KR20230023578A - 데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR20230023578A
KR20230023578A KR1020220097071A KR20220097071A KR20230023578A KR 20230023578 A KR20230023578 A KR 20230023578A KR 1020220097071 A KR1020220097071 A KR 1020220097071A KR 20220097071 A KR20220097071 A KR 20220097071A KR 20230023578 A KR20230023578 A KR 20230023578A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
parametric
curve
control points
bezier
elements
Prior art date
Application number
KR1020220097071A
Other languages
English (en)
Inventor
겐이치 야스이
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 KR20230023578A publication Critical patent/KR20230023578A/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
    • H01J37/302—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
    • H01J37/3045—Object or beam position registration
    • 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
    • H01J2237/22—Treatment of data
    • 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
    • H01J2237/30405—Details
    • H01J2237/30416—Handling of data
    • 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

Abstract

본 발명은 곡선을 포함하는 도형의 픽셀 피복률 계산을 고속으로 또한 정확하게 행하는 데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 프로그램을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 의한 데이터 생성 방법은, 묘화 패턴의 형상을 표현하는 파라메트릭 곡선이며, 소정 방향으로 순서대로 배치되는 복수의 제어점에 의해 정의되는 해당 파라메트릭 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 파라메트릭 요소를 생성하고, 각 파라메트릭 요소에 대해서, 상기 복수의 제어점으로부터 일부 제어점을 추출하고, 추출한 제어점을 상기 소정 방향으로 순서대로 연결하는 것으로 폴리곤을 생성하고, 하전 입자 빔의 조사 대상을 소정 사이즈로 분할한 복수의 직사각형의 구획 나눔 영역의 각각에 있어서의 상기 폴리곤에 의한 피복률을 계산하고, 상기 복수의 파라메트릭 요소와 상기 복수의 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 구하고, 상기 묘화 패턴의 주연부의 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하는 것이다.

Description

데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{DATA GENERATING METHOD, CHARGED PARTICLE BEAM IRRADIATION APPARATUS, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}
본 출원은 일본특허출원 2021-130792호(출원일: 2021년 8월 10일)를 기초 출원으로 하는 우선권을 향수한다. 본 출원은 이 기초 출원을 참조함으로써 기초 출원의 모든 내용을 포함한다.
본 발명은 데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선폭은 해마다 미세화되어 오고 있다. 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 축소 투영형 노광 장치를 사용하여, 석영 상에 형성된 고정밀도의 원화 패턴을 웨이퍼 상에 축소 전사하는 방법이 채용되고 있다. 고정밀도의 원화 패턴의 제작에는, 전자 빔 묘화 장치에 의해 레지스트를 노광해서 패턴을 형성하는, 소위 전자 빔 리소그래피 기술이 사용되고 있다.
전자 빔 묘화 장치로서, 예를 들어 멀티 빔을 사용해서 한번에 많은 빔을 조사하고, 스루풋을 향상시킨 멀티 빔 묘화 장치가 알려져 있다. 이 멀티 빔 묘화 장치에서는, 예를 들어 전자총으로부터 방출된 전자 빔이, 복수의 개구를 갖는 애퍼처 부재를 통과함으로써 멀티 빔이 형성되고, 각 빔이 블랭킹 플레이트에 있어서 블랭킹 제어된다. 차폐되지 않은 빔이, 광학계에서 축소되어, 묘화 대상의 마스크 상의 원하는 위치로 조사된다.
멀티 빔 묘화 장치를 사용해서 전자 빔 묘화를 행하는 경우, 소정 사이즈로 구획된 픽셀마다, 입력 도형의 피복률을 계산하고, 빔마다의 조사량을 제어한다. 입력 도형이 곡선을 포함하는 경우, 폴리곤에 근사시킴으로써, 비교적 용이하게 피복률 계산을 실시할 수 있다. 그러나, 근사를 고정밀도로 행하면, 근사 폴리곤의 정점수가 증대하고, 데이터 처리에 많은 시간을 요한다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 곡선을 포함하는 도형의 픽셀 피복률 계산을 고속으로 또한 정확하게 행하는 데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 프로그램을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 의한 데이터 생성 방법은, 묘화 패턴의 형상을 표현하는 파라메트릭 곡선이며, 소정 방향으로 순서대로 배치되는 복수의 제어점에 의해 정의되는 해당 파라메트릭 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 파라메트릭 요소를 생성하고, 각 파라메트릭 요소에 대해서, 상기 복수의 제어점으로부터 일부 제어점을 추출하고, 추출한 제어점을 상기 소정 방향으로 순서대로 연결하는 것으로 폴리곤을 생성하고, 하전 입자 빔의 조사 대상을 소정 사이즈로 분할한 복수의 직사각형의 구획 나눔 영역의 각각에 있어서의 상기 폴리곤에 의한 피복률을 계산하고, 상기 복수의 파라메트릭 요소와 상기 복수의 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 구하고, 상기 묘화 패턴의 주연부의 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 개략도이다.
