KR101925692B1 - 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시 형태에 의한 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법은, 하전 입자 빔에 의한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔에 대하여 개별로 빔의 ON/OFF 제어를 행하는 복수의 개별 블랭커를 사용하여, 빔마다 블랭킹 편향을 행하는 공정과, 공통 블랭커를 사용하여 상기 멀티 빔 전체에 대하여 일괄하여 블랭킹 편향을 행해서 빔의 ON/OFF를 전환하는 공정을 구비한다. 상기 개별 블랭커 및 상기 공통 블랭커에 의해 빔 ON의 상태가 되도록 제어된 빔은, 중심부에 구멍이 형성된 제한 애퍼쳐 부재의 당해 구멍을 통과하여 기판에 조사되고, 상기 개별 블랭커 또는 상기 공통 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 빔은, 당해 구멍으로부터 위치가 어긋나 당해 제한 애퍼쳐 부재에 의해 차폐되고, 상기 개별 블랭커와 상기 공통 블랭커의 한쪽이 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키고 있고, 다른 쪽이 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키고 있을 경우, 빔은 상기 구멍에 접근하지 않도록 상기 제한 애퍼쳐 부재 위에서 이동한다.

Description

멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치{MULTI CHARGED PARTICLE BEAM WRITING METHOD AND MULTI CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS}
본 발명은 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스의 회로선 폭은 더욱 미세화되어 가고 있다. 이들 반도체 디바이스에 회로 패턴을 형성하기 위한 노광용 마스크(스테퍼나 스캐너에서 사용되는 것은 레티클이라고도 함)를 형성하는 방법으로서, 우수한 해상성을 갖는 전자 빔 묘화 기술이 사용되고 있다.
멀티 빔을 사용한 묘화 장치는, 하나의 전자 빔으로 묘화하는 경우에 비하여, 한번(1회의 샷)에 많은 빔을 조사할 수 있으므로, 스루풋을 대폭으로 향상시킬 수 있다. 멀티 빔 묘화 장치에서는, 예를 들어 전자총으로부터 하방으로 방출된 전자 빔이, 복수의 구멍을 가진 애퍼쳐 부재를 통과함으로써 멀티 빔이 형성된다.
이 애퍼쳐 부재의 하방에는, 애퍼쳐 부재의 각 구멍의 배치 위치에 맞추어 통과 구멍이 형성된 블랭킹 플레이트가 설치되어 있다. 블랭킹 플레이트의 각 통과 구멍에는 개별 블랭커(개별 블랭킹 편향기)가 각각 배치되어, 각 빔의 블랭킹 편향이 행해진다.
블랭킹 플레이트의 하방에는, 멀티 빔 전체를 일괄하여 블랭킹 제어하는 공통 블랭커(공통 블랭킹 편향기)가 설치되어 있다. 공통 블랭커의 하방에는, 중심부에 구멍이 형성된 제한 애퍼쳐 부재가 설치되어 있다. 개별 블랭커 또는 공통 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 전자 빔은, 제한 애퍼쳐 부재 중심의 구멍으로부터 위치가 어긋나, 제한 애퍼쳐 부재에 의해 차폐된다. 개별 블랭커 및 공통 블랭커에 의해 편향되지 않은 전자 빔은, 제한 애퍼쳐 부재를 통과하고, 편향기로 편향되어 기판 상의 원하는 위치에 조사된다.
개별 블랭커에 의한 빔 편향 방향과, 공통 블랭커에 의한 빔 편향 방향이 역방향으로 되어 있을 경우, 한쪽 블랭커가 빔 OFF가 되도록 편향을 행하고 있을 때, 다른 쪽 블랭커가 빔 OFF가 되도록 편향을 행하면, 빔이 제한 애퍼쳐 부재의 구멍을 통과하여 누설 빔이 발생한다. 그 결과, 기판에 대한 빔 조사량의 제어를 충분히 할 수 없어, 묘화 정밀도가 저하된다는 문제가 있었다.
본 발명은 제한 애퍼쳐 부재로부터의 빔의 누설을 억제하여, 묘화 정밀도의 저하를 방지할 수 있는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치를 제공한다.
