JP5123561B2 - 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、特に、電子線描画装置に用いられる任意角図形の描画方法に関する。

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２０は、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：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。まず、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に照射される。ステージは、描画中、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動している。このように、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、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。ここで、可変成形開口４２１は０度及び９０度の辺の他、図示しない４５度の辺が形成されるものもある。その場合、開口４１１と可変成形開口４２１とを通過する形状として、４５度の整数倍の形状が、試料３４０の描画領域に描画される。

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、レイアウトデータ（設計データ）が生成される。そして、かかるレイアウトデータが変換され、電子線描画装置に入力される描画データが生成される。ここで、４５度の整数倍以外の角度を持つ任意角図形がレイアウト図形に含まれる場合、描画装置によってはそのままの角度で描画できないために長方形等の複数のスリット図形に分割して近似する。そして、分割されたそれぞれの図形を描画することになる（例えば、特許文献１参照）。

図２１は、従来のスリット分割の一例を示す図である。
例えば、任意角図形９０を非任意角図形９１，９２，９３の３つの長方形で分割して近似する。ここで、任意角の斜辺の精度を向上させるためには、従来、分割幅Ｓを狭くして分割するスリット図形数を増やすことで分解能を高めることができる。図２１では、例えば、分解能を２倍にすべく分割幅Ｓを１／２にすることで、非任意角図形９４，９５，９６，９７，９８，９９の６つの長方形で分割する例を示している。このように、分割幅Ｓを１／２にすれば分割される図形数は２倍となる。しかしながら、図２１のように大幅に図形数を増やしてしまうと、描画時間もその分増加することになる。ＬＳＩの高集積化に伴い、描画されるパターンのデータ量も増大している。そのため、描画時間の増大はできるだけ抑制することが望まれている。また、描画する際には、系統エラーを抑制するために多重描画が行なわれる。多重描画では、一般的に、同じ複数のスリット図形が同じ位置に多重に描画される。
特開平０６−９７０５５号公報

上述したように、任意角図形のスリット分割数の増大に伴い、描画時間が増大してしまうといった問題があった。特に、多重描画を行なう場合には、分割数が増えると描画回数に比例した分だけさらに描画時間が増大してしまうといった問題があった。

そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、分割される図形数を抑制し、描画時間を短縮させる描画装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
４５度の整数倍を除く角度を持つ任意角図形を長方形と４５度の角度を持つ台形との少なくとも一方で構成される一辺が略同一の所定の幅で直交する他辺の長さが異なる第１の複数の非任意角図形に近似分割した第１の分割図形データと、上述した任意角図形を長方形と上述したような台形との少なくとも一方で構成される、前記一辺と同方向の一辺が略同一の上述した所定の幅で直交する他辺の長さが異なる、第１の複数の非任意角図形とは分割位置が異なる第２の複数の非任意角図形に近似分割した第２の分割図形データとを記憶する記憶部と、
荷電粒子ビームを用いて、試料上に第１の複数の非任意角図形と第２の複数の非任意角図形とを両者が重なるように描画する描画部と、
を備えたことを特徴する。

多重描画する場合に分割位置が異なることで、同じ位置に描画する場合よりも任意角図形の斜辺でドーズ（電子照射量）分布を細かくすることができる。

また、第１と第２の分割図形データは、別々のデータファイルとして入力された後、記憶部にそれぞれ記憶されるように構成すると好適である。

或いは、第１と第２の分割図形データは、１つのデータファイルとして入力された後、記憶部に１つのデータファイルが記憶されるように構成しても好適である。

また、本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
４５度の整数倍を除く角度を持つ任意角図形を含む図形データを入力し、記憶する記憶部と、
任意角図形を長方形と４５度の角度を持つ台形との少なくとも一方で構成される一辺が所定の幅で直交する他辺の長さが異なる第１の複数の非任意角図形に近似分割する第１の分割部と、
任意角図形を長方形と上述したような台形との少なくとも一方で構成される、前記一辺と同方向の一辺が所定の幅で直交する他辺の長さが異なる、第１の複数の非任意角図形とは分割位置が異なる第２の複数の非任意角図形に近似分割する第２の分割部と、
荷電粒子ビームを用いて、試料上に第１の複数の非任意角図形と第２の複数の非任意角図形とを両者が重なるように描画する描画部と、
を備えたことを特徴する。