도 2는 성형 애퍼처 어레이 플레이트의 평면도이다.
도 3은 묘화 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 묘화 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 픽셀 맵 생성 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6의 a는 B 스플라인 곡선의 예를 도시하는 도면이고, 도 6의 b는 베지어 곡선의 예를 도시하는 도면이고, 도 6의 c는 변환식을 도시하는 도면이다.
도 7의 a는 베지어 곡선의 예를 도시하는 도면이고, 도 7의 b는 베지어 곡선의 분할예를 도시하는 도면이고, 도 7의 c는 베지어 요소의 예를 도시하는 도면이다.
도 8의 a는 베지어 곡선의 예를 도시하는 도면이고, 도 8의 b는 베지어 곡선의 분할예를 도시하는 도면이고, 도 8의 c는 내부 폴리곤의 예를 도시하는 도면이다.
도 9의 a는 베지어 요소의 분류 예를 도시하는 도면이고, 도 9의 b는 베지어 기본 요소의 예를 도시하는 도면이다.
도 10은 교점 산출 방법을 설명하는 수식이다.
도 11은 교점의 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 교점 산출 방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 픽셀 피복률의 산출예를 도시하는 도면이다.
본 발명의 일 양태에 의한 데이터 생성 방법은, 묘화 패턴의 형상을 표현하는 파라메트릭 곡선이며, 소정 방향으로 순서대로 배치되는 복수의 제어점에 의해 정의되는 해당 파라메트릭 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 파라메트릭 요소를 생성하고, 각 파라메트릭 요소에 대해서, 상기 복수의 제어점으로부터 일부 제어점을 추출하고, 추출한 제어점을 상기 소정 방향으로 순서대로 연결하는 것으로 폴리곤을 생성하고, 하전 입자 빔의 조사 대상을 소정 사이즈로 분할한 복수의 직사각형의 구획 나눔 영역의 각각에 있어서의 상기 폴리곤에 의한 피복률을 계산하고, 상기 복수의 파라메트릭 요소와 상기 복수의 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 구하고, 상기 묘화 패턴의 주연부의 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 실시 형태에서는, 하전 입자 빔의 일례로서, 전자 빔을 사용한 구성에 대해서 설명한다. 단, 하전 입자 빔은 전자 빔에 한정하는 것이 아니고, 이온빔 등이어도 된다.
도 1은 실시 형태에 따른 묘화 장치의 개략 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치의 일례이다. 묘화부(150)는 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 성형 애퍼처 어레이 플레이트(203), 블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204), 축소 렌즈(205), 제한 애퍼처 부재(206), 대물 렌즈(207) 및 편향기(208)가 배치되어 있다.
묘화실(103) 내에는, XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는 묘화 대상의 기판(101)이 배치된다. 기판(101)은, 예를 들어 마스크 블랭크스나, 반도체 기판(실리콘 웨이퍼)이다. 또한, XY 스테이지(105) 상에는 위치 측정용의 미러(210)가 배치된다.
제어부(160)는 제어 계산기(110), 편향 제어 회로(130), 스테이지 위치 검출기(139) 및 기억부(140)를 갖고 있다. 기억부(140)에는 묘화 데이터가 외부로부터 입력되어, 저장되어 있다. 묘화 데이터에는 기판(101) 상에 형성하는 패턴을 기술하는 복수의 도형 패턴의 정보가 정의된다. 후술하는 바와 같이, 곡선을 포함하는 도형 패턴은 3차 B 스플라인 곡선으로 형상이 정의되어 있다.
제어 계산기(110)는 면적 밀도 산출부(111), 조사 시간 산출부(112), 데이터 처리부(113) 및 묘화 제어부(114)를 갖는다. 제어 계산기(110)의 각 부는, 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다.
스테이지 위치 검출기(139)는 레이저를 미러(210)에 조사함과 함께 이 반사광을 수광하고, 레이저 간섭법의 원리로 XY 스테이지(105)의 위치를 검출한다.
도 2는 성형 애퍼처 어레이 플레이트(203)의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 성형 애퍼처 어레이 플레이트(203)에는, 세로 방향(y 방향) 및 가로 방향(x 방향)을 따라 복수의 개구(203a)가 소정의 배열 피치로 형성되어 있다. 각 개구(203a)는 모두 동일 치수 형상의 직사각형 또는 원형으로 형성되면 적합하다. 이들 복수의 개구(203a)를 전자 빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티 빔(20a 내지 20e)이 형성된다.
