JPH0314218A - 荷電ビーム描画方法 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、ＬＳＩ等の半導体集積回路のバタンをマスク
やウェーハ等の試料に高速・高精度に描画するための荷
電ビーム描画方法に係わり、特にデータ圧縮した描画パ
ターンデータを用いて高精度の描画を可能とした荷電ビ
ーム描画方法に関する。

（従来の技術） 近年、ＬＳＩのパターンは益々微細かつ複雑になってお
り、このようなパターンを形成する装置として電子ビー
ム描画装置が用いられている。この装置を用いて所望の
ＬＳＩパターンを描画する場合ＣＡＤを始めとするＬＳ
Ｉパターンの設計パターンデータ作成ツールを用いて作
成される設計パターンデータを、そのままの形式で上記
描画装置の描画パターンデータとして供給することはで
きない。

即ぢ、設旧パターンデータで定義されているデータ体系
は一般的に非常に自由度の高いブタ体系として作成され
ているため、電子ビーム描画装置に受容可能なデータ体
系とするには、以下に示すような制限を満足させなけれ
ばならない。

■電子ビーム描画装置で受容可能な基本図形群（台形や
矩形など）のみで構成される図形体系で定義されること
。

■多重露光となってパターンの形成精度を低下させてし
まう図形相互の重なりのないデータ体系で定義されるこ
と。

■電子ビーム描画装置の描画方式に沿って所定の単位描
画領域毎に領域分割されたデータ体系で定義されている
こと。

従って、上記設計パターンデータを例えば輪郭化処理と
いった手法を用いて多重露光領域の除去を行い、その後
ビームの偏向領域により決定する単位描画領域（フレー
ム領域、サブフィルド領域）毎の矩形・台形及び三角形
等の基本図形群に図形分割することにより、電子ビム描
画装置にとって受容可能な図形データ体系とする。そし
て、このような図形体系のデータを基に所望とするＬＳ
Ｉチップに係わる描画パターンデータを生成し、該描画
パターンデータを磁気ディスクに代表される記憶媒体に
記憶させて描画に倶している。

そして、描画処理工程では上記描画パターンデータを］
回のテーブル連続移動により描画し得る単位領域毎であ
る描画ストライプ領域毎（フレーム領域を所定の規則に
より集めた領域）に読み出して、−時的にパターンメモ
リ部に蓄積する。このパターンメモリに蓄積されたブタ
を解読し、ビーム成形手段により形成可能な描画単位図
形（図形サイズに制限を持った矩形と形状およびサイズ
に制限を持った三角形）の集まりで所望パターンを構成
すべく図形分割を行う。その結果得られた図形データを
基にして、ビーム位置及びビームを制御すると共に、試
料を載置したテーブルをＸ方向若しくはＹ方向に連続的
に移動し、描画ストライプ領域内に所望のパターンを描
画する。

次いで、上記テーブルを連続移動方向と直交する方向に
描画ストライプ領域の幅だけステップ移動し、上記処理
を繰り返すことにより所望領域全体の描画処理が行われ
る。なお、主偏向手段により副偏向位置を制御しながら
且つ副偏向手段により副偏向領域内に所望パターンを描
画する２段偏向方式では、単位描画領域（サブフィール
ド）の集合体でフレーム領域を構成し、このフレーム領
域の集合体で描画ストライプ領域域を構成しており、描
画ストライプ領域の幅は上記主偏向手段と副偏向手段の
ビーム偏向幅により規定されている。

上述の如く描画処理に供される描画パターンデータを生
成するに際しては、ＬＳＩパターンの微細化及び高集積
化への対応策として、メモリーセルのような繰り返し構
造を有するパターン領域については、繰り返しの種とな
る図形パターン群とその繰り返し情報で描画パターンデ
ータを構成することにより描画パターンデータの圧縮を
図っていた。その理由は、パターン密度の微細化及び集
積度の伸長が激しいメモリーデバイスのデータ変換処理
にあっては、上記繰り返し構造を利用したデータ圧縮を
行わないと計算機資源を著しく圧迫することと、データ
変換処理時間か長期化し実用的でなくなるといった観点
から最早データ変換不能な状況となってしまうからであ
る。

このような背景から実際のデータ変換処理においては、
繰り返しのないパターン領域のデータ変換処理において
は、該領域を所定のザブフィールドサイズを基にマトリ
ックス状に領域分割し、個々のサブフィールド領域毎に
その描画位置と該ザブフィールド領域に包含される描画
図形パターン群を定義した描画パターンデータを生成す
る。そして、繰り返しのあるパターン領域については、
繰り返しの種となる領域か上記ザブフィールドサイズよ
り大きいか否かを判定し、小さいか等しい場合には上記
繰り返しの種パターン領域に包含される描画図形パター
ンを示す図形データに繰り返し情報を付与した描画パタ
ーンデータとする。逆に、サブフィールド領域より大き
い場合には、繰り返しの種バタン領域を所定のサブフィ
ールドサイズで領域分割し、該サブフィールド領域毎に
繰り返し情報を付与した体系の描画パターンを生成する
。

