KR20150130239A

KR20150130239A - 전자빔 묘화 장치 및 전자빔 묘화 방법

Info

Publication number: KR20150130239A
Application number: KR1020150064472A
Authority: KR
Inventors: 히데키 마츠이
Original assignee: 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2015-11-23
Also published as: JP6349944B2; US20150332890A1; KR101718610B1; TW201606840A; US9281161B2; TWI606480B; JP2015216321A

Abstract

전자빔 묘화 장치는, 전자총으로부터 출사된 전자빔을 성형하는 제1 애퍼쳐와, 제1 애퍼쳐를 통과한 애퍼쳐상의 전자빔이 투영되는 제2 애퍼쳐와, 각각 제1 애퍼쳐와 제2 애퍼쳐 사이에 설치되고, 전자빔을 편향시키고, 제2 애퍼쳐 상에 있어서의 상기 애퍼쳐상의 조사 위치를 제어하여, 샷 형상 및 샷 사이즈를 결정하는 제1 성형 편향기 및 제2 성형 편향기를 구비한다. 제1 성형 편향기는, 샷 형상 및 샷 사이즈에 대응하여 정해지는 위치에 애퍼쳐상이 위치하도록 전자빔을 편향시키고, 제2 성형 편향기는, 제1 성형 편향기로 편향된 전자빔을 편향시켜서 원하는 샷 사이즈의 형성을 제어한다.

Description

전자빔 묘화 장치 및 전자빔 묘화 방법{ELECTRON BEAM DRAWING DEVICE AND ELECTRON BEAM DRAWING METHOD}

본 발명은 전자빔 묘화 장치 및 전자빔 묘화 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 미세화의 진전을 담당하는 리소그래피 기술은 반도체 제조 프로세스 중에서도 유일하게 패턴을 생성하는 극히 중요한 프로세스이다. 최근 들어, LSI의 고집적화에 수반하여, 반도체 디바이스에 요구되는 회로선폭은 해마다 미세화되고 있다. 이 반도체 디바이스에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해서는, 고정밀도의 원화 패턴(레티클 또는 마스크라고도 함)이 필요하게 된다. 고정밀도의 원화 패턴의 생산에는, 우수한 해상성을 갖는 전자선(전자빔) 묘화 기술이 사용된다.

전자빔 묘화 장치는, 패턴 도형에 따라서 준비된 치수 및 형상의 샷을 형성한다. 구체적으로는, 전자총으로부터 출사된 전자빔이, 제1 성형 애퍼쳐로 직사각 형상으로 성형된 후, 편향기로 제2 성형 애퍼쳐 상에 편향되고, 그 빔 형상과 치수가 목적 형상 및 치수가 된다. 그 후, 전자빔은, 스테이지 상에 적재된 시료에 조사된다(예를 들어 일본 특허 공개 제2007-43078호 공보, 일본 특허 공개 제2013-45876호 공보 참조). 제1 성형 애퍼쳐 및 제2 성형 애퍼쳐를 통과시킴으로써, 임의 형상 및 치수의 전자빔이 제작된다.

일본 특허 공개 제2013-45876호 공보에서는, 편향기를 2단으로 배치하고, 제1 편향기에 의한 편향에 의해 전자빔의 형상을 결정하고, 제2 편향기에 의한 편향에 의해 전자빔의 치수를 결정하는 전자빔 묘화 장치가 기재되어 있다. 이 전자빔 묘화 장치에서는, 제1 편향기는 편향량이 크고 저속 동작인 것에 비해, 제2 편향기는 편향량이 작고 고속으로 동작한다. 그로 인해, 빔 형상으로 샷의 순서를 정렬하여, 편향기의 DAC(디지털/아날로그 변환) 유닛에서 필요한 세틀링 시간을 단축하여, 묘화 스루풋을 향상시키고 있었다.

각 샷의 묘화 시간(샷 시간)을 단축하기 위해서는 전류 밀도를 크게 하는 것이 유효하다. 그러나, 전류량을 증가시키면 전자간 쿨롱 상호 작용(쿨롱 효과)에 의한 빔 분해능의 열화(흐려짐)가 커져서, 미세 패턴을 묘화할 수 없게 되기 때문에, 제1 성형 애퍼쳐 사이즈를 제한하여, 최대 샷 사이즈를 제한하여 전류량이 일정값을 초과하지 않도록 하고 있었다.

전자빔 묘화 장치에서는, 묘화 패턴의 미세화에 수반하여, 최대 샷 사이즈가 작아져 있다. 주변 회로부와 같은 높은 정밀도가 요구되지 않는 패턴에 대해서도 작은 샷 사이즈로 묘화하면, 전체에서의 샷수가 증가하여, 묘화 패턴 전체를 묘화하는 묘화 시간이 증가한다.

일본 특허 공개 제2007-43078호 공보에는, 제1 성형 애퍼쳐 사이즈를 크게 하여, 높은 정밀도가 요구되지 않는 패턴에 대해서는 샷 사이즈를 크게 하여 묘화함으로써 묘화 시간을 단축하고, 고정밀도 패턴에 대해서는 샷 사이즈를 작게 하여 묘화하는 것이 기재되어 있다. 이러한 방식을 일본 특허 공개 제2013-45876호 공보의 전자빔 묘화 장치에 적용하는 것을 생각할 수 있는데, 묘화 스루풋을 향상시키기 위하여 편향기를 2단 구성으로 한 전자빔 묘화 장치에서는, 전자빔의 치수를 결정하는 제2 편향기의 편향량은 작게 설계되어 있다. 그로 인해, 제1 성형 애퍼쳐의 사이즈에 따라 정해지는 최대 샷 사이즈의 크기는, 제2 편향기의 편향에 의해 변경할 수 있는 샷 사이즈의 범위 이내로 제한되어, 최대 샷 사이즈를 이 범위보다 크게 할 수는 없었다.

이와 같이, 종래에는, 쿨롱 효과에 의한 빔 분해능의 저하 및 제2 편향기의 편향량을 고려하여, 제1 성형 애퍼쳐 사이즈를 제한하여 최대 샷 사이즈를 작게 하고 있었기 때문에, 샷수가 많아져서, 묘화 패턴 전체를 묘화하는 묘화 시간이 증가하여, 묘화 스루풋이 저하한다는 문제가 있었다.

본 발명의 실시 형태는, 고정밀도 묘화가 가능함과 함께, 묘화 스루풋을 향상시키는 것이 가능한 전자빔 묘화 장치 및 전자빔 묘화 방법을 제공한다.

