JP4935985B2 - 電子線描画における描画方法及び矩形領域分割方法 - Google Patents

Description

本発明は、フォトマスクなどの微細パターンの描画方法に関するものであり、特に、電子線を用いて、例えばフォトマスクやモールドを製造する際の矩形領域分割を行う方法に関する。

電子線描画装置はフォトマスクを製造する描画装置の主流として広く用いられている。近年、パターン微細化が進むにつれ、その微細パターンを描画するために、より高解像度の電子線による描画が必要となる。その方式として、高加速度電圧のスポットビーム描画装置が提案されている。
特開２００６−２８５２４３号公報

電子線描画装置として可変成形型と呼ばれるものは、例えば数μｍ平方の矩形領域毎に電子線の照射領域を形成し、一括して照射しながら描画を行うものである。これに対して、スポットビーム型の描画装置は、例えば、直径数ｎｍ程度の丸いガウシアンのスポットビームを用いて、スポットビームにて照射を行いながら走査しつつ、複数のスポットビーム照射で矩形全領域を描画するものである。

今後、従来より微細なパターンを描画するニーズがあることから、１００ｋＶ程度の高エネルギー電子ビームを利用するスポットビーム型の描画装置が主流となることが予想される。ここで、 スポットビーム型の電子線描画装置における、従来のアルゴリズムに基づく描画方法につき、図１４乃至図１７を参照しつつ説明する。

図１４はスポットビーム型の電子線描画装置で描画する描画パターン領域Ｒを示す図（ここでは矩形を例示）であり、図１５は当該領域Ｒを矩形領域に分割した様子を示す図である。電子線描画装置においては、ある一定以上の広さの領域Ｒをスポットビームで描画するような場合には、領域Ｒを描画装置の仕様で決まるサイズより小さな複数の矩形領域に分割し、分割された矩形領域毎にスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ描画する。図１５はこのような例を示すものであり、電子線描画装置で矩形の描画パターン領域Ｒを描画する場合は線Ｈ−Ｈ’、Ｖ−Ｖ’を引いて、第１矩形領域乃至第４矩形領域に分割する。

図１６はスポットビームによりそれぞれの矩形領域を照射（描画）する様子を示す図である。図示するように、電子線描画装置では各矩形領域毎に、スポットビームでスキャンしつつ描画を行う。図１７は、従来のアルゴリズムで描画をしたときの問題点を示す図である。電子線描画装置が分割された前記のような複数の矩形領域に基づいて、スポットビームでスキャンしつつ描画を行うと、図１７のＸ１やＸ２に示すような僅かな隙間（非描画部分）や、Ｙに示すような重複描画部分ができてしまい、描画完了後の描画像全体からみると描画ムラや筋の形成、左辺部分に示すＬＥＲ（Ｌｉｎｅ Ｅｄｇｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）の悪化などという問題が発生してしまう。

Ｙに示すような重複描画部分については、その重複によって使用するレジストの現像閾値を超えたエネルギー分布がパターンエッジ部（外縁部）をはみ出す量が許容範囲内であれば問題はないが、特に、Ｘ１に示すような僅かな隙間については、描画完了後の描画像全体において未露光部（非描画部分）が残ってしまうわけであり、描画パターン領域中に筋が形成される、というような問題となる。さらにＸ２に示すような描画パターン領域のエッジ部での隙間（非描画部分）は、本来の描画データには無いエッジ部での凹凸を発生し、ＬＥＲを悪化させる。

なお、特許文献１に記載された描画装置においては、スポットビームのパワーを変調することにより描画パターン領域の最外縁でのスポットビーム照射においてＬＥＲを良好に保つようにスポッとビームのパワーを変調しているが、このようなスポットビームの各照射（ショット）毎に、パワーの変調を行わない描画装置も存在する。すなわち、描画領域が指定されると、その描画領域については全て同じビームパワーで描画を行うような描画装置である。本発明は、このような描画装置に好適である。

