JPS63211625A - 円弧パタ−ン露光方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は円弧パターン露光方法及び装置に関し、更に詳
しくは、試料上に効率よく円弧パターンをビーム露光す
ることができる円弧パターン露光方法及び装置に関する
。

（従来の技術） 可変面積型露光Ｖｌ置は、電子ビーム又はイオンビーム
を試料上に照射し、露光パターンを作成する装置で、例
えばＩＣのチップパターン描画用に用いられている。こ
の種のｇＡｌｌｆｆｉで円又はリングパターンを描く場
合には、以下のような方法が用いられる。

第６図は、従来の円弧パターン露光方法の説明図である
。（イ）に示す図形は露光寸べき円弧パターンである。

この円弧パターンをビーム露光する場合には、（ロ）に
示すように例えば三角形■と、台形■〜■に分割する。

このうち、台形■〜■については（ハ）に示すように台
形ブロック毎に位置座標を格納した露光データを作成し
ておき、この露光データに基づいてビーム露光を行う。

ここで、”　ｒ　Ｆ　Ｏ２”は台形であることを示すコ
ード、Ｘｉ　、Ｙｔ　、Ｘ２　、Ｙ３　、Ｘ４　、Ｙ４
の座標データについては（ニ）に示す通りである。即ら
、これだけのデータがあれば、台形を特定することがで
きる。

台形が特定された後、可変面積型の露光装置では第７図
に示すような方法で露光を行う。（イ）に示すように台
形の形状９寸法が上）Ｕの長さ／１゜下辺の長さ／　２
１傾き角がそれぞれ０１．θ２と特定されたら、（ロ）
に示すように幅ｄで長さが順次変化する矩形パターンに
分割し、矩形パターンの座標と幅を変化させながらビー
ム露光を行う。

この場合において、ソフトウェアから矩形パターンの初
期値＜ｄｌ、（１２，θ１．θ２）と変化率ｄをセット
してやることにより、以後はハードウェアが自動釣にビ
ーム幅及び座標を変化させて露光を行う。

（発明が解決しようとする問題点）　′従来方法によれ
ば、円弧データをビーム露光する場合には、第６図に示
すように円弧部分を台形に分割する。第６図では８周の
台形に分割したが、実際のビーム露光の場合には最大３
６個程度まで分割する。この結果、各台形毎に作成され
る〈ハ）に示すような露光データのＲが増え、効率のよ
いビーム露光ができなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、円弧パターンを効率よくビーム露光するこ
とができる円弧パターン露光方法及び装置を実現するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段〉 前記した問題点を解決する第１の発明は、円弧パターン
を試料上に露光する円弧パターン露光方法であって、円
弧パターンを矩形ビームサブフィールド毎に分割しくス
テップ［１］）、分割したサブフィールド毎に円弧デー
タであることを示すコードを先頭に所定のビームパター
ン初期値データよりなる円弧データフォーマットを作成
しくステップ［２］）、該円弧データフォーマットのデ
ータを基にして各ショット毎のビームのサイズ及びビー
ム座標を演算により求め（ステップ［３］）、これらビ
ームサイズ及びビーム座標データによりビーム偏向器を
駆動する（ステップ［４］）ようにしたことを特徴とし
ている。第２の発明は、試料上に円弧状のビームバクー
ンを露光する円弧パータン露光装置において、円弧デー
タであることを示すコード及び所定のビームパターン初
期値データを受けてこれらデータを基にして各ビームシ
ョット毎のビームサイズ及び座標を演算するＣＰＵと、
該ＣＰＵからのビームサイズデータ及び座標データを格
納するメモリと、該メモリの出力をアナログ信号に変換
するＤ／Ａ変換器と、咳り／△変換器出力により駆動さ
れる偏向器とを具備したことを特徴としている。

〈作用） 本発明は円弧パターンを台形に分割づることなく１個の
パターンデータを初期値として与えると、この情報を基
に以後のパターンデータはハードウェアによる演算で求
め、円弧パターンの露光を行う。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明方法の一実施例を示すフローチャートで
ある。以下、このフローチャー１・に沿って本発明方法
を詳細に説明する。

