JPH0765760A - Method and device for removing electron beam oscillation caused by ac magnetic field - Google Patents

Method and device for removing electron beam oscillation caused by ac magnetic field

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Publication number
JPH0765760A
JPH0765760A JP20917593A JP20917593A JPH0765760A JP H0765760 A JPH0765760 A JP H0765760A JP 20917593 A JP20917593 A JP 20917593A JP 20917593 A JP20917593 A JP 20917593A JP H0765760 A JPH0765760 A JP H0765760A
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JP
Japan
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electron beam
magnetic field
vibration
alternating magnetic
mark
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Application number
JP20917593A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahide Okumura
正秀 奥村
Hirozumi Ando
宏純 安藤
Toshiyuki Morimura
利幸 森村
Masaaki Ando
公明 安藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To remove the variation of position (oscillation) of electron beams caused by an AC magnetic field which is an external disturbance in an electron beam device such as an electron beam drawing device. CONSTITUTION:The border of a mark 85 on a stage is found by an electron beam, an adequate size of area beam is set and radiated, a reflected electron generated from the above border is detected by a detector 70, and a noise is removed and the electron is stored in a correcting signal 40. Then, it is read and a deflection signal in which the oscillation of the electron beam 82 is minimized is given to a deflector 84. And an AC magnetic field on the periphery of a mirror body 80 is detected by an AC magnetic field processor 60, and when it exceeds a specific value, the operation of the device stops temporarily, and the above correction process is carried out again.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの製造
などに用いられる電子ビーム描画装置をはじめとする電
子ビーム装置に係り、特に、交流磁場による電子ビーム
の振動を除去する方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam apparatus such as an electron beam drawing apparatus used for manufacturing a semiconductor device and the like, and more particularly to a method and apparatus for eliminating vibration of an electron beam due to an alternating magnetic field. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビームはその性質上、外乱磁場の影
響を受けやすい。例えば、電子ビームの通路を横切る向
きの交流磁場があると、電子ビームは偏向作用を受けて
位置変動を生じ、描画精度を低下させてしまう。交流磁
場は、建物内に配置された電気ケーブルや電気装置等に
より発生するものである。このため、従来装置の殆ど
は、電子ビーム通路をパーマロイなどの強磁性体で作製
し、交流磁場の影響を受け難いようにしているが、その
影響を完全に取り除くことは困難であった。この理由に
より、電子ビーム装置の設置に際しては、交流磁場を小
さくするための環境整備が必要であった。
2. Description of the Related Art An electron beam is, by its nature, susceptible to a disturbance magnetic field. For example, if there is an alternating magnetic field in a direction crossing the passage of the electron beam, the electron beam is deflected and the position thereof is changed, which deteriorates the drawing accuracy. The alternating magnetic field is generated by an electric cable, an electric device or the like arranged in the building. For this reason, most of the conventional devices have an electron beam path made of a ferromagnetic material such as permalloy so as not to be easily affected by an AC magnetic field, but it is difficult to completely remove the effect. For this reason, when installing the electron beam device, it was necessary to prepare an environment for reducing the alternating magnetic field.

