KR20180098152A - 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 그 조정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 태양에 의한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와, 복수의 개구부가 형성되고, 상기 복수의 개구부를 상기 하전 입자 빔이 통과함으로써 멀티 빔을 형성하는 성형 애퍼쳐 어레이와, 상기 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커가 배치된 블랭킹 애퍼쳐 어레이와, 상기 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 제한 애퍼쳐 부재와, 상기 멀티 빔이 조사되는 기판을 재치하는 스테이지와, 상기 방출부와 상기 성형 애퍼쳐 어레이와의 사이에 배치되고, 애퍼쳐, 상기 애퍼쳐에 설치되어 하전 입자를 검출하는 검출기, 및 상기 애퍼쳐로의 상기 하전 입자 빔의 입사각을 조정하는 얼라인먼트 코일을 가지는 얼라인먼트부와, 상기 검출기의 검출값에 기초한 얼라인먼트 스캔상으로부터, 상기 하전 입자 빔의 상기 애퍼쳐로의 입사각의 수직 정도를 나타내는 특징량을 계산하는 특징량 계산부와, 상기 특징량에 기초하여 상기 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 코일 제어부를 구비한다.

Description

멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 그 조정 방법{MULTI-CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND ADJUSTING METHOD THEREOF}
본 발명은, 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 그 조정 방법에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스의 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 축소 투영형 노광 장치를 이용하여, 석영 상에 형성된 고정밀도의 원화 패턴(마스크, 혹은 특히 스테퍼 또는 스캐너로 이용되는 것은 레티클이라고도 한다.)을 웨이퍼 상에 축소 전사하는 수법이 채용되고 있다. 고정밀도의 원화 패턴은, 전자 빔 묘화 장치에 의해 묘화되고, 소위, 전자 빔 리소그래피 기술이 이용되고 있다.
예를 들면, 멀티 빔을 사용한 묘화 장치가 있다. 멀티 빔을 이용함으로써, 1 개의 전자 빔으로 묘화하는 경우에 비해, 한 번(1 회의 쇼트)에 많은 빔을 조사할 수 있으므로, 스루풋을 대폭 향상시킬 수 있다. 멀티 빔 방식의 묘화 장치에서는, 예를 들면, 전자총으로부터 방출된 전자 빔을, 복수의 홀을 가진 성형 애퍼쳐 어레이를 통해 멀티 빔을 형성하고, 블랭킹 애퍼쳐 어레이로 각 빔의 블랭킹 제어를 행하여, 차폐되어 있지 않았던 빔이 광학계로 축소되어, 이동 가능한 스테이지상에 재치된 기판에 조사된다.
전자총과 성형 애퍼쳐 어레이와의 사이에는, 얼라인먼트 코일 및 애퍼쳐를 가지고, 전자 빔의 광축을 조정하는 얼라인먼트 기구가 설치되어 있다. 얼라인먼트 코일에 의해 광축이 조정되고, 애퍼쳐를 통과한 전자 빔이, 성형 애퍼쳐 어레이를 조명한다. 성형 애퍼쳐 어레이에는, 복수의 홀이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있고, 이들 복수의 홀을 전자 빔이 통과함으로써 멀티 빔이 형성된다. 기판에 조사되는 빔 어레이(멀티 빔)는, 이상적으로는, 성형 애퍼쳐 어레이의 복수의 홀의 배열 피치에 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열된다.
얼라인먼트 기구에 있어서의 전자 빔의 광축 조정에서는, 전자 빔이 애퍼쳐에 수직으로 입사하도록 입사각을 조정하는 것이 특히 중요하다. 입사각의 조정이 불충분하면, 기판에 조사되는 빔 어레이에 부족이 발생하고, 빔 형상의 측정·평가에 영향을 주어, 묘화 정밀도 향상의 방해가 된다.
본 발명은, 멀티 빔 광학계 설정 시에 광축을 고정밀도로 조정할 수 있는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 그 조정 방법을 제공한다.
