JP5841710B2 - 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents
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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係り、例えば、極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）露光に用いるマスクを製造するために電子ビームを用いてマスク基板にパターンを描画する描画装置及び方法に関する。
半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。
図１０は、可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、第１のアパーチャ４１０の開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向され、第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１の一部を通過して、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０に照射される。すなわち、第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、Ｘ方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。第１のアパーチャ４１０の開口４１１と第２のアパーチャ４２０の可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。
ここで、半導体デバイスの微細化に伴い、露光波長そのものを従来よりもさらに短波長化することが検討されている。１５７ｎｍの光は、縮小転写するためのレンズ材料の制限から断念されている。そのため、現時点で最も可能性があると考えられているのは、波長が１３．４ｎｍのＥＵＶ光である。ＥＵＶ光は、軟Ｘ線領域に区分される光で多くの物体で透過吸収されるために、もはや投影光学系を形成することが出来ない。そのため、ＥＵＶ光を用いた露光手法については反射光学系が提案されている。このように、ＥＵＶリソグラフィにおいては、ＥＵＶ光を反射する多層膜ミラーから構成される反射光学系が使用される。ＥＵＶ露光用のＥＵＶマスクは光学系の一部として介在する。そのため、同様に、基板上に多層膜が形成された反射型のマスクが用いられる。多層膜は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の層が交互に積層されたものが使用される。
ここで、かかる積層された各層の厚さの規則性が崩れると、反射される光の位相がずれることになる。その結果、ウェハ上には位相欠陥として露光されてしまう。そのため、多層膜の基板表面での欠陥はゼロ（０）であることが望ましい。さらに、多層膜の積層中に欠陥を引き起こすような異物が取り込まれることを防止することが望ましい。さらに、ＥＵＶマスクは反射光学系の一部を担うため、表面の凹凸は反射面のずれを生じさせる。その結果、露光時にウェハ上へ転写されるパターンの位置ずれを生じさせてしまう。そのため、基板自体の高精度な平坦度が求められる。
しかしながら、基板の欠陥を全くゼロにすることは困難であり、製造されたマスクを全数検査して欠陥がゼロ或いは仕様を満足するものだけを選別するとなると基板が非常に高価なものとなってしまう。
そこで、欠陥が露光処理により転写されないように、吸収体パターンを移動させて位相欠陥が吸収体パターンの領域内に包含されるように形成することで多層膜マスク上の位相欠陥が転写されないようにするといった技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
欠陥の場所は事前にマスクブランクス（基板）の異物検査装置にて位置が特定され、欠陥の位置に応じてパターンレイアウトをずらすようにパターンデータを反映させる必要がある。そして、ずらしたパターンデータでかかるマスクブランクスを確実に描画する必要がある。しかしながら、描画装置は複数枚のマスクブランクスを配置でき、また、複数の描画処理登録が可能である。そのため、描画の順序や使用すべきマスクブランクスを取り違える恐れがあるといった問題があった。
上述したように、欠陥位置に基づいてパターンレイアウトをずらした描画データでかかる欠陥位置に欠陥が存在する基板を確実に描画する必要がある。しかしながら、描画の順序や使用すべきマスクブランクスを取り違える恐れがあるといった問題があった。さらに、パターンレイアウトをずらしたはずのパターンデータが欠陥を吸収体パターンの領域内に包含していない可能性もあるといった問題があった。従来、かかる問題を解決する十分な手法が確立されていなかった。
そこで、本発明は、かかる問題を克服し、欠陥を吸収体パターンの領域内に包含させた描画データで確実にかかる欠陥が存在する基板を描画可能な装置およびその方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を吸収する吸収体膜が形成されていると共に、光学的に読取可能な識別子（ＩＤ）が形成された基板から識別子を読み取る読取部と、
識別子に対応付けされた、基板の欠陥の位置を示す欠陥位置情報と、欠陥のサイズを示す欠陥サイズ情報と、描画用のパターンデータとを記憶する記憶部と、
パターンデータのうちの少なくとも欠陥が含まれる領域分の部分パターンデータと、欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報とを入力し、パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているかどうかを検証する検証部と、
パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているパターンデータに基づいて、荷電粒子ビームを用いて前記基板にパターンを描画する描画部と、
を備え、
