KR20090025162A

KR20090025162A - 하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 방법

Info

Publication number: KR20090025162A
Application number: KR1020080087099A
Authority: KR
Inventors: 스스무 오오기; 히또시 히구라시; 아끼히또 안뽀; 도시로오 야마모또
Original assignee: 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
Priority date: 2007-09-05
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2009-03-10
Also published as: KR101006676B1; TW200931476A; US20090057575A1; JP2009064862A; TWI399781B; JP4945380B2; US7750324B2

Abstract

하전 입자 빔 묘화 장치는 묘화할 때의 샷수가 서로 대략 동일해지는 사이즈로 묘화 영역을 복수의 제1 블록 영역으로 분할하는 제1 블록 영역 분할부와, 상기 묘화 영역을 상기 제1 블록 영역의 어느 것보다도 작은 소정의 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역을 이용하여, 상기 제1 블록 영역마다 내부에 위치하는 각 소영역의 패턴 면적 밀도를 계산하는 면적 밀도 계산부와, 상기 묘화 영역을 다시 상기 소영역보다 큰 균일한 사이즈로 복수의 제2 블록 영역으로 분할하는 제2 블록 영역 분할부와, 상기 제2 블록 영역마다 상기 제2 블록 영역 내부에 위치하는 각 소영역에 있어서의 근접 효과 보정 조사량을 대응하는 상기 소영역의 패턴 면적 밀도를 이용하여 계산하는 보정 조사량 계산부와, 각 소영역에 있어서의 하전 입자 빔의 빔 조사량을 대응하는 상기 소영역의 근접 효과 보정 조사량을 이용하여 계산하는 빔 조사량 계산부와, 상기 소영역마다 계산된 빔 조사량으로 상기 하전 입자 빔을 조사하여 시료에 소정의 패턴을 묘화하는 묘화부를 구비한 것을 특징으로 한다.

패턴 면적 밀도, 빔 조사량, 소영역, 블록 영역, 묘화부

Description

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

<관련 출원>

본 출원은 2007년 9월 5일 출원된 일본 특허 출원 번호 제2007-229853호에 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 근접 효과에 의한 치수 변동을 보정하는 하전 입자 빔 묘화 장치 및 하전 입자 빔 묘화 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 회로선 폭은 해마다 미세화되어 오고 있다. 이들 반도체 디바이스에서 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는 고정밀도의 원화 패턴(레티클 혹은 마스크라고도 한다)이 필요하게 된다. 여기서, 전자선(전자빔) 묘화 기술은 본질적으로 우수한 해상성을 갖고 있어, 고정밀 도의 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 애퍼쳐(410)에는 전자선(330)을 성형하기 위한 직사각형, 예를 들어 장방형의 개구(411)가 형성되어 있다. 또한, 제2 애퍼쳐(420)에는 개구(411)를 통과한 전자선(330)을 원하는 직사각형 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 방향이라고 한다)으로 연속적으로 이동하고 있다. 이와 같이, 개구(411)와 가변 성형 개구(421)의 양쪽을 통과할 수 있는 직사각형 형상이 시료(340)의 묘화 영역에 묘화된다. 개구(411)와 가변 성형 개구(421)의 양쪽을 통과시켜 임의의 형상을 작성하는 방식을 가변 성형 방식이라고 한다.

상술한 전자빔 묘화에서는 보다 고정밀도한 시료면 내, 예를 들어 마스크 면 내의 선 폭 균일성이 요구되고 있다. 여기서, 이러한 전자빔 묘화에서는 전자빔을 레지스트가 도포된 마스크에 조사하여 회로 패턴을 묘화할 경우, 전자빔이 레지스트층을 투과하여 그 아래층에 달하고, 다시 레지스트층에 재입사하는 후방산란에 의한 근접 효과라고 불리는 현상이 발생되어 버린다. 이에 의해, 묘화 시 원하는 치수로부터 어긋난 치수로 묘화되어 버리는 치수 변동이 발생되어 버린다.

