KR20000076974A

KR20000076974A - 단축된 빔 편향 세팅 시간을 구비한 대전 입자빔 노출장치 및 노출 방법

Info

Publication number: KR20000076974A
Application number: KR1020000015498A
Authority: KR
Inventors: 미야자와켄이치; 야스다히로시; 사토타카마사
Original assignee: 히로시 오우라; 주식회사 아도반테스토
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2000-12-26
Also published as: JP2000306808A; DE10011666A1

Abstract

빔 편향기의 세팅 시간을 단축함으로써 작업 처리량을 증가시키기 위한 대전 입자빔 노출 장치 및 방법이 개시된다. 대전 입자 빔은 전자총에 의해 생성되고, 수렴 렌즈에 의한 시료 상에 수렴되고, 또한 편향기에 의해 편향된다. 시료는 이동 기계 장치(moving mechanism) 상에 위치되고 함께 이동한다. 여러 가지 부분이 제어 유닛에 의해 제어된다. 대전 입자빔은 노출 전에 미리 결정된 위치에서 편향된다. 장치는, 주 편향기에 대한 편향 위치를 나타내는 편향 위치 데이터가 입력될 때의 시간으로부터 대전 입자빔이 나타낸 편향 위치로 편향되는 시간까지 편향 위치 세팅 시간을 단축하기 위한 장치를 더 포함한다. 편향 위치 세팅 시간 단축 장치가 세팅 시간에서 보다 짧지만 보다 작은 편향 범위를 갖는 보조 편향기를 포함하는 경우에서, 보조 편향 신호는 보조 편향기로 인한 편향의 양이 주 편향기로 인한 편향의 양과 합성될 때 세팅 시간을 단축시키기 위한 충분한 방법으로 생성된다. 주 편향기의 세팅 시간이 단축된다면, 보조 편향 신호는 세팅 시간을 단축시키기 위한 편향기에 적용된 정정 편향 신호를 생성하기 위해 편향 신호가 추가된다.

Description

단축된 빔 편향 세팅 시간을 구비한 대전 입자빔 노출 장치 및 노출 방법{CHARGED PARTICLE BEAM EXPOSURE APPARATUS WITH SHORTENED BEAM DEFLECTION SETTING TIME AND EXPOSURE METHOD}

본 발명은 전자빔 노출 장치와 같은 대전 입자빔 노출 장치 또는, 특히 대전 입자 빔 노출 장치 내의 편향된 빔의 세팅 시간을 단축하기 위한 기술에 관한 것이다.

반도체 집적 회로에서의 현재 경향은 미세 가공 기술의 발달에서 더욱 높은 집적의 단계를 향해 나아가고 있고, 또한 미세 가공 기술에 대한 성능 필요조건은 더욱 더 엄격해졌다. 특히 노출 기술에서, 스텝퍼(stepper) 또는 그와 같은 것들에 대해 사용되는 종래의 광 노출 기술은 조만간 한계에 이르게 될 것이다. 전자빔 노출 기술과 같은 대전 입자빔 노출 기술은 다음 세대의 미세 가공 분야에서 광 노출 기술을 대체할 가능성이 가장 높은 매우 정교한 기술이다. 전자빔 노출 장치의 예는 아래에서 설명될 것이다.

전자빔 노출 장치는 단일 전자빔으로 물체를 연속적으로 주사함으로써 노출하기 위한 원 스트로크(one-stroke) 기록 유형, 가변 직사각형 노출 유형, 블록 노출 유형과 다중빔 노출 유형을 포함하는 몇몇 유형 중 하나가 될 수 있다. 본 발명은 전자빔의 노출 위치가 빅 점프(big jump)(변경)를 이루는 경우에서 세팅 시간을 단축하기 위한 기술에 관한 것이다. 전자빔은 전술한 모든 유형의 전자빔 노출 장치에서 점프되며 이곳에 본 발명이 적용가능하다. 그러나, 다음에 오는 기술에서, 물론 본 발명이 이러한 유형의 노출 장치에 제한되지 않음에도 불구하고, 전자빔이 비교적 자주 점프하는 블록 노출 유형이 예로서 사용될 것이다.

블록 노출 방법에서, 반복 패턴의 기초를 제공하는 유닛 패턴은 전자빔이 전송되고 형성되는 전송가능 마스크(mask) 상에서 형성된다. 이러한 방식으로, 유닛 패턴은 한번 노출되고 이 과정은 폭 넓은 범위에서 유닛 패턴의 연결을 노출하도록 반복된다. 도 1은 블록 노출 유형의 전자빔 노출 장치의 빔 방사 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에서, 참조 번호(11)는 전자빔을 생성하기 위한 전자총을 나타내고, 번호(12)는 전자총(11)으로부터 나오는 전자빔을 평행빔으로 변환시키기 위한 제 1 수렴 렌즈를 나타내고, 번호(13)는 이 평행빔을 미리결정된 모양(직사각형)으로 형성하기 위한 애퍼쳐를 나타내고, 번호(14)는 이렇게 형성된 빔을 축소시키기 위한 제 2 수렴 렌즈를 나타내고, 번호(15)는 성형을 위해 사용된 편향기를 나타내고, 번호(16)는 제 1 마스크 편향기를 나타내고, 번호(17)는 마스크로 인한 비점 수차(astigmatism)를 동적으로 정정하기 위한 편향기를 나타내고, 번호(18)는 제 2 마스크 편향기를 나타내고, 번호(19)는 마스크 수렴 코일을 나타내고, 번호(20)는 제 1 성형 렌즈를 나타내고, 번호(21)는 스테이지(21A) 상에서 이동되는 블록 마스크를 나타내고, 번호(22)는 제 2 성형 렌즈를 나타내고, 번호(23)는 제 3 마스크 편향기를 나타내고, 번호(24)는 빔을 턴 온/오프하기 위한 블랭킹(blanking) 편향기를 나타내고, 번호(25)는 제 4 마스크 편향기를 나타내고, 번호(26)는 제 3 렌즈를 나타내고, 번호(27)는 원형의 애퍼쳐(circular aperture)를 나타내고, 번호(28)는 축소 렌즈를 나타내고, 번호(30)는 투사 렌즈를 나타내고, 번호(31)는 전자기 주 편향기를 나타내고, 또한 번호(32)는 정전 부 편향기를 나타낸다. 전자빔(10)은 투사 렌즈(30)에 의하여 스테이지(2) 상에 위치된 시료(웨이퍼) 상에 수렴된다. 스테이지는 전자빔(10)에 수직인 평면 내에 2차원적으로 웨이퍼(1)를 이동시킨다. 이러한 요소 부분은 소위 전자 광학 배럴(barrel)(컬럼)이라 지칭되는 하우징에 수용하게 되고, 또한 전자빔이 통과하는 컬럼의 내부 부분은 진공을 포함한다.

