KR20200049622A - 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 - Google Patents

멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200049622A
KR20200049622A KR1020190134486A KR20190134486A KR20200049622A KR 20200049622 A KR20200049622 A KR 20200049622A KR 1020190134486 A KR1020190134486 A KR 1020190134486A KR 20190134486 A KR20190134486 A KR 20190134486A KR 20200049622 A KR20200049622 A KR 20200049622A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shot
array
beams
irradiation
register
Prior art date
Application number
KR1020190134486A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102320008B1 (ko
Inventor
히로시 마츠모토
Original Assignee
가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 filed Critical 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
Publication of KR20200049622A publication Critical patent/KR20200049622A/ko
Priority to KR1020210135833A priority Critical patent/KR20210127676A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102320008B1 publication Critical patent/KR102320008B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H01J37/3177—Multi-beam, e.g. fly's eye, comb probe
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70016—Production of exposure light, i.e. light sources by discharge lamps
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/10—Lenses
    • H01J37/14—Lenses magnetic
    • H01J37/141—Electromagnetic lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/21—Means for adjusting the focus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/24—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. programme control
    • H01J37/3023—Programme control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. programme control
    • H01J37/3023—Programme control
    • H01J37/3026—Patterning strategy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0277—Electrolithographic processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/10—Lenses
    • H01J2237/14—Lenses magnetic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/153—Correcting image defects, e.g. stigmators
    • H01J2237/1538—Space charge (Boersch) effect compensation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/21—Focus adjustment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30433—System calibration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30455—Correction during exposure
    • H01J2237/30461—Correction during exposure pre-calculated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30472—Controlling the beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31752—Lithography using particular beams or near-field effects, e.g. STM-like techniques
    • H01J2237/31754—Lithography using particular beams or near-field effects, e.g. STM-like techniques using electron beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31761—Patterning strategy
    • H01J2237/31762—Computer and memory organisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31761—Patterning strategy
    • H01J2237/31764—Dividing into sub-patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31769—Proximity effect correction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31774—Multi-beam

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은, 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 멀티 빔 전체의 조사 영역 중, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역으로서 중앙부의 영역을 설정하는 영역 설정부와, 실장되는 멀티 빔 중, 설정된 중앙부의 영역 내의 빔 어레이를 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구를 구비한다.

Description

멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 {MULTI-CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND MULTI-CHARGED PARTICLE BEAM WRITING METHOD}
본 발명은, 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법에 관한 것이며, 예를 들면, 멀티 빔 묘화에 있어서의 빔 조사 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화의 진전을 담당하는 리소그래피 기술은 반도체 제조 프로세스 중에서도 유일 패턴을 생성하는 매우 중요한 프로세스이다. 최근, LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선폭은 해마다 미세화되어 오고 있다. 여기서, 전자선(전자 빔) 묘화 기술은 본질적으로 우수한 해상성을 가지고 있으며, 웨이퍼 등으로 전자선을 사용하여 묘화하는 것이 행해지고 있다.
예를 들면, 멀티 빔을 사용한 묘화 장치가 있다. 1 개의 전자 빔으로 묘화하는 경우에 비하여, 멀티 빔을 이용함으로써 한 번에 많은 빔을 조사할 수 있으므로 스루풋을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다. 이러한 멀티 빔 방식의 묘화 장치에서는, 예를 들면, 전자 총으로부터 방출된 전자 빔을, 복수의 홀을 가진 마스크를 통하여 멀티 빔을 형성하고, 각각, 블랭킹 제어되어, 차폐되지 않은 각 빔이 광학계로 축소되고, 편향기로 편향되어 시료 상의 원하는 위치로 조사된다.
멀티 빔 묘화에서는, 개개의 빔의 조사량을 조사 시간에 의해 개별적으로 제어한다. 이러한 개별의 제어를 행하는 제어 회로는, 묘화 장치 본체에 탑재된 블랭킹 애퍼처 어레이 장치에 조립된다. 멀티 빔 묘화에서, 더욱 스루풋을 향상시키려면, 개개의 빔의 빔 조사 시간을 저감하기 위하여 전류 밀도를 올리는 것이 상정된다. 그러나, 동시에 조사되는 멀티 빔의 합계 전류량이 증가하면 쿨롬 효과에 의해 멀티 빔상의 이른바 흐려짐 또는 위치 이탈이 생겨, 묘화 정밀도가 열화되어 버린다고 하는 문제가 있었다.
이와 같이, 스루풋과 묘화 정밀도는 트레이드 오프의 관계에 있다. 그러나, 묘화 장치에는, 묘화 정밀도를 희생해도 스루풋을 높이는 것이 요구되는 처리와, 스루풋을 희생해도 묘화 정밀도를 높이는 것이 요구되는 처리의 양쪽 모두가 혼재한다.
여기서, 빔 어레이를 그룹화하고, 개별의 빔의 조사량 제어를 행하는 제어 회로가 조립되는 블랭킹 애퍼처 어레이 장치에 빔 어레이 전체의 노광 시간 제어 신호를 일괄 전송하면서, 그룹마다, 빔의 조사 타이밍을 겹치지 않게 한다고 하는 수법이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 공보 제2017-191900호 참조). 이러한 수법에서는, 전송 시간이 길어지지 않으므로, 스루풋의 저하를 저감하면서 1 회의 샷당 전류량을 억누를 수 있다. 그러나, 오늘날의 패턴의 미세화에 수반하여, 이러한 수법으로 얻어지는 묘화 정밀도보다 더욱 고정밀한 묘화 정밀도가 얻어지는 수법의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 일 태양은, 스루풋의 열화를 억제하면서 쿨롬 효과에 의한 묘화 정밀도 열화를 억제 가능한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법을 제공한다.
본 발명의 일 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 멀티 빔 전체의 조사 영역 중, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역으로서 중앙부의 영역을 설정하는 영역 설정부와, 실장되는 멀티 빔 중, 설정된 중앙부의 영역 내의 빔 어레이를 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구를 구비한다.
본 발명의 다른 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 제1 빔 어레이의 갯수보다 적은 갯수의 제2 빔 어레이용의 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성 처리 회로와, 실장되는 제1 빔 어레이의 갯수보다 적은 갯수의 제2 빔 어레이용의 샷 데이터를 샷 순으로 전송하는 전송 처리 회로와, 제1 빔 어레이의 각 빔용으로 배치된, 각각 대응하는 빔의 샷 데이터를 기억하는 복수의 레지스터와, 제2 빔 어레이의 샷을 행함으로써, 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구를 구비하고, 제2 빔 어레이용의 각 레지스터는, 제2 빔 어레이의 n 번째의 샷용의 샷 데이터를 기억하고, 같은 시기에, 제1 빔 어레이 중 제2 빔 어레이 이외의 제3 빔 어레이용의 각 레지스터는, 제2 빔 어레이의 n+1 번째의 샷용의 샷 데이터의 적어도 일부를 기억하고, n 번째의 샷이 종료된 경우에, n+1 번째의 샷용의 샷 데이터는, 적어도 제3 빔 어레이용의 각 레지스터로부터 제2 빔 어레이용의 각 레지스터로 시프트된다.
본 발명의 다른 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 멀티 빔의 조사 영역을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 처리 회로와, 분할된 영역 내의 빔 갯수에 따라, 멀티 빔을 굴절시키는 전자 렌즈의 렌즈 제어값을 전환하는 렌즈 제어 회로와, 전자(電磁) 렌즈를 가지고, 분할된 영역마다 조사 타이밍을 겹치지 않게 하고, 해당 영역 내의 빔 어레이를, 빔 갯수에 따라 렌즈 제어값이 전환된 전자 렌즈로 조사하면서 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구를 구비한다.
본 발명의 일 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법은, 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 멀티 빔 전체의 조사 영역 중, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역으로서 중앙부의 영역을 설정하고, 실장되는 멀티 빔 중, 설정된 중앙부의 영역 내의 빔 어레이를 이용하여, 시료에 패턴을 묘화한다.
본 발명의 다른 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법은, 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 제1 빔 어레이의 갯수보다 적은 갯수의 제2 빔 어레이용의 샷 데이터를 생성하고, 실장되는 제1 빔 어레이의 갯수보다 적은 갯수의 제2 빔 어레이용의 샷 데이터를 샷 순으로 전송하고, 제1 빔 어레이의 각 빔용으로 배치된 복수의 레지스터 중, 전송된 n 번째의 샷용의 샷 데이터를 제2 빔 어레이용의 각 레지스터에 기억시킴과 동시에, 같은 시기에, n+1 번째의 샷용의 샷 데이터의 적어도 일부를 제1 빔 어레이 중, 제2 빔 어레이 이외의 제3 빔 어레이용의 각 레지스터에 기억시키고, 제2 빔 어레이의 n 번째의 샷을 행함으로써, 시료에 패턴을 묘화하고, n 번째의 샷이 종료된 경우에, n+1 번째의 샷용의 샷 데이터를, 적어도 제3 빔 어레이용의 각 레지스터로부터 제2 빔 어레이용의 각 레지스터로 시프트한다.
도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 성형 애퍼처 어레이 기판의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 멤브레인 영역 내의 구성의 일부를 나타내는 상면 개념도이다.
도 5는, 실시 형태 1의 개별 블랭킹 기구의 일예를 나타내는 도면이다.
도 6은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 동작의 일예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 조사 영역과 묘화 대상 화소의 일예를 나타내는 도면이다.
도 8은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 묘화 방법의 일예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정을 나타내는 플로우차트도이다.
도 10(a) 및 도 10(b)는, 실시 형태 1에 있어서의 빔 어레이 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 실시 형태 1에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다.
도 12(a) 내지 도 12(d)는, 실시 형태 1에 있어서의 고정밀도 묘화 모드에서의 데이터 전송의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은, 실시 형태 1에 있어서의 각 빔의 위치 이탈량이 정의된 위치 이탈 맵의 일예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 전류 밀도 분포의 일예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15(a) 및 도 15(b)는, 실시 형태 1에 있어서의 타임 차트의 일예를 나타내는 도면이다.
도 16은, 실시 형태 1에 있어서의 렌즈 제어값 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
도 17은, 실시 형태 1에 있어서의 전체 빔 전류량과 샷 횟수의 관계의 일예를 나타내는 도면이다.
도 18은, 실시 형태 2에 있어서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 19는, 실시 형태 2에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로와, 공통 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다.
도 20은, 실시 형태 2에 있어서의 복수의 분할 샷의 자릿수와, 조사 시간과의 일예를 나타내는 도면이다.
도 21은, 실시 형태 3에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정을 나타내는 플로우차트도이다.
도 22는, 실시 형태 3에 있어서의 영역 분할의 방법의 일예를 나타내는 도면이다.
도 23은, 실시 형태 3에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다.
도 24는, 실시 형태 3에 있어서의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호의 전송 처리와 제어 회로 내의 동작에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 25는, 실시 형태 3에 있어서의 전체 빔 전류량과 샷 횟수의 관계의 일예를 나타내는 도면이다.
도 26(a) 및 도 26(b)는, 실시 형태 3과 비교예에 있어서의 타임 차트의 일예를 나타내는 도면이다.
도 27(a) 및 도 27(b)는, 실시 형태 3에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로의 내부 구성의 다른 일예를 나타내는 개념도이다.
도 28은, 실시 형태 4에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로와 공통 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다.
도 29는, 실시 형태 4에 있어서의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호의 전송 처리와 제어 회로 내의 동작에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 30은, 실시 형태 4에 있어서의 데이터 전송 시간과 분할 샷 시간과의 관계의 일예를 나타내는 도면이다.
이하, 실시 형태에서는, 스루풋의 열화를 억제하면서 쿨롬 효과에 의한 묘화 정밀도 열화를 억제 가능한 묘화 장치 및 방법에 대하여 설명한다.
또한, 이하, 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일예로서, 전자 빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자 빔은, 전자 빔으로 한정되는 것은 아니며, 이온 빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다.
실시 형태 1
도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 1에서, 묘화 장치(100)는, 묘화 기구(150)(멀티 빔 조사 기구)와 제어계 회로(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는, 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 일예이다. 묘화 기구(150)는, 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는, 전자 총(201), 조명 렌즈(202), 성형 애퍼처 어레이 기판(203), 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204), 축소 렌즈(205), 제한 애퍼처 기판(206), 대물 렌즈(207), 및 편향기(208, 209)가 배치되어 있다. 묘화실(103) 내에는, XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는, 묘화 시(노광 시)에는 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 XY 스테이지(105)의 위치 측정용의 미러(210)가 배치된다. 조명 렌즈(202), 축소 렌즈(205), 및 대물 렌즈(207)에는, 전자 렌즈가 이용된다. 각 전자 렌즈는, 멀티 빔(전자 빔)을 굴절시킨다.
제어계 회로(160)는, 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130), 디지털·아날로그 변환(DAC) 앰프 유닛(132, 134), 렌즈 제어 회로(137), 스테이지 제어 기구(138), 스테이지 위치 측정기(139) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140, 142, 144)를 가지고 있다. 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130), 렌즈 제어 회로(137), 스테이지 제어 기구(138), 스테이지 위치 측정기(139) 및 기억 장치(140, 142, 144)는, 도시하지 않은 버스를 통하여 서로 접속되어 있다. 기억 장치(140)(기억부)에는, 묘화 데이터가 묘화 장치(100)의 외부로부터 입력되어 저장되어 있다. 편향 제어 회로(130)에는, DAC 앰프 유닛(132, 134) 및 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)가 도시하지 않은 버스를 통하여 접속되어 있다. 스테이지 위치 측정기(139)는, 레이저광을 XY 스테이지(105) 상의 미러(210)에 조사하고, 미러(210)로부터의 반사광을 수광한다. 그리고, 이러한 반사광의 정보를 이용하여 XY 스테이지(105)의 위치를 측정한다. 렌즈 제어 회로(137)는, 렌즈 제어값을 이용하여 각 전자 렌즈를 제어한다.
제어 계산기(110) 내에는, 샷 데이터 생성부(60), 배열 가공부(62), 데이터 생성 방식 설정부(64), 데이터 전송 방식 설정부(66), 도스 변조량 연산부(68), 샷 사이클 연산부(70), 영역 설정부(72), 렌즈 제어부(74), 전송 처리부(76), 묘화 제어부(78), 및 등록부(79)가 배치되어 있다. 샷 데이터 생성부(60), 배열 가공부(62), 데이터 생성 방식 설정부(64), 데이터 전송 방식 설정부(66), 도스 변조량 연산부(68), 샷 사이클 연산부(70), 영역 설정부(72), 렌즈 제어부(74), 전송 처리부(76), 묘화 제어부(78), 및 등록부(79)라고 하는 각 「~부」는, 처리 회로를 가진다. 이러한 처리 회로는, 예를 들면, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로, 혹은, 반도체 장치를 포함한다. 각 「~부」는, 공통되는 처리 회로(같은 처리 회로)를 이용해도 되고, 혹은 상이한 처리 회로(다른 처리 회로)를 이용해도 된다. 샷 데이터 생성부(60), 배열 가공부(62), 데이터 생성 방식 설정부(64), 데이터 전송 방식 설정부(66), 도스 변조량 연산부(68), 샷 사이클 연산부(70), 영역 설정부(72), 렌즈 제어부(74), 전송 처리부(76), 묘화 제어부(78), 및 등록부(79)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.
여기서, 도 1에서는, 실시 형태 1을 설명함에 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100)에 있어서, 통상, 필요한 그 밖의 구성을 구비하고 있어도 상관없다.
도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 성형 애퍼처 어레이 기판의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 2에서, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에는, 세로(y 방향) p 열 Х 가로(x 방향) q 열(p, q≥2)의 홀(개구부)(22)이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 도 2에서는, 예를 들면, 종횡(x, y 방향)으로 512Х512 열의 홀(22)이 형성된다. 각 홀(22)은, 모두 같은 치수 형상의 직사각형으로 형성된다. 혹은, 같은 직경의 원형이어도 상관없다. 이들 복수의 홀(22)을 전자 빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티 빔(20)이 형성되게 된다. 또한, 홀(22)의 배열의 방법은, 도 2와 같이, 종횡이 격자 형상으로 배치되는 경우에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 세로 방향(y 방향) k 단째의 열과 k+1 단째의 열의 홀끼리가, 가로 방향(x 방향)으로 치수 a만큼 이탈하여 배치되어도 된다. 마찬가지로, 세로 방향(y 방향) k+1 단째의 열과 k+2 단째의 열의 홀끼리가, 가로 방향(x 방향)으로 치수 b만큼 이탈하여 배치되어도 된다.
도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 멤브레인 영역 내의 구성의 일부를 나타내는 상면 개념도이다. 또한, 도 3 및 도 4에서, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41)와 패드(43)의 위치 관계는 일치시켜 기재하고 있지 않다. 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 지지대(33) 상에 실리콘 등으로 이루어진 반도체 기판(31)이 배치된다. 기판(31)의 중앙부는, 예를 들면, 이면측으로부터 얇게 깎아져, 얇은 막 두께(h)의 멤브레인 영역(330)(제1 영역)에 가공되어 있다. 멤브레인 영역(330)을 둘러싸는 주위는, 두꺼운 막 두께(H)의 외주 영역(332)(제2 영역)이 된다. 멤브레인 영역(330)의 상면과 외주 영역(332)의 상면은, 같은 높이 위치, 혹은, 실질적으로 높이 위치가 되도록 형성된다. 기판(31)은, 외주 영역(332)의 이면에서 지지대(33) 상에 보지된다. 지지대(33)의 중앙부는 개구하고 있고, 멤브레인 영역(330)의 위치는 지지대(33)의 개구한 영역에 위치하고 있다.
멤브레인 영역(330)에는, 도 2에 도시한 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 각 홀(22)에 대응하는 위치에 멀티 빔의 각각의 빔의 통과용의 통과 홀(25)(개구부)이 개구된다. 바꾸어 말하면, 기판(31)의 멤브레인 영역(330)에는, 전자선을 이용한 멀티 빔의 각각 대응하는 빔이 통과하는 복수의 통과 홀(25)이 어레이 형상으로 형성된다. 그리고, 기판(31)의 멤브레인 영역(330) 상이며, 복수의 통과 홀(25) 중 대응하는 통과 홀(25)을 개재하여 대향하는 위치에 2 개의 전극을 가지는 복수의 전극 쌍이 각각 배치된다. 구체적으로는, 멤브레인 영역(330) 상에, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 각 통과 홀(25)의 근방 위치에 해당하는 통과 홀(25)을 개재하여 블랭킹 편향용의 제어 전극(24)과 대향 전극(26)의 조(블랭커：블랭킹 편향기)가 각각 배치된다. 또한, 기판(31) 내부이며, 멤브레인 영역(330) 상의 각 통과 홀(25)의 근방에는, 각 통과 홀(25)용의 제어 전극(24)으로 편향 전압을 인가하는 제어 회로(41)(로직 회로)가 배치된다. 각 빔용의 대향 전극(26)은 그라운드 접속된다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 각 제어 회로(41)는, 제어 신호용의 n 비트(예를 들면 10 비트)의 패러렐 배선이 접속된다. 각 제어 회로(41)는, 제어 신호용의 n 비트의 패러렐 배선 외에, 클록 신호선 및 전원용의 배선 등이 접속된다. 클록 신호선 및 전원용의 배선 등은 패러렐 배선의 일부의 배선을 유용해도 상관없다. 멀티 빔을 구성하는 각각의 빔마다, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41)에 의한 개별 블랭킹 기구(47)가 구성된다. 또한, 도 3의 예에서는, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)과 제어 회로(41)가 기판(31)의 막 두께가 얇은 멤브레인 영역(330)에 배치된다. 단, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 멤브레인 영역(330)에 어레이 형상으로 형성된 복수의 제어 회로(41)는, 예를 들면, 같은 행(x 방향)의 반씩에 의해 그룹화되고, 같은 그룹 내의 제어 회로(41)군은, 도 4에 도시한 바와 같이, 직렬로 접속된다. 그리고, 그룹마다 배치된 패드(43)로부터의 신호가 그룹 내의 제어 회로(41)로 전달된다. 구체적으로는, 각 제어 회로(41) 내에, 후술하는 시프트 레지스터가 배치되고, 예를 들면, pХq 개의 멀티 빔 중, 예를 들면, 같은 행의 빔 중, 왼쪽 반의 제어 회로 내의 시프트 레지스터가 직렬로 접속된다. 마찬가지로, 같은 행의 빔 중, 오른쪽 반의 제어 회로 내의 시프트 레지스터가 직렬로 접속된다.
