KR102550381B1

KR102550381B1 - 멀티 빔 묘화 방법 및 멀티 빔 묘화 장치

Info

Publication number: KR102550381B1
Application number: KR1020210021601A
Authority: KR
Inventors: 히로시 마츠모토
Original assignee: 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2021-02-18
Publication date: 2023-07-03
Also published as: US11476086B2; JP2021132064A; TW202145282A; CN113341656A; JP7421364B2; US20210257184A1; TWI791189B; KR20210105308A

Abstract

본 발명은, 멀티 빔 묘화 방법 및 멀티 빔 묘화 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 태양의 멀티 빔 묘화 방법은, 화소 사이즈와 빔 어레이 정보에 기초하여, 시료 상의 묘화 영역이 멀티 빔의 빔 간 피치 사이즈로 분할된 복수의 빔 간 피치 영역의 각 빔 간 피치 영역 내의 복수의 화소로 담당 빔을 편향하기 위한 복수의 편향 좌표와, 멀티 빔의 각 빔을 한꺼번에 스테이지의 이동에 추종하도록 행하는 각 트랙킹 제어 기간 중에, 각 빔 간 피치 영역 내를 담당 빔이 노광하는 화소 수와, 트랙킹 제어 기간이 경과한 후에 트랙킹 개시 위치를 리셋하는 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔의 편향 이동량을 취득하고, 복수의 편향 좌표와 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 화소 수와, 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔의 편향 이동량을 이용하여 정의되는 편향 시퀀스를 작성하고, 편향 시퀀스에 따라 멀티 빔을 편향하면서, 시료에 패턴을 묘화한다.

Description

멀티 빔 묘화 방법 및 멀티 빔 묘화 장치 {MULTI-BEAM WRITING METHOD AND MULTI-BEAM WRITING APPARATUS}

본 발명은, 멀티 빔 묘화 방법 및 멀티 빔 묘화 장치에 관한 것이며, 예를 들면, 하전 입자 빔을 이용한 멀티 빔 묘화에 있어서의 상이한 복수의 조건 하에서의 묘화 시퀀스의 작성 수법에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 미세화의 진전을 담당하는 리소그래피 기술은 반도체 제조 프로세스 중에서도 유일 패턴을 생성하는 매우 중요한 프로세스이다. 최근, LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선 폭은 해마다 미세화되고 있다. 여기서, 전자 선(전자 빔) 묘화 기술은 본질적으로 우수한 해상성을 가지고 있어, 웨이퍼 등에 전자 선을 사용하여 묘화하는 것이 행해지고 있다.

예를 들면, 멀티 빔을 사용한 묘화 장치가 있다. 1 개의 전자 빔으로 묘화하는 경우에 비하여, 멀티 빔을 이용함으로써 한 번에 많은 빔을 조사할 수 있으므로 스루풋을 대폭 향상시킬 수 있다. 이러한 멀티 빔 방식의 묘화 장치에서는, 예를 들면, 전자 총으로부터 방출된 전자 빔을 복수의 홀을 가진 마스크를 통하여 멀티 빔을 형성하고, 각각, 블랭킹 제어되고, 차폐되지 않은 각 빔이 광학계로 축소되며, 편향기로 편향되어 시료 상의 원하는 위치로 조사된다.

여기서, 멀티 빔 묘화 장치에서는, 스테이지를 연속 이동시키면서 묘화를 행하는 경우, 스테이지의 이동에 추종하는 트랙킹 제어가 필요해진다. 또한, 멀티 빔 묘화 장치에서는, 멀티 빔의 빔 간 피치 사이즈의 영역 내를, 복수 회의 트랙킹 제어를 행함으로써, 빔을 편광하면서 복수의 빔으로 노광하는 것이 행해진다(예를 들면, 일본 특허 공개 공보 제2015-228471호 참조). 그 때문에, 복잡한 편향 제어를 행하기 위한 편향 시퀀스가 필요해진다.

한편, 멀티 빔 묘화에서는, 예를 들면, 화소 사이즈를 변경하고자 하는, 혹은/및 탑재되는 멀티 빔 전체 중, 사용하는 빔 어레이를 한정하고자 하는 등의 요망이 있다. 이는, 묘화 속도를 희생해서라도 묘화 정밀도를 중시하는 경우와, 반대로 묘화 정밀도를 희생해서라도 묘화 속도를 중시하는 경우에서, 조건이 상이하기 때문이다. 그러나, 상술한 바와 같이, 스테이지를 연속 이동시키면서 멀티 빔 묘화를 행하는 경우, 복잡한 편향 제어가 필요해진다. 화소 사이즈 혹은/및 사용하는 빔 어레이를 변경해버리면, 원래의 편향 시퀀스를 그대로 사용할 수 없게 되어 버린다. 따라서, 편향 시퀀스를 재구축하는 것이 필요해진다. 이들 조건의 변경에 대응하면서, 시료면의 묘화 영역 전체를 묘화하는 것이 가능한 편향 시퀀스를 찾아내는 것은 용이하지 않다.

본 발명의 일 태양은, 화소 사이즈 혹은/및 빔 어레이 등에 변경이 생기는 경우에도, 묘화 영역 전체를 묘화 가능한 멀티 빔 묘화 방법, 및 멀티 빔 묘화 장치를 제공한다.

본 발명의 일 태양의 멀티 빔 묘화 방법은, 가변의 화소 사이즈와, 노광에 사용되는 빔 어레이를 정의하는 빔 어레이 정보를 취득하고, 화소 사이즈와 빔 어레이 정보에 기초하여, 시료 상의 묘화 영역이 멀티 빔의 빔 간 피치 사이즈로 분할된 복수의 빔 간 피치 영역의 각 빔 간 피치 영역 내의 복수의 화소로 담당 빔을 편향하기 위한 복수의 편향 좌표와, 멀티 빔의 각 빔을 한꺼번에 스테이지의 이동에 추종하도록 행하는 각 트랙킹 제어 기간 중에, 각 빔 간 피치 영역 내를 담당 빔이 노광하는 화소 수와, 트랙킹 제어 기간이 경과한 후에 트랙킹 개시 위치를 리셋하는 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔의 편향 이동량을 취득하고, 복수의 편향 좌표와 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 화소 수와, 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔의 편향 이동량을 이용하여 정의되는 편향 시퀀스를 작성하고, 편향 시퀀스에 따라 멀티 빔을 편향하면서, 시료에 패턴을 묘화한다.

본 발명의 일 태양의 멀티 빔 묘화 장치는, 가변의 화소 사이즈와, 노광에 사용되는 빔 어레이를 정의하는 빔 어레이 정보를 취득하는 파라미터 취득 회로와, 화소 사이즈와 빔 어레이 정보에 기초하여, 시료 상의 묘화 영역이 멀티 빔의 빔 간 피치 사이즈로 분할된 복수의 빔 간 피치 영역의 각 빔 간 피치 영역 내의 복수의 화소로 담당 빔을 편향하기 위한 복수의 편향 좌표와, 멀티 빔의 각 빔을 한꺼번에 스테이지의 이동에 추종하도록 행하는 각 트랙킹 제어 기간 중에, 각 빔 간 피치 영역 내를 담당 빔이 노광하는 화소 수와, 트랙킹 제어 기간이 경과한 후에 트랙킹 개시 위치를 리셋하는 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔의 편향 이동량을 취득하는 취득 회로와, 복수의 편향 좌표와 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 화소 수와 상기 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 이용하여 정의되는 편향 시퀀스를 작성하는 작성 회로와, 시료를 재치하는 이동 가능한 스테이지와, 멀티 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 편향 시퀀스에 따라 멀티 빔을 편향하면서, 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구를 구비한다.

본 발명의 다른 태양의 멀티 빔 묘화 방법은, 고정밀도로 묘화하는 고정밀도 묘화 모드와 고속으로 묘화하는 고속 묘화 모드 중에서 1 개의 묘화 모드를 선택하고, 선택된 묘화 모드에 따라 가변하는 화소 사이즈로 멀티 빔을 조사하는 시료면 상의 묘화 영역을 복수의 화소 영역으로 분할하고, 선택된 묘화 모드에 상관없이 빔 간 피치가 불변의 멀티 빔이며, 이러한 화소 사이즈로 분할된 시료면 상의 복수의 화소를 조사함으로써, 시료에 패턴을 묘화한다.

본 발명의 다른 태양의 멀티 빔 묘화 장치는, 고정밀도로 묘화하는 고정밀도 묘화 모드와 고속으로 묘화하는 고속 묘화 모드 중에서 1 개의 묘화 모드를 선택하는 선택 회로와, 선택된 묘화 모드에 따라 가변하는 화소 사이즈로 멀티 빔을 조사하는 시료면 상의 묘화 영역을 복수의 화소 영역으로 분할하는 분할 회로와, 시료를 재치하는 스테이지와, 멀티 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 선택된 묘화 모드에 상관없이 빔 간 피치가 불변의 멀티 빔이며, 이러한 화소 사이즈로 분할된 시료면 상의 복수의 화소를 조사함으로써, 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구를 구비한다.

도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 제1과 제2 성형 애퍼처 어레이 기판의 구성을 도시하는 개념도이다.
도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 가변 성형 빔을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 멤브레인 영역 내의 구성의 일부를 도시하는 상면 개념도이다.
도 6은, 실시 형태 1의 개별 블랭킹 기구의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 조사 영역과 묘화 대상 화소와의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 빔 위치 제어의 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 편향 시퀀스의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정의 일례를 도시하는 플로우차트도이다.
도 12(a) 및 도 12(b)는, 실시 형태 1에 있어서의 사용 빔 어레이의 일례를 도시하는 도면이다.
도 13(a) 내지 도 13(d)는, 실시 형태 1에 있어서의 화소 사이즈와 빔 사이즈와 빔 갯수를 가변으로 한 경우의 빔 어레이와 화소와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는, 실시 형태 1에 있어서의 화소 사이즈가 빔 사이즈보다 작은 경우의 노광 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는, 실시 형태 1에 있어서의 화소 사이즈가 빔 사이즈보다 큰 경우의 노광 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 모드와 기본 파라미터와의 상관 테이블의 일례를 도시하는 도면이다.
도 17은, 실시 형태 1에 있어서의 노광 화소 수 연산부의 내부 구성을 도시하는 도면이다.
도 18은, 실시 형태 1에 있어서의 노광 화소 수 연산 공정의 내부 공정의 일례를 도시하는 플로우차트도이다.
도 19는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 이동량 연산부의 내부 구성을 도시하는 도면이다.
도 20은, 실시 형태 1에 있어서의 리셋 시 편향 이동량 연산 공정의 내부 공정의 일례를 도시하는 플로우차트도이다.
도 21은, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 24는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 25는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 26은, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 27은, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 포맷의 일례를 도시하는 도면이다.

이하, 실시 형태에서는, 화소 사이즈 혹은/및 빔 어레이 등에 변경이 생기는 경우에도, 묘화 영역 전체를 묘화 가능한 묘화 방법, 및 묘화 장치에 대하여 설명한다.

이하, 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일례로서, 전자 빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자 빔은, 전자 빔에 한정되는 것은 아니며, 이온 빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다. 또한, 실시 형태에서는, 노광 장치의 일례로서, 묘화 장치를 이용한 구성에 대하여 설명한다.

실시 형태 1.

도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도이다. 도 1에서, 묘화 장치(100)는 묘화 기구(150)와 제어계 회로(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 일례임과 동시에, 멀티 하전 입자 빔 노광 장치의 일례다. 묘화 기구(150)는 전자 빔 컬럼(102)(전자 경통)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 빔 컬럼(102) 내에는, 전자 총(201), 조명 렌즈(202), 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212), 제2 성형 애퍼처 어레이 기판(203), 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204), 축소 렌즈(205), 제한 애퍼처 기판(206), 대물 렌즈(207), 주편향기(208), 부편향기(209), 및 구동 기구(214)가 배치되어 있다. 묘화실(103) 내에는, XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는 묘화 시(노광 시)에는 묘화 대상 기판이 되는 마스크 등의 시료(101)가 배치된다. 시료(101)에는 반도체 장치를 제조할 때의 노광용 마스크, 혹은 반도체 장치가 제조되는 반도체 기판(실리콘 웨이퍼) 등이 포함된다. 또한, 시료(101)에는 레지스트가 도포된, 아직 아무것도 묘화되어 있지 않은 마스크 블랭크스가 포함된다. XY 스테이지(105) 상에는, 또한 XY 스테이지(105)의 위치 측정용의 미러(210)가 배치된다.

제어계 회로(160)는 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130), 디지털·아날로그 변환(DAC) 앰프 유닛(132, 134), 렌즈 제어 회로(136), 스테이지 제어 기구(138), 스테이지 위치 측정기(139), 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140, 142, 144)를 가지고 있다. 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130), 렌즈 제어 회로(136), 스테이지 제어 기구(138), 스테이지 위치 측정기(139), 및 기억 장치(140, 142, 144)는, 도시하지 않은 버스를 통하여 서로 접속되어 있다. 편향 제어 회로(130)에는 DAC 앰프 유닛(132, 134) 및 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)가 접속되어 있다. 부편향기(209)는 4 극 이상의 전극에 의해 구성되고, 전극마다 DAC 앰프 유닛(132)의 대응하는 앰프를 통하여 편향 제어 회로(130)에 의해 제어된다. 주편향기(208)는 4 극 이상의 전극에 의해 구성되고, 전극마다 DAC 앰프 유닛(134)의 대응하는 앰프를 통하여 편향 제어 회로(130)에 의해 제어된다. 스테이지 위치 측정기(139)는, 미러(210)로부터의 반사광을 수광함으로써, 레이저 간섭법의 원리로 XY 스테이지(105)의 위치를 측장한다.