본 발명의 일 태양에 의한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와, 복수의 개구부가 형성되고, 상기 복수의 개구부를 상기 하전 입자 빔이 통과함으로써 멀티 빔을 형성하는 성형 애퍼쳐 어레이와, 상기 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커가 배치된 블랭킹 애퍼쳐 어레이와, 상기 복수의 블랭커에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐하는 제한 애퍼쳐 부재와, 상기 멀티 빔이 조사되는 기판을 재치하는 스테이지와, 상기 방출부와 상기 성형 애퍼쳐 어레이와의 사이에 배치되고, 애퍼쳐, 상기 애퍼쳐에 설치되어 하전 입자를 검출하는 검출기, 및 상기 애퍼쳐로의 상기 하전 입자 빔의 입사각을 조정하는 얼라인먼트 코일을 가지는 얼라인먼트부와, 상기 검출기의 검출값에 기초한 얼라인먼트 스캔상으로부터, 상기 하전 입자 빔의 상기 애퍼쳐로의 입사각의 수직 정도를 나타내는 특징량을 계산하는 특징량 계산부와, 상기 특징량에 기초하여 상기 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 코일 제어부를 구비하는 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 의한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 개략도이다.
도 2는, 성형 애퍼쳐 어레이의 개략도이다.
도 3(a)~3(c)은, 얼라인먼트 스캔상의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 각 코일값에서의 얼라인먼트 스캔상의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 특징량(휘도의 균일함)의 변화를 등고선으로 나타낸 도면이다.
도 6은, 각 코일값에서의 얼라인먼트 스캔상의 면적을 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 개략도이다. 본 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일례로서 전자 빔을 이용한 구성에 대해 설명한다. 단, 하전 입자 빔은, 전자 빔에 한정되지 않고, 이온 빔 등의 다른 하전 입자 빔이여도 좋다.
이 묘화 장치는, 묘화 대상의 기판(24)에 전자 빔을 조사하여 원하는 패턴을 묘화하는 묘화부(W)와, 묘화부(W)의 동작을 제어하는 제어부(C)를 구비한다.
묘화부(W)는, 전자 빔 경통(2) 및 묘화실(20)을 가지고 있다. 전자 빔 경통(2) 내에는, 전자총(4), 조명 렌즈계(6), 성형 애퍼쳐 어레이(8), 블랭킹 애퍼쳐 어레이(10), 축소 렌즈(12), 제한 애퍼쳐 부재(14), 대물 렌즈(16), 편향기(18), 및 얼라인먼트 기구(얼라인먼트부)(40)가 배치되어 있다.
조명 렌즈계(6)는, 전자 렌즈(6a 및 6b)를 가진다. 전자 렌즈(6b)는, 전자총(4)으로부터 방출되는 전자 빔(30)의 빔 진행 방향에서, 전자 렌즈(6a)보다 후측(하류측)에 배치된다.
얼라인먼트 기구(40)는, 전자총(4)과 성형 애퍼쳐 어레이(8)의 사이에 설치되고, 얼라인먼트 코일(42, 44 및 46)과 중앙부에 원형의 홀이 형성된 애퍼쳐(48)를 가진다.
얼라인먼트 코일(42)은, 전자 빔(30)의 전자 렌즈(6a)로의 입사 위치를 조정한다. 얼라인먼트 코일(44)은, 전자 빔(30)의 애퍼쳐(48)로의 입사각을 조정한다. 얼라인먼트 코일(46)은, 전자 빔(30)의 애퍼쳐(48)로의 입사 위치를 조정한다.
애퍼쳐(48)에는, 중앙부의 홀을 통과하지 않고 애퍼쳐(48)로 차폐되는 전자(빔 전류)를 검출하는 검출기가 설치되어 있다.
묘화실(20) 내에는, XY 스테이지(22)가 배치된다. XY 스테이지(22) 상에는, 묘화 대상의 기판(24)이 재치되어 있다. 묘화 대상의 기판(24)은, 예를 들면, 웨이퍼 또는 웨이퍼에 엑시머 레이저를 광원으로 한 스테퍼 또는 스캐너 등의 축소 투영형 노광 장치 또는 극단 자외선 노광 장치(EUV)를 이용하여 패턴을 전사하는 노광용의 마스크가 포함된다.
