JPH07321004A

JPH07321004A - 電子線描画方法及び装置

Info

Publication number: JPH07321004A
Application number: JP6109370A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kiyonari; 能夫清成; Hiroyuki Ito; 博之伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【目的】多種類の図形を高効率で描画可能であり、か
つ、高精度な図形を描画可能な電子線描画方法及び装置
を実現する。【構成】ステップ100で描画図形データの多角形化を
行ない、ステップ101で多角形化した図形データを四角
形に分割する。ステップ102で図形データが基本形状又
は一括図形近似形状か否かを判定し基本形状又は一括図
形近似形状では無いと、ステップ103に進む。ステップ1
03で図形データが再分割され、ステップ102で再び、基
本形状又は一括図形近似形状かを判定する。ステップ10
2で図形データが基本形状又は一括図形近似形状ならス
テップ104に進み、第１アパーチャ3の複数開口図形のう
ち、基本形状又は一括図形近似形状の図形データと最小
回転角度差を有する開口図形を選択し、座標変換演算を
実行する。ステップ105に進み電子線描画装置の描画領
域を分割して、各データを圧縮しデータ準備が完了とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超ＬＳＩ等の製造に使
用される電子線描画方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子線描画装置によって任意の角度を有
する図形を描画する場合、一旦、上位計算機により４５
度の倍数の角度のみを有する図形にまで分解し、分解し
た図形データを、電子線描画装置の分解制御部により描
画可能な図形にまで、さらに、分解していた。

【０００３】上述のように、図形を４５度の倍数の角度
のみを有する図形にまで分解する場合には、上位計算機
でのデータ変換時間及び図形データ量が膨大なものとな
ってしまう。このため、これらの分解処理を電子回路に
よって分解し、データ量の削減及び処理の高速化が図ら
れた任意角図形分解方式が、例えば特開平５−２６７１
３２号公報に記載されている。

【０００４】また、任意角図形描画の別方式として、特
開昭５２−１１９１８５号公報に記載された一括描画方
式がある。これは、予め得たい図形の形状に加工された
アパーチャ部材を、電子線の経路に配置し、アパーチャ
を通過した電子線像を試料面上に投影して描画するもの
である。この方式により例えば最大５μm角までは自由
な形状の電子線像が描画可能となる。

【０００５】また、特開平３−８７０１５号公報に記載
された電子ビーム露光装置においては、矩形状のアパー
チャを有する複数のアパーチャ部材が、電子ビームの通
過方向に対して直列に配置され、これらの成形部材の共
役ビームが、試料面上に描画される。そして、複数のア
パーチャ部材のうちの少なくとも一つが、他の成形部材
の矩形状アパーチャに対して、アパーチャの形状が９０
度だけ回転され、ずらされている。これにより、電子ビ
ームを大きく移動させること無く矩形ビームや斜めパタ
ーンビームを形成でき、収差による描画精度の低下が防
止されている。

【０００６】また、他の例としては、特開昭６１−１２
０４１８号公報に記載されているように、電子レンズの
回転補正機能を用いて描画図形を任意角度まで回転させ
ることにより、任意角図形を描画可能とするものもあ
る。

【０００７】なお、描画図形の回転誤差の補正に関する
例としては、特開平４−２４０７１８号公報に記載され
た可変成形型荷電粒子ビーム描画方法がある。この可変
成形型荷電粒子ビーム描画方法においては、第１成形ア
パーチャ部材と、この第１成形アパーチャ部材より大の
開口を有する第２アパーチャ部材との共役ビームを形成
し、この共役ビームを試料上に形成されたマーク上に走
査させる。この状態で、電磁偏向器に成形信号（Ｘ₁、
Ｙ₁）を供給した後に、成形信号（Ｘ₂、Ｙ₁）を供給す
る。このとき得られる反射電子画像に基づき、第２成形
アパーチャ部材の回転誤差が補正される。

【０００８】次に、電磁偏向器に成形信号（Ｘ₃、Ｙ₃）
を供給する。このとき得られる反射電子信号波形の波高
値が、一定となるように、第１成形アパーチャ部材を回
転させ、回転誤差が補正される。これにより、電磁偏向
器の偏向補正を行うこと無く、第１及び第２成形アパー
チャ部材の回転誤差補正が行われ、容易でありながら正
確な回転誤差補正が可能となる。なお、回転誤差補正の
他の例としては、特開平４−２４２９１９号公報、特開
平５−１４４７１５号公報及び特開平５−１９８４８８
号公報がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−２６７１３２号公報にあっては、描画図形の斜
辺部の精度を向上させるためには、つまり、直線性を向
上するためには、分解幅をきわめて小さくする必要があ
る、したがって、上記特開平５−２６７１３２号公報に
おいては、描画図形の精度を向上するためには、分解数
を増加しなければならず、スループットの低下を回避す
ることができなかった。

