TWI613524B - 帶電粒子束描繪裝置及帶電粒子束描繪方法 - Google Patents

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TWI613524B TW103126747A TW103126747A TWI613524B TW I613524 B TWI613524 B TW I613524B TW 103126747 A TW103126747 A TW 103126747A TW 103126747 A TW103126747 A TW 103126747A TW I613524 B TWI613524 B TW I613524B
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Abstract

本發明一個態樣之帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：作成部，利用第1及第2成形孔徑，依照能夠可變成形之複數個圖形種類中的每個圖形種類，來作成偏向區域尺寸依各段而分別有所不同之3段以上的偏向區域層當中的最小偏向區域層；分配部，將複數個擊發圖形圖樣，分配給各自對應之圖形種類的最小偏向區域層的偏向區域；修正部，因應每個圖形種類之可變成形位置，將各最小偏向區域層的位置以錯開的方式來修正；及描繪部，在對每個圖形種類而言最小偏向區域層的位置已被修正之狀態下，利用帶電粒子束將各擊發圖形圖樣描繪至試料上。

Description

帶電粒子束描繪裝置及帶電粒子束描繪方法
本發明係有關帶電粒子束描繪裝置及帶電粒子束描繪方法。
肩負半導體裝置微細化發展的微影(lithography)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，半導體裝置所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所需之電路圖樣，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力，故被用來生產高精度的原圖圖樣。
圖8為可變成形型電子線描繪裝置之動作說明用概念圖。
可變成形型電子束描繪裝置，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，形成有將通過第1孔徑410的開口411之電子線330成形為所需的矩形形狀之可變成 形開口421。從帶電粒子源430照射，通過第1孔徑410的開口411之電子線330，會因偏向器(deflector)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)。
可變成形方式中，藉由第1成形孔徑，暫且成形為例如矩形射束後，對於偏向至第2孔徑的開口部之矩形射束的位置加以調整，藉此決定射束形狀與尺寸。因此，成形後的射束位置，會因其圖形種類而異。因此，為了對光罩上的所需位置照射該成形後之射束，必須將為了射束成形而偏向(擺動)至不同位置之射束擺回。但，偏向器可偏向的範圍有其極限。因此，將成形射束偏向至光罩上時，即使以同一偏向器來偏向的情形下，可偏向的區域仍會因圖形種類而發生差異。將各圖形中可偏向的區域加以疊合而成之重複部分，便成為針對所有圖形種類均可偏向的區域。故，偏向器的偏向區域會被限定為針對該所有圖形種類均可偏向的區域，而有偏向區域變得狹窄之問題。
對於此問題，習知，有人探討當生成用於各擊發 (shot)之擊發資料時，因應欲成形之圖形種類，來使擊發資料上的位置移動，藉此進行上述修正(例如參照日本特開2010-219482號公報)。但，此手法中，需要演算處理，以用來修正擊發資料本身。可變成形方式中，由於難以一次便描繪出描繪對象之圖形圖樣，故會將各圖形圖樣分割成1次擊發可照射的尺寸之擊發圖形，再將它們組合，藉此描繪所需之圖形圖樣。因此，會分割成莫大數量的擊發圖形。又，會針對該莫大數量的擊發圖形分別生成擊發資料。故，若欲修正擊發資料上的位置，便要對每個擊發分別進行位置的移動計算處理，故會導致擊發資料生成的演算處理時間增加，造成新的問題。
