JP2013074130A - Electric charge particle beam drawing device and electric charge particle beam drawing method - Google Patents

Electric charge particle beam drawing device and electric charge particle beam drawing method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric charge particle beam drawing device and an electric charge particle beam drawing method for improving throughput in drawing processing by performing a shot to an internal area in which higher location accuracy is not required than in a contour area of the drawing object with settling time shorter than that in a shot to the contour area.SOLUTION: A control computer 31 includes: a division part 31b which divides a graphic pattern P to be a drawing object into a plurality of areas; a determination part 31c which divides the areas into a contour area Ps in which high location accuracy is required, and an internal area Pi which is located on the inside of the counter area Ps, in which low location accuracy is enough; a flag addition part 31d which adds a flag to the internal area Pi; and an operation part 31e which calculates settling time to be required when a shot to the internal area Pi is performed so as to become shorter than settling time to be required when a shot to the contour area Ps is performed.

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に関する。   The present invention relates to a charged particle beam writing apparatus and a charged particle beam writing method.

半導体デバイスに所望の回路パターンを形成するために、リソグラフィー技術が用いられる。リソグラフィー技術では、マスク(レチクルともいう。以下、「マスク」、或いは、「試料」と表わす)と称される原画パターンを使用したパターンの転写が行われる。この際、高精度なマスクを製造するために、優れた解像度を備える電子ビーム(電子線)描画技術が用いられる。   Lithography technology is used to form a desired circuit pattern on a semiconductor device. In the lithography technique, a pattern is transferred using an original pattern called a mask (also referred to as a reticle; hereinafter referred to as “mask” or “sample”). At this time, in order to manufacture a highly accurate mask, an electron beam (electron beam) drawing technique having an excellent resolution is used.

マスクに電子ビーム描画を行う荷電粒子ビーム描画装置の一方式として、例えば以下のような可変成形方式を挙げることができる。すなわち、ここでは図示しないが、この可変成形方式は、第1成形アパーチャの開口と、第2成形アパーチャの開口とを通過することで成形された電子ビームによって可動ステージに載置された試料上に図形パターンが描画される。   An example of a charged particle beam writing apparatus that performs electron beam writing on a mask includes the following variable forming method. That is, although not shown here, this variable forming method is performed on the sample placed on the movable stage by the electron beam formed by passing through the opening of the first forming aperture and the opening of the second forming aperture. A graphic pattern is drawn.

このような描画処理を行う際、荷電粒子ビーム描画装置では、電子ビームの起動制御のため、電界をもって制御する偏向器が用いられる。偏向器による電界の安定には、偏向器にもよるが概ね50nsec程度の時間が必要であり、描画処理においては、電子ビームの照射(ショット)と照射(ショット)との間にこの安定化のための時間を設けている。この時間をセトリング時間という。通常、同一のマスク内における1つの描画処理ではいずれのショットについても同じセトリング時間を採用している。   When performing such a drawing process, the charged particle beam drawing apparatus uses a deflector controlled with an electric field to control the activation of the electron beam. In order to stabilize the electric field by the deflector, although it depends on the deflector, a time of about 50 nsec is required. In the drawing process, this stabilization is performed between the irradiation (shot) of the electron beam. Have time for. This time is called settling time. Normally, the same settling time is adopted for all shots in one drawing process within the same mask.

このようにセトリング時間は電界を安定化させるに必要な時間であることから、セトリング時間が短いと電界は未だ不安定な状態にあり、このような状態のまま電子ビームを照射すると、図形パターンの位置にずれが生ずる。一方で位置ずれをなくすためにセトリング時間を長く設定すると、電界は安定するものの当該セトリング時間は描画処理の時間に直接影響するため、描画処理に長時間掛かることになる。従って必要以上にセトリング時間を長くすることはスループットの観点からは好ましくはない。   Since the settling time is the time required to stabilize the electric field as described above, the electric field is still unstable when the settling time is short. Deviation occurs in position. On the other hand, if the settling time is set to be long in order to eliminate misalignment, the electric field is stabilized, but the settling time directly affects the drawing processing time, so that the drawing processing takes a long time. Therefore, it is not preferable to set the settling time longer than necessary from the viewpoint of throughput.

従って、セトリング時間を如何に設定して描画処理のスループットを向上させるかは非常に大切となる。   Therefore, how to set the settling time to improve the throughput of the drawing process is very important.

このセトリング時間の設定について、以下に示す特許文献1に開示される発明においては、次のように対処している。すなわち、電子ビームの最大面積より大きい形状のパターンを描画するに際し、パターンを周辺部分と内部部分とに仮想的に分割し、パターンの内部部分の描画時には、電子ビームを偏向して電子ビームの照射位置をずらしながら描画を行い、この電子ビームの照射位置をずらす際、電子ビームのブランキングを行わないようにし、電子ビームの偏向器に供給される電圧を作成する回路のセトリング時間をなくすことによって描画時間を短縮するようにしている。   Regarding the setting of the settling time, the invention disclosed in Patent Document 1 shown below deals with the following. That is, when drawing a pattern with a shape larger than the maximum area of the electron beam, the pattern is virtually divided into a peripheral part and an internal part, and when the internal part of the pattern is drawn, the electron beam is deflected to irradiate the electron beam. By drawing while shifting the position, when shifting the irradiation position of this electron beam, the electron beam blanking is not performed, and the settling time of the circuit that creates the voltage supplied to the electron beam deflector is eliminated. The drawing time is shortened.

特開2002−260982号公報JP 2002-260982 A

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、内部部分の領域における内部図形は、同一サイズの整数倍となるように分割される。また、ショットサイズの大きさも内部部分の領域を最大ビームサイズより小さく、かつショット数が最小となるようにされる。   However, in the invention described in Patent Document 1, the internal figure in the area of the internal part is divided so as to be an integral multiple of the same size. The shot size is also set so that the area of the inner part is smaller than the maximum beam size and the number of shots is minimized.

一方、このように設定されると、内部部分の領域を最大ビームサイズで分割される可能性は低下するものと思われる。従って、内部部分の領域のショットの際に電子ビームのブランキングを行わないので、確かにスループットは向上するものと思われるが、内部部分の領域におけるショットの時間は最大ビームサイズでショットする場合に比べてより多くの時間が掛かることになりかねない。   On the other hand, if it is set in this way, the possibility that the area of the inner part is divided by the maximum beam size will be reduced. Therefore, since the electron beam blanking is not performed during the shot of the inner part area, it seems that the throughput is surely improved, but the shot time in the inner part area is when the shot is performed with the maximum beam size. It may take more time than that.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、描画対象となる図形パターンを輪郭領域と内部領域とに分け、輪郭領域よりもその位置精度を高く求められない内部領域へのショットは、輪郭領域へのショットにおけるセトリング時間よりも短いセトリング時間をもって行うことで、描画処理におけるスループットの向上を図ることのできる荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to divide a graphic pattern to be drawn into an outline area and an internal area, and a position accuracy higher than that of the outline area is not required. Provided is a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam drawing method capable of improving throughput in drawing processing by performing shots on an inner region with a settling time shorter than that in a shot on a contour region. There is.

