KR101724267B1 - 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 - Google Patents

멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 태양의 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치는, 멀티 하전 입자빔의 대응 빔을 개별적으로 편향하고, 빔의 ON / OFF를 제어하는 복수의 개별 블랭킹 기구와, 멀티 하전 입자빔의 빔 피치 이하의 간격으로 대향하는 복수의 전극군을 가지고, 멀티 하전 입자빔을 일괄하여 편향하고, 노광 시간을 제어하는 공통 블랭킹 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 {BLANKING APPARATUS OF MULTI-CHARGED PARTICLE BEAM AND MULTI-CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS}
본 발명은, 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 멀티빔 묘화 장치에 탑재되는 블랭킹 장치에 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. 여기서, 전자선(전자빔) 묘화 기술은 본질적으로 뛰어난 해상성을 가지고 있어, 마스크 블랭크스에 전자선을 사용하여 마스크 패턴을 묘화하는 것이 행해지고 있다.
예를 들면, 멀티빔을 사용한 묘화 장치가 있다. 1 개의 전자빔으로 묘화할 경우에 비해, 멀티빔을 이용함으로써 한 번에 많은 빔을 조사할 수 있으므로 스루풋을 큰폭으로 향상시킬 수 있다. 이러한 멀티빔 방식의 묘화 장치에서는, 예를 들면, 전자총으로부터 방출된 전자빔을 복수의 홀을 가진 마스크에 통과시켜 멀티빔을 형성하고, 각각 블랭킹 제어되고, 차폐되지 않았던 각 빔이 광학계로 축소되고, 마스크상이 축소되고, 편향기로 편향되어 시료 상의 원하는 위치로 조사된다.
여기서, 멀티빔 묘화에서는, 고정밀도의 묘화를 행할 시에 있어서, 시료 상의 각각의 위치에 지정된 조사량을 부여하기 위하여, 개개의 빔의 조사량을 조사 시간에 의해 개별적으로 제어한다. 이러한 각 빔의 조사량을 고정밀도로 제어하기 위해서는, 빔의 ON / OFF를 행하는 블랭킹 제어를 고속으로 행할 필요가 있다. 종래, 멀티빔 방식의 묘화 장치에서는, 멀티빔의 각 블랭킹 전극을 배치한 블랭킹 플레이트에 각 빔용의 블랭킹 제어 회로를 탑재하고 있었다. 그리고, 각 빔에 대하여 독립적으로 제어하고 있었다. 예를 들면, 모든 빔의 제어 회로로 빔 ON의 트리거 신호를 보낸다. 각 빔의 제어 회로는 트리거 신호에 의해 빔 ON 전압을 전극에 인가함과 동시에, 조사 시간을 카운터에 의해 카운트하고, 조사 시간이 종료되면 빔 OFF 전압을 인가하고 있었다. 이러한 제어에는, 예를 들면, 10 비트의 제어 신호로 제어하고 있었다. 그러나, 블랭킹 플레이트 상에서의 회로를 설치하는 공간 또는 사용 가능한 전류량에 제한이 있기 때문에, 제어 신호의 정보량에 대하여 간단한 회로로 할 수 밖에 없고, 고속 고정밀도의 동작이 가능한 블랭킹 회로를 내장하는 것이 곤란했다. 또한, 블랭킹 플레이트에 각 빔용의 블랭킹 제어 회로를 탑재함으로써, 멀티빔의 피치를 좁히는 것에 대한 제한도 되고 있었다. 한편, 회로를 설치하는 공간을 확보하기 위하여, 각 빔의 제어 회로를 블랭킹 플레이트의 밖에 배치하고, 배선으로 접속하는 경우, 배선이 길어지기 때문에 크로스 토크가 증가하여 묘화 정밀도가 열화된다고 하는 문제가 있었다.
이러한 문제에 대하여, 종전, 1 개 1 개의 빔용의 개별의 블랭킹 전극과는 별도로, 멀티빔의 광로 후단에 있어서 멀티빔의 외측에 멀티빔 전체를 개재하도록 편향기를 마련하여, 이러한 편향기에 의해 멀티빔 전체를 고속으로 일괄 편향함으로써 노광 시간을 제어하는 기구가 제안되고 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 2014-112639호 참조).
1 개 1 개의 빔용의 개별의 블랭킹 전극과는 별도로, 멀티빔의 광로 후단에 있어서 멀티빔의 외측에 멀티빔 전체를 개재하도록 전극 쌍을 마련한 편향기 구성에서는, 멀티빔 전체의 치수가 개개의 빔보다 훨씬 크기 때문에 편향기의 전극간의 거리가 커지고, 전극간의 전기장이 약해져 버리기 때문에 전극의 길이를 길게 할 필요가 발생한다. 그러나, 전극의 길이를 길게 함으로써 전극 용량이 커지면, 편향기에 편향 전압을 인가하는 앰프의 정정(靜定) 시간이 길어진다. 이 때문에, 고속 편향에 한계가 발생한다.
본 발명은, 멀티빔의 고속 편향이 가능한 블랭킹 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치를 제공한다.
본 발명의 일 태양의 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치는,
멀티 하전 입자빔의 대응 빔을 개별적으로 편향하고, 빔의 ON / OFF를 제어하는 복수의 개별 블랭킹 기구와,
멀티 하전 입자빔의 빔 피치 이하의 간격으로 복수의 대향하는 전극군을 가지고, 멀티 하전 입자빔을 일괄하여 편향하고, 노광 시간을 제어하는 공통 블랭킹 기구
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 멀티 하전 입자빔 묘화 장치는,
시료를 재치(載置)하는 연속 이동 가능한 스테이지와,
하전 입자빔을 방출하는 방출부와,
복수의 개구부가 형성되고, 복수의 개구부 전체가 포함되는 영역에 하전 입자빔의 조사를 받아, 복수의 개구부를 하전 입자빔의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티빔을 형성하는 애퍼처(aperture) 부재와,
멀티빔의 대응 빔을 개별적으로 편향하고, 빔의 ON / OFF를 제어하는 복수의 개별 블랭킹 기구와,
멀티빔의 빔 피치 이하의 간격으로 복수의 대향하는 전극군을 가지고, 멀티빔을 일괄하여 편향하고, 노광 시간을 제어하는 공통 블랭킹 기구와,
복수의 개별 블랭킹 기구와 공통 블랭킹 기구 중 적어도 1 개에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 제한 애퍼처 부재
를 구비한 것을 특징으로 한다.
도 1은 실시 형태에 있어서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2a와 도 2b는 실시 형태에 있어서의 멀티빔 성형 플레이트의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 실시 형태에 있어서의 개별 블랭킹 플레이트의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 4는 실시 형태에 있어서의 개별 블랭킹 플레이트의 구성을 나타내는 상면 개념도이다.
도 5는 실시 형태에 있어서의 공통 블랭킹 기구의 구성을 나타내는 상면 개념도이다.
도 6은 실시 형태의 비교예가 되는 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 7은 실시 형태에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로와 공통 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다.
도 8은 실시 형태에 있어서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타내는 순서도이다.
도 9는 실시 형태에 있어서의 1 샷 중의 조사 스텝의 일부에 대한 빔 ON / OFF 전환 동작을 나타내는 순서도이다.
도 10은 실시 형태에 있어서의 묘화 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 실시 형태에 있어서의 묘화 장치의 변형예의 구성의 일부를 나타내는 도이다.
이하, 실시 형태에서는, 하전 입자빔의 일례로서, 전자빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자빔은, 전자빔에 한정되지 않고, 이온빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다.
실시 형태.
도 1은 실시 형태에 있어서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 1에 있어서, 묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치의 일례이다. 묘화부(150)는 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는, 전자총(201), 조명 렌즈(202), 멀티빔 성형 플레이트(203), 블랭킹 장치(216), 축소 렌즈(205), 제한 애퍼처 부재(206), 대물 렌즈(207) 및 편향기(208)가 배치되어 있다. 블랭킹 장치(216)는, 개별 블랭킹 플레이트(204) 및 공통 블랭킹 플레이트(212)를 가지고 있다. 개별 블랭킹 플레이트(204) 내에는 복수의 개별 블랭킹 기구(47)가 배치된다. 공통 블랭킹 플레이트(212) 내에는 공통 블랭킹 기구(214)가 배치된다.
묘화실(103) 내에는 XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는, 묘화 시에는 묘화 대상 기판이 되는 마스크 등의 시료(101)가 배치된다. 시료(101)에는, 반도체 장치를 제조할 시의 노광용 마스크, 혹은 반도체 장치가 제조되는 반도체 기판(실리콘 웨이퍼) 등이 포함된다. 또한, 시료(101)에는, 레지스터가 도포된, 아직 아무것도 묘화되어 있지 않은 마스크 블랭크스가 포함된다. XY 스테이지(105) 상에는, 또한 XY 스테이지(105)의 위치 측정용의 미러(210)가 배치된다. 전자 경통(102)과 묘화실(103) 내는, 도시하지 않은 진공 펌프에 의해 진공 배기되어, 동작 시에는 진공 상태로 되어 있다.