제어 계산기(110) 내에는, 모드 선택부(50), 기본 파라미터 취득부(52), 화소 분할부(54), 파라미터 취득부(55), 편향 시퀀스 작성부(61), 조사 시간 데이터 생성부(62), 데이터 가공부(64), 전송 처리부(66), 및 묘화 제어부(68)가 배치되어 있다. 파라미터 취득부(55) 내에는, 노광 화소 수(Ej) 연산부(56), 편향 이동량(Dj) 연산부(58), 및 편향 좌표 설정부(60)가 배치된다. 모드 선택부(50), 기본 파라미터 취득부(52), 화소 분할부(54), 파라미터 취득부(55)(노광 화소 수(Ej) 연산부(56), 편향 이동량(Dj) 연산부(58), 및 편향 좌표 설정부(60)), 편향 시퀀스 작성부(61), 조사 시간 데이터 생성부(62), 데이터 가공부(64), 전송 처리부(66), 및 묘화 제어부(68)라고 하는 각 「~부」는, 처리 회로를 가진다. 이러한 처리 회로는, 예를 들면, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로, 혹은 반도체 장치를 포함한다. 각 「~부」는, 공통되는 처리 회로(같은 처리 회로)를 이용하여도 되고, 혹은 상이한 처리 회로(다른 처리 회로)를 이용하여도 된다. 모드 선택부(50), 기본 파라미터 취득부(52), 화소 분할부(54), 파라미터 취득부(55)(노광 화소 수(Ej) 연산부(56), 편향 이동량(Dj) 연산부(58), 및 편향 좌표 설정부(60)), 편향 시퀀스 작성부(61), 조사 시간 데이터 생성부(62), 데이터 가공부(64), 전송 처리부(66), 및 묘화 제어부(68)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.

묘화 기구(150)는 묘화 제어부(68)에 의해 제어된다. 구체적으로는, 묘화 제어부(68)에 의한 제어 하에서, 도시하지 않은 고압 전원 회로에 의하여 전자 총(201)은 제어된다. 묘화 제어부(68)에 의한 제어 하에서, 편향 제어 회로(130)에 의하여 DAC 앰프 유닛(132, 134) 및 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)는 제어된다. 묘화 제어부(68)에 의한 제어 하에서, 렌즈 제어 회로(136)에 의하여 조명 렌즈(202), 축소 렌즈(205), 및 대물 렌즈(207)는 제어된다. 묘화 제어부(68)에 의한 제어 하에서, 스테이지 제어 기구(138)에 의하여 XY 스테이지(105)의 위치는 제어된다. 묘화 제어부(68)에 의한 제어 하에서, 구동 기구(214)에 의하여 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212)의 위치는 제어된다. 또한, 위치 측정기(139)에 의해 측정된 스테이지 위치는 편향 제어 회로(130) 및 묘화 제어부(68)에 출력된다.

또한, 묘화 장치(100)의 외부로부터 묘화 데이터가 입력되어, 기억 장치(140)에 저장된다. 묘화 데이터에는, 통상, 묘화하기 위한 복수의 도형 패턴의 정보가 정의된다. 구체적으로는, 도형 패턴마다, 예를 들면, 도형 코드, 좌표, 및 사이즈 등이 정의된다.

여기서, 도 1에서는, 실시 형태 1을 설명함에 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에 있어서, 통상, 필요한 그 밖의 구성을 구비하고 있어도 상관없다.

도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 제1 및 제2 성형 애퍼처 어레이 기판의 구성을 도시하는 개념도이다. 도 2에서, 제2 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에는, 세로(y 방향) p 열Х가로(x 방향) q 열(p, q≥2)의 홀(개구부)(22)이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 도 2에서는 예를 들면, 가로 세로(x, y 방향)에 512Х512 열의 홀(22)이 형성된다. 각 홀(22)은 모두 같은 치수 형상의 직사각형으로 형성된다. 혹은 같은 직경의 원형이어도 상관없다. 이들 복수의 홀(22)을 전자 빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티 빔(20)이 형성되게 된다. 바꾸어 말하면, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)은 멀티 빔을 형성한다. 여기에서는, 가로, 세로(x, y 방향)가 모두 2 열 이상의 홀(22)이 배치된 예를 나타내었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 가로, 세로(x, y 방향) 중 어느 한 쪽은 복수 열이고, 다른 한 쪽은 1 열 뿐이어도 상관없다.

또한, 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212)에는, 제2 성형 애퍼처 어레이 기판(203)과 같은 배열 피치로 세로(y 방향) p 열Х가로(x 방향) q 열(p, q≥2)의 홀(개구부)(21)이 형성되어 있다. 홀(21)과 홀(22)의 사이즈는 같아도 되고, 상이해도 상관없다. 예를 들면, 홀(21)은, 홀(22)보다 큰 사이즈로 형성된다.

이어서, 묘화 기구(150)의 동작의 구체예에 대하여 설명한다. 전자 총(201)(방출원)으로부터 방출된 전자 빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 거의 수직으로 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212) 전체를 조명한다. 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212)에는 직사각형의 복수의 홀(21)(개구부)이 형성되고, 전자 빔(200)은 모든 복수의 홀(21)이 포함되는 영역을 조명한다. 복수의 홀(21)의 위치에 조사된 전자 빔(200)의 각 일부가, 이러한 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212)의 복수의 홀(21)을 각각 통과함으로써, 예를 들면, 직사각형 형상의 멀티 빔(복수의 전자 빔)(23)이 형성된다.

도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 가변 성형 빔을 설명하기 위한 도면이다. 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212)에 형성된 멀티 빔(23)은, 제2 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)을 향하여 나아간다. 그리고, 멀티 빔(23)의 각 빔의 적어도 일부가 대응하는 홀(22)을 각각 통과함으로써, 예를 들면, 직사각형 형상의 멀티 빔(복수의 전자 빔)(20)이 형성된다. 바꾸어 말하면, 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212)의 복수의 홀(21)과 제2 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)의 양쪽 모두를 통과함으로써, 멀티 빔(20)이 형성된다. 여기서, 묘화 제어부(68)에 의해 제어되는 구동 기구(214)에 의하여, 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212)을 전자 빔(200)의 중심축(광축)에 직교하는 면(x, y 면) 상에서 2 차원 방향으로 이동시킴으로써, 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 빔의 궤도 상에서 홀(21)과 홀(22)이 중첩되는 영역을 이탈시킬 수 있다. 이러한 홀(21)과 홀(22)이 중첩되는 영역의 사이즈를 조정함으로써, 형성되는 멀티 빔(20)의 각 빔을 가변 성형한다. 바꾸어 말하면, 형성되는 멀티 빔(20)의 각 빔의 사이즈를 제어한다. 사이즈가 가변으로 제어된 멀티 빔(20)은, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)로 진행된다.

도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 구성을 도시하는 단면도이다.

도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 멤브레인 영역 내의 구성의 일부를 도시하는 상면 개념도이다. 또한, 도 4 및 도 5에서, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41)와 패드(343)의 위치 관계는 일치시켜 기재하고 있지 않다. 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 지지대(333) 상에 실리콘 등을 포함하는 반도체 기판을 이용한 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31)이 배치된다. 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31)의 중앙부는 예를 들면, 이면측으로부터 얇게 깎여져 얇은 막 두께(h)의 멤브레인 영역(330)(제1 영역)에 가공되어 있다. 멤브레인 영역(330)을 둘러싸는 주위는, 두꺼운 막 두께(H)의 외주 영역(332)(제2 영역)이 된다. 멤브레인 영역(330)의 상면과 외주 영역(332)의 상면은, 같은 높이 위치, 혹은 실질적으로 높이 위치가 되도록 형성된다. 기판(31)은 외주 영역(332)의 이면에서 지지대(333) 상에 보지된다. 지지대(333)의 중앙부는 개구되어 있고, 멤브레인 영역(330)의 위치는 지지대(333)의 개구된 영역에 위치하고 있다.

블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31)의 멤브레인 영역(330)에는, 멀티 빔이 통과하는 위치에 복수의 개구부가 형성된다. 구체적으로는, 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31)의 멤브레인 영역(330)에는, 도 2에 도시한 제2 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 각 홀(22)에 대응하는 위치에 멀티 빔(20)의 각각의 빔의 통과용의 통과 홀(25)(개구부)이 개구된다. 바꾸어 말하면, 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31)의 멤브레인 영역(330)에는, 전자 선을 이용한 멀티 빔(20)의 각각 대응하는 빔이 통과하는 복수의 통과 홀(25)이 어레이 형상으로 형성된다. 그리고, 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31)의 멤브레인 영역(330) 상이며, 복수의 통과 홀(25) 중 대응하는 통과 홀(25)을 사이에 두고 대향하는 위치에, 2 개의 전극을 가지는 복수의 전극 쌍이 각각 배치된다. 2 개의 전극의 일방이 되는 복수의 제어 전극(24)이, 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31) 상이며, 복수의 통과 홀(25) 중 서로 상이한 통과 홀(25)의 근방에 배치된다. 그리고, 2 개의 전극의 타방이 되는 복수의 대향 전극(26)이, 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31) 상이며, 복수의 통과 홀(25) 중 서로 상이한 통과 홀(25)을 사이에 두고, 복수의 제어 전극(24)의 하나와 대향하여 배치된다. 구체적으로는, 멤브레인 영역(330) 상에, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 각 통과 홀(25)의 근방 위치에 해당하는 통과 홀(25)을 사이에 두고, 블랭킹 편향용의 제어 전극(24)과 대향 전극(26)의 조(블랭커：블랭킹 편향기)가 각각 배치된다. 또한, 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31) 내부(블랭킹 애퍼처 어레이 기판 중)이며 멤브레인 영역(330) 상의 각 통과 홀(25)의 근방에는, 각 통과 홀(25)용의 제어 전극(24)에 편향 전압을 인가하는 제어 회로(41)(로직 회로；셀)가 배치된다. 각 빔용의 대향 전극(26)은, 그라운드 접속된다.

또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 각 제어 회로(41)는, 제어 신호용의 n 비트(예를 들면, 10 비트)의 패러렐 배선이 접속된다. 각 제어 회로(41)는, 조사 시간 제어 신호(데이터)용의 n 비트의 패러렐 배선 외에, 클록 신호, 로드 신호, 샷 신호 및 전원용의 배선 등이 접속된다. 클록 신호, 로드 신호, 샷 신호 및 전원용의 배선 등은 패러렐 배선의 일부의 배선을 유용해도 상관없다. 멀티 빔(20)을 구성하는 각각의 빔마다, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41)에 의한 개별 블랭킹 기구(47)가 구성된다. 또한, 도 4의 예에서는, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41)가 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31)의 막 두께가 얇은 멤브레인 영역(330)에 배치된다. 단, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6은, 실시 형태 1의 개별 블랭킹 기구의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6에서, 제어 회로(41) 내에는, 앰프(46)(스위칭 회로의 일례)가 배치된다. 도 6의 예에서는, 앰프(46)의 일례로서, CMOS(Complementary　MOS) 인버터 회로가 배치된다. 그리고, CMOS 인버터 회로는 양의 전위(Vdd：블랭킹 전위：제1 전위)(예를 들면, 5V)(빔 OFF 전위)와, 그라운드 전위(GND：제2 전위)(빔 ON 전위)에 접속된다. CMOS 인버터 회로의 출력선(OUT)은 제어 전극(24)에 접속된다. 한편, 대향 전극(26)은 그라운드 전위가 인가된다. 그리고, 블랭킹 전위와 그라운드 전위가 전환 가능하게 인가되는 복수의 제어 전극(24)이, 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31) 상이며, 복수의 통과 홀(25)의 각각 대응하는 통과 홀(25)을 사이에 두고 복수의 대향 전극(26)의 각각 대응하는 대향 전극(26)과 대향하는 위치에 배치된다.

CMOS 인버터 회로의 입력(IN)에는, 역치 전압보다 낮아지는 L(low) 전위(예를 들면, 그라운드 전위)와, 역치 전압 이상이 되는 H(high) 전위(예를 들면, 1.5V) 중 어느 한 쪽이 제어 신호로서 인가된다. 실시 형태 1에서는, CMOS 인버터 회로의 입력(IN)에 L 전위가 인가되는 상태에서는, CMOS 인버터 회로의 출력(OUT)은 양 전위(Vdd)가 되고, 대향 전극(26)의 그라운드 전위와의 전위차에 의한 전계에 의해 대응 빔(20)을 편향하고, 제한 애퍼처 기판(206)에서 차폐함으로써 빔 OFF가 되도록 제어한다. 한편, CMOS 인버터 회로의 입력(IN)에 H 전위가 인가되는 상태(액티브 상태)에서는, CMOS 인버터 회로의 출력(OUT)은 그라운드 전위가 되고, 대향 전극(26)의 그라운드 전위와의 전위차가 없어져, 대응 빔(20)을 편향하지 않으므로, 제한 애퍼처 기판(206)을 통과함으로써 빔 ON이 되도록 제어한다.

