JPH05335220A

JPH05335220A - 電子線描画装置、及び、電子線描画方法

Info

Publication number: JPH05335220A
Application number: JP4140274A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Nakamura; 一光中村; Chikao Tomiyoshi; 力生冨▲吉▼
Original assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Instruments Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1992-06-01
Filing date: 1992-06-01
Publication date: 1993-12-17
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JP2880350B2; US5384466A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、描画精度を維持しつつ、な
お、描画速度の向上を可能とすることにある。【構成】電子銃１から電子線２を照射し、ブランカー６
により電子線２を遮断し、さらに、偏向器７に電圧を印
加して電子線２を偏向する電子線描画装置において、偏
向器７の電圧がほぼ安定するまでの第１の所定時間、あ
るいは、前記第１の時間より短い第２の時間、の一方を
選択し、この選択結果によりブランカー６を動作させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、試料に電子線を照射し
て描画する電子線描画装置及び電子線描画方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子銃で電子線を発生させて試料に照射
し、これにより微細加工を行い描画することは広く為さ
れている。特に、このような微細加工技術は、半導体の
原画を描画するのに多く用いられる。図形を描画するた
めには電子線を試料の任意の位置に照射することが必要
だが、このために、偏向器によって電子線を偏向するよ
うにしている。偏向器は、例えば、コイル等で形成され
磁場を発生するようになっている。偏向器に与える電圧
を変化させると、これに応じて電子線が偏向し、任意の
図形が描画される。さらに、描画が進み電子線を偏向さ
せ得る範囲を超えると、試料そのものを移動させる。こ
のために、試料が載っているステージを移動させる。こ
れらの技術は特開平2−138723 号公報等に記載されてい
る。

【０００３】ところで、電子線を偏向させるために偏向
器に与える電圧を変化させても、直ぐには、偏向器の電
圧は変化しない。すなわち、電圧は所定の勾配で上昇
し、さらに、ハンチング状態を経て電圧が安定する。偏
向器の電圧が安定しないと電子線の偏向量が定まらず、
電子線の位置がふらついてしまう。そのために、従来で
は、ブランカーで電子線を遮って、偏向器の電圧が充分
に安定してから電子線を試料に照射していた。

【０００４】また、ステージを移動するとステージが振
動してしまい、直ぐには、ステージが安定しない。ステ
ージが安定しないと、電子線が試料に対して正確な位置
に定まらない。そのために、従来では、ステージが充分
に安定するまで電子線を遮っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近来、複雑な図形の描
画が多く要求されてきている。ＬＳＩ(Larg Scale Inte
grated Circuit）等は特にこの要求が大きい。例えば、
６４ＭＲＡＭでは１０の１０乗回程度、電子線の照
射を繰返す必要がある。そのために、高速な描画が望ま
れている。描画を完了するための時間は、主に、電子線
の照射時間と共に電子線を遮断している時間に依存す
る。従来技術では偏向器の電圧が充分に安定するまでブ
ランカーで電子線を遮っていたが、この時間を短くすれ
ば高速に描画できる。しかしながら、電子線を遮ぎる時
間を短くすると、電子線がふらついて正確な描画が難し
くなる。

【０００６】また、描画を完了するための時間は、ステ
ージの移動のために、電子線を遮断している時間にも依
存する。従来技術では、ステージが充分に安定するまで
電子線を遮っていたが、この時間を短くすれば高速に描
画できる。しかしながら、電子線を遮ぎる時間を短くす
ると、ステージがふらついているときに電子線が照射さ
れ、正確な描画が難しくなる。

【０００７】本発明の目的は、描画精度を維持しつつ、
なお、描画速度を向上することを可能とすることにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、電子線を照射する対象に応じて、偏
向器に与えられた電圧が変化してから偏向器の電圧が実
質的に安定するまでの第１の時間、あるいは、第１の時
間内で第１の時間より短い第２の時間の一方を選択し、
この選択した時間のあいだ電子線を遮り、この時間が経
過してから電子線を試料に照射するようにした。

【０００９】さらに、上記の目的を達成するために、本
発明では、試料の移動の有無に応じて原画の描画順序を
変えるようにした。

【００１０】

【作用】上記のように構成したことにより、電子線を遮
る時間が選択され、電子線照射の位置精度が必要な対象
では、偏向器の電圧がほぼ安定してから電子線が試料に
照射される。逆に、電子線照射の位置精度がそれほど必
要でない対象では、偏向器の電圧が安定する前に電子線
が試料に照射され、電子線を遮る時間が短くなる。この
ために、描画精度が維持され、なお、描画速度が向上さ
れる。