실시 형태 1에서는, 묘화 정밀도를 희생하고서라도 스루풋을 중시한 고속 모드와, 스루풋을 희생하고서라도 묘화 정밀도를 중시한 고정밀도 묘화 모드를 선택 가능하게 구성한다. 고속 모드로 묘화하는 경우에는, 묘화 장치(100)에 실장된다, 예를 들면, pХq 개의 멀티 빔의 전부를 사용하여 묘화한다. 그 경우, 상술한 바와 같이, 쿨롬 효과에 의해 멀티 빔상의 이른바 흐려짐 또는 위치 이탈이 생길 수 있다. 한편, 고정밀도 묘화 모드로 묘화하는 경우에는, 묘화 장치(100)에 실장된다, 예를 들면, pХq 개의 멀티 빔 중, 사용하는 빔 어레이를 일부의 빔 어레이로 제한하여 묘화한다. 또한, 여기에서의 「멀티 빔의 전부」에는, 제어 회로(41)의 고장 등에 의해 조사량의 제어가 곤란한 불량 빔은 포함되지 않고, 사용 가능한 빔 어레이의 전부임은 말할 필요도 없다.
pХq 개의 멀티 빔의 전부를 사용하는 고속 모드로 묘화하는 경우, 예를 들면, pХq 개의 멀티 빔의 같은 행의 왼쪽 반의 빔의 제어 신호가 시리즈로 송신됨과 동시에, 오른쪽 반의 빔의 제어 신호가 시리즈로 송신된다. 1 행당 p 개의 빔이 배치되는 경우, 예를 들면, p/2 회의 클록 신호에 의해 각 빔의 제어 신호가 대응하는 제어 회로(41)에 저장된다.
또한, 그룹을 구성하는 제어 회로(41)군의 배열 방향과 직교하는 y 방향의 열마다 유효열과 무효열을 지시하는 블랭킹(BLK) 배선이, 같은 열의 제어 회로(41)군에 직렬로 접속된다. 사용하는 빔 어레이를 제한하는 고정밀도 묘화 모드에서는, 후술하는 바와 같이, 이러한 BLK 배선에 의한 신호에 의하여, 유효열을 제한하고, 또한 유효열의 일부를 사용하여 묘화한다.
도 5는, 실시 형태 1의 개별 블랭킹 기구의 일예를 나타내는 도면이다. 도 5에서, 제어 회로(41) 내에는, 앰프(46)(스위칭 회로의 일예)가 배치된다. 도 5의 예에서는, 앰프(46)의 일예로서 CMOS(Complementary　MOS) 인버터 회로가 배치된다. 그리고, CMOS 인버터 회로는 양의 전위(Vdd：블랭킹 전위：제1 전위)(예를 들면, 5V)(제1 전위)와, 그라운드 전위(GND：제2 전위)에 접속된다. CMOS 인버터 회로의 출력선(OUT)은 제어 전극(24)에 접속된다. 한편, 대향 전극(26)은, 그라운드 전위가 인가된다. 그리고, 블랭킹 전위와, 그라운드 전위가 전환 가능하게 인가되는 복수의 제어 전극(24)이, 기판(31) 상이며, 복수의 통과 홀(25)의 각각 대응하는 통과 홀(25)을 개재하여 복수의 대향 전극(26)의 각각 대응하는 대향 전극(26)과 대향하는 위치에 배치된다.
CMOS 인버터 회로의 입력(IN)에는, 역치 전압보다 낮아지는 L(low) 전위(예를 들면 그라운드 전위)와, 역치 전압 이상이 되는 H(high) 전위(예를 들면, 1.5V) 중 어느 한 제어 신호로서 인가된다. 실시 형태 1에서는, CMOS 인버터 회로의 입력(IN)에 L 전위가 인가되는 상태에서는, CMOS 인버터 회로의 출력(OUT)은 양 전위(Vdd)가 되고, 대향 전극(26)의 그라운드 전위와의 전위차에 의한 전계에 의해 대응 빔(20)을 편향하고, 제한 애퍼처 기판(206)으로 차폐함으로써 빔 OFF가 되도록 제어한다. 한편, CMOS 인버터 회로의 입력(IN)에 H 전위가 인가되는 상태(액티브 상태)에서는, CMOS 인버터 회로의 출력(OUT)은 그라운드 전위가 되고, 대향 전극(26)의 그라운드 전위와의 전위차가 없어져 대응 빔(20)을 편향하지 않으므로, 제한 애퍼처 기판(206)을 통과함으로써 빔 ON이 되도록 제어한다.
각 통과 홀을 통과하는 전자 빔(20)은, 각각 독립적으로 쌍이 되는 2 개의 제어 전극(24)과 대향 전극(26)으로 인가되는 전압에 의해 편향된다. 이러한 편향에 의해 블랭킹 제어된다. 구체적으로는, 제어 전극(24)과 대향 전극(26)의 조는, 각각 대응하는 스위칭 회로가 되는 CMOS 인버터 회로에 의해 전환되는 전위에 의해 멀티 빔의 대응 빔을 각각 개별적으로 블랭킹 편향한다. 이와 같이, 복수의 블랭커가, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)(개구부)을 통과한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행한다.
이어서, 묘화 기구(150)의 동작의 구체예에 대하여 설명한다. 전자 총(201)(방출원)으로부터 방출된 전자 빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 거의 수직으로 성형 애퍼처 어레이 기판(203) 전체를 조명한다. 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에는, 직사각형의 복수의 홀(22)(개구부)이 형성되고, 전자 빔(200)은, 모든 복수의 홀(22)이 포함되는 영역을 조명한다. 복수의 홀(22)의 위치에 조사된 전자 빔(200)의 각 일부가, 이러한 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)을 각각 통과함으로써, 예를 들면 직사각형 형상의 복수의 전자 빔(멀티 빔)(20a~e)이 형성된다. 이러한 멀티 빔(20a~e)은, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 각각 대응하는 블랭커(제어 전극(24)과 대향 전극(26)의 조)(제1 편향기：개별 블랭킹 기구(47)) 내를 통과한다. 이러한 블랭커는, 각각, 적어도 개별적으로 통과하는 전자 빔(20)을 설정된 묘화 시간(조사 시간) 빔이 ON 상태가 되도록 블랭킹 제어한다.
블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)를 통과한 멀티 빔(20a~e)은, 축소 렌즈(205)에 의하여, 축소되어, 제한 애퍼처 기판(206)에 형성된 중심의 홀을 향해 나아간다. 여기서, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 블랭커에 의해 편향된 전자 빔(20)은, 제한 애퍼처 기판(206)(블랭킹 애퍼처 부재)의 중심의 홀에서 위치가 이탈되어 제한 애퍼처 기판(206)에 의해 차폐된다. 한편, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 블랭커에 의해 편향되지 않은 전자 빔(20)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 제한 애퍼처 기판(206)의 중심의 홀을 통과한다. 이와 같이, 제한 애퍼처 기판(206)은, 개별 블랭킹 기구(47)에 의해 빔 OFF 상태가 되도록 편향된 각 빔을 차폐한다. 그리고, 빔 ON이 되고 나서 빔 OFF가 될 때까지 형성된, 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 빔에 의하여, 1 회분의 샷의 각 빔이 형성된다. 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 멀티 빔(20)은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞춰져 원하는 축소율의 패턴상이 되고, 편향기(208) 및 편향기(209)에 의하여, 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 각 빔(멀티 빔(20) 전체)이 동일 방향으로 한꺼번에 편향되어, 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 멀티 빔(20)은, 이상적이게는 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)의 배열 피치에 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열되게 된다.
도 6은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 동작의 일예를 설명하기 위한 개념도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 시료(101)의 묘화 영역(30)은, 예를 들면, y 방향을 향해 소정의 폭으로 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(32)으로 가상 분할된다. 우선, XY 스테이지(105)를 이동시켜, 제1 번째의 스트라이프 영역(32)의 좌단, 혹은 더 좌측의 위치에 1 회의 멀티 빔(20)의 샷으로 조사 가능한 조사 영역(34)이 위치하도록 조정하고, 묘화가 개시된다. 제1 번째의 스트라이프 영역(32)을 묘화할 때에는, XY 스테이지(105)를, 예를 들면 -x 방향으로 이동시킴으로써, 상대적으로 x 방향으로 묘화를 진행시켜 나간다. XY 스테이지(105)는, 예를 들면 등속으로 연속 이동시킨다. 제1 번째의 스트라이프 영역(32)의 묘화 종료 후, 스테이지 위치를 -y 방향으로 이동시켜, 제2 번째의 스트라이프 영역(32)의 우단, 혹은 더 우측의 위치에 조사 영역(34)이 상대적으로 y 방향에 위치하도록 조정하고, 이번에는 XY 스테이지(105)를, 예를 들면 x 방향으로 이동시킴으로써, -x 방향을 향해 마찬가지로 묘화를 행한다. 제3 번째의 스트라이프 영역(32)에서는, x 방향을 향해 묘화하고, 제4 번째의 스트라이프 영역(32)에서는, -x 방향을 향해 묘화하듯이, 교대로 방향을 바꾸면서 묘화함으로써 묘화 시간을 단축할 수 있다. 단, 이러한 교대로 방향을 바꾸면서 묘화하는 경우에 한정되지 않고, 각 스트라이프 영역(32)을 묘화할 때, 같은 방향을 향해 묘화를 진행시키도록 해도 상관없다. 1 회의 샷(후술하는 조사 스텝의 합계)에서는, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 각 홀(22)을 통과함으로써 형성된 멀티 빔에 의하여, 최대로 각 홀(22)과 동일한 수의 복수의 샷 패턴이 한 번에 형성된다.
상술한 조사 영역(34)은, x 방향의 빔 간 피치에 x 방향의 빔 수를 곱한 값을 x 방향 치수로 하고, y 방향의 빔 간 피치에 y 방향의 빔 수를 곱한 값을 y 방향 치수로 한 직사각형 영역으로 정의할 수 있다. 또한, 실시 형태 1에서, 고속 묘화 모드에서는, 실장되는 멀티 빔(20)의 전부를 이용하지만, 고정밀도 묘화 모드에서는, 후술하는 바와 같이 사용하는 빔 어레이의 영역을 제한하므로, 고속 묘화 모드와 고정밀도 묘화 모드에서는 조사 영역(34)의 사이즈가 상이해진다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 조사 영역과 묘화 대상 화소와의 일예를 나타내는 도면이다. 도 7에서, 스트라이프 영역(32)은, 예를 들면, 멀티 빔의 빔 사이즈로 메쉬 형상의 복수의 메쉬 영역으로 분할된다. 이러한 각 메쉬 영역이, 묘화 대상 화소(36)(단위 조사 영역, 혹은 묘화 위치)가 된다. 묘화 대상 화소(36)의 사이즈는, 빔 사이즈로 한정되는 것은 아니며, 빔 사이즈와는 관계없이 임의의 크기로 구성되는 것 이어도 상관없다. 예를 들면, 빔 사이즈의 1/n(n는 1 이상의 정수)의 사이즈로 구성되어도 상관없다. 도 7의 예에서는, 시료(101)의 묘화 영역이, 예를 들면 y 방향으로, 1 회의 멀티 빔(20)의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)(묘화 필드)의 사이즈와 실질적으로 같은 폭 사이즈로 복수의 스트라이프 영역(32)으로 분할된 경우를 나타내고 있다. 또한, 스트라이프 영역(32)의 폭은, 이에 한정되는 것은 아니다. 조사 영역(34)의 n 배(n는 1 이상의 정수)의 사이즈이면 바람직하다. 도 7의 예에서는, 512Х512 열의 멀티 빔의 경우를 나타내고 있다. 그리고, 조사 영역(34) 내에, 1 회의 멀티 빔(20)의 샷으로 조사 가능한 복수의 화소(28)(빔의 묘화 위치)가 표시되어 있다. 바꾸어 말하면, 서로 인접하는 화소(28) 간의 피치가 멀티 빔의 각 빔 간의 피치가 된다. 도 7의 예에서는, 서로 인접하는 4 개의 화소(28)로 둘러싸임과 동시에, 4 개의 화소(28) 중 하나의 화소(28)를 포함하는 정방형의 영역에서 1 개의 서브 조사 영역(29)을 구성한다. 도 7의 예에서는, 각 서브 조사 영역(29)은, 4Х4 화소로 구성되는 경우를 나타내고 있다.
도 8은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 묘화 방법의 일예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서는, 도 7에서 도시한 스트라이프 영역(32)을 묘화하는 멀티 빔 중, y 방향 3 단째의 좌표(1, 3), (2, 3), (3, 3), …, (512, 3)의 각 빔으로 묘화하는 서브 조사 영역(29)의 일부를 나타내고 있다. 도 8의 예에서는, 예를 들면, XY 스테이지(105)가 8 빔 피치분의 거리를 이동하는 동안에 4 개의 화소를 묘화(노광)하는 경우를 나타내고 있다. 이러한 4 개의 화소를 묘화(노광)하는 동안, 조사 영역(34)이 XY 스테이지(105)의 이동에 의해 시료(101)와의 상대 위치가 이탈하지 않도록, 편향기(208)에 의해 멀티 빔(20) 전체를 일괄 편향함으로써, 조사 영역(34)을 XY 스테이지(105)의 이동에 추종시킨다. 바꾸어 말하면, 트랙킹 제어가 행해진다. 도 8의 예에서는, 8 빔 피치분의 거리를 이동하는 동안에 4 개의 화소를 묘화(노광)함으로써 1 회의 트랙킹 사이클을 실시하는 경우를 나타내고 있다.
구체적으로는, 스테이지 위치 측정기(139)가, 미러(210)에 레이저를 조사하고, 미러(210)로부터 반사광을 수광함으로써 XY 스테이지(105)의 위치를 측장한다. 측장된 XY 스테이지(105)의 위치는, 제어 계산기(110)로 출력된다. 제어 계산기(110) 내에서는, 묘화 제어부(78)가 이러한 XY 스테이지(105)의 위치 정보를 편향 제어 회로(130)로 출력한다. 편향 제어 회로(130) 내에서는, XY 스테이지(105)의 이동에 맞추어, XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 빔 편향하기 위한 편향량 데이터(트랙킹 편향 데이터)를 연산한다. 디지털 신호인 트랙킹 편향 데이터는, DAC 앰프 유닛(134)으로 출력되고, DAC 앰프 유닛(134)은, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후, 증폭하여, 트랙킹 편향 전압으로서 편향기(208)로 인가한다.
그리고, 묘화 기구(150)는, 해당 샷에 있어서의 멀티 빔의 각 빔의 각각의 조사 시간 중, 최대 조사 시간(Ttr) 내의 각각의 화소(36)에 대응하는 묘화 시간(조사 시간, 혹은 노광 시간), 각 화소(36)에 멀티 빔(20) 중 ON 빔의 각각 대응하는 빔을 조사한다.
도 8의 예에서는, 좌표(1, 3)의 빔(1)에 의하여, 시각(t=0 내지 t=최대 조사 시간(Ttr) 동안에 주목 서브 조사 영역(29)의, 예를 들면 최하단의 오른쪽으로부터 1 번째의 화소에 1 샷째의 빔의 조사가 행해진다. 시각(t=0 내지 t=Ttr) 동안에 XY 스테이지(105)는, 예를 들면 2 빔 피치분만큼 -x 방향으로 이동한다. 그 동안, 트랙킹 동작은 계속되고 있다.
해당 샷의 빔 조사 개시부터 해당 샷의 최대 조사 시간(Ttr)이 경과 후, 편향기(208)에 의해 트랙킹 제어를 위한 빔 편향을 계속하면서, 트랙킹 제어를 위한 빔 편향과는 별도로, 편향기(209)에 의해 멀티 빔(20)을 일괄하여 편향함으로써, 각 빔의 묘화 위치(전회의 묘화 위치)를 다음의 각 빔의 묘화 위치(이번 묘화 위치)로 시프트한다. 도 8의 예에서는, 시각(t=Ttr)이 된 시점에서, 주목 서브 조사 영역(29)의 최하단의 오른쪽으로부터 1 번째의 화소로부터, 아래로부터 2 단째 및 오른쪽으로부터 1 번째의 화소로, 묘화 대상 화소를 시프트한다. 그 동안에도 XY 스테이지(105)는 정속 이동하고 있으므로 트랙킹 동작은 계속되고 있다.
그리고, 트랙킹 제어를 계속하면서, 시프트된 각 빔의 묘화 위치로 해당 샷의 최대 조사 시간(Ttr) 내의 각각 대응하는 묘화 시간, 멀티 빔(20) 중, ON 빔의 각각 대응하는 빔을 조사한다. 도 8의 예에서는, 좌표(1, 3)의 빔(1)에 의하여, 시각(t=Ttr 내지 t=2Ttr) 동안에 주목 서브 조사 영역(29)의, 예를 들면 아래로부터 2 단째 및 오른쪽으로부터 1 번째의 화소로 2 샷째의 빔의 조사가 행해진다. 시각(t=Ttr 내지 t=2Ttr) 동안에 XY 스테이지(105)는, 예를 들면 2 빔 피치분만큼 -x 방향으로 이동한다. 그 동안, 트랙킹 동작은 계속되고 있다.
도 8의 예에서는, 시각(t=2Ttr)이 된 시점에서, 주목 서브 조사 영역(29) 아래로부터 2 단째 및 오른쪽으로부터 1 번째의 화소로부터, 아래로부터 3 단째 및 오른쪽으로부터 1 번째의 화소로, 편향기(209)에 의한 멀티 빔의 일괄 편향에 의해 묘화 대상 화소를 시프트한다. 그 동안에도 XY 스테이지(105)는 이동하고 있으므로, 트랙킹 동작은 계속되고 있다. 그리고, 좌표(1, 3)의 빔(1)에 의하여, 시각(t=2Ttr 내지 t=3Ttr) 동안에 주목 서브 조사 영역(29)의, 예를 들면 아래로부터 3 단째 및 오른쪽으로부터 1 번째의 화소에 3 샷째의 빔의 조사가 행해진다. 시각(t=2Ttr 내지 t=3Ttr) 동안에 XY 스테이지(105)는, 예를 들면 2 빔 피치분만큼 -x 방향으로 이동한다. 그 동안, 트랙킹 동작은 계속되고 있다. 시각(t=3Ttr)이 된 시점에서, 주목 서브 조사 영역(29)의 아래로부터 3 단째 및 오른쪽으로부터 1 번째의 화소부터 아래로부터 4 단째 및 오른쪽으로부터 1 번째의 화소로 편향기(209)에 의한 멀티 빔의 일괄 편향에 의해 묘화 대상 화소를 시프트한다. 그 동안에도 XY 스테이지(105)는 이동하고 있으므로 트랙킹 동작은 계속되고 있다. 그리고, 좌표(1, 3)의 빔(1)에 의하여, 시각(t=3Ttr 내지 t=4Ttr) 동안에 주목 서브 조사 영역(29)의, 예를 들면 아래로부터 4 단째 및 오른쪽으로부터 1 번째의 화소에 4 샷째의 빔의 조사가 행해진다. 시각(t=3Ttr 내지 t=4Ttr) 동안에 XY 스테이지(105)는, 예를 들면 2 빔 피치분만큼 -x 방향으로 이동한다. 그 동안, 트랙킹 동작은 계속되고 있다. 이상에 의하여, 주목 서브 조사 영역(29)의 오른쪽으로부터 1 번째의 화소열의 묘화가 종료된다.
도 8의 예에서는 초회 위치로부터 3 회 시프트된 후의 각 빔의 묘화 위치에 각각 대응하는 빔을 조사한 후, DAC 앰프 유닛(134)은, 트랙킹 제어용의 빔 편향을 리셋함으로써, 트랙킹 위치를 트랙킹 제어가 개시된 트랙킹 개시 위치로 되돌린다. 바꾸어 말하면, 트랙킹 위치를 스테이지 이동 방향과 역방향으로 되돌린다. 도 8의 예에서는, 시각(t=4Ttr)이 된 시점에서, 주목 서브 조사 영역(29)의 트랙킹을 해제하고, x 방향으로 8 빔 피치분 이탈된 다음의 주목 서브 조사 영역(29)으로 빔을 되돌린다. 또한, 도 8의 예에서는, 좌표(1, 3)의 빔(1)에 대하여 설명했으나, 그 밖의 좌표의 빔에 대해서도 각각의 대응하는 서브 조사 영역(29)에 대하여, 마찬가지로 묘화가 행해진다. 즉, 좌표(n, m)의 빔은, t=4Ttr의 시점에서 대응하는 서브 조사 영역(29)에 대하여 오른쪽으로부터 1 번째의 화소열의 묘화가 종료된다. 예를 들면, 도 7의 좌표(2, 3)의 빔(2)은, 빔(1)용의 주목 서브 조사 영역(29)의 -x 방향으로 서로 인접하는 서브 조사 영역(29)에 대하여 오른쪽으로부터 1 번째의 화소열의 묘화가 종료된다.