전자총(4)(방출부)으로부터 방출된 전자 빔(30)은, 얼라인먼트 기구(40)에 의해 광축이 조정되고, 애퍼쳐(48)를 통과하여, 거의 수직으로 성형 애퍼쳐 어레이(8)를 조명한다. 도 2는, 성형 애퍼쳐 어레이(8)의 구성을 나타내는 개념도이다. 성형 애퍼쳐 어레이(8)에는, 세로(y 방향) m열×횡(x 방향) n열(m, n≥2)의 홀(개구부)(80)이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 각 홀(80)은, 모두 같은 치수 형상의 직사각형 또는 원형으로 형성된다.
전자 빔(30)은, 성형 애퍼쳐 어레이(8)의 모든 홀(80)이 포함되는 영역을 조명한다. 이들 복수의 홀(80)을 전자 빔(30)의 일부가 각각 통과함으로써, 도 1에 도시한 바와 같은 멀티 빔(30a~30e)이 형성되게 된다.
홀(80)의 배열의 방법은, 도 2에 도시한 바와 같이, 종횡이 격자 형상으로 배치되는 경우에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 세로 방향에 인접하는 홀끼리가, 지그재그 형상으로 엇갈리게 배치되어도 좋다.
블랭킹 애퍼쳐 어레이(10)에는, 성형 애퍼쳐 어레이(8)의 각 홀(80)의 배치 위치에 맞추어 관통 홀이 형성되고, 각 관통 홀에는, 쌍이 되는 2 개의 전극으로 이루어진 블랭커가 각각 배치된다. 각 관통 홀을 통과하는 전자 빔(30a~30e)은, 각각 독립적으로, 블랭커가 인가하는 전압에 의해 편향된다. 이 편향에 의해, 각 빔이 블랭킹 제어된다. 이와 같이, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(10)에 의해, 성형 애퍼쳐 어레이(8)의 복수의 홀(80)을 통과한 멀티 빔의 각 빔에 대해 블랭킹 편향이 행해진다.
블랭킹 애퍼쳐 어레이(10)를 통과한 멀티 빔(30a~30e)은, 축소 렌즈(12)에 의해, 각각의 빔 사이즈와 배열 피치가 축소되고, 제한 애퍼쳐 부재(14)에 형성된 중심의 홀을 향해 나아간다.
블랭킹 애퍼쳐 어레이(10)의 블랭커에 의해 편향된 전자 빔은, 그 궤도가 변위하여 제한 애퍼쳐 부재(14)의 홀로부터 위치 이탈되어, 제한 애퍼쳐 부재(14)에 의해 차폐된다. 한편, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(10)의 블랭커에 의해 편향되어 있지 않은 전자 빔은, 제한 애퍼쳐 부재(14)의 홀을 통과한다.
이와 같이, 제한 애퍼쳐 부재(14)는, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(10)의 전극에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐한다. 그리고, 빔 ON이 되고 나서 빔 OFF가 되기까지 제한 애퍼쳐 부재(14)를 통과한 빔이, 1 회 분의 쇼트의 빔이 된다.
제한 애퍼쳐 부재(14)를 통과한 멀티 빔(30a~30e)은, 대물 렌즈(16)에 의해 초점이 맞추어져, 원하는 축소율의 패턴상이 된다. 제한 애퍼쳐 부재(14)를 통과한 각 빔(멀티 빔 전체)은, 편향기(18)에 의해 동일한 방향으로 함께 편향되어 기판(24)에 조사된다.
한 번에 조사되는 멀티 빔은, 이상적이게는 성형 애퍼쳐 어레이(8)의 복수의 홀(80)의 배열 피치에, 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열된다. 이 묘화 장치는, 쇼트 빔을 연속하여 순서대로 조사해가는 래스터 스캔 방식으로 묘화 동작을 행하고, 원하는 패턴을 묘화할 때, 패턴에 따라 필요한 빔이 블랭킹 제어에 의해 빔 ON으로 제어된다. XY 스테이지(22)가 연속 이동하고 있을 때, 빔의 조사 위치가 XY 스테이지(22)의 이동에 추종하도록 편향기(18)에 의해 제어된다.
