JP2002118060A - 荷電ビーム露光装置、荷電ビーム露光方法、露光データ作成方法、露光データを作成するプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、及び、露光データを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スループットの向上が可能で、マスクと装置
のコストの抑制が可能な荷電ビーム露光装置を提供す
る。 【解決手段】 荷電ビームの発生源に対して、２段以上
のマスクを用意する。一方のマスクは、格子状に配置さ
れた矩形状の開口を有する第１の開口部とビームを偏向
させる電極を第１の開口部毎に有する。他方のマスク
は、第１の開口部を通過する又は通過したビームを整形
する基本図形の開口を有する第２の開口部を有する。そ
して、半導体装置のレイアウトのデータを、露光におけ
る縮小を加味した基本図形の大きさに分割し基本図形に
分類する。分割されたレイアウトと分類された基本図形
の重なる部分の形状に成形されたビームを試料に照射す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子やイオンの荷
電ビームを用いる露光に関する。特に、半導体装置の配
線やスタンダードセル等のように周期的に配置される任
意のパターンの露光に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム露光技術は、光リソグラフィ
では作製できないようなサブマイクロメートル以下の微
細パターンの加工を行なうことができる。そのため、電
子ビーム露光技術は、ますます微細化、高集積化、複雑
化が求められる半導体の加工技術には欠かせないものと
なりつつある。

【０００３】代表的な電子ビーム露光方法である可変成
形ビーム（ＶＳＢ）露光においては、露光を行なうパタ
ーン形状によらずマスクを必要としない。ＶＳＢ露光
は、パターンを多数の微細な矩形ショットに分割して露
光を繰り返すため、露光にかかる時間が長くなり、スル
ープットが得られないという欠点がある。

【０００４】スループットを高めるために、ある程度の
大きさのパターンを一括してショットできるキャラクタ
・プロジェクション（ＣＰ）露光技術（部分一括露光）
が開発されている。ＣＰ露光技術では、まず、電子銃か
ら発せられた電子ビームを、第１アパーチャで矩形に成
形する。ＣＰアパーチャアレイ上に形成した複数のキャ
ラクタ形状のＣＰアパーチャから所望のキャラクタを選
択する。矩形に成形された電子ビームを所望のキャラク
タ形状に成形する。最後にキャラクタ形状の電子ビーム
を試料の所望の部分に縮小して照射する。部分一括露光
は、所望のパターンの一部分（キャラクタ部）をアパー
チャアレイ上に複数作り込んでおくもので、アパーチャ
アレイ上に作り込まれたキャラクタ単位で順次露光をお
こなうものである。キャラクタには、繰り返し露光する
回数の多いパターンが選択される。しかしながら、この
部分一括露光では、パターン毎にマスクを作成しなけれ
ばならない。即ち、似たパターンであっても、パターン
の一部が異なる場合には、アパーチャを共有することは
できない。このために、可変成形ビーム露光を併用する
ことになり十分なスループットを得ることができなかっ
た。また、この部分一括露光では電子ビームがマスクに
照射される際に生じるマスクの熱膨張歪みが大きく、パ
ターン位置精度が低下するとの問題があった。

【０００５】また、一括転写方式も提案されている。こ
れは、ＣＰアパーチャアレイの代わりに所望のパターン
の全てを含むマスクを用いて、パターンを一括転写する
ものである。この一括転写方式では、マスク製作費用が
莫大なものになるとの問題があった。

【０００６】ブランキング・アパーチャ・アレイ（ＢＡ
Ａ）方式も提案されている。これも、ＣＰアパーチャア
レイの代わりに、電気信号によって通過する電子ビーム
の偏向が可能な開口部を格子状に数十万以上配列したア
レイを用い、信号制御によって所望のビーム形状を作り
出すものである。しかしながら、このＢＡＡ方式では、
ＢＡＡ部の信号制御する装置が非常に高価になるなどの
問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、ス
ループットの向上が可能で、マスクと装置のコストの抑
制が可能な荷電ビーム露光装置を提供することにある。

【０００８】本発明の目的は、スループットの向上が可
能で、マスクと露光装置のコストの抑制が可能な荷電ビ
ーム露光方法を提供することである。

【０００９】本発明の目的は、スループットの向上が可
能で、マスクと露光装置のコストの抑制が可能な露光デ
ータ生成方法を提供することである。

【００１０】本発明の目的は、スループットの向上が可
能で、マスクと露光装置のコストの抑制が可能な露光デ
ータを生成するプログラムを記録した記録媒体を提供す
ることである。

【００１１】本発明の目的は、スループットの向上が可
能で、マスクと露光装置のコストの抑制が可能な露光デ
ータを記録した記録媒体を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の特徴は、荷電ビームの発生源と、矩
形の開口を有し近接して配置された複数の第１の開口部
とこの第１の開口部を通過する荷電ビームを偏向させる
電極を第１の開口部毎に有する第１の平板と、この第１
の平板と平行に配置され、第１の開口部を通過する又は
通過した荷電ビームを整形する基本図形の開口を有する
第２の開口部を有する第２の平板とを有する荷電ビーム
露光装置にある。

【００１３】本発明の第２の特徴は、半導体装置のレイ
アウトのデータを露光における縮小を加味した基本図形
アパーチャの大きさに分割することと、分割されたレイ
アウトをその基本図形アパーチャに分類することと、分
割されたレイアウトと分類された基本図形アパーチャの
重なる部分に照射されたビームを偏向しないための第１
のデータを作成することを有する露光データ作成方法に
ある。

【００１４】本発明の第３の特徴は、半導体装置のレイ
アウトのデータを露光における縮小を加味した基本図形
アパーチャの大きさに分割することと、分割されたレイ
アウトをその基本図形アパーチャに分類することと、分
割された前記レイアウトと分類された前記基本図形アパ
ーチャの重なる部分の形状に成形されたビームを試料に
照射することを有する荷電ビーム露光方法にある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施例を説明する。以下の図面の記載において、同一又は
類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただ
し、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる
ことに留意すべきである。また図面相互間においても互
いの寸法の関係や比率の異なる部分が含まれるのはもち
ろんである。

【００１６】（実施例１）図１は実施例１に係る荷電ビ
ーム露光装置の概念図である。実施例１に係る荷電ビー
ム露光装置は、電子銃１と、ブランキングアパーチャア
レイ３と、基本図形アパーチャアレイ５を有している。

【００１７】電子銃１は、荷電ビームの発生源となる。
「荷電ビーム」とは、電子ビーム９とイオンビームのこ
とである。以下の実施例においては、電子ビーム９につ
いて説明する。イオンビームについても言葉を置き換え
ることによって、以下の説明を同様に適用することがで
きる。

【００１８】なお、図１は概念図であり、レンズ系を簡
易化して図示していない。図１に示す荷電ビーム露光装
置より具体的な光学系の構成については、図２８に示
す。

【００１９】図２８は、図１に示した荷電ビーム露光装
置のより詳細な光学系の構成を示している。電子銃１に
は、ブランカー７６が内蔵されている。ブランカー７６
には、電子銃制御手段８１により、電圧が印可され、電
子ビームのオンオフを行う。電子ビーム９は、第１レン
ズ７１（コンデンサレンズ）により、所望の電流密度に
調整され、第１アパーチャ２に照射される。第１アパー
チャ２を通過した電子ビーム９は、第１投影レンズ７４
により、第２アパーチャ３（ブランキングアパーチャア
レイ）に照射される。さらに、第２アパーチャ３を通過
した電子ビーム９は、第２投影レンズ７５により、第３
アパーチャ５（基本図形アパーチャアレイ）に照射され
る。

【００２０】第１偏向器（手段）４は、４段で構成され
ている。１番目の偏向器は、電子ビーム９を偏向する。
２番目の偏向器は、第３アパーチャに対して垂直な角度
に電子ビーム９を振り戻す。３番目の偏向器は、第３ア
パーチャを通過した電子ビーム９を光軸上に振り戻し、
４番目の偏向器は、振り戻された電子ビーム９を光軸と
平行な方向に電子ビーム９を振り戻す。

【００２１】光軸上に振り戻された電子ビーム９は、第
２レンズ７２（縮小レンズ及び対物レンズ）によって、
試料７上に縮小投影露光される。試料７上の露光位置
は、第２偏向器（偏向手段：対物偏向器）６によって、
制御される。

【００２２】実施例１のブランキングアパーチャアレイ
３は、図２に示すように、格子状に配置された矩形状の
開口を有し近接して配置された複数の第１の開口部８を
有する平板である。第１の開口部８が周期的に配置され
る。「開口部」８とは、電子ビーム９の絞りのことであ
る。また、ブランキングアパーチャアレイ３は、図３に
示すように、この第１の開口部８を通過する荷電ビーム
９を偏向させる電極１０を第１の開口部８毎に有する。
ブランキングアパーチャアレイ３は、各開口部毎に電子
ビーム９を偏向させ、電子ビーム９を、基本図形に照射
したりしなかったりの、いわゆるビームのオンオフをす
ることができる。

【００２３】実施例１の基本図形アパーチャアレイ５
は、図２８に示すように、このブランキングアパーチャ
アレイ３と平行に配置される第２の平板である。基本図
形アパーチャアレイ５は、図４に示すような、基本図形
の開口を有する第２の開口部Ａ１乃至Ａ５、Ｂ１乃至Ｂ
５とＣを有する。第２の開口部Ａ１等は、第１の開口部
８を通過する又は通過した電子ビーム９を整形する。開
口部Ｄは可変整形ビームを整形するために用いられる。
ここで、「通過する又は通過した」とは、電子ビーム
が、まず、第１の開口部８を通過し、次に第２の開口部
Ａ１等を通過しても、また、その逆でもよいことを意味
し、具体的にはブランキングアパーチャアレイ３と基本
図形アパーチャアレイ５は電子銃１に対して２段のアパ
ーチャとなるが、どちらが電子銃１側に配置しても良い
ということである。「基本図形」は、基本的に所望のパ
ターンである。半導体装置の配線のパターンについて
は、「基本図形」を以下のように設定してもよい。半導
体装置においては、配線の幅と間隔は一定にして配置さ
れ、曲がるときも直角に曲げられる。ただ、配線の長さ
は配線毎に異なっている。ここで、配線の幅と間隔（あ
るいはそれらの比）を所望の半導体装置と同じにし、配
線の長さをある長さに設定した配線のパターンを「基本
図形」とする。

【００２４】このことにより、配線パターンが短い場合
は「基本図形」の一部分を用い、長い場合は繰り返しそ
して一部分用いることによって、配線パターンを「基本
図形」で表すことができる。このように「基本図形」と
は、配線の幅と間隔のような配線パターンの基本的なル
ールを備えた図形のことである。基本図形を有する基本
図形アパーチャアレイ５が、基本的なルールに沿った図
形を描き出し、格子状のブランキングアパーチャアレイ
３が、描き出した図形の不要な部分をカットすることが
できる。すなわち、配線パターンにおける配線の長さを
望みの長さに短くすることができる。このことにより、
例えば配線の長さ毎にパターンを用意する必要が無いの
でマスク枚数等が削減できる。そして、マスクの製造コ
ストが低減でき、露光においてはスループットが向上で
きる。

