TWI773999B - 多射束描繪方法及多射束描繪裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明有關多射束描繪方法及多射束描繪裝置。
本發明的一個態樣之多射束描繪方法,其特徵為,進行射束偏向所致之第k次(k為自然數)的追蹤控制,以便將多射束的各射束統一跟隨平台的移動,進行第k次的追蹤控制,同時各射束在以各自相對應的射束間間距尺寸圍繞而成之矩形的照射區域內一面同時移位一面進行複數次的射束擊發,於經過第k次的追蹤控制期間之後,將追蹤位置返回到第k次的追蹤控制開始的追蹤開始位置再加上射束間間距尺寸的整數倍的補償而成之位置,以作為第k+1次的追蹤控制的開始位置。
Description
本發明係多射束描繪方法及多射束描繪裝置,例如有關減低多射束描繪中的缺陷射束所造成的圖像劣化之方法。
近年來,隨著LSI的高度積體化,半導體元件之電路線寬更加持續地微細化。作為形成用來對該些半導體元件形成電路圖樣之曝光用光罩(亦稱為倍縮光罩)的方法,會使用具有優良解析性之電子束(EB:Electron beam)描繪技術。
舉例來說,有使用多射束的描繪裝置。相較於以一道電子束描繪的情形,藉由使用多射束,能夠一口氣(一次的擊發)照射較多的射束,故能使產出大幅提升。該多射束方式之描繪裝置中,例如會使從電子槍放出的電子束通過具有複數個孔之光罩而形成多射束,然後各自受到遮沒控制,未被遮蔽的各射束則被光學系統縮小,並藉由偏向器被偏向而照射至試料上的期望位置。
此處,以往會將試料面上的描繪區域以射束尺寸區隔成複數個網目(mesh)區域,藉此定義出像素。然後,對於被配置於定速走行的平台上之試料,於各擊發中的多射束的照射中,一面進行各射束跟隨平台移動之追蹤動作以免各射束的照射對象像素因平台的移動而偏離,一面以各射束進行對複數個像素的射束照射(例如參照日本特開2017-073461號公報)。然後,1次的追蹤控制結束後,將追蹤動作重置(reset)將各射束擺回,並將偏向位置挪移至和已被照射的像素鄰接之像素後,同樣地一面進行追蹤動作,一面進行各射束之照射。
此處,多射束當中,可能混有不能控制照射時間的複數個缺陷射束。當使用該多射束進行描繪處理的情形下,例如若將追蹤動作重置時的射束的擺回量(距離)與複數個缺陷射束間的距離一致,則會有例如導致鄰接的像素列彼此藉由該複數個缺陷射束而被照射之問題。又,當複數個缺陷射束以規定的周期發生的情形下,若該複數個缺陷射束的發生周期的整數倍的值與射束的擺回量一致,則會導致以射束間間距圍繞而成的同一小區域內的多個像素藉由該複數個缺陷射束而被照射。在該情形下,會導致在該小區域內被描繪的圖樣的精度變差。因此,即使當多射束內有複數個缺陷射束發生的情形下,仍想減低在各小區域內藉由缺陷射束而被照射的像素數。
本發明提供一種當將追蹤動作重置時的射束的擺回量(距離)與複數個缺陷射束間的距離一致的情形下,可減低在各小區域內藉由缺陷射束而被照射的像素數之多射束描繪方法及多射束描繪裝置。
本發明的一個態樣之多射束描繪方法,其特徵為,
進行射束偏向所致之第k次(k為自然數)的追蹤控制,使得將多射束的各射束統一跟隨平台的移動,
進行第k次的追蹤控制,同時各射束在各自相對應的以射束間間距尺寸圍繞而成之矩形的照射區域內一面同時移位一面進行複數次的射束擊發,
於經過第k次的追蹤控制期間之後,將追蹤位置返回到第k次的追蹤控制開始的追蹤開始位置再加上射束間間距尺寸的整數倍的補償而成之位置,以作為第k+1次的追蹤控制的開始位置。
本發明的另一個態樣之多射束描繪方法,係一種多射束描繪方法,其特徵為,
進行運用了偏向器的射束偏向所致之追蹤控制,以便將多射束的各射束統一跟隨平台的移動,
進行前述追蹤控制,同時各射束在各自相對應的以射束間間距尺寸圍繞而成之矩形的照射區域內一面同時移位一面進行複數次的射束擊發,
於前述追蹤控制期間中,使用和用於前述追蹤控制用的射束偏向的偏向器不同的偏向器,將前述多射束集體偏向至將各射束的描繪位置進行了前述射束間間距尺寸的整數倍的補償之位置。
本發明的一個態樣之多射束描繪裝置,其特徵為,具備:
平台,載置試料且可連續移動;及
多射束放出源,放出多射束;及
照射時間控制電路,控制多射束的各射束的照射時間;及
第1偏向器,以進行第k次(k為自然數)的追蹤控制之方式將前述多射束偏向,使得將多射束的各射束統一跟隨平台的移動;及
第2偏向器,於每1次的前述追蹤控制的追蹤控制期間中,以各射束在各自相對應的試料上的以射束間間距尺寸圍繞而成之矩形的照射區域內,一面同時移位一面進行複數次的射束擊發之方式將前述多帶電粒子束偏向;及
偏向控制電路,控制前述第1偏向器,使得於經過第k次的追蹤控制期間之後,作為第k+1次的追蹤控制的開始位置,將追蹤位置返回到第n次的追蹤控制開始的追蹤開始位置再加上射束間間距尺寸的整數倍的補償而成之位置。
以下在實施形態中,說明一種當將追蹤動作重置時的射束的擺同量(距離)與複數個缺陷射束間的距離一致的情形下,可減低在各小區域內藉由缺陷射束而被照射的像素數之方法及裝置。
此外,以下在實施形態中,作為帶電粒子束的一例,係針對使用電子束之構成來做說明。但,帶電粒子束不限於電子束,也可以是離子束等使用了帶電粒子的射束。此外,多射束不限於帶電粒子束,即使是雷射射束等亦能適用。
圖1為實施形態1中的描繪裝置的構成示意概念圖。圖1中,描繪裝置100,具備描繪機構150(多射束照射機構)與控制系統電路160。描繪裝置100為多帶電粒子束描繪裝置的一例。描繪機構150具備電子束鏡柱(電子鏡筒)102與描繪室103。在電子束鏡柱102內,配置有電子槍201、照明透鏡202、成形孔徑陣列基板203、遮沒孔徑陣列機構
204、縮小透鏡205、限制孔徑基板206、對物透鏡207、主偏向器208(第1偏向器)、及副偏向器209(第2偏向器)。在描繪室103內配置XY平台105。在XY平台105上,配置有於描繪時(曝光時)成為描繪對象基板的光罩等試料101。試料101包含製造半導體裝置時的曝光用光罩、或供製造半導體裝置的半導體基板(矽晶圓)等。此外,試料101包括已塗布阻劑,但尚未受到任何描繪之光罩底板(mask blanks)。在XY平台105上還配置XY平台105的位置測定用的鏡(mirror)210。在照明透鏡202、縮小透鏡205、及對物透鏡207,使用電磁透鏡。各電磁透鏡使多射束(電子束)折射。
控制系統電路160,具有控制描繪裝置100全體之控制計算機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、雷射測長系統122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、雷射測長系統122及磁碟裝置等的記憶裝置140,142,144係透過未圖示之匯流排而彼此連接。描繪資料從描繪裝置100的外部被輸入並存儲於記憶裝置140(記憶部)。後述的複數個描繪循序資料從描繪裝置100的外部被輸入並存儲於記憶裝置144(記憶部)。在偏向控制電路130透過未圖示之匯流排而連接有DAC放大器(單元)132、134及遮沒孔徑陣列機構204。雷射測長系統122,接收來自XY平台105上的鏡210的反射光,藉此以雷射干涉法的原理來將XY平台105的位置予以測長。主偏向器208,由至少4極的電極群所構成,透過配置於每一電極之DAC放大器134,藉由偏向控制電路130而受到控制。副偏向器209,由至少4極的電極群所構成,透過配置於每一電極之DAC放大器132,藉由偏向控制電路130而受到控制。
在控制計算機110內,配置有缺陷射束檢測部50、缺陷像素數最大值演算部52、描繪循序選擇部54、照射時間資料生成部56、資料加工部58、及描繪控制部59。缺陷射束檢測部50、缺陷像素數最大值演算部52、描繪循序選擇部54、照射時間資料生成部56、資料加工部58、及描繪控制部59這些各「~部」,具有處理電路。該處理電路,例如包含電子電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路、或半導體裝置。各「~部」可使用共通的處理電路(同一處理電路),或亦可使用相異的處理電路(個別的處理電路)。在缺陷射束檢測部50、缺陷像素數最大值演算部52、描繪循序選擇部54、照射時間資料生成部56、資料加工部58、及描繪控制部59輸出入的資訊及演算中的資訊會隨時存儲於記憶體112。
此處,圖1中記載了用以說明實施形態1所必要之構成。對描繪裝置100而言,通常也可具備必要的其他構造。
圖2為實施形態1中的成形孔徑陣列基板的構成示意概念圖。圖2中,在成形孔徑陣列基板203,有縱(y方向)p列×橫(x方向)q列(p,q≧2)的孔(開口部)22以規定之排列間距(pitch)形成為矩陣狀。圖2中,例如於橫縱(x,y方向)形成512×512列的孔22。各孔22均形成為相同尺寸形狀的矩形。或者是相同直徑的圓形亦可。
在電子槍201,連接有未圖示之高壓電源電路,從高壓電源電路對於電子槍201內的未圖示燈絲(陰極)與引出電極(陽極)間施加加速電壓,並且藉由規定的引出電極(韋乃特(Wehnelt)電極)之電壓施加與規定溫度之陰極加熱,從陰極放出的電子群會受到加速,而成為電子束200被放出。電子束200的一部分各自通過成形孔徑陣列基板203的複數個孔22,藉此會形成多射束20。
在遮沒孔徑陣列機構204內,配置由例如矽等所成之半導體基板。該半導體基板的中央部,例如從背面側被切削成較薄,而被加工成較薄的膜厚之薄膜(membrane)區域。在薄膜區域,於和圖2所示之成形孔徑陣列基板203的各孔22相對應之位置,有供多射束的各個射束通過用之通過孔(開口部)開口。換言之,在薄膜區域,係以陣列狀形成有供運用了電子線的多射束的各個相對應的射束通過之複數個通過孔。又,在半導體基板的薄膜區域上,在包夾該複數個通過孔的各通過孔而相向的位置各自配置控制電極與相向電極這2個電極之組(遮沒器:遮沒偏向器)。此外,在半導體基板內部的各通過孔的鄰近,配置對各通過孔用的控制電極施加偏向電壓之邏輯電路。各射束用的相向電極被接地連接。在各射束用的邏輯電路,連接控制訊號用之n位元(例如10位元)的並列配線。對於構成多射束之各個射束的每一者,構成由控制電極及相向電極及控制電路所組成之個別遮沒機構。