本発明は以上のような課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、描画領域をスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ、描画パターンを描画するスポットビーム型の電子線描画における描画方法において、スポットビームのスキャンピッチの一部を、予め定められたスキャンピッチより狭いピッチで照射して重複描画部を有するようにし、描画パターン領域の最外縁とその次の内側のスポットビームの列（又は行）で重複描画部が隣接して連続しないように配置することを特徴とする。この描画方法でスポットビームの照射位置を制御することによりＬＥＲの改善、描画部での隙間の発生を防ぐことができる。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のスポットビーム型の電子線描画における描画方法において、前記描画パターン領域の最外縁に接してスポットビームを照射することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のスポットビーム型の電子線描画における描画方法において、前記重複描画部を分散して形成することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、描画領域をスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ、描画パターンを描画するスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法であって、描画パターン領域を重複描画部分を有する矩形領域に分割するときに、矩形領域の一辺の長さを、スポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）に設定するとともに、描画対象領域最外縁とその次の内側のスポットビームの列（又は行）で重複描画部が隣接して連続しないように配置することを特徴とする。この矩形領域分割方法方法によりＬＥＲの改善、描画部での隙間の発生を防ぐことができる。

また、請求項５に係る発明は、描画領域をスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ、描画パターンを描画するスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法であって、描画パターン領域を重複しない矩形領域に分割するときに、一辺の長さがスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）の矩形領域と、少なくとも一辺の長さがスポットビームのスキャンピッチ未満の矩形領域とに分割するとともに、描画対象領域最外縁とその次の内側のスポットビームの列（又は行）で重複描画部が隣接して連続しないように配置することを特徴とする。この矩形領域分割方法方法によりＬＥＲの改善、描画部での隙間の発生を防ぐことができる。

また、請求項６に係る発明は、請求項３又は請求項４に記載のスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法において、前記描画パターン領域の最外縁に接してスポットビームを照射することを特徴とする。
また、請求項７に係る発明は、請求項３乃至請求項５のいずれかに記載のスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法において、前記重複描画部を分散して形成することを特徴とする。

本発明の実施の形態に係る電子線描画における描画方法及び矩形領域分割方法によれば、電子線描画時の矩形分割領域において、隙間（非描画部分）の発生を防止することができ、描画パターン全体からみて描画ムラや筋の形成、ＬＥＲ（Ｌｉｎｅ Ｅｄｇｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）の悪化などという現象の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電子線描画における描画方法（重複描画を行う方法）を示す図であり、図２及び図３は、本発明の実施の形態に係るスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法の概略を示す図である。

図１（ａ）は本発明の課題と、解決するための実施の形態をさらに詳細に説明した図である。描画領域Ｒとして長方形の右辺の位置をスポットビームのスキャンピッチより小さいステップ（例えばスキャンピッチの４分の１）で変化させた場合のスポットビームの照射位置を示している。なお、本明細書において「スキャンピッチ」とはあるスポットビームの中心から次のスポットビームの中心までのピッチ距離のことと定義する。描画する矩形領域の幅がスキャンピッチの整数倍でない場合には、描画方法は描画装置の機種に依存するが、通常その描画領域の一部に、図１（ａ）に図示したような電子線照射が十分でない僅かな隙間（Ｘ₁₀、Ｘ₁₁、Ｘ₁₂、Ｘ₁₃）や、スポットビームが描画パターン領域の最縁部から外へはみ出して凸部（Ｘ₁₄、Ｘ₁₅）が発生する。本発明ではこのような隙間や凸部が発生するのを避ける目的で、意図的に図１（ｂ）のＤ₁₀に示すような、スポットビームのスキャンピッチ（照射ピッチ）を予め定められたスキャンピッチより狭いピッチで照射して重複描画部を有するスポットビームを照射する。このようなスポットビーム照射に重複描画部を設ける事で図１（ａ）のＸ₁₄、Ｘ₁₅に示した凸部について、常に描画パターンの最外縁部に接してスポットビームを照射する事ができ、ＬＥＲを改善できる。さらに、このような重複描画部を有するスポットビーム照射により、図１（ａ）のＸ₁₀に示した隙間を図１（ｃ）のＤ₁₁に示した様にスポットビームの照射で埋めることが出来、さらに、常に描画パターンの最外縁部に接してスポットビームを照射することでＬＥＲを改善することができる。このような重複描画部を有するスポットビームでＸ₁₀のような狭い隙間を埋める場合、１つのスポットビームの重複描画部だけでは図１（ｃ）のＤ₁₁にしめすように重複描画部が大きくなり、重複描画により蓄積される照射エネルギーが無視できない程大きくなり、パターンエッジ部をはみ出し、ＬＥＲを悪化させる場合がある。そのような場合は図１（ｂ）のＤ₁₂、Ｄ₁₃、Ｄ₁₄にしめすように重複描画部を複数設けて分散し、１つの重複描画部に蓄積される照射エネルギーを無視できる程度に低くしＬＥＲを改善することが出来る。

