TW202401486A - 多帶電粒子束描繪裝置及多帶電粒子束描繪方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種在多射束描繪中,跨越多重描繪的描繪路徑間進行缺陷束所致的過剩劑量的修正時可迴避不要的缺陷修正之多帶電粒子束描繪裝置及多帶電粒子束描繪方法。
本發明的一形態的多帶電粒子束描繪裝置係具備:
射束形成機構,其係形成多帶電粒子束;
劑量資料作成部,其係按試料面上的描繪區域所被分割的複數的處理區域的每個處理區域,作成被定義該處理區域内的各位置的個別的劑量的劑量資料;
劑量判定部,其係按每個處理區域,判定在包含被照射多帶電粒子束之中形成劑量過剩的缺陷束的預定的缺陷位置之附近的區域是否存在被定義非零的值的劑量之位置;
缺陷位置劑量資料作成部,其係在附近的區域被定義非零的值的劑量時,作成在缺陷位置被定義缺陷用劑量的缺陷用劑量資料;
圖案有無判定部,其係按被設定多帶電粒子束的照射區域的試料面上的每個單位區域,使用在該單位區域的照射預定的各位置的劑量資料,來判定該單位區域内的圖案的有無;及
描繪機構,其係使用多帶電粒子束,對試料描繪圖案時,跳過藉由圖案有無判定部來被判定成無圖案的單位區域,使進行描繪處理的單位區域往其次的被判定成有圖案的單位區域移動,將多重描繪的複數的描繪路徑的任一的描繪路徑的起因於缺陷束的過剩劑量修正為在其他的描繪路徑減少。
Description
本發明的一形態是關於多帶電粒子束描繪裝置及多帶電粒子束描繪方法,例如關於減低多射束(multi-beam)描繪所致的圖案的尺寸偏差的手法。
承擔半導體裝置的微細化的進展的微影技術是在半導體製造製程之中為產生唯一圖案的極重要的製程。近年來,隨著LSI的高集成化,被半導體裝置要求的電路線寬是逐年被微細化。在此,電子線(電子束)描繪技術是本質上具有良好的解像性,使用電子線來對遮罩基板(Mask Blanks)描繪遮罩圖案。
例如,有使用多射束的描繪裝置。相較於以1條的電子束來描繪的情況,藉由使用多射束,可使一次能夠照射多數的射束的處理能力大幅度提升。就如此的多射束方式的描繪裝置而言,例如使從電子槍放出的電子束通過持有複數的孔的遮罩而形成多射束,分別被消隱控制,未被遮蔽的各射束會在光學系被縮小,藉此遮罩像會被縮小,藉由在偏向器被偏向而往試料上的所望的位置照射。
多射束描繪是依照射時間來控制從各射束照射的劑量。然而,因消隱控制機構的故障等而照射時間控制變困難,會發生射束過剩照射的缺陷束。當必要的劑量未被照射至試料時,會有被形成於試料上的圖案的形狀誤差發生的問題。對於如此的問題,提案藉由使過剩劑量分擔於周邊的複數的射束來修正的技術。
雖尚未公諸於世,但跨越多重描繪的描繪路徑間來修正缺陷束的照射所致的過剩劑量的技術正被檢討著。另一方面,多射束描繪是例如在試料的描繪區域上邊錯開以多射束照射的矩形區域邊使描繪進展。此情況,有關圖案不存在的矩形區域,為了謀求描繪時間的縮短,也想要跳過如此的矩形區域的描繪處理。
然而,跨越多重描繪的描繪路徑間進行缺陷束所致的過剩劑量的修正時,在一部分的描繪路徑中含有被照射缺陷束的位置的矩形區域為無圖案的情況有可能發生。在描繪路徑間,劑量資料是獨立產生。此情況,例如在第1次的描繪路徑中,以針對在第2次的描繪路徑被照射缺陷束的位置進行缺陷修正為前提進行資料產生。但,在第2次的描繪路徑中含有被照射缺陷束的位置的矩形區域為形成無圖案的區域的情況有可能發生。此情況,若無圖案的區域的描繪處理被跳過,則在第2次的描繪路徑應被照射的缺陷束不被照射,在第1次的描繪路徑的修正的前提瓦解。結果,有不要的缺陷修正被實施的問題。
本發明的一形態是在於提供一種在多射束描繪中,跨越多重描繪的描繪路徑間進行缺陷束所致的過剩劑量的修正時可迴避不要的缺陷修正之多帶電粒子束描繪裝置及多帶電粒子束描繪方法。
本發明的一形態的多帶電粒子束描繪裝置係具備:
射束形成機構,其係形成多帶電粒子束;
劑量資料作成部,其係按試料面上的描繪區域所被分割的複數的處理區域的每個處理區域,作成被定義該處理區域內的各位置的個別的劑量的劑量資料;
劑量判定部,其係按每個處理區域,判定在包含被照射多帶電粒子束之中形成劑量過剩的缺陷束的預定的缺陷位置之附近的區域是否存在被定義非零的值的劑量之位置;
缺陷位置劑量資料作成部,其係在附近的區域被定義非零的值的劑量時,作成在缺陷位置被定義缺陷用劑量的缺陷用劑量資料;
圖案有無判定部,其係按被設定多帶電粒子束的照射區域的試料面上的每個單位區域,使用在該單位區域的照射預定的各位置的劑量資料,來判定該單位區域內的圖案的有無;及
描繪機構,其係使用多帶電粒子束,對試料描繪圖案時,跳過藉由圖案有無判定部來被判定成無圖案的單位區域,使進行描繪處理的單位區域往其次的被判定成有圖案的單位區域移動,將多重描繪的複數的描繪路徑的任一的描繪路徑的起因於缺陷束的過剩劑量修正為在其他的描繪路徑減少。
又,更具備:
可移動的平台,其係載置試料;及
追踪偏向器,其係以多帶電粒子束的照射區域會追隨平台的移動之方式進行多帶電粒子束的追踪偏向,
單位區域係按追踪偏向所致的每個追踪控制而設定為合適。
又,圖案有無判定部係在各單位區域中判定成有圖案為合適。
或,更具備:儲存每單位區域的圖案的有無的判定結果的記憶裝置,
多重描繪的複數的描繪路徑的第2次以後的描繪路徑,係根據在先行的路徑的每單位區域的圖案的有無的判定結果,在該路徑決定是否要修正起因於缺陷束的過剩劑量為合適。
又,每單位區域的圖案的有無的判定係作為開始描繪處理之前的前處理來實施為合適。
本發明的一形態的多帶電粒子束描繪方法係具備:
形成多帶電粒子束之工序;
按試料面上的描繪區域所被分割的複數的處理區域的每個處理區域,作成定義該處理區域內的各位置的個別的劑量的劑量資料之工序;
按每個處理區域,判定在包含被照射多帶電粒子束之中形成劑量過剩的缺陷束的預定的缺陷位置之附近的區域是否存在被定義非零的值的劑量之位置之工序;
在附近的區域被定義非零的值的劑量時,作成在缺陷位置被定義缺陷用劑量的缺陷用劑量資料之工序;
按被設定多帶電粒子束的照射區域的試料面上的每個單位區域,使用在該單位區域的照射預定的各位置的劑量資料,來判定該單位區域內的圖案的有無之工序;及
使用多帶電粒子束,對試料描繪圖案,進行描繪時,跳過被判定成無圖案的單位區域,使進行描繪處理的單位區域往其次的被判定成有圖案的單位區域移動,將多重描繪的複數的描繪路徑的任一的描繪路徑的起因於缺陷束的過剩劑量修正為在其他的描繪路徑減少之工序。
又,更具備:進行多帶電粒子束的追踪偏向,使得多帶電粒子束的照射區域能追隨載置試料的可移動的平台的移動之工序,
單位區域係按追踪偏向所致的每個追踪控制而設定為合適。
若根據本發明的一形態,則在多射束描繪中,跨越多重描繪的描繪路徑間進行缺陷束所致的過剩劑量的修正時可迴避不要的缺陷修正。
以下,在實施形態是說明有關使用電子束的構成,作為荷電粒子射束的一例。但,荷電粒子射束不是被限於電子束,即使使用離子射束等的荷電粒子的射束也無妨。
實施形態1
圖1是表示實施形態1的描繪裝置的構成的概念圖。在圖1中,描繪裝置100是具備描繪機構150與控制系電路160。描繪裝置100是多帶電粒子束描繪裝置的一例。描繪機構150是具備電子鏡筒102(多電子束列)與描繪室103。在電子鏡筒102內是配置有電子槍201、照明透鏡202、成形孔徑陣列基板203、消隱孔徑陣列(Blanking Aperture Array)機構204、縮小透鏡205、總消隱偏向器212、限制孔徑基板206、對物透鏡207、偏向器208及偏向器209。在描繪室103內是配置有XY平台105。在XY平台105上是配置有在描繪時成為描繪對象基板的被塗佈光阻劑的遮罩基板等的試料101。試料101是包含製造半導體裝置時的曝光用遮罩或被製造半導體裝置的半導體基板(矽晶圓)等。在XY平台105上是更配置有XY平台105的位置測定用的反射鏡210。在XY平台105上是更配置有法拉第杯106。
