KR20080096437A

KR20080096437A - 하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 방법

Info

Publication number: KR20080096437A
Application number: KR1020080038589A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 히라모또; 다까시 가미꾸보; 슈우이찌 다마무시
Original assignee: 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2008-10-30
Also published as: JP2008277373A; KR100941833B1; JP4987554B2; US20080265174A1

Abstract

하전 입자 빔 묘화 장치는 하전 입자 빔을 조사하는 조사부와, 상기 하전 입자 빔을 편향하는 편향기와, 시료를 재치하여 연속 이동하는 스테이지와, 상기 하전 입자 빔을 상기 시료 상에 초점 맞추기를 행하는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈에 기인하는 제1 자장과, 상기 제1 자장과 상기 스테이지의 이동에 의해 발생하는 와전류에 의해 발생하는 제2 자장에 기초하는 상기 시료면 상에서의 상기 하전 입자 빔의 위치 어긋남을 보정하는 보정량을 계산하는 보정량 계산부와, 상기 보정량을 이용하여 상기 시료면에서의 위치 어긋남을 보정한 보정 위치를 계산하는 보정 위치 계산부와, 상기 보정 위치에 상기 하전 입자 빔이 편향되도록 상기 편향기를 제어하는 편향 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

하전 입자 빔, 와전류, 보정량, 대물 렌즈, 편향 제어부

Description

하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 방법 {CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND METHOD}

<관련 출원>

본 출원은 2007년 4월 26일 출원된 일본 특허 출원 번호 제2007-116388호에 기초한 것으로 그 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 참조로서 본 명세서에 원용된다.

본 발명은, 하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 방법에 관한 것으로, 예를 들어 와전류에 기인하는 자장에 의한 하전 입자 빔의 위치 어긋남을 보정하는 묘화 장치 및 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 미세화되어 오고 있다. 이들 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 고정밀도의 원화 패턴(레티클 혹은 마스크라고도 한다)이 필요하게 된다. 여기서, 전자선(전자 빔) 묘화 기술은 본질적으로 우수한 해상성을 갖고 있어, 고정 밀도의 원화 패턴의 생산에 이용된다.

도7은 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

가변 성형형 전자선(EB:Electron beam) 묘화 장치는 이하와 같이 동작한다. 우선, 제1 아파쳐(410)에는, 전자선(330)을 성형하기 위한 사각형, 예를 들어 직사각형의 개구(411)가 형성되어 있다. 또한, 제2 아파쳐(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 시료에 조사된다. 스테이지는, 묘화 중 소정의 일방향(예를 들어, X 방향으로 한다)으로 연속적으로 이동하고 있다. 이와 같이, 개구(411)와 가변 성형 개구(421)의 양 쪽을 통과할 수 있는 사각형 형상이, 시료(340)의 묘화 영역에 묘화된다. 개구(411)와 가변 성형 개구(421)의 양 쪽을 통과시켜, 임의 형상을 작성하는 방식을 가변 성형 방식이라고 한다.

여기서, 상술한 스테이지 상에 탑재된 시료(340)에 전자 빔이 조사될 때에, 대물 렌즈에 의해 초점이 조정된다. 이러한 대물 렌즈의 자장의 일부가, 스테이지 상으로 누설되고 있는 경우, 스테이지 상의 도전성 부품 내에 와전류가 발생한다. 이러한 와전류에 의해 스테이지 상에 자장이 발생하여, 묘화 위치에 오차가 발생해 버린다. 이러한 와전류에 관한 전자력학에 대해서, 문헌에 기재되어 있다(예를 들면, 홋카이도 대학 혼마 도시히사(本間利久) 외 " 「수치 전자력학」 기초와 응용", 일본 시뮬레이션 학회/편, 2002년 6월，pp.7-8, 12, 126-128 참조).

상술한 바와 같이, 대물 렌즈의 자장이 스테이지 상에 있는 도체 부품에 미치는 경우 와전류가 발생한다. 이 와전류에 의해 발생하는 자장에 의해 묘화 위치 정밀도가 열화되어 버린다는 문제가 있었다. 와전류는 스테이지 상의 부품의 형상이나 재료를 고려함으로써 어느 정도는 저감시키는 것이 가능할지도 모르겠으나, 부품의 형상이나 재질은 제조 혹은 정밀도면에서 설계 변경하기에도 한계가 있다. 또한, 스테이지 속도를 늦춤으로써 와전류를 저감시키는 것을 생각할 수 있지만 그 경우에는 묘화 시간이 증가되어 버려, 스루풋이 저하되어 버린다는 문제가 있었다.