このように、描画装置内で任意角図形を近似分割するようにしても好適である。そして、上述したように、多重描画する場合に分割位置が異なることで、同じ位置に描画する場合よりも任意角図形の斜辺でドーズ分布を細かくすることができる。

また、本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
４５度の整数倍を除く角度を持つ任意角図形を長方形と４５度の角度を持つ台形との少なくとも一方で構成される一辺が所定の幅で直交する他辺の長さが異なる第１の複数の非任意角図形に近似分割する第１の分割工程と、
荷電粒子ビームを用いて、試料上に第１の複数の非任意角図形を描画する第１の描画工程と、
任意角図形を長方形と台形との少なくとも一方で構成される、前記一辺と同方向の一辺が所定の幅で直交する他辺の長さが異なる、第１の複数の非任意角図形とは分割位置が異なる第２の複数の非任意角図形に近似分割する第２の分割工程と、
荷電粒子ビームを用いて、試料上に、第２の複数の非任意角図形を第１の複数の非任意角図形と重なるように描画する第２の描画工程と、
を備えたことを特徴する。

また、第２の複数の非任意角図形は、第１の複数の非任意角図形の分割位置から上述した一辺の方向と他辺の方向にそれぞれシフトした分割位置で分割されると好適である。

また、荷電粒子ビーム描画方法は、第ｎ回の近似分割と第ｎ回の描画とが行なわれる。その場合、第ｋ（２≦ｋ≦ｎ）の複数の非任意角図形は、第ｋ−１の複数の非任意角図形の分割位置から上述した一辺の方向へ１／ｎ寸法分、他辺の方向へ隣接する非任意角図形との差分の１／ｎ寸法分シフトした分割位置で分割されると好適である。

本発明によれば、任意角図形の斜辺でドーズ分布を細かくすることができるので、分割数を実質的に増やすことなく高精度な任意角図形を描画することができる。

以下、実施の形態では、荷電粒子線（荷電粒子ビーム）の一例として、電子線（電子ビーム）を用いた構成について説明する。但し、荷電粒子線は、電子線に限るものではなく、イオン線等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、任意角は、４５度の整数倍を除く角度を指し、この角度を持った図形を任意角図形と定義する。そして、長方形や４５度の角度をもった台形のように、４５度の整数倍の角度だけで構成された図形を非任意角図形と定義する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における描画装置の主要構成を示す概念図である。
図１において、描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例となる。そして、描画装置１００は、試料１０１に所望するパターンを描画する。制御部１６０は、制御回路１１０、描画データ処理部１２０、及び記憶装置１２２を備えている。描画部１５０は、電子鏡筒１０２、描画室１０３を有している。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、偏向器２０８が配置されている。また、描画室１０３内には、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５が配置されている。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１が配置されている。試料１０１として、例えば、ウェハにパターンを転写する露光用のマスクが含まれる。また、このマスクは、例えば、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスが含まれる。また、多重描画、例えば、２回描画する場合の１回目の図形データファイル１３２と２回目の図形データファイル１３４とが制御部１６０内に入力され、記憶装置１２２に格納される。ここで、図１では、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。

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によって制御される。これにより、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られる。そして、電子ビーム２００は、偏向器２０８により偏向される。このようにして、ＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。これらの動作を繰り返し行なうことで、試料１０１上への描画回数を複数回に分ける多重描画を行なうことができる。多重描画を行なうことで系統エラーを抑制することができる。第１のアパーチャ２０３と第２のアパーチャ２０６との組合せにより、４５度の整数倍の角度をもつ図形に成形することができるように開口部が形成されている。例えば、４５度、９０度、１３５度である。

図２は、実施の形態１における任意角図形を１回目の描画用にスリット分割した一例を示す図である。
第１のアパーチャ２０３と第２のアパーチャ２０６を組み合わせて図形の形状を決定する可変成形型の描画装置１００では、設定された角度以外の任意角図形１０をそのままでは描画することができない。そのため、図２に示すように、一辺が分割幅Ｓで直交する辺の長さが異なる長方形の非任意角図形１１，１３，１５で分割して近似する。このような複数の非任意角図形に分割する場合には、上辺の中点が任意角図形１０の斜辺上に位置するように分割すると好適である。

