KR20080048959A - 하전 입자 빔 묘화 장치 및 방법, 로딩 효과에 수반하는치수 변동량 리사이즈 방법 및 프로그램을 기억한 기록매체 - Google Patents

하전 입자 빔 묘화 장치 및 방법, 로딩 효과에 수반하는치수 변동량 리사이즈 방법 및 프로그램을 기억한 기록매체 Download PDF

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Abstract

하전 입자 빔 묘화 장치는, 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 하전 입자 빔을 이용하여 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하는 묘화 시간 예측부와, 묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 기준 조사량의 제1 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량을 취득하는 기준 조사량 취득부와, 묘화 개시 시각부터의 시간과 상기 총 묘화 시간과 흐림 효과 보정 계수의 제2 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 묘화하는 경우에서의 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수를 취득하는 흐림 효과 보정 계수 취득부와, 임의 시간 후에서의 기준 조사량과 흐림 효과 보정 계수를 이용하여, 임의 시간 후에서의 조사량을 계산하는 조사량 계산부와, 계산된 조사량에 기초하여, 묘화 영역의 임의의 위치에 있어서의 하전 입자 빔의 조사 시간을 계산하는 조사 시간 계산부와, 조사 시간에 맞게, 하전 입자 빔을 편향하는 편향기와, 편향기에 의해 편향된 하전 입자 빔을 차폐하는 애퍼처를 구비한 것을 특징으로 한다.
패턴 데이터, 묘화, 하전 입자 빔, 편향기, 애퍼처

Description

하전 입자 빔 묘화 장치 및 방법, 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량 리사이즈 방법 및 프로그램을 기억한 기록 매체 {CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND METHOD THEREOF, METHOD FOR RESIZING DIMENSION VARIATION DUE TO LOADING EFFECT, AND STORAGE MEDIUM STORING PROGRAM}
본 출원은 2006년 11월 29일 출원된 일본 특허 출원 번호 제2006-321246호에 기초한 것으로 그 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 참조로서 본 명세서에 원용된다.
본 발명은, 하전 입자 빔 묘화 방법 및 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량 리사이즈 방법에 관한 것이다. 특히, 전자선 묘화에 있어서 선폭 균일성을 향상시키기 위한 전자 빔의 조사량을 구하는 방법에 관한 것이다. 또한, 로딩 효과에 수반하는 치수 변동을 묘화 장치에 데이터를 입력 전에 미리 보정하는 리사이즈 방법에 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 회로선폭은 해마다 미세 화되어 오고 있다. 이들 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 고정밀도의 원화 패턴(레티클 혹은 마스크라고도 함)이 필요해진다. 여기서, 전자선(전자 빔) 묘화 기술은 본질적으로 우수한 해상성을 갖고 있어, 고정밀도의 원화 패턴의 생산에 이용된다.
도19는, 종래의 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
가변 성형형 전자선 묘화 장치[EB(Electron beam) 묘화 장치]에서는 이하와 같이 동작한다. 제1 애퍼처(410)에는, 전자선(330)을 성형하기 위한 사각형, 예를 들어 직사각형의 개구(411)가 형성되어 있다. 또한, 제2 애퍼처(420)에는, 개구(411)를 통과한 전자선(330)을 원하는 사각형 형상으로 성형하기 위한 가변 성형 개구(421)가 형성되어 있다. 하전 입자 소스(430)로부터 조사되어, 개구(411)를 통과한 전자선(330)은, 편향기에 의해 편향된다. 그리고, 가변 성형 개구(421)의 일부를 통과하여, 스테이지 상에 탑재된 시료(340)에 조사된다. 스테이지는, 묘화중, 소정의 일 방향(예를 들어, X 방향으로 함)으로 연속적으로 이동한다. 즉, 개구(411)와 가변 성형 개구(421)의 양방을 통과할 수 있는 사각형 형상이, 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)의 묘화 영역에 묘화된다. 개구(411)와 가변 성형 개구(421)의 양방을 통과시켜, 임의 형상을 작성하는 방식을 가변 성형 방식이라고 한다.
여기에서, 최근, 전자 빔 노광에 많이 이용되고 있는 레지스트의 1개로서 화학 증폭형 레지스트가 있다. 화학 증폭형 레지스트는, 노광 전후의 방치에 의해 최적 노광량이 변화한다는 문제를 안고 있다. 이것을 해결하는 방법으로서, 레지스트 감도의 변화를 보정 노광 패턴의 막 두께 등을 측정함으로써 결정한다. 그리고, 빔 직경을 20㎛ 정도로 바림한 빔에 의해, 다시 조사를 행한다고 하는 기술이 문헌에 개시되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 2000-267259호 공보 참조).
전술한 바와 같이, 화학 증폭형 레지스트는, 노광 전후의 방치에 의해 최적 노광량이 변화된다는 문제를 안고 있다. 즉, 화학 증폭형 레지스트를 마스크 제조에 이용한 경우, 시료가 되는 마스크의 묘화 후의 선폭 치수(CD)에 변동이 일어난다(PED). 상술한 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 패턴 카테고리마다의 도우즈 오차를 생기게 하기 때문에 고정밀도의 보정을 행할 수는 없다는 문제가 있었다. 또한, 보정 노광량을 결정하기 위한 패턴과, 노광 장치 본체 외에, 막압 측정기나 노광 보조실 등이 필요해지는 문제가 있었다. 또한, 다시 조사를 행하는 공정이 필요해진다는 문제가 있었다.
여기에서, 상술한 마스크의 묘화 후의 선폭 치수(CD) 변동(PED)은, 묘화에 의해 생성한 산의 확산에 의한 것으로 생각된다. 산의 확산은, 몇십 ㎚의 영역에서 일어나, 1.0㎚/h 정도의 비율이다. 한편, 전자 빔 묘화에서는, 레지스트막이 도포된 마스크 등의 시료에 전자 빔을 조사할 경우에, 흐림이라는 레지스트 패턴의 치수를 변동시키는 요인이 존재한다. 흐림은 근접 효과에 의한 후방산란 전자가, 레지스트를 튀어나오게 하여 전자 경통의 하면에서 다시 산란하고, 다시 마스크를 조사하는 다중 산란에 의한 레지스트 조사 현상이다. 그리고, 광범위(몇㎜ 내지 몇㎝)하게 미친다. 그외에, 형성된 레지스트 패턴을 마스크로 하여 하층의 차광막 등을 에칭할 경우에, 에칭되는 차광막 등이 치수 변동을 야기시키는 로딩 효과라는 현상도 존재한다. 이들 흐림이나 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량에 관해서도 마스크의 묘화 후의 방치에 의한 영향을 받는다.
본 발명은, 이러한 문제점을 극복하여, 마스크의 묘화 후의 방치 시간에 수반하는 선폭 치수(CD) 변동을 보정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태의 하전 입자 빔 묘화 장치는,
묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 하전 입자 빔을 이용하여 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하는 묘화 시간 예측부와,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 기준 조사량의 제1 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량을 취득하는 기준 조사량 취득부와,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 근접 효과 보정 계수의 제2 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 상기 임의 시간 후에서의 흐림 효과(foggy effect) 보정 계수를 취득하는 흐림 효과 보정 계수 취득부와,
상기 기준 조사량과 흐림 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에 서의 조사량을 계산하는 조사량 계산부와,
계산된 조사량에 기초하여, 묘화 영역의 임의의 위치에 있어서의 하전 입자 빔의 조사 시간을 계산하는 조사 시간 계산부와,
조사 시간에 맞게, 하전 입자 빔을 편향하는 편향기와,
편향기에 의해 편향된 하전 입자 빔을 차폐하는 애퍼처를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 형태의 하전 입자 빔 묘화 장치는,
묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 하전 입자 빔을 이용하여 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하는 묘화 시간 예측부와,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 로딩 효과 보정 계수의 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 취득하는 로딩 효과 보정 계수 취득부와,
상기 로딩 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량을 계산하는 치수 변동량 계산 공정과,
치수 변동량에 기초하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 취득하는 조사량 계산부와,
취득된 조사량에 기초하여, 묘화 영역의 임의의 위치에 있어서의 하전 입자 빔의 조사 시간을 계산 취득하는 조사 시간 계산부와,
조사 시간에 맞게, 하전 입자 빔을 편향하는 편향기와,
편향기에 의해 편향된 하전 입자 빔을 차폐하는 애퍼처를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태의 하전 입자 빔 묘화 방법은,
묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터를 입력하고,
상술한 패턴 데이터에 기초하여, 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하고,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 상기 총 묘화 시간과 기준 조사량의 제1 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량을 취득하고,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 흐림 효과 보정 계수의 제2 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수를 취득하고,
상기 기준 조사량과 흐림 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 계산하고,
조사량에 맞게, 하전 입자 빔을 이용하여 묘화 영역의 임의 위치를 묘화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 형태의 하전 입자 빔 묘화 방법은,
묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하고,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 로딩 효과 보정 계수의 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 취득하고,
상기 로딩 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량을 계산하고,
치수 변동량에 기초하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 취득하고,
상기 조사량에 맞게, 하전 입자 빔을 이용하여 상기 묘화 영역의 임의 위치를 묘화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 형태의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량 리사이즈 방법은,
묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하고,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 로딩 효과 보정 계수의 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 취득하고,
상기 로딩 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량을 계산하고,
치수 변동량에 기초하여, 예정되는 묘화 개시부터의 시간을 따라 상기 패턴 데이터를 리사이즈하고,
리사이즈된 패턴 데이터를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 형태의 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 판독 가 능한 기록 매체는,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 기준 조사량의 제1 상관 정보와, 묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 흐림 효과 보정 계수의 제2 상관 정보를 기억 장치에 기억하는 기억 처리와,
묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터를 입력하는 입력 처리와,
패턴 데이터에 기초하여, 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 계산하는 시간 계산 처리와,
기억 장치로부터 제1 상관 정보를 판독하고, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량을 취득하는 기준 조사량 취득 처리와,
기억 장치로부터 제2 상관 정보를 판독하고, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 상기 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수를 취득하는 흐림 효과 보정 계수 취득 처리와,
취득된 상기 기준 조사량과 흐림 효과 보정 계수를 이용하여, 임의 시간 후에서의 조사량을 계산하여, 출력하는 조사량 계산 처리를 구비하면 된다.
