KR20190139768A - 데이터 처리 방법, 데이터 처리 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 - Google Patents

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하야토 기무라
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Abstract

본 발명은 데이터 처리 방법, 데이터 처리 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치에 관한 것이다.
본 실시 형태에 관한 데이터 처리 방법은, 하전 입자 빔에 의한 멀티 빔을 사용하여 다중 묘화를 행하는 묘화 장치에 있어서의 각 빔의 조사량을 제어하기 위한 데이터를 처리하는 것이다. 이 방법은, 묘화 대상 기판의 묘화 영역을 메쉬형으로 가상 분할한 복수의 조사 위치별 조사량을 규정한 조사량 데이터를, 다중 묘화의 묘화 패스에 대응하는 레이어별로 생성하는 공정과, 상기 레이어별 조사량 데이터에 규정된 조사량의 보정 처리를 행하는 공정과, 각 레이어의 보정 처리 후의 조사량 데이터에 규정된 조사 위치별 조사량의 총합을 산출하고, 각 레이어의 상기 총합을 비교하여, 비교 결과에 기초하여 상기 보정 처리에서 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 공정을 구비한다.

Description

데이터 처리 방법, 데이터 처리 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 {DATA PROCESSING METHOD, DATA PROCESSING APPARATUS, AND MULTI CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS}
본 발명은 데이터 처리 방법, 데이터 처리 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 축소 투영형 노광 장치를 사용하여, 석영 상에 형성된 고정밀도의 원화상 패턴(마스크, 혹은 특히 스테퍼나 스캐너에서 사용되는 것은 레티클이라고도 함)을 웨이퍼 상에 축소 전사하는 방법이 채용되고 있다. 고정밀도의 원화상 패턴은, 전자 빔 묘화 장치에 의해 묘화되며, 소위, 전자 빔 리소그래피 기술이 이용되고 있다.
멀티 빔을 사용한 묘화 장치는, 1개의 전자 빔으로 묘화하는 경우에 비하여, 한번에 많은 빔을 조사할 수 있으므로, 스루풋을 대폭 향상시킬 수 있다. 멀티 빔 묘화 장치의 일 형태인 블랭킹 애퍼처 어레이를 사용한 멀티 빔 묘화 장치에서는, 예를 들어 1개의 전자총으로부터 방출된 전자 빔을 복수의 개구를 가진 성형 애퍼처 어레이에 통과시켜 멀티 빔(복수의 전자 빔)을 형성한다. 멀티 빔은, 블랭킹 애퍼처 어레이의 각각 대응하는 블랭커 내를 통과한다. 블랭킹 애퍼처 어레이는 빔을 개별적으로 편향시키기 위한 전극쌍과, 그 사이에 빔 통과용 개구를 구비하고 있고, 전극쌍(블랭커)의 한쪽을 접지 전위로 고정하고 다른 쪽을 접지 전위와 그 이외의 전위로 전환함으로써, 각각 개별적으로, 통과하는 전자 빔의 블랭킹 편향을 행한다. 블랭커에 의해 편향된 전자 빔은 차폐되고, 편향되지 않은 전자 빔은 시료 상에 조사된다.
전자 빔 묘화에서는, 묘화 영역을 복수의 스트라이프 영역으로 분할하고, 스트라이프 영역 단위로 묘화를 행한다. 스트라이프 영역의 경계 위치에서의 패턴의 연결 정밀도를 향상시키기 위해, 스트라이프 영역의 경계 위치를 어긋나게 하여 복수의 레이어로 나누고, 동일 패턴을 반복하여 겹쳐 묘화하는 다중 묘화 방식이 알려져 있다.
묘화 장치에서는, 묘화 정밀도를 향상시키기 위해, 빔 조사량을 보정하는 여러 가지 계산이 행해지고 있으며, 계산 결과는 그 때마다 메모리에 보존된다. 각종 계산이나, 메모리에 대한 데이터 기입, 메모리로부터의 데이터 판독 등의 데이터 처리에 에러가 발생하면, 묘화 패턴 정밀도의 열화나 패턴 누락 등의 이상 묘화를 야기한다. 그 때문에, 에러를 검출할 필요가 있다.
종래의 가변 성형 빔(VSB) 방식의 싱글 빔 묘화 장치에서는, 스트라이프 영역의 경계 위치를 어긋나게 해도 각 레이어에서 묘화하는 도형의 면적의 총합이 일치하는 것을 이용하여, 묘화 도형의 면적의 총합을 레이어간에서 비교하여, 에러의 유무를 검출하였다. 그러나, 멀티 빔 묘화 장치는, 도형 데이터가 아니라, 비트맵화된 조사 시간을 나타내는 계조 데이터를 사용하여 묘화하기 때문에, 싱글 빔 묘화 장치에서의 에러 검출 방법을 적용할 수 없었다.
