KR102355187B1 - 묘화 데이터 작성 방법 및 하전 입자빔 묘화 장치 - Google Patents

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Abstract

일실시 형태에 따른 묘화 데이터의 작성 방법에서는, 하전 입자빔 묘화 장치에 의해 묘화될 대상물 상의 묘화 영역을 메쉬 형상으로 분할한 메쉬 영역마다의 도스량 정보를 포함하는 보정 맵을 가지는 보정 맵 포함 묘화 데이터를 입력하고, 제1 메쉬 영역에 인접하는 제2 메쉬 영역의 도스량 정보를 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보에 기초하는 표현으로 변환하여 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보의 데이터를 압축하고, 상기 복수의 메쉬 영역마다의 데이터가 압축된 도스량 정보를 포함하는 압축 보정 맵을 가지는 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터를 출력한다.

Description

묘화 데이터 작성 방법 및 하전 입자빔 묘화 장치 {WRITING-DATA GENERATING METHOD AND CHARGED PARTICLE BEAM WRITING APPARATUS}
본 발명은 묘화 데이터 작성 방법 및 하전 입자빔 묘화 장치에 관한 것이다.
LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스의 회로 선폭은 해마다 미세화되고 있다. 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 축소 투영형 노광 장치를 이용하여 석영 상에 형성된 고정밀도의 원화(原畵) 패턴(마스크, 혹은 특히 스테퍼 또는 스캐너에서 이용되는 것은 레티클이라고도 함)을 웨이퍼 상에 축소 전사하는 방법이 채용되고 있다. 고정밀도의 원화 패턴은 전자빔 묘화 장치에 의해 묘화 되며, 이른바 전자빔 리소그래피 기술이 이용되고 있다.
전자빔 묘화를 행함에 있어서, 먼저 반도체 집적 회로의 레이아웃이 설계되고, 레이아웃 데이터(설계 데이터)가 생성된다. 그리고, 레이아웃 데이터를 묘화 데이터로 변환하여 전자빔 묘화 장치에 입력한다. 전자빔 묘화 장치는 묘화 데이터에 기초하여 묘화를 행한다.
전자빔 묘화에서는 치수 변동을 일으키는 다양한 현상이 있으며, 예를 들면 근접 효과의 영향 반경은 10 μm 정도이고, 포깅 효과 또는 로딩 효과의 영향 반경은 수 mm 정도이다. 묘화 장치의 내부에서는 이들의 영향에 따른 치수 변동을 억제하기 위해 도스량 보정 연산이 실시간으로 행해지고 있었다.
치수 변동을 일으키는 현상으로서, 영향 반경이 300 nm ~ 400 nm 정도로 매우 짧은 EUV 마스크 특유의 근접 효과가 알려져 있다. 이 영향을 고려한 도스량 보정 연산을 행하는 경우, 묘화 영역을 예를 들면 50 nm ~ 100 nm 정도로 메쉬 분할하고, 분할한 소영역마다 연산을 행할 필요가 있기 때문에, 보정 계산의 처리 시간이 방대해진다. 이러한 연산을 묘화 장치의 내부에서 실시간으로 행하는 것은 곤란하기 때문에, 외부에서 미리 보정량을 산출하고, 작성한 보정 정보를 묘화 장치에 입력하는 것이 바람직하다.
그러나, 맵 형식의 보정 정보는 데이터량이 커서 데이터 전송을 효율적으로 행할 수 없었다. 또한, 도형을 메쉬 분할하고, 분할한 소도형마다 도스량의 정보를 가지게 하는 경우에는, 분할 수에 따라 데이터량이 증가한다.
본 발명의 실시 형태는, 영향 반경이 작은 현상에 기인하는 패턴 치수 변동을 억제하기 위한 보정 정보를 가지는 묘화 데이터의 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 묘화 데이터 작성 방법 및 하전 입자빔 묘화 장치를 제공한다.
일실시 형태에 따른 묘화 데이터 작성 방법은, 하전 입자빔 묘화 장치에 의해 묘화될 대상물 상의 묘화 영역을 메쉬 형상으로 분할한 메쉬 영역마다의 도스량 정보를 포함하는 보정 맵을 가지는 보정 맵 포함 묘화 데이터를 입력하는 공정과, 제1 메쉬 영역에 인접하는 제2 메쉬 영역의 도스량 정보를 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보에 기초하는 표현으로 변환하여 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보의 데이터를 압축하는 공정과, 상기 복수의 메쉬 영역마다의 데이터가 압축된 도스량 정보를 포함하는 압축 보정 맵을 가지는 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터를 출력하는 공정을 구비하는 것이다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 데이터 변환 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 전자빔 묘화 시스템의 개략 구성도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 보정 · 변환 장치의 블록도이다.
도 4는 묘화 데이터의 계층 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5(a) 및 도 5(b)는 메쉬값 정의 순서의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 제1 실시 형태에 따른 데이터 압축의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 차분 표현의 비트 수의 증감 템플릿의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 제2 실시 형태에 따른 데이터 압축의 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 제3 실시 형태에 따른 데이터 압축의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 제3 실시 형태에 따른 데이터 보간의 예를 나타내는 그래프이다.
