JP3375945B2

JP3375945B2 - Electron beam writing method and electron beam writing system

Info

Publication number: JP3375945B2
Application number: JP2001000073A
Authority: JP
Inventors: 洋也太田; 明佳谷本; 康成早田; ▲徳▼郎斎藤; 新一田地
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-01-04
Filing date: 2001-01-04
Publication date: 2003-02-10
Anticipated expiration: 2021-01-04
Also published as: JP2002203777A

Description

Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路や
半導体回路装置用フォトマスクなどの加工、描画に用い
られる電子ビーム描画方法および電子ビーム描画システ
ムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam drawing method and an electron beam drawing system used for processing and drawing semiconductor integrated circuits and photomasks for semiconductor circuit devices.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ＬＳＩを代表とする半導体回路の高密度
化、高集積化に伴い、形成する回路パターンの微細化が
急速に進んでいる。電子ビーム描画は微細パターンを形
成するためには有効な手段であるが、生産現場に適用す
るためには、更に高いスループットが要求されている。2. Description of the Related Art With the increase in the density and integration of semiconductor circuits typified by LSI, the miniaturization of circuit patterns to be formed is rapidly progressing. Although electron beam drawing is an effective means for forming a fine pattern, higher throughput is required for application to a production site.

【０００３】電子ビーム描画装置の多くは、可変矩形の
ビームを形成するいわゆる可変成形方式を用いている。
ところが、回路パターンが微細化し、１つの試料あたり
のパターン数が増加して更なる高スループットが要求さ
れたため、可変成形方式の面積ビームを活用して、特定
の機能を持つひとまとまりの開口絞りを照射し、パター
ン形状の電子ビームにて描画を行う一括図形方式が開発
された。また、特開平１０−１９９７９６号公報に記載
のように一括図形の開口を大きくして、開口上を走査し
て描画を行う方式や、特許第３０３４２８５号公報に記
載のように一括開口を移動させながらこれとビーム偏向
や試料ステージを同期させて描画を行う方式も提案され
ている。これを発展させた、特開平５−２５１３１７号
公報やジャパニーズジャーナルオブアプライド
フィジックス（Jpn. J. Appl. Phys.）、３４巻（１９
９５年）、６６５８頁に記載のように、光転写と同様に
半導体集積回路フルチップの開口型または散乱型マスク
を準備して比較的大きな面積のビームで転写を行う方式
が提案されている。これらのすべての方式は、マスク像
を電子レンズにより試料上に投影し、偏向器で位置決め
をしながら描画を行う方法であるため、本明細書では、
これらを総称して一括図形方式という。Most electron beam drawing apparatuses use a so-called variable shaping method for forming a variable rectangular beam.
However, as the circuit patterns have become finer and the number of patterns per sample has increased, further higher throughput has been demanded. Therefore, by utilizing the area beam of the variable shaping method, a group of aperture stops with specific functions can be created. A collective figure method has been developed in which irradiation is performed and drawing is performed with a patterned electron beam. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-199796, a method of enlarging the opening of a collective figure and scanning the opening to perform drawing, or moving the collective opening as described in Japanese Patent No. 3034285. However, a method has also been proposed in which drawing is performed by synchronizing this with the beam deflection and the sample stage. JP-A-5-251317 and Japanese Journal of Applied, which are developed from this
Physics (Jpn. J. Appl. Phys.), Volume 34 (19
1995), p. 6658, a method has been proposed in which an aperture type or scattering type mask of a semiconductor integrated circuit full chip is prepared and transfer is performed with a beam having a relatively large area, similar to optical transfer. Since all of these methods are methods of projecting a mask image on a sample by an electron lens and performing drawing while positioning with a deflector, in the present specification,
These are collectively called the collective graphic method.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような電子ビー
ム描画装置のスループットを決定する主たる要因は、１
回に試料上に照射する（１ショット）電子ビームの電流
値である。ビーム電流値を大きくすると、クーロン効果
によるビームボケのために形成されるパターン形状が劣
化してしまう問題がある。従って、ビーム電流値をビー
ム面積で割った電流密度を高くすれば小さいビーム面積
で描画する可変成形方式は良いが、相対的に大きな面積
を転写する一括図形方式では電流値が大きくなりパター
ン形状が劣化してしまう。一方、電流密度を低くすると
可変成形方式での描画時間が長くなってしまう。The main factor that determines the throughput of the electron beam writing apparatus as described above is 1
This is the current value of the electron beam irradiated (one shot) onto the sample at one time. When the beam current value is increased, there is a problem that the pattern shape formed due to beam blur due to the Coulomb effect deteriorates. Therefore, if the current density obtained by dividing the beam current value by the beam area is increased, the variable shaping method that draws in a small beam area is good, but in the batch figure method that transfers a relatively large area, the current value becomes large and the pattern shape becomes large. It will deteriorate. On the other hand, if the current density is low, the drawing time in the variable molding method becomes long.

【０００５】この問題に対して、例えば特開平１１−２
１９８７９号公報に記載のように、１つの試料を描画す
る際に可変成形方式ではビーム面積を小さく電流密度を
高く、一括図形方式では相対的にビーム面積を大きく電
流密度を小さくするように電流密度を切り替えてクーロ
ン効果の許す範囲で最大の電流値で描画を行えば、描画
速度は向上する。しかしこの例では、電流密度を変える
手段として、コンデンサレンズを用いているため、電流
密度が変化すると同時にビームの開き角も同時に変化し
てしまう。クーロン効果によるビームボケは、概略電流
値に比例し、開き角に反比例する。またこの場合、電流
密度はは開き角の２乗に比例する。従って電流量一定の
もとで、コンデンサレンズにより電流密度を１/２にし
ても、開き角は１/√２になりクーロン効果が増大して
しまう。To solve this problem, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-2
As described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 19879, the variable shaping method has a small beam area and a high current density when writing one sample, and the collective pattern method has a relatively large beam area and a small current density. Drawing speed is improved by switching to and drawing with the maximum current value within the range allowed by the Coulomb effect. However, in this example, since the condenser lens is used as a means for changing the current density, the divergence angle of the beam also changes at the same time as the current density changes. The beam blur due to the Coulomb effect is roughly proportional to the current value and inversely proportional to the divergence angle. Further, in this case, the current density is proportional to the square of the opening angle. Therefore, even if the current density is set to 1/2 with the condenser lens under a constant current amount, the opening angle becomes 1 / √2 and the Coulomb effect increases.

【０００６】本発明は、クーロン効果の増大を防ぎつつ
高速に電子ビーム描画を行うことを目的とする。さら
に、異なる組み合わせを有効に使うための電子ビーム描
画方法とこれを実現できる電子ビーム描画システムを提
供することを目的とする。An object of the present invention is to perform electron beam drawing at high speed while preventing the Coulomb effect from increasing. Further, it is an object of the present invention to provide an electron beam writing method for effectively using different combinations and an electron beam writing system capable of realizing the method.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明においては、異なる描画方式、電流密度を持
つ電子ビーム描画装置を組み合わせることにより、高速
に電子ビーム描画を行う。まず、描画を行うパターンデ
ータをデータ分割装置により可変成形方式で描画を行う
部分と一括図形方式で描画を行う部分に分割を行い、２
つのパターンデータを作成する。次に、可変成形で描画
を行う部分のパターンデータを輝度の高い電子ビーム描
画装置に割り当て、一括図形方式で描画を行う部分を輝
度の低い電子ビーム描画装置に割り当てる。描画すべき
１つの試料をこれら２つの装置で別々に描画を行うこと
により、最適な電流密度で描画を行うことができ、高速
な描画が可能となる。輝度とは単位面積単位立体角当り
の電流量である。従って、輝度を変えることにより開き
角を変化させずに電流密度を変えることが可能となり、
電流量一定のもとでクーロン効果を変化させないでおく
ことが可能となる。To achieve the above object, in the present invention, electron beam drawing is performed at high speed by combining electron beam drawing apparatuses having different drawing methods and current densities. First, the pattern data to be drawn is divided by the data dividing device into a portion to be drawn by the variable shaping method and a portion to be drawn by the collective figure method.
Create two pattern data. Next, the pattern data of the portion where the variable shaping is performed is assigned to the electron beam writing apparatus having high brightness, and the portion where the writing is performed by the collective figure method is assigned to the electron beam writing apparatus having low brightness. By separately drawing one sample to be drawn by these two devices, it is possible to perform drawing with an optimum current density, and high-speed drawing becomes possible. Luminance is the amount of current per unit area and unit solid angle. Therefore, it becomes possible to change the current density by changing the brightness without changing the opening angle.
It is possible to keep the Coulomb effect unchanged under a constant current amount.

【０００８】パターンデータの分割数は２つに限られ
ず、２つの装置間での描画時間の差や、一括図形の大き
さによっては、更にパターンデータを分割して、各々の
パターンデータを別の描画装置に割り当てて描画を行う
ようにすればよい。The number of divisions of the pattern data is not limited to two, but the pattern data may be further divided depending on the difference in drawing time between the two devices and the size of the collective figure, and each pattern data may be divided. It suffices to assign it to the drawing device and perform drawing.

【０００９】すなわち、本発明による電子ビーム描画方
法は、試料に電子ビームを照射してパターンを描画する
電子ビーム描画方法において、輝度の異なる複数の電子
光学系を用いて１つの試料に描画を行うことを特徴とす
る。That is, the electron beam drawing method according to the present invention is an electron beam drawing method in which a sample is irradiated with an electron beam to draw a pattern, and drawing is performed on one sample by using a plurality of electron optical systems having different luminances. It is characterized by

【００１０】複数の電子光学系は、可変成形方式でパタ
ーン描画を行う電子光学系、一括図形方式でパターン描
画を行う電子光学系、転写方式で大面積のパターン描画
を行う電子光学系のうちの２以上の組み合わせとするこ
とができる。これらの電子光学系は、１つの電子ビーム
描画装置に組み込まれていてもよいし、それぞれが別個
の電子ビーム描画装置を構成するものであってもよい。The plurality of electron optical systems include an electron optical system for performing pattern drawing by a variable shaping method, an electron optical system for performing pattern drawing by a collective figure method, and an electron optical system for performing pattern drawing on a large area by a transfer method. It can be a combination of two or more. These electron optical systems may be incorporated in one electron beam drawing apparatus, or each may constitute a separate electron beam drawing apparatus.