제어부(160)는, 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130), 로직 회로(132), 스테이지 위치 측정부(139) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140, 142)를 가지고 있다. 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130), 스테이지 위치 측정부(139) 및 기억 장치(140, 142)는, 도시하지 않은 버스를 개재하여 서로 접속되어 있다. 기억 장치(140)(기억부)에는, 묘화 데이터가 외부로부터 입력되어 저장되어 있다. 제어부(160)는 대기 중에 배치된다.
여기서, 도 1에서는 실시 형태를 설명함에 있어 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에 있어, 통상, 필요한 그 외의 구성을 구비하고 있어도 상관없다.
도 2a와 도 2b는 실시 형태에 있어서의 멀티빔 성형 플레이트의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 2a에 있어서, 멀티빔 성형 플레이트(203)에는, 종(y 방향) m 열 × 횡(x 방향) n 열(m, n ≥ 2)의 홀(개구부)(22)이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 도 2a에서는 예를 들면, 512 × 8 열의 홀(22)이 형성된다. 각 홀(22)은, 모두 동일한 치수 형상의 직사각형으로 형성된다. 혹은, 동일한 외경의 원형이어도 상관없다. 여기서는, y 방향의 각 열에 대하여, x 방향으로 A에서 H까지의 8 개의 홀(22)이 각각 형성되는 예가 나타나 있다. 이들 복수의 홀(22)을 전자빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티빔(20)이 형성되게 된다. 여기서는, 종횡(x, y 방향)이 모두 2 열 이상의 홀(22)이 배치된 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 종횡(x, y 방향) 어느 일방이 복수 열이고 타방은 1 열 뿐이어도 상관없다. 또한, 홀(22)의 배열의 방법은, 도 2a와 같이 종횡이 격자 형상으로 배치되는 경우에 한정되는 것은 아니다. 도 2b에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 종 방향(y 방향) 1 단째의 열과, 2 단째의 열의 홀끼리가, 횡 방향(x 방향)으로 치수(a)만큼 어긋나 배치되어도 된다. 마찬가지로, 종 방향(y 방향) 2 단째의 열과 3 단째의 열의 홀끼리가, 횡 방향(x 방향)으로 치수(b)만큼 어긋나 배치되어도 된다.
도 3은, 실시 형태에 있어서의 개별 블랭킹 플레이트의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 4는, 실시 형태에 있어서의 개별 블랭킹 플레이트의 구성을 나타내는 상면 개념도이다. 또한, 도 3과 도 4에 있어서, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41, 43)의 위치 관계는 편의상 일치시켜 기재하고 있지 않다. 블랭킹 플레이트(204)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 지지대(33) 상에 실리콘 등으로 이루어지는 반도체 기판(31)이 배치된다. 기판(31)의 중앙부는, 예를 들면 이면측으로부터 얇게 깎여, 얇은 막 두께(h)의 멤브레인 영역(30)(제1 영역)에 가공되어 있다. 멤브레인 영역(30)을 둘러싸는 주위는, 두꺼운 막 두께(H)의 외주 영역(32)(제2 영역)이 된다. 멤브레인 영역(30)의 상면과 외주 영역(32)의 상면은, 동일한 높이 위치, 혹은 실질적으로 동일한 높이 위치가 되도록 형성된다. 기판(31)은, 외주 영역(32)의 이면에서 지지대(33) 상에 보지(保持)된다. 지지대(33)의 중앙부는 개구되어 있고, 멤브레인 영역(30)의 위치는, 지지대(33)의 개구된 영역에 위치하고 있다.
멤브레인 영역(30)에는, 도 2a 혹은 도 2b에 나타낸 멀티빔 성형 플레이트(203)의 각 홀(22)에 대응하는 위치에 멀티빔의 각각의 빔의 통과용의 통과 홀(25)(개구부)이 개구된다. 그리고, 멤브레인 영역(30) 상에는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 통과 홀(25)의 근방 위치에 해당하는 통과 홀(25)을 개재하여 블랭킹 편향용의 제어 전극(24)과 대향 전극(26)의 세트(블랭커 : 블랭킹 편향기)가 각각 배치된다. 또한, 멤브레인 영역(30) 상의 각 통과 홀(25)의 근방에는, 각 통과 홀(25)용의 제어 전극(24)에 편향 전압을 인가하는 제어 회로(41)(로직 회로)가 배치된다. 각 빔용의 대향 전극(26)은 그라운드 접속된다. 복수의 통과 홀(25)의 위치는 멀티빔(20)의 통과 위치에 대응한다. 따라서, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 전후의 열에서 홀(22)의 위치 관계가 어긋나 있는 경우에는, 그에 맞춰 어긋난 위치에 형성되는 것은 말할 필요도 없다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 제어 회로(41)는, 제어 신호용의 예를 들면 1 비트의 배선이 접속된다. 각 제어 회로(41)는, 제어용의 예를 들면 1 비트의 배선 외, 클록 신호선 및 전원용의 배선이 접속된다. 멀티빔을 구성하는 각각의 빔마다, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41)에 의한 개별 블랭킹 기구(47)가 구성된다. 또한, 도 3의 예에서는, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41)가 기판(31)의 막 두께가 얇은 멤브레인 영역(30)에 배치된다. 단, 이에 한정되지 않는다.
각 통과 홀(25)을 통과하는 전자빔(20)은, 각각 독립적으로 이러한 쌍이 되는 2 개의 전극(24, 26)에 인가되는 전압에 의해 편향된다. 이러한 편향에 의해 블랭킹 제어된다. 환언하면, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)의 세트는, 멀티빔 성형 플레이트(203)의 복수의 홀(22)(개구부)을 통과한 멀티빔 중 대응 빔을 각각 블랭킹 편향한다. 이와 같이, 블랭킹 플레이트(204) 상에는, 멀티빔(20)의 대응 빔을 개별적으로 편향하고, 빔의 ON / OFF를 제어하는 복수의 개별 블랭킹 기구(47)가 탑재된다.
도 5는, 실시 형태에 있어서의 공통 블랭킹 기구의 구성을 나타내는 상면 개념도이다. 공통 블랭킹 플레이트(212)는, 도 3에 나타내는 개별 블랭킹 플레이트(204)와 마찬가지, 지지대 상에 배선을 구비한 실리콘 등의 기판이 배치된다. 기판의 중앙부는, 예를 들면 이면측으로부터 얇게 깎아져, 얇은 막 두께의 멤브레인 영역에 가공되어 있다. 멤브레인 영역을 둘러싸는 주위는, 두꺼운 막 두께(H)의 외주 영역이 된다. 공통 블랭킹 플레이트(212)의 기판은, 외주 영역의 이면에서 지지대 상에 보지된다. 지지대의 중앙부는 개구되어 있고, 멤브레인 영역의 위치는, 지지대의 개구된 영역에 위치하고 있다.