另一方面，雖非可變成形方式，但有人揭示一種在特徵投影(character projection；CP)方式之描繪裝置中，將描繪區域分割成子照野(subfield)，並藉由特徵形狀來修正子照野原點位置之手法(例如參照日本特開平6-267834號公報)。但，若將此手法運用於可變成形方式，會造成另一新問題。子照野偏向，相較於成形偏向而言偏向速度慢了例如10倍左右。因此，各擊發中，若進行使子照野原點位置移動之動作(偏向動作)，則會有描繪處理的產能大幅降低之問題。
本發明係提供一種抑制產能降低，同時可使成形射束擺回之帶電粒子束描繪裝置及帶電粒子束描繪方法。
本發明一態樣之帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：作成部，利用第1及第2成形孔徑，依照能夠可變成形之複數個圖形種類中的每個圖形種類，來作成偏向區域尺寸依各段而分別有所不同之3段以上的偏向區域層當中的最小偏向區域層；分配部，將複數個擊發圖形圖樣，分配給各自對應之圖形種類的最小偏向區域層的偏向區域；修正部，因應每個圖形種類之可變成形位置，將各最小偏向區域層的位置以錯開的方式來修正；及描繪部，在對每個圖形種類而言最小偏向區域層的位置已被修正之狀態下，利用帶電粒子束將各擊發圖形圖樣描繪至試料上。
本發明一態樣之帶電粒子束描繪方法，其特徵為：利用第1及第2成形孔徑，依照能夠可變成形之複數個圖形種類中的每個圖形種類，來作成偏向區域尺寸依各段而分別有所不同之3段以上的偏向區域層當中的最小偏向區域層，將複數個擊發圖形圖樣，分配給各自對應之圖形種類的最小偏向區域層的偏向區域；因應每個圖形種類之可變成形位置，將各最小偏向區域層的位置以錯開的方式來修正；及在對每個圖形種類而言最小偏向區域層的位置已被修正之狀態下，利用帶電粒子束將各擊發圖形圖樣描繪至試 料上。
10‧‧‧描繪區域
12a、12b、12c、12d、12e‧‧‧第2成形孔徑像
14‧‧‧第1成形孔徑像
20‧‧‧條紋區域
30‧‧‧子照野(SF)
40、40a、40b、40c‧‧‧次子照野(TF)
42‧‧‧擊發位置
50‧‧‧開口部
52‧‧‧成形開口
54a、54b‧‧‧第1成形孔徑像
56a、56b‧‧‧擊發圖形
57‧‧‧圖形圖樣
60‧‧‧SF分割部
62‧‧‧TF圖層作成部
64‧‧‧擊發分割部
65‧‧‧分配部
66‧‧‧TF位置修正部
68‧‧‧漂移測定部
70‧‧‧漂移修正量演算部
72‧‧‧描繪控制部
100‧‧‧描繪裝置
101‧‧‧試料
102‧‧‧鏡筒
103‧‧‧描繪室
105‧‧‧XY平台
106‧‧‧標記
110‧‧‧控制計算機
112‧‧‧記憶體
120‧‧‧偏向控制電路
122‧‧‧漂移位置修正部
124‧‧‧偏向量演算部
126‧‧‧主偏向量演算部
128‧‧‧副偏向量演算部
129‧‧‧副副偏向量演算部
130‧‧‧控制電路
132、134、136‧‧‧數位類比變換器(DAC)放大器
140、142、144‧‧‧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‧‧‧成形偏轉器
206‧‧‧第2成形孔徑
207‧‧‧對物透鏡
208‧‧‧主偏轉器
209‧‧‧副偏轉器
212‧‧‧遮沒偏轉器
214‧‧‧遮沒孔徑
216‧‧‧副副偏轉器
330‧‧‧電子線
340‧‧‧試料
410‧‧‧第1孔徑
411‧‧‧開口
420‧‧‧第2孔徑
421‧‧‧開口
430‧‧‧帶電粒子源
圖1為實施形態1之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3為實施形態1中的可變成形孔徑的成形開口及受到可變成形的射束之一例示意圖。
圖4A與圖4B為實施形態1中試料上的照射位置及擺回量之一例示意圖。
圖5為實施形態1中擊發射束的軌道之一例示意圖。
圖6為實施形態1之描繪方法的主要工程示意流程圖。
圖7A至7D為實施形態1中TF及擊發圖形的構成之一例示意圖。
圖8為可變成形型電子線描繪裝置之動作說明用概念圖。
以下在實施形態中，作為帶電粒子束的一例，係以使用了電子束之構成來做說明。但，帶電粒子束並非限於電子束，也可以是離子束等使用帶電粒子的射束。此外，作為帶電粒子束裝置，係以可變成形型描繪裝置來做說明。
此外，實施形態中，係說明一種描繪裝置及方法，其不需對擊發資料上的各擊發圖形進行用來使射束擺回之位 置修正，便可抑制產能降低同時使成形射束擺回。
實施形態1.
