KR101782335B1 - 묘화 데이터 생성 방법, 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 패턴 검사 장치 - Google Patents

묘화 데이터 생성 방법, 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 패턴 검사 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시 형태에 의한 묘화 데이터 생성 방법은, 멀티 하전 입자빔 묘화 장치에서 이용되는 묘화 데이터를 생성하는 것이다. 이 방법은, 설계 데이터에 포함되어 있는 다각형 도형을, 각각 1 조의 대변(對邊)이 제1 방향을 따라 평행하고, 당해 제1 방향과 평행한 변을 공통변으로서 당해 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 연결하는 복수의 사다리꼴 도형을 포함하는 복수의 도형으로 분할하고, 제1 사다리꼴과 당해 제1 사다리꼴에 인접하는 제2 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치를, 당해 제2 사다리꼴과 당해 제2 사다리꼴에 인접하는 제3 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치로부터의 당해 제1 방향 및 당해 제2 방향의 변위로 표현하여, 당해 묘화 데이터를 생성한다.

Description

묘화 데이터 생성 방법, 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 패턴 검사 장치{DRAWING DATA GENERATION METHOD, MULTI CHARGED PARTICLE BEAM DRAWING DEVICE AND PATTERN INSPECTION DEVICE}
본 발명은, 묘화 데이터 생성 방법, 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 패턴 검사 장치에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스의 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 축소 투영형 노광 장치를 이용하여, 석영 상에 형성된 고정밀도의 원화(原畵) 패턴(마스크, 혹은 특히 스테퍼 또는 스캐너로 이용되는 것은 레티클이라고도 함.)을 웨이퍼 상에 축소 전사하는 방법이 채용되고 있다. 고정밀도의 원화 패턴은 전자빔 묘화 장치에 의해 묘화되고, 소위 전자빔 리소그래피 기술이 이용되고 있다.
전자빔 묘화 장치로서, 예를 들면 멀티빔을 이용하여 한 번에 많은 빔을 조사하고, 스루풋을 향상시킨 멀티빔 묘화 장치가 알려져 있다. 이 멀티빔 묘화 장치에서는, 예를 들면 전자총으로부터 방출된 전자빔이, 복수의 홀을 가지는 애퍼처 부재를 통과함으로써 멀티빔이 형성되고, 각 빔이 블랭킹 플레이트에 있어서 블랭킹 제어된다. 차폐되지 않았던 빔이 광학계로 축소되고, 묘화 대상의 마스크 상의 원하는 위치에 조사된다.
멀티빔 묘화 장치를 이용하여 전자빔 묘화를 행할 경우, 우선 반도체 집적 회로의 레이아웃이 설계되고, 레이아웃 데이터로서 설계 데이터가 생성된다. 그리고 이 설계 데이터에 포함되는 다각형 도형을, 복수의 사다리꼴로 분할함으로써, 멀티빔 묘화 장치에 입력되는 묘화 데이터가 생성된다. 이 묘화 데이터는, 각 사다리꼴에 대하여, 1 개의 정점을 배치 원점으로 하고, 이 배치 원점의 좌표 데이터와, 배치 원점으로부터 다른 3 개의 정점까지의 변위를 나타내는 데이터를 가진다.
설계 데이터가, 타원형 도형과 같은 다수의 변을 가지는 다각형 도형에 의해 근사적으로 표현되는 도형을 포함하는 경우, 그 다각형 도형은 다수의 사다리꼴로 분할된다. 다수의 사다리꼴의 각각에 대하여, 배치 원점의 좌표 데이터 및 배치 원점으로부터 다른 3 정점까지의 변위를 나타내는 데이터를 가지는 묘화 데이터는, 그 데이터량이 다대한 것이 된다고 하는 문제가 있었다.
다각형 도형을 폴리곤으로 표현함으로써 묘화 데이터의 데이터량을 작게 할 수 있지만, 이러한 묘화 데이터를 멀티빔 묘화 장치에 입력했을 경우, 장치 내에서의 래스터라이즈 처리 등의 데이터 처리에 필요한 계산량이 증대된다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 실시 형태는, 데이터량 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 내에서의 계산량을 억제 가능한 묘화 데이터 생성 방법, 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 패턴 검사 장치를 제공한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 멀티 하전 입자빔 묘화 장치의 개략도이다.
도 2는, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이다.
도 3(a), 도 3(b)는, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이고, 도 3(c)는, 묘화 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 4(a) 내지 도 4(d)는, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이고, 도 4(e)는, 묘화 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 5(a), 도 5(b)는, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이고, 도 5(c)는, 묘화 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 6(a), 도 6(b)는, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이고, 도 6(c)는, 묘화 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이고, 도 6(d)는, 방향 플래그의 예를 나타내는 도면이다.
도 7(a), 도 7(b)는, 묘화 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은, 묘화 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이다.