【００１０】また、上記特開平５−２６７１３２号公報
にあっては、図形の斜辺部を形成する部分図形は、図形
の内部を形成する部分図形に比較して、かなり小となっ
てしまう。このため、図形の斜辺部を形成する部分図形
と内部を形成する部分図形との大きさの違いから生ずる
露光ムラ等により、斜辺部の直線性精度が劣化してしま
っていた。

【００１１】また、特開昭５２−１１９１８５号公報に
よる一括描画方式や特開平３−８７０１５号公報に記載
された電子ビーム露光装置にあっては、分解数の増加及
び部分図形の大きさから生ずる露光ムラ等は回避でき
る。しかしながら、多種類の描画形状に対応するために
は、予め、その形状のアパーチャを製作しておかなけれ
ばならず、アパーチャ部材が多種類となり、その取扱い
が煩雑となるばかりか、描画図形の形状に適合するアパ
ーチャー部材を、描画する図形毎に、取り替えなければ
ならず、図形描画処理の効率が低下してしまう。

【００１２】また、特開昭６１−１２０４１８号公報に
記載の図形を回転させて、任意角図形を描画する方法に
おいては、図形の回転角度が大きいと、電子ビームが安
定するまでに長時間必要であるのみならず、収差により
図形の精度が劣化してしまう可能性がある。

【００１３】本発明の目的は、多種類の図形を高効率で
描画可能であり、かつ、高精度な図形を描画可能な電子
線描画方法及び装置を実現することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、次のように構成される。電子線を、複数種
類の形状の開口が形成された第１成形開口部材に照射
し、通過した電子線を、所定の形状の開口が形成された
第２成形開口部材に照射し、通過した電子線を試料面上
に照射し、所望の図形を描画する電子線描画方法におい
て、描画する図形を所定の基本形状部分と、この基本形
状部分に近似する近似部分との複数の描画部分に分割す
るステップと、第１成形開口部材に形成された複数の開
口のうち、近似部分と、最小回転角度差を有する開口を
選択するステップと、電子線源からの電子線を、第１成
形開口部材の選択された開口を通過させ、この通過した
電子線を最小回転角度差だけ回転させて、第２成形開口
部材に形成した開口に共役させ、この共役させた電子線
を試料面に照射して、近似部分を描画するステップとを
備える。

【００１５】また、電子線描画方法において、描画する
図形を所定の基本形状部分と、この基本形状部分に近似
する近似部分との複数の描画部分に分割するステップ
と、第１成形開口部材に形成された複数の開口のうち、
近似部分と、最小回転角度差を有する開口を選択するス
テップと、電子線源からの電子線を、第１成形開口部材
の選択された開口を通過させ、この通過した電子線を第
２成形開口部材に形成した開口に共役させ、この共役さ
せた電子線を最小回転角度差だけ回転させて、試料面に
照射して、近似部分を描画するステップとを備える。

【００１６】また、電子線源と、電子線が照射され、複
数種類の形状の開口が形成された第１成形開口部材と、
この第１成形開口部材を通過した電子線が照射され、所
定の形状の開口が形成された第２成形開口部材と、電子
線を回転させる電子線回転手段とを有し、電子線を試料
面上に照射し、所望の図形を描画する電子線描画装置に
おいて、描画する図形を所定の基本形状部分と、この基
本形状部分に近似する近似部分との複数の描画部分に分
割する図形分割部と、第１成形開口部材に形成された複
数の開口のうち、近似部分と、最小回転角度差を有する
開口を選択する図形選択部と、電子線源からの電子線
を、第１成形開口部材の選択された開口を通過させ、こ
の通過した電子線を最小回転角度差だけ回転させて、第
２成形開口部材に形成した開口に共役させ、この共役さ
れた電子線を試料面に照射させる電子線制御部とを備え
る。

【００１７】また、電子線描画装置において、描画する
図形を所定の基本形状部分と、この基本形状部分に近似
する近似部分との複数の描画部分に分割する図形分割部
と、第１成形開口部材に形成された複数の開口のうち、
近似部分と、最小回転角度差を有する開口を選択する図
形選択部と、電子線源からの電子線を、第１成形開口部
材の選択された開口を通過させ、この通過した電子線を
第２成形開口部材に形成した開口に共役させ、この共役
された電子線を最小回転角度差だけ回転させて、試料面
に照射させる電子線制御部とを備える。

