JP6027798B2 - 荷電粒子ビーム描画装置及び多重描画用の荷電粒子ビームの照射時間振り分け方法 - Google Patents
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Description
可変成形型電子線描画装置は、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(VSB方式)という。
同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームの総照射時間nを位置をずらしながら多重描画を行う複数の多重描画単位領域の多重描画単位領域数mと多重描画単位領域毎の位置をずらさずに繰り返し多重描画を行う繰り返し数rとを乗じた値で割った整数値に繰り返し数rを乗じた値に、複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域でない多重描画単位領域であって特定の多重描画単位領域を除いた多重描画単位領域番号が総照射時間nを多重描画単位領域数mと繰り返し数rとを乗じた値で割った場合の第1の余りをさらに繰り返し数rで割った値以下である多重描画単位領域の場合には繰り返し数rを加算した値を、複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域でない多重描画単位領域であって特定の多重描画単位領域を除いた多重描画単位領域番号が第1の余りを繰り返し数rで割った値以下でない多重描画単位領域の場合には何も加算しない値を、複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域の場合には総照射時間nを繰り返し数rで割った場合の第2の余りを加算した値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち当該多重描画単位領域における荷電粒子ビームの合計照射時間として算出する合計照射時間算出部と、
多重描画単位領域毎に、該当する合計照射時間になるように荷電粒子ビームを照射して、試料にパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に合計照射時間aを繰り返し数rで割った場合の余りを加算した値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち最初のショット用の照射時間tとして算出する第2のショット用照射時間算出部と、
複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域以外の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームの各回のショット用の照射時間tとして算出する第3のショット用照射時間算出部と、
をさらに備えると好適である。
複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に合計照射時間aを繰り返し数rで割った場合の余りを加算した値を、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの1/2以下である場合における、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち最初のショット用の照射時間tとして算出する第2のショット用照射時間算出部と、
複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に1を加算した値から、繰り返し数rから合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りを引いた値を引いた値を、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの1/2より大きい場合における、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち最初のショット用の照射時間tとして算出する第3のショット用照射時間算出部と、
複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に1を加算した値を、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの1/2より大きい場合における、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち2回目以降のショット用の照射時間tとして算出する第4のショット用照射時間算出部と、
複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域以外の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームの各回のショット用の照射時間tとして算出する第5のショット用照射時間算出部と、
をさらに備えと好適である。
複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に1を加算した値を、当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの多重描画の描画回数目の数以上のショット用の照射時間tとして算出する第2のショット用照射時間算出部と、
当該多重描画単位領域における合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域以外の多重描画単位領域における各回のショット用の照射時間tとして、算出する第3のショット用照射時間算出部と、
をさらに備えると好適である。
位置をずらしながら多重描画を行う複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域でない多重描画単位領域であって特定の多重描画単位領域を除いた多重描画単位領域番号が同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームの総照射時間nを複数の多重描画単位領域の多重描画単位領域数mと多重描画単位領域毎の位置をずらさずに繰り返し多重描画を行う繰り返し数rとを乗じた値で割った場合の第1の余りをさらに繰り返し数rで割った値以下である多重描画単位領域の場合に、総照射時間nを多重描画単位領域数mと繰り返し数rとを乗じた値で割った整数値に繰り返し数rを乗じた値に、繰り返し数rを加算した値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち当該多重描画単位領域における荷電粒子ビームの合計照射時間として算出する工程と、
複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域でない多重描画単位領域であって特定の多重描画単位領域を除いた多重描画単位領域番号が前記第1の余りを繰り返し数rで割った値以下でない多重描画単位領域の場合に、総照射時間nを多重描画単位領域数mと繰り返し数rとを乗じた値で割った整数値に繰り返し数rを乗じた値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち当該多重描画単位領域における荷電粒子ビームの合計照射時間として算出する工程と、
複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域の場合に、総照射時間nを多重描画単位領域数mと繰り返し数rとを乗じた値で割った整数値に繰り返し数rを乗じた値に、総照射時間nを繰り返し数rで割った場合の第2の余りを加算した値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち当該多重描画単位領域における荷電粒子ビームの合計照射時間として算出する工程と、
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、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型(VSB型)の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、ブランキング偏向器212、ブランキングアパーチャ214、照明レンズ202、第1の成形アパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2の成形アパーチャ206、対物レンズ207、主偏向器208、及び副偏向器209が配置されている。描画室103内には、少なくともXY方向に移動可能なXYステージ105が配置される。XYステージ105上には、レジストが塗布された描画対象となる試料101(基板)が配置される。試料101には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
実施の形態1では、同じ位置を多重描画する際の各回のショット間の照射時間の差を1階調までに抑えることができ、かつ非特定レイヤでは、照射時間まで定義されたショットデータを繰り返し数分コピーすれば足りるが、特定レイヤについては、照射時間まで定義されたショットデータをコピーすることが困難であった。そこで、実施の形態2では、特定レイヤについても照射時間まで定義されたショットデータをコピーすることが可能な手法について説明する。
実施の形態2では、ショット間の照射時間に最大(繰り返し数r−1)階調の差が生じる場合があったが、実施の形態3では、かかる差をさらに小さくする手法について説明する。
11 総照射時間演算部
12 ショットデータ生成部
20,22 ストライプ領域
21 合計照射時間算出部
23,24,26,29,37,34,42 算出部
134,235,243,244 算出部
27,28,33,36,50,52,54 判定部
132,138,232,233,241,254 判定部
30,40 SF領域
31,130,230 特定レイヤ照射時間算出部
