing method and drawing apparatus.

【0034】さらに以上詳述したようにアパーチャにお
ける成形偏向フィールド上に形成するキャラクタ形状
を、中に含まれる図形の最小寸法、開口部面積に従って
配置させることによって各キャラクタ形状を描画するの
に必要な分解能にて描画することが可能となり、アパー
チャ上に形成できるキャラクタの種類を増やすことがで
き、スループットの向上を図ることができる。
As described in further detail above, it is necessary to draw each character shape by arranging the character shape formed on the shaped deflection field in the aperture according to the minimum size of the figure included therein and the area of the opening. Drawing can be performed at a resolution, the number of types of characters that can be formed on the aperture can be increased, and throughput can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 繰り返しパターンの一般的な構成図。FIG. 1 is a general configuration diagram of a repeating pattern.

【図2】 繰り返しの最小単位の変更の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of changing a minimum unit of repetition.

【図3】 繰り返しの最小単位を変更することにより生
じる余分なパターン。
FIG. 3 shows an extra pattern generated by changing a minimum unit of repetition.

【図4】 物理的にアパーチャ上に形成不可能な繰り返
しの最小単位図形を示すパターン。
FIG. 4 is a pattern showing a minimum repeating unit figure that cannot be physically formed on an aperture.

【図5】 繰り返しの最小単位の変更の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of changing a minimum unit of repetition.

【図6】 繰り返しの最小単位を変更することにより生
じた不足パターンの描画方法を説明する図。
FIG. 6 is a view for explaining a method of drawing an insufficient pattern caused by changing a minimum unit of repetition.

【図7】 本発明の実施例に使用した電子ビーム描画装
置を示す概略構成図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an electron beam drawing apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図8】 アパーチャ形状を示す平面図。FIG. 8 is a plan view showing an aperture shape.

【図9】 キャラクタプロジェクション方式で1ショッ
トで描画できる図形を可変成形ビームで描画した場合の
ショット数を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing the number of shots when a figure that can be drawn in one shot by the character projection method is drawn by a variable shaped beam.

【図10】 本発明の実施例1を説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining Example 1 of the present invention.

【図11】 本発明の実施例1を説明するための図。FIG. 11 is a view for explaining Example 1 of the present invention.

【図12】 振り戻し偏向を行わない場合の描画位置の
ずれおよび振り戻し偏向の効果を説明する模式図。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a shift of a drawing position and a result of the swingback deflection when the swingback deflection is not performed.

【図13】 振り戻し偏向を用いずに描画位置のずれを
補正する手法を説明する図。
FIG. 13 is a view for explaining a method of correcting a deviation of a writing position without using a return deflection.

【図14】 ビーム分解能と成形偏向領域サイズの関係
を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a beam resolution and a shaping deflection area size.

【図15】 アパーチャ上の成形偏向領域上における分
解能のことなる領域を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing regions having different resolutions on a shaping deflection region on an aperture.

【図16】 開口部面積の異なるキャラクタ形状を説明
する図。
FIG. 16 is a view for explaining character shapes having different opening areas.

【図17】 図16のキャラクタ形状のアパーチャ上で
の配置方法を説明する図。
17 is a view for explaining a method of arranging the character shape in FIG. 16 on an aperture.

【図18】 本発明の実施例2で使用したキャラクタ形
状を配置したアパーチャを示す図。
FIG. 18 is a diagram showing an aperture in which character shapes used in the second embodiment of the present invention are arranged.

【図19】 アパーチャ上におけるキャラクタ位置と振
り戻し量の関係を表す図。
FIG. 19 is a diagram illustrating a relationship between a character position on an aperture and a swingback amount.

【図20】 アパーチャ上におけるキャラクタ位置とキ
ャラクタコードを表す図。
FIG. 20 is a diagram showing a character position and a character code on an aperture.

【図21】 本発明の実施例で使用した描画データの構
成を説明する図。
FIG. 21 is a view for explaining the configuration of drawing data used in the embodiment of the present invention.

【図22】 チップ、フレーム、サブフィールドの関係
を示す図。
FIG. 22 is a diagram showing a relationship between a chip, a frame, and a subfield.

【図23】 サブフィールド位置を補正した描画データ
の構成を説明する図。
FIG. 23 is a view for explaining the configuration of drawing data in which subfield positions have been corrected.

【図24】 本発明の他の実施例で使用した描画データ
の構成を説明する図。
FIG. 24 is a view for explaining the configuration of drawing data used in another embodiment of the present invention.

【図25】 キャラクタコードと主偏向位置偏向量の関
係を示す図。
FIG. 25 is a diagram showing a relationship between a character code and a main deflection position deflection amount.

【図26】 本発明の実施例で使用した描画制御回路の
構成の模式図。
FIG. 26 is a schematic diagram of a configuration of a drawing control circuit used in an example of the present invention.

【図27】 本発明の実施例で使用した描画制御回路の
構成の模式図。
FIG. 27 is a schematic diagram of a configuration of a drawing control circuit used in an example of the present invention.

【図28】 本発明の実施例における描画データ、アパ
ーチャ作成用データの作成方法を示す説明図。
FIG. 28 is an explanatory diagram showing a method for creating drawing data and aperture creation data in the embodiment of the present invention.

