JP5498106B2 - 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置 - Google Patents

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置に係り、例えば、描画条件の異なる複数のチップのパターンを試料上に描画する際の描画方法および装置に関する。

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

図９は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式（ＶＳＢ方式）という。

試料の１つとなるマスク上には、複数のチップのパターンを描画することが一般的に行なわれており、また、チップによって描画条件が異なっている場合も多い。例えば、あるチップは１回描画（多重度＝１）で描画される。また、他のあるチップはストライプ領域の境界位置をずらしながらの多重描画（例えば多重度＝２）で描画される（例えば、特許文献１参照）。従来、電子ビーム描画装置では、複数のチップのパターンをマスク上に描画する際、ある範囲内にレイアウトされる描画条件が同一のチップ同士をまとめて描画グループを構成し、描画グループ毎に描画していた。これにより、１つの描画グループ内を描画している間は同じ描画条件で描画されることになる。

図１０は、従来の描画グループと描画順序を説明するための概念図である。図１０では、３つのチップＡ，Ｂ，Ｃが図１０に示すように配置される場合を示している。ここでは、チップＡとチップＢが多重度１で描画され、チップＣが多重度２で描画される場合を示す。かかる場合、描画条件が同じチップＡとチップＢで描画グループＧ１を構成し、チップＣで描画グループＧ２を構成する。そして、描画グループＧ１では、チップＡとチップＢをマージ処理して、マージされた領域を所定の高さのストライプ領域に分割する。図１０では、ストライプＧ１Ｓ１とストライプＧ１Ｓ２で示す２つのストライプに分割した場合を示す。一方、描画グループＧ２では、チップＣの領域を所定の高さのストライプ領域に分割する。チップＣは多重度２で描画されるため、１回目の描画を行なうストライプレイヤとストライプ高さを半分だけずらした位置で分割される２回目の描画を行なうストライプレイヤが構成され、それぞれ、ストライプＧ２Ｓ１，Ｇ２Ｓ２とストライプＧ’２Ｓ１〜Ｇ’２Ｓ３に分割される。よって、図１０において、描画グループＧ２では、５つのストライプに分割される。そして、描画する際には、まず、描画グループＧ１の２つのストライプが順に描画される。そして、描画グループＧ１のすべてのストライプの描画が終了した後に、描画グループＧ２の５つのストライプが順に描画される。

特開平１１−２７４０３６号公報

上述したように、描画グループ毎に描画すると、まず、描画グループＧ１の２つのストライプが順に描画され、描画グループＧ１のすべてのストライプの描画が終了することで１つの描画処理が終了する。そして、次に描画グループＧ２の描画処理を開始する。このように、描画グループを１つの描画処理単位として描画が行なわれる。そのため、各描画処理間での情報作成に必要とされる固定的な時間や各描画処理間に必要とされる初期化等の処理時間が必要となる。さらに、描画グループＧ１のすべてのストライプの描画が終了した後に、描画グループＧ２の描画開始位置まで戻ってから描画グループＧ２の描画が開始されるため、描画グループＧ１の最終位置から描画グループＧ２の開始位置へと移行する際の試料を載せたステージの移動時間が必要となる。この距離が長くなるとその分だけ移動時間が長くなる。これらの時間が描画時間に加算されるため、全体での描画時間の遅延につながるといった問題があった。特に、描画条件の違うチップ数が多くなるとそれに応じて描画グループ数も増加するため、描画グループ数の増加に応じて上述した各時間が必要となり、さらに描画時間の遅延につながるといった問題があった。

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、描画条件の違う複数の描画グループを描画する場合の描画時間の低減を図ることを目的とする。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
パターン形成される複数のチップのレイアウト情報を入力し、レイアウト情報を使って、少なくとも１つのチップから構成され、他とは描画条件の異なる複数の描画グループを設定する工程と、
すべての描画グループ内のすべてのチップ領域全体を取り囲む枠を設定する工程と、
異なる描画グループのチップ同士を混在させたまま、所定の方向に向かって枠を複数の領域に仮想分割する工程と、
各領域の基準位置が前記所定の方向に向かって順に位置するように各領域の順序を設定する工程と、
荷電粒子ビームを用いて、設定された順序で各領域内のパターンを試料に描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。