そして、上記の処理工程により生成した描画パターンデ
ータを組み合わせて、サブフィールド領域毎に描画する
際の描画順序に沿って上記サブフィールド単位の描画パ
ターンデータが出現するようデータの並べ替えを行い、
前記ＬＳＩチップの領域を構成する１単位であるフレー
ム領域に係わる描画パターンデータ（フレームデータ）
を構築する。さらに、該フレームデータの集合体として
チップデータを表現し、描画する際には１回のテーブル
連続移動により描画可能なフレーム領域を集めた単位領
域である描画ストライプ領域毎に描画処理を繰り返して
、所望領域全体の描画処理を行っていた。

しかしながら、この種の方法にあっては次の０ ような問題かあった。即ち、ＣＡＤで作成された設計パ
ターンデータから描画パターンデータにデータ変換する
過程で、サブフィールド領域単位でのソーティング処理
（描画順序に沿ったデータの並べ替え処理）により設計
パターンデータとして定義されていたパターンの繰り返
し構造を一部（特にテーブル連続移動方向に対する繰り
返し定義に対して）阻害してしまい、結果的に繰り返し
構造を有するパターン領域のサブフィールド領域を展開
して１つ１つのサブフィールド領域についてその描画位
置及び描画パターンを指示するところの指標データを定
義しなければならないといった状況を招いていた。

また、前記設計パターンデータで定義されているブロッ
ク領域は、必ずしもＬＳＩチップ内の単位領域であるフ
レーム領域に包含可能であるとはいえないため、必要に
応じてフレーム領域に跨がるブロック領域については、
該領域内を構成するサブフィールド領域単位に分別して
それぞれ異なるフレーム領域の描画パターンデ］］ 夕として描画位置及びその描画図形データにより構成し
ている。このため、設計パターンデータで定義していた
パターンの規則性が破壊されていまい、データ量の増大
及びデータ変換時間の長期化といった問題を誘因し、こ
のことが計算機資源を著しく圧迫することとなる。また
、実際の描画処理工程においても、データ変換して得た
描画パターンデータを磁気ディスクに代表される記憶媒
体から前記描画ストライプ領域毎にパターンメモリ部に
転送するための時間が長期化して、この時間が描画装置
自体の描画スループットを低下させる主な要因になるも
のと推定できる。

一方、テーブル連続移動方式ではなく、マスクやウェー
ハ等の試料を載置したテーブルをステップアンＶリピー
ト方式で移動させながらビームを偏向可能な単位領域毎
の描画処理を繰り返す描画方式にあっては、メモリーセ
ルのような頻繁に出現するパターン領域のデータを予め
記憶媒体に登録しておき、該パターン領域にっ２ いてはデータ変換時にその描画位置を変換オペレータが
情報入力しておくことにより、該領域の描画図形データ
を生成することなく描画位置と描画パターン群への指標
ポインタのみ設定して描画パターンデータを生成する。

そして、描画処理に際して単位領域毎（テーブルを停止
１゜て描画する領域）に上記記憶媒体から必要な描画パ
ターンデータを読み出して描画に供していた。

しかしながら、この種の処理においても、描画図形デー
タを生成しないパターン領域（データ圧縮）は予め登録
しておいたシステム固有のパターン領域についてのみ適
用可能であるため、実際の運用に際してはデータ圧縮の
効果があまり得られないことや、そのパターン領域を用
いてデータ圧縮を図るための配置情報の定義をブタ変換
時のオペレータが行わなければならず、極めて作業効率
の悪いものとなる。加えて、人為的ミスの混入により不
正なデータが作成されることを防くため、生成した描画
パターンデー］３ 夕について十分な検証が不可欠となる。また、上記シス
テム固有のパターン領域に包含される描画図形データは
パターンメモリ部への転送時間を高速化するという観点
から常にパターンメモリ部に格納させており、パターン
メモリ部の限られた資源を描画するＬＳＩチップによっ
ては無駄にしていることとなる。

この様な状況から現在のデータ変換処理及び描画処理工
程では、描画パターンデータの圧縮に制限があり、デー
タ圧縮及び描画処理の高速化から相反する問題点を含ん
でいた。そして、上述の如き問題点は電子ビーム描画装
置の稼働率を低下させると共にＬＳＩの生産性の低下を
引き起こすこととなり、今後ＬＳＩの急速な進歩でパタ
ーンの微細化・集積度の向上により電子ビーム描画装置
で描画されたＬＳＩパターンに対する信頼性及び装置の
稼働率を高める上で大きな問題となる。