ステップ■ 円弧パターンを矩形ビームサブフィールド毎に分割する
。

第２図（イ）に示すようなリングパターンを露光する場
合を例にとって考える。図の斜線領域がリングパターン
である。このリングパターンを図に示すように矩形状の
サブフィールド（矩形ビームサブフィールド）毎に分割
する。これらサブフイールドのうちの任意のサブフィー
ルドＦｉを取出して拡大したものを（ロ）に示す。

ステップ■ 分割した）ｔブフィールド毎に円弧データであることを
示すコードを先頭に所定のビームパターン初期値データ
よりなる円弧データフォーマットを作成する。

第３図は作成した円弧データフォーマットの例を示す図
である。先ず先頭に円弧データであることを示すコード
がくる。次のｄはショット毎のインクリメント分（ｙ方
向のショット毎の移動変化ｆｆｉ＞、ＬＸ、Ｌｙはそれ
ぞれ×方向、ｙ方向のショットの範囲（ブロックの大き
さ）、Ｘｏ、Ｖ。

はそれぞれ×方向、ｙ方向のショット式準位置、Ｘｌ、
Ｖｔは円弧Ｒ１の中心座標、Ｘ２１Ｖ２は円弧Ｒ２の中
心座標、ｒｌは円弧Ｒ１の半径、ｒ２は円弧Ｒ２の半径
である。上述の定義については第２図中に示す。但し、
ここでは円弧？１＋Ｒ２の中心は（Ｘｏ、Ｖｏ）と一致
している。

ステップ■ 円弧データフォーマットを基にして各ショット毎のビー
ムサイズ及びビーム座標を演算により求める。

第３図に示す円弧データフォーマットデータをビームの
初期値データとして、以後の矩形パターンは演算により
求めることができる。最初の矩形パターンの長さ／１１
幅ｄとしてこれを（１１゜ｄ）と表ね寸ことにする。以
後の矩形パターン（／１！、ｄ）、（／ｓ、ｄ）・・・
はＣＰＵ等のハードウェアを用いて演算できる。従って
、予めこれら矩形パターンのデータをメモリに記憶して
おく必要はない。

ステップ■ これらビームサイズ及びビーム座標データにより偏向器
を駆動する。

ステップ■で、矩形パターン毎のデータ（！１゜ｄ）、
（／ｚ、ｄ）・・・が求まったので、後はこれらデータ
をアナログ変換した後、ビーム偏向器に加えてやれば、
ビーム偏向器は入力電圧に応じてビームを偏向し、結果
として試料上に所定の太きさのビームショット露光が行
われ、これらビームショット露光を連続して行うことに
より、サブフィールドパターンの全面（例えば第２図（
ロ）の斜線領域）にわたるビーム露光が行える。

ステップ■からステップ■までを全サブフィールドにつ
いて繰り返すことにより円弧パターン全面にわたるビー
ム露光が終了する。第２図について考えると、（イ）に
示すリングパターン（斜線領域）全面のビーム露光が終
了する。

次に、本発明方法を実施するための円弧パターン露光装
置について説明する。

第４図は、円弧パターン露光装置の一実施例を示す構成
ブロック図である。図において、１は前述したサブフィ
ールド毎の円弧データフォーマットを作成する主ＣＰＵ
、２は主ＣＰＵ１がらの円弧データフォーマットを受り
て先頭の円弧データコードからデータの種類を判別する
露光データ制卸回路、３は露光データ制御回路２からの
円弧データを初期値として受け、分割した矩形パターン
のサイズ及び座標（これはとりもなおさず各ショット毎
のビームサイズ及びビーム座標となる）を全領域にわた
って演算する副ＣＰＬＪである。

４は副ＣＰＵ３で演算されたデータの内のビームサイズ
データ（前述の矩形パターンの長さ４１゜ｌ！ｚ等）を
格納するビームサイズメモリ、５は同じく副ＣＰＵ３で
演算されたデータの内の走査開始点のＸ座標データ（第
２図（ロ）の×ｉ等）を格納する第１のビーム座標メモ
リ、６は同じく副ＣＰＵ３で演算されたデータの内のｙ
座標データ（初期位置データＹｏがらｄずつインクリメ
ントされるもので例えば第２図（ロ）のｙ；等）を格納
する第２のビーム座標メモリである。これらメモリ４〜
６にはデータ書込み或いは読出しのためにタイミング信
号が入力されている。