공통 블랭킹 플레이트(212)의 멤브레인 영역에는, 도 3 및 도 4에 나타낸 개별 블랭킹 플레이트(204) 상의 각 통과 홀(25)에 대응하는 위치에 멀티빔의 각각의 빔의 통과용의 통과 홀(450)(개구부)이 개구된다. 복수의 통과 홀(450)의 위치는, 멀티빔(20)의 통과 위치에 대응한다. 따라서, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 전후의 열에서 홀(22)의 위치 관계가 어긋나 있는 경우에는, 그에 맞춰 어긋난 위치에 형성되는 것은 말할 필요도 없다. 도 2a 혹은 도 2b에 나타내는 홀(22)을 전자빔(200)이 통과함으로써 형성되는 멀티빔은, 조사 방향에 직교하는 면에 대하여 행렬 형상(매트릭스 형상)으로 2 차원으로 배열된다. 또한, 공통 블랭킹 플레이트(212) 상에는, 통과 홀(450)을 개재하여 대향하는 제어 전극(440), 대향 전극(460)이 1 세트의 전극군이 된 복수의 전극군이 배치된다. 이러한 복수의 전극군(제어 전극(440), 대향 전극(460)에 의한 복수의 세트)에 의해, 공통 블랭킹 기구(214)를 구성한다. 환언하면, 공통 블랭킹 기구(214)는, 멀티빔의 각각의 빔이 통과하는, 행렬 형상으로 2 차원으로 복수의 통과 홀(450)(개구부)이 형성된 공통 블랭킹 플레이트(212)(플레이트)를 가진다. 그리고, 복수의 전극군의 각 전극군은, 복수의 통과 홀(450)의 행 혹은 열마다, 당해 행 혹은 열을 개재하도록 배치된다. 공통 블랭킹 기구(214)는, 후술하는 바와 같이, 멀티빔(20)을 일괄하여 편향하여, 노광 시간을 제어한다. 이 때문에, 빔마다 개별적으로 전극군을 배치할 필요가 없다. 따라서, 실시 형태에서는, 각 전극군을, 멀티빔(20)의 행 혹은 열마다 1 세트씩 배치한다. 도 5의 예에서는, 종으로 배열되는 각 열의 통과 홀(450)을 개재하여 1 세트의 전극군이 되는 제어 전극(440), 대향 전극(460)이 배치된다. 예를 들면, 좌측으로부터 1 열째에는, 1 세트의 제어 전극(440a), 대향 전극(460a)이 배치된다. 좌측으로부터 2 열째에는, 1 세트의 제어 전극(440b), 대향 전극(460b)이 배치된다. 이와 같이, 각 전극군은, 각각 제어 전극(440)과 그라운드 접속된 대향 전극(460)을 가진다. 그리고, 제어 전극(440)은, 복수의 통과 홀(450)(개구부)의 행 혹은 열마다 1 개 배치되고, 마찬가지로, 대향 전극(460)은 상기 복수의 개구부의 행 혹은 열마다 1 개 배치된다. 각 열에 1 세트씩 배치된 제어 전극(440), 대향 전극(460)에 의해, 그 열의 빔군이 일괄 편향된다. 환언하면, 제어 전극(440)과 대향 전극(460)의 1 세트의 전극군에 의해, 멀티빔 중, 복수의 통과 홀(450)(개구부)의 행 혹은 열을 통과하는 빔군이 일괄 편향된다. 전극군이 되는 제어 전극(440), 대향 전극(460)의 각 세트는, 멀티빔(20)의 빔 피치의 간격으로 배치된다.
도 6은, 실시 형태의 비교예가 되는 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 6에 있어서, 도 1의 공통 블랭킹 플레이트(212)대신에, 편향기(300)를 배치한 점 이외는 도 1의 묘화부(150)와 동일하다. 도 6에 나타내는 비교예에서는, 멀티빔 전체를 개재하도록 전극 쌍을 마련한 편향기(300)가 배치된다. 이러한 구성에서는, 멀티빔 전체를 개재하기 위하여, 편향기(300)의 전극간 거리를 크게 할 수 밖에 없다. 이 때문에, 공통 블랭킹 제어를 행할 시의 전극간의 전기장이 약해진다. 이에 반하여, 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 멀티빔 중 빔군마다 개별적으로 빔을 개재하는 전극 쌍이 배치되는 공통 블랭킹 플레이트(212)를 배치함으로써, 멀티빔 전체를 개재하도록 전극 쌍을 마련한 편향기로 편향하는 경우보다 전극간 거리를 작게 할 수 있다. 따라서, 전극간의 전기장이 약해지는 것을 방지할 수 있으므로 전극의 길이를 짧게 할 수 있다. 따라서, 정정 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 고속 편향이 가능해진다. 빔 피치는, 멀티빔(20)을 구성하는 이웃하는 빔간의 거리로 정의된다. 도 5의 예에서는, 통과 홀(450)의 배치 피치가 빔 피치와 동일한 사이즈로 형성된다. 공통 블랭킹 기구(214)는, 복수의 개별 블랭킹 기구(47)를 탑재한 블랭킹 플레이트(204)와 제한 애퍼처 부재(206)의 사이에 배치된다.
공통 블랭킹 기구(214)의 각 제어 전극(440)의 일단측은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 병렬로 로직 회로(132)에 접속된다. 각 제어 전극(440)의 타단측은, 병렬로 종단 저항(480)의 일단측이 접속된다. 이와 같이, 각 전극군의 제어 전극(440)끼리는 전기적으로 도통하도록 배치된다. 또한, 각 대향 전극(460)의 일단측은 그라운드 접속된다. 각 대향 전극(460)의 타단측은, 병렬로 종단 저항(480)의 타단측이 접속된다. 이와 같이, 각 전극군의 대향 전극(460)끼리는 전기적으로 도통하도록 배치된다. 종단 저항(480)을 설치함으로써 고속으로 정정할 수 있다. 또한, 종단 저항(480)은 발열하기 때문에, 공통 블랭킹 플레이트(212)에 있어서의 기판의 외부에 배치하면 적합하다. 이상과 같이, 도 5의 예의 경우, 공통 블랭킹 기구(214)의 각 제어 전극(440)은 병렬 접속되므로, 로직 회로(132)로부터의 동일한 편향 전압이 동시에 인가된다. 따라서, 멀티빔 전체가 동시에 일괄 편향된다.
공통 블랭킹 기구의 편향 방향은 블랭킹 애퍼처(47)의 편향 방향을 방해하지 않는 방향으로 한다. 예를 들면 이들 편향 방향을 동일한 방향으로 설정한다.
도 7은, 실시 형태에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로와 공통 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다. 도 7에 있어서, 묘화 장치(100) 본체 내의 블랭킹 플레이트(204)에 배치된 개별 블랭킹 제어용의 각 로직 회로(41)에는, 시프트 레지스터(40), 레지스터(42) 및 AND 연산기(44)(논리적 연산기)가 배치된다. 또한, AND 연산기(44)는, 레지스터 동작에 문제가 발생한 경우 등에, 개별 블랭킹을 모두 강제적으로 OFF하기 위하여 사용되지만, 실시 형태에서는 생략해도 상관없다. 실시 형태에서는, 종래, 예를 들면, 10 비트의 제어 신호에 의해 제어되고 있던 각 빔용의 개별 블랭킹 제어를, 1 비트의 제어 신호에 의해 제어한다. 즉, 시프트 레지스터(40), 레지스터(42), 및 AND 연산기(44)에는, 1 비트의 제어 신호가 입출력된다. 제어 신호의 정보량이 적음으로써, 제어 회로의 설치 면적을 작게 할 수 있다. 환언하면, 설치 공간이 좁은 블랭킹 플레이트(204) 상에 로직 회로를 배치하는 경우에서도, 보다 작은 빔 피치로 보다 많은 빔을 배치할 수 있다. 이것은 블랭킹 플레이트를 투과하는 전류량을 증가시켜, 즉 묘화 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 여기서는, 1 비트의 제어 신호로 했지만, 2 비트 이상의 신호여도 상관없다.
또한, 공통 블랭킹용의 로직 회로(132)에는, 레지스터(50), 카운터(52) 및 앰프(54)(구동 앰프)가 배치된다. 이들은, 동시에 복수의 상이한 제어를 행하는 것은 아니라, ON / OFF 제어를 행하는 1 회로로 해결되기 때문에, 고속으로 응답시키기 위한 회로를 배치하는 경우에서도 설치 공간, 회로의 사용 전류의 제한의 문제가 발생하지 않는다. 따라서, 이 앰프(54)는, 블랭킹 플레이트(204) 상에 실현할 수 있는 앰프(46)보다 현격히 고속으로 동작한다. 이 앰프(54)는, 예를 들면, 10 비트의 제어 신호에 의해 제어된다. 즉, 레지스터(50) 및 카운터(52)에는, 예를 들면 10 비트의 제어 신호가 입출력된다. 또한, 실시 형태에서는, 공통 블랭킹 기구(214)를 구동하는 앰프(54)를 대기 중에 배치한다. 이에 의해, 전자 경통(102) 내에 배치하는 경우에 비해 냉각의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 전자 경통(102)(컬럼) 내에 방열되는 방열 양을 줄이는 것으로도 이어진다.
실시 형태에서는, 상술한 개별 블랭킹 제어용의 각 로직 회로(41)에 의한 빔 ON / OFF 제어와, 멀티빔 전체를 일괄하여 블랭킹 제어하는 공통 블랭킹 제어용의 로직 회로(132)에 의한 빔 ON / OFF 제어의 양방을 이용하여, 각 빔의 블랭킹 제어를 행한다.
도 8은, 실시 형태에 있어서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타내는 순서도이다. 도 8에 있어서, 패턴 면적 밀도 산출 공정(S102)과, 샷 시간(조사 시간)(T) 산출 공정(S104)과, 계조치(N) 산출 공정(S106)과, 2 진수 변환 공정(S108)과, 조사 시간 배열 데이터 출력 공정(S110)과, 대상 자리의 데이터 전송 공정(S112)과, 대상 자리의 조사 시간에 의한 묘화 공정(S114)과, 판정 공정(S120)과, 자리 변경 공정(S122)과, 판정 공정(S124)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다. 대상 자리의 조사 시간에 의한 묘화 공정(S114)은, 그 내부 공정으로서, 개별 빔 ON / OFF 전환 공정(S116)과, 공통 빔 ON / OFF 전환 공정(S118)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다.