かかる構成によれば、描画グループとは無関係に所定の方向に向かって各領域が順に描画される。よって、ステージ移動距離が短くて済む。よって、ステージ移動時間が短縮される。また、かかる構成によれば、描画グループ毎の描画処理ではなく、すべての描画グループをまとめて一連の描画処理として描画を行なうことができる。よって、各描画処理間での情報作成に必要とされる固定的な時間や各描画処理間に必要とされる初期化等の処理時間を省くことができる。

また、描画条件には、多重度と、試料を載置するステージのステージ移動経路と、一括最適化速度描画、等速描画、可変速描画、及びステップアンドリピート（Ｓ＆Ｒ）描画の方式と、複数の領域の分割高さと、複数の領域をさらに分割したサブフィールドのサイズのうち、少なくとも１つが含まれることを特徴とする。

また、複数の領域のうち、異なる描画グループのチップ同士が混在する領域を、描画グループ毎に、複数の小領域に分割する工程と、
描画グループに無関係に、当該領域内のすべての小領域の基準位置が所定の方向に向かって順に位置するように各小領域の順序を設定する工程と、
をさらに備え、
描画する際、各領域内のパターンを設定された小領域の順序で描画されるように構成すると好適である。

或いは、複数の領域のうち、異なる描画グループのチップ同士が混在する領域を、描画グループに無関係に、複数の小領域に分割する工程と、
当該領域内のすべての小領域の基準位置が所定の方向に向かって順に位置するように各小領域の順序を設定する工程と、
をさらに備え、
描画する際、各領域内のパターンを設定された小領域の順序で描画されるようにしてもよい。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
パターン形成される複数のチップのレイアウト情報を入力し、記憶する記憶装置と、
レイアウト情報を使って、少なくとも１つのチップから構成され、他とは描画条件の異なる複数の描画グループを設定する描画グループ設定部と、
すべての描画グループ内のすべてのチップ領域全体を取り囲む枠を設定する枠設定部と、
異なる描画グループのチップ同士を混在させたまま、所定の方向に向かって枠を複数の領域に仮想分割する領域分割部と、
各領域の基準位置が所定の方向に向かって順に位置するように各領域の順序を設定する順序設定部と、
荷電粒子ビームを用いて、設定された順序で各領域内のパターンを試料に描画する描画部と、
を備え、
前記描画条件には、多重度と、前記試料を載置するステージのステージ移動経路と、一括最適化速度描画、等速描画、可変速描画、及びステップアンドリピート（Ｓ＆Ｒ）描画の方式と、前記複数の領域の分割高さと、前記複数の領域をさらに分割したサブフィールドのサイズのうち、少なくとも１つが含まれることを特徴とする。

本発明によれば、描画条件の違う複数の描画グループを描画する場合の描画時間の低減を図ることができる。

実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。 実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態１におけるチップレイアウトとストライプレイヤを説明するための概念図である。 図３の各ストライプ領域と分割されたサブフィールド（ＳＦ）とを示す概念図である。 実施の形態１における複数のチップと描画グループと各描画グループの描画条件の一例を示した図である。 図５の複数のチップと複数のストライプ領域とを示す概念図である。 図６の複数のチップの描画順序を示す概念図である。 実施の形態２における各ストライプ領域と分割されたサブフィールド（ＳＦ）とを示す概念図である。 従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。 従来の描画グループと描画順序を説明するための概念図である。

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型の描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、主偏向器２０８及び副偏向器２０９が配置されている。描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスクが含まれる。また、試料１０１には、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。

制御部１６０は、描画グループ設定部１０８、制御計算機ユニット１１０、制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６，１４８を有している。描画グループ設定部１０８、制御計算機ユニット１１０、制御回路１２０、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２，１４４，１４６，１４８は、図示しないバスを介して互いに接続されている。

制御計算機ユニット１１０内には、メモリ１１１、枠設定部１１２、ストライプ分割部１１４、順序設定部１１６、及びデータ変換処理部１３０が配置される。枠設定部１１２、ストライプ分割部１１４、順序設定部１１６、及びデータ変換処理部１３０は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。枠設定部１１２、ストライプ分割部１１４、順序設定部１１６、及びデータ変換処理部１３０に入出力される情報および演算中の情報はメモリ１１１にその都度格納される。

