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JP4295263B2 - Charged particle beam exposure method and charged particle beam exposure apparatus - Google Patents

Charged particle beam exposure method and charged particle beam exposure apparatus Download PDF

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JP4295263B2
JP4295263B2 JP2005306130A JP2005306130A JP4295263B2 JP 4295263 B2 JP4295263 B2 JP 4295263B2 JP 2005306130 A JP2005306130 A JP 2005306130A JP 2005306130 A JP2005306130 A JP 2005306130A JP 4295263 B2 JP4295263 B2 JP 4295263B2
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、荷電粒子ビーム露光方法及び荷電粒子ビーム露光装置に関し、特に、電子ビームの様な荷電粒子ビームにより半導体ウエハ上にパターンを露光する為の露光データを作成する方法及びその方法を実施する荷電粒子ビーム露光装置に関する。   The present invention relates to a charged particle beam exposure method and a charged particle beam exposure apparatus, and more particularly to a method and method for creating exposure data for exposing a pattern on a semiconductor wafer with a charged particle beam such as an electron beam. The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus.

電子ビーム等の荷電粒子ビーム露光は、サブミクロンのパターンを露光することができ、高集積度を有するLSIの製造工程に利用される。特に、最近において、マスクの製造に利用されるだけでなく、半導体ウエハ上に形成したレジストに直接荷電粒子ビームを照射して露光することが行われている。   The charged particle beam exposure such as an electron beam can expose a submicron pattern and is used in a manufacturing process of an LSI having a high degree of integration. In particular, recently, not only is it used for manufacturing a mask, but also a resist formed on a semiconductor wafer is directly irradiated with a charged particle beam for exposure.

LSIの設計工程において、所望の集積回路を形成する為に、複数の層構造のパターンデータが作成される。かかるパターンデータに従って、半導体ウエハ上のレジスト或いはマスク基板上のレジストを露光する。レジスト膜に荷電粒子ビームを照射してビームのエネルギーにより、レジストに化学反応を起こさせることで露光が行われる。   In the LSI design process, pattern data of a plurality of layer structures is created in order to form a desired integrated circuit. In accordance with such pattern data, the resist on the semiconductor wafer or the resist on the mask substrate is exposed. Exposure is performed by irradiating a resist film with a charged particle beam and causing a chemical reaction in the resist by the energy of the beam.

その場合に、考慮すべき点は、荷電粒子ビームをレジストに照射した時に、ビームのレジスト内の前方散乱と後方散乱に起因する近接露光効果である。近接露光効果は、ある領域に荷電粒子ビームを照射した時にビームの散乱により隣接する領域にもビームのエネルギーが広がる現象である。例えば、露光パターン密度が高い領域では、近接する露光パターン領域に照射された荷電粒子ビームのエネルギーの影響で、現像後のパターンが拡大する。或いは、露光パターン密度が低い領域では、近接する領域からのエネルギーの影響がなく、現像後のパターンが縮小或いは細くなる。   In that case, a point to be considered is the proximity exposure effect caused by forward scattering and backscattering of the beam in the resist when the resist is irradiated with the charged particle beam. The proximity exposure effect is a phenomenon in which, when a charged particle beam is irradiated to a certain area, the beam energy spreads to an adjacent area due to scattering of the beam. For example, in an area where the exposure pattern density is high, the developed pattern is enlarged due to the influence of the energy of the charged particle beam irradiated to the adjacent exposure pattern area. Alternatively, in an area where the exposure pattern density is low, there is no influence of energy from an adjacent area, and the developed pattern is reduced or thinned.

従って、かかる近接露光効果を考慮して、設計された露光データを修正する必要がある。本出願人は、かかる露光データの修正の方法について、平成8年(1996)1月29日付けの特許出願、特願平8−13354(特開平8ー321462)を提案した。   Therefore, it is necessary to correct the designed exposure data in consideration of the proximity exposure effect. The present applicant has proposed a patent application dated January 29, 1996, Japanese Patent Application No. 8-13354 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-321462) as a method for correcting the exposure data.

この特許出願で提案された方法は、要約すれば、サブフィールド内に複数のマスクエリアを発生させ、そのエリア内のパターン密度を、周囲のエリアのパターン密度からの影響に従って修正して、近接露光効果を考慮した実質的なパターン密度を求め、その実質的なパターン密度に従って、エリアに属するパターンの露光量(露光強度)を修正し、更に、補助露光パターンを発生させる。   In summary, the method proposed in this patent application generates a plurality of mask areas in a subfield and modifies the pattern density in that area according to the influence from the pattern density of the surrounding area, so that proximity exposure is performed. A substantial pattern density considering the effect is obtained, the exposure amount (exposure intensity) of the pattern belonging to the area is corrected according to the substantial pattern density, and an auxiliary exposure pattern is generated.

しかしながら、サブフィールド内に存在するパターンの位置とは関係なく所定の大きさのエリアを発生させ、そのエリアをパターンの単位として補助露光パターンを発生させる為、実際の露光パターンに対応する適切な補助露光パターンを発生させることができない場合がある。更に、エリア内のパターン密度を周囲のエリアのパターン密度からの影響に従って修正する場合も、エリア間の距離と実際のパターンの固まりとの距離とが異なる場合があり、かかる場合は、正確に露光の影響を反映させることができない。また、同一の露光パターンを有して繰り返して配置されるサブフィールドに対しても、画一的に上記のエリアの発生、パターン密度の修正、補助露光パターンの発生を行うことは、データ処理工程をいたずらに長くすることになり、より高集積度のLSIの露光データの作成には適さない。   However, since an area of a predetermined size is generated regardless of the position of the pattern existing in the subfield, and an auxiliary exposure pattern is generated using the area as a pattern unit, an appropriate auxiliary corresponding to the actual exposure pattern is generated. There are cases where an exposure pattern cannot be generated. Furthermore, even when the pattern density in the area is corrected according to the influence of the pattern density in the surrounding area, the distance between the areas and the distance between the actual patterns may be different. Cannot be reflected. In addition, it is a data processing step that uniformly generates the above-described area, corrects the pattern density, and generates the auxiliary exposure pattern even for subfields repeatedly arranged with the same exposure pattern. Is unnecessarily long, and is not suitable for creating exposure data for LSIs with a higher degree of integration.

そこで、本発明の目的は、上記従来の課題を解決し、より高精度のパターンを形成することができる露光データを作成することができる、荷電粒子ビーム露光方法及びそれを実施する荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and create exposure data capable of forming a pattern with higher accuracy, and a charged particle beam exposure method for implementing the same. To provide an apparatus.

更に、本発明の別の目的は、サブフィールド内に画一的に発生させたエリアと実際の露光パターンとのずれによる不適切な点を解決した露光データを作成することができる荷電粒子ビーム露光方法及びそれを実施する荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。   Furthermore, another object of the present invention is to provide charged particle beam exposure that can generate exposure data that solves an inappropriate point due to a deviation between an area uniformly generated in a subfield and an actual exposure pattern. A method and a charged particle beam exposure apparatus for implementing the method.

更に、本発明の別の目的は、周囲のエリアのパターン密度からの影響を、実際のパターンの位置に応じて反映させることができる荷電粒子ビーム露光方法及びそれを実施する荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a charged particle beam exposure method capable of reflecting the influence from the pattern density of the surrounding area according to the actual pattern position, and a charged particle beam exposure apparatus for implementing the method. It is to provide.

更に、本発明の別の目的は、同一の露光パターンを有して繰り返して配置されるサブフィールドに対してデータ処理の負荷を少なくすることができる荷電粒子ビーム露光方法及びそれを実施する荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a charged particle beam exposure method capable of reducing a data processing load on subfields repeatedly arranged with the same exposure pattern, and a charged particle implementing the same. A beam exposure apparatus is provided.

上記の目的を達成する為に、本発明は、メインフィールド内の複数のサブフィールド毎のパターンデータを有するパターンデータから前記サブフィールド毎の露光パターンデータを有する露光データを求め、該露光データに従って試料を露光する荷電粒子ビーム露光方法において、
(a)前記サブフィールド内に複数のエリアを発生する工程と、
(b)該エリア内のパターン密度を求め、該エリアの周囲のエリアのパターン密度及びエリア間の距離に従って当該パターン密度を見直す工程と、
(c)前記エリアの前記見直されたパターン密度が所定の露光基準密度より低い場合に、当該エリア内に補助露光パターンを発生する工程と、
(d)前記パターンデータに前記補助露光パターンデータを追加した露光データに従って、前記試料を露光する工程とを有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法を基本とする。
In order to achieve the above object, the present invention obtains exposure data having exposure pattern data for each subfield from pattern data having pattern data for each of a plurality of subfields in a main field, and a sample according to the exposure data. In the charged particle beam exposure method for exposing
(A) generating a plurality of areas in the subfield;
(B) obtaining a pattern density in the area, and reexamining the pattern density according to the pattern density of the area around the area and the distance between the areas;
(C) generating an auxiliary exposure pattern in the area when the reviewed pattern density of the area is lower than a predetermined exposure reference density;
And (d) a step of exposing the sample according to exposure data obtained by adding the auxiliary exposure pattern data to the pattern data, and based on a charged particle beam exposure method.

そして、第1の発明は、前記パターンが存在するパターン存在領域間の距離が所定の基準距離より大きい場合は、前記パターン存在領域間であって前記露光基準密度より高いパターン密度を有するエリアに、更に補助露光パターンを発生する工程を有する。   And when the distance between the pattern presence areas where the pattern exists is larger than a predetermined reference distance, the first invention is an area between the pattern existence areas and having a pattern density higher than the exposure reference density. Furthermore, it has the process of generating an auxiliary exposure pattern.

上記の第1の発明によれば、露光パターンとサブフィールド内に発生させたエリアとのミスマッチングが存在し、単純にエリア内のパターン密度に従って判断した時に補助露光パターンが発生しなくても、パターン存在領域間が一定の距離以上の場合には、補助露光パターンを発生させることができる。従って、露光パターンとエリアとのマッチングがとれない場合でも、適正に補助露光パターンを発生して、適切な近接露光効果を与えることができる。   According to the first invention, there is a mismatch between the exposure pattern and the area generated in the subfield, and even if the auxiliary exposure pattern does not occur when judged according to the pattern density in the area, When the distance between the pattern existing areas is a certain distance or more, an auxiliary exposure pattern can be generated. Therefore, even when the exposure pattern and the area cannot be matched, it is possible to appropriately generate the auxiliary exposure pattern and provide an appropriate proximity exposure effect.

第2の発明は、前記補助露光パターンは、前記試料上のレジスト材料に応じて所望の露光量分布を有することを特徴とする。   The second invention is characterized in that the auxiliary exposure pattern has a desired exposure amount distribution according to a resist material on the sample.

上記の第2の発明によれば、レジスト材料に応じて露光エネルギの拡がり特性が異なる場合でも、その特性に応じた露光分布を有する補助露光パターンを生成することができる。従って、レジスト材料に応じて最適の近接露光効果を与えることができる。   According to the second aspect of the present invention, even if the exposure energy spread characteristic differs depending on the resist material, an auxiliary exposure pattern having an exposure distribution according to the characteristic can be generated. Therefore, the optimum proximity exposure effect can be given according to the resist material.

第3の発明は、上記工程(a)が、前記サブフィールド内のパターンの存在領域の中心から点対称に、所定の範囲の周囲に、複数のエリアを発生することを特徴とする。   The third invention is characterized in that the step (a) generates a plurality of areas around a predetermined range in a point symmetry from the center of the region where the pattern exists in the subfield.

上記の第3の発明によれば、エリアをパターン存在領域の中心から点対称に発生させることにより、露光パターンとエリアのミスマッチングを防止し、露光パターンに整合した補助露光パターンを生成することができる。   According to the third aspect of the invention, the area is generated point-symmetrically from the center of the pattern existing area, thereby preventing the exposure pattern and the area from mismatching and generating the auxiliary exposure pattern that matches the exposure pattern. it can.

第4の発明は、上記工程(b)が、該エリア内のパターン密度を求め、該エリアの周囲のエリアのパターン密度及び該エリア内のパターン存在領域間の距離に従って当該パターン密度を見直すことを特徴とする。   In a fourth invention, the step (b) obtains the pattern density in the area and reviews the pattern density in accordance with the pattern density of the area around the area and the distance between the pattern existing areas in the area. Features.

