JP5977941B2 - マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法 - Google Patents
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Description
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、複数の開口部全体が含まれる第1の領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数の開口部を荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の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複数のブランカーと、
複数のブランカーによってビームOFFの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
アパーチャ部材の複数の開口部のうち、不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第2の領域を設定する設定部と、
第2の領域内の開口部を通過したことによって形成されたマルチビームを用いて、試料にパターンを描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備えたことを特徴とする。
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、複数の開口部全体が含まれる領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数の開口部を荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の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複数のブランカーと、
複数のブランカーによってビームOFFの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
不良ビームがビームOFFに制御された状態で、残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、不良ビームによって描画されるはずであった位置について、追加描画を行うように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備え、
1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とする。
また、本発明の他の態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、
荷電粒子ビームの照射を受けて個別にONまたはOFFに制御可能なマルチビームを形成する工程と、
前記マルチビームのうち、不良ビームを検出する工程と、
前記不良ビームがビームOFFに制御された状態で残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、多重回数が2以上となるように位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、前記多重描画において位置をずらすことにより生じた前記不良ビームによって描画されるはずであった複数の位置について、前記多重描画において位置をずらすことで描画された照射量では不足する残りの照射量分を1回の追加描画で同時に描画する工程と、
を具備し、
1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とする。
試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、複数の開口部全体が含まれる第1の領域に荷電粒子ビームの照射を受け、複数の開口部を荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の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複数のブランカーと、
複数のブランカーによってビームOFFの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
アパーチャ部材の複数の開口部のうち、不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第2の領域を設定する設定部と、
第2の領域内の開口部を通過したマルチビームを用いて試料にパターンを描画する第1のモードと、不良ビームがビームOFFに制御された状態で残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、前記多重描画において位置をずらすことにより生じた前記不良ビームによって描画されるはずであった複数の位置について、前記多重描画において位置をずらすことで描画された照射量では不足する残りの照射量分を1回の追加描画で同時に描画する第2のモードと、を選択する選択部と、
選択されたモードで描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備え、
前記第1と第2のモードにおいて、共に、1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とする。
追加描画の際、位置をずらしながら行われた多重描画において不良ビームが描画するはずであった複数の位置がすべて描画されるように追加描画で描画される描画範囲の位置を調整すると好適である。
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を有するアパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する工程と、
アパーチャ部材の複数の開口部のうち、不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように領域を設定する工程と、
かかる領域内の開口部を通過したマルチビームを用いて試料にパターンを描画する第1のモードと、不良ビームがビームOFFに制御された状態で残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、前記多重描画において位置をずらすことにより生じた不良ビームによって描画されるはずであった複数の部分について、前記多重描画において位置をずらすことで描画された照射量では不足する残りの照射量分を1回の追加描画で同時に描画する第2のモードと、を選択する工程と、
選択されたモードで、試料にパターンを描画する工程と、
を備え、
前記第1と第2のモードにおいて、共に、1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とする。
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、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、電流量測定部の一例としてのファラディーカップ106と、XYステージ105の位置測定用のミラー210とが配置される。