본 발명의 다른 형태의 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 판독 가능한 기록 매체는,
묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 로딩 효과 보정 계수의 상관 정보를 기억 장치에 기억하는 기억 처리와,
묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터를 입력하는 입력 처리와,
패턴 데이터에 기초하여, 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 계산하는 시간 계산 처리와,
기억 장치로부터 상관 정보를 판독하고, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 취득하는 로딩 효과 보정 계수 취득 처리와,
취득된 로딩 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량을 계산하는 치수 변동량 계산 처리와,
치수 변동량에 기초하여, 임의 시간 후에서의 조사량을 취득하고, 출력하는 조사량 계산 처리를 구비하면 된다.
본 발명에 의하면, 전자선 묘화에 있어서 선폭 균일성을 향상시킬 수 있는 전자 빔의 조사량을 구하는 방법과, 로딩 효과에 수반하는 치수 변동을 묘화 장치에 데이터를 입력 전에 미리 보정하는 리사이즈 방법을 제공받을 수 있다.
이하, 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일례로서, 전자 빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자 빔은, 전자 빔에 한하는 것은 아니며, 이온빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다.
실시 형태 1.
실시 형태 1에서는，흐림에 기인한 치수 변동량을 조사량으로 보정하는 구성에 대하여 설명한다. 도1은, 실시 형태 1에 있어서의 전자 빔 묘화 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도이다. 도1에 있어서, 전자 빔 묘화 방법은, 패턴 데이터 입력 공정(S102)과, 묘화 시간의 예측 공정(S104)과, 기준 조사량[D0(t)], 흐림 효과 보정 계수[θF(t)] 취득 공정(S108)과, 조사량 계산 공정(S110)과, 조사 시간 계산 공정(S112)과, 묘화 공정(S114)이라는 일련의 공정을 실시한다.
도2는, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 장치의 주요부 구성의 일례를 도시하는 개념도이다. 도2에 있어서, 묘화 장치(100)는, 하전 입자선 묘화 장치의 일례가 된다. 묘화 장치(100)는, 리소그래피 기술을 이용하여 시료(101)에 소정의 패턴을 묘화한다. 묘화 장치(100)는, 묘화부와 제어부를 구비하고 있다. 묘화부에서는, 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는, 전자총 (201), 블랭킹 편향기(205), 블랭킹 애퍼처(206)를 갖고 있다. 묘화실(103) 내에는, XY 스테이지(105)를 갖고 있다. XY 스테이지(105) 상에는, 묘화 대상으로 되는 마스크 등의 시료(101)가 적재되어 있다. 제어부에서는, 제어 계산기(110)와, 기억 장치의 일례가 되는 메모리(130), 기억 장치의 일례가 되는 자기 디스크 장치 (146), 편향 제어 회로(140)를 구비하고 있다. 제어 계산기(110) 내에서는, 기준 조사량 취득부(112), 흐림 효과 보정 계수 취득부(114), 조사량 계산부(116), 조사 시간 계산부(118), 묘화 데이터 처리부(120)라는 각 기능을 갖고 있다. 제어 계산기(110)에는, 패턴 데이터(150)가 입력된다. 또한, 자기 디스크 장치(146)에는, 기준 조사량(D0과 CD)과의 상관 정보(142)와, 흐림 효과 보정 계수(θF와 CD)와의 상관 정보(144)와, 계수 파라미터(145)가 저장되어 있다. 도2에서는, 본 실시 형 태 1을 설명하는데 있어서 필요한 구성 부분 이외에 관해서는 기재를 생략하고 있다. EB 묘화 장치(100)에 있어서, 통상, 필요한 그 밖의 구성이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 도2에서는, 컴퓨터의 일례가 되는 제어 계산기(110)로, 기준 조사량 취득부(112), 흐림 효과 보정 계수 취득부(114), 조사량 계산부(116), 조사 시간 계산부(118), 묘화 데이터 처리부(120)라는 각 기능의 처리를 실행하도록 기재하고 있지만 이것에 한하는 것은 아니다. 전기적인 회로에 의한 하드웨어에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어와의 조합에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 하드웨어와 펌웨어와의 조합이어도 상관없다.
전자총(201)으로부터 나온 전자 빔(200)은, XY 스테이지(105) 상의 시료(101)의 원하는 위치에 조사된다. 전자 빔(200)은, 소정의 전류 밀도(J)로 제어된다. 또한, 전자 빔(200)은, 하전 입자 빔의 일례가 된다. XY 스테이지(105)는, 이동 가능하게 배치된다. 그리고, 묘화 중, XY 스테이지(105)는 연속 이동한다. 여기서, 시료(101) 상의 전자 빔(200)이, 원하는 조사량을 시료(101)에 입사시키는 조사 시간에 도달한 경우, 전자 빔(200)이 시료(101)면 상에 도달하지 않도록 한다. 이것은, 시료(101) 상에 필요 이상으로 전자 빔(200)이 조사되지 않도록 하기 위해서이다. 그리고, 방법으로서, 예를 들어 정전형의 블랭킹 편향기(205)로 전자 빔(200)을 편향하는 동시에 블랭킹 애퍼처(206)로 전자 빔(200)을 커트한다. 이에 의해, 전자 빔(200)이 시료(101)면 상에 도달하지 않도록 한다. 블랭킹 편향기(205)의 편향 전압은, 편향 제어 회로(140) 및 도시하지 않은 앰프에 의해 제어된다.
빔 ON(블랭킹 OFF)의 경우, 전자총(201)으로부터 나온 전자 빔(200)은, 도2에 있어서의 실선으로 나타내는 궤도를 진행하게 된다. 한편, 빔 OFF(블랭킹 ON)의 경우, 전자총(201)으로부터 나오는 전자 빔(200)은, 도2에 있어서의 점선으로 나타내는 궤도를 진행하게 된다. 또한, 전자 경통(102) 내 및 XY 스테이지(105)가 배치된 묘화실(103) 내에는, 도시하지 않은 진공 펌프에 의해 이루어지며, 대기압보다도 낮은 압력이 되는 진공 분위기로 되어 있다.
도2에서는, 본 실시 형태 1을 설명하는데 있어서 필요한 구성 부분에 관해서는 기재하고 있지만, 묘화 장치(100)는, 상술한 구성 외에, 이하의 구성을 구비하고 있어도 상관없다. 즉, 전자 경통(102) 내에, 조명 렌즈, 제1 애퍼처, 투영 렌즈, 성형 편향기, 제2 애퍼처, 대물 렌즈, 대물 편향기 등을 구비하고 있어도 상관없다. 빔 ON(블랭킹 OFF)의 경우, 이러한 구성에서는, 전자총(201)으로부터 나오는 전자 빔(200)이, 조명 렌즈에 의해 사각형, 예를 들어 직사각형의 구멍을 갖는 제1 애퍼처 전체를 조명한다. 여기서, 전자 빔(200)을 우선 사각형, 예를 들어 직사각형으로 성형한다. 그리고, 제1 애퍼처를 통과한 제1 애퍼처 상의 전자 빔(200)은, 투영 렌즈에 의해 제2 애퍼처 상에 투영된다. 이러한 제2 애퍼처 상에서의 제1 애퍼처 상의 위치는, 성형 편향기에 의해 제어된다. 그리고, 빔 형상과 치수를 변화시킬 수 있다. 그리고, 제2 애퍼처를 통과한 제2 애퍼처 상의 전자 빔(200)은, 대물 렌즈에 의해 초점을 맞춘다. 그리고, 대물 편향기에 의해 편향되어, 이동 가능하게 배치된 XY 스테이지(105) 상의 시료(101)의 원하는 위치에 조사된다. 이러한 구성으로 함으로써 가변 성형형 EB 묘화 장치로 할 수 있다.
여기에서, 전자 빔(200)의 조사량으로 흐림을 보정한 조사량[D(x, y)]은, 이하의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
Figure 112007085719977-PAT00001
수학식 1로 나타낸 바와 같이 조사량[D(x, y)]은, 기준 조사량(D0)에 흐림 보정 조사량[DF(x, y)]을 곱함으로써 흐림에 기인하는 치수 변동을 보정할 수 있다. 여기서, 흐림 보정 조사량[DF(x, y)]은, 규격화된 보정량이다. 그리고, 흐림 보정 조사량[DF(x, y)]은, 예를 들어, 흐림 효과 보정 계수(θF)를 이용하여 이하의 수학식 2에 의해 근사해를 얻을 수 있다.
