KR20210105309A - 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
KR20210105309A
KR20210105309A KR1020210021602A KR20210021602A KR20210105309A KR 20210105309 A KR20210105309 A KR 20210105309A KR 1020210021602 A KR1020210021602 A KR 1020210021602A KR 20210021602 A KR20210021602 A KR 20210021602A KR 20210105309 A KR20210105309 A KR 20210105309A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shot
charged particle
particle beam
shift amount
substrate
Prior art date
Application number
KR1020210021602A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102550374B1 (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 KR20210105309A publication Critical patent/KR20210105309A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102550374B1 publication Critical patent/KR102550374B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/045—Beam blanking or chopping, i.e. arrangements for momentarily interrupting exposure to the discharge
    • 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
    • H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
    • H01J37/1472—Deflecting along given lines
    • 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
    • H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • 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
    • H01J37/3175—Projection methods, i.e. transfer substantially complete pattern to substrate
    • 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
    • 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
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/043—Beam blanking
    • H01J2237/0435—Multi-aperture
    • 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
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • 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
    • 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
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30472—Controlling the beam
    • H01J2237/30483—Scanning
    • 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
    • H01J2237/31774—Multi-beam

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (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, 기판을 배치하는 이동 가능한 스테이지와, 멀티 하전 입자 빔의 각 샷의 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성부와, 적어도 k+1 회째(k는 자연수) 이후에 조사되는 멀티 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄하여 위치 보정을 행하기 위한 시프트량을 산출하는 시프트량 산출부와, 멀티 하전 입자 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 이러한 시프트량에 따라 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 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 묘화 장치에 있어서의 기판면 상에 생기는 빔 어레이의 위치 이탈을 보정하는 수법에 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 선 폭은 해마다 미세화되고 있다. 여기서, 전자 선(전자 빔) 묘화 기술은 본질적으로 우수한 해상성을 가지고 있어, 웨이퍼 등에 전자 선을 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 대폭 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 제어되고, 차폐되지 않은 각 빔이 광학계로 축소되며, 편향기로 편향되어 시료 상의 원하는 위치로 조사된다.
여기서, 멀티 빔 묘화에서는, 개개의 빔의 조사량을 조사 시간에 의하여 개별적으로 제어한다. 이러한 각 빔의 조사량을 고정밀도로 제어하기 위해서는, 빔의 ON/OFF를 행하는 블랭킹 제어를 고속으로 행할 필요가 있다. 멀티 빔 방식의 묘화 장치에서는, 멀티 빔의 각 블랭커를 배치한 블랭킹 애퍼처 어레이 기구에 각 빔용의 블랭킹 제어 회로를 탑재한다.
여기서, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구에서는, 각 블랭커를 구성하는 전극의 배선 또는 제어 회로가 각 빔과 근접해 있으므로, 이러한 배선 또는 제어 회로에 흐르는 전류에 의하여 발생하는 자기장이 빔의 궤도에 영향을 줄 가능성이 있다. 이에 의하여, 각 빔이 기판면 상에서 위치 이탈을 일으켜 버린다. 빔의 궤도에 영향을 주는 그 밖의 요인으로서, 쿨롱 효과 또는 대전 등을 들 수 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 공보 H05-166707 참조). 멀티 빔의 위치 이탈을 보정하는 수법으로서, 예를 들면, 평균적인 빔의 위치 이탈량을 미리 구해두고 묘화에 피드백시킨다고 하는 수법도 생각할 수 있다. 그러나, 이들 위치 이탈 요인은, 샷마다 변동량이 변화하므로(샷 바이 샷으로 변동하므로), 이러한 수법으로는 각 샷의 보정은 곤란하다.
본 발명의 일 태양은, 멀티 빔 묘화에서 샷마다 변동량이 변화하는 각 빔의 위치 이탈량을 저감할 수 있는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법을 제공한다.
본 발명의 일 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 기판을 배치하는 이동 가능한 스테이지와, 멀티 하전 입자 빔의 각 샷의 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성부와, 적어도 k+1 회째(k는 자연수) 이후에 조사되는 멀티 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄하여 위치 보정을 행하기 위한 시프트량을 산출하는 시프트량 산출부와, 멀티 하전 입자 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 이러한 시프트량에 따라 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 묘화 기구를 구비한다.
본 발명의 다른 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치는, 기판을 배치하는 이동 가능한 스테이지와, 멀티 하전 입자 빔의 각 샷의 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성부와, 적어도 k-1 회째(k는 자연수) 이전에 조사되는 멀티 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄하여 위치 보정을 행하기 위한 시프트량을 산출하는 시프트량 산출부와, 멀티 하전 입자 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 이러한 시프트량에 따라 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 k 회째의 샷을 행하는 묘화 기구를 구비한다.
본 발명의 일 태양의 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법은, 멀티 하전 입자 빔의 각 샷의 샷 데이터를 생성하고, 적어도 k+1 회째(k는 자연수) 이후의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄하여 위치 보정을 행하는 시프트량을 산출하고, 이러한 시프트량에 따라 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 이동 가능한 스테이지 상에 배치된 기판에 k 회째의 샷을 행한다.
도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 성형 애퍼처 어레이 기판의 구성을 도시하는 개념도이다.
도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 멤브레인 영역 내의 구성의 일부를 도시하는 상면 개념도이다.
도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 시프트 레지스터의 접속 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구 내부에 배치되는 개별 빔용의 제어 회로의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구 내에서의 데이터 전송과 샷과의 타이밍 차트의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 궤도 변동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 실시 형태 1에 있어서의 빔 위치 시프트의 원인과 관련 파라미터와 보정량과의 관계의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는, 실시 형태 1에 있어서의 파라미터와 시프트량과의 상관을 구하기 위한 방법의 일례를 나타내는 플로우차트도이다.
도 10은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정의 일례를 나타내는 플로우차트도이다.
도 11은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화되는 영역의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 12는, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 조사 영역과 묘화 대상 화소와의 일례를 도시하는 도면이다.
도 13(a) 내지 도 13(c)는, 실시 형태 1에 있어서의 on 빔의 중심 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 14(a) 내지 도 14(c)는, 실시 형태 1에 있어서의 on 빔의 중심 위치의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 15(a) 및 도 15(b)는, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔 시프트의 일례를 도시하는 도면이다.
이하, 실시 형태에서는, 멀티 빔 묘화에서 샷마다 변동량이 변화하는 각 빔의 위치 이탈량을 저감할 수 있는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법에 대하여 설명한다.
이하, 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일례로서, 전자 빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자 빔은, 전자 빔에 한정되는 것은 아니며, 이온 빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이여도 상관없다.
실시 형태 1.
도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 장치의 구성을 도시하는 개념도이다. 도 1에서, 묘화 장치(100)는, 묘화 기구(150)와 제어계 회로(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는, 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 일례임과 동시에, 멀티 하전 입자 빔 노광 장치의 일례다. 묘화 기구(150)는, 전자 경통(102)(전자 빔 컬럼)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), 주편향기(208) 및 부편향기(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.
제어계 회로(160)는, 제어 계산기(110), 메모리(112), 편향 제어 회로(130), 디지털·아날로그 변환(DAC) 앰프 유닛(132, 134), 렌즈 제어 회로(136), 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(136), 스테이지 제어 기구(138), 스테이지 위치 측정기(139), 및 기억 장치(140, 142, 144)는, 도시하지 않은 버스를 통하여 서로 접속되어 있다. 편향 제어 회로(130)에는, DAC 앰프 유닛(132, 134) 및 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)가 접속되어 있다. 부편향기(209)는, 4 극 이상의 전극에 의해 구성되고, 전극마다 DAC 앰프 유닛(132)을 통하여 편향 제어 회로(130)에 의해 제어된다. 주편향기(208)는, 4 극 이상의 전극에 의해 구성되고, 전극마다 DAC 앰프 유닛(134)을 통하여 편향 제어 회로(130)에 의해 제어된다. 스테이지 위치 측정기(139)는, 미러(210)로부터의 반사광을 수광함으로써, 레이저 간섭법의 원리로 XY 스테이지(105)의 위치를 측장한다.