本発明の実施の形態に係る特徴は、荷電粒子ビーム描画装置において、荷電粒子ビームを主偏向器、副偏向器を用いて偏向させ、移動可能なステージ上に載置される試料にパターンを描画する描画部と、荷電粒子ビームの偏向を制御する偏向制御部と、ステージの移動を制御するステージ制御部と、偏向制御部とステージ制御部に対する制御を行う制御計算機と、から構成される制御部と、を備え、制御計算機は、描画対象となる図形パターンを荷電粒子ビームにてショット可能な複数の領域へと分割する分割部と、図形パターンの分割の結果形成される領域を、高い位置精度が求められる図形パターンの輪郭を形成する輪郭領域と、低い位置精度で足りる輪郭領域よりも内部に位置する内部領域とに分ける判断部と、判断部の判断に基づいて、内部領域に対してフラグを付加するフラグ付加部と、フラグが付加された内部領域へのショットを行うに際して必要とされるセトリング時間を、輪郭領域へのショットを行うに際して必要とされるセトリング時間よりも短くなるように演算する演算部とを備える。   A feature of an embodiment of the present invention is that in a charged particle beam writing apparatus, a charged particle beam is deflected using a main deflector and a sub deflector, and a pattern is drawn on a sample placed on a movable stage. A control unit comprising: a drawing unit that controls the deflection of the charged particle beam; a stage control unit that controls the movement of the stage; and a control computer that controls the deflection control unit and the stage control unit The control computer is configured to divide the graphic pattern to be drawn into a plurality of areas that can be shot with a charged particle beam, and to provide high positional accuracy for the area formed as a result of dividing the graphic pattern. A determination unit that divides into a contour region that forms a contour of a graphic pattern for which a search is required, and an internal region that is located inside a contour region that requires low positional accuracy, and based on the determination of the determination unit A flag adding unit for adding a flag to the internal region, and a settling time required for performing a shot to the internal region to which the flag is added, and a settling time required for performing a shot to the contour region And a calculation unit that calculates to be shorter.

また、荷電粒子ビーム描画装置において、演算部は、ショットの位置ずれが、荷電粒子ビームの最小解像寸法よりも小さくなるように内部領域のセトリング時間の設定を行うことが望ましい。   Further, in the charged particle beam drawing apparatus, it is desirable that the calculation unit sets the settling time of the inner region so that the positional deviation of the shot becomes smaller than the minimum resolution dimension of the charged particle beam.

また、荷電粒子ビーム描画装置において、分割部は、荷電粒子ビームを最も大きなサイズでショット可能な領域となるように、図形パターンを分割することが望ましい。   In the charged particle beam drawing apparatus, it is desirable that the dividing unit divides the graphic pattern so that the charged particle beam can be shot in the largest size.

また、荷電粒子ビーム描画装置において、分割部は、少なくとも内部領域をショットを最も大きなサイズでショット可能な領域となるように、図形パターンを分割することが望ましい。   In the charged particle beam drawing apparatus, it is desirable that the dividing unit divides the graphic pattern so that at least the inner region becomes a region where a shot can be shot with the largest size.

本発明の実施の形態に係る特徴は、荷電粒子ビーム描画方法において、描画対象となる図形パターンを荷電粒子ビームにてショット可能な複数の領域へと分割するステップと、分割された領域の図形パターンにおける位置を確認し、図形パターンの輪郭領域では高い位置精度が求められると判断し、輪郭領域よりも内部に位置する内部領域では低い位置精度で足りると判断するステップと、輪郭領域に対する荷電粒子ビームのセトリング時間を設定するステップと、内部領域に対してフラグを付加するステップと、フラグが付加された内部領域に対する荷電粒子ビームのセトリング時間を輪郭領域に対するセトリング時間よりも短く設定するステップとを備える。   According to an embodiment of the present invention, in the charged particle beam drawing method, a step of dividing a figure pattern to be drawn into a plurality of areas that can be shot with a charged particle beam, and a figure pattern of the divided area Determining the position in the contour area of the graphic pattern, determining that high positional accuracy is required in the contour area of the graphic pattern, and determining that the internal area located inside the contour area is low in positional accuracy, and a charged particle beam for the contour area A settling time for the inner region, a step for adding a flag to the inner region, and a step for setting the settling time of the charged particle beam for the inner region to which the flag is added shorter than the settling time for the contour region. .

本発明によれば、描画対象となる図形パターンを輪郭領域と内部領域とに分け、輪郭領域よりもその位置精度を高く求められない内部領域へのショットは、輪郭領域へのショットにおけるセトリング時間よりも短いセトリング時間をもって行うことで、描画処理におけるスループットの向上を図ることのできる荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法を提供することができる。   According to the present invention, a graphic pattern to be drawn is divided into an outline area and an internal area, and shots to an internal area where the positional accuracy is not required to be higher than the outline area are less than the settling time in the shot to the outline area. In addition, it is possible to provide a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam drawing method capable of improving throughput in drawing processing by performing with a short settling time.

本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a charged particle beam drawing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における制御計算機の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the control computer in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における描画前処理でのセトリング時間設定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the settling time setting by the drawing pre-process in embodiment of this invention. 図形パターンの分割に関する概念図である。It is a conceptual diagram regarding the division | segmentation of a figure pattern. 図形パターンの分割に関する概念図である。It is a conceptual diagram regarding the division | segmentation of a figure pattern. 図形パターンを分割してショットする際の、内部領域における単独ショットに関する位置ずれを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the position shift regarding the single shot in an internal area | region at the time of dividing and dividing a figure pattern. 図形パターンを分割してショットする際の、内部領域における単独ショットに関する位置ずれを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the position shift regarding the single shot in an internal area | region at the time of dividing and dividing a figure pattern. 本発明の実施の形態における描画処理中でのセトリング時間設定の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of settling time setting in the drawing process in embodiment of this invention. セトリング時間と位置ずれとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between settling time and position shift.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置1の全体構成を示すブロック図である。なお、以下の実施の形態においては、荷電粒子ビームの一例として電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは電子ビームに限られるものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームであっても良い。   FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a charged particle beam drawing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. In the following embodiments, a configuration using an electron beam as an example of a charged particle beam will be described. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and may be a beam using charged particles such as an ion beam.

荷電粒子ビーム描画装置1は、試料に所定のパターンを描画する装置であり、特に可変成形型の描画装置の一例である。図1に示すように、荷電粒子ビーム描画装置1は、大きく描画部2と制御部3を備えている。描画部2は、電子鏡筒4と描画室6を備えている。   The charged particle beam drawing apparatus 1 is an apparatus that draws a predetermined pattern on a sample, and is particularly an example of a variable shaping type drawing apparatus. As shown in FIG. 1, the charged particle beam drawing apparatus 1 includes a drawing unit 2 and a control unit 3. The drawing unit 2 includes an electron column 4 and a drawing chamber 6.

電子鏡筒4内には、電子銃41と、この電子銃41から照射される荷電粒子ビーム(電子ビーム)EBの光路に沿って、照明レンズ42と、ブランキング偏向器43と、ブランキングアパーチャ44と、第1の成形アパーチャ45と、投影レンズ46と、成形偏向器47と、第2の成形アパーチャ48と、対物レンズ49と、副偏向器50と、主偏向器51とが順に配置されている。   In the electron column 4, along an optical path of an electron gun 41 and a charged particle beam (electron beam) EB irradiated from the electron gun 41, an illumination lens 42, a blanking deflector 43, and a blanking aperture are provided. 44, a first shaping aperture 45, a projection lens 46, a shaping deflector 47, a second shaping aperture 48, an objective lens 49, a sub deflector 50, and a main deflector 51 are arranged in this order. ing.

描画室6の中には、XYステージ61が配置される。XYステージ61上には、描画時には試料となるマスク等の試料Mが配置される。試料Mは、実際にはXYステージ61上に直接載置されるわけではなくXYステージ61と試料Mとの間に設けられる保持部材によって保持されるが、図1においては図示を省略する。   An XY stage 61 is disposed in the drawing chamber 6. On the XY stage 61, a sample M such as a mask that becomes a sample at the time of drawing is arranged. The sample M is not actually placed directly on the XY stage 61 but is held by a holding member provided between the XY stage 61 and the sample M, but the illustration is omitted in FIG.

ブランキング偏向器43は、例えば、2極、或いは、4極等の複数の電極によって構成される。また、成形偏向器47、副偏向器50、主偏向器51は、例えば、4極、或いは、8極等の複数の電極によって構成される。図1では、成形偏向器47、副偏向器50、主偏向器51、それぞれの偏向器ごとに1つの偏向アンプしか記載していないが、各電極にそれぞれ少なくとも1つの偏向アンプが接続される。   The blanking deflector 43 is constituted by a plurality of electrodes such as two poles or four poles. Further, the shaping deflector 47, the sub deflector 50, and the main deflector 51 are constituted by a plurality of electrodes such as four poles or eight poles, for example. In FIG. 1, only one deflection amplifier is shown for each of the shaping deflector 47, the sub deflector 50, the main deflector 51, and each deflector, but at least one deflection amplifier is connected to each electrode.