본 발명은, 빔의 묘화 위치의 어긋남을 저감하는 묘화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시 형태의 하전 입자 빔 묘화 장치는,

하전 입자 빔을 조사하는 조사부와,

하전 입자 빔을 편향시키는 편향기와,

시료를 재치하여 연속 이동하는 스테이지와,

하전 입자 빔을 시료 상에 초점 맞추기를 행하는 대물 렌즈와,

대물 렌즈에 기인하는 제1 자장과, 제1 자장과 스테이지의 이동에 의해 발생하는 와전류에 의해 발생하는 제2 자장에 기초하는 시료면 상에서의 하전 입자 빔의 위치 어긋남을 보정하는 보정량을 계산하는 보정량 계산부와,

보정량을 이용하여 시료면에서의 위치 어긋남을 보정한 보정 위치를 계산하는 보정 위치 계산부와,

보정 위치에 하전 입자 빔이 편향되도록 편향기를 제어하는 편향 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 형태의 하전 입자 빔 묘화 방법은,

상기 스테이지 상의 묘화 공간을 메쉬 형상의 복수의 작은 공간으로 가상 분할하고,

하전 입자 빔을 시료 상에 초점 맞추기를 행하는 대물 렌즈에 기인하는 제1 자장과 상기 시료를 재치하는 스테이지의 이동에 의해 발생하는 와전류를 상기 작은 공간마다 계산하고,

상기 와전류에 의해 발생하는 제2 자장을 상기 작은 공간마다 계산하고,

상기 제1과 제2 자장을 합성하고,

상기 제1과 제2 자장이 합성된 제3 자장에 기초하는 하전 입자의 위치 어긋남량을 상기 작은 공간마다 계산하고,

상기 작은 공간마다의 하전 입자의 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 시료면에서의 위치 어긋남을 보정하는 보정량을 계산하고,

상기 보정량을 이용하여 상기 시료면에서의 위치 어긋남을 보정한 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하여, 상기 시료면 상에 소정의 패턴을 묘화하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 형태의 하전 입자 빔 묘화 방법은,

하전 입자 빔을 시료 상에 초점 맞추기를 행하는 대물 렌즈에 기인하는 제1 자장과, 상기 제1 자장과 상기 시료를 재치하는 스테이지의 이동에 의해 발생하는 와전류에 의해 발생하는 제2 자장에 기초하는 상기 시료면 상에서의 상기 하전 입자 빔의 위치 어긋남을 보정하는 보정량을 계산하고,

상기 보정량을 이용하여 상기 시료면에서의 위치 어긋남을 보정한 보정 위치를 계산하고,

상기 보정 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하여, 상기 시료면 상에 소정의 패턴을 묘화하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 빔의 묘화 위치의 어긋남을 저감하는 묘화 장치 및 방법을 제공할 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 다른 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다.

도1은 실시 형태 1에서의 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도이다.

