KR20220101689A - 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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KR20220101689A
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하루유키 노무라
타카히토 나카야마
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가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
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Abstract

대전 현상에 의한 위치 이탈을 고정밀도로 보정한다. 하전 입자 빔 묘화 방법은, 상기 기판의 묘화 영역을 소정의 메쉬 사이즈로 가상 분할하여, 메쉬 영역마다의 패턴의 배치 비율을 나타내는 패턴 밀도 분포를 산출하는 공정과, 상기 패턴 밀도 분포를 이용하여 도스량 분포를 산출하는 공정과, 상기 패턴 밀도 분포 및 상기 도스량 분포를 이용하여 조사량 분포를 산출하는 공정과, 포깅 하전 입자량 분포를 산출하는 공정과, 직접 대전에 의한 대전량 분포 및 포깅 대전에 의한 대전량 분포를 산출하는 공정과, 상기 직접 대전에 의한 대전량 분포 및 상기 포깅 대전에 의한 대전량 분포에 기초하는 묘화 위치의 위치 이탈량을 산출하는 공정과, 상기 위치 이탈량을 이용하여, 조사 위치를 보정하는 공정과, 상기 기판의 표면의 전위가 전위 규정 부재의 하면의 전위보다 높아지도록 하여, 상기 보정된 조사 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하는 공정을 구비한다.

Description

하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치
본 발명은, 하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선 폭은 해마다 미세화되고 있다. 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 축소 투영형 노광 장치를 이용하여, 석영 상에 형성된 고정밀도의 원화 패턴(마스크, 혹은 특히 스테퍼 또는 스캐너로 이용되는 것은 레티클이라고도 함)을 웨이퍼 상에 축소 전사하는 수법이 채용되어 있다. 고정밀도의 원화 패턴은, 전자 빔 묘화 장치에 의하여 묘화되며, 소위, 전자 빔 리소그래피 기술이 이용되고 있다.
마스크 등의 기판에 전자 빔을 조사하는 경우, 과거에 조사한 전자 빔에 의하여 조사 위치 또는 그 주위가 대전하여, 조사 위치가 이탈된다. 종래, 이 빔 조사 위치 이탈을 없애는 방법의 하나로서, 기판 상에 대전 방지막(CDL：Charge　Dissipation　Layer)을 형성하여, 기판 표면의 대전을 방지하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 이 대전 방지막은, 기본적으로 산의 특성을 가지고 있으므로, 기판 상에 화학 증폭형 레지스트가 도포되어 있는 경우 등에 있어서 궁합이 좋지 않다. 또한, 대전 방지막을 형성하기 위하여 새로운 설비를 설치할 필요가 있어, 제조 코스트가 더 증대되어 버린다. 이 때문에, 대전 방지막을 이용하지 않고, 대전 효과 보정(CEC：Charging　Effect　Correction)을 행하는 것이 요구되고 있다.
기판 표면의 대전에는, 조사되는 전자 빔에 의한 직접 대전과, 묘화실 내에서 산란한 전자가 기판에 쏟아지는 포깅 대전과, 기판으로의 빔 조사에 의하여 발생하는 저에너지의 2 차 전자가 기판에 쏟아지는 저에너지 포깅 대전이 있다. 다이나믹 포커스를 행하는 전극을 양 전위로 하고, 기판 표면으로 2 차 전자를 되돌리지 않도록 하여, 포깅 대전의 영향을 저감하는 방법이 검토되고 있다. 그러나, 다이나믹 포커스를 행하는 전극을 양 전위로 하면, 칼럼 내에 침입하는 2 차 전자가 증가하여, 컨테미네이션의 원인이 되거나, 자기장 렌즈의 자계 중에 전자가 갇혀 강한 음의 공간 전위가 형성되어, 전자 빔 궤도에 영향을 주어, 결과적으로, 묘화 정밀도를 열화시킨다고 하는 문제가 있었다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 공보 H06-232032호
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 공보 제2000-200579호
특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 공보 제2000-182942호
본 발명은, 대전 현상에 의한 빔 조사 위치 이탈을 고정밀도로 보정하는 하전 입자 빔 묘화 방법 및 하전 입자 빔 묘화 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 일 태양에 의한 하전 입자 빔 묘화 방법은, 하전 입자 빔을 편향기에 의하여 편향시키고, 대물 렌즈에 의하여 초점을 맞추고, 스테이지 상의 기판에 패턴을 묘화하는 하전 입자 빔 묘화 방법으로서, 상기 기판의 묘화 영역을 소정의 메쉬 사이즈로 가상 분할하여, 메쉬 영역마다의 상기 패턴의 배치 비율을 나타내는 패턴 밀도 분포를 산출하는 공정과, 상기 패턴 밀도 분포를 이용하여 메쉬 영역마다의 도스량을 나타내는 도스량 분포를 산출하는 공정과, 상기 패턴 밀도 분포 및 상기 도스량 분포를 이용하여, 상기 기판에 조사되는 상기 하전 입자 빔의 조사량 분포를 산출하는 공정과, 포깅 하전 입자의 분포 함수와, 상기 조사량 분포를 합성곱 적분함으로써, 포깅 하전 입자량 분포를 산출하는 공정과, 상기 패턴 밀도 분포, 상기 도스량 분포 및 상기 조사량 분포를 이용하여, 직접 대전에 의한 대전량 분포를 산출하고, 상기 포깅 하전 입자량 분포를 이용하여 포깅 대전에 의한 대전량 분포를 산출하는 공정과, 상기 직접 대전에 의한 대전량 분포 및 상기 포깅 대전에 의한 대전량 분포에 기초하는 묘화 위치의 위치 이탈량을 산출하는 공정과, 상기 위치 이탈량을 이용하여, 조사 위치를 보정하는 공정과, 상기 기판의 표면의 전위가, 상기 기판에 대향하는 위치에 배치된 전위 규정 부재의 하면의 전위보다 높아지도록, 상기 기판 및 상기 전위 규정 부재 중 적어도 어느 한 쪽으로 소정의 전압을 인가하여 전계를 형성하고, 상기 보정된 조사 