일 실시 형태에서는, 전자빔 묘화 장치는, 시료에 패턴을 묘화하기 위한 전자빔을 출사하는 전자총과, 상기 전자빔을 성형하는 제1 애퍼쳐와, 상기 제1 애퍼쳐를 통과한 애퍼쳐상의 전자빔이 투영되는 제2 애퍼쳐와, 각각 상기 제1 애퍼쳐와 상기 제2 애퍼쳐 사이에 설치되고, 상기 전자빔을 편향시키고, 상기 제2 애퍼쳐 상에 있어서의 상기 애퍼쳐상의 조사 위치를 제어하여, 상기 제2 애퍼쳐를 통과한 전자빔의 형상 및 샷 사이즈를 결정하는 제1 성형 편향기 및 제2 성형 편향기를 구비하고, 상기 제1 성형 편향기는, 상기 시료에 조사되는 전자빔의 형상 및 샷 사이즈에 대응하여 정해지는 위치에 상기 애퍼쳐상이 위치하도록 전자빔을 편향시키고, 상기 제2 성형 편향기는, 상기 제1 성형 편향기로 편향된 전자빔을 편향시켜서 원하는 샷 사이즈의 형성을 제어한다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 전자빔 묘화 장치의 개략도이다.
도 2는, 동 실시 형태에 있어서의 빔 성형을 설명하는 개략도이다.
도 3은, 제1 애퍼쳐상과 제2 성형 애퍼쳐의 가변 성형 개구의 중첩 위치의 예를 도시하는 도면이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 제1 애퍼쳐상의 가변 성형 개구를 통과하는 부분의 예를 도시하는 도면이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 제1 애퍼쳐상의 가변 성형 개구를 통과하는 부분의 예를 도시하는 도면이다.
도 6의 (a)∼(c)는 제1 애퍼쳐상의 편향 위치의 예를 도시하는 도면이다.
도 7의 (a)∼(c)는 제1 애퍼쳐상의 편향 위치의 예를 도시하는 도면이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 비교예에 의한 제1 애퍼쳐상의 편향 위치를 도시하는 도면이다.
도 9는, 제1 애퍼쳐상의 편향 위치의 예를 도시하는 도면이다.
도 10은, 묘화 영역을 설명하기 위한 개략도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 전자빔 묘화 장치의 개략도이다. 도 1에 도시하는 전자빔 묘화 장치(100)는 묘화부(150)와 제어부(160)를 구비한 가변 성형형의 묘화 장치이다.

묘화부(150)는 전자 경통(102)과 묘화실(103)을 구비하고 있다. 전자 경통(102) 내에는, 전자총(201), 조명 렌즈(202), 블랭커(212), 블랭킹 애퍼쳐(214), 제1 성형 애퍼쳐(203), 투영 렌즈(204), 제1 성형 편향기(220), 제2 성형 편향기(222), 제2 성형 애퍼쳐(206), 대물 렌즈(207), 제1 대물 주편향기(232), 제2 대물 부편향기(230), 및 제3 대물 부부편향기(234)가 배치되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 제1 대물 주편향기(232), 제2 대물 부편향기(230), 및 제3 대물 부부편향기(234)를 각각 주편향기(232), 부편향기(230), 및 부부편향기(234)라고 기재한다.

제1 성형 편향기(220) 및 제2 성형 편향기(222)는 원주 형상으로 등간격으로 배치된 8쌍(16개)의 전극을 구비하고 있고, 대향하는 전극 간에 전압을 인가함으로써 전자빔을 편향시키도록 구성되어 있다.

묘화실(103) 내에는, XY 스테이지(105)가 배치되어 있다. XY 스테이지(105) 상에는, 묘화 대상 기판이 되는 레지스트가 도포된 마스크(레티클), 반도체 웨이퍼 등의 시료(101)가 배치된다.

제어부(160)는 제어 계산기(110), 편향 제어 회로(120), 디지털/아날로그 변환(DAC) 유닛(130, 132, 134, 136, 137, 138), 및 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(140)를 갖고 있다. 제어 계산기(110), 편향 제어 회로(120), 및 기억 장치(140)는 도시하지 않은 버스를 통하여 서로 접속되어 있다. 또한, 편향 제어 회로(120)와 DAC 유닛(130, 132, 134, 136∼138)은, 도시하지 않은 버스를 통하여 서로 접속되어 있다.

제어 계산기(110)는 샷 데이터 생성부(112) 및 메모리(114)를 갖는다. 샷 데이터 생성부(112)는, 하드웨어로 구성해도 되고, 소프트웨어로 구성해도 된다. 샷 데이터 생성부(112)의 입출력 데이터나 연산 중의 데이터는 메모리(114)에 적절히 저장된다.

편향 제어 회로(120)는 편향량 연산부(122), 편향 신호 생성부(124), 및 메모리(126)를 갖는다. 편향량 연산부(122) 및 편향 신호 생성부(124)는 하드웨어로 구성해도 되고, 소프트웨어로 구성해도 된다. 편향량 연산부(122) 및 편향 신호 생성부(124)의 입출력 데이터나 연산 중의 데이터는 메모리(126)에 적절히 저장된다.

DAC 유닛(130)은 편향 제어 회로(120)로부터 출력된 블랭킹 신호를 디지털/아날로그 변환하고, 증폭하여, 블랭커(212)에 인가되는 편향 전압을 출력한다.

DAC 유닛(132)은 편향 제어 회로(120)로부터 출력된 제1 성형 편향 신호를 디지털/아날로그 변환하고, 증폭하여, 제1 성형 편향기(220)에 인가되는 편향 전압을 출력한다.

DAC 유닛(134)은 편향 제어 회로(120)로부터 출력된 제2 성형 편향 신호를 디지털/아날로그 변환하고, 증폭하여, 제2 성형 편향기(222)에 인가되는 편향 전압을 출력한다.

DAC 유닛(136)은 편향 제어 회로(120)로부터 출력된 부편향 데이터 신호를 디지털/아날로그 변환하고, 증폭하여, 부편향기(230)에 인가되는 편향 전압을 출력한다.

DAC 유닛(137)은 편향 제어 회로 유닛(120)으로부터 출력된 주편향 데이터 신호를 디지털/아날로그 변환하고, 증폭하여, 주편향기(232)에 인가되는 편향 전압을 출력한다.

DAC 유닛(138)은 편향 제어 회로(120)로부터 출력된 부부편향 데이터 신호를 디지털/아날로그 변환하고, 증폭하여, 부부편향기(234)에 인가되는 편향 전압을 출력한다.

기억 장치(140)(기억부)에는, 복수의 도형 패턴으로 구성되는 묘화 데이터(레이아웃 데이터)가 외부로부터 입력되어, 저장되어 있다.

