JP2014112639A - マルチ荷電粒子ビーム描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 - Google Patents
マルチ荷電粒子ビーム描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 Download PDFInfo
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Abstract
【構成】本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、ショット毎に、荷電粒子ビームによるマルチビームの各ビームの照射時間を予め設定された桁数の2進数の値に変換する工程と、各ビームのショット毎に、当該ビームの照射を、変換された2進数の各桁の値をそれぞれ10進数で定義した場合に相当する照射時間として各桁を組み合わせた桁数回の照射に分割して、各桁にそれぞれ対応する照射時間のビームを順に試料に照射する工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
荷電粒子ビームによるマルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのON/OFF制御を行う複数の個別ブランキング機構を用いて、ビーム毎に、複数回の照射の各回の照射について、当該ビーム用の個別ブランキング機構によりビームのON/OFF切り替えを行う工程と、
ビーム毎に、複数回の照射の各回の照射について、個別ブランキング機構によりビームのON/OFF切り替えが行われた後、マルチビーム全体に対して一括してビームのON/OFF制御を行う共通ブランキング機構を用いて当該照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるようにブランキング制御を行う工程と、
を備えたことを特徴とする。
ショット毎に、荷電粒子ビームによるマルチビームの各ビームの照射時間を予め設定された桁数の2進数の値に変換する工程と、
各ビームのショット毎に、当該ビームの照射を、変換された2進数の各桁の値をそれぞれ10進数で定義した場合に相当する照射時間として各桁を組み合わせた桁数回の照射に分割して、各桁にそれぞれ対応する照射時間のビームを順に試料に照射する工程と、
を備えたことを特徴とする。
マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのON/OFF制御を行う複数の個別ブランキング機構を用いて、ビーム毎に、桁数回の照射の各回の照射について、当該ビーム用の個別ブランキング機構によりビームのON/OFF切り替えを行う工程と、
ビーム毎に、桁数回の照射の各回の照射について、個別ブランキング機構によりビームのON/OFF切り替えが行われた後、マルチビーム全体に対して一括してビームのON/OFF制御を行う共通ブランキング機構を用いて当該桁の照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるようにブランキング制御を行う工程と、
を有すると好適である。
荷電粒子ビームの照射を受けてマルチビームを形成する複数の開口部が形成されたアパーチャ部材と、
マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのON/OFF制御を行う複数の個別ブランキング機構と、
マルチビーム全体に対して一括してビームのON/OFF制御を行う共通ブランキング機構と、
前記共通ブランキング機構が照射時間を規定するように前記共通ブランキング機構を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
荷電粒子ビームによるマルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのON/OFF制御信号を出力する複数の第1のロジック回路を用いて、ビーム毎に、複数回の照射の各回の照射について、当該ビーム用の第1のロジック回路によりビームの第1のON/OFF制御信号を出力する工程と、
ビーム毎に、複数回の照射の各回の照射について、第1のロジック回路によりビームの第1のON/OFF制御信号の切り替えが行われた後、マルチビーム全体に対して一括してビームのON/OFF制御信号を出力する第2のロジック回路を用いて当該照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるようにビームの第2のON/OFF制御信号を出力する工程と、
第1のON/OFF制御信号と第2のON/OFF制御信号とが共にON制御信号である場合に、当該ビームについて、当該照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるようにブランキング制御を行う工程と、
を備えたことを特徴とする。
荷電粒子ビームの照射を受けてマルチビームを形成する複数の開口部が形成されたアパーチャ部材と、
マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームの第1のON/OFF制御信号を出力する第1のロジック回路と、
マルチビーム全体に対して一括してビームの第2のON/OFF制御信号を出力する第2のロジック回路と、
第1のON/OFF制御信号と第2のON/OFF制御信号とが共にON制御信号である場合に、当該ビームについて、当該照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるように個別にビームのON/OFF制御を行う複数の個別ブランキング機構と、
を備えたことを特徴とする。
各値がそれぞれ1つ前の値までの合計に1を加算した値以下となる、予め設定された項数の数列を用いて、ショット毎に、数列の各項の値を選択/非選択することによって選択された値の合計が荷電粒子ビームによるマルチビームの各ビームの照射時間になるようにそれぞれ照射時間配列データを生成する工程と、
各ビームのショット毎に、当該ビームの照射を、上述した項数の数列の各値に相当する照射時間として各項を組み合わせたかかる項数回の照射に分割して、照射時間配列データに基づいて、選択された各項の値にそれぞれ対応する照射時間のビームを順に試料に照射する工程と、
を備えたことを特徴とする。