前記描画用のパターンデータは、データ変換処理され、前記検証は、実際の描画用のパターンデータを使用して検証されることを特徴とする。
極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を吸収する吸収体膜が形成されていると共に、光学的に読取可能な識別子（ＩＤ）が形成された基板から識別子を読み取る読取部と、
識別子に対応付けされた、基板の欠陥の位置を示す欠陥位置情報と、欠陥のサイズを示す欠陥サイズ情報と、描画用のパターンデータとを記憶する記憶部と、
パターンデータのうちの少なくとも欠陥が含まれる領域分の部分パターンデータと、欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報とを入力し、パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているかどうかを検証する検証部と、
パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているパターンデータに基づいて、荷電粒子ビームを用いて前記基板にパターンを描画する描画部と、
を備え、
前記描画用のパターンデータは、データ変換処理され、前記検証は、実際の描画用のパターンデータを使用して検証されることを特徴とする。
かかる構成により、基板にパターンを描画する前に、欠陥が吸収体パターンの領域内に包含されていることを確認できる。そして、確認された描画データと基板とを用いてパターンを描画できる。
また、検証の結果、パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置しない場合に、パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するように補正するためのオフセット値を算出するオフセット値算出部をさらに備え、
描画部は、さらに、パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されていなかったパターンデータに基づいて、オフセット値で補正された位置にパターンを描画すると好適である。
描画部は、さらに、パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されていなかったパターンデータに基づいて、オフセット値で補正された位置にパターンを描画すると好適である。
また、基板に荷電粒子ビームを照射する照射量マップを作成する照射量マップ作成部と、
検証の結果、パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置しない場合に、照射量マップを用いてパターニング後に吸収体膜が残る領域を検出する検出部と、
をさらに備え、
オフセット値算出部は、検出された領域に欠陥が位置するように補正するためのオフセット値を算出すると好適である。
検証の結果、パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置しない場合に、照射量マップを用いてパターニング後に吸収体膜が残る領域を検出する検出部と、
をさらに備え、
オフセット値算出部は、検出された領域に欠陥が位置するように補正するためのオフセット値を算出すると好適である。
或いは、部分パターンデータを用いてパターニング後に吸収体膜が残る領域を検出する検出部をさらに備え、
オフセット値算出部は、検出された領域に欠陥が位置するように補正するためのオフセット値を算出すると好適である。
オフセット値算出部は、検出された領域に欠陥が位置するように補正するためのオフセット値を算出すると好適である。
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を吸収する吸収体膜が形成されていると共に、光学的に読取可能な識別子（ＩＤ）が形成された基板から識別子を読み取る工程と、
識別子に対応付けされた、基板の欠陥の位置を示す欠陥位置情報と、欠陥のサイズを示す欠陥サイズ情報と、描画用のパターンデータとを記憶する記憶装置から、パターンデータのうちの少なくとも欠陥が含まれる領域分の部分パターンデータと、欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報とを読み出し、パターニング後に体膜が残る領域に前記欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているかどうかを検証する工程と、
パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているパターンデータに基づいて、荷電粒子ビームを用いて基板にパターンを描画する工程と、
を備え、
前記描画用のパターンデータは、データ変換処理され、前記検証は、実際の描画用のパターンデータを使用して検証されることを特徴とする。
極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を吸収する吸収体膜が形成されていると共に、光学的に読取可能な識別子（ＩＤ）が形成された基板から識別子を読み取る工程と、
識別子に対応付けされた、基板の欠陥の位置を示す欠陥位置情報と、欠陥のサイズを示す欠陥サイズ情報と、描画用のパターンデータとを記憶する記憶装置から、パターンデータのうちの少なくとも欠陥が含まれる領域分の部分パターンデータと、欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報とを読み出し、パターニング後に体膜が残る領域に前記欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているかどうかを検証する工程と、
パターニング後に吸収体膜が残る領域に欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているパターンデータに基づいて、荷電粒子ビームを用いて基板にパターンを描画する工程と、
を備え、
前記描画用のパターンデータは、データ変換処理され、前記検証は、実際の描画用のパターンデータを使用して検証されることを特徴とする。