블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204)에는, 성형 애퍼처 어레이 플레이트(203)의 각 개구(203a)의 배치 위치에 맞춰서 통과 구멍이 형성되어 있다. 각 통과 구멍에는, 쌍이 되는 2개의 전극의 조로 이루어지는 블랭커가 배치된다. 블랭커의 2개의 전극 중, 예를 들어 한쪽의 전극을 접지해서 그라운드 전위로 유지하고, 다른 쪽의 전극을 그라운드 전위 또는 그라운드 전위 이외의 전위로 전환함으로써, 통과 구멍을 통과하는 빔의 편향의 오프/온이 전환되어, 블랭킹 제어된다. 블랭커가 빔을 편향시키지 않는 경우, 빔은 온이 된다. 블랭커가 빔을 편향시키는 경우, 빔은 오프가 된다. 이와 같이, 복수의 블랭커가, 성형 애퍼처 어레이 플레이트(203)의 복수의 개구(203a)를 통과한 멀티 빔 중, 각각 대응하는 빔의 블랭킹 편향을 행한다.
전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자 빔(200)은 조명 렌즈(202)에 의해 성형 애퍼처 어레이 플레이트(203) 전체를 조명한다. 전자 빔(200)은 모든 개구(203a)가 포함되는 영역을 조명한다. 전자 빔(200)이 성형 애퍼처 어레이 플레이트(203)의 복수의 개구(203a)를 통과함으로써, 예를 들어 직사각형 형상의 복수의 전자 빔(멀티 빔)(20a 내지 20e)이 형성된다.
멀티 빔(20a 내지 20e)은 블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204)의 각각 대응하는 블랭커 내를 통과한다. 블랭커는, 각각 개별로 통과하는 전자 빔 중, 오프로 하는 빔을 블랭킹 편향시킨다. 블랭커는 온으로 하는 빔은 블랭킹 편향시키지 않는다. 블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204)를 통과한 멀티 빔(20a 내지 20e)은 축소 렌즈(205)에 의해 축소되어, 제한 애퍼처 부재(206)에 형성된 중심 개구를 향해서 진행한다.
여기서, 빔 오프 상태로 제어되는 빔은, 블랭커에 의해 편향되어, 제한 애퍼처 부재(206)의 개구 밖을 지나는 궤도를 지나기 때문에, 제한 애퍼처 부재(206)에 의해 차폐된다. 한편, 빔 온 상태로 제어되는 빔은, 블랭커에 의해 편향되지 않으므로, 제한 애퍼처 부재(206)의 개구를 통과한다. 이와 같이 블랭커의 편향 온/오프에 의해 블랭킹 제어가 행해져서, 빔의 오프/온이 제어된다. 블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204)는, 멀티 빔의 각 빔의 조사 시간을 제어하는 조사 시간 제어부로서의 기능을 갖는다.
제한 애퍼처 부재(206)는 블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204)의 블랭커에 의해 빔 온의 상태가 되도록 편향된 빔을 통과시켜서, 블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204)의 블랭커에 의해 빔 오프의 상태가 되도록 편향된 빔을 차폐한다. 그리고, 빔 온이 되고 나서 빔 오프가 될 때까지 형성된, 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 빔에 의해 1회분의 샷의 멀티 빔이 형성된다.
제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 멀티 빔은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점이 맞춰져서, 기판(101) 상에서 원하는 축소율의 패턴상으로 된다. 제한 애퍼처 부재(206)를 통과한 각 빔(멀티 빔 전체)이, 편향기(208)에 의해 동일 방향으로 하나로 통합하여 편향되어, 기판(101) 상의 원하는 위치로 조사된다.
XY 스테이지(105)가 연속 이동하고 있는 경우, 적어도 기판(101)에 빔을 조사하고 있는 동안은, 빔의 조사 위치가 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록, 편향기(208)에 의해 제어된다. 한번에 조사되는 멀티 빔은, 이상적으로는 성형 애퍼처 어레이 플레이트(203)의 복수의 개구(203a)의 배열 피치에 상술한 원하는 축소율을 곱한 피치로 배열하게 된다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 패턴 묘화 방법을 도 3에 도시한 흐름도를 따라 설명한다. 패턴 면적 밀도 산출 공정(스텝 S1)에서는, 면적 밀도 산출부(111)가 빔 조사 대상의 기판(101)의 묘화 영역을 복수의 메쉬 영역으로 가상 분할한다. 메쉬 영역의 사이즈는, 예를 들어 1개의 빔과 동일 정도의 사이즈이며, 각 메쉬 영역이 픽셀(단위 조사 영역)이 된다. 면적 밀도 산출부(111)는 기억부(140)로부터 묘화 데이터를 읽어내고, 묘화 데이터에 정의된 패턴을 사용하여, 각 픽셀(직사각형의 구획 나눔 영역)의 패턴 면적 밀도(피복률) ρ를 산출하고, 각 픽셀의 피복률을 정의한 픽셀 맵을 생성한다. 픽셀 맵의 생성 방법은 후술한다.
