KR101531959B1 - 하전 입자빔 묘화 장치 및 묘화 데이터의 검사 방법 - Google Patents

하전 입자빔 묘화 장치 및 묘화 데이터의 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일태양의 묘화 데이터의 검사 방법은, 하전 입자빔을 이용하여 시료에 복수의 도형 패턴을 묘화할 시의 도스량을 변조하기 위한 변조율 데이터와 복수의 도형 패턴이 정의된 레이아웃 데이터를 이용하여, 도스량을 변조하는 변조율마다 시료에 묘화되는 도형 패턴의 면적 맵을 작성하고, 레이아웃 데이터를 묘화 장치에 입력하기 위한 묘화 데이터로 데이터 변환하고, 면적 맵을 이용하여, 묘화 데이터를 이용하여 시료에 패턴을 묘화할 시의 소정의 영역마다의 전하량을 검사하는 것을 특징으로 한다.

Description

하전 입자빔 묘화 장치 및 묘화 데이터의 검사 방법{CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS AND INSPECTION METHOD OF WRITING DATA}
본 발명은, 하전 입자빔 묘화 장치 및 묘화 데이터의 검사 방법에 관한 것으로, 예를 들면 묘화 장치에의 입력 데이터의 이상을 검사하는 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 미세화의 진전을 담당하는 리소그래피 기술은 반도체 제조 프로세스 중에서도 유일하게 패턴을 생성하는 매우 중요한 프로세스이다. 최근, LSl의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 이들 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 고정밀도의 원화(原畵) 패턴(레티클 혹은 마스크라고도 함)이 필요해진다. 여기서, 전자선(전자빔) 묘화 기술은 본질적으로 뛰어난 해상성을 가지고 있어, 고정밀도의 원화 패턴의 생산에 이용된다.
도 28은, 가변 성형형(成形型) 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
가변 성형형 전자선(EB : Electron beam) 묘화 장치는 이하와 같이 동작한다. 제1 애퍼처(aperture)(410)에는 전자선(330)을 성형하기 위한 직사각형의 개구(411)가 형성되어 있다. 또한, 제2 애퍼처(420)에는 제1 애퍼처(410)의 개구(411)를 통과한 전자선(330)을 원하는 직사각형 형상으로 성형하기 위한 가변 성형 개구(421)가 형성되어 있다. 하전 입자 소스(430)로부터 조사되고 제1 애퍼처(410)의 개구(411)를 통과한 전자선(330)은 편향기에 의해 편향되고, 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 일부를 통과하여, 소정의 일방향(예를 들면, X 방향이라고 함)으로 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)에 조사된다. 즉, 제1 애퍼처(410)의 개구(411)와 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 양방을 통과할 수 있는 직사각형 형상이, X 방향으로 연속적으로 이동하는 스테이지 상에 탑재된 시료(340)의 묘화 영역에 묘화된다. 제1 애퍼처(410)의 개구(411)와 제2 애퍼처(420)의 가변 성형 개구(421)의 양방을 통과시켜, 임의 형상을 작성하는 방식을 가변 성형 방식(VSB 방식)이라고 한다.
전자빔 묘화에서는, 마스크 프로세스(process) 혹은 미지의 메커니즘(mechanism)에 기인하는 치수 변동을 전자빔의 도스(dose)량을 조정함으로써 해결하는 것이 행해진다. 종래, 묘화 장치 내에서 보정 모델을 설정하고, 이러한 모델을 따라 도스량을 보정하는 연산이 행해지고 있고, 묘화 장치 내의 연산 결과에 따라 도스량이 제어되고 있었다. 예를 들면, 근접 효과 보정 연산 등을 들 수 있다. 그러나, 묘화 장치 내에서의 계산된 도스량을 사용해도 보정 잔차 등이 남을 경우도 있다. 특히, 일부의 패턴 혹은 국소적인 영역에 대하여 다른 패턴 또는 영역과는 구별하여, 부가적으로 도스량을 더 제어하고자 할 경우가 있다. 이러한 경우, 변조 도스량은, 묘화 장치에의 데이터 입력 전의 단계에서, 사용자 혹은 보정툴 등에 의해 설정될 필요가 있다. 그러나, 이러한 사용자가 설정한 값 혹은 보정툴 등의 연산 결과에 불비가 있을 경우, 이러한 값이 묘화 장치에 입력되고, 그대로 이러한 값이 묘화 장치에서 사용되면 이상있는 도스량의 빔이 조사되게 되는 것과 같은 문제가 있었다. 이러한 이상있는 도스량의 빔 조사는, 패턴 치수(CD)의 이상을 발생시킨다. 또한 극단적인 이상치일 경우에는 레지스트의 증발, 나아가서는 이러한 증발에 따른 묘화 장치 오염(혹은 묘화 장치 고장)을 발생시킬 가능성도 있다.
본 발명은 묘화 장치에 입력되는 묘화 데이터에 의해 이상있는 도스량의 빔 조사가 행해지는 것을 회피하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일태양의 묘화 데이터의 검사 방법은,
하전 입자빔을 이용하여 시료에 복수의 도형 패턴을 묘화할 시의 도스량을 변조하기 위한 변조율 데이터와 복수의 도형 패턴이 정의된 레이아웃 데이터(layout data)를 이용하여, 도스량을 변조하는 변조율마다 시료에 묘화되는 도형 패턴의 면적 맵을 작성하고,
레이아웃 데이터를 묘화 장치에 입력하기 위한 묘화 데이터로 데이터 변환하고,
면적 맵을 이용하여, 묘화 데이터를 이용하여 시료에 패턴을 묘화할 시의 소정의 영역마다의 전하량을 검사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일태양의 하전 입자빔 묘화 장치는,
시료의 묘화 영역이 메쉬 형상으로 분할된 메쉬 영역마다, 조사되는 하전 입자빔의 전하량이 정의된, 외부로부터 입력된 전하량 맵을 기억하는 기억부와,
메쉬 영역마다, 전하량 맵에 정의된 전하량이 임계치 이상인지 여부를 검사하는 전하량 검사부와,
전하량 맵과 조가 되는 묘화 데이터에 기초하여, 하전 입자빔을 이용하여 시료에 패턴을 묘화하는 묘화부
를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양의 묘화 데이터의 검사 방법은,
복수의 도형 패턴이 정의된 레이아웃 데이터를 묘화 장치에 입력하기 위한 묘화 데이터로 데이터 변환하고,
데이터 변환하는 공정과 병렬로, 시료의 묘화 영역이 메쉬 영역으로 분할된 메쉬 영역마다, 조사되는 하전 입자빔의 전하량이 정의된 전하량 맵을 작성하고,
메쉬 영역마다, 전하량 맵에 정의된 전하량이 임계치 이하인지 여부를 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한 묘화 데이터의 검사 장치는,
하전 입자빔을 이용하여 시료에 복수의 도형 패턴을 묘화할 시의 도스량을 변조하기 위한 변조율 데이터와 복수의 도형 패턴이 정의된 레이아웃 데이터를 이용하여 변조율마다 작성된, 시료에 묘화되는 도형 패턴의 면적 맵을 기억하는 기억부와,
면적 맵을 이용하여, 시료에 패턴을 묘화할 시의 소정의 영역마다의 전하량을 검사하는 검사부
를 구비하는 것이 바람직하다.
또한 검사 장치는,
시료의 묘화 영역이 메쉬 형상으로 분할된 메쉬 영역마다, 조사되는 하전 입자빔의 전하량이 정의된, 외부로부터 입력된 전하량 맵을 기억하는 기억부와,
메쉬 영역마다, 전하량 맵에 정의된 전하량이 임계치 이하인지 여부를 검사하는 전하량 검사부
를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 묘화 장치에 입력되는 묘화 데이터에 의해 이상있는 도스량의 빔 조사가 행해지는 것을 회피할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 실시예 1에서의 도형 패턴의 일례를 도시한 도이다.
도 3은 실시예 1에서의 변조 도스표의 일례를 나타낸 도이다.
도 4는 실시예 1에서의 전하량을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 실시예 1에서의 묘화 데이터의 데이터 변환부터 묘화 처리까지의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 6은 실시예 1에서의 전하량 계산의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 7은 실시예 1에서의 묘화 데이터의 검사 방법을 주로 할 경우의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 8은 실시예 1에서의 묘화 데이터의 검사 방법을 주로 할 경우의 묘화 시스템의 구성의 다른 일례를 도시한 개념도이다.
도 9는 실시예 2에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 10은 실시예 2에서의 묘화 데이터의 데이터 변환부터 묘화 처리까지의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 11은 실시예 2에서의 전하량 계산의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 12는 실시예 3에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 13은 실시예 3에서의 묘화 데이터의 데이터 변환부터 묘화 처리까지의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 14는 실시예 3에서의 전하량 계산의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 15는 실시예 1 ~ 3에서의 면적 맵의 일례를 나타낸 도이다.
도 16은 실시예 1 ~ 3에서의 면적 맵의 데이터 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 17은 실시예 1 ~ 3에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다.
도 18은 실시예 1 ~ 3에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다.
도 19는 실시예 1 ~ 3에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다.
도 20은 실시예 1 ~ 3에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다.
도 21은 실시예 1 ~ 3에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다.
도 22는 실시예 4에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 23은 실시예 4에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 24는 실시예 5에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 25는 실시예 5에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다.
도 26은 실시예 6에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 27은 실시예 7에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 28은 가변 성형형 전자선 묘화 장치의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 실시예에서는, 묘화 장치에 입력되는 묘화 데이터에 의해 이상있는 도스량의 빔 조사가 행해지는 것을 회피 가능한 검사 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
또한 이하, 실시예에서는, 하전 입자빔의 일례로서, 전자빔을 이용한 구성에 대하여 설명한다. 단, 하전 입자빔은 전자빔에 한정되지 않고, 이온빔 등의 하전 입자를 이용한 빔이어도 상관없다. 또한, 하전 입자빔 장치의 일례로서, 가변 성형형의 묘화 장치에 대하여 설명한다.
도 1은, 실시예 1에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 도 1에서, 묘화 시스템은 묘화 장치(100), 검사 장치(300) 및 묘화 데이터 변환 장치(500)를 가지고 있다. 이 외에, 도시하지 않은 변조 도스표 작성툴이나 파라미터 정보 작성툴 등을 가지고 있어도 된다.
묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 하전 입자빔 묘화 장치의 일례이다. 특히, 가변 성형형의 묘화 장치의 일례이다. 묘화부(150)는 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 제1 애퍼처(203), 투영 렌즈(204), 편향기(205), 제2 애퍼처(206), 대물 렌즈(207), 주편향기(208) 및 부편향기(209)가 배치되어 있다. 묘화실(103) 내에는 XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는, 묘화 시에는 묘화 대상이 되는 마스크 등의 시료(101)가 배치된다. 시료(101)에는 반도체 장치를 제조할 시의 노광용 마스크가 포함된다. 또한 시료(101)에는, 레지스트가 도포된, 아직 아무것도 묘화되어 있지 않은 마스크 플랭크스가 포함된다.
제어부(160)는 제어 계산기(110) 및 제어 회로(120)를 가지고 있다. 제어 계산기(110) 및 제어 회로(120)는 도시하지 않은 버스를 개재하여 접속되어 있다. 제어 계산기(110) 내에는 샷 데이터 생성부(112), 조사량 연산부(113), 묘화 제어부(114) 및 보정부(115)가 배치된다. 샷 데이터 생성부(112), 조사량 연산부(113), 묘화 제어부(114) 및 보정부(115)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 샷 데이터 생성부(112), 조사량 연산부(113), 묘화 제어부(114) 및 보정부(115)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 도시하지 않은 메모리에 그 때마다 저장된다.