７．８はそれぞれビームサイズメモリ４から出力される
データをアナログ信号に赤１＾するＤ／Ａ変換器、９．
１０はそれぞれ第１及び第２のビーム座標メモリ５，６
の出力データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器で
ある。１１はビーム成形用偏向器、１２はビーム位置制
御用偏向器である。Ｄ／Ａ変換器７，８の出力はビーム
成形用偏向器１１に印加されている。Ｄ／Ａ変換器９の
出力はサブフィールド位■制御信号と加算され、Ｄ／Ａ
変換器１０の出力はサブフィールド位置制御信号と加算
され、それぞれビーム位置制御用偏向器１２に印加され
ている。このように構成された装賀の動作を説明すれば
、以下の通りである。

主ＣＰＵ１で作られた各サブフィールド毎の第３図に示
すような円弧データフォーマットが露光データ制御回路
２に与えられると、該露光データ制御回路２はフォーマ
ット先頭の円弧データコードから円弧データであること
を確認すると、円弧データを副ＣＰＵ３に初期値データ
として与える。

副ＣＰＵ３はこれらデータを受けて以下のような演専を
行う。

今、例えばナブフィールドが第２図（ロ）に示すパター
ンであるものとする。矩形パターンのｙ座標は図のＹｏ
からＹｏ＋ＬＶまで増分ｄずつ変化する。従って、第１
番目のショツト時のｙ座標ｙｉは ｙｉ−Ｙｏ　　＋　　＜ｉ　　−１’）ｄ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　−（１）と表わせる。そこで
、各ショット毎の矩形ビーム（図の斜線ｆｒ４域）の左
端と右端の×座標をＸＬ＋。

ｙＲｌとする。ｘｌ−ｉについては ＸＬｉ’　＝（ｒｔ２−（Ｖｉ　　Ｖ＋　）”）’＋Ｘ
＋・・・（２） なる計算を行い ＸＬｆ’＜Ｘｏならば　Ｘ　Ｌ　ｉ　＝Ｘ。

ＸＯ≦ＸＬｉ’　≦Ｘｏ＋ＬＸならば ｘ、−ｉ　＝ｘＬｉｌ ＸＬ　ｉ　’　＞ＸＯ＋ＬＸならば　シ’ＥＮ　ット’
ｊＪ　Ｌとする。

同様にして　ｘｋｉについても Ｘ＊ｉ’−（ｒ２２−（Ｙ！−Ｖ’ｚ）２）”＋Ｘｚ・
・・（３） なる計算を行い Ｘ＊ｔ’＜Ｘｏならば　ショットなし Ｘｏ≦ｘＲｉ’　≦Ｘｏ＋ＬＸならば ×穴１−ｘＨｉ’ ｘｋｉ　’　＞ＸＯ＋ＬＸならば Ｘ　　Ｒｉ　　−ＸＯ４ＬＸ とする。

次に副ＣＰＵ３はｘＬｉ、ｘ大１２つの×座標値より ｘＬｉ≧ｘＲ１ならば　ショットなし ｘｌｉ＜ｘＨｉならば　ビームサイズメモリ４にビーム
サイズ ／ｉ＝Ｘ＊１−ＸＬｉ を格納し、第１のビーム座標メモリ５にＸ方向のビーム
位置座標 ｘｉ＝ｘＬｉ を格納する。次に、ｙ方向のビーム位置座標については
（１）式で示されるデータを、第２のビーム座標メモリ
６に格納する。

第５図は、このようにして格納されたメモリ４〜６のデ
ータ格納状態を示す図である。（イ）はビームサイズメ
モリ４の、（ロ）は第１のビーム座標メモリ５の、（ハ
）は第２のビーム座標メモリ６のそれぞれデータ格納状
態を示す。何れも１からｎまでの全てのサブフィールド
毎のデータが格納されている。そして、これらメモリ４
〜６の横方向−並びのデータが矩形パターンのデータと
なる。