조사 시간 산출 공정(스텝 S2)에서는, 조사 시간 산출부(112)가 패턴 면적 밀도 ρ에 기준 조사량 D0을 곱하여, 각 픽셀에 조사되는 빔의 조사량 ρD0을 산출한다. 조사 시간 산출부(112)는, 근접 효과 등을 보정하기 위한 보정 계수를 더 곱해도 된다. 조사 시간 산출부(112)는, 조사량을, 멀티 빔을 구성하는 복수의 빔 각각의 전류량으로 나누고, 상기 복수의 빔 각각의 조사 시간을 산출한다.
조사 시간 제어 데이터 생성 공정(스텝 S3)에서는, 데이터 처리부(113)가, 조사 시간 데이터를 묘화 시퀀스를 따른 샷순으로 재배열하여, 조사 시간 제어 데이터를 생성한다.
데이터 전송 공정(스텝 S4)에서는, 묘화 제어부(114)가 조사 시간 제어 데이터를 편향 제어 회로(130)에 출력한다. 편향 제어 회로(130)는 조사 시간 제어 데이터를 블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204)의 각 블랭커에 출력한다.
묘화 공정(스텝 S5)에서는, 묘화 제어부(114)가 묘화부(150)를 제어하여, 기판(101)에 대한 묘화 처리를 실행시킨다. 블랭킹 애퍼처 어레이 플레이트(204)의 각 블랭커는, 조사 시간 제어 데이터에 기초하여 빔의 온/오프를 전환하여, 픽셀마다 원하는 노광량을 부여한다.
도 4는 묘화 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(101)의 묘화 영역(80)은, 예를 들어 y 방향(제1 방향)을 향해서 소정의 폭으로 직사각형의 복수의 스트라이프 영역(82)으로 가상 분할된다. 먼저, XY 스테이지(105)를 이동시켜, 제1번째의 스트라이프 영역(82)의 좌측 단부에 1회의 멀티 빔 조사로 조사 가능한 조사 영역(빔 어레이)(84)이 위치하도록 조정하고, 묘화가 개시된다.
제1번째의 스트라이프 영역(82)를 묘화할 때에는, XY 스테이지(105)를 -x 방향으로 이동시킴으로써, 상대적으로 +x 방향으로 묘화를 진행시켜 간다. XY 스테이지(105)는 소정의 속도로 연속 이동시킨다. 제1번째의 스트라이프 영역(82)의 묘화 종료 후, 스테이지 위치를 -y 방향으로 이동시켜, 제2번째의 스트라이프 영역(82)의 우측 단부에 빔 어레이(84)가 위치하도록 조정한다. 계속해서, XY 스테이지(105)를 +x 방향으로 이동시킴으로써, -x 방향을 향해서 묘화를 행한다.
제3번째의 스트라이프 영역(82)에서는, +x 방향을 향해서 묘화하고, 제4번째의 스트라이프 영역(82)에서는, -x 방향을 향해서 묘화한다. 교호로 방향을 바꾸면서 묘화하는 것으로 묘화 시간을 단축할 수 있다. 또한, 항상 동일한 방향, 즉 +x 방향 또는 -x 방향의 어느 것을 향해서 각 스트라이프 영역(82)를 묘화해도 된다.
이어서, 면적 밀도 산출부(111)에 의한 픽셀 맵 생성 방법을, 도 5에 도시한 흐름도를 따라 설명한다.
면적 밀도 산출부(111)는, 기억부(140)로부터 묘화 데이터를 읽어내고, 3차 B 스플라인 곡선으로 정의된 묘화될 도형 패턴(묘화 패턴)의 곡선을, 3차 베지어 곡선으로 변환한다(스텝 S101). 예를 들어, 도 6의 a에 나타내는 3차 B 스플라인 곡선은, 도 6의 b에 나타내는 3차 베지어 곡선으로 변환된다. 도 6의 c는 변환식의 예를 나타낸다.
3차 베지어 곡선에서는, 도 7의 a에 나타내는 바와 같이, 4개의 제어점으로 곡선을 표현한다. 즉, 도 6의 b에 나타내는 예에서는, 4개의 제어점의 조를 연속시킨 것이, 도형의 주위를 둘러싸고 있다. 4개의 제어점 중, 개시점과 종료점의 2개의 제어점이 곡선 상에 위치한다. 복수의 제어점이, 도형의 주위를 따라, 우회전 또는 좌회전의 소정 방향으로 순서대로 정의·배치된다.
면적 밀도 산출부(111)는 4개의 제어점으로 표현되는 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 더욱 미세한 베지어 곡선으로 분할한다(스텝 S102). 변곡점은, 곡률=(dPx/dt)(dPy2/dt2)-(dPy/dt)(dPx2/dt2)=0이 되는 점이다. 극값은 dPx/dt=0, dPy/dt=0이 되는 점이다.
