JPS63185027A

JPS63185027A - 荷電粒子ビーム描画方法

Info

Publication number: JPS63185027A
Application number: JP1603687A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Abe; 隆幸阿部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1987-01-28
Publication date: 1988-07-30
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JP2504434B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、荷電粒子描画方法及び装置に係わり、特に可
変成形ビーム方式の描画方法及び装置に関する。

（従来の技術）　− 近年１寸法可変の矩形ビームを用いる可変成形ビーム方
式の電子ビーム描画装置が提案され、一部では試用され
ている。この方式は、２枚のアパーチャマスクの光学的
なアパーチャ重なりを可変することによって、寸法の異
なる矩形状ビームを得ている。そして、微細な寸法制御
と１円形ビームに比べて大面積の一括露光が可能となり
、高精度・高スルーブツトの要求を満たすことができる
。

しかし、斜線を含むパターンに対しては斜線部を微細な
矩形パターンで近似して描画するので、露光時間の増大
と精度の低下は避けられない。

そこでこのような欠点を解決するために考案されたのが
特開昭６０−３０１３１号明細書に記載されたように、
矩形ビームと直角三角形ビームを発生できるビーム発生
方式である。

従来の矩形ビームのみによる描画方式では、ひとつの矩
形照射終了から次の矩形の照射開始までの時間ｃ以下で
はセトリングタイムと略す）を短縮し描画スルーブツト
を向上させるために、ひとつの矩形照射後は、その矩形
に最近接、あるいはほぼ最近接する矩形を照射する。と
いう工程を順次行なっていた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の対象である矩形ビーム及び矩形以外の可変成形
ビームをともに発生しうる荷電粒子描画装置において、
最近接図形を順次照射するという従来の描画方式をＬＳ
Ｉパターンに適用すると、はぼすべての照射において可
変成形ビームの形状を変化させることになる。

このような場合の上記描画装置のセトリングタイムは、
５０ｎ秒程度の位置設定に要する時間とはならず、ビー
ムの形状と寸法の設定に要する時間、約２００ｎ秒とな
る。そのため従来の方式によれば、描画時のむだな時間
であるセトリングがきわめて大きくなり、描画のスルー
ブツトを劣下させるという問題があった。

本発明の目的はこのような問題を解決し、従来の描画方
法に代わる新しい描画方法を提供し、またそのような描
画方法を実現する描画装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

Ｃ問題点を解決するための手段）本発明は、ふたつ以上ｎ種類の形状の可変成形ビームに
よって、描画すべき全領域の内部に属するパターンを、
あるいは該領域を分割した小領域の内部に属するパター
ンを描画する荷電粒子描画方法及び装置において１寸法
は異なっても形状は同じすべての描画単位図形を照射す
る。という工程をｎ種類のすべての形状の可変成形ビー
ムに対して行なうことによって、前記全領域あるいは小
領域の内部のすべてのパターンを描画することを特徴と
する荷電粒子描画方法及び装置である。

（作用）本発明方法は各形状の図形をそれぞれ続けて描画するた
め、形状を変化させる回数は高々形状の種類数回になる
。例えば％第４図のような矩形と四種の三角形を発生で
きる描画装置の場合、この回数は５になる。本発明方法
は、形状を変化させる回数を大巾に減少させることｉこ
より、全セトリングタイムを大巾に短縮させ、ひいては
描画のスループットを向上させるものである。

多くのＬＳＩパターンでは、各形状の描画単位図形（例
えば矩形）間の距離は大きくないため。

本発明方法を用いても照射位置の移動に要する時間は従
来の方法に比べて１〜２割増加するにすぎない。

（実施例）第１図は本発明の一実施例方法を適用する電子ビーム描
画装置を示す概略構成図である。図中１１は電子銃％　
１２．〜，１６は各種レンズ系。

１７、〜，１９は各種偏向系、２０はブランキング板、
２１．２２はビーム成形用アパーチャマスク、２３は反
射電子検出器、２４はターゲットを示している。電子銃
１１から放出された電子ビームはブランキング用偏向器
１７により０Ｎ−ＯＦＦされる。ブランキング板２０を
通過したビームはビーム成形用偏向器１８及びビーム成
形用アパーチャマスク２１．２２によりそれ形状及び寸
法が可変される。即ち、偏向器１８によりアパーチャマ
スク２１の第１のビーム成形用アパーチャ３１とアパー
チャマスク２２の第２のビーム成形用アパーチャ３２と
の光学的型なりを可変することにより、ビームの寸法及
び形状が可変制御される。

なお、アパーチャ３１．３２の形状及び可変成形ビーム
の発生方法については後述する。そして。

この成形されたビームは走査用偏向器１９によりターゲ
ット２４上で偏向走査され、このビーム走査によりター
ゲット２４が所望パターンに描画されるものとなってい
る。

前記第１のアパーチャ３１は矩形状に形成され。

前記第２のアパーチャ３２は大径の矩形と小径の矩形と
を組合わせて形成されている。本描画装置はアパーチャ
３１．３２の重なりを可変制御して第２図に示す如く敵
影ａ及び直角三角形す、ｃ。

ｄ、ｅの５種の可変成形ビームを得る。

以下１本発明の一実施例による方法を説明する。

本実施例では、描画領域内に属する図形のデータは第３
図に示す形式で記述される。矩形と４種類の３角形は図
形コードＯ〜４で表現され、各形状の図形数は図形コー
ドの直後に記される。図中。