（発明が解決しようとする課題） このように、主偏向と副偏向手段の組み合わ４ せによりビーム位置を制御して描画する２段偏向方式の
電子ビーム描画装置において、従来は繰り返し構造を持
つパターン領域と繰り返し構造を持たないパターン領域
を、それぞれの領域サイズに応じてサブフィールド領域
に分割し、そのサブフィールド毎に描画順序（テーブル
の連続移動方向）に沿った順序にて描画パターンデータ
を定義していたため、ＣＡＤで作成した設計パターンデ
ータか有しているパターンの繰り返し構造を活かしきれ
ておらず、データ量の圧縮及びデータ変換時間の高速化
を制限していた。

また、上記課題に加えて設計パターンデータを電子ビー
ム描画装置固有の単位領域であるフレーム領域に領域分
割した体系の描画パターンデータとするために、設計パ
ターンデータとして定義されていたパターンの繰り返し
構造を阻害してしまい、上記同様データ量の増大及びブ
タ変換時間の長期化を招くと共に、描画処理する際の転
送データ量が増大し描画スループツ］　５ トの低下を招いていた。

さらに、描画処理する際の転送データ量低減策として繰
り返し描画処理に供されるパターン領域に係わる描画パ
ターンデータをパターンメモリ部に常駐させる場合にお
いても、予め設定しておいた固有のパターンのみにその
効果が限定され、チップの種類に臨機応変に設定可能と
なっておらず、その定義方法についても設計パターンデ
ータから自動的に識別しつる体系ではなく、データ変換
するオペレータが上記登録された繰り返しパターン領域
の情報を入力しなければならないという実用上数多くの
問題を抱えていた。

なお、上記問題は電子ビーム描画方法に限らず、イオン
ビームやレーザービームを用いた荷電ビーム描画方法に
ついても同様に言えることである。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、ＣＡＤで作成した設計パターンデ
ータに定義されているパタ６ ンの繰り返し構造を十分に生かして、データ圧縮の効い
た描画パターンデータを生成することができ、且つデー
タ変換時間の高速化及び描画処理する際の転送データ瓜
の低減が可能となり、描画スループットの向上を図り得
る荷電ビーム描画方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の骨子は、ＣＡＤで作成される設計パターンデー
タに定義されているパターンの繰り返し構造を有効利用
してデータ圧縮の効いた描画パターンデータを高速にデ
ータ変換し、この描画パターンデータを基にして描画ス
ループットの向上を図ることにある。

即ち本発明は、描画すべき図形パターンデータ若しくは
他のブロックの参照情報から構成されるブロックデータ
の集合として表現されるＬＳＩチップ設計パターンデー
タから、ビームの形状及び位置を制御してマスクやウェ
ーハ等に所望パターンを描画する描画パターンデータ］
７ に変換し、該データを基に描画する荷電ビーム描画方法
において、前記ＬＳＩチップの領域をビーム偏向幅によ
り決定する仮想的な領域（以下フレーム領域と呼ぶ）に
分割し、前記ブロックデータで定義されたブロック領域
が上記ＬＳＩチップの領域において複数存在し、且つこ
のブロック領域が複数のフレーム領域に存在するブロッ
ク領域をコモン領域とし、このコモン領域以外のブロッ
ク領域をローカル領域として、上記フレーム領域に含ま
れるコモン領域およびローカル領域の位置データとロー
カル領域に包含される図形データを集めて１フレーム領
域に係わる描画パターンデータ（以下フレームデータと
呼ぶ）を生成し、このフレームデータの集合と上記コモ
ン領域の図形データ（以下コモンデータと呼ぶ）により
ＬＳＩチップ全体の描画パターンデータを構成し、上記
コモンブタ及びそれぞれのフレームデータを基に、上記
フレーム領域を集めた描画ストライプ領域として描画す
るという処理を繰り返して所望領域全８ 体の描画処理を行うようにした方法である（請求項１）
。

また本発明は、前記描画ストライプ領域の描画処理に際
しては、該領域に係わる描画パターンデータを一時的に
格納するパターンメモリ部に上記描画ストライプ領域に
係わるＬＳＩチップのコモンデータとフレームデータを
定義して描画処理するものであり、上記コモンデータは
前記ＬＳＩチップの集合である単位領域を描画する間常
に格納しておき、描画ストライプ領域毎に該領域に係わ
るＬＳＩチップのフレームデータのみを格納し直して描
画処理するようにした方法であり（請求項３）、更に前
記描画ストライプ領域域の描画処理に際しては、パター
ンメモリ部に格納された描画ストライプ領域毎の描画パ
ターンデータを解読しながら描画するものであり、前記
ブロック領域若しくは前記微小領域の基準位置が前記仮
想的に定義されたフレーム領域に包含されているか否か
を判定し、この基準位置かフレーム領域に包含されてい
る場合９ の上記ブロック領域若しくは微小領域を選択的に描画処
理すると共に（請求項５）、前記ブロック領域若しくは
前記微小領域の基準位置が小さい順又は大きい順に読み
出して描画処理するようにした方法である（請求項６）
。