본 발명은, 멀티 빔 묘화를 위한 데이터 처리에서 발생한 에러를 검출할 수 있는 데이터 처리 방법, 데이터 처리 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 데이터 처리 방법은, 하전 입자 빔에 의한 멀티 빔을 사용하여 다중 묘화를 행하는 묘화 장치에 있어서의 각 빔의 조사량을 제어하기 위한 데이터를 처리하는 데이터 처리 방법이며, 묘화 대상 기판의 묘화 영역을 메쉬형으로 가상 분할한 복수의 조사 위치별 조사량을 규정한 조사량 데이터를, 다중 묘화의 묘화 패스에 대응하는 레이어별로 생성하는 공정과, 상기 레이어별 조사량 데이터에 규정된 조사량의 보정 처리를 행하는 공정과, 각 레이어의 보정 처리 후의 조사량 데이터에 규정된 조사 위치별 조사량의 총합을 산출하고, 각 레이어의 상기 총합을 비교하여, 비교 결과에 기초하여 상기 보정 처리에서 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 공정을 구비하는 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 묘화 장치의 개략도이다.
도 2의 (a) 내지 (e)는, 다중 묘화의 묘화 방법을 설명하는 도면이다.
도 3의 (a) 내지 (d)는, 스트라이프 내의 묘화 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는, 동 실시 형태에 관한 데이터 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는, 각 레이어의 조사량의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은, 보정 후의 각 레이어의 조사량의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은, 보정 후의 각 레이어의 조사량의 일례를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일례로서, 전자 빔을 사용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자 빔은, 전자 빔에 한정되는 것은 아니며, 이온 빔 등의 하전 입자를 사용한 빔이어도 상관없다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 묘화 장치의 개략 구성도이다. 묘화 장치는, 제어부(1)와 묘화부(2)를 구비하고 있다. 묘화 장치는, 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 일례이다. 묘화부(2)는, 전자 경통(20)과 묘화실(30)을 구비하고 있다. 전자 경통(20) 내에는, 전자총(21), 조명 렌즈(22), 성형 애퍼처 부재(23), 블랭킹 플레이트(24), 축소 렌즈(25), 제한 애퍼처 부재(26), 대물 렌즈(27) 및 편향기(28)가 배치되어 있다. 축소 렌즈(25) 및 대물 렌즈(27)는 모두 전자 렌즈로 구성되며, 축소 렌즈(25) 및 대물 렌즈(27)에 의해 축소 광학계가 구성된다.
묘화실(30) 내에는, XY 스테이지(32)가 배치된다. XY 스테이지(32) 상에는, 묘화 대상의 기판(40)이 적재된다. 기판(40)은, 반도체 장치를 제조할 때의 노광용 마스크, 반도체 장치가 제조되는 반도체 기판(실리콘 웨이퍼), 레지스트가 도포된, 아직 아무것도 묘화되지 않은 마스크 블랭크스 등이다.
제어부(1)는, 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(10), 비트맵 생성부(11), 보정부(12) 및 데이터 전송부(17)를 구비한다. 보정부(12)는, 디스토션 보정부(13), 결함 보정부(14), 전류 분포 보정부(15) 및 에러 검출부(16)를 갖는다. 비트맵 생성부(11), 보정부(12) 및 데이터 전송부(17)는, 전기 회로 등의 하드웨어로 구성해도 되고, 소프트웨어로 구성해도 된다. 소프트웨어로 구성하는 경우에는, 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을 기록 매체에 수납하고, 전기 회로를 포함하는 컴퓨터에 읽어들이게 하여 실행시켜도 된다.
도 1에서는, 본 실시 형태를 설명하는 데 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치의 동작에 필요한 그 밖의 공지의 구성은 도시를 생략하였다.
성형 애퍼처 부재(23)에는, 세로(y 방향) m열×가로(x 방향) n열(m, n≥2)의 구멍(개구부)이 소정의 배열 피치로 매트릭스형으로 형성되어 있다. 각 구멍은, 모두 동일한 치수 형상의 직사각형 또는 원형으로 형성된다.
전자총(21)으로부터 방출된 전자 빔(B)은, 조명 렌즈(22)에 의해 거의 수직으로 성형 애퍼처 부재(23) 전체를 조명한다. 전자 빔(B)이 성형 애퍼처 부재(23)의 복수의 구멍을 통과함으로써, 예를 들어 직사각형 형상의 복수의 전자 빔(멀티 빔)(MB)이 형성된다.