上記の第4の発明によれば、周囲のエリアのパターンからの露光の影響を、パターン存在領域間の距離により求めるので、より正確に露光の影響を求めることができる。その結果、より高精度の補助露光パターンを生成することができる。望ましくは、パターン存在領域間の距離は、パターン存在領域の重心間の距離である。   According to the fourth aspect, since the influence of exposure from the pattern in the surrounding area is obtained from the distance between the pattern existing areas, the influence of exposure can be obtained more accurately. As a result, a more accurate auxiliary exposure pattern can be generated. Preferably, the distance between the pattern existence areas is a distance between the centroids of the pattern existence areas.

第5の発明は、同一のパターンデータを有するサブフィールドが複数繰り返し配置される場合に、当該繰り返し配置されるサブフィールドの最初のサブフィールドに対して前記工程(a)〜(c)を行い、該最初のサブフィールド内に補助露光パターンが発生しない場合は、残りのサブフィールドに対して少なくとも一部領域を除いて前記工程(a)〜(c)を省略することを特徴とする。   5th invention performs the said process (a)-(c) with respect to the first subfield of the said subfield arrange | positioned repeatedly when the subfield which has the same pattern data is repeatedly arranged, When no auxiliary exposure pattern is generated in the first subfield, the steps (a) to (c) are omitted except for at least a part of the remaining subfield.

上記の第5の発明によれば、繰り返し配置されるサブフィールドについて、演算速度を短くすることができる。   According to said 5th invention, the calculation speed can be shortened about the subfield arrange | positioned repeatedly.

以上説明した通り、本発明によれば、荷電粒子ビーム露光データを生成するに際して、サブフィールド内にエリアを発生してエリアのパターン密度を求め、そのパターン密度に従って補助露光パターンを発生する場合に、露光パターンとエリアとのマッチングがとれない場合であっても、露光パターンに最適な補助露光パターンを発生することが可能になる。   As described above, according to the present invention, when generating charged particle beam exposure data, an area is generated in a subfield to obtain a pattern density of the area, and an auxiliary exposure pattern is generated according to the pattern density. Even when the exposure pattern and the area cannot be matched, it is possible to generate an auxiliary exposure pattern optimum for the exposure pattern.

また、本発明によれば、上記の如く、露光パターンとエリアとのマッチングがとれない場合でも、露光パターン間の距離をチェックして補助露光パターンを追加することができるので、近接露光効果が不足して現像パターンが細る現象を防止することができる。   Further, according to the present invention, as described above, even when the exposure pattern and the area cannot be matched, the auxiliary exposure pattern can be added by checking the distance between the exposure patterns, so that the proximity exposure effect is insufficient. Thus, the phenomenon that the development pattern is thin can be prevented.

更に、本発明によれば、上記の如く、補助露光パターンを画一的にエリアのサイズで発生する場合でも、レジストの材質に応じて適宜階段状の露光量分布の補助露光パターンを生成することができるので、レジストの材質に最適な近接露光効果の発生を可能にする。   Furthermore, according to the present invention, as described above, even when the auxiliary exposure pattern is uniformly generated in the size of the area, the auxiliary exposure pattern having a stepwise exposure amount distribution can be appropriately generated according to the resist material. Therefore, the proximity exposure effect optimum for the resist material can be generated.

更に、本発明によれば、露光パターンの固まりの領域の中心からその周りにエリアを発生させることで、露光パターンとエリアのミスマッチングの問題を解決することができる。   Furthermore, according to the present invention, the problem of mismatching between the exposure pattern and the area can be solved by generating an area around the center of the area of the exposure pattern cluster.

更に、本発明によれば、エリアのパターン密度を求めて、周りのエリアのパターンからの露光影響を考慮してパターン密度を見直す時に、周りのエリア内のパターン存在領域間の距離によってその影響度を求めることができるので、より精度の高い補助露光パターンの発生を可能にする。   Furthermore, according to the present invention, when the pattern density of an area is obtained and the pattern density is reviewed in consideration of the exposure effect from the pattern of the surrounding area, the degree of influence depends on the distance between the pattern existing regions in the surrounding area. Therefore, it is possible to generate an auxiliary exposure pattern with higher accuracy.

更に、本発明によれば、上記の演算をマトリクス配置サブフィールドにおいては、基準となる最初のマトリクス配置サブフィールドについてのみ行うだけでよく、残りのマトリクス配置サブフィールドの演算を省略することができ、設計データから露光データを求める演算時間を短くすることができる。   Furthermore, according to the present invention, in the matrix arrangement subfield, the above-described calculation only needs to be performed for the first matrix arrangement subfield as a reference, and the calculation of the remaining matrix arrangement subfield can be omitted. The calculation time for obtaining exposure data from design data can be shortened.

以下、本発明の実施の形態の例について図面に従って説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、本発明は荷電粒子ビーム露光方法及びその装置に適用されるが、以下の実施の形態例は電子ビーム露光方法及びその装置を例にして説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, such an embodiment does not limit the technical scope of the present invention. Although the present invention is applied to a charged particle beam exposure method and apparatus, the following embodiments will be described by taking an electron beam exposure method and apparatus as an example.

図1は、本発明の実施の形態例の電子ビーム露光装置の概略構成図である。この例では、電子ビーム露光装置は、パターンデータを有する設計データDinを入力し、近接露光効果を考慮した露光データDoutを出力する露光データ作成装置100、その露光データDoutを供給され露光装置を制御する電子ビーム制御装置200、及び鏡筒300とを有する。鏡筒300内には、電子銃31、矩形の透過マスク32、ブロックマスク等の露光用の透過マスク34、マスク偏向器33,35、フォーカルレンズ36、電磁偏向器37、静電偏向器38及びウエハ40を載せるX、Yステージ39が設けられる。透過マスク32で形成された矩形ビームが、マスク偏向器33,35で選択された透過マスク上の所定のマスクを通過し、偏向器37,38によりウエハ40の所望の位置に照射される。   FIG. 1 is a schematic block diagram of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In this example, the electron beam exposure apparatus inputs design data Din having pattern data, outputs exposure data Dout that takes into account the proximity exposure effect, and supplies the exposure data Dout to control the exposure apparatus. An electron beam control device 200 and a lens barrel 300. In the lens barrel 300, an electron gun 31, a rectangular transmission mask 32, a transmission transmission mask 34 such as a block mask, mask deflectors 33 and 35, a focal lens 36, an electromagnetic deflector 37, an electrostatic deflector 38, and the like An X and Y stage 39 on which the wafer 40 is placed is provided. The rectangular beam formed by the transmission mask 32 passes through a predetermined mask on the transmission mask selected by the mask deflectors 33 and 35, and is irradiated to a desired position on the wafer 40 by the deflectors 37 and 38.

マスク偏向器33,35への制御信号S1、透過マスク34を水平方向に移動させる制御信号S2、フォーカルレンズへの制御信号S3、電磁偏向器37への制御信号S4、静電偏向器38への制御信号S5、ステージの制御信号S6が、電子ビーム制御装置200により生成される。   Control signal S1 to the mask deflectors 33 and 35, control signal S2 to move the transmission mask 34 in the horizontal direction, control signal S3 to the focal lens, control signal S4 to the electromagnetic deflector 37, and to the electrostatic deflector 38 A control signal S5 and a stage control signal S6 are generated by the electron beam control apparatus 200.

図2は、上記の露光データ作成装置100の内部構成を示す図である。設計データDinが格納されている設計データファイル102、サブフィールド領域内にエリアを発生するエリア発生部103、エリア内のパターン密度を算出するパターン密度生成部104、エリア間の影響を考慮してエリア内のパターン密度を修正するパターン密度修正部105、エリア内のパターン密度データを格納するパターン密度ファイル106、パターン密度に応じてエリア内のパターンの露光量を修正する露光量修正部107、パターン密度の応じてエリア内に補助露光パターンを生成する補助露光パターン生成部108、露光データを格納する露光データファイル109を有する。これらは、バス110を介して演算部111に接続される。   FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the exposure data creation apparatus 100 described above. A design data file 102 in which design data Din is stored, an area generation unit 103 that generates an area in a subfield area, a pattern density generation unit 104 that calculates a pattern density in the area, an area that takes into account the influence between the areas A pattern density correction unit 105 for correcting the pattern density in the area, a pattern density file 106 for storing pattern density data in the area, an exposure amount correction unit 107 for correcting the exposure amount of the pattern in the area according to the pattern density, and the pattern density The auxiliary exposure pattern generation unit 108 that generates an auxiliary exposure pattern in the area and the exposure data file 109 that stores the exposure data. These are connected to the arithmetic unit 111 via the bus 110.

[露光データ生成方法概略]
以下、設計データから露光データを生成する方法の概略について説明する。図3は、半導体チップ10内のメインフィールドMFとサブフィールドSFとの関係を示す図である。通常、半導体ウエハ上に複数の半導体チップ10が形成される。図3には、その半導体チップ10内のメインフィールドとサブフィールドとの関係を示す。図1の露光装置に示される通り、電子ビームの偏向器は、応答速度は遅いが偏向範囲が大きい電磁偏向器37と応答速度は速いが偏向範囲が狭い静電偏向器38とからなる。メインフィールドMFは、この電磁偏向器37により偏向可能な領域をいい、サブフィールドSFは、この静電偏向器38により偏向可能な領域をいう。
[Outline of exposure data generation method]
An outline of a method for generating exposure data from design data will be described below. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the main field MF and the subfield SF in the semiconductor chip 10. Usually, a plurality of semiconductor chips 10 are formed on a semiconductor wafer. FIG. 3 shows the relationship between the main field and the subfield in the semiconductor chip 10. As shown in the exposure apparatus of FIG. 1, the electron beam deflector comprises an electromagnetic deflector 37 with a slow response speed but a large deflection range and an electrostatic deflector 38 with a fast response speed but a narrow deflection range. The main field MF refers to an area that can be deflected by the electromagnetic deflector 37, and the subfield SF refers to an area that can be deflected by the electrostatic deflector 38.

露光装置のX、Yステージ39を駆動して所望のメインフィールドMFの中心にウエハが移動され、そのメインフィールドMF内で電磁偏向器37により電子ビームが偏向され、更に所望の形状にされた電子ビームが静電偏向器38により偏向されて所望の位置に照射される。図3の例では、1つのメインフィールド12内は、5行5列のサブフィールドSF00〜SF44に分けられる。   The X and Y stages 39 of the exposure apparatus are driven to move the wafer to the center of the desired main field MF, the electron beam is deflected by the electromagnetic deflector 37 in the main field MF, and the electrons are further shaped into a desired shape. The beam is deflected by the electrostatic deflector 38 and irradiated to a desired position. In the example of FIG. 3, one main field 12 is divided into sub-fields SF00 to SF44 of 5 rows and 5 columns.

図3の例では、メインフィールド12内に、それぞれ異なるパターンを有する単独配列サブフィールドSSFと、同じパターンを有して繰り返し配置されるマトリクス配置サブフィールドMSFとが配置される。繰り返し配置されるマトリクス配置サブフィールドMSFは、例えばメモリ装置のメモリセル領域等によく見受けられるサブフィールドである。一方、単独配置サブフィールドは、周辺回路やロジック回路等に見受けられるサブフィールドである。この様に、チップ10内は、複数のメインフィールドと、それぞれのメインフィールド内の複数のサブフィールドに分けられ、設計データDinは、それぞれのサブフィールド内に存在するパターンデータを有する。   In the example of FIG. 3, in the main field 12, single array subfields SSF having different patterns and matrix arrangement subfields MSF repeatedly arranged with the same pattern are arranged. The repeatedly arranged matrix arrangement subfield MSF is a subfield often found in, for example, a memory cell region of a memory device. On the other hand, the single arrangement subfield is a subfield found in peripheral circuits, logic circuits, and the like. In this manner, the chip 10 is divided into a plurality of main fields and a plurality of subfields in each main field, and the design data Din has pattern data existing in each subfield.

尚、サブフィールドは、必ずしも図3の如く重なることなく又は間隔をあけることなく敷き詰められる必要はなく、一部重なったり、間隔が存在しても良い。   Note that the subfields do not necessarily have to be laid out without overlapping or spaced apart as shown in FIG. 3, and may partially overlap or be spaced.