이 근접 효과를 보정하기 위해, 회로 패턴 전체를 한변이 0.5㎛인 근접 효과 소구획으로 분할하여 영향도 맵 작성을 행한다. 그리고, 50％의 소정 면적 밀도의 회로 패턴을 적절하게 묘화할 수 있는 조사량(고정값)과, 근접 효과 영향값α맵과, 근접 효과 보정 계수

맵을 이용하여, 묘화하기 위한 조사량을 산출하는 방법에 관한 기재가 문헌에 개시되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개2005-195787호 공보 참조).

종래의 근접 효과 보정 계산에서는 칩 영역을 동일한 크기의 계산 영역(블록)으로 분할하여, 이 블록마다 보정 계산을 행하고 있었다. 계산을 행하기 위해서는 블록을 더 작게 메쉬 형상의 소영역으로 분할하여 계산한다. 또한, 이 소영역에 의해 절취되는 내부의 도형의 면적을 누적 가산한 패턴 면적 밀도를 소영역의 위치에서 정의한 패턴 면적 밀도 맵이 블록마다 작성된다. 그리고, 근접 효과 보정 계산에서는 이 패턴 면적 밀도 맵이 이용된다.

여기서, 패턴 면적 밀도 계산의 계산 시간은 샷수에 비례한다. 그로 인해, 동일한 크기의 블록에서는 샷수에 편차가 발생하기 때문에 블록마다의 계산 시간이 제각각이 되어 효율적으로 계산할 수 없다는 등의 문제가 있었다. 따라서, 각 블록에 포함되는 샷수가 동일한 정도가 되도록 블록의 크기를 변화시킴으로써 각 블록 사이에서의 계산 시간을 동일한 정도로 할 수 있다.

한편, 근접 효과 보정 계산의 계산 시간은 메쉬 형상의 소영역 수에 비례한다. 그로 인해, 블록의 사이즈가 큰 영역에서는 계산 시간이 길어지고, 블록의 사이즈가 작은 영역에서는 계산 시간이 반대로 짧아진다. 따라서, 패턴 면적 밀도의 계산을 위해 블록 사이즈를 불균일하게 하면 근접 효과 보정 계산에서는 블록마다의 계산 시간이 제각각이 되어 효율적으로 계산할 수 없게 되는 등의 문제가 있었다. 이상과 같이, 한 쪽을 우선하면 다른 쪽에 문제가 발생되어 버리는 결과가 되었다.

본 발명은, 패턴 면적 밀도 계산과 근접 효과 보정 계산을 효율적으로 행하는 것이 가능한 묘화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태의 하전 입자 빔 묘화 장치는,

묘화할 때의 샷수가 서로 대략 동일해지는 사이즈로 묘화 영역을 복수의 제1 블록 영역으로 분할하는 제1 블록 영역 분할부와,

묘화 영역을 제1 블록 영역의 어느 것보다도 작은 소정의 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역을 이용하여 제1 블록 영역마다 내부에 위치하는 각 소영역의 패턴 면적 밀도를 계산하는 면적 밀도 계산부와,

복수의 제1 블록 영역으로 분할된 묘화 영역을 다시 소영역보다 큰 균일한 사이즈로 복수의 제2 블록 영역으로 분할하는 제2 블록 영역 분할부와,

제2 블록 영역마다 제2 블록 영역 내부에 위치하는 각 소영역에 있어서의 근접 효과 보정 조사량을 대응하는 소영역의 패턴 면적 밀도를 이용하여 계산하는 보정 조사량 계산부와

각 소영역에 있어서의 하전 입자 빔의 빔 조사량을 대응하는 소영역의 근접 효과 보정 조사량을 이용하여 계산하는 빔 조사량 계산부와,

소영역마다 계산된 빔 조사량으로 하전 입자 빔을 조사하여 시료에 소정의 패턴을 묘화하는 묘화부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 형태의 하전 입자 빔 묘화 방법은,

묘화할 때의 샷수가 서로 대략 동일해지는 사이즈로 묘화 영역을 복수의 제1 블록 영역으로 분할하고,

묘화 영역을 상기 제1 블록 영역의 어느 것보다도 작은 소정의 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역을 이용하여, 제1 블록 영역마다 내부에 위치하는 각 소영역의 패턴 면적 밀도를 계산하고,