【００２５】荷電ビーム露光装置は、図１に示すよう
に、第１の開口部８を通過した電子ビーム９を第２の開
口部Ａ１等に照射するための第１の偏向器４を有する。
第１偏向器４と呼ばれる基本図形選択偏向器は、第２ア
パーチャアレイ３を通過したビーム９を第３アパーチャ
アレイ５となる基本図形アパーチャアレイ上の任意の位
置に照射する。

【００２６】荷電ビーム露光装置は、第２の開口部Ａ１
等を通過した電子ビーム９を試料７上の任意の位置に照
射するための第２の偏向器６を有する。荷電ビーム露光
装置は、第２の開口部Ａ１等を通過した電子ビーム９を
試料７面上に結像するための第２レンズ７２を有する。
第２偏向器６と呼ばれる対物偏向器は、基本図形アパー
チャアレイ５を通過した電子ビーム９を試料７上の任意
の位置に転写する。結像レンズ系である第２レンズ７２
は、基本図形アパーチャアレイ５を通過した電子ビーム
９を試料面上に結像する。

【００２７】ここで、「試料」７とは、半導体装置を製
造するシリコン（Ｓｉ）などの半導体基板や、露光用の
マスクに用いるガラス基板のことである。このことによ
り、半導体装置のパターンに応じて、複数の基本図形Ａ
１乃至Ａ５、Ｂ１乃至Ｂ５とＣを、用いることが可能に
なる。例えば、配線パターンでは、縦方向の配線と横方
向の配線を組み合わせた配線パターンの形成が可能にな
る。また、第２レンズ７２を有することで、容易に微細
なパターンが形成できる。

【００２８】ブランキングアパーチャアレイ３がＬＳＩ
配線ピッチに対応した開口部８と電極１０を有する。ま
た、基本図形アパーチャアレイ５がＬＳＩ配線ピッチに
対応した基本図形を有する。ここで、「ＬＳＩ配線ピッ
チ」とは、半導体装置の大規模集積回路（ＬＳＩ）の配
線の繰り返し間隔のことである。このピッチに開口部と
電極を対応させることにより、配線１本毎の長さ調節が
可能になる。また、このピッチに基本図形を対応させる
ことにより、基本図形を配線パターンの露光に利用でき
る。

【００２９】第１の開口部８の間隔に対する第１の開口
部８の幅の比が、第２の開口部Ａ１等の間隔に対する第
２の開口部Ａ１等の幅の比より大きい。このことによ
り、第１の開口部８の陰により基本図形Ａ１等の形が欠
けることを防止することができる。

【００３０】第２の開口部Ａ１等の開口の形状が、縦及
び横方向の直線上の配線パターンと、縦横の配線をつな
ぐ直角部を有する接続パターンとであり、この配線パタ
ーン及び接続パターンが、回転方向の異なる複数のパタ
ーンと左右上下の反転パターンとである。基本図形とし
て、まず、縦及び横方向の直線上の配線パターンを用意
する。さらに、縦横の配線をつなぐ直角部を有する、又
は、直角部を組み合わせにより構成可能な接続パターン
を用意する。接続パターンは、互いに左右上下の反転パ
ターンの関係を有することにより、縦と横の配線のあら
ゆる場合の接続に対応できる。

【００３１】第２の開口部Ａ１等が、矩形の縦の辺と平
行で等間隔に互いに対向して配置される第１のスリット
と、矩形の横の辺と平行で等間隔に互いに対向して配置
される第２のスリットとを含む。ここで、「スリット」
とは、細長い開口部のことで、配線パターンに対応させ
ることを目的としている。このことによっても、任意の
長さの縦方向と横方向の配線パターンを得ることができ
る。

【００３２】第１のスリットについて、互いの長さが等
しく、両端部が直線上に配置され、ブランキングアパー
チャアレイ３の格子の行数と同じ本数ある。また、第２
のスリットについて、互いの長さが等しく、両端部が直
線上に配置され、ブランキングアパーチャアレイ３の格
子の列数と同じ本数である。このことにより、複数本の
配線パターンを一回のビーム照射で形成することができ
る。

【００３３】さらに、実施例１の電子ビーム露光装置
は、図１に示すように、電子銃１から放射された電子ビ
ーム９の電流密度を調整するための第１レンズ７１を有
する。

【００３４】実施例１の電子ビーム露光装置は、余分な
電子ビーム９が第２アパーチャアレイ３等に照射される
ことを防ぐために電子ビーム９の形状を矩形に成形し制
限する第１アパーチャ２を有する。

【００３５】また、電子ビーム露光装置は、駆動手段を
有する試料台７３と、試料台駆動制御手段８７を有す
る。これらにより、試料７を所望の位置に移動させるこ
とができる。

【００３６】電子ビーム露光装置は、電子銃制御手段８
１と、中央制御装置８２と、第２アパーチャアレイ制御
手段８３と、第１偏向器制御手段８４と、第２偏向器制
御手段８６と、露光データ記録手段８８を有している。
中央制御装置８２は、バス８５を介して、電子銃制御手
段８１、第２アパーチャアレイ制御手段８３、第１偏向
器制御手段８４、第２偏向器制御手段８６、試料台駆動
制御手段８７と露光データ記録手段８８を制御し、露光
方法を実行することができる。

【００３７】露光データ記録手段８８には、第３アパー
チャアレイ用データ９４と、試料用データ９５と、第２
アパーチャアレイ制御用データ９３が、電子ビーム９の
１ショット毎に記録されている。第３アパーチャアレイ
用データ９４としては、基本図形が識別可能な識別標識
としての基本図形名と、基本図形内の電子ビーム９の照
射位置とが含まれる。試料用データ９５としては、試料
７内の電子ビーム９の照射位置が含まれる。第２アパー
チャアレイ制御用データ９３としては、開口部８毎の偏
向の有無を表すオンオフ情報９３が含まれる。

【００３８】電子銃制御手段８１は、中央制御装置８２
が指定するタイミングで、電子銃１から放出される電子
ビーム９のオンオフを行う。第２アパーチャアレイ制御
手段８３は、中央制御装置８２が指定するタイミング
で、第２アパーチャアレイ制御用データ９３に基づいて
すべての開口部８をオン又はオフに設定する。第１偏向
器制御手段８４は、中央制御装置８２が指定するタイミ
ングで、第３アパーチャアレイ用データ９４に基づいた
方向に電子ビーム９が照射可能なように制御電圧を印可
する。第２偏向器制御手段８６は、中央制御装置８２が
指定するタイミングで、試料用データ９５に基づいた方
向に電子ビーム９が照射可能なように制御電圧を印可す
る。試料台駆動制御手段８７も、中央制御装置８２が指
定するタイミングで、試料用データ９５に基づいた方向
に電子ビーム９が照射可能なように試料台７３を移動さ
せる。

【００３９】電子銃１から発せられた電子ビーム９は、
第１アパーチャ２を通り、第２アパーチャアレイ３上で
所望の形状にビーム９を成形され、第３アパーチャアレ
イ５上に結像され、さらに第２偏向器６及び結像レンズ
系７２を通って、試料７上の所望の位置に露光される。
以下で説明する実施例１と２においては電子ビーム９の
加速電圧は５ｋＶとした。

【００４０】図２は実施例１のブランキングアパーチャ
アレイ３の上面図である。ブランキングアパーチャアレ
イ３には、開口部８が設けられている。開口部８は半導
体装置（ＬＳＩ）の配線ピッチに対応して配置されてい
る。開口部８は、正方形で１０行（Ｌ１乃至１０）で１
０列（Ｒ１乃至１０）の正方格子状に配置され、総数は
たかだか１００個である。例えば、配線幅と配線間隔を
それぞれ０．１μｍとしてを配線ピッチを０．２μｍと
し、アレイ３から試料７までの縮小率を５分の１とする
と、アレイ上の開口部８の行方向と列方向のピッチはそ
れぞれ１μｍに設定すればよい。このことにより、１０
０個の開口部８全体を１０μｍ角の領域に収めることが
できる。

【００４１】なお、２つのアパーチャアレイ３と５は役
割が異なり、アパーチャアレイ３では配線の配置される
位置を決定し、アパーチャアレイ５ではその位置での形
状を決定する。そのためアパーチャアレイ５での形状の
制御が効かなくなるような構造はアパーチャアレイ３で
は許されない。具体的には、開口部８と開口部８の距離
に対する開口部８の幅の比は、配線間隔に対する配線幅
の比よりも大きくする。上の例では、配線間隔に対する
配線幅の比が１であるので、開口部間隔に対する開口部
幅の比は、１を超えていれば良いが、好ましくは４以上
で大きいほど良い。現実的な比の最大値は、開口部間隔
が最小加工寸法になるように配置されたときと考えら
れ、配線幅が一般に最小加工寸法に設定されることか
ら、１０（１μｍ／０．１μｍ）程度になる。すなわち
上記の縮小率の逆数５に配線幅に対する配線ピッチの比
２を乗じた掛け合わせた値１０になる。

【００４２】図３（ａ）は実施例１の第２アパーチャア
レイ３の外観図である。第２アパーチャアレイ３は、開
口基板１２と、開口基板１２に開口された開口部８と、
開口部８を挟んで対向するよう両側に配置される電極１
０と、電極１０に接続する入出力配線および端子７７を
有する。入出力配線および端子７７は、開口部８のオン
オフ情報となる制御信号を出力する第２アパーチャアレ
イ制御手段８３に接続されている。また、アレイ３の側
面には、露光装置にアレイ３を固定するためのマスクホ
ルダー１５を配置してもよい。

【００４３】図３（ｂ）は実施例１の第２アパーチャア
レイ３の模式的な断面図である。開口基板１２は、シリ
コン（Ｓｉ）基板１３と、基板１３の裏面に配置された
絶縁膜１４とで構成される。第２アパーチャアレイ制御
手段８３からの制御信号である電子ビーム偏向電圧は、
マスクホルダー１５に設けられた入出力配線および端子
７７を介して電極１０に印加される。第２アパーチャア
レイ３上に照射された電子ビーム９は、電極１０に偏向
電圧が印加されていない場合は、開口部８を直進し、第
３アパーチャアレイ５上に照射される。一方、電極１０
に偏向電圧が印加されている場合には、電極１０と１１
の間に電界が生じ、電子ビーム９は偏向され第３アパー
チャアレイ５上には照射されない。こうして、制御手段
８３からの制御信号である開口部８のオンオフ情報によ
って開口部８が偏向の有無が制御される。複数のオンさ
れた開口部８で形成されるパターン形状が第３アパーチ
ャアレイ５の上に照射される。なお、偏向電圧の照射さ
れないために印加すべき電圧Ｖは３０Ｖ程度であった。

