JPH0471218A

JPH0471218A - 荷電粒子ビーム描画装置

Info

Publication number: JPH0471218A
Application number: JP2183378A
Authority: JP
Inventors: Osamu Wakimoto; 脇本　治
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1992-03-05
Anticipated expiration: 2013-08-06
Also published as: JP2783445B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、簡単なブランキング信号作成系を備えた荷電
粒子ビーム描画装置に関する。

［従来の技術］近時、ＬＳＩ素子、超ＬＳＩ素子、更には超ＬＳＩ素子
の製作手段として電子ビーム描画装置が注目されている
。

該電子ビーム描画装置でパターンを材料上に描く場合、
電子銃からの電子ビームを材料上の所定描画位置に所定
照射時間ショットしているが、次のパターンを描画する
際、そのパターンの描画位置にビームを偏向移動させる
間、ブランキングを掛けている。

さて、ビームの所定位置への偏向は、デジタル描画位置
データをＤＡ変換器を介して偏向器に送る事により行な
っているが、該ＤＡ変換器が前記偏向器にデジタル描画
位置データに基づいたアナログ描画位置信号を出力する
までに時間が掛かる。

該時間は、該ＤＡ変換器に位置データが入ってから該変
換器が内部で各種デジタル的演算をするのに要する時間
（デジタル的演算処理時間）とその後の該ＤＡ変換器自
身のセトリング時間（応答時間）の和である。従って、
ブランキング時間はこのデジタル的演算処理時間とセト
リング時間の和に基づいて決められていた。

尚、以後の説明においては、デジタル的演算処理時間は
固定時間なので、説明の便宜上、ブランキング時間から
省いた。しかし、実際にはブランキング時間に該デジタ
ル的演算処理時間が必ず入っている。

さて、最初、前記偏向系ＤＡ変換器のセトリング時間は
電子ビームの移動する距離に関係なく一定の時間が設定
されていた。しかし、該偏向系ＤＡ変換器のセトリング
時間が一定の時間に設定される場合、該セトリング時間
は電子ビームが移動する最大距離に応じた時間に設定せ
ざるを得ない。

その為、電子ビームが移動する距離が小さくても電子ビ
ームが移動する最大距離のセトリング時間が前記偏向系
ＤＡ変換器のセトリング時間となり、その為に、ブラン
キング時間が長くなっていた。

この様な問題を解決する為に、次に、電子ビームの移動
する距離に応じて偏向系ＤＡ変換器のセトリング時間を
決定し、それに基づいてブランキングを行なう様にして
、描画の為のショットに寄与しない無駄時間であるブラ
ンキング時間を出来るだけ小さくする荷電粒子ビーム描
画方法（特願昭６１−１１３７１４号）が提案されてい
る。

（発明が解決しようとする課題）所で、材料上に描画されるパターンには、矩形パターン
ばかりではなく、台形パターンもある事から、前記描画
方法に次に説明する様な問題が発生する。即ち、例えば
、第２図に示す様に材料のある部分に、矩形パターンＡ
、Ｂ、Ｄ及び台形パターンＣを、パターンＡ、Ｂ、Ｃ，
Ｄの順序で材料上に描画する場合、セトリング時間は、
矩形パターンＢの描画の際には既に描画した矩形パター
ンＡとの距離ａｂに対応したＬａｂが指定される。

さて、次の台形パターンは矩形パターンＣ１，Ｃ２＋　
ｃ、ｌ　Ｃ４を順次描画する事によって描かれる為、矩
形パターンＣ１の描画の際には、矩形パターンＣ３と矩
形パターンＢとの距離に対応した対応したｔ。１、矩形
パターンＣ２の描画の際には、矩形パターンＣ２と矩形
パターンＣ１との距離に対応したｌ　ｃｌｔ２、矩形パ
ターンＣ３の描画の際には、矩形パターンＣ５と矩形パ
ターンＣ２との距離に対応した対応した！　ｃ２ｔ３、
矩形パターンＣ４の描画の際には、矩形パターンＣ１と
矩形パターンＣ３との距離に対応したｉｔ３゜４、矩形
パターンＤの描画の際には、矩形パターンＣ４とＤとの
距離に対応した１ｃ４−が夫々計算され、決定される。