図1は、実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。図1において、描画装置100は、描画部150と制御部160を備えている。描画装置100は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画部150は、電子鏡筒102と描画室103を備えている。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、アパーチャ部材203、ブランキングプレート204、縮小レンズ205、偏向器212、制限アパーチャ部材206、対物レンズ207、及び偏向器208が配置されている。描画室103内には、XYステージ105が配置される。XYステージ105上には、描画時には描画対象基板となるマスク等の試料101が配置される。試料101には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板(シリコンウェハ)等が含まれる。また、試料101には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。XYステージ105上には、さらに、XYステージ105の位置測定用のミラー210が配置される。
図4は、実施の形態1におけるブランキングプレートの構成を示す上面概念図である。
ブランキングプレート204には、アパーチャ部材203の各穴22の配置位置に合わせて通過孔が形成され、各通過孔には、対となる2つの電極24,26の組(ブランカー:ブランキング偏向器)が、それぞれ配置される。各ビーム用の2つの電極24,26の一方(例えば、電極24)には、電圧を印加するアンプ46がそれぞれ配置される。そして、各ビーム用のアンプ46には、それぞれ独立にロジック回路41が配置される。各ビーム用の2つの電極24,26の他方(例えば、電極26)は、接地される。各通過孔を通過する電子ビーム20は、それぞれ独立にかかる対となる2つの電極24,26に印加される電圧によって偏向される。かかる偏向によってブランキング制御される。このように、複数のブランカーが、アパーチャ部材203の複数の穴22(開口部)を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。
実施の形態1では、量子化単位Δ(共通ブランキング機構のカウンタ周期)を一意に設定する場合を示したが、これに限るものではない。実施の形態2では、量子化単位Δを可変に設定する場合について説明する。実施の形態2における装置構成は、図1と同様である。また、実施の形態2における描画方法の要部工程を示すフローチャート図は、図6と同様である。また、以下、特に説明する点以外が内容は、実施の形態1と同様である。
上述した各実施の形態では、n回の照射ステップ用のデータを例えば大きい順にデータ転送する場合を説明したが、これに限るものでない。実施の形態3では、複数の照射ステップ用のデータを組み合わせて転送する場合について説明する。実施の形態3における装置構成は、図1と同様である。また、実施の形態3における描画方法の要部工程を示すフローチャート図は、図6と同様である。また、以下、特に説明する点以外が内容は、実施の形態1或いは実施の形態2と同様である。
図17では、まず、セレクタ48で個別レジスタ信号1のデータが選択され、nビット目(n桁目)のON信号が個別アンプに出力される。次に、個別レジスタ42の出力は、セレクタ48の切り替えによって個別レジスタ2のデータが選択され、nビット目(n桁目)の出力から1ビット目(1桁目)の出力に切り替える。以下、照射ステップ毎にこの切り替えを順次繰り返す。
具体的な実施形態は上述の内容に限定されるものではなく、グループデータの転送時間を照射ステップ中のグループ化された照射時間の合計内に含めるようにするという本発明の骨子に従って種々の実施形態が選択できる。
上述した各実施の形態では、個別ブランキング制御用の各ロジック回路41をブランキングプレート204上に配置したが、外部に設置してもよい。実施の形態4では、個別ブランキング制御用の各ロジック回路41をブランキングプレート204の外部に配置する場合について説明する。実施の形態4における装置構成は、個別ブランキング制御用の各ロジック回路41をブランキングプレート204の外部に配置する点以外は図1と同様である。また、実施の形態4における描画方法の要部工程を示すフローチャート図は、図6と同様である。また、以下、特に説明する点以外が内容は、実施の形態1〜3のいずれかと同様である。
上述した各実施の形態では、個別ブランキング制御用のブランキングプレート204と共通ブランキング用の偏向器212とを用いて、ビーム毎に、1ショットを分割した複数回の照射の各回の照射ステップについてブランキング制御をおこなったが、これに限るものではない。実施の形態5では、共通ブランキング用の偏向器212を用いずに個別ブランキング制御用のブランキングプレート204を用いてビーム毎に、1ショットを分割した複数回の照射の各回の照射ステップについてブランキング制御をおこなう構成について説明する。
上述した各実施の形態では、照射ステップの分割の仕方を2進数の各桁に合わせるという例を示したが、分割の仕方はそれに限定されるものではなく、2進数の各桁とする以外にも、種々の異なる時間あるいは同じ時間の組み合わせで照射ステップの分割が可能である。実施の形態6では、種々の異なる時間あるいは同じ時間の組み合わせで照射ステップの分割を行う場合について説明する。装置構成は、図1或いは図19と同様である。
k桁目の分割照射時間をXk≦{Σ(Xi)}+1,(i=0〜k−1)とした分割照射時間で組み合わせることができる。ただし、Xkは1以上の整数とする。ここで、{Σ(Xi)},(i=0〜k−1)は、括弧内のXiをX0からXk−1までを加算したもの(X0+X1+...+Xk−2+Xk−1)を意味する。ここでは、以下、同様の表記で説明する。
T=Δ・{Σ(ai・Xi)},(i=0〜m−1)となる。
また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置100を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。
22 穴
24,26 電極
30 描画領域
32 ストライプ領域
34 照射領域
40 シフトレジスタ
41 ロジック回路
42 レジスタ
44 加算演算器
46 アンプ
48 セレクタ
50 レジスタ
52 カウンタ
60 面積密度算出部
62 照射時間算出部
64 階調値算出部
66 ビット変換部
68 転送処理部
72 描画制御部
100 描画装置
101,340 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
110 制御計算機
112 メモリ
130 偏向制御回路
132 ロジック回路
139 ステージ位置測定部
140,142 記憶装置
150 描画部
160 制御部
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203 アパーチャ部材
204 ブランキングプレート