블랭킹 플레이트(24)에는, 성형 애퍼처 부재(23)의 각 구멍의 배치 위치에 맞추어 통과 구멍이 형성되어 있다. 각 통과 구멍에는, 쌍으로 되는 두 전극의 조(블랭커:블랭킹 편향기)가, 각각 배치된다. 각 빔용의 두 전극 중 한쪽에는, 전압을 인가하는 증폭기가 배치되고, 다른 쪽은 접지된다. 각 통과 구멍을 통과하는 전자 빔은, 각각 독립적으로, 쌍으로 되는 두 전극에 인가되는 전압에 의해 편향된다. 이 전자 빔의 편향에 의해, 블랭킹 제어된다.
블랭킹 플레이트(24)를 통과한 멀티 빔(MB)은, 축소 렌즈(25)에 의해 축소되고, 제한 애퍼처 부재(26)에 형성된 중심의 개구를 향하여 진행한다. 블랭킹 플레이트(24)의 블랭커에 의해 편향된 전자 빔은, 제한 애퍼처 부재(26)의 중심의 개구로부터 위치가 어긋나, 제한 애퍼처 부재(26)에 의해 차폐된다. 한편, 블랭커에 의해 편향되지 않은 전자 빔은, 제한 애퍼처 부재(26)의 중심의 개구를 통과한다.
이와 같이, 제한 애퍼처 부재(26)는, 개별 블랭킹 기구에 의해 빔 OFF의 상태로 되도록 편향된 각 빔을 차폐한다. 그리고, 빔 ON으로 되고 나서 빔 OFF로 될 때까지 형성된, 제한 애퍼처 부재(26)를 통과한 빔에 의해 1회분의 샷의 빔이 형성된다.
제한 애퍼처 부재(26)를 통과한 멀티 빔(MB)은, 대물 렌즈(27)에 의해 초점이 맞추어지고, 원하는 축소율의 패턴상으로 되고, 편향기(28)에 의해 통합되어 편향되어, 기판(40)에 조사된다. 예를 들어, XY 스테이지(32)가 연속 이동하고 있을 때, 빔의 조사 위치가 XY 스테이지(32)의 이동에 추종하도록 편향기(28)에 의해 제어된다.
한번에 조사되는 멀티 빔(MB)은, 이상적으로는 성형 애퍼처 부재(23)의 복수의 구멍의 배열 피치에 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열되게 된다. 묘화 장치는, 샷 빔을 연속해서 순서대로 조사해 가는 래스터 스캔 방식으로 묘화 동작을 행하고, 원하는 패턴을 묘화할 때, 패턴에 따라 필요한 빔이 블랭킹 제어에 의해 빔 ON으로 제어된다.
도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 기판(40)의 묘화 영역(50)은, 예를 들어 y 방향을 향하여 소정의 폭으로 직사각형의 복수의 스트라이프 영역(52)으로 가상 분할된다. 각 스트라이프 영역(52)은, 묘화 단위 영역으로 된다.
예를 들어, XY 스테이지(32)를 이동시켜, 제1번째 스트라이프 영역(52)의 좌측단, 혹은 더 좌측의 위치에 1회의 멀티 빔(MB)의 조사로 조사 가능한 조사 영역이 위치하도록 조정하고, 묘화가 개시된다. XY 스테이지(32)를 -x 방향으로 이동시킴으로써, 상대적으로 x 방향으로 묘화를 진행시킬 수 있다.
본 실시 형태에 따른 묘화 장치는, 다중 묘화를 행한다. 또한, 다중 묘화를 행할 때, 각 묘화 패스에 있어서, 스트라이프 영역(52) 단위로 y 방향으로 위치를 어긋나게 한다. y 방향뿐만 아니라, x 방향으로도 위치를 어긋나게 해도 된다. 예를 들어, 스트라이프 영역 폭 W의 1/4씩 위치를 어긋나게 하여 4패스(다중도=4)로 묘화하는 경우, 각 묘화 패스의 조사 영역은, 도 2의 (b) 내지 (e)에 도시하는 바와 같은 것으로 된다.
즉, 1패스째는, y 방향의 스트라이프 어긋남양이 0으로 되는 위치에서 묘화한다. 2패스째에서는, y 방향의 스트라이프 어긋남양이 W/4로 되는 위치에서 묘화한다. 3패스째에서는, y 방향의 스트라이프 어긋남양이 W/2로 되는 위치에서 묘화한다. 4패스째에서는, y 방향의 스트라이프 어긋남양이 3W/4로 되는 위치에서 묘화한다.