図4は、図3のメインフィールド12内のサブフィールドにかかる設計データの構成例を示す図である。この例では、サブフィールドSF00〜SF44のデータは、それぞれサブフィールドの中心座標(x、y)、パターン数n、パターンアドレスadを有する。この例では、サブフィールドデータは、メインフィールド12内のサブフィールドSSF00,SSF01....MSF11,MSF12....SSF44の順に並べられる。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of design data related to subfields in the main field 12 of FIG. In this example, the data in the subfields SF00 to SF44 includes the subfield center coordinates (x, y), the number of patterns n, and the pattern address ad. In this example, the subfield data is arranged in the order of subfields SSF00, SSF01... MSF11, MSF12.

一方、パターンデータは、例えば、パターンの左下の座標(x、y)、パターンの幅wと高さhとを有する。そして、サブフィールドデータ領域内のアドレスadは、パターンデータ内のアドレスを示し、そのアドレスから連続してパターン数n個のアドレス領域のパターンが、それぞれのサブフィールド内のパターンデータであることを意味する。   On the other hand, the pattern data has, for example, coordinates (x, y) at the lower left of the pattern, and a width w and a height h of the pattern. The address ad in the subfield data area indicates an address in the pattern data, and means that the pattern in the address area of the number n of patterns from the address is the pattern data in each subfield. To do.

従って、単独配置サブフィールドSSFのデータは、それぞれ異なるパターンデータのアドレスを有する。一方、マトリクス配置サブフィールドMSFのデータは、それぞれ同じパターンデータのアドレスを有する。このマトリクス配置サブフィールドのデータ構造を、本明細書では階層化データ構造と称する。かかる階層化データ構成にすることで、パターンデータのデータ量を減らすことができる。   Therefore, the data of the single arrangement subfield SSF has different pattern data addresses. On the other hand, the data in the matrix arrangement subfield MSF has the same pattern data address. The data structure of the matrix arrangement subfield is referred to as a hierarchical data structure in this specification. With such a hierarchical data configuration, the amount of pattern data can be reduced.

図5は、露光データの作成を含む露光工程のフローチャート図である。そして、図6は、あるサブフィールドSFの一例を示す図である。図6のサブフィールドの例を使用して、露光データの作成の方法を説明する。   FIG. 5 is a flowchart of an exposure process including creation of exposure data. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a certain subfield SF. The method of creating exposure data will be described using the example of the subfield of FIG.

図5のステップS11において、各パターンの形状に応じた露光量Qが設定される。この露光量Qは、例えばパターン形状が細い場合は強く、またパターン形状が太い或いは大きい場合は比較的弱く設定される。そして、各パターンデータにその設定された露光量Q(図示せず)が加えられる。この露光量Qの設定の方法は、パターン形状に応じて設定する種々の方法があるが、本実施の形態例では本質的な部分ではないので省略する。   In step S11 of FIG. 5, an exposure amount Q corresponding to the shape of each pattern is set. This exposure amount Q is set to be strong when the pattern shape is thin, for example, and relatively weak when the pattern shape is thick or large. Then, the set exposure amount Q (not shown) is added to each pattern data. There are various methods for setting the exposure amount Q in accordance with the pattern shape, but they are omitted because they are not essential in this embodiment.

次に、チップ上の全てのサブフィールドとそのパターンデータとからなる設計データから、その階層化データの認識を行う(S12)。例えば、サブフィールドが、単独配置サブフィールドSSFの属性を有するか、マトリクス配置サブフィールドMSFの属性を有するか、マトリクス配置サブフィールドの内最初の元のマトリクス配置サブフィールドの属性を有するか等が、設計データから確認される。従って、サブフィールドのデータには、上記属性データad(図示せず)が加えられる。   Next, the hierarchical data is recognized from the design data including all the subfields on the chip and the pattern data (S12). For example, whether the subfield has the attribute of the single arrangement subfield SSF, the matrix arrangement subfield MSF, the first original matrix arrangement subfield among the matrix arrangement subfields, etc. Confirmed from design data. Therefore, the attribute data ad (not shown) is added to the subfield data.

設計データは、ウエハ上のレジスト層に形成したいパターンを含むのみである。ところが、ウエハ上のレジスト層に電子ビームを照射すると、パターン密度が高い領域では近接露光効果によりより多くのビームエネルギーを受けることになる。その反面、パターン密度が低い領域では近接露光効果がなく、より少ないビームエネルギーにより露光される。従って、かかる近接露光効果を考慮して、設計データのパターンに対して、その露光量を見直し、必要な場合は補助露光を行って、積極的に近接露光効果を発生させて現像後のパターン形状の精度を高くすることが必要である。本実施の形態例では、設計データをもとに露光データを生成する為に、サブフィールド内により小さいマップエリアを発生させ、そのエリア内のパターン密度をもとに、上記露光量の見直しと補助露光パターンの生成を行う。   The design data only includes a pattern to be formed on the resist layer on the wafer. However, when the resist layer on the wafer is irradiated with an electron beam, a region having a high pattern density receives more beam energy due to the proximity exposure effect. On the other hand, in the region where the pattern density is low, there is no proximity exposure effect and exposure is performed with less beam energy. Therefore, in consideration of the proximity exposure effect, the exposure amount of the design data pattern is reviewed, and if necessary, the auxiliary exposure is performed to positively generate the proximity exposure effect and develop the pattern shape after development. It is necessary to increase the accuracy of. In this embodiment, in order to generate exposure data based on the design data, a smaller map area is generated in the subfield, and the exposure amount is reviewed and assisted based on the pattern density in the area. An exposure pattern is generated.

図6に示されたサブフィールドSFには、パターンP1,P2,P3が含まれる。そして、それぞれのパターンP1,P2,P3には、上記ステップS11にてそれぞれのパターン形状に応じた露光量Q1,Q2,Q3とが設定される。更に、サブフィールドSFには、5行5列のエリアa11〜a55が発生される(S13)。このエリアは、図2に示されるエリア発生部103により生成される。エリアの発生方法は、例えばサブフィールドSFの左下の位置を基準にして、所定の大きさの領域をマトリクス状に配置する。従って、サブフィールドの端部では、エリアの端部と必ずしも一致することにはならない。   The subfield SF shown in FIG. 6 includes patterns P1, P2, and P3. In each of the patterns P1, P2, and P3, exposure amounts Q1, Q2, and Q3 corresponding to the respective pattern shapes are set in step S11. Further, areas a11 to a55 of 5 rows and 5 columns are generated in the subfield SF (S13). This area is generated by the area generator 103 shown in FIG. As a method for generating the area, for example, a region having a predetermined size is arranged in a matrix with reference to the lower left position of the subfield SF. Therefore, the end of the subfield does not necessarily coincide with the end of the area.

図6の例では、パターンP1がエリアa21、a22、a31、a32、a41、a42上に位置する。また、パターンP2がエリアa13、a23,a33、a43、a53上に位置する。更に、パターンP3がエリアa24、a25、a34、a35、a44、a45上に位置する。   In the example of FIG. 6, the pattern P1 is located on the areas a21, a22, a31, a32, a41, a42. The pattern P2 is located on the areas a13, a23, a33, a43, a53. Furthermore, the pattern P3 is located on the areas a24, a25, a34, a35, a44, and a45.

そこで、ステップS14にて、各エリア内のパターン密度を求める。即ち、図2中のパターン密度生成部104により求められる。図7は、図6の例のサブフィールドのエリア毎のパターン密度Smnを記入した例である。即ち、エリアa32,a34等がエリア面積に対するパターン面積の比率が75%と高く、パターンが存在しないエリアa11等のパターン密度は0%である。   Therefore, in step S14, the pattern density in each area is obtained. That is, it is obtained by the pattern density generation unit 104 in FIG. FIG. 7 is an example in which the pattern density Smn for each area in the subfield of the example of FIG. 6 is entered. That is, the ratio of the pattern area to the area of the areas a32, a34, etc. is as high as 75%, and the pattern density of the area a11, etc. where no pattern exists is 0%.

次に、ステップS15にて、エリア間の近接露光効果による影響に応じてそれぞれのエリア内のパターン密度を見直す。このパターン密度の見直しは、図2R>2中のパターン密度修正部にて行われる。近接露光効果により、エリアの周囲に位置するエリア内のパターンに対して照射される電子ビームのエネルギーが、当該エリアに対してエリア間の距離に応じた影響を及ぼす。より近い位置のエリアからはその影響が大きく、より遠い位置のエリアからはその影響が少ない。そこで、本実施の形態例では、距離に略反比例する係数β(r)(rはエリア間の距離)を予め設定しておき、周囲のエリアのパターン密度Smnにその係数β(r)を乗算し、注目しているエリアのパターン密度に加算する。   Next, in step S15, the pattern density in each area is reviewed according to the influence of the proximity exposure effect between the areas. The review of the pattern density is performed by the pattern density correction unit in FIG. Due to the proximity exposure effect, the energy of the electron beam applied to the pattern in the area located around the area affects the area according to the distance between the areas. The effect is greater from the closer area, and less affected from the farther area. Therefore, in this embodiment, a coefficient β (r) (r is a distance between areas) that is substantially inversely proportional to the distance is set in advance, and the pattern density Smn of the surrounding area is multiplied by the coefficient β (r). And add to the pattern density of the area of interest.

図8は、エリア間の近接露光効果による影響に応じたパターン密度見直しを説明するための図である。この例では、エリアa33のパターン密度の見直しの例である。エリアa33のパターン密度に、エリアa33の周囲のエリアa11〜a55からの近接露光効果の影響を加える。例えばエリアa11は、パターン密度が0%(=S11)であるので、その影響は、S11×β(r(a11−a33))=0である。r(a11−a33)とは、エリアa11とa33との間の中心間の距離を示す。エリアa12も同様に0である。そして、エリアa13は、パターン密度が25%(=S13)であるので、その影響度は、S13×β(r(a13−a33))となる。同様に、エリアa14〜a55について行う。その結果、エリアa33のパターン密度は、50%から例えば60%に修正される。   FIG. 8 is a diagram for explaining the pattern density review according to the influence of the proximity exposure effect between the areas. In this example, the pattern density of the area a33 is reviewed. The influence of the proximity exposure effect from the areas a11 to a55 around the area a33 is added to the pattern density of the area a33. For example, since the pattern density of the area a11 is 0% (= S11), the influence is S11 × β (r (a11−a33)) = 0. r (a11-a33) indicates the distance between the centers between the areas a11 and a33. The area a12 is also 0. Since the pattern density of the area a13 is 25% (= S13), the influence degree is S13 × β (r (a13−a33)). Similarly, it performs about area a14-a55. As a result, the pattern density of the area a33 is corrected from 50% to, for example, 60%.

エリアa33は、その周囲の近接する位置にパターン密度の高いエリアが存在する。従って、それらの周囲のエリアに照射される電子ビームのエネルギーがエリアa33に大きな影響を与える。この近接露光効果による影響を加味すると、エリアa33の実質的なパターン密度SR33は、自分自身のパターン密度S33に周囲からの影響による密度ΔS33が加算された値となる。   The area a33 has an area with a high pattern density at a nearby position around the area a33. Therefore, the energy of the electron beam irradiated to the surrounding area has a large influence on the area a33. In consideration of the effect of the proximity exposure effect, the substantial pattern density SR33 of the area a33 is a value obtained by adding the density ΔS33 due to the influence from the surroundings to the own pattern density S33.

図9は、上記のエリア内のパターン密度の見直しを行った結果後の各エリア内のパターン密度を示す図である。周囲にパターン密度の高いエリアが存在するエリアは、例えば10%程度そのパターン密度が高くなり、そのようなエリアが周囲に存在しないエリアは、例えば5%程度そのパターン密度が高くなっている。尚、エリアa11等のサブフィールドSFの周辺に位置するエリアに対しては、隣接するサブフィールド内のエリアからの影響が上記と同様に加算される。   FIG. 9 is a diagram showing the pattern density in each area after the result of reviewing the pattern density in the area. An area where a high pattern density exists around the area has a high pattern density, for example, about 10%, and an area where such an area does not exist around the area has a high pattern density, for example, about 5%. It should be noted that the influence from the area in the adjacent subfield is added to the area located around the subfield SF such as the area a11 in the same manner as described above.

ステップS16は、高密度のサブフィールド内でのパターン存在領域を検出する工程である。この工程については、後述する補助露光パターン発生工程の部分で説明する。   Step S16 is a step of detecting a pattern existence region in a high-density subfield. This step will be described in the auxiliary exposure pattern generation step described later.

さて、図9に示された様に、各エリアのパターン密度が見直されると、その見直されたパターン密度SRmnに基づいて、各パターンP1,P2,P3の露光量の補正(S17)と、補助露光パターンの発生(S18)とが行われる。   Now, as shown in FIG. 9, when the pattern density of each area is reviewed, the correction of the exposure amount of each pattern P1, P2, P3 (S17) and the auxiliary are performed based on the reviewed pattern density SRmn. An exposure pattern is generated (S18).