각 통과 홀(25)을 통과하는 전자 빔은, 각각 독립적으로 쌍이 되는 2 개의 제어 전극(24)과, 대향 전극(26)에 인가되는 전압에 의해 편향된다. 이러한 편향에 의해 블랭킹 제어된다. 구체적으로는, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)의 조는, 각각 대응하는 스위칭 회로가 되는 CMOS 인버터 회로에 의해 교체되는 전위에 의해 멀티 빔(20)의 대응 빔을 각각 개별적으로 블랭킹 편향한다. 이와 같이, 복수의 블랭커가, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)(개구부)을 통과한 멀티 빔(20) 중 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행한다. 이러한 블랭커는, 각각 설정된 묘화 시간(조사 시간)동안 빔이 ON 상태가 되도록 개별적으로 통과하는 빔을 블랭킹 제어한다.

블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)를 통과한 멀티 빔(20)은, 축소 렌즈(205)에 의하여 축소되고, 제한 애퍼처 기판(206)에 형성된 중심의 홀을 향하여 나아간다. 여기서, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 블랭커에 의해 편향된 전자 빔은, 제한 애퍼처 기판(206)의 중심의 홀로부터 위치가 이탈되고, 제한 애퍼처 기판(206)에 의해 차폐된다. 한편, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 블랭커에 의해 편향되지 않은 전자 빔은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제한 애퍼처 기판(206)의 중심의 홀을 통과한다. 이와 같이, 제한 애퍼처 기판(206)은, 개별 블랭킹 기구(47)에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐한다. 그리고, 빔 ON이 되고 나서 빔 OFF가 될 때까지 형성된, 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 빔에 의하여, 1 회분의 샷의 각 빔이 형성된다. 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 멀티 빔(20)은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞추어져, 원하는 축소율의 패턴상이 되고, 주편향기(208) 및 부편향기(209)에 의하여, 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 멀티 빔(20) 전체가 동일 방향으로 한꺼번에 편향되어, 각 빔의 시료(101) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다. 또한, 예를 들면, XY 스테이지(105)가 연속 이동하고 있을 때, 빔의 조사 위치가 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 주편향기(208)에 의해 트랙킹 제어가 행해진다. 한 번에 조사되는 멀티 빔(20)은, 이상적으로는 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)의 배열 피치에 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열되게 된다.

도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 시료(101)의 묘화 영역(30)은 예를 들면, y 방향을 향하여 소정의 폭으로 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(32)에 가상 분할된다. 우선, XY 스테이지(105)를 이동시켜 제1 번째의 스트라이프 영역(32)의 좌단, 혹은 더 좌측의 위치에 1 회의 멀티 빔(20)의 샷으로 조사 가능한 조사 영역(34)이 위치하도록 조정하여, 묘화가 개시된다. 제1 번째의 스트라이프 영역(32)을 묘화할 때에는, XY 스테이지(105)를, 예를 들면 -x 방향으로 이동시킴으로써, 상대적으로 x 방향으로 묘화를 진행시켜 간다. XY 스테이지(105)는, 예를 들면, 등속으로 연속 이동시킨다. 제1 번째의 스트라이프 영역(32)의 묘화 종료 후, 스테이지 위치를 -y 방향으로 이동시키고, 제2 번째의 스트라이프 영역(32)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 향하여 마찬가지로 묘화를 행한다. 제3 번째의 스트라이프 영역(32)에서는, x 방향을 향하여 묘화하고, 제4 번째의 스트라이프 영역(32)에서는, -x 방향을 향하여 묘화하는 것과 같이, 교대로 방향을 바꾸면서 묘화함으로써, 묘화 시간을 단축할 수 있다. 단, 이러한 교대로 방향을 바꾸면서 묘화하는 경우에 한정되지 않고, 각 스트라이프 영역(32)을 묘화할 때, 같은 방향을 향하여 묘화를 진행시키도록 해도 상관없다. 1 회의 샷에서는, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 각 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티 빔에 의하여, 최대로 각 홀(22)과 동일한 수의 복수의 샷 패턴이 한 번에 형성된다.

도 8은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 조사 영역과 묘화 대상 화소와의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8에서, 스트라이프 영역(32)은 예를 들면, 멀티 빔(20)의 빔 사이즈로 메쉬 형상의 복수의 메쉬 영역으로 분할된다. 이러한 각 메쉬 영역이 묘화 대상의 화소(36)(단위 조사 영역, 조사 위치, 혹은 묘화 위치)가 된다. 묘화 대상 화소(36)의 사이즈는, 빔 사이즈로 한정되는 것은 아니며, 빔 사이즈와는 상관없이 임의의 크기로 구성되는 것이어도 상관없다. 예를 들면, 빔 사이즈의 1/n(n는 1 이상의 정수)의 사이즈로 구성되어도 상관없다. 도 8의 예에서는, 시료(101)의 묘화 영역이 예를 들면, y 방향으로, 1 회의 멀티 빔(20)의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)(묘화 필드)의 사이즈와 실질적으로 같은 폭 사이즈로, 복수의 스트라이프 영역(32)으로 분할된 경우를 나타내고 있다. 직사각형의 조사 영역(34)의 x 방향의 사이즈는, x 방향의 빔 수 Х x 방향의 빔 간 피치로 정의할 수 있다. 직사각형의 조사 영역(34)의 y 방향의 사이즈는, y 방향의 빔 수 Х y 방향의 빔 간 피치로 정의할 수 있다. 또한, 스트라이프 영역(32)의 폭은 이에 한정되는 것은 아니다. 조사 영역(34)의 n 배(n는 1 이상의 정수)의 사이즈라면 바람직하다. 도 8의 예에서는, 예를 들면, 512Х512 열의 멀티 빔의 도시를 8Х8 열의 멀티 빔으로 생략하여 도시하고 있다. 그리고, 조사 영역(34) 내에, 1 회의 멀티 빔(20)의 샷으로 조사 가능한 복수의 화소(28)(빔의 묘화 위치)가 도시되어 있다. 바꾸어 말하면, 서로 이웃하는 화소(28) 간의 피치가 멀티 빔의 각 빔 간의 피치가 된다. 그리고, 실시 형태 1에서는, 시료(101) 상의 스트라이프 영역(32)(묘화 영역)이 멀티 빔(20)의 빔 간 피치 사이즈로, 복수의 피치 셀(29)(서브 조사 영역)(빔 간 피치 영역)로 분할된다. 도 7의 예에서는, 서로 이웃하는 4 개의 화소(28)로 둘러싸임과 동시에, 4 개의 화소(28) 중 하나의 화소(28)를 포함하는 정방형의 영역에서 1 개의 피치 셀(29)을 구성한다. 바꾸어 말하면, 화소(28)를 포함하는 빔 간 피치 사이즈의 직사각형의 영역에서 1 개의 피치 셀(29)을 구성한다. 도 8의 예에서는, 각 피치 셀(29)은 4Х4 화소로 구성되는 경우를 나타내고 있다.

도 9는, 실시 형태 1에서의 멀티 빔의 빔 위치 제어의 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 예에서는, 멀티 빔(20) 중, 예를 들면, 빔 피치(P)로 배열되는 소정의 빔 사이즈의 4Х2 개의 빔(10)을 나타내고 있다. 실시 형태 1에서의 멀티 빔(20)의 빔 위치 제어에서는, 주편향기(208)로 일괄 편향하는 어레이 편향과 부편향기(209)로 일괄 편향하는 오프셋 편향과의 조합에 의해 각 빔의 위치를 제어한다. 주편향기(208)와 부편향기(209)는, 모두 멀티 빔(20) 전체를 일괄 편향한다. 어레이 편향량은 어느 한 피치 셀(29)의 원점으로의 편향량을 가리킨다. 오프셋 편향량은 각 피치 셀(29)의 원점으로부터 실제로 노광하는 화소까지의 편향량을 나타낸다. 도 9의 예에서는, 각 피치 셀(29)이 예를 들면, 4Х4 개의 화소(36)에 의해 구성되는 경우를 나타낸다. 도 9의 예에서는 오프셋 편향으로서, x 방향으로 2 화소째 및 y 방향으로 3 화소째의 화소(36)에 각 빔(10)을 편향하는 경우를 나타내고 있다.

도 10은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 편향 시퀀스의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 10의 예에서는, 예를 들면, 32Х32 개의 멀티 빔(20)의 각 빔으로 묘화하는 복수의 피치 셀(29)의 일부를 나타내고 있다. 도 10의 예에서는, 예를 들면, XY 스테이지(105)가 8 빔 피치분의 거리를 이동하는 동안에 부편향기(209)에 의한 오프셋 편향에 의해 순서대로 조사 위치(화소(36))를 시프트시키면서, 같은 피치 셀(29) 내의 4 개의 화소를 묘화(노광)하는 경우를 나타내고 있다. 1 회의 멀티 빔(20)의 샷으로 조사하는 것이 가능한 최대 조사 시간(Ttr)과 부편향 세틀링 시간을 합계한 샷 사이클(T)마다, 노광되는 화소(36)가 순서대로 시프트되어 간다. 최대 조사 시간(Ttr)은, 예를 들면, 묘화 영역 내의 각 화소(36)의 1 회의 샷으로 조사되는 조사 시간의 최대치 이상의 시간으로 설정된다. 부편향 세틀링 시간은, 부편향기(209)용의 DAC 앰프(132)를 위한 세틀링 시간이다. 이러한 4 개의 화소를 묘화(노광)하는 동안, 조사 영역(34)이 XY 스테이지(105)의 이동에 의해 시료(101)와의 상대 위치가 이탈되지 않도록, 주편향기(208)에 의한 어레이 편향에 의해 멀티 빔(20) 전체를 일괄 편향함으로써, 조사 영역(34)을 XY 스테이지(105)의 이동에 추종시킨다. 바꾸어 말하면, 트랙킹 제어가 행해진다. 도 10의 예에서는, 8 빔 피치분의 거리를 이동하는 동안에 4 개의 화소를 묘화(노광)함으로써 1 회의 트랙킹 사이클을 실시한다. 또한, 피치 셀(29)의 나머지 다른 화소는 다른 빔에 의해 묘화된다. 1 회의 트랙킹 사이클이 종료되면 트랙킹 리셋하고, 주편향기(208)에 의한 어레이 편향에 의해, 전회의 트랙킹 개시 위치로 되돌아간다. 또한, 각 피치 셀(29)의 오른쪽으로부터 1 번째의 화소 열의 묘화는 종료되어 있으므로, 트랙킹 리셋한 후에, 차회의 트랙킹 사이클에서, 우선 부편향기(209)는, 각 피치 셀(29)의 오른쪽으로부터 2 번째의 화소 열을 묘화하도록 빔의 묘화 위치를 맞추도록(시프트하도록) 편향한다. 도 10의 예에서는, 예를 들면, 빔(1)에 의해 피치 셀(29)의 오른쪽으로부터 1 열째의 4 화소를 묘화한다. 이어서, 8 빔 피치 떨어진 빔(9)에 의해 피치 셀(29)의 오른쪽으로부터 2 열째의 4 화소를 묘화한다. 이어서, 8 빔 피치 떨어진 빔(17)에 의해 피치 셀(29)의 오른쪽으로부터 3 열째의 4 화소를 묘화한다. 이어서, 8 빔 피치 떨어진 빔(25)에 의해 피치 셀(29)의 오른쪽으로부터 4 열째의 4 화소를 묘화한다. 이에 의하여, 대상 피치 셀(29) 내의 4Х4의 모든 화소가 묘화 대상이 된 것이 된다. 다른 피치 셀(29)에서도 복수의 빔에 의해 마찬가지로 묘화된다. 스트라이프 영역(32)의 묘화 중 이러한 동작을 반복함으로써, 도 7에 도시하는 바와 같이, 조사 영역(34a~34o)과 같은 정도로 순차적으로 조사 영역(34)의 위치가 이동해가서, 해당 스트라이프 영역(32)의 묘화를 행해간다. 묘화 영역 전체를 빠짐없이 묘화해가기 위하여서는, 이상과 같은 복잡한 편향 제어를 행하기 위한 편향 시퀀스가 필요해진다.

여기서, 4Х4의 화소(36)로 구성되는 피치 셀(29) 내에 대하여, 예를 들면, 화소 사이즈를 변경하는 경우, 스트라이프 영역(32) 내의 모든 화소(36)를 노광 가능하게 하려면, 통상, 상술한 묘화 시퀀스를 그대로 사용할 수는 없다. 예를 들면, 4Х4의 화소(36)로 구성되어 있던 피치 셀(29) 내가, 묘화 정밀도 중시를 위하여 5Х5의 화소(35)로 구성되도록 화소 사이즈가 변경된(화소 사이즈가 작아지게 된) 경우, 상술한 묘화 시퀀스를 그대로 사용하면, 빔이 조사되지 않는 미노광 화소가 생겨버리게 된다. 마찬가지로, 탑재되는 멀티 빔 전체 중 묘화 정밀도 중시를 위하여 사용하는 빔 어레이를 한정하는 경우, 통상, 상술한 묘화 시퀀스를 그대로 사용할 수는 없다. 예를 들면, 광학계의 수차가 빔 어레이 우측단에서 큰 경우에, 빔 어레이의 제일 우측의 1 열을 사용하지 않음으로 설정하여, x 방향의 빔 갯수가 32 개에서 31 개로 한정된 경우, 빔이 조사되지 않는 미노광 화소가 생겨버리게 된다. 또한, 1 회의 트랙킹 제어에 있어서의 노광 화소 수를 변경한 경우에 대해서도 마찬가지이다. 따라서, 사용하는 화소 사이즈 혹은/및 사용하는 빔 어레이 등에 그때마다 대응시킨 편향 시퀀스를 재구축하는 것이 필요해진다. 이들 조건의 변경에 대응하면서, 시료면의 묘화 영역 전체를 묘화하는 것이 가능한 편향 시퀀스를 찾아내는 것은 용이하지 않다. 그 때문에, 임의의 조건에서 편향 시퀀스를 동일 포맷으로 정의할 수 있게 되면, 각 조건에 대응 가능한 편향 시퀀스를 찾아내는 것이 용이해진다. 이에, 실시 형태 1에서는, 유저가 희망하는 임의의 조건으로서, 1 회의 트랙킹 제어에 있어서의 노광 화소 지정값, 화소 사이즈, 빔 사이즈, 및 사용하는 빔 어레이라고 하는 기본 파라미터를 입력함으로써, 상이한 조건 하에서도 같은 포맷으로 각 조건에 있어서의 편향 시퀀스를 정의한다.