（作用） 本発明方法によれば、ＣＡＤで作成されたＬＳＩチップ
の設計パターンデータに定義されているパターンの繰り
返し構造を、上記設計パターンデータから自動的に識別
し、該情報を基にしてＬＳＩチップの種類毎にパターン
メモリ部に常駐させるブロック領域を選択する。更に、
上記設計パターンデータから描画パターンデータにデー
タ変換するに際して、パターンの繰り返し構造を電子ビ
ーム描画装置の単位領域であるところのフレーム領域に
影響されることのない極めてデータ圧縮の効いたコンパ
クトな体系の描画パターンデータを生成することにより
、ＬＳＩチップ全体のデータ量を減少することができる
。そして、その結果として上記フレーム０ 領域の集合体である描画ストライプ領域（１回のテーブ
ル連続移動により描画し得る領域）のデータを記憶媒体
からパターンメモリ部にデータ転送する時間を高速化で
きると共に、バタンメモリ部及び計算機資源の有効利用
がはかれる。

更に、上記の描画方法は、今後ＬＳｆの急速な進歩に伴
うパターンの微細化及び高集積化に対して、設計パター
ンデータを描画パターンデータにデータ変換するデータ
変換処理時間の高速化と、装置自体の描画時間の高速化
という双方の観点から、描画スループットの向上及びＬ
ＳＩの生産性を向上させることが可能である。

（実施例） 以下１本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は、本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム
描画装置を示す概略構成図である。

図中１０は試料室であり、この試料室１０内には半導体
ウェーハ若しくはガラスマスク等の試１ 料１１を載置したテーブル１２が収容されている。テー
ブル１２は、テーブル駆動回路１３によりＸ方向（紙面
左右方向）及びＹ方向（紙面裏表方向）に駆動される。

そして、テーブル１２の移動位置は、レーザー干渉計等
を用いた位置回路１４により測定されるものとなってい
る。

試料室］０の上方には、電子ビーム光学系２０が配置さ
れている。この光学系２０は、電子銃２］、各種レンズ
２２〜２６．ブランキング用偏向器３１．ビーム寸法可
変用偏向器３２ビーム走査用の主偏向器３３．ビーム走
査用の副偏向器３４及びビーム成形アパーチャ３５゜３
６等から構成されている。そして、主偏向器３３により
所定の副偏向領域（サブフィールド）に位置決めし、副
偏向器３４によりサブフィールド内での図形描画位置の
位置決めを行うと共に、ビーム寸法可変用偏向器３２及
び成形アパーチャ３５．３６によりビーム形状を制御し
、テーブル１２を一方向に連続移動しながら２ ＬＳＩチップのフレーム領域を１回のテーブル連続移動
により描画可能な範囲内で集めた描画ストライプ領域を
描画処理する。更に、テーブル］２を連続移動方向と直
交する方向にステップ移動し、上記処理を繰り返して各
描画ストライプ領域を順次描画処理するものとなってい
る。

一方、制御計算機４０には磁気ディスク（記憶媒体）４
１が接続されており、このディスク４１にＬＳＩチップ
の描画パターンデータが格納されている。磁気ディスク
４１から読み出されたＬＳＩチップの描画パターンデー
タは、前記描画ストライプ領域毎にパターンメモリ（デ
ータバッファ部）４２に一時的に格納される。

データバッファ部４２に格納された描画ストライプ領域
毎のパターンメモリ（描画位置及び基本図形データから
構成）は、データ解読部であるパターンデータデコーダ
４３及び描画データデコーダ４４により解読され、ブラ
ンキング回路４５　ビーム成形器ドライバ４６．主偏向
器ドライバ４７及び副偏向器ドライバ４８に送ら３ れる。

即ち、パターンデータデコーダ４３では上記描画ストラ
イプ領域毎の描画パターンデータを入力し、描画ストラ
イプデータとして定義されているパターンの繰り返し情
報を基に圧縮された描画図形データを展開処理すると共
に、該描画ストライプ領域の描画処理において描画すべ
き領域か否か及び次に描画すべき領域についてザブフィ
ールド毎に判断及び解読しながら、前記描画パターンデ
ータに定義された描画図形データを前記成形アパーチャ
３５．３６の組み合わせにより形成可能な描画単位図形
群に図形分割する。そして、このデータに基づいてブラ
ンキングデータが作成され、ブランキング回路４５に送
られる。そして、更に希望するビーム寸法データが作成
され、このビーム成形制御ブタがビーム成形器ドライバ
４６に送られる。

次に、ビーム成形器ドライバ４６から前記光学系２０の
ビーム寸法可変用偏向器３２に所定の偏向信号が印加さ
れ、これにより電子ビームの４ 寸法が制御されるものとなっている。