【0003】しかし装置周辺の交流磁場が大きくても、
鏡体周辺で小さければ良い訳であるから、このような観
点から、鏡体周辺の交流磁場を小さくする方法が、特開
昭60−91541号公報や、特開昭58−21425
6号公報に開示されている。また、交流磁場を検出し
て、電子ビームを振動がなくなるように偏向する方法が
特開昭57−103253号、特開昭59−12735
1号、特開昭59−146144号、及び、特開昭62
−12044号の各公報に開示されている。さらに、電
子ビームの振動を直接検出し、検出された波形信号に基
づいて電子ビームを偏向して補正するという方法も、特
開昭59−127352号公報に開示されている。
However, even if the AC magnetic field around the device is large,
Since it is better if it is small around the mirror body, from this point of view, a method of reducing the AC magnetic field around the mirror body is disclosed in JP-A-60-91541 and JP-A-58-21425.
No. 6 publication. Further, a method of detecting an alternating magnetic field and deflecting an electron beam so as to eliminate vibration is disclosed in JP-A-57-103253 and JP-A-59-12735.
1, JP-A-59-146144, and JP-A-62.
It is disclosed in each publication of No. 12044. Further, a method of directly detecting the vibration of the electron beam and deflecting the electron beam based on the detected waveform signal to correct it is also disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-127352.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術においては、交流磁場による電子ビームの振動の大き
さを求めるときの電子ビームのサイズについては全く触
れられていない。電子ビームの振動量を正確に検出する
ためには、用いる電子ビームのサイズは重要な要素であ
り、無視できない。また、高いコントラストを有するマ
ークの境界部に電子ビームを正確に止めて照射するため
の操作性に対する記載もなく、さらには、周辺交流磁場
が変動した場合の検知法と対策についても、一切、触れ
られていなかった。
However, in the above-mentioned prior art, there is no mention of the size of the electron beam when the magnitude of the vibration of the electron beam due to the alternating magnetic field is obtained. The size of the electron beam used is an important factor in accurately detecting the amount of vibration of the electron beam, and cannot be ignored. In addition, there is no description on the operability for accurately stopping and irradiating the electron beam at the boundary portion of the mark having high contrast, and further, the detection method and countermeasures when the peripheral alternating magnetic field fluctuates are not touched at all. It wasn't done.

【0005】本発明はこれらの課題を解決するためにな
されたもので、外部からの擾乱交流磁場による電子ビー
ムの振動を適確に検出して補正を行ない、上記交流磁場
による電子ビームの振動を除去する方法及び装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve these problems. The vibration of the electron beam due to the external disturbance AC magnetic field is accurately detected and corrected, and the vibration of the electron beam due to the AC magnetic field is corrected. It is an object of the present invention to provide a removing method and device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明においては、まず、マークを照射する電子ビ
ームのサイズを交流磁場による電子ビームの振動幅より
も大きく設定し、該電子ビームによりマーク上を走査し
てコントラストの高いマーク境界部に電子ビームを自動
的に止めて照射し、発生する信号波形に基づいて電子ビ
ームの偏向を補正制御して、電子ビームの振動を除去す
る。このとき、得られた信号波形に含まれる雑音を除去
し、整形された信号波形に基づいて電子ビームの偏向器
に振動を除去する補正制御信号を重畳させる。
In order to achieve this object, in the present invention, first, the size of the electron beam for irradiating the mark is set to be larger than the oscillation width of the electron beam due to the alternating magnetic field, and the electron beam Thus, the electron beam is automatically stopped and irradiated on the mark boundary portion having a high contrast by scanning the mark, and the deflection of the electron beam is corrected and controlled based on the generated signal waveform to eliminate the vibration of the electron beam. At this time, noise included in the obtained signal waveform is removed, and a correction control signal for removing vibration is superimposed on the deflector of the electron beam based on the shaped signal waveform.

【0007】また、電子ビーム装置の周辺に交流磁場検
知器を設け、常時、周辺における交流磁場の強さを計測
し、その変動量が前回補正時の値よりも或る一定値以上
に大きくなった場合には、電子ビーム装置の動作を一時
中断し、上記の振動除去操作を行ない、その時の交流磁
場の強さを記憶して、電子ビーム装置の動作を再開す
る。
Further, an AC magnetic field detector is provided around the electron beam apparatus to constantly measure the strength of the AC magnetic field in the surroundings, and the fluctuation amount becomes larger than a value at the time of previous correction by a certain fixed value or more. In that case, the operation of the electron beam apparatus is temporarily suspended, the above-described vibration removing operation is performed, the strength of the alternating magnetic field at that time is stored, and the operation of the electron beam apparatus is restarted.