所で、前記台形パターンＣを形成する矩形パターンｃ、
、Ｃ２＋　　Ｃ３，Ｃ４の夫々の間の距離ＣＩ　Ｃ２＋
　　Ｃ２Ｃ３＋　　Ｃ３Ｃ４は、各々大略等しく、通常
、独立した矩形パターン間の距離に比べ著しく小さい。

又、該各独立した矩形パターン間の距離は通常、夫々然
程大きな差があるわけではない。

従って、前記方法の様に、台形パターンを成す矩形パタ
ーンの描画の場合も含め、各矩形パターンの描画の際に
、各々前後して描かれるパターンの距離に応じて一々偏
向系ＤＡ変換器のセトリング時間を演算し、該演算に基
づいてブランキング時間を設定するのは操作が面倒であ
り、又、その為の演算時間が多大なものとなる。しかも
、実際に、１つの材料上に描かれるパターンは何万個〜
数十万個あるのが普通であり、その中には台形パターン
が極めて多く存在するので、その傾向は極めて強くなる
。

本発明は上述した事情に鑑みて成されたもので、簡単な
ブランキング信号作成系を備えた新規な荷電粒子ビーム
描画装置を提供するものである。

（問題を解決するための手段）本発明の荷電粒子ビーム描画装置は、少なくともパター
ンの種類、パターンの大きさ及びパターンの描画位置の
各データを記憶したパターンデータメモリ、前記パター
ンの大きさデータに基づいて荷電粒子ビーム発生手段か
らのビームの断面を整形する手段、前記パターン描画位
置データに基づいて材料上の前記ビームのショット位置
をコントロールするＤＡ変換器を含む偏向系手段、前記
パターンの種類が矩形パターンか台形パターンかを判別
する手段、該判別が矩形パターンの場合には矩形パター
ン用セトリング時間を指定し、該判別が台形パターンの
場合には前記矩形パターン用セトリング時間と異なった
台形パターン用セトリング時間を指定し、該指定に基づ
いてブランキング信号を作成する手段、該ブランキング
信号作成手段からのブランキング信号に基づいて前記荷
電粒子ビーム発生手段からのビームの材料上でのオン、
オフを行うブランキング手段を備えた。

（実施例）第１図は本発明の荷電粒子ビーム描画装置の一実施例と
して示した電子ビーム描画装置の概略図である。

図中１は磁気ディスク、２は制御装置、３はセトリング
時間指定ユニット、４は描画データメモリ、５は電子銃
、６はブランキング電極、７はブランキング絞り、８は
集束レンズ、９．１０は夫々第１．第２マスクで正方形
状若しくは矩形状の孔が開けられている。１１は集束レ
ンズ、１２Ｘ。

１２Ｙは夫々Ｘ、Ｙ方向整形用偏向器である。１３は投
影レンズ、１４Ｘ、１４Ｙは夫々Ｘ、Ｙ方向位置決め用
偏向器である。１５は材料、１６はブランキング信号作
成回路である。１７．１８゜１９．２０はレジスタ、２
１，２２，２３．２４はＤ−Ａ変換器、２５，２６．２
７．２８はアンプである。２９はショット時間指定ユニ
ットである。

この様な装置において、例えば、前記第３図に示した描
画パターンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの描画は以下の様にして行わ
れる。

先ず、パターン描画前に、制御袋″ｔ１２の指令により
、磁気ディスク１に貯蔵されている描画データが一旦、
描画データメモリ４に記憶される。図では、描画データ
の極く一部である材料１５上に描画される各描画パター
ンＡ、Ｂ、Ｃ，・・・・・・の種類データ（矩形を表す
に１台形を表すＭ）、位置データ（Ｘｌ、Ｙ＋　）、　
　（Ｘ２　、Ｙ２　）、　　（Ｘ３１゜Ｙ、１）・・・
・・・、寸法データ（Ｈ＋　、Ｗｌ）、　　（Ｈ，２。