控制系電路160是具有:控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路130、數位・類比變換(DAC)放大器單元132,134,136、平台位置測出器139及磁碟裝置等的記憶裝置140,142,144。控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路130、DAC放大器單元132,134,136、平台位置測出器139及記憶裝置140,142,144是經由未圖示的匯流排來彼此連接。偏向控制電路130是連接DAC放大器單元132,134,136及消隱孔徑陣列機構204。DAC放大器單元132的輸出是被連接至偏向器209。DAC放大器單元134的輸出是被連接至偏向器208。DAC放大器單元136的輸出是被連接至總消隱偏向器212。偏向器208是藉由4極以上的電極所構成,按每個電極經由DAC放大器134來藉由偏向控制電路130控制。偏向器209是藉由4極以上的電極所構成,按每個電極經由DAC放大器132來藉由偏向控制電路130控制。總消隱偏向器212是藉由2極以上的電極所構成,按每個電極經由DAC放大器136來藉由偏向控制電路130控制。
平台位置測出器139是將雷射光照射至XY平台105上的反射鏡210,接受來自反射鏡210的反射光。然後,利用使用了如此的反射光的資訊之雷射干擾的原理來測定XY平台105的位置。
在控制計算機110內是配置有栅格化(rasterize)部50、劑量資料作成部52、射束位置偏移地圖作成部54、位置偏移修正部56、測出部57、特定部58、缺陷修正部60、有限劑量判定部62、缺陷劑量資料作成部64、照射時間運算部66、資料加工部67、NULL判定部68及描繪控制部74。柵格化部50、劑量資料作成部52、射束位置偏移地圖作成部54、位置偏移修正部56、測出部57、特定部58、缺陷修正部60、有限劑量判定部62、缺陷劑量資料作成部64、照射時間運算部66、資料加工部67、NULL判定部68及描繪控制部74等的各「~部」是具有處理電路。如此的處理電路是例如包含電氣電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路或半導體裝置。各「~部」是亦可使用共通的處理電路(同處理電路),或亦可使用不同的處理電路(各別的處理電路)。被輸出入於柵格化部50、劑量資料作成部52、射束位置偏移地圖作成部54、位置偏移修正部56、測出部57、特定部58、缺陷修正部60、有限劑量判定部62、缺陷劑量資料作成部64、照射時間運算部66、資料加工部67、NULL判定部68及描繪控制部74的資訊及運算中的資訊是每次被儲存於記憶體112。
並且,從描繪裝置100的外部輸入描繪資料,儲存於記憶裝置140。在描繪資料中,通常是定義有用以描繪的複數的圖形圖案的資訊。具體而言,按每個圖形圖案定義圖形碼、座標及大小等。
在此,在圖1中記載說明實施形態1上必要的構成。對於描繪裝置100而言即使具備通常必要的其他的構成也無妨。
圖2是表示實施形態1的成形孔徑陣列基板的構成的概念圖。
在圖2中,成形孔徑陣列基板203是縱(y方向)p列×橫(x方向)q列(p,q≧2)的孔(開口部)22會以預定的配列間距形成矩陣狀。在圖2中,例如縱橫(x,y方向)形成512×512列的孔22。各孔22皆是以同尺寸形狀的矩形所形成。或者,即使同直徑的圓形也無妨。成形孔徑陣列基板203(射束形成機構)是形成多射束20。具體而言,藉由電子束200的一部分分別通過該等的複數的孔22,形成多射束20。又,孔22的配列的方法是不限於圖2般縱橫被配置成格子狀的情況。例如,亦可縱方向(y方向)第k段的列與第k+1段的列的孔彼此在橫方向(x方向)僅錯開尺寸a而配置。同樣,亦可縱方向(y方向)第k+1段的列與第k+2段的列的孔彼此在橫方向(x方向)僅錯開尺寸b而配置。
圖3是表示實施形態1的消隱孔徑陣列機構的構成的剖面圖。消隱孔徑陣列機構204是如圖3所示般,在支撐台33上配置由矽等所構成的半導體基板31。基板31的中央部是例如從背面側削去,被加工成薄的膜厚h的薄膜區域330(第1區域)。包圍薄膜區域330的周圍是成為厚的膜厚H的外周區域332(第2區域)。薄膜區域330的上面與外周區域332的上面是被形成為相同的高度位置或實質上相同的高度位置。基板31是以外周區域332的背面來被保持於支撐台33上。支撐台33的中央部是開口,薄膜區域330的位置是位於支撐台33的開口的區域。
在薄膜區域330是多射束20的各個的射束的通過用的通過孔25(開口部)會被開口於對應於圖2所示的成形孔徑陣列基板203的各孔22的位置。換言之,在基板31的薄膜區域330是使用了電子線的多射束20的各者對應的射束所通過的複數的通過孔25會被形成陣列狀。而且,在基板31的薄膜區域330上,隔著各通過孔25而對向的位置分別配置具有2個電極的複數的電極對。具體而言,在薄膜區域330上,如圖3所示般,在各通過孔25的附近位置隔著該當的通過孔25而分別配置有消隱偏向用的控制電極24及對向電極26的組(消隱裝置:消隱偏向器:第1偏向器)。並且,在基板31內部,薄膜區域330上的各通過孔25的附近是配置有對各通過孔25用的控制電極24施加偏向電壓的控制電路41(邏輯電路)。各射束用的對向電極26是被接地連接。
在控制電路41內是配置有未圖示的放大器(開關電路的一例)。配置CMOS(Complementary MOS)變換器電路(Inverter Circuit),作為放大器的一例。而且,CMOS變換器電路是被連接至正的電位(Vdd:消隱電位:第1電位)(例如5V)(第1電位)與接地電位(GND:第2電位)。CMOS變換器電路的輸出線(OUT)是被連接至控制電極24。另一方面,對向電極26是被施加接地電位。而且,消隱電位與接地電位可切換地施加的複數的控制電極24會被配置於基板31上隔著複數的通過孔25的各者對應的通過孔25而與複數的對向電極26的各者對應的對向電極26對向的位置。
CMOS變換器電路的輸入(IN)是施加比臨界值電壓更低的L(low)電位(例如接地電位)及臨界值電壓以上的H(high)電位(例如1.5V)的任一者作為控制信號。在實施形態1中,在CMOS變換器電路的輸入(IN)施加L電位的狀態,CMOS變換器電路的輸出(OUT)是成為正電位(Vdd),藉由與對向電極26的接地電位的電位差所致的電場,將多射束20中的對應的1條偏向,以限制孔徑基板206遮蔽,藉此控制為形成射束OFF。另一方面,在CMOS變換器電路的輸入(IN)施加H電位的狀態(主動狀態),CMOS變換器電路的輸出(OUT)是成為接地電位,與對向電極26的接地電位的電位差變無,由於不將多射束20中的對應的1條偏向,因此通過限制孔徑基板206,藉此控制為形成射束ON。
通過各通過孔的多射束20中的對應的1條的電子束是藉由被施加於分別獨立成對的2個的控制電極24及對向電極26的電壓來偏向。藉由如此的偏向來消隱控制。具體而言,控制電極24與對向電極26的組是依據藉由分別對應的成為開關電路的CMOS變換器電路而切換的電位來將多射束20的對應射束予以分別個別地消隱偏向。如此,複數的消隱裝置會進行通過成形孔徑陣列基板203的複數的孔22(開口部)的多射束20之中分別對應的射束的消隱偏向。
圖4是用以說明實施形態1的描繪動作的一例的概念圖。如圖4所示般,試料101的描繪區域30(粗線)是例如朝向y方向而以預定的寬度假想分割成長方形狀的複數的條形區域32。
又,圖4的例子是設定以將描繪區域30分割後的複數的條形區域32所構成的第1條形層。又,設定對於第1條形層在y方向以條形區域32的寬的1/2的大小錯開位置後的複數的條形區域32所構成的第2條形層。如此,在圖4的例子是設定有第1條形層及第2條形層的2個的條形層。因此,藉由組合第1條形層及第2條形層,設定在y方向一部分重複排列的複數的條形區域32。圖4的例子是表示在y方向鄰接的條形區域32彼此會各1/2的區域互相重複的情況。並且,在第2條形層中是從描繪區域30的端部朝-y方向多設1個條形區域32為合適。其次,說明描繪動作的一例。
