JPH07130594A - 荷電粒子線描画方法 - Google Patents

荷電粒子線描画方法

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JPH07130594A
JPH07130594A JP5168578A JP16857893A JPH07130594A JP H07130594 A JPH07130594 A JP H07130594A JP 5168578 A JP5168578 A JP 5168578A JP 16857893 A JP16857893 A JP 16857893A JP H07130594 A JPH07130594 A JP H07130594A
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瀬 雄 一 川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力図形の形状に忠実な図形描画を可能にし
た図形分割を行う荷電粒子線描画方法に関する。 【構成】 ソース図形の各辺の内、X軸又はY軸に平行
でない辺を求め、該辺を斜辺とし、X軸、Y軸に夫々平
行な2辺を有する直角三角形を前記ソース図形から分割
する。残された図形をその各頂点からX軸及びY軸に平
行な直線で矩形に分割する。分割した各直角三角形にお
いてX軸及びY軸夫々に平行な辺の長さを比較し、短い
方の辺を「底辺」、長い方の辺を「高さ」と定義する。
ソース図形全体を検索して、前記「高さ」に一致する矩
形が前記分割した矩形に存在する場合には、その直角三
角形と矩形を接合し、1つの台形とする。前記「高さ」
を共有し、内包する辺を持つ矩形や同「高さ」を有する
台形や直角三角形が存在する場合は、その図形を「高
さ」で分割し、分割した図形と直角三角形を接合し、1
つの台形とする。任意の辺が一致する矩形同志を接合
し、一つの矩形とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は入力図形の形状に忠実な
図形描画を可能にした図形分割を行う様にした荷電粒子
線描画方法に関する。
【0002】
【従来の技術】荷電粒子ビーム描画方法の1つに、荷電
粒子ビーム発生源から発生された荷電粒子ビームの断面
形状及び断面の大きさを描画すべき図形の大きさ及び形
状に応じて適宜変えて図形を描画する事により、高速か
つ高精度描画を可能にした可変整形ビーム型荷電粒子線
描画方法がある。この様な方法において図形を描画する
場合、描画すべきソース図形に、次の様な図形分割処理
が施されている。その概要を図6に沿って説明する。
【0003】先ず、CAD等で作成された多角形を含む
ソース図形データは、荷電粒子ビーム描画装置システム
に入力される前に多数の矩形、台形から成る入力図形デ
ータに分割される。この分割を矩形・台形分割と称し,
ソース図形データをソフトウエア処理する事によって行
われる。このように矩形・台形分割された入力図形は、
荷電粒子ビーム装置システム内で前記可変整形ビームの
ビームサイズに合わせて更に細かな矩形、台形から成る
図形に分割される。この分割をビーム分割と称す。この
様にビーム分割された図形のうち、矩形、即ち、ビーム
分割矩形は該矩形に対応した整形ビームによりショット
される描画されるが、台形、即ち、ビーム分割台形は更
に1ショット毎の短柵状矩形(この図形を台形ショット
と称す)に分割され(この分割を台形ショット分割と称
す)、この台形ショットの長さをショット毎に変化させ
る事で、前記ビーム分割台形が描画される。尚、ビーム
分割台形は入力図形の台形の斜辺部から生成され、その
形状は上底、又は、下底の長さが0の台形、即ち、三角
形となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】さて、三角形の形状を
もつビーム分割台形から生成される台形ショットの長さ
は、元の三角形の1頂点で限りなく0に近付く。可変整
形ビーム型荷電粒子ビーム描画装置では、1ショットの
図形の大きさが極端に小さい場合、ビーム照射面上での
単位面積当たりのビーム照射量が低下する。その結果、
図7に示す様に、通常の大きさのショットに比べて、材
料面上のレジストに与えるドーズ量の低下を招き、入力
図形の形状に一致した図形を描画することが困難にな
る。その為に、描画された図形の斜辺には段差を生じる
ことになる。
【0005】本発明はこのような従来の問題を解決し、
入力図形の形状に一致した図形の描画、即ち、高精度の
描画を行う事を可能にする新規な荷電粒子線描画方法を
提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】その為に本発明は、ソー