도 11(a), 도 11(b)는, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이다.
도 12(a)는, 묘화 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이고, 도 12(b)는, 플래그의 예를 나타내는 도면이다.
도 13(a)는, 다각형 도형의 분할 처리의 예를 나타내는 도면이고, 도 13(b)는, 묘화 데이터의 데이터 구조의 예를 나타내는 도면이다.
도 14는, 패턴 검사 장치의 개략 구성도이다.
일 실시 형태에 의한 묘화 데이터 생성 방법은, 멀티 하전 입자빔 묘화 장치에서 이용되는 묘화 데이터를 생성하는 것이다. 이 방법은, 설계 데이터에 포함되어 있는 다각형 도형을, 각각 1 조의 대변(對邊)이 제1 방향을 따라 평행하고, 상기 제1 방향과 평행한 변을 공통변으로서 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 연결하는 복수의 사다리꼴 도형을 포함하는 복수의 도형으로 분할하고, 제1 사다리꼴과 상기 제1 사다리꼴에 인접하는 제2 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치를, 상기 제2 사다리꼴과 상기 제2 사다리꼴에 인접하는 제3 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치로부터의 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 변위로 표현하여, 상기 묘화 데이터를 생성한다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 의한 묘화 데이터를 이용하여 묘화를 행하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치의 개략도이다. 본 실시 형태에서는, 하전 입자빔의 일례로서, 전자빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자빔은 전자빔에 한정되는 것이 아니고, 이온빔 등의 다른 하전 입자빔이어도 된다.
도 1에 나타내는 묘화 장치(1)는, 마스크 또는 웨이퍼 등의 대상물에 전자빔을 조사하여 원하는 패턴을 묘화하는 묘화부(10)와, 묘화부(10)에 의한 묘화 동작을 제어하는 제어부(50)를 구비한다. 묘화부(10)는 전자빔 경통(12) 및 묘화실(30)을 가지고 있다.
전자빔 경통(12) 내에는, 전자총(14), 조명 렌즈(16), 애퍼처 부재(18), 블랭킹 플레이트(20), 축소 렌즈(22), 제한 애퍼처 부재(24), 대물 렌즈(26) 및 편향기(28)가 배치되어 있다. 묘화실(30) 내에는 XY 스테이지(32)가 배치된다. XY 스테이지(32) 상에는, 묘화 대상 기판이 되는 마스크 블랭크(34)가 재치(載置)되어 있다. 대상물로서, 예를 들면 웨이퍼 또는, 웨이퍼에 엑시머 레이저를 광원으로 한 스테퍼 또는 스캐너 등의 축소 투영형 노광 장치 또는 극단 자외선 노광 장치를 이용하여 패턴을 전사하는 노광용 마스크가 포함된다. 또한 묘화 대상 기판에는, 예를 들면 이미 패턴이 형성되어 있는 마스크도 포함된다. 예를 들면, 레벤슨형(Levenson type) 마스크는 2 회의 묘화를 필요로 하기 때문에, 한 번 묘화되어 마스크로 가공된 것에 두 번째의 패턴을 묘화하는 경우도 있다. XY 스테이지(32) 상에는, 또한 XY 스테이지(32)의 위치 측정용의 미러(36)가 배치된다.
제어부(50)는, 제어 계산기(52), 편향 제어 회로(54, 56) 및 스테이지 위치 검출기(58)를 가지고 있다. 제어 계산기(52), 편향 제어 회로(54, 56) 및 스테이지 위치 검출기(58)는, 버스를 개재하여 서로 접속되어 있다.
전자총(14)으로부터 방출된 전자빔(40)은, 조명 렌즈(16)에 의해 거의 수직으로 애퍼처 부재(18) 전체를 조명한다. 애퍼처 부재(18)에는, 홀(개구부)이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 전자빔(40)은, 애퍼처 부재(18)의 모든 홀이 포함되는 영역을 조명한다. 이들 복수의 홀을 전자빔(40)의 일부가 각각 통과함으로써, 도 1에 나타내는 바와 같은 멀티빔(40a ~ 40e)이 형성되게 된다.
블랭킹 플레이트(20)에는, 애퍼처 부재(18)의 각 홀의 배치 위치에 맞추어 통과 홀이 형성되고, 각 통과 홀에는, 쌍이 되는 2 개의 전극으로 이루어지는 블랭커가 각각 배치된다. 각 통과 홀을 통과하는 전자빔(40a ~ 40e)은, 각각 독립적으로 블랭커가 인가하는 전압에 의해 편향된다. 이러한 편향에 의해 블랭킹 제어된다. 이와 같이, 복수의 블랭커가, 애퍼처 부재(18)의 복수의 홀을 통과한 멀티빔 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행한다.
