描画データの作成方法、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
【目的】高精度パターンの寸法精度を向上させながらより高速な描画を可能とし得る方法を提供することを目的とする。
【構成】描画データの作成方法は、電子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程（Ｓ１０６）と、切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程（Ｓ１１０）と、マージ処理されたパターンのデータと切り出されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとを出力する工程と、を備えたことを特徴とする。
【構成】描画データの作成方法は、電子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程（Ｓ１０６）と、切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程（Ｓ１１０）と、マージ処理されたパターンのデータと切り出されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとを出力する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画データの作成方法、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置に係り、例えば、電子線描画において用いる描画データを再構成して新たな描画データを作成する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
図７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。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、第１のアパーチャ４１０の開口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、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に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。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口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（ＶＳＢ方式）という。
【０００４】
昨今のパターンの微細化に伴って、電子ビーム描画はより高精度かつ高速な描画が求められている。かかる状況に対処するため、マスク内の描画パターンを描画精度に応じてランク付けする方法が提案されている。かかる手法では、高い精度が必要なメインパターンと低い精度で構わない周辺パターンを分離する。そして、それぞれ別々に描画データの演算処理等を行なう。そして、それぞれのパターンはそれぞれの精度に応じた描画パラメータで描画される。
【０００５】
一方、かかる電子ビーム描画では、電子ビームをレジストが塗布されたマスクに照射してパターンを描画する場合、電子ビームがレジスト層を透過してその下の層に達し、再度レジスト層に再入射する後方散乱による近接効果と呼ばれる現象が生じてしまう。これにより、描画の際、所望する寸法からずれた寸法に描画されてしまう寸法変動が生じてしまう。そのため、従来、かかる近接効果を補正する種々の手法が提案されている。該当するパターンにおける近接効果を補正するためには、その位置から近接効果の影響範囲内にある周囲のパターンをも考慮する必要がある。
【０００６】
ここで、上述したように、高い精度が必要なメインパターンと低い精度で構わない周辺パターンを分離しようとする場合、一方のパターンから見て、他方のパターンが近接効果の影響範囲内にその一部が跨っている場合がある。かかる場合、メインパターンと周辺パターンを分離してしまうと、メインパターンの近接効果補正ができなくなってしまうといった問題があった。その結果、メインパターンの寸法精度が低くなってしまう。
【０００７】
ここで、近接効果補正に関連して、照射量の演算に用いる基準照射量Ｄｂａｓｅと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηといった値を位置に依存して変更して照射量を演算するといった手法も存在する（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、かかる手法においてもメインパターンと周辺パターンを分離してしまうと、メインパターンの近接効果補正ができなくなってしまうといった問題を解決することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１５０４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、高い精度が必要なメインパターンと低い精度で構わない周辺パターンを分離したくても、一方のパターンから見て、他方のパターンが近接効果の影響範囲内にその一部が跨っている場合がある。かかる場合、メインパターンと周辺パターンを分離してしまうと、メインパターンの近接効果補正ができなくなってしまうといった問題があった。その結果、メインパターンの寸法精度が低くなってしまう。しかし、かかる問題に対して従来十分な手法が確立されていなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、高精度パターンの寸法精度を向上させながらより高速な描画を可能とし得る方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様の描画データの作成方法は、
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程と、
マージ処理されたパターンのデータと切り出されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとを出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により、高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンが高精度側のパターンにマージ処理される。よって、高精度側のパターンに対して近接効果の補正を行うことができる。さらに、高速に描画可能な描画データを作成できる。
【００１３】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程と、
マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、荷電粒子ビームを用いて試料にマージ処理されたパターンと残部分パターンとを異なる描画条件により描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
かかる構成により、高精度側のパターンに対して近接効果の補正を行うことができる。さらに、高速に描画できる。
【００１５】
また、マージ処理されたパターンと残部分パターンとを描画する際に、描画条件として、最大ショットサイズとビーム偏向時のセトリング時間との少なくとも１つを変えて描画すると好適である。
【００１６】
また、マージ処理されたパターンと残部分パターンとを描画する際に、マージ処理されたパターンと残部分パターンとの一方の描画が完了した後に、他方の描画を行なうと好適である。
【００１７】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す切り出し部と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理するマージ処理部と、
マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、荷電粒子ビームを用いて試料にマージ処理されたパターンと残部分パターンとを異なる描画条件により描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、高精度パターンの寸法精度を向上させながらより高速な描画を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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２】実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図３】実施の形態１におけるパターンレイウアトの一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における部分パターンの一例を示す図である。