本発明によれば、欠陥を吸収体パターンの領域内に包含させたパターンデータで確実にかかる欠陥が存在する基板を描画できる。よって、製造されたマスクでウェハを露光する場合に、マスクに存在する位相欠陥がウェハ上に転写されないようにできる。
以下、実施の形態では、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も構わない。
実施の形態１．
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、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。ここでは、特に、可変成形型の電子ビーム描画装置の一例を示している。描画装置１００は、描画部１５０、制御部１６０、搬出入口（Ｉ／Ｆ）１２０、ロードロック（Ｌ／Ｌ）チャンバ１３０、ロボット（Ｒ）チャンバ１４０、アライメント（ＡＬＮ）チャンバ１４６、及び真空ポンプ１７０を備えている。そして、描画装置１００は、電子ビーム２００を用いて、基板１０１に所望するパターンを描画する。描画対象となる基板１０１として、例えば、ＥＵＶ光を使用して半導体ウェハにパターンを転写するマスク基板のマスクブランクスが含まれる。
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、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。ここでは、特に、可変成形型の電子ビーム描画装置の一例を示している。描画装置１００は、描画部１５０、制御部１６０、搬出入口（Ｉ／Ｆ）１２０、ロードロック（Ｌ／Ｌ）チャンバ１３０、ロボット（Ｒ）チャンバ１４０、アライメント（ＡＬＮ）チャンバ１４６、及び真空ポンプ１７０を備えている。そして、描画装置１００は、電子ビーム２００を用いて、基板１０１に所望するパターンを描画する。描画対象となる基板１０１として、例えば、ＥＵＶ光を使用して半導体ウェハにパターンを転写するマスク基板のマスクブランクスが含まれる。
描画部１５０は、電子鏡筒１０２と描画室１０３を有している。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８、及び検出器２１２が配置されている。また、描画室１０３内には、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５が配置されている。パターンを描画する際には、ＸＹステージ１０５上に複数の支持ピン１０６（保持部の一例）が昇降可能に配置され、支持ピン１０６上に基板１０１が載置される。また、搬出入口１２０内には、基板１０１を搬送する搬送ロボット１２２が配置されている。ロボットチャンバ１４０内には、かかる基板１０１を搬送する搬送ロボット１４２が配置されている。また、搬出入口１２０には、基板１０１に形成されたＩＤ（識別子）を光学的に読取可能な読取装置１２１が配置されている。
制御部１６０は、計算機ユニット１１０、制御回路１６２、検出回路１６４、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１０８，１０９を有している。計算機ユニット１１０、制御回路１６２、検出回路１６４、及び磁気ディスク装置等の記憶装置１０８，１０９は、図示しないバスを介して互いに接続されている。
制御回路１６２は、描画データ処理部７６によって制御され、制御回路１６２は、描画部１５０、搬出入口１２０、Ｌ／Ｌチャンバ１３０、ロボットチャンバ１４０、アライメントチャンバ１４６内の各機器を制御および駆動させる。また、読取装置１２１で読み取られたＩＤは、計算機ユニット１１０に出力される。また、検出器２１２で検出されたデータは、計算機ユニット１１０に出力される。
制御計算機ユニット１１０内には、ＩＤ取得部６０、欠陥座標・サイズ取得部６２、部分パターンデータ／ずらし量および方向取得部６４、検証部６６、検出部６８、ＡＬＮ―マーク（アライメントマーク）位置取得部７０、オフセット値算出部７２、オフセット処理部７４、描画データ処理部、及びメモリ７８が配置される。ＩＤ取得部６０、欠陥座標・サイズ取得部６２、部分パターンデータ／ずらし量および方向取得部６４、検証部６６、検出部６８、ＡＬＮ―マーク位置取得部７０、オフセット値算出部７２、オフセット処理部７４、及び描画データ処理部の各機能は、コンピュータを実行させるプログラム等のソフトウェアで構成しても構わない。或いは、電気機器若しくは電子機器等のハードウェアで構成しても構わない。或いは、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成しても構わない。或いは、ファームウェアとハードウェアの組み合わせで構成しても構わない。ＩＤ取得部６０、欠陥座標・サイズ取得部６２、部分パターンデータ／ずらし量および方向取得部６４、検証部６６、検出部６８、ＡＬＮ―マーク位置取得部７０、オフセット値算出部７２、オフセット処理部７４、及び描画データ処理部の各機能で処理される入力情報および演算処理情報はその都度メモリ７８に記憶される。
真空ポンプ１７０は、バルブ１７２を介してロボットチャンバ１４０、及びアライメントチャンバ１４６内の気体を排気する。これにより、ロボットチャンバ１４０、及びアライメントチャンバ１４６内は真空雰囲気に維持される。また、真空ポンプ１７０は、バルブ１７４を介して電子鏡筒１０２内及び描画室１０３内の気体を排気する。これにより、電子鏡筒１０２内及び描画室１０３内は真空雰囲気に維持される。また、真空ポンプ１７０は、バルブ１７６を介してロードロックチャンバ１３０内の気体を排気する。これにより、ロードロックチャンバ１３０内は必要に応じて真空雰囲気に制御される。また、搬出入口１２０とロードロックチャンバ１３０とロボットチャンバ１４０と描画室１０３とのそれぞれの境界には、ゲートバルブ１３２，１３４，１３６が配置される。
ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わない。また、搬送ロボット１２２，１４２は、例えば、多軸型のロボットが用いられる。また、搬送ロボット１２２，１４２は、エレベータ機構や回転機構など機械的な機構であれば構わない。