図３は、実施の形態１における任意角図形を２回目の描画用にスリット分割した一例を示す図である。
実施の形態１では、従来のように、分割数を実質的に増やすのではなく、分割位置を異なる位置にシフトさせて分割した非任意角図形を用意する。分割幅Ｓを持つ辺方向（横方向）へ分割幅Ｓの１／２だけシフトさせる。同時に、分割幅Ｓを持つ辺と直交する辺方向（縦方向）へ隣接する非任意角図形との長さの差分の１／２だけ辺の位置をシフトさせる。図３の例では、１回目の描画（１パス目）の非任意角図形１１の分割幅Ｓの１／２だけ２回目の描画（２パス目）の非任意角図形１４の位置を横方向にシフトさせる。同時に、１回目の描画（１パス目）の非任意角図形１１と非任意角図形１３との高さの差分σの１／２だけ非任意角図形１４の上辺の位置を縦方向に延ばすようにシフトさせる。同様に、１回目の描画（１パス目）の非任意角図形１３の分割幅Ｓの１／２だけ２回目の描画（２パス目）の非任意角図形１６の位置を横方向にシフトさせる。同時に、１回目の描画（１パス目）の非任意角図形１３と非任意角図形１６との高さの差分σの１／２だけ非任意角図形１６の上辺の位置を縦方向に延ばすようにシフトさせる。端部については、残ったＳ／２の幅で上辺の中点が任意角図形１０の斜辺上に位置するように分割する。すなわち、非任意角図形１２は、横方向の辺が残ったＳ／２の幅で上辺の中点が任意角図形１０の斜辺上に位置するように切り出される。例えば、非任意角図形１１の上辺と任意角図形１０の斜辺の下端との差分がδの場合に、非任意角図形１２の高さはδ／２とすればよい。同様に、非任意角図形１８は、横方向の辺が残ったＳ／２の幅で上辺の中点が任意角図形１０の斜辺上に位置するように切り出される。例えば、非任意角図形１５と任意角図形１０の斜辺の上端との差分がβの場合に、非任意角図形１８の高さは非任意角図形１５よりもδ／２だけ延びた高さとすればよい。このように、端部に位置する非任意角図形１２，１８についてはその上辺の中点が任意角図形１０の斜辺上に位置するように分割すると好適である。よって、少なくとも非任意角図形１２，１８は、上辺の中点が斜辺上に位置するように分割される。これにより端部に位置する非任意角図形では、斜辺の外側の誤差部分の面積と内側で欠けた誤差部分の面積が一致する。そのため、本来照射されるべきドーズ量と照射されるべきでないドーズ量とを一致させることができる。よって端部の精度を向上させることができる。

図４は、実施の形態１における任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた一例を示す図である。
図４に示すように、位置をずらして切り出した複数の非任意角図形１１〜１８を重ねるとあたかも分割幅Ｓを狭くした場合と同様に分解能を高めることができる。よって、このように１回目の描画と２回目の描画で分割位置をシフトした図形群を重ねて描画することで任意角図形１０の斜辺でドーズ分布を細かくすることができる。よって、分割数を実質的に増やすことなく高精度な任意角図形を描画することができる。ここでは、斜線部分の露光回数が１回になってしまうが、試料１０１上のレジストが解像しなかった場合には、高さ位置を適宜調整させればよい。

図５は、実施の形態１における任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。
図６は、実施の形態１における任意角図形を、高さ位置を補正した図形でスリット分割する場合の一例を示す図である。
設計データの任意角図形１０を上述したずらし分割法で分割し、プロセスにより実際の境界が図５の点線で示した斜線から実線で記載した斜線のようにずれてしまった場合、図６のように補正すると好適である。ここでは、例えばズレ幅は均一にαである場合について説明する。これを補正するため、図６に示すように個々の非任意角図形を実際の境界を考慮して、高さを調整して配置する。図６の場合だと、調整幅β＝αとして１回目及び２回目の描画用に分割する各非任意角図形を共に上方向にβだけ伸ばして、図６の実線で示す斜辺上にあたかも境界が来るように配置する。図６では、各非任意角図形をハッチングで示した分だけ上方向に伸ばしている。

