KR20160121419A - 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법 - Google Patents

하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 태양의 하전 입자빔 묘화 장치는, 편향기를 이용하여 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역과 동일한 종횡폭 사이즈로 상기 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하는 제1 메쉬 영역 설정 처리부와, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하는 샷 유무 판정 처리 회로와, 상기 복수의 제1 메쉬 영역에 대해 인접하는 2 이상의 제1 메쉬 영역마다 머지 처리하는 머지 처리부와, 상기 머지 처리된 제2 메쉬 영역마다 샷 도형이 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역의 수를 계측하는 계측 처리부와, 계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하는 칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성 처리부를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법{CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND CHARGED PARTICLE BEAM WRITING METHOD}
본 발명은 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법에 관한 것으로, 예를 들면, 묘화 시간의 일부가 되는 서브 필드(SF) 간을 빔 편향시킬 때의 편향 시간을 예측하는 묘화 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스의 회로 선폭은 더 미세화되고 있다. 이들 반도체 디바이스에 회로 패턴을 형성하기 위한 노광용 마스크(레티클이라고도 함)를 형성하는 방법으로서, 우수한 해상성을 가지는 전자빔(EB : Electron beam) 묘화 기술이 이용된다.
도 14는 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 가변 성형형 전자선 묘화 장치는 이하와 같이 동작한다. 제1 애퍼처(410)에는 전자선(330)을 성형하기 위한 직사각형의 개구(411)가 형성되어 있다. 또한, 제2 애퍼처(420)에는 제1 애퍼처(410)의 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 제1 애퍼처(410)의 개구(411)를 통과한 전자선(330)은, 편향기에 의해 편향되어 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 일부를 통과해 소정의 일방향(예를 들면, X 방향이라고 함)으로 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)에 조사된다. 즉, 제1 애퍼처(410)의 개구(411)와 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 양방을 통과할 수 있는 직사각형 형상이, X 방향으로 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)의 묘화 영역에 묘화된다. 제1 애퍼처(410)의 개구(411)와 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 양방을 통과시켜 임의 형상을 작성하는 방식을 가변 성형 방식(VSB 방식)이라고 한다.
묘화 장치에서는, 칩 패턴을 묘화할 때의 묘화 시간을 예측하여 유저에게 제공하고 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 제2009-088213호 참조). 또한 묘화 장치에서는, 시료의 묘화 영역을 서브 필드(SF)라고 불리는 복수의 소영역으로 분할하여, 다단 편향기 중 하나의 편향기로 SF에 빔 위치를 편향시키고, 다른 편향기로 당해 SF 내의 패턴 형성 위치에 빔 위치를 편향시킴으로써 원하는 위치에 패턴을 묘화하는 다단 편향 방법이 채용되고 있다. 이 때문에, 묘화 시간 중에는 각 SF 내에 패턴을 묘화할 때에 걸리는 시간 외에 SF 간을 빔이 이동할 때에 걸리는 시간도 고려할 필요가 있다. 종래에는 x 방향 칩 사이즈를 SF 사이즈로 나눈 값과 y 방향 칩 사이즈를 SF 사이즈로 나눈 값을 곱한 값, 즉, 칩 내의 SF 수 모두를 빔이 이동하는 것을 전제로 이동 시간을 계산하고 있었다. 그러나, 칩 영역 내에 상당하는 모든 SF에 패턴이 배치된다고는 할 수 없다. VSB 방식에서는 패턴이 존재하지 않는 SF를 건너뛰어 다른 SF로 이동하는 것이 가능해진다. 따라서, 종래에는 건너뛰어진 SF로의 이동 시간을 포함하고 있었다. 이 때문에, 예측되는 묘화 시간의 오차가 커진다고 하는 문제가 있었다. 따라서, SF 간을 빔이 이동할 때에 걸리는 시간을 고정밀도로 계산하기 위해서는, 패턴이 존재하는 SF와 패턴이 존재하지 않는 SF를 구별하여, 패턴이 존재하는 SF 수를 카운트하는 것이 중요하다. 그러나, 종래에는 이러한 패턴이 존재하는 SF 수를 카운트하는 방법이 확립되어 있지 않았다. 이 때문에, 예측된 묘화 시간과 실제 묘화 시간과의 오차가 커진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 패턴이 존재하는 SF 수를 고정밀도로 카운트 가능한 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법을 제공한다.
본 발명의 일 태양의 하전 입자빔 묘화 장치는,
복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 데이터가 정의된 묘화 데이터를 기억하는 기억 장치와,
다단 편향기 중 하나를 이용하여 시료의 묘화 영역이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역과 동일한 종횡폭 사이즈로 상기 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하는 제1 메쉬 영역 설정 처리 회로와,
도형 패턴마다, 하전 입자빔에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할하는 샷 분할 처리 회로와,
상기 복수의 제1 메쉬 영역에 상기 복수의 샷 도형을 할당하여, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하는 샷 유무 판정 처리 회로와,
상기 복수의 제1 메쉬 영역에 대해 인접하는 2 이상의 제1 메쉬 영역마다 머지 처리하는 머지 처리 회로와,
상기 머지 처리됨으로써 각각 2 이상의 제1 메쉬 영역이 합성된 복수의 제2 메쉬 영역의 제2 메쉬 영역마다, 상기 제2 메쉬 영역 내의 샷 도형이 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역의 수를 계측하는 계측 처리 회로와,
계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하는 칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성 처리 회로와,
상기 샷 도형 있음 영역 수 맵을 이용하여 상기 칩을 묘화하는 경우에서의 상기 복수의 소영역 간을 빔이 이동하도록 편향시키기 위한 편향 시간을 예측하는 편향 시간 예측 처리 회로와,
시료가 재치된 스테이지와, 하전 입자빔원과, 상기 다단 편향기를 가지며, 하전 입자빔을 상기 다단 편향기로 다단 편향시키면서 상기 칩 내의 상기 복수의 도형 패턴을 상기 시료에 묘화하는 묘화 기구
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 하전 입자빔 묘화 장치는,
복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 데이터가 정의된 묘화 데이터를 기억하는 기억 장치와,
다단 편향기 중 하나를 이용하여 시료의 묘화 영역이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역의 종횡폭 사이즈의 n 배의 사이즈로 상기 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하는 제1 메쉬 영역 설정 처리 회로와,
도형 패턴마다, 하전 입자빔에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할하는 샷 분할 처리 회로와,
상기 복수의 제1 메쉬 영역에 상기 복수의 샷 도형을 할당하여, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하는 샷 유무 판정 처리 회로와,
샷 도형 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 n × n 값을, 샷 도형 없음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하는 칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성 처리 회로와,
상기 샷 도형 있음 영역 수 맵을 이용하여 상기 칩을 묘화하는 경우에서의 상기 복수의 소영역 간을 빔이 이동하도록 편향시키기 위한 편향 시간을 예측하는 편향 시간 예측 처리 회로와,
시료가 재치된 스테이지와, 하전 입자빔원과, 상기 다단 편향기를 가지며, 하전 입자빔을 상기 다단 편향기로 다단 편향시키면서 상기 칩 내의 상기 복수의 도형 패턴을 시료에 묘화하는 묘화 기구
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양의 하전 입자빔 묘화 방법은,
다단 편향기 중 하나를 이용하여 시료의 묘화 영역이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역과 동일한 종횡폭 사이즈로 복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하고,
도형 패턴마다, 하전 입자빔에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할하고,
상기 복수의 제1 메쉬 영역에 상기 복수의 샷 도형을 할당하여, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하고,
상기 복수의 제1 메쉬 영역에 대해 인접하는 2 이상의 제1 메쉬 영역마다 머지 처리하고,
상기 머지 처리됨으로써 각각 2 이상의 제1 메쉬 영역이 합성된 복수의 제2 메쉬 영역의 제2 메쉬 영역마다, 상기 제2 메쉬 영역 내의 샷 도형이 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역의 수를 계측하고,
계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 맵을 작성하고,
상기 맵을 이용하여 상기 칩을 묘화하는 경우에서의 상기 복수의 소영역 간을 빔이 이동하도록 편향시키기 위한 편향 시간을 예측하고,
하전 입자빔을 상기 다단 편향기로 다단 편향시키면서 상기 칩 내의 상기 복수의 도형 패턴을 시료에 묘화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 하전 입자빔 묘화 방법은,
다단 편향기 중 하나를 이용하여 시료의 묘화 영역이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역의 종횡폭 사이즈의 n 배의 사이즈로 복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하고,
도형 패턴마다, 하전 입자빔에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할하고,
상기 복수의 제1 메쉬 영역에 상기 복수의 샷 도형을 할당하여, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하고,
샷 도형 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 n × n의 값을, 샷 도형 없음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 맵을 작성하고,
상기 맵을 이용하여 상기 칩을 묘화하는 경우에서의 상기 복수의 소영역 간을 빔이 이동하도록 편향시키기 위한 편향 시간을 예측하고,
상기 다단 편향기를 가지며, 하전 입자빔을 상기 다단 편향기로 다단 편향시키면서 상기 칩 내의 상기 복수의 도형 패턴을 시료에 묘화하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 실시 형태 1에서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2는 실시 형태 1에서의 각 영역을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 실시 형태 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 실시 형태 1에서의 샷 메쉬 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시 형태 1에서의 샷 밀도 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 1에서의 임시 샷 메쉬 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 실시 형태 1에서의 머지 처리 후의 임시 샷 메쉬 영역과 샷 메쉬 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실시 형태 2의 비교예에서의 SF 수 오차를 설명하기 위한 샷 밀도 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시 형태 2에서의 제어 계산기의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 실시 형태 2에서의 묘화 방법의 주요부 공정의 일부를 나타내는 순서도이다.
