KR101368364B1 - 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법 - Google Patents

하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법 Download PDF

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Abstract

최종 스트라이프의 데이터 처리 영역 내에 할당되는 셀의 수가 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 돌출되어 많아지는 것을 억제한다. 묘화 장치(100)는 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아질 경우에는 최종단의 스트라이프 영역과 최종단의 스트라이프 영역으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역을 합성하여 1 개의 스트라이프 영역이 되도록 분할하는 스트라이프 분할부(12)와, 분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 당해 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 DPB 분할부(14)와, 스트라이프 영역마다, 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 내부의 패턴 밀도를 연산하는 밀도 연산부(20)를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법{CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND CHARGED PARTICLE BEAM WRITING METHOD}
본 발명은 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법에 관한 것으로, 예를 들면 묘화할 때의 스트라이프 영역의 분할 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화의 진전을 담당하는 리소그래피 기술은 반도체 제조 프로세스 중에서도 유일하게 패턴을 생성하는 매우 중요한 프로세스이다. 최근, LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 이들 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는 고정밀도의 원화(原畵) 패턴(레티클 혹은 마스크라고도 함)이 필요하다. 여기서, 전자선(전자빔) 묘화 기술은 본질적으로 뛰어난 해상성을 가지고 있어, 고정밀도의 원화 패턴의 생산에 이용된다.
도 12는 가변 성형형(成形型) 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
가변 성형형 전자선(EB : Electron beam) 묘화 장치는 이하와 같이 동작한다. 제 1 애퍼처(aperture)(410)에는 전자선(330)을 성형하기 위한 직사각형, 예를 들면 장방형(長方形)의 개구(411)가 형성되어 있다. 또한, 제 2 애퍼처(420)에는 제 1 애퍼처(410)의 개구(411)를 통과한 전자선(330)을 원하는 직사각형 형상으로 성형하기 위한 가변 성형 개구(421)가 형성되어 있다. 하전 입자 소스(430)로부터 조사되어 제 1 애퍼처(410)의 개구(411)를 통과한 전자선(330)은 편향기에 의해 편향되고, 제 2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 일부를 통과하여, 소정의 일방향(예를 들면, X방향이라고 함)으로 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)에 조사된다. 즉, 제 1 애퍼처(410)의 개구(411)와 제 2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)와의 양방을 통과할 수 있는 직사각형 형상이 X 방향으로 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)의 묘화 영역에 묘화된다. 제 1 애퍼처(410)의 개구(411)와 제 2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 양방을 통과시켜, 임의 형상을 작성하는 방식을 가변 성형 방식(VSB 방식)이라고 한다.
묘화 장치에서는 묘화 영역을 일정한 폭으로 사각형 형상으로 스트라이프 영역으로 분할한다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 그리고, 스트라이프 영역마다 스트라이프 영역으로 분할된 방향과 직교하는 방향으로, 스트라이프 영역을 복수의 데이터 처리 영역으로 분할하여, 데이터 처리 영역 단위로 데이터 처리를 행한다. 이 때, 묘화 처리에 지연이 발생하지 않도록 데이터 처리 영역의 분할 사이즈는 영역 내의 빔의 샷(shot) 수가 대략 균일하게 되도록 설정된다. 또한, 데이터 처리 영역에 일부라도 포함되는 셀에 대해서는 당해 데이터 처리 영역으로 할당된다. 따라서, 셀이 복수의 데이터 처리 영역에 걸쳐 있을 경우에는 동일 셀이 복수의 데이터 처리 영역으로 할당되게 된다.
여기서, 마스크 등의 시료의 묘화 영역을 상술한 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프의 폭이 그 외의 스트라이프 영역에 비해 현저히 작아질 경우가 있다. 즉, 최종단의 스트라이프는 차례로 스트라이프 분할 폭으로 분할할 때의 나머지의 폭 치수가 된다. 이러한 경우, 최종단의 스트라이프를 데이터 처리 영역으로 분할할 때, 빔 샷 수가 대략 균일하게 되도록 분할하면, 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역의 폭에 비해 큰 폭이 된다. 즉, 가늘고 긴 데이터 처리 영역이 된다. 이 때문에, 일부라도 포함되는 셀의 수가 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 상당히 많아진다. 따라서, 당해 데이터 처리 영역에 소속되어 있는지의 여부의 판정 처리에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다. 그 결과, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역 내의 패턴 면적 밀도 등을 계산할 때의 계산 시간이 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 지연된다고 하는 문제가 있었다.