도 11은 제4 실시 형태에 따른 데이터 압축의 예를 나타내는 도면이다.
도 12(a) 및 도 12(b)는 묘화 영역의 분할예를 나타내는 도면이다.
도 13은 압축 보정 맵에 부가하는 포인터의 예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
[제1 실시 형태]
도 1은, 묘화 데이터가 가지는, 영향 반경이 작은 현상에 기인하는 패턴 치수 변동을 억제하기 위한 도스량 정보를, 그 데이터 사이즈를 압축하여 출력하는 데이터 압축 방법을 설명하는 순서도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 이 방법은 설계 데이터(D1) 및 보정 조건 파라미터의 입력 공정(단계(S102))과, 맵 형식의 도스량 정보(보정 맵)를 가지는 묘화 데이터의 작성 공정(단계(S104))과, 보정 맵을 압축하는 공정(단계(S106))과, 압축한 보정 맵을 가지는 묘화 데이터를 출력하는 공정(단계(S108))을 구비한다.
도 2는 전자빔 묘화 시스템의 개략 구성도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 전자빔 묘화 시스템은 변환 장치(200)와 제어부(220) 및 묘화부(230)를 가지는 묘화 장치를 구비한다.
묘화부(230)는 전자 경통(240), XY 스테이지(250), 전자총(241), 조명 렌즈(242), 제1 애퍼처(243), 투영 렌즈(244), 편향기(245), 제2 애퍼처(246), 대물 렌즈(247), 편향기(248)를 가지고 있다.
변환 장치(200)는 설계 데이터(D1) 및 보정 조건 파라미터를 이용하여 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터(D2)를 생성한다. 설계 데이터(D1)는 반도체 집적 회로의 레이아웃에 기초하는 레이아웃 데이터로서, 이를 묘화 장치에 입력 가능해지도록 변환하여 묘화 데이터가 생성된다. 보정 맵은 보정 조건 파라미터에 기초하여 설정되며, 1 파일로 구성되어 있다. 압축 보정 맵은 이 보정 맵을 압축하여 데이터량을 삭감한 것이다.
제어부(220)는 묘화 데이터에 대해 복수 단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 또한, 제어부(220)는 압축 보정 맵을 전개하여 소정 사이즈의 메쉬 영역마다의 도스량을 산출한다. 제어부(220)는, 샷 데이터 및 산출한 도스량에 기초해 묘화부(230)를 제어하여, 묘화 대상이 되는 마스크 기판(270)에 원하는 도형 패턴을 묘화한다.
전자총(241)으로부터 나온 전자빔(260)은 조명 렌즈(242)에 의해 직사각형의 홀을 가지는 제1 애퍼처(243) 전체를 조명한다. 여기서, 전자빔(260)을 먼저 직사각형으로 성형한다. 그리고, 제1 애퍼처(243)를 통과한 제1 애퍼처상의 전자빔(260)은 투영 렌즈(244)에 의해 제2 애퍼처(246) 상에 투영된다. 제2 애퍼처(246) 상에서의 제1 애퍼처상의 위치는 편향기(245)에 의해 제어되어 빔 형상과 치수를 변화시킬 수 있다. 그리고, 제2 애퍼처(246)를 통과한 제2 애퍼처상의 전자빔(260)은 대물 렌즈(247)에 의해 초점을 맞추고 편향기(248)에 의해 편향되어, 이동 가능하게 배치된 XY 스테이지(250) 상의 마스크 기판(270)의 원하는 위치에 조사된다.
도 3은 변환 장치(200)의 블록 구성도이다. 변환 장치(200)는, 설계 데이터(D1) 및 보정 조건 파라미터를 이용하여 보정 맵을 작성하고 또한 설계 데이터를 묘화 데이터로 변환하는 보정부(202)와, 보정 맵을 압축하여 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터(D2)를 작성하는 압축부(204)를 구비한다.
설계 데이터(레이아웃 데이터)에서는 칩 상에 복수의 셀이 배치되고, 그리고 각 셀에는 도형이 배치된다. 보정부(202)는 설계 데이터를 도형의 형상 및 위치가 정의된 묘화 데이터로 변환한다. 묘화 데이터에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 묘화 영역이 칩의 층, 칩 영역을 묘화면과 평행한 어느 한 방향(예를 들면 y 방향)을 향해 직사각형 형상으로 분할한 프레임의 층, 프레임 영역을 소정의 크기의 영역으로 분할한 서브 프레임의 층, 서브 프레임 영역을 소정의 크기의 영역으로 분할한 블록의 층, 전술한 셀의 층, 셀을 구성하는 패턴이 되는 도형의 층과 같은 일련의 복수의 내부 구성 단위마다 계층화되어 있다.
보정 맵은, 묘화 영역을 메쉬 형상으로 분할한 메쉬 영역마다 메쉬값으로서 도스량 정보(도스량 또는 도스 변조율)가 정의되어 있다. 보정 맵은 영향 반경이 1 μm 이하, 예를 들면 300 nm ~ 400 nm 정도로 매우 짧은 EUV 마스크 특유의 근접 효과에 따른 치수 변동을 억제하기 위한 도스량 정보를 가진다. 이 때문에, 메쉬 사이즈는 영향 반경의 1 / 10 정도로 하며, 예를 들면 30 nm ~ 100 nm 정도로 한다.
