JP6546437B2 - Charged particle beam drawing apparatus and charged particle beam drawing method - Google Patents
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本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、描画時間を予測する描画装置および方法に関する。 The present invention relates to a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam drawing method, and more particularly to a drawing apparatus and method for predicting a drawing time.
近年、LSIの高集積化に伴い、半導体デバイスの回路線幅はさらに微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ回路パターンを形成するための露光用マスク(レチクルともいう。)を形成する方法として、優れた解像性を有する電子ビーム(EB:Electron beam)描画技術が用いられる。 In recent years, with the high integration of LSI, the circuit line width of a semiconductor device has been further miniaturized. As a method of forming an exposure mask (also referred to as a reticle) for forming a circuit pattern on these semiconductor devices, an electron beam (EB: Electron Beam) drawing technology having excellent resolution is used.
図9は、可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。可変成形型電子線描画装置は、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。
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining the operation of the variable-shaped electron beam writing apparatus. The variable-shaped electron beam writing apparatus operates as follows. In the
描画装置では、チップパターンを描画する際の描画時間を予測し、ユーザに提供している(例えば、特許文献1参照)。描画時間を予測する場合には、描画されるパターンを形成するための電子ビームのショット数を、実際に描画処理を行う前の段階で見積もる必要がある。従来、ショット数は、描画対象パターンを一定の手法でショット可能なサイズのショット図形に分割することによって求めていた。しかしながら、パターンの微細化に伴い、かかるショット図形への分割の手法も従来の同じ手法で分割する場合だけでは高精度な描画を行うことに限界が生じてきている。そのため、分割位置が異なる他の分割手法が検討されている。今後、かかる他の分割手法が用いられると、実際に描画処理を行う前の段階で見積ったショット数と、実際に描画処理を行う際のショット数との間でずれが生じてしまう場合が想定される。その結果、マスク等の試料を描画する際の生産計画を立てる際に誤差が含まれる予測描画時間を用いることになり、効率の良い生産計画の立案に支障が生じることになる。 The drawing apparatus predicts a drawing time when drawing a chip pattern, and provides the user with the drawing time (for example, see Patent Document 1). In the case of predicting the drawing time, it is necessary to estimate the number of electron beam shots for forming the pattern to be drawn at a stage before the actual drawing process. Conventionally, the number of shots has been determined by dividing the pattern to be drawn into shot figures of sizes that can be shot using a fixed method. However, with the miniaturization of patterns, there has been a limit in performing highly accurate drawing only by dividing the method of division into shot figures by the same conventional method. Therefore, other division methods with different division positions are being considered. In the future, it is assumed that there will be a difference between the number of shots estimated in the stage before actual drawing processing and the number of shots in actual drawing processing when such another division method is used. Be done. As a result, when making a production plan when drawing a sample such as a mask, a predicted drawing time including an error is used, which causes a problem in creating an efficient production plan.
上述したように、ショット図形への分割の手法も従来の同じ手法で分割する場合の他に、他の分割手法が検討されている。他の分割手法の1つとして、分割位置が従来の手法とは異なる位置に設定する場合が考えられる。 As described above, in addition to the case where the method of dividing into shot figures is divided by the same conventional method, other dividing methods are being considered. As one of the other division | segmentation methods, the case where a division | segmentation position sets to the position different from the conventional method can be considered.
そこで、本発明は、ショット図形に分割する際に分割位置が従来と異なる他の手法が用いられる場合でも高精度なショット数を取得可能な描画装置および方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drawing apparatus and method capable of acquiring the number of shots with high accuracy even when another method having a division position different from that in the past is used when dividing into shot figures.
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
図形パターンのパターンデータが定義された描画データを記憶する第1の記憶部と、
図形パターンを図形パターンの端部から荷電粒子ビームでショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合の図形パターンの第1のショット数を演算する第1のショット数演算部と、
図形パターンを分割する場合の基準位置となる分割基準位置を図形パターンの端部から図形パターン内部側へとシフトさせることに起因して増加する図形パターンの増分ショット数を演算する増分ショット数演算部と、
図形パターンの増分ショット数を記憶する第2の記憶部と、
試料の描画領域が仮想分割された複数の第1の小領域における第1の小領域毎に、第1のショット数と増分ショット数とを用いて当該第1の小領域にショットされるビームの第2のショット数を演算する第2のショット数演算部と、
第2のショット数を用いて、描画時間を予測する描画時間予測部と、
荷電粒子ビームを用いて、試料に描画時間が予測された図形パターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
The charged particle beam drawing apparatus according to one aspect of the present invention is
A first storage unit storing drawing data in which pattern data of a figure pattern is defined;
A first shot number calculation unit that calculates a first number of shots of the figure pattern when the figure pattern is divided into a plurality of shot figures of sizes that can be shot by the charged particle beam from the end of the figure pattern;
Incremental shot number calculation unit that calculates the number of incremental shots of the figure pattern that is increased due to shifting from the end of the figure pattern to the inside of the figure pattern the division reference position that is the reference position when dividing the figure pattern When,
A second storage unit storing the number of incremental shots of the figure pattern;
The beam shot in the first small area using the first shot number and the incremental shot number for each first small area in the plurality of first small areas into which the drawing area of the sample is virtually divided A second shot number calculation unit that calculates a second shot number;
A drawing time prediction unit that predicts the drawing time using the second number of shots;
A drawing unit for drawing a figure pattern of which drawing time is predicted on a sample using a charged particle beam;
It is characterized by having.
また、描画部は、図形パターンを多重描画し、
第2のショット数演算部は、多重描画分も加味した前記第2のショット数を演算すると好適である。
In addition, the drawing unit draws the figure pattern in multiples,
Preferably, the second shot number calculation unit calculates the second shot number in consideration of the multiple drawing.
また、第2のショット数は、描画領域が仮想分割された複数の第2の小領域がそれぞれ配置される複数の小領域層の数と複数の第2の小領域のうち一部の第2の小領域群の描画繰り返し数と当該第1の小領域内に配置される図形パターンの第1のショット数との積と、複数の小領域層のうち図形パターンの分割基準位置がシフトされる小領域層の数と第2の小領域群の描画繰り返し数と当該第1の小領域内に配置される図形パターンの増分ショット数との積と、の和により演算されると好適である。 Further, the second number of shots is the number of the plurality of small area layers in which the plurality of second small areas into which the drawing area is virtually divided are respectively arranged, and the second part of the plurality of second small areas. The division reference position of the figure pattern of the plurality of small area layers is shifted by the product of the number of drawing repetitions of the small area group and the number of first shots of the figure pattern arranged in the first small area It is preferable that the sum is calculated by the product of the number of small area layers, the number of drawing repetitions of the second small area group, and the number of incremental shots of the figure pattern arranged in the first small area.
また、図形パターンの分割基準位置をシフトする場合、図形パターンの分割基準位置を図形パターンの端部から最大ショットサイズ未満の距離で図形パターン内部側へとシフトさせると好適である。 Further, in the case of shifting the division reference position of the figure pattern, it is preferable to shift the division reference position of the figure pattern from the end of the figure pattern to the inside of the figure pattern at a distance less than the maximum shot size.
