KR20200104799A - 하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치 - Google Patents

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

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Abstract

실시 형태는, 하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치에 관한 것이다.
실시 형태에 따른 하전 입자 빔 묘화 방법은, 기판을 이동시키면서 하전 입자 빔을 조사하여, 상기 기판의 묘화 영역을 폭(W)으로 분할한 복수의 스트라이프마다 차례대로 패턴을 묘화한다. 이 방법으로는, 스트라이프마다, 설정된 스트라이프 이탈량으로 상기 스트라이프의 폭 방향으로 상기 스트라이프의 기준점을 이탈시킴과 동시에, 상기 기판의 이동 방향을 전환하면서, 다중도(2n(n는 1 이상의 정수))로 상기 복수의 스트라이프를 묘화하는 처리를 1 회의 스트로크로 하고, 상기 스트로크의 묘화 처리를 S 회(S는 2 이상의 정수) 행하고, 상기 스트로크마다, 설정된 스트로크 이탈량으로 상기 스트라이프의 폭 방향으로 상기 스트로크에 있어서의 상기 스트라이프의 기준점을 이탈시켜 묘화한다.

Description

하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치 {CHARGED PARTICLE BEAM WRITING METHOD AND CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS}
본 발명은, 하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스의 회로 선폭은 더 미세화되고 있다. 이들 반도체 디바이스에 회로 패턴을 형성하기 위한 노광용 마스크(스테퍼 또는 스캐너로 이용되는 것은 레티클이라고도 함)를 형성하는 방법으로서, 우수한 해상성을 가지는 전자 빔 묘화 기술이 이용되고 있다.
전자 빔 묘화 장치의 한 방식으로서, 가변 성형 방식이 있다. 가변 성형 방식으로는, 예를 들면, 제1 성형 애퍼처의 개구와, 제2 성형 애퍼처의 개구를 통과함으로써 성형된 전자 빔에 의해, 가동 스테이지에 재치된 기판에 도형이 묘화된다.
전자 빔 묘화 장치에서는, 장치에 입력되는 설계 데이터를, 전자 빔을 기판에 묘화하기 위한 묘화 데이터로 변환한다. 묘화 데이터는, 스트라이프라고 불리는 직사각형 형상으로 분할된다. 각 스트라이프는, 주편향기와 부편향기로 위치 제어된 묘화의 단위가 되는 샷을 이용하여 묘화된다. 스트라이프의 폭은, 주편향 영역의 폭으로 규정되어 있다.
주편향기의 편향의 왜곡에 기인하여, 스트라이프의 경계 부분에 묘화되는 도형의 연결 정밀도 또는, 묘화하는 도형의 위치 정밀도가 열화될 우려가 있었다. 도형의 연결 정밀도 또는 위치 정밀도를 개선하는 수법으로서, 스트라이프를 이탈시키면서 패턴을 반복하여 거듭 묘화하는 다중 묘화가 알려져 있다.
도 13은, 다중 묘화의 묘화 처리의 일예를 도시한다. 도 13에 도시한 바와 같이, +x 방향으로 묘화 처리가 진행되는 포워드(FWD) 묘화로 각 스트라이프에 패턴을 묘화하여, 기판의 묘화 영역 전면의 1 회째의 묘화를 행한다. 이후, 묘화 영역 전면의 묘화를 1 회 행하는 것을 1 스트로크의 묘화라고 기재한다. 1 스트로크째의 묘화 처리 후, 각 스트라이프를 y 방향으로 이탈시켜 FWD 묘화하여, 2 스트로크째의 묘화 처리를 행한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 묘화의 진행 방향이 항상 +x 방향인 FWD-FWD 방식의 경우, 1 개의 스트라이프의 묘화 후, 다음의 스트라이프의 묘화를 행하기 위하여 스테이지 위치를 되돌림으로써, 스테이지 이동 시간이 길어진다. 그 때문에, 묘화 시간이 길어진다.
