(57)【要約】【課題】荷電粒子ビーム描画装置１による描画結果を検査する描画検査装置２で描画精度劣化を生じやすい領域を効率的に検査できるようにする。【解決手段】描画装置１に、描画のための制御データ(ショットデータ)に基づいて、フレーム境界領域、サブフレーム境界領域、分割ショット領域等の描画精度劣化を生じやすい領域の座標を要検査領域座標として算出する手段４０７と、この要検査領域座標を検査装置２の座標フォーマットに変換して出力する手段４０８とを設ける。そして、要検査領域座標を検査装置２に入力し、検査装置２で検査する領域を要検査領域座標を参照して決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージに載置された試料に描画するパターンを主偏向で偏向可能な幅の複数のフレームに分割すると共に、各フレームを多数のサブフィールドに分割し、ステージをフレームの幅方向に直交する方向に移動させつつ、荷電粒子ビームを主偏向により各サブフィールドに位置決めし、副偏向によりサブフィールドの所定位置に荷電粒子ビームをショットして図形を描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、
描画のための制御データに基づいて、描画精度劣化を生じやすい領域の座標を要検査領域座標として算出する手段と、この要検査領域座標を描画結果を検査する描画検査装置の座標フォーマットで出力する手段とを備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項２】
前記要検査領域座標には、フレームの境界領域と、サブフィールドの境界領域と、連続した図形を複数部分に分割して描画する分割ショット領域と、サブフィールドにおけるショット数が所定値以上の領域と、ステージの移動速度を加減速しつつ描画する加減速描画領域とのうちの少なくとも１種以上の領域の座標が含まれることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項３】
ステージに載置された試料に描画するパターンを主偏向で偏向可能な幅の複数のフレームに分割すると共に、各フレームを多数のサブフィールドに分割し、ステージをフレームの幅方向に直交する方向に移動させつつ、荷電粒子ビームを主偏向により各サブフィールドに位置決めし、副偏向によりサブフィールドの所定位置に荷電粒子ビームをショットして図形を描画する荷電粒子ビーム描画装置による描画結果を検査する描画検査装置での検査領域の決定方法であって、
荷電粒子ビーム描画装置での描画のための制御データに基づいて、描画精度劣化を生じやすい領域の座標を要検査領域座標として算出し、この要検査領域座標を描画検査装置の座標フォーマットで描画検査装置に入力し、入力された要検査領域座標を参照して描画検査装置での検査領域を決定することを特徴とする描画検査装置での検査領域の決定方法。
【請求項４】
前記要検査領域座標には、フレームの境界領域と、サブフィールドの境界領域と、連続した図形を複数部分に分割して描画する分割ショット領域と、サブフィールドにおけるショット数が所定値以上の領域と、ステージの移動速度を加減速しつつ描画する加減速描画領域とのうちの少なくとも１種以上の領域の座標が含まれることを特徴とする請求項３記載の描画検査装置での検査領域の決定方法。
【請求項５】
前記要検査領域座標に対応する位置をモニタ画面に表示可能とすることを特徴とする請求項３又は４記載の描画検査装置での検査領域の決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク等の試料に電子ビーム等の荷電粒子ビームを照射してパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置及び描画装置による描画結果を検査する描画検査装置での検査領域の決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子ビーム描画装置は、ステージに載置された試料に描画するパターンを主偏向で偏向可能な幅の複数のフレームに分割すると共に、各フレームを多数のサブフィールドに分割し、ステージをフレームの幅方向に直交する方向に移動させつつ、荷電粒子ビームを主偏向により各サブフィールドに位置決めし、副偏向によりサブフィールドの所定位置に荷電粒子ビームをショットして図形を描画するように構成されている(例えば、特許文献１参照)。そして、荷電粒子ビーム描画装置は、パターンを複数のフレームに分割する処理、フレームを多数のサブフィールドに分割する処理、サブフィールド内の図形の形状、大きさ、位置を決定する処理、図形を１回のショットで描画できる複数部分に分割する処理等を行って描画のための制御データ(ショットデータ)を作成し、この制御データに基づいて描画を行う。