【００１１】さらに、描画の順序が選択され、ステージ
がまだ安定していないときには、位置精度がそれほど必
要でない対象に電子線が照射される。その後、ステージ
が安定してから、位置精度が必要な対象に電子線が照射
される。このように、ステージがまだ安定していないと
きにも、電子線が照射され、このために、描画精度が維
持され、なお、描画速度が向上される。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を、電子線描画装置を例とし
て用い、説明する。まず、電子線描画装置の全体構成図
を図２に示す。電子銃１から発生する電子ビーム２は絞
り３ａで絞られ、レンズ４ａを介して成形偏向器５に収
束される。さらに、電子ビーム２はレンズ４ｂを介して
絞り３ｂによって絞られる。ここで、電子ビーム２は成
形偏向器５に印加される電圧に応じて所定の形状（０.
１μｍ〜２μｍの矩形）に成形される。絞り３ｂから
の電子ビーム２はレンズ４ｃを介してブランカー６に収
束され、絞り８によって絞られる。ここで、ブランカー
６がオン状態であれば電子ビームは絞り８を通過せず、
逆に、ブランカー６がオフ状態であれば電子ビーム２は
絞り８を通過するようになっている。ブランカー６から
の電子ビーム２はレンズ４ｄを介して偏向器７に収束さ
れる。ここで、電子ビーム２は偏向器７に印加される電
圧に応じて所定の量だけ偏向され試料１９の所定の位置
に照射される。試料１９はｘ−ｙステージ１３上に載っ
て移動する。

【００１３】コンピュータ１８は予め決められたように
演算を行い、ステージコントローラ１７に演算結果を出
力する。ステージコントローラ１７はこの信号に基づい
てモータコントローラ１６に信号を出力し、モータ１４
を駆動し、ｘ−ｙステージ１３を移動させる。このよう
にして、コンピュータ１８はｘ−ｙステージ１３を移動
し、試料を所定の位置に制御する（±１μｍ以内の高精
度）。また、ｘ−ｙステージ１３の移動量はレーザ干渉
計１５によって検出され、検出値はステージコントロー
ラ１７に入力される。コンピュータ１８は、データコン
トローラ１２を介して、成形コントローラ９，ブランカ
ーコントローラ１０及び偏向コントローラ１１に信号を
出力し、これによって、成形偏向器５，ブランカー６及
び偏向器７を制御する。

【００１４】次に、電子ビーム２の制御の詳細を、図３
に示すブロック図を用いて説明する。描画すべき原図形
(例えばＬＳＩパターン)はＤＩＳＫ等の外部メモリーよ
り、逐次、図形データとして、バッファメモリ２０に格
納される。図４(ａ)に原図形２５及び原図形データ２６
を示す。原図形データ２６は、それぞれ、原図形２５の
基準位置（横方向の基準位置Ｘ２７，縦方向の基準位置
Ｙ２８）、原図形の幅Ｗ２９及び原図形の高さＨ３０を
表すデータコードより構成される。

【００１５】輪郭分解回路２１は、このような原図形２
５を表す図形データ２６をバッファメモリ２０から読み
込み、原図形２５を輪郭部分（３１〜３４）と内部３５
（幅Ｗ−２ΔＷ，高さＨ−２ΔＨ）に分解して図形デー
タとして出力する。この処理を図４(ｂ)に示す。なお、
詳細は省略するが、この処理は描画パターンの寸法精度
向上のために行う。輪郭部分は、右横部３１(幅ΔＷ)，
左横部３２（幅ΔＷ），下辺部３３（幅ΔＨ），上辺部
３４（幅ΔＨ）からなる。輪郭分解回路２１は、このよ
うに分解した図形をそれぞれ図形データ３６〜４０とし
て、図形データ３６〜４０の順に出力する。なお、この
時に、輪郭分解回路２１は輪郭部分又は内部を示すフラ
グを付して出力する（図形データ３６〜４０；Ｆ１〜Ｆ
５）。すなわち、輪郭部分を示すフラグ１４は、内部を
示すフラグ０を付して図形データとする。

【００１６】図形分解回路２２は、輪郭分解回路２１の
出力する図形データ３６〜４０をうけて、さらに、電子
銃１の出力できる最大面積（最大投射スポットサイズ）
以下に分割して、単位図形データ４１として出力する。
単位図形データ４１は、図４（Ｃ）に示されるように、
図形の基準位置（横方向の基準位置Ｘｎ，縦方向の基準
位置Ｙｎ），図形の幅Ｗｎ，図形の高さＨｎ及び輪郭部
分を示すフラグＦｎのデータコードより構成される。

【００１７】成形コントローラ９は、図形分解回路２２
からの図形の大きさを示すデータ（図形の幅Ｗｎ、図形
の高さＨｎ）を取り込み、これに応じて、成形偏向器５
に電圧を印加し、電子ビーム２を所定の形状に成形す
る。