図２は、実施の形態１における欠陥が存在するＥＵＶマスクの一例を示す上面概念図である。図３は、図２のＥＵＶマスクの断面を示す断面概念図である。ＥＵＶマスクは、ガラス基板１０上に２．９ｎｍの膜厚のモリブデン（Ｍｏ）と４．１ｎｍの膜厚のシリコン（Ｓｉ）が交互に例えば４０層積層された多層膜１２がガラス基板１０表面全面に形成されている。そして、多層膜１２上の全面にルテニウム（Ｒｕ）等のキャップ膜１４が形成される。そして、ＥＵＶ光を反射する領域では、かかるキャップ膜１４が露出している。一方、ＥＵＶ光を反射しない領域では、キャップ膜１４上にＥＵＶ光を吸収する吸収体膜１６と反射防止膜１８が順に形成されている。ここで、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように吸収体膜１６が存在しない領域４２内に多層膜１２の欠陥４０が存在すると反射されるＥＵＶ光の位相がずれてしまう。その結果、製造されたＥＵＶマスクで半導体ウェハ上にパターンを転写するとパターンの位置がずれてしまうことになる。そのため、実施の形態１では、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、パターニング後に、欠陥４０の位置が、吸収体膜１６が存在する領域４４内にくるように図２（ａ）及び図３（ａ）に示す位置からパターンレイアウトをずらした描画を行う。言い換えれば、レジスト膜２０が塗布されたＥＵＶマスクブランクスである基板１０１に描画装置１００で描画し、レジストを現像し、現像後に残ったレジスト膜２０で形成されるレジストパターンをマスクとして反射防止膜１８と吸収体膜１６とをエッチングし、残ったレジスト膜２０をアッシングで除去することで基板１０１のパターニングが行なわれる。かかるパターニングによってＥＵＶマスクが製造される。そして、かかるパターニング後に、欠陥４０の位置が、吸収体膜１６が存在する領域４４内にくるように描画装置１００で描画する際にパターンレイアウトをずらす。かかるパターンレイアウトをずらすためには、まず、欠陥位置を特定する必要がある。そのために、まずは、描画前に図示しない位相欠陥検査装置で基板１０１の位相欠陥検査を行う。
図４は、実施の形態１における欠陥が存在する基板にパターンを描画する場合の一例を示す概念図である。基板１０１には、ＡＬＮ−マーク５２，５４が形成されている。位相欠陥検査装置は、基板上の欠陥４０の有無を検査し、かかるＡＬＮ−マーク５２，５４を基準にして欠陥位置および欠陥サイズを測定する。その結果、ユーザは、描画前に事前にＡＬＮ−マーク５２，５４の位置を基準にした欠陥位置および欠陥サイズの情報を取得できる。例えば、欠陥位置は、ＡＬＮ−マーク５２，５４の位置の座標を基準にした欠陥の中央部位置の座標（ｘ，ｙ）で示される。また、欠陥サイズは、欠陥位置座標を中心として欠陥の最大外形まで広げた円の直径（Ｄ）で示される。かかる欠陥位置および欠陥サイズの情報を得て、ユーザは、パターニング後に、欠陥４０の位置が、吸収体膜１６が存在する領域４４内にくるようにパターンレイアウトをずらしたパターンデータを作成する。
例えば、図４の例では、基板１０１の描画領域５０の一部の部分領域５６内に欠陥４０が存在する場合を示している。そのままのパターンレイアウトで描画すると吸収体膜１６が存在しない領域４２に欠陥４０が位置しているため位相欠陥を引き起こす。これに対して、実施の形態１では、部分領域５６が部分領域５８になるようにパターンレイアウトをずらすことで、吸収体膜１６が存在する領域４４に欠陥４０が位置するように描画用のパターンデータを補正する。描画用のパターンデータには、かかるパターンレイアウトをずらしたずらし量およびずらし方向の情報を例えば属性情報として定義しておく。例えば、ＡＬＮ−マーク５２，５４の位置の座標を基準にずらした位置の座標（ｘ，ｙ）を定義しておく。かかる座標によりパターンレイアウトをずらしたずらし量およびずらし方向を特定できる。以上のように、パターンレイアウトをずらしたずらし量およびずらし方向が定義された描画用のパターンデータは外部から入力され記憶装置１０９に格納される。
図５は、実施の形態１における描画対象となる基板の断面概念図である。図５において、描画対象となる基板１０１は以下のように構成される。ガラス基板１０上に２．９ｎｍの膜厚のモリブデン（Ｍｏ）と４．１ｎｍの膜厚のシリコン（Ｓｉ）が交互に例えば４０層積層された多層膜１２がガラス基板１０表面全面に形成されている。そして、多層膜１２上の全面に例えばルテニウム（Ｒｕ）等のキャップ膜１４が形成される。そして、キャップ膜１４上の表面全面にＥＵＶ光を吸収する吸収体膜１６と反射防止膜１８が順に形成されている。吸収体膜１６と反射防止膜１８の主たる材料として、例えばタンタル（Ｔａ）用いられる。そして、反射防止膜１８上にレジスト膜２０が形成される。ポジ型のレジスト材が用いられる場合には、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４が電子ビーム２００の非照射域（非描画領域）、吸収体膜１６が残らない領域４２が電子ビーム２００の照射域（描画領域）となる。ネガ型のレジスト材が用いられる場合には、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４が電子ビーム２００の照射域（描画領域）、吸収体膜１６が残らない領域４２が電子ビーム２００の非照射域（非描画領域）となる。言い換えれば、レジストを現像後にレジスト膜２０が残る領域が、吸収体膜１６が残る領域４４となり、そして、レジスト膜２０が残らない領域が、吸収体膜１６が残らない領域４２となる。また、ガラス基板１０の裏面には窒化クロム（ＣｒＮ）等の導電膜２２が形成される。
ガラス基板１０の側面には、読取装置１２１で光学的に読取可能なＩＤ３０がコード化されて形成されている。かかるＩＤ３０は、例えば、ＳＥＭＩ規格で規定されているデータマトリックスで形成される。そして、かかるＩＤ３０に関連付けされた基板情報が外部から入力され記憶装置１０９に格納される。基板情報として、描画装置１００に基板１０１がセットされる前に事前に位相欠陥検査装置で測定された、ＡＬＮ−マーク５２，５４の位置を基準にした欠陥位置および欠陥サイズの情報が定義される。例えば、欠陥位置は、ＡＬＮ−マーク５２，５４の位置の座標を基準にした欠陥の中央部位置の座標（ｘ２，ｙ２）で示される。また、欠陥サイズは、欠陥位置座標を中心として欠陥の最大外形まで広げた円の直径（Ｄ）で示される。