図１乃至図３において、領域Ｒはスポットビーム型の電子線描画装置で描画する、ある広さの描画パターン領域を示している。なお、ここでは、簡単のために矩形領域に描画する場合について説明するが、その他の形状の描画パターン領域を描画する場合もこの矩形領域での考え方を組み合わせることにより、実現することができる。

以下、電子線描画装置における矩形領域分割の方法について説明するが、このような矩形領域分割方法によらずに描画を行う電子線描画装置に対しても、本発明の考え方は適用可能なものである。例えば、図８及び図９において示す実施形態において、第２矩形領域では一辺の長さがスポットビームのスキャンピッチ未満の矩形領域に分割するようにしているが、これは電子線描画装置がスキャンピッチ未満の一辺の中心を通りつつ、スポットビームを照射するような電子線描画装置を前提としているからである。このような照射設定以外の電子線描画装置も存在するかも知れないが、本発明の考え方は図９の領域Ｒに示されるような描画領域を電子線描画装置で照射する場合、実質的に図９に示すようなスポットビーム照射を行うようなことも全て含めるものとする。

また、同様に本発明の考え方は図１の領域Ｒに示されるような描画領域を電子線描画装置で照射する場合、実質的に図１に示すようなスポットビーム照射を行うようなことも全て含めるものとする。

また、同様に本発明の考え方は図３の領域Ｒに示されるような描画領域を電子線描画装置で照射する場合、実質的に図３に示すようなスポットビーム照射を行うようなことも全て含めるものとする。

また、同様に本発明の考え方は図１２の領域Ｒに示されるような描画領域を電子線描画装置で照射する場合、実質的に図１２に示すようなスポットビーム照射を行うようなことも全て含めるものとする。

電子線描画装置においては、ある一定以上の広さの描画パターン領域（図２及び図３では矩形を例示）をスポットビームで描画するような場合には、領域Ｒを描画装置の仕様で決まるサイズより小さな複数の矩形領域に分割し、分割された矩形領域毎にスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ描画する。

ここで、描画領域Rの左辺を通る線をＶ₀―Ｖ₀’とし、右辺を通る線をＶ₃―Ｖ₃’とし、上辺を通る線をH₀―H₀’とし、下辺を通る線をH₃―H₃’とする。また、スポットビームのビーム径をａとし、スキャンピッチもビーム径と同じａである（スキャンピッチとビーム径は必ずしも同じであるとは限らない）とする。

本実施形態における描画領域Rの矩形領域分割方法においては、分割する矩形領域の一辺の長さを、スポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とする。このことを具体的に示すと以下のようになる。

描画領域Rにおいて、水平方向のどの位置に分割線を入れるかについてみてみると、線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とするように設定する。ただし、線Ｖ₁―Ｖ₁’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離はａ未満とする。