【００１８】好ましくは、上記電子線描画方法及び装置
において、第１成形開口部材は、電子線の照射方向に沿
って、配列された複数の開口部材から構成される。ま
た、好ましくは、上記電子線描画方法及び装置におい
て、第２成形開口部材には、複数種類の形状の開口が形
成されている。

【００１９】また、好ましくは、上記電子線描画方法及
び装置において、第１成形開口部材に形成された複数種
類の開口は、多角形である。また、好ましくは、上記電
子線描画方法及び装置において、上記多角形は、複数種
類の二等辺三角形であり、これら二等辺三角形の頂角が
互いに異なる。

【００２０】また、好ましくは、上記電子線描画方法及
び装置において、多角形は、複数の長方形であり、これ
ら複数の長方形の長辺は、所定の基準線に対する角度が
互いに異なる。また、好ましくは、上記電子線描画方法
及び装置において、多角形は、複数種類の六角形であ
る。

【００２１】

【作用】描画する図形は、基本形状部分と、この基本形
状部分に近似する近似部分とに分割される。この基本形
状部分とは、第１成形開口に形成された開口を回転させ
ること無く、描画可能な形状であり、近似部分とは、第
１成形開口部材に形成された開口を回転させて描画可能
な形状である。この描画図形の分割については、従来の
ように、４５°倍角図形にまで、分割する必要は無いの
で、分割処理に要する時間が短縮化される。

【００２２】第１成形開口部材に形成された開口のう
ち、上記近似部分と、最小回転角度差を有する開口が選
択される。そして、この最小回転角度差を有する開口を
通過した電子線が、上記最小回転角度差だけ回転され
て、第２成形開口部材に形成された開口と共役され、試
料面上に照射される。または、第１成形開口部材の開口
を通過した電子線が、第２成形開口部材の開口と共役さ
れた後に、上記最小回転角度差だけ回転される。上記回
転角度差は、最小となっているので、回転による収差が
抑制され、高精度の描画が可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は、本発明の一実施例である電子先描画
方法の動作フローチャート、図２は、本発明の一実施例
である電子線描画装置の全体概略構成図、図３は、図２
の例における動作制御部の機能構成図である。

【００２４】図２において、電子銃１より発生された電
子ビームは、選択偏向器２により偏向され、第１アパー
チャ（成形開口部材）３に形成された複数の開口の中か
ら適切な開口部に照射される。そして、第１アパーチャ
３の開口を通過した電子ビームは、第１転写レンズ４を
介して成形偏向器５を通過し、成形偏向される。次に、
電子ビームは、微小回転補正レンズ６により微小回転補
正され、第２転写レンズ７を通過して第２アパーチャ８
に照射される。そして、第２アパーチャ８を通過した電
子ビームは、縮小レンズ９により縮小され、副偏向器１
１及び主偏向器１２により、偏向され、対物レンズ１０
により、ステージ１４に配置された試料１３上の所望の
位置に照射される。ステージ１４は、駆動モータ１５に
より移動可能となっている。

【００２５】上記電子ビームは、第１アパーチャ３と第
２アパーチャ８とを通過することにより、これら第１及
び第２アパーチャ３及び８の共役断面となる。そして、
この共役断面の形状が、成形偏向器５と微小回転補正レ
ンズ６とにより制御され、任意形状の断面の電子ビーム
が得られる。

【００２６】次に、図３において、図形データ処理部１
６は、多角形近似及び四角形分割部１６１と、形状判定
部１６２と、再分割部１６３と、回転角度演算及び開口
図形選択部１６４と、領域分割データ圧縮部１６５と、
メモリと、描画データ出力部１６７とを備えている。な
お、図形データ処理部１６１と、形状判定部１６２と、
再分割部１６３とにより図形分割部が構成される。

【００２７】図形データ処理部１６には、描画図形デー
タが供給され、処理される。そして、処理された描画デ
ータは、圧縮図形データとして図形復元部１７に供給さ
れ、復元される。

【００２８】次に、図形復元部１７により復元された描
画データは、図形分解部１８により描画可能な矩形図形
にまで分解される。さらに、分解された矩形図形データ
は、補正部１９、ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）２０、ア
ンプ２１を介して、上述した選択偏向器２、成形変形器
５、微小回転補正レンズ６を含むビーム制御系（電子線
制御系）２５に供給され、電子ビームにより所望のパタ
ーンが描かれる。

【００２９】図４は、第１アパーチャ３に形成される複
数の基本形状開口の例であり（一開口は、５μｍ又は１
０μｍ）、図４の（Ａ）は、二等辺三角形の頂角が紙面
の横方向に向いた複数の三角形開口である。この図４の
（Ａ）の例においては、頂角の２分の１の角度が５°か
ら、１０°、１５°と５°づつ増加し、８５°までの複
数の三角形となっている。そして、各角度毎に、互いに
対称形状となった一対の三角形開口が形成されている。

