JPH07211614A - Method and system electron beam lithography - Google Patents

Method and system electron beam lithography

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JPH07211614A
JPH07211614A JP364494A JP364494A JPH07211614A JP H07211614 A JPH07211614 A JP H07211614A JP 364494 A JP364494 A JP 364494A JP 364494 A JP364494 A JP 364494A JP H07211614 A JPH07211614 A JP H07211614A
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Abstract

PURPOSE:To provide method and system for electron beam lithography based on frame scanning suitable for writing a relatively simple figure in which a relatively wide writing range is realized at low cost using an existing conventional scanning electron microscope without requiring any modification in the body thereof. CONSTITUTION:A scan synchronizing section 20 predicts the density of irradiating current within a scanning frame under control of a figure processor 10 and generates a gradation figure split into various degrees of gradation. Frame scanning is then performed for all gradations such that the time staying in a pixel will be constant at each gradation. Electron beam scanning is performed by means of a deflection coil DF in a scanning electron microscope 30 and selection of a specific gradation is made by driving an electronic shutter SH.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子線描画方法、特
に比較的単純な図形の描画に適し、装置経費に関して低
経費で実現できる電子線描画方法に関する。更に、この
発明は前記電子線描画方法に基づく電子線描画システム
にも関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam drawing method, and more particularly to an electron beam drawing method suitable for drawing a relatively simple figure and can be realized at a low cost. Furthermore, the present invention also relates to an electron beam drawing system based on the electron beam drawing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の電子線描画装置は、露光装置用
の露光マスクを作成したり、あるいは半導体素子上に直
接電子回路や回路素子を描くために使用される。周知の
ように、電子線描画装置としては、描き込むべき種々の
図形に合わせて順次個別に電子線を走査して描画するベ
クトル走査法による描画装置と、水平および垂直方向に
電子線を走査する所謂テレビ走査法に似たフレーム走査
法による描画装置とが知られている。
2. Description of the Related Art This type of electron beam drawing apparatus is used to form an exposure mask for an exposure apparatus or to draw an electronic circuit or a circuit element directly on a semiconductor element. As is well known, as an electron beam drawing apparatus, a drawing apparatus by a vector scanning method that sequentially scans and draws electron beams in accordance with various figures to be drawn, and an electron beam that scans in the horizontal and vertical directions. A drawing device based on a frame scanning method similar to the so-called television scanning method is known.

【0003】これ等の描画装置は実際に使用する半導体
素子あるいは実験用のかなり複雑な回路を描画するため
に開発されている。従って、複雑な図形を記憶するため
大記憶容量を備え、高速描画処理を行える機能がこれ等
の描画装置に要求されている。そのため、普通ベクトル
走査法による電子線描画装置が使用されている。
These drawing apparatuses have been developed for drawing actually used semiconductor elements or fairly complicated circuits for experiments. Therefore, these drawing apparatuses are required to have a large storage capacity for storing complicated figures and to perform a high-speed drawing process. Therefore, an electron beam drawing apparatus based on the normal vector scanning method is used.

【0004】しかし、比較的回路素子数の少ない半導体
回路、あるいは簡単な図形を実験室規模で作成したい要
求がある。その場合、多大な経費をかけたくないし、か
ける必要もない。市販の簡易型走査電子顕微鏡を改造す
ることなくそのまま使用し、0.5μm の点あるいは線分
解能の範囲内で図形を描く場合には、描画可能な最大図
形範囲は約 100μm2である。1段電子線偏向を使用する
この簡易型走査電子顕微鏡に比べて、電子線描画専用に
開発されている4極・1段あるいは8極・2段の偏向に
よる電子線走査装置では、上記の描画条件で最大許容図
形範囲はそれぞれ高々約 500μm2と約 2 mm2である。こ
の範囲を決める原因は主に電子線の偏向収差により、電
子線の進行方向が大きく偏向されると、それに応じて描
画対象物上で点状に集束している電子線が歪むため、実
際に描画対象物上に入射する電子線の電流密度が縁部分
で低下するからである。その外、偏向角度が大きいと、
絞り等により電子光学系中の電子線の透過率も低下する
からである。
However, there is a demand for making a semiconductor circuit having a relatively small number of circuit elements or a simple figure on a laboratory scale. In that case, you don't want or need to spend a lot of money. When a commercially available simple scanning electron microscope is used as it is without modification and a figure is drawn within the range of 0.5 μm point or line resolution, the maximum figure range that can be drawn is about 100 μm 2 . Compared to this simple type scanning electron microscope that uses one-step electron beam deflection, the above-mentioned drawing is performed in the electron beam scanning device with a four-pole / one-step or eight-pole / two-step deflection developed exclusively for electron beam drawing. Under the conditions, the maximum allowable figure range is about 500 μm 2 and about 2 mm 2 , respectively. The reason for deciding this range is actually due to the deflection aberration of the electron beam, and when the traveling direction of the electron beam is largely deflected, the electron beam focused in a dot shape on the drawing target is distorted accordingly. This is because the current density of the electron beam incident on the drawing object is reduced at the edge portion. Besides, if the deflection angle is large,
This is because the transmittance of the electron beam in the electron optical system also decreases due to the diaphragm or the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、比
較的単純な図形の描画に適し、手持ちの通常の走査電子
顕微鏡を利用して、この電子顕微鏡本体に何ら改造を加
えることなく、低経費で比較的広い描画範囲を実現でき
る、フレーム走査に基づく電子線描画方法およびこの方
法を実行する電子線描画システムを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to draw a relatively simple figure, and to use a normal scanning electron microscope held by a user, without making any modification to the main body of the electron microscope, to reduce the It is an object of the present invention to provide an electron beam drawing method based on frame scanning and an electron beam drawing system which executes this method, which can realize a relatively wide drawing range at a low cost.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、図形データを入力し、図形を個別図形要素に分
解してこの図形を特徴付ける図形要素の種類、座標、所
要パラメータから成る電子線走査用フレーム図形データ
を出力する図形処理装置10,描画対象物SPに所望描
画図形に従って電子線を照射して描画を行う走査電子顕
微鏡30,および図形処理装置10から供給された走査
用フレーム図形データに基づき、所望描画図形を形成す
るため、前記走査電子顕微鏡30の電子シャッタSHを
作動させるブランキング出力信号と、偏向コイルDFに
偏向走査信号とを出力する走査同期処理部20を用い、
一定強度の初期電子線を用いて走査する時、描画対象物
の各個別走査領域に到達する電子流密度を予測して、電
子流密度の値に応じて複数の階調A0,1,2 ・・・に
分割し、走査フレーム中で各個別階調領域の境界線S0,
1,2 ・・・を表す階調図形を作成し、図形処理装置
10中で処理される図形が入力された描画原図と前記階
調図形であり、階調A0,1,2 ・・・に応じてほぼ同
じ電流量で各走査領域が照射されるように電子線走査速
度C0,1, 2 ・・・を各階調A0,1,2 ・・・に対
して設定し、電子線走査位置がフレーム内の当該階調範
囲と所望描画図形にある時のみ、電子線を照射できるよ
うに電子シャッタSHを作動させ、しかも当該階調に対
応する電子線走査速度で偏向コイルDFを走査し、上記
の電子線走査を全ての階調A0,1,2 ・・・に対して
行う電子線描画方法によって解決されている。
The above-mentioned problems are solved by the present invention.
Input the figure data and divide the figure into individual figure elements.
The type, coordinates, and location of the figure elements that are solved to characterize this figure.
Frame pattern data for electron beam scanning consisting of required parameters
Figure processing device 10 for outputting a desired drawing on the drawing object SP
Scanning electron microscope that draws by irradiating an electron beam according to an image pattern
Scanning supplied from the microscope 30 and the graphic processing device 10.
Create a desired drawing figure based on the frame figure data
Therefore, the electronic shutter SH of the scanning electron microscope 30 is
The blanking output signal to operate and the deflection coil DF
Using the scanning synchronization processing unit 20 which outputs a deflection scanning signal,
The object to be drawn when scanning with an initial electron beam of constant intensity
Of the electron flow density reaching each individual scan area of
Multiple gradations A depending on the value of the convection density0,A1,A2To ...
The boundary line S of each individual gradation region in the scan frame is divided.0,
S1,S2A gradation processing device that creates ...
The original drawing and the floor where the figure to be processed in 10 is input
It is a tonal figure and has gradation A0,A1,A2Almost the same depending on
Electron beam scanning speed so that each scanning area is irradiated with the same amount of current
Degree C0,C1,C 2... for each gradation A0,A1,A2To ...
The electron beam scanning position within the frame.
The electron beam can be emitted only when it is in the enclosure and the desired drawing figure.
The electronic shutter SH, and
The deflection coil DF is scanned at the corresponding electron beam scanning speed,
Electron beam scanning of all gradations A0,A1,A2Against
It is solved by the electron beam drawing method.