도 11은 실시 형태 2에서의 SF 밀도 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 실시 형태 2에서의 SF 밀도 맵의 프레임 경계 부분의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시 형태 2에서의 칩 단위의 SF 밀도 맵의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 실시 형태에서는, 패턴이 존재하는 SF 수를 고정밀도로 카운트 가능한 묘화 장치 및 방법에 대해 설명한다.
이하, 실시 형태에서는, 하전 입자빔의 일례로서 전자빔을 이용한 구성에 대해 설명한다. 단, 하전 입자빔은 전자빔에 한정되지 않으며, 이온빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다. 또한, 하전 입자빔 장치의 일례로서 가변 성형형의 묘화 장치에 대해 설명한다.
실시 형태 1.
도 1은 실시 형태 1에서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 1에서 묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 하전 입자빔 묘화 장치의 일례이다. 특히, 가변 성형형(VSB 방식)의 묘화 장치의 일례이다. 묘화부(150)는 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 제1 애퍼처(203), 투영 렌즈(204), 편향기(205), 제2 애퍼처(206), 대물 렌즈(207), 주편향기(208) 및 부편향기(209)가 배치되어 있다. 묘화실(103) 내에는 XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는, 묘화 시에는 묘화 대상이 되는 마스크 등의 시료(101)가 배치된다. 시료(101)에는 반도체 장치를 제조할 때의 노광용 마스크가 포함된다. 또한, 시료(101)에는 레지스트가 도포된 아직 아무것도 묘화되지 않은 마스크 블랭크스가 포함된다.
제어부(160)는 제어 계산기(110, 120), 메모리(112), 제어 회로(130) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140, 142, 146)를 가지고 있다. 제어 계산기(110, 120), 메모리(112), 제어 회로(130) 및 기억 장치(140, 142, 146)는 도시하지 않은 버스를 개재하여 서로 접속되어 있다.
제어 계산기(110) 내에는 도형 패턴 독출부(60), 샷 분할 처리부(62), 할당 처리부(64), 데이터량 견적부(66), 데이터량 판정부(67), 선택부(68), 머지 수 연산부(69), 샷 메쉬 설정부(70), 샷 유무 판정부(72), 서브 필드(SF) 수 카운트부(74), 프레임 단위 샷 밀도 맵 작성부(76), 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(78), 임시 샷 메쉬 설정부(80), 샷 유무 판정부(82), 머지 처리부(84), SF 수 카운트부(86), 샷 수 맵 작성부(90), 묘화 시간 예측부(92) 및 n 연산부(93)가 배치된다. 도형 패턴 독출부(60), 샷 분할 처리부(62), 할당 처리부(64), 데이터량 견적부(66), 데이터량 판정부(67), 선택부(68), 머지 수 연산부(69), 샷 메쉬 설정부(70), 샷 유무 판정부(72), 서브 필드(SF) 수 카운트부(74), 프레임 단위 샷 밀도 맵 작성부(76), 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(78), 임시 샷 메쉬 설정부(80), 샷 유무 판정부(82), 머지 처리부(84), SF 수 카운트부(86), 샷 수 맵 작성부(90), 묘화 시간 예측부(92) 및 n 연산부(93)와 같은 각 '~ 부'는 하나의 처리 회로를 가지며, 그 처리 회로로서 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로 혹은 반도체 장치 등을 이용할 수 있다. 또한, 각 '~ 부'는 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 이용해도 된다. 혹은, 상이한 처리 회로(별도의 처리 회로)를 이용해도 된다. 도형 패턴 독출부(60), 샷 분할 처리부(62), 할당 처리부(64), 데이터량 견적부(66), 데이터량 판정부(67), 선택부(68), 머지 수 연산부(69), 샷 메쉬 설정부(70), 샷 유무 판정부(72), 서브 필드(SF) 수 카운트부(74), 프레임 단위 샷 밀도 맵 작성부(76), 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(78), 임시 샷 메쉬 설정부(80), 샷 유무 판정부(82), 머지 처리부(84), SF 수 카운트부(86), 샷 수 맵 작성부(90), 묘화 시간 예측부(92) 및 n 연산부(93)에 입출력되는 정보 및 연산 중인 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.
제어 계산기(120) 내에는 샷 데이터 생성부(40), 조사량 연산부(42) 및 묘화 처리부(43)가 배치된다. 샷 데이터 생성부(40), 조사량 연산부(42) 및 묘화 처리부(43)와 같은 각 '~ 부'는 하나의 처리 회로를 가지며, 그 처리 회로로서 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로 혹은 반도체 장치 등을 이용할 수 있다. 또한, 각 '~ 부'는 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 이용해도 된다. 혹은, 상이한 처리 회로(별도의 처리 회로)를 이용해도 된다. 샷 데이터 생성부(40), 조사량 연산부(42) 및 묘화 처리부(43)에 입출력되는 정보 및 연산 중인 정보는 도시하지 않은 메모리에 그때마다 저장된다.
여기서, 도 1에서는 실시 형태 1을 설명함에 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에 있어서 통상적으로 필요한 그 외의 구성을 구비하고 있어도 상관없다. 예를 들면, 위치 편향용으로는 주편향기(208)와 부편향기(209)의 주부(主副) 2 단의 다단 편향기를 이용하고 있으나, 3 단 이상의 다단 편향기에 의해 위치 편향을 행하는 경우여도 된다.
적어도 1 개의 도형 패턴으로 구성되는 복수의 셀을 가지는 칩의 데이터가 정의된 묘화 데이터가 묘화 장치(100)의 외부로부터 입력되어 기억 장치(140)(기억부)에 저장되어 있다. 칩 데이터에는 각 도형 패턴의 형상, 배치 좌표 및 사이즈를 나타내는 각 도형 패턴 데이터가 정의된다. 바꾸어 말하면, 칩 데이터에는 복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 각 도형 패턴의 형상, 배치 좌표 및 사이즈를 나타내는 각 도형 패턴 데이터가 정의된다.
도 2는 실시 형태 1에서의 각 영역을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2에서 시료(101)의 묘화 영역(10)은 주편향기(208)의 편향 가능 폭으로, 예를 들면 y 방향을 향해 직사각형 형상으로 복수의 스트라이프 영역(20)으로 가상 분할된다. 또한, 각 스트라이프 영역(20)은 부편향기(209)의 편향 가능 사이즈로, 메쉬 형상으로 복수의 서브 필드(SF)(30)(소영역)로 가상 분할된다. 여기서, 묘화 장치(100)로 도형 패턴을 묘화하기 위해서는, 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈의 샷 도형으로 칩 데이터에 정의된 각 도형 패턴을 분할할 필요가 있다. 그리고, 각 SF(30) 내의 각 샷 위치에 이러한 샷 도형(32)이 묘화된다.
묘화 장치(100)에서는 이러한 복수 단의 편향기를 이용하여 스트라이프 영역(20)마다 묘화 처리를 진행시켜 간다. 여기서는, 일례로서 주편향기(208) 및 부편향기(209)와 같은 2 단 편향기가 이용된다. XY 스테이지(105)가 예를 들면 - x 방향을 향해 연속 이동하면서 1 번째의 스트라이프 영역(20)에 대해 x 방향을 향해 묘화를 진행시켜 간다. 그리고, 1 번째의 스트라이프 영역(20)의 묘화 종료 후, 동일하게 혹은 반대 방향을 향해 2 번째의 스트라이프 영역(20)의 묘화를 진행시켜 간다. 이후, 마찬가지로 3 번째 이후의 스트라이프 영역(20)의 묘화를 진행시켜 간다. 그리고, 주편향기(208)가 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 SF(30)의 기준 위치(A)에 전자빔(200)을 차례로 편향시킨다. 기준 위치(A)는 예를 들면 SF(30)의 중심 위치가 이용된다. 혹은, SF(30)의 좌하(左下) 모서리의 위치여도 적합하다. 또한, 부편향기(209)(제2 편향기)가 각 SF(30)의 기준 위치(A)에서부터 당해 SF(30) 내에 조사되는 샷 도형(32)으로 성형된 샷 빔(전자빔(200))을 원하는 위치에 편향시킨다. 이와 같이, 주편향기(208) 및 부편향기(209)는 사이즈가 상이한 편향 영역을 가진다.
실시 형태 1에서의 묘화 장치(100)에서는 묘화 처리를 실행하기 전의 전처리로서 칩을 묘화할 때에 걸리는 묘화 시간을 예측한다. 묘화 시간을 예측하기 위해서는, 부편향기(209)에 의해 패턴이 배치되는 SF 내의 각 샷 위치에 샷 도형을 묘화할 때에 걸리는 시간(샷 시간)의 합계와, SF 간을 빔이 이동할 때에 걸리는 시간(편향 시간)의 합계가 필요하다. 그 외에, 스트라이프 영역 간을 이동할 때에 걸리는 시간 등이 필요해진다. 실시 형태 1에서는 특히 SF 간을 빔이 이동할 때에 걸리는 시간(편향 시간)을 고정밀도로 계산하기 위해, 패턴(샷 도형)이 배치되는 SF와 패턴(샷 도형)이 배치되지 않는 SF를 구별하여, 패턴(샷 도형)이 배치되는 SF 수를 고정밀도로 카운트한다. 이 때문에, 실시 형태 1에서는 칩마다 칩 영역을 소정의 사이즈로 메쉬 형상의 샷 메쉬 영역으로 분할하여, 각 샷 메쉬 영역 내에서 패턴(샷 도형)이 배치되는 SF 수를 정의한 샷 밀도 맵을 작성한다.