전자 경통(102) 내에 설치된 전자총(201)(방출부)으로부터 방출된 전자빔(200)은 블랭커(212)(블랭킹 편향기)내를 통과할 때에 블랭커(212)에 의해, 빔 온의 상태에서는, 블랭킹 애퍼쳐(214)를 통과하도록 제어되고, 빔 오프의 상태에서는, 빔 전체가 블랭킹 애퍼쳐(214)로 차폐되도록 편향된다. 빔 오프의 상태로부터 빔 온이 되고, 그 후 빔 오프가 될 때까지 블랭킹 애퍼쳐(214)를 통과한 전자빔(200)이 1회의 전자빔의 샷이 된다.

블랭커(212)는 통과하는 전자빔(200)의 방향을 제어하고, 빔 온의 상태와 빔 오프의 상태를 교대로 생성시킨다. 예를 들어, 빔 온의 상태에서는 블랭커(212)에 편향 전압이 인가되지 않고, 빔 오프 시에 블랭커(212)에 편향 전압이 인가된다. 각 샷의 조사 시간에 의해, 시료(101)에 조사되는 전자빔(200)의 샷당의 조사량이 조정되게 된다.

블랭커(212)와 블랭킹 애퍼쳐(214)를 통과함으로써 생성된 각 샷의 전자빔(200)은 조명 렌즈(202)에 의해, 직사각형(직사각형 또는 정사각형)의 개구(32)(도 2 참조)를 갖는 제1 성형 애퍼쳐(203) 전체에 조사된다. 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)를 통과함으로써, 전자빔(200)은 직사각형으로 성형된다.

제1 성형 애퍼쳐(203)를 통과한 제1 애퍼쳐상의 전자빔(200)은 투영 렌즈(204)에 의해, 개구(34)(도 2 참조)를 가진 제2 성형 애퍼쳐(206) 상에 투영된다. 그 때, 제1 성형 편향기(220) 및 제2 성형 편향기(222)에 의해, 제2 성형 애퍼쳐(206) 상에 투영되는 제1 애퍼쳐상은 편향 제어되어, 후술하는 도 3과 같이, 개구(34)를 통과하는 전자빔의 형상과 치수를 변화시킬(가변 성형을 행할) 수 있다. 이러한 가변 성형은, 일반적으로, 샷마다 상이한 빔 형상 및/또는 치수로 성형된다.

제2 성형 애퍼쳐(206)의 개구(34)를 통과한 제2 애퍼쳐상의 전자빔(200)은 대물 렌즈(207)에 의해 초점을 맞추고, 주편향기(232), 부편향기(230), 및 부부편향기(234)에 의해 3단 편향되어, 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(105) 상에 배치된 시료(101)의 목표 위치에 조사된다.

도 2는, 제1 성형 애퍼쳐(203) 및 제2 성형 애퍼쳐(206)에 의한 빔 성형을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다. 제1 성형 애퍼쳐(203)에는, 전자빔(200)을 성형하기 위한 직사각형(직사각형 또는 정사각형)의 개구(32)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이 개구(32)를 1변이 0.5∼0.6㎛인 정사각형으로 하고 있다.

또한, 제2 성형 애퍼쳐(206)에는, 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)를 통과한 전자빔(200)을 원하는 형상으로 성형하기 위한 가변 성형 개구(34)가 형성되어 있다. 가변 성형 개구(34)는 후술하는 도 3과 같이, 개구(32)의 1변에 대하여 평행한 변(34a, 34e)과, 직교하는 변(34b, 34h)과, 개구(32)의 1변에 대하여 45도 또는 135도를 이루는 변(34c, 34d, 34f, 34g)이 조합된 형상을 갖는다.

가변 성형 개구(34)의 형상에 대하여 상세하게 설명하면, 변(34c, 34d)끼리가 직교하고, 변(34f, 34g)끼리가 직교한다. 변(34f, 34d)의 일단부끼리가 변(34e)에 의해 접속되어 있다. 변(34a)의 양단에, 변(34b, 34h)의 일단부측이 직교 형상으로 연속해 있고, 변(34b, 34h)의 타단부측이 각각 변(34c, 34g)의 일단부에 연속해 있다. 가변 성형 개구(34)는 변(34c∼34g)에 의해 둘러싸인 육각 형상부와, 변(34a, 34b, 34h)에 의해 둘러싸이고 그 육각 형상부에 연속하는 사각 형상부를 공유한 8각 형상이다.

전자총(201)으로부터 조사되어, 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)를 통과한 전자빔(200)은 제1 성형 편향기(220)에 의해 제2 성형 애퍼쳐(206)의 가변 성형 개구(34)에 조사되지 않는 제2 성형 애퍼쳐(206)의 특정한 위치로 편향되고, 그 후, 가변 성형 개구(34)를 통과시켜서 원하는 치수 및 형상의 전자빔을 형성하기 위하여 제2 성형 편향기(222)에 의해 편향된다. 제2 성형 애퍼쳐(206)의 가변 성형 개구(34)의 일부를 통과한 원하는 치수 및 형상의 전자빔이, 소정의 일 방향(예를 들어, X 방향으로 함)으로 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(105) 상에 탑재된 시료(101)에 조사된다. 즉, 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)와 제2 성형 애퍼쳐(206)의 가변 성형 개구(34)의 양쪽을 통과할 수 있는 빔 형상이, X 방향으로 연속적으로 이동하는 XY 스테이지(105) 상에 탑재된 시료(101)의 묘화 영역에 묘화된다.

도 2의 예에서는, 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)를 통과함으로써 먼저 직사각형으로 성형되고, 계속해서, 제2 성형 애퍼쳐(206)의 가변 성형 개구(34)의 135도의 변(34c)을 포함하는 영역에 조사된다. 그 결과, 개구(32)로 성형된 직사각형의 전자빔 중, 가변 성형 개구(34)의 135도의 변(34c)보다도 가변 성형 개구(34)의 내측에 조사된 전자빔만이, 제2 성형 애퍼쳐(206)로 차단되지 않고 가변 성형 개구(34)를 통과한다. 이에 의해, 전자빔(200)은 빔 축심 방향과 수직한 단면 형상이 직각 이등변 삼각형이 되도록 성형되고, 직각 이등변 삼각형의 샷 빔(36)이 시료(101) 상에 조사된다.

도 3은, 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)를 통과한 제1 애퍼쳐상(50)과, 제2 성형 애퍼쳐(206)의 가변 성형 개구(34)의 중첩 위치의 예를 도시하는 평면도이다.

전자빔(200)을 직사각형으로 성형할 경우, 제1 애퍼쳐상(50)은 제1 성형 편향기(220) 및 제2 성형 편향기(222)에 의해 편향되어, #1로 나타내는 위치에 조사된다. 가변 성형 개구(34)를 통과하는 사선 부분이 성형된 상이 된다.

