KR20130070530A - 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 방법 - Google Patents

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Abstract

멀티빔 방식의 묘화에서, 상시 빔 off 혹은 조사량을 제어할 수 없는 불량빔이 발생할 경우에도 고정밀도를 유지하면서 효율적으로 묘화한다. 본 발명의 일태양의 멀티 하전 입자빔 묘화 장치는, 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 불량빔을 검출하는 검출부와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부 중, 불량빔을 통과시키는 개구부를 제외한 나머지의 개구부 중 보다 많은 개구부가 포함되도록 부분 영역을 설정하는 설정부와, 부분 영역 내의 개구부를 통과함으로써 형성된 멀티빔을 이용하여, 시료에 패턴을 묘화하도록 묘화 처리를 제어하는 묘화 처리 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 방법{MULTI-CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND MULTI-CHARGED PARTICLE BEAM WRITING METHOD}
본 발명은, 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자빔 묘화 방법에 관한 것으로, 예를 들면, 멀티빔에 의한 묘화를 고정밀화하는 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화의 진전을 담당하는 리소그래피 기술은 반도체 제조 프로세스 중에서도 유일하게 패턴을 생성하는 매우 중요한 프로세스이다. 최근, LSl의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 여기서, 전자선(전자빔) 묘화 기술은 본질적으로 뛰어난 해상성을 가지고 있어, 웨이퍼 등에 전자선을 사용하여 묘화하는 것이 행해지고 있다.
예컨대, 멀티빔을 사용한 묘화 장치가 있다. 1 개의 전자빔으로 묘화할 경우에 비해 멀티빔을 이용함으로써 한 번에 많은 빔을 조사할 수 있으므로, 스루풋을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다. 이러한 멀티빔 방식의 묘화 장치에서는, 예를 들면 전자총으로부터 방출된 전자빔을 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 홀을 가진 마스크에 통과시켜 멀티빔을 형성하고, 각각 블랭킹 제어되어, 차폐되지 않았던 각 빔이 편향기로 편향되고, 시료 상의 원하는 위치로 조사된다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
이러한 멀티빔 방식의 묘화 장치에서는, 복수의 빔이 한 번에 조사되게 되는데, 상술한 바와 같이 블랭킹 제어에 의해 빔 ON과 빔 OFF를 조합함으로써 패턴을 묘화한다. 여기서 멀티빔 방식의 묘화 장치에서는, 복수의 빔을 형성하여 제어하기 때문에 구조의 복잡함으로인한 수율(불량빔의 발생)이 염려되고 있다. 예를 들면, 빔 ON 제어를 할 수 없어, 상시 빔 OFF가 되는 불량빔이 발생하는 경우가 있다. 이 외에도, 빔 ON은 할 수 있어도 이미 정해진 빔 전류량이 취해지지 않거나, 혹은 소정의 조사 시간으로 빔 ON 제어와 빔 OFF 제어를 행해도 응답성이 나빠 조사량이 원하는 정밀도로 제어되지 않는 것과 같은 불량빔이 발생하는 경우가 있다. 이러한 불량빔이 존재하면, 원하는 패턴의 묘화를 할 수 없게 되거나, 혹은 묘화해도 원하는 묘화 정밀도를 얻을 수 없는 것과 같은 문제가 있었다.
예를 들면, 보다 다수의 빔을 준비함으로써 이러한 불량빔이 발생해도 단순히 다른 빔으로 대응하면 된다는 용장성(???) 대응으로 묘화 정밀도를 유지하는 방법이 고려된다. 이 방법은, 예를 들면 시료 상의 동일 개소를 100 개의 상이한 빔으로 묘화하는 것으로 하면, 그 중의 1 개가 불량이어도 조사량은 불과 1%의 오차에 그친다. 그러나, 최근의 패턴의 미세화에 수반하여, 조사량 정밀도에 대하여, 예를 들면 0.1% 정도의 정밀도가 요구된다. 이러한 0.1%의 정밀도를 용장성으로 대응하기 위해서는 묘화에 이용하는 빔 개수에 대하여 원리적으로는 1000 배의 빔 개수가 필요하다. 그 결과, 용장성 대응으로 묘화 정밀도를 유지하기 위해서는, 용장이 없는 경우의 빔 개수에 대하여 1000 배가 되는 방대한 빔 개수만큼의 하드웨어 및 소프트웨어의 리소스가 새롭게 필요해져, 과대한 장치 구성이 된다. 따라서, 이러한 빔 개수를 증가시키는 방법과는 상이한 방법으로 이러한 불량빔의 문제를 해결하는 것이 요망된다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개공보 2006-261342호
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 극복하고, 멀티빔 방식의 묘화에서 빔 ON 제어를 할 수 없어, 상시 빔 OFF가 되는 불량빔 혹은 소정의 조사 시간으로 빔 제어를 행해도 조사량이 원하는 정밀도로 제어되지 않는 불량빔이 발생할 경우에도, 고정밀도를 유지하면서 효율적으로 묘화하는 것이 가능한 묘화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일태양의 멀티 하전 입자빔 묘화 장치는, 시료를 재치(載置)하는 연속 이동 가능한 스테이지와, 하전 입자빔을 방출하는 방출부와, 복수의 개구부를 가지고, 복수의 개구부 전체가 포함되는 제 1 영역에 하전 입자빔의 조사를 받아 복수의 개구부를 하전 입자빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티빔을 형성하는 애퍼처 부재와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커와, 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 블랭킹 애퍼처 부재와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 불량빔을 검출하는 검출부와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부 중, 불량빔을 통과시키는 개구부를 제외한 나머지의 개구부 중 보다 많은 개구부가 포함되도록 제 2 영역을 설정하는 설정부와, 제 2 영역 내의 개구부를 통과함으로써 형성된 멀티빔을 이용하여 시료에 패턴을 묘화하도록 묘화 처리를 제어하는 묘화 처리 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 멀티 하전 입자빔 묘화 장치는, 시료를 재치하는 연속 이동 가능한 스테이지와, 하전 입자빔을 방출하는 방출부와, 복수의 개구부를 가지고, 복수의 개구부 전체가 포함되는 영역에 하전 입자빔의 조사를 받아 복수의 개구부를 하전 입자빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티빔을 형성하는 애퍼처 부재와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커와, 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 블랭킹 애퍼처 부재와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 불량빔을 검출하는 검출부와, 불량빔이 빔 OFF로 제어된 상태에서, 나머지의 멀티빔 중 적어도 하나를 이용하여 위치를 이동시키면서 다중 묘화를 행하고, 또한 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여, 추가 묘화를 행하도록 묘화 처리를 제어하는 묘화 처리 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 멀티 하전 입자빔 묘화 장치는, 시료를 재치하는 연속 이동 가능한 스테이지와, 하전 입자빔을 방출하는 방출부와, 복수의 개구부를 가지고, 복수의 개구부 전체가 포함되는 제 1 영역에 하전 입자빔의 조사를 받아 복수의 개구부를 하전 입자빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티빔을 형성하는 애퍼처 부재와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커와, 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF의 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 블랭킹 애퍼처 부재와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 불량빔을 검출하는 검출부와, 애퍼처 부재의 복수의 개구부 중, 불량빔을 통과시키는 개구부를 제외한 나머지의 개구부 중 보다 많은 개구부가 포함되도록 제 2 영역을 설정하는 설정부와, 제 2 영역 내의 개구부를 통과한 멀티빔을 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 제 1 모드와, 불량빔이 빔 OFF로 제어된 상태에서 나머지의 멀티빔 중 적어도 하나를 이용하여 위치를 이동시키면서 다중 묘화를 행하고, 또한 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여 추가 묘화를 행하는 제 2 모드를 선택하는 선택부와, 선택된 모드로 묘화하도록 묘화 처리를 제어하는 묘화 처리 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 다중 묘화의 각 회의 묘화 처리에 있어서 다른 회의 묘화 처리와는 묘화 방향과 직교하는 방향으로 위치를 이동시키면서 묘화를 행하고, 추가 묘화 시, 위치를 이동시키면서 행해진 다중 묘화에 있어서 불량빔이 묘화할 예정이었던 복수의 위치가 모두 묘화되도록 추가 묘화로 묘화되는 묘화 범위의 위치를 조정하면 적합하다.
본 발명의 일태양의 멀티 하전 입자빔 묘화 방법은, 하전 입자빔의 조사를 받아 멀티빔을 형성하는 복수의 개구부를 가지는 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 불량빔을 검출하는 공정과, 애퍼처 부재의 복수의 개구부 중 불량빔을 통과시키는 개구부를 제외한 나머지의 개구부 중 보다 많은 개구부가 포함되도록 영역을 설정하는 공정과, 이러한 영역 내의 개구부를 통과한 멀티빔을 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 제 1 모드와, 불량빔이 빔 OFF로 제어된 상태에서 나머지의 멀티빔 중 적어도 하나를 이용하여 위치를 이동시키면서 다중 묘화를 행하고, 또한 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여 추가 묘화를 행하는 제 2 모드를 선택하는 공정과, 선택된 모드로 시료에 패턴을 묘화하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일태양에 따르면, 불량빔이 있어도 하드웨어 상 및 소프트웨어 상에서 빔 개수를 증가시키지 않고 묘화 정밀도를 유지할 수 있다. 또한, 불량빔이 있어도 묘화 정밀도를 떨어뜨리지 않고 효율적으로 묘화할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서의 묘화 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 실시예 1에서의 애퍼처 부재의 구성을 도시한 개념도이다.