図6は、実施の形態1におけるy方向分割による部分領域(矩形領域)の一例を示す図である。図6では、例えば、縦(y方向)に512個、横(x方向)に8個の穴22がマトリクス状に配置されたアパーチャ部材203の例を示している。図6では、例えば、左端からx方向に6列目および上端から−y方向に4段目の穴23が不良ビームを形成する穴22としている。かかる場合に、y方向分割により、不良ビームを除いて部分領域(矩形領域)を設定するには、図6に示すように、x方向に全列、そして上端から−y方向に5段目から下端までの複数の穴22が含まれる部分領域(矩形領域)40と、x方向に全列、そして上端から−y方向に3段目までの複数の穴22が含まれる部分領域(矩形領域)42と、の2つの部分領域(矩形領域)を想定できる。なお、この例ではビーム配置がxy方向に直行しているので、x方向m本、y方向n本のビームを含む部分領域(矩形領域)は、正方形或いは長方形の領域となるが、配置が直行していない場合には、その配置に応じた形状となる。部分領域(矩形領域)40と部分領域(矩形領域)42とでは、部分領域(矩形領域)40の方が、より多くの穴22が含まれるのでy方向分割による場合には、部分領域(矩形領域)40を選択する。
ここで、追加のパスで描画する際には、不良ビームが描画するはずであった部分以外にも併せて描画を行うことにしてもパターン形成はできるが、不良ビームが描画するはずであった位置についてだけ描画行うことにするのが好ましい。不良ビームが描画するはずであった位置についてだけ描画行うことにすれば、その他のビームについての描画データ作成が不要となり、データ作成リソースの有効利用ができるというメリットがある。
実施の形態1では、設定される部分領域が矩形である場合について説明したが、これに限るものではない。実施の形態2では、他の形状である場合について説明する。また、実施の形態2において、以下、特に説明する点以外は、実施の形態1と同様である。
実施の形態2では、ビーム配置(アパーチャ部材203の複数の穴22の配置)がxy方向に直行していない場合に、矩形以外の部分領域を設定する場合について説明したが、これに限るものではない。実施の形態3では、ビーム配置(アパーチャ部材203の複数の穴22の配置)がxy方向に直行していない場合でも、矩形の部分領域を設定する場合について説明する。実施の形態3において、以下、特に説明する点以外は、実施の形態1と同様である。
22,23 穴
24,26 電極
30 描画領域
32,33 ストライプ領域
34 照射領域
36 ショットパターン
40,42,44,46 部分領域
50 検出処理部
51 設定部
52 描画処理制御部
54 描画データ処理部
60,62,64 効率算出部
66 判定部
68 モード選択部
100 描画装置
101,340 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
106 ファラディーカップ
110 制御計算機
112 メモリ
130,132 偏向制御回路
134,136 DACアンプ
138 電流検出器
139 ステージ位置測定部
140 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
209 検出器
210 ミラー
Claims (17)
- 試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、前記複数の開口部全体が含まれる第1の領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の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複数のブランカーと、
前記複数のブランカーによってビームOFFの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように第2の領域を設定する設定部と、
前記第2の領域内の開口部を通過したマルチビームを用いて試料にパターンを描画する第1のモードと、前記不良ビームがビームOFFに制御された状態で残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、前記多重描画において位置をずらすことにより生じた前記不良ビームによって描画されるはずであった複数の位置について、前記多重描画において位置をずらすことで描画された照射量では不足する残りの照射量分を1回の追加描画で同時に描画する第2のモードと、を選択する選択部と、
選択されたモードで描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備え、
前記第1と第2のモードにおいて、共に、1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。 - 前記第1のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出する第1の効率算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
- 前記第2のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出する第2の効率算出部をさらに備えた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装置。
- 前記第1のモードでの描画速度の効率と第2のモードでの描画速度の効率との中から描画速度の効率がより良いモードを判定する判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項3記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
- 前記第1のモードは、前記アパーチャ部材の複数の開口部が形成された面と平行な第1の方向に向かって前記複数の開口部を分割することによって前記第2の領域を設定する第3のモードと、前記アパーチャ部材の複数の開口部が形成された面と平行であって、前記第1の方向と直交する第2の方向に向かって前記複数の開口部を分割することによって前記第2の領域を設定する第4のモードと、を有し、
前記第1の効率算出部は、
前記第3のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出する第3の効率算出部と、
前記第4のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出する第4の効率算出部と、
を有し、
前記判定部は、前記第1のモードでの描画速度の効率として、前記第3のモードでの描画速度の効率と前記第4のモードでの描画速度の効率とを判定対象とすることを特徴とする請求項4記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。 - 前記第2の効率算出部は、多重描画を行う多重度値を、前記多重度値+1の値で割ることによって、前記第2のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出することを特徴とする請求項3記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
- 前記第3の効率算出部は、前記第2の領域に含まれる第1の方向の開口部を通過するビーム本数を、前記アパーチャ部材の複数の開口部のうちの第1の方向の全開口部を通過するビーム本数で割ることによって、前記第3のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出することを特徴とする請求項5記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