참조 번호(41 내지 48)로 나타낸 요소 부분은 노출 패턴을 나타내는 패턴 데이터 상에 기초로 한 컬럼의 다양한 부분을 제어하기 위한 것이다. CPU(41)는 버퍼 메모리(44)에 저장된 노출 데이터에 해당하는 패턴을 노출하기 위한 방법으로 전체 부품을 제어하기 위하여 버스(42)를 거쳐 클록 유닛(43), 주 편향기 세팅 유닛(46), 및 패턴 데이터 코드(PDC: Pattern Data Code) 메모리(47)에 연결된다. 노출 패턴은 도시되지 않은 컴퓨터 시스템에서 분석되고, 분석 결과에 따라, 블록 마스크가 생기게 된다. 동시에, 노출 패턴은 주 필드와 부 필드로 분할된다. 선택된 블록 마스크에서의 블록의 위치와 대응하는 편향 위치와 같이 노출을 위해 요구되는 데이터는 패턴 데이터, 블록 데이터 및 주 편향 데이터의 형태로 대용량 디스크 또는 그와 같은 것에 저장된다. 노출 시간에, 이러한 데이터는 노출 패턴에 따라 판독되고 버퍼 메모리(44)에 저장된다.

노출은 정지해 있는 스테이지(2)로 때때로 수행된다. 그러나, 작업 처리량(throughput)을 증가시키기 위해, 현재의 실행은 스테이지(2)를 이동하고 스테이지(2)의 이동 위치에 따라 편향 위치를 조절하면서 노출하는 것이다. 주 편향 데이터는 주 편향기(31)의 편향 위치를 나타내고, 또한 주 편향 세팅 유닛(46)은 제공되는 주 편향 데이터에 따라 주 편향기(31)의 편향 위치를 세팅하기 위한 것이다. 패턴 생성 유닛(45)은 블록 데이터를 패턴 데이터 코드(PDC)로 변환시키고, 이 패턴 데이터 코드를 PDC 메모리(47)에 공급한다. 응답으로, PDC 메모리(47)는, 신호(BSX1, BSY1)를 제 1 마스크 편향기(16)에, 신호(DSX, DSY)를 편향기(17)에, 신호(BSX2, BSY2)를 제 2 마스크 편향기(18)에, 신호(DFO)를 마스크 수렴 코일(19)에, 신호(BSX3, BSY3)를 제 3 마스크 편향기(23)에 및 신호(BSX4, BSY4)를 제 4 마스크 편향기(25)에 공급하고 생성시키는 동시에, 대응하는 블록 위치를 나타내는 데이터를 패턴 제어 유닛(48)에 공급한다. 패턴 생성 유닛(45)은 패턴 데이터에 기초로 한 빔 크기와 빔 위치를 나타내는 데이터를 생성하고 패턴 제어 유닛(48)에 이 데이터를 공급한다.

이렇게 수신된 데이터에 기초로 한 패턴 제어 유닛(48)은 성형된 편향기(15), 블랭킹 편향기(24) 및 부 편향기(32)를 제어하기 위한 시료를 생성하고 각 요소에 공급한다. 이러한 동작은 클록 유닛(43)으로부터 각 요소 부분에 공급된 클록과 동기적으로 수행된다.

이제, 전자빔 노출 장치의 편향 동작이 설명될 것이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 주 편향기(31)는 4개의 스테이지에서 조합된 4개의 전자기 편향기로 구성되어 있다. 주 편향 세팅 유닛(46)은 신호가 각 전자기 편향기에 공급되는 신호를 발생시키고 이 신호를 각 대응하는 전자기 편향기에 공급한다. 각 전자기 편향기는 각 편향기에 공급된 신호에 따른 자기장을 생성하고, 전자빔(10)을 적절하게 편향시킨다. 예를 들어, 편향 위치는 주어진 전자기 편향기에 의해 변경되고 또 다른 전자기 편향기에 의해 위치로 복구되는데, 전자빔이 방출되는 위치는 변경되지만 전자빔은 항상 시료(1)에 수직인 방향으로 진행한다. 그 결과, 변이(aberration)는 감소된다.

도 2는 부 편향기(32)의 예시적인 구성을 도시한 도면이다. 부 편향기(32)는 예를 들어 세라믹 실린더의 내면 상에 축 방향으로 확장되는 8개의 얇은 금속 막으로 형성된 전극(323A 내지 323H)을 포함하여, 대항 전극에 전압을 인가함으로써 전기장이 형성되고 이것으로 정전장을 통해 입사전자빔을 편향시키게 된다. 패턴 제어 유닛(48)은 부 편향기로 인한 편향 위치(빔 위치 데이터)에 따라 각 전극에 인가되는 데이터를 생성시킨다. 이 데이터는 DAC(321A 내지 321H)에서 아날로그 신호로 변환되고, 드라이버 (증폭기)(322A 내지 322H)에서 증폭되고 각 전극에 공급된다. 전술한 바와 같이, 부 편향기(32)는 8개의 전극을 구비하고 이 8개의 전극에 인가되는 8개의 부 편향 신호를 생성시킨다. 그러나, 이하 상세한 설명에서 간략화하기 위하여, X 방향으로의 단지 한 쌍의 편향 전극과, Y 방향으로의 한 쌍의 편향 전극이 있고, 2개의 부 편향 신호가 각 쌍에 공급되도록 생성된다고 가정하자.

일반적으로, 주 편향기(31)는 보다 큰 편향 범위를 갖지만 부 편향기(32)보다 느린 응답 속도를 갖는다. 그러므로, 전자빔 노출 장치의 노출 효율성을 증가시키기 위해, 주 편향기(31) 및 부 편향기(32)는 도 1에서 도시된 바와 같이 조합된다. 도 3은 부 편향기(32)와 조합된 주 편향기(31)의 기본적인 편향 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 주 편향기(31)의 편향 범위보다 다소 적은 범위(주 필드)(3)는 부 편향기(32)의 편향 범위보다 다소 적은 다수의 범위(부 필드)(4)로 분할된다. 주 편향기(31)의 편향 위치는 주어진 부 필드(4)의 중심에 세팅된다. 그 다음에, 부 편향기(32)의 편향 위치는 부 필드(4)에서의 패턴을 노출하도록 변경된다. 주어진 부 필드(4)에서의 모든 패턴의 노출을 완료하자마자, 주 편향기(31)의 편향 위치는 또 다른 부 필드의 중심에서 세팅되고, 특정 부 필드에서의 패턴은 유사하게 노출된다. 이러한 방식으로, 주 필드(3)에서의 모든 부 필드의 노출을 완료하자마자, 스테이지는 또 다른 주 필드에 대해 유사한 동작을 반복하도록 이동되며, 그것으로 인해 칩 내의 모든 패턴이 노출된다. 부 필드가 노출되어 있는 한, 주 편향기(31)의 편향 위치가 동일하게 유지되어, 주 편향기(31)의 저 응답 속도가 문제되지 않는다.

다른 한 편으로, 블록 노출 방법에서, 패턴은 블록으로 노출된다. 도 3의 아래 부분에서 도시된 바와 같이, 주 편향기(31)의 편향 위치는 부 필드(4)의 중심에 세팅되고, 그 다음에 부 편향기(32)의 편향 위치는 블록이 노출된 위치에서 세팅되어서, 선택된 블록이 노출된다. 도면에 도시된 바와 같이, 동일한 블록(5A 내지 5C)이 3개의 위치에 노출된 경우에, 제 1 마스크 편향기(16), 편향기(17), 제 2 마스크 편향기(18), 마스크 수렴 코일(19), 제 3 마스크 편향기(23) 및 제 4 마스크 편향기(25)는 이러한 블록을 선택하기 위한 방법으로 세팅된다. 동시에, 부 편향기(32)의 편향 위치는 제 1 위치(5A)에서 세팅된다. 그 다음에, 부 편향기(32)의 편향 위치를 5B 및 5C로 순차적으로 변경하면서 노출이 달성된다. 유사하게, 동일한 패턴이 메모리에서와 같이 반복되는 경우에서, 블록(6A 내지 6B)은 반복 패턴을 블록으로서 인접하게 순차적으로 노출된다.