이와 같이 위치를 어긋나게 하여 다중 묘화를 행함으로써, 기판(40) 상의 동일한 위치를 조사하는 빔이 묘화 패스별로 상이하게 되므로, 빔별 전류값의 변동을 평균화할 수 있다. 또한, 스트라이프 영역의 경계 위치에서의 패턴의 연결 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 3의 (a) 내지 (d)는 스트라이프 영역(52) 내의 묘화 동작의 일례를 설명하는 도면이다. 도 3의 (a) 내지 (d)는, 예를 들어 x, y 방향으로 4×4의 멀티 빔을 사용하여 스트라이프 영역(52) 내를 묘화하는 예를 도시하고 있고, 도 2의 (b)의 1패스째 묘화 패스에 대응한다.
이 예에서는, 각 빔간의 거리를 이격하여, 예를 들어 y 방향으로 멀티 빔 전체의 조사 영역과 동등한 폭으로 스트라이프 영역(52)을 분할한 경우를 나타내고 있다. 그리고, x 방향 혹은 y 방향으로 1메쉬씩 조사 위치를 어긋나게 하면서 16회의 샷으로 멀티 빔 전체의 1개의 조사 영역이 노광(묘화) 종료되는 경우를 나타내고 있다.
도 3의 (a)는, 1회의 샷으로 조사한 메쉬(화소) 영역을 도시하고 있다. 이어서, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, y 방향으로 1화소씩 위치를 어긋나게 하면서, 2, 3, 4회째 샷을 순서대로 행한다. 이어서, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, x 방향으로 1화소 어긋나게 하여, 5회째 샷을 행한다. 이어서, y 방향으로 1화소씩 위치를 어긋나게 하면서, 6, 7, 8회째 샷을 순서대로 행한다. 마찬가지의 동작을 반복하여, 도 3의 (d)에 도시하는 바와 같이, 남은 9 내지 16회째 샷을 순서대로 행한다.
멀티 빔 묘화에서는, 묘화 영역(50)을, 빔 사이즈 또는 그 이하의 사이즈로 메쉬형으로 가상 분할한다. 그리고, 도형 패턴이 존재하는 메쉬(화소)에는 빔을 조사하고, 존재하지 않는 메쉬에는 빔을 조사하지 않음으로써 패턴이 묘화된다. 단, 메쉬 내에 도형 패턴의 단부가 위치하는 경우 등에는, 조사량을 조정함으로써 도형 패턴의 단부의 위치를 제어한다.
또한, 근접 효과 등의 치수 변동을 보정하기 위해 조사량을 조정할 필요가 있다. 근접 효과 보정 계산은, 종래의 방법으로 실시하면 된다. 조사량은 멀티 빔의 각 빔의 조사 시간에 의해 제어된다.
이어서, 제어부(1)(데이터 처리 장치)를 구성하는 각 부의 처리를 도 4에 도시하는 흐름도를 따라 설명한다.
비트맵 생성부(11)는, 기억 장치(10)에 저장되어 있는 묘화 데이터를 판독한다(스텝 S1). 묘화 데이터는, 예를 들어 각 도형 패턴의 배치 위치, 도형종 및 도형 사이즈 등이 정의되어 있다. 그 밖에, 기준으로 되는 조사량(패턴을 해상하기 위한 조사량)이 정의된다.
비트맵 생성부(11)는, 묘화 영역을 한 변이 수nm인 정사각형의 작은 메쉬로 분할하고, 묘화 데이터 내에 정의된 도형 패턴을 메쉬 영역에 할당한다(스텝 S2). 비트맵 생성부(11)는, 메쉬 영역별로 배치되는 도형 패턴의 면적 밀도를 산출하고, 면적 밀도에 기초하여 메쉬 영역(빔 조사 위치)별 조사량을 산출하고, 메쉬 영역별 조사량을 규정한 조사량 데이터를 생성한다(스텝 S3).
비트맵 생성부(11)는, 묘화 영역을 한 변이 수㎛인 정사각형의 큰 메쉬로 분할하고, 묘화 데이터 내에 정의된 도형 패턴을 메쉬 영역에 할당한다(스텝 S4). 비트맵 생성부(11)는, 근접 효과 보정 계산을 행하여, 근접 효과를 억제하기 위한 메쉬 위치별 조사량을 산출하고, 메쉬 위치별 조사량을 정의한 조사량 데이터를 생성한다(스텝 S5).
비트맵 생성부(11)는, 스텝 S3에서 산출한 조사량 데이터와, 스텝 S5에서 산출한 조사량 데이터를 합성한다(스텝 S6).
비트맵 생성부(11)는, 메쉬 위치(빔 조사 위치에 대응하는 화소)별로, 조사량을 다중 묘화의 각 패스에 균등하게 배당하고, 각 패스에 대응하는 레이어별 조사량 데이터를 생성한다(스텝 S7). 예를 들어, 다중도가 4인 경우, 제1 레이어 내지 제4 레이어의 조사량 데이터를 생성한다.