ここで、パターンデータと基板情報は、図１では１つの同じ記憶装置１０９に格納されているが、これに限るものではない。別々の記憶装置に格納されてもよいことは言うまでもない。また、パターンデータが上述したＩＤと関連付けされていても好適である。
図６は、実施の形態１における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図６において、実施の形態１における描画方法は、ＩＤ取得工程（Ｓ１０２）と、欠陥座標・サイズ取得工程（Ｓ１０４）と、部分パターンデータ／ずらし量および方向取得工程（Ｓ１０６）と、検証工程（Ｓ１０８）と、ＡＬＮ―マーク検出工程（Ｓ１１０）と、吸収体領域検出工程（Ｓ１２０）と、オフセット値算出工程（Ｓ１２２）と、ＡＬＮ―マーク検出工程（Ｓ１２４）と、オフセット工程（Ｓ１２６）と、描画処理工程（Ｓ１３０）という一連の工程を実施する。
まず、描画データ処理部７６は、記憶装置１０９に格納されたパターンデータを読み出し、複数段のデータ変換処理を行って描画装置固有のショットデータを生成する。その際、描画領域を格子状のメッシュに仮想分割して、メッシュ毎の照射量を定義した照射量マップを作成する。描画データ処理部７６は、照射量マップ作成部の一例となる。照射量マップは記憶装置１０８に格納される。かかる処理と並行して、以下のようなパターンデータと基板の特定が行われる。
ＩＤ取得工程（Ｓ１０２）として、搬出入口１２０に基板１０１が配置されると、読取装置１２１は、基板１０１からＩＤ３０を読み取る。ＩＤ取得部６０は、読み取られたＩＤ３０を読取装置１２１から入力し、取得する。読取装置１２１或いはＩＤ取得部６０は、読取部の一例となる。
欠陥座標・サイズ取得工程（Ｓ１０４）として、欠陥座標・サイズ取得部６２は、記憶装置１０９に格納された基板情報を参照し、読み取られたＩＤ３０に対応付けされた、基板１０１の欠陥４０の位置を示す欠陥位置情報と、欠陥４０のサイズを示す欠陥サイズ情報を読み出す。
部分パターンデータ／ずらし量および方向取得工程（Ｓ１０６）として、部分パターンデータ／ずらし量および方向取得部６４は、記憶装置１０９に格納されたパターンデータのうちの少なくとも欠陥４０が含まれる領域分の部分パターンデータを入力する。また、部分パターンデータ／ずらし量および方向取得部６４は、同時に、パターンレイアウトをずらしたずらし量およびずらし方向の情報を入力する。
検証工程（Ｓ１０８）として、検証部６６は、パターンデータのうちの少なくとも欠陥が含まれる領域分の部分パターンデータと、欠陥位置情報と、欠陥サイズ情報とを入力し、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置するようにパターンレイアウトが構成されているかどうかを検証する。部分パターンデータに定義された部分パターンのレイアウトに欠陥位置情報の座標と欠陥サイズ情報のサイズを重ね合わせることで、吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０全体が包含されているかどうかを検証すればよい。例えば、ポジ型レジストを用いた場合は電子ビーム２００の非照射域（非描画領域）がパターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４になる。ネガ型レジストを用いた場合は電子ビーム２００の照射域（描画領域）がパターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４になる。よって、部分パターンデータから電子ビーム２００を照射する領域か否かがわかれば検証できる。検証の結果、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置する場合（ＯＫの場合）は、ＡＬＮ―マーク検出工程（Ｓ１１０）へ進む。パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置しない場合（ＮＧの場合）は、吸収体領域検出工程（Ｓ１２０）へ進む。また、検証結果は、図示しない出力装置により出力される。例えば、モニタ、プリンタ等に出力される。また、外部に出力されてもよい。また、記憶装置１０８，１０９等に記憶されてもよい。
以上のように実施の形態１では、実際の描画用のパターンデータと実際の基板１０１に形成されたＩＤに相関された基板情報を使って、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置するようにパターンレイアウトが構成されているかどうかを検証する。これにより、使用するパターンデータと描画対象の基板１０１の組み合わせが正しいかどうかを判定できる。さらに、実際の描画用のパターンデータと基板情報の欠陥位置及び欠陥サイズを使用して検証することから、本当にパターンデータによって欠陥位置が吸収体膜１６に隠れるようにパターンレイアウトがずらされているかどうかも検証できる。よって、単に基板ＩＤとそのパターンデータの相関を判定するだけの検証より確実性を向上させることができる。
ＡＬＮ―マーク検出工程（Ｓ１１０）として、描画部１５０は、電子ビーム２００がＡＬＮ―マーク５２，５４を照射できる位置までＸＹステージ１０５を移動させて、ＡＬＮ―マーク５２，５４を走査して、ＡＬＮ―マーク５２，５４の位置を検出する。ここでは、照射した電子ビーム２００の反射電子等を検出器２１２で検出し、検出回路１６４に出力される。検出回路１６４でかかるＡＬＮ―マーク５２，５４の位置をデジタル信号に変換の上、計算機ユニット１１０に出力される。ＡＬＮ―マーク位置取得部７０は、検出回路１６４から出力されたＡＬＮ―マーク５２，５４の位置情報を入力することで、ＡＬＮ―マーク５２，５４の位置を取得する。