制御部3は、制御計算機31と、偏向制御部32と、ブランキングアンプ33と、成形偏向アンプ34と、副偏向アンプ35と、主偏向アンプ36と、ステージ制御部37とを備えている。また、制御計算機31には、図1では図示を省略しているが、例えば、メモリ、磁気ディスク装置等の記憶装置や荷電粒子ビーム描画装置1と外部とを接続するための外部インターフェイス(I/F)回路とが備えられていても良い。   The control unit 3 includes a control computer 31, a deflection control unit 32, a blanking amplifier 33, a shaping deflection amplifier 34, a sub deflection amplifier 35, a main deflection amplifier 36, and a stage control unit 37. Although not shown in FIG. 1, the control computer 31 has an external interface (I / I) for connecting a storage device such as a memory or a magnetic disk device or the charged particle beam drawing apparatus 1 to the outside. F) A circuit may be provided.

制御計算機31は、主には後述する偏向制御部32とステージ制御部37に対する制御を行う。また、その他、荷電粒子ビーム描画装置1全体の制御も行う。制御計算機31は、図形パターンに対する電子ビームEBのショットを行う際に必要となる図形パターンの分割や電子ビームEBの照射量といったショットデータの生成を行い、偏向制御部32へと送信する。   The control computer 31 mainly controls a deflection control unit 32 and a stage control unit 37 which will be described later. In addition, the entire charged particle beam drawing apparatus 1 is also controlled. The control computer 31 generates shot data such as the division of the graphic pattern and the irradiation amount of the electron beam EB necessary for performing the electron beam EB shot on the graphic pattern, and transmits the shot data to the deflection control unit 32.

図2は、本発明の実施の形態における制御計算機31の内部構成を示すブロック図である。制御計算機31は、受信部31aと、分割部31bと、判断部31cと、フラグ付加部31dと、演算部31eと、送信部31fとから構成される。   FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the control computer 31 in the embodiment of the present invention. The control computer 31 includes a reception unit 31a, a division unit 31b, a determination unit 31c, a flag addition unit 31d, a calculation unit 31e, and a transmission unit 31f.

但し、図2においては、本発明の実施の形態を説明する上で必要な構成のみを示しており、荷電粒子ビーム描画装置1における制御計算機31に求められる役割を果たすために必要な他の構成はここでは図示を省略している。   However, FIG. 2 shows only the configuration necessary for explaining the embodiment of the present invention, and other configuration necessary for the role required for the control computer 31 in the charged particle beam drawing apparatus 1. Is omitted here.

また、これらの各部は、プログラムといったソフトウェア、或いは、ハードウェアで構成されても良く、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで構成されても良い。これら各部が上述したようにソフトウェアを含んで構成される場合、制御計算機31に入力される入力データ、或いは、演算された結果は、都度図示しないメモリに記憶される。   Each of these units may be configured by software such as a program or hardware, or may be configured by a combination of software and hardware. When these units are configured to include software as described above, the input data input to the control computer 31 or the calculated result is stored in a memory (not shown) each time.

なお、制御計算機31を構成する各部の働きについては、本発明の実施の形態におけるセトリング時間設定の流れを説明する際に併せて説明する。   The operation of each part constituting the control computer 31 will be described together with the description of the settling time setting flow in the embodiment of the present invention.

偏向制御部32は、制御計算機31にて生成されたショットデータを基に、成形偏向アンプ34、副偏向アンプ35、主偏向アンプ36に対して電子ビームEBの照射に当たって偏向制御を行う。   Based on the shot data generated by the control computer 31, the deflection control unit 32 performs deflection control on the shaping deflection amplifier 34, the sub deflection amplifier 35, and the main deflection amplifier 36 upon irradiation with the electron beam EB.

制御計算機31、偏向制御部32、ステージ制御部37は、図示しないバスを介して互いに接続されている。また、偏向制御部32、ブランキングアンプ33、成形偏向アンプ34、副偏向アンプ35、主偏向アンプ36は、図示しないバスを介して互いに接続されている。なお、以下においては、成形偏向アンプ34、副偏向アンプ35、主偏向アンプ36を適宜まとめて「DAC(Digital to Analog Converter)アンプ」と表わす。   The control computer 31, the deflection control unit 32, and the stage control unit 37 are connected to each other via a bus (not shown). The deflection control unit 32, the blanking amplifier 33, the shaping deflection amplifier 34, the sub deflection amplifier 35, and the main deflection amplifier 36 are connected to each other via a bus (not shown). In the following, the shaping deflection amplifier 34, the sub deflection amplifier 35, and the main deflection amplifier 36 are collectively referred to as a “DAC (Digital to Analog Converter) amplifier”.

ブランキングアンプ33は、ブランキング偏向器43に接続される。また、成形偏向アンプ34は、成形偏向器47に接続される。副偏向アンプ35は副偏向器50に、主偏向アンプ36は主偏向器51に接続される。ブランキングアンプ33、成形偏向アンプ34、副偏向アンプ35、主偏向アンプ36に対しては、偏向制御部32から、それぞれ独立した制御用のデジタル信号が出力される。デジタル信号が入力された成形偏向アンプ34、副偏向アンプ35、主偏向アンプ36は、それぞれのデジタル信号をアナログ電圧信号に変換し、増幅させて偏向電圧として接続された各偏向器に出力する。このようにして、各偏向器には、それぞれ接続されるDACアンプから偏向電圧が印加される。かかる偏向電圧によって電子ビームが偏向させられる。   The blanking amplifier 33 is connected to the blanking deflector 43. The shaping deflection amplifier 34 is connected to a shaping deflector 47. The sub deflection amplifier 35 is connected to the sub deflector 50, and the main deflection amplifier 36 is connected to the main deflector 51. Independent control digital signals are output from the deflection control unit 32 to the blanking amplifier 33, the shaping deflection amplifier 34, the sub deflection amplifier 35, and the main deflection amplifier 36. The shaping deflection amplifier 34, the sub deflection amplifier 35, and the main deflection amplifier 36 to which the digital signal is inputted convert each digital signal into an analog voltage signal, amplify it, and output it to each deflector connected as a deflection voltage. In this way, a deflection voltage is applied to each deflector from the connected DAC amplifier. The electron beam is deflected by the deflection voltage.

なお、荷電粒子ビーム描画装置1には、上述したように電子ビームEBを取り囲むように成形偏向器47、副偏向器50、主偏向器51が4極、或いは、8極設けられており、電子ビームEBを挟んで各々一対(4極の場合は2対、8極の場合は4対)配置されている。そして成形偏向器47、副偏向器50、主偏向器51ごとにそれぞれDACアンプが接続されている。但し、図1には成形偏向器47、副偏向器50、主偏向器51に接続されているDACアンプをそれぞれ1つずつのみ示し、その他のDACアンプの表示を省略している。   The charged particle beam drawing apparatus 1 is provided with four or eight shaping deflectors 47, sub deflectors 50, and main deflectors 51 so as to surround the electron beam EB as described above. A pair (two pairs in the case of four poles, four pairs in the case of eight poles) is arranged with the beam EB interposed therebetween. A DAC amplifier is connected to each of the shaping deflector 47, the sub deflector 50, and the main deflector 51. However, in FIG. 1, only one DAC amplifier is connected to each of the shaping deflector 47, the sub deflector 50, and the main deflector 51, and the other DAC amplifiers are not shown.

ステージ制御部37は、XYステージ61と制御計算機31とに接続し、XYステージ61の動きを検出するとともに、XYステージ61の上に載置される試料Mが所望の位置となるように描画処理に合わせてXYステージ61を移動させる。   The stage control unit 37 is connected to the XY stage 61 and the control computer 31, detects the movement of the XY stage 61, and performs drawing processing so that the sample M placed on the XY stage 61 is at a desired position. The XY stage 61 is moved according to the above.