ステップS11においてパターンP1,P2,P3それぞれの形状に応じてその露光量Qを設定したのに対して、ステップS17での露光量の補正では、その周囲のパターンからの近接露光効果による影響を考慮して露光量を修正する。その為に、ステップS15で見直したエリア毎の実質的パターン密度を利用する。即ち、実質的パターン密度SRmnが基準値以上に高い場合は、近接露光効果の影響を大きく受けるので、そのエリアに属するパターンの露光量を減じる。   In step S11, the exposure amount Q is set according to the shape of each of the patterns P1, P2, and P3. On the other hand, in the correction of the exposure amount in step S17, the influence of the proximity exposure effect from the surrounding pattern is considered. To correct the exposure amount. For this purpose, the substantial pattern density for each area reviewed in step S15 is used. That is, when the substantial pattern density SRmn is higher than the reference value, it is greatly affected by the proximity exposure effect, so that the exposure amount of the pattern belonging to the area is reduced.

一方、ステップS15で見直したエリア毎の実質的パターン密度SRmnが基準値よりも低い場合は、近接露光効果の影響が少ないので、かかるエリアに対しては補助露光を行う為に、補助露光パターンを発生させて露光データに追加する。ここで、補助露光パターンとは、パターン密度が低い領域に対して近接露光効果に該当する量のエネルギーを与える為の露光パターンであり、露光されるエネルギーの例えば数%程度の低い露光量を均一に有する露光パターンである。その補助露光パターンの大きさは、エリア程度の大きさが好ましい。但し、補助露光パターンの位置は、必ずしもパターン密度見直しに発生させたエリアと同一である必要はない。   On the other hand, when the substantial pattern density SRmn for each area reviewed in step S15 is lower than the reference value, the influence of the proximity exposure effect is small. Therefore, in order to perform auxiliary exposure for this area, an auxiliary exposure pattern is set. Generated and added to the exposure data. Here, the auxiliary exposure pattern is an exposure pattern for giving an amount of energy corresponding to the proximity exposure effect to an area having a low pattern density, and a low exposure amount, for example, about several percent of the exposed energy is uniform. Is an exposure pattern. The size of the auxiliary exposure pattern is preferably about the size of an area. However, the position of the auxiliary exposure pattern is not necessarily the same as the area generated in the pattern density review.

図10は、上記の露光量の補正工程(S17)及び補助露光パターン発生工程(S18)において使用される補正テーブルの例を示す図である。この例では、エリアのパターン密度SRmnが11段階に区分され、それぞれの区分の露光量補正の比率αと、補助露光パターンとが示される。この例では、基準値が45.5%に設定され、エリアのパターン密度が基準値より大きい場合は、そのエリアのパターンの露光量Qに図10の比率αが乗算される。即ち、パターン密度SRmnが90.5%を超えるエリアのパターンの露光量は、設定された露光量Qに比率α=0.1が乗算される。同様に、エリアのパターン密度SRmnが81.5〜90.5%の場合は、設定された露光量Qに比率α=0.2が乗算される。   FIG. 10 is a diagram showing an example of a correction table used in the exposure amount correction step (S17) and the auxiliary exposure pattern generation step (S18). In this example, the pattern density SRmn of the area is divided into 11 stages, and the exposure amount correction ratio α and the auxiliary exposure pattern of each section are shown. In this example, when the reference value is set to 45.5% and the pattern density of the area is larger than the reference value, the exposure amount Q of the pattern in the area is multiplied by the ratio α in FIG. That is, the exposure amount of the pattern in the area where the pattern density SRmn exceeds 90.5% is multiplied by the ratio α = 0.1 to the set exposure amount Q. Similarly, when the pattern density SRmn of the area is 81.5 to 90.5%, the set exposure amount Q is multiplied by the ratio α = 0.2.

一方、エリアのパターン密度が基準値より低い場合は、そのエリア付近の密度が低いことを意味し、露光後の現像パターンが細くなる。そこで、かかるエリアには、補助露光を行う為に、露光データとして補助露光パターンを発生させる。図10の例では、パターン密度が低い段階1〜5に対して、補助露光1〜5を行う補助露光パターンを生成する。補助露光1はより露光量が大きく、補助露光5はより露光量が小さい補助露光パターンとなる。そして、この補助露光パターンは、エリアと同等の大きさのパターンとなる。   On the other hand, when the pattern density of the area is lower than the reference value, it means that the density in the vicinity of the area is low, and the developed pattern after exposure becomes thin. Therefore, an auxiliary exposure pattern is generated as exposure data in such an area in order to perform auxiliary exposure. In the example of FIG. 10, an auxiliary exposure pattern for generating auxiliary exposures 1 to 5 is generated for stages 1 to 5 having a low pattern density. The auxiliary exposure 1 has a larger exposure amount, and the auxiliary exposure 5 has a smaller exposure amount. The auxiliary exposure pattern is a pattern having the same size as the area.

図11は、パターン密度が高いエリアのパターンの露光量が減じられ、パターン密度が低いエリアに補助露光パターンを発生させた場合のサブフィールドを示す図である。この例では、高いパターン密度を有するエリアa22,a32,a23,a33,a43,a24,a34に属するパターンP1,P2,P3の露光量Qに比率αが乗じられて減じられている。また、低いパターン密度を有するエリアa11〜a21,a25,a31,a35〜a42,a44〜a55には、補助露光パターン(太線)が発生される。   FIG. 11 is a diagram showing subfields when the exposure amount of a pattern in an area with a high pattern density is reduced and an auxiliary exposure pattern is generated in an area with a low pattern density. In this example, the exposure amount Q of the patterns P1, P2, P3 belonging to the areas a22, a32, a23, a33, a43, a24, a34 having a high pattern density is reduced by multiplying by the ratio α. Further, auxiliary exposure patterns (thick lines) are generated in areas a11 to a21, a25, a31, a35 to a42, and a44 to a55 having a low pattern density.

図11の例では、パターン密度を求める為に発生させたエリアを、そのまま補助露光パターンの領域として利用している。しかし、補助露光パターンの領域がパターン密度発生の為のエリアと異なるエリアであっても良い。   In the example of FIG. 11, the area generated for obtaining the pattern density is used as the auxiliary exposure pattern area as it is. However, the area of the auxiliary exposure pattern may be an area different from the area for generating the pattern density.

図5に示される通り、各サブフィールドに対して、同様にエリアを発生してパターン密度を求め、周囲のエリアからの影響でパターン密度を見直し、そのパターン密度を指標にして、パターンの露光量Qの修正と補助露光パターンの発生を行う。その結果、露光データが作成される。   As shown in FIG. 5, similarly for each subfield, an area is generated to obtain the pattern density, the pattern density is reviewed by the influence from the surrounding area, and the pattern exposure amount is used as an index. Q correction and auxiliary exposure pattern generation are performed. As a result, exposure data is created.

図12は、作成された露光データの構成例を示す図である。第1に、図4の設計データは、パターンデータは、その位置データ(x、y)と幅wと高さhを有するのに対して、露光データのパターンデータは、更に露光量Qを有する。この露光量Qは、最初パターンの形状により設定され(S11)、エリアのパターン密度を利用して補正された値である。第2に、図4の設計データは、サブフィールドデータとして、単独配置サブフィールド、マトリクス配置サブフィールド、その元のサブフィールドなどの属性データを有していないが、露光データのサブフィールドデータには、階層化データの認識工程(S12)により属性データatが追加される。第3に、設計データは、サブフィールドSSF00〜SSF44とそのサブフィールドが有するパターンデータとから構成される。しかし、露光データには、サブフィールドとして補助露光パターンを有する補助露光用のサブフィールドTSSF1〜TSSFnを有する。   FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of the created exposure data. First, in the design data of FIG. 4, the pattern data has the position data (x, y), the width w, and the height h, whereas the pattern data of the exposure data further has an exposure amount Q. . This exposure amount Q is a value that is set by the shape of the initial pattern (S11) and is corrected using the pattern density of the area. Second, the design data of FIG. 4 does not have attribute data such as a single arrangement subfield, a matrix arrangement subfield, and an original subfield as subfield data, but the subfield data of exposure data includes The attribute data at is added in the hierarchical data recognition step (S12). Third, the design data includes subfields SSF00 to SSF44 and pattern data included in the subfield. However, the exposure data has auxiliary exposure subfields TSSF1 to TSSFn having auxiliary exposure patterns as subfields.

サブフィールドデータとパターンデータとの階層構造を維持する為に、補助露光パターンは、新たに追加した単独配置サブフィールドの一種である仮単独配置サブフィールドTSSF1〜TSSFn内の露光パターンとして、露光データに登録される。図12では、単独配置サブフィールドSSF44の後に、仮単独配置サブフィールドTSSF1〜TSSFnが追加される。この仮単独配置サブフィールドは、エリアの大きさの補助露光パターンを有する。それぞれの仮単独配置サブフィールド内の補助露光パターンは繰り返されないので、仮単独配置サブフィールドの性質は、単独配置サブフィールドと同等である。したがって、露光データとしては、単独配置サブフィールドも仮単独配置サブフィールドも同じ取り扱いとなる。尚、仮単独配置配置サブフィールド内には複数の補助露光パターンが発生される。   In order to maintain the hierarchical structure of the subfield data and the pattern data, the auxiliary exposure pattern is added to the exposure data as exposure patterns in the temporary single arrangement subfields TSSF1 to TSSFn which are a kind of newly added single arrangement subfields. be registered. In FIG. 12, provisional single arrangement subfields TSSF1 to TSSFn are added after the single arrangement subfield SSF44. This temporary single arrangement subfield has an auxiliary exposure pattern of the size of the area. Since the auxiliary exposure pattern in each temporary single arrangement subfield is not repeated, the nature of the temporary single arrangement subfield is equivalent to that of the single arrangement subfield. Therefore, as the exposure data, the single arrangement subfield and the temporary single arrangement subfield are handled in the same manner. Note that a plurality of auxiliary exposure patterns are generated in the temporary single arrangement arrangement subfield.

サブフィールドは、必ずしも図3に示される通り、メインフィールド内に一面に敷き詰められた領域ではなく、内部の露光パターンによって、お互いに一部重なり合う領域であってもよい。露光工程においては、単にそれぞれのサブフィールドの位置にそのサブフィールドに含まれる露光パターンに電子ビームが照射されるだけである。従って、露光パターンのサブフィールドに、補助露光パターンのサブフィールドが重なって登録されることも許される。これにより、階層化データ構造を壊すことなく、補助露光パターンを露光データに追加することができる。   As shown in FIG. 3, the subfields are not necessarily areas that are spread all over the main field, but may be areas that partially overlap each other due to an internal exposure pattern. In the exposure process, the electron beam is simply irradiated onto the exposure pattern included in each subfield at the position of each subfield. Accordingly, it is allowed to register the subfield of the auxiliary exposure pattern so as to overlap the subfield of the exposure pattern. Thereby, the auxiliary exposure pattern can be added to the exposure data without destroying the hierarchical data structure.

設計データのサブフィールドに追加された仮単独配置サブフィールドのパターンの露光量は、それ単独ではレジストを露光するには足りない強さであることは、既に説明した通りである。   As described above, the exposure amount of the pattern of the temporary single arrangement subfield added to the subfield of the design data is not strong enough to expose the resist by itself.

そして、この様にして作成された露光データDoutが電子ビーム制御装置に供給されて、その露光データに従う電子ビーム露光が行われる(S20)。   Then, the exposure data Dout created in this way is supplied to the electron beam controller, and electron beam exposure is performed according to the exposure data (S20).

上記の露光データの作成方法で特徴的なことは、露光密度と距離に依存する近接露光効果を考慮した露光データを作成する為に、サブフィールド内にエリアを発生させることである。そして、そのエリアのパターン密度Smnに、周囲のエリアからの近接露光効果を加えた実質的パターン密度SRmnをもとにして、その露光量の補正と補助露光パターンを生成することである。そして、補助露光パターンを、既存のサブフィールド内のパターンデータとせずに、新たに発生させた仮単独配置サブフィールドのパターンデータとしたことである。   A characteristic of the above-described exposure data creation method is that an area is generated in a subfield in order to create exposure data that takes into account the proximity exposure effect that depends on the exposure density and distance. Then, based on the substantial pattern density SRmn obtained by adding the proximity exposure effect from the surrounding area to the pattern density Smn of the area, the exposure amount is corrected and the auxiliary exposure pattern is generated. Then, the auxiliary exposure pattern is not the pattern data in the existing subfield, but the pattern data of the newly generated temporary single arrangement subfield.