【図５】実施の形態１における切り出された部分パターンがマージ処理された新たなパターンの一例を示す図である。
【図６】実施の形態１における同精度のパターン同士がマージ処理された新たなパターンの一例を示す図である。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、可変成形型の描画装置について説明する。
【００２１】
実施の形態１．
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、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である。特に、可変成形型（ＶＳＢ型）の描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランキング偏向器（ブランカー）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。描画室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、レジストが塗布された描画対象となる試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
【００２２】
制御部１６０は、制御計算機１２０、磁気ディスク装置等の記憶装置１４４、および制御回路１３０を有している。制御計算機１２０、記憶装置１４４、および制御回路１３０は、図示しないバスを介して互いに接続されている。制御回路１３０は描画部１５０に接続され、描画部１５０内の各機構を駆動および制御する。
【００２３】
また、描画データ作成装置５００は、制御計算機１１０、メモリ１１１、磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１１、記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。制御計算機１１０内には、判定部５０，５２，５８，６０、切り出し部５４、及びマージ処理部５６が配置されている。判定部５０，５２，５８，６０、切り出し部５４、及びマージ処理部５６といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１１に記憶される。
【００２４】
描画データ作成装置５００は、外部から入力され、記憶装置１４０に格納された描画データを再構成して、新たな描画データを作成する。具体的には、描画データは、描画精度の異なる複数のチップデータ（パターンデータ）で構成される。そして、描画データ作成装置５００は、これらの複数のチップデータを描画精度別にマージ処理する。その際、後述するように、高精度パターンの近接効果補正が可能となるようにマージ処理を行う。そして、再構成された描画データは、記憶装置１４２に出力され、格納される。
【００２５】
そして、描画装置１００側では、かかる記憶装置１４２に格納された再構成された描画データを用いて、制御計算機１２０により複数段のデータ変換処理および近接効果補正演算を行なって、描画装置１００に固有なショットデータを生成し、記憶装置１４４に格納する。制御回路１３０は、生成されたショットデータにしたがって描画部１５０を制御することで試料１０１にパターンを描画する。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を記載している。描画データ作成装置５００および描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、偏向器２０５や偏向器２０８のための各ＤＡＣアンプユニットを備えていても構わない。また、例えば、外部装置とのインターフェース回路、プリンタ、モニタ、或いはキーボード等を備えていても構わない。
【００２６】
ここで、図１では、描画データ作成装置５００と描画装置１００とが別の装置となっているが、これに限るものではない。描画データ作成装置５００が描画装置１００の一部の構成であっても構わない。また、かかる場合に、制御計算機１１０と制御計算機１２０とに区別せずに１つの制御計算機で構成されても構わない。
【００２７】
図２は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図２において、実施の形態１における描画方法は、判定工程（Ｓ１０２）、判定工程（Ｓ１０４）、切り出し工程（Ｓ１０６）、判定工程（Ｓ１０８）、マージ処理工程（Ｓ１１０）、判定工程（Ｓ１１２）、マージ処理工程（Ｓ１１４）、データ変換工程（Ｓ１２０）、及び描画工程（Ｓ１２２）という一連の工程を実施する。ここで、判定工程（Ｓ１０２）、判定工程（Ｓ１０４）、切り出し工程（Ｓ１０６）、判定工程（Ｓ１０８）、マージ処理工程（Ｓ１１０）、及び判定工程（Ｓ１１２）は、描画方法の内部工程として、実施の形態１における描画データの作成方法の各工程に相当する。実施の形態１では、主に、描画データ作成装置５００内で行う描画データを再構成して新たな描画データを作成する作成方法について説明する。
【００２８】
記憶装置１４０内には、描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データが記憶されている。ここでは、描画精度の異なる複数のパターンのデータの一例として、複数のチップデータＡ，Ｂ，Ｃ，・・・が格納されている場合を示している。そして、各チップデータが定義するパターンに必要な描画精度が精度パラメータデータとして記憶装置１４０内に格納されている。一般に、複数のチップデータはマージ処理されて１つチップデータとして、描画装置１００に入力される。或いは、描画装置１００内で複数のチップデータは１つチップデータにマージ処理される。かかる状態で描画装置１００により以降のデータ処理および描画処理を行なった場合、描画精度の有無に関わらず、同一の描画条件で描画を行なうことになる。その場合、高精度パターンの精度を低くすることはできないので、低精度パターンも高精度パターンと同様の描画条件で描画されることになる。その結果、描画速度が低下してしまう。そこで、高精度パターンと低精度パターンに分離して、それぞれ別のデータとして描画処理を行なう。しかし、単純に高精度パターンと低精度パターンに分離してしまうと、上述したように近接効果補正が困難になってしまう。
【００２９】
図３は、実施の形態１におけるパターンレイウアトの一例を示す図である。図３では、一例として、高い描画精度（寸法精度）が必要なチップ１２，１４，１６，１８（チップＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と低い描画精度で構わない周辺パターン２０（チップＥ）が試料１０１に描画される場合を示している。そして、高精度パターンとなるチップ１２の周囲には、周辺パターン２０が配置されている。同様に、チップ１３の周囲には、周辺パターン２０が配置されている。チップ１６の周囲には、周辺パターン２０が配置されている。チップ１８の周囲には、周辺パターン２０が配置されている。ここで、図３では、高精度側のチップ１２のパターンの領域端から近接効果の影響範囲２２内に周辺パターン２０の一部が位置している。同様に、その他のチップ１４，１６，１８のパターンの領域端から近接効果の影響範囲２４，２６，２８内にそれぞれ周辺パターン２０の一部が位置している。かかるレイアウトで、チップ１２，１４，１６，１８による高精度パターン側と周辺パターン２０による低精度パターン側とを単純に分離してしまうと、特に、高精度パターン側のチップ１２，１４，１６，１８のパターンを描画する際、パターンの領域端付近での近接効果補正のための演算が困難になる。そこで、実施の形態１では、以下のようにパターンを分離して、描画データを再構成する。
【００３０】
判定工程（Ｓ１０２）として、判定部５０は、記憶装置１４０から各パターンのデータを入力し、当該パターンの領域端から近接効果の影響範囲内に他のパターンが存在するかどうかを判定する。図３の例では、まず、記憶装置１４０からチップデータＡを入力し、チップデータＡが定義するチップ１２の領域端から近接効果の影響範囲２２内に他のパターンが存在するかどうかを判定する。存在しない場合には、独立したチップデータＡのままＳ１１２に進む。存在する場合にはＳ１０４に進む。近接効果の影響範囲２２として、例えば、３σ（シグマ）の近接効果の影響半径にすると好適である。図３の例では、周辺パターン２０が存在する。