圖3為實施形態1中的移位暫存器的連接構成的一例示意圖。各射束用的邏輯電路41,在薄膜區域以陣列狀形成。又,例如每一在同一行並排的複數個邏輯電路41(x方向)被群組化,同一群組內的邏輯電路41列,如圖3所示進一步被群組化成複數個子群組。圖3例子中,各行的邏輯電路41列例如依序被劃分至8個子群組,而被群組化。例如,當由512列×512行的多射束構成的情形下,各行的第1號~512號的射束用的邏輯電路41是依1,9,17,25,…這樣每8射束間間距而構成資料列1(子群組)。同樣地,依2,10,18,26,…這樣每8射束間間距而構成資料列2(子群組)。以下,同樣地,構成資料列3(子群組)~資料列8(子群組)。又,各子群組內的邏輯電路41群被串聯連接。又,每一群組的訊號從未圖示的I/O電路被分割,平行地傳達至各子群組。又,各子群組的訊號傳達至子群組內的串聯連接之邏輯電路41。具體而言,在各邏輯電路41內配置移位暫存器11,同一子群組的邏輯電路41內的移位暫存器11被串聯連接。圖3例子中,每一資料列(子群組)有64個移位暫存器11被串聯連接。故,各射束用的照射時間資料會藉由64次的時鐘訊號而被傳送至各射束用的移位暫存器11。圖3例子中,示意依同一行(x方向)每一者而構成1個群組的情形,但不限於此。例如,將同一行分成左半邊與右半邊,藉由同一行的左半邊的射束用的邏輯電路41而構成1個群組,藉由同一行的右半邊的射束用的邏輯電路41而構成另1個群組亦合適。藉此,每一資料列(子群組)會有32個移位暫存器11被串聯連接。或者,依在同一列並排的複數個邏輯電路41(y方向)每一者予以群組化亦無妨。
通過遮沒孔徑陣列機構204的複數個通過孔之多射束20的各射束,會分別獨立地藉由施加於該成對之2個電極的電壓而被偏向。藉由該偏向而受到遮沒控制。像這樣,多射束20通過遮沒孔徑陣列機構204時,複數個遮沒器,係對通過了成形孔徑陣列基板203的複數個孔22(開口部)的多射束當中分別相對應的射束進行遮沒偏向。
接下來,說明描繪機構150的動作的具體例。從電子槍201(放出源)放出之電子束200,會藉由照明透鏡202而近乎垂直地對成形孔徑陣列基板203全體做照明。在成形孔徑陣列基板203,形成有矩形的複數個孔22(開口部),電子束200係對包含所有複數個孔22之區域做照明。照射至複數個孔22的位置之電子束200的各一部分,會分別通過該成形孔徑陣列基板203的複數個孔22,藉此形成例如矩形形狀的多射束(複數個電子束)20。該多射束20會通過遮沒孔徑陣列機構204的各個相對應之遮沒器(第1偏向器:個別遮沒機構47)內。該遮沒器,各自將個別通過之多射束20當中的相對應之電子束做遮沒控制,以使射束於設定好的描繪時間(照射時間)成為ON狀態。換言之,遮沒孔徑陣列機構204(照射時間控制部的一例),控制多射束的各射束的照射時間。
通過了遮沒孔徑陣列機構204的多射束20,會藉由縮小透鏡205而被縮小,朝向形成於限制孔徑基板206之中心的孔行進。此處,藉由遮沒孔徑陣列機構204的遮沒器而被偏向的電子束,其位置會偏離限制孔徑基板206的中心的孔,而被限制孔徑基板206遮蔽。另一方面,未受到遮沒孔徑陣列機構204的遮沒器偏向的電子束,會如圖1所示般通過限制孔徑基板206的中心的孔。像這樣,限制孔徑基板206,是將藉由個別遮沒機構而偏向成為射束OFF狀態之各射束加以遮蔽。然後,藉由從成為射束ON開始至成為射束OFF為止所形成之通過了限制孔徑基板206的射束,形成1次份的擊發的各射束。通過了限制孔徑基板206的多射束20,會藉由對物透鏡207而合焦,成為期望之縮小率的圖樣像,然後藉由主偏向器208及副偏向器209,通過了限制孔徑基板206的多射束20全體朝同方向統一被偏向,照射至各射束於試料101上各自之照射位置。此外,例如當XY平台105在連續移動時,藉由主偏向器208進行追蹤控制,以便射束的照射位置跟隨XY平台105的移動。一次所照射之多射束20,理想上會成為以成形孔徑陣列基板203的複數個孔22的排列間距乘上上述期望之縮小率而得之間距而並排。
圖4為實施形態1中的描繪動作的一例說明用概念圖。如圖4所示,試料101的描繪區域30,例如朝向y方向以規定寬度被假想分割成長條狀的複數個條紋區域32。首先,使XY平台105移動,調整以使得一次的多射束20擊發所能夠照射之照射區域34位於第1個條紋區域32的左端或更左側之位置,開始描繪。在描繪第1個條紋區域32時,例如使XY平台105朝-x方向移動,藉此便相對地朝x方向逐漸進行描繪。令XY平台105例如以等速連續移動。第1個條紋區域32的描繪結束後,使平台位置朝-y方向移動,調整以使得照射區域34相對地於y方向位於第2個條紋區域32的右端或更右側之位置,這次使XY平台105例如朝x方向移動,藉此朝向-x方向以同樣方式進行描繪。在第3個條紋區域32朝x方向描繪,在第4個條紋區域32朝-x方向描繪,像這樣一面交互地改變方向一面描繪,藉此能夠縮短描繪時間。但,並不限於該一面交互改變方向一面描繪之情形,在描繪各條紋區域32時,亦可設計成朝向同方向進行描繪。1次的擊發當中,藉由因通過成形孔徑陣列基板203的各孔22而形成之多射束,最大會一口氣形成與各孔22相同數量之複數個擊發圖樣。
上述的照射區域34,能夠藉由矩形區域來定義,該矩形區域是將對於x方向的射束間間距P乘上x方向的射束數而得之值訂為x方向尺寸、將對於y方向的射束間間距P乘上y方向的射束數而得之值訂為y方向尺寸。x方向的射束間間距P和y方向的射束間間距P可為相同值,亦可為相異值。實施形態1中,示意x方向的射束間間距P和y方向的射束間間距P為相同值的情形。
圖5為實施形態1中的多射束的照射區域與描繪對象像素的一例示意圖。圖5中,條紋區域32例如以多射束的射束尺寸而被分割成網目狀的複數個網目區域。該各網目區域係成為描繪對象像素36(單位照射區域、或描繪位置)。像素36的尺寸,並不限定於射束尺寸,亦可為和射束尺寸無關而由任意大小所構成者。例如,亦可由射束尺寸的1/n(n為1以上的整數)的尺寸來構成。圖5例子中揭示,試料101的描繪區域,例如於y方向以和多射束20一次的照射所能照射之照射區域34(描繪照野)的尺寸實質相同之寬度尺寸被分割成複數個條紋區域32之情形。另,條紋區域32的寬度不限於此。較佳為照射區域34的n倍(n為1以上之整數)之尺寸。圖5例子中,揭示512×512列的多射束之情形。又,在照射區域34內,揭示一次的多射束20擊發所能夠照射之複數個像素28(射束的描繪位置)。換言之,相鄰像素28間的間距即為多射束的各射束間間距P。圖5例子中,藉由被相鄰4個像素28所包圍,且包括4個像素28當中的1個像素28之矩形的區域,來構成1個子照射區域29。圖5例子中,揭示各子照射區域29由4×4像素所構成之情形。
圖6為實施形態1的比較例中的多射束的描繪循序的一例說明用圖。圖6中,揭示描繪圖5所示條紋區域32的多射束當中,由y方向第3行的座標(1,3),(2,3),(3,3),…,(512,3)的各射束所描繪之子照射區域29的一部分。圖6例子中,例如揭示XY平台105在移動8射束間距份的距離之期間描繪(曝光)4個像素之情形。在描繪(曝光)該4個像素的期間,藉由主偏向器208將多射束20全體予以一齊偏向,藉此使照射區域34追隨XY平台105之移動,以免照射區域34因XY平台105之移動而與試料101之相對位置偏離。換言之,係進行追蹤(tracking)控制。圖6例子中,揭示在移動8射束間間距份的距離之期間描繪(曝光)4個像素,藉此實施1次的追蹤循環之情形。
具體而言,雷射測長系統122,將雷射照射至鏡210,並從鏡210接受反射光,藉此對XY平台105的位置測長。測長出的XY平台105的位置,會被輸出至控制計算機110。在控制計算機110內,描繪控制部59將該XY平台105的位置資訊輸出至偏向控制電路130。在偏向控制電路130內,配合XY平台105的移動,演算用來做射束偏向之偏向量資料(追蹤偏向資料)以便跟隨XY平台105的移動。身為數位訊號之追蹤偏向資料,被輸出至DAC放大器(單元)134,DAC放大器(單元)134將數位訊號變換成類比訊號後予以放大,並施加至主偏向器208以作為追蹤偏向電壓。
然後,描繪機構150,在該擊發中的多射束的各射束各自的照射時間當中的最大描繪時間Ttr內的和各個像素36相對應之描繪時間(照射時間、或曝光時間),對各像素36照射多射束20當中和ON射束的各者相對應之射束。
圖6例子中,藉由座標(1,3)的射束(1),從主偏向穩定(settling)及副偏向穩定結束後的時刻t=0至t=最大描繪時間Ttr為止之期間,對矚目子照射區域29的例如最下段右邊第1個像素進行第1擊發之射束的照射。然後,在從時刻t=0至t=最大描繪時間Ttr再加上副偏向穩定時間而成之擊發循環時間T為止之期間,XY平台105例如朝-x方向移動恰好2射束間間距份。在此期間,追蹤動作持續。
從該擊發的射束照射開始起算經過該擊發的最大描繪時間Ttr後,藉由主偏向器208一面持續用於追蹤控制之射束偏向,一面在用於追蹤控制之射束偏向之外,另藉由副偏向器209將多射束20一齊偏向,藉此將各射束的描繪位置(前次的描繪位置)移位至下一各射束的描繪位置(本次的描繪位置)。圖6例子中,於成為時刻t=Ttr的時間點,開始從矚目子照射區域29的最下段右邊往下一描繪對象像素之移位,於成為時刻t=T的時間點,描繪對象像素從矚目子照射區域29的最下段右邊數來第1個像素被移位往下面數來第2段且右邊數來第1個像素。在此期間,XY平台105亦定速移動,故追蹤動作持續。
然後,一面持續追蹤控制,一面對已被移位之各射束的描繪位置,以和該擊發的最大描繪時間Ttr內的各自相對應之描繪時間,照射和多射束20當中ON射束的各者相對應之射束。圖6例子中,藉由座標(1,3)的射束(1),從時刻t=T至t=T+Ttr為止之期間,對矚目子照射區域29的例如下面數來第2段且右邊數來第1個像素,進行第2擊發之射束的照射。從時刻t=T至t=2T為止之期間,XY平台105例如朝-x方向移動恰好2射束間間距份。在此期間,追蹤動作持續。
圖6例子中,於成為時刻t=T+Ttr的時間點,開始從矚目子照射區域29的下面數來第2段且右邊數來第1個像素往下一描繪對象像素之移位,於成為時刻t=2T的時間點,藉由副偏向器209所致之多射束的集體偏向而描繪對象像素從矚目子照射區域29的下面數來第2段且右邊數來第1個像素被移位往下面數來第3段且右邊數來第1個像素。在此期間,XY平台105亦移動,故追蹤動作持續。然後,藉由座標(1,3)的射束(1),從時刻t=2T至t=2T+Ttr為止之期間,對矚目子照射區域29的例如下面數來第3段且右邊數來第1個像素,進行第3擊發之射束的照射。從時刻t=2T至t=3T為止之期間,XY平台105例如朝-x方向移動恰好2射束間間距份。在此期間,追蹤動作持續。於成為時刻t=2T+Ttr的時間點,開始從矚目子照射區域29的下面數來第3段且右邊數來第1個像素往下一描繪對象像素之移位,於成為時刻t=3T的時間點,藉由副偏向器209所致之多射束的集體偏向而描繪對象像素從矚目子照射區域29的下面數來第3段且右邊數來第1個像素被移位往下面數來第4段且右邊數來第1個像素。在此期間,XY平台105亦移動,故追蹤動作持續。然後,藉由座標(1,3)的射束(1),從時刻t=3T至t=3T+Ttr為止之期間,對矚目子照射區域29的例如下面數來第4段且右邊數來第1個像素,進行第4擊發之射束的照射。從時刻t=3T至t=4T為止之期間,XY平台105例如朝-x方向移動恰好2射束間間距份。在此期間,追蹤動作持續。依以上,便結束矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列之描繪。