또한, 각 서브 조사 영역(29)의 오른쪽으로부터 1 번째의 화소열의 묘화는 종료되어 있으므로, 트랙킹 리셋한 후에, 차회의 트랙킹 사이클에서 우선 편향기(209)는, 각 서브 조사 영역(29)의 아래로부터 1 단째 및 오른쪽으로부터 2 번째의 화소에 각각 대응하는 빔의 묘화 위치를 맞추도록(시프트하도록) 편향한다.
이상과 같이, 같은 트랙킹 사이클 중은 편향기(208)에 의해 조사 영역(34)을 시료(101)에 대하여 상대 위치가 같은 위치가 되도록 제어된 상태에서, 편향기(209)에 의해 1 화소씩 시프트시키면서 각 샷을 행한다. 그리고, 트랙킹 사이클이 1 사이클 종료 후, 조사 영역(34)의 트랙킹 위치를 되돌리고 나서, 도 6의 하단에 도시한 바와 같이, 예를 들면 1 화소 이탈된 위치에 1 회째의 샷 위치를 맞추고, 다음의 트랙킹 제어를 행하면서 편향기(209)에 의해 1 화소씩 시프트시키면서 각 샷을 행한다. 스트라이프 영역(32)의 묘화 중, 이러한 동작을 반복함으로써, 조사 영역(34a~34o)이라고 하는 정도로 순차적으로 조사 영역(34)의 위치가 이동해 가고, 해당 스트라이프 영역의 묘화를 행해 간다.
도 9는, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정을 나타내는 플로우차트도이다. 도 9에서, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법은, 기준 파라미터 설정 공정(S102)과, 빔 칼리브레이션 공정(S104)과, 묘화 잡(JOB) 등록 공정(S106)과, 빔 어레이 영역 설정 공정(S108)과, 데이터 생성 방식 설정 공정(S110)과, 데이터 전송 방식 설정 공정(S112)과, 조사 시간 데이터 생성 공정(S120)과, 데이터 배열 가공 공정(S122)과, 조사 시간 데이터 생성 공정(S130)과, 데이터 배열 가공 공정(S132)과, 최대 도스 변조량 연산 공정(S134)과, 샷 사이클 연산 공정(S136)과, 샷 사이클 설정 공정(S138)과, 렌즈 제어값 변경 공정(S140)과, 포커스 확인 공정(S142)과, 판정 공정(S144)과, 렌즈 제어값 수정 공정(S146)과, 데이터 전송 공정(S150)과, 묘화 공정(S152)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다.
기준 파라미터 설정 공정(S102)으로서, 묘화 제어부(78)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한, 예를 들면 pХq 개의 멀티 빔(20)의 전부를 사용하는 경우에 있어서의 기준 파라미터가 설정된다. 예를 들면, 멀티 빔(20)의 빔마다의 조사 위치의 위치 이탈량을 보정하기 위한 도스 보정 계수(Dm(k)) 또는, 전류 밀도 분포에 따른 전류 밀도를 보정하기 위한 도스 보정 계수(DJ(k))가 설정된다. 빔마다의 조사 위치의 위치 이탈량이 정의된 위치 이탈 맵 및 전류 밀도 분포의 각 데이터는, 예를 들면 묘화 장치(100)의 외부로부터 입력되어, 기억 장치(144)에 기억된다. 각 빔이 조사하는 도스량(D)은, 기준 조사량(Dbase)에, 화소(36) 내의 패턴의 면적 밀도와, 근접 효과를 보정하기 위한 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)와, 도스 보정 계수(Dm)와, 도스 보정 계수(DJ)를 곱한 값으로서 구할 수 있다. 기준 파라미터로서, 또한 멀티 빔(20)의 전부를 사용하는 경우에 있어서의, 이러한 도스량(D) 중 최대 도스량을 샷할 수 있도록 샷 사이클(시간)이 설정될 필요가 있다. 예를 들면, 기준 조사량(Dbase)의 3~5 배 정도의 최대 도스 변조가 행해지는 경우의 최대 조사 시간과 샷마다의 데이터 전송 시간을 고려하여, 샷 사이클(시간)이 설정된다.
빔 칼리브레이션 공정(S104)으로서, 렌즈 제어부(74)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한, 예를 들면 pХq 개의 멀티 빔(20)의 전부를 사용하는 경우에 있어서의, 멀티 빔(20)을 굴절시키는 조명 렌즈(202), 축소 렌즈(205), 및 대물 렌즈(207)를 여자하기 위한 렌즈 제어값을 조정하고, 렌즈 제어 회로(137)로 설정한다. 각 전자 렌즈에는, 렌즈 제어 회로(137)에 의하여, 대응하는 렌즈 제어값에 따른 전류가 흘러 여자된다. 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한, 예를 들면 pХq 개의 멀티 빔(20)의 전부를 사용하는 경우, 1 샷당 전체 전류량이 크다. 이러한 전체 전류량이 큰 빔에 맞추어, 대물 렌즈(207)에 의한 초점 위치가 조정되어, 대응하는 렌즈 제어값이 설정된다.
이상과 같이 하여, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한, 예를 들면 pХq 개의 멀티 빔(20)의 전부를 사용하는 고속 묘화 모드에 있어서의 준비가 행해진다.
묘화 잡(JOB) 등록 공정(S106)으로서, 등록부(79)는, 묘화 잡(JOB)을 등록한다.
빔 어레이 영역 설정 공정(S108)으로서, 영역 설정부(72)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한, 예를 들면 pХq 개의 멀티 빔(20) 전체의 영역 중, 사용하는 빔 어레이의 영역을 설정한다.
도 10(a) 및 도 10(b)는, 실시 형태 1에 있어서의 빔 어레이 영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 10(a) 및 도 10(b)의 예에서는, 8Х8 개의 멀티 빔(20)이 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 경우를 나타내고 있다. 고속 묘화 모드를 이용하는 경우, 영역 설정부(72)는, 도 10(a)에 도시한 바와 같이, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역(사용 영역)으로서, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전체의 영역을 설정한다. 도 10(a)의 예에서는, 8Х8 개의 멀티 빔(20) 전체의 영역을 설정한다. 이에 대하여, 고정밀도 묘화 모드를 이용하는 경우, 영역 설정부(72)는, 도 10(b)에 도시한 바와 같이, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역으로서, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한, 예를 들면 pХq 개의 멀티 빔(20) 전체의 조사 영역 중, 중앙부의 영역을 설정한다. 중앙부의 영역의 x 방향의 빔 수의 1/2와, 각 단부의 영역의 x 방향의 빔 수가 같은 수가 되도록 영역을 설정한다. 도 10(b)의 예에서는, 멀티 빔(20) 전체의 영역 중, 중앙부의 4×4 개의 빔 어레이의 영역을 설정한다. 이와 같이, 빔 어레이의 사용 영역을 제한한다. 이에 의해, 1 회의 샷당 전체 전류량을 작게 할 수 있다. 그 결과, 쿨롬 효과에 의한 묘화 정밀도 열화를 억제할 수 있다. 도 10(b)의 예에서는, 8Х8 개의 멀티 빔(20)으로부터, 4Х4 개의 빔 어레이로 제한하고 있으므로, 단순 계산으로서, 1/4 정도의 전류량으로 저감할 수 있다.
데이터 생성 방식 설정 공정(S110)으로서, 데이터 생성 방식 설정부(64)는, 빔 어레이의 사용 영역에 따라, 조사 시간 데이터(샷 데이터)의 생성 방식을 설정한다. 고속 묘화 모드를 이용하는 경우, 데이터 생성 방식 설정부(64)는, 샷마다, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 전부에 대하여 데이터를 생성하도록 설정한다. 이에 대하여, 고정밀도 묘화 모드를 이용하는 경우, 데이터 생성 방식 설정부(64)는, 제한된 사용 영역을 포함하는 빔열에 대하여 데이터를 생성하도록 설정한다. 도 10(b)의 예에서는, 사용 영역인 중앙부의 4Х4 개의 빔 어레이 외에, 사용 영역보다 y 방향 상부의 2Х4 개의 빔 어레이와, 사용 영역보다 y 방향 하부의 2Х4 개의 빔 어레이에 대하여 데이터를 생성하도록 설정한다. 단, 사용 영역보다 y 방향 상부의 2Х4 개의 빔 어레이와, 사용 영역보다 y 방향 하부의 2Х4 개의 빔 어레이에는, 상시, 빔 OFF(조사 시간 제로)의 조사 시간 데이터를 생성하도록 설정한다.
데이터 전송 방식 설정 공정(S112)으로서, 데이터 전송 방식 설정부(66)는, 빔 어레이의 사용 영역에 따라, 데이터 전송의 방식을 설정한다.
도 11은, 실시 형태 1에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다. 도 11에서, 묘화 장치(100) 본체 내의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)에 배치된 개별 블랭킹 제어용의 각 제어 회로(41)에는, 시프트 레지스터(40), 레지스터(43), AND 연산기(49), 카운터(44), 및 앰프(46)가 순서대로 배치된다. 이와 같이, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)(제1 빔 어레이)의 각 빔용에 배치된, 각각 대응하는 빔의 샷 데이터를 기억하는 복수의 시프트 레지스터(40) 및 복수의 레지스터(43)가 배치된다. 실시 형태 1에서는, n 비트(예를 들면, 10 비트)의 제어 신호에 의해 각 빔용의 개별 블랭킹 제어를 행한다. 여기서, 예를 들면, 어레이 형상(행열 형상)으로 배열되는 pХq 개의 멀티 빔(20) 중, x 방향으로 배열된, 예를 들면 같은 행의 p 개의 빔의 좌측 반(x 방향의 전측 반)의 제어 회로(41) 내의 시프트 레지스터(40)가 외주측으로부터 중앙측을 향해(x 방향으로) 직렬로 접속된다. 도 11의 예에서는, 같은 행의 좌측 반에 배열된 4 개의 빔의 각 제어 회로(41)의 시프트 레지스터(40a, 40b, 40c, 40d)가 직렬로 접속되는 경우를 나타내고 있다. 마찬가지로, x 방향으로 배열된, 예를 들면 같은 행의 p 개의 빔의 우측 반(x 방향의 후측 반)의 제어 회로(41) 내의 시프트 레지스터(40)가 외주측으로부터 중앙측을 향해(-x 방향으로) 직렬로 접속된다.
실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 전부를 이용하여 조사하는 경우, 1 회의 멀티 빔의 샷에는, 멀티 빔의 각 행의 좌측 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호와, 멀티 빔의 각 행의 우측 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호가, 멀티 빔의 행 수분만큼 존재한다. 따라서, 고속 묘화 모드를 이용하는 경우, 데이터 전송 방식 설정부(66)는, 멀티 빔의 각 행의 좌측 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호와, 멀티 빔의 각 행의 우측 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호를 전송하도록 설정한다. 이러한 데이터군이, 멀티 빔의 샷마다, 편향 제어 회로(130)로부터 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)로 일괄 전송된다. 예를 들면, 이러한 데이터군이 패러렐로 일괄 전송된다. 그리고, 예를 들면, (p/2) 회의 클록 신호에 의해 각 빔의 ON/OFF 제어 신호가 대응하는 시프트 레지스터(40)에 저장된다. 도 11의 예에서는, 4 회의 클록 신호에 의해 4 개의 빔의 ON/OFF 제어 신호가 대응하는 시프트 레지스터(40a, 40b, 40c, 40d)에 저장된다.
이에 대하여, 중앙부의 빔 어레이를 이용하여 조사하는 경우, 1 회의 멀티 빔의 샷에는, 멀티 빔의 각 행의 좌측 반 중, 중앙부측의 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호와, 멀티 빔의 각 행의 우측 반 중, 중앙부측의 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호가, 멀티 빔의 행 수분만큼 필요해진다. 따라서, 고정밀도 묘화 모드를 이용하는 경우, 데이터 전송 방식 설정부(66)는, 멀티 빔의 각 행의 좌측 반 중, 중앙부측의 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호와, 멀티 빔의 각 행의 우측 반 중, 중앙부측의 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호를 전송하도록 설정한다. 이러한 데이터군이, 멀티 빔의 샷마다, 편향 제어 회로(130)로부터 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)로 일괄 전송된다. 예를 들면, 이러한 데이터군이 패러렐로 일괄 전송된다. 그리고, 예를 들면, (p/4) 회의 클록 신호에 의해 사용 영역의 각 빔의 ON/OFF 제어 신호가 대응하는 시프트 레지스터(40)에 저장된다. 도 11의 예에서는, 제1 샷째는 4 회, 제2 샷째 이후는 2 회의 클록 신호에 의해 4 개의 빔 중, 사용 영역 내의 2 개의 빔의 ON/OFF 제어 신호가 대응하는 시프트 레지스터(40c, 40d)에 저장된다.
도 12(a) 내지 도 12(d)는, 실시 형태 1에 있어서의 고정밀도 묘화 모드에서의 데이터 전송의 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 12(a)에는, 예를 들면, 실장되는 묘화 기구(150)에 의해 조사 가능한 8Х8 개의 멀티 빔(20)(제1 빔 어레이)용의 시프트 레지스터(40)에 대하여, 아직 데이터가 전송되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 여기에서는, 예를 들면, 실장되는 조사 가능한 8Х8 개의 멀티 빔(20) 중, 중앙부의 4Х4의 빔 어레이 영역이 사용 영역으로서 설정된다. 제1 샷째의 사용 영역을 포함하는 빔열의 빔 어레이의 ON/OFF 제어 신호가 샷마다, 편향 제어 회로(130)로부터 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)로 일괄 전송된다. 그리고, 좌우 양측으로부터 데이터가 순차적으로 시프트되고, 2 회의 클록 신호에 의하여, 도 12(b)에 도시한 바와 같이, 사용 영역의 앞의 사용하지 않은 영역(무효열)의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 시프트 레지스터(40a, 40b)에 제1 샷(제n 샷)째의 사용 영역을 포함하는 빔열(유효열)에 의한 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 ON/OFF 제어 신호가 저장된다. 또한, 2 회의 클록 신호에 의하여, 도 12(c)에 도시한 바와 같이, 사용 영역을 포함하는 빔열(유효열)의 빔 어레이(제2 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40c, 40d)(레지스터의 일예)에 사용 영역을 포함하는 빔열의 빔 어레이의 n 번째의 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)가 기억된다. 같은 시기에, 실장되는 묘화 기구(150)에 의해 조사 가능한 8Х8 개의 멀티 빔(20)(제1 빔 어레이) 중, 사용 영역을 포함하는 빔열의 빔 어레이(제2 빔 어레이) 이외의 사용 영역의 앞의 사용하지 않은 영역(무효열)의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40a, 40b)(레지스터)는, 사용 영역을 포함하는 빔열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 n+1 번째의 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 기억한다. 그리고, 편향 제어 회로(130)로부터의 리드(read) 신호에 의하여, 사용 영역을 포함하는 빔열(유효열)의 빔 어레이(제2 빔 어레이)용의 레지스터(43c, 43d)는, n 번째의 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 읽어낸다. 그리고, 사용 영역을 포함하는 빔열(유효열)의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 AND 회로(49c, 49d)는, 편향 제어 회로(130)로부터의 유효 열 신호에 의해 카운터(44c, 44d)로 ON/OFF 제어 신호를 출력한다. 그리고, 편향 제어 회로(130)로부터의 샷(shot) 신호에 의하여, 카운터(44c, 44d)는, ON/OFF 제어 신호에 대응하는 조사 시간만큼 앰프(46)로 H 전위를 출력한다. 이에 의해, 사용 영역을 포함하는 빔열(유효열)의 빔 어레이(제2 빔 어레이)는, ON/OFF 제어 신호에 대응하는 조사 시간만큼 빔 ON이 된다. 또한, 사용 영역보다 y 방향 상부의 2Х4 개의 빔 어레이와, 사용 영역보다 y 방향 하부의 2Х4 개의 빔 어레이에는 상시, 빔 OFF(조사 시간 제로)의 조사 시간 데이터가 생성되므로, 빔 OFF인 채이다. 바꾸어 말하면, 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이) 중, 일부의 빔의 조사 시간 데이터로서, 상시, 빔 OFF의 조사 시간 데이터가 생성된다. 또한 바꾸어 말하면, 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)는, 조사 가능한 8Х8 개의 멀티 빔(20)(제1 빔 어레이) 중, 중앙측의 복수의 빔열에 의해 구성되고, 복수의 빔열의 각 열의 양단측에 위치하는 빔군의 조사 시간 데이터로서, 상시, 빔 OFF의 조사 시간 데이터가 생성된다. 그 결과, 사용 영역이 되는 중앙부의 4Х4의 빔 어레이에 의해 묘화 처리가 행해지게 된다. 또한, 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40a, 40b)(레지스터)는, 사용 영역을 포함하는 빔열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 n+1 번째의 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)의 적어도 일부를 기억하는 경우여도 상관없다.
또한, 편향 제어 회로(130)로부터의 리드(read) 신호에 의하여, 레지스터(43c, 43d)가, n 번째의 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 읽어냄과 동시에, 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 레지스터(43a, 43b)가, n+1 번째의 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 읽어낸다. 그러나, AND 회로(49a, 49b)가, 편향 제어 회로(130)로부터의 무효 열 신호(BLK)에 의해 레지스터(43a, 43b)로부터 카운터(44a, 44b)로의 ON/OFF 제어 신호를 차단한다. 그 때문에, 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)는 빔 OFF인 채로 유지된다.
그리고, n 번째의 샷이 종료된 경우에, n+1 번째의 샷용의 샷 데이터는, 2 회의 클록 신호에 의하여, 도 12(d)에 도시한 바와 같이, 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40a, 40b)로부터 사용 영역을 포함하는 빔열(유효열)의 빔 어레이(제2 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40c, 40d)로 시프트된다. 같은 시기에, 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40a, 40b)(레지스터)는, 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 n+2 번째의 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 기억하게 된다. 또한, 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40a, 40b)(레지스터)는, 사용 영역을 포함하는 빔열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 n+1 번째의 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)가 적어도 일부를 기억하는 경우, n+1 번째의 샷용의 샷 데이터는, 적어도 각 시프트 레지스터(40a, 40b)로부터 각 시프트 레지스터(40c, 40d)로 시프트된다.
이상과 같이, 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40a, 40b)에, 사용 영역을 포함하는 유효열의 빔 어레이용의 각 샷의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 대기시킴으로써, 실장되는 모든 빔을 조사하는 경우에 비하여 적은 클록 횟수로 샷 데이터를 전송할 수 있다. 그 때문에, 전송 시간을 단축할 수 있다.
이어서, 고속 묘화 모드에서의 데이터 전송 방식 설정 공정(S112)보다 후의 각 공정을 설명한다.
조사 시간 데이터 생성 공정(S120)으로서, 샷 데이터 생성부(60)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 전체 빔의 각 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 생성한다. 샷 데이터 생성부(60)는, 우선, 묘화 영역(여기에서는, 예를 들면 스트라이프 영역(32))을 소정의 사이즈로 메쉬 형상으로 복수의 근접 메쉬 영역(근접 효과 보정 계산용 메쉬 영역)으로 가상 분할한다. 근접 메쉬 영역의 사이즈는, 근접 효과의 영향 범위의 1/10 정도, 예를 들면, 1μm 정도로 설정하면 바람직하다. 샷 데이터 생성부(60)는, 기억 장치(140)로부터 묘화 데이터를 읽어내고, 근접 메쉬 영역마다, 해당 근접 메쉬 영역 내에 배치되는 패턴의 패턴 면적 밀도(ρ)를 연산한다.
이어서, 샷 데이터 생성부(60)는, 근접 메쉬 영역마다, 근접 효과를 보정하기 위한 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)를 연산한다. 여기서, 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)를 연산하는 메쉬 영역의 사이즈는, 패턴 면적 밀도(ρ)를 연산하는 메쉬 영역의 사이즈와 같은 필요는 없다. 또한, 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)의 보정 모델 및 그 계산 수법은 종래의 싱글 빔 묘화 방식에서 사용되고 있는 수법과 같아도 상관없다.
그리고, 샷 데이터 생성부(60)는, 화소(36)마다, 해당 화소(36) 내의 패턴 면적 밀도(ρ’)를 연산한다. ρ'의 메쉬 사이즈는, 예를 들면 화소(28)의 크기와 같게 한다.