【００４４】図４は実施例１の基本図形アパーチャアレ
イ５の上面図である。基本図形アパーチャアレイ５は、
基本図形Ａ１乃至５、Ｂ１乃至５とＣによる開口部と矩
形の開口部Ｄを有する。基本図形Ａ１乃至５、Ｂ１乃至
５はそれぞれ、半導体装置の配線ピッチに対応した幅と
間隔で配置される１０個の開口部で構成され、大きさは
１０μｍ角の領域に収まる大きさである。この大きさは
アレイ３の１００個の開口部８を収める大きさと同じで
ある。同じにしているのは以下で説明する露光の原理を
単純化するためである。このことにより、アレイ３と５
の位置関係が、アレイ３と５を重ね合わせることで容易
に理解できる。従って、この理解のもとに、第２アパー
チャアレイ３と第３アパーチャアレイ５の間で電子ビー
ム９の一定の比率で拡大縮小することにより、アレイ３
の１００個の開口部８の大きさに対して、同じ比率で拡
大縮小した基本図形を用いてもよい。

【００４５】基本図形Ａ５の形を説明する。基本図形Ａ
５は１０個の合同の長方形で構成される。長方形の横の
辺の長さが０．５μｍで縦の辺の長さが１０μｍであ
る。１０個の長方形の２本の横の辺の延長線がそれぞれ
一致するように配置される。また、長方形は等間隔に配
置され、間隔は０．５μｍである。これは、例として配
線幅と配線間隔をそれぞれ０．１μｍに設定しているた
めである。長方形の間隔に対する横の辺の長さの比が、
配線間隔に対する配線幅の比が同じであればよい。

【００４６】基本図形Ａ１は、図形Ａ５の右端の長方形
の右上の角と左端の長方形の左下の角とを結んだ直線で
２分割される図形Ａ５の下方にある図形と合同であり、
平行移動のみで重ね合わせることができる向きに配置さ
れる。なお、「重ね合わせることができる」といった場
合は、配置される向きを限定するだけでなく、図形同士
が合同であることになるので、特に必要な場合以外は
「重ね合わせることができる」の記載に合わせて合同と
は表示しない。

【００４７】基本図形Ａ２は、図形Ａ５の長方形の縦の
辺と平行な線に対して、図形Ａ１の線対称として得られ
る図形を平行移動のみで重ね合わせることができる図形
である。

【００４８】基本図形Ａ３は、図形Ａ５の長方形の横の
辺と平行な線に対して、図形Ａ１の線対称として得られ
る図形を平行移動のみで重ね合わせることができる図形
である。

【００４９】基本図形Ａ４は、図形Ａ５の長方形の縦の
辺と平行な線に対して、図形Ａ３の線対称として得られ
る図形を平行移動のみで重ね合わせることができる図形
である。

【００５０】基本図形Ｂ１は、図形Ａ１を反時計回りに
９０度回転することと、平行移動することで重ね合わせ
ることができる図形である。

【００５１】基本図形Ｂ２は、図形Ａ２を反時計回りに
９０度回転することと、平行移動することで重ね合わせ
ることができる図形である。

【００５２】基本図形Ｂ３は、図形Ａ４を反時計回りに
９０度回転することと、平行移動することで重ね合わせ
ることができる図形である。

【００５３】基本図形Ｂ４は、図形Ａ３を反時計回りに
９０度回転することと、平行移動することで重ね合わせ
ることができる図形である。

【００５４】基本図形Ｂ５は、図形Ａ５を反時計回りに
９０度回転することと、平行移動することで重ね合わせ
ることができる図形である。

【００５５】基本図形Ｃは、図形Ａ５の左端の長方形の
左側の長い辺と、図形Ｂ５の１０個の長方形の左側の短
い辺とが一致するように、図形Ｂ５を平行移動した時
に、図形Ａ５とＢ５の重なる領域として得られる図形で
ある。図形Ｃは、多層配線を形成する時に層間配線とな
るプラグを形成するが、そのプラグを形成する際にヴィ
アホールを形成するために設けられている。なお、上記
実施例では、基本図形として縦横の直線パターンＡとＢ
及びプラグＣを示したが、他のパターンを基本図形とし
ても構わない。

【００５６】図２９（ａ）は、基本図形Ａ２とＢ１とを
合成して形成した基本図形（Ａ２＋Ｂ１）である。同様
に、図２９（ｂ）の基本図形（Ａ１＋Ｂ４）は、基本図
形Ａ１とＢ４とを合成して形成している。図２９（ｃ）
の基本図形（Ａ４＋Ｂ２）は、基本図形Ａ４とＢ２とを
合成して形成している。図２９（ｄ）の基本図形（Ａ３
＋Ｂ３）は、基本図形Ａ３とＢ３とを合成して形成して
いる。

【００５７】また、図４の矩形の開口部ＤはＶＳＢ用の
開口である。基本図形を用いた露光を行なえないパター
ンについては、従来どおりＶＳＢ露光を行なうために設
けられている。なお、ＶＳＢ露光を行う場合には、第２
アパーチャアレイ像を第３アパーチャアレイ像に結像す
る必要がある。この点は従来の荷電ビーム露光装置と同
様であるが、ＣＰ露光のみを行う場合には必ずしも第２
アパーチャアレイ像を第３アパーチャアレイに結像させ
る必要はない。逆に、第２アパーチャアレイ３の開口部
８の縁を、第３アパーチャアレイに像として結像させな
いことが必要である。すなわち、開口部８の第３アパー
チャアレイ５上の像を多少ぼやかし、像同士が多少重な
る様に設定する。これらの光学条件の設定は、図２８に
示す第１投影レンズ７４、第２投影レンズ７５等を用い
て、露光すべきパターンによって任意に設定することが
可能である。

【００５８】図５（ａ）は、第２アパーチャアレイ３の
開口部８と第３アパーチャアレイ５の基本図形Ａ５の位
置関係を示す図である。開口部８のすべての行（Ｌ１乃
至１０）と重なるように図形Ａ５が配置されている。ま
た、すべての列（Ｒ１乃至１０）と重なるように図形Ａ
５が配置されている。１つの開口部８に２つ以上の基本
図形の開口が重なることはない。開口部８の正方形の辺
は、図形Ａ５の長方形の辺と平行になるように配置され
る。１つの開口部８の正方形の３つ以上の辺の上に図形
Ａ５の長方形が配置されることはない。

【００５９】図５（ｂ）は、第２アパーチャアレイ３の
開口部８と第３アパーチャアレイ５の基本図形Ｂ３の位
置関係を示す図である。開口部８のすべての行（Ｌ１乃
至１０）と重なるように図形Ｂ３が配置されている。す
なわち、図形Ｂ３の存在しない行はない。また、すべて
の列（Ｒ１乃至１０）と重なるように図形Ｂ３が配置さ
れている。すなわち、図形Ｂ３の存在しない列はない。
１つの開口部８に２つ以上の基本図形の開口が重なるこ
とはない。開口部８の正方形の辺は、図形Ｂ３の長方形
の辺と平行になるように配置される。１つの開口部８の
正方形の３つ以上の辺の上に図形Ｂ３が配置されること
はない。

【００６０】露光における描画の際は、第３アパーチャ
アレイ５の基本図形のアパーチャＡ１乃至５、Ｂ１乃至
５、Ｃを選択し、次いで、描画したいパターン形状に応
じて、第２アパーチャアレイ３を通過する電子ビーム９
を開口部８毎に制御電圧Ｖを印加し偏向させる。電子ビ
ーム９が第２アパーチャアレイ３及び第３アパーチャア
レイ５を通過することで、試料７上に描画したいパター
ンの形状に電子ビーム９が照射される。

【００６１】このように、基準となる基本図形アパーチ
ャＡ１乃至５、Ｂ１乃至５、Ｃ、（Ａ２＋Ｂ１）等を幾
つか作成しておけば、第２アパーチャアレイ３のビーム
９形状によって、ひとつの基本図形アパーチャＡ１乃至
５、Ｂ１乃至５、Ｃ、（Ａ２＋Ｂ１）等を複数のパター
ンに対して適用することが可能になる。この結果、従来
の部分一括方式のＣＰアパーチャの数と比較してアパー
チャの数を削減することができる。この削減により、一
括転写方式のマスクに比べて、マスクコストを削減する
ことが可能になる。

【００６２】また、第１アパーチャ２でパターン形成に
必要な電子ビーム９のみ第２アパーチャアレイ３に照射
することになるので、アパーチャアレイ３に照射される
電子ビーム９の量が少なくて済む。この結果、クーロン
ボケを防止できる他、第２アパーチャアレイで発生しや
すかったコンタミネーションを防止することができる。
アパーチャアレイ３においても電子ビーム９は開口部８
を通過し、第３アパーチャアレイ５自体に照射される電
子ビーム９の量も少なくて済み、上記同様の防止対策に
なる。そして、照射される電子ビーム９の量を抑えるこ
とによって、アパーチャアレイ３と５の温度上昇が抑え
られ、熱膨張が抑制されるため、高精度なパターン形成
が可能になる。なお、開口部８の１００個は、製造の技
術面においても、電極１０に対する電圧制御の技術面に
おいても十分に実現可能な値である。なお、上述の第２
アパーチャアレイは１０行×１０列の正方格子とした
が、例えば、２０行×１５列のように行数と列数は任意
に設定してよい。第２アパーチャアレイの開口部の配置
は、基本図形に合わせて任意に設定しても構わない。

【００６３】次に、上述した露光装置による露光方法を
説明する。まず、半導体装置のレイアウトのデータを、
露光装置に適応可能な露光データに変換する。図６は、
実施例１に係る露光データの生成方法を示すフローチャ
ートである。

【００６４】実施例１の露光データの生成方法では、ス
テップＳ１として、半導体装置のレイアウトのデータを
露光における縮小を加味した基本図形アパーチャＡ１等
の大きさに分割する。

【００６５】次ぎに、ステップＳ２として、分割された
レイアウトを基本図形アパーチャＡ１等に分類する。

【００６６】ステップＳ３として、分割されたレイアウ
トと分類された基本図形アパーチャＡ１等の重なる部分
を、論理演算により求める。

【００６７】さらに、この重なる部分に基づいて、第２
アパーチャアレイ３の電極１０による偏向のオンオフ情
報である第２アパーチャアレイ制御用データ９３を作成
する。

【００６８】最後に、描画データ９２を作成する。描画
データ９２は、分割されたレイアウトの半導体装置のレ
イアウトの中での位置である試料７の描画位置を含む試
料用のデータ９５を有している。また、描画データ９２
は、分類された基本図形アパーチャの名称と、必要であ
れば、この基本図形アパーチャへのビームの照射位置を
含む第３アパーチャアレイ用データ９４を有している。
描画データ９２は、第２アパーチャアレイ制御用データ
９３の読み出しが可能なアドレス９６を有している。こ
のことで、データ９３は、データ９２と関係付けられて
いる。また、データ９４と９５とアドレス９６も、露光
の電子ビーム９の１ショット毎に関係付けられている。
そして、描画データ９２と第２アパーチャアレイ制御用
データ９３で１ショット分の露光データ９１を構成す
る。この露光データ９１が、複数のデータ９１と同様な
構成の露光データ９７、９８と一緒になって、半導体装
置の露光データ（全体）を構成している。

【００６９】ここで、「基本図形アパーチャ」とは、基
本図形の形に抜かれた絞りのことである。「分割された
レイアウトの半導体装置のレイアウトの中での位置」と
は、分割されたレイアウトを再配置して半導体装置全体
のレイアウトの再現が可能な情報のことである。「露光
における縮小を加味した」とは、縮小によって変形する
分を補正して一対一対応にすることである。「基本図形
の名称」とは、複数の基本図形を識別できる標識のこと
である。このことにより、基本図形の形をデータとして
持たなくて良いので、データの量が減らせ、露光データ
の生成速度と露光の処理速度を向上できる。「第２アパ
ーチャアレイ制御用データ９３の読み出しが可能なアド
レス９６」は、アドレス９６を介して第２アパーチャア
レイ制御用データ９３と位置を関係付けている。