도 14에 도시한 바와 같이, +x 방향으로 묘화 처리가 진행되는 FWD 묘화와, -x 방향으로 묘화 처리가 진행되는 백워드(BWD) 묘화를 스트라이프 단위로 교대로 행하는 FWD-BWD 방식으로 함으로써, FWD-FWD 방식보다 스테이지 이동 시간을 단축할 수 있다.
도 14에 도시한 바와 같이, 1 스트로크째 및 2 스트로크째를 FWD-BWD 방식으로 처리한 경우, 묘화 영역에는, 1 스트로크째에서 FWD 묘화되고 2 스트로크째에서 BWD 묘화된 영역(R101), 1 스트로크째 및 2 스트로크째의 양쪽 모두에서 BWD 묘화된 영역(R102), 1 스트로크째에서 BWD 묘화되고 2 스트로크째에서 FWD 묘화된 영역(R103), 1 스트로크째 및 2 스트로크째의 양쪽 모두에서 FWD 묘화된 영역(R104)이 혼재한다. 이는 묘화 정밀도의 개선의 방해가 된다.
도 15(a) 내지 도 15(d)에 도시한 바와 같이, 스트라이프를 y 방향으로 스트라이프 폭보다 작게 이탈시키면서, FWD-BWD 방식으로 다중 묘화하는 방법으로는, FWD-FWD 방식보다 스테이지 이동 시간을 단축할 수 있다. 또한, 1 스트로크에서 묘화가 완료되므로, 도 14에 도시한 수법과 같은 스트로크 간의 스테이지 이동 시간이 불필요해져, 스루풋이 향상된다.
전자 빔 묘화 장치에서는, 정기적으로 드리프트 보정을 행하여, 빔 위치를 조정하고 있다. 그러나, 랜덤 성분으로 에러가 발생하여, 조정 후의 빔 위치에 오차가 생기는 일이 드물게 있다. 빔 위치는, 차회의 드리프트 보정으로 정확한 위치로 보정된다. 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같은 복수 스트로크에서의 다중 묘화에서는, 어느 스트로크에서 묘화 위치에 오차가 생긴 경우에도, 다른 스트로크에서는 바른 위치에 패턴이 묘화되므로, 오차의 영향을 저감할 수 있다.
그러나, 도 15(a) 내지 도 15(d)에 도시한 수법은, 1 회의 스트로크만 묘화를 실시하므로, 묘화 위치에 오차가 생기면, 도 16에 도시한 바와 같이, 묘화 정밀도에 직접 영향이 나타난다. 이와 같이, 도 15(a) 내지 도 15(d)에 도시한 수법은, 시간 의존의 랜덤 오차가 발생한 경우의 묘화 정밀도의 열화가 컸다.
본 발명은, 스루풋의 저하를 억제하면서, 다중 묘화에 의해 묘화 정밀도를 향상시킬 수 있는 하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치를 제공한다.
본 발명의 한 종류에 의한 하전 입자 빔 묘화 방법은, 기판을 이동시키면서 하전 입자 빔을 조사하여, 상기 기판의 묘화 영역을 폭(W)으로 분할한 복수의 스트라이프마다 차례대로 패턴을 묘화하는 하전 입자 빔 묘화 방법이며, 스트라이프마다, 설정된 스트라이프 이탈량으로 상기 스트라이프의 폭 방향으로 상기 스트라이프의 기준점을 이탈시킴과 동시에, 상기 기판의 이동 방향을 전환하면서, 다중도(2n(n는 1 이상의 정수))로 상기 복수의 스트라이프를 묘화하는 처리를 1 회의 스트로크로 하고, 상기 스트로크의 묘화 처리를 S 회(S는 2 이상의 정수) 행하고, 상기 스트로크마다, 설정된 스트로크 이탈량으로 상기 스트라이프의 폭 방향으로 상기 스트로크에 있어서의 상기 스트라이프의 기준점을 이탈시켜 묘화한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 묘화 장치의 개략 구성도이다.
도 2는, 빔 성형의 예를 도시한 도면이다.