그리고, 샷 데이터 생성부(60)는, 화소(묘화 대상 화소)(36)마다, 해당 화소(36)에 조사하기 위한 조사량(D)을 연산한다. 조사량(D)은, 예를 들면, 미리 설정된 기준 조사량(Dbase)에, 화소(36) 내의 패턴의 면적 밀도(ρ’)와, 근접 효과를 보정하기 위한 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)와, 멀티 빔(20)의 빔마다의 조사 위치의 위치 이탈량을 보정하기 위한 도스 보정 계수(Dm)와, 전류 밀도 분포에 따른 전류 밀도를 보정하기 위한 도스 보정 계수(DJ)를 곱한 값으로서 구할 수 있다. 또한, 도스 보정 계수(Dm)와, 도스 보정 계수(DJ)는, 멀티 빔(20)의 각 빔에 따라 상이하다. 각 화소(36)가 어느 빔에 의해 조사될지는, 묘화 시퀀스에 의해 결정된다.
이어서, 샷 데이터 생성부(60)는, 우선, 화소(36)마다, 해당 화소(36)에 연산된 조사량(D)을 입사시키기 위한 전자 빔의 조사 시간(t)을 연산한다. 조사 시간(t)은, 조사량(D)을 전류 밀도(J)로 나눔으로써 연산할 수 있다. 그리고, 화소(36)마다 얻어진 조사 시간(t)을 정의하는 조사 시간(t) 맵을 작성한다. 작성된 t 맵은 기억 장치(142)에 저장된다. 실시 형태 1에서는, 예를 들면 각 화소(36)의 조사 시간(t)을 상기 화소(36)의 ON/OFF 제어 신호로 한다. 혹은, 각 화소(36)의 조사 시간(t)을 클록 주기로 나눈 카운트값을 해당 화소(36)의 ON/OFF 제어 신호로 한다.
데이터 배열 가공 공정(S122)으로서, 배열 가공부(62)는, 샷순 및 빔의 전송순으로 각 화소(36)의 ON/OFF 제어 신호를 바꾸어 배열한다.
데이터 전송 공정(S150)으로서, 전송 처리부(76)는, 설정된 데이터 전송 방식에 따라, 멀티 빔(20)의 각 행의 좌측 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔(20)의 ON/OFF 제어 신호와, 멀티 빔(20)의 각 행의 우측 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔(20)의 ON/OFF 제어 신호를 샷 순으로 전송한다.
묘화 공정(S152)으로서, 묘화 기구(150)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)을 이용하여, 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 묘화 기구(150)의 동작 및 묘화의 방법은, 상술한 대로이다. 또한, 빔 칼리브레이션 공정(S104)에서, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한, 예를 들면 pХq 개의 멀티 빔(20)의 전부를 사용하는 경우에 있어서의 렌즈 제어값이 각 전자 렌즈용으로 설정되어 있다. 그 때문에, 대물 렌즈(207)에 의하여, 멀티 빔(20)의 전부를 사용하는 경우의 전체 전류량에 맞춘 포커스가 행해진다. 이상에 의하여, 쿨롬 효과에 의한 정밀도 열화는 있을 수 있으나, 스루풋을 높인 묘화 처리가 가능하다.
이어서, 고정밀도 묘화 모드에서의 데이터 전송 방식 설정 공정(S112)보다 후의 각 공정을 설명한다.
조사 시간 데이터 생성 공정(S130)으로서, 샷 데이터 생성부(60)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)(제1 빔 어레이)의 갯수보다 적은 갯수의 빔 어레이(제2 빔 어레이)용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 생성한다. 구체적으로는, 도 12(a) 등에 도시한 사용 영역을 포함하는 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 각 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 생성한다. 또한, 사용 영역보다 y 방향 상부의 2Х4 개의 빔 어레이와, 사용 영역보다 y 방향 하부의 2Х4 개의 빔 어레이에는, 상시, 빔 OFF(조사 시간 제로)의 조사 시간 데이터를 생성하는 점은 상술한 대로이다. 각 화소(36)의 샷 데이터의 생성의 방법은 상술한 대로이다. 또한, 스트라이프 영역(32)의 설정의 방법도 사용 영역의 빔 어레이에 맞추어 사이즈가 설정되면 된다. 또한, 각 화소(36)가, 사용 영역 내의 어느 빔에 의해 조사되는지는, 묘화 시퀀스에 의해 결정된다.
데이터 배열 가공 공정(S132)으로서, 배열 가공부(62)는, 샷순 및 빔의 전송순으로 각 화소(36)의 ON/OFF 제어 신호를 바꾸어 배열한다.
최대 도스 변조량 연산 공정(S134)으로서, 도스 변조량 연산부(68)는, 설정된 영역에 따른 최대 도스 변조량을 연산한다.
도 13은, 실시 형태 1에 있어서의 각 빔의 위치 이탈량이 정의된 위치 이탈 맵의 일예를 설명하기 위한 도면이다. 도 13에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전체에서의 조사 영역(34)(빔 어레이 영역) 내에서의 각 빔의 위치 이탈량의 경향의 일예를 나타낸다. 멀티 빔(20)을 조사할 때, 광학계의 특성 상, 노광 필드에 왜곡이 생기고, 이러한 왜곡 등에 의하여, 개개의 빔의 조사 위치가 이상 그리드로부터 이탈되어 버린다. 그러나, 멀티 빔(20)의 광학계에서는, 개개의 빔을 개별적으로 편향하는 것은 어려우므로, 개개의 빔의 시료면 상의 위치를 개별적으로 제어하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 각 빔의 위치 이탈을 도스 변조에 의해 보정하는 것이 행해진다. 예를 들면, 주위의 빔에 도스의 일부 혹은 전부를 분배함으로써, 이상 그리드에 도스의 중심이 오도록 각 빔의 도스 변조를 행하면 된다. 따라서, 분배된 빔의 도스량은 자신의 설계 도스보다 커지는 경우가 많다. 이러한 도스 변조를 위하여, 멀티 빔(20)의 빔마다의 조사 위치의 위치 이탈량을 보정하기 위한 도스 보정 계수(Dm(k))를 설정한다. k는 각 빔의 인덱스를 나타낸다. 도 13에 도시한 바와 같이, 중앙부의 빔에서는 위치 이탈량이 작음에 비하여, 외주측으로 향할수록 빔의 위치 이탈량이 커지는 경향이 있다. 빔의 위치 이탈량이 큰 만큼 도스 보정 계수(Dm(k))도 커진다. 실시 형태 1에서는, 사용 영역을 빔에서는 위치 이탈량이 작은 중앙부로 제한하고 있으므로, 이러한 영역 내의 각 빔의 도스 보정 계수(Dm(k))를 작게 할 수 있다. 따라서, 멀티 빔(20) 전체의 영역 내의 각 빔의 도스 보정 계수(Dm(k))의 진폭보다, 중앙부의 영역 내의 빔 어레이의 도스 보정 계수(Dm(k))의 진폭을 작게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 멀티 빔(20) 전체의 영역 내의 각 빔의 도스 보정 계수(Dm(k))의 최대치보다, 중앙부의 영역 내의 빔 어레이의 도스 보정 계수(Dm(k))의 최대치를 작게 할 수 있다.
도 14는, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 전류 밀도 분포의 일예를 설명하기 위한 도면이다. 도 14에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전체에서의 조사 영역(34)(빔 어레이 영역) 내에서의 각 빔의 전류 밀도의 분포의 경향의 일예를 나타낸다. 상술한 바와 같이, 멀티 빔(20)은, 예를 들면, 1 개의 전자 빔(200)이 성형 애퍼처 어레이 기판(203)을 통과함으로써 형성된다. 전자 빔(200)의 전류 밀도 분포는, 중앙부에 있어서는 대략 동일해지지만, 외주측에서는 저하된다. 그 때문에, 형성되는 멀티 빔(20)에 대해서도, 도 14에 도시한 바와 같이, 중앙부의 빔에서는, 예를 들면 98% 이상으로 전류 밀도 분포가 높은 상태에서 대략 동일함에 반해, 외주측으로 향할수록 전류 밀도가 작아지는 경향이 있다. 따라서, 원하는 조사 시간의 빔 조사를 행했다고 해도, 중앙부의 빔과 외주부의 빔에서는, 시료(101)에 입사하는 도스량이 상이해져 버린다. 그 때문에, 각 빔의 전류 밀도의 차이를 도스 변조에 의해 보정하는 것이 행해진다. 즉, 전류 밀도의 부족분을 보충하기 위한 비율(1 이상)의 도스 변조를 행한다. 그 때문에, 멀티 빔(20)의 전류 밀도 분포에 따른 전류 밀도를 보정하기 위한 도스 보정 계수(DJ(k))를 설정한다. 실시 형태 1에서는, 사용 영역을 전류 밀도가 높은 상태이며, 또한 대략 동일한 중앙부로 제한하고 있으므로, 이러한 영역 내의 각 빔의 도스 보정 계수(DJ(k))를 작게 할 수 있다. 따라서, 멀티 빔(20) 전체의 영역 내의 각 빔의 도스 보정 계수(DJ(k))의 진폭보다, 중앙부의 영역 내의 빔 어레이의 도스 보정 계수(DJ(k))의 진폭을 작게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 멀티 빔(20) 전체의 영역 내의 각 빔의 도스 보정 계수(DJ(k))의 최대치보다, 중앙부의 영역 내의 빔 어레이의 도스 보정 계수(DJ(k))의 최대치를 작게 할 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이, 각 빔의 도스량(D)은, 기준 조사량(Dbase)에, 화소(36) 내의 패턴의 면적 밀도와, 근접 효과를 보정하기 위한 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)와, 도스 보정 계수(Dm)와, 도스 보정 계수(DJ)를 곱한 값으로서 구할 수 있다. 최대 도스 변조량은, 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)와, 도스 보정 계수(Dm)와, 도스 보정 계수(DJ)를 곱한 값으로서 구할 수 있다. 실시 형태 1에서는, 사용 영역을 중앙부로 제한하고 있으므로, 중앙부 내의 각 빔의 도스 보정 계수(Dm)의 최대치 및 도스 보정 계수(DJ)의 최대치와의 곱이, 멀티 빔(20) 전체의 영역 내의 각 빔의 도스 보정 계수(Dm)의 최대치 및 도스 보정 계수(DJ(k))의 최대치의 곱보다 작게 할 수 있다. 따라서, 그 만큼, 최대 도스 변조량을 작게 할 수 있다.
샷 사이클 연산 공정(S136)으로서, 샷 사이클 연산부(70)는, 설정된 영역에 따른 샷 사이클 시간을 연산한다.
도 15(a) 및 도 15(b)는, 실시 형태 1에 있어서의 타임 차트의 일예를 나타내는 도면이다. 도 15(a)에는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 전체 빔을 이용하는 고속 묘화 모드에서의 데이터 전송 시간과 샷 시간과의 일예를 나타낸다. 고속 묘화 모드에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 전체 빔의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)의 전송이 필요하다. 또한, 각 샷 시간에 대해서도 최대 도스 변조량으로 변조되는 최대 도스량에 대응하는 최대 조사 시간이 필요해진다. 최대 조사 시간과 샷마다의 데이터 전송 시간을 고려하여, 샷 사이클(시간)이 설정된다. 도 15(a)의 예에서는, 데이터 전송 시간이 최대 조사 시간보다 긴 경우를 나타내고 있다. 그 경우, 샷 사이클은 데이터 전송 시간에 의해 정해지게 된다. 이에 대하여, 고정밀도 묘화 모드에서는, 상술한 바와 같이, 사용 영역을 중앙부로 제한하고, 외주측의 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40a, 40b)에, 사용 영역을 포함하는 유효열의 빔 어레이용의 각 샷의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 대기시킴으로써, 실장되는 모든 빔을 조사하는 경우에 비하여 적은 클록 횟수로 샷 데이터를 전송할 수 있다. 그 때문에, 도 15(b)에 도시한 바와 같이, 전송 시간을 단축할 수 있다. 또한 상술한 바와 같이, 사용 영역을 중앙부로 제한하고 있으므로, 중앙부 내의 각 빔의 도스 보정 계수(Dm)의 최대치와 도스 보정 계수(DJ)의 최대치와의 곱이, 멀티 빔(20) 전체의 영역 내의 각 빔의 도스 보정 계수(Dm)의 최대치와 도스 보정 계수(DJ(k))의 최대치의 곱보다 작게 할 수 있다. 따라서, 그 만큼, 최대 도스 변조량을 작게 할 수 있다. 따라서, 도 15(b)에 도시한 바와 같이, 최대 도스 변조량으로 변조되는 최대 도스량에 대응하는 최대 조사 시간을 단축할 수 있다. 그 때문에, 멀티 빔(20) 전체를 이용하여 묘화하는 경우보다, 도 15(b)에 도시한 바와 같이, 샷 사이클(시간)을 단축할 수 있다.
샷 사이클 설정 공정(S138)으로서, 묘화 제어부(78)는, 연산된 샷 사이클(시간)을 설정한다. 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 전체 빔을 이용하는 고속 묘화 모드에 비하여, 고정밀도 묘화 모드에서는, 빔 수가 적으므로, 그 만큼, 한 번에 묘화할 수 있는 영역이 작다. 그 때문에, 고속 묘화 모드와 같은 샷 사이클로 묘화 처리를 행한 것은, 빔 수의 감소에 따라 묘화 시간이 길게 걸리게 된다. 그러나, 실시 형태 1에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전체의 영역 중, 중앙부의 영역에 사용 영역을 제한한 경우에서의 샷 사이클을 다시 연산함으로써, 샷 사이클을 단축할 수 있어, 스루풋의 열화를 억제할 수 있다.
렌즈 제어값 변경 공정(S140)으로서, 렌즈 제어부(74)는, 설정된 사용 범위 내의 빔 어레이를 사용하는 경우에 있어서의, 멀티 빔(20)을 굴절시키는 축소 렌즈(205), 및 대물 렌즈(207)를 여자하기 위한 렌즈 제어값을 렌즈 제어 회로(137)로 출력한다. 렌즈 제어 회로(137)는, 현재 설정되어 있는 렌즈 제어값으로부터 새롭게 입력된 렌즈 제어값으로 변경한다.
도 16은, 실시 형태 1에 있어서의 렌즈 제어값 테이블의 일예를 나타내는 도면이다. 도 16에서, 렌즈 제어값 테이블(렌즈 테이블)에는, 멀티 빔(20) 중 사용 빔의 갯수에 관련시킨 렌즈 제어값이 정의된다. 도 16의 예에서는, 빔 갯수가 1 개의 경우, 축소 렌즈(205)의 렌즈 제어값 1이 F11, 대물 렌즈(207)의 렌즈 제어값 2가 F21임이 정의된다. 빔 갯수가 2 개의 경우, 축소 렌즈(205)의 렌즈 제어값 1이 F12, 대물 렌즈(207)의 렌즈 제어값 2가 F22임이 정의된다. … 빔 갯수가 N 개의 경우, 축소 렌즈(205)의 렌즈 제어값 1이 F1n, 대물 렌즈(207)의 렌즈 제어값 2가 F2n임이 정의된다. 렌즈 제어값 테이블은, 미리 묘화 장치(100) 외부로부터 입력하여, 기억 장치(144)에 저장해 둔다. 각 전자 렌즈의 집속 위치는 빔 전류량에 의해 변동한다. 그 때문에, 고속 묘화 모드와, 같은 전자 렌즈의 제어를 행하고 있던 것은, 빔 수의 감소에 따라 빔 전류량이 작아지고 있으므로 각 전자 렌즈의 집속 위치가 변동해 버리는 경우가 있다. 이에, 실시 형태 1에서, 렌즈 제어부(74)는, 렌즈 제어값 테이블을 참조하여, 설정된 사용 범위 내의 빔 어레이의 빔 갯수에 따른 각 렌즈 제어값을 읽어낸다. 그리고, 렌즈 제어부(74)는, 읽어내어진 렌즈 제어값을 렌즈 제어 회로(137)로 출력한다. 렌즈 제어 회로(137)는, 테이블을 참조하여 얻어진, 설정된 영역 내의 빔 어레이의 빔 갯수에 따른 렌즈 제어값을 전환한다. 이에 의해, 빔 어레이 영역의 제한에 수반하는, 초점 위치의 이탈을 보정할 수 있다.
포커스 확인 공정(S142)으로서, 전환된 렌즈 제어값에 대응하여 여자된 대물 렌즈(207)에 의해 집속된 빔 어레이의 초점 위치가 시료(101)면 상에 맞아있는지의 여부를 확인한다.
판정 공정(S144)으로서, 렌즈 제어부(74)는, 설정(변경)된 렌즈 제어값에서의 초점 위치가 허용값 내에 들어가 있는지의 여부(재조정이 필요한지의 여부)를 판정한다. 재조정이 불요한 경우, 데이터 전송 공정(S150)으로 진행된다. 재조정이 필요한 경우, 렌즈 제어값 수정 공정(S146)으로 진행된다.
렌즈 제어값 수정 공정(S146)으로서, 렌즈 제어부(74)는, 설정(변경)된 렌즈 제어값을 수정하여, 렌즈 제어 회로(137)로 출력한다. 렌즈 제어 회로(137)는, 수정된 렌즈 제어값으로 설정값을 전환한다. 예를 들면, 설정(변경)된 렌즈 제어값을 기점으로 미리 정한 값을 가산한다, 혹은 감산함으로써 렌즈 제어값을 수정하면 된다. 그리고, 포커스 확인 공정(S142)으로 되돌아와, 재조정이 불필요하게 될 때까지 포커스 확인 공정(S142)부터 렌즈 제어값 수정 공정(S146)까지를 반복한다.
이상에 의하여, 사용하는 빔 갯수의 전체 전류량에 따른 렌즈 제어를 할 수 있다. 따라서, 빔 갯수를 변경시킨 것에 기인하는 포커스 이탈을 억제할 수 있어, 더욱 고정밀한 묘화 정밀도를 얻을 수 있다.
데이터 전송 공정(S150)으로서, 전송 처리부(76)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)(제1 빔 어레이)의 갯수보다 적은 갯수의 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 샷 순으로 전송한다. 구체적으로는, 전송 처리부(76)는, 설정된 데이터 전송 방식에 따라, 멀티 빔의 각 행의 좌측 반 중, 중앙부측의 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호와, 멀티 빔의 각 행의 우측 반 중, 중앙부측의 반마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호를 샷 순으로 전송한다. 그리고, 1 샷째는 고속 묘화 모드와 같은 클록 횟수로, 2 샷째 이후는 고속 묘화 모드의 1/2의 클록 횟수로 각 샷의 ON/OFF 제어 신호를 원하는 레지스터로 전송한다. 그리고, 도 12(c)에 도시한 바와 같이, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)(제1 빔 어레이)의 각 빔용으로 배치된 복수의 시프트 레지스터(40)(레지스터) 중, 전송된 n 번째의 샷용의 샷 데이터를 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40)(레지스터)에 기억시킴과 동시에, 같은 시기에, n+1 번째의 샷용의 샷 데이터를 상기 제1 빔 어레이 중, 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이) 이외의 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40)(레지스터)에 기억시킨다. 또한, 사용 영역을 중앙부로 제한함으로써, 데이터량 자체도, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 전체 빔용의 데이터량의 1/2 정도로 억제할 수 있다. 그 점에서도 전송 시간을 단축할 수 있다.
묘화 공정(S152)으로서, 묘화 기구(150)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 중, 설정된 중앙부의 영역 내의 빔 어레이를 이용하여, 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 또한, 묘화 기구(150)는, 연산된 샷 사이클(시간)에 따라 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 여기에서는, 묘화 기구(150)는, 중앙부의 사용 영역을 포함하는 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 샷을 행함으로써, 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 예를 들면, 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 n 번째의 샷을 행함으로써, 시료에 패턴을 묘화한다. 또한, 사용 영역보다 y 방향 상부의 2Х4 개의 빔 어레이와, 사용 영역보다 y 방향 하부의 2Х4 개의 빔 어레이에는, 상시, 빔 OFF(조사 시간 제로)의 조사 시간 데이터가 생성되므로, 빔 OFF인 채인 점은 상술한 대로이다. 묘화 기구(150)의 동작 및 묘화의 방법은, 사용 영역의 제한에 수반하여 조사 영역(34)의 사이즈가 작아진 점, 사용하는 빔 어레이가 제한된 점, 샷 사이클이 짧아진 점, 및 렌즈 제어값이 바뀐 점 이외에는, 상술한 대로이다.
이와 같이, 중앙부의 사용 영역을 포함하는 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 n 번째의 샷 종료된 경우에, 데이터 전송 공정(S150)에서는, n+1 번째의 샷용의 샷 데이터를 무효열의 빔 어레이(제3 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40)(레지스터)로부터 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)용의 각 시프트 레지스터(40)(레지스터)로 시프트한다. 그리고, 편향 제어 회로(130)로부터 리드 신호와 샷 신호를 받고, 묘화 기구(150)는, 중앙부의 사용 영역을 포함하는 유효열의 빔 어레이(제2 빔 어레이)의 n+1 번째의 샷을 행함으로써, 시료(101)에 패턴을 묘화한다.