제어부(C)는, 제어 계산기(50), 기억 장치(52), 코일 제어 회로(54), 제어 회로(56), 및 신호 취득 회로(58)를 가지고 있다. 제어 계산기(50)는, 기억 장치(52)로부터 묘화 데이터를 취득하고, 묘화 데이터에 대해 복수 단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 쇼트 데이터를 생성하고, 제어 회로(56)로 출력한다. 쇼트 데이터에는, 각 쇼트의 조사량 및 조사 위치 좌표 등이 정의된다.
제어 회로(56)는, 묘화부(W)의 각 부를 제어하여 묘화 처리를 행한다. 예를 들면, 제어 회로(56)는, 각 쇼트의 조사량을 전류 밀도로 나누어 조사 시간 t를 구하고, 대응하는 쇼트가 행해질 때, 조사 시간 t만 빔 ON하도록, 블랭킹 애퍼쳐 어레이(10)의 대응하는 블랭커로 편향 전압을 인가한다.
또한, 제어 회로(56)는, 쇼트 데이터가 나타내는 위치(좌표)로 각 빔이 편향되도록 편향량을 연산하고, 편향기(18)로 편향 전압을 인가한다. 이에 의해, 그 회에 쇼트되는 멀티 빔이 함께 편향된다.
얼라인먼트 기구(40)에서는, 전자 빔(30)이 애퍼쳐(48)로 수직으로 입사되도록, 얼라인먼트 코일(44)로 조정을 행한다. 애퍼쳐(48)로의 전자 빔(30)의 입사각의 조정이 불충분하면, 성형 애퍼쳐 어레이(8)의 모든 홀(80)을 전자 빔(30)으로 조명할 수 없고, 기판(24)에 조사되는 멀티 빔(빔 어레이)에 부족이 생기는 경우가 있다.
이에, 본 실시 형태에서는, 전자 빔(30)의 애퍼쳐(48)로의 입사각의 수직 정도를 나타내는 특징량을 계산하여, 산출한 특징량에 기초하여 광축을 조정한다.
이 묘화 장치에서는, 제어 계산기(50)는, 애퍼쳐(48)에 설치된 검출기의 검출값을, 신호 취득 회로(58)를 통해 취득하고, 애퍼쳐(48)의 홀 부분을 전자 빔(30)이 통과하는 상태를 화상화한 얼라인먼트 스캔상을 생성할 수 있다. 이 얼라인먼트 스캔상은, 전자 빔(30)이 애퍼쳐(48)에 거의 수직으로 입사하는 경우는, 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 애퍼쳐(48)의 홀 부분에 상당하는 개소가, 거의 휘도가 균일한 원형이 된다. 한편, 전자 빔(30)의 입사각의 수직 정도가 작은 경우는, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 애퍼쳐(48)의 홀 부분에 상당하는 개소의 휘도 분포에 편향이 생긴다.
이러한 특징에 착목하여, 본 실시 형태에서는, 제어 계산기(50)의 특징량 계산부(51)가, 얻어진 얼라인먼트 스캔상의 휘도(농담)의 중심과, 얼라인먼트 스캔상의 중심과의 위치 이탈량을, 휘도의 균일함을 나타내는 특징량으로서 계산한다. 예를 들면, 도 3(a)의 얼라인먼트 스캔상에서는, 휘도의 중심과 얼라인먼트 스캔상의 중심과는 거의 같은 위치에 있고, 위치 이탈량은 매우 작다. 도 3(c)은, 도 3(b)의 얼라인먼트 스캔상에 휘도의 중심 P1와 얼라인먼트 스캔상의 중심 P2를 추가한 도면이다. 도 3(c)에 도시한 바와 같이, 전자 빔(30)의 입사각의 수직 정도가 작은 경우, 휘도의 중심 P1와 얼라인먼트 스캔상의 중심 P2과의 위치 이탈량이 크다.