도 11은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정의 일례를 도시하는 플로우차트도이다. 도 11에서, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법은 모드 선택 공정(S102)과, 기본 파라미터 취득 공정(S104)과, 화소 분할 공정(S106)과, 파라미터 취득 공정(S108)과, 편향 시퀀스 작성 공정(S116)과, 조사 시간 데이터 생성 공정(S120)과, 데이터 가공 공정(S130)과, 데이터 전송 공정(S132)과, 묘화 공정(S134)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다. 파라미터 취득 공정(S108)은, 내부 공정으로서 편향 좌표 설정 공정(S110)과, 노광 화소 수 연산 공정(S112)과, 리셋 시 편향 이동량 연산 공정(S114)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다.

모드 선택 공정(S102)으로서, 모드 선택부(50)(선택부)는 복수의 묘화 모드 중에서 1 개의 묘화 모드를 선택한다. 예를 들면, 모드 선택부(50)는 고정밀도로 묘화하는 고정밀도 묘화 모드와, 고속으로 묘화하는 고속 묘화 모드 중에서 1 개의 묘화 모드를 선택한다. 복수의 묘화 모드 중에는, 그 밖에, 고정밀도 묘화 모드와 고속 묘화 모드의 중간을 취한 표준 모드를 추가해도 바람직하다.

기본 파라미터 취득 공정(S104)으로서, 기본 파라미터 취득부(52)(파라미터 취득부)는 가변의 화소 사이즈(s)와, 노광에 사용되는 빔 어레이를 정의하는 빔 어레이 정보를 취득한다. 구체적으로는, 기본 파라미터 취득부(52)는 기억 장치(144)에 기억되는 상관 테이블을 참조하여, 선택된 묘화 모드에 따른 노광 화소 지정값(M)과, 화소 사이즈(s)와 함께, 빔 어레이 정보인 빔 사이즈(s)와 사용 빔 어레이를 취득한다.

도 12(a) 및 도 12(b)는, 실시 형태 1에 있어서의 사용 빔 어레이의 일례를 도시하는 도면이다. 도 12(a)의 예에서는, 묘화 장치(100)에 탑재되는 전자 빔 컬럼(102)(조사 기구)에 의해 조사 가능한 멀티 빔(20)이 8Х8 개의 빔 어레이인 경우를 나타내고 있다. 고속 묘화를 중시하는 경우, 한 번에 노광할 수 있는 화소 수가 많아지므로, 가능한 한 빔 갯수가 많아지는 빔 어레이를 사용한다. 그러나, 중심 빔으로부터 먼 빔이 될수록, 예를 들면, 전자 광학계에 기인하는 수차(예를 들면, 상 왜곡 혹은/및 상면 만곡) 등의 영향에 의해 빔의 조사 위치 정밀도 또는 빔 형상 등이 열화되어 버린다. 그 때문에, 묘화 정밀도를 중시하는 경우, 멀티 빔(20) 전체 중, 주위의 빔을 제외한 중심부의 빔 어레이만을 사용한다. 도 12(b)의 예에서는, 8Х8 개의 빔 어레이 중, 주위의 빔을 제외한 6Х6 개의 빔 어레이를 사용하는 경우를 나타내고 있다.

도 13(a) 내지 도 13(d)는, 실시 형태 1에 있어서의 화소 사이즈와 빔 사이즈와 빔 갯수를 가변으로 한 경우의 빔 어레이와 화소와의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 13(a)에서는 기본 모드로서, 예를 들면, XY 스테이지의 이동 방향(x 방향)으로 4 개의 빔이 배열되고, 각 피치 셀(29) 내가 2Х2 개의 화소(36)로 분할되는 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우에는, 2Х2 개의 화소(36)로 구성되는 x 방향으로 배열된 각 피치 셀(29) 전체를, x 방향으로 배열되는 4 개의 빔으로 묘화하게 된다. XY 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향(y 방향)의 빔 갯수에 대해서는 기재를 생략하고 있다.

또한, 고속 묘화를 중시하는 경우, 각 피치 셀(29) 내의 화소 수는 적은 쪽이 빠르게 노광할 수 있다. 한편, 묘화 정밀도를 중시하는 경우, 각 피치 셀(29) 내의 화소 수가 많은 것이, 빔마다의 위치 또는 빔 전류량의 편차 등의 노광 오차가 평균화되므로 바람직하다. 그 때문에, 화소 사이즈를 작게 함으로써 피치 셀(29) 내의 화소 수를 많게 한다. 도 13(b)의 예에서는, 각 피치 셀(29) 내가 2Х2 개의 화소(36)로부터, 화소 사이즈를 작게 함으로써, 각 피치 셀(29) 내가 3Х3 개의 화소(36)로 분할되는 경우를 나타내고 있다. 따라서, 화소 사이즈를 작게 하는 경우에는, 화소 사이즈가 빔 피치(피치 셀(29)의 사이즈)의 정수분의 1이 되도록 설정하는 것이 필요하다. 이러한 경우에는, 3Х3 개의 화소(36)로 구성되는 x 방향으로 배열되는 각 피치 셀(29) 전체를, x 방향으로 배열되는 4 개의 빔으로 묘화하게 된다.

또한, 도 13(b)의 예에서는, 화소 사이즈가 작아진 것에 따라, 빔 사이즈도 이와 같이 작게 하는 경우를 나타내고 있다. 단, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 13(c)의 예에 도시하는 바와 같이, 화소 사이즈가 작아져도 빔 사이즈를 바꾸지 않고 큰 채로 유지해도 상관없다. 도 13(b) 및 도 13(c)에 도시하는 바와 같이, 빔 사이즈에 상관없이 빔 간 피치를 불변으로 함으로써, 빔 사이즈를 편향 제어의 조건으로부터 떼어낼 수 있다.

도 14는, 실시 형태 1에 있어서의 화소 사이즈가 빔 사이즈보다 작은 경우의 노광 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 15는, 실시 형태 1에 있어서의 화소 사이즈가 빔 사이즈보다 큰 경우의 노광 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 화소 사이즈가 빔 사이즈보다 작은 경우, 인접하는 화소끼리에서 노광하는 빔(10)은 서로 중첩되게 된다. 한편, 도 15에 도시하는 바와 같이, 화소 사이즈가 빔 사이즈보다 큰 경우, 노광하는 빔(10)은 화소 내 전체를 조사하지 않게 된다. 그러나, 화소 사이즈와 빔 사이즈가, 레지스트가 가지는 조사량의 확산 효과(블러)의 거리보다 작으면, 화소 사이즈와 빔 사이즈의 불일치에 의해 각 빔이 노광하는 영역의 사이에 간극 또는 중복이 있어도, 멀티 빔에 의한 노광부의 중첩 또는 간극은 묘화 정밀도에 크게 영향을 주지 않는다. 어느 경우에서도, 화소당 도스량이 소요량과 일치하도록 노광 시간이 제어되면 된다. 따라서, 빔 사이즈의 변경에 수반하는 도스량의 변화에 대해서는, 조사 시간의 조정에 의해 제어하면 된다. 따라서, 화소 사이즈는 빔 사이즈와 일치하지 않아도 되다.

또한, 고속 묘화를 중시하는 경우는, 빔 갯수가 많은 것이 바람직하고, 묘화 정밀도를 중시하는 경우는, 빔 갯수를 줄이고, 예를 들면, 수차가 큰 주변부의 빔을 제외하고 빔 어레이의 중앙부의 빔으로 한정하는 쪽이 바람직하다고 하는 점은 상술한 바와 같다. 도 13(d)의 예에서는, XY 스테이지의 이동 방향(x 방향)의 빔 갯수가 4 개에서 3 개로 변경된 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우에는, 2Х2 개의 화소(36)로 구성되는 x 방향으로 배열되는 각 피치 셀(29) 전체를, x 방향으로 배열되는 3 개의 빔으로 묘화하게 된다.

도 16은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 모드와 기본 파라미터와의 상관 테이블의 일례를 도시하는 도면이다. 상관 테이블에는, 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 화소 수의 지정값(M)과, 화소 사이즈(s)와, 빔 피치(P)(빔 간 피치 사이즈)가 적어도 묘화 영역의 묘화 중에 정해져 있는 멀티 빔(20) 중, 노광에 사용되는 빔 어레이를 식별하는 식별 정보(bХc)가, 복수의 묘화 모드에 따라 가변으로 정의된다. 도 16의 예에서는, 상관 테이블에서 1 회의 트랙킹 제어당 노광 화소 지정값(M)은, M1＞M2＞M3의 관계가 되는 각 값을 이용하고, 고속 묘화 모드에서는 M1, 고정밀도 묘화 모드에서는 M3, 표준 묘화 모드에서는 중간의 M2로 정의된다. 또한, 상관 테이블에서, 화소 사이즈(s)는 s1＞s2의 관계가 되는 각 값을 이용하고, 고속 묘화 모드에서는 s1, 고정밀도 묘화 모드에서는 s2, 표준 묘화 모드에서는 s1로 정의된다. 또한, 상관 테이블에서, 빔 사이즈(s)는 S1＞S2의 관계가 되는 각 값을 이용하고, 고속 묘화 모드에서는 S1, 고정밀도 묘화 모드에서는 S2, 표준 묘화 모드에서는 S1로 정의된다. 또한, 상관 테이블에서, 사용 빔 어레이의 식별 정보 bХc는, b1＞b2, 및 c1＞c2의 관계가 되는 각 값을 이용하고, 고속 묘화 모드에서는 b1Хc1의 빔 어레이, 고정밀도 묘화 모드에서는 b2Хc2의 빔 어레이, 표준 묘화 모드에서는 b1Хc1의 빔 어레이로 정의된다. 사용 빔 어레이에 대해서는, 중앙부의 빔 어레이를 사용하는 것이 전제로서 정의된다. 묘화 장치(100)의 전자 빔 컬럼(102)으로부터 조사 가능한 빔 어레이의 배열 및 시료(101) 상에서의 빔 간 피치의 사이즈에 따라, 상관 테이블에 각 값을 미리 정의해두면 된다.

상술한 예에서는, 선택된 묘화 모드에 따라, 상관 테이블에 정의된 각 값을 기본 파라미터로서 채용하는 경우를 나타내고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도시하지 않은 GUI(그래픽 유저 인터페이스) 등의 입력 수단을 통하여, 유저로부터 직접 입력된 기본 파라미터가 되는 각 값을 기본 파라미터 취득부(52)가 취득해도 바람직하다.

화소 분할 공정(S106)으로서, 화소 분할부(54)(분할부)는, 선택된 묘화 모드에 따라 가변하는 화소 사이즈로 멀티 빔(20)을 조사하는 시료(101)면 상의 스트라이프 영역(32)(묘화 영역)을 복수의 화소(36)(화소 영역)로 분할한다. 구체적으로는, 취득된 화소 사이즈(s), 예를 들면, 각 피치 셀(29) 내가 2Х2 개의 화소(36)가 되는 화소 사이즈로 스트라이프 영역(32)을 복수의 화소(36)(화소 영역)로 분할한다. 혹은 예를 들면, 각 피치 셀(29) 내가 3Х3 개의 화소(36)가 되는 화소 사이즈로 스트라이프 영역(32)을 복수의 화소(36)(화소 영역)로 분할한다. 이에 의하여, 묘화 모드에 따른 사이즈로 멀티 빔(20)의 각 빔의 노광 대상이 되는 복수의 화소(36)가 설정된다.

파라미터 취득 공정(S108)으로서, 파라미터 취득부(55)(취득부)는 화소 사이즈와 빔 어레이 정보에 기초하여, 각 피치 셀(29) 내의 복수의 화소(36)에 담당 빔을 편향하기 위한 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와, 멀티 빔(20)의 각 빔을 한꺼번에 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 행하는 각 트랙킹 제어 기간 중에, 각 피치 셀(29) 내를 담당 빔이 노광하는 노광 화소 수(Ej)와, 트랙킹 제어 기간의 경과 후에 트랙킹 개시 위치를 리셋하는 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔의 편향 이동량(Dj)을 취득한다. 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와, 노광 화소 수(Ej)와, 편향 이동량(Dj)이라고 하는 편향 시퀀스의 파라미터를 취득하기 위하여, 이하의 내부 공정을 실시한다.