さらに、データ変換処理部１３０内には、サブフィールド（ＳＦ）分割部１３２、ＳＦ順序設定部１３４、及びＳＦデータ変換処理部１３６が配置される。サブフィールド（ＳＦ）分割部１３２、ＳＦ順序設定部１３４、及びＳＦデータ変換処理部１３６は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。特に、データ変換処理部１３０は、データ処理量が膨大となり得るため、図示しない複数のＣＰＵと複数のメモリ等で構成されると好適である。また、描画グループ設定部１０８についても電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、かかる機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。

記憶装置１４０には、レイアウトデータとなる複数のチップデータが装置外部から入力され、格納される。例えば、チップＡのチップデータ、チップＢのチップデータ、チップＣのチップデータ、・・・が格納される。各チップはパターン形成される。

記憶装置１４２には、例えば各チップの描画条件を示す描画パラメータが装置外部から入力され、格納される。描画条件には、例えば、多重描画のための多重度、ＸＹステージ１０５のステージ移動経路、ＸＹステージ１０５のステージ速度、ストライプ高さ（分割高さ）、サブフィールド（ＳＦ）サイズ、照射量（ドーズ量）等が挙げられる。ステージ移動経路には、フォワード／フォワード（ＦＦ）、フォワード／バックワード（ＦＢ）、バックワード／フォワード（ＢＦ）、或いはバックワード／バックワード（ＢＢ）といった各ストライプを順に描画していく際の描画方向を定義した経路が含まれる。また、ステージ速度には、例えば、一括最適化速度、等速描画のための速度、可変速描画のための速度、ステップアンドリピート（Ｓ＆Ｒ）描画の際の速度が含まれる。

記憶装置１４４には、例えば各チップのレイアウト構成を示すレイアウト構成データ（レイアウト情報）が装置外部から入力され、格納される。

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、位置偏向用には、主偏向器２０８と副偏向器２０９の主副２段の偏向器を用いているが、１段の偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。

図２は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図２において、実施の形態１における描画方法は、描画グループ設定工程（Ｓ１０２）と、枠設定工程（Ｓ１０４）と、ストライプ分割工程（Ｓ１０６）と、ストライプ順序設定工程（Ｓ１０８）と、ＳＦ分割工程（Ｓ１１０）と、ＳＦ順序設定工程（Ｓ１１２）と、ＳＦデータ変換処理工程（Ｓ１１４）と、描画工程（Ｓ１１６）といった一連の工程を実施する。

図３は、実施の形態１におけるチップレイアウトとストライプレイヤを説明するための概念図である。図３では、３つのチップＡ，Ｂ，Ｃが図３に示すように配置される場合を示している。図３の例では、中央に長方形のチップＣが配置される。そして、Ｙ方向に長い（縦長）長方形の２つのチップＡがチップＣと２つのチップＢを左右から挟むように分かれて配置される。チップＡのＹ方向のサイズは、チップＣと２つのチップＢの各Ｙ方向サイズを合計したサイズと同じにしている。また、Ｘ方向に長い（横長）の長方形の２つのチップＢがチップＣを上下から挟むように分かれて配置される。チップＢのＸ方向のサイズは、チップＣのＸ方向サイズと同じにしている。ここでは、チップＡとチップＢが多重度１で描画され、チップＣが多重度２で描画される場合を示す。また、チップＡとチップＢはその他の描画条件も同一であるとする。

描画グループ設定工程（Ｓ１０２）として、描画グループ設定部１０８は、記憶装置１４２から各チップの描画パラメータを読み出し、記憶装置１４４からレイアウト構成データを読み出す。そして、描画グループ設定部１０８は、レイアウト構成データを使って、各チップを仮想的にレイアウトし、描画パラメータが同一となるチップ同士をまとめて少なくとも１つのチップから構成される描画グループを設定する。例えば、所定の範囲内にあるチップのうち、描画パラメータが同一となるチップ同士をまとめると好適である。このようにして、描画グループ設定部１０８は、他とは描画条件の異なる複数の描画グループを設定する。図３の例では、描画条件が同じチップＡとチップＢで描画グループＰを構成し、チップＣで描画グループＱを構成する。よって、図３の例では２つの描画グループＰ，Ｑを設定する。そして、設定された描画グループのグループ情報および描画グループ毎の描画条件は、記憶装置１４６に出力され、格納される。

