JP2023530091A - ビーム位置画像の最適化 - Google Patents

Abstract

ワークパターニング装置の補償パターンを取得する方法は、複数のエッジを有するキャリブレーションパターンプリントデータに従って、第２方向に掃引可能な複数の同時動作露光ビームを用いてキャリブレーションパターンをプリントする（Ｓ１１）ことを含む。エッジの位置が測定される（Ｓ１２）。測定された位置とキャリブレーションパターンとの相対的な偏差が算出される（Ｓ１３）。各偏差は、使用する露光ビーム、掃引位置、グリッド端数位置と関連付けられる（Ｓ１４）。計算された偏差を補償するために、プリント前にパターンプリントデータのエッジ表現を適合させるためのエッジ補償データが計算される（Ｓ１５）。エッジ補償データは、使用される露光ビーム、掃引位置、および、グリッド端数位置に依存する。

Description

本技術は、パターンプリントおよびその装置に関し、特に、ワークパターニング装置の補償パターンを取得する方法、プリントデータのキャリブレーション方法、パターンのプリント方法、および、その装置に関する。

現在、半導体業界において、各種先端チップや画像デバイスの製造には、レーザ方式のマスクライタによるマスクが一般的に用いられている。また、電子部品のパッケージングなどに使用されるダイレクトライタも標準的になっている。近年、ディスプレイの大型化、高精細化が進んでいる。そのため、マイクロリソグラフィプリント工程には、より速く、より正確で、より安価であることが求められている。

マイクロリソグラフィプリント工程の分野では、マスクライタまたはダイレクトライタは、１つまたは複数の精密レーザビームを提供するプリントヘッドをベースにしている場合がある。プリントヘッドと、書き込みが実行される予定の基板は、プリントヘッドまたは基板、あるいはその両方を移動させることによって、互いに相対的に移動可能である。相対的な動きと連動してレーザビームのパワーを変化させることで、基板に露光パターンを書き込むことができる。

同時に露光するために複数のビームを有するプリントヘッドを使用することによって、全体の速度を向上させることができる。さらに、プリントヘッドの主運動方向と直交する方向にもビームを微小距離だけ掃引することで、プリントストリップの幅を拡大し、全体のプリント速度を向上させることも可能である。

プリントの精度は極めて重要である。意図したパターンからの逸脱、例えば、限界寸法（ＣＤ）または位置決め誤差は、数～数百ナノメートルの範囲であっても、最終的な仕上がりに悪影響を及ぼしたり品質低下を招いたりする。このようなプリント誤差は、通常、プリントヘッドの機械的および／または光学的特性の不完全性に起因する。

公開された米国特許ＵＳ７，９１９，２１８Ｂ２には、多重露光ビームリソグラフィツールのための方法が開示されている。複数の露光ビームを同時に使用して、電磁放射線に感応する層で覆われた被加工物をパターニングする方法が記載されている。複数の露光ビームのうち、基準ビームに対する実際の位置が、意図した位置と異なるものがあるか否かを判断する。位置がずれたビームが加工物のエッジに照射された場合、そのビームに対する露光量の調節が行われる。

このような補正は、ビーム位置の誤差を補正するためのものであるが、意図したパターンからのずれは他の多くの原因によるものであり、このような露光調整では補償することができない。

本技術の概略的な目的は、プリントヘッドのより一般的なタイプの不具合を修正する手段を提供することにある。

上記目的は、独立請求項による方法および装置によって達成される。好適な実施形態は従属請求項に規定されている。

一般に、第１の態様において、ワークパターニング装置のための補償パターンを取得する方法は、第１方向に分離された複数の同時動作露光ビームを用いてキャリブレーションパターンをプリントすることを含む。複数の同時動作露光ビームは、第１方向と交差する第２方向で掃引可能である。プリントは、キャリブレーションパターンのプリントデータに従って実行される。キャリブレーションパターンは、第２方向に延びる複数のエッジを有する。プリントされたキャリブレーションパターンにおける第２方向の複数の掃引位置について、第１方向におけるエッジの位置が測定される。測定されたエッジの位置の、キャリブレーションパターンのプリントデータによるエッジの意図した位置に対する偏差が計算される。各偏差は、それぞれのエッジのプリントを行う同時動作露光ビームのうちの使用される露光ビームと、エッジがプリントされた第２方向における複数の位置の掃引位置と、それぞれのエッジのプリントを行う同時動作露光ビームのうちの第１方向における露光ビームのグリッド端数位置（ｇｒｉｄ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と、に関連する。グリッド端数位置は、それぞれのエッジのプリントを行う同時動作露光ビームのうち、露光ビームの意図したカバー領域のエッジに対するエッジの意図した位置である。プリント前にパターンプリントデータのエッジ表現を適合させるためのエッジ補償データは、計算された偏差を補償するために計算される。エッジ補償データは、使用する露光ビーム、第２方向における掃引位置、および、第１方向におけるグリッド端数位置に依存する。

第２の態様において、プリントデータのキャリブレーションを行う方法は、プリントされるパターンのプリントデータを取得することを含んでいる。プリントデータは、第１の態様に従う方法によって取得されたデータをエッジ補償されたプリントデータにエッジ補償することによって適合される。

第３の態様において、パターンをプリントする方法は、第２の態様に従う方法によって取得された、プリントされるパターンのエッジ補償プリントデータを取得することを含む。電磁波または電子線に感応する層で少なくとも一部が覆われたワークのプリント工程は、エッジ補正プリントデータに基づいて制御される。