블랭킹 플레이트(20)를 통과한 멀티빔(40a ~ 40e)은, 축소 렌즈(22)에 의해 축소되고, 제한 애퍼처 부재(24)에 형성된 중심의 홀을 향해 나아간다. 여기서, 블랭킹 플레이트(20)의 블랭커에 의해 편향된 전자빔은, 제한 애퍼처 부재(24)의 중심의 홀로부터 위치가 벗어나, 제한 애퍼처 부재(24)에 의해 차폐된다. 한편, 블랭킹 플레이트(20)의 블랭커에 의해 편향되지 않았던 전자빔은, 제한 애퍼처 부재(24)의 중심의 홀을 통과한다.
이와 같이, 제한 애퍼처 부재(24)는, 블랭킹 플레이트(20)의 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐한다. 그리고 빔 ON이 되고 나서 빔 OFF가 될 때까지 제한 애퍼처 부재(24)를 통과한 빔이, 1 회분의 샷의 빔이 된다. 제한 애퍼처 부재(24)를 통과한 멀티빔(40a ~ 40e)은, 대물 렌즈(26)에 의해 초점이 합쳐져, 원하는 축소율의 패턴상(像)이 된다. 제한 애퍼처 부재(24)를 통과한 각 빔(멀티빔 전체)은, 편향기(28)에 의해 동일 방향으로 한꺼번에 편향되고, 각 빔의 마스크 블랭크(34) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다.
XY 스테이지(32)가 연속 이동하고 있을 때, 빔의 조사 위치가 XY 스테이지(32)의 이동에 추종하도록 편향기(28)에 의해 제어된다. XY 스테이지(32)의 이동은 도시하지 않은 스테이지 제어부에 의해 행해지고, XY 스테이지(32)의 위치는 스테이지 위치 검출기(58)에 의해 검출된다.
한 번에 조사되는 멀티빔은, 이상적으로는 애퍼처 부재(18)의 복수의 홀의 배열 피치에 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열되게 된다. 이 묘화 장치는, 샷 빔을 연속하여 순서대로 조사하는 래스터 스캔 방식으로 묘화 동작을 행하고, 원하는 패턴을 묘화할 시, 패턴에 따라 필요한 빔이 블랭킹 제어에 의해 빔 ON으로 제어된다.
제어 계산기(52)는, 기억 장치(60)로부터 묘화 데이터(D1)를 읽어내, 복수 단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는, 각 샷의 조사량 및 조사 위치 좌표 등이 정의된다.
제어 계산기(52)는, 샷 데이터에 기초하여 각 샷의 조사량을 편향 제어 회로(54)에 출력한다. 편향 제어 회로(54)는, 입력된 조사량을 전류 밀도로 나누어 조사 시간(t)을 구한다. 그리고 편향 제어 회로(54)는, 대응하는 샷을 행할 시, 조사 시간(t)만 블랭커가 빔 ON하도록, 블랭킹 플레이트(20)의 대응하는 블랭커에 편향 전압을 인가한다.
또한 제어 계산기(52)는, 샷 데이터가 나타내는 위치(좌표)에 각 빔이 편향되도록, 편향 위치 데이터를 편향 제어 회로(56)에 출력한다. 편향 제어 회로(56)는 편향량을 연산하여, 편향기(28)에 편향 전압을 인가한다. 이에 의해, 그 회에 샷되는 멀티빔이 한꺼번에 편향된다.
이어서, 묘화 데이터(D1)의 생성 방법에 대하여 설명한다. 우선, 반도체 집적 회로의 레이아웃이 설계되고, 레이아웃 데이터가 되는 설계 데이터(CAD 데이터)(D0)가 생성된다. 그리고 설계 데이터(D0)가 변환 장치(70)로 변환되고, 묘화 장치(1)의 제어 계산기(52)에 입력되는 묘화 데이터(D1)가 생성된다.
설계 데이터(D0)에는 다각형 도형이 포함되어 있고, 변환 장치(70)는 다각형 도형을 복수의 사다리꼴로 분할하는 분할 처리를 행한다. 이 분할 처리로 생성되는 복수의 사다리꼴은, 각각 제1 방향(예를 들면 종 방향)을 따라 평행한 1 조의 대변을 가지고 있다. 복수의 사다리꼴은, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(예를 들면 횡 방향)을 따라 연결하고 있다. 연결한 서로 인접하는 사다리꼴은, 제1 방향으로 평행한 변을 공통변으로서 공유한다.
예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 다각형 도형(100)은 분할 처리에 의해 복수의 사다리꼴(T1 ~ Tn)로 분할된다. 여기서 n은 2 이상의 정수이다. 사다리꼴(T1 ~ Tn)은 각각, 종 방향(y 방향)을 따라 평행한 1 조의 대변을 가지고, 횡 방향(x 방향)으로 연결하고 있다. 예를 들면, 사다리꼴(T2)은, 1 조의 평행한 변(S1 및 S2)을 가지고, 변(S1)은 사다리꼴(T1)과의 공통변이 되며, 변(S2)은 사다리꼴(T3)과의 공통변이 된다. 또한, 연결 방향 양 단부의 사다리꼴(T1, Tn)의 변(S0, Sn)은 공통변이 되지는 않는다.