도 3은, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 4(a) 내지 도 4(d)는, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 5는, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 6은, 묘화의 다중도를 설명하는 도면이다.
도 7은, 묘화의 다중도를 설명하는 도면이다.
도 8은, 묘화의 다중도를 설명하는 도면이다.
도 9는, 각 스트라이프의 위치를 도시한 표이다.
도 10은, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 11은, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 12는, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 13은, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 14는, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 15(a) 내지 도 15(d)는, 묘화 동작의 일예를 설명하는 개념도이다.
도 16은, 에러가 생긴 경우의 묘화 결과의 예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 전자 빔 묘화 장치의 개략도이다. 도 1에 도시한 전자 빔 묘화 장치는, 제어부(100)와 묘화부(200)를 구비한 가변 성형형의 묘화 장치이다.
묘화부(200)는, 전자 경통(220)과 묘화실(230)을 구비하고 있다. 전자 경통(220) 내에는, 전자 총(201), 조명 렌즈(202), 블랭커(203), 제1 성형 애퍼처(204), 투영 렌즈(205), 성형 편향기(206), 제2 성형 애퍼처(207), 대물 렌즈(208), 주편향기(209) 및 부편향기(210)가 배치되어 있다.
묘화실(230) 내에는, XY 스테이지(211)가 배치되어 있다. XY 스테이지(211) 상에는, 묘화 대상의 기판(240)이 재치된다.
전자 경통(220) 내에 설치된 전자 총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자 빔(B)은, 블랭커(블랭킹 편향기)(203) 내를 통과할 때에 블랭커(203)에 의해, 전자 빔이 기판에 조사될지 여부가 전환된다.
전자 빔(B)은, 조명 렌즈(202)에 의해, 직사각형의 개구(32)(도 2 참조)를 가지는 제1 성형 애퍼처(204) 전체에 조사된다. 제1 성형 애퍼처(204)의 개구(32)를 통과함으로써, 전자 빔(B)은 직사각형으로 성형된다.
제1 성형 애퍼처(204)를 통과한 제1 애퍼처상의 전자 빔(B)은, 투영 렌즈(205)에 의해, 가변 성형 개구(34)(도 2 참조)를 가진 제2 성형 애퍼처(207) 상에 투영된다. 그 때, 편향기(206)에 의해, 제2 성형 애퍼처(207) 상에 투영되는 제1 애퍼처상이 편향 제어되어, 가변 성형 개구(34)를 통과하는 전자 빔의 형상과 치수를 변화시키는(가변 성형을 행하는) 것이 가능하다.
제2 성형 애퍼처(207)의 가변 성형 개구(34)를 통과한 제2 애퍼처상의 전자 빔(B)은, 대물 렌즈(208)에 의해 초점을 맞추고, 주편향기(209) 및 부편향기(210)에 의해 편향되어, 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(211) 상에 재치된 기판(240)에 조사된다.
도 2는, 제1 성형 애퍼처(204) 및 제2 성형 애퍼처(207)에 의한 빔 성형을 설명하기 위한 개략도이다. 제1 성형 애퍼처(204)에는, 전자 빔(B)을 성형하기 위한 직사각형의 개구(32)가 형성되어 있다.
또한, 제2 성형 애퍼처(207)에는, 제1 성형 애퍼처(204)의 개구(32)를 통과한 전자 빔(B)을 원하는 형상으로 성형하기 위한 가변 성형 개구(34)가 형성되어 있다. 제1 성형 애퍼처(204)의 개구(32)와 제2 성형 애퍼처(207)의 가변 성형 개구(34)의 양쪽 모두를 통과한 빔 형상의 도형(36)이, 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(211) 상에 탑재된 기판(240)의 묘화 영역에 묘화된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제어부(100)는, 제어 계산기(110), 제어 회로(120) 및 기억부(130)를 가진다. 기억부(130)에는, 레이아웃 데이터가 되는 묘화 데이터가 외부로부터 입력되어 저장되어 있다.