なお、図1に示す本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置1には、本発明の実施の形態を説明する上で必要な構成のみを示している。従って、その他の構成、例えば、各レンズを制御する制御回路等が付加されていても良い。   Note that the charged particle beam drawing apparatus 1 in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 shows only the configuration necessary for describing the embodiment of the present invention. Accordingly, other configurations such as a control circuit for controlling each lens may be added.

荷電粒子ビーム描画装置1は、以下のように動作して描画対象へ描画を行う。電子銃41(放出部)から放出された電子ビームEBは、ブランキング偏向器43内を通過する際、ブランキング偏向器43によってONの状態にされている場合に電子ビームEBがブランキングアパーチャ44を通過するように制御される。一方、OFFの状態では、電子ビームEB全体がブランキングアパーチャ44で遮蔽されるように偏向される(図1において破線で示している)。ブランキングアンプ33からの偏向電圧がOFFからONとなり、その後再度OFFになるまでにブランキングアパーチャ44を通過した電子ビームEBが1回の電子ビームのショットとなる。   The charged particle beam drawing apparatus 1 operates as follows to perform drawing on a drawing target. When the electron beam EB emitted from the electron gun 41 (emission unit) passes through the blanking deflector 43, the electron beam EB is blanked when the blanking deflector 43 is turned on. Is controlled to pass through. On the other hand, in the OFF state, the entire electron beam EB is deflected so as to be shielded by the blanking aperture 44 (indicated by a broken line in FIG. 1). The electron beam EB that has passed through the blanking aperture 44 until the deflection voltage from the blanking amplifier 33 is turned from OFF to ON and then turned OFF again becomes one electron beam shot.

かかる電子ビームEBがブランキングアパーチャ44を通過する状態、ブランキングアパーチャ44によって遮蔽される状態を交互に生成する偏向電圧がブランキングアンプ33から出力される。そしてブランキング偏向器43は、ブランキングアンプ33から出力された偏向電圧によって、通過する電子ビームEBの向きを制御して、電子ビームEBがブランキングアパーチャ44を通過する状態、ブランキングアパーチャ44によって遮蔽される状態を交互に生成する。   A deflection voltage that alternately generates a state in which the electron beam EB passes through the blanking aperture 44 and a state in which the electron beam EB is blocked by the blanking aperture 44 is output from the blanking amplifier 33. The blanking deflector 43 controls the direction of the passing electron beam EB by the deflection voltage output from the blanking amplifier 33, and the electron beam EB passes through the blanking aperture 44. Alternately create shielded states.

以上のようにブランキング偏向器43とブランキングアパーチャ44とを通過することによって生成された各ショットの電子ビームEBは、照明レンズ42により矩形、例えば、長方形の孔を持つ第1の成形アパーチャ45全体を照明する。ここで電子ビームEBをまず矩形、例えば長方形に成形する。そして、第1の成形アパーチャ45を通過した第1のアパーチャ像の電子ビームEBは、投影レンズ46により第2の成形アパーチャ48上に投影される。第1の成形アパーチャ45を通過した電子ビームEBの向きを制御するための偏向電圧が成形偏向アンプ34から印加された成形偏向器47によって、かかる第2の成形アパーチャ48上での第1のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。   As described above, the electron beam EB of each shot generated by passing through the blanking deflector 43 and the blanking aperture 44 is rectangular by the illumination lens 42, for example, a first shaping aperture 45 having a rectangular hole. Illuminate the whole. Here, the electron beam EB is first shaped into a rectangle, for example, a rectangle. Then, the electron beam EB of the first aperture image that has passed through the first shaping aperture 45 is projected on the second shaping aperture 48 by the projection lens 46. The first aperture on the second shaping aperture 48 is formed by a shaping deflector 47 to which a deflection voltage for controlling the direction of the electron beam EB that has passed through the first shaping aperture 45 is applied from the shaping deflection amplifier 34. The image is deflection controlled and the beam shape and dimensions can be changed.

第2の成形アパーチャ48を通過した電子ビームEBの照射位置を制御するための偏向電圧が副偏向アンプ35から副偏向器50に対して、さらに主偏向アンプ36から主偏向器51に対して出力される。第2の成形アパーチャ48を通過し第2のアパーチャ像とされた電子ビームEBは、対物レンズ49により焦点を合わせられ、連続的に移動するXYステージ61に配置された試料Mの所望する位置に照射される。   A deflection voltage for controlling the irradiation position of the electron beam EB that has passed through the second shaping aperture 48 is output from the sub deflection amplifier 35 to the sub deflector 50, and from the main deflection amplifier 36 to the main deflector 51. Is done. The electron beam EB that has passed through the second shaping aperture 48 and formed into the second aperture image is focused by the objective lens 49 and is placed at a desired position on the sample M arranged on the XY stage 61 that moves continuously. Irradiated.

次に、本発明の実施の形態におけるセトリング時間設定の流れを説明する。図3は、本発明の実施の形態における描画前処理での、すなわち、図形パターンデータ作成時でのセトリング時間設定の流れを示すフローチャートである。なお、本発明の実施の形態においては、描画対象となる図形パターンが、電子ビームEBの最大ショットサイズをもってしても一度では描画処理することができない場合を前提としている。また、試料Mに塗布されているレジストはポジであることを前提とする。   Next, the settling time setting flow in the embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a settling time setting flow in the pre-drawing process according to the embodiment of the present invention, that is, when creating graphic pattern data. In the embodiment of the present invention, it is assumed that a graphic pattern to be drawn cannot be drawn once even with the maximum shot size of the electron beam EB. Further, it is assumed that the resist applied to the sample M is positive.

まず描画対象となる図形パターンを分割部31bにおいて分割する(ST1)。分割部31bは、描画対象となる図形パターンに対して、電子ビームEBの最大ショットサイズをもってしても一度に描画することができないとの判断がなされる場合に、当該図形パターンをいくつかの領域に分割する。このように分割することにより、複数の領域が形成されるとともに、設定される図形パターンの全ての領域に対して所望の描画処理を施すことが可能となる。   First, a graphic pattern to be drawn is divided by the dividing unit 31b (ST1). When the division unit 31b determines that the drawing pattern cannot be drawn at once even with the maximum shot size of the electron beam EB with respect to the drawing pattern to be drawn, Divide into By dividing in this way, a plurality of areas can be formed, and a desired drawing process can be performed on all areas of the graphic pattern to be set.

図形パターンを分割する際には、基本的に図形パターンの全領域を電子ビームEBをもって最も大きくショット可能なサイズに分割する。最大ショットサイズをもって電子ビームEBを照射することができればそれだけ描画処理のスループット向上に資するからである。   When the figure pattern is divided, basically, the entire area of the figure pattern is divided by the electron beam EB into a size that allows the largest shot. This is because if the electron beam EB can be irradiated with the maximum shot size, it contributes to the improvement of the throughput of the drawing process.

図4は、図形パターンP1の分割に関する概念図である。ここでは1つの図形パターンP1が縦6つ、横3つ、計18の領域に分かれるように分割されている。図4に示す1つ1つのブロックがそれぞれ1つの領域を示している。また、この領域の大きさは、電子ビームEBが最も大きくショット可能なサイズ(大きさ)となっている。   FIG. 4 is a conceptual diagram regarding division of the graphic pattern P1. Here, one figure pattern P1 is divided so as to be divided into a total of 18 areas of 6 in length and 3 in width. Each block shown in FIG. 4 represents one area. In addition, the size of this region is the size (size) at which the electron beam EB can be shot the largest.