도 3은 실시 형태 1에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타내는 순서도이다. 도 3에 있어서 실시 형태 1에서의 묘화 방법은, 샷 분할 공정(S102)과, 샷 수 맵 작성 공정(S104)과, 데이터량 견적 공정(S106)과, 데이터량 판정 공정(S108)과, 샷 메쉬 설정 공정(S110)과, 할당 공정(S114)과, 샷 유무 판정 공정(S116)과, SF 수 카운트 공정(S120)과, 프레임 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S230)과, 칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S240)과, 묘화 시간 예측 공정(S402)과, 묘화 공정(S404)과 같은 일련의 공정을 실시한다.
혹은, 샷 분할 공정(S102)과, 샷 수 맵 작성 공정(S104)과, 데이터량 견적 공정(S106)과, 데이터량 판정 공정(S108)과, 선택 공정(S109)과, n 연산 공정(S111)과, 샷 메쉬 설정 공정(S112)과, 할당 공정(S114)과, 샷 유무 판정 공정(S116)과, SF 수 카운트 공정(S120)과, 프레임 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S230)과, 칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S240)과, 묘화 시간 예측 공정(S402)과, 묘화 공정(S404)과 같은 일련의 공정을 실시한다.
혹은, 샷 분할 공정(S102)과, 샷 수 맵 작성 공정(S104)과, 데이터량 견적 공정(S106)과, 데이터량 판정 공정(S108)과, 선택 공정(S109)과, 머지 수 연산 공정(S211)과, 임시 샷 메쉬 설정 공정(S212)과, 할당 공정(S214)과, 샷 유무 판정 공정(S216)과, 임시 샷 메쉬 머지 처리 공정(S218)과, SF 수 카운트 공정(S220)과, 프레임 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S230)과, 칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S240)과, 묘화 시간 예측 공정(S402)과, 묘화 공정(S404)과 같은 일련의 공정을 실시한다.
즉, SF 수를 카운트하는 방법으로서, 데이터량이 임계치 이하인 경우에는, 샷 메쉬 설정 공정(S110)과, 할당 공정(S114)에서 SF 수 카운트 공정(S120)까지의 각 공정을 실시하는 방법(1 - 1)을 실시한다. 데이터량이 임계치보다 큰 경우에는, 샷 메쉬 설정 공정(S112)에서 SF 수 카운트 공정(S120)까지의 각 공정을 실시하는 방법(1 - 2)과, 머지 수 연산 공정(S211)에서 SF 수 카운트 공정(S220)까지의 각 공정을 실시하는 방법(2) 중 어느 하나를 실시한다. 이러한 방법의 선택은 먼저 데이터량에 의해 판정된다. 이어서, 방법(1 - 2)과 방법(2) 중 어느 하나를 선택한다.
여기서, SF 내의 각 샷 위치에 샷 도형을 묘화할 때에 걸리는 시간(샷 시간)은, 샷 도형에 성형된 빔의 조사 시간과 부편향기(209)에 편향 전압을 인가하는 도시하지 않은 DAC(디지털 아날로그 변환) 앰프의 정정(整定) 시간(세틀링 시간)의 합에 샷 도형의 수, 즉 샷 수를 곱한 값으로 연산할 수 있다. 이러한 샷 수를 구하기 위해 샷 수 맵을 작성한다.
샷 분할 공정(S102)으로서, 먼저 도형 패턴 독출부(60)는, 칩 데이터 내의 각 셀 내의 각 도형 패턴 데이터를 독출한다. 그리고, 독출된 각 도형 패턴 데이터는 샷 분할 처리부(62)에 출력된다. 이어서, 샷 분할 처리부(62)는, 칩 데이터 내의 각 도형 패턴 데이터를 입력하고, 도형 패턴마다, 전자빔(200)에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할한다.
그리고, 할당 처리부(64)는, 칩의 영역이 소정의 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 메쉬 영역에 대하여 샷 도형을 할당한다. 이러한 메쉬 영역의 사이즈는 SF(30)의 사이즈와 동일해도 되고, SF 사이즈보다 커도 된다.
샷 수 맵 작성 공정(S104)으로서, 샷 수 맵 작성부(90)는, 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형 수를 카운트한다. 그리고, 이러한 처리를 예를 들면 후술하는 프레임 단위로 구하여 샷 수 맵을 작성한다. 그 후, 칩 단위로 머지하여 칩 단위의 샷 수 맵을 작성한다.
데이터량 견적 공정(S106)으로서, 데이터량 견적부(66)는, 샷 밀도 맵을 작성하는 경우의 샷 밀도 맵의 데이터량을 견적낸다. 여기서는, 샷 밀도 맵을 구성하는 샷 메쉬 영역의 사이즈를 예를 들면 SF(30)의 사이즈로서 연산한다.
케이스 1 : 예를 들면, 칩 사이즈가 1000 μm각이고, SF 사이즈가 20 μm각이며, 각 샷 메쉬 영역(맵 요소)에 정의되는 맵 값의 데이터량이 24 바이트라고 한다. 이러한 조건에서 샷 밀도 맵의 데이터량은 (1000 / 20)2 × 24 = 60 kB가 된다.
케이스 2 : 예를 들면, 칩 사이즈가 150000 μm각이고, SF 사이즈가 10 μm각이며, 각 샷 메쉬 영역(맵 요소)에 정의되는 맵 값의 데이터량이 24 바이트라고 한다. 이러한 조건에서 샷 밀도 맵의 데이터량은 (150000 / 10)2 × 24 = 5.4 GB가 된다.
데이터량 판정 공정(S108)으로서, 데이터량 판정부(67)는, 샷 밀도 맵의 데이터량이 미리 설정된 임계치보다 큰지 아닌지를 판정한다. 샷 밀도 맵의 데이터량이 미리 설정된 임계치보다 큰 경우에는 선택 공정(S109)으로 진행된다.
선택 공정(S109)으로서, 선택부(68)는, 샷 밀도 맵의 데이터량이 미리 설정된 임계치보다 큰 경우에 방법(1 - 2)과 방법(2) 중 하나를 선택한다.
샷 밀도 맵의 데이터량이 미리 설정된 임계치보다 크지 않은 경우에는, 샷 메쉬 설정 공정(S110)으로 진행된다. 바꾸어 말하면 방법(1 - 1)을 선택한다. 예를 들면, 임계치를 1 GB로 하는 경우, 전술한 예에서는 케이스 1은 임계치보다 작으므로 방법(1 - 1)을 선택한다. 한편, 케이스 2는 임계치보다 크므로 방법(1 - 2) 혹은 방법(2)을 선택한다.
샷 메쉬 설정 공정(S110)으로서, 샷 메쉬 설정부(70)(제1 메쉬 영역 설정부의 일례)는, SF(30)의 종횡폭 사이즈의 n 배(단, n = 1)의 사이즈, 바꾸어 말하면 SF(30)와 동일한 사이즈로 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 샷 메쉬 영역(제1 메쉬 영역의 일례)을 설정한다. 전술한 바와 같이 묘화 처리에서는, 다단 편향기 중 하나인 주편향기(208)를 이용하여 시료(101)의 묘화 영역(10)이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 SF(30)(소영역) 간을 이동하도록 전자빔을 편향시킨다. 방법(1 - 1)에서는 이러한 SF(30)의 n 배(단, n = 1)의 사이즈로 샷 메쉬 영역을 설정한다.
n 연산 공정(S111)으로서, n 연산부(93)는, 샷 밀도 맵의 데이터량이 미리 설정된 임계치 이내가 되도록 샷 메쉬 영역을 설정하기 위한 값(n)을 연산한다. 값(n)은 묘화 처리마다 구하면 된다.
샷 메쉬 설정 공정(S112)으로서, 샷 메쉬 설정부(70)(제1 메쉬 영역 설정부의 일례)는, SF(30)의 종횡폭 사이즈의 n 배의 사이즈로 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 샷 메쉬 영역(제1 메쉬 영역의 일례)을 설정한다. 전술한 바와 같이 묘화 처리에서는, 다단 편향기 중 하나인 주편향기(208)를 이용하여 시료(101)의 묘화 영역(10)이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 SF(30)(소영역) 간을 이동하도록 전자빔을 편향시킨다. 방법(1 - 2)에서는 이러한 SF(30)의 n 배(n > 1, n은 실수, 예를 들면 정수)의 사이즈로 샷 메쉬 영역을 설정한다. 이하, 방법(1 - 2)에 대해 설명한다. 방법(1 - 1)에 대해서는 방법(1 - 2)의 n = 1인 경우와 동일하다.
도 4는 실시 형태 1에서의 샷 메쉬 영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서 칩(44)은 예를 들면, 직사각형 형상으로 복수의 프레임 영역(46)으로 가상 분할된다. 그리고, 각 프레임 영역(46)은 SF(30)의 종횡폭 사이즈의 n 배의 사이즈(Δ = n × SF 사이즈)로 복수의 샷 메쉬 영역(48)으로 가상 분할된다. 도 4의 예에서는 n = 2인 경우를 나타내고 있다.
할당 공정(S114)으로서, 할당 처리부(64)는, 복수의 샷 메쉬 영역(48)에 복수의 샷 도형(32)을 할당한다. 샷 도형(32)은 이미 샷 분할 처리에 의해 작성된 데이터를 유용하면 된다.
샷 유무 판정 공정(S116)으로서, 샷 유무 판정부(72)는, 샷 메쉬 영역(48)마다 할당된 샷 도형(32)의 유무를 판정한다.
SF 수 카운트 공정(S120)으로서, SF 수 카운트부(74)는, 샷 도형 있음으로 판정된 샷 메쉬 영역(48)에 대해서는 n × n 값을 연산하여 SF 수로서 카운트한다. 샷 도형 없음으로 판정된 샷 메쉬 영역(48)에 대해서는 SF 수는 0 값이 된다. 도 4의 예에서는, 샷 도형 있음으로 판정된 샷 메쉬 영역(48)에 대해서는 SF 수가 4(= 2 × 2)가 된다.