【００１１】本発明による電子ビーム描画方法は、ま
た、試料に電子ビームを照射してパターンを描画する電
子ビーム描画方法において、描画を行うパターンデータ
を可変成形方式で描画を行う部分と一括図形方式で描画
を行う部分とに分割する工程と、可変成形方式で描画を
行う部分を可変成形方式でパターン描画を行う電子光学
系により描画し、一括図形方式で描画を行う部分を一括
図形方式でパターン描画を行う電子光学系により描画す
る工程とを含み、可変成形方式でパターン描画を行う電
子光学系の輝度は一括図形方式でパターン描画を行う電
子光学系の輝度より高いことを特徴とする。The electron beam drawing method according to the present invention is also an electron beam drawing method of irradiating a sample with an electron beam to draw a pattern, in which a pattern data to be drawn is drawn by a variable shaping method and a collective figure method. The step of dividing into the part to be drawn with, and the part to be drawn by the variable shaping method is drawn by the electron optical system that draws the pattern by the variable molding method, and the part that is drawn by the collective figure method is patterned by the collective figure method. And a step of performing drawing by an electron optical system for performing drawing, wherein the brightness of the electron optical system for performing pattern drawing by the variable shaping method is higher than the brightness of the electron optical system for performing pattern drawing by the collective figure method.

【００１２】パターンデータの分割に際し、一括図形方
式で描画する部分を一括図形の種類または面積に応じて
更に分割するようにしてもよい。また、算出された描画
時間に基づき可変成形方式で描画を行う部分と一括図形
方式で描画する部分の描画時間が長い方式のパターンデ
ータを更に分割するようにしてもよい。When dividing the pattern data, the portion to be drawn by the collective figure method may be further divided according to the type or area of the collective figure. Further, based on the calculated drawing time, it is possible to further divide the pattern data of a method in which the drawing is performed in the variable shaping method and the drawing in the collective figure method is long.

【００１３】本発明による電子ビーム描画方法は、ま
た、可変成形方式と一括図形方式を併用して試料にパタ
ーンを描画する電子ビーム描画方法において、描画を行
うパターンデータを可変成形方式で描画を行う部分と一
括図形方式で描画を行う部分とに分割する工程と、分割
されたパターンデータの描画時間を算出する工程と、算
出された描画時間に基づき可変成形方式でパターン描画
を行う電子光学系と一括図形方式でパターン描画を行う
電子光学系の輝度を調整する工程と、可変成形方式でパ
ターン描画を行う電子光学系と一括図形方式でパターン
描画を行う電子光学系により１つの試料に描画を行う工
程とを含むことを特徴とする。The electron beam drawing method according to the present invention is an electron beam drawing method for drawing a pattern on a sample by using both the variable shaping method and the collective figure method, and the pattern data for drawing is drawn by the variable shaping method. A step of dividing into a part and a part for performing drawing by the collective figure method, a step of calculating a drawing time of the divided pattern data, and an electron optical system for performing pattern drawing by a variable shaping method based on the calculated drawing time. One sample is drawn by the process of adjusting the brightness of the electron optical system that performs pattern drawing by the collective figure method, the electron optical system that performs pattern drawing by the variable shaping method, and the electron optical system that performs pattern drawing by the collective figure method. And a process.

【００１４】本発明による電子ビーム描画システムは、
可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と一括図
形方式でパターン描画を行う電子光学系とを含む電子ビ
ーム描画システムであって、描画を行うパターンデータ
を可変成形方式で描画を行う部分と一括図形方式で描画
を行う部分とに分割するパターン分割手段と、分割され
たパターンデータの描画時間を算出する描画時間算出手
段と、算出された描画時間に基づき可変成形方式でパタ
ーン描画を行う電子光学系の輝度と一括図形方式でパタ
ーン描画を行う電子光学系の輝度を調整する手段と、可
変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と一括図形
方式でパターン描画を行う電子光学系との間に試料を搬
送する試料搬送手段とを備え、可変成形方式でパターン
描画を行う電子光学系と一括図形方式でパターン描画を
行う電子光学系とを用いて１つの試料に描画を行うこと
を特徴とする。The electron beam writing system according to the present invention comprises:
An electron beam drawing system including an electron optical system for performing pattern drawing by a variable shaping method and an electron optical system for performing pattern drawing by a collective figure method, wherein pattern data for drawing is collectively drawn with a portion for performing pattern drawing by the variable shaping method. Pattern dividing means for dividing into a portion for performing drawing by a graphic method, drawing time calculation means for calculating a drawing time of the divided pattern data, and electron optics for performing pattern drawing by a variable shaping method based on the calculated drawing time. Between the means for adjusting the brightness of the system and the brightness of the electron optical system that performs pattern drawing by the collective figure method, and the electron optical system that performs pattern drawing by the variable shaping method and the electron optical system that performs pattern drawing by the collective figure method An electron optical system that includes a sample conveying unit that conveys a sample, and that performs pattern drawing by a variable molding method and an electron optical system that performs pattern drawing by a collective figure method And performing drawing on a single sample using.

【００１５】本発明による電子ビーム描画システムは、
また、可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と
一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系とを含む
電子ビーム描画システムであって、描画を行うパターン
データの近接効果補正のための照射量補正演算を行う手
段と、照射量補正演算されたパターンデータを可変成形
方式で描画を行う部分と一括図形方式で描画を行う部分
とに分割するパターン分割手段と、分割されたパターン
データの描画時間を算出する描画時間算出手段と、算出
された描画時間に基づき可変成形方式でパターン描画を
行う電子光学系の輝度と一括図形方式でパターン描画を
行う電子光学系の輝度を調整する手段と、可変成形方式
でパターン描画を行う電子光学系と一括図形方式でパタ
ーン描画を行う電子光学系との間に試料を搬送する試料
搬送手段とを備え、可変成形方式でパターン描画を行う
電子光学系と一括図形方式でパターン描画を行う電子光
学系とを用いて１つの試料に近接効果補正して描画を行
うことを特徴とする。The electron beam writing system according to the present invention is
An electron beam drawing system including an electron optical system for performing pattern drawing by a variable shaping method and an electron optical system for performing pattern drawing by a collective figure method, wherein an irradiation amount for proximity effect correction of pattern data for drawing A means for performing a correction calculation, a pattern dividing means for dividing the pattern data for which the dose correction calculation has been performed into a portion for performing drawing by the variable molding method and a portion for performing drawing by the collective figure method, and a drawing time for the divided pattern data. A drawing time calculating means for calculating, and a means for adjusting the brightness of the electron optical system that performs pattern drawing by the variable shaping method and the brightness of the electron optical system that performs pattern drawing by the collective figure method based on the calculated drawing time, Equipped with a sample transport means for transporting a sample between the electron optical system for pattern drawing by the molding method and the electron optical system for pattern drawing by the collective figure method And performing proximity effect correction to draw on a single sample using an electron optical system for performing pattern writing in bulk graphic manner the electron optical system for performing pattern drawn with variable shaping method.

【００１６】[0016]

【００１７】また、前記電子ビーム描画システムは、複
数の電子ビーム描画装置間を真空室にて結合し、試料搬
送手段はその真空室内を移動して試料を電子ビーム描画
装置に搬送するのが好ましい。また、試料搬送手段は、
試料を試料保持手段に搭載したまま電子ビーム描画装置
内に搬送し、その試料保持手段に搭載したまま描画を行
うようにすると重ね合わせ誤差を低減することができ
る。In the electron beam writing system, it is preferable that a plurality of electron beam writing apparatuses are connected in a vacuum chamber, and the sample transfer means moves in the vacuum chamber to transfer the sample to the electron beam drawing apparatus. . Further, the sample transfer means is
When the sample is carried in the electron beam drawing apparatus while being mounted on the sample holding means, and the drawing is performed while being mounted on the sample holding means, the overlay error can be reduced.

【００１８】分割されたパターンデータを複数の電子光
学系を用いて１つの試料に合わせ描画を行う際に、光学
式の合わせマーク検出装置を用いるのが好ましい。ま
た、分割されたパターンデータを複数の電子光学系を用
いて１つの試料に合わせ描画を行う際の各々の合わせ描
画アルゴリズムが同一であることが好ましい。本発明の
電子ビーム描画方法あるいは電子ビーム描画システム
は、半導体回路装置や半導体回路装置用フォトマスクの
パターン描画に用いることができる。It is preferable to use an optical alignment mark detection device when drawing the divided pattern data on one sample by using a plurality of electron optical systems. Further, it is preferable that the matching drawing algorithms are the same when the divided pattern data is drawn on one sample by using a plurality of electron optical systems. The electron beam drawing method or the electron beam drawing system of the present invention can be used for pattern drawing of a semiconductor circuit device or a photomask for a semiconductor circuit device.

【００１９】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を詳細
に説明する。まず、本発明で用いる電子ビーム描画装置
の構成について説明する。一括図形方式の電子ビーム描
画装置の例を図１４に示す。ここで示す例は、一括図形
以外の部分は矩型ビームの大きさを変えることのできる
可変成形ビーム方式を用いる可変成形方式の描画も可能
な装置である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. First, the configuration of the electron beam drawing apparatus used in the present invention will be described. FIG. 14 shows an example of a collective figure type electron beam drawing apparatus. The example shown here is an apparatus that can also perform drawing by a variable shaping method that uses a variable shaping beam method that can change the size of a rectangular beam other than the collective figure.

【００２０】電子銃１２０１から放出された電子ビーム
１２０２は矩形の開口を持つ第１マスク１２０３上に照
射され、さらに第２マスク１２０５上に結像される。第
２マスク１２０５の像は縮小レンズ１２０６と対物偏向
レンズ１２０７で投影偏向されて、感光剤の塗布された
試料１２０８上に投影され描画を行う。この部分が、電
子光学系である。このとき第２マスク１２０５にあらか
じめ設けてある複数のパターン形状の開口を、選択偏向
器１２０４により選択する。対物偏向レンズ１２０７で
偏向可能な領域以外は、ＸＹステージ１２０９上に設置
された試料１２０８をＸＹステージ制御装置１２１３に
より移動させて描画を行う。描画全体は描画パターンデ
ータに従って描画制御装置１２１０によって統一的に制
御される。第２マスク１２０５の移動はマスク移動機構
１２１１で行い、描画パターンに応じて移動機構制御装
置１２１２により制御される。第２マスク１２０５を移
動しながら描画を行うこともできる。また、第２マスク
１２０５上に照射される電子ビームの大きさよりも大き
い開口を用いて、第２マスク１２０５とＸＹステージ１
２０９とを同期移動させて描画を行う方式もある。An electron beam 1202 emitted from the electron gun 1201 is irradiated on a first mask 1203 having a rectangular opening, and further imaged on a second mask 1205. The image of the second mask 1205 is projected and deflected by the reduction lens 1206 and the objective deflection lens 1207, and is projected on the sample 1208 coated with the photosensitive agent to perform drawing. This part is the electron optical system. At this time, a plurality of pattern-shaped openings provided in advance in the second mask 1205 are selected by the selective deflector 1204. Except for the area that can be deflected by the objective deflection lens 1207, the sample 1208 set on the XY stage 1209 is moved by the XY stage control device 1213 to perform drawing. The entire drawing is uniformly controlled by the drawing control device 1210 according to the drawing pattern data. The movement of the second mask 1205 is performed by the mask moving mechanism 1211 and controlled by the moving mechanism controller 1212 according to the drawing pattern. Drawing can be performed while moving the second mask 1205. In addition, the second mask 1205 and the XY stage 1 are formed using an opening larger than the size of the electron beam with which the second mask 1205 is irradiated.
There is also a method in which drawing is performed by synchronously moving with 209.