【００３１】
判定工程（Ｓ１０４）として、判定部５２は、記憶装置１４０に格納された精度パラメータデータを参照して、当該パターンに定義された描画精度と比べて、当該パターンの領域端から近接効果の影響範囲内に存在した周辺パターンに定義された描画精度が低いかどうかを判定する。図３の例では、チップデータＡが定義するチップ１２に定義された描画精度と比べて、近接効果の影響範囲２２内に存在した周辺パターン２０に定義された描画精度が低いかどうかを判定する。近接効果の影響範囲２２内に存在した周辺パターン２０に定義された描画精度が低い場合にはＳ１０６へ、低くない場合にはＳ１０８へ進む。
【００３２】
切り出し工程（Ｓ１０６）として、切り出し部５４は、記憶装置１４０から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す。図３の例では、低精度側の周辺パターン２０のうち、高精度側のチップ１２の領域端から近接効果の影響範囲２２内に位置する部分パターンを切り出す。
【００３３】
図４は、実施の形態１における部分パターンの一例を示す図である。図４において、部分パターン以外のパターンは、点線で示している。高精度側のチップ１２の領域端から近接効果の影響範囲２２内には、低精度側の周辺パターン２０の部分パターン３２が位置する。そこで、切り出し部５４は、周辺パターン２０から部分パターン３２を切り出す。
【００３４】
判定工程（Ｓ１０８）として、判定部５８は、判定工程（Ｓ１０４）において当該パターンの領域端から近接効果の影響範囲内に存在した周辺パターンに定義された描画精度が低くないと判定された場合に、当該パターンと周辺パターンに定義された描画精度が同精度かどうかを判定する。同精度ならＳ１１０に進み、同精度でなければＳ１１２に進む。
【００３５】
マージ処理工程（Ｓ１１０）として、マージ処理部５６は、切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する。また、同精度と判定されたパターン同士をマージ処理する。
【００３６】
図５は、実施の形態１における切り出された部分パターンがマージ処理された新たなパターンの一例を示す図である。図５において、当該高精度側のパターンとなるチップ１２と切り出された部分パターン３２とがマージ処理されて新たなパターンのチップ４２となる。これにより、チップ１２の近接効果補正の際に、部分パターン３２を演算に含めることができる。その結果、チップ１２の領域端付近のパターンも高精度な寸法を維持できる。部分パターン３２についても近接効果補正の演算対象となるが、部分パターン３２はもともと精度が低くても構わないので、近接効果補正を同様に行った場合にその周囲の影響を考慮できなくても構わない。
【００３７】
判定工程（Ｓ１１２）として、判定部６０は、全てのパターンについて終了したかどうかを判定する。まだパターンが残っている場合にはＳ１０２へ戻り、全てのパターンについて終了するまで判定工程（Ｓ１０２）から判定工程（Ｓ１１２）までを繰り返す。図３の例では、チップ１２の他に、チップ１４，１６，１８と周辺パターン２０が存在するので、順に、判定工程（Ｓ１０２）から判定工程（Ｓ１１２）までを行う。
【００３８】
その結果、チップデータＢが定義するチップ１４の領域端から近接効果の影響範囲２４内にチップ１４より描画精度が低い周辺パターン２０が存在するので、図４に示す部分パターン３４を切り出す。そして、図５に示すようにチップ１４と部分パターン３４とがマージ処理されて新たなパターンのチップ４４となる。これにより、チップ１４の近接効果補正の際に、部分パターン３４を演算に含めることができる。その結果、チップ１４の領域端付近のパターンも高精度な寸法を維持できる。
【００３９】
同様に、チップデータＣが定義するチップ１６の領域端から近接効果の影響範囲２６内にチップ１６より描画精度が低い周辺パターン２０が存在するので、図４に示す部分パターン３６を切り出す。そして、図５に示すようにチップ１６と部分パターン３６とがマージ処理されて新たなパターンのチップ４６となる。これにより、チップ１６の近接効果補正の際に、部分パターン３６を演算に含めることができる。その結果、チップ１６の領域端付近のパターンも高精度な寸法を維持できる。
【００４０】
同様に、チップデータＤが定義するチップ１８の領域端から近接効果の影響範囲２８内にチップ１８より描画精度が低い周辺パターン２０が存在するので、図４に示す部分パターン３８を切り出す。そして、図５に示すようにチップ１８と部分パターン３８とがマージ処理されて新たなパターンのチップ４８となる。これにより、チップ１８の近接効果補正の際に、部分パターン３８を演算に含めることができる。その結果、チップ１８の領域端付近のパターンも高精度な寸法を維持できる。
【００４１】
一方、チップデータＥが定義する周辺パターン２０では、周囲のチップ１２，１４，１６，１８の方が描画精度が高いので、判定工程（Ｓ１０４）の後、判定工程（Ｓ１０８）へと進み、部分パターン３２，３４，３６，３８が切り出された残りの残部分パターンのデータのまま判定工程（Ｓ１１２）に進む。そして、判定工程（Ｓ１１２）において、全てのパターンについて終了したと判定されて、マージ処理工程（Ｓ１１４）に進む。
【００４２】
マージ処理工程（Ｓ１１４）として、マージ処理部５６は、パターンレイウアウト上で同精度のパターン同士をマージ処理する。
【００４３】
図６は、実施の形態１における同精度のパターン同士がマージ処理された新たなパターンの一例を示す図である。図６において、切り出された部分パターン３２，３４，３６，３８がそれぞれマージ処理された新たなパターンのチップ４２，４４，４６，４８は、高精度側のパターンとして、同精度であるため、すべてマージ処理されて高精度パターンチップとなる。一方、部分パターン３２，３４，３６，３８が切り出された低精度側の残りの残部分パターン２１は、チップ４２，４４，４６，４８とは描画精度が異なるので独立の低精度パターンチップとなる。
【００４４】
以上のようにマージ処理されて再構成された、高精度パターンチップのデータと低精度パターンチップのデータで構成される描画データは、記憶装置１４２に出力され、格納される。以上のように描画データを作成することで、本来、高精度側のパターンに対して近接効果の補正を行うことができる。しいては、高速に描画可能な描画データを作成できる。
【００４５】
データ変換工程（Ｓ１２０）として、制御計算機１２０は、記憶装置１４２から高精度パターンチップのデータと低精度パターンチップのデータとの一方を読み出し、複数段のデータ変換処理を行うと共に近接効果補正演算を行ない、ショットデータを生成する。生成されたショットデータは記憶装置１４４に記憶される。近接効果補正は、例えば電子ビームの照射量を補正することで補正できる。電子ビームの照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）は、例えば、基準照射量Ｄｂａｓｅと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηとパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Ｕに依存した近接効果補正照射量Ｄｐ（η，Ｕ）との積で計算される。照射量計算式は例えば次の式（２）で定義される。また、関数Ｕ（ｘ）は例えば次の式（１）で定義される。また、関数ｇ（ｘ）は例えばガウシアン分布関数を用いることができる。但し、近接効果補正および照射量計算式はこれらに限定するものではない。他の方法を用いても構わない。また、近接効果補正照射量Ｄｐ（η，Ｕ）を演算する際には、近接効果の影響範囲として、３σの影響半径を積分範囲とすればよい。
【００４６】
【数１】
【００４７】
【数２】
【００４８】
描画工程（Ｓ１２２）として、描画部１５０は、マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、電子ビーム２００を用いて試料１０１にマージ処理されたパターンと残部分パターンとを異なる描画条件により描画する。具体的には、まず、生成されたショットデータに沿って、制御回路１３０が描画部１５０を以下のように動作させる。