【０００３】
また、描画済みの試料を描画検査装置に移し替えて、描画精度劣化の有無を検査し、描画精度劣化があったときは、その後の描画で描画精度劣化を生じないように必要な補正をかけている。
【特許文献１】特開２００８−３４４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、描画精度劣化を生じやすいのは、フレームの境界領域、サブフィールドの境界領域、連続した図形を複数部分に分割して描画する分割ショット領域、サブフィールドにおけるショット数が所定値以上の領域及びステージの移動速度を加減速しつつ描画する加減速描画領域であり、描画検査装置での検査領域をこれらの領域に限定すれば、検査を能率良く行うことができる。然し、これらの領域の座標は描画検査装置側では認識できず、検査の能率化を図ることが困難になっている。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、描画精度劣化を生じやすい領域の座標を描画検査装置のために出力する機能を持った荷電粒子ビーム描画装置を提供することをその第１の目的とし、この機能を利用して能率的な検査を行い得られるようにした描画検査装置での検査領域の決定方法を提供することをその第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、ステージに載置された試料に描画するパターンを主偏向で偏向可能な幅の複数のフレームに分割すると共に、各フレームを多数のサブフィールドに分割し、ステージをフレームの幅方向に直交する方向に移動させつつ、荷電粒子ビームを主偏向により各サブフィールドに位置決めし、副偏向によりサブフィールドの所定位置に荷電粒子ビームをショットして図形を描画する荷電粒子ビーム描画装置であって、描画のための制御データに基づいて、描画精度劣化を生じやすい領域の座標を要検査領域座標として算出する手段と、この要検査領域座標を描画結果を検査する描画検査装置の座標フォーマットで出力する手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様は、ステージに載置された試料に描画するパターンを主偏向で偏向可能な幅の複数のフレームに分割すると共に、各フレームを多数のサブフィールドに分割し、ステージをフレームの幅方向に直交する方向に移動させつつ、荷電粒子ビームを主偏向により各サブフィールドに位置決めし、副偏向によりサブフィールドの所定位置に荷電粒子ビームをショットして図形を描画する荷電粒子ビーム描画装置による描画結果を検査する描画検査装置での検査領域の決定方法であって、荷電粒子ビーム描画装置での描画のための制御データに基づいて、描画精度劣化を生じやすい領域の座標を要検査領域座標として算出し、この要検査領域座標を描画検査装置の座標フォーマットで描画検査装置に入力し、入力された要検査領域座標を参照して描画検査装置での検査領域を決定することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１と第２の態様において、前記要検査領域座標には、フレームの境界領域と、サブフィールドの境界領域と、連続した図形を複数部分に分割して描画する分割ショット領域と、サブフィールドにおけるショット数が所定値以上の領域と、ステージの移動速度を加減速しつつ描画する加減速描画領域とのうちの少なくとも１種以上の領域の座標が含まれることが望ましい。
【０００９】
また、本発明の第２の態様において、前記要検査領域座標に対応する位置をモニタ画面に表示可能とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、描画のための制御データに基づいて算出される描画精度劣化を生じやすい領域の座標(要検査領域座標)が描画検査装置の座標フォーマットで荷電粒子ビーム描画装置から出力されるため、描画精度劣化を生じやすい領域の座標を描画検査装置で認識でき、能率良く検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１を参照して、１は荷電粒子ビーム描画装置の一例である電子ビーム描画装置であり、２は描画検査装置である。
【００１２】
電子ビーム描画装置１は、描画部３と制御部４とで構成される。描画部３は、描画室３００と、描画室３００の天井部に設けた電子鏡筒３０１とを備えている。描画室３００内には、互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動自在なステージ３０２が設けられており、ステージ３０２上に試料Ｗが載置される。試料Ｗは、例えば、ガラス基板上にクロム膜等の遮光膜とレジスト膜とが積層されたマスクである。