【００３０】また、図４の（Ｂ）は、複数の長方形開口
であり、長方形の長辺が紙面の水平方向線（所定の基準
線）に対して、５°から、１０°、１５°と５°づつ増
加し、８５°までの複数の長方形となっている。そし
て、各角度毎に、紙面の水平方向線に対して、対称な角
度だけ回転した一対の長方形の開口が形成されている。

【００３１】図４の（Ｃ）は、三角形の頂角が紙面の縦
方向に向いた複数の三角形開口である。この図４の
（Ｃ）の例においては、頂角の２分の１の角度が５°か
ら、１０°、１５°と５°づつ増加し、８５°までの複
数の三角形となっている。そして、各角度毎に、互いに
対称形状となった一対の三角形開口が形成されている。

【００３２】これらの基本形状開口は、描画図形データ
に基づいて、選択偏向器２により、電子ビームが偏向さ
れ、選択される。そして、第１アパーチャ３の選択され
た基本形状開口と第２アパーチャ８との共役断面形状
が、試料１３の上に描画される。

【００３３】図５は、共役断面形状の一例であり、図５
の（Ａ）は、図４の（Ａ）の開口形状（破線２６）を回
転させること無く、第２アパーチャ８と共役させた例で
あり、共役断面は斜線部２７Ａで示されている。そし
て、図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の共役断面２７Ａ
が、微小回転補正レンズ６で微小回転されることによ
り、共役断面２７Ａの図形と角度の異なる共役断面２７
Ｂが得られた例である。

【００３４】このように、５°、１０°、１５°、２０
°、……というように、角度が５°づつ異なる開口パタ
ーンを備えていれば、微小回転補正レンズ６により±
２．５°のみの回転補正により３６０°全ての任意な角
度の描画が可能となる。

【００３５】次に、上述した第１アパーチャ、第２アパ
ーチャ及び電子線描画装置を用いた電子線描画方法を説
明する。図１のステップ１００において、多角形近似及
び四角形分割部１６１は、供給された描画図形データが
示す図形は、曲線図形をも含むので、描画精度に応じて
直線近似による多角形化を行なう。続いて、ステップ１
０１において、分割部１６１は、多角形化した図形デー
タを四角形（三角形）分割する。

【００３６】次に、ステップ１０２において、形状判定
部１６２は、ステップ１０１において分割された図形デ
ータが、基本形状（矩形又は基本台形であり、第１アパ
ーチャに形成された開口を回転すること無く描画可能な
形状）、あるいは一括図形近似形状か否かを判定する。
この一括図形近似形状図形とは、基本形状開口に微小回
転（±２．５°以内）を与えることにより得られるか、
又は基本形状開口に微小回転を与え、かつ、第２アパー
チャ８との共役することにより得られる図形のことであ
る。そして、ステップ１０２において、図形データが基
本形状又は一括図形近似形状では無い場合には、ステッ
プ１０３に進む。ステップ１０３において、図形データ
は、再分割部１６３に供給され、この再分割部１６３に
より、図形データが再分割される。そして、ステップ１
０２に戻り、再分割された図形データは、形状判定部１
６２に供給され、再び、基本形状又は一括図形近似形状
かが判定される。

【００３７】ステップ１０２において、図形データが基
本形状又は一括図形近似形状であれば、ステップ１０４
に進む。このステップ１０４において、回転角度演算及
び開口図形選択部１６４は、第１アパーチャ３に形成さ
れた複数開口図形のうち、基本形状又は一括図形近似形
状の図形データと最小回転角度差を有する開口図形を選
択し、座標変換演算を実行する。

【００３８】次に、ステップ１０５に進み、領域分割デ
ータ圧縮部１６５は、上記回転角度データと、選択され
た開口図形データと、座標データとから、電子線描画装
置の描画領域を分割するとともに、各データを圧縮す
る。そして、圧縮データや描画領域の分割データ等がメ
モリ１６６に格納される。

【００３９】以上の動作により、データ準備が完了とな
る。そして、オペレータから描画指令が描画データ出力
部１６７に供給されると、この描画データ出力部１６７
は、メモリ１６６に格納された描画データを読み出し、
図形復元部１７に供給する。そして、選択された基本形
状開口を通過した電子ビームが、演算された回転角度だ
け微小回転補正レンズ６により回転され、第２アパーチ
ャ８との共役断面形状が形成される。