묘화 데이터 검사 장치(300)는 제어 계산기(310), 메모리(311) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(141, 142, 144)를 가지고 있다. 제어 계산기(310), 메모리(311) 및 기억 장치(141, 142, 144)는 도시하지 않은 버스를 개재하여 서로 접속되어 있다. 제어 계산기(310) 내에는 전하량(Q) 산출부(60), 최대 도스량(Dmax) 산출부(61), 합성부(62), 전하량 임계치(Q') 검색부(64), 도스량 임계치(D') 검색부(63) 및 검사부(65, 66)가 배치된다. 전하량(Q) 산출부(60), 최대 도스량(Dmax) 산출부(61), 합성부(62), 전하량 임계치(Q') 검색부(64), 도스량 임계치(D') 검색부(63) 및 검사부(65, 66)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 전하량(Q) 산출부(60), 최대 도스량(Dmax) 산출부(61), 합성부(62), 전하량 임계치(Q') 검색부(64), 도스량 임계치(D') 검색부(63) 및 검사부(65, 66)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(311)에 그 때마다 저장된다. 또한 기억 장치(144)에는, 프로세스 파라미터 및 묘화 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 전하량을 나타내는 전하량 임계치(Q')를 검색 가능한 전하량 임계치(Q') 데이터 베이스가 저장된다. 또한 기억 장치(144)에는, 또한 프로세스 파라미터 및 묘화 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 도스량을 나타내는 도스량 임계치(D')를 검색 가능한 도스량 임계치(D') 데이터 베이스가 저장된다.
묘화 데이터 변환 장치(500)는 제어 계산기(50), 메모리(51) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140, 148)를 가지고 있다. 제어 계산기(50), 메모리(51) 및 기억 장치(140, 148)는 도시하지 않은 버스를 개재하여 접속되어 있다. 제어 계산기(50) 내에는 데이터 변환부(62) 및 면적 맵 작성부(54)가 배치된다. 데이터 변환부(52) 및 면적 맵 작성부(54)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 데이터 변환부(52) 및 면적 맵 작성부(54)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(51)에 그 때마다 저장된다. 또한 기억 장치(140)에는, 사용자측이 작성한 설계 데이터인 레이아웃 데이터(예를 들면, CAD 데이터 등)가 저장되어 있다.
또한 묘화 장치(100)의 제어 계산기(110)에는, 도시하지 않은 네트워크 등을 개재하여 묘화 데이터 검사 장치(300), 묘화 데이터 변환 장치(500) 및 그 외의 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(148, 149)에 접속되어 있다. 기억 장치(148)에는 후술하는 변조 도스표가 저장된다. 기억 장치(149)에는 대상이 되는 레이아웃 데이터를 묘화할 시의 프로세스 파라미터가 저장된다. 프로세스 파라미터로서, 예를 들면 사용할 레지스트 등이 정의된다.
여기서 도 1에서는, 실시예 1을 설명함에 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100), 묘화 데이터 검사 장치(300) 및 묘화 데이터 변환 장치(500)에 있어서, 통상, 필요한 그 외의 구성을 구비하고 있어도 상관없다. 예를 들면, 위치 편향용에는 주편향기(208)와 부편향기(209)의 주부 2 단의 다단 편향기를 이용하고 있지만, 1 단의 편향기 혹은 3 단 이상의 다단 편향기에 의해 위치 편향을 행할 경우여도 된다. 또한 묘화 장치(100), 묘화 데이터 검사 장치(300) 및 묘화 데이터 변환 장치(500)에는, 마우스 또는 키보드 등의 입력 장치, 모니터 장치 및 외부 인터페이스 회로 등이 접속되어 있어도 상관없다.
묘화 장치(100)에서 묘화 처리를 행하기 위해서는, 이러한 레이아웃 데이터를 묘화 장치(100)에 입력 가능한 묘화 데이터로 데이터 변환할 필요가 있다. 또한 묘화 장치(100)에서는, 도시하지 않지만, 일반적으로 그 내부에서 근접 효과 보정 등의 도스량 보정 계산을 행하는데, 묘화 장치 내에서의 계산된 도스량을 사용해도 보정 잔차 등이 남을 경우도 있다. 이 때문에 사용자는, 특히 일부의 패턴 혹은 국소적인 영역에 대하여 다른 패턴 또는 영역과는 구별하여, 부가적으로 도스량을 더 제어하고자 할 경우가 있다. 이러한 경우, 변조 도스량은 묘화 장치에의 데이터 입력전의 단계에서, 사용자 혹은 보정툴 등에 의해 설정된다.
도 2는, 실시예 1에서의 도형 패턴의 일례를 도시한 도이다. 도 2에서는, 예를 들면 레이아웃 데이터 내에 복수의 도형 패턴(A ~ K)이 배치된다. 그리고, 도형 패턴(A, K)과 도형 패턴(B ~ E, G ~ J)과 도형 패턴(F)에 대하여, 상이한 도스량으로 묘화하고자 할 경우가 있다. 이 때문에, 도형 패턴(A, K)에 대한 변조 도스율과, 도형 패턴(B ~ E, G ~ J)에 대한 변조 도스율과, 도형 패턴(F)에 대한 변조 도스율이 미리 설정된다. 변조 후의 도스량은, 예를 들면 묘화 장치(100) 내에서의 근접 효과 보정 등의 계산 후의 조사량(d)에 이러한 변조 도스율을 곱한 값으로 산출된다. 이 때문에, 이하의 변조 도스표가 작성된다.
도 3은, 실시예 1에서의 변조 도스표의 일례를 나타낸 도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 레이아웃 데이터 내의 복수의 도형 패턴에 대하여, 도형마다 지표 번호(식별자)가 부여된다. 그리고 변조 도스표는, 도 3에 나타낸 바와 같이 각 지표 번호에 대한 도스량 변조량으로서 변조 도스율이 정의된다. 도 3에서는, 예를 들면 지표 번호(20)의 도형 패턴에 대하여 변조 도스율이 100%로 정의된다. 지표 번호(21)의 도형 패턴에 대하여 변조 도스율이 120%로 정의된다. 지표 번호(22) 도형 패턴에 대하여 변조 도스율이 140%로 정의된다. 이러한 변조 도스표는, 도시하지 않은 변조 도스표 작성툴에 의해 작성된다. 변조 도스표 작성툴은 사용자 혹은 보정툴 등으로 설정된 변조 도스율의 변조율 데이터와 각각 대응하는 도형 패턴 지표 번호를 입력하고, 대응시킨 데이터를 작성하면 된다.
도 4는, 실시예 1에서의 전하량을 설명하기 위한 개념도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 소정의 사이즈로 묘화 영역이 메쉬 형상의 메쉬 영역으로 분할되고, 메쉬 영역마다, 예를 들면 근접 효과 보정 계산을 행한다. 그러나, 동일한 메쉬 영역 내에, 지표 번호(20)의 도형 패턴의 일부와 지표 번호(21)의 도형 패턴의 일부가 혼재할 경우가 발생한다. 이러한 경우, 당해 메쉬 영역 내를 근접 효과 보정 계산에 의해 보정된 일의의 조사량으로 조사하면, 상술한 바와 같이 보정 잔차가 남는다. 따라서 실시예 1에서는, 메쉬 영역 내의 지표 번호(20)의 도형 패턴을 묘화할 경우에는, 지표 번호(20)의 도형 패턴용의 도스량(d20)에 지표 번호(20)의 변조 도스율(100%)을 곱한 값의 도스량이 조사된다. 한편, 동일한 메쉬 영역 내의 지표 번호(21)의 도형 패턴을 묘화할 경우에는, 지표 번호(21)의 도형 패턴용의 도스량(d21)에 지표 번호(21)의 변조 도스율(120%)을 곱한 값의 도스량이 조사된다. 이 때문에, 이러한 메쉬 영역에는, 메쉬 영역 내의 지표 번호(20)의 도형 패턴 면적(S20) × 도스량(d20) × 변조 도스율(100%)의 전하량과, 지표 번호(21)의 도형 패턴 면적(S21) × 도스량(d21) × 변조 도스율(120%)의 전하량의 합계의 전하량이 축적되게 된다. 여기서, 사용자가 설정한 변조 도스율 혹은 보정툴 등의 연산 결과의 변조 도스율에 불비가 있을 경우, 이러한 값이 묘화 장치에 입력되고, 그대로 이러한 값이 묘화 장치에서 사용되면 이상있는 도스량의 빔이 조사되게 된다. 이러한 이상있는 도스량의 빔 조사는, 메쉬 영역 내에 이상있는 전하량의 축적을 발생시킨다. 이에 의해, 패턴 치수(CD)의 이상을 발생시킨다. 또한, 극단적인 이상치일 경우에는 레지스트의 증발, 나아가서는 이러한 증발에 따른 묘화 장치 오염(혹은 묘화 장치 고장)을 발생시킬 가능성도 있다. 따라서 실시예 1에서는, 묘화 장치(100) 내에서 데이터 변환 처리를 행하기 전, 혹은 데이터 변환 처리가 종료되기 전에, 이러한 전하량이 이상치가 아닌지 여부를 검사한다. 마찬가지로, 원래 조사되는 최대 도스량 자체가 이상치가 아닌지 여부를 검사한다.
도 5는, 실시예 1에서의 묘화 데이터의 데이터 변환부터 묘화 처리까지의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 묘화 데이터 변환 장치(500) 내에서, 데이터 변환 공정(S102)과 면적 맵 작성 공정(S104)을 실시한다. 이어서, 묘화 데이터 검사 장치(300)에서 전하량(Q) 산출 공정(S110)과 합성 공정(S112)과 임계치(Q') 검색 공정(S114)과 검사 공정(S116)과 최대 도스량(Dmax) 산출 공정(S120)과 임계치(D') 검색 공정(S122)과 검사 공정(S124)과 같은 일련의 공정을 실시한다. 이 후 묘화 장치(100) 내에서, 샷 데이터 생성 공정(S130)과 조사량 연산 공정(S132)과 보정 공정(S134)과 묘화 공정(S136)을 실시한다.
우선 데이터 변환 공정(S102)으로서, 데이터 변환부(52)는 기억 장치(140)로부터 복수의 도형 패턴이 정의된 레이아웃 데이터를 독출(讀出)하고, 묘화 장치(100)에 입력 가능한 포맷의 묘화 데이터로 데이터 변환한다. 생성된 묘화 데이터는 출력되고, 기억 장치(146)에 저장된다.
여기서, 생성되는 묘화 데이터에서 각 도형 패턴에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 변조 도스율(변조율)을 특정하기 위한 지표 번호(식별자)가 부가 데이터로서 정의된다. 혹은, 이러한 변조 도스율이 정의된 도형 패턴과, 변조 도스율이 정의되어 있지 않은 도형 패턴이 혼재해도 된다. 혼재하는 경우에서는, 변조 도스율이 정의되어 있지 않은 도형 패턴에 대해서는, 미리 정해진 소정의 변조 도스율이 이용된다. 예를 들면, 100%의 변조 도스율이 이용되면 된다.
또한, 1 개의 시료(101)에는 복수의 칩이 배치될 경우가 있다. 이와 같이, 레이아웃 데이터는 복수의 칩 데이터를 포함한다. 이 때, 변조 도스율은 칩마다 설정되어도 적합하다. 이러한 경우, 생성되는 묘화 데이터에서, 칩마다 변조 도스율(변조율)을 특정하기 위한 지표 번호(식별자)가 부가 데이터로서 정의된다. 이러한 경우에서도, 변조 도스율이 정의된 칩과, 변조 도스율이 정의되어 있지 않은 칩이 혼재해도 된다. 혼재하는 경우에서는, 변조 도스율이 정의되어 있지 않은 칩에 대해서는, 미리 정해진 소정의 변조 도스율이 이용된다. 예를 들면, 100%의 변조 도스율이 이용되면 된다. 혹은, 칩을 구성하는 도형 패턴마다 지표 번호가 부가 데이터로서 정의되어도 되는 것은 말할 필요도 없다.