また、描画データデコーダ４４では上記描画ストライプ
データに基づいてサブフィールドの位置決めデータが解
読〜作成され、このデータが主偏向器ドライバ４７に送
られる。そして、主偏向器ドライバ４７から前記光学系
の主偏向器３３に所定の偏向信号が印加され、これによ
り電子ビームは指定のサブフィールド位置に偏向走査さ
れる。更に、描画データデコーダ４４では副偏向走査の
制御信号が生成され、この信号により副偏向器ドライバ
４８を介して副偏向器３４に所定の副偏向信号が印加さ
れ、これによりサブフィールド毎の描画処理が行われる
ものとなっている。

次に、上記構成された装置を用いた電子ビーム描画方法
について説明する。描画処理を行うためのデータの生成
工程を示したのが第２図である。ＬＳＩのパターンは、
ＣＡＤシステムにより設計〜パターン作成され、その設
計バタンデータは大型計算機を始めとする処理能力の５ 高いホスト計算機により電子ビーム描画装置の描画方式
に依存した装置固有の描画パターンデータにデータ変換
される。そして、この描画パターンデータを基にして電
子ビームの位置決め及びビーム形状を制御して一連の描
画処理が行われる。

ここで、ＣＡＤシステムによりパターン作成される設計
パターンデータは、第３図（ａ）に示すようにＬＳＩチ
ップの全体領域１は幾つかのブロック領域（２，３，５
，６，９）と幾つかの図形パターンＩＡ〜ＩＤにより構
成され、その参照ブロック領域２は同図（ｂ）に示すよ
うにブロック領域４の繰り返しにより構成されており、
更に参照ブロック３は同図（Ｃ）に示すようにブロック
領域７，８及び図形パターン３Ａで構成されているとい
うように、複数のブロック領域と図形パターンの組み合
わせによりＬＳＩチップ全体が表現されるデータ体系と
なっている。ここで、ブロック領域５，６．９について
は特に図示しないか、それぞれブロック領域の　６ 参照はなく図形パターンのみにより構成されるブロック
領域として以下説明する。

そして、個々のブロック領域を表現する設計パターンデ
ータは、第４図に示すようにブロックの参照情報群と図
形パターンを定義した図形データ群により構成されてい
る。なお、第４図に示した設計パターンデータは第３図
（ａ）に示したＬＳＩチップ全体のブロック領域１に係
わるものであり、それぞれのブロック領域に包含されて
いる図形パターンは、多角形パターンとしてデータ定義
されており、更にそれらの図形は互いにパターン相互の
重なりが許容されている体系となっている。また、ブロ
ック領域相互の重なりについても特に制限を有するもの
ではない。

このような形式のＬＳＩパターンデータを電子ビーム描
画装置で受容可能な描画パターンデータとするため、前
記ホスト計算機で上記ブロック領域間でのパターンの重
なりを除去するための前処理を行う（例えば、特願昭８
２−３２７１９７ 号）。更に、ＬＳＩチップ１のブロック参照をチップ領
域全体を表現するブロック１に集結して、ブロック領域
１以外にはブロックの参照かなく図形パターンのみで構
成されるデータ体系となるように設計パターンデータの
再編成処理を行い（つまり、ブロックの参照関係をルベ
ルに制限するための展開処理を行う）、第５図に示すよ
うなブロックの参照関係となるようなデータ体系とする
。そして、それぞれのブロック領域に包含されている図
形パターン群に対して、スリット法やタッチフグ法に代
表される手法を用いて図形相互の重なり除去処理を行っ
て、描画図形の多重露光領域を解消するための図形処理
を施す。次に、第６図に示すようにＬＳＩチップの全体
領域１をビームの主偏向幅により決定される暫定的なフ
レーム領域（５１〜５３）に領域分割する。第６図にお
いてテーブル連続移動方向は紙面左右方向であり、テー
ブルステップ移動方向は紙面上下方向である。

そして、第５図に示す最上位ブロック１か参８ 照しているブロック領域３〜９の中でＬＳＩチップ領域
全体で２回以上参照されていて、且つ第６図に示すフレ
ーム領域５１〜５３の２フレ一ム以上から参照されてい
るブロック領域（３゜４．７．８）をコモンブロックと
判定する。さらに、該ブロックに包含されている図形パ
ターンを所定のサブフィールド領域毎の図形バタン集合
となるように、図形の領域分割及び基本図形群（矩形、
台形及び三角形）への図形分割を行う。そして、第７図
に示すような図形バタン体系として、該図形パターンに
対する位置及び図形形状を定義した図形データの集合で
表現される第８図に示すようなコモンブロック図形デー
タを生成する。

