JPS62272527A - 放射ビ−ムによる描画装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆるラスタースキャン方式ノ放射ビーム
描画装置に係り、特に描画能率の向上に関するものであ
る。

〔従来技術〕

従来実用化されているラスタースキャン型の電子ビーム
描画装置は、被描画材を一方向へ連続移動させつつ電子
ビームを前記の連続移動方向と直交する方向へ所定の幅
で走査させろと共に該電子ビームのＯＮ・ＯＦＦ　ｉ制
御して被描画材に描画するものであり、被描画ｆｔ前記
電子ビームの走査幅でそれぞれ細長い領域に区分し、該
領域の長手方向に被描画材Ｚ連続移動させて１つの領域
を描画した後、被描画材を電子ビームの前記走査方向へ
走査幅に等しい量だけステップ送りして隣りの領域を描
画する。このラスタースキャン方式は、電子ビームの各
走査毎にその位置補正が可能であることなどから正確な
描画が可能であるため、ますま子機細化されつつある描
画に適したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ラスタースキャン方式で描画する場合、描画
範囲の連続移動方向の長さがステップ移動方向の長さと
等しいかそれより長いときは、より少ないステップ移動
回数で描画することができるが、逆に連続移動方向の長
さが短かく、ステップ移動方向の長さが長いときは、１
回の連続移動によって描画できろ時間が短かく、前者と
同じ広さの描画範囲を描画するのに要するステップ移動
回数が増加し、実描画時間の割合が低下し、ル能率な描
画７余儀なくされる間頂があった。

〔問題点？解決するための手段〕

本発明は、ラスタースキャン方式における電子ビームや
イオンビームなどの放射ビームによる描画装置において
、被描画材乞支持するＸ−ＹステージのＸ方向およびＹ
方向の、駆動装置にそれぞれ連続移動とステップ移動が
可能な駆動装置を設けると共に、放射ビームχＸ方向と
Ｙ方向へそれぞれ走査する偏向手段を設け、さらに放射
ビームの短資方向とＸ−Ｙステージの連続およびステッ
プ移動の方向を描画データに従ってＸ−Ｙ方向のいずれ
かに選択する手段２設けたものである。

〔作用〕

本発明の放射ビームによる描画装置は、描画範囲が例え
ばＹ方向へ連続移動させる方が能率よく描画できろ場合
には、描画データ中にＹ連続移動モード乞選択する指令
２予じめ与えておくと、被描画材がＹ方向へ連続移動さ
れると共に放射ビームはＸ方向へ走査されて描画を行な
い、隣接した領域も引続きＹ連続移動モードであ・ると
きは、被描画材ｔＸ方向へステップ移動して隣接した領
域の描画を行なう。また、Ｘ方向へ連続移動させる方が
よい場合−は、描画データ中にＸ連続移動モードを選択
する指令を与えてお（ことにより、被描画材がＸ方向へ
連続移動され、前記Ｙ連続移動モードの場合と９０°異
なった形で同様の描画が行なわれる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を示す第１図な見・し第３図につ
いて説明する。第１図において、１は電子ビーム鏡筒で
あり、電子銃２、各種σつレンズ３．４．５、ブランキ
ング板６、主偏向板７Ｘ、７Ｙならびに副偏向板８Ｘ、
８Ｙからなっている。１０は描画室で、その中にはＸ方
向（第１図において左右方向）へ移動するＸステージ１
１とこのＸステージ１１上に取付けられてＹ方向（第１
図において紙面に垂直な方向）へ移動するＸステージ１
２が設けられ、Ｘステージ１２上に被描画材１３を設置
するようになっている。Ｘステージ１２には位置測定用
のＸ方向レーザミラー１４とＹ方向レーザミラー１５が
取付けられ、Ｘレーザ測長系１６とＸレーザ測長系１７
とによってＸステージ１２のＸ−Ｙ方向位置をそれぞれ
測定して両側定値ｙｃＰＵ１８へ与えるようになってい
る。