전술한 바와 같이, 작업 처리량을 증가시키기 위해, 스테이지(2)는 패턴을 노출하는 동안 이동된다. 도 4a 및 도 4b는 연속으로 이동하는 노출 방법으로 도면 영역에서의 변경을 설명하기 위한 도면이다. 도 4a에서, 참조 번호(7)는 주 필드를 나타내고, 문자(A 내지 J)는 부 필드를 나타낸다. 또한, 문자(O)는 주 필드의 중심을 나타내고, M은 주 편향기의 편향가능한 영역의 중심을 나타내고, 또한 N은 부 필드(A)의 중심을 나타낸다. 이 스테이지는 이동되고, 노출되는 부 필드의 중심 위치가 편향가능한 영역에 들어간 후에 바로 노출이 시작된다. 이 시간점에서, 주 편향기에 의한 편향 위치는 부 필드(A)의 중심에 있다. 부 필드(A, B, ㆍㆍㆍ, J)를 순차적으로 노출하기 위해, 이러한 필드는 스테이지가 이동하고 있다는 사실로 인하여 도 4b에서 도시된 위치에서 노출된다. 그러나, 실제로, 비록 변위(displacement)가 간단하게 부 필드로 여기에 도시됨에도 불구하고, 작은 변위가 각 부 필드에서 발생한다. 각 부 필드를 노출할 때, 주 편향기의 편향 위치는 부 필드의 중심 부근에 대하여 세팅되고, 도 3의 경우에서와 같이 부 편향기의 편향 위치를 변경함으로써 노출이 실행된다. 그 과정에서, 이동으로 인한 변위를 포함하는 편향 위치는 적절하게 제어된다.

전술한 바와 같이, 블록이 노출될 때, 주 편향기의 편향 위치는 부 편향기의 편향 위치가 변경될 동안 계속 고정된다. 도 5a 내지 도 5c는 각 블록의 노출 동작을 도시한 시간 차트이다. 도 5a에서 도시된 바와 같이, 부 편향기의 편향 위치를 나타내는 부 편향 데이터가 도 2에서의 DAC(321A 내지 321H)에 출력될 때, DAC(321A 내지 321H)는 이 데이터를 변환하고 특정 데이터 값의 값에 대응하는 아날로그 신호를 출력한다. 드라이버(322A 내지 322H)는 아날로그 신호를 증폭하고 출력한다. 그 사이에, 이 신호는 DAC와 드라이버의 통과 속도(through rate)에 따라 지연되어서, 도 5b에서 도시된 바와 같이, 드라이버의 출력은 부 편향 데이터의 출력보다 늦게 변경된다. 특히, 아날로그 신호의 변경 양이 클 때, 부 편향 데이터가 출력될 때로부터 드라이버 출력이 해당하는 값에 도달할 때까지의 시간이 연장된다. 드라이버 출력은 지연된다. 그러나, 드라이버로부터 전극과 기생 용량(parasitic capacity)으로의 신호 라인의 길이에 따라, 전극 전압이 해당하는 값에 도달하기 전에 또 다른 지연이 발생한다. 빔 편향 위치는 이러한 지연의 조합을 반영하고 도 5c에서 도시된 바와 같이 변화된다.

도 5c에서 도시된 바와 같이, 부 편향 데이터가 변경될 때부터 빔이 실제로 해당하는 편향 위치에 편향될 때까지의 시간 지속을 세팅 시간이라 한다. 노출은, 빔이 세팅 시간의 경과에 따라 특정 대응하는 편향 위치에 편향된 후에 대응하는 편향 위치를 유지하는 동안 실행되도록 요구된다. 그러므로, 사실상, 빔은 세팅 시간 동안 오프 상태로 남아있고, 노출은 전기장이 지정된 편향을 가능하게 하도록 형성될 때에 빔을 턴 온 함으로써 달성된다. 만약 세팅 시간 중에 실행된다면, 노출은 이전 편향 위치에서부터 다음 편향 위치로 이동하는 중에 발생하여, 원하는 패턴을 노출하는 것이 불가능하게 된다. 노출이 완료될 때, 다음 부 편향 데이터는 그 다음 노출을 실행하기 위해 공급된다. 이리하여, 하나의 노출(투사)을 위해 요구된 시간은 세팅 시간과 노출 시간의 합이다.

작업 처리량을 증가시키기 위해, 한번의 투사 시간은 단축되도록 요구된다. 노출 양은 빔의 유닛 영역의 세기와 노출 시간의 곱(product)이다. 요구된 노출 양은 노출 시간을 단축시킴으로써 얻어질 수 없다. 반대로, 세팅 시간은 소모적인 시간이고, 한번의 투사 시간을 단축하기 위해, 부 편향기의 세팅 시간은 단축되어야 한다. 부 편향기의 세팅 시간은 DAC 변환 속도, 드라이버의 통과 속도, 배선 길이 및 기생 용량에 종속한다. 그러나, 배선의 단축과 기생 용량의 감소는 자체 한계를 갖는다. 또한, 고속의 DAC와 높은 작업 처리량의 드라이버의 사용이 또한 제한된다. 고속의 DAC와 높은 작업 처리량의 드라이버는 값이 비싸서, 대응하여 보다 높은 비용이 든다. 이러한 문제 때문에, 세팅 시간은 충분히 단축될 수 없고, 이것은 증가된 작업 처리량에 장애물을 형성한다.

본 발명은 이러한 문제를 미연에 방지하고자 하는 것이고 본 발명의 목적은 작업 처리량이 빔 편향기의 세팅 시간을 단축시킴으로써 증가되는 전자빔 노출 장치와 같은 대전 입자빔 노출 장치를 제공하는 것이다.

도 6a 내지 도 6d 및 도 7은 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 6a에서 도시된 편향 위치 데이터의 값에 따라, 도 6b에서 도시된 바와 같이 시간 지연을 갖는 편향 신호가 생성된다. 본 발명에 따라, 보조 편향 데이터는 편향 위치 데이터에서의 변경에 따라 도 6c에서 도시된 바와 같이 생성된다. 더욱이, 도 6d에서 도시된 바와 같이 보조 편향 신호는 보조 편향 데이터에 따라 생성된다. 이 보조 편향 신호는 고속의 보조 편향기의 사용에 의해 생성되거나, 또는 보조 편향 신호는 아날로그 형태로 편향 신호에 추가되고, 그 다음에 세팅 시간을 단축하기 위해 편향기에 공급된다. 그 결과, 도 7에서의 파선에 의해 나타낸 바와 같이 종래에는 변경되었던 빔 편향 위치는 실선에 의해 나타낸 바와 같이 변경되어, 세팅 시간을 단축시킨다.

구체적으로, 본 발명에 따라, 대전 입자빔이 미리결정된 위치로 편향된 후에 노출을 실행하기 위한 대전 입자빔 노출 장치가 제공되는데, 본 발명에 따른 대전 입자빔 노출 장치는 대전 입자빔을 생성하기 위한 전자총, 시료 상의 대전 입자빔을 수렴하기 위한 수렴 렌즈, 대전 입자빔을 편향하기 위한 편향기, 시료가 위치되고 이동되도록 개조된 이동 기계 장치, 여러 요소 부분을 제어하기 위한 제어 유닛, 및 편향기에 대한 편향 위치를 나타내는 편향 위치 데이터가 입력될 때로부터 대전 입자빔이 지정된 편향 위치로 편향될 때까지의 세팅 시간을 단축시키기 위한 수단을 포함한다.