Ｗ２　）　、　　（Ｈ３１，Ｗｌ１）・・・・・・を示
した。

パターン描画時、前記制御装置２の指令により、描画デ
ータメモリ４から描画パターンＡの種類データに、Ｘ、
Ｙ方向位置データ（Ｘ＋　、Ｙ＋　）及び寸法データ（
Ｈ＋　、Ｗｔ　）を呼出す。Ｘ方向位置データＸ、はレ
ジスタ１９．Ｄ−Ａ変換器２３゜アンプ２７を介してＸ
方向位置決め用偏向器１４Ｘに、Ｙ方向位置データＹ、
はＤ−Ａ変換器２４゜アンプ２８を介してＹ方向位置決
め用偏向器１４Ｙに、Ｘ方向寸法データＨ８はレジスタ
１７．Ｄ−Ａ変換器２１．アンプ２５を介してＸ方向整
形用偏向器１２Ｘに、Ｙ方向寸法データＷ１はレジスタ
１８．ＤＡ変換器２２．アンプ２６を介してＹ方向整形
用偏向器１２Ｙに夫々送られる。

又、描画パターンＡの種類データＫ　（矩形パターン）
に基づく信号は、セトリング時間指定ユニット３に送ら
れる。該セトリング時間指定ユニット３には、予め、２
種類のセトリング時間データが記憶されている。１つは
、予め決められた順序でパターンを描く時、最大のパタ
ーン間距離に応じたセトリング時間データＴ１である。

もう１つは、台形パターンを描画する時の該台形パター
ンを成す各矩形パターン内の距離、即ち微小距離に応じ
たセトリング時間データＴ２である。該セトリング時間
指定ユニット３は送られて来た前記描画パターンＡの種
類データＫ（矩形パターン）に基づいて、矩形用セトリ
ング時間データＴ、を呼出して、ブランキング信号作成
回路１６に送る。

該ブランキング信号作成回路１６にはショット時間指定
ユニット２９からパターンＡのショット時間指定信号も
送られて来ているので、該ブランキング信号作成回路１
６は該ショット時間指定信号とセトリング時間データＴ
、に基づいてブランキング信号を作成し、該信号を前記
ブランキング電極６に送る。従って、材料１５上の所定
位置にパターンＡが描画される。

描画パターンＡの描画が終了した後、パターンＢを描画
する時も、矩形用セトリング時間データＴ、に基づいた
ブランキング時間が前記ブランキング信号作成回路１６
で作られ、パターンＢは前記パターンＡの様に描画され
る。

描画パターンＢの描画が終了すると、次に台形描画パタ
ーンＣを描画する為に、矩形パターンＣｒ　＋　Ｃ２＊
　　Ｃｓ　＋　　Ｃａの描画が順次行われる訳であるが
、先ず、描画データメモリ４からパターンＣｔの種類デ
ータＫ（矩形パターン）、Ｘ、Ｙ方向位置データ（Ｘ３
１．　Ｙｉｔ）及び寸法データ（Ｈ３１＋　Ｗ　ｓ　ｔ
　）が呼び出され、Ｘ方向位置データＸ３１はレジスタ
１９．Ｄ−Ａ変換器２３．アンプ２７を介してＸ方向位
置決め用偏向器１４Ｘに、Ｙ方向位置データＹ３１はＤ
−Ａ変換器２４．アンプ２８を介してＹ方向位置決め用
偏向器１４Ｙに、Ｘ方向寸法データＨｓｌはレジスタ１
７．Ｄ−Ａ変換器２１．アンプ２５を介してＸ方向整形
用偏向器１２Ｘに、Ｙ方向寸法データＷ□はレジスタ１
８゜ＤＡ変換器２２．アンプ２６を介してＹ方向整形用
偏向器１２Ｙに夫々送られる。又、パターンＣ１の種類
データＫ（矩形パターン）に基づく信号はセトリング時
間指定ユニット３に送られる。該セトリング時間指定ユ
ニットは送られて来たパターンＣ１の種類データＫに基
づ（信号を受けると、矩形用セトリング時間データＴ１
を呼出して、ブランキング信号作成回路１６に送る。該
ブランキング信号作成回路１６にはショット時間指定ユ
ニット２９からパターンＣ１のショット時間信号も送ら
れて来ているので、該ブランキング信号作成回路１６は
該ショット時間指定信号とセトリング時間データＴ１に
基づいてブランキング信号を作成し、該信号をブランキ
ング電極６に送る。従って、パターンＣ３が描画される
。