しかしながら、上記の方法では、サブフィールド内に内部のパターン形状、位置とは無関係にエリアを生成しているので、それに起因して様々な問題点が生じる。更に、補助露光パターンの形状を実際のパターンの形状、位置とは無関係に生成したエリアの形状にしているので、近接露光効果の問題を解決できる理想的な補助露光パターンと異なる場合がある。以下に、それぞれの問題点を詳述するとともに、その解決手段を説明する。   However, in the above method, since an area is generated in the subfield regardless of the internal pattern shape and position, various problems arise due to this. Furthermore, since the shape of the auxiliary exposure pattern is the shape of the area generated regardless of the shape and position of the actual pattern, it may be different from an ideal auxiliary exposure pattern that can solve the problem of the proximity exposure effect. In the following, each problem will be described in detail, and the means for solving it will be described.

[パターン存在領域間の補助露光パターンの発生]
図13は、マトリクス配置サブフィールドMSF内のエリアに発生させた補助露光パターンの例を示す図である。マトリクス配置サブフィールドMSFは、典型的には、メモリセル領域の様に高密度で繰り返して同じパターンが露光されるサブフィールドである。かかるサブフィールドでは、パターンが存在する領域41〜45が一定の間隔を介して配置される。即ち、パターン存在領域41〜45の間にパターンの切れ目51〜54が存在する。そして、サブフィールド内に発生されるエリアamnの領域とパターン存在領域41〜45とが整合せずに、切れ目51,53ではエリアの領域がマッチするが、切れ目52,54ではエリアの領域がマッチしない。
[Generation of auxiliary exposure pattern between pattern existing areas]
FIG. 13 is a diagram showing an example of an auxiliary exposure pattern generated in an area in the matrix arrangement subfield MSF. The matrix arrangement subfield MSF is typically a subfield in which the same pattern is exposed repeatedly at high density as in the memory cell region. In such a subfield, the areas 41 to 45 where the pattern exists are arranged with a certain interval. That is, there are pattern cuts 51 to 54 between the pattern existence regions 41 to 45. The area amn generated in the subfield and the pattern existence areas 41 to 45 do not match, and the areas 51 and 53 match, but the areas 52 and 54 match. do not do.

かかる状況において、上述したエリア毎のパターン密度に基づいて、そのパターン密度が低いエリアに補助露光パターンを発生し、パターン密度が高いエリアに補助露光パターンを発生しない方法をとると、図1313中の太枠のエリアには補助露光パターンが生成され、細枠のエリアには補助露光パターンが生成されない。従って、切れ目51〜54は全て同じ露光パターンの配置であるのに、エリアとの整合性に依存して補助露光パターンが発生したり発生しなかったりするという弊害を伴う。その結果、図13中のエリアA1の部分には補助露光パターンが生成されているので、現像パターンの細りの問題は生じないが、エリアA2の部分には補助露光パターンが生成されず、現像パターンの細りの問題が生じる。   In such a situation, based on the pattern density for each area described above, an auxiliary exposure pattern is generated in an area where the pattern density is low and an auxiliary exposure pattern is not generated in an area where the pattern density is high. An auxiliary exposure pattern is generated in the thick frame area, and no auxiliary exposure pattern is generated in the thin frame area. Therefore, although all of the breaks 51 to 54 have the same exposure pattern arrangement, there is a disadvantage that the auxiliary exposure pattern is generated or not generated depending on the consistency with the area. As a result, since the auxiliary exposure pattern is generated in the area A1 in FIG. 13, there is no problem of thinning of the development pattern, but no auxiliary exposure pattern is generated in the area A2, and the development pattern The problem of thinning occurs.

本実施の形態例では、かかるエリアのパターン密度に基づく補助露光パターン発生方法の弊害を解決する為に、エリア内のパターン存在領域のデータを生成し、エリア内のパターン密度が高い場合でも、隣接するパターン存在領域間の距離が一定の距離、例えばエリアの大きさ程度、を超えると、かかるエリアには補助露光パターンを発生させる。   In the present embodiment, in order to solve the adverse effects of the auxiliary exposure pattern generation method based on the pattern density of the area, the pattern existence region data in the area is generated, and even if the pattern density in the area is high, When the distance between the pattern existing areas exceeds a certain distance, for example, about the size of the area, an auxiliary exposure pattern is generated in the area.

図14は、図13のエリアA2の領域の部分を拡大した図である。この図では、6個のエリアamnが示されている。図15は、エリアデータの例を示す図である。この例では、サブフィールドSFmn内にエリアa11〜aijが存在している場合に、各エリアがエリアデータとして、エリア位置データ、エリア内のパターン存在領域の左下と右上位置データ、エリア内パターン密度データ、見直し後のパターン密度データ、補助露光パターンが発生したか否かのフラグデータ、マトリクス配置サブフィールド内のエリアか否かのフラグデータを有する。   FIG. 14 is an enlarged view of a portion of the area A2 in FIG. In this figure, six areas amn are shown. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of area data. In this example, when areas a11 to aij are present in the subfield SFmn, each area serves as area data, including area position data, lower left and upper right position data of the pattern existing area within the area, and pattern density data within the area. , Pattern density data after review, flag data indicating whether or not an auxiliary exposure pattern has occurred, and flag data indicating whether or not the area is in a matrix arrangement subfield.

即ち、マトリクス配置サブフィールド内にエリアamnを生成した時に、各エリアamn内のパターンが存在している領域のデータを生成しておく。   That is, when the area amn is generated in the matrix arrangement subfield, the data of the area where the pattern in each area amn exists is generated.

そこで、最初にエリア内の見直しパターン密度に従って上記の通り補助露光パターンを発生させ、その後、エリアデータを参照してパターン存在領域を認識する。そして、サブフィールド内のパターン存在領域41〜45が認識されると、その周辺のエリアに対して、隣接するパターン存在領域までの距離L1 を計算する。図14(a)に示される通り、パターン存在領域42,43間の距離L1 がある基準距離Lref より大きい場合は、当該周辺のエリアに補助露光パターンを発生させる。   Therefore, first, the auxiliary exposure pattern is generated as described above according to the review pattern density in the area, and then the pattern existence area is recognized with reference to the area data. When the pattern existence areas 41 to 45 in the subfield are recognized, the distance L1 to the adjacent pattern existence area is calculated for the surrounding area. As shown in FIG. 14A, when the distance L1 between the pattern existence regions 42 and 43 is larger than a reference distance Lref, an auxiliary exposure pattern is generated in the peripheral area.

この基準距離Lref は、近接露光効果に応じて決定できるが、例えば補助露光パターンが発生できる単位である1つのエリアの大きさ程度が好ましい。即ち、エリアの位置とパターン存在領域とのマッチングによっては、パターン密度が低いエリアが発生する可能性がある領域に、新たに補助露光パターンを生成する。   The reference distance Lref can be determined according to the proximity exposure effect. For example, the size of one area which is a unit capable of generating an auxiliary exposure pattern is preferable. That is, an auxiliary exposure pattern is newly generated in an area where an area having a low pattern density may occur depending on the matching between the position of the area and the pattern existence area.

図14(b)は、補助露光パターン60が6つのエリアamnに生成された状態を示す。図中網掛けの部分の補助露光パターン60が新たに生成される。   FIG. 14B shows a state in which the auxiliary exposure pattern 60 is generated in six areas amn. The auxiliary exposure pattern 60 in the shaded portion in the figure is newly generated.

図16は、新たに補助露光パターンを生成した場合のマトリクス配置サブフィールドを示す図である。太線のエリアに補助露光パターンが生成される。図1313と対比すると明らかな通り、パターン存在領域42,43の間の切れ目52、及びパターン存在領域44,45の間の切れ目54とに新たに補助露光パターンが生成されている。その結果、図13の場合にエリアA1とA2とでは現像パターンに差が生じていたのが、図1616の場合では、パターン存在領域の周辺のエリアの部分に補助露光パターンが生成され、エリアA1,A2で現像パターンに差はなく、適正な大きさの現像パターンを得ることができる。   FIG. 16 is a diagram showing matrix arrangement subfields when a new auxiliary exposure pattern is generated. An auxiliary exposure pattern is generated in the bold line area. As is clear from comparison with FIG. 1313, a new auxiliary exposure pattern is generated at the break 52 between the pattern existence areas 42 and 43 and the break 54 between the pattern existence areas 44 and 45. As a result, there is a difference in the development pattern between the areas A1 and A2 in the case of FIG. 13, but in the case of FIG. 1616, an auxiliary exposure pattern is generated in the area around the pattern existing area, and the area A1. , A2, there is no difference in the development pattern, and a development pattern of an appropriate size can be obtained.

図17は、上記の補助露光パターン発生のフローチャート図である。このフローチャートは、図5のステップS18の部分を詳細に示す。上記した通り、図10に示した補正テーブルにしたがい、エリア内のパターン密度に応じた露光量の補助露光パターンを発生し、仮単独配置サブフィールドに登録する(S31)。その後に、マトリクス配置サブフィールド内のパターン存在領域の周辺のエリアを認識する(S32)。そして、それらのエリアについて、隣接するパターン存在領域までの距離L1 が基準距離Lref よりも大きければ(S33)、そのエリアに補助露光パターンを発生し、仮単独配置サブフィールドに追加登録する(S34)。   FIG. 17 is a flowchart of the auxiliary exposure pattern generation. This flowchart shows the details of step S18 in FIG. As described above, according to the correction table shown in FIG. 10, an auxiliary exposure pattern having an exposure amount corresponding to the pattern density in the area is generated and registered in the temporary single arrangement subfield (S31). Thereafter, an area around the pattern existence region in the matrix arrangement subfield is recognized (S32). If the distance L1 to the adjacent pattern existence area is larger than the reference distance Lref for these areas (S33), an auxiliary exposure pattern is generated in that area and additionally registered in the temporary single arrangement subfield (S34). .

[段階的補助露光パターンの発生]
補助露光パターンの発生は、露光パターン密度が低い領域に現像に至らない程度のエネルギーの露光を行うことにより、積極的に近接露光効果を生じさる。それにより周辺に露光パターンが存在しないパターンが現像後に細くなることが防止される。近接露光効果は、レジスト層に照射された電子ビームのエネルギーが周囲に拡がることにより生じる。そして、パターン密度の低い領域に補助露光パターンを発生させることで、そこに照射される電子ビームのエネルギーの拡がりにより、隣接する本来の露光パターンに近接露光効果のエネルギーを与える。従って、補助露光パターンの発生は、ある程度の補助露光の電子ビームのエネルギーの拡散を前提にしている。
[Generation of stepwise auxiliary exposure patterns]
The generation of the auxiliary exposure pattern positively produces a proximity exposure effect by performing exposure with an energy that does not lead to development in a region where the exposure pattern density is low. This prevents a pattern having no exposure pattern in the periphery from becoming thin after development. The proximity exposure effect occurs when the energy of the electron beam applied to the resist layer spreads around. Then, by generating an auxiliary exposure pattern in an area where the pattern density is low, the energy of the electron beam applied thereto is spread, and energy of the proximity exposure effect is given to the adjacent original exposure pattern. Therefore, the generation of the auxiliary exposure pattern is premised on the diffusion of the energy of the electron beam for a certain amount of auxiliary exposure.

この電子ビームのエネルギーの拡がりは、レジストの材料に依存する。通常レジストの材料は、形成するパターンの細さや密度などに応じて最適の材料が使用される。従って、電子ビーム露光装置では、異なる材料のレジストに適用できる補助露光パターンの生成が要求される。   The spread of the electron beam energy depends on the resist material. In general, an optimum resist material is used according to the fineness and density of the pattern to be formed. Therefore, the electron beam exposure apparatus is required to generate an auxiliary exposure pattern that can be applied to resists of different materials.

図18は、露光パターンの回りに補助露光パターンが生成された状態を示す図である。この例では、露光パターン61〜64を有する領域において、露光パターン61〜64の周囲に補助露光パターン71が生成されている。図18には、簡単の為に発生されたエリアは示されていない。図18の例では、発生したエリアのパターン密度を基準にして、パターン密度が低い領域に補助露光パターン71を生成する。   FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which an auxiliary exposure pattern is generated around the exposure pattern. In this example, the auxiliary exposure pattern 71 is generated around the exposure patterns 61 to 64 in the region having the exposure patterns 61 to 64. FIG. 18 does not show the generated area for the sake of simplicity. In the example of FIG. 18, the auxiliary exposure pattern 71 is generated in an area where the pattern density is low, based on the pattern density of the generated area.