면적 맵 작성 공정(S104)으로서, 면적 맵 작성부(54)는 전자빔(200)을 이용하여 시료에 복수의 도형 패턴을 묘화할 시의 도스량을 변조하기 위한 변조율 데이터와 레이아웃 데이터를 이용하여, 도스량을 변조하는 변조율마다 시료에 묘화되는 도형 패턴의 면적 맵을 작성한다. 변조율 데이터는 사용자 혹은 보정툴 등으로 설정된 값을 입력하면 된다. 생성된 각 면적 맵은 출력되고, 기억 장치(142)에 저장된다. 복수의 칩이 배치되어 있을 경우, 복수의 칩을 병합(merge) 처리하여, 복수의 변조 도스율의 도형이 혼재하는 상태로, 변조율마다 시료에 묘화되는 도형 패턴의 면적 맵을 작성하면 된다. 또한, 모든 칩에 대하여 각각 상이한 변조율이 설정되어 있을 경우에는, 칩마다 면적 맵을 작성하면 된다. 또한, 일부의 칩끼리에 동일한 변조율이 설정되어 있을 경우에는, 동일한 변조율의 칩끼리를 병합 처리하여, 변조율마다 면적 맵을 작성하면 된다.
이러한 데이터 변환 공정(S102)과 면적 맵 작성 공정(S104)은, 병렬하여 실시되면 적합하다. 일반적으로, 레이아웃 데이터로부터 묘화 데이터로의 변환 처리에는, 수 10 시간이 필요하다. 예를 들면, 20 시간 정도가 필요하다. 그리고, 면적 맵 작성에는 수시간, 예를 들면 5 시간 정도가 필요하다. 따라서, 데이터 변환 공정(S102)과 면적 맵 작성 공정(S104)을 병렬하여 실시함으로써, 면적 맵 작성 시간을 레이아웃 데이터로부터 묘화 데이터로의 데이터 변환 처리 시간에 중첩할 수 있다. 즉, 면적 맵 작성 시간을 종래의 묘화 작업 시간에 추가하지 않고 처리할 수 있다.
도 6은, 실시예 1에서의 전하량 계산의 흐름을 도시한 개념도이다. 도 6에서는, 레이아웃 데이터(10)를 소정의 사이즈의 메쉬 영역으로 분할한다. 그리고, 지표 번호마다 각 메쉬 영역 내의 도형의 면적을 계산한 면적 맵을 작성한다. 도 6의 예에서는, 지표 번호(22)의 도형 패턴을 종합한 면적 맵(12)을 작성한다. 마찬가지로, 지표 번호(21)의 도형 패턴을 종합한 면적 맵(14)을 작성한다. 마찬가지로, 지표 번호(20)의 도형 패턴을 종합한 면적 맵(16)을 작성한다. 각 면적 맵은, 변조율마다의 맵이 되는 것은 말할 필요도 없다.
이어서 전하량(Q) 산출 공정(S110)으로서, 전하량(Q) 산출부(60)는 기억 장치(142)로부터 각 면적 맵을 독출하고, 기억 장치(148)로부터 변조 도스표를 독출하고, 각 면적 맵의 메쉬 영역마다, 좌표(i, j)의 메쉬 영역 내의 면적값(M(i, j))과 지표 번호(N)가 나타내는 변조 도스(RN)와 기준 조사량(Dbase)을 곱한 전하량(Q(i, j))을 산출한다. 즉, 지표 번호(N)의 면적 맵의 좌표(i, j)의 메쉬 영역마다의 전하량(Q(i, j))은, 메쉬 영역 내의 면적(MN (i, j))과 지표 번호(N)가 나타내는 변조 도스율(Rk)과 기준 조사량(Dbase)을 이용하여, 다음의 식 (1)로 정의된다.
(1) Q(i, j) = MN (i, j) · RN · Dbase
산출된 각 전하량(Q(i, j))은 기억 장치(141)에 저장된다. 기준 조사량(Dbase)은 미리 설정해 두면 된다.
합성 공정(S112)으로서, 합성부(62)는 각 면적 맵(12, 14, 16)의 동일한 메쉬 영역끼리를 합성하여, 합성 맵(20)을 작성한다. 합성부(62)는 동일한 메쉬 영역끼리의 전하량(Q(i, j))을 합계하고, 합계 전하량(Qsum(i, j))을 산출한다. 이에 의해, 각 메쉬 영역에 조사되는 전자빔(200)에 의해 축적되는 전하량(Qsum)을 구할 수 있다. 합성 맵(20)의 각 메쉬값으로서, 대응하는 각각의 전하량(Qsum(i, j))이 정의된다.
임계치(Q') 검색 공정(S114)으로서, 전하량 임계치(Q') 검색부(64)는 프로세스 파라미터를 기억하는 기억 장치(149)로부터 프로세스 파라미터를 독출하고, 묘화 장치(100)로부터는 장치 사양을 독출하고, 기억 장치(144)에 저장된 전하량 임계치(Q') 데이터 베이스를 참조하여, 이러한 프로세스 파라미터 및 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 전하량을 나타내는 전하량 임계치(Q')를 검색한다. 묘화 장치(100)의 장치 사양에 따라 사용 가능한 최대 전하량은 상이하다. 장치 사양은 사용하는 묘화 장치에 따라 상이한 경우가 있다. 예를 들면, 기종에 따라 상이하다. 동일한 기종이라도 사용 가능한 최대 전하량에 격차가 존재하는 경우도 있을 수 있다. 마찬가지로, 프로세스 파라미터, 예를 들면 레지스트 종류에 따라 사용 가능한 최대 전하량은 상이하다. 따라서 전하량 임계치(Q') 검색부(64)는, 이들 프로세스 파라미터 및 장치 사양의 정보(예를 들면, 검색 키워드)를 사용하여, 사용 가능한 최대 전하량을 나타내는 전하량 임계치(Q')를 검색한다.
검사 공정(S116)으로서, 검사부(66)는 합성된 메쉬 영역마다의 전하량(Qsum(i, j))이 전하량 임계치(Q') 이하인지 여부를 검사(판정)한다. 검사 결과, 소정의 메쉬 영역에서 전하량(Qsum(i, j))이 전하량 임계치(Q')보다 클 경우에는, 묘화 NG로서 에러 정보를 출력한다. 모든 메쉬 영역에서 전하량(Qsum)이 전하량 임계치(Q') 이하일 경우에는, 묘화 장치(100)에서 묘화 처리 가능으로서 묘화 제어부(114)에 ok 정보를 출력하면 된다. 이와 같이, 검사부(66)는 면적 맵을 이용하여, 시료에 패턴을 묘화할 시의 메쉬 영역(소정의 영역)마다의 전하량(sum(i, j))을 검사한다.
최대 도스량(Dmax) 산출 공정(S120)으로서, 최대 도스량(Dmax) 산출부(61)는 기억 장치(148)로부터 변조 도스표를 독출하고, 최대 도스량(Dmax)을 산출한다. 최대 도스량(Dmax)은, 예를 들면 복수의 지표 번호가 나타내는 변조 도스율 중 최대 변조 도스율과 기준 조사량(Dbase)을 곱함으로써 산출할 수 있다. 예를 들면, 도 3의 예에서는 140%가 최대 변조 도스율이 되므로, 이러한 값에 기준 조사량(Dbase)을 곱함으로써 구할 수 있다.
임계치(D') 검색 공정(S122)으로서, 도스량 임계치(D') 검색부(63)는 프로세스 파라미터를 기억하는 기억 장치(149)로부터 프로세스 파라미터를 독출하고, 묘화 장치(100)로부터는 장치 사양을 독출하고, 기억 장치(144)에 저장된 도스량 임계치(D') 데이터 베이스를 참조하여, 이러한 프로세스 파라미터 및 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 도스량을 나타내는 도스량 임계치(D')를 검색한다. 묘화 장치(100)의 장치 사양에 따라 사용 가능한 최대 도스량은 상이하다. 장치 사양은 사용하는 묘화 장치에 따라 상이한 경우가 있다. 예를 들면, 기종에 따라 상이하다. 동일한 기종이라도 사용 가능한 최대 도스량에 격차가 존재하는 경우도 있을 수 있다. 마찬가지로, 프로세스 파라미터, 예를 들면 레지스트 종류에 따라 사용 가능한 최대 도스량은 상이하다. 따라서 도스량 임계치(D') 검색부(63)는, 이들 프로세스 파라미터 및 장치 사양의 정보(예를 들면, 검색 키워드)를 사용하여, 사용 가능한 최대 도스량을 나타내는 도스량 임계치(D')를 검색한다.
검사 공정(S124)으로서, 검사부(65)는 연산된 최대 도스량 임계치(Dmax)가 도스량 임계치(D') 이하인지 여부를 검사(판정)한다. 검사 결과, 최대 도스량(Dmax)이 도스량 임계치(D')보다 클 경우에는, 묘화 NG로서 에러 정보를 출력한다. 최대 도스량(Dmax)이 도스량 임계치(D') 이하일 경우에는, 묘화 장치(100)에서 묘화 처리 가능으로서, 묘화 제어부(114)에 ok 정보를 출력하면 된다.
이상의 검사 처리에 의해, 묘화 장치(100) 내에서 묘화 데이터를 데이터 변환 처리 전에 묘화 데이터의 이상을 검사할 수 있다. 이에 의해, 이후의 묘화 장치(100) 내에서의 작업 시간의 낭비를 회피할 수 있다. 검사 장치(300) 내에서의 처리는 수 분으로 종료할 수 있다. 이 때문에, 조기에 묘화 데이터의 이상을 검사할 수 있다. 가령, 검사 장치(300)에서 면적 맵을 작성할 경우에는, 면적 맵 작성 시간이 더 추가되므로, 그 만큼 검사 시간이 길어진다. 이에 대하여 실시예 1에서는, 면적 맵을 검사 장치(300)가 아닌, 그 상류의 묘화 데이터 변환 장치(500)에서 묘화 데이터의 생성과 동시기에 병렬로 작성하고 있으므로, 묘화 데이터의 검사에, 이러한 검사 장치(300)에서의 수 분으로 처리할 수 있다. 그리고, 묘화 데이터가 이상이 아니라고 검사된 후에, 묘화 장치(100)에서 묘화 처리가 행해진다.
샷 데이터 생성 공정(S130)으로서, 샷 데이터 생성부(112)는 기억 장치(146)로부터 묘화 데이터를 독출하고, 복수단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 묘화 장치(100)에서 도형 패턴을 묘화하기 위해서는, 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 묘화 데이터에 정의된 각 도형 패턴을 분할할 필요가 있다. 따라서 샷 데이터 생성부(112)는, 실제로 묘화하기 위하여, 각 도형 패턴을 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 분할하여 샷 도형을 생성한다. 그리고, 샷 도형마다 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는, 예를 들면 도형 종류, 도형 사이즈 및 조사 위치와 같은 도형 데이터가 정의된다.
조사량 연산 공정(S132)으로서, 조사량 연산부(113)는 소정의 사이즈의 메쉬 영역마다의 조사량(d)을 연산한다. 조사량(d)은 기준 조사량(Dbase)에 보정 계수를 곱한 값으로 연산할 수 있다. 보정 계수로서, 예를 들면 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)를 이용하면 적합하다. 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)의 연산은, 종래와 동일한 방법이어도 상관없다.
보정 공정(S134)으로서, 보정부(115)는 샷 도형마다 대응하는 조사량(d)에 샷 도형의 기초가 되는 도형 패턴에 정의된 지표 번호가 나타내는 변조 도스율을 곱하여 보정한 보정 조사량을 연산한다.
묘화 공정(S132)으로서, 묘화 제어부(114)는 제어 회로(120)에 묘화 처리를 행하도록 제어 신호를 출력한다. 제어 회로(120)는, 샷 데이터와 각 보정 조사량의 데이터를 입력하고, 묘화 제어부(114)로부터 제어 신호에 따라 묘화부(150)를 제어하고, 묘화부(150)는 전자빔(200)을 이용하여, 당해 도형 패턴을 시료(100)에 묘화한다. 구체적으로, 이하와 같이 동작한다.