205 縮小レンズ
206 制限アパーチャ部材
207 対物レンズ
208 偏向器
210 ミラー
212 偏向器
Claims (9)
- 荷電粒子ビームによるマルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのON/OFF制御を行う複数の個別ブランキング機構を用いて、ビーム毎に、複数回の照射の各回の照射について、当該ビーム用の個別ブランキング機構によりビームのON/OFF切り替えを行う工程と、
ビーム毎に、前記複数回の照射の各回の照射について、前記個別ブランキング機構によりビームのON/OFF切り替えが行われた後、前記マルチビーム全体に対して一括してビームのON/OFF制御を行う共通ブランキング機構を用いて当該照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるようにブランキング制御を行う工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。 - ショット毎に、荷電粒子ビームによるマルチビームの各ビームの照射時間を予め設定された桁数の2進数の値に変換する工程と、
各ビームのショット毎に、当該ビームの照射を、変換された2進数の各桁の値をそれぞれ10進数で定義した場合に相当する照射時間として各桁を組み合わせた前記桁数回の照射に分割して、各桁にそれぞれ対応する照射時間のビームを順に試料に照射する工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。 - 当該ビームを試料に照射する際、内部工程として、
前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのON/OFF制御を行う複数の個別ブランキング機構を用いて、ビーム毎に、前記桁数回の照射の各回の照射について、当該ビーム用の個別ブランキング機構によりビームのON/OFF切り替えを行う工程と、
ビーム毎に、前記桁数回の照射の各回の照射について、前記個別ブランキング機構によりビームのON/OFF切り替えが行われた後、前記マルチビーム全体に対して一括してビームのON/OFF制御を行う共通ブランキング機構を用いて当該桁の照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるようにブランキング制御を行う工程と、
を有することを特徴とする請求項2記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。 - 前記桁数回の照射について、照射時間が長い桁と短い桁とをグループ化して、グループ化された照射時間の合計間の差がより均一に近づくように複数のグループを設定し、グループ毎に順にビームの照射が行われることを特徴とする請求項2又は3記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
- 荷電粒子ビームの照射を受けてマルチビームを形成する複数の開口部が形成されたアパーチャ部材と、
前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのON/OFF制御を行う複数の個別ブランキング機構と、
前記マルチビーム全体に対して一括してビームのON/OFF制御を行う共通ブランキング機構と、
前記共通ブランキング機構が照射時間を規定するように前記共通ブランキング機構を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。 - 荷電粒子ビームによるマルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームのON/OFF制御信号を出力する複数の第1のロジック回路を用いて、ビーム毎に、複数回の照射の各回の照射について、当該ビーム用の第1のロジック回路によりビームの第1のON/OFF制御信号を出力する工程と、
ビーム毎に、前記複数回の照射の各回の照射について、前記第1のロジック回路によりビームの第1のON/OFF制御信号の切り替えが行われた後、前記マルチビーム全体に対して一括してビームのON/OFF制御信号を出力する第2のロジック回路を用いて当該照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるようにビームの第2のON/OFF制御信号を出力する工程と、
前記第1のON/OFF制御信号と前記第2のON/OFF制御信号とが共にON制御信号である場合に、当該ビームについて、当該照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるようにブランキング制御を行う工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。 - 荷電粒子ビームの照射を受けてマルチビームを形成する複数の開口部が形成されたアパーチャ部材と、
前記マルチビームのうち、それぞれ対応するビームに対して個別にビームの第1のON/OFF制御信号を出力する第1のロジック回路と、
前記マルチビーム全体に対して一括してビームの第2のON/OFF制御信号を出力する第2のロジック回路と、
前記第1のON/OFF制御信号と前記第2のON/OFF制御信号とが共にON制御信号である場合に、当該ビームについて、当該照射に対応する照射時間だけビームONの状態になるように個別にビームのON/OFF制御を行う複数の個別ブランキング機構と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。 - 各値がそれぞれ1つ前の値までの合計に1を加算した値以下となる、予め設定された項数の数列を用いて、ショット毎に、前記数列の各項の値を選択/非選択することによって選択された値の合計が荷電粒子ビームによるマルチビームの各ビームの照射時間になるようにそれぞれ照射時間配列データを生成する工程と、
各ビームのショット毎に、当該ビームの照射を、前記項数の数列の各値に相当する照射時間として各項を組み合わせた前記項数回の照射に分割して、前記照射時間配列データに基づいて、選択された各項の値にそれぞれ対応する照射時間のビームを順に試料に照射する工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。 - 前記項数回の照射について、前記数列の各項の値のうち、複数の値の組み合わせで構成される複数のグループを設定し、グループ毎に順にビームの照射が行われることを特徴とする請求項8記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
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