복수의 제1 블록 영역으로 분할된 묘화 영역을 다시 소영역보다 큰 균일한 사이즈로 복수의 제2 블록 영역으로 분할하고,

제2 블록 영역마다 제2 블록 영역 내부에 위치하는 각 소영역에 있어서의 근접 효과 보정 조사량을 대응하는 소영역의 패턴 면적 밀도를 이용하여 계산하고,

각 소영역에 있어서의 하전 입자 빔의 빔 조사량을 대응하는 소영역의 근접 효과 보정 조사량을 이용하여 계산하고,

소영역마다 계산된 빔 조사량으로 하전 입자 빔을 조사하여 시료에 소정의 패턴을 묘화하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 패턴 면적 밀도 계산과 근접 효과 보정 계산을 효율적으 로 행하는 것이 가능한 묘화 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

이하, 실시 형태에서는 하전 입자 빔의 일례로서 전자빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자 빔은 전자빔에 한정하는 것은 아니며, 이온빔 등의 다른 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다.

제1 실시 형태

도1은 제1 실시 형태에 있어서의 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도이다. 도1에 있어서, 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. 묘화부(150)는 전자 경통(102), 묘화실(103)을 갖고 있다. 전자 경통(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 블랭킹(BLK) 편향기(212), 블랭킹(BLK) 애퍼쳐(214), 제1 애퍼쳐(203), 투영 렌즈(204), 편향기(205), 제2 애퍼쳐(206), 대물 렌즈(207) 및 편향기(208)가 배치되어 있다. 또한, 묘화실(103) 내에는 이동 가능하게 배치된 XY 스테이지(105)가 배치되어 있다. 또한, XY 스테이지(105) 상에는 시료(101)가 배치되어 있다. 시료(101)로서, 예를 들어 웨이퍼에 패턴을 전사하는 노광용의 마스크 기판이 포함된다. 마스크 기판으로서는 아직 아무것도 묘화되어 있지 않은 마스크 블랭크가 포함된다. 제어부(160)는 구동 회로(108), 자기 디스크 장치(109, 140), 편향 제어 회로(110), 디지털 아날로그 변환기(DAC)(112, 114, 116), 제어 계산기(120) 및 메모리(121)를 갖고 있다. 제어 계산기(120) 내에서는 블록 영역 분할부(122, 128, 132), 메쉬 분할부(124), 면적 밀도 계산부(126), 근접 효과 보정 계산부(130), 조사량 계산부(134), 조사 시간 계산부(136) 및 묘화 데이터 처리부(138)라는 각 기능을 갖고 있다. 제어 계산기(120)에는 자기 디스크 장치(109)에 기억된 묘화 데이터가 입력된다. 제어 계산기(120)에 입력되는 정보 혹은 연산 처리 중 및 처리 후의 각 정보는 그 때마다 메모리(121)에 기억된다.

제어 계산기(120)에는 메모리(121), 편향 제어 회로(110), 자기 디스크 장치(109, 140)가 도시하지 않은 버스를 통하여 접속되어 있다. 편향 제어 회로(110)는 DAC(112, 114, 116)에 접속된다. DAC(112)는 BLK 편향기(212)에 접속되어 있다. DAC(114)는 편향기(205)에 접속되어 있다. DAC(116)는 편향기(208)에 접속되어 있다.

