JPH11340130A - 電子線描画装置 - Google Patents
電子線描画装置Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. programme control
- H01J37/3023—Programme control
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- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
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Abstract
短時間で作成する。 【解決手段】 ショット形状をメッシュごとに分割して
加算することで、精度の良好な露光量マップを作成す
る。具体的には、(1)露光量マップのメッシュ位置と
ショットの位置、形状から描画ショットの境界を判定し
分割する機能と、(2)分割されたショットの面積値を
計算し後段に設けられた複数のメモリに、隣接するアド
レスでそれぞれ同時に面積値を累積加算処理する機能の
2つの機能により解決を図る。
Description
細なパターンを描画する電子線描画装置に関する。
ーン形成が可能である、パターン発生機能がある、
歪みの補正が可能である、などの特徴があることで良く
知られており、LSIの開発や光露光用のマスク製作な
どに広く用いられて来た。しかし、微細加工を得意とす
る電子線描画装置においても、サブミクロンオーダーの
超LSIパターンを描画するにあたっては、近接効果と
呼ばれる物理効果の壁がある。
る図であり、電子線レジスト71を塗布した基板70に
電子線72が入射している状態を示している。近接効果
は、主に前方散乱と後方散乱と呼ばれる2種類の電子散
乱が原因である。電子銃より発射され電子線レジスト7
1に入射された電子は、レジスト71の構成原子と衝
突、散乱を繰り返しながらエネルギーを放出する。これ
を前方散乱と呼ぶ。その一方で、入射電子の大部分は、
基板70の材料内にも進入し、散乱を受けてその一部が
再びレジスト71に戻ってくる。これを後方散乱と呼
ぶ。
(露光)領域以外にも堆積することになり、微細パター
ンにおいては、照射量(露光量)不足を生じ、逆に大面
積パターン間のスペースには過剰なエネルギーが蓄積さ
れることになる。そのため、電子線で複数個の図形から
なるパターンを描画したとき、近接して多くの図形があ
ると図形が太めに描画され、一方で孤立していると細く
描画される。これが近接効果である。
平3−225816号公報には、描画データより区分さ
れた領域ごとに描画面積を計算して照射量(露光量)の
マップを作り、各ショットごとに露光量のマップを参照
して、描画密度の低いパターンにおいては露光量を増加
させ、逆に描画密度の高いパターンでは露光量を小さく
することで、描画密度に依存した最適な露光量で描画を
行う方法が示されている。
も種々提案されている。例えば、米国特許第44632
65号には、デフォーカスした電子ビームで白黒反転し
たパターンを描画し、近接効果を補正するGHOST法
と呼ばれる方法が示されている。特公昭63−1486
6号には、寸法補正を施したパターンの相対する縁部に
おける露光量を求め、パターン縁部の強度比がある値以
下になる様にする方法が記載されている。また、特公昭
62−46059には、描画パターンと同一寸法のレジ
ストパターンが得られる照射密度と所定の残膜が得られ
る照射密度との比を求めておき、描画するとき所要のレ
ジスト残膜が得られる照射密度と描画寸法で描画する方
法が記載されている。
載された方法の特徴は、露光量マップを作成するための
描画(空描画)を行い、次に、この露光量マップを参照
しながら実描画を行うことである。図17は、その概念
を説明するブロック図である。入力部81に入力される
描画データは、前段の図形分解・合わせ補正部より計算
された各ショットの位置データと形状データ、及び露光
量データである。露光量マップの作成手順は、まず、空
描画を行うことで始める。前段から描画データ(ショッ
ト形状、位置)を送信し、面積値計算部82で各ショッ
トの面積を計算する。また、図18に示すように、描画
データを一辺の長さがαの正方形のメッシュで分割す
る。次に、各ショット90の中心位置91が含まれるメ
ッシュにそのショットの面積値を累積加算し、一時、部
分メモリ83とよばれるメモリに格納する。これを随時
繰り返し、次に、部分メモリ83に貯えられた面積値を
露光量マップメモリ84に転送する。露光量マップメモ
リ84に格納されたデータに平滑化フィルタ85により
データ平滑化するなどの処理を施した後、再び露光量マ