제어 계산기(110)는, 기억부(130)로부터 묘화 데이터를 읽어내어, 복수 단의 데이터 변환 처리를 행하여 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는, 샷 형상, 샷 사이즈, 샷 위치 등의 정보가 포함되어 있다.
제어 회로(120)는, 생성된 샷 데이터를 이용하여, 블랭커(203), 편향기(206), 주편향기(209) 및 부편향기(210)의 편향량 또는 XY 스테이지(211)의 이동 속도 등을 제어하여 묘화 처리를 행한다. 제어 회로(120)는, 샷 데이터에 포함되는 샷 위치에 기초하여, 주편향기(209) 및 부편향기(210)의 편향량을 제어한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 전자 빔 묘화 장치에서는, 기판(240)의 묘화 영역(10)이 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(20)으로 가상 분할되어, 스트라이프 영역 단위로 묘화가 행해진다. 스트라이프 영역(20)의 폭은, 주편향기(209)로 편향 가능한 폭보다 약간 작다. XY 스테이지(211)를 x 방향으로 연속 이동시키면서, 1 개의 스트라이프 영역(20) 상에 전자 빔(B)이 조사된다. 주편향기(209)는, 전자 빔(B)의 샷 위치를 XY 스테이지(211)의 이동에 추종시킨다. 1 개의 스트라이프 영역(20)의 묘화가 종료되면, XY 스테이지(211)를 y 방향으로 스텝 이송하여 x 방향(예를 들면, 이번에는 역방향)으로 다음의 스트라이프 영역(20)의 묘화 동작을 행한다. 각 스트라이프 영역(20)의 묘화 동작을 사행(蛇行)시키도록 진행함으로써 XY 스테이지(211)의 이동 시간을 단축할 수 있다.
전자 빔 묘화 장치는, 스트라이프 영역(20)의 경계 부분에 묘화되는 도형의 연결 정밀도 또는, 묘화하는 도형의 위치 정밀도를 향상시키기 위하여, 패턴을 반복하여 거듭 묘화하는 다중 묘화를 행한다.
본 실시 형태에서는, +x 방향으로 묘화 처리가 진행되는 포워드(FWD) 묘화와, -x 방향으로 묘화 처리가 진행되는 백워드(BWD) 묘화를 스트라이프 단위로 교대로 행하는 FWD-BWD 방식을 이용한다. 또한, y 방향(스트라이프 폭 방향)으로의 스트라이프의 이탈 폭은, 스트라이프 폭보다 작은 제1 이탈 폭과, 스트라이프 폭보다 큰 제2 이탈 폭 중 적어도 두 종류를 포함한다.
또한, y 방향으로 스트라이프를 이탈시키면서 기판(240)의 묘화 영역(10)의 (거의) 전면을 묘화하는 것을 1 스트로크의 묘화로 한 경우, 스트로크마다 스트라이프의 위치(묘화 개시 위치)를 바꾸면서, 복수 스트로크의 묘화를 행한다.
다중도를 4로 하는 다중 묘화의 예를 도 4 및 도 5에 도시한다. 예를 들면, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 1 번째의 스트라이프(SR1)를 FWD 묘화한다. 스트라이프 폭을 W로 한다. 이어서, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, y 방향으로 W/4(＜W) 이탈시켜 2 번째의 스트라이프(SR2)를 BWD 묘화한다.
이어서, 도 4(c)에 도시한 바와 같이, y 방향으로 5W/4(≥W) 이탈시켜 3 번째의 스트라이프(SR3)를 FWD 묘화한다. 스트라이프(SR3)는 스트라이프(SR1)로부터는, y 방향으로 3W/2 이탈되어 있다.
이어서, 도 4(d)에 도시한 바와 같이, y 방향으로 W/4(＜W) 이탈시켜 4 번째의 스트라이프(SR4)를 BWD 묘화한다.
도 4(a) 내지 도 4(d)에 도시한 처리를 반복하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 1 회째의 스트로크＃1의 묘화를 행한다.