도 3은 실시예 1에서의 블랭킹 플레이트의 구성을 도시한 개념도이다.
도 4는 실시예 1에서의 묘화 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 실시예 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 6은 실시예 1에서의 y 방향 분할에 따른 제 2 영역(직사각형 영역)의 일례를 도시한 도이다.
도 7은 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 제 2 영역(직사각형 영역)의 일례를 도시한 도이다.
도 8은 실시예 1에서의 y 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 묘화 처리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 실시예 1에서의 y 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 14는 실시예 1에서의 추가 패스 묘화에 따른 묘화 모드로 묘화 동작을 행하는 경우의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 15는 실시예 1에서의 추가 패스 묘화에 따른 묘화 모드로 묘화 동작을 행하는 경우의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 16은 실시예 2에서의 y 방향 분할에 따른 제 2 영역(평행사변형 영역)의 일례를 도시한 도이다.
도 17은 실시예 2에서의 x 방향 분할에 따른 제 2 영역(평행사변형 영역)의 일례를 도시한 도이다.
도 18은 실시예 2에서의 x 방향 분할에 따른 제 2 영역(지그재그형 영역)의 일례를 도시한 도이다.
도 19는 실시예 3에서의 y 방향 분할에 따른 제 2 영역(직사각형 영역)의 일례를 도시한 도이다.
이하, 실시예에서는, 하전 입자빔의 일례로서 전자빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자빔은 전자빔에 한정되지 않고, 이온 빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다.
실시예 1.
도 1은, 실시예 1에서의 묘화 장치의 구성을 도시한 개념도이다. 도 1에서, 묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치의 일례이다. 묘화부(150)는 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 애퍼처 부재(203), 블랭킹 플레이트(204), 축소 렌즈(205), 제한 애퍼처 부재(206), 대물 렌즈(207) 및 편향기(208)가 배치되어 있다. 묘화실(103) 내에는 XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는, 묘화 시에는 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 전류량 측정부의 일례로서의 패러데이 컵(106)과, XY 스테이지(105)의 위치 측정용의 미러(210)가 배치된다.
제어부(160)는 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130, 132), 디지털·아날로그 변환(DAC) 앰프(134, 136), 전류 검출기(138), 스테이지 위치 측정부(139) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140)를 가지고 있다. 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130, 132), DAC 앰프(134, 136), 전류 검출기(138), 스테이지 위치 측정부(139) 및 기억 장치(140)는 도시하지 않은 버스를 개재하여 서로 접속되어 있다. 기억 장치(140)(기억부)에는 묘화 데이터가 외부로부터 입력되어 저장되어 있다.
제어 계산기(110) 내에는 검출 처리부(50), 설정부(51), 묘화 처리 제어부(52), 묘화 데이터 처리부(54), 효율 산출부(60, 62, 64), 판정부(66) 및 모드 선택부(68)가 배치된다. 검출 처리부(50), 설정부(51), 묘화 처리 제어부(52), 묘화 데이터 처리부(54), 효율 산출부(60, 62, 64), 판정부(66) 및 모드 선택부(68)와 같은 각 기능은, 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들의 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 검출 처리부(50), 설정부(51), 묘화 처리 제어부(52), 묘화 데이터 처리부(54), 효율 산출부(60, 62, 64), 판정부(66) 및 모드 선택부(68)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그 때마다 저장된다.
여기서 도 1에서는, 실시예 1을 설명함에 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에 있어서, 통상, 필요한 그 외의 구성을 구비하고 있어도 상관없다.
도 2는, 실시예 1에서의 애퍼처 부재의 구성을 도시한 개념도이다. 도 2의 (a)에서 애퍼처 부재(203)에는, 세로(y 방향) m 열 x 가로(x 방향) n 열(m, n ≥ 2)의 홀(개구부)(22)이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 도 2의 (a)에서는, 예를 들면 512 x 8 열의 홀(22)이 형성된다. 각 홀(22)은 모두 동일한 치수 형상의 직사각형, 예컨대, 장방형 혹은 정방형으로 형성된다. 혹은, 동일한 외경의 원형이어도 상관없다. 여기서는, y 방향의 각 열에 대하여, x 방향으로 A부터 H까지의 8 개의 홀(22)이 각각 형성되는 예가 도시되어 있다. 이들 복수의 홀(22)을 전자빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티빔(20)이 형성되게 된다. 여기서는, 종횡(x, y 방향)이 모두 2 열 이상의 홀(22)이 배치된 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 종횡(x, y 방향) 중 어느 일방이 복수열이고 타방은 1 열뿐이어도 상관없다. 또한 홀(22)의 배열의 방법은, 도 2의 (a)와 같이, 종횡이 격자 형상으로 배치되는 경우에 한정되지 않는다. 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 예를 들면 종 방향(y 방향) 1 번째 단의 열과 2 번째 단의 열의 홀끼리가, 횡 방향(X 방향)으로 치수 a만큼 이동하여 배치되어도 된다. 마찬가지로, 종 방향(y 방향) 2 번째 단의 열과 3 번째 단의 열의 홀끼리가, 횡 방향(x 방향)으로 치수 b만큼 이동하여 배치되어도 된다.
도 3은, 실시예 1에서의 블랭킹 플레이트의 구성을 도시한 개념도이다. 블랭킹 플레이트(204)에는, 애퍼처 부재(203)의 각 홀(22)의 배치 위치에 맞추어 통과 홀이 형성되고, 각 통과홀에는 쌍이 되는 2 개의 전극(24, 26)의 조(블랭커)가 각각 배치된다. 각 통과홀을 통과하는 전자빔(20)은 각각 독립적으로 이러한 쌍이 되는 2 개의 전극(24, 26)에 인가되는 전압에 의해 편향된다. 이러한 편향에 의해 블랭킹 제어된다. 이와 같이, 복수의 블랭커가, 애퍼처 부재(203)의 복수의 홀(22)(개구부)을 통과한 멀티빔 중 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행한다.
전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 대략 수직으로 애퍼처 부재(203) 전체를 조명한다. 애퍼처 부재(203)에는, 직사각형 예를 들면 장방형 혹은 정방형의 복수의 홀(개구부)이 형성되고, 전자빔(200)은, 모든 복수의 홀이 포함되는 영역을 조명한다. 복수의 홀의 위치에 조사된 전자빔(200)의 각 일부가, 이러한 애퍼처 부재(203)의 복수의 홀을 각각 통과함으로써, 예를 들면 직사각형 형상의 복수의 전자빔(멀티빔)(20a ~ e)이 형성된다. 이러한 멀티빔(20a ~ e)은 블랭킹 플레이트(204)의 각각 대응하는 블랭커 내를 통과한다. 이러한 블랭커는, 각각, 개별적으로 통과하는 전자빔(20)을 편향한다(블랭킹 편향을 행한다). 그리고, 블랭킹 플레이트(204)를 통과한 멀티빔(20a ~ e)은, 축소 렌즈(205)에 의해 축소되고, 제한 애퍼처 부재(206)에 형성된 중심의 홀을 향해 나아간다. 여기서, 블랭킹 플레이트(204)의 블랭커에 의해 편향된 전자빔(20)은, 제한 애퍼처 부재(206)(블랭킹 애퍼처 부재)의 중심의 홀로부터 위치가 이탈하고, 제한 애퍼처 부재(206)에 의해 차폐된다. 한편, 블랭킹 플레이트(204)의 블랭커에 의해 편향되지 않았던 전자빔(20)은, 제한 애퍼처 부재(206)의 중심의 홀을 통과한다. 이러한 블랭커의 ON / OFF에 의해 블랭킹 제어가 행해지고, 빔의 ON / OFF가 제어된다. 이와 같이, 제한 애퍼처 부재(206)는 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐한다. 그리고, 빔 ON이 되고 나서 빔 OFF가 될 때까지 형성된, 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 빔에 의해 1 회분의 샷의 빔이 형성된다. 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 멀티빔(20)은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 조정되고, 원하는 축소율의 패턴 이미지가 되고, 편향기(208)에 의해 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 각 빔(멀티빔(20) 전체)이 동일 방향으로 모아져 편향되고, 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 편향기(208)에 의해 제어된다. 한 번에 조사되는 멀티빔(20)은, 이상적으로는 애퍼처 부재(203)의 복수의 홀의 배열 피치에 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 나란하게 된다. 묘화 장치(100)는, 샷 빔을 연속하여 차례로 조사하는 래스터 스캔 방식으로 묘화 동작을 행하고, 원하는 패턴을 묘화할 시, 패턴에 따라 필요한 빔이 블랭킹 제어에 의해 빔 ON으로 제어된다.