ス図形を表わしている図形データを矩形と台形から成る
入力図形データに分割し、該各入力図形データを整形ビ
ームサイズに応じたビーム分割矩形及びビーム分割台形
から成るデータに分割し、前記ビーム分割矩形は該矩形
に対応して整形された矩形ショットにより描画し、前記
ビーム分割台形は多数の台形ショットに分割して描画す
る荷電粒子線描画方法において、前記ソース図形データ
を入力図形データに分割する場合に、分割により生成さ
れた入力台形の斜辺の角度の絶対値が45°より小さく
成る様に分割方向を選択する様にし、且つ、入力台形デ
ータをビーム分割矩形及びビーム分割台形から成るデー
タに分割する場合、X軸又はY軸に平行な辺に平行に所
定整形ビームサイズに基づいて分割し、次に、該各分割
された図形データの斜辺部を含む端部からX軸又はY軸
に平行な辺に垂直に所定整形ビームサイズに基づいて分
割する様にした。
【0007】
【作用】ソース図形を表わしている図形データを矩形と
台形から成る入力図形データに分割する時に、分割によ
り生成された入力台形の斜辺の角度の絶対値が45°よ
り小さく成る様に分割方向を選択し、且つ、入力台形デ
ータをビーム分割矩形及びビーム分割台形から成るデー
タに分割する場合、X軸又はY軸に平行な辺に平行に所
定整形ビームサイズに基づいて分割し、次に、該各分割
された図形データの斜辺部を含む端部からX軸又はY軸
に平行な辺に垂直に所定整形ビームサイズに基づいて分
割する様にする。この様な分割が行われる事により、該
各入力図形データを整形ビームサイズに応じてビーム分
割矩形及びビーム分割台形から成るデータに分割する場
合に、分割により生成されたビーム分割台形の形状が四
辺形となる。該分割により生成されたビーム分割矩形
は、該矩形に対応して整形された矩形ショットで描画
し、該分割により生成されたビーム分割台形は多数の台
形ショットに分割して描画する。その結果、従来におい
て発生していたドーズ量の低下は抑制される為、ビーム
分割台形全体にほぼ均一なドーズ量が得られ、描画され
た入力図形の斜辺に段差が生ぜずに、入力図形の形状に
一致する描画が可能となる。
【0008】
【実施例】以下、図面に沿って本発明の一実施例を説明
する。
【0009】図1は本発明を実施するのに必要なシステ
ム構成の一例を示している。図中1は可変整形ビーム型
電子線描画装置本体で、電子銃2,ビーム整形用偏向器
3,ビーム整形用スリット4a.4b,位置決め用偏向
器5,ステージ6,ステージ駆動機構7を含んでいる。
尚、図示していないが、電子銃2からの電子ビーム8を
ステージ6上に載置された材料9上に集束させる為の集
束レンズ等も含まれている。図中10はデータ転送シス
テムで、ビーム分割回路11とビームショット分割回路
12から成る。このデータ転送システム10と前記可変
整形ビーム型電子ビーム描画装置本体1とで可変整形ビ
ーム型電子ビーム描画装置システム13を成している。
図中14は多数の矩形、台形から成る入力図形データを
前記電子ビーム描画装置システム13の前記データ転送
システム10に送る入力図形発生システムで、ソース図
形貯蔵ディスク15,入力図形貯蔵ディスク6及びCP
Uシステム17から成る。
【0010】この様なシステムにおいて、ソース図形貯
蔵ディスク15から呼出されたソース図形データはCP
Uシステム17において、ソフトウエア手法により矩形
及び台形から成る入力図形データに分割され、一旦入力
図形貯蔵ディスク16に貯蔵される。該入力図形データ
は前記CPUシステム17により呼出され、データ転送
バス18を介して電子ビーム描画装置システム13のデ
ータ転送システム10に転送される。転送されてきた入
力図形データはデータ転送システム10内のビーム分割
回路11に入力される。ここでビーム分割が実施され、
ビーム分割図形データが出力される。該ビーム分割図形
データはショット分割回路12に入力され、ここで台形
ショット分割される。電子ビーム描画システム1では、
電子銃2から放射された電子ビーム8がアンプ19aを
介した前記ショット分割回路12からの図形寸法データ
によって制御されているビーム整形用偏向器3、及びビ
ーム整形用スリット4a,4bを通過することにより目
的とするショットサイズと成る。該電子ビームは、アン
プ19bを介した前記ショット分割回路12からの図形
位置データによって制御されている位置決め用偏向器5
によっ偏向されて材料9上の所定の位置に照射される。
尚、前記位置決め用偏向器5で制御しきれない材料上の
箇所にビームがショットされて、そこに図形が描画され
る様に、前記データ転送バス18からの信号に基づいて
ステージ駆動機構7は、ステージ6の移動を制御する。