【００１８】偏向コントローラ１０は、図形分解回路２
２からの図形の位置を示すデータ（横方向の基準位置Ｘ
ｎ，縦方向の基準位置Ｙｎ）を取り込み、これに応じ
て、偏向器７に印加する電圧を変化させ、電子ビーム２
を所定の位置に移動させる。ただし、偏向器７に印加す
る電圧を変化させても、図７（ａ）及び（ｂ）に示され
るように、直ぐには偏向器７の電圧は安定しない。

【００１９】ブランカーコントローラ１０は、図形分解
回路２２からの輪郭部分を示すフラグＦｎ（以下輪郭フ
ラグと称す）に応じて、図５（ａ）に示されるような関
係から、電子ビーム２の照射時間（ブランカーオフの時
間Ｔ_off）を求め、所定の時間だけブランカー６に電圧
を印加しないようにする。すなわち、輪郭部分では電子
ビーム２の照射時間を多くし、逆に、内部では電子ビー
ム２の照射時間を少なくする。原図形２５を中央部から
切った部分（図５（ｂ）一点鎖線）の電子ビーム２の照
射時間Ｔ_off(ブランカーオフの時間）を図５（ｃ）に示
す。

【００２０】ブランカーコントローラ１０は図形分解回
路２２からの輪郭フラグＦｎの状態に応じて、図６に示
されるような関係から、電子ビーム２の遮断時間Ｔ
_on（ブランカーオンの時間）を求め、所定の時間だけ
（偏向器７の電圧が安定するまで、又は、これより短い
時間）ブランカー６に電圧を印加する。すなわち、輪郭
部分では電子ビーム２の遮断時間を長くし、逆に、内部
では電子ビーム２の遮断時間を短くする。

【００２１】最先端デバイスは構造がますます複雑とな
り、例えば、６４ＭＤＲＡＭ（６４Ｍビット随意、書き
込み読み出しメモリー）では、一層分の描画に拘る電子
ビームの照射回数が１０の１０乗回にもなる。一層分の
必要時間（描画時間）は主に電子ビーム２の１回当りの
照射時間及び電子ビーム２の遮断時間で決定され、その
ために、電子ビーム２の遮断時間の短縮が必要となる。
電子ビーム２の遮断時間は、基本的に偏向器８の応答時
間によって決定される。図７（ａ）及び（ｂ）に示され
るように、偏向器８に印加された電圧が安定する以前
に、電子ビーム２の照射を実施すると、試料１９に描画
される描画パターンの位置精度を損ることになる。そこ
で、描画すべきパターンの輪郭分解（枠取り）を実施
し、精度を要する輪郭領域のパターンを描画する際に
は、偏向器８が応答する充分な時間、電子ビーム２を遮
断し、比較的位置精度を必要としない内部は遮断時間を
短くする。例をあげて説明すると、塗り絵をする際に周
辺部は枠からはみ出さぬ様注意深く色を塗るが、内部は
粗く塗っても仕上がりは変わらないことに例えられる。

【００２２】一般に、偏向器８が応答する充分な時間は
電子ビーム２の移動距離に依存する。ブランカーコント
ローラ１０は、前回の図形の基準位置（横方向の基準位
置Ｘｎ−１，縦方向の基準位置Ｙｎ−１）及び今回の図
形の基準位置（横方向の基準位置Ｘｎ，横方向の基準位
置Ｙｎ）から、横方向と縦方向の移動距離をそれぞれ求
める。そして、横方向の移動距離と縦方向の移動距離の
大きい方を選択し、この選択されたものと、図６に示す
関係より、電子ビーム２の遮断時間Ｔ_on（ブランカーオ
ンの時間）を求める。これに応じて電子ビーム２を遮断
する。

【００２３】輪郭分解回路２１の詳細を図８から図１１
に示す。図８において、セレクター５１の一方の入力に
は、バッファメモリ２０から、原図形の幅のデータＷが
入力され、セレクター５１の他方の入力には、後述する
減算器５５の出力が入力される。セレクター５１は、そ
のＳ端子にコントロール回路６６の出力を受け、入力端
子Ａ又は入力端子Ｂの一方を選択して出力する。セレク
ター５１の出力はラッチ５２に入力される。ラッチ５２
はクロック６７が変化すると入力情報を格納する。セレ
クター５４の一方の入力には数値“０”が、セレクター
５１の他方の入力には、レジスタ５３に格納されている
輪郭部切出寸法ΔＷが入力される。セレクター５４は、
セレクター５１と同様に、そのＳ端子にコントロール回
路６６の出力を受け、入力端子Ａ又は入力端子Ｂの一方
を選択して出力する。ラッチ５２の出力及びセレクタ５
４の出力は、共に、減算器５５に入力される。減算器５
５の出力は、前述したように、セレクター５１に入力さ
れる。減算器５５の出力はセレクター５６の一方の入力
に、また、セレクター５６の他方の入力には輪郭部切出
寸法ΔＷが入力される。セレクター５６の機能は他の機
能と同様である（なお、後述するセレクター５９，セレ
クター６２及びセレクター６４も同様な機能を持っもの
であり、その説明は省力する）。セレクター５６の出力
は、ラッチ５８によりクロック６７と同期して、出力デ
ータとなり、図形分解回路２２に入力される。