また、垂直方向のどの位置に分割線を入れるかについてみてみると線H₀―H₀’から線H₂―H₂’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線H₃―H₃’から線H₁―H₁’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とするように設定する。ただし、線H₁―H₁’から線H₂―H₂’までの距離はａ未満とする。

以上のように、設定した一例が図２であり、図２では、描画領域Rに対して
（線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離）＝６ａ
（線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離）＝４ａ
（線H₀―H₀’から線H₂―H₂’までの距離）＝５ａ
（線H₃―H₃’から線H₁―H₁’までの距離）＝２ａ
となるように分割線が挿入されている。この分割線を基本として、描画領域Rに対して以下のような第１矩形領域乃至第４矩形領域を想定する。
第１矩形領域：線Ｖ₀―Ｖ₀’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₀―H₀’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第２矩形領域：線Ｖ₃―Ｖ₃’と線Ｖ₁―Ｖ₁’、線H₀―H₀’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第３矩形領域：線Ｖ₀―Ｖ₀’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₃―H₃’と線H₁―H₁’で囲まれた領域。
第４矩形領域：線Ｖ₃―Ｖ₃’と線Ｖ₁―Ｖ₁’、線H₃―H₃’と線H₁―H₁’で囲まれた領域。

なお、図２では、描画領域Rに対して例えば、
（線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離）＝６ａ
（線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離）＝４ａ
となるように分割線を挿入したが、
（線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離）＝５ａ
（線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離）＝５ａ
となるような線Ｖ₁―Ｖ₁’線Ｖ₂―Ｖ₂’を挿入するようにしても構わない。あくまで、図２は本発明の考え方に基づく分割方法に一例に過ぎないものである。

以上のように描画領域Rを第１矩形領域乃至第４矩形領域に分割した上で、スポットビームによりそれぞれの矩形領域を描画（照射）すると図３に示すような状態となる。図示するように、各矩形領域のスポットビーム照射開始位置から、スポットビームでスキャンしつつ描画を行う。ここでは、ビーム照射開始位置を左上として図示しているが、各描画装置によりこの開始位置は異なる。このとき、線Ｖ₁―Ｖ₁’（図３には不図示）と線Ｖ₂―Ｖ₂’ （図３には不図示）との間、及び、線H₁―H₁’ （図３には不図示）と線H₂―H₂’ （図３には不図示）との間には、重複描画部分ができるが、線Ｖ１−Ｖ１’から線Ｖ２−Ｖ２’までの距離がビーム径に比べ充分小さく、その重複によって使用するレジストの現像閾値を超えたエネルギー分布がパターンエッジ部（外縁部）をはみ出す量が許容範囲内であれば問題とはならない。

以上、本発明の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法によれば、矩形分割領域において、非描画部分による隙間の発生を防止することができ、描画像全体からみて描画ムラや筋の形成、ＬＥＲ（Ｌｉｎｅ Ｅｄｇｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）の悪化などという現象の発生を防止することができる。

図３において、第１矩形領域乃至第４矩形領域のそれぞれをスポットビームにより描画（照射）する際には、ｘ方向の正方向のみへのスキャンであったが、スポットビームのスキャンのバリエーションはこれに限定されるものではない。図４乃至図７は、描画装置におけるスキャン方法のバリエーションを示す図である。図４乃至図７においては、描画装置が矩形領域ｒをスポットビームにより左上をスキャンの開始位置としてスキャンしつつ描画する様子を示している。

図４に示すスキャン方法は、図３において示したのと同様のスキャン方法である。このスキャン方法は、第１行目においてはｘ方向の正方向にスキャンし、第２行目のスキャンでは第１列目に戻り、再びｘ方向に正方向のスキャンをする、という一方向のみへのスキャンを繰り返す方法である。

図５に示すスキャン方法は、第１行目においてはｘ方向の正方向にスキャンし、第１行目のスキャンが終わると、最終列において第２行へと移り、第２行目においてはｘ方向の負方向にスキャンする、というように交互の方向のスキャンを繰り返す方法である。