【0011】次に、本発明の中心を成す矩形台形分割処
理について、図2に沿って説明する。
【0012】先ず、(a)に示す様に、ソース図形の各
辺の内、X軸又はY軸に平行でない辺を求める(ステッ
プ1)。次に(b)に示す様に、上記ステップ1で求め
た辺を斜辺とし、X軸、Y軸に夫々平行な2辺を有する
直角三角形を前記ソース図形から分割する(ステップ
2)。次に(c)に示す様に、ステップ2で直角三角形
を分割しする事により残された図形をその各頂点からX
軸及びY軸に平行な直線で矩形に分割する(ステップ
3)。次に(d)に示す様に、ステップ2で分割した各
直角三角形においてX軸及びY軸夫々に平行な辺の長さ
を比較し、短い方の辺を「底辺」、長い方の辺を「高
さ」と定義する。その結果、各三角形は、底辺に垂直な
直線と斜辺とで構成される角度の絶対値が45°を越え
ない直角三角形となる(ステップ4)。次に、(e)に
示す様に、上記ステップ2及びステップ3で分割したソ
ース図形全体を検索して、前記定義された「高さ」に一
致する矩形がステップ3で分割した矩形に存在する場合
には、その直角三角形と矩形を接合し、1つの台形とす
る。この様にして生成された台形は、「高さ」が元の直
角三角形に平行な辺と一致し、「上底」及び「下底」が
元の直角三角形の「底辺」に平行となる。このステップ
は直角三角形を台形化したことに対応している。
【0013】尚、上記ステップ5で一つの矩形が複数の
直角三角形の「高さ」に一致する辺を有している場合、
以下の優先順序に従い接合する三角形を決定する。
【0014】複数の直角三角形の内、底辺に垂直な直
線と斜辺とで構成される角度が最も小さいもの1つ。
【0015】上記で1つに決定出来ない場合は、
の条件を満たし、且つ「高さ」の最も小さいもの1つ。
【0016】上記で1つに決定出来ない場合は、
の条件を満たす直角三角形の内、任意のもの1つ。
【0017】又、上記ステップ5で、「高さ」が一致す
る直角三角形が存在する場合は、その直角三角形同志を
接合し、1つの三角形とする。この過程はいわば直角三
角形の三角形化を行ったことになる。
【0018】又、上記ステップ5で生成した台形につい
て、「高さ」が一致する矩形又は直角三角形、又は台形
が存在する場合は、その台形と矩形、台形と三角形、又
は台形同志を接合して1つの台形とする。
【0019】次に、上記ステップ5の場合と同様に、前
記定義した「高さ」を共有し、内包する辺を持つ矩形や
同「高さ」を有する台形や直角三角形が存在する場合
は、(f)示す様に、その図形を「高さ」で分割し、
(g)に示す様に、分割した図形と直角三角形を接合
し、1つの台形とする。この過程はいわば直角三角形の
台形化を行ったことになる。
【0020】次に、(h)に示す様に、上記までのステ
ップにより分割/接合された状態のソース図形を見渡し
て任意の辺が一致する矩形同志を接合し、一つの矩形と
する。
【0021】この結果、分割生成された入力台形の斜辺
の角度の絶対値が45°より小さく成る。
【0022】図3はビーム分割処理の概略を示したもの
である。台形の形状を有する入力図形(以下入力台形と
称す)を、先ず、X軸又はY軸に平行な辺に平行に、予
め設定されている最大整形ビームサイズSの間隔に従っ
て分割する(このような分割を平行ビーム分割と称
す)。次に分割された各図形(c−1〜c−4)の斜辺
部を含む両端をX軸又はY軸に平行な辺に垂直に、最大
整形ビームサイズSの間隔に従って分割する(このよう
な分割を垂直ビーム分割と称す)。前記ステップ1で斜
辺の角度を制限してある為、この様なビーム分割処理に
より、斜辺の角度の絶対値が45°の場合を除き、生成
されるビーム分割台形(d−1〜d−15)は四辺形
(台形)の形状となる。
【0023】図4はビーム分割台形を描画する為の台形
ショット分割の概略を示したものである。台形ショット
の長さLがビーム分割台形の上底及び下底の長さに依存
して限りなく0に近付くことはない。従って従来におい
て発生していたドーズ量の低下は抑制される為、ビーム
分割台形全体にほぼ均一なドーズ量が得られ、描画され
た入力図形(図4では入力台形)の斜辺に段差が生ぜ
ず、その結果、入力図形の形状に一致する描画が可能と
なる。
【0024】図5に示した例は、ソース図形を矩形台形
分割した時に入力台形の形状が三角形のものをビーム分
割処理する概略を示したものである。ビーム分割処理に
おいて平行ビーム分割によって生成される図形の向かい
合う平行な2辺のどれか長い方の辺(三角形の場合は平
行ビーム分割によって生成された辺)の長さが最大ビー
ムサイズS以下の分割図形(図形c−11)は垂直ビー
ム分割されずにそのままビーム分割図形(d−11)と