도 4는, 실시예 1에서의 묘화 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 시료(101)의 묘화 영역(30)은, 예를 들면 y 방향을 향해 소정의 폭으로 사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(32)으로 가상 분할된다. 이러한 각 스트라이프 영역(32)은 묘화 단위 영역이 된다. 우선, XY 스테이지(105)를 이동시켜, 제 1 번째의 스트라이프 영역(32)의 좌단, 혹은 더 좌측의 위치에 1 회의 멀티빔(20)의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)이 위치하도록 조정하고, 묘화가 개시된다. 제 1 번째의 스트라이프 영역(32)을 묘화할 시에는, XY 스테이지(105)를 예를 들어 - x 방향으로 이동시킴으로써, 상대적으로 x 방향으로 묘화를 진행시킨다. XY 스테이지(105)는 소정의 속도로 예를 들면 연속 이동시킨다. 제 1 번째의 스트라이프 영역(32)의 묘화 종료 후, 스테이지 위치를 - y 방향으로 이동시켜, 제 2 번째의 스트라이프 영역(32)의 우단, 혹은 더 우측의 위치에 조사 영역(34)이 상대적으로 y 방향에 위치하도록 조정하고, 이번에는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, XY 스테이지(105)를 예를 들면 x 방향으로 이동시킴으로써, - x 방향을 향해 마찬가지로 묘화를 행한다. 제 3 번째의 스트라이프 영역(32)에서는, x 방향을 향해 묘화하고, 제 4 번째의 스트라이프 영역(32)에서는, - x 방향을 향해 묘화하는 것과 같이, 교호로 방향을 변경하면서 묘화함으로써 묘화 시간을 단축할 수 있다. 단, 이러한 교호로 방향을 변경하면서 묘화할 경우에 한정되지 않고, 각 스트라이프 영역(32)을 묘화할 시, 동일 방향을 향해 묘화를 진행시키도록 해도 상관없다. 1 회의 샷에서는, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 애퍼처 부재(203)의 각 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티빔에 의해, 각 홀(22)과 동일한 수의 복수의 샷 패턴(36)이 한 번에 형성된다. 예를 들면, 애퍼처 부재(203)의 하나의 홀(A)을 통과한 빔은, 도 4의 (c)에 도시한 'A'의 위치에 조사되고, 그 위치에 샷 패턴(36)을 형성한다. 마찬가지로 예를 들면, 애퍼처 부재(203)의 하나의 홀(B)을 통과한 빔은, 도 4의 (c)에 도시한 'B'의 위치에 조사되고, 그 위치에 샷 패턴(36)을 형성한다. 이하, C ~ H에 대해서도 동일하다. 그리고, 각 스트라이프(32)를 묘화할 시, x 방향을 향해 XY 스테이지(105)가 이동하는 중, 편향기(208)에 의해 y 방향 혹은 x, y 방향으로 각 샷이 차례로 이동하(스캔하)도록 편향하고, 샷 빔을 연속하여 차례로 조사하는 래스터 스캔 방식으로 묘화한다.
도 5는, 실시예 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 5에서 실시예 1에서의 묘화 방법은, 불량빔 검출 공정(S102)과, 부분 영역(제 2 영역) 설정 공정(S104)과, 효율 산출 공정(S106)과, 효율 판정 공정(S114)과, 모드 선택 공정(S116)과, 묘화 공정(S118)과 같은 일련의 공정을 실시한다. 또한 효율 산출 공정(S106)은, 그 내부 공정으로서 y 방향 분할 효율 산출 공정(S108)과, x 방향 분할 효율 산출 공정(S110)과, 추가 패스 묘화 효율 산출 공정(S112)과 같은 일련의 공정을 실시한다.
불량빔 검출 공정(S102)으로서 검출 처리부(50)(검출부)는, 전자빔(200)의 조사를 받아 멀티빔(20)을 형성하는 복수의 홀(22)(개구부)을 가지는 애퍼처 부재(203)의 복수의 홀(22)를 통과한 멀티빔(20) 중 불량빔을 검출한다. 검출의 방법은, 예컨대, 검출 처리부(50)는 멀티빔(20)의 각 빔에 대하여 각각 전류량을 측정한다. 구체적으로, 멀티빔(20)의 각 빔이 조사되는 위치에 패러데이 컵(106)이 위치하도록 차례로 XY 스테이지(105)를 이동시킨다. 그리고, 멀티빔(20)을 1 개씩 패러데이 컵(106)에 조사하고, 패러데이 컵(106)으로부터의 아날로그 신호를 전류 검출기(138)로 수신한다. 그리고 전류 검출기(138)는, 패러데이 컵(106)에 조사된 각 빔의 전류량을 나타내는 디지털 신호(데이터 신호)를 검출 처리부(50)에 출력한다. 이와 같이 하여, 검출 처리부(50)는 패러데이 컵(106)에 조사된 각 빔의 전류량을 측정한다. 측정되는 대상빔 이외의 빔은, 블랭킹 제어에 의해 빔 OFF 상태로 하면 적합하다. 대상빔 이외의 빔이 조사되어도 패러데이 컵(106)으로 검출되지 않는 위치 관계이면 빔 ON 상태인 채여도 상관없다. 전류량을 측정할 수 없는(전류가 검출되지 않는) 빔은, 빔 ON 제어를 할 수 없어, 상시 빔 OFF가 되는 불량빔이다. 또한 전류량이 검출되어도 원하는 전류량이 아닌 빔은, 빔 ON은 할 수 있어도 규정의 조사 시간으로 빔 OFF로 할 수 없어, 조사량을 제어할 수 없는 불량빔이다. 따라서, 검출 처리부(50)는 전류 검출기(138)로부터 입력한 데이터 신호에 기초하여, 전류량을 측정할 수 없는(전류가 검출되지 않는), 혹은 원하는 전류량이 아닌 빔을 불량빔으로서 검출한다.
부분 영역(직사각형 영역) 설정 공정(S104)으로서 설정부(51)는, 애퍼처 부재(203)의 복수의 홀(22) 중, 불량빔을 통과시키는 홀을 제외한 나머지의 홀(22) 중 보다 많은 홀(22)이 포함되도록, x 방향 m 개, y 방향 n 개의 빔을 포함하는 부분 영역(직사각형 영역)을 설정한다.
도 6은, 실시예 1에서의 y 방향 분할에 따른 부분 영역(직사각형 영역)의 일례를 도시한 도이다. 도 6에서는, 예를 들면 세로(y 방향)로 512 개, 가로(x 방향)로 8 개의 홀(22)이 매트릭스 형상으로 배치된 애퍼처 부재(203)의 예를 도시하고 있다. 도 6에서는, 예를 들면 좌단으로부터 x 방향으로 6 번째 열 및 상단으로부터 - y 방향으로 4 번째 단의 홀(23)이 불량빔을 형성하는 홀(22)로 하고 있다. 이러한 경우, y 방향 분할에 따라 불량빔을 제외하고 부분 영역(직사각형 영역)을 설정하기 위해서는, 도 6에 도시한 바와 같이 x 방향으로 전 열, 그리고 상단으로부터 - y 방향으로 5 번째 단으로부터 하단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(직사각형 영역)(40)과, x 방향으로 전 열, 그리고 상단으로부터 - y 방향으로 3 번째 단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(직사각형 영역)(42)의 2 개의 부분 영역(직사각형 영역)을 상정할 수 있다. 또한, 이 예에서는 빔 배치가 xy 방향으로 직행하고 있으므로, x 방향 m 개, y 방향 n 개의 빔을 포함하는 부분 영역(직사각형 영역)은, 정방형 혹은 장방형의 영역이 되지만, 배치가 직행하지 않을 경우에는 그 배치에 따른 형상이 된다. 부분 영역(직사각형 영역)(40)과 부분 영역(직사각형 영역)(42)에서는, 부분 영역(직사각형 영역)(40)이 보다 많은 홀(22)을 포함하므로 y 방향 분할에 따를 경우에는, 부분 영역(직사각형 영역)(40)을 선택한다.
도 7은, 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 부분 영역(직사각형 영역)의 일례를 도시한 도이다. 도 7에서는, 도 6과 마찬가지로 예컨대, 세로(y 방향)로 512 개, 가로(x 방향)로 8 개의 홀(22)이 매트릭스 형상으로 배치된 애퍼처 부재(203)의 예를 도시하고 있다. 도 7에서는, 도 6과 마찬가지로 예를 들면 좌단으로부터 x 방향으로 6 번째 열 및 상단으로부터 - y 방향으로 4 번째 단의 홀(23)이 불량빔을 형성하는 홀(22)로 하고 있다. 이러한 경우, x 방향 분할에 따라 불량빔을 제외하고 부분 영역(직사각형 영역)을 설정하기 위해서는, 도 7에 도시한 바와 같이 y 방향으로 전 열, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 5 번째 열까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(직사각형 영역)(44)과, y 방향으로 전 열, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 7 번째 열부터 우단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(직사각형 영역)(46)의 2 개의 부분 영역(직사각형 영역)을 상정할 수 있다. 부분 영역(직사각형 영역)(44)과 부분 영역(직사각형 영역)(46)에서는, 부분 영역(직사각형 영역)(44)이 보다 많은 홀(22)을 포함하므로 x 방향 분할에 따른 경우에는 부분 영역(직사각형 영역)(44)을 선택한다.
실시예 1에서는, 상술한 y 방향 분할에 따라 설정되는 부분 영역(직사각형 영역) 내의 멀티빔을 이용하여 묘화를 행하는 묘화 모드 1(제 1 모드의 일례)과, x 방향 분할에 따라 설정되는 부분 영역(직사각형 영역) 내의 멀티빔을 이용하여 묘화를 행하는 묘화 모드 2(제 1 모드의 일례)와, 불량빔이 빔 OFF로 제어된 상태에서 나머지의 멀티빔 중 적어도 하나를 이용하여 위치를 이동시키면서 다중 묘화를 행하고, 또한 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여 추가 패스 묘화를 행하는 묘화 모드 3(제 2 모드의 일례) 중, 보다 효율이 좋은 묘화 모드를 선택하여 묘화 처리를 행한다. 이를 위하여, 우선 각 묘화 모드에서의 효율을 산출한다.