【００７０】実施例１の露光データ作成方法は、チッブ
データをＣＰサイズに分割することと、分割されたＣＰ
パターンをライブラリ化された基本図形Ａ１等に分類す
ることと、基本図形Ａ１等とＣＰパターンの論理演算を
行って、重なりあう部分を求めることと、第２アパーチ
ャアレイ３のビームオンオフ用データＢを作成すること
と、基本図形Ａ１等と対を成す第３アパーチャアレイ５
上のＣＰパターンの位置データを含む描画データＡを作
成することを含むことを特徴とする露光データ作成方法
であってもよい。

【００７１】ここで、「ＣＰサイズ」とは、一回のビー
ム照射で露光できる範囲のことである。「ＣＰパター
ン」とは、その範囲を基準に分割されたパターンのこと
である。「ライブラリ化された」とは、事前に使用目的
を持って用意されたの意である。「基本図形とＣＰパタ
ーンの論理演算」とは、基本図形とＣＰパターンを重ね
て、基本図形とＣＰパターンを含む領域の場所毎に行う
演算で、基本図形とＣＰパターンが両方存在すると１を
立て、そうでない場合は０を立てる。このことにより、
基本図形の形をデータとして持たなくて良いので、デー
タの量が減らせ、露光データの生成速度と露光の処理速
度を向上できる。

【００７２】実施例１の露光データ９１は、第２アパー
チャアレイ３の開口部８の偏向のオンオフの第２アパー
チャ制御用データ９３を有する。

【００７３】露光データ９１は、描画データ９２を有す
る。この描画データ９２は、分割されたレイアウトの半
導体装置のレイアウトの中での描画位置の試料用データ
９５と分類された基本図形の名称の第３アパーチャアレ
イ用データ９４と第１のデータの読み出しが可能なアド
レス９６とを有する。

【００７４】そして、データ９５とデータ９４とアドレ
ス９６が関係付けられている。

【００７５】このような露光データがコンピュ−タ読取
り可能な記録媒体に記録されている。ここで、「記録媒
体」としては、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、光
ディスク、磁気テ−プなどのプログラムを記録できるよ
うな媒体が含まれる。データサイズの巨大化を防ぐため
に、基本図形Ａ１等の形のデータを省略することができ
る。したがって、この方法でファイルサイズを小さくし
たパターンデータに対しては、インターネットなどのネ
ットワークを使用した設計データのダウンロードや、ア
ップロードなどが短時間で行なうことができ、社外から
の発注や、社外でのプロセスなど、これまで困難であっ
たことも、比較的容易に行なうことができるようにな
る。

【００７６】実施例１の露光データを作成するプログラ
ムは、半導体装置のレイアウトのデータを露光における
縮小を加味した基本図形アパーチャＡ１等の大きさに分
割する手順と、分割されたレイアウトを基本図形アパー
チャＡ１等に分類する手順を有する。

【００７７】さらに、露光データを作成するプログラム
は、分割されたレイアウトと分類された基本図形アパー
チャＡ１等の重なる部分を求める手順と、第２アパーチ
ャアレイ３の開口部８の偏向の有無の第２アパーチャア
レイ制御用データ９３を作成する手順を有する。

【００７８】さらに、露光データを作成するプログラム
は、分割されたレイアウトの半導体装置のレイアウトの
中での描画位置を表す試料用データ９５と、分類された
基本図形の名称の第３アパーチャアレイ用データ９４
と、第１のデータの読み出しが可能なアドレス９６とを
有し、これら位置９５と名称９４とアドレス９６が関係
付けられた描画データ９２を作成する手順を有する。

【００７９】この露光データを作成するプログラムは、
コンピュ−タ読取り可能な記録媒体に記録されている。
このことにより、露光データをコンピュータを用いて容
易に自動で生成できる。

【００８０】実施例１に係る露光データの生成方法を、
さらに具体的に説明する。

【００８１】（１）まず、図６のステップＳ１におい
て、半導体装置のレイアウトのデータ（チップデータ）
を基本図形アパーチャＡ１乃至５、Ｂ１乃至５、Ｃのサ
イズに縮小露光を考慮して分割する。分割された１区画
分のレイアウトを図８（ａ）に示す。このレイアウトは
横方向に配置された配線のレイアウトパターン１６、１
７、１８で構成されている。そして、パターン１７は長
さが短くなっている。

【００８２】（２）次に、図６のステップＳ２におい
て、分割されたレイアウトを基本図形に分類する。図８
（ａ）のレイアウトに対しては、このレイアウトが横方
向に配置された配線であり、レイアウトのアウトライン
が矩形であるので図４の基本図形の中から図８（ｂ）に
示す基本図形Ｂ５を選択する。

【００８３】（３）ステップＳ３において、分割された
レイアウト（図８（ａ））と対応する選択された基本図
形Ｂ５で論理演算を行って、重なりあう部分を求める。
そして、第２アパーチャアレイ３の開口部８の第２アパ
ーチャアレイ制御用データ９３（ビームオンオフ用デー
タＢ）を作成する。作成されたデータ９３は、図１の露
光データ記録手段８８に記録される。

【００８４】第２アパーチャアレイ３の開口部８と同じ
行と列の配列を有する配置位置の座標単位１９からなる
座標系を用意する。図８（ｃ）に示すように、この座標
系に基本図形Ｂ５を重ねるとすべての座標単位１９の上
に図形Ｂ５が配置されることになる。同様に、図９
（ａ）に示すように、座標系にレイアウト１６乃至１８
を重ねる。行Ｌ６乃至１０で列Ｒ６乃至８の範囲でレイ
アウトが配置されないことがわかる。このことから、重
なりあう部分は図９Ｂに「□」で表される偏向しないこ
とを示す表示データ２０となる。重なりあわない部分は
「×」で表される偏向することを示す表示データ２１と
なる。これらの座標（Ｌ、Ｒ）毎の表示データ２０と２
１がビームオンオフ用データＢ（９３）となる。

【００８５】（４）一方、描画データＡ（９２）を作成
する。描画データＡ（９２）は、試料７上の描画位置
（分割されたレイアウト（図８（ａ））の半導体装置の
全体のレイアウトの中での配置場所、データ９５に相
当）と、この描画位置に対応する基本図形名（データ９
４に相当）と、この描画位置に対応するデータＢ（９
３）の読み出しが可能なアドレス９６で構成される。な
お、描画位置に対応する基本図形名（データ９４に相
当）に付いては、これに限らず基本図形Ｂ５等が識別で
きればよく、第３アパーチャアレイ５の上での配置位置
や割り付けられた識別番号であってもよい。また、作成
されたデータ９２は、図１の露光データ記録手段８８に
記録される。

【００８６】分割された１区画分のレイアウトが無くな
るまで、（１）の図６のステップＳ１に戻り、同様に露
光データ９７、９８を作成する。

【００８７】次に、生成した露光データ９１、を用いた
半導体装置の露光方法の後半について説明する。図７は
実施例１の露光方法を示すフローチャートである。

【００８８】（５）ステップＳ１１において、中央制御
装置８２が、露光データ記録手段８８から、露光データ
９１、９７、９８について、描画データＡ（９２）の描
画位置９５を順次呼び出す。まず、露光データ９１の場
合について以下に述べる。

【００８９】（６）次に、ステップＳ１２において、中
央制御装置８２が、露光データ記録手段８８から、呼び
出した描画位置９５に対応する基本図形名９４として基
本図形Ｂ５の名前が呼び出される。基本図形Ｂ５の名前
が第１偏向器制御手段８４に入力される。

【００９０】また、中央制御装置８２が、呼び出した描
画位置９５に対応するデータＢ（９３）の読み出しが可
能なアドレス９６を呼び出す。そして、このアドレス９
６からデータＢ（９３）を呼び出し、第２アパーチャ制
御手段８３に入力する。呼び出されたデータＢ（９３）
は、図９（ｂ）で説明したデータである。このデータ９
３は、偏向しないことを示す表示データ２０を簡略化し
て偏向しない開口部８の分布２２として図１０（ａ）に
示した。

【００９１】（７）ステップＳ１３において、第２アパ
ーチャアレイ制御手段８３が、入力されたデータＢ（９
３）に基づいて、第２アパーチャアレイ３の電極１０に
偏向用の制御電圧Ｖを印加する。

【００９２】（８）ステップＳ１４において、第１偏向
器制御手段８４が、入力された基本図形名に基づいて、
第１偏向器４に、制御電圧を印加する。入力されたデー
タＡの基本図形Ｂ５の名前に基づいて図４のアレイ５内
の基本図形Ｂ５に電子ビーム９が導かれるように偏向器
４に制御電圧が印加される。このことにより、図１０
（ｂ）のように、電子ビーム９の進行経路には偏向しな
い開口部８の分布２２によるマスクと、基本図形Ｂ５に
よるマスクが配置されたことになる。これら両方のマス
クを通過した電子ビーム９の形状は図１０（ｃ）に示す
形状２３になる。この形状２３は図８（ａ）の形状１
６、１７、１８と一致している。

【００９３】（９）ステップＳ１５において、第２偏向
器制御手段８６が、中央制御装置８２に呼び出した描画
位置９５を入力する。第２偏向器制御手段８６が、呼び
出した描画位置９５に基づいて、位置指定用偏向器とな
る第２偏向器６に制御電圧を印加する。

【００９４】（１０）ステップＳ１６において、中央制
御装置８２が、電子銃制御手段８１に指示して、電子銃
１から第１アパーチャ２向けて電子ビーム９を照射す
る。なお、ステップＳ１３乃至１５のそれぞれの制御電
圧の印可は、電子ビーム９の照射時にも、印可されてい
なければならない。照射された電子ビーム９は、図１０
（ｃ）に示す形状２３に整形されデータＡの描画位置９
５に露光に必要な量だけ照射される。

【００９５】そして、ビーム９の照射は止められ、第２
アパーチャアレイ３と第１と第２偏向器４、６への制御
電圧の印可が止められる。ビーム９の照射の有無は、よ
り具体的には、図２８のビーム・ブランカー７６によっ
てなされる。

【００９６】（１１）ステップＳ１７において、データ
Ａのすべての描画位置に対して電子ビーム９を照射した
か判断する。図６の露光データ９７、９８の描画位置９
４について、電子ビーム９を照射していないので、ステ
ップＳ１２に戻り、その描画位置に対してステップＳ１
２乃至１６を実行する。これらを実行の後に、照射して
いない描画位置が存在しなければ露光方法は終了する。
なお、チップの大きさが露光装置のビーム偏向領域より
も大きい場合には、試料７が配置された駆動手段を有す
る試料台７３の移動が伴う。この移動は、ステップＳ１
５の実行時に、又は、ステップＳ１５の実行の代わりに
行う。すなわち、試料台駆動制御手段８７が、中央制御
装置８２に呼び出した描画位置９５を入力する。試料台
駆動制御手段８７が、呼び出した描画位置９５に基づい
て、試料台７３を移動させる。