이어서, 스트로크＃1의 각 스트라이프의 위치를 y 방향으로 W/2 이탈시켜, 2 회째의 스트로크＃2의 묘화를 행한다. 2 회째의 스트로크＃2의 묘화에 이어, 스트로크＃2의 각 스트라이프의 위치를 y 방향으로 W/2 이탈시켜, 3 회째의 스트로크＃3의 묘화를 행한다.
예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같이, 스트로크＃1의 스트라이프(SR1)의 상단측의 영역(R1)(폭 W/4)은, 스트로크＃1의 스트라이프(SR1, SR2), 스트로크＃2의 스트라이프(SR1, SR2)에 포함된다. 그 때문에, FWD 묘화 및 BWD 묘화가 각 2 회 행해지고, 다중도는 4가 된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 스트로크＃1의 스트라이프(SR2)의 상단측의 영역(R2)(폭 W/4)은, 스트로크＃1의 스트라이프(SR2), 스트로크＃2의 스트라이프(SR1, SR2), 스트로크＃3의 스트라이프(SR1)에 포함된다. 그 때문에, FWD 묘화 및 BWD 묘화가 각 2 회 행해지고, 다중도는 4가 된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 스트로크＃1의 스트라이프(SR2)의 상단과 스트라이프(SR3)의 하단과의 사이의 영역(R3)(폭 W/4)은, 스트로크＃2의 스트라이프(SR1, SR2), 스트로크＃3의 스트라이프(SR1, SR2)에 포함된다. 그 때문에, FWD 묘화 및 BWD 묘화가 각 2 회 행해지고, 다중도는 4가 된다.
각 영역은, 다중도가 같아짐과 동시에, FWD 묘화 및 BWD 묘화의 회수도 같아진다.
FWD-BWD 방식으로 묘화를 행하므로, FWD-FWD 방식보다 스테이지 이동 시간을 단축할 수 있다. 또한, 영역 간에서의 FWD 묘화의 회수 및 BWD 묘화의 회수를 같게 할 수 있으므로, 회수가 상이한 경우보다 묘화 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 복수 스트로크의 묘화를 행하므로, 드리프트 보정 시의 랜덤 성분에 의한 에러 등, 시간 의존의 오차의 영향을 억제할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 스루풋의 저하를 억제하면서, 다중 묘화에 의해 묘화 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 1 스트로크당의 다중도를 2로 하고, 3 스트로크의 묘화를 행함으로써, 다중도 4의 다중 묘화를 실현하는 예에 대하여 설명했으나, 1 스트로크당의 다중도 또는 스트로크수를 바꿈으로써, 다양한 다중도의 다중 묘화를 행할 수 있다. 예를 들면, 1 스트로크당의 다중도를 2n(n는 1 이상의 정수), 스트로크수(S)를 N-(2n-1)로 하여, 다중도(N)(N는 3 이상의 정수)의 다중 묘화를 행한다.
예를 들면, n=1, 즉, 1 스트로크당의 다중도를 2로 한 경우, 다중도(N)의 다중 묘화를 실현하기 위해서는, N-1 회의 스트로크의 묘화를 행한다. 각 스트로크에 있어서의 각 스트라이프의 기준점의 위치는, 도 9에 도시한 바와 같은 것이 된다. 여기서, 스트라이프의 기준점은, 도면 중 왼쪽 아래의 정점으로 하고, 위치는 y 좌표로 한다. 또한, 스트로크＃1의 1 번째의 스트라이프(SR1)의 기준점의 위치를 0으로 한다. W는 스트라이프의 폭이다.
도 10은, 1 스트로크당의 다중도를 2로 하고, 다중도(N=3)의 다중 묘화를 행하는 예를 나타낸다.