【００２４】セレクター５９の一方の入力には、バッフ
ァメモリ２０から、原図形の高さのデータＨが入力さ
れ、セレクター５９の他方の入力には、後述する減算器
６３の出力が入力される。セレクター５９の出力はラッ
チ６０に入力される。セレクター６２の一方の入力には
数値“０”が、セレクター６２の他方の入力には、レジ
スタ６１に格納されている輪郭部切出寸法ΔＨが入力さ
れる。ラッチ６０の出力及びセレクター６２の出力は、
共に、減算器６３に入力される。減算器６３の出力は、
前述したように、セレクター５９に入力される。減算器
６３の出力はセレクター６４の一方の入力に、また、セ
レクター６４の他方の入力には輪郭部切出寸法ΔＨが入
力される。セレクター６４の出力はラッチ６５により、
クロック６７と同期して、出力データとなり、図形分解
回路２２に入力される。

【００２５】フラグラッチ５７の入力には、コントロー
ル回路６６の出力が入力される。このコントロール回路
６６の出力は、クロックに同期して、輪郭フラグＦとし
て、図形分解回路２２に入力される。

【００２６】次に、この回路の動作を説明する（図９に
詳細）。まず、第１番目のクロックが出力される前に、
第１番目のクロックにかかる動作の準備を行う（第０番
目のクロック）。コントロール回路６６はコントロール
信号ＣＴＬをセレクター５１，セレクター５４，セレク
ター５６，セレクター５９、セレクター６２及びセレク
ター６４のＳ端子に出力する。これによって、セレクタ
ー５１はＢの入力を選択し、セレクター５４はＢの入力
を選択して、これを出力とする。これによって、セレク
ター５１は入力データＷを選択し、セレクター５４はΔ
Ｗを出力する。これらの値は減算器５５に出力され、減
算器５５はＷ−ΔＷを出力する。また、セレクター５９
はＢの入力を選択し、セレクター６２はＡの入力を選択
する。これによって、セレクター５９は入力データＨを
選択し、セレクター６２は数値“０”を選択して、これ
を出力する。これらの出力が入力される減算器６３はＨ
を出力する。これで、第１番目のクロックにかかる動作
の準備がなされる。セレクター５１の出力及びセレクタ
ー５９の出力はそれぞれ第１番目のクロックが出力され
るとラッチ５２及びラッチ６０に格納される。

【００２７】第１番目のクロックが出力されると、コン
トロール回路６６はセレクター５１，５４，５６，５
９，６２及び６４のＳ端子にコントロール信号ＣＴＬ１
〜６（コントロール信号ＣＴＬ７はフラグラッチ５７に
出力）を出力して、各セレクターの入力を選択する。こ
れにより、セレクター５１はＡの入力を選択して、これ
を出力する。セレクター５４はＢの入力を選択して、こ
れを出力とする。セレクター５６はＢの入力を選択し
て、これを出力する。同様に、セレクター５９はＡの入
力を、セレクター６２はＡの入力を選択する。また、セ
レクター６４はＡの入力を選択する。

【００２８】このように、各セレクターが動作すると、
セレクター５４は輪郭部切出寸法ΔＷを選択して出力す
る。セレクター５１は第０番目のクロック時の減算器５
２の出力(Ｗ−ΔＷ)を選択し、ラッチ５２に格納する。
減算器５５は、０番目のクロック時のラッチ５２の格納
内容及びセレクター５４の出力を減算し、Ｗ−ΔＷを出
力する。セレクター５６はΔＷを選択し出力する。一
方、セレクター６２は数値“０”を選択して出力する。
セレクター５９は第０番目のクロック時の減算器６３の
出力値Ｈを選択し、ラッチ６０に格納する。減算器６３
は、０番目のクロック時のラッチ６０の格納内容及びセ
レクター６２の出力を減算し、Ｈを出力する。セレクタ
ー６４はＨを選択し出力する。

【００２９】第２番目のクロックが出力されると、コン
トロール回路６６は、セレクター５１はＡの入力を選択
し、セレクター５４はＢの入力を選択し、セレクター５
６はＢの入力を選択し、セレクター５９はＡの入力を選
択し、セレクター６２はＡ入力を選択し、セレクター６
４はＡの入力を選択するように、制御する。