Figure 112007085719977-PAT00002
근접 효과의 영향 범위(몇십㎛)에 비하여, 흐림의 영향 범위(몇㎜ 내지 몇㎝)는 매우 넓다. 그래서, 우선, 마스크 패턴으로서 나타내는 묘화 영역에 대해서, 글로벌인 영역으로서, ㎛ 내지 ㎜오더, 예를 들어 0.5 내지 1㎜의 치수로 메쉬 형상으로 분할된 흐림 효과 보정용의 단위 영역(메쉬 영역)을 정의한다. 그리고, 흐림 효과 보정 단위 영역마다, 흐림을 보정하는 흐림 보정 조사량[DF(x, y)]을 계산하면 된다. 또한, 흐림 효과 보정 계수(θF)는, 흐림의 양을 나타내는 기준이 된 다. 그리고, 시료(101) 상에 도포되는 레지스트에 의해, 0.04 내지 0.1 등의 값이 이용되는 경우가 많다. 또한, 흐림 효과의 분포 함수[UF(x, y)]는, 이하의 수학식 3에 나타낸 바와 같이 흐림 효과 영향 범위(산란 반경)(σF)의 가우스 분포로 근사할 수 있다.
Figure 112007085719977-PAT00003
여기에서 적분은 조사하는 패턴에 대하여 행한다. 혹은 장소 x=(x, y)에서의 패턴 밀도를 ρ(x, y)로 하여, 이하의 수학식 4로 근사할 수 있다.
Figure 112007085719977-PAT00004
여기에서, 단순히 흐림 보정을 행해도 묘화 후의 방치에 의한 치수 변동이 생긴다.
도3은, 실시 형태 1에 있어서의 사전 실험용의 기판의 일례를 도시하는 도면이다.
도3에서, EB 묘화 장치(100)를 이용하여, 1㎛의 라인 & 스페이스 패턴(10)을 기판(300)에 묘화한다. 그 때, 패턴(10)의 주변의 패턴 면적 밀도가 0％로 되도록 한 칩(15), 50％로 되도록 한 칩(20), 및 100％로 되도록 한 칩(30)의 3종류의 칩군을 묘화한다. 각 칩은 모두 동일한 크기로, 예를 들어 4㎠의 크기로 한다. 이 칩군을 복수단 묘화한다. 묘화 방법으로서는, 각 칩군을 EB 묘화 장치(100)가 묘화 개시 시각을 어긋나게 하여 묘화한다. 도3에서는, 우선, 상단의 칩군으로부터 하방을 향하여 1→2→3의 순으로 묘화한다. 예를 들어, 동일한 면적 밀도의 칩이 1시간마다 묘화되도록 묘화해 간다. 예를 들어, 1단째의 칩(30)이 묘화된 후, 1시간 후에 2단째의 칩(30)이 묘화되도록 한다. 그리고, 2단째의 칩(30)이 묘화된 후, 1시간 후에 3단째의 칩(30)이 묘화되도록 한다. 마찬가지로, 1단째의 칩(20)이 묘화된 후, 1시간 후에 2단째의 칩(20)이 묘화되도록 한다. 그리고, 2단째의 칩(20)이 묘화된 후, 1시간 후에 3단째의 칩(20)이 묘화되도록 한다. 마찬가지로, 1단째의 칩(15)이 묘화된 후, 1시간 후에 2단째의 칩(15)이 묘화되도록 한다. 그리고, 2단째의 칩(15)이 묘화된 후, 1시간 후에 3단째의 칩(15)이 묘화되도록 한다. 이들을 묘화하는 것에 있어서, 기판(300)에는, 예를 들어 석영 등의 투명 글래스 기판에 차광층이 되는 크롬(Cr)막을 형성하고，Cr막 상에 화학 증폭형 레지스트막을 형성한 것을 준비한다. 그리고, 측정점을 많이 취하기 위해, 동일한 기판(300)을 복수매 준비해 둔다. 그리고, 전의 기판(300)의 최종단의 칩이 묘화된 후, 1시간 후에 다음 기판(300)의 1단째의 칩이 묘화되도록 하면 적합하다.
도4는, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 후의 방치 시간과 패턴 선폭 치수(CD)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
도4에 도시한 바와 같이 전자 빔 묘화 후의 방치 시간(T)에 의해 패턴 면적 밀도가 0％, 50％, 100％ 모두 소정의 기울기를 갖고 CD가 변동되는 것을 알 수 있다. 여기에서는, 일례로서, 패턴 선폭 치수(CD)는, 칩의 방치 시간(T)에 1차 비례 하고 있는 그래프를 나타내고 있다. 레지스트 특성에 의해 최적의 관계를 선택하면 된다. 여기서, 이하, 각 칩을 묘화하고 있는 시간은, 충분히 짧아 무시할 수 있는 것으로서 설명한다. 따라서, 어떤 칩의 묘화 후의 방치 시간은, 당해 칩의 묘화 개시 시각부터의 시간으로서 설명한다. 그리고, 여기에서는, 일례로서, 각 패턴 면적 밀도의 칩에서도 10시간 후에 CD가 7㎚ 작아지고 있다. CD는, 패턴(10)의 선폭을 측정한다. 여기에서는, 흐림 보정 등을 행하지 않기 때문에, 패턴 면적 밀도의 차이에 의해 CD가 변동하고 있다.
도5는, 실시 형태 1에 있어서의 흐림 보정을 행한 경우의 묘화 후의 방치 시간과 패턴 선폭 치수(CD)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
수학식 1 내지 수학식 3에 따라 전자 빔(200)의 조사량을 보정함으로써 패턴 면적 밀도의 차이에 의한 CD 변동은 보정된다. 그러나, 도5에 도시한 바와 같이 묘화 후의 방치 시간(T)에 의해 소정의 기울기를 갖고 CD가 변동되는 것을 알 수 있다. 여기에서도, 일례로서, 1차 비례로 근사할 수 있다. 그리고, 여기에서도, 일례로서, 10시간 후에 CD가 7㎚ 작아지고 있다.
다음으로, 다른 실험에 의해 패턴 선폭 치수(CD)와 기준 조사량(D0)의 상관 관계, 및 패턴 선폭 치수(CD)와 흐림 효과 보정 계수(θF)의 상관 관계를 구한다.
도6은, 실시 형태 1에 있어서의 패턴 선폭 치수(CD)와 기준 조사량(D0)의 상관 관계, 및 패턴 선폭 치수(CD)와 흐림 효과 보정 계수(θF)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
도6에 도시한 바와 같이 기준 조사량(D0)은, 패턴 선폭 치수(CD)를 변수로 한 함수[D0(CD)]로 정의할 수 있다. 여기에서는, 일례로서, 기준 조사량(D0)이 패턴 선폭 치수(CD)에 비례하는 그래프를 나타내고 있다. 이 상관 정보[F(CD)](142)를 자기 디스크 장치(146)에 저장해 둔다. 마찬가지로, 흐림 효과 보정 계수(θF)는, 패턴 선폭 치수(CD)를 변수로 한 함수[θF(CD)]로 정의할 수 있다. 여기에서는, 일례로서, 흐림 효과 보정 계수(θF)가 패턴 선폭 치수(CD)에 비례하고 있는 그래프를 나타내고 있다. 그리고, 이 상관 정보[G(CD)](144)를 자기 디스크 장치(146)에 저장해 둔다.
도7은, 실시 형태 1에 있어서의 보정하기 위한 기준 조사량(D0)과 묘화 후의 방치 시간(T)의 상관 관계, 및 보정하기 위한 흐림 효과 보정 계수(θF)와 묘화 후의 방치 시간(T)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
묘화 개시 시각부터의 시간을 t로 한다. 그리고, 묘화 개시 시각부터 모든 칩군을 끝까지 묘화할 때까지의 시간(묘화 시간)을 tｗ라고 한다. 이 때 방치 시간(T)은, 묘화 시간(tｗ)으로부터 시간(t)을 뺀 차분값(T=tｗ-t)으로 된다. 그리고, 묘화 후의 방치 시간의 경과와 함께 CD가 감소해 가는 현상을 보정하기 위해서는, 거기에 적당한 만큼 묘화 시에 CD의 치수가 커지도록 바꾸면 된다. 예를 들어, 도 5의 예에서는, 10시간 후에 CD가 7㎚ 감소하므로, 묘화 후의 방치 시간이 10 시간 이 되는 칩을 묘화할 때는 CD가 최종적으로 원하는 크기보다 7㎚ 크게 되도록 묘화 시에 조사량을 보정하면 된다. 그래서, D0(t)=D0 {CD(t)}로 정의하고, θF(t)=θF {CD(t)}로 정의한 경우, 도7에 도시한 바와 같은 상관 관계의 그래프를 얻을 수 있다. 방치 시간에 의한 치수 변동을 보정하기 위한 기준 조사량(D0)의 시간 변화 [D0(t)]는, 이하의 수학식5로 근사할 수 있다.
Figure 112007085719977-PAT00005
D0(t=w)은, 방치 시간이 없는 경우의 값을 나타내고 있다. 수학식 5에 의해 비례 계수(α)를 얻을 수 있다. 이 비례 계수(α)가 D0(t)의 계수 파라미터(145)의 1개가 된다. 이 비례 계수(α)를 자기 디스크 장치(146)에 저장해 둔다. 또한, 방치 시간에 의한 치수 변동을 보정하기 위한 흐림 효과 보정 계수(θF)의 시간 변화[θF(t)]는, 이하의 수학식 6으로 근사할 수 있다. θF(t=w)은, 방치 시간이 없는 경우의 값을 나타내고 있다.
Figure 112007085719977-PAT00006
수학식 6에 의해 비례 계수(β)를 얻을 수 있다. 이 비례 계수(β)가 θF(t)의 계수 파라미터(145)의 1개가 된다. 이 비례 계수(β)를 자기 디스크 장 치(146)에 저장해 둔다.