- 前記第4の効率算出部は、前記第2の領域に含まれる第2の方向の開口部を通過するビーム本数を、前記アパーチャ部材の複数の開口部のうちの第2の方向の全開口部を通過するビーム本数で割ることによって、前記第4のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出することを特徴とする請求項7記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
- 前記多重描画の各回の描画処理において他の回の描画処理とは描画方向と直交する方向に位置をずらしながら描画を行い、
前記追加描画の際、位置をずらしながら行われた前記多重描画において前記不良ビームが描画するはずであった複数の位置がすべて描画されるように追加描画で描画される描画範囲の位置を調整することを特徴とする請求項1記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。 - 前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記第2の領域から外れた開口部を通過するマルチビームをビームOFFの状態になるように対応するブランカーを制御するブランカー制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載のマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
- 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を有するアパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する工程と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部のうち、前記不良ビームを通過させる開口部を除く残りの開口部のうち、より多くの開口部が含まれるように領域を設定する工程と、
前記領域内の開口部を通過したマルチビームを用いて試料にパターンを描画する第1のモードと、前記不良ビームがビームOFFに制御された状態で残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、前記多重描画において位置をずらすことにより生じた前記不良ビームによって描画されるはずであった複数の位置について、前記多重描画において位置をずらすことで描画された照射量では不足する残りの照射量分を1回の追加描画で同時に描画する第2のモードと、を選択する工程と、
選択されたモードで、試料にパターンを描画する工程と、
を備え、
前記第1と第2のモードにおいて、共に、1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。 - 前記第1のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出することを特徴とする請求項11記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
- 前記第2のモードで描画した場合の描画速度の効率を算出することを特徴とする請求項12記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
- 前記第1のモードでの効率と第2のモードでの効率との中から最も効率が良いモードを判定することを特徴とする請求項13記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
- 試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、前記複数の開口部全体が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の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複数のブランカーと、
前記複数のブランカーによってビームOFFの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
前記不良ビームがビームOFFに制御された状態で、残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、前記多重描画において位置をずらすことにより生じた前記不良ビームによって描画されるはずであった複数の位置について、前記多重描画において位置をずらすことで描画された照射量では不足する残りの照射量分を1回の追加描画で同時に描画するように描画処理を制御する描画処理制御部と、
を備え、
1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。 - 荷電粒子ビームの照射を受けて個別にONまたはOFFに制御可能なマルチビームを形成する工程と、
前記マルチビームのうち、不良ビームを検出する工程と、
前記不良ビームがビームOFFに制御された状態で残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、多重回数が2以上となるように位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、前記多重描画において位置をずらすことにより生じた前記不良ビームによって描画されるはずであった複数の部分について、前記多重描画において位置をずらすことで描画された照射量では不足する残りの照射量分を1回の追加描画で同時に描画する工程と、
を具備し、
1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画方法。 - 試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、前記複数の開口部全体が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の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複数のブランカーと、
前記複数のブランカーによってビームOFFの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽するブランキングアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、不良ビームを検出する検出部と、
前記不良ビームがビームOFFに制御された状態で残りのマルチビームのうちの少なくとも1つを用いて、多重回数が2以上となるように位置をずらしながら多重描画を行い、さらに、前記多重描画において位置をずらすことにより生じた前記不良ビームによって描画されるはずであった複数の部分について、前記多重描画において位置をずらすことで描画された照射量では不足する残りの照射量分を1回の追加描画で同時に描画を行うように制御する描画処理制御部と、
を備え、
1度に照射されるマルチビームによるショットパターン間の領域が複数の小領域に分割され、隣り合うショットパターン間の複数の小領域が、異なる複数のビームを用いて照射されるように描画処理が制御されることを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
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