【0007】更に、上記の課題は、この発明により、上
に述べた電子線描画方法にあって、走査同期処理部20
に、図形処理装置10から供給される原図データから1
フレーム分の原図を作成する原図データ生成器42,こ
れに後続する原図記憶器44,図形処理装置10から供
給される階調図形データから1フレーム分の階調図形を
作成する階調図形データ生成器43,これに後続する階
調図形記憶器45,図形処理装置10から供給される階
調度の入力信号と走査開始および走査終了信号を基に、
各階調に対応する走査速度を発生させるタイミング回路
47,タイミング回路47に後続し、この回路47の出
力信号から偏向コイルDFを駆動する走査駆動信号を発
生する走査信号発生器48,および原図記憶器44,階
調図形記憶器45およびタイミング回路47に接続し、
これ等の出力信号から、フレーム内の各走査位置の対応
する階調度に応じて、電子シャッタSHにブランキング
出力信号を出力するブランキング出力回路46が設けて
あることによって解決されている。
Further, according to the present invention, the above-mentioned problem is in the electron beam drawing method described above, and the scanning synchronization processing unit 20
1 from the original drawing data supplied from the graphic processing device 10.
An original data generator 42 for creating an original drawing for a frame, an original drawing memory 44 following this, and a gradation graphic data generation for creating a gradation graphic for one frame from the gradation graphic data supplied from the graphic processor 10. Based on the input signal of the gradation and the scan start and scan end signals supplied from the device 43, the gradation graphic memory 45 following this, and the graphic processor 10.
A timing circuit 47 for generating a scanning speed corresponding to each gradation, a scanning signal generator 48 following the timing circuit 47, and a scanning signal generator 48 for generating a scanning drive signal for driving the deflection coil DF from an output signal of this circuit 47, and an original drawing memory device. 44, gradation figure memory 45 and timing circuit 47,
This is solved by providing a blanking output circuit 46 that outputs a blanking output signal to the electronic shutter SH from these output signals in accordance with the corresponding gradation degree of each scanning position in the frame.

【0008】更に、上記の課題は、この発明により、上
に述べた電子線描画方法にあって、走査同期処理部20
に、図形処理装置10から供給される原図データから1
フレーム分の原図を作成し、階調図形データから1フレ
ーム分の階調図形を作成する図形生成器,これに後続す
る原図記憶器44と階調図形記憶器45,図形処理装置
10から供給される階調度の入力信号と走査開始および
走査終了信号を基に、各階調に対応する走査速度を発生
させるタイミング回路47,タイミング回路47に後続
し、この回路47の出力信号から偏向コイルDFを駆動
する走査駆動信号を発生する走査信号発生器48,およ
び原図記憶器44,階調図形記憶器45およびタイミン
グ回路47に接続し、これ等の出力信号から、フレーム
内の各走査位置の対応する階調度に応じて、電子シャッ
タSHにブランキング出力信号を出力するブランキング
出力回路46が設けてあることによって解決されてい
る。
Further, according to the present invention, the above-mentioned problem is in the electron beam drawing method described above, and the scanning synchronization processing unit 20
1 from the original drawing data supplied from the graphic processing device 10.
A figure generator that creates an original drawing for frames and creates a gradation graphic for one frame from the gradation graphic data, and is supplied from the original drawing memory 44 and the gradation graphic memory 45, which are subsequent thereto, and the graphic processor 10. A timing circuit 47 and a timing circuit 47 that generate a scanning speed corresponding to each gradation based on an input signal of a gradation level and a scanning start and scanning end signal, and drive a deflection coil DF from an output signal of this circuit 47. Connected to the scanning signal generator 48 for generating the scanning drive signal, the original drawing memory 44, the gradation figure memory 45 and the timing circuit 47, and from these output signals, the corresponding floor of each scanning position in the frame. This is solved by the provision of a blanking output circuit 46 for outputting a blanking output signal to the electronic shutter SH according to the adjustment.

【0009】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
Further advantageous configurations according to the invention are described in the dependent claims.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明を実施例を示す図面に基づき
より詳しく説明する。図1はこの発明による電子描画シ
ステムの全系を示す。このシステムは大別して三つのグ
ループで構成されている。即ち、主画像処理部10,画
像用掃引部20および手持ちの走査電子顕微鏡30であ
る。この場合、走査電子顕微鏡30は通常の走査顕微鏡
であって、それ自体この発明の対象とはしない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in more detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 shows the entire system of an electronic drawing system according to the present invention. This system is roughly divided into three groups. That is, the main image processing unit 10, the image sweeping unit 20, and the scanning electron microscope 30 on hand. In this case, the scanning electron microscope 30 is an ordinary scanning microscope and is not the subject of the present invention per se.