32,46,48,133,137,234,242,256 コピー処理部
35,44,135,136,250,252 設定部
41 非特定レイヤ照射時間算出部
56 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 制御計算機ユニット
111 ショット照射時間算出部
112 メモリ
120 制御回路
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
203,410 第1のアパーチャ
204 投影レンズ
205 偏向器
206,420 第2のアパーチャ
207 対物レンズ
208 主偏向器
209 副偏向器
212 ブランキング偏向器
214 ブランキングアパーチャ
330 電子線
411 開口
421 可変成形開口
430 荷電粒子ソース
Claims (5)
- 同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームの総照射時間nを位置をずらしながら多重描画を行う複数の多重描画単位領域の多重描画単位領域数mと多重描画単位領域毎の位置をずらさずに繰り返し多重描画を行う繰り返し数rとを乗じた値で割った整数値に繰り返し数rを乗じた値に、前記複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域でない多重描画単位領域であって特定の多重描画単位領域を除いた多重描画単位領域番号が総照射時間nを多重描画単位領域数mと繰り返し数rとを乗じた値で割った場合の第1の余りをさらに繰り返し数rで割った値以下である多重描画単位領域の場合には繰り返し数rを加算した値を、前記複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域でない多重描画単位領域であって特定の多重描画単位領域を除いた多重描画単位領域番号が前記第1の余りを繰り返し数rで割った値以下でない多重描画単位領域の場合には何も加算しない値を、前記複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域の場合には前記総照射時間nを繰り返し数rで割った場合の第2の余りを加算した値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち当該多重描画単位領域における荷電粒子ビームの合計照射時間として算出する合計照射時間算出部と、
多重描画単位領域毎に、該当する合計照射時間になるように荷電粒子ビームを照射して、試料にパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 - 前記複数の多重描画単位領域のうち前記特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち2回目以降のショット用の照射時間tとして算出する第1のショット用照射時間算出部と、
前記複数の多重描画単位領域のうち前記特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った場合の余りを加算した値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち最初のショット用の照射時間tとして算出する第2のショット用照射時間算出部と、
前記複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域以外の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームの各回のショット用の照射時間tとして算出する第3のショット用照射時間算出部と、
をさらに備えた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。 - 前記複数の多重描画単位領域のうち前記特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの1/2以下である場合における、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち2回目以降のショット用の照射時間tとして算出する第1のショット用照射時間算出部と、
前記複数の多重描画単位領域のうち前記特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った場合の余りを加算した値を、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの1/2以下である場合における、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち最初のショット用の照射時間tとして算出する第2のショット用照射時間算出部と、
前記複数の多重描画単位領域のうち前記特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に1を加算した値から、繰り返し数rから前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りを引いた値を引いた値を、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの1/2より大きい場合における、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち最初のショット用の照射時間tとして算出する第3のショット用照射時間算出部と、
前記複数の多重描画単位領域のうち前記特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に1を加算した値を、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの1/2より大きい場合における、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち2回目以降のショット用の照射時間tとして算出する第4のショット用照射時間算出部と、
前記複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域以外の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームの各回のショット用の照射時間tとして算出する第5のショット用照射時間算出部と、
をさらに備えた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。 - 前記複数の多重描画単位領域のうち前記特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの多重描画の描画回数目の数以上でないショット用の照射時間tとして算出する第1のショット用照射時間算出部と、
前記複数の多重描画単位領域のうち前記特定の多重描画単位領域について、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値に1を加算した値を、当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った余りが繰り返し数rの多重描画の描画回数目の数以上のショット用の照射時間tとして算出する第2のショット用照射時間算出部と、
当該多重描画単位領域における前記合計照射時間aを繰り返し数rで割った整数値を、前記複数の多重描画単位領域のうち特定の多重描画単位領域以外の多重描画単位領域における各回のショット用の照射時間tとして、算出する第3のショット用照射時間算出部と、
をさらに備えた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。 - 位置をずらしながら多重描画を行う複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域でない多重描画単位領域であって特定の多重描画単位領域を除いた多重描画単位領域番号が同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームの総照射時間nを複数の多重描画単位領域の多重描画単位領域数mと多重描画単位領域毎の位置をずらさずに繰り返し多重描画を行う繰り返し数rとを乗じた値で割った場合の第1の余りをさらに繰り返し数rで割った値以下である多重描画単位領域の場合に、総照射時間nを多重描画単位領域数mと繰り返し数rとを乗じた値で割った整数値に繰り返し数rを乗じた値に、繰り返し数rを加算した値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち当該多重描画単位領域における荷電粒子ビームの合計照射時間として算出する工程と、
前記複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域でない多重描画単位領域であって特定の多重描画単位領域を除いた多重描画単位領域番号が前記第1の余りを繰り返し数rで割った値以下でない多重描画単位領域の場合に、総照射時間nを多重描画単位領域数mと繰り返し数rとを乗じた値で割った整数値に繰り返し数rを乗じた値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち当該多重描画単位領域における荷電粒子ビームの合計照射時間として算出する工程と、
前記複数の多重描画単位領域のうち予め設定された特定の多重描画単位領域の場合に、総照射時間nを多重描画単位領域数mと繰り返し数rとを乗じた値で割った整数値に繰り返し数rを乗じた値に、前記総照射時間nを繰り返し数rで割った場合の第2の余りを加算した値を、同じ位置にショットする複数回の荷電粒子ビームのうち当該多重描画単位領域における荷電粒子ビームの合計照射時間として算出する工程と、
を備えたことを特徴とする多重描画用の荷電粒子ビームの照射時間振り分け方法。
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