좌측 하단에 직각의 각이 위치하는 직각 이등변 삼각형으로 전자빔(200)을 성형할 경우, 제1 애퍼쳐상(50)은 제1 성형 편향기(220) 및 제2 성형 편향기(222)에 의해 편향되어, 변(34c)의 도중의 #2로 나타내는 위치에 조사된다. 가변 성형 개구(34)를 통과하는 사선 부분이 성형된 상이 된다.

우측 하단에 직각의 각이 위치하는 직각 이등변 삼각형으로 전자빔(200)을 성형할 경우, 제1 애퍼쳐상(50)은 제1 성형 편향기(220) 및 제2 성형 편향기(222)에 의해 편향되어, 변(34g)의 도중의 #3으로 나타내는 위치에 조사된다. 가변 성형 개구(34)를 통과하는 사선 부분이 성형된 상이 된다.

우측 상단에 직각의 각이 위치하는 직각 이등변 삼각형으로 전자빔(200)을 성형할 경우, 제1 애퍼쳐상(50)은 제1 성형 편향기(220) 및 제2 성형 편향기(222)에 의해 편향되어, 변(34f)의 도중의 #4로 나타내는 위치에 조사된다. 가변 성형 개구(34)를 통과하는 사선 부분이 성형된 상이 된다.

좌측 상단에 직각의 각이 위치하는 직각 이등변 삼각형으로 전자빔(200)을 성형할 경우, 제1 애퍼쳐상(50)은 제1 성형 편향기(220) 및 제2 성형 편향기(222)에 의해 편향되어, 변(34d)의 도중의 #5로 나타내는 위치에 조사된다. 가변 성형 개구(34)를 통과하는 사선 부분이 성형된 상이 된다.

도 4의 (a), (b) 및 도 5의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 제1 애퍼쳐상(50)의 가변 성형 개구(34)를 통과하는 부분의 크기를 바꿈으로써, 직사각형 또는 상사형의 직각 이등변 삼각형 형상을 유지한 채 상(샷)의 치수가 변화한다. 도 4의 (a)에서는 제1 애퍼쳐상(50)과 가변 성형 개구(34)의 중첩을 작게 함으로써 소치수의 직사각 형상을 형성하고 있다. 도 4의 (b)에서는, 제1 애퍼쳐상(50)과 가변 성형 개구(34)의 중첩을 크게 함으로써 대치수의 직사각 형상을 형성하고 있다. 도 5의 (a)에서는 제1 애퍼쳐상(50)과 가변 성형 개구(34)의 중첩을 작게 함으로써 소치수의 직각 이등변 삼각형의 상을 형성하고 있다. 도 5의 (b)에서는 제1 애퍼쳐상(50)과 가변 성형 개구(34)의 중첩을 크게 함으로써 대치수의 직각 이등변 삼각형의 상을 형성하고 있다.

이와 같이, 제2 성형 애퍼쳐(206) 상에서의 제1 애퍼쳐상(50)의 조사 위치(편향 위치)를 바꿈으로써, 전자빔(200)을 원하는 사이즈의 5종류의 도형(직사각형 및 4종류의 직각 이등변 삼각형)으로 성형할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 제1 성형 편향기(220)에 의해 제1 애퍼쳐상(50)을 도 6의 (a) 또는 도 7의 (a)에 도시하는 차폐된 기준의 위치 A, 또는 도 6의 (b) 또는 도 7의 (b)에 도시하는 최대 샷 치수가 되는 기준의 위치 B에 위치시킨다. 그리고, 제2 성형 편향기(222)에 의해 제1 애퍼쳐상(50)을 도 6의 (c) 또는 도 7의 (c)에 도시하는 중간 위치 또는 그 도중까지 이동시키고, 목표 형상 및 사이즈의 샷 빔을 형성한다.

도 6의 (a), 도 7의 (a)에 도시하는 제1 애퍼쳐상(50)의 위치를 샷 사이즈 0％ 위치로 하고, 도 6의 (b), 도 7의 (b)에 도시하는 제1 애퍼쳐상(50)의 위치를 샷 사이즈 100％ 위치로 하고, 도 6의 (c), 도 7의 (c)에 도시하는 제1 애퍼쳐상(50)의 위치를 샷 사이즈 25％ 위치로 한 경우, 제1 성형 편향기(220)는 제1 애퍼쳐상 50을 0％ 위치 또는 100％ 위치에 위치시킨다.

샷 사이즈 0％는, 제1 애퍼쳐상(50)의 전체가 제2 성형 애퍼쳐(206)에 차폐되어, 시료(101) 상에 전자빔이 조사되지 않는 상태이다. 예를 들어, 도 6의 (a)에서는, 제1 애퍼쳐상(50)의 정점과, 변(34a, 34b, 34h)에 의해 둘러싸이는 사각 형상부의 정점이 일치하고 있다. 도 7의 (a)에서는, 제1 애퍼쳐상(50)의 정점이 변(34g) 상에 위치하고 있다.

샷 사이즈 100％는, 샷 사이즈 설정 범위의 최댓값이며, 최대 샷 사이즈에 대응한다. 예를 들어, 도 6의 (b)에서는, 제1 애퍼쳐상(50)의 거의 전체가 가변 성형 개구(34)에 중첩되어, 직사각 형상의 사이즈 설정 범위의 최댓값이 된다. 도 7의 (b)에서는, 변(34g)이 제1 애퍼쳐상(50)의 대각선 상에 위치하고, 직각 이등변 삼각형의 상의 사이즈 설정 범위의 최댓값이 된다.

샷 사이즈 25％는, 최대 샷 사이즈의 25％의 사이즈에 대응한다. 도 6의 (c)에 있어서 제1 애퍼쳐상(50)과 가변 성형 개구(34)가 중첩되어 있는 면적은, 도 6의 (b)에 있어서 제1 애퍼쳐상(50)과 가변 성형 개구(34)가 중첩되어 있는 면적의 25％가 된다. 마찬가지로, 도 7의 (c)에 있어서 제1 애퍼쳐상(50)과 가변 성형 개구(34)가 중첩되어 있는 면적은, 도 7의 (b)에 있어서 제1 애퍼쳐상(50)과 가변 성형 개구(34)가 중첩되어 있는 면적의 25％가 된다.

목표 샷 사이즈가 최대 샷 사이즈의 25％ 미만인 경우에는, 제1 성형 편향기(220)는 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치에 위치시키고, 그 후, 제2 성형 편향기(222)는 제1 애퍼쳐상(50)을 그곳으로부터 25％ 위치 방향으로 목표 샷 사이즈 분만큼 편향(이동)시킨다.