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
図形パターンのパターンデータが定義された描画データを第1の記憶装置から読み出し、図形パターンを図形パターンの端部から荷電粒子ビームでショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合の図形パターンの第1のショット数を演算する工程と、
図形パターンを分割する場合の基準位置となる分割基準位置を図形パターンの端部から図形パターン内部側へとシフトさせることに起因して増加する図形パターンの増分ショット数を演算する工程と、
図形パターンの増分ショット数を第2の記憶装置に記憶する工程と、
試料の描画領域が仮想分割された複数の第1の小領域における第1の小領域毎に、第1のショット数と増分ショット数とを用いて当該第1の小領域にショットされるビームの第2のショット数を演算する工程と、
第2のショット数を用いて、描画時間を予測する工程と、
荷電粒子ビームを用いて、試料に描画時間が予測された図形パターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
The charged particle beam drawing method according to one aspect of the present invention is
A graphic pattern in a case where drawing data in which pattern data of a graphic pattern is defined is read out from the first storage device, and the graphic pattern is divided from the end of the graphic pattern into a plurality of shot graphics of a size that can be shot with a charged particle beam. Calculating a first number of shots;
Calculating the number of incremental shots of the figure pattern that is increased due to shifting from the end of the figure pattern to the inside of the figure pattern, the division reference position serving as the reference position when dividing the figure pattern;
Storing the number of incremental shots of the graphic pattern in a second storage device;
The beam shot in the first small area using the first shot number and the incremental shot number for each first small area in the plurality of first small areas into which the drawing area of the sample is virtually divided Calculating a second number of shots;
Predicting the drawing time using the second number of shots;
Drawing a figure pattern of which drawing time is predicted on a sample using a charged particle beam;
It is characterized by having.
本発明の一態様によれば、ショット図形に分割する際に分割位置が従来と異なる他の手法が用いられる場合でも高精度なショット数を取得できる。よって、描画時間を高精度に予測できる。 According to one aspect of the present invention, when dividing into shot figures, the number of shots can be obtained with high accuracy even if another method is used in which the dividing position is different from that in the related art. Therefore, the drawing time can be predicted with high accuracy.
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。 Hereinafter, in the embodiment, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to the electron beam, and may be a beam using charged particles such as an ion beam. Also, as an example of the charged particle beam apparatus, a variable-shaped writing apparatus will be described.
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(VSB方式)の描画装置の一例である。描画部150は、電子鏡筒102と描画室103を備えている。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、第1のアパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2のアパーチャ206、対物レンズ207、主偏向器208及び副偏向器209が配置されている。描画室103内には、XYステージ105が配置される。XYステージ105上には、描画時には描画対象となるマスク等の試料101が配置される。試料101には、半導体装置を製造する際の露光用マスクが含まれる。また、試料101には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。
Embodiment 1
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a drawing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the
制御部160は、制御計算機110,120、メモリ112、制御回路130、及び磁気ディスク装置等の記憶装置140,142,146,148を有している。制御計算機110,120、メモリ112、制御回路130、及び記憶装置140,142,146,148は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
The
制御計算機110内には、設定部50、ショット数演算部52、増分ショット数演算部54、ショット密度マップ作成部56、判定部58、SSSFL演算部60、ショット数演算部62、描画時間予測部64、ショット分割部66、及び割当部68が配置される。設定部50、ショット数演算部52、増分ショット数演算部54、ショット密度マップ作成部56、判定部58、SSSFL演算部60、ショット数演算部62、描画時間予測部64、ショット分割部66、及び割当部68といった機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。設定部50、ショット数演算部52、増分ショット数演算部54、ショット密度マップ作成部56、判定部58、SSSFL演算部60、ショット数演算部62、描画時間予測部64、ショット分割部66、及び割当部68に入出力される情報および演算中の情報はメモリ112にその都度格納される。
In the
制御計算機120内には、ショットデータ生成部40、照射量演算部42、及び描画処理部43が配置される。ショットデータ生成部40、照射量演算部42、及び描画処理部43といった機能は、電気回路等のハードウェアで構成されてもよいし、これらの機能を実行するプログラム等のソフトウェアで構成されてもよい。或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより構成されてもよい。ショットデータ生成部40、照射量演算部42、及び描画処理部43に入出力される情報および演算中の情報は図示しないメモリにその都度格納される。
In the
ここで、図1では、実施の形態1を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置100にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、位置偏向用には、主偏向器208と副偏向器209の主副2段の多段偏向器を用いているが、3段以上の多段偏向器によって位置偏向を行なう場合であってもよい。
Here, FIG. 1 describes the configuration necessary to explain the first embodiment. The
少なくとも1つの図形パターンから構成される複数のセルを有するチップのデータが定義された描画データが描画装置100の外部より入力され、記憶装置140(第1の記憶部)に格納されている。チップデータには、各図形パターンの形状、配置座標、およびサイズを示す各図形パターンのパターンデータが定義される。
Drawing data in which data of a chip having a plurality of cells formed of at least one graphic pattern is defined is input from the outside of the
図2は、実施の形態1における各領域を説明するための概念図である。図2において、試料101の描画領域10は、主偏向器208の偏向可能幅で、例えばy方向に向かって短冊状に複数のストライプ領域20に仮想分割される。また、各ストライプ領域20は、副偏向器209の偏向可能サイズで、メッシュ状に複数のサブフィールド(SF)30(小領域)に仮想分割される。ここで、描画装置100で図形パターンを描画するためには、1回のビームのショットで照射できるサイズのショット図形にチップデータに定義された各図形パターンを分割する必要がある。そして、各SF30内の各ショット位置にかかるショット図形32が描画される。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining each area in the first embodiment. In FIG. 2, the
描画装置100では、かかる複数段の偏向器を用いて、ストライプ領域20毎に描画処理を進めていく。ここでは、一例として、主偏向器208、及び副偏向器209といった2段偏向器が用いられる。XYステージ105が例えば−x方向に向かって連続移動しながら、1番目のストライプ領域20についてx方向に向かって描画を進めていく。そして、1番目のストライプ領域20の描画終了後、同様に、或いは逆方向に向かって2番目のストライプ領域20の描画を進めていく。以降、同様に、3番目以降のストライプ領域20の描画を進めていく。そして、主偏向器208が、XYステージ105の移動に追従するように、SF30の基準位置Aに電子ビーム200を順に偏向する。基準位置Aは、例えば、SF30の中心位置が用いられる。或いは、SF30の左下角の位置であっても好適である。また、副偏向器209(第2の偏向器)が、各SF30の基準位置Aから、当該SF30内に照射される、ショット図形32に成形されたショットビーム(電子ビーム200)を所望の位置に偏向する。このように、主偏向器208、及び副偏向器209は、サイズの異なる偏向領域をもつ。
The
実施の形態1における描画装置100では、描画処理を実行する前の前処理として、チップを描画する際にかかる描画時間を予測する。描画時間を予測するためには、電子ビーム200のショット数と、1回のショットにかかる照射時間とパターンが配置されるSF内の各ショット位置に副偏向器209によって電子ビーム200を偏向する際の副偏向器209用の図示しないアンプの静定時間(セトリング時間)の合計(ショットサイクル時間)が必要である。その他、SF間をビームが移動する際にかかる時間(偏向時間)の合計、及びストライプ領域間を移動する際にかかる時間等が必要となる。実施の形態1では、特に、電子ビーム200のショット数を高精度に演算する。
The
図3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3において、実施の形態1における描画方法は、パラメータ設定工程(S102)と、ショット数演算工程(S104)と、増分ショット数演算工程(S106)と、ショット密度マップ作成工程(S108)と、判定工程(S110)と、増分無しショット数演算工程(S112)と、描画時間予測工程(S118)と、描画工程(S120)と、いう一連の工程を実施する。 FIG. 3 is a flow chart showing main steps of the drawing method in the first embodiment. In FIG. 3, the drawing method in Embodiment 1 includes a parameter setting step (S102), a shot number calculation step (S104), an incremental shot number calculation step (S106), and a shot density map generation step (S108). A series of processes including a determination process (S110), an increment non-shot number calculation process (S112), a drawing time prediction process (S118), and a drawing process (S120) are performed.