図７は、実施の形態１における任意角図形を、高さ位置を補正した図形でスリット分割する場合の他の一例を示す図である。
ここで、端部の非任意角図形と中央部の非任意角図形とでは一般的にプロセスによる実際の境界の現れ方の傾向が異なる場合も考えられる。その場合、図６に示したように一括して図形を調整する方法では不十分な場合も存在し得る。そこで、例えば図６で二回描画したところのみ解像するような場合を考えると、図６では端部が中央部と傾向の異なる補正になってしまうので、図７に示すように実際の境界（プロセス）を考慮して端部の非任意角図形（図７では、ハッチングで示している）を個別に調整する。ここでは端部の非任意角図形の調整について説明したが、個々の非任意角図形についても同様の調整が可能である。

なお、ここでは、説明を理解しやすくするために多重描画を行なう回数が２回の場合について説明したが、これに限るものではない。ｎ回多重描画するような場合には、シフト位置を次のようにすればよい。すなわち、ｋ回目の描画用にスリット分割する際は、分割幅Ｓを持つ辺方向（横方向）へ（ｋ−１）回目の位置から分割幅Ｓの１／ｎだけシフトさせる。同時に、分割幅Ｓを持つ辺と直交する辺方向（縦方向）へ隣接する非任意角図形との長さの差分の１／ｎだけ辺の位置を（ｋ−１）回目の位置からシフトさせればよい。なお、ｋは２≦ｋ≦ｎとした自然数をとるものとする。シフト量（ずらし幅）として、１／ｎが好適であるが、これに限るものではない。それ以外のシフト量を除外するものではない。

図８は、実施の形態１における図形データファイルを作成する手順を説明するための概念図である。
半導体集積回路を製造するにあたって、まず、半導体集積回路のレイアウトが設計され、レイアウトデータファイル１３０が生成される。レイアウトデータファイル１３０内には、レイアウトデータとして、非任意角図形１９と任意角図形１０とが定義される。次に、レイアウトデータファイル１３０が変換装置３００に入力され、その内部で変換され、描画データファイルが生成される。ここでは、変換装置３００によって、１回目の描画データが格納された図形データファイル１３２と２回目の描画データが格納された図形データファイル１３４とが作成される。

まず、第１の分割工程として、変換装置３００は、任意角図形１０を長方形で構成される一辺が分割幅Ｓで直交する他辺の長さが異なる非任意角図形１１，１３，１５（第１の複数の非任意角図形）に近似分割する。そして、非任意角図形１９と任意角図形１０をスリット分割した非任意角図形１１，１３，１５とが１回目の描画データとして図形データファイル１３２内に定義される。

また、第２の分割工程として、変換装置３００は、任意角図形１０を長方形で構成される一辺が分割幅Ｓで直交する他辺の長さが異なる、非任意角図形１１，１３，１５とは分割位置が異なる非任意角図形１２，１４，１６，１８（第２の複数の非任意角図形）に近似分割する。そして、非任意角図形１９と位置をずらして任意角図形１０をスリット分割した非任意角図形１２，１４，１６，１８とが２回目の描画データとして図形データファイル１３４内に定義される。

図９は、実施の形態１における図形データのフォーマットの一例を示す図である。
ここでは、図形データとして、ｎ回目の描画用のデータなのかを識別するためのフラグと、図形の形状を識別する図形コードと、図形の位置を定義する座標（ｘ，ｙ）と、図形のサイズ（ｌｘ，ｌｙ）とが格納される。ここでは、フラグを図形毎に定義しているが、これに限るものではない。描画回数が異なればファイルも異なるように構成しているので、ファイル毎に識別できればよい。

そして、図１に示すように、図形データファイル１３２，１３４は、別々のデータファイルとして、描画装置１００に入力され、記憶装置１２２に記憶される。

そして、第１の描画工程として、まず、描画データ処理部１２０は、１回目の描画用の図形データファイル１３２を記憶装置１２２から読み出し、ショットデータに変換する。そして、制御回路１１０に制御された描画部１５０は、電子ビーム２００を用いて、試料１０１上に１回目の描画用の非任意角図形１１，１３，１５と元々の非任意角図形１９を描画する。