목표 샷 사이즈가 최대 샷 사이즈의 25∼100％인 경우, 제1 성형 편향기(220)는 제1 애퍼쳐상(50)을 100％ 위치에 위치시키고, 그 후, 제2 성형 편향기(222)는 제1 애퍼쳐상(50)을 그곳으로부터 25％ 위치 방향으로 목표 샷 사이즈 분만큼 편향시킨다.

가령, 도 6의 상하 방향, 좌우 방향의 각각에 대해서, 제2 성형 편향기(222)의 편향에 의한 제1 애퍼쳐상(50)의 최대 이동 거리를 L로 했을 경우, 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치로부터 100％ 위치까지 이동시키는 종래 방식에서는, 0％ 위치와 100％ 위치의 거리(간격)는 상하 방향, 좌우 방향 각각에 대하여 L 이하로 제한된다.

이에 비해, 본 실시 형태의 방식에서는 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치로부터 25％ 위치까지 이동시키는 제1 묘화 모드, 및 100％ 위치로부터 25％ 위치까지 이동시키는 제2 묘화 모드를 갖고 있기 때문에, 0％ 위치와 100％ 위치의 거리(간격)가 상하 방향, 좌우 방향 각각에 대해서 2L이어도, 제2 성형 편향기(222)에 의해 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치∼100％ 위치의 사이의 임의의 위치에 위치시킬 수 있다.

제2 성형 편향기(222)의 편향에 의한 제1 애퍼쳐상(50)의 최대 이동 거리가 L이며, 제1 애퍼쳐상(50)의 치수도 L일 경우, 종래 방식이어도, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치로부터 100％ 위치까지 이동시킬 수 있다. 그러나, 제1 애퍼쳐상(50)의 치수가 2L인 경우, 종래 방식에서는, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치로부터 25％ 위치까지밖에 이동시킬 수 없다.

한편, 본 실시 형태의 방식에 의하면, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 묘화 모드에서 제1 성형 편향기(220)가 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치에 위치시키고, 제2 성형 편향기(222)는 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치와 25％ 위치의 사이를 이동시킨다. 제2 묘화 모드에서는, 제1 성형 편향기(220)가 제1 애퍼쳐상(50)을 100％ 위치에 위치시키고, 제2 성형 편향기(222)는 제1 애퍼쳐상(50)을 100％ 위치와 25％ 위치의 사이를 이동시킨다. 그로 인해, 제2 성형 편향기(222)의 편향에 의한 제1 애퍼쳐상(50)의 최대 이동 거리가 L이며, 제1 애퍼쳐상(50)의 치수가 2L인 경우에도, 제1 애퍼쳐상(50)을 O％ 위치와 100％ 위치의 사이의 임의의 위치에 위치시킬 수 있다.

이와 같이, 제1 애퍼쳐상(50)의 이동 범위가 확장되므로, 종래 방식의 경우의 제1 애퍼쳐상(50)의 면적의 비해 4배의 면적의 제1 애퍼쳐상(50)이어도, 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치와 100％ 위치의 사이의 임의의 위치에 위치시킬 수 있다.

이 실시 형태에서는, 전자빔 묘화 장치(100)는 고정밀도 묘화와 고스루풋 묘화의 2가지의 묘화 모드를 구비하고, 묘화 모드에 대응하여 제1 성형 편향기(220) 및 제2 성형 편향기(222)를 제어하게 되어 있다. 고정밀도 묘화에서는, 제1 성형 편향기(220)는 직사각형의 제1 애퍼쳐상(50)을 제2 성형 애퍼쳐(206)로 완전히 차폐되는 위치(도 6의 (a) 또는 도 7의 (a)에 도시하는 위치)에 편향시키고, 제2 성형 편향기(222)는 샷 사이즈가 커지는(가변 성형 개구(34)를 통과하는 부분이 커지는) 방향으로 제1 애퍼쳐상(50)을 편향시킨다.

한편, 고스루풋 묘화에서는, 제1 성형 편향기(222)는 최대 샷 사이즈의 위치(도 6의 (b) 또는 도 7의 (b)에 도시하는 위치)에 제1 애퍼쳐상(50)을 편향시키고, 제2 성형 편향기(222)는 샷 사이즈가 작아지는(가변 성형 개구(34)를 통과하는 부분이 작아지는) 방향으로 제1 애퍼쳐상(50)을 편향시킨다.

고정밀도 묘화는 고스루풋 묘화보다도 샷 사이즈가 작아, 미세 패턴을 보다고정밀도로 묘화할 수 있다. 고스루풋 묘화는 고정밀도 묘화보다도 샷 사이즈가 크기 때문에, 패턴을 묘화하기 위한 샷수를 적게 하여, 묘화 스루풋을 보다 높여서 묘화 시간을 단축할 수 있다.

이와 같이, 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)가 크고, 제1 애퍼쳐상(50)이 큰 경우, 묘화 모드에 의해 제1 성형 편향기(220)에 의한 제1 애퍼쳐상(50)의 기준 위치를 전환함으로써, 미소한 샷 사이즈와 큰 샷 사이즈의 양쪽을 형성하는 것이 가능하게 된다. 제1 성형 편향기(220)는 샷 형상을 결정할뿐만 아니라, 샷 사이즈에 따라, 제1 애퍼쳐상(50)의 기준 위치(0％ 위치와 100％ 위치)를 전환할 수 있다.

도 10은, 묘화 영역을 설명하기 위한 개략도이다. 도 10에 있어서, 시료(101)의 묘화 영역(10)은, 주편향기(232)의 편향 가능 폭으로, 예를 들어 y 방향을 향하여 직사각형으로 복수의 스트라이프 영역(20)으로 가상 분할된다. 또한, 각 스트라이프 영역(20)은 부편향기(230)의 편향 가능 사이즈로, 메쉬 형상으로 복수의 서브 필드(SF)(30)로 가상 분할된다. 그리고, 각 SF(30)는, 부부편향기(234)의 편향 가능 사이즈로, 메쉬 형상으로 복수의 언더 서브 필드(USF: 여기에서는 제3 편향 영역을 의미하는 Tertiary Field의 약어를 사용해서 「TF」라고 함)(40)로 가상 분할된다. 그리고, 각 TF(40)의 각 샷 위치(42)에 샷 도형이 묘화된다. 각 SF 내의 TF 분할수는, TF의 열확산 계산에 의해 묘화 동작이 율속하지 않을 정도의 수가 바람직하다. 예를 들어, 종횡 10개 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 종횡 5개 이하이다.