第４の態様では、ワークパターニング装置のための補償パターンを取得するためのシステムは、第１方向に離間した複数の同時動作露光ビームでキャリブレーションパターンを作成するように構成されたプリント装置を有する。複数の同時動作露光ビームは、第１方向に対して交差する第２方向に掃引可能である。プリント装置は、キャリブレーションパターンプリントデータに従ってプリントを実行するように構成される。キャリブレーションパターンは、第２方向に延びる複数のエッジを有する。測定装置は、キャリブレーションパターンにおける第２方向への複数の掃引位置に対して、第１方向におけるエッジの位置を測定するために配置されている。処理装置は、キャリブレーションパターンプリントデータに従って、エッジの意図した位置に対するエッジの測定された位置の偏差を計算するように構成されている。処理装置は、さらに、各偏差を、それぞれのエッジのプリントを行う同時動作露光ビームのうちの使用される露光ビームと、エッジがプリントされた第２方向における複数の位置の掃引位置と、それぞれのエッジのプリントを行う同時動作露光ビームのうちの第１方向におけるグリッド端数位置に関連付けるように構成されている。グリッド端数位置は、それぞれのエッジのプリントを行うために同時動作露光ビームのうち意図したカバー領域のエッジに対する、エッジの意図した位置である。処理装置は、計算された偏差を補償するために、プリント前にパターンプリントデータのエッジ表現を適合させるためのエッジ補償データを計算するようにさらに構成される。エッジ補償データは、使用される露光ビーム、第２方向における掃引位置、および、第１方向におけるグリッド端数位置に依存する。

第５の態様では、プリントするパターンを定義するプリントデータを処理する装置は、処理回路と、メモリと、を有する。メモリは、処理回路によって実行可能な命令を含み、それによって、処理回路は、プリントするパターンのプリントデータを取得し、第４の態様による補償パターンを取得するためのシステムによって得られたデータをエッジ補償されたプリントデータにエッジ補償することによってプリントデータを適合するように動作可能である。

第６の態様において、プリント装置は、第５の態様によるプリントデータを処理する装置によって取得されたエッジ補償プリントデータの処理を行う装置を有する。プリント装置は、第４の態様のワークパターニング装置の補償パターンを取得するためのシステムのプリント装置である。プリント装置は、第１方向に離間した複数の同時動作露光ビームを有するプリントヘッドをさらに備える。複数の同時動作露光ビームは、第１方向と交差する第２方向へ掃引可能である。プリント装置は、制御部をさらに備える。制御部は、エッジ補償されたプリントデータに基づいて、プリントヘッドの動作および相対運動を制御するように配置される。

本発明の技術による１つの利点は、プリントヘッドの光学的および／または機械的特性における多種多様な不完全性を補償することが可能であることである。他の利点は、詳細な説明を読めば理解できるであろう。

本発明は、そのさらなる目的および利点とともに、添付の図面とともに取り上げた以下の説明を参照することにより、最もよく理解され得るものである。
図１は、プリント装置を模式的に示す図である。 図２は、複数の露光ビームおよびマイクロスイープを利用したプリントを説明するための図である。 図３は、複数の露光ビームによって表面全体が覆われる様子を模式的に示す図である。 図４Ａおよび図４Ｂは、ビームグリッドに関連するキャリブレーションパターンラインの例を示す図である。 図５Ａは、エッジ偏差の補償を説明する図である。 図５Ｂは、エッジ偏差の補償を説明する図である。 図６は、プリント方法の実施形態の部分方法を示す図である。 図７は、ワークパターニング装置のための補償パターンを取得する方法の一実施形態のステップのフロー図である。 図８は、プリントデータのキャリブレーションを行う方法の一実施形態のステップのフロー図である。 図９Ａは、ベクトルプリントデータのエッジ補償を示す図である。 図９Ｂは、ベクトルプリントデータのエッジ補償を示す図である。 図９Ｃは、ベクトルプリントデータのエッジ補償を示す図である。 図１０Ａは、ビットマッププリントデータのエッジ補償を説明するための図である。 図１０Ｂは、ビットマッププリントデータのエッジ補償を説明するための図である。 図１０Ｃは、ビットマッププリントデータのエッジ補償を説明するための図である。 図１１は、パターンをプリントする方法の一実施形態のステップのフロー図である。 図１２は、ワークパターニング装置用の補償パターンを取得するためのシステムの一実施形態の概略図である。 図１３Ａは、プリントされるパターンを定義するプリントデータを処理する装置の一実施形態の概略図である。 図１３Ｂは、プリントされるパターンを定義するプリントデータを処理する装置の一実施形態の概略図である。 図１４は、プリント装置の一実施形態の概略図である。

図面全体を通して、類似の、または、対応する要素には、同じ参照番号が使用される。

本技術の理解を深めるために、まず、マイクロスイープ機能を有する複数の露光ビームを利用したプリントシステムの概要から説明することが有効であろう。

図１は、ワーク支持体１２が配置されたテーブル１０を備えるプリント装置１を模式的に示している。ワーク支持体１２は、テーブル１０に対して方向Ｙに移動可能である。ワーク支持体１２上には、ワーク２０が固着されている。ワーク２０の表面には、電磁波または放射線に感応する層が設けられている。

プリント装置１は、さらに、ワークパターニング装置２を備えている。ワークパターニング装置２は、プリントヘッド３２を支持するスタンド３０を有する。プリントヘッド３２は、スタンド３０に沿って方向Ｘに移動可能である。プリントヘッド３２は、電磁波または放射線による露光のための複数の露光ビーム３４を提供するために配置されており、これらの露光ビーム３４はワーク２０に向けられる。

ワーク支持体１２の運動とプリントヘッド３２の運動とを組み合わせ、さらに後述するように、露光ビーム３４のマイクロスイープによって、ワーク２０上の放射線を照射する予定のすべての領域に到達することが可能となる。図では、露光領域２４と未露光領域２２が図示されている。

当業者であれば認識しているように、他の実施形態においても、例えば、プリントヘッド３０が２次元的に移動可能であること、および／または、ワーク支持体１２が２次元的に移動可能であること、といった相対的な機械的運動を実現することが可能である。

本タイプのプリント装置では、複数の露光ビームと各露光ビームのマイクロスイープを利用する。図２は、これを模式的に示したものである。ワーク２０の一部が示されている。図示された場面では、露光領域２４がハッチングによって図示され、未露光領域２２はハッチングなしで図示されている。ここで、実際の露光の程度は、各位置での露光ビームの強度にも依存することが理解されよう。しかしながら、この図では、「露光された領域」２４は、露光ビームがその時点で強度が加えられたであろう場合に通過した、または、通過するはずであった領域である。