ップメモリ84にデータを格納する。
データを送信し、ショットの位置、形状データからアド
レス計算部86で露光量マップのアドレスを計算する。
そして、露光量マップメモリ84のそのアドレスの面積
値を露光量変換部87で露光量に同時に変換し、加算器
88において各ショットの露光量に加算もしくは減算し
て、出力部89から後段に送る。このようにして、面積
値が大きいメッシュ内に含まれるショットは露光量を小
さく、面積値が小さなメッシュでは露光量を大きくする
ことで所望の補正が可能となる。
各ショットの中心位置が含まれるメッシュにそのショッ
トの面積値を累積加算して露光量マップを作成する方法
によると、メッシュの境界付近にショット中心がある場
合、問題が生じる。図19は、この従来法の問題点を、
3つのメッシュにいくつかのショットが存在する例によ
って簡易に説明する模式図である。図19において、シ
ョット1、ショット3はメッシュの大きさに近い大きさ
を有し、ショット2はメッシュに対して小さい。また、
ショット1はメッシュ1とメッシュにまたがっており、
その中心C1はメッシュ1とメッシュ2の境界付近でメ
ッシュ1内に存在する。ショット2は、中心C2も含め
て全体がメッシュ2の中にある。ショット3はメッシュ
2とメッシュ3にまたがっており、その中心C3はメッ
シュ2とメッシュ3の境界の近くでメッシュ3に存在す
る。
ースを狭くする様に作用するため、その補正方法として
は、ショット2において露光量を小さくする必要があ
る。しかし、従来方法では、ショットの中心において面
積値が累積加算されるため、図19の下方に示すよう
に、ショット1の面積値は全てメッシュ1に加算され、
ショット3の面積値は全てメッシュ3に加算される。一
方、最も面積値が大きくなる必要があるメッシュ2には
ショット2の面積値しか加算されない。その結果、メッ
シュ1とメッシュ3の面積値が大きくなり、メッシュ2
の面積値は小さくなる。この露光量マップを用いて露光
量補正を行うと、メッシュ2に含まれるショット2は露
光量が大きくなるように補正され、ショット1、ショッ
ト3は露光量が小さくなる様に補正される。この露光量
補正は期待される補正と逆であり、所望の露光量補正が
出来ない。
レーション例を用いて説明する。図20は、60μm×
60μmの正方形状の描画データであり、図21はこの
図20の描画データをもとに3.0μm×3.0μmの
ショットで分解し、3次元的に露光量マップを作成した
例である。露光量マップにおける1メッシュの大きさは
5.12μm×5.12μmであり、20×20メッシ
ュの範囲で計算を行っている。また、得られる値は、メ
ッシュに含まれるショット面積の割合(%)、すなわち
面積率で示している。
囲においてほぼ均等な面積率となることが予想される
が、シミュレーションの結果、図21に示すように凹凸
の激しい露光量マップになっている。この露光量マップ
を用いて描画を行うと、±40%の露光量の誤差が生じ
る。これだけの露光量の誤差が生じると期待した精度は
全く得られず、近接効果補正を行った意味をなさない。
ることで精度を向上させている。例えば0.64μm×
0.64μmのショットで分解すれば、±5%の精度で
露光量マップを作成できる。さらに平滑化処理(ある特
定のメッシュ領域で平均化フィルタなどを使用)を施す
ことで凹凸をなだらかにすることができるので、誤差を
±1.5%以下に抑えることが可能である。
描画図形でもショット数が増加し、ショット寸法を3.
0μm×3.0μmから0.64μm×0.64μmと
すると、ショット数は約22倍〔=(3.0/0.6
4)2〕に増加する。露光量マップ作成の処理時間はこ
のショット数にほぼ比例するので、処理時間も22倍か
かることになる。実際の描画データではこの様なことは
無いが、精度を保持するための処理時間への負担が大き
いことは分かる。本発明は、このような従来技術の問題
点に鑑みてなされたもので、ショット寸法を細かくする
ことなく高精度な露光量マップを作成することのできる
電子線描画装置を提供することを目的とする。
シュ境界によってショットを分割し、隣接するメッシュ
にそのメッシュに含まれている面積値を分割して累積加
算することによって前記目的を達成する。露光量マップ
の作成にあたって、各ショットの中心位置は考慮しな
い。
図である。いま、ショット1がメッシュ1とメッシュ2
にまたがっており、ショット2はメッシュ2の中にあ
り、ショット3はメッシュ2とメッシュ3にまたがって
いるとする。この場合、ショット1の面積値はメッシュ
1とメッシュ2に、ショット3の面積値はメッシュ2と
メッシュ3にそれぞれ分割され、各メッシュに含まれる
面積値が累積加算される。その結果、図1の下方に示す