圖6例子中,對從初始位置被移位了3次後之各射束的描繪位置照射了各個相對應之射束後,DAC放大器(單元)134會將追蹤控制用的射束偏向予以重置,藉此將追蹤位置返回開始做追蹤控制時之追蹤開始位置。換言之,使追蹤位置朝和平台移動方向相反之方向返回。圖6例子中,在成為了時刻t=3T+Ttr的時間點,解除矚目子照射區域29的追蹤,將射束擺回至朝x方向偏離了8射束間間距份之矚目子照射區域。另,圖6例子中,係說明了座標(1,3)的射束(1),但針對其他座標的射束,亦是對各個相對應之子照射區域同樣地進行描繪。也就是說,座標(n,m)的射束,於t=3T+Ttr的時間點,對於相對應之子照射區域結束右邊數來第1個像素列之描繪。例如,座標(2,3)的射束(2),對和圖6的射束(1)用的矚目子照射區域29於-x方向相鄰之子照射區域,結束右邊數來第1個像素列之描繪。
另,由於各子照射區域29的右邊數來第1個像素列之描繪已結束,故追蹤重置後,於下次的追蹤循環中,首先副偏向器209會於包含時刻t=4T之經過了主偏向穩定時間的時間點(t=4T+ΔTs)將各個相對應的射束的描繪位置予以偏向以便對位(移位)至各子照射區域29的下面數來第1段且右邊數來第2個像素36。ΔTs相當於主偏向穩定時間-副偏向穩定時間。
像以上這樣,同一追蹤循環中,於藉由主偏向器208將照射區域34控制在對試料101而言相對位置成為同一位置之狀態下,藉由副偏向器209一面使其每次移位1像素一面進行各擊發。然後,追蹤循環結束1循環後,返回照射區域34的追蹤位置,再如圖6的下段所示,例如將第1次的擊發位置對位至挪移了1像素之位置,一面進行下一次的追蹤控制一面藉由副偏向器209使每次移位1像素一面進行各擊發。條紋區域32的描繪中,藉由反覆該動作,照射區域34的位置一面逐一疊合一面每次移動追蹤距離,而逐漸進行該條紋區域之描繪。
此處,多射束20當中,可能混有不能控制照射時間的複數個缺陷射束。作為缺陷射束,除了即使成為射束ON仍不能控制照射時間的射束以外,可舉出常時ON射束、或常時OFF射束。當使用混有該缺陷射束的多射束20進行描繪處理的情形下,例如若將追蹤動作重置時的射束的擺回量(距離)與複數個缺陷射束間的距離一致,則會有例如導致鄰接的像素列彼此藉由該複數個缺陷射束而被照射之問題。又,當複數個缺陷射束以規定的周期發生的情形下,若該複數個缺陷射束的發生周期的整數倍的值與射束的擺回量一致,則會導致以射束間間距圍繞而成的同一小區域內的多個像素藉由該複數個缺陷射束而被照射。如圖3所示,於每一子群組串聯連接有移位暫存器11。因此,例如當斜線所示射束1用的移位暫存器11故障的情形下,下游側的射束9,17,25,…用的照射時間資料亦會變得和期望的資料相異。例如,當射束9用的移位暫存器11故障的情形,上游側的射束1用的照射時間資料雖能正常使用,但下游側的射束17,25,…用的照射時間資料會和期望的資料相異。因此,圖3例子中,例如會導致發生每隔8射束間間距具有周期性的複數個缺陷射束。
圖7為當實施形態1的比較例中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。以圖6所示描繪循序逐漸進行描繪處理的情形下,當藉由射束1描繪矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列的情形下,該矚目子照射區域29中,右邊數來第2個像素列藉由射束9而被描繪。右邊數來第3個像素列藉由射束17而被描繪。右邊數來第4個像素列藉由射束25而被描繪。像這樣,當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致,則會導致矚目子照射區域29內的16像素全部藉由缺陷射束而被描繪。若如此,在該子照射區域29(小區域)內被描繪的圖樣無法使用。因此,即使當多射束20內有複數個缺陷射束發生的情形下,仍要求減低在各子照射區域29(小區域)內藉由缺陷射束而被照射的像素數。鑑此,實施形態1中,對於射束偏向設置射束間間距的整數倍(nP)的補償(offset)。以下具體說明之。
圖8為實施形態1中的描繪方法的主要工程示意流程圖。圖8中,實施形態1中的描繪方法,係實施缺陷射束檢測工程(S102)、缺陷像素數最大值演算工程(S104)、描繪循序選擇工程(S108)、照射時間資料生成工程(S110)、資料編排加工工程(S112)、資料轉送工程(S114)、描繪工程(S120)這一連串工程。在描繪工程(S120)內,實施追蹤工程(S122)、擊發工程(S124)、移位工程(S126)、擊發工程(S128)、追蹤重置工程(S129)這一連串工程。
作為缺陷射束檢測工程(S102),缺陷射束檢測部50,從多射束20當中檢測缺陷射束。例如,使用各射束用的移位暫存器11,傳送評估用的照射時間資料。然後,基於經過各移位暫存器11的資料而測定各射束的電流值。藉由描繪控制部59之控制,將多射束20的各射束1道道地照射至未圖示之法拉第杯,測定各射束的射束電流量。以對象射束成為射束ON而其他射束成為射束OFF之方式,來使遮沒孔徑陣列機構204動作即可。例如,反覆複數次以事先設定好的每一照射時間將各射束1道道地照射至法拉第杯之動作。然後,缺陷射束檢測部50,輸入獲得的合計電流量,測定將合計電流量除以反覆數而成之平均電流量。然後,和設計值比較,若有超過或不足,則該射束能夠檢測作為缺陷射束。另,當存在常時ON射束的情形下,檢測各射束電流時,常時ON射束的份量亦會被一起檢測,但當測定常時ON射束僅1道的電流的情形下的合計電流量會比其他射束的合計電流量還小,故能夠辨明常時ON射束。若能夠辨明常時ON射束,則只要從其他射束的測定結果減去常時ON射束的測定結果,便可知該射束的合計電流量。
另,缺陷射束的檢測手法並不限於此。例如,亦可描繪裝置100從外部輸入定義著可識別多射束20當中哪個是缺陷射束之資訊,而存儲於記憶裝置144。或是,不照射射束,而是將評估資料傳送至各射束的邏輯電路41,回收已傳送的資料,將此資料和設計值比較,若相異則判定為缺陷射束亦可。
圖9為實施形態1中的多射束的描繪循序的一例說明用圖。圖9中,直到第4擊發的動作,和圖6相同。圖9中,當第4擊發結束,而進行追蹤重置的情形下,於下次的追蹤控制開始的時間點,將追蹤位置返回至前次的追蹤控制開始的追蹤開始位置更加上射束間間距尺寸的整數倍的補償(nP)之位置。圖9例子中,作為補償量示意比圖6的情形下還多擺回恰好射束間間距P尺寸份的情形。藉此,於第k次的追蹤動作時藉由身為缺陷射束的射束1而進行了右邊數來第1個像素列的描繪之子照射區域29,於第k+1次的追蹤動作時,便不會藉由身為缺陷射束的射束9,而會藉由挪移了恰好1個的身為正常射束的射束10而描繪右邊數來第2個像素列。又,於每一追蹤控制,作為補償量多擺回恰好射束間間距P尺寸份,藉此,於第k+2次的追蹤動作時,便不會藉由身為缺陷射束的射束17,而會藉由挪移了恰好2個的身為正常射束的射束19而描繪右邊數來第3個像素列。又,於第k+3次的追蹤動作時,便不會藉由身為缺陷射束的射束25,而會藉由挪移了恰好3個的身為正常射束的射束28而描繪右邊數來第4個像素列。
圖10A至圖10C為實施形態1中的追蹤控制說明用圖。圖10A至圖10C中,主偏向器208,於追蹤開始的時間點,針對和一次的多射束20的照射所能照射的照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21的基準位置A0,進行追蹤偏向以跟隨XY平台105的移動。圖10A中,於追蹤開始的時間點(時刻t=0)的基準位置A0,於t=4T的時間點朝-x方向例如移動8射束間間距。在此期間,主偏向器208持續追蹤。然後,於圖10B所示t=3T+Ttr的時間點將追蹤重置,藉此射束被擺回,於下一追蹤控制開始的時間點,和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21,從前次的區域轉移至朝x方向相距8射束間間距的區域再加計射束間間距的整數倍(nP)作為補償而成之相距合計(8+nP)射束間間距的區域。然後,開始下一追蹤。藉由反覆該動作來實施追蹤循環。另,於t=3T+Ttr的時間點做追蹤重置後開始主偏向穩定,如圖10C所示,包含時刻t=4T之主偏向穩定時間的經過後(t=4T+ΔTs),成為下一追蹤控制開始的時間點。該期間XY平台105亦等速移動,因此追蹤重置時,無須贅言地會多擺回ΔTs乘上XY平台105的移動速度而成之距離份。
圖11A至圖11C為示意實施形態1中的偏向電壓與時間之關係的一例的圖。圖11A中,縱軸表示從追蹤用的DAC放大器(單元)134輸出的偏向電壓Vtr,橫軸表示時間t。圖11B中,縱軸表示從x方向的副偏向器209用的DAC放大器(單元)132輸出的偏向電壓Vx,橫軸表示時間t。圖11C中,縱軸表示從y方向的副偏向器209用的DAC放大器(單元)132輸出的偏向電壓Vy,橫軸表示時間t。圖1中,作為副偏向器209用的DAC放大器單元,係示意了一個DAC放大器132,但當可於x、y方向偏向的情形下,副偏向器209例如是由4極以上的電極(例如8極)所構成,各電極分別連接至DAC放大器。另,圖1中,作為主偏向器208用的DAC放大器單元,係示意了一個DAC放大器134,但當可於x、y方向偏向的情形下,主偏向器208例如是由4極以上的電極(例如8極)所構成,各電極分別連接至DAC放大器。如圖11A所示,於第k次的追蹤控制之後,於第k+1次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向1射束間間距的補償份的電壓而施加。然後,於第k+2次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向2射束間間距的補償份的電壓而施加。然後,於第k+3次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向3射束間間距的補償份的電壓而施加。藉此,便能藉由主偏向器208所致之追蹤控制用的射束偏向,將照射射束挪移。