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하는 공정을 구비하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 의한 하전 입자 빔 묘화 장치는, 하전 입자 빔을 편향기에 의하여 편향시키고, 대물 렌즈에 의하여 초점을 맞추고, 스테이지 상의 기판에 패턴을 묘화하는 하전 입자 빔 묘화 장치로서, 상기 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와, 상기 기판의 묘화 영역을 메쉬 형상으로 가상 분할하여, 메쉬 영역마다의 상기 패턴의 배치 비율을 나타내는 패턴 밀도 분포를 산출하는 패턴 밀도 분포 산출부와, 상기 패턴 밀도 분포를 이용하여 메쉬 영역마다의 도스량을 나타내는 도스량 분포를 산출하는 도스량 분포 산출부와, 상기 패턴 밀도 분포 및 상기 도스량 분포를 이용하여, 상기 방출부로부터 방출되고, 상기 기판에 조사되는 상기 하전 입자 빔의 조사량 분포를 산출하는 조사량 분포 산출부와, 포깅 하전 입자의 분포 함수와, 상기 조사량 분포를 합성곱 적분함으로써, 포깅 하전 입자량 분포를 산출하는 포깅 하전 입자량 분포 산출부와, 상기 패턴 밀도 분포, 상기 도스량 분포 및 상기 조사량 분포를 이용하여, 직접 대전에 의한 대전량 분포를 산출하고, 상기 포깅 하전 입자량 분포를 이용하여 포깅 대전에 의한 대전량 분포를 산출하는 대전량 분포 산출부와, 상기 직접 대전에 의한 대전량 분포 및 상기 포깅 대전에 의한 대전량 분포에 기초하는 각 묘화 위치의 위치 이탈량을 산출하는 위치 이탈량 분포 산출부와, 상기 위치 이탈량을 이용하여, 조사 위치를 보정하는 보정부와, 상기 기판에 대향하는 위치에 배치되어, 소정의 전위로 제어되는 전위 규정 부재와, 상기 기판의 표면의 전위가, 상기 전위 규정 부재의 하면의 전위보다 높아지도록, 상기 기판 및 상기 전위 규정 부재 중 적어도 어느 한 쪽으로 소정의 전압을 인가하여, 상기 기판으로부터 상기 대물 렌즈로 향하는 방향의 전계를 형성하는 전압 제어 회로와, 상기 전계가 형성된 상태에서, 상기 보정된 조사 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하는 묘화부를 구비하는 것이다.
본 발명에 의하면, 대전 현상에 의한 빔 조사 위치 이탈을 고정밀도로 보정할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 묘화 장치의 개략도이다.
도 2는, 기판 주연을 덮는 커버를 나타내는 도면이다.
도 3은, 스테이지 이동의 모습을 설명하는 도면이다.
도 4(a)는, 2 차 전자의 드리프트를 나타내는 도면이며, 도 4(b)는, 2 차 전자가 전계에 의하여 되돌아오게 하는 상태의 모식도이다.
도 5는, 동 실시 형태에 따른 인가 전압 결정 방법을 설명하는 플로우차트이다.
도 6은, 대전량 분포를 일반화하여 기술한 수식을 나타내는 도면이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는, 평가 패턴의 예를 나타내는 도면이다.
도 8(a), 도 8(b), 도 8(c)는, 위치 이탈량 분포를 나타내는 도면이다.
도 9는, 인가 전압과 묘화 위치 이탈량과의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일예로서, 전자 빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자 빔은 전자 빔에 한정되지 않고, 이온 빔 등이어도 된다.
도 1은, 실시 형태에 따른 묘화 장치의 개략 구성도이다. 도 1에 나타내는 묘화 장치(100)는, 묘화부(W) 및 제어부(C)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는, 전자 빔 묘화 장치의 일예이다. 묘화부(W)는, 전자 경통(1)과 묘화실(14)을 가지고 있다. 전자 경통(1) 내에는, 전자 총(5), 조명 렌즈(7), 제1 애퍼처(8), 투영 렌즈(9), 성형 편향기(10), 제2 애퍼처(11), 대물 렌즈(12), 대물 편향기(13), 정전 렌즈(15), 및 전위 규정 부재(16)가 배치된다.
묘화실(14) 내에는, XY 스테이지(3)가 배치된다. XY 스테이지(3) 상에는, 묘화 대상이 되는 기판(2)이 배치된다. 기판(2)에는, 반도체 제조의 노광에 이용하는 포토마스크 또는 반도체 장치를 형성하는 반도체 웨이퍼 등이 포함된다. 또한, 묘화되는 포토마스크에는, 아직 아무것도 묘화되어 있지 않은 마스크 블랭크스가 포함된다. 묘화 시에는, 기판 상에, 전자 빔에 의하여 감광하는 레지스트층이 형성되어 있다. XY 스테이지(3) 상에는, 기판(2)이 배치되는 위치와는 상이한 위치에, 스테이지 위치 측정용의 미러(4)가 배치된다.
또한, XY 스테이지(3) 상에는, 기판(2)이 배치되는 위치와는 상이한 위치에, 칼리브레이션용의 마크(M)가 설치되어 있다. 예를 들면, 마크(M)는 금속제의 십자 형상이며, 마크(M)를 전자 빔으로 스캔하고, 마크(M)로부터의 반사 전자를 검출기(도시 생략)로 검출하여, 포커스 조정, 위치 조정, 편향 형상 보정 계수의 조정 등을 행한다.
제어부(C)는, 제어 계산기(110, 120), 스테이지 위치 검출부(45), 스테이지 제어부(46), 편향 제어 회로(130), 메모리(142), 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(21, 140), 전압 제어 회로(150) 등을 가지고 있다. 편향 제어 회로(130)는, 성형 편향기(10), 대물 편향기(13)에 접속된다.
전압 제어 회로(150)는, 스테이지(3), 및 기판에 대향하도록 배치된 전위 규정 부재(16) 중 적어도 어느 한 쪽에 접속되어 있다. 전압 제어 회로(150)는, 스테이지(3) 상에 재치된 기판(2)에 인가하는 전압을 제어할 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같이, 스테이지(3) 상에 있어서, 기판(2)을 소정의 전위로 하기 위한, 도전성을 가지는 틀 형상의 커버(H)가 설치되어 있다. 커버(H)는, 기판(2)의 주연부를 덮고, 기판 측면이 대전함으로써 발생하는 전계를 조사 전자 빔으로부터 차폐하는 역할을 가진다. 커버(H)의 하면으로부터는 핀이 연출(延出)되어 있고, 이 핀이 기판(2)에 접촉하고 있다. 전압 제어 회로(150)는, 이 커버(H)를 통하여 기판(2)에 원하는 전압을 인가할 수 있다.