首先,使XY平台105移動,調整為多射束20的照射區域34會位於第2條形層的第1個的條形區域32的左端或更左側的位置。然後,進行第2條形層的第1個的條形區域32的描繪。在描繪第2條形層的第1個的條形區域32時,藉由使XY平台105例如移動至-x方向,相對性地使描繪往x方向進展。XY平台105是例如以等速來使連續移動。第2條形層的第1個的條形區域32的描繪終了後,使平台位置僅條形區域32的寬的1/2大小的錯開量移動至-y方向。
然後,其次,調整為多射束20的照射區域34會位於第1條形層的第1個的條形區域32的右端或更右側的位置。然後,藉由使XY平台105例如移動至x方向,相對性地使描繪往-x方向進展。藉此進行第1條形層的第1個的條形區域32的描繪。第1條形層的第1個的條形區域32的描繪終了後,進行第2條形層的第2個的條形區域32的描繪。藉由交替描繪第1條形層與第2條形層,在各位置進行多重描繪。又,上述的例子是表示邊交替地改變方向邊描繪的情況,不限於此,描繪各條形區域32時,即使朝向同方向來使描繪進展也無妨。
圖5是表示實施形態1的多射束的照射區域與描繪對象像素的一例的圖。在圖5中,在條形區域32是例如設定有以試料101面上的多射束20的射束大小間距來配列成格子狀的複數的控制柵格(grid)27(設計柵格)。此控制柵格27是例如形成10nm程度的配列間距為合適。如此的複數的控制柵格27會成為多射束20的設計上的照射位置。控制柵格27的配列間距不是被限定於射束大小者,即使與射束大小無關以作為偏向器209的偏向位置可控制的任意的大小構成者也無妨。然後,設定以各控制柵格27為中心之以和控制柵格27的配列間距同大小來被假想分割成網格狀的複數的像素36。各像素36是成為多射束的每1個的射束的照射單位區域。圖5的例子是表示試料101的描繪區域會例如在y方向,以和能以1次的多射束20(射束陣列)的照射來照射的照射區域34(描繪場)的大小實質同寬大小來分割成複數的條形區域32的情況。照射區域34的x方向大小是能以對多射束20的x方向的射束間間距乘上x方向的射束數之值來定義。照射區域34的y方向大小是能以對多射束20的y方向的射束間間距乘上y方向的射束數之值來定義。另外,條形區域32的寬不是被限於此者。照射區域34的n倍(n是1以上的整數)的大小為合適。圖5的例子是例如將512×512列的多射束的圖示省略成8×8列的多射束表示。而且,表示在照射區域34內,能以1次的多射束20的發射來照射的複數的像素28(射束的描繪位置)。換言之,相鄰的像素28間的間距會成為設計上的多射束的各射束間的間距。圖5的例子是以射束間間距所包圍的區域來構成1個的子照射區域29。圖5的例子是表示各子照射區域29是以4×4像素所構成的情況。
圖6是用以說明實施形態1的多射束的描繪方法之一例的圖。在圖6中,顯示圖5所示的描繪條形區域32的多射束之中,以y方向第k段的座標(1,3),(2,3),(3,3),・・・,(512,3)的各射束來描繪的子照射區域29的一部分。在圖6的例子中顯示,例如,在XY平台105移動8射束間距份的距離的期間描繪(曝光)4個的像素的情況。如此的描繪(曝光)4個的像素的期間,照射區域34是以和試料101的相對位置不會因為XY平台105的移動而偏移之方式,藉由偏向器208來將多射束20全體總偏向。藉此,使照射區域34追隨XY平台105的移動。換言之,進行追踪控制。偏向器208會作為追踪偏向器,進行多射束20的追踪偏向,使得多射束20的照射區域34能追隨平台的移動。在圖6的例子中顯示,藉由在移動8射束間距份的距離的期間描繪(曝光)4個的像素來實施1次的追踪週期的情況。
具體而言,在各發射中,照射對應於被設定的最大描繪時間內的各個的控制柵格27之描繪時間(照射時間或曝光時間)射束。具體而言,在各控制柵格27照射多射束20之中ON射束的各者對應的射束。然後,按在最大描繪時間加算了DAC放大器的整定時間的每個發射週期時間Ttr,藉由偏向器209所致的總偏向來朝其次的發射位置移動各射束的照射位置。
然後,圖6的例子是在4發射終了的時間點,DAC放大器單元134重設追踪控制用的射束偏向。藉此,使追踪位置回到追踪控制開始的追踪開始位置。
另外,各子照射區域29的右起第1個的像素列的描繪終了。因此,在追踪重設之後,在次回的追踪週期中首先偏向器209是偏向為調成(移動(shift))分別對應於各子照射區域29的下起第1段且右起第2個的像素的控制柵格27的射束的描繪位置。藉由重複如此的動作,進行所有的像素的描繪。子照射區域29為以n×n像素所構成時,藉由在n次的追踪動作各個不同的射束來每n像素描繪。藉此,1個的n×n像素的區域內的所有的像素會被描繪。有關多射束的照射區域內的其他的n×n像素的區域也同時期同樣的動作被實施,同樣被描繪。
藉由如此的動作,如在圖4的照射區域34a~34o所示般,在1次的追踪控制的平台移動量例如各8射束間距照射區域34會在條形區域32上邊移動邊使描繪處理前進。
其次說明有關描繪裝置100的描繪機構150的動作。從電子槍201(放出源)放出的電子束200是藉由照明透鏡202來照明成形孔徑陣列基板203全體。在成形孔徑陣列基板203是形成有矩形的複數的孔22(開口部)。然後,電子束200是照明所有的含有複數的孔22的區域。被照射於複數的孔22的位置的電子束200的各一部分會分別通過如此的成形孔徑陣列基板203的複數的孔22。藉此,例如矩形形狀的複數的電子束(多射束20)會被形成。如此的多射束20是通過消隱孔徑陣列機構204的各者對應的消隱裝置(第1偏向器)內。如此的消隱裝置是分別將個別通過的電子束偏向(進行消隱偏向)。
通過消隱孔徑陣列機構204的多射束20是藉由縮小透鏡205而被縮小,朝向被形成於限制孔徑基板206的中心的孔而前進。在此,多射束20之中,藉由消隱孔徑陣列機構204的消隱裝置來偏向的電子束是位置會從限制孔徑基板206的中心的孔偏離,藉由限制孔徑基板206來遮蔽。另一方面,未藉由消隱孔徑陣列機構204的消隱裝置而偏向的電子束是如圖1所示般,通過限制孔徑基板206的中心的孔。藉由如此的消隱裝置的ON/OFF來進行消隱控制,控制射束的ON/OFF。如此,限制孔徑基板206是遮蔽被偏向為藉由消隱裝置而形成射束OFF的狀態的各射束。而且,按每個射束,藉由從形成射束ON之後到形成射束OFF為止所被形成之通過限制孔徑基板206的射束,來形成1次份的發射的射束。通過限制孔徑基板206的多射束20是藉由對物透鏡207來對焦,成為所望的縮小率的圖案像,通過限制孔徑基板206的各射束(通過的多射束20全體)會藉由偏向器208,209來一併被偏向於同方向,被照射至各射束的試料101上的各個的照射位置。一次被照射的多射束20理想是以對成形孔徑陣列基板203的複數的孔22的配列間距乘上前述的所望的縮小率之間距來排列。
如上述般,在多射束會產生缺陷束。缺陷束是可舉射束的劑量無法控制而被照射的劑量形成過剩的劑量過剩缺陷束及射束的劑量無法控制而被照射的劑量形成不足的劑量不足缺陷束。在劑量過剩缺陷束之中,含有經常成為ON的ON缺陷束及照射時間控制不良的控制不良缺陷束的一部分。在劑量不足缺陷束之中含有經常成為OFF的OFF缺陷束及控制不良缺陷束的剩餘部分。
因為缺陷束而比被預定的劑量更過剩的劑量被照射至試料的情況,會有被形成於試料上的圖案的形狀誤差發生的問題。對於如此的問題,進行抵銷過剩劑量的缺陷修正。在實施形態1中,進行以複數次的描繪路徑來實施描繪處理的多重描繪。於是,在與被照射缺陷束的描繪路徑不同的描繪路徑實施如此的缺陷修正。另一方面,多射束描繪是例如在試料101的描繪區域上邊錯開以多射束20照射的矩形區域(單位區域的一例)邊使前進。在此的矩形區域(射束陣列區域)是成為組合多射束20的各射束在與鄰接的其他的複數的射束之間被包圍的各子照射區域29(小區域)的多射束的照射區域34。另外,單位區域不是被限於矩形者。即使單位區域的形狀是配合多射束的配列形狀而為其他的形狀也無妨。