そして、第２の描画工程として、同様に、まず、描画データ処理部１２０は、今度は２回目の描画用の図形データファイル１３４を記憶装置１２２から読み出し、ショットデータに変換する。そして、制御回路１１０に制御された描画部１５０は、電子ビーム２００を用いて、試料１０１上に２回目の描画用の非任意角図形１２，１４，１６，１８と元々の非任意角図形１９を非任意角図形１１，１３，１５と元々の非任意角図形１９とに重なるように描画する。

以上のように多重描画することで、任意角図形１０の斜辺でドーズ分布を細かくすることができる。よって、分割数を実質的に増やすことなく高精度な任意角図形を描画することができる。

ここで、図２〜図４では、任意角図形１０を長方形の非任意角図形で横方向に分割した場合について説明したが、分割の仕方はこれに限るものではない。例えば、以下のように分割しても好適である。

図１０は、任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。
図１０では、任意角図形２０を長方形の非任意角図形で縦方向に分割した場合について示している。まず、１回目の描画用の非任意角図形２１，２３，２５にスリット分割する。次に２回目の描画用の非任意角図形２２，２４，２６，２８にスリット分割する。ここでは、分割する縦方向に分割幅の１／２ずつシフトさせると共に、隣接する図形の左辺の差分の１／２ずつ斜辺側に向かって横方向にシフトさせることで２回目の描画用の非任意角図形２２，２４，２６，２８を切り出すことができる。端部の形状については上述した場合と同様である。

図１１は、任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。
図１１では、任意角図形３０を４５度の角度を持つ台形の非任意角図形で横方向に分割した場合について示している。まず、１回目の描画用の非任意角図形３１，３３，３５にスリット分割する。次に２回目の描画用の非任意角図形３２，３４，３６，３８にスリット分割する。ここでは、分割する横方向に分割幅の１／２ずつシフトさせると共に、隣接する図形の上辺の差分の１／２ずつ斜辺側に向かって上方にシフトさせることで２回目の描画用の非任意角図形３２，３４，３６，３８を切り出すことができる。端部の形状については上述した場合と同様である。

図１２は、任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。
図１２では、任意角図形４０を４５度の角度を持つ台形の非任意角図形で縦方向に分割した場合について示している。まず、１回目の描画用の非任意角図形４１，４３，４５にスリット分割する。次に２回目の描画用の非任意角図形４２，４４，４６，４８にスリット分割する。ここでは、分割する縦方向に分割幅の１／２ずつシフトさせると共に、隣接する図形の左斜辺間の差分の１／２ずつ任意角図形４０の斜辺側に向かって横方向にシフトさせることで２回目の描画用の非任意角図形４２，４４，４６，４８を切り出すことができる。端部の形状については上述した場合と同様である。

図１３は、任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。
図１３では、台形の任意角図形８０を下部について長方形の非任意角図形で、斜辺が含まれる上部について４５度の角度を持つ台形の非任意角図形で横方向に分割した場合について示している。まず、斜辺が含まれる上部については、１回目の描画用の非任意角図形８１，８３，８５にスリット分割する。そして、下部については、１回目の描画用の非任意角図形８９とする。次に斜辺が含まれる上部について、２回目の描画用の非任意角図形８２，８４，８６，８８にスリット分割する。ここでは、分割する横方向に分割幅の１／２ずつシフトさせると共に、隣接する図形の上辺間の差分の１／２ずつ斜辺側に向かって上方にシフトさせることで２回目の描画用の非任意角図形８２，８４，８６，８８を切り出すことができる。下部については、１回目と同様の非任意角図形８９とする。端部の形状については上述した場合と同様である。

以上のように、分割位置をシフトさせて多重描画を行なうことで、高精度な任意角図形を描画することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、多重描画する際にそれぞれの回毎にデータファイルを用意していたがこれに限るものではない。実施の形態２では、共通のファイルに各回の図形データを格納する場合について説明する。