図では、５つの露光ビーム３４Ａ～Ｅが図示されている。当業者であれば理解できるように、露光ビームの数は、例えば、要求されたプリント速度、利用可能な露光ビームサイズ、全体の複雑さ等に応じて選択することが可能である。しかしながら、この例示的な図では、プリント原理の図を理解しやすくするために、５つの露光ビーム３４Ａ～Ｅが選択されているに過ぎない。

この図では、プリントヘッド（図示せず）は、図のＸ方向下方にステップ状に移動可能である。プリントヘッドは、露光ビームステップ５０として図示される一定の距離をおいて移動する。各位置において、露光ビームは、図中上方のＹ方向に沿って、いわゆるマイクロスイープで、スイープ幅５２をカバーするように掃引される。図示の例では、ほぼ半分の位置でマイクロスイープが行われる。マイクロスイープが終了すると、プリントヘッドをＸ方向に別の露光ビームステップで移動させ、新たなマイクロスイープが行われる。図からわかるように、すべての露光ビームが、あるＸ位置を通過したとき、ワークの表面全体が露光されている（あるいは、されていた可能性がある）ことになる。このように、異なる露光ビームは、互いの間のスペースを埋めて、表面全体の露光を行うように設計されている。露光ビーム幅５６は、マイクロスイープ中に露光されるマイクロストライプの幅に対応し、表面全体をカバーするために、露光ビーム幅５６に露光ビームの数をかけたものは、露光ビームステップ５０に等しい。しかしながら、露光ビーム間隔５４は、露光ビームステップ５０とは異なることが分かる。

プリントヘッドの動作は、異なる露光ビームがワーク２０の全面をカバーするように設計されている。図３は、これを実現する方法の一例を示す図である。また、この実施例では、露光ビームの数は５つに選定されている。図は、対象とする時間軸が下方向に向けて描かれており、プリントヘッドは、記号の各行の間で露光ビームステップ５０によって水平方向に移動する。各マイクロスイープは、それがなされた時刻を特定するために、ここでは文字で表記されている。図の上部には、プリントの全体が模式的に図示され、露光ビームの番号と各パーツがプリントされた時刻が表示されている。

図４Ａでは、露光ビームのグリッドの一部が拡大されて示されている。露光ビームのグリッドに重ねてプリントされるライン６０が図示されている。プリント方向Ｘは、この例では左方向である。従って、プリントされるライン６０は、リーディングエッジ６２とトレーリングエッジ６４を有する。プリントされるライン６０の全体は、１つ以上の露光ビーム幅５６をカバーする。さらに、プリントされるライン６０のエッジ６２、６４は、１つのそれぞれの露光ビーム幅５６内に配置される。プリントされるべきライン６０のエッジ６２、６４のプリントを行う露光ビームの意図したカバー領域のエッジ５５に対する意図した位置は、グリッド端数位置６６Ｌ、６６Ｔと規定される。この例では、リーディングエッジ６２はグリッド端数位置６６Ｌを有し、トレーリングエッジ６４はグリッド端数位置６６Ｔを有する。

図４Ｂでは、プリントされる別のライン６０が図示されており、このラインは幾分幅が広くなっている。それに応じて、グリッド端数位置６６Ｌ、６６Ｔが変更される。

プリント時には、様々な種類の誤差や欠陥が発生する可能性がある。実際に照射される領域は、プリント装置の設計時に想定した形状やサイズとは異なる場合があり、マイクロスイープ方向と露光ビームステップ方向の両方で意図しない強度のばらつきが発生する可能性がある。このような形状の不完全性は、マイクロスイープ方向に沿って異なることもある。さらに、異なる露光ビームの挙動は、露光ビームの分離が正確に意図したものではない可能性がある。また、露光ビームのマイクロスイープが完全に直線でなく、わずかに曲がったマイクロスイープや、傾いたマイクロスイープが発生することもある。このような欠陥のそれぞれは、合理的な努力で機械的または光学的に補正するには小さすぎるかもしれないが、全体として許容できないプリント誤差を生じさせる可能性がある。

このような不完全性はすべて、ある意味で、完全な直線のプリントに影響を与える。図５Ａでは、直線６０の意図したエッジ６４が破線で図示されている。実際にプリントされたラインの例は、代わりに直線でないエッジ６７を有する。意図したエッジ６４に対する実際のエッジ６７の位置は、Ｙ方向の複数の位置で、好ましくは全長に沿って決定されてもよい。したがって、Ｙ方向の各点の誤差を定量化することが可能である。さらに、エッジのプリントを行う露光ビームがどの露光ビームであるかもわかっている。

露光ビーム幅より小さい形状は、通常、露光ビーム強度を調整することにより補正される。露光ビーム幅の内部でエッジを示す形状は、その位置で対応する露光ビームの強度を低下させることによって近似させることができる。したがって、露光ビーム幅内に配置される直線エッジの実際の挙動は、露光ビーム幅内のどこにエッジが配置されるように規定されるかに依存してもよい。換言すれば、実際のエッジ６７の形状は、意図したエッジ６４のグリッド端数位置にも依存し得る。したがって、Ｙ方向における各点の定量化された誤差は、対応するグリッド端数位置によって特徴付けられてよい。

図５Ａのプリント誤差を補正する１つのアプローチは、プリント誤差の結果、実際にプリントされたエッジ６７が直線になるように、意図したエッジ６４を意図的に歪ませることである。これは図５Ｂに示されている。ここでは、プリントされるパターン６１の「意図したエッジ」６９は、湾曲するように定義されている。この湾曲は、実際のプリント中に存在すると想定されるプリント誤差を補償するものである。したがって、プリント誤差によって、実際にプリントされるエッジ６７は、通常、直線状に見えることになる。

この補償は、マイクロスイープに沿ったある位置と別の位置とで異なる場合がある。また、エッジのプリントに使用される露光ビームによって補償が異なる場合がある。また、プリントされるラインのグリッド端数位置によっても補償が異なる可能性がある。すなわち、マイクロスウィープ位置、露光ビーム数、グリッド端数位置の組み合わせごとに、補償の必要性が生じる可能性がある。