なる。一方、同辺の長さが最大ビームサイズSの2倍未
満の分割図形(図形c−21とc−31)は、その分割
図形が三角形なら同辺に向かい合う頂点から同辺に向け
て降ろした垂線、矩形及び台形なら向い合う平行な2辺
の中点を結んだ直線によって垂直ビーム分割を行う。
【0025】尚、前記実施例は、電子ビームを使用した
描画方法についてであったが、本発明はイオンビームを
使用した描画方法にも実施出来る事は当然の事である。
【0026】
【発明の効果】本発明は、矩形台形分割処理において分
割生成される入力台形の斜辺の角度の絶対値を45°よ
り小さく制限し、且つ、入力台形データをビーム分割矩
形及びビーム分割台形から成るデータに分割する場合、
X軸又はY軸に平行な辺に平行に所定整形ビームサイズ
に基づいて分割し、次に、該各分割された図形データの
斜辺部を含む端部からX軸又はY軸に平行な辺に垂直に
所定整形ビームサイズに基づいて分割する様にしたの
で、ビーム分割処理において分割生成されるビーム分割
台形の形状が四辺形となり、その結果、入力図形の形状
に一致した図形描画が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を実施するのに必要なシステム構成の
一例である。
【図2】 本発明の矩形台形分割処理の一概略を示した
ものである。
【図3】 本発明のビーム分割処理の一概略を示したも
のである。
【図4】 本発明の台形ショット分割処理の一概略を示
したものである。
【図5】 入力図形が三角形の場合のビーム分割処理の
一概略を示したものである。
【図6】 従来の各分割処理の概略を示したものであ
る。
【図7】 従来の台形ショット分割処理と問題点を示し
たものである。
【符号の説明】
1 可変整形ビーム型電子ビーム描画装置本体 2 電子銃 3 ビーム整形用偏向器 4a,4b ビーム整形用スリット 5 位置決め用偏向器 6 ステージ 7 ステージ駆動機構 8 電子ビーム 9 材料 10 データ転送システム 11 ビーム分割回路 12 ビームショット分割回路 13 可変整形ビーム型電子ビーム描画装置システム 14 入力図形発生システム 15 ソース図形貯蔵ディスク 16 入力図形貯蔵ディスク 17 CPUシステム 18 データ転送バス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソース図形を表わしている図形データを
    矩形と台形から成る入力図形データに分割し、該各入力
    図形データを整形ビームサイズに応じたビーム分割矩形
    及びビーム分割台形から成るデータに分割し、前記ビー
    ム分割矩形は該矩形に対応して整形された矩形ショット
    により描画し、前記ビーム分割台形は多数の台形ショッ
    トに分割して描画する荷電粒子線描画方法において、前
    記ソース図形データを入力図形データに分割する場合
    に、分割により生成された入力台形の斜辺の角度の絶対
    値が45°より小さく成る様に分割方向を選択する様に
    し、且つ、入力台形データをビーム分割矩形及びビーム
    分割台形から成るデータに分割する場合、X軸又はY軸
    に平行な辺に平行に所定整形ビームサイズに基づいて分
    割し、次に、該各分割された図形データの斜辺部を含む
    端部からX軸又はY軸に平行な辺に垂直に所定整形ビー
    ムサイズに基づいて分割する様にした荷電粒子線描画方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076922A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Toppan Printing Co Ltd 可変成形描画装置の図形データ分割方法及び可変成形描画装置
JP2012253316A (ja) * 2011-05-12 2012-12-20 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP2013203006A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Oki Data Corp 画像形成装置

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JP2012253316A (ja) * 2011-05-12 2012-12-20 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
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