ｘ、ｙは各図形の照射位置を、Ｘ、Ｙは各図形の寸法を
表わす。図形の寸法は第４図のように定義される。

このようなデータを読み込み、各種偏向器を制御する回
路のブロック図を第５図に記す。各回路の動作は以下の
通りである。データ識別回路はデータの読み込みを行な
い、まず図形コードを成形偏向量設定回路と照射位置設
定回路へ送る。次に図形数を内部のレジスタに格納し、
このレジスタ値をゼロになるまでカウントダウンさせな
がら、データ（ｘ、ｙ）を照射位置設定回路へ、データ
（ｘ、ｙ）を成形偏向量設定回路へ送る。照射位置設定
回路はあらかじめ送られた図形コードにより定まる偏向
補正量とデータ（ｘ、ｙ）とから偏向量を決定し、これ
を偏向器１９に送る。成形偏向量設定回路も同様に、図
形コードにより定まる偏向補正量とデータ（ｘ、ｙ）と
から偏向量を決定しこれを成形偏向器１８に送る。

第６図（ａ）は本発明の実施により行なわれる図形の照
射順を示す一例である。第６図（ｂ）は従来法による場
合の照射順である。従来法では形状変更が律速するセト
リングが５０回で２００Ｘ５０（＝１０ρ００）ｎ秒、
また位置の設定が律速するセ）　ＩＪソング５回で５０
Ｘ５（＝２５０）ｎ秒、となりセトリングタイムの合計
は１０，２５０ｎ秒になる。

本発明方法によれば形状変更が律速するセトリングは４
回、２００Ｘ４（＝８００）ｎ秒、また位置の設定が律
速するセトリングは５１回、　６０Ｘ５１（＝３０６０
）ｎ秒、となり合計のセトリングタイムは３．８６０１
１秒になる。ここで位置設定のためのセトリングタイム
は、図形間の平均距離より定まる値、６０ｎ秒を用いた
。

第６図（ａ）の例では本発明方法は、従来法のセトリン
グタイムを約１７３に短縮している。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば、成形ビームアパーチャの形状は第２図に示し
た矢印形に限るものではなく、成形すべきビーム形状に
応じて適宜変更可能である。

また本実施例では図形の形状コードのデータは各図形の
寸法と位置のデータの集合の先頭に設定されたが、形状
コード、寸法のデータ及び位置のデータを各図形ごとに
設定してもよい。

さらに、電子ビーム露光装置に限らず、イオンビームを
用いたイオンビーム露光装置に適用できるのは、勿論の
ことである。その他１本発明の要旨を逸脱しない範囲で
、種々変形して実施することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、描画領域内で可変成形ビームの形状を
変化させる回数を、たかだか可変成形ビームの形状の種
類数回にすることができる。そのため、形状を変化させ
るに要する全時間ひいてはセトリングタイムが大巾に短
縮される。例えば上記実施例では本発明方法によってセ
トリングタイムが約１７３に短縮されている。

本発明方法は、このようにセトリングタイムを短縮する
ことにより、描画時間を短縮し、荷電粒子描画装置の生
産性を向上させる効果をもっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による方法を適用した電子ビ
ーム描画装置を示す概略構成図、第２図は矩形及び直角
三角形ビームの発生原理と図形穫別を示す模式図、第３
図は１図形データの形式を示す図、第４図は、図形の寸
法の定義を示す図。第５図は１図形データにより偏向器を制御する回路のブ
ロック図、第６図は１本発明の一実施例及び従来法を用
いた場合の図形の照射層を示す説明図である。１１・・・電子銃、１２．〜，１６・・・レンズ系。１７、〜，１９・・・偏向系、２１．２２・・・ビーム
成形用アパーチャマスク、２３・・・反射電子検出器。２４・・・ターゲラ）、３１．３２・・・ビーム成形用
アパーチャ、４１・・・図形コードのデータ、４２・・
・図形の寸法データ、４３・・・図形の照射位置データ
。４４・・・成形偏向器１８の偏向量％４５・・・偏向器
１９の偏向量。代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　竹　花　喜久男第　　ｌ　図第　　２　図第　　３　図匿■杉コード−０図形コードー１１２１形コードー２第
　　４　囚

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数種類の形状の可変成形ビームによって、描画
すべき全領域あるいは該領域を分割した小領域に対して
順次パターンを描画するに際して、寸法は異なっても形
状は同じであるすべての描画単位図形を照射するという
工程を、すべての形状の可変成形ビームに対して順次行
なうことによって前記全領域あるいは小領域の内部のす
べてのパターンを描画することを特徴とする荷電粒子ビ
ーム描画方法。
（２）前記複数種類の形状の可変成形ビームが矩形と４
種類の直角三角形の計５種類の可変成形ビームであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の荷電粒子ビ
ーム描画方法。
（３）複数種類の形状の可変成形ビームによって、描画
すべき全領域あるいは該領域を分割した小領域に対して
順次パターンを描画する荷電粒子描画装置において、指
定された領域に対して寸法は異なっても形状は同じであ
るすべての描画単位図形を複数種類のすべての形状の単
位図形に対して発生する機構を設けたことを特徴とする
荷電粒子ビーム描画装置。
（４）前記複数種類の形状が、矩形と４種類の直角三角
形の計５種類の形状であることを特徴とする特許請求の
範囲第３項記載の荷電粒子ビーム描画装置。