【図29】 抽出したキャラクタ形状のアパーチャへの
配置の仕方を説明する図。
FIG. 29 is a view for explaining a method of arranging the extracted character shapes on the aperture.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・試料室 11・・・ターゲット(試料) 12・・・試料台(ステージ) 20・・・電子光学系鏡筒 21・・・電子銃 22a〜22e・・・各種レンズ系 23〜26・・・各種偏向系 27a・・・ブランキング板 27b・・・第一成形アパーチャマスク 27c・・・第二成形アパーチャマスク 31・・・試料駆動回路 32・・・レーザー測長計 33・・・偏向制御回路部 34・・・ブランキング制御回路部 35・・・可変成形ビーム及びキャラクタビーム成形偏
向回路部 36・・・バッファメモリ及び制御回路 37・・・制御計算機 38・・・データ変換及び近接効果補正用計算機 39・・・CADシステム 50・・・変更した最小単位のキャラクタ形状をそのま
ま用いては描画できない領域 51,71・・・描画データ 52,72・・・制御計算機 64,84・・・データ発生部 53,73・・・バッファメモリ 54,74・・・データ展開ショット分割回路 55,75・・・主偏向演算回路 56,76・・・副偏向演算回路 57,77・・・成形偏向演算回路 58,59,60,78,79,80・・・D/A変換
器、偏向アンプ 61,81・・・主偏向器 62,82・・・副偏向器 63,83・・・成形偏向器 65,85・・・対物偏向制御回路 66,86・・・成形偏向制御回路 90・・・電子ビーム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sample room 11 ... Target (sample) 12 ... Sample stage (stage) 20 ... Electron optical system column 21 ... Electron gun 22a-22e ... Various lens systems 23-26 ... various deflection systems 27a ... blanking plate 27b ... first forming aperture mask 27c ... second forming aperture mask 31 ... sample drive circuit 32 ... laser length measuring instrument 33 ... deflection Control circuit unit 34 Blanking control circuit unit 35 Variable beam forming and character beam forming deflection circuit unit 36 Buffer memory and control circuit 37 Control computer 38 Data conversion and proximity effect Correction computer 39 ... CAD system 50 ... Area that cannot be drawn using the changed minimum unit character shape as it is 51, 71 ... Drawing data 52, 72 ... control computers 64, 84 ... data generators 53, 73 ... buffer memories 54, 74 ... data development shot division circuits 55, 75 ... main deflection calculation circuits 56, 76 ..Sub-deflection operation circuits 57, 77 ... molding deflection operation circuits 58, 59, 60, 78, 79, 80 ... D / A converters, deflection amplifiers 61, 81 ... main deflectors 62, 82 ... sub-deflectors 63, 83 ... forming deflectors 65, 85 ... objective deflection control circuits 66, 86 ... forming deflection control circuits 90 ... electron beams.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 清司 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株式会社東芝 生産技術研究所内 (72)発明者 和田 寛次 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株式会社東芝 生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平3−64016(JP,A) 特開 平5−36593(JP,A) 特開 昭62−260322(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoshi Hattori 33, Isoiso-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Production Engineering Laboratory Toshiba Corporation (72) Inventor Kanji Wada 33, Shinisogo-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa (56) References JP-A-3-64016 (JP, A) JP-A-5-36593 (JP, A) JP-A-62-260322 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】試料上に荷電ビームを照射して該試料上に
所望のパターンを描画する荷電ビーム描画装置におい
て、可変成形ビーム方式と繰り返しパターンの少なくと
も最小単位となる図形の形状を電子光学系の成形アパー
チャに形成しておき、繰り返しパターンの領域では該ア
パーチャに形成した該最小単位となる図形の形状を用い
て描画するキャラクタプロジェクション方式を具備し、
該最小単位の外枠の形状が矩形の場合は、そのまま該ア
パーチャに形成しておき、所望のパターンを描画し、該
最小単位の図形の外枠の形状が矩形でない場合は、該繰
り返しパターンの最小単位の外枠の形状が矩形となるよ
うに最小単位を変更し、その最小単位図形を該アパーチ
ャに形成して、所望のパターンを描画した場合に生じる
過不足分のパターンの処理を繰り返しパターンに隣接す
るパターンで処理するように設計したパターンデータを
用いて描画することを特徴とする荷電ビーム描画方法。
1. A charged beam drawing apparatus for irradiating a charged beam on a sample to draw a desired pattern on the sample, wherein the shape of a figure which is at least the minimum unit of a variable shaped beam system and a repetitive pattern is determined by an electron optical system. In the region of the repetitive pattern, a character projection method for drawing using the shape of the figure that is the minimum unit formed in the aperture is provided.
If the shape of the outer frame of the minimum unit is rectangular, it is formed in the aperture as it is, and a desired pattern is drawn. If the shape of the outer frame of the figure of the minimum unit is not rectangular, the repetition pattern The minimum unit is changed so that the shape of the outer frame of the minimum unit becomes a rectangle, the minimum unit figure is formed in the aperture, and processing of the excess or deficiency pattern that occurs when a desired pattern is drawn is repeated. A drawing method using a pattern data designed to be processed by a pattern adjacent to the charged beam drawing method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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