패턴 면적 밀도 산출 공정(S102)으로서, 제어 계산기(110) 내의 도시하지 않은 패턴 면적 밀도 산출부는, 기억 장치(140)로부터 묘화 데이터를 독출하고, 시료(101)의 묘화 영역, 혹은 묘화되는 칩 영역이 메시 형상으로 가상 분할된 복수의 메시 영역의 메시 영역마다 그 내부에 배치되는 패턴의 면적 밀도를 산출한다. 예를 들면, 먼저, 시료(101)의 묘화 영역, 혹은 묘화되는 칩 영역을 소정의 폭으로 직사각형 상의 스트라이프 영역으로 분할한다. 그리고, 각 스트라이프 영역을 상술한 복수의 메시 영역으로 가상 분할한다. 메시 영역의 사이즈는, 예를 들면, 빔 사이즈, 혹은 그것 이하의 사이즈이면 적합하다. 예를 들면, 10 nm정도의 사이즈로 하면 적합하다. 면적 밀도 산출부(60)는, 예를 들면, 스트라이프 영역마다 기억 장치(140)로부터 대응하는 묘화 데이터를 독출하고, 묘화 데이터 내에 정의된 복수의 도형 패턴을 메시 영역에 할당한다. 그리고, 메시 영역마다 배치되는 도형 패턴의 면적 밀도를 산출하면 된다.
샷 시간(조사 시간)(T) 산출 공정(S104)으로서, 제어 계산기(110) 내의 도시하지 않은 조사 시간 산출부는, 소정 사이즈의 메시 영역마다, 1 샷당의 전자빔의 조사 시간(T)(샷 시간, 혹은 노광 시간이라고도 한다. 이하, 동일)을 산출한다. 다중 묘화를 행하는 경우에는, 각 계층에 있어서의 1 샷당의 전자빔의 조사 시간(T)을 산출하면 된다. 기준이 되는 조사 시간(T)은, 산출된 패턴의 면적 밀도에 비례하여 구하면 적합하다. 또한, 최종적으로 산출되는 조사 시간(T)은, 도시하지 않은 근접 효과, 포깅 효과, 로딩 효과 등의 치수 변동을 일으키는 현상에 대한 치수 변동분을 조사량에 의해 보정한 보정 후의 조사량에 상당하는 시간으로 하면 적합하다. 조사 시간(T)을 정의하는 복수의 메시 영역과 패턴의 면적 밀도를 정의한 복수의 메시 영역은 동일 사이즈여도 되고, 상이한 사이즈로 구성되어도 상관없다. 상이한 사이즈로 구성되어 있는 경우에는, 선형 보간 등에 의해 면적 밀도를 보간한 후, 각 조사 시간(T)을 구하면 된다. 메시 영역마다의 조사 시간(T)은, 조사 시간 맵으로 정의되고. 조사 시간 맵이 예를 들면 기억 장치(142)에 저장된다.
계조치(N) 산출 공정(S106)으로서, 제어 계산기(110) 내의 도시하지 않은 계조치 산출부는, 조사 시간 맵에 정의된 메시 영역마다의 조사 시간(T)을 소정의 양자화 단위(Δ)를 이용하여 정의할 시의 정수의 계조치(N)를 산출한다. 조사 시간(T)은 다음의 식 (1)로 정의된다.
(1)
Figure 112015096577789-pat00001
따라서, 계조치(N)는, 조사 시간(T)을 양자화 단위(Δ)로 나눈 정수의 값으로서 정의된다. 양자화 단위(Δ)는, 다양하게 설정 가능하지만, 예를 들면, 1 ns(나노초) 등으로 정의할 수 있다. 양자화 단위(Δ)는, 예를 들면 1 ~ 10 ns의 값을 이용하면 적합하다. Δ는, 카운터로 제어하는 경우의 클락 주기 등, 제어상의 양자화 단위를 의미한다.
2 진수 변환 공정(S108)으로서, 제어 계산기(110) 내의 도시하지 않은 비트 변환부는, 샷마다, 멀티빔의 각 빔의 조사 시간(여기서는, 계조치(N))을 미리 설정된 자릿수(n)의 2 진수의 값으로 변환한다. 예를 들면, N = 50이면, 50 = 21 + 24 + 25이므로, 예를 들면, 10 자리의 2 진수의 값으로 변환하면 "0000110010"이 된다. 예를 들면, N = 500이면, 마찬가지로 "0111110100"이 된다. 예를 들면, N = 700이면, 마찬가지로 "1010111100"이 된다. 예를 들면, N = 1023이면, 마찬가지로 "1111111111"이 된다. 각 빔의 조사 시간은, 샷마다, 각 빔이 조사하게 되는 메시 영역에 정의된 조사 시간이 상당한다. 이에 의해, 조사 시간(T)은 다음의 식 (2)로 정의된다.
(2)
Figure 112015096577789-pat00002
ak는, 계조치(N)를 2 진수로 정의한 경우의 각 자리의 값(1 또는 0)을 나타낸다. 자릿수(n)는, 2 자리 이상이면 좋지만, 바람직하게는 4 자리 이상, 보다 바람직하게는 8 자리 이상이 적합하다.
실시 형태에서는, 각 빔의 샷마다, 1 회의 당해 빔의 조사를, 변환된 2 진수의 각 자리의 값을 각각 10 진수로 정의한 경우에 상당하는 조사 시간으로서 각 자리를 조합한 자릿수(n) 회의 조사로 분할한다. 환언하면, 1 샷을, Δa020, Δa121, ··· Δak2k, ··· Δan -12n-1의 각 조사 시간의 복수의 분할 조사 스텝으로 분할한다. 자릿수(n) = 10으로 한 경우, 1 샷은 10 회의 분할 조사 스텝으로 분할된다. 10 회의 분할 조사 스텝은, 동일한 위치에 중첩(superposing)하면서, 연속하여 실행된다. 환언하면, 동일한 위치에 연속하는 중첩 조사가 행해진다. 10 회의 분할 조사 스텝 모두에서 빔이 조사되면, 최대 조사 시간(최대 노광 시간)이 된다. N = 1023인 경우가 이에 상당한다. N 회의 분할 조사 스텝 중, 빔이 조사되는 스텝과 빔이 조사되지 않는 스텝의 선택적인 조합에 의해, 빔마다의 원하는 조사 시간(노광 시간)으로 조정되게 된다.
예를 들면, 자릿수(n = 10)로 할 경우, N = 700이면, 10 자리째(10 비트째)의 조사 시간이 Δ × 512가 된다. 9 자리째(9 비트째)의 조사 시간이 Δ × 0 = 0이 된다. 8 자리째(8 비트째)의 조사 시간이 Δ × 128이 된다. 7 자리째(7 비트째)의 조사 시간이 Δ × 0 = 0이 된다. 6 자리째(6 비트째)의 조사 시간이 Δ × 32가 된다. 5 자리째(5 비트째)의 조사 시간이 Δ × 16이 된다. 4 자리째(4 비트째)의 조사 시간이 Δ × 8이 된다. 3 자리째(3 비트째)의 조사 시간이 Δ × 4가 된다. 2 자리째(2 비트째)의 조사 시간이 Δ × 0 = 0이 된다. 1 자리째(1 비트째)의 조사 시간이 Δ × 0 = 0이 된다.
그리고, 예를 들면 자릿수가 큰 것부터 차례로 조사할 경우, 예를 들면 Δ = 1 ns로 하면, 1 회째의 조사 스텝이 512 ns(빔 ON)의 조사가 된다. 2 회째의 조사 스텝이 0 ns(빔 OFF)의 조사가 된다. 3 회째의 조사 스텝이 128 ns(빔 ON)의 조사가 된다. 4 회째의 조사 스텝이 0 ns(빔 OFF)의 조사가 된다. 5 회째의 조사 스텝이 32 ns(빔 ON)의 조사가 된다. 6 회째의 조사 스텝이 16 ns(빔 ON)의 조사가 된다. 7 회째의 조사 스텝이 8 ns(빔 ON)의 조사가 된다. 8 회째의 조사 스텝이 4 ns(빔 ON)의 조사가 된다. 9 회째의 조사 스텝이 0 ns(빔 OFF)의 조사가 된다. 10 회째의 조사 스텝이 0 ns(빔 OFF)의 조사가 된다.
이상과 같이 하여 생성된 각 샷의 조사 시간 데이터는 기억 장치(142)에 저장된다.