제어 계산기(110) 내에는, 래스터라이즈 처리부(60), 샷 사이클(Tc) 산출부(61), 패턴 밀도(P(x)) 산출부(62), 보정 조사 계수(d(x)) 산출부(63), 조사량 밀도(P'(x)) 산출부(64), 샷 데이터 생성부(65), 데이터 가공부(66), 온 빔량(B) 산출부(67), 중심 산출부(68), 시프트량 산출부(69), 전송 제어부(79), 및 묘화 제어부(80)가 배치되어 있다. 래스터라이즈 처리부(60), 샷 사이클 산출부(61), 패턴 밀도 산출부(62), 보정 조사 계수 산출부(63), 조사량 밀도 산출부(64), 샷 데이터 생성부(65), 데이터 가공부(66), 온 빔량 산출부(67), 중심 산출부(68), 시프트량 산출부(69), 전송 제어부(79), 및 묘화 제어부(80)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 이용하여도 되고, 혹은 상이한 처리 회로(다른 처리 회로)를 이용하여도 된다. 래스터라이즈 처리부(60), 샷 사이클 산출부(61), 패턴 밀도 산출부(62), 보정 조사 계수 산출부(63), 조사량 밀도 산출부(64), 샷 데이터 생성부(65), 데이터 가공부(66), 온 빔량 산출부(67), 중심 산출부(68), 시프트량 산출부(69), 전송 제어부(79), 및 묘화 제어부(80)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(112)에 그때마다 저장된다.
묘화 장치(100)의 묘화 동작은, 묘화 제어부(80)에 의하여 제어된다. 또한, 각 샷의 조사 시간 데이터의 편향 제어 회로(130)로의 전송 처리는, 전송 제어부(79)에 의하여 제어된다.
또한, 묘화 장치(100)의 외부로부터 칩 데이터(묘화 데이터)가 입력되고, 기억 장치(140)에 저장된다. 칩 데이터에는, 묘화되기 위한 칩을 구성하는 복수의 도형 패턴의 정보가 정의된다. 구체적으로는, 도형 패턴마다, 예를 들면, 도형 코드, 좌표, 및 사이즈 등이 정의된다.
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 도시하는 개념도이다. 도 2에서, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에는, 세로(y 방향) p 열Х가로(x 방향) q 열(p, q≥2)의 홀(개구부)(22)이 소정의 배열 피치로 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 도 2의 예에서는, 예를 들면, 가로 세로(x, y 방향)에 512Х512 열의 홀(22)이 형성되는 경우를 나타내고 있다. 홀(22)의 수는, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 32×32 열의 홀(22)이 형성되는 경우여도 상관없다. 각 홀(22)은, 모두 같은 치수 형상의 직사각형으로 형성된다. 혹은, 같은 직경의 원형이여도 상관없다. 이들 복수의 홀(22)을 전자 빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티 빔(20)이 형성되게 된다. 바꾸어 말하면, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)은 멀티 빔(20)을 형성한다.
도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구의 멤브레인 영역 내의 구성의 일부를 도시하는 상면 개념도이다. 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)는, 기판의 중앙부를 얇게 한 멤브레인 영역에, 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. 그리고, 복수의 통과 홀(25) 중, 대응하는 통과 홀(25)을 사이에 두고 대향하는 위치에 제어 전극(24)과 대향 전극(26)의 조(블랭커：블랭킹 편향기)가 각각 배치된다. 또한, 각 통과 홀(25)의 근방의 블랭킹 애퍼처 어레이 기판(31) 내부에는, 각 통과 홀(25)용의 제어 전극(24)에 편향 전압을 인가하는 제어 회로(41)(로직 회로；셀)가 배치된다. 각 빔용의 대향 전극(26)은 그라운드 접속된다.
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 제어 회로(41)는, 제어 신호용의 n 비트의 패러렐 배선이 접속된다. 각 제어 회로(41)는, 조사 시간 제어 신호(데이터)용의 n 비트의 패러렐 배선 외에, 클록(시프트 클록) 신호, 로드 신호, 샷 신호 및 전원용의 배선 등이 접속된다. 이들 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, 실시 형태 1에서는, 데이터 전송 방식으로서, 시프트 레지스터 방식을 이용한다. 시프트 레지스터 방식으로는, 멀티 빔은 복수의 빔마다 복수의 그룹으로 분할되고, 같은 그룹 내의 복수의 빔용의 복수의 시프트 레지스터는, 직렬로 접속된다. 구체적으로는, 어레이 형상으로 형성된 복수의 제어 회로(41)는, 예를 들면, 같은 행 혹은 같은 열 중에서 소정의 피치로 그룹화된다. 같은 그룹 내의 제어 회로(41)군은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 직렬로 접속된다. 그리고, 각 샷을 위한 신호가 그룹 내의 제어 회로(41)로 전달된다.
도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 시프트 레지스터의 접속 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 각 빔용의 제어 회로(41)는, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 기판의 중앙부에 어레이 형상으로 형성된다. 그리고, 예를 들면, 같은 행에 배열된 복수의 제어 회로(41)(x 방향)마다, 도 4에 도시하는 바와 같이, 각 행의 제어 회로(41) 열이, 예를 들면, 8 개의 그룹으로 순서대로 배분되어 그룹화된다. 예를 들면, 512 열Х512 행의 멀티 빔으로 구성되는 경우, 각 행의 1 번째 ~ 512 번째의 빔용의 제어 회로(41)가 1, 9, 17, 25, …와 8 빔 간 피치마다, 데이터 열 1(그룹)을 구성한다. 마찬가지로, 2, 10, 18, 26, …과 8 빔 간 피치마다, 데이터 열 2(그룹)을 구성한다. 이하, 마찬가지로, 데이터 열 3(그룹) ~ 데이터 열 8(그룹)을 구성한다. 그리고, 각 그룹 내의 제어 회로(41)군은 직렬로 접속된다. 그리고, 편향 제어 회로(130)로부터 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)로 출력된 행마다의 신호가, 도시하지 않은 I/O 회로를 통하여 분할되어, 패러렐로 각 그룹에 전달된다. 그리고, 각 그룹의 신호가 그룹 내의 직렬로 접속된 제어 회로(41)로 전달된다. 구체적으로는, 각 제어 회로(41) 내에, 시프트 레지스터(11)가 배치되고, 같은 그룹의 제어 회로(41) 내의 시프트 레지스터(11)가 직렬로 접속된다. 도 4의 예에서는, 예를 들면, 데이터 열(그룹)마다 64 개의 시프트 레지스터(11)가 직렬로 접속된다. 따라서, n 비트 데이터를 시리즈로 전송하는 경우, 64n 회의 클록 신호에 의하여, 각 빔용의 조사 시간 제어 신호(ON/OFF 제어 데이터)가 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내의 각 제어 회로(41)에 각 빔용의 시프트 레지스터(11)를 통하여 전달(전송))되게 된다.
그리고, 각 개별 블랭킹 기구(47)가, 각 빔용의 시프트 레지스터(11)에 전송된 조사 시간 제어 신호에 따라, 도시하지 않은 카운터 회로를 이용하여 해당 샷의 조사 시간을 빔마다 개별적으로 제어한다. 혹은, 1 샷분의 최대 조사 시간(Tmax)을 조사 시간이 상이한 복수의 서브 샷으로 분할한다. 그리고, 각 개별 블랭킹 기구(47)가, 각 빔용의 시프트 레지스터(11)에 전송된 조사 시간 제어 신호에 따라, 복수의 서브 샷 중에서 1 샷분의 조사 시간이 되도록 서브 샷의 조합을 선택한다. 그리고, 선택된 서브 샷의 조합이 같은 화소에 대하여 연속하여 조사됨으로써, 빔마다 1 샷분의 조사 시간을 제어하도록 해도 바람직하다. 이하, 카운터 회로를 이용하여 해당 샷의 조사 시간을 빔마다 개별적으로 제어하는 경우를 이용하여 설명한다.
