JPS62154728A - 荷電粒子線描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、荷電粒子線描画技術、特に、半導体装置の製
造におけるウェハ処理工程で、電子線の照射によるウェ
ハの露光処理に用いて有効な技術に関する。

［背景技術］ たとえば、半導体装置の製造におけるウェハ処理工程に
おいては、通常の光線の代わりに波長の極めて短い電子
線を用いてウェハの露光を行う電子線露光が行われる場
合がある。

このような電子線露光においては、ウェハに照射される
電子線の光電子面の形状や到達位置などを制御する電子
光学系を電子計算機などによって駆動制御する方式が一
般的である。

すなわち、所定の記憶装置に格納された多数の図形情報
の内で必要とされるものを、電子計算機などの制御装置
を介してバッファメモリなどに転送し、該バッファメモ
リの図形情報に基づいて電子光学系を制御することによ
り、ウェハの所定の領域を所定の図形に露光するもので
ある。

一方、図形情報の量は、ウェハに形成される半導体素子
の高集積化とともに増大し、たとえば、一枚のウェハの
異なる領域に異なる品種の半導体素子を形成する場合な
どにおいては、バッファメモリの内容に応じて行われる
正味の露光時間よりも、記憶装置からバッファメモリに
図形情報を転送するのに必要とされる時間の方が長くな
り、露光処理において、単位時間当たりに処理されるウ
ェハの数量が低下される原因となっていることを本発明
者は見いだした。

なお、ウェハの電子線露光技術について説明されている
文献としては、株式会社工業調査会、昭和５８年１１月
１５日発行、「電子材料」１９８３年別冊Ｐ７９〜Ｐ８
５がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、単位時間当たりに描画処理される被描
画物の数量を増加させることが可能な荷電粒子線描画技
術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、記憶部に保持される図形情報を制御部を介し
てバッファメモリに転送し、該バックアメモリ内の図形
情報に基づいて電子光学系を制御することにより、荷電
粒子線の照射による被描画物に対する図形の描画を行う
荷電粒子線描画装置で、バックアメモリを、情報の書込
みおよび読みだしを独立に行うことが可能な３以上の複
数の領域に分割することにより、記憶部からバッファメ
モリ内の所定の領域への図形情報の転送と、バッファメ
モリの所定の領域に格納される図形情報を用いた、被描
画物に対する荷電粒子線の描画動作とを並行して行うこ
とを可能にして、たとえば、記憶部からバッファメモリ
への図形情報の転送時間が比較的長い場合などで、描画
作業全体に要する時間が増大されることを防止し、単位
時間当たりに描画処理される被描画物の数量が増加され
るようにしたものである。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例である荷電粒子線描画装置
の要部の構成を示すブロック図である。

本実施例においては、荷電粒子線描画装置が電子線描画
装置として構成されている。

複数の図形情報Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　Ｅ、　　Ｆ、　
　・・・が格納された記憶部１は、たとえば電子計算機
などからなる制御部２に接続され、該制御部２には、バ
ッファメモリ３を介して電子線制御信号発生部４が接続
されている。

さらに、前記電子線制御信号発生部４には、たとえば、
電子銃４ａから放射される電子線４ｂ（荷電粒子線）の
光電子面の形状を制御する成形レンズＬｌおよび電子線
４ｂのウェハ５　（被描画物）に対する到達位置などを
制御する偏向レンズＬ２などからなる電子光学系りが接
続されている。

そして、制御部２によって把握されている、ウェハ５に
おける複数のｔｉｆ画域５ａの配列情報などに応じて、
記憶部１に格納された複数の図形情報Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、
Ｅ、Ｆ、　　・・・が適宜バッファメモリ３に転送され
、電子線制御信号発生部４は、該バッファメモリ３に転
送された図形情ｆ［ｌＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄ、　　Ｅ、　　Ｆ、　　・・・の何れか一つに基
づいて電子光学系りを適宜制御し、ウェハ５の所定の描
画領域５ａに対して電子ビーム已による所定の図形の描
画が行われ、該ウェハ５の表面に塗布されたフォトレジ
スト（図示せず）が所定の図形に露光されるものである
。