도1에서 묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 하전 입자 빔 묘화 장치의 일례가 된다. 그리고, 묘화 장치(100)는 시료(101)에 원하는 패턴을 묘화한다. 제어부(160)는 편향 제어 회로(110), 레이저 측장계(112), 디지털 아날로그 변환기(DAC)(114), 증폭기(앰프)(116), 자기 디스크 장치(118), 제어 계산기(120) 및 메모리(132)를 구비하고 있다. 묘화부(150)는, 전자 경통(102), 묘화실(103)을 갖고 있다. 전자 경통(102) 내에는, 전자총(201), 조명 렌즈(202), 제1 아파쳐(203), 투영 렌즈(204), 편향기(205), 제2 아파쳐(206), 대물 렌즈(207), 부편향기(212) 및 주편향기(214)가 배치되어 있다. 또한, 묘화실(103) 내에는, 이동 가능하게 배치된 XY 스테이지(105)가 배치되어 있다. 또한, XY 스테이지(105) 상에는 시료(101)와 미러(109)가 배치되어 있다. 시료(101)로서, 예를 들어 웨이퍼에 패턴을 전사하는 노광용의 마스크가 포함된다. 또한, 이 마스크는, 예를 들어 아직 아무것도 패턴이 형성되어 있지 않은 마스크 블랭크가 포함된다. 또한, 자기 디스크 장치(118)에는, 상관 맵(134)이 저장되어 있다. 또한, 제어 계산기(120) 내에서는，맵 계수 취득부(122), 속도 계산부(124), 보정량 계산부(126), 오프셋부(128) 및 묘화 데이터 처리부(130) 등의 기능의 처리가 실행된다. 여기서, 도1에서는 실시 형태 1을 설명하는데 있어서 필요한 구성 부분에 대하여 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에 있어서 통상 필요한 그 밖의 구성이 포함되어도 상관없는 것은 물론이다.

또한, 도1에서는 컴퓨터가 되는 제어 계산기(120)에서, 맵 계수 취득부(122), 속도 계산부(124), 보정량 계산부(126), 오프셋부(128) 및 묘화 데이터 처리부(130) 등의 기능의 처리를 실행하도록 기재하고 있지만 이것에 한하는 것은 아니며, 전기적인 회로에 의한 하드웨어에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 전기적인 회로에 의한 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 이러한 하드웨어와 펌웨어의 조합이어도 상관없다.

조사부의 일례가 되는 전자총(201)으로부터 나온 전자 빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 사각형, 예를 들어 직사각형의 구멍을 갖는 제1 아파쳐(203) 전체를 조명한다. 여기서, 전자 빔(200)을 우선 사각형, 예를 들어 직사각형으로 성형한다. 그리고, 제1 아파쳐(203)를 통과한 제1 아파쳐상(像)의 전자 빔(200)은, 투영 렌즈(204)에 의해 제2 아파쳐(206) 상에 투영된다. 이러한 제2 아파쳐(206) 상에서의 제1 아파쳐상의 위치는, 편향기(205)에 의해 편향 제어되어, 빔 형상과 치수를 변화시킬 수 있다. 그리고, 제2 아파쳐(206)를 통과한 제2 아파쳐상의 전자 빔(200)은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점을 맞추어, 편향 제어 회로(110)로 제어된 주편향기(214) 및 부편향기(212)에 의해 편향된다. 그 결과, 연속 이동하는 XY 스테이지(105) 상의 시료(101)의 원하는 위치에 조사된다. 묘화 데이터는, 묘화 데이터 처리부(130)에서 처리되어, 샷 데이터로 변환된다. 이 샷 데이터에 따라, 원하는 위치에 소정의 패턴이 묘화된다.

도2는 실시 형태 1에서의 스테이지 이동의 모습을 설명하기 위한 도면이다.

시료(101)에 묘화할 경우에는 XY 스테이지(105)를, 예를 들어 X방향으로 연속 이동시키면서, 묘화(노광)면을 전자 빔(200)이 편향 가능한 직사각 형태의 복수의 스트라이프 영역에 가상 분할된 시료(101)의 1개의 스트라이프 영역 상을 전자 빔(200)이 조사한다. XY 스테이지(105)의 X 방향의 이동은, 연속 이동으로 하여 동시에 전자 빔(200)의 샷 위치도 스테이지 이동에 추종시킨다. 연속 이동시킴으로써 묘화 시간을 단축시킬 수 있다. 그리고, 1개의 스트라이프 영역을 마저 묘화하면, XY 스테이지(105)를 Y 방향으로 스텝 이송하여 X 방향(이번에는 역방향)으로 다음의 스트라이프 영역의 묘화 동작을 행한다. 각 스트라이프 영역의 묘화 동작을 사행시키도록 진행함으로써 XY 스테이지(105)의 이동 시간을 단축할 수 있다.

도3은 실시 형태 1에서의 자장 및 와전류의 발생 메카니즘에 대하여 설명하기 위한 개념도이다.