図5は、図形パターンP2の分割に関する概念図である。図5にて示す図形パターンP2は、図4にて示す図形パターンP1とは異なり、その全領域を電子ビームEBの最大ショットサイズの大きさに分割できない場合である。このような場合、当該分割対象となる図形パターンにおいて最大限設定できるだけの最大ショットサイズの領域ができるように分割し、これらの領域以外の領域については、最大ショットサイズ以下の大きさの領域として分割される。例えば、図5の図形パターンP2において三角形の領域が設定されているが、このような領域が最大ショットサイズ以下の大きさの領域ということになる。   FIG. 5 is a conceptual diagram regarding division of the graphic pattern P2. The graphic pattern P2 shown in FIG. 5 is different from the graphic pattern P1 shown in FIG. 4 in that the entire area cannot be divided into the maximum shot size of the electron beam EB. In such a case, the area is divided so that a maximum shot size area that can be set as much as possible is created in the figure pattern to be divided, and the areas other than these areas are divided as areas not larger than the maximum shot size. Is done. For example, a triangular area is set in the graphic pattern P2 of FIG. 5, but such an area is an area having a size equal to or smaller than the maximum shot size.

なお、本発明の実施の形態においては前提外となるが、描画対象の領域が、電子ビームEBの最大ショットサイズよりも小さな領域であり、パターンが矩形、長方形または三角形である場合には、分割部31bによる分割は行われない。分割部31bによる分割が必要であるか否かについては、分割部31bにおいて判断されても、或いは例えば、制御計算機31内の図2において図示されない構成において判断されることとしても良い。   Although not assumed in the embodiment of the present invention, if the drawing target area is an area smaller than the maximum shot size of the electron beam EB and the pattern is a rectangle, a rectangle, or a triangle, division is performed. Division by the unit 31b is not performed. Whether or not the division by the dividing unit 31b is necessary may be determined by the dividing unit 31b or may be determined by a configuration not shown in FIG. 2 in the control computer 31, for example.

次に、分割部31bにおいて分割され生成される各領域について、電子ビームEBを照射して描画するに当たって、判断部31cにおいてどの程度そのショットによる位置精度が求められるか、判断される(ST2)。本発明の実施の形態においては、形成された全ての領域に関する位置精度として、高い位置精度が求められる領域と、このような領域に比べればそれほど高い位置精度は求められない領域の2種類の領域に区分けする。   Next, in each region generated by being divided and generated by the dividing unit 31b, when the electron beam EB is irradiated for drawing, the determining unit 31c determines how much position accuracy is required by the shot (ST2). In the embodiment of the present invention, two types of regions, a region where high positional accuracy is required as a positional accuracy for all formed regions and a region where high positional accuracy is not required compared to such a region. Divide into

具体的には、図形パターンPの輪郭を構成する領域に関しては、高い位置精度が求められる領域とする。図形パターンPの輪郭を構成する領域において高い位置精度を求められるのは、図形パターンPの輪郭を明確に(くっきりと)出す(形成する)必要があるからである。   Specifically, the region constituting the contour of the graphic pattern P is a region where high positional accuracy is required. The reason why high positional accuracy is required in the area constituting the contour of the graphic pattern P is that the contour of the graphic pattern P needs to be clearly (clearly) formed (formed).

なお、図形パターンPの輪郭を構成する領域とは、いわば、図形パターンPの外側の周囲を形作る領域であるといえる。以下においては、当該領域を「輪郭領域」と表わす。図4、或いは、図5においては、斜線で示される領域を囲む、1つ1つ塗りつぶされていない領域で構成される領域であり、部号Psで示される領域である。図4、或いは、図5において、「輪郭領域」を表わす際、及び当該輪郭領域を構成する各領域を表わす際、いずれも符号Psを使用している。   In addition, it can be said that the area | region which comprises the outline of the figure pattern P is an area | region which forms the circumference | surroundings outside the figure pattern P, so to speak. In the following, this region is referred to as “contour region”. In FIG. 4 or FIG. 5, it is an area | region comprised by the area | region which is not filled one by one surrounding the area | region shown with an oblique line, and is an area | region shown with the part number Ps. In FIG. 4 or FIG. 5, the symbol Ps is used in each case of representing the “contour region” and each region constituting the contour region.

一方、図形パターンPを構成する領域であって輪郭領域Ps以外の領域、すなわち、図形パターンPの内部に生成される領域に関しては、輪郭領域Psのような高い位置精度は求められない。これは、たとえ位置精度が甘く、例えば電子ビームEBのショットがずれたとしてもそのずれ量によっては、得られるパターンに影響を及ぼさないことに起因する。   On the other hand, as for the region constituting the graphic pattern P and other than the contour region Ps, that is, the region generated inside the graphic pattern P, high positional accuracy like the contour region Ps is not required. This is due to the fact that the positional accuracy is poor and, for example, even if the shot of the electron beam EB is deviated, depending on the amount of deviation, the obtained pattern is not affected.

本発明の実施の形態においては、このような考えを前提に、描画対象となる図形パターンPの全ての領域に対して高い位置精度を求めることによる描画処理のスループットの低下を避けるべく、図形パターンPの領域を高い位置精度が求められる領域、それほどの高い位置精度は求められない領域とに区分けする。そして、後者の領域に関しては位置ずれとの関係でそのずれ量が許容できる程度に電子ビームEBを照射することができるようにセトリング時間を短縮することとしている。   In the embodiment of the present invention, on the premise of such an idea, in order to avoid a reduction in drawing processing throughput due to obtaining high positional accuracy for all regions of the figure pattern P to be drawn, the figure pattern The P region is divided into a region where high positional accuracy is required and a region where high positional accuracy is not required. In the latter region, the settling time is shortened so that the electron beam EB can be irradiated to an extent that the amount of displacement can be allowed due to the positional displacement.

また本発明の実施の形態においては、図形パターンPのうち後者の領域に含まれる領域として区分けされる領域は、当該領域の八方が分割された他の領域に囲まれていることが前提となる。基本的に電子ビームEBの最大ショットサイズに合わせた大きさに分割されて形成される領域であるため、分割されて形成される領域も矩形となる。但し、例えば当該矩形の領域の四方のみが他の領域に囲まれ、頂点の部分が他の領域と接していない場合には、当該頂点の部分は図形パターンの輪郭を構成することになる。従って、上述した通り本発明の実施の形態においては、図形パターンPのうち後者の領域に含まれる領域は当該領域の八方が分割された他の領域に囲まれている。   Further, in the embodiment of the present invention, it is assumed that the area of the graphic pattern P that is classified as the area included in the latter area is surrounded by another area that is divided into eight sides of the area. . Since the region is basically formed by being divided into sizes corresponding to the maximum shot size of the electron beam EB, the region formed by being divided is also rectangular. However, for example, when only four sides of the rectangular area are surrounded by other areas and the apex part is not in contact with the other area, the apex part constitutes the contour of the graphic pattern. Therefore, as described above, in the embodiment of the present invention, the area included in the latter area of the graphic pattern P is surrounded by another area obtained by dividing one side of the area.

図4、或いは、図5において斜線で示される領域は、このように図形パターンPの輪郭領域Psと同程度の位置精度は求められない領域である。以下、このような領域を「内部領域Pi」と表わす。なお、「内部領域Pi」を構成する各領域についても併せて符号Piを使用する。   4 or FIG. 5 is a region where positional accuracy comparable to that of the contour region Ps of the graphic pattern P cannot be obtained in this way. Hereinafter, such a region is referred to as “inner region Pi”. Note that the symbol Pi is also used for each region constituting the “inner region Pi”.