얼라인먼트 코일(44)에 여자하는 여자값(코일값)을 변경함으로써, 수평면 내에서 직교하는 제1 방향 및 제2 방향(예를 들면, x 방향 및 y 방향)으로 전자 빔의 광축의 기울기를 조정할 수 있다. 도 4는, 광축을 x 방향 및 y 방향으로 변경해 간 경우의 각 코일값에서의 얼라인먼트 스캔상의 예를 나타낸다. 도 4의 예에서는, 우측 상단의 얼라인먼트 스캔상의 휘도가 가장 균일하게 되어 있다. 도 5는, 광축을 x 방향 및 y 방향으로 변경해 간 경우의 특징량의 변화를 등고선으로 나타낸 도면이다.
광축 조정에 있어서는, 우선, 특징량 계산부(51)가, 현 시점의 설정에 있어서의 특징량(제1 특징량)을 계산한다. 이어서, 코일 제어 회로(54)가 코일값을 제어하고, 광축을 x 방향으로 일정량 변화시키고, 특징량 계산부(51)가 특징량(제2 특징량)을 계산하여, 특징량의 변화량(제1 특징량과 제2 특징량의 차이)을 산출한다.
이어서, 코일 제어 회로(54)가 코일값을 제어하고, 광축을 y 방향으로 일정량 변화시키고, 특징량 계산부(51)가 특징량(제3 특징량)을 계산하여, 특징량의 변화량(제2 특징량과 제3 특징량의 차이)을 산출한다.
특징량 계산부(51)는, 특징량의 변화량으로부터, 코일값의 변화량을 결정하고, 코일 제어 회로(54)로 통지한다. 코일 제어 회로(54)는, 통지된 변화량에 기초하여, 얼라인먼트 코일(44)의 코일값을 제어한다. 예를 들면, 특징량 계산부(51)는, 특징량이 증가한 경우는, 광축을 역방향으로 변화시킨다. 또한, 특징량 계산부(51)는, 특징량의 변화량에 비례하여, 코일값의 변화량을 결정한다.
특징량의 변화량이 소정치 이하가 될 때까지, 또는 특징량이 소정치 이하가 될 때까지, 특징량의 계산 및 코일값의 제어를 반복한다. 이에 의해, 특징량이 작아진다, 즉 얼라인먼트 스캔상의 중심과 휘도의 중심이 거의 같은 위치가 되고, 전자 빔(30)이 애퍼쳐(48)에 수직으로 입사되도록 조정할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 애퍼쳐(48)에서의 얼라인먼트 스캔상의 휘도의 균일함을 나타내는 특징량을 계산하고, 이 특징량에 기초하여 광축을 조정하기 위해, 전자 빔(30)이 애퍼쳐(48)에 수직으로 입사되도록 광축을 고정밀도로 조정할 수 있다. 이에 의해, 기판(24)에 조사되는 빔 어레이의 부족함이 발생되는 것을 방지하여, 묘화 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 얼라인먼트 스캔상의 휘도의 균일함을 특징량으로 하고 있었으나, 특징량은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 얼라인먼트 스캔상의 면적(얼라인먼트 스캔상에 있어서의 일정 이상의 농도를 가지는 영역의 면적)을 특징량이라고 해도 좋다.
예를 들면, 도 4에 도시한 각 얼라인먼트 스캔상에 있어서의 면적은, 도 6에 도시한 사선 부분이 된다. 전자 빔(30)이 애퍼쳐(48)에 거의 수직으로 입사하는 경우는 면적이 크고, 전자 빔(30)의 입사각의 수직 정도가 작은 경우는 면적이 작아진다.
상기 실시 형태와 같이, 광축 조정에 있어서는, 특징량(면적)의 계산 및 코일값의 제어를, 특징량의 변화량이 소정치 이하가 될 때까지, 또는 특징량이 소정치 이상이 될 때까지 반복한다. 이에 의해, 얼라인먼트 스캔상의 면적이 커지고, 전자 빔(30)이 애퍼쳐(48)에 수직으로 입사되도록 조정할 수 있다.
또한, 얼라인먼트 스캔상의 휘도(얼라인먼트 스캔상에 있어서의 일정 이상의 농도를 가지는 영역의 휘도의 합계치)를 특징량이라고 해도 좋다.