일본특허공개공보 2010-267844호
상술한 바와 같이, 묘화 영역을 상술한 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프의 폭이 그 외의 스트라이프 영역에 비해 현저히 작아진다. 그 결과, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역에 일부라도 포함되는 셀의 수가 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 상당히 많아진다. 이 때문에, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역에 셀이 소속되어 있는지의 여부의 판정 처리에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다. 그 결과, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역 내의 패턴 면적 밀도 등을 계산할 때의 계산 시간이 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 지연된다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 극복하고, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역 내에 할당되는 셀의 수가 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 돌출되어 많아지는 것을 억제하는 것이 가능한 묘화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일태양의 하전 입자빔 묘화 장치는, 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정하는 판정부와, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는 경우에는, 최종단의 스트라이프 영역과 최종단의 스트라이프 영역으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역을 합성하여 1 개의 스트라이프 영역이 되도록 하고, 최종단의 스트라이프 영역으로부터 2 개 이전의 스트라이프 영역은 각각 스트라이프 영역 폭의 스트라이프 영역이 되도록, 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 스트라이프 분할부와, 분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 처리 영역 분할부와, 스트라이프 영역마다, 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 내부의 패턴 밀도를 연산하는 패턴 밀도 연산부와, 연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 조사량 연산부와, 얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 묘화부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 하전 입자빔 묘화 장치는, 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 경우에 얻어지는 스트라이프 영역 수를 연산하는 스트라이프 수 연산부와, 묘화 영역을 스트라이프 영역 수로 나눈 폭으로 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 스트라이프 분할부와, 분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 처리 영역 분할부와, 스트라이프 영역마다, 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 내부의 패턴 밀도를 연산하는 패턴 밀도 연산부와, 연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 조사량 연산부와, 얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 묘화부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 하전 입자빔 묘화 장치는, 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정하는 판정부와, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는 경우에는, 최종단의 스트라이프 영역의 폭과 최종단의 스트라이프 영역으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역의 폭을 합성하여 평균화한 동일 폭의 2 개의 스트라이프 영역이 되도록하고, 최종단의 스트라이프 영역으로부터 2 개 이전의 스트라이프 영역은 각각 스트라이프 영역 폭의 스트라이프 영역이 되도록, 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 스트라이프 분할부와, 분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 처리 영역 분할부와, 스트라이프 영역마다, 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 내부의 패턴 밀도를 연산하는 패턴 밀도 연산부와, 연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 조사량 연산부와, 얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 묘화부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일태양의 하전 입자빔 묘화 방법은, 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정하는 공정과, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는 경우에는, 최종단의 스트라이프 영역과 최종단의 스트라이프 영역으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역을 합성하여 1 개의 스트라이프 영역이 되도록 하고, 최종단의 스트라이프 영역으로부터 2 개 이전의 스트라이프 영역은 각각 스트라이프 영역 폭의 스트라이프 영역이 되도록, 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 공정과, 분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 공정과, 스트라이프 영역마다, 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 내부의 패턴 밀도를 연산하는 공정과, 연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 공정과, 얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 하전 입자빔 묘화 방법은, 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 경우에 얻어지는 스트라이프 영역 수를 연산하는 공정과, 묘화 영역을 스트라이프 영역 수로 나눈 폭으로 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 공정과, 분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 공정과, 스트라이프 영역마다, 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 내부의 패턴 밀도를 연산하는 공정과, 연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 공정과, 얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일태양에 따르면, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역 내에 할당되는 셀의 수가 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 돌출되어 많아지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역에 셀이 소속되어 있는지의 여부의 판정 처리 시간의 장기화를 억제할 수 있다. 그 결과, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역 내의 패턴 면적 밀도 등을 계산할 때의 계산 시간이 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 지연되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 묘화 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서의 묘화 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 실시예 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 3은 실시예 1에서의 스트라이프 영역의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 실시예 1에서의 합성 전의 최종 스트라이프 영역과 합성 후의 최종 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 분할의 차이를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 실시예 2에서의 묘화 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 6은 실시예 2에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 7은 실시예 2에서의 스트라이프 영역의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 실시예 2에서의 합성 전의 최종 스트라이프 영역과 합성 후의 최종 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 분할의 차이를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 실시예 3에서의 묘화 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 10은 실시예 3에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 11은 실시예 3에서의 스트라이프 영역의 일례를 도시한 도면이다.
도 12는 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 실시예에서는 하전 입자빔의 일례로서 전자빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자빔은 전자빔에 한정되지 않고, 이온 빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다. 또한, 하전 입자빔 장치의 일례로서 가변 성형형(成形型)의 묘화 장치에 대하여 설명한다.
실시예 1
도 1은 실시예 1에서의 묘화 장치의 구성을 도시한 개념도이다. 도 1에서 묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 하전 입자빔 묘화 장치의 일례이다. 특히, 가변 성형형의 묘화 장치의 일례이다. 묘화부(150)는 전자 경통(鏡筒)(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 제 1 애퍼처(203), 투영 렌즈(204), 편향기(205), 제 2 애퍼처(206), 대물 렌즈(207), 주편향기(208) 및 부편향기(209)가 배치되어 있다. 묘화실(103) 내에는 XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는 묘화 시에는 묘화 대상이 되는 마스크 등의 시료(101)가 배치된다. 시료(101)에는 반도체 장치를 제조할 때의 노광용 마스크가 포함된다. 또한, 시료(101)에는 레지스트가 도포된, 아직 아무것도 묘화되어 있지 않은 마스크 블랭크스가 포함된다.
제어부(160)는 제어 계산기(108, 110), 메모리(112), 제어 회로(120) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140, 142)를 가지고 있다. 제어 계산기(108, 110), 메모리(112), 제어 회로(120) 및 기억 장치(140, 142)는 도시하지 않은 버스를 개재하여 서로 접속되어 있다.
제어 계산기(110) 내에는 판정부(10), 합성 처리부(11), 스트라이프 분할부(12), 데이터 처리 영역(DPB) 분할부(14), 셀 할당부(16), 소속 판정부(18), 밀도 계산부(20), 조사량 연산부(22) 및 샷 데이터 생성부(24)가 배치된다. 판정부(10), 합성 처리부(11), 스트라이프 분할부(12), 데이터 처리 영역(DPB) 분할부(14), 셀 할당부(16), 소속 판정부(18), 밀도 계산부(20), 조사량 연산부(22) 및 샷 데이터 생성부(24)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들의 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 판정부(10), 합성 처리부(11), 스트라이프 분할부(12), 데이터 처리 영역(DPB) 분할부(14), 셀 할당부(16), 소속 판정부(18), 밀도 계산부(20), 조사량 연산부(22) 및 샷 데이터 생성부(24)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.
여기서, 도 1에서는 실시예 1을 설명함에 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에서, 통상적으로 필요한 그 외의 구성을 구비하고 있어도 상관없다. 예를 들면, 위치 편향용으로는 주편향기(208)와 부편향기(209)의 주부 2 단의 다단 편향기를 이용하고 있지만, 1 단의 편향기 혹은 3 단 이상의 다단 편향기에 의해 위치 편향을 행하는 경우라도 좋다.
기억 장치(140)(기억부)에는 적어도 1 개의 도형 패턴으로 구성되는 복수의 셀을 가지는 칩의 묘화 데이터가 외부로부터 입력되어 저장되어 있다. 묘화 데이터에는 각 도형 패턴의 형상, 배치 좌표 및 사이즈 등을 나타내는 각 도형 패턴 데이터가 정의된다.
도 2는 실시예 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 2에서, 실시예 1에서의 묘화 방법은 샷 수 연산 공정(S100)과 판정 공정(S102)과 합성 처리 공정(S104)과 스트라이프 분할 공정(S110)과 데이터 처리 영역(DPB) 분할 공정(S112)과 셀 할당 공정(S114)과 소속 판정 공정(S116)과 밀도 계산 공정(S118)과 조사량 연산 공정(S120)과 샷 데이터 생성 공정(S122)과 묘화 공정(S124)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다.