一方、上記コモンブロック以外のブロックであるローカ
ルブロック（最上位ブロック１及び５．６．９）につい
ては、上記フレーム領域５１〜５３に跨がるか否かを判
定し、跨がるブロック１及び９を第９図に示すようにフ
レーム境界で領域分割したサブブロック９１〜９３゜９ １０１〜１０３とする。そして、このようなブロック及
びサブブロックの集合であるローカルブロックについて
も上記コモンブロックと同様、それぞれのローカルブロ
ック及びサブブロックに包含されている図形パターンを
所定のサブフィールドに領域分割し、更にそこで得た図
形パターンを基本図形群に図形分割した図形データの集
合として表現されるローカルブロック図形データを生成
する。

次に、それぞれのフレーム領域毎の描画パターンデータ
を生成する処理に際しては、上記フレーム領域５１〜５
３に包含されるコモンブロック領域とローカルブロック
領域及び上記サブブロック領域の描画位置をフレーム基
準位置からの相対位置で定義した位置データと、該ブロ
ック領域内の描画図形を定義した前記コモンブロック図
形データ及びローカルブロック図形ブタへの指標データ
と、該ブロック領域の繰り返し情報を１単位とするセル
配置データ群を生成する。ここで、生成するセル配置デ
ータの格０ 納順序はテーブルのＦＷＤ移動方向（紙面左から右方向
）に沿った順序で格納されており、ブロック毎の描画順
序に対応したものとなっている。また、テーブルのＢＷ
Ｄ移動時（紙面布から左方向）の対応として上記セル配
置データのそれぞれにＢＷＤ画面時のブロック描画順序
に沿ってチエインデータが付与された体系となっており
、このような処理工程より生成したセル配置データは第
１０図（ａ）に示すようなセルの配置体系となっており
、そのセル配置データはフレーム領域５２について同図
（ｂ）に示すようなデータ体系となっている。

このようにして得たセル配置データとローカルブロック
図形データの集合により１つのフレムデータを構成する
。更に、このような体系のフレームデータの集合と前記
コモンブロック図形データを集めて、第１１図に示すよ
うなＬＳＩチップ全体を表現する描画パターンデータを
構成して磁気ディスク４１に格納する。

次に、上述のようなデータ変換処理により得３］ た描画パターンデータを基にして描画処理する際の処理
工程について説明する。第１２図（ａ）に示すように、
試料に配置されたＬＳＩチップ群Ａ−Ｅから、テーブル
のステップ移動方向の位置が等しいＬＳＩチップ群のみ
を抽出して描画カラム領域６０ａ〜６０ｅとする。該描
画カラム領域単位に描画処理を行っていくに際して、１
つの描画カラム領域に包含されるＬＳＩチップの全コモ
ンブロック図形データを前記バタンメモリ４２に格納し
、上記描画カラム領域の描画処理の間常駐させるものと
する。更に、描画カラム領域に包含されるＬＳＩチップ
を構成しているフレーム領域から、テーブルステップ移
動方向の等しいフレーム領域のみを選択的に抽出して、
第１２図（ｂ）に示すような１回のテーブル連続移動に
より描画する単位領域である描画ストライプ領域６０ｃ
を設定する。そして、該描画ストライプ領域に包含され
る上記フレムデータ（セル配置データとローカルブロッ
ク図形データ及びサブブロック図形データで構成）２ を上記パターンメモリ部４２に追加格納する。

従って、上記パターンメモリ４２には第１３図に示すよ
うな体系の描画パターンデータが格納されており、描画
データデコーダ４４では該描画パターンデータをパター
ンメモリ部４２より読み出して解読し、第１２図（ａ）
に示すような上記描画ストライプ領域の各フレーム領域
の中に定義されているブロック領域を構成しているブロ
ック領域をテーブルの連続移動方向に沿ってソーティン
グ（ＦＷＤの場合はセル配置データの格納順序そのまま
でＢＷＤの場合のみセル配置データに付与されたチエイ
ンデータを基に並べ変える）して保持する。更に、該ソ
ーティングされたブロック領域からサブフィールド領域
毎にテーブル移動方向に応じて選択される描画すべきサ
ブフィールド（第１４図（ａ）はサブフィールド単位の
ＦＷＤ描画時の描画順序、第１４図（ｂ）はＢＷＤ描画
時の描画順序を示している）の描画データを解読して、
該サブフィールド領域の基準位置か前記フレーム領域に
包３ 含されているか否かを判定し、包含されている場合のみ
上記サブフィールド配置データを主偏向器３３により電
子ビームを所定のサブフィールド位置に偏向走査するよ
うに制御信号を送出する。これと共に、上記サブフィー
ルド領域に描画すべき図形データ群をパターンデータデ
コーダ４３に入力し、その図形データを２枚の成形アパ
ーチャ３５．３６の組み合わせにより形成可能な単位描
画図形群に図形分割して、そこから出力されるビーム制
御信号によりサブフィールド領域でのビーム位置とビー
ム形状を制御して該領域に所望パターンを描画処理する
。

