JP5063320B2

JP5063320B2 - 描画装置及び描画データの変換方法

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Publication number: JP5063320B2
Application number: JP2007319067A
Authority: JP
Inventors: 隼人柴田
Original assignee: Nuflare Technology Inc
Current assignee: Nuflare Technology Inc
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: US8076656B2; JP2009141290A; US20090145751A1

Description

本発明は、描画装置及び描画データの変換方法に関する。例えば、電子ビームを用いて試料に所定のパターンを描画する描画装置および装置内で処理される描画データの変換方法に関する。

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

図１０は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向される。そして、可変成形開口４２１の一部を通過して、ステージ上に搭載された試料３４０に照射される。また、ステージは、描画中、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動する。すなわち、開口４１１と可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。開口４１１と可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。

かかる電子ビーム描画を行なうにあたり、まず、半導体集積回路のレイアウトが設計される。そして、パターンレイアウトが定義されたレイアウトデータ（設計データ）が生成される。そして、レイアウトデータが変換され、電子線描画装置に適応した描画データが生成される。そして、描画データは、描画装置に入力され、複数のデータ処理の後、描画する際のショットデータとして生成される（例えば、特許文献１参照）。そして、このショットデータに従って描画処理が行なわれる。ここで、描画装置内では、描画データが展開されていき、ショットデータが生成される前の中間データが生成されることになる。そして、従来使用されていたパターンのデータフォーマットはあらゆる可能な大きさ、座標、図形種、及び個数に対応することができるように設計されていた。そのため、従来のパターンデータフォーマットでは、これらのいずれにも対応可能な数のビット数が用意されていた。

しかしながら、描画データのレイアウトによっては、従来のパターンデータフォーマットで用意されたビット数の一部しか利用しないといった場合が存在する。例えば、同じ形或いは同じ大きさのパターンの繰り返しが圧倒的に多いレイアウトでは従来のパターンデータフォーマットで確保されたビット数のうち、わずかなビット数しか利用されていないといった状況があった。１つのレイアウトにおいて数個のパターンだけが少ないビット数になるというのであればそれほどの影響を受けるものではないが、近年のパターン微細化やパターン個数の増加に伴い、少ないビット数で済むパターンが増加している。そのため、このような利用されないビット数を累積すると装置のスループットにとって無視できないほどのデータサイズに相当するビット数になってきている。
特開２００７−１２８９３３号公報

上述したように、従来使用されていたパターンのデータフォーマットはあらゆる可能な大きさ、座標、図形種、及び個数に対応することができるようなビット数が用意されていた。そのため、使用されないビットも多く、使用されないビット数を累積すると装置のスループットにとって無視できないほどのデータサイズに相当してしまっていた。近年のパターン微細化やパターン個数の増加に伴い、データサイズの低減が求める中、これら使用されないビット数の低減化が課題となっていた。

そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、無駄なビット数を削減し、データサイズを低減する描画装置および描画データの変換方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の描画装置は、
描画データを記憶する第１の記憶部と、
描画データを基に、定義されたパターンの情報を取得する取得部と、
使用ビット数の異なる複数のフォーマットの情報を記憶する第２の記憶部と、
所定の領域毎に、取得された当該所定の領域内に配置されるパターンの情報を基に、前記第２の記憶部に記憶された使用ビット数の異なる複数のフォーマットの中からいずれかを選択する選択部と、
選択されたフォーマットで、描画データに定義される所定の領域内のデータを変換する変換部と、
変換された所定の領域内のデータに基づいて、試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。

使用ビット数の異なる複数のフォーマットを用意することで、描画データのレイアウトに応じて必要となるビット数が確保されたフォーマットを選択することができる。そのため、変換された所定の領域内のデータでは、使用されていないビット数を低減することができる。そして、所定の領域毎にフォーマットを選択することで、ビット数の低減効果が累積され、すべての領域で見た場合では、使用されていないビット数を大幅に低減することができる。

また、変換後の所定の領域内のデータには、変換に用いたフォーマットを識別する識別子が定義されると好適である。

また、選択部は、図形の種類と図形数と図形サイズとの少なくとも１つのパターンの情報に基づいてフォーマットを選択すると好適である。そして、選択部は、変換後の所定の領域内のデータが使用するビット数がより少なくなるようにフォーマットを選択すると好適である。