성형된 전자빔(200)으로 시료(101)에 묘화할 때, 먼저, 주편향기(232)가 샷 되는 SF(30)의 기준 위치로, 성형된 전자빔(200)을 편향시킨다. XY 스테이지(105)는 이동하고 있기 때문에, 주편향기(232)는 XY 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 전자빔(200)을 편향시킨다. 그리고, 부편향기(230)가 상기 SF(30)의 기준 위치로부터, 상기 SF(30) 내의 샷되는 TF(40)의 기준 위치로, 성형된 전자빔(200)을 편향시킨다. 그리고, 부부편향기(234)에 의해 편향된 전자빔(200)이 TF(40) 내의 각 위치에 조사된다.

이러한 묘화 동작을 행하는 데 있어서, 먼저, 샷 데이터 생성부(112)가 기억 장치(140)로부터 묘화 데이터(패턴 데이터)를 판독하고, 복수단의 데이터 변환 처리를 행하여 장치 고유의 샷 데이터를 생성한다. 묘화 데이터에는, 복수의 도형 패턴의 형상 및 위치가 정의되어 있다. 또한, 묘화 데이터에는, 도형 패턴마다, 고정밀도로 묘화를 행하는 고정밀도 묘화 패턴인지, 또는 높은 정밀도는 요구되지 않고 묘화를 고속으로 행하는 고속도 묘화 패턴(저정밀도 묘화 패턴)인지가 설정되어 있다. 예를 들어, 시료(101)가 웨이퍼 등에 반도체 장치를 형성하기 위한 마스크일 경우, 반도체 회로를 형성하기 위한 도형 패턴이 고정밀도 묘화 패턴으로서 설정되고, 바코드나 ID 번호 등을 형성하기 위한 도형 패턴이 고속도 묘화 패턴으로서 설정된다.

샷 데이터 생성부(112)는 묘화 데이터에 정의된 도형 패턴을, 1회의 빔의 샷으로 조사할 수 있는 최대 샷 사이즈로 분할하여, 샷 도형을 생성한다. 이때, 샷 데이터 생성부(112)는 분할하는 도형 패턴이 고정밀도 묘화 패턴인 경우에는, 고정밀도 묘화에 있어서의 최대 샷 사이즈로 분할하고, 분할하는 도형 패턴이 고속도 묘화 패턴인 경우에는, 고스루풋 묘화에 있어서의 최대 샷 사이즈로 분할한다. 고속도 묘화 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈는, 고정밀도 묘화 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈보다 크고, 분할수를 적게 할 수 있다.

도형 패턴의 분할 후, 샷 데이터 생성부(112)는 샷 도형마다 샷 데이터를 생성한다. 샷 데이터에는, 예를 들어, 도형종, 도형 사이즈, 조사 위치, 조사 시간 등이 정의된다. 샷 데이터에 포함되는 "도형종"에 의해 제1 성형 편향기(220)의 편향량이 제어되고, "도형 사이즈"에 의해 제2 성형 편향기(222)의 편향량이 제어된다. 본 실시 형태에서는, 도형의 형상이 동일해도 사이즈에 따라 제1 성형 편향기(220)의 편향량이 상이하다. 그로 인해, 형상이 동일하여도, 도형 사이즈가 소정값 이하(고정밀도 묘화)인지, 또는 소정값보다 큰(고 스루풋 묘화)지에 따라, 샷 데이터의 "도형종"은 상이한 것이 된다.

샷 데이터 생성부(112)는 각 샷 데이터를, 그 샷 도형이 배치되는 TF(40)에 할당한다. 또한, 샷 데이터 생성부(112)는 SF(30)마다, 그 SF 내의 복수의 TF의 묘화 순서를 설정한다.

샷 데이터 생성부(112)는, 각 TF(40) 내에 할당된 샷 데이터를 도형종으로 정렬하여 샷 순서를 설정한다. 도형종의 변경은, 제1 성형 편향기(220)의 편향량 제어가 필요하여, 제2 성형 편향기(222)만으로 도형 사이즈를 변경하는 것 보다도 DAC 유닛에서 필요한 세틀링 시간이 길어진다. 그로 인해, 샷 데이터를 도형종으로 그룹화하여 정렬하고, 샷 순서를 설정함으로써, 도형종의 변경 횟수를 저감시켜서, 묘화 시간을 단축할 수 있다.

또한, 도형종이 상이한 경우로서는, 상술한 바와 같이, 형상이 상이한 것과, 형상은 동일하지만 사이즈의 대소가 상이한 것이 있다. 형상이 동일하고 사이즈의 대소가 상이한 경우 쪽이, 형상이 상이한 경우보다도, 도형종 변경에 수반하는 제1 성형 편향기(220)의 편향량 변화가 작아, DAC 유닛에서 필요한 세틀링 시간이 짧기 때문에, 샷 데이터를 형상 및 도형종으로 그룹화하여 정렬하고, 샷 순서를 설정함으로써, 묘화 시간을 더욱 단축할 수 있다.

이와 같이 하여 생성된 샷 데이터는 메모리(114)에 저장된다.

편향 제어 회로(120)는 메모리(114)에 저장된 샷 데이터를 제어 계산기(110)로부터 수취한다. 편향량 연산부(122)는 입력된 샷 데이터를 사용하여, 블랭커(212), 제1 성형 편향기(220), 제2 성형 편향기(222), 주편향기(232), 부편향기(230), 및 부부편향기(234)에 있어서의 각 편향량을 연산한다.

편향 신호 생성부(124)는 블랭커(212)에 있어서의 편향량으로부터 블랭킹 신호를 생성하고, DAC 유닛(130)에 출력한다. 또한, 편향 신호 생성부(124)는, 제1 성형 편향기(220)에 있어서의 편향량으로부터 제1 성형 편향 신호를 생성하고, DAC 유닛(132)에 출력한다. 또한, 편향 신호 생성부(124)는 제2 성형 편향기(222)에 있어서의 편향량으로부터 제2 성형 편향 신호를 생성하고, DAC 유닛(134)에 출력한다. 또한, 편향 신호 생성부(124)는 주편향기(232)에 있어서의 편향량으로부터 주편향 데이터 신호를 생성하고, DAC 유닛(137)에 출력한다. 또한, 편향 신호 생성부(124)는 부편향기(230)에 있어서의 편향량으로부터 부편향 데이터 신호를 생성하고, DAC 유닛(136)에 출력한다. 또한, 편향 신호 생성부(124)는, 부부편향기(234)에 있어서의 편향량으로부터 부부편향 데이터 신호를 생성하고, DAC 유닛(138)에 출력한다.

DAC 유닛(130, 132, 134, 136∼138)이 편향 신호 생성부(124)로부터 출력된 신호에 기초하여 편향 전압을 생성하고, 대응하는 편향기의 각 전극에 인가함으로써, 시료(101) 상의 원하는 위치에, 원하는 형상의 전자빔을 조사할 수 있다.