이하, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할된 베지어 곡선을 베지어 요소라고 한다. 예를 들어, 도 7의 a에 나타내는 베지어 곡선은, 극댓값, 극솟값 및 변곡점을 1개씩 포함하기 때문에, 도 7의 b에 나타내는 바와 같이, 4개의 베지어 요소 B1 내지 B4로 분할된다.
도 7의 c에 나타내는 바와 같이, 각 베지어 요소는, X 방향 및 Y 방향으로 단조 증가, 또는 단조 감소하는 곡선 요소가 된다.
도 8의 a는 도 6의 b와 동일한 도면이며, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할되기 전의 베지어 곡선을 나타낸다. 도 8의 b는 분할 후의 베지어 곡선(베지어 요소)을 나타낸다.
이어서, 복수의 베지어 요소의 각각에 대해서, 복수의 제어점으로부터 일부 제어점을 추출하고, 추출한 제어점을 원래의 정의순(도형의 주위를 따라서 우회전 또는 좌회전의 순)을 따라 직선으로 연결하여, 폴리곤(이하, "내부 폴리곤"이라고 칭한다)을 생성한다(스텝 S103). 본 실시 형태에서는, 각 베지어 요소의 개시점 및 종료점을 추출하고, 내부 폴리곤을 생성한다. 예를 들어, 도 8의 b에 나타내는 각 베지어 요소의 개시점 및 종료점을 정의순을 따라 연결하는 것으로, 도 8의 c에 나타내는 바와 같은 내부 폴리곤이 생성된다.
내부 폴리곤을 종래 공지된 방법으로 삼각형으로 분할한다(스텝 S104). 반드시 삼각형일 필요는 없고, 사다리꼴을 사용해서 분할해도 된다.
내부 폴리곤을 분할한 삼각형을 사용하여, 내부 폴리곤에 의한 각 픽셀의 피복률(면적 밀도)을 산출하고, 제1 픽셀 맵을 생성한다(스텝 S105).
각 베지어 요소를, 개시점과 종료점을 연결하는 선분의 기울기와, 개시점 및 종료점 이외의 제어점이 선분의 진행 방향에 대하여 좌우의 어느 쪽에 위치하는지에 기초하여, 도 9의 a에 나타내는 8종류의 타입으로 분류한다(스텝 S106).
각 베지어 요소를, 도 9의 b에 나타내는 기본 베지어 요소가 되도록, 회전·반전한다(스텝 S107).
픽셀마다, 픽셀의 경계선과 기본 베지어 요소의 곡선이 교차하는지 판정한다(스텝 S108). 도 10에 도시한 바와 같이, 베지어 곡선과, 픽셀 경계를 나타내는 직선을 결합한 3차 방정식을 푸는 것으로, 교점이 구해진다. 예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같은 교점 P1, P2가 구해진다. 이때, 픽셀의 좌변 L 또는 저변 B에 교점이 있는 경우, 나머지 교점은 상변 T 또는 우변 R에 존재한다. 좌변 L 및 저변 B에 교점이 없는 경우, 이 픽셀에 교점은 존재하지 않는다. 1개의 픽셀당, 교점은 최대 2점이다. 이러한 것을 고려하는 것으로, 교차 판정을 효율적으로 실시할 수 있다.
교차 판정은, 도 12에 도시한 바와 같이, 곡선 상의 t=0부터 t=1까지를 Δt로 구획하고, 각 위치에서 곡선 상의 좌표를 산출하고, 교점을 구하는 픽셀 경계의 좌푯값을 Δt 이내에서 초과하는 점 ti와, 1개 전의 점 ti-1의 값을 바탕으로, 선형내삽 계산에 의해 산출해도 된다. 이때, 내삽 계산은, 각각의 좌푯값을 바탕으로, t에 대해서 행한다. 여기서, Δt마다의 좌표 계산은, GPU 등의 스레드를 사용해서 병렬로 행해도 된다.
픽셀의 경계선과 베지어 요소의 곡선이 교차하는 경우, 도 13에 도시한 바와 같이, 픽셀 내를 삼각형부(A1, A3)와 곡선 부채부(A2)로 나누고, 각각의 면적을 계산한다. 곡선 부채부의 면적은, 픽셀과의 교점을 범위로 한 선 적분으로 구해진다.
삼각형부와 곡선 부채부의 각각의 면적을 가산하여, 픽셀의 피복률을 계산하여, 제2 픽셀 맵을 생성한다(스텝 S109). 여기서 산출되는 피복률은, 도형(묘화 패턴)의 주연부(외주부)에 있어서의 픽셀의 피복률이다. 또한, 베지어 요소가, 내부 폴리곤의 선에 대하여 내측에 위치하는 경우에는, 산출한 피복률에 -1을 곱한다.