【0011】主画像処理部10は、例えばキーボードや
スイッチ類から成る入力部2,図形データあるいはその
他の種々のデータを表示し、入力時に入力データの監視
を行える表示部4,保管すべき大量のデータを一時保管
し必要な時に取り出すための、例えばフロッピーディス
ク,ハードディスク等の外部記憶装置6および前記入力
部2より図形パラメータやこの図形パラメータに関連す
る指令データを入力し、所望の画像データを後続する制
御部に出力するため(この詳細は以下に説明する)、所
要データや制御シーケンスのプログラムを記憶するため
の種々の記憶器(RAM,ROM),デジタル演算を司
るマイクロプロセッサ、種々のI/Oインターフェス等
を有する図形処理本体9で構成されている。主画像処理
部10は通常のパーソナルコンピュータ、あるいは図形
処理専用のパソコンで構成することもできる。
The main image processing unit 10 displays, for example, an input unit 2 including a keyboard and switches, a graphic data or various other data, and a display unit 4 capable of monitoring the input data at the time of input 4, and a large amount of data to be stored. Graphic parameters and command data related to the graphic parameters are input from the external storage device 6 such as a floppy disk, a hard disk or the like and the input section 2 for temporarily storing the data and retrieving the desired image data after the desired image data. Output to the control unit (details will be described below), various storage devices (RAM, ROM) for storing required data and programs of control sequences, microprocessors for controlling digital operations, various I / Os. It is composed of a graphic processing body 9 having an O interface and the like. The main image processing unit 10 may be composed of an ordinary personal computer or a personal computer dedicated to graphic processing.

【0012】走査同期処理部20は、後で詳しく説明す
るように、主画像処理部10からの出力に応じて走査電
子顕微鏡30を制御する走査信号、ブランキング出力信
号を出力し、走査電子顕微鏡30での照射電流を測定す
るためにあり、この発明の主要構成部である。
The scanning synchronization processing unit 20 outputs a scanning signal and a blanking output signal for controlling the scanning electron microscope 30 according to the output from the main image processing unit 10, as will be described in detail later, and the scanning electron microscope 30 It is for measuring the irradiation current at 30 and is the main component of this invention.

【0013】走査電子顕微鏡30は、既に説明したよう
に、通常の簡易型の走査電子顕微鏡であってもよく、図
1にはこの発明に直接関連する主要部のみが記入されて
いる。電子銃Gから放出された電子は二つの集束レンズ
1 とL2 で集束され描画対象物SPの表面上に集束さ
れる。このようにして、理想的な場合、電子光学軸OA
を通過する電子ビームは、偏向コイル駆動回路24と対
応する偏向コイルDFを駆動することによって電子光学
軸OAから外れるように偏向される。そのため、電子線
は描画対象物SP上を電子光軸OAから距離xほど移動
する。図示してないがx方向とは直交するy方向にも偏
向できるように、他の偏向コイルおよび他の偏向コイル
駆動回路も備えてある。電子線を描画対象物SPに入射
させないため、更に前記ブランキング出力信号によって
駆動されるビームストッパに相当する電子シャッタSH
とその駆動回路22が配設されている。その外、描画対
象物SPに入射した電流を測定するため、電流計26も
走査電子顕微鏡30に設けてある。
As described above, the scanning electron microscope 30 may be an ordinary simple type scanning electron microscope, and FIG. 1 shows only main parts directly related to the present invention. The electrons emitted from the electron gun G are focused by the two focusing lenses L 1 and L 2 and focused on the surface of the drawing object SP. Thus, in the ideal case, the electron optical axis OA
The electron beam that passes through is deflected so as to be deviated from the electron optical axis OA by driving the deflection coil driving circuit 24 and the corresponding deflection coil DF. Therefore, the electron beam moves on the drawing target SP by a distance x from the electron optical axis OA. Although not shown, another deflection coil and another deflection coil drive circuit are also provided so that the deflection can be performed in the y direction which is orthogonal to the x direction. An electronic shutter SH corresponding to a beam stopper further driven by the blanking output signal to prevent the electron beam from entering the drawing object SP
And its drive circuit 22 are provided. Besides, an ammeter 26 is also provided in the scanning electron microscope 30 in order to measure the current incident on the drawing target SP.

【0014】この発明で重要な走査同期処理部20の回
路上の詳細な説明に入る前に、先ずこの発明による描画
方法の基本原理を説明する。既に、説明したように、電
子線の走査により走査範囲の縁部分では偏向収差や装置
上の制約のため照射電流密度が低下する。照射電流密度
の分布を測定した模式的なグラフを図2aに示す。互い
に直交するxとy方向をそれぞれx,y軸とし、電子光
軸OAを原点としてz軸に電流密度Iを図示すると、図
2aのように、釣鐘状の照射電流密度が生じる。周知の
ように、描画の時に照射される電子線レジストの硬化
度、あるいは半導体を電子線照射で削る場合の除去率は
照射電流密度と共に増大する。図2aによれば、電子光
軸OA近傍では最も強い照射電流密度の領域A0 であ
り、電子光軸OAから外れるに従い、照射電流密度が順
次低下する領域A1,2,・・・・A5 が生じる。従っ
て、電子線レジストの硬化度、あるいは電子線照射によ
る除去率をどの照射領域でもほぼ一定に保つには、照射
領域が電子光軸OAから外れるに従い照射電流を強める
か、あるいは走査線の滞在時間を長くすることが必要で
ある。照射電流を早い応答速度で高めたり低めることは
相当困難である。それ故、この発明によれば、照射電流
密度を照射領域に対して一定に維持することは、電子線
の滞在時間を長くすること、つまりその領域での走査時
間を長くすることによって達成されている。
Before entering a detailed description of the circuit of the scan synchronization processing section 20 which is important in the present invention, the basic principle of the drawing method according to the present invention will be described first. As already described, the irradiation current density decreases due to the deflection aberration and the restriction on the device due to the scanning of the electron beam at the edge portion of the scanning range. A schematic graph in which the distribution of the irradiation current density is measured is shown in FIG. 2a. When the current densities I are illustrated on the z-axis with the electron optical axis OA as the origin and the x and y directions orthogonal to each other are respectively set, a bell-shaped irradiation current density is generated as shown in FIG. 2a. As is well known, the curing degree of the electron beam resist irradiated at the time of drawing, or the removal rate when the semiconductor is shaved by electron beam irradiation increases with the irradiation current density. According to FIG. 2a, the region A 0 of the strongest irradiation current density is in the vicinity of the electron optical axis OA, and the regions A 1, A 2, ... A 5 occurs. Therefore, in order to keep the curing degree of the electron beam resist or the removal rate by electron beam irradiation almost constant in any irradiation region, the irradiation current is increased as the irradiation region deviates from the electron optical axis OA, or the dwell time of the scanning line is increased. Need to be long. It is considerably difficult to increase or decrease the irradiation current with a fast response speed. Therefore, according to the present invention, maintaining the irradiation current density constant with respect to the irradiation region is achieved by increasing the dwell time of the electron beam, that is, by increasing the scanning time in that region. There is.