일 실시 형태에 의한 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법은, 하전 입자 빔에 의한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔에 대하여 개별로 빔의 ON/OFF 제어를 행하는 복수의 개별 블랭커를 사용하여, 빔마다 블랭킹 편향을 행하는 공정과, 공통 블랭커를 사용하여 상기 멀티 빔 전체에 대하여 일괄하여 블랭킹 편향을 행해서 빔의 ON/OFF를 전환하는 공정을 구비한다. 상기 개별 블랭커 및 상기 공통 블랭커에 의해 빔 ON의 상태가 되도록 제어된 빔은, 중심부에 구멍이 형성된 제한 애퍼쳐 부재의 당해 구멍을 통과하여 기판에 조사되고, 상기 개별 블랭커 또는 상기 공통 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 빔은, 당해 구멍으로부터 위치가 어긋나 당해 제한 애퍼쳐 부재에 의해 차폐되고, 상기 개별 블랭커와 상기 공통 블랭커의 한쪽이 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키고 있고, 다른 쪽이 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키고 있을 때, 빔은 상기 구멍에 접근하지 않도록 상기 제한 애퍼쳐 부재 위에서 이동한다.
도 1은 제1 실시 형태에 의한 묘화 장치의 개략 구성도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 애퍼쳐 부재의 개략 구성도이다.
도 3은 블랭킹 플레이트의 개략 구성도이다.
도 4의 (a)는 제한 애퍼쳐 부재의 상면도이고, 도 4의 (b)는 제한 애퍼쳐 부재 위에서의 각 블랭커의 빔 편향 방향을 도시하는 도면이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 비교예에 의한 제한 애퍼쳐 부재 위에서의 개별 블랭커 및 공통 블랭커의 빔 편향 방향을 도시하는 도면이다.
도 6은 제2 실시 형태에 의한 개별 블랭커 및 공통 블랭커의 빔 편향 방향을 장치 상방에서 본 개념도이다.
도 7은 제3 실시 형태에 의한 묘화 장치의 개략 구성도이다.
도 8은 제3 실시 형태에 의한 개별 블랭커 및 공통 블랭커의 빔 편향 방향을 장치 상방에서 본 개념도이다.
도 9는 제4 실시 형태에 의한 개별 블랭커 및 공통 블랭커의 빔 편향 방향을 장치 상방에서 본 개념도이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 변형예에 의한 제한 애퍼쳐 부재 위에서의 개별 블랭커 및 공통 블랭커의 빔 편향 방향을 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
[제1 실시 형태]
도 1은 제1 실시 형태에 의한 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도이다. 묘화 장치(100)는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 일례이며, 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다.
묘화부(150)는 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 애퍼쳐 부재(203), 블랭킹 플레이트(204), 투영 렌즈(205), 편향기(212), 제한 애퍼쳐 부재(206), 대물 렌즈(207) 및 편향기(208)가 배치되어 있다. 조명 렌즈(202), 투영 렌즈(205) 및 대물 렌즈(207)는 정전 렌즈로 구성되어 있다.
묘화실(103) 내에는, XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 위에는, 묘화 대상이 되는 마스크 기판(101)이 적재된다. 마스크 기판(101)에는, 반도체 장치를 제조할 때의 노광용 마스크, 또는, 반도체 장치가 제조되는 반도체 기판(실리콘 웨이퍼) 등이 포함된다. 또한, 마스크 기판(101)에는, 레지스트가 도포된, 아직 아무것도 묘화되지 않은 마스크 블랭크스가 포함된다.
제어부(160)는, 제어 계산기(110), 제어 회로(112), 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140)를 갖고 있다. 기억 장치(140)(기억부)에는, 묘화 데이터가 외부로부터 입력되어, 저장되어 있다.
도 2의 (a) 및 (b)는 애퍼쳐 부재(203)의 구성을 도시하는 개념도이다. 도 2의 (a)에 있어서, 애퍼쳐 부재(203)에는, 세로(y 방향) m열×가로(x 방향) n열(m, n≥2)의 구멍(개구부)(22)이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 예를 들어, 512×8열의 구멍(22)이 형성된다. 각 구멍(22)은 동일 치수 형상의 직사각형으로 형성된다. 각 구멍(22)은 동일한 외경의 원형이어도 상관없다. 이들 복수의 구멍(22)을 전자 빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티 빔(20)이 형성되게 된다.