이상과 같이, 묘화 개시 시각부터의 시간(t)와 묘화 시간(tｗ)과 기준 조사량(D0)의 상관 관계[D0(t)]는, 묘화 후부터의 방치 시간(T)과 방치에 의해 변화되는 패턴 선폭(CD)을 보정하기 위한 기준 조사량(D0)의 관계로부터 얻어지는 제1 계수 파라미터[계수(α)]와, 패턴 선폭(CD)과 기준 조사량(D0)의 관계에 기초하여 구할 수 있다. 그리고, 묘화 개시 시각부터의 시간(t)과 묘화 시간(tｗ)과 흐림 효과 보정 계수(θF)의 상관 관계[θF(t)]는, 묘화 후부터의 방치 시간(T)과 방치에 의해 변화되는 패턴 선폭(CD)을 보정하기 위한 흐림 효과 보정 계수(θF)의 관계로부터 얻어지는 제2 계수 파라미터[계수(β)]와, 패턴 선폭(CD)과 흐림 효과 보정 계수(θF)의 관계에 기초하여 구할 수 있다.
이상의 설명을 전제로 본 실시 형태에 있어서의 전자 빔의 묘화 방법에 대해서, 이하에 설명한다.
스텝(S102)에 있어서, 패턴 데이터 입력 공정으로서, 제어 계산기(110)는, 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터(150)를 입력한다. 입력된 패턴 데이터(150)는, 메모리(130) 혹은 자기 디스크 장치(146)에 저장된다.
S104에 있어서, 묘화 시간의 예측 공정으로서, 묘화 시간 예측부의 일례가 되는 묘화 데이터 처리부(120)는, 패턴 데이터(150)에 기초하여, 샷 데이터를 작성한다. 그리고, 샷 데이터에 기초하여 패턴 데이터(150)를 묘화하기 위한 총 묘화 시간(tｗ)을 계산한다. 바꿔 말하면, 패턴을 묘화할 경우의 총 묘화 시간(tｗ)을 예측한다. 총 묘화 시간이 기지의 경우에는, 그것을 입력해도 상관없다.
S108에 있어서, 기준 조사량 취득 공정으로서, 묘화 개시 시각부터의 시간(t)과 예측된 묘화 시간(tｗ)과 기준 조사량(D0)의 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터(150)를 묘화하는 경우에서의 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량(D0)을 취득한다. 마찬가지로, 흐림 효과 보정 계수 취득 공정으로서, 묘화 개시 시각부터의 시간(t)과 예측된 묘화 시간(tｗ)과 흐림 효과 보정 계수(θF)의 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터(150)를 묘화하는 경우에서의 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수(θF)를 취득한다. 우선, 기준 조사량 취득부(112)는, 자기 디스크 장치(146)로부터 상관 정보(142)를 판독한다. 그리고, 방치 시간이 없을 경우의 원하는 CD에 대응하는 기준 조사량[D0(t=w)] 을 구한다. 다음에 자기 디스크 장치(146)로부터 계수 파라미터(145)를 판독한다. 그리고, D0(t=w)와 계수(α)를 이용하여, 수학식 5로부터 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량[D0(t)]을 구한다. 상관 정보(142)와 계수 파라미터(145)를 판독하는 순서는 어느 쪽이 앞이어도 상관없다. 또한, 동시이어도 상관없다.
계속해서, 흐림 효과 보정 계수 취득부(114)도, 자기 디스크 장치(146)로부 터 상관 정보(144)를 판독한다. 그리고, 방치 시간이 없는 경우의 원하는 CD에 대응하는 흐림 효과 보정 계수[θF(t=w)]를 구한다. 다음에 자기 디스크 장치(146)로부터 계수 파라미터(145)를 판독한다. 그리고, 흐림 효과 보정 계수[θF(t=w)]와 계수(β)를 이용하여, 수학식 6으로부터 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수[θF(t)]를 구한다. 상관 정보(144)와 계수 파라미터(145)를 판독하는 순서는 어느 쪽이 앞이어도 상관없다. 또한, 동시이어도 상관없다.
S110에 있어서, 조사량 계산 공정으로서, 조사량 계산부(116)는, 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량[D0(t)]과 흐림 효과 보정 계수[θF(t)]를 이용하여, 임의 시간 후에서의 조사량[D(x, y)]을 계산한다. 계산 방법은, 상술한 수학식 1 내지 수학식 3을 이용하면 된다. 그 때 식에 대입하는 기준 조사량(D0)과 흐림 효과 보정 계수(θF)를 임의 시간 후에서의 기준 조사량[D0(t)]과 흐림 효과 보정 계수[θF(t)]를 이용하면 된다.
S112에 있어서, 조사 시간 계산 공정으로서, 조사 시간 계산부(118)는, 묘화 영역의 묘화 개시부터의 임의 시간 후의 위치에 있어서의 전자 빔(200)의 조사 시간(Td)을 계산한다. 조사량[D(x, y)]은, 조사 시간(Td)과 전류 밀도(J)의 곱으로 정의할 수 있다. 따라서, 조사 시간(Td)은, 조사량[D(x, y)]을 전류 밀도(J)로 나눔으로써 구할 수 있다.
S114에 있어서, 묘화 공정으로서, 제어 계산기(110)는, 구한 조사 시간(Td) 에서 시료에의 빔 조사가 OFF로 되도록 편향 제어 회로(140)에 신호를 출력한다. 그리고, 편향 제어 회로(140)에서는, 이러한 신호를 따라, 구한 조사 시간(Td)에 맞게, 전자 빔(200)을 편향하도록 블랭킹 편향기(205)를 제어한다. 그리고, 원하는 조사량[D(x, y)]을 시료(101)에 조사한 후, 블랭킹 편향기(205)에 의해 편향된 전자 빔(200)은, 시료(101)에 도달하지 않도록 블랭킹 애퍼처(206)에 의해 차폐된다.
도8은, 실시 형태 1에 있어서의 보정 후의 패턴 선폭 치수(CD)와 방치 시간(T)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
기준 조사량[D0(t)]과 흐림 효과 보정 계수[θF(t)]를 시간에 따라 변화시킴으로써 도8에 도시한 바와 같이 선폭 균일성을 향상시킬 수 있었다. 이와 같이, 흐림에 기인한 치수 변동에 대하여 방치 시간을 고려한 보정을 행할 수 있다.
이상과 같이, 기준 조사량[D0(t)]과 흐림 효과 보정 계수[θF(t)]를 시간에 따라 변화시킴으로써 패턴 카테고리간의 오차를 저감할 수 있다. 또한, 막 두께 측정이나 재조사 등에 의한 스루풋의 열화를 생기게 하지 않도록 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 특허 문헌 1과 같은 보정 노광량을 결정하기 위한 패턴이 없어도 임의 시간 후에 있어서의 마스크의 묘화 후의 선폭 치수(CD) 변동을 보정하는 조사량을 구할 수 있다. 또한, 노광 장치 본체 이외의 막압 측정기나 노광 보조실 등이 없어도 임의 시간 후에 있어서의 마스크의 묘화 후의 선폭 치수(CD) 변동을 보정하는 조사량을 구할 수 있다.
여기에서, 상술한 예에서는，수학식 5와 수학식 6을 이용하여, 기준 조사량[D0(t)]과 흐림 효과 보정 계수[θF(t)]를 구하고 있지만, 이것에 한하는 것은 아니다. 예를 들어, 다음과 같이 구해도 적합하다. 우선, 계수 파라미터(145) 대신에, 도5에 도시한 바와 같은 방치 시간(T)과 CD와의 상관 정보[CD(T)]를 자기 디스크 장치(146)에 기억시켜 둔다. 그리고, 기준 조사량 취득부(112)는, 자기 디스크 장치(146)로부터 상관 정보[CD(T)]를 판독한다. 그리고, 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 원하는 CD에 대해서, T=tｗ-t로부터, 방치 시간(T)을 구한다. 그리고, T만 방치한 후의 치수 변동된 CD’를 상관 정보[CD(T)]로부터 구한다. 다음에 자기 디스크 장치(146)로부터 상관 정보(142)를 판독한다. 그리고, 방치 시간(T) 후에 있어서의 CD’에 대응하는 기준 조사량(D0)을 구한다. 이 구한 기준 조사량(D0)이 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량[D0(t)]으로 된다. 상관 정보(142)와 상관 정보[CD(T)]를 판독하는 순서는 어느쪽이 앞이어도 상관없다. 또한, 동시이어도 상관없다.
계속해서, 흐림 효과 보정 계수 취득부(114)도, 자기 디스크 장치(146)로부터 상관 정보[CD(T)]를 판독한다. 그리고, 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 원하는 CD에 대해서, T=tｗ-t로부터, 방치 시간(T)을 구한다. 그리고, T만큼 방치한 후의 치수 변동한 CD’를 상관 정보[CD(T)]로부터 구한다. 다음에 자기 디스크 장치(146)로부터 상관 정보(144)를 판독한다. 그리고, 방치 시간(T) 후에 있 어서의 CD’에 대응하는 흐림 효과 보정 계수(θF)를 구한다. 이 구한 흐림 효과 보정 계수(θF)가 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수[θF(t)]로 된다. 상관 정보(144)와 상관 정보[CD(T)]를 판독하는 순서는 어느 쪽이 앞이어도 상관없다. 또한, 동시이어도 상관없다. 또한, 방치 시간(T)이나 CD’는, 기준 조사량 취득부(112)와 흐림 효과 보정 계수 취득부(114)의 한 쪽이 구한 값을 다른 쪽이 유용하면 더욱 효율적이어서 적합하다. 상관 정보[CD(T)]와 상관 정보[F(CD)](142)와 상관 정보[G(CD)](144)는, 근사식 혹은 테이블 등으로 구성되면 적합하다.