【００３０】このように、各セレクターが動作すると、
セレクター５４は輪郭部切出寸法ΔＷを選択して出力す
る。セレクター５１は第１番目のクロック時の減算器５
５の出力（Ｗ−ΔＷ）を選択し、ラッチ５２に格納す
る。減算器５５は、１番目のクロック時のラッチ５２の
格納内容及びセレクター５４の出力を減算し、Ｗ−２Δ
Ｗを出力する。セレクター５６はΔＷを選択し出力す
る。一方、セレクター６２は数値“０”を選択して出力
する。セレクター５９は第１番目のクロック時の減算器
６３の出力値Ｈを選択し、ラッチ６０に格納する。セレ
クター６２は数値“０”を選択し、出力する。減算器６
３は、１番目のクロック時のラッチ６０の格納内容及び
セレクター６２の出力を減算し、Ｈを出力する。セレク
ター６４はＨを選択し出力する。

【００３１】第３番目のクロックが出力されると、コン
トロール回路６６は、セレクター５１はＡの入力を選択
し、セレクター５４はＡの入力を選択し、セレクター５
６はＡの入力を選択し、セレクター５９はＡの入力を選
択し、セレクター６２はＢの入力を選択し、セレクター
６４はＢの入力を選択するように、制御する。

【００３２】このように、各セレクターが動作すると、
セレクター５４は数値“０”を選択して出力する。セレ
クター５１は第２番目のクロック時の減算器５５の出力
（Ｗ−２ΔＷ）を選択し、ラッチ５２に格納する。減算
器５５は、２番目のクロック時のラッチ５２の格納内容
及びセレクター５４の出力を減算し、Ｗ−２ΔＷを出力
する。セレクター５６はＷ−２ΔＷを選択し出力する。
一方、セレクター６２はΔＨを選択して出力する。セレ
クター５９は第２番目のクロック時の減算器６３の出力
値Ｈを選択し、ラッチ６０に格納する。減算器６３は、
２番目のクロック時のラッチ６０の格納内容及びセレク
ター６２の出力を減算し、Ｈ−ΔＨを出力する。セレク
ター６４はΔＨを選択し出力する。

【００３３】第４番目のクロックが出力されると、コン
トロール回路６６は、セレクター５１はＡの入力を選択
し、セレクター５４はＡの入力を選択し、セレクター５
６はＡの入力を選択し、セレクター５９はＡの入力を選
択し、セレクター６２はＢ入力を選択し、セレクター６
４はＢの入力を選択するように、制御する。これによ
り、ラッチ５２にはＷ−２ΔＷが格納され、また、セレ
クター５６はＷ−２ΔＷを選択して出力する。ラッチ６
０にはＨ−２ΔＨが格納され、セレクター６４はΔＨを
選択して出力する。

【００３４】第５番目のクロックが出力されると、コン
トロール回路６６は、セレクター５４はＡの入力を選択
し、セレクター５６はＡの入力を選択し、セレクター６
２はＡ入力を選択し、セレクター６４はＡの入力を選択
するように、制御する。このクロックが出力されると１
サイクルの周期が終了し、次の第０番目のクロックが出
力されると準備段階に入るので、セレクター５１及びセ
レクター５９は使用されない。第５番目のクロックが出
力されると、セレクター５６はＷ−２ΔＷを選択し、セ
レクター６４はＨ−２ΔＨを選択する。このクロックが
出力されると１サイクルの周期が終了し、次の第０番目
のクロックが出力されて同様な動作を繰り返す。

【００３５】さらに、輪郭分解回路２１の詳細を説明す
る。図１０において、減算器７１の一方の入力には、バ
ッファメモリ２０から、原図形の幅のデータＷが入力さ
れ、減算器７１の他方の入力には、レジスタ７０に格納
されている輪郭部切出寸法ΔＷが入力される。セレクタ
ー７２には３つの入力端子があり、それぞれ、原図形の
幅のデータＷ，減算器７１の出力及び数値“０”が入力
される。セレクター７２は、コントロール回路９０のコ
ントロール信号ＣＴＬ１を受け、この３つの入力から１
つを選択して出力する。セレクター７２の出力は加算器
７３に入力され、加算器７３の他方の入力にはバッファ
メモリ２０からの横方向の基準位置Ｘが入力される。さ
らに、加算器７３の出力はラッチ７４によりクロック９
１に同期して出力され、図形分解回路２２に入力され
る。