제2 픽셀 맵에 대하여, 스텝 S107에서 행한 회전·반전의 역 조작을 행한 것과, 스텝 S105에서 생성한 제1 픽셀 맵을 가산하여, 제3 픽셀 맵을 생성한다(스텝 S110). 조사 시간 산출부(112)가 각 픽셀에 조사되는 빔 조사량을 산출할 때에 이 제3 픽셀 맵이 사용된다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 베지어 곡선을 극값 및 변곡점에서 세세한 베지어 곡선(베지어 요소)으로 분할하기 때문에, 각 픽셀과 베지어 요소의 교점을 최대 2점으로 하고, 교점 계산과 피복률 계산이 용이해지며, 픽셀 피복률 계산을 고속으로 또한 정확하게 행할 수 있다.
상기 실시 형태에 따른 방법을 이용하지 않는 경우, 베지어 곡선(파라메트릭 곡선)은, 곡선의 차수에 따라서는, 구획 나눔 영역(픽셀)의 1변과 복수회 교차하거나, 3변 이상과 교차하거나 하는 경우가 있어, 여러 가지 교차의 방법을 고려해서 피복률을 구하게 되어, 처리량의 증가로 연결된다. 한편, 상기 실시 형태와 같이 파라메트릭 곡선을, 극값 및 변곡점에서 분할하면, 분할 후의 곡선 요소는, 일방향으로 단조로 증가 또는 감소하는 형상이 된다. 이 때문에, 곡선 요소가 구획 나눔 영역의 경계의 4변(우변, 상변, 좌변, 하변)과 교차하는 경우, 교차 횟수는 2회가 되고, 또한 다른 변에 교차한다. 이 때문에, 곡선 요소와, 구획 나눔 영역의 경계의 교차 방법이 단순화되어, 피복률 계산이 용이해져서, 처리량을 삭감할 수 있다. 또한, 종래의 폴리곤 근사에 의한 피복률 계산보다, 처리해야 할 요소수가 적은 데다가, 근사되어 있지 않기 때문에, 고속으로 또한 정확하게 피복률 계산을 행할 수 있다.
베지어 곡선의 분할로 생성된 복수의 베지어 요소는, 병렬 처리의 단위로서 사용할 수 있다. 예를 들어, GPU에서의 병렬 연산으로 효과적으로 사용할 수 있어 고속 처리가 가능하게 된다.
상기 실시 형태에서는, 3차 베지어 곡선으로 변환하는 예에 대해서 설명했지만, 차수는 3에 한정되지 않는다.
상기 실시 형태에서는, 입력 도형이 B 스플라인으로 표현되고 있는 예에 대해서 설명했지만, 베지어 곡선으로 변환할 수 있는 것이면, 다른 파라메트릭 곡선으로 표현한 도형을 입력 데이터로 해도 된다.
베지어 곡선 이외의 다른 파라메트릭 곡선으로, 상기의 처리를 행해도 된다. 파라메트릭 곡선을 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 파라메트릭 요소를 생성한다. 각 파라메트릭 요소에 포함되는 복수의 제어점 중 적어도 하나를 순서대로 선으로 연결해서 내부 폴리곤을 생성한다. 복수의 파라메트릭 요소와, 픽셀 경계의 교점을 구하여 도형의 주연부에 있어서의 픽셀 피복률을 계산하고, 이것과, 내부 폴리곤에 의한 픽셀 피복률로부터, 각 픽셀의 피복률이 구해진다.
상기 실시 형태에서는, 기판에 패턴을 묘화하는 묘화 장치에 대해서 설명했지만, 검사 장치 등, 대상물에 빔을 조사하는 다른 조사 장치에도 적용 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 멀티 빔을 사용해서 한번에 많은 빔을 조사하는 멀티 빔 조사 장치에 대해서 설명했지만, 조사 대상 기판에 1개의 빔을 조사하는 싱글 빔 조사 장치에 대해서도 마찬가지 방법을 적용할 수 있다.
제어 계산기(110)의 적어도 일부는, 하드웨어로 구성해도 되고, 소프트웨어로 구성해도 된다. 소프트웨어로 구성하는 경우에는, 제어 계산기(110)의 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을 플렉시블 디스크나 CD-ROM 등의 기록 매체에 수납하고, 컴퓨터에 읽혀서 실행시켜도 된다. 기록 매체는 자기 디스크나 광 디스크 등의 착탈 가능한 것으로 한정되지 않고, 하드 디스크 장치나 메모리 등의 고정형의 기록 매체여도 된다.