이상과 같이 실시 형태 1에 의하면, 묘화 개시부터의 임의 시간 후에 있어서의 마스크의 묘화 후의 흐림에 수반하는 선폭 치수(CD) 변동을 보정하는 조사량을 구할 수 있다. 그리고, 이러한 조사량으로 묘화함으로써 묘화 후의 방치에 의한 흐림에 수반하는 선폭 치수(CD) 변동을 보정할 수 있다.
실시 형태 2.
실시 형태 2에서는, 로딩 효과에 기인한 치수 변동량을 조사량으로 보정하는 구성에 대하여 설명한다.
도9는, 실시 형태 2에 있어서의 전자 빔 묘화 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도이다.
도9에 있어서, 전자 빔 묘화 방법은, 패턴 데이터 입력 공정(S202)과, 묘화 시간의 예측 공정(S204)과, 로딩 효과 보정 계수[θL(t)] 취득 공정(S206)과, 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량[Δl(x, y)] 계산 공정(S208)과, 조사량 취득 공정(S210)과, 조사 시간 계산 공정(S212)과, 묘화 공정(S214)이라는 일련의 공정을 실시한다.
도10은, 실시 형태 2에 있어서의 EB 묘화 장치의 주요부 구성의 일례를 도시하는 개념도이다.
도10에 있어서, EB 묘화 장치(100)는, 자기 디스크 장치(146) 대신에 자기 디스크 장치(246)를 구비하고 있다. 그리고, 제어 계산기(110) 내에 구비한 기능이 상이하다. 이들 이외의 구성은, 실시 형태 1과 마찬가지이다. 도10에 있어서, 제어 계산기(110) 내에서는, 로딩 효과 보정 계수 취득부(214), 치수 변동량[Δl(x, y)] 계산부(215), 조사량 취득부(216), 조사 시간 계산부(118), 묘화 데이터 처리부(120)라는 각 기능을 갖고 있다. 또한, 자기 디스크 장치(246)에는, CD와 조사량(D)의 상관 정보(242)와, 로딩 효과 보정 계수(θL과 CD)의 상관 정보(244)와, 계수 파라미터(245)가 저장되어 있다. 도10에서는, 본 실시 형태 2를 설명하는데 있어서 필요한 구성 부분 이외에 관해서는 기재를 생략하고 있다. EB 묘화 장치(100)에 있어서, 통상, 필요한 그 밖의 구성이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 도10에서는, 컴퓨터의 일례로 되는 제어 계산기(110)로, 로딩 효과 보정 계수 취득부(214), 치수 변동량[Δl(x, y)] 계산부(215), 조사량 취득부(216), 조사 시간 계산부(118), 묘화 데이터 처리부(120)라는 각 기능의 처리를 실행하도록 기재하고 있지만 이것에 한하는 것은 아니다. 전기적인 회로에 의한 하드웨어에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어와의 조합에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 하드웨어와 펌웨어와의 조합이어도 상관없다.
도10에서는, 본 실시 형태 2를 설명하는데 있어서 필요한 구성 부분 이외에 관해서는 기재를 생략하고 있다. 그러나，EB 묘화 장치(100)는, 상술한 구성 이외에, 이하의 구성을 구비하고 있어도 상관없는 점은 실시 형태 1과 마찬가지이다. 즉, 전자 경통(102) 내에, 조명 렌즈, 제1 애퍼처, 투영 렌즈, 성형 편향기, 제2 애퍼처, 대물 렌즈, 대물 편향기 등을 구비하고 있어도 상관없다.
여기에서, 로딩 효과에 기인한 패턴 선폭의 치수 변동량[Δl(x, y)]은, 로딩 효과 보정 계수(θL), 로딩 효과 영향 범위(산란 반경)(σL) 등을 이용하여 이하의 수학식 7에 나타낸 바와 같이 가우스 분포로 근사할 수 있다.
Figure 112007085719977-PAT00007
여기에서 적분은 조사하는 패턴에 대하여 행한다. 혹은 장소 x=(x, y)에서의 패턴 밀도를 ρ(x, y)로 하여, 이하의 수학식 8로 근사할 수 있다.
Figure 112007085719977-PAT00008
여기에서, 수학식 7에 있어서의 제1항은, 패턴 면적 밀도에 의존하는 로딩 효과에 의한 치수 변동량이다. 그리고, 제2항의 ｆ(x, y)는, 위치에 의존하는 로 딩 효과에 의한 치수 변동량이다. 따라서, 이들 치수 변동량[Δl(x, y)]을 묘화하는 단계에서 반대로 증감시킴으로써 원하는 치수가 되도록 보정하는 것이 가능하게 된다.
근접 효과의 영향 범위(몇십 ㎛)에 비하여, 로딩 효과의 영향 범위(몇㎜ 내지 몇㎝)는 매우 넓다. 그래서, 우선, 마스크 패턴으로서 나타내는 묘화 영역에 대해서, 글로벌한 영역으로서, ㎛ 내지 ㎜오더, 예를 들어, 0.5 내지 1㎜의 치수로 메쉬 형상으로 분할된 로딩 효과 보정용의 단위 영역(메쉬 영역)을 정의한다. 그리고, 로딩 효과 보정 단위 영역마다, 로딩 효과를 보정하기 위한 치수 변동량[Δl(x, y)]을 계산하면 된다. 또한, 로딩 효과 보정 계수(θL)는, 패턴 면적 밀도에 의존하는 로딩 효과에 의한 치수 변동의 최대값의 양을 나타내는 기준이 된다.
여기에서, 흐림 보정의 경우와 마찬가지로 단순히 로딩 효과 보정을 행해도 묘화 후의 방치에 의한 치수 변동이 생긴다. 이하, 실시 형태 2에 있어서도 사전 실험용의 기판은, 도3과 마찬가지의 기판을 이용한다. 그리고, 마찬가지로 묘화한다. 그 결과, 도4에 도시한 바와 같이, 실시 형태 1와 마찬가지의 묘화 후의 방치 시간과 패턴 선폭 치수(CD)의 상관 관계를 얻게 된다. 여기에서는, 로딩 효과 보정 등을 행하지 않기 때문에, 패턴 면적 밀도의 차이에 의해 CD가 변동하고 있다.
도11은, 실시 형태 2에 있어서의 로딩 효과 보정을 행한 경우의 묘화 후의 방치 시간과 패턴 선폭 치수(CD)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
수학식 7에 따라, 치수 변동량[Δl(x, y)]을 구한다. 그리고, 그 만큼을 리 사이즈하는 것으로 보정하거나, 혹은 그 만큼을 묘화 시의 조사량에 의해 보정할지에 의해 패턴 면적 밀도의 차이에 의한 CD 변동은 보정된다. 그러나, 도11에 도시한 바와 같이 묘화 후의 방치 시간(T)에 의해 소정의 기울기를 갖고 CD가 변동되는 것을 알 수 있다. 여기에서도, 일례로서, 1차 비례로 근사할 수 있다.
다음으로, 상이한 실험에 의해 패턴 선폭 치수(CD)와 로딩 효과 보정 계수(θL)의 상관 관계를 구한다.
도12는, 실시 형태 2에 있어서의 패턴 선폭 치수(CD)와 로딩 효과 보정 계수(θL)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
도12에 도시한 바와 같이 로딩 효과 보정 계수(θL)는, 패턴 선폭 치수(CD)를 변수로 한 함수[θL(CD)]로 정의할 수 있다. 여기에서는, 일례로서, 로딩 효과 보정 계수(θL)이 패턴 선폭 치수(CD)에 비례하고 있는 그래프를 나타내고 있다. 그리고, 이 상관 정보[G(CD)](244)를 자기 디스크 장치(246)에 저장해 둔다.
도13은, 실시 형태 2에 있어서의 보정하기 위한 로딩 효과 보정 계수(θL)와 묘화 후의 방치 시간(T)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
묘화 개시 시각부터의 시간을 t로 한다. 이 때 방치 시간(T)은, 실시 형태 1과 마찬가지로 총 묘화 시간(tｗ)으로부터 시간(t)을 뺀 차분값(T=tｗ-t)으로 된다. 그리고, 예를 들어, 묘화 후의 방치 시간의 경과와 함께 CD가 감소해 가는 현상을 보정하기 위해서는, 거기에 적당한 만큼 묘화 시에 CD의 치수가 커지도록 바꾸면 된다. 그래서, θL(t)=θL{CD(t)}로 정의한 경우, 도13에 도시한 바와 같은 상관 관계의 그래프를 얻을 수 있다. 방치 시간에 의한 치수 변동을 보정하기 위한 로딩 효과 보정 계수(θL)의 시간 변화[θL(t)]는, 이하의 수학식9로 근사할 수 있다. θL(t=w)은, 방치 시간이 없는 경우의 값을 나타내고 있다.
Figure 112007085719977-PAT00009
수학식9에 의해 비례 계수(γ)를 얻을 수 있다. 이 비례 계수(γ)가 [θL(t)]의 계수 파라미터(245)로 된다. 이 비례 계수(γ)를 자기 디스크 장치(246)에 저장해 둔다.