【0015】このため、図2bに示すように、個別照射
電流密度領域A0,1,2,・・・・A5 に相当する照射
領域図形B0,1,2 (以後のものは図面で省略してあ
る)を実際に描画する図形領域に対応させて用意する。
そして、領域A0,1,2 での平均照射電流密度の比率
が、例えば 1.00, 0.98, 0.96 であれば、照射領域B 0,
1,2 での滞在時間の比率を 1.00, 1.02, 1.04 に調
整する。これ等の滞在時間の比率の限界値や階調度等
は、使用する電子レジストあるいは電子線で削る材料の
種類、入射電流の強度に応じて適宜決定される。
Therefore, as shown in FIG. 2b, individual irradiation
Current density area A0,A1,A2,... AFiveIrradiation equivalent to
Area figure B0,B1,B2(Subsequent items are omitted in the drawings.
Are prepared corresponding to the figure area to be actually drawn.
And area A0,A1,A2Ratio of average irradiation current density in
Is, for example, 1.00, 0.98, 0.96, the irradiation area B 0,
B1,B2Adjust the ratio of stay time in 1.00, 1.02, 1.04
To adjust. Limit values of these stay time ratios, gradations, etc.
Of the electronic resist used or the material to be ablated with an electron beam.
It is appropriately determined according to the type and the intensity of the incident current.

【0016】例えば、図3に示すような三つの頂点α,
β,γで形成される三角形の内部を塗りつぶす描画で
は、電子光軸OAに相当する点Oを中心とする同芯円に
応じて、各円毎に走査時間を変えて、つまり外側の円ほ
ど走査時間をより長くしてx方向に走査しながら描画す
る。電子線走査の滞在時間の比率は、上で説明した例を
使用すると、最内部円(丸印)で1.00, 次に隣接する外
部円 (三角形印) で 1.02 , 次に隣接する外部円 (十字
印) で 1.04 である。
For example, as shown in FIG. 3, three vertices α,
In the drawing that fills the inside of the triangle formed by β and γ, the scanning time is changed for each circle according to the concentric circle centered on the point O corresponding to the electron optical axis OA, that is, the outer circle Drawing is performed while making the scanning time longer and scanning in the x direction. Using the example explained above, the ratio of the dwell time of electron beam scanning is 1.00 for the innermost circle (circle), 1.02 for the next adjacent outer circle (triangle), and next for the next outer circle (cross). It is 1.04.

【0017】この発明による描画では、図3のような三
角形を描画する場合、一回の走査、つまり垂直(y)方
向に一回走査するだけで完了するのでなく、選定した階
調数に一致する回数、つまり図3の場合、6回の垂直方
向の走査で描画が完了する。これには、例えば図5のよ
うに、互いに異なるx方向の走査時間を有する電子線走
査を準備する。つまり、図形の始点0から終点LM まで
x方向に一定速度で電子線を走査する。この走査速度は
第一走査速度C0,第二走査速度C1,第三走査速度C2
・・の順番で遅くなる。
In the drawing according to the present invention, when a triangle as shown in FIG. 3 is drawn, it does not have to be completed by a single scan, that is, a single scan in the vertical (y) direction, and the number of gradations selected matches. Drawing is completed by the number of times of scanning, that is, in the case of FIG. For this purpose, for example, as shown in FIG. 5, electron beam scanning having different scanning times in the x direction is prepared. That is, the electron beam is scanned at a constant speed in the x direction from the starting point 0 to the ending point L M of the figure. This scanning speed is the first scanning speed C 0, the second scanning speed C 1, the third scanning speed C 2 ·
・ ・ It becomes late in order.

【0018】図3の図形を描画するため実際に行うべき
操作を、図1,図2b,図4を用いて説明する。第1回
目の走査では、電子線を水平につまりx方向に一番遅い
走査速度、つまり図4の走査速度C0 で走査する。即
ち、図1の走査同期処理部20の走査駆動信号用出力端
から導線L12を経由して、図4の走査速度C0 に相当す
る鋸波形の走査偏向信号が走査コイル駆動回路24に供
給され、電流増幅された駆動信号が偏向コイルDFに供
給される。この時、走査領域が図2bのB0 のハッチン
グされた領域でのみ電子シャッタSHが開き、電子線を
通過させ、ハッチングされていない領域では電子シャッ
タSHを閉ざして電子線の通過を阻止する(実際には電
子シャッタSHとして走査電子顕微鏡内に装備されてい
る一種の静電偏向板により電子線を大きく偏向させてい
る)。この操作は、シャッタ信号を図1の走査同期処理
部20のブランキング信号用の出力端から導線L11を経
由してブランキング駆動回路22に送り、これに応じて
駆動回路22から電子シャッタSHにブランキング用の
所定電位を与えることによって行われる。この第一回目
の走査で、図3の三角形αβγの中心円部分の丸印のと
ころのみ照射電子線が到達する。
The operation to be actually performed to draw the figure of FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 1, 2b and 4. In the first scanning, the electron beam is scanned horizontally, that is, in the x direction at the slowest scanning speed, that is, the scanning speed C 0 in FIG. That is, a scanning deflection signal of a sawtooth waveform corresponding to the scanning speed C 0 of FIG. 4 is supplied to the scanning coil drive circuit 24 from the scanning drive signal output end of the scanning synchronization processing unit 20 of FIG. 1 via the conductor L 12 . The current-amplified drive signal is supplied to the deflection coil DF. At this time, the electronic shutter SH is opened only in the hatched area B 0 of FIG. 2B to allow the electron beam to pass therethrough, and in the non-hatched area, the electronic shutter SH is closed to block the passage of the electron beam ( Actually, the electron beam is largely deflected by a kind of electrostatic deflection plate provided in the scanning electron microscope as the electronic shutter SH). In this operation, the shutter signal is sent from the blanking signal output end of the scanning synchronization processing section 20 of FIG. 1 to the blanking drive circuit 22 via the conductor L 11 , and the drive circuit 22 accordingly responds to the electronic shutter SH. Is performed by applying a predetermined potential for blanking. In this first scanning, the irradiation electron beam reaches only the circle in the central circle portion of the triangle αβγ in FIG.

【0019】次に第2回目の走査として、遅い走査速度
1 (図4)に相当する鋸波形の走査信号を走査コイル
駆動回路24,偏向コイルDFに供給し、同時に図2b
の領域B1 のドーナツ状のハッチング領域のみで電子線
の通過を許すように、シャッタ信号を導線L11を経由し
てブランキング駆動回路22に送り、電子シャッタSH
にブランキング用の所定電位を与える。この操作によっ
て、図3の三角形αβγの同芯円状の三角印の領域のみ
に電子線が到達する。
Next, as the second scan, a sawtooth scan signal corresponding to a slow scan speed C 1 (FIG. 4) is supplied to the scan coil drive circuit 24 and the deflection coil DF, and at the same time, as shown in FIG. 2b.
The shutter signal is sent to the blanking drive circuit 22 via the conducting wire L 11 so that the electron beam can pass only in the donut-shaped hatching area of the area B 1 of FIG.
A predetermined potential for blanking is applied to. By this operation, the electron beam reaches only the area of the concentric triangular mark of the triangle αβγ in FIG.