도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구 내부에 배치되는 개별 빔용의 제어 회로의 일례를 도시하는 도면이다. 도 5에서, 각 제어 회로(41) 내에는, 시프트 레지스터(11), 버퍼가 되는 n 비트분의 복수의 레지스터(42), 실행용의 n 비트분의 복수의 레지스터(44), 컴퍼레이터(45), 앰프(46), 및 앤드 회로(49)가 배치된다. 도 5의 예에서는, 예를 들면, 6 비트로 조사 시간 제어 신호가 정의되는 경우를 나타내고 있다. 조사 시간 제어 신호로서 조사 시간에 상당하는 카운터값(Tr)이 정의된다. 도 5에서, 시프트 레지스터(11)의 출력은, 같은 그룹의 다음의 시프트 레지스터(11)의 입력과, 자신의 제어 회로(41) 내의 최초의 레지스터(42a)의 입력에 접속된다. 복수의 레지스터(42a~42n)는 직렬로 접속된다. 복수의 레지스터(42a~42n)의 각 레지스터의 출력은, 다음의 레지스터(42)의 입력과 대응하는 레지스터(44)의 입력에 접속된다. 복수의 레지스터(44a~44n)는 직렬로 접속된다. 각 레지스터(44)의 출력은, 컴퍼레이터(45)의 입력에 접속된다. 컴퍼레이터(45)에는, 도시하지 않은 공통의 카운터 회로로부터의 출력이 접속된다. 컴퍼레이터(45)의 출력은, 앤드 회로(49)의 입력에 접속된다. 앤드 회로(49)의 입력에는, 추가로, 편향 제어 회로(130)로부터 송신되는 샷 신호가 접속된다. 앤드 회로(49)의 출력은, 앰프(46)의 입력에 접속된다. 앰프(46)의 출력은, 제어 전극(24)에 접속된다.
도 5에서, k 회째의 샷의 각 빔의 조사 시간 제어 신호(데이터)의 최초의 1 비트째의 신호는, 같은 그룹 내에서 직렬로 접속된 복수의 시프트 레지스터(11)의 수만큼 편향 제어 회로(130)로부터 송신되는 시프트 클록 신호에 동기하여 전송됨으로써, 원하는 시프트 레지스터(11)에 저장된다. 조사 시간 제어 신호(데이터)는, 2 진수 제어이므로 H 신호 혹은 L 신호가 된다. 시프트 레지스터(11)에 저장된 1 비트째의 조사 시간 제어 신호(데이터)는, 편향 제어 회로(130)로부터 송신되는 로드 1 신호에 동기하여 1 번째의 레지스터(42)에 읽어져 기억된다. 같은 동작을 n 비트 데이터라면 n 회 실시함으로써, k 회째의 샷의 각 빔의 조사 시간 제어 신호(데이터)로서, n 비트의 데이터가 복수의 레지스터(42)로 나뉘어져 저장된다. 복수의 레지스터(42)에 저장된 조사 시간 제어 신호(데이터)는, 편향 제어 회로(130)로부터 송신되는 로드 2 신호에 동기하여 복수의 레지스터(43)에 읽어져 기억된다. 이에 의하여, n 비트의 데이터가 복수의 레지스터(43)로 나뉘어져 기억된다. 그 결과, 컴퍼레이터(45)에는, 복수의 레지스터(43)로 나뉘어져 기억된 n 비트의 데이터가 입력되게 된다. 그리고, 도시하지 않은 공통의 카운터 회로에서 소정의 주기(조사 시간 분해능)로 카운트된 회수(tc)가 컴퍼레이터(45)에 입력된 카운터값(Tr)이 될 때까지, 앤드 회로(49)의 입력에는 H 신호가 출력된다. 바꾸어 말하면, Tr＞tc의 기간만큼 컴퍼레이터(45)로부터 앤드 회로(49)의 입력으로 H 신호가 출력된다. 앤드 회로(49)에는, 컴퍼레이터(45)로부터, 예를 들면, 빔 ON 신호이면 ON 시간만큼 H 신호, 그 이외이면 L 신호가 입력된다. 한편, 앤드 회로(49)는, 편향 제어 회로(130)로부터 송신되는 샷 신호(H 신호)를 입력하고 있는 기간만큼, 컴퍼레이터(45)로부터의 신호가 H 신호이면, 앰프(46)로 빔 ON 신호(H)를 출력한다. 그 이외에는, 앰프(46)에 빔 OFF 신호(L)를 출력한다. 앰프(46)는, 앤드 회로(49)로부터 빔 ON 신호(H)가 출력되고 있는 기간만큼, 제어 전극(24)에 빔 ON 전위(GND)를 인가한다. 그 이외에는, 앰프(46)는, 제어 전극(24)에 빔 OFF 전위(Vdd)를 인가한다. 각 빔은, 제어 전극(24)으로 인가되는 전위와 대향 전극(26)으로 인가되는 그라운드 전위와의 전위 차에 의하여 편향되고, 제한 애퍼처 기판(206)에 차폐됨으로써 빔 OFF로 제어된다. 제어 전극(24)으로 인가되는 전위와 대향 전극(26)으로 인가되는 그라운드 전위가 동전위라면, 제한 애퍼처 기판(206)에 차폐되지 않고 중심부의 홀을 빠져나가 빔 ON으로 제어된다. 카운터 회로의 카운트 개시와 샷 신호를 동기시킴으로써, 원하는 조사 시간의 k 회째의 샷이 실시된다. 각 레지스터에는, 순차적으로 다음의 샷의 데이터가 보내어지고, k 회째의 샷이 종료 후, 앤드 회로(49)가 다음의 샷 신호(H 신호)를 입력함으로써, k+1 회째의 샷이 실시된다. 이후, 순서대로 각 샷이 실시된다.
도 6은, 실시 형태 1에 있어서의 블랭킹 애퍼처 어레이 기구 내에서의 데이터 전송과 샷과의 타이밍 차트의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, k 회째의 샷 중에, k+1 회째의 샷의 조사 시간 제어 신호(데이터)가 같은 순서로 각 시프트 레지스터(11)에 전송됨과 동시에, 각 제어 회로(41) 내의 복수의 레지스터(42)에 보존된다. 따라서, k 회째의 샷 중에, k+1 회째의 샷 데이터에 기인하는 전류가 각 제어 회로(41) 내를 흐르게 된다. 상술한 바와 같이, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)에서는, 각 블랭커를 구성하는 제어 전극(24) 및 대향 전극(26)의 배선 또는 제어 회로(41)가 각 빔과 근접해 있으므로, 이들 배선 또는 제어 회로(41)에 흐르는 전류에 의하여 발생하는 자기장이 빔의 궤도에 영향을 줄 가능성이 있다. 특히, k 회째의 샷은, k+1 회째의 샷 데이터에 기인하는 자기장에 의하여 빔의 궤도에 이탈이 생길 수 있게 된다. 복수의 레지스터(42)라고 하는 버퍼 회로가 샷 1 회분 여분에 더 추가되어 있다면, k 회째의 샷은, k+2 번째의 샷 데이터에 기인하는 자기장에 의하여 빔의 궤도에 이탈이 생길 수 있게 된다. 바꾸어 말하면, 각 샷은, 미래의 샷의 샷 데이터에 기인하는 자기장에 의하여 빔의 궤도에 이탈이 생길 수 있게 된다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 궤도 변동을 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내에서의 자기장 외에, 멀티 빔(20)에 생기는 쿨롱 효과에 의하여 빔의 위치 이탈 또는 디포커스가 생길 수 있다. k 회째의 샷에 있어서의 쿨롱 효과는, k 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 전류량에 따라 작용한다. k 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 전류량은, k 회째의 샷의 샷 데이터로부터 파악할 수 있다. 바꾸어 말하면, 각 샷은, 해당 샷의 샷 데이터에 기인하는 쿨롱 효과에 의하여 빔의 궤도에 이탈이 생길 수 있게 된다.