다각형 도형의 형상에 따라, 도 3(a), 도 3(b), 도 4(a) ~ 4(d), 도 5(a), 도 5(b), 도 6(a), 도 6(b)에 나타내는 바와 같은 다양한 분할 처리가 행해진다.
도 3(a)에서는, 도 2와 마찬가지로, 각 사다리꼴이 종 방향을 따라 평행한 1 조의 대변을 가지고, 횡 방향으로 연결되는 듯한 분할 처리가 행해진다. 도 3(b)에서는, 각 사다리꼴이 횡 방향을 따라 평행한 1 조의 대변을 가지고, 종 방향으로 연결되는 듯한 분할 처리가 행해진다.
도 4(a)에서는, 다각형 도형이 종 방향으로 평행한 변(S0, S4)과, 변(S0, S4)의 하단끼리를 잇는 횡 방향으로 평행한 변(Sx1)을 가진다. 분할 처리에 의해 생성된 복수의 사다리꼴은, 각각 종 방향을 따라 평행한 1 조의 대변을 가지며, 횡 방향으로 연결하고, 또한 하측의 변이 횡 방향으로 직선 형상으로 연속된다.
도 4(b)에서는, 다각형 도형이 종 방향으로 평행한 변(S0, S4)과, 변(S0, S4)의 상단끼리를 잇는 횡 방향으로 평행한 변(Sx2)을 가진다. 분할 처리에 의해 생성된 복수의 사다리꼴은, 각각 종 방향을 따라 평행한 1 조의 대변을 가지며, 횡 방향으로 연결하고, 또한 상측의 변이 횡 방향으로 직선 형상으로 연속된다.
도 4(c)에서는, 다각형 도형이 횡 방향으로 평행한 변(S0, S4)과, 변(S0, S4)의 우단끼리를 잇는 종 방향으로 평행한 변(Sy1)을 가진다. 분할 처리에 의해 생성된 복수의 사다리꼴은, 각각 횡 방향을 따라 평행한 1 조의 대변을 가지며, 종 방향으로 연결하고, 또한 우측의 변이 종 방향으로 직선 형상으로 연속된다.
도 4(d)에서는, 다각형 도형이 횡 방향으로 평행한 변(S0, S4)과, 변(S0, S4)의 좌단끼리를 잇는 종 방향으로 평행한 변(Sy2)을 가진다. 분할 처리에 의해 생성된 복수의 사다리꼴은, 각각 횡 방향을 따라 평행한 1 조의 대변을 가지며, 종 방향으로 연결하고, 또한 좌측의 변이 종 방향으로 직선 형상으로 연속된다.
도 5(a), 도 5(b)는, 다각형 도형이 종 방향 또는 횡 방향으로 평행한 변만으로 구성되는 경우의 분할 처리를 나타낸다. 이 경우, 다각형 도형은 복수의 직사각형(구형(矩形))으로 분할된다. 도 5(a)는 분할된 직사각형이 횡 방향으로 연결되는 예를 나타내고, 도 5(b)는 종 방향으로 연결되는 예를 나타낸다.
도 6(a), 도 6(b)는, 다각형 도형이 종 방향 또는 횡 방향으로 평행한 변 및 종 방향(횡 방향)에 대하여 45°를 이루는 변만으로 구성되는 경우의 분할 처리를 나타낸다. 도 6(a)는 분할한 사다리꼴이 횡 방향으로 연결되는 예를 나타내고, 도 6(b)는 종 방향으로 연결되는 예를 나타낸다.
변환 장치(70)는, 다각형 도형을 복수의 사다리꼴로 분할하면, 사다리꼴의 정점의 위치를, 인접하는 사다리꼴의 정점의 위치로부터의 변위로 표현하여, 묘화 데이터(D1)를 생성한다. 예를 들면, 도 2에 나타내는 예에서는, 변(S0)의 하단의 정점(P01)의 좌표(x0, y0)가 이 다각형 도형의 도형 배치 위치 원점으로서 정의된다.
그리고 변(S0)의 상단의 정점(P02)의 위치는, 도형 배치 위치 원점(P01)과, 그곳으로부터 수직으로 연장되는 변(S0)의 길이(L0)로 정의된다.
변(S0)에 평행하고 또한 변(S0)에 인접하는 변(S1)의 하단의 정점(P11)의 위치는, 사다리꼴(T1)의 높이(변(S0)과 변(S1)의 간격)(L1)와, 인접하는 정점(P01)으로부터 본 종 방향의 변위(δ11)로 정의된다. 또한 변(S1)의 상단의 정점(P12)의 위치는, 사다리꼴(T1)의 높이(L1)와, 인접하는 정점(P02)으로부터 본 종 방향의 변위(δ12)로 정의된다.