【0020】同様に、その次の第3回目の走査として、
更に遅い走査速度C2 (図4)に相当する鋸波形の走査
信号を走査コイル駆動回路24,偏向コイルDFに供給
し、同時に図2bの領域B2 のドーナツ状のハッチング
領域のみで電子線の通過を許すように、シャッタ信号を
導線L11を経由してブランキング駆動回路22に送り、
電子シャッタSHにブランキング用の所定電位を与え
る。この操作によって、図3の三角形αβγの同芯円状
の十字印の領域のみに電子線が到達する。
Similarly, as the next third scan,
A scanning signal having a sawtooth waveform corresponding to a slower scanning speed C 2 (FIG. 4) is supplied to the scanning coil drive circuit 24 and the deflection coil DF, and at the same time, the electron beam is emitted only in the donut-shaped hatched area of the area B 2 in FIG. 2B. A shutter signal is sent to the blanking drive circuit 22 via the conductor L 11 so as to allow passage.
A predetermined blanking potential is applied to the electronic shutter SH. By this operation, the electron beam reaches only the area of the concentric circular cross mark of the triangle αβγ in FIG.

【0021】以下、第4,5および6回目の同様な走査
により、三角形αβγの同芯円状の四角印、x印および
二重丸印の領域が順次描画され、最終的に三角形αβγ
の全領域の描画が完了する。
Thereafter, the same scans of the fourth, fifth, and sixth times sequentially draw the concentric square mark, the x mark, and the double circle mark region of the triangle αβγ, and finally the triangle αβγ.
Drawing of all areas is completed.

【0022】以上の説明から、この発明で主要な役目を
演ずる走査同期処理部20に要求される機能が理解で
き、描画処理に必要な入力信号と、これ等の入力信号を
演算処理して形成する出力信号を規定できる。そして、
前記入力信号を一時的に保管して必要な時に取り出して
使用するための記憶器(通常ダイナミックRAM)を装
備することも必要である。
From the above description, it is possible to understand the functions required of the scanning synchronization processing section 20 which plays a major role in the present invention, and the input signals necessary for the drawing process and the input signals for these are arithmetically processed and formed. Output signal can be specified. And
It is also necessary to equip a storage device (usually a dynamic RAM) for temporarily storing the input signal and retrieving it when necessary.

【0023】入力信号としては、先ず描画に必要な原図
の情報、つまり図3の場合、三角形αβγの各頂点の座
標とその間を結ぶ3本の直線を指定するパラメータに対
する入力信号(図1で導線L1 から入力する),次に階
調度領域を区切る境界線の座標、つまり図2bで円S0,
1,2,・・・の座標をマッピングするための入力信号
(図1で導線L2 から入力する),および走査信号のタ
イミングを決めるための入力信号(図1で導線L3 から
入力する)が必要である。その外、照射電流の分布特性
を測定する(図2aの電流密度分布図)ため、走査電子
顕微鏡30中に装備されている電流計26から導線L13
を介して入力される電流値の入力信号がある。
As the input signal, first, the information of the original drawing necessary for drawing, that is, in the case of FIG. 3, the input signal for the parameter for designating the coordinates of the vertices of the triangle αβγ and the three straight lines connecting them (the conductor line in FIG. 1). L 1 ), and then the coordinates of the boundary line that divides the gradient region, that is, the circle S 0,
An input signal for mapping the coordinates of S 1, S 2, ... (input from conductor L 2 in FIG. 1) and an input signal for determining the timing of the scanning signal (input from conductor L 3 in FIG. 1) To do) is necessary. In addition, in order to measure the distribution characteristic of the irradiation current (current density distribution chart of FIG. 2A), the lead wire L 13 is fed from the ammeter 26 provided in the scanning electron microscope 30.
There is an input signal of a current value input via.

【0024】出力信号としては、導線L11およびL12
介してそれぞれ出力される電子シャッタSH用のブラン
キング信号と偏向コイルDF用の励磁信号があるが、そ
れは既に上で詳しく説明した。その外、測定した照射電
流はAD変換した後、画素に対応するアドレス指定して
保管され、その記憶値を画像処理装置10に送るために
出力する出力信号もある。なお、導線L1,2 およびL
3 は後で説明するように双方向伝送が可能である。
The output signals include the blanking signal for the electronic shutter SH and the excitation signal for the deflection coil DF, which are output via the conductors L 11 and L 12 , respectively, which have already been described in detail above. In addition, the measured irradiation current is AD-converted and then stored by specifying the address corresponding to the pixel, and there is also an output signal that is output to send the stored value to the image processing apparatus 10. In addition, the conductors L 1, L 2 and L
The 3 is capable of bidirectional transmission as described later.

【0025】図形処理本体9から供給される描画すべき
原図に対応する出力信号、即ち、原図を多数の図形要素
に分解し、これ等の要素を指定する指令(例えば、直
線、円、円弧、三角形、四角形、長方形等の指令)と始
点の座標や付属するパラメータ(例えば、直線の長さ、
円の半径、多角形の辺の長さ等)が導線L1 から走査同
期処理部20の原図データ生成部42に導入される。こ
の原図データ生成部42では、生成された原図データに
基づき全走査領域を1フレームとしこのフレーム分の画
像情報を作成する。つまり、フレーム内の画素毎に描画
すべきか否かの2値情報(例えば、電子線照射する場合
に1,照射しない場合に0となるデジタル値)を例えば
x方向の走査方向に応じてシリアルに作成する。作成さ
れた情報は次の原図記憶器44に順次導入して保管され
る。
Output signals corresponding to the original drawing to be drawn supplied from the graphic processing body 9, that is, the original drawing is decomposed into a large number of graphic elements, and a command for specifying these elements (for example, straight line, circle, arc, Triangle, quadrangle, rectangle, etc.) and the coordinates of the starting point and attached parameters (for example, straight line length,
The radius of the circle, the length of the side of the polygon, etc.) is introduced from the conductive line L 1 to the original drawing data generation unit 42 of the scanning synchronization processing unit 20. The original drawing data generation unit 42 sets the entire scanning area as one frame based on the generated original drawing data, and creates image information for this frame. That is, binary information indicating whether or not to draw each pixel in a frame (for example, a digital value that is 1 when electron beam irradiation is performed and is 0 when electron beam irradiation is not performed) is serialized according to, for example, the x-direction scanning direction. create. The created information is sequentially introduced and stored in the next original drawing storage device 44.