도 17은, 실시 형태 1에 있어서의 전체 빔 전류량과 샷 횟수와의 관계의 일예를 나타내는 도면이다. 고속 묘화 모드에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전부를 이용하므로, 1 회의 샷의 전체 빔 전류량이 크다. 따라서, 쿨롬 효과에 의한 흐려짐 등의 영향을 받는다. 이에 대하여, 고정밀도 묘화 모드에서는, 중앙부의 영역 내의 빔 어레이로 사용 영역이 제한되어 있으므로, 같은 면적을 묘화하기 위한 샷 횟수는 증가하지만, 1 회의 샷의 전체 빔 전류량을 작게 할 수 있어, 쿨롬 효과에 의한 흐려짐 등의 영향을 억제할 수 있다. 도 17의 예에서는, 사용 영역이 제한되고, 8Х8 개의 빔 어레이가 1/4의 4Х4 개의 빔 어레이로 제한되었으므로, 같은 면적을 묘화하기 위한 샷 횟수가 4 배가 되는 것을 나타내고 있다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 의하면, 고스루풋의 고속 묘화 모드와, 쿨롬 효과에 의한 묘화 정밀도 열화를 억제한 고정밀도 묘화 모드를 선택적으로 사용할 수 있다. 또한, 실시 형태 1에 의하면, 스루풋의 열화를 억제하면서 쿨롬 효과에 의한 묘화 정밀도 열화를 억제할 수 있다.
실시 형태 2
실시 형태 1에서는, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)에 카운터(44)를 탑재하고, 개별 블랭킹 기구(47)의 카운터(44)로, 개별 빔의 조사 시간을 제어하는 경우를 설명했으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 형태 2에서는, 공통 블랭킹 기구로 개별 빔의 조사 시간을 제어하는 경우를 설명한다.
도 18은, 실시 형태 2에 있어서의 묘화 장치의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 18에서, 전자 경통(102) 내에, 멀티 빔(20) 전체를 편향 가능한 편향기(212)가 배치된 점, 및 제어계 회로(160)가 더 로직 회로(131)를 가지는 점 이외에는, 도 1과 같다. 편향 제어 회로(130)에는, 또한, 로직 회로(131)가 도시하지 않은 버스를 통하여 접속되어 있다. 로직 회로(131)는 편향기(212)에 접속된다.
또한, 실시 형태 2에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정을 나타내는 플로우차트도는 도 9와 같다. 그 밖에, 이하에 특별히 설명하는 점 이외의 내용은, 실시 형태 1과 같다.
도 19는, 실시 형태 2에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로와 공통 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다. 도 19에서, 묘화 장치(100) 본체 내의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)에 배치된 개별 블랭킹 제어용의 각 제어 회로(41)에는, 시프트 레지스터(40), 레지스터(43), AND 회로(49), 및 앰프(46)가 배치된다. 또한, 실시 형태 1에서는, 수 비트(예를 들면, 10 비트)의 제어 신호에 의해 제어되어 있던 각 빔용의 개별 블랭킹 제어를, 예를 들면 1 비트의 제어 신호에 의해 제어한다. 즉, 이 경우, 시프트 레지스터(40) 및 레지스터(43)에는, 1 비트의 제어 신호가 입출력된다. 제어 신호의 정보량이 적음에 의해, 제어 회로(41)의 설치 면적을 작게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 설치 스페이스가 좁은 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 상에 제어 회로(41)를 배치하는 경우에도, 보다 작은 빔 피치로 보다 많은 빔을 배치할 수 있다.
또한, 공통 블랭킹용의 로직 회로(131)에는, 레지스터(50), 카운터(52), 및 공통 앰프(54)가 배치된다. 이는, 동시에 복수의 상이한 제어를 행하는 것은 아니며, ON/OFF 제어를 행하는 1 회로로 끝나므로, 고속으로 응답시키기 위한 회로를 배치하는 경우에도, 설치 스페이스, 회로의 사용 전류의 제한의 문제가 생기지 않는다. 따라서, 이 공통 앰프(54)는 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 상에 실현될 수 있는 앰프(46)보다 현격히 고속으로 동작한다. 이 공통 앰프(54)는, 예를 들면, 10 비트의 제어 신호에 의해 제어한다. 즉, 레지스터(50) 및 카운터(52)에는, 예를 들면 10 비트의 제어 신호가 입출력된다.
실시 형태 2에서는, 상술한 개별 블랭킹 제어용의 각 제어 회로(41)에 의한 빔 ON/OFF 제어와, 멀티 빔 전체를 일괄하여 블랭킹 제어하는 공통 블랭킹 제어용의 로직 회로(131)에 의한 빔 ON/OFF 제어의 양쪽 모두를 이용하여, 각 빔의 블랭킹 제어를 행한다. 또한, 실시 형태 2에서는, 1 회의 샷의 최대 조사 시간을 복수의 서브 조사 시간으로 분할하고, 복수의 서브 조사 시간에 의한 복수의 분할 샷을 조합하여, 원하는 조사 시간의 1 회분의 샷과 같은 빔 조사를 행한다.
조사 시간 데이터(S120) 및 조사 시간 데이터(S130)에 있어서의 각 빔의 조사 시간의 연산까지의 각 공정의 내용은 실시 형태 1과 같다. 이어서, 샷 데이터 생성부(60)는, 각 화소(36)의 조사 시간 데이터가 나타내는 조사 시간을 복수의 분할 샷용으로 가공한다. 구체적으로는 이하와 같이 가공한다.
도 20은, 실시 형태 2에 있어서의 복수의 분할 샷의 자릿수와, 조사 시간과의 일예를 나타내는 도면이다. 실시 형태 2에서는, 1 회분의 샷의 최대 조사 시간(Ttr)을 같은 위치에 연속하여 조사되는 조사 시간이 상이한 n 회의 분할 샷으로 분할한다. 우선, 최대 조사 시간(Ttr)을 양자화 단위(△)(계조값 분해능)로 나눈 계조값(Ntr)을 정한다. 예를 들면, n=10으로 한 경우, 10 회의 분할 샷으로 분할한다. 계조값(Ntr)을 자릿수 n의 2 진수의 값으로 정의하는 경우, 계조값(Ntr)=1023이 되도록 양자화 단위 △를 미리 설정하면 된다. 이에 의해, 최대 조사 시간(Ttr)=1023△이 된다. 그리고, 도 20에 도시한 바와 같이, n 회의 분할 샷은, 자릿수(k')=0~9까지의 2k'△ 중, 어느 한 조사 시간을 가진다. 바꾸어 말하면, 512△(=29△), 256△(=28△), 128△(=27△), 64△(=26△), 32△(=25△), 16△(=24△), 8△(=23△), 4△(=22△), 2△(=21△), △(=20△) 중, 어느 한 조사 시간을 가진다. 즉, 1 회분의 빔 어레이의 샷은, 512△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 256△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 128△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 64△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 32△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 16△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 8△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 4△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 2△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, △의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷으로 분할된다.
따라서, 각 화소(36)에 조사하는 임의의 조사 시간(t(=N△))은, 이러한 512△(=29△), 256△(=28△), 128△(=27△), 64△(=26△), 32△(=25△), 16△(=24△), 8△(=23△), 4△(=22△), 2△(=21△), △(=20△) 및 제로(0) 중, 적어도 1 개의 조합에 의해 정의할 수 있다. 예를 들면, N=50의 샷이면, 50=25+24+21이므로, 25△의 조사 시간을 가지는 분할 샷과, 24△의 조사 시간을 가지는 분할 샷과, 21△의 조사 시간을 가지는 분할 샷의 조합이 된다. 또한, 각 화소(36)에 조사하는 임의의 조사 시간(t)의 계조값(N)을 2 진수 변환하는 경우에는, 가능한 한 큰 자릿수의 값을 사용하도록 정의하면 바람직하다.
샷 데이터 생성부(60)는, 우선, 화소(36)마다 얻어진 조사 시간(t)을 양자화 단위(△)(계조값 분해능)로 나눔으로써 정수의 계조값(N) 데이터를 산출한다. 계조값(N) 데이터는, 예를 들면, 0~1023의 계조값으로 정의된다. 양자화 단위(△)는, 다양하게 설정 가능하지만, 예를 들면, 1ns(나노 초) 등으로 정의할 수 있다. 양자화 단위(△)는, 예를 들면 1~10ns의 값을 이용하면 바람직하다. 여기에서는, 상술한 바와 같이, 1 샷당 최대 조사 시간(Ttr)의 계조값(Ntr)이 1023이 되도록 양자화 단위(△)를 설정한다. 단, 이에 한정되는 것은 아니다. 최대 조사 시간(Ttr)의 계조값(Ntr)이 1023 이하가 되도록 양자화 단위(△)를 설정하면 된다.
이어서, 샷 데이터 생성부(60)는, 화소(36)마다, 빔 ON으로 하는 분할 샷의 합계 조사 시간이, 연산된 빔의 조사 시간에 상당하는 조합이 되도록 복수의 분할 샷의 각 분할 샷을 빔 ON으로 할지, 빔 OFF로 할지를 결정한다. 화소(36)마다 얻어진 조사 시간(t)은, 값 0과 1 중 어느 하나를 나타내는 정수(wk’)와, n 개의 분할 샷의 k' 자릿수째의 분할 샷의 조사 시간(tk’)을 이용하여, 이하의 수학식 1로 정의된다. 정수(wk’)가 1이 되는 분할 샷은 ON, 정수(wk’)가 0이 되는 분할 샷은 OFF로 결정할 수 있다.
Figure pat00001
예를 들면, N=700이면, w9=1, w8=0, w7=1, w6=0, w5=1, w4=1, w3=1, w2=1, w1=0, w0=0이 된다. 따라서, t9의 분할 샷이 ON, t8의 분할 샷이 OFF, t7의 분할 샷이 ON, t6의 분할 샷이 OFF, t5의 분할 샷이 ON, t4의 분할 샷이 ON, t3의 분할 샷이 ON, t2의 분할 샷이 ON, t1의 분할 샷이 OFF, t0의 분할 샷이 OFF라고 결정할 수 있다.
이어서, 샷 데이터 생성부(60)는, 1 회분의 샷을 같은 위치에 연속하여 조사되는 조사 시간이 상이한 복수 회의 분할 샷으로 분할하기 위한 분할 샷의 조사 시간 배열 데이터를 생성한다. 샷 데이터 생성부(60)는, 화소(36)마다, 해당 화소에 실시되는 분할 샷의 조사 시간 배열 데이터를 생성한다. 예를 들면, N=50이면, 50=25+24+21이므로, "0000110010"이 된다. 예를 들면, N=500이면, 마찬가지로 "0111110100"이 된다. 예를 들면, N=700이면, 마찬가지로 "1010111100"이 된다. 예를 들면, N=1023이면, 마찬가지로 "1111111111"이 된다.
그리고, 데이터 배열 가공 공정(S122) 및 데이터 배열 가공 공정(S132)에서, 배열 가공부(62)는, 각 빔의 샷 순으로, 조사 시간 배열 데이터를 가공한다. 여기에서는, 묘화 시퀀스에 따라, 멀티 빔(20)이 순서대로 샷하게 되는 화소(36)순으로 각 화소(36)의 조사 시간 배열 데이터가 배열되도록 순서를 가공한다. 또한, 각 샷 중의 각 분할 샷에 있어서, 직렬로 접속된 시프트 레지스터(40)순으로 ON/OFF 제어 신호가 배열되도록 순서를 가공한다. 가공된 ON/OFF 제어 신호는 기억 장치(142)에 저장된다.
이후의 각 공정의 내용은 실시 형태 1과 같다. 또한, 묘화 공정(S152)에서, 각 빔용의 앰프(46)는, 해당 빔용의 레지스터(43)에 저장되어 있는 ON/OFF 제어 신호에 따라, 제어 전극(24)으로 인가하는 전위를 전환한다. 예를 들면, ON/OFF 제어 신호가 "1"이면, CMOS 인버터 회로에 H 전위(액티브 전위)를 입력한다. 이에 의해, CMOS 인버터 회로의 출력은, 그라운드 전위가 되어, 빔 ON 상태가 된다. 예를 들면, ON/OFF 제어 신호가 "0"이면, CMOS 인버터 회로에 L 전위를 입력한다. 이에 의해, CMOS 인버터 회로의 출력은, 양의 전위가 되어, 빔 OFF 상태가 된다.
또한, 같은 시기에, 편향 제어 회로(130)로부터 k 번째의 분할 샷의 조사 시간을 나타내는 공통 ON/OFF 제어 신호가 공통 블랭킹 기구의 로직 회로(131)의 레지스터(50)로 출력된다. 이에 의해, 공통 블랭킹용의 레지스터(50)에는, k 번째의 분할 샷의 공통 ON/OFF 제어 신호가 읽어들여진다.
이어서, 편향 제어 회로(130)로부터의 샷 신호가 공통 블랭킹 기구의 로직 회로(131)의 카운터(52)로 출력된다. 이에 의해, 공통 블랭킹용의 카운터(44)는, 공통 블랭킹용의 레지스터(50)에 저장되어 있는 공통 ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간만큼 공통 앰프(54)로 빔 ON 신호를 출력한다. 구체적으로는, 금회의 분할 샷의 조사 시간에 상당하는 카운트 수만큼 클록 주기로 카운트한다. 그리고, 카운트하고 있는 동안만큼 CMOS 인버터 회로(도시하지 않음)의 입력을 H(액티브)로 한다. 그리고, 공통 ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간이 경과하면 공통 앰프(54)로 빔 OFF 신호를 출력한다. 구체적으로는, 카운트 완료 후에 CMOS 인버터 회로의 입력을 L로 한다.
여기서, k 번째의 분할 샷을 위하여, 이미, 각 앰프(46)로부터는 ON/OFF 제어 신호에 따라, 빔 ON 혹은 빔 OFF로 하는 편향 전위가 제어 전극(24)으로 인가되어 있다. 이러한 상태에서, 공통 블랭킹용의 편향기(212)에 의하여, 금회의 분할 샷의 조사 시간을 제어한다. 즉, 카운터(44)가 빔 ON 신호를 출력하고 있는 동안만큼, 멀티 빔(20) 전체를 블랭킹 편향하지 않고, 제한 애퍼처 기판(206)의 개구부를 통과 가능케 한다. 반대로, 그 밖의 시간은, 멀티 빔(20) 전체를 블랭킹 편향하고, 제한 애퍼처 기판(206)에서 멀티 빔(20) 전체를 차폐한다. 이와 같이, 공통 블랭킹용의 편향기(212)에 의하여, 각 분할 샷의 조사 시간이 제어된다.
이상과 같이, 실시 형태 2에 도시한 바와 같이, 복수의 분할 샷을 조합하여 원하는 조사 시간의 조사를 행하는 경우에도, 실시 형태 1와 마찬가지로, 사용 영역을 중앙부의 영역의 빔 어레이로 제한함으로써, 1 회의 분할 샷당 전체 전류량을 작게 할 수 있어, 쿨롬 효과에 의한 영향을 억제할 수 있다. 또한, 실시 형태 2에 의하면, 중앙부로 사용 영역을 제한함으로써, 실시 형태 1와 마찬가지로, 데이터 전송 시의 클록 횟수를 적게 할 수 있고, 또한, 최대 조사 시간을 작게 할 수 있으므로, 샷 사이클을 짧게 할 수 있다. 또한, 중앙부로 사용 영역을 제한함으로써, 빔 갯수를 줄인 경우에, 사용하는 빔 갯수에 따라 렌즈 제어값을 전환하는 점도 실시 형태 1과 같다.
이상과 같이, 실시 형태 2에 의하면, 고스루풋의 고속 묘화 모드와, 쿨롬 효과에 의한 묘화 정밀도 열화를 억제한 고정밀도 묘화 모드를 선택적으로 사용할 수 있다. 또한, 실시 형태 2에 의하면, 복수의 분할 샷을 조합하여 원하는 조사 시간의 조사를 행하는 경우에도, 스루풋의 열화를 억제하면서 쿨롬 효과에 의한 묘화 정밀도 열화를 억제할 수 있다.
실시 형태 3
실시 형태 1, 2에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전체의 조사 영역 중, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역을 중앙부의 영역으로 제한하는 영역 제한에 의한 빔 전류량의 저감을 행하는 경우를 설명했으나, 쿨롬 효과를 억제하는 수법은 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 형태 3에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전체의 조사 영역을 분할하는 영역 분할에 의한 빔 전류량의 저감을 행하는 구성에 대하여 설명한다. 실시 형태 3에 있어서의 묘화 장치(100)의 구성은, 도 1과 같아도 상관없다.
도 21은, 실시 형태 3에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정을 나타내는 플로우차트도이다. 도 21에서, 데이터 생성 방식 설정 공정(S110)과, 데이터 전송 방식 설정 공정(S112)과, 조사 시간 데이터 생성 공정(S130)과, 데이터 배열 가공 공정(S132)과, 최대 도스 변조량 연산 공정(S134)과, 샷 사이클 연산 공정(S136)과, 샷 사이클 설정 공정(S138)을 삭제한 점 이외에는, 도 9와 같다.
기준 파라미터 설정 공정(S102)과, 빔 칼리브레이션 공정(S104)과, 묘화 잡(JOB) 등록 공정(S106)의 내용은, 실시 형태 1과 같다.
빔 어레이 영역 설정 공정(S108)으로서, 영역 설정부(72)(영역 분할부)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 조사 영역을 복수의 영역으로 분할하여 설정한다.
도 22는, 실시 형태 3에 있어서의 영역 분할의 방법의 일예를 나타내는 도면이다. 도 22의 예에서는, 8Х8 개의 멀티 빔(20)이 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 경우를 나타내고 있다. 고속 묘화 모드를 이용하는 경우, 영역 설정부(72)는, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역(사용 영역)으로서, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전체의 영역을 설정한다. 도 22의 예에서는, 8Х8 개의 멀티 빔(20) 전체의 영역을 설정한다. 이에 대하여, 고정밀도 묘화 모드를 이용하는 경우, 영역 설정부(72)는, 도 22에 도시한 바와 같이, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한, 예를 들면 pХq 개의 멀티 빔(20) 전체의 조사 영역을 2 개의 그룹 G1, G2으로 분할하여, 그룹마다 영역을 설정한다. 도 22의 예에서는, 좌측 반의 4Х8의 빔 어레이에 의한 그룹 G1과, 우측 반의 4Х8의 빔 어레이에 의한 그룹 G2으로 분할한다. 이와 같이, 빔 어레이의 사용 영역을 분할한다. 그리고, 각 회의 멀티 빔(20)의 샷 처리 중에서, 그룹마다 샷 타이밍을 겹치지 않게 한다. 이에 의해, 1 회의 샷당 전체 전류량을 작게 할 수 있다. 그 결과, 쿨롬 효과에 의한 묘화 정밀도 열화를 억제할 수 있다. 도 22의 예에서는, 8Х8 개의 멀티 빔(20)으로부터, 4Х8 개의 빔 어레이씩 분할하고 있으므로, 단순 계산으로서, 1/2 정도의 전류량으로 저감할 수 있다.
조사 시간 데이터 생성 공정(S120)과, 데이터 배열 가공 공정(S122)의 내용은 실시 형태 1과 같다. 구체적으로는, 샷 데이터 생성부(60)는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20)의 전체 빔의 각 샷용의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 생성한다. 그리고, 배열 가공부(62)는, 샷순 및 빔의 전송순으로 각 화소(36)의 ON/OFF 제어 신호를 바꾸어 배열한다.
렌즈 제어값 변경 공정(S140)으로서, 렌즈 제어부(74)는, 설정된 사용 범위 내의 빔 어레이를 사용하는 경우에 있어서의, 멀티 빔(20)을 굴절시키는 축소 렌즈(205), 및 대물 렌즈(207)를 여자하기 위한 렌즈 제어값을 렌즈 제어 회로(137)로 출력한다. 렌즈 제어 회로(137)는, 현재 설정되어 있는 렌즈 제어값으로부터 새롭게 입력된 렌즈 제어값으로 변경한다.
구체적으로는, 렌즈 제어부(74)는, 도 16에 도시한 렌즈 제어값 테이블을 참조하여, 설정된 사용 범위 내의 빔 어레이의 빔 갯수에 따른 각 렌즈 제어값을 읽어낸다. 실시 형태 3에서는, 영역 분할에 의해 복수의 그룹으로 분할하고 있으므로, 1 개의 그룹당 빔 갯수에 따른 렌즈 제어값을 읽어내면 된다. 그리고, 렌즈 제어 회로(137)는, 테이블을 참조하여 얻어진, 설정된 영역 내의 빔 어레이의 빔 갯수에 따른 렌즈 제어값을 전환한다. 이에 의해, 빔 어레이 영역의 제한에 수반하는, 초점 위치의 이탈을 보정할 수 있다.