또한, 제어 계산기(110)의 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을, 인터넷 등의 통신 회선(무선 통신도 포함한다)을 통해 반포해도 된다. 또한, 동일 프로그램을 암호화하거나, 변조를 걸거나, 압축한 상태에서, 인터넷 등의 유선 회선이나 무선 회선을 통해, 혹은 기록 매체에 수납해서 반포해도 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형해서 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 여러 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타내지는 전체 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
100: 묘화 장치
110: 제어 계산기
111: 면적 밀도 산출부
112: 조사 시간 산출부
113: 데이터 처리부
114: 묘화 제어부

Claims (12)

  1. 묘화 패턴의 형상을 표현하는 파라메트릭 곡선이며, 소정 방향으로 순서대로 배치되는 복수의 제어점에 의해 정의되는 해당 파라메트릭 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 파라메트릭 요소를 생성하고,
    각 파라메트릭 요소에 대해서, 상기 복수의 제어점으로부터 일부 제어점을 추출하고, 추출한 제어점을 상기 소정 방향으로 순서대로 연결하는 것으로 폴리곤을 생성하고,
    하전 입자 빔의 조사 대상을 소정 사이즈로 분할한 복수의 직사각형의 구획 나눔 영역의 각각에 있어서의 상기 폴리곤에 의한 피복률을 계산하고,
    상기 복수의 파라메트릭 요소와 상기 복수의 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 구하고, 상기 묘화 패턴의 주연부의 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하는, 데이터 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파라메트릭 곡선은 베지어 곡선인 것을 특징으로 하는, 데이터 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베지어 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 베지어 요소를 생성하고,
    상기 복수의 베지어 요소의 각각에 포함되는 복수의 제어점으로부터, 개시점 및 종료점을 추출하고, 추출한 상기 개시점 및 종료점을 상기 소정 방향으로 순서대로 직선으로 연결해서 상기 폴리곤을 생성하는 것을 특징으로 하는, 데이터 생성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파라메트릭 요소와 상기 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 사용하여, 상기 구획 나눔 영역 내를 삼각형부와 곡선 부채부로 나누고, 상기 삼각형부의 면적과 상기 곡선 부채부의 면적을 가산하여, 이 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하는, 데이터 생성 방법.
  5. 묘화 패턴의 형상을 표현하는 파라메트릭 곡선이며, 소정 방향으로 순서대로 배치되는 복수의 제어점에 의해 정의되는 해당 파라메트릭 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 파라메트릭 요소를 생성하는 스텝과,
    각 파라메트릭 요소에 대해서, 상기 복수의 제어점으로부터 일부 제어점을 추출하고, 추출한 제어점을 상기 소정 방향으로 순서대로 연결하는 것으로 폴리곤을 생성하는 스텝과,
    하전 입자 빔의 조사 대상을 소정 사이즈로 분할한 복수의 직사각형의 구획 나눔 영역의 각각에 있어서의 상기 폴리곤에 의한 피복률을 계산하는 스텝과,
    상기 복수의 파라메트릭 요소와 상기 복수의 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 구하고, 상기 묘화 패턴의 주연부의 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하는 스텝
    을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 파라메트릭 곡선은 베지어 곡선인 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로그램은,
    상기 베지어 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 베지어 요소를 생성하는 처리와,
    상기 복수의 베지어 요소의 각각에 포함되는 복수의 제어점으로부터, 개시점 및 종료점을 추출하고, 추출한 상기 개시점 및 종료점을 상기 소정 방향으로 순서대로 직선으로 연결해서 상기 폴리곤을 생성하는 처리
    를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 프로그램은, 상기 파라메트릭 요소와 상기 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 사용하여, 상기 구획 나눔 영역 내를 삼각형부와 곡선 부채부로 나누고, 상기 삼각형부의 면적과 상기 곡선 부채부의 면적을 가산하여, 이 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  9. 대상물 상에 하전 입자 빔을 조사하는 조사부와,
    묘화 패턴의 형상을 표현하는 파라메트릭 곡선이며, 소정 방향으로 순서대로 배치되는 복수의 제어점에 의해 정의되는 해당 파라메트릭 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 파라메트릭 요소를 생성하고, 각 파라메트릭 요소에 대해서, 상기 복수의 제어점으로부터 일부 제어점을 추출하고, 추출한 제어점을 상기 소정 방향으로 순서대로 연결하는 것으로 폴리곤을 생성하고, 상기 하전 입자 빔의 조사 대상을 소정 사이즈로 분할한 복수의 직사각형의 구획 나눔 영역의 각각에 있어서의 상기 폴리곤에 의한 피복률을 계산하고, 상기 복수의 파라메트릭 요소와 상기 복수의 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 구하고, 상기 묘화 패턴의 주연부의 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하고, 상기 피복률에 기초하여 각 구획 나눔 영역의 조사량을 산출하고, 산출한 조사량이 되도록 상기 조사부를 제어하는 제어부
    를 구비하는, 하전 입자 빔 조사 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 파라메트릭 곡선은 베지어 곡선인 것을 특징으로 하는, 하전 입자 빔 조사 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 베지어 곡선을, 극값 및 변곡점의 위치에서 분할해서 복수의 베지어 요소를 생성하고,
    상기 복수의 베지어 요소의 각각에 포함되는 복수의 제어점으로부터, 개시점 및 종료점을 추출하고, 추출한 상기 개시점 및 종료점을 상기 소정 방향으로 순서대로 직선으로 연결해서 상기 폴리곤을 생성하는 것을 특징으로 하는, 하전 입자 빔 조사 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 파라메트릭 요소와 상기 구획 나눔 영역의 4변의 교점을 사용하여, 상기 구획 나눔 영역 내를 삼각형부와 곡선 부채부로 나누고, 상기 삼각형부의 면적과 상기 곡선 부채부의 면적을 가산하여, 이 구획 나눔 영역의 피복률을 계산하는, 하전 입자 빔 조사 장치.