이상과 같이, 실시 형태에서는, 각 빔의 샷마다, 당해 빔의 조사를, 변환된 2 진수의 각 자리의 값을 각각 10 진수로 정의한 경우에 상당하는 조사 시간으로서 각 자리를 조합한 자릿수(n) 회의 조사로 분할한다. 그리고, 후술하는 바와 같이, 각 자리에 각각 대응하는 조사 시간의 빔을 차례로 시료(101)에 조사한다.
조사 시간 배열 데이터 출력 공정(S110)으로서, 제어 계산기(110) 내의 도시하지 않은 전송 처리부는, 각 빔의 샷마다, 2 진수 데이터로 변환된 조사 시간 배열 데이터를 편향 제어 회로(130)에 출력한다.
대상 자리의 데이터 전송 공정(S112)으로서, 편향 제어 회로(130)는, 샷마다, 각 빔용의 로직 회로(41)에 조사 시간 배열 데이터를 출력한다. 또한, 이와 동기하여, 편향 제어 회로(130)는, 공통 블랭킹용의 로직 회로(132)에 각 조사 스텝의 타이밍 데이터를 출력한다.
실시 형태에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 로직 회로(41)에 시프트 레지스터(40)를 이용하고 있으므로, 데이터 전송 시, 편향 제어 회로(130)는, 동일한 비트(동일한 자릿수)의 데이터를 빔의 배열순(혹은 식별 번호순)으로 블랭킹 플레이트(204)의 각 로직 회로(41)에 데이터 전송한다. 또한, 동기용의 클록 신호(CLK1), 데이터 독출용의 리드 신호(read) 및 게이트 신호(BLK)를 출력한다.
이어서, 각 빔의 레지스터(42)가, 리드 신호(read)를 입력하면, 각 빔의 레지스터(42)가, 시프트 레지스터(40)로부터 각각의 빔의 k 비트째(k 자리째)의 데이터를 판독한다. 각 빔의 개별 레지스터(42)는, k 비트째(k 자리째)의 데이터를 입력하면, 그 데이터에 따라, ON / OFF 신호를 AND 연산기(44)에 출력한다. k 비트째(k 자리째)의 데이터가 "1"이면 ON 신호를, "0"이면 OFF 신호를 출력하면 된다. 그리고, AND 연산기(44)에서는, BLK 신호가 ON 신호이며, 레지스터(42)의 신호가 ON이면, 앰프(46)에 ON 신호를 출력하고, 앰프(46)는, ON 전압을 개별 블랭킹 편향기의 전극(24)에 인가한다. 그 이외에서는, AND 연산기(44)는, 앰프(46)에 OFF 신호를 출력하고, 앰프(46)는, OFF 전압을 개별 블랭킹 편향기의 전극(24)에 인가한다.
그리고, 이러한 k 비트째(k 자리째)의 데이터가 처리되고 있는 동안에, 편향 제어 회로(130)는, 다음의 k - 1 비트째(k - 1 자리째)의 데이터를 빔의 배열순(혹은 식별 번호순)으로 블랭킹 플레이트(204)의 각 로직 회로(41)에 데이터 전송한다. 그리고, k - 1 비트째(k - 1 자리째)의 리드 신호에 의해, 각 빔의 레지스터(42)가, 시프트 레지스터(40)로부터 각각의 빔의 k - 1 비트째(k - 1 자리째)의 데이터를 판독하면 된다. 이하, 마찬가지로, 1 비트째(1 자리째)의 데이터 처리까지 진행하면 된다.
여기서, 도 7에 나타낸 AND 연산기(44)에 대해서는, 생략해도 상관없다. 단, 로직 회로(41) 내의 각 소자 중 일방이 고장나, 빔 OFF로 할 수 없는 상태에 빠졌을 경우 등에, AND 연산기(44)를 배치함으로써 빔을 OFF로 제어할 수 있는 점에서 효과적이다. 또한, 도 7에서는, 시프트 레지스터를 직렬로 한 1 비트의 데이터 전송 경로를 이용하고 있지만, 복수의 병렬의 전송 경로를 마련함으로써, 전송의 고속화를 도모하는 것도 효과적이다.
대상 자리의 조사 시간에 의한 묘화 공정(S114)으로서, 각 빔의 샷마다, 복수의 분할 조사 스텝으로 분할한 조사 중, 대상 자리(예를 들면 k 비트째(k 자리째))의 조사 시간의 묘화를 실시한다.
도 9는, 실시 형태에 있어서의 1 샷 중의 조사 스텝의 일부에 대한 빔 ON / OFF 전환 동작을 나타내는 순서도이다. 도 9에서는, 예를 들면, 멀티빔을 구성하는 복수의 빔 중, 1 개의 빔(빔(1))에 대하여 나타내고 있다. 도 9의 예에서는, 빔(1)의 k 비트째(k 자리째)에서 k - 3 비트째(k - 3 자리째)까지의 조사 시간 배열 데이터가 예를 들면 "1101"인 경우를 나타낸다. 먼저, k 비트째(k 자리째)의 리드 신호의 입력에 의해, 개별 레지스터(42)(개별 레지스터(1))는, 저장되어 있는 k 비트째(k 자리째)의 데이터에 따라 ON / OFF 신호를 출력한다. 도 9에서는 ON 출력이 된다. 실시 형태에서는, 1 비트 신호이므로, 개별 레지스터(42)는, 다음의 k - 1 비트째(k - 1 자리째)의 데이터가 판독될 때까지, 데이터 출력이 유지되게 된다.
k 비트째(k 자리째)의 데이터가 ON 데이터이므로, 개별 앰프(46)(개별 앰프(1))는 ON 전압을 출력하고, 빔(1)용의 블랭킹 전극(24)에 ON 전압을 인가한다. 한편, 공통 블랭킹용의 로직 회로(132) 내에서는, 10 비트의 각 조사 스텝의 타이밍 데이터에 따라, ON / OFF를 전환하다. 공통 블랭킹 기구에서는, 각 조사 스텝의 조사 시간만 ON 신호를 출력한다. 예를 들면, Δ = 1 ns로 하면, 1 회째의 조사 스텝(예를 들면 10 자리째(10 비트째))의 조사 시간이 Δ × 512 = 512 ns가 된다. 2 회째의 조사 스텝(예를 들면 9 자리째(9 비트째))의 조사 시간이 Δ × 256 = 256 ns가 된다. 3 회째의 조사 스텝(예를 들면 8 자리째(8 비트째))의 조사 시간이 Δ × 128 = 128 ns가 된다. 이하, 마찬가지로, 각 자리째(각 비트째)의 조사 시간만 ON이 된다. 로직 회로(132) 내에서는, 레지스터(50)에 각 조사 스텝의 타이밍 데이터가 입력되면, 레지스터(50)가 k 자리째(k 비트째)의 ON 데이터를 출력하면, 카운터(52)가 k 자리째(k 비트째)의 조사 시간을 카운트하고, 이러한 조사 시간의 경과 시에 OFF가 되도록 제어된다.
또한, 공통 블랭킹 기구에서는, 개별 블랭킹 기구의 ON / OFF 전환에 대하여, 앰프(46)의 전압 안정 시간(세틀링 시간 : 정정 시간)(S1 / S2)을 경과한 후에 ON / OFF 전환을 행한다. 도 9의 예에서는, 개별 앰프(1)가 ON이 된 후, OFF로부터 ON으로 전환 시의 개별 앰프(1)의 세틀링 시간(S1)을 경과 후에, 공통 앰프가 ON이 된다. 이에 의해, 개별 앰프(1)의 개시 시의 불안정한 전압에서의 빔 조사를 배제할 수 있다. 그리고, 공통 앰프는 k 자리째(k 비트째)의 조사 시간의 경과 시에 OFF가 된다. 그 결과, 실제의 빔은, 개별 앰프와 공통 앰프가 모두 ON이었을 경우에, 빔 ON이 되어, 시료(101)에 조사된다. 따라서, 공통 앰프의 ON 시간이 실제의 빔의 조사 시간이 되도록 제어된다. 환언하면, 공통 블랭킹 기구가 조사 시간(노광 시간)을 규정하게 된다. 즉, 카운터(52)(조사 시간 제어부)에 의해, 공통 앰프 및 편향기(212)가 조사 시간을 규정하도록 제어된다. 한편, 개별 앰프(1)가 OFF 시에 공통 앰프가 ON이 되는 경우에는, 개별 앰프(1)가 OFF가 된 후, ON으로부터 OFF로 전환 시의 개별 앰프(1)의 세틀링 시간(S2)을 경과 후에, 공통 앰프가 ON이 된다. 이에 의해, 개별 앰프(1)의 종료 시의 불안정한 전압에서의 빔 조사를 배제할 수 있다. 또한, 도 9에 기재한 바와 같이, 개별 앰프 동작은 공통 앰프가 OFF된 후에 개시하는 것으로 하면, 불안정한 동작을 배제할 수 있어 확실한 빔 조사가 실시된다.