【００４９】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２内を通過する際にブランキング偏向器２１２によって、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、ビームＯＦＦの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮へいされるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。ブランキング偏向器２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間Ｔで試料１０１に照射される電子ビーム２００のショットあたりの照射量が調整されることになる。
【００５０】
以上のようにブランキング偏向器２１２とブランキングアパーチャ２１４を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム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の成形アパーチャ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の成形アパーチャ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の成形アパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる（可変成形を行なう）ことができる。かかる可変成形はショット毎に行なわれ、通常ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形される。そして、第２の成形アパーチャ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によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料の所望する位置に照射される。
【００５１】
ここで、マージ処理された高精度側のパターンと低精度側の残部分パターンとを描画する際に、描画条件として、最大ショットサイズとビーム偏向時のセトリング時間との少なくとも１つを変えて描画する。すなわち、低精度側の残部分パターンを描画する際には、高精度側のパターンよりショットサイズを大きくする。ショットサイズを大きくすることでショット回数を低減でき、高速な描画が可能となる。また、ブランキング偏向器２１２、偏向器２０５，２０８の偏向制御には、偏向電圧印加のためのＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）アンプが用いられる。前回の偏向制御から次の偏向制御を行なう際には、安定した偏向電圧が得られるまでのセトリング時間（静定時間）が必要となる。そこで、低精度側の残部分パターンを描画する際には、高精度側のパターンよりセトリング時間を短く設定する。セトリング時間を短くすることで描画精度は劣化するがセトリング時間を短縮でき、高速な描画が可能となる。或いは、多重露光を行う際の多重度Ｎを変更してもよい。すなわち、低精度側の残部分パターンを描画する際には、高精度側のパターンより多重度を小さくする。多重度を小さくすることで露光回数が減り、描画時間を短縮できる。例えば、高精度側のパターンを描画する際の多重度をＮ＝４とし、低精度側のパターンを描画する際の多重度をＮ＝２とすればよい。
【００５２】
そして、同じ描画処理中にこれらの最大ショットサイズやセトリング時間の設定変更を行うことは描画制御を行なう上で複雑な制御手法となるので、ここでは、マージ処理されたパターンと残部分パターンとを描画する際に、マージ処理されたパターンと残部分パターンの一方の描画が完了した後に、他方の描画を行なう。すなわち、例えば、高精度パターン用の描画条件でマージ処理された高精度側のパターンのすべての描画処理が終了した後に、低精度パターン用の描画条件で低精度側の残部分パターンの描画処理を行う。或いは、その逆でもよい。ＸＹステージ１０５を可変速で移動させることで、描画しない領域を高速で移動させることができる。制御計算機１２０でのショットデータ生成と描画処理はリアルタイムで進行させることができる。よって、例えば、マージ処理された高精度側のパターンのデータ変換処理を先に行い変換処理が終了した領域から順に描画を開始し、高精度側のパターンのデータ変換処理後、低精度側の残部分パターンのデータ変換処理を行い変換処理が終了した領域から順に描画を行う。
【００５３】
以上のように、実施の形態１によれば、高精度パターンの寸法精度を向上させながらより高速な描画を可能にできる。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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方法、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５７】
１２，１４，１６，１８，４２，４４，４６，４８ チップ
２０ 周辺パターン
２１ 残部分パターン
２２，２４，２６，２８ 影響範囲
３２，３４，３６，３８ 部分パターン
５０，５２，５８，６０ 判定部
５４ 切り出し部
５６ マージ処理部
１００ 描画装置
１０１ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０，１２０ 制御計算機
１１１ メモリ
１３０ 制御回路
１４０，１４２，１４４ 記憶装置
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 第１の成形アパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６ 第２の成形アパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１４ ブランキングアパーチャ
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１０ 第１のアパーチャ
４１１ 開口
４２０ 第２のアパーチャ
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース
５００ 描画データ作成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画データの作成方法、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置に係り、例えば、電子線描画において用いる描画データを再構成して新たな描画データを作成する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
図７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。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、第１のアパーチャ４１０の開口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、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に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。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口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（ＶＳＢ方式）という。
【０００４】
昨今のパターンの微細化に伴って、電子ビーム描画はより高精度かつ高速な描画が求められている。かかる状況に対処するため、マスク内の描画パターンを描画精度に応じてランク付けする方法が提案されている。かかる手法では、高い精度が必要なメインパターンと低い精度で構わない周辺パターンを分離する。そして、それぞれ別々に描画データの演算処理等を行なう。そして、それぞれのパターンはそれぞれの精度に応じた描画パラメータで描画される。
【０００５】
一方、かかる電子ビーム描画では、電子ビームをレジストが塗布されたマスクに照射してパターンを描画する場合、電子ビームがレジスト層を透過してその下の層に達し、再度レジスト層に再入射する後方散乱による近接効果と呼ばれる現象が生じてしまう。これにより、描画の際、所望する寸法からずれた寸法に描画されてしまう寸法変動が生じてしまう。そのため、従来、かかる近接効果を補正する種々の手法が提案されている。該当するパターンにおける近接効果を補正するためには、その位置から近接効果の影響範囲内にある周囲のパターンをも考慮する必要がある。
【０００６】