예를 들어, 도 5에 도시하는 바와 같이, 네 화소(G1 내지 G4)에 상당하는 영역을 해상하여 콘택트 홀을 형성하는 경우를 생각한다. 기판(40)에 도포되는 레지스트가 조사량(노광량) 50μC로 해상하는 경우, 1레이어당 조사량은 12.5μC(=50/4)로 된다.
보정부(12)는, 각 레이어의 조사량 데이터로부터, 스트라이프 영역 단위로 조사량 데이터를 발출한다(스텝 S8). 보정부(12)에 있어서의 데이터 처리는 스트라이프 영역 단위로 행해진다.
에러 검출부(16)가, 스텝 S8의 데이터 발출 처리 시에 에러가 발생하지 않았는지 에러 검출을 행한다(스텝 S9). 에러가 발생하지 않은 경우, 각 레이어의 조사량의 총합(합계)은 서로 일치한다. 한편, 에러가 발생한 경우, 조사량의 값이 변화하고, 조사량의 총합이 레이어간에서 불일치로 된다. 에러 검출부(16)는, 각 레이어의 조사량의 총합을 산출하여, 레이어간에서 비교한다. 조사량의 총합이 일치한 경우, 에러는 발생하지 않았다고 판정된다. 조사량의 총합이 불일치로 된 경우, 에러가 발생하였다고 판정된다.
디스토션 보정부(13)가, 블랭킹 플레이트(24)의 변형이나, 기판(40) 상에 도포된 레지스트의 감도 등을 고려하여, 화소별 조사량을 보정한다(스텝 S10).
일반적으로, 묘화 장치에서는, 블랭킹 플레이트(24)의 구멍 위치의 오차나 광학적인 오차 등에 의해, 기판(40)에 조사되는 멀티 빔(MB)의 빔 어레이가 이상 격자로부터 어긋나는 경우가 있다. 디스토션 보정부(13)는, 각 빔의 위치 어긋남양을 규정한 변형 맵을 참조하여, 화소별 조사량을 보정한다.
디스토션 보정부(13)에 의한 조사량의 보정 후, 에러 검출부(16)가 에러 검출을 행한다(스텝 S11). 스텝 S10의 디스토션 보정부(13)에 의한 보정에 의해, 조사량이 보정되는 화소는 있지만, 보정 전후에 조사량의 총합이 일치하는 보정이 실시되기 때문에, 각 레이어의 조사량의 총합은 일치한다. 스텝 S9와 마찬가지로, 에러 검출부(16)는, 각 레이어의 조사량의 총합을 산출하고, 레이어간에서 비교하여, 일치하는지 여부를 판정한다.
결함 보정부(14)가, 결함 빔의 영향을 고려한 조사량의 보정을 행한다(스텝 S12). 예를 들어, 블랭킹 플레이트(24)에 마련된 블랭커의 전극이 고장나, 전자 빔을 편향시킬 수 없어, 상시 ON 결함이 생기는 경우가 있다. 다중 묘화에서는, 하나의 화소에 조사되는 빔이 통과하는 블랭커는 레이어별로 상이하기 때문에, 하나의 레이어에서 상시 ON 결함의 블랭커를 통과한 빔이 조사되는 화소에 대해서는, 다른 레이어에서 정상적인 블랭커를 사용하여 조사량을 조정한다.
예를 들어, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 레이어의 화소(G4)에 조사되는 빔이 통과하는 블랭커에 상시 ON 결함이 발생하고, 30μC 조사되는 경우를 생각한다. 조사량 50μC로 해상하는 레지스트이기 때문에, 제2 내지 제4 레이어의 화소(G4)는 조사량이 6.66μC(=(50-30)/3)로 된다.
또한, 성형 애퍼처 부재(23)에 마련된 구멍이 콘타미네이션에 의해 폐색되어, 빔이 형성되지 않는 상시 OFF 결함이 생기는 경우가 있다. 다중 묘화에서는, 레이어별로 상이한 빔이 하나의 화소에 조사되기 때문에, 하나의 레이어에서 상시 OFF로 되는 화소에 대해서는, 다른 레이어에서 정상적인 빔을 사용하여 조사량을 조정한다.
예를 들어, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 레이어의 화소(G4)에 조사되는 빔이 상시 OFF이고, 빔이 조사되지 않는 경우를 생각한다. 조사량 50μC로 해상하는 레지스트이기 때문에, 제2 내지 제4 레이어의 화소(G4)는 조사량이 16.6μC(=50/3)로 된다.
이러한 상시 ON 결함, 상시 OFF 결함이 발생한 빔(블랭커)은 사전 검사에서 판명되며, 결함을 리스트화한 결함 리스트가 기억부(도시 생략)에 보존되어 있다. 결함 보정부(14)는, 결함 리스트를 참조하여, 조사량의 과부족을 보충하도록, 다른 레이어의 조사량을 보정한다.
