JP5567802B2 - 荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法、および、荷電粒子ビーム描画用データの処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、図形パターンを試料に描画する荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法、および、荷電粒子ビーム描画用データの処理装置に関する。

半導体デバイスに所望の回路パターンを形成するために、リソグラフィー技術が用いられる。リソグラフィー技術では、マスク（レチクル）と称される原画パターンを使ったパターンの転写が行われる。そして、高精度なレチクルを製造するために、優れた解像度を有する電子ビーム（電子線）描画技術が用いられる。

レチクルに電子ビーム描画を行う電子ビーム描画装置の一方式として、可変成形方式がある。可変成形方式では、第１成形アパーチャの開口と、第２成形アパーチャの開口とを通過することで成形された電子ビームによって、可動ステージに載置された試料上に図形パターンが描画される。

このような、電子ビーム描画装置では、装置に入力されるレイアウトデータを、電子ビームを試料に実際にショットするためのショットデータへと変換するデータ処理が要請される。そして、レイアウトデータや描画方式の複雑化に呼応したデータ処理の最適化が要請される。

特許文献１には、データの並列分散処理を行う際に処理領域のパターン数に応じてＣＰＵを割り当てる方法が記載されている。

特開２００８−２１８８５７号公報

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、並列分散処理される処理領域のサイズを処理途中で自動分割することで、データ処理の最適化が図られた荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法、および、荷電粒子ビーム描画用データの処理装置を提供することにある。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが入力され、前記レイアウトデータを記憶する記憶部と、
前記チップ領域を複数の処理領域に分割する分割部と、
前記処理領域のパターンデータを、複数の演算処理器を用いて分散処理し、荷電粒子ビームを試料にショットするためのショットデータに変換するショットデータ生成部と、
前記ショットデータを記憶するショットデータ記憶部と、
前記演算処理器の出力データ量をモニタし前記出力データ量を、前記ショットデータ記憶部の未使用領域のデータ量に基づく所定の閾値と比較し、前記出力データ量が前記閾値を超えた場合に、前記演算処理器に前記処理領域を分割して、処理の終了した領域のショットデータのみを前記ショットデータ記憶部に転送し処理を継続させるよう指示する判定指令部と、
前記ショットデータ記憶部に記憶される前記ショットデータを用いて、試料に描画を行う描画部と、
を備えることを特徴とする。

上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、
前記複数の図形パターンを、荷電粒子ビームを試料にショットする際のショット単位であるショットパターンに変換した際のショット密度を予測する予測部を更に備え、
前記分割部が、予測された前記ショット密度に基づき、前記チップ領域を複数の処理領域に分割することが望ましい。

上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、
処理領域は、さらに一定サイズのサブ処理領域に細分化されており、
判定指令部は、サブ処理領域を単位に、処理領域を分割して処理を継続させるよう指示することが望ましい。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが入力され、前記レイアウトデータを記憶する工程と、
前記チップ領域を複数の処理領域に分割する工程と、
前記処理領域のパターンデータを、複数の演算処理器を用いて分散処理し、荷電粒子ビームを試料にショットするためのショットデータに変換する工程と、
前記演算処理器の出力データ量をモニタし前記出力データ量を、前記ショットデータを記憶するショットデータ記憶部の未使用領域のデータ量に基づく所定の閾値と比較し、前記出力データ量が前記閾値を超えた場合に、前記演算処理器に前記処理領域を分割して、処理の終了した領域のショットデータのみを前記ショットデータ記憶部に転送し処理を継続させるよう指示する工程と、
前記ショットデータ記憶部に記憶される前記ショットデータを用いて、試料に描画を行う工程と、
を備えることを特徴とする。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画用データの処理装置は、
チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが入力され、前記レイアウトデータを記憶する記憶部と、
前記チップ領域を複数の処理領域に分割する分割部と、
前記処理領域のパターンデータを、複数の演算処理器を用いて分散処理し、荷電粒子ビームを試料にショットするためのショットデータに変換するショットデータ生成部と、
前記ショットデータを記憶するショットデータ記憶部と、
前記演算処理器の出力データ量をモニタし前記出力データ量を、前記ショットデータ記憶部の未使用領域のデータ量に基づく所定の閾値と比較し、前記出力データ量が前記閾値を超えた場合に、前記演算処理器に前記処理領域を分割して、処理の終了した領域のショットデータのみを前記ショットデータ記憶部に転送し処理を継続させるよう指示する判定指令部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、並列分散処理される処理領域のサイズを処理途中で自動分割することで、データ処理の最適化が図られた荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法、および、荷電粒子ビーム描画用データの処理装置を提供することが可能となる。