次に、枠設定工程（Ｓ１０４）として、枠設定部１１２は、記憶装置１４６から描画グループのグループ情報および描画グループ毎の描画条件を読み出し、すべての描画グループ内のすべてのチップ領域全体を取り囲む枠を設定する。実施の形態１における枠は、すべてのチップ領域全体を外周側に位置するチップ領域と外接しながら取り囲むように設定される。図３の例では、３つのチップＡ，Ｂ，Ｃのうち、２つのチップＡと２つのチップＢが外周側に位置するので、これらに接するように長方形で形成された外接枠１０が設定される。外接枠にすることですべてのチップ領域全体を取り囲む最小サイズの長方形の枠を設定できる。

次に、ストライプ分割工程（Ｓ１０６）として、ストライプ分割部１１４は、異なる描画グループのチップ同士を混在させたまま、所定の方向に向かって外接枠１０を複数のストライプ領域に仮想分割する。ここで、ストライプ分割については、描画グループに関わらず、グローバルな描画条件を設定して分割する。例えば、多重度Ｎが最大となる描画グループの多重度数に合わせてストライプ領域を設定する。図３の例では、描画グループＱが多重度Ｎ＝２で描画されるため、外接枠１０について、まず、１回目の描画の層（第１ストライプレイヤ：ＳＴＬ＿Ｑ１）用にＹ方向に向かって所定のストライプ高さで短冊状に３つのストライプ領域３０に仮想分割する。３つのストライプ領域３０で構成される第１ストライプレイヤは、ストライプ高さの１／２のサイズを外接枠１０にＹ方向と−Ｙ方向にそれぞれ追加したサイズの枠から分割される。ここでは多重度Ｎ＝２なのでストライプ高さの１／２のサイズが追加されたが、例えば多重度Ｎ＝４なのでストライプ高さの１／４のサイズが追加されることになる。さらに、２回目の描画の層（第２ストライプレイヤ：ＳＴＬ＿Ｑ２）用にＹ方向に向かって外接枠１０を所定のストライプ高さで短冊状に２つのストライプ領域２０に仮想分割する。２つのストライプ領域２０によって第２ストライプレイヤが構成される。ストライプ高さは、グローバルな描画条件で設定する。多重度以外のグローバルな描画条件は、予め、描画パラメータとして記憶装置１４２に設定しておいても良いし、或いは、多重度Ｎが最大となる描画グループに設定されているストライプ高さをそのまま用いても好適である。

但し、描画グループＰについては、多重度Ｎ＝１なので、第１ストライプレイヤ或いは第２ストライプレイヤの一方に振り分ければよい。図３の例では、第２ストライプレイヤに振り分けた場合を示している。よって、図３の例では、第２ストライプレイヤを構成する２つのストライプ領域２０について、異なる描画グループのチップ同士が混在することになる。

実施の形態１では、異なる描画グループのチップ同士を混在させているので、描画グループ毎に階層（ストライプレイヤ）を区別してストライプ分割する場合に比べて、ストライプ領域数を低減できる。図３の例では、第１ストライプレイヤを構成する３つのストライプ領域３０と第２ストライプレイヤを構成する２つのストライプ領域２０の合計５つのストライプ領域で済ますことができる。仮に、描画グループ毎にさらに階層（ストライプレイヤ）を区別してストライプ分割する場合、描画グループＰについて第１ストライプレイヤとして２つのストライプ領域が設定され、描画グループＱについて、第１ストライプレイヤを構成する３つのストライプ領域と第２ストライプレイヤを構成する２つのストライプ領域が必要となる。そのため、合計７つのストライプ数となり、実施の形態１に比べて多くなってしまう。ストライプ領域数を減らすことで、ストライプ間でのステージ移動回数を低減できるので、その分のステージ移動時間を短縮できる。

以上のように、図３の例は、異なる描画グループのチップ同士を混在させた状態で、２つのストライプレイヤによって構成されることになる。従来は、描画グループＰと、描画グループＱとは、別々の描画処理として描画をおこなっていたが、実施の形態１では、これらを混在させたままストライプ領域を設定することで、１回の描画処理として描画を行なう。