ように、メッシュ2の面積値がメッシュ1、メッシュ3
の面積値より大きくなる。したがって、この露光量マッ
プを用いて露光量補正を行うと、ショット2の露光量が
抑制され、近接効果を補正することができる。
分するメッシュと電子線描画ショットとの位置関係に基
づいて各メッシュに含まれるショット面積から面積密度
を計算して露光量マップを作成する露光量マップ作成手
段と、露光量マップを参照して各ショットの露光量を補
正する近接効果補正手段とを備え、近接効果補正手段に
よって補正された露光量でショットを露光する電子線描
画装置において、露光量マップ作成手段は、ショットが
複数のメッシュにまたがるものであるか否かを判定する
判定手段を備えることを特徴とする。
の端点の座標と、メッシュの境界との位置関係に基づい
て、ショットが複数のメッシュにまたがるものであるか
否かを判定するように構成することができる。露光量マ
ップ作成手段は、複数のメッシュにまたがるショットを
メッシュの境界で分割し、各メッシュに含まれる分割さ
れたショットの面積値もしくは面積密度を当該メッシュ
に加算する。
数がメッシュの一方の境界の方向にN個、メッシュの他
方の境界の方向にM個であるとき、ショットの面積値も
しくは面積密度を格納するメモリをN×M個備えること
が処理の高速化の観点から望ましい。これは、ある1つ
のショットの面積値をN×M個に分割し、メモリに格納
する場合、各メッシュに含まれる面積値は異なり、もち
ろんメッシュのアドレスも異なるため、1つのメモリに
書き込む際はN×M回メモリにアクセスする必要がある
ためである。
を同一とすることで、比較的簡単に書き込みが可能とな
る。分割された面積値をショット毎に格納し、同時に各
メッシュの隣接するアドレスに書き込む。読み出す際
は、N×M個のデータを同時に読み出す必要があるの
で、部分メモリの後段に加算機能を設ける。つまり、1
つのショットの面積値もしくは面積密度を複数のメッシ
ュに分割してメモリに格納するとき、各メッシュに含ま
れる分割されたショットの面積値もしくは面積密度をそ
れぞれ異なるメモリの異なるアドレスに同時に格納し、
メモリからデータを呼び出すときは全てのメモリの同じ
アドレスを呼び出すようにする。そして、複数のメモリ
の同じアドレスから呼び出された複数のデータを加算す
る機能を備える。
にメッシュ群を単位として形成し、メッシュ郡単位を1
アドレスとしたN×M個のメモリを持つように部分メモ
リを構成することも可能である。つまり、電子線描画領
域を区分するメッシュをN×M個のメッシュ群を1単位
としてグループ化し、グループ化された各メッシュ群の
N×M個のメッシュに対して同じアドレスを割り振った
N×M個のメモリを備える。そして、メッシュアドレス
値に基づいてN×M個のメモリのうちの所望のメモリと
アドレスとを選択する選択手段を備える。選択手段は、
アドレス値(m,n)のメッシュの面積値もしくは面積
密度値を格納するメモリを(n/Nの余り、m/Mの余
り)に基づいて選択し、アドレスを(n/Nの商の値、
m/Mの商の値)に基づいて選択することができる。こ
のとき、メッシュアドレスの最下位ビットから(N×
M)/2個までのビットによって1つのメモリを選択
し、(N×M)/2個より上位ビットによって選択され
たメモリのアドレスを選択するようになすこともでき
る。なお、本発明の電子線描画装置では、露光量マップ
を前記メモリから構成することもできる。
施の形態を説明する。ここでは、半導体ウエハーに微細
な回路パターンを描画する電子線描画装置を例にとって
説明する。 〔実施の形態1〕図2は、本発明による電子線描画装置
の一例を示す概略図である。図2において、右側に断面
で示した部分は、実際にウエハーを描画する電子線鏡体
10、試料台11、搬送部12などである。電子線鏡体
10の最上部にある電子銃13から発射された電子線1
4は、鏡体内のレンズ16によって形状が整えられ、さ
らに電磁偏向器と静電偏向器からなる偏向器17によっ
て偏向され試料台11上に配置された半導体ウエハー1
8上の目標位置に照射される。照射される電子線14の
幾種類かの断面形状は、マスク15を選択することによ
ってウエハ18上に転写することができる。
機系であり、システム全体の制御と外部からのインター
フェースを分担している。枠21で囲まれたブロック群
は、計算機22から転送される描画データを電子線の偏
向データへと連続的(パイプライン的)にかつ高速に変
換する制御系デジタル処理群であり、図示した各処理部
では以下の処理を行っている。
格納する。 (2)図形復元部 図形復元部は、圧縮されたパターンデータを図形データ
へと復元する。 (3)図形分解部 復元された1つ1つの図形を、電子線で描画可能な形状