圖4的例子是照射區域34會按每個追踪週期例如各移動8射束間距,在條形區域32上以多射束20照射的矩形區域會邊各偏移8射束間距邊重疊。例如,在對應於照射區域34a的矩形區域是從各子照射區域29的右起第1個的像素列會成為照射對象。例如,在對應於照射區域34b的矩形區域是從各子照射區域29的右起2個的像素列會成為照射對象。例如,在對應於照射區域34c的矩形區域是從各子照射區域29的右起第3個的像素列會成為照射對象。例如,在對應於照射區域34d的矩形區域是從各子照射區域29的右起第4個的像素列會成為照射對象。在以後的矩形區域中也是照射對象像素會同樣地錯開。此情況,有關在照射對象像素不存在圖案的矩形區域,為了謀求描繪時間的縮短,也會想要調過如此的矩形區域的描繪處理。
另外,跳過矩形區域的描繪處理時,跳過動作的期間,只要藉由總消隱偏向器212來將多射束20全體一併偏向,藉此以限制孔徑基板206來遮蔽包含缺陷束11的多射束20全體即可。
圖7是表示實施形態1的各描繪路徑的圖案有無的一例的圖。在圖7中,在第1次的描繪路徑(第1路徑)中進行某追踪控制的矩形區域13內是配置有圖案12。在如此的矩形區域13內是含有在第2次的描繪路徑(第2路徑)被照射缺陷束11的位置。有關在第1路徑的被照射缺陷束11的位置是省略圖示。
而且,在作成用以照射如此的第1路徑的矩形區域13的劑量資料時,以進行缺陷修正為前提進行資料產生,該缺陷修正是修正在第2路徑被照射缺陷束11所致的過剩劑量。並且,在第2路徑中被照射缺陷束11的位置是含在進行某追踪控制的矩形區域13。在此,包含在第2路徑中被照射缺陷束11的位置的矩形區域13會發生如圖7所示般形成無圖案的區域的情況。如此,跨越多重描繪的描繪路徑間進行缺陷束所致的過剩劑量的修正時,包含在一部分的描繪路徑中被照射缺陷束的位置的矩形區域13會發生無圖案的情況。在描繪路徑間,劑量資料是獨立產生。此情況,若在第2次的描繪路徑中無圖案的矩形區域13的描繪處理被跳過,則缺陷束11不被照射,在第1次的描繪路徑的修正的前提會瓦解。結果,有不要的缺陷修正被實施的問題。
相反的,在第2路徑的矩形區域13含有在第1路徑被照射缺陷束的位置的情況。在作成用以照射第2路徑的矩形區域13的劑量資料時,以進行缺陷修正為前提進行資料產生,該缺陷修正是修正在第1路徑被照射缺陷束11所致的過剩劑量。然而,在第1路徑中含有被照射缺陷束的位置的矩形區域形成無圖案的區域的情況有可能發生。若在第1次的描繪路徑中無圖案的矩形區域的描繪處理被跳過,則缺陷束不被照射,在第2次的描繪路徑的修正的前提會瓦解。結果,有不要的缺陷修正被實施的問題。
於是,實施形態1是控制為在被照射缺陷束的位置周邊存在被定義設計上的非零的值(有限值)的劑量之像素時,即使被進行追踪控制的矩形區域13為無圖案,也不跳過。
另外,例如在第1路徑的描繪處理被照射缺陷束的情況,有在第2路徑中以在第1路徑被照射缺陷束的位置作為照射對象的矩形區域13形成無圖案的區域的情況。若在缺陷束的周圍不存在最初設計上的圖案,則不產生起因於缺陷束的圖案的形狀誤差。因此,在如此的情況是可無視缺陷束,所以即使描繪處理被跳過也無妨。
圖8是表示實施形態1的描繪方法的要部工序的流程圖。在圖8中,實施形態1的描繪方法是實施射束位置偏移量測定工序(S102)、缺陷束測出工序(S104)、劑量運算工序(S110)、每個路徑的位置偏移修正工序(S112)、每個路徑的缺陷束位置特定工序(S120)、缺陷束修正工序(S122)、缺陷附近有限劑量判定工序(S130)、缺陷劑量資料作成工序(S132)、照射時間運算工序(S142)、資料加工工序(S144)、主偏向資料NULL判定工序(S146)及描繪工序(S150)的一連串的工序。
缺陷束修正工序(S122)、缺陷附近有限劑量判定工序(S130)、缺陷劑量資料作成工序(S132)、照射時間運算工序(S142)、資料加工工序(S144)、主偏向資料NULL判定工序(S146)及描繪工序(S150)的各工序是按每個描繪路徑實施。
描繪裝置100是測定多射束20的各射束的試料101面上的照射位置從對應的控制柵格27偏移的位置偏移量,作為射束位置偏移量測定工序(S102)。
圖9是用以說明實施形態1的射束的位置偏移及位置偏移週期性的圖。多射束20是如圖9(a)所示般,光學系的特性上,在曝光場產生變形,因為如此的變形等,各個的射束的實際的照射位置39會從被照射於理想柵格的情況的照射位置37偏移。於是,在實施形態1中,測定如此的各個的射束的實際的照射位置39的位置偏移量。具體而言,用位置測定器測定光阻劑圖案的位置,該光阻劑圖案是對被塗佈光阻劑的評價基板照射多射束20,將評價基板顯像而產生者。藉此,測定每個射束的位置偏移量。就各射束的發射大小而言,是若難以用位置測定器測定各射束的照射位置的光阻劑圖案的大小,則以各射束描繪可用位置測定器測定的大小的圖形圖案(例如矩形圖案)。然後,只要測定圖形圖案(光阻劑圖案)的兩側的邊緣位置,由兩邊緣間的中間位置與設計上的圖形圖案的中間位置的差分來測定對象射束的位置偏移量即可。然後,被取得的各射束的照射位置的位置偏移量資料是被輸入至描繪裝置100,被儲存於記憶裝置144。又,由於多射束描繪是在條形區域32內邊錯開照射區域34邊使描繪進展,因此例如在圖6說明的描繪順序是如圖4的下段所示般,條形區域32的描繪中,照射區域34的位置會依照射區域34a~34o的順序移動。然後,按每個照射區域34的移動,在各射束的位置偏移產生週期性。或者,只要各射束為照射各個對應的子照射區域29內的所有的像素36的描繪順序的情況,便如圖9(b)所示般,至少按與照射區域34同大小的每個單位區域35(35a、35b、・・・)在各射束的位置偏移產生週期性。因此,只要測定射束陣列的照射區域34份的各射束的位置偏移量,便可流用測定結果。換言之,只要針對各射束測定在對應的子照射區域29內的各像素36的位置偏移量即可。
然後,射束位置偏移地圖作成部54是首先作成射束位置偏移量地圖(1),該射束位置偏移量地圖(1)是定義對應於射束陣列單位,換言之,照射區域34的試料面上的1個的矩形單位區域35內的各像素36的各射束的位置偏移量。具體而言,射束位置偏移地圖作成部54是只要從記憶裝置144讀出各射束的照射位置的位置偏移量資料,以如此的資料作為地圖值,作成射束位置偏移量地圖(1)即可。哪個射束照射對應於多射束20全體的照射區域34的試料面上的1個的矩形單位區域35內的各像素36的控制柵格27,是例如在圖6中說明般,依據描繪順序而定。因此,射束位置偏移地圖作成部54是按照描繪順序、按1個的單位區域35內的各像素36的每個控制柵格27,特定負責往該控制柵格27照射的射束,而運算該射束的位置偏移量。被作成的射束位置偏移量地圖(1)是預先被儲存於記憶裝置144。
測出部57是從多射束20之中測出缺陷束,作為缺陷束測出工序(S104)。經常成為ON的ON缺陷束是無關控制劑量,經常照射1次的發射的最大照射時間的射束。或者,進一步像素間的移動時也持續照射。又,經常成為OFF的OFF缺陷束是無關控制劑量,經常成為射束OFF。具體而言,在描繪控制部74的控制之下,描繪機構150是控制為使多射束20各1條在消隱孔徑陣列機構204形成射束ON,且剩下是控制為全部形成射束OFF。在如此的狀態下,在法拉第杯106未被測出電流的射束是作為OFF缺陷束測出。相反的,切換控制為使從如此的狀態測出的對象射束形成射束OFF。此時,儘管從射束ON切換至射束OFF,但是在法拉第杯106被測出經常電流的射束是作為ON缺陷束測出。從射束ON切換至射束OFF之後,在法拉第杯106僅預定的期間被測出電流的射束是作為控制不良缺陷束測出。只要針對多射束20的全部的射束以相同的方法來依序確認,便可測出缺陷束的有無、種類及缺陷束為哪個的位置的射束。在此是說明針對ON缺陷束以外的缺陷束也測出的情況,但即使是只測出經常成為ON的ON缺陷束也無妨。被測出的缺陷束的資訊是被儲存於記憶裝置144。