프레임 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S230)으로서, 프레임 단위 샷 밀도 맵 작성부(76)(프레임 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성부)는, 샷 도형 있음으로 판정된 샷 메쉬 영역(48)에 대해서는 n × n 값을, 샷 도형 없음으로 판정된 샷 메쉬 영역(48)에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 프레임 영역(46) 단위의 샷 밀도 맵(샷 도형 있음 영역 수 맵)을 작성한다.
칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S240)으로서, 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(78)(칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성부)는, 프레임 영역(46) 단위의 샷 밀도 맵을 머지 처리하여 칩(44) 단위의 샷 밀도 맵(샷 도형 있음 영역 수 맵)을 작성한다.
도 5는 실시 형태 1에서의 샷 밀도 맵의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이 칩 단위 샷 밀도 맵(50)은, 샷 메쉬 영역(48)을 맵의 구성 요소로 하여 작성된다. 그리고, 칩(44) 단위의 샷 밀도 맵에 정의되는 각 맵 값은, 샷 도형 있음으로 판정된 샷 메쉬 영역(48)에 대해서는 n × n 값이, 샷 도형 없음으로 판정된 샷 메쉬 영역(48)에 대해서는 0 값이 정의되어 있다.
또한, SF 사이즈는 묘화 처리마다 가변으로 설정할 수 있으므로, n 값은 묘화 처리마다 가변으로 설정하면 된다. n = 1에 가까워질수록 고정밀도가 된다. 또한, SF 수를 카운트할 때 패턴 면적 밀도를 고려해도 적합하다. 예를 들면, 도시하지 않은 패턴 면적 밀도 연산부를 이용하여 샷 메쉬 영역(48) 내에 할당된 샷 도형의 패턴 면적 밀도(ρ)를 연산한다. 그리고, 얻어진 SF 수에 패턴 면적 밀도(ρ)를 곱한 값을 샷 밀도 맵에 정의할 SF 수로 한다. 예를 들면, SF 수 = n × n × ρ로 구할 수 있다. 이에 따라, 보다 SF 수를 고정밀도로 구할 수 있다.
이상과 같이 하여, 방법(1)(방법(1 - 1) 및 방법(1 - 2))에서는 칩 단위의 샷 밀도 맵을 작성한다. 방법(1)에서는 후술하는 방법(2)보다 처리 공정이 적어 보다 단시간으로 맵 작성이 가능하다. 따라서, SF 사이즈가 큰 경우 혹은 칩 사이즈가 작은 경우에는, n 값을 1에 보다 가깝게 할 수 있으므로 특히 효과적이다. 특히, 데이터량이 임계치 내인 경우에는 n 값을 1로 할 수 있으므로 특히 효과적이다(방법(1 - 1)). 그러나, SF 사이즈가 작은 경우 혹은 칩 사이즈가 큰 경우, 샷 밀도 맵의 데이터량이 커진다. 이 때, n 값을 크게 하여 데이터량을 억제할 필요가 발생한다. 따라서, 이러한 경우에는 n 값을 1 보다 큰 값으로 설정하는 방법(1 - 2)을 이용할 수 있다. 그러나 방법(1 - 2)에서는, 예를 들면 n = 4로 설정되어 있었을 경우, 샷 메쉬 영역(48)은 16 개의 SF(30)로 구성되게 된다. 이러한 16 개의 SF(30) 중 예를 들면 1 개의 SF(30)에만 샷 도형이 할당되는 경우, 본래의 SF 수는 1이면 되는데 방법(1 - 2)에서는 16으로 카운트되게 된다. 따라서, n 값을 크게 해 가면 그에 따라 오차가 커져 간다. 따라서, 방법(1 - 2)을 이용하는 것도 좋지만, 데이터량이 커지는 경우에는, 공정 수가 증가했다고 해도 오차가 방법(1 - 2)보다 작은 후술하는 방법(2)을 이용하는 편이 더 효과적이다. 그래서, 실시 형태 1에서는 전술한 데이터량 판정 공정(S108)과 선택 공정(S109)을 실시함으로써 보다 적합한 방법을 선택할 수 있다. 이어서, 방법(2)에 대해 설명한다.
머지 수 연산 공정(S211)으로서, 머지 수 연산부(69)는, 후술하는 임시 샷 메쉬 머지 처리 공정(S218)에서 임시 샷 메쉬 영역(제1 메쉬 영역의 일례)을 머지 처리할 임시 샷 메쉬 영역의 개수(머지 수)를 연산한다. 머지 수로서 샷 밀도 맵의 데이터량이 전술한 임계치 이하가 되도록 값을 구하면 된다.
임시 샷 메쉬 설정 공정(S212)으로서, 임시 샷 메쉬 설정부(80)(제1 메쉬 영역 설정부의 일례)는, SF 사이즈와 동일한 종횡폭 사이즈로 칩(44)의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 임시 샷 메쉬 영역(제1 메쉬 영역의 일례)을 설정한다.
도 6은 실시 형태 1에서의 임시 샷 메쉬 영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서 전술한 바와 같이 칩(44)은 예를 들면, 직사각형 형상으로 복수의 프레임 영역(46)으로 가상 분할된다. 그리고, 각 프레임 영역(46)은 SF(30)의 종횡폭 사이즈와 동일한 사이즈(Δ' = SF 사이즈)로 복수의 임시 샷 메쉬 영역(49)으로 가상 분할된다.
할당 공정(S214)으로서, 할당 처리부(64)는, 복수의 임시 샷 메쉬 영역(49)에 복수의 샷 도형(32)을 할당한다. 샷 도형(32)은 이미 샷 분할 처리에 의해 작성된 데이터를 유용하면 된다. 또한, 샷 도형(32)은 각 샷 도형(32)의 기준점(B)(도 2에 나타낸 B 점)이 위치하는 임시 샷 메쉬 영역(49)에 할당된다.
샷 유무 판정 공정(S216)으로서, 샷 유무 판정부(82)는, 임시 샷 메쉬 영역(49)마다 할당된 샷 도형(32)의 유무를 판정한다.
임시 샷 메쉬 머지 처리 공정(S218)으로서, 머지 처리부(84)는, 복수의 임시 샷 메쉬 영역(49)에 대해 인접하는 2 이상의 임시 샷 메쉬 영역(49)마다 머지 처리한다.
도 7은 실시 형태 1에서의 머지 처리 후의 임시 샷 메쉬 영역과 샷 메쉬 영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 예에서는, 머지 수로서 x 방향으로 2 개씩, y 방향으로 2 개씩 머지 처리를 행하는 경우를 나타내고 있다. 따라서, 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49)에 의해 1 개의 샷 메쉬 영역(48)이 구성된다.
SF 수 카운트 공정(S220)으로서, SF 수 카운트부(86)(계측부)는, 머지 처리됨으로써 각각 2 이상의 임시 샷 메쉬 영역(49)이 합성된 복수의 샷 메쉬 영역(48)(제2 메쉬 영역의 일례)의 샷 메쉬 영역(48)마다, 당해 샷 메쉬 영역(48) 내의 샷 도형(32)이 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수를 계측(카운트)한다. 1 개의 샷 메쉬 영역(48)이 예를 들면 2 × 2의 4 개의 임시 샷 메쉬 영역(49)으로 구성되는 경우, 이러한 4 개의 임시 샷 메쉬 영역(49) 중 3 개의 임시 샷 메쉬 영역(49)에 샷 도형(32)이 배치되는 경우에는 SF 수는 3이 된다. 또한, 이러한 4 개의 임시 샷 메쉬 영역(49) 중 1 개의 임시 샷 메쉬 영역(49)에 샷 도형(32)이 배치되는 경우에는 SF 수는 1이 된다. 이와 같이, 샷 도형(32)이 배치되는 SF 수를 고정밀도로 카운트할 수 있다.
프레임 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S230)으로서, 프레임 단위 샷 밀도 맵 작성부(76)(프레임 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성부)는, 샷 메쉬 영역(48)마다, 계측된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수를 각각 맵 값으로 하는 프레임 영역(46) 단위의 샷 밀도 맵(샷 도형 있음 영역 수 맵)을 작성한다.
칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S240)으로서, 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(78)(칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성부)는, 프레임 영역(46) 단위의 샷 밀도 맵을 머지 처리하여 칩(44) 단위의 샷 밀도 맵(샷 도형 있음 영역 수 맵)을 작성한다. 도 5에 나타낸 바와 같이 칩 단위 샷 밀도 맵(50)은, 샷 메쉬 영역(48)을 맵의 구성 요소로 하여 작성된다. 그리고, 칩(44) 단위의 샷 밀도 맵에 정의되는 각 맵 값은, 샷 메쉬 영역(48)마다 계측된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 정의되어 있다.
방법(2)에서는, 방법(1)에서의 n = 1인 경우와 동일한 고정밀도의 SF 수를 카운트할 수 있고, 또한 머지 처리됨으로써 맵을 구성하는 요소(샷 메쉬 영역(48)) 수를 줄일 수 있으므로, 샷 밀도 맵(50)의 데이터량을 줄일 수 있다.
묘화 시간 예측 공정(S402)으로서, 묘화 시간 예측부(92)는, 칩(44) 단위의 샷 밀도 맵과 샷 수 맵을 이용하여 당해 칩을 묘화할 때의 묘화 시간을 예측한다. 묘화 시간은, 각 샷 도형(32)을 묘화할 때에 걸리는 샷 사이클의 합계 시간과, SF(30) 간을 빔 이동시키기 위한 각 편향 시간의 합계 시간과, 스트라이프 영역 간을 빔 이동시키기 위한 스테이지 이동 시간의 합계 시간 등의 합에 의해 구할 수 있다.