이상과 같이, 묘화 개시 시각부터의 시간(t)과 총 묘화 시간(tｗ)과 로딩 효과 보정 계수(θL)의 상관 관계[θL(t)]는, 묘화 후부터의 방치 시간(T)과 방치에 의해 변화되는 패턴 선폭(CD)을 보정하기 위한 로딩 효과 보정 계수(θL)의 관계로부터 얻어지는 계수 파라미터[계수(γ)]와, 패턴 선폭(CD)과 로딩 효과 보정 계수(θL)의 관계에 기초하여 구할 수 있다.
도14는, 실시 형태 2에 있어서의 CD와 조사량(D)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
보정해야 할 치수 변동량[Δl(x, y)]이 얻어지면, 원하는 CD에 치수 변동량[Δl(x, y)]을 가산함으로써, 보정 후의 묘화해야 할 CD의 값을 얻을 수 있다. 그리고, 도14에 도시한 바와 같이 조사량(D)은, 패턴 선폭 치수(CD)를 변수로 한 함수[D(CD)]로 정의할 수 있다. 여기에서는, 일례로서, 조사량(D)이 패턴 선폭 치수(CD)에 비례하는 그래프를 나타내고 있다. 그리고, 이 상관 정보[D(CD)](242)를 자기 디스크 장치(246)에 저장해 둔다.
이상의 설명을 전제로 본 실시 형태에 있어서의 전자 빔의 묘화 방법에 대해서, 이하에 설명한다.
S202에 있어서, 패턴 데이터 입력 공정으로서, 제어 계산기(110)는, 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터(150)를 입력한다. 입력된 패턴 데이터(150)는, 메모리(130) 혹은 자기 디스크 장치(246)에 저장된다.
S204에 있어서, 묘화 시간의 예측 공정으로서, 시간 계산부의 일례가 되는 묘화 데이터 처리부(120)는, 패턴 데이터(150)에 기초하여, 샷 데이터를 작성한다. 그리고, 샷 데이터에 기초하여 패턴 데이터(150)를 묘화하기 위한 총 묘화 시간(tｗ)을 계산한다. 바꿔 말하면, 패턴을 묘화할 경우의 총 묘화 시간(tｗ)을 예측한다. 묘화 시간이 기지의 경우에는, 그것을 입력해도 상관없다.
S206에 있어서, 로딩 효과 보정 계수 취득 공정으로서, 묘화 개시 시각부터의 시간(t)과 예측된 총 묘화 시간(tｗ)과 로딩 효과 보정 계수(θL)의 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터(150)를 묘화하는 경우에서의 묘화 시간 내의 묘화 개시부터 의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수(θL)를 취득한다. 로딩 효과 보정 계수 취득부(214)는, 자기 디스크 장치(246)로부터 상관 정보(244)를 판독한다. 그리고, 방치 시간이 없는 경우의 원하는 CD에 대응하는 로딩 효과 보정 계수[θL(t=w)]를 구한다. 다음에 자기 디스크 장치(246)로부터 계수 파라미터(245)를 판독한다. 그리고, 로딩 효과 보정 계수[θL(t=w)]와 계수(γ)를 이용하여, 수학식 9로부터 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]를 구한다. 상관 정보(244)와 계수 파라미터(245)를 판독하는 순서는 어느 쪽이 앞이어도 상관없다. 또한, 동시이어도 상관없다.
S208에 있어서, 치수 변동량 계산 공정으로서, 치수 변동량 계산부(215)는, 구한 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]를 이용하여, 임의 시간 후에서의 치수 변동량[Δl(x, y)]을 계산한다. 계산 방법은, 상술한 수학식 7을 이용하면 된다. 그 때 식에 대입하는 로딩 효과 보정 계수(θL) 대신에 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]를 이용하면 된다.
S210에 있어서, 조사량 취득 공정으로서, 조사량 취득부(216)는, 구한 치수 변동량[Δl(x, y)]에 기초하여, 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 조사량(D)을 취득한다. 조사량 취득부(216)는, 자기 디스크 장치(246)로부터 상관 정보[D(CD)](242)를 판독한다. 그리고, 보정해야 할 치수 변동량[Δl(x, y)]을 원하는 CD에 가산한다. 그 결과, 보정 후의 묘화해야 할 CD”의 값을 얻을 수 있다. 그리고, 상관 정보[D(CD)](242)로부터 CD”에 대응하는 조사량(D)을 취득한다.
이하, 조사 시간 계산 공정(S212) 이후의 공정은, 실시 형태 1에 있어서의 조사 시간 계산 공정(S112) 이후의 공정과 마찬가지이다.
도15는, 실시 형태 2에 있어서의 보정 후의 패턴 선폭 치수(CD)와 방치 시간(T)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면이다.
로딩 효과 보정 계수[θL(t)]를 시간에 따라 변화시킴으로써 도15에 도시한 바와 같이 선폭 균일성을 향상시킬 수 있었다. 이와 같이, 로딩 효과에 기인한 치수 변동에 대하여 방치 시간을 고려한 보정을 행할 수 있다.
이상과 같이, 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]를 시간에 따라 변화시킴으로써 패턴 카테고리간의 오차를 저감할 수 있다. 또한, 막 두께 측정이나 재조사 등에 의한 스루풋의 열화를 생기게 하지 않도록 할 수 있다. 또한, 실시 형태 2에서는, 실시 형태 1과 마찬가지로, 특허 문헌 1과 같은 보정 노광량을 결정하기 위한 패턴이 없어도 보정을 위한 조사량을 구할 수 있다. 또한, 노광 장치 본체 이외의 막압 측정기나 노광 보조실 등이 없어도 임의 시간 후에 있어서의 마스크의 묘화 후의 선폭 치수(CD) 변동을 보정하는 조사량을 구할 수 있다.
여기에서, 상술한 예에서는，수학식 9를 이용하여, 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]를 구하고 있지만, 이것에 한하는 것은 아니다. 예를 들어, 다음과 같이 구해도 적합하다. 우선, 계수 파라미터(245) 대신에, 도5에 도시한 바와 같은 방치 시 간(T)과 CD와의 상관 정보[CD(T)]를 자기 디스크 장치(246)에 기억시켜 둔다. 그리고, 로딩 효과 보정 계수 취득부(214)는, 자기 디스크 장치(246)로부터 상관 정보[CD(T)]를 판독한다. 그리고, 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 원하는 CD에 대해서, T=tｗ-t로부터, 방치 시간(T)을 구한다. 그리고, T만큼 방치한 후의 치수 변동한 CD’를 상관 정보[CD(T)]로부터 구한다. 다음에 자기 디스크 장치(246)로부터 상관 정보(244)를 판독한다. 그리고, 방치 시간(T) 후에 있어서의 CD’에 대응하는 로딩 효과 보정 계수(θL)를 구한다. 이 구한 로딩 효과 보정 계수(θL)가 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]로 된다. 상관 정보(244)와 상관 정보[CD(T)]를 판독하는 순서는 어느 쪽이 앞이어도 상관없다. 또한, 동시이어도 상관없다. 상관 정보[CD(T)]와 상관 정보[G(CD)](244)는, 근사식 혹은 테이블 등으로 구성되면 적합하다. 또한, 상관 정보[D(CD)](242)도 근사식 혹은 테이블 등으로 구성되면 적합하다.
이상과 같이 실시 형태 2에 의하면, 묘화 개시부터의 임의 시간 후에 있어서의 마스크의 묘화 후의 로딩 효과에 수반하는 선폭 치수(CD) 변동을 보정하는 조사량을 구할 수 있다. 그리고, 이러한 조사량으로 묘화함으로써 묘화 후의 방치에 의한 로딩 효과에 수반하는 선폭 치수(CD) 변동을 보정할 수 있다.
실시 형태 3.
실시 형태 2에서는，EB 묘화 장치(100)로 묘화할 때의 조사량[D(x, y)]을 보정함으로써 로딩 효과에 의한 치수 변동을 보정할 경우에 대하여 설명했다. 실시 형태 3에서는，EB 묘화 장치(100)에 입력하기 전의 패턴 데이터를 미리 보정할 경우에 대하여 설명한다.
도16은, 실시 형태 3에 있어서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량 리사이즈 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도이다.
도16에 있어서, 리사이즈 방법은, 패턴 데이터 입력 공정(S302)과, 묘화 시간의 예측 공정(S304)과, 로딩 효과 보정 계수[θL(t)] 취득 공정(S306)과, 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량[Δl(x, y)] 계산 공정(S308)과, 리사이즈 공정(S310)과, 패턴 데이터 출력 공정(S312)이라는 일련의 공정을 실시한다.
도17은, 실시 형태 3에 있어서의 데이터 변환 장치의 주요부 구성의 일례를 도시하는 개념도이다.
도17에 있어서, 데이터 변환 장치(500)는, 제어 계산기(550)와 메모리(520)와 자기 디스크 장치(510)를 구비하고 있다. 데이터 변환 장치(500)는, 리사이즈 장치의 일례가 된다. 또한, 메모리(520)와 자기 디스크 장치(510)는, 기억 장치의 일례가 된다. 그리고, 제어 계산기(550) 내에서는, 묘화 시간 예측 연산부(502), 로딩 효과 보정 계수 취득부(504), 치수 변동량 계산부(506), 리사이즈 처리부(508)라는 각 기능을 갖고 있다. 또한, 자기 디스크 장치(510)에는, 실시 형태 2에서 설명한 CD와 조사량(D)의 상관 정보(242)와, 로딩 효과 보정 계수(θL와 CD)와의 상관 정보(244)와, 계수 파라미터(245)가 저장되어 있다. 제어 계산기(550)에 입력 혹은 출력되는 정보 및 내부에서 연산된 결과는, 메모리(520) 혹은 자기 디스크 장치(510)에 기억된다. 도17에서는, 본 실시 형태 3을 설명하는데 있어서 필요한 구성 부분 이외에 관해서는 기재를 생략하고 있다. 데이터 변환 장치(500)에 있어서, 통상, 필요한 그 밖의 구성이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 도17에서는, 컴퓨터의 일례가 되는 제어 계산기(550)로, 묘화 시간 예측 연산부(502), 로딩 효과 보정 계수 취득부(504), 치수 변동량 계산부(506), 리사이즈 처리부(508)라는 각 기능의 처리를 실행하도록 기재하고 있지만 이것에 한하는 것은 아니다. 전기적인 회로에 의한 하드웨어에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 하드웨어와 펌웨어의 조합이어도 상관없다.