편향 위치 세팅 시간 단축된 수단이 독자적인 보조 편향기를 가지는 경우에서, 예를 들어, 보조 편향기의 유일한 기능은 정정 기능이고, 그러므로 편향 수단에 의해 요구된 것과 같은 크기의 편향 범위가 요구되지 않는다. 일반적으로, 편향 범위가 더 커질수록, 응답 속도는 더 낮아지고, 보다 적은 편향 범위가 보다 높은 응답 속도를 동반한다. 그러므로, 적은 편향 범위를 갖는 보조 편향의 사용은 응답 속도를 증가시키고 세팅 시간을 단축시킬 수 있다. 유사한 방식으로, 보조 편향 신호의 최대 진폭은 감소될 수 있고, 그러므로, 보조 편향 데이터의 비트 수는 편향 위치 데이터의 비트 수보다 적게 되어, 적은 수의 비트를 갖는 저렴하며, 고속의 DAC(디지털/아날로그 변환기, 등)를 사용하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 드라이버의 출력 신호의 최대 진폭이 감소될 수 있고, 그러므로 비싸지 않은 고속의 증폭기가 사용될 수 있다. 그 결과, 도 6d에서 도시된 바와 같이 보조 편향 신호는 도 6c에서 도시된 편향 위치 데이터보다 작은 구간을 갖는 보조 편향 데이터에 따라 생성될 수 있다. 이러한 보조 편향 신호를 고속의 보조 편향기에 공급함으로써, 빔은 고속으로 편향될 수 있다. 실제 빔 편향 위치는 주 편향기로 인한 편향 위치와 보조 편향기로 인한 편향 위치의 합이다. 이리하여, 세팅 시간은 편향 위치의 합이 고속으로 세팅될 수 있는 방법으로 보조 편향 신호를 결정함으로써 단축될 수 있다.

편향기가 정전 편향기인 한, 충분한 응답 속도가 보장될 수 있다. 세팅 시간은 보조 편향 신호를 아날로그 형태의 편향 신호에 추가하고 그 다음 합성 신호를 편향 수단에 공급함으로써 유사하게 단축될 수 있다.

편향 위치의 변경 전후의 편향 위치 사이의 차이가 더 커질수록, 편향 신호의 지연이 더 커진다. 그러므로, 보조 편향 신호는 편향 신호의 변경 전후의 편향 위치 사이의 차이에 따라 결정되도록 요구된다. 또한, 편향 신호 값과 실제 편향 위치가 정확히 선형 관계에 있지 않다는 사실로 인하여, 보조 편향 신호는 변경 전후의 편향 위치에 따라 결정되도록 요구된다. 그러므로, 실제 장치에서, 편향 신호의 지연은 정확한 보조 편향 신호를 생성하기 위해 편향 위치의 변경의 다양한 조합에 의해 측정되도록 요구된다. 보조 편향 신호는, 편향 신호의 변경 전후의 편향 위치와 변수로서의 변경 전후의 편향 위치의 차이를 사용하여 산술식에서 계산될 수 있거나, 또는 어드레스 입력으로서 변수를 사용하여 룩업(lookup) 테이블로부터 계산될 수 있다. 게다가, 산술 연산은 룩업 테이블을 사용하여 얻어진 값으로 추가적으로 수행될 수 있다. 고정 계수를 갖는 산술식을 사용하는 계산이 충분히 정정된 편향 신호를 산출할 수 없는 경우에서, 그 계수는 또한 변경된다.

또한, 세팅 시간이 정정에 의해 단축된 경우에, 한 번의 투사 시간이 단축될 수 있다. 그러나, 편향이 그 다음 투사를 위해 시작되는 시점으로부터, 이전 편향 데이터에 대응하는 편향기에 의한 편향 위치의 변경이 완료되지 않을 수 있고, 또한 보조 편향 신호가 종료되지 않을(0으로 감소되지 않는) 수 있다. 달리 말하면, 이전 편향과 정정의 효과는 지속할 것이다. 더욱 짧은 한 번의 투사 시간은 이미 이전의 투사 뿐 아니라 다수의 이전 투사의 영향도 남길 수 있다. 그러므로, 보조 편향 데이터를 생성할 때에, 여전히 영향을 미치는 이전 투사의 편향과 정정을 고려하는 것이 바람직하다.

본 발명은 편향 위치가 비교적 자주 점프하는 블록 마스크 방법 또는 가변 직사각형 방법에 대한 응용에서 특히 효과적이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명은 편향 위치의 점프가 발생하는 임의의 방법에서 응용가능하다.

또한, 편향기가 도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같은 형태에서 편향과 노출을 실행하기 위해 전자기 주 편향기와 정전 부 편향기와 함께 구성되는 경우에서, 본 발명은 종종 편향 위치의 점프를 야기하는 부 편향기의 세팅 시간의 단축화 뿐 아니라 주 편향기에 대한 세팅 시간의 단축화에 효과적으로 응용가능하다.

단일 권수 코일(single-turn coil)을 갖는 전자기 편향기 또는 정전 편향기는 보조 편향기로서 사용될 수 있다.

본 발명의 특징과 이점은 첨부되는 도면과 연계하여 이루어진 이하의 설명으로부터 좀더 명료하게 이해될 것이다.

도 1은 종래의 전자빔 노출 장치의 예시된 구성을 도시한 도면.

도 2는 정전 부 편향기의 예시된 구성을 도시한 도면.

도 3은 조합된 주 편향기 및 부 편향기를 갖는 노출 과정을 설명하기 위한 도면.

도 4a 및 도 4b는 노출이 스테이지를 움직이는 동안 실행되는 연속적인 이동 노출에 대한 노출 영역에서의 변경을 설명하기 위한 도면.

도 5a 내지 도 5b는 편향과 세팅 시간 사이의 관계를 설명하기 위한 도면.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면.

도 7은 본 발명의 응용에서의 빔 편향 위치 세팅 성능의 향상을 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 구성을 도시한 도면.

도 9는 제 1 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 ESC 유닛의 구성을 도시한 도면.

도 10은 제 1 실시예에 따른 ESC 유닛의 변경의 구성을 도시한 도면.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 구성을 도시한 도면.

도 12는 제 2 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 ESC 처리 유닛의 구성을 도시한 도면.

도 13은 이전의 단축의 효과를 설명하기 위한 도면.

도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 ESC 처리 유닛의 구성을 도시한 도면.

도 15는 제 3 실시예에 따른 ESC 처리 유닛의 지연 폭 카운팅(counting) 연산 장치의 구성을 도시한 도면.

도 16은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 구성을 도시한 도면.

〈도면 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

11: 전자총 12: 제 1 수렴 렌즈

14: 제 2 수렴 렌즈 21: 블록 마스크

31: 주 편향기 32: 부 편향기

48: 패턴 제어 유닛 55: 룩업 테이블

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 1과 비교하여 명백한 바와 같이, 이 실시예는 ESC(향상된 고정 세팅) 편향기(29)와 ESC 유닛(49)이 도 1의 구성에 추가되어 있다는 점에서 종래 기술과는 다르다.