변(S1)에 평행하고 또한 변(S1)에 인접하는 변(S2)의 하단의 정점(P21)의 위치는, 사다리꼴(T2)의 높이(L2)와, 인접하는 정점(P11)으로부터 본 종 방향의 변위(δ21)로 정의된다. 또한 변(S2)의 상단의 정점(P22)의 위치는, 사다리꼴(T2)의 높이(L2)와, 인접하는 정점(P12)으로부터 본 종 방향의 변위(δ22)로 정의된다.
환언하면, 사다리꼴(T2)과 사다리꼴(T3)의 공통의 정점(P21, P22)의 위치를, 사다리꼴(T1)과 사다리꼴(T2)의 공통의 정점(P11, P12)의 위치로부터의 종 방향의 변위(δ21, δ22)와, 횡 방향의 변위(L2)로 정의한다.
이후 마찬가지로, 변(Sm - 1)에 평행하고 또한 변(Sm - 1)에 인접하는 변(Sm)의 하단의 정점(Pm1)의 위치는, 사다리꼴(Tm)의 높이(변(Sm - 1)과 변(Sm)의 간격)(Lm)와, 인접하는 정점(P(m-1) 1)으로부터 본 종 방향의 변위(δm1)로 정의된다. 또한 변(Sm)의 상단의 정점(Pm2)의 위치는, 사다리꼴(Tm)의 높이(Lm)와, 인접하는 정점(P(m-1) 2)으로부터 본 종 방향의 변위(δm2)로 정의된다. 여기서 m은 2 ~ n의 정수이다.
이와 같이, 다각형 도형에 대응하는 연결 사다리꼴군은, 도형 배치 위치 원점(P01)의 좌표(x0, y0), 변(S0)의 길이(L0), 각 사다리꼴(T1 ~ Tn)의 높이(L1 ~ Ln), 인접하는 정점으로부터 본 사다리꼴 연결 방향과 직교하는 방향의 변위(δ11, δ12 ~ δn1, δn2)에 의해 그 형상을 정의할 수 있다. 또한 변위(δ11, δ12 ~ δn1, δn2)는 부호가 부여된 값이다. 각 사다리꼴(T1 ~ Tn)의 높이(L1 ~ Ln)는, 인접하는 정점으로부터 본 사다리꼴 연결 방향의 변위로 간주할 수가 있다.
도 7(a)에, 연결 사다리꼴군을 정의하는 묘화 데이터(D1)의 데이터 구조의 일례를 나타낸다. 묘화 데이터(D1)는 헤더(PH) 및 형상 정보(EP)를 가진다. 헤더(PH)는 도형 코드(Code), 플래그(flag) 및 도형 요소수(N)가 정의되어 있다.
도형 코드는, 연결 사다리꼴군이 어떤 다각형 도형을 분할 처리했는지를 나타내는 정보이며, 예를 들면 도 3(a), 도3(b), 도 4(a) ~ 4(d), 도 5(a), 도 5(b), 도 6(a), 도 6(b) 중, 어느 분할 처리에 대응하는지를 나타낸다.
플래그에는, 도형 표현의 식별에 필요한 정보, 예를 들면 후술하는 형상 정보(EP)에 포함되는 데이터의 바이트 길이 등이 포함된다. 도형 요소수(N)는, 도형 코드가 동일한 연결 사다리꼴군(다각형 도형)의 수를 나타낸다. 형상 정보(EP)는, 연결 사다리꼴군마다 작성되기 때문에, 도형 요소수(N)가 2 이상인 경우, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 형상 정보(EP1 ~ EPN)가 작성된다.
형상 정보(EP)에는, 연결 사다리꼴군의 형상을 정의하기 위한 정보, 예를 들면 도형 배치 위치 원점의 좌표(x0, y0), 변(S0)의 길이(L0), 각 사다리꼴(T1 ~ Tn)의 높이(L1 ~ Ln), 인접하는 정점으로부터 본 사다리꼴 연결 방향과 직교하는 방향의 변위(δ11, δ12 ~ δn1, δn2)가 포함된다. 또한 형상 정보(EP)는 사다리꼴의 연결수(Nconnect)를 포함한다.
예를 들면, 도 3(a), 도 3(b)에 나타내는 연결 사다리꼴군을 표현하는 묘화 데이터(D1)는 도 3(c)와 같은 데이터 구조가 된다. 도형 코드에는, 사다리꼴의 연결 방향, 또는 어느 정점을 도형 배치 위치 원점으로 하고 있는지 등이 판별 가능하게 정의된다. 연결수(Nconnect)는 4이다.