圖12為當實施形態1中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。如圖9~圖11C所示,對每一追蹤控制,以每次多擺回恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之描繪循序來逐漸進行描繪處理,藉此,當藉由射束1而矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,右邊數來第2個像素列能夠藉由正常射束的射束10來取代缺陷射束的射束9而描繪。右邊數來第3個像素列能夠藉由正常射束的射束19來取代缺陷射束的射束17而描繪。右邊數來第4個像素列能夠藉由正常射束的射束28來取代缺陷射束的射束25而描繪。像這樣,即使當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致的情形下,矚目子照射區域29內的所有16像素也不會全部藉由缺陷射束而被描繪,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素數減低至斜線所示的4像素,亦即矚目子照射區域29的1/4。
圖13A至圖13D為當將實施形態1中的補償量設為可變的情形下之複數個描繪循序的一例說明用圖。圖13A~圖13D中,各框示意子照射區域29,縱向並排的框示意同一子照射區域29。此外,框內的各編號示意射束編號。此外,斜線的框示意藉由缺陷射束而被照射的子照射區域29,照射斜線的框的缺陷射束編號,為鄰接框的接續的編號。(A,B)的A示意追蹤控制的次數,B示意成為補償量的射束間間距p尺寸的倍數的值。故,例如(k+1,1),示意從朝+x方向補償了恰好射束間間距P尺寸的1倍作為第k次的追蹤重置時的擺回量而成之位置進行第k+1次的追蹤控制之情形。
圖13A中,作為比較例,示意實施了不做補償的圖6所示描繪循序之情形。故,第k次的追蹤控制中,藉由成為缺陷射束的射束1,9,17,25的其中一者而被照射的子照射區域29,於第k+1次的追蹤控制中,仍會藉由成為缺陷射束的射束1,9,17,25的其中一者而被照射。同樣地,於第k+2次的追蹤控制中,仍會藉由成為缺陷射束的射束1,9,17,25的其中一者而被照射。同樣地,於第k+3次的追蹤控制中,仍會藉由成為缺陷射束的射束1,9,17,25的其中一者而被照射。故,當以1次的追蹤控制來描繪每次4像素的情形下,缺陷像素數最大值會成為16。
相對於此,圖13B中示意由每一追蹤控制的追蹤偏向所致之附補償的描繪循序的一例。圖13B中,示意實施對每一追蹤控制,每次多擺回恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之圖9所示描繪循序的情形。如圖13B所示,可知對每一追蹤控制,能夠將藉由缺陷射束而被照射的子照射區域29每次挪移1格。故,當以1次的追蹤控制來描繪每次4像素的情形下,缺陷像素數最大值能夠成為4。
此處,缺陷射束發生的位置,不限於總是具有周期性。也可能有在隨機的位置發生缺陷射束的情形。例如,設想在遮沒孔徑陣列機構204的複數個通過孔的一部分有粒子狀的垃圾附著而妨礙射束通過的情形之圖13C中,示意實施形態1中的由每一追蹤控制的追蹤偏向所致之附補償付的描繪循序的另一例。圖13C中,作為隨機缺陷,示意進一步追加了射束7作為缺陷射束的情形。圖13C中,第k次的追蹤控制中,藉由成為缺陷射束的射束1,7,9,17,25的其中一者而被照射的子照射區域29,於第k+1次的追蹤控制中,會從朝+x方向補償了恰好射束間間距P尺寸作為補償量之位置開始追蹤控制。因此,可知能夠將藉由缺陷射束而被照射的子照射區域29比起第k次的追蹤控制的情形還挪移1格。第k+2次的追蹤控制中,是從朝+x方向補償了恰好2射束間間距P尺寸作為補償量之位置開始追蹤控制。因此,可知能夠將藉由缺陷射束而被照射的子照射區域29比起第k次的追蹤控制的情形還挪移2格。第k+3次的追蹤控制中,是從朝+x方向補償了恰好4射束間間距P尺寸作為補償量之位置開始追蹤控制。因此,可知能夠將藉由缺陷射束而被照射的子照射區域29比起第k次的追蹤控制的情形還挪移4格。但,圖13C例子中,第k次的追蹤控制中,藉由成為缺陷射束的射束7而被照射的子照射區域29(A部),於第k+2次的追蹤控制中,仍會藉由成為缺陷射束的射束9而被照射。同樣地,第k+2次的追蹤控制中,藉由成為缺陷射束的射束7而被照射的子照射區域29(A'部),於第k+3次的追蹤控制中,仍會藉由成為缺陷射束的射束17而被照射。故,當以1次的追蹤控制來描繪每次4像素的情形下,缺陷像素數最大值能夠成為8。
圖13D中示意由實施形態1中的每一追蹤控制的追蹤偏向所致之附補償的描繪循序的另一例。圖13D中,示意加上和圖13C相異的補償的情形。圖13D中,第k次的追蹤控制中,藉由成為缺陷射束的射束1,7,9,17,25的其中一者而被照射的子照射區域29,於第k+1次的追蹤控制中,會從朝+x方向補償了恰好射束間間距P尺寸作為補償量之位置開始追蹤控制。因此,可知能夠將藉由缺陷射束而被照射的子照射區域29比起第k次的追蹤控制的情形還朝+x方向挪移1格。第k+2次的追蹤控制中,是從朝-x方向補償了恰好1射束間間距P尺寸作為補償量之位置開始追蹤控制。因此,可知能夠將藉由缺陷射束而被照射的子照射區域29比起第k次的追蹤控制的情形還朝-x方向挪移1格。第k+3次的追蹤控制中,是從朝+x方向補償了恰好4射束間間距P尺寸作為補償量之位置開始追蹤控制。因此,可知能夠將藉由缺陷射束而被照射的子照射區域29比起第k次的追蹤控制的情形還朝+x方向挪移4格。圖13D中,比起圖13C的情形,第k+2次的追蹤控制的開始位置會相異。藉此,第k次的追蹤控制中,便能夠讓藉由成為缺陷射束的射束7而被照射的子照射區域29不會再度藉由缺陷射束而被照射。但,第k+2次的追蹤控制中,藉由成為缺陷射束的射束7而被照射的子照射區域29(A”部),於第k+1次的追蹤控制中,仍會藉由成為缺陷射束的射束1而被照射。故,當以1次的追蹤控制來描繪每次4像素的情形下,缺陷像素數最大值能夠成為8。
像以上這樣,按照實施形態1,當將追蹤動作重置時的射束的擺回量(距離)與複數個缺陷射束間的距離一致的情形下,能夠減低在各小區域內藉由缺陷射束而被照射的像素數。
另,實施形態1中,例如如圖13A至圖13D所示,合適是事先準備不做補償之描繪循序、及將補償量(距離)及方向設為可變之複數個描繪循序。將補償量(距離)及方向設為可變之複數個描繪循序,不限於圖13A至圖13D的例子。亦可為其他的將補償量(距離)及方向設為可變之描繪循序。當事先準備將補償量(距離)及方向設為可變之複數個描繪循序的情形下,包含不做補償之描繪循序、及將補償量(距離)及方向設為可變之複數個描繪循序的複數個描繪循序1,2,3,4,…的資訊,是從外部輸入至描繪裝置100,預先存儲於記憶裝置144。以下,實施形態1中,說明可選擇複數個描繪循序的情形下之描繪方法。
作為缺陷像素數最大值演算工程(S104),缺陷像素數最大值演算部52,針對事先準備好的複數個描繪循序,當以包含檢測出的缺陷射束之多射束20來描繪的情形下,對每一描繪循序演算缺陷像素數最大值。缺陷像素數最大值,示意從試料101的描繪區域30或條紋區域32內的所有子照射區域29當中藉由缺陷射束而被照射的像素數會成為最多之子照射區域29中的藉由缺陷射束而被照射的像素數。上述的圖13A例子中,缺陷像素數最大值成為16。圖13B例子中,缺陷像素數最大值成為4。圖13C及圖13D例子中,缺陷像素數最大值成為8。但,圖13C及圖13D例子中,缺陷射束的數量和圖13B例子相異,故無須贅言地不能這樣單純比較。
作為描繪循序選擇工程(S108),描繪循序選擇部54,從複數個描繪循序當中選擇缺陷像素數最大值會變得更小的描繪循序。換言之,描繪循序選擇部54,對第k次的追蹤控制,從事先設定好的補償的複數個距離當中選擇第k+1次的追蹤控制中使用之補償距離。
作為照射時間資料生成工程(S110),照射時間資料生成部56,生成每一像素36的照射時間資料。從記憶裝置140讀出描繪資料,實施複數段的資料變換處理,生成照射時間資料。照射時間資料,係對每一像素36生成,演算出描繪時間(照射時間)。例如當不對對象像素36形成圖樣的情形下,沒有射束照射,故定義為描繪時間零或無射束照射之識別碼。在此,事先設定好多射束一次的擊發當中的最大描繪時間Ttr(最大曝光時間)。實際照射之各射束的照射時間,較佳是和算出的圖樣的面積密度成比例來求出。此外,最終算出之各射束的照射時間,較佳是訂為和藉由照射量來對未圖示之鄰近效應(proximity effect)、霧化效應(fogging effect)、負載效應(loading effect)等引發尺寸變動之現象的尺寸變動量予以修正後之修正後照射量相當之時間。此外,合適是設為和藉由包含周圍的像素的複數個像素之照射量分配來修正其他因素所造成的位置偏離而成之修正後的照射量相當的時間。故,實際照射之各射束的照射時間,可能依每一射束有所不同。各射束的描繪時間(照射時間),會演算成為最大描繪時間Ttr內的值。
作為資料編排加工工程(S112),資料加工部58,沿著被選擇的描繪循序,對每一像素指派負責的射束,將照射時間資料加工使得各射束的照射時間資料依多射束20的擊發順序、及移位暫存器11的排列順序並排。
作為資料轉送工程(S114),描繪控制部59,將加工後的照射時間資料予以資料轉送至偏向控制電路130。
作為描繪工程(S120),描繪機構150,沿著被選擇的描繪循序,使用多射束20對試料101描繪圖樣。描繪機構150,一面進行射束偏向所致之第k次(k為自然數)的追蹤控制以便將多射束20的各射束的描繪位置統一一起跟隨平台的移動,一面於每1次的追蹤控制的追蹤控制期間中,各射束在以射束間間距尺寸圍繞而成之彼此相異的子照射區域29(矩形區域)內將各射束的照射位置一起移位同時進行複數次的射束擊發。具體而言係如以下般動作。
作為追蹤工程(S122),描繪機構150,進行射束偏向所致之第k次(k為自然數)的追蹤控制,以便將多射束20的各射束的描繪位置統一一起跟隨平台的移動。具體而言,雷射測長系統122,將雷射照射至鏡210,並從鏡210接受反射光,藉此對XY平台105的位置測長。測長出的XY平台105的位置,會被輸出至控制計算機110。在控制計算機110內,描繪控制部59將該XY平台105的位置資訊輸出至偏向控制電路130。在偏向控制電路130內,配合XY平台105的移動,演算用來做射束偏向之主偏向量資料(追蹤偏向資料)以便跟隨XY平台105的移動。身為數位訊號之追蹤偏向資料,被輸出至DAC放大器134,DAC放大器134將數位訊號變換成類比訊號後予以放大,並施加至主偏向器208以作為追蹤偏向電壓。