또한, 전압 제어 회로(150)는, 기판에 대향하도록 배치된 전위 규정 부재(16)에 원하는 전압을 인가할 수 있다. 전위 규정 부재(16)는, 도전성의 부재이며, 소정의 간극을 통하여 기판(2) 직상에 설치된다. 예를 들면, 전위 규정 부재(16)는, 묘화실 천판으로부터의 반사 전자가 기판에 재입사되는 것을 저감하기 위하여 설치된, 반사 전자 방지판이여도 된다. 또한, 전위 규정 부재(16)는, 대물 렌즈의 여자에 의한 열이 복사에 의하여 기판에 전해지는 것을 막기 위한 열 쉴드여도 된다. 혹은, 전위 규정 부재(16)는, 전자 광학계의 최하단의 정전 렌즈를 구성하는 전극, 또는 전극을 보지하기 위한 구조재여도 된다.
제어 계산기(110)는, 묘화 제어부(30), 패턴 밀도 분포 산출부(31), 도스량 분포 산출부(32), 조사량 분포 산출부(33), 포깅 전자량 분포 산출부(34), 대전량 분포 산출부(35), 묘화 경과 시간 연산부(36), 누적 시간 연산부(37), 위치 이탈량 분포 산출부(38) 및 인가 전압 설정부(39)의 기능을 가진다. 제어 계산기(110)의 각 부는, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로, 혹은, 반도체 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되어 있어도 되고, 소프트웨어로 구성되어 있어도 된다. 제어 계산기(110)의 각 부의 입력 데이터나 연산 결과는, 메모리(142)에 저장된다.
제어 계산기(120)는, 샷 데이터 생성부(41) 및 위치 이탈 보정부(42)의 기능을 가진다. 샷 데이터 생성부(41) 및 위치 이탈 보정부(42)는, 소프트웨어로 구성되어도 되고, 하드웨어로 구성되어도 된다.
편향 제어 회로(130)는, 성형 편향기 제어부(43) 및 대물 편향기 제어부(44)의 기능을 가진다. 성형 편향기 제어부(43) 및 대물 편향기 제어부(44)는, 소프트웨어로 구성되어도 되고, 하드웨어로 구성되어도 된다.
기억 장치(140)에는, 묘화되는 복수의 도형 패턴이 정의되는 묘화 데이터(레이아웃 데이터)가 저장된다.
전자 총(5)(방출부)으로부터 방출된 전자 빔(6)은, 조명 렌즈(7)에 의하여 직사각형의 홀을 가지는 제1 애퍼처(8) 전체를 조명한다. 여기서, 전자 빔(6)을 우선 직사각형으로 성형한다. 제1 애퍼처(8)를 통과한 제1 애퍼처상의 전자 빔(6)은, 투영 렌즈(9)에 의하여 제2 애퍼처(11) 상에 투영된다. 제2 애퍼처(11) 상에서의 제1 애퍼처상의 위치는, 성형 편향기 제어부(43)에 의하여 제어된 성형 편향기(10)에 의하여 편향되어, 빔 형상과 치수를 변화시킬 수 있다(가변 성형).
제2 애퍼처(11)를 통과한 제2 애퍼처상의 전자 빔(6)은, 대물 렌즈(12)에 의하여 초점을 맞추고, 대물 편향기 제어부(44)에 의하여 제어된, 예를 들면, 정전형의 편향기(대물 편향기(13))에 의하여 편향되어, 이동 가능하게 배치된 XY 스테이지(3) 상의 기판(2)의 원하는 위치에 조사된다. XY 스테이지(3)는, 스테이지 제어부(46)에 의하여 구동 제어된다. XY 스테이지(3)의 위치는, 스테이지 위치 검출부(45)에 의하여 검출된다. 스테이지 위치 검출부(45)에는, 예를 들면, 미러(4)에 레이저를 조사하고, 입사광과 반사광과의 간섭에 기초하여 위치를 측정하는 레이저 측장 장치가 포함된다. 정전 렌즈(15)는, 기판(2)면의 요철에 대응하여, 동적으로 전자 빔(6)의 초점 위치를 보정한다(다이나믹 포커스).
도 3은, 스테이지 이동의 모습을 설명하기 위한 도면이다. 기판(2)에 묘화하는 경우, XY 스테이지(3)를, 예를 들면, X 방향으로 연속 이동시킨다. 묘화 영역이 전자 빔(6)의 편향 가능 폭으로 복수의 직사각형 형상의 스트라이프 영역(SR)으로 가상 분할된다. 묘화 처리는, 스트라이프 영역 단위로 행해진다. XY 스테이지(3)의 X 방향의 이동은, 예를 들면, 연속 이동으로 하고, 동시에 전자 빔(6)의 샷 위치도 스테이지 이동에 추종시킨다. 연속 이동시킴으로써 묘화 시간을 단축시킬 수 있다.
1 개의 스트라이프 영역의 묘화가 끝나면, XY 스테이지(3)를 Y 방향으로 단계 이송하여 X 방향(역방향)으로 다음의 스트라이프 영역의 묘화 동작을 행한다. 각 스트라이프 영역의 묘화 동작을 사행(蛇行)시키도록 진행함으로써 XY 스테이지(3)의 이동 시간을 단축할 수 있다.
묘화 장치(100)에서는, 레이아웃 데이터(묘화 데이터)를 처리함에 있어서, 묘화 영역을 직사각형 형상의 복수의 프레임 영역으로 가상 분할하여, 프레임 영역마다 데이터 처리가 행해진다. 다중 노광을 행하지 않는 경우, 통상, 프레임 영역과 스트라이프 영역이 같은 영역이 된다. 다중 노광을 행하는 경우에는, 다중도에 따라 프레임 영역과 스트라이프 영역이 이탈되게 된다. 이와 같이, 기판(2)의 묘화 영역은, 복수의 묘화 단위 영역이 되는 프레임 영역(스트라이프 영역)으로 가상 분할되고, 묘화부(W)는, 프레임 영역(스트라이프 영역)마다 묘화한다.
기판(2)의 레지스트층에 전자 빔이 조사되면, 레지스트 대전 효과에 의하여 빔 조사 위치가 이탈되는 것이 알려져 있다. 본 실시 형태에서는, 대전 효과 보정에 있어서, 기판(2)에 조사되는 전자 빔의 조사량 분포와, 전자 빔이 조사되는 조사역으로부터 비조사역으로 확대되는 포깅 전자의 확대 분포에 기초하여 포깅 전자량 분포를 산출하고, 조사량 분포 및 포깅 전자량 분포를 이용하여 조사역의 대전량 분포(직접 대전)와 비조사역의 대전량 분포(포깅 대전)를 산출한다. 그리고, 조사역의 대전량 분포와 비조사역의 대전량 분포로부터, 기판(2) 상에서의 전자 빔의 위치 이탈량 분포를 산출하고, 빔 조사 위치를 보정한다.