第１の実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。 第１の実施の形態で採用される描画方法の説明図である。 第１の実施の形態の電子ビーム描画装置の制御部の処理プロセスの説明図である。 第１の実施の形態のデータの分割についての説明図である。 第１の実施の形態の作用の説明図である。 第１の実施の形態の作用の説明図である。 第２の実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。 第２の実施の形態の電子ビーム描画装置の制御部の処理プロセスの説明図である。 第２の実施の形態のデータの分割についての説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。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。ただし、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かまわない。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態の荷電粒子ビーム描画装置は、チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが入力され、このレイアウトデータを記憶する記憶部を備える。そして、チップ領域を複数の処理領域に分割する分割部と、処理領域のパターンデータを、複数の演算処理器を用いて分散処理し、荷電粒子ビームを試料にショットするためのショットデータに変換するショットデータ生成部と、演算処理器の出力データ量を所定の閾値と比較し、出力データ量が閾値を超えた場合に、演算処理器に処理領域を分割して処理を継続させるよう指示する判定指令部と、ショットデータを用いて、試料に描画を行う描画部と、を備える。

本実施の形態の荷電粒子ビーム描画装置は、上記の構成を備えることで、予想外にデータ量の多い処理領域が分割部で生成されたとしても、データ処理途中で、その処理領域を自動分割する。したがって、処理速度の低下、描画の予期せぬ停止等を避けることが可能となる。

図１は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。電子ビーム描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。電子ビーム描画装置１００は、描画部１０２と、この描画部１０２の描画動作を制御する制御部１０４から構成されている。電子ビーム描画装置１００は、試料１１０に所定のパターンを描画する。

描画部１０２の試料室１０８内に試料１１０を載置するステージ１１２が収容されている。ステージ１１２は、制御部１０４によって、Ｘ方向（紙面左右方向）、Ｙ方向（紙面表裏方向）およびＺ方向に駆動される。試料１１０として、例えば、半導体装置が形成されるウェハにパターンを転写する露光用のマスクがある。また、このマスクには、例えば、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスが含まれる。

試料室１０８の上方には、電子ビーム光学系１１４が設置されている。電子ビーム光学系１１４は、電子銃１１６、各種レンズ１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、ブランキング用偏向器１２８、ビーム寸法可変用偏向器１３０、ビーム走査用の主偏向器１３２、ビーム走査用の副偏向器１３４、及び可変成形ビームで描画するための、ビーム成形用の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８などから構成されている。

制御部１０４は、記憶部１０６、分割部１８０、ショットデータ生成部１４０、判定指令部１４２、制御回路１４４を備える。

記憶部１０６には、チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが入力され、このレイアウトデータを記憶する。レイアウトデータは描画するパターンの基データである。レイアウトデータは、例えば半導体集積回路の回路パターンである。記憶部１０６は、記憶媒体であれば良く、例えば、磁気ディスク等を用いることができる。

分割部１８０は、チップ領域を複数の処理領域に分割する機能を備える。例えば、あらかじめ定められた同一の面積を有する複数の処理領域に自動的に分割する。

ショットデータ生成部１４０は、複数の演算処理器１５０（１）〜１５０（ｎ）を備える演算処理部１５２、密度算出結果記憶部１５４、補正量算出結果記憶部１５６、ショット分割結果記憶部１５８を備えている。演算処理器１５０（１）〜１５０（ｎ）は、例えばＣＰＵである。密度算出結果記憶部１５４、補正量算出結果記憶部１５６、ショットデータ分割結果記憶部１５８は、記憶媒体であれば良く、例えば、半導体メモリ等を用いることができる。

ショットデータ生成部１４０は、処理領域内の図形パターンのパターンデータを、上記複数の演算処理器を用いて並列分散処理し、電子ビーム描画装置１００に固有の内部制御フォーマットデータであるショットデータへと変換する機能を有する。

判定指令部１４２は、演算処理器１５０（１）〜１５０（ｎ）の出力データ量をモニタシ、モニタした出力データ量を所定の閾値と比較し、出力データ量が閾値を超えた場合に、演算処理器１５０（１）〜１５０（ｎ）に処理領域を分割してデータ処理を継続させるよう指示する機能を備える。