或いは、実施の形態1における描画方法は、パラメータ設定工程(S102)と、ショット数演算工程(S104)と、増分ショット数演算工程(S106)と、ショット密度マップ作成工程(S108)と、判定工程(S110)と、SSSFL数演算工程(S114)と、増分有りショット数演算工程(S116)と、描画時間予測工程(S118)と、描画工程(S120)と、いう一連の工程を実施する。 Alternatively, the drawing method in the first embodiment includes a parameter setting step (S102), a shot number calculation step (S104), an incremental shot number calculation step (S106), a shot density map generation step (S108), and a determination step A series of processes including (S110), SSSFL number calculation process (S114), incremental shot number calculation process (S116), drawing time prediction process (S118), and drawing process (S120) are performed.
すなわち、判定工程(S110)で判定されるショットシフトを行わない場合とショットシフトを行う場合とで一部の工程が異なる。 That is, some steps differ between the case where the shot shift determined in the determination step (S110) is not performed and the case where the shot shift is performed.
図4は、実施の形態1における矩形パターンを、分割基準位置を可変にしてショット分割した場合のショット数の一例を説明するための図である。図4の例では、図形パターンの一例として、矩形パターンを示している。実施の形態1では、多重描画を行う際、図形パターンをショット分割する場合の基準位置となる分割基準位置を可変にする。言い換えれば、ショットシフトを行わないパスとショットシフトを行うパスとが混在した多重描画を実施する。ショットシフトを行わないパスとショットシフトを行うパスとを混在させることにより、ショット図形同士間の境界ずれ誤差を平均化でき、ショット図形間の繋ぎ精度を向上させることができる。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the number of shots when the rectangular pattern in the first embodiment is divided by changing the dividing reference position. In the example of FIG. 4, a rectangular pattern is shown as an example of the figure pattern. In the first embodiment, at the time of performing multiple drawing, the division reference position which is the reference position in the case of dividing the figure pattern into shots is made variable. In other words, multiple drawing is performed in which paths in which shot shift is not performed and paths in which shot shift are performed are mixed. By mixing the path in which the shot shift is not performed and the path in which the shot shift is performed, it is possible to average the boundary shift error between the shot figures and improve the connection accuracy between the shot figures.
なお、実施の形態1では、多重描画を前提にショット数の演算を行う場合を以下に示しているが、これに限るものではない。以下の手法は、多重描画を行わない場合でも、ショットシフトをおこなった際のショット数の演算に適用できる。 In the first embodiment, although the case where the number of shots is calculated on the premise of multiple drawing is described below, the present invention is not limited to this. The following method can be applied to the calculation of the number of shots at the time of shot shift even when multiple drawing is not performed.
例えば、1パス目は図4(a)に示すように、矩形パターンの端部を分割基準位置として、かかる端部から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合を示している。言い換えれば、図4(a)の例では、ショットシフトを行わない場合を示している。図4(a)の例では、矩形パターンの左下端を分割基準位置O1として、x方向とy方向にショット分割を行っている。x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割と、最大ショットサイズの2倍より小さくなる残りの領域を1/2ずつにした分割とを行う場合を示している。y方向には、予め設定された最大ショットサイズで3回の分割と、最大ショットサイズの2倍より小さくなる残りの領域を1/2ずつにした分割とを行う場合を示している。その結果、ショット分割によって、矩形パターンが20個のショット図形に分割されたことになる。
For example, as shown in FIG. 4A, the first pass shows the case where the end of the rectangular pattern is used as a division reference position, and the end is divided into a plurality of shot figures of a size that can be shot with the
次に、例えば、2パス目は図4(b)に示すように、矩形パターンの端部からx方向に最大ショットサイズの1/4、y方向に最大ショットサイズの1/4だけ矩形パターンの端部から矩形パターン内部側へとシフトさせた位置を分割基準位置とする場合を示している。かかる端部から1/4ずつx,y方向にシフトさせた分割基準位置から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合を示している。言い換えれば、図4(b)の例では、端部から最大ショットサイズの1/4ずつx,y方向にショットシフトを行う場合を示している。図4(b)の例では、矩形パターンの左下端から最大ショットサイズの1/4ずつx,y方向にシフトさせた位置を分割基準位置O2として、x方向とy方向にショット分割を行っている。x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割と、図4(a)で示した3番目の分割サイズ(、図4(a)の分割における残りの領域の1/2のサイズ)での分割とによって形成される3つの分割領域と、残りの領域とショットシフトによって生じた左端の領域とに分割される場合を示している。y方向には、予め設定された最大ショットサイズで3回の分割と、図4(a)で示した3番目の分割サイズ(、図4(a)の分割における残りの領域の1/2のサイズ)での分割とによって形成される4つの分割領域と、残りの領域とショットシフトによって生じた下端の領域とに分割される場合を示している。その結果、ショット分割によって、矩形パターンが30個のショット図形に分割されたことになる。すなわち、ショットシフト無しの場合(図4(a)の場合)に比べて増分ショット数は10個になる。
Next, for example, as shown in FIG. 4B, in the second pass, as shown in FIG. 4B, the rectangular pattern has only a quarter of the maximum shot size in the x direction from the end of the rectangular pattern and a quarter of the maximum shot size in the The case where the position shifted from the end to the inside of the rectangular pattern is used as the division reference position. The case of dividing into a plurality of shot figures of sizes that can be shot by the
なお、x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割と、最大ショットサイズの2倍より小さくなる残りの領域を1/2ずつにした分割とによって形成される4つの分割領域と、ショットシフトによって生じた左端の領域とに分割されるようにしてもよい。同様に、y方向には予め設定された最大ショットサイズで3回の分割と、最大ショットサイズの2倍より小さくなる残りの領域を1/2ずつにした分割とによって形成される5つの分割領域と、ショットシフトによって生じた下端の領域とに分割されるようにしてもよい。 Note that four divided areas are formed in the x direction by two divisions with a preset maximum shot size and divisions in which the remaining area smaller than twice the maximum shot size is halved. It may be divided into the left end region generated by the shot shift. Similarly, five divided areas formed by three divisions with a preset maximum shot size in the y direction and divisions in which the remaining area smaller than twice the maximum shot size is divided into halves And the lower end region generated by the shot shift.
次に、例えば、3パス目は図4(c)に示すように、矩形パターンの端部からx方向に最大ショットサイズの1/2、y方向に最大ショットサイズの1/4だけ矩形パターンの端部から矩形パターン内部側へとシフトさせた位置を分割基準位置とする場合を示している。かかる端部からx方向に1/2,y方向に1/4シフトさせた分割基準位置から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合を示している。言い換えれば、図4(c)の例では、端部からx方向に最大ショットサイズの1/2、y方向に最大ショットサイズの1/4ショットシフトを行う場合を示している。図4(c)の例では、矩形パターンの左下端からx方向に最大ショットサイズの1/2、y方向に最大ショットサイズの1/4だけシフトさせた位置を分割基準位置O3として、x方向とy方向にショット分割を行っている。x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割と、図4(a)で示した3番目の分割サイズ(、図4(a)の分割における残りの領域の1/2のサイズ)での分割とによって形成される3つの分割領域と、残りの領域とショットシフトによって生じた左端の領域とに分割される場合を示している。y方向には、予め設定された最大ショットサイズで3回の分割と、図4(a)で示した3番目の分割サイズ(、図4(a)の分割における残りの領域の1/2のサイズ)での分割とによって形成される4つの分割領域と、残りの領域とショットシフトによって生じた下端の領域とに分割される場合を示している。その結果、ショット分割によって、矩形パターンが30個のショット図形に分割されたことになる。すなわち、ショットシフト無しの場合(図4(a)の場合)に比べて増分ショット数は10個になる。
Next, for example, as shown in FIG. 4C, for the third pass, as shown in FIG. 4C, the rectangular pattern has a half of the maximum shot size in the x direction from the end of the rectangular pattern and a quarter of the maximum shot size in the y The case where the position shifted from the end to the inside of the rectangular pattern is used as the division reference position. The figure shows the case of dividing into a plurality of shot figures of sizes that can be shot by the
なお、x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割と、最大ショットサイズの2倍より小さくなる残りの領域を1/2ずつにした分割とによって形成される4つの分割領域と、ショットシフトによって生じた左端の領域とに分割されるようにしてもよい。同様に、y方向には予め設定された最大ショットサイズで3回の分割と、最大ショットサイズの2倍より小さくなる残りの領域を1/2ずつにした分割とによって形成される5つの分割領域と、ショットシフトによって生じた下端の領域とに分割されるようにしてもよい。 Note that four divided areas are formed in the x direction by two divisions with a preset maximum shot size and divisions in which the remaining area smaller than twice the maximum shot size is halved. It may be divided into the left end region generated by the shot shift. Similarly, five divided areas formed by three divisions with a preset maximum shot size in the y direction and divisions in which the remaining area smaller than twice the maximum shot size is divided into halves And the lower end region generated by the shot shift.