그 밖에, 멀티 빔(20)을 편향하는 주편향기(208) 및 부편향기(209)라고 하는 대물 편향기에 대전하는 대전도, 멀티 빔(20)을 편향할 때에 빔의 궤도에 영향을 준다. k 회째의 샷 시에 있어서의 대물 편향기의 대전은, k-1 회째 이전의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)에 의하여 생긴다. 또한, 대물 편향기의 대전량은, k-1 회째 이전의 샷의 샷 데이터로부터 파악할 수 있다. 대전의 시간 감쇠가 적으면, 보다 많은 k-m(m＞1) 회째 이전의 샷이 k 회째의 샷에 영향을 준다. 바꾸어 말하면, 각 샷은, 과거의 샷의 샷 데이터에 기인하는 대물 편향기의 대전에 의하여 빔의 궤도에 이탈이 생길 수 있게 된다.
이에, 실시 형태 1에서는, k 회째의 샷에 대한 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내에서 생기는 자기장에 의한 멀티 빔(20)의 위치 이탈량을 k+1 회째 이후의 샷에 관한 파라미터를 이용하여 정의한다. 마찬가지로, k 회째의 샷에 대한 쿨롱 효과에 의한 멀티 빔(20)의 위치 이탈량을 k 회째의 샷에 관한 파라미터를 이용하여 정의한다. 마찬가지로, k 회째의 샷에 대한 대물 편향기의 대전에 의한 멀티 빔(20)의 위치 이탈량을 k-1 회째 이전의 샷에 관한 파라미터를 이용하여 정의한다.
도 8은, 실시 형태 1에 있어서의 빔 위치 시프트의 원인과 관련 파라미터와 보정량의 관계의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8에서, 편향기의 대전이 원인이 되는 빔 궤도의 시프트가 생기는 곳으로서, 대물 편향기를 들 수 있다. 그리고, 대물 편향기의 대전에 관련된 파라미터로서, 패턴 밀도 혹은 조사량 밀도가 상당한다. 따라서, 패턴 밀도 혹은 조사량 밀도와 멀티 빔(20)의 빔 어레이 시프트량과의 상관 관계가 얻어진다면, 보정이 가능해진다. 또한, 도 8에서, 쿨롱 효과가 원인이 되는 빔 궤도의 시프트가 생기는 곳으로서, 도 7에 도시한 바와 같이, 시료면에 의하여 가까운 크로스오버 위치를 들 수 있다. on 빔의 합계의 전류값이 커지면, 쿨롱력에 의하여 빔의 시료면 상에서의 위치의 이탈 또는 포커스의 이탈이 생겨버린다. 그리고, 쿨롱 효과에 관련된 파라미터로서, 분할 샷 방식으로는, 서브 샷마다의 on 빔의 분포가 상당한다. 따라서, on 빔의 총 조사량(on 빔량) 및 분포의 중심과 멀티 빔(20)의 빔 어레이 시프트량과의 상관 관계가 얻어진다면, 보정이 가능해진다. 쿨롱 효과에 관련된 파라미터로서, 카운터 방식으로는 샷마다의 조사량의 분포가 상당한다. 따라서, 멀티 빔(20)의 on 빔의 총 조사량(on 빔량) 및 분포의 중심과 멀티 빔(20)의 빔 어레이 시프트량과의 상관 관계가 얻어진다면, 보정이 가능해진다. 또한, 도 8에서, 블랭킹 동작이 원인이 되는 빔 궤도의 시프트가 생기는 곳으로서, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 부근을 들 수 있다. 그리고, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내의 자기장의 바탕이 되는 전류량에 관련된 파라미터로서, 샷 사이클과 온 빔의 총량(on 빔량)이 상당한다. 따라서, 샷 사이클과 멀티 빔(20)의 빔 어레이 시프트량과의 상관 관계, 및 샷 사이클 고정으로의 on 빔량과 멀티 빔(20)의 빔 어레이 시프트량과의 상관 관계가 얻어진다면, 보정이 가능해진다.
도 9는, 실시 형태 1에 있어서의 파라미터와 시프트량의 상관을 구하기 위한 방법의 일례를 나타내는 플로우차트도이다. 도 9에서, 실시 형태 1에 있어서의 파라미터와 시프트량의 상관을 구하기 위한 방법은, 조건 변경 묘화 공정(S10)과, 묘화 결과 해석과 빔 위치 분포 산출 공정(S12)과, 시프트량 산출 공정(S14)과, 상관 관계식 연산 공정(S16)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다.
조건 변경 묘화 공정(S10)으로서, 묘화 장치(100)는, 복수의 파라미터의 파라미터마다, 해당 파라미터의 값을 가변으로 하면서, 멀티 빔(20)을 조사하고, XY 스테이지(105) 상에 배치되는 도시하지 않은 위치 검출용 마크로 멀티 빔(20)의 각 빔의 위치를 측정한다. 혹은, 멀티 빔(20)으로 평가 기판 상에 평가 패턴을 묘화해도 바람직하다. k 회째의 샷에 대한 대물 편향기의 대전에 관련된 파라미터로서, k-1 회째 이전의 샷에 사용한 멀티 빔의 조사 위치의 패턴 밀도(P) 혹은 조사량 밀도(P')를 이용한다. k 회째의 샷에 대한 쿨롱 효과에 관련된 파라미터로서, k 회째의 샷에 사용하는 멀티 빔(20)의 on 빔량(B) 및 분포의 중심(Bcx, Bcy)의 조합을 이용한다. k 회째의 샷에 대한 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내의 자기장의 바탕이 되는 전류량에 관련된 파라미터로서, k+1 회째 이후의 샷에 사용하는 멀티 빔(20)의 샷 사이클(Tc)과 on 빔량(B)의 조합을 이용한다.
묘화 결과 해석과 빔 위치 분포 산출 공정(S12)으로서, 파라미터마다, 측정된 각 빔의 위치를 해석하여, 빔 위치 분포를 산출한다. 혹은, 묘화된 평가 기판을 취출하고, 현상 후, 다른 위치 측정기로, 파라미터종 및 파라미터값마다, 각 빔의 조사 위치를 측정하여, 빔 위치 분포를 작성한다.
시프트량 산출 공정(S14)으로서, 파라미터종 및 파라미터값마다, 얻어진 각 빔 위치 분포를 설계 위치로 가급적 접근시키기 위한 시프트량(보정량)을 산출한다. 여기에서는, 멀티 빔(20) 전체를 일괄하여 시프트(위치 보정)하기 위한 시프트량을 산출한다. 예를 들면, 최소 2 승법에 의하여 얼라인먼트할 때의 시프트량을 산출한다. 시프트량은, x, y 방향 각각 구한다.