보정 맵에서 메쉬값은 메쉬 영역의 정의 순서에 따라 나열되어 있다. 도 5(a) 및 도 5(b)는 메쉬 영역의 정의 순서의 예를 나타낸다. 예를 들면 도 5(b)의 예에서는, 메쉬(0, 0)의 값, 메쉬(0, 1)의 값, 메쉬(0, 2)의 값, …, 메쉬(0, Ny - 1)의 값, 메쉬(1, 0)의 값, …, 메쉬(Nx - 1, Ny - 1)의 값의 순으로 Nx × Ny 개의 메쉬값이 나열된다. 1 개의 메쉬값의 데이터 사이즈가 K 비트인 경우, 이 보정 맵의 데이터 사이즈는 K × Nx × Ny 비트가 된다. 메쉬 사이즈가 작을 수록, 즉 메쉬 수가 많을 수록 보정 맵의 데이터 사이즈는 커진다. 압축부(204)는 이 보정 맵의 데이터 사이즈를 압축한다.
압축부(204)는 1 개의 메쉬 영역의 메쉬값을 인접하는 메쉬 영역(1 개 전의 메쉬값)으로부터의 차분으로 표현한다. 이를 위해, 압축부(204)는 메쉬값을 헤더부 및 값부(value part)로 이루어지는 데이터 구조로 변환한다. 헤더부 및 값부의 예를 이하의 표 1에 나타낸다. 표 1의 예에서는 압축 전의 메쉬값이 10 비트라고 하고 있다.
헤더부(2 비트) 값부
값 의미
00 풀 비트 부호 없는 10 비트
01 차분 표현 부호 있는 6 비트
(부호 1 비트 + 5 비트)
10 0 없음(0 비트)
11 전의 메쉬값과 동일 없음(0 비트)
압축부(204)는, 어느 한 메쉬 영역의 메쉬값이 1 개 전의 메쉬 영역의 메쉬값과의 차분이 32 계조 이하인 경우, 이 메쉬값을 값부가 차분 표현이라는 것을 나타내는 2 비트의 헤더 “01”과, 1 개 전의 메쉬 영역의 메쉬값과의 차분을 나타내는 부호 있는 6 비트의 값부로 표현한다. 이에 따라, 메쉬값은 10 비트에서 8 비트( = 2 비트 + 6 비트)로 데이터 사이즈가 삭감된다.
차분 표현은 부호 있는 6 비트에 한정되지 않으며, 풀 비트보다 비트 수가 적으면 된다.
압축부(204)는, 어느 한 메쉬 영역의 메쉬값이 0인 경우, 이 메쉬값을 값부가 0이라는(값부가 없음) 것을 나타내는 2 비트의 헤더 “10”만으로 표현한다. 이에 따라, 메쉬값은 10 비트에서 2 비트로 데이터 사이즈가 삭감된다.
압축부(204)는, 어느 한 메쉬 영역의 메쉬값이 1 개 전의 메쉬 영역의 메쉬값과 동일한 경우, 이 메쉬값을 1 개 전의 메쉬값과 동일하다는 것을 나타내는 2 비트의 헤더 “11”만으로 표현한다. 이에 따라, 메쉬값은 10 비트에서 2 비트로 데이터 사이즈가 삭감된다.
압축부(204)는, 어느 한 메쉬 영역의 메쉬값이 1 개 전의 메쉬 영역의 메쉬값과의 차분이 32 계조보다 큰 경우, 이 메쉬값을 값부로 하고, 값부가 풀 비트 표현(부호 없는 10 비트)이라는 것을 나타내는 2 비트의 헤더 “00”을 부가한다.
압축부(204)에 의한 메쉬값의 표현의 변환(데이터 압축)의 일례를 도 6에 나타낸다. 도 6에서는 설명의 편의상 압축 전의 메쉬값 및 압축 후의 값부를 10 진 표현으로 하였으나, 실제로는 2 진 표현이 된다.
메쉬(i, j)는, 압축 전의 메쉬값이 값부에 들어가, 값부가 풀 비트 표현(부호 없는 10 비트)이라는 것을 나타내는 2 비트의 헤더 “00”이 부가된다.
메쉬(i, j + 1)의 메쉬값은, 메쉬(i, j)의 메쉬값과의 차분이 32 계조 이하이기 때문에, 헤더는 값부가 차분 표현이라는 것을 나타내는 “01”이 되고, 값부에는 메쉬(i, j)의 메쉬값과의 차분 - 2(부호 있는 6 비트)가 들어간다.
메쉬(i, j + 2)의 메쉬값은, 메쉬(i, j + 1)의 메쉬값과의 차분이 32 계조 이하이기 때문에, 헤더는 값부가 차분 표현이라는 것을 나타내는 “01”이 되고, 값부에는 메쉬(i, j + 1)의 메쉬값과의 차분 - 1(부호 있는 6 비트)이 들어간다.
메쉬(i, j + 3)의 메쉬값은 메쉬(i, j + 2)의 메쉬값과 동일하기 때문에, 2 비트의 헤더 “11”로만 표현이 변환된다.