（第１４図（Ｃ）は上記描画ストライプ領域の描画処理
において実際に描画されるサブフィールド領域と描画さ
れないサブフィールド領域を示している）なお、上記サ
ブフィールド領域の描画位置は前述のようにフレーム基
準位置は前述のようにフレーム基準位置からの相対位置
で示されており、該フレームで描画するか否かはザブフ
ィールド基準位置（ここではサブフィール４ ド領域の左下座標点）のテーブルステップ移動方向（紙
面上下方向）の座標値が０以上で、フレーム幅よりも小
さい場合に描画すべきサブイールド領域であると判定す
る。更に、上記パターンデータデコーダ４３ではブロッ
ク領域のサイズか所定のサブフィールドサイズより小さ
く且つ繰り返し構造となっている場合、１回の主偏向手
段により位置決めして描画し得るブロック領域数をデコ
ードして描画処理するように制御している。

このような描画ストライプ領域に対する描画処理を繰り
返すことにより前記描画カラム領域の描画処理を行い、
更に次の描画カラム領域の描画処理に際してパターンメ
モリ部に格納されているコモンブロック図形データの入
れ替えを行い、上記一連の描画処理を繰り返すことによ
り試料全体に所望パターンを描画処理することができる
。以上のような工程により、データ圧縮の効いた描画パ
ターンデータを設計パターンデータから高速に作成する
ことができると共に、５ この描画パターンデータを用いて高速・高精度な描画処
理を実現することができる。

かくして本実施例方法によれば、ＣＡＤシステムで作成
される設計パターンデータと整合性の良いデータ体系（
繰り返し構造のあるパタンに対するデータ圧縮の効いた
データ体系）を持った描画パターンデータを生成するこ
とにより、データ量を大幅に低減することができると共
にデータ変換時間の高速化が可能となり、加えて実際の
描画処理において磁気ディスク（記憶媒体）からパター
ンメモリ部への転送データ量を低減することが可能とな
り、描画速度の大幅な向上を計ることができる。従って
、一連の描画工程でのスループットの向上を図ることが
でき、これにより電子ビーム描画装置の性能を最大限に
引き出すことができる。

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、前記描画パターンデータを格納する手段と
しては磁気ディスクに限るものではなく、磁気テープや
半導体メモリなど６ その他の記憶媒体を用いることができる。さらに、電子
ビーム描画装置の構成は第１図に同等限定されるもので
はなく、仕様に応じて適宜変更可能である。また、実施
例では電子ビームを例にとり説明したか、電子ビームに
限定されることなくイオンビームやレーザービームを含
む荷電ビームに対し適用可能であり、可変成形ビムを用
いたショッＩ・方式の他、楕円形ビームを用いたベクタ
若しくはラスク方式の装置についても適用可能である。

また、記憶媒体に格納される描画パターンデータの図形
体系は、矩形や台形等の基本図形でなく描画単位図形や
多角形図形でも良く、図形相互の重畳についてもパター
ンデータデコーダ部に図形の重なり除去や白黒反転を行
う図形演算手段を追加することにより対応可能となり、
このような体系のデータについても適用可能である。さ
らに、パターンメモリ部に常駐させる描画図形データを
全ブロック領域の図形データとし、描画ストライプ領域
の描画時は該領域内７ のセル配置データのみを転送するようにして描画スルー
プットのより一層の高速化を図ることも可能である。そ
の他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することかできる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、ＣＡＤシステムで
作成される設計パターンデータと整合性の良いデータ体
系（繰り返し構造のあるパターンに対するデータ圧縮の
効いたデータ体系）を持った描画パターンデータを生成
することにより−、データ量を大幅に低減することがで
きると共にデータ変換時間の高速化が可能となり、加え
て実際の描画処理において磁気ディスク（記憶媒体）か
らパターンメモリ部への転送データ量を低減することが
可能となり描画速度の大幅な向上を図ることができる。

その結果として、一連の描画工程でのスループットの向
上を図ることができると共に、電子ビーム描画装置の稼
働率を高めることができ、ＬＳＩの生産性向上に寄与す
ることかできる。