본 발명자들은, 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 대전에 기여하는 포깅 전자 중, 저에너지의 2 차 전자는, 전자 광학계로부터의 묘화실로의 누설 자기장 또는 누설 전기장 등의 영향으로 빔 조사 위치로부터 이탈된 장소로 드리프트하고 나서 대전하므로, 확대 분포가 전자 빔의 조사역(R)으로부터 이탈되어, 빔 조사 위치의 보정 효과를 저하시킴을 알아냈다. 또한, 본 발명자 등은, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 기판(2)으로부터 전위 규정 부재(16)로 향하는 방향의 전계에 의하여, 저에너지의 2 차 전자를 조사역(R)으로 적극적으로 되돌리도록 함으로써, 조사역(R)과 같은 위치에 대전하는 「직접 대전」과 동일한 취급이 가능하게 되어, 빔의 조사 위치의 이탈을 고정밀도로 보정할 수 있음을 알아냈다.
본 실시 형태에서는, 기판(2)으로부터 전위 규정 부재(16)로 향하는 방향의 전계를 형성하기 위하여, 전위 규정 부재(16)의 하면의 전위보다, 기판 전위가 높아지도록, 전위 규정 부재(16), 및/또는 기판으로 전압을 인가한다. 예를 들면, 전압 제어 회로(150)에 의하여, 기판(2)이 양 전위가 되도록, 혹은 전위 규정 부재(16)의 하면이 음 전위가 되도록, 전압을 인가한다.
도 5는, 본 실시 형태에 따른 전위 규정 부재(16), 및/또는 기판으로의 인가 전압의 결정 방법을 설명하는 플로우차트이다. 이 방법은, 패턴 밀도 분포 연산 공정(단계 S100)과, 도스량 분포 산출 공정(단계 S102)과, 조사량 분포 산출 공정(단계 S104)과, 포깅 전자량 분포 산출 공정(단계 S106)과, 대전량 분포 산출 공정(단계 S108)과, 위치 이탈량 분포 산출 공정(단계 S110)과, 편향 위치 보정 공정(단계 S112)과, 묘화 공정(단계 S114)과, 해석 공정(단계 S116)을 가진다.
패턴 밀도 분포 연산 공정(단계 S100)에서는, 패턴 밀도 분포 산출부(31)가, 기억 장치(140)로부터 평가 패턴의 묘화 데이터를 읽어내고, 묘화 영역(혹은 프레임 영역)을 소정의 메쉬 사이즈(그리드 치수)로 메쉬 형상으로 가상 분할하고, 메쉬(대전 효과 보정 메쉬) 영역마다, 묘화 데이터에 정의되는 도형 패턴의 배치 비율을 나타내는 패턴 밀도(ρ)를 연산한다. 그리고, 메쉬 영역마다의 패턴 밀도의 분포(ρ(x, y))를 작성한다.
도스량 분포 산출 공정(단계 S102)에서는, 도스량 분포 산출부(32)가, 패턴 밀도 분포(ρ(x, y))를 이용하여, 메쉬 영역마다의 도스량의 분포(D(x, y))를 산출한다. 도스량의 연산에는, 후방 산란 전자에 의한 근접 효과 보정을 행하면 바람직하다. 도스량(D)은, 이하의 식 (1)으로 정의할 수 있다.
(1) D=D0×{(1+2×η)/(1+2×η×ρ)}
식 (1)에서, D0은 기준 도스량이며, η는 후방 산란율이다.
기준 도스량(D0) 및 후방 산란율(η)은, 묘화 장치(100)의 유저에 의하여 설정된다. 후방 산란율(η)은, 전자 빔(6)의 가속 전압, 기판(2)의 레지스트 막 두께 또는 하지 기판의 종류, 프로세스 조건(예를 들면, PEB 조건이나 현상 조건) 등을 고려하여 설정할 수 있다.
조사량 분포 산출 공정(단계 S104)에서는, 조사량 분포 산출부(33)가, 패턴 밀도 분포(ρ(x, y))의 각 메쉬값과, 도스량 분포(D(x, y))의 대응 메쉬값을 승산(乘算)함으로써, 메쉬 영역마다의 조사량 분포(E(x, y))( 「조사 강도 분포」라고도 함)를 산출한다.
포깅 전자량 분포 산출 공정(단계 S106)에서는, 포깅 전자량 분포 산출부(34)(포깅 하전 입자량 분포 산출부)가, 포깅 전자의 분포 함수(g)와, 단계 S104에서 산출된 조사량 분포(E=ρD)를 합성곱 적분함으로써, 포깅 전자량 분포(F)(포깅 하전 입자량 분포)를 산출한다. 포깅 전자의 분포 함수(g)는, 예를 들면, 가우스 분포를 이용할 수 있다.
분포 함수(g(x, y)) 및 포깅 전자량 분포(F(x, y))는, 각각 이하의 식으로 정의할 수 있다.
(2) g(x, y)＝(1/πσ2)×exp[-{x2+y2}/σ2]
(3) F(x, y)＝∫∫g(x, y)E(x', y')dx'dy'
식 (2)에서, σ는 포깅 전자의 영향 반경을 나타내는 정수이다.
대전량 분포 산출 공정(단계 S108)에서는, 대전량 분포 산출부(35)가, 조사량 분포(E)와, 포깅 전자량 분포(F)와, 시간의 경과에 수반하는 대전 감쇠량을 이용하여, 대전량 분포(C(x, y))를 산출한다.
우선, 대전 부분을 묘화(조사)한 후의 경과 시간(t)을 산출한다. 묘화 경과 시간 연산부(36)가, 기판(2) 상의 각 위치에 대하여 묘화 개시 시각(레이아웃 선두 혹은 선두 프레임의 묘화를 개시하는 시각)으로부터 실제로 묘화하는 시각까지의 경과 시간(T1(x, y))을 연산한다. 예를 들면, 해당하는 프레임 영역(스트라이프 영역)이 i 번째의 제i 프레임 영역인 경우에는, 묘화 개시 위치의 묘화를 개시하는 묘화 개시 시각으로부터 1 개 전의 제i-1 프레임 영역(스트라이프 영역)까지의 각 위치(x, y)를 묘화할 때까지의 예상 시간을 경과 시간(T1(x, y))으로서 연산한다.