전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 직사각형의 홀을 가지는 제1 애퍼처(203) 전체를 조명한다. 여기서, 전자빔(200)을 우선 직사각형으로 성형한다. 그리고, 제1 애퍼처(203)를 통과한 제1 애퍼처 이미지의 전자빔(200)은, 투영 렌즈(204)에 의해 제2 애퍼처(206) 상에 투영된다. 편향기(205)에 의해 이러한 제2 애퍼처(206) 상에서의 제1 애퍼처 이미지는 편향 제어되어, 빔 형상과 치수를 변화시킬(가변 성형시킬) 수 있다. 그리고, 제2 애퍼처(206)를 통과한 제2 애퍼처 이미지의 전자빔(200)은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점을 조정하고, 주편향기(208) 및 부편향기(209)에 의해 편향되어, 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(105)에 배치된 시료(101)의 원하는 위치에 조사된다. 도 1에서는, 위치 편향에, 주부 2 단의 다단 편향을 이용한 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우에는, 주편향기(208)로 스트라이프 영역을 더 가상 분할한 서브 필드(SF)의 기준 위치로 스테이지 이동에 추종하면서 당해 샷의 전자빔(200)을 편향하고, 부편향기(209)로 SF 내의 각 조사 위치에 이러한 당해 샷의 빔을 편향하면 된다.
도 7은, 실시예 1에서의 묘화 데이터의 검사 방법을 주로 할 경우의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 묘화 데이터 변환 장치(500)에서 레이아웃 데이터로부터 묘화 데이터로의 데이터 변환 및 면적 맵의 작성이 행해진다. 그리고, 기억 장치(146)에 묘화 데이터가 저장되고, 기억 장치(142)에 면적 맵이 저장된다. 또한, 변조 도스표 작성툴(510)에서는 변조 도스표가 작성되고, 기억 장치(148)에 저장된다. 또한, 파라미터 정보 작성툴(520)에서는, 프로세스 파라미터 등을 포함하는 파라미터 정보가 작성되고, 기억 장치(149)에 저장된다. 묘화 장치(100)의 오프라인에 배치된 검사 장치(300)가, 이들 정보를 사용하여 묘화 데이터의 이상을 검사한다. 그리고, 이상이 없는 묘화 데이터를 이용하여, 묘화 장치(100)에서 묘화 처리가 행해진다.
도 8은, 실시예 1에서의 묘화 데이터의 검사 방법을 주로 할 경우의 묘화 시스템의 구성의 다른 일례를 도시한 개념도이다. 실시예 1에서는, 도 7에서 설명한 바와 같이 검사 장치(300)가 묘화 장치(100)의 오프라인에 배치되었을 경우를 나타냈지만, 도 8에 도시한 바와 같이, 묘화 장치(100) 내에 배치되어도 적합하다. 예를 들면, 제어 계산기(110) 내에 제어 계산기(310) 내의 각 기능이 배치되면 된다. 혹은, 묘화 장치(100)가 복수대의 제어 계산기(119, 310)를 구비해도 된다. 묘화 장치(100) 내에 입력되는 묘화 데이터의 검사 기능을 구비함으로써, 샷 데이터 생성 공정(S130)과 병렬하여 묘화 데이터의 검사(S110 ~ S124)를 할 수 있다. 이에 의해, 묘화 데이터의 검사(S110 ~ S124)의 시간을 샷 데이터 생성 공정(S130)에 중첩할 수 있다. 이에 의해 묘화 시간을 더 단축할 수 있다. 또한 묘화 데이터의 검사(S110 ~ S124)의 시간은, 상술한 바와 같이 수 분으로 종료되기 때문에, 샷 데이터 생성 공정(S130)에서의 데이터 변환 처리의 초기 단계에서 검사가 종료된다. 따라서, 가령 묘화 데이터의 이상이 검출되었을 경우라도, 그 수 분간의 샷 데이터 생성 시간분의 낭비밖에 발생시키지 않도록 할 수 있다.
이상과 같이 실시예 1에 따르면, 묘화 장치에 입력되는 묘화 데이터에 의해 이상있는 도스량의 빔 조사가 행해지는 것을 회피할 수 있다. 그 결과, 이상있는 도스량의 빔 조사에 기인하는 패턴 치수(CD)의 이상, 레지스트의 증발 및 묘화 장치 오염(혹은 묘화 장치 고장)을 회피할 수 있다.
실시예 2에서는, 전하량(Q)의 계산 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능한 방법에 대하여 설명한다.
도 9는, 실시예 2에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 도 9에서, 제어 계산기(50) 내에 총면적 맵 작성부(56)를 추가한 점과, 기억 장치(143)를 추가한 점 이외에는, 도 1과 동일하다.
도 10은, 실시예 2에서의 묘화 데이터의 데이터 변환부터 묘화 처리까지의 주요부 공정(30)을 나타낸 순서도이다. 도 10에서, 묘화 데이터 변환 장치(500) 내에서 실시하는 총면적 맵 작성 공정(S106)과 추가한 점 이외에는, 도 5와 동일하다. 이하, 특별히 설명하지 않은 점의 내용은, 실시예 1과 동일하다.
총면적 맵 작성 공정(S106)으로서, 총면적 맵 작성부(56)는 레이아웃 데이터를 이용하여, 도스량을 변조하는 변조율마다 관계없이 혼재시킨 상태로, 시료에 묘화되는 도형 패턴의 총면적 맵을 작성한다.
총면적 맵 작성 공정(S106)은, 데이터 변환 공정(S102)과 병렬로 실시되면 적합하다. 총면적 맵 작성 공정(S106)은 면적 맵 작성 공정(S104)과 병렬로 실시되어도 시리즈로 실시되어도 된다. 어느 경우든, 데이터 변환 공정(S102)과 병렬로 실시됨으로써, 총면적 맵 작성 시간을 데이터 변환 시간에 중첩할 수 있다.
도 11은, 실시예 2에서의 전하량 계산의 흐름을 나타낸 개념도이다. 도 11에서는, 지표 번호마다의 면적 맵(12, 14, 16) 외에, 동일 사이즈의 메쉬 영역으로 분할된 지표 번호에 무관계로 각 지표 번호의 도형이 혼재된 상태에서의 면적 맵을 총면적 맵(18)으로서 작성한다. 작성된 총면적 맵(18)은 기억 장치(143)에 저장된다.
전하량(Q) 산출 공정(S110)으로서, 전하량(Q) 산출부(60)는 기억 장치(142)로부터 각 면적 맵을 독출하고, 기억 장치(143)로부터 총면적 맵을 독출하고, 기억 장치(148)로부터 변조 도스표를 독출하고, 각 면적 맵의 메쉬 영역마다 전하량(Q)을 산출한다. 실시예 2에서는, 기준 조사량(Dbase)을 그대로 사용하는 것이 아닌, 좌표(i, j)의 메쉬 영역마다 메쉬 영역 내의 총면적(Mtot( i, j))과 근접 효과 보정 계수(
Figure 112013027398467-pat00001
)를 이용하여 기준 조사량(Dbase)을 보정한 조사량(D0 (i, j))을 이용한다. 조사량(D0 (i, j))은 다음의 식 (2)로 정의된다.
(2) D0 (i, j) = Dbase · (0.5 +
Figure 112013027398467-pat00002
) / (0.5 + Mtot (i, j) ·
Figure 112013027398467-pat00003
)
그리고, 지표 번호(N)의 메쉬 영역마다의 전하량(Q(i, j))은 메쉬 영역 내의 면적(Mn (i, j))과 지표 번호(N)가 나타낸 변조 도스율(RN)과 조사량(D0 (i, j))을 이용하여, 다음의 식 (3)으로 정의된다
(3) Q(i, j) = Mn (i, j) · RN · D0 (i, j)
산출된 각 전하량(Q(i, j))은 기억 장치(141)에 저장된다. 기준 조사량(Dbase)은 미리 설정해 두면 된다.
합성 공정(S112)으로서, 합성부(62)는 각 면적 맵(12, 14, 16)의 동일한 메쉬 영역끼리를 합성하여, 합성 맵(22)을 작성한다. 합성부(62)는 동일한 메쉬 영역끼리의 전하량(Q(i, j))을 합계하여, 합계 전하량(Qsum(i, j))을 산출한다. 이에 의해, 각 메쉬 영역에 조사되는 전자빔(200)에 의해 축적되는 전하량(Qsum)을 구할 수 있다. 합성 맵(20) 의 각 메쉬값으로서 대응하는 각각의 전하량(Qsum(i, j))이 정의된다. 이후는, 실시예 1과 동일하다.
실시예 2에서는, 전하량(Q(i, j))을 산출할 시, 메쉬 영역 내의 총면적(Mtot(i, j))과 근접 효과 보정 계수(
Figure 112013027398467-pat00004
)를 이용하여 기준 조사량(Dbase)을 보정한 조사량(D0 (i, j)을 이용함으로써, 전하량(Q(i, j))의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
실시예 3에서는, 전하량(Q)의 계산 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능한 방법에 대하여 설명한다.
도 12는, 실시예 3에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 도 12에서, 제어 계산기(310) 내에, 가중치 면적 맵 작성부(68) 및 합성부(69)를 추가한 점 이외에는, 도 1과 동일하다.
도 13은, 실시예 3에서의 묘화 데이터의 데이터 변환부터 묘화 처리까지의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 13에서, 전하량(Q) 산출 공정(S110) 전에 가중치 면적 맵 작성 공정(S108)과 합성 공정(S109)을 추가한 점 이외에는, 도 5와 동일하다. 이하에, 특별히 설명하지 않는 점의 내용은, 실시예 1과 동일하다.
도 14는, 실시예 3에서의 전하량 계산의 흐름을 나타낸 개념도이다. 도 14에서는, 지표 번호마다의 면적 맵(12, 14, 16)을 사용하여 면적값에 가중치를 부여한 후에 합성한 합성 맵(19)을 작성한다.
가중치 면적 맵 작성 공정(S108)으로서, 가중치 면적 맵 작성부(68)는 각 면적 맵(12, 14, 16)의 메쉬 영역마다의 면적값(MN (i, j))에 각각 대응하는 변조 도스율(RN)을 곱하여, 면적값에 가중치를 부여한 가중치 면적 맵을 작성한다.
합성 공정(S109)으로서, 합성부(69)는 각 가중치 면적 맵의 동일한 메쉬 영역끼리를 합성하여, 합성 맵(19)을 작성한다. 합성부(69)는 동일한 메쉬 영역끼리의 가중치가 부여된 면적값을 합계하여, 합계 면적값(M'(i, j))을 산출한다. 실시예 3에서는, 실시예 2의 총면적(Mtot (i, j)) 대신에 가중치가 부여된 합계 면적값(M'(i, j))을 이용한다.
전하량(Q) 산출 공정(S110)으로서, 전하량(Q) 산출부(60)는 기억 장치(142)로부터 각 면적 맵을 독출하고, 기억 장치(143)로부터 총면적 맵을 독출하고, 기억 장치(148)로부터 변조 도스표를 독출하고, 각 면적 맵의 메쉬 영역마다 전하량(Q)을 산출한다. 실시예 3에서는, 기준 조사량(Dbase)을 그대로 사용하는 것이 아닌, 좌표(i, j)의 메쉬 영역마다, 메쉬 영역 내의 가중치가 부여된 합계 면적값(M'(i, j))과 근접 효과 보정 계수(
Figure 112013027398467-pat00005
)를 이용하여 기준 조사량(Dbase)을 보정한 조사량(D'0 (i, j))을 이용한다. 조사량(D'0 (i, j))은 다음의 식 (4)로 정의된다.
(4) D'0 (i, j) = Dbase · (0.5 ＋
Figure 112013027398467-pat00006
) / (0.5 + M'(i, j) ·
Figure 112013027398467-pat00007
)
그리고, 지표 번호(N)의 메쉬 영역마다의 전하량(Q(i, j))은 메쉬 영역 내의 면적(MN (i, j))과 지표 번호(N)가 나타내는 변조 도스율(RN)과 조사량(D'0 (i, j))을 이용하여, 다음의 식 (5)로 정의된다.
(5) Q(i, j) = MN (i, j) · Rk · D'0 (i, j)
산출된 각 전하량(Q(i, j))은 기억 장치(141)에 저장된다. 기준 조사량(Dbase)은 미리 설정해 두면 된다.