【００２１】第２マスク１２０５の上面図を図１５に例
示する。この第２マスク１２０５上には、可変成形用開
口１３０２の周囲に一括図形用開口１３０１を配置され
ている。この例では、５つの一括図形用開口１３０１が
選択偏向器で選択可能である。A top view of the second mask 1205 is illustrated in FIG. On the second mask 1205, a collective graphic opening 1301 is arranged around the variable molding opening 1302. In this example, five collective figure openings 1301 can be selected by the selective deflector.

【００２２】次に、転写方式の電子ビーム描画装置の例
を図１６に示す。電子源や加速空間、レンズなどを含む
照明系１４０１で発生された電子ビーム１４０２を、レ
ンズ１４０３と偏向器１４０４によりマスク１４０５上
を部分的に照射する。このマスク１４０５には、シリコ
ン薄膜などの上に原子番号の大きい材質でパターンを形
成した散乱型、および、シリコン薄膜に穴をあける開口
型の２つの方式がある。いずれもパターン部と非パター
ン部との散乱の差でコントラストをつける方式である。
マスク１４０５を通過または散乱したビームは偏向器１
４０７により第１投影レンズ１４０６に入射され、散乱
されたビームのみ制限アパーチャ１４０８でカットされ
る。制限アパーチャ１４０８を通過したビームは、第２
投影レンズ１４０９および偏向器１４１０により位置決
めされて試料１４１１上に投影される。第１投影レンズ
１４０６と第２投影レンズ１４０９はダブレット構成に
なっており、２つのレンズの焦点距離の比により投影倍
率が決まる。例えば、マスク１４０５上で１ｍｍ角のパ
ターンを１/４に縮小して試料上で２５０μｍ角で投影
する。この構成は、歪やボケなどの収差も少なく投影で
きる。マスク１４０５上でのビーム位置は偏向器１４０
４で偏向するのと同時に機械的にも移動し、試料１４１
１を搭載するステージ（図示せず）と同期して描画を行
う。Next, an example of a transfer type electron beam drawing apparatus is shown in FIG. An electron beam 1402 generated by an illumination system 1401 including an electron source, an acceleration space, a lens and the like is partially irradiated on a mask 1405 by a lens 1403 and a deflector 1404. There are two types of mask 1405: a scattering type in which a pattern is formed on a silicon thin film with a material having a large atomic number, and an opening type in which a hole is formed in the silicon thin film. Both are methods of making contrast by the difference in scattering between the pattern portion and the non-pattern portion.
The beam passing through or scattered by the mask 1405 is deflected by the deflector 1.
Only the beam that is incident on the first projection lens 1406 by 407 and is scattered is cut by the limiting aperture 1408. The beam passing through the limiting aperture 1408 is
It is positioned by the projection lens 1409 and the deflector 1410 and projected onto the sample 1411. The first projection lens 1406 and the second projection lens 1409 have a doublet structure, and the projection magnification is determined by the ratio of the focal lengths of the two lenses. For example, a 1 mm square pattern is reduced to 1/4 on the mask 1405 and projected on the sample at 250 μm square. With this configuration, it is possible to project with little aberration such as distortion and blur. The beam position on the mask 1405 is the deflector 140.
The sample 141 is deflected at the same time as it is mechanically moved.
Drawing is performed in synchronization with a stage (not shown) on which No. 1 is mounted.

【００２３】上に示した２つの描画装置では、マスクを
電子ビームにより照射して、マスク像を試料上に投影し
て、偏向器と試料ステージにて電子ビーム位置を決定し
ながら描画を行う機能や構成は同一である。従って、本
明細書では、これらを総称して一括図形方式とする。In the two drawing devices shown above, a function of irradiating a mask with an electron beam, projecting a mask image on a sample, and performing drawing while determining the electron beam position by a deflector and a sample stage And the configuration is the same. Therefore, in this specification, these are collectively referred to as a collective graphic method.

【００２４】以下、本発明の詳細を図面を用いて説明す
る。〔実施の形態１〕図１は、本発明による電子ビーム描画
システムの一例を示すシステム構成図である。電子ビー
ム描画装置１１１、１２１、１３１は図１４に示したの
と同じタイプの電子ビーム描画装置である。描画すべき
パターンデータ１０３は、データ分割装置１０２により
可変成形データと一括図形データに分割される。そし
て、電子ビーム描画装置１１１、１２１、１３１をそれ
ぞれ制御する制御装置１１２、１２２、１３２に送られ
る。描画される試料は、真空室１０６内で動作する試料
搬送装置１０１にて電子ビーム描画装置１１１、１２
１、１３１の間を移動し、分割されたパターンデータに
従って描画が行われる。描画の動作は図１４にて示した
ものと同じである。The details of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of an electron beam writing system according to the present invention. The electron beam drawing devices 111, 121 and 131 are electron beam drawing devices of the same type as shown in FIG. The pattern data 103 to be drawn is divided by the data dividing device 102 into variable shaping data and collective figure data. Then, it is sent to the control devices 112, 122 and 132 which control the electron beam drawing devices 111, 121 and 131, respectively. The sample to be drawn is read by the electron beam drawing devices 111 and 12 in the sample transfer device 101 operating in the vacuum chamber 106.
It moves between 1 and 131, and drawing is performed according to the divided pattern data. The drawing operation is the same as that shown in FIG.

【００２５】分割されたそれぞれのパターンデータの描
画時間を描画時間演算装置１０５で算出する。描画時間
は、試料の感光剤の感度と電流密度から決まるショット
滞在時間とビーム偏向待ち時間の和にショット数を乗じ
て、更に全体のオーバーヘッド時間を加えれば求めるこ
とができる。ここで、例えば一括図形部の描画時間が可
変成形部の描画時間の約２倍であったとする。この場合
には、電子ビーム描画装置１１１で可変成形部の描画
を、電子ビーム描画装置１２１、１３１で一括図形部の
描画を行えば最も効率が良い。また、整数倍（ここでは
２倍）の電流密度になるよう、それぞれの電子光学系の
輝度を決めても良い。The drawing time of each divided pattern data is calculated by the drawing time arithmetic unit 105. The drawing time can be obtained by multiplying the sum of the shot stay time and the beam deflection waiting time, which is determined by the sensitivity of the photosensitive material of the sample and the current density, by the number of shots, and adding the overall overhead time. Here, for example, it is assumed that the drawing time of the collective graphic portion is about twice as long as the drawing time of the variable shaping portion. In this case, it is most efficient if the electron beam drawing device 111 draws the variable shaping part and the electron beam drawing devices 121 and 131 draw the collective figure part. Further, the brightness of each electron optical system may be determined so that the current density is an integral multiple (here, double).

【００２６】描画の順序を図２に示す。まず、試料１を
装置１１１に、試料２を装置１２１、試料３を装置１３
１にそれぞれ装填する。可変成形部を描画する電子ビー
ム描画装置１１１による試料１の描画は他の装置の半分
の時間で終了するので、試料１の描画終了後、試料１を
退避させて試料４の描画を開始する。次に、各装置によ
る描画終了後、試料１を装置１２１へ、試料２を装置１
１１へ、試料３を退避、試料４を装置１３１へ移動させ
る。電子ビーム描画装置１１１での描画後、試料２は描
画終了となり、続いて試料３を装置１１１へ装填し描画
を開始する。試料３、４、１の描画はほぼ同時に終了
し、４つの試料はすべて描画が行われたことになる。以
降、同様に本手順を繰り返す。これらの手順は、描画時
間演算装置１０５で求めた描画時間に基づき、描画手順
制御装置１０４により制御される。The drawing order is shown in FIG. First, the sample 1 is the device 111, the sample 2 is the device 121, and the sample 3 is the device 13
1 respectively. Since the drawing of the sample 1 by the electron beam drawing device 111 for drawing the variable shaping portion is completed in half the time of the other devices, after the drawing of the sample 1 is completed, the sample 1 is retracted and the drawing of the sample 4 is started. Next, after the drawing by each device is completed, the sample 1 is transferred to the device 121 and the sample 2 is transferred to the device 1
The sample 3 is retracted to 11, and the sample 4 is moved to the apparatus 131. After drawing with the electron beam drawing apparatus 111, drawing of the sample 2 is completed, and subsequently, the sample 3 is loaded into the apparatus 111 and drawing is started. Drawing of samples 3, 4, and 1 was completed almost at the same time, which means that drawing of all four samples was completed. Thereafter, this procedure is similarly repeated. These procedures are controlled by the drawing procedure controller 104 based on the drawing time obtained by the drawing time calculator 105.

【００２７】図３は描画するパターンの例である。描画
パターン３１のうち繰り返しのパターンである上の部分
が一括図形で描画する部分、下の部分が可変成形で描画
を行う部分である。この描画パターン３１を分割し、一
括図形パターン３２と可変成形パターン３３のパターン
を生成する。図１に示すデータ分割装置１０２で分割さ
れた可変成形パターン３３を制御装置１１２に、一括図
形パターン３２を制御装置１２２、１３２に送る。FIG. 3 shows an example of a pattern to be drawn. An upper part of the drawing pattern 31 which is a repetitive pattern is a part where a collective graphic is drawn, and a lower part is a part where variable molding is performed. The drawing pattern 31 is divided to generate a collective graphic pattern 32 and a variable shaping pattern 33. The variable shaping pattern 33 divided by the data dividing device 102 shown in FIG. 1 is sent to the control device 112, and the collective graphic pattern 32 is sent to the control devices 122 and 132.