이어서, 누적 시간 연산부(37)가, 이미 묘화가 종료된 묘화 단위 영역(예를 들면, 프레임 영역, 스트라이프 영역)의 묘화에 걸린 묘화 시간을 누적한 누적 시간(T2)을 연산한다. 예를 들면, 현재, 해당하는 프레임 영역이 i 번째의 제i 프레임 영역인 경우에는, 제1 프레임 영역을 묘화하기 위한 시간(T2(1)), 제2 프레임 영역을 묘화하기 위한 시간(T2(2)), … 제i 프레임 영역을 묘화하기 위한 시간(T2(i))까지를 누적 가산한 가산값을 산출한다. 이에 의하여, 해당하는 프레임 영역까지의 누적 시간(T2)을 얻을 수 있다.
여기서, 현재, 처리를 행하고 있는 해당 프레임 영역 내를 실제로 묘화하는 경우, 1 개 전의 프레임 영역까지는 묘화가 이미 완료하고 있으므로, 1 개 전까지의 프레임 영역 내에서 전자 빔(6)이 조사된 개소는 대전 부분이 된다. 따라서, 해당 프레임 영역의 누적 시간(t2)으로부터 대전 부분이 있는 1 개 전까지의 프레임 영역 내의 각 위치(x, y)의 묘화 경과 시간(T1(x, y))을 뺀 차분값(T2-T1)이 대전 부분을 묘화한 후의 경과 시간(t)이 된다.
대전량 분포(C(x, y))를 구하기 위한 함수는, 조사 전자가 기여하는 직접 대전항과, 포깅 전자가 기여하는 포깅 대전항을 포함한다. 직접 대전항 및 포깅 대전항은, 각각, 경과 시간이 기여하는 감쇠항과, 경과 시간이 기여하지 않는 정적항을 포함한다. 각각의 감쇠항에는, 묘화 후 충분히 시간이 경과한 후의 대전량을 기준으로 하는 묘화 직후의 대전량인 대전 감쇠량과, 대전 감쇠 시정수가 이용된다.
우선, 대전량 분포(C(x, y))를 구하기 위한 함수(C(E, F, t))를 가정하였다. 구체적으로는, 조사 전자가 기여하는 변수(CE(E, t))와, 포깅 전자가 기여하는 변수(CF(F, t))로 분리하였다. 또한, 각각의 변수를, 경과 시간이 기여하는 감쇠항(CET(t), CFT(t)), 및 경과 시간이 기여하지 않는 정적항(CES(E), CFS(F))으로 분리하였다. 함수(C(E, F, t))는 이하의 식 (4)로 정의한다.
(4) C(x, y)=C(E, F, t)
=CE(E, t)+CF(F, t)
=CES(E)+CET(t)+CFS(F)+CFT(t)
또한, 변수 CES(E), CET(t), CFS(F), CFT(t)는, 이하의 식 (5), 식 (6), 식 (7), 식 (8)로 정의한다.
(5) CES(E)=d0+d1×ρ+d2×D+d3×E
(6) CET(t)=κE(ρ)·exp{-t/λE(ρ)}
(7) CFS(F)=f1×F+f2×F2+f3×F3
(8) CFT(t)=κF(ρ)·exp{-t/λF(ρ)}
여기서, d0, d1, d2, d3, F1, F2, F3는 정수이다.
또한, 식 (6), 식 (8)에 이용되는, 패턴 밀도(ρ)에 의존한 대전 감쇠량(κE(ρ), κF(ρ))은, 예를 들면, 이하의 식 (9), 식 (10)으로 근사할 수 있다. 여기에서는, 식 (9), 식 (10)가 2 차 함수로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 더 고차의 함수여도 되고, 저차의 함수여도 된다.
(9) κE(ρ)=κE0+κE1ρ+κE2ρ2
(10) κF(ρ)=κF0+κF1ρ+κF2ρ2
여기서, κE0, κE1, κE2, κF0, κF1, κF2는 정수이다.
그리고, 식 (4)에 이용되는, 패턴 밀도(ρ)에 의존한 대전 감쇠 시정수(λE(ρ), λF(ρ))는, 예를 들면, 다음의 식 (11), 식 (12)로 근사할 수 있다. 여기에서는, 식 (11), 식 (12)가 2 차 함수로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 더 고차의 함수여도 되고, 저차의 함수여도 된다.
(11) λE(ρ)=λE0+λE1ρ+λE2ρ2
(12) λF(ρ)=λF0+λF1ρ+λF2ρ2
여기서, λE0, λE1, λE2, λF0, λF1, λF2는 정수이다. 즉, 대전량 분포(C(x, y))는 도 6에 도시하는 바와 같은 식으로 정의할 수 있다.
식 (2), 식 (3), 식 (5), 식 (7), 식 (9) 내지 식 (12)의 각 계수는, 실험 결과 및/또는 시뮬레이션 결과를 피팅(근사)하여 구하면 된다. 이들 계수에 관한 데이터는 기억 장치(21)에 저장되어 있다.
위치 이탈량 분포 산출 공정(단계 S110)에서는, 위치 이탈량 분포 산출부(38)(위치 이탈량 산출부)가, 대전량 분포에 기초하는 위치 이탈량을 연산한다. 구체적으로는, 위치 이탈량 분포 산출부(38)가, 단계 S108에서 산출한 대전량 분포에 응답 함수(r(x, y))를 합성곱 적분함으로써, 대전량 분포(C(x, y))의 각 위치(x, y)의 대전량에 기인한 묘화 위치(x, y)의 위치 이탈량(P)을 연산한다.
이 대전량 분포(C(x, y))를 위치 이탈량 분포(P(x, y))로 변환하는 응답 함수(r(x, y))를 가정한다. 여기에서는, 대전량 분포(C(x, y))의 각 위치에서 나타내는 대전 위치를 (x', y')로 표시하고, 현재, 데이터 처리를 행하고 있는 해당하는 프레임 영역(예를 들면, 제i 프레임 영역)의 빔 조사 위치를 (x, y)로 표시한다. 여기서, 빔의 위치 이탈은, 빔 조사 위치(x, y)로부터 대전 위치(x', y')까지의 거리의 함수로서 표시할 수 있으므로, 응답 함수를 r(x-x', y-y')와 같이 기술할 수 있다. 응답 함수(r(x-x', y-y'))는, 미리 실험을 행하고, 실험 결과와 적합하도록 미리 구해두거나, 수치 계산에 의하여 미리 구해두면 된다. 이하, (x, y)는, 현재, 데이터 처리를 행하고 있는 해당하는 프레임 영역의 빔 조사 위치를 나타낸다.