作為擊發工程(S124),描繪機構150,一面進行第k次(k為自然數)的追蹤控制,一面於每1次的追蹤控制的追蹤控制期間中,以各射束分別照射以射束間間距P尺寸圍繞而成之彼此相異的子照射區域29(矩形區域)內的1個像素(進行第1擊發的射束照射)。
作為移位工程(S126),描繪機構150,一面進行第k次(k為自然數)的追蹤控制,一面於每1次的追蹤控制的追蹤控制期間中,將以各射束分別照射的像素36,藉由副偏向器209所致之射束偏向而集體移位至以射束間間距P尺寸圍繞而成之彼此相異的子照射區域29(矩形區域)內的下一像素。
作為擊發工程(S128),描繪機構150,一面進行第k次(k為自然數)的追蹤控制,一面於每1次的追蹤控制的追蹤控制期間中,以各射束分別照射以射束間間距P尺寸圍繞而成之彼此相異的子照射區域29(矩形區域)內被移位到的像素(進行第2擊發的射束照射)。
然後,反覆移位工程(S126)與擊發工程(S128),直到進行每1次的追蹤控制的擊發數(例如4次)為止。藉此,進行第3擊發的射束照射、及第4擊發的射束照射。
作為追蹤重置工程(S129),描繪機構150,於第k次的追蹤控制期間經過後,藉由追蹤控制用的主偏向器208所致之射束偏向,將追蹤位置返回第k次的追蹤控制開始的追蹤開始位置再加上射束間間距P尺寸的整數倍的補償而成之位置,以作為第k+1次的追蹤控制的開始位置。圖9例子中,返回至朝+x方向加上射束間間距P尺寸的補償而成之位置。
然後,一面進行下一追蹤控制,一面反覆擊發與移位直到進行每1次的追蹤控制的擊發數(例如4次)為止。往後,同樣地反覆描繪工程(S120)內的各內部工程。
然後,1個條紋區域32的描繪結束,則藉由XY平台105的移動而使照射區域34移動至下一條紋區域32,反覆同樣的動作。
此處,上述例子中,說明了於描繪開始前,實施缺陷射束檢測工程(S102),藉此針對往後的描繪處理選擇1個描繪循序之情形,但不限於此。於描繪開始前之外,進一步例如於每當數個條紋區域32的描繪處理結束,便實施缺陷射束檢測工程(S102)亦合適。雖於描繪開始前未檢測到缺陷射束,而以不加上補償的描繪循序來開始描繪處理,但在數個條紋區域32的描繪處理結束的時間點檢測到缺陷射束之情形也可能發生。該情形下,針對檢測到缺陷射束以後的條紋區域32的描繪,只要實施缺陷像素數最大值演算工程(S104)、描繪循序選擇工程(S108)、及基於被選擇的描繪循序之資料編排加工工程(S112)即可。換言之,描繪機構150,藉由追蹤控制用之射束偏向,將追蹤位置返回檢測到缺陷射束後的第k次的追蹤控制開始的追蹤開始位置再加上射束間間距尺寸的整數倍的補償而成之位置,以作為檢測到缺陷射束後的第k+1次的追蹤控制的開始位置。然後,開始第k+1次的追蹤控制。
像以上這樣,按照實施形態1,當將追蹤動作重置時的射束的擺回量(距離)與複數個缺陷射束間的距離一致的情形下,能夠減低在各子照射區域29(小區域)內藉由缺陷射束而被照射的像素數。其結果,能夠減低描繪精度的劣化。
實施形態2.
實施形態1中,說明了當藉由追蹤重置將多射束20的追蹤位置擺回的情形下,朝和追蹤方向(-x方向)相反的擺回方向(x方向)或同方向(-x方向)藉由追蹤控制用的主偏向器208來做補償之情形,但不限於此。實施形態2中,說明朝和擺回方向(x方向)正交的方向(y方向)補償之情形。實施形態2中的描繪裝置100的構成和圖1相同。此外,實施形態2中的描繪方法的流程圖和圖8相同。以下除說明的點以外之內容,均與實施形態1相同。
圖14A至圖14D為實施形態2中的追蹤控制說明用圖。圖14A至圖14D中,主偏向器208,也能朝追蹤方向(-x方向)或擺回方向(x方向)以外的方向將多射束20集體偏向。鑑此,實施形態2中,朝和擺回方向(x方向)正交的方向(y方向)補償。(A,B,C)的A示意追蹤控制的次數,B示意成為往x方向的補償量的射束間間距P尺寸的倍數的值。C示意成為往y方向的補償量的射束間間距P尺寸的倍數的值。故,例如(k+1,1,1),示意從朝+x方向補償了恰好射束間間距P尺寸的1倍並且朝+y方向補償了恰好射束間間距P尺寸的1倍作為第k次的追蹤重置時的擺回量而成之位置進行第k+1次的追蹤控制之情形。
首先,如圖14A所示,第k次的追蹤控制(k,0,0)中,針對於追蹤開始的時間點下的和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21的基準位置A0,進行追蹤偏向以跟隨XY平台105的移動。於追蹤開始的時間點(時刻t=0)的基準位置A0,於t=4T的時間點朝-x方向例如移動8射束間間距。在此期間,主偏向器208持續追蹤。然後,t=3T+Ttr的時間點將追蹤重置,藉此射束被擺回,如圖14B所示,於下一追蹤控制開始的時間點,和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21,藉由主偏向器208所致之射束偏向,從前次的區域轉移至朝x方向相距8射束間間距的區域再加計朝+x方向射束間間距的整數倍(nP)作為補償而成之相距合計(8+nP)射束間間距的區域。然後,開始下一第k+1次的追蹤控制。
然後,第k+1次的追蹤控制(k+1,1,0)中,針對於追蹤開始的時間點下的和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21的基準位置A0,進行追蹤偏向以跟隨XY平台105的移動。於追蹤開始的時間點(時刻t=0)的基準位置A0,於t=4T的時間點朝-x方向例如移動8射束間間距。在此期間,主偏向器208持續追蹤。然後,t=3T+Ttr的時間點將追蹤重置,藉此射束被擺回,如圖14C所示,於下一追蹤控制開始的時間點,和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21,從前次的區域被擺回至扣除朝+x方向的補償量而成之朝x方向相距7射束間間距的區域。此時,這次藉由主偏向器208所致之射束偏向轉移至朝+y方向相距射束間間距的整數倍(nP)的區域作為補償。然後,開始下一第k+2次的追蹤控制。
然後,第k+2次的追蹤控制(k+2,0,1)中,x方向的追蹤控制和第k次的追蹤控制相同,但進行朝+y方向挪移1射束間間距份之區域21的追蹤控制。第k+2次的追蹤控制中,針對於追蹤開始的時間點下的和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21的基準位置A0,進行追蹤偏向以跟隨XY平台105的移動。於追蹤開始的時間點(時刻t=0)的基準位置A0,於t=4T的時間點朝-x方向例如移動8射束間間距。在此期間,主偏向器208持續追蹤。然後,t=3T+Ttr的時間點將追蹤重置,藉此射束被擺回,如圖14D所示,於下一追蹤控制開始的時間點,和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21,藉由主偏向器208所致之射束偏向,從前次的區域轉移至朝x方向相距8射束間間距的區域再加計朝+x方向射束間間距的整數倍(nP)作為補償而成之相距合計(8+nP)射束間間距的區域。然後,開始下一第k+3次的追蹤控制。
然後,第k+3次的追蹤控制(k+3,1,1)中,x方向的追蹤控制和第k+1次的追蹤控制相同,但進行朝+y方向挪移1射束間間距份之區域21的追蹤控制。第k+3次的追蹤控制中,針對於追蹤開始的時間點下的和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21的基準位置A0,進行追蹤偏向以跟隨XY平台105的移動。於追蹤開始的時間點(時刻t=0)的基準位置A0,於t=4T的時間點朝-x方向例如移動8射束間間距。在此期間,主偏向器208持續追蹤。然後,t=3T+Ttr的時間點將追蹤重置,藉此射束被擺回,如圖14A所示,於下一追蹤控制開始的時間點,和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21,從前次的區域被擺回至扣除朝+x方向的補償量而成之朝x方向相距7射束間間距的區域。同時,藉由主偏向器208所致之射束偏向轉移至扣除+y方向的補償份而成之朝-y方向相距1射束間間距的區域。然後,開始下一第k+4次的追蹤控制。藉由反覆該動作來實施追蹤循環。另,於t=3T+Ttr的時間點做追蹤重置後開始主偏向穩定,包含時刻t=4T之主偏向穩定時間的經過後(t=4T+ΔTs),成為下一追蹤控制開始的時間點。該期間XY平台105亦等速移動,因此追蹤重置時,無須贅言地會多擺回ΔTs乘上XY平台105的移動速度而成之距離份。
圖15為當實施形態2中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。如圖14A~圖14D所示,對每一追蹤控制,以每次多朝+x方向、+y方向、+x,y方向分別擺回恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之描繪循序來逐漸進行描繪處理,藉此,當藉由射束1而矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,右邊數來第2個像素列能夠藉由正常射束的射束10來取代缺陷射束的射束9而描繪。右邊數來第3個像素列能夠藉由下側1行的正常射束的射束(17)來取代缺陷射束的射束17而描繪。射束編號的括弧,示意挪移了1行的射束的編號。右邊數來第4個像素列能夠藉由下側1行的正常射束的射束(26)來取代缺陷射束的射束25而描繪。像這樣,即使當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致的情形下,矚目子照射區域29內的所有16像素也不會全部藉由缺陷射束而被描繪,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素數減低至斜線所示的4像素,亦即矚目子照射區域29的1/4。
另,即使不藉由主偏向器208所致之射束偏向進行往x方向的補償,而僅進行往y方向的補償,仍能減低藉由缺陷射束而被描繪的子照射區域29內的像素數。例如,第k次的追蹤控制中為補償(0,0)、第k+1次的追蹤控制中為補償(0,1),第k+2次的追蹤控制中為補償(0,2),第k+3次的追蹤控制中為補償(0,3)亦可。括弧內的數值,示意追蹤開始位置下的成為往x,y方向的補償量之射束間間距P尺寸的倍數的值。但,若往y方向的補償量(距離)變大,則照射區域34從條紋區域32脫離的距離會變大,故往y方向的補償量(距離)理想是例如1倍等較小者。
像以上這樣,按照實施形態2,藉由進行追蹤控制的主偏向器208所致之射束偏向而進行往y方向的補償,或組合往x方向的補償與往y方向的補償,藉此便能減低藉由缺陷射束而被描繪的子照射區域29內的像素數。
實施形態3.