샷 수 연산 공정(S100)으로서, 제어 계산기(108)에서 이러한 묘화 데이터에 정의된 칩을 묘화할 경우의 샷 수를 연산에 의해 개산한다. 제어 계산기(108)는 샷 수 연산부의 일례로서 기능한다. 묘화 장치(100)에서 도형 패턴을 묘화하기 위해서는 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 묘화 데이터에 정의된 각 도형 패턴을 분할할 필요가 있다. 구체적으로, 각 셀을 소정의 메쉬 사이즈의 메쉬 영역으로 분할하고, 메쉬 영역마다, 메쉬 영역 내의 도형에 대하여 최대 샷 사이즈로 분할한다. 그리고, 최대 샷 사이즈로 다 분할되지 않은 나머지의 치수에 대해서는 1 개 앞의 도형과 합하여 평균화한 사이즈로 분할하면 된다. 이와 같이 하여, 메쉬 영역마다의 도형의 분할수를 구함으로써 빔의 샷 수를 연산에 의해 개산한다. 개산된 샷 수의 데이터는 제어 계산기(110)에 출력된다. 이러한 샷 수를 이용하여 DPB 영역을 작성할 때의 분할 사이즈가 설정되게 된다.
판정 공정(S102)으로서, 판정부(10)는 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정한다.
도 3은 실시예 1에서의 스트라이프 영역의 일례를 도시한 도면이다. 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 묘화 장치(100)에서는 묘화 영역(40)(칩 영역)을, 예를 들면 y 방향으로 소정의 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(30(30a, 30b, 30c, 30d))으로 분할한다. 그리고, 묘화 처리는 스트라이프 영역 단위로 행해지게 된다. 이러한 스트라이프 영역의 폭(소정의 폭)은 일반적으로 주편향기(208)에서 편향 가능한 사이즈로 설정된다. 통상, 묘화 장치(100)에서는 외부로부터 이러한 스트라이프 분할 폭(D1)을 입력받고, 이 스트라이프 분할 폭(D1)으로 묘화 영역을 묘화 개시측으로부터 복수의 스트라이프 영역(30)으로 분할한다. 도 3에서는, 예를 들면 하측으로부터 상측으로 분할되어 있다. 이 때, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 칩 사이즈에 따라서는 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)이 지금까지의 각 스트라이프 영역(30a ~ 30d)의 폭(D1)에 비해 현저히 좁아지는 경우가 있다. 판정부(10)는 이러한 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정한다.
합성 처리 공정(S104)으로서, 합성 처리부(11)는 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)이 설정된 스트라이프 영역 폭(D1)보다 좁아지는 경우에는 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)과 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)의 폭(D1)을 합성한다. 그리고, 합성된 폭(D3)을 출력한다.
스트라이프 분할 공정(S110)으로서, 스트라이프 분할부(12)는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 2 개 전 이전의 스트라이프 영역(30a ~ 30c)은 각각 설정된 스트라이프 영역 폭(D1)의 스트라이프 영역이 되도록, 묘화 영역(40)을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할한다. 그리고, 스트라이프 분할부(12)는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)이 스트라이프 영역 폭보다 좁아질 경우에는 최종단의 스트라이프 영역(32)과 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)을 합성하여, 스트라이프 영역 폭(D3)의 1 개의 스트라이프 영역(34)이 되도록 분할한다. 즉, 최종단의 스트라이프 영역(32)을 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)이 더해져 1 개의 스트라이프 영역(34)으로 한다.
데이터 처리 영역(DPB) 분할 공정(S112)으로서, DPB 분할부(14)는 분할된 스트라이프 영역마다 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 당해 스트라이프 영역을 복수의 데이터 처리 영역(DPB)(처리 영역의 일례)으로 분할한다. DPB 분할부(14)는 처리 영역 분할부의 일례이다.
도 4는 실시예 1에서의 합성 전의 최종 스트라이프 영역과 합성 후의 최종 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 분할의 차이를 설명하기 위한 개념도이다. 도 4의 (a)에서는 종래와 같이 최종 스트라이프 영역(32)이 그 외의 스트라이프 영역(30)(여기서는 스트라이프 영역(30d)을 도시하고 있음)에 비해 현저히 폭이 좁은 경우를 도시하고 있다. 도 4의 (a)에서는, 예를 들면 복수의 셀(A, C ~ G)이 최종 스트라이프 영역(32)과 1 개 앞의 스트라이프 영역(30d)에 걸쳐 배치되고, 셀(B)이 스트라이프 영역(30d)과 그 앞의 도시하지 않은 스트라이프 영역(스트라이프 영역(30c)에 상당)에 걸쳐 배치되는 경우를 도시하고 있다. 또한, 도 4의 (a)에서는 스트라이프 영역(30d)에는 최종 스트라이프 영역(32)에 비해, 셀(A, C ~ G)의 각각 많은 부분이 포함되는 경우를 도시하고 있다. 스트라이프 영역(30d)에는 셀(A, C ~ G)의 각각 많은 부분이 포함되므로, 포함되는 각 셀의 영역 부분의 샷 수의 비율이 최종 스트라이프 영역(32)보다 많아진다. 따라서, 스트라이프 영역(30d) 전체에서의 샷 수는 최종 스트라이프 영역(32) 전체에서의 샷 수에 비해 상당히 많아진다. 그 결과, 이러한 2 개의 스트라이프 영역(30d, 32)을 각각 내부의 샷 수가 대략 균일하게 되도록 DPB 영역으로 분할할 경우, 스트라이프 영역(30d)에서는 스트라이프 분할 방향과 직교하는 방향(도 4에서는 좌우 방향)으로 복수의 DPB 영역(50(50a ~ 50e))으로 분할되게 된다. 한편, 최종 스트라이프 영역(32)에서는 원래 영역 전체에서의 샷 수가 적기 때문에, 예를 들면 최종 스트라이프 영역(32) 전체가 1 개의 DPB 영역(52)이 된다.
이에 대하여, 실시예 1에서는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(32)과 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)을 합성하여, 1 개의 스트라이프 영역(34)이 되어 있다. 이 때문에, 복수의 셀(A ~ G)이 스트라이프 영역(34)에 배치된다. 따라서, 스트라이프 영역(34) 전체에서의 샷 수는 합성 전의 최종 스트라이프 영역(32)보다 많아진다. 그 결과, 이러한 스트라이프 영역(34)을 각각 내부의 샷 수가 대략 균일하게 되도록 DPB 영역으로 분할할 경우, 스트라이프 영역(34)에서는 스트라이프 분할 방향과 직교하는 방향(도 4의 (b)에서는 좌우 방향)으로 복수의 DPB 영역(54(54a ~ 54e))으로 분할되게 된다.