一組のマイクロスイープ位置、一組のグリッド端数位置、露光ビーム数のすべての組み合わせについて、Ｙ方向の直線をプリントする際に実際に発生する誤差を測定することにより、必要な補正のデータ行列を構築することができる。次に、実パターンをプリントする場合、マイクロスイープ位置、グリッド端数位置、露光ビーム数を行列インデックスとして使用するデータ行列に従って、意図的にパターンを歪ませることができる。

図６は、補償プリントを実現するために併せて使用される３つの方法の実施形態のフロー図である。第１の方法Ｍ１は、ワークパターニング装置のための補償パターンを取得するための方法である。これは、以下にさらに説明するように、好ましくは、意図的に直線状のパターンをプリントし、最終的にプリントされたパターンにおける偏差を測定することによって実行される。偏差は、偏差を補償するために、プリント前にパターンプリントデータのエッジ表現を適応させるためのエッジ補償データを計算するために使用される。

第２部分方法Ｍ２は、プリントデータのキャリブレーションを行う方法である。第１部分方法Ｍ１で演算されたエッジ補償データに従ってキャリブレーションが行われる。方法Ｍ１およびＭ２は、同じ場所で、さらには共通のプロセッサによって実行されてもよい。しかしながら、方法Ｍ２は、また、方法Ｍ１から時間的および空間的に分離して実行されてもよい。例えば、エッジ補償データは、プリントデータの実際のキャリブレーションを行うために、離れたプロセッサに提供されてもよい。

第３部分方法Ｍ３は、パターンをプリントする方法である。エッジ補償データは、通常、プリント装置ごとに固有であるため、部分方法Ｍ３は、第１部分方法Ｍ１で使用されたのと同じプリント装置で実行されなければならない。さらに、プリントは、部分方法Ｍ２からのキャリブレーションされたプリントデータを用いて実行されなければならない。ただし、ここでも、部品方法Ｍ３が実行される場所は、部分方法Ｍ２が実行された場所から時間的および空間的に離れていてもよい。また、部分方法Ｍ２は、実際のプリント装置を操作しているのとは別の者が行ってもよい。さらに、部分方法Ｍ３は、部分方法Ｍ２の同じキャリブレーション済みプリントデータを用いて複数回実行されてよい。同様に、部分方法Ｍ２は、部分方法Ｍ１と同じエッジ補償データを用いて、異なるパターンに対して複数回実行されてよい。

図７は、本発明に係るワークパターニング装置の補償パターン取得方法の一実施形態のステップを示すフロー図である。ステップＳ１１では、第１方向に離間した複数の同時動作露光ビームでキャリブレーションパターンをプリントする。複数の同時動作露光ビームは、第１方向と交差する第２方向に掃引可能である。プリントは、キャリブレーションパターンのプリントデータに従って実行される。キャリブレーションパターンは、第２方向に延びる複数のエッジを有する。

ステップ２１では、プリントされたキャリブレーションパターンにおける第２方向の複数の掃引位置について、エッジの第１方向における位置が測定される。測定される第２方向における位置が多ければ多いほど、マイクロスイープに沿った不完全性に対する補償はより良好になる。しかしながら、測定位置の数は、最終的な補償データのサイズを増加させることにもなる。

ステップＳ１３において、キャリブレーションパターンプリントデータに従うエッジの意図した位置に対するエッジの測定位置の偏差が算出される。ステップＳ１４において、各偏差は、それぞれのエッジのプリントを行う、同時動作露光ビームのうち、使用される露光ビームと関連づけられる。各偏差は、エッジがプリントされた第２方向における複数の位置のうちの特定の掃引位置にも関連づけられる。最後に、各偏差は、それぞれのエッジのプリントを行う、同時動作露光ビームのうちの第１方向におけるグリッド端数位置にも関連付けられる。上述したように、グリッド端数位置は、それぞれのエッジのプリントを行う、同時動作露光ビームのうちの露光ビームの意図した対象領域のエッジに対するエッジの意図した位置である。

ステップＳ１５において、計算された偏差を補償するために、プリント前にパターンプリントデータのエッジ表現を適合させるためのエッジ補償データが計算される。エッジ補償データは、使用する露光ビーム、第２方向における掃引位置、および、第１方向におけるグリッド端数位置に依存する。

上記で簡単に述べたように、キャリブレーションパターンのエッジは、リーディングエッジまたはトレーリングエッジの２つの異なるタイプであり得る。多くのプリント装置では、露光ビーム数、掃引位置、グリッド端数位置に応じて、このような異なるエッジの挙動が同じ種類の不完全性に起因する。このような場合、両方のエッジに対して同じ補償データが有効である。

しかしながら、いくつかのプリント装置では、必要な補償は、エッジがリーディングエッジであるかトレーリングエッジであるかに依存することもあり得る。したがって、一実施形態では、各偏差の関連付けは、第１方向を基準として、各偏差をリーディングエッジまたはトレーリングエッジであると関連付けることをさらに含む。それにより、エッジ補償データは、補償されるべきエッジがリーディングエッジであるかトレーリングエッジであるかにさらに依存する。

キャリブレーションパターンは、第２方向、すなわち、マイクロスイープ方向と平行に向けられたエッジを含むことが好ましい。好適な実施形態では、スペースを効率的に利用するために、キャリブレーションパターンは、第２方向におけるラインを含む。そして、異なる露光ビームの位置にエッジを容易に設けることができる。換言すれば、キャリブレーションパターンにおけるラインの幅および位置は、キャリブレーションパターンの少なくとも１つのエッジの生成に関与するために同時に動作するすべての露光ビームをカバーするように適合される。好ましくは、エッジは、各露光ビームのための異なるグリッド端数位置にも提供される。第１方向におけるエッジの異なるグリッド端数位置が多く提供されるほど、マイクロスイープ全体にわたる不完全性に対する補償はより良好になる。しかしながら、グリッド端数位置の数は、最終的な補償データのサイズを増加させ、キャリブレーションを実行するための時間を増加させることにもなる。したがって、使用するグリッド端数位置の数は、時間、データサイズ、および、補正品質間の妥協点として決定されることが好ましい。