図１４は、実施の形態２における描画装置の主要構成を示す概念図である。
図１４において、描画装置１００が入力する図形データファイルが、２つの図形データファイル１３２，１３４の代わりに、１つの図形データファイル１３６になった点以外は、図１と同様である。また、１回目の描画用に分割される非任意角図形１１，１３，１５と２回目の描画用に分割される非任意角図形１２，１４，１６，１８は、実施の形態１と同様である。

図１５は、実施の形態２における図形データファイルを作成する手順を説明するための概念図である。
レイアウトデータファイル１３０の内容については、実施の形態１と同様である。実施の形態２では、変換装置３００によって、１回目の描画データと２回目の描画データが１つの図形データファイル１３６に格納されるように作成される。

まず、第１の分割工程として、変換装置３００は、任意角図形１０を長方形で構成される一辺が分割幅Ｓで直交する他辺の長さが異なる非任意角図形１１，１３，１５（第１の複数の非任意角図形）に近似分割する。

また、第２の分割工程として、変換装置３００は、任意角図形１０を長方形で構成される一辺が分割幅Ｓで直交する他辺の長さが異なる、非任意角図形１１，１３，１５とは分割位置が異なる非任意角図形１２，１４，１６，１８（第２の複数の非任意角図形）に近似分割する。

そして、共通する非任意角図形１９と１回目の描画データとなる任意角図形１０をスリット分割した非任意角図形１１，１３，１５と２回目の描画データとなる位置をずらして任意角図形１０をスリット分割した非任意角図形１２，１４，１６，１８とが図形データファイル１３６内に定義される。

図１６は、実施の形態２における図形データのフォーマットの一例を示す図である。
図形データとして、例えば、毎回共通する非任意角図形１９については、「０」をフラグに、任意角図形１０をスリット分割した１回目の描画データとなる非任意角図形１１，１３，１５については、「１」をフラグに、位置をずらして任意角図形１０をスリット分割した２回目の描画データとなる非任意角図形１２，１４，１６，１８については、「２」をフラグに格納する。その他のデータ構成は、実施の形態１と同様である。

そして、図１４に示すように、図形データファイル１３６は、共同のデータファイルとして、描画装置１００に入力され、記憶装置１２２に記憶される。以降の動作は、実施の形態１と同様である。

以上のように構成しても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。さらに、元々非任意角図形であった共通する図形データについては、共通化することができるので、図形データのデータ量を低減することができる。よって、描画装置１００へのデータ転送時間を短縮することができる。その結果、その分だけさらに描画時間を短縮することができる。

実施の形態３．
上述した各実施の形態では、描画装置１００に入力する前に、任意角図形を複数の非任意角図形に分割したデータファイルを作成したが、これに限るものではない。実施の形態３では、描画装置１００内で任意角図形を分割近似する場合について説明する。

図１７は、実施の形態３における描画装置の主要構成を示す概念図である。
図１７において、描画装置１００が入力する図形データファイルが、２つの図形データファイル１３２，１３４の代わりに、まだ、任意角図形のままでデータが含まれる図形データファイル１３８になった点、及び描画データ処理部１２０内部にショットデータ生成部１２４と複数の分割部１２６ａ〜１２６ｎに備えた点以外は、図１と同様である。

図１８は、実施の形態３における図形データファイルを作成する手順を説明するための概念図である。
レイアウトデータファイル１３０の内容については、実施の形態１と同様である。実施の形態３では、まず、変換装置３００によって、レイアウトデータを１回目の描画用の描画データに変換する。その際、任意角図形１０についてはスリット分割せずに任意角図形のまま変換する。そして、１回目の描画用の描画データは、図形データファイル１３８に格納される。そして、図１７に示すように、図形データファイル１３８は、１回目の描画用のデータファイルとして、描画装置１００に入力され、記憶装置１２２に記憶される。

まず、第１の分割工程として、分割部１２６ａは、記憶装置１２２から図形データファイル１３８を読み出し、任意角図形１０を長方形で構成される一辺が分割幅Ｓで直交する他辺の長さが異なる非任意角図形１１，１３，１５（第１の複数の非任意角図形）に近似分割する。そして、第１の描画工程として、ショットデータ生成部１２４は、非任意角図形１１，１３，１５と非任意角図形１９をショットデータに変換する。そして、制御回路１１０に制御された描画部１５０は、電子ビーム２００を用いて、試料１０１上に１回目の描画用の非任意角図形１１，１３，１５と元々の非任意角図形１９を描画する。