【００２８】次に、両方式の電流密度について述べる。
たとえば、電子ビーム描画システムで描画を行うパター
ンの大きさは０．１μｍ程度である。これに対して、一
括図形の大きさはたとえば５μｍ角であり、通常数十％
のビームが通過する開口を持つパターンが多い。ここ
で、電流密度とは単位面積あたりの電流量とすれば、同
じ電流密度であれば一括図形のビーム電流は可変成形に
比較して１０倍以上大きくなる。Next, both types of current density will be described.
For example, the size of the pattern drawn by the electron beam drawing system is about 0.1 μm. On the other hand, the size of the collective figure is, for example, 5 μm square, and is usually several tens%.
There are many patterns with openings through which the beam of. Here, assuming that the current density is the amount of current per unit area, the beam current of the collective figure becomes 10 times or more larger than that of the variable shaping if the current density is the same.

【００２９】一方、クーロン効果によるビームボケは、
電子光学系の仕様が同じであればビーム電流値にほぼ比
例で大きくなる。したがって、一括図形のビーム電流を
クーロン効果によるビームボケで制限すれば、可変成形
での電流密度は小さくなり、一括図形と同じビームボケ
まで許容するとすれば、電流密度を上げることが可能で
ある。従来の描画方法では、可変成形部と一括図形部の
切り替えをビーム偏向待ち時間程度の高速に行わなけれ
ばならず、この速度で電流密度を切り替える電子光学系
を実現することは実用上困難である。従って、あらかじ
め例えば、一括図形の描画を行う電子光学系は電流密度
５Ａ/ｃｍ²、可変成形の描画を行う電子光学系の電流密
度は４０Ａ/ｃｍ²という設定にしておけば、効率よく描
画を行うことが可能となる。例えば、図３のパターンで
は、可変成形が３８ショット、一括図形が９ショット
で、可変成形方式の電子光学系の電流密度を一括図形方
式の電子光学系の電流密度の８倍に設定すれば、可変成
形描画の描画時間は一括図形描画の約１/２となる。On the other hand, the beam blur due to the Coulomb effect is
If the specifications of the electron optical system are the same, the value increases substantially in proportion to the beam current value. Therefore, if the beam current of the collective figure is limited by the beam blur due to the Coulomb effect, the current density in the variable shaping becomes small, and if the same beam blur as the collective figure is allowed, the current density can be increased. In the conventional drawing method, the variable shaping section and the collective figure section must be switched at a high speed such as a beam deflection waiting time, and it is practically difficult to realize an electron optical system that switches the current density at this speed. . Therefore, if, for example, the current density of the electron optical system that performs collective drawing is set to 5 A / cm ² and the current density of the electron optical system that performs variable shaping drawing is set to 40 A / cm ^2, the drawing can be performed efficiently. It becomes possible to do. For example, in the pattern of FIG. 3, if the variable shaping is 38 shots and the collective figure is 9 shots, and the current density of the variable shaping type electron optical system is set to 8 times the current density of the collective figure type electron optical system, The drawing time for variable shaping drawing is about 1/2 of the batch drawing.

【００３０】電流密度を変える手段としては、いくつか
の方法がある。例えば、先に従来の技術で述べたように
コンデンサレンズを使って、クロスオーバー位置を変え
ずに電子銃を見込む角度を変えることができる。しか
し、この方法では、輝度が変化しないために電流密度と
同時にビームの開き角も変化してしまう。クーロン効果
によるビームボケは、概略電流値に比例し、開き角に反
比例する。一方、電流値は開き角の２乗に比例する。例
えば、開き角５mradで電流密度４０Ａ/ｃｍ²の電流密度
をコンデンサレンズにて１/４にする場合、電流密度を
１/４にするためには開き角を１/２の２．５mradにする
必要がある。しかし、クーロン効果は開き角に反比例す
るので、可変成形法と一括図形法で同じ電流を用いる
と、ビームボケは電流密度４０Ａ/ｃｍ²の場合の２倍に
なってしまう。従って、この方法では、クーロン効果に
よるビームボケの解決にはならない。There are several methods for changing the current density. For example, as described in the prior art, a condenser lens can be used to change the angle at which the electron gun is viewed without changing the crossover position. However, in this method, since the brightness does not change, the beam divergence angle changes at the same time as the current density. The beam blur due to the Coulomb effect is roughly proportional to the current value and inversely proportional to the divergence angle. On the other hand, the current value is proportional to the square of the opening angle. For example, when the current density of 40 A / cm ² at the opening angle of 5 mrad is reduced to 1/4 by the condenser lens, the opening angle is set to 2.5 mrad which is 1/2 to reduce the current density to 1/4. There is a need. However, since the Coulomb effect is inversely proportional to the opening angle, if the same current is used in the variable shaping method and the collective figure method, the beam blur becomes twice as large as that at the current density of 40 A / cm ² . Therefore, this method does not solve the beam blur due to the Coulomb effect.

【００３１】一方、電子銃の輝度を上げれば開き角を変
えることなく電流密度を上げることができる。輝度を上
げる方法は、電子源そのものを変える方法がある。しか
し、ＬaＢ₆のような熱電子源の場合には、加熱条件を変
える方法や、熱電子の発生を押さえる電極（ウェーネル
ト）の電圧を変化させるのが簡便な方法である。また、
電子銃中にレンズ作用をもたらす電極を付加して制御す
る方法や、電子銃に磁場レンズを重畳する方法もある。
例えば、ＬaＢ6の熱電子銃を使用した場合に、開き角５
mradで電流密度４０Ａ/ｃｍ²を実現する輝度は５ｘ１０
⁵Ａ/ｃｍ² str程度である。電流密度は輝度に比例する
ので、加熱温度を下げるあるいはウェーネルト電圧を上
げることにより６.２５ｘ１０⁴Ａ/ｃｍ² strに設定すれ
ば、電流密度は５Ａ/ｃｍ²になる。本実施例では、ウェ
ーネルト電圧を上げることにより輝度を変化させた。こ
のとき、開き角は変化しないため、可変成形法と一括図
形法で同じ電流を用いても、クーロン効果によるビーム
ボケは変化せず、結果として同じビーム電流値を使うこ
とができた。On the other hand, if the brightness of the electron gun is increased, the current density can be increased without changing the opening angle. As a method of increasing the brightness, there is a method of changing the electron source itself. However, in the case of thermal electron sources, such as LaB _6, a method of changing the heating condition, it is a simple method to change the voltage of the electrode to suppress the generation of thermal electrons (Wehnelt). Also,
There is also a method of controlling by adding an electrode that causes a lens action in the electron gun, and a method of superposing a magnetic field lens on the electron gun.
For example, when using a LaB6 thermoelectron gun, the opening angle is 5
Luminance for achieving current density of 40 A / cm ² in mrad is 5 × 10
It is about ⁵ A / cm ² str. Since the current density is proportional to the brightness, if the heating temperature is lowered or the Wehnelt voltage is raised to set 6.25 × 10 ⁴ A / cm ² str, the current density becomes 5 A / cm ² . In this example, the luminance was changed by increasing the Wehnelt voltage. At this time, since the aperture angle does not change, even if the same current is used in the variable shaping method and the collective figure method, the beam blur due to the Coulomb effect does not change, and as a result, the same beam current value can be used.

【００３２】上記の例では、可変成形方式の描画時間が
短い例を示したが、描画するパターンによっては可変成
形方式の描画時間が長い場合もある。その場合には、電
子ビーム描画装置１１１、１２１で可変成形部の描画
を、電子ビーム描画装置１３１で一括図形部の描画を行
えば良い。In the above example, the drawing time of the variable shaping method is short, but the drawing time of the variable shaping method may be long depending on the pattern to be drawn. In that case, the electron beam drawing devices 111 and 121 may draw the variable shaping portion, and the electron beam drawing device 131 may draw the collective graphic portion.

【００３３】電子ビーム描画は、電子ビームを用いるた
めに真空中で行わなければならない。通常、描画を行う
前に試料を試料ステージとは別のチャンバにて真空排気
した後、試料ステージ上に装填する。複数の装置間で続
けて描画を行う場合には、毎回、大気化と排気を行うの
は時間の無駄である。従って、各装置間を真空室にて結
合して、真空室内で試料を移動させれば、無駄時間がな
くなる。図１では、破線で囲まれた部分が真空室１０６
であり、試料搬送装置１０１はこの真空室１０６内で動
作する。試料搬送装置が１度に複数の試料を扱うことが
できれば、試料交換の効率が良くなる。Electron beam writing must be performed in vacuum in order to use the electron beam. Usually, before drawing, the sample is evacuated in a chamber different from the sample stage and then loaded on the sample stage. When drawing is continuously performed between a plurality of devices, it is a waste of time to perform atmosphericization and exhaust every time. Therefore, by connecting the devices in a vacuum chamber and moving the sample in the vacuum chamber, dead time is eliminated. In FIG. 1, the portion surrounded by the broken line is the vacuum chamber 106.
The sample transfer device 101 operates in the vacuum chamber 106. If the sample transfer device can handle a plurality of samples at one time, the efficiency of sample exchange will be improved.

【００３４】装置の実装形態の例を示したものが図４で
ある。この例では、３つの電子ビーム描画装置４１、４
２、４３の中央に真空内で動作する試料搬送装置４４を
設置している。この試料搬送装置４４と３つの試料ステ
ージ間で、試料交換が可能である。このとき、試料搬送
装置４４のアームが複数あれば、効率良く試料交換が可
能となる。また、試料搬送装置は真空排気室４５との試
料交換により、大気中の試料カセット４６との試料授受
を行う。真空排気室４５は電子ビーム描画装置の数と同
数の試料（ここでは３つ）を同時に排気、大気化できれ
ば最も効率が良い。FIG. 4 shows an example of the mounting form of the apparatus. In this example, three electron beam drawing devices 41, 4
A sample transfer device 44 that operates in a vacuum is installed in the center of the two and 43. The sample can be exchanged between the sample transfer device 44 and the three sample stages. At this time, if the sample transfer device 44 has a plurality of arms, the sample can be efficiently exchanged. The sample transfer device exchanges the sample with the vacuum exhaust chamber 45 to transfer the sample to and from the sample cassette 46 in the atmosphere. The vacuum evacuation chamber 45 is most efficient if the same number of samples (three in this case) as the number of electron beam drawing devices can be simultaneously evacuated and made into the atmosphere.