【００３６】減算器７６の一方の入力には、バッファメ
モリ２０から、原図形の高さのデータＨが入力され、減
算器７６の他方の入力には、レジスタ７５に格納されて
いる輪郭部切出寸法ΔＨが入力される。セレクター７７
には３つの入力端子があり、それぞれ、原図形の幅のデ
ータＨ，減算器７６の出力及び数値“０”が入力され
る。セレクター７７は、コントロール回路９０のコント
ロール信号ＣＴＬ２を受け、この３つの入力から１つを
選択して出力する。セレクター７７の出力は加算器７８
の一方に入力され、加算器７８の他方の入力にはバッフ
ァメモリ２０からの縦方向の基準位置Ｙが入力される。
さらに、加算器７８の出力はラッチ７９によりクロック
９１に同期して出力され、図形分解回路２２に入力され
る。

【００３７】この回路の動作を説明する（図１１に詳
細）。第１番目のクロックが出力されると、コントロー
ル回路９０の出力により、セレクター７２は数値を
“０”を選び、また、セレクター７７も数値“０”を選
ぶ。そのために、バファメモリ２０からのデータがその
まま、それぞれ、出力データＸ及び出力データＹとして
図形分解回路２２に出力される。第２番目のクロックが
出力されると、コントロール回路９０の出力により、セ
レクター７２は減算器７１の出力(Ｗ−ΔＷ)を選び、ま
た、セレクター７７は数値“０”を選ぶ。そのためにそ
れぞれ、Ｘ＋Ｗ−ΔＷ及びＹが図形分解回路２２に出力
される。第３番目のクロックが出力されると、コントロ
ール回路９０の出力により、セレクター７２はレジスタ
ー７０の出力（ΔＷ）を選び、また、セレクター７７は
数値“０”を選ぶ。そのためにそれぞれ、Ｘ＋ΔＷ及び
Ｙが図形分解回路２２に出力される。第４番目のクロッ
クが出力されると、コントロール回路９０の出力によ
り、セレクター７２はレジスター７０の出力（ΔＷ）を
選び、また、セレクター７７は減算器７６の出力（Ｈ−
ΔＨ）を選ぶ。そのためにそれぞれ、Ｘ＋ΔＷ及びＹ＋
Ｈ−ΔＨが図形分解回路２２に出力される。第５番目の
クロックが出力されると、コントロール回路９０の出力
により、セレクター７２はレジスター７５の出力（Δ
Ｗ）を選び、また、セレクター７７は減算器７８の出力
（ΔＨ）を選ぶ。そのためにそれぞれ、Ｘ＋ΔＷ及びＹ
＋ΔＨが図形分解回路２３に出力される。第５番目のク
ロックが出力されると、１回休止し（第０番目のクロッ
ク）、このサイクルが終了する。そして、第１番目のク
ロックに戻る。このように、この回路では、６つのクロ
ックを１サイクルとして、同じ動作が繰り返される。

【００３８】次に、ブランカーコントローラ１０の回路
の詳細を説明する。図１において、図形分解回路２２か
らのＸ位置座標データＸｎ及びＹ位置座標データＹｎは
それぞれ、クロック１０５に同期して、ラッチ９３及び
ラッチ９７に取り込まれる。また、図形分解回路２２か
らのＸ位置座標データＸｎ及びＹ位置座標データＹｎは
それぞれ、クロック１０４に同期して、ラッチ９４及び
ラッチ９８に取り込まれる。クロック１０４及びクロッ
ク１０５は共に、クロック１０３を２分の１に分周して
作ったもので、互いに２分の１周期ずれている。そのた
めに、ラッチ９４及びラッチ９８は、ラッチ９３及びラ
ッチ９７より遅れたデータ（クロック１０３の１周期分
遅延）を出力する。したがって、ラッチ９３及びラッチ
９７の出力するデータをそれぞれＸｎおよびＹｎと表す
と、ラッチ９４及びラッチ９８の出力するデータはそれ
ぞれＸｎ−１およびＹｎ−１と表される。ラッチ９３の
出力とラッチ９４の出力はそれぞれ減算器９５に入力さ
れる。また、ラッチ９７の出力とラッチ９８の出力はそ
れぞれ減算器９９に入力される。減算器９５の出力（Ｘ
位置座標の変化分ΔＸ）及び減算器９９の出力(Ｙ位置
座標の変化分ΔＹ)は、セレクター９６及び比較器１０
０に入力され、比較器１００の出力によってセレクター
９６の出力が選択される。これにより、セレクター９６
から、ΔＸまたはΔＹの大きい方が選択され、出力され
る。セレクター９６の出力は輪郭待ち時間テーブル１０
１に入力される。

