JPH07105325B2

JPH07105325B2 - 荷電ビ−ム露光装置

Info

Publication number: JPH07105325B2
Application number: JP61120891A
Authority: JP
Inventors: 佳博川村; 良一吉川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPS62277725A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電子ビームやイオンビーム等を用いて試料上
にLSIパターンを描画する荷電ビーム露光装置に係わ
り、特に描画用パターンメモリにおけるパターンデータ
の書込み及び読出しの改良をはかった荷電ビーム露光装
置に関する。

（従来の技術）近年、半導体ウェハやマスク基板等の試料上に微細パタ
ーンを描画するものとして、各種の電子ビーム露光装置
が用いられている。この装置では、一般に、高密度の集
積回路（LSI）のパターンを小領域に分割して描画する
ために、大容量のメモリ（パターンメモリ）に上記小領
域毎のパターンデータを一旦蓄え、描画に必要なデータ
を順次読出して電子ビームの制御が行われる。

第５図は従来の電子ビーム露光装置を示す概略構成図で
ある。CAD51にて作成された描画データは、計算機52に
より小領域毎のパターンデータとして、切換スイッチ53
₁を介してパターンメモリ54（54₁,54₂）に与えられる。
パターンメモリ54の記憶データは切換スイッチ53₂を介
して描画制御回路55に出力される。ここで、切換スイッ
チ53（53₁,53₂）は制御回路56により相互に逆側に切換
えられる。また、パターンメモリ54は、容量の等しい２
つのメモリブロック54₁,54₂で構成されている。そし
て、描画制御回路55により、電子ビーム光学鏡筒61及び
試料ステージ62等が駆動されて、所望パターンが描画さ
れるものとなっている。なお、図中破線58で囲まれた部
分は電子ビーム露光装置の制御系であり、破線59で囲ま
れた部分は電子ビーム露光装置の全体構成部である。

先にも述べた如く、被露光領域は複数の小領域に分割さ
れ、この小領域毎に順次パターンが描画される。このた
め、パターンメモリに対する小領域毎のパターンデータ
の書込み及び読出しが交互に行われると、一つの小領域
の描画が終了したのちに次の小領域のパターンデータを
パターンメモリに書込むまで、次の小領域の描画を開始
できない。そこで従来装置では、第５図にも示す如きパ
ターンメモリ54を２つのメモリブロック54₁,54₂に分
け、各ブロックを各描画小領域に割当てるようにしてい
る。そして、第６図に示す如く、書込みのブロックと読
出しのブロックとを交互に繰返して、書込みと読出しと
を同時に行い、これにより待ち時間を無くしていた。

しかしながら、この種の装置にあっては次のような問題
があった。即ち、パターンメモリを構成する２つのメモ
リブロックは順番にアクセスされるため、同じ容量のメ
モリで作られている。一方、各小領域の描画に必要なパ
ターンデータ量は図形形状に依存して変化するため、各
ブロックを小領域の最大パターンデータ量を記憶する容
量とする必要がある。従って、パターンメモリの容量と
しては、小領域の最大パターンデータ量の２倍が必要と
なる。また、LSIのパターン情報量は集積度の向上に伴
い、年々増加しており、パターンメモリも容量の増加が
必要となっている。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の電子ビーム露光装置では、パターンメ
モリの容量を小領域の最大パターンデータ量の２倍とす
る必要があり、メモリ容量の無駄を招いていた。また、
この問題は電子ビーム露光装置に限らず、イオンビーム
を用いたイオンビーム露光装置についても同様に言える
ことである。

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、パターンメモリの容量の有効に利用す
ることができ、高密度パターンの描画を可能とした荷電
ビーム露光装置を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の骨子は、パターンメモリを構成するメモリバン
ク数を３個以上とし、且つそれぞれのメモリバンクを計
算機側或いは描画制御回路側に個別に切換可能とするこ
とにある。

LSIの各小領域を描画するのに必要なパターンデータ量
は図形形状により変化するため、従来行っていたパター
ンメモリを同一容量の２ブロック構成とするのではな
く、ｎ個のメモリバンクに分割する。ｎ個のメモリバン
クは、パターンデータ量により、例えばｍ個バンクから
なる第１ブロックと（ｎ−ｍ）個のバンクからなる第２
ブロック等、複数のメモリブロックに分けられる。ｎ個
のメモリバンクは個別に書込み又は読出しができる。こ
れにより、パターンメモリの容量内なら、メモリバンク
単位の容量でメモリブロック構成ができ、ブロック毎に
読出し，書込みが自由にできることになる。