도1에서는 본 제1 실시 형태를 설명하는데 있어서 필요한 구성 부분에 대하여 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에 있어서, 통상 필요한 그 밖의 구성이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 도1에서는 컴퓨터의 일례가 되는 제어 계산기(120)에 의해 블록 영역 분할부(122, 128, 132), 메쉬 분할부(124), 면적 밀도 계산부(126), 근접 효과 보정 계산부(130), 조사량 계산부(134), 조사 시간 계산부(136) 및 묘화 데이터 처리부(138)라는 각 기능의 처리를 실행하도록 기재하고 있으나 이것에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 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 전자빔(200)이 조사된다. 전자 총(201)으로부터 나온 전자빔(200)은 조명 렌즈(202)에 의해 직사각형, 예를 들어 장방형의 구멍을 갖는 제1 애퍼쳐(203) 전체를 조명한다. 여기서, 전자빔(200)을 우선 직사각형, 예를 들어 장방형으로 성형한다. 그리고, 제1 애퍼쳐(203)를 통과한 제1 애퍼쳐상(像)의 전자빔(200)은 투영 렌즈(204)에 의해 제2 애퍼쳐(206) 상에 투영된다. 이러한 제2 애퍼쳐(206) 상에서의 제1 애퍼쳐상의 위치는 편향기(205)에 의해 편향 제어되어 빔 형상과 치수를 변화시킬 수 있다. 그 결과, 전자빔(200)은 성형된다. 그리고, 제2 애퍼쳐(206)를 통과한 제2 애퍼쳐상의 전자빔(200)은 대물 렌즈(207)에 의해 초점을 맞추고 편향기(208)에 의해 편향된다. 그 결과, 연속 이동하는 XY 스테이지(105) 상의 시료(101)의 원하는 위치에 조사된다. XY 스테이지(105)의 이동은 구동 회로(108)에 의해 구동된다. 편향기(205)의 편향 전압은 편향 제어 회로(110) 및 DAC(114)에 의해 제어된다. 편향기(208)의 편향 전압은 편향 제어 회로(110) 및 DAC(116)에 의해 제어된다.

여기서, 시료(101) 상의 전자빔(200)이 원하는 조사량을 시료(101)에 입사시키는 조사 시간 t에 달한 경우 이하와 같이 블랭킹한다. 즉, 시료(101) 상에 필요 이상으로 전자빔(200)이 조사되지 않도록 하기 위해, 예를 들어 정전형의 BLK 편향기(212)에 의해 전자빔(200)을 편향시키는 동시에 BLK 애퍼쳐(214)에서 전자빔(200)을 컷트한다. 이에 의해, 전자빔(200)이 시료(101)면 상에 도달하지 않도록 한다. BLK 편향기(212)의 편향 전압은 편향 제어 회로(110) 및 DAC(112)에 의해 제어된다.

빔 ON(블랭킹 OFF)의 경우, 전자총(201)으로부터 나온 전자빔(200)은, 도1에 있어서의 실선으로 나타내는 궤도를 진행하게 된다. 한편, 빔 OFF(블랭킹 ON)의 경우, 전자총(201)으로부터 나온 전자빔(200)은, 도1에 있어서의 점선으로 나타내는 궤도를 진행하게 된다. 또한, 전자 경통(102) 내 및 묘화실(103) 내는 도시하지 않은 진공 펌프에 의해 탈기되어 대기압보다도 낮은 압력이 되는 진공 분위기로 되어 있다.

여기서, 발명자들은 패턴 면적 밀도를 계산할 때는 샷수가 동일한 정도로 되는 사이즈가 불균일한 복수의 블록을 계산 영역으로 하고, 근접 효과 보정량을 계산할 때는 사이즈가 균일한 복수의 블록을 계산 영역으로 함으로써 모두 효율화를 도모할 수 있는 것을 발견했다. 이하, 효율화를 도모한 계산 방법에 의한 묘화 방법에 대해 설명한다.

도2는 제1 실시 형태에 있어서의 묘화 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도이다. 우선, 제어 계산기(120)는 자기 디스크 장치(109)로부터 묘화 데이터를 판독한다. 그리고, 그 묘화 데이터를 사용하여 이하와 같은 연산이 각 스텝에서 행해진다.

S(스텝)102에 있어서, 블록 분할 공정으로서 블록 영역 분할부(122)(제1 블록 영역 분할부)는 묘화할 때의 샷수가 서로 대략 동일하게 되도록 불균일한 사이즈로 묘화 영역을 복수의 블록 영역(제1 블록 영역)으로 분할한다.