ある電子ビームの拡がり特性を持つ材料のレジストの場合は、上記の補助露光パターン71への電子ビームの照射により、そのエネルギーが露光パターン61〜64にも拡がり、パターンの細りを防止することができる。しかし、それとは異なり、電子ビームの拡がり特性が悪い材料のレジストの場合は、図中の補助露光パターン71の位置が露光パターン61〜64から離れているので、露光パターンに十分な近接露光効果を生じさせることができない。   In the case of a resist made of a material having a certain electron beam spreading characteristic, the energy is spread to the exposure patterns 61 to 64 by irradiation of the electron beam onto the auxiliary exposure pattern 71, and the pattern can be prevented from thinning. . However, in contrast to this, in the case of a resist made of a material having a poor electron beam spreading characteristic, the position of the auxiliary exposure pattern 71 in the drawing is away from the exposure patterns 61 to 64, so that the proximity exposure effect sufficient for the exposure pattern is obtained. It cannot be generated.

そこで、本実施の形態例では、レジストの材料の特性に応じて、補助露光パターンの発生領域を、パターン密度の低いエリアだけでなくそのエリアとその周囲のエリアまで拡げる。しかも、周囲のエリアまで拡げる場合は、理想的な拡がり特性を持つレジストの場合の拡がり分布になる様に、露光量Qを階段状に設定する。そして、トータルの露光量はエリアを拡げない場合と等しくする。   Therefore, in the present embodiment, the region where the auxiliary exposure pattern is generated is expanded not only to an area having a low pattern density but also to the area and the surrounding area in accordance with the characteristics of the resist material. In addition, when expanding to the surrounding area, the exposure amount Q is set stepwise so as to obtain an expansion distribution in the case of a resist having an ideal expansion characteristic. The total exposure amount is set equal to the case where the area cannot be expanded.

図19は、補助露光パターンの拡がり特性を考慮した比率テーブルの例を示す。この例では、7行7列のエリアの中心に補助露光パターン75を発生した時の、拡がりを考慮した補助露光パターン76を示す。エネルギ分布が75から76になることを示す。そして、拡がってもトータルのエネルギーは単一のエリアに発生させた補助露光パターンのエネルギーと等しくする必要がある。   FIG. 19 shows an example of a ratio table that takes into account the spreading characteristics of the auxiliary exposure pattern. In this example, an auxiliary exposure pattern 76 in which expansion is taken into consideration when the auxiliary exposure pattern 75 is generated at the center of an area of 7 rows and 7 columns is shown. It shows that the energy distribution goes from 75 to 76. And even if it spreads, the total energy needs to be equal to the energy of the auxiliary exposure pattern generated in a single area.

図19のマトリクスには、その比率S11〜S77は示されていて、それらの比率は、以下の数式を満足する。   The matrix of FIG. 19 shows the ratios S11 to S77, and these ratios satisfy the following mathematical formula.

1.0=S11/(S11+S12+... +S67+S77)+......+ S77/(S11+S12+... +S67+S77)
上記から明らかな通り、拡がりを考慮した露光量分布76になる様に階段状の露光量の補助露光パターンを生成することが、レジストの材質によっては必要となる。
1.0 = S11 / (S11 + S12 + ... + S67 + S77) + ...... + S77 / (S11 + S12 + ... + S67 + S77)
As is apparent from the above, depending on the resist material, it is necessary to generate an auxiliary exposure pattern having a stepwise exposure amount so as to obtain an exposure amount distribution 76 in consideration of the spread.

図20は、図18の補助露光パターンを階段状の露光量分布を有する補助露光パターンにした例を示す図である。図18の補助露光パターン71に加えて、露光パターン61〜64と補助露光パターン71の間に追加の補助露光パターン72が生成される。追加の補助露光パターン72の露光量は、補助露光パターン71よりも弱く設定され、トータルの露光量が増加しないように設定される。図20の例では、補助露光パターン71の露光量は、図18の場合よりも弱く、さらに追加の補助露光パターン72の露光量は、更にそれより弱い。   FIG. 20 is a diagram showing an example in which the auxiliary exposure pattern of FIG. 18 is changed to an auxiliary exposure pattern having a stepwise exposure amount distribution. In addition to the auxiliary exposure pattern 71 of FIG. 18, an additional auxiliary exposure pattern 72 is generated between the exposure patterns 61 to 64 and the auxiliary exposure pattern 71. The exposure amount of the additional auxiliary exposure pattern 72 is set to be weaker than the auxiliary exposure pattern 71, and is set so that the total exposure amount does not increase. In the example of FIG. 20, the exposure amount of the auxiliary exposure pattern 71 is weaker than that of FIG. 18, and the exposure amount of the additional auxiliary exposure pattern 72 is still weaker.

実際の露光装置では、使用するレジストの材料に応じて、図18の補助露光パターン71のみを発生する場合と、図20の補助露光パターン71,72を発生する場合とを選択可能にする。更に、レジストの種類が増える場合は、拡がりの程度が異なる複数種類の階段状の露光量を持つ補助露光パターンを発生できるようにする。   In an actual exposure apparatus, the case where only the auxiliary exposure pattern 71 shown in FIG. 18 is generated and the case where the auxiliary exposure patterns 71 and 72 shown in FIG. 20 are generated can be selected in accordance with the resist material to be used. Further, when the types of resist increase, auxiliary exposure patterns having a plurality of types of stepwise exposure amounts having different degrees of spread can be generated.

上記の補助露光パターンの発生は、図17のフローチャートにも示されている。ステップS36にて、使用されるレジストの材料によって、階段的な補助露光パターンを発生して、結果的に拡がり特性をもたせる必要がある場合は、一旦発生した補助露光パターンを階段状の露光量をもつ補助露光パターンに変更する(S37)。従って、変更された補助露光パターンは、より多くのエリアを有するパターンになる。この様に変更された補助露光パターンは、既に説明した通り、仮単独配置サブフィールド内のパターンデータとして追加される。従って、そのパターンデータの露光量は、階段状の分布を有する。   The generation of the auxiliary exposure pattern is also shown in the flowchart of FIG. In step S36, if it is necessary to generate a stepwise auxiliary exposure pattern depending on the resist material to be used and consequently to have spreading characteristics, the stepwise exposure amount of the once generated auxiliary exposure pattern is reduced. The auxiliary exposure pattern is changed (S37). Therefore, the changed auxiliary exposure pattern becomes a pattern having more areas. The auxiliary exposure pattern changed in this way is added as pattern data in the temporary single arrangement subfield as described above. Therefore, the exposure amount of the pattern data has a stepwise distribution.

図21は、図20の補助露光パターンの露光量分布を示す図である。図20の縦方向に沿った露光量分布である。本来の現像される露光パターン61〜64は、高い露光量を有するが、その間の補助露光パターン71は、それより低い露光量を有する。更に、追加された補助露光パターン72は、それよりさらに低い露光量を有する。   FIG. 21 is a diagram showing an exposure amount distribution of the auxiliary exposure pattern of FIG. It is exposure amount distribution along the vertical direction of FIG. The originally developed exposure patterns 61 to 64 have a high exposure amount, while the auxiliary exposure pattern 71 therebetween has a lower exposure amount. Furthermore, the added auxiliary exposure pattern 72 has a lower exposure amount.

[パターンに整合するエリアの発生]
本実施の形態例では、サブフィールド内にエリアを発生させ、そのエリア内のパターン密度を求め、更に周囲のエリアのパターンからの影響を考慮して新たなパターン密度を求め、その見直した新たなパターン密度を基準にして、補助露光パターンを発生する。しかも、その補助露光パターンはエリアを単位とするパターンである。
[Generation of areas that match the pattern]
In this embodiment, an area is generated in the subfield, the pattern density in the area is obtained, a new pattern density is obtained in consideration of the influence from the pattern in the surrounding area, and the revised new An auxiliary exposure pattern is generated based on the pattern density. Moreover, the auxiliary exposure pattern is a pattern in units of areas.

しかしながら、実際に現像されるべき露光パターンとエリアを単位とする補助露光パターンとの整合性が悪く、同じ露光パターンであっても、異なる補助露光パターンが生成される場合がある。   However, the consistency between the exposure pattern to be actually developed and the auxiliary exposure pattern in units of areas is poor, and different auxiliary exposure patterns may be generated even with the same exposure pattern.

図22は、サブフィールド内の露光パターンに対して発生した補助露光パターンを示す図である。この例では、サブフィールドSF内に3つの露光パターンPA,PB,PCが存在する例で、その周囲を囲む領域に太線で示される補助露光パターンが生成されている。それぞれの補助露光パターンは、12行3列のエリアにわたるサイズである。   FIG. 22 is a diagram showing an auxiliary exposure pattern generated for the exposure pattern in the subfield. In this example, there are three exposure patterns PA, PB, and PC in the subfield SF, and an auxiliary exposure pattern indicated by a thick line is generated in a region surrounding the exposure pattern PA, PB, and PC. Each auxiliary exposure pattern has a size covering an area of 12 rows and 3 columns.

露光パターンPA,PB,PCは、図示される通り、同じ露光密度の条件化にある。しかしながら、パターンPAはエリアの左端に位置し、パターンPBはエリアの中心に位置し、パターンPCはエリアの右端に位置する。その結果、パターンPBに対して発生した補助露光パターンは、パターンPBに左右対称になっている。それに対して、パターンPA,PBに対して発生した補助露光パターンは、パターンPA,PCに対して左右対称になっていない。かかる不都合は、露光パターンの位置に依存しないでエリアを発生したことが原因である。   The exposure patterns PA, PB, and PC are under the same exposure density conditions as shown. However, the pattern PA is located at the left end of the area, the pattern PB is located at the center of the area, and the pattern PC is located at the right end of the area. As a result, the auxiliary exposure pattern generated with respect to the pattern PB is symmetrical with respect to the pattern PB. On the other hand, the auxiliary exposure pattern generated with respect to the patterns PA and PB is not symmetrical with respect to the patterns PA and PC. Such inconvenience is caused by the generation of an area independent of the position of the exposure pattern.

そこで、本実施の形態例では、存在するパターンの位置に依存したエリアを発生する。その為に、パターンの存在する領域を求めて、そのパターン存在領域の中心、或いは重心、から点対称にエリアを周囲に発生する。しかも、エリアの周囲への発生は、近接露光効果が生じる範囲までとする。それより外側の領域は、本来エリアを発生してもパターン自体存在しないので、そもそも補助露光パターンを発生する必要がないので、エリア自体を発生させる必要はない。   Therefore, in the present embodiment, an area depending on the position of the existing pattern is generated. For this purpose, an area where a pattern is present is obtained, and an area is generated around the point symmetrically from the center or the center of gravity of the pattern existing area. Moreover, the occurrence around the area is limited to the range where the proximity exposure effect occurs. In the area outside it, since the pattern itself does not exist even if the area is originally generated, it is not necessary to generate the auxiliary exposure pattern in the first place, so it is not necessary to generate the area itself.

図23は、サブフィールド内の露光パターンの存在領域を検出する方法を示す図である。また、図2424は、検出されたパターン存在領域に対してマッチするエリアを発生する方法を示す図である。図23の例は、サブフィールドSF内に2つのパターンの固まりが存在する例である。   FIG. 23 is a diagram showing a method for detecting an existing area of an exposure pattern in a subfield. FIG. 2424 is a diagram showing a method of generating an area that matches the detected pattern existence region. The example of FIG. 23 is an example in which a cluster of two patterns exists in the subfield SF.

まず、パターンデータは、図4に示される通り、パターンの左下の座標(x、y)とパターンの幅w、高さhを有する。そこで、対象となるサブフィールドSFにおいてエリアを発生させる場合、そのサブフィールドSF内のパターンデータと、隣接するサブフィールド内のパターンデータとを、設計データから読み出す。そして、図23に示される通り、パターンp01とp02とが隣接しているので、それらを合成したパターン存在領域A01を作成する。更に、パターン存在領域A01とそれに隣接するパターンp03とを合成する。その場合、それぞれの幅A01Wとp03Wとを比較して、大きい方の幅p03Wを新たなパターン存在領域A02の幅と定義する。   First, as shown in FIG. 4, the pattern data has coordinates (x, y) at the lower left of the pattern, a width w and a height h of the pattern. Therefore, when an area is generated in the target subfield SF, the pattern data in the subfield SF and the pattern data in the adjacent subfield are read from the design data. Then, as shown in FIG. 23, since the patterns p01 and p02 are adjacent to each other, a pattern existence area A01 obtained by synthesizing them is created. Further, the pattern existence area A01 and the pattern p03 adjacent thereto are synthesized. In that case, the widths A01W and p03W are compared, and the larger width p03W is defined as the width of the new pattern existence region A02.