샷 사이클의 합계 시간(Ts)은, 각 빔의 샷의 조사 시간(t’)과 부편향기(209)에 편향 전압을 인가하는 도시하지 않은 DAC 앰프의 정정 시간(세틀링 시간)(ts)의 합에 합계 샷 수(Ntotal)를 곱한 값으로서, 다음 식(1)로 계산(예측)할 수 있다. 합계 샷 수(Ntotal)는 칩(44) 단위의 샷 수 맵의 맵 값의 합계로 구할 수 있다. 조사 시간(t’)은 근접 효과 등의 보정에 의해 샷마다 가변으로 될 수 있으나, 여기서는 1 회의 샷에서의 최대 조사 시간에 근사시키면 된다. 세틀링 시간(Ts)은 일정값이면 된다.
(1) Ts = (t' + ts) · Ntotal
SF(30) 간을 빔 이동시키기 위한 각 편향 시간의 합계 시간(편향 시간)(Td)은, 주편향기(208)에 편향 전압을 인가하는 도시하지 않은 DAC 앰프의 정정 시간(세틀링 시간)(ts')에 샷 도형(32)이 배치되는 SF 수(Nsf)를 곱한 값으로서, 다음 식(2)로 계산(예측)할 수 있다. SF 수(Nsf)는 칩(44) 단위의 샷 밀도 맵의 맵 값의 합계로 구할 수 있다. 이와 같이, 묘화 시간 예측부(92)(편향 시간 예측부의 일례)는 샷 밀도 맵(50)을 이용하여 당해 칩(44)을 묘화하는 경우에서의 복수의 SF(30) 간을 빔이 이동하도록 주편향기(208)로 편향시키기 위한 편향 시간을 예측한다.
(2) Td = ts' · Nsf
따라서, 스트라이프 영역 간을 빔 이동시키기 위한 스테이지 이동 시간의 합계 시간 등을 ΔT로 하면, 당해 칩을 묘화할 때의 묘화 시간(T)은 다음 식(3)으로 계산(예측)할 수 있다.
(3) T = Ts + Td + ΔT
이상과 같이 고정밀도의 SF 수로 편향 시간을 예측함으로써, 보다 고정밀도의 묘화 시간을 예측할 수 있다. 예측된 묘화 시간은 출력된다. 예를 들면, 도시하지 않은 모니터, 프린터, 기억 장치 혹은 외부에 출력되어 유저에게 인식시킬 수 있다.
그리고, 이러한 묘화 시간 예측을 행한 후, 이러한 칩에 대해 실제로 묘화 처리를 진행시켜 간다.
샷 데이터 생성 공정으로서, 샷 데이터 생성부(40)는, 기억 장치(140)로부터 칩 데이터를 독출하고 복수 단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 전술한 바와 같이, 묘화 장치(100)에서 도형 패턴을 묘화하기 위해서는 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 묘화 데이터에 정의된 각 도형 패턴을 분할할 필요가 있다. 그래서, 샷 데이터 생성부(40)는 실제로 묘화하기 위해 각 도형 패턴을 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 분할하여 샷 도형을 생성한다. 그리고, 샷 도형마다 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는 예를 들면, 도형 종류, 도형 사이즈 및 조사 위치와 같은 도형 데이터가 정의된다. 생성된 샷 데이터는 기억 장치(146)에 기억된다.
또한 한편으로, 조사량 연산 공정으로서, 조사량 연산부(42)는, 소정의 사이즈의 메쉬 영역마다의 조사량을 연산한다. 조사량은 기준 조사량(Dbase)에 보정 계수를 곱한 값으로 연산할 수 있다. 보정 계수로서 예를 들면, 포깅 효과의 보정을 행하기 위한 포깅 효과 보정 조사 계수(Df(ρ))를 이용하면 적합하다. 포깅 효과 보정 조사 계수(Df(ρ))는 포깅용 메쉬의 패턴 밀도(ρ)에 의존하는 함수이다. 포깅 효과는 그 영향 반경이 수 mm에 이르기 때문에, 보정 연산을 행하기 위해서는 포깅용 메쉬의 사이즈를 영향 반경의 1 / 10 정도, 예를 들면 1 mm로 하면 적합하다. 그리고, 이러한 포깅용 메쉬의 패턴 밀도(ρ)는 전술한 각 계층에서 연산된 패턴 밀도를 이용하면 된다. 그 외에, 조사량은 근접 효과 보정용의 보정 계수 또는 로딩 보정용의 보정 계수 등으로 보정해도 적합하다. 이들 보정에서도 각각의 계산용의 메쉬 영역에서의 패턴 밀도가 이용된다. 이들 패턴 밀도에 대해서도 전술한 각 계층에서 연산된 패턴 밀도를 이용해도 상관없다. 그리고, 조사량 연산부(42)는 연산된 각 조사량을 영역마다 정의한 조사량 맵을 작성한다. 이상과 같이, 실시 형태 1에서는 조사량 보정을 행할 때의 패턴 밀도(ρ)에 대해서도 고정밀도의 패턴 밀도(ρ)가 얻어지므로, 보다 고정밀도로 보정된 조사량을 연산할 수 있다. 생성된 조사량 맵은 기억 장치(146)에 기억된다.
묘화 공정(S404)으로서, 묘화 처리부(43)는, 제어 회로(130)에 묘화 처리를 행하도록 제어 신호를 출력한다. 제어 회로(130)는 기억 장치(146)로부터 샷 데이터와 조사량 맵을 입력하고, 묘화 처리부(43)로부터 제어 신호에 따라 묘화부(150)를 제어하며, 묘화부(150)는 전자빔(200)을 주편향기(208)와 부편향기(209)의 다단 편향기로 다단 편향시키면서 당해 칩(44) 내의 복수의 도형 패턴을 시료(101)에 묘화한다. 구체적으로는 이하와 같이 동작한다.
전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 직사각형 예를 들면 장방형의 홀을 가지는 제1 애퍼처(203) 전체를 조명한다. 여기서, 전자빔(200)을 먼저 직사각형으로 성형한다. 그리고, 제1 애퍼처(203)를 통과한 제1 애퍼처상의 전자빔(200)은 투영 렌즈(204)에 의해 제2 애퍼처(206) 상에 투영된다. 편향기(205)에 의해 이러한 제2 애퍼처(206) 상에서의 제1 애퍼처상은 편향 제어되어, 빔 형상과 치수를 변화시킬(가변 성형시킬) 수 있다. 그리고, 제2 애퍼처(206)를 통과한 제2 애퍼처상의 전자빔(200)은 대물 렌즈(207)에 의해 초점을 맞추고, 주편향기(208)및 부편향기(209)에 의해 편향되어 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(105)에 배치된 시료(101)의 원하는 위치에 조사된다. 도 1에서는 위치 편향에 주부 2 단의 다단 편향을 이용한 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우에는, 주편향기(208)로 SF(30)의 기준 위치(A)에 스테이지 이동에 추종하면서 당해 샷의 전자빔(200)을 편향시키고, 부편향기(209)로 SF(30) 내의 각 조사 위치에 이러한 당해 샷의 빔을 편향시키면 된다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 따르면 샷 도형(32)이 샷되는 SF 수를 고정밀도로 카운트할 수 있다. 따라서, 복수의 SF 간을 편향시키기 위한 편향 시간을 고정밀도로 예측할 수 있다.
실시 형태 2.
실시 형태 1에서의 방법(2)에서는, SF(30)와 동일한 사이즈로 설정한 임시 샷 메쉬 영역(49)을 머지 처리하여 샷 메쉬 영역(48)을 설정하고, 샷 메쉬 영역(48) 내의 패턴이 배치되는 임시 샷 메쉬 영역(49) 수를 카운트한다. 이러한 처리를 프레임 영역(46) 단위로 실시하고, 그 후에 칩(44) 단위로 머지한다. 이러한 처리에서는 다음의 오차가 발생할 수 있다.
도 8은 실시 형태 2의 비교예에서의 SF 수 오차를 설명하기 위한 샷 밀도 맵의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타낸 비교예로서 실시 형태 1에서의 방법(2)을 이용한다. 묘화 장치(100)에서는 복수의 칩을 머지 처리한 머지 칩(가상 칩)을 이용하여 묘화 처리를 실시하는 경우가 있다. 도 8의 예에서는, 칩(44a)(가상 칩의 구성 칩 1)과 칩(44b)(가상 칩의 구성 칩 2)을 머지 처리한 머지 칩(45)(가상 칩)의 SF 수를 카운트하는 경우를 나타내고 있다. 칩(44a)의 영역은 복수의 샷 메쉬 영역(48a)으로 가상 분할된다. 각 샷 메쉬 영역(48a)에는 도형 패턴(31)이 배치된다. 여기서는 샷 분할 전의 도형 패턴(31)을 나타내고 있으나, SF 수를 카운트할 때에는 샷 도형이 할당된다는 것은 말할 필요도 없다. 각 샷 메쉬 영역(48a)은 예를 들면 2 × 2의 4 개의 임시 샷 메쉬 영역(49)에 의해 구성된다. 마찬가지로, 칩(44b)의 영역은 복수의 샷 메쉬 영역(48b)으로 가상 분할된다. 각 샷 메쉬 영역(48b)에는 도형 패턴(31)이 배치된다. 각 샷 메쉬 영역(48b)은 예를 들면 2 × 2의 4 개의 임시 샷 메쉬 영역(49)에 의해 구성된다. 임시 샷 메쉬 영역(49)과 SF(30)는 동일 사이즈로 구성되므로, 도 8의 예에서는 임시 샷 메쉬 영역(49) 대신에 'SF'로 표시하고 있다.