(ショット)に置き換え、各ショットの位置、形状、露
光量のデータを作成する。 (4)合わせ補正部 ウエハー18の位置ずれや変形をセンサー19で監視
し、そのずれ、変形に合わせて補正を行う。
描画するパターン単位面積あたりの面積マップ(露光量
マップ)を求め、その値を参照しながらショット単位に
露光量を補正する処理を行う。 (6)追従絶対校正部 連続描画を可能にしたもので、試料台位置測長部20か
ら入力される位置をもとに、常に電子線14がウエハー
18の目標位置に照射される様に電子線偏向位置を計算
するとともに、電子線鏡体部の偏向歪み量なども補正す
る。 (7)手順制御部 上記各ユニットの処理がスムーズに動く様、監視、及び
制御を受け持つ。
変換器23でD/A変換されてビーム制御部24へ移
り、各筐体内の各電磁レンズ及び電磁偏向器と静電偏向
器の制御を行う。この他、高圧電源25は、電子銃13
の加速電圧を発するための電源、マスク制御部26はマ
スク15の形状を選択する制御部、試料台制御部27は
筐体10内の試料台11の移動制御を行うためのもので
あり、搬送部12はウエハー18を移動し、筐体内部に
格納する機能をもっており、搬送制御部28により制御
されている。それぞれのユニット間はインターフェイス
を介して信号の受け渡しを行い、計算機によって制御を
行うこともできる。
例を示すブロック図である。この近接効果補正部は、露
光量マップの作成方法が従来の方法と異なる。空描画を
行う際の露光量マップの作成手順としては、まず、前段
から描画データを送信し、入力部31で描画データをあ
る大きさのメッシュで分割する。判定部32では、各シ
ョットの位置と形状からメッシュに対するショットの位
置関係を計算、判定する。例えばショットの大きさがメ
ッシュの大きさより小さいとすれば、判定結果には以下
の4パターンが存在する。 条件1:ショットがメッシュに含まれる場合 条件2:ショットがX方向のみメッシュ境界を越える場
合 条件3:ショットがY方向のみメッシュ境界を越える場
合 条件4:ショットがX方向、Y方向共にメッシュ境界を
越える場合
分割された各メッシュに含まれる面積値を計算し、メモ
リに格納する。前段から来るデータはもちろん任意であ
り、条件1〜条件4のどのパターンが来るか不明であ
る。条件1のみならばメモリは1つで良いが、条件4で
は、1つのショットが4つのメッシュに分割されるた
め、1つのメモリのみとするとパイプライン的に処理が
不可能になり低速化は免れない。そこで、部分メモリ
0、部分メモリ1、部分メモリ2、部分メモリ3からな
る4つの部分メモリ34a〜34dを準備する。4つの
部分メモリ34a〜34dは、それぞれアドレス(m,
n)を有する。
3a〜33dで計算された面積値S0,S1,S2,S
3は、4つ部分メモリ34a〜34dに同時に格納する
ことでパイプライン的に順次高速に処理することができ
る。また、それぞれの面積値S0,S1,S2,S3が
格納されるアドレスは、例えばショットの左下端点が含
まれるメッシュのアドレス(m,n)を基準に、隣接メ
ッシュのアドレス(m,n+1)、(m+1,n)、(m
+1,n+1)となる。面積値が計算されない条件、例
えば、条件1の場合、部分メモリ1のアドレス(m,n
+1)、部分メモリ2のアドレス(m+1,n)、部分
メモリ3のアドレス(m+1,n+1)には0が書き込
まれる(S1=0,S2=0,S3=0)。
れた面積値を参照して露光量を計算しても良いが、一般
に、前段からのデータの流れは速く、部分メモリ34a
〜34dにはS−RAMを用いるのが良い。そのことを
考えると、現在のところS−RAMでは描画データ全体
を格納することは困難であり、一旦メモリ34a〜34
dに貯えられた面積値を、大容量データが記憶可能な露
光量マップメモリ(例:D−RAMなどを用いる)36
に転送し、置き換えることが望ましい。この露光量マッ
プメモリ36にデータを転送する際、1アドレスに対
し、4つの部分メモリ34a〜34dに含まれるデータ
はまちまちであるので、4つの部分メモリ34a〜34
dに対し同じアドレスを呼び出し、後段に設けた加算回
路35で各アドレス毎にデータを合計して、露光量マッ
プメモリ36に転送する。こうして、1アドレスに対し
1つのデータとする。
タは、電子の1次散乱、2次散乱を模擬するために平滑
化フィルタ37などの処理が施され、再度、露光量マッ
プメモリ36に格納される。これによって所望の露光量
マップが作成された後、実描画時、再度同じデータを前
段から送信する。ショットの位置、形状データからアド
レス計算部38で露光量マップ36のアドレスを計算
し、そのアドレスの面積値を露光量変換部39において