효율 산출 공정(S106)으로서, 각 묘화 모드로 묘화할 시의 각각의 효율을 연산한다.
y 방향 분할 효율 산출 공정(S108)으로서 효율 산출부(60)는, y 방향 분할에 따른 묘화 모드 1로 묘화할 경우의 묘화 속도의 효율을 산출한다. 묘화 속도는 사용 가능한 y 방향의 빔 개수에 비례한다. 따라서, 불량빔이 없는 100%의 빔 개수에 대하여, 예를 들면 80%의 빔 개수로 묘화할 경우에는 묘화 속도의 효율은 80%로 저하되게 된다. 묘화 속도의 효율은 부분 영역(직사각형 영역)(40)에 포함되는 y 방향의 빔 개수를, 불량빔이 없는 경우의 y 방향의 전체 빔 개수로 나눈 값이 된다. 도 6의 예에서는, 불량빔이 없는 경우의 y 방향의 전체 빔 개수가 512 개에 대하여, 부분 영역(직사각형 영역)(40)에 포함되는 y 방향의 빔 개수는 508 개이므로, 묘화 속도의 효율 = 508 / 512 = 0.992가 되어, 묘화 속도의 효율은 99.2%가 된다.
x 방향 분할 효율 산출 공정(S110)으로서 효율 산출부(62)는, x 방향 분할에 따른 묘화 모드 1로 묘화할 경우의 묘화 속도의 효율을 산출한다. 묘화 속도는 사용 가능한 x 방향의 빔 개수에 비례한다. 따라서, 불량빔이 없는 100%의 빔 개수에 대하여 예를 들면 80%의 빔 개수로 묘화할 경우에는, 묘화 속도의 효율은 80%로 저하되게 된다. 묘화 속도의 효율은 부분 영역(직사각형 영역)(44)에 포함되는 x 방향의 빔 개수를, 불량빔이 없는 경우의 x 방향의 전체 빔 개수로 나눈 값이 된다. 도 7의 예에서는, 불량빔이 없는 경우의 x 방향의 전체 빔 개수가 8 개에 대하여, 부분 영역(직사각형 영역)(44)에 포함되는 x 방향의 빔 개수는 5 개이므로, 묘화 속도의 효율 = 5 / 8 = 0.625가 되어, 묘화 속도의 효율은 62.5%가 된다.
추가 패스 묘화 효율 산출 공정(S112)으로서 효율 산출부(64)는, 추가 패스 묘화를 행하는 묘화 모드 3으로 묘화할 경우의 묘화 속도의 효율을 산출한다. 묘화 속도는, 예를 들면 본래 다중도(N = 2)(묘화 횟수 2 회)로 묘화할 경우, 추가 패스 묘화를 1 회 더하게 되므로, 묘화 속도의 효율은 2 / 3 = 0.667이 되어, 묘화 속도의 효율은 66.7%로 저하되게 된다. 묘화 속도의 효율은 원래의 다중도를, 원래의 다중도 + 1의 값으로 나눈 값이 된다. 예를 들어, 다중도(N = 4)(묘화 횟수 4 회)로 묘화할 경우에는, 묘화 속도의 효율은 4 / 5 = 0.8이 되어, 묘화 속도의 효율은 80.0%로 저하되게 된다. 여기서는, 일례로서 다중도(N = 2)(묘화 횟수 2 회)로 묘화할 경우를 상정한다.
효율 판정 공정(S114)으로서 판정부(66)는, 산출된 각 묘화 모드의 효율 중에서 가장 효율이 좋은 모드를 판정한다. 상술한 예에서는, y 방향 분할에 따른 묘화 모드 1로 묘화한 경우의 묘화 속도의 효율이 99.2%로 가장 좋은 것을 알 수 있다.
또한 예를 들면, 불량빔이 y 방향으로 50%의 위치, x 방향으로 50%의 위치에 존재할 경우, 묘화 모드 1로 묘화할 경우의 묘화 속도의 효율은 50%로 저하된다. 마찬가지로, 묘화 모드 2로 묘화할 경우의 묘화 속도의 효율도 50%로 저하된다. 한편, 다중도(N = 2)(묘화 횟수 2 회)로 묘화할 경우의 묘화 모드 3으로 묘화한 경우의 묘화 속도의 효율은 66.7%인 채이다. 따라서 이러한 경우에는, 묘화 모드 3으로 묘화한 경우의 묘화 속도의 효율이 가장 좋게 된다. 이와 같이, 불량빔의 위치에 의해 묘화 속도의 효율이 변화한다. 또한, 다중도의 설정에 의해서도 묘화 속도의 효율이 변화한다. 실시예 1에서는, 각 묘화 모드의 효율 중에서 가장 효율이 좋은 모드를 선택하고, 묘화 처리 제어부(52)는 선택된 모드로 묘화 처리를 행하도록 각 구성의 동작을 제어한다.
모드 선택 공정(S116)으로서 모드 선택부(68)는, 각 묘화 모드의 효율 중에서 가장 효율이 좋은 모드를 선택한다.
묘화 공정(S118)으로서 묘화 처리 제어부(52)는, 선택된 모드로 묘화 처리를 행하도록 각 구성의 동작을 제어한다. 예를 들면, 묘화 모드 1을 선택한 경우, 묘화 처리 제어부(52)는, 부분 영역(직사각형 영역)(40) 내의 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티빔을 이용하여, 시료(101)에 패턴을 묘화하도록 묘화 처리를 제어한다. 구체적으로, 이하와 같이 묘화 처리가 행해진다.
도 8은, 실시예 1에서의 y 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 묘화 처리를 설명하기 위한 개념도이다. y 방향 분할에 따른 묘화 모드 1로 묘화 처리를 행할 경우, 우선 시료(101)의 묘화 영역을 복수의 스트라이프 영역으로 가상 분할할 시, 부분 영역(직사각형 영역)(40)의 y 방향의 폭 치수로 분할한다. 구체적으로, 불량빔이 존재하지 않고 모든 멀티빔을 사용할 수 있는 경우의 스트라이프 영역(33)에 대하여, y 방향으로 제한된 부분 영역(직사각형 영역)(40)에서 묘화 가능한 스트라이프 영역(32)으로 스트라이프 폭을 축소한다(작게 한다). 그리고, 묘화 처리 제어부(52)에 의해 제어된 묘화 데이터 처리부(54)는, 이러한 스트라이프 영역(32)마다 기억 장치(140)로부터 묘화 데이터를 읽어내어, 복수단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 편향 제어 회로(130)는, 샷 데이터를 따라 각 회의 각각의 블랭커가 행하는 샷의 블랭킹 제어용의 신호를 생성하고, DAC 앰프(134)로 증폭한 후, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후, 각 블랭커에 출력한다. 편향 제어 회로(130)는, 애퍼처 부재(203)의 복수의 홀(22) 중 부분 영역(직사각형 영역)(40)으로부터 이탈한 홀(22, 23)을 통과하는 멀티빔을 빔 OFF 상태가 되도록 대응하는 블랭커를 제어한다. 편향 제어 회로(130)는 블랭커 제어부의 일례이다. 이와 같이, 묘화 처리 시에는 부분 영역(직사각형 영역)(40)으로부터 이탈한 복수의 홀(22, 23)을 통과하는 빔에 대해서는 블랭킹 제어에 의해 빔 OFF로 하는 것이 바람직하다. 부분 영역(40)을 통과한 빔으로 묘화를 행할 시, 부분 영역(40)으로부터 이탈한 빔을 병용하여 묘화를 행하는 것도 가능하지만, 부분 영역(40)으로부터 이탈한 빔을 빔 OFF로 하면, 그 빔을 제어하기 위한 묘화 데이터 작성이 불필요해져, 리소스를 효율적으로 이용할 수 있게 된다.
또한 편향 제어 회로(132)는, 샷 마다의 x, y 방향으로의 편향량을 연산하고, 편향용의 신호를 생성하고, DAC 앰프(136)로 증폭한 후, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후, 편향기(208)에 출력한다.
묘화부(150)는, 각 스트라이프 영역(32)을 부분 영역(직사각형 영역)(40) 내의 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티빔을 이용하여 시료(101)에 패턴을 묘화한다.
도 9는, 실시예 1에서의 y 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 9에서는, 예를 들면 도 4의 (c)에서 도시한 바와 같이, 애퍼처 부재(203)에 대하여 x 방향으로 8 개의 홀(A ~ H)이 형성되어 있을 경우, 한 번에 조사되는 x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36) 간을 스테이지가 이동하는 동안에 복수회의 샷의 빔으로 조사한다. 소정의 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)에 의한, 한 번에 조사되는 4 개의 샷 패턴(36)에 의해 둘러싸이는 영역을, 예컨대, 소정의 양자화 치수로 격자 형상으로 배치한 제어 그리드(AU：어드레스 유닛)로 분할하고, n AU x m AU로 설정한다. 그리고, AU 이동시킬 때마다 멀티빔을 샷한다. 도 9에서는, x 방향으로 7 AU, y 방향으로 8 AU로 분할한 예를 도시하고 있다.