【0026】次に、階調情報、つまり図2bの境界線S
0,1,2,・・・から成る階調境界図形(この図形自体
の作成は次の段階で述べる)を原図と同じ手順で各画像
要素に分解して画像要素指定指令と付属するパラメータ
にして図形処理本体9から導線L2 を介して走査同期処
理部20の階調図形データ生成部43に導入する。そし
て、同じように1フレーム分の画像情報にして階調図形
記憶器45に導入して保管する。
Next, gradation information, that is, the boundary line S in FIG.
A gradation boundary figure consisting of 0, S 1, S 2, ... (The creation of this figure will be described in the next step) is decomposed into each image element by the same procedure as the original drawing and is attached with the image element designation command. The parameter is introduced from the graphic processing main body 9 to the gradation graphic data generating section 43 of the scanning synchronization processing section 20 from the graphic processing main body 9 through the conducting wire L 2 . Then, similarly, image information for one frame is introduced into the gradation figure storage unit 45 and stored.

【0027】階調境界図形は以下の手順で作成される。
描画前に予め使用する走査電子顕微鏡で走査領域全体に
わたって到達する電子線の強度を測定する。この電子線
の強度は電流値として電流計26から走査同期処理部2
0のアナログ・デジタル変換器50に供給され、ここで
デジタル値にして導線L4 を介して図形処理本体9に導
入し、図2aに相当する電流密度分布情報を作成する。
この分布情報を再び走査同期処理部20に戻し、1フレ
ーム分にして電流密度分布記憶器49に保管する。保管
された電流密度分布情報を必要な場合に取り出して図形
処理本体9に送り、ここで、階調の段数、階調の幅等は
電子線レジストあるいは描画する材料に応じて選定して
入力部2から入力したパラメータと図形処理本体9の制
御記憶器(例えばROMまたは外部記憶器6)内に保管
されているシーケンス制御プログラムにより、上に述べ
た階調図形の境界線S0,1,2,・・・を作成する。
The gradation boundary graphic is created by the following procedure.
Before drawing, the intensity of the electron beam reaching the entire scanning region is measured with a scanning electron microscope used in advance. The intensity of this electron beam is used as a current value from the ammeter 26 to the scan synchronization processing unit
0 is supplied to the analog / digital converter 50, and is converted into a digital value here, and is introduced into the graphic processing body 9 through the conductor L 4 to create current density distribution information corresponding to FIG. 2a.
This distribution information is returned to the scanning synchronization processing unit 20 again and stored in the current density distribution storage device 49 for one frame. If necessary, the stored current density distribution information is taken out and sent to the figure processing body 9, where the number of gradation steps, gradation width, etc. are selected according to the electron beam resist or the material to be drawn, and the input section is selected. Boundary lines S 0, S 1, of the above-described gradation graphic are made by the parameters input from 2 and the sequence control program stored in the control memory (eg ROM or external memory 6) of the graphic processing body 9 . Create S 2, ...

【0028】走査同期処理部20のタイミング回路47
には、図形処理本体9より導線L3を介してx方向走査
開始トリガパルスと何段目の階調であるかの階調信号が
導入される。このタイミング回路47中では、階調の段
数に応じて必要な走査速度(図4のC0,1,2,・・・
の何れか)により決まるx方向の走査時間を算定し、こ
の期間中、所定デジタル値、例えば「1」を出力し続け
る。その際、x方向走査の終了時点を算出して、x方向
走査終了パルスを形成する。このx方向走査終了パルス
は隣接する次の走査線のx方向走査の開始トリガパルス
として使用され、y方向の走査の1ステップ分に相当す
る信号となる。前記所定デジタル値は以下に説明するブ
ランキング出力回路46に導入すると同時に、x方向走
査信号発生器48に導入される。ここでは、前記所定デ
ジタル値の継続期間中、デジタル・アナログ変換器(図
示せず)から発生させた一定電圧から抵抗を介して流れ
る電流を時間積分して鋸波形電圧に変換する。積分は周
知のアナログ電流電圧変換回路(図示せず)を使用する
と好都合である。走査速度の可変はデジタル・アナログ
変換器からの前記一定電圧値を変えて行う。
The timing circuit 47 of the scan synchronization processing section 20.
The x-direction scanning start trigger pulse and the gradation signal indicating the gradation of the step are introduced from the graphic processing body 9 through the conducting wire L 3 . In the timing circuit 47, the necessary scanning speed (C 0, C 1, C 2, ...
The scanning time in the x direction, which is determined by any one of the above), is calculated, and a predetermined digital value, for example, "1" is continuously output during this period. At that time, the end point of the x-direction scanning is calculated, and the x-direction scanning end pulse is formed. This x-direction scanning end pulse is used as a start trigger pulse for x-direction scanning of the next adjacent scanning line, and becomes a signal corresponding to one step of y-direction scanning. The predetermined digital value is introduced into the blanking output circuit 46, which will be described below, and at the same time, is introduced into the x-direction scanning signal generator 48. Here, during the duration of the predetermined digital value, a constant voltage generated from a digital / analog converter (not shown) is time-integrated and converted into a sawtooth waveform voltage. It is convenient to use a well-known analog current-voltage conversion circuit (not shown) for the integration. The scanning speed is changed by changing the constant voltage value from the digital-analog converter.

【0029】走査している電子線を描画に使用するか否
かは、ブランキング出力回路46のブランキング出力信
号によって決定する。既に説明したように、ブランキン
グ出力信号が「H」で電子シャッタSHをオンにして電
子線を非透過にし、ブランキング出力信号が「L」で電
子シャッタSHをオフにして電子線を透過にする(この
逆の関係であってもよい)。ブランキング出力回路46
は走査期間中各画素に対して常時ブランキング出力信号
が「H」であるか「L」であるかの判定を行い、それを
電子シャッタSHの駆動回路22に供給している。上記
の判定となるブランキング出力信号は、タイミング回路
47で形成される走査する画素の二次元アドレス(x方
向の走査時間とy方向走査のトリガパルスで決まる)を
基にして、原図記憶器44と階調図形記憶器45の対応
する画素内にある記憶値の論理積で形成できる。
Whether or not the scanning electron beam is used for drawing is determined by the blanking output signal of the blanking output circuit 46. As described above, when the blanking output signal is "H", the electronic shutter SH is turned on to make the electron beam non-transparent, and when the blanking output signal is "L", the electronic shutter SH is turned off to make the electron beam transparent. Yes (or vice versa). Blanking output circuit 46
Determines whether the blanking output signal is "H" or "L" for each pixel during the scanning period, and supplies it to the drive circuit 22 of the electronic shutter SH. The blanking output signal used for the above determination is based on the two-dimensional address of the pixel to be scanned (determined by the scanning time in the x direction and the trigger pulse for the y direction scanning) formed in the timing circuit 47, and the original drawing memory unit 44. And the stored value in the corresponding pixel of the gradation figure memory 45.

【0030】この発明による走査同期処理部20内に使
用する原図データ生成器42および階調図形生成器43
は、いずれも市販のグラフィックコントローラ用集積回
路、例えばμPD 72123 (NEC)で構成できる。更に、原図
記憶器44,階調図形記憶器45および電流密度分布記
憶器49は、それぞれ一個またはそれ以上の読み出し可
能な大容量記憶器、例えばダイナミックRAMで構成で
きる。
An original figure data generator 42 and a gradation figure generator 43 used in the scan synchronization processing section 20 according to the present invention.
Can be configured with commercially available integrated circuits for graphic controllers, for example, μPD 72123 (NEC). Further, each of the original drawing memory 44, the gradation figure memory 45 and the current density distribution memory 49 can be constituted by one or more readable large capacity memory, for example, a dynamic RAM.