劑量資料作成部52(劑量運算部)是按試料101面上的描繪區域所被分割的複數的處理區域的每個處理區域,作成被定義該處理區域內的各位置的個別的劑量的劑量資料,作為劑量運算工序(S110)。具體而言,如以下般動作。首先,柵格化部50是從記憶裝置140讀出描繪資料,按每個像素36,運算該像素36內的圖案面積密度ρ’。如此的處理是例如按每個條形區域32實行。
其次,劑量資料作成部52是首先以預定的大小來將描繪區域(在此是例如條形區域32)網格狀地假想分割成複數的接近網格區域(接近效應修正計算用網格區域)。接近網格區域的大小是設定成接近效應的影響範圍的1/10程度例如1μm程度為合適。劑量地圖作成部62是從記憶裝置140讀出描繪資料,按每個接近網格區域運算被配置於該接近網格區域內的圖案的圖案面積密度ρ。
其次,劑量資料作成部52是按每個接近網格區域運算用以修正接近效應的接近效應修正照射係數Dp(x)(修正照射量)。未知的接近效應修正照射係數Dp(x)是藉由使用了後方散射係數η、臨界值模型的照射量臨界值Dth、圖案面積密度ρ及分佈函數g(x)之與以往手法同樣的接近效應修正用的臨界值模型而定義。
其次,劑量資料作成部52是按每個像素36運算用以照射至該像素36的射入照射量D(x)(劑量)。射入照射量D(x)是例如只要作為對預先被設定的基準照射量Dbase乘以接近效應修正照射係數Dp及圖案面積密度ρ’的值運算即可。基準照射量Dbase是例如能以Dth/(1/2+η)定義。藉由以上,可取得根據被定義成描繪資料的複數的圖形圖案的佈局之被修正接近效應的原本所望的射入照射量D(x)。
劑量資料作成部52是按條形區域32所被分割的每個處理區域實施上述的處理。處理區域例如可使用成為與照射區域34同大小的矩形單位區域35。而且,劑量資料作成部52是作成以處理區域單位來定義每個像素36的射入照射量D(x)的劑量地圖。如此的每個像素36的射入照射量D(x)是在設計上成為被照射至該像素36的控制柵格27的預定的射入照射量D(x)。被作成的劑量地圖是例如被儲存於記憶裝置144。
位置偏移修正部56是按每個描繪路徑,作成修正了多射束20的各照射位置的個別的位置偏移之劑量地圖,作為每個路徑的位置偏移修正工序(S112)。
首先,定義每描繪路徑的各像素的劑量。具體而言是如以下般動作。位置偏移修正部56是例如從記憶裝置144讀出劑量地圖,算出被定義於各像素的劑量除以描繪路徑數的每描繪路徑的劑量。其次,按每個描繪路徑,進行照射各像素的射束的位置偏移修正。按每個路徑哪個的射束照射哪個的像素,是依描繪順序來決定。
圖10是用以說明實施形態1的位置偏移修正方法的一例的圖。圖10(a)的例子是表示被照射至座標(x,y)的像素的射束a’引起位置偏移至-x,-y側的情況。為了將因產生如此的位置偏移的射束a’而形成的圖案的位置偏移修正至如圖10(b)般與座標(x,y)的像素一致的位置,可藉由分配於與偏移的周圍的像素的方向是相反側的像素來修正偏移部分的照射量。在圖10(a)的例子中,偏移至座標(x,y-1)的像素的部分的照射量是只要被分配至座標(x,y+1)的像素即可。偏移至座標(x-1,y)的像素的部分的照射量是只要被分配至座標(x+1,y)的像素即可。偏移至座標(x-1,y-1)的像素的部分的照射量是只要被分配至座標(x+1,y+1)的像素即可。
在實施形態1是運算與射束的位置偏移量成比例來將照射量分配至周圍的至少1個的像素用的射束之位置偏移修正分配量。位置偏移修正資料作成部52是按照藉由往該像素的射束的位置偏移而偏移的面積的比率,來運算往該像素的射束的調變率及往該像素的周圍的至少1個的像素的射束的調變率。具體而言,按射束從注目像素偏移而射束的一部分重疊的周圍的每個像素,運算偏移部分的面積(重疊的射束部分的面積)除以射束面積的比例,作為往與重疊的像素相對於注目像素位於相反側的像素之分配量(射束的調變率)。
在圖10(a)的例子中,往座標(x,y-1)的像素偏移的面積比是能以(x方向射束大小-(-x)方向偏移量)×y方向偏移量/(x方向射束大小×y方向射束大小)來運算。因此,為了修正,用以朝座標(x,y+1)的像素分配的分配量(射束的調變率)V是能以(x方向射束大小-(-x)方向偏移量)×y方向偏移量/(x方向射束大小×y方向射束大小)來運算。
在圖10(a)的例子中,往座標(x-1,y-1)的像素偏移的面積比是能以-x方向偏移量×-y方向偏移量/(x方向射束大小×y方向射束大小)來運算。因此,為了修正,用以朝座標(x+1,y+1)的像素分配的分配量(射束的調變率)W是能以-x方向偏移量×-y方向偏移量/(x方向射束大小×y方向射束大小)來運算。
在圖10(a)的例子中,往座標(x-1,y)的像素偏移的面積比是能以-x方向偏移量×(y方向射束大小-(-y)方向偏移量)/(x方向射束大小×y方向射束大小)來運算。因此,為了修正,用以朝座標(x+1,y)的像素分配的分配量(射束的調變率)Z是能以-x方向偏移量×(y方向射束大小-(-y)方向偏移量)/(x方向射束大小×y方向射束大小)來運算。
此結果,成為不被分配剩下的部分的座標(x,y)的像素的射束的調變率U是可用1-V-W-Z的運算求取。
如以上般,針對射束陣列單位,換言之,對應於照射區域34的試料面上的1個的矩形單位區域35內的各像素36,運算往該像素的射束的調變率及往成為分配去處的至少1個的周圍的像素的射束的調變率。
然後,位置偏移修正部56是按每個描繪路徑,針對各像素36,算出對被定義於該像素的劑量乘上往該像素的射束的調變率之值。又,位置偏移修正部56是按每個描繪路徑,針對各像素36,算出對被定義於該像素的劑量乘上往成為分配去處的至少1個的周圍的像素的射束的調變率之值。然後,將被算出的值往分配去處的像素分配。位置偏移修正部56是按每個描繪路徑,針對各像素36,算出合計對被定義於該像素的劑量乘上往該像素的射束的調變率的值與從其他的像素分配的值之劑量。藉此,可作成被修正位置偏移的每描繪路徑的劑量地圖(每個路徑的位置偏移修正後的劑量地圖)。被作成的每個路徑的位置偏移修正後的劑量地圖是被儲存於記憶裝置144。
特定部55是按每個描繪路徑,針對射束陣列單位,換言之,對應於照射區域34的試料面上的1個的矩形單位區域35內的各像素36,特定被照射經常含有ON缺陷束的過剩劑量缺陷束的像素,作為每個路徑的缺陷束位置特定工序(S120)。哪個射束照射矩形單位區域35內的各像素36的控制柵格27,是如上述般依據描繪順序而定。
缺陷修正部60是按每個描繪路徑,修正為可減少因為在其他的描繪路徑被照射缺陷束而成為過剩的過剩劑量,作為缺陷束修正工序(S122),。
圖11是表示實施形態1的缺陷束修正的一例的圖。在圖11(a)中,例如表示進行4路徑的多重描繪(多重度=4)的情況。如此的情況,就未被照射缺陷束的像素而言,例如在各描繪路徑的劑量是定義為被照射至各像素的劑量T(x)除以描繪路徑數pass(在此是4)的值T(x)/pass。然而,被設照缺陷束的像素是如果這樣下去會形成過剩劑量。於是,在被照射缺陷束的描繪路徑的劑量是無法控制,因此在其他的描繪路徑修正成減去過剩劑量Δ的劑量。圖11(b)的例子是在4路徑之中1次的描繪路徑被照射缺陷束。如此的情況,首先,算出對於T(x)/pass的過剩部分Δ。然後,針對被照射正常射束的剩下的3次的描繪路徑,修正成從各個的劑量T(x)/pass減去Δ/3的劑量。
圖12是表示實施形態1的缺陷束修正的其他的一例的圖。可能有被照射缺陷束的位置的設計上的劑量比過剩劑量Δ更小的情況。該情況,僅該像素是難以修正過剩劑量Δ。如此的情況,將過剩劑量Δ或在被照射缺陷束的像素無法完成修正的過剩部分往周邊的射束分配。於是,缺陷修正部60是按每個描繪路徑,將因為缺陷束被照射於其他的描繪路徑而成為過剩的過剩劑量往周邊的射束分配,藉此修正。如圖12所示般,在位於缺陷束11的照射位置的周圍的例如3個的照射位置39a,39c,39g分配無法完成修正的過剩部分。以各分配量的重心會形成缺陷束11的照射位置之方式算出各分配量。被算出的分配劑量是可藉由從成為對象的照射位置的射束的劑量扣除來修正缺陷束。