합성 공정(S112)으로서, 합성부(62)는 각 면적 맵(12, 14, 16)의 동일한 메쉬 영역끼리를 합성하여, 합성 맵(24)을 작성한다. 합성부(62)는 동일한 메쉬 영역끼리의 전하량(Q(i, j))을 합계하여, 합계 전하량(Qsum(i, j))을 산출한다. 이에 의해, 각 메쉬 영역에 조사되는 전자빔(200)에 의해 축적되는 전하량(Qsum)을 구할 수 있다. 합성 맵(20) 의 각 메쉬값으로서, 대응하는 각각의 전하량(Qsum(i, j))이 정의된다. 이후는, 실시예 1과 동일하다.
실시예 3에서는, 전하량(Q(i, j))을 산출할 시, 메쉬 영역 내의 가중치가 부여된 합계 면적값(M'(i, j))과 근접 효과 보정 계수(
Figure 112013027398467-pat00008
)를 이용하여 기준 조사량(Dbase)을 보정한 조사량(D'0 (i, j))을 이용함으로써, 전하량(Q(i, j))의 정밀도를 실시예 2보다 더 향상시킬 수 있다.
도 15는, 각 실시예에서의 면적 맵의 일례를 나타낸 도이다. 지표 번호(N)의 면적 맵의 각 메쉬 영역(i, j)에는, 각각 지표 번호(N)의 도형 패턴의 면적(MN (i, j))이 정의된다.
도 16은, 각 실시예에서의 면적 맵의 데이터 구조의 일례를 나타낸 도이다. 도 16의 예에서는, 메쉬 영역의 ID마다, 각 면적(MN (i, j))이 지표 번호 순으로 정의된다. 이러한 데이터 구조의 경우, 모든 메쉬 영역에 대하여 각각 검사가 행해지게 된다. 그러나, 모든 메쉬 영역에 대하여 검사하지 않아도, 예를 들면 각 지표 번호에 대한 면적의 합이 임계치 이하이면, 전하량(Q)을 계산하지 않아도 아마도 문제가 없을 것이라 예상할 수 있는 경우가 있다. 혹은, 각 지표 번호에 대한 면적의 합을 큰 순으로 정렬하고, 큰 것부터 k 개만큼을 검사 대상으로 해도 된다. 이와 같은 검사를 하지 않는 메쉬 영역에 대해서는, 데이터의 판독을 생략하는 것이, 검사 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 이하에 검사 시간을 단축할 수 있는 면적 맵의 데이터 구조에 대하여 설명한다.
도 17은, 각 실시예에서의 면적 맵의 데이터 구조의 일례를 나타낸 도이다. 도 17에서는, 도 16의 데이터 구조에 스킵 플래그의 란을 더 형성하여, 메쉬 영역의 ID마다 각 면적(MN (i, j))이 지표 번호 순으로 정의되고, 또한 검사의 유무를 나타내는 플래그를 정의한다. 예를 들면, 값 0은 검사를 행하고, 값 1에서는 검사를 생략한다고 정의한다. 이러한 구성에 의해, 값 1의 플래그가 정의된 메쉬 영역의 검사 처리를 생략할 수 있다.
도 18은, 각 실시예에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다. 도 18에서는, 도 16의 데이터 구조에 스킵 포인터의 란을 더 형성하여, 스킵 후의 메쉬 영역의 ID마다 스킵 포인터를 정의한다. 도 18의 예에서는, 스킵 포인터(P1)에서 스킵 포인터(P2)의 (0, 1)의 메쉬 영역으로 점프한다. 따라서, 그 사이의 (0, 0)로부터 (2, 0)의 메쉬 영역에서의 검사를 생략할 수 있다.
도 19는, 각 실시예에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다. 도 18에서는, 스킵 포인터의 란을 형성했지만, 도 19에서는 스킵 포인터의 데이터를 다른 파일로 작성한다. 그리고, 스킵 포인터의 데이터 파일이 나타내는 메쉬 영역의 ID의 데이터를 차례로 독출하도록 해도 된다.
도 20은, 각 실시예에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다. 도 20에서는, 도 19의 면적 맵의 데이터 구조 중, 스킵되는 메쉬 영역의 ID의 데이터를 삭제한 데이터 구조를 나타내고 있다. 이에 따라, 스킵 포인터 또는 플래그가 없어도, 정의된 데이터만을 검사하면 충분하다.
도 21은, 각 실시예에서의 면적 맵의 데이터 구조의 다른 일례를 나타낸 도이다. 도 20에서는, 메쉬 영역의 ID가 불명확하기 때문에, 검사한 대상의 메쉬 영역을 특정하는 것이 곤란하다. 따라서 도 21에서는, 메쉬 영역의 ID는 남기도록 작성한다. 이에 따라, 검사에서 이상이 된 메쉬 영역을 신속하게 특정할 수 있다.
도 22는, 실시예 4에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 도 22에서, 묘화 시스템은 묘화 장치(100) 및 묘화 데이터 변환 장치(500)를 가지고 있다. 이 외에, 도시하지 않은 파라미터 정보 작성툴 등을 가져도 된다.
묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비하고 있다. 묘화 장치(100)는 하전 입자빔 묘화 장치의 일례이다. 특히, 가변 성형형의 묘화 장치의 일례이다. 묘화부(150)는 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는 전자총(201), 조명 렌즈(202), 제1 애퍼처(203), 투영 렌즈(204), 편향기(205), 제2 애퍼처(206), 대물 렌즈(207), 주편향기(208) 및 부편향기(209)가 배치되어 있다. 묘화실(103) 내에는 XY 스테이지(105)가 배치된다. XY 스테이지(105) 상에는, 묘화 시에는 묘화 대상이 되는 마스크 등의 시료(101)가 배치된다. 시료(101)에는 반도체 장치를 제조할 시의 노광용 마스크가 포함된다. 또한, 시료(101)에는 레지스트가 도포된, 아직 아무것도 묘화되어 있지 않은 마스크 블랭크스가 포함된다.
제어부(160)는 제어 계산기(610), 메모리(612), 제어 회로(620) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(640, 642, 644, 646)를 가지고 있다. 제어 계산기(610), 메모리(612), 제어 회로(620) 및 기억 장치(640, 642, 644, 646)는 도시하지 않은 버스를 개재하여 접속되어 있다. 제어 계산기(610) 내에는 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663), 도스량 검사부(662), 샷 데이터 생성부(664), 묘화 제어부(666), 조사량 연산부(668) 및 보정부(669)가 배치된다. 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663), 도스량 검사부(662), 샷 데이터 생성부(664), 묘화 제어부(666), 조사량 연산부(668) 및 보정부(669)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663), 도스량 검사부(662), 샷 데이터 생성부(664), 묘화 제어부(666), 조사량 연산부(668) 및 보정부(669)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(612)에 그 때마다 저장된다.
묘화 데이터 변환 장치(500)는 제어 계산기(650), 메모리(657) 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(641)를 가지고 있다. 제어 계산기(650), 메모리(657) 및 기억 장치(641)는 도시하지 않은 버스를 개재하여 서로 접속되어 있다. 제어 계산기(650) 내에는 데이터 변환부(652), 도스 변조율 설정부(651), 변조 도스표 작성부(654), 전하량 맵 작성부(656) 및 최대 도스량 연산부(658)가 배치된다. 데이터 변환부(652), 도스 변조율 설정부(651), 변조 도스표 작성부(654), 전하량 맵 작성부(656) 및 최대 도스량 연산부(658)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 데이터 변환부(652), 도스 변조율 설정부(651), 변조 도스표 작성부(654), 전하량 맵 작성부(656) 및 최대 도스량 연산부(658)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(657)에 그 때마다 저장된다. 또한 기억 장치(641)에는, 사용자측이 작성한 설계 데이터인 레이아웃 데이터(예를 들면, CAD 데이터 등)가 저장되어 있다.
또한, 묘화 장치(100)의 제어 계산기(610)에는 도시하지 않은 네트워크 등을 개재하여, 묘화 데이터 변환 장치(500) 및 그 외의 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(648)에 접속되어 있다. 기억 장치(648)에는 대상이 되는 레이아웃 데이터를 묘화 할 시의 프로세스 파라미터가 저장된다. 프로세스 파라미터로서, 예를 들면 사용할 레지스트 등이 정의된다.
여기서 도 22에서는, 실시예 4를 설명함에 있어서 필요한 구성을 기재하고 있다. 묘화 장치(100), 묘화 데이터 검사 장치(300) 및 묘화 데이터 변환 장치(500)에 있어서, 통상, 필요한 그 외의 구성을 구비하고 있어도 상관없다. 예를 들면, 위치 편향용에는, 주편향기(208)와 부편향기(209)의 주부 2 단의 다단 편향기를 이용하고 있지만, 1 단의 편향기 혹은 3 단 이상의 다단 편향기에 의해 위치 편향을 행하는 경우여도 된다. 또한, 묘화 장치(100) 및 묘화 데이터 변환 장치(500)에는 마우스 또는 키보드 등의 입력 장치, 모니터 장치 및 외부 인터페이스 회로 등이 접속되어 있어도 상관없다.
묘화 장치(100)에서 묘화 처리를 행하기 위해서는, 이러한 레이아웃 데이터를 묘화 장치(100)에 입력 가능한 묘화 데이터로 데이터 변환할 필요가 있다. 또한 묘화 장치(100)에서는, 도시하지 않지만, 일반적으로 그 내부에서 근접 효과 보정 등의 도스량 보정 계산을 행하는데, 묘화 장치 내에서의 계산된 도스량을 사용해도 보정 잔차 등이 남을 경우도 있다. 이 때문에 사용자는, 특히 일부의 패턴 혹은 국소적인 영역에 대하여 다른 패턴 또는 영역과는 구별하여, 부가적으로 도스량을 더 제어하고자 할 경우가 있다. 이러한 경우, 변조 도스량은 묘화 장치에의 데이터 입력 전의 단계에서, 사용자 혹은 보정툴 등에 의해 설정될 필요가 있다.
도 23은, 실시예 4에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 묘화 데이터 변환 장치(500) 내에서, 도스 변조율 설정 공정(S602)과 변조 도스표 작성(S604)과 데이터 변환 공정(S606)과 전하량 맵 작성 공정(S608)과 최대 도스량 연산 공정(S610)을 실시한다. 이어서, 묘화 장치(100) 내에서 임계치(Q') 검색 공정(S614)과 검사 공정(S616)과 임계치(D') 검색 공정(S622)과 검사 공정(S624)과 샷 데이터 생성 공정(S630)과 조사량 연산 공정(S632)과 보정 공정(S634)과 묘화 공정(S636)을 실시한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들면 레이아웃 데이터 내에 복수의 도형 패턴(A ~ K)이 배치된다. 그리고, 도형 패턴(A , K)과 도형 패턴(B ~ E, G ~ J)과 도형 패턴(F)에 대하여, 상이한 도스량으로 묘화하고자 할 경우가 있다. 이 때문에, 도형 패턴(A, K)에 대한 변조 도스율과, 도형 패턴(B ~ E, G ~ J)에 대한 변조 도스율과 도형 패턴(F)에 대한 변조 도스율이 미리 설정된다. 변조 후의 도스량은, 예를 들면 묘화 장치(100) 내에서 근접 효과 보정 등의 계산 후의 조사량(d)에 이러한 변조 도스율을 곱한 값으로 산출된다. 이를 위하여, 도 3에서 나타낸 변조 도스표가 작성된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 레이아웃 데이터 내의 복수의 도형 패턴에 대하여, 도형마다 지표 번호(식별자)가 부여된다. 그리고 변조 도스표는, 도 3에 나타낸 바와 같이 각 지표 번호에 대한 도스량 변조량으로서 변조 도스율이 정의된다. 도 3에서는, 예를 들면 지표 번호(20)의 도형 패턴에 대하여 변조 도스율이 100%로 정의된다. 지표 번호(21)의 도형 패턴에 대하여 변조 도스율이 120%로 정의된다. 지표 번호(22) 도형 패턴에 대하여 변조 도스율이 140%로 정의된다.
그러나, 이러한 변조 도스의 구분을 다수 설정하게 되면, 사용자 자신의 수작업으로는 한계가 있다. 예를 들면, 도형 패턴마다 20 계조 정도로 구분하여 도스 변조를 행한다. 따라서 실시예 4에서는, 묘화 데이터 변환 장치(500)에서 변조 도스율의 설정도 행한다.