1 회째의 스트로크＃1에서는, 1 번째의 스트라이프(SR1)의 묘화 후, y 방향으로 W/3(=W/N) 이탈시켜 2 번째의 스트라이프(SR2)를 묘화한다. 이어서, 3 번째의 스트라이프(SR3)를, 기준점이 4W/3이 되도록 하여 묘화한다. 2 회째의 스트로크＃2에서는, 1 번째의 스트라이프(SR1)를, 기준점이 2W/3이 되도록 하여 묘화한다.
도 11은, 1 스트로크당의 다중도를 2로 하고, 다중도(N=5)의 다중 묘화를 행하는 예를 나타낸다.
1 회째의 스트로크＃1에서는, 1 번째의 스트라이프(SR1)의 묘화 후, y 방향으로 W/5(=W/N) 이탈시켜 2 번째의 스트라이프(SR2)를 묘화한다. 이어서, 3 번째의 스트라이프(SR3)를, 기준점이 8W/5가 되도록 하여 묘화한다. 2 번째의 스트로크＃2에서는, 1 번째의 스트라이프(SR1)를, 기준점이 2W/5가 되도록 하여 묘화한다. 3 번째의 스트로크＃3에서는, 1 번째의 스트라이프(SR1)를, 기준점이 4W/5가 되도록 하여 묘화한다. 4 번째의 스트로크＃4에서는, 1 번째의 스트라이프(SR1)를, 기준점이 6W/5가 되도록 하여 묘화한다.
도 12는, 1 스트로크당의 다중도를 2로 하고, 2 회의 스트로크로 다중도 2의 다중 묘화를 행하는 예를 나타낸다. 1 회째의 스트로크＃1에서는, 1 번째의 스트라이프(SR1)의 묘화 후, y 방향으로 W/2 이탈시켜 2 번째의 스트라이프(SR2)를 묘화한다. 이어서, 3 번째의 스트라이프(SR3)를, 기준점이 2 W가 되도록 하여 묘화한다. 2 번째의 스트로크＃2에서는, 1 번째의 스트라이프(SR1)를, 기준점이 W가 되도록 하여 묘화한다.
상기 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일예로서, 전자 빔을 이용한 구성에 대하여 설명했으나, 하전 입자 빔은 전자 빔에 한정되는 것은 아니며, 이온 빔 등의 다른 하전 입자 빔이여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 싱글 빔을 이용한 묘화 장치의 예에 대하여 설명했으나, 멀티 빔을 사용한 묘화 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시 형태에 나타내어지는 전체 구성 요소로부터 몇 가지 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.

Claims (8)

  1. 기판을 이동시키면서 하전 입자 빔을 조사하여, 상기 기판의 묘화 영역을 폭(W)으로 분할한 복수의 스트라이프마다 차례대로 패턴을 묘화하는 하전 입자 빔 묘화 방법으로서,
    스트라이프마다, 설정된 스트라이프 이탈량으로 상기 스트라이프의 폭 방향으로 상기 스트라이프의 기준점을 이탈시킴과 동시에, 상기 기판의 이동 방향을 전환하면서, 다중도(2n(n는 1 이상의 정수))로 상기 복수의 스트라이프를 묘화하는 처리를 1 회의 스트로크로 하고, 상기 스트로크의 묘화 처리를 S 회(S는 2 이상의 정수) 행하고,
    상기 스트로크마다, 설정된 스트로크 이탈량으로 상기 스트라이프의 폭 방향으로 상기 스트로크에 있어서의 상기 스트라이프의 기준점을 이탈시켜 묘화하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    다중도(N)(N는 2n+1 이상의 정수)로 패턴을 묘화하는 경우, S=N-(2n-1)인 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    스트라이프 폭을 W, n=1으로 한 경우, k 번째(k는 1 이상의 홀수)의 스트라이프의 묘화 후의 상기 설정된 스트라이프 이탈량은 W보다 작고,
    k+1 번째의 스트라이프의 묘화 후의 상기 설정된 스트라이프 이탈량은, W 이상인 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    k 번째의 스트라이프의 묘화 처리 후의 상기 설정된 스트라이프 이탈량은 W/N인 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  5. 기판을 소정의 방향으로 연속 이동하면서, 해당 기판의 묘화 영역을 소정 폭으로 분할한 복수의 스트라이프마다 차례대로 패턴을 묘화하는 묘화부와,
    스트라이프마다, 설정된 스트라이프 이탈량으로 상기 스트라이프의 폭 방향으로 묘화 개시 위치를 이탈시킴과 동시에, 상기 기판의 이동 방향을 전환하면서, 다중도(2n(n는 1 이상의 정수))로 상기 복수의 스트라이프를 묘화하는 1 회의 스트로크의 묘화 처리를 S(S는 2 이상의 정수) 회 행하고, 상기 스트로크 묘화마다 설정된 스트로크 이탈량으로 상기 스트라이프의 폭 방향으로 상기 스트로크에 있어서의 상기 스트라이프의 기준점을 이탈시키도록 상기 묘화부를 제어하는 제어부
    를 구비하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    다중도(N(N는 2n+1 이상의 정수))로 패턴을 묘화하는 경우, S=N-(2n-1)인 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    스트라이프 폭을 W, n=1으로 한 경우, k 번째 (k는 1 이상의 홀수)의 스트라이프의 묘화 후의 상기 설정된 스트라이프 이탈량은 W보다 작고,