편향 좌표 설정 공정(S110)으로서, 편향 좌표 설정부(60)는, 상관 테이블을 참조하여, 선택된 묘화 모드로 정의된 화소 사이즈(s)로 스트라이프 영역(32)(묘화 영역)이 분할된 복수의 화소(36)에, 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)를 설정한다. 여기서, X 방향의 빔 피치 및 Y 방향의 빔 피치의 크기는 같은 경우여도 되고, 상이한 경우여도 상관없다. 복수의 편향 좌표로서, X 방향의 빔 피치 및 Y 방향의 빔 피치의 크기의 피치 셀(29)(직사각형 영역) 내에 있는 화소의 수의 편향 좌표가 존재한다. XY 방향의 빔 피치가 같은 경우이면, 복수의 편향 좌표로서, 화소(36)의 사이즈의 합계 길이가 빔 피치(P)(빔 간 피치 사이즈)가 되도록 1 방향(x 방향)으로 배열되는 복수의 화소(36)의 수(m)의 2 승값(m²)에 상당하는 수의 편향 좌표가 존재한다. 이하, 예를 들면, X 방향의 빔 피치 및 Y 방향의 빔 피치의 크기가 같은 경우를 이용하여 설명한다. 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)는, 피치 셀(29)마다 설정된다. 각 피치 셀(29) 내가, 예를 들면, 2Х2 개의 화소(36)로 분할된 경우, 2Х2 개의 화소(36)의 기준 위치에 편향 좌표 (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)의 합계 4 개(2² 개)의 편향 좌표를 설정한다. 각 피치 셀(29) 내가, 예를 들면, 3Х3 개의 화소(36)로 분할된 경우, 3Х3 개의 화소(36)의 기준 위치에 편향 좌표 (0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)의 합계 9 개(3² 개)의 편향 좌표를 설정한다. 화소(36)의 기준 위치로서, 예를 들면, 각 화소(36)의 좌하각을 이용하면 바람직하다. 혹은 각 화소(36)의 중심 위치를 이용하면 바람직하다. 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스에서는, 이러한 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)의 각 편향 좌표로의 일련의 빔 편향에 의해 행해지는 복수 회의 노광을 1 사이클로 하는 2 승값(m²)분의 노광을 복수 회의 트랙킹 제어 기간으로 나누어 행한다.

도 17은, 실시 형태 1에 있어서의 노광 화소 수 연산부의 내부 구성을 도시하는 도면이다. 도 17에서, 노광 화소 수(Ej) 연산부(56) 내에는, 기준 화소 수(Ebase) 선택부(70), 노광 화소 수(Ej) 조합 선택부(72), 및 판정부(74, 76)가 배치된다. 기준 화소 수(Ebase) 선택부(70), 노광 화소 수(Ej) 조합 선택부(72), 및 판정부(74, 76)라고 하는 각 「~부」는 처리 회로를 가진다. 이러한 처리 회로는, 예를 들면, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로, 혹은 반도체 장치를 포함한다. 각 「~부」는, 공통되는 처리 회로(같은 처리 회로)를 이용하여도 되고, 혹은 상이한 처리 회로(다른 처리 회로)를 이용하여도 된다. 기준 화소 수(Ebase) 선택부(70), 노광 화소 수(Ej) 조합 선택부(72), 및 판정부(74, 76)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.

노광 화소 수 연산 공정(S112)으로서, 노광 화소 수(Ej) 연산부(56)는, 상관 테이블을 참조하여, 선택된 묘화 모드로 정의된 화소 수의 지정값(M)을 이용하여, 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 노광 화소 수(Ej)를 연산한다. 설정된 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)의 각 편향 좌표로의 일련의 빔 편향에 의해 행해지는 2 승값(m²)분의 노광을, 상술한 바와 같이 1 사이클로 하고, 노광 화소 수(Ej) 연산부(56)는, 1 사이클당의 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 노광 화소 수(Ej)의 합계가 2 승값(m²)에 일치하도록 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 노광 화소 수(Ej)를 연산한다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다.

도 18은, 실시 형태 1에 있어서의 노광 화소 수 연산 공정의 내부 공정의 일례를 도시하는 플로우차트도이다. 도 18에서, 실시 형태 1에 있어서의 노광 화소 수 연산 공정(S112)은, 그 내부 공정으로서 기준 화소 수(Ebase) 선택 공정(S204)과, 노광 화소 수(Ej) 조합 선택 공정(S206)과, 판정 공정(S208)과, 판정 공정(S209)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다.

기준 화소 수(Ebase) 선택 공정(S204)으로서, 우선, 기준 화소 수(Ebase) 선택부(70)는, 선택된 묘화 모드로 정의된 노광 화소 지정값(M)을 입력하고, 노광 화소 지정값(M)에 기초하여 기준 화소 수(Ebase)를 선택한다. 우선, 기준 화소 수(Ebase) 선택부(70)는, 기준 화소 수(Ebase)로서, 노광 화소 지정값(M)을 선택한다. 예를 들면, 노광 화소 지정값(M)=2를 입력하고, 기준 화소 수(Ebase)에 값 2를 선택한다.

노광 화소 수(Ej) 조합 선택 공정(S206)으로서, 노광 화소 수(Ej) 조합 선택부(72)는, 노광 화소 수(Ej)의 조합을 합계한 값(ΣEj)이, x 방향으로 배열되는 복수의 화소(36)의 수(m)의 2 승값(m²)과 일치하는 노광 화소 수(Ej)의 조합을 선택한다. 기준 화소 수(Ebase)=2인 경우, 9 개(예를 들면, m=3인 경우)의 화소에 대하여, 1 회의 트랙킹 제어당 2 개의 화소를 노광하게 된다. 그러나, 2만을 사용한 조합으로는 합계 9로 할 수 없다.

판정 공정(S208)으로서, 판정부(74)는, 선택된 기준 화소 수(Ebase)를 사용하여 합계가 m²가 되는 노광 화소 수(Ej)의 조합이 가능한지의 여부를 판정한다. 상술한 예에서는, 기준 화소 수(Ebase)=2인 경우, 9 개의 화소에 대하여, 노광 화소 수(Ej)의 조합은 불가능하다. 가능하지 않은 경우에는, 기준 화소 수(Ebase) 선택 공정(S204)으로 되돌아온다. 가능한 경우에는, 판정 공정(S209)으로 진행된다.

기준 화소 수(Ebase) 선택 공정(S204)으로 되돌아오고 이어서, 기준 화소 수(Ebase) 선택부(70)는, 기준 화소 수(Ebase)로서 M와 M-1을 선택한다. 노광 화소 수(Ej) 조합 선택 공정(S206)으로서, 노광 화소 수(Ej) 조합 선택부(72)는, M와 M-1을 사용하여 m²(예를 들면, m=3인 경우)가 되는 노광 화소 수(Ej)의 조합을 선택한다. M=2인 경우, 2와 1을 이용하여, Ej=2, 2, 2, 2, 1의 조합을 선택할 수 있다. 그 결과, 판정 공정(S208)으로서, 판정부(74)는, 합계가 m²(예를 들면, m=3인 경우)가 되는 노광 화소 수(Ej)의 조합이 가능하다고 판정한다. 그리고, 판정 공정(S209)으로 진행된다.

판정 공정(S209)으로서, 판정부(76)는, 노광 화소 수(Ej)의 조합 수가 빔 갯수(b) 이하인지의 여부를 판정한다. 판정부(76)는, 선택된 묘화 모드로 설정된 빔 어레이의 식별 정보(bХc)를 입력하고, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)으로 배열되는 빔 갯수(b)를 사용하여 판정한다. 예를 들면, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)으로 배열되는 빔 수가 4인 경우, 노광 화소 수(Ej)의 조합 수가, Ej=2, 2, 2, 2, 1의 5 개가 되고, 빔 갯수(b)의 4보다 커져 버린다. 그 때문에, Ej=2, 2, 2, 2, 1의 조합은 사용할 수 없다. 노광 화소 수(Ej)의 조합 수가, 빔 갯수(b) 이하가 아닌 경우, 기준 화소 수(Ebase) 선택 공정(S204)으로 되돌아온다. 노광 화소 수(Ej)의 조합 수가, 빔 갯수(b) 이하인 경우, 리셋 시 편향 이동량 연산 공정(S114)으로 진행된다.

기준 화소 수(Ebase) 선택 공정(S204)으로 되돌아오고 이어서, 기준 화소 수(Ebase) 선택부(70)는, 기준 화소 수(Ebase)로서 M와 M+1을 선택한다. 노광 화소 수(Ej) 조합 선택 공정(S206)으로서, 노광 화소 수(Ej) 조합 선택부(72)는, M와 M+1을 사용하여 m²가 되는 노광 화소 수(Ej)의 조합을 선택한다. M=2인 경우, 2와 3을 이용하여, Ej=3, 2, 2, 2의 조합을 선택할 수 있다. 그 결과, 판정 공정(S208)으로서 판정부(74)는, 합계가 m²(예를 들면, m=3인 경우)가 되는 노광 화소 수(Ej)의 조합이 가능하다고 판정한다. 그리고, 판정 공정(S209)으로 진행된다. 판정 공정(S209)으로서, 판정부(76)는, 노광 화소 수(Ej)의 조합 수가, 빔 갯수(b) 이하인지의 여부를 판정한다. 노광 화소 수(Ej)의 조합 수가, Ej=3, 2, 2, 2의 4 개가 되고, 빔 갯수(b)=4 이하가 된다. 따라서, Ej=3, 2, 2, 2의 조합은 사용 가능해지고, 설정되게 된다.

도 19는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 이동량 연산부의 내부 구성을 도시하는 도면이다. 도 19에서, 편향 이동량(Dj) 연산부(58) 내에는 노광 화소 수(Ej) 조합 입력부(80), 가이동량(D') 연산부(82), 편향 이동량(Dj) 조합 선택부(84), 및 판정부(86)가 배치된다. 노광 화소 수(Ej) 조합 입력부(80), 가이동량(D') 연산부(82), 편향 이동량(Dj) 조합 선택부(84), 및 판정부(86)라고 하는 각 「~부」는 처리 회로를 가진다. 이러한 처리 회로는 예를 들면, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로, 혹은 반도체 장치를 포함한다. 각 「~부」는 공통되는 처리 회로(같은 처리 회로)를 이용하여도 되고, 혹은 상이한 처리 회로(다른 처리 회로)를 이용하여도 된다. 노광 화소 수(Ej) 조합 입력부(80), 가이동량(D') 연산부(82), 편향 이동량(Dj) 조합 선택부(84), 및 판정부(86)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.

리셋 시 편향 이동량 연산 공정(S114)으로서, 편향 이동량(Dj) 연산부(58)는 상관 테이블을 참조하여, 선택된 묘화 모드로 정의된 멀티 빔(20) 중 노광에 사용되는 빔 어레이(빔 군)를 식별하는 식별 정보(b×c)를 이용하여, 트랙킹 리셋을 행하는 경우의 멀티 빔(20)의 편향 이동량(Dj)을 연산한다. 설정된 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)의 각 편향 좌표로의 일련의 빔 편향에 의해 행해지는 2 승값(m²)분의 노광을 상술한 바와 같이 1 사이클로 하고, 편향 이동량(Dj) 연산부(58)는 1 사이클당 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔(20)의 편향 이동량(Dj)의 합계가 XY 스테이지(105)의 이동 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수(b)에 빔 피치(P)(빔 간 피치 사이즈)를 곱한 값(bP)과 일치하도록, 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔의 편향 이동량(Dj)을 연산한다. 또한, 편향 이동량(Dj)은, 빔 피치(P)(빔 간 피치 사이즈)의 k 배(k는 자연수)를 나타내는 k 값을 이용하여 정의되면 바람직하다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다.

도 20은, 실시 형태 1에 있어서의 리셋 시 편향 이동량 연산 공정의 내부 공정의 일례를 도시하는 플로우차트도이다. 도 20에서, 실시 형태 1에 있어서의 리셋 시 편향 이동량 연산 공정(S114)은, 그 내부 공정으로서 노광 화소 수(Ej) 조합 입력 공정(S210)과, 가이동량(D') 연산 공정(S212)과, 편향 이동량(Dj) 조합 선택 공정(S214)과, 판정 공정(S216)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다.

노광 화소 수(Ej) 조합 입력 공정(S210)으로서, 노광 화소 수(Ej) 조합 입력부(80)는, 연산된 노광 화소 수(Ej)의 조합을 입력한다. 상술한 예에서는, Ej=3, 2, 2, 2의 조합의 정보를 입력한다.

가이동량(D') 연산 공정(S212)으로서, 가이동량(D') 연산부(82)는, 선택된 묘화 모드로 정의된 멀티 빔(20) 중, 노광에 사용되는 빔 어레이(빔 군)를 식별하는 식별 정보(bХc)를 입력한다. 그리고, 가이동량(D') 연산부(82)는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 피치(P)의 빔 갯수(b) 배의 값(bP)을, 설정된 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)의 각 편향 좌표로의 일련의 빔 편향에 의해 행해지는 2 승값(m²)분의 노광(1 사이클)을 행하기 위한 트랙킹 회수로 나눈 가이동량(D')을 연산한다. 바꾸어 말하면, 가이동량(D') 연산부(82)는 1 회의 트랙킹 리셋당 멀티 빔(20)의 임시의 편향 이동량으로서 가이동량(D')을 연산한다. 또한, 편의상, 빔 피치(P)의 빔 갯수(b) 배의 값(bP)을 이용하지 않고, 거리(bP) 대신에 bP를 빔 피치로 나눈 값(b)을 트랙킹 회수로 나눈 가이동량(D')을 연산한다. 1 사이클당 트랙킹 회수는, 노광 화소 수(Ej)의 조합 수와 같다. 여기서, 가이동량(D') 연산부(82)는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 갯수(b)를 노광 화소 수(Ej)의 조합 수로 나눈 가이동량(D')을 연산한다. x 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수가, 예를 들면, 4 개이며, 노광 화소 수(Ej)의 조합 수가, 예를 들면, 3인 경우, 가이동량(D')은 1.33(=4/3)이 된다. x 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수가, 예를 들면, 4 개이며, 노광 화소 수(Ej)의 조합 수가, 예를 들면, 4인 경우, 가이동량(D')은 1(=4/4)이 된다.