ストライプ順序設定工程（Ｓ１０８）として、順序設定部１１６は、すべての複数のストライプ領域を用いて、各ストライプ領域の基準位置が所定の方向（ここではＹ方向）に向かって順に位置するように各ストライプ領域の順序を設定する。

図３で示した２つのストライプ領域２０と３つのストライプ領域３０について、例えば、左下の角部の位置を基準位置として、基準位置のＹ座標で昇順ソートする。その結果、図３に示すように、第１ストライプレイヤのストライプ領域Ｑ１Ｓ１を先頭に、第２ストライプレイヤのストライプ領域Ｑ２Ｓ１、第１ストライプレイヤのストライプ領域Ｑ１Ｓ２、第２ストライプレイヤのストライプ領域Ｑ２Ｓ２、最後に第１ストライプレイヤのストライプ領域Ｑ１Ｓ３の順にソートされる。順序設定部１１６は、かかる順に各ストライプ領域の順序を設定する。

次に、ＳＦ分割工程（Ｓ１１０）として、ＳＦ分割部１３２は、複数のストライプ領域を複数のＳＦ（小領域）に分割する。特に、複数のストライプ領域のうち、異なる描画グループのチップ同士が混在するストライプ領域を、描画グループ毎に、複数のＳＦ（小領域）に分割する。そして、ＳＦ分割部１３２は、ＳＦ毎に該当するレイアウトデータを記憶装置１４０から読み出し、データを割り振る。

図４は、図３の各ストライプ領域と分割されたサブフィールド（ＳＦ）とを示す概念図である。図４では、描画グループＱの第１ストライプレイヤを構成する各ストライプ領域３０をメッシュ状に分割した複数のＳＦ４０のＳＦレイヤと、描画グループＱの第２ストライプレイヤを構成する各ストライプ領域２０をメッシュ状に分割した複数のＳＦ４２のＳＦレイヤと、描画グループＰの第２ストライプレイヤを構成する各ストライプ領域２０をメッシュ状に分割した複数のＳＦ４４のＳＦレイヤとを示している。各ＳＦサイズは、当該描画グループの描画パラメータに設定された値を用いればよい。第２ストライプレイヤでは、描画グループＰ，Ｑが混在しているので、各ストライプ領域２０について、描画グループＰ用のＳＦ４４と描画グループＱ用のＳＦ４２とが設定される。

そして、ＳＦ順序設定工程（Ｓ１１２）として、ＳＦ順序設定部１３４は、ストライプ領域内のすべてのＳＦの基準位置が所定の方向（ここではＹ方向）に向かって順に位置するように各ＳＦの順序を設定する。ＳＦはメッシュ状に形成されるので、Ｙ方向だけではなくＸ方向にも存在するが、順序としては、Ｘ方向の第１列について、まず、Ｙ座標で予め決められた順序でソートして、Ｘ方向の第１列の順序を設定する。例えば、昇順ソートして、Ｘ方向の第１列の順序を設定する。続いて、Ｘ方向の第２列について、Ｙ座標で予め決められた順序でソートして、Ｘ方向の第２列の順序を設定する。例えば、昇順ソートして、Ｘ方向の第２列の順序を設定する。このように、Ｘ方向の各列が同方向の順序でソートされてもよいし、或いは、第１列目は下から上に、第２列目は上から下にというような交互にソートされる向きを変えたジグザグの順序に設定してもよい。このように、同じＸ座標の複数のＳＦが存在した場合には、Ｙ座標で予め決められた順序でソートして順序が設定される。描画グループＰ，Ｑが混在していないストライプ領域３０では、ＳＦが重なることは通常ないが、描画グループＰ，Ｑが混在するストライプ領域２０では、ＳＦが重なる場合がある。その場合には、ストライプ領域２０内のすべてのＳＦ４２，４４の基準位置がＹ方向に向かって順に位置するように各ＳＦ４２，４４の順序を設定する。