ここで、上述したように、高い精度が必要なメインパターンと低い精度で構わない周辺パターンを分離しようとする場合、一方のパターンから見て、他方のパターンが近接効果の影響範囲内にその一部が跨っている場合がある。かかる場合、メインパターンと周辺パターンを分離してしまうと、メインパターンの近接効果補正ができなくなってしまうといった問題があった。その結果、メインパターンの寸法精度が低くなってしまう。
【０００７】
ここで、近接効果補正に関連して、照射量の演算に用いる基準照射量Ｄｂａｓｅと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηといった値を位置に依存して変更して照射量を演算するといった手法も存在する（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、かかる手法においてもメインパターンと周辺パターンを分離してしまうと、メインパターンの近接効果補正ができなくなってしまうといった問題を解決することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１５０４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、高い精度が必要なメインパターンと低い精度で構わない周辺パターンを分離したくても、一方のパターンから見て、他方のパターンが近接効果の影響範囲内にその一部が跨っている場合がある。かかる場合、メインパターンと周辺パターンを分離してしまうと、メインパターンの近接効果補正ができなくなってしまうといった問題があった。その結果、メインパターンの寸法精度が低くなってしまう。しかし、かかる問題に対して従来十分な手法が確立されていなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、高精度パターンの寸法精度を向上させながらより高速な描画を可能とし得る方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様の描画データの作成方法は、
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程と、
マージ処理されたパターンのデータと切り出されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとを出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
かかる構成により、高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンが高精度側のパターンにマージ処理される。よって、高精度側のパターンに対して近接効果の補正を行うことができる。さらに、高速に描画可能な描画データを作成できる。
【００１３】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程と、
マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、荷電粒子ビームを用いて試料にマージ処理されたパターンと残部分パターンとを異なる描画条件により描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
かかる構成により、高精度側のパターンに対して近接効果の補正を行うことができる。さらに、高速に描画できる。
【００１５】
また、マージ処理されたパターンと残部分パターンとを描画する際に、描画条件として、最大ショットサイズとビーム偏向時のセトリング時間との少なくとも１つを変えて描画すると好適である。
【００１６】
また、マージ処理されたパターンと残部分パターンとを描画する際に、マージ処理されたパターンと残部分パターンとの一方の描画が完了した後に、他方の描画を行なうと好適である。
【００１７】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す切り出し部と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理するマージ処理部と、
マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、荷電粒子ビームを用いて試料にマージ処理されたパターンと残部分パターンとを異なる描画条件により描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様によれば、高精度パターンの寸法精度を向上させながらより高速な描画を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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２】実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
【図３】実施の形態１におけるパターンレイウアトの一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における部分パターンの一例を示す図である。
【図５】実施の形態１における切り出された部分パターンがマージ処理された新たなパターンの一例を示す図である。
【図６】実施の形態１における同精度のパターン同士がマージ処理された新たなパターンの一例を示す図である。
【図７】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、可変成形型の描画装置について説明する。
【００２１】
実施の形態１．
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、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である。特に、可変成形型（ＶＳＢ型）の描画装置の一例である。描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランキング偏向器（ブランカー）２１２、ブランキングアパーチャ２１４、第１の成形アパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２の成形アパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。描画室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、レジストが塗布された描画対象となる試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
【００２２】
制御部１６０は、制御計算機１２０、磁気ディスク装置等の記憶装置１４４、および制御回路１３０を有している。制御計算機１２０、記憶装置１４４、および制御回路１３０は、図示しないバスを介して互いに接続されている。制御回路１３０は描画部１５０に接続され、描画部１５０内の各機構を駆動および制御する。
【００２３】
また、描画データ作成装置５００は、制御計算機１１０、メモリ１１１、磁気ディスク装置等の記憶装置１４０，１４２を有している。制御計算機１１０、メモリ１１１、記憶装置１４０，１４２は、図示しないバスを介して互いに接続されている。制御計算機１１０内には、判定部５０，５２，５８，６０、切り出し部５４、及びマージ処理部５６が配置されている。判定部５０，５２，５８，６０、切り出し部５４、及びマージ処理部５６といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ１１１に記憶される。
【００２４】
描画データ作成装置５００は、外部から入力され、記憶装置１４０に格納された描画データを再構成して、新たな描画データを作成する。具体的には、描画データは、描画精度の異なる複数のチップデータ（パターンデータ）で構成される。そして、描画データ作成装置５００は、これらの複数のチップデータを描画精度別にマージ処理する。その際、後述するように、高精度パターンの近接効果補正が可能となるようにマージ処理を行う。そして、再構成された描画データは、記憶装置１４２に出力され、格納される。
【００２５】