결함 보정부(14)에 의한 조사량의 보정 후, 에러 검출부(16)가 에러 검출을 행한다(스텝 S13). 도 6, 도 7에 도시하는 바와 같이 결함 빔의 영향을 제거하기 위해 조사량을 보정함으로써, 각 레이어의 조사량의 총합은 일치하지 않게 된다. 그 때문에, 에러 검출부(16)는, 결함 보정부(14)에 의한 조사량의 보정량을 고려하여, 보정량에 기초하여 조정한 각 레이어의 조사량의 총합을 비교한다.
예를 들어, 도 6에 도시하는 바와 같은 상시 ON 결함으로 되는 제1 레이어의 화소(G4)는, 조사량 데이터 상으로는 0이 설정되어 있다. 그 때문에, 에러 검출부(16)는, 각 레이어의 조사량의 총합을 산출하고, 제1 레이어의 조사량의 총합에 6.66μC를 가산한 후에, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여, 일치하는지 여부를 판정한다.
혹은 또한, 에러 검출부(16)는, 각 레이어의 조사량의 총합을 산출하고, 제2 내지 제4 레이어의 조사량의 총합으로부터 6.66μC를 감산한 후에, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여, 일치하는지 여부를 판정한다.
도 7에 도시하는 바와 같은 상시 OFF 결함으로 되는 제1 레이어의 화소(G4)에는, 조사량 데이터 상으로는 0이 설정되어 있다. 그 때문에, 에러 검출부(16)는, 각 레이어의 조사량의 총합을 산출하고, 제1 레이어의 조사량의 총합에 16.66μC를 가산한 후에, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여, 일치하는지 여부를 판정한다.
혹은 또한, 에러 검출부(16)는, 각 레이어의 조사량의 총합을 산출하고, 제2 내지 제4 레이어의 조사량의 총합으로부터 16.66μC를 감산한 후에, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여, 일치하는지 여부를 판정한다.
조사량을 레이어수로 완전히 나누지 못한 나머지 처리를 행하는 경우, 나머지값을 가산한 레이어는 조사량의 총합이 다른 레이어와 일치하지 않게 된다. 그 때문에, 나머지값을 조사량의 총합으로부터 감산하거나, 다른 레이어의 조사량의 총합에 나머지값과 동일한 값을 가산하는 것이 바람직하다.
묘화 장치에서는, 블랭킹 플레이트(24)의 중심으로부터 이격될수록, 빔 전류가 감소하는 경우가 있다. 또한, 성형 애퍼처 부재(23)나 블랭킹 플레이트(24)의 불량에 의해, 국소적으로 빔 전류가 작아지는 개소가 존재한다. 이러한 빔 전류의 분포는 사전 검사에서 판명되며, 전류 분포 맵이 기억부(도시 생략)에 보존되어 있다. 전류 분포 보정부(15)는, 전류 분포 맵을 참조하여, 기판(40)의 표면에 있어서의 조사량이 균일하게 되도록, 각 화소의 조사량을 보정한다(스텝 S14).
전류 분포 보정부(15)에 의한 조사량의 보정 후, 에러 검출부(16)가 에러 검출을 행한다(스텝 S15). 전류 분포 보정부(15)에 의한 조사량의 보정에 의해, 각 레이어의 조사량의 총합은 일치하지 않게 된다. 그 때문에, 에러 검출부(16)는, 전류 분포 맵을 참조하여, 전류 분포 역연산을 행하여, 전류 분포 보정 전의 조사량을 산출한다. 또한, 에러 검출부(16)는, 결함 보정부(14)에 의한 조사량의 보정량을 고려하여, 각 레이어의 조사량의 총합을 비교하여, 일치하는지 여부를 판정한다.
에러가 검출되지 않은 경우, 데이터 전송부(17)가, 조사량 데이터를 블랭킹 플레이트(24)에 전송한다(스텝 S16). 블랭킹 플레이트(24)의 각 블랭커는, 조사량 데이터에 따른 빔 조사 시간에 기초하여 인가하는 전압을 제어하고, 빔의 ON/OFF를 전환한다.
데이터 전송부(17)가 블랭킹 플레이트(24)에 전송하는 조사량 데이터에 정의되어 있는 조사량은 정수값이다. 그 때문에, 보정부(12)는 소수점 이하의 끝수 처리를 행한다. 예를 들어, 전류 분포 보정부(15)가 끝수 처리를 행하는 경우, 라운딩 오차가 나타나, 레이어간의 조사량의 총합이 일치하지 않게 된다. 그 때문에, 라운딩 오차를 예상하여, 어느 정도의 마진을 두고, 레이어간의 조사량의 총합을 비교하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 레이어간에서 조사량의 총합의 차이가 소정 범위 내인 경우, 에러는 발생하지 않았다고 판정한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 레이어간에서 조사량의 총합을 비교함으로써, 데이터 처리에 에러가 발생하였는지 여부를 검출할 수 있다. 상기 실시 형태에서는, 데이터 발출 처리 후, 디스토션 보정 후, 결함 보정 후, 전류 분포 보정 후의 각 단계에서 에러 검출을 행하고 있다. 그 때문에, 어느 처리에서 에러가 발생하였는지를 검출할 수 있다.