특징량 계산부(51)를 포함한 제어 계산기(50)의 각 기능은, 하드웨어로 구성해도 좋고, 소프트웨어로 구성해도 좋다. 소프트웨어로 구성하는 경우에는, 제어 계산기(50)의 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을 CD－ROM 등의 기록 매체에 수납하고, 컴퓨터로 읽어들이게 하여 실행시켜도 좋다. 기록 매체는, 자기 디스크 또는 광 디스크 등의 착탈 가능한 것에 한정되지 않고, 하드 디스크 장치 또는 메모리 등의 고정형의 기록 매체여도 좋다.
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태 그대로 한정되지 않고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시 형태에 도시된 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 좋다. 또한, 다른 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 좋다.

Claims (10)

  1. 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와,
    복수의 개구부가 형성되고, 상기 복수의 개구부를 상기 하전 입자 빔이 통과함으로써 멀티 빔을 형성하는 성형 애퍼쳐 어레이와,
    상기 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커가 배치된 블랭킹 애퍼쳐 어레이와,
    상기 멀티 빔이 조사되는 기판을 재치하는 스테이지와,
    상기 방출부와 상기 성형 애퍼쳐 어레이와의 사이에 배치되고, 애퍼쳐, 상기 애퍼쳐에 설치되어 하전 입자를 검출하는 검출기, 및 상기 애퍼쳐로의 상기 하전 입자 빔의 입사각을 조정하는 얼라인먼트 코일을 가지는 얼라인먼트부와,
    상기 검출기의 검출값에 기초한 얼라인먼트 스캔상으로부터, 상기 하전 입자 빔의 상기 애퍼쳐로의 입사각의 수직 정도를 나타내는 특징량을 계산하는 특징량 계산부와,
    상기 특징량에 기초하여 상기 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 코일 제어부
    를 구비하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 특징량 계산부는, 상기 얼라인먼트 스캔상의 휘도의 균일함을 나타내는 값을 상기 특징량으로서 계산하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 특징량 계산부는, 상기 얼라인먼트 스캔상의 휘도의 중심과, 상기 얼라인먼트 스캔상의 중심과의 위치 이탈량을 상기 특징량으로서 계산하고,
    상기 코일 제어부는, 상기 위치 이탈량이 작아지도록 상기 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 특징량 계산부는, 상기 얼라인먼트 스캔상의 면적을 상기 특징량으로서 계산하고,
    상기 코일 제어부는, 상기 면적이 커지도록 상기 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 특징량 계산부는, 상기 얼라인먼트 스캔상에 있어서의 일정 이상의 농도를 가지는 영역의 휘도의 합계치를 상기 특징량으로서 계산하고,
    상기 코일 제어부는, 상기 합계치가 커지도록 상기 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  6. 하전 입자 빔을 방출하는 공정과,
    상기 하전 입자 빔이 애퍼쳐를 통과하는 공정과,
    상기 애퍼쳐를 통과한 상기 하전 입자 빔이, 성형 애퍼쳐 어레이의 복수의 개구부를 통과하여 멀티 빔을 형성하는 공정과,
    스테이지상에 재치된 기판에 상기 멀티 빔을 조사하는 공정과,
    상기 애퍼쳐에 설치된 검출기로 검출한 하전 입자로부터 얼라인먼트 스캔상을 작성하는 공정과,
    상기 얼라인먼트 스캔상으로부터, 상기 하전 입자 빔의 상기 애퍼쳐로의 입사각의 수직 정도를 나타내는 특징량을 계산하는 공정과,
    상기 특징량에 기초하여 상기 애퍼쳐로의 상기 하전 입자 빔의 입사각을 조정하는 공정
    을 구비하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 조정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 스캔상의 휘도의 균일함을 나타내는 값을 상기 특징량으로서 계산하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 조정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 스캔상의 휘도의 중심과, 상기 얼라인먼트 스캔상의 중심과의 위치 이탈량을 상기 특징량으로서 계산하고,
    상기 위치 이탈량이 작아지도록 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 조정 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 스캔상의 면적을 상기 특징량으로서 계산하고,
    상기 면적이 커지도록 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 조정 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 스캔상에 있어서의 일정 이상의 농도를 가지는 영역의 휘도의 합계치를 상기 특징량으로서 계산하고,
    상기 합계치가 커지도록 얼라인먼트 코일의 여자값을 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 조정 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220030898A (ko) * 2020-09-03 2022-03-11 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 하전 입자 빔 조정 방법, 하전 입자 빔 묘화 방법, 및 하전 입자 빔 조사 장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020178055A (ja) * 2019-04-19 2020-10-29 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置