そして、描画装置１００側では、かかる記憶装置１４２に格納された再構成された描画データを用いて、制御計算機１２０により複数段のデータ変換処理および近接効果補正演算を行なって、描画装置１００に固有なショットデータを生成し、記憶装置１４４に格納する。制御回路１３０は、生成されたショットデータにしたがって描画部１５０を制御することで試料１０１にパターンを描画する。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を記載している。描画データ作成装置５００および描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、偏向器２０５や偏向器２０８のための各ＤＡＣアンプユニットを備えていても構わない。また、例えば、外部装置とのインターフェース回路、プリンタ、モニタ、或いはキーボード等を備えていても構わない。
【００２６】
ここで、図１では、描画データ作成装置５００と描画装置１００とが別の装置となっているが、これに限るものではない。描画データ作成装置５００が描画装置１００の一部の構成であっても構わない。また、かかる場合に、制御計算機１１０と制御計算機１２０とに区別せずに１つの制御計算機で構成されても構わない。
【００２７】
図２は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図２において、実施の形態１における描画方法は、判定工程（Ｓ１０２）、判定工程（Ｓ１０４）、切り出し工程（Ｓ１０６）、判定工程（Ｓ１０８）、マージ処理工程（Ｓ１１０）、判定工程（Ｓ１１２）、マージ処理工程（Ｓ１１４）、データ変換工程（Ｓ１２０）、及び描画工程（Ｓ１２２）という一連の工程を実施する。ここで、判定工程（Ｓ１０２）、判定工程（Ｓ１０４）、切り出し工程（Ｓ１０６）、判定工程（Ｓ１０８）、マージ処理工程（Ｓ１１０）、及び判定工程（Ｓ１１２）は、描画方法の内部工程として、実施の形態１における描画データの作成方法の各工程に相当する。実施の形態１では、主に、描画データ作成装置５００内で行う描画データを再構成して新たな描画データを作成する作成方法について説明する。
【００２８】
記憶装置１４０内には、描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データが記憶されている。ここでは、描画精度の異なる複数のパターンのデータの一例として、複数のチップデータＡ，Ｂ，Ｃ，・・・が格納されている場合を示している。そして、各チップデータが定義するパターンに必要な描画精度が精度パラメータデータとして記憶装置１４０内に格納されている。一般に、複数のチップデータはマージ処理されて１つチップデータとして、描画装置１００に入力される。或いは、描画装置１００内で複数のチップデータは１つチップデータにマージ処理される。かかる状態で描画装置１００により以降のデータ処理および描画処理を行なった場合、描画精度の有無に関わらず、同一の描画条件で描画を行なうことになる。その場合、高精度パターンの精度を低くすることはできないので、低精度パターンも高精度パターンと同様の描画条件で描画されることになる。その結果、描画速度が低下してしまう。そこで、高精度パターンと低精度パターンに分離して、それぞれ別のデータとして描画処理を行なう。しかし、単純に高精度パターンと低精度パターンに分離してしまうと、上述したように近接効果補正が困難になってしまう。
【００２９】
図３は、実施の形態１におけるパターンレイウアトの一例を示す図である。図３では、一例として、高い描画精度（寸法精度）が必要なチップ１２，１４，１６，１８（チップＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と低い描画精度で構わない周辺パターン２０（チップＥ）が試料１０１に描画される場合を示している。そして、高精度パターンとなるチップ１２の周囲には、周辺パターン２０が配置されている。同様に、チップ１３の周囲には、周辺パターン２０が配置されている。チップ１６の周囲には、周辺パターン２０が配置されている。チップ１８の周囲には、周辺パターン２０が配置されている。ここで、図３では、高精度側のチップ１２のパターンの領域端から近接効果の影響範囲２２内に周辺パターン２０の一部が位置している。同様に、その他のチップ１４，１６，１８のパターンの領域端から近接効果の影響範囲２４，２６，２８内にそれぞれ周辺パターン２０の一部が位置している。かかるレイアウトで、チップ１２，１４，１６，１８による高精度パターン側と周辺パターン２０による低精度パターン側とを単純に分離してしまうと、特に、高精度パターン側のチップ１２，１４，１６，１８のパターンを描画する際、パターンの領域端付近での近接効果補正のための演算が困難になる。そこで、実施の形態１では、以下のようにパターンを分離して、描画データを再構成する。
【００３０】
判定工程（Ｓ１０２）として、判定部５０は、記憶装置１４０から各パターンのデータを入力し、当該パターンの領域端から近接効果の影響範囲内に他のパターンが存在するかどうかを判定する。図３の例では、まず、記憶装置１４０からチップデータＡを入力し、チップデータＡが定義するチップ１２の領域端から近接効果の影響範囲２２内に他のパターンが存在するかどうかを判定する。存在しない場合には、独立したチップデータＡのままＳ１１２に進む。存在する場合にはＳ１０４に進む。近接効果の影響範囲２２として、例えば、３σ（シグマ）の近接効果の影響半径にすると好適である。図３の例では、周辺パターン２０が存在する。
【００３１】
判定工程（Ｓ１０４）として、判定部５２は、記憶装置１４０に格納された精度パラメータデータを参照して、当該パターンに定義された描画精度と比べて、当該パターンの領域端から近接効果の影響範囲内に存在した周辺パターンに定義された描画精度が低いかどうかを判定する。図３の例では、チップデータＡが定義するチップ１２に定義された描画精度と比べて、近接効果の影響範囲２２内に存在した周辺パターン２０に定義された描画精度が低いかどうかを判定する。近接効果の影響範囲２２内に存在した周辺パターン２０に定義された描画精度が低い場合にはＳ１０６へ、低くない場合にはＳ１０８へ進む。
【００３２】
切り出し工程（Ｓ１０６）として、切り出し部５４は、記憶装置１４０から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す。図３の例では、低精度側の周辺パターン２０のうち、高精度側のチップ１２の領域端から近接効果の影響範囲２２内に位置する部分パターンを切り出す。
【００３３】
図４は、実施の形態１における部分パターンの一例を示す図である。図４において、部分パターン以外のパターンは、点線で示している。高精度側のチップ１２の領域端から近接効果の影響範囲２２内には、低精度側の周辺パターン２０の部分パターン３２が位置する。そこで、切り出し部５４は、周辺パターン２０から部分パターン３２を切り出す。
【００３４】
判定工程（Ｓ１０８）として、判定部５８は、判定工程（Ｓ１０４）において当該パターンの領域端から近接効果の影響範囲内に存在した周辺パターンに定義された描画精度が低くないと判定された場合に、当該パターンと周辺パターンに定義された描画精度が同精度かどうかを判定する。同精度ならＳ１１０に進み、同精度でなければＳ１１２に進む。
【００３５】
マージ処理工程（Ｓ１１０）として、マージ処理部５６は、切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する。また、同精度と判定されたパターン同士をマージ処理する。
【００３６】
図５は、実施の形態１における切り出された部分パターンがマージ処理された新たなパターンの一例を示す図である。図５において、当該高精度側のパターンとなるチップ１２と切り出された部分パターン３２とがマージ処理されて新たなパターンのチップ４２となる。これにより、チップ１２の近接効果補正の際に、部分パターン３２を演算に含めることができる。その結果、チップ１２の領域端付近のパターンも高精度な寸法を維持できる。部分パターン３２についても近接効果補正の演算対象となるが、部分パターン３２はもともと精度が低くても構わないので、近接効果補正を同様に行った場合にその周囲の影響を考慮できなくても構わない。
【００３７】
判定工程（Ｓ１１２）として、判定部６０は、全てのパターンについて終了したかどうかを判定する。まだパターンが残っている場合にはＳ１０２へ戻り、全てのパターンについて終了するまで判定工程（Ｓ１０２）から判定工程（Ｓ１１２）までを繰り返す。図３の例では、チップ１２の他に、チップ１４，１６，１８と周辺パターン２０が存在するので、順に、判定工程（Ｓ１０２）から判定工程（Ｓ１１２）までを行う。
【００３８】
その結果、チップデータＢが定義するチップ１４の領域端から近接効果の影響範囲２４内にチップ１４より描画精度が低い周辺パターン２０が存在するので、図４に示す部分パターン３４を切り出す。そして、図５に示すようにチップ１４と部分パターン３４とがマージ処理されて新たなパターンのチップ４４となる。これにより、チップ１４の近接効果補正の際に、部分パターン３４を演算に含めることができる。その結果、チップ１４の領域端付近のパターンも高精度な寸法を維持できる。