好適な実施形態では、キャリブレーションパターンは、基準線を含んで構成される。基準線は、同時に動作する複数の露光ビームの第２方向における同じ掃引によってリーディングエッジおよびトレーリングエッジが提供されることを保証する幅を有する。すなわち、基準線の両端は、プリントヘッドをＸ方向に移動させることなくプリントされることが望ましい。逆に、基準線の内側は、任意の露光ビームによる早い掃引または遅い掃引によって提供されてもよい。同じ掃引でエッジをプリントさせることにより、プリントヘッドのＸ方向における動きの不完全さを排除することができる。

図８は、プリントデータのキャリブレーション方法のステップを示すフロー図である。ステップＳ２１では、プリントされるパターンのプリントデータを取得する。ステップＳ２２では、プリントデータをエッジ補償データによってエッジ補償プリントデータに適合させる。エッジ補償データは、例えば、図７に従って、図６の部分方法Ｍ１によって取得される。

一般的に、プリントデータは、当初、ベクトルプリントデータとして提供される。そして、プリントされるオブジェクトは、オブジェクトの種類、サイズ、位置等を記述したパラメータによって規定されるのが一般的である。例えば、正方形をプリントする場合、正方形の規定コードと、幅、高さ、回転、Ｘ方向およびＹ方向におけるコーナーの位置等を規定すれば、オブジェクトを規定することができる。あるいは、オブジェクトのエッジを、形状、開始位置、終了位置で規定することもできる。正方形は４点を結ぶ４本の直線で表現される。ベクトルプリントデータは、比較的単純な形状をデータ効率よく表現するのに便利な方法である。これを模式的に示したのが、図９Ａである。ここでは、正方形が示されている。

一実施形態では、エッジ補償データは、ベクトルエッジ補償データである。このようなベクトルエッジ補償データは、ベクトルプリントデータにおいて、第１方向におけるエッジを表すパターン構造の形状変化を規定するデータを含む。このことは、位置や寸法、さらには、形状を再定義する必要がある場合があることを意味する。

特定の実施形態において、ベクトルエッジ補償データは、キャリブレーションパターンプリントデータに従ったエッジの意図した位置に対するエッジの測定位置の対応する偏差と比較して、量が等しいが逆方向の第１方向におけるエッジの移動を生じさせるデータを含む。図９Ｂにおいて、同じ領域のキャリブレーションパターンのプリントが示されている。プリントされたキャリブレーションパターンのラインは、点線で示される意図したラインに対して傾いている。

図９Ｃにおいて、キャリブレーション実行時に検出された誤差を補償するために、元の正方形の辺を傾けた補償ベクトルプリントデータが示されている。

なお、図９Ａ、図９Ｂに示した誤差は、補償方法を視覚化するために、実際の典型的なケースと比較して、極端に誇張して示していることに注意されたい。

図８に戻ると、ステップＳ２２の適応におけるエッジ補償データは、ベクトルエッジ補償データである。このベクトルエッジ補償データは、ベクトルプリントデータにおいて、第１方向におけるエッジを表すパターン構造の形状変化を規定するデータを含む。これにより、プリントデータを適応させるステップＳ２２は、本明細書で上述した考え方によって取得されたベクトルエッジ補償データに従って、ベクトルプリントデータにおけるパターン構造の形状を変化させることを含む。

ベクトルプリントデータに基づく好適な実施形態では、ベクトルエッジ補償データは、キャリブレーションパターンプリントデータに従ったエッジの意図した位置に対するエッジの測定位置の対応する偏差と同じ量であるが反対方向のエッジの第１方向における移動を生じさせるデータを含む。

当業者であれば理解できるように、補償されたベクトルプリントデータのオブジェクトの結果としての形状は、実際に行われる補償によっては、複雑であり、単純なベクトル表現で規定することが困難な場合がある。しかしながら、多くのプリント装置では、実際のプリントが行われる前に、ベクトルプリントデータがビットマッププリントデータに変換される。また、最初から既にビットマッププリントデータ形式で元データを提供するよう要求するプリント装置も存在する。これらのいずれの場合にも、代わりにビットマッププリントデータにおいて本発明に従った補償を行うことができる。

図１０Ａにビットマッププリントデータの一例を示す。ここでは、ある強度を持つようにマークされたビットの行列によって、正方形が規定されている。ビットマッププリントデータにおける補償は、当該エッジの近傍のビットの強度設定を調整することによって行うことができる。図１０Ｂは、意図したキャリブレーションパターンと測定されたキャリブレーションパターンとの間の測定された偏差を示す図である。図１０Ｃは、エッジ近傍のビットの強度が調整された補償後のビットマッププリントデータを示す。

換言すれば、一実施形態では、エッジ補償データは、ビットマップエッジ補償データである。ビットマップエッジ補償データは、ビットマッププリントデータにおいて、第１方向におけるエッジを表す個々のビットの強度調整を規定するデータを含む。

好ましくは、ビットマップエッジ補償データは、ビットマッププリントデータにおいて、キャリブレーションパターンプリントデータに従って、プリントパターンのエッジが対応するエッジ位置の内側に位置する場合に、第１方向におけるエッジを表す個々のビットの強度調整を増加させることを規定するデータを含む。ビットマップエッジ補償データは、ビットマッププリントデータにおいて、キャリブレーションパターンプリントデータに従って、プリントパターンのエッジが対応するエッジ位置の外側に位置する場合、第１方向におけるエッジを表す個々のビットの強度調整を減少させることを規定するデータを含む。

好ましくは、強度の増加または減少のそれぞれの量は、キャリブレーションパターンプリントデータに従ったエッジの意図した位置に対するエッジの測定位置の対応する偏差の大きさに依存する。

一実施形態において、ビットマップエッジ補償データは、使用される露光ビーム、第２方向における掃引位置、および、第１方向におけるグリッド端数位置を行列インデックスとして有するデータ行列として提供される。

再び図８に戻り、本実施形態において、エッジ補償データは、ビットマップエッジ補償データである。好ましくは、このビットマップエッジ補償データは、ビットマッププリントデータにおいて、第１方向におけるエッジを表す個々のビットの強度調整を規定するデータを含む。これにより、プリントデータを適合させるステップＳ２２は、ビットマップエッジ補償データに従って、ビットマッププリントデータにおける個々のビットの強度を調整することを含む。ビットマップエッジ補償データは、好ましくは、本明細書で上述した考え方に従った方法によって取得される。