本発明の一態様の描画データの変換方法は、
描画データを入力する工程と、
描画データを基に、定義されたパターンの情報を取得する工程と、
所定の領域毎に、取得された当該所定の領域内に配置されるパターンの情報を基に、使用ビット数の異なる複数のフォーマットの情報を記憶する記憶装置に記憶された使用ビット数の異なる複数のフォーマットの中からいずれかを選択する工程と、
選択されたフォーマットで、描画データに定義される所定の領域内のデータを変換する工程と、
変換された所定の領域内のデータを記憶する工程と、
を備え、
変換後の前記所定の領域内のデータには、変換に用いたフォーマットを識別する識別子が定義され、
図形の種類と図形数と図形サイズとの少なくとも１つのパターンの情報に基づいてフォーマットは選択され、
変換後の前記所定の領域内のデータが使用するビット数がより少なくなるようにフォーマットを選択することを特徴とする。

本発明によれば、使用されていないビット数を大幅に低減することができるので、データサイズを大幅に小さくすることができる。その結果、描画時間を短縮させ、装置のスループットを向上させることができる。

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、荷電粒子ビーム描画装置、特に、可変成形型の電子ビーム描画装置について説明する。

図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
図１において、描画装置１００は、電子ビーム描画装置の一例である。描画装置１００は、試料１０１に複数の図形から構成されるパターンを描画する。試料１０１には、半導体装置を製造する際にリフォグラフィ工程で用いるためのマスクが含まれる。描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画部１５０は、描画室１０３と描画室１０３の上部に配置された電子鏡筒１０２を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。そして、描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置され、ＸＹステージ１０５上に描画対象となる試料１０１が配置される。制御部１６０は、磁気ディスク装置１１０，１１６，１２２，１２６、データ処理部１１２、メモリ１１４，１２０，１２８、制御計算機１１８、ショットデータ生成部１２４、及び描画制御部１３０を有している。そして、磁気ディスク装置１１０，１１６，１２２，１２６、データ処理部１１２、メモリ１１４，１２０，１２８、制御計算機１１８、ショットデータ生成部１２４、及び描画制御部１３０は、図示していないバスにより互いに接続されている。制御計算機１１８内には、ブロック分割部４０、セル配置部４２、クラスタ分割部４４、パターン分割部４６、パターンデータ記録部４８、フォーマット選択部５０、及びフォーマット変換部５２が配置されている。磁気ディスク装置１１０，１１６，１２２，１２６及びメモリ１１４，１２０，１２８は、記憶部或いは記憶装置の一例となる。また、外部の磁気ディスク装置５００に描画データが格納されている。

ここで、ブロック分割部４０、セル配置部４２、クラスタ分割部４４、パターン分割部４６、パターンデータ記録部４８、フォーマット選択部５０、及びフォーマット変換部５２は、プログラムを実行させるＣＰＵ等の計算機で実行される各処理機能として構成してもよい。或いは、ブロック分割部４０、セル配置部４２、クラスタ分割部４４、パターン分割部４６、パターンデータ記録部４８、フォーマット選択部５０、及びフォーマット変換部５２の各構成を電気的な回路によるハードウェアにより構成してもよい。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。また、ソフトウェアにより、或いはソフトウェアとの組合せにより実施させる場合には、処理を実行する計算機に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度メモリ１２０に記憶される。同様に、データ処理部１１２或いはショットデータ生成部１２４についてもプログラムを実行させるＣＰＵ等の計算機として構成してもよい。或いは、各内部処理構成を電気的な回路によるハードウェアにより構成してもよい。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。また、ソフトウェアにより、或いはソフトウェアとの組合せにより実施させる場合には、処理を実行する計算機に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報は、データ処理部１１２についてはその都度メモリ１１４に、ショットデータ生成部１２４についてはその都度メモリ１２８に記憶される。

また、データ処理部１１２、制御計算機１１８、或いはショットデータ生成部１２４は、それぞれ１つの計算機で構成してもよいし、複数の計算機で構成してもよい。それぞれ複数の計算機で構成することで、並列処理を行なうことができる。並列処理を行なえば、処理速度を速くすることができる。