【００３５】同一の試料を複数の描画装置で描画を行う
場合には、重ね合わせ精度が重要となる。重ね合わせ誤
差の要因の１つとして、試料の保持形態がある。試料を
試料保持装置に搭載した場合に、試料の反りや歪などに
より重ね合わせ誤差が増加する場合がある。このような
誤差を避けるために、図５に示す試料保持装置５１ごと
複数の描画装置間を移動させ、描画を行う。図５（ａ）
はウェハ５２を搭載した試料保持装置５１の例を、図５
（ｂ）はガラスマスク５３を搭載した試料保持装置５１
の例を示す。When the same sample is drawn by a plurality of drawing devices, overlay accuracy is important. One of the causes of the overlay error is the sample holding mode. When the sample is mounted on the sample holder, the overlay error may increase due to the warp or distortion of the sample. In order to avoid such an error, drawing is performed by moving the plurality of drawing devices together with the sample holding device 51 shown in FIG. Figure 5 (a)
5 shows an example of a sample holding device 51 having a wafer 52 mounted thereon.
(B) is a sample holding device 51 equipped with a glass mask 53.
For example:

【００３６】電子ビーム描画を行う時には、ＬＳＩ設計
用ＣＡＤデータを電子ビーム描画装置用のデータに変換
して電子ビーム描画装置の制御装置に送り、制御装置は
そのデータに基づいて電子ビーム制御装置の偏向器など
を制御して描画を行う。データを変換する際、一括図形
で描画を行う部分は、その部分のパターンデータを削除
して、一括パターンを示す符号と置き換える。When performing electron beam drawing, the CAD data for LSI design is converted into data for the electron beam drawing apparatus and sent to the control apparatus of the electron beam drawing apparatus, and the control apparatus of the electron beam control apparatus based on the data. Drawing is performed by controlling a deflector and the like. When converting data, the pattern data of the part where the collective figure is drawn is deleted and replaced with the code indicating the collective pattern.

【００３７】パターンデータ分割装置の動作について図
６を用いて説明する。電子ビーム描画用のパターンデー
タ６１は、通常、パターン全体の大きさや数、最小描画
単位などを記述してある描画条件部６２と各々のパター
ンの大きさや座標、一括図形を示す符号などが格納され
ているパターンデータ部６３から構成されている。この
パターンデータ６１を読み込んで、描画条件部６２と可
変成形データ部６４から構成される可変成形パターンデ
ータ６６および描画条件部６２と一括図形データ部６５
から構成される一括図形パターンデータ６７に分割す
る。The operation of the pattern data dividing device will be described with reference to FIG. The pattern data 61 for electron beam drawing normally stores a drawing condition section 62 in which the size and number of the entire pattern, the minimum drawing unit, etc., the size and coordinates of each pattern, and a code indicating a collective figure are stored. It is composed of a pattern data section 63. The pattern data 61 is read, and the variable shaping pattern data 66 and the drawing condition portion 62 and the collective figure data portion 65 which are composed of the drawing condition portion 62 and the variable shaping data portion 64 are read.
It is divided into collective graphic pattern data 67 composed of

【００３８】図７にパターンデータ分割の処理フローを
示す。パターンデータ６１を読み込み（ステップ１
１）、描画条件部６２は共通であるので、可変成形パタ
ーンデータ６６および一括図形パターンデータ６７に描
画条件部６２をそれぞれ出力する（ステップ１２）。次
に、パターンデータ部６３に含まれるデータの種別を判
別し（ステップ１３）、可変成形データは可変成形パタ
ーンデータ６６に出力し（ステップ１４）、一括図形デ
ータは一括図形パターンデータ６７に出力する（ステッ
プ１５）。ステップ１６で残りデータの有無を判定し、
全てのパターンデータの出力が終わるまでステップ１３
からステップ１６の処理を反復する。その結果、２つの
パターンデータが作成される。このとき、一括図形のマ
スクはあらかじめ準備されているものとする。準備され
ていないマスクの一括図形データは可変成形データに出
力する。なお、本データ分割は、ソフトウェアで行って
もハードウェアで行ってもよい。FIG. 7 shows a processing flow of pattern data division. Read the pattern data 61 (Step 1
1) Since the drawing condition unit 62 is common, the drawing condition unit 62 is output to the variable shaping pattern data 66 and the collective figure pattern data 67 (step 12). Next, the type of data included in the pattern data portion 63 is determined (step 13), the variable shaping data is output to the variable shaping pattern data 66 (step 14), and the collective figure data is output to the collective figure pattern data 67. (Step 15). In step 16, it is judged whether there is remaining data,
Step 13 until all pattern data is output
To step 16 are repeated. As a result, two pattern data are created. At this time, it is assumed that the mask of the collective figure has been prepared in advance. The batch graphic data of the masks that have not been prepared are output as variable shaping data. The data division may be performed by software or hardware.

【００３９】〔実施の形態２〕実施の形態１に示した描
画方法において、一括図形法による描画の際に、一般に
１回の照射で描画が可能な一括図形の面積が大きいほど
多くのパターンを取り込めるために描画速度が速くな
る。しかし、大きな面積を歪やボケを少なく転写するた
めには、偏向器などの電子光学系の構成要素を増やし、
複雑な制御を行わなければならない。このため、例えば
試料上にて５μｍ角の一括図形と２５０μｍ角の一括図
形を描画する電子光学系の詳細は異なる。一方、一括図
形の面積が大きいので、クーロン効果によるビームボケ
は小さくなる。実施の形態１で述べたように５μｍ角の
一括図形描画の場合にはＬaＢ₆電子源の輝度は５ｘ１０
⁵Ａ/ｃｍ² str程度である。これに対して、図１６に示
す２５０μｍ角の一括図形描画の場合には、マスク投影
倍率が１/４のためマスク上を１ｍｍ角のビームで照射
する必要がある。このため、電子源自身を大きくして大
面積を照射している。このため、輝度は１ｘ１０²〜１
ｘ１０³Ａ/ｃｍ² str程度に設定している。[Embodiment 2] In the drawing method shown in Embodiment 1, when drawing by the collective figure method, generally, the larger the area of the collective figure that can be drawn by one irradiation, the more patterns are formed. The drawing speed becomes faster because it is captured. However, in order to transfer a large area with less distortion and blurring, the number of components of the electron optical system such as a deflector is increased,
Complex control must be done. Therefore, for example, the details of the electron optical system that draws a 5 μm square collective figure and a 250 μm square collective figure on the sample are different. On the other hand, since the area of the collective figure is large, the beam blur due to the Coulomb effect is small. As described in the first embodiment, the brightness of the LaB ₆ electron source is 5 × 10 5 in the case of collective drawing of 5 μm square.
It is about ⁵ A / cm ² str. On the other hand, in the case of 250 μm square collective figure drawing shown in FIG. 16, since the mask projection magnification is ¼, it is necessary to irradiate the mask with a 1 mm square beam. For this reason, the electron source itself is enlarged to irradiate a large area. Therefore, the brightness is 1 × 10 ² to 1
It is set to about x10 ³ A / cm ² str.

【００４０】図８に示すように、半導体集積回路７１は
ＲＡＭやＲＯＭといったメモリ部、ＣＰＵ部、ＤＳＰ
部、ゲートアレイ部など特定の機能を持つブロックと、
これらを接続する周辺回路などを分けて設計する場合も
ある。特定の機能を持つブロックは、半導体集積回路上
において比較的大きな面積を占める。例えば、半導体集
積回路７１の大きさが１０〜２０ｍｍ角に対して各機能
ブロックは２〜５ｍｍの辺をもつ。また、これらの機能
ブロックは、一度設計が完成してしまうと度々使用され
ることも多い。これら機能ブロックは、図１６に示すよ
うなフルチップ描画が可能な転写方式において、フルチ
ップの一部分である機能ブロックのマスクを用いて描画
を行えば、総合的な描画速度は向上することになる。こ
のときこれらの、機能ブロックの部分をパターンデータ
から分割する必要がある。分割の基準は、一括図形の面
積でも良いし、集積回路設計時に機能ブロックを特定す
る符号をパターンデータ中に埋め込んでその符号に従っ
ても良い。As shown in FIG. 8, the semiconductor integrated circuit 71 includes a memory unit such as RAM and ROM, a CPU unit, and a DSP.
Block, a block with a specific function such as the gate array part,
In some cases, peripheral circuits for connecting these are designed separately. The block having a specific function occupies a relatively large area on the semiconductor integrated circuit. For example, when the size of the semiconductor integrated circuit 71 is 10 to 20 mm square, each functional block has a side of 2 to 5 mm. Further, these functional blocks are often used once the design is completed. In the transfer system capable of full-chip drawing as shown in FIG. 16, if writing is performed using the mask of the functional block which is a part of the full-chip, the overall drawing speed is improved. At this time, it is necessary to divide these functional block portions from the pattern data. The division standard may be the area of the collective figure, or may be a code that specifies a functional block embedded in the pattern data when designing the integrated circuit and may follow the code.

【００４１】描画システムとしては、３つの電子ビーム
描画装置１１１、１２１、１３１を組み合わせた図１に
示すシステムを用い、電子ビーム描画装置１１１で周辺
回路を可変成形部で描画を行い、電子ビーム描画装置１
２１で小面積の一括図形部の描画を、電子ビーム描画装
置１３１を転写型として大面積の機能ブロックの描画を
行えば良い。この様に、本実施の形態では、従来フルチ
ップ転写に用いていた転写方式を部分的に適用する。フ
ルチップのマスクは製作コストが高い割に再利用ができ
ないが、本例のように再利用が可能なメモリ部などのみ
に用いれば、トータルのマスクコストを抑制することが
可能となり、そのメリットは大きい。As the drawing system, the system shown in FIG. 1 in which three electron beam drawing apparatuses 111, 121 and 131 are combined is used, and the electron beam drawing apparatus 111 draws a peripheral circuit in the variable shaping unit to perform electron beam drawing. Device 1
In FIG. 21, a small-area collective graphic portion may be drawn, and a large-area functional block may be drawn by using the electron beam drawing device 131 as a transfer type. As described above, in the present embodiment, the transfer method conventionally used for full-chip transfer is partially applied. A full-chip mask cannot be reused despite its high manufacturing cost, but if it is used only for the reusable memory part like this example, the total mask cost can be suppressed, and its merit is great. .