편향 이동량(Dj) 조합 선택 공정(S214)으로서, 편향 이동량(Dj) 조합 선택부(84)는, 가이동량(D')에 기초하여, 편향 이동량(Dj)의 조합을 선택한다. 편향 이동량(Dj)의 조합 수는, 1 사이클을 행하기 위한 트랙킹 회수와 같은 값만큼 선택된다. 1 사이클을 행하기 위한 트랙킹 회수가, 예를 들면, 3 회(노광 화소 수(Ej)의 조합 수가 3)로, 예를 들면, 가이동량(D')=1.33인 경우, 편향 이동량(Dj) 조합 선택부(84)는, 편향 이동량(Dj)로서 1.33을 사이에 두는 정수인 1, 2를 사용하고, Dj=2, 2, 1을 선택한다. 1 사이클을 행하기 위한 트랙킹 회수가, 예를 들면, 4 회(노광 화소 수(Ej)의 조합 수가 4)로, 예를 들면, 가이동량(D')=1인 경우, 편향 이동량(Dj) 조합 선택부(84)는, 정수 1을 사용하고, 편향 이동량(Dj)로서, Dj=1, 1, 1, 1을 선택한다.

판정 공정(S216)으로서, 판정부(86)는, 편향 이동량(Dj)의 조합의 합계(ΣDj)가, 멀티 빔(20)의 빔 갯수(b)에 빔 피치(P)를 곱한 값(bP)과 일치할지의 여부를 판정한다. 또한, 편향 이동량(Dj)을 빔 피치(P)(빔 간 피치 사이즈)의 k 배(k는 자연수)를 나타내는 k 값을 이용하여 정의하는 경우, 판정부(86)는, 편향 이동량(Dj)의 조합의 합계(ΣDj)가 x 방향의 빔 갯수(b)와 일치할지의 여부를 판정한다. 여기에서는, 편향 이동량(Dj)을 빔 피치(P)(빔 간 피치 사이즈)의 k 배(k는 자연수)를 나타내는 k 값을 이용하여 정의하는 경우를 설명한다. 빔 갯수(b)가, 예를 들면, 4인 경우에, Dj=2, 2, 1의 합계(ΣDj)는 5가 되므로, 일치하지 않는다고 판정된다. 빔 갯수(b)가, 예를 들면, 4인 경우에, Dj=1, 1, 1, 1의 합계(ΣDj)는 4가 되므로, 일치한다고 판정된다. 예를 들면, x 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수(b)가 3인 경우, Dj=2, 1, 2의 합계(ΣDj)는 5가 되므로, 일치하지 않는다고 판정된다. 예를 들면, x 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수(b)가 3인 경우, Dj=1, 1, 1, 1의 합계(ΣDj)는 4가 되므로, 일치하지 않는다고 판정된다. 편향 이동량(Dj)의 조합의 합계(ΣDj)가, 빔 수(b)와 일치하지 않는 경우에는, 편향 이동량(Dj) 조합 선택 공정(S214)으로 되돌아와, 다른 조합을 선택한다. 편향 이동량(Dj)의 조합의 합계(ΣDj)가, 빔 수(b)와 일치하는 경우, 편향 시퀀스 작성 공정(S116)으로 진행된다.

편향 이동량(Dj)의 조합의 합계(ΣDj)가, 빔 갯수(b)와 일치하는 경우, 편향 이동량(Dj) 조합 선택 공정(S214)으로 되돌아오고, 편향 이동량(Dj) 조합 선택부(84)는, 가이동량(D')에 기초하여, 편향 이동량(Dj)의 조합을 선택한다. 예를 들면, 가이동량(D')=1.33인 경우, 편향 이동량(Dj) 조합 선택부(84)는, 편향 이동량(Dj)으로서 1.33을 사이에 두는 정수인 1, 2를 사용하고, Dj=2, 1, 1을 선택한다. 판정 공정(S216)으로서, 판정부(86)는, 편향 이동량(Dj)의 조합의 합계(ΣDj)가, 빔 갯수(b)와 일치할지의 여부를 판정한다. 빔 갯수(b)가, 예를 들면, 4인 경우에, Dj=2, 1, 1의 합계(ΣDj)는 4가 되므로, 일치한다고 판정된다.

이상과 같이 하여, 파라미터 취득부(55)는, 편향 시퀀스의 각 파라미터를 취득할 수 있다.

편향 시퀀스 작성 공정(S116)으로서, 편향 시퀀스 작성부(61)(작성부)는, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 노광 화소 수(Ej)와 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔(20)의 편향 이동량(Dj)을 이용하여 정의되는 편향 시퀀스를 작성한다. 편향 시퀀스에서, 상술한 2 승값(m²)에 상당하는 수의 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)에 중복없이 빔이 편향되도록 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)의 편향 순서가 설정된다. 예를 들면, XY 스테이지(105)가 연속 이동하고 있는 상태에서 편향 위치를 시프트해 가므로, XY 스테이지(105)의 이동에 수반하여 멀어지는 화소를 우선하여 노광하도록, 편향 순서는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 직교하는 방향(y 방향)을 우선하여 편향하도록 편향 순서를 설정하는 것이 가능하다.

도 21은, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 21의 예에서는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 갯수(b)가 4 개이며, 각 피치 셀(29)이 2Х2 개의 화소(36)로 구성되고, 노광 화소 지정값(M)=1인 경우를 나타내고 있다. y 방향의 빔 갯수(c)에 대해서는 기재를 생략하고 있으나, y 방향의 빔 갯수(c)에 상관없이, 동일한 편향 시퀀스를 적용할 수 있다. 상술한 수법으로 연산하면, 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)는 (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)이 되고, 이 순서로 편향 순서가 설정된다. 또한, 노광 화소 지정값(M)=1인 경우, 상술한 수법으로 연산하면, 노광 화소 수(Ej)는 Ej=1, 1, 1, 1로 연산된다. 그리고, 상술한 수법으로 연산하면, 편향 이동량(Dj)은 Dj=1, 1, 1, 1로 연산된다. 도 21에 도시하는 바와 같이, 1 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 0)에 오프셋 편향을 맞추어 편향 좌표 (0, 0)의 화소(36)를 노광한다. E1=1이므로, 1 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D1=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 2 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (0, 1)의 화소(36)를 노광한다. E2=1이므로, 2 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D2=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 3 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 0)의 화소(36)를 노광한다. E3=1이므로, 3 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D3=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 4 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 1)의 화소(36)를 노광한다. E4=1이므로, 4 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D4=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 이에 의하여, 1 사이클의 노광이 종료된다. 1 샷째에 4 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는, 모든 화소를 노광할 수 있다. 이러한 편향 시퀀스에서는 1 사이클당, 멀티 빔(20)은, 4 빔 피치분의 거리(XY 스테이지(105)의 이동 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수에 빔 피치(P)를 곱한 값의 거리) 편향 위치를 이동시키게 된다. 이상과 같이, 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 파라미터로 하여 정의된 편향 시퀀스를 작성하면, 이러한 편향 시퀀스로 묘화 처리를 계속함으로써, XY 스테이지(105)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 배열되는 이후의 피치 셀(29)에서는, 순차적으로 모든 화소를 노광할 수 있다. 실제의 묘화 처리에서는, 1 샷째에 1~3 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는 미노광 화소가 생기므로, 3 빔 피치분만큼 XY 스테이지(105)의 이동 방향으로 1 샷째의 조사 영역(34)의 위치를 스트라이프 영역(32)의 외측으로 이탈시키고 나서 묘화 처리를 시작하면, 스트라이프 영역(32) 내의 모든 화소(36)가 노광 가능해진다.

도 22는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 22의 예에서는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 갯수(b)가 4 개이며, 각 피치 셀(29)이 2Х2 개의 화소(36)로 구성되고, 1 트랙킹 제어당 노광 화소 지정값(M)=2인 경우를 나타내고 있다. 도 22의 예에서는, 도 21의 예에 대하여 노광 화소 지정값(M)을 변경한 경우의 일례를 나타내고 있다. y 방향의 빔 갯수(c)에 대해서는 기재를 생략하고 있으나, y 방향의 빔 갯수(c)에 상관없이, 동일한 편향 시퀀스를 적용할 수 있다. 상술한 수법으로 연산하면, 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)는 (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)이 되고, 이 순서로 편향 순서가 설정된다. 또한, 노광 화소 지정값(M)=2인 경우, 상술한 수법으로 연산하면, 노광 화소 수(Ej)는, Ej=2, 2로 연산된다. 그리고, 상술한 수법으로 연산하면, 편향 이동량(Dj)은, Dj=2, 2로 연산된다. 도 22에 도시하는 바와 같이, 1 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 0)에 오프셋 편향을 맞추어 편향 좌표 (0, 0)의 화소(36)를 노광한다. E1=2이므로, 이어서 2 샷째를 행한다. 2 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표(0, 1)의 화소(36)를 노광한다. E1=2이므로, 2 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D1=2이므로 멀티 빔(20)을 2 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 3 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표(1, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 0)의 화소(36)를 노광한다. E2=2이므로, 이어서 4 샷째를 행한다. 4 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 1)의 화소(36)를 노광한다. E2=2이므로, 4 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D2=2이므로 멀티 빔(20)을 2 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 이에 의하여, 1 사이클의 노광이 종료된다. 1 샷째에 3 번째의 빔 및 4 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는, 모든 화소를 노광할 수 있다. 이러한 편향 시퀀스에서는, 1 사이클당, 멀티 빔(20)은, 4 빔 피치분의 거리(XY 스테이지(105)의 이동 방향에서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수에 빔 피치(P)를 곱한 값의 거리) 편향 위치를 이동시키게 된다. 이상과 같이, 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 파라미터로 하여 정의된 편향 시퀀스를 작성하면, 이러한 편향 시퀀스로 묘화 처리를 계속함으로써, XY 스테이지(105)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 배열되는 이후의 피치 셀(29)에서는, 순차적으로 모든 화소를 노광할 수 있다. 실제의 묘화 처리에서는, 1 샷째에 1, 2 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는 미노광 화소가 생기므로, 2 빔 피치분만큼 XY 스테이지(105)의 이동 방향으로 1 샷째의 조사 영역(34)의 위치를 스트라이프 영역(32)의 외측으로 이탈시키고 나서 묘화 처리를 시작하면, 스트라이프 영역(32) 내의 모든 화소(36)가 노광 가능해진다.

도 23은, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 23의 예에서는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 갯수(b)가 4 개이며, 각 피치 셀(29)이 3Х3 개의 화소(36)로 구성되고, 1 트랙킹 제어당 노광 화소 지정값(M)=3인 경우를 나타내고 있다. 도 23에서는, 도 21의 예에 대하여, 화소 사이즈와 노광 화소 지정값(M)=3을 변경한 경우의 일례를 나타내고 있다. y 방향의 빔 갯수(c)에 대해서는 기재를 생략하고 있으나, y 방향의 빔 갯수(c)에 상관없이, 동일한 편향 시퀀스를 적용할 수 있다. 상술한 수법으로 연산하면, 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)는 (0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)가 되고, 이 순서로 편향 순서가 설정된다. 또한, 노광 화소 지정값(M)=3인 경우, 상술한 수법으로 연산하면, 노광 화소 수(Ej)는 Ej=3, 3, 3으로 연산된다. 그리고, 상술한 수법으로 연산하면, 편향 이동량(Dj)은 Dj=1, 1, 2로 연산된다. 도 23에 도시하는 바와 같이, 1 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 0)에 오프셋 편향을 맞추어 편향 좌표(0, 0)의 화소(36)를 노광한다. E1=3이므로, 이어서 2 샷째를 행한다. 2 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (0, 1)의 화소(36)를 노광한다. 추가로 이어서 3 샷째를 행한다. 3 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (0, 2)의 화소(36)를 노광한다. E1=3이므로, 3 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D1=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 4 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 0)의 화소(36)를 노광한다. E2=3이므로, 이어서 5 샷째를 행한다. 5 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 1)의 화소(36)를 노광한다. 추가로 이어서 6 샷째를 행한다. 6 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표(1, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표(1, 2)의 화소(36)를 노광한다. E2=3이므로, 6 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D2=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 7 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표(2, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표(2, 0)의 화소(36)를 노광한다. E3=3이므로, 이어서 8 샷째를 행한다. 8 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (2, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표(2, 1)의 화소(36)를 노광한다. 추가로 이어서 9 샷째를 행한다. 9 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (2, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (2, 2)의 화소(36)를 노광한다. E3=3이므로, 9 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D3=2이므로 멀티 빔(20)을 2 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 이에 의하여, 1 사이클의 노광이 종료된다. 1 샷째에 3 번째의 빔 및 4 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는, 모든 화소를 노광할 수 있다. 이러한 편향 시퀀스에서는, 1 사이클당, 멀티 빔(20)은, 4 빔 피치분의 거리(XY 스테이지(105)의 이동 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수에 빔 피치(P)를 곱한 값의 거리) 편향 위치를 이동시키게 된다. 이상과 같이, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 파라미터로 하여 정의된 편향 시퀀스를 작성하면, 이러한 편향 시퀀스로 묘화 처리를 계속함으로써, XY 스테이지(105)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 배열되는 이후의 피치 셀(29)에서는, 순차적으로 모든 화소를 노광할 수 있다. 실제의 묘화 처리에서는, 1 샷째에 1, 2 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는 미노광 화소가 생기므로, 2 빔 피치분만큼 XY 스테이지(105)의 이동 방향으로 1 샷째의 조사 영역(34)의 위치를 스트라이프 영역(32)의 외측으로 이탈시키고 나서 묘화 처리를 시작하면, 스트라이프 영역(32) 내의 모든 화소(36)가 노광 가능해진다.