디스토션 보정, 결함 보정, 전류 분포 보정의 순서는 특별히 한정되지 않는다.
에러 검출은, 데이터 발출 처리 후, 디스토션 보정 후, 결함 보정 후, 전류 분포 보정 후의 모든 단계에서 행할 필요는 없으며, 적절하게 생략해도 된다. 적어도, 데이터 전송부(17)에 의한 조사량 데이터의 전송 전에는 에러 검출을 행하는 것이 바람직하다.
상기 실시 형태에서는, 스트라이프 영역 폭 W의 1/4씩 위치를 어긋나게 하여 4패스(다중도=4)로 묘화하는 경우에 대하여 설명하였지만, 어긋남양이나 다중도는 이것에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형시켜 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 여러 가지 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 가지 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절하게 조합해도 된다.

Claims (19)

  1. 하전 입자 빔에 의한 멀티 빔을 사용하여 다중 묘화를 행하는 묘화 장치에 있어서의 각 빔의 조사량을 제어하기 위한 데이터를 처리하는 데이터 처리 방법이며,
    묘화 대상 기판의 묘화 영역을 메쉬형으로 가상 분할한 복수의 조사 위치별 조사량을 규정한 조사량 데이터를, 다중 묘화의 묘화 패스에 대응하는 레이어별로 생성하는 공정과,
    상기 레이어별 조사량 데이터에 규정된 조사량의 보정 처리를 행하는 공정과,
    각 레이어의 보정 처리 후의 조사량 데이터에 규정된 조사 위치별 조사량의 총합을 산출하고, 각 레이어의 상기 총합을 비교하여, 비교 결과에 기초하여 상기 보정 처리에서 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 공정
    을 구비하는, 데이터 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 묘화 대상 기판에 있어서의 빔 전류 분포 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    보정 처리 후의 조사량 데이터에, 상기 빔 전류 분포에 기초하는 전류 분포 역연산을 실시하여 보정 전의 조사량을 구하고, 구한 보정 전의 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 상기 멀티 빔에 있어서의 결함 빔을 리스트화한 결함 리스트에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 조사량의 총합을, 상기 보정 처리에 있어서의 조사량의 보정량에 기초하여 조정한 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 상기 멀티 빔의 각 빔의 위치 어긋남양을 규정한 변형 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 변형 맵에 기초하는 조사량의 보정 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 각 레이어의 조사량 데이터로부터, 스트라이프 영역 단위로 조사량 데이터를 발출하는 처리를 포함하고,
    상기 조사량 데이터의 발출 처리 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 각 레이어의 조사량 데이터로부터, 스트라이프 영역 단위로 조사량 데이터를 발출하는 처리, 상기 멀티 빔의 각 빔의 위치 어긋남양을 규정한 변형 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리, 상기 멀티 빔에 있어서의 결함 빔을 리스트화한 결함 리스트에 기초하여 조사량을 보정하는 처리 및 묘화 대상 기판에 있어서의 빔 전류 분포 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 조사량 데이터의 발출 처리 후, 상기 변형 맵에 기초하는 조사량의 보정 후, 상기 결함 리스트에 기초하는 조사량의 보정 후 및 상기 전류 분포 맵에 기초하는 조사량의 보정 후의 각 단계에서, 상기 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    레이어간의 상기 총합의 차가 소정 범위 내인 경우, 에러가 발생하지 않았다고 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  8. 하전 입자 빔에 의한 멀티 빔을 사용하여 다중 묘화를 행하는 묘화 장치에 있어서의 각 빔의 조사량을 제어하기 위한 데이터를 처리하는 데이터 처리 장치이며,
    묘화 대상 기판의 묘화 영역을 메쉬형으로 가상 분할한 복수의 조사 위치별 조사량을 규정한 조사량 데이터를, 다중 묘화의 묘화 패스에 대응하는 레이어별로 생성하는 생성부와,
    상기 레이어별 조사량 데이터에 규정된 조사량의 보정 처리를 행하는 보정부와,
    각 레이어의 보정 처리 후의 조사량 데이터에 규정된 조사 위치별 조사량의 총합을 산출하고, 각 레이어의 상기 총합을 비교하여, 비교 결과에 기초하여 상기 보정 처리에서 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 에러 검출부