【００４０】図６は、第１アパーチャ３に形成される複
数の基本形状開口の他の例であり、６角形の形状となっ
ている。そして、図６の（Ａ）に示す開口は、紙面の上
下方向に対向する角の角度が互いに等しく、他の４つの
角のそれぞれが互いに等しい角度となっている。そし
て、紙面の上下方向に対向する角のうち、例えば、上方
の角を頂角とする二等辺三角形の底角θが５°、１０
°、１５°と５°づつ増加し、８５°までの複数の６角
形となっている。

【００４１】また、図６の（Ｂ）に示す開口は、紙面の
横方向に対向する角の角度が互いに等しく、他の４つの
角のそれぞれが互いに等しい角度となっている。そし
て、紙面の横方向に対向する角のうち、例えば、左方の
角を頂角とする二等辺三角形の底角θが５°、１０°、
１５°と５°づつ増加し、８５°までの複数の６角形と
なっている。

【００４２】例えば、図７の（Ａ）に示す台形図形３０
を描画する場合、図４に示した開口図形を用いると、図
７の（Ｂ）に示すように、四角形３０ａ及び３０ｂの他
に、三角形３０ｃ及び３０ｄを描画する必要がある。

【００４３】これに対し、図６に示した基本形状開口を
使用すれば、図７の（Ｃ）に示すように、台形図形３０
は、２つの台形図形３０ｅ及び３０ｆ又は一つの図形に
より描画可能となる。つまり、第１アパーチャ３の開口
２８と第二アパーチャ８との共役断面形状は、図８に示
すように種々の形状とすることができる。図８の（Ａ）
は、三角形の一例の共役断面形状３１ａであり、図８
（Ｂ）は、台形の一例の共役断面形状３１ｂである。ま
た、図８の（Ｃ）は、三角形の他の例の共役断面形状３
１ｃであり、図８の（Ｄ）は、台形の他の例の共役断面
形状３１ｄである。また、図８の（Ｅ）は、三角形のさ
らに他の例の共役断面形状３１ｅであり、図８の（Ｆ）
は、台形のさらに他の例の共役断面形状３１ｆである。

【００４４】このように、図６に示す６角形の基本開口
を使用すれば、図７の台形開口図形３０も１回又は２回
のショットで描画可能となり、描画ショト数を減少する
ことができる。

【００４５】なお、図６の基本形状開口を使用する場合
も、図４に示した基本形状開口と同様に、図１に示した
フローチャートに従って、分割された基本形状又は近似
形状と最小回転角度差の開口図形が選択される。

【００４６】以上のように、本発明の一実施例によれ
ば、四角形又は三角形に分割された描画図形が、基本形
状（矩形、基本台形）又は基本形状の近似形状か否かが
判定され、基本形状又は近似形状となるまで、再分割さ
れる。第１アパーチャ３は、５°づつ角度が異なる複数
の基本形状開口が形成され、これら複数の基本形状開口
のうち、上記再分割された図形と最小の回転角度差を有
する開口が選択される。そして、選択された開口を通過
した電子ビームが上記最小回転角度（±２．５°）だけ
回転され、第２アパーチャ８とのい共役断面が形成さ
れ、試料面上に描画される。

【００４７】このため、上記一実施例は、従来のよう
に、四角形又は三角形に分割された描画図形が４５°倍
角図形となるまで、分割する必要が無く、分割処理を高
速化することができる。また、図形の回転角度は、±
２．５°以下の微小角度であり、収差による図形の劣化
を抑制することができる。したがって、多種類の図形を
高効率で描画可能であり、かつ、高精度な図形を描画可
能な電子線描画方法及び装置を実現することができる。

【００４８】さて、図２に示した電子線描画装置の例で
は、図６に示した例の基本形状開口の全てを形成するこ
とができない可能性がある。そこで、図６に示した基本
形状開口を、複数のアパーチャ部材に分けて形成し、こ
れら複数のアパーチャ部材を電子線の照射方向に沿っ
て、配列する例を次に説明する。

【００４９】図９は、本発明の他の実施例である電子線
描画装置の概略構成図である。図９の例は、図２の例の
第１転写レンズ４と成形偏向器５との間に、第２選択偏
向器２２と、第３アパーチャ２３と、第３転写レンズ２
４とが配置されている。そして、例えば、図６に示した
基本形状開口は、第１アパーチャ３及び第３アパーチャ
２３とに分割されて、形成されている。なお、図９の例
の他の構成については、図２の例と同様となっている。

【００５０】図９において、第１アパーチャ３上に形成
された基本形状開口を選択する場合は、電子ビームは、
点線で示す経路を通過する。つまり、電子ビームは、選
択偏向器２により第１アパーチャ３の選択された基本形
状開口を通過する。続いて、電子ビームは、第一転写レ
ンズ４により偏向され、第３アパーチャ２３の中央部に
形成された可変成形用開口を通過する。