圖1為實施形態1之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212、遮沒孔徑214、第1成形孔徑203、投影透鏡204、成形偏向器205、第2成形孔徑206、對物透鏡207、主偏向器208、副偏向器209、及副副偏向器216。在描繪室103內配置有XY平台105。在XY平台105上，配置有於描繪時成為描繪對象的光罩等試料101。試料101包括製造半導體裝置時之曝光用光罩。此外，試料101包括已塗布阻劑，但尚未描繪之遮罩底板(mask blanks)。此外，在XY平台105上，配置有用來測定射束位置之標記106。標記106，和試料101所配置之位置係配置於不同位置。
控制部160具有控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路120、控制電路130、數位類比變換(DAC)放大器132、134、136，及磁碟裝置等記憶裝置140、142、144。控制計算機110、記憶體112、偏向控制電路120、控制電路130、及記憶裝置140、142、144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132、134、136。DAC放大器132連接至副偏向器209。DAC放大器134連接至主偏向器208。DAC放大器136連接至副副偏向器216。
在控制計算機110內，配置有SF分割部60、TF圖層作成部62、擊發分割部64、分配部65、TF位置修正部66、漂移(drift)測定部68、漂移修正量演算部70、及描繪控制部72。SF分割部60、TF圖層作成部62、擊發分割部64、分配部65、TF位置修正部66、漂移測定部68、漂移修正量演算部70、及描繪控制部72這些功能，可由電子電路等硬體來構成，亦可由執行該些功能之程式等軟體來構成。或者，亦可由硬體與軟體之組合來構成。對控制計算機110輸出入之資訊及演算中之資訊會隨時存儲於記憶體112。
在偏向控制電路120內，配置有漂移位置修正部122、及偏向量演算部124。漂移位置修正部122、及偏向量演算部124這些功能，可以由電子電路等硬體來構成，亦可由執行該些功能的程式等軟體來構成。或者，亦可由硬體與軟體之組合來構成。在偏向量演算部124內，配置有主偏向量演算部126、副偏向量演算部128、及副副偏向量演算部129。主偏向量演算部126、副偏向量演算部128、及副副偏向量演算部129這些功能，可以由電子電路等硬體來構成，亦可由執行該些功能的程式等軟體來構成。或者，亦可由硬體與軟體之組合來構成。對漂移位置修正部122、及偏向量演算部124輸出入之資訊及演算中 之資訊會隨時存儲於未圖示之記憶體。
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方向被假想分割成長條狀的複數個條紋區域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)。又，各SF30，在副副偏向器216的可偏向尺寸內，以網目狀被假想分割成複數個次子照野(under-subfield，USF：此處使用意指第3偏向區域之TertiaryField的簡稱而記為「TF」。以下同)40(小區域)。然後，在各TF40的各擊發位置42描繪擊發圖形之圖樣。
從偏向控制電路120對DAC放大器134，輸出主偏向控制用之數位訊號。然後，DAC放大器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132，輸出副偏向控制用之數位訊號。然後，DAC放大器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在以網目狀被假想分割之規定的SF30內進一步以網目狀被假想分割之最小偏向區域即TF40的基準位置。
從偏向控制電路120對DAC放大器136，輸出副副偏向控制用之數位訊號。然後，DAC放大器136中，將數位訊號變換為類比訊號，並將其放大後，施加至副副偏向器216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最小偏向區域即TF40內的各擊發位置。
描繪裝置100中，使用複數段的偏向器，對每個條紋區域20漸次進行描繪處理。此處，作為一例，係使用主偏向器208、副偏向器209、及副副偏向器216這樣的3段偏向器。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方向漸次進行描繪。然後，第1個條紋區域20的描繪結束後，同樣地，或朝向逆方向漸次進行第2個條紋區域20之描繪。以降，同樣地，漸次進行第3個以降的條紋區域20之描繪。然後，主偏向器208(第1偏向器)，是以追隨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)，是將電子束200依序從各SF30的基準位置A偏向至TF40的基準位置B。然後，副副偏向器216(第3偏向器)，是將電子束200從各TF40的基準位置B偏向至照射於該TF40內之射束的擊發位置42。像這樣，主偏向器208、副偏向器209、及副副偏向器216，具有不同尺寸的偏向區域。又，TF40在該複數段偏向器的偏向區域當中，會成為最小偏向區域。