制御回路１４４は、ショットデータ生成部１４０で生成されたショットデータに基づき描画部１０２を制御する機能を備える。

図１では、実施の形態を説明する上で、必要な構成部分以外については記載を省略している。電子ビーム描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。

次に、電子ビーム描画装置１００を用いた、描画方法について図１、図２、図３を用いて説明する。図２は、実施の形態で採用されるベクタ走査方式及びステージ連続移動方式の描画方法の説明図である。図３は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の制御部の処理プロセスの説明図である。

制御部１０４での処理を説明する前に、便宜上、描画部１０２の動作について図１と図２を用いて説明する。描画部１０２では、制御部１０４で生成されたショットデータを用いて、試料１１０に描画する。

実際の描画にあたっては、電子銃１１６から発せられる電子ビームをビーム寸法可変用偏向器１３０及びビーム成形用の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８により、ビーム形状を可変に制御し、ベクタ走査方式（２次元走査方式）およびステージ連続移動方式により描画処理する。

まず、試料１１０上の描画すべきパターン２０２は短冊状のフレーム（またはストライプ）２０４と呼ばれる領域に分割され、フレーム２０４を更にサブフィールド２０６と呼ばれる領域に分割し、その内部を必要な部分のみ、図１の第１のアパーチャ１３６、第２のアパーチャ１３８により成形された可変成形ビーム２０８を偏向して描画する。

この時、ステージ１１２（図１）を連続移動させながら描画処理が行われる。１次元走査方式のように、描画の不必要な部分にもビームをオフして走査する動作がないので、描画速度が速くなりスループットが向上する。この時、主偏向器１３２および副偏向器１３４（図１）の２段の偏向器が用いられ、サブフィールド２０６の位置決めは制御部１０４より送られる主偏向位置データに従って主偏向器１３２（図１）で行い、サブフィールド２０６の描画は同じく制御部１０４より送られる副偏向位置データ、ショットサイズデータ等に従って副偏向器１３４で行われる。

１つのサブフィールド２０６の描画が終了すると、次のサブフィールド２０６の描画に移る。さらに複数のサブフィールド２０６の集合であるフレーム２０４の描画が終了したら、Ｘ方向に連続移動していたステージ１１２（図１）を、Ｙ方向にステップ移動させ、上記処理を繰り返して各フレーム領域を順次描画するようになっている。ここで、フレーム２０４は、主偏向器１３２（図１）の偏向幅で決まる短冊状の描画領域であり、サブフィールド２０６は副偏向器１３４（図１）の偏向幅で決まる単位描画領域である。

制御部１０４では、上記描画部１０２の描画処理を実行するためのショットデータをレイアウトデータから作成する。

まず、チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが記憶部１０６に入力され、このレイアウトデータが記憶される。

分割部１８０では、記憶部１０６から受け渡されるレイアウトデータについて、チップ領域を複数の処理領域に分割する。

次に、ショットデータ生成部１４０で、レイアウトデータに定義される複数の図形パターンのパターンデータを変換して、電子ビームを試料にショットするためのショットデータを生成する。この変換ではデータ処理速度を向上させるため並列分散処理が行われる。ショットデータは、上記描画可変成形ビームの形状（三角形や矩形等）に対応する図形パターン（ショットパターン）を単位とするデータ群で構成されている。ショットパターンは、電子ビームを試料にショットする際のショット単位である。

図３は、分割部１８０、ショットデータ生成部１４０で実行される処理プロセスの説明図である。図４は、本実施の形態のデータの分割についての説明図である。処理プロセスには、処理領域作成プロセスＰ１０、ショット分割プロセスＰ１１、密度算出プロセスＰ１２、密度算出結果記憶プロセスＰ１３、補正量算出プロセスＰ１４、補正量算出結果記憶プロセスＰ１５、ショットデータ結果記憶プロセスＰ１６が含まれる。

処理領域作成プロセスＰ１０では、図４（ａ）に示すように、レイアウトデータを後の処理プロセスで並列分散処理するために、まずチップ領域を複数のストライプに分割する。さらに、それぞれのストライプを分割し、並列分散処理の処理単位である複数の処理領域（１）〜（ｎ）に分割する。一つの処理領域は、さらに複数のサブ処理領域（サブフィールド）に分割さる。処理領域作成プロセスＰ１０は、分割部１８０で実行される。