도3은 제1 실시 형태에 있어서의 샷수가 서로 대략 동일한 블록 영역의 일례를 도시하는 도면이다. 도3에 있어서, 묘화 영역으로 되는 칩 영역(10)은, 우선 스트라이프 형상의 프레임 영역(12)(혹은 스트라이프 영역이라고도 한다)으로 가상 분할된다. 각 프레임 영역(12)은 편향기(208)에 의해 편향 가능한 폭으로 분할된다. 그리고, 각 프레임 영역(12)은 묘화할 때의 샷수가 서로 대략 동일하게 되도록 불균일한 사이즈로 분할된다. 이 불균일한 사이즈로 분할된 각 영역이 블록 영역(14)이 된다. 여기서, 도3에서는 블록 영역(14)으로 분할할 때에 각 프레임 영역(12)을 길이 방향으로 분할한 것뿐이나, 이것에 한정하는 것은 아니며, 각 프레임 영역(12)을 짧은 방향으로 더 분할해도 좋다.

S104에 있어서, 샷 데이터 생성 공정으로서 묘화 데이터 처리부(138)는 묘화 데이터를 장치 내 포맷의 샷 데이터로 변환한다. 그 때, 블록 영역(14)마다 변환한다.

또한, 칩 영역(10)은 메쉬 분할부(124)에 의해 복수의 블록 영역(14)의 어느 것보다도 작은 소정의 사이즈로 메쉬 형상의 복수의 소영역으로 가상 분할된다.

도4는 제1 실시 형태에 있어서의 샷수가 서로 대략 동일한 임의의 블록 영역이 메쉬 분할된 일례를 도시하는 도면이다. 칩 영역(10)은 메쉬 형상의 복수의 소영역(20)으로 분류된다. 도4에서는 칩 영역(10) 중 임의의 블록 영역(14)에 대하여 도시하고 있다. 메쉬 사이즈는 근접 효과의 영향 범위σ의 1/10 이하가 바람직하다. 예를 들어, 종횡 1㎛ 폭 이하의 그리드 치수로 메쉬 분할되면 바람직하다.

S106에 있어서, 면적 밀도 계산 공정으로서 면적 밀도 계산부(126)는 상술한 복수의 소영역(20)을 이용하여, 블록 영역(14)마다 내부에 위치하는 각 소영역(20)의 패턴 면적 밀도 ρ(x, y)를 계산한다. 여기에서는, 면적 밀도 계산부(126) 내에서 블록 영역(14)마다 분산 처리를 행한다. 좌표(x, y)는, 예를 들어 블록 영 역(14)의 기준 위치로부터의 소영역(20)의 위치로 정의한다. 단, 이것에 한정하는 것은 아니며, 칩 영역(10)의 기준 위치로부터의 소영역(20)의 위치로 정의해도 상관없다. 혹은, 그 밖의 위치를 기준해도 상관없다. 패턴 면적 밀도 ρ(x, y)는 소영역(20) 내부에 위치하는 도형의 면적을 누적 가산한 값을 해당하는 소영역(20)의 면적으로 나눈 값으로 나타낼 수 있다. 샷수가 서로 대략 동일해지는 블록 영역(14)을 사용하기 때문에 블록 영역(14) 사이의 계산 시간을 동일한 정도로 할 수 있다. 그리고, 면적 밀도 계산부(126)는 계산된 패턴 면적 밀도 ρ(x, y)을 이용하여 소영역(20)의 위치에서 정의된 패턴 면적 밀도 맵(142)을 작성한다. 그리고, 패턴 면적 밀도 맵(142)은 자기 디스크 장치(140)에 저장된다. 그러나, 이대로 근접 효과 보정 계산을 행한 것으로는 블록 영역(14) 사이의 계산 시간을 동일한 정도로 할 수 없으므로 이하와 같이 대응한다.

S108에 있어서, 블록 영역 재분할 공정으로서 블록 영역 분할부(128)(제2 블록 영역 분할부)는 복수의 블록 영역(14)으로 분할된 칩 영역(10)을 다시 소영역(20)보다 큰 균일한 사이즈로 복수의 블록 영역(16)(제2 블록 영역)으로 재분할한다. 예를 들어, 프레임 폭보다도 큰 사이즈로 분할된다.