圖13是表示實施形態1的比較例的處理區域內的圖案有無及每主偏向區域的圖案有無的一例的圖。在圖13(a)是顯示多重描繪的複數的描繪路徑之中,在1個的描繪路徑的處理區域內的圖案的有無。在此是表示使用矩形單位區域35作為處理區域的情況。圖13(a)的例子是在矩形單位區域35內配置設計上的圖案12。又,該描繪路徑是在圖案12的附近照射缺陷束11。描繪如此的矩形單位區域35的情況,如上述般,每個追踪控制設定成為主偏向區域的矩形區域13。
在圖13(b)是例如顯示成為第1次的追踪控制的主偏向區域的矩形區域13a。在矩形區域13a是例如從各子照射區域29的右起第1個的像素列會成為描繪對象。在圖13(b)的例子是表示缺陷束11成為如此的對象像素的情況。
在圖13(c)是例如顯示成為第2次的追踪控制的主偏向區域的矩形區域13b。在矩形區域13b是例如從各子照射區域29的右起第2個的像素列會成為描繪對象。在圖13(c)的例子是表示圖案12的一部分的部分圖案9a成為如此的對象像素的情況。
在圖13(d)是例如顯示成為第3次的追踪控制的主偏向區域的矩形區域13c。在矩形區域13c是例如從各子照射區域29的右起第3個的像素列會成為描繪對象。在圖13(d)的例子是表示圖案12的其他的一部分的部分圖案9b成為如此的對象像素的情況。
該等的主偏向區域之中,在矩形區域13a是未配置圖案。因此,矩形區域13a的描繪處理是被跳過。此情況,由於缺陷束11不被照射,因此在其他的描繪路徑進行缺陷修正時,成為不要的修正。於是,實施形態1是在某條件之下,控制為如此的矩形區域13a的描繪處理不會被跳過。
有限劑量判定部62(劑量判定部)是按每個描繪路徑且每個處理區域,判定在包含被照射多射束20之中形成劑量過剩的缺陷束的預定的缺陷位置之附近的區域是否存在被定義非零的值(有限值)的劑量之位置。
圖14是表示實施形態1的處理區域內的圖案有無及每主偏向區域的圖案有無的一例的圖。圖14(a)是表示多重描繪的複數的描繪路徑之中,在1個的描繪路徑的處理區域A內的圖案的有無。在此是表示使用矩形單位區域35作為處理區域A的情況。圖14(a)的例子是與圖13(a)同樣,在矩形單位區域35內配置有設計上的圖案12。並且,在該描繪路徑是缺陷束11會被照射於圖案12的附近。在此,有限劑量判定部62是判定在包含被照射缺陷束11的預定的缺陷位置(缺陷像素)之附近的區域C是否存在被定義非零的值(有限值)的劑量之位置(像素)。假想修正缺陷束的照射預定像素的位置偏移之修正區域作為附近的區域C為合適。例如,假想以缺陷束的照射預定像素為中心的半徑數像素的範圍內的像素區域為合適。或者,假想以缺陷束的照射預定像素為中心的半徑1~2射束大小間距的範圍內的像素區域為理想。在此是顯示矩形區域作為附近的區域C,但不是限於此。例如即使是圓形的區域也合適。並且,設定用以考慮與處理區域A的周圍鄰接的處理區域的缺陷束的邊緣區域B。邊緣寬是例如設定成從數像素到1~2射束間距為合適。
有限劑量判定部62是判定缺陷束11位於處理區域A內且在附近的區域C內是否有被定義設計上的非零的值(有限值)的劑量之像素。此情況,附近的區域C內的被定義非零的值(有限值)的劑量之像素不超過邊緣區域B為前提。
圖14(a)的例子是缺陷束11位於處理區域A內,且圖案12的一部分被配置於附近的區域C內,因此判定為在附近的區域C內有被定義設計上的零的值(有限值)的劑量之像素。附近的區域C內的被定義非零的值(有限值)的劑量之像素不超過邊緣區域B,所以前提亦問題。
因此,有限劑量判定部62是判定為有被定義非零的值(有限值)的劑量之像素。各像素的劑量是使用被定義於記憶裝置144所儲存的劑量地圖的值。在此,使用每個路徑的位置偏移修正後的劑量地圖作為劑量地圖為合適。
缺陷劑量資料作成部64(缺陷位置劑量資料作成部)是在附近的區域C被定義非零的值(有限值)的劑量時,作成在缺陷位置被定義缺陷用劑量的缺陷用劑量資料,作為缺陷劑量資料作成工序(S132)。圖14(a)的例子是在被照射缺陷束11的位置作成缺陷用劑量資料。例如,設定在各描繪路徑的最大劑量,作為缺陷用劑量。在各描繪路徑的最大劑量是只要使用被定義於劑量地圖(每個路徑的位置偏移修正後的劑量地圖)的各像素的劑量的最大劑量即可。
照射時間運算部66是運算對應於各像素的劑量的照射時間t,作為照射時間運算工序(S142)。照射時間t是可藉由以電流密度J除劑量D而運算。各像素36(控制柵格27)的照射時間t是作為在多射束20的1發射可照射的最大照射時間Ttr內的值運算。各像素36(控制柵格27)的照射時間t是變換成將最大照射時間Ttr例如設為1023階級(10位元)的0~1023階級的階級值資料。被階級化的照射時間資料室被儲存於記憶裝置142。
資料加工部67是按每個描繪路徑,依主偏向區域順序且發射順序排列每個像素的照射時間資料,作為資料加工工序(S144)。成為主偏向區域的矩形區域13是按追踪偏向所致的每個追踪控制而設定。圖14(a)的例子是說明依主偏向區域順序排列的情況的一部分。在圖14(b)是例如顯示成為第1次的追踪控制的主偏向區域的矩形區域13a。在矩形區域13a中,例如,各子照射區域29的右起第1個的像素列會成為描繪對象。在圖14(b)的例子中,顯示缺陷束11成為如此的對象像素的情況。若在缺陷束11的位置被定義缺陷用劑量資料,則如圖14(b)所示般成為與定義缺陷用圖案17的狀態同樣的狀態。在圖14(c)是與圖13(c)同樣,例如,顯示成為第2次的追踪控制的主偏向區域的矩形區域13b。在矩形區域13b中,例如,各子照射區域29的右起第2個的像素列會成為描繪對象。在圖14(c)的例子中,與圖13(c)同樣,顯示圖案12的一部分的部分圖案9a會成為如此的對象像素的情況。在圖14(d)中,與圖13(d)同樣,例如,顯示成為第3次的追踪控制的主偏向區域的矩形區域13c。在矩形區域13c中,例如,各子照射區域29的右起第3個的像素列會成為描繪對象。在圖14(d)的例子中,與圖13(d)同樣,顯示圖案12的其他的一部分的部分圖案9b會成為如此的對象像素的情況。該等的主偏向區域之中,矩形區域13a是從如圖13(b)般未配置有圖案的狀態變更成如圖14(b)所示般配置有缺陷用圖案17的狀態。
如以上般,形成按每個主偏向區域區分發射用的資料的情形。
NULL判定部68(圖案有無判定部)是對設定有多射束20的照射區域34的試料101面上的每個矩形區域13,使用在該矩形區域13的照射預定的各位置的劑量資料來判定該矩形區域13內的圖案的有無,作為主偏向資料NULL判定工序(S146)。成為主偏向區域的矩形區域13的照射時間資料會成為主偏向資料。無主偏向資料的狀態,亦即無圖案的狀態是形成被判定為NULL(無圖案)的情形。圖14(b)~圖14(d)皆是形成被判定為non-NULL(有圖案)。尤其被照射缺陷束11的矩形區域13a是即使為無設計上的圖案的情況,也會因為被定義有缺陷用劑量資料,所以描繪處理是形成不被跳過的情形。
描繪機構150是跳過被判定為無圖案的矩形區域13的描繪處理來使往其次的有圖案的矩形區域13進行描繪處理的矩形區域13移動,且邊在其他的描繪路徑修正多重描繪的複數的描繪路徑的任一的描繪路徑的起因於缺陷束11的過剩劑量,邊使用多射束20來對試料101描繪圖案。在圖14的例子中,例如,即使是以在第1次的描繪路徑中,缺陷束11被照射在第2次的描繪路徑為前提進行缺陷修正的情況,也會在第2次的描繪路徑中,缺陷束11不被跳過而照射。因此,可使在第1次的描繪路徑的缺陷修正有效地地發揮機能。同樣,例如,即使是以在第2次的描繪路徑中,缺陷束11被照射在第1次的描繪路徑為前提進行缺陷修正的情況,也會在第1次的描繪路徑中,缺陷束11不被跳過而照射。因此,可使在第2次的描繪路徑的缺陷修正有效地發揮機能。
如以上般,若根據實施形態1,則在多射束描繪中,跨越多重描繪的描繪路徑間進行缺陷束11所致的過剩劑量的修正時可迴避不要的缺陷修正。
實施形態2.