上述的實施形態中,說明了藉由用於追蹤控制的主偏向器208來進行補償的射束偏向之情形,但補償的射束偏向的方式不限於此。實施形態3中,說明藉由用於在子照射區域29內的移位偏向的副偏向器209來進行之情形。實施形態3中的描繪裝置100的構成和圖1相同。此外,實施形態3中的描繪方法的流程圖和圖8相同。以下除說明的點以外之內容,均與實施形態1或實施形態2相同。
實施形態3中,作為移位工程(S126),於追蹤控制期間中,是使用和用於追蹤控制用的射束偏向的主偏向器208不同之副偏向器209,將多射束20集體偏向至將各射束的描繪位置進行了射束間間距P尺寸的整數倍(nP)的補償之位置。
圖16A至圖16D為實施形態3中的追蹤控制說明用圖。圖16A至圖16D中,副偏向器209,能夠以比子照射區域29的尺寸還大的偏向幅度將多射束20集體偏向。又,副偏向器209,能夠實施子照射區域29內的移位偏向以及補償偏向。
首先,如圖16A所示,第k次的追蹤控制中,針對於追蹤開始的時間點下的和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21的基準位置A0,主偏向器208進行追蹤偏向以跟隨XY平台105的移動。於追蹤開始的時間點(時刻t=0)的基準位置A0,於t=2T的時間點朝-x方向例如移動4射束間間距。在此期間,主偏向器208持續追蹤。另一方面,該期間,副偏向器209,於第1擊發的最大描繪時間Ttr經過後,將多射束20集體偏向,藉此將各射束的描繪位置(第1擊發的描繪位置)移位至下一各射束的描繪位置(第2擊發的描繪位置)。
然後,於第2擊發的最大描繪時間Ttr經過後,將多射束20集體偏向,藉此將各射束的描繪位置(第2擊發的描繪位置)移位至下一各射束的描繪位置(第3擊發的描繪位置)。於該偏向時,副偏向器209一併將各射束的描繪位置(第3擊發的描繪位置)藉由射束偏向而轉移至朝+y方向恰好射束間間距的整數倍(nP)作為補償。如圖16B所示,在成為了時刻t=2T的時間點,藉由副偏向器209所致之多射束20的集體偏向,描繪對象像素從矚目子照射區域29的下面數來第2段且右邊數來第1個像素,被移位往和矚目子照射區域29的y方向鄰接之子照射區域29的下面數來第3段且右邊數來第1個像素。如圖16B所示,進行主偏向器208所致之追蹤控制的描繪對象條紋區域32內的區域21(實線),雖沒有朝y方向被補償,但實際照射多射束20的照射區域34(虛線),會藉由副偏向器209所致之射束偏向而朝y方向被補償。
然後,副偏向器209,於第3擊發的最大描繪時間Ttr經過後,將多射束20集體偏向,藉此將各射束的描繪位置(第3擊發的描繪位置)移位至下一各射束的描繪位置(第4擊發的描繪位置)。該期間,主偏向器208,針對區域21的基準位置A0,以跟隨XY平台105的移動之方式進行追蹤偏向。於追蹤開始的時間點(時刻t=0)的基準位置A0,於t=4T的時間點朝-x方向例如移動8射束間間距。在此期間,主偏向器208持續追蹤。然後,如圖16C所示,在經過了第4擊發的最大描繪時間Ttr的時刻t=3T+Ttr的時間點將追蹤重置。
時刻t=3T+Ttr的時間點將追蹤重置,藉此射束被擺回,如圖16D所示,於下一追蹤控制開始的時間點,和照射區域34相對應之描繪對象條紋區域32內的區域21(實線),藉由主偏向器208所致之射束偏向,從前次的區域轉移至朝x方向相距8射束間間距的區域。藉此,如圖16D所示,進行主偏向器208所致之追蹤控制的描繪對象條紋區域32內的區域21(實線),會返回第k次的追蹤控制的開始位置。然後,開始下一第k+1次的追蹤控制。
圖17A至圖17C為示意實施形態3中的偏向電壓與時間之關係的一例的圖。圖17A中,縱軸表示從追蹤用的DAC放大器(單元)134輸出的偏向電壓Vtr,橫軸表示時間t。圖17B中,縱軸表示從x方向的副偏向器209用的DAC放大器(單元)132輸出的偏向電壓Vx,橫軸表示時間t。圖17C中,縱軸表示從y方向的副偏向器209用的DAC放大器(單元)132輸出的偏向電壓Vy,橫軸表示時間t。如圖17A所示,於第k次的追蹤控制之後,於第k+1次的追蹤控制時,不會加計朝主偏向X方向1射束間間距的補償份的電壓。同樣地,於第k+2次的追蹤控制時,不會加計朝主偏向X方向2射束間間距的補償份的電壓。同樣地,於第k+3次的追蹤控制時,不會加計朝主偏向X方向3射束間間距的補償份的電壓。另一方面,於第k次的追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,如圖17C所示,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。同樣地,於第k+1次的追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。同樣地,於第k+2次的追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。同樣地,於第k+3次的追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。藉此,便能藉由副偏向器209所致之射束偏向,將照射射束挪移。
圖18為當實施形態3中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。如圖17A~圖17C所示,於追蹤控制期間中的移位偏向時,以多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之描繪循序來逐漸進行描繪處理,藉此,當矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第1個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束1而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第1個的2個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(1)來取代缺陷射束的射束1而描繪。同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第2個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第2個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束9而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第2個的2個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(9)來取代缺陷射束的射束9而描繪。同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第3個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第3個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束17而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第3個的2個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(17)來取代缺陷射束的射束17而描繪。同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第4個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第4個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束25而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第4個的2個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(25)來取代缺陷射束的射束25而描繪。像這樣,即使當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致的情形下,矚目子照射區域29內的所有16像素也不會全部藉由缺陷射束而被描繪,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素數減低至斜線所示的8像素,亦即矚目子照射區域29的1/2。
圖19為當實施形態3中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的另一例說明用圖。圖18例子中,說明了於追蹤控制期間中的移位偏向時,多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之描繪循序,但不限於此。圖19例子中,示意於追蹤控制期間中的移位偏向時,以多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之描繪循序來進行描繪處理之情形。以多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為該補償量之描繪循序來逐漸進行描繪處理,藉此,當矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第1個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束1而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第1個的2個像素則能夠藉由正常射束的射束2來取代缺陷射束的射束1而描繪。同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第2個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第2個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束9而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第2個的2個像素則能夠藉由正常射束的射束10來取代缺陷射束的射束9而描繪。同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第3個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第3個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束17而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第3個的2個像素則能夠藉由正常射束的射束18來取代缺陷射束的射束17而描繪。同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第4個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第4個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束25而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第4個的2個像素則能夠藉由正常射束的射束26來取代缺陷射束的射束25而描繪。像這樣,即使當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致的情形下,矚目子照射區域29內的所有16像素也不會全部藉由缺陷射束而被描繪,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素數減低至斜線所示的8像素,亦即矚目子照射區域29的1/2。
圖20為當實施形態3中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的另一例說明用圖。圖20例子中,示意於追蹤控制期間中的移位偏向時,以組合多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之情形、與多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之情形而成之描繪循序來進行描繪處理的情形。具體而言,從各追蹤控制期間中的第1擊發往第2擊發的移位偏向時,多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一追蹤控制期間中的第2擊發往第3擊發的移位偏向時,多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一追蹤控制期間中的第3擊發往第4擊發的移位偏向時,多朝+x方向及+y方向雙方移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。
以圖20例子中的描繪循序來逐漸進行描繪處理,藉此,當矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第1個像素,雖會藉由缺陷射束的射束1而被描繪,但下面數來第2段且右邊數來第1個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(1)來取代缺陷射束的射束1而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第1個像素能夠藉由正常射束的射束2來取代缺陷射束的射束1而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第1個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(2)來取代缺陷射束的射束1而描繪。
同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第2個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束9而被描繪,但下面數來第2段且右邊數來第2個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(9)來取代缺陷射束的射束9而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第2個像素能夠藉由正常射束的射束10來取代缺陷射束的射束9而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第2個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(10)來取代缺陷射束的射束9而描繪。