次に、例えば、4パス目は図4(d)に示すように、矩形パターンの端部からx方向に最大ショットサイズの3/4、y方向に最大ショットサイズの1/4だけ矩形パターンの端部から矩形パターン内部側へとシフトさせた位置を分割基準位置とする場合を示している。かかる端部からx方向に3/4,y方向に1/4シフトさせた分割基準位置から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合を示している。言い換えれば、図4(d)の例では、端部からx方向に最大ショットサイズの3/4、y方向に最大ショットサイズの1/4ショットシフトを行う場合を示している。図4(d)の例では、矩形パターンの左下端からx方向に最大ショットサイズの3/4、y方向に最大ショットサイズの1/4だけシフトさせた位置を分割基準位置O4として、x方向とy方向にショット分割を行っている。x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割と、最大ショットサイズの2倍より小さくなる残りの領域を1/2ずつにした分割とによって形成される4つの分割領域と、ショットシフトによって生じた左端の領域とに分割される場合を示している。y方向には、予め設定された最大ショットサイズで3回の分割と、図4(a)で示した3番目の分割サイズ(、図4(a)の分割における残りの領域の1/2のサイズ)での分割とによって形成される4つの分割領域と、残りの領域とショットシフトによって生じた下端の領域とに分割される場合を示している。その結果、ショット分割によって、矩形パターンが30個のショット図形に分割されたことになる。すなわち、ショットシフト無しの場合(図4(a)の場合)に比べて増分ショット数は10個になる。
Next, for example, as shown in FIG. 4D, the fourth pass has a rectangular pattern that is 3⁄4 of the maximum shot size in the x direction and 1⁄4 of the maximum shot size in the y direction from the end of the rectangular pattern. The case where the position shifted from the end to the inside of the rectangular pattern is used as the division reference position. The figure shows the case of dividing into a plurality of shot figures of sizes that can be shot by the
なお、y方向には予め設定された最大ショットサイズで3回の分割と、最大ショットサイズの2倍より小さくなる残りの領域を1/2ずつにした分割とによって形成される5つの分割領域と、ショットシフトによって生じた下端の領域とに分割されるようにしてもよい。 Note that five divided areas are formed in the y direction by three divisions with a preset maximum shot size and divisions in which the remaining area smaller than twice the maximum shot size is halved. It may be divided into the lower end region generated by the shot shift.
以上のように、最大ショットサイズ未満のサイズで分割基準位置を図形パターンの内側へとシフトさせた場合(ショットシフトした場合)、これにより増加する増分ショット数をシフト量に関係無く同じ数にできる。矩形パターンについて、一般的に示すと、ショットシフトしない場合のx、y方向の分割数(分割後のショット図形数)をそれぞれn,mとする場合、増分ショット数は以下のように定義できる。
(1)n>1かつm>1の場合、増分ショット数は、n+m+1となる。
(2)n>1かつm=1の場合、増分ショット数は、1となる。
(3)n=1かつm>1の場合、増分ショット数は、1となる。
(4)n=1かつm=1の場合、増分ショット数は、0となる。
As described above, when the division reference position is shifted to the inside of the figure pattern with a size smaller than the maximum shot size (shot shift), the number of incremental shots to be increased can be made the same regardless of the shift amount. . In general, the rectangular pattern can be defined as follows when the number of divisions in the x and y directions (the number of shot figures after division) without shot shift is n and m, respectively.
(1) When n> 1 and m> 1, the number of incremental shots is n + m + 1.
(2) When n> 1 and m = 1, the number of incremental shots is one.
(3) In the case of n = 1 and m> 1, the number of incremental shots is one.
(4) When n = 1 and m = 1, the number of incremental shots is zero.
図5は、実施の形態1における直角二等辺三角形パターンを、分割基準位置を可変にしてショット分割した場合のショット数の一例を説明するための図である。図5の例では、図形パターンの一例として、直角三角形パターンを示している。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the number of shots in the case of dividing the right isosceles triangle pattern according to the first embodiment into shots while making the dividing reference position variable. In the example of FIG. 5, a right triangle pattern is shown as an example of the figure pattern.
例えば、1パス目は図5(a)に示すように、直角二等辺三角形パターンの端部を分割基準位置として、かかる端部から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合を示している。言い換えれば、図5(a)の例では、ショットシフトを行わない場合を示している。図4(a)の例では、矩形パターンの左下端(直角位置)を分割基準位置O1’として、x方向とy方向にショット分割を行っている。x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割によって底辺において最大ショットサイズの3つの分割領域に分割される場合を示している。y方向には、予め設定された最大ショットサイズで2回の分割によって最大ショットサイズの3つの分割領域に分割される場合を示している。その結果、ショット分割によって、矩形パターンが3個と直角二等辺三角形パターンが3個の合計6個のショット図形に分割されたことになる。
For example, as shown in FIG. 5A, in the first pass, the end of the right-angled isosceles triangle pattern is divided into a plurality of shot figures of a size that can be shot by the
次に、例えば、2パス目は図5(b)に示すように、直角二等辺三角形パターンの端部からx方向に0、y方向に最大ショットサイズの1/4だけ直角二等辺三角形パターンの端部から直角二等辺三角形パターン内部側へとシフトさせた位置を分割基準位置とする場合を示している。かかる端部から(0,1/4)だけx,y方向にシフトさせた分割基準位置から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合を示している。言い換えれば、図5(b)の例では、端部から最大ショットサイズの1/4だけy方向にショットシフトを行う場合を示している。図5(b)の例では、直角二等辺三角形パターンの左下端から最大ショットサイズの1/4だけy方向にシフトさせた位置を分割基準位置O2として、x方向とy方向にショット分割を行っている。x方向には予め設定された最大ショットサイズで3回の分割によって底辺において最大ショットサイズの3つの分割領域と残りの1つの分割領域とに分割される。y方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割によって左辺において最大ショットサイズの2つの分割領域と残りの1つの分割領域とショットシフトによって生じた下端の領域とに分割される。その結果、ショット分割によって、矩形パターンが6個と直角二等辺三角形パターンが4個の合計10個のショット図形に分割されたことになる。すなわち、ショットシフト無しの場合(図5(a)の場合)に比べて増分ショット数は4個になる。
Next, for example, as shown in FIG. 5 (b), the second pass is 0 in the x direction from the end of the rectangular isosceles triangle pattern and 1⁄4 of the maximum shot size in the y direction. The case where the position shifted from the end to the inside of the right-angled isosceles triangle pattern is used as the division reference position. The figure shows the case of dividing into a plurality of shot figures of sizes that can be shot by the
次に、例えば、3パス目は図5(c)に示すように、直角二等辺三角形パターンの端部からx方向に1/2、y方向に最大ショットサイズの1/2だけ直角二等辺三角形パターンの端部から直角二等辺三角形パターン内部側へとシフトさせた位置を分割基準位置とする場合を示している。かかる端部から(1/2,1/2)だけx,y方向にシフトさせた分割基準位置から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合を示している。言い換えれば、図5(c)の例では、端部から最大ショットサイズの1/2ずつだけx,y方向にショットシフトを行う場合を示している。図5(c)の例では、直角二等辺三角形パターンの左下端から最大ショットサイズの1/2だけx,y方向にシフトさせた位置を分割基準位置O3として、x方向とy方向にショット分割を行っている。x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割によって底辺において最大ショットサイズの2つの分割領域と残りの1つの分割領域とショットシフトによって生じた左端の領域とに分割される。y方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割によって左辺において最大ショットサイズの2つの分割領域と残りの1つの分割領域とショットシフトによって生じた下端の領域とに分割される。その結果、ショット分割によって、矩形パターンが6個と直角二等辺三角形パターンが4個の合計10個のショット図形に分割されたことになる。すなわち、ショットシフト無しの場合(図5(a)の場合)に比べて増分ショット数は4個になる。