また、第２の分割工程として、分割部１２６ｂは、記憶装置１２２から図形データファイル１３８を読み出し、任意角図形１０を長方形で構成される一辺が分割幅Ｓで直交する他辺の長さが異なる、非任意角図形１１，１３，１５とは分割位置が異なる非任意角図形１２，１４，１６，１８（第２の複数の非任意角図形）に近似分割する。そして、第２の描画工程として、同様に、ショットデータ生成部１２４は、非任意角図形１２，１４，１６，１８と任意角図形１９をショットデータに変換する。そして、制御回路１１０に制御された描画部１５０は、電子ビーム２００を用いて、試料１０１上に２回目の描画用の非任意角図形１２，１４，１６，１８と元々の非任意角図形１９を非任意角図形１１，１３，１５と元々の非任意角図形１９とに重なるように描画する。

ここで、１回目の描画用に分割される非任意角図形１１，１３，１５と２回目の描画用に分割される非任意角図形１２，１４，１６，１８は、実施の形態１と同様である。

ここでは、分割とショットデータ変換を分けて記載しているが、ショットデータ生成部１２４の機能を搭載した各分割部１２６が、分割しながら同時にショットデータに変換してもよい。

以上のように構成しても、実施の形態１と同様な効果を得ることができる。さらに、スリット分割前の任意角図形のまま描画装置１００に入力することで、データファイルの図形データ数を低減することができる。よって、描画装置１００へのデータ転送時間をさらに短縮することができる。その結果、さらにその分だけさらに描画時間を短縮することができる。

以上の説明において、「〜回路」、「〜部」或いは「〜工程」と記載したものは、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、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、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、プログラムにより構成される場合、プログラムは、下記に示す磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＯ或いはＲＯＭ等の記録媒体に記録される。

図１９は、プログラムにより構成する場合のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
コンピュータとなるＣＰＵ５０は、バス７４を介して、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５２、ＲＯＭ５４、磁気ディスク（ＨＤ）装置６２、キーボード（Ｋ／Ｂ）５６、マウス５８、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）６０、モニタ６４、プリンタ６６、ＦＤ６８、ＤＶＤ７０、ＣＤ７２に接続されている。ここで、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５２、ＲＯＭ５４、磁気ディスク（ＨＤ）装置６２、ＦＤ６８、ＤＶＤ７０、ＣＤ７２は、記憶装置の一例である。キーボード（Ｋ／Ｂ）５６、マウス５８、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）６０、ＦＤ６８、ＤＶＤ７０、ＣＤ７２は、入力手段の一例である。外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）６０、モニタ６４、プリンタ６６、ＦＤ６８、ＤＶＤ７０、ＣＤ７２は、出力手段の一例である。

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、各実施の形態では、内部構成要素として、セル情報を中心として記載したが、これに限るものではなく、別の階層データを中心にデータ構成しても構わない。また、各実施の形態では、分割幅Ｓとしたが、その値は完全同一幅である必要はなく、略同一幅であればよい。

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電子線描画データの作成方法、電子線描画データの変換方法、電子線描画方法及びそれらの装置は、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主要構成を示す概念図である。 実施の形態１における任意角図形を１回目の描画用にスリット分割した一例を示す図である。 実施の形態１における任意角図形を２回目の描画用にスリット分割した一例を示す図である。 実施の形態１における任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた一例を示す図である。 実施の形態１における任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。 実施の形態１における任意角図形を、高さ位置を補正した図形でスリット分割する場合の一例を示す図である。 実施の形態１における任意角図形を、高さ位置を補正した図形でスリット分割する場合の他の一例を示す図である。 実施の形態１における図形データファイルを作成する手順を説明するための概念図である。 実施の形態１における図形データのフォーマットの一例を示す図である。 任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。 任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。 任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。 任意角図形を１回目及び２回目の描画用にスリット分割した図形を重ねた他の一例を示す図である。 実施の形態２における描画装置の主要構成を示す概念図である。 実施の形態２における図形データファイルを作成する手順を説明するための概念図である。 実施の形態２における図形データのフォーマットの一例を示す図である。 実施の形態３における描画装置の主要構成を示す概念図である。 実施の形態３における図形データファイルを作成する手順を説明するための概念図である。 プログラムにより構成する場合のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 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。 従来のスリット分割の一例を示す図である。