이어서, 셀 할당 공정(S114)으로서, 셀 할당부(16)는 분할된 각 DPB 영역에 조금이라도 포함되는 셀을 각각 할당한다. 따라서, 종래와 같이, 최종 스트라이프 영역(32)이 그 외의 스트라이프 영역(30)(여기서는 스트라이프 영역(30d)을 도시하고 있음)에 비해 현저히 폭이 좁을 경우, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 1 개의 DPB 영역(52)에 셀(A, C ~ G)의 6 개의 셀이 할당되게 된다. 한편, DPB 영역(52)과 샷 수가 동등한 DPB 영역(50a)에서는 셀(A, B)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(50b)에서는 셀(B, C, D)의 3 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(50c)에서는 셀(D, E)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(50d)에서는 셀(E, F)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(50e)에서는 셀(F, G)의 2 개가 할당되게 된다. 이와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(32)의 DPB 영역(52)에는 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)의 각 DPB 영역(50a ~ 50e)에 비해 많은 셀이 할당되게 된다.
이에 대하여, 실시예 1에서는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 폭이 현저히 좁은 스트라이프 영역이 존재하지 않으므로, DPB 영역(54a)에서는 셀(A, B)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(54b)에서는 셀(B, C, D)의 3 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(54c)에서는 셀(D, E)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(54d)에서는 셀(E, F)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(54e)에서는 셀(F, G)의 2 개가 할당되게 된다. 이와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(34)의 DPB 영역(54a ~ 54e)에서는 다른 것과 비교하여 상당히 많이 셀이 할당되는 것과 같은 DPB 영역의 발생을 제거할 수 있다.
소속 판정 공정(S116)으로서, 소속 판정부(18)는 DPB 영역마다 할당된 각 셀 내의 모든 도형 패턴에 대하여, 당해 DPB 영역 내에 소속하는지의 여부의 판정을 행한다. 종래의 방법에서는, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 최종 스트라이프 영역(32)의 DPB 영역(52)에 다른 스트라이프 영역(30d)의 각 DPB 영역(50a ~ 50e)에 비해 많은 셀이 할당되므로, 이러한 소속 판정을 행하는 도형 패턴 수가 DPB 영역(50a ~ 50e)에 비해 방대해진다. 따라서, 최종 스트라이프 영역(32)의 DPB 영역(52)에서의 소속 판정 처리에 걸리는 시간이 다른 스트라이프 영역(30d)의 각 DPB 영역(50a ~ 50e)에 비해 상당히 길어진다. 그 결과, DPB 영역(52)에서의 소속 판정 처리가 종료될 때까지 다음의 데이터 처리가 개시되지 못하고 대기 상태가 되므로, 결과적으로 묘화 시간을 장기화시키는 원인이 된다.
이에 대하여, 실시예 1에서는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 최종 스트라이프 영역(34)의 DPB 영역(54a ~ 54e)에 할당되는 셀 수를 종래보다 적게 할 수 있으므로, 각 DPB 영역(54a ~ 54e)에서 소속 판정을 행하는 도형 패턴 수를 저감할 수 있다. 그 결과, 각 DPB 영역(54a ~ 54e)에서의 소속 판정 처리를 고속화할 수 있어, 다음의 데이터 처리를 신속하게 개시할 수 있다. 결과적으로, 종래보다 묘화 시간을 단축할 수 있다.
밀도 계산 공정(S118)으로서, 밀도 계산부(20)는 스트라이프 영역마다 복수의 DPB 영역에 대하여 병렬적으로 내부의 패턴 밀도를 연산한다. 밀도 계산부(20)는 패턴 밀도 연산부의 일례이다. 구체적으로, 밀도 계산부(20)는 DPB 영역마다 복수의 메쉬 영역으로 분할하여, 각 메쉬 영역 내에 배치되는 도형 패턴의 면적 밀도(ρ)를 연산한다. 메쉬 사이즈는, 예를 들면 근접 효과 보정을 행하기 위한 사이즈로 하면 적합하다. 예를 들면, 근접 효과의 영향 반경의 1 / 10 정도로 하면 적합하다. 예를 들면, 1 μm 정도로 하면 적합하다. 여기서, 밀도 계산은 근접 효과용 메쉬로 한정되지 않는다. 예를 들면, 포깅 효과(fogging effect)의 보정을 행하기 위한 포깅용 메쉬의 면적 밀도(ρ)를 연산해도 된다. 포깅 효과는 그 영향 반경이 수 mm에 미치기 때문에 보정 연산을 행하기 위해서는, 포깅용 메쉬의 사이즈를 영향 반경의 1 / 10 정도, 예를 들면 1 mm로 하면 적합하다.
조사량 연산 공정(S120)으로서, 조사량 연산부(22)는 연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산한다. 조사량 연산부(22)는 소정의 사이즈의 메쉬 영역마다 필요한 조사량을 연산한다. 조사량은 기준 조사량(Dbase)에 보정 계수를 곱한 값으로 연산할 수 있다. 보정 계수로서, 예를 들면 근접 효과의 보정을 행하기 위한 근접 효과 보정 조사 계수(Dp(ρ))를 이용하면 적합하다. 근접 효과 보정 조사 계수(Dp(ρ))는 근접 효과용 메쉬의 패턴 면적 밀도(ρ)에 의존하는 함수이다. 또한, 포깅 보정을 행할 때에는 기준 조사량(Dbase)에 포깅 효과 보정 조사 계수(Df(ρ))를 곱한 값으로 연산할 수 있다. 포깅 효과 보정 조사 계수(Df(ρ))는 포깅용 메쉬의 패턴 밀도(ρ)에 의존하는 함수이다. 이 외에, 조사량은 로딩 효과 보정용의 보정 계수(Dl(ρ)) 등으로 보정해도 적합하다. 또한, 이들의 일부 혹은 모든 보정 계수를 기준 조사량(Dbase)에 곱하여 보정해도 된다. 이들의 보정에서도 각각의 계산용의 메쉬 영역에서의 패턴 밀도가 이용된다. 그리고, 조사량 연산부(22)는 연산된 각 조사량을 영역마다 정의한 조사량 맵을 작성한다. 생성된 조사량 맵은 기억 장치(142)에 기억된다.