도5는 제1 실시 형태에 있어서의 균일한 사이즈의 블록 영역의 일례를 도시하는 도면이다. 도5에 있어서, 묘화 영역으로 되는 칩 영역(10)은, 상술한 바와 같이 스트라이프 형상의 프레임 영역(12)으로 가상 분할되어 있다. 그리고, 각 프레임 영역(12)은 균일한 사이즈로 분할된다. 이 균일한 사이즈로 분할된 각 영역이 블록 영역(16)이 된다. 여기서, 도5에서는 블록 영역(16)으로 분할할 때에 각 프레임 영역(12)을 길이 방향으로 분할한 것뿐이나, 이것에 한정하는 것은 아니며, 각 프레임 영역(12)을 짧은 방향으로 더 분할해도 좋다.

도6은 제1 실시 형태에 있어서의 균일한 사이즈의 블록 영역이 메쉬 분할된 일례를 도시하는 도면이다. 칩 영역(10)은 메쉬 형상의 복수의 소영역(20)으로 분류되어 있으므로 그 복수의 소영역(20)이 여기에서도 적용된다. 도6에서는, 칩 영역(10) 중 임의의 블록 영역(16)에 대하여 도시하고 있다.

S110에 있어서, 근접 효과 보정 계산 공정으로서 근접 효과 보정 계산부(130)(보정 조사량 계산부)는 블록 영역(16)마다 블록 영역(16) 내부에 위치하는 각 소영역(20)에 있어서의 근접 효과 보정 조사량 Dp(x, y)을 대응하는 소영역(20)의 패턴 면적 밀도 ρ(x, y)를 이용하여 계산한다. 여기에서는, 근접 효과 보정 계산부(130) 내에서 블록 영역(16)마다 분산 처리를 행한다. 여기에서의 (x, y)는, 예를 들어 블록 영역(16)의 기준 위치로부터의 소영역(20)의 위치로 정의한다. 단, 이것에 한정하는 것은 아니며, 칩 영역(10)의 기준 위치로부터의 소영역(20)의 위치로 정의해도 상관없다. 혹은, 그 밖의 위치를 기준해도 상관없다. 근접 효과 보정 계산부(130)는 자기 디스크 장치(140)로부터 패턴 면적 밀도 맵(142)을 판독한다. 그리고, 패턴 면적 밀도 맵(142)으로부터 대응하는 소영역(20)의 패턴 면적 밀도 ρ(x, y)를 참조하면 좋다. 좌표 근접 효과 보정 조사량 Dp는 이하의 수학식 1에 의해 구할 수 있다.

여기서, g(x, y)는 근접 효과에 기인하는 변동량의 커널 함수를 나타낸다. 수학식 1로 나타낸 바와 같이, 패턴 면적 밀도 ρ함수와 커널 함수의 컨볼루션 적분 계산을 행하여 근접 효과 보정 계수

을 이용한 계수를 곱한 것이 근접 효과 보정 조사량 Dp으로서 정의할 수 있다. 여기에서 말하는 커널 함수란, 근접 효과량의 확대를 나타내는 함수로, 예를 들어 가우스 함수를 이용하면 적합하다. 균일한 사이즈의 블록 영역(16)을 사용하기 위해 블록 영역(16) 사이의 계산 시간을 동일한 정도로 할 수 있다. 그리고, 근접 효과 보정 계산부(130)는 계산된 근접 효과 보정 조사량 Dp(x, y)를 이용하여 소영역(20)의 위치로 정의된 근접 효과 보정 조사량 맵(144)을 작성한다. 그리고, 근접 효과 보정 조사량 맵(144)은 자기 디스크 장치(140)에 저장된다.

S112에 있어서, 블록 영역 재분할 공정으로서 블록 영역 분할부(132)(제3 블록 영역 분할부)는 복수의 블록 영역(16)으로 분할된 칩 영역(10)을 다시 원래 복수의 블록 영역(14)으로 재분할한다. 근접 효과 보정 조사량 맵(144)의 좌표가 블록 영역(16)의 기준 위치로부터 정의되어 있는 것에 대해서, 샷 데이터는 블록 영역(14)으로 정의되므로 근접 효과 보정 조사량 Dp(x, y)와 샷 데이터의 정합성을 취하는데 불편하다. 원래의 복수의 블록 영역(14)으로 재분할하여 좌표계를 통일 함으로써 정합성을 취하기 쉽게 할 수 있다. 단, 여기서는 편리성을 향상시키기 위하여 재분할했으나, 이것에 한정하는 것은 아니며, 블록 영역(16) 상태라도 상관없다.