圖3為實施形態1中的可變成形孔徑的成形開口及受到可變成形的射束之一例示意圖。在第2成形孔徑206，形成有成形開口52，其是去除掉長方形的1邊與6角形的1邊並加以相接而成。成形開口52，例如形成為以45度的整數倍角度為頂點之圖形。
圖3為通過第1成形孔徑203的開口部之第1成形孔徑像14，與第2成形孔徑206的成形開口52之重疊位置一例示意圖。當未藉由成形偏向器205將電子束200偏向的情形下，第1成形孔徑像14例如會如O0所示照射於成形開口52的中心位置。舉例來說，當使電子束200成形為正方形或長方形這類矩形的情形下，第1成形孔徑像14會被成形偏向器205偏向而照射於A所示位置，而成形為通過成形開口52的斜線部分，變成第2成形孔徑像12a。矩形的第2成形孔徑像12a的基準位置O1與成形開口52的中心O0之間，相距了距離L1。
此外，圖3中例如當使電子束200成形為直角的角位於右下方之等邊直角三角形的情形下，第1成形孔徑像14會被成形偏向器205偏向而照射於B所示位置，而成形為通過成形開口52的斜線部分，變成第2成形孔徑像12b。等邊直角三角形的第2成形孔徑像12b的基準位置O2與成形開口52的中心O0之間，相距了距離L2。
此外，圖3中例如當使電子束200成形為直角的角位於左下方之等邊直角三角形的情形下，第1成形孔徑像14會被成形偏向器205偏向而照射於C所示位置，而成 形為通過成形開口52的斜線部分，變成第2成形孔徑像12c。等邊直角三角形的第2成形孔徑像12c的基準位置O3與成形開口52的中心O0之間，相距了距離L3。
此外，圖3中例如當使電子束200成形為直角的角位於右上方之等邊直角三角形的情形下，第1成形孔徑像14會被成形偏向器205偏向而照射於D所示位置，而成形為通過成形開口52的斜線部分，變成第2成形孔徑像12d。等邊直角三角形的第2成形孔徑像12d的基準位置O4與成形開口52的中心O0之間，相距了距離L4。
此外，圖3中例如當使電子束200成形為直角的角位於左上方之等邊直角三角形的情形下，第1成形孔徑像14會被成形偏向器205偏向而照射於E所示位置，而成形為通過成形開口52的斜線部分，變成第2成形孔徑像12e。等邊直角三角形的第2成形孔徑像12e的基準位置O5與成形開口52的中心O0之間，相距了距離L5。
另，圖3例子中，是以當未藉由成形偏向器205將電子束200偏向的情形下之第1成形孔徑像14的照射位置O0，來作為成形開口52的中心位置，但並不限於此。亦可為其他位置。舉例來說，亦可為非位於成形開口52之位置。無論如何，如圖3所示，因成形之圖形種類不同，照射於第2成形孔徑206上的電子束之位置會有所不同。
圖4A與圖4B為實施形態1中試料上的照射位置及擺回量之一例示意圖。圖4A中，揭示在試料101上的TF40內形成圖樣之情形，該圖樣是直角的角位於右下方 之等邊直角三角形56a的一邊與矩形56b接合而成。在該情形下，由於射束成形時的位置不同，故必須如圖4B所示，使射束成形後的等邊直角三角形56a的基準位置藉由偏向而擺回(移動，或修正)至相距距離L2之基準點O0。同樣地，必須使射束成形後的矩形56b的基準位置藉由偏向而擺回(移動，或修正)至相距距離L1之基準點O0。
圖5為實施形態1中擊發射束的軌道之一例示意圖。 當欲將圖4A所示圖樣形成於試料101的TF40上的情形下，會依序成形出等邊直角三角形之擊發圖形及矩形之擊發圖形這2個擊發圖形，然後個別照射於TF40上。通過第1成形孔徑203的開口部50之第1成形孔徑像54a，會藉由成形偏向器205而照射至第2成形孔徑206的成形開口52當中橫跨左上側斜邊之位置。如此一來，便能成形出直角的角位於右下方之等邊直角三角形的擊發圖形56a。然後，成形出的等邊直角三角形之擊發圖形56a的射束，會被主偏向器208、副偏向器209、及副副偏向器216偏向，而朝TF40的所需位置照射。此時，針對成形位置的偏移量亦加以修正(擺回)。然後，在下一個擊發成形為矩形。通過第1成形孔徑203的開口部50之第1成形孔徑像54b，會藉由成形偏向器205而照射至第2成形孔徑206的成形開口52當中橫跨左側矩形開口部分的直角兩邊之位置。如此一來，便能成形出矩形的擊發圖形56b。然後，成形出的矩形之擊發圖形56b的射束，會被 主偏向器208、副偏向器209、及副副偏向器216偏向，而朝TF40的所需位置照射。此時，針對成形位置的偏移量亦加以修正(擺回)。實施形態1中，係利用TF40來實施該成形位置的偏移量的擺回修正。
圖6為實施形態1之描繪方法的主要工程示意流程圖。圖6中，實施形態1之描繪方法，係實施SF分割工程(S102)、TF圖層作成工程(S104)、擊發分割工程(S106)、分配工程(S107)、TF位置修正工程(S108)、漂移測定工程(S110)、漂移修正量演算工程(S112)、漂移位置修正工程(S120)、偏向量演算工程(S124)、及描繪工程(S126)這樣一連串的工程。
作為SF分割工程(S102)，SF分割部60係將試料101的描繪區域10，在副偏向器209的可偏向尺寸內以網目狀假想分割成複數個SF30。SF分割處理，可對上述每個條紋區域20假想分割成複數個SF30，亦可將試料101的描繪區域10假想分割成複數個SF30。當進行單一道次(1 pass)描繪的情形下，作成之SF層可為1層。當進行多重描繪的情形下，可因應多重度(道次數)將SF層作成複數層。換言之，SF分割部60(第2作成部)，係作成3段以上的偏向區域層當中比最小偏向區域層還大之偏向區域層，即SF層。SF30的層，係作成比後述最小偏向區域層即TF40的層還少之數量。進一步地說，SF30的層，不會依每個圖形種類而作成。