【００４２】また、描画を行うパターンによっては一括
図形の種類を多く必要とするものがある。通常、一括図
形は電磁気的に電子ビームを偏向することによって選択
される。システムの構成上選択可能な数には上限があ
り、それ以上の数を使用するときには一括図形用のマス
クを機械的に移動させる必要がある。ここで、一括図形
描画用の電子光学系を２つ用意して、それぞれの一括図
形の形状が異なるマスクを準備しておけば、実質２倍の
選択数を得ることができる。Also, depending on the pattern to be drawn, many types of collective figures are required. Generally, the collective figure is selected by electromagnetically deflecting the electron beam. There is an upper limit to the number that can be selected due to the system configuration, and when using a larger number, it is necessary to mechanically move the mask for collective graphics. Here, if two electron optical systems for collective graphic drawing are prepared and masks having different collective graphic shapes are prepared, the selection number can be substantially doubled.

【００４３】図９に一括図形の面積を基準とした場合の
パターンデータ分割処理のフローを示す。まず、実施の
形態１と同様に、パターンデータを読み込み（ステップ
２１）、描画条件部を可変成形パターンデータおよび一
括図形パターンデータにそれぞれ出力する（ステップ２
２）。次に、パターンデータ部に含まれるデータの種別
を判別し（ステップ２３）、可変成形データを可変成形
パターンデータに（ステップ２４）出力する。一括図形
データは、各電子光学系の描画可能な最大一括図形面積
を基準値として、この基準値との大小関係を判定して
（ステップ２５）、小面積の一括図形データ１（ステッ
プ２６）と大面積の一括図形データ２（ステップ２７）
を出力する。ステップ２８で残りデータの有無を判定
し、全てのパターンデータの出力が終わるまでステップ
２３からステップ２８の処理を反復する。FIG. 9 shows a flow of pattern data division processing when the area of the collective figure is used as a reference. First, similarly to the first embodiment, the pattern data is read (step 21), and the drawing condition part is output to the variable shaping pattern data and the collective figure pattern data (step 2).
2). Next, the type of data included in the pattern data section is determined (step 23), and the variable shaping data is output as the variable shaping pattern data (step 24). With respect to the collective graphic data, the size of the maximum collective graphic area of each electron optical system that can be drawn is used as a reference value to determine the magnitude relationship with the reference value (step 25), and the collective graphic data 1 of small area (step 26) Large area batch graphic data 2 (step 27)
Is output. In step 28, the presence / absence of remaining data is determined, and the processing from step 23 to step 28 is repeated until the output of all pattern data is completed.

【００４４】図９に示したパターンデータ分割処理はパ
ターンの面積を基準としたものであるが、図９中のステ
ップ１５を一括図形の種類判定と置き換えて、種類別に
２つの一括図形データを出力しても良い。The pattern data division processing shown in FIG. 9 is based on the area of the pattern. However, step 15 in FIG. 9 is replaced with batch pattern type determination, and two batch pattern data are output for each type. You may.

【００４５】〔実施の形態３〕実施の形態１に示した描
画方法において、パターンデータを分割して、複数の電
子ビーム描画装置で描画を行う場合に各装置間での描画
時間に差が出る場合がある。これは、描画すべきパター
ンに大きく依存し、例えば規則性のある図形が大部分を
占めるパターンでは一括図形描画の割合が大きくなり、
規則性のないパターンでは可変成形による描画が大部分
となる。描画時間に差があれば、描画速度は描画時間の
長い方に制限されてしまい、無駄が生じることになる。[Third Embodiment] In the drawing method shown in the first embodiment, when pattern data is divided and drawing is performed by a plurality of electron beam drawing apparatuses, there is a difference in drawing time between the respective apparatuses. There are cases. This largely depends on the pattern to be drawn. For example, in a pattern in which regular figures occupy the majority, the ratio of collective figure drawing becomes large,
In the case of a pattern having no regularity, most of the drawing is by variable shaping. If there is a difference in the drawing time, the drawing speed will be limited to the one with the longer drawing time, resulting in waste.

【００４６】描画時間は、ショット数、電流密度、感光
剤の感度、ビーム偏向待ち時間、ステージ移動時間など
のパラメータで決まる。従って、描画すべきパターンの
内容がわかれば描画時間の算出が可能となる。このと
き、例えば描画時間に２倍以上の差があれば、長い方の
パターンデータを更に分割して、描画時間の差を少なく
すればよい。また、例えば、電子ビーム描画装置が３台
ある場合には、描画時間の長い方のパターンデータを無
条件に分割して、必ず３つのパターンデータを生成する
ようにしてもよい。The drawing time is determined by parameters such as the number of shots, the current density, the sensitivity of the photosensitive agent, the beam deflection waiting time, and the stage moving time. Therefore, the drawing time can be calculated if the content of the pattern to be drawn is known. At this time, for example, if there is a difference of two times or more in drawing time, the longer pattern data may be further divided to reduce the difference in drawing time. Further, for example, when there are three electron beam drawing apparatuses, the pattern data having the longer drawing time may be unconditionally divided to generate three pattern data without fail.

【００４７】図１０に後者の例のフローを示す。まず、
実施の形態１と同様に、パターンデータを読み込み（ス
テップ３１）、描画条件部を可変成形パターンデータお
よび一括図形パターンデータにそれぞれ出力する（ステ
ップ３２）。次に、パターンデータ部に含まれるデータ
の種別を判別し（ステップ３３）、可変成形データを可
変成形パターンデータに（ステップ３４）、一括図形デ
ータを一括図形パターンデータ（ステップ３５）にそれ
ぞれ出力する。ステップ３６で残りデータの有無を判定
し、全てのパターンデータの出力が終わるまでステップ
３３からステップ３６の処理を反復する。こうして、パ
ターンデータを可変成形データと一括図形データに分割
する。その後、各パターンデータの描画時間を計算し
（ステップ３７）、描画時間の判定を行う（ステップ３
８）。このとき、可変成形パターンデータの方の描画時
間が長ければ可変成形パターンデータを更に分割する
（ステップ３９）。一括図形パターンデータの方の描画
時間が長ければ、一括図形パターンデータを更に分割す
る（ステップ４０）。このようにして、３台の電子ビー
ム描画装置を用いて描画を行うことにより描画時間を短
縮することができる。FIG. 10 shows the flow of the latter example. First,
Similar to the first embodiment, the pattern data is read (step 31), and the drawing condition part is output to the variable shaping pattern data and the collective figure pattern data (step 32). Next, the type of data included in the pattern data section is determined (step 33), the variable shaping data is output to the variable shaping pattern data (step 34), and the collective figure data is output to the collective figure pattern data (step 35). . In step 36, it is determined whether or not there is remaining data, and the processes of steps 33 to 36 are repeated until the output of all pattern data is completed. In this way, the pattern data is divided into variable shaping data and collective figure data. Then, the drawing time of each pattern data is calculated (step 37), and the drawing time is determined (step 3).
8). At this time, if the drawing time of the variable shaping pattern data is longer, the variable shaping pattern data is further divided (step 39). If the drawing time of the collective figure pattern data is longer, the collective figure pattern data is further divided (step 40). In this way, the drawing time can be shortened by performing the drawing using the three electron beam drawing apparatuses.

【００４８】〔実施の形態４〕前記各実施の形態に示し
た描画方法では、１つのパターンを分割し、１つの試料
に複数の電子ビーム描画装置を用いて描画を行うため、
複数の装置間でのパターンの重ね合わせ精度が重要とな
る。電子ビーム描画での重ね合わせは、電子ビームを用
いて試料上のマーク位置を複数検出し、形状に合わせて
描画を行うのが一般的である。しかし、本発明のように
電子ビームの電流密度やビーム面積が異なる場合、重ね
合わせ精度の基本となるマーク位置検出精度が各装置間
により異なる可能性がある。[Embodiment 4] In the drawing method shown in each of the above embodiments, one pattern is divided, and drawing is performed on one sample using a plurality of electron beam drawing apparatuses.
The accuracy of pattern superposition between a plurality of devices is important. In superposition by electron beam drawing, it is general to detect a plurality of mark positions on a sample using an electron beam and perform drawing according to the shape. However, when the electron beam current density and beam area are different as in the present invention, the mark position detection accuracy, which is the basis of overlay accuracy, may differ between the devices.

【００４９】この差異を解消するためには、電子ビーム
を使わないマーク位置検出を使用するのがよい。検出精
度の観点から最適な手段は、光学的な検出である。図１
１に例を示す。図１１には、図１４で説明した電子ビー
ム描画装置の対物レンズ１２０７、試料１２０８、ＸＹ
ステージ１２０９の部分のみ示してある。図１１（ａ）
は、電子ビーム１２０２と同じ場所を測定する例であ
る。光源９１から試料に対して斜めに光を入射させ、試
料上の像を光学式マーク検出装置検９２により検出して
位置を測定する。図１１（ｂ）は、電子ビーム１２０２
とは異なる場所を測定する例である。光学式マーク検出
装置検９３と電子ビーム２の相対位置をあらかじめ校正
しておけば、マーク位置と描画位置の変換が可能とな
る。このとき、マークの形状は電子ビーム検出用に合わ
せたものでも、光検出用に合わせたものでも良い。In order to eliminate this difference, it is preferable to use mark position detection that does not use an electron beam. The optimum means from the viewpoint of detection accuracy is optical detection. Figure 1
An example is shown in FIG. FIG. 11 shows the objective lens 1207, the sample 1208, and the XY of the electron beam drawing apparatus described in FIG.
Only the stage 1209 part is shown. FIG. 11 (a)
Is an example of measuring the same place as the electron beam 1202. Light is obliquely incident on the sample from the light source 91, and an image on the sample is detected by the optical mark detection device inspection 92 to measure the position. FIG. 11B shows an electron beam 1202.
This is an example of measuring a place different from. If the relative position between the optical mark detector 93 and the electron beam 2 is calibrated in advance, the mark position and the drawing position can be converted. At this time, the shape of the mark may be adapted for electron beam detection or light detection.

【００５０】〔実施の形態５〕実施の形態４で述べたよ
うに、重ね合わせ描画を行う際には、試料上のマーク位
置を複数検出し、形状に合わせて描画を行うのが一般的
である。検出するマークの数を増やせば、精度は向上す
るが、検出に時間を要する。従って、必要な精度を確保
できる範囲で検出するマークの数を限定し、描画すべき
パターンは位置に合わせて誤差を拡散させる方法を採っ
ている。[Fifth Embodiment] As described in the fourth embodiment, it is general to detect a plurality of mark positions on a sample and perform drawing in conformity with the shape when performing overlapping drawing. is there. If the number of marks to be detected is increased, the accuracy is improved, but it takes time to detect. Therefore, the number of marks to be detected is limited within a range in which the required accuracy can be secured, and the pattern to be drawn adopts a method of diffusing the error according to the position.