포커스 확인 공정(S142)으로서, 전환된 렌즈 제어값에 대응하여 여자된 대물 렌즈(207)에 의해 집속된 빔 어레이의 초점 위치가 시료(101)면 상에 맞고있는지의 여부를 확인한다.
판정 공정(S144)으로서, 렌즈 제어부(74)는, 설정(변경)된 렌즈 제어값으로의 초점 위치가 허용값 내에 들어가 있는지의 여부(재조정이 필요한지의 여부)를 판정한다. 재조정이 불요한 경우, 데이터 전송 공정(S150)으로 진행된다. 재조정이 필요한 경우, 렌즈 제어값 수정 공정(S146)으로 진행된다.
렌즈 제어값 수정 공정(S146)으로서, 렌즈 제어부(74)는, 설정(변경)된 렌즈 제어값을 수정하고, 렌즈 제어 회로(137)로 출력한다. 렌즈 제어 회로(137)는, 수정된 렌즈 제어값으로 설정값을 전환한다. 예를 들면, 설정(변경)된 렌즈 제어값을 기점으로 미리 정한 값을 가산 혹은 감산함으로써, 렌즈 제어값을 수정하면 된다. 그리고, 포커스 확인 공정(S142)으로 되돌아와, 재조정이 불필요하게 될 때까지 포커스 확인 공정(S142)부터 렌즈 제어값 수정 공정(S146)까지를 반복한다.
이상에 의하여, 사용하는 빔 갯수의 전체 전류량에 따른 렌즈 제어를 할 수 있다. 따라서, 빔 갯수를 변경시킨 것에 기인하는 포커스 이탈을 억제할 수 있어, 더욱 고정밀한 묘화 정밀도를 얻을 수 있다.
데이터 전송 공정(S150)으로서, 전송 처리부(76)는, 샷마다, 해당 샷의 ON/OFF 제어 신호를 편향 제어 회로(130)로 일괄 전송한다. 편향 제어 회로(130)는, 샷마다, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)(블랭킹 장치)로, 멀티 빔(20)의 각 빔의 ON/OFF 제어 신호를 일괄 전송한다. 구체적으로는, 편향 제어 회로(130)는, 샷마다 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 각 빔용의 제어 회로(41)로 ON/OFF 제어 신호를 일괄 전송한다. 바꾸어 말하면, 복수의 그룹 G1, G2의 ON/OFF 제어 신호를 일괄하여 전송한다.
도 23은, 실시 형태 3에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다. 도 23에서, 묘화 장치(100) 본체 내의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)에 배치된 개별 블랭킹 제어용의 각 제어 회로(41)에는, 시프트 레지스터(40), 버퍼 레지스터(45), 버퍼 레지스터(42), 레지스터(43), 카운터(44), 및 앰프(46)가 순서대로 배치된다. 실시 형태 3에서는, n 비트(예를 들면, 10 비트)의 제어 신호에 의해 각 빔용의 개별 블랭킹 제어를 행한다. 여기서, 예를 들면, 어레이 형상(행열 형상)으로 배열되는 pХq 개의 멀티 빔(20) 중, 예를 들면 같은 행의 p 개의 빔의 제어 회로(41) 내의 시프트 레지스터(40)가 직렬로 접속된다. 도 23의 예에서는, 같은 행에 배열된 4 개의 빔의 각 제어 회로(41)의 시프트 레지스터(40a, 40b, 40c, 40d)가 직렬로 접속되는 경우를 나타내고 있다. 여기서, 실시 형태 3에서는, 도 22에 도시한 바와 같이, pХq 개의 멀티 빔(20)을 복수의 그룹으로 그룹화한다. 예를 들면, 왼쪽 반과 오른쪽 반으로 2 개의 그룹 G1, G2으로 그룹화한다. 같은 그룹 내의 레지스터(43)(기억 장치)끼리는 접속된다. 바꾸어 말하면, 기판(31) 내부에 배치된 복수의 레지스터(43)(기억 장치)는, 멀티 빔(20)을 복수의 그룹으로 그룹화한다. 도 23의 예에서는, 시프트 레지스터(40)가 직렬로 접속되는 같은 행에 배열되는 4 개의 빔의 각 제어 회로(41a~41d) 내의 레지스터(43a)와 레지스터(43b)가 같은 그룹 G1으로서 접속된다. 레지스터(43c)와 레지스터(43d)가 같은 그룹 G2으로서 접속된다. 그리고, 실시 형태 3에서는, 기판(31) 내부에 배치된 복수의 레지스터(43)(기억 장치)는, 그룹마다 시기를 겹치지 않게 하면서, 해당 레지스터(43) 내에 저장되는 ON/OFF 제어 신호를 대응하는 앰프(46)(스위칭 회로)로 출력한다. 이하, 구체적으로 설명한다.
도 24는, 실시 형태 3에 있어서의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호의 전송 처리와, 제어 회로 내의 동작에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 상술한 바와 같이, 실시 형태 3에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 pХq 개의 멀티 빔(20) 중, 예를 들면 같은 행의 p 개의 빔용의 시프트 레지스터(40a, 40b, 40c, 40d, …)가 직렬로 접속된다. 따라서, 1 회의 멀티 빔의 샷에는, 멀티 빔의 행마다 정리된 n 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호가 멀티 빔의 열분 존재한다. 이러한 데이터군이, 멀티 빔의 샷마다, 편향 제어 회로(130)로부터 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)로 일괄 전송된다. 예를 들면, 이러한 데이터군이 패러렐로 일괄 전송된다. n 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되는 경우, 예를 들면, p 회의 클록 신호에 의해 각 빔의 ON/OFF 제어 신호가 대응하는 시프트 레지스터(40)에 저장된다. 도 24의 예에서는, 제5 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되어 있는 경우를 나타내고 있다. 도 24의 예에서는, 4 회의 클록 신호에 의해 4 개의 빔의 ON/OFF 제어 신호가 대응하는 시프트 레지스터(40a, 40b, 40c, 40d)에 저장된다. 또한, 실시 형태 1과 같이, pХq 개의 멀티 빔(20) 중, x 방향으로 배열된, 예를 들면 같은 행의 p 개의 빔의 좌측 반(x 방향의 전측 반)의 제어 회로(41) 내의 시프트 레지스터(40)가 외주측으로부터 중앙측을 향해(x 방향으로) 직렬로 접속됨과 동시에, 우측 반(x 방향의 후측 반)의 제어 회로(41) 내의 시프트 레지스터(40)가 외주측으로부터 중앙측을 향해(-x 방향으로) 직렬로 접속되도록 구성해도 상관없음은 말할 필요도 없다.
묘화 공정(S152)으로서, 묘화 기구(150)는, 분할된 영역(그룹)마다 조사 타이밍을 겹치지 않게 하고, 해당 영역 내의 빔 어레이를, 빔 갯수에 따라 렌즈 제어값이 전환된 축소 렌즈(205) 및 대물 렌즈(207)라고 하는 전자 렌즈로 조사하면서 시료(101)에 패턴을 묘화한다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다.
(k+2) 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되고 있을 때의 각 빔용의 버퍼 레지스터(45a)(버퍼 1)에는, (k+1) 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있다. 또한, 같은 시기의 각 빔용의 버퍼 레지스터(42a)(버퍼 2)에는, k 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있다. 도 24의 예에서는, 제5 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되고 있을 때의 각 빔용의 버퍼 레지스터(45a)(버퍼 1)에는, 전회의 샷인 제4 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있다. 각 빔용의 버퍼 레지스터(42a)(버퍼 2)에는, 또한 전회의 샷인 제3 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있다.
(k+2) 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되고 있는 동안에, 편향 제어 회로(130)로부터는 리셋 신호가, 각 레지스터(43)로 출력된다. 이에 의해, 모든 빔용의 레지스터(43)에 저장된 ON/OFF 제어 신호가 삭제된다.
이어서, G1의 샷으로서, 우선, 편향 제어 회로(130)로부터 그룹 1의 읽어들임 1 신호(로드 1)가 그룹 1의 레지스터(43)로 출력된다. 이에 의해, 그룹 1의 레지스터(43)(레지스터 1)에는, 버퍼 레지스터(42a)(버퍼 2)에 저장되어 있는 k 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 읽어들여진다. 한편, 그룹 G2의 레지스터(43)(레지스터 2)에는, 리셋된 상태가 계속되므로, 샷의 ON/OFF 제어 신호는 읽어들여지지 않는다. 따라서, 이러한 상태에서는, 그룹 1의 레지스터(43)(레지스터 1)에만 k 번째의 샷(도 24의 예에서는 제3 번째의 샷)의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있는 상태가 된다.
이어서, 편향 제어 회로(130)로부터 1 회째(그룹 G1용)의 샷 신호가 전체 빔의 카운터(44)로 출력된다. 이에 의해, 각 빔용의 카운터(44)는, 해당 빔용의 레지스터(43)에 저장되어 있는 ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간만큼 앰프(46)로 빔 ON 신호를 출력한다. 구체적으로는, ON/OFF 제어 신호가 나타내는, 해당 빔의 조사 시간에 상당하는 카운트 수만큼 클록 주기로 카운트한다. 그리고, 카운트하고 있는 동안만큼 CMOS 인버터 회로(앰프(46))의 입력을 H(액티브)로 한다. 그리고, ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간이 경과하면 앰프(46)로 빔 OFF 신호를 출력한다. 구체적으로는, 카운트 완료 후에 CMOS 인버터 회로(앰프(46))의 입력을 L로 한다. 여기서, 그룹 G1의 레지스터(43)에는, k 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있으므로, 그룹 G1의 카운터(44)는, ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간만큼 앰프(46)로 빔 ON 신호를 출력한다. 한편, 그룹 G2의 레지스터(43)에는, k 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있지 않으므로, 그룹 G2의 카운터(44)는, 앰프(46)로 빔 OFF 신호를 출력한다.
따라서, 그룹 G1의 앰프(46)는, 카운터(44)로부터 빔 ON 신호가 입력되어 있는 동안만큼 제어 전극(24)으로 그라운드 전위를 인가함으로써, 해당 빔을 편향하지 않고 제한 애퍼처 기판(206)의 개구부를 통과시킨다. 한편, 그룹 G2의 앰프(46)는, 카운터(44)로부터 빔 ON 신호가 입력되어 있지 않으므로, 제어 전극(24)으로 양의 전위(Vdd)를 인가함으로써, 해당 빔을 블랭킹 편향하여 제한 애퍼처 기판(206)에서 차폐한다. 이에 의해, 그룹 G1의 k 번째의 샷(샷(k1))이 실행된다. 이러한 샷(k1)에 있어서, 묘화 기구(150)의 동작은, 상술한 동작과 같다. 단, 여기에서는, 그룹 G1의 빔만이 설정된 조사 시간 빔 ON 상태가 된다.
그룹 G1의 샷(샷(1))이 종료되면, k+2 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되고 있는 동안에, 편향 제어 회로(130)로부터는 리셋 신호가, 각 레지스터(43)로 출력된다. 이에 의해, 모든 빔용의 레지스터(43)에 저장된 ON/OFF 제어 신호가 삭제된다.
이어서, 그룹 G2의 샷으로서, 우선, 편향 제어 회로(130)로부터 그룹 G2의 읽어들임 2 신호(로드 2)가 그룹 G2의 레지스터(43)로 출력된다. 이에 의해, 그룹 G2의 레지스터(43)(레지스터 2)에는, 버퍼 레지스터(42a)(버퍼 2)에 저장되어 있는 k 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 읽어들여진다. 한편, 그룹 G1의 레지스터(43)(레지스터 1)에는, 리셋된 상태가 계속되므로, 샷의 ON/OFF 제어 신호는 읽어들여지지 않는다. 따라서, 이러한 상태에서는, 그룹 G2의 레지스터(43)(레지스터 2)에만 k 번째의 샷(도 24의 예에서는 제3 번째의 샷)의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있는 상태가 된다.
이어서, 편향 제어 회로(130)로부터 2 회째(그룹 G2용)의 샷 신호가 전체 빔의 카운터(44)로 출력된다. 이에 의해, 각 빔용의 카운터(44)는, 해당 빔용의 레지스터(43)에 저장되어 있는 ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간만큼 앰프(46)로 빔 ON 신호를 출력한다. 이번엔, 그룹 G2의 레지스터(43)에는, k 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있으므로, 그룹 G2의 카운터(44)는, ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간만큼 앰프(46)로 빔 ON 신호를 출력한다. 한편, 그룹 G1의 레지스터(43)에는, k 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있지 않으므로, 그룹 G1의 카운터(44)는, 앰프(46)로 빔 OFF 신호를 출력한다.
따라서, 그룹 G2의 앰프(46)는, 카운터(44)로부터 빔 ON 신호가 입력되어 있는 동안만큼 제어 전극(24)으로 그라운드 전위를 인가함으로써, 해당 빔을 편향하지 않고 제한 애퍼처 기판(206)의 개구부를 통과시킨다. 한편, 그룹 G1의 앰프(46)는, 카운터(44)로부터 빔 ON 신호가 입력되어 있지 않으므로, 제어 전극(24)으로 양의 전위(Vdd)를 인가함으로써, 해당 빔을 블랭킹 편향하고 제한 애퍼처 기판(206)에서 차폐한다. 이에 의해, 그룹 G2의 k 번째의 샷(샷(k2))이 실행된다. 묘화 기구(150)의 동작은, 상술한 동작과 같다. 단, 여기에서는, 그룹 G2의 빔만이 설정된 조사 시간 빔 ON 상태가 된다.
이상과 같이, 멀티 빔(20)용의 복수의 CMOS 인버터 회로(앰프(46))(스위칭 회로의 일예)는, 기판(31) 내부에 배치되고, 복수의 레지스터(43)에 각각 접속되어, 대응하는 레지스터(43)에 저장되는 ON/OFF 제어 신호에 따라 2 값의 전위를 전환한다. 그리고, ON/OFF 제어 신호가 전송되고 있는 동안에, 각 그룹의 샷(k1, k2)을, 조사 타이밍을 겹치지 않게 하면서 연속하여 행한다.
로드 2 신호가 출력된 후이며, (k+2) 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호의 일괄 전송이 종료된 후에, 편향 제어 회로(130)로부터는 버퍼 시프트 신호가 버퍼 레지스터(45, 42)로 출력된다. 이에 의해, 각 빔용의 버퍼 레지스터(45)(버퍼 1)에는, 시프트 레지스터(40)에 저장되어 있는 (k+2) 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 시프트된다. 동시에, 각 빔용의 버퍼 레지스터(42)(버퍼 2)에는, 버퍼 레지스터(45)에 저장되어 있는 (k+1) 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호가 시프트된다.
그리고, 버퍼 시프트 신호가 출력된 후에, 다음의 (k+3) 번째의 샷의 ON/OFF 제어 신호의 일괄 전송이 개시된다. 이하, 마찬가지로 반복된다. 이와 같이, 시프트 레지스터(40), 버퍼 레지스터(45), 버퍼 레지스터(42), 및 레지스터(43)라고 하는 각 기억 장치는, 기판(31) 내부에 배치되고, 일괄 전송된 멀티 빔(20)의 각 빔의 ON/OFF 제어 신호를 일시적으로 저장한다. 특히, 멀티 빔(20)의 복수의 레지스터(43)(기억 장치)는, 멀티 빔(20)을 그룹 분류함과 동시에, 일괄 전송된 멀티 빔(20)의 각 빔의 ON/OFF 제어 신호를 일시적으로 저장한다.
도 24의 예에서는, 2 개의 버퍼 레지스터(45, 42)를 이용하여 2 회 앞(차차회)의 샷의 데이터 전송을 행하고 있는 동안에, 금회의 샷이 행해지는 경우를 설명했다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 1 개의 버퍼 레지스터(42)를 이용하여 1 회 앞(차회)의 샷의 데이터 전송을 행하고 있는 동안에, 금회의 샷이 행해지는 경우여도 된다. 어쨌든, 데이터 전송 중에 그 전송 시에 행해지는 샷이 그룹마다 샷 타이밍을 겹치지 않게 하면서도 완료하면 된다.
이상과 같이, 실시 형태 3에 의하면, 데이터 전송을 그룹마다 나눌 필요가 없다. 따라서, 스루풋의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 실시 형태 3에서는, 전송되는 ON/OFF 제어 신호 자체에는, 샷 타이밍을 겹치지 않게 하는 그룹을 식별하는 정보가 없다. 그럼에도 상관없이, 도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내에서의 회로 구성에 의하여, 동일 샷으로서 전송되어 온 데이터에 대하여, 그룹마다 샷 타이밍을 겹치지 않게 하면서 빔을 조사한다. 이에 의해, ON/OFF 제어 신호에 특별한 정보를 정의할 필요를 없앨 수 있다. 또한, 실시 형태 3에서는, 제어 계산기(110) 또는 편향 제어 회로(130)라고 하는 제어 기구로 특별히 빔 그룹을 식별하면서 제어할 필요가 없다.
도 25는, 실시 형태 3에 있어서의 전체 빔 전류량과 샷 횟수와의 관계의 일예를 나타내는 도면이다. 고속 묘화 모드에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전부를 이용하므로, 샷마다, 멀티 빔(20) 전체가 같은 조사 타이밍으로 조사되는 경우를 나타내고 있다. 여기서, 개별의 빔마다 조사 시간이 상이하므로, 조사(노광) 개시 시가, 가장 쿨롬 효과의 영향을 받는다. 한편, 최대 노광 시간 부근에서는, 일부의 빔의 조사가 이미 종료되어 있으므로, 쿨롬 효과의 영향이 작아진다. 따라서, 쿨롬 효과의 영향을 억제하기 위해서는, 조사(노광) 개시 시의 전체 빔의 전류량의 합계를 내리는 것이 바람직하다. 실시 형태 3에 있어서의 고정밀도 묘화 모드에서는, 멀티 빔(20)을 복수의 그룹으로 분할하고, 각 샷 시에, 그룹마다 조사 시기를 겹치지 않게 하므로, 그룹 단위에서의 조사(노광) 개시 시의 해당 그룹의 빔의 전류량의 합계는, 멀티 빔(20) 전체에서 동시 조사(노광) 개시 시의 전체 빔의 전류량의 합계보다 작게 할 수 있다. 따라서, 쿨롬 효과의 영향을 저감할 수 있다. 한편, 각 샷의 데이터 전송은 1 회로 끝낼 수 있으므로, 전송 시간의 증가에 의한 스루풋의 열화를 회피할 수 있다. 고속 묘화 모드에서는, 실장되는 묘화 기구(150)로 조사 가능한 멀티 빔(20) 전부를 이용하므로, 1 회의 샷의 전체 빔 전류량이 크다. 따라서, 쿨롬 효과에 의한 흐려짐 등의 영향을 받는다. 이에 대하여, 고정밀도 묘화 모드에서는, 빔 어레이 영역이 분할되어 있으므로, 같은 면적을 묘화하기 위한 샷 횟수는 증가하지만, 1 회의 샷의 전체 빔 전류량을 작게 할 수 있어, 쿨롬 효과에 의한 흐려짐 등의 영향을 억제할 수 있다. 도 22의 예에서는, 사용 영역이 제한되어, 8Х8 개의 빔 어레이가 1/2의 4Х8 개의 빔 어레이씩 분할되었으므로, 같은 면적을 묘화하기 위한 샷 횟수가 2 배가 되는 것을 나타내고 있다.
도 26(a) 및 도 26(b)는, 실시 형태 3와 비교예에 있어서의 타임 차트의 일예를 나타내는 도면이다. 도 26(a)에는, 비교예로서 1 회의 샷을, 그룹 G1의 샷과 그룹 G2의 샷과의 2 회의 샷으로 단순히 나눈 경우에서의 데이터 전송 시간과 샷 시간과의 일예를 나타낸다. 도 26(b)에는, 실시 형태 3에 있어서의 같은 샷의 ON/OFF 제어 신호(샷 데이터)를 일괄하여 전송하고, 그룹마다 조사 타이밍을 겹치지 않게 하여 조사하는 경우에서의 데이터 전송 시간과 샷 시간과의 일예를 나타낸다. 비교예에서는, 단순히 1 회의 샷을 2 회의 샷으로 나눈 경우이므로, 도 26(a)에 도시한 바와 같이, 노광 시간이, 도 15(a)에 나타낸 고속 묘화 모드와 비교하여 단순히 2 배가 되어버린다. 이에 대하여, 실시 형태 3의 고정밀도 묘화 모드에서는, 도 26(b)에 도시한 바와 같이, 데이터 전송을 일괄로 행하고, 조사 타이밍을 겹치지 않게 하여 묘화를 행함으로써, 샷 사이클이 대략 반으로 끝나는 것을 알 수 있다.