【００１３】
電子鏡筒３０１内には、上から順に、電子銃３０３と、照明レンズ３０４と、ブランキング偏向器３０５と、ブランキングアパーチャ３０６と、第１成形アパーチャ３０７と、投影レンズ３０８及び成形偏向器３０９と、第２成形アパーチャ３１０と、主偏向器３１１と、対物レンズ３１２と、副偏向器３１３とが配置されている。
【００１４】
電子銃３０３から発せられた電子ビームＢは、照明レンズ３０４により第１成形アパーチャ３０７に照射されるが、ブランキングオン時(非描画期間)には、ブランキング偏向器３０５により偏向されてブランキングアパーチャ３０６上に照射され、第１成形アパーチャ３０７には照射されない。
【００１５】
第１成形アパーチャ３０７には矩形状の開口が形成されている。そして、電子ビームＢは、第１成形アパーチャ３０７を透過する際に、その断面形状が矩形に成形され、投影レンズ３０８により第２成形アパーチャ３１０上に投影される。この際、成形偏向器３０９により第２成形アパーチャ３１０への電子ビームＢの投影場所を変化させ、電子ビームＢの形状と寸法を制御する。
【００１６】
第２成形アパーチャ３１０を透過した電子ビームＢの焦点は、対物レンズ３１２により試料Ｗに合わせられる。そして、主偏向器３１１による電子ビームＢの主偏向と副偏向器３１３による電子ビームＢの副偏向とで、試料Ｗに対する電子ビームＢのショット位置が制御される。
【００１７】
試料Ｗ上に描画されるパターン５は、図２に示す如く、主偏向で偏向可能なＹ方向幅の短冊状の複数のフレーム５１に分割され、更に、各フレーム５１は、行列状の多数のサブフィールド５２に分割される。そして、パターン５の描画に際しては、ステージ３０２をフレーム５１の幅方向に直交するＸ方向に連続移動させつつ、電子ビームＢを主偏向により各サブフィールド５２に位置決めし、副偏向によりサブフィールド５２の所定位置に電子ビームＢをショットして図形５３を描画する。そして、１つのフレーム５１の描画を終了すると、ステージ３０２をＹ方向にステップ移動させてから次のフレーム５１の描画を行い、これを繰り返して試料Ｗ全体にパターン５を描画する。尚、図形５３の寸法が大きいときは、図形５３を複数部分に分割し、各部分に順に電子ビームＢをショットする。
【００１８】
制御部４は、電子ビーム描画装置１の各種制御を行う制御計算機４００を備えている。制御計算機４００には、ステージ３０２の駆動部４０１と、ステージ３０２に固定したステージミラー３０２ａへのレーザー光の入反射でステージ３０２の位置を測定するレーザー測長計４０２とが接続されている。また、制御計算機４００には、偏向制御部４０３が接続されており、ブランキング偏向器３０５、成形偏向器３０９、主偏向器３１１及び副偏向器３１３を偏向制御部４０３により各偏向器用アンプ３０５ａ〜３１３ａを介して制御する。
【００１９】
制御部４は、更に、パターンデータ(ＣＡＤデータ)を電子ビーム描画装置１で処理可能なフォーマットに変換した描画データを記憶する記憶装置４０４を備えている。また、制御部４は、ショットデータ生成部４０５を備えている。ショットデータ生成部４０５は、描画データで規定されるパターン５を複数のフレーム５１に分割する処理、各フレーム５１をサブフィールド５２に分割する処理、各サブフィールド５２内の図形５３の形状、大きさ、位置を決定する処理、図形５３を１回のショットで描画できる複数部分に分割する処理等を行ってショットデータを生成する。このショットデータは記憶装置４０６に記憶される。そして、試料Ｗにパターン５を描画する際には、制御計算機４００がショットデータを読み出して、ステージ３０２の移動制御と、上記各偏向器３０５，３０９，３１１，３１３の制御とを行う。尚、図形密度が疎の部分では、ステージ３０２の移動速度を速くして、描画時間の短縮を図っている。
【００２０】
電子ビーム描画装置１で試料Ｗにパターン５１を描画すると、試料Ｗを描画検査装置２に移し替えて、描画精度を検査する。図１を参照して、描画検査装置２は、電子顕微鏡２００と、電子顕微鏡２００の下で試料ＷをＸ方向及びＹ方向に移動させるステージ２０１とを備えており、ステージ２０１により試料Ｗを所定の位置に移動し、電子顕微鏡２００の電子ビームを試料Ｗに対し走査するようにしている。電子顕微鏡２００にはＣＰＵ２０２が接続されており、試料Ｗに描画された図形の寸法、位置を電子顕微鏡２００からの信号に基づいてＣＰＵ２０２で算出し、モニタ画面２０３に表示する。そして、描画検査装置２の記憶装置２０４に記憶させたパターンデータで規定される図形の寸法、位置と比較し、描画されたパターンが、所望の精度内に収まっているか否かを判別する。