この場合、前記バックアメモリ３は、互いに独立な複数
の領域３ａ、９域３ｂ＋’ｕｉ域３ｃ、ＭＩ域３ｄに分
割されており、バッファメモリ３と制御部２との間に介
在され、制御部２によって制御される書込み選択部６に
よって、記憶部１に格納された複数の図形情報Ａ、　　
Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　　Ｅ、　　Ｆ、　　・・・の任意の一
つが複数の領域３ａ、３ｂ、３ｃ。

３ｄの任意の一つに転送されて格納されるとともに、バ
ックアメモリ３と電子線制御信号発生部４との間には、
読みだし選択部７が設けられ、該バッファメモリ３の複
数の領域３ａ、３ｂ、３ｃ。

３ｄの任意の一つに格納された図形情報Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、　　・・・の任意の一つが電子線制御
信号発生部４に供給されるように構成されている。

また、前記バックアメモリ３の複数の領域３ａ。

３ｂ、３ｃ、３ｄの個々の容量は、制御部２によって把
握される図形情報Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ。

・・・の大きさに応じて可変にされている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、ウェハ５は、第２図に示されるように、Ａｌ−Ｆ
２４の符号が附された描画領域５ａに区画され、符号の
番号順に図形情報Ａ、　　Ｂ、　Ｃ，Ｄ。

Ｅ、　　Ｆ、　　・・・に基づく図形を描画する場合に
ついて説明する。

また、説明が煩雑となることを避けるため、複数の図形
情報Ａ、　　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　Ｅ、　　Ｆ、　　・・・
の任意の一つを記憶部１からバッファメモリ３の複数の
領域３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの任意の一つに対する転送
に要する時間は、一つの１ｔｉ画区画の描画に要する時
間の２倍とする。

始めに、露光開始時には、たとえばウエノＸ５の真空系
内への搬入動作などの間に、バックアメモリ３の複数の
領域３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄには、それぞれ図形情報Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄが格納されている。

そして、Ａ１の描画領域に対する図形情ＩＩ！Ａに基づ
く図形の描画が完了した後、Ｂ２の描画領域に対する図
形情報Ｂの描画の開始とともに、前記図形情報Ａが格納
されていた領域３ａには図形情報Ｅの転送が開始される
。

さらに、Ｂ２の描画領域に対する図形情報Ｂの描画が完
了すると、Ｂ３の描画領域に対する図形情報Ｃを描画す
る動作とともに、図形情報Ｂが格納されていた領域３ｂ
には、図形情報Ｆの転送が開始される。

この様子を線図で示したたちのが第３図であり、実線で
各図形情報Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、　　・・・に基づ
く露光時間が示され、破線で図形情報Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、　　・・・の転送時間が示されて
いる。

同図に示されるように、図形情報Ｅは、Ｂ２およびＢ３
で示される描画領域に対する露光処理の時間ｔ２とｔ３
の間にバッファメモリ３の領域３ａに転送されて書き込
まれ、時間Ｌ５の間にＢ５で示される描画領域に露光さ
れる。

これらの動作を順次繰り返すことにより、バックアメモ
リ３に対する複数の図形情報Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄ、Ｅ、Ｆ、　　・・・の書込みと、該バッファメモリ
３に格納された複数の図形情報Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ。

Ｅ、　　Ｆ、　　・・・の任意の一つの読みだしによる
露光動作が並行して行われる。

この結果、たとえば、描画すべき図形が複雑で、複数の
図形情報Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，Ｄ、　　Ｅ、　　Ｆ、　
　・・・の量が比較的大きく、記憶部１からバッファメ
モ１７３への転送に比較的長時間を要する場合でも、露
光処理全体に要する時間が必要以上に長くなることが防
止され、単位時間当たりに露光処理されるウェハ５の数
量を増加させることが可能となる。

なお、上記の説明では、ウェハ５における符号Ａ１〜Ｆ
２４で示される描画領域５ａが規則的に配列されている
場合を示したが、符号Ａ　Ｉ−Ｆ　２４で示される描画
領域５ａが不規則に配設されている場合でも、制御部２
において把握されている描画領域５ａの配列情報に基づ
いて、使用時間が最先の図形情報Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、
Ｆ、　　・・・を適宜選択してバッファメモリ３に転送
することにより、複数の図形情報Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，
Ｄ、　　Ｅ、　　Ｆ。

・・・のバッファメモリ３に対する転送時間などに起因
して、露光処理全体に要する時間が必要以上に長くなる
ことが回避でき、単位時間当たりに露光処理されるウェ
ハ５の数量を増加させることができる。