在實施形態1是說明了藉由在缺陷束的照射位置作成缺陷用劑量資料,在主偏向資料NULL判定工序(S146)即使在無圖案的矩形區域13中也使判定為有圖案的情況。在實施形態2是說明有關其他的構成。實施形態2的描繪裝置的構成是與圖1同樣。表示實施形態2的描繪方法的要部工序的流程圖是與圖8同樣。以下,無特別說明的點是與實施形態1同樣。
就實施形態2的主偏向資料NULL判定工序(S146)而言,NULL判定部68(圖案有無判定部)是不論圖案有無,在各矩形區域13中判定為non-NULL(有圖案)。其他的點是與實施形態1同樣。
在實施形態2中,即使省略缺陷附近有限劑量判定工序(S130)及缺陷劑量資料作成工序(S132)也無妨。如此的情況,即使省略有限劑量判定部62及缺陷劑量資料作成部64也無妨。
藉此,雖被跳過的矩形區域13消失,但可迴避缺陷束11不被照射的狀態。因此,可使所有的缺陷修正有效作用。
實施形態3.
圖15是表示實施形態3的描繪方法的要部工序的流程圖。在圖15中,在主偏向資料NULL判定工序(S146)的判定結果被儲存於記憶裝置的點及在主偏向資料NULL判定工序(S146)的判定結果被反饋的點以外是與圖8同樣。
又,實施形態3的描繪裝置的構成是與圖1同樣。但,實施形態3是即使省略有限劑量判定部62及缺陷劑量資料作成部64也無妨。以下,沒有特別說明的點是與實施形態1同樣。
實施形態3是在主偏向資料NULL判定工序(S146)的判定結果會被儲存於記憶裝置144。
因此,在缺陷束修正工序(S122)中,缺陷修正部60是在多重描繪的複數的描繪路徑的第2次以後的描繪路徑,根據在先行的路徑的每個矩形區域的主偏向資料NULL判定工序(S146)的圖案的有無的判定結果,決定在該路徑是否修正起因於缺陷束11的過剩劑量。例如,在第1次的描繪路徑是否被照射缺陷束,可由主偏向資料NULL判定工序(S146)的圖案的有無的判定結果得知。因此,例如,在第2次的描繪路徑是根據如此的判定結果,在第1次的描繪路徑被照射缺陷束時是進行缺陷修正,在未被照射缺陷束時是不進行缺陷修正。藉此,可迴避不要的缺陷修正。
實施形態4.
圖16是表示實施形態4的描繪方法的要部工序的流程圖。在圖16中,除了以從射束位置偏移量測定工序(S102)到主偏向資料NULL判定工序(S146)為止的所有的描繪路徑的各工序作為開始第1次的描繪路徑的描繪處理之前的前處理進行的點以外是與圖15同樣。因此,在主偏向資料NULL判定工序(S146)的判定結果被儲存於記憶裝置144的點及在主偏向資料NULL判定工序(S146)的判定結果被反饋的點是與實施形態3同樣。
又,實施形態4的描繪裝置的構成是與圖1同樣。但,實施形態4是即使省略有限劑量判定部62及缺陷劑量資料作成部64也無妨。以下,沒有特別說明的點是與實施形態1同樣。
在實施形態4是實施從射束位置偏移量測定工序(S102)到主偏向資料NULL判定工序(S146)的所有的描繪路徑的各工序,作為開始第1次的描繪路徑的描繪處理之前的前處理。因此,每個矩形區域13的圖案的有無的判定是作為開始描繪處理之前的前處理實施。
藉此,在缺陷束修正工序(S122)中,缺陷修正部60是按每個描繪路徑,在其他的描繪路徑是否被照射了缺陷束是以在主偏向資料NULL判定工序(S146)的圖案的有無的判定結果得知。因此,缺陷修正部60是使用在主偏向資料NULL判定工序(S146)的圖案的有無的判定結果,決定是否在該路徑修正起因於缺陷束11的過剩劑量。實施形態4是在開始第1次的描繪路徑的描繪處理之前,在全描繪路徑的主偏向資料NULL判定工序(S146)的圖案的有無的判定結果齊全。因此,實施形態4是進一步亦可判斷在之後進行的描繪路徑是否被照射缺陷束。因此,例如,在第1次的描繪路徑,可決定是否進行在第2次的描繪路徑被照射的預定的缺陷束的修正。
實施形態5.
圖17是表示實施形態5的描繪裝置的構成的概念圖。在圖17中,在控制計算機110內更被追加判定部61的點以外是與圖1同樣。柵格化部50、劑量資料作成部52、射束位置偏移地圖作成部54、位置偏移修正部56、測出部57、特定部58、缺陷修正部60、判定部61、有限劑量判定部62、缺陷劑量資料作成部64、照射時間運算部66、資料加工部67、NULL判定部68及描繪控制部74等的各「~部」是具有處理電路。如此的處理電路是例如包含電氣電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路或半導體裝置。各「~部」是亦可使用共通的處理電路(同處理電路),或亦可使用不同的處理電路(各別的處理電路)。被輸出入於柵格化部50、劑量資料作成部52、射束位置偏移地圖作成部54、位置偏移修正部56、測出部57、特定部58、缺陷修正部60、判定部61、有限劑量判定部62、缺陷劑量資料作成部64、照射時間運算部66、資料加工部67、NULL判定部68及描繪控制部74的資訊及運算中的資訊是每次被儲存於記憶體112。
圖18是表示實施形態5的描繪方法的要部工序的流程圖。在圖17中,在缺陷附近有限劑量判定工序(S130)之前追加判定工序(S128)的點以外是與圖8同樣。
又,以下,特別說明的點以外的內容是與實施形態1同樣。
射束位置偏移量測定工序(S102)、缺陷束測出工序(S104)、劑量運算工序(S110)、每個路徑的位置偏移修正工序(S112)、每個路徑的缺陷束位置特定工序(S120)及缺陷束修正工序(S122)的各工序的內容是與實施形態1同樣。
作為判定工序(S128),判定部61是判定僅零的劑量被定義的區域的大小是為否臨界值以下。具體而言,判定部61是參照每個路徑的位置偏移修正後劑量資料,判定僅零的劑量被定義的區域的大小是否為矩形區域的1/n或n倍以下。n是自然數。若僅零的劑量被定義的區域的大小不為臨界值以下,則前進至缺陷附近有限劑量判定工序(S130)。若僅零的劑量被定義的區域的大小為臨界值以下,則跳過缺陷附近有限劑量判定工序(S130)及缺陷劑量資料作成工序(S132),而前進至照射時間運算工序(S142)。換言之,只針對某程度的大小的無圖案的區域進行缺陷附近有限劑量判定工序(S130)及缺陷劑量資料作成工序(S132)。
缺陷附近有限劑量判定工序(S130)以後的各工序的內容是與實施形態1同樣。另外,當跳過缺陷附近有限劑量判定工序(S130)及缺陷劑量資料作成工序(S132)時,是構成為在主偏向資料NULL判定工序(S146)中,經常判定成non-NULL(有圖案)為合適。
如以上般,有關無圖案的區域之中小的區域是可藉由跳過來致使描繪處理時間的縮短。
以上,邊參照具體例邊說明實施形態。但,本發明不是被限定於該等的具體例。上述的例子是說明了有關在1發射份的最大照射時間Ttr內,多射束20的各射束按每個射束個別地控制照射時間的情況。但,不限於此。例如,將1發射份的最大照射時間Ttr分割成照射時間不同的複數的子發射(sub-shot)。然後,對於各射束,分別從複數的子發射之中,以形成1發射份的照射時間之方式選擇子發射的組合。然後,被選擇的子發射的組合對於相同的像素連續以相同的射束照射,藉此按每個射束控制1發射份的照射時間亦為合適。
又,上述的例子是表示10位元的控制信號被輸入至各控制電路41的控制用的情況,但位元數是只要適當設定即可。例如,亦可使用2位元或3位元~9位元的控制信號。另外,亦可使用11位元以上的控制信號。