메쉬(i, j + 4)의 메쉬값은 0이기 때문에, 2 비트의 헤더 “10”으로만 표현이 변환된다.
도 6에 나타낸 예에서는, 5 개의 메쉬값의 압축 전의 데이터 사이즈는 10 비트 × 5 = 50 비트였다. 한편, 압축 후에는 12 비트 + 8 비트 + 8 비트 + 2 비트 + 2 비트 = 32 비트가 되어, 데이터 사이즈를 삭감할 수 있다는 것이 확인되었다.
묘화 장치의 제어부(220)는, 압축 보정 맵을 전개하고, 헤더부의 값, 1 개 전의 메쉬값, 값부에 나타난 차분값 등을 이용하여 메쉬값(도스량 정보)을 구한다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는 보정 맵에서의 메쉬값을 인접하는 메쉬 영역의 메쉬값으로부터의 차분 표현으로 하여 차분값의 비트 수를 풀 비트 표현의 비트 수보다 작게 한다. 또한, 메쉬값이 0이거나 인접하는 메쉬 영역의 메쉬값과 동일한 경우에는 이를 의미하는 헤더부만으로 메쉬값을 표현한다. 이러한 메쉬값의 표현의 변환에 의해 보정 맵의 데이터 사이즈를 삭감할 수 있다. 이 때문에, 묘화 장치의 제어부(220)로의 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
메쉬값의 풀 비트 표현 및 차분 표현의 비트 수는 상기의 예에 한정되지 않는다.
설계 데이터(D1) 및 보정 조건 파라미터로부터 보정 맵을 가지는 보정 맵 포함 묘화 데이터를 설계 툴로 작성하여 출력하고, 변환 장치(200)가 이 보정 맵 포함 묘화 데이터의 보정 맵을 압축하여 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터(D2)를 작성해도 된다.
[제2 실시 형태]
상기 제1 실시 형태에서는 메쉬값의 차분 표현의 비트 수가 고정이었으나, 가변이어도 된다. 차분 표현의 비트 수를 가변으로 하는 경우의 헤더부 및 값부의 예를 이하의 표 2 및 도 7에 나타낸다. 이 예에서는 압축 전의 메쉬값이 10 비트라고 하고 있다.
헤더부(2 비트) 값부
값 의미
00 풀 비트 부호 없는 10 비트
01 전의 메쉬와 동일한 비트 수 전의 메쉬의 값부와 동일한 비트 수의 차분 표현
(중 1 비트는 부호 비트)
10 비트 길이를 1 단계 낮춤 비트 길이를 1 단계 낮춘 차분 표현
11 비트 길이를 1 단계 높임 비트 길이를 1 단계 높인 차분 표현
도 7은 차분 표현의 비트 수의 증감 템플릿의 일례이며, 이러한 비트 수 증감 템플릿이 미리 정해져 있어 압축부(204)는 이 템플릿을 참조하여 차분 표현의 비트 수를 변경하면서 메쉬 영역 순으로 메쉬값의 표현을 변환한다.압축부(204)에 의한 메쉬값의 표현의 변환(데이터 압축)의 일례를 도 8에 나타낸다. 도 8에서는 설명의 편의상 압축 전의 메쉬값 및 압축 후의 값부를 10 진 표현으로 하였으나, 실제로는 2 진 표현이 된다.
메쉬(i, j)는, 메쉬값을 값부로 하여, 값부가 풀 비트 표현(부호 없는 10 비트)이라는 것을 나타내는 2 비트의 헤더 “00”이 부가된다.
메쉬(i, j + 1)의 메쉬값은, 메쉬(i, j)의 메쉬값과의 차분이 32 계조 이하이기 때문에, 헤더부에는 값부가 비트 길이를 1 단계 낮춘 차분 표현이라는 것을 나타내는 2 비트의 “10”이 들어가고, 값부에는 메쉬(i, j)의 메쉬값과의 차분 - 20(부호 있는 6 비트)이 들어간다.
메쉬(i, j + 2)의 메쉬값은, 메쉬(i, j + 1)의 메쉬값과의 차분이 16 계조 이하이기 때문에, 메쉬(i, j + 1)의 메쉬값의 차분 표현보다 비트 수를 줄일 수 있다. 이 때문에 메쉬(i, j + 2)의 메쉬값은, 헤더부에 값부가 비트 길이를 1 단계 낮춘 차분 표현이라는 것을 나타내는 2 비트의 “10”이 들어가고, 값부에는 메쉬(i, j + 1)의 메쉬값과의 차분 - 13(부호 있는 5 비트)이 들어간다.
메쉬(i, j + 3)의 메쉬값은, 메쉬(i, j + 2)의 메쉬값과의 차분이 8 계조보다 크고 16 계조 이하이기 때문에, 메쉬(i, j + 2)의 메쉬값의 차분 표현과 동일한 비트 수가 된다. 이 때문에 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값은, 헤더부에 값부가 전의 메쉬와 동일한 비트 수의 차분 표현이라는 것을 나타내는 “01”이 들어가고, 값부에는 메쉬(i, j + 2)의 메쉬값과의 차분 - 9(부호 있는 5 비트)가 들어간다.