図１では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。

図２は、実施の形態１における描画データの階層構造の一例を示す図である。
描画データでは、描画領域が、チップ１０の層、チップ領域を例えばｙ方向に向かって短冊状に仮想分割したストライプ２０の層、ストライプ２０を分割したブロック３０の層、少なくとも１つ以上の図形で構成されるセル３２の層、セル３２を分割したクラスタ３４の層、クラスタ３４内に配置され、セル３２を構成する図形３６（パターン）の層といった一連の複数の内部構成単位ごとに階層化されている。また、１つの試料１０１の描画領域に対して複数のチップがレイアウトされていることが一般的である。そのため、後述するデータ処理部１１２において、チップマージ処理が行なわれ、図２に示すようなマージ後の階層が構成される。尚、ここではストライプ２０についてチップ領域をｙ方向に向かって短冊状に分割した領域としてあるが、これは一例であり、描画面と平行しｙ方向と直交するｘ方向に分割する場合もありうる。或いは描画面と平行するその他の方向であっても構わない。

図３は、実施の形態１における描画方法を示すフローチャート図である。
上述したように、電子ビーム描画を行なうにあたっては、まず、半導体集積回路のレイアウトが設計される。そして、パターンレイアウトが定義されたレイアウトデータ（設計データ）が生成される。そして、レイアウトデータが変換され、描画装置１００に適応した描画データが生成される。そして、描画データは、磁気ディスク装置５００から読み出され、描画装置１００に入力される。描画装置１００内では、磁気ディスク装置１１０に描画データが格納される。そして、後述するように複数のデータ処理の後、描画する際のショットデータとして生成される。

Ｓ（ステップ）１０２において、データ処理工程として、データ処理部１１２は、磁気ディスク装置１１０から複数のチップのそれぞれの描画データを読み出し、入力する。そして、データ処理部１１２は、描画装置１００の描画領域内に再配置して、チップマージ処理を行なう。また、データ処理部１１２は、その他に、ミラーリングやスケーリング処理といったデータ処理を行なっても構わない。そして、これらの処理が実行された後の描画データは、磁気ディスク装置１１６に格納される。

Ｓ１０４において、ブロック分割工程として、ブロック分割部４０は、上段の工程でデータ処理された描画データを展開して、チップ１０或いは各ストライプ２０を図２で示したような複数のブロック３０に仮想分割する。

Ｓ１０６において、セル配置工程として、セル配置部４２は、描画データをさらに展開して、各ブロック３０内にレイアウトされたセル３２を配置する。

Ｓ１０８において、クラスタ分割工程として、クラスタ分割部４４は、描画データをさらに展開して、各セル３２を図２で示したような複数のクラスタ３４に仮想分割する。

Ｓ１１０において、パターン分割工程として、パターン分割部４６は、描画データをさらに展開して、各クラスタ３４を各クラスタ３４内にレイアウトされた図２で示したような複数の図形３６（パターン）に分割する。パターン分割部４６は、パターン分割することで、各クラスタ３４内の図形３６の図形数、図形種類、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）、及び配置座標（Ｘ，Ｙ）といったパターンデータ（パターン情報）を取得することができる。よって、パターン分割部４６は、描画データを基に、定義されたパターンの情報を取得することができる。すなわち、パターン分割部４６は、取得部の一例となる。

Ｓ１１２において、パターンデータ記録工程として、パターンデータ記録部４８は、クラスタ３４毎に、得られた図形３６の図形数、図形種類、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）、及び配置座標（Ｘ，Ｙ）といったパターンデータをメモリ１２０に記録（格納）する。また、メモリ１２０には、その他に、後述するフォーマット変換時に用いる、従来フォーマット、フォーマット（１）、フォーマット（２）、フォーマット（３）、・・・といった複数のフォーマットの情報が格納されている。これらの各フォーマットは、使用ビット数が異なるように構成されている。

Ｓ１１４において、フォーマット選択工程として、フォーマット選択部５０は、クラスタ３４（所定の領域）毎に、取得されたパターンデータを基に、複数のフォーマットのいずれかを選択する。フォーマット選択部５０は、図形３６の種類と図形数と図形サイズとの少なくとも１つのパターンの情報に基づいてフォーマットを選択する。例えば、パターン個数が所定の閾値より多いクラスタ３４については、フォーマット（１）を選択する。また、例えば、正方形や長方形のような９０度の角度だけで構成される矩形パターンだけが配置されたクラスタ３４については、フォーマット（２）を選択する。また、例えば、コンタクトホールパターンのような小さなパターンが多く配置されたクラスタ３４については、フォーマット（３）を選択する。また、いずれにも該当しないパターンが配置されたクラスタ３４については、従来フォーマットを選択する。このように、フォーマット選択部５０は、所定の基準を設けてクラスタ３４毎に複数のフォーマットのいずれかを選択する。