図6は、図形パターンP3を分割してショットする際の、内部領域Piにおける単独ショットに関する位置ずれを示す模式図である。図形パターンP3においては、内部領域Piに電子ビームEBの照射を行った場合、本来照射するべき位置から矢印の方向に位置がずれてしまっている。その結果、実際に照射されて形成された内部領域Piの位置と、本来照射するべき位置との間にずれが生じて、レジストが残っている。このように電子ビームEBの照射によって位置ずれが発生し、レジストが残ってしまう領域を以下、「欠陥領域D」と表わす(図6に示す図形パターンP3の欠陥領域は、「D1」と表わす)。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional shift related to a single shot in the internal region Pi when the figure pattern P3 is divided and shot. In the figure pattern P3, when the internal region Pi is irradiated with the electron beam EB, the position is shifted in the direction of the arrow from the position where it should be irradiated. As a result, a shift occurs between the position of the internal region Pi that is actually irradiated and the position that should be irradiated, and the resist remains. In this way, the region where the positional deviation occurs due to the irradiation of the electron beam EB and the resist remains is hereinafter referred to as “defect region D” (the defect region of the graphic pattern P3 shown in FIG. 6 is represented as “D1”). .

当該欠陥領域Dは、その大きさによって欠陥として認識されてしまう場合と、欠陥領域Dが存在するが描画処理の欠陥とは認識されない場合とがある。この判断は、図形パターンを解像することができる最小の寸法である、最小解像寸法を基準に行われる。最小解像寸法よりも大きな寸法を持つ欠陥領域Dが存在する場合には、パターン形成後にもパターンが残ってしまうため、当該図形パターンは欠陥と認識されてしまう。一方、最小解像寸法を基準として当該寸法よりも小さな寸法を持つ欠陥領域Dの場合には、パターン形成はされないため、欠陥とは認識されないことになる。   The defect area D may be recognized as a defect depending on its size, or there may be a case where the defect area D exists but is not recognized as a defect in the drawing process. This determination is made on the basis of the minimum resolution dimension, which is the minimum dimension capable of resolving the graphic pattern. If there is a defect region D having a dimension larger than the minimum resolution dimension, the pattern remains after the pattern is formed, so that the graphic pattern is recognized as a defect. On the other hand, in the case of the defect region D having a dimension smaller than the dimension with the minimum resolution dimension as a reference, the pattern is not formed, so that the defect is not recognized.

従って後述するように、欠陥領域Dが生じたとしても最小解像寸法よりも小さな寸法にとどまるのであれば、内部領域Piにおける位置ずれも許容できることになる。そこで内部領域Piのショットに関するセトリング時間を最小解像寸法との関係で設定することが考えられる。   Therefore, as will be described later, even if the defect area D is generated, if the dimension remains smaller than the minimum resolution dimension, a positional shift in the internal area Pi can be allowed. Therefore, it is conceivable to set the settling time for the shot in the internal region Pi in relation to the minimum resolution size.

なお、ここで「単独」ショットと表わしているのは、図形パターンPにおいて内部領域Piのショットが1回行われる際の、当該ショットを示している。従って、当該単独ショットの前後は、輪郭領域Psに対するショットとなる。また、単独ショットが当該図形パターンにおける最後のショットである場合には、その前のショット、単独ショットが当該図形パターンにおける最初のショットである場合には、その後のショットがそれぞれ輪郭領域Psに対するショットである場合にも「単独ショット」となる。   Here, the expression “single” shot represents the shot when the internal pattern Pi is shot once in the graphic pattern P. Therefore, before and after the single shot are shots for the contour region Ps. When the single shot is the last shot in the graphic pattern, the previous shot, and when the single shot is the first shot in the graphic pattern, the subsequent shots are shots for the contour region Ps. In some cases, it is a “single shot”.

一方、図7は、図形パターンP4を分割してショットする際の、内部領域Piにおける連続ショットに関する位置ずれを示す模式図である。ここで「連続」ショットと表わしているのは、図形パターンPにおいて内部領域Piのショットが複数回連続して行われる際の、当該ショットを示している。例えば、図7に示す図形パターンP4のように、内部領域Piが2つの領域によって構成される場合、これら2つの内部領域Piを電子ビームEBが連続して照射する場合、当該照射(ショット)が連続ショットである。一般的に電子ビームEBがある領域にショットを打つ場合、前に打ったショットの履歴を引きずることが確認されている。従って、連続ショットが行われる場合、単独ショットの場合と比べて、欠陥領域D2の大きさは大きくなる傾向がある。   On the other hand, FIG. 7 is a schematic diagram showing a positional shift related to continuous shots in the internal region Pi when the figure pattern P4 is divided and shot. Here, the expression “continuous” shot indicates the shot when the shot of the internal region Pi is continuously performed a plurality of times in the graphic pattern P. For example, when the internal region Pi is composed of two regions as in the graphic pattern P4 shown in FIG. 7, when the two internal regions Pi are continuously irradiated with the electron beam EB, the irradiation (shot) is performed. It is a continuous shot. In general, when a shot is shot in a region where the electron beam EB is present, it has been confirmed that the history of the previously shot shot is dragged. Therefore, when continuous shots are performed, the size of the defect area D2 tends to be larger than that in the case of single shots.

図3に戻り、分割された領域のうち、位置精度があまり厳しく求められない内部領域Piに該当する各領域を示す情報には、フラグが付加される(ST3)。すなわち、このフラグの有無によって、描画対象となる図形パターンPのうち輪郭領域Psと内部領域Piとを区別する。判断部31cにおいて内部領域Piと判断された領域に関しては、フラグ付加部31dに判断部31cから当該内部領域Piに関する情報を送り、フラグを付加した後、再度判断部31cに送信する。   Returning to FIG. 3, a flag is added to information indicating each area corresponding to the internal area Pi, in which the positional accuracy is not required to be strict, among the divided areas (ST3). That is, the outline region Ps and the internal region Pi are distinguished from each other in the figure pattern P to be drawn depending on the presence or absence of the flag. For the area determined as the internal area Pi by the determination unit 31c, information related to the internal area Pi is sent from the determination unit 31c to the flag adding unit 31d, and the flag is added, and then transmitted to the determination unit 31c again.

なお、フラグを付加する方法については、上述した方法の他、例えば、判断部31cからフラグ付加部31dに対してフラグの送信を求め、該当する内部領域Piに付加する方法であっても良い。   In addition to the method described above, for example, a method for obtaining a flag from the determination unit 31c to the flag addition unit 31d and adding the flag to the corresponding internal region Pi may be used as the method for adding the flag.

判断部31cにおいて、描画対象となる図形パターンが輪郭領域Ps、或いは、内部領域Piのいずれに該当するか判断された上で、さらに内部領域Piについてはフラグが付加された状態にて、これらの情報が演算部31eへと送信される。この状態で実際に描画処理が行われる。   The determination unit 31c determines whether the graphic pattern to be drawn corresponds to the contour region Ps or the internal region Pi, and further, in the state where the flag is added to the internal region Pi, these Information is transmitted to the calculation unit 31e. In this state, the drawing process is actually performed.

図8は、本発明の実施の形態における描画処理中でのセトリング時間設定の流れを示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing the flow of settling time setting during the drawing process according to the embodiment of the present invention.

演算部31eにおいては、判断部31cから送られてきた情報の中でフラグの有無を基に電子ビームEBのセトリング時間を設定する。すなわち、演算部31eに送られてきた情報に対してフラグの有無を判断する場合に(ST11)、フラグが付加されていない領域の情報は輪郭領域Psに関する情報であることと判断できる(ST11のNO)。そこで、輪郭領域Psを構成する領域Psごとに電子ビームEBのセトリング時間を設定する(ST12)。   The calculation unit 31e sets the settling time of the electron beam EB based on the presence or absence of a flag in the information sent from the determination unit 31c. That is, when it is determined whether or not there is a flag for the information sent to the calculation unit 31e (ST11), it can be determined that the information of the region to which the flag is not added is information on the contour region Ps (ST11). NO). Therefore, the settling time of the electron beam EB is set for each region Ps constituting the contour region Ps (ST12).