여기에서는, 종횡(x, y 방향) 모두 2열 이상의 구멍(22)이 배치된 예를 나타냈지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 종횡(x, y 방향)의 어느 한쪽이 복수 열이고 다른 쪽은 1열뿐이어도 상관없다. 또한, 구멍(22)의 배열 방법은, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 종횡이 격자 형상으로 배치되는 경우에 한정하는 것은 아니다. 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 세로 방향(y 방향) 1단째의 열과, 2단째의 열의 구멍끼리, 가로 방향(x 방향)으로 치수 a만큼 어긋나서 배치되어도 된다. 마찬가지로, 세로 방향(y 방향) 2단째의 열과, 3단째의 열의 구멍끼리, 가로 방향(x 방향)으로 치수 b만큼 어긋나서 배치되어도 된다.
도 3은 블랭킹 플레이트(204)의 구성을 도시하는 개념도이다. 블랭킹 플레이트(204)에는, 애퍼쳐 부재(203)의 각 구멍(22)의 배치 위치에 맞추어 통과 구멍이 형성되고, 각 통과 구멍에는, 쌍을 이루는 2개의 전극(24, 26)의 조(블랭커(28): 블랭킹 편향기)가 배치된다. 각 빔용의 2개의 전극(24, 26)의 한쪽(예를 들어, 전극(24))에는, 제어 회로(112)에 의해 전압이 인가된다. 2개의 전극(24, 26)의 다른 쪽(예를 들어, 전극(26))은 접지된다.
각 통과 구멍을 통과하는 전자 빔(20a 내지 20e)은, 2개의 전극(24, 26)에 인가되는 전압에 의해, 각각 독립적으로 편향된다. 이러한 편향에 의해 블랭킹 제어가 행해진다. 복수의 블랭커(28)가, 애퍼쳐 부재(203)의 복수의 구멍(22)(개구부)을 통과한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행한다. 이하, 각 빔용의 2개의 전극(24, 26)의 조를 개별 블랭커(28)라고도 한다.
편향기(212)는 멀티 빔 전체를 일괄하여 블랭킹 제어한다. 이하, 편향기(212)를 공통 블랭커(212)라고도 한다.
도 4의 (a)는 제한 애퍼쳐 부재(206)의 상면도이다. 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제한 애퍼쳐 부재(206)의 중심부에는 구멍(206a)이 형성되어 있다. 개별 블랭커(28) 및 공통 블랭커(212)에 의해 편향되지 않은(빔 ON이 되도록 제어된) 전자 빔(20)은 구멍(206a)을 통과한다. 한편, 개별 블랭커(28) 및 공통 블랭커(212)에 의해 편향된(빔 OFF가 되도록 제어된) 전자 빔(20)은 구멍(206a)으로부터 위치가 어긋나, 제한 애퍼쳐 부재(206)에 의해 차폐된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 복수의 개별 블랭커(28)와, 공통 블랭커(212)에 의해, 블랭킹 제어가 행해져, 빔의 ON/OFF가 제어된다. 빔 ON이 되고 나서 빔 OFF가 될 때까지 제한 애퍼쳐 부재(206)를 통과한 빔에 의해, 1회분의 샷의 빔이 형성된다. 제한 애퍼쳐 부재(206)를 통과한 멀티 빔(20)의 패턴 상은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞추어지고, 마스크 기판(101) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다.
묘화 장치(100)는 XY 스테이지(105)가 이동하면서 샷 빔을 연속하여 순서대로 조사해 가는 래스터 스캔 방식으로 묘화 동작을 행하고, 원하는 패턴을 묘화할 때, 패턴에 따라 필요한 빔이 블랭킹 제어에 의해 빔 ON으로 제어된다.
본 실시 형태에서는, 빔 OFF의 상태가 되도록 개별 블랭커(28)가 빔을 편향시키는 방향과, 빔 OFF의 상태가 되도록 공통 블랭커(212)가 빔을 편향시키는 방향이 동일해지도록, 블랭킹 플레이트(204) 및 공통 블랭커(212)가 묘화부(150)에 세트(설치)되어 있다.