露光量に同時に変換し、加算器40において各ショット
の露光量に加算もしくは減算することで補正を行う。こ
のときアドレス計算部38で計算する露光量マップ36
のアドレスは、ショットの中心位置を基準とする。
大きさを越えない場合に限定したので4つの部分メモリ
34a〜34dを用いたが、最大ショットによってパタ
ーン数は変化する。例えば、最大ショットがメッシュの
1.5倍の大きさを有する場合には、3×3のメッシュ
領域において条件を考慮する必要があるため、9つの部
分メモリを用意する。このように最大ショットの大きさ
に応じて適当な数の部分メモリを用意することで、最大
ショット寸法とメッシュの大きさの関係が異なる場合に
も、図3に示した近接効果補正部を用いて近接効果の補
正を行うことができる。
ロック図の判定部32における判定及び面積値計算部3
3a〜33dにおける面積値計算の具体的な例につい
て、シミュレーションを交えて説明する。図4は、描画
データ(この場合ショットデータ)の位置、形状から、
メッシュ境界との位置判定を行ってショット面積を分割
し、面積の累積積算処理を行う回路の一例を示したブロ
ック図であり、図5はショット50とメッシュの位置関
係を説明する図である。判定は、この例ではショット5
0の左下端点51と右上端点52を用いて行っている。
ット50の左下端点51の位置データ(x,y)、ショ
ット50の形状データw,h、及びメッシュの寸法αで
ある。但し、位置データ及び形状データを簡素化するた
め、矩形状のショットデータとした。xはショット50
の左下端点51のX座標、yはショット50の左下端点
51のY座標である。また、wは矩形ショット50の幅
であり、hは矩形ショット50の高さである。ここで
は、メッシュは正方形とし、α≧w、α≧hとする。
路の動作を説明する。ショット50が含まれるメッシュ
のアドレス(m,n)は、左下端点51が存在する位置
で下式〔数1〕のように定義する。これは、端点を基準
とすることで条件を簡素化できるためである。ここで、
[I]は、Iを越えない最大の整数である。
に示したアドレス(m,n)のメッシュに含まれる場合
には4条件(後述の条件1〜条件4)が考えられる。判
定部32では、図4に示すように、入力部31から入力
される7つのパラメータα,m,x,w,n,y,hか
らそれぞれの条件を判定し、アドレス(m,n),(m,
n+1),(m+1,n),(m+1,n+1)の各メッ
シュに含まれる面積値S0〜S3を以下のように計算す
る。但し、S0はメッシュ(m,n)に含まれる面積
値、S1はメッシュ(m,n+1)に含まれる面積値、
S2はメッシュ(m+1,n)に含まれる面積値、S3
はメッシュ(m+1,n+1)に含まれる面積値であ
る。いずれの条件の場合においても、面積値S0〜S3
は、次に示す部分メモリの各アドレスに格納する。面積
値を格納しようとしている部分メモリのアドレスに既に
面積値のデータが存在する場合には、既に格納されてい
る面積値のデータに新しく計算された面積値を加算して
格納する。
納
メッシュ(m,n)に含まれる場合、すなわち、(n+
1)・α−x≧w、かつ、(m+1)・α−y≧h が成立
する場合。 S0=w・h S1=0 S2=0 S3=0
メッシュ(m,n+1)に含まれる場合、すなわち、(n
+1)・α−x<w、かつ、(m+1)・α−y≧h が成
立する場合。 S0=[(n+1)・α−x]・h S1=[x+w−(n+1)・α]・h S2=0 S3=0
メッシュ(m+1,n)に含まれる場合、すなわち、(n
+1)・α−x≧w、かつ、(m+1)・α−y<h が成
立する場合。 S0=w・[(m+1)・α−y] S1=0 S2=w・[y+h−(m+1)・α] S3=0
メッシュ(m+1,n+1)に含まれる場合、すなわち、
(n+1)・α−x<w、かつ、(m+1)・α−y<h が
成立する場合。 S0=[(n+1)・α−x]・[(m+1)・α−y] S1=[x+w−(n+1)・α]・[(m+1)・α−y] S2=[(n+1)・α−x]・[y+h−(m+1)・α] S3=[x+w−(n+1)・α]・[y+h−(m+1)・α]
μm×60μmの正方形状の描画データを3.0μm×
3.0μmのショットで分解し、作成した露光量マップ
を3次元的に示した例である。露光量マップにおける1
メッシュの大きさは5.12μm×5.12μmであり
20×20メッシュの範囲で計算を行っている。また、
得られた値はメッシュに含まれる割合(%)、すなわち
面積率で示している。
する位置において面積率が均一になっていることが分か
る。この結果は、ショット寸法を0.64μm×0.6
4μmとしても、また、メッシュ大きさを5.12×
5.12μmとしても変わず、メッシュ大きさを越えな