そして、ＳＦデータ変換処理工程（Ｓ１１４）として、ＳＦデータ変換処理部１３６は、ＳＦ毎に割り振られたデータに対して複数段の変換処理を行なって、ストライプ領域毎にショットデータを作成し、記憶装置１４８に格納する。ＳＦデータ変換処理部１３６は、上述したストライプ順序で各ストライプ領域のショットデータが一時的に格納されるようにデータ変換処理を行なうと好適である。ＳＦデータ変換処理部１３６は、ＳＦ毎、或いは、ＳＦより大きい領域で各ストライプ領域より小さい複数の小領域毎に、並列にデータ変換処理を行なっても好適である。その際、複数のストライプ領域用のデータが同時期にデータ変換処理されていても構わない。

そして、描画工程（Ｓ１１６）として、制御回路１２０は、設定された順序で各ストライプ領域内のショットデータを記憶装置１４８から読み出し、描画部１５０を制御して、電子ビーム２００を用いて、設定されたストライプ順序で各ストライプ領域内のパターンを試料１０１に描画する。さらに、各ストライプ領域内では、設定されたＳＦ順序でＳＦ内のパターンを試料１０１に描画する。各ストライプ領域を描画する際には、ストライプ分割、ステージ速度、及びステージ移動経路等に該当する条件はグローバルな条件として描画グループに関わらず統一し、その他の描画条件、例えば、照射量（ドーズ量）等は、描画グループ毎に描画パラメータに設定された描画条件にてそれぞれ描画を行なう。個別な描画条件については、各ＳＦのデータに属性データとして定義しておけばよい。描画部１５０は、具体的には以下のように動作する。

電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料１０１の所望する位置に照射される。図１では、位置偏向に、主副２段の多段偏向を用いた場合を示している。かかる場合には、主偏向器２０８で該当するＳＦの基準位置にステージ移動に追従しながら電子ビーム２００を偏向し、副偏向器２０９でＳＦ内の各照射位置にかかるビームを偏向すればよい。

図５は、実施の形態１における複数のチップと描画グループと各描画グループの描画条件の一例を示した図である。ここでは、チップＡ，Ｂ，Ｃが配置され、チップＡ，Ｂで描画グループＩを構成する。そして、チップＣで描画グループＩＩを構成する。描画グループＩは、描画条件として、ストライプ高さが１５０μｍで分割され、ＸＹステージ１０５のステージ移動経路がフォワード（ＦＷＤ）／バックワード（ＢＷＤ）の順で進み、多重度Ｎ＝１で描画され、ＸＹステージ１０５は等速で移動する。描画グループＩＩは、描画条件として、ストライプ高さが１８０μｍで分割され、ＸＹステージ１０５のステージ移動経路がフォワード（ＦＷＤ）／フォワード（ＦＷＤ）の順で進み、多重度Ｎ＝２で描画され、ＸＹステージ１０５は可変速で移動する。ここでは、グローバルな描画条件として、ストライプ高さが２００μｍで分割され、ＸＹステージ１０５のステージ移動経路がフォワード（ＦＷＤ）／バックワード（ＢＷＤ）の順で進み、多重度Ｎ＝２で描画され、ＸＹステージ１０５は可変速で移動するものとする。

図６は、図５の複数のチップと複数のストライプ領域とを示す概念図である。図６に示すように、チップＡ，Ｂで構成される描画グループＩとチップＣで構成される描画グループＩＩとを混在させた状態で、マージして、第１ストライプレイヤの４つのストライプ領域５１，５２，５３，５４と第２ストライプレイヤの４つのストライプ領域６１，６２，６３，６４とに分割される。また、描画グループＩは多重度Ｎ＝１なので、ここでは第１ストライプレイヤの４つのストライプ領域５１，５２，５３，５４にだけ割り振られる。

図７は、図６の複数のチップの描画順序を示す概念図である。実施の形態１では、すべてのストライプ領域５１，５２，５３，５４，６１，６２，６３，６４が例えば左下の角部を基準位置として、Ｙ座標で昇順ソートされるので、図７に示す順序で描画が進むことになる。図７において、まず、第１ストライプレイヤのストライプ領域５１がＸ方向（ＦＷＤ）に描画される。次に、第２ストライプレイヤのストライプ領域６１について−Ｘ方向（ＢＷＤ）に進む。但し、ストライプ領域６１は、描画対象が存在しないので何も描画されない。次に、第１ストライプレイヤのストライプ領域５２がＸ方向（ＦＷＤ）に描画される。次に、第２ストライプレイヤのストライプ領域６２が−Ｘ方向（ＢＷＤ）に描画される。次に、第１ストライプレイヤのストライプ領域５３がＸ方向（ＦＷＤ）に描画される。次に、第２ストライプレイヤのストライプ領域６３が−Ｘ方向（ＢＷＤ）に描画される。次に、第１ストライプレイヤのストライプ領域５４がＸ方向（ＦＷＤ）に描画される。そして、最後に、第２ストライプレイヤのストライプ領域６４が−Ｘ方向（ＢＷＤ）に描画される。以上のように、図５に示すグローバルな描画条件に従ってＦＷＤ→ＢＷＤ→ＦＷＤ→ＢＷＤ・・・の順で描画される。描画対象が存在しないストライプ領域６１については削除してもよい。