同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第3個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第3個像素,雖會藉由缺陷射束的射束17而被描繪,但下面數來第2段且右邊數來第3個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(17)來取代缺陷射束的射束17而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第3個像素能夠藉由正常射束的射束18來取代缺陷射束的射束17而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第3個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(18)來取代缺陷射束的射束17而描繪。
同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第4個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第4個像素,雖會藉由缺陷射束的射束25而被描繪,但下面數來第2段且右邊數來第4個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(25)來取代缺陷射束的射束25而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第4個像素能夠藉由正常射束的射束26來取代缺陷射束的射束25而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第4個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(26)來取代缺陷射束的射束25而描繪。像這樣,即使當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致的情形下,矚目子照射區域29內的所有16像素也不會全部藉由缺陷射束而被描繪,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素數減低至斜線所示的4像素,亦即矚目子照射區域29的1/4。
圖21為當實施形態3中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的另一例說明用圖。圖21例子中,示意於追蹤控制期間中的移位偏向時,隨機地改變移位位置,並且以組合多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之情形、與多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之情形而成之描繪循序來進行描繪處理的情形。
圖21例子中,於第k-1次的追蹤重置時,作為第k次的追蹤控制期間中往第1擊發移位偏向,係多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一第k次的追蹤控制期間中的第1擊發往第2擊發的移位偏向時,多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一第k次的追蹤控制期間中的第2擊發往第3擊發的移位偏向時,不做補償。然後,從同一第k次的追蹤控制期間中的第3擊發往第4擊發的移位偏向時,多朝+x方向及+y方向雙方移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。
然後,從第k+1次的追蹤控制期間中的第1擊發往第2擊發的移位偏向時,多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一第k+1次的追蹤控制期間中的第2擊發往第3擊發的移位偏向時,多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一第k+1次的追蹤控制期間中的第3擊發往第4擊發的移位偏向時,多朝+x方向及+y方向雙方移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。
然後,於第k+1次的追蹤重置時,作為第k+2次的追蹤控制期間中往第1擊發移位偏向,係多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一第k+2次的追蹤控制期間中的第1擊發往第2擊發的移位偏向時,多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一第k+2次的追蹤控制期間中的第2擊發往第3擊發的移位偏向時,不做補償。然後,從同一第k+2次的追蹤控制期間中的第3擊發往第4擊發的移位偏向時,多朝+x方向及+y方向雙方移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。
然後,從第k+3次的追蹤控制期間中的第1擊發往第2擊發的移位偏向時,多朝+y方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一第k+3次的追蹤控制期間中的第2擊發往第3擊發的移位偏向時,多朝+x方向移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。然後,從同一第k+3次的追蹤控制期間中的第3擊發往第4擊發的移位偏向時,多朝+x方向及+y方向雙方移位恰好射束間間距P尺寸份作為補償量。
以圖21例子中的描繪循序來逐漸進行描繪處理,藉此,當矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第1個像素,能夠藉由正常射束的射束2來取代缺陷射束的射束1而描繪。下面數來第2段且右邊數來第1個像素,能夠藉由下側1行的正常射束的射束(1)來取代缺陷射束的射束1而描繪。下面數來第3段且右邊數來第1個像素,會藉由缺陷射束的射束1而被描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第1個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(2)來取代缺陷射束的射束1而描繪。
此外,當矚目子照射區域29的右邊數來第2個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束9而被描繪,但下面數來第2段且右邊數來第2個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(9)來取代缺陷射束的射束9而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第2個像素能夠藉由正常射束的射束10來取代缺陷射束的射束9而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第2個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(10)來取代缺陷射束的射束9而描繪。
此外,當矚目子照射區域29的右邊數來第3個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第3個像素,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第3個像素,能夠藉由正常射束的射束18來取代缺陷射束的射束17而描繪。下面數來第2段且右邊數來第3個像素,能夠藉由下側1行的正常射束的射束(17)來取代缺陷射束的射束17而描繪。下面數來第3段且右邊數來第3個像素,會藉由缺陷射束的射束17而被描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第3個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(18)來取代缺陷射束的射束17而描繪。
此外,當矚目子照射區域29的右邊數來第4個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第4個像素,雖會藉由缺陷射束的射束25而被描繪,但下面數來第2段且右邊數來第4個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(25)來取代缺陷射束的射束25而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第4個像素能夠藉由正常射束的射束26來取代缺陷射束的射束25而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第4個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(26)來取代缺陷射束的射束25而描繪。像這樣,即使當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致的情形下,矚目子照射區域29內的所有16像素也不會全部藉由缺陷射束而被描繪,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素數減低至斜線所示的4像素,亦即矚目子照射區域29的1/4。又,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素彼此拉離。
實施形態4.
實施形態4中,說明上述的實施形態1~3之組合的描繪循序。實施形態4中的描繪裝置100的構成和圖1相同。此外,實施形態4中的描繪方法的流程圖和圖8相同。以下除說明的點以外之內容,均與實施形態1~3的任一者相同。
圖22A至圖22C為示意實施形態4中的偏向電壓與時間之關係的一例的圖。圖22A中,縱軸表示從追蹤用的DAC放大器(單元)134輸出的偏向電壓Vtr,橫軸表示時間t。圖22B中,縱軸表示從x方向的副偏向器209用的DAC放大器(單元)132輸出的偏向電壓Vx,橫軸表示時間t。圖22C中,縱軸表示從y方向的副偏向器209用的DAC放大器(單元)132輸出的偏向電壓Vy,橫軸表示時間t。如圖22A所示,於主偏向器208所致之第k次的追蹤控制之後,於第k+1次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向1射束間間距的補償份的電壓而施加。然後,於第k+2次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向2射束間間距的補償份的電壓而施加。然後,於第k+3次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向3射束間間距的補償份的電壓而施加。藉此,便能藉由主偏向器208所致之追蹤控制用的射束偏向,將照射射束挪移。又,於第k次的追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,如圖22C所示,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。同樣地,於第k+1次的追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。同樣地,於第k+2次的追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。同樣地,於第k+3次的追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。藉此,便能藉由副偏向器209所致之射束偏向,將照射射束挪移。像這樣,實施形態4中,係實施每一追蹤控制的切換時間點下的主偏向器208所致之補償所造成的射束挪移、及追蹤控制期間中的時間點下的副偏向器209所致之補償所造成的射束挪移這雙方。
圖23為當實施形態4中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。圖23例子中,如圖22A~圖22C所示,對每一追蹤控制,以藉由主偏向器208多朝+x方向擺回恰好射束間間距P尺寸份作為補償量,並且於各追蹤控制期間中,藉由副偏向器209多朝+y方向擺回恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之描繪循序來進行描繪處理。
以圖23例子中的描繪循序來逐漸進行描繪處理,藉此,當矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第1個的2個像素,雖會藉由缺陷射束的射束1而被描繪,但下面數來第3段及第4段且右邊數來第1個的2個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(1)來取代缺陷射束的射束1而描繪。
同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第2個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第2個的2個像素,能夠藉由正常射束的射束10來取代缺陷射束的射束9而描繪。然後,下面數來第3段及第4段且右邊數來第2個的2個像素,能夠藉由下側1行的正常射束的射束(10)來取代缺陷射束的射束9而描繪。
同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第3個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第3個的2個像素,能夠藉由正常射束的射束19來取代缺陷射束的射束17而描繪。然後,下面數來第3段及第4段且右邊數來第3個的2個像素,能夠藉由下側1行的正常射束的射束(19)來取代缺陷射束的射束17而描繪。
同樣地,當矚目子照射區域29的右邊數來第4個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段及第2段且右邊數來第4個的2個像素,能夠藉由正常射束的射束28來取代缺陷射束的射束25而描繪。然後,下面數來第3段及第4段且右邊數來第4個的2個像素,能夠藉由下側1行的正常射束的射束(28)來取代缺陷射束的射束25而描繪。像這樣,即使當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致的情形下,矚目子照射區域29內的所有16像素也不會全部藉由缺陷射束而被描繪,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素數減低至斜線所示的2像素,亦即矚目子照射區域29的1/8。