【0008】[0008]

【作用】上記の交流磁場による電子ビームの振動を除去
する方法及び装置では、物質の異なるシャープなエッジ
を有するマークの境界部に電子ビームを止めて照射し、
発生する反射電子を検出して交流磁場によって振動する
電子ビームの振動状態を計測している。このとき、正確
に計測を行なうためには、まず、電子ビームの振動中心
を正確にマークの境界部に一致させることが必要であ
り、次に、電子ビームのサイズを、電子ビームの振動幅
よりも大きくして、少なくとも電子ビームの一部分が、
常に、マークの境界部上を照射しているようにする必要
がある。これは、もし、電子ビームのサイズが電子ビー
ムの振動幅よりも小さい場合には、或る時点では電子ビ
ームはマークの境界部から外れてしまい、単一の物質面
のみを照射するので、発生する反射電子の量が電子ビー
ムの位置の変動にもかかわらず、一定になってしまうか
らである。つまり、電子ビームが、例えば正弦波形状に
振動している場合でも、発生する反射電子の信号波形は
頭のつぶれた台形状になってしまう。したがって、この
波形からは電子ビームの振動の波形や振幅を正しく計測
することはできない。このため、本発明では、電子ビー
ムの振動を計測する場合には電子ビームのサイズを振動
幅よりも大きく設定し、正確に電子ビームの振動波形を
検出し、この信号波形に基づいて電子ビームの偏向系に
補正制御信号を重畳して、振動を除去する。
In the method and apparatus for eliminating the vibration of the electron beam due to the alternating magnetic field, the electron beam is stopped and irradiated at the boundary portion of the marks having sharp edges of different substances,
The backscattered electrons that are generated are detected and the vibration state of the electron beam that vibrates due to the alternating magnetic field is measured. At this time, in order to perform accurate measurement, first, it is necessary to accurately align the vibration center of the electron beam with the boundary portion of the mark, and then, determine the size of the electron beam from the vibration width of the electron beam. So that at least part of the electron beam
It is necessary to always illuminate the boundary of the mark. This is because if the size of the electron beam is smaller than the oscillation width of the electron beam, at some point the electron beam will deviate from the boundary of the mark and irradiate only a single material surface. This is because the amount of backscattered electrons becomes constant despite the change in the position of the electron beam. That is, even when the electron beam is oscillating in, for example, a sine wave shape, the signal waveform of the generated backscattered electrons has a trapezoidal shape with a flat head. Therefore, the waveform and amplitude of the electron beam vibration cannot be accurately measured from this waveform. Therefore, in the present invention, when measuring the vibration of the electron beam, the size of the electron beam is set to be larger than the vibration width, the vibration waveform of the electron beam is accurately detected, and the electron beam vibration is detected based on this signal waveform. Vibration is eliminated by superimposing a correction control signal on the deflection system.

【0009】ところで、電子ビームを振動させる鏡体外
部の交流磁場は、必ずしも常に一定しているものではな
く、しばしば大きく変動する場合もある。したがって、
或る時点で電子ビームの振動を補正して除去しておいて
も、外部の交流磁場の状態が変化すれば、再び、電子ビ
ームに振動が生じる。したがって、本発明では、この鏡
体周辺部に交流磁場の検知器を設けて、常時、交流磁場
の計測を行なっている。そして、この磁場の強さが一定
値以上に変化した場合には、電子ビーム装置の動作を一
旦中断し、変化した交流磁場に合わせて電子ビームの振
動を除去する操作を行ない、終了後、再び電子ビーム装
置の動作を再開する。
By the way, the AC magnetic field outside the mirror body for oscillating the electron beam is not always constant, but may sometimes fluctuate greatly. Therefore,
Even if the vibration of the electron beam is corrected and removed at a certain point in time, if the state of the external AC magnetic field changes, the electron beam again vibrates. Therefore, in the present invention, an AC magnetic field detector is provided in the periphery of the mirror body to constantly measure the AC magnetic field. Then, when the strength of the magnetic field changes above a certain value, the operation of the electron beam apparatus is temporarily interrupted, and the operation of removing the vibration of the electron beam according to the changed AC magnetic field is performed. The operation of the electron beam device is restarted.

【0010】こうして、交流磁場による電子ビームの振
動を除去すると共に、外部交流磁場を常に検知すること
によって、その変化に即応して電子ビームの振動除去の
操作を繰り返す。これにより、電子ビーム装置の安定動
作を可能にし、たとえば、電子ビーム描画装置の場合に
は、高精度の描画が可能になる。
In this way, the oscillation of the electron beam due to the alternating magnetic field is eliminated, and the external alternating magnetic field is always detected, so that the operation of eliminating the oscillation of the electron beam is repeated in response to the change. This enables stable operation of the electron beam apparatus, and, for example, in the case of an electron beam drawing apparatus, high-precision drawing is possible.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

(実施例1)本実施例では、本発明に係る交流磁場によ
る電子ビームの振動を除去する方法及び装置に関して、
基本的な装置構成と動作とについて、図1、2を用いて
説明する。
(Embodiment 1) This embodiment relates to a method and apparatus for eliminating the vibration of an electron beam due to an alternating magnetic field according to the present invention.
The basic device configuration and operation will be described with reference to FIGS.