以上のように、実施の形態１によれば、描画条件に関わりなく、複数の描画グループのすべてのストライプレイヤのストライプ領域を例えばＹ方向に昇順ソートして、その順序で描画する。これにより、１回の描画処理で描画を行なうことができる。よって、従来のような描画グループ間での描画処理の情報作成に必要とされる固定的な時間や各描画処理間に必要とされる初期化等の処理時間を省き、１回の描画処理分の時間に短縮できる。さらに、ある描画グループの最終位置から次の描画グループの開始位置へと移行する際の試料１０１を載せたＸＹステージ１０５の移動時間を短縮できる。よって、描画条件の違う複数の描画グループを描画する場合の描画時間の低減を図ることができる。さらに、描画条件の違う複数の描画グループを混在させたままストライプ分割を行なうのでストライプ数を低減できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、ＳＦは描画グループ毎に設定されていたが、これに限定されるものではない。実施の形態２では、他の方法でＳＦを設定する場合について説明する。実施の形態２において、装置構成は図１と同様である。また、描画方法の各工程は図２と同様である。また、各工程の内容は、以下に説明する点を除き、実施の形態１と同様である。

図８は、実施の形態２における各ストライプ領域と分割されたサブフィールド（ＳＦ）とを示す概念図である。図８では、図３で示した各ストライプ領域と分割されたサブフィールド（ＳＦ）とを示す。

ＳＦ分割工程（Ｓ１１０）として、ＳＦ分割部１３２は、複数のストライプ領域を複数のＳＦ（小領域）に分割する。実施の形態２では、異なる描画グループのチップ同士が混在するストライプ領域についても、１つのＳＦレイヤとして、複数のＳＦ（小領域）に分割する。そして、ＳＦ分割部１３２は、ＳＦ毎に該当するレイアウトデータを記憶装置１４０から読み出し、データを割り振る。

図８では、描画グループＱの第１ストライプレイヤを構成する各ストライプ領域３０をメッシュ状に分割した複数のＳＦ４０のＳＦレイヤと、描画グループＰ，Ｑの第２ストライプレイヤを構成する各ストライプ領域２０をメッシュ状に分割した複数のＳＦ４６のＳＦレイヤとを示している。各ＳＦサイズは、描画グループＰ，Ｑが混在する箇所では、グローバルな描画条件或いは描画グループＰ，Ｑの一方の描画条件を用いればよい。これにより、ＳＦ数を減らすことができる。その結果、描画動作を行なう際、主偏向器２０８で偏向させる回数を低減できる。よって、主偏向器２０８で必要なセトリング時間等を短縮できる。

そして、ＳＦ順序設定工程（Ｓ１１２）として、ＳＦ順序設定部１３４は、ストライプ領域内のすべてのＳＦの基準位置が所定の方向（ここではＹ方向）に向かって順に位置するように各ＳＦの順序を設定する。ＳＦはメッシュ状に形成されるので、Ｙ方向だけではなくＸ方向にも存在するが、順序としては、Ｘ方向の第１列について、まず、Ｙ座標で予め決められた順序でソートして、Ｘ方向の第１列の順序を設定する。例えば、昇順ソートして、Ｘ方向の第１列の順序を設定する。続いて、Ｘ方向の第２列について、Ｙ座標で予め決められた順序でソートして、Ｘ方向の第２列の順序を設定する。例えば、昇順ソートして、Ｘ方向の第２列の順序を設定する。このように、Ｘ方向の各列が同方向の順序でソートされてもよいし、或いは、第１列目は下から上に、第２列目は上から下にというような交互にソートされる向きを変えたジグザグの順序に設定してもよい。このように、同じＸ座標の複数のＳＦが存在した場合には、Ｙ座標で予め決められた順序でソートして順序が設定される。実施の形態２では、描画グループＰ，Ｑの混在した箇所でもＳＦレイヤは１つなのでＳＦが重なることは通常ない。