次に、台形パターンＣを形成する為のパターンＣ２の種
類データＭ（台形パターン）、Ｘ、Ｙ方向位置データ（
Ｘ　）２．　Ｙ　３２）及び寸法データ（Ｈ３２１Ｗ）
２）が呼び出され、Ｘ方向位置データＸ、２はレジスタ
１９．Ｄ−Ａ変換器２３．アンプ２７を介してＸ方向位
置決め用偏向器１４Ｘに、Ｙ方向位置データＹ３２はＤ
−Ａ変換器２４．アンプ２８を介してＹ方向位置決め用
偏向器１４Ｙに、Ｘ方向寸法データＨ）２はレジスタ１
７．Ｄ−Ａ変換器２１．アンプ２５を介してＸ方向整形
用偏向器１２Ｘに、Ｙ方向寸法データＷ３２はレジスタ
１８゜ＤＡ変換器２２．アンプ２６を介してＹ方向整形
用偏向器１２Ｙに夫々送られる。又、パターンＣ２の種
類データＭに基づく信号はセトリング時間指定ユニット
３に送られる。該セトリング時間指定ユニットは送られ
て来たパターンＣ２の種類データＭに基づく信号を受け
ると、台形用セトリング時間データＴ２を呼び出してブ
ランキング信号作成回路１６に送る。該ブランキング信
号作成回路１６にはショット時間指定ユニット２９から
パターンＣ２のショット時間信号も送られているので、
該ブランキング信号作成回路１６は該ショット時間指定
信号とセトリング時間データＴ２に基づいてブランキン
グ信号を作成し、該信号をブランキング電極６に送る。

従って、パターンＣ２が描画される。

次に、台形パターンＣを形成する為のパターンＣ３の種
類データＭＳＸ、Ｙ方向位置データ（Ｘｉｉ＋　Ｙ　）
３）及び寸法データ（Ｈ２Ｓ、　Ｗｉｓ）が呼び出され
、Ｘ方向位置データＸ３３はレジスタ１９゜Ｄ−Ａ変換
器２３．アンプ２７を介してＸ方向位置決め用偏向器１
４Ｘに、Ｙ方向位置データＹ。

はＤ−Ａ変換器２４．アンプ２８を介してＹ方向位置決
め用偏向器１４Ｙに、Ｘ方向寸法データＨ３，はレジス
タ１７．Ｄ−Ａ変換器２１．アンプ２５を介してＸ方向
整形用偏向器１２Ｘに、Ｙ方向寸法データＷ、３はレジ
スタ１８．ＤＡ変換器２２゜アンプ２６を介してＹ方向
整形用偏向器１２Ｙに夫々送られる。又、パターンＣ１
の種類データＭに基づく信号はセトリング時間指定ユニ
ット３に送られる。そして、パターンＣ５が前記パター
ンＣ２と同様に描画される。

次に、台形パターンＣを形成する為のパターンＣ４の種
類データＭ、Ｘ、Ｙ方向位置データ（Ｘ、４．　Ｙ、４
）及び寸法データ（Ｈ，、、Ｗ口）が呼び出され、Ｘ方
向位置データＸ口はレジスタ１９゜Ｄ−Ａ変換器２３．
アンプ２７を介してＸ方向位置決め用偏向器１４Ｘに、
Ｙ方向位置データＹ、４はＤ−Ａ変換器２４．アンプ２
８を介してＹ方向位置決め用偏向器１４Ｙに、Ｘ方向寸
法データＨ３４はレジスタ１７．Ｄ−Ａ変換器２１．ア
ンプ２５を介してＸ方向整形用偏向器１２Ｘに、Ｙ方向
寸法データＷ、４はレジスタ１８．ＤＡ変換器２２゜ア
ンプ２６を介してＹ方向整形用偏向器１２Ｙに夫々送ら
れる。又、パターンＣ４の種類データＭに基づく信号は
セトリング時間指定ユニット３に送られる。そして、パ
ターンＣ４がパターンＣ２と同様に描画され、台形パタ
ーンＣが描画される。