【００３９】
同様に、チップデータＣが定義するチップ１６の領域端から近接効果の影響範囲２６内にチップ１６より描画精度が低い周辺パターン２０が存在するので、図４に示す部分パターン３６を切り出す。そして、図５に示すようにチップ１６と部分パターン３６とがマージ処理されて新たなパターンのチップ４６となる。これにより、チップ１６の近接効果補正の際に、部分パターン３６を演算に含めることができる。その結果、チップ１６の領域端付近のパターンも高精度な寸法を維持できる。
【００４０】
同様に、チップデータＤが定義するチップ１８の領域端から近接効果の影響範囲２８内にチップ１８より描画精度が低い周辺パターン２０が存在するので、図４に示す部分パターン３８を切り出す。そして、図５に示すようにチップ１８と部分パターン３８とがマージ処理されて新たなパターンのチップ４８となる。これにより、チップ１８の近接効果補正の際に、部分パターン３８を演算に含めることができる。その結果、チップ１８の領域端付近のパターンも高精度な寸法を維持できる。
【００４１】
一方、チップデータＥが定義する周辺パターン２０では、周囲のチップ１２，１４，１６，１８の方が描画精度が高いので、判定工程（Ｓ１０４）の後、判定工程（Ｓ１０８）へと進み、部分パターン３２，３４，３６，３８が切り出された残りの残部分パターンのデータのまま判定工程（Ｓ１１２）に進む。そして、判定工程（Ｓ１１２）において、全てのパターンについて終了したと判定されて、マージ処理工程（Ｓ１１４）に進む。
【００４２】
マージ処理工程（Ｓ１１４）として、マージ処理部５６は、パターンレイウアウト上で同精度のパターン同士をマージ処理する。
【００４３】
図６は、実施の形態１における同精度のパターン同士がマージ処理された新たなパターンの一例を示す図である。図６において、切り出された部分パターン３２，３４，３６，３８がそれぞれマージ処理された新たなパターンのチップ４２，４４，４６，４８は、高精度側のパターンとして、同精度であるため、すべてマージ処理されて高精度パターンチップとなる。一方、部分パターン３２，３４，３６，３８が切り出された低精度側の残りの残部分パターン２１は、チップ４２，４４，４６，４８とは描画精度が異なるので独立の低精度パターンチップとなる。
【００４４】
以上のようにマージ処理されて再構成された、高精度パターンチップのデータと低精度パターンチップのデータで構成される描画データは、記憶装置１４２に出力され、格納される。以上のように描画データを作成することで、本来、高精度側のパターンに対して近接効果の補正を行うことができる。しいては、高速に描画可能な描画データを作成できる。
【００４５】
データ変換工程（Ｓ１２０）として、制御計算機１２０は、記憶装置１４２から高精度パターンチップのデータと低精度パターンチップのデータとの一方を読み出し、複数段のデータ変換処理を行うと共に近接効果補正演算を行ない、ショットデータを生成する。生成されたショットデータは記憶装置１４４に記憶される。近接効果補正は、例えば電子ビームの照射量を補正することで補正できる。電子ビームの照射量Ｄ（ｘ，Ｕ）は、例えば、基準照射量Ｄｂａｓｅと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηとパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Ｕに依存した近接効果補正照射量Ｄｐ（η，Ｕ）との積で計算される。照射量計算式は例えば次の式（２）で定義される。また、関数Ｕ（ｘ）は例えば次の式（１）で定義される。また、関数ｇ（ｘ）は例えばガウシアン分布関数を用いることができる。但し、近接効果補正および照射量計算式はこれらに限定するものではない。他の方法を用いても構わない。また、近接効果補正照射量Ｄｐ（η，Ｕ）を演算する際には、近接効果の影響範囲として、３σの影響半径を積分範囲とすればよい。
【００４６】
【数１】
【００４７】
【数２】
【００４８】
描画工程（Ｓ１２２）として、描画部１５０は、マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、電子ビーム２００を用いて試料１０１にマージ処理されたパターンと残部分パターンとを異なる描画条件により描画する。具体的には、まず、生成されたショットデータに沿って、制御回路１３０が描画部１５０を以下のように動作させる。
【００４９】
電子銃２０１（放出部）から放出された電子ビーム２００は、ブランキング偏向器２１２内を通過する際にブランキング偏向器２１２によって、ビームＯＮの状態では、ブランキングアパーチャ２１４を通過するように制御され、ビームＯＦＦの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ２１４で遮へいされるように偏向される。ビームＯＦＦの状態からビームＯＮとなり、その後ビームＯＦＦになるまでにブランキングアパーチャ２１４を通過した電子ビーム２００が１回の電子ビームのショットとなる。ブランキング偏向器２１２は、通過する電子ビーム２００の向きを制御して、ビームＯＮの状態とビームＯＦＦの状態とを交互に生成する。例えば、ビームＯＮの状態では電圧を印加せず、ビームＯＦＦの際にブランキング偏向器２１２に電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間Ｔで試料１０１に照射される電子ビーム２００のショットあたりの照射量が調整されることになる。
【００５０】
以上のようにブランキング偏向器２１２とブランキングアパーチャ２１４を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム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の成形アパーチャ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の成形アパーチャ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の成形アパーチャ２０６上に投影される。偏向器２０５によって、かかる第２の成形アパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる（可変成形を行なう）ことができる。かかる可変成形はショット毎に行なわれ、通常ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形される。そして、第２の成形アパーチャ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によって偏向され、連続的に移動するＸＹステージ１０５に配置された試料の所望する位置に照射される。
【００５１】
ここで、マージ処理された高精度側のパターンと低精度側の残部分パターンとを描画する際に、描画条件として、最大ショットサイズとビーム偏向時のセトリング時間との少なくとも１つを変えて描画する。すなわち、低精度側の残部分パターンを描画する際には、高精度側のパターンよりショットサイズを大きくする。ショットサイズを大きくすることでショット回数を低減でき、高速な描画が可能となる。また、ブランキング偏向器２１２、偏向器２０５，２０８の偏向制御には、偏向電圧印加のためのＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）アンプが用いられる。前回の偏向制御から次の偏向制御を行なう際には、安定した偏向電圧が得られるまでのセトリング時間（静定時間）が必要となる。そこで、低精度側の残部分パターンを描画する際には、高精度側のパターンよりセトリング時間を短く設定する。セトリング時間を短くすることで描画精度は劣化するがセトリング時間を短縮でき、高速な描画が可能となる。或いは、多重露光を行う際の多重度Ｎを変更してもよい。すなわち、低精度側の残部分パターンを描画する際には、高精度側のパターンより多重度を小さくする。多重度を小さくすることで露光回数が減り、描画時間を短縮できる。例えば、高精度側のパターンを描画する際の多重度をＮ＝４とし、低精度側のパターンを描画する際の多重度をＮ＝２とすればよい。
【００５２】