又,裝置構成或控制手法等,與本發明的說明直接無須的部分等是省略記載,但可適當選擇必要的裝置構成或控制手法使用。例如,有關控制描繪裝置100的控制部構成是省略記載,但當然是適當選擇必要的控制部構成使用。
其他,具備本發明的要素,該當業者可適當設計變更的全部的多帶電粒子束描繪裝置及多帶電粒子束描繪方法是包含在本發明的範圍中。
9:部分圖案
11:缺陷束
12:圖案
13:矩形區域
20:多射束
22:孔
24:控制電極
25:通過孔
26:對向電極
27:控制柵格
28:像素
29:子照射區域
30:描繪區域
32:條形區域
31:基板
33:支撐台
34:照射區域
35:矩形單位區域
36:像素
39:照射位置
41:控制電路
50:柵格化部
52:劑量資料作成部
54:射束位置偏移地圖作成部
56:位置偏移修正部
57:測出部
58:特定部
60:缺陷修正部
61:判定部
62:有限劑量判定部
64:缺陷劑量資料作成部
66:照射時間運算部
67:資料加工部
68:NULL判定部
74:描繪控制部
100:描繪裝置
101:試料
102:電子鏡筒
103:描繪室
105:XY平台
106:法拉第杯
110:控制計算機
112:記憶體
130:偏向控制電路
132,134,136:DAC放大器單元
139:平台位置測出器
140,142,144:記憶裝置
150:描繪機構
160:控制系電路
200:電子束
201:電子槍
202:照明透鏡
203:成形孔徑陣列基板
204:消隱孔徑陣列機構
205:縮小透鏡
206:限制孔徑基板
207:對物透鏡
208,209:偏向器
210:反射鏡
212:總消隱偏向器
330:薄膜區域
332:外周區域
[圖1]是表示實施形態1的描繪裝置的構成的概念圖。
[圖2]是表示實施形態1的成形孔徑陣列基板的構成的概念圖。
[圖3]是表示實施形態1的消隱孔徑陣列機構的構成的剖面圖。
[圖4]是用以說明實施形態1的描繪動作的一例的概念圖。
[圖5]是表示實施形態1的多射束的照射區域與描繪對象像素的一例的圖。
[圖6]是用以說明實施形態1的多射束的描繪方法的一例的圖。
[圖7]是表示在實施形態1的各描繪路徑的圖案有無的一例的圖。
[圖8]是表示實施形態1的描繪方法的要部工序的流程圖。
[圖9(a)(b)]是用以說明實施形態1的射束的位置偏移及位置偏移週期性的圖。
[圖10(a)(b)]是用以說明實施形態1的位置偏移修正方法的一例的圖。
[圖11(a)(b)]是表示實施形態1的缺陷束修正的一例的圖。
[圖12]是表示實施形態1的缺陷束修正的其他的一例的圖。
[圖13(a)~(d)]是表示實施形態1的比較例的處理區域內的圖案有無及每主偏向區域的圖案有無的一例的圖。
[圖14(a)~(d)]是表示實施形態1的處理區域內的圖案有無及每主偏向區域的圖案有無的一例的圖。
[圖15]是表示實施形態3的描繪方法的要部工序的流程圖。
[圖16]是表示實施形態4的描繪方法的要部工序的流程圖。
[圖17]是表示實施形態5的描繪裝置的構成的概念圖。
[圖18]是表示實施形態5的描繪方法的要部工序的流程圖。
20:多射束
50:柵格化部
52:劑量資料作成部
54:射束位置偏移地圖作成部
56:位置偏移修正部
57:測出部
58:特定部
60:缺陷修正部
62:有限劑量判定部
64:缺陷劑量資料作成部
66:照射時間運算部
67:資料加工部
68:NULL判定部
74:描繪控制部
100:描繪裝置
101:試料
102:電子鏡筒
103:描繪室
105:XY平台
106:法拉第杯
110:控制計算機
112:記憶體
130:偏向控制電路
132,134,136:DAC放大器單元
139:平台位置測出器
140:描繪資料
142:各發射的照射時間資料
144:位置偏移資料
150:描繪機構
160:控制系電路
200:電子束
201:電子槍
202:照明透鏡
203:成形孔徑陣列基板
204:消隱孔徑陣列機構
205:縮小透鏡
206:限制孔徑基板
207:對物透鏡
208,209:偏向器
210:反射鏡
212:總消隱偏向器
Claims (7)
- 一種多帶電粒子束描繪裝置,其特徵係具備: 射束形成機構,其係形成多帶電粒子束; 劑量資料作成部,其係按試料面上的描繪區域所被分割的複數的處理區域的每個處理區域,作成被定義該處理區域內的各位置的個別的劑量的劑量資料; 劑量判定部,其係按前述每個處理區域,判定在包含被照射前述多帶電粒子束之中形成劑量過剩的缺陷束的預定的缺陷位置之附近的區域是否存在被定義非零的值的劑量之位置; 缺陷位置劑量資料作成部,其係在前述附近的區域被定義非零的值的劑量時,作成在前述缺陷位置被定義缺陷用劑量的缺陷用劑量資料; 圖案有無判定部,其係按被設定前述多帶電粒子束的照射區域的前述試料面上的每個單位區域,使用在該單位區域的照射預定的各位置的劑量資料,來判定該單位區域內的圖案的有無;及 描繪機構,其係使用前述多帶電粒子束,對前述試料描繪圖案時,跳過藉由前述圖案有無判定部來被判定成無圖案的單位區域,使進行描繪處理的單位區域往其次的被判定成有圖案的單位區域移動,將多重描繪的複數的描繪路徑的任一的描繪路徑的起因於前述缺陷束的過剩劑量修正為在其他的描繪路徑減少。
- 如請求項1記載的多帶電粒子束描繪裝置,其中,更具備: 可移動的平台,其係載置前述試料;及 追踪偏向器,其係以前述多帶電粒子束的照射區域會追隨前述平台的移動之方式進行前述多帶電粒子束的追踪偏向, 前述單位區域係按前述追踪偏向所致的每個追踪控制而設定。
- 如請求項1或2記載的多帶電粒子束描繪裝置,其中,前述圖案有無判定部係在各單位區域中判定成有圖案。
- 如請求項1或2記載的多帶電粒子束描繪裝置,其中,更具備:儲存前述每單位區域的圖案的有無的判定結果的記憶裝置, 前述多重描繪的複數的描繪路徑的第2次以後的描繪路徑,係根據先行的路徑的每單位區域的圖案的有無的判定結果,在該路徑決定是否要修正起因於前述缺陷束的過剩劑量。
- 如請求項1或2記載的多帶電粒子束描繪裝置,其中,前述每單位區域的圖案的有無的判定係作為開始描繪處理之前的前處理來實施。
- 一種多帶電粒子束描繪方法,其特徵係具備: 形成多帶電粒子束之工序; 按試料面上的描繪區域所被分割的複數的處理區域的每個處理區域,作成被定義該處理區域內的各位置的個別的劑量的劑量資料之工序; 按前述每個處理區域,判定在包含被照射前述多帶電粒子束之中形成劑量過剩的缺陷束的預定的缺陷位置之附近的區域是否存在被定義非零的值的劑量之位置之工序; 在前述附近的區域被定義非零的值的劑量時,作成在前述缺陷位置被定義缺陷用劑量的缺陷用劑量資料之工序; 按被設定前述多帶電粒子束的照射區域的前述試料面上的每個單位區域,使用在該單位區域的照射預定的各位置的劑量資料,來判定該單位區域內的圖案的有無之工序;及 使用前述多帶電粒子束,對前述試料描繪圖案,進行前述描繪時,跳過被判定成無圖案的單位區域,使進行描繪處理的單位區域往其次的被判定成有圖案的單位區域移動,將多重描繪的複數的描繪路徑的任一的描繪路徑的起因於前述缺陷束的過剩劑量修正為在其他的描繪路徑減少之工序。
- 如請求項6記載的多帶電粒子束描繪方法,其中,更具備:進行前述多帶電粒子束的追踪偏向,使得前述多帶電粒子束的照射區域能追隨載置前述試料的可移動的平台的移動之工序, 前述單位區域係按前述追踪偏向所致的每個追踪控制而設定。
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