好ましくは、ビットマップエッジ補償データは、データ行列として提供される。プリントデータを適合させるステップＳ２２は、使用される露光ビーム、第２方向の掃引位置、および、第１方向のグリッド端数位置をマトリクスインデックスとして、ビットマッププリントデータにおける個々のビットの強度調整値を取得することを含む。

図１１は、本発明に係るパターンプリント方法の一実施形態のステップのフロー図である。ステップＳ３１では、プリントデータのキャリブレーションを行うための方法によって得られたエッジ補償されたプリントデータを取得する。プリントデータのキャリブレーションを行う方法は、図２の部分方法Ｍ２であり、図８に従って実行されることが好ましい。ステップＳ３２では、エッジ補正されたプリントデータに基づいて、ワークのプリント処理を制御する。ワークは、電磁波または電子線に感応する層で少なくとも一部が覆われたワークである。

好ましくは、プリントプロセスを制御するステップＳ３２は、第１方向に走査されながら第２方向にマイクロスイープを提供し、それによってスキャンストリップを作成するために、同時に動作する露光ビームを制御することを含む。

より好ましくは、プリント工程を制御するステップＳ３２は、第２方向に変位した複数のスキャンストリップを作成する工程をさらに含む。

一実施形態では、プリント工程は、マイクロリソグラフィープリント工程である。好ましくは、プリント工程は、マスク描画工程または直接描画工程である。

図１２は、ワークパターニング装置のための補償パターンを取得するためのシステム７０の一実施形態を概略的に示している。ワークパターニング装置のための補償パターンを取得するためのシステム７０は、第１方向に離間した複数の同時動作露光ビームでキャリブレーションパターンを作成するように構成されたプリント装置１を有する。複数の同時動作露光ビームは、第１方向に対して交差する第２方向で掃引可能である。このようなプリント装置１の一例が図１にも示されている。このプリント装置は、キャリブレーションパターンのプリントデータに従ってプリントを実行するように構成されている。このキャリブレーションパターンは、第２方向に延びる複数のエッジを有する。

ワークパターニング装置の補償パターンを取得するためのシステム７０は、キャリブレーションパターンにおける第２方向の複数の掃引位置に対して、第１方向のエッジの位置を測定するために配置された測定装置４をさらに備える。図では、測定装置４は、プリント装置１のスタンド３０に配置された別体として図示されている。しかしながら、測定装置４は、全く別のユニットとして、または、プリントヘッド３２の一体化された部分として提供されてもよい。そのような測定装置４は、先行技術においてよく知られており、多くの異なる構成で利用可能である。しかしながら、測定装置がエッジ位置、そのようなエッジ位置を表すデータ、または、そのようなエッジ位置が推測されるデータを提供する限り、測定装置４の詳細は必須ではなく、したがって、これ以上説明しない。

ワークパターニング装置の補償パターンを取得するためのシステム７０は、処理装置６をさらに備える。処理装置６は、測定装置４と同様に、プリント装置１にも接続されている。処理装置６は、キャリブレーションパターンプリントデータに従って、エッジの意図した位置に対するエッジの測定された位置の偏差を計算するように構成されている。処理装置６は、さらに、各偏差を、それぞれのエッジのプリントを行う同時動作露光ビームのうちの使用される露光ビーム、エッジがプリントされた第２方向における複数の位置の掃引位置、および、それぞれのエッジのプリントを行う同時動作露光ビームのうちの第１方向における露光ビームのグリッド端数位置に関連付けるように構成されている。前述したように、グリッド端数位置は、それぞれのエッジのプリントを行うために同時動作露光ビームのうち、露光ビームの意図したカバー領域のエッジに対する、エッジの意図した位置である。

処理装置６は、計算された偏差を補償するために、プリント前にパターンプリントデータのエッジ表現を適応させるためのエッジ補償データを計算するようにさらに構成されている。エッジ補償データは、使用される露光ビーム、第２方向における掃引位置、および、第１方向におけるグリッド端数位置に依存する。

一実施形態では、エッジ補償データは、ビットマップエッジ補償データであり、第１方向のエッジを表すビットマッププリントデータにおいて、個々のビットの強度調整を規定するデータを含む。好ましくは、ビットマップエッジ補償データは、キャリブレーションパターンプリントデータに従ってプリントパターンのエッジが対応するエッジ位置の内側に配置される場合、第１方向のエッジを表す、ビットマッププリントデータにおける、個々のビットの強度調整の増加を規定するデータを含む。同様に、ビットマップエッジ補償データは、ビットマッププリントデータにおいて、キャリブレーションパターンプリントデータに従って、プリントパターンのエッジが対応するエッジ位置の外側に位置する場合に、第１方向のエッジを表す個々のビットの強度調整の減少を規定するデータを含む。より好ましくは、強度の増加または減少のそれぞれの量は、キャリブレーションパターンプリントデータに従ったエッジの相対的な意図した位置に対するエッジの測定位置の対応する偏差の大きさに依存する。

一実施形態では、ビットマップエッジ補償データは、使用される露光ビーム、第２方向の掃引位置、および、第１方向のグリッド端数位置を行列インデックスとして有するデータ行列として提供される。

別の実施形態では、エッジ補償データは、ベクトルエッジ補償データであり、第１方向におけるエッジを表す、パターン構造の形状変化をベクトルプリントデータで規定するデータを含む。好ましくは、ベクトルエッジ補償データは、キャリブレーションパターンプリントデータによるエッジの意図した位置に対するエッジの測定位置の対応する偏差と比較して、量が等しいが反対方向のエッジの移動を生じさせるデータを含む。

図１３Ａは、プリントされるパターンを定義するプリントデータを処理するための装置８０の一実施形態を概略的に示している。プリントされるパターンを規定するプリントデータを処理するための装置８０は、処理回路８と、メモリ７と、を有する。メモリ７は、処理回路８によって実行可能な命令を含み、それによって、処理回路８は、プリントされるべきパターンのプリントデータを取得し、エッジ補償データによってプリントデータをエッジ補償プリントデータに適合させるように動作可能である。エッジ補償データは、例えば、図１２の実施形態による、補償パターンを取得するためのシステム７０によって取得される。