【００９７】即ち、図８（ａ）に示すようなパターン１
６乃至１８の場合、従来方式ではこのパターン１６乃至
１８をＣＰアパーチャとして作成していた。実施例１で
は、図８（ｂ）に示すようなライン＆スペースのパター
ン状の基本図形アパーチャＢ５を用意しておく。第２ア
パーチャアレイ３で図１０（ａ）に示すようなビーム形
状を形成して、図８（ｂ）に示すようなアパーチャＢ５
上に照射する。これらのことにより、図８（ａ）と同じ
形状のパターンを、図１０（ｃ）の露光パターン２３と
して得ることができる。

【００９８】そして、第３アパーチャアレイ５の基本図
形を基準として、第２アパーチャアレイ３で偏向しない
ビームの形状を変えることによって、様々なパターンを
描画できる。また、露光（描画）データをデータＡ（９
２）とＢ（９３）に分割することによって、データの圧
縮を図ることができる。 （実施例２）次に、実施例１で説明した露光データ生成
方法をさらに発展させた実施例２の生成方法を説明す
る。そして、その発展させた生成方法を用いた実施例２
の露光方法を説明する。図１１は、実施例２の露光デー
タの生成方法を示すフローチャートである。

【００９９】実施例２の露光データの生成方法は、ま
ず、ステップＳ４において、半導体装置のレイアウトの
データを、露光における縮小を加味した縦線パターンと
横線パターンに分割する。

【０１００】次ぎに、ステップＳ５において、縦線パタ
ーンの幅を太くし隣り合う縦線パターンと一体化した第
１のパターンを作成する。さらに、横線パターンの幅を
太くし隣り合う横線パターンと一体化した第２のパター
ンを作成する。

【０１０１】ステップＳ６において、第１と第２のパタ
ーンを露光における縮小を加味した基本図形アパーチャ
の大きさに分割する。

【０１０２】ステップＳ２において、図６の場合と同様
に、分割された第１と第２のパターンを基本図形アパー
チャに分類する。

【０１０３】ステップＳ３において、図６の場合と同様
に、分割された第１と第２のパターンと分類された基本
図形アパーチャの重なる部分を求める。そして、アパー
チャアレイの開口部毎の偏向の有無の第２アパーチャア
レイ制御用データ９３を作成する。また、実施例１と同
様に、描画データ９２を作成する。実施例２の露光デー
タの生成方法により、縦方向の配線と横方向の配線を組
み合わせた配線パターンの形成ができる。

【０１０４】以下、具体的に実施例２の露光データの生
成方法について説明する。

【０１０５】（１）まず、ステップＳ４において、チッ
プデータ内のパターンを縦成分パターン及び横成分パタ
ーンに分割する。図１２に示すように、配線パターン２
４は、縦点線２５と横点線２６の上を格子点２７を結ぶ
ように配置されており、縦横の直線とその交点で構成さ
れている。格子点２７は縦点線２５と横点線２６の交点
である。格子点２７の縦横のピッチは０．２μｍであ
る。このピッチは配線のピッチに対応する。配線パター
ン２４を縦横の成分のパターンに分割するには、次のよ
うな手法を用いる。配線パターン２４を、図１３（ａ）
に示す縦点線２５及び図１３（ｂ）に示す横点線２６と
論理演算を行い、パターン２４とそれぞれの点線２５、
２６の重なりあった部分を求める。図１３（ｃ）の太い
実線で示す部分が、縦点線２５とパターン２４の重なり
合った部分２８、３０である。太い横点線２９は、縦点
線２５と重ならなかったパターン２４である。また、図
１３（ｄ）の太い実線で示す部分３２が、横点線２６と
パターン２４の重なり合った部分である。太い縦点線３
１と３３は、横点線２６と重ならなかったパターン２４
である。次に図１３（ｅ）と図１３（ｆ）に示すよう
に、重なり合った部分である太い実線２８、３０と３２
を抽出し、３つのパターン２８、３０と３２に分割す
る。

【０１０６】（２）次に、ステップＳ５において、パタ
ーン２８、３０と３２の太らせ処理を行う。分割された
パターン２８、３０と３２について、図１４（ａ）と図
１４（ｂ）に示すように、パターンの太らせ処理を行
う。この際、太らせ量は、配線パターン２４の格子点ピ
ッチから配線幅（配線幅は０．１μｍとする）を引いた
値と同じにする。パターン２８、３０と３２の両側を同
量の０．０５μｍ（計０．１μｍ）太らせる。この太ら
せ処理によって、図１４（ｃ）と図１４（ｄ）に示すよ
うに、配線パターン２８、３０と３２は多角形形状を有
するパターン３３、３４と３５に変換される。

【０１０７】（３）ステップＳ６において、太らせ処理
したパターン３３、３４と３５を基本図形アパーチャＡ
１等のサイズに分割する。ここでは、太らせ処理した多
角形パターン３３、３４と３５を三角形及び矩形に分割
する。縦成分パターンについては横方向に分割し、横成
分パターンについては横方向に分割する。図１５（ａ）
と図１５（ｂ）に示すように、太らせた多角形パターン
３３乃至３５を矩形４２、４４と４７及び三角形４１、
４３、４５、４６と４８に分割する。縦方向の配線パタ
ーン３３と３４に関しては、横方向に分割を行い、横方
向の配線パターン３５については、縦方向に分割した。

【０１０８】（４）ステップＳ２において、分割された
パターンを図４に示すライブラリ化された基本図形Ａ１
乃至５とＢ１乃至５に分類する。分割された縦方向の配
線パターン４１乃至４５についての分類を説明する。ま
ず、図４に示す基本図形Ａ１乃至Ａ５とのパターンマッ
チングを行う。例えば、図１５（ｃ）に示すように、矩
形パターン４２及び４４は、基本図形Ａ５に分類され
る。また、三角形パターン４３と４５は三角形の基本図
形Ａ３に、三角形パターン４１は三角形の基本図形Ａ２
に分類される。横方向の配線パターン４６乃至４８につ
いても、同様に基本図形Ｂ１乃至Ｂ５とパターンマッチ
ングを行い、図１５（ｄ）に示すように矩形パターン４
７は基本図形Ｂ５に分類される。三角形パターン４６は
三角形の基本図形Ｂ１に、三角形パターン４８は三角形
の基本図形Ｂ３に分類される。

【０１０９】（５）ステップＳ３において、分類された
基本図形と分割された矩形及び三角形の配線パターンの
論理演算を行って、重なりあう部分を求め、第２アパー
チャアレイ３のビームオンオフ用データＢ（９３）を作
成する。例えば、図１６（ａ）に示すように、矩形パタ
ーン４２は基本図形Ａ５に対して行Ｌ５乃至１０で列Ｒ
１及び２の範囲で重なりあう部分がある。したがって矩
形パターン４２に関するデータＢ（９３）としては、偏
向しないことを示す表示データを行Ｌ５乃至１０で列Ｒ
１及び２の範囲に設定し、偏向することを示す表示デー
タを行Ｌ１乃至４で列Ｒ１及び２の範囲と行Ｌ１乃至１
０で列Ｒ３乃至１０の範囲に設定する。なお、パターン
４２を基本図形Ａ５のどの部分に重ねるかは、図１６
（ａ）に示す右上に揃えて配置する場合に限らず、行Ｌ
１列Ｒ１や行Ｌ１列Ｒ１０、行Ｌ１０列Ｒ１０の座標単
位１９に重なるように配置してもよく、さらには単に重
なることのみを条件に配置しても良い。

【０１１０】また、図１６（ｂ）に示すように、三角形
パターン４３は基本図形Ａ３に対して行Ｌ５乃至１０で
列Ｒ５乃至１０の範囲で重なりあう部分がある。したが
って矩形パターン４３に関するデータＢ（９３）として
は、偏向しないことを示す表示データを行Ｌ５乃至１０
で列Ｒ５乃至１０の範囲に設定し、偏向することを示す
表示データを行Ｌ１乃至１０で列Ｒ１乃至４の範囲と行
Ｌ１乃至４で列Ｒ５乃至１０の範囲に設定する。なお、
図１６（ａ）と図１６（ｂ）で説明しデータＢ（９３）
を作成したパターン４２と４３が、図１５Ｃの領域３３
のパターン４２と４３とすると、パターン４２と４３を
合わせて、図１６（ｂ）の行Ｌ５乃至１０で列Ｒ３乃至
１０の範囲に重ね合わせることができる。このように合
わせれば２回に分けて電子ビームを照射するところを１
回で照射することができる。

【０１１１】（６）一方、描画データＡ（９２）は、試
料７上の描画位置９５（分割されたレイアウトの半導体
装置の全体のレイアウトの中での配置場所）と、この描
画位置９５に対応しステップＳ２で分類した基本図形名
９５と、この描画位置９５に対応するステップＳ３で設
定したデータＢ（９３）の読み出しが可能なアドレス９
６で構成される。このようにして、露光データ９１、９
７、９８は、描画データＡ（９２）と第２アパーチャア
レイ制御用データＢ（９３）として作成される。

【０１１２】次に、露光データ９１、９７、９８に基づ
き半導体装置の露光を行う。この露光方法は図７のフロ
ーチャートの基づき実施例１と同様に行われる。露光の
際には、描画データＡ（９２）と第２アパーチャアレイ
制御用データＢ（９３）を用いて露光を行う。これらの
データ９２、９３は、図１に示す電子ビーム露光装置に
対して以下のように作用する。第２アパーチャアレイ３
のビームオンオフ用データＢ（９３）は、第２アパーチ
ャアレイ３に直接作用し、第２アパーチャアレイ３開口
部８毎の偏向器１０を動作させることにより、任意の形
状の電子ビーム９を第３アパーチャアレイ５上に照射す
る。描画データＡ（９２）は、第１偏向器４を制御し、
基本図形アパーチャＡ１等が選択される際に用いられ
る。同時に、描画データＡ（９２）は第２偏向器６及び
試料台７３を制御し、試料７上の任意の場所に電子ビー
ム露光を行うことができる。この結果、図１７に示すよ
うに、第２アパーチャアレイ３び第３アパーチャアレイ
５の合成像５５乃至６２が、試料７上に転写される。こ
の結果、図１２に示すような配線パターン２４の露光を
行うことができる。

【０１１３】（実施例３）実施例３では、基本図形アパ
ーチャの基本図形を、LSIの種パターンにする場合につ
いて説明する。

【０１１４】実施例３でも、実施例１で使用した露光装
置を使用する。実施例３の特徴は、図１８（ａ）に示すよ
うに、第３アパーチャアレイ(基本図形アパーチャアレ
イ)１０１に、LSIの種パターン１２６が多数配置されて
いる点である。ここで、LSIの種パターン１２６とはＬＳ
Ｉの回路を構成する部品のパターンである。ＬＳIのチ
ップは、数百種類のスタンダードセル（ＳＣ）パターン
を、用途に応じて組み合わせて配置することによって設
計されている。実施例３では、ＳＣパターンを、種パター
ンすなわち基本図形パターン１２６にする場合に付いて
説明する。