메쉬(i, j + 4)의 메쉬값은, 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값과의 차분이 8 계조 이하이기 때문에, 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값의 차분 표현보다 비트 수를 줄일 수 있다. 이 때문에 메쉬(i, j + 4)의 메쉬값은, 헤더부에 값부가 비트 길이를 1 단계 낮춘 차분 표현이라는 것을 나타내는 “10”이 들어가고, 값부에는 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값과의 차분 - 6(부호 있는 4 비트)이 들어간다.
메쉬(i, j + 5)의 메쉬값은, 메쉬(i, j + 4)의 메쉬값과의 차분이 8 계조보다 크고 16 계조 이하이기 때문에, 메쉬(i, j + 4)의 메쉬값의 차분 표현보다 비트 수를 늘릴 필요가 있다. 이 때문에 메쉬(i, j + 5)의 메쉬값은, 헤더부에 값부가 비트 길이를 1 단계 높인 차분 표현이라는 것을 나타내는 “11”이 들어가고, 값부에는 메쉬(i, j + 4)의 메쉬값과의 차분 - 10(부호 있는 5 비트)이 들어간다.
메쉬(i, j + 6)의 메쉬값은, 메쉬(i, j + 5)의 메쉬값과의 차분이 8 계조 이하이기 때문에, 메쉬(i, j + 5)의 메쉬값의 차분 표현보다 비트 수를 줄일 수 있다. 이 때문에 메쉬(i, j + 5)의 메쉬값은, 헤더부에 값부가 비트 길이를 1 단계 낮춘 차분 표현이라는 것을 나타내는 “10”이 들어가고, 값부에는 메쉬(i, j + 5)의 메쉬값과의 차분 - 4(부호 있는 4 비트)가 들어간다.
메쉬(i, j + 7)의 메쉬값은 메쉬(i, j + 6)의 메쉬값과 동일하여 차분이 0이 되기 때문에, 메쉬(i, j + 6)의 메쉬값의 차분 표현인 부호 있는 4 비트에서 추가로 1 단계 낮출 수 있다. 이 때문에 메쉬(i, j + 7)의 메쉬값은, 값부가 비트 길이를 1 단계 낮춘 차분 표현이라는 것을 나타내는 2 비트의 헤더 “10”로만 표현이 변환된다.
도 8에 나타낸 예에서는, 8 개의 메쉬값의 압축 전의 데이터 사이즈는 10 비트 × 8 = 80 비트였다. 한편, 압축 후에는 12 비트 + 8 비트 + 7 비트 + 7 비트 + 6 비트 + 7 비트 + 6 비트 + 2 비트 = 55 비트가 되어, 데이터 사이즈를 삭감할 수 있다는 것이 확인되었다.
[제3 실시 형태]
상기 제1 실시 형태에서는 메쉬값을 1 개 전의 메쉬값으로부터의 차분에 의해 표현하였으나, 1 개 이상 전의 메쉬값과 1 개 이상 후의 메쉬값과의 선형 보간에 의해 구하도록 해도 된다.
압축부(204)는, 메쉬값을 이하의 표 3에 나타낸 것과 같은 헤더부 및 값부로 이루어지는 데이터 구조로 변환한다. 표 3의 예에서는 압축 전의 메쉬값이 10 비트라고 하고 있다.
헤더부(1 비트) 값부
값 의미
0 보간 단점(풀 비트) 부호 없는 10 비트
1 보간 구간 내 없음(0 비트)
압축부(204)에 의한 메쉬값의 표현의 변환(데이터 압축)의 일례를 도 9에 나타낸다. 또한, 도 10은 메쉬값을 플롯한 그래프이다. 도 9, 도 10에서는 설명의 편의상 메쉬값을 10 진 표현으로 하였으나, 실제로는 2 진 표현이 된다.메쉬(i, j) ~ (i, j + 9)의 메쉬값을 보면, 메쉬(i, j + 1)의 메쉬값은 메쉬(i, j)의 메쉬값과 메쉬(i, j + 2)의 메쉬값의 중간값이 된다. 또한, 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값은 메쉬(i, j + 2)의 메쉬값과 메쉬(i, j + 4)의 메쉬값의 중간값이 된다. 또한, 메쉬(i, j + 4) ~ (i, j + 9)는 메쉬값이 동일하다.
이 때문에 메쉬(i, j), (i, j + 2), (i, j + 4), (i, j + 9)는, 풀 비트 표현(부호 없는 10 비트)의 보간 단점(端点)이라는 것을 나타내는 1 비트의 헤더 “0”이 메쉬값에 부가되어 11 비트의 데이터가 된다.
그 외의 메쉬(i, j + 1), (i, j + 3), (i, j + 5) ~ (i, j + 8)는 보간 구간 내가 되기 때문에, 1 비트의 헤더 “1”로만 표현이 변환된다.
도 9, 도 10에 나타낸 예에서는, 10 개의 메쉬 영역의 메쉬값의 압축 전의 데이터 사이즈는 10 비트 × 10 = 100 비트였다. 한편, 압축 후에는 11 비트 × 4 + 1 비트 × 6 = 50 비트가 되어, 데이터 사이즈를 삭감할 수 있다는 것이 확인되었다.