샷 데이터 생성 공정(S122)으로서, 샷 데이터 생성부(24)는 기억 장치(140)로부터 묘화 데이터를 독출하고, 복수 단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 상술한 바와 같이, 묘화 장치(100)에서 도형 패턴을 묘화하기 위해서는 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 묘화 데이터에 정의된 각 도형 패턴을 분할할 필요가 있다. 따라서, 샷 데이터 생성부(24)는 실제로 묘화하기 위하여, 각 도형 패턴을 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 분할하여 샷 도형을 생성한다. 그리고, 샷 도형마다 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는, 예를 들면 도형 종류, 도형 사이즈 및 조사 위치와 같은 도형 데이터가 정의된다. 생성된 샷 데이터는 기억 장치(142)에 기억된다.
묘화 공정(S124)으로서, 제어 회로(120)는 기억 장치(142)로부터 샷 데이터와 조사량 맵을 입력받아 묘화부(150)를 제어하고, 묘화부(150)는 전자빔(200)을 이용하여, 얻어진 조사량의 전자빔(200)으로 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 구체적으로, 이하와 같이 동작한다.
전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은 조명 렌즈(202)에 의해 직사각형, 예를 들면 장방형의 홀을 가지는 제 1 애퍼처(203) 전체를 조명한다. 여기서, 전자빔(200)을 우선 직사각형, 예를 들면 장방형으로 성형한다. 그리고, 제 1 애퍼처(203)를 통과한 제 1 애퍼처 이미지의 전자빔(200)은 투영 렌즈(204)에 의해 제 2 애퍼처(206) 상에 투영된다. 편향기(205)에 의해, 이러한 제 2 애퍼처(206) 상에서의 제 1 애퍼처 이미지는 편향 제어되고, 빔 형상과 치수를 변화시킬(가변 성형시킬) 수 있다. 그리고, 제 2 애퍼처(206)를 통과한 제 2 애퍼처 이미지의 전자빔(200)은 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞춰지고, 주편향기(208) 및 부편향기(209)에 의해 편향되어, 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(105)에 배치된 시료(101)의 원하는 위치에 조사된다. 도 1에서는 위치 편향으로 주부 2 단의 다단 편향을 이용한 경우를 도시하고 있다. 이러한 경우에는, 주편향기(208)로 스트라이프 영역을 더 가상 분할한 서브 필드(SF)의 기준 위치에 스테이지 이동에 추종하면서 해당 샷의 전자빔(200)을 편향하고, 부편향기(209)로 SF 내의 각 조사 위치에 이러한 해당 샷의 빔을 편향하면 된다.
이상과 같이, 실시예 1에 따르면, 최종단의 스트라이프 영역(34)의 DPB 영역(54) 내에 할당되는 셀의 수가 다른 스트라이프 영역(30)에서의 DPB 영역에 비해 돌출되어 많아지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 최종단의 스트라이프 영역(34)의 DPB 영역(54)에 셀이 소속되어 있는지의 여부의 판정 처리 시간의 장기화를 억제할 수 있다. 그 결과, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역 내의 패턴 면적 밀도 등을 계산할 때의 계산 시간이 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 지연되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 묘화 시간을 단축할 수 있다.
실시예 2
실시예 1에서는 좁은 폭의 최종단의 스트라이프 영역을 1 개 앞의 스트라이프 영역이 더해져 1 개의 스트라이프 영역으로 했으나, 이에 한정되지 않는다. 실시예 2에서는 합성 후의 스트라이프 영역을 평균화하는 구성에 대하여 설명한다.
도 5는 실시예 2에서의 묘화 장치의 구성을 도시한 개념도이다. 도 5에서 합성 처리부(11) 대신에 평균화 처리부(13)가 배치된 점 이외에는 도 1과 동일하다. 또한, 판정부(10), 평균화 처리부(13), 스트라이프 분할부(12), 데이터 처리 영역(DPB) 분할부(14), 셀 할당부(16), 소속 판정부(18), 밀도 계산부(20), 조사량 연산부(22) 및 샷 데이터 생성부(24)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 판정부(10), 평균화 처리부(13), 스트라이프 분할부(12), 데이터 처리 영역(DPB) 분할부(14), 셀 할당부(16), 소속 판정부(18), 밀도 계산부(20), 조사량 연산부(22) 및 샷 데이터 생성부(24)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.
도 6은 실시예 2에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 6에서 합성 처리 공정(S104) 대신에 평균화 처리 공정(S106)이 추가되는 점 이외에는 도 2와 동일하다. 또한, 이하에 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시예 1과 동일하다.
판정 공정(S102)으로서, 판정부(10)는 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정한다.
도 7은 실시예 2에서의 스트라이프 영역의 일례를 도시한 도면이다. 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 묘화 장치(100)에서는 묘화 영역(40)(칩 영역)을, 예를 들면 y 방향으로 소정의 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(30)으로 분할한다. 묘화 장치(100)에서는 상술한 바와 같이 외부로부터 이러한 스트라이프 분할 폭(D1)을 입력받아, 이 스트라이프 분할 폭(D1)으로 묘화 영역을 묘화 개시측으로부터 복수의 스트라이프 영역(30)으로 분할한다. 이 때, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 칩 사이즈에 따라서는 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)이 지금까지의 각 스트라이프 영역(30a ~ 30d)의 폭(D1)에 비해 현저히 좁아지는 경우가 있다. 판정부(10)는 이러한 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정한다.
평균화 처리 공정(S106)으로서, 평균화 처리부(13)는 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)이 설정된 스트라이프 영역 폭(D1)보다 좁아지는 경우에는 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)과 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)의 폭(D1)을 합성하여 평균화한 동일 폭(D4)을 연산한다. 그리고, 평균화된 폭(D4)을 출력한다.