【０１１５】複数の基本図形パターン１２６の中の１つ
の基本図形パターン１０２には、図１８（ｂ）に示すよ
うなＳＣパターン１０３乃至１０５が配置されている。
図１８（ｂ）は、一例であり、他にも基本図形パターン
１２６の中には、形状(機能)の異なるＳＣパターンが複
数配置されている。ＳＣパターン１０３は、例えばゲー
ト電極レイヤー等のパターン１０６乃至１０８を有して
いる。ＳＣパターン１０４は、パターン１０９乃至１１
１を有している。ＳＣパターン１０５は、パターン１１
２と１１３を有している。ＳＣパターン１０３乃至１０
５は、それぞれ単純な機能を有し、パターン単位となる
ＳＣを構成する。そして、ＳＣパターン１０３乃至１０
５が連結された基本図形パターン１０２も、より複雑な
機能を有するＳＣを構成する。

【０１１６】実施例３においては、図１９に示すような
第２アパーチャアレイ１１４を使用することができる。
第２アパーチャアレイ１１４もブランキングアパーチャ
アレイである。第２アパーチャアレイ１１４には、電子
ビーム９を偏向可能な電極１０付の開口部１１５を有し
ている。開口部１１５は、横方向に１列にＬ１からＬ１
０までの１０個配置されている。無論、実施例１で使用し
た図２のような第２アパーチャアレイ３を使用してもよ
い。縦方向に長さ調節ができないアレイ１１４を使用で
きるのは、ＳＣの縦方向の長さが一定になるように通常
設計されているからである。

【０１１７】次ぎに、実施例３の露光方法について説明
する。例えば、図２０（ａ）に示すパターン１１６を露
光する。パターン１１６は、パターン１１７乃至１２
２、１３８で構成されている。

【０１１８】まず、実施例１と同様に、図６に従い、露
光データの生成を行う。しかし、実施例３の場合は、ス
テップＳ１とステップＳ２とが同時進行する。例えば、
パターン１１８を選択し、基本図形パターン１２６の中
から同じパターンを検索する。このことにより、図１８
（ｂ）のパターン１０７を検出する。この検索によって
ＳＣパターン１０３（１０２）以外のパターン１０７も
検出される場合があってもよい。次ぎに、パターン１１
８の隣のパターン１１９と同じパターン１０８が、前回
検出されたパターン１０７の隣に存在するパターン１０
３（１０２）を検出する。上記のことを繰り返すこと
で、パターン１１８乃至１２２と同じパターン１０７乃
至１１１を有するパターン１０２を検出することができ
る。

【０１１９】さらに、パターン１３８と同じパターン
が、パターン１０２においてパターン１１１の右側に存
在するか判断する。パターン１１１の右側に存在するの
はパターン１１２であり、パターン１３８ではないの
で、パターン１３８と同じパターンが、パターン１０２
にはパターン１１１の右側に存在しないと判断する。

【０１２０】同様に、パターン１１８の左側のパターン
１１７について、同じパターンがパターン１０７の左側
に存在するか検討する。以上のようにして、パターン１
１７乃至１２２と同じパターンを、パターン１０２の中
のパターン１０６乃至１１１に見つけることができる。
この見つけることは、図６のステップＳ１のレイアウト
１１６をパターン１１７乃至１２２とパターン１３８に
分割することに相当する。また、この見つけることは、
同時に、ステップＳ２の分割されたレイアウト１１７乃
至１２２を、パターン１０６乃至１１１を有する基本図
形１０２に分類することに相当する。

【０１２１】そして、ステップＳ１とＳ２を実行するこ
とにより、描画データ９２を生成させることができる。
描画データ９２の第３アパーチャアレイ用データ９４の
基本図形名は、パターン１０２の識別記号となる。照射
位置は、パターン１０６からパターン１１１までとな
る。また、試料用データ９５の描画位置は、図２０
（ａ）のパターン１１６の配置位置になる。アドレス９
６は、データ９３の入力の際に決定すればよい。

【０１２２】次ぎに、ステップＳ３において、分割され
たレイアウト１１７乃至１２２と、基本図形１０２の論
理演算を行う。このことにより、第２アパーチャアレイ
制御用データ９３として、開口部１１５のＬ１乃至Ｌ７
を、ビーム９を偏向させないオン領域１２３とするオン
オフ情報を記憶する。また、開口部１１５のＬ８乃至Ｌ
１０を、ビーム９を偏向させオフ領域１２４とするオン
オフ情報を記憶してもよい。以上で、露光データの生成
は終了する。

【０１２３】引き続き、露光方法の後半を行う。露光方
法は、実施例１と同様に、図７に従う。

【０１２４】まず、ステップＳ１１において、図２０
（ａ）のパターン１１６の描画位置９５が呼び出され
る。ステップＳ１２において、パターン１０２の基本図
形名と、図２０（ｂ）のオンオフ情報が呼び出される。
そして、ステップＳ１３乃至Ｓ１６を行う。第２アパー
チャアレイ１１４は図２０（ｂ）に示すように、必要な
部分１２３のみビームを透過させ、それ以外の部分１２
４ではビームを偏向する。これにより、図２０（ｃ）に示
すように、成形されたビーム１２５をＳＣパターン102上
のパターン１０６乃至１１１のみに照射する。これによ
り、図２０（ａ）に示すような所望のパターン１１７乃
至１２２を露光することができる。

【０１２５】実施例３によれば、ビーム９の照射は、アパ
ーチャアレイ１０１上にあるセルパターン１２６の所望
の領域１０６乃至１１１にのみ行われ、所望の領域１０
６乃至１１１以外にはビームは照射されない。このこと
により、複数のセルパターン１０３乃至１０５をひとま
とめにし、所望の領域１０３と１０４のみを選択して露
光すれば、アパーチャアレイ１０１上に配置するＳＣパ
ターン数を削減することが可能になる。

【０１２６】（実施例３の比較例）実施例３の比較例と
して、図２１（ａ）と図２１（ｂ）に従来技術のＣＰア
パーチャアレイ１２７、１３２上のＣＰアパーチャ１２
８、１３３の配置を示す。図２１（ａ）に示す従来技術
の場合、第１アパーチャで成形されたビーム１３１をＣ
Ｐアパーチャ１３０上に照射する。この際、ビーム１３１
が他のＳＣパターンであるＣＰアパーチャ１２９に照射
されないために、ＳＣパターン(開口部)１３０と１２９
の間隔を広くとる必要がある。このため、実施例３と同
じ数のＣＰアパーチャ１２８を搭載する場合には、ＣＰ
アパーチャアレイ１２７、及びビーム偏向領域を大きく
する必要がある。また、実施例３と同じ大きさのＣＰアパ
ーチャアレイ１３２であれば、図２１（ｂ）に示すよう
に、少ない数のＳＣパターン１３３(開口部)しか搭載で
きない。これらに対し、実施例３では、図１８（ａ）に示
すように、ＳＣパターン１２６を狭い間隔で多数配置す
ることが可能になる。

【０１２７】（実施例４）実施例４では、基本図形アパ
ーチャの基本図形を、斜め配線パターンにする場合につ
いて説明する。

【０１２８】実施例４でも、実施例１で使用した露光装
置を使用する。実施例４の特徴は、図２２（ｂ）に示すよ
うに、第３アパーチャアレイ(基本図形アパーチャアレ
イ)１４２に、斜め配線パターン１４３、１４４が配置さ
れている点である。斜め配線パターン１４３が、左上か
ら右下への斜め配線用のパターンである。斜め配線パタ
ーン１４３は、１１個の開口Ｒ１乃至Ｒ１１を有してい
る。斜め配線パターン１４４が、右上から左下への斜め
配線用のパターンである。斜め配線パターン１４４は、
１１個の開口Ｌ１乃至Ｌ１１を有している。ここで、斜
め配線とは、LSIのレイアウトにおいて、設定されるベ
ースラインとなす角度が平行でも垂直でもない角度で配
置される配線のことである。なお、このベースライン
は、露光の際に想定されるステッピングの基準となるベ
ースラインであってもよい。図２２（ｂ）において、ア
レイ１４２の各辺をそれぞれベースラインに設定しても
よい。この場合斜め配線パターン１４３、１４４は、ベ
ースラインに対して４５°傾いている。しかし、傾きの
角度は、４５°に限らず、３０°や６０°であってもよ
く、任意の角度に設定することができる。また、３０°
と６０°を混在させるように、何種類かの角度を組み合
わせてもよい。そして、LSIのレイアウトにおいては、
ベースラインに平行と垂直の配線の他に、この斜め配線
も有する。なお、図２２（ｂ）の第３アパーチャアレイ
１４２は、ＶＳＢ露光用の開口１４５も有している。

【０１２９】さらに、実施例４で用いる第２アパーチャ
アレイ１４０には、第３アパーチャアレイ１４２の斜め
配線パターン１４３、１４４の形状に対応して、図２２
（ａ）のように開口部１４１が形成されている。開口部
１４１と斜め配線パターン１４３は、縮小拡大によっ
て、図２３に示すような位置関係になるように配置可能
である。この位置関係は、図５（ａ）と同じ位置関係で
あると見なせる。また、開口部１４１と斜め配線パター
ン１４４も、縮小拡大によって、図２３と同様の位置関
係になるように配置可能である。

【０１３０】次ぎに、実施例４の露光方法について説明
する。例えば、図２４（ａ）に示すパターン１４６乃至
１５１を露光する。実施例４の場合、露光を図２４
（ｂ）に示すように、２つのショット領域１５２と１５
３に分割し、それぞれ第２アパーチャアレイ１４０上の
開口部１４１を個別に制御してパターン１４３を露光す
ればよい。

【０１３１】まず、実施例１と同様に、図６に従い、露
光データの生成を行う。

【０１３２】ステップＳ１において、レイアウトパター
ン１４６乃至１５１を基本図形アパーチャ１４３及び１
４４のサイズに分割する。このことにより、図２４
（ｂ）に示すように、領域１５２と１５３に分割する。

【０１３３】ステップＳ２において、分割されたレイア
ウトパターンが、左上から右下への斜め配線であるの
で、左上から右下への斜め配線用のパターン１４３に分
類する。

【０１３４】そして、ステップＳ１とＳ２を実行するこ
とにより、描画データ９２を生成させることができる。
描画データ９２の第３アパーチャアレイ用データ９４の
基本図形名は、パターン１４３の識別記号となる。ま
た、試料用データ９５の描画位置は、図２４（ａ）のパ
ターン１４６乃至１５１の配置位置になる。アドレス９
６は、データ９３の入力の際に決定すればよい。

【０１３５】次ぎに、ステップＳ３において、分割され
たレイアウト１４６乃至１５１と、基本図形１４３の論
理演算を行う。このことにより、第２アパーチャアレイ
制御用データ９３として、領域１５２について、開口部
１４１のＲ４でＬ４乃至Ｌ９と、Ｒ６でＬ２乃至Ｌ１１
と、Ｒ８でＬ３乃至Ｌ６と、Ｒ１０でＬ６とＬ７は、ビ
ーム９を偏向させないオン領域とするオンオフ情報９３
を記憶する。同様に、領域１５３についてオンオフ情報
を記憶し、露光データの生成は終了する。