이상과 같이, 개별 빔 ON / OFF 전환 공정(S116)으로서, 복수의 개별 블랭킹 기구(47)(블랭킹 플레이트(204) 등)에 의해, 멀티빔 중, 각각 대응하는 빔에 대하여 개별적으로 빔의 ON / OFF 제어를 행하고, 빔마다, k 자리째(k 비트째)의 조사 스텝(조사)에 대하여, 당해 빔용의 개별 블랭킹 기구에 의해 빔의 ON / OFF 전환을 행한다. 도 9의 예에서는, k - 1 자리째(k - 1 비트째)의 조사 스텝이 빔 OFF는 아니므로, ON으로부터 OFF 전환을 행하고 있지 않지만, 예를 들면, k - 1 자리째(k - 1 비트째)의 조사 스텝이 빔 OFF이면, ON으로부터 OFF 전환을 행하는 것은 말할 필요도 없다.
그리고, 공통 빔 ON / OFF 전환 공정(S118)으로서, 빔마다, k 자리째(k 비트째)의 분할 조사 스텝(조사)에 대하여, 개별 블랭킹 기구에 의해 빔의 ON / OFF 전환이 행해진 후, 공통 블랭킹 기구(214) 및 로직 회로(132)를 이용하여 멀티빔 전체에 대하여 일괄하여 빔의 ON / OFF 제어를 행하고, k 자리째(k 비트째)의 조사 스텝(조사)에 대응하는 조사 시간만 빔 ON 상태가 되도록 블랭킹 제어를 행한다.
상술한 바와 같이, 블랭킹 플레이트(204)에서는 회로의 설치 면적 또는 사용 전류에 제한이 있기 때문에, 간이한 앰프 회로가 된다. 이 때문에, 개별 앰프의 세틀링 시간을 짧게 하는 것에도 제한이 있다. 이에 반하여, 공통 블랭킹 기구(214)용의 로직 회로(132)에서는, 경통의 밖에 충분한 크기, 사용 전류, 회로 규모의 고정밀도의 앰프 회로를 탑재 가능하다. 따라서, 공통 앰프(54)의 세틀링 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 실시 형태에서는, 개별 블랭킹 기구(47)로 빔 ON으로 한 후(혹은 대상 자리째의 리드 신호 출력 후), 세틀링 시간 경과 후에 공통 블랭킹 기구(214)로 빔 ON으로 함으로써, 블랭킹 플레이트 상의 개별 앰프의 전압 불안정 시간 또는 크로스 토크를 포함하는 노이즈 성분을 배제할 수 있고, 또한, 고정밀도의 조사 시간에서 블랭킹 동작을 행할 수 있다.
판정 공정(S120)으로서, 제어 계산기(110) 내의 도시하지 않은 묘화 제어부는, 조사 시간 배열 데이터에 대하여 모든 자리의 데이터의 전송이 완료되었는지 어떤지를 판정한다. 완료되어 있지 않은 경우에는, 자리 변경 공정(S122)으로 진행한다. 완료된 경우에는 판정 공정(S124)으로 진행한다.
자리 변경 공정(S122)으로서, 제어 계산기(110) 내의 도시하지 않은 묘화 제어부는, 대상 비트(자리)를 변경한다. 예를 들면, k 자리째(k 비트째)로부터 k - 1 자리째(k - 1 비트째)로 대상 자리를 변경한다. 그리고, 대상 자리의 데이터 전송 공정(S112)으로 되돌아온다. 그리고, k - 1 자리째(k - 1 비트째)의 처리에 대하여, 대상 자리의 데이터 전송 공정(S112)에서 자리 변경 공정(S122)까지를 실시한다. 그리고, 판정 공정(S120)에 있어서 조사 시간 배열 데이터에 대하여 모든 자리의 데이터의 처리가 완료될 때까지, 동일하게 반복한다.
도 9의 예에서는, k 자리째(k 비트째)의 조사 스텝용의 빔 ON 시간이 경과 후에, k - 1 자리째(k - 1 비트째)의 리드 신호가 레지스터(42)에 입력된다. 빔(1)에 대하여 레지스터(42)에서는, k - 1 자리째(k - 1 비트째)의 데이터가 "1"이므로, 계속해서 ON 출력이 된다. 따라서, 개별 앰프(1) 출력이 ON이 되어, ON 전압이 개별 블랭킹용의 전극(24)에 인가된다. 그리고, 마찬가지로, 개별 앰프(1)의 세틀링 시간 경과 후에 공통 블랭킹 기구로 빔 ON으로 한다. 그리고, k - 1 자리째(k - 1 비트째)의 조사 시간 경과 후에 공통 블랭킹 기구로 빔 OFF로 한다.
이어서, k - 1 자리째(k - 1 비트째)의 조사 스텝용의 빔 ON 시간이 경과 후에, k - 2 자리째(k - 2 비트째)의 리드 신호가 레지스터(42)에 입력된다. 빔(1)에 대하여 레지스터(42)에서는, k - 2 자리째(k - 2 비트째)의 데이터가 "0"이므로, OFF 출력으로 전환된다. 따라서, 개별 앰프(1) 출력이 OFF가 되어, OFF 전압이 개별 블랭킹용의 전극(24)에 인가된다. 그리고, 마찬가지로, 개별 앰프(1)의 세틀링 시간 경과 후에 공통 블랭킹 기구로 빔 ON으로 한다. 그러나, 개별 앰프(1) 출력이 OFF이므로, 빔(1)은 결과적으로 빔 OFF가 된다. 그리고, k - 2 자리째(k - 2 비트째)의 조사 시간 경과 후에 공통 블랭킹 기구로 OFF로 한다.
이어서, k - 2 자리째(k - 2 비트째)의 조사 스텝용의 빔 ON 시간이 경과 후에, k - 3 자리째(k - 3 비트째)의 리드 신호가 레지스터(42)에 입력된다. 빔(1)에 대하여 레지스터(42)에서는, k - 3 자리째(k - 3 비트째)의 데이터가 "1"이므로, ON 출력으로 전환된다. 따라서, 개별 앰프(1) 출력이 ON이 되어, ON 전압이 개별 블랭킹용의 전극(24)에 인가된다. 그리고, 마찬가지로, 개별 앰프(1)의 세틀링 시간 경과 후에 공통 블랭킹 기구로 빔 ON으로 한다. 이번에는, 개별 앰프(1) 출력은 ON이므로, 빔(1)은 결과적으로 빔 ON이 된다. 그리고, k - 3 자리째(k - 3 비트째)의 조사 시간 경과 후에 공통 블랭킹 기구로 OFF로 한다.
이상과 같이, 멀티빔 중, 각각 대응하는 빔에 대하여 개별적으로 빔의 ON / OFF 제어를 행하는 복수의 개별 블랭킹 기구를 이용하여, 빔마다, 자릿수회의 조사(자릿수회의 조사 스텝)의 각 회의 조사에 대하여, 당해 빔용의 개별 블랭킹 기구에 의해 빔의 ON / OFF 전환을 행한다. 그리고, 동시에, 빔마다 자릿수회의 조사(자릿수회의 조사 스텝)의 각 회의 조사에 대하여, 개별 블랭킹 기구에 의해 빔의 ON / OFF 전환이 행해진 후, 멀티빔 전체에 대하여 일괄하여 빔의 ON / OFF 제어를 행하는 공통 블랭킹 기구를 이용하여 당해 자리의 조사에 대응하는 조사 시간만 빔 ON 상태가 되도록 블랭킹 제어를 행한다. 이러한 개별 블랭킹 기구와 공통 블랭킹 기구의 전환 동작에 의해, 각 자리에 각각 대응하는 조사 시간의 빔을 차례로 시료(101)에 조사한다.
전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 대략 수직으로 멀티빔 성형 플레이트(203) 전체를 조명한다. 멀티빔 성형 플레이트(203)에는, 직사각형의 복수의 홀(개구부)이 형성되고, 전자빔(200)은, 모든 복수의 홀이 포함되는 영역을 조명한다. 복수의 홀의 위치에 조사된 전자빔(200)의 각 일부가, 이러한 멀티빔 성형 플레이트(203)의 복수의 홀을 각각 통과함으로써, 예를 들면 직사각형 형상의 복수의 전자빔(멀티빔)(20a ~ e)이 형성된다. 이러한 멀티빔(20a ~ e)은, 블랭킹 플레이트(204)의 각각 대응하는 전극군(제어 전극(24), 대향 전극(26) : 블랭커) 내를 통과한다. 이러한 블랭커는, 각각, 개별적으로 통과하는 전자빔(20)을 편향한다(블랭킹 편향을 행한다).