ESC 편향기(29)는 자기장을 생성함으로써 빔을 편향하기 위한 일권수(one turn)의 코일로 이루어지는데, 생성된 자기장의 세기와 편향 양은 전류 값에 따라 변경된다.

도 9는 ESC 유닛(49)의 구성을 도시하는 도면이다. ESC 유닛(49)은 패턴 제어 유닛(48)으로부터 부 편향기(32)로 인한 편향 위치의 X 좌표(X_N)와 Y 좌표(Y_N)를 수신하고, ESC 편향기(29)에 공급된 보조 편향 신호(XS, YS)를 생성시킨다. 전자빔 노출 장치에서의 편향 위치의 변경의 다양한 조합에서 편향 신호의 지연을 측정한 결과로서, 편향 신호의 지연이 편향 위치의 변경 전후의 편향 위치의 X 및 Y 좌표의 차이와 또한 새로운 편향 위치의 X 및 Y 좌표에 기본적으로 연관되어 있다는 것을 우선적으로 알게 되었다. 이 점으로 보아, ESC 유닛(49)은 도 9 또는 특히 도 9의 아랫부분에서 도시된 바와 같이, 공식이 X_N, Y_N, 이전 편향 위치의 X 좌표(X₀)와 Y 좌표(Y₀) 및 그 차이에 기초로 한 세팅 편향 데이터를 계산하도록 결정되게 구성되어서, 그 결과 계수(P0 내지 P11)는 실제 장치에서 만족할만한 세팅이 일어나도록 결정된다. 이러한 산술식에 따라 세팅 편향 신호를 생성시키기 위해, ESC 유닛(49)은, 이전 편향 위치의 X 좌표(X₀)와 Y 좌표(Y₀)로서 각각 X_N과 Y_N을 저장하고 다음 산술 연산할 때에 상기 좌표를 출력하기 위한 이전 보조 X 레지스터(51)와 이전 보조 Y 레지스터(52), X_N, Y_N, X₀, Y₀를 변수로 갖는 도면의 아랫부분에 기술된 공식에 기초로 한 보조 편향 데이터(XA, YA)를 생성하기 위한 연산 회로(53), 보조 편향 데이터(XA, YA)를 아날로그 신호로 변환하기 위한 DAC, 및 아날로그 신호를 증폭하고 보조 편향 신호(XS, YS)를 생성시키기 위한 드라이버를 포함한다. 연산 회로(53)는 파이프라이닝(pipelining)을 위해 DSP 또는 그런 종류의 다른 것들과 함께 구성된다. 이전 보조 X 레지스터(51), 이전 보조 Y 레지스터(52), 연산 회로(53) 및 DAC는 한번의 투사 주기보다 충분히 높은 속도의 클록 신호로 동기적으로 작동한다. 좌표(X_N, Y_N)는 부 편향기(32)에 편향 신호를 충분히 인가하기 전에 응용 전에 충분히 패턴 제어 유닛(48)으로부터 ESC 유닛(49)에 공급되고, ESC 유닛(49)은 도시되어 있는 보여준 공식의 산술 연산을 고속으로 수행하며, 부 편향기(32)에 대응하는 편향 신호를 동기적으로 인가하여, 보조 편향 신호(XS, YS)가 생성되고 ESC 편향기(29)에 공급된다. 보조 편향 신호(XS, YS)의 진폭은 부 편향기(32)에 가해지는 편향 신호의 진폭에 비하여 적다. 예를 들어, 연산 회로(53)로부터 출력된 보조 편향 데이터(XA, YA)는 도 6c에서 도시되고, 보조 편향 신호(XS, YS)는 도 6d에서 도시된다.

전술한 실시예에서, 연산 회로(53)의 산술식에서의 계수(P0 내지 P11)는 고정된다. 그러나, 편향 위치 또는 편향 위치의 차이에 따른 고정 계수로 충분한 정정이 불가능할 수 있다. 그러한 경우에서, 계수는 편향 위치 또는 편향 위치의 차이에 따라 바람직하게 변경된다.

도 10은 전술한 계수의 변경을 허용하는 ESC 유닛의 예시적인 구성을 도시한 도면이다. 도 10에서 도시된 바와 같이, 연산 회로(54)는 편향 위치와 편향 위치의 차이에 대응하는 계수를 판독하고 연산하기 위하여 편향 위치 좌표(X_N, Y_N), 이전 편향 위치 좌표(X₀, Y₀), 및 그 차이(X_N-X₀, Y_N-Y₀)의 어드레스 입력을 갖는 계수 룩업 테이블(55)을 새로이 구비한다. 편향 위치 좌표는 부 필드가 100 ㎛ ×100 ㎛이고, 분해능(resolution)이 0.01 ㎛라고 가정하여 적어도 14 비트를 필요로 한다. 그러나, 계수는 매우 미세하게 변경되도록 요구되지 않는다. 예를 들어, 몇몇 최상위 비트는 계수 룩업 테이블(55)에 어드레스로서 입력이 된다.

제 1 실시예에 따라, 정정 편향 신호는 세팅 시간을 단축시키기 위해 독립적 ESC 편향기(29)에 공급된다. 그러나, 세팅 시간은 부 편향기(32)에 공급된 부 편향 신호를 정정함으로써 또한 단축될 수 있다. 정정을 이 방식으로 수행하기 위한 전자빔 노출 장치가 제 2 실시예에서 도시된다.

도 11은 제 2 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 8과의 비교로부터 명백한 것처럼, 이 실시예는 ESC 편향기(29)가 없고, ESC 유닛(49)이 패턴 제어 유닛(48)내에 ESC 처리 유닛(56)에 의해 대체되어 있다는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 또한, 블록 마스크 노출 방법의 경우에서, 편향 위치에서의 변경 지연은 이전과 다음의 편향 위치 및 편향 위치의 차이뿐 아니라 선택된 마스크 위치 좌표(MX, MY)의 변경에 연관된 것이다. 이리하여, 정정 편향 데이터는 이들 인자를 변수로서 갖고 또한 생성된다.

도 12는 ESC 처리 유닛(56)의 구성을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 이 실시예는, 일시적으로 마스크 위치 좌표(MX_N, MY_N)를 저장하고 그 좌표를 다음 산술 연산에서 이전 마스크 위치 좌표(MX₀, MY₀)로서 각각 출력하기 위한 이전 마스크 X 레지스터(61) 및 이전 마스크 Y 레지스터(62)와, 일시적으로 편향 위치(X_N, Y_N)를 저장하고 그 좌표를 다음 산술 연산의 시간에 이전 편향 위치 좌표(X₀, Y₀)로서 출력하기 위한 이전 보조 X 레지스터(51) 및 이전 보조 Y 레지스터(52)와, 변수로서 X_N, Y_N, X₀, Y₀, MX_N, MY_N, MX₀, MY₀을 갖는 실제 장치에서의 측정으로부터 결정된 산술식에 따라 보조 편향 데이터(XA, YA)를 생성시키기 위한 연산 회로(63)와, 보조 편향 데이터(XA, YA)를 아날로그 신호로 변환하기 위한 DAC(66, 67)와, X_N, Y_N을 아날로그 신호로 변환하기 위한 DAC(64, 65)와, 아날로그 신호로서 DAC(64)와 DAC(66)의 출력을 가산하기 위한 가산기 회로(68), 및 아날로그 신호로서 DAC(65)와 DAC(67)의 출력을 가산하기 위한 가산기 회로(69)를 포함한다. 가산기 회로(68)의 출력은 부 편향기(32)의 X 전극 쌍에 공급되고, 가산기 회로(69)의 출력은 부 편향기(32)의 Y 전극 쌍에 공급된다. 보조 편향 데이터(XA, YA)의 비트 수는 편향 위치(X_N, Y_N)의 비트 수보다 적고, DAC(66, 67)는 DAC(64, 65)보다 빠르게 작동한다.