い範囲でショット寸法に依存せず露光量マップを作成す
ることができる。つまり、従来のようにショット寸法を
小さくしなくとも高精度な露光量マップを作成すること
ができ、精度を保持したまま処理時間を短縮することが
ができる。
用いて近接効果を補正した露光を行うことにより、高精
度のパターン露光を行うことができる。ここでは判定及
び面積値計算をハードウエア上でパイプライン的にハー
ド処理する例を説明したが、ソフトウエアによって同様
の処理をソフト的に実行することも勿論可能である。
明する。特に、部分メモリを4メモリにする理由と、4
つの部分メモリに格納されている4データを一元化する
ために加算回路を使用する理由について説明する。ここ
で言うメモリとは図3及び図4で説明した部分メモリ3
4a〜34dである。
(○内の数字がメッシュのアドレス)をもつ露光量マッ
プがあるとするとき、図示するような4つのショットデ
ータA、A'、A''、A'''が入力されたとする。ショッ
トデータAの図形は、アドレス5,6,8,9のメッシ
ュにまたがる図形である。同様に、ショットデータA'
の図形はアドレス1,2,4,5のメッシュにまたがる
図形、ショットデータA''の図形はアドレス4,5のメ
ッシュにまたがる図形、ショットデータA'''の図形は
アドレス1,4のメッシュにまたがる図形である。この
とき、各部分メモリに格納されるデータは、次の表1の
ようになる。
5に面積値S0、メモリ1のアドレス6に面積値S1、
メモリ2のアドレス8に面積値S2、メモリ3のアドレ
ス9に面積値S3が格納される。ここで異なるメモリに
かつ、異なるアドレスでそれぞれのショットの面積値が
格納されていることを注意する。ただし、ショットA'
とショットA'''の場合はショットの左下端点位置が含
まれるメッシュが同じであるため、S0’とS0'''、
S1’とS1'''は、同じメモリの同じアドレスに格納
される。
表1に示したように、同じアドレスにそれぞれ異なる値
を有しており、1つのメモリの1アドレスを呼び出すだ
けでは、メッシュに含まれる正確な面積値は求まらな
い。そこで、4つのメモリのそれぞれ同じアドレスに含
まれる面積値を呼び出して加算することで、各メッシュ
に含まれる面積値を計算する。この計算をパイプライン
的に処理するために、部分メモリの後段に4データ一元
化のための加算回路が設けられている。
施の形態は、アドレスの割り振り等が簡単で、比較的容
易に回路構成が可能であるが、各メモリに重複してアド
レスを有すため4倍のメモリを必要とする。メモリ量が
増大することは、回路の素子数が増え、基板実装も困難
となり、また、コスト的にも問題が残る。そこで、本実
施の形態では、露光量マップのアドレスを4分割し、そ
れぞれに部分メモリを適応することで、部分メモリに使
用するメモリの総量を節約する。
用いて、メッシュ間で分割されたショットの面積値S
0,S1,S2,S3を格納するメモリとアドレスの詳
細について説明する。ここでは、それぞれ異なるデータ
を持つメモリを4つ使用する。そのため、互いのデータ
が交錯しない様に、4メッシュを1つのアドレスとして
見ることが必要となる。
分領域を示し、メッシュを4つずつまとめ、それぞれに
アドレスを割り振ったものである。4つのメッシュ毎に
1つずつ○内に記載されている数字が部分メモリのアド
レスである。同じアドレスが付された4つのメッシュの
うち、左下のメッシュを部分メモリ0、右下を部分メモ
リ1、左上を部分メモリ2、右上を部分メモリ3に割り
振る。そのため、実際にメッシュ毎の面積密度データを
格納する際、通常のメッシュアドレスを半値としたもの
をそれぞれの部分メモリ(部分メモリ0〜3)のアドレ
スとして扱えば良いが、部分メモリのアドレスが変化す
る境界をまたぐショットにおいては、面積値を格納する
部分メモリを切り替え、さらにアドレスも変更する必要
がある。今、部分メモリのアドレスを(M,N)、この
ときの剰余を(MLSB,NLSB)と置くと、次の〔数2〕
で表すことが出来る。
式〔数3〕で表すことができ、このアドレスは、図10
に示すように最下位ビットを(MLSB,NLSB)とするデ
ータで表すことが出来る。
れぞれの部分メモリのアドレスを指定する。基準は、シ
ョットの左下端点が存在するメッシュの位置とし、ショ
ットの左下端点が存在するメッシュのアドレス(m,
n)により判定する。この場合、ショットの面積値を分
割して格納する条件は4条件となり、分割されたショッ
トの面積値S0,S1,S2,S3は以下に示すよう
に、指定された部分メモリの指定アドレスに格納され
る。ここで、S0はメッシュ(m,n)に含まれる面積
値、S1はメッシュ(m,n+1)に含まれる面積値、