【００２１】
ところで、描画精度劣化を生じやすい領域として代表的なのは、フレーム５１の境界領域と、サブフィールド５２の境界領域と、連続した図形を複数部分に分割して描画する分割ショット領域である。更に、サブフィールド５２におけるショット数が多い領域では、ヒーティング(電子ビームによる加熱量)が大きくなり、レジストの感度変化に起因した描画精度劣化を生じやすい。また、ステージ３０２の移動速度を上記の如く図形密度が疎の領域で速くする場合、この領域の始端部でステージ３０２が加速され、この領域の終端部でステージ３０２が減速されることになる。このようにステージ３０２を加減速すると、ステージ３０２に設けたステージミラー３０２ａが慣性力で撓んで変形し、描画精度劣化を生じやすくなる。
【００２２】
このような描画精度劣化を生じやすい領域を描画検査装置２で検査すれば、検査を能率良く行うことができる。然し、これらの領域の座標はショットデータによって決定されるもので、描画検査装置２側では認識できない。
【００２３】
そこで、本実施形態では、電子ビーム描画装置１の制御部４に、図１に示す如く、記憶装置４０６に記憶されたショットデータに基づいて、描画精度劣化を生じやすい領域の座標を要検査領域座標として算出する要検査領域座標算出部４０７と、要検査領域座標を描画検査装置２の座標フォーマットに変換して出力するフォーマット変換部４０８とを設けている。尚、要検査領域座標には、フレーム５１の境界領域、サブフィールド５２の境界領域、連続した図形を複数部分に分割して描画する分割ショット領域、サブフィールド５２におけるショット数が所定値以上の領域及び加減速描画領域の座標が含まれる。
【００２４】
描画検査装置２には、電子ビーム描画装置１のフォーマット変換部４０８から出力される要検査領域座標を入力して記憶する記憶装置２０５が設けられている。そして、記憶装置２０４に記憶されるパターンデータと記憶装置２０５に記憶される要検査領域座標とをビューワ２０６で画像化処理し、モニタ画面２０３に要検査領域座標に対応する位置をパターンデータで規定されるパターンと重ね合わせて表示できるようにしている。
【００２５】
例えば、記憶装置２０５に記憶されている要検査領域座標から或る分割ショット領域の座標とサブフィールドの境界領域の座標とを選択すると、図３に示す如く、分割ショット領域のパターンデータで規定される図形５３と、サブフィールド５２の境界を示す線５２ａとがモニタ画面２０３に表示される。この図形５３は、複数のサブフィールド５２に跨っており、描画精度劣化を生ずる可能性が高いことが分かる。尚、モニタ画面２０３には表示されないが、この図形５３は図３に仮想線で示すように複数部分５３ａに分割され、各部分５３ａが夫々１回のショットで描画される。
【００２６】
このように、本実施形態では、ショットデータに基づいて算出される要検査領域座標を参照して描画検査装置２での検査領域を決定することができる。そのため、描画精度劣化を生じやすい領域を効率的に検査できる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施形態では、要検査領域座標算出部において、フレームの境界領域、サブフレームの境界領域、分割ショット領域、サブフィールドにおけるショット数が所定値以上の領域及び加減速描画領域の全ての領域の座標を要検査領域座標として算出しているが、これら領域の少なくとも１種以上の領域を要検査領域座標として算出するようにしてもよい。また、上記実施形態は、電子ビームを照射する電子ビーム描画装置に本発明を適用したものであるが、イオンビーム等の他の荷電粒子ビームを照射する描画装置にも同様に本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態の電子ビーム描画装置と描画検査装置の構成を示す概念図。
【図２】実施形態の電子ビーム描画装置によるパターンの描画方法を示す説明図。
【図３】実施形態の描画検査装置のモニタ画面に表示される内容の一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００２９】
Ｗ…試料、１…電子ビーム描画装置、２…描画検査装置、２０３…モニタ画面、３…描画部、３０２…ステージ、３１１…主偏向器、３１３…副偏向器、４…制御部、４０７…要検査座標算出部、４０８…フォーマット変換部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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