상관 관계식 연산 공정(S16)으로서, 파라미터(혹은 파라미터의 조합)마다 얻어진 시프트량을 피팅하여 상관 관계식을 연산한다. 예를 들면, k-1 회째 이전의 샷에 사용한 멀티 빔의 조사 위치의 패턴 밀도(P)에 의존한, 대물 편향기의 대전에 기인하는 k 회째의 샷에서의 위치 이탈량을 보정하는 x, y 방향의 시프트량을 구하는 상관 관계식(Gx(P) 및 Gy(P))을 구한다. 혹은, 예를 들면, k-1 회째 이전의 샷에 사용한 멀티 빔의 조사 위치의 조사량 밀도(P')에 의존한, 대물 편향기의 대전에 기인하는 k 회째의 샷에서의 위치 이탈량을 보정하는 x, y 방향의 시프트량을 구하는 상관 관계식(Gx(P’) 및 Gy(P’))을 구한다. 과거의 샷은, 대전 감쇠 기간에 따라 1~m 회 전까지의 샷의 파라미터를 이용하면 바람직하다. 또한, 예를 들면, k 회째의 샷에 사용하는 멀티 빔(20)의 on 빔량(B) 및 분포의 중심(Bcx, Bcy)의 조합에 의존한, 쿨롱 효과에 기인하는 k 회째의 샷에서의 위치 이탈량을 보정하는 x, y 방향의 시프트량을 구하는 상관 관계식(Cx(B, Bcx, Bcy) 및 Cy(B, Bcx, Bcy))을 구한다. 또한, 예를 들면, k+1 회째 이후의 샷에 사용하는 멀티 빔(20)의 샷 사이클(Tc)과 on 빔량(B)의 조합에 의존한, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내의 자기장에 기인하는 k 회째의 샷에서의 위치 이탈량을 보정하는 x, y 방향의 시프트량을 구하는 상관 관계식(Mx(Tc, B) 및 My(Tc, B))을 구한다. 미래의 샷은, k 회째의 샷 시에 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204) 내에서 데이터 전송하는 샷의 수에 따라 1~j 회 후까지의 샷의 파라미터를 이용하면 바람직하다. 얻어진 각 상관 관계식의 데이터는, 묘화 장치(100)에 입력되고, 기억 장치(144)에 저장된다.
도 10은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법의 요부 공정의 일례를 나타내는 플로우차트도이다. 도 10에서, 실시 형태 1에 있어서의 묘화 방법은, 묘화 파라미터 결정 공정(S102)과, 샷 사이클 산출 공정(S104)과, 래스터라이즈 공정(S106)과, 패턴 밀도 산출 공정(S108)과, 보정 조사 계수 산출 공정(S110)과, 조사량 밀도 산출 공정(S112)과, 샷 데이터 생성 공정(S114)과, 샷마다의 on 빔량, on 빔 중심 산출 공정(S116)과, 샷마다의 시프트량 산출 공정(S120)과, 묘화 공정(S130)이라고 하는 일련의 공정을 실시한다.
묘화 파라미터 결정 공정(S102)으로서, 묘화 파라미터의 정보가 묘화 장치(100)에 입력되고, 기억 장치(140)에 저장된다. 혹은, 미리 준비된 복수의 묘화 파라미터의 조합 중에서, 해당 칩의 묘화 처리에 사용하는 묘화 파라미터의 조합을 유저가 GUI(그래픽 유저 인터페이스) 등의 도시하지 않은 인터페이스를 이용하여 선택하여도 된다. 이에 의하여, 해당 칩의 묘화 처리에 사용하는 묘화 파라미터가 결정된다. 묘화 파라미터의 일례로서, 베이스 도스(Db)의 값 또는 근접 효과를 보정하는 조사량 변조량(Dp(x)) 등을 들 수 있다.
샷 사이클 산출 공정(S104)으로서, 샷 사이클(Tc) 산출부(61)는, 결정된 묘화 파라미터를 이용하여, 해당 칩의 묘화 처리에 사용하는 샷 사이클(Tc)을 산출한다. 샷 사이클(Tc)은, 베이스 도스(Db)와 조사량 변조량(Dp(x))이 정해지면 구할 수 있다. 구체적으로는, 베이스 도스(Db)와 조사량 변조량(Dp(x))을 곱함으로써, 최대 조사량(Dmax)이 구해진다. 따라서, 이러한 최대 조사량(Dmax)을 전류 밀도(J)로 나눔으로써, 최대 조사 시간(Tmax)을 얻을 수 있다. 샷 사이클(Tc)은, 예를 들면, 얻어진 최대 조사 시간(Tmax) 혹은 최대 조사 시간(Tmax)에 부편향기(209)의 세틀링 시간을 가산한 값으로 설정되면 바람직하다. 여기에서는, 조사량 변조량(Dp(x))을 오프라인으로 구하고 있으나, 묘화 장치(100) 내에서 구해도 바람직하다.
래스터라이즈 공정(S106)으로서, 래스터라이즈 처리부(60)는, 기억 장치(140)로부터 칩 데이터(묘화 데이터)를 읽어내어, 래스터라이즈 처리를 행한다. 구체적으로는, 래스터라이즈 처리부(60)는, 화소마다, 해당 화소 내의 패턴의 면적 밀도(ρ(x))를 연산한다. 여기서, 우선, 시료(101) 상의 묘화되는 영역에 대하여 설명한다.
도 11은, 실시 형태 1에 있어서의 묘화되는 영역의 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 시료(101)의 묘화 영역(30)은, 예를 들면, y 방향을 향하여 소정의 폭으로 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(32)에 가상 분할된다. 묘화 영역(30)은, 칩 데이터에 정의된 칩 영역이 상당한다. 묘화 장치(100)로 묘화 영역(30)에 패턴을 묘화하는 경우에는, 예를 들면, 우선, XY 스테이지(105)를 이동시키고, 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 조정하여 묘화가 개시된다. 제1 번째의 스트라이프 영역(32)을 묘화할 때에는, XY 스테이지(105)를, 예를 들면, -x 방향으로 이동시킴으로써, 상대적으로 x 방향으로 묘화를 진행시켜간다. XY 스테이지(105)는, 예를 들면, 등속으로 연속 이동시킨다. 제1 번째의 스트라이프 영역(32)의 묘화 종료 후, 스테이지 위치를 -y 방향으로 이동시키고, 이번에는 XY 스테이지(105)를, 예를 들면, x 방향으로 이동시킴으로써, -x 방향을 향하여 마찬가지로 묘화를 행한다. 이러한 동작을 반복하여, 각 스트라이프 영역(32)을 순서대로 묘화한다. 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 향하여 묘화를 진행시키도록 해도 상관없다. 1 회의 샷에서는, 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.
도 12는, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔의 조사 영역과 묘화 대상 화소와의 일례를 도시하는 도면이다. 도 12에서, 스트라이프 영역(32)은, 예를 들면, 멀티 빔(20)의 빔 사이즈로 메쉬 형상의 복수의 메쉬 영역으로 분할된다. 이러한 각 메쉬 영역이, 묘화 대상의 화소(36)(단위 조사 영역, 조사 위치, 혹은 묘화 위치)가 된다. 묘화 대상 화소(36)의 사이즈는, 빔 사이즈로 한정되는 것은 아니며, 빔 사이즈와는 관계없이 임의의 크기로 구성되는 것이여도 상관없다. 예를 들면, 빔 사이즈의 1/n(n는 1 이상의 정수)의 사이즈로 구성되어도 상관없다. 도 12의 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. 직사각형의 조사 영역(34)의 x 방향의 사이즈는, x 방향의 빔 수 Х x 방향의 빔 간 피치로 정의할 수 있다. 직사각형의 조사 영역(34)의 y 방향의 사이즈는, y 방향의 빔 수 Х y 방향의 빔 간 피치로 정의할 수 있다. 도 12의 예에서는, 예를 들면, 512Х512 열의 멀티 빔의 도시를 8Х8 열의 멀티 빔으로 생략하여 도시하고 있다. 그리고, 조사 영역(34) 내에, 1 회의 멀티 빔(20)의 샷으로 조사 가능한 복수의 화소(28)(빔의 묘화 위치)가 도시되어 있다. 서로 이웃하는 화소(28) 간의 피치가 시료(101)면 상에 있어서의 멀티 빔의 각 빔 간의 피치가 된다. x, y 방향으로 빔 피치의 사이즈로 둘러싸인 직사각형의 영역에서 1 개의 서브 조사 영역(29)(피치 셀)을 구성한다. 도 12의 예에서는, 각 서브 조사 영역(29)은, 예를 들면, 4Х4 화소로 구성되는 경우를 나타내고 있다. 각 서브 조사 영역(29) 내는, 각각, 복수의 빔에 의하여 조사됨으로써 각 서브 조사 영역(29) 내의 모든 화소(36)가 묘화 가능하게 되도록 묘화 시퀀스가 설정된다.