処理領域のサイズは、例えば、処理領域のデータ量が、後のプロセス処理を効率よく実行できる程度のデータ量となるよう決定される。例えば、図４（ａ）に示すように各処理領域があらかじめ決められた同一の面積（同一サイズ）になるよう自動的に分割される。

処理領域作成プロセスＰ１０で作成された処理領域（１）〜（ｎ）は、ショット分割プロセスＰ１１で、電子ビーム描画装置１００の可変成形ビームのショット単位のデータを備えるショット分割データに変換される。

また、ショット分割プロセスＰ１１で分割されたショット分割データに対して試料により正確なパターンを描画するために、近接効果補正／かぶり効果補正等の補正量を付加することが望ましい。密度算出プロセスＰ１２と補正量算出プロセスＰ１４とで、この補正量を求める。

まず、処理領域作成プロセスＰ１０で作成された各処理領域について、密度算出プロセスＰ１２で、処理領域中のパターンデータの実際の密度、すなわち領域中の図形パターンの実際の密度が算出される。そして、算出されたパターンデータの密度は、パターン密度データとして密度算出結果記憶プロセスＰ１３で記憶媒体に記憶される。具体的には、図１の密度算出結果記憶部１５４に記憶される。

補正量算出プロセスＰ１４では、パターン密度データを用いて、近接効果補正／かぶり効果補正等の補正量が算出される。そして、算出された補正量は、補正量データとして補正量算出結果記憶プロセスＰ１５で記憶媒体に記憶される。具体的には、図１の補正量算出結果記憶部１５６に記憶される。

補正量算出結果記憶部１５６に記憶された補正量は、対応する処理領域についてのショット分割データに付加され、ショット分割結果記憶プロセスで記憶媒体に記憶される。具体的には、図１のショット分割結果記憶部１５８に記憶される。

なお、ショット分割プロセスＰ１１、密度算出プロセスＰ１２、補正量算出プロセスＰ１４は、図１の複数の演算処理器１５０（１）〜１５０（ｎ）を用いて実行される。そして、処理領域（１）〜（ｎ）（図４（ａ）、（ｂ））についての、各プロセスは複数の演算処理器１５０（１）〜１５０（ｎ）に分配され並列分散処理が行われる。

ショット分割結果記憶部１５８に記憶されたデータは、ショットデータとして順次制御回路１４４に送られる。そして、このショットデータに基づき、描画部１０２により試料１１０に描画が行われる。

ここで、判定指令部１４２は、演算処理部１５２の演算処理器１５０（１）〜１５０（ｎ）の出力データ量をモニタし、この出力データ量を所定の閾値と比較し、この出力データ量が所定の閾値を超えた場合に、その演算処理器に処理領域を分割して処理を継続させるよう指示する。この閾値は、例えば、演算処理器１５０（１）〜１５０（ｎ）の出力データ量が蓄えられる記録媒体の容量、各プロセスの処理速度等を勘案して適切な値に設定される。

図５、図６は本実施の形態の作用を説明する図である。ここでは、ショットデータ生成部１４０で行われるプロセスのうち最下流であるショット分割プロセスＰ１１で生成されるショット分割データが、ショット分割結果記憶部１５８に転送される際の処理を例に説明する。

図５に示すように、処理領域（ｋ）で特定の演算処理器を用いてショット分割プロセスＰ１１が進められ、生成された出力データ（データ量Ｎ）は、ショット分割データ記憶部に転送され、その未使用領域（データ量Ｍ）に蓄えられる。ショット分割データ記憶部に蓄えられたデータは、描画順に従い、順次制御回路に送られ、描画処理に供される。

仮に、データ量Ｍがデータ量Ｎよりも小さい場合、出力データはショット分割データ記憶部が空くまで転送が見合されることになる。そして、処理領域（ｋ）が次に描画すべき処理領域であるとすると、ショット分割データ記憶部が空かず、描画処理が停止するという事態に陥る。