본 실시 형태에 의한 전자빔 묘화 장치(100)는 제1 성형 편향기(220)가 샷 형상뿐만 아니라, 샷 사이즈 범위도 결정하고, 동일한 샷 형상이어도 샷 사이즈에 따라서 제1 애퍼쳐상(50)의 편향 위치를 전환한다. 그로 인해, 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)가 크고, 또한 제2 성형 편향기(222)의 편향량이 작은 경우에도, 미소한 샷 사이즈부터, 제1 애퍼쳐상(50)에 의한 최대 샷 사이즈까지를 성형할 수 있다. 미세 패턴은 미소한 샷 사이즈의 전자빔에 의해 고정밀도로 묘화할 수 있다. 또한, 정밀도가 요구되지 않는 패턴은, 큰 사이즈의 전자빔으로 묘화함으로써 샷수를 적게 하여, 묘화 시간을 단축하여 묘화 스루풋을 향상시킬 수 있다.

상기 실시 형태에 있어서, 고정밀도 묘화 시의 최대 샷 사이즈와 고스루풋 묘화 시의 최소 샷 사이즈는 동일 정도인 것이 바람직하다. 고정밀도 묘화 시의 최대 샷 사이즈는, 제2 성형 편향기(222)에 의한 최대 편향량이나 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)의 크기 등으로부터 결정되어, 예를 들어 고스루풋 묘화 시의 최대 샷 사이즈의 1/4∼1/2 정도이다.

상기 실시 형태에 있어서, 제1 성형 편향기(220)의 편향량에 의해 샷 형상 및 애퍼쳐상(50)의 기준 위치(샷 사이즈 범위)가 결정되어, 전자빔(200)은 직사각형 및 4종류의 직각 이등변 삼각형의 5종류의 도형으로 성형할 수 있다고 설명했지만, 동일한 형상이어도, 소치수의 도형과 대치수의 도형에서 샷 데이터의 "도형종"은 상이하다. 그로 인해, 이들을 별종의 도형으로 간주할 경우, 제1 성형 편향기(220)는 전자빔(200)을 소직사각형, 대직사각형, 소치수/대치수의 4종류의 직각 이등변 삼각형의 계 10종류의 도형으로 성형할 수 있다고 할 수도 있다.

샷 사이즈에 따른 제1 애퍼쳐상(50)의 기준 위치의 전환은, 직사각형 및 4종류의 직각 이등변 삼각형의 전체 샷 형상에 적용해도 되고, 직사각형에만 적용해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 고정밀도 묘화와 고스루풋 묘화의 2가지의 묘화 모드에 대응하도록 2가지의 샷 사이즈 범위를 설정하고 있었지만, 3가지 이상의 묘화 모드를 설치하고, 각 묘화 모드에 대응하는 샷 사이즈 범위를 설정해도 된다. 예를 들어, 고정밀도 묘화, 통상 묘화, 고스루풋 묘화의 3가지의 묘화 모드를 설치하는 경우, 각 묘화 모드에 대응하도록 3가지의 샷 사이즈 범위가 설정된다. 통상 묘화 시의 최대 샷 사이즈는, 고정밀도 묘화 시의 최대 샷 사이즈보다 크고, 고스루풋 묘화 시의 최대 샷 사이즈보다 작다.

이 경우, 제1 애퍼쳐상(50)의 기준 위치는, 예를 들어, 0％ 위치, 25％ 위치, 100％ 위치의 3군데가 된다. 고정밀도 묘화에서는, 제2 성형 편향기(222)는 제1 애퍼쳐상(50)을 0％ 위치로부터 11％ 위치까지 이동시키고, 통상 묘화에서는 25％ 위치로부터 11％ 위치∼44％ 위치의 범위를 이동시키고, 고스루풋 묘화에서는100％ 위치로부터 44％ 위치까지 이동시킨다.

이와 같이, 3가지 또는 그 이상의 묘화 모드를 설치함으로써, 제1 성형 애퍼쳐(203)의 개구(32)를 보다 크고, 또한 제2 성형 편향기(222)의 편향량을 보다 작게 한 경우에도, 미소한 샷 사이즈부터 큰 샷 사이즈까지를 성형할 수 있다. 구해지는 묘화 정밀도에 따른 샷 사이즈로 묘화를 행할 수 있기 때문에, 미세 패턴을 고정밀도로 묘화하면서, 전체에서의 샷수를 삭감하여, 패턴 전체를 묘화하는 시간을 단축할 수 있다.

상기 실시 형태에서는 전자빔을 사용했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 이온빔 등의 다른 하전 입자빔을 사용한 경우에도 적용 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니라, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해 여러가지 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 가지의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.