図６に示すスキャン方法は、第１列目においてはｙ方向の正方向にスキャンし、第２列目のスキャンでは第１行目に戻り、再びｙ方向に正方向のスキャンをする、という一方向のみへのスキャンを繰り返す方法である。

図７に示すスキャン方法は、第１列目においてはｙ方向の正方向にスキャンし、第１列目のスキャンが終わると、最終列行において第２列へと移り、第２列目においてはｙ方向の負方向にスキャンする、というように交互の方向のスキャンを繰り返す方法である。ここでは、ビームのスキャン開始位置を左上として解説をしたが、この開始位置は使用する描画装置によって決まるものである。

次に、本発明の実施の他の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法について説明する。図８及び図９は、本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法の概略を示す図である。図８及び図９において、Rはスポットビーム型の電子線描画装置で描画する、ある広さの矩形領域を示している。本実施形態においても、簡単のために矩形領域に描画する場合について説明するが、その他の形状の領域を描画する場合もこの矩形領域での考え方を組み合わせることにより、実現することができる。

電子線描画装置においては、ある一定以上の広さの矩形領域にスポットビームを描画するような場合には、これをより小さな複数の矩形領域に分割し、分割された矩形領域毎にスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ描画する。

ここで、描画領域Rの左辺を通る線をＶ₀―Ｖ₀’とし、右辺を通る線をＶ₃―Ｖ₃’とし、上辺を通る線をH₀―H₀’とし、下辺を通る線をH₃―H₃’とする。また、スポットビームのビーム径をａとし、スキャンピッチもビーム径と同じａである（スキャンピッチとビーム径は必ずしも同じであるとは限らない）とする。

本実施形態における描画領域Rの矩形領域分割方法においては、描画対象領域を重複しない矩形領域に分割するときに、一辺の長さがスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）の矩形領域と、少なくとも一辺の長さがスポットビームのスキャンピッチ未満の矩形領域とに分割することを特徴としている。このことを具体的に示すと以下のようになる。

描画領域Rにおいて、水平方向のどの位置に分割線を入れるかについてみてみると、線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線Ｖ₁―Ｖ₁’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ（又は、スポットビーム径未満：ａ未満）とするように設定する。

また、垂直方向のどの位置に分割線を入れるかについてみてみると線H₀―H₀’から線H₁―H₁’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線H₃―H₃’から線H₂―H₂’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線H₁―H₁’から線H₂―H₂’ までの距離をスポットビームのスキャンピッチ未満（又は、スポットビーム径未満：ａ未満）とするように設定する。

以上のように、設定した一例が図８であり、図８では、描画領域Rに対して
（線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離）＝５ａ
（線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離）＝４ａ
（線Ｖ₁―Ｖ₁’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離）＜ａ
（線H₀―H₀’から線H₁―H₁’までの距離）＝４ａ
（線H₃―H₃’から線H₂―H₂’までの距離）＝２ａ
（線H₁―H₁’から線H₂―H₂’ までの距離）＜ａ
となるように分割線が挿入されている。

この分割線を基本として、描画領域Rに対して以下のような第１矩形領域乃至第９矩形領域を想定する。
第１矩形領域：線Ｖ₀―Ｖ₀’と線Ｖ₁―Ｖ₁’、線H₀―H₀’と線H₁―H₁’で囲まれた領域。
第２矩形領域：線Ｖ₁―Ｖ₁’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₀―H₀’と線H₁―H₁’で囲まれた領域。
第３矩形領域：線Ｖ₃―Ｖ₃’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₀―H₀’と線H₁―H₁’で囲まれた領域。
第４矩形領域：線Ｖ₀―Ｖ₀’と線Ｖ₁―Ｖ₁’、線H₁―H₁’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第５矩形領域：線Ｖ₁―Ｖ₁’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₁―H₁’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第６矩形領域：線Ｖ₃―Ｖ₃’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₁―H₁’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第７矩形領域：線Ｖ₀―Ｖ₀’と線Ｖ₁―Ｖ₁’、線H₃―H₃’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第８矩形領域：線Ｖ₁―Ｖ₁’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₃―H₃’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第９矩形領域：線Ｖ₃―Ｖ₃’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₃―H₃’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。