도 4(a) ~ 도 4(d)에 나타내는 연결 사다리꼴군을 표현하는 묘화 데이터(D1)는 도 4(e)와 같은 데이터 구조가 된다. 도형 코드에는, 사다리꼴의 연결 방향, 복수의 사다리꼴의 어느 변이 직선 형상으로 연속되는지, 어느 정점을 도형 배치 위치 원점으로 하고 있는지 등이 판별 가능하게 정의된다. 연결수(Nconnect)는 4이다. 도 4(a) ~ 4(d)에서는, 연결되는 사다리꼴의 한 변이 직선 형상으로 연속되고, 그 변의 정점에 대해서는, 인접하는 정점과의 사이에서, 사다리꼴 연결 방향과 직교하는 방향의 변위가 없다. 따라서 연결수(Nconnect)가 동일한 경우, 도 3(a), 도3(b)보다 형상 정보(EP)의 데이터량은 작아진다.
도 5(a), 도 5(b)에 나타내는 연결 사다리꼴군을 표현하는 묘화 데이터(D1)는 도 5(c)와 같은 데이터 구조가 된다. 도형 코드에는, 복수의 직사각형으로 분할되는 것, 직사각형의 연결 방향, 어느 정점을 도형 배치 위치 원점으로 하고 있는지 등이 판별 가능하게 정의된다.
도 6(a), 도 6(b)에 나타내는 연결 사다리꼴군을 표현하는 묘화 데이터(D1)는 도 6(c)와 같은 데이터 구조가 된다. 형상 정보(EP)에는 도 6(d)에 나타내는 바와 같은 방향 플래그(flag)가 정의된다. 이것은, 다각형 도형이 종 방향 또는 횡 방향으로 평행한 변 및 종 방향(횡 방향)에 대하여 45°를 이루는 변만으로 구성되는 경우, 각 변을 도 6(d)의 방향 플래그의 어느 하나로 나타낼 수 있기 때문이다. 도형 코드에는, 사다리꼴의 연결 방향, 어느 정점을 도형 배치 위치 원점으로 하고 있는지 등이 판별 가능하게 정의된다. 또한 도 6(c)는 도 6(a)의 연결 사다리꼴군을 나타내는 묘화 데이터(D1)이다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 다각형 도형을, 복수의 평행 사다리꼴이 일방향으로 연결된 사다리꼴군으로 간주하고, 도형 배치 위치 원점만 좌표로 나타내, 그 외의 사다리꼴의 정점의 위치는, 인접하는 정점으로부터의 변위로 표현하여 묘화 데이터(D1)를 생성한다. 따라서 각 사다리꼴을, 배치 위치 원점의 좌표와, 그곳으로부터 다른 3 정점까지의 변위로 표현하는 경우보다도, 묘화 데이터의 데이터량을 저감할 수 있다.
예를 들면, 100 개의 정점을 가지는 다각형 도형을 연결 사다리꼴군으로 표현하고, 각 사다리꼴을 배치 위치 원점의 좌표와 그곳으로부터 다른 3 정점까지의 변위로 표현하는 묘화 데이터와 비교하여, 본 실시 형태와 같이 1 개의 사다리꼴의 도형 배치 위치 원점만 좌표로 나타내, 그 사다리꼴의 다른 정점 및 다른 사다리꼴의 정점의 위치를 인접하는 정점으로부터의 변위로 표현하는 묘화 데이터는, 데이터량을 1 / 3 정도로 저감할 수 있다.
또한 다각형 도형을 연결 사다리꼴군으로 표현한 묘화 데이터(D1)는, 폴리곤 형상 도형으로 이루어지는 묘화 데이터보다도, 묘화 장치(1)의 제어 계산기(52) 내에서의 데이터 처리가 용이하고, 계산량을 억제할 수 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 묘화 데이터(D1)에는, 연결된 사다리꼴의 각각의 조사량(도스량)을 정의할 수 있도록 해도 된다. 사다리꼴(T1 ~ Tn)의 도스량(AI1 ~ AIn)은 헤더(PHd)에 포함된다. 헤더(PHd)의 플래그(flag)는, 도스량(AI1 ~ AIn)의 데이터의 바이트 길이 등을 나타낸다. 또한 헤더(PHd)의 요소수(N)는, 도스량이 정의된 사다리꼴의 수를 나타낸다. 또한 묘화 데이터(D1)에는 조사량뿐만 아니라, 레이어 정보 등의 그 외의 속성 정보를 정의해도 된다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 다각형 도형의 형상에 따라서는, 연결 사다리꼴군의 단부(일단 또는 양단)는 삼각형이 되어도 된다. 이 경우, 변(S0)에 상당하는 변은 없으므로, 묘화 데이터(D1)의 형상 정보(EP)로부터 길이(L0)의 항목은 생략된다.