８

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム描
画装置を示す概略構成図、第２図は描画パターンデータ
の生成工程を示す模式図、第３図は設計パターンデータ
のデータ構造を示す模式図、第４図はブロックのデータ
体系を示す模式図、第５図はチップ内のブロック構造を
示す模式図、第６図はフレーム領域への分割を示す模式
図、第７図は基本図形の分割体系を示す模式図、第８図
はコモンブロック図形データのデータ構造を示す模式図
、第９図はローカルブロックの分割体系を示す模式図、
第１０図はフレームのブロック配置を示す模式図、第１
１図はＬＳＩチップ全体のデータ構造を示す模式図、第
１２図は描画する際の描画カラム領域及び描画ストライ
プ領域を示す模式図、第１３図はパターンメモリ内のデ
ータ構造を示す模式図、第１４図は描画処理工程を説明
するための模式１〜９・・ブロック、１Ａ〜１Ｄ・・・
図形パタ３つ ン、１０・・・試料室、１１・・・試料、１２・・テー
ブル、１３・・テーブル駆動回路、１４・・位置回路、
２０・・・電子光学系、２１・・電子銃、２２〜２６・
・レンズ、３１〜３４・・・偏向器、３５．３６・・ビ
ーム成形アパーチャ、４０・・・制御計算機、４１・・
・磁気ディスク（記憶媒体）、４２・・・バタンメモリ
、４３・・・パターンデータデコーダ、４４・・・描画
データデコーダ、４５・・・ブランキング回路、４６・
・・ビーム成形器ドライバ、４７・・・主偏向器ドライ
バ、４８・・・副偏向器ドライバ、５１〜５３・・・フ
レーム領域、６０ａ〜６０ｅ・・描画カラム領域、６１
・・・描画ストライプ領域、６１ａ〜６１ｃ・・・描画
フレーム領域、９１〜９３．１０１〜１０３・・・サブ
ブロック領域、Ａ−Ｅ・・・ＬＳＩチップ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）描画すべき図形パターンデータ及び他のブロック
   の参照情報から構成されるブロックデータの集合として
   表現されるＬＳＩチップの設計パターンデータから、荷
   電ビーム描画装置で受容可能な描画描画パターンデータ
   を作成し、該描画パターンデータを基に試料上に所望パ
   ターンを描画する荷電ビーム描画方法において、 前記ＬＳＩチップの領域をビーム偏向幅により決定され
   る仮想的なフレーム領域に分割し、前記ブロックデータ
   で定義されたブロック領域が上記ＬＳＩチップの領域に
   おいて複数存在し、且つ該ブロック領域が複数のフレー
   ム領域に存在するブロック領域をコモン領域とし、この
   コモン領域以外のブロック領域をローカル領域として、 上記フレーム領域に含まれるコモン領域及びローカル領
   域の位置データとローカル領域に包含される図形データ
   とを集めて１フレーム領域に係わる描画パターンデータ
   としてのフレームデータを生成し、 このフレームデータの集合と上記コモン領域の図形デー
   タとしてのコモンデータとによりＬＳＩチップ全体の描
   画パターンデータを構成し、 上記コモンデータ及びそれぞれのフレームデータを基に
   、上記フレーム領域を集めた描画ストライプ領域を描画
   するという処理を繰り返して、所望領域全体の描画処理
   を行うことを特徴とする荷電ビーム描画方法。
2. （２）前記描画ストライプ領域の描画処理に際しては、
   試料を載置したテーブルをＸ方向若しくはＹ方向に連続
   移動しながら、主・副２段のビーム偏向手段を制御して
   ビームの位置決めを行って、ビーム成形手段により形成
   可能な描画単位図形の集まりとして所望パターンを描画
   処理することを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム描
   画方法。
3. （３）前記描画ストライプ領域の描画処理に際しては、
   該領域に係わる描画パターンデータを一時的に格納する
   パターンメモリ部に、上記描画ストライプ領域に係わる
   ＬＳＩチップのコモンデータとフレームデータを定義し
   て描画処理し、且つ上記コモンデータを前記ＬＳＩチッ
   プの集合である単位領域を描画する間常に格納しておき
   、描画ストライプ領域毎に該領域に係わるＬＳＩチップ
   のフレームデータのみを格納し直して描画処理すること
   を特徴とする請求項１又は２記載の荷電ビーム描画方法
   。
4. （４）前記ブロック領域は前記副偏向手段のビーム偏向
   幅から決まる微小領域より大きいか否かにより分別され
   、ブロック領域が微小領域よりも大なる場合には、この
   ブロック領域を上記微小領域に分割した領域毎の図形デ
   ータの集合として前記描画パターンデータが構成される
   ことを特徴とする請求項２記載の荷電ビーム描画方法。
5. （５）前記描画ストライプ領域の描画処理は、パターン
   メモリ部に格納された描画ストライプ領域毎の描画パタ
   ーンデータを解読しながら描画するものであり、前記ブ
   ロック領域若しくは前記微小領域の基準位置が前記フレ
   ーム領域に包含されているか否かを判定し、この基準位
   置がフレーム領域に包含されている場合の上記ブロック
   領域若しくは微小領域を選択的に描画処理をするように
   したことを特徴とする請求項１又は２記載の荷電ビーム
   描画方法。
6. （６）前記描画ストライプ領域の描画処理は、パターン
   メモリ部に格納された描画ストライプ領域毎の描画パタ
   ーンデータを解読しながら描画するものであり、前記ブ
   ロック領域若しくは前記微小領域の基準位置が小さい順
   又は大きい順に読み出して描画処理するようにしたこと
   を特徴とする請求項１又は２記載の荷電ビーム描画方法
   。