【0012】まず、図1において描画制御部10はステ
ージ91を制御し、電子ビーム82の直下にマーク85
を移動する。その後、描画制御部10は偏向部30を経
由して偏向器84を制御し、電子ビーム82でマーク8
5上を走査する。この様子を図2の(1)に示す。斜線
部はマークであって、左はSi(シリコン)、右はW
(タングステン)である。走査によって、マーク85か
らは図2の波形(2)で示す反射電子が発生する。これ
を検出器70で検出し、信号処理部50で図2の波形
(2)に示すコンパレータレベル51で二値化すると、
図2(3)が得られる。従って、電子ビームの走査ピッ
チをpとし、図2(3)の0から1に変化する時のショ
ット数をNとすると、p×Nがマークの境界部を照射す
るための偏向の大きさである。このデータ(p×N)を
偏向部30に与えると、図2(4)に示すように、電子
ビーム82をマーク85の境界部に止めて照射すること
ができる。
First, in FIG. 1, the drawing control unit 10 controls the stage 91 so that the mark 85 is formed immediately below the electron beam 82.
To move. After that, the drawing control unit 10 controls the deflector 84 via the deflecting unit 30, and the mark 8 is generated by the electron beam 82.
5 scan over. This state is shown in (1) of FIG. The shaded area is a mark, the left is Si (silicon), the right is W
(Tungsten). By the scanning, the reflected electrons shown by the waveform (2) in FIG. 2 are generated from the mark 85. When this is detected by the detector 70 and binarized by the comparator level 51 shown in the waveform (2) of FIG. 2 in the signal processing unit 50,
2 (3) is obtained. Therefore, when the scanning pitch of the electron beam is p and the number of shots when changing from 0 to 1 in FIG. 2C is N, p × N is the magnitude of the deflection for irradiating the boundary portion of the mark. is there. When this data (p × N) is given to the deflecting unit 30, the electron beam 82 can be stopped and irradiated at the boundary of the mark 85, as shown in FIG.

【0013】コントラストが異なるマーク境界部に電子
ビームを止めて照射すると、例えば図2(1)に示す異
種材料で構成されたマークの場合、Si(シリコン)の
入射電子に対する後方散乱係数は約14%であるのに対
して、W(タングステン)は約50%と大きいので、コ
ントラストが発生する。したがって、電子ビームが境界
部を中心にして左右に揺らいでいると、この振動を反射
電子の強度変化として検出することができる。最良のコ
ントラストで振動を検出するためには、電子ビームの大
きさは小さいことが望ましい。しかし、あまりに小さい
と、電子ビームは境界部を外れてしまい、振動が検出さ
れなくなり、振動の様子を正しく求めることができなく
なる。逆に電子ビームが極端に大きいと、信号のコント
ラストが低下するという問題が生じる。
When the electron beam is stopped and irradiated on the mark boundary portion having a different contrast, for example, in the case of a mark composed of different materials shown in FIG. 2A, the backscattering coefficient for incident electrons of Si (silicon) is about 14. %, While W (tungsten) is as large as about 50%, contrast occurs. Therefore, when the electron beam fluctuates left and right around the boundary, this vibration can be detected as a change in the intensity of the reflected electrons. In order to detect vibration with the best contrast, it is desirable that the electron beam be small in size. However, if it is too small, the electron beam will deviate from the boundary, vibration will not be detected, and the state of vibration cannot be accurately obtained. On the contrary, when the electron beam is extremely large, there arises a problem that the signal contrast is lowered.