[제4 실시 형태]
상기 제3 실시 형태의 선형 보간에 있어서, 보간 구간이 되는 연속하는 복수의 메쉬 영역의 메쉬값을 최소제곱법으로 함수 근사하여, 보간 단점의 메쉬값을 이 근사 함수로부터 구해도 된다. 2 개의 보간 단점의 사이에 위치하는 보간 구간 내의 메쉬값은 2 개의 보간 단점을 연결하는 1 차식에 의한 보간값이 된다.
예를 들면, 압축부(204)는 메쉬(i, j) ~ (i, j + 3)의 메쉬값을 최소제곱법으로 근사하여 근사 함수(U)를 구한다. 압축부(204)는, 보간 단점이 되는 메쉬(i, j)의 메쉬값(M1), 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값(M2)을 각각 근사 함수(U)로부터 구해지는 메쉬값(M1′, M2′)으로 보정한다. 보간 구간 내의 메쉬(i, j + 1), (i, j + 2)의 메쉬값은 메쉬값(M1′, M2′)의 선형 보간으로 구해진다.
또한, 상기 제3 실시 형태에서는 헤더부를 1 비트로 하여 보간 단점인지 또는 보간 구간 내인지만을 구별하였으나, 헤더부를 2 비트로 하여 메쉬값을 이하의 표 4에 나타낸 것과 같은 헤더부 및 값부로 이루어지는 데이터 구조로 변환해도 된다.
헤더부(2 비트) 값부
값 의미
00 보간 단점(풀 비트) 부호 없는 10 비트
01 보간 단점 차분 표현 전회의 보간 단점으로부터의 차분 표현
(부호 있는 6 비트)
10 보간 구간 내 없음(0 비트)
11 0 없음(0 비트)
압축부(204)에 의한 메쉬값의 표현의 변환(데이터 압축)의 일례를 도 11에 나타낸다. 도 11에서는 설명의 편의상 압축 전의 메쉬값 및 압축 후의 값부를 10 진 표현으로 하였으나, 실제로는 2 진 표현이 된다.메쉬(i, j)와 메쉬(i, j + 3)가 보간 단점이 되어, 헤더부는 “00”이 된다. 메쉬(i, j) ~ (i, j + 3)의 메쉬값을 최소제곱법으로 함수 근사하면, 메쉬(i, j)의 메쉬값은 606에서 608로 근사되고 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값은 565에서 566으로 근사된다. 메쉬(i, j)와 메쉬(i, j + 3)의 값부에는 보정 후의 메쉬값이 정의된다.
메쉬(i, j + 1), (i, j + 2)는 보간 구간 내가 되기 때문에, 2 비트의 헤더 “10”로만 표현이 변환된다.
메쉬(i, j + 4)의 메쉬값은, 보간 단점인 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값과의 차분이 32 계조 이하이기 때문에, 헤더부에 값부가 차분 표현이라는 것을 나타내는 “01”이 들어가고, 값부에는 메쉬(i, j + 3)의 메쉬값과의 차분 + 6(부호 있는 6 비트)이 들어간다.
*메쉬(i, j + 5)의 메쉬값은, 메쉬(i, j + 4)의 메쉬값과의 차분이 32 계조 이하이기 때문에, 헤더부에 값부가 차분 표현이라는 것을 나타내는 “01”이 들어가고, 값부에는 메쉬(i, j + 4)의 메쉬값과의 차분 + 1(부호 있는 6 비트)이 들어간다.
메쉬(i, j + 6), (i, j + 7)의 메쉬값은 0이기 때문에, 2 비트의 헤더 “11”로만 표현이 변환된다.
도 11에 나타낸 예에서는, 8 개의 메쉬 영역의 메쉬값의 압축 전의 데이터 사이즈는 10 비트 × 8 = 80 비트였다. 한편, 압축 후에는 12 비트 × 2 + 8 비트 × 2 + 2 비트 × 4 = 48 비트가 되어, 데이터 사이즈를 삭감할 수 있다는 것이 확인되었다.
상기 제4 실시 형태에서 보간 구간으로서 그룹화할 메쉬 영역의 규정 방식은 임의이다. 예를 들면, 메쉬값을 최소제곱법으로 함수 근사하고, 이 근사 함수를 이용해 보간 단점의 메쉬값을 구하여 보간 단점을 연결하는 1 차식을 산출한다. 그리고, 이 1 차식으로부터 각 메쉬 영역의 메쉬값을 구하여 원래의 메쉬값과의 오차인 RMS(제곱 평균 평방근)를 구한다. 이 RMS가 소정값 이하가 되는 범위에서 가능한 한 많은 메쉬 영역을 보간 구간으로서 그룹화한다.
[제5 실시 형태]
상기 제1 ~ 제4 실시 형태에 따른 압축 방법으로 데이터 압축된 보정 맵은 데이터 길이(데이터 사이즈)가 상이한 메쉬가 혼재한다. 예를 들면, 표 1에 나타낸 것과 같은 데이터 구조가 되도록 압축한 경우, 1 개의 메쉬에 대응되는 데이터는 12 비트, 8 비트 또는 2 비트가 된다.