스트라이프 분할 공정(S110)으로서, 스트라이프 분할부(12)는, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 2 개 전 이전의 스트라이프 영역(30a ~ 30c)은 각각 설정된 스트라이프 영역 폭(D1)의 스트라이프 영역이 되도록, 묘화 영역(40)을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할한다. 그리고, 스트라이프 분할부(12)는 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)이 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는 경우에는 최종단의 스트라이프 영역(32)과 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)을 합성하여 평균화한, 동일한 스트라이프 영역 폭(D4)의 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)이 되도록 분할한다. 즉, 최종단의 스트라이프 영역(32)을 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)이 더해져 평균화한 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)으로 한다.
DPB 분할 공정(S112)으로서, DPB 분할부(14)는 분할된 스트라이프 영역마다 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 당해 스트라이프 영역을 복수의 DPB 영역으로 분할한다.
도 8은 실시예 2에서의 합성 전의 최종 스트라이프 영역과 합성 후의 최종 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 분할의 차이를 설명하기 위한 개념도이다. 도 8의 (a)에서는 종래와 같이 최종 스트라이프 영역(32)이 그 외의 스트라이프 영역(30(30a~30d))(여기서는 스트라이프 영역(30d)을 도시하고 있음)에 비해 현저히 폭이 좁은 경우를 도시하고 있다. 도 8의 (a)에서는, 예를 들면 복수의 셀(A, C ~ G)이 최종 스트라이프 영역(32)과 1 개 앞의 스트라이프 영역(30d)에 걸쳐 배치되고, 셀(B)이 스트라이프 영역(30d)과 그 앞의 도시하지 않은 스트라이프 영역(스트라이프 영역(30c)에 상당)에 걸쳐 배치되고, 셀(H, J)이 스트라이프 영역(30d)에 배치되는 경우를 도시하고 있다. 또한, 도 8의 (a)에서는, 스트라이프 영역(30d)에는 최종 스트라이프 영역(32)에 비해 셀(A, C ~ G)의 각각 많은 부분이 포함되는 경우를 도시하고 있다. 스트라이프 영역(30d)에는 셀(A, C ~ G)의 각각 많은 부분이 포함되므로, 포함되는 각 셀의 영역 부분의 샷 수의 비율이 최종 스트라이프 영역(32)보다 많아진다. 따라서, 스트라이프 영역(30d) 전체에서의 샷 수는 최종 스트라이프 영역(32) 전체에서의 샷 수에 비해 상당히 많아진다. 그 결과, 이러한 2 개의 스트라이프 영역(30d, 32)을 각각 내부의 샷 수가 대략 균일하게 되도록 DPB 영역으로 분할할 경우, 스트라이프 영역(30d)에서는 스트라이프 분할 방향과 직교하는 방향(도 4에서는 좌우 방향)으로 복수의 DPB 영역(50(50a ~ 50e))으로 분할되게 된다. 한편, 최종 스트라이프 영역(32)에서는 원래 영역 전체에서의 샷 수가 적기 때문에, 예를 들면 최종 스트라이프 영역(32) 전체가 1 개의 DPB 영역(52)이 된다.
이에 대하여, 실시예 2에서는, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(32)과 최종단의 스트라이프 영역(32)으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)을 더하여 평균화한 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)이 되어 있다. 이 때문에, 동일 폭의 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)의 각각에 포함되는 각 셀의 영역 부분의 샷 수의 비율에 현저한 편향은 발생하지 않는다. 그 결과, 이러한 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)을 각각 내부의 샷 수가 대략 균일하게 되도록 DPB 영역으로 분할할 경우, 스트라이프 영역(36a)에서는 스트라이프 분할 방향과 직교하는 방향(도 8의 (b)에서는 좌우 방향)으로, 예를 들면 복수의 DPB 영역(56(56a ~ 56c))으로 분할되게 된다. 스트라이프 영역(36b)에서는 스트라이프 분할 방향과 직교하는 방향(도 8의 (b)에서는 좌우 방향)으로, 예를 들면 복수의 DPB 영역(57(57a ~ 57e))으로 분할되게 된다.
이어서, 셀 할당 공정(S114)으로서, 셀 할당부(16)는 분할된 각 DPB 영역에 조금이라도 포함되는 셀을 각각 할당한다. 따라서, 종래와 같이 최종 스트라이프 영역(32)이 그 외의 스트라이프 영역(30)(여기서는 스트라이프 영역(30d)을 도시하고 있음)에 비해 현저히 폭이 좁을 경우, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 1 개의 DPB 영역(52)에 셀(A, C ~ G)의 6 개의 셀이 할당되게 된다. 한편, DPB 영역(52)과 샷 수가 동등한 DPB 영역(50a)에서는 셀(A, B)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(50b)에서는 셀(B, C, D)의 3 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(50c)에서는 셀(D, E)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(50d)에서는 셀(E, F, H)의 3 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(50e)에서는 셀(F, G, J)의 3 개가 할당되게 된다. 이와 같이, 최종단의 스트라이프 영역(32)의 DPB 영역(52)에는 1 개 전의 스트라이프 영역(30d)의 각 DPB 영역(50a ~ 50e)에 비해 많은 셀이 할당되게 된다.
이에 대하여, 실시예 2에서는, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 폭이 현저히 좁은 스트라이프 영역이 존재하지 않으므로, 스트라이프 영역(36a)의 DPB 영역(56a)에서는 셀(B, D)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(56b)에서는 셀(D, H)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(56c)에서는 셀(F, G, H, J)의 4 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, 스트라이프 영역(36b)의 DPB 영역(57a)에서는 셀(A, C)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(57b)에서는 셀(C, D)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(57c)에서는 셀(D, E)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(57d)에서는 셀(F, G)의 2 개가 할당되게 된다. 마찬가지로, DPB 영역(57e)에서는 셀(G)의 1 개가 할당되게 된다. 이와 같이, 평균화된 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)의 DPB 영역(56a ~ 56c, 57a ~ 57e)에서는 다른 것과 비교하여 상당히 많이 셀이 할당되는 DPB 영역의 발생을 제거할 수 있다.
소속 판정 공정(S116)으로서, 소속 판정부(18)는 DPB 영역마다 할당된 각 셀 내의 모든 도형 패턴에 대하여, 당해 DPB 영역 내에 소속되는지의 여부의 판정을 행한다. 종래의 방법에서는, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 최종 스트라이프 영역(32)의 DPB 영역(52)에 다른 스트라이프 영역(30d)의 각 DPB 영역(50a ~ 50e)에 비해 많은 셀을 할당하므로, 이러한 소속 판정을 행하는 도형 패턴 수가 DPB 영역(50a ~ 50e)에 비해 방대해진다. 따라서, 최종 스트라이프 영역(32)의 DPB 영역(52)에서의 소속 판정 처리에 걸리는 시간이 다른 스트라이프 영역(30d)의 각 DPB 영역(50a ~ 50e)에 비해 상당히 길어진다.