따라서 도스 변조율 설정 공정(S602)에서, 도스 변조율 설정부(651)는 레이아웃 데이터에 정의되는 복수의 도형 패턴에 대하여 각각 도스 변조율을 설정한다. 도스 변조율의 설정은, 종래부터의 실적 데이터 또는 시뮬레이션 등에 의해 최적화되면 된다.
그리고 변조 도스표 작성(S604)에서, 변조 도스표 작성부(654)는 설정된 변조 도스율의 변조율 데이터와 각각 대응하는 도형 패턴의 지표 번호를 입력하고, 대응시킨 변조 도스표를 작성한다. 변조 도스표는 출력되고, 기억 장치(644)에 저장된다.
그리고 데이터 변환 공정(S606)에서, 데이터 변환부(652)는 기억 장치(641)로부터 복수의 도형 패턴이 정의된 레이아웃 데이터(설계 데이터)를 독출하고, 묘화 장치(100)에 입력 가능한 포맷의 묘화 데이터로 데이터 변환한다. 생성된 묘화 데이터는 출력되고, 기억 장치(140)에 저장된다.
여기서, 생성되는 묘화 데이터에서, 각 도형 패턴에는 도 2에서 도시한 바와 같이 변조 도스율(변조율)을 특정하기 위한 지표 번호(식별자)가 부가 데이터로서 정의된다. 혹은, 이러한 변조 도스율이 정의된 도형 패턴과, 변조 도스율이 정의되어 있지 않은 도형 패턴이 혼재해도 된다. 혼재하는 경우에서는, 변조 도스율이 정의되어 있지 않은 도형 패턴에 대해서는, 미리 정해진 소정의 변조 도스율이 이용된다. 예를 들면, 100%의 변조 도스율이 이용되면 된다.
또한, 1 개의 시료(101)에는 복수의 칩이 배치될 경우가 있다. 이와 같이, 레이아웃 데이터는 복수의 칩 데이터를 포함한다. 이 때, 변조 도스율은 칩마다 설정되어도 적합하다. 이러한 경우, 생성되는 묘화 데이터에서, 칩마다 변조 도스율(변조율)을 특정하기 위한 지표 번호(식별자)가 부가 데이터로서 정의된다. 이러한 경우에서도, 변조 도스율이 정의된 칩과, 변조 도스율이 정의되어 있지 않은 칩이 혼재해도 된다. 혼재하는 경우에서는, 변조 도스율이 정의되어 있지 않은 칩에 대해서는, 미리 정해진 소정의 변조 도스율이 이용된다. 예를 들면, 100%의 변조 도스율이 이용되면 된다. 혹은, 칩을 구성하는 도형 패턴마다 지표 번호가 부가 데이터로서 정의되어도 되는 것은 말할 필요도 없다.
전하량 맵 작성 공정(S608)에서, 전하량 맵 작성부(656)는 레이아웃 데이터(10)의 배치 영역을 소정의 사이즈의 메쉬 영역으로 분할한다. 그리고, 메쉬 영역마다 전자빔의 조사에 의해 좌표(i, j)의 메쉬 영역 내에 축적되는 전하량(Q)을 연산한다. 그리고, 전하량 맵 작성부(656)는 각 메쉬 영역의 전하량(Q)을 종합한 전하량 맵을 작성한다. 각 메쉬 영역의 전하량(Q)은, 예를 들면 이러한 메쉬 영역 내의 각 도형 패턴에 대하여, 도형 패턴의 면적(M(i, j))과 지표 번호(N)가 나타내는 변조 도스율(RN)과 기준 조사량(Dbase)을 곱한 값을 연산하고, 메쉬 영역 내의 각 도형 패턴의 연산 결과를 합계하면 된다. 기준 조사량(Dbase) 대신에 보정된 조사량(D0 (i, j))을 이용해도 된다. 예를 들면, 좌표(i, j)의 메쉬 영역마다, 메쉬 영역 내의 총면적(Mtot(i, j))과 근접 효과 보정 계수(
Figure 112013027398467-pat00009
)를 이용하여 기준 조사량(Dbase)을 보정한 조사량(D0 (i, j))을 이용해도 된다. 조사량(D0 (i, j))은 상술한 식 (2)로 정의된다.
혹은, 좌표(i, j)의 메쉬 영역마다, 메쉬 영역 내의 각 도형 패턴의 면적에 대응하는 변조 도스율(RN)을 곱함으로써 가중치가 부여된 면적값의 합계 면적값(M'(i, j))과 근접 효과 보정 계수(
Figure 112013027398467-pat00010
)를 이용하여 기준 조사량(Dbase)을 보정한 조사량(D'0 (i, j))을 이용해도 된다. 조사량(D'0 (i, j))은 상술한 식 (4)로 정의된다.
혹은, 그 외의 계산 방법으로 메쉬 영역의 전하량(Q)을 구해도 된다. 이상과 같이 하여, 전하량 맵을 작성하고, 기억 장치(642)에 저장한다.
이러한 데이터 변환 공정과 전하량 맵 작성 공정은 병렬하여 실시되면 적합하다. 일반적으로, 레이아웃 데이터로부터 묘화 데이터로의 변환 처리에는 수 10 시간이 필요하다. 예를 들면, 20 시간 정도가 필요하다. 그리고, 전하량 맵 작성에는 수 시간, 예를 들면 5 시간 정도가 필요하다. 따라서, 데이터 변환 공정과 전하량 맵 작성 공정을 병렬하여 실시함으로써, 전하량 맵 작성 시간을 레이아웃 데이터로부터 묘화 데이터로의 데이터 변환 처리 시간에 중첩할 수 있다. 즉, 전하량 맵 작성 시간을 종래의 묘화 작업 시간에 추가하지 않고 처리할 수 있다.
또한 최대 도스량 연산 공정(S610)에서, 최대 도스량 연산부(658)는 설정된 도스 변조율로 묘화했을 경우의 최대 도스량(Dmax)을 연산한다. 예를 들면, 변조 도스율(RN)의 최대치와 기준 조사량(Dbase)을 곱한 값을 연산한다. 혹은, 그 외의 계산 방법으로 최대 도스량(Dmax)을 구해도 된다. 최대 도스량(Dmax)의 값은 기억 장치(642)에 저장된다.
여기서, 도스 변조율 설정부(651)의 연산 결과의 변조 도스율에 불비가 있었을 경우, 이러한 값이 묘화 장치에 입력되고, 그대로 이러한 값이 묘화 장치에서 사용되면 이상있는 도스량의 빔이 조사되게 된다. 이러한 이상있는 도스량의 빔 조사는, 메쉬 영역 내에 이상있는 전하량의 축적을 발생시킨다. 이에 의해, 패턴 치수(CD)의 이상을 발생시킨다. 또한, 극단적인 이상치일 경우에는 레지스트의 증발, 나아가서는 이러한 증발에 따른 묘화 장치 오염(혹은 묘화 장치 고장)을 발생시킬 가능성도 있다. 따라서 실시예 4에서는, 묘화 장치(100) 내에서 데이터 변환 처리를 행하기 전, 혹은 데이터 변환 처리가 종료되기 전에, 이러한 전하량이 이상치가 아닌지 여부를 검사한다. 마찬가지로, 원래 조사되는 최대 도스량 자체가 이상치가 아닌지 여부를 검사한다.
우선 임계치(Q') 검색 공정(S614)에서, 검색부(661)는 프로세스 파라미터를 기억하는 기억 장치(648)로부터 프로세스 파라미터를 독출하고, 묘화 장치(100)로부터는 장치 사양을 독출하고, 기억 장치(646)에 저장된 전하량 임계치(Q') 데이터 베이스(상관 데이터)를 참조하여, 이러한 프로세스 파라미터 및 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 전하량을 나타내는 전하량 임계치(Q')를 검색한다. 묘화 장치(100)의 장치 사양에 따라 사용 가능한 최대 전하량은 상이하다. 장치 사양은 사용하는 묘화 장치에 따라 상이한 경우가 있다. 예를 들면, 기종에 따라 상이하다. 동일 기종이라도 사용 가능한 최대 전하량에 격차가 존재하는 경우도 있을 수 있다. 마찬가지로, 프로세스 파라미터, 예를 들면 레지스트 종류에 따라 사용 가능한 최대 전하량은 상이하다. 따라서 검색부(661)는, 이들 프로세스 파라미터 및 장치 사양의 정보(예를 들면, 검색 키워드)를 사용하여, 사용 가능한 최대 전하량을 나타내는 전하량 임계치(Q')를 검색한다.
그리고 검사 공정(S616)에서, 전하량 검사부(660)는 기억 장치(642)로부터 전하량 맵을 독출하고, 메쉬 영역마다 전하량(Q)이 전하량 임계치(Q') 이하인지 여부를 검사(판정)한다. 검사 결과, 소정의 메쉬 영역에서 전하량(Q)이 전하량 임계치(Q')보다 클 경우에는, 묘화 NG로서 에러 정보를 출력한다. 모든 메쉬 영역에서, 전하량(Q)이 전하량 임계치(Q') 이하일 경우에는, 묘화 장치(100)에서 묘화 처리 가능으로서 묘화 제어부(666)에 ok 정보를 출력하면 된다. 이와 같이, 전하량 검사부(660)는 전하량 맵을 이용하여, 시료에 패턴을 묘화할 시의 메쉬 영역(소정의 영역)마다의 전하량을 검사한다.
또한 임계치(D') 검색 공정(S622)에서, 검색부(663)는 프로세스 파라미터를 기억하는 기억 장치(648)로부터 프로세스 파라미터를 독출하고, 묘화 장치(100)로부터는 장치 사양을 독출하고, 기억 장치(646)에 저장된 최대 도스량 임계치(D') 데이터 베이스(상관 데이터)를 참조하여, 이러한 프로세스 파라미터 및 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 도스량을 나타내는 최대 도스량 임계치(D')를 검색한다. 묘화 장치(100)의 장치 사양에 따라 사용 가능한 최대 도스량은 상이하다. 장치 사양은 사용하는 묘화 장치에 따라 상이한 경우가 있다. 예를 들면, 기종에 따라 상이하다. 동일한 기종이라도 사용 가능한 최대 도스량에 격차가 존재하는 경우도 있을 수 있다. 마찬가지로 프로세스 파라미터, 예를 들면 레지스트 종류에 따라 사용 가능한 최대 도스량은 상이하다. 따라서 검색부(663)는, 이들 프로세스 파라미터 및 장치 사양의 정보(예를 들면, 검색 키워드)를 사용하여, 사용 가능한 최대 도스량 임계치(D')를 검색한다.
그리고 검사 공정(S624)에서, 도스량 검사부(662)(최대 도스량 검사부)는 기억 장치(642)로부터 최대 도스량을 독출하고, 최대 도스량(Dmax)이 최대 도스량 임계치(D') 이하인지 여부를 검사(판정)한다. 검사 결과, 최대 도스량이 최대 도스량 임계치(D')보다 클 경우에는, 묘화 NG로서 에러 정보를 출력한다. 최대 도스량이, 최대 도스량 임계치(D') 이하일 경우에는, 묘화 장치(100)에서 묘화 처리 가능으로서 묘화 제어부(66)에 ok 정보를 출력하면 된다. 이와 같이, 도스량 검사부(62)는 외부로부터 입력된 최대 도스량 데이터를 이용하여, 시료에 패턴을 묘화할 시의 메쉬 영역(소정의 영역)마다의 최대 도스량을 검사한다.