도 12(a)에 나타낸 바와 같이, 묘화 장치의 묘화부(230)는 마스크 기판(270)의 묘화 영역(10)을 편향기(248)의 y 방향 편향 가능폭으로 직사각형 형상의 복수의 스트라이프 영역(20)으로 가상 분할하여, 스트라이프 영역(20)마다 묘화 처리를 진행시켜 간다. XY 스테이지(250)가 예를 들면 - x 방향을 향해 연속 이동하면서 1 번째의 스트라이프 영역(20)에 대해 x 방향을 향해 묘화를 진행시킨다. 그리고, 1 번째의 스트라이프 영역(20)의 묘화 종료 후, 동일하게 혹은 반대 방향을 향해 2 번째의 스트라이프 영역(20)의 묘화를 진행시킨다. 이후, 마찬가지로 3 번째 이후의 스트라이프 영역(20)의 묘화를 진행시킨다.
전술한 바와 같이, 압축 보정 맵은 메쉬값이 한 방향으로 나열되며(도 5(a) 및 도 5(b) 참조), 메쉬값의 데이터 사이즈는 다양하다. 이 때문에 예를 들면, 도 12(b)의 스트라이프 영역(20A)의 묘화를 행함에 있어서 도면 중 사선 부분의 메쉬값을 취득하기 위해서는, 묘화 영역(10)의 좌하(左下) 1 번째의 메쉬값에서부터 차례로 독출하여 메쉬값을 구할 필요가 있어 번거롭다.
이 때문에, 도 13에 나타낸 바와 같이 묘화 영역(10)을 메쉬 영역보다 큰 복수의 구획(30)으로 분할하고, 각 구획(30)의 원점에 대응되는 메쉬 영역의 데이터가 압축 보정 맵 내의 어디에 위치하는지를 나타내는 포인터를 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터에 부가하는 것이 바람직하다. 각 구획(30)에는 복수의 메쉬 영역이 포함된다.
각 구획(30)의 원점에 대응되는 메쉬 영역은 메쉬값이 풀 비트 표현되어 있는 것으로 한다. 풀 비트 표현이 아닌 경우, 그보다 전의 메쉬값을 판독할 필요가 있기 때문이다.
이러한 포인터를 참조함으로써, 제어부(220)는 연산 대상인 메쉬 영역의 데이터에 용이하게 액세스할 수 있어 데이터 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
[제6 실시 형태]
상기 제1 ~ 제4 실시 형태에 따른 압축 방법 중 1 개만을 이용하여 보정 맵을 압축해도 되고, 복수의 압축 방법을 사용하여 영역에 따라 압축 방법을 전환해도 된다. 복수의 압축 방법을 이용하는 경우에는, 압축 방법이 전환되는 개소에, 이후의 메쉬값의 압축 방법을 나타내는 압축 타입 식별 플래그와 그 압축 방법으로 압축된 메쉬 수를 나타내는 인덱스를 마련한다.
예를 들면, 압축 타입 식별 플래그가 “00”인 경우에는 제1 실시 형태에 따른 압축 방법, 압축 타입 식별 플래그가 “01”인 경우에는 제2 실시 형태에 따른 압축 방법, 압축 타입 식별 플래그가 “10”인 경우에는 제3 실시 형태에 따른 압축 방법, 압축 타입 식별 플래그가 “11”인 경우에는 제4 실시 형태에 따른 압축 방법을 이용하는 것으로 한다.
제어부(220)는 인덱스의 내용을 확인하고 압축 보정 맵을 전개한다.
상기 실시 형태에 따른 묘화 장치는 가변 성형형이 아니라 멀티 빔 묘화 장치여도 된다. 상기 실시 형태에서는 하전 입자빔의 일례로서 전자빔을 이용한 구성에 대해 설명하였으나, 하전 입자빔은 전자빔에 한정되지 않으며 이온빔 등의 다른 하전 입자빔이여도 된다.
상기 실시 형태에서 설명한 변환 장치(200) 중 적어도 일부는 하드웨어로 구성해도 되고, 소프트웨어로 구성해도 된다. 소프트웨어로 구성하는 경우에는, 변환 장치(200) 중 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을 플렉서블 디스크 또는 CD - ROM 등의 기록 매체에 수납해 컴퓨터에서 판독하여 실행시켜도 된다. 기록 매체는 자기 디스크 또는 광디스크 등의 착탈 가능한 것에 한정되지 않으며, 하드 디스크 장치 또는 메모리 등의 고정형의 기록 매체여도 된다.
또한, 변환 장치(200) 중 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을 인터넷 등의 통신 회선(무선 통신도 포함함)을 거쳐 반포해도 된다. 또한, 이 프로그램을 암호화하거나 변조를 행하거나 압축한 상태로 인터넷 등의 유선 회선 또는 무선 회선을 거쳐 혹은 기록 매체에 수납하여 반포해도 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로에 한정되지 않으며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 실시 형태에 나타난 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.