도 9에서, 스테이지 이동 방향을 + X 방향으로 하고, 이와 동일한 방향인 X 방향 및 직행하는 Y 방향으로 빔 전체를 편향기(208)에 의해 편향함으로써 스캔하도록 제어한다. 이 상태를 도 9의 우측에 개념적으로 화살표로 도시하고 있다. 또한, 애퍼처의 개구(홀) 위치(사각홀)의 하측에 스캔 개시의 타이밍을 T = 0를 기준으로 하여, T = - 6 ~ 3으로 나타내고 있다. 도 9는, T = 0의 시점에서, 각 빔이 스캔을 개시하는 묘화 위치를 모식적으로 나타내고 있다. 이 예에서는, 스테이지의 + X 방향 스테이지 이동에 맞추어 X 방향 및 Y 방향으로 스캔을 행함으로써, 빔 샷이 상대적으로 Y 방향으로 이동하면서, 전면을 전부 채운다. T = 0에서 0 회째의 Y 방향 스캔이 종료되면, 빔 위치는 1 번에 조사된 경우의 옆의 빔의 위치의 1 AU(- x 방향으로) 이동한 곳에 있고, 여기로부터 1 회째(T = 1)의 스캔을 개시한다. 스테이지 이동 속도는, 1 회의 Y 스캔이 종료된 시점에서 빔 위치가 옆의 빔의 1 AU(- x 방향으로) 이동한 곳이 되도록 제어된다. Y 방향 상하의 빔에 대해서도 마찬가지로 묘화가 행해지고, AU 단위로 전면을 채우도록 빔 샷이 생성된다. 이들 빔 샷의 각각을 원하는 패턴에 맞추어 빔 ON / 빔 OFF의 블랭킹 제어를 행함으로써 다양한 패턴이 묘화되게 된다.
이러한 구성에 의해, y 방향 분할에 따른 묘화 모드 1에서 묘화 속도는, 불량빔이 없는 경우보다 저하되지만, 묘화 정밀도를 저하시키지 않고 묘화 처리를 행할 수 있다. 또한, 묘화 모드 1이 선택될 경우에는, 묘화 속도의 효율도 다른 방법을 이용할 경우보다 효율적으로 묘화 처리를 행할 수 있다.
이어서, 예를 들면 묘화 모드 2를 선택할 경우, 묘화 처리 제어부(52)는 부분 영역(직사각형 영역)(44) 내의 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티빔을 이용하여, 시료(101)에 패턴을 묘화하도록 묘화 처리를 제어한다. 구체적으로, 이하와 같이 묘화 처리가 행해진다. 또한, 불량빔이 없을 경우에는 x 방향으로 8 개의 빔으로 묘화하게 되는데, 그 경우의 동작은, 예를 들면 도 9에서 설명한 경우와 동일해도 상관없다.
도 10은, 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 10에서는, 예를 들면, x 방향의 8 개의 빔 중 단부의 빔이 불량빔인 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우의 부분 영역(직사각형 영역)(44)의 x 방향의 빔 개수는 7 개가 된다. 도 9와 마찬가지로, 소정의 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)에 의한, 한 번에 조사되는 4개의 샷 패턴(36)에 의해 둘러싸이는 영역을, 예를 들면, x 방향으로 7 AU, y 방향으로 8 AU로 분할한 예를 나타내고 있다.
도 10에서, 스테이지 이동 방향을 + X 방향으로 하고, 이와 동일한 방향인 X 방향 및 직행하는 Y 방향으로 빔 전체를 스캔하도록 제어한다. 이 상태를 도 10의 우측에 개념적으로 화살표로 도시하고 있다. 또한, 애퍼처의 개구(홀) 위치(사각홀) 하측에 스캔 개시의 타이밍을 T = 0를 기준으로 하여, T = - 6 ~ 7로 나타내고 있다. 도 10은, T = 0의 시점에서, 각 빔이 스캔을 개시하는 묘화 위치를 모식적으로 나타내고 있다. 이 예에서는, 스테이지의 + X 방향 스테이지 이동에 맞추어 X 방향 및 Y 방향으로 스캔을 행함으로써, 빔 샷이 상대적으로 Y 방향으로 이동하면서, 전면을 채운다. T = 0에서 0 회째의 Y 방향 스캔이 종료되면, 빔 위치는 한 번에 조사된 경우의 옆의 빔의 위치에 있으며, 이미 그 위치는 한 번에 조사된 경우의 옆의 빔에 의해 조사되어 있다. 이 때문에, 이 시점에서 편향기(208)에 의해 편향함으로써 1 AU(- X 방향으로) 이탈한 곳에 스캔한다. 그리고, 여기로부터 1 회째(T = 1)의 스캔을 개시한다. 스테이지 이동 속도는, 1 회의 Y 스캔이 종료된 시점에서 빔 위치가 한 번에 조사된 경우의 옆의 빔 위치가 되도록 제어된다. Y 방향 상하의 빔에 대해서도 마찬가지로 묘화가 행해지고, AU 단위로 전면을 채우도록 빔 샷이 생성된다. 이들 빔 샷의 각각을 원하는 패턴에 맞추어 빔 ON / 빔 OFF의 블랭킹 제어를 행함으로써 다양한 패턴이 묘화되게 된다.
도 11은, 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 11에서는, 예를 들면 x 방향의 8 개의 빔 중 단부의 빔으로부터 1 개 내측의 빔이 불량빔인 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우의 부분 영역(직사각형 영역)(44)의 x 방향의 빔 개수는 6 개가 된다. 도 9와 마찬가지로, 소정의 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)에 의한, 한 번에 조사되는 4 개의 샷 패턴(36)에 의해 둘러싸이는 영역을, 예를 들면 x 방향으로 7 AU, y 방향으로 8 AU로 분할한 예를 나타내고 있다.
도 11에서, 스테이지 이동 방향을 + X 방향으로 하고, 이와 동일한 방향인 X 방향 및 직행하는 Y 방향으로 빔 전체를 스캔하도록 제어한다. 이 상태를 도 11의 우측에 개념적으로 화살표로 도시하고 있다. 또한, 애퍼처의 개구(홀) 위치(사각홀)의 하측에 스캔 개시의 타이밍을 T = 0를 기준으로 하여, T = - 5 ~ 6으로 나타내고 있다. 도 11은, T = 0의 시점에서, 각 빔이 스캔을 개시하는 묘화 위치를 모식적으로 나타내고 있다. 이 예에서는, 스테이지의 + X 방향 스테이지 이동에 맞추어 X 방향 및 Y 방향의 스캔을 행함으로써, 빔 샷이 상대적으로 Y 방향으로 이동하면서, 전면을 전부 채운다. T = 0에서 0 회째의 Y 방향 스캔이 종료되면, 빔 위치는 한 번에 조사된 경우의 옆의 빔의 위치의 1 AU(+ x 방향)로 이동한 위치에 있다. 그리고, 여기로부터 1 회째(T = 1)의 스캔을 개시한다. 스테이지 이동 속도는, 1 회의 Y 스캔이 종료된 시점에서 빔 위치가 한 번에 조사된 경우의 옆의 빔 위치의 1 AU(+ x 방향)로 이동한 위치가 되도록 제어된다. Y 방향 상하의 빔에 대해서도와 마찬가지로 묘화가 행해지고, AU 단위로 전면을 채우도록 빔 샷이 생성된다. 이들 빔 샷의 각각을 원하는 패턴에 맞추어 빔 ON / 빔 OFF의 블랭킹 제어를 행함으로써 다양한 패턴이 묘화되게 된다.
도 12는, 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 12에서는, 예를 들면 x 방향의 8 개의 빔 중 단부의 빔으로부터 2 개 내측의 빔이 불량빔인 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우의 부분 영역(직사각형 영역)(44)의 x 방향의 빔 개수는 5 개가 된다. 도 9와 마찬가지로, 소정의 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)에 의한, 한 번에 조사되는 4 개의 샷 패턴(36)에 의해 둘러싸이는 영역을, 예를 들면 x 방향으로 7 AU, y 방향으로 8 AU로 분할한 예를 나타내고 있다.
도 12에서, 스테이지 이동 방향을 + X 방향으로 하고, 이와 동일한 방향인 X 방향 및 직행하는 Y 방향으로 빔 전체를 스캔하도록 제어한다. 이 상태를 도 12의 우측에 개념적으로 화살표로 도시하고 있다. 또한, 애퍼처의 개구(홀) 위치(사각홀)의 하측에 스캔 개시의 타이밍을 T = 0를 기준으로 하여, T = - 5 ~ 5로 나타내고 있다. 도 12는, T = 0의 시점에서, 각 빔이 스캔을 개시하는 묘화 위치를 모식적으로 나타내고 있다. 이 예에서는, 스테이지의 + X 방향 스테이지 이동에 맞추어 X 방향 및 Y 방향으로 스캔을 행함으로써, 빔 샷이 상대적으로 Y 방향으로 이동하면서, 전면을 채운다. T = 0에서 0 회째의 Y 방향 스캔이 종료되면, 빔 위치는 한 번에 조사된 경우의 옆의 빔의 위치의 2 AU(+ x 방향)로 이동한 위치에 있으며, 이미 그 위치는 다른 빔에 의해 조사되어 있다. 이 때문에, 이 시점에서 편향기(208)에 의해 편향함으로써 1 AU(- x 방향으로) 이동한 곳에 스캔한다. 그리고, 여기로부터 1 회째(T = 1)의 스캔을 개시한다. 스테이지 이동 속도는, 1 회의 Y 스캔이 종료된 시점에서 빔 위치가 한 번에 조사된 경우의 옆의 빔 위치의 2 AU(+ x 방향으로)로 이동한 위치가 되도록 제어된다. Y 방향 상하의 빔에 대해서와 마찬가지로 묘화가 행해지고, AU 단위로 전면을 채우도록 빔 샷이 생성된다. 이들 빔 샷의 각각을 원하는 패턴에 맞추어 빔 ON / 빔 OFF의 블랭킹 제어를 행함으로써 다양한 패턴이 묘화되게 된다.