そして、描画処理工程（Ｓ１３０）として、描画部１５０は、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置するようにパターンレイアウトが構成されているパターンデータに基づいて、電子ビーム２００を用いて基板１０１にパターンを描画する。その際、ＡＬＮ―マーク５２，５４の少なくとも１つの位置を描画座標系の基準として用いる。これにより、欠陥を確実に吸収体膜１６が残る領域４４に位置させることができる。
図７は、実施の形態１における描画装置内での基板の搬送経路の一例を示す概念図である。読取装置１２１によってＩＤが読み込まれた後、搬出入口１２０に配置された基板１０１は、ゲートバルブ１３２を開けた後、搬送ロボット１２２によりＬ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に搬送される。そして、ゲートバルブ１３２を閉めた後、Ｌ／Ｌチャンバ１３０内は真空ポンプ１７０で真空雰囲気にされる。次に、Ｌ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に配置された基板１０１は、ゲートバルブ１３４を開けた後、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介してアライメントチャンバ１４６内のステージに搬送される。そして、基板１０１は、アライメントされる。次に、アライメントチャンバ１４６内のステージ上に配置された基板１０１は、ゲートバルブ１３６を開けた後、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介して描画室１０３内に搬入される。このようにして、基板１０１は描画室１０３に搬入される。そして、描画室１０３内で基板１０１にパターンが描画される。そして、描画室１０３に基板１０１が搬送された後、制御回路１６２による制御のもと、描画部１５０は、以下のように動作する。
描画部１５０は、描画室１０３内で支持ピン１０６に載置された基板１０１に、電子ビーム２００を用いてパターンを描画する。具体的には、以下の動作を行なう。照射部の一例となる電子銃２０１から放出された電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム２００は成形される。このように、電子ビーム２００は可変成形される。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８により偏向される。その結果、例えば連続移動するＸＹステージ１０５上の基板１０１の所望する位置に照射される。
描画終了後、基板１０１は、ゲートバルブ１３４，１３６を開けた後、搬送ロボット１４２によりロボットチャンバ１４０を介してＬ／Ｌチャンバ１３０内の支持部材上に搬送される。ゲートバルブ１３４を閉めた後、Ｌ／Ｌチャンバ１３０内は大気圧の雰囲気に戻される。そして、基板１０１は、ゲートバルブ１３２を開けた後、搬送ロボット１２２により搬出入口１２０に配置される。
以上のように検証工程（Ｓ１０８）でＯＫの検証結果が出た場合には、記憶装置１０９に格納されたパターンデータをそのまま使用すればよい。しかし、検証工程（Ｓ１０８）でＮＧの検証結果が出た場合には、パターンデータをそのまま使用すれば位相欠陥をもったＥＵＶマスクが製造されてしまう。そこで、実施の形態１では、かかる場合には、描画位置を補正する。
吸収体領域検出工程（Ｓ１２０）として、検出部６８は、検証の結果、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置しない場合に、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４を検出する。検出できない場合には描画中止とする。
図８は、実施の形態１におけるずらした後の欠陥位置の一例を示す概念図である。図４で示したように吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置せずに吸収体膜１６がパターニング後に除去されてしまう領域４２に位置する場合、図８（ａ）で示すように、欠陥４０が完全に内包される吸収体膜１６が残る領域４４を検出する。描画装置１００に入力されたパターンデータによっては、例え予めパターンレイアウトがずらされていたとしても、図８（ｂ）で示すように、吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が完全に内包されておらず一部がはみ出ている場合もあり得る。かかる場合にも図８（ａ）で示すように、欠陥４０が完全に内包される吸収体膜１６が残る領域４４を検出する。検出部６８は、パターンデータの属性データとして定義された上述したずらし量とずらし方向の情報から入力されたパターンデータに定義されたパターンレイアウトの位置が把握できる。そして、基板情報の欠陥座標とサイズから、ずらされたパターンレイアウト上での欠陥４０の配置状態が把握できる。よって、入力されたパターンデータにおいて、欠陥４０全体が領域４２に存在する場合の他、図８（ｂ）で示したような欠陥４０の一部が領域４２にはみ出ている場合も、かかるずらし量とずらし方向の情報から位置関係を把握できる。
第１の検出手法として、検出部６８は、例えば上述した部分パターンデータを使って、部分パターンデータの領域内から欠陥サイズより大きいサイズのパターンを検出する。欠陥サイズが直径Ｄで定義されていれば直径Ｄより太い幅をもつパターン領域を検出すればよい。
第２の検出手法として、記憶装置１０８に格納された照射量マップを用いても好適である。