【０１３６】引き続き、露光方法の後半を行う。露光方
法は、実施例１と同様に、図７に従う。

【０１３７】まず、ステップＳ１１において、図２４
（ａ）のパターン１４６乃至１５１の描画位置９５が呼
び出される。ステップＳ１２において、パターン１４３
の基本図形名と、オンオフ情報９３が呼び出される。そ
して、ステップＳ１３乃至Ｓ１６を行う。第２アパーチ
ャアレイ１４０は図２４（ｂ）の領域１５２に示すよう
に、必要な部分のみビームを透過させ、それ以外の部分で
はビームを偏向する。成形されたビームをパターン１４
３のＲ４、Ｒ６、Ｒ８とＲ１０のみに照射する。これに
より、図２４（ａ）に示すような斜め配線のパターン１
４６乃至１５１を露光することができる。

【０１３８】（実施例４の変形例）実施例４の変形例で
も、基本図形アパーチャの基本図形を、斜め配線パター
ンにする場合について説明する。

【０１３９】実施例４の変形例でも、実施例１で使用し
た露光装置を使用する。実施例４の変形例の特徴は、図２
５（ｂ）に示すように、第３アパーチャアレイ１６２に、
斜め配線パターン１６３、１６４が配置されている点で
ある。斜め配線パターン１６３が、左上から右下への斜
め配線用のパターンである。斜め配線パターン１６３
は、１０個の開口Ｒ１乃至Ｒ１０を有している。斜め配
線パターン１６４が、右上から左下への斜め配線用のパ
ターンである。斜め配線パターン１６４は、１０個の開
口Ｌ１乃至Ｌ１０を有している。なお、図２５（ｂ）の
第３アパーチャアレイ１４２は、ＶＳＢ露光用の開口１
４５も有している。

【０１４０】さらに、実施例４の変形例で用いる第２ア
パーチャアレイ１６０には、第３アパーチャアレイ１６
２の斜め配線パターン１６３、１６４の形状に対応し
て、図２５（ａ）のように開口部１６１が形成されてい
る。開口部１６１と斜め配線パターン１６３は、縮小拡
大によって、図２６に示すような位置関係になるように
配置可能である。この位置関係は、図５（ａ）と同じ位
置関係であると見なせる。また、開口部１６１と斜め配
線パターン１６４も、縮小拡大によって、図２６と同様
の位置関係になるように配置可能である。

【０１４１】次ぎに、実施例４の変形例の露光方法につ
いて説明する。実施例４と同様に、図２４（ａ）に示す
パターン１４６乃至１５１を露光する。実施例４の変形
例の場合、露光を図２７に示すように、４つのショット
領域１６６乃至１６９に分割し、それぞれ第２アパーチ
ャアレイ１６０上の開口部１６１を個別に制御してパタ
ーン１６３を露光すればよい。

【０１４２】まず、実施例１と同様に、図６に従い、露
光データの生成を行う。

【０１４３】ステップＳ１において、レイアウトパター
ン１４６乃至１５１を基本図形アパーチャ１６３及び１
６４のサイズに分割する。このことにより、図２７に示
すように、領域１６６乃至１６９に分割する。

【０１４４】ステップＳ２において、分割されたレイア
ウトパターン１４６乃至１５１が、左上から右下への斜
め配線であるので、左上から右下への斜め配線用のパタ
ーン１６３に分類する。

【０１４５】そして、ステップＳ１とＳ２を実行するこ
とにより、描画データ９２を生成させることができる。
描画データ９２の第３アパーチャアレイ用データ９４の
基本図形名は、パターン１６３の識別記号となる。ま
た、試料用データ９５の描画位置とアドレス９６は、実
施例４と同様に決定すればよい。

【０１４６】次ぎに、ステップＳ３において、分割され
たレイアウト１４６乃至１５１と、基本図形１６３の論
理演算を行う。このことにより、第２アパーチャアレイ
制御用データ９３として、例えば、領域１６６につい
て、開口部１６１のＲ１でＬ４乃至Ｌ８と、Ｒ３でＬ２
乃至Ｌ８と、Ｒ５でＬ３乃至Ｌ６と、Ｒ７でＬ６とＬ７
は、ビーム９を偏向させないオン領域とするオンオフ情
報９３を記憶する。同様に、領域１６７乃至１６９につ
いてオンオフ情報を記憶し、露光データの生成は終了す
る。

【０１４７】引き続き、露光方法の後半を行う。露光方
法は、実施例４と同様に図７に従って行うことができ
る。第２アパーチャアレイ１６０によって成形されたビ
ーム９をパターン１６３のＲ１、Ｒ３、Ｒ５とＲ７のみ
に照射する。これにより、図２４（ａ）に示すような斜
め配線のパターン１４６乃至１５１を露光することがで
きる。

【０１４８】このように、基準となる基本図形アパーチ
ャを幾つか作成しておけば、第２アパーチャアレイ３、
１１４、１４０、１６０のビーム形状によって、ひとつ
の基本図形アパーチャＡ１、１０２、１４３、１６３等
を複数のパターンに対して適用することが可能になる。
また、露光データを描画データＡ（９２）と第２アパー
チャアレイ制御用データＢ（９３）に分割することによ
って、露光データ９１の圧縮を図ることができる。 なお、実施例１乃至４は、パターン露光の際の加速電圧
に制限されるものではない。実施例１乃至４では、パタ
ーン露光の際の加速電圧を５ｋＶとしたが、パターン露
光の際の加速電圧は５ｋＶ以下の低エネルギー電子ビー
ムでもよい。また、同様に、加速電圧５ｋＶ以上でパター
ン露光を行う場合にも実施例１乃至４を適用することが
可能である。また、実施例１乃至４は、電子ビーム露光
装置の種類に制限されるものではない。例えば、部分一
括露光型電子ビーム露光装置や可変整形型電子ビーム露
光装置、マルチビーム型電子ビーム露光装置、丸ビーム
型電子ビーム露光装置、一括露光型電子ビーム露光装置
と、実施例１乃至４を組み合わせて使用することが可能
である。

【０１４９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ス
ループットの向上が可能で、マスクと装置のコストの抑
制が可能な荷電ビーム露光装置を提供できる。

【０１５０】本発明によれば、スループットの向上が可
能で、マスクと露光装置のコストの抑制が可能な荷電ビ
ーム露光方法を提供できる。

【０１５１】本発明によれば、スループットの向上が可
能で、マスクと露光装置のコストの抑制が可能な露光デ
ータ生成方法を提供できる。

【０１５２】本発明によれば、スループットの向上が可
能で、マスクと露光装置のコストの抑制が可能な露光デ
ータを生成するプログラムを記録した記録媒体を提供で
きる。

【０１５３】本発明によれば、スループットの向上が可
能で、マスクと露光装置のコストの抑制が可能な露光デ
ータを記録した記録媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の電子ビーム露光装置の概念図であ
る。

【図２】実施例１の第２アパーチャアレイ（ブランキン
グアパーチャアレイ）の上面図である。

【図３】実施例１の第２アパーチャアレイの構造と機能
を示す図である。

【図４】実施例１の第３アパーチャアレイ（基本図形ア
パーチャアレイ）の上面図である。

【図５】第２アパーチャアレイと第３アパーチャアレイ
の位置関係を示す図である。

【図６】実施例１の露光データの生成方法を示すフロー
チャートである。

【図７】実施例１の露光方法を示すフローチャートであ
る。

【図８】実施例１の露光データの生成方法の過程を説明
するための図（その１）である。

【図９】実施例１の露光データの生成方法の過程を説明
するための図（その２）である。

【図１０】実施例１の露光方法の過程を説明するための
図である。

【図１１】実施例２の露光データの生成方法を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】実施例２の露光データの生成方法の過程を説
明するための図（その１）である。

【図１３】実施例２の露光データの生成方法の過程を説
明するための図（その２）である。

【図１４】実施例２の露光データの生成方法の過程を説
明するための図（その３）である。

【図１５】実施例２の露光データの生成方法の過程を説
明するための図（その４）である。

【図１６】実施例２の露光データの生成方法の過程を説
明するための図（その５）である。

【図１７】実施例２の露光方法の過程を説明するための
図である。

【図１８】実施例３の第３アパーチャアレイ（基本図形
アパーチャアレイ）の上面図である。

【図１９】実施例３の第２アパーチャアレイ（ブランキ
ングアパーチャアレイ）の上面図である。

【図２０】実施例３の露光方法の過程を説明するための
図である。

【図２１】従来のＣＰアパーチャアレイを用いた露光方
法を説明するための図である。

【図２２】実施例４の（ａ）第２アパーチャアレイ（ブ
ランキングアパーチャアレイ）と（ｂ）第３アパーチャ
アレイ（基本図形アパーチャアレイ）の上面図である。

【図２３】実施例４の第２アパーチャアレイと第３アパ
ーチャアレイの位置関係を示す図である。

【図２４】実施例４の露光方法の過程を説明するための
図である。

【図２５】実施例４の変形例の（ａ）第２アパーチャア
レイ（ブランキングアパーチャアレイ）と（ｂ）第３ア
パーチャアレイ（基本図形アパーチャアレイ）の上面図
である。