Claims (11)

  1. 하전 입자빔 묘화 장치에 의해 묘화될 대상물 상의 묘화 영역을 메쉬 형상으로 분할한 메쉬 영역마다의 도스량 정보를 포함하는 보정 맵을 가지는 보정 맵 포함 묘화 데이터를 변환 장치에 입력하고 - 상기 보정 맵은 제1 메쉬 영역 및 상기 제1 메쉬 영역에 인접하는 제2 메쉬 영역을 포함함 -,
    상기 제1 메쉬 영역에 인접하는 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보를 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보에 기초하는 표현으로 변환하여, 상기 입력된 보정 맵 포함 묘화 데이터 보다 작은 데이터 사이즈를 가지도록 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보의 데이터를 압축하고,
    상기 메쉬 영역마다의 데이터가 압축된 도스량 정보를 포함하는 압축 보정 맵을 가지는 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터를 제어부에 출력하고, 상기 압축 보정 맵은 상기 입력된 보정 맵 보다 작은 데이터 사이즈를 가지고,
    상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보를 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보와 제2 메쉬 영역의 도스량 정보 간의 차분 표현으로 변환하고 상기 차분 표현의 데이터 길이는 차분 값의 크기에 따라 변경되는, 묘화 데이터 작성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    압축된 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보는, 값부(value part)와, 상기 값부가 풀 비트 표현인지, 상기 값부가 차분 표현인지, 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보가 0인지, 또는 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보가 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보와 동일한지를 나타내는 헤더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 작성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차분 표현인 상기 값부의 비트 수는 상기 풀 비트 표현인 상기 값부의 비트 수보다 작은 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 작성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    압축된 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보는, 값부(value part)와, 상기 값부가 풀 비트 표현인지, 상기 값부가 압축된 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보의 값부와 동일한 비트 수의 차분 표현인지, 상기 값부가 압축된 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보의 값부보다 비트 수를 1 단계 낮춘 차분 표현인지, 또는 상기 값부가 압축된 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보의 값부보다 비트 수를 1 단계 높인 차분 표현인지를 나타내는 헤더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 작성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보정 맵은 제3 메쉬 영역, 제4 메쉬 영역 및 상기 제3 메쉬 영역과 상기 제4 메쉬 영역의 사이에 위치하는 제5 메쉬 영역을 포함하며,
    상기 제5 메쉬 영역의 도스량 정보를, 상기 제3 메쉬 영역의 도스량 정보와 상기 제4 메쉬 영역의 도스량 정보를 선형 보간하여 정해지는 것이라는 것을 나타내는 표현으로 변환하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 작성 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 메쉬 영역, 상기 제4 메쉬 영역 및 상기 제5 메쉬 영역의 도스량 정보에 근사하는 1 차식을 구하고, 상기 제3 메쉬 영역 및 상기 제4 메쉬 영역의 도스량 정보를 상기 1 차식으로부터 구해지는 값으로 보정하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 작성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 묘화 영역을 상기 메쉬 영역보다 큰 복수의 구획으로 분할했을 때의 각 구획의 원점에 대응되는 메쉬 영역의 데이터가 상기 압축 보정 맵 내의 어디에 위치하는지를 나타내는 포인터를 상기 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터에 부가하여 출력하는 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 작성 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 각 구획의 원점에 대응되는 메쉬 영역의 도스량 정보는 풀 비트 표현인 것을 특징으로 하는 묘화 데이터 작성 방법.
  9. 하전 입자빔 경통 및 스테이지를 포함하고, 상기 하전 입자빔 경통을 통과하고 조사되는 하전 입자빔에 의해 상기 스테이지 상의 기판의 묘화 영역에 패턴을 묘화하는 묘화부와,
    상기 묘화 영역을 메쉬 형상으로 분할한 메쉬 영역마다의 도스량 정보를 포함하며, 감소된 데이터 사이즈를 가지도록 제1 메쉬 영역에 인접하는 제2 메쉬 영역의 도스량 정보를 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보에 기초하는 표현으로 변환하여 데이터 압축한 압축 보정 맵을 가지는 압축 보정 맵 포함 묘화 데이터가 외부로부터 입력되고, 상기 압축 보정 맵을 전개하여 도스량을 산출하고, 묘화 데이터에 대해 행해진 데이터 변환 처리에 기초하여 생성된 샷 데이터 및 산출한 도스량에 기초하여 상기 묘화부를 제어하도록 프로그램된 프로그램 가능한 컴퓨터를 포함하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보는 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보와 제2 메쉬 영역의 도스량 정보 간의 차분 표현으로 변환한 것이고 상기 차분 표현의 데이터 길이는 차분 값의 크기에 따라 변경된 것인, 하전 입자빔 묘화 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    압축된 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보는, 값부(value part)와, 상기 값부가 풀 비트 표현인지, 상기 값부가 차분 표현인지, 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보가 0인지, 또는 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보가 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보와 동일한지를 나타내는 헤더부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 헤더부의 값, 값부의 값 및 상기 제1 메쉬 영역의 도스량 정보를 이용하여 상기 제2 메쉬 영역의 도스량 정보를 구하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    제5 메쉬 영역이 제3 메쉬 영역과 제4 메쉬 영역의 사이에 위치하며,
    상기 제어부는, 상기 제3 메쉬 영역의 도스량 정보와 상기 제4 메쉬 영역의 도스량 정보를 선형 보간하여 상기 제5 메쉬 영역의 도스량 정보를 구하는 것을 특징으로 하는 하전 입자빔 묘화 장치.
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