    를 구비하는, 데이터 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 묘화 대상 기판에 있어서의 빔 전류 분포 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 보정 처리 후의 조사량 데이터에, 상기 빔 전류 분포에 기초하는 전류 분포 역연산을 실시하여 보정 전의 조사량을 구하고, 구한 보정 전의 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 상기 멀티 빔에 있어서의 결함 빔을 리스트화한 결함 리스트에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 상기 조사량의 총합을, 상기 보정 처리에 있어서의 조사량의 보정량에 기초하여 조정한 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 상기 멀티 빔의 각 빔의 위치 어긋남양을 규정한 변형 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 상기 변형 맵에 기초하는 조사량의 보정 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 각 레이어의 조사량 데이터로부터, 스트라이프 영역 단위로 조사량 데이터를 발출하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 상기 조사량 데이터의 발출 처리 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 각 레이어의 조사량 데이터로부터, 스트라이프 영역 단위로 조사량 데이터를 발출하는 처리, 상기 멀티 빔의 각 빔의 위치 어긋남양을 규정한 변형 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리, 상기 멀티 빔에 있어서의 결함 빔을 리스트화한 결함 리스트에 기초하여 조사량을 보정하는 처리 및 묘화 대상 기판에 있어서의 빔 전류 분포 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 상기 조사량 데이터의 발출 처리 후, 상기 변형 맵에 기초하는 조사량의 보정 후, 상기 결함 리스트에 기초하는 조사량의 보정 후 및 상기 전류 분포 맵에 기초하는 조사량의 보정 후의 각 단계에서, 상기 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  14. 묘화 대상의 기판을 적재하는 이동 가능한 스테이지와,
    하전 입자 빔을 방출하는 방출부와,
    복수의 개구부가 형성되고, 상기 복수의 개구부를 상기 하전 입자 빔이 통과함으로써 멀티 빔을 형성하는 성형 애퍼처 부재와,
    상기 멀티 빔의 각 빔의 블랭킹 편향을 행하는 복수의 블랭커를 갖는 블랭킹 플레이트와,
    상기 기판의 묘화 영역을 메쉬형으로 가상 분할한 복수의 조사 위치별 조사량을 규정한 조사량 데이터를, 다중 묘화의 묘화 패스에 대응하는 레이어별로 생성하는 생성부와,
    상기 레이어별 조사량 데이터에 규정된 조사량의 보정 처리를 행하는 보정부와,
    각 레이어의 보정 처리 후의 조사량 데이터에 규정된 조사 위치별 조사량의 총합을 산출하고, 각 레이어의 상기 총합을 비교하여, 비교 결과에 기초하여 상기 보정 처리에서 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 에러 검출부와,
    에러가 발생하지 않았다고 판정된 경우에, 보정 처리 후의 조사량 데이터를 상기 블랭킹 플레이트에 전송하는 데이터 전송부
    를 구비하는, 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 묘화 대상 기판에 있어서의 빔 전류 분포 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 보정 처리 후의 조사량 데이터에, 상기 빔 전류 분포에 기초하는 전류 분포 역연산을 실시하여 보정 전의 조사량을 구하고, 구한 보정 전의 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 상기 멀티 빔에 있어서의 결함 빔을 리스트화한 결함 리스트에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 상기 조사량의 총합을, 상기 보정 처리에 있어서의 조사량의 보정량에 기초하여 조정한 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 상기 멀티 빔의 각 빔의 위치 어긋남양을 규정한 변형 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 상기 변형 맵에 기초하는 조사량의 보정 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 각 레이어의 조사량 데이터로부터, 스트라이프 영역 단위로 조사량 데이터를 발출하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 상기 조사량 데이터의 발출 처리 후, 조사량의 총합을 레이어간에서 비교하여 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 보정 처리는, 각 레이어의 조사량 데이터로부터, 스트라이프 영역 단위로 조사량 데이터를 발출하는 처리, 상기 멀티 빔의 각 빔의 위치 어긋남양을 규정한 변형 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리, 상기 멀티 빔에 있어서의 결함 빔을 리스트화한 결함 리스트에 기초하여 조사량을 보정하는 처리 및 묘화 대상 기판에 있어서의 빔 전류 분포 맵에 기초하여 조사량을 보정하는 처리를 포함하고,
    상기 에러 검출부는, 상기 조사량 데이터의 발출 처리 후, 상기 변형 맵에 기초하는 조사량의 보정 후, 상기 결함 리스트에 기초하는 조사량의 보정 후 및 상기 전류 분포 맵에 기초하는 조사량의 보정 후의 각 단계에서, 상기 에러가 발생하였는지 여부를 판정하는 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
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