Next, for example, as shown in FIG. 5C, the third pass is a right-angled isosceles triangle by 1⁄2 in the x direction from the end of the right-angled isosceles triangle pattern and 1⁄2 of the maximum shot size in the y direction. The case where the position shifted from the end of the pattern to the inside of the rectangular isosceles triangle pattern is used as the division reference position. The figure shows the case of dividing into a plurality of shot figures of sizes that can be shot by the
次に、例えば、4パス目は図5(d)に示すように、直角二等辺三角形パターンの端部からx方向に1/2、y方向に最大ショットサイズの3/4だけ直角二等辺三角形パターンの端部から直角二等辺三角形パターン内部側へとシフトさせた位置を分割基準位置とする場合を示している。かかる端部から(1/2,3/4)だけx,y方向にシフトさせた分割基準位置から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合を示している。言い換えれば、図5(d)の例では、端部から最大ショットサイズの1/2ずつだけx,y方向にショットシフトを行う場合を示している。図5(c)の例では、直角二等辺三角形パターンの左下端から最大ショットサイズの1/2だけx方向に、最大ショットサイズの3/4だけy方向にシフトさせた位置を分割基準位置O4として、x方向とy方向にショット分割を行っている。x方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割によって底辺において最大ショットサイズの2つの分割領域と残りの1つの分割領域とショットシフトによって生じた左端の領域とに分割される。y方向には予め設定された最大ショットサイズで2回の分割によって左辺において最大ショットサイズの2つの分割領域と残りの1つの分割領域とショットシフトによって生じた下端の領域とに分割される。その結果、ショット分割によって、矩形パターンが6個と直角二等辺三角形パターンが4個の合計10個のショット図形に分割されたことになる。すなわち、ショットシフト無しの場合(図5(a)の場合)に比べて増分ショット数は4個になる。
Next, for example, as shown in FIG. 5D, the fourth pass is a right-angled isosceles triangle from the end of the right-angled isosceles triangle pattern by 1/2 in the x direction and 3/4 of the maximum shot size in the y direction. The case where the position shifted from the end of the pattern to the inside of the rectangular isosceles triangle pattern is used as the division reference position. The figure shows the case of dividing into a plurality of shot figures of sizes that can be shot by the
以上のように、最大ショットサイズ未満のサイズで分割基準位置を図形パターンの内側へとシフトさせた場合(ショットシフトした場合)、これにより増加する増分ショット数をシフト量に関係無く同じ数にできる。直角二等辺三角形パターンについて、一般的に示すと、ショットシフトしない場合のx、y方向の分割数(分割後のショット図形数)を共にnとする場合、増分ショット数は以下のように定義できる。
(1)n>1の場合、増分ショット数は、n+1となる。
(2)n=1の場合、増分ショット数は、0となる。
As described above, when the division reference position is shifted to the inside of the figure pattern with a size smaller than the maximum shot size (shot shift), the number of incremental shots to be increased can be made the same regardless of the shift amount. . In general, if the number of divisions in the x and y directions without shot shift (the number of shot figures after division) is n, the number of incremental shots can be defined as follows: .
(1) In the case of n> 1, the number of incremental shots is n + 1.
(2) In the case of n = 1, the number of incremental shots is zero.
以上のように、最大ショットサイズ未満のサイズで分割基準位置を図形パターンの内側へとショットシフトする場合、これにより増加する増分ショット数をシフト量に関係無く同じ数にできる。言い換えれば、ショット図形の切り方によらずに増分ショット数を同じ数にできる。よって、実施の形態1では、図形パターンの分割基準位置をシフトする場合、図形パターンの分割基準位置を図形パターンの端部から最大ショットサイズ未満の距離で図形パターン内部側へとシフトさせる。 As described above, when the division reference position is shot shifted to the inside of the figure pattern with a size smaller than the maximum shot size, the number of incremental shots to be increased can be made the same regardless of the shift amount. In other words, the number of incremental shots can be made the same regardless of how the shot figure is cut. Therefore, in the first embodiment, when the division reference position of the figure pattern is shifted, the division reference position of the figure pattern is shifted from the end of the figure pattern to the inside of the figure pattern at a distance less than the maximum shot size.
また、上述した例では、各パスのシフト量が互いに異なる場合を示したがこれに限るものではない。複数のパスのうち、少なくとも1つのパスが他とは異なればよい。また、ショットシフト量が同じパスが存在しても良い。 Moreover, in the example mentioned above, although the case where the shift amount of each path | path mutually differs was shown, it does not restrict to this. Among the plurality of paths, at least one path may be different from the other. Also, there may be a path with the same shot shift amount.
パラメータ設定工程(S102)として、設定部50は、多重描画を行う場合における各パラメータを設定する。例えば、ストライプ領域20単位で位置をずらしながら繰り返し描画する描画処理(1)と、ストライプ領域20内のストライプ領域20の幅(短辺側)方向に1列分のSF30をSFグループ(SFGR)として、SFグループ単位で位置をずらさずに繰り返し描画する描画処理(2)とを組み合わせた多重描画を実施する。その際、パラメータとして、描画処理(1)の描画回数(SFレイヤ数)、描画処理(2)の描画回数(SFグループ繰り返し数)とを設定する。また、ショットシフト機能を使用する場合、どの描画処理にてどれだけのシフト量だけ分割基準位置をシフトするのかを設定する。例えば、パス毎にSFレイヤを作成する描画処理(1)のパス毎に設定すると好適である。
In the parameter setting step (S102), the setting
ショット数演算工程(S104)として、まず、ショット分割部66は、記憶装置140から例えばストライプ領域20毎、或いはチップ領域を短冊状に仮想分割したフレーム領域毎に、該当する描画データを読み出し、図形パターン毎に各図形パターンを図形パターンの端部から電子ビーム200でショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する。分割の仕方は、上述したように、図形パターンの左下端を分割基準位置として、例えば、x方向に最大ショットサイズで分割し、残りが最大ショットサイズの2倍よりも小さくなった時点で残りを1/2ずつに分割する。同様に、例えば、y方向に最大ショットサイズで分割し、残りが最大ショットサイズの2倍よりも小さくなった時点で残りを1/2ずつに分割する。
In the shot number calculation step (S104), first, the
そして、ショット数演算部52(第1のショット数演算部)は、図形パターンを図形パターンの端部から電子ビームでショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合の図形パターンのショット数(第1のショット数)を演算する。例えば、図形パターン毎に分割されたショット図形数をカウントすることによりショット数(第1のショット数)を演算する。演算された図形パターンのショット数は、記憶装置142(第2の記憶部)に記憶される。 Then, the shot number calculation unit 52 (first shot number calculation unit) divides the figure pattern into a plurality of shot figures of sizes that can be shot by the electron beam from the edge of the figure pattern (the number of shots of the figure pattern ( Calculate the first shot number). For example, the number of shots (first number of shots) is calculated by counting the number of shot figures divided for each figure pattern. The calculated number of shots of the figure pattern is stored in the storage device 142 (second storage unit).