図９は、実施の形態１における照射量マップの一例を示す図である。図９では、図４の部分領域５６に相当する照射量マップの部分領域５５を示している。図９において、ポジ型レジストを用いる場合、ハッチングで黒くなっているメッシュ領域は電子ビーム２００を照射する照射量が０ではない照射域を示している。すなわち、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に相当する。逆に、ハッチングされていないメッシュ領域は照射量が０である非照射域を示している。すなわち、パターニング後に吸収体膜１６が残らずに除去される領域４２に相当する。検出部６８は、かかる照射量マップ上で欠陥４０の位置に相当するメッシュを特定し、欠陥４０が位置するメッシュの付近に位置する欠陥サイズより面積が大きくなる照射域（領域４４）のメッシュ群を検出する。図９の例では、左下に欠陥サイズより面積が大きくなる照射域（領域４４）のメッシュ群が存在することがわかる。逆に、左上、右上、右、及び右下でも照射域（領域４４）のメッシュは存在するが、欠陥４０が位置するメッシュと幅が同じである。よって、欠陥４０の直径Ｄより太い幅かどうかわからないのでかかるメッシュは検出しないようにすると好適である。このように、照射量マップを使用することで改めてパターンデータ（部分パターンデータ）からレイアウトを計算する必要がないので処理時間を短くできる。
図９は、実施の形態１における照射量マップの一例を示す図である。図９では、図４の部分領域５６に相当する照射量マップの部分領域５５を示している。図９において、ポジ型レジストを用いる場合、ハッチングで黒くなっているメッシュ領域は電子ビーム２００を照射する照射量が０ではない照射域を示している。すなわち、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に相当する。逆に、ハッチングされていないメッシュ領域は照射量が０である非照射域を示している。すなわち、パターニング後に吸収体膜１６が残らずに除去される領域４２に相当する。検出部６８は、かかる照射量マップ上で欠陥４０の位置に相当するメッシュを特定し、欠陥４０が位置するメッシュの付近に位置する欠陥サイズより面積が大きくなる照射域（領域４４）のメッシュ群を検出する。図９の例では、左下に欠陥サイズより面積が大きくなる照射域（領域４４）のメッシュ群が存在することがわかる。逆に、左上、右上、右、及び右下でも照射域（領域４４）のメッシュは存在するが、欠陥４０が位置するメッシュと幅が同じである。よって、欠陥４０の直径Ｄより太い幅かどうかわからないのでかかるメッシュは検出しないようにすると好適である。このように、照射量マップを使用することで改めてパターンデータ（部分パターンデータ）からレイアウトを計算する必要がないので処理時間を短くできる。
オフセット値算出工程（Ｓ１２２）として、オフセット値算出部７２は、検出された欠陥４０より大きい面積をもつ吸収体領域に欠陥が完全に内包される（隠れる）までパターンレイアウトをずらすように補正するためのオフセット値を算出する。言い換えれば、検証の結果、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置しない場合に、オフセット値算出部７２は、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域１６に欠陥４０が位置するように補正するためのオフセット値を算出する。オフセット値は、描画装置１００に入力されたパターンデータの属性データとして定義されたずらし量と方向の情報から現在のレイアウト上での欠陥４０の位置がわかるので、その位置からのオフセット値を算出すればよい。オフセット値は、ずらし量と方向が特定できるように座標で定義すると好適である。
ＡＬＮ―マーク検出工程（Ｓ１２４）として、ＡＬＮ―マーク検出工程（Ｓ１１０）と同様、描画部１５０は、ＡＬＮ―マーク５２，５４の位置を検出する。ＡＬＮ―マーク位置取得部７０は、検出回路１６４から出力されたＡＬＮ―マーク５２，５４の位置情報を入力することで、ＡＬＮ―マーク５２，５４の位置を取得する。
オフセット工程（Ｓ１２６）として、オフセット処理部７４は、ＡＬＮ―マーク検出工程（Ｓ１２４）で取得したＡＬＮ―マーク５２，５４の位置をオフセット値でオフセットする。これにより、描画座標系の基準となるＡＬＮ―マーク５２，５４の位置がオフセットされる。これにより、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置するようにパターンレイアウトが構成されていなかったパターンデータを使用しても、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０を位置させることができる。
そして、描画処理工程（Ｓ１３０）として、描画部１５０は、パターニング後に吸収体膜１６が残る領域４４に欠陥４０が位置するようにパターンレイアウトが構成されていないパターンデータに基づいて、電子ビーム２００を用いて基板１０１にパターンを描画する。その際、オフセットされたＡＬＮ―マーク５２，５４の少なくとも１つの位置を描画座標系の基準として用いる。これにより、描画部１５０は、オフセット値で補正された位置にパターンを描画する。その結果、欠陥を確実に吸収体膜１６が残る領域４４に位置させることができる。
以上のように、実施の形態１によれば、欠陥４０を吸収体パターンの領域内に包含させたパターンデータで確実にかかる欠陥４０が存在する基板１０１を描画できる。よって、製造されたＥＵＶマスクでウェハを露光する場合に、ＥＵＶマスクに存在する位相欠陥がウェハ上に転写されないようにできる。
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
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。
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法は、本発明の範囲に包含される。
１０ ガラス基板
１２ 多層膜
１４ キャップ膜
１６ 吸収体膜
１８ 反射防止膜
２０ レジスト膜
２２ 導電膜
３０ ＩＤ
４０ 欠陥
４２，４４ 領域
５０ 描画領域
５２，５４ ＡＬＮ−マーク
５５，５６，５８，５９ 部分領域
６０ ＩＤ取得部
６２ 欠陥座標・サイズ取得部
６４ 部分パターンデータ／ずらし量および方向取得部
６６ 検証部
６８ 検出部
７０ ＡＬＮ―マーク位置取得部
７２ オフセット値算出部
７４ オフセット処理部
７６ 描画データ処理部
７８ メモリ
１００ 描画装置
１０１ 基板
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１０６ 支持ピン
１０８，１０９ 記憶装置
１１０ 計算機ユニット
１２０ 搬出入口