【００５１】また、第３アパーチャ２３上に形成された
基本形状開口を選択する場合は、電子ビームは、一点鎖
線で示す経路を通過する。つまり、電子ビームは、第１
アパーチャ３の中央部に形成された可変成形用開口を通
過する。続いて、電子ビームは、第２選択偏向器２２に
より第３アパーチャ２３の選択された基本形状開口を通
過し、第３転写レンズ２４により成形偏向器５の中心位
置に偏向される。ただし、電子ビームは、選択偏向器
２、第１アパーチャ３，第１転写レンズ４の全て中心を
通し無補正とする。

【００５２】このように、第１転写レンズ４と成形偏向
器５との間に、第２選択偏向器２２と、第３アパーチャ
２３と、第３転写レンズ２４とを配置し、第１アパーチ
ャ３及び第３アパーチャ２３に基本形状開口を形成すれ
ば、例えば、図６に示した基本形状開口の全てを形成す
ることができる。以上のように、本発明の他の実施例で
ある電子線描画装置においても、図２の例と同様な効果
が得られる他、多数種類の基本形状開口を形成すること
ができる。

【００５３】図１０は、従来例に相当する描画方法であ
り、四角形又は三角形に分割された描画データを、４５
°倍角図形にまで分割する場合の例の動作フローチャー
トである。図１０のステップ２００において、描画図形
は直線近似による多角形化が行なわれる。続いて、ステ
ップ２０１において、多角形化した図形データを四角形
（三角形）分割する。

【００５４】次に、ステップ２０２において、ステップ
２０１において分割された図形データが、４５°倍角図
形か否かを判定する。そして、ステップ２０２におい
て、図形データが４５°倍角図形では無い場合には、ス
テップ２０３に進み、図形データが再分割される。そし
て、ステップ２０２に戻り、再分割された図形データ
が、４５°倍角図形か否かが判定される。このようにし
て、図形が４５°倍角図形となるまで、ステップ２０２
及び２０３が繰り返し実行される。

【００５５】つまり、例えば、図１１の（Ａ）に示すよ
うに、図形３２の三角形部分３２ａ及び３２ａが４５°
倍角図形でなければ、複数の四角形（４５°倍角図形）
まで、分割される。

【００５６】次に、ステップ２０５に進み、分割された
図形データから、電子線描画装置の描画領域が分割さ
れ、ステップ２０６において、データが圧縮される。そ
して、データ準備が完了となる。

【００５７】上述した図１０に示した例においては、図
形データを４５°倍角にまで分割するのに長時間が必要
であるばかりで無く、図１１の（Ａ）に示すように、斜
線部の直線性が良好では無い。さらに、三角形部分３２
ａ及び３２ｂには、複数の４５°倍角図形からなるた
め、描画ショット数が大であり、描画に長時間が必要と
なってしまう（図形３２全体で、２７ショット）。

【００５８】これに対して、本発明の実施例において
は、図形３２の三角形部分３３ａ及び３３ｂは、４５°
倍角図形にまで分割する必要が無く、それぞれ一括で描
画可能である（図３２全体で、７ショット）。したがっ
て、本発明によれば、図形データの分割処理時間が短時
間であり、描画ショット数が少ない。また、直線性が良
好であり、回転角度が小（最大±２．５°）で収差が抑
制される。

【００５９】なお、上記実施例において、基本形状開口
は、５°づつ角度が増加するように、構成したが、さら
に、精細に、例えば、２．５°づつ角度が増加するよう
に、構成することもできる。

【００６０】また、第１アパーチャ及び第３アパーチャ
の他に、基本形状開口が形成された第４アパーチャを配
置することもできる。また、第２アパーチャ８上に第１
アパーチャ３と同様な基本形状開口を形成し、第１アパ
ーチャ３と第２アパーチャ８との共役図形により、さら
に、多種類の図形を描画可能に構成することもできる。

【００６１】また、第２アパーチャ８の下方側に回転レ
ンズを配置し、第２アパーチャ８からの電子線を回転さ
せ、図形を描画可能に構成することもできる。

【００６２】また、上述した例における基本形状開口
は、三角形、四角形、六角形等の直線図形であるが、こ
れら直線図形に限らず、扇形、円、楕円等の非直線図形
であってもよい。

【００６３】また、基本形状開口を増加させるために、
第１アパーチャ３の面積を拡大してもよい。この場合に
は、選択偏向器２の偏向幅（偏向電圧）を増加すること
により対処可能である。