本実施の形態では、データ量Ｍがデータ量Ｎよりも小さい場合でも、処理領域を自動分割することで、出力データをショット分割データ記憶部に転送できるようにする。具体的には出力データ量に対し、所定の閾値を設けておく。そして、図６（ａ）に示すようにショット分割プロセスＰ１１処理中の演算処理器の出力データ量がこの閾値を超えたとき、その時点で処理領域を分割して、処理の済んだ領域（図６（ａ）の処理領域（ｋ）中の斜線部）のデータだけをショット分割データ記憶部に転送する。この閾値は、ショット分割データ記憶部の容量や、プロセス処理速度、制御回路へのデータ転送速度などを考慮して適切な値に設定すればよい。

このようにすれば、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、処理領域（ｋ）が次に描画すべき処理領域であったとしても、処理領域を分割することで処理の終わった出力データだけを制御回路の送ることで描画を継続することができる。処理領域（ｋ）中の残った領域（図６（ｃ）の処理領域（ｋ）中の斜線部）のショット分割プロセスＰ１１処理はそのまま継続される。

このように、本実施の形態の荷電粒子ビーム描画装置は、例えば、チップ領域の一部に局所的にデータ量の多い部分があり、予想外にデータ量の多い処理領域が分割部で生成されたとしても、データ処理途中で、その処理領域を自動分割する。したがって、過大なデータ量に起因する処理速度の低下、描画の予期せぬ停止等を避けることが可能となる。

また、本実施の形態において、処理領域は、図４（ａ）、（ｂ）に示すようにさらに一定サイズのサブ処理領域（サブフィールド）に細分化されており、判定指令部が、図６（ａ）に示すように、このサブ処理領域を単位に、処理領域を分割して処理を継続させるよう指示することが望ましい。

これは、分割単位を連続的でなく固定することで、データ処理が容易になるからである。例えば、上述のように、補正量算出結果記憶部１５６に記憶された補正量は、対応する処理領域についてのショット分割データに付加され、ショット分割結果記憶プロセスで記憶媒体に記憶される。このような場合、処理領域の分割単位が固定されているとショット分割データと補正量とのマッチングが容易になる。また、例えば、分割単位を副偏向器１３４（図１）の偏向幅で決まる単位描画領域であるサブフィールド単位にすることで、制御回路および描画部におけるデータ処理が容易になる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の荷電粒子ビーム描画装置は、複数の図形パターンを、荷電粒子ビームを試料にショットする際のショット単位であるショットパターンに変換した際のショット密度を予測する予測部を更に備え、分割部が、予測されたショット密度に基づき、チップ領域を複数の処理領域に分割すること以外は第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記載を省略する。

本実施の形態の荷電粒子ビーム描画装置は、第１の実施の形態の効果に加え、予測部を備えることで、分割部において、高い精度で処理領域のデータ量が後のプロセス処理で許容されるデータ量を超えないように処理領域のサイズを決定することができる。そして、この際、予測部に過度な予測精度を求めないことでデータ処理負担を軽減し、予測部のデータ処理の高速化を図ることも可能となる。よって、第１の実施の形態に比べ、更に効率の良いデータ処理が可能となる。

図７は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の概略構成図である。電子ビーム描画装置２００は、制御部１０４に予測部１７０を備える以外は、第１の実施の形態の電子ビーム描画装置１００と同様である。

予測部１７０は、レイアウトデータ中の複数の図形パターンを、荷電粒子ビームを試料にショットする際のショット単位であるショットパターンに変換した際のショット密度（ショットパターンの密度）を予測する機能を備える。予測部では、例えば、チップ領域を複数の予測領域に分割して各予測領域のショット密度を予測する。

分割部１８０は、予測されたショット密度に基づき、チップ領域を複数の処理領域に分割する機能を備える。

次に、電子ビーム描画装置２００を用いた、描画方法、特に描画部１０４のデータ処理について、図７、図８および図９を用いて説明する。図８は、第２の実施の形態の電子ビーム描画装置の制御部の処理プロセスの説明図である。図９は、第２の実施の形態のデータの分割についての説明図である。

制御部１０４では、第１の実施の形態と同様に、描画部１０２の描画処理を実行するためのショットデータをレイアウトデータから作成する。

まず、チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが記憶部１０６に入力され、このレイアウトデータが記憶される。

分割部１８０では、記憶部１０６から受け渡されるレイアウトデータについて、チップ領域を複数の処理領域に分割する。これに先立ち、予測部１７０でショット密度の予測が行われる。

次に、ショットデータ生成部１４０で、レイアウトデータに定義される複数の図形パターンのパターンデータを変換して、電子ビームを試料にショットするためのショットデータを生成する。