此處，實施形態1中，偏向區域尺寸依各段而分別有 所不同之3段以上的偏向區域層當中的最小偏向區域層，是利用第1及第2成形孔徑203、206依照能夠可變成形之複數個圖形種類中的每個圖形種類來作成。具體而言係如下述般動作。
作為TF圖層作成工程(S104)，TF圖層作成部62(第1作成部)係針對TF40的層，依照每個圖形種類來作成。舉例來說，圖3例子中，針對矩形、直角的角位於右下方之等邊直角三角形、直角的角位於左下方之等邊直角三角形、直角的角位於右上方之等邊直角三角形、及直角的角位於左上方之等邊直角三角形，分別作成TF圖層。故，例如若有5個圖形種類，便作成5個TF圖層。 針對試料101的描繪區域10全體或條紋區域20全體，其內部的各SF30是分別在副副偏向器216的可偏向尺寸內，以網目狀被假想分割成複數個TF40，各TF圖層便是由複數個TF40所構成。故，依每個圖形種類，針對試料101的描繪區域10全體或條紋區域20全體，作成由複數個TF40所構成之TF圖層。TF圖層內的各TF40之位置，係被定義為，與該TF40所屬的SF30的基準位置相距之相對位置。
作為擊發分割工程(S106)，擊發分割部64係從記憶裝置140輸入描繪資料，進行複數段的資料變換處理，將圖形圖樣分割成各擊發之擊發圖形。此處，存儲於記憶裝置140之描繪資料中，通常定義有複數個圖形圖樣。為了以描繪裝置100描繪圖形圖樣，必須將各圖形圖樣分割 成1次射束的擊發所能照射的尺寸。鑑此，擊發分割部64中，為了實際描繪，係將各圖形圖樣分割成1次射束的擊發所能照射的尺寸以生成擊發圖形圖樣。
作為分配工程(S107)，分配部65係將複數個擊發圖形圖樣，分配給各自對應之圖形種類的最小偏向區域層的偏向區域。此處，是將各擊發圖形圖樣分配給對應之圖形種類的TF圖層的TF40。
圖7A至7D為實施形態1中TF及擊發圖形的構成之一例示意圖。圖7A中，設計上，是在1個TF40a內配置圖形圖樣57。圖形圖樣57，由於難以在1次射束的擊發中描繪，故擊發會被分割成直角的角位於右下方之等邊直角三角形的擊發圖形56a以及矩形的擊發圖形56b。此處，習知，擊發圖形56a及擊發圖形56b是被共同分配給該TF40a，但實施形態1中，是以下述方式分配。擊發圖形56a與擊發圖形56b，由於圖形種類不同，故實施形態1中係如圖7B所示，將擊發圖形56a分配給直角的角位於右下方之等邊直角三角形用的TF圖層上的該TF40b。 又，將擊發圖形56b分配給矩形用的TF圖層上的該TF40c。每個圖形種類的TF圖層資料，各自存儲於記憶裝置142。
作為TF位置修正工程(S108)，TF位置修正部66係因應每個圖形種類之可變成形位置，將各最小偏向區域層的位置以錯開的方式來修正。如圖3所示，對於每個圖形種類，在第2成形孔徑206上成形之位置不同。因此， 射束位置相距基準位置(例如成形開口52的中心)之偏移量是多少，便必須修正(擺回)多少。實施形態1中，係將每個圖形種類的TF圖層的基準位置，因應每個圖形種類的可變成形位置而以錯開的方式來修正。故，如圖7C所示，直角的角位於右下方之等邊直角三角形用的TF圖層內的該TF40b、及矩形用的TF圖層內的該TF40c，雖皆相當於TF40a，但其位置藉由修正而被移動，而變為彼此不同之位置關係。TF位置修正部66為修正部的一例。位置修正後的TF圖層內的各TF40之位置，係被定義為，與修正前的該TF40所屬的SF30的基準位置相距之相對位置。
如以上這樣，便生成擊發資料，該擊發資料係各擊發圖形被分配給依照每個圖形種類修正了TF圖層位置之對應的TF40而成。擊發資料會被存儲於記憶裝置144。擊發資料係依照每個擊發圖形圖樣而作成，例如被定義為對應的TF識別編號、圖形種類、圖形尺寸、及照射位置這類圖形資料。照射位置，例如係被定義為，與對應的TF的基準位置相距之相對位置。此外，作為擊發資料，除此之外還被定義為各SF30的基準位置資料、修正後之各TF圖層的各TF40的基準位置資料。此外，擊發資料，係配合描繪處理的進度而即時地，對於每個條紋，或對於將條紋區域假想分割而成之複數個處理區域的每個處理區域，依序生成。處理區域較佳是以條紋區域以下之尺寸，且以包含複數個SF30之尺寸來構成。
作為偏向量演算工程(S124)，偏向量演算部124係記憶裝置144讀出擊發資料，演算各偏向器用的偏向量。 主偏向量演算部126，係演算用來藉由主偏向器208偏向至該SF30的基準位置之偏向量。副偏向量演算部128，係演算用來藉由副偏向器209從該SF30的基準位置偏向至該TF40的基準位置(相對位置)之偏向量。如上述般，此時之該TF40是依每個圖形種類而其圖層不同，每個圖形種類的各TF40的基準位置是依每個圖形種類而被修正。副副偏向量演算部129，係依每個擊發圖形圖樣，演算用來藉由副副偏向器216從對應之圖形種類TF40的基準位置偏向至欲照射的位置(相對位置)之偏向量。