블랭킹 플레이트(204)와 공통 블랭커(212)의 사이에 배치되는 투영 렌즈(205)는 정전 렌즈이며, 블랭킹 플레이트(204)와 공통 블랭커(212) 사이에서 빔의 회전이나 결상 반전은 발생하지 않는다.
그로 인해, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 빔 OFF의 상태가 되도록 개별 블랭커(28)가 빔을 편향시킬 때, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서 빔이 이동(편향)하는 방향 D1과, 빔 OFF의 상태가 되도록 공통 블랭커(212)가 빔을 편향시킬 때, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서 빔이 이동(편향)하는 방향 D2가 동일하게 되어 있다.
이와 같이, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에 있어서의, 빔 OFF로 하기 위한 개별 블랭커(28)에 의한 빔 편향 방향 D1과, 공통 블랭커(212)에 의한 빔 편향 방향 D2를 동일하게 함으로써, 한쪽 블랭커가 빔 OFF로 하고 있고, 다른 쪽 블랭커가 빔 OFF로 하고 있을 때, 구멍(206a)으로부터 빔이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도 5의 (a) 및 (b)는 비교예에 의한 개별 블랭커 및 공통 블랭커의 빔 편향을 도시하고, 개별 블랭커의 빔 편향 방향과, 공통 블랭커의 빔 편향 방향이 역방향으로 되어 있다. 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 개별 블랭커가 빔 OFF가 되도록 편향되어 있을 때, 공통 블랭커가 빔 OFF가 되도록 편향을 행하면, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 빔이 제한 애퍼쳐 부재(206) 위를 위치 P1로부터 P2로 이동하는 동안에, 구멍(206a)을 통과하여, 빔이 누설된다. 구멍(206a)을 통과한 누설 빔은, 마스크 기판(101)에 조사되어, 패턴의 묘화 정밀도를 저하시킨다.
한편, 본 실시 형태에서는, 빔 OFF로 할 때의 개별 블랭커(28)에 의한 빔 편향 방향 D1과, 공통 블랭커(212)에 의한 빔 편향 방향 D2가 동일하기 때문에, 구멍(206a)으로부터의 빔의 누설을 억제하여, 묘화 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
제어부(160)의 제어 계산기(110)는, 기억 장치(140)로부터 묘화 데이터를 판독하고, 복수단의 데이터 변환을 행하여, 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는, 예를 들어 마스크 기판(101)의 묘화면을, 예를 들어 빔 사이즈로 격자 형상의 복수의 조사 영역으로 분할한 각 조사 영역에 대한 조사 유무, 및 조사 시간 등이 정의된다. 제어 계산기(110)는 샷 데이터에 기초하여, 제어 회로(112)에 제어 신호를 출력한다. 제어 회로(112)는 제어 신호에 기초하여 묘화부(150)를 제어한다. 예를 들어, 제어 회로(112)는 개별 블랭커(28)나 공통 블랭커(212)의 전극, 정전 렌즈 등으로의 인가 전압을 제어하거나, 스테이지(105)의 이동을 제어하거나 한다. 묘화부(150)의 동작은 이하와 같이 된다.
전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자 빔(200)은 조명 렌즈(202)에 의해 거의 수직으로 애퍼쳐 부재(203) 전체를 조명한다. 전자 빔(200)은 애퍼쳐 부재(203)의 모든 구멍(22)이 포함되는 영역을 조명한다. 전자 빔(200)이 구멍(22)을 통과함으로써, 예를 들어 직사각형 형상의 복수의 전자 빔(멀티 빔)(20a 내지 20e)이 형성된다.
멀티 빔(20a 내지 20e)은, 블랭킹 플레이트(204)의 각각 대응하는 개별 블랭커(28) 내를 통과한다. 개별 블랭커(28)는, 각각, 통과하는 전자 빔(20)을 개별로 편향시킨다(블랭킹 편향을 행함). 블랭킹 플레이트(204)를 통과한 멀티 빔(20a 내지 20e)은, 투영 렌즈(205)에 의해 축소되어, 공통 블랭커(212) 내를 통과하고, 제한 애퍼쳐 부재(206) 중심의 구멍(206a)을 향하여 진행된다.