Ｓ１１６において、フォーマット変換工程として、フォーマット変換部５２は、選択されたフォーマットで、描画データに定義される該当するクラスタ３４内のデータを変換する。描画データをフォーマット変換することで、ショットデータへと変換される前段階となる中間データを生成することができる。

図４は、実施の形態１における配置されるパターン個数が多いクラスタの一例を示す図である。
図４では、図形サイズの小さな図形６２が数多く配置されている場合を示している。このようなレイアウトでは、図形サイズが小さいため、図形サイズを示すビット数も少なくすることができる。例えば、従来フォーマットでは、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）を定義するために、例えば、Ｌに１７ビット、Ｍに１７ビットの計３４ビットが必要であったところ、図４に示すレイアウトでは、例えば、Ｌに１０ビット、Ｍに１０ビットの計２０ビットに減らすことができる。１つの図形６２について図形サイズ（Ｌ，Ｍ）分で１４ビット減らすことができるので、全ての図形６２についてこの減少分を累積すると描画データ全体では莫大なビット数の低減につなげることができる。また、従来、図形６２を配置する図形座標（Ｘ，Ｙ）については、従来、クラスタ３４の原点（基準位置）からの座標で示していた。しかしながら、図４に示すレイアウトでは、図形間の距離が狭いので、基準位置をクラスタ原点ではなく、近傍、例えば、隣の図形６２の原点からの座標で示しても好適である。そのようにすれば、例えば、従来フォーマットでは、座標（Ｘ，Ｙ）を定義するために、例えば、Ｘに１７ビット、Ｙに１７ビットの計３４ビットが必要であったところ、図４に示すレイアウトでは、例えば、Ｘに１１ビット、Ｙに１１ビットの計２２ビットに減らすことができる。１つの図形６２について座標（Ｘ，Ｙ）分で１２ビット減らすことができるので、クラスタ内の全ての図形６２についてこの減少分を累積しただけでも大きくビット数を削減することができる。さらに、同様なレイアウトが多ければ、描画データ全体では莫大なビット数の低減につなげることができる。

図５は、実施の形態１におけるフォーマット（１）で変換された中間データの一例を示す図である。
図５において、フォーマット（１）で変換された中間データ１２では、ストライプヘッダに続き、ストライブ番号、当該ストライプ内に位置するブロックデータについてのブロックヘッダ、ブロック番号が定義される。そして、ブロック番号に続き、当該ブロック内に配置されるセルデータについてのセルヘッダ、セル番号、当該セル内に配置されるクラスタデータについてのクラスタヘッダ、クラスタ番号が定義される。そして、クラスタ番号に続き、変換に用いたフォーマット（１）を識別する識別子（フォーマットＩＤ）が定義される。フォーマットＩＤには、例えば、４ビットを割当てることで識別可能に定義することができる。そして、フォーマットＩＤに続き、図形コード、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）、図形座標（Ｘ，Ｙ）が定義される。そして、第１番目の図形座標（Ｘ，Ｙ）に続き、同じクラスタ３４内に配置される第２番目の図形６２について、図形コード、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）、図形座標（Ｘ，Ｙ）が定義される。このようにして１つのクラスタ３４内の全ての図形について定義した後に、次のクラスタ３４のクラスタヘッダ、クラスタ番号が続いて定義される。以下、同様に、定義される。

フォーマット（１）では、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）を定義するために、例えば、Ｌに１０ビット、Ｍに１０ビットの計２０ビットを確保するように設計されている。また、座標（Ｘ，Ｙ）を定義するために、例えば、Ｘに１１ビット、Ｙに１１ビットの計２２ビットを確保するように設計されている。従来フォーマットでは、例えば、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）を定義するために、例えば、Ｌに１７ビット、Ｍに１７ビットの計３４ビットが必要であり、座標（Ｘ，Ｙ）を定義するために、例えば、Ｘに１７ビット、Ｙに１７ビットの計３４ビットが必要であったものに比べて、１つの図形あたり２６ビットを削減することができる。