即ち本発明は、被露光領域を複数の小領域に分割し、こ
の小領域毎に順次パターンを描画する荷電ビーム露光装
置において、最終メモリバンクの最終アドレスの次のア
ドレスが最初のメモリバンクの初めのアドレスへと戻る
リングバッファを構成する少なくとも３個のメモリバン
クからなり、計算機から与えられる前記小領域の描画に
必要なパターンデータを蓄え、且つこのパターンデータ
を描画制御回路に出力するパターンメモリと、このパタ
ーンメモリの各メモリバンクを計算機側或いは描画制御
回路側に個別に切換制御する切換制御回路とを具備して
なり、計算機より前記小領域のパターンデータを格納で
きる容量のメモリバンク数を選択し、この選択した数の
メモリバンクを計算機側に切換えて該メモリバンクに該
パターンデータを書込み、これらのメモリバンクを描画
制御回路側に切換えて該小領域を描画する間に、残りの
メモリバンクから上記と同様に次の描画小領域のパター
ンデータを格納できる容量のメモリバンク数を選択し該
選択されたメモリバンクに該パターンデータを書込み、
これらの操作を繰返して小領域毎に順次パターンを描画
するようにしたものである。

（作用）上記構成であれば、３個以上のメモリバンクが計算機側
或いは描画制御回路側にそれぞれ個別に切換可能である
ため、小領域毎のパターンデータ量に応じてメモリブロ
ックの容量をメモリバンクの容量単位にメモリバンク数
まで自由に設定することができる。従って、メモリ容量
の有効利用がはかれ、大きいパターンデータの書込みも
可能となる。また、メモリブロックの数はメモリバンク
以下なら設定可能であるため、パターンデータ量の小さ
い時は２つ先以降のデータも書込み可能となり、書込み
による待ち時間の発生を防止できる。

（実施例）以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム露光装置
の要部構成を示すブロック図である。図中11は計算機、
12は描画制御回路であり、これらの間には切換スイッチ
回路13及びパターンメモリ14が挿入されている。切換ス
イッチ回路13は６個のスイッチSW₀〜SW₅からならもの
で、制御回路15の指令により個別に切換制御される。パ
ターンメモリ14は、同じ容量（1Mbyte）の６個のメモリ
バンクMB₀〜MB₅からなるもので、これらはスイッチSW₀
〜SW₅を介して計算機11側或いは描画制御回路12側のい
ずれかに接続される。

また、制御回路15は、計算機11及び描画制御回路12から
の信号で作動し、パターンメモリ14の各バンクMB₀〜MB₅
の読出し／書込み（R/W）信号も制御するものとなって
いる。さらに、描画制御回路12の出力に基づいて、図示
しない電子ビーム光学鏡筒や試料ステージ等が駆動制御
されるものとなっている。

なお、第１図では、メモリバンクMB₀〜MB₃が4Mbyteの第
１のブロックを、メモリバンクMB₄,MB₅が2Mbyteの第２
のブロックを構成している。そして、第１のブロックで
は書込んだパターンデータを描画制御回路12が読出し中
で、第２のブロックでは計算機11が次のパターンデータ
を書込み中である。パターンメモリ14のアドレスには、
第３図に示す如くバンク番号まで含まれていて、アドレ
クバンク指定までできるものとなっている。

１つのブロックは、１小領域分のパターンデータを書込
んだバンクにより構成される。パターンデータ量により
ブロック数は１からバンクの数まで設定できる。全バン
クを１ブロックとした場合は、全容量分のパターンデー
タまで蓄えられる。この実施例では、1Mbyteのブロック
から6Mbyteのブロックまで構成できる。

次に、パターンデータ量とブロック構成について例を挙
げて説明する。第２図（ａ）は従来の２ブロック方式
で、１ブロック当り3Mbyteの容量を持つ例である。パタ
ーンデータはフレーム１〜６で、データ量はそれぞれ１
〜5Mbyteとする。この場合、第２図（ａ）に示す如くフ
レーム４まではＷで示すブロックに順番に書込みできる
が、フレーム5,6はブロックの容量3Mbyteを越えるので
書込めない。

これに対し本実施例では、第２図（ｂ）に示す如くブロ
ックの容量を１〜6Mbyteまで可変できるので、全フレー
ムの書込みが可能である。さらに、フレーム１〜３まで
は同時に保存が可能であり、データ量の少ないフレーム
1,2の描画が短時間で済んでもフレーム３まで書込みが
終了しているので、待ち時間なくフレーム３の描画に移
れる。つまり、データ量が少ない場合は２つの先のデー
タまでメモリに書込むことができる。

また、本実施例においては、メモリアドレスにバンクN
o.まで付加している。これを第３図にアドレス16進で示
した。即ち、最初のメモリバンクMB₀は000000〜0FFFFF
で、次のメモリバンクMB₁は100000〜1FFFFF、そして最
終のメモリバンクMB₅は500000〜5FFFFFのアドレスとな
る。バンクNo.をMSB側に設定したアドレスにすること
で、メモリバンクが変わっても一連のアドレス番号とな
って、バンクを意識せずに書込み及び読出しを行うこと
ができる。