次に、矩形パターンＤは前記矩形パターンＡ。

Ｂ及び矩形パターンＣを形成するパターンＣ１と同じ様
に描画される。

以上の様にして、単独の矩形パターン描画時や、複数の
矩形パターンを繋いで台形パターンを描画する時の最初
の矩形パターン描画時には、矩形用セトリング時間に基
づいてブランキングを掛け、前記複数の矩形パターンを
繋いで台形パターンを描画する時の２回目以降の矩形パ
ターン描画時には、台形用セトリング時間に基づいてブ
ランキングを掛ける様にした。

（効果）本発明は、少なくともパターンの種類、パターンの大き
さ及びパターンの描画位置の各データを記憶したパター
ンデータメモリ、前記パターンの大きさデータに基づい
て荷電粒子ビーム発生手段からのビームの断面を整形す
る手段、前記パターン描画位置データに基づいて材料上
の前記ビームのショット位置をコントロールするＤＡ変
換器を含む偏向系手段、前記パターンの種類が矩形パタ
ーンか台形パターンかを判別する手段、該判別が矩形パ
ターンの場合には矩形パターン用セトリング時間を指定
し、該判別が台形パターンの場合には前記矩形パターン
用セトリング時間と異なった台形パターン用セトリング
時間を指定し、該指定に基づいてブランキング信号を作
成する手段、該ブランキング信号作成手段からのブラン
キング信号に基づいて前記荷電粒子ビーム発生手段から
のビームの材料上でのオン、オフを行うブランキング手
段を備える事により、従来の様に各々前後して描かれる
パターンの距離に応じて−々偏向系ＤＡ変換器のセトリ
ング時間を演算する様な事はせず、単独の矩形パターン
描画時や、複数の矩形パターンを繋いで台形パターンを
描画する時の最初の矩形パターン描画時には、矩形用セ
トリング時間に基づいてブランキングを掛け、前記複数
の矩形パターンを繋いで台形パターンを描画する時の２
回目以降の矩形パターン描画時には、台形用セトリング
時間に基づいてブランキングを掛ける様にした。

従って、丸トリング時間の指定が極めて簡単に、且つ短
時間に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例として示した電子ビーム描画
装置の概略図、第２図は描画パターンの一例を示したも
のである。１・・・磁気ディスク、２・・・制御装置、３・・・セ
トリング時間指定ユニット、４・・・描画データメモリ
、５・・・電子銃、６・・・ブランキング電極、７・・
・ブランキング絞り、８・・・集束レンズ、９・・・第
１マスケ、１０・・・第２マスク、１１・・・集束レン
ズ、１２Ｘ・・・Ｘ方向整形用偏向器、１２Ｙ・・・Ｙ
方向整形用偏向器、１３・・・投影レンズ、１４Ｘ・・
・Ｘ方向位置決め用偏向器、１４Ｙ・・・Ｙ方向位置決
め用偏向器、１５・・・材料、１６・・・ブランキング
信号作成回路、１７．１８．１９．２０・・・レジスタ
、２１，２１゜２３．２４・・・Ｄ−Ａ変換器、２５．
２６，２７゜２８・・・アンプ、２９・・・ショット時
間指定ユニット特許出願人　　　　日本電子株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

少なくともパターンの種類、パターンの大きさ及びパタ
ーンの描画位置の各データを記憶したパターンデータメ
モリ、前記パターンの大きさデータに基づいて荷電粒子
ビーム発生手段からのビームの断面を整形する手段、前
記パターン描画位置データに基づいて材料上の前記ビー
ムのショット位置をコントロールするＤＡ変換器を含む
偏向系手段、前記パターンの種類が矩形パターンか台形
パターンかを判別する手段、該判別が矩形パターンの場
合には矩形パターン用セトリング時間を指定し、該判別
が台形パターンの場合には前記矩形パターン用セトリン
グ時間と異なった台形パターン用セトリング時間を指定
し、該指定に基づいてブランキング信号を作成する手段
、該ブランキング信号作成手段からのブランキング信号
に基づいて前記荷電粒子ビーム発生手段からのビームの
材料上でのオン、オフを行うブランキング手段を備えた
荷電粒子ビーム描画装置。