Claims

시료에 패턴을 묘화하기 위한 전자빔을 출사하는 전자총과,
상기 전자빔을 성형하는 제1 애퍼쳐와,
상기 제1 애퍼쳐를 통과한 애퍼쳐상의 전자빔이 투영되는 제2 애퍼쳐와,
각각 상기 제1 애퍼쳐와 상기 제2 애퍼쳐 사이에 설치되고, 상기 전자빔을 편향시키고, 상기 제2 애퍼쳐 상에서의 상기 애퍼쳐상의 조사 위치를 제어하여, 상기 제2 애퍼쳐를 통과한 전자빔의 형상 및 샷 사이즈를 결정하는 제1 성형 편향기 및 제2 성형 편향기
를 구비하고,
상기 제1 성형 편향기는, 상기 시료에 조사되는 전자빔의 형상 및 샷 사이즈에 대응하여 정해지는 위치에 상기 애퍼쳐상이 위치하도록 전자빔을 편향시키고,
상기 제2 성형 편향기는, 상기 제1 성형 편향기로 편향된 전자빔을 편향시켜서 원하는 샷 사이즈의 형성을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
제1항에 있어서, 상기 시료에 조사되는 전자빔의 사이즈가 소정값 이하가 될 경우, 상기 제1 성형 편향기는, 상기 애퍼쳐상의 전체가 상기 제2 애퍼쳐로 차폐되도록 상기 전자빔을 편향시키고,
상기 시료에 조사되는 전자빔의 사이즈가 상기 소정값보다 큰 경우, 상기 제1 성형 편향기는, 상기 제2 애퍼쳐를 통과하는 상기 애퍼쳐상의 면적이 최대가 되도록 상기 전자빔을 편향시키는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
제2항에 있어서, 복수의 도형 패턴의 형상 및 위치와, 각 도형 패턴이 고정밀도 묘화 패턴인지 또는 고속도 묘화 패턴인지가 정의된 묘화 데이터를 기억부로부터 판독하고, 상기 묘화 데이터에 정의되는 도형 패턴을 전자빔의 1회의 샷으로 조사할 수 있는 최대 샷 사이즈로 분할하고, 분할한 샷 도형마다 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성부와,
상기 샷 데이터로부터 상기 제1 성형 편향기 및 상기 제2 성형 편향기를 제어하기 위한 편향 신호를 생성하는 편향 제어부
를 더 구비하고,
상기 샷 데이터 생성부는, 상기 고정밀도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈를, 상기 고속도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈보다도 작게 하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
제3항에 있어서, 상기 샷 데이터 생성부는, 상기 샷 도형의 형상, 및 그 샷 도형의 사이즈가 상기 소정값 이하인지의 여부에 기초하여 상기 샷 데이터를 그룹화하고, 샷 순서를 설정하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
제3항에 있어서, 상기 고정밀도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈는, 상기 고속도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈의 1/4∼1/2인 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
제5항에 있어서, 상기 고정밀도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈는, 상기 고속도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최소 샷 사이즈와 동일한 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
제3항에 있어서, 상기 묘화 데이터에서는, 반도체 회로를 형성하기 위한 도형 패턴이 고정밀도 묘화 패턴으로서 설정되고, 바코드 또는 ID 번호를 형성하기 위한 도형 패턴이 고속도 묘화 패턴으로서 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
제1항에 있어서, 복수의 도형 패턴의 형상 및 위치와, 각 도형 패턴이 고정밀도 묘화 패턴, 통상 묘화 패턴, 또는 고속도 묘화 패턴 중 어느 것인지가 정의된 묘화 데이터를 기억부로부터 판독하고, 상기 묘화 데이터에 정의되는 도형 패턴을 전자빔의 1회의 샷으로 조사할 수 있는 최대 샷 사이즈로 분할하고, 분할한 샷 도형마다 샷 데이터를 생성하는 샷 데이터 생성부와,
상기 샷 데이터로부터 상기 제1 성형 편향기 및 상기 제2 성형 편향기를 제어하기 위한 편향 신호를 생성하는 편향 제어부
를 더 구비하고,
상기 샷 데이터 생성부는, 상기 통상 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈를, 상기 고속도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈보다도 작고, 상기 고정밀도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈보다도 크게 하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 애퍼쳐에는, 육각 형상부와, 그 육각 형상부에 연속하는 사각 형상부를 공유한 8각 형상의 개구가 설치되고,
상기 사각 형상부의 정점 부분에 전자빔을 조사함으로써, 전자빔의 형상을 직사각형으로 하고,
상기 육각 형상부의 변 부분에 전자빔을 조사함으로써, 전자빔의 형상을 직각 이등변 삼각형으로 하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 장치.
전자총으로부터 전자빔을 출사하는 스텝과,
제1 애퍼쳐의 하방에 설치된 제2 애퍼쳐와, 상기 제1 애퍼쳐와 상기 제2 애퍼쳐 사이에 설치된 제1 성형 편향기 및 제2 성형 편향기를 사용하여, 상기 제1 애퍼쳐를 통과한 상기 전자빔을 성형하는 스텝과,
상기 제2 애퍼쳐를 통과한 상기 전자빔을 시료에 조사하는 스텝
을 구비하고,
상기 시료에 조사하는 전자빔의 형상, 및 그 전자빔의 사이즈가 소정값 이하인지의 여부에 기초하여 상기 제1 성형 편향기에 의한 전자빔의 편향량을 제어하고,
상기 시료에 조사하는 전자빔의 사이즈에 기초하여 상기 제2 성형 편향기에 의한 전자빔의 편향량을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 방법.
제10항에 있어서, 상기 시료에 조사되는 전자빔의 사이즈가 상기 소정값 이하가 될 경우, 상기 제1 애퍼쳐를 통과한 전자빔의 전체가 상기 제2 애퍼쳐로 차폐되도록, 상기 제1 성형 편향기에 의한 편향량을 제어하고,
상기 시료에 조사되는 전자빔의 사이즈가 상기 소정값보다 큰 경우, 상기 제2 애퍼쳐를 통과하는 전자빔의 면적이 최대가 되도록, 상기 제1 성형 편향기에 의한 편향량을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 방법.
제11항에 있어서, 복수의 도형 패턴의 형상 및 위치와, 각 도형 패턴이 고정밀도 묘화 패턴인지 또는 고속도 묘화 패턴인지가 정의된 묘화 데이터를 기억부로부터 판독하는 스텝과,
상기 묘화 데이터에 정의되는 도형 패턴을 전자빔의 1회의 샷으로 조사할 수 있는 최대 샷 사이즈로 분할하고, 분할한 샷 도형마다 샷 데이터를 생성하는 스텝과,
상기 샷 데이터로부터 상기 제1 성형 편향기 및 상기 제2 성형 편향기를 제어하기 위한 편향 신호를 생성하는 스텝
을 더 구비하고,
상기 고정밀도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈를, 상기 고속도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈보다도 작게 하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 방법.
제12항에 있어서, 상기 샷 도형의 형상, 및 그 샷 도형의 사이즈가 상기 소정값 이하인지의 여부에 기초하여 상기 샷 데이터를 그룹화하고, 샷 순서를 설정하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 방법.
제12항에 있어서, 상기 고정밀도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈는, 상기 고속도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈의 1/4∼1/2인 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 방법.
제14항에 있어서, 상기 고정밀도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈는, 상기 고속도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최소 샷 사이즈와 동일한 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 방법.
제12항에 있어서, 상기 묘화 데이터에서는, 반도체 회로를 형성하기 위한 도형 패턴이 고정밀도 묘화 패턴으로서 설정되고, 바코드 또는 ID 번호를 형성하기 위한 도형 패턴이 고속도 묘화 패턴으로서 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 방법.
제10항에 있어서, 복수의 도형 패턴의 형상 및 위치와, 각 도형 패턴이 고정밀도 묘화 패턴, 통상 묘화 패턴, 또는 고속도 묘화 패턴 중 어느 것인지가 정의된 묘화 데이터를 기억부로부터 판독하는 스텝과,
상기 묘화 데이터에 정의되는 도형 패턴을 전자빔의 1회의 샷으로 조사할 수 있는 최대 샷 사이즈로 분할하고, 분할한 샷 도형마다 샷 데이터를 생성하는 스텝과,
상기 샷 데이터로부터 상기 제1 성형 편향기 및 상기 제2 성형 편향기를 제어하기 위한 편향 신호를 생성하는 스텝
을 더 구비하고,
상기 통상 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈를, 상기 고속도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈보다도 작고, 상기 고정밀도 묘화 패턴인 도형 패턴을 분할하는 최대 샷 사이즈보다도 크게 하는 것을 특징으로 하는 전자빔 묘화 방법.