S302에 있어서, 패턴 데이터 입력 공정으로서, 제어 계산기(550)는, 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터(12)를 입력한다. 입력된 패턴 데이터(12)는, 메모리(520) 혹은 자기 디스크 장치(510)에 저장된다.
S304에 있어서, 묘화 시간의 예측 공정으로서, 묘화 시간 예측 연산부(502)는, 패턴 데이터(12)에 기초하여, 패턴 데이터(12)를 묘화하기 위한 총 묘화 시간(tｗ)을 계산한다. 바꿔 말하면, 패턴을 묘화할 경우의 총 묘화 시간(tｗ)을 예측한다. 묘화 시간이 기지의 경우에는, 그것을 입력해도 상관없다.
S306에 있어서, 로딩 효과 보정 계수 취득 공정으로서, 묘화 개시 시각부터의 시간(t)과 예측된 총 묘화 시간(tｗ)과 로딩 효과 보정 계수(θL)의 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터(12)를 묘화하는 경우에서의 묘화 시간 내의 묘화 개시부터 의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수(θL)를 취득한다. 로딩 효과 보정 계수 취득부(504)는, 자기 디스크 장치(510)로부터 상관 정보(244)를 판독한다. 그리고, 방치 시간이 없는 경우의 원하는 CD에 대응하는 로딩 효과 보정 계수[θL(t=w)]를 구한다. 다음에 자기 디스크 장치(510)로부터 계수 파라미터(245)를 판독한다. 그리고, 로딩 효과 보정 계수[θL(t=w)]와 계수(γ)를 이용하여, 수학식 9로부터 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수[θL(t)] 를 구한다. 상관 정보(244)와 계수 파라미터(245)를 판독하는 순서는 어느 쪽이 앞이어도 상관없다. 또한, 동시이어도 상관없다.
여기에서, 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]는, 실시 형태 2와 마찬가지로 상관 정보[CD(T)]와 상관 정보[G(CD)](244)로부터 구해도 된다. 그 경우에는, 우선, 계수 파라미터(245) 대신에, 도5에 도시한 바와 같은 방치 시간(T와 CD)의 상관 정보[CD(T)]를 자기 디스크 장치(510)에 기억시켜 둔다. 그리고, 로딩 효과 보정 계수 취득부(504)는, 자기 디스크 장치(510)로부터 상관 정보[CD(T)]를 판독한다. 그리고, 묘화 개시 시각부터의 임의 시간 후에서의 원하는 CD에 대해서, T=tｗ-t로부터, 방치 시간(T)을 구한다. 그리고, T만 방치한 후의 치수 변동한 CD’를 상관 정보[CD(T)]로부터 구한다. 다음에 자기 디스크 장치(510)로부터 상관 정보(244)를 판독한다. 그리고, 방치 시간(T) 후에 있어서의 CD’에 대응하는 로딩 효과 보정 계수(θL)를 구한다. 이 구한 로딩 효과 보정 계수(θL)가 묘화 개시 시각부터 의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]로 된다.
S308에 있어서, 치수 변동량 계산 공정으로서, 치수 변동량 계산부(506)는, 구한 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]를 이용하여, 임의 시간 후에서의 치수 변동량[Δl(x, y)]을 계산한다. 계산 방법은, 상술한 수학식 7을 이용하면 된다. 그 때 식에 대입하는 로딩 효과 보정 계수(θL) 대신에 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수[θL(t)]를 이용하면 된다.
S310에 있어서, 리사이즈 공정으로서, 리사이즈 처리부(508)는, 구한 임의 시간 후에서의 치수 변동량[Δl(x, y)]에 기초하여, 예정되는 묘화 개시부터의 시간을 따라 패턴 데이터(12)를 리사이즈한다. 구체적으로는, 치수 변동량[Δl(x, y)]분을 원래의 패턴 데이터(12)의 치수로 가감한다.
S312에 있어서, 출력 공정으로서, 제어 계산기(550)는, 리사이즈된 패턴 데이터(14)를 자기 디스크 장치(510)에 기억시키기 위하여 출력한다. 혹은, 묘화 장치(100)에 출력해도 된다.
이상과 같이 구성함으로써, 묘화 후의 방치 시간마다에 서로 다른 리사이즈량으로 리사이즈할 수 있다. 따라서, 묘화 장치 입력 전에 패턴 데이터 자체를 미리 보정 할 수 있다. 이와 같이, 묘화 장치에의 입력 전에 미리 패턴 데이터 자체를 보정해도 적합하다.
여기에서, 상술한 각 실시 형태에서는，D0(t)나 θF(t)나 θL(t)를 시간(t)의 1차 함수로서 설명했지만, 이것에 한하는 것은 아니며, 레지스트의 특성에 따라 적절하게 기타의 함수를 이용해도 된다. 예를 들어, D0(t)=a·t2+b·t+c, θF(t)=a’·t2+b’·t+c’, θL(t)=a”·t2+b”·t+c”와 같이, 2차 함수로서 정의 하여도 된다. 혹은, D0=d+ｆ·eｘp(-t/T), θF(t)=d’＋f’·eｘp(-t/T’）, θL(t)=d”+ｆ”·eｘp(-t/T”)와 같이, 지수 함수로서 정의하여도 된다. a, b, c, a’, b’, c’, d, f, T, d’, f’, T’ 등의 계수는, 레지스트의 특성에 의해 변하는 상수가 된다. 이들 정의는, 상술한 각 실시 형태에 있어서 설명한 미리 조사하는 CD의 시간 특성의 실험 결과로부터 최적화하면 된다. 묘화 장치에는, 이렇게 하여 최적화된 계수(파라미터)의 값과 식을 프로그램 등의 형식으로 예를 들어 하드 디스크에 기억해 둔다. 그리고, 묘화 시에는, 식에 이 파라미터값을 넣음으로써 D0(t)나 θF(t)나 θL(t)를 산출하면 된다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 관계식으로서 근사식에 의해 D0(t)나 θF(t)나 θL(t)를 구하고 있지만, 이들 근사식을 사용하지 않고, 어느 한 시간에서의 최적의 D0(t)나 θF(t)나 θL(t)의 값을 실험에 의해 구해 두고, 이 실험 데이터를 표 등으로 하여 예를 들어 하드 디스크에 기억해 둔다. 그리고, 묘화 시에는, 표를 참조한 후, 표로부터 인용하여 값을 구해도 된다. 또한, 필요에 따라 내삽하여 값을 구해도 된다.
도18은, 내삽하여 값을 구할 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도18에서는, 시간(t1)과 시간(t2) 사이의 시간(t)에 있어서의 D0(t)를 내삽에 의해 구하는 경우에 대해 기재하고 있다. 이러한 경우에는, 시간(t1)과 그 때의 D0(t1)이 되는 D1, 시간(t2)과 그 때의 D0(t2)이 되는 D2를 사용하여 구하면 된다. 구체적으로는, 구하는 D0(t)=(t-t1)/(t2-t1)·(D2-D1)+D1로 구한다. 도18에서는，D0(t)에 대하여 기재했지만, θF(t)이나 θL(t)를 구할 경우도 마찬가지로 행할 수 있다.
이상의 설명에 있어서, 「∼부」 혹은 「∼ 공정」이라고 기재한 것의 처리 내용 혹은 동작 내용은, 컴퓨터로 동작 가능한 프로그램에 의해 구성할 수 있다. 혹은, 소프트웨어가 되는 프로그램뿐만 아니라, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 펌웨어와의 조합이어도 상관없다. 또한, 프로그램에 의해 구성될 경우, 프로그램은, 자기 디스크 장치, 자기 테이프 장치, FD,혹은 ROM(리드 온리 메모리) 등의 기록 매체에 기록된다. 예를 들어, 자기 디스크 장치(146, 246, 510)에 기록된다.
또한, 도2 혹은 도10에 있어서, 컴퓨터가 되는 제어 계산기(110)는, 또한, 도시하지 않은 버스를 통하여, 기억 장치의 일례가 되는 RAM(랜덤 액세스 메모리), ROM, 자기 디스크(HD) 장치, 입력 수단의 일례가 되는 키보드(K/B), 마우스, 출력 수단의 일례가 되는 모니터, 프린터, 혹은 입력 출력 수단의 일례가 되는 외부 인 터페이스(I/F), FD, DVD, CD 등에 접속되어 있어도 상관없다. 또한, 도17에 있어서의 컴퓨터가 되는 제어 계산기(550)도 마찬가지이다.
이상, 구체예를 참조하면서 실시 형태에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은, 이들의 구체예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시 형태 2 혹은 실시 형태 3의 구성은, 로딩 효과로서, 에칭에 의해 생길 경우 이외에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 화학 기계 연마(CMP) 처리 시에 의해 생길 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 장치 구성이나 제어 방법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않는 부분 등에 관해서는 기재를 생략하였지만, 필요하게 되는 장치 구성이나 제어 방법을 적당하게 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어, EB 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는, 상세한 기재를 생략하였지만, 필요하게 되는 제어부 구성을 적당하게 선택하여 이용하는 것은 물론이다.