ここで、フォーマット選択部５０が上述したフォーマット（１）を選択する基準として、例えば、クラスタ３４内に配置される図形数（パターン数）が所定の閾値、例えば３０００個より多い場合という条件にすると好適である。フォーマット（１）で中間データが生成されることで、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）と座標（Ｘ，Ｙ）用のビット数を削減することができる。

図６は、実施の形態１における矩形パターンだけが配置されるクラスタの一例を示す図である。
図６では、正方形や長方形のような９０度の角度だけで構成される矩形パターンの図形６４だけが配置されている場合を示している。このようなレイアウトでは、図形種類を示す図形コードを定義する必要がないので、図形コードを示すビット数を無くすことができる。例えば、従来フォーマットでは、図形コードを定義するために、例えば、７ビットが必要であったところ、図６に示すレイアウトでは、０ビットに減らすことができる。１つの図形６４について図形コード分で７ビット減らすことができるので、全ての図形６４についてこの減少分を累積すると描画データ全体では莫大なビット数の低減につなげることができる。

図７は、実施の形態１におけるフォーマット（２）で変換された中間データの一例を示す図である。
図７において、フォーマット（２）で変換された中間データ１４では、ストライプヘッダからフォーマットＩＤまでは、中間データ１２と同様に定義される。そして、フォーマットＩＤに続き、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）、図形座標（Ｘ，Ｙ）が定義される。そして、第１番目の図形座標（Ｘ，Ｙ）に続き、同じクラスタ３４内に配置される第２番目の図形６２について、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）、図形座標（Ｘ，Ｙ）が定義される。このようにして１つのクラスタ３４内の全ての図形について定義した後に、次のクラスタ３４のクラスタヘッダ、クラスタ番号が続いて定義される。以下、同様に、定義される。

フォーマット（２）では、図形コードを定義するためのビットを無くすように設計されている。従来フォーマットでは、例えば、図形コードを定義するために、例えば、７ビットが必要であったものに比べて、１つの図形あたり７ビットを削減することができる。

ここで、フォーマット選択部５０が上述したフォーマット（２）を選択する基準として、クラスタ３４内に配置される図形種類が矩形のみの場合という条件にすると好適である。フォーマット（２）で中間データが生成されることで、図形コード用のビット数を削減することができる。

図８は、実施の形態１におけるコンタクトパターンが配置されるクラスタの一例を示す図である。
図８では、図形サイズの小さなコンタクトホールパターンとなる図形６６が数多く配置されている場合を示している。このようなレイアウトでは、その他の配線パターン等となる図形６８に比べて、同一図形の繰り返しが多くなる。そのため、図形サイズの種類をいくつかの種類に限定することができる。そのため、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）の代わりに図形サイズコードで定義することができる。例えば、ビット値「０」を（Ｌ_１，Ｍ_１）、ビット値「１」を（Ｌ_２，Ｍ_２）、ビット値「２」を（Ｌ_３，Ｍ_３）といった具合である。そのため、図形サイズを示すビット数も少なくすることができる。例えば、従来フォーマットでは、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）を定義するために、例えば、Ｌに１７ビット、Ｍに１７ビットの計３４ビットが必要であったところ、図８に示すレイアウトでは、例えば、上述したように３ビットに減らすことができる。図形６６或いは図形６８について１図形あたり図形サイズ（Ｌ，Ｍ）分で３１ビット減らすことができるので、全ての図形についてこの減少分を累積すると描画データ全体では莫大なビット数の低減につなげることができる。

また、図８に示すレイアウトでは、図形種類についても同様にいくつかの種類に限定することができる。そのため、図形コードのビット数を少なくすることができる。例えば、従来フォーマットでは、図形コードを定義するために、例えば、７ビットが必要であったところ、図８に示すレイアウトでは、例えば、上述した３種の図形サイズに相当する３種の図形とすれば上述したように３ビットに減らすことができる。図形６６或いは図形６８について１図形あたり図形コード分で４ビット減らすことができるので、全ての図形についてこの減少分を累積すると描画データ全体では莫大なビット数の低減につなげることができる。