【００６４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下のような効果がある。描画する図形を
所定の基本形状部分と、基本形状部分に近似する部分と
の複数の描画部分に分割するステップと、第１成形開口
部材に形成された複数の開口のうち、近似部分と最小回
転角度差を有する開口を選択するステップと、電子線
を、第１成形開口部材の選択開口に通過させ、最小回転
角度差だけ回転させて、第２成形開口部材の開口に共役
させ、試料面に照射するか、若しくは、電子線を、第１
成形開口部材の選択開口に通過させ、第２成形開口部材
に形成した開口に共役させ、最小回転角度差だけ回転さ
せて、試料面に照射して、近似部分を描画するステップ
とを備える。したがって、多種類の図形を高効率で描画
可能であり、かつ、高精度な図形を描画可能な電子線描
画方法を実現することができる。

【００６５】また、描画図形を所定の基本形状部分と、
基本形状部分の近似部分との複数の描画部分に分割する
図形分割部と、第１成形開口部材の開口のうち、近似部
分と最小回転角度差を有する開口を選択する図形選択部
と、電子線を第１成形開口部材の選択開口に通過させ、
最小回転角度差だけ回転させて、第２成形開口部材に形
成した開口に共役させ、試料面に照射させるか、若しく
は、電子線を第１成形開口部材の選択開口に通過させ、
第２成形開口部材に形成した開口に共役させ、最小回転
角度差だけ回転させて、試料面に照射させる、電子線制
御部とを備える。したがって、多種類の図形を高効率で
描画可能であり、かつ、高精度な図形を描画可能な電子
線描画装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電子線描画方法の動作
フローチャートである。