도 27(a) 및 도 27(b)는, 실시 형태 3에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로의 내부 구성의 다른 일예를 나타내는 개념도이다. 상술한 예에서는, 도 27(a)에 도시한 바와 같이, 레지스터(43)(G1)와 레지스터(43)(G2)로 나타내듯이, 레지스터(43)에 의해 그룹 분류된 경우에 대하여 설명했으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 27(b)에 도시한 바와 같이, 카운터(44)(G1)와 카운터(44)(G2)로 나타내듯이, 카운터(44)를 그룹 분류함으로써, 샷 1 및 샷 2라고 하는 샷 신호를 대응하는 그룹의 카운터(44)로 순서대로 출력해도 된다.
이상과 같이, 실시 형태 3에 의하면, 데이터 전송량을 늘리지 않고 빔 전체 전류량을 내릴 수 있다. 따라서, 멀티 빔 묘화의 스루풋의 열화를 억제하면서, 쿨롬 효과를 억제할 수 있다. 따라서, 쿨롬 효과에 의한 멀티 빔상의 이른바 흐려짐 또는 위치 이탈을 회피 혹은 저감할 수 있다. 또한, 빔 갯수를 변경시킨 것에 기인하는 포커스 이탈을 억제할 수 있어, 더욱 고정밀한 묘화 정밀도를 얻을 수 있다.
실시 형태 4
실시 형태 3에서는, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)에 카운터(44)를 탑재하고, 개별 블랭킹 기구(47)의 카운터(44)로, 개별 빔의 조사 시간을 제어하는 경우를 설명했으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시 형태 4에서는, 공통 블랭킹 기구로 개별 빔의 조사 시간을 제어하는 경우를 설명한다.
실시 형태 4에 있어서의 묘화 장치의 구성은, 도 18과 같아도 상관없다. 실시 형태 4에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정을 나타내는 플로우차트도는, 도 21과 같아도 상관없다. 그 밖에, 이하에 특별히 설명하는 점 이외의 내용은, 실시 형태 3과 같다.
도 28은, 실시 형태 4에 있어서의 개별 블랭킹 제어 회로와, 공통 블랭킹 제어 회로의 내부 구성을 나타내는 개념도이다. 도 28에서, 묘화 장치(100) 본체 내의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)에 배치된 개별 블랭킹 제어용의 각 제어 회로(41)에는, 시프트 레지스터(40), 버퍼 레지스터(45), 버퍼 레지스터(42), 레지스터(43), 및 앰프(46)가 배치된다. 또한, 실시 형태 3에서는, 수 비트(예를 들면, 10 비트)의 제어 신호에 의해 제어되어 있던 각 빔용의 개별 블랭킹 제어를, 1~3 비트(예를 들면 1 비트)의 제어 신호에 의해 제어한다. 즉, 시프트 레지스터(40), 버퍼 레지스터(45), 버퍼 레지스터(42), 및 레지스터(43)에는, 1 비트의 제어 신호가 입출력된다. 제어 신호의 정보량이 적음에 의해, 제어 회로(41)의 설치 면적을 작게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 설치 스페이스가 좁은 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 상에 제어 회로(41)를 배치하는 경우에도, 보다 작은 빔 피치로 보다 많은 빔을 배치할 수 있다.
또한, 공통 블랭킹용의 로직 회로(131)에는, 레지스터(50), 카운터(52), 및 공통 앰프(54)가 배치된다. 이는, 동시에 복수의 상이한 제어를 행하는 것은 아니고, ON/OFF 제어를 행하는 1 회로로 끝나므로, 고속으로 응답시키기 위한 회로를 배치하는 경우에도 설치 스페이스, 회로의 사용 전류의 제한의 문제가 생기지 않는다. 따라서 이 공통 앰프(54)는 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 상에 실현될 수 있는 앰프(46)보다 현격히 고속으로 동작한다. 이 공통 앰프(54)는, 예를 들면, 10 비트의 제어 신호에 의해 제어한다. 즉, 레지스터(50) 및 카운터(52)에는, 예를 들면 10 비트의 제어 신호가 입출력된다.
실시 형태 4에서는, 실시 형태 2와 마찬가지로, 상술한 개별 블랭킹 제어용의 각 제어 회로(41)에 의한 빔 ON/OFF 제어와, 멀티 빔 전체를 일괄하여 블랭킹 제어하는 공통 블랭킹 제어용의 로직 회로(131)에 의한 빔 ON/OFF 제어의 양쪽 모두를 이용하여, 각 빔의 블랭킹 제어를 행한다. 또한, 실시 형태 4에서는, 실시 형태 2와 마찬가지로, 1 회의 샷의 최대 조사 시간을 복수의 서브 조사 시간으로 분할하여, 복수의 서브 조사 시간에 의한 복수의 분할 샷을 조합하고, 원하는 조사 시간의 1 회분의 샷과 같은 빔 조사를 행한다.
조사 시간 데이터(S120)에 있어서의 각 빔의 조사 시간의 연산까지의 각 공정의 내용은 실시 형태 3과 같다. 이어서, 샷 데이터 생성부(60)는, 실시 형태 2와 마찬가지로, 각 화소(36)의 조사 시간 데이터가 나타내는 조사 시간을 복수의 분할 샷용으로 가공한다. 1 회분의 샷의 최대 조사 시간(Ttr)을 같은 위치에 연속하여 조사되는 조사 시간이 상이한 n 회의 분할 샷으로 분할한다. 우선, 최대 조사 시간(Ttr)을 양자화 단위(△)(계조값 분해능)로 나눈 계조값(Ntr)을 정한다. 예를 들면, n=10로 한 경우, 10 회의 분할 샷으로 분할한다. 계조값(Ntr)을 자릿수 n의 2 진수의 값으로 정의하는 경우, 계조값(Ntr)=1023이 되도록 양자화 단위(△)를 미리 설정하면 된다. 이에 의해, 도 20에 도시한 바와 같이, n 회의 분할 샷은, 자릿수 k'=0~9까지의 2k'△의 어느 한 조사 시간을 가진다. 즉, 1 회분의 빔 어레이의 샷은, 512△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 256△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 128△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 64△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 32△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 16△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 8△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 4△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, 2△의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷과, △의 조사 시간(tk’)을 가지는 분할 샷으로 분할된다.
따라서, 각 화소(36)에 조사하는 임의의 조사 시간(t)(=N△)은, 이러한 512△(=29△), 256△(=28△), 128△(=27△), 64△(=26△), 32△(=25△), 16△(=24△), 8△(=23△), 4△(=22△), 2△(=21△), △(=20△) 및 제로(0)가 적어도 1 개의 조합에 의해 정의할 수 있다. 또한, 각 화소(36)에 조사하는 임의의 조사 시간(t)의 계조값(N)을 2 진수 변환하는 경우에는, 가능한 한 큰 자릿수의 값을 사용하도록 정의하면 바람직하다.
샷 데이터 생성부(60)는, 우선, 화소(36)마다 얻어진 조사 시간(t)을 양자화 단위(△)(계조값 분해능)로 나눔으로써, 정수의 계조값(N) 데이터를 산출한다. 계조값(N) 데이터는, 예를 들면, 0~1023의 계조값으로 정의된다. 양자화 단위(△)는, 다양하게 설정 가능하지만, 예를 들면, 1ns(나노 초) 등으로 정의할 수 있다. 양자화 단위(△)는, 예를 들면 1~10ns의 값을 이용하면 바람직하다.
이어서, 샷 데이터 생성부(60)는, 화소(36)마다, 빔 ON으로 하는 분할 샷의 합계 조사 시간이, 연산된 빔의 조사 시간에 상당하는 조합이 되도록 복수의 분할 샷의 각 분할 샷을 빔 ON으로 할지, 빔 OFF로 할지를 결정한다. 화소(36)마다 얻어진 조사 시간(t)은, 값 0과 1 중 어느 하나를 나타내는 정수(wk’)와, n 개의 분할 샷의 k' 자릿수째의 분할 샷의 조사 시간(tk’)을 이용하여, 상술한 수학식 1로 정의된다. 정수(wk’)가 1이 되는 분할 샷은 ON, 정수(wk’)가 0이 되는 분할 샷은 OFF로 결정할 수 있다.
이어서, 샷 데이터 생성부(60)는, 1 회분의 샷을 같은 위치에 연속하여 조사되는 조사 시간이 상이한 복수 회의 분할 샷으로 분할하기 위한 분할 샷의 조사 시간 배열 데이터를 생성한다. 샷 데이터 생성부(60)는, 화소(36)마다, 해당 화소에 실시되는 분할 샷의 조사 시간 배열 데이터를 생성한다.
그리고, 데이터 배열 가공 공정(S122) 배열 가공부(62)는, 각 빔의 샷 순으로, 조사 시간 배열 데이터를 가공한다. 여기에서는, 묘화 시퀀스에 따라, 멀티 빔(20)이 순서대로 샷하게되는 화소(36)순으로 각 화소(36)의 조사 시간 배열 데이터가 배열되도록 순서를 가공한다. 또한, 각 샷 중의 각 분할 샷에 있어서, 직렬로 접속된 시프트 레지스터(40)순으로 ON/OFF 제어 신호가 배열되도록 순서를 가공한다. 가공된 ON/OFF 제어 신호는, 기억 장치(142)에 저장된다.
렌즈 제어값 변경 공정(S140)과, 포커스 확인 공정(S142)과, 판정 공정(S144)과, 렌즈 제어값 수정 공정(S146)과의 각 공정의 내용은, 실시 형태 3과 같다.
데이터 전송 공정(S150)으로서, 전송 처리부(76)는, 분할 샷마다, 해당 샷의 ON/OFF 제어 신호를 편향 제어 회로(130)로 일괄 전송한다. 편향 제어 회로(130)는, 분할 샷마다, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)(블랭킹 장치)에, 멀티 빔(20)의 각 빔의 ON/OFF 제어 신호를 일괄 전송한다. 구체적으로는, 편향 제어 회로(130)는, 분할 샷마다, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 각 빔용의 제어 회로(41)로 ON/OFF 제어 신호를 일괄 전송한다. 바꾸어 말하면, 복수의 그룹 G1, G2의 ON/OFF 제어 신호를 일괄하여 전송한다.
묘화 공정(S152)으로서, 묘화 기구(150)는, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)에 탑재된 복수의 개별 블랭킹 기구(47)에 의해, 멀티 빔(20)이 복수의 그룹으로 그룹화된 그룹마다 조사 타이밍을 전환하면서, 일괄 전송된 각 빔의 ON/OFF 제어 신호에 따라 멀티 빔(20)을 묘화 대상 기판(101)에 조사한다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다.
실시 형태 4에서는, n 비트(예를 들면, 1 비트)의 제어 신호에 의해, 각 빔용의 개별 블랭킹 제어를 행한다. 실시 형태 4에서는, 도 22에 도시한 바와 같이, pХq 개의 멀티 빔(20)을 복수의 그룹으로 그룹화한다. 예를 들면, 왼쪽 반과 오른쪽 반으로 2 개의 그룹 G1, G2으로 그룹화한다. 같은 그룹 내의 레지스터(43)(기억 장치)끼리는 접속된다. 바꾸어 말하면, 기판(31) 내부에 배치된 복수의 레지스터(43)(기억 장치)는, 멀티 빔(20)을 복수의 그룹으로 그룹화한다. 도 28의 예에서는, 시프트 레지스터(40)가 직렬로 접속되는 같은 행에 배열되는 4 개의 빔의 각 제어 회로(41a~41d) 내의 레지스터(43a)와 레지스터(43b)가 같은 그룹 G1으로서 접속된다. 레지스터(43c)와 레지스터(43d)가 같은 그룹 G2으로서 접속된다. 그리고, 실시 형태 4에서는, 기판(31) 내부에 배치된 복수의 레지스터(43)(기억 장치)는, 그룹마다 시기를 겹치지 않게 하면서 해당 레지스터(43) 내에 저장되는 ON/OFF 제어 신호를 대응하는 앰프(46)(스위칭 회로)로 출력한다. 이하, 구체적으로 설명한다.
도 29는, 실시 형태 4에 있어서의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호의 전송 처리와 제어 회로 내의 동작에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 상술한 바와 같이, 실시 형태 4에서는, pХq 개의 멀티 빔(20) 중, 예를 들면 같은 행의 p 개의 빔용의 시프트 레지스터(40a, 40b, 40c, 40d, …)가 직렬로 접속된다. 따라서, 1 회의 멀티 빔의 샷에는, 멀티 빔의 행마다 정리된 1 비트의 멀티 빔의 ON/OFF 제어 신호가 멀티 빔의 열분 존재한다. 이러한 데이터군이, 멀티 빔의 분할 샷마다, 편향 제어 회로(130)로부터 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)로 일괄 전송된다. 예를 들면, 이러한 데이터군이 패러렐로 일괄 전송된다. 도 29에 도시한 바와 같이, (k+2) 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되는 경우, 예를 들면, p 회의 클록 신호에 의해 각 빔의 ON/OFF 제어 신호가 대응하는 시프트 레지스터(40)에 저장된다. 도 29의 예에서는, 제5 번째의 분할 샷(k'=5 자릿수째의 분할 샷)의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되어 있는 경우를 나타내고 있다. 도 29의 예에서는, 4 회의 클록 신호에 의해 4 개의 빔의 ON/OFF 제어 신호가 대응하는 시프트 레지스터(40a, 40b, 40c, 40d)에 저장된다.
(k+2) 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되고 있을 때의 각 빔용의 버퍼 레지스터(45a)(버퍼 1)에는, (k+1) 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있다. 또한, 같은 시기의 각 빔용의 버퍼 레지스터(42a)(버퍼 2)에는, k 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있다. 도 29의 예에서는, 제5 번째의 분할 샷(k'=5 자릿수째의 분할 샷)의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되고 있을 때의 각 빔용의 버퍼 레지스터(45a)(버퍼 1)에는, 전회의 분할 샷인 제4 번째의 분할 샷(k'=6 자릿수째의 분할 샷)의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있다. 각 빔용의 버퍼 레지스터(42a)(버퍼 2)에는, 더 전회의 분할 샷인 제3 번째의 분할 샷(k'=7 자릿수째의 분할 샷)의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있다.
(k+2) 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 일괄 전송되고 있는 동안에, 편향 제어 회로(130)로부터는 리셋 신호가, 각 레지스터(43) 및 레지스터(50)로 출력된다. 이에 의해, 모든 빔용의 레지스터(43)에 저장된 ON/OFF 제어 신호가 삭제된다. 마찬가지로, 공통 블랭킹용의 레지스터(50)에 저장된 ON/OFF 제어 신호가 삭제된다.
이어서, 우선, 편향 제어 회로(130)로부터 그룹 1의 읽어들임 1 신호(로드 1)가 그룹 1의 레지스터(43)로 출력된다. 이에 의해, 그룹 1의 레지스터(43a)(레지스터 1)에는, 버퍼 레지스터(42a)(버퍼 2)에 저장되어 있는 k 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 읽어들여진다. 한편, 그룹 2의 레지스터(43c)(레지스터 2)에는, 리셋된 상태가 계속되므로, 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호는 읽어들여지지 않는다. 따라서, 이러한 상태에서는, 그룹 1의 레지스터(43)(레지스터 1)에만 k 번째의 분할 샷(도 29의 예에서는 제3 번째의 분할 샷)의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있는 상태가 된다. 이에 의해, 각 빔용의 앰프(46)는, 해당 빔용의 레지스터(43)에 저장되어 있는 ON/OFF 제어 신호에 따라, 제어 전극(24)으로 인가하는 전위를 전환한다. 예를 들면, ON/OFF 제어 신호가 "1"이면, CMOS 인버터 회로에 H 전위(액티브 전위)를 입력한다. 이에 의해, CMOS 인버터 회로의 출력은, 그라운드 전위가 되어, 빔 ON 상태가 된다. 예를 들면, ON/OFF 제어 신호가 "0"이면, CMOS 인버터 회로에 L 전위를 입력한다. 이에 의해, CMOS 인버터 회로의 출력은, 양의 전위가 되어, 빔 OFF 상태가 된다.
또한, 같은 시기에, 편향 제어 회로(130)로부터 k 번째의 분할 샷의 조사 시간을 나타내는 공통 ON/OFF 제어 신호가 공통 블랭킹 기구의 로직 회로(131)의 레지스터(50)로 출력된다. 이에 의해, 공통 블랭킹용의 레지스터(50)에는, k 번째의 분할 샷의 공통 ON/OFF 제어 신호가 읽어들여진다.
이어서, 편향 제어 회로(130)에서 1 회째(그룹 1용)의 샷 신호가 공통 블랭킹 기구의 로직 회로(131)의 카운터(52)로 출력된다. 이에 의해, 공통 블랭킹용의 카운터(44)는, 공통 블랭킹용의 레지스터(50)에 저장되어 있는 공통 ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간만큼 공통 앰프(54)로 빔 ON 신호를 출력한다. 구체적으로는, 금회의 분할 샷의 조사 시간에 상당하는 카운트 수만큼 클록 주기로 카운트한다. 그리고, 카운트하고 있는 동안만큼 CMOS 인버터 회로(도시하지 않음)의 입력을 H(액티브)로 한다. 그리고, 공통 ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간이 경과하면 공통 앰프(54)로 빔 OFF 신호를 출력한다. 구체적으로는, 카운트 완료 후에 CMOS 인버터 회로의 입력을 L로 한다.
여기서, k 번째의 분할 샷을 위하여, 이미, 그룹 1의 빔용의 앰프(46)로부터는 ON/OFF 제어 신호에 따라, 빔 ON 혹은 빔 OFF로 하는 편향 전위가 제어 전극(24)으로 인가되어 있다. 한편, 그룹 2의 빔용의 앰프(46)로부터는 빔 OFF로 하는 편향 전위(양의 전위)가 제어 전극(24)으로 인가되어 있다. 이러한 상태에서, 공통 블랭킹용의 편향기(212)에 의하여, 금회의 분할 샷의 조사 시간을 제어한다. 즉, 카운터(44)가 빔 ON 신호를 출력하고 있는 동안만큼, 멀티 빔(20) 전체를 블랭킹 편향하지 않고, 제한 애퍼처 기판(206)의 개구부를 통과 가능케 한다. 반대로, 그 밖의 시간은, 멀티 빔(20) 전체를 블랭킹 편향하고, 제한 애퍼처 기판(206)에서 멀티 빔(20) 전체를 차폐한다. 이에 의해, 그룹 1의 k 번째의 분할 샷(샷 k1)이 실행된다.
그룹 1의 분할 샷(샷 1)이 종료되면, 편향 제어 회로(130)로부터는 리셋 신호가 각 레지스터(43)로 출력된다. 이에 의해, 모든 빔용의 레지스터(43)에 저장된 ON/OFF 제어 신호가 삭제된다.
이어서, 편향 제어 회로(130)로부터 그룹 2의 읽어들임 2 신호(로드 2)가 그룹 2의 레지스터(43)로 출력된다. 이에 의해, 그룹 2의 레지스터(43c)(레지스터 2)에는, 버퍼 레지스터(42c)(버퍼 2)에 저장되어 있는 k 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 읽어들여진다. 한편, 그룹 1의 레지스터(43)(레지스터 1)에는, 리셋된 상태가 계속되므로, 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호는 읽어들여지지 않는다. 따라서, 이러한 상태에서는, 그룹 2의 레지스터(43c)(레지스터 2)에만 k 번째의 분할 샷(도 29의 예에서는 제3 번째의 샷)의 ON/OFF 제어 신호가 저장되어 있는 상태가 된다. 이에 의해, 각 빔용의 앰프(46)는, 해당 빔용의 레지스터(43)에 저장되어 있는 ON/OFF 제어 신호에 따라, 제어 전극(24)으로 인가하는 전위를 전환한다. 예를 들면, ON/OFF 제어 신호가 "1"이면, CMOS 인버터 회로에 H 전위(액티브 전위)를 입력한다. 이에 의해, CMOS 인버터 회로의 출력은, 그라운드 전위가 되어, 빔 ON 상태가 된다. 예를 들면, ON/OFF 제어 신호가 "0"이면, CMOS 인버터 회로에 L 전위를 입력한다. 이에 의해, CMOS 인버터 회로의 출력은, 양의 전위가 되어, 빔 OFF 상태가 된다.
또한, 같은 시기에, 편향 제어 회로(130)로부터 k 번째의 분할 샷의 조사 시간을 나타내는 공통 ON/OFF 제어 신호가 공통 블랭킹 기구의 로직 회로(131)의 레지스터(50)로 출력된다. 이에 의해, 공통 블랭킹용의 레지스터(50)에는, k 번째의 분할 샷의 공통 ON/OFF 제어 신호가 읽어들여진다.