符号の説明

１０，２０，３０，４０，８０，９０ 任意角図形
１１，１２，１３，１４，１５，１６，１８，１９ 非任意角図形
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２８，２９ 非任意角図形
３１，３２，３３，３４，３５，３６，３８，３９ 非任意角図形
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４８，４９ 非任意角図形
５０ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５４ ＲＯＭ
５６ Ｋ／Ｂ
５８ マウス
６０ Ｉ／Ｆ
６２ ＨＤ装置
６４ モニタ
６６ プリンタ
６８ ＦＤ
７０ ＤＶＤ
７２ ＣＤ
７４ バス
８１，８２，８３，８４，８５，８６，８８，８９ 非任意角図形
９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８，９９ 非任意角図形
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０ 制御回路
１２０ 描画データ処理回路
１２２ 記憶装置
１２４ ショットデータ生成部
１２６ 分割部
１３０ レイアウトデータファイル
１３２，１３４，１３６，１３８ 図形データファイル
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
３００ 変換装置
３３０ 電子線
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (5)

1. ４５度の整数倍を除く角度を持つ任意角図形を長方形と４５度の角度を持つ台形との少なくとも一方で構成される一辺が略同一の所定の幅で直交する他辺の長さが異なる第１の複数の非任意角図形に近似分割した第１の分割図形データと、前記任意角図形を長方形と前記台形との少なくとも一方で構成される、前記一辺と同方向の一辺が略同一の前記所定の幅で直交する前記他辺の長さが異なる、前記第１の複数の非任意角図形とは分割位置が異なる第２の複数の非任意角図形に近似分割した第２の分割図形データとを記憶する記憶部と、
   荷電粒子ビームを用いて、試料上に前記第１の複数の非任意角図形と前記第２の複数の非任意角図形とを両者が重なるように描画する描画部と、
   を備えたことを特徴する荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記第１と第２の分割図形データは、別々のデータファイルとして入力された後、前記記憶部にそれぞれ記憶されることを特徴する請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
3. 前記第１と第２の分割図形データは、１つのデータファイルとして入力された後、前記記憶部に前記１つのデータファイルが記憶されることを特徴する請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. ４５度の整数倍を除く角度を持つ任意角図形を含む図形データを入力し、記憶する記憶部と、
   前記任意角図形を長方形と４５度の角度を持つ台形との少なくとも一方で構成される一辺が所定の幅で直交する他辺の長さが異なる第１の複数の非任意角図形に近似分割する第１の分割部と、
   前記任意角図形を長方形と前記台形との少なくとも一方で構成される、前記一辺と同方向の一辺が前記所定の幅で直交する前記他辺の長さが異なる、前記第１の複数の非任意角図形とは分割位置が異なる第２の複数の非任意角図形に近似分割する第２の分割部と、
   荷電粒子ビームを用いて、試料上に前記第１の複数の非任意角図形と前記第２の複数の非任意角図形とを両者が重なるように描画する描画部と、
   を備えたことを特徴する荷電粒子ビーム描画装置。
5. ４５度の整数倍を除く角度を持つ任意角図形を長方形と４５度の角度を持つ台形との少なくとも一方で構成される一辺が所定の幅で直交する他辺の長さが異なる第１の複数の非任意角図形に近似分割する第１の分割工程と、
   荷電粒子ビームを用いて、試料上に前記第１の複数の非任意角図形を描画する第１の描画工程と、
   前記任意角図形を長方形と前記台形との少なくとも一方で構成される、前記一辺と同方向の一辺が前記所定の幅で直交する前記他辺の長さが異なる、前記第１の複数の非任意角図形とは分割位置が異なる第２の複数の非任意角図形に近似分割する第２の分割工程と、
   荷電粒子ビームを用いて、前記試料上に、前記第２の複数の非任意角図形を前記第１の複数の非任意角図形と重なるように描画する第２の描画工程と、
   を備えたことを特徴する荷電粒子ビーム描画方法。

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