以上のアルゴリズムを、全ての読み出したパターンデータに対して行うことで、図23中に破線で示される通り、サブフィールドSF内には2つのパターン存在領域82,83が作成される。この例では、パターン存在領域82,83は、サブフィールドSFの領域からはみ出している。尚、複数のパターンを合成してパターン存在領域を生成するにあたり、複数のパターンが隣接している必要はなく、所定の距離以内に近接している場合も、パターン存在領域として合成することができる。   By performing the above algorithm on all the read pattern data, two pattern existence areas 82 and 83 are created in the subfield SF as shown by a broken line in FIG. In this example, the pattern existence areas 82 and 83 protrude from the area of the subfield SF. When generating a pattern existence area by combining a plurality of patterns, the plurality of patterns do not have to be adjacent to each other, and can be combined as a pattern existence area even when they are close to each other within a predetermined distance. .

図24は、上記のパターン存在領域82,83にマッチしたエリアをそれぞれ発生した状態を示す。サブフィールドSF内に作成された2つのパターン存在領域82,83のそれぞれの中心82C、83Cを始点として、それぞれに点対称のエリアamnが生成される。その場合の、エリアの発生領域は、パターン存在領域82、83から露光影響範囲L2 まで広がれば良い。図24の例では、両方のパターン存在領域82,83は、露光影響範囲L2 の2倍以上の距離を隔てて存在する。従って、それぞれのパターン存在領域82,83に発生させたエリアは、重なり合うことはない。   FIG. 24 shows a state where areas matching the pattern existence areas 82 and 83 are generated. Starting from the centers 82C and 83C of the two pattern existence areas 82 and 83 created in the subfield SF, point-symmetric areas amn are respectively generated. In this case, the area generation area only needs to extend from the pattern existence areas 82 and 83 to the exposure influence range L2. In the example of FIG. 24, both pattern existence regions 82 and 83 exist with a distance of at least twice the exposure influence range L2. Accordingly, the areas generated in the pattern existence areas 82 and 83 do not overlap each other.

サブフィールドSF内に一部エリアが発生しない領域が存在するが、そもそもかかる領域には露光の影響が及ぼされず、その領域のパターン密度はゼロになり、補助露光パターンの発生は不要であるので、何らの支障も発生しない。   In the subfield SF, there is a region where some area does not occur, but in the first place, such a region is not affected by exposure, the pattern density of the region becomes zero, and generation of an auxiliary exposure pattern is unnecessary. There will be no trouble.

また、パターン存在領域82,83が、露光影響範囲L2 の2倍以内に近接している場合は、それらを合成して新たなパターン存在領域を生成することで、それぞれのエリアで補助露光パターンが重複して発生することを防止することができる。或いは、2つのパターン存在領域で発生させたエリアが重なる場合は、図1515に示したエリアデータの補助露光パターンを発生させたか否かのフラグを利用して、既に発生しているエリア上には新たな補助露光パターンの発生を禁止することができる。或いは、補助露光パターン自体の露光量は小さいので、ある程度の補助露光パターンの重なりを許可し、対象となるエリアの露光量の合計がある閾値を超えない様にデータ処理することもできる。   Further, when the pattern existence areas 82 and 83 are close to each other within twice the exposure influence range L2, they are combined to generate a new pattern existence area, whereby an auxiliary exposure pattern is formed in each area. Duplicate occurrences can be prevented. Alternatively, if the areas generated in the two pattern existing areas overlap, the flag indicating whether or not the auxiliary exposure pattern of the area data shown in FIG. Generation of a new auxiliary exposure pattern can be prohibited. Alternatively, since the exposure amount of the auxiliary exposure pattern itself is small, it is possible to allow some overlap of the auxiliary exposure pattern and perform data processing so that the total exposure amount of the target area does not exceed a certain threshold.

図24に示す通り、それぞれのパターン存在領域にマッチングしたエリアを発生させることにより、エリアを発生単位とする補助露光パターンは、パターンとマッチングし、図22の如き弊害を避けることができる。   As shown in FIG. 24, by generating an area that matches each pattern existence area, the auxiliary exposure pattern having the area as a generation unit is matched with the pattern, and the adverse effects shown in FIG. 22 can be avoided.

[エリア間近接露光効果]
本実施の形態例における近接露光効果を考慮した補助露光パターン発生の方法では、サブフィールド内に発生させたエリアのパターン密度をもとにして行う。このエリア内のパターン密度は、実際に存在するパターンの密度と、周囲のエリアのパターンからの近接露光効果により与えられる影響度をパターン密度として追加している。その場合、図8で示した通り、周囲のエリアのパターンからの露光影響の度合いを検出する為に、周囲のエリアの露光パターン密度に対象エリアまでの距離rによる係数、例えば1/(1+r)を乗算する。
[Inter-area proximity exposure effect]
In the method of generating the auxiliary exposure pattern in consideration of the proximity exposure effect in the present embodiment, the method is performed based on the pattern density of the area generated in the subfield. For the pattern density in this area, the density of the pattern that actually exists and the influence given by the proximity exposure effect from the pattern in the surrounding area are added as the pattern density. In this case, as shown in FIG. 8, in order to detect the degree of exposure influence from the pattern of the surrounding area, the coefficient of the exposure pattern density of the surrounding area and the distance r to the target area, for example, 1 / (1 + r) Multiply

図25は、3行3列のエリアAREA11〜AREA33における、真ん中のエリアAREA22への露光影響の度合いの検出を示す図である。この例では、単純にエリア間の距離を、エリアの中心間の距離とする。しかしながら、実際には、エリア内のパターンは、エリア内で均一の存在しているわけではない。図25R>5の例では、エリアAREA11はパターンが右下に存在し、エリアAREA22はパターンが右端に存在する。従って、エリアの中心間の距離を利用して、周囲のエリアからの露光影響度を判定すると、実際の露光影響度を正確に判定することができない。   FIG. 25 is a diagram illustrating detection of the degree of exposure influence on the center area AREA22 in the areas AREA11 to AREA33 of 3 rows and 3 columns. In this example, the distance between the areas is simply the distance between the centers of the areas. However, in practice, the pattern in the area does not exist uniformly in the area. In the example of FIG. 25R> 5, the area AREA11 has a pattern at the lower right, and the area AREA22 has a pattern at the right end. Therefore, if the exposure influence degree from the surrounding area is determined using the distance between the centers of the areas, the actual exposure influence degree cannot be accurately determined.

そこで、本実施の形態例では、より正確に周囲のエリアのパターンからの露光影響度を判定する為に、エリア毎にパターン存在領域を検出し、そのパターン存在領域の重心間(または中心間)の距離を利用する。図15で説明した通り、各エリアデータには、エリアの位置座標に加えて、パターンが存在している領域の左下の座標と右上の座標データが含まれる。従って、このパターンが存在している領域をパターン存在領域として、その領域の重心間の距離を、エリア間の距離として利用する。   Therefore, in the present embodiment, in order to more accurately determine the exposure influence level from the pattern of the surrounding area, the pattern existence area is detected for each area, and between the centroids (or between the centers) of the pattern existence area Use the distance. As described with reference to FIG. 15, each area data includes the lower left coordinates and the upper right coordinate data of the area where the pattern exists in addition to the position coordinates of the area. Therefore, the area where this pattern exists is used as the pattern existing area, and the distance between the centers of gravity of the area is used as the distance between the areas.

図26は、エリア内のパターン存在領域間の距離を利用した場合を示す図である。この例では、エリアAREA11、12、13、21、22及びAREA23,33は、単一のパターンが存在するだけであり、エリアAREA32,13には、複数のパターンが存在する。従って、エリアAREA11〜22等は、パターン自体がパターン存在領域PEとなる。また、AREA32,13では、複数のパターンが存在する矩形の領域をパターン存在領域PEとして、その領域の重心を利用する。   FIG. 26 is a diagram illustrating a case in which the distance between the pattern existence areas in the area is used. In this example, the areas AREA 11, 12, 13, 21, 22 and the AREAs 23, 33 only have a single pattern, and the areas AREA 32, 13 have a plurality of patterns. Accordingly, in the areas AREA 11 to 22 etc., the pattern itself becomes the pattern existence area PE. Moreover, in AREA 32 and 13, the rectangular area in which a plurality of patterns exist is used as the pattern existence area PE, and the center of gravity of the area is used.

従って、図26に示されるとおり、対象となるエリアAREA22の位置は、パターンの重心位置(パターン中心位置と同じ)とみなされ、それぞれ周囲のエリアのパターン存在領域の重心との距離を利用して、露光影響度を演算し、パターン密度の修正を行う。その結果、より正確に露光影響度を検出することができ、補助露光パターン発生の基準となるエリアのパターン密度をより正確に生成することができる。   Therefore, as shown in FIG. 26, the position of the target area AREA 22 is regarded as the center of gravity position of the pattern (same as the pattern center position), and the distance from the center of gravity of the pattern existing area in each surrounding area is used. Then, the exposure influence degree is calculated and the pattern density is corrected. As a result, the exposure influence level can be detected more accurately, and the pattern density of the area serving as a reference for generating the auxiliary exposure pattern can be generated more accurately.

[マトリクス配置サブフィールドの演算]
マトリクス配置サブフィールドは、集積回路のメモリセル領域の如く繰り返しパターンだけを有する領域に発生する。その場合、繰り返して発生するマトリクス配置サブフィールドは、露光順番の先頭の基準となるサブフィールド(マトリクス基準配置サブフィールド)が存在し、それに続いて、同じパターンデータのアドレスを指すマトリクス配置サブフィールドが存在する。そして、そのマトリクス配置された領域の周辺には、単独配置サブフィールドが隣接或いは一部重なって存在する。
[Matrix arrangement subfield operations]
The matrix arrangement subfield is generated in a region having only a repetitive pattern such as a memory cell region of an integrated circuit. In this case, the matrix arrangement subfield that is repeatedly generated has a subfield (matrix reference arrangement subfield) serving as a reference at the beginning of the exposure order, and subsequently, a matrix arrangement subfield indicating the address of the same pattern data. Exists. In the vicinity of the matrix-arranged region, single-arranged subfields are adjacent or partially overlap.

一般に、メモリセル領域の如く高密度の領域に生成されるマトリクス配置サブフィールドは、内部に高密度のパターンを有する。従って、かかるマトリクス配置サブフィールド内には、補助露光パターンを生成する必要がない場合が多い。   In general, a matrix arrangement subfield generated in a high density region such as a memory cell region has a high density pattern therein. Therefore, it is often unnecessary to generate an auxiliary exposure pattern in such a matrix arrangement subfield.

そこで、本実施の形態例では、マトリクス基準配置サブフィールドについて、図5のステップS13〜S18の演算を行って補助露光パターンが発生されない場合は、それ以降のマトリクス配置サブフィールドも補助露光パターンの発生がないとして、それらのマトリクス配置サブフィールドについて、パターンデータを読み込んで演算を行わない。但し、マトリクス配置サブフィールドの境界部分は、パターン密度が低い場合が多いので、かかる領域はパターンデータの読み込みを行い、パターン密度を検出して補助露光パターンを必要に応じて発生させる。   Therefore, in the present embodiment, if the auxiliary exposure pattern is not generated by performing the operations of steps S13 to S18 in FIG. 5 for the matrix reference arrangement subfield, the subsequent matrix arrangement subfield also generates the auxiliary exposure pattern. If there is no, pattern data is read and calculation is not performed for these matrix arrangement subfields. However, since the pattern density is often low at the boundary portion of the matrix arrangement subfield, pattern data is read in such a region, the pattern density is detected, and an auxiliary exposure pattern is generated as necessary.