S114에 있어서, 빔 조사량(Dose) 계산 공정으로서 조사량 계산부(134)(빔 조사량 계산부)는 각 소영역(20)에 있어서의 전자빔(200)의 빔 조사량 D(x, y)를 대응하는 소영역(20)의 근접 효과 보정 조사량 Dp(x, y)을 이용하여 계산한다. 조사량 계산부(134)는 자기 디스크 장치(140)로부터 근접 효과 보정 조사량 맵(144)을 판독한다. 그리고, 근접 효과 보정 조사량 맵(144)으로부터 대응하는 소영역(20)의 근접 효과 보정 조사량 Dp(x, y)을 참조하면 된다. 이와 같이 하여, 블록 영역(14) 내부에 위치하는 각 소영역(20)의 근접 효과 보정 조사량 Dp(x, y)을 이용하여 빔 조사량 D(x, y)을 계산한다. 빔 조사량 D(x, y)은 기준 조사량 D₀를 이용하여 이하의 수학식 2에 의해 구할 수 있다.

S116에 있어서, 조사 시간 계산 공정으로서 조사 시간 계산부(136)는 소영역(20)마다 얻어진 조사량 D(x, y)로 설정되어 있는 전류 밀도 J를 이용하여 조사 시간 t(=조사량 D(x, y)/전류 밀도 J)를 계산한다.

S118에 있어서, 묘화 공정으로서 제어 계산기(120)는 구한 조사 시간 t로 시료(101)로의 빔 조사가 OFF로 되도록 편향 제어 회로(110)로 신호를 출력한다. 그 리고, 편향 제어 회로(110)에서는 이러한 신호를 따라 구한 조사 시간 t에 맞추어 전자빔(200)을 편향하도록 BLK 편향기(212)를 제어한다. 그리고, 원하는 조사량 D(x, y)을 시료(101)에 조사한 후, BLK 편향기(212)에 의해 편향된 전자빔(200)은 시료(101)에 도달하지 않도록 BLK 애퍼쳐(214)에 의해 차폐된다. 이와 같이 하여, 묘화부(150)는 소영역(20)마다 계산된 빔 조사량으로 전자빔(200)을 조사한다. 이에 의해, 시료(101)에 소정의 패턴을 묘화한다.

이상과 같이, 패턴 면적 밀도 계산과 근접 효과 보정 계산에서 상이한 블록 영역을 이용한다. 그리고, 패턴 면적 밀도 계산에서는 샷수가 서로 대략 동일해지는 제1 블록 영역을 사용한다. 한편 근접 효과 보정 계산에서는 균일한 사이즈의 제2 블록 영역을 사용한다. 이에 의해 각각 알맞은 블록으로 계산이 가능하게 된다. 그로 인해, 샷수에 소밀(疏密)이 있어도 패턴 면적 밀도 계산과 근접 효과 보정 계산을 효율적으로 실행할 수 있다. 그 결과, 패턴 면적 밀도 계산과 근접 효과 보정 계산에 대해, 어느 쪽도 블록 영역마다의 계산 시간의 편차를 회피하여 각각 동일한 정도로 할 수 있다. 그리고, 데이터량이 방대해져도 묘화 장치(100)에 의해 고속으로 처리할 수 있다.

이상의 설명에 있어서, 「∼부」 혹은 「∼공정」이라고 기재한 것의 처리 내용 혹은 동작 내용은 컴퓨터에서 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(140)에 기록된다.

또한, 컴퓨터가 되는 제어 계산기(120)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 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, 필요해지는 장치 구성이나 제어 방법을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요해지는 제어부 구성을 적절하게 선택하여 이용하는 것은 물론이다.

기타, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적절하게 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 등가물에 의해 정의된 정신이나 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이 이루어질 수도 있다.

도1은 제1 실시 형태에 있어서의 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도.

도2는 제1 실시 형태에 있어서의 묘화 방법의 주요부 공정을 도시하는 흐름도.