なお、６バンク構成の場合は、６番目（最終）のメモリ
バンクMB₅の最終アドレスは5FFFFF（Ｈ）となり、次の
アドレス600000（Ｈ）で最初のメモリバンクMB₀のアド
レス000000（Ｈ）へはつながらないが、例えば８バンク
構成でバンク指定を３ビットとすれば、最終バンクの最
終アドレス7FFFFFの次のアドレスは000000（Ｈ）とな
り、最初のメモリバンクMB₀の初めのアドレスへ戻る。
これにより、８番目（最終）のメモリバンクMB₇から書
初めのメモリバンクMB₀へ及んだ場合も連続のアドレス
として書込み及び読出しができる。つまり、メモリのア
ドレスは第４図に示す如くリング状となり、最終バンク
を意識せずに連続的に書込みが可能である。

このように本実施例によれば、６個のメモリバンクMB₀
〜MB₅からパターンメモリ14を構成し、各メモリバンク
を計算機11側及び描画制御回路12側にそれぞれ個別に切
替可能としているので、描画すべき小領域のパターンデ
ータ量に応じてメモリブロックの容量を１〜6Mbyteの範
囲で自由に設定することができる。このため、メモリ容
量の有効利用がはかれ、大きいパターンデータの書込み
も可能となる。即ち、従来と同じメモリ容量であればよ
り大きなパターンデータの書込みが可能となり、また書
込むことのできるパターンデータ量を同じとすれば従来
よりもメモリ容量の低減をはかることができる。また、
メモリブロックの数は、メモリバンク数以下なら設定可
能であるため、パターンデータ量の小さい時は２つ先以
降のデータも書込み可能となり、書込みによる待ち時間
の発生を確実に防止することができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記メモリバンクの個数は６個に限定され
るものではなく、３個以上であれば適宜変更可能であ
る。さらに、各メモリバンクの容量は必ずしも同じにす
る必要はなく、異なる容量としてもよい。また、電子ビ
ーム露光装置に限らず、イオンビームを用いたイオンビ
ーム露光装置に適用することも可能である。その他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施する
ことができる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、パターンメモリを
３個以上のメモリバンクで構成し、各バンクを計算機側
或いは描画制御回路側に個別に切換可能としているの
で、小領域毎のパターンデータ量に応じてメモリブロッ
クの容量を最大容量以下の範囲で自由に設定することが
でき、メモリ容量の有効利用をはかることができる。従
って、より大きなパターンデータの書込み、或いはメモ
リ容量は低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はそれぞれ本発明の一実施例を説明す
るためのもので第１図は電子ビーム露光装置の要部構成
を示すブロック図、第２図はパターンデータの書込み例
を示す模式図、第３図はメモリバンク数を６個とした時
のバンクまで含めたアドレス構成を示す模式図、第４図
はメモリバンク数を８個とした時のアドレスの連続状態
を示す模式図、第５図は従来装置を示す概略構成図、第
６図は従来の２ブロックにおける書込み及び読出しの処
理を説明するための模式図である。 11……計算機、12……描画制御回路、13……切換スイッ
チ、14……パターンメモリ、15……制御回路、SW₀〜SW₅
……スイッチ、MB₀〜MB₇……メモリバンク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被露光領域を複数の小領域に分割し、この
小領域毎に順次パターンを描画する荷電ビーム露光装置
において、最終メモリバンクの最終アドレスの次のアドレスが最初
のメモリバンクの初めのアドレスへと戻るリングバッフ
ァを構成する少なくとも３個のメモリバンクからなり、
計算機から与えられる前記小領域の描画に必要なパター
ンデータを蓄え、且つこのパターンデータを描画制御回
路に出力するパターンメモリと、このパターンメモリの
各メモリバンクを計算機側或いは描画制御回路側に個別
に切換制御する切換制御回路とを具備してなり、計算機より前記小領域のパターンデータを格納できる容
量のメモリバンク数を選択し、この選択した数のメモリ
バンクを計算機側に切換えて該メモリバンクに該パター
ンデータを書込み、これらのメモリバンクを描画制御回
路側に切換えて小領域を描画する間に、残りのメモリバ
ンクから上記と同様に次の描画小領域のパターンデータ
を格納できる容量のメモリバンク数を選択し該選択され
たメモリバンクに該パターンデータを書込み、これらの
操作を繰返して小領域毎に順次パターンを描画すること
を特徴とする荷電ビーム露光装置。
【請求項２】前記メモリバンクは、それぞれ同じ容量を
有するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の荷電ビーム露光装置。
【請求項３】前記メモリバンクの個数をｎ個、バンクN
o.を，，〜，とするとき、これらのメモリバンク
は、 →‥→→ の順に、前記選択した個数毎に前記計算機側或いは描画
制御回路側に切換えられるものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の荷電ビーム露光
装置。