【００５１】図１２に、試料にウェハ１００１を用い
て、複数のチップ１００２を描画する場合の例を示す。
最低限必要なマーク位置検出は、パターンエリア外部に
あるウェハアライメントマーク１００３の検出である。
このマークを２つ以上検出すれば、試料を装置に装填し
たときの位置誤差や回転誤差が算出できる。この値に基
づいてチップ配置通りに描画を行えば良い。より高精度
な描画を行うためには、チップ周囲のチップアライメン
トマーク１００４を複数個検出して、ＸＹステージ移動
誤差やチップ配列誤差を低減することができる。例え
ば、チップ全体の４つの角と中心をとる方法や、チップ
全体を上下に分け、６チップ毎のブロック単位で合わせ
描画を行っても良い。また、各チップ毎に４つの角のマ
ーク位置を検出して、これに合わせて描画を行っても良
い。FIG. 12 shows an example in which a wafer 1001 is used as a sample and a plurality of chips 1002 are drawn.
The minimum required mark position detection is detection of the wafer alignment mark 1003 outside the pattern area.
If two or more of these marks are detected, it is possible to calculate the position error and the rotation error when the sample is loaded in the device. Drawing may be performed according to the chip arrangement based on this value. In order to perform drawing with higher accuracy, a plurality of chip alignment marks 1004 around the chip can be detected to reduce the XY stage movement error and the chip arrangement error. For example, a method in which the four corners and the center of the entire chip are taken, or the entire chip may be divided into upper and lower parts and combined drawing may be performed in block units of 6 chips. Alternatively, the mark positions at the four corners may be detected for each chip and drawing may be performed in accordance with the detected mark positions.

【００５２】以上説明したようなアルゴリズムを各々の
電子ビーム描画装置で同一にすれば、重ね合わせ誤差の
装置間での差異は最小にできる。ただし、ＸＹステージ
の動き方や、電子ビーム偏向の歪形状など各々の装置で
異なるパラメータは別途測定し、重ね合わせ描画に反映
させるのは当然である。If the same algorithm as described above is used in each electron beam drawing apparatus, the difference in overlay error between the apparatuses can be minimized. However, it is a matter of course that different parameters such as the movement of the XY stage and the distortion shape of the electron beam deflection are measured separately in each device and reflected in the overlay drawing.

【００５３】〔実施の形態６〕電子ビーム描画特有の問
題に近接効果がある。描画すべきパターンの粗密に応じ
て影響の程度をあらかじめ演算し、描画時の照射量を変
えることが、近接効果を高速に補正する実用的な方法で
ある。近接効果は、周囲の全てのパターンの影響を受け
るので、本発明のように描画データを分割して、その後
に近接効果補正演算を行うと正しい結果を得ることがで
きない。そこで、例えば図１に示したシステムにおい
て、データ分割装置１０２に近接効果補正を行うための
照射量補正演算機能を付加して、面積密度マップを算出
する。そして、データ分割に先立って、あるいは、デー
タ分割と同時に面積密度マップ演算を行う。ここで分割
されたパターンデータと面積密度マップを、それぞれ、
制御装置１１２、１２２、１３２に送った後、描画を開
始する。[Sixth Embodiment] A proximity effect is a problem peculiar to electron beam writing. A practical method for correcting the proximity effect at high speed is to calculate the degree of influence in advance according to the density of the pattern to be drawn and change the irradiation amount at the time of drawing. Since the proximity effect is affected by all the surrounding patterns, if the drawing data is divided and the proximity effect correction calculation is performed as in the present invention, the correct result cannot be obtained. Therefore, for example, in the system shown in FIG. 1, an irradiation amount correction calculation function for performing proximity effect correction is added to the data division device 102 to calculate an area density map. Then, prior to the data division or simultaneously with the data division, the area density map calculation is performed. The pattern data and the area density map divided here are respectively
After sending to the control device 112, 122, 132, drawing is started.

【００５４】照射量補正演算機能は、装置の制御装置に
内蔵されていることもある。その場合には、分割される
前のデータを、まず、例えば制御装置１１２にを送り面
積密度マップ算出を行う。このマップを制御装置１２
２、１３２に転送し、この面積密度マップに基づいてデ
ータ分割装置１０２により分割されたパターンデータの
描画を行う。The dose correction calculation function may be incorporated in the control device of the apparatus. In that case, the data before being divided is first sent to, for example, the control device 112 to perform area density map calculation. This map is used by the controller 12
2 and 132, and the pattern data divided by the data dividing device 102 is drawn based on this area density map.

【００５５】〔実施の形態７〕図１３に、本発明の電子
ビーム描画方法を用いた半導体集積回路の製造工程を示
す。図１３Ａから図１３Ｄはその工程を示す素子の断面
図である。Ｎマイナスシリコン基板１１２０に通常の方
法でＰウエル層１１２１、Ｐ層１１２２、フィールド酸
化膜１１２３、多結晶シリコン／シリコン酸化膜ゲート
１１２４、Ｐ高濃度拡散層１１２５、Ｎ高濃度拡散層１
１２６、などを形成した（図１３Ａ）。次に、リンガラ
ス（ＰＳＧ）の絶縁膜１１２７を被着し、絶縁膜１１２
７をドライエッチングしてコンタクトホール１１２８を
形成した（図１３Ｂ）。[Embodiment 7] FIG. 13 shows a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit using the electron beam drawing method of the present invention. 13A to 13D are sectional views of the element showing the steps. P well layer 1121, P layer 1122, field oxide film 1123, polycrystalline silicon / silicon oxide film gate 1124, P high-concentration diffusion layer 1125, N high-concentration diffusion layer 1 are formed on the N-minus silicon substrate 1120 by a usual method.
126, etc. were formed (FIG. 13A). Next, an insulating film 1127 of phosphorus glass (PSG) is deposited, and the insulating film 112 is formed.
7 was dry-etched to form a contact hole 1128 (FIG. 13B).

【００５６】次に、通常の方法でＷ／ＴｉＮ電極配線１
１３０材を被着し、その上に感光剤１１２９を塗布し、
本発明の電子ビーム描画方法を用いて感光剤１１２９の
パターンニングを行った（図１３Ｃ)。そして、ドライ
エッチングなどによりＷ／ＴｉＮ電極配線１１３０を形
成した。次に、層間絶縁膜１１３１を形成し、通常の方
法でホールパターン１１３２を形成した。ホールパター
ン１１３２の中はＷプラグで埋め込み、Ａｌ第２配線１
１３３を連結した（図１３Ｄ）。以降のパッシベーショ
ン工程は従来法を用いた。Next, the W / TiN electrode wiring 1 is formed by the usual method.
130 material is applied, and the photosensitizer 1129 is applied on it.
The photosensitizer 1129 was patterned using the electron beam writing method of the present invention (FIG. 13C). Then, the W / TiN electrode wiring 1130 was formed by dry etching or the like. Next, an interlayer insulating film 1131 was formed, and a hole pattern 1132 was formed by a usual method. The hole pattern 1132 is filled with a W plug, and the Al second wiring 1
133 was ligated (FIG. 13D). The subsequent passivation process used the conventional method.

【００５７】なお、ここでは主な製造工程のみを説明し
たが、Ｗ／ＴｉＮ電極配線形成のリソグラフィ工程で本
発明の電子ビーム描画方法を用いたこと以外は従来法と
同じ工程を用いた。以上の工程により、質が低下するこ
となくパターンを形成することができ、ＣＭＯＳＬＳＩ
を高歩留まりで製造することが出来た。本発明の電子ビ
ーム描画方法を用い半導体集積回路を製作した結果、描
画速度が向上したことにより生産量が増加した。Although only the main manufacturing steps were described here, the same steps as the conventional method were used except that the electron beam drawing method of the present invention was used in the lithography step for forming the W / TiN electrode wiring. Through the above steps, a pattern can be formed without deteriorating the quality, and CMOSLSI
Could be manufactured with a high yield. As a result of manufacturing a semiconductor integrated circuit by using the electron beam drawing method of the present invention, the drawing speed is improved and the production amount is increased.

【００５８】[0058]

【発明の効果】本発明によると、一括図形方式および可
変成形方式でそれぞれ最適な電流密度にて描画を行うこ
とが可能となり、全体として描画速度の向上が得られ
る。According to the present invention, it is possible to perform drawing with the optimum current density in the collective figure method and the variable shaping method, respectively, and the drawing speed can be improved as a whole.

[Brief description of drawings]

【図１】本発明による電子ビーム描画システムの一例を
示すシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of an electron beam drawing system according to the present invention.

【図２】複数の電子光学系での描画順序の例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a drawing order in a plurality of electron optical systems.

【図３】描画パターンの分割例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of division of a drawing pattern.

【図４】電子ビーム描画システムの実装形態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an implementation of an electron beam writing system.

【図５】試料保持装置の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a sample holding device.

【図６】描画パターンデータの分割例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of division of drawing pattern data.

【図７】描画パターンデータの分割フローを示す図。FIG. 7 is a diagram showing a flow of dividing drawing pattern data.

【図８】半導体集積回路の構成例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a semiconductor integrated circuit.

【図９】一括図形の面積にてパターンデータを分割する
フローを示す図。FIG. 9 is a diagram showing a flow of dividing pattern data by the area of a collective figure.

【図１０】分割された描画パターンの描画時間に基づい
て再分割するフローを示す図。FIG. 10 is a diagram showing a flow of subdivision based on the drawing time of the divided drawing pattern.

【図１１】光学式マーク検出器の構成例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of an optical mark detector.

【図１２】ウェハ上の描画チップと合わせマークの例を
示す図。FIG. 12 is a view showing an example of a drawing chip and a registration mark on a wafer.

【図１３】本発明の電子ビーム描画方法により半導体集
積回路を作成する工程を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a process of forming a semiconductor integrated circuit by the electron beam drawing method of the present invention.

【図１４】従来の電子ビーム描画装置を示す図。FIG. 14 is a diagram showing a conventional electron beam drawing apparatus.

【図１５】一括図形マスクを示す図。FIG. 15 is a diagram showing a collective figure mask.

【図１６】従来の転写方式の電子ビーム描画装置を示す
図。FIG. 16 is a view showing a conventional transfer type electron beam drawing apparatus.