増分ショット数演算工程(S106)として、増分ショット数演算部54は、図形パターンを分割する場合の基準位置となる分割基準位置を図形パターンの端部から図形パターン内部側へとシフトさせることに起因して増加する図形パターンの増分ショット数を演算する。図形パターン毎に増分ショット数を演算する。上述したように、図形種とx,y方向への分割数n,mが決まれば増分ショット数を演算できる。図形パターンのサイズがわかれば分割数n,mが決まる。よって、増分ショット数は、図形パターンの図形種とサイズに応じて演算できる。演算された図形パターンの増分ショット数は、記憶装置142(第2の記憶部)に記憶される。
In the incremental shot number calculation step (S106), the incremental shot
ショット密度マップ作成工程(S108)として、ショット密度マップ作成部56は、試料101の描画領域10(或いはチップ領域)が仮想分割された複数のメッシュ領域(第1の小領域)におけるメッシュ領域毎にSF数とショット数と増分ショット数とを定義したショット密度マップを作成する。作成されたショット密度マップは記憶装置144に格納される。
In the shot density map creating step (S108), the shot density
図6は、実施の形態1におけるショット密度マップの一例を示す図である。図6(a)では、描画領域10(或いはチップ領域)全体でのショット密度マップの一例を示している。ショット密度マップを構成する各メッシュ領域12は、隣り合う複数のSF30の領域を示す。a×b個のSF30によって構成される。図6(b)の例では、4×4の16個のSF30によって構成される。メッシュ領域12は、ストライプ領域20を長辺側に向かって分割したコンパートメント(CPM)領域の(1/k)倍(kは自然数)に合わせると好適である。例えば、CPM領域が4×4の16個のSF30によって構成されると好適である。CPM領域での描画時間が決まれば、CPM領域のステージ速度を演算及び設定できる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a shot density map in the first embodiment. FIG. 6A shows an example of a shot density map in the entire drawing area 10 (or chip area). Each
図6の例では、描画領域10(或いはチップ領域)全体でのショット密度マップの一例を示しているが、まず、ストライプ領域20単位(或いはチップのフレーム単位)のショット密度マップを作成し、その後に、各ストライプ領域20単位(或いはチップのフレーム単位)のショット密度マップをマージして描画領域10(或いはチップ領域)全体でのショット密度マップを作成すると好適である。 In the example of FIG. 6, an example of the shot density map in the entire drawing area 10 (or chip area) is shown, but first, a shot density map of 20 stripe areas (or frame units of chips) is created, and then Preferably, shot density maps of 20 units of stripe areas (or frame units of chips) are merged to create shot density maps of the entire drawing area 10 (or chip area).
まず、割当部68は、図形パターン毎に、当該図形パターンの基準位置(例えば左下端)が属する位置のメッシュ領域12に当該図形パターンを割り当てる。そして、ショット密度マップ作成部56は、メッシュ領域12毎に、記憶装置142から当該メッシュ領域12に割り当てられた図形パターンのショット数を読み出し、メッシュ領域12毎に、当該メッシュ領域12に割り当てられた図形パターンのショット数を合計する。同様に、記憶装置142から当該メッシュ領域12に割り当てられた図形パターンの増分ショット数を読み出し、メッシュ領域12毎に、当該メッシュ領域12に割り当てられた図形パターンの増分ショット数を合計する。そして、図6(c)の例に示すフォーマットに沿って、メッシュ領域12毎に、SF数とショット数と増分ショット数とを定義する。メッシュ領域12毎に、例えば、24バイトの記憶容量を割り当てる。そして、SF数に4バイト、矩形ショット図形の合計ショット数に8バイト、三角形ショット図形の合計ショット数に8バイト、合計増分ショット数を残りの4バイトを用いて定義する。これにより、ショットシフトを行う際、分割位置がシフトされる毎に、ショット密度マップを別々に作成する必要を無くすことができる。例えば、SFレイヤ毎にショット密度マップを別々に作成する必要を無くすことができる。ショット密度マップを別々に作成するとなると記憶装置の大幅な容量増加が必要となる。しかし、実施の形態1では、シフト量に関わりなく増分ショット数を図形パターン毎に定義できるので、描画領域10(或いはチップ領域)1つ分(或いはSFレイヤ1つ分)のショット密度マップで対応できる。よって、記憶装置の大幅な容量増加を不要にできる。さらに、ショットシフトのシフト量毎にショット数演算を行わないので演算時間を大幅に短縮できる。
First, for each figure pattern, the assignment unit 68 assigns the figure pattern to the
図7は、実施の形態1における図形割当の手法の一例を示す図である。上述した例では、図形パターン毎に、当該図形パターンの基準位置(例えば左下端)が属する位置のメッシュ領域12に当該図形パターンを割り当てる場合を示したがこれに限るものではない。図7に示すように、ショット図形33毎に、ショット図形の基準位置34(例えば左下端)が属する位置のSF30に当該図形パターンを割り当てても好適である。そして、メッシュ領域12毎に、当該メッシュ領域12に対応する複数のSF30に割り当てられた図形パターンのショット数を合計してもよい。但し、増分ショット数について、対応するショット図形が無いので、当該図形パターンの基準位置(例えば左下端)が属する位置のメッシュ領域12に当該図形パターンの増分ショット数を割り当てればよい。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a figure allocation method according to the first embodiment. In the example described above, the figure pattern is allocated to the
図8は、実施の形態1におけるコンパートメント領域とメッシュ領域との関係の他の一例を説明するための概念図である。図6(a)の例では、メッシュ領域12が、ストライプ領域20を長辺側に向かって分割したコンパートメント(CPM)領域に合わせる場合を示したが、これに限るものではない。図8に示すように、複数のメッシュ領域12によってCPM領域14を構成する領域サイズにしても好適である。図8の例では、例えば、2×2のメッシュ領域12によってCPM領域14を構成する場合を示している。
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining another example of the relationship between the compartment area and the mesh area in the first embodiment. In the example of FIG. 6A, the
判定工程(S110)として、判定部58は、今回の試料101を描画する場合に、ショットシフト機能を使用するかどうかを判定する。具体的には、どの描画処理にてどれだけのシフト量だけ分割基準位置をシフトするのかが設定されていれば、ショットシフト機能を使用すると判定する。設定されていなければショットシフト機能を使用しないと判定する。ショットシフト機能を使用しない場合には増分無しショット数演算工程(S112)に進む。ショットシフト機能を使用する場合にはSSSFL数演算工程(S114)に進む。
In the determination step (S110), the determination unit 58 determines whether to use the shot shift function when drawing the
増分無しショット数演算工程(S112)として、ショット数演算部62(第2のショット数演算部の一例)は、ショットシフト機能を使用しない場合、ショット密度マップのメッシュ領域12(或いはCPM領域)毎に、定義されたショット数を用いて当該メッシュ領域12(或いはCPM領域)にショットされるビームのショット数(第2のショット数)を演算する。ここでは、多重描画分も考慮したショット数を演算する。具体的には、ショット数演算部62は、ショットシフト機能を使用しない場合、SFレイヤ数(SFL数)とSFグループの繰り返し数(SFGR数)と当該メッシュ領域12に定義されたショット数との積を多重描画分も考慮したショット数として演算する。