도 24는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 24의 예에서는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 갯수(b)가 4 개이며, 각 피치 셀(29)이 3Х3 개의 화소(36)로 구성되고, 1 트랙킹 제어당 노광 화소 지정값(M)=2인 경우를 나타내고 있다. 도 24의 예에서는, 도 23의 예에 대하여, 노광 화소 지정값(M)을 변경한 경우의 일례를 나타내고 있다. y 방향의 빔 갯수(c)에 대해서는 기재를 생략하고 있으나, y 방향의 빔 갯수(c)에 상관없이, 동일한 편향 시퀀스를 적용할 수 있다. 상술한 수법으로 연산하면, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)는, (0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)이 되고, 이 순서로 편향 순서가 설정된다. 또한, 노광 화소 지정값(M)=2인 경우, 상술한 수법으로 연산하면, 노광 화소 수(Ej)는, Ej=3, 2, 2, 2로 연산된다. 그리고, 상술한 수법으로 연산하면, 편향 이동량(Dj)은, Dj=1, 1, 1, 1으로 연산된다. 도 24에 도시하는 바와 같이, 1 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 0)에 오프셋 편향을 맞추어 편향 좌표 (0, 0)의 화소(36)를 노광한다. E1=3이므로, 이어서 2 샷째를 행한다. 2 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (0, 1)의 화소(36)를 노광한다. 추가로 이어서 3 샷째를 행한다. 3 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (0, 2)의 화소(36)를 노광한다. E1=3이므로, 3 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D1=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 4 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 0)의 화소(36)를 노광한다. E2=2이므로, 이어서 5 샷째를 행한다. 5 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 1)의 화소(36)를 노광한다. E2=2이므로, 5 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D2=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 6 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 2)의 화소(36)를 노광한다. E3=2이므로, 이어서 7 샷째를 행한다. 7 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (2, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (2, 0)의 화소(36)를 노광한다. E3=2이므로, 7 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D3=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다.

8 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (2, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (2, 1)의 화소(36)를 노광한다. E4=2이므로, 이어서 9 샷째를 행한다. 9 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (2, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (2, 2)의 화소(36)를 노광한다. E4=2이므로, 9 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D4=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 이에 의하여, 1 사이클의 노광이 종료된다. 1 샷째에 4 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는, 모든 화소를 노광할 수 있다. 이러한 편향 시퀀스에서는, 1 사이클당, 멀티 빔(20)은, 4 빔 피치분의 거리(XY 스테이지(105)의 이동 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수에 빔 피치(P)를 곱한 값의 거리) 편향 위치를 이동시키게 된다. 이상과 같이, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 파라미터로 하여 정의된 편향 시퀀스를 작성하면, 이러한 편향 시퀀스로 묘화 처리를 계속함으로써, XY 스테이지(105)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 배열되는 이후의 피치 셀(29)에서는, 순차적으로 모든 화소를 노광할 수 있다. 실제의 묘화 처리에서는, 1 샷째에 1~3 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는 미노광 화소가 생기므로, 3 빔 피치분만큼 XY 스테이지(105)의 이동 방향으로 1 샷째의 조사 영역(34)의 위치를 스트라이프 영역(32)의 외측으로 이탈시키고 나서 묘화 처리를 시작하면, 스트라이프 영역(32) 내의 모든 화소(36)가 노광 가능해진다.

도 25는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 25의 예에서는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 갯수(b)가 3 개이며, 각 피치 셀(29)이 2Х2 개의 화소(36)로 구성되고, 1 트랙킹 제어당 노광 화소 지정값(M)=1인 경우를 나타내고 있다. 도 25의 예에서는, 도 21의 예에 대하여, x 방향에 있어서의 빔 갯수(b)를 변경한 경우의 일례를 나타내고 있다. y 방향의 빔 갯수(c)에 대해서는 기재를 생략하고 있으나, y 방향의 빔 갯수(c)에 상관없이, 동일한 편향 시퀀스를 적용할 수 있다. 상술한 수법으로 연산하면, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)는, (0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)이 되고, 이 순서로 편향 순서가 설정된다. 또한, 노광 화소 지정값(M)=1인 경우, 상술한 수법으로 연산하면, 노광 화소 수(Ej)는, Ej=1, 1, 2로 연산된다. 그리고, 상술한 수법으로 연산하면, 편향 이동량(Dj)은, Dj=1, 1, 1로 연산된다. 도 25에 도시하는 바와 같이, 1 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 0)에 오프셋 편향을 맞추어 편향 좌표 (0, 0)의 화소(36)를 노광한다. E1=1이므로, 1 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D1=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 2 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (0, 1)의 화소(36)를 노광한다. E2=1이므로, 2 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D2=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 3 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 0)의 화소(36)를 노광한다. E3=2이므로, 이어서 4 샷째를 행한다. 4 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 1)의 화소(36)를 노광한다. E3=2이므로, 4 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D3=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 이에 의하여, 1 사이클의 노광이 종료된다. 1 샷째에 3 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는, 모든 화소를 노광할 수 있다. 이러한 편향 시퀀스에서는, 1 사이클당, 멀티 빔(20)은, 3 빔 피치분의 거리(XY 스테이지(105)의 이동 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수에 빔 피치(P)를 곱한 값의 거리) 편향 위치를 이동시키게 된다. 이상과 같이, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 파라미터로 하여 정의된 편향 시퀀스를 작성하면, 이러한 편향 시퀀스로 묘화 처리를 계속함으로써, XY 스테이지(105)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 배열되는 이후의 피치 셀(29)에서는, 순차적으로 모든 화소를 노광할 수 있다. 실제의 묘화 처리에서는, 1 샷째에 1, 2 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는 미노광 화소가 생기므로, 2 빔 피치분만큼 XY 스테이지(105)의 이동 방향으로 1 샷째의 조사 영역(34)의 위치를 스트라이프 영역(32)의 외측으로 이탈시키고 나서 묘화 처리를 시작하면, 스트라이프 영역(32) 내의 모든 화소(36)가 노광 가능해진다.

도 26은, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 26의 예에서는, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 갯수(b)가 3 개이며, 각 피치 셀(29)이 3Х3 개의 화소(36)로 구성되고, 1 트랙킹 제어당 노광 화소 지정값(M)=3인 경우를 나타내고 있다. 도 26의 예에서는, 도 25의 예에 대하여, 화소 사이즈와, 노광 화소 지정값(M)을 변경한 경우의 일례를 나타내고 있다. y 방향의 빔 갯수(c)에 대해서는 기재를 생략하고 있으나, y 방향의 빔 갯수(c)에 상관없이, 동일한 편향 시퀀스를 적용할 수 있다. 상술한 수법으로 연산하면, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)는, (0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)이 되고, 이 순서로 편향 순서가 설정된다. 또한, 노광 화소 지정값(M)=3인 경우, 상술한 수법으로 연산하면, 노광 화소 수(Ej)는, Ej=3, 3, 3로 연산된다. 그리고, 상술한 수법으로 연산하면, 편향 이동량(Dj)은, Dj=1, 1, 1로 연산된다. 도 26에 도시하는 바와 같이, 1 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 0)에 오프셋 편향을 맞추어 편향 좌표 (0, 0)의 화소(36)를 노광한다. E1=3이므로, 이어서 2 샷째를 행한다. 2 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (0, 1)의 화소(36)를 노광한다. 추가로 이어서 3 샷째를 행한다. 3 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (0, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (0, 2)의 화소(36)를 노광한다. E1=3이므로, 3 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D1=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 4 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 0)의 화소(36)를 노광한다. E2=3이므로, 이어서 5 샷째를 행한다. 5 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 1)의 화소(36)를 노광한다. 추가로 이어서 6 샷째를 행한다. 6 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (1, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (1, 2)의 화소(36)를 노광한다. E2=3이므로, 6 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D2=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 7 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (2, 0)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (2, 0)의 화소(36)를 노광한다. E3=3이므로, 이어서 8 샷째를 행한다. 8 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (2, 1)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (2, 1)의 화소(36)를 노광한다. 추가로 이어서 9 샷째를 행한다. 9 샷째에, x 방향으로 4 개의 빔으로, 각 피치 셀(29) 내의 편향 좌표 (2, 2)로 오프셋 편향 위치를 시프트시켜 편향 좌표 (2, 2)의 화소(36)를 노광한다. E3=3이므로, 9 샷째가 종료된 시점에서 트랙킹 리셋하고, D3=1이므로 멀티 빔(20)을 1 빔 피치만큼 편향 위치를 이동시킨다. 이에 의하여, 1 사이클의 노광이 종료된다. 1 샷째에 3 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는, 모든 화소를 노광할 수 있다. 이러한 편향 시퀀스에서는, 1 사이클당, 멀티 빔(20)은, 3 빔 피치분의 거리(XY 스테이지(105)의 이동 방향에 있어서의 멀티 빔(20)의 빔 갯수에 빔 피치(P)를 곱한 값의 거리) 편향 위치를 이동시키게 된다. 이상과 같이, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 파라미터로 하여 정의된 편향 시퀀스를 작성하면, 이러한 편향 시퀀스로 묘화 처리를 계속함으로써, XY 스테이지(105)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 배열되는 이후의 피치 셀(29)에서는, 순차적으로 모든 화소를 노광할 수 있다. 실제의 묘화 처리에서는, 1 샷째에 1, 2 번째의 빔이 노광한 피치 셀(29)에서는 미노광 화소가 생기므로, 2 빔 피치분만큼 XY 스테이지(105)의 이동 방향으로 1 샷째의 조사 영역(34)의 위치를 스트라이프 영역(32)의 외측으로 이탈시키고 나서 묘화 처리를 시작하면, 스트라이프 영역(32) 내의 모든 화소(36)가 노광 가능해진다.

도 27은, 실시 형태 1에 있어서의 편향 시퀀스의 포맷의 일례를 도시하는 도면이다. 도 27에 도시하는 바와 같이, 편향 시퀀스는, 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 파라미터로 하여 정의된다. 편향 시퀀스에서, 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 멀티 빔(20)의 편향 이동량(Dj)은, 빔 간 피치 사이즈의 k 배를 나타내는 k 값을 이용하여 정의된다. 도 27의 예에서는, 도 24에 도시한 편향 시퀀스를 일례로서 나타내고 있다. 바꾸어 말하면, XY 스테이지(105)의 이동 방향(x 방향)에 있어서의 빔 갯수(b)가 4 개이며, 각 피치 셀(29)이 3Х3 개의 화소(36)로 구성되고, 1 트랙킹 제어당 노광 화소 지정값(M)=2인 경우를 나타내고 있다. 그 때문에, 편향 좌표 (Xk, Yk)에는, (0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)가 정의된다. 노광 화소 수(Ej)에는, 3, 2, 2, 2가 정의된다. 그리고, 편향 이동량(Dj)에는, 1, 1, 1, 1가 정의된다. 이상과 같이, 실시 형태 1에서는, 화소 사이즈, 빔 사이즈, 및 사용하는 빔 어레이의 빔 수가 상이한 조건 하에서도 같은 포맷으로 각 조건에 있어서의 편향 시퀀스를 정의할 수 있다.

또한, 도 27의 예에서는, 단순히 복수의 편향 좌표 (Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 정의하는 편향 시퀀스의 포맷을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 트랙킹 제어 순으로, 또한 트랙킹 제어마다, 해당 트랙킹 제어 중의 편향 좌표 (Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 정의하는 편향 시퀀스의 포맷을 이용해도 바람직하다.

조사 시간 데이터 생성 공정(S120)으로서, 조사 시간 데이터 생성부(62)는, 분할된 화소(36)마다, 해당 화소(36)에 조사하기 위한 조사량(D)을 연산한다. 조사량(D)은, 예를 들면, 미리 설정된 기준 조사량(Dbase)에 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)와 패턴 면적 밀도(ρ)를 곱한 값으로 하여 연산하면 된다. 이와 같이, 조사량(D)은, 화소(36)마다 산출된 패턴의 면적 밀도에 비례하여 구하면 바람직하다. 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)에 대해서는, 묘화 영역(여기에서는, 예를 들면, 스트라이프 영역(32))을 소정의 사이즈로 메쉬 형상으로 복수의 근접 메쉬 영역(근접 효과 보정 계산용 메쉬 영역)으로 가상 분할한다. 근접 메쉬 영역의 사이즈는, 근접 효과의 영향 범위의 1/10 정도, 예를 들면, 1μm 정도로 설정하면 바람직하다. 그리고, 기억 장치(140)로부터 묘화 데이터를 읽어내고, 근접 메쉬 영역마다, 해당 근접 메쉬 영역 내에 배치되는 패턴의 패턴 면적 밀도(ρ')를 연산한다.

이어서, 근접 메쉬 영역마다, 근접 효과를 보정하기 위한 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)를 연산한다. 여기서, 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)를 연산하는 메쉬 영역의 사이즈는, 패턴 면적 밀도(ρ')를 연산하는 메쉬 영역의 사이즈와 같을 필요는 없다. 또한, 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)의 보정 모델 및 그 계산 수법은, 종래의 싱글 빔 묘화 방식에서 사용되고 있는 수법과 같아도 상관없다.