묘화 장치(100) 내에서는, 대물 렌즈(207) 등의 전자 렌즈의 자장(10)의 일부가 XY 스테이지(105) 상으로 누설되고 있는 경우, XY 스테이지(105)가 속도(V)로 이동함으로써 XY 스테이지(105) 상의 도전성 부품(210)에 와전류(eddy current)(20)가 발생한다. 그리고, XY 스테이지(105) 상에 와전류(20)가 발생하면, 이러한 와전류(20)에 의한 자장(30)이 XY 스테이지(105) 상에 발생한다. 이 자장(10, 30)의 영향을 받아, 전자 빔(200) 내의 전자의 궤도에 어긋남이 발생하게 된다.

도4는 실시 형태 1에서의 자장에 기인하는 패턴의 위치 어긋남에 대하여 설명하기 위한 개념도이다.

자장(10, 30)이 발생되지 않을 경우, 즉 와전류(20)가 발생되지 않을 경우에는 시료(101)에 패턴(40)이 일렬로 배열된다. 그러나, 조사되는 전자 빔(200)은 자장(10)의 자속 밀도(B₁)와 자장(30)의 자속 밀도(B₂)에 의해 구부려져 버린다. 그로 인해, 그것에 의하여 묘화되는 패턴은, 패턴(50)과 같이 위치 어긋남을 발생하게 된다. 실시 형태 1에서는，이 위치 어긋남을 보정하도록 묘화한다.

도5는 실시 형태 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도이다.

도5에서 실시 형태 1에서의 묘화 방법은, 우선 묘화 전의 준비 단계로서, 메쉬 공간 분할 공정(S102)과, 와전류 계산 공정(S104)과, 자장 계산 공정(S106)과, 자장 합성 공정(S108)과, 어긋남량 계산 공정(S110)과, 보정량 계산 공정(S112)과, 맵 작성 공정(S114)이라는 일련의 공정을 실시한다. 그리고, 묘화 방법은, 묘화 단계로서, 위치 측장 공정(S202)과, 계수 취득 공정(S204)과, 스테이지 속도 계산 공정(S206)과, 보정량 계산 공정(S208)과, 오프셋 공정(S210)과, 묘화 공정(S212)이라는 일련의 공정을 실시한다.

S102에서, 메쉬 공간 분할 공정으로서, 우선 XY 스테이지(105) 상의 묘화 공간을 메쉬 형상의 복수의 메쉬 공간(작은 공간)으로 가상 분할한다. 예를 들어, 대물 렌즈(207)의 설치 위치 부근부터 시료(101)의 묘화면까지의 공간에 대하여 메쉬 공간으로 가상 분할하면 바람직하다.

S104에서, 와전류 계산 공정으로서, 대물 렌즈(207)에 기인하는 자장(10)(제1 자장)과 XY 스테이지(105)의 이동에 의해 발생하는 와전류(20)를 메쉬 공간마다 계산한다. 우선, 도전성 부품(210)의 형상 등의 경계 조건에 의해 결정되는 각 메쉬 공간에서의 전기장(E)은 자장(10)의 자속 밀도(B₁)와 회전(∇)의 각 벡터와 시간(t)을 이용하여, 이하에 나타내는 맥셀 방정식1로 표현할 수 있다.

<방정식 1>

그리고, 여기에서 구한 전기장(E)과 와전류(20)를 발생시키는 도전성 부 품(210)의 재질 등으로 결정되는 전기 전도도(σ)를 이용하여, 와전류(20)의 전류(J)는 이하에 나타내는 방정식 2로 표현할 수 있다.

<방정식 2>

이와 같이, 도전성 부품(210)의 형상, 재질, 위치 등을 파라미터로 하여, 도전성 부품(210)에 발생하는 와전류(20)의 전류(J)를 구할 수 있다.

S106에서 자장 계산 공정으로서, 와전류(20)에 의해 발생하는 자장(30)(제2 자장)을 메쉬 공간마다 계산한다. 각 메쉬 공간에서의 자장(30)의 자속 밀도(B₂)는 와전류(20)의 전류(J)와 전류의 방향(s)과 위치(r)의 각 벡터와 진공 중의 투자율(μ₀)을 이용하여, 이하에 나타내는 비오사바르(Bio-Savart)의 법칙을 따른 방정식 3으로 표현할 수 있다.