[Explanation of symbols]

１０１：試料搬送装置、１０２：データ分割装置、１０
３：パターンデータ、１０４：描画手順制御装置、１０
５：描画時間演算装置、１０６：真空室、１１１：電子
ビーム描画装置１、１１２：制御装置、１２１：電子ビ
ーム描画装置２、１２２：制御装置、１３１：電子ビー
ム描画装置３、１３２：制御装置、３１：描画パター
ン、３２：一括図形パターン、３３：可変成形パター
ン、４１：電子ビーム描画装置１、４２：電子ビーム描
画装置２、４３：電子ビーム描画装置３、４４：試料搬
送装置、４５：真空排気室、４６：試料カセット、５
１：試料保持装置、５２：ウェハ、５３：ガラスマス
ク、６１：パターンデータ、６２：描画条件部、６３：
パターンデータ部、６４：可変成形データ部、６５：一
括図形データ部、６６：可変成形パターンデータ、６
７：一括図形パターンデータ、７１：半導体集積回路、
１２０２：電子ビーム、１２０７：対物レンズ、１２０
８：試料、１２０９：ＸＹステージ、９１：光源、９
２：光学式マーク検出装置、９３：光学式マーク検出装
置、１００１：ウェハ、１００２：チップ、１００３：
ウェハアライメントマーク、１００４：チップアライメ
ントマーク、１１２０：Ｎマイナスシリコン基板、１１
２１：Ｐウエル層、１１２２：Ｐ層、１１２３：フィー
ルド酸化膜、１１２４：多結晶シリコン／シリコン酸化
膜ゲート、１１２５：Ｐ高濃度拡散層、１１２６：Ｎ高
濃度拡散層、１１２７：絶縁膜、１１２８：コンタクト
ホール、１１２９：感光剤、１１３０：Ｗ／Ｔｉ電極配
線、１１３１：層間絶縁膜、１１３２：ホールパター
ン、１１３３：アルミ第２配線、１２０１：電子銃、１
２０２：電子ビーム、１２０３：第１マスク、１２０
４：選択偏向器、１２０５：第２マスク、１２０６：縮
小レンズ、１２０７：対物レンズ、１２０８：試料、１
２０９：ＸＹステージ、１２１０：描画制御装置、１２
１１：マスク移動機構、１２１２：移動機構制御装置、
１２１３：ＸＹステージ制御装置、１３０１：一括図形
用開口、１３０２：可変成形用開口、１４０１：照明
系、１４０２：電子ビーム、１４０３：レンズ、１４０
４：偏向器、１４０５：マスク、１４０６：第１投影レ
ンズ、１４０７：偏向器、１４０８：制限アパーチャ、
１４０９：第２投影レンズ、１４１０：偏向器、１４１
１：試料101: sample transport device, 102: data dividing device, 10
3: pattern data, 104: drawing procedure control device, 10
5: drawing time calculation device, 106: vacuum chamber, 111: electron beam drawing device 1, 112: control device, 121: electron beam drawing device 2, 122: control device, 131: electron beam drawing device 3, 132: control device , 31: drawing pattern, 32: collective figure pattern, 33: variable shaping pattern, 41: electron beam drawing device 1, 42: electron beam drawing device 2, 43: electron beam drawing device 3, 44: sample transfer device, 45: Vacuum exhaust chamber, 46: Sample cassette, 5
1: sample holder, 52: wafer, 53: glass mask, 61: pattern data, 62: drawing condition part, 63:
Pattern data part, 64: Variable shaping data part, 65: Collective figure data part, 66: Variable shaping pattern data, 6
7: collective graphic pattern data, 71: semiconductor integrated circuit,
1202: electron beam, 1207: objective lens, 120
8: sample, 1209: XY stage, 91: light source, 9
2: optical mark detection device, 93: optical mark detection device, 1001: wafer, 1002: chip, 1003:
Wafer alignment mark, 1004: Chip alignment mark, 1120: N minus silicon substrate, 11
21: P well layer, 1122: P layer, 1123: Field oxide film, 1124: Polycrystalline silicon / silicon oxide film gate, 1125: P high concentration diffusion layer, 1126: N high concentration diffusion layer, 1127: Insulating film, 1128 : Contact hole, 1129: Photosensitizer, 1130: W / Ti electrode wiring, 1131: Interlayer insulating film, 1132: Hole pattern, 1133: Aluminum second wiring, 1201: Electron gun, 1
202: electron beam, 1203: first mask, 120
4: Selective deflector, 1205: Second mask, 1206: Reduction lens, 1207: Objective lens, 1208: Sample, 1
209: XY stage, 1210: drawing control device, 12
11: mask moving mechanism, 1212: moving mechanism control device,
1213: XY stage control device, 1301: collective graphic aperture, 1302: variable shaping aperture, 1401: illumination system, 1402: electron beam, 1403: lens, 140
4: deflector, 1405: mask, 1406: first projection lens, 1407: deflector, 1408: limiting aperture,
1409: second projection lens, 1410: deflector, 141
1: Sample

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斎藤 ▲徳▼郎東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者田地新一東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献特開平11−26369（ＪＰ，Ａ) 特開平２−295105（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−6532（ＪＰ，Ａ) 特開平６−151287（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Saito ▲ Toku ▼ ro 1-280, Higashi Koigakubo, Kokubunji, Tokyo Inside Hitachi Central Research Laboratory (72) Inventor Shinichi Tachi 1-280, Higashikoigakubo, Kokubunji, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-11-26369 (JP, A) JP-A-2-295105 (JP, A) JP-A-59-6532 (JP, A) JP-A-6- 151287 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20

Claims

(57) [Claims]

1. An electron beam drawing method for drawing a pattern on a plurality of samples in combination with a plurality of electron beam drawing apparatuses connected by a vacuum chamber, wherein a pattern data to be drawn is drawn by a variable shaping method. A step of dividing the pattern data into a portion to be drawn by a collective figure method, a drawing time calculation step of calculating a drawing time of the divided pattern data, and a pattern data having a longer drawing time of the divided pattern data. A step of allocating the divided pattern data to the plurality of electron beam devices such that the number of electron beam drawing devices for drawing is larger than the number of electron beam drawing devices for drawing the pattern data having a shorter drawing time; The brightness of the electron optical system of the electron beam drawing apparatus that draws with the variable shaping method, and the electron beam drawing device that draws with the collective figure method. And a step of adjusting the brightness of the electron optical system, and an electron beam drawing apparatus that draws a plurality of samples on which patterns are to be drawn based on the calculated drawing time by the variable molding method and an electronic beam drawing apparatus that performs a drawing by the collective drawing method A step of determining a procedure of carrying between the beam drawing apparatuses, a step of simultaneously performing pattern drawing on a plurality of samples using the plurality of electron beam drawing apparatuses, and a variable shaping method according to the determined procedure. And a transport step of transporting the sample on which the pattern is drawn by the electron beam drawing apparatus for performing the drawing and the sample on which the pattern is drawn by the electron beam drawing apparatus for performing the drawing in the collective figure method through the vacuum chamber. Electron beam writing method.

2. An electron beam drawing method for drawing a pattern on a plurality of samples by using a plurality of electron beam drawing apparatuses connected by a vacuum chamber together, and a part for drawing pattern data for drawing by a variable shaping method. First divided into a part that draws by the collective figure method
Dividing step, a step of calculating a drawing time of the divided pattern data, and a second step of further dividing the pattern data having a longer drawing time among the pattern data divided in the first dividing step.
And a step of allocating the pattern data divided in the first dividing step and the pattern data divided in the second dividing step to the plurality of electron beam drawing apparatuses, respectively, and an electron beam drawing apparatus performing drawing by a variable shaping method. Of adjusting the brightness of the electron optical system and the brightness of the electron optical system of the electron beam drawing apparatus that performs drawing by the collective figure method, and changing a plurality of samples on which a pattern is drawn based on the calculated drawing time. A step of deciding a procedure to be carried between an electron beam drawing apparatus that performs drawing by a molding method and an electron beam drawing apparatus that performs drawing by a collective figure method; and a pattern is simultaneously formed on a plurality of samples by using the plurality of electron beam drawing apparatuses. Drawing step, and the sample and the collective figure pattern on which a pattern is drawn by an electron beam drawing apparatus that draws by a variable shaping method according to the determined procedure. Electron beam drawing method in the pattern by the electron beam drawing apparatus for drawing characterized in that the the sample drawn and a conveying step of conveying through said vacuum chamber.

3. An electron beam drawing system for drawing a pattern on a plurality of samples by using a plurality of electron beam drawing devices connected by a vacuum chamber together with a portion for drawing pattern data for drawing by a variable shaping method. Pattern dividing means for dividing into a portion for performing drawing by the collective figure method, drawing time calculating means for calculating a drawing time of the divided pattern data, and a pattern having a longer drawing time of the divided pattern data Allocating the divided pattern data to the plurality of electron beam devices so that the number of electron beam drawing devices for drawing data is larger than the number of electron beam drawing devices for drawing pattern data with a shorter drawing time. The brightness of the electron optical system of the electron beam drawing device that draws with the variable shaping method, and the electron beam that draws with the collective figure method A means for adjusting the brightness of the electron optical system of the drawing apparatus, an electron beam drawing apparatus for drawing a plurality of samples for which a pattern is to be drawn based on the calculated drawing time by the variable shaping method, and a drawing by the collective drawing method. An electron beam drawing system comprising: a drawing procedure control means for controlling a procedure of carrying between electron beam drawing apparatuses.

4. An electron beam drawing system for drawing a pattern on a plurality of samples by using a plurality of electron beam drawing devices coupled by a vacuum chamber together with a portion for drawing pattern data for drawing by a variable shaping method. First divided into a part that draws by the collective figure method
Pattern dividing means, drawing time calculating means for calculating the drawing time of the divided pattern data, and further dividing pattern data with a longer drawing time among the pattern data divided by the first pattern dividing means. And a plurality of electron beam drawing apparatuses that allocate the pattern data divided by the first pattern dividing unit and the pattern data divided by the second pattern dividing unit to the plurality of electron beam drawing apparatuses, and draw by the variable shaping method. Means for adjusting the brightness of the electron optical system of the electron beam drawing apparatus and the brightness of the electron optical system of the electron beam drawing apparatus that performs drawing by the collective figure method; and a plurality of patterns for drawing patterns based on the calculated drawing time. Drawing that conveys the sample between the electron beam drawing device that draws by the variable shaping method and the electron beam drawing device that draws by the collective figure method An electron beam drawing system including an image procedure control means.

5. The electron beam writing system according to claim 3, further comprising means for performing a dose correction calculation for the proximity effect correction of pattern data to be written, and the pattern dividing unit is subjected to dose correction calculation. The electron beam writing system is characterized in that the pattern data is divided into a portion which is drawn by the variable shaping method and a portion which is drawn by the collective figure method.