S2はメッシュ(m+1,n)に含まれる面積値、S3
はメッシュ(m+1,n+1)に含まれる面積値であ
る。以下、(i)〜(iv)の条件において分かり易く
するため部分メモリのアドレスを(M,N)としたが、
実際には、部分メモリのアドレスは次式〔数4〕で表さ
れる。
レス(M,N)に含まれる場合:これは、図11に示し
たような場合である。すなわち、(m,n)の最下位ビ
ットがともに0であり、[MLSB=0}∩{NLSB=0}
の場合である。この場合、各面積値S0,S1,S2,
S3は、下記の表2のように指定される部分メモリの指
定アドレスに格納される。
(M,N)と(M,N+1)をまたぐ場合:これは、図1
2に示したような場合である。すなわち、mの最下位ビ
ットが0,nの最下位ビットが1であり、{MLSB=
0}∩{NLSB=1}の場合である。この場合、各面積
値S0,S1,S2,S3は、下記の表3のように指定
される部分メモリの指定アドレスに格納される。
(M,N)と(M+1,N)をまたぐ場合:これは、図1
3に示したような場合である。すなわち、mの最下位ビ
ットが1,nの最下位ビットが0であり、{MLSB=
1}∩{NLSB=0}の場合である。この場合、各面積
値S0,S1,S2,S3は、下記の表4のように指定
される部分メモリの指定アドレスに格納される。
レスをまたぐ場合:これは、図14に示したような場合
である。すなわち、mの最下位ビットが1,nの最下位
ビットが1であり、{MLSB=1}∩{NLSB=1}の場
合である。この場合、各面積値S0,S1,S2,S3
は、下記の表5のように指定される部分メモリの指定ア
ドレスに格納される。
ある。
メッシュの簡単なマップ内にショット1〜4がある例を
示している。いま、2×2メッシュを一つの集まりと考
えると、部分メモリは4つのアドレスを持つこ
とになる。すなわち、図15において、細線で囲まれて
いるのがメッシュであり、太線枠で示されているのが部
分メモリのアドレスである。ここで、ショットnがメッ
シュ境界によって分割されたそれぞれの面積値をS0
(n),S1(n),S2(n),S3(n)とすると、これらの面
積値は、表7のように分割されて指定された部分メモリ
の指定アドレスに格納される。例えば、ショット4の面
積値は次のように分割されてメモリに格納される。
部の一例を示すブロック図である。図8において、図3
と同様の機能部分には図3と同じ番号を付して示す。こ
の近接効果補正部では、部分メモリ44a〜44dを図
3の回路と同様に配置するが、面積値をメッシュごとに
計算する面積値計算部33a〜33dの後段にセレクタ
41を備える。このセレクタ41は、面積値が計算され
たメッシュの位置が図9の太線で囲まれた4つのメッシ
ュのうち左下、右下、左上、右上のいずれのメッシュで
あるかをアドレス計算によって判断し、計算された面積
値を格納するメモリとして部分メモリ0〜部分メモリ3
の一つを選択する。
ス計算部38より送られ、これをもとに前記した表2〜
表5のようにして、それぞれ4つの部分メモリ44a〜
44dに格納されるが、これと同時に、各部分メモリ4
4a〜44dでは、同じアドレスに格納されているデー
タが呼び出され、格納される前のデータと加算される。
実際にこのデータを呼び出す際は、部分メモリ44a〜
44dを選択する必要があるので、後段にセレクタ42
を設けておく。後段の露光量マップ36も4つのメモリ
で構成すれば、セレクタ42を設けなくても良い。つま
り、部分メモリの番号(この例の場合は、部分メモリ0
〜3)に対応して露光量マップメモリを配置しておけば
良いことになる。例えば部分メモリ0→露光量マップメ
モリ0、部分メモリ1→露光量マップメモリ1、部分メ
モリ2→露光量マップメモリ2、部分メモリ3→露光量
マップメモリ3とすることで、セレクタを配置しなくと
も良い。このようにすることでメモリの節約が可能とな
り、メモリ配置面積の低減から、さらに実装面積が小さ
くなる利点がある。なお、ここでは部分メモリを例にし
て説明したが、露光量マップに直接、面積値もしくは面
積密度のデータを書き込んでもよい。
をショット寸法に関係なく得ることができ、また、ショ
ット寸法を細かくする必要がないため露光量マップ作成
時間を短縮することができる。
図。
ック図。
説明する図。
ロック図。
図。
を示す図。
1の説明図。
2の説明図。
3の説明図。
4の説明図。
リへの割付を説明する図。
図。
る図。
を示した模式図。
示す図。
を示す図。
…電子銃、14…電子線、15…マスク、16…レン
ズ、17…偏向器、18…半導体ウエハー、19…セン
サー、20…試料台位置測長部、21…デジタル処理
群、22…計算機、23…D/A変換器、24…ビーム