래스터라이즈 처리는, 묘화 영역(30)에 대하여, 화소(36)마다 요소가 정의된 면적 밀도(ρ(x)) 맵을 작성한다.
패턴 밀도 산출 공정(S108)으로서, 패턴 밀도(P(x)) 산출부(62)는, 스트라이프 영역(32)마다, 해당 스트라이프 영역(32) 내의 위치(x)에 의존한 패턴 밀도(P(x))를 산출한다. 혹은, 스트라이프 영역(32)을 복수의 서브 스트라이프 영역으로 분할하고, 서브 스트라이프 영역마다 행해도 바람직하다. 바꾸어 말하면, 서브 스트라이프 영역마다, 해당 서브 스트라이프 영역 내의 위치(x)에 의존한 패턴 밀도(P(x))를 산출한다. 패턴 밀도(P(x))는, 면적 밀도(ρ(x)) 맵에 정의된 면적 밀도(ρ(x))를 이용하면 된다.
보정 조사 계수 산출 공정(S110)으로서, 보정 조사 계수(d(x)) 산출부(63)는, 화소(36)마다, 패턴의 면적 밀도(ρ(x))와 조사량 변조량(Dp(x))을 곱한 보정 조사 계수(d(x))를 산출한다. 그리고, 보정 조사 계수(d(x)) 산출부(63)는, 묘화 영역(30)에 대하여, 화소(36)마다 요소가 정의된 보정 조사 계수(d(x)) 맵을 작성한다. 또한, 예를 들면, 보정 조사 계수(d(x))에 베이스 도스(Db)를 곱함으로써 각 화소의 조사량이 정해지게 된다.
조사량 밀도 산출 공정(S112)으로서, 조사량 밀도(P'(x)) 산출부(64)는, 스트라이프 영역(32)마다, 해당 스트라이프 영역(32) 내의 위치(x)에 의존한 조사량 밀도(P'(x))를 산출한다. 혹은, 서브 스트라이프 영역마다, 해당 서브 스트라이프 영역 내의 위치(x)에 의존한 조사량 밀도(P'(x))를 산출한다. 조사량 밀도(P'(x))는, 보정 조사 계수(d(x)) 맵에 정의된 보정 조사 계수(d(x))를 이용하면 된다.
샷 데이터 생성 공정(S114)으로서, 샷 데이터 생성부(65)는, 멀티 빔(20)의 각 샷의 샷 데이터를 생성한다. 구체적으로는, 샷 데이터 생성부(65)는, 화소(36)마다 샷 데이터를 생성한다. 예를 들면, 카운터 방식으로는, 각 화소(36)에 조사하는 빔의 조사 시간을, 상술한 카운터 회로의 카운트 주기(조사 시간 분해능)로 나눈 카운트값을 n 비트 데이터로서 생성한다. 분할 샷 방식으로는, 각 서브 샷의 ON/OFF를 선택하는 ON/OFF 제어 신호(1 비트)를, 한 조의 서브 샷분 배열한 데이터로서 생성한다. 그리고, 데이터 가공부(66)는, 생성된 샷 데이터를 샷 순서대로 위치를 바꾸어 배열한다. 샷 데이터(조사 시간 데이터)는 기억 장치(142)에 저장된다.
샷마다의 on 빔량, on 빔 중심 산출 공정(S116)으로서, 온 빔량(B) 산출부(67)는, 멀티 빔(20)의 샷마다, on 빔의 총 조사량(on 빔량(B))을 산출한다. 또한, 중심 산출부(68)는, 멀티 빔(20)의 샷마다, on 빔의 중심(Bcx, Bcy)을 산출한다.
도 13(a) 내지 도 13(c)는, 실시 형태 1에 있어서의 on 빔의 중심 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 13(a) 내지 도 13(c)에서는, 3Х3의 멀티 빔을 이용하여 설명한다. 도 13(a)에서는, 멀티 빔(20) 중, on 빔의 비율이 11%이며, on 빔의 위치가 좌하의 1 빔인 경우를 나타내고 있다. 도 13(b)에서는, 멀티 빔(20) 중, on 빔의 비율이 11%이며, on 빔의 위치가 중심의 1 빔인 경우를 나타내고 있다. 도 13(b)의 예에서는, 중심 빔만이 on 빔이 되므로, 중심 위치는 멀티 빔(20)의 빔 어레이의 중심 위치가 된다. 이에 대하여, 도 13(a)의 예에서는, 좌하의 빔이 on 빔이 되므로, 중심 위치는 도 13(c)에 도시하는 바와 같이, 빔 어레이의 중심 위치로부터 기울기 좌하 방향으로 이탈된 위치가 된다.
도 14(a) 내지 도 14(c)는, 실시 형태 1에 있어서의 on 빔의 중심 위치의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 14(a) 내지 도 14(c)에서는, 3Х3의 멀티 빔을 이용하여 설명한다. 도 14(a)에서는, 멀티 빔(20) 중, on 빔의 비율이 44%이며, on 빔의 위치가 좌단 1 열과 중앙 상단의 4 빔인 경우를 나타내고 있다. 도 14(b)에서는, 멀티 빔(20) 중, on 빔의 비율이 44%이며, on 빔의 위치가 네 귀퉁이의 4 빔인 경우를 나타내고 있다. 도 14(b)의 예에서는, 직사각형의 네 귀퉁이의 4 빔이 on 빔이 되므로, 중심 위치는 멀티 빔(20)의 빔 어레이의 중심 위치가 된다. 이에 대하여, 도 14(a)의 예에서는, 좌단 1 열과 중앙 상단의 4 빔이 on 빔이 되므로, 중심 위치는 도 14(c)에 도시하는 바와 같이, 빔 어레이의 중심 위치로부터 기울기 좌상 방향으로 이탈된 위치가 된다.
샷마다의 시프트량 산출 공정(S120)으로서, 시프트량 산출부(69)는, k+1 회째(k는 자연수) 이후의 샷에 관한 파라미터에 기초하는 k 회째의 샷의 멀티 빔(20)의 시프트량(Mx, My)을 산출한다. 또한, 시프트량 산출부(69)는, k-1 회째(k는 자연수) 이전의 샷에 관한 파라미터에 기초하는 k 회째의 샷의 멀티 빔(20)의 시프트량(Gx, Gy)을 산출한다. 또한, 시프트량 산출부(69)는, k 회째의 샷에 관한 파라미터에 기초하는 k 회째의 샷의 멀티 빔(20)의 시프트량(Cx, Cy)을 산출한다. 구체적으로는, 시프트량 산출부(69)는, 기억 장치(144)로부터 상관식 데이터를 읽어내고, 다음의 식 (1-1)(1-2)에 정의되는, 이들 시프트량을 합계한 합계 시프트량(Dx, Dy)을 산출한다. 즉, 합계 시프트량은, k+1 회째(k는 자연수) 이후의 샷에 관한 파라미터, k-1 회째(k는 자연수) 이전의 샷에 관한 파라미터, 및 k 회째의 샷에 관한 파라미터에 기초하는 파라미터에 기초하여 산출된다.
(1-1) Dx=Gx(P)+Cx(B, Bcx, Bcy)+Mx(Tc, B)
(1-2) Dy=Gy(P)+Cy(B, Bcx, Bcy)+My(Tc, B)
여기서, Gx(P)는, 예를 들면, k-1 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 조사 위치에 해당하는 복수의 화소(36)의 패턴 밀도(P(x))에 의존하는 함수로서 정의되면 된다. 마찬가지로, Gy(P)는, 예를 들면, k-1 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 조사 위치에 해당하는 복수의 화소(36)의 패턴 밀도(P(x))에 의존하는 함수로서 정의되면 된다.