그리고, 위치 이탈량 분포 산출부(38)는, 해당하는 프레임 영역의 묘화하고자 하는 각 위치(x, y)의 위치 이탈량(P)으로부터 위치 이탈량 분포(Pi(x, y))(혹은, 위치 이탈량 맵(Pi(x, y))이라고도 함)를 작성한다. 연산된 위치 이탈량 맵(Pi(x, y))은, 기억 장치(21)에 저장됨과 동시에, 제어 계산기(120)로 출력된다
한편, 제어 계산기(120) 내에서는, 샷 데이터 생성부(41)가, 기억 장치(140)로부터 묘화 데이터를 읽어내고, 복수 단의 데이터 변환 처리를 행하여, 묘화 장치(100) 고유의 포맷의 샷 데이터를 생성한다. 묘화 데이터에 정의되는 도형 패턴의 사이즈는, 통상, 묘화 장치(100)가 1 회의 샷으로 형성할 수 있는 샷 사이즈보다 크다. 그 때문에, 묘화 장치(100) 내에서는, 묘화 장치(100)가 1 회의 샷으로 형성 가능한 사이즈가 되도록, 각 도형 패턴을 복수의 샷 도형으로 분할한다(샷 분할). 그리고, 샷 도형마다, 도형종을 나타내는 도형 코드, 좌표, 및 사이즈라고 하는 데이터를 샷 데이터로서 정의한다.
편향 위치 보정 공정(단계 S112)(위치 이탈 보정 공정)에서는, 위치 이탈 보정부(42)가, 단계 S110에서 산출한 위치 이탈량을 이용하여, 조사 위치를 보정한다. 여기에서는, 각 위치의 샷 데이터를 보정한다. 구체적으로는, 샷 데이터의 각 위치(x, y)에 위치 이탈량 맵(Pi(x, y))이 나타내는 위치 이탈량을 보정하는 보정값을 가산한다. 보정값은, 예를 들면, 위치 이탈량 맵(Pi(x, y))이 나타내는 위치 이탈량의 음양의 부호를 반대로 한 값을 이용하면 바람직하다. 이에 의하여, 전자 빔(6)이 조사되는 경우에, 그 조사처의 좌표가 보정되므로, 대물 편향기(13)에 의하여 편향되는 편향 위치가 보정되게 된다. 샷 데이터는 샷 순서대로 배열되도록 데이터 파일로 정의된다.
묘화 공정(단계 S114)에서, 편향 제어 회로(130) 내에서는, 샷 순서대로, 성형 편향기 제어부(43)가, 샷 도형마다, 샷 데이터로 정의된 도형종 및 사이즈로부터 전자 빔(6)을 가변 성형하기 위한 성형 편향기(10)의 편향량을 연산한다. 또한, 대물 편향기 제어부(44)가, 해당 샷 도형을 조사하는 기판(2) 상의 위치로 편향하기 위한 대물 편향기(13)의 편향량을 연산한다. 바꾸어 말하면, 대물 편향기 제어부(44)(편향량 연산부)가, 보정된 조사 위치로 전자 빔을 편향하는 편향량을 연산한다. 그리고, 전자 경통(1) 내에 배치된 대물 편향기(13)가, 연산된 편향량에 따라 전자 빔을 편향함으로써, 보정된 조사 위치에 전자 빔을 조사한다. 이에 의하여, 묘화부(W)는, 기판(2)의 대전 보정된 위치에 평가 패턴을 묘화한다.
도 7(a), 도 7(b)는 평가 패턴의 예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 7(a)와 도 7(b)에서는, 보다 알기 쉽게 하기 위하여, 각각 축척을 바꾸어 나타내고 있다. 도 7(a)에 나타내는 테스트 레이아웃은, 피치(L1)가 200μmm이며, 1 변의 길이(L2)가 20mm인 그리드(81×81 그리드) 상에 제1 박스 어레이를 묘화한 후, 해당 테스트 레이아웃의 중앙에, 1 변의 길이(L3)가 10mm인 패턴 밀도 100%의 조사 패드를 묘화하고, 또한, 제1 박스 어레이와 같은 그리드 상에 제2 박스 어레이를 묘화함으로써 얻어진다.
도 7(b)에 확대하여 도시한 바와 같이, 제1 박스 어레이는, 예를 들면, 1 변의 길이(L4)가 4μm인 정방형의 패턴이다. 또한, 제2 박스 어레이는, 예를 들면, 1 변의 길이(L5)가 14μm이며, 제1 박스 어레이보다 큰 사이즈로 중앙이 도려내어져 있는 프레임 형상의 패턴이다. 상기 묘화한 제1 및 제2 박스 어레이의 위치를 각각 측정하고, 제2 박스 어레이의 위치로부터 제1 박스 어레이의 위치를 뺌으로써, 조사 패드의 대전 효과에 의한 위치 이탈을 측정할 수 있다.
평가 패턴의 묘화는, 전위 규정 부재(16), 및/또는 기판에 인가하는 전압을 스윙하여 복수 회 행한다. 이에 의하여, 기판(2)에는, 대전 효과 보정을 수반하여, 묘화 시의 기판(2)으로부터 대물 렌즈(12)(전위 규정 부재(16))로 향하는 방향의 전계의 강도가 상이한 복수의 평가 패턴이 묘화된다.
도 8(a)는, 상기 평가 패턴으로 얻어지는 위치 이탈량 분포를 나타낸다. 여기서, 전술한 바와 같이, 저에너지의 2 차 전자는, 전자 광학계로부터의 묘화실로의 누설 자기장 또는 누설 전기장 등의 영향으로 빔 조사 위치로부터 이탈된 장소로 드리프트하고 나서 대전하므로, 확대 분포가 전자 빔의 조사역(R)으로부터 이탈되며(저에너지 포깅 대전), 빔 조사 위치의 보정 효과를 저하시킨다.
도 8(b)는, 인가 전압(V)에 있어서의 평가 패턴 대전 효과 보정 후의 위치 이탈량 분포를 나타낸다. 저에너지 포깅 대전의 영향으로, 파선으로 둘러싼 바와 같이, 조사 영역의 단부에서 보정 잔차가 발생하고 있음을 알 수 있다. 여기서, 해석 공정(단계 S116)에서, 저에너지 포깅 전자 대전 분포(CL(L))를 고려한다. L은 저에너지 포깅 전자량 분포를 표시한다. 대전량 분포(C(x, y))는 식 (4)에 CL(L)이 더해지는 형태로,
(13) C(x, y)=C(E, F, t)+CL(L)
로 나타낼 수 있다.