図８は、予測部１７０、分割部１８０、ショットデータ生成部１４０で実行される処理プロセスの説明図である。処理プロセスには、ショット密度予測プロセスＰ０１、処理領域作成プロセスＰ１０、ショット分割プロセスＰ１１、密度算出プロセスＰ１２、密度算出結果記憶プロセスＰ１３、補正量算出プロセスＰ１４、補正量算出結果記憶プロセスＰ１５、ショットデータ結果記憶プロセスＰ１６が含まれる。

ショット密度予測プロセスＰ０１では、レイアウトデータのチップ領域にある複数の図形パターンを、荷電粒子ビームを試料にショットする際のショット単位であるショットパターンに変換した際のショット密度を予測する。例えば、図９（ａ）に示すように、チップ領域を複数の正方形の予測領域にメッシュ状に分割する。そして、各予測領域のショット密度、すなわちショット時の単位となる図形パターンの密度を予測する。ショット密度予測プロセスＰ０１は、予測部１７０（図７）で実行される。

ここで、予測領域を細分化すればするほど、すなわちメッシュサイズを小さくすればするほど、ショット密度の予測精度があがる。したがって、後にショットデータ作成のデータ処理中に、予測外にデータ量の大きな処理領域の存在がゆえに生ずる障害を回避する可能性があがる。しかしながら、細分化しすぎることはショット密度予測プロセスＰ０１の処理負担を過大にし、データ処理速度が劣化するため好ましくない。

処理領域作成プロセスＰ１０では、図９（ｂ）に示すように、レイアウトデータを後の処理プロセスで並列分散処理するために、まずチップ領域を複数のストライプに分割する。さらに、それぞれのストライプを分割し、並列分散処理の処理単位である複数の処理領域（１）〜（ｎ）に分割する。一つの処理領域は、さらに複数のサブ処理領域（サブフィールド）に分割する。処理領域作成プロセスＰ１０は、分割部１８０で実行される。

処理領域のサイズは、ショット密度予測プロセスＰ０１で予測されたショット密度に基づき決定される。処理領域のデータ量が、後のプロセス処理で許容されるデータ量を超えないように処理領域のサイズが決定される。したがって、ショット密度が低くデータ量が少ない領域が多い部分では処理領域（１）のようにサイズが大きくなり、逆に、ショット密度が高くデータ量が多い領域が多い部分では処理領域（２）のようにサイズが小さくなる。

なお、ショット分割プロセスＰ１１、密度算出プロセスＰ１２、密度算出結果記憶プロセスＰ１３、補正量算出プロセスＰ１４、補正量算出結果記憶プロセスＰ１５、ショット分割結果記憶プロセスＰ１６の各プロセスにおける処理は第１の実施の形態と同様である。

また、判定指令部１４２の構成および機能も、第１の実施の形態と同様である。

このように、本実施の形態の荷電粒子ビーム描画装置は、予測部をもうけることで、処理領域のサイズをより適切なデータ量に分割でき、効率の良いデータ処理が実現できる。そして、例えば、予測部での予測精度が低いことにより予想外にデータ量の多い処理領域が分割部で生成されたとしても、データ処理途中で、その処理領域を自動分割する。したがって、過大なデータ量に起因する処理速度の低下、描画の予期せぬ停止等を避けることが可能となる。また、予測部に過度な予測精度を求めないことでデータ処理負担を軽減し、予測部のデータ処理の高速化、ひいては装置全体のデータ処理の高速化を図ることが可能となる。

本実施の形態において、予測部において、チップ領域を複数の正方形の予測領域に分割して各予測領域のショット密度を予測し、予測領域の面積が処理領域の面積よりも小さく設定されることが望ましい。これは、予測領域の面積が処理領域の面積以上になると、データ量の小さい不必要な処理領域を多数発生させることになり後続のプロセスにおけるデータ処理の速度を劣化させる恐れがあるからである。

以上の説明において、「〜部」あるいは「〜工程」と記載したものは、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。あるいは、ハードウェアやハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより構成することも可能である。また、プログラムにより構成される場合は、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＯ、あるいはＲＯＭ等の記録媒体に記録される。

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。

例えば、実施の形態では、ショット分割プロセスＰ１１を例に説明したが、その他、密度算出プロセスＰ１２、補正量算出プロセスＰ１４等のプロセスについて適用しても構わない。