一実施形態では、処理回路８は、システム７０によって取得されたビットマップエッジ補償データによって、プリントデータをエッジ補償プリントデータに適合させるように動作可能である。処理回路８は、ビットマッププリントデータにおいて、第１方向におけるエッジを表す個々のビットの強度を調整するようにさらに動作可能である。好ましくは、ビットマップエッジ補償データは、データ行列として提供され、処理回路８は、露光ビーム、第２方向の掃引位置、および、第１方向のグリッド端数位置を行列インデックスとして使用してデータ行列から強度調整を検索するようにさらに動作可能である。

別の実施形態では、処理回路８は、補償パターンを取得するためのシステム７０によって得られたベクトルエッジ補償データによってプリントデータを適合させるように動作可能である。ベクトルエッジ補償データは、ベクトルプリントデータにおいて、第１方向におけるエッジを表す、パターン構造の形状変化を規定するデータを含む。好ましくは、ベクトルエッジ補償データは、キャリブレーションパターンプリントデータによるエッジの相対的な意図した位置に対するエッジの測定位置の対応する偏差と比較して、量が等しいが逆方向のエッジの移動を生じさせるデータを含む。処理回路は、ベクトルプリントデータをそれに応じて適合させるように動作可能である。

図１３Ａでは、プリントされるパターンを規定するプリントデータを処理するための装置８０は、補償パターンを取得するためのシステム７０と通信する、別個のユニットとして図示されている。しかしながら、図１３Ｂに概略的に図示されているように、プリントされるパターンを規定するプリントデータを処理するための装置８０は、また、補償パターンを取得するためのシステム７０の一部として、および／または、それに統合されて提供されてよい。好ましくは、処理回路８は、処理装置６の一部を構成する。

図１４は、プリント装置１の一実施形態を模式的に示している。プリント装置１は、本明細書で上述した考えに従ってプリントデータを処理するための装置８０によって取得されたエッジ補償プリントデータの処理のための装置９を含む。プリント装置１は、ワークパターニング装置のための補償パターンを取得するためのシステム７０のプリント装置である。プリント装置１は、第１方向に離間した複数の同時動作露光ビームを有するプリントヘッド３２を備える。複数の同時動作露光ビームは、第１方向と交差する第２方向に掃引可能である。プリント装置１は、制御部５をさらに備える。制御部５は、エッジ補償されたプリントデータに基づいて、プリントヘッドの動作および相対運動を制御するように配置されている。

図１４において、制御部５およびエッジ補償プリントデータの処理用装置９は、別個のユニットとして図示されている。しかしながら、これらは、共通のユニットに統合されてよい。また、プリントデータを処理するための装置８０の処理回路は、制御部５、および／または、エッジ補償プリントデータの処理のための装置９と同じユニットに統合されてもよい。また、処理装置６を共通のユニットの一部とすることもできる。

上述した実施形態は、本発明の一部の例示的な例として理解されるものである。本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態に様々な修正、組み合わせ、変更を加えることができることは、当業者に理解されよう。特に、異なる実施形態における異なる部分のソリューションは、技術的に可能であれば、他の構成で組み合わせることができる。しかしながら、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。

Claims (16)