상기 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 변(Sm - 1)의 하단의 정점으로부터 본 변(Sm)의 하단의 정점의 종 방향의 변위(δm1), 변(Sm - 1)의 상단의 정점으로부터 본 변(Sm)의 상단의 정점의 종 방향의 변위(δm2)를 정의했지만, 도 10에 나타내는 바와 같이, 변위(δm2)를 변(Sm)의 하단의 정점을 기준으로 한 것으로 해도 된다. 이와 같이, 변(Sm)의 일단의 정점의 위치를, 변(Sm - 1)의 일단의 정점의 위치로부터의 변위로 정의하고, 변(Sm)의 타단의 정점의 위치를 변(Sm)의 해당 일단의 정점의 위치로부터의 변위로 정의해도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한 인접하는 2 개의 사다리꼴의 공통변의 일단의 정점을 기준으로 타단의 정점의 변위를 정의함으로써, 검사 공정에 있어서, 인접하는 사다리꼴의 연결의 확인이 용이해진다.
상기 실시 형태에서는, 인접하는 사다리꼴의 공통변의 양단의 정점의 위치를, 인접하는 정점으로부터의 변위로 표현하고 있었지만, 이 방법에서는, 도 11(a)에 나타내는 공통변(S2)의 상측의 정점과 같이, 인접하는 사다리꼴의 편측의 변이 직선 형상으로 연속되고, 위치의 정의가 불필요한 개소에 대해서도, 인접하는 정점으로부터의 변위가 정의되게 된다. 이 경우, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 공통변(S2)의 상측의 정점의 위치는 정의하지 않고, 공통변(S3)의 상측의 정점의 위치를 공통변(S1)의 상측의 정점으로부터의 변위로 표현하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 도 11(a)에 있어서의 변위(δ22)의 분만큼 묘화 데이터(D1)의 데이터량을 삭감할 수 있다.
이러한 묘화 데이터(D1)는, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 각 사다리꼴(T1 ~ Tn)의 높이(L1 ~ Ln)에 플래그(flag1)를 부가하고, 이 플래그에 도 12(b)에 나타내는 바와 같은 2 비트의 값을 부여한다. 이에 의해, 공통변의 양단의 위치가 정의되어 있는지 아닌지를 알 수 있다.
또한 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 변위(δ11, δ12 ~ δn1, δn2)에 플래그(flag2, 3)를 부가하고, 이 플래그에 도 12(b)에 나타내는 바와 같은 2 비트의 값을 부여해도 된다. flag2, flag3의 값이 『00』 또는 『10』인 경우, 사다리꼴(T1 ~ Tn)의 높이(L1 ~ Ln)로부터 변위(δ11, δ12 ~ δn1, δn2)가 정해지므로, 묘화 데이터(D1)에 있어서의 변위(δ11, δ12 ~ δn1, δn2)를 생략할 수 있으며, 묘화 데이터(D1)의 데이터량을 더 삭감할 수 있다.
예를 들면, 도 13(a)에 나타내는 연결 사다리꼴군을 표현하는 묘화 데이터(D1)는 도 13(b)와 같은 데이터 구조가 된다. 변위(δ12, δ21, δ32) 등을 생략할 수 있으므로, 묘화 데이터(D1)의 데이터량을 더 저감할 수 있다.
상기 실시 형태에 의한 변환 장치(70)에 의해 생성된 묘화 데이터(D1)는, 패턴 검사 장치에 입력되어도 된다. 예를 들면 도 14에 나타내는 바와 같이, 패턴 검사 장치(80)에는, 변환 장치(70)에 의해 생성된 묘화 데이터(D1)( 제1 묘화 데이터)와, 도 1에 나타내는 묘화 장치(1)가 묘화 데이터(D1)에 기초하여 묘화 대상 기판에 실제로 묘화한 패턴에 기초하여 작성된 묘화 데이터(D2)(제2 묘화 데이터)가 입력된다. 묘화 데이터(D2)는, 도시하지 않은 기억 장치로부터 유선 또는 무선 네트워크를 통하여 패턴 검사 장치(80)에 입력된다.
패턴 검사 장치(80)는, 입력된 묘화 데이터(D1, D2)에 기초하여, 묘화 장치(1)에 의해 묘화 대상 기판에 실제로 묘화된 패턴을 검사한다. 이 검사에서는, 예를 들면 묘화 데이터(D1)와 묘화 데이터(D2)를 비교하는 것과 같은 검사가 행해진다. 또한 검사에는 묘화 조건 등의 각종 정보가 더 이용된다.
변환 장치(70)에 의해 생성되는 묘화 데이터(D1)는 데이터량이 작고, 또한 데이터 처리가 용이한 것이므로, 패턴 검사 장치(80)의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
변환 장치(70)는 패턴 검사 장치(80) 내에 마련되어 있어도 된다. 이 경우, 패턴 검사 장치(80)는, 입력된 설계 데이터(D0)에 기초하여 묘화 데이터(D1)를 생성하는 변환부와, 묘화 데이터(D1)와 묘화 데이터(D2)를 비교하여 묘화 대상 기판에 실제로 묘화 된 패턴의 검사를 행하는 검사부를 구비한 것이 된다.