<방정식 3>

S108에서 합성 공정으로서, 자장(10)과 자장(30)을 합성한다. 합성된 합성 자장(제3 자장)의 자속 밀도(B₀)는, 자장(10)의 자속 밀도(B₁)에 자장(30)의 자속 밀도(B₂)를 가산하는 이하의 방정식 4로 표현할 수 있다.

<방정식 4>

S110에서, 전자의 위치 어긋남량 계산 공정으로서, 합성 자장에 기초하는 전자의 위치 어긋남량을 메쉬 공간마다 계산한다. 임의의 시간(t)에서의 전자의 위치(r)는 합성 자장의 자속 밀도(B₀)와 전자의 속도(v)의 각 벡터와 전자의 질량(m)과 전하(e)를 이용하여, 이하의 방정식 5로 표현할 수 있다. 메쉬 공간마다 순서대로 전자의 위치를 계산해 가며, 시료(101)면 상에서의 각 위치를 묘화할 때의 전자 빔(200)의 어긋남량을 계산한다.

<방정식 5>

S112에서 보정량 계산 공정으로서, 구한 시료(101)면 상에서의 각 위치를 묘화할 때의 전자 빔(200)의 어긋남량을 보정하는 보정량(ΔX, ΔY)을 계산한다.

S114에서, 맵 작성 공정으로서, 시료(101)면 상의 복수의 위치에서 구한 보정량에 대하여 스테이지 속도(V)를 인수로 하여 근사한 이하의 근사식(6-1) 및 근사식(6-2)의 각 계수(A_i, _j, B_i, _j, C_i, _j, D_i, _j)를 시료(101)면 상의 각 위치와 관련되게 하여 정의한 상관 맵(134)을 작성한다. 와전류(20)의 전류(J)는 스테이지 속도(V)에 비례하므로, 자장(30)의 자속 밀도(B₂)도 스테이지 속도(V)에 비례한다. 그 결과, 전자 빔(200)의 보정량(ΔX, ΔY)은 스테이지 속도(V)를 인수로 하여 근 사할 수 있다. x 방향의 스테이지 속도를 V_x, y 방향의 스테이지 속도를 V_y로 한다. 또한, 시료(101)면 상의 각 위치의 좌표는, (i, j)로 표현되는 것으로 한다.

<방정식 6-1>

<방정식 6-2>

이상과 같이 하여 구한 상관 맵(134)을 자기 디스크 장치(118)에 저장해 둔다. 그리고, 다음에 실제의 묘화 단계로 이행한다.

도6은 실시 형태 1에 있어서의 위치 어긋남 보정의 방법을 설명하기 위한 개념도이다.

S202에서 위치 측장 공정으로서, 레이저 측장계(112)는 묘화 중에 묘화의 진행에 맞게 리얼타임으로 미러(109)에 조사한 레이저의 반사광을 수광하여, XY 스테이지(105)의 위치(X, Y)를 측장한다.

S204에서 계수 취득 공정으로서, 맵 계수 취득부(122)는 우선 묘화 중에 리얼타임으로 XY 스테이지(105)의 레이저 좌표(X, Y)로부터 묘화면 상의 좌표(i, j)를 구한다. 계속해서, 맵 계수 취득부(122)는 리얼타임으로 자기 디스크 장치(118)로부터 상관 맵(134)을 판독하여, 좌표(i, j)의 각 계수(A_i, _j, B_i, _j, C_i, _j, D_i, _j)를 취득한다.

S206에서 스테이지 속도 계산 공정으로서, 속도 계산부(124)는 묘화 중에 묘화의 진행에 맞추어 리얼타임으로 XY 스테이지(105)의 레이저 좌표(X, Y)를 미분하여, x 방향의 스테이지 속도(V_x) 와 y 방향의 스테이지 속도(V_y)를 구한다.

S208에서, 보정량 계산 공정으로서, 보정량 계산부(126)는 좌표(i, j)에서의 시료(101)면에서의 전자 빔(200)의 위치 어긋남을 보정하는 보정량(ΔX, ΔY)을 계산한다. 보정량 계산부(126)는, 묘화 중에 묘화의 진행에 맞추어 리얼타임으로 스테이지 속도(V_x, V_y)와 각 계수(A_i, _j, B_i, _j, C_i, _j, D_i, _j)를 입력한다. 그리고, 보정량(ΔX, ΔY)은 방정식 6-1 및 방정식 6-2에 따라 구하면 된다.