블랭킹 플레이트(204)의 개별 블랭커(28)에 의해 편향된 전자 빔(20)은, 제한 애퍼쳐 부재(206) 중심의 구멍(206a)으로부터 위치가 어긋나, 제한 애퍼쳐 부재(206)에 의해 차폐된다. 한편, 개별 블랭커(28)에 의해 편향되지 않은 전자 빔(20)은 제한 애퍼쳐 부재(206) 중심의 구멍(206a)을 통과한다. 또한, 공통 블랭커(212)에 의해 일괄하여 편향된 멀티 빔 전체는, 제한 애퍼쳐 부재(206) 중심의 구멍(206a)으로부터 위치가 어긋나, 제한 애퍼쳐 부재(206)에 의해 차폐된다.
이러한 블랭커의 ON/OFF에 의해, 블랭킹 제어가 행해져, 빔의 ON/OFF가 제어된다. 제한 애퍼쳐 부재(206)를 통과한 멀티 빔(20)의 패턴 상은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞추어지고, 편향기(208)에 의해 편향되어, 마스크 기판(101) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다.
개별 블랭커(28)가 빔 OFF로 할 때의 빔 편향 방향과, 공통 블랭커(212)가 빔 OFF로 할 때의 빔 편향 방향이 일치하고 있기 때문에, 한쪽 블랭커가 빔 OFF로 하고 있을 때, 다른 쪽 블랭커가 빔 OFF로 되어도, 편향된 빔이, 제한 애퍼쳐 부재(206) 중심의 구멍(206a)을 통과하는 빔 누설을 억제하여, 묘화 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
[제2 실시 형태]
상기 제1 실시 형태에서는, 조명 렌즈(202), 투영 렌즈(205) 및 대물 렌즈(207)를 정전 렌즈로 구성하는 예에 대하여 설명했지만, 사용되는 전자 렌즈는 정전 렌즈에 한정되지 않고, 자계 렌즈를 사용해도 된다.
자계 렌즈로 만들어지는 자계 중에서 전자는 나선 운동을 하기 때문에 상이 회전한다. 그로 인해, 조명 렌즈(202), 투영 렌즈(205) 및 대물 렌즈(207)를 자계 렌즈로 구성하는 경우에는, 투영 렌즈(205)의 렌즈 자석장의 강도로부터, 상의 회전각 φ를 미리 계산해 둔다.
그리고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 빔 OFF의 상태가 되도록 개별 블랭커(28)가 빔을 편향시키는 방향 D3과, 빔 OFF의 상태가 되도록 공통 블랭커(212)가 빔을 편향시키는 방향 D4가 각도 φ를 이루도록, 블랭킹 플레이트(204) 및 공통 블랭커(212)를 묘화부(150)에 세트한다. 도 6은 개별 블랭커(28) 및 공통 블랭커(212)의 빔 편향 방향을 묘화 장치(전자 경통(102))의 상방으로부터 본 개념도이다.
투영 렌즈(205)에 의해 상이 회전됨으로써, 상기 제1 실시 형태(도 4의 (b) 참조)와 마찬가지로, 빔 OFF의 상태가 되도록 개별 블랭커(28)가 빔을 편향시킬 때, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서 빔이 이동(편향)하는 방향 D1과, 빔 OFF의 상태가 되도록 공통 블랭커(212)가 빔을 편향시킬 때, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서 빔이 이동(편향)하는 방향 D2가 동일해진다.
이에 의해, 제한 애퍼쳐 부재(206)의 구멍(206a)으로부터 빔이 누설되는 것을 억제하여, 묘화 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
[제3 실시 형태]
상기 제1 실시 형태에서는, 묘화부(150)에 있어서 공통 블랭커(212)를 투영 렌즈(205)의 하방에 설치했지만, 도 7에 도시하는 바와 같이 조명 렌즈(202)의 상방에 설치해도 된다. 또한, 조명 렌즈(202)를 조명 렌즈(202a, 202b)의 2단 구성으로 해도 된다.