혹은, 시프트량(Gx, Gy)은, 패턴 밀도(P(x)) 대신에 조사량 밀도(P'(x))에 의존시키면 더 바람직하다. 이러한 경우, Gx(P')는, 예를 들면, k-1 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 조사 위치에 해당하는 복수의 화소(36)의 조사량 밀도(P'(x))에 의존하는 함수로서 정의되면 된다. 마찬가지로, Gy(P')는, 예를 들면, k-1 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 조사 위치에 해당하는 복수의 화소(36)의 조사량 밀도(P'(x))에 의존하는 함수로서 정의되면 된다. 또한, k-1 회째부터 k-m 회째(m＞1)까지의 샷에 있어서의 P(x), P'(x)의 평균값 또는 대전의 시간 감쇠를 고려한 무게를 사용한 P(x), P'(x)의 가중 평균을 사용하면 더 바람직하다.
이상에 의하여, 샷마다, 과거의 샷의 샷 데이터에 관련된 파라미터에 기인하는 시프트량(Gx, Gy), 해당 샷의 샷 데이터에 관련된 파라미터에 기인하는 시프트량(Cx(B, Bcx, Bcy)), 및/혹은 미래의 샷의 샷 데이터에 관련된 파라미터에 기인하는 시프트량(My(Tc, B))을 이용한 해당 샷의 조사 위치를 보정하기 위한 시프트량(Dx, Dy)을 얻을 수 있다. 각 샷의 시프트량(Dx, Dy)은, 스트라이프 영역(32)마다, 혹은 서브 스트라이프 영역마다 연산된다. 묘화 대상으로 하는 스트라이프 영역(32), 혹은 서브 스트라이프 영역의 각 샷의 시프트량(Dx, Dy)이 연산된 후에, 묘화 대상으로 하는 스트라이프 영역(32), 혹은 서브 스트라이프 영역의 묘화를 행한다. 연산된 각 샷의 시프트량(Dx, Dy)은, 기억 장치(142)에 저장된다.
묘화 공정(S130)으로서, 묘화 기구(150)는, 산출된 시프트량(Dx, Dy)에 따라 k 회째의 샷의 멀티 빔(20) 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 멀티 빔(20)을 이용하여, 시료(101)에 k 회째의 샷을 행한다. 우선, 전송 제어부(79)에 의한 제어 하에서, 편향 제어 회로(130)는, 기억 장치(142)로부터 샷 순서대로 샷 데이터(조사 시간 데이터) 및 시프트량(Dx, Dy) 데이터의 전송을 받는다. 묘화 기구(150)는, 각 샷에 있어서, 샷 데이터(조사 시간 데이터) 및 시프트량(Dx, Dy)에 따라 제어된다.
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 멀티 빔(복수의 전자 빔)(20)이 형성된다. 이러한 멀티 빔(20)은, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 각각 대응하는 블랭커(제1 편향기：개별 블랭킹 기구(47)) 내를 통과한다. 이러한 블랭커는, 각각, 설정된 묘화 시간(조사 시간)동안, 빔이 ON 상태가 되도록 개별적으로 통과하는 빔을 블랭킹 제어한다.
블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)를 통과한 멀티 빔(20)은, 축소 렌즈(205)에 의하여 축소되고, 제한 애퍼처 기판(206)에 형성된 중심의 홀을 향하여 나아간다. 여기서, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 블랭커에 의하여 편향된 전자 빔은, 제한 애퍼처 기판(206)의 중심의 홀로부터 위치가 이탈되고, 제한 애퍼처 기판(206)에 의하여 차폐된다. 한편, 블랭킹 애퍼처 어레이 기구(204)의 블랭커에 의해 편향되지 않은 전자 빔은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제한 애퍼처 기판(206)의 중심의 홀을 통과한다. 이와 같이, 제한 애퍼처 기판(206)은, 개별 블랭킹 기구(47)에 의해 빔 OFF의 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 맞추어져, 원하는 축소율의 패턴상이 되고, 주편향기(208) 및 부편향기(209)에 의하여, 제한 애퍼처 기판(206)을 통과한 멀티 빔(20) 전체가 동일 방향으로 한꺼번에 편향되어, 각 빔의 시료(101) 상의 각각의 조사 위치에 조사된다. 그리고, 각 샷에 있어서, 주편향기(208) 혹은 부편향기(209)에 의하여, 해당 샷의 시프트량(Dx, Dy)만큼 더 멀티 빔(20) 전체가 편향된다. 한 번에 조사되는 멀티 빔(20)은, 이상적으로는 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 홀(22)의 배열 피치에, 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열되게 된다.
도 15(a) 및 도 15(b)는, 실시 형태 1에 있어서의 멀티 빔 시프트의 일례를 도시하는 도면이다. 도 15(a)에 도시하는 바와 같이, 상술한 요인에 의하여 멀티 빔(20)의 각 빔의 조사 위치(12)는, 샷마다 변동량이 상이하면서 설계 위치(10)로부터 이탈된다. 실시 형태 1에 의하면, 각 빔을 개별적으로 궤도 보정하는 것이 아니라, 샷마다 해당 샷용의 시프트량(Dx, Dy)만큼 멀티 빔(20) 전체를 일괄하여 시프트함으로써, 도 15(b)에 도시하는 바와 같이, 멀티 빔(20) 전체에서의 위치 이탈량을 저감할 수 있다.
또한, 묘화 제어부(80)에 의하여 제어되는 묘화 시퀀스에 있어서, 예를 들면, XY 스테이지(105)가 연속 이동하고 있을 때, 빔의 조사 위치가 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 주편향기(208)에 의하여 트랙킹 제어가 행해진다. 그리고, 각 서브 조사 영역(29)은, 미리 설정된 복수의 빔에 의하여 자기의 서브 조사 영역(29) 내의 모든 화소(36)가 조사될 수 있도록 편향된다. 각 서브 조사 영역(29)은, 예를 들면, 4Х4의 화소(36)로 구성되고, 어느 4 개의 빔으로 전체 화소를 조사하는 경우, 1 회의 트랙킹 제어로, 각 서브 조사 영역(29) 내의 1/4의 화소(4 화소)가 1 개의 빔에 의한, 예를 들면, 4 샷으로 묘화된다. 각 회의 트랙킹 제어에 있어서 조사하는 빔을 교대시킴으로써, 4 회의 트랙킹 제어로, 4Х4의 화소(36) 전체가 조사될 수 있게 된다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 의하면, 미래의 샷 혹은 과거의 샷에 관한 파라미터를 이용하여, 멀티 빔 묘화에 있어서 샷마다 변동량이 변화하는 각 빔의 위치 이탈량을 저감할 수 있다.
이상, 구체적인 예를 참조하면서, 실시 형태에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 이들 구체예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상술한 예에서는, 과거의 샷의 샷 데이터에 관련된 파라미터에 기인하는 시프트량(Gx, Gy)에 대하여, Gx(P) 및 Gy(P)은, 예를 들면, k-1 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 조사 위치에 해당하는 복수의 화소(36)의 패턴 밀도(P(x))에 의존하는 함수로서 정의되는 경우를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, k-1 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 조사 위치에 해당하는 복수의 화소(36)의 패턴 밀도(P(x))의 합계값 혹은 평균값에 의존하는 함수로서 정의되는 경우여도 상관없다. 혹은, k-1 회째의 샷에 있어서의 멀티 빔(20)의 조사 영역(34) 내의 전체 화소의 패턴 밀도(P(x)), 혹은 전체 화소의 패턴 밀도(P(x))의 합계값 혹은 평균값에 의존하는 함수로서 정의되는 경우여도 상관없다. 패턴 밀도(P(x))대신에 조사량 밀도(P'(x))를 이용하는 경우에 대해서도 마찬가지이다. k-1 회째부터 k-m 회째(m＞1)까지의 샷에 있어서의 P(x), P'(x)의 평균값이나, 대전의 시간 감쇠를 고려한 무게를 사용한 P(x), P'(x)의 가중 평균을 사용해도 된다.