【図２】本発明の一実施例である電子線描画装置の全体
概略構成図である。

【図３】本発明の一実施例である電子線描画装置におけ
る動作制御部の機能ブロック図である。

【図４】本発明の一実施例である電子線描画装置におけ
る開口図形の例を示す図である。

【図５】本発明の一実施例である電子線描画装置におけ
る描画図形の作成例を示す図である。

【図６】本発明の一実施例である電子線描画装置におけ
る開口図形の他の例を示す図である。

【図７】本発明の一実施例である電子線描画装置におけ
る描画図形の例を示す図である。

【図８】図６に示した開口図形による描画図形の例を示
す図である。

【図９】本発明の他の実施例である電子線描画装置の概
略構成図である。

【図１０】描画図形を４５度の倍角図形にまで分割する
電子線描画方法の動作フロチャートである。

【図１１】従来の図形分割方式による描画方法と本発明
による描画方法との描画ショット数の比較例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１電子線源２選択偏向器３第１アパーチャ４第１転写レンズ５成形偏向器６微小回転補正レンズ７第２転写レンズ８第２アパーチャ９縮小レンズ１０対物レンズ１１副偏向器１２主偏向器１３試料１４ステージ１５ステージ駆動モータ１６図形データ処理部１７図形復元部１８図形分解部１９補正部２０ＤＡＣ（ＤＡコンバータ）２１アンプ２２第二選択偏向器２３第三アパーチャ２４第三転写レンズ２５ビーム制御系１６１多角形近似及び四角形分割部１６２形状判定部１６３再分割部１６４回転角度演算及び開口図形選択部１６５領域分割データ圧縮部１６６メモリ１６７描画データ出力部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子線源から発生された電子線を、複数
種類の形状の開口が形成された第１成形開口部材に照射
し、通過した電子線を、所定の形状の少なくとも一つの
開口が形成された第２成形開口部材に照射し、通過した
電子線を試料面上に照射し、所望の図形を描画する電子
線描画方法において、描画する図形を所定の基本形状部分と、この基本形状部
分に近似する近似部分との複数の描画部分に分割するス
テップと、第１成形開口部材に形成された複数の開口のうち、上記
近似部分と、最小回転角度差を有する開口を選択するス
テップと、電子線源からの電子線を、第１成形開口部材の上記選択
された開口を通過させ、この通過した電子線を上記最小
回転角度差だけ回転させて、上記第２成形開口部材に形
成した開口に共役させ、この共役させた電子線を試料面
に照射して、上記近似部分を描画するステップと、を備えることを特徴とする電子線描画方法。
【請求項２】請求項１記載の電子線描画方法におい
て、第１成形開口部材は、上記電子線の照射方向に沿っ
て、配列された複数の開口部材から構成されることを特
徴とする電子線描画方法。
【請求項３】請求項１記載の電子線描画方法におい
て、第２成形開口部材には、複数種類の形状の開口が形
成されていることを特徴とする電子線描画方法。
【請求項４】電子線源から発生された電子線を、複数
種類の形状の開口が形成された第１成形開口部材に照射
し、通過した電子線を、所定の形状の少なくとも一つの
開口が形成された第２成形開口部材に照射し、通過した
電子線を試料面上に照射し、所望の図形を描画する電子
線描画方法において、描画する図形を所定の基本形状部分と、この基本形状部
分に近似する近似部分との複数の描画部分に分割するス
テップと、第１成形開口部材に形成された複数の開口のうち、上記
近似部分と、最小回転角度差を有する開口を選択するス
テップと、電子線源からの電子線を、第１成形開口部材の上記選択
された開口を通過させ、この通過した電子線を上記第２
成形開口部材に形成した開口に共役させ、この共役させ
た電子線を上記最小回転角度差だけ回転させて、試料面
に照射して、上記近似部分を描画するステップと、を備えることを特徴とする電子線描画方法。
【請求項５】請求項１記載の電子線描画方法におい
て、第１成形開口部材に形成された複数種類の開口の形
状は、多角形であることを特徴とする電子線描画方法。
【請求項６】請求項５記載の電子線描画方法におい
て、上記多角形は、複数種類の二等辺三角形であり、こ
れら二等辺三角形の頂角が互いに異なることを特徴とす
る電子線描画方法。
【請求項７】請求項５記載の電子線描画方法におい
て、上記多角形は、複数の長方形であり、これら複数の
長方形の長辺は、所定の基準線に対する角度が互いに異
なることを特徴とする電子線描画方法。
【請求項８】請求項５記載の電子線描画方法におい
て、上記多角形は、複数種類の六角形であることを特徴
とする電子線描画方法。
【請求項９】電子線を発生する電子線源と、この電子
線源からの電子線が照射され、複数種類の形状の開口が
形成された第１成形開口部材と、この第１成形開口部材
を通過した電子線が照射され、所定の形状の少なくとも
一つの開口が形成された第２成形開口部材と、上記電子
線を回転させる電子線回転手段とを有し、電子線を試料
面上に照射し、所望の図形を描画する電子線描画装置に
おいて、描画する図形を所定の基本形状部分と、この基本形状部
分に近似する近似部分との複数の描画部分に分割する図
形分割部と、第１成形開口部材に形成された複数の開口のうち、上記
近似部分と、最小回転角度差を有する開口を選択する図
形選択部と、電子線源からの電子線を、第１成形開口部材の上記選択
された開口を通過させ、この通過した電子線を上記最小
回転角度差だけ回転させて、上記第２成形開口部材に形
成した開口に共役させ、この共役された電子線を試料面
に照射させる電子線制御部と、を備えることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項１０】請求項９記載の電子線描画装置におい
て、第１成形開口部材は、上記電子線の照射方向に沿っ
て、配列された複数の開口部材から構成されることを特
徴とする電子線描画装置。
【請求項１１】請求項９記載の電子線描画装置におい
て、第２成形開口部材には、複数種類の形状の開口が形
成されていることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項１２】電子線を発生する電子線源と、この電
子線源からの電子線が照射され、複数種類の形状の開口
が形成された第１成形開口部材と、この第１成形開口部
材を通過した電子線が照射され、所定の形状の少なくと
も一つの開口が形成された第２成形開口部材と、上記電
子線を回転させる電子線回転手段とを有し、電子線を試
料面上に照射し、所望の図形を描画する電子線描画装置
において、描画する図形を所定の基本形状部分と、この基本形状部
分に近似する近似部分との複数の描画部分に分割する図
形分割部と、第１成形開口部材に形成された複数の開口のうち、上記
近似部分と、最小回転角度差を有する開口を選択する図
形選択部と、電子線源からの電子線を、第１成形開口部材の上記選択
された開口を通過させ、この通過した電子線を上記第２
成形開口部材に形成した開口に共役させ、この共役され
た電子線を上記最小回転角度差だけ回転させて、試料面
に照射させる電子線制御部と、を備えることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項１３】請求項９記載の電子線描画装置におい
て、第１成形開口部材に形成された複数種類の開口の形
状は、多角形であることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項１４】請求項１３記載の電子線描画装置にお
いて、上記多角形は、複数種類の二等辺三角形であり、
これら二等辺三角形の頂角が互いに異なることを特徴と
する電子線描画装置。
【請求項１５】請求項１３記載の電子線描画装置にお
いて、上記多角形は、複数の長方形であり、これら複数
の長方形の長辺は、所定の基準線に対する角度が互いに
異なることを特徴とする電子線描画装置。
【請求項１６】請求項１３記載の電子線描画装置にお
いて、上記多角形は、複数種類の六角形であることを特
徴とする電子線描画装置。