도 7에 도시하는 구성의 경우, 조명 렌즈(202a)에 의한 결상에 의해 상이 반전된다. 그로 인해, 도 8에 도시하는 바와 같이, 빔 OFF의 상태가 되도록 개별 블랭커(28)가 빔을 편향시키는 방향 D5와, 빔 OFF의 상태가 되도록 공통 블랭커(212)가 빔을 편향시키는 방향 D6이 역 방향이 되도록, 블랭킹 플레이트(204) 및 공통 블랭커(212)를 묘화부(150)에 세트한다.
조명 렌즈(202a)의 결상에 의해 상이 반전됨으로써, 상기 제1 실시 형태(도 4의 (b) 참조)와 마찬가지로, 빔 OFF의 상태가 되도록 개별 블랭커(28)가 빔을 편향시킬 때, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서 빔이 이동(편향)하는 방향 D1과, 빔 OFF의 상태가 되도록 공통 블랭커(212)가 빔을 편향시킬 때, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서 빔이 이동(편향)하는 방향 D2가 동일해진다.
이에 의해, 제한 애퍼쳐 부재(206)의 구멍(206a)으로부터 빔이 누설되는 것을 억제하여, 묘화 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
[제4 실시 형태]
상기 제3 실시 형태에 있어서, 조명 렌즈(202a, 202b), 투영 렌즈(205) 및 대물 렌즈(207)를 자계 렌즈로 구성해도 된다.
자계 렌즈로 만들어지는 자계 중에서 전자는 나선 운동을 하기 때문에, 상이 회전한다. 그로 인해, 조명 렌즈(202), 투영 렌즈(205) 및 대물 렌즈(207)를 자계 렌즈로 구성하는 경우에는, 조명 렌즈(202a 및 202b)의 렌즈 자석장의 강도로부터, 상의 회전각 γ를 미리 계산해 둔다.
그리고, 도 9에 도시하는 바와 같이, 빔 OFF의 상태가 되도록 개별 블랭커(28)가 빔을 편향시키는 방향 D7과, 빔 OFF의 상태가 되도록 공통 블랭커(212)가 빔을 편향시키는 방향 D8이 각도 γ+180°를 이루도록, 블랭킹 플레이트(204) 및 공통 블랭커(212)를 묘화부(150)에 세트한다. 각도 γ는 조명 렌즈(202a 및 202b)에 의한 상의 회전을 고려한 것이며, 180°는 조명 렌즈(202a)의 결상에 의한 상의 반전을 고려한 것이다.
조명 렌즈(202a 및 202b)에 의해 상이 회전되고, 또한 조명 렌즈(202a)의 결상에 의해 상이 반전됨으로써, 상기 제1 실시 형태(도 4의 (b) 참조)와 마찬가지로, 빔 OFF의 상태가 되도록 개별 블랭커(28)가 빔을 편향시킬 때, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서 빔이 이동(편향)하는 방향 D1과, 빔 OFF의 상태가 되도록 공통 블랭커(212)가 빔을 편향시킬 때, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서 빔이 이동(편향)하는 방향 D2가 동일해진다.
이에 의해, 제한 애퍼쳐 부재(206)의 구멍(206a)으로부터 빔이 누설되는 것을 억제하여, 묘화 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
상기 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서의, 빔 OFF로 하기 위한 개별 블랭커(28)에 의한 빔 편향 방향 D1과, 공통 블랭커(212)에 의한 빔 편향 방향 D2를 동일하게 하는 예에 대하여 설명했지만, 한쪽 블랭커가 빔 OFF로 하고 있고, 다른 쪽 블랭커가 빔 OFF로 하고 있을 때, 제한 애퍼쳐 부재(206)로 차폐되어 있는 빔이 구멍(206a)에 접근하지 않게 하는 것이 좋다. 이를 위해, 도 10의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 방향 D1과 방향 D2의 이루는 각도 θ가 90° 이하로 되어 있으면 된다. 도 10의 (a)는 θ=90°인 예를 도시하고, 도 10의 (b)는 θ=45°인 예를 도시하고 있다. 각도 θ는 45° 이하가 바람직하고, 10° 이하, 즉 방향 D1과 방향 D2가 거의 일치하고 있는 것이 더욱 바람직하다.