도 8에서는, 칩(44a)의 샷 밀도 맵에 대하여, 좌하의 샷 메쉬 영역(48a) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 예를 들면 3 개(SF : 3)로 정의되어 있는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로, 우하(右下)의 샷 메쉬 영역(48a) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 예를 들면 2 개(SF : 2)로 정의되어 있는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로, 좌상(左上)의 샷 메쉬 영역(48a) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 예를 들면 3 개(SF : 3)로 정의되어 있는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로, 우상(右上)의 샷 메쉬 영역(48a) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 예를 들면 4 개(SF : 4)로 정의되어 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 칩(44b)의 샷 밀도 맵에 대하여, 좌하의 샷 메쉬 영역(48b) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 예를 들면 3 개(SF : 3)로 정의되어 있는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로, 우하의 샷 메쉬 영역(48b) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 예를 들면 3 개(SF : 3)로 정의되어 있는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로, 좌상의 샷 메쉬 영역(48b) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 예를 들면 4 개(SF : 4)로 정의되어 있는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로, 우상의 샷 메쉬 영역(48b) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 예를 들면 2 개(SF : 2)로 정의되어 있는 것을 나타내고 있다.
이러한 칩(44a)과 칩(44b)을 머지 처리한 경우, 머지 칩(45)의 샷 밀도 맵에서는 좌하의 샷 메쉬 영역(48c) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 6 개(SF : 6)가 된다. 마찬가지로, 우하의 샷 메쉬 영역(48c) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 5 개(SF : 5)가 된다. 마찬가지로, 좌상의 샷 메쉬 영역(48c) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 7 개(SF : 7)가 된다. 마찬가지로, 우상의 샷 메쉬 영역(48c) 내에 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)의 수가 6 개(SF : 6)가 된다. 그러나, 머지 처리 후의 머지 칩(45)의 샷 밀도 맵에 대해서도 각 샷 메쉬 영역(48c)은 예를 들면 2 × 2의 4 개의 임시 샷 메쉬 영역(49)에 의해 구성된다. 따라서, 각 샷 메쉬 영역(48c)이 취할 수 있는 SF 수는 4 이하일 것이다.
이상과 같이, 샷 메쉬 영역(48)끼리가 서로 중첩되는 경우에는 샷 밀도 맵에 정의되는 SF 수에 오차가 발생한다. 또한, 도 8의 예에서는 복수의 칩을 머지 처리하는 경우에 서로 중첩되는 샷 메쉬 영역(48)의 오차에 대한 일례를 나타냈으나, 각 칩(44)의 인접하는 프레임 영역(46)끼리의 경계 상에서 서로 중첩되는 샷 메쉬 영역(48)에 대해서도 동일한 오차가 발생할 수 있다. 그래서, 실시 형태 2에서는 이러한 오차를 보정하는 구성에 대해 설명한다.
도 9는 실시 형태 2에서의 제어 계산기의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 도 9에 있어서 실시 형태 2에서의 묘화 장치(100)의 구성은, 제어 계산기(110) 내에 SF 밀도 맵 작성부(81), 논리합 연산부(83), SF 수 카운트부(85), 논리합 연산부(89), SF 수 카운트부(91) 및 머지 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(94)를 추가 배치한 점 이외에는 도 1과 동일하다.
도형 패턴 독출부(60), 샷 분할 처리부(62), 할당 처리부(64), 데이터량 견적부(66), 데이터량 판정부(67), 선택부(68), 머지 수 연산부(69), 샷 메쉬 설정부(70), 샷 유무 판정부(72), 서브 필드(SF) 수 카운트부(74), 프레임 단위 샷 밀도 맵 작성부(76), 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(78), 임시 샷 메쉬 설정부(80), 샷 유무 판정부(82), 머지 처리부(84), SF 수 카운트부(86), 샷 수 맵 작성부(90), 묘화 시간 예측부(92), SF 밀도 맵 작성부(81), 논리합 연산부(83), SF 수 카운트부(85), 논리합 연산부(89), SF 수 카운트부(91), n 연산부(93) 및 머지 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(94)와 같은 각 '~ 부'는 하나의 처리 회로를 가지며, 그 처리 회로로서 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로 혹은 반도체 장치 등을 이용할 수 있다. 또한, 각 '~ 부'는, 공통되는 처리 회로(같은 처리 회로)를 이용해도 된다. 혹은, 상이한 처리 회로(별도의 처리 회로)를 이용해도 된다. 도형 패턴 독출부(60), 샷 분할 처리부(62), 할당 처리부(64), 데이터량 견적부(66), 데이터량 판정부(67), 선택부(68), 머지 수 연산부(69), 샷 메쉬 설정부(70), 샷 유무 판정부(72), 서브 필드(SF) 수 카운트부(74), 프레임 단위 샷 밀도 맵 작성부(76), 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(78), 임시 샷 메쉬 설정부(80), 샷 유무 판정부(82), 머지 처리부(84), SF 수 카운트부(86), 샷 수 맵 작성부(90), 묘화 시간 예측부(92), SF 밀도 맵 작성부(81), 논리합 연산부(83), SF 수 카운트부(85), 논리합 연산부(89), SF 수 카운트부(91), n 연산부(93) 및 머지 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(94)에 입출력되는 정보 및 연산 중인 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.
도 10은 실시 형태 2에서의 묘화 방법의 주요부 공정의 일부를 나타내는 순서도이다. 도 10에서는, 방법(2)의 순서에 대해 샷 유무 판정 공정(S216) 후에 프레임 단위의 SF 밀도 맵 작성 공정(S232)을 추가한 점과, 프레임 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S230)과 칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S240)의 사이에 칩 단위의 SF 밀도 맵 작성 공정(논리합 연산 공정)(S234)과 SF 수 카운트 공정(S236)을 추가한 점과, 칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S240)과 묘화 시간 예측 공정(S402)의 사이에 머지 칩 단위의 SF 밀도 맵 작성 공정(논리합 연산 공정)(S250)과 SF 수 카운트 공정(S254)과 머지 칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S256)을 추가한 점 이외에는 도 3과 동일하다. 또한, 이하 설명하는 점 이외의 내용은 실시 형태 1과 동일하다.
샷 분할 공정(S102)과, 샷 수 맵 작성 공정(S104)과, 데이터량 견적 공정(S106)과, 데이터량 판정 공정(S108)의 각 공정의 내용은 실시 형태 1과 동일하다. 또한, 샷 메쉬 설정 공정(S112)에서 SF 수 카운트 공정(S120)까지의 각 공정을 실시하는 방법(1)의 내용은 실시 형태 1과 동일하다. 또한 방법(2)에 대해, 머지 수 연산 공정(S211)에서 샷 유무 판정 공정(S216)까지의 각 공정의 내용은 실시 형태 1과 동일하다.
프레임 단위의 SF 밀도 맵 작성 공정(S232)으로서, SF 밀도 맵 작성부(81)(샷 도형 유무 맵 작성부)는, 샷 도형 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)(제1 메쉬 영역의 일례)에 대해서는 1을, 샷 도형 없음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49)에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 SF 밀도 맵(샷 도형 유무 맵)을 작성한다. 여기서는 먼저, 프레임 단위의 SF 밀도 맵(샷 도형 유무 맵)을 작성한다. 또한, 샷 도형의 유무는 각 샷 도형(32)의 기준점(B)(도 2에 나타낸 B 점)이 위치하는 임시 샷 메쉬 영역(49)에서 판정된다.
도 11은 실시 형태 2에서의 SF 밀도 맵의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 프레임 단위의 SF 밀도 맵(51)은 프레임 영역(46)에 대해 복수의 임시 샷 메쉬 영역(49)(제1 메쉬 영역의 일례)를 맵의 구성 요소로 한다. 그리고, 각 임시 샷 메쉬 영역(49)에는 전술한 바와 같이 샷 도형 있음이면 1이, 샷 도형 없음이면 0 값이 정의된다.
임시 샷 메쉬 머지 처리 공정(S218)과, SF 수 카운트 공정(S220)과, 프레임 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S230)의 각 공정의 내용은 실시 형태 1과 동일하다.
칩 단위의 SF 밀도 맵 작성 공정(논리합 연산 공정)(S234)으로서, 논리합 연산부(83)는, 각 프레임 단위의 SF 밀도 맵을 머지 처리하여 칩 단위의 SF 밀도 맵을 작성한다. 이 때, 논리합 연산부(83)는 인접하는 프레임 영역(46) 간의 경계에서 서로 중첩되는 임시 샷 메쉬 영역(49)(제1 메쉬 영역)끼리에 대해 SF 밀도 맵의 맵 값끼리를 논리합 연산한다. 바꾸어 말하면, 칩(44) 내에서 동일한 위치에 상당하는 임시 샷 메쉬 영역(49)끼리에 대해 논리합 연산을 행한다.
도 12는 실시 형태 2에서의 SF 밀도 맵의 프레임 경계 부분의 일례를 나타내는 도면이다. 프레임 영역(46)으로 분할할 때의 분할 폭(프레임 폭, 혹은 프레임 높이라고도 함)과 SF(30)의 사이즈가 일치하거나 혹은 정수 배가 된다고는 할 수 없다. 임시 샷 메쉬 영역(49)은 SF(30)와 동일 사이즈로 작성되므로, 동일한 칩(44) 내의 인접하는 프레임 영역(46(46a, 46b))끼리의 경계(41) 상에서는 각각의 프레임 영역(46)의 단부(端部)에 위치하는 임시 샷 메쉬 영역(49(49a, 49b))끼리가 서로 중첩되는 경우가 있다. 도 12의 예에서는, 프레임 영역(46a)에서는 좌측의 임시 샷 메쉬 영역(49)에서부터 차례로 0, 0, 1, 1이 정의되어 있다. 프레임 영역(46b)에서는 좌측의 임시 샷 메쉬 영역(49)에서부터 차례로 1, 0, 1, 0이 정의되어 있다. 칩 단위로 머지 처리하는 경우에, 도 8에서 설명한 바와 같이 각각의 프레임 영역(46)의 서로 중첩되는 샷 메쉬 영역(48)끼리의 SF 수를 가산하면 오차가 발생한다. 그래서, 서로 중첩되는 임시 샷 메쉬 영역(49)(제1 메쉬 영역)끼리에 대해 SF 밀도 맵의 맵 값끼리를 논리합 연산한다. 그 결과, 칩 단지 머지 처리 후에는 도 8에 나타낸 바와 같이 좌측의 임시 샷 메쉬 영역(49)에서부터 차례로 1, 0, 1, 1이 정의되게 된다. 이에 따라, 칩 단위로 머지 처리 후의 각 임시 샷 메쉬 영역(49)의 샷 도형 유무를 0, 1의 2 값으로 명확하게 구별할 수 있다.