そして、同じ描画処理中にこれらの最大ショットサイズやセトリング時間の設定変更を行うことは描画制御を行なう上で複雑な制御手法となるので、ここでは、マージ処理されたパターンと残部分パターンとを描画する際に、マージ処理されたパターンと残部分パターンの一方の描画が完了した後に、他方の描画を行なう。すなわち、例えば、高精度パターン用の描画条件でマージ処理された高精度側のパターンのすべての描画処理が終了した後に、低精度パターン用の描画条件で低精度側の残部分パターンの描画処理を行う。或いは、その逆でもよい。ＸＹステージ１０５を可変速で移動させることで、描画しない領域を高速で移動させることができる。制御計算機１２０でのショットデータ生成と描画処理はリアルタイムで進行させることができる。よって、例えば、マージ処理された高精度側のパターンのデータ変換処理を先に行い変換処理が終了した領域から順に描画を開始し、高精度側のパターンのデータ変換処理後、低精度側の残部分パターンのデータ変換処理を行い変換処理が終了した領域から順に描画を行う。
【００５３】
以上のように、実施の形態１によれば、高精度パターンの寸法精度を向上させながらより高速な描画を可能にできる。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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方法、荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５７】
１２，１４，１６，１８，４２，４４，４６，４８ チップ
２０ 周辺パターン
２１ 残部分パターン
２２，２４，２６，２８ 影響範囲
３２，３４，３６，３８ 部分パターン
５０，５２，５８，６０ 判定部
５４ 切り出し部
５６ マージ処理部
１００ 描画装置
１０１ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０，１２０ 制御計算機
１１１ メモリ
１３０ 制御回路
１４０，１４２，１４４ 記憶装置
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 第１の成形アパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５ 偏向器
２０６ 第２の成形アパーチャ
２０７ 対物レンズ
２０８ 偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１４ ブランキングアパーチャ
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１０ 第１のアパーチャ
４１１ 開口
４２０ 第２のアパーチャ
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース
５００ 描画データ作成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程と、
マージ処理されたパターンのデータと切り出されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとを出力する工程と、
を備えたことを特徴とする描画データの作成方法。
【請求項２】
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程と、
マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、荷電粒子ビームを用いて試料に前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとを異なる描画条件により描画する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項３】
前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとを描画する際に、前記描画条件として、最大ショットサイズとビーム偏向時のセトリング時間との少なくとも１つを変えて描画することを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項４】
前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとを描画する際に、前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとの一方の描画が完了した後に、他方の描画を行なうことを特徴とする請求項２又は３記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す切り出し部と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理するマージ処理部と、
マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、荷電粒子ビームを用いて試料に前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとを異なる描画条件により描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項１】
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程と、
マージ処理されたパターンのデータと切り出されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとを出力する工程と、
を備えたことを特徴とする描画データの作成方法。
【請求項２】
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す工程と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理する工程と、
マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、荷電粒子ビームを用いて試料に前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとを異なる描画条件により描画する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項３】
前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとを描画する際に、前記描画条件として、最大ショットサイズとビーム偏向時のセトリング時間との少なくとも１つを変えて描画することを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項４】
前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとを描画する際に、前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとの一方の描画が完了した後に、他方の描画を行なうことを特徴とする請求項２又は３記載の荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
荷電粒子ビームを用いて描画される描画精度の異なる複数のパターンが定義された描画データを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置から各パターンのデータを読み出し、描画精度が低精度側のパターンのうち、描画精度が高精度側のパターンの領域端から近接効果の影響範囲内に位置する部分パターンを切り出す切り出し部と、
切り出された低精度側の部分パターンと当該高精度側のパターンとをマージ処理するマージ処理部と、
マージ処理されたパターンのデータと、高精度側のパターンとマージ処理されずに残った低精度側の残部分パターンのデータとに基づいて、荷電粒子ビームを用いて試料に前記マージ処理されたパターンと前記残部分パターンとを異なる描画条件により描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２４３８０５（Ｐ２０１１−２４３８０５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１５５８６（Ｐ２０１０−１１５５８６）
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（５０４１６２９５８）株式会社ニューフレアテクノロジー (669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（５０４１６２９５８）株式会社ニューフレアテクノロジー (669)
【Ｆターム（参考）】
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