図27は、上記の例が当てはまる場合のマトリクス配置サブフィールドの例を示す図である。この例では、マトリクス配置サブフィールドMSFが5行5列繰り返して配置される。そして、その先頭のマトリクス配置サブフィールドは、マトリクス基準配置サブフィールドMRSFとなる。また、マトリクス配置サブフィールドの周辺には、単独配置サブフィールドSSFが一部重なる様に配置される。そして、仮単独配置サブフィールドKSSFは、単独配置サブフィールドにマッチングする領域(図中破線のフィールド)に設けられる。   FIG. 27 is a diagram illustrating an example of a matrix arrangement subfield when the above example is applicable. In this example, the matrix arrangement subfield MSF is repeatedly arranged in 5 rows and 5 columns. The leading matrix arrangement subfield is a matrix reference arrangement subfield MRSF. Further, the single arrangement subfield SSF is arranged so as to partially overlap around the matrix arrangement subfield. Temporary single placement subfield KSSF is provided in a region matching the single placement subfield (broken line field in the figure).

この例において、近接露光効果を考慮して補助露光パターンを生成する演算時間をできるだけ短くする為に、マトリクス基準配置サブフィールドMRSF内にエリアを発生し、パターンを読み込んで、エリアのパターン密度を求め、補助露光パターンが必要か否かを判定する。高密度のマトリクス配置サブフィールドの場合は、ほとんど補助露光パターンの発生が不要になる。   In this example, an area is generated in the matrix reference arrangement subfield MRSF, the pattern is read, and the pattern density of the area is obtained in order to minimize the calculation time for generating the auxiliary exposure pattern in consideration of the proximity exposure effect. Then, it is determined whether or not an auxiliary exposure pattern is necessary. In the case of a high-density matrix arrangement subfield, almost no auxiliary exposure pattern is required.

そこで、多少の露光精度の低下があっても演算時間を短縮することを優先する場合は、マトリクス基準配置サブフィールドMRSFのみ補助露光パターンが必要か否かの演算を行い、補助露光パターンが不要なら、残りのマトリクス配置サブフィールドの演算を省略する。そして、高いパターン密度の部分の露光量を減じる比率αは、マトリクス基準配置サブフィールドMRSFで求めた比率αを残りのマトリクス配置サブフィールドにも適用する。   Therefore, when priority is given to shortening the calculation time even if there is a slight decrease in exposure accuracy, it is calculated whether or not an auxiliary exposure pattern is necessary only for the matrix reference arrangement subfield MRSF. The operations of the remaining matrix arrangement subfields are omitted. The ratio α for reducing the exposure amount of the high pattern density portion is also applied to the remaining matrix arrangement subfields as the ratio α obtained in the matrix reference arrangement subfield MRSF.

但し、マトリクス配置サブフィールドの場合は、その境界部分はパターン密度が疎になっている場合があるので、図中90の領域のパターンデータは読み込んで、エリア内のパターン密度を求めて、補助露光パターンの発生が必要か否かの判断を行う。読み込むパターンデータの量が減ることにより、演算時間は短くなる。領域90は、マトリクス配置サブフィールドMSFの水平方向の境界部分の領域であるが、同様にマトリクス配置サブフィールドMSFの垂直方向の境界部分の領域もパターンデータの読み込みを行うことが必要である。   However, in the case of the matrix arrangement subfield, the boundary portion may have a sparse pattern density. Therefore, the pattern data in the area 90 in the figure is read, the pattern density in the area is obtained, and the auxiliary exposure is performed. It is determined whether or not a pattern needs to be generated. The calculation time is shortened by reducing the amount of pattern data to be read. The region 90 is a region at the horizontal boundary portion of the matrix arrangement subfield MSF. Similarly, it is necessary to read the pattern data also at the boundary portion region in the vertical direction of the matrix arrangement subfield MSF.

本発明の実施の形態例の電子ビーム露光装置の概略構成図である。1 is a schematic block diagram of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. 露光データ作成装置100の内部構成を示す図である。1 is a diagram showing an internal configuration of an exposure data creation apparatus 100. FIG. メインフィールドMFとサブフィールドSFとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between main field MF and subfield SF. 図3のメインフィールド内のサブフィールドにかかる設計データの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the design data concerning the subfield in the main field of FIG. 露光データの作成を含む露光工程のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the exposure process including preparation of exposure data. あるサブフィールドSFの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a certain subfield SF. 図6の例のサブフィールドのエリア毎のパターン密度Smnを記入した例である。FIG. 7 is an example in which the pattern density Smn for each area of the subfield in the example of FIG. 6 is entered. エリア間の近接露光効果による影響に応じたパターン密度見直しを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pattern density review according to the influence by the proximity exposure effect between areas. エリア内のパターン密度の見直しを行った結果後の各エリア内のパターン密度を示す図である。It is a figure which shows the pattern density in each area after the result of having reviewed the pattern density in an area. 露光量の補正工程及び補助露光パターン発生工程において使用される補正テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the correction table used in the correction process of exposure amount, and an auxiliary exposure pattern generation process. パターン密度が高いエリアのパターンの露光量が減じられ、パターン密度が低いエリアに補助露光パターンを発生させた場合のサブフィールドを示す図である。It is a figure which shows the subfield at the time of reducing the exposure amount of the pattern of an area with a high pattern density, and generating an auxiliary exposure pattern in an area with a low pattern density. 作成された露光データの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the produced exposure data. マトリクス配置サブフィールドMSF内のエリアに発生させた補助露光パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the auxiliary exposure pattern generated in the area in the matrix arrangement | positioning subfield MSF. 図13のエリアA2の領域の部分を拡大した図である。It is the figure which expanded the part of the area | region of area A2 of FIG. エリアデータの例を示す図である。It is a figure which shows the example of area data. 新たに補助露光パターンを生成した場合のマトリクス配置サブフィールドを示す図である。It is a figure which shows the matrix arrangement | positioning subfield at the time of newly producing | generating an auxiliary exposure pattern. 補助露光パターン発生のフローチャート図である。It is a flowchart figure of auxiliary exposure pattern generation. 露光パターンの回りに補助露光パターンが生成された状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which the auxiliary exposure pattern was produced | generated around the exposure pattern. 補助露光パターンの拡がり特性を考慮した比率テーブルの例を示す。The example of the ratio table which considered the spreading | diffusion characteristic of the auxiliary exposure pattern is shown. 図18の補助露光パターンを階段状の露光量分布を有する補助露光パターンにした例を示す図である。It is a figure which shows the example which made the auxiliary exposure pattern of FIG. 18 the auxiliary exposure pattern which has stepwise exposure amount distribution. 図20の補助露光パターンの露光量分布を示す図である。図20の縦方向に沿った露光量分布である。It is a figure which shows the exposure amount distribution of the auxiliary exposure pattern of FIG. It is exposure amount distribution along the vertical direction of FIG. サブフィールド内の露光パターンに対して発生した補助露光パターンを示す図である。It is a figure which shows the auxiliary | assistant exposure pattern generate | occur | produced with respect to the exposure pattern in a subfield. サブフィールド内の露光パターンの存在領域を検出する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of detecting the presence area | region of the exposure pattern in a subfield. 検出されたパターン存在領域に対してマッチするエリアを発生する方法を示す図である。It is a figure which shows the method to generate | occur | produce the area which matches with the detected pattern presence area. 3行3列のエリアAREA11〜AREA33における、真ん中のエリアAREA22への露光影響の度合いを検出を示す図である。It is a figure which shows detection of the degree of the exposure influence to the area AREA22 in the middle in the areas AREA11 to AREA33 of 3 rows and 3 columns. エリア内のパターン存在領域間の距離を利用した場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the distance between the pattern presence areas in an area is utilized. マトリクス配置サブフィールドの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a matrix arrangement | positioning subfield.

符号の説明Explanation of symbols

100 露光データ作成装置
200 ビーム制御装置
300 鏡筒
MF メインフィールド
SF サブフィールド
SSF 単独配置サブフィールド
MSF マトリクス配置サブフィールド、繰り返し配置されるサブフィールド
100 exposure data creation device 200 beam control device 300 lens barrel MF main field SF subfield SSF single arrangement subfield MSF matrix arrangement subfield, repeatedly arranged subfield

Claims (3)

メインフィールド内の複数のサブフィールド毎のパターンデータを有するパターンデータから前記サブフィールド毎の露光パターンデータを有する露光データを求め、該露光データに従って試料を露光する荷電粒子ビーム露光方法において、
(a)前記サブフィールド内に複数のエリアを発生する工程と、
(b)該エリア内のパターン密度を求め、該エリアの周囲のエリアのパターン密度及びエリア間の距離に従って当該パターン密度を見直す工程と、
(c)前記エリアの前記見直されたパターン密度が所定の露光基準密度より低い場合に、当該エリア内に補助露光パターンを発生する工程と、
(d)前記パターンデータに前記補助露光パターンデータを追加した露光データに従って、前記試料を露光する工程とを有し、
同一のパターンデータを有するサブフィールドが複数繰り返し配置される場合に、当該繰り返し配置されるサブフィールドの最初のサブフィールドに対して前記工程(a)〜(c)を行い、該最初のサブフィールド内に補助露光パターンが発生しない場合は、残りのサブフィールドに対して前記繰り返し配置されるサブフィールドの境界領域を除いて前記工程(a)〜(c)を省略することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
In a charged particle beam exposure method for obtaining exposure data having exposure pattern data for each subfield from pattern data having pattern data for a plurality of subfields in a main field, and exposing a sample according to the exposure data,
(A) generating a plurality of areas in the subfield;
(B) obtaining a pattern density in the area, and reexamining the pattern density according to the pattern density of the area around the area and the distance between the areas;
(C) generating an auxiliary exposure pattern in the area when the reviewed pattern density of the area is lower than a predetermined exposure reference density;
(D) exposing the sample according to exposure data obtained by adding the auxiliary exposure pattern data to the pattern data;
When a plurality of subfields having the same pattern data are repeatedly arranged, the steps (a) to (c) are performed on the first subfield of the repeatedly arranged subfield, In the case where no auxiliary exposure pattern is generated, the charged particle beam is characterized in that the steps (a) to (c) are omitted except for the boundary region of the subfield repeatedly arranged with respect to the remaining subfield. Exposure method.
請求項1において、
前記繰り返し配置されるサブフィールドは、繰り返しパターンを有するメモリセル領域に配置されることを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
In claim 1,
The charged particle beam exposure method, wherein the repetitively arranged subfield is disposed in a memory cell region having a repetitive pattern .
メインフィールド内の複数のサブフィールド毎のパターンデータを有するパターンデータから前記サブフィールド毎の露光パターンデータを有する露光データを求め、該露光データに従って試料を露光する荷電粒子ビーム露光装置において、
前記サブフィールド内に複数のエリアを発生し、該エリア内のパターン密度を求め、該エリアの周囲のエリアのパターン密度及びエリア間の距離に従って当該パターン密度を見直し、前記エリアの前記見直されたパターン密度が所定の露光基準密度より低い場合に、当該エリア内に補助露光パターンを発生し、前記パターンデータに前記補助露光パターンデータを追加した露光データを生成する露光データ生成部と、
前記露光データに従って、前記試料に荷電粒子ビームを照射して露光する露光部とを有し、
前記露光データ生成部は、同一のパターンデータを有するサブフィールドが複数繰り返し配置される場合に、当該繰り返し配置されるサブフィールドの最初のサブフィールドに対して前記補助露光パターンの発生までの演算を行い、該最初のサブフィールド内に補助露光パターンが発生しない場合は、残りのサブフィールドに対して前記繰り返し配置されるサブフィールドの境界領域を除いて前記演算を省略することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
In a charged particle beam exposure apparatus for obtaining exposure data having exposure pattern data for each subfield from pattern data having pattern data for each of a plurality of subfields in a main field, and exposing a sample according to the exposure data,
A plurality of areas are generated in the subfield, the pattern density in the area is obtained, the pattern density is reviewed according to the pattern density of the area around the area and the distance between the areas, and the reviewed pattern of the area An exposure data generation unit that generates an auxiliary exposure pattern in the area when the density is lower than a predetermined exposure reference density, and generates exposure data obtained by adding the auxiliary exposure pattern data to the pattern data;
An exposure unit that irradiates the sample with a charged particle beam for exposure according to the exposure data;
When a plurality of subfields having the same pattern data are repeatedly arranged, the exposure data generation unit performs an operation until the generation of the auxiliary exposure pattern for the first subfield of the repeatedly arranged subfield. When the auxiliary exposure pattern does not occur in the first subfield, the calculation is omitted except for the boundary region of the subfield that is repeatedly arranged with respect to the remaining subfield. Exposure device.
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