以下、実施の形態１と同様の工程を実施することで描画処理が行なわれる。

以上のように、実施の形態２では、実施の形態１での効果の他に、ＳＦ数を減らすことができる。よって、主偏向セトリング時間を短縮できる。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画装置及び方法は、本発明の範囲に包含される。

１０ 外接枠
２０，３０ ストライプ領域
４０，４２，４４，４６ ＳＦ
５１，５２，５３，５４，６１，６２，６３，６４ ストライプ領域
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１０８ 描画グループ設定部
１１０ 制御計算機ユニット
１１１ メモリ
１１２ 枠設定部
１１４ ストライプ分割部
１１６ 順序設定部
１２０制御回路
１３０ データ変換処理部
１３２ ＳＦ分割部
１３４ ＳＦ順序設定部
１３６ ＳＦデータ変換処理部
１４０，１４２，１４４，１４６，１４８ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
３３０ 電子線
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (4)

1. パターン形成される複数のチップのレイアウト情報を入力し、前記レイアウト情報を使って、少なくとも１つのチップから構成され、他とは描画条件の異なる複数の描画グループを設定する工程と、
   すべての描画グループ内のすべてのチップ領域全体を取り囲む枠を設定する工程と、
   異なる描画グループのチップ同士を混在させたまま、所定の方向に向かって前記枠を複数の領域に仮想分割する工程と、
   各領域の基準位置が前記所定の方向に向かって順に位置するように各領域の順序を設定する工程と、
   荷電粒子ビームを用いて、設定された順序で各領域内のパターンを試料に描画する工程と、
   を備え、
   前記描画条件には、多重度と、前記試料を載置するステージのステージ移動経路と、一括最適化速度描画、等速描画、可変速描画、及びステップアンドリピート（Ｓ＆Ｒ）描画の方式と、前記複数の領域の分割高さと、前記複数の領域をさらに分割したサブフィールドのサイズのうち、少なくとも１つが含まれることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
2. 前記複数の領域のうち、異なる描画グループのチップ同士が混在する領域を、描画グループ毎に、複数の小領域に分割する工程と、
   前記描画グループに無関係に、当該領域内のすべての小領域の基準位置が前記所定の方向に向かって順に位置するように各小領域の順序を設定する工程と、
   をさらに備え、
   描画する際、各領域内のパターンを設定された小領域の順序で描画されることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画方法。
3. 前記複数の領域のうち、異なる描画グループのチップ同士が混在する領域を、描画グループに無関係に、複数の小領域に分割する工程と、
   当該領域内のすべての小領域の基準位置が前記所定の方向に向かって順に位置するように各小領域の順序を設定する工程と、
   をさらに備え、
   描画する際、各領域内のパターンを設定された小領域の順序で描画されることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画方法。
4. パターン形成される複数のチップのレイアウト情報を入力し、記憶する記憶装置と、
   前記レイアウト情報を使って、少なくとも１つのチップから構成され、他とは描画条件の異なる複数の描画グループを設定する描画グループ設定部と、
   すべての描画グループ内のすべてのチップ領域全体を取り囲む枠を設定する枠設定部と、
   異なる描画グループのチップ同士を混在させたまま、所定の方向に向かって前記枠を複数の領域に仮想分割する領域分割部と、
   各領域の基準位置が前記所定の方向に向かって順に位置するように各領域の順序を設定する順序設定部と、
   荷電粒子ビームを用いて、設定された順序で各領域内のパターンを試料に描画する描画部と、
   を備え、
   前記描画条件には、多重度と、前記試料を載置するステージのステージ移動経路と、一括最適化速度描画、等速描画、可変速描画、及びステップアンドリピート（Ｓ＆Ｒ）描画の方式と、前記複数の領域の分割高さと、前記複数の領域をさらに分割したサブフィールドのサイズのうち、少なくとも１つが含まれることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。

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