Ｘステージ１１とＸステージ１２は、Ｘステージ駆動装
置１９とＹステージ駆動装置２ｏによって移動されるよ
うになっており、これらの駆動装置１９．２０はいずれ
も連現送りとステップ送りによる定位が：　可能なサー
ボ系を持つもので、後述するよ５に描□　画データに基
づ（ＣＰ　Ｕ　１８かもの指令にしたがってＸ−Ｘステ
ージ１１　、１２を連続移動またはステップ移動させる
ようになっている。

主偏向板７Ｘ、７Ｙは、第２図に示すように、Ｙ方向に
伸びる細長い領域ＡとＸ方向に伸びる細長い領域Ｂの幅
Ｗに等しい幅で電子ビ〜ムＥｖＸ方向とＹ方向へそれぞ
れ走査させるためのものであり、また副偏向板８Ｘ、８
Ｙは、第２図中の部分拡大部に符号Ｐで示すように（同
図は副偏向板８Ｙによる場合７示している）、前記幅Ｗ
の走査ビ行なう間にこれと直交する方向へ連続移動する
被描画材１３の移動に合わせ電子ビームＥの太さに相当
する量だけ該電子ビームＥＹ前記連続移動方向へ偏向さ
せるためのものである。

主偏向板７Ｘと副偏向板８Ｙは、第１図に示すように、
Ｘ連続用偏向制御回路２１によって作動され、主偏向板
７Ｙと副偏向板８ＸはＸ連続用偏向制御回路２２によっ
て作動される。

これらの偏向制御回路２１　、２２は、描画データに基
づ（ＣＰＵ１８からのビーム走査指令に従って作動する
よ５になっている。

ブランキング板６はブランキング制御回路２３によりて
通常のラスタースキャン方式の場合と同様に作動される
。

次いで本装置の作用について説明する。第３図は本発明
装置の作用を説明するのに適した描画パターンの一例ン
示すもので、広い間隔の右上りの斜線の領域３１　、３
２は例えば最小線幅が１μｍの描画を行なう範囲であり
、この中に描かれる図形はＸ−Ｙの両方向にほぼ同じ割
合で分布している。

他方、狭い間隔の左上りの斜線の領域３３　、３４は最
小線幅が細い例えば０．２μｍ　の描画χ前記描画に重
ねて行なう範囲である。

前者の領域３１　、３２の描画は、被描画材１３の連続
移動方向ｙｘ−ｙのいずれにしても能率的に差は生じな
い。このような場合には、例えばＹ連続移動モード？選
択して描画？行なう。このＸ連続移動モードの選択は、
描画データの始めに該モードを選択する指令を与えてお
くことにより行なわれる。

Ｘ連続移動モードが選択されると、第１図に示すように
、ＣＰ　Ｕ　１８からＸステージ駆動装置２０に対して
連続移動指令が出されると共に、Ｘステージ駆動装置１
９に対してステップ移動指令が出され、さらにＹ連続用
偏向制御回路２１に対してビーム走査指令が出される。

この場合は、Ｙステージ１２が連続移動され、その位置
がＸレーザ測長系１６およびＸレーザ測長系１７によっ
て読取られ、該位置に従ってＹ連続用偏向制御回路２１
が作動し、主偏向板７Ｘと副偏向板８Ｙとによって、第
２図中の部分拡大部分に示すよ５に、電子ビーム］Ｅｇ
走査させて偏向幅Ｗを与える偏向２行ないつつ描画デー
タに従って電子ビームＥｉブランキング制御回路２３お
よびブランキング板６によりて０Ｎ−ＯＦＦＬ、第２図
の領域Ａに対して描画χ行なう。なお、第２図の領域Ａ
に対する描画は、被描画材１３乞第２図においてＹ方向
に沿って上方へ連続移動させた例を示している。そこで
、領域Ａに対する描画は第２図において上側から開始さ
れて下端に至る。