또한, 저에너지 포깅 전자량 분포(L(x, y)) 및 저에너지 포깅 전자 분포 함수(gL(x, y))는, 각각 이하의 식으로 정의할 수 있다.
(14) gL(x, y)
=(1/πσL2)×exp[-{(x-Δx)2+(y-Δy)2}/σL2]
(15) L(x, y)=∫∫g(x, y)E(x', y')dx'dy'
여기서, Δx, Δy는, 저에너지 포깅 전자가, 전자 광학계로부터의 묘화실로의 누설 자기장 또는 누설 전기장 등의 영향으로 빔 조사 위치로부터 이탈되는, 이탈량을 표시하는 정수이다.
또한, 변수(CL(L))는, 이하의 식으로 정의한다.
(16) CL(L)=l1×L+l2×L2+l3×L3
여기서, l1, l2, l3는 정수이다.
대전 효과 보정 후의 위치 이탈량 맵(도 8(b) 참조)에 대하여, 더 식 (13)~식 (16)으로 나타내어지는 대전 분포로부터 산출되는 추가 보정량 분포를 적용하여, 보정 잔차가 최소가 되는 것과 같은 l1, l2, l3, Δx, Δy를 결정할 수 있다.
도 8(c)는, 중심 분포가 이탈된 저에너지 포깅 대전 분포를 가정하여, 도 8(b)에 대하여 보정 잔차가 최소가 되도록 l1, l2, l3, Δx, Δy를 최적화하여, 추가 보정한 후의 위치 이탈량 분포이다. 이 결과, 도 9의 인가 전압과 Δx의 관계로 도시한 바와 같이, 중심 분포 이탈량이 Δx=200μm, Δy=0μm로 구해진다.
그런데, 상기 결과에 의하여 구해지는 Δx는, 저에너지 포깅 전자의 조사 위치로부터의 이탈량을 표시하고 있으나, 상기 평가 패턴에 대하여 최적화된 값이며, 실제의 임의의 묘화 패턴(제품 패턴)에 대하여 반드시 Δx만큼 이탈되어 대전한다고는 한정할 수 없다. 구체적으로는, 이미 묘화에 의하여 대전한 영역이 만드는 전계의 영향을 받음으로써, 묘화 패턴에 의하여 커지거나 작아진다. 그 때문에, 식 (13)을 고려한 대전 효과 보정을 행하는 것만으로는, 임의의 묘화 패턴에서는 보정 잔차가 발생한다.
본 실시 형태에서는, 해석 공정(단계 S116)에서, 평가 패턴의 묘화 결과를 해석하여, 인가 전압과 묘화 패턴의 설계 위치로부터의 위치 이탈량과의 관계를 구한다. 예를 들면, 도 9에 도시하는 바와 같이, 기판에 인가하는 전압과, 위치 이탈량(Δx)과의 관계가 구해진다. 인가 전압이 작은 경우, 2 차 전자가 누설 자기장 등의 영향으로 드리프트하여, 직접 대전 영역으로부터 이탈된 위치에서 대전하므로, 예를 들면, Δx는 1mm~수백 μm의 값이 된다.
인가 전압을 충분히 크게해 가면, 2 차 전자의 대전 위치가 직접 대전 영역에 가까워져, 보정 잔차는 서서히 작아진다. 위치 이탈량(Δx)이 충분히 작아지는(예를 들면, 대전 효과 보정 메쉬 사이즈의 10 분의 1 이하), 예를 들면, Δx=0, 인가 전압：Vset를 구하여, 인가 전압 정보로서 기억 장치(21)에 기억한다.
제품 패턴의 묘화(열매 묘화)에서는, 기억 장치(140)로부터 제품 패턴의 묘화 데이터를 읽어내어, 도 5의 단계 S100~S112와 같은 처리를 행한다.
이 때, 저에너지 포깅 대전 분포의 분포 중심의 조사 위치로부터의 이탈량은, 언제나 대전 효과 보정 메쉬보다 작고, 실질적으로 직접 대전 분포와 동일한 취급이 가능하므로, 임의의 묘화 패턴(제품 패턴)에 대하여, 저에너지 포깅 전자에 의한 보정 잔차를 없앨 수 있다.
상기 실시 형태에서, 기판(2)으로 전압을 인가하는 경우, 마크(M)도 같은 전위가 되도록 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 이에 의하여, 기판(2) 상과 마크(M) 상에서, 포커스나 편향 형상의 차분을 줄일 수 있다.
또한, 마크(M)와 기판(2)과의 전위차가 일정하게 유지되어 있고, 칼리브레이션차(포커스차, 편향 형상차 등)가 안정되어 있는 경우에는, 마크(M)를 기판(2)과 동 전위로 하지 않아도, 묘화 결과로부터 그 차분을 한번 구해 두고, 이후는, 차분을 피드백하여 묘화하면 된다.
묘화 중, 전위 규정 부재(16), 및/또는 기판에 인가하는 전압을 가변으로 하고, 이를 다이나믹 포커스 기능으로서 이용하여, 포커스 조정을 행해도 된다. 인가 전압의 조정 범위는, 대전 경향이 변하지 않는 범위이며, 예를 들면, 도 9에 도시하는 그래프에 있어서의 위치 이탈량(Δx)이, 소정값(대전 효과 보정 메쉬 사이즈) 이하가 된다, 예를 들면, Δx=0가 되는 범위이다.
대전 현상에 기인한 조사 위치의 이탈은, 전자 빔 묘화 장치로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 전자 빔 등의 하전 입자 빔으로 패턴을 검사하는 검사 장치 등, 목표로 한 위치에 하전 입자 빔을 조사함으로써 얻어지는 결과를 이용하는 하전 입자 빔 조사 장치에 적응할 수 있다.
본 발명을 특정의 태양을 이용하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 가능함은 당업자에게 명백하다. 본 출원은, 2020 년 5 월 12 일자로 출원된 일본 특허 출원 제2020-083979에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의하여 원용된다.