作為描繪工程(S126)，描繪控制部86係控制控制電路130、及偏向控制電路120等，使描繪部150執行描繪處理。偏向控制電路120，係將作為主偏向資料的數位訊號輸出至DAC放大器單元134。然後，DAC放大器134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。同樣地，偏向控制電路120，係將作為副偏向資料的數位訊號輸出至DAC放大器單元132。然後，DAC放大器132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。同樣地，偏向控制電路120，係將作為副副偏向資料的數位訊號輸出至DAC放大器單元136。然後，DAC放大器136將數位訊號變換為類比訊號，並將其放大後，施加至副副偏向器216以作為偏向電壓。然後，基於控制電 路130的控制，描繪部150在對每個圖形種類而言最小偏向區域層的位置已被修正之狀態下，利用電子束200將各擊發圖形圖樣描繪至試料101上。
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，其後在變為射束OFF以前通過遮沒孔徑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。
如以上這樣，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而對具有矩形例如長方形的孔之第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。藉由成形偏向器205，該第2成形孔徑206上的第1孔徑像受到偏向控制，而能夠改變其射束形狀及尺寸(進行可變成形)。該可變成形會對每個擊發進行，通常對於每個擊發會成形 為不同的射束形狀及尺寸。然後，通過第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而合焦，藉由主偏向器208及副偏向器209及副副偏向器216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的所需位置。
此時，電子束200藉由主偏向器208而被偏向，偏向至與本次擊發相對應之SF30的基準位置。然後，電子束200藉由副偏向器209而被偏向，從該SF30的基準位置偏向至該TF40的基準位置。藉由該偏向，每個圖形種類的成形位置偏差會受到修正(擺回)。然後，電子束200藉由副副偏向器216而被偏向，從該TF40的基準位置偏向至照射位置。
如以上這樣，藉由各偏向器，電子束200的複數個擊發會依序被偏向至基板即試料101上。藉此，如圖7D所示，擊發圖形56a、56b便依照設計般照射至TF40a內的所需位置。
相較於SF30而言，TF40的尺寸較小，故從SF30的基準位置至其內部之TF40的基準位置的偏向量(移動量)能夠設計成較小。故，相較於SF30用而言，能夠大幅縮小動態範圍，故能使DAC放大器132的偏向速度高速化。成形偏向用之未圖示DAC放大器的偏向速度，例如為100ns尺度。另一方面，在SF30間移動之主偏向用的DAC放大器134的偏向速度，例如為數μs尺度。故，相較於成形偏向時的偏向速度而言慢了10倍左右。相對 於此，在TF40間移動之副偏向用的DAC放大器132的偏向速度，如同成形偏向般例如為100ns尺度。故，例如若依每個圖形種類作成SF圖層，而欲藉由朝SF30偏向來修正每個圖形種類的擺回量，那麼會對擊發周期(shot cycle)造成影響，描繪處理的產能會大幅劣化。相對於此，若如實施形態1般，依每個圖形種類作成TF圖層，而欲藉由朝TF40偏向來修正每個圖形種類的擺回量的情形下，便不會對擊發周期造成影響，或即使有影響也能抑制在可容許的誤差程度內。故，能夠不致使描繪處理的產能降低。欲像這樣讓DAC放大器具有與成形偏向速度同等程度的偏向速度，只要構成為3段以上的多段偏向即可。此外，藉由依每個圖形種類作成TF圖層，便不必使各擊發圖形本身的擊發資料的位置移動。故，不必針對莫大數量的擊發圖形分別修正擊發資料上的位置。故，能夠避免擊發資料生成當中演算處理時間的增加。進而能夠提升描繪處理的產能。進行每個圖形種類的成形位置修正之偏向區域，理想是配置有擊發圖形之最小偏向區域。
接著，以下比較實施形態1與例如特徵投影方式的描繪。當擺回量大的情形下，會存在藉由通過離透鏡中心較遠的位置之射束所描繪的圖樣。其發生原因為，若調整使得某一圖樣種類通過透鏡中心，那麼其他圖樣種類便會通過與該處偏差了擺回量函數份量之位置。在此情形下，由於透鏡的形變的影響，描繪圖樣亦可能產生形變。在決定各變更區域的大小時，會設計成使該形變收斂在不致影響 描繪精度的程度。在此情形下，擺回量理想為TF區域尺寸的程度，最大也必須是比副偏向區域尺寸還小之尺寸。如實施形態1般之可變成形方式(VSB)中，成形孔徑在設計上，擺回量頂多只有數μm程度，係收斂在與TF尺寸同等程度。相對於此，特徵描繪中擺回量更大，若欲以特徵描繪方法來描繪，那麼可能會對描繪精度造成影響。故，相較於特徵投影方式的描繪而言，依照實施形態1能夠提升描繪精度。
另，實施形態1中，更於描繪開始前、及/或描繪中進行漂移修正。