なお、図８では、描画領域Rに対して例えば、
（線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離）＝５ａ
（線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離）＝４ａ
となるように分割線を挿入したが、
（線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離）＝４ａ
（線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離）＝５ａ
となるような線Ｖ₁―Ｖ₁’線Ｖ₂―Ｖ₂’を挿入するようにしても構わない。あくまで、図８は本発明の考え方に基づく分割方法に一例に過ぎないものである。

以上のように描画領域Rを第１矩形領域乃至第９矩形領域に分割した上で、図示するように、各矩形領域のスポットビーム照射開始位置から、スポットビームでスキャンしつつ描画を行う。ここでは、ビーム照射開始位置を左上として図示しているが、各描画装置によりこの開始位置は異なる。スポットビームの照射によりそれぞれの矩形領域を描画（照射）すると図９に示すような状態となる。図９の例では、第１矩形領域、第３矩形領域、第４矩形領域、第６矩形領域、第７矩形領域、第９矩形領域については、図４に示されるスキャン方法が採られている。また、第２矩形領域、第８矩形領域については、図６に示されるスキャン方法が採られている。第５矩形領域については、１スポットのみの描画によるものである。

上述するように、各矩形領域のスポットビーム照射開始位置から、スポットビームでスキャンしつつ描画を行うと、線Ｖ₁―Ｖ₁’（図９には不図示）と線Ｖ₂―Ｖ₂’ （図９には不図示）と間、及び、線H₁―H₁’ （図９には不図示）と線H₂―H₂’ （図９には不図示）との間には、重複描画部分ができるが、線Ｖ１−Ｖ１’から線Ｖ２−Ｖ２’までの距離がビーム径に比べ充分小さく、その重複によって使用するレジストの現像閾値を超えたエネルギー分布がパターンエッジ部（外縁部）をはみ出す量が許容範囲内であれば問題とはならない。

以上、本実施形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法によれば、矩形分割領域において、非描画部分の発生を防止することができ、描画像全体からみて描画ムラや筋の形成、ＬＥＲ（Ｌｉｎｅ Ｅｄｇｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）の悪化などという現象の発生を防止することができる。

次に、本発明の実施の他の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法について説明する。図１０は、スポットビーム型の電子線描画装置のスポットビームのプロファイルを示す図であり、横軸が距離、縦軸がビーム強度を示している。図に示すように、スポットビームのプロファイルによれば、ビーム径（ａ）より離れてもある程度のビーム強度が維持されている。すなわち、このようなプロファイルは、電子線描画装置による描画時において、近接するスポットビーム間の影響が出現する可能性があることを示唆している。

図１１に示すような描画領域Ｒについて、近接するスポットビーム間の影響を検討してみる。なお、簡単のために上辺と下辺と距離はスポットビームのスキャンピッチの自然数倍である場合を想定している。図１１において、近接するスポットビーム間の影響が特に顕著となる箇所は、Ｚで示されるように重複描画領域が隣接して連続している箇所である。すなわち、重複描画領域が隣接して連続しているため重複描画部が近接し、描画エネルギーの蓄積量が現像プロセスの閾値を超え、その為に描画パターンの一番外周部が膨らんでしまい、ＬＥＲ（Ｌｉｎｅ Ｅｄｇｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）が悪化するということがある。一方、描画領域Ｒが非常に大きい場合や、または重複描画部分の大きさ（幅）が a に近い場合においても、重複描画部のエネルギー蓄積量が現像プロセスの閾値を超え、その為に一番外周部が膨らんでしまうということがある。本発明の実施の他の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法は、このような問題に対処するものである。