보조 편향 데이터(XA, YA)는 예를 들어, 도 6c에서 도시된 바와 같은 데이터이다. 또한, DAC(66, 67)의 출력은 도 6d에서 도시된 바와 같은 신호이고, 가산기 회로(68, 69)의 출력은 도 6b의 신호 상에 도 6d의 신호를 중첩함으로써 얻어진 신호이다. 이 방식으로 정정된 신호는 X 전극 쌍과 Y 전극 쌍에 공급되어서 세팅 시간을 단축시킨다. 제 1 실시예와 같은 산술식은 실제 장치에서의 측정 결과에 기초로 하여 적절하게 결정된다.

제 1 및 제 2 실시예에서의 정정은 세팅 시간을 단축시킨다. 도 13은 세팅 시간이 단축된 노출 동작을 도시한 시간 차트이다. 부 편향 신호가 안정되기 전에 상당한 시간이 요구된다. 정정 편향 신호는 부 편향 신호로 인한 편향 위치가 바람직한 위치에 빠르게 위치되고 이어서 그 위치가 유지되는 방법으로 생성되는 경우에서, 세팅 시간은 크게 단축될 수 있다. 그 결과, 노출 기간 후에 그 다음 투사를 위한 편향 위치를 변경할 때에서조차, 부 편향 신호는 안정되지 않고 정정 편향 신호는 0이 되지 않을 수 있다. 다음 편향 위치 데이터가 편향 신호를 생성하기 위하여 출력되고 정정 신호가 이전 편향 위치, 다음 편향 위치와 그 위치에서의 편향 위치 사이의 차이로부터 정정 편향 데이터를 계산함으로써 생성된다면, 이전 투사의 부 편향 신호가 안정하지 않고 정정 편향 신호가 0이 아니라는 사실은 대응하는 편차를 일으키고, 이로 인하여 바람직한 편향 위치를 얻는 것이 불가능하게 한다. 그 결과, 다음 투사를 위한 편향은 이전 투사를 위한 부 편향 신호가 안정되기 전에 실행될 수 없어서, 작업 처리량이 충분히 증가될 수 없는 문제를 일으킨다. 그러므로, 정정 편향 신호는 이전 투사의 부 편향 신호의 불안정성의 영향을 고려하여 생성되도록 요구된다. 특히, 부 편향 신호가 안정되기 전, 즉 빔 위치가 안정되기 전의 시간이 한 번의 투사 시간보다 긴 경우에서, 정정 편향 신호는 이전 투사의 영향을 고려하여 생성된다. 아래에 기술된 제 3 실시예에서, 정정 편향 신호는 이전의 3개의 투사에 대한 편향 위치와 그 투사의 변경을 고려하여 생성된다.

제 3 실시예에 따른 전자빔 노출 장치는 ESC 처리 유닛(56)의 구성을 제외하는, 도 11에서 도시된 제 2 실시예와 동일한 구성을 갖는다. 또한, ESC 처리 유닛(56)에서, 블록 마스크를 선택하기 위한 마스크 편향 위치는 고려되지 않는다.

도 14는 하나의 정정 편향 데이터(X 정정 편향 데이터)를 생성하기 위한 제 3 실시예에 따른 ESC 처리 유닛(56)의 부분의 구성을 도시한 도면이다. 도 15는 도 14의 지연 폭 계수 계산 유닛(71)의 구성을 도시한 도면이다. 도 12에서 도시된 바와 같이, 이 회로에서 생성된 X 정정 편향 데이터는 고속 DAC에 의해 아날로그 신호로 변환되고, 그 다음에 X 부 편향 신호에 추가된 후에 부 편향기에 공급된다. 이것은 또한 Y 부 편향 신호의 경우에도 또한 동일하다. 제 3 실시예에 따라, 한 번의 투사가 5 ㎒이고, 도 14 및 도 15의 각 부분은 정정 편향 신호를 생성시키기 위해 100㎒에서 작동한다.

도 14의 구성에서, 정정 편향 신호에서의 변경은 지수적으로 표시될 수 있고, 정정 편향 신호는 상이한 시간 상수의 2개의 변경 함수를 합성함으로써 결정된다. 하나의 변경 함수에 대한 신호가 지연 폭 계수 계산 유닛(71), 레지스터(90A 내지 90D), 곱셈(multiplication) 메모리(74A 내지 74D) 및 이전 4-투사 가산기(75A)에 의해 생성되는 반면, 다른 변경 함수에 대한 신호는 지연 폭 계수 계산 유닛(72), 레지스터(90E 내지 90H), 곱셈 메모리(74E 내지 74H) 및 이전 4-투사 가산기(75B)에 의해 생성된다. 이러한 계산의 결과는 가산기(76)에서 추가됨으로써 합성된다. 이 경우에서, 재 초점(refocus)과 마스크 편향 좌표와 같은 정정 값은 정정 편향 데이터를 계산하기 위해 다른 아이템으로부터의 가산기(77)에 의해 추가된다.

지연 폭 계수 계산 유닛(71)은 편향 위치 데이터(X_N, Y_N)와 이전 투사에서의 값의 차이로부터 변경 함수의 초기 진폭을 계산하고, 레지스터(R)(90A 내지 90D)에 연속적으로 저장한다. 셋(set)(1 내지 4)의 신호는 각 투사에 순차적으로 생성되는 펄스 신호이고, 4개의 투사는 한 주기를 나타낸다. 레지스터(90A)는 제 1 투사의 초기 진폭을 저장하고, 레지스터(90B)는 제 2 투사의 초기 진폭을 저장하고, 기타도 이와 같다. 계수기(73A 내지 73D)는 셋(1 내지 4)의 신호에 대응하는 초기 값으로 리셋되고, 대응하는 투사로부터 경과된 시간을 계산하기 위해 시스템 클록을 카운트하고 또한 이렇게 계산된 시간은 각각 곱셈 메모리(74A 내지 74D)에서 공급한다. 다른 한편으로, 곱셈 메모리(74A 내지 74D)는 경과 시간 동안에 변경 함수의 값을 계산한다. 예를 들어, 하나의 계수기 상의 값이 한 투사가 시작될 때에 리셋되는 것을 가정하면, 초기값이 시작 시간점에서 (1)이 되어서, 지연 폭 계수 계산 유닛(71)으로부터의 변경 함수 출력의 값이 결정될 수 있다. 다른 계수기는 한 투사 전, 2 투사 전 및 3 투사 전에 각각 리셋되고, 특정 시간점에 남아있는 이전 3 투사를 위해 변경 함수의 영향을 나타내는 값을 출력한다. 4개의 곱셈 메모리(74A 내지 74D)의 출력 값은 각 10 ns마다 변경한다. 가산기(75A)에 이러한 이전 4 투사를 추가함으로써, 이전 4 투사의 영향을 고려하는 정정 데이터가 얻어질 수 있다. 이것은 또한 다른 변경 함수의 경우에도 동일하고, ESC에 대응하는 정정 데이터는 가산기(76)에 2개의 변경 함수의 값을 추가함으로써 계산될 수 있다.