作為漂移測定工程(S110)，漂移測定部68係測定電子束200隨著時間經過之漂移量。具體而言，係使XY平台105移動至電子束200可照射於標記106上之位置。標記106例如可使用十字型的標記。舉例來說，藉由主偏向器208、副偏向器209、或副副偏向器216，使電子束200在標記106上掃描(scan)，再以未圖示之檢測器檢測反射電子或2次電子，藉此測定標記106位置。然後，利用未圖示之XY平台105的位置測定裝置所測定之平台位置資訊，由測定出的平台位置所得之標記位置以及藉由射束掃描測定出的標記位置之間的偏差，來測定測定時點的電子束200的漂移量。漂移量之測定，可於描繪開始前、及/或描繪中的例如條紋區域20描繪結束時實施。亦可每次對每個條紋描繪實施。或亦可每當描繪規定數量之複數個條紋區域20便實施。
作為漂移修正量演算工程(S112)，漂移修正量演算部70係演算用來修正測定出的射束漂移量之修正量。演算出的漂移修正量，會輸出至偏向控制電路120。
作為漂移位置修正工程(S120)，漂移位置修正部122(加算部的一例)係輸入漂移修正量，將漂移修正量分別加算至每個圖形種類的已修正之各TF圖層的位置。藉此，每個圖形種類的各TF40的基準位置，不僅依每個圖形種類受到修正，更被修正了漂移量。故，加算後的偏向量演算工程(S124)中，副偏向量演算部128係演算用來藉由副偏向器209從該SF30的基準位置偏向至該TF40的相對位置，該相對位置相對於該TF40的基準位置而言除了依每個圖形種類修正位置以外，更修正了漂移量。
如以上般，針對射束漂移，是修正最小偏向區域即每個圖形種類的TF40的位置，藉此修正該漂移量。藉此，便能夠不需要為了漂移修正而修正各擊發圖形的擊發資料。故，針對射束漂移修正，也能夠避免生成莫大數量擊發圖形的擊發資料時的演算處理時間增加。
如以上般，按照實施形態1，不需對擊發資料上的各擊發圖形進行用來使射束擺回之位置修正，便可抑制產能降低同時使成形射束擺回。
以上已參照具體例說明了實施形態。但，本發明並非由該些具體例所限定。上述例子中，漂移修正量的演算是在控制計算機110側進行，實際的漂移修正量加算則是在偏向控制電路120側進行，但並不限於此。亦可在控制計 算機110側實施實際的漂移修正量加算。
此外，有關裝置構成或控制手法等與本發明說明無直接必要的部分等，雖省略其記載，但可適當選擇使用必要之裝置構成或控制手法。舉例來說，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造。
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描繪裝置及方法，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 (5)

  1. 一種帶電粒子束描繪裝置，其特徵為，具備：第1作成部，利用第1及第2成形孔徑，依照能夠在每個圖形種類的可變成形位置可變成形之複數個圖形種類中的每個圖形種類，來作成偏向區域尺寸依各段而分別有所不同之3段以上的偏向區域層當中的最小偏向區域層；分配部，將複數個擊發圖形圖樣，分配給各自對應之圖形種類的最小偏向區域層的偏向區域；修正部，因應每個前述圖形種類之可變成形位置，將各最小偏向區域層的位置以錯開的方式來修正；及描繪部，在對每個前述圖形種類而言最小偏向區域層的位置已被修正之狀態下，利用帶電粒子束將各擊發圖形圖樣描繪至試料上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束描繪裝置，其中，更具備：測定部，測定前述帶電粒子束隨著時間經過的漂移量；及加算部，將修正前述漂移量之漂移修正量，分別加算至各最小偏向區域層已被修正之位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之帶電粒子束描繪裝置，其中，前述描繪部具有複數個偏向器，更具備偏向控制電路，其至少控制前述複數個偏向器當中，使前述帶電粒子束偏向至各最小偏向區域層的偏向 區域的基準位置之偏向器，前述加算部配置於前述偏向控制電路內。
  4. 一種帶電粒子束描繪方法，其特徵為：利用第1及第2成形孔徑，依照能夠在每個圖形種類的可變成形位置可變成形之複數個圖形種類中的每個圖形種類，來作成偏向區域尺寸依各段而分別有所不同之3段以上的偏向區域層當中的最小偏向區域層，將複數個擊發圖形圖樣，分配給各自對應之圖形種類的最小偏向區域層的偏向區域；因應每個前述圖形種類之可變成形位置，將各最小偏向區域層的位置以錯開的方式來修正；及在對每個前述圖形種類而言最小偏向區域層的位置已被修正之狀態下，利用帶電粒子束將各擊發圖形圖樣描繪至試料上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之帶電粒子束描繪方法，其中，測定前述帶電粒子束隨著時間經過的漂移量，將修正前述漂移量之漂移修正量，分別加算至各最小偏向區域層已被修正之位置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11127563B2 (en) 2018-12-31 2021-09-21 Asml Netherlands B.V. Method for scanning a sample by a charged particle beam system

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6262007B2 (ja) * 2014-02-13 2018-01-17 株式会社ニューフレアテクノロジー セトリング時間の取得方法
US10890540B2 (en) * 2017-03-21 2021-01-12 Asml Netherlands B.V. Object identification and comparison
JP7209462B2 (ja) * 2017-10-20 2023-01-20 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
JP7126367B2 (ja) * 2018-03-29 2022-08-26 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
JP7026554B2 (ja) * 2018-03-29 2022-02-28 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画方法
CN112970089A (zh) * 2018-11-06 2021-06-15 Asml荷兰有限公司 用于在带电粒子束设备中对晶片进行热调节的***和方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120095308A (ko) * 2011-02-18 2012-08-28 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법
KR20120095298A (ko) * 2011-02-18 2012-08-28 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3285645B2 (ja) * 1993-03-15 2002-05-27 株式会社東芝 荷電ビーム描画方法
KR101350980B1 (ko) * 2007-12-31 2014-01-15 삼성전자주식회사 Ｃｄ 선형성을 보정할 수 있는 가변 성형 빔을 이용한 노광방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
JP5199756B2 (ja) * 2008-07-03 2013-05-15 株式会社ニューフレアテクノロジー 成形ビームのオフセット偏向量取得方法及び描画装置
JP5466416B2 (ja) 2009-03-19 2014-04-09 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および装置
JP2011066054A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画装置
JP5636238B2 (ja) * 2010-09-22 2014-12-03 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
JP5977629B2 (ja) * 2012-04-05 2016-08-24 株式会社ニューフレアテクノロジー 荷電粒子ビームの偏向形状誤差取得方法及び荷電粒子ビーム描画方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120095308A (ko) * 2011-02-18 2012-08-28 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법
KR20120095298A (ko) * 2011-02-18 2012-08-28 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11127563B2 (en) 2018-12-31 2021-09-21 Asml Netherlands B.V. Method for scanning a sample by a charged particle beam system
TWI748309B (zh) * 2018-12-31 2021-12-01 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 藉由帶電粒子束系統掃描樣本之方法
US11658004B2 (en) 2018-12-31 2023-05-23 Asml Netherlands B.V. Method for scanning a sample by a charged particle beam system

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Publication number Publication date
KR20150026909A (ko) 2015-03-11
US9548183B2 (en) 2017-01-17
JP6253924B2 (ja) 2017-12-27
JP2015050329A (ja) 2015-03-16
US20150060690A1 (en) 2015-03-05
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