さらに、複数の図形情報Ａ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ、　Ｅ。

Ｆ、・・・の大きさが個々に異なる場合でも、バッファ
メモリ３を分割して構成される複数の領域３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄの容量および分割数などを、制御部２の指令
によって適宜変更することにより、ウェハ５に形成され
る半導体素子製品の品種の変更などに柔軟に対応できる
。

［効果］ （１）、記憶部に保持される図形情報を制御〜部を介し
てバッファメモリに転送し、該バッファメモリ内の図形
情報に基づいて電子光学系を制御することにより、荷電
粒子線の照射による被描画物に対する図形の描画を行う
荷電粒子線描画装置で、前記バッファメモリが、情報の
書込みおよび読みだしを独立に行うことが可能な３以上
の複数の領域に分割されているため、記憶部からバッフ
ァメモリ内の所定の領域への図形情報の転送と、バッフ
ァメモリの所定の領域に格納される図形情報を用いた、
被描画物に対する荷電粒子線の描画動作とを並行して行
うことが可能となり、たとえば、記憶部からバッファメ
モリへの図形情報の転送時間が比較的長い場合などでも
、描画作業全体に要する時間が増大することが回避でき
、単位時間当たりに描画処理される被描画物の数量が増
加される。

（２）、前記（１）の結果、電子線の照射によるウェハ
の露光処理において、描画される図形が？ｙ雑かつ多種
類であっても、図形情報の転送時間の増大などに起因し
て露光処理全体に要する時間が冗長となることが回避さ
れ、単位時間当たりに露光処理されるウェハの数量が増
加される。

（３）、バッファメモリを構成する複数の領域の記憶容
量が可変にされていることにより、図形情報の量や種類
の変化、すなわち、ウェハに形成される半導体素子製品
の品種の変更などに柔軟に対応できる。

（４）、前記（１１〜（３）の結果、半導体装置の製造
における生産性が向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、荷電粒子線としては、電子線に限らず、イオ
ンビームなどであっても良い。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハの電子線露光
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、荷電粒子線を用いる微細加工技術な
どに広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である荷電粒子線描画装置
の要部の構成を示すブロック図、第２図は、ウェハにお
ける描画領域の配列状態を説明する図、 第３図は、バッファメモリに対する図形情報の転送およ
び露光の時間的な関係を説明する線図である。 １・・・記憶部、２・・・制御部、３・・・バッファメ
モリ、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　−−−領域、４・・・
電子線制御信号発生部、４ａ・・・電子銃、４ｂ・・・
電子線（荷電粒子線）、５・・・ウェハ（被描画物）、
５ａ・・・描画９■域、６・・・書込み選択部、７・・
・読みだし選択部、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ・・・図形
情報、ｔ１〜ｔ６・・・露光時間、し・・・電子光学系
、Ｌｌ・・・成形レンズ、Ｌ２・・・偏向レンズ、Ａｌ
−Ｆ２４・・・描画領域。 代理人　弁理士　　小　川　勝　男乙　ゝちｊ 又−１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記憶部に保持される図形情報を制御部を介してバッ
   ファメモリに転送し、該バッファメモリ内の図形情報に
   基づいて電子光学系を制御することにより、荷電粒子線
   の照射による被描画物に対する図形の描画を行う荷電粒
   子線描画装置であって、前記バッファメモリが、情報の
   書込みおよび読みだしを独立に行うことが可能な３以上
   の複数の領域に分割されていることを特徴とする荷電粒
   子線描画装置。 ２、前記バッファメモリを構成する複数の領域の記憶容
   量が可変にされていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の荷電粒子線描画装置。 ３、前記制御部から与えられる、前記被描画物における
   図形配列情報に応じて、前記バッファメモリの任意の領
   域が選択され、該領域に格納された図形情報に応じて被
   描画物に対する図形の描画が行われることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の荷電粒子線描画装置。 ４、前記制御部から与えられる、前記被描画物における
   図形配列情報に応じて、前記バッファメモリの任意の領
   域が選択され、該領域に対して前記記憶部からの図形情
   報の転送が行われることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の荷電粒子線描画装置。 ５、前記荷電粒子線および被描画物が、それぞれ電子線
   およびウェハであり、前記荷電粒子線描画装置が電子線
   露光装置であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の荷電粒子線描画装置。