S210에서 오프셋 공정으로서, 오프셋부(128)는 x 방향의 레이저 좌표(X)에 보정량(ΔX)을 가산하고, y 방향의 레이저 좌표(Y)에 보정량(ΔY)을 가산하여, 전자 빔(200)을 편향하는 위치를 오프셋한다. 이와 같이 하여, 시료면에서의 위치 어긋남량을 보정한 위치(X+ΔX, Y+ΔY)를 계산한다. 오프셋부(128)는 보정 위치 계산부의 일례가 된다.

S212에서 묘화 공정으로서, 묘화부(150)는 시료(101)면에서의 위치 어긋남량을 보정한 보정 위치(X+ΔX, Y+ΔY)에 전자 빔(200)을 조사하여, 시료(101)면 상에 소정의 패턴을 묘화한다. 구체적으로는, 오프셋한 보정 위치(X+ΔX, Y+ΔY)를 묘화 중에 묘화의 진행에 맞게 리얼타임으로 편향 제어 회로(110)로 설정한다. 그리고, 편향 제어 회로(110)는 디지털 제어 신호를 DAC(114)에 출력한다. 그리고, DAC(114)에서는 디지털 제어 신호를 아날로그 전압 신호로 변환한다. 그리고, 앰 프(116)에서 아날로그 전압 신호를 증폭시켜, 주편향기(214)에 인가한다. 그 결과, 주편향 위치가 보정 위치(X+ΔX, Y+ΔY)로 보정된다. 이와 같이, 편향 제어 회로(110)는, 와전류(20)에 기인한 자장(30) 등에 의해 구부려지는 전자 빔(200)이 보정 위치에 편향되도록 주편향기(214)를 제어할 수 있다.

이상과 같이 실시 형태 1에서는，와전류에 의한 자장의 영향분의 위치 보정을 행할 수 있으므로, 스테이지의 속도를 저하시키는 일없이 빔의 묘화 위치의 어긋남을 저감할 수 있다. 따라서, 스테이지 속도를 떨어뜨리는 일없이 묘화를 행하는 것이 가능하게 된다. 그로 인해, 스루풋의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 미리 와전류에 의한 위치 어긋남량을 예측할 수 있으므로 필요한 정밀도에 따라 부품의 재질을 선택할 수 있다. 그 결과, 비용의 삭감으로도 이어질 수 있다.

이상의 설명에 있어서, 「~부」 혹은 「~공정」이라고 기재한 것의 처리 내용 혹은 동작 내용은, 컴퓨터에서 동작 가능한 프로그램에 의해 구성해도 된다. 혹은, 하드웨어에 의해 구성해도 상관없다. 혹은, 소프트웨어가 되는 프로그램뿐만 아니라, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 실시시켜도 상관없다. 혹은, 펌웨어와의 조합이어도 상관없다. 또한, 프로그램에 의해 구성될 경우, 프로그램은 자기 디스크 장치(118), 도시하지 않은 자기 테이프 장치, FD, DVD, CD 혹은 ROM(리드 온리 메모리) 등의 판독 가능한 기록 매체에 기록된다.

또한, 도1에서 제어 계산기(120)는 또한 도시하지 않은 버스를 통하여, 기억장치의 일례가 되는 RAM(랜덤 액세스 메모리), ROM, 자기 디스크(HD) 장치, 입력 수단의 일례가 되는 키보드(K/B), 마우스, 출력 수단의 일례가 되는 모니터, 프린 터, 혹은 입력 출력 수단의 일례가 되는 외부 인터페이스(I/F), FD, DVD, CD 등에 접속되어 있어도 상관없다.

이상, 구체예를 참조하면서 실시 형태에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은, 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 장치 구성이나 제어 방법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요하게 되는 장치 구성이나 제어 방법을 적당히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요하게 되는 제어부 구성을 적당히 선택하여 이용하는 것은 물론이다.

기타, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적당히 설계 변경할 수 있는 모든 하전 입자 빔 묘화 방법 및 장치는, 본 발명의 범위에 포함된다.