기타, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적당하게 설계 변경할 수 있는 모든 하전 입자 빔 묘화 방법 및 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량 리사이즈 방법, 및 이들을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램 및 그들의 방법을 구현화하는 장치는, 본 발명의 범위에 포함된다.
해당 기술 분야의 숙련자라면, 추가의 장점 및 변경을 이룰 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 광의의 점에서 상술한 설명 및 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부한 특허청구범위와 그의 균등물에 의해 정의된 기술사상이나 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이 이루어질 수도 있다.
도1은 실시 형태 1에 있어서의 전자 빔 묘화 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도.
도2는 실시 형태 1에 있어서의 EB 묘화 장치의 주요부 구성의 일례를 도시하는 개념도.
도3은 실시 형태 1에 있어서의 사전실험용의 기판의 일례를 도시하는 도면.
도4는 실시 형태 1에 있어서의 묘화 후의 방치 시간과 패턴 선폭 치수(CD)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도5는 실시 형태 1에 있어서의 흐림 보정을 행한 경우의 묘화 후의 방치 시간과 패턴 선폭 치수(CD)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도6은 실시 형태 1에 있어서의 패턴 선폭 치수(CD)와 기준 조사량(D0)의 상관 관계, 및 패턴 선폭 치수(CD)와 흐림 효과 보정 계수(θF)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도7은 실시 형태 1에 있어서의 보정하기 위한 기준 조사량(D0)과 묘화 후의 방치 시간(T)의 상관 관계, 및 보정하기 위한 흐림 효과 보정 계수(θF)와 묘화 후의 방치 시간(T)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도8은 실시 형태 1에 있어서의 보정 후의 패턴 선폭 치수(CD)와 방치 시간(T)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도9는 실시 형태 2에 있어서의 전자 빔 묘화 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도.
도10은 실시 형태 2에 있어서의 EB 묘화 장치의 주요부 구성의 일례를 도시하는 개념도.
도11은 실시 형태 2에 있어서의 로딩 효과 보정을 행한 경우의 묘화 후의 방치 시간과 패턴 선폭 치수(CD)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도12는 실시 형태 2에 있어서의 패턴 선폭 치수(CD)와 로딩 효과 보정 계수(θL)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도13은 실시 형태 2에 있어서의 보정하기 위한 로딩 효과 보정 계수(θL)와 묘화 후의 방치 시간(T)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도14는 실시 형태 2에 있어서의 CD와 조사량(D)의 상관 관계를 나타내는 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도15는 실시 형태 2에 있어서의 보정 후의 패턴 선폭 치수(CD)와 방치 시간(T)의 상관 관계 그래프의 일례를 도시하는 도면.
도16은 실시 형태 3에 있어서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량 리사이즈 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도.
도17은 실시 형태 3에 있어서의 데이터 변환 장치의 주요부 구성의 일례를 도시하는 개념도.
도18은 내삽값을 구할 경우를 설명하기 위한 도면.
도19는 종래의 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념 도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 묘화 장치
101 : 시료
102 : 전자 경통
103 : 묘화실
201: 전자총
205 : 블랭킹 편향기
206 : 블랭킹 애퍼처

Claims (11)

  1. 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 하전 입자 빔을 이용하여 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하는 묘화 시간 예측부와,
    묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 상기 총 묘화 시간과 기준 조사량의 제1 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량을 취득하는 기준 조사량 취득부와,
    묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 상기 총 묘화 시간과 흐림 효과 보정 계수의 제2 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 상기 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수를 취득하는 흐림 효과 보정 계수 취득부와,
    상기 기준 조사량과 상기 흐림 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 계산하는 조사량 계산부와,
    계산된 조사량에 기초하여, 묘화 영역의 임의의 위치에 있어서의 하전 입자 빔의 조사 시간을 계산하는 조사 시간 계산부와,
    조사 시간에 맞게, 하전 입자 빔을 편향하는 편향기와,
    편향기에 의해 편향된 하전 입자 빔을 차폐하는 애퍼처를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 상관 관계는, 묘화 후부터의 방치 시간과 방치에 의해 변화되는 패턴 선폭을 보정하는 기준 조사량의 관계로부터 얻어지는 제1 계수 파라미터와, 패턴 선폭과 기준 조사량의 관계에 기초하여 구해지는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 상관 관계는, 묘화 후부터의 방치 시간과 방치에 의해 변화되는 패턴 선폭을 보정하는 흐림 효과 보정 계수의 관계로부터 얻어지는 제2 계수 파라미터와, 패턴 선폭과 흐림 효과 보정 계수의 관계에 기초하여 구해지는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  4. 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 하전 입자 빔을 이용하여 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하는 묘화 시간 예측부와,
    묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 상기 총 묘화 시간과 로딩 효과 보정 계수의 상관 관계를 이용하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 취득하는 로딩 효과 보정 계수 취득부와,
    임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량을 계산하는 치수 변동량 계산 공정과,
    치수 변동량에 기초하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 취득하는 조사량 취득부와,
    취득된 조사량에 기초하여, 묘화 영역의 임의의 위치에 있어서의 하전 입자 빔의 조사 시간을 계산하는 조사 시간 계산 취득부와,
    조사 시간에 맞게, 하전 입자 빔을 편향하는 편향기와,
    편향기에 의해 편향된 하전 입자 빔을 차폐하는 애퍼처를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  5. 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터를 입력하고,
    상기 패턴 데이터에 기초하여, 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하고,
    묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 상기 총 묘화 시간과 기준 조사량의 제1 상관 관계를 이용하여, 상기 패턴 데이터를 묘화하는 경우에서의 상기 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량을 취득하고,
    묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 상기 총 묘화 시간과 흐림 효과 보정 계수의 제2 상관 관계를 이용하여, 상기 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 상기 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수를 취득하고,
    상기 기준 조사량과 흐림 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 계산하고,
    상기 조사량에 맞게, 하전 입자 빔을 이용하여 상기 묘화 영역의 임의 위치를 묘화하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 상관 관계는, 묘화 후부터의 방치 시간과 방치에 의해 변화되는 패턴 선폭을 보정하는 기준 조사량의 관계로부터 얻어지는 제1 계수 파라미터와, 패턴 선폭과 기준 조사량의 관계에 기초하여 구해지는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 상관 관계는, 묘화 후부터의 방치 시간과 방치에 의해 변화되는 패턴 선폭을 보정하는 흐림 효과 보정 계수의 관계로부터 얻어지는 제2 계수 파라미터와, 패턴 선폭과 흐림 효과 보정 계수의 관계에 기초하여 구해지는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  8. 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하고,
    묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 상기 총 묘화 시간과 로딩 효과 보정 계수의 상관 관계를 이용하여, 상기 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 상기 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 취득하고,
    상기 로딩 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량을 계산하고,
    상기 치수 변동량에 기초하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 취득하고,
    상기 조사량에 맞게, 하전 입자 빔을 이용하여 상기 묘화 영역의 임의 위치 를 묘화하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  9. 묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터에 기초하여, 상기 패턴 데이터를 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 예측하고,
    묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 상기 총 묘화 시간과 로딩 효과 보정 계수의 상관 관계를 이용하여, 패턴을 묘화하는 경우에서의 상기 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 취득하고,
    상기 로딩 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량을 계산하고,
    상기 치수 변동량에 기초하여, 예정되는 묘화 개시부터의 시간을 따라 상기 패턴 데이터를 리사이즈하고,
    리사이즈된 패턴 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량 리사이즈 방법.
  10. 묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 기준 조사량의 제1 상관 정보와, 묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 흐림 효과 보정 계수의 제2 상관 정보를 기억 장치에 기억하는 기억 처리와,
    묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터를 입력하는 입력 처리와,
    패턴 데이터에 기초하여, 패턴을 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 계산하는 시간 계산 처리와,
    기억 장치로부터 제1 상관 정보를 판독하고, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 기준 조사량을 취득하는 기준 조사량 취득 처리와,
    기억 장치로부터 제2 상관 정보를 판독하고, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 상기 임의 시간 후에서의 흐림 효과 보정 계수를 취득하는 흐림 효과 보정 계수 취득 처리와,
    취득된 상기 기준 조사량과 흐림 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 계산하고, 출력하는 조사량 계산 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 판독 가능한 기록 매체.
  11. 묘화 개시 시각부터의 시간과 예측된 총 묘화 시간과 로딩 효과 보정 계수의 상관 정보를 기억 장치에 기억하는 기억 처리와,
    묘화 영역을 묘화하기 위한 패턴 데이터를 입력하는 입력 처리와,
    패턴 데이터에 기초하여, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하기 위한 총 묘화 시간을 계산하는 시간 계산 처리와,
    기억 장치로부터 상관 정보를 판독하고, 패턴 데이터를 이용하여 묘화하는 경우에서의 총 묘화 시간 내의 묘화 개시부터의 임의 시간 후에서의 로딩 효과 보정 계수를 취득하는 로딩 효과 보정 계수 취득 처리와,
    취득된 상기 로딩 효과 보정 계수를 이용하여, 상기 임의 시간 후에서의 로딩 효과에 수반하는 치수 변동량을 계산하는 치수 변동량 계산 처리와,
    치수 변동량에 기초하여, 상기 임의 시간 후에서의 조사량을 취득하여, 출력하는 조사량 계산 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 판독 가능한 기록 매체.
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