CN113363197B (zh) * 2019-10-30 2023-11-03 长江存储科技有限责任公司 用于校准粒子束的垂直度的方法以及应用于半导体制造工艺的系统
JP2022146501A (ja) * 2021-03-22 2022-10-05 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びその調整方法
CN114280895B (zh) * 2021-12-24 2024-01-05 深圳市先地图像科技有限公司 一种激光成像过程中像素行分配方法、系统及相关设备
KR102547617B1 (ko) * 2022-06-23 2023-06-26 큐알티 주식회사 가속환경 제공 반도체 소자 테스트 장치 및 이를 이용한 가속환경에서 반도체 소자 테스트 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3894271A (en) * 1973-08-31 1975-07-08 Ibm Method and apparatus for aligning electron beams
JP2007012306A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線応用装置及び荷電粒子線応用方法
JP2007324174A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nuflare Technology Inc アライメントコイルによるビーム軸調整方法及び荷電粒子ビーム描画方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3157674B2 (ja) * 1994-01-10 2001-04-16 日本電気株式会社 半導体集積回路の故障解析装置および方法
JP2001202912A (ja) 2000-01-21 2001-07-27 Nikon Corp 荷電粒子線装置の開口と光軸の軸合わせ方法
JP4738723B2 (ja) * 2003-08-06 2011-08-03 キヤノン株式会社 マルチ荷電粒子線描画装置、荷電粒子線の電流の測定方法及びデバイス製造方法
CN1922685B (zh) * 2004-02-23 2012-07-04 索尼株式会社 数据处理方法、数据处理装置、信息记录介质和计算机程序
JP4351108B2 (ja) 2004-04-07 2009-10-28 日本電子株式会社 Ｓｅｍの収差自動補正方法及び収差自動補正装置
JP3983772B2 (ja) 2005-04-01 2007-09-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子ビーム応用装置
JP4857101B2 (ja) * 2006-12-21 2012-01-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ プローブ評価方法
CN103069536B (zh) * 2010-04-09 2016-04-06 卡尔蔡司Smt有限责任公司 带电粒子探测系统和多小波束检查系统
JP5735262B2 (ja) 2010-11-12 2015-06-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子光学装置及びレンズ収差測定方法
JP2013251225A (ja) 2012-06-04 2013-12-12 Jeol Ltd 荷電粒子ビームの軸合わせ方法および荷電粒子ビーム装置
JP5957378B2 (ja) * 2012-12-28 2016-07-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥観察方法および欠陥観察装置
JP5617947B2 (ja) * 2013-03-18 2014-11-05 大日本印刷株式会社 荷電粒子線照射位置の補正プログラム、荷電粒子線照射位置の補正量演算装置、荷電粒子線照射システム、荷電粒子線照射位置の補正方法
JP6289181B2 (ja) * 2013-06-26 2018-03-07 キヤノン株式会社 描画装置、及び、物品の製造方法
JP6075306B2 (ja) 2014-02-14 2017-02-08 株式会社島津製作所 荷電粒子ビーム照射装置及び荷電粒子ビーム軸調整方法
JP2015216225A (ja) * 2014-05-09 2015-12-03 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置及び方法、並びに物品の製造方法
JP6589597B2 (ja) * 2015-11-25 2019-10-16 株式会社ニューフレアテクノロジー アパーチャのアライメント方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3894271A (en) * 1973-08-31 1975-07-08 Ibm Method and apparatus for aligning electron beams
JP2007012306A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線応用装置及び荷電粒子線応用方法
JP2007324174A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nuflare Technology Inc アライメントコイルによるビーム軸調整方法及び荷電粒子ビーム描画方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220030898A (ko) * 2020-09-03 2022-03-11 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 하전 입자 빔 조정 방법, 하전 입자 빔 묘화 방법, 및 하전 입자 빔 조사 장치

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