図９は、実施の形態１におけるフォーマット（３）で変換された中間データの一例を示す図である。
図９において、フォーマット（３）で変換された中間データ１６では、ストライプヘッダからフォーマットＩＤまでは、中間データ１２と同様に定義される。そして、フォーマットＩＤに続き、図形コード、図形サイズコード、図形座標（Ｘ，Ｙ）が定義される。そして、第１番目の図形座標（Ｘ，Ｙ）に続き、同じクラスタ３４内に配置される第２番目の図形６２について、図形コード、図形サイズコード、図形座標（Ｘ，Ｙ）が定義される。このようにして１つのクラスタ３４内の全ての図形について定義した後に、次のクラスタ３４のクラスタヘッダ、クラスタ番号が続いて定義される。以下、同様に、定義される。

フォーマット（３）では、図形サイズコードを定義するために、例えば、３ビットを確保するように設計されている。また、図形コードを定義するために、例えば、３ビットを確保するように設計されている。従来フォーマットでは、例えば、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）を定義するために、例えば、Ｌに１７ビット、Ｍに１７ビットの計３４ビットが必要であり、図形コードを定義するために、例えば、７ビットが必要であったものに比べて、１つの図形あたり３５ビットを削減することができる。また、ビット値「０」が（Ｌ_１，Ｍ_１）、ビット値「１」が（Ｌ_２，Ｍ_２）、ビット値「２」が（Ｌ_３，Ｍ_３）に対応することを示す対応テーブルをメモリ１２０等に格納しておくとさらに好適である。

ここで、フォーマット選択部５０が上述したフォーマット（３）を選択する基準として、例えば、クラスタ３４内に配置される図形のサイズがクラスタサイズの１／Ａ、例えば、１／１００の図形が、Ｂ個、例えば、１００個以上配置される場合という条件にすると好適である。フォーマット（３）で中間データが生成されることで、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）と図形コード用のビット数を削減することができる。

いずれかのフォーマットを選択する際に、上述した基準に限定するものでない。フォーマット選択部５０は、変換後のクラスタ内のデータが使用するビット数がより少なくなるようにフォーマットを選択すると好適である。

以上のようにして、変換された結果、ビット数が大幅に低減された各クラスタ内の中間データは、磁気ディスク装置１２２に記憶（格納）される。

Ｓ１１８において、ショットデータ生成工程として、ショットデータ生成部１２４は、磁気ディスク装置１２２から中間データを読み出し、ショットデータを生成する。その際、ショットデータ生成部１２４は、読み出した中間データに定義されたフォーマットＩＤを参照し、そのフォーマットで中間データを展開し、各図形をショット図形に分割すればよい。以上のようにして生成されたショットデータは磁気ディスク装置１２６に格納される。

そして、描画部１５０は、以上のような複数のフォーマットで変換されたクラスタ内のデータに基づいたショットデータにより制御された電子ビーム２００を用いて以下のように試料１０１に所定のパターンを描画する。描画部１５０は、描画制御部１３０によって制御される。

電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形、例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形、例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８により偏向されて、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。

ここで、上述したフォーマットの１つを用いてビット数の低減効果を検証する。ＩＴＲＳのレポートによれば、現在のレイアウトデザインはＨＰ６５ｎｍである。これを基に、最小パターンサイズとなる８０ｎｍの図形を単純に１６０ｎｍピッチでアレイ配置したクラスタで検証する。クラスタサイズは１２．８μｍとする。ここでは、上述したフォーマット（１）を用いる。従来フォーマットでは、図形サイズ（Ｌ，Ｍ）を定義するために、Ｌに１７ビット、Ｍに１７ビットの計３４ビットが必要であったところ、フォーマット（１）ではＬに１０ビット、Ｍに１０ビットの計２０ビットに減らすことができる。また、従来フォーマットでは、座標（Ｘ，Ｙ）を定義するために、Ｘに１７ビット、Ｙに１７ビットの計３４ビットが必要であったところ、フォーマット（１）では、Ｘに１１ビット、Ｙに１１ビットの計２２ビットに減らすことができる。そのため、従来フォーマットでは、６７ビット必要であったところ、フォーマット（１）では４２ビットに減らすことができる。そのため、このクラスタでのデータ量は、１−４２／６８＝０．３８、すなわち、３８％削減することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、中間データに変換するフォーマットを複数のフォーマットの中から選択することができるようにすることで、中間データのビット数を大幅に低減することができる。その結果、中間データのデータサイズを小さくすることができ、大幅に描画時間を短縮させることができる。その結果、装置のスループットを大幅に向上させることができる。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、クラスタ毎にフォーマットを選択したが、これに限るものではなく、例えばセル毎にフォーマットを選択しても構わない。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての描画データの作成装置、描画データの作成方法、描画データの変換装置、描画データの変換方法、荷電粒子ビーム描画装置及び描画方法は、本発明の範囲に包含される。