또한, 장치 구성 또는 제어 수법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요시되는 장치 구성 또는 제어 수법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략하였으나, 필요시되는 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 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.

Claims (11)

  1. 기판을 배치하는 이동 가능한 스테이지와,
    멀티 하전 입자 빔의 각 샷의 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성부와,
    적어도 k+1 회째(k는 자연수) 이후에 조사되는 상기 멀티 하전 입자 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄하여 위치 보정을 행하기 위한 시프트량을 산출하는 시프트량 산출부와,
    상기 멀티 하전 입자 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 묘화 기구를 구비한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시프트량 산출부는, 추가로 k-1 회째 이전에 조사되는 상기 멀티 하전 입자 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, 상기 시프트량을 산출하고,
    상기 묘화 기구는, 상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시프트량 산출부는, 추가로 상기 k 회째에 조사되는 상기 멀티 하전 입자 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, 상기 시프트량을 산출하고,
    상기 묘화 기구는, 상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 시프트량 산출부는, 추가로 상기 k 회째에 조사되는 상기 멀티 하전 입자 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, 상기 시프트량을 산출하고,
    상기 묘화 기구는, 상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파라미터로서 k+1 회째 이후의 샷에 사용하는 멀티 하전 입자 빔의 샷 사이클과 on 빔량의 조합을 이용하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  6. 기판을 배치하는 이동 가능한 스테이지와,
    멀티 하전 입자 빔의 각 샷의 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성부와,
    적어도 k-1 회째(k는 자연수) 이전에 조사되는 상기 멀티 하전 입자 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄하여 위치 보정을 행하기 위한 시프트량을 산출하는 시프트량 산출부와,
    상기 멀티 하전 입자 빔을 편향하는 편향기를 가지고, 상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 k 회째의 샷을 행하는 묘화 기구를 구비한 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시프트량 산출부는, 추가로 상기 k 회째에 조사되는 상기 멀티 하전 입자 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, 상기 시프트량을 산출하고,
    상기 묘화 기구는, 상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 파라미터로서, k-1 회째 이전의 샷에 사용한 상기 멀티 하전 입자 빔의 조사 위치의 패턴 밀도 혹은 조사량 밀도를 이용하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치.
  9. 멀티 하전 입자 빔의 각 샷의 샷 데이터를 생성하고,
    적어도 k+1 회째(k는 자연수) 이후의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄하여 위치 보정을 행하는 시프트량을 산출하고,
    상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 이동 가능한 스테이지 상에 배치된 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    추가로, k-1 회째(k는 자연수) 이전에 조사되는 상기 멀티 하전 입자 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, 상기 시프트량을 산출하고,
    상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    추가로, k 회째에 조사되는 상기 멀티 하전 입자 빔의 샷에 관한 파라미터에 기초하여, 상기 시프트량을 산출하고,
    상기 시프트량에 따라 상기 k 회째의 샷의 멀티 하전 입자 빔 전체를 일괄 편향에 의하여 시프트하면서, 상기 멀티 하전 입자 빔을 이용하여, 기판에 상기 k 회째의 샷을 행하는 것을 특징으로 하는 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법.
KR1020210021602A 2020-02-18 2021-02-18 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법 KR102550374B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2020-025337 2020-02-18
JP2020025337A JP7458817B2 (ja) 2020-02-18 2020-02-18 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210105309A true KR20210105309A (ko) 2021-08-26
KR102550374B1 KR102550374B1 (ko) 2023-07-03

Family

ID=77271929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210021602A KR102550374B1 (ko) 2020-02-18 2021-02-18 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11270865B2 (ko)
JP (1) JP7458817B2 (ko)
KR (1) KR102550374B1 (ko)
CN (1) CN113341655B (ko)
TW (1) TWI775301B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022143308A (ja) * 2021-03-17 2022-10-03 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 (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324175A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP2012033336A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線装置および該装置の制御方法
JP2015138882A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 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

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3169399B2 (ja) * 1990-09-20 2001-05-21 富士通株式会社 荷電粒子ビーム露光装置及びその制御方法
JP2751717B2 (ja) 1991-03-13 1998-05-18 富士通株式会社 荷電粒子ビーム露光方法及び荷電粒子ビーム露光装置
DE69226553T2 (de) 1991-03-13 1998-12-24 Fujitsu Ltd Vorrichtung und Verfahren zur Belichtung mittels Ladungsträgerstrahlen
US6262425B1 (en) * 1999-03-11 2001-07-17 International Business Machines Corporation Curvilinear axis set-up for charged particle lithography
JP2008041890A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Canon Inc マルチ荷電粒子ビームの計測方法、露光装置、及びデバイス製造方法
NL2001369C2 (nl) 2007-03-29 2010-06-14 Ims Nanofabrication Ag Werkwijze voor maskerloze deeltjesbundelbelichting.
JP2010192508A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 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
JP5403744B2 (ja) * 2009-08-19 2014-01-29 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、荷電粒子ビーム描画方法、および、荷電粒子ビーム描画用データの処理装置
JP2013074088A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Canon Inc 荷電粒子線描画装置、描画データ生成方法、描画データ生成プログラム、それを用いた物品の製造方法
JP6147528B2 (ja) * 2012-06-01 2017-06-14 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方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
JP6039970B2 (ja) * 2012-08-28 2016-12-07 株式会社ニューフレアテクノロジー セトリング時間の設定方法、荷電粒子ビーム描画方法、および荷電粒子ビーム描画装置
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
JP6653125B2 (ja) 2014-05-23 2020-02-26 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
JP6353278B2 (ja) 2014-06-03 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方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
JP2016103571A (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 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
JP6951174B2 (ja) * 2016-09-28 2021-10-20 株式会社ニューフレアテクノロジー 電子ビーム装置及び電子ビームの位置ずれ補正方法
CN111448519A (zh) * 2017-12-11 2020-07-24 Asml荷兰有限公司 电压对比量测标记
JP7189729B2 (ja) * 2018-10-30 2022-12-14 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およ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
JP2007324175A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP2012033336A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線装置および該装置の制御方法
JP2015138882A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 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

Also Published As

Publication number Publication date
KR102550374B1 (ko) 2023-07-03
CN113341655A (zh) 2021-09-03
JP7458817B2 (ja) 2024-04-01
JP2021132065A (ja) 2021-09-09
TW202147372A (zh) 2021-12-16
US20210257185A1 (en) 2021-08-19
US11270865B2 (en) 2022-03-08
CN113341655B (zh) 2024-04-16
TWI775301B (zh) 2022-08-21

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
KR102303435B1 (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법
JP7026554B2 (ja) 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
US10978273B2 (en) Multiple charged particle beam writing method and apparatus using beams for straddling regions
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
TW201624524A (zh) 多重帶電粒子束的射束位置測定方法及多重帶電粒子束描繪裝置
KR102320008B1 (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법
US10319564B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus, and multi charged particle beam writing method
KR20170032208A (ko) 멀티 하전 입자빔 묘화 방법 및 멀티 하전 입자빔 묘화 장치
WO2021250965A1 (ja) 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
KR102550374B1 (ko) 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 방법
US11556061B2 (en) Multiple charged particle beam writing apparatus and multiple charged particle beam writing method
KR102550381B1 (ko) 멀티 빔 묘화 방법 및 멀티 빔 묘화 장치
US20230078311A1 (en) Multi-charged-particle-beam writing method, multi-charged-particle-beam writing apparatus, and computer-readable recording medium
JP2022030301A (ja) 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

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