図１２及び図１３は、本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における描画方法および矩形領域分割方法の概略を示す図である。本発明は図１２に例示されるように、スポットビーム型の電子線描画において、描画対象領域Rの最外縁とその次の内側の列（又は行）で重複描画部が隣接して連続しないように配置する事を原則とする。本発明における描画領域Rの矩形領域分割方法においては、分割する矩形領域の一辺の長さを、スポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とすることを基本とし、さらに描画領域Rの描画によって、最外縁とその次の内側の列（又は行）で重複描画部が隣接して連続しないように配置することも原則とする。

以上のような、本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法に基づいて、描画領域Rを描画したときの様子を図１２に示す。図に示すように、第１行目の重複部分（Ｄ₁）は第７列目と第８列目の間に、また、第２行目の重複部分（Ｄ₂）は第６列目と第７列目の間に形成する。また、描画領域Rの下辺においても、第６行目の重複部分（Ｄ₆）は第６列目と第７列目の間に、また、第７行目の重複部分（Ｄ₇）は第７列目と第８列目に形成する。なお、重複部分（Ｄ₁）と重複部分（Ｄ₂）とは、１列ずらし、隣接して連続しないようにした例について示したが、これに限らず２列以上ずらすようにしても構わない。

このような本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法に基づいて、描画領域Rを描画したとき具体的にどのような矩形領域が形成されるかについて図１２及び図１３を参照しつつ説明する。図１３は、図１２に示すような描画を実行するための矩形領域の分割の仕方を示している。

図１３において、描画領域Rの左辺を通る線をＶ₀―Ｖ₀’とし、右辺を通る線をＶ₅―Ｖ₅’とし、上辺を通る線をH₀―H₀’とし、下辺を通る線をH₃―H₃’とする。また、スポットビームのビーム径をａとし、スキャンピッチもビーム径と同じａである（スキャンピッチとビーム径は必ずしも同じであるとは限らない）とする。

描画領域Rの第１列目において、水平方向のどの位置に分割線を入れるかについてみてみると、線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₄―Ｖ₄’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線Ｖ₅―Ｖ₅’から線Ｖ₄―Ｖ₄’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とするように設定する。ただし、線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₄―Ｖ₄’までの距離はａ未満とする。

描画領域Rの第２列目から第６列目までにおいて、水平方向のどの位置に分割線を入れるかについてみてみると、線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₂―Ｖ₂’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線Ｖ₅―Ｖ₅’から線Ｖ₁―Ｖ₁’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とするように設定する。ただし、線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₄―Ｖ₄’までの距離はａ未満とする。

描画領域Rの第７列目（最終列）において、水平方向のどの位置に分割線を入れるかについてみてみると、線Ｖ₀―Ｖ₀’から線Ｖ₄―Ｖ₄’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線Ｖ₅―Ｖ₅’から線Ｖ₄―Ｖ₄’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とするように設定する。ただし、線Ｖ₃―Ｖ₃’から線Ｖ₄―Ｖ₄’までの距離はａ未満とする。

また、垂直方向のどの位置に分割線を入れるかについてみてみると線H₀―H₀’から線H₁―H₁’までの距離をスポットビームのスキャンピッチと同じとし、線H₁―H₁’から線H₂―H₂’までの距離をスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）とし、線H₃―H₃’から線H₂―H₂’までの距離をスポットビームのスキャンピッチと同じとするように設定する。

以上のような分割線を基本として、描画領域Rに対して以下のような第１矩形領域乃至第６矩形領域を想定する。
第１矩形領域：線Ｖ₀―Ｖ₀’と線Ｖ₄―Ｖ₄’、線H₀―H₀’と線H₁―H₁’で囲まれた領域。
第２矩形領域：線Ｖ₅―Ｖ₅’と線Ｖ₃―Ｖ₃’、線H₀―H₀’と線H₁―H₁’で囲まれた領域。
第３矩形領域：線Ｖ₀―Ｖ₀’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₁―H₁’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第４矩形領域：線Ｖ₅―Ｖ₅’と線Ｖ₁―Ｖ₁’、線H₁―H₁’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第３矩形領域：線Ｖ₀―Ｖ₀’と線Ｖ₂―Ｖ₂’、線H₃―H₃’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。
第４矩形領域：線Ｖ₃―Ｖ₃’と線Ｖ₁―Ｖ₁’、線H₃―H₃’と線H₂―H₂’で囲まれた領域。