【0031】以上の説明では、アドレス生成回路あるい
は監視回路、種々のタイミングに必要なクロック回路、
記憶器制御回路等の説明を一切省略した。これ等の説明
はこの発明の主要部の内容を却って複雑にして混乱させ
る恐れがあるからである。回路上の機能を十分詳しく説
明しているので、当業者ではその回路の構成を容易に想
定できる程度のものである。
In the above description, the address generation circuit or the monitoring circuit, the clock circuit required for various timings,
The description of the memory control circuit and the like has been omitted. This is because the description of these parts may rather complicate and confuse the contents of the main part of the present invention. Since the functions on the circuit have been described in sufficient detail, those skilled in the art can easily assume the configuration of the circuit.

【0032】この発明は説明したものを基に種々の変形
あるいは改造が可能である。例えば、図5の二つの図形
生成器42,43をただ一個のグラフィックコントロー
ラで形成し、制御プログラムの助けで原図データと階調
図形データを別々に処理して対応する記憶器44あるい
は45に保管することもできる。この場合、導線L1,
2 は1本のバスラインで構成できる。
The present invention can be variously modified or modified based on what has been described. For example, the two graphic generators 42 and 43 of FIG. 5 are formed by only one graphic controller, the original drawing data and the gradation graphic data are processed separately with the help of the control program and stored in the corresponding memory 44 or 45. You can also do it. In this case, the conductors L 1, L
2 can be composed of one bus line.

【0033】いずれにしても、特許請求の範囲に規定す
る構成の方法および装置はいずれもこの発明の範疇に入
ることは言うまでもない。
In any case, it goes without saying that all the methods and devices having the configurations defined in the claims are within the scope of the present invention.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上、説明しように、この発明による電
子線描画方法およびこの方法を実行する電子線描画シス
テムにより、手持ち、あるいは低経費で入手できる走査
電子顕微鏡と、CADないしはパソコンで構成される画
像処理装置を使用し、しかもこの走査電子顕微鏡に全く
改造を加えることなく、この発明による単純な電子回路
装置を付加するだけで、比較的複雑な図形の電子線描画
が低経費で行える。
As described above, the electron beam writing method according to the present invention and the electron beam writing system for carrying out the method are composed of a scanning electron microscope which can be obtained by hand or at low cost, and a CAD or a personal computer. An electron beam drawing of a relatively complicated figure can be performed at a low cost by using an image processing apparatus and by simply adding a simple electronic circuit device according to the present invention without modifying the scanning electron microscope.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の電子線描画システムの総合配置を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall arrangement of an electron beam drawing system of the present invention.

【図2】測定された照射電流密度の測定値の地図を示す
グラフ(a)と照射電流密度の各階調に対応する領域を
示す図面(b)である。
FIG. 2 is a graph (a) showing a map of measured irradiation current density values and a drawing (b) showing regions corresponding to each gradation of the irradiation current density.

【図3】原図に対して異なる走査速度の領域を示す図面
である。
FIG. 3 is a diagram showing regions of different scanning speeds with respect to an original diagram.

【図4】階調度に応じて使い分ける種々の水平走査速度
を表すグラフである(横軸は全画面に対応する水平長
さ)。
FIG. 4 is a graph showing various horizontal scanning velocities that are selectively used according to the gradation level (the horizontal axis is the horizontal length corresponding to the entire screen).

【図5】この発明による電子線描画システムに使用され
る走査同期処理部の詳細なブロック図である。
FIG. 5 is a detailed block diagram of a scan synchronization processing unit used in the electron beam drawing system according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 入力部 4 表示装置 6 外部記憶装置 9 図形処理本体 10 図形処理装置 20 走査同期処理部 30 走査電子顕微鏡 22 電子シャッタ駆動部 24 偏向コイル駆動部 26 電流計 SP 描画対象物 SH 電子シャッタ DF 偏向コイル L1,2,3,4,11, 12, 13, 導線 S0,1,2 階調境界 42,43 図形生成器 44,45,49 記憶器 46 ブランキグン出力回路 47 タイミング回路 48 走査信号発生器 50 アナログ・デジタル変換器2 input unit 4 display device 6 external storage device 9 graphic processing body 10 graphic processing device 20 scanning synchronization processing unit 30 scanning electron microscope 22 electronic shutter drive unit 24 deflection coil drive unit 26 ammeter SP drawing object SH electronic shutter DF deflection coil L 1, L 2, L 3, L 4, L 11, L 12, L 13, Conductor S 0, S 1, S 2 Gradation boundary 42, 43 Graphic generator 44, 45, 49 Storage device 46 Blankingun output circuit 47 Timing Circuit 48 Scanning Signal Generator 50 Analog / Digital Converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 37/22 502 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01J 37/22 502 B