When the shot number calculation unit 62 (an example of the second shot number calculation unit) does not use the shot shift function as the shot number calculation step without increment (S112), each shot mesh area 12 (or CPM area) of the shot density map The number of shots (second number of shots) of the beam shot in the mesh area 12 (or CPM area) is calculated using the defined number of shots. Here, the number of shots in consideration of multiple drawing is calculated. Specifically, when the shot
SSSFL数演算工程(S114)として、SSSFL演算部60は、設定されたパラメータを読み出し、ショットシフト対象のSFレイヤ数(SSSFL数)を演算する。上述したように、多重描画を行う際、描画処理(1)のすべてのパスでショットシフトをおこなう訳ではない。よって、ここでは、描画処理(1)の描画回数(SFレイヤ数)のうち、ショットシフトを行うSFレイヤ数(SSSFL数)を演算する。
In the SSSFL number calculation step (S114), the
増分有りショット数演算工程(S116)として、ショット数演算部62(第2のショット数演算部の一例)は、ショットシフト機能を使用する場合、ショット密度マップのメッシュ領域12(或いはCPM領域)毎に、定義されたショット数(第1のショット数)と増分ショット数とを用いて当該メッシュ領域12(或いはCPM領域)(第1の小領域)にショットされるビームのショット数(第2のショット数)を演算する。ここでは、多重描画分も考慮したショット数を演算する。具体的には、描画領域10(或いはチップ領域)が仮想分割された複数のSF30(第2の小領域)がそれぞれ配置される複数のSFレイヤ(小領域層)の数(SFL数)と複数のSF30(第2の小領域)のうち一部のSFグループ(第2の小領域群)の描画繰り返し数(SFGR数)と当該メッシュ領域12(第1の小領域)内に配置される図形パターンのショット数(第1のショット数)との積と、複数のSFレイヤのうち図形パターンの分割基準位置がシフトされるSFレイヤの数(SSSFL数)とSFGR数と当該メッシュ領域12内に配置される図形パターンの増分ショット数との積と、の和を演算する。ショットシフト機能を使用する場合のメッシュ領域12内のショット数は、具体的には、以下の式(1)で定義される。
(1) ショット数=SFL数・SFGR数・ショット数
+SSSFL数・SFGR数・増分ショット数
When the shot number calculation unit 62 (an example of the second shot number calculation unit) uses the shot shift function as the incremental shot number calculation step (S116), each shot mesh area 12 (or CPM area) of the shot density map is used. The number of shots of the beam shot in the mesh area 12 (or CPM area) (first small area) using the defined number of shots (first number of shots) and the number of incremental shots (second number Calculate the number of shots). Here, the number of shots in consideration of multiple drawing is calculated. Specifically, the number (the number of SFLs) of the plurality of SF layers (small area layers) in which the plurality of SFs 30 (second small areas) in which the drawing area 10 (or chip area) is virtually divided is arranged The drawing repetition number (SFGR number) of a part of the SF group (second small area group) of the SFs 30 (second small area) and the graphic disposed in the mesh area 12 (first small area) The product of the number of shots of the pattern (the number of first shots), the number of SF layers to which the division reference position of the figure pattern is shifted among the plurality of SF layers (the number of SSSFLs), the number of SFGRs, and the
(1) Number of shots = number of SFLs / number of SFGRs / number of shots
+ Number of SSSFLs, number of SFGRs, number of incremental shots
描画時間予測工程(S118)として、描画時間予測部64は、演算されたショット数(第2のショット数)を用いて、描画時間を予測する。具体的には、描画時間予測部64は、例えば、メッシュ領域12毎に、演算されたショット数Ntotal(第2のショット数)にショットサイクル時間(1回の照射時間と副偏向器209用の図示しないデジタル・アナログ変換(DAC)アンプのセトリング時間の和)を乗じて当該メッシュ領域12のショットにかかる時間(ショットサイクルの合計時間Ts)を演算する。ショットサイクルの合計時間Tsは、各ビームのショットの照射時間t’と副偏向器209に偏向電圧を印加する図示しないDACアンプの静定時間(セトリング時間)tsとの和に合計ショット数Ntotalを乗じた値として次の式(2)で計算(予測)できる。照射時間t’は、近接効果等の補正によりショット毎に可変になり得るが、ここでは1回のショットにおける最大照射時間で近似すればよい。セトリング時間tsは、一定値で良い。
(2) Ts=(t’+ts)・Ntotal
In the drawing time prediction step (S118), the drawing
(2) Ts = (t '+ ts) Ntotal
また、描画時間予測部64は、例えば、メッシュ領域12毎に、SF数にSF30間を移動する際にかかる偏向時間(主偏向器208用の図示しないDACアンプのセトリング時間)を乗じた値(積)を演算する。また、例えば、ストライプ領域20間を移動する際にかかる移動時間の合計を演算する。
Further, for example, the drawing
そして、例えば、各メッシュ領域12のショットにかかる時間とSF30間を移動する際にかかる偏向時間とSF数の積とストライプ領域20間の移動時間の合計との和を演算することで、描画領域10全体における描画時間を予測する。予測された描画時間は記憶装置146に格納される。
Then, for example, the drawing area is calculated by calculating the sum of the product of the time taken for shots in each
描画時間予測部64は、ストライプ領域毎に描画時間を予測してもよい。かかる場合、ストライプ領域毎に例えば、各メッシュ領域12のショットにかかる時間と各メッシュ領域12のSF30間を移動する際にかかる偏向時間とSF数の積との和を演算すればよい。実施の形態1では、増分ショット数を考慮したショット数(第2のショット数)を用いて描画時間を予測するため、高精度な描画時間を予測できる。
The drawing
そして、かかる描画時間予測を行った後、描画データに定義されたチップについて実際に描画処理を進めていく。 Then, after such drawing time prediction is performed, the drawing process is actually advanced for the chip defined in the drawing data.