以上のように描画領域Rを第１矩形領域乃至第６矩形領域した上で、スポットビームによりそれぞれの矩形領域を描画（照射）すると図１２に示すような状態となる。

以上、本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法によれば、矩形分割領域において、非描画部分の発生を防止することができ、かつ、描画領域Ｒの外縁部での膨らみの発生を防止することができ、描画像全体からみて描画ムラや筋の形成、ＬＥＲ（Ｌｉｎｅ Ｅｄｇｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）の悪化などという現象の発生を防止することができる。

なお、本発明はスポットビーム型の電子線描画装置を例に説明したが、レーザー光やＸ線を用いたスポットビーム型の描画装置にも適用できる。

本発明の実施の形態に係る電子線描画における描画方法（重複描画を行う方法）を示す図である。 本発明の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法の概略を示す図である。 本発明の実施の形態に係るスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法の概略を示す図である。 描画装置におけるスキャン方法のバリエーションを示す図である。 描画装置におけるスキャン方法のバリエーションを示す図である。 描画装置におけるスキャン方法のバリエーションを示す図である。 描画装置におけるスキャン方法のバリエーションを示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法の概略を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法の概略を示す図である。 スポットビーム型の電子線描画装置のスポットビームのプロファイルを示す図である。 近接するスポットビーム間の影響を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法の概略を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る電子線描画における矩形領域分割方法の概略を示す図である。 従来のスポットビーム型の電子線描画装置における描画方法を説明する図である。 従来のスポットビーム型の電子線描画装置における描画方法を説明する図である。 従来のスポットビーム型の電子線描画装置における描画方法を説明する図である。 従来のスポットビーム型の電子線描画装置における描画方法を説明する図である。

符号の説明

Ｒ・・・描画領域

Claims (7)

1. 描画領域をスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ、描画パターンを描画するスポットビーム型の電子線描画における描画方法において、
   スポットビームのスキャンピッチの一部を、予め定められたスキャンピッチより狭いピッチで照射して重複描画部を有するようにし、
   描画パターン領域の最外縁とその次の内側のスポットビームの列（又は行）で重複描画部が隣接して連続しないように配置することを特徴とするスポットビーム型の電子線描画における描画方法。
2. 前記描画パターン領域の最外縁に接してスポットビームを照射することを特徴とする請求項１に記載のスポットビーム型の電子線描画における描画方法。
3. 前記重複描画部を分散して形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスポットビーム型の電子線描画における描画方法。
4. 描画領域をスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ、描画パターンを描画するスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法であって、
   描画パターン領域を重複描画部分を有する矩形領域に分割するときに、矩形領域の一辺の長さを、スポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）に設定するとともに、描画対象領域最外縁とその次の内側のスポットビームの列（又は行）で重複描画部が隣接して連続しないように配置することを特徴とする電子線描画における矩形領域分割方法。
5. 描画領域をスポットビームにて照射を行いながら走査しつつ、描画パターンを描画するスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法であって、
   描画パターン領域を重複しない矩形領域に分割するときに、一辺の長さがスポットビームのスキャンピッチ×ｎ（ただし、ｎは自然数）の矩形領域と、少なくとも一辺の長さがスポットビームのスキャンピッチ未満の矩形領域とに分割するとともに、描画対象領域最外縁とその次の内側のスポットビームの列（又は行）で重複描画部が隣接して連続しないように配置することを特徴とする電子線描画における矩形領域分割方法。
6. 前記描画パターン領域の最外縁に接してスポットビームを照射することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法。
7. 前記重複描画部を分散して形成することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載のスポットビーム型の電子線描画における矩形領域分割方法。

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