상기 실시 형태에서는, 개별 블랭커(28) 및 공통 블랭커(212)의 2단의 블랭킹 기구가 설치되었지만, 3단 이상이어도 된다. 제한 애퍼쳐 부재(206) 위에서의 각 단의 블랭킹 기구에 의한 빔 편향 방향을 맞춤으로써, 제한 애퍼쳐 부재(206)의 구멍(206a)으로부터 빔이 누설되는 것을 억제하여, 묘화 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일례로서, 전자 빔을 사용한 구성에 대하여 설명했지만, 하전 입자 빔은 전자 빔에 한정하는 것은 아니며, 이온빔 등의 다른 하전 입자 빔이어도 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형시켜 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 가지 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.

Claims (11)

  1. 하전 입자 빔에 의한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔에 대하여 개별로 빔의 ON/OFF 제어를 행하는 복수의 개별 블랭커를 사용하여, 빔마다 블랭킹 편향을 행하고,
    공통 블랭커를 사용하여 상기 멀티 빔 전체에 대하여 일괄하여 블랭킹 편향을 행해서 빔의 ON/OFF를 전환하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법이며,
    상기 개별 블랭커 및 상기 공통 블랭커에 의해 빔 ON의 상태가 되도록 제어된 빔은, 중심부에 구멍이 형성된 제한 애퍼쳐 부재의 당해 구멍을 통과하여 기판에 조사되고, 상기 개별 블랭커 또는 상기 공통 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 빔은, 당해 구멍으로부터 위치가 어긋나 당해 제한 애퍼쳐 부재에 의해 차폐되고,
    상기 개별 블랭커와 상기 공통 블랭커의 한쪽이 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키고 있을 때에, 다른 쪽이 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시켰을 경우, 빔은 상기 구멍에 접근하지 않도록 상기 제한 애퍼쳐 부재 위에서 이동하고, 상기 제한 애퍼쳐 부재 위에서의, 상기 개별 블랭커에 의한 빔 편향 방향과, 상기 공통 블랭커에 의한 빔 편향 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개별 블랭커와 상기 공통 블랭커의 사이에 설치된 자계 렌즈에 의해 빔이 회전하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 개별 블랭커가 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키는 방향과, 상기 공통 블랭커가 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키는 방향이, 상기 자계 렌즈에 의한 빔 회전각에 따른 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법.
  6. 하전 입자 빔에 의한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔에 대하여 개별로 빔의 ON/OFF 제어를 행하는 복수의 개별 블랭커와,
    상기 멀티 빔 전체에 대하여 일괄하여 빔의 ON/OFF 제어를 행하는 공통 블랭커와,
    중심부에 구멍이 형성되고, 상기 개별 블랭커 및 상기 공통 블랭커에 의해 빔 ON의 상태가 되도록 제어된 빔이 당해 구멍을 통과하여 기판에 조사되고, 상기 개별 블랭커 또는 상기 공통 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향되어 당해 구멍으로부터 위치가 어긋난 빔을 차폐하는 제한 애퍼쳐 부재를 구비하고,
    상기 개별 블랭커 및 상기 공통 블랭커의 한쪽이 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키고 있을 때, 다른 쪽은, 상기 제한 애퍼쳐 부재에 의해 차폐되고 있는 빔을 상기 구멍에 접근하지 않도록 편향시켜서 빔 OFF의 상태로 하고, 상기 제한 애퍼쳐 부재 위에서의, 상기 개별 블랭커에 의한 빔 편향 방향과, 상기 공통 블랭커에 의한 빔 편향 방향이 동일한 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 개별 블랭커와 상기 공통 블랭커의 사이에, 빔을 회전시키는 자계 렌즈가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 개별 블랭커가 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키는 방향과, 상기 공통 블랭커가 빔 OFF의 상태가 되도록 빔을 편향시키는 방향이, 상기 자계 렌즈에 의한 빔 회전각에 따른 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 공통 블랭커는, 상기 개별 블랭커의 상방에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
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