ここで、輪郭領域Psに該当する各領域に対しては、高い位置精度を持った照射が必要である。従って、電子ビームEBの照射において位置がずれることは避けなければならない。そこで、これらのことを勘案し、演算部31eでは輪郭領域Psを構成する領域ごとに電子ビームEBのセトリング時間、照射量等を設定する。ここで設定されるセトリング時間は、通常描画処理が行われる際に設定されるセトリング時間であり、十分に電界が安定する時間である。従って、当該セトリング時間の後の電子ビームEBの照射は位置ずれが発生せず、設定された位置に確実にショットされる。   Here, each region corresponding to the contour region Ps needs to be irradiated with high positional accuracy. Therefore, it must be avoided that the position shifts in the irradiation of the electron beam EB. Therefore, in consideration of these points, the calculation unit 31e sets the settling time, the irradiation amount, and the like of the electron beam EB for each region constituting the contour region Ps. The settling time set here is a settling time set when normal drawing processing is performed, and is a time during which the electric field is sufficiently stabilized. Therefore, the irradiation of the electron beam EB after the settling time does not cause a positional shift and is reliably shot at the set position.

なお、併せて輪郭領域Psに該当する各領域に対して照射される電子ビームEBの照射量等の条件についても設定する。   In addition, conditions such as the irradiation amount of the electron beam EB irradiated to each region corresponding to the contour region Ps are also set.

一方、演算部31eに送られてきた情報に対してフラグの有無を判断する場合に(ST11)、フラグが付加されている場合には内部領域Piに関する情報であると判断できる。従って、この場合には、内部領域Piへの電子ビームEBを照射するに適したセトリング時間を設定する(ST13)。   On the other hand, when the presence or absence of a flag is determined for the information sent to the calculation unit 31e (ST11), it can be determined that the information is related to the internal area Pi if a flag is added. Therefore, in this case, a settling time suitable for irradiating the internal region Pi with the electron beam EB is set (ST13).

具体的には、輪郭領域Psに対して照射される電子ビームEBにおけるセトリング時間に対して短く、欠陥が発生しない時間を内部領域Piに対して照射される電子ビームEBにおけるセトリング時間として設定する。上述した通り、セトリング時間を短くすると、電界が十分に安定しない状態で電子ビームEBが照射されることになるため、照射される領域における位置精度は、電界が十分に安定した状態で照射された場合に比べて甘くなり、位置ずれが発生し易くなる。   Specifically, the settling time in the electron beam EB irradiated to the internal region Pi is set to a time that is short with respect to the settling time in the electron beam EB irradiated to the contour region Ps and does not generate a defect. As described above, when the settling time is shortened, the electron beam EB is irradiated in a state where the electric field is not sufficiently stable. Therefore, the positional accuracy in the irradiated region is irradiated in a state where the electric field is sufficiently stable. It becomes sweeter than the case, and misalignment easily occurs.

但し、本発明の実施の形態においては、内部領域Piにおいては、位置ずれが生じることよりも、セトリング時間を短くして描画処理全体に掛かる時間を短くし、結果として描画処理のスループットを向上させることとしている。従って、換言すれば本発明の実施の形態においては、欠陥が発生しないと判断されない程度に内部領域Piにおいて位置ずれが生じ、欠陥領域Dが発生することは前提であるといえる。   However, in the embodiment of the present invention, in the internal region Pi, the settling time is shortened to shorten the time required for the entire drawing process rather than the occurrence of positional deviation, and as a result, the drawing process throughput is improved. I am going to do that. Therefore, in other words, in the embodiment of the present invention, it can be said that it is premised that a position shift occurs in the internal region Pi to the extent that it is not determined that no defect occurs, and a defect region D occurs.

しかしながら欠陥領域Dの大きさがあまりに大きいと、描画対象である試料Mに欠陥が発生することにもなりかねない。そこで、内部領域Piへの照射に関しては以下のようにセトリング時間を設定する。   However, if the size of the defect region D is too large, a defect may occur in the sample M to be drawn. Therefore, the settling time is set as follows for the irradiation to the inner region Pi.

図9は、セトリング時間と位置ずれとの関係を示すグラフである。このグラフでは、横軸にセトリング時間を取り、縦軸に位置ずれ(図9のグラフでは「ポジションエラー」と表記されている)の量を取っている。セトリング時間は60nsecごとに、位置ずれについては、20nmごとに表示されている。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between settling time and misalignment. In this graph, the horizontal axis represents settling time, and the vertical axis represents the amount of positional deviation (indicated as “position error” in the graph of FIG. 9). The settling time is displayed every 60 nsec, and the positional deviation is displayed every 20 nm.

例えば、最小解像寸法が20nmである場合、この20nmよりも大きな値を示す描画結果(パターン)はレジストが残ってしまい、試料Mが欠陥と判断されることになる。従って、欠陥領域Dの大きさが最小解像寸法よりも小さくなるようにセトリング時間を設定する必要がある。そこで図9に示すグラフを参考にすると、およそ50nsecをセトリング時間として確保することができれば、欠陥領域Dにレジストが残ったとしても最小解像寸法よりも小さく残るだけであることから、試料Mに欠陥は発生しない。   For example, when the minimum resolution dimension is 20 nm, the resist remains in the drawing result (pattern) showing a value larger than 20 nm, and the sample M is determined to be defective. Therefore, it is necessary to set the settling time so that the size of the defect area D is smaller than the minimum resolution dimension. Therefore, referring to the graph shown in FIG. 9, if approximately 50 nsec can be secured as the settling time, even if the resist remains in the defect region D, it remains only smaller than the minimum resolution dimension. There are no defects.

そこで、内部領域Piにおける電子ビームEBの照射おけるセトリング時間は、最小解像寸法を基準に設定する。なお、フラグが付加されない輪郭領域Psに対する電子ビームEBの照射におけるセトリング時間は、内部領域Piにおけるそれよりも長くなる。すなわち、輪郭領域Psにおける位置ずれ量は、内部領域Piにおける位置ずれ量よりも少なければならず、図9に示すグラフを参照すると、輪郭領域Psに関するセトリング時間が内部領域Piに関するセトリング時間よりも長いことは明白である。   Therefore, the settling time in the irradiation of the electron beam EB in the internal region Pi is set based on the minimum resolution dimension. Note that the settling time in the irradiation of the electron beam EB to the contour region Ps to which no flag is added is longer than that in the internal region Pi. That is, the displacement amount in the contour region Ps must be smaller than the displacement amount in the inner region Pi. With reference to the graph shown in FIG. 9, the settling time for the contour region Ps is longer than the settling time for the inner region Pi. It is obvious.

輪郭領域Ps、或いは、内部領域Piのいずれについてもセトリング時間が設定されると、セトリング時間を含む電子ビームEBの照射に関する情報は、制御計算機31から偏向制御部32へと送信される(ST14)。これらの情報を受信した偏向制御部32では、これらの情報を基に各偏向器(DACアンプ)の制御計算を行う(ST15)。そして、計算に基づく制御信号を対象となる各偏向器へと送信する(ST16)。各偏向器は、これら送信された制御信号を基に電子ビームEBの偏向を行う。   When the settling time is set for either the contour region Ps or the inner region Pi, information related to the irradiation of the electron beam EB including the settling time is transmitted from the control computer 31 to the deflection control unit 32 (ST14). . The deflection control unit 32 that has received the information performs control calculation of each deflector (DAC amplifier) based on the information (ST15). Then, a control signal based on the calculation is transmitted to each of the target deflectors (ST16). Each deflector deflects the electron beam EB based on these transmitted control signals.

以上説明した通り、描画対象となる図形パターンを輪郭領域と内部領域とに分け、輪郭領域よりもその位置精度を高く求められない内部領域へのショットは、輪郭領域へのショットにおけるセトリング時間よりも短いセトリング時間をもって行うことで、描画処理におけるスループットの向上を図ることのできる荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法を提供する。   As described above, the graphic pattern to be drawn is divided into an outline area and an internal area, and shots to the internal area where the position accuracy cannot be obtained higher than the outline area are longer than the settling time in the shot to the outline area. Provided are a charged particle beam writing apparatus and a charged particle beam writing method capable of improving throughput in writing processing by performing with a short settling time.