    k+1 번째의 스트라이프의 묘화 후의 상기 설정된 스트라이프 이탈량은 W 이상인 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    k 번째의 스트라이프의 묘화 처리 후의 상기 설정된 스트라이프 이탈량은 W/N인 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120211674A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Nuflare Technology, Inc. Charged particle beam writing apparatus and charged particle beam writing method
JP2014156119A (ja) * 2009-10-19 2014-08-28 Ricoh Co Ltd 描画制御装置、レーザ照射装置、描画制御方法、描画制御プログラム、及びこれを記録した記録媒体
US20150014549A1 (en) * 2013-07-10 2015-01-15 Nuflare Technology, Inc. Charged particle beam writing apparatus and charged particle beam writing method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213607A (ja) * 1996-02-01 1997-08-15 Hitachi Ltd 電子線描画装置
JP3457474B2 (ja) * 1996-07-17 2003-10-20 株式会社東芝 荷電ビーム描画装置
JP3431444B2 (ja) 1997-03-18 2003-07-28 株式会社東芝 パターン描画方法及び描画装置
JP4054445B2 (ja) * 1998-06-30 2008-02-27 株式会社東芝 荷電ビーム描画方法
JP2004311465A (ja) * 2003-04-01 2004-11-04 Hoya Corp パターン描画方法及びフォトマスクの製造方法
JP2005033078A (ja) * 2003-07-09 2005-02-03 Mitsubishi Electric Corp 荷電粒子線またはレーザビームを用いた描画方法と描画装置
JP4932433B2 (ja) * 2006-11-02 2012-05-16 株式会社ニューフレアテクノロジー 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法
JP2012004413A (ja) * 2010-06-18 2012-01-05 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画装置および方法
JP2012043972A (ja) * 2010-08-19 2012-03-01 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP5662756B2 (ja) * 2010-10-08 2015-02-04 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
JP5977941B2 (ja) * 2011-12-19 2016-08-24 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
JP6209369B2 (ja) * 2013-06-13 2017-10-04 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
EP3096342B1 (en) * 2015-03-18 2017-09-20 IMS Nanofabrication AG Bi-directional double-pass multi-beam writing
JP6589758B2 (ja) * 2016-07-04 2019-10-16 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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014156119A (ja) * 2009-10-19 2014-08-28 Ricoh Co Ltd 描画制御装置、レーザ照射装置、描画制御方法、描画制御プログラム、及びこれを記録した記録媒体
US20120211674A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Nuflare Technology, Inc. Charged particle beam writing apparatus and charged particle beam writing method
US20150014549A1 (en) * 2013-07-10 2015-01-15 Nuflare Technology, Inc. Charged particle beam writing apparatus and charged particle beam writing method

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