実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。実施の形態１における描画データの階層構造の一例を示す図である。実施の形態１における描画方法を示すフローチャート図である。実施の形態１における配置されるパターン個数が多いクラスタの一例を示す図である。実施の形態１におけるフォーマット（１）で変換された中間データの一例を示す図である。実施の形態１における矩形パターンだけが配置されるクラスタの一例を示す図である。実施の形態１におけるフォーマット（２）で変換された中間データの一例を示す図である。実施の形態１におけるコンタクトパターンが配置されるクラスタの一例を示す図である。実施の形態１におけるフォーマット（３）で変換された中間データの一例を示す図である。従来の領域分割の仕方を説明するための図である。

符号の説明

１０チップ
１２，１４，１６中間データ
２０ストライプ
３０ブロック
３２セル
３４クラスタ
３６，６２，６４，６６，６８図形
４０ブロック分割部
４２セル配置部
４４クラスタ分割部
４６パターン分割部
４８パターンデータ記録部
５０フォーマット選択部
５２フォーマット変換部
１００描画装置
１０１，３４０試料
１０２電子鏡筒
１０３描画室
１０５ＸＹステージ
１１０，１１６，１２２，１２６，５００磁気ディスク装置
１１２データ処理部
１１４，１２０，１２８メモリ
１１８制御計算機
１２４ショットデータ生成部
１３０描画制御部
１５０描画部
１６０制御部
２００電子ビーム
２０１電子銃
２０２照明レンズ
２０３，４１０第１のアパーチャ
２０６，４２０第２のアパーチャ
２０４投影レンズ
２０５，２０８偏向器
２０７対物レンズ
３３０電子線
４１１開口
４２１可変成形開口
４３０荷電粒子ソース

Claims

描画データを記憶する第１の記憶部と、
前記描画データを基に、定義されたパターンの情報を取得する取得部と、
使用ビット数の異なる複数のフォーマットの情報を記憶する第２の記憶部と、
所定の領域毎に、取得された当該所定の領域内に配置されるパターンの情報を基に、前記第２の記憶部に記憶された使用ビット数の異なる複数のフォーマットの中からいずれかを選択する選択部と、
選択されたフォーマットで、前記描画データに定義される前記所定の領域内のデータを変換する変換部と、
変換された前記所定の領域内のデータに基づいて、試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備え、
変換後の前記所定の領域内のデータには、変換に用いたフォーマットを識別する識別子が定義され、
前記選択部は、図形の種類と図形数と図形サイズとの少なくとも１つのパターンの情報に基づいてフォーマットを選択し、
前記選択部は、変換後の前記所定の領域内のデータが使用するビット数がより少なくなるようにフォーマットを選択することを特徴とする描画装置。
描画データを入力する工程と、
前記描画データを基に、定義されたパターンの情報を取得する工程と、
所定の領域毎に、取得された当該所定の領域内に配置されるパターンの情報を基に、使用ビット数の異なる複数のフォーマットの情報を記憶する記憶装置に記憶された使用ビット数の異なる複数のフォーマットの中からいずれかを選択する工程と、
選択されたフォーマットで、前記描画データに定義される前記所定の領域内のデータを変換する工程と、
変換された前記所定の領域内のデータを記憶する工程と、
を備え、
変換後の前記所定の領域内のデータには、変換に用いたフォーマットを識別する識別子が定義され、
図形の種類と図形数と図形サイズとの少なくとも１つのパターンの情報に基づいてフォーマットは選択され、
変換後の前記所定の領域内のデータが使用するビット数がより少なくなるようにフォーマットを選択することを特徴とする描画データの変換方法。