도 13은, 실시예 1에서의 x 방향 분할에 따른 묘화 모드에서의 래스터 스캔의 묘화 동작의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 13에서는, 예를 들면 x 방향의 8 개의 빔 중 단부의 빔으로부터 3 개 내측의 빔이 불량빔인 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우의 부분 영역(직사각형 영역)(44)의 x 방향의 빔 개수는 4 개가 된다. 도 9와 마찬가지로, 소정의 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, x 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)과, 한 번에 조사되는 y 방향으로 이웃하는 샷 패턴(36)에 의한, 한 번에 조사되는 4 개의 샷 패턴(36)에 의해 둘러싸이는 영역을, 예를 들면 x 방향으로 7 AU, y 방향으로 8 AU로 분할한 예를 나타내고 있다.
도 13에서, 스테이지 이동 방향을 + X 방향으로 하고, 이와 동일한 방향인 X 방향 및 직행하는 Y 방향으로 빔 전체를 스캔하도록 제어한다. 이 상태를 도 13의 우측에 개념적으로 화살표로 도시하고 있다. 또한, 애퍼처의 개구(홀) 위치(사각홀)의 하측에 스캔 개시의 타이밍을 T = 0를 기준으로 하여, T = - 5 ~ 7로 나타내고 있다. 도 13은, T = 0의 시점에서, 각 빔이 스캔을 개시하는 묘화 위치를 모식적으로 나타내고 있다. 본 예시에서는, 스테이지의 + X 방향 스테이지 이동에 맞추어 X 방향 및 Y 방향의 스캔을 행함으로써, 빔 샷이 상대적으로 Y 방향으로 이동하면서, 전면을 채운다. T = 0에서 0 회째의 Y 방향 스캔이 종료되면, 빔 위치는 한 번에 조사되었을 경우의 옆의 빔의 위치의 3 AU(+ x 방향)로 이동한 위치에 있다. 그리고, 여기로부터 1 회째(T = 1)의 스캔을 개시한다. 스테이지 이동 속도는, 1 회의 Y 스캔이 종료된 시점에서 빔 위치가 한 번에 조사된 경우의 옆의 빔 위치의 3 AU(+ x 방향)로 이동한 위치가 되도록 제어된다. Y 방향 상하의 빔에 대해서도 마찬가지로 묘화가 행해지고, AU 단위로 전면을 채우도록 빔 샷이 생성된다. 이들 빔 샷의 각각을 원하는 패턴에 맞추어 빔 ON / 빔 OFF의 블랭킹 제어를 행함으로써 다양한 패턴이 묘화되게 된다.
이상과 같이, x 방향 분할에 따른 묘화 모드 2에서 묘화 속도는, 불량빔이 없는 경우보다 저하되지만, 묘화 정밀도를 저하시키지 않고 묘화 처리를 행할 수 있다. 또한, 묘화 모드 2가 선택될 경우에는, 묘화 속도의 효율도 다른 방법을 이용할 경우보다 효율적으로 묘화 처리를 행할 수 있다.
이어서, 예를 들면 묘화 모드 3을 선택할 경우, 묘화 처리 제어부(52)는, 불량빔이 빔 OFF로 제어된 상태에서, 나머지의 멀티빔 중 적어도 하나를 이용하여, 위치를 이동시키면서 다중 묘화를 행하고, 또한 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여, 추가 묘화를 행하도록 묘화 처리를 제어한다.
도 14는, 실시예 1에서의 추가 패스 묘화에 따른 묘화 모드로 묘화 동작을 행하는 경우의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 14에서는, 다중도(N = 2)의 경우를 일례로서 도시하고 있다. 다중 묘화에서의 1 회째의 묘화 처리와 2 회째의 묘화 처리에서는, x 방향, y 방향 혹은 x, y 양방향으로 위치를 이동시킨 스트라이프 영역을 묘화한다. 도 14의 예에서는, 예를 들면 y 방향으로 1 / 2 스트라이프 폭만큼 이동시켜 다중 묘화하는 경우를 도시하고 있다. 즉, 다중 묘화의 각 회의 묘화 처리에 대하여 다른 회의 묘화 처리와는 묘화 방향(x 방향)과 직교하는 방향(y 방향)으로 위치를 이동시키면서 묘화를 행한다. 1 회째의 묘화 처리에서는, 불량빔에 대하여 빔 OFF가 되도록 블랭킹 제어를 행하고, 나머지의 멀티빔을 사용하여 스트라이프 영역(32a)에 대하여 1 회째의 묘화 처리를 행한다. 래스터 스캔의 묘화 동작은, 예를 들면, 도 9에서 설명한 내용과 동일해도 상관없다. 이러한 경우, 홀(23a)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치에는 빔이 조사되어 있지 않다.
이어서, 1 회째의 묘화 처리의 대상이 되는 스트라이프 영역(32a)을 y 방향으로 1 / 2 스트라이프 폭만큼 이동시킨 스트라이프 영역(32b)에 대하여 1 회째의 묘화 처리를 행한다. 래스터 스캔의 묘화 동작은, 예를 들면 도 9에서 설명한 내용과 동일해도 상관없다. 이러한 경우, 홀(23b)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치에는 빔이 조사되어 있지 않다.
이대로는, 홀(23a)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치와 홀(32b)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치에서는, 원하는 조사량의 1 / 2씩 밖에 전자빔의 조사를 받고 있지 않게 된다.
따라서, 추가 패스 묘화(추가 묘화)로서, 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치(홀(23a)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치, 및 홀(23b)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치)에 대하여 추가 묘화를 행한다. 이 때, 위치를 이동시키면서 행해진 1 회째와 2 회째의 묘화 처리에 의한 다중 묘화에서, 불량빔이 묘화할 예정이었던 복수의 위치가 모두 묘화되도록 추가 묘화로 묘화되는 묘화 범위의 위치를 조정한다. 도 14에서 묘화 처리 제어부(52)는, 홀(23a)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치, 및 홀(32b)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치가 포함되도록 스트라이프 영역(32c)을 설정한다. 그리고 추가 패스 묘화에서, 홀(23a)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치, 및 홀(32b)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치에 불량빔 이외의 다른 빔을 사용하여 조사한다. 여기서, 추가의 패스로 묘화할 시에는, 불량빔이 묘화할 예정이었던 부분 이외에도 아울러 묘화를 행하기로 해도 패턴 형성은 할 수 있지만, 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치에 대해서만 묘화를 행하는 것으로 하는 것이 바람직하다. 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치에 대해서만 묘화를 행하는 것으로 하면, 그 외의 빔에 대한 묘화 데이터 작성이 불필요해져, 데이터 작성 리소스의 유효 이용을 할 수 있는 장점이 있다.
이상에 의해, 어느 위치에서도 소정의 조사량으로 할 수 있다. 도 14에서는, 다중 묘화에서, 다중 묘화에서의 각 회의 묘화 위치를 y 방향으로 이동시킨 경우를 설명했지만, x 방향으로 이동시켜도 된다.
도 15는, 실시예 1에서의 추가 패스 묘화에 따른 묘화 모드로 묘화 동작을 행할 경우의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 15에서는, 다중도(N = 2)의 경우를 일례로서 나타내고 있다. 도 15의 예에서는, 예를 들면 x 방향으로 2 AU만큼씩 이동시켜 다중 묘화할 경우를 나타내고 있다. 1 회째의 묘화 처리에서는, 불량빔(예를 들면, '1'로 나타내는 홀(A)을 통과하는 빔)에 대하여 빔 OFF가 되도록 블랭킹 제어를 행하고, 나머지의 멀티빔(예를 들면, '2' ~ '8'로 나타내는 홀(B ~ H)을 통과하는 빔)을 사용하여, 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이, 1 회째의 묘화 처리를 행한다. 래스터 스캔의 묘화 동작은, 예를 들면 도 9에서 설명한 내용과 동일해도 상관없다. 이러한 경우, '1'로 나타내는 홀(A)을 통과하는 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치에는 빔이 조사되어 있지 않다.
이어서 1 회째의 묘화 처리란, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이, 2 AU만큼 x 방향으로 이동시킨 위치로부터 2 회째의 묘화 처리를 행한다. 묘화 동작의 내용은 1 회째의 묘화 처리와 동일해도 된다.
이 상태로는, '1'로 나타내는 홀(A)을 통과한 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치에서는, 원하는 조사량의 1 / 2씩 밖에 전자빔의 조사를 받고 있지 않게 된다.
따라서 추가 패스 묘화(추가 묘화)로서, 도 15의 (c)에 나타낸 바와 같이, 2 AU만큼 x 방향으로 이동시킨 위치로부터 3 회째의 묘화 처리(추가 패스 묘화)를 행한다. 이 때, 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여, 불량빔 이외의 다른 빔을 사용하여 조사한다. 1 회째와 2 회째와 3 회째의 묘화 처리에서, '1'로 나타내는 홀(A)을 통과하는 불량빔이 묘화할 예정이었던 위치가 모두 겹치지 않도록 제어함으로써? 어느 위치에도 소정의 조사량으로 할 수 있다.
이상과 같이, 추가 패스 묘화에 따른 묘화 모드 3에서 묘화 속도는, 불량빔이 없는 경우보다 저하되지만, 묘화 정밀도를 저하시키지 않고 묘화 처리를 행할 수 있다. 또한, 묘화 모드 3이 선택될 경우에는, 묘화 속도의 효율도 다른 방법을 이용할 경우보다 효율적으로 묘화 처리를 행할 수 있다.
이상과 같이, 실시예 1에서는, 복수의 묘화 모드를 준비하고, 묘화 속도의 효율에 의해 묘화 모드를 선택하여, 보다 효율이 좋은 묘화 모드로 묘화 처리를 행할 수 있다.