描画が領域Ａの下端に至ると、Ｘステージ駆動装置１９
によりＸステー　ジ１１がステップ移動され、第２図に
示す被描画材１３乞電子ビームＥの走査幅Ｗだけ同図に
おいて左方へ移動させる。次いでＹステージ駆動装置加
およびＹステージ１２によって被描画材１３乞、第２図
ておいてＹ方向に沿い下方へ連続移動させ、前記領域Ａ
の右方の隣接領域に対して描画７行なう。以下上記と同
様の動作によって被描画材１３暑ジグザグに移動させて
第３図に示す領域３１　、３２に対する描画２行なう。

次に電子ビームＥの太さ７００２μｍ　に設定して第３
図に示す領域３３　、３４の描画を行なうが、領域３４
はＹ方向へ長く伸びているため、前記の場合と同様て被
描画材１３ＹＹ方向へ連続移動させて描画２行なう。な
お、この場合には、被描画材１３をＹ方向の端から端ま
で連続させる必要はなく、領域３４の第３図において上
端と下端ンカバーできる範囲で往復動させればよい。領
域３４はＸ方向の幅が小さいため、Ｘ方向へのステップ
移動回数は少なくて済む。

これに対し、領域３３ハ、Ｘ方向へ長く伸びているため
、Ｙ方向へ連続移動させると、往復の回数が多（なり、
領域３３σつ描画に要する時間中に占めるＸ方向へのス
テップ移動のだめの時間の割合が多くなる。そこで、こ
の場合には、第１図に示すＸ連続移動モードを選択する
。このＸ連続移動モードが選択されろと、Ｘステージ駆
動装置１９に対して連続移動指令が出されると共に、Ｙ
ステージ駆動装置加に対してステップ移動指令が出され
、さらにＸ連続用偏向制御回路２２に対してビーム走査
指令が出され、主偏向板７Ｙと副偏向板８Ｘによって電
子ビームＥの走査が行なわれる（第２図の領域Ｂ−ｉ参
照）。このＸ連続移動モードにおける描画は、前述した
Ｘ連続移動モードにおけるＸ・Ｙ方向の位置関係がデー
タの吐出し方など？含めて変わるほかは同じであるため
、詳述？避ける。

このように領域３３の描画ＹＸ連続移動モードで行なえ
ば、ステップ移動に要する時間の割合は大幅に減少する
。

前述した実施例は、本発明を電子ビーム描画装置に適用
した列乞示したが、本発明にイオンビーム、光ビームな
ど他の放射ビームによる描画装置にも適用可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、描画範囲に応じて最
も効率のよい描画が可能となり、描画能率２高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例〉示す概略構成図、第２図は
描画状態を示す部分拡大斜視図、第３図は描画パターン
の一例乞示す平面図である。 １・・・電子（放射）ビーム鏡筒、　　３，４．５・・
・レンズ、　　６・・・ブランキング板、　　７Ｘ、７
Ｙ・・・主偏向板、　　８Ｘ、８Ｙ・・・副偏向板、　
１０・・・描画室、　１１・・・Ｘステージ、　１２・
・・Ｘステージ、１３・・・被描画材、　１４・・・Ｘ
方向レーザミラー、１５・・・Ｙ方向レーザミラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被描画材を一方向へ連続移動させつつ放射ビームを前記
   の連続移動方向と直交する方向へ所定の幅で走査させる
   と共に該放射ビームのＯＮ・ＯＦＦを制御して被描画材
   に描画する装置において、被描画材を支持するＸ・Ｙス
   テージのＸ方向およびＹ方向の駆動装置にそれぞれ連続
   移動と前記放射ビームの走査幅に対応したステップ移動
   が可能な駆動装置を設けると共に、放射ビームをＸ方向
   とＹ方向へそれぞれ走査する偏向手段を設け、さらに放
   射ビームの走査方向と前記Ｘ・Ｙステージの連続および
   ステップ移動の方向を描画データに従つてＸ・Ｙ方向の
   いずれかに選択する手段を設けたことを特徴とする放射
   ビームによる描画装置。