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 図形データを入力し、図形を個別図形要
素に分解してこの図形を特徴付ける図形要素の種類、座
標、所要パラメータから成る電子線走査用フレーム図形
データを出力する図形処理装置(10),描画対象物
(SP)に所望描画図形に従って電子線を照射して描画
を行う走査電子顕微鏡(30),および図形処理装置
(10)から供給された走査用フレーム図形データに基
づき、所望描画図形を形成するため、前記走査電子顕微
鏡(30)の電子シャッタ(SH)を作動させるブラン
キング出力信号と、偏向コイル(DF)に偏向走査信号
とを出力する走査同期処理部(20)を用いる電子線描
画方法において、 一定強度の初期電子線を用いて走査する時、描画対象物
の各個別走査領域に到達する電子流密度を予測して、電
子流密度の値に応じて複数の階調(A0,1, 2 ・・
・)に分割し、走査フレーム中で各個別階調領域の境界
線(S0,1,2・・・)を表す階調図形を作成し、 図形処理装置(10)中で処理される図形が入力された
描画原図と前記階調図形であり、 階調(A0,1,2 ・・・)に応じてほぼ同じ電流密度
で各走査領域が照射されるように電子線走査速度(C0,
1,2 ・・・)を各階調(A0,1,2 ・・・)に対
して設定し、 電子線走査位置がフレーム内の当該階調範囲と所望描画
図形にある時のみ、電子線を照射できるように電子シャ
ッタ(SH)を作動させ、しかも当該階調に対応する電
子線走査速度で偏向コイル(DF)を走査し、 上記の電子線走査を全ての階調(A0,1,2 ・・・)
に対して行う、ことを特徴とする電子線描画方法。
1. An individual figure is required for the figure by inputting the figure data.
The type of graphic element that characterizes this shape by disassembling it
A frame figure for electron beam scanning consisting of marks and required parameters
Figure processing device (10) for outputting data, drawing object
(SP) draws by irradiating an electron beam according to the desired drawing figure
Scanning electron microscope (30) and graphic processing device
Based on the scanning frame graphic data supplied from (10)
Then, in order to form a desired drawing figure, the scanning electron microscope is used.
A blank to activate the electronic shutter (SH) of the mirror (30).
King output signal and deflection scan signal to deflection coil (DF)
Electron beam drawing using scanning synchronization processing unit (20) for outputting and
In the drawing method, when scanning with an initial electron beam of constant intensity, the drawing target
Of the electron flow density reaching each individual scan area of
Multiple gradations (A0,A1,A 2・ ・
・), And the boundary of each individual gradation area in the scanning frame
Line (S0,S1,S2..) was created, and the figure to be processed in the figure processing device (10) was input.
The original drawing and the gradation figure are the gradation (A0,A1,A2...) almost the same current density
The electron beam scanning speed (C0,
C1,C2...) for each gradation (A0,A1,A2...)
Then, the electron beam scanning position is set to the gradation range and the desired drawing in the frame.
Only when it is in the figure, the electronic sha
Switch (SH) is activated,
The deflection coil (DF) is scanned at the sagittal line scanning speed, and the above-described electron beam scanning is performed for all gradations (A0,A1,A2...)
An electron beam drawing method comprising:
【請求項2】 予測される電子流密度は描画前に予め電
流計(26)の測定信号から求め、階調は電子線レジス
トあるいは描画対象物(SP)の電子線相互作用の度合
に応じて決定されることを特徴とする請求項1に記載の
電子線描画方法。
2. The predicted electron flow density is obtained in advance from the measurement signal of the ammeter (26) before drawing, and the gradation is determined according to the degree of electron beam interaction of the electron beam resist or the drawing object (SP). The electron beam drawing method according to claim 1, wherein the electron beam drawing method is determined.
【請求項3】 予測される電子流密度は経験的に決定さ
れ、階調は電子線レジストあるいは描画対象物(SP)
の電子線相互作用の度合に応じて決定されることを特徴
とする請求項1に記載の電子線描画方法。
3. The predicted electron flow density is empirically determined, and the gradation is an electron beam resist or an object to be drawn (SP).
The electron beam drawing method according to claim 1, wherein the electron beam drawing method is determined according to the degree of the electron beam interaction.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項の電子線描
画方法を実行する電子線描画システムにおいて、走査同
期処理部(20)に図形処理装置(10)から供給され
る原図データから1フレーム分の原図を作成する原図デ
ータ生成器(42),これに後続する原図記憶器(4
4),図形処理装置(10)から供給される階調図形デ
ータから1フレーム分の階調図形を作成する階調図形デ
ータ生成器(43),これに後続する階調図形記憶器
(45),図形処理装置(10)から供給される階調度
の入力信号と走査開始および走査終了信号を基に、各階
調に対応する走査速度を発生させるタイミング回路(4
7),タイミング回路(47)に後続し、この回路(4
7)の出力信号から偏向コイル(DF)を駆動する走査
駆動信号を発生する走査信号発生器(48),および原
図記憶器(44),階調図形記憶器(45)およびタイ
ミング回路(47)に接続し、これ等の出力信号から、
フレーム内の各走査位置の対応する階調度に応じて、電
子シャッタ(SH)にブランキング出力信号を出力する
ブランキング出力回路(46)が設けてあることを特徴
とする電子線描画システム。
4. An electron beam drawing system for executing the electron beam drawing method according to claim 1, wherein original scanning data supplied from a figure processing device (10) to a scanning synchronization processing unit (20). An original data generator (42) for creating an original for one frame, and an original memory (4) following this.
4), a gradation graphic data generator (43) for creating a gradation graphic for one frame from the gradation graphic data supplied from the graphic processing device (10), and a gradation graphic storage device (45) following this. A timing circuit (4) for generating a scanning speed corresponding to each gradation based on the gradation input signal and the scanning start and scanning end signals supplied from the graphic processing device (10).
7), following the timing circuit (47), this circuit (4
A scanning signal generator (48) for generating a scanning driving signal for driving the deflection coil (DF) from the output signal of 7), an original drawing memory (44), a gradation figure memory (45) and a timing circuit (47). And from these output signals,
An electron beam drawing system characterized in that a blanking output circuit (46) for outputting a blanking output signal is provided to an electronic shutter (SH) according to a corresponding gradation degree of each scanning position in a frame.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれか1項の電子線描
画方法を実行する電子線描画システムにおいて、走査同
期処理部(20)に図形処理装置(10)から供給され
る原図データから1フレーム分の原図を作成し、階調図
形データから1フレーム分の階調図形を作成する図形生
成器とこれに後続する原図記憶器(44)および階調図
形記憶器(45),図形処理装置(10)から供給され
る階調度の入力信号と走査開始および走査終了信号を基
に、各階調に対応する走査速度を発生させるタイミング
回路(47),タイミング回路(47)に後続し、この
回路(47)の出力信号から偏向コイル(DF)を駆動
する走査駆動信号を発生する走査信号発生器(48),
および原図記憶器(44),階調図形記憶器(45)お
よびタイミング回路(47)に接続し、これ等の出力信
号から、フレーム内の各走査位置の対応する階調度に応
じて、電子シャッタ(SH)にブランキング出力信号を
出力するブランキング出力回路(46)が設けてあるこ
とを特徴とする電子線描画システム。
5. An electron beam drawing system for executing the electron beam drawing method according to claim 1, wherein original scanning data supplied from a figure processing device (10) to a scanning synchronization processing unit (20). A figure generator that creates an original figure for one frame and creates a gradation figure for one frame from gradation figure data, and an original figure memory (44) and a gradation figure memory (45) following this, a figure process The timing circuit (47) and the timing circuit (47) for generating the scanning speed corresponding to each gradation based on the gradation input signal and the scanning start and scanning end signals supplied from the device (10) A scanning signal generator (48) for generating a scanning driving signal for driving the deflection coil (DF) from the output signal of the circuit (47),
And an original shutter memory (44), a gradation figure memory (45), and a timing circuit (47), and from these output signals, an electronic shutter according to the gradation corresponding to each scanning position in the frame. An electron beam drawing system comprising a blanking output circuit (46) for outputting a blanking output signal to (SH).
【請求項6】 走査同期処理部(20)には、更に走査
電子顕微鏡(30)の電流計(26)からの電流値をデ
ジタル値に変換するアナログ・デジタル変換器(50)
とこの電流値をフレーム内の各画素に対して記憶する記
憶器(49)が設けてあることを特徴とする請求項4ま
たは5に記載の電子線描画システム。
6. The scanning synchronization processing unit (20) further includes an analog / digital converter (50) for converting a current value from the ammeter (26) of the scanning electron microscope (30) into a digital value.
6. An electron beam drawing system according to claim 4, further comprising a storage device (49) for storing the current value for each pixel in the frame.
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