SF 수 카운트 공정(S236)으로서, SF 수 카운트부(85)(계측부)는, 논리합 연산에 의해 1로 연산된 임시 샷 메쉬 영역(49)을 샷 도형 있음의 임시 샷 메쉬 영역(49)으로서 계측(카운트)한다.
칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S240)으로서, 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(78)(칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성부)는, 프레임 영역(46) 단위의 샷 밀도 맵을 머지 처리하여 칩(44) 단위의 샷 밀도 맵(샷 도형 있음 영역 수 맵)을 작성한다. 이 때, 인접하는 프레임 영역(46) 간의 경계에서 서로 중첩되어 있던 임시 샷 메쉬 영역(49)에 대해서는, SF 수 카운트 공정(S236)에서 카운트된 값을 이용한다.
이상에 의해, 인접하는 프레임 영역(46) 간에 샷 메쉬 영역(48)끼리가 서로 중첩되는 경우에도 샷 밀도 맵에 정의되는 SF 수에 오차가 발생하지 않도록 할 수 있다.
복수의 칩이 머지 처리되지 않고 단독 칩의 패턴이 묘화되는 경우에는, 묘화 시간 예측 공정(S402)으로 진행하면 된다. 또한, 작성된 칩 단위의 샷 밀도 맵은 출력된다. 혹은, 기억 장치에 기억된다. 이에 따라, 다른 묘화 처리 시에 금회에 작성된 칩 단위의 샷 밀도 맵을 유용할 수 있다. 복수의 칩이 머지 처리되는 경우에는 계속해서 이하의 각 공정을 실시한다.
머지 칩 단위의 SF 밀도 맵 작성 공정(논리합 연산 공정)(S250)으로서, 논리합 연산부(89)는, 각 칩 단위의 SF 밀도 맵을 머지 처리하여 머지 칩 단위의 SF 밀도 맵을 작성한다. 이 때, 논리합 연산부(89)는 복수의 칩을 머지 처리함으로써 서로 중첩되는 임시 샷 메쉬 영역(49)끼리에 대해 칩 단위의 SF 밀도 맵의 맵 값끼리를 논리합 연산한다. 바꾸어 말하면, 머지 처리되는 복수의 칩(44)에서 동일한 위치에 상당하는 임시 샷 메쉬 영역(49)끼리에 대해 논리합 연산을 행한다.
도 13은 실시 형태 2에서의 칩 단위의 SF 밀도 맵의 일례를 나타내는 도면이다. 도 13의 예에서는, 칩(44a)(가상 칩의 구성 칩 1)과 칩(44b)(가상 칩의 구성 칩 2)을 머지 처리한 머지 칩(45)(가상 칩)의 SF 수를 카운트하는 경우를 나타내고 있다. 칩(44a)의 영역은 복수의 임시 샷 메쉬 영역(49a)으로 가상 분할된다. 또한, 내용을 이해하기 쉽게 하기 위해 예를 들면 2 × 2의 4 개의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에 의해 구성되는 샷 메쉬 영역(48a)에 대해서도 편의상 나타내고 있다. 마찬가지로, 칩(44b)의 영역은 복수의 임시 샷 메쉬 영역(49b)으로 가상 분할된다. 또한, 이해하기 쉽게 하기 위해 예를 들면 2 × 2의 4 개의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에 의해 구성되는 샷 메쉬 영역(48b)에 대해서도 편의상 나타내고 있다. 또한, 임시 샷 메쉬 영역(49)과 SF(30)는 동일 사이즈로 구성되므로, 도 13의 예에서는 도 8과 마찬가지로 임시 샷 메쉬 영역(49) 대신에 'SF'로 표시하고 있다.
도 8과 동일한 도형 패턴(31)이 칩(44a, 44b)에 배치되는 경우, 칩(44a, 44b)의 각 SF 밀도 맵은 이하와 같이 된다.
도 13에서는, 칩(44a)의 SF 밀도 맵에 대해, 좌하의 샷 메쉬 영역(48a)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49a) 중, 좌하의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 좌상의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우상의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 그러나, 우하의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되지 않으므로 '0'이 정의된다.
칩(44a)의 SF 밀도 맵에 대해, 우하의 샷 메쉬 영역(48a)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49a) 중, 좌하의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되지 않으므로 '0'이 정의된다. 마찬가지로, 우하의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되지 않으므로 '0'이 정의된다. 그러나, 좌상의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우상의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다.
칩(44a)의 SF 밀도 맵에 대해, 좌상의 샷 메쉬 영역(48a)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49a) 중, 좌하의 임시 샷 메쉬 영역(49)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우하의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 좌상의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 그러나, 우상의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되지 않으므로 '0'이 정의된다.
칩(44a)의 SF 밀도 맵에 대해, 우상의 샷 메쉬 영역(48a)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49a) 중, 좌하의 임시 샷 메쉬 영역(49)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우하의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 좌상의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우상의 임시 샷 메쉬 영역(49a)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다.
칩(44b)에 대해서도, 샷 분할 공정(S102)과, 샷 수 맵 작성 공정(S104)과, 데이터량 견적 공정(S106)과, 데이터량 판정 공정(S108)의 각 공정과, 머지 수 연산 공정(S211)에서 샷 유무 판정 공정(S216)까지의 각 공정을 실시함으로써 칩(44a)과 동일하게 SF 밀도 맵을 작성할 수 있다.
도 13에서는, 칩(44b)의 SF 밀도 맵에 대해, 좌하의 샷 메쉬 영역(48b)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49b) 중, 좌하의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되지 않으므로 '0'이 정의된다. 그러나, 우하의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 좌상의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우상의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다.
칩(44b)의 SF 밀도 맵에 대해, 우하의 샷 메쉬 영역(48b)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49b) 중, 좌하의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우하의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 좌상의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 그러나, 우상의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되지 않으므로 '0'이 정의된다.
칩(44b)의 SF 밀도 맵에 대해, 좌상의 샷 메쉬 영역(48b)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49b) 중, 좌하의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우하의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 좌상의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 우상의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다.
칩(44b)의 SF 밀도 맵에 대해, 우상의 샷 메쉬 영역(48b)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49b) 중, 좌하의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 마찬가지로, 좌상의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되므로 '1'이 정의된다. 그러나, 우하의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되지 않으므로 '0'이 정의된다. 마찬가지로, 우상의 임시 샷 메쉬 영역(49b)에는 샷 도형이 배치되지 않으므로 '0'이 정의된다.
칩(44a)의 SF 밀도 맵과 칩(44b)의 SF 밀도 맵을 논리합 연산함으로써, 도 13에 나타낸 바와 같이, 머지 처리 후의 머지 칩(45)의 SF 밀도 맵에 대해 좌하의 샷 메쉬 영역(48c)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49c)에는 모두 '1'이 정의된다.
머지 칩(45)의 SF 밀도 맵에 대해, 우하의 샷 메쉬 영역(48c)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49c)에는 모두 '1'이 정의된다.
머지 칩(45)의 SF 밀도 맵에 대해, 좌상의 샷 메쉬 영역(48c)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49c)에는 모두 '1'이 정의된다.
머지 칩(45)의 SF 밀도 맵에 대해, 우상의 샷 메쉬 영역(48c)을 구성하는 2 × 2의 임시 샷 메쉬 영역(49c)에는 모두 '1'이 정의된다.
SF 수 카운트 공정(S254)으로서, SF 수 카운트부(91)(제2 계측부)는, 논리합 연산에 의해 1로 연산된 임시 샷 메쉬 영역(49c)을 샷 도형 있음의 임시 샷 메쉬 영역(49c)으로 하여, 샷 메쉬 영역(48c)(제2 메쉬 영역)마다 당해 샷 메쉬 영역(48c) 내의 샷 도형이 있음으로 판정된 임시 샷 메쉬 영역(49c)의 수를 계측한다.
머지 칩 단위의 샷 밀도 맵 작성 공정(S256)으로서, 머지 칩 단위 샷 밀도 맵 작성부(94)(머지 칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성부)는, 복수의 칩(44a, 44b)이 머지 처리된 머지 칩(45)에 대해 SF 수 카운트 공정(S254)에서 계측된 임시 샷 메쉬 영역(49c)의 수를 맵 값으로 하는 머지 칩(45) 영역 단위의 샷 밀도 맵(샷 도형 있음 영역 수 맵)을 작성한다. 도 13의 예에서는, 머지 처리 후의 머지 칩(45)의 샷 밀도 맵에서는, 좌하의 샷 메쉬 영역(48c)의 SF 수는 4 개, 우하의 샷 메쉬 영역(48c)의 SF 수는 4 개, 좌상의 샷 메쉬 영역(48c)의 SF 수는 4 개, 우상의 샷 메쉬 영역(48c)의 SF 수는 4 개가 되어 모두 오차를 발생시키지 않았다.
이상에 의해, 복수의 칩을 머지 처리하는 경우에도 샷 밀도 맵에 정의되는 SF 수에 오차가 발생하지 않도록 할 수 있다.