【００３９】一方、図形分解回路２２からの輪郭フラグ
Ｆｎの値は、クロック１０３に同期して、ラッチ１０７
に取り込まれる。この出力は輪郭待ち時間テーブル１０
１に入力される。輪郭待ち時間テーブル１０１には予め
図６に示されるような関係が記憶されている。輪郭待ち
時間テーブル１０１は、Ｘ位置座標の変化分ΔＸ及びＹ
位置座標ΔＹの変化分の大きい方、及び、輪郭フラグＦ
ｎの状態に応じて出力する。この出力は、クロック１０
３に同期して、ラッチ１０２に取り込まれる。ラッチ１
０２の出力はブランカーオン時間Ｔ_onとされ、ブランカ
ーコントローラ１０に出力される。

【００４０】セレクター１０８の一方には図５(ａ)に示
されるブランカーオフ時間Ｔ_off1（比較的長い）が入力
され、他方の入力には図５（ａ）に示されるブランカー
オフ時間Ｔ_off2（比較的短い）が入力される。セレクタ
ー１０８はラッチ１０７の出力に応じてこれらから一方
を選択する。すなわち、輪郭部であれば照射時間を比較
的に長くし、内部であれば照射時間を比較的に短くす
る。セレクター１０８の出力は、クロック１０３に同期
して、ラッチ１０９に取り込まれる。

【００４１】ラッチ１０９の出力に応じてブランカーは
オフ（電子線２の照射）され、その後、ラッチ１０２の
出力に応じてブランカーはオンされる（電子線２の遮
断）。この動作が繰り返されることにより、電子線の描
画が進んでいく。

【００４２】この実施例の効果を説明する。電子ビーム
２の照射位置と遮断時間の関係について説明する。偏向
器８の電圧の特性は遅延時間を有し、かつ静定に対して
はある種の振動が発生する。偏向器８の電圧が安定する
までの時間は、偏向器８に印加する電圧，回路の時定数
及び、インピーダンス等にも依存するが、、例えば約
０.１〜０.２μｓである。最新の半導体素子、例えば６
４ＭＤＲＡＭの場合、電子ビームの照射回数が概略１０
の１０乗回にも達する。仮に１回の設定時間が０.１μ
ｓとしても、合計時間は約１０００秒であり、決して
短い時間ではない。これは全て無駄時間となる。

【００４３】図７（ａ）及び（ｂ）に示すごとく、ある
時刻Ｔ₁で電子ビーム２を照射を完了（ブランカー６を
オフ）にした後、電子ビーム２を遮断して、偏向器８の
電圧を次の照射位置決めを行うために偏向器７に印加す
る電圧を変化させる。この場合、高精度を要する輪郭部
においては、偏向器７により位置決めが十分なされたＴ
₃で電子ビーム２を照射（ブランカー６をオフ）する
が、多少電子ビーム２の位置ずれが発生しても、最終的
なパターン形状の仕上がりに影響を及ぼさない内部にお
いては、電子ビーム２の位置即ち偏向器８の電圧の設定
が未だ不十分な時刻Ｔ₂で電子ビーム８を照射（ブラン
カーをオフ）にする。輪郭分解の輪郭部分と内法部分の
図形数（電子ビーム２の照射回数）の比はほぼ１：１と
し、１回の照射遮断時間を０.１μｓと仮定すると、１
回当り約０.０５μｓ（半分の照射時間に相当）とする
ことができる。従って６４ＭビットＤＲＡＭに置ける全
照射待時間１０００秒が、約２５％短縮することができ
る。

【００４４】次に、図１２を用いて第２の実施例を説明
する。第２の実施例では、輪郭分解回路２１が出力する
描画順序のみが異なっている。この部分のみを、以下説
明するが、この他の部分は第１の実施例と同様である。
まず、輪郭分解回路２１のコントロール回路６６，９０
はＸ−Ｙステージ移動フラグの状態をみる。このＸ−Ｙ
ステージ移動フラグは、ステージコンローラ１７より出
力されるもので、Ｘ−Ｙステージ１３の移動があると
“１”となり、Ｘ−Ｙステージ１３の移動がないと
“０”となる。

【００４５】輪郭分解回路２１のコントロール回路６
６，９０は、Ｘ−Ｙステージ移動フラグが“１”（Ｘ−
Ｙステージの移動あり）であれば、図１２に示される順
に、原図形の描画を行うようにデータを出力する。すな
わち、内部を初めに描画し、その後に、輪郭部を描画す
る。そのために、コントロール回路６６，９０は、図９
及び図１１のサイクルを、０→５→１→２→３→４→の
ようにする。

【００４６】輪郭分解回路２１のコントロール回路６
６，９０は、Ｘ−Ｙステージ移動フラグが“０”（Ｘ−
Ｙステージの移動なし）であれば、図４（ｃ）に示され
る順に、原図形の描画を行うようにデータを出力する。
すなわち、第１の実施例のように輪郭部を初めに描画
し、その後に、内部を描画する。コントロール回路６
６，９０は、図９及び図１１に示されるサイクルをその
まま実行する。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
描画精度を維持しつつ、なお、描画速度を向上すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブランカーコントローラの詳細図。