また、例えば、判定指令部１４２における出力データ量のモニタ、判断は１個の演算処理器を単位に行ってもよいし、複数の演算処理器について行われる複数のプロセスをモニタして、その中の１個の演算処理器について判断、指令をおこなうものであっても構わない。例えば、複数の演算処理器が一つのバッファメモリを共有し、このバッファメモリの容量がデータ処理を律速するような場合には、このような方法が好適である。

また、基板としてマスクを例に説明したが、半導体ウェハを基板とし、ウェハ上に電子ビームで直接パターンを描画する場合にも本発明を適用することが可能である。

また、記憶部１０６、予測部１７０、分割部１８０、ショットデータ生成部１４０、判定指令部１４２を、荷電粒子ビーム描画装置とは独立した荷電粒子ビーム描画用データの処理装置としても構わない。

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。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、荷電粒子ビーム描画方法、荷電粒子ビーム描画用データの処理装置は、本発明の範囲に包含される。

１００ 電子ビーム描画装置
１０２ 描画部
１０４ 制御部
１０６ 記憶部
１１０ 試料
１４０ ショットデータ生成部
１４２ 判定指令部
１４４ 制御回路
１５０（１）〜（ｎ） 演算処理器
１７０ 予測部
１８０ 分割部
２００ 電子ビーム描画装置

Claims (5)

1. チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが入力され、前記レイアウトデータを記憶する記憶部と、
   前記チップ領域を複数の処理領域に分割する分割部と、
   前記処理領域のパターンデータを、複数の演算処理器を用いて分散処理し、荷電粒子ビームを試料にショットするためのショットデータに変換するショットデータ生成部と、
   前記ショットデータを記憶するショットデータ記憶部と、
   前記演算処理器の出力データ量をモニタし前記出力データ量を、前記ショットデータ記憶部の未使用領域のデータ量に基づく所定の閾値と比較し、前記出力データ量が前記閾値を超えた場合に、前記演算処理器に前記処理領域を分割して、処理の終了した領域のショットデータのみを前記ショットデータ記憶部に転送し処理を継続させるよう指示する判定指令部と、
   前記ショットデータ記憶部に記憶される前記ショットデータを用いて、試料に描画を行う描画部と、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記複数の図形パターンを、荷電粒子ビームを試料にショットする際のショット単位であるショットパターンに変換した際のショット密度を予測する予測部を更に備え、
   前記分割部が、予測された前記ショット密度に基づき、前記チップ領域を複数の処理領域に分割することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
3. 前記処理領域は、さらに一定サイズのサブ処理領域に細分化されており、
   前記判定指令部は、前記サブ処理領域を単位に、前記処理領域を分割して処理を継続させるよう指示することを特徴とする請求項１または請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが入力され、前記レイアウトデータを記憶する工程と、
   前記チップ領域を複数の処理領域に分割する工程と、
   前記処理領域のパターンデータを、複数の演算処理器を用いて分散処理し、荷電粒子ビームを試料にショットするためのショットデータに変換する工程と、
   前記演算処理器の出力データ量をモニタし前記出力データ量を、前記ショットデータを記憶するショットデータ記憶部の未使用領域のデータ量に基づく所定の閾値と比較し、前記出力データ量が前記閾値を超えた場合に、前記演算処理器に前記処理領域を分割して、処理の終了した領域のショットデータのみを前記ショットデータ記憶部に転送し処理を継続させるよう指示する工程と、
   前記ショットデータ記憶部に記憶される前記ショットデータを用いて、試料に描画を行う工程と、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
5. チップ領域に複数の図形パターンが定義されたレイアウトデータが入力され、前記レイアウトデータを記憶する記憶部と、
   前記チップ領域を複数の処理領域に分割する分割部と、
   前記処理領域のパターンデータを、複数の演算処理器を用いて分散処理し、荷電粒子ビームを試料にショットするためのショットデータに変換するショットデータ生成部と、
   前記ショットデータを記憶するショットデータ記憶部と、
   前記演算処理器の出力データ量をモニタし前記出力データ量を、前記ショットデータ記憶部の未使用領域のデータ量に基づく所定の閾値と比較し、前記出力データ量が前記閾値を超えた場合に、前記演算処理器に前記処理領域を分割して、処理の終了した領域のショットデータのみを前記ショットデータ記憶部に転送し処理を継続させるよう指示する判定指令部と、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画用データの処理装置。
   

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