이에 대하여, 실시예 2에서는, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 평균화된 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)의 각 DPB 영역(56a ~ 56c, 57a ~ 57e)에 할당되는 셀 수를 종래보다 적게 할 수 있으므로, 각 DPB 영역(56a ~ 56c, 57a ~ 57e)에서 소속 판정을 행하는 도형 패턴 수를 저감할 수 있다. 그 결과, 각 DPB 영역(56a ~ 56c, 57a ~ 57e)에서의 소속 판정 처리를 고속화할 수 있어, 다음의 데이터 처리를 신속하게 개시할 수 있다. 결과적으로, 종래보다 묘화 시간을 단축할 수 있다.
이상과 같이, 실시예 2에 따르면, 최종단과 그 1 개 앞의 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)의 각 DPB 영역(56a ~ 56c, 57a ~ 57e) 내에 할당되는 셀의 수가 다른 스트라이프 영역(30)에서의 DPB 영역에 비해 돌출되어 많아지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 2 개의 스트라이프 영역(36a, 36b)의 각 DPB 영역(56a ~ 56c, 57a ~ 57e)에 셀이 소속되어 있는지의 여부의 판정 처리 시간의 장기화를 억제할 수 있다. 그 결과, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역 내의 패턴 면적 밀도 등을 계산할 때의 계산 시간이 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 지연되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 묘화 시간을 단축할 수 있다.
실시예 3
실시예 1, 2에서는 최종단의 스트라이프 영역과 1 개 앞의 스트라이프 영역에 대하여 스트라이프 폭을 조정했지만, 이에 한정되지 않는다. 실시예 3에서는 모든 스트라이프 영역을 평균화하는 구성에 대하여 설명한다.
도 9는 실시예 3에서의 묘화 장치의 구성을 도시한 개념도이다. 도 9에서 판정부(10) 및 합성 처리부(11) 대신에 스트라이프 수 연산부(26) 및 스트라이프 폭 산출부(28)가 배치된 점 이외에는 도 1과 동일하다. 또한, 스트라이프 수 연산부(26), 스트라이프 폭 산출부(28), 스트라이프 분할부(12), 데이터 처리 영역(DPB) 분할부(14), 셀 할당부(16), 소속 판정부(18), 밀도 계산부(20), 조사량 연산부(22) 및 샷 데이터 생성부(24)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 스트라이프 수 연산부(26), 스트라이프 폭 산출부(28), 스트라이프 분할부(12), 데이터 처리 영역(DPB) 분할부(14), 셀 할당부(16), 소속 판정부(18), 밀도 계산부(20), 조사량 연산부(22) 및 샷 데이터 생성부(24)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.
도 10은 실시예 3에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 10에서 판정 공정(S102) 및 합성 처리 공정(S104) 대신에 스트라이프 수 연산 공정(S108) 및 스트라이프 폭 산출 공정(S109)이 추가되는 점 이외에는 도 2와 동일하다. 또한, 이하에 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시예 1과 동일하다.
스트라이프 수 연산 공정(S108)으로서, 스트라이프 수 연산부(26)는 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받고, 묘화 영역을 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 경우에 얻어지는 스트라이프 영역 수를 연산한다.
도 11은 실시예 3에서의 스트라이프 영역의 일례를 도시한 도면이다. 도 11의 (a)는 도 3의 (a)와 동일하다. 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 묘화 장치(100)에서는 묘화 영역(40)(칩 영역)을, 예를 들면 y 방향으로 소정의 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(30)으로 분할한다. 묘화 장치(100)에서는, 상술한 바와 같이, 외부로부터 이러한 스트라이프 분할 폭(D1)을 입력받아, 이 스트라이프 분할 폭(D1)으로 묘화 영역을 묘화 개시측으로부터 복수의 스트라이프 영역(30)으로 분할한다. 이 때, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 칩 사이즈에 따라서는 최종단의 스트라이프 영역(32)의 폭(D2)이 지금까지의 각 스트라이프 영역(30a ~ 30d)의 폭(D1)에 비해 현저히 좁아지는 경우가 있다. 스트라이프 수 연산부(26)는 이러한 현저히 좁은 최종단의 스트라이프 영역도 포함하여 스트라이프 영역 수를 연산한다. 도 11의 (a)의 예에서는 스트라이프 영역 수는 ‘5’가 된다.
스트라이프 폭 산출 공정(S109)으로서, 스트라이프 폭 산출부(28)는, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 묘화 영역을 연산된 스트라이프 영역 수로 나눈 폭(D5)을 연산한다. 즉, 당초 설정된 스트라이프 폭(D1)이 아닌, 묘화 영역 전체를 스트라이프 영역 수로 평균화한 스트라이프 폭(D5)을 구한다.
스트라이프 분할 공정(S110)으로서, 스트라이프 분할부(12)는, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 묘화 영역을 스트라이프 영역 수로 나눈 폭(D5)으로 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(38a ~ 38e)으로 분할한다.
실시예 3에서는, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 묘화 영역 전체를 평균화한 폭으로 조정한 동일 폭의 스트라이프 영역(38a ~ 38e)이 되어 있다. 이 때문에, 동일 폭의 스트라이프 영역의 각각에 포함되는 각 셀의 영역 부분의 샷 수의 비율에 현저한 편향은 발생하지 않는다. 그 결과, 스트라이프 영역(38a ~ 38e)을 각각 내부의 샷 수가 대략 균일하게 되도록 DPB 영역으로 분할할 경우라도, 다른 것과 비교하여 상당히 많이 셀이 할당되는 DPB 영역의 발생을 제거할 수 있다.
따라서, 실시예 3에서는 평균화된 각 스트라이프 영역(38a ~ 38e)의 각 DPB 영역에 할당되는 셀 수가 종래의 최종 스트라이프의 DPB 영역보다 적게 할 수 있으므로, 각 DPB 영역에서 소속 판정을 행하는 도형 패턴 수를 저감할 수 있다. 그 결과, 각 DPB 영역에서의 소속 판정 처리를 고속화할 수 있어, 다음의 데이터 처리를 신속하게 개시할 수 있다. 결과적으로, 종래보다 묘화 시간을 단축할 수 있다.