이어서, 편향 제어 회로(130)로부터 2 번째(그룹 2용)의 샷 신호가 공통 블랭킹 기구의 로직 회로(131)의 카운터(52)로 출력된다. 이에 의해, 공통 블랭킹용의 카운터(44)는, 공통 블랭킹용의 레지스터(50)에 저장되어 있는 공통 ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간만큼 공통 앰프(54)로 빔 ON 신호를 출력한다. 그리고, 공통 ON/OFF 제어 신호가 나타내는 시간이 경과하면 공통 앰프(54)로 빔 OFF 신호를 출력한다.
여기서, k 번째의 분할 샷을 위하여, 이미, 그룹 2의 빔용의 앰프(46)로부터는 ON/OFF 제어 신호에 따라, 빔 ON 혹은 빔 OFF로 하는 편향 전위가 제어 전극(24)으로 인가되어 있다. 한편, 그룹 1의 빔용의 앰프(46)로부터는 빔 OFF로 하는 편향 전위(양의 전위)가 제어 전극(24)으로 인가되어 있다. 이러한 상태에서, 공통 블랭킹용의 편향기(212)에 의하여, 금회의 분할 샷의 조사 시간을 제어한다. 즉, 카운터(44)가 빔 ON 신호를 출력하고 있는 동안만큼, 멀티 빔(20) 전체를 블랭킹 편향하지 않고, 제한 애퍼처 기판(206)의 개구부를 통과 가능케 한다. 반대로, 그 밖의 시간은, 멀티 빔(20) 전체를 블랭킹 편향하고, 제한 애퍼처 기판(206)에서 멀티 빔(20) 전체를 차폐한다. 이에 의해, 그룹 2의 k 번째의 분할 샷(샷 k2)이 실행된다.
이상과 같이, 실시 형태 4에서도, 실시 형태 3와 마찬가지로, 멀티 빔(20)용의 복수의 CMOS 인버터 회로(앰프(46))(스위칭 회로의 일예)는, 기판(31) 내부에 배치되어, 복수의 레지스터(43)에 각각 접속되고, 대응하는 레지스터(43)에 저장되는 ON/OFF 제어 신호에 따라 2 값의 전위를 전환한다. 그리고, ON/OFF 제어 신호가 전송되고 있는 동안에, 각 그룹의 샷 k1, k2을, 조사 타이밍을 겹치지 않게 하면서 연속하여 행한다.
로드 2 신호가 출력된 후이며, (k+2) 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호의 일괄 전송이 종료된 후에, 편향 제어 회로(130)로부터는 버퍼 시프트 신호가 버퍼 레지스터(45, 42)로 출력된다. 이에 의해, 각 빔용의 버퍼 레지스터(45)(버퍼 1)에는, 시프트 레지스터(40)에 저장되어 있는 (k+2) 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 시프트된다. 동시에, 각 빔용의 버퍼 레지스터(42)(버퍼 2)에는, 버퍼 레지스터(45)에 저장되어 있는 (k+1) 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호가 시프트된다.
그리고, 버퍼 시프트 신호가 출력된 후에, 다음의 (k+3) 번째의 분할 샷의 ON/OFF 제어 신호의 일괄 전송이 개시된다. 이하, 마찬가지로 반복된다. 이와 같이, 시프트 레지스터(40), 버퍼 레지스터(45), 버퍼 레지스터(42), 및 레지스터(43)라고 하는 각 기억 장치는, 기판(31) 내부에 배치되어, 일괄 전송된 멀티 빔(20)의 각 빔의 ON/OFF 제어 신호를 일시적으로 저장한다. 특히, 멀티 빔(20)의 복수의 레지스터(43)(기억 장치)는, 멀티 빔(20)을 그룹 분류함과 동시에, 일괄 전송된 멀티 빔(20)의 각 빔의 ON/OFF 제어 신호를 일시적으로 저장한다.
도 29의 예에서는, 2 개의 버퍼 레지스터(45, 42)를 이용하여 2 회 앞(차차회)의 분할 샷의 데이터 전송을 행하고 있는 동안에 금회의 분할 샷이 행해지는 경우를 설명했다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 1 개의 버퍼 레지스터(42)를 이용하여 1 회 앞(차회)의 분할 샷의 데이터 전송을 행하고 있는 동안에 금회의 분할 샷이 행해지는 경우여도 된다.
이상과 같이, 실시 형태 4에 의하면, 데이터 전송을 그룹마다 나눌 필요가 없다. 따라서, 스루풋의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 실시 형태 4에서는, 전송되는 ON/OFF 제어 신호 자체에는, 분할 샷의 타이밍을 겹치지 않게 하는 그룹을 식별하는 정보가 없다. 그럼에도 상관없이, 도 28 및 도 29에 도시한 바와 같이, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내에서의 회로 구성에 의하여, 동일 분할 샷으로서 전송되어 온 데이터에 대하여, 그룹마다 분할 샷의 타이밍을 겹치지 않게 하면서 빔을 조사한다. 이에 의해, ON/OFF 제어 신호에 특별한 정보를 정의할 필요를 없앨 수 있다. 또한, 실시 형태 4에서는, 제어 계산기(110) 또는 편향 제어 회로(130)라고 하는 제어 기구로 특별히 빔 그룹을 식별하면서 제어할 필요가 없다.
도 30은, 실시 형태 4에 있어서의 데이터 전송 시간과 분할 샷 시간과의 관계의 일예를 나타내는 도면이다. 실시 형태 4에서는, 1~3 비트(예를 들면 1 비트)의 제어 신호에 의해 개별 블랭킹 기구(47)의 제어 회로(41)를 제어하므로, 개개의 분할 샷의 데이터 전송 시간을 짧게 할 수 있다. 그 때문에, 도 30에 도시한 바와 같이, n 회의 분할 샷 중, 조사 시간이 긴 쪽의 분할 샷(예를 들면, 512△의 조사 시간의 분할 샷)으로는, 데이터 전송 시간 내에, 전체 그룹의 분할 샷을 모두 종료할 수 없는 경우가 발생한다. 한편, 조사 시간이 짧은 쪽의 분할 샷(예를 들면, 128△ 이하의 조사 시간의 분할 샷)으로는, 데이터 전송 시간 내에 3 그룹 이상(도 30의 예에서는 4 그룹 이상)의 분할 샷이 가능하게 된다. 따라서, 실시 형태 4에서는, n 회의 분할 샷의 합계 시간보다, 예를 들면 분할 샷 1 회분 길게 묘화 시간이 걸려 버린다. 그러나, 데이터 전송 자체는, 분할 샷마다 1 회씩이어도 되므로, 묘화 시간의 지연 시간을 최소한으로 고정시킬 수 있다.
이상과 같이, 실시 형태 4에 의하면, 데이터 전송량을 늘리지 않고 빔 전체 전류량을 내릴 수 있다. 따라서, 멀티 빔 묘화의 스루풋의 열화를 억제하면서, 쿨롬 효과를 억제할 수 있다. 따라서, 쿨롬 효과에 의한 멀티 빔상의 이른바 흐려짐 또는 위치 이탈을 회피 혹은 저감할 수 있다. 또한, 빔 갯수를 변경시킨 것에 기인하는 포커스 이탈을 억제할 수 있어, 더욱 고정밀한 묘화 정밀도를 얻을 수 있다.
이상, 구체예를 참조하면서 실시 형태에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은, 이들 구체예로 한정되는 것은 아니다. 상술한 예에서는, 각 화소에 대하여 샷 혹은 복수의 분할 샷을 1 회씩 행하는 경우를 나타냈으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 L 패스의 다중 묘화를 행해도 된다. 예를 들면, L 패스의 다중 묘화의 각 패스에 대하여, 샷 혹은 복수의 분할 샷을 행하면 된다.
또한, 네거티브 레지스터에서는 빔이 조사되는 영역이 레지스터 패턴으로서 남으므로, 실질적인 패턴 만이 아니라, 이러한 실질적인 패턴이 존재하지 않는 영역에 대해서도 묘화하게 된다. 그 때문에, 실질적인 패턴이 존재하지 않는 영역(치수 정밀도가 낮아도 상관없는 영역)에 대해서는, 그룹 수를 1로 하고, 실질적인 패턴이 존재하는 영역(치수 정밀도가 높은 것이 요구되는 영역)에 대해서는, 그룹 수를 2 이상으로 설정하면 바람직하다.
또한, 각 그룹의 빔의 수는, 전체 빔의 수를 그룹의 수로 나눈 수가 아니여도 된다. 예를 들면, 도 12(a) 내지 도 12(d)에서, 사용 영역인 빔 어레이를 4Х4가 아니라 6Х6으로 해도 된다. 이 경우, 사용 영역 외의 빔 어레이용의 레지스터에서는 사용 영역의 빔 어레이의 데이터 전부를 보지할 수 없으나, 사용 영역 외의 빔 어레이용의 레지스터로 보지하는 데이터와 합쳐서 보지할 수 없는 빔 어레이의 데이터를 신규로 사용 영역의 빔 어레이용의 레지스터로 전송하면 된다.
또한, 상술한 예에서는, 버퍼 레지스터(45), 버퍼 레지스터(42), 및 레지스터(43)라고 하듯이, 기억 장치로서 레지스터를 이용하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 레지스터 대신에 메모리를 이용하여도 된다.
또한, 장치 구성 또는 제어 수법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략했으나, 필요시되는 장치 구성이나 제어 수법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략했으나, 필요시되는 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용함은 말할 필요도 없다.
그 밖에, 본 발명의 요소를 구비하여, 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법은, 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 몇 가지 실시 형태를 설명했으나, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정되는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태 또는 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 동시에, 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 멀티 빔 전체의 조사 영역 중, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역으로서 중앙부의 영역을 설정하는 영역 설정 처리 회로와,
    상기 멀티 빔 조사 기구를 가지고, 실장되는 상기 멀티 빔 중, 설정된 중앙부의 영역 내의 빔 어레이를 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구
    를 구비한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    설정된 영역에 따른 샷 사이클 시간을 연산하는 샷 사이클 연산 처리 회로를 더 구비하고,
    상기 묘화 기구는, 연산된 샷 사이클에 따라 상기 시료에 상기 패턴을 묘화하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 빔을 굴절시키는 전자 렌즈와,
    렌즈 제어값을 이용하여 상기 전자 렌즈를 제어하는 렌즈 제어 회로와,
    상기 전자 렌즈를 제어하는, 상기 멀티 빔의 사용 빔의 갯수에 관련시킨 렌즈 제어값이 정의된 테이블을 기억하는 기억 장치
    를 더 구비하고,
    상기 렌즈 제어 회로는, 상기 테이블을 참조하여, 상기 설정된 영역 내의 상기 빔 어레이의 빔 갯수에 따라, 상기 렌즈 제어값을 전환하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조사 가능한 상기 멀티 빔은, 중앙측의 복수의 빔열에 의한 유효열 멀티 빔과, 상기 유효열 멀티 빔을 개재하는 양측의 빔열에 의한 무효열 멀티 빔으로 분할되고,
    상기 유효열 멀티 빔 중, 상기 복수의 빔열의 각 열의 양단측에 위치하는 빔군의 조사 시간 데이터로서, 상시, 빔 OFF의 조사 시간 데이터가 생성되는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  5. 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 제1 빔 어레이의 갯수보다 적은 갯수의 제2 빔 어레이용의 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성 처리 회로와,
    실장되는 상기 제1 빔 어레이의 갯수보다 적은 갯수의 상기 제2 빔 어레이용의 상기 샷 데이터를 샷 순으로 전송하는 전송 처리 회로와,
    상기 제1 빔 어레이의 각 빔용으로 배치된, 각각 대응하는 빔의 샷 데이터를 기억하는 복수의 레지스터와,
    상기 멀티 빔 조사 기구를 가지고, 상기 제2 빔 어레이의 샷을 행함으로써, 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구
    를 구비하고,
    상기 제2 빔 어레이용의 각 레지스터는, 상기 제2 빔 어레이의 n 번째의 샷용의 샷 데이터를 기억하고, 같은 시기에, 상기 제1 빔 어레이 중 상기 제2 빔 어레이 이외의 제3 빔 어레이용의 각 레지스터는, 상기 제2 빔 어레이의 n+1 번째의 샷용의 샷 데이터의 적어도 일부를 기억하고, 상기 n 번째의 샷이 종료된 경우에, 상기 n+1 번째의 샷용의 샷 데이터는, 적어도 상기 제3 빔 어레이용의 레지스터로부터 상기 제2 빔 어레이용의 레지스터로 시프트되는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 빔 어레이 중, 일부의 빔의 조사 시간 데이터로서, 상시, 빔 OFF의 조사 시간 데이터가 생성되는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 빔 어레이는, 상기 제1 빔 어레이 중의 중앙측의 복수의 빔열에 의해 구성되고,
    상기 복수의 빔열의 각 열의 양단측에 위치하는 빔군의 조사 시간 데이터로서, 상시, 빔 OFF의 조사 시간 데이터가 생성되는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  8. 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 멀티 빔의 조사 영역을 복수의 영역으로 분할하는 영역 분할 처리 회로와,
    분할된 영역 내의 빔 갯수에 따라, 멀티 빔을 굴절시키는 전자 렌즈의 렌즈 제어값을 전환하는 렌즈 제어 회로와,
    상기 멀티 빔 조사 기구와, 상기 전자 렌즈를 가지고, 분할된 영역마다 조사 타이밍을 겹치지 않게 하고, 해당 영역 내의 빔 어레이를, 빔 갯수에 따라 렌즈 제어값이 전환된 상기 전자 렌즈로 조사하면서 시료에 패턴을 묘화하는 묘화 기구를 구비한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  9. 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 멀티 빔 전체의 조사 영역 중, 사용하는 빔 어레이의 조사 영역으로서 중앙부의 영역을 설정하고,
    실장되는 상기 멀티 빔 중, 설정된 중앙부의 영역 내의 빔 어레이를 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법.
  10. 하전 입자 선을 이용한 실장되는 멀티 빔 조사 기구로 조사 가능한 제1 빔 어레이의 갯수보다 적은 갯수의 제2 빔 어레이용의 샷 데이터를 생성하고,
    실장되는 상기 제1 빔 어레이의 갯수보다 적은 갯수의 상기 제2 빔 어레이용의 상기 샷 데이터를 샷 순으로 전송하고,
    상기 제1 빔 어레이의 각 빔용으로 배치된 복수의 레지스터 중, 전송된 n 번째의 샷용의 샷 데이터를 상기 제2 빔 어레이용의 각 레지스터에 기억시킴과 동시에, 같은 시기에, n+1 번째의 샷용의 샷 데이터의 적어도 일부를 상기 제1 빔 어레이 중 상기 제2 빔 어레이 이외의 제3 빔 어레이용의 각 레지스터에 기억시키고,
    상기 제2 빔 어레이의 n 번째의 샷을 행함으로써, 시료에 패턴을 묘화하고,
    상기 n 번째의 샷이 종료된 경우에, 상기 n+1 번째의 샷용의 샷 데이터를, 적어도 상기 제3 빔 어레이용의 각 레지스터로부터 상기 제2 빔 어레이용의 각 레지스터로 시프트하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법.
KR1020190134486A 2018-10-30 2019-10-28 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 KR102320008B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210135833A KR20210127676A (ko) 2018-10-30 2021-10-13 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-204059 2018-10-30
JP2018204059A JP7189729B2 (ja) 2018-10-30 2018-10-30 マルチ荷電粒子ビーム描画装置およびマルチ荷電粒子ビーム描画方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210135833A Division KR20210127676A (ko) 2018-10-30 2021-10-13 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200049622A true KR20200049622A (ko) 2020-05-08
KR102320008B1 KR102320008B1 (ko) 2021-11-01

Family

ID=70326469

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190134486A KR102320008B1 (ko) 2018-10-30 2019-10-28 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법
KR1020210135833A KR20210127676A (ko) 2018-10-30 2021-10-13 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210135833A KR20210127676A (ko) 2018-10-30 2021-10-13 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11545339B2 (ko)
JP (1) JP7189729B2 (ko)
KR (2) KR102320008B1 (ko)
TW (2) TWI734211B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7236940B2 (ja) 2019-06-04 2023-03-10 ダイハツ工業株式会社 内燃機関
JP7458817B2 (ja) * 2020-02-18 2024-04-01 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マルチ荷電粒子ビーム描画方法
JP7446940B2 (ja) * 2020-08-06 2024-03-11 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マルチ荷電粒子ビーム描画方法
JP2022159786A (ja) * 2021-04-05 2022-10-18 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005311393A (ja) * 2005-07-11 2005-11-04 Fujitsu Ltd 荷電粒子ビーム露光方法及び荷電粒子ビーム露光装置
KR20150001632A (ko) * 2013-06-26 2015-01-06 캐논 가부시끼가이샤 묘화 장치 및 물품의 제조 방법
JP2016207780A (ja) * 2015-04-20 2016-12-08 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
KR20170084348A (ko) * 2009-05-20 2017-07-19 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. 듀얼 패스 스캐닝
KR20170118598A (ko) * 2016-04-15 2017-10-25 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 멀티 하전 입자빔 노광 방법 및 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3296807B2 (ja) 1999-12-13 2002-07-02 株式会社日立製作所 電子線描画装置
JP4313145B2 (ja) 2003-10-07 2009-08-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP2007208038A (ja) 2006-02-02 2007-08-16 Canon Inc 荷電粒子線露光装置
JP2013069813A (ja) 2011-09-21 2013-04-18 Canon Inc 描画装置、および、物品の製造方法
JP5836773B2 (ja) * 2011-11-25 2015-12-24 キヤノン株式会社 描画装置、及び物品の製造方法
JP6013089B2 (ja) 2012-08-30 2016-10-25 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP6293435B2 (ja) 2013-08-08 2018-03-14 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マルチ荷電粒子ビーム描画方法
JP6190254B2 (ja) 2013-12-04 2017-08-30 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マルチ荷電粒子ビーム描画方法
JP6353229B2 (ja) 2014-01-22 2018-07-04 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マルチ荷電粒子ビーム描画方法
US10410831B2 (en) 2015-05-12 2019-09-10 Ims Nanofabrication Gmbh Multi-beam writing using inclined exposure stripes
JP6577787B2 (ja) * 2015-08-11 2019-09-18 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マルチ荷電粒子ビーム描画方法
JP6616986B2 (ja) 2015-09-14 2019-12-04 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方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
JP6674327B2 (ja) 2016-06-03 2020-04-01 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露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置
JP6861508B2 (ja) * 2016-12-08 2021-04-21 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露光方法及びマルチ荷電粒子ビーム露光装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005311393A (ja) * 2005-07-11 2005-11-04 Fujitsu Ltd 荷電粒子ビーム露光方法及び荷電粒子ビーム露光装置
KR20170084348A (ko) * 2009-05-20 2017-07-19 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. 듀얼 패스 스캐닝
KR20150001632A (ko) * 2013-06-26 2015-01-06 캐논 가부시끼가이샤 묘화 장치 및 물품의 제조 방법
JP2016207780A (ja) * 2015-04-20 2016-12-08 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
KR20170118598A (ko) * 2016-04-15 2017-10-25 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 멀티 하전 입자빔 노광 방법 및 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US11545339B2 (en) 2023-01-03
TWI765752B (zh) 2022-05-21
US20200135428A1 (en) 2020-04-30
KR20210127676A (ko) 2021-10-22
JP7189729B2 (ja) 2022-12-14
TW202138935A (zh) 2021-10-16
TWI734211B (zh) 2021-07-21
US20230056463A1 (en) 2023-02-23
KR102320008B1 (ko) 2021-11-01
TW202022503A (zh) 2020-06-16
JP2020072151A (ja) 2020-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10453652B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method
CN108181790B (zh) 多带电粒子束曝光方法以及多带电粒子束曝光装置
US10460908B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus and multi charged particle beam writing method
KR102320008B1 (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법
US10978273B2 (en) Multiple charged particle beam writing method and apparatus using beams for straddling regions
TWI655514B (zh) Multi-charged particle beam drawing device and multi-charged particle beam drawing method
US10607812B2 (en) Multiple charged particle beam writing apparatus, and multiple charged particle beam writing method
US10269532B2 (en) Multi charged particle beam exposure method, and multi charged particle beam exposure apparatus
KR20170032208A (ko) 멀티 하전 입자빔 묘화 방법 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치
KR101968609B1 (ko) 멀티 하전 입자빔 노광 방법 및 멀티 하전 입자빔의 블랭킹 장치
KR102550381B1 (ko) 멀티 빔 묘화 방법 및 멀티 빔 묘화 장치
JP2018137358A (ja) マルチ荷電粒子ビーム描画方法およびマルチ荷電粒子ビーム描画装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant