TW201730684A - 帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，帶電粒子束描繪方法及帶電粒子束描繪裝置 - Google Patents

帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，帶電粒子束描繪方法及帶電粒子束描繪裝置 Download PDF

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Abstract

本發明一種態樣之帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，其特徵為，使用帶電粒子束，在塗布有阻劑的基板上，描繪複數個評估圖樣，對每一評估圖樣一面將描繪條件設為可變，一面對每一描繪條件，在複數個評估圖樣當中相異的任一評估圖樣的周邊，於經過了足以忽視該評估圖樣的描繪所造成之阻劑溫度上昇的影響之時間後，使用帶電粒子束的複數個擊發，遵照對應的描繪條件來描繪周邊圖樣，對前述每一描繪條件，測定在周邊描繪有前述周邊圖樣之前述評估圖樣的寬度尺寸，對前述每一描繪條件，演算從前述複數個擊發的各擊發到達至該評估圖樣之背向散射劑量，對前述每一描繪條件，演算於前述複數個擊發的各擊發時由於來自比該擊發時還早的擊發的熱傳導所造成之該評估圖樣的溫度上昇量，使用前述每一描繪條件的評估圖樣的寬度尺寸、及前述每一描繪條件的各擊發時之該評估圖樣的溫度上昇量、及從前述每一描繪條件的各擊發對評估圖樣之背向散射劑量，來演算並輸出相關參數，該相關參數係定義評估圖樣的寬度尺寸變動量與評估圖樣的溫度上昇量與到達至評估圖樣之背向散射劑量之相關關係。

Description

帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，帶電粒子束描繪方法及帶電粒子束描繪裝置
本發明係帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，帶電粒子束描繪方法及帶電粒子束描繪裝置，例如有關進行阻劑發熱(resist heating)修正之裝置及方法。
肩負半導體裝置微細化發展的微影技術，在半導體製程當中是唯一生成圖樣的極重要製程。近年來隨著LSI的高度積體化，對於半導體裝置要求之電路線寬正逐年微細化。為了對這些半導體裝置形成期望之電路圖樣，必須有高精度的原圖圖樣(亦稱為倍縮光罩(reticle)或光罩(mask))。在此，電子束(EB：Electron beam)描繪技術在本質上具有優良的解析性，故被用來生產高精度的原圖圖樣。
圖18為可變成形型電子線描繪裝置之動作說明用概念圖。可變成形型電子線描繪裝置，係如下述般動作。在第1孔徑410，形成有用來將電子線330成形之矩形的開口411。此外，在第2孔徑420，形成有將通過了第1孔 徑410的開口411之電子線330成形為期望的矩形形狀之可變成形開口421。從帶電粒子源430照射，通過了第1孔徑410的開口411之電子線330，會因偏向器而偏向，然後通過第2孔徑420的可變成形開口421的一部分，照射至朝規定的某方向(例如訂為X方向)連續性移動之平台上所裝載之試料340。也就是說，能夠通過第1孔徑410的開口411與第2孔徑420的可變成形開口421這兩者之矩形形狀，會描繪在朝X方向連續性移動之平台上所裝載之試料340的描繪區域上。使其通過第1孔徑410的開口411與第2孔徑420的可變成形開口421這兩者，並作成為任意形狀之方式，便稱為可變成形方式(VSB：Variable Shaped Beam方式)。
隨著光微影技術的進展、或EUV所致之短波長化，光罩描繪所必要之電子束的擊發數正加速地增加。另一方面，為了確保微細化所必要之線寬精度，係將阻劑低靈敏度化，並提升照射量，藉此謀求擊發噪訊或圖樣的邊緣粗糙(edge roughness)的減低。像這樣，由於擊發數與照射量無止盡地持續增加，描繪時間亦無止盡地持續增加。因此，正在研究藉由提升電流密度來謀求描繪時間的縮短。
然而，若欲將增加的照射能量以更高密度的電子束在短時間內照射，則會有基板溫度過熱而阻劑靈敏度變化而線寬精度惡化這樣稱為阻劑發熱(resist heating)的現象發生之問題。鑑此，有人研擬以下手法，即，對偏向區域 當中的每個最小偏向區域，依據來自在該最小偏向區域之前受到描繪之其他最小偏向區域的傳熱，算出該最小偏向區域的代表溫度，並利用代表溫度來調變照射量(發熱修正)(參照日本特開2012-069675號公報)。
另一方面，電子束描繪中，當將電子束照射至塗布有阻劑之光罩而描繪電路圖樣的情形下，會發生稱為鄰近效應(proximity effect)之現象，該現象係因電子束穿透阻劑層而到達其下方的層，並再度再入射至阻劑層之背向散射(backscattering)所致。如此一來，描繪時，會發生尺寸變動亦即描繪成不符期望尺寸之尺寸。為了避免該現象，在描繪裝置內會進行鄰近效應修正演算，例如進行調變照射量藉此抑制該尺寸變動。
上述對於阻劑發熱之照射量調變，是考慮以電子束做矚目之擊發的擊發時溫度而進行。因此，在由於和矚目之擊發不同的周邊位置之擊發所造成的背向散射而產生之鄰近效應的修正計算當中，並不會考量溫度。因此，當對於背向散射而言發熱效應很大的情形下，若依習知之計算模型則會有修正誤差變大這樣的問題。因此，渴望進行對於背向散射電子的曝光時之發熱效應的修正。然而，習知，並未落實充分的修正手法。
本發明的一種態樣，係提供一種可取得用來進行對於背向散射而言之發熱效應的照射量修正的參數之方法、或 是可達成使用該參數進行了照射量修正的描繪之帶電粒子束描繪方法及帶電粒子束描繪裝置。
本發明一種態樣之帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，其特徵為，使用帶電粒子束，在塗布有阻劑的基板上，描繪複數個評估圖樣，對每一評估圖樣一面將描繪條件設為可變，一面對每一描繪條件，在複數個評估圖樣當中相異的任一評估圖樣的周邊，於經過了足以忽視該評估圖樣的描繪所造成之阻劑溫度上昇的影響之時間後，使用帶電粒子束的複數個擊發，遵照對應的描繪條件來描繪周邊圖樣，對前述每一描繪條件，測定在周邊描繪有前述周邊圖樣之前述評估圖樣的寬度尺寸，對前述每一描繪條件，演算從前述複數個擊發的各擊發到達至該評估圖樣之背向散射劑量，對前述每一描繪條件，演算於前述複數個擊發的各擊發時由於來自比該擊發時還早的擊發的熱傳導所造成之該評估圖樣的溫度上昇量，使用前述每一描繪條件的評估圖樣的寬度尺寸、及前述每一描繪條件的各擊發時之該評估圖樣的溫度上昇量、及從前述每一描繪條件的各擊發對評估圖樣之背向散射劑量，來演算並輸出相關參數，該相關參數係定義評估圖樣的寬度尺寸變動量與評估圖樣的溫度上昇量與到達至評估圖樣之背向散射劑量之相關關係。
本發明一種態樣之帶電粒子束描繪方法，其特徵為，抽出塗布於描繪對象基板之阻劑種類的資訊，從記憶著每一阻劑種類的，圖形圖樣的寬度尺寸變動量與圖形圖樣的溫度上昇量與到達至圖形圖樣的背向散射劑量之相關參數的記憶裝置，讀出和抽出的阻劑種類相對應之相關參數，當使用帶電粒子束於規定的描繪條件下描繪圖形圖樣的情形下使用前述相關參數演算該圖形圖樣的寬度尺寸變動量，使用前述寬度尺寸變動量，當使用帶電粒子束於前述規定的描繪條件下描繪前述圖形圖樣的情形下判定是否需做帶電粒子束的照射量修正，當被判定需做照射量修正的情形下，演算將用來描繪該圖形圖樣之帶電粒子束的照射量予以修正之修正係數，使用前述修正係數，修正用來描繪該圖形圖樣之帶電粒子束的照射量，使用修正後的照射量的帶電粒子束，在前述基板上於前述規定的描繪條件下描繪前述圖形圖樣。
本發明一種態樣之帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：抽出電路，抽出塗布於描繪對象基板之阻劑種類的資訊；記憶裝置，記憶每一阻劑種類的，和圖形圖樣的設計尺寸相差之寬度尺寸變動量與圖形圖樣的溫度上昇量與到達至圖形圖樣之背向散射劑量之相關參數； 寬度尺寸變動量演算電路，從記憶裝置，讀出和抽出的阻劑種類相對應之相關參數，當使用帶電粒子束於規定的描繪條件下描繪圖形圖樣的情形下使用相關參數演算該圖形圖樣的寬度尺寸變動量；判定電路，使用寬度尺寸變動量，當使用帶電粒子束於規定的描繪條件下描繪圖形圖樣的情形下判定是否需做帶電粒子束的照射量修正；修正係數演算電路，當被判定需做照射量修正的情形下，演算將用來描繪該圖形圖樣之帶電粒子束的照射量予以修正之修正係數；修正電路，使用修正係數，修正用來描繪該圖形圖樣之帶電粒子束的照射量；及描繪機構，具有載置前述基板之平台、及放出帶電粒子束之放出源、及將前述帶電粒子束予以偏向之偏向器，使用修正後的照射量的前述帶電粒子束，在前述基板上於前述規定的描繪條件下描繪前述圖形圖樣。
10‧‧‧描繪區域
11、13‧‧‧擊發
12(12a~12e)‧‧‧評估圖樣
14(14a~14e)‧‧‧周邊圖樣
15‧‧‧鄰近效應的影響範圍
20‧‧‧條紋區域
30‧‧‧子照野
42‧‧‧擊發位置
50‧‧‧描繪條件設定部
52‧‧‧計數器
53‧‧‧判定部
54‧‧‧照射量演算部
56‧‧‧設定部
58‧‧‧阻劑資訊抽出部
60‧‧‧背向散射劑量演算部
62‧‧‧溫度上昇量演算部
64‧‧‧△CD演算部
66‧‧‧判定部
68‧‧‧修正係數演算部
70‧‧‧修正部
72‧‧‧判定部
74‧‧‧描繪控制部
76‧‧‧△CD演算部
78‧‧‧相關參數演算部
100‧‧‧描繪裝置
101‧‧‧試料
102‧‧‧電子鏡筒
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧XY平台
110‧‧‧控制計算機單元
112‧‧‧記憶體
120‧‧‧偏向控制電路
130、132、134‧‧‧DAC放大器單元
140、142、144、146、148‧‧‧記憶裝置
150‧‧‧描繪部
160‧‧‧控制部
200‧‧‧電子束
201‧‧‧電子槍
202‧‧‧照明透鏡
203‧‧‧第1成形孔徑
204‧‧‧投影透鏡
205‧‧‧偏向器
206‧‧‧第2成形孔徑
207‧‧‧對物透鏡
208‧‧‧主偏向器
209‧‧‧副偏向器
210‧‧‧鏡
212‧‧‧遮沒偏向器(遮沒器)
214‧‧‧遮沒孔徑
300‧‧‧評估基板
330‧‧‧電子線
340‧‧‧試料
410‧‧‧第1孔徑
411‧‧‧開口
420‧‧‧第2孔徑
421‧‧‧可變成形開口
430‧‧‧帶電粒子源
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中的各區域說明用概念圖。
圖3A至圖3C為實施形態1之比較例(1)中的測定寬度尺寸位置內之背向散射量與溫度上昇方式的一例示意圖。
圖4A至圖4D為實施形態1之比較例(2)中的測定 寬度尺寸位置內之背向散射量與溫度上昇方式的一例示意圖。
圖5為實施形態1中的電子束的照射量修正用參數的取得方法的主要工程示意流程圖。
圖6A及圖6B為實施形態1中的評估手法與測定寬度尺寸位置內之溫度上昇方式的一例示意圖。
圖7A及圖7B為實施形態1之比較例(2)中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例示意圖。
圖8A及圖8B為實施形態1中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例示意圖。
圖9A及圖9B為用來演算實施形態1中到達矚目擊發位置之背向散射劑量的計算模型一例示意圖。
圖10為用來演算實施形態1中因來自其他擊發的熱傳導而發生之矚目擊發位置內之溫度上昇量的計算模型一例示意圖。
圖11為實施形態1中的相關關係的模型一例示意圖。
圖12A至圖12C為實施形態1中的評估圖樣與周邊圖樣之另一例示意圖。
圖13A與圖13B為實施形態1中的評估圖樣與周邊圖樣之另一例示意圖。
圖14A與圖14B為實施形態1中的評估圖樣與周邊圖樣之另一例示意圖。
圖15A至圖15F為實施形態1中和阻劑種類相依之 寬度尺寸的一例示意圖。
圖16為實施形態1中的描繪方法的主要工程示意流程圖。
圖17為實施形態1中的寬度尺寸與照射量之關係一例示意圖。
圖18為可變成形型電子線描繪裝置之動作說明用概念圖。
以下，實施形態中，說明運用了電子束來作為帶電粒子束的一例之構成。但，帶電粒子束不限於電子束，也可以是使用離子束等帶電粒子的射束。此外，作為帶電粒子束裝置的一例，係說明可變成形型描繪裝置。
實施形態1.
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具備描繪部150與控制部160。描繪裝置100，為帶電粒子束描繪裝置之一例。特別是可變成形型(VSB型)描繪裝置之一例。描繪部150，具備電子鏡筒102與描繪室103。在電子鏡筒102內，配置有電子槍201、照明透鏡202、遮沒偏向器(遮沒器)212、遮沒孔徑214、第1成形孔徑203、投影透鏡204、偏向器205、第2成形孔徑206、對物透鏡207、主偏向器208及副偏向器209。在描繪室103內，配置有至少可於XY方 向移動之XY平台105。在XY平台105上，配置著塗布有阻劑之作為描繪對象的試料101(基板)。試料101包括用來製造半導體裝置的曝光用光罩或矽晶圓等。或是，在XY平台105上，配置著塗布有阻劑之作為評估對象的評估基板300(基板)。評估基板300包括曝光用的光罩或矽晶圓等。光罩包括光罩底板(mask blanks)。光罩底板，是在玻璃基板上依鉻(Cr)等的遮光膜及阻劑膜之順序層積著各膜。此外，會使用阻劑種類相異之複數個評估基板300。
控制部160具有控制計算機單元110、記憶體112、偏向控制電路120、DAC(數位/類比轉換器)放大器單元130，132，134(偏向放大器)、及磁碟裝置等記憶裝置140，142，144，146，148。控制計算機單元110、偏向控制電路120、及記憶裝置140，142，144，146，148係透過未圖示之匯流排而彼此連接。在偏向控制電路120連接有DAC放大器單元130，132，134。DAC放大器單元130連接至遮沒偏向器212。DAC放大器單元132連接至副偏向器209。DAC放大器單元134連接至主偏向器208。
此外，在控制計算機單元110內，配置描繪條件設定部50、擊發資料生成部52、判定部53、照射量演算部54、設定部56、阻劑資訊抽出部58、背向散射劑量演算部60、溫度上昇量演算部62、寬度尺寸變動量(△CD)演算部64、判定部66、修正係數演算部68、修正部70、 判定部72、描繪控制部74、△CD演算部76、及相關參數演算部78。各「~部」包含處理電路，作為該處理電路，例如包含電子電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路、或半導體裝置等。此外，各「~部」中包含的處理電路亦可使用共通的電路(同一電路)。或，亦可使用相異的電路(個別的電路)。控制計算機單元110內所必要的輸入資料或演算出的結果，會隨時被記憶於記憶體112。
描繪資料係從描繪裝置100的外部輸入，被存儲於記憶裝置140。描繪條件資訊及阻劑資訊係從描繪裝置100的外部被輸入，被存儲於記憶裝置142。每一阻劑種類的相關參數之資訊被存儲於記憶裝置144。每一阻劑種類的相關參數之資訊，可從描繪裝置100的外部被輸入，亦可在描繪裝置100的內部被演算。此外，評估圖樣的晶片A資料與晶片B資料係從描繪裝置100的外部被輸入，被存儲於記憶裝置146。
此處，圖1中記載了用以說明實施形態1所必須之構成。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中的各區域說明用概念圖。圖2中，試料101的描繪區域10，在主偏向器208的可偏向幅度內，例如朝y方向以長條狀被假想分割成複數個條紋區域20。此外，各條紋區域20，在副偏向器209的可偏向尺寸內，以網目狀被假想分割成複數個子照野(SF)30 (小區域)。然後，在各SF30的各擊發位置42描繪擊發圖形。
從偏向控制電路120對DAC放大器單元130，輸出遮沒控制用之數位訊號。然後，DAC放大器單元130中，將數位訊號變換為類比訊號，並將其放大後，施加至遮沒偏向器212以作為偏向電壓。藉由該偏向電壓，電子束200會被偏向，形成各擊發的射束。
從偏向控制電路120對DAC放大器單元134，輸出主偏向控制用之數位訊號。然後，DAC放大器單元134中，將數位訊號變換為類比訊號，並將其放大後，施加至主偏向器208以作為偏向電壓。藉由該偏向電壓，電子束200會被偏向，各擊發的射束會偏向至以網目狀被假想分割之規定的子照野(SF)的基準位置。
從偏向控制電路120對DAC放大器單元132，輸出副偏向控制用之數位訊號。然後，DAC放大器單元132中，將數位訊號變換為類比訊號，並將其放大後，施加至副偏向器209以作為偏向電壓。藉由該偏向電壓，電子束200會被偏向，各擊發的射束會偏向至以網目狀被假想分割之規定的子照野(SF)內的各擊發位置。
描繪裝置100中，使用複數段的偏向器，對每一條紋區域20逐漸進行描繪處理。此處，作為一例，係使用主偏向器208、及副偏向器209這樣的2段偏向器。但，並不限於此，可為1段偏向，亦可為3段偏向以上。XY平台105例如一面朝向-X方向連續移動，一面針對第1個 條紋區域20朝向X方向逐漸進行描繪。然後，第1個條紋區域20的描繪結束後，同樣地，或朝向反方向逐漸進行第2個條紋區域20之描繪。以後，同樣地，逐漸進行第3個以後的條紋區域20之描繪。然後，主偏向器208(第1偏向器)，以追隨XY平台105的移動之方式，將電子束200依序偏向至SF30的基準位置A。此外，副偏向器209(第2偏向器)，將電子束200從各SF30的基準位置A偏向至照射於該SF30內之射束的擊發位置42。像這樣，主偏向器208、及副偏向器209具有尺寸相異的偏向區域。又，SF30在該複數段偏向器的偏向區域當中，會成為最小偏向區域。
在此，當矚目擊發位置存在於周邊擊發的鄰近效應的影響範圍內的情形下，藉由因周邊擊發的射束照射而產生之背向散射電子，矚目擊發位置會和周邊擊發的射束照射時實質上同時地受到曝光。因此，習知的鄰近效應修正中，係考量該背向散射電子份量的劑量會被蓄積於矚目擊發位置這一件事來進行計算。此處，不僅在對矚目擊發位置進行矚目擊發的情形下，在因其他擊發而產生之背向散射電子將矚目擊發位置曝光時，也應會受到溫度的影響。然而，習知的鄰近效應修正中，針對背向散射電子將矚目擊發位置曝光時之溫度的影響並未考量。因此，當對於背向散射而言之發熱效應很大的情形下，若依習知之計算模型則修正誤差會變大。鑑此，理想是將因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應而引起的尺寸變動量，和基於其他原 因之尺寸變動量分離開來並加以掌握。
圖3A至圖3C為實施形態1之比較例(1)中的測定寬度尺寸位置內之背向散射量與溫度上昇方式的一例示意圖。圖3A例子中，揭示在塗布有阻劑之評估基板上，於測定寬度尺寸(CD)之位置的周邊使用基於電子束之複數個擊發描繪了周邊圖樣14後，於測定CD之位置(測定寬度尺寸位置)描繪線狀的評估圖樣12之情形。圖3A例子中，揭示評估圖樣12例如構成為藉由將複數個矩形擊發圖形接連成1列來形成線圖樣之情形。另一方面，揭示周邊圖樣14是做成將周邊的區域完全填滿之所謂平坦圖樣之情形。揭示了周邊圖樣14與評估圖樣12是被定義於1個晶片資料內，各擊發係設立一設定好的穩定時間(安定時間：settling time)之擊發間待命時間而連續進行之情形。在此，對於設定成短的安定時間(短安定：short settling)之擊發間待命時間的情形，及設定成長的安定時間(長安定：long settling)之擊發間待命時間的情形加以評估。另，例如將構成評估圖樣12之矩形擊發圖形群的中心擊發圖形訂為測定CD位置。
在此情形下，圖3B中，縱軸表示對測定CD位置照射(曝光)之劑量。橫軸以擊發順序來表示當描繪形成評估圖樣12與周邊圖樣14之複數個擊發圖形時，各擊發的編號。如圖3B所示，首先從周邊圖樣14開始描繪，故會揭示當描繪形成周邊圖樣14之複數個擊發圖形時，於各射束擊發時，因周邊圖樣14的擊發而產生之背向散射電 子當中對測定CD位置照射之劑量。然後，最後揭示當描繪形成評估圖樣12之複數個擊發圖形時所擊發的射束本身(正向散射)之劑量。周邊圖樣14的各擊發的射束本身(正向散射)之劑量，即使擊發間的安定時間不同亦不會變，故如圖3B所示，背向散射電子之劑量(背向散射劑量)，和擊發間的安定時間無關而會量取相同值。
另一方面，測定CD位置的溫度的情況則不同。因先在別的位置被擊發之射束而上昇的溫度會熱傳導，藉此，評估基板的測定CD位置的溫度會變化。如圖3C所示，當安定時間短的情形下，在受到來自先前的擊發熱傳導而上昇之溫度藉由散熱(擴散)而降低之前，便會受到來自下一擊發熱傳導，故評估基板的測定CD位置的溫度會逐漸上昇。另一方面，當安定時間長的情形下，在受到來自先前的擊發熱傳導而上昇之溫度藉由散熱(擴散)而降低了之後，才受到來自下一擊發熱傳導，故評估基板的測定CD位置的溫度上昇會受到抑制。故，最後當描繪形成評估圖樣12之複數個擊發圖形時的阻劑溫度，在短安定時間的情形及長安定時間的情形下有根本上的不同。故，在阻劑溫度高之短安定時間的情形下，當描繪形成評估圖樣12之複數個擊發圖形時的擊發劑量所造成之阻劑解析量會變大。故，即使在短安定時間的情形及長安定時間的情形下比較最終得到之在評估圖樣12的測定CD位置測定出的寬度尺寸CD，仍難以將因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應引起的尺寸變動量和基於其他原因之尺寸變動 量分離開來。
圖4A至圖4D為實施形態1之比較例(2)中的測定寬度尺寸位置內之背向散射量與溫度上昇方式的一例示意圖。圖4A例子中，揭示在塗布有阻劑之評估基板上，於測定CD之位置(測定寬度尺寸位置)描繪了線狀的評估圖樣12後，於測定寬度尺寸(CD)之位置的周邊使用基於電子束之複數個擊發描繪周邊圖樣14之情形。本例和圖3A例子係順序設為相反。在此，亦揭示了周邊圖樣14與評估圖樣12是被定義於1個晶片資料內，各擊發係設立一設定好的穩定時間(安定時間：settling time)之擊發間待命時間而連續進行之情形。圖4A例子中，如同圖3A例子般，對於設定成短的安定時間(短安定：short settling)之擊發間待命時間的情形，及設定成長的安定時間(長安定：long settling)之擊發間待命時間的情形加以評估。例如，將構成評估圖樣12之矩形擊發圖形群的中心擊發圖形訂為測定CD位置。
在此情形下，圖4B中，縱軸表示對測定CD位置照射(曝光)之劑量。橫軸以擊發順序來表示當描繪形成評估圖樣12與周邊圖樣14之複數個擊發圖形時，各擊發的編號。如圖4B所示，首先揭示當描繪形成評估圖樣12之複數個擊發圖形時所擊發的射束本身(正向散射)之劑量。接下來，揭示當描繪形成周邊圖樣14之複數個擊發圖形時，於各射束擊發時，因周邊圖樣14的擊發而產生之背向散射電子當中對測定CD位置照射之劑量。周邊圖 樣14的各擊發的射束本身(正向散射)之劑量，即使擊發間的安定時間不同亦不會變，故如圖4B所示，背向散射電子之劑量(背向散射劑量)，和擊發間的安定時間無關而會量取相同值。
另一方面，測定CD位置的溫度的情況則不同。如圖4C所示，後來才描繪周邊圖樣14，故相較於圖3C，當描繪形成評估圖樣12之複數個擊發圖形時，不會有來自周邊圖樣14的各擊發之熱傳導所造成的阻劑溫度上昇。但，短安定時間的情形下，在因形成評估圖樣12之複數個擊發而上昇的阻劑溫度藉由散熱(擴散)而降低之前，周邊圖樣14的描繪即已開始，故當因周邊圖樣14的各擊發而產生之背向散射電子將測定CD位置曝光時的阻劑溫度，在短安定時間的情形下及長安定時間的情形下有根本上的不同。故，在阻劑溫度高之短安定時間的情形下，於周邊圖樣14的描繪開始時間點，測定CD位置內之背向散射電子的劑量所造成之阻劑解析量會變大。
又，如圖4D所示，短安定時間的情形下，當形成評估圖樣12本身時，由於來自比測定CD位置的擊發11還先照射射束的擊發13之熱傳導，會發生擊發11時的阻劑溫度上昇。故，當描繪形成評估圖樣12之複數個擊發圖形時的阻劑溫度，在短安定時間的情形及長安定時間的情形下有根本上的不同。故，在阻劑溫度高之短安定時間的情形下，當描繪形成評估圖樣12之測定CD位置內之擊發圖形時的擊發劑量所造成之阻劑解析量會變大。
故，即使在短安定時間的情形及長安定時間的情形下比較最終得到之在評估圖樣12的測定CD位置測定出的寬度尺寸CD，仍無法將因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應引起的尺寸變動量和基於其他原因之尺寸變動量徹底分離開來。
鑑此，實施形態1中，是依以下方式測定，藉此將因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應而引起的尺寸變動量，和基於其他原因之尺寸變動量分離開來。
圖5為實施形態1中的電子束的照射量修正用參數的取得方法的主要工程示意流程圖。圖5中，實施形態1中的電子束的照射量修正用參數的取得方法，係實施描繪條件設定工程(S102)、評估圖樣描繪工程(S104)、周邊圖樣描繪工程(S106)、判定工程(S108)、描繪條件變更工程(S110)、寬度尺寸(CD)測定工程(S112)、寬度尺寸變動量(△CD)演算工程(S114)、背向散射劑量演算工程(S116)、溫度上昇量演算工程(S118)、相關參數演算工程(S120)這一連串工程。
作為描繪條件設定工程(S102)，描繪條件設定部50，對描繪裝置100設定當描繪晶片A及晶片B的情形下之描繪條件。作為描繪條件，例如可舉出複數個擊發間的安定時間。晶片A中，設定長安定時間。例如設定成800ns。晶片A中，可將作為擊發間的待命時間之安定時間設定成，使得因來自周圍的擊發之傳熱而上昇的溫度擴散之後才開始矚目之擊發。接著，設定形成晶片B的圖樣 之複數個擊發間的安定時間。晶片B中，準備從短安定時間至長安定時間為止之複數個安定時間。例如，準備20ns、50ns、100ns、300ns、及800ns。然後，設定複數個安定時間當中的1個安定時間。例如設定成20ns。如後述般，晶片B的描繪中，是以晶片B的圖樣單位一面將安定時間設為可變一面描繪複數次晶片B的圖樣。描繪條件設定部50，設定其他的描繪條件。例如，可舉出照射量(劑量)、多重描繪的道次數(多重度)、擊發的描繪順序、及最大擊發尺寸等。
圖6A及圖6B為實施形態1中的評估手法與測定寬度尺寸位置內之溫度上昇方式的一例示意圖。如圖6A所示，實施形態1中，依評估圖樣12與周邊圖樣14來定義至不同的晶片。圖6A例子中，將評估圖樣12定義在晶片A，將周邊圖樣14定義在晶片B。圖6A例子中，例如在1個SF30內例如配置作為線圖樣之1個評估圖樣12。然後，以該SF30為中心，針對落在鄰近效應的影響範圍15內之複數個SF30，配置藉由整面描繪之所謂平坦圖樣而構成之周邊圖樣14。另，針對配置有評估圖樣12之SF30，亦與評估圖樣12之間拉開間隙，而對剩餘的區域配置平坦圖樣即可。間隙，只要是可藉由尺寸測定器來測定評估圖樣12的寬度尺寸之尺寸即可。例如，可拉開最大擊發尺寸的數倍，例如5倍程度之間隙。然後，如圖6A所示，首先進行定義有評估圖樣12之晶片A的描繪。其後，將描繪對象晶片從晶片A變為晶片B，在評估圖樣 12的周圍，進行定義有周邊圖樣14之晶片B的描繪。一面將晶片B的描繪條件(此處為安定時間)設為可變，一面進行複數次由晶片A的描繪與晶片B的描繪所構成之組合。以下具體說明之。
作為評估圖樣描繪工程(S104)，受到描繪控制部74控制之描繪部150，使用電子束200，在塗布有阻劑之評估基板300上，描繪晶片A中定義之複數個評估圖樣12。在此，在評估基板300上的離散之各位置分別描繪評估圖樣12。例如，對數個份之遠離的條紋區域20每一者，分別描繪評估圖樣12。相鄰評估圖樣12間的距離，合適是描繪自己的評估圖樣12之位置的阻劑溫度不會因來自對方側的評估圖樣12的描繪用射束擊發之熱傳導而上昇之距離，亦即成為對方側的評估圖樣12的描繪用射束擊發的鄰近效應的影響範圍外之距離。也就是說，當描繪自己的評估圖樣12時，只要保有不會因對方側的評估圖樣12的描繪而受到影響之距離即可。另，在此，雖揭示在晶片A定義複數個評估圖樣12，並對1片評估基板300改變位置來描繪數個評估圖樣12之情形，但並不限於此。亦可為將各評估圖樣12描繪至個別的評估基板300之情形。
另，若要描繪定義於晶片A之複數個評估圖樣12，擊發資料生成部52會從記憶裝置146讀出晶片A的晶片資料，進行複數段的資料變換處理，將定義於晶片A之評估圖樣12分割成可藉由描繪裝置100描繪之複數個擊發 圖形。然後，對每一擊發圖形，生成定義著圖形種類、座標位置、尺寸等之擊發資料。生成的擊發資料會被存儲於記憶裝置148。然後，擊發資料，在描繪控制部74的控制之下，被輸出至偏向控制電路120，生成各種的偏向資料，藉由受到描繪控制部74控制之描繪部150而執行描繪。
作為周邊圖樣描繪工程(S106)，受到描繪控制部74控制之描繪部150，在複數個評估圖樣12當中相異的任一評估圖樣12的周邊，於經過了足以忽視該評估圖樣12的描繪所造成之阻劑溫度上昇的影響之時間後，使用電子束200的複數個擊發，遵照對應的描繪條件來描繪定義於晶片B之周邊圖樣14。在此，例如對複數個評估圖樣12當中的1者的周邊，以安定時間被設定成20ns之擊發間待命時間來描繪周邊圖樣14。
作為判定工程(S108)，判定部53，判定預定好的所有描繪條件下之周邊圖樣描繪工程(S106)是否已結束。在此，例如針對為了周邊圖樣14的描繪用而準備之複數個安定時間，判定所有安定時間下之周邊圖樣描繪工程(S106)是否已結束。當預定好的所有描繪條件下之周邊圖樣描繪工程(S106)已結束的情形下，進入寬度尺寸(CD)測定工程(S112)。當預定好的所有描繪條件下之周邊圖樣描繪工程(S106)尚未結束的情形下，進入描繪條件變更工程(S110)。
作為描繪條件變更工程(S110)，描繪條件設定部 50，變更描繪裝置100中設定之當描繪晶片B的情形下之描繪條件。例如，將安定時間從20ns變更為50ns。然後，回到周邊圖樣描繪工程(S106)，反覆周邊圖樣描繪工程(S106)至描繪條件變更工程(S110)，直到判定工程(S108)中判定預定好的所有描繪條件下之周邊圖樣描繪工程(S106)已結束。此時，對每一描繪條件，將在周邊描繪周邊圖樣14之評估圖樣12切換至別的評估圖樣12。
像以上這樣，實施形態1中，是對每一評估圖樣12一面將描繪條件設為可變，一面對每一描繪條件，在複數個評估圖樣12當中相異的任一評估圖樣12的周邊，於經過了足以忽視該評估圖樣12的描繪所造成之阻劑溫度上昇的影響之時間後，使用電子束200的複數個擊發，遵照對應的描繪條件來描繪定義於晶片B之周邊圖樣14。
另，若要描繪定義於晶片B之周邊圖樣14，擊發資料生成部52會從記憶裝置146讀出晶片B的晶片資料，進行複數段的資料變換處理，將定義於晶片B之周邊圖樣14分割成可藉由描繪裝置100描繪之複數個擊發圖形。然後，對每一擊發圖形，生成定義著圖形種類、座標位置、尺寸等之擊發資料。生成的擊發資料會被存儲於記憶裝置148。然後，擊發資料，在描繪控制部74的控制之下，被輸出至偏向控制電路120，生成各種的偏向資料，藉由受到描繪控制部74控制之描繪部150而執行描繪。另，藉由該資料處理的時間，在開始周邊圖樣14的描繪 之前，會經過足以忽視評估圖樣12的描繪所造成之阻劑溫度上昇的影響之時間。實施形態1中，藉由分成晶片A與晶片B，當因周邊圖樣14的描繪而引起的背向散射電子將評估圖樣12的尺寸測定位置曝光時，能夠排除評估圖樣12的描繪所造成之阻劑溫度上昇的影響。
如圖6B所示，是改變晶片而後來才描繪周邊圖樣14，故在因形成評估圖樣12之複數個擊發而上昇的阻劑溫度藉由散熱(擴散)而降低之後才開始周邊圖樣14的描繪，故能夠使得當因周邊圖樣14的各擊發而產生的背向散射電子將測定CD位置曝光時不會對阻劑溫度帶來影響。故，對於當背向散射電子將測定CD位置曝光時之測定CD位置的阻劑溫度，能夠在排除了其他因素的狀態下，將短安定時間之情形與長安定時間之情形予以比較。另，當描繪形成評估圖樣12之複數個擊發圖形時所擊發之射束本身(正向散射)的劑量，以及當描繪形成周邊圖樣14之複數個擊發圖形時於各射束擊發時因周邊圖樣14的擊發而產生的背向散射電子當中照射至測定CD位置的劑量，會成為如同圖4B。換言之，背向散射電子的劑量，和擊發間的待命時間(安定時間)無相依性。故，會成為如同圖4B。
又，實施形態1中，當形成評估圖樣12本身時是藉由設定成長安定時間之各擊發而受到描繪，故即使因來自比圖4D所示之測定CD位置的擊發11還早照射射束之擊發13的熱傳導而導致測定CD位置的阻劑溫度上昇，也 能在藉由散熱(擴散)而溫度下降之後才進行測定CD位置之擊發11。故故，當在短安定時間的情形及長安定時間的情形下比較最終得到之在評估圖樣12的測定CD位置測定出的寬度尺寸CD之情形下，能夠將該尺寸差訂為因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應引起的尺寸變動量，而和基於其他原因之尺寸變動量分離開來而測定。
然後，將描繪有評估圖樣12與周邊圖樣14之不同的描繪條件的複數個組合之評估基板300從描繪裝置100搬出，將評估基板300顯影。如此一來，便形成評估圖樣12與周邊圖樣14之不同的描繪條件的複數個組合之阻劑圖樣。然後，以該阻劑圖樣作為遮罩，遮光膜被蝕刻，其後，阻劑材藉由灰化等而被除去，藉此，便形成由遮光膜所成之評估圖樣12與周邊圖樣14之不同的描繪條件的複數個組合之圖樣群。
作為寬度尺寸(CD)測定工程(S112)，使用未圖示的尺寸測定器，對每一描繪條件，測定在周邊描繪有周邊圖樣14之評估圖樣12的寬度尺寸CD。
作為寬度尺寸變動量(△CD)演算工程(S114)，△CD演算部76，對每一描繪條件，演算評估圖樣12的寬度尺寸變動量(△CD)。
圖7A及圖7B為實施形態1之比較例(2)中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例示意圖。圖7A和圖4A相同。也就是說，圖7A例子中，揭示將評估圖樣12與周邊圖樣14定義在同一晶片內，在塗布有阻劑之評 估基板上，於測定CD之位置(測定寬度尺寸位置)描繪了線狀的評估圖樣12後，相隔正好設定好之安定時間後，接著於測定寬度尺寸(CD)之位置的周邊使用基於電子束之複數個擊發描繪周邊圖樣14之情形。改變安定時間同樣地進行該描繪。其結果，如圖7B所示，於每一安定時間，最終得到的測定寬度尺寸位置內之寬度尺寸CD會變化。寬度尺寸CD達收斂之例如300ns以上的安定時間下之寬度尺寸CD，能夠視為是沒有因發熱效應引起之尺寸變動量的情形下之值。相對於沒有因該發熱效應引起的尺寸變動量的情形下之寬度尺寸CD而言，隨著安定時間愈變短，寬度尺寸CD會逐漸變大。該寬度尺寸CD的差，便成為各安定時間下之寬度尺寸變動量(△CD)。但，如上述般，若依比較例(2)的手法，並非只有因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應引起之尺寸變動量的變化。故，難以由該結果來求出因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應引起之尺寸變動量。
圖8A及圖8B為實施形態1中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例示意圖。圖8A和圖6A相同。也就是說，將評估圖樣12與周邊圖樣14分別定義於不同晶片，在塗布有阻劑之評估基板300上，於測定CD之位置(測定寬度尺寸位置)描繪了定義於晶片A之線狀的評估圖樣12後，於測定寬度尺寸(CD)之位置的周邊，使用基於電子束之複數個擊發描繪定義於晶片B之周邊圖樣14之情形。改變安定時間同樣地進行該描繪。其結果， 如圖8B所示，於每一安定時間，最終得到的測定寬度尺寸位置內之寬度尺寸CD會變化。
寬度尺寸CD達收斂之例如300ns以上的安定時間下之寬度尺寸CD，能夠視為是沒有因發熱效應引起之尺寸變動量的情形下之值。相對於沒有因該發熱效應引起的尺寸變動量的情形下之寬度尺寸CD而言，隨著安定時間愈變短，寬度尺寸CD會逐漸變大。該寬度尺寸CD的差，便成為各安定時間下之寬度尺寸變動量(△CD)。由圖8B所示之△CD變得比圖7B所示之△CD還小這一事實亦可知，圖8B所示之△CD，是將因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應引起之尺寸變動量的變化，和其他因素之尺寸變動量分離開來揭示。故，能夠由該結果來求出因背向散射電子的曝光伴隨之發熱效應引起之尺寸變動量。
作為背向散射劑量演算工程(S116)，背向散射劑量演算部60，對每一描繪條件，演算從形成周邊圖樣14之複數個擊發的各擊發到達至該評估圖樣12之背向散射劑量。
圖9A及圖9B為用來演算實施形態1中到達矚目擊發位置之背向散射劑量的計算模型一例示意圖。圖9A例子中，揭示當對不同於矚目擊發位置i的位置(xi，yi)之周邊擊發位置j照射電子束的情形下之入射劑量(正向散射電子)與背向散射電子。正向散射電子的劑量以矩形表示。背向散射電子的劑量以分布函數的輪廓線表示。圖9B例子中，揭示周邊擊發位置j的位置(xj，yj)與矚目 擊發位置i的位置(xi，yi)之位置關係一例。圖9B例子中，揭示當射束尺寸(aj×bj)的擊發j照射至周邊擊發位置j的情形下，矚目擊發位置i的座標(xi，yi)存在於以周邊擊發位置j為中心之背向散射半徑σ(鄰近效應的影響半徑)內之情形。在此情形下，到達至矚目擊發位置i之第j個擊發所造成之背向散射劑量dj，能夠使用第i個擊發的位置(xi，yi)、第j個擊發的位置(xj，yj)、第j個擊發的射束照射量Dj、背向散射率η、背向散射半徑σ、及第j個擊發的射束尺寸(aj×bj)，依以下式(1)定義。
作為溫度上昇量演算工程(S118)，溫度上昇量演算部62，對每一描繪條件，演算當形成周邊圖樣14之複數個擊發的各擊發時因來自比該擊發時還早的擊發之熱傳導所造成之該評估圖樣12的溫度上昇量。
圖10為用來演算實施形態1中因來自其他擊發的熱傳導而發生之矚目擊發位置內之溫度上昇量的計算模型一例示意圖。圖10中，設想從第j個擊發對第i個矚目擊發的位置(xi，yi)熱傳導之情形。此外，假設電子束的擊發的能量全部分布於擊發尺寸的直方體。該直方體的深度方向尺寸，稱為古倫射程(Grun range)Rg，訂為由實驗式得到之電子於玻璃基板(石英)內的射程(當加速電壓為例如50kV的射束的情形下，會成為20μm以內)。熱 傳導的媒體假設僅有玻璃基板，遮光膜及阻劑不考慮。在此情形下，因來自第j個擊發的熱傳導引起而產生之第i個矚目擊發位置內之時刻t中的溫度上昇量δTij，能夠使用古倫射程Rg、玻璃基板的密度ρ、玻璃基板的比熱Cp、加速電壓V、電流密度J、第j個擊發的射束照射開始時刻tj,1、第j個擊發的射束照射結束時刻tj,2、係數k、第i個矚目擊發的射束照射時刻ti、矚目之時刻t、第i個矚目擊發的位置(xi，yi)、第j個擊發的左下角部的位置(xj,1，yj,1)、第j個擊發的右上角部的位置(xj,2，yj,2)，依以下式(2)定義。
惟，式(2)中的函數F，係依以下式(3)定義。
惟，式(2)及式(3)中的函數σ’，係依以下式(4)定義。
故，從時刻t以前的所有擊發傳播之矚目時刻t中的第i個矚目擊發的擊發位置內之溫度上昇量Ti(t)，會成為由來自時刻t以前照射的各擊發之熱傳導引起而產生之第i個矚目擊發位置內之時刻t中的溫度上昇量δTij之總和，能夠依以下式(5)定義。
故，針對形成周邊圖樣14之複數個擊發的各擊發，分別演算由來自進行該擊發之時刻t以前照射的各擊發之熱傳導引起而產生之第i個矚目擊發位置內之時刻t中的溫度上昇量Ti(t)。如此一來，針對形成周邊圖樣14之複數個擊發的各擊發，便得到因該擊發引起的背向散射電子將矚目CD位置曝光之時刻中的矚目CD位置內之溫度上昇量Ti(t)。
作為相關參數演算工程(S120)，相關參數演算部78，使用每一描繪條件之評估圖樣12的寬度尺寸CD、每一描繪條件之周邊圖樣14的各擊發時之該評估圖樣12的溫度上昇量Ti(t)、每一描繪條件之從周邊圖樣14的各擊發對評估圖樣12之背向散射劑量dj，演算相關參數B，該相關參數B是定義評估圖樣12的寬度尺寸變動量△CD與評估圖樣12的溫度上昇量Ti(t)與到達至評估圖樣12的背向散射劑量dj之相關關係。
圖11為實施形態1中的相關關係的模型一例示意圖。圖10中，縱軸表示評估圖樣12(矚目CD位置)的寬度尺寸變動量△CD。橫軸表示到達至矚目擊發位置i之第j個擊發所造成之背向散射劑量dj與第j個擊發時的矚目擊發位置i的溫度Tj之積的總和Σdj‧Tj。第j個擊發時的矚目擊發位置i的溫度Tj，會成為從第j個擊發時刻t以前的所有擊發傳播之矚目時刻t的第i個矚目擊發的擊發位置內之溫度上昇量Ti(t)。故，對每一描繪條件，將針對形成周邊圖樣14之各擊發的dj‧Tj的總和 Σdj‧Tj與評估圖樣12(矚目CD位置)的寬度尺寸變動量△CD，以近似式予以近似。在此，例如以1次式予以近似。近似式，由以下式(6)定義。
故，相關參數演算部78，是使用各描繪條件下之Σdj‧Tj與寬度尺寸變動量△CD，來演算相關參數B(電子束的照射量修正用參數)，該相關參數B係定義以近似式表示之相關關係。演算出的相關參數B，與阻劑種類建立關連並被輸出至記憶裝置144，被存儲。另，相關關係，不限於1次式者，亦可使用2次以上的多項式。
上述例子中，為了求出相關參數B，揭示了藉由指派安定時間來變更矚目擊發位置i的溫度Tj之情形。但，並不限於此。
圖12A至圖12C為實施形態1中的評估圖樣與周邊圖樣之另一例示意圖。圖12A中，揭示評估圖樣12與圍繞評估圖樣12之周邊圖樣14的一例。如圖12B所示，藉由改變圖12A的周邊圖樣14的內側尺寸，能夠改變評估圖樣12與周邊圖樣14之距離。藉由將評估圖樣12與周邊圖樣14之距離以可變方式改變，便能指派dj與Tj之值。此外，如圖12C所示，藉由將當描繪定義於晶片B之周邊圖樣14時的照射量以可變方式改變，便能指派dj與Tj之值。
圖13A與圖13B為實施形態1中的評估圖樣與周邊圖樣之另一例示意圖。圖13A中，藉由固定的安定時間來 描繪形成定義於晶片A之評估圖樣12的各擊發，圖13B中藉由將形成定義於晶片B之周邊圖樣14的各擊發的安定時間設為可變，便能指派Tj之值。
圖14A與圖14B為實施形態1中的評估圖樣與周邊圖樣之另一例示意圖。上述例子中，揭示了運用評估圖樣12與圍繞評估圖樣12之周邊圖樣14所構成之組合的情形，但評估圖樣12與周邊圖樣14之形狀並不限於此。如圖14A所示，亦可將評估圖樣12a~12e以朝同方向並排之複數個線圖樣來構成，而如圖14B所示，在構成評估圖樣12之線圖樣間，分別配置線圖樣來作為周邊圖樣14a~14e。設計成該構成，亦能指派dj與Tj之值。
圖15A至圖15F為實施形態1中和阻劑種類相依之寬度尺寸的一例示意圖。圖7A與圖7B及圖8A與圖8B中說明的寬度尺寸CD與安定時間之關係，係和阻劑種類相依。圖15A中，揭示使用阻劑A以多重描繪3道次描繪了例如23.5μC/cm2的照射量之，實施形態1的比較例(2)中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例。圖15B中，揭示使用阻劑A以多重描繪3道次描繪了例如23.5μC/cm2的照射量之，實施形態1中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例。若以每1道次的劑量來除最大尺寸變動量藉此標準化，則圖15A例子中，使用了阻劑A的情形下，成為0.217nm/(μC/cm2)。圖15B例子中，使用了阻劑A的情形下，成為0.056nm/(μC/cm2)。
圖15C中，揭示使用阻劑B以多重描繪2道次描繪 了例如15.1μC/cm2的照射量之，實施形態1的比較例(2)中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例。圖15D中，揭示使用阻劑B以多重描繪2道次描繪了例如15.1μC/cm2的照射量之，實施形態1中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例。若以每1道次的劑量來除最大尺寸變動量藉此標準化，則圖15C例子中，使用了阻劑B的情形下，成為0.397nm/(μC/cm2)。圖15D例子中，使用了阻劑B的情形下，成為0.201nm/(μC/cm2)。
圖15E中，揭示使用阻劑C以多重描繪1道次(無多重)描繪了例如6.4μC/cm2的照射量之，實施形態1的比較例(2)中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例。圖15F中，揭示使用阻劑C以多重描繪1道次(無多重)描繪了例如6.4μC/cm2的照射量之，實施形態1中的評估圖樣的寬度尺寸與安定時間之關係一例。若以每1道次的劑量來除最大尺寸變動量藉此標準化，則圖15E例子中，使用了阻劑C的情形下，成為0.734nm/(μC/cm2)。圖15F例子中，使用了阻劑C的情形下，成為0.195nm/(μC/cm2)。
像以上這樣，寬度尺寸CD與安定時間之關係，係和阻劑種類相依。故，實施形態1中，合適是對每一阻劑種類取得相關參數B。取得相關參數B之方法，如上述般。
像以上這樣按照實施形態1，能夠對每一阻劑種類，取得用來進行對於背向散射而言之發熱效應的照射量修正 之相關參數B。相關參數B，被關連至阻劑種類而被存儲於記憶裝置144。
另，上述例子中，揭示了測定了寬度尺寸CD後，於描繪裝置100內進行直到演算相關參數B為止之各演算工程的情形，但並不限於此。亦可藉由描繪裝置100外的演算裝置來演算。在此情形下，演算出的每一阻劑種類的相關參數B，只要從描繪裝置100的外部被輸入而被存儲於記憶裝置144即可。換言之，記憶裝置144中，會記憶每一阻劑種類之，和圖形圖樣(擊發圖形)的設計尺寸相差之寬度尺寸變動量△CD與圖形圖樣(擊發圖形)溫度上昇量Tj與到達至圖形圖樣(擊發圖形)的背向散射劑量dj之相關參數B。
接著，說明使用該相關參數B來進行對於背向散射而言之發熱效應的照射量修正而做描繪之描繪方法。
圖16為實施形態1中的描繪方法的主要工程示意流程圖。圖16中，實施形態1中的描繪方法，係實施描繪條件設定工程(S202)、擊發資料生成工程(S204)、照射量演算工程(S206)、抽出工程(S208)、設定工程(S210)、背向散射劑量演算工程(S212)、溫度上昇量演算工程(S214)、△CD演算工程(S216)、判定工程(S218)、修正係數演算工程(S220)、照射量修正工程(S222)、判定工程(S224)、描繪工程(S226)這一連串工程。
作為描繪條件設定工程(S202)，描繪條件設定部 50，從記憶裝置142讀出描繪條件資訊，對描繪裝置100設定當描繪存儲於記憶裝置140之描繪資料中定義之晶片圖樣(複數個圖形圖樣)的情形下之描繪條件。作為描繪條件，例如可舉出複數個擊發間的安定時間。除此之外，例如可舉出照射量(劑量)、多重描繪的道次數(多重度)、擊發的描繪順序、及最大擊發尺寸等。
作為擊發資料生成工程(S204)，擊發資料生成部52，從記憶裝置140讀出描繪資料，進行複數段的資料變換處理，生成描繪裝置100固有的擊發資料。描繪資料中定義之各圖形圖樣，其尺寸通常比可藉由描繪裝置100擊發之最大擊發尺寸還大，常有無法以1次的電子束200的擊發來形成之情形。因此，將各圖形圖樣分割成可做電子束的擊發之最大擊發尺寸以下的複數個擊發圖形。然後，對每一擊發圖形，生成擊發資料。作為擊發資料，定義著示意該擊發圖形的圖形種類之圖形代碼、受到擊發之座標、及擊發圖形的尺寸。各擊發資料，在描繪控制部74的控制下，依擊發順序被重新排列，被存儲於記憶裝置148。擊發資料，例如對每一條紋區域演算。
作為照射量演算工程(S206)，照射量演算部54，從記憶裝置140讀出描繪資料，演算規定尺寸的每一網目區域的照射量D。此處的照射量D的演算手法，可使用習知之手法。照射量D，例如能夠藉由對基準照射量Dbase乘上修正係數而成之值來演算。作為修正係數，例如合適是使用鄰近效應修正用的修正係數。鄰近效應，其影響半 徑(背向散射半徑σ)會波及數μm~10μm，因此若要進行修正演算，合適是將霧化用網目的尺寸訂為影響半徑的1/10程度，例如0.5μm~1μm。除此之外，照射量，合適是藉由霧化效應(fogging effect)修正用的修正係數或負載效應(loading effect)修正用的修正係數等來修正。然後，照射量演算部54，作成將演算出的各照射量依每一區域定義而成之照射量對映(mapping)。生成的照射量對映，會被記憶於記憶裝置148。照射量對映，例如對每一條紋區域演算。另，照射量對映，可藉由將成為各對映值之照射量予以變換成照射時間之狀態予以定義。照射時間，能夠藉由將照射量D除以電流密度J來定義。
作為抽出工程(S208)，阻劑資訊抽出部58，從記憶裝置142抽出塗布於成為描繪對象基板的試料101之阻劑種類的資訊。
作為設定工程(S210)，設定部56，例如依描繪順序，設定矚目擊發。
作為背向散射劑量演算工程(S212)，背向散射劑量演算部60，演算從該矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)的擊發位置會落入鄰近效應的影響範圍內之電子束200的複數個擊發的各擊發到達至該矚目擊發的擊發圖形的擊發位置之背向散射劑量dj。背向散射劑量dj的演算手法，可使用上述式(1)。用於演算之各擊發的照射量，可使用存儲於記憶裝置148之照射量對映的該當位置的照射量。另，從比矚目擊發還早照射的擊發位置內之射束擊發 到達至矚目擊發的照射位置之背向散射劑量dj，更佳是使用後述照射量修正工程(S222)中修正後的照射量。
作為溫度上昇量演算工程(S214)，溫度上昇量演算部62，於矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)的擊發位置會落入鄰近效應的影響範圍內之複數個擊發的每一擊發時，演算於該擊發時藉由來自其他擊發的熱傳導而上昇之該矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)的擊發位置內之溫度上昇量Tj。此處的「其他擊發」，其對象為於令背向散射電子到達至矚目擊發的擊發位置之擊發的擊發時，和鄰近效應的影響範圍無關而已擊發完畢之所有擊發。但，針對來自和矚目擊發的擊發位置相距不致熱傳導的程度的位置之擊發，亦可從演算對象排除。溫度上昇量Tj的演算手法，可使用上述式(2)~式(5)。
作為△CD演算工程(S216)，△CD演算部64，從記憶著每一阻劑種類的，圖形圖樣的寬度尺寸變動量△CD與圖形圖樣的溫度上昇量TJ與到達至圖形圖樣的背向散射劑量dj之相關參數B的記憶裝置144，讀出和抽出的阻劑種類相對應之相關參數B，當使用電子束200在設定好的描繪條件(規定的描繪條件)下描繪圖形圖樣的情形下使用相關參數B演算該圖形圖樣的寬度尺寸變動量△CD。具體而言，△CD演算部64，是使用於令背向散射電子到達至矚目擊發的擊發位置之各擊發的每一擊發時之該矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)的擊發位置內之溫度上昇量Ti、及於令背向散射電子到達至矚目擊發的擊發位 置之各擊發的每一擊發時從該擊發到達至該矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)的擊發位置之背向散射劑量dj、及相關參數B，來演算該矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)的寬度尺寸變動量△CD。寬度尺寸變動量△CD的演算手法，可使用上述式(6)。
作為判定工程(S218)，判定部53，使用寬度尺寸變動量△CD，當使用電子束200在設定好的描繪條件(規定的描繪條件)下描繪矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)之情形下，判定是否需做矚目擊發的電子束200的照射量修正。具體而言，判定部53，是判定演算出的該矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)的寬度尺寸變動量△CD是否在容許範圍內。若演算出的寬度尺寸變動量△CD在容許範圍內，則不進行照射量修正而進入判定工程(S224)。若演算出的寬度尺寸變動量△CD超出容許範圍內(大)的情形下，進入修正係數演算工程(S220)。
作為修正係數演算工程(S220)，修正係數演算部68，當被判定需做照射量修正的情形下，演算將用來描繪矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)之電子束的照射量予以修正之修正係數k。修正係數k，是以將使用相關參數B演算出的該矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)之寬度尺寸變動量△CD予以修正的方式來演算。
圖17為實施形態1中的寬度尺寸與照射量之關係一例示意圖。圖17中，縱軸表示寬度尺寸CD，橫軸表示照射量D。寬度尺寸CD與照射量D之關係，只要事先藉由 實驗等求得即可。另，該關係，可對每一圖樣密度ρ預先求得。例如，可預先求得P≒0的情形、及ρ=0.5(50%)的情形、及ρ=1(100%)的情形。然後，藉由線性內插法，求出該當圖樣密度的情形之關係即可。然後，修正係數演算部68，演算用來修正成照射量D(=kD0)修正係數k，該照射量D是對應至將藉由照射量演算工程(S206)中演算出的照射量D0而形成之寬度尺寸CD0予以修正恰好寬度尺寸變動量△CD之位置。
作為照射量修正工程(S222)，修正部70，使用修正係數k，修正用來描繪該矚目擊發的擊發圖形(圖形圖樣)之電子束200的照射量D。被修正的照射量D，會被覆寫至存儲於記憶裝置148之照射量對映。另，照射量對映的對映值的尺寸，係被設定得比擊發尺寸還大。故，亦可能有同一對映值內定義著相異照射量之情形。故，只要預先對各對映值將每一擊發位置的照射量定義成屬性資料即可。
作為判定工程(S224)，判定部72，判定針對該條紋區域內的所有擊發，從上述設定工程(S210)至照射量修正工程(S222)為止之各演算處理是否已結束。當已結束的情形下，進入描繪工程(S226)。當尚殘留處理前之擊發的情形下，回到設定工程(S210)，反覆從設定工程(S210)至判定工程(S224)之各工程，直到針對所有擊發的演算處理完畢為止。
作為描繪工程(S226)，描繪部150，使用修正後的 照射量的電子束200，在試料101(基板)上以設定好的描繪條件(規定的描繪條件)下描繪各擊發的擊發圖形(圖形圖樣)。具體而言係如下述般動作。
偏向控制電路120，從存儲於記憶裝置148之照射量對映取得照射時間。然後，偏向控制電路120，係將控制每一擊發的照射時間之數位訊號輸出至DAC放大器單元130。然後，DAC放大器單元130，將數位訊號變換為類比訊號，並將其放大後，施加至遮沒偏向器212以作為偏向電壓。
從電子槍201(放出部)放出的電子束200，當通過遮沒偏向器212內時，藉由遮沒偏向器212，在射束ON的狀態下被控制成通過遮沒孔徑214，在射束OFF的狀態下則被偏向而使得射束全體被遮沒孔徑214遮蔽。從射束OFF的狀態變為射束ON，其後再變為射束OFF為止前通過了遮沒孔徑214的電子束200，便成為1次電子束的擊發。遮沒偏向器212係控制通過的電子束200的方向，而交互地生成射束ON的狀態及射束OFF的狀態。舉例來說，只要在射束ON的狀態下不施加電壓，而在射束OFF時對遮沒偏向器212施加電壓即可。在該各擊發的照射時間內，照射至試料101之電子束200的每一擊發的照射量會受到調整。
像以上這樣，藉由通過遮沒偏向器212及遮沒孔徑214而生成之各擊發的電子束200，會藉由照明透鏡202而對具有矩形的孔之第1成形孔徑203全體做照明。此 處，係將電子束200先成形為矩形。然後，通過了第1成形孔徑203的第1孔徑像之電子束200，會藉由投影透鏡204而被投影至第2成形孔徑206上。藉由偏向器205，該第2成形孔徑206上的第1孔徑像受到偏向控制，而能夠令射束形狀及尺寸變化(進行可變成形)。該可變成形會對每一擊發進行，通常對於每一擊發會成形為不同的射束形狀及尺寸。然後，通過了第2成形孔徑206的第2孔徑像之電子束200，會藉由對物透鏡207而將焦點對合，藉由主偏向器208及副偏向器209而受到偏向，照射至連續性移動的XY平台105上配置之試料101的期望位置。像以上這樣，藉由各偏向器，電子束200的複數個擊發會依序被偏向至作為基板之試料101上。
像以上這樣，按照實施形態1，便能取得用來進行對於背向散射而言之發熱效應的照射量修正之參數B。故，能夠以高精度的尺寸描繪圖樣。
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。
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帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方 法、帶電粒子束描繪方法、及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。

Claims (10)

  1. 一種帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，其特徵為，使用帶電粒子束，在塗布有阻劑的基板上，描繪複數個評估圖樣，對每一評估圖樣一面將描繪條件設為可變，一面對每一描繪條件，在複數個評估圖樣當中相異的任一評估圖樣的周邊，於經過了足以忽視該評估圖樣的描繪所造成之阻劑溫度上昇的影響之時間後，使用帶電粒子束的複數個擊發，遵照對應的描繪條件來描繪周邊圖樣，對前述每一描繪條件，測定在周邊描繪有前述周邊圖樣之前述評估圖樣的寬度尺寸，對前述每一描繪條件，演算從前述複數個擊發的各擊發到達至該評估圖樣之背向散射劑量，對前述每一描繪條件，演算於前述複數個擊發的各擊發時來自比該擊發時還早的擊發的熱傳導所造成之該評估圖樣的溫度上昇量，使用前述每一描繪條件的評估圖樣的寬度尺寸、及前述每一描繪條件的各擊發時之該評估圖樣的溫度上昇量、及從前述每一描繪條件的各擊發對評估圖樣之背向散射劑量，來演算並輸出相關參數，該相關參數係定義評估圖樣的寬度尺寸變動量與評估圖樣的溫度上昇量與到達至評估圖樣之背向散射劑量之相關關係。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束的照射量 修正用參數之取得方法，其中，對每一阻劑種類，取得前述相關參數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，其中，使用定義著前述複數個評估圖樣的圖樣資料之第1晶片資料，對前述第1晶片資料進行複數段的資料變換處理而生成第1擊發資料，使用定義著前述周邊圖樣的圖樣資料之第2晶片資料，對前述第2晶片資料進行複數段的資料變換處理而生成第2擊發資料，前述複數個評估圖樣，是使用生成的前述第1擊發資料而被描繪，前述第2擊發資料，是於前述複數個評估圖樣被描繪後被生成，前述周邊圖樣，是使用被生成的前述第2擊發資料而被描繪。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，其中，把對將前述帶電粒子束予以偏向之偏向器施加電壓之放大器的安定時間設為可變，藉此將前述描繪條件設為可變。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束的照射量修正用參數之取得方法，其中，將前述評估圖樣與前述周邊圖樣之間的距離設為可變，藉此將前述描繪條件設為可變。
  6. 一種帶電粒子束描繪方法，其特徵為，抽出被塗布於描繪對象基板之阻劑種類的資訊，從記憶每一阻劑種類的，圖形圖樣的寬度尺寸變動量與圖形圖樣的溫度上昇量與到達至圖形圖樣的背向散射劑量之相關參數的記憶裝置，讀出和被抽出的阻劑種類相對應之相關參數，當使用帶電粒子束於規定的描繪條件下描繪圖形圖樣的情形下使用前述相關參數演算該圖形圖樣的寬度尺寸變動量，使用前述寬度尺寸變動量，當使用帶電粒子束於前述規定的描繪條件下描繪前述圖形圖樣的情形下判定是否需做帶電粒子束的照射量修正，當被判定需做照射量修正的情形下，演算將用來描繪該圖形圖樣之帶電粒子束的照射量予以修正之修正係數，使用前述修正係數，修正用來描繪該圖形圖樣之帶電粒子束的照射量，使用修正後的照射量的帶電粒子束，在前述基板上於前述規定的描繪條件下描繪前述圖形圖樣。
  7. 如申請專利範圍第6項之帶電粒子束描繪方法，其中，演算從該圖形圖樣的擊發位置會落入鄰近效應的影響範圍內之帶電粒子束的複數個擊發的各擊發到達至該圖形圖樣的擊發位置之背向散射劑量，於前述複數個擊發的每一擊發時，演算該擊發時藉由來自其他擊發的熱傳導而上昇之該圖形圖樣的擊發位置內 之溫度上昇量，使用前述每一擊發時的該圖形圖樣的擊發位置內之溫度上昇量、及前述每一擊發時的從該擊發到達至該圖形圖樣的擊發位置之背向散射劑量、及前述相關參數，演算該圖形圖樣的前述寬度尺寸變動量，前述修正係數，是以將使用前述相關參數演算出的該圖形圖樣的前述寬度尺寸變動量予以修正之方式來演算。
  8. 如申請專利範圍第6項之帶電粒子束描繪方法，其中，每當因其他擊發引起之背向散射劑量到達至該圖形圖樣的擊發位置，演算前述背向散射劑量及到達時的前述圖形圖樣的擊發位置內之溫度上昇量，使用有關令前述背向散射劑量到達至前述圖形圖樣的擊發位置之所有的前述其他擊發之前述背向散射劑量與到達時的前述溫度上昇量之積的和，演算前述圖形圖樣的前述寬度尺寸變動量。
  9. 一種帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：抽出電路，抽出被塗布於描繪對象基板之阻劑種類的資訊；記憶裝置，記憶每一阻劑種類的，和圖形圖樣的設計尺寸相差之寬度尺寸變動量與圖形圖樣的溫度上昇量與到達至圖形圖樣之背向散射劑量之相關參數；寬度尺寸變動量演算電路，從前述記憶裝置，讀出和被抽出的阻劑種類相對應之相關參數，當使用帶電粒子束 於規定的描繪條件下描繪圖形圖樣的情形下使用前述相關參數演算該圖形圖樣的寬度尺寸變動量；判定電路，使用前述寬度尺寸變動量，當使用帶電粒子束於前述規定的描繪條件下描繪前述圖形圖樣的情形下判定是否需做帶電粒子束的照射量修正；修正係數演算電路，當被判定需做照射量修正的情形下，演算將用來描繪該圖形圖樣之帶電粒子束的照射量予以修正之修正係數；修正電路，使用前述修正係數，修正用來描繪該圖形圖樣之帶電粒子束的照射量；及描繪機構，具有載置前述基板之平台、及放出帶電粒子束之放出源、及將前述帶電粒子束予以偏向之偏向器，使用修正後的照射量的前述帶電粒子束，在前述基板上於前述規定的描繪條件下描繪前述圖形圖樣。
  10. 如申請專利範圍第9項之帶電粒子束描繪裝置，其中，更具備：背向散射劑量演算電路，演算從該圖形圖樣的擊發位置會落入鄰近效應的影響範圍內之帶電粒子束的複數個擊發的各擊發到達至該圖形圖樣的擊發位置之背向散射劑量；及溫度上昇量演算電路，於前述複數個擊發的每一擊發時，演算該擊發時藉由來自其他擊發的熱傳導而上昇之該圖形圖樣的擊發位置內之溫度上昇量；前述寬度尺寸變動量演算電路，使用前述每一擊發時 的該圖形圖樣的擊發位置內之溫度上昇量、及前述每一擊發時的從該擊發到達至該圖形圖樣的擊發位置之背向散射劑量、及前述相關參數，演算該圖形圖樣的前述寬度尺寸變動量，前述修正係數演算電路，是以將使用前述相關參數演算出的該圖形圖樣的前述寬度尺寸變動量予以修正之方式來演算前述修正係數。
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