但し、内部領域への電子ビームの照射に関しては、セトリング時間を短く設定することになるため、位置ずれが生じ欠陥領域が発生してしまうことになる。単独ショットの場合には、内部領域へのショットに関してその前のショットの履歴を引きずることがあっても、その前のショットはいわゆる輪郭領域へのショットであり、セトリング時間は十分に確保されていることから電界も十分に安定した状態で電子ビームの照射が行われる。従って、履歴を引きずることによる欠陥領域の拡大は考慮する必要はないが、例えば、図7に示すような連続ショットの場合には、従前のショットの履歴を引きずることによる欠陥領域の拡大に対処する必要がある。   However, with respect to the irradiation of the electron beam to the internal region, the settling time is set to be short, so that a positional shift occurs and a defective region occurs. In the case of a single shot, even if the history of the previous shot may be dragged with respect to the shot to the inner area, the previous shot is a shot to the so-called contour area, and the settling time is sufficiently secured. Therefore, the electron beam is irradiated with the electric field sufficiently stable. Therefore, although it is not necessary to consider the enlargement of the defect area by dragging the history, for example, in the case of continuous shots as shown in FIG. 7, the enlargement of the defect area by dragging the history of the previous shot is dealt with. There is a need.

電子ビームを連続的に照射する場合には、欠陥領域の拡大を招くことになることから、例えば、連続ショットの中にリセットショットを混ぜることによって上記弊害を解消することができる。ここで「リセットショット」とは、セトリング時間が十分に確保され電界が安定した状態で照射される電子ビームのショットのことである。リセットショットが行われると位置ずれは発生しない。従って、連続ショットの中にこのようなリセットショットを含めることによって、一旦従前のショットの履歴を解消させることができる。履歴の解消によって、欠陥領域が発生しない状態から改めて描画を継続することが可能となるため、有効な手段である。   When continuously irradiating the electron beam, the defect area is enlarged. For example, the above problem can be solved by mixing the reset shot in the continuous shot. Here, the “reset shot” is a shot of an electron beam irradiated with a settling time sufficiently secured and a stable electric field. When a reset shot is performed, no position shift occurs. Therefore, by including such a reset shot in the continuous shot, the history of the previous shot can be once canceled. The elimination of the history makes it possible to continue drawing again from a state in which no defective area occurs, which is an effective means.

また、内部領域に照射される電子ビームのセトリング時間を、輪郭領域へのショットに関するセトリング時間よりも短くするが、予定される連続ショットを全て行っても欠陥領域の大きさが最小解像寸法よりも小さくなるようにセトリング時間を設定する。このような方法を採用することによっても連続ショットが行われることによる弊害を解消することが可能となる。   In addition, the settling time of the electron beam applied to the inner area is set shorter than the settling time for the shot to the contour area, but the defect area size is smaller than the minimum resolution size even if all scheduled shots are performed. Set the settling time so that it becomes smaller. By adopting such a method, it is possible to eliminate the adverse effects caused by continuous shots.

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although an embodiment of the present invention has been described, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1 荷電粒子ビーム描画装置
2 描画部
3 制御部
31 制御計算機
31a 受信部
31b 分割部
31c 判断部
31d フラグ付加部
31e 演算部
31f 送信部
32 偏向制御部
33 ブランキングアンプ
34 成形偏向アンプ
35 副偏向アンプ
36 主偏向アンプ
Ps 輪郭領域
Pi 内部領域

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charged particle beam drawing apparatus 2 Drawing part 3 Control part 31 Control computer 31a Receiving part 31b Dividing part 31c Judgment part 31d Flag addition part 31e Calculation part 31f Transmission part 32 Deflection control part 33 Blanking amplifier 34 Shaping deflection amplifier 35 Sub deflection amplifier 36 Main deflection amplifier Ps Contour area Pi Internal area

Claims (5)

荷電粒子ビームを主偏向器、副偏向器を用いて偏向させ、移動可能なステージ上に載置される試料にパターンを描画する描画部と、
前記荷電粒子ビームの偏向を制御する偏向制御部と、前記ステージの移動を制御するステージ制御部と、前記偏向制御部と前記ステージ制御部に対する制御を行う制御計算機と、から構成される制御部と、を備え、
前記制御計算機は、
描画対象となる図形パターンを前記荷電粒子ビームにてショット可能な複数の領域へと分割する分割部と、
前記図形パターンの分割の結果形成される前記領域を、高い位置精度が求められる前記図形パターンの輪郭を形成する輪郭領域と、低い位置精度で足りる前記輪郭領域よりも内部に位置する内部領域とに分ける判断部と、
前記判断部の判断に基づいて、前記内部領域に対してフラグを付加するフラグ付加部と、
前記フラグが付加された前記内部領域へのショットを行うに際して必要とされるセトリング時間を、前記輪郭領域へのショットを行うに際して必要とされるセトリング時間よりも短くなるように演算する演算部と、
を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
A drawing unit that deflects a charged particle beam using a main deflector and a sub deflector and draws a pattern on a sample placed on a movable stage; and
A control unit configured by a deflection control unit that controls deflection of the charged particle beam, a stage control unit that controls movement of the stage, and a control computer that controls the deflection control unit and the stage control unit; With
The control computer is
A dividing unit that divides a figure pattern to be drawn into a plurality of regions that can be shot with the charged particle beam;
The region formed as a result of the division of the graphic pattern is divided into a contour region that forms the contour of the graphic pattern that requires high positional accuracy, and an internal region that is located inside the contour region that requires low positional accuracy. A judgment part to divide,
A flag adding unit for adding a flag to the internal region based on the determination of the determination unit;
A calculation unit that calculates a settling time required when performing a shot to the internal region to which the flag is added so as to be shorter than a settling time required when performing a shot to the contour region;
A charged particle beam drawing apparatus comprising:
前記演算部は、前記ショットの位置ずれが、前記荷電粒子ビームの最小解像寸法よりも小さくなるように前記内部領域のセトリング時間の設定を行うことを特徴とする請求項1に記載の荷電粒子ビーム描画装置。   2. The charged particle according to claim 1, wherein the calculation unit sets the settling time of the inner region so that the positional deviation of the shot is smaller than a minimum resolution dimension of the charged particle beam. Beam drawing device. 前記分割部は、前記荷電粒子ビームを最も大きなサイズでショット可能な領域となるように、前記図形パターンを分割することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の荷電粒子ビーム描画装置。   3. The charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, wherein the dividing unit divides the figure pattern so that the charged particle beam is an area in which the charged particle beam can be shot with the largest size. 4. 前記分割部は、少なくとも前記内部領域を前記ショットを最も大きなサイズでショット可能な領域となるように、前記図形パターンを分割することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の荷電粒子ビーム描画装置。   The division unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the division unit divides the figure pattern so that at least the inner area is an area where the shot can be shot with the largest size. Charged particle beam lithography system. 描画対象となる図形パターンを荷電粒子ビームにてショット可能な複数の領域へと分割するステップと、
分割された前記領域の前記図形パターンにおける位置を確認し、前記図形パターンの輪郭領域では高い位置精度が求められると判断し、前記輪郭領域よりも内部に位置する内部領域では低い位置精度で足りると判断するステップと、
前記輪郭領域に対する前記荷電粒子ビームのセトリング時間を設定するステップと、
前記内部領域に対してフラグを付加するステップと、
前記フラグが付加された前記内部領域に対する前記荷電粒子ビームのセトリング時間を前記輪郭領域に対する前記セトリング時間よりも短く設定するステップと、
を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。


Dividing a figure pattern to be drawn into a plurality of regions that can be shot with a charged particle beam;
The position of the divided area in the graphic pattern is confirmed, it is determined that high positional accuracy is required in the contour area of the graphic pattern, and low positional accuracy is sufficient in the internal area located inside the contour area. A step of judging;
Setting a settling time of the charged particle beam with respect to the contour region;
Adding a flag to the internal region;
Setting the settling time of the charged particle beam for the internal region to which the flag is added to be shorter than the settling time for the contour region;
A charged particle beam writing method comprising:


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