이상과 같이, 실시예 3에 따르면, 모든 스트라이프 영역(38a ~ 38e)의 각 DPB 영역 내에 할당되는 셀의 수가 다른 스트라이프 영역에서의 DPB 영역에 비해 돌출되어 많아지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 각 스트라이프 영역(38a ~ 38e)의 각 DPB 영역에 셀이 소속되어 있는지의 여부의 판정 처리 시간의 장기화를 억제할 수 있다. 그 결과, 최종단의 스트라이프의 데이터 처리 영역 내의 패턴 면적 밀도 등을 계산할 때의 계산 시간이 다른 스트라이프 영역에서의 데이터 처리 영역에 비해 지연되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 묘화 시간을 단축할 수 있다.
이상, 구체예를 참조하여 실시예에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들의 구체예에 한정되지 않는다.
또한, 장치 구성 및 제어 방법 등 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 장치 구성 및 제어 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 말할 필요도 없다.
이 외에, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 하전 입자빔 묘화 장치 및 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 판정부
11 : 합성 처리부
12 : 스트라이프 분할부
13 : 평균화 처리부
14 : DPB 분할부
16 : 셀 할당부
18 : 소속 판정부
20 : 밀도 계산부
22 : 조사량 연산부
24 : 샷 데이터 생성부
26 : 스트라이프 수 연산부
28 : 스트라이프 폭 산출부
30, 32, 34, 36, 38 : 스트라이프 영역
50, 52, 54, 56, 57 : DPB 영역
100 : 묘화 장치
101, 340 : 시료
102 : 전자 경통
103 : 묘화실
105 : XY 스테이지
108, 110 : 제어 계산기
112 : 메모리
120 : 제어 회로
140, 142 : 기억 장치
150 : 묘화부
160 : 제어부
200 : 전자빔
201 : 전자총
202 : 조명 렌즈
203, 410 : 제 1 애퍼처
204 : 투영 렌즈
205 : 편향기
206, 420: 제 2 애퍼처
207 : 대물 렌즈
208 : 주편향기
209 : 부편향기
330 : 전자선
411 : 개구
421 : 가변 성형 개구
430 : 하전 입자 소스

Claims (5)

  1. 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 상기 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 상기 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정하는 판정부와,
    최종단의 스트라이프 영역의 폭이 상기 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는 경우에는, 최종단의 스트라이프 영역과 최종단의 스트라이프 영역으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역을 합성하여 1 개의 스트라이프 영역이 되도록 하고, 최종단의 스트라이프 영역으로부터 2 개 이전의 스트라이프 영역은 각각 상기 스트라이프 영역 폭의 스트라이프 영역이 되도록, 상기 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 스트라이프 분할부와,
    분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 처리 영역 분할부와,
    각 스트라이프 영역의 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 각 복수의 처리 영역 내부의 패턴 밀도를 연산하는 패턴 밀도 연산부와,
    연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 조사량 연산부와,
    얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 묘화부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  2. 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 상기 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 경우에 얻어지는 스트라이프 영역 수를 연산하는 스트라이프 수 연산부와,
    상기 묘화 영역을 상기 스트라이프 영역 수로 나눈 폭으로 상기 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 스트라이프 분할부와,
    분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 처리 영역 분할부와,
    각 스트라이프 영역의 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 각 복수의 처리 영역 내부의 패턴 밀도를 연산하는 패턴 밀도 연산부와,
    연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 조사량 연산부와,
    얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 묘화부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  3. 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 상기 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 상기 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정하는 판정부와,
    최종단의 스트라이프 영역의 폭이 상기 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는 경우에는, 최종단의 스트라이프 영역의 폭과 최종단의 스트라이프 영역으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역의 폭을 합성하여 평균화한 동일 폭의 2 개의 스트라이프 영역이 되도록하고, 최종단의 스트라이프 영역으로부터 2 개 이전의 스트라이프 영역은 각각 상기 스트라이프 영역 폭의 스트라이프 영역이 되도록, 상기 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 스트라이프 분할부와,
    분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 처리 영역 분할부와,
    각 스트라이프 영역의 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 각 복수의 처리 영역 내부의 패턴 밀도를 연산하는 패턴 밀도 연산부와,
    연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 조사량 연산부와,
    얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 묘화부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  4. 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 상기 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 때, 최종단의 스트라이프 영역의 폭이 상기 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는지의 여부를 판정하는 공정과,
    최종단의 스트라이프 영역의 폭이 상기 스트라이프 영역 폭보다 좁아지는 경우에는, 최종단의 스트라이프 영역과 최종단의 스트라이프 영역으로부터 1 개 전의 스트라이프 영역을 합성하여 1 개의 스트라이프 영역이 되도록 하고, 최종단의 스트라이프 영역으로부터 2 개 이전의 스트라이프 영역은 각각 상기 스트라이프 영역 폭의 스트라이프 영역이 되도록, 상기 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 공정과,
    분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 공정과,
    각 스트라이프 영역의 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 각 복수의 처리 영역 내부의 패턴 밀도를 연산하는 공정과,
    연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 공정과,
    얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 공정
    을 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 방법.
  5. 스트라이프 영역 폭의 정보를 입력받아, 묘화 영역을 상기 스트라이프 영역 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할할 경우에 얻어지는 스트라이프 영역 수를 연산하는 공정과,
    상기 묘화 영역을 상기 스트라이프 영역 수로 나눈 폭으로 상기 묘화 영역을 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역으로 분할하는 공정과,
    분할된 스트라이프 영역마다, 빔의 샷 수가 동등하게 되도록 상기 스트라이프 영역을 복수의 처리 영역으로 분할하는 공정과,
    각 스트라이프 영역의 복수의 처리 영역에 대하여 병렬적으로 각 복수의 처리 영역 내부의 패턴 밀도를 연산하는 공정과,
    연산된 패턴 밀도를 이용하여 빔의 조사량을 연산하는 공정과,
    얻어진 조사량의 하전 입자빔으로 시료에 패턴을 묘화하는 공정
    을 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 방법.
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