지연 폭 계수 계산 유닛(71)에서, 도 15에서 도시된 바와 같이, 연산 장치(78)는 16 비트 편향 위치 데이터(X_N, Y_N)로부터 X_N-X₀, X_N×Y_N, (X_N-X₀) ×(Y_N-Y₀), 및 (X_N-X₀) ×(Y_N-Y₀) ×X_N×Y_N을 계산한다. 참조 번호(51 및 52)는, 일시적으로 X_N, Y_N을 저장하고 다음 투사의 정정 편향 신호를 출력하는 시간에 이전 편향 위치 데이터로서 X_N, Y_N을 출력하기 위한 레지스터를 나타낸다. 번호(79 및 80)는 차이 계산기를 나타낸다. 번호(81)는 전술한 계산의 결과를 출력하기 위한 선택기(selector)와 곱셈기의 조합을 나타낸다. 전술한 4개의 계산 결과에서, X_N-X₀은 16 비트 숫자(figure)로부터 계산되고, X_N×Y_N및 (X_N-X₀) ×(Y_N-Y₀)은 8 비트 숫자로부터 계산되고, (X_N-X₀) ×(Y_N-Y₀) ×X_N×Y_N은 4 비트 숫자로부터 계산된다. 룩업 테이블 메모리(82 내지 85)에는 어드레스 입력으로서 4개의 계산 결과가 준비된다. 그러므로, 4개의 계산 결과에 대응하는 값은 판독되고, 4개의 값의 곱은 연산 장치(86)에서 계산되어, 그 것에 의하여 변경 함수의 초기 진폭을 계산할 수 있다.

제 1 내지 제 3 실시예에서, 정정 편향 신호는 고속 연산 회로를 사용하여 각 투사에 따라 생성된다. 대안적으로서, 패턴 데이터를 분석함으로써, 정정 편향 데이터는 각 투사의 빔 편향 위치와 선택된 블록의 위치로부터 계산된다. 이 정정 편향 데이터는 각 투사에 저장되고 노출 시간에서의 패턴 데이터와 블록 데이터와 함께 판독됨으로써 정정될 수 있다. 제 4 실시예에 따른 전자빔 노출 장치는 이러한 방식으로 정정을 실행한다.

도 16은 제 4 실시예에 따른 전자빔 노출 장치의 패턴 생성 유닛(45)과 패턴 제어 유닛(55)을 도시한 도면이다. 제 4 실시예의 장치에서, 미리 계산된 ESC(정정 편향) 데이터를 저장하기 위한 버퍼(57)는 도 11의 구성에서의 패턴 생성 유닛(45)내에 포함된다. 노출 시간에, ESC 데이터는 투사에 따른 패턴 제어 유닛(55)의 ESC 처리 유닛(56)으로 출력되고, ESC 처리 유닛(56)은 ESC 데이터를 아날로그 신호로 변환하고 부 편향 신호에 아날로그 신호를 추가한다. 그러므로, ESC 처리 유닛(56)은 단지 DAC 및 가산기 회로와 함께 구성된다.

본 발명의 실시예는 위에서 기술되고, 다양한 변경은 본 발명에서 가능하다. 예를 들어, 정정 편향 데이터는 제 2 내지 제 4 실시예에서 기술된 형태로 계산되고, 그것에 의하여 생성된 정정 편향 신호는 제 1 실시예에 따른 ESC 편향기에 공급된다. 이와 반대로, 정정 편향 데이터는 제 1 실시예에서 기술된 형태로 계산될 수 있고, 이리하여 생성된 정정 편향 신호는 부 편향 신호에 추가될 수 있다. 또한, 다양한 알고리즘이 정정 편향 데이터의 계산을 위해 고려될 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따라, 세팅 시간이 빔 편향의 시간에서 단축될 수 있고 노출 작업 처리량이 증가되는 대전 입자빔 노출 장치가 제공된다는 것이 앞의 기술로부터 이해될 것이다.

Claims

노출 전 대전 입자빔을 편향하기 위한 대전 입자빔 노출 장치에 있어서,

상기 대전 입자빔을 생성하기 위한 전자총과, 상기 대전 입자빔을 시료 상에 수렴하기 위한 수렴 렌즈와, 상기 대전 입자빔을 편향하기 위한 편향기와, 상기 시료가 위치되고 이동하기 위한 이동 기계 장치와, 상기 다양한 부분을 제어하기 위한 제어 유닛과, 상기 편향 위치를 나타내는 상기 편향 위치 데이터가 상기 편향기에 입력될 때로부터 상기 대전 입자빔이 상기 지정된 편향 위치로 편향될 때까지의 세팅 시간을 단축시키기 위한 수단을 포함하는, 대전 입자빔 노출 장치.
제 1항에 있어서, 상기 편향 위치 세팅 시간을 단축시키기 위한 상기 수단은;

상기 주 편향기보다 적은 편향 범위에서 짧은 세팅 시간 내에 고속으로 상기 대전 입자빔을 편향하기 위한 보조 편향기와,

상기 보조 편향기로 인한 상기 편향 양이 상기 주 편향기로 인한 상기 편향 양과 합성될 때 상기 세팅 시간을 단축하기 위한 방법으로 상기 보조 편향기로 공급되는 보조 편향 신호를 생성시키기 위한 보조 편향 신호 생성 회로를 포함하는 대전 입자빔 노출 장치.
제 2항에 있어서, 상기 주 편향기는 상기 편향 위치 데이터로부터 편향 신호를 생성시키기 위한 주 디지털/아날로그 변환기를 포함하고,

상기 보조 편향 신호 생성 수단은 상기 보조 편향 데이터를 생성시키기 위한 보조 편향 데이터 생성 회로와 상기 보조 편향 데이터로부터 상기 보조 편향 신호를 생성시키기 위한 보조 디지털/아날로그 변환기를 포함하고,

상기 보조 디지털/아날로그 변환기는 상기 주 디지털/아날로그 변환기보다 적은 출력 범위를 갖지만 고속으로 작동할 수 있는 대전 입자빔 노출 장치.
제 1항에 있어서, 상기 편향 위치 세팅 시간을 단축시키기 위한 상기 수단은;

보조 편향 신호를 생성시키기 위한 회로와,

상기 편향 위치 데이터로부터 들여온 상기 편향 신호에 상기 보조 편향 신호를 추가함으로써 정정 편향 신호를 생성시키기 위한 가산기 회로를 포함하고,

상기 보조 편향 신호 생성 회로는 상기 주 편향기가 상기 정정 편향 신호에 의해 활성화될 때 상기 세팅 시간을 단축시키기 위한 방법으로 상기 보조 편향 신호를 생성시키는 대전 입자빔 노출 장치.
제 4항에 있어서, 상기 편향기는 상기 편향 위치 데이터로부터 상기 편향 신호를 생성시키기 위한 주 디지털/아날로그 변환기를 포함하고,