【図２６】実施例４の変形例の第２アパーチャアレイと
第３アパーチャアレイの位置関係を示す図である。

【図２７】実施例４の変形例の露光方法を説明するため
の図である。

【図２８】実施例１の電子ビーム露光装置の光学系の概
念図である。

【図２９】実施例１の基本図形アパーチャを合成して得
られる基本図形アパーチャの上面図である。

【符号の説明】

１ 電子銃 ２ 第１アパーチャ ３ 第２アパーチャ（ブランキングアパーチャアレイ） ４ 第１偏向器（ＣＰ偏向器） ５ 第３アパーチャ（基本図形アパーチャアレイ） ６ 第２偏向器（対物偏向器） ７ 試料 ８ 開口部 ９ 電子ビーム １０、１１ 電極 １２ 開口基板 １３ 基板 １４ 絶縁膜 １５ アパーチャホルダー １６、１７、１８、２４ 配線のレイアウトパターン １９ 配置位置の座標単位 ２０ 偏向しないことを示す表示データ ２１ 偏向することを示す表示データ ２２ 偏向しない開口部の分布 ２３、５５乃至６２ 露光パターン ２５ 縦点線 ２６ 横点線 ２７ 格子点 ２８、３０、３２ 点線と重なる配線パターン ２９、３１、３３ 点線と重ならない配線パターン ３３、３４、３５ 太らせ処理で太った領域 ４１乃至４８ 配線パターンから得られる基本図形 ７１ 第１レンズ（コンデンサレンズ） ７２ 第２レンズ（縮小レンズ及び対物レンズ） ７３ 駆動手段を有する試料台 ７４ 第１投影レンズ ７５ 第２投影レンズ ７６ ブランカー ８１ 電子銃制御手段 ８２ 中央制御装置 ８３ 第２アパーチャ制御手段 ８４ 第１偏向器制御手段 ８５ バス ８６ 第２偏向器制御手段 ８７ 試料台駆動制御手段 ８８ 露光データ記録手段 ９１、９７、９８ 露光データ（１ショット分） ９２ 描画データ（データＡ） ９３ 第２アパーチャアレイ制御用データ（データＢ） ９４ 第３アパーチャアレイ用データ ９５ 試料用のデータ ９６ 対応するデータＢのアドレス １０１ 第３アパーチャアレイ（基本図形アパーチャア
レイ） １０２ 基本図形パターン １０３、１０４、１０５ スタンダードセル（ＳＣ）パ
ターン １０６乃至１１３ パターン １１４ 第２アパーチャアレイ（ブランキングアパーチ
ャアレイ） １１５ 開口部 １１６乃至１２２、１３８ パターン １２３ ビーム９を偏向させないオン領域 １２４ ビーム９を偏向させるオフ領域 １２５ 成型されたビーム １２６ 基本図形パターン（ＳＣパターン） １２７、１３２ ＣＰアパーチャアレイ １２８、１２９、１３０、１３７、１３３、１３４、１
３５ ＣＰアパーチャ １３１、１３６ 成型されたビーム １４０、１６０ 第２アパーチャアレイ １４１、１６１ 開口部 １４２、１６２ 第３アパーチャアレイ（基本図形アパ
ーチャアレイ） １４３、１４４、１６３、１６４ 斜め配線パターン １４５ ＶＳＢ露光用の開口 １４６乃至１５１ パターン １５２、１５３、１６６乃至１６９ ショット領域 Ａ１乃至５、Ｂ１乃至５、Ｃ 基本図形アパーチャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｊ Ｆターム(参考） 2H095 BB01 2H097 CA16 LA10 5C033 GG03 5C034 BB03 BB04 BB05 5F056 AA06 AA07 AA19 CA05 CA22 CB05 CC08 CC09 EA03 EA04 EA05 EA06 (54)【発明の名称】 荷電ビーム露光装置、荷電ビーム露光方法、露光データ作成方法、露光データを作成するプログ ラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体、及び、露光データを記録したコンピュータ 読取り可能な記録媒体

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電ビームの発生源と、 矩形の開口を有し近接して配置された複数の第１の開口
   部と前記第１の開口部を通過する前記ビームを偏向させ
   る電極を前記第１の開口部毎に有する第１の平板と、 前記第１の平板と平行に配置され、前記第１の開口部を
   通過する又は通過した前記ビームを整形する基本図形の
   開口を有する第２の開口部を有する第２の平板とを有す
   ることを特徴とする荷電ビーム露光装置。
2. 【請求項２】 前記第１の開口部を通過した前記ビーム
   を前記第２の開口部に照射するための第１の偏向器と、 前記第２の開口部を通過した前記ビームを試料上の任意
   の位置に照射するための第２の偏向器と、 前記第２の開口部を通過した前記ビームを前記試料上に
   結像するためのレンズとを有することを特徴とする請求
   項１に記載の荷電ビーム露光装置。
3. 【請求項３】 前記第１の開口部が、周期的に配置され
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の荷電
   ビーム露光装置。
4. 【請求項４】 前記第１の平板が、ＬＳＩ配線ピッチに
   対応した開口部と電極を有することを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれか１つに記載の荷電ビーム露光装置。
5. 【請求項５】 前記第２の平板が、ＬＳＩ配線ピッチに
   対応した前記基本図形を有することを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれか１つに記載の荷電ビーム露光装置。
6. 【請求項６】 前記第１の開口部の間隔に対する前記第
   １の開口部の幅の比が、前記第２の開口部の間隔に対す
   る前記第２の開口部の幅の比より大きいことを特徴とす
   る請求項１乃至５のいずれか１つに記載の荷電ビーム露
   光装置。
7. 【請求項７】 前記第２の開口部の開口の形状が、縦及
   び横方向の直線状の配線パターンを有することを特徴と
   する請求項１乃至６のいずれか１つに記載の荷電ビーム
   露光装置。
8. 【請求項８】 前記第２の開口部の開口の形状が、さら
   に、縦横の配線をつなぐ接続パターンを有することを特
   徴とする請求項７に記載の荷電ビーム露光装置。
9. 【請求項９】 前記第２の開口部の開口の形状が、横方
   向とその横方向と直角をなさない方向の直線状の配線パ
   ターンを有することを特徴とする請求項１乃至８のいず
   れか１つに記載の荷電ビーム露光装置。
10. 【請求項１０】 前記第２の開口部の開口の形状が、ス
    タンダードセルのパターンを有することを特徴とする請
    求項１乃至３のいずれか１つに記載の荷電ビーム露光装
    置。
11. 【請求項１１】 前記第２の開口部が、 前記矩形の縦の辺と平行で、等間隔に互いに対向して配
    置される第１のスリットと、 前記矩形の横の辺と平行で、等間隔に互いに対向して配
    置される第２のスリットを有することを特徴とする請求
    項１乃至３のいずれか１つに記載の荷電ビーム露光装
    置。
12. 【請求項１２】 前記第１のスリットについて、 互いの長さが等しく、両端部が直線上に配置され、前記
    格子の行数と同じ本数あることを特徴とする請求項１１
    に記載の荷電ビーム露光装置。
13. 【請求項１３】 前記第２のスリットについて、 互いの長さが等しく、両端部が直線上に配置され、前記
    格子の列数と同じ本数あることを特徴とする請求項１１
    又は請求項１２に記載の荷電ビーム露光装置。
14. 【請求項１４】 半導体装置のレイアウトのデータを、
    露光における縮小を加味した基本図形アパーチャの大き
    さに分割することと、 分割された前記レイアウトを前記基本図形アパーチャに
    分類することと、 分割された前記レイアウトと分類された前記基本図形ア
    パーチャの重なる部分に照射されたビームを偏向しない
    ための第１のデータを作成することを有することを特徴
    とする露光データ作成方法。
15. 【請求項１５】 分割された前記レイアウトの前記半導
    体装置のレイアウトの中での位置と、分類された前記基
    本図形の名称と、前記第１のデータの読み出しが可能な
    アドレスとを有し、前記位置と前記名称と前記アドレス
    が関係付けられた第２のデータを作成することを有する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の露光データ作成方
    法。
16. 【請求項１６】 チッブデータをスタンダードセルのパ
    ターン単位、若しくはサイズに分割することと、 分割されたチップデータをライブラリ化されたスタンダ
    ードセルのパターンに分類することと、 分割されたチップデータと、分類されたスタンダードセ
    ルのパターンの重なりあう部分を求め、ブランキングア
    パーチャアレイのビームの偏向の有無のデータを作成す
    ることを有することを特徴とする露光データ作成方法。
17. 【請求項１７】 半導体装置のレイアウトのデータを、
    露光における縮小を加味した縦線パターンと横線パター
    ンに分割することと、 前記縦線パターンの幅を太くし、隣り合う前記縦線パタ
    ーンと一体化した第１のパターンを作成することと、 前記横線パターンの幅を太くし、隣り合う前記横線パタ
    ーンと一体化した第２のパターンを作成することと、 前記第１と第２のパターンを、露光における縮小を加味
    した基本図形アパーチャの大きさに分割することと、 分割された前記第１と第２のパターンを前記基本図形ア
    パーチャに分類することと、 分割された前記第１と第２のパターンと分類された前記
    基本図形アパーチャで、重なりあう部分を求め、アパー
    チャアレイの開口部毎の偏向の有無の第１のデータを作
    成することを有することを特徴とする露光データ作成方
    法。
18. 【請求項１８】 分割された前記第１と第２のパターン
    の前記半導体装置のレイアウトの中での位置と、分類さ
    れた前記基本図形の名称と、前記第１のデータの読み出
    しが可能なアドレスとを有し、前記位置と前記名称と前
    記アドレスが関係付けられた第２のデータを作成するこ
    とを有することを特徴とする請求項１７に記載の露光デ
    ータ作成方法。
19. 【請求項１９】 露光における縮小を加味した基本図形
    アパーチャの大きさに分割された半導体装置のレイアウ
    トのデータと、 分割された前記レイアウトが分類された前記基本図形ア
    パーチャとの重なる部分に照射されたビームを偏向しな
    いための第１のデータとを有する露光データを記録した
    コンピュ−タ読取り可能な記録媒体。
20. 【請求項２０】 前記露光データが、 分割された前記レイアウトの前記半導体装置のレイアウ
    トの中での位置と、分類された前記基本図形アパーチャ
    の名称と、前記第１のデータの読み出しが可能なアドレ
    スとを有し、前記位置と前記名称と前記アドレスが関係
    付けられている第２のデータを有することを特徴とする
    請求項１９に記載の記録媒体。
21. 【請求項２１】 半導体装置のレイアウトのデータを、
    露光における縮小を加味した基本図形アパーチャの大き
    さに分割することと、 分割された前記レイアウトを前記基本図形アパーチャに
    分類することと、 分割された前記レイアウトと分類された前記基本図形ア
    パーチャの重なる部分を求め、アパーチャアレイの開口
    部の偏向の有無の第１のデータを作成することを有する
    ことを特徴とする露光データを作成するプログラムを記
    録したコンピュ−タ読取り可能な記録媒体。
22. 【請求項２２】 分割された前記レイアウトの前記半導
    体装置のレイアウトの中での位置と、分類された前記基
    本図形の名称と、前記第１のデータの読み出しが可能な
    アドレスとを有し、前記位置と前記名称と前記アドレス
    が関係付けられた第２のデータを作成することを有する
    ことを特徴とする請求項２１に記載の露光データを作成
    するプログラムを記録したコンピュ−タ読取り可能な記
    録媒体。
23. 【請求項２３】 半導体装置のレイアウトのデータを、
    露光における縮小を加味した基本図形アパーチャの大き
    さに分割することと、 分割された前記レイアウトを前記基本図形アパーチャに
    分類することと、 分割された前記レイアウトと分類された前記基本図形ア
    パーチャの重なる部分の形状に成形されたビームを試料
    に照射することを有することを特徴とする荷電ビーム露
    光方法。
24. 【請求項２４】 前記試料に照射することが、 分割された前記レイアウトと分類された前記基本図形ア
    パーチャの重なる部分を求め、ブランキングアパーチャ
    アレイの開口部の偏向の有無の第１のデータを作成する
    ことを有することを特徴とする請求項２３に記載の露光
    方法。
25. 【請求項２５】 前記試料に照射することが、 分割された前記レイアウトの前記半導体装置のレイアウ
    トの中での位置と、分類された前記基本図形の名称と、
    前記位置と前記名称と前記アドレスが関係付けられた第
    ２のデータを作成することを有することを特徴とする請
    求項２４に記載の露光方法。
26. 【請求項２６】 前記試料に照射することが、 その位置を呼び出すこと、 呼び出したその位置に関係付けられたその基本図形の名
    称とアドレスを呼び出すこと、 そのアドレスからその第１のデータを呼び出すことを有
    することを特徴とする請求項２５に記載の露光方法。
27. 【請求項２７】 前記試料に照射することが、 そのブランキングアパーチャアレイの電極に偏向用の制
    御電圧をその第１のデータに基づいて印加すること、 基本図形選択用偏向器に、その基本図形の名称に基づい
    て制御電圧を印加すること、 位置指定用偏向器に、その位置に基づいて制御電圧を印
    加することを有することを特徴とする請求項２６に記載
    の露光方法。