制御部、25…高圧電源、26…マスク制御部、27…
試料台制御部、28…搬送制御部、31…入力部、32
…判定部、33a〜33d…面積値計算部、34a〜3
4d…部分メモリ、35…加算回路、36…露光量マッ
プメモリ、37…平滑化フィルタ、38…アドレス計算
部、39…露光量変換部、40…加算器、50…ショッ
ト、51…ショットの左下端点、52…ショットの右上
端点、41…セレクタ、42…セレクタ、44a〜44
d…部分メモリ、70…基板、71…電子線レジスト、
72…電子線、81…入力部、82…面積値計算部、8
3…部分メモリ、84…露光量マップメモリ、85…平
滑化フィルタ、86…アドレス計算部、87…露光量変
換部、88…加算器、89…出力部、90…ショット、
91…ショットの中心位置
Claims (10)
- 【請求項1】 電子線描画領域を区分するメッシュと電
子線描画ショットとの位置関係に基づいて各メッシュに
含まれるショット面積から面積密度を計算して露光量マ
ップを作成する露光量マップ作成手段と、前記露光量マ
ップを参照して各ショットの露光量を補正する近接効果
補正手段とを備え、前記近接効果補正手段によって補正
された露光量でショットを露光する電子線描画装置にお
いて、 前記露光量マップ作成手段は、ショットが複数のメッシ
ュにまたがるものであるか否かを判定する判定手段を備
えることを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の電子線描画装置におい
て、前記判定手段はショットの対角位置にある2つの端
点の座標と、メッシュの境界との位置関係に基づいて、
ショットが複数のメッシュにまたがるものであるか否か
を判定することを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の電子線描画装置に
おいて、前記露光量マップ作成手段は、複数のメッシュ
にまたがるショットをメッシュの境界で分割し、各メッ
シュに含まれる分割されたショットの面積値もしくは面
積密度を当該メッシュに加算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記載の電子線描画装置におい
て、メッシュの境界によるショットの最大分割数が前記
メッシュの一方の境界の方向にN個、前記メッシュの他
方の境界の方向にM個であるとき、ショットの面積値も
しくは面積密度を格納するメモリをN×M個備えること
を特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の電子線描画装置におい
て、1つのショットの面積値もしくは面積密度を複数の
メッシュに分割してメモリに格納するとき、各メッシュ
に含まれる分割されたショットの面積値もしくは面積密
度をそれぞれ異なるメモリの異なるアドレスに同時に格
納し、前記メモリからデータを呼び出すときは全てのメ
モリの同じアドレスを呼び出すことを特徴とする電子線
描画装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の電子線描画装置におい
て、前記複数のメモリの同じアドレスから呼び出された
複数のデータを加算する機能を有することを特徴とする
電子線描画装置。 - 【請求項7】 請求項4記載の電子線描画装置におい
て、前記電子線描画領域を区分するメッシュをN×M個
のメッシュ群を1単位としてグループ化し、グループ化
された各メッシュ群のN×M個のメッシュに対して同じ
アドレスを割り振ったN×M個のメモリを備えることを
特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項8】 請求項7記載の電子線描画装置におい
て、メッシュアドレス値に基づいて前記N×M個のメモ
リのうちの所望のメモリとアドレスとを選択する選択手
段を備えることを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項9】 請求項8記載の電子線描画装置におい
て、前記選択手段は、アドレス値(m,n)のメッシュ
の面積値もしくは面積密度値を格納するメモリを(n/
Nの余り、m/Mの余り)に基づいて選択し、アドレス
を(n/Nの商の値、m/Mの商の値)に基づいて選択
することを特徴とする電子線描画装置。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれか1項記載の電
子線描画装置において、前記露光量マップが前記メモリ
から構成されていることを特徴とする電子線描画装置。
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