실시예 2.
실시예 1에서는, 설정되는 부분 영역이 직사각형인 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 실시예 2에서는, 다른 형상일 경우에 대하여 설명한다. 또한 실시예 2에서, 이하에 특별히 설명하는 점 이외에는 실시예 1과 동일하다.
도 16은, 실시예 2에서의 y 방향 분할에 따른 부분 영역(평행사변형 영역：제 2 영역)의 일례를 도시한 도이다. 도 16에서는, 예를 들면 종(y 방향)으로 512 개, 횡(x 방향)으로 8 개의 홀(22)이, 종 방향(y 방향)으로 1단 이동할 때마다 횡 방향(x 방향)으로 예를 들면 치수 a만큼 이동하여 배치된 애퍼처 부재(203)의 예를 도시하고 있다. 예를 들면, 종 방향(y 방향) 1 번째 단의 열과, 2 번째 단의 열의 홀끼리가, 횡 방향(x 방향)으로 치수 a만큼 이동하여 배치된다. 또한, 종 방향(y 방향) 2 번째 단의 열과, 3 번째 단의 열의 홀끼리가, 횡 방향(x 방향)으로 치수 b만큼 이동하여 배치되도록 각 단에 의해 이동폭을 변경시켜도 된다. 이와 같이, 애퍼처 부재(203)의 홀(22) 전체를 포함하는 영역이 평행사변형으로 되어 있다. 도 16의 예에서는, 애퍼처 부재(203) 자체의 형상이 평행사변형으로 도시되어 있지만, 직사각형이어도 된다. 도 16에서는, 예를 들면, 좌단으로부터 x 방향으로 6 번째 열 및 상단으로부터 - y 방향으로 4 번째 단의 홀(23)이 불량빔을 형성하는 홀(22)로 하고 있다. 이러한 경우, y 방향 분할에 따라 불량빔을 제외하고 부분 영역(평행사변형 영역)을 설정하기 위해서는, 도 16에 도시한 바와 같이 x 방향으로 전 열, 그리고 상단으로부터 - y 방향으로 5 번째 단부터 하단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(평행사변형 영역)(41)과, x 방향으로 전 열, 그리고 상단으로부터 - y 방향으로 3 번째 단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(평행사변형 영역)(43)의 2 개의 부분 영역(평행사변형)을 상정할 수 있다. 부분 영역(평행사변형 영역)(41)과 부분 영역(평행사변형 영역)(43)에서는, 부분 영역(평행사변형 영역)(41)이 보다 많은 홀(22)을 포함하므로, y 방향 분할에 따른 경우에는, 부분 영역(평행사변형 영역)(41)을 선택한다.
도 17은, 실시예 2에서의 x 방향 분할에 따른 부분 영역(평행사변형 영역 : 제 2 영역)의 일례를 도시한 도이다. 도 17에서는 도 16과 마찬가지로, 예를 들면 세로(y 방향)로 512 개, 가로(x 방향)로 8 개의 홀(22)이, 종 방향(y 방향)으로 1 단 이동할 때마다 횡 방향(x 방향)으로 예를 들면 치수 a만큼 이동하여 배치된 애퍼처 부재(203)의 예를 도시하고 있다. 도 17에서는 도 16과 마찬가지로, 예를 들면 좌단으로부터 x 방향으로 6 번째 열 및 상단으로부터 - y 방향으로 4 번째 단의 홀(23)이 불량빔을 형성하는 홀(22)로 하고 있다. 이러한 경우, x 방향 분할에 따라 불량빔을 제외하고 부분 영역(평행사변형 영역)을 설정하기 위해서는, 도 17에 도시한 바와 같이 y 방향으로 전 열, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 5 번째 열까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(평행사변형 영역)(45)과, y 방향으로 전 열, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 7 번째 열부터 우단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(평행사변형 영역)(47)의 2 개의 부분 영역(평행사변형 영역)을 상정할 수 있다. 부분 영역(평행사변형 영역)(45)과 부분 영역(평행사변형 영역)(47)에서는, 부분 영역(평행사변형 영역)(45)이 보다 많은 홀(22)을 포함하므로, x 방향 분할에 따른 경우에는, 부분 영역(평행사변형 영역)(45)을 선택한다.
도 18은, 실시예 2에서의 x 방향 분할에 따른 부분 영역(지그재그형 영역：제 2 영역)의 일례를 도시한 도이다. 도 18에서는, 예를 들면 세로(y 방향)로 512 개, 가로(x 방향)로 8 개의 홀(22)이, 종 방향(y 방향)으로 소정의 단수만큼 1 단 이동할 때마다 횡 방향(x 방향)으로 예를 들면 치수 a만큼 이동하여 배치되고, 소정의 단수가 되면, 다음의 단이 1 번째 단과 동일한 x 방향의 위치로 돌아와, 그 단으로부터 재차 소정의 단수만큼 1 단 이동할 때마다 횡 방향(x 방향)으로 예를 들면 치수 a만큼 이동하여 배치되는 것을 반복하도록 하여 배치된 애퍼처 부재(203)의 예를 도시하고 있다. 예를 들면 도 18의 예에서는, 예를 들면 종 방향(y 방향)으로 1 ~ 4 번째 단까지, 각 단의 열과, 그 다음의 단의 열의 홀끼리가, 횡 방향(x 방향)으로 치수 a만큼 이동하여 배치된다. 그리고, 5 ~ 8 번째 단까지, 9 ~ 12 번째 단까지와 같은 종 방향(y 방향)으로 4 단마다, 1 ~ 4 번째 단까지의 x 방향 위치와 동일하게 배치된다. 여기서는, x 방향의 이동량이 4 단으로 이웃의 홀의 위치가 되도록 배치된다. 도 18에서는, 예를 들면 좌단으로부터 x 방향으로 6 번째 및 상단으로부터 - y 방향으로 4 번째 단의 홀(23)이 불량빔을 형성하는 홀(22)로 하고 있다.
이러한 경우, x 방향 분할에 따라 불량빔을 제외하고 부분 영역을 설정하기 위해서는, 도 18에 도시한 바와 같이, 하단으로부터 y 방향으로 4 번째 단까지, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 5 번째 열까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 소부분 영역(평행사변형 영역)(47a)과, y 방향으로 5 ~ 8 번째 단까지, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 5 번째 열까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 소부분 영역(평행사변형 영역)(47b)과, …, 상단으로부터 - y 방향으로 8 ~ 5 번째 단까지, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 5 번째 열까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 소부분 영역(평행사변형 영역)(47c)과, 상단으로부터 - y 방향으로 4 ~ 1 번째 단까지, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 5 번째 열까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 소부분 영역(평행사변형 영역)(47d)을 조합한 부분 영역(지그재그형 영역)(48)과, 하단으로부터 y 방향으로 4 번째 단까지, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 7 번째 열부터 우단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 소부분 영역(평행사변형 영역)(49a)과, y 방향으로 5 ~ 8 번째 단까지, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 7 번째 열부터 우단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 소부분 영역(평행사변형 영역)(49b)과, …, 상단으로부터 - y 방향으로 8 ~ 5 번째 단까지, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 7 번째 열부터 우단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 소부분 영역(평행사변형 영역)(49c)과, 상단으로부터 - y 방향으로 4 ~ 1 번째 단까지, 그리고 좌단으로부터 x 방향으로 7 번째 열부터 우단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 소부분 영역(평행사변형 영역)(49d)을 조합한 부분 영역(지그재그형 영역)(70)의 2 개의 부분 영역(지그재그형 영역)을 상정할 수 있다. 즉 x 방향 분할에서는, 불량빔(23)이 존재하는 x 방향의 해당 열을 제외하도록, 복수의 소부분 영역(평행사변형 영역)을 구성하고, 복수의 소부분 영역(평행사변형 영역)을 y 방향으로 조합함으로써 부분 영역(지그재그형 영역)(48, 70)을 구성한다.
부분 영역(지그재그형 영역)(48)과 부분 영역(지그재그형 영역)(70)에서는, 부분 영역(지그재그형 영역)(48)이 보다 많은 홀(22)이 포함되므로 x 방향 분할에 따른 경우에는, 부분 영역(지그재그형 영역)(48)을 선택한다. 이와 같이, x 방향 m1개 x y 방향 n1 개의 빔 형성홀(22)이 포함되도록 구성되는 평행사변형 영역이 y 방향으로 반복하여 배치됨으로써 구성되는 다각형 영역(예를 들면, 지그재그형 영역)을 부분 영역으로서 설정해도 된다.
이상과 같이, 빔 배치(애퍼처 부재(203)의 복수의 홀(22)의 배치)가 xy 방향으로 직행하지 않을 경우에는, 부분 영역은 그 배치에 따른 형상으로 하면 된다.
실시예 3.
실시예 2에서는, 빔 배치(애퍼처 부재(203)의 복수의 홀(22)의 배치)가 xy 방향으로 직행하지 않을 경우, 직사각형 이외의 부분 영역을 설정할 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 실시예 3에서는, 빔 배치(애퍼처 부재(203)의 복수의 홀(22)의 배치)가 xy 방향으로 직행하지 않을 경우에도, 직사각형의 부분 영역을 설정할 경우에 대하여 설명한다. 실시예 3에서, 이하에 특별히 설명하는 점 이외에는 실시예 1과 동일하다.