1. ワークパターニング装置のための補償パターンを取得する方法であって、
   第１方向（Ｘ）に離間した複数の同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）を用いてキャリブレーションパターン（６０）をプリントすること（Ｓ１１）であって、
   前記複数の同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）は、前記第１方向（Ｘ）に対して交差する第２方向（Ｙ）に掃引可能であり、
   前記プリントは、キャリブレーションパターンプリントデータに従って実行され、
   前記キャリブレーションパターン（６０）は、前記第２方向に延びる複数のエッジ（６２、６４）を有する、プリントすることと、
   前記プリントされたキャリブレーションパターンにおける前記第２方向（Ｙ）の複数の掃引位置に対して、前記第１方向における前記エッジ（６７）の位置を測定すること（Ｓ１２）と、
   前記キャリブレーションパターンプリントデータに従って、前記エッジ（６２、６４）の意図した位置に対する前記エッジ（６７）の前記測定された位置の偏差を計算すること（Ｓ１３）と、
   各偏差を、前記それぞれのエッジの前記プリントを行う前記同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）のうちの使用される露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）、前記エッジがプリントされた前記第２方向（Ｙ）における前記複数の位置の掃引位置、および、前記それぞれのエッジの前記プリントを行う前記同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）のうちの前記露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）の前記第１方向（Ｘ）におけるグリッド端数位置（６６Ｌ、６６Ｔ）と関連付けること（Ｓ１４）であって、
   前記グリッド端数位置（６６Ｌ、６６Ｔ）は、前記それぞれのエッジの前記プリントを行う前記同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）のうちの前記露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）の意図したカバー領域のエッジ（５５）に対する前記エッジの前記意図した位置である、関連付けることと、
   前記計算された偏差を補償するために、プリント前にパターンプリントデータのエッジ表現を適合させるためのエッジ補償データを計算すること（Ｓ１５）であって、
   前記エッジ補償データは、前記使用される露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）、前記第２方向（Ｙ）における前記掃引位置、および、前記第１方向（Ｘ）における前記グリッド端数位置（６６Ｌ、６６Ｔ）に依存する、計算することと、
   を含む、方法。
2. 前記エッジ補償データは、ビットマッププリントデータにおいて、前記第１方向（Ｘ）のエッジを表す個々のビットの強度調整を規定するデータを含む、ビットマップエッジ補償データである、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記ビットマップエッジ補償データは、前記ビットマッププリントデータにおいて、前記プリントパターンの前記エッジが前記キャリブレーションパターンプリントデータに従って前記対応するエッジ位置の内部に配置される場合、前記第１方向の前記エッジを表す、個々のビットの強度調整の増加を規定するデータを含み、
   前記ビットマップエッジ補償データは、前記ビットマッププリントデータにおいて、個々のビットの強度調整の減少を規定するデータを含み、前記キャリブレーションパターンプリントデータに従って前記プリントパターンの前記エッジが前記対応するエッジ位置の外側に位置する場合、前記第１方向における前記エッジを表す、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記強度の前記増加または減少のそれぞれの前記量は、前記キャリブレーションパターンプリントデータに従って前記エッジの意図した位置に対する前記エッジの前記測定された位置の対応する前記偏差の大きさに依存する、
   ことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記ビットマップエッジ補償データは、前記使用される露光ビーム、前記第２方向における前記掃引位置、および、前記第１方向における前記グリッド端数位置を行列インデックスとして有するデータ行列として提供される、
   ことを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記エッジ補償データは、前記第１方向におけるエッジを表す、パターン構造の形状変化を規定するデータをベクトルプリントデータに含む、ベクトルエッジ補償データである、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
7. 前記ベクトルエッジ補償データは、前記キャリブレーションパターンプリントデータに従って前記エッジの意図した位置に対する前記エッジの前記測定位置の対応する偏差と比較して、前記第１方向への前記エッジの移動が前記量において等しいが反対方向に向かうことを生じさせるデータを含む、
   ことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 各偏差の前記関連付けは、前記第１方向を基準として各偏差をリーディングエッジまたはトレーリングエッジに関連付けることをさらに含み、それによって前記エッジ補償データは、補償されるべき前記エッジがリーディングエッジまたはトレーリングエッジであるか否かにさらに依存することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記キャリブレーションパターンは、前記第２方向（Ｙ）におけるラインを含むことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
10. 前記キャリブレーションパターンは、リーディングエッジおよびトレーリングエッジ（６２、６４）が前記複数の同時動作露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）の前記第２方向（Ｙ）における同じ掃引によって提供され得ることを保証する幅を有する基準線を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記キャリブレーションパターン（６０）における前記ラインの幅および位置は、前記キャリブレーションパターンの少なくとも１つのエッジ（６２、６４）の作成に関与するすべての同時動作露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）を覆うように適合されていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
12. プリントされる前記パターンのプリントデータを取得すること（Ｓ２１）と、
    請求項１に記載の方法によって取得されたデータをエッジ補償することにより、前記プリントデータをエッジ補償されたプリントデータに適合させる（Ｓ２２）ことと、
    を含む、プリントデータのキャリブレーション方法。
13. プリントされる前記パターンの請求項１２に記載の方法によって取得されたエッジ補償プリントデータを取得すること（Ｓ３１）と、
    前記エッジ補正プリントデータに基づいて、電磁波または電子線に感応する層によって少なくとも一部が覆われたワークのプリント工程を制御する（Ｓ３２）ことと、
    を含む、パターンをプリントする方法。
14. ワークパターニング装置のための補償パターンを取得するためのシステム（２）であって、
    第１方向（Ｘ）に離間した複数の同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）を用いてキャリブレーションパターン（６０）を作成するように構成されたプリント装置（１）であって、
    前記複数の同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）は、前記第１方向（Ｘ）に対して交差する第２方向（Ｙ）に掃引可能であり、
    前記プリント装置（１）は、キャリブレーションパターンプリントデータに従って前記プリントを実行するように構成されており、
    前記キャリブレーションパターン（６０）は、前記第２方向（Ｙ）に延びる複数のエッジ（６２、６４）を有する、プリント装置と、
    前記プリントされたキャリブレーションパターンの前記第２方向における複数の掃引位置に対して前記第１方向における前記エッジの位置を測定するために配置された測定装置（４）と、
    前記キャリブレーションパターンプリントデータに従って、前記エッジの意図した位置に対する前記エッジの前記測定された位置の偏差を計算するように構成された処理装置（６）であって
    前記処理装置（６）は、さらに、各偏差を、それぞれのエッジのプリントを行う前記同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）のうちの使用される露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）、前記エッジがプリントされた前記第２方向（Ｙ）における前記複数の位置の掃引位置、それぞれのエッジのプリントを行う前記同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）のうちの前記第１方向のグリッド端数位置（６６Ｌ、６６Ｔ）と関連付けるよう構成され、
    前記グリッド端数位置（６６Ｌ、６６Ｔ）は、前記それぞれのエッジの前記プリントを行う前記同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）のうち、前記露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）の意図したカバー領域のエッジに対する前記エッジの前記意図した位置であり、
    前記処理装置（６）は、前記計算された偏差を補償するために、プリント前にパターンプリントデータのエッジ表現を適合させるためのエッジ補償データを計算するようにさらに構成され、
    前記エッジ補償データは、前記使用される露光ビーム（３４Ａ～Ｅ）、前記第２方向（Ｙ）における前記掃引位置、および前記第１方向（Ｘ）における前記グリッド端数位置（６６Ｌ、６６Ｔ）に依存する、処理装置と、
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
15. プリントされるパターンを規定するプリントデータを処理するための装置（８０）であって、
    処理回路（８）と、
    メモリ（７）と、を有し、
    前記メモリ（７）は、前記処理回路（８）によって実行可能な命令を含み、それによって、前記処理回路（８）は、
    プリントされる前記パターンに対するプリントデータを取得し、
    請求項１４に記載の補償パターンを取得するためのシステムによって取得されたデータをエッジ補償プリントデータにエッジ補償することによって、前記プリントデータを適合させる、
    のように動作可能である、装置。
16. 請求項１５に記載のプリントデータを処理するための装置（８０）によって取得されたエッジ補償プリントデータを処理するための装置（９）であって、
    それによって、前記プリント装置（１）が、請求項１４に記載のワークパターニング装置のための補償パターンを取得するための前記システムのプリント装置（１）である、装置と、
    第１方向（Ｘ）に離間した複数の同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）を有するプリントヘッド（３２）であって、
    前記複数の同時動作露光ビーム（３４、３４Ａ～Ｅ）は、前記第１方向（Ｘ）に対して交差する第２方向（Ｙ）に掃引可能である、プリントヘッドと、
    制御部（５）であって、
    前記制御部（５）は、前記エッジ補償プリントデータに基づいて、前記プリントヘッド（３２）の動作および相対運動を制御するように設定されている、制御部と、
    を有する、プリント装置（１）。

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