KR1020220097071A 2021-08-10 2022-08-04 데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 KR20230023578A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2021-130792 2021-08-10
JP2021130792A JP2023025503A (ja) 2021-08-10 2021-08-10 データ生成方法、荷電粒子ビーム照射装置及びプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230023578A true KR20230023578A (ko) 2023-02-17

Family

ID=85177035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220097071A KR20230023578A (ko) 2021-08-10 2022-08-04 데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11942305B2 (ko)
JP (1) JP2023025503A (ko)
KR (1) KR20230023578A (ko)
CN (1) CN115938898A (ko)
TW (1) TWI814445B (ko)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08149262A (ja) 1994-11-17 1996-06-07 Hitachi Ltd 画像形成制御装置、それを用いたデータ処理装置，画像出力装置および画像形成制御方法
JP4476733B2 (ja) 2004-07-30 2010-06-09 株式会社東芝 パターン評価方法、プログラムおよびパターン評価装置
JP4693660B2 (ja) * 2006-03-10 2011-06-01 株式会社東芝 描画装置、描画方法及び描画プログラム
JP4772604B2 (ja) 2006-06-30 2011-09-14 三菱電機株式会社 ベクトル図形描画装置及びそのプログラム
CN101764945B (zh) * 2008-11-04 2013-05-01 新奥特（北京）视频技术有限公司 一种基于贝塞尔曲线封闭轮廓的字幕渲染方法
JP5294313B2 (ja) 2008-11-07 2013-09-18 Ｎｅｃシステムテクノロジー株式会社 ベジェ曲線描画装置、ベジェ曲線描画方法およびプログラム
KR101980200B1 (ko) * 2012-07-12 2019-05-20 삼성전자주식회사 베이지어 커브에 대한 타일 비닝을 수행하는 그래픽 처리 장치 및 방법
BR112016009938B1 (pt) * 2013-11-19 2022-01-25 Wacom Co., Ltd Métodos de geração de dados de tinta e de desenho para renderização de dados de imagem
JP6795411B2 (ja) 2017-01-24 2020-12-02 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 画像補正装置および画像補正方法とプログラム
JP6756320B2 (ja) 2017-09-20 2020-09-16 株式会社ニューフレアテクノロジー 描画データ生成方法、プログラム、マルチ荷電粒子ビーム描画装置、及びパターン検査装置
JP7119688B2 (ja) 2018-07-18 2022-08-17 株式会社ニューフレアテクノロジー 描画データ生成方法、プログラム、及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230053272A1 (en) 2023-02-16
TW202307699A (zh) 2023-02-16
CN115938898A (zh) 2023-04-07
US11942305B2 (en) 2024-03-26
TWI814445B (zh) 2023-09-01
JP2023025503A (ja) 2023-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9437396B2 (en) Multi charged particle beam writing apparatus, and multi charged particle beam writing method
US20120085940A1 (en) Charged particle beam writing apparatus and charged particle beam writing method
JP6253924B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
US11774860B2 (en) Writing data generating method, multi charged particle beam writing apparatus, pattern inspecting apparatus, and computer-readable recording medium
JP2016207815A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP6627632B2 (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
US10971331B2 (en) Writing data generation method, computer-readable recording medium on which program is recorded, and multi-charged particle beam writing apparatus
JP6515835B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP5985852B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
KR102305250B1 (ko) 묘화 데이터 생성 방법 및 멀티 하전 입자 빔 묘화 장치
JP2019106499A (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
KR20230023578A (ko) 데이터 생성 방법, 하전 입자 빔 조사 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
US11749499B2 (en) Data generation method and charged particle beam irradiation device
JP6171062B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
US9281161B2 (en) Electron beam writing apparatus and electron beam writing method
US11037757B2 (en) Charged particle beam writing apparatus and charged particle beam writing method
JP6804954B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
US10074515B2 (en) Charged particle beam lithography method and charged particle beam lithography apparatus
JP5649869B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP2019117961A (ja) 描画データ生成方法、プログラム、マルチ荷電粒子ビーム描画装置、及びパターン検査装置
JP2005235812A (ja) 荷電粒子ビーム描画方法