【図２】電子線描画装置の全体図。

【図３】電子ビームの制御の詳細を示すブロック図。

【図４】原図形の描画パターンを示す図。

【図５】ブランカーオフ時間を示す図。

【図６】描画パターンとブランカーオン時間の関係を示
す図。

【図７】ブランカーオン時間の説明図。

【図８】輪郭分解回路の詳細図。

【図９】輪郭分解回路の動作を示す図。

【図１０】輪郭分解回路の詳細図。

【図１１】輪郭分解回路の動作を示す図。

【図１２】第２の実施例を示す図。

【符号の説明】

１…電子銃、６…ブランカー、７…偏向器、１０…ブラ
ンカーコントローラ、１１…偏向コントローラ、１２…
データコントローラ、１３…Ｘ−Ｙステージ、１８…コ
ンピュータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料に電子線を照射する照射手段と、その
電子線の前記試料に対する照射を阻止するブランカー
と、与えられた電圧に応じて前記電子線を偏向させる偏
向器とを有する電子線描画装置において、前記偏向器に
与えられた電圧が変化してから前記偏向器の電圧が実質
的に安定するまでの第１の時間、及び、その第１の時間
内でその第１の時間より短い第２の時間の一方を選択す
る時間選択手段と、その時間選択手段の選択に応じて前
記ブランカーを動作させるブランカー制御手段を有する
ことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項２】請求項１において、前記偏向器は前記電子
線による前記試料の照射位置を変えるように構成するこ
とを特徴とする電子線描画装置。
【請求項３】請求項２において、描画する図形から輪郭
部を分割する輪郭分解手段を有し、前記時間選択手段は
前記輪郭分解手段の出力に応じて選択を行うように構成
することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項４】請求項３において、前記輪郭分解手段の出
力に応じて描画順序を決定するように構成することを特
徴とする電子線描画装置。
【請求項５】請求項４において、前記輪郭部の領域の描
画では、前記時間選択手段は前記第１の時間を選択する
ように構成することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項６】請求項１において、前記偏向器に与えられ
た電圧の変化量に応じて前記第２の時間を変化するよう
に構成することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項７】請求項１において、前記電子線の偏向量に
応じて前記第２の所定時間を変化するように構成するこ
とを特徴とする電子線描画装置。
【請求項８】請求項６において、前記偏向器に与えられ
た電圧の変化量に応じて前記第１の時間を変化するよう
に構成することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項９】試料に電子線を照射する照射手段と、その
電子線の前記試料に対する照射を阻止するブランカー
と、与えられた電圧に応じて前記電子線を偏向させる偏
向器とを有する電子線描画装置において、前記偏向器に
与えられた電圧が変化してから前記偏向器の電圧がほぼ
所定の印加電圧に到達するまでの第１の時間、及び、そ
の第１の時間内で前記第１の時間より短い第２の時間の
一方を選択する時間選択手段と、前記時間選択手段の選
択に応じて前記ブランカーを動作させるブランカー制御
手段を有することを特徴とする電子線描画装置。
【請求項１０】試料に電子線を照射する照射手段と、前
記試料を移動するステージとを有する電子線描画装置に
おいて、前記試料の移動の有無に応じて原画の描画順序
を変えるように構成することを特徴とする電子線描画装
置。
【請求項１１】請求項１０において、描画する図形を輪
郭部及び内部に分割する図形分解手段を有し、前記ステ
ージの移動があると前記内部を描画するように構成する
ことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項１２】試料を電子線で照射する手段と、その電
子線による前記試料の照射を停止する照射停止手段と、
前記電子線による前記試料の照射位置を変える手段と、
前記電子線による前記試料の照射位置が変化してから実
質的に安定するまでの期間、及び、その期間中その期間
よりも短い期間、を通じて前記電子線による前記試料の
照射を選択的に停止するように前記照射停止手段を作動
させる手段を備えることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項１３】電子銃で発生する電子線を試料に照射し
て描画を行う電子線描画方法において、以下の各ステッ
プを有することを特徴とする電子線描画方法、 (a）；前記電子線が試料に到達しないようにブランカー
を動作させるステップ、 (b）；ステップ(a）の後に偏向器に印加する電圧を変化
させるステップ、 (c）；前記偏向器の電圧がほぼ安定するまでの第１の時
間、及び、その第１の時間内でその第１の時間より短い
第２の時間、の一方を選択するステップ、 (e）；ステップ(b）の後に、ステップ(c）で選択された
時間待つステップ、 (f）；ステップ(e）の後に電子銃から照射された前記電
子線が試料に到達するように前記ブランカーを動作させ
るステップ。