１２１ 読取装置
１２２，１４２ 搬送ロボット
１３０ ロードロックチャンバ
１３２，１３４，１３６ ゲートバルブ
１４０ ロボットチャンバ
１４６ アライメントチャンバ
１５０ 描画部
１６０ 制御部
１６２ 制御回路
１６４ 検出回路
１７０ 真空ポンプ
１７２，１７４，１７６ バルブ
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５，２０８ 偏向器
２０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０７ 対物レンズ
２１２ 検出器
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース
１２ 多層膜
１４ キャップ膜
１６ 吸収体膜
１８ 反射防止膜
２０ レジスト膜
２２ 導電膜
３０ ＩＤ
４０ 欠陥
４２，４４ 領域
５０ 描画領域
５２，５４ ＡＬＮ−マーク
５５，５６，５８，５９ 部分領域
６０ ＩＤ取得部
６２ 欠陥座標・サイズ取得部
６４ 部分パターンデータ／ずらし量および方向取得部
６６ 検証部
６８ 検出部
７０ ＡＬＮ―マーク位置取得部
７２ オフセット値算出部
７４ オフセット処理部
７６ 描画データ処理部
７８ メモリ
１００ 描画装置
１０１ 基板
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１０６ 支持ピン
１０８，１０９ 記憶装置
１１０ 計算機ユニット
１２０ 搬出入口
１２１ 読取装置
１２２，１４２ 搬送ロボット
１３０ ロードロックチャンバ
１３２，１３４，１３６ ゲートバルブ
１４０ ロボットチャンバ
１４６ アライメントチャンバ
１５０ 描画部
１６０ 制御部
１６２ 制御回路
１６４ 検出回路
１７０ 真空ポンプ
１７２，１７４，１７６ バルブ
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５，２０８ 偏向器
２０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０７ 対物レンズ
２１２ 検出器
３３０ 電子線
３４０ 試料
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース
Claims (4)
- 極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を吸収する吸収体膜が形成されていると共に、光学的に読取可能な識別子（ＩＤ）が形成された基板から前記識別子を読み取る読取部と、
前記識別子に対応付けされた、前記基板の欠陥の位置を示す欠陥位置情報と、前記欠陥のサイズを示す欠陥サイズ情報と、描画用のパターンデータとを記憶する記憶部と、
前記パターンデータのうちの少なくとも前記欠陥が含まれる領域分の部分パターンデータと、前記欠陥位置情報と、前記欠陥サイズ情報とを入力し、パターニング後に前記吸収体膜が残る領域に前記欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているかどうかを検証する検証部と、
パターニング後に前記吸収体膜が残る領域に前記欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているパターンデータに基づいて、荷電粒子ビームを用いて前記基板にパターンを描画する描画部と、
を備え、
前記描画用のパターンデータは、データ変換処理され、前記検証は、実際の描画用のパターンデータを使用して検証されることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 - 検証の結果、パターニング後に前記吸収体膜が残る領域に前記欠陥が位置しない場合に、パターニング後に前記吸収体膜が残る領域に前記欠陥が位置するように補正するためのオフセット値を算出するオフセット値算出部をさらに備え、
前記描画部は、さらに、パターニング後に前記吸収体膜が残る領域に前記欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されていなかったパターンデータに基づいて、前記オフセット値で補正された位置にパターンを描画することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。 - 前記部分パターンデータを用いてパターニング後に前記吸収体膜が残る領域を検出する検出部をさらに備え、
前記オフセット値算出部は、検出された領域に前記欠陥が位置するように補正するためのオフセット値を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム描画装置。 - 極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を吸収する吸収体膜が形成されていると共に、光学的に読取可能な識別子（ＩＤ）が形成された基板から前記識別子を読み取る工程と、
前記識別子に対応付けされた、前記基板の欠陥の位置を示す欠陥位置情報と、前記欠陥のサイズを示す欠陥サイズ情報と、描画用のパターンデータとを記憶する記憶装置から、前記パターンデータのうちの少なくとも前記欠陥が含まれる領域分の部分パターンデータと、前記欠陥位置情報と、前記欠陥サイズ情報とを読み出し、パターニング後に前記吸収体膜が残る領域に前記欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているかどうかを検証する工程と、
パターニング後に前記吸収体膜が残る領域に前記欠陥が位置するようにパターンレイアウトが構成されているパターンデータに基づいて、荷電粒子ビームを用いて前記基板にパターンを描画する工程と、
を備え、
前記描画用のパターンデータは、データ変換処理され、前記検証は、実際の描画用のパターンデータを使用して検証されることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
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