상기 실시 형태에 의한 묘화 데이터(D1)의 생성은 묘화 장치(1)의 제어 계산기(52) 내에서 행해도 된다. 제어 계산기(52)는 설계 데이터(D0)가 입력되면, 다각형 도형을 평행 사다리꼴로 분할하여 연결 사다리꼴군을 작성하고, 각 정점의 위치를, 인접하는 정점의 위치로부터의 변위로 나타내어 묘화 데이터(D1)를 생성한다.
상술한 실시 형태에서 설명한 변환 장치(70)가 적어도 일부는 하드웨어로 구성해도 되고, 소프트웨어로 구성해도 된다. 소프트웨어로 구성할 경우에는, 변환 장치(70)의 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을 플렉시블 디스크 또는 CD-ROM 등의 기록 매체에 수납하고, 컴퓨터에 판독시켜 실행시켜도 된다. 기록 매체는, 자기 디스크 또는 광디스크 등의 착탈 가능한 것에 한정되지 않고, 하드 디스크 장치 또는 메모리 등의 고정형의 기록 매체여도 된다.
또한 변환 장치(70)의 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을, 인터넷 등의 통신 회선(무선 통신도 포함함)을 통하여 반포해도 된다. 또한 동 프로그램을 암호화하거나, 변조를 거치거나, 압축한 상태로, 인터넷 등의 유선 회선 또는 무선 회선을 통하여, 혹은 기록 매체에 수납하여 반포해도 된다.
또한 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것이 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 각종의 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시 형태에 나타나는 전 구성 요소에서 몇 가지 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.

Claims (6)

  1. 멀티 하전 입자빔 묘화 장치에서 이용되는 묘화 데이터를 생성하는 묘화 데이터 생성 방법으로서,
    설계 데이터에 포함되어 있는 다각형 도형을, 각각 1 조의 대변이 제1 방향을 따라 평행하고, 상기 제1 방향과 평행한 변을 공통변으로서 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 연결하는 복수의 사다리꼴 도형
    을 포함하는 복수의 도형으로 분할하고,
    제1 사다리꼴과 상기 제1 사다리꼴에 인접하는 제2 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치를, 상기 제2 사다리꼴과 상기 제2 사다리꼴에 인접하는 제3 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치로부터의 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 변위로 표현하여, 상기 묘화 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 묘화 데이터는, 복수의 사다리꼴의 연결 방향, 도형 배치 위치 원점의 좌표 및 각 사다리꼴의 높이의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 생성 방법.
  3. 복수의 하전 입자빔으로 이루어지는 멀티빔을 형성하고, 상기 멀티빔 중, 각각 대응하는 빔에 대하여 개별로 빔의 ON / OFF를 행하고, 대상물 상에 하전 입자빔을 조사하여 패턴을 묘화하는 묘화부와,
    설계 데이터에 포함되어 있는 다각형 도형을, 각각 적어도 1 조의 대변이 제1 방향을 따라 평행하고, 상기 제1 방향과 평행한 변을 공통변으로서 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 연결하는 복수의 사다리꼴 도형으로 분할하고, 제1 사다리꼴과 상기 제1 사다리꼴에 인접하는 제2 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치를, 상기 제2 사다리꼴과 상기 제2 사다리꼴에 인접하는 제3 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치로부터의 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 변위로 표현하여 묘화 데이터를 생성하고, 상기 묘화 데이터에 기초하여 상기 묘화부를 제어하는 제어부
    를 구비하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 묘화 데이터는, 복수의 사다리꼴의 연결 방향, 도형 배치 위치 원점의 좌표 및 각 사다리꼴의 높이의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
  5. 설계 데이터에 포함되어 있는 다각형 도형을, 각각 적어도 1 조의 대변이 제1 방향을 따라 평행하고, 상기 제1 방향과 평행한 변을 공통변으로서 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 연결하는 복수의 사다리꼴 도형으로 분할하고, 제1 사다리꼴과 상기 제1 사다리꼴에 인접하는 제2 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치를, 상기 제2 사다리꼴과 상기 제2 사다리꼴에 인접하는 제3 사다리꼴과의 공통의 정점의 위치로부터의 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향의 변위로 표현하여 제1 묘화 데이터를 생성하는 변환부와,
    상기 제1 묘화 데이터와, 대상물 상에 하전 입자빔이 조사되어 묘화된 패턴에 기초하여 작성된 제2 묘화 데이터를 비교하고, 상기 패턴의 검사를 행하는 검사부
    를 구비하는 패턴 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 묘화 데이터는, 복수의 사다리꼴의 연결 방향, 도형 배치 위치 원점의 좌표 및 각 사다리꼴의 높이의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사 장치.
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