圖24A至圖24C為示意實施形態4中的偏向電壓與時間之關係的一例的圖。圖24A中,縱軸表示從追蹤用的DAC放大器(單元)134輸出的偏向電壓Vtr,橫軸表示時間t。圖24B中,縱軸表示從x方向的副偏向器209用的DAC放大器(單元)132輸出的偏向電壓Vx,橫軸表示時間t。圖24C中,縱軸表示從y方向的副偏向器209用的DAC放大器(單元)132輸出的偏向電壓Vy,橫軸表示時間t。如圖24A所示,於主偏向器208所致之第k次的追蹤控制之後,於第k+1次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向1射束間間距的補償份的電壓而施加。然後,於第k+2次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向2射束間間距的補償份的電壓而施加。然後,於第k+3次的追蹤控制時,加計朝主偏向X方向3射束間間距的補償份的電壓而施加。藉此,便能藉由主偏向器208所致之追蹤控制用的射束偏向,將照射射束挪移。又,於各追蹤控制期間中,當從第1擊發的描繪位置移位至第2擊發的描繪位置的情形下,如圖24C所示,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓。此外,於各追蹤控制期間中,當從第2擊發的描繪位置移位至第3擊發的描繪位置的情形下,如圖24B所示,會加計朝副偏向x方向1射束間間距的補償份的電壓。又,於各追蹤控制期間中,當從第3擊發的描繪位置移位至第4擊發的描繪位置的情形下,會加計朝副偏向y方向1射束間間距的補償份的電壓,並且加計朝副偏向x方向1射束間間距的補償份的電壓。
圖25為當實施形態4中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的另一例說明用圖。圖25例子中,對每一追蹤控制,以藉由主偏向器208多朝+x方向擺回恰好射束間間距P尺寸份作為補償量,並且於各追蹤控制期間中,藉由副偏向器209多朝+x方向、或/及+y方向擺回恰好射束間間距P尺寸份作為補償量之描繪循序來進行描繪處理。
以圖25例子中的描繪循序來逐漸進行描繪處理,藉此,當矚目子照射區域29的右邊數來第1個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第1個像素,雖會藉由缺陷射束的射束1而被描繪,但下面數來第2段且右邊數來第1個像素則能夠藉由下側1行的正常射束的射束(1)來取代缺陷射束的射束1而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第1個像素能夠藉由正常射束的射束2來取代缺陷射束的射束1而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第1個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(2)來取代缺陷射束的射束1而描繪。
此外,當矚目子照射區域29的右邊數來第2個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第2個像素,能夠藉由正常射束的射束10來取代缺陷射束的射束9而描繪。然後,下面數來第2段且右邊數來第2個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(10)來取代缺陷射束的射束9而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第2個像素能夠藉由正常射束的射束11來取代缺陷射束的射束9而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第2個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(11)來取代缺陷射束的射束9而描繪。
此外,當矚目子照射區域29的右邊數來第3個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第3個像素,能夠藉由正常射束的射束19來取代缺陷射束的射束17而描繪。下面數來第2段且右邊數來第3個像素,能夠藉由下側1行的正常射束的射束(19)來取代缺陷射束的射束17而描繪。下面數來第3段且右邊數來第3個像素,能夠藉由正常射束的射束20來取代缺陷射束的射束17而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第3個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(20)來取代缺陷射束的射束17而描繪。
此外,當矚目子照射區域29的右邊數來第4個像素列被描繪的情形下,該矚目子照射區域29中,下面數來第1段且右邊數來第4個像素,能夠藉由正常射束的射束28來取代缺陷射束的射束25而描繪。下面數來第2段且右邊數來第4個像素,能夠藉由下側1行的正常射束的射束(28)來取代缺陷射束的射束25而描繪。然後,下面數來第3段且右邊數來第4個像素能夠藉由正常射束的射束29來取代缺陷射束的射束25而描繪。然後,下面數來第4段且右邊數來第4個像素能夠藉由下側1行的正常射束的射束(29)來取代缺陷射束的射束25而描繪。像這樣,即使當射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期皆為8射束間間距而一致的情形下,矚目子照射區域29內的所有16像素也不會全部藉由缺陷射束而被描繪,能夠將藉由缺陷射束而被描繪的像素數減低至斜線所示的1像素,亦即矚目子照射區域29的1/16。
以上已一面參照具體例一面針對實施形態做了說明。但,本發明並非限定於該些具體例。另,針對實施形態2~4的任一者的描繪循序,合適是事先準備將補償量(距離)及方向設為可變之複數個描繪循序。包含該些複數個描繪循序的複數個描繪循序1,2,3,4,…的資訊,係從外部輸入至描繪裝置100,預先存儲於記憶裝置144。然後,實施缺陷像素數最大值演算工程(S104)及描繪循序選擇工程(S108),從複數個描繪循序當中選擇缺陷像素數最大值會變得更小的描繪循序即可。此外,上述例子中,說明了進行主偏向器208與副偏向器209之2段偏向的情形,但不限於此。即使為一段偏向(進行追蹤+像素切換雙方)的情形亦無妨。多帶電粒子束的遮沒機構不限於遮沒孔徑陣列。例如亦可藉由運用機械性快門的孔徑陣列來做遮沒控制。亦可不是藉由遮沒孔徑做遮沒控制之裝置,而是將雷射藉由數位鏡元件(DMD;Digital Micromirror Device)等遮沒之多雷射射束描繪裝置。
此外,針對裝置構成或控制手法等對於本發明說明非直接必要之部分等雖省略記載,但能夠適當選擇使用必要之裝置構成或控制手法。例如,有關控制描繪裝置100之控制部構成雖省略其記載,但當然可適當選擇使用必要之控制部構成。
其他具備本發明之要素,且所屬技術領域者可適當變更設計之所有多重帶電粒子束描繪方法及多重帶電粒子束描繪裝置,均包含於本發明之範圍。
雖已說明了本發明的幾個實施形態,但該些實施形態僅是提出作為例子,並非意圖限定發明範圍。該些新穎之實施形態,可以其他各種形態來實施,在不脫離發明要旨之範圍內,能夠進行各種省略、置換、變更。該些實施形態或其變形,均包含於發明範圍或要旨當中,且包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍內。
11:移位暫存器
20:多射束
21:區域
22:孔
28:像素
29:子照射區域
30:描繪區域
32:條紋區域
34:照射區域
41:邏輯電路
47:個別遮沒機構
50:缺陷射束檢測部
52:缺陷像素數最大值演算部
54:描繪循序選擇部
56:照射時間資料生成部
58:資料加工部
59:描繪控制部
100:描繪裝置
101:試料
102:電子束鏡柱(電子鏡筒)
103:描繪室
105:XY平台
110:控制計算機
112:記憶體
122:雷射測長系統
130:偏向控制電路
132,134:數位/類比變換(DAC)放大器(單元)
140,142,144:記憶裝置
150:描繪機構
160:控制系統電路
200:電子束
201:電子槍
202:照明透鏡
203:成形孔徑陣列基板
204:遮沒孔徑陣列機構
205:縮小透鏡
206:限制孔徑基板
207:對物透鏡
208:主偏向器
209:副偏向器
210:鏡
[圖1]為實施形態1中的描繪裝置的構成示意概念圖。
[圖2]為實施形態1中的成形孔徑陣列基板的構成示意概念圖。
[圖3]為實施形態1中的移位暫存器的連接構成的一例示意圖。
[圖4]為實施形態1中的描繪動作的一例說明用概念圖。
[圖5]為實施形態1中的多射束的照射區域與描繪對象像素的一例示意圖。
[圖6]為實施形態1的比較例中的多射束的描繪循序的一例說明用圖。
[圖7]為當實施形態1的比較例中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。
[圖8]為實施形態1中的描繪方法的主要工程示意流程圖。
[圖9]為實施形態1中的多射束的描繪循序的一例說明用圖。
[圖10A至圖10C]為實施形態1中的追蹤控制說明用圖。
[圖11A至圖11C]為示意實施形態1中的偏向電壓與時間之關係的一例的圖。
[圖12]為當實施形態1中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。
[圖13A至圖13D]為當將實施形態1中的補償量設為可變的情形下之複數個描繪循序的一例說明用圖。
[圖14A至圖14D]為實施形態2中的追蹤控制說明用圖。
[圖15]為當實施形態2中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。
[圖16A至圖16D]為實施形態3中的追蹤控制說明用圖。
[圖17A至圖17C]為示意實施形態3中的偏向電壓與時間之關係的一例的圖。
[圖18]為當實施形態3中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。
[圖19]為當實施形態3中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的另一例說明用圖。
[圖20]為當實施形態3中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的另一例說明用圖。
[圖21]為當實施形態3中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的另一例說明用圖。
[圖22A至圖22C]為示意實施形態4中的偏向電壓與時間之關係的一例的圖。
[圖23]為當實施形態4中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的一例說明用圖。
[圖24A至圖24C]為示意實施形態4中的偏向電壓與時間之關係的另一例的圖。
[圖25]為當實施形態4中的射束的擺回量與複數個缺陷射束的發生周期一致的情形下之子照射區域的描繪狀況的另一例說明用圖。
29:子照射區域
36:像素
Claims (11)
- 一種多射束描繪方法,係進行射束偏向所致之第k次(k為自然數)的追蹤控制,使得將多射束的各射束統一跟隨平台的移動,進行前述第k次的追蹤控制,同時各射束在各自相對應的以射束間間距尺寸圍繞而成之矩形的照射區域內一面同時移位一面進行複數次的射束擊發,於經過前述第k次的追蹤控制期間之後,作為第k+1次的追蹤控制的開始位置,將追蹤位置返回到前述第k次的追蹤控制開始的追蹤開始位置再加上前述射束間間距尺寸的整數倍的補償而成之位置。
- 如請求項1記載之多射束描繪方法,其中,偏向器被用於前述追蹤控制用的射束偏向,於前述追蹤控制期間中,使用和用於前述追蹤控制用的射束偏向的前述偏向器不同的偏向器,將前述多射束集體偏向至將各射束的描繪位置進行了前述射束間間距尺寸的整數倍的補償之位置。
- 如請求項1記載之多射束描繪方法,其中,從事先設定好的前述補償的複數個距離當中選擇使用於前述第k+1次的追蹤控制的開始位置之補償距離。
- 如請求項1記載之多射束描繪方法,其中,從前述多射束當中檢測缺陷射束,藉由前述追蹤控制用之射束偏向,將追蹤位置返回到檢測到前述缺陷射束後的第k次的追蹤控制開始的追蹤開 始位置再加上前述射束間間距尺寸的整數倍的補償而成之位置,作為檢測到前述缺陷射束後的第k+1次的追蹤控制的開始位置。
- 如請求項2記載之多射束描繪方法,其中,前述追蹤控制期間中的前述補償,朝和進行前述追蹤控制的方向正交之方向進行。
- 如請求項2記載之多射束描繪方法,其中,前述追蹤控制期間中的前述補償,朝和進行前述追蹤控制的方向平行之方向進行。
- 如請求項2記載之多射束描繪方法,其中,前述追蹤控制期間中的前述補償,朝和進行前述追蹤控制的方向正交之方向及平行之方向分別進行。
- 一種多射束描繪方法,係進行運用了偏向器的射束偏向所致之追蹤控制,使得將多射束的各射束統一跟隨平台的移動,進行前述追蹤控制,同時各射束在各自相對應的以射束間間距尺寸圍繞而成之矩形的照射區域內一面同時移位一面進行複數次的射束擊發,於前述追蹤控制期間中,使用和用於前述追蹤控制用的射束偏向的前述偏向器不同的偏向器,將前述多射束集體偏向至將各射束的描繪位置進行了前述射束間間距尺寸的整數倍的補償之位置。
- 如請求項8記載之多射束描繪方法,其中,前述追蹤控制期間中的前述補償,朝和進行前述追蹤 控制的方向正交之方向進行。
- 如請求項8記載之多射束描繪方法,其中,前述追蹤控制期間中的前述補償,朝和進行前述追蹤控制的方向平行之方向進行。
- 一種多射束描繪裝置,具備:平台,載置試料且可連續移動;及多射束放出源,放出多射束;及照射時間控制部,控制前述多射束的各射束的照射時間;及第1偏向器,以進行第k次(k為自然數)的追蹤控制之方式將前述多射束偏向,使得將前述多射束的各射束統一跟隨平台的移動;及第2偏向器,於每1次的前述追蹤控制的追蹤控制期間中,以各射束在各自相對應的前述試料上的以射束間間距尺寸圍繞而成之矩形的照射區域內,一面同時移位一面進行複數次的射束擊發之方式將前述多射束偏向;及偏向控制電路,控制前述第1偏向器,使得於經過前述第k次的追蹤控制期間之後,將追蹤位置返回到前述第k次的追蹤控制開始的追蹤開始位置再加上前述射束間間距尺寸的整數倍的補償而成之位置,作為第k+1次的追蹤控制的開始位置。
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