당 분야의 당업자라면, 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 1에서의 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도.

도2는 실시 형태 1에서의 스테이지 이동의 모습을 설명하기 위한 도면.

도3은 실시 형태 1에서의 자장 및 와전류의 발생 메카니즘에 대하여 설명하기 위한 개념도.

도4는 실시 형태 1에서의 자장에 기인하는 패턴의 위치 어긋남에 대하여 설명하기 위한 개념도.

도5는 실시 형태 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도.

도6은 실시 형태 1에서의 위치 어긋남 보정의 방법을 설명하기 위한 개념도.

도7은 종래의 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 묘화 장치

101 : 시료

112 : 레이저 측장계

150 : 묘화부

160 : 제어부

202 : 조명 렌즈(202)

Claims

하전 입자 빔을 조사하는 조사부와,

상기 하전 입자 빔을 편향하는 편향기와,

시료를 재치하여 연속 이동하는 스테이지와,

상기 하전 입자 빔을 상기 시료 상에 초점 맞추기를 행하는 대물 렌즈와,

상기 대물 렌즈에 기인하는 제1 자장과, 상기 제1 자장과 상기 스테이지의 이동에 의해 발생하는 와전류에 의해 발생하는 제2 자장에 기초하는 상기 시료면 상에서의 상기 하전 입자 빔의 위치 어긋남을 보정하는 보정량을 계산하는 보정량 계산부와,

상기 보정량을 이용하여 상기 시료면에서의 위치 어긋남을 보정한 보정 위치를 계산하는 보정 위치 계산부와,

상기 보정 위치에 상기 하전 입자 빔이 편향되도록 상기 편향기를 제어하는 편향 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
제1항에 있어서, 상기 시료면 상의 복수의 위치에서 구한, 상기 스테이지 속도를 인수로 하여 상기 보정량을 근사한 근사식의 계수를 상기 복수의 위치와 관련되게 하여 정의한 상관 맵을 기억하는 기억부와,

상기 스테이지 속도를 계산하는 속도 계산부를 더 구비하고,

상기 보정량 계산부는, 상기 기억부에 기억된 상기 계수를 이용하여, 상기 속도 계산부에서 계산된 상기 스테이지 속도를 인수로 하여 상기 보정량을 계산하는 것을 특징으로 하는 입자 빔 묘화 장치.
제2항에 있어서, 상기 보정량 계산부는, 상기 상관 맵을 이용하여 묘화의 진행에 맞추어 리얼타임으로 상기 보정량을 계산하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
상기 스테이지 상의 묘화 공간을 메쉬 형상의 복수의 작은 공간으로 가상 분할하고,

하전 입자 빔을 시료 상에 초점 맞추기를 행하는 대물 렌즈에 기인하는 제1 자장과 상기 시료를 재치하는 스테이지의 이동에 의해 발생하는 와전류를 상기 작은 공간마다 계산하고,

상기 와전류에 의해 발생하는 제2 자장을 상기 작은 공간마다 계산하고,

상기 제1과 제2 자장을 합성하고,

상기 제1과 제2 자장이 합성된 제3 자장에 기초하는 하전 입자의 위치 어긋남량을 상기 작은 공간마다 계산하고,

상기 작은 공간마다의 하전 입자의 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 시료면에서의 위치 어긋남을 보정하는 보정량을 계산하고,

상기 보정량을 이용하여 상기 시료면에서의 위치 어긋남을 보정한 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하여, 상기 시료면 상에 소정의 패턴을 묘화하는 것을 특징 으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
하전 입자 빔을 시료 상에 초점 맞추기를 행하는 대물 렌즈에 기인하는 제1 자장과, 상기 제1 자장과 상기 시료를 재치하는 스테이지의 이동에 의해 발생하는 와전류에 의해 발생하는 제2 자장에 기초하는 상기 시료면 상에서의 상기 하전 입자 빔의 위치 어긋남을 보정하는 보정량을 계산하고,

상기 보정량을 이용하여 상기 시료면에서의 위치 어긋남을 보정한 보정 위치를 계산하고,

상기 보정 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하여, 상기 시료면 상에 소정의 패턴을 묘화하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.