그리고, 조사 시간 데이터 생성부(62)는, 화소(36)마다, 해당 화소(36)에 연산된 조사량(D)을 입사시키기 위한 전자 빔의 조사 시간(t)을 연산하고, 조사 시간(t)을 식별하기 위한 조사 시간 데이터를 생성한다. 조사 시간(t)은, 조사량(D)을 전류 밀도(J)로 나눔으로써 연산할 수 있다. 예를 들면, 조사 시간(t)에 일치하는 시간만큼 클록 신호를 카운트하기 위한 카운트 수로 조사 시간 데이터를 정의해도 바람직하다.

데이터 가공 공정(S130)으로서, 데이터 가공부(64)는 작성된 편향 시퀀스에 따라 화소(36)와 해당 화소를 노광하는 빔을 관련짓는다. 또한, 데이터 가공부(64)는, 선택된 묘화 모드로 설정되는 빔 어레이 bХc에 의해 멀티 빔(20) 전체 중 사용되지 않는 빔 군에 대해서는, 상시 빔 OFF가 되도록 조사 시간 제로의 조사 시간 데이터를 생성한다. 그리고, 데이터 가공부(64)는 샷 순으로 조사 시간 데이터를 순서를 바꾸어 배열한다. 데이터 가공된 조사 시간 데이터는 기억 장치(142)에 저장된다.

데이터 전송 공정(S132)으로서, 전송 처리부(66)는, 기억 장치(142)에 저장된 조사 시간 데이터를 편향 제어 회로(130)에 전송한다.

묘화 공정(S134)으로서, 우선, 묘화 제어부(68)는, 성형되는 멀티 빔(20)의 각 빔이, 빔 간 피치가 불변인 채로, 선택된 묘화 모드로 설정되는 빔 사이즈(s)가 되도록 구동 기구(214)를 제어하고, 제1 성형 애퍼처 어레이 기판(212)을 이동시킨다.

그리고, 묘화 제어부(68)에 제어된 묘화 기구(150)는, 편향 시퀀스에 따라 멀티 빔(20)을 편향하면서, 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 그 때, 묘화 기구(150)는, 선택된 묘화 모드에 상관없이, 빔 간 피치가 불변의 빔 어레이(멀티 빔)로, 화소 사이즈(s)로 분할된 시료(101)면 상의 복수의 화소(36)를 조사함으로써, 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 그 때, 마찬가지로, 묘화 기구(150)는, 멀티 빔(20) 전체 중, 선택된 묘화 모드에 따른 빔 어레이로, 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 그 때, 마찬가지로 묘화 기구(150)는, 선택된 묘화 모드에 따른 빔 사이즈(s)의 빔 어레이로, 시료(101)에 패턴을 묘화한다.

이상과 같이, 실시 형태 1에 의하면, 화소 사이즈 혹은/및 빔 어레이 등에 변경이 생기는 경우에도, 묘화 영역 전체를 묘화할 수 있다.

이상, 구체적인 예를 참조하면서, 실시 형태에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 이들 구체예로 한정되는 것은 아니다. 상술한 예에서는, 기본 파라미터에 따라 묘화 장치(100)의 내부에서, 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 연산하는 경우를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 외부에서 미리 연산된 복수의 편향 좌표(Xk, Yk)와 노광 화소 수(Ej)와 편향 이동량(Dj)을 묘화 장치(100)가 취득하는 경우여도 상관없다.

또한, 장치 구성 또는 제어 수법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요시 되는 장치 구성 또는 제어 수법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요시 되는 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 말할 필요도 없다.

그 밖에, 본 발명의 요소를 구비하여, 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법은, 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

가변의 화소 사이즈와, 노광에 사용되는 빔 어레이를 정의하는 빔 어레이 정보를 취득하고,
상기 화소 사이즈와 상기 빔 어레이 정보에 기초하여, 시료 상의 묘화 영역이 멀티 빔의 빔 간 피치 사이즈로 분할된 복수의 빔 간 피치 영역의 각 빔 간 피치 영역 내의 복수의 화소로 담당 빔을 편향하기 위한 복수의 편향 좌표와, 멀티 빔의 각 빔을 한꺼번에 스테이지의 이동에 추종하도록 행하는 각 트랙킹 제어 기간 중에, 각 빔 간 피치 영역 내를 담당 빔이 노광하는 화소 수와, 트랙킹 제어 기간이 경과한 후에 트랙킹 개시 위치를 리셋하는 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 취득하고,
상기 복수의 편향 좌표와 상기 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 상기 화소 수와, 상기 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 이용하여 정의되는 편향 시퀀스를 작성하고,
상기 편향 시퀀스에 따라 상기 멀티 빔을 편향하면서, 상기 시료에 패턴을 묘화하고,
빔 간 피치 사이즈가 적어도 상기 묘화 영역의 묘화 중에서 정해지고 있는 멀티 빔 중 노광에 사용되는 빔 어레이를 식별하는 식별 정보를 이용하여, 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 연산하는 멀티 빔 묘화 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 편향 좌표로서, X 방향의 빔 피치 및 Y 방향의 빔 피치의 크기의 직사각형 영역 내에 있는 직사각형 영역 내 화소 수의 편향 좌표가 존재하고,
상기 편향 시퀀스에서, 상기 직사각형 영역 내 화소 수의 상기 복수의 편향 좌표에 중복없이 빔이 편향되도록 상기 복수의 편향 좌표의 편향 순서가 설정되고,
상기 복수의 편향 좌표의 각 편향 좌표로의 일련의 빔 편향에 의해 행해지는 복수 회의 노광을 1 사이클로 하는 상기 직사각형 영역 내 화소 수분의 노광을 복수 회의 트랙킹 제어 기간으로 나누어 행하고,
각각의 사이클당 상기 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 상기 화소 수의 합계가 상기 직사각형 영역 내 화소 수에 일치하도록, 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 상기 화소 수가 설정되고,
상기 각각의 사이클당 상기 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량의 합계가 상기 스테이지의 이동 방향에 있어서의 상기 멀티 빔의 빔 갯수에 빔 간 피치 사이즈를 곱한 값과 일치하도록, 상기 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량이 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티 빔 묘화 방법.
제1항에 있어서,
상기 편향 시퀀스에서, 상기 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량은, 상기 빔 간 피치 사이즈의 k 배를 나타내는 k 값을 이용하여 정의되는 것을 특징으로 하는 멀티 빔 묘화 방법.
제1항에 있어서,
각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 상기 화소 수의 지정값과, 화소 사이즈와, 상기 빔 간 피치 사이즈가 적어도 상기 묘화 영역의 묘화 중에 정해지고 있는 상기 멀티 빔 중, 노광에 사용되는 빔 어레이를 식별하는 상기 식별 정보로 각각 정의되는 복수의 묘화 모드 중에서 1 개의 묘화 모드를 선택하고,
상기 복수의 묘화 모드에 각각 가변으로 정의된 상관 테이블을 참조하여, 선택된 상기 묘화 모드로 정의된 화소 사이즈로 묘화 영역이 분할된 복수의 화소 영역에, 상기 복수의 편향 좌표를 설정하고,
상기 상관 테이블을 참조하여, 선택된 묘화 모드로 정의된 상기 화소 수의 지정값을 이용하여, 상기 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 상기 화소 수를 연산하고,
상기 상관 테이블을 참조하여, 선택된 묘화 모드로 정의된 상기 멀티 빔 중, 노광에 사용되는 빔 군을 식별하는 식별 정보를 이용하여, 상기 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 연산하는 것을 특징으로 하는 멀티 빔 묘화 방법.
가변의 화소 사이즈와, 노광에 사용되는 빔 어레이를 정의하는 빔 어레이 정보를 취득하는 파라미터 취득 회로와,
상기 화소 사이즈와 상기 빔 어레이 정보에 기초하여, 시료 상의 묘화 영역이 멀티 빔의 빔 간 피치 사이즈로 분할된 복수의 빔 간 피치 영역의 각 빔 간 피치 영역 내의 복수의 화소로 담당 빔을 편향하기 위한 복수의 편향 좌표와, 멀티 빔의 각 빔을 한꺼번에 스테이지의 이동에 추종하도록 행하는 각 트랙킹 제어 기간 중에, 각 빔 간 피치 영역 내를 담당 빔이 노광하는 화소 수와, 트랙킹 제어 기간이 경과한 후에 트랙킹 개시 위치를 리셋하는 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 취득하는 취득 회로와,
상기 복수의 편향 좌표와 상기 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 상기 화소 수와, 상기 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 이용하여 정의되는 편향 시퀀스를 작성하는 작성 회로와,
상기 시료를 재치하는 이동 가능한 스테이지와, 상기 멀티 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 상기 편향 시퀀스에 따라 상기 멀티 빔을 편향하면서, 상기 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구와,
빔 간 피치 사이즈가 적어도 상기 묘화 영역의 묘화 중에 설정되는 멀티 빔 중 노광에 사용되는 빔 어레이를 식별하는 식별 정보를 이용하여, 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 연산하는 편향 이동량 연산 회로를 구비한 멀티 빔 묘화 장치.
제5항에 있어서,
각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 상기 화소 수의 지정값과, 화소 사이즈와, 상기 빔 간 피치 사이즈가 적어도 묘화 영역의 묘화 중에 정해지고 있는 상기 멀티 빔 중, 노광에 사용되는 빔 어레이를 식별하는 상기 식별 정보로 각각 정의되는 복수의 묘화 모드 중에서 1 개의 묘화 모드를 선택하는 선택 회로와,
상기 복수의 묘화 모드에 각각 가변으로 정의된 상관 테이블을 참조하여, 선택된 상기 묘화 모드로 정의된 화소 사이즈로 묘화 영역이 분할된 복수의 화소 영역에, 상기 복수의 편향 좌표를 설정하는 편향 좌표 설정 회로와,
상기 상관 테이블을 참조하여, 선택된 묘화 모드로 정의된 상기 화소 수의 지정값을 이용하여, 상기 각 트랙킹 제어 기간 중에 노광하는 상기 화소 수를 연산하는 노광 화소 수 연산 회로
를 더 구비하고,
상기 편향 이동량 연산 회로는 상기 상관 테이블을 참조하여, 선택된 묘화 모드로 정의된 상기 멀티 빔 중, 노광에 사용되는 빔 군을 식별하는 식별 정보를 이용하여, 상기 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 연산하는 것을 특징으로 하는 멀티 빔 묘화 장치.
고정밀도로 묘화하는 고정밀도 묘화 모드와 고속으로 묘화하는 고속 묘화 모드 중에서 1 개의 묘화 모드를 선택하고,
선택된 묘화 모드에 따라 가변하는 화소 사이즈로 멀티 빔을 조사하는 시료면 상의 묘화 영역을 복수의 화소 영역으로 분할하고,
선택된 묘화 모드에 상관없이 빔 간 피치가 불변의 상기 멀티 빔으로, 상기 화소 사이즈로 분할된 상기 시료면 상의 복수의 화소를 조사함으로써, 상기 시료에 패턴을 묘화하며 - 상기 패턴을 묘화하는 경우에, 상기 멀티 빔이 한꺼번에 스테이지의 이동에 추종하도록 트랙킹 제어가 행해짐 -,
상기 멀티 빔 중, 상기 선택된 묘화 모드에 따라 설정되고 노광에 사용되는 빔 어레이를 식별하는 식별정보를 이용하여, 트랙킹 제어 기간이 경과한 후에 트랙킹 개시 위치를 리셋하는 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 연산하는 멀티 빔 묘화 방법.
제7항에 있어서,
가변하는 상기 화소 사이즈는, 모두 화소 사이즈가 상기 멀티 빔의 빔 피치의 정수분의 1이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 멀티 빔 묘화 방법.
고정밀도로 묘화하는 고정밀도 묘화 모드와 고속으로 묘화하는 고속 묘화 모드 중에서 1 개의 묘화 모드를 선택하는 선택 회로와,
선택된 묘화 모드에 따라 가변하는 화소 사이즈로 멀티 빔을 조사하는 시료면 상의 묘화 영역을 복수의 화소 영역으로 분할하는 분할 회로와,
상기 시료를 재치하는 스테이지와, 상기 멀티 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 선택된 묘화 모드에 상관없이 빔 간 피치가 불변의 상기 멀티 빔으로, 상기 화소 사이즈로 분할된 상기 시료면 상의 복수의 화소를 조사함으로써, 상기 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구와 - 상기 패턴을 묘화하는 경우에, 상기 멀티 빔이 한꺼번에 스테이지의 이동에 추종하도록 트랙킹 제어가 행해짐 -,
상기 멀티 빔 중, 상기 선택된 묘화 모드에 따라 설정되고 노광에 사용되는 빔 어레이를 식별하는 식별정보를 이용하여, 트랙킹 제어 기간이 경과한 후에 트랙킹 개시 위치를 리셋하는 트랙킹 리셋을 행하는 경우에서의 상기 멀티 빔의 편향 이동량을 연산하는 편향 이동량 연산 회로
를 구비한 멀티 빔 묘화 장치.
제9항에 있어서,
상기 분할 회로는, 선택된 상기 묘화 모드에 따라 가변하는 상기 화소 사이즈로서, 상기 멀티 빔의 빔 피치의 정수분의 1인 화소 사이즈를 이용하는 것을 특징으로 하는 멀티 빔 묘화 장치.