상기 보조 편향 신호 생성 수단은 상기 주 디지털/아날로그 변환기보다 적은 출력 범위를 갖는 보조 디지털/아날로그 변환기를 포함하지만 고속으로 작동할 수 있는 대전 입자빔 노출 장치.
제 2항에 있어서, 상기 보조 편향 신호 생성 수단은 변경 전후의 2차원 편향 위치와 상기 변경 전후의 상기 2차원 편향 위치 사이의 차이 중 하나 이상을 포함하는 변수와 미리결정된 계수로부터 상기 보조 편향 신호에 대응하는 보조 편향 데이터를 생성시키기 위한 연산 회로를 포함하는데, 상기 장치는 상기 변수에 따른 상이한 보조 편향 신호를 생성하는 대전 입자빔 노출 장치.
제 4항에 있어서, 상기 보조 편향 신호 생성 수단은 변경 전후의 2차원 편향 위치와 상기 변경 전후의 상기 2차원 편향 위치 사이의 차이 중 하나 이상을 포함하는 변수와 미리결정된 계수로부터 상기 보조 편향 신호에 대응하는 보조 편향 데이터를 생성시키기 위한 연산 회로를 포함하는데, 상기 장치는 상기 변수에 따른 상이한 보조 편향 신호를 생성시키는 대전 입자빔 노출 장치.
제 6항에 있어서, 상기 연산 회로의 상기 계수는 상기 변수에 따라 변경되는 대전 입자빔 노출 장치.
제 7항에 있어서, 상기 연산 회로의 상기 계수는 상기 변수에 따라 변경되는 대전 입자빔 노출 장치.
제 6항에 있어서, 상기 연산 회로의 상기 계수는 실험적으로 미리결정되는 대전 입자빔 노출 장치.
제 7항에 있어서, 상기 연산 회로의 상기 계수는 실험적으로 미리결정되는 대전 입자빔 노출 장치.
제 8항에 있어서, 상기 연산 회로는 상기 변수를 어드레스 입력으로 하여, 상기 계수를 저장하기 위한 룩업 테이블을 포함하고, 상기 룩업 테이블로부터 출력된 상기 계수와 상기 변수에 대하여 미리결정된 산술 연산을 실행하는 대전 입자빔 노출 장치.
제 9항에 있어서, 상기 연산 회로는 상기 변수를 어드레스 입력으로 하여, 상기 계수를 저장하기 위한 룩업 테이블을 포함하고, 상기 룩업 테이블로부터 출력된 상기 계수와 상기 변수에 대하여 미리결정된 산술 연산을 실행하는 대전 입자빔 노출 장치.
제 2항에 있어서, 상기 편향기는 상기 편향 위치 데이터로부터 편향 신호를 생성시키기 위한 주 디지털/아날로그 변환기를 포함하고,

상기 보조 편향 신호 생성 수단은 상기 노출 패턴 데이터에 기초로 한 각 노출에 대해 미리 계산된 상기 보조 편향 신호에 대응하는 상기 보조 편향 데이터를 저장하기 위한 보조 편향 데이터 메모리와, 상기 보조 편향 데이터 메모리에 저장된 상기 보조 편향 데이터로부터 상기 보조 편향 신호를 생성시키기 위한 보조 디지털/아날로그 변환기를 포함하고,

상기 보조 디지털/아날로그 변환기는 상기 주 디지털/아날로그 변환기보다 적은 출력 범위를 갖지만 고속으로 작동할 수 있는 대전 입자빔 노출 장치.
제 4항에 있어서, 상기 편향기는 상기 편향 위치 데이터로부터 편향 신호를 생성시키기 위한 주 디지털/아날로그 변환기를 포함하고,

상기 보조 편향 신호 생성 수단은 상기 노출 패턴 데이터에 기초로 한 각 노출에 대해 미리 계산된 상기 보조 편향 신호에 대응하는 상기 보조 편향 데이터를 저장하기 위한 보조 편향 데이터 메모리와, 상기 보조 편향 데이터 메모리에 저장된 상기 보조 편향 데이터로부터 상기 보조 편향 신호를 생성시키기 위한 보조 디지털/아날로그 변환기를 포함하고,

상기 보조 디지털/아날로그 변환기는 상기 주 디지털/아날로그 변환기보다 적은 출력 범위를 갖지만 고속으로 작동할 수 있는 대전 입자빔 노출 장치.
제 2항에 있어서, 상기 보조 편향 신호 생성 수단은 한 번 이상의 이전의 노출에 대한 상기 편향 위치와 상기 편향 위치에 따라 생성된 상기 보조 편향 신호의 영향이 정정되는 상기 보조 편향 신호를 생성시키는 대전 입자빔 노출 장치.
제 4항에 있어서, 상기 보조 편향 신호 생성 수단은 한번 이상의 이전 노출에 대한 상기 편향 위치와 상기 편향 위치에 따라 생성된 상기 보조 편향 신호의 영향이 정정되는 상기 보조 편향 신호를 생성시키는 대전 입자빔 노출 장치.
제 1항에 있어서, 다수의 애퍼쳐 패턴을 갖는 블록 마스크와, 상기 대전 입자빔이 상기 애퍼쳐 패턴 중 임의의 하나를 선택적으로 통과하도록 하는 블록 마스크 편향기를 더 포함하고, 상기 애퍼쳐 패턴 중의 임의의 하나를 통해 형성된 상기 대전 입자빔이 노출에 사용되며,

상기 편향 위치 세팅 시간을 단축시키기 위한 상기 수단은 상기 블록 마스크 편향기에서 상기 편향의 상기 영향을 더 정정함으로써 상기 보조 편향 신호를 생성시키는 대전 입자빔 노출 장치.
시료 상에 대전 입자빔을 수렴하고 편향시키기 위한 대전 입자빔 노출 방법에 있어서,

주 디지털/아날로그 변환기에 편향 위치를 나타내는 상기 편향 위치 데이터를 입력함으로써 편향 신호를 생성시키는 단계와,

보조 편향 데이터를 생성시키고, 상기 주 디지털/아날로그 변환기보다 적은 출력 범위를 갖지만 고속으로 작동할 수 있는 보조 디지털/아날로그 변환기에 상기 보조 편향 데이터를 공급함으로써 보조 편향 신호를 생성시키는 단계와,

상기 편향 신호를 주 편향기에 공급하고 상기 주 편향기보다 적은 출력 범위를 갖지만 짧은 세팅 시간을 갖고 고속으로 작동할 수 있는 보조 편향기에 상기 보조 편향 신호를 공급하는 단계를 포함하고,

상기 보조 편향 신호는 상기 보조 편향기로 인한 상기 편향 양이 상기 주 편향기로 인한 상기 편향 양과 합성될 때 상기 세팅 시간을 단축시키는 대전 입자빔 노출 방법.
시료 상에 대전 입자빔을 수렴하고 편향하기 위한 대전 입자빔 노출 방법에 있어서,

주 디지털/아날로그 변환기에 편향 위치를 나타내는 상기 편향 위치 데이터를 입력함으로써 편향 신호를 생성시키는 단계와,

보조 편향 데이터를 생성시키고, 상기 주 디지털/아날로그 변환기보다 적은 출력 범위를 갖지만 고속으로 작동할 수 있는 보조 디지털/아날로그 변환기에 상기 보조 편향 데이터를 공급함으로써 보조 편향 신호를 생성시키는 단계와,

상기 편향 신호에 상기 보조 편향 신호를 추가함으로써 정정 편향 신호를 생성시키는 단계와,

상기 주 편향기에 상기 정정 편향 신호를 공급하는 단계를 포함하고,

상기 보조 편향 신호는 상기 주 편향기가 상기 정정 편향 신호에 의해 활성화될 때 상기 세팅 시간을 단축시키는 대전 입자빔 노출 방법.