블랭킹 플레이트(204)를 통과한 멀티빔(20a ~ e)은, 축소 렌즈(205)에 의해, 축소되고, 제한 애퍼처 부재(206)에 형성된 중심의 홀을 향해 진행된다. 여기서, 블랭킹 플레이트(204)의 블랭커에 의해 편향된 전자빔(20)은, 제한 애퍼처 부재(206)(블랭킹 애퍼처 부재)의 중심의 홀에서 위치가 어긋나, 제한 애퍼처 부재(206)에 의해 차폐된다. 한편, 블랭킹 플레이트(204)의 블랭커에 의해 편향되지 않았던 전자빔(20)은, 공통 블랭킹 기구(214)에 의해, 편향되지 않으면, 도 1에 나타내는 바와 같이 제한 애퍼처 부재(206)의 중심의 홀을 통과한다. 이러한 개별 블랭킹 기구(47)의 ON / OFF와 공통 블랭킹 기구(214)의 ON / OFF의 조합에 의해, 블랭킹 제어가 행해지고, 빔의 ON / OFF가 제어된다. 이와 같이, 제한 애퍼처 부재(206)는, 개별 블랭킹 기구(47)와 공통 블랭킹 기구(214) 중 적어도 1 개에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐한다. 그리고, 빔 ON이 된 후 빔 OFF가 되기까지 형성된, 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 빔에 의해 1 회분의 샷을 더 분할한 조사 스텝의 빔이 형성된다. 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 멀티빔(20)은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞춰져, 원하는 축소율의 패턴상이 되고, 편향기(208)에 의해, 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 각 빔(멀티빔(20) 전체)이 동일 방향으로 한꺼번에 편향되고, 각 빔의 시료(101) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다. 또한, 예를 들면 XY 스테이지(105)가 연속 이동하고 있을 시, 빔의 조사 위치가 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 편향기(208)에 의해 제어된다. 한 번에 조사되는 멀티빔(20)은, 이상적으로는 멀티빔 성형 플레이트(203)의 복수의 홀의 배열 피치에 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열되게 된다. 묘화 장치(100)는, 샷 빔을 연속하여 차례로 조사하는 래스터 스캔 방식으로 묘화 동작을 행하고, 원하는 패턴을 묘화할 시, 패턴에 따라 필요한 빔이 블랭킹 제어에 의해 빔 ON으로 제어된다.
판정 공정(S124)으로서, 제어 계산기(110) 내의 도시하지 않은 묘화 제어부는, 모든 샷이 종료되었는지 어떤지를 판정한다. 그리고, 모든 샷이 종료되어 있으면 종료하고, 아직 모든 샷이 종료되어 있지 않은 경우에는 계조치(N) 산출 공정(S106)으로 되돌아와, 모든 샷이 종료될 때까지, 계조치(N) 산출 공정(S106)으로부터 판정 공정(S124)을 반복한다.
도 10은, 실시 형태에 있어서의 묘화 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 시료(101)의 묘화 영역(31)은, 예를 들면, y 방향을 향해 소정의 폭으로 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(35)으로 가상 분할된다. 이러한 각 스트라이프 영역(35)은, 묘화 단위 영역이 된다. 먼저, XY 스테이지(105)를 이동시켜, 제1 번째의 스트라이프 영역(35)의 좌단, 혹은 더 좌측의 위치에 1 회의 멀티빔(20)의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)이 위치하도록 조정하고, 묘화가 개시된다. 제1 번째의 스트라이프 영역(35)을 묘화할 시에는, XY 스테이지(105)를 예를 들면 -x 방향으로 이동시킴으로써, 상대적으로 x 방향으로 묘화를 진행시킨다. XY 스테이지(105)는 소정의 속도로 예를 들면 연속 이동시킨다. 제1 번째의 스트라이프 영역(35)의 묘화 종료 후, 스테이지 위치를 -y 방향으로 이동시켜, 제2 번째의 스트라이프 영역(35)의 우단, 혹은 더 우측의 위치에 조사 영역(34)이 상대적으로 y 방향에 위치하도록 조정하고, 이번에는, XY 스테이지(105)를 예를 들면 x 방향으로 이동시킴으로써, -x 방향을 향해 동일하게 묘화를 행한다. 제3 번째의 스트라이프 영역(35)에서는, x 방향을 향해 묘화하고, 제 4 번째의 스트라이프 영역(35)에서는, -x 방향을 향해 묘화한다고 한 바와 같이, 교호로 방향을 전환하면서 묘화함으로써 묘화 시간을 단축할 수 있다. 단, 이러한 교호로 방향을 변경하면서 묘화할 경우에 한정되지 않고, 각 스트라이프 영역(35)을 묘화할 시, 동일한 방향을 향해 묘화를 진행시키도록 해도 상관없다. 1 회의 샷에서는, 멀티빔 성형 플레이트(203)의 각 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티빔에 의해, 각 홀(22)과 동일 수의 복수의 샷 패턴이 한 번에 형성된다.
도 11은, 실시 형태에 있어서의 묘화 장치의 변형예의 구성의 일부를 나타내는 도이다. 상술한 예에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 축소 렌즈(205)와 대물 렌즈(207)에 의해 축소 광학계를 구성했다. 이 때문에, 전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 대략 수직으로 멀티빔 성형 플레이트(203) 전체를 조명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 도 11에서는, 축소 렌즈(205)를 이용하지 않고, 조명 렌즈(202)와 대물 렌즈(207)에 의해 축소 광학계를 구성하는 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우, 전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은, 제한 애퍼처 부재(206)에 형성된 중심의 홀에서 크로스오버를 형성하도록, 조명 렌즈(202)에 의해 수속되고, 멀티빔 성형 플레이트(203) 전체를 조명한다. 따라서, 멀티빔 성형 플레이트(203)에 의해 형성되는 멀티빔의 각 빔은, 제한 애퍼처 부재(206)에 형성된 중심의 홀을 향해 각도를 가지고 진행된다. 따라서, 멀티빔(20) 전체의 빔 직경은, 멀티빔 성형 플레이트(203)를 통과 시부터 서서히 작아진다. 이 때문에, 개별 블랭킹 플레이트(204)를 통과할 시에는, 멀티빔 성형 플레이트(203)에 의해 형성되는 멀티빔의 빔 피치보다 좁아진 피치로 통과하게 된다. 그리고, 공통 블랭킹 플레이트(212)를 통과할 시에는, 더 좁아진 피치로 통과하게 된다. 따라서, 도 11에 나타내는 구성에서는, 공통 블랭킹 플레이트(212)에 탑재되는 전극군이 되는 제어 전극(440), 대향 전극(460)의 각 세트는, 멀티빔(20)의 빔 피치의 사이즈보다 작은 사이즈로 배치된다.
여기서, 개별 블랭킹 플레이트(204)의 개별 블랭킹 기구(47)에 의해 편향된, 혹은 공통 블랭킹 플레이트(212)의 공통 블랭킹 기구(214)에 의해 편향된, 전자빔(20)은, 제한 애퍼처 부재(206)의 중심의 홀에서 위치가 어긋나, 제한 애퍼처 부재(206)에 의해 차폐된다. 한편, 개별 블랭킹 플레이트(204)의 개별 블랭킹 기구(47) 및 공통 블랭킹 플레이트(212)의 공통 블랭킹 기구(214)에 의해 편향되지 않았던 전자빔(20)은, 도 11에 나타내는 바와 같이 제한 애퍼처 부재(206)의 중심의 홀을 통과한다. 이러한 개별 블랭킹 기구(47)의 ON / OFF와 공통 블랭킹 기구(214)의 ON / OFF의 조합에 의해, 블랭킹 제어가 행해지고, 빔의 ON / OFF가 제어된다. 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 멀티빔(20)은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞춰져, 원하는 축소율의 패턴상이 되고, 편향기(208)에 의해, 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 각 빔(멀티빔(20) 전체)이 동일 방향으로 한꺼번에 편향되고, 각 빔의 시료(101) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다. 또한, 도 11의 예에서는, 편향기(208)가 제한 애퍼처 부재(206)보다 광로의 상류 측에 배치되지만, 하류측에 배치되어도 된다. 또한, 편향기(208)가 제한 애퍼처 부재(206)보다 광로의 상류측에 배치되는 경우, 편향량은 ON 빔이 제한 애퍼처 부재(206)의 중심의 홀을 통과 가능한 양에 제한되는 것은 말할 필요도 없다.