도3은 제1 실시 형태에 있어서의 샷수가 서로 대략 동일한 블록 영역의 일례를 도시하는 도면.

도4는 제1 실시 형태에 있어서의 샷수가 서로 대략 동일한 임의의 블록 영역이 메쉬 분할된 일례를 도시하는 도면.

도5는 제1 실시 형태에 있어서의 균일한 사이즈의 블록 영역의 일례를 도시하는 도면.

도6은 제1 실시 형태에 있어서의 균일한 사이즈의 블록 영역이 메쉬 분할된 일례를 도시하는 도면.

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

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 묘화 장치

101 : 시료

102 : 전자 경통

150 : 묘화부

160 : 제어부

Claims

묘화할 때의 샷수가 서로 대략 동일해지는 사이즈로 묘화 영역을 복수의 제1 블록 영역으로 분할하는 제1 블록 영역 분할부와,

상기 묘화 영역을 상기 제1 블록 영역의 어느 것보다도 작은 소정의 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역을 이용하여, 상기 제1 블록 영역마다 내부에 위치하는 각 소영역의 패턴 면적 밀도를 계산하는 면적 밀도 계산부와,

상기 복수의 제1 블록 영역으로 분할된 상기 묘화 영역을 다시 상기 소영역보다 큰 균일한 사이즈로 복수의 제2 블록 영역으로 분할하는 제2 블록 영역 분할부와,

상기 제2 블록 영역마다 상기 제2 블록 영역 내부에 위치하는 각 소영역에 있어서의 근접 효과 보정 조사량을, 대응하는 상기 소영역의 패턴 면적 밀도를 이용하여 계산하는 보정 조사량 계산부와,

각 소영역에 있어서의 하전 입자 빔의 빔 조사량을, 대응하는 상기 소영역의 근접 효과 보정 조사량을 이용하여 계산하는 빔 조사량 계산부와,

상기 소영역마다 계산된 빔 조사량으로 상기 하전 입자 빔을 조사하여 시료에 소정의 패턴을 묘화하는 묘화부를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 제2 블록 영역으로 분할된 상기 묘화 영역을 다시 상기 복수의 제1 블록 영역으로 재분할하는 제3 블록 영역 분할부를 더 구비하고,

상기 빔 조사량 계산부는, 상기 제1 블록 영역 내부에 위치하는 각 소영역의 근접 효과 보정 조사량을 이용하여 상기 빔 조사량을 계산하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 면적 밀도 계산부는 상기 소영역마다의 패턴 면적 밀도 맵을 작성하고,

상기 보정 조사량 계산부는, 상기 패턴 면적 밀도 맵으로부터 대응하는 상기 소영역의 패턴 면적 밀도를 참조하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
제1항에 있어서, 상기 보정 조사량 계산부는 상기 소영역마다의 근접 효과 보정 조사량 맵을 작성하고,

상기 빔 조사량 계산부는 상기 근접 효과 보정 조사량 맵으로부터 대응하는 상기 소영역의 근접 효과 보정 조사량을 참조하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
묘화할 때의 샷수가 서로 대략 동일해지는 사이즈로 묘화 영역을 복수의 제1 블록 영역으로 분할하고,

상기 묘화 영역을 상기 제1 블록 영역의 어느 것보다도 작은 소정의 사이즈 로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역을 이용하여 상기 제1 블록 영역마다 내부에 위치하는 각 소영역의 패턴 면적 밀도를 계산하고,

상기 복수의 제1 블록 영역으로 분할된 상기 묘화 영역을 다시 상기 소영역보다 큰 균일한 사이즈로 복수의 제2 블록 영역으로 분할하고,

상기 제2 블록 영역마다 상기 제2 블록 영역 내부에 위치하는 각 소영역에 있어서의 근접 효과 보정 조사량을, 대응하는 상기 소영역의 패턴 면적 밀도를 이용하여 계산하고,

각 소영역에 있어서의 하전 입자 빔의 빔 조사량을, 대응하는 상기 소영역의 근접 효과 보정 조사량을 이용하여 계산하고,

상기 소영역마다 계산된 빔 조사량으로 상기 하전 입자 빔을 조사하여 시료에 소정의 패턴을 묘화하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.