도 19는, 실시예 3에서의 y 방향 분할에 따른 부분 영역(직사각형 영역：제 2 영역)의 일례를 도시한 도이다. 도 19에서는, 도 18과 마찬가지로 예를 들면, 세로(y 방향)로 512 개, 가로(x 방향)로 8 개의 홀(22)이 종 방향(y 방향)으로 소정의 단수만큼 1 단 이동할 때마다 횡 방향(x 방향)으로 예를 들면 치수 a만큼 이동하여 배치되고, 소정의 단수가 되면, 다음의 단이 1 번째 단과 동일한 x 방향의 위치로 돌아와, 그 단으로부터 재차 소정의 단수만큼 1 단 이동할 때마다 횡 방향(X 방향)으로, 예를 들면 치수 a만큼 이동하여 배치되는 것을 반복하도록 하여 배치된 애퍼처 부재(203)의 예를 도시하고 있다. 예를 들면 도 19의 예에서는, 예를 들면 종 방향(y 방향)으로 1 ~ 4 번째 단까지, 각 단의 열과 그 다음의 단의 열의 홀끼리가, 횡 방향(x 방향)으로 치수 a만큼 이동하여 배치된다. 그리고 5 ~ 8 번째 단까지, 9 ~ 12 번째 단까지와 같은 종 방향(y 방향)으로 4 단마다, 1 ~ 4 번째 단까지의 x 방향 위치와 동일하게 배치된다. 여기서는, x 방향의 이동량이 4단으로 옆의 홀의 위치가 되도록 배치된다. 도 19에서는 예를 들면, 좌단으로부터 x 방향으로 6 번째 열 및 상단으로부터 - y 방향으로 4 번째 단의 홀(23)이 불량빔을 형성하는 홀(22)로 하고 있다.
이러한 경우, y 방향 분할에 따라 불량빔을 제외하고 부분 영역(평행사변형 영역)을 설정하기 위해서는, 도 19에 도시한 바와 같이 x 방향으로 전 열, 그리고 상단으로부터 - y 방향으로 5 번째 단부터 하단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(직사각형 영역)(72)과, x 방향으로 전 열, 그리고 상단으로부터 - y 방향으로 3 번째 단까지의 복수의 홀(22)이 포함되는 부분 영역(직사각형 영역)(74)의 2 개의 부분 영역(평행사변형)을 상정할 수 있다. 부분 영역(직사각형 영역)(72)과 부분 영역(직사각형 영역)(74)에서는, 부분 영역(직사각형 영역)(72)이 보다 많은 홀(22)이 포함되므로 y 방향 분할에 따른 경우에는, 부분 영역(직사각형 영역)(72)을 선택한다. 즉, y 방향 분할에서는, 불량빔(23)이 존재하는 y 방향 번째 단을 제외하도록, 부분 영역(직사각형 영역)(72, 74)을 구성하고, 그 내부의 보다 많은 홀(22)이 포함되는 부분 영역(직사각형 영역)(72)을 선택한다.
이상과 같이, 빔 배치(애퍼처 부재(203)의 복수의 홀(22)의 배치)가 xy 방향으로 직행하지 않을 경우에도, 부분 영역은 직사각형으로 할 수 있다.
이상과 같이 상술한 각 실시예에서, y 방향 분할에서는 불량빔(23)이 존재하는 y 방향 번째 단을 제외하도록, x 방향 분할에서는 불량빔(23)이 존재하는 x 방향 해당 열을 제외하도록, 복수의 부분 영역을 구성하고, 그 내부의 보다 많은 홀(22)이 포함되는 부분 영역을 선택하면 된다.
이상, 구체예를 참조하여 실시예에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들의 구체예에 한정되지 않는다. 상술한 래스터 스캔 동작은 일례이며, 멀티빔을 이용한 래스터 스캔 동작은 그 외의 동작 방법이어도 된다.
또한, 장치 구성 또는 제어 방법 등 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 장치 구성 또는 제어 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 말할 필요도 없다.
이 외에, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 멀티 하전 입자빔 묘화 장치 및 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
20 : 멀티빔
22, 23 : 홀
24, 26 : 전극
30 : 묘화 영역
32, 33 스트라이프 영역
34 : 조사 영역
36 : 샷 패턴
40, 42, 44, 46 : 부분 영역
50 : 검출 처리부
51 : 설정부
52 : 묘화 처리 제어부
54 : 묘화 데이터 처리부
60, 62, 64 : 효율 산출부
66 : 판정부
68 : 모드 선택부
100 : 묘화 장치
101 : 시료
102 : 전자 경통
103 : 묘화실
105 : XY 스테이지
106 : 패러데이 컵
110 : 제어 계산기
112 : 메모리
130, 132 : 편향 제어 회로
134, 136 : DAC 앰프
138 : 전류 검출기
139 : 스테이지 위치 측정부
140 : 기억 장치
150 : 묘화부
160 : 제어부
200 : 전자빔
201 : 전자총
202 : 조명 렌즈
203 : 애퍼처 부재
204 : 블랭킹 플레이트
205 : 축소 렌즈
206 : 제한 애퍼처 부재
207 : 대물 렌즈
208 : 편향기
209 : 검출기
210 : 미러

Claims (6)

  1. 시료를 재치(載置)하는 연속 이동 가능한 스테이지와,
    하전 입자빔을 방출하는 방출부와,
    복수의 개구부를 가지고, 상기 복수의 개구부 전체가 포함되는 제 1 영역에 상기 하전 입자빔의 조사를 받아 상기 복수의 개구부를 상기 하전 입자빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티빔을 형성하는 애퍼처 부재와,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커와,
    상기 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 블랭킹 애퍼처 부재와,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 불량빔을 검출하는 검출부와,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부 중, 상기 불량빔을 통과시키는 개구부를 제외한 나머지의 개구부 중, 보다 많은 개구부가 포함되도록 제 2 영역을 설정하는 설정부와,
    상기 제 2 영역 내의 개구부를 통과함으로써 형성된 멀티빔을 이용하여 시료에 패턴을 묘화하도록 묘화 처리를 제어하는 묘화 처리 제어부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부 중, 상기 제 2 영역으로부터 이탈한 개구부를 통과하는 멀티빔을 빔 OFF 상태가 되도록 대응하는 블랭커를 제어하는 블랭커 제어부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
  3. 시료를 재치하는 연속 이동 가능한 스테이지와,
    하전 입자빔을 방출하는 방출부와,
    복수의 개구부를 가지고, 상기 복수의 개구부 전체가 포함되는 영역에 상기 하전 입자빔의 조사를 받아, 상기 복수의 개구부를 상기 하전 입자빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티빔을 형성하는 애퍼처 부재와,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커와,
    상기 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 블랭킹 애퍼처 부재와,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중, 불량빔을 검출하는 검출부와,
    상기 불량빔이 빔 OFF로 제어된 상태에서, 나머지의 멀티빔 중 적어도 하나를 이용하여, 위치를 이동시키면서 다중 묘화를 행하고, 또한 상기 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여, 추가 묘화를 행하도록 묘화 처리를 제어하는 묘화 처리 제어부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 다중 묘화의 각 회의 묘화 처리에 있어서 다른 회의 묘화 처리와는 묘화 방향과 직교하는 방향으로 위치를 이동시키면서 묘화를 행하고,
    상기 추가 묘화 시, 위치를 이동시키면서 행해진 상기 다중 묘화에 있어서 상기 불량빔이 묘화할 예정이었던 복수의 위치가 모두 묘화되도록 추가 묘화로 묘화되는 묘화 범위의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
  5. 시료를 재치하는 연속 이동 가능한 스테이지와,
    하전 입자빔을 방출하는 방출부와,
    복수의 개구부를 가지고, 상기 복수의 개구부 전체가 포함되는 영역에 상기 하전 입자빔의 조사를 받아 상기 복수의 개구부를 상기 하전 입자빔의 일부가 각각 통과함으로써 멀티빔을 형성하는 애퍼처 부재와,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커와,
    상기 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 블랭킹 애퍼처 부재와,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중 불량빔을 검출하는 검출부와,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부 중, 상기 불량빔을 통과시키는 개구부를 제외한 나머지의 개구부 중 보다 많은 개구부가 포함되도록 제 2 영역을 설정하는 설정부와,
    상기 제 2 영역 내의 개구부를 통과한 멀티빔을 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 제 1 모드와, 상기 불량빔이 빔 OFF로 제어된 상태에서 나머지의 멀티빔 중 적어도 하나를 이용하여 위치를 이동시키면서 다중 묘화를 행하고, 또한 상기 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여, 추가 묘화를 행하는 제 2 모드를 선택하는 선택부와,
    선택된 모드로 묘화하도록 묘화 처리를 제어하는 묘화 처리 제어부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 장치.
  6. 하전 입자빔의 조사를 받아 멀티빔을 형성하는 복수의 개구부를 가지는 애퍼처 부재의 복수의 개구부를 통과한 멀티빔 중, 불량빔을 검출하는 공정과,
    상기 애퍼처 부재의 복수의 개구부 중, 상기 불량빔을 통과시키는 개구부를 제외한 나머지의 개구부 중, 보다 많은 개구부가 포함되도록 영역을 설정하는 공정과,
    상기 영역 내의 개구부를 통과한 멀티빔을 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 제 1 모드와, 상기 불량빔이 빔 OFF로 제어된 상태에서 나머지의 멀티빔 중 적어도 하나를 이용하여 위치를 이동시키면서 다중 묘화를 행하고, 또한 상기 불량빔에 의해 묘화될 예정이었던 위치에 대하여 추가 묘화를 행하는 제 2 모드를 선택하는 공정과,
    선택된 모드로 시료에 패턴을 묘화하는 공정
    을 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자빔 묘화 방법.
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