이상과 같이 실시 형태 2에서는, 머지 처리에 의해 샷 메쉬 영역(48)의 일부 혹은 전부가 서로 중첩되는 경우에도, 머지 처리 후의 각 샷 메쉬 영역(48)에 정의되는 SF 수에 오차가 발생하지 않도록 할 수 있다.
이상, 구체예를 참조하여 실시 형태에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이들 구체예에 한정되지 않는다.
또한, 장치 구성 또는 제어 방법 등 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요한 장치 구성 또는 제어 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요한 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 말할 필요도 없다.
그 외에, 본 발명의 요소를 구비하며 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 하전 입자빔 묘화 장치 및 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명하였으나, 이들 실시 형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규 실시 형태는 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태 또는 그 변형은 발명의 범위 또는 요지에 포함되고, 또한 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 데이터가 정의된 묘화 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    다단 편향기 중 하나를 이용하여 시료의 묘화 영역이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역과 동일한 종횡폭 사이즈로 상기 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하는 제1 메쉬 영역 설정 처리부와,
    도형 패턴마다, 하전 입자빔에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할하는 샷 분할 처리부와,
    상기 복수의 제1 메쉬 영역에 상기 복수의 샷 도형을 할당하여, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하는 샷 유무 판정 처리 회로와,
    상기 복수의 제1 메쉬 영역에 대해 인접하는 2 이상의 제1 메쉬 영역마다 머지 처리하는 머지 처리부와,
    상기 머지 처리됨으로써 각각 2 이상의 제1 메쉬 영역이 합성된 복수의 제2 메쉬 영역의 제2 메쉬 영역마다, 상기 제2 메쉬 영역 내의 샷 도형이 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역의 수를 계측하는 계측 처리부와,
    계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하는 칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성 처리부와,
    상기 샷 도형 있음 영역 수 맵을 이용하여 상기 칩을 묘화하는 경우에서의 상기 복수의 소영역 간을 빔이 이동하도록 편향시키기 위한 편향 시간을 예측하는 편향 시간 예측 처리부와,
    시료가 재치된 스테이지와, 하전 입자빔원과, 상기 다단 편향기를 가지며, 하전 입자빔을 상기 다단 편향기로 다단 편향시키면서 상기 칩 내의 상기 복수의 도형 패턴을 상기 시료에 묘화하는 묘화 기구
    를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    제1 메쉬 영역을 머지 처리하기 위한 머지 수를 연산하는 머지 수 연산부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    샷 도형 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 1을, 샷 도형 없음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 샷 도형 유무 맵을 작성하는 샷 도형 유무 맵 작성 처리부와,
    상기 칩의 영역이 직사각형 형상으로 가상 분할된 복수의 프레임 영역의 프레임 영역마다, 계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 프레임 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하는 프레임 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성 처리부와,
    인접하는 프레임 영역 간의 경계에서 서로 중첩되는 제1 메쉬 영역끼리에 대해 상기 샷 도형 유무 맵의 맵 값끼리를 논리합 연산하는 논리합 연산 처리부
    를 더 구비하고,
    상기 샷 도형의 유무는 상기 샷 도형의 기준점이 존재하는지 아닌지로 판정되며,
    상기 계측 처리부는 논리합 연산에 의해 1로 연산된 제1 메쉬 영역을 샷 도형 있음의 제1 메쉬 영역으로서 계측하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 샷 도형의 유무는 상기 샷 도형의 기준점이 존재하는지 아닌지로 판정되며,
    샷 도형 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 1을, 샷 도형 없음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 샷 도형 유무 맵을 작성하는 샷 도형 유무 맵 작성 처리부와,
    복수의 칩을 머지 처리함으로써 서로 중첩되는 제1 메쉬 영역끼리에 대해 상기 샷 도형 유무 맵의 맵 값끼리를 논리합 연산하는 논리합 연산 처리부와,
    논리합 연산에 의해 1로 연산된 제1 메쉬 영역을 샷 도형 있음의 제1 메쉬 영역으로 하여, 상기 제2 메쉬 영역마다 상기 제2 메쉬 영역 내의 샷 도형이 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역의 수를 계측하는 제2 계측 처리부와,
    복수의 칩이 머지 처리된 머지 칩에 대해 계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 머지 칩의 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하는 머지 칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성 처리부
    를 더 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  5. 복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 데이터가 정의된 묘화 데이터를 기억하는 기억 장치와,
    다단 편향기 중 하나를 이용하여 시료의 묘화 영역이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역의 종횡폭 사이즈의 n 배의 사이즈로 상기 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하는 제1 메쉬 영역 설정 처리부와,
    도형 패턴마다, 하전 입자빔에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할하는 샷 분할 처리부와,
    상기 복수의 제1 메쉬 영역에 상기 복수의 샷 도형을 할당하여, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하는 샷 유무 판정 처리부와,
    샷 도형 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 n × n 값을, 샷 도형 없음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하는 칩 단위 샷 있음 영역 수 맵 작성 처리부와,
    상기 샷 도형 있음 영역 수 맵을 이용하여 상기 칩을 묘화하는 경우에서의 상기 복수의 소영역 간을 빔이 이동하도록 편향시키기 위한 편향 시간을 예측하는 편향 시간 예측 처리부와,
    시료가 재치된 스테이지와, 하전 입자빔원과, 상기 다단 편향기를 가지며, 하전 입자빔을 상기 다단 편향기로 다단 편향시키면서 상기 칩 내의 상기 복수의 도형 패턴을 상기 시료에 묘화하는 묘화 기구
    를 구비한 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  6. 다단 편향기 중 하나를 이용하여 시료의 묘화 영역이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역과 동일한 종횡폭 사이즈로 복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하고,
    도형 패턴마다, 하전 입자빔에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할하고,
    상기 복수의 제1 메쉬 영역에 상기 복수의 샷 도형을 할당하여, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하고,
    상기 복수의 제1 메쉬 영역에 대해 인접하는 2이상의 제1 메쉬 영역마다 머지 처리하고,
    상기 머지 처리됨으로써 각각 2 이상의 제1 메쉬 영역이 합성된 복수의 제2 메쉬 영역의 제2 메쉬 영역마다, 상기 제2 메쉬 영역 내의 샷 도형이 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역의 수를 계측하고,
    계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 맵을 작성하고,
    상기 맵을 이용하여 상기 칩을 묘화하는 경우에서의 상기 복수의 소영역 간을 빔이 이동하도록 편향시키기 위한 편향 시간을 예측하고,
    하전 입자빔을 상기 다단 편향기로 다단 편향시키면서 상기 칩 내의 상기 복수의 도형 패턴을 시료에 묘화하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    제1 메쉬 영역을 머지 처리하기 위한 머지 수를 연산하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    샷 도형 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 1을, 샷 도형 없음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 샷 도형 유무 맵을 작성하고,
    상기 칩의 영역이 직사각형 형상으로 가상 분할된 복수의 프레임 영역의 프레임 영역마다, 계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 프레임 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하고,
    인접하는 프레임 영역 간의 경계에서 서로 중첩되는 제1 메쉬 영역끼리에 대해 상기 샷 도형 유무 맵의 맵 값끼리를 논리합 연산하고,
    상기 샷 도형의 유무는 상기 샷 도형의 기준점이 존재하는지 아닌지로 판정되며,
    논리합 연산에 의해 1로 연산된 제1 메쉬 영역을 샷 도형 있음의 제1 메쉬 영역으로서 계측하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 샷 도형의 유무는 상기 샷 도형의 기준점이 존재하는지 아닌지로 판정되며,
    샷 도형 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 1을, 샷 도형 없음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 샷 도형 유무 맵을 작성하고,
    복수의 칩을 머지 처리함으로써 서로 중첩되는 제1 메쉬 영역끼리에 대해 상기 샷 도형 유무 맵의 맵 값끼리를 논리합 연산하고,
    논리합 연산에 의해 1로 연산된 제1 메쉬 영역을 샷 도형 있음의 제1 메쉬 영역으로 하여, 상기 제2 메쉬 영역마다 상기 제2 메쉬 영역 내의 샷 도형이 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역의 수를 계측하고,
    복수의 칩이 머지 처리된 머지 칩에 대해 계측된 제1 메쉬 영역의 수를 맵 값으로 하는 상기 머지 칩의 영역 단위의 샷 도형 있음 영역 수 맵을 작성하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 방법.
  10. 다단 편향기 중 하나를 이용하여 시료의 묘화 영역이 동일 사이즈로 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 소영역 간을 이동하도록 하전 입자빔을 편향시키는 경우의 상기 복수의 소영역의 각 소영역의 종횡폭 사이즈의 n 배의 사이즈로 복수의 도형 패턴을 가지는 칩의 영역이 메쉬 형상으로 가상 분할된 복수의 제1 메쉬 영역을 설정하고,
    도형 패턴마다, 하전 입자빔에 의한 1 회의 샷으로 조사 가능한 사이즈로 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할하고,
    상기 복수의 제1 메쉬 영역에 상기 복수의 샷 도형을 할당하여, 제1 메쉬 영역마다 할당된 샷 도형의 유무를 판정하고,
    샷 도형 있음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 n × n의 값을, 샷 도형 없음으로 판정된 제1 메쉬 영역에 대해서는 0 값을 각각 맵 값으로 하는 상기 칩의 영역 단위의 맵을 작성하고,
    상기 맵을 이용하여 상기 칩을 묘화하는 경우에서의 상기 복수의 소영역 간을 빔이 이동하도록 편향시키기 위한 편향 시간을 예측하고,
    상기 다단 편향기를 가지며, 하전 입자빔을 상기 다단 편향기로 다단 편향시키면서 상기 칩 내의 상기 복수의 도형 패턴을 시료에 묘화하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 방법.
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