이상의 검사 처리에 의해, 묘화 장치(100) 내에서 묘화 데이터를 데이터 변환 처리 전에 묘화 데이터의 이상을 검사할 수 있다. 이에 의해, 이후의 묘화 장치(100) 내에서의 작업 시간의 낭비를 회피할 수 있다. 이러한 검사 처리는, 수 분으로 종료할 수 있다. 이 때문에, 조기에 묘화 데이터의 이상을 검사할 수 있다. 가령, 묘화 장치(100)에서 전하량 맵을 작성할 경우에는, 전하량 맵 작성 시간이 더 추가되므로, 그 만큼 검사 시간이 길어진다. 이에 대하여 실시예 4에서는, 묘화 장치(100)가 아닌, 그 상류의 묘화 데이터 변환 장치(500)에서 묘화 데이터의 생성과 동시기에 전하량 맵을 작성하고 있으므로, 묘화 데이터의 검사에, 이러한 검사 처리의 수 분으로 처리할 수 있다. 그리고, 묘화 데이터가 이상이 아니라고 검사되었을 경우에, 묘화 장치(100)에서 묘화 처리가 행해진다.
여기서 상술한 예에서는, 프로세스 정보와 장치 사양 정보의 양방이 일치할 경우의 전하량 임계치(Q') 및 최대 도스량 임계치(D')를 이용했지만, 이에 한정되지 않는다. 프로세스 정보와 장치 사양 정보 중 적어도 일방이 일치할 경우의 전하량 임계치(Q') 및 최대 도스량 임계치(D')를 이용하는 경우여도 된다.
샷 데이터 생성 공정(S630)으로서, 샷 데이터 생성부(664)는 기억 장치(640)로부터 묘화 데이터를 독출하고, 복수단의 데이터 변환 처리를 행하여, 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 묘화 장치(100)에서 도형 패턴을 묘화하기 위해서는, 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 묘화 데이터에 정의된 각 도형 패턴을 분할할 필요가 있다. 따라서 샷 데이터 생성부(664)는, 실제로 묘화하기 위하여, 각 도형 패턴을 1 회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 사이즈로 분할하여 샷 도형을 생성한다. 그리고, 샷 도형마다 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는, 예를 들면 도형 종류, 도형 사이즈 및 조사 위치와 같은 도형 데이터가 정의된다.
조사량 연산 공정(S632)으로서, 조사량 연산부(668)는 소정의 사이즈의 메쉬 영역마다의 조사량(d)을 연산한다. 조사량(d)은, 예를 들면 기준 조사량(Dbase)에 보정 계수를 곱한 값으로 연산할 수 있다. 보정 계수로서, 예를 들면 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)를 이용하면 적합하다. 근접 효과 보정 조사 계수(Dp)의 연산은 종래와 동일한 방법이어도 상관없다.
보정 공정(S634)으로서, 보정부(669)는 샷 도형마다 대응하는 조사량(d)에 샷 도형의 기초가 되는 도형 패턴에 정의된 지표 번호가 나타내는 변조 도스율을 곱하여 보정한 보정 조사량을 연산한다.
묘화 공정(S636)으로서, 묘화 제어부(666)는 제어 회로(620)에 묘화 처리를 행하도록 제어 신호를 출력한다. 제어 회로(620)는 샷 데이터와 각 보정 조사량의 데이터를 입력하고, 묘화 제어부(666)로부터 제어 신호에 따라 묘화부(150)를 제어하고, 묘화부(150)는 전하량 맵과 조가 되는 묘화 데이터에 기초하여, 전자빔(200)을 이용하여, 당해 도형 패턴을 시료(100)에 묘화한다. 구체적으로, 이하와 같이 동작한다.
전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은, 조명 렌즈(202)에 의해 직사각형의 홀을 가지는 제1 애퍼처(203) 전체를 조명한다. 여기서, 전자빔(200)을 우선 직사각형으로 성형한다. 그리고, 제1 애퍼처(203)를 통과한 제1 애퍼처 이미지의 전자빔(200)은 투영 렌즈(204)에 의해 제2 애퍼처(206) 상에 투영된다. 편향기(205)에 의해 이러한 제2 애퍼처(206) 상에서의 제1 애퍼처 이미지는 편향 제어되어, 빔 형상과 치수를 변화시킬(가변 성형시킬) 수 있다. 그리고, 제2 애퍼처(206)를 통과한 제2 애퍼처 이미지의 전자빔(200)은, 대물 렌즈(207)에 의해 초점을 조정하고, 주편향기(208) 및 부편향기(209)에 의해 편향되어, 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(105)에 배치된 시료(101)의 원하는 위치에 조사된다. 도 22에서는, 위치 편향에, 주부 2 단의 다단 편향을 이용한 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우에는, 주편향기(208)로 스트라이프 영역을 더 가상 분할한 서브 필드(SF)의 기준 위치로 스테이지 이동에 추종하면서 당해 샷의 전자빔(200)을 편향하고, 부편향기(209)로 SF 내의 각 조사 위치에 이러한 당해 샷의 빔을 편향하면 된다.
이상과 같이 실시예 4에 따르면, 묘화 장치에 입력되는 묘화 데이터에 의해 이상있는 도스량의 빔 조사가 행해지는 것을 회피할 수 있다. 그 결과, 이상있는 도스량의 빔 조사에 기인하는 패턴 치수(CD)의 이상, 레지스트의 증발 및 묘화 장치 오염(혹은 묘화 장치 고장)을 회피할 수 있다.
실시예 4에서는, 묘화 장치(100) 내에서 전하량과 최대 도스량의 검사를 행했지만, 이에 한정되지 않는다. 실시예 5에서는, 검사 처리를 실시하는 기능 부분을 오프라인에 배치하고, 묘화 장치(100)와는 별도인 검사 장치로서 구성할 경우에 대하여 설명한다.
도 24는, 실시예 5에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 도 24에서, 묘화 시스템은 묘화 장치(100), 검사 장치(300) 및 묘화 데이터 변환 장치(500)를 가지고 있다. 이 외에, 도시하지 않은 파라미터 정보 작성툴 등을 가져도 된다. 도 24에서, 검사 장치(300)는 제어 계산기(310) 및 메모리(312)를 구비한다. 또한, 기억 장치(642, 646)는 묘화 장치(100)의 구성으로부터 검사 장치(300)의 구성으로 변경한다. 또한, 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663) 및 도스량 검사부(662)를 묘화 장치(100)의 구성으로부터 검사 장치(300)의 구성으로 변경한다. 따라서, 제어 계산기(310) 내에 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663) 및 도스량 검사부(662)가 배치된다. 제어 계산기(310) 내에는 조회부(665)가 더 배치된다. 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663), 도스량 검사부(662) 및 조회부(665)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663), 도스량 검사부(662) 및 조회부(665)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(312)에 그 때마다 저장된다.
또한, 제어 계산기(610) 내에는 조합부(照合部)(667)가 더 배치된다. 샷 데이터 생성부(664), 묘화 제어부(666), 조합부(667), 조사량 연산부(668) 및 보정부(669)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 샷 데이터 생성부(664), 묘화 제어부(666), 조합부(667), 조사량 연산부(668) 및 보정부(669)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(612)에 그 때마다 저장된다.
도 24에서 그 외의 구성은 도 22와 동일하다. 또한, 이하에 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시예 4와 동일하다.
도 25는, 실시예 5에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도이다. 도 25에 나타낸 바와 같이, 묘화 데이터 변환 장치(500) 내에서 도스 변조율 설정 공정(S602)과 변조 도스표 작성(S604)과 데이터 변환 공정(S606)과 전하량 맵 작성 공정(S608)과 최대 도스량 연산 공정(S610)을 실시한다. 이어서, 검사 장치(300) 내에서 조합 공정(S612)과 임계치(Q') 검색 공정(S614)과 검사 공정(S616)과 임계치(D') 검색 공정(S622)과 검사 공정(S624)을 실시한다. 이어서, 묘화 장치(100) 내에서 샷 데이터 생성 공정(S630)과 조사량 연산 공정(S632)과 보정 공정(S634)과 묘화 공정(S636)을 실시한다.
여기서 실시예 5에서는, 검사 장치(300)와 묘화 장치(100)가 분리되었으므로, 검사 장치(300)에서 전하량(Q) 및 최대 도스량(Dmax)을 검사할 시, 사용하는 묘화 장치(100)의 장치 사양을 파악할 수 없다. 따라서 실시예 5에서는, 사용하는 묘화 장치(100)가 예정하는 장치인가의 여부를 조회한다.
우선 임계치(Q') 검색 공정(S614)에서, 검색부(661)는 프로세스 파라미터를 기억하는 기억 장치(648)로부터 프로세스 파라미터 및 장치 사양을 독출하고, 기억 장치(646)에 저장된 전하량 임계치(Q') 데이터 베이스를 참조하여, 이러한 프로세스 파라미터 및 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 전하량을 나타내는 전하량 임계치(Q')를 검색한다.
마찬가지로 임계치(D') 검색 공정(S622)에서, 검색부(663)는 프로세스 파라미터를 기억하는 기억 장치(648)로부터 프로세스 파라미터 및 장치 사양을 독출하고, 기억 장치(646)에 저장된 최대 도스량 임계치(D') 데이터 베이스를 참조하여, 이러한 프로세스 파라미터 및 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 도스량을 나타내는 최대 도스량 임계치(D')를 검색한다.
한편 조합 공정(S612)에서, 조회부(665)는 기억 장치(648)로부터 입력된 장치 사양이, 이번에 사용하는 묘화 장치(100)와 일치하는지 여부를 조회한다. 구체적으로, 조회부(665)는 기억 장치(648)로부터 입력된 장치 사양을 묘화 장치(100) 내의 조합부(667)에 출력한다. 그리고, 묘화 장치(100) 내에서는 조합부(667)가 검사 장치(300)로부터 입력된 장치 사양의 정보와, 기억 장치(649)에 저장한 장치 사양의 정보가 일치하는지 여부를 조합한다. 일치할 경우에는, 검사 장치(300)에 ok 데이터를 반송한다. 일치하지 않을 경우에는, NG로서 에러 출력을 송신한다.
여기서, 장치 사양의 조합이 NG일 경우에는, 묘화 중지로 한다. 혹은, 검색부(661)는 묘화 장치(100)로부터 장치 사양의 정보를 입력하고, 전하량 임계치(Q') 데이터 베이스를 참조하여, 이러한 프로세스 파라미터 및 묘화 장치(100)로부터의 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 전하량을 나타내는 전하량 임계치(Q')를 검색해도 된다. 마찬가지로, 검색부(663)는 묘화 장치(100)로부터 장치 사양의 정보를 입력하고, 전하량 임계치(Q') 데이터 베이스를 참조하여, 이러한 프로세스 파라미터 및 묘화 장치(100)로부터의 장치 사양에 대하여 사용 가능한 최대 도스량을 나타내는 최대 도스량 임계치(D')를 검색해도 된다.
전하량 검사부(660) 및 도스량 검사부(662)가 각각 행하는 검사 처리의 내용은 실시예 4와 동일하다.
이상과 같이, 검사 기능을 묘화 장치(100)와 분리해도 적합하다.
실시예 4, 5에서는, 변조 도스율을 이용하여 조사량을 보정했지만, 이에 한정되지 않는다. 실시예 6에서는, 각 도형 패턴을 조사할 시의 도스량 그 자체를 미리 설정할 경우에 대하여 설명한다.
도 26은, 실시예 6에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 도 26에서, 도스 변조율 설정부(651) 및 변조 도스표 작성부(654) 대신에 도스량 연산부(653)를 배치한 점, 기억 장치(644) 및 보정부(669)를 삭제한 점 이외에는 도 2와 동일하다. 또한, 기억 장치(640)에 저장되는 묘화 데이터에서는, 각 도형 패턴에 도스량이 부가 데이터로서 정의된다. 또한, 이하에 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시예 4와 동일하다. 또한, 실시예 6에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도는, 도스 변조율 설정 공정(S602)과 변조 도스표 작성 공정(S604) 대신에 도스량 연산 공정을 추가하는 점 이외에는, 도 23과 동일하기 때문에 생략한다.
우선 묘화 데이터 변환 장치(500)에서, 도스량 연산 공정으로서, 도스량 연산부(653)는 레이아웃 데이터에 정의되는 복수의 도형 패턴에 대하여 각각 도스량을 연산한다. 도스량의 연산은, 종래부터의 실적 데이터 또는 시뮬레이션 등에 의해 최적화되면 된다.