1 : 전자 경통
2 : 기판
3 : XY 스테이지
4 : 미러
5 : 전자 총
6 : 전자 빔
7 : 조명 렌즈
8 : 제1 애퍼처
9 : 투영 렌즈
10 : 편향기
11 : 제2 애퍼처
12 : 대물 렌즈
13 : 편향기
14 : 묘화실
15 : 정전 렌즈
16 : 전위 규정 부재
21, 140 : 기억 장치
30 : 묘화 제어부
31 : 패턴 밀도 분포 산출부
32 : 도스량 분포 산출부
33 : 조사량 분포 산출부
34 : 포깅 전자량 분포 산출부
35 : 대전량 분포 산출부
36 : 묘화 경과 시간 연산부
37 : 누적 시간 연산부
38 : 위치 이탈량 분포 산출부
39 : 인가 전압 설정부
41 : 샷 데이터 생성부
42 : 위치 이탈 보정부
43 : 성형 편향기 제어부
44 : 대물 편향기 제어부
45 : 스테이지 위치 검출부
46 : 스테이지 제어부
100 : 묘화 장치
150 : 전압 제어 회로

Claims (9)

  1. 하전 입자 빔을 편향기에 의하여 편향시키고, 대물 렌즈에 의하여 초점을 맞추고, 스테이지 상의 기판에 패턴을 묘화하는 하전 입자 빔 묘화 방법으로서,
    상기 기판의 묘화 영역을 소정의 메쉬 사이즈로 가상 분할하여, 메쉬 영역마다의 상기 패턴의 배치 비율을 나타내는 패턴 밀도 분포를 산출하는 공정과,
    상기 패턴 밀도 분포를 이용하여 메쉬 영역마다의 도스량을 나타내는 도스량 분포를 산출하는 공정과,
    상기 패턴 밀도 분포 및 상기 도스량 분포를 이용하여, 상기 기판에 조사되는 상기 하전 입자 빔의 조사량 분포를 산출하는 공정과,
    포깅 하전 입자의 분포 함수와, 상기 조사량 분포를 합성곱 적분함으로써, 포깅 하전 입자량 분포를 산출하는 공정과,
    상기 패턴 밀도 분포, 상기 도스량 분포 및 상기 조사량 분포를 이용하여, 직접 대전에 의한 대전량 분포를 산출하고, 상기 포깅 하전 입자량 분포를 이용하여 포깅 대전에 의한 대전량 분포를 산출하는 공정과,
    상기 직접 대전에 의한 대전량 분포 및 상기 포깅 대전에 의한 대전량 분포에 기초하는 묘화 위치의 위치 이탈량을 산출하는 공정과,
    상기 위치 이탈량을 이용하여, 조사 위치를 보정하는 공정과,
    상기 기판의 표면의 전위가, 상기 기판에 대향하는 위치에 배치된 전위 규정 부재의 하면의 전위보다 높아지도록, 상기 기판 및 상기 전위 규정 부재 중 적어도 어느 한 쪽으로 소정의 전압을 인가하여 전계를 형성하고, 상기 보정된 조사 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하는 공정
    을 구비하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전계는, 전계의 크기와 상기 포깅 하전 입자량 분포의 분포 중심의 위치 이탈량과의 관계로부터 미리 구해진, 상기 분포 중심의 위치 이탈량이 상기 소정의 메쉬 사이즈보다 작아지는 크기인 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 양 전위로 하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스테이지 상에 설치된 칼리브레이션용의 마크를 상기 기판과 동 전위로 하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전위 규정 부재의 하면을 음 전위로 하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 전위 규정 부재 중 적어도 어느 한 쪽으로 인가하는 전압을 제어하고, 상기 하전 입자 빔의 포커스 조정을 행하는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 방법.
  7. 하전 입자 빔을 편향기에 의하여 편향시키고, 대물 렌즈에 의하여 초점을 맞추고, 스테이지 상의 기판에 패턴을 묘화하는 하전 입자 빔 묘화 장치로서,
    상기 하전 입자 빔을 방출하는 방출부와,
    상기 기판의 묘화 영역을 메쉬 형상으로 가상 분할하여, 메쉬 영역마다의 상기 패턴의 배치 비율을 나타내는 패턴 밀도 분포를 산출하는 패턴 밀도 분포 산출부와,
    상기 패턴 밀도 분포를 이용하여 메쉬 영역마다의 도스량을 나타내는 도스량 분포를 산출하는 도스량 분포 산출부와,
    상기 패턴 밀도 분포 및 상기 도스량 분포를 이용하여, 상기 방출부로부터 방출되고, 상기 기판에 조사되는 상기 하전 입자 빔의 조사량 분포를 산출하는 조사량 분포 산출부와,
    포깅 하전 입자의 분포 함수와, 상기 조사량 분포를 합성곱 적분함으로써, 포깅 하전 입자량 분포를 산출하는 포깅 하전 입자량 분포 산출부와,
    상기 패턴 밀도 분포, 상기 도스량 분포 및 상기 조사량 분포를 이용하여, 직접 대전에 의한 대전량 분포를 산출하고, 상기 포깅 하전 입자량 분포를 이용하여 포깅 대전에 의한 대전량 분포를 산출하는 대전량 분포 산출부와,
    상기 직접 대전에 의한 대전량 분포 및 상기 포깅 대전에 의한 대전량 분포에 기초하는 각 묘화 위치의 위치 이탈량을 산출하는 위치 이탈량 분포 산출부와,
    상기 위치 이탈량을 이용하여, 조사 위치를 보정하는 보정부와,
    상기 기판에 대향하는 위치에 배치되어, 소정의 전위로 제어되는 전위 규정 부재와,
    상기 기판의 표면의 전위가, 상기 전위 규정 부재의 하면의 전위보다 높아지도록, 상기 기판 및 상기 전위 규정 부재 중 적어도 어느 한 쪽으로 소정의 전압을 인가하여, 상기 기판으로부터 상기 대물 렌즈로 향하는 방향의 전계를 형성하는 전압 제어 회로와,
    상기 전계가 형성된 상태에서, 상기 보정된 조사 위치에 상기 하전 입자 빔을 조사하는 묘화부
    를 구비하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전압 제어 회로는 상기 기판에 양 전위를 인가하고,
    상기 스테이지 상에 설치된 칼리브레이션용의 마크는, 상기 기판과 동 전위로 설정되는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    전계의 크기와 상기 포깅 하전 입자량 분포의 분포 중심의 위치 이탈량과의 관계로부터 미리 구해진 위치 이탈량(Δx)이, 소정값 이하가 되는 인가 전압을, 인가 전압 정보로서 기억하는 기억 장치를 가지는 것을 특징으로 하는 하전 입자 빔 묘화 장치.
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