各メモリ４〜６の出力はＤ／△変換器７〜１０によりア
ナログ信号に変換される。このうち、Ｄ／Ａ変換器７，
８の出力は直にビーム成形用偏向器１１に印加され、所
定の長さのビームを作る。

次に、Ｄ／Ａ変換器９．１０の出力はサブフィールド位
置制御信号と加算された後、ビーム位置制御用偏向器１
２に印加される。そして、ショット毎のタイミングに合
わせてメモリアドレスを変化させると、第２図（ロ）に
示すようなパターンを露光することができる。尚、パタ
ーンがショットビームサイズより大きい場合は、ショッ
ト分割を行うことによりビームｎ光を行うことができる
。

このようなビーム露光操作を全てのサブフィールドにつ
いて行うことにより、第２図（イ）に示すようなリング
パターン全面の露光を行うことができる。

上述の説明においては、可変面積型の露光を行う場合を
例にとって説明したが、本発明はこれに限るものではな
い。例えばペンシルビーム形露光を行う場合にも同様に
適用することができる。この場合には、第２図（ロ）の
（ｘｉ、　ｙｉ）をビーム始点、Ｉ！ｉをビーム撮幅（
ビームの長さ）となるようにしてｙ方向の増分ｄをビー
ムサイズと考えればよい。又、上述の説明においては円
弧パターンの露光を行う場合について説明したが、必ず
しも円弧パターンである必要はなく、任意の関数の曲線
を持つパターンであっても同様にして露光を行うことが
できる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、１個の矩
形パターンデータを初期値として与えたら、以降はこの
初期値を基に残りの矩形パターンをハードウェアによる
演算により求めるように構成することにより、円弧パタ
ーンを効率よくビーム露光することができる円弧パター
ン露光方法及び装置を実現することができる。即ち、本
発明によれば、以下のような効果が得られる。

■露光データを短縮することができるのでメモリを節約
できる。

■スムーズな円弧ラインで露光できる。

■露光データ変換処理が簡単になりスピードアップが図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示すフローチャート、
第２図は円弧パターン例を示す図、第３図は円弧データ
フォーマットの一例を示す図、第４図は本発明装置の一
実施例を示す構成ブロック図、第５図はメモリのデータ
格納状態を示す図、第６図は従来の円弧パターン露光法
の説明図、第７図は従来の台形パターンの露光方法の説
明図である。 １・・・主ＣＰＵ　　　　　２・・・露光データ制御回
路３・・・副ＣＰＵ　　　　　４・・・ビームサイズメ
モリ５．６・・・ビーム座標メモリ ７〜１０・・・Ｄ／Ａ変換器 １１・・・ビーム成形用偏向器 １２・・・ビーム位置ゐり御用偏向器 第１図 第２図 貴写３　図 第５図 （イ）　　　　　　　　　　（ロ）　　　　　　　　　
　（ハ）手続補正書（□）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円弧パターンを試料上に露光する円弧パターン露
   光方法であつて、円弧パターンを矩形ビームサブフィー
   ルド毎に分割し（ステップ［１］）、分割したサブフィ
   ールド毎に円弧データであることを示すコードを先頭に
   所定のビームパターン初期値データよりなる円弧データ
   フォーマットを作成し（ステップ［２］）、該円弧デー
   タフォーマットのデータを基にして各ショット毎のビー
   ムのサイズ及びビーム座標を演算により求め（ステップ
   ［３］）、これらビームサイズ及びビーム座標データに
   よりビーム偏向器を駆動する（ステップ［４］）ように
   したことを特徴とする円弧パータン露光方法。
2. （２）試料上に円弧状のビームパターンを露光する円弧
   パータン露光装置において、円弧データであることを示
   すコード及び所定のビームパターン初期値データを受け
   てこれらデータを基にして各ビームショット毎のビーム
   サイズ及び座標を演算するＣＰＵと、該ＣＰＵからのビ
   ームサイズデータ及び座標データを格納するメモリと、
   該メモリの出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器
   と、該Ｄ／Ａ変換器出力により駆動される偏向器とを具
   備したことを特徴とする円弧パターン露光装置。