그리고, 데이터 변환부(652)에 의해 생성되는 묘화 데이터에서, 각 도형 패턴에는 도 3에서 나타낸 변조 도스율(변조율)을 특정하기 위한 지표 번호(식별자) 대신에, 도스량이 부가 데이터로서 정의된다. 혹은, 이러한 도스량이 정의된 도형 패턴과, 도스량이 정의되어 있지 않은 도형 패턴이 혼재해도 된다. 혼재하는 경우에서는, 도스량이 정의되어 있지 않은 도형 패턴에 대해서는, 미리 정해진 소정의 도스량이 이용된다. 예를 들면, 기준 조사량이 이용되면 된다.
전하량 맵 작성부(656)는, 레이아웃 데이터(10)의 배치 영역을 소정의 사이즈의 메쉬 영역으로 분할한다. 그리고, 메쉬 영역마다 전자빔의 조사에 의해 좌표(i, j)의 메쉬 영역 내에 축적되는 전하량(Q)을 연산한다. 그리고, 전하량 맵 작성부(656)는 각 메쉬 영역의 전하량(Q)을 종합한 전하량 맵을 작성한다. 각 메쉬 영역의 전하량(Q)은, 예를 들면 이러한 메쉬 영역 내의 각 도형 패턴에 대하여, 도형 패턴의 면적(M(i, j))과 당해 도형 패턴에 대하여 연산된 도스량을 곱한 값을 연산하고, 메쉬 영역 내의 각 도형 패턴의 연산 결과를 합계하면 된다. 이상과 같이 하여, 전하량 맵을 작성하고, 기억 장치(642)에 저장한다.
또한 최대 도스량 연산부(658)는, 연산된 도스량 중 최대 도스량(Dmax)을 연산한다. 최대 도스량(Dmax)의 값은 기억 장치(642)에 저장된다.
이하에, 전하량과 최대 도스량에 대한 묘화 장치 내에서의 검사 방법은, 실시예 4와 동일하다.
조사량 연산 공정으로서, 조사량 연산부(668)는 소정의 사이즈의 메쉬 영역마다의 조사량(d)을 연산한다. 조사량(d)은, 샷 도형마다 샷 도형의 기초가 되는 도형 패턴에 정의된 도스량을 이용하면 된다.
이상과 같이, 묘화 데이터의 각 도형에 도스량이 부가 데이터로서 정의될 경우라도, 묘화 장치에 입력되는 묘화 데이터에 의해 이상있는 도스량의 빔 조사가 행해지는 것을 회피할 수 있다. 그 결과, 이상있는 도스량의 빔 조사에 기인하는 패턴 치수(CD)의 이상, 레지스트의 증발 및 묘화 장치 오염(혹은 묘화 장치 고장)을 회피할 수 있다.
실시예 6에서는, 묘화 장치(100) 내에서 전하량과 최대 도스량의 검사를 행했지만, 이에 한정되지 않는다. 실시예 7에서는, 검사 처리를 실시하는 기능 부분을 오프라인에 배치하고, 묘화 장치(100)와는 별도인 검사 장치로서 구성할 경우에 대하여 설명한다.
도 27은, 실시예 7에서의 묘화 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 도 27에서, 묘화 시스템은 묘화 장치(100), 검사 장치(300) 및 묘화 데이터 변환 장치(500)를 가지고 있다. 이 외에, 도시하지 않은 파라미터 정보 작성툴 등을 가져도 된다. 도 27에서, 검사 장치(300)는 제어 계산기(310) 및 메모리(312)를 구비한다. 또한, 기억 장치(642, 646)는 묘화 장치(100)의 구성으로부터 검사 장치(300)의 구성으로 변경한다. 또한, 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663) 및 도스량 검사부(662)를 묘화 장치(100)의 구성으로부터 검사 장치(300)의 구성으로 변경한다. 따라서, 제어 계산기(310) 내에 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663) 및 도스량 검사부(662)가 배치된다. 제어 계산기(310) 내에는 조회부(665)가 더 배치된다. 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663), 도스량 검사부(662) 및 조회부(665)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 전하량 검사부(660), 검색부(661, 663), 도스량 검사부(662) 및 조회부(665)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(312)에 그 때마다 저장된다.
또한, 제어 계산기(610) 내에는 조합부(667)가 더 배치된다. 샷 데이터 생성부(664), 묘화 제어부(666), 조합부(667) 및 조사량 연산부(668)와 같은 기능은 전기 회로 등의 하드웨어로 구성되어도 되고, 이들 기능을 실행하는 프로그램 등의 소프트웨어로 구성되어도 된다. 혹은, 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되어도 된다. 샷 데이터 생성부(664), 묘화 제어부(666), 조합부(667) 및 조사량 연산부(668)에 입출력되는 정보 및 연산 중의 정보는 메모리(612)에 그 때마다 저장된다.
도 27에서 그 외의 구성은 도 26과 동일하다. 또한, 이하에 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시예 6과 동일하다. 또한, 실시예 7에서의 묘화 방법의 주요부 공정을 나타낸 순서도는, 도스 변조율 설정 공정(S602)과 변조 도스표 작성 공정(S604) 대신에 도스량 연산 공정을 추가하는 점 이외에는, 도 25와 동일하기 때문에 생략한다.
여기서 실시예 7에서는, 검사 장치(300)와 묘화 장치(100)가 분리되었으므로, 검사 장치(300)에서 전하량(Q) 및 최대 도스량(Dmax)을 검사할 시, 사용하는 묘화 장치(100)의 장치 사양을 파악할 수 없다. 따라서 실시예 7에서는, 실시예 5와 마찬가지로 사용하는 묘화 장치(100)가 예정하는 장치인가의 여부를 조회한다. 장치 사양의 소개의 방법은 실시예 5와 동일하다.
이상, 구체예를 참조하여 실시예에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들 구체예에 한정되지 않는다.
또한 장치 구성 또는 제어 방법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 장치 구성 또는 제어 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 묘화 장치(100)를 제어하는 제어부 구성에 대해서는 기재를 생략했지만, 필요로 하는 제어부 구성을 적절히 선택하여 이용하는 것은 말할 필요도 없다.
이 외에, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 하전 입자빔 묘화 장치 및 방법은, 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 몇 개의 실시예를 설명했지만, 이들 실시예는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규 실시예는, 그 외의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시예 및 그 변형은, 발명의 범위 및 요지에 포함되고, 또한 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

Claims (8)

  1. 하전 입자빔을 이용하여 시료에 복수의 도형 패턴을 묘화할 시의 도스(dose)량을 변조하기 위한 변조율 데이터와 상기 복수의 도형 패턴이 정의된 레이아웃 데이터(layout data)를 이용하여, 시료에 묘화되는 도형 패턴의 면적 맵을 작성하고 - 상기 면적 맵은 상기 도스량을 변조하는 변조율 마다 작성됨 -,
    상기 레이아웃 데이터를 묘화 장치에 입력하기 위한 묘화 데이터로 데이터 변환하고,
    상기 면적 맵을 이용하여, 상기 묘화 데이터를 이용하여 시료에 패턴을 묘화할 시 이용될 전하량을 검사하고,
    상기 전하량은 소정의 영역 마다 검사되고,
    상기 면적 맵은 상기 묘화 데이터가 상기 묘화 장치에 입력되기 전에 작성되고, 상기 검사는 상기 묘화 데이터가 상기 묘화 장치에 입력되기 전에 수행되는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터의 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 면적 맵을 작성하는 것과 병렬하여 상기 레이아웃 데이터를 상기 묘화 데이터로 데이터 변환하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 도형 패턴에는, 상기 변조율을 특정하기 위한 식별자가 부가 데이터로서 정의된 도형 패턴과, 상기 식별자가 정의되어 있지 않은 도형 패턴이 포함되고,
    상기 식별자가 정의되어 있지 않은 도형 패턴에 대해서는, 미리 정해진 변조율이 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이아웃 데이터는 복수의 칩 데이터를 포함하고,
    상기 변조율은 칩마다 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 하전 입자빔 묘화 장치로서,
    시료의 묘화 영역이 메쉬(mesh) 형상으로 분할된 메쉬 영역마다, 조사되는 하전 입자빔의 전하량이 정의된, 외부로부터 입력된 전하량 맵을 기억하는 제1 기억부와,
    상기 메쉬 영역마다, 상기 전하량 맵에 정의된 전하량이 임계치 이하인지 여부를 검사하는 전하량 검사부와,
    상기 전하량 맵과 조가 되는 묘화 데이터에 기초하여, 하전 입자빔을 이용하여 상기 시료에 패턴을 묘화하는 묘화부
    를 구비하고,
    상기 검사는 상기 묘화 데이터가 상기 하전 입자빔 묘화 장치에 입력되기 전에 수행되는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    프로세스 정보와 장치 사양 정보 중 적어도 일방과 임계치와의 상관 데이터를 기억하는 제2 기억부와,
    프로세스 정보와 장치 사양 정보 중 적어도 일방을 입력하고, 상기 일방을 이용하여 상기 상관 데이터를 참조하여 상기 임계치를 검색하는 검색부
    를 더 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    최대 도스량을 입력하고, 상기 최대 도스량이 임계치 이하인지 여부를 검사하는 최대 도스량 검사부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 복수의 도형 패턴이 정의된 레이아웃 데이터를 묘화 장치에 입력하기 위한 묘화 데이터로 데이터 변환하고,
    상기 데이터 변환하는 공정과 병렬로, 시료의 묘화 영역이 메쉬 형상으로 분할된 메쉬 영역마다, 조사되는 하전 입자빔의 전하량이 정의된 전하량 맵을 작성하고,
    상기 메쉬 영역마다, 상기 전하량 맵에 정의된 전하량이 임계치 이하인지 여부를 검사하고,
    상기 검사는 상기 묘화 데이터가 상기 묘화 장치에 입력되기 전에 수행되는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터의 검사 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016076654A (ja) * 2014-10-08 2016-05-12 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
JP6548982B2 (ja) * 2014-11-28 2019-07-24 株式会社ニューフレアテクノロジー 描画データの作成方法
US9984853B2 (en) 2014-11-28 2018-05-29 Nuflare Technology, Inc. Method for generating writing data
KR102542626B1 (ko) 2016-01-05 2023-06-15 삼성전자주식회사 전자 빔 노광 방법
JP2019029567A (ja) * 2017-08-01 2019-02-21 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法、及びパターン形成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005085927A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Sony Corp モニタ方法、露光方法、電子素子の製造方法およびプログラム
JP2010019989A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Fujitsu Microelectronics Ltd データ作成方法、データ作成装置、及びパターン描画方法
US20100078556A1 (en) * 2005-09-13 2010-04-01 Ryo Fujita Electron Beam Apparatus And Method of Generating An Electron Beam Irradiation Pattern
US20110068281A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Nuflare Technology, Inc. Charged particle beam drawing apparatus and proximity effect correction method thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4652830B2 (ja) * 2005-01-26 2011-03-16 キヤノン株式会社 収差調整方法、デバイス製造方法及び荷電粒子線露光装置
JP4976071B2 (ja) * 2006-02-21 2012-07-18 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP4851253B2 (ja) * 2006-07-05 2012-01-11 株式会社ニューフレアテクノロジー 描画装置、及び描画装置におけるエラー検出方法
JP5498106B2 (ja) * 2009-09-15 2014-05-21 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
KR101244525B1 (ko) * 2010-04-20 2013-03-18 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법
JP5620725B2 (ja) * 2010-06-30 2014-11-05 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法
JP5662756B2 (ja) 2010-10-08 2015-02-04 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005085927A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Sony Corp モニタ方法、露光方法、電子素子の製造方法およびプログラム
US20100078556A1 (en) * 2005-09-13 2010-04-01 Ryo Fujita Electron Beam Apparatus And Method of Generating An Electron Beam Irradiation Pattern
JP2010019989A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Fujitsu Microelectronics Ltd データ作成方法、データ作成装置、及びパターン描画方法
US20110068281A1 (en) * 2009-09-18 2011-03-24 Nuflare Technology, Inc. Charged particle beam drawing apparatus and proximity effect correction method thereof

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