描画工程(S120)として、描画部150は、電子ビーム200を用いて、試料101に、描画時間が予測された図形パターンを描画する。具体的には以下のように動作する。
In the drawing step (S120), the
まず、ショットデータ生成工程として、ショットデータ生成部40は、記憶装置140からチップデータを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って、装置固有のショットデータを生成する。上述したように、描画装置100で図形パターンを描画するためには、1回のビームのショットで照射できるサイズに描画データに定義された各図形パターンを分割する必要がある。そこで、ショットデータ生成部40は、実際に描画するために、各図形パターンを1回のビームのショットで照射できるサイズに分割してショット図形を生成する。そして、ショット図形毎にショットデータを生成する。ショットデータには、例えば、図形種、図形サイズ、及び照射位置といった図形データが定義される。生成されたショットデータは、記憶装置148に記憶される。ショットデータは、多重描画における描画処理(1)のパス毎に生成される。位置をずらさない描画処理(2)については同じショットデータを繰り返し用いればよい。
First, as a shot data generation process, the shot
また、一方で、照射量演算工程として、照射量演算部42は、所定のサイズのメッシュ領域毎の照射量を演算する。照射量は、基準照射量Dbaseに補正係数を乗じた値で演算できる。補正係数として、例えば、かぶり効果の補正を行うためのかぶり効果補正照射係数Df(ρ)を用いると好適である。かぶり効果補正照射係数Df(ρ)は、かぶり用メッシュのパターン密度ρに依存する関数である。かぶり効果は、その影響半径が、数mmに及ぶため、補正演算を行なうには、かぶり用メッシュのサイズを影響半径の1/10程度、例えば、1mmにすると好適である。その他、照射量は、近接効果補正用の補正係数やローディング補正用の補正係数等で補正しても好適である。これらの補正においてもそれぞれの計算用のメッシュ領域におけるパターン密度が利用される。これらのパターン密度についても上述した各階層で演算されたパターン密度を利用しても構わない。そして、照射量演算部42は、演算された各照射量を領域毎に定義した照射量マップを作成する。以上のように、実施の形態1では、照射量補正を行う際のパターン密度ρについても、高精度なパターン密度ρが得られるので、より高精度に補正された照射量を演算することができる。生成された照射量マップは、記憶装置148に記憶される。
On the other hand, as the irradiation amount calculation step, the irradiation
そして、描画処理部43は、制御回路130に描画処理を行うように制御信号を出力する。制御回路130は、記憶装置146からショットデータと照射量マップを入力し、描画処理部43から制御信号に従って描画部150を制御し、描画部150は、電子ビーム200を主偏向器208と副偏向器209の多段偏向器で多段偏向させながら、当該チップ44内の複数の図形パターンを試料101に描画する。具体的には、以下のように動作する。
Then, the drawing processing unit 43 outputs a control signal to the
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をまず矩形に成形する。そして、第1のアパーチャ203を通過した第1のアパーチャ像の電子ビーム200は、投影レンズ204により第2のアパーチャ206上に投影される。偏向器205によって、かかる第2のアパーチャ206上での第1のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる(可変成形させる)ことができる。そして、第2のアパーチャ206を通過した第2のアパーチャ像の電子ビーム200は、対物レンズ207により焦点を合わせ、主偏向器208及び副偏向器209によって偏向され、連続的に移動するXYステージ105に配置された試料101の所望する位置に照射される。図1では、位置偏向に、主副2段の多段偏向を用いた場合を示している。かかる場合には、主偏向器208でSF30の基準位置Aにステージ移動に追従しながら該当ショットの電子ビーム200を偏向し、副偏向器209でSF30内の各照射位置にかかる該当ショットのビームを偏向すればよい。また、ストライプ領域20の短辺の方向に1列分のSFグループ毎に描画処理(2)を繰り返し数だけ繰り返す。また、描画処理(1)についてもSFグループ毎に順次位置をずらしながらSFレイヤ分だけ繰り返す。これにより、多重描画を進めることができる。
The
以上のように、実施の形態1によれば、ショット図形に分割する際に分割位置が従来と異なる他の手法が用いられる場合でも高精度なショット数を取得できる。よって、描画時間を高精度に予測できる。 As described above, according to the first embodiment, when dividing into shot figures, it is possible to acquire the number of shots with high accuracy even when another method having a dividing position different from the conventional one is used. Therefore, the drawing time can be predicted with high accuracy.
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。上述した例では、多重描画においてショットシフトを行う場合と行わない場合とを混在させることを前提としているが、本発明はこれに限るものではない。多重描画を行わず、1回の描画処理にて試料を描画する場合でも、分割基準位置が図形パターンの端部から内部へとシフトさせる場合には、かかるショット数の演算に上述した手法を適用できる。 The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In the example described above, it is assumed that the case of performing shot shift and the case of not performing shot shift in multiple drawing are mixed, but the present invention is not limited to this. Even when drawing a sample in a single drawing process without performing multiple drawing, when the division reference position is shifted from the end of the figure pattern to the inside, the above-described method is applied to the calculation of the number of shots. it can.
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。
In addition, although descriptions are omitted for parts that are not directly necessary for the description of the present invention, such as the device configuration and control method, the required device configuration and control method can be appropriately selected and used. For example, although the description of the control unit configuration for controlling the
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。 In addition, all charged particle beam drawing apparatuses and methods that include the elements of the present invention and whose design can be modified as appropriate by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.
10 描画領域
12 メッシュ領域
14 CPM領域
20 ストライプ領域
30 SF
32,33 ショット図形
34 基準位置
40 ショットデータ生成部
42 照射量演算部
43 描画処理部
50 設定部
52 ショット数演算部
54 増分ショット数演算部
56 ショット密度マップ作成部
58 判定部
60 SSSFL演算部
62 ショット数演算部
64 描画時間予測部
66 ショット分割部
68 割当部
100 描画装置
101,340 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
110,120 制御計算機
112 メモリ
130 制御回路
140,142,146,148 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
10
32, 33 shot figure 34
Claims (5)
前記図形パターンを前記図形パターンの端部から荷電粒子ビームでショット可能なサイズの複数のショット図形に分割する場合の前記図形パターンの第1のショット数を演算する第1のショット数演算部と、
前記図形パターンを分割する場合の基準位置となる分割基準位置を前記図形パターンの端部から前記図形パターン内部側へとシフトさせることに起因して増加する前記図形パターンの増分ショット数を演算する増分ショット数演算部と、
前記図形パターンの前記増分ショット数を記憶する第2の記憶部と、
試料の描画領域が仮想分割された複数の第1の小領域における第1の小領域毎に、前記第1のショット数と前記増分ショット数とを用いて当該第1の小領域にショットされるビームの第2のショット数を演算する第2のショット数演算部と、
前記第2のショット数を用いて、描画時間を予測する描画時間予測部と、
荷電粒子ビームを用いて、試料に描画時間が予測された前記図形パターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 A first storage unit storing drawing data in which pattern data of a figure pattern is defined;
A first shot number calculation unit that calculates a first number of shots of the figure pattern when the figure pattern is divided from the end of the figure pattern into a plurality of shot figures of sizes that can be shot with a charged particle beam;
An increment for calculating the number of incremental shots of the figure pattern, which increases due to shifting from the end of the figure pattern to the inside of the figure pattern, which is the reference position when dividing the figure pattern. A shot number calculation unit,
A second storage unit storing the number of incremental shots of the graphic pattern;
The sample drawing area is shot in the first small area using the first shot number and the incremental shot number for each first small area in the plurality of first small areas into which the sample division area is virtually divided. A second shot number calculator for calculating a second shot number of the beam;
A drawing time prediction unit that predicts drawing time using the second number of shots;
A drawing unit for drawing the figure pattern of which drawing time is predicted on a sample using a charged particle beam;
A charged particle beam drawing apparatus comprising:
前記第2のショット数演算部は、多重描画分も加味した前記第2のショット数を演算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。 The drawing unit performs multiple drawing of the figure pattern,
The charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, wherein the second shot number calculation unit calculates the second shot number in consideration of multiple drawing.
前記図形パターンを分割する場合の基準位置となる分割基準位置を前記図形パターンの端部から前記図形パターン内部側へとシフトさせることに起因して増加する前記図形パターンの増分ショット数を演算する工程と、
前記図形パターンの前記増分ショット数を第2の記憶装置に記憶する工程と、
試料の描画領域が仮想分割された複数の第1の小領域における第1の小領域毎に、前記第1のショット数と前記増分ショット数とを用いて当該第1の小領域にショットされるビームの第2のショット数を演算する工程と、
前記第2のショット数を用いて、描画時間を予測する工程と、
荷電粒子ビームを用いて、試料に描画時間が予測された前記図形パターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。 The drawing data in which pattern data of a figure pattern is defined is read out from the first storage device, and the figure pattern is divided from the end of the figure pattern into a plurality of shot figures which can be shot by charged particle beams. Calculating a first number of shots of the figure pattern;
Calculating an incremental number of shots of the figure pattern which is increased due to shifting from the end of the figure pattern to the inside of the figure pattern, which is a reference position when dividing the figure pattern; When,
Storing the incremental shot number of the graphic pattern in a second storage device;
The sample drawing area is shot in the first small area using the first shot number and the incremental shot number for each first small area in the plurality of first small areas into which the sample division area is virtually divided. Calculating a second number of shots of the beam;
Predicting a drawing time using the second number of shots;
Drawing the figure pattern of which drawing time is predicted on a sample using a charged particle beam;
A charged particle beam drawing method comprising:
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