이상과 같이, 실시 형태에 따르면, 회로 설치 공간의 제한을 유지하면서 조사 시간 제어의 정밀도, 나아가서는 조사량 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 개별 블랭킹 기구의 로직 회로(41)가 1 비트의 데이터량이므로, 소비 전력도 억제할 수 있다. 그리고, 실시 형태에 따르면, 공통 블랭킹 기구(214)의 제어 전극(440)과 대향 전극(460)의 전극간 거리를 작게 하였으므로, 세틀링 시간을 단축할 수 있어, 고속 편향을 가능하게 할 수 있다.
실시 형태에 따르면, 멀티빔의 고속 편향이 가능하다. 따라서, 고정밀의 묘화를 행할 수 있다.
이상, 구체예를 참조하여 실시 형태에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은, 이들 구체예에 한정되지 않는다. 실시 형태에서는 공통 블랭킹용의 로직 회로(132)를 전자 경통(102)(컬럼)의 밖에 배치한다고 했지만, 공통 블랭킹용의 로직 회로(132)를 전자 경통(102)(컬럼) 내에 배치하거나, 또는 공통 블랭킹 플레이트(212)를 반도체 기판으로서 제작하여 로직 회로(132)를 내장하는 구성도 가능하다.
또한, 장치 구성 또는 제어 방법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 장치 구성 또는 제어 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는, 기재를 생략하였지만, 필요로 하는 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 말할 필요도 없다.
그 외, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치는, 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명하였지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규 실시 형태는, 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태 또는 그 변형은, 발명의 범위 또는 요지에 포함되고, 또한 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 멀티 하전 입자빔의 대응 빔을 개별적으로 편향하고, 빔의 ON / OFF를 제어하는 복수의 개별 블랭킹 기구와,
    상기 멀티 하전 입자빔의 빔 피치 이하의 간격으로 복수의 대향하는 전극군을 가지고, 상기 멀티 하전 입자빔을 일괄하여 편향하고, 노광 시간을 제어하는 공통 블랭킹 기구
    를 구비하고,
    상기 각 전극군은, 각각 제어 전극과 그라운드 접속된 대향 전극을 가지고,
    상기 복수의 전극군의 전체 제어 전극끼리는 전기적으로 도통하도록 배치되고,
    상기 복수의 전극군의 전체 대향 전극끼리는 전기적으로 도통하도록 배치되고,
    상기 공통 블랭킹 기구는, 서로 전기적으로 도통된 상기 전체 제어 전극에 일괄적으로 인가될 ON 전압을 출력하여 노광 시간을 제어하는 공통 앰프를 가지는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 하전 입자빔은, 조사 방향에 직교하는 면에 대하여 행렬 형상으로 2 차원으로 배열되고,
    상기 멀티 하전 입자빔의 행 혹은 열마다, 상기 복수의 전극군 중 1 세트의 전극군이 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공통 블랭킹 기구는, 동작 시에 있어서 진공 중에 배치되고,
    상기 동작 시에 있어서 대기 중에 배치되며 상기 공통 블랭킹 기구를 구동하는 구동 앰프를 더 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공통 블랭킹 기구는, 상기 멀티 하전 입자빔의 각각의 빔이 통과하는, 행렬 형상으로 2 차원으로 복수의 개구부가 형성된 플레이트를 가지고,
    상기 복수의 전극군의 각 전극군은, 상기 복수의 개구부의 행 혹은 열마다, 해당 행 혹은 열을 개재하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어 전극은, 상기 복수의 개구부의 행 혹은 열마다, 1 개 배치되고,
    상기 대향 전극은, 상기 복수의 개구부의 행 혹은 열마다, 1 개 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 전극과 상기 대향 전극의 1 세트의 전극군에 의해, 상기 멀티 하전 입자빔 중, 상기 복수의 개구부의 행 혹은 열을 통과하는 빔군이 일괄 편향되는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치.
  8. 삭제
  9. 시료를 재치하는, 연속 이동 가능한 스테이지와,
    하전 입자빔을 방출하는 방출부와,
    복수의 개구부가 형성되고, 상기 복수의 개구부 전체가 포함되는 영역에 상기 하전 입자빔의 조사를 받아, 상기 복수의 개구부를 상기 하전 입자빔의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티빔을 형성하는 애퍼처 부재와,
    상기 멀티빔의 대응 빔을 개별적으로 편향하고, 빔의 ON / OFF를 제어하는 복수의 개별 블랭킹 기구와,
    상기 멀티빔의 빔 피치 이하의 간격으로 복수의 대향하는 전극군을 가지고, 상기 멀티빔을 일괄하여 편향하고, 노광 시간을 제어하는 공통 블랭킹 기구와,
    상기 복수의 개별 블랭킹 기구와 상기 공통 블랭킹 기구 중 적어도 1 개에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 제한 애퍼처 부재
    를 구비하고,
    상기 각 전극군은, 각각 제어 전극과 그라운드 접속된 대향 전극을 가지고,
    상기 복수의 전극군의 전체 제어 전극끼리는 전기적으로 도통하도록 배치되고,
    상기 복수의 전극군의 전체 대향 전극끼리는 전기적으로 도통하도록 배치되고,
    상기 공통 블랭킹 기구는, 서로 전기적으로 도통된 상기 전체 제어 전극에 일괄적으로 인가될 ON 전압을 출력하여 노광 시간을 제어하는 공통 앰프를 가지는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 공통 블랭킹 기구는, 상기 복수의 개별 블랭킹 기구와 상기 제한 애퍼처 부재의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017126674A (ja) 2016-01-14 2017-07-20 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
JP6951922B2 (ja) * 2016-09-28 2021-10-20 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビームの位置ずれ補正方法
JP2018160533A (ja) * 2017-03-22 2018-10-11 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチビーム用のブランキング装置
JP6772962B2 (ja) 2017-06-02 2020-10-21 株式会社ニューフレアテクノロジー 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
JP6819509B2 (ja) * 2017-08-10 2021-01-27 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置
EP3692562A1 (en) 2017-10-02 2020-08-12 ASML Netherlands B.V. An apparatus using charged particle beams
JP6847886B2 (ja) 2018-03-20 2021-03-24 株式会社東芝 荷電粒子ビーム偏向デバイス
EP3576128A1 (en) * 2018-05-28 2019-12-04 ASML Netherlands B.V. Electron beam apparatus, inspection tool and inspection method
JP2021039880A (ja) * 2019-09-03 2021-03-11 株式会社日立ハイテク 荷電粒子線装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030085360A1 (en) * 1999-11-23 2003-05-08 Multibeam Systems, Inc. Electron optics for multi-beam electron beam lithography tool
US20080283767A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Elmar Platzgummer Pattern definition device having distinct counter-electrode array plate
US20130252145A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Nuflare Technology, Inc. Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07297107A (ja) * 1994-04-26 1995-11-10 Fujitsu Ltd 多電極偏向器，その製造方法及び荷電粒子ビーム装置
JP3257742B2 (ja) * 1994-03-15 2002-02-18 富士通株式会社 電子ビーム露光装置
JP4313145B2 (ja) 2003-10-07 2009-08-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
GB2414111B (en) * 2004-04-30 2010-01-27 Ims Nanofabrication Gmbh Advanced pattern definition for particle-beam processing
JP4995261B2 (ja) 2006-04-03 2012-08-08 イーエムエス ナノファブリカツィオン アーゲー パターン化ビームの総合変調を持つ粒子ビーム露光装置
US8258484B2 (en) * 2008-04-15 2012-09-04 Mapper Lithography Ip B.V. Beamlet blanker arrangement
NL1036912C2 (en) * 2009-04-29 2010-11-01 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle optical system comprising an electrostatic deflector.
JP5759186B2 (ja) * 2011-01-19 2015-08-05 キヤノン株式会社 荷電粒子線描画装置及びデバイス製造方法
NL2007604C2 (en) * 2011-10-14 2013-05-01 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle system comprising a manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams.
JP2013008878A (ja) * 2011-06-24 2013-01-10 Canon Inc 描画装置、物品の製造方法、及び処理装置
JP5963139B2 (ja) * 2011-10-03 2016-08-03 株式会社Ｐａｒａｍ 電子ビーム描画方法および描画装置
KR102037295B1 (ko) * 2011-10-03 2019-10-28 가부시키가이샤 파람 전자빔 묘화 장치 및 묘화 방법
JP2014007261A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Canon Inc 静電偏向器、描画装置およびデバイスの製造方法
JP6215586B2 (ja) 2012-11-02 2017-10-18 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030085360A1 (en) * 1999-11-23 2003-05-08 Multibeam Systems, Inc. Electron optics for multi-beam electron beam lithography tool
US20080283767A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Elmar Platzgummer Pattern definition device having distinct counter-electrode array plate
US20130252145A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-26 Nuflare Technology, Inc. Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method

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