【0014】この問題を解決するために本発明では、先
ず最初に、ビームサイズ設定部20と成形偏向器83と
によって、電子ビームの大きさをマーク検出とその設定
精度である概ね0.05μm程度に設定して、境界部を
照射する。この時、電子ビームが、例えば50Hzで
0.05μmよりも大きく振動していると、境界部の反
射電子信号は、図2における周期20msの台形波形
(5)となる。台形になるのはビームが境界部を超えて
反射電子の強度が変化しない部位を照射するためであ
り、正しい振動波形ではない。そこで、正しい振動波形
を得るために描画制御部10では、この台形波形(図2
(5))が正弦波形(図2(6))となるように、ビー
ムサイズ設定部20を制御して、電子ビームのサイズを
広げる。このことによって、振動の様子を忠実に再現し
た波形(6)が得られる。
In order to solve this problem, in the present invention, first, the beam size setting unit 20 and the shaping deflector 83 detect the size of the electron beam for mark detection and its setting accuracy of about 0.05 μm. And irradiate the boundary. At this time, if the electron beam vibrates more than 0.05 μm at 50 Hz, for example, the reflected electron signal at the boundary becomes a trapezoidal waveform (5) with a period of 20 ms in FIG. The trapezoid is formed because the beam irradiates the site where the intensity of the reflected electrons does not change beyond the boundary, and the vibration waveform is not correct. Therefore, in order to obtain a correct vibration waveform, the drawing control unit 10 uses this trapezoidal waveform (see FIG.
The beam size setting unit 20 is controlled so that (5)) has a sinusoidal waveform ((6) in FIG. 2), and the size of the electron beam is expanded. As a result, a waveform (6) that faithfully reproduces the state of vibration can be obtained.

【0015】次に、電子ビーム82が電源周波数の振動
周期で揺れていると仮定すると、電子ビーム82の振動
は図2の波形(6)で示すように、反射電子信号の強度
変化として検出される。検出器70で検出した振動波形
(6)は、補正信号部40で有害な雑音が取り除かれ、
極性と振幅を制御して、偏向部30によって電子ビーム
82の振動を止めるように作用する。一方、補正信号部
40は、振動を補正する信号を保持する機能を持ち、適
正な補正信号を求める上記動作が終了した後は、電源に
同期した周期で繰り返し読みだして偏向部30の偏向信
号に加算する。このことによって、電子ビーム82の電
源周期の交流磁場による振動が補正され続ける。
Next, assuming that the electron beam 82 sways in the oscillation cycle of the power supply frequency, the oscillation of the electron beam 82 is detected as a change in the intensity of the reflected electron signal as shown by the waveform (6) in FIG. It In the vibration waveform (6) detected by the detector 70, harmful noise is removed by the correction signal unit 40,
By controlling the polarity and the amplitude, the deflection unit 30 acts so as to stop the vibration of the electron beam 82. On the other hand, the correction signal unit 40 has a function of holding a signal for correcting the vibration, and after the above operation for obtaining an appropriate correction signal is completed, the correction signal unit 40 repeatedly reads the signal in a cycle synchronized with the power source and outputs the deflection signal of the deflection unit 30. Add to. As a result, the vibration of the electron beam 82 due to the alternating magnetic field in the power supply cycle is continuously corrected.

【0016】一方、描画制御部10はこれら一連の動作
が終了すると、交流磁場処理部60に対して、電子ビー
ム鏡体80近傍の交流磁場波形を検出し初期値として記
憶する指令を出す。交流磁場処理部60は、記憶した波
形を電源周期で読み出すと同時に、引き続き、以後、常
時検出される交流磁場波形と比較し、磁場の強さ、或い
は、波形が異なっていたならば、描画制御部10に対し
て異常が生じたことを知らせる。時間が経過して装置周
辺の磁場の強さに変化が生じた場合、描画制御部10は
描画動作を中断し、ステージ91を動かして、図2にお
ける波形(1)からの手順を再度繰り返す。
On the other hand, when the series of operations are completed, the drawing control unit 10 issues a command to the AC magnetic field processing unit 60 to detect the AC magnetic field waveform in the vicinity of the electron beam mirror 80 and store it as an initial value. The AC magnetic field processing unit 60 reads out the stored waveform at the power supply cycle and, at the same time, subsequently compares it with the AC magnetic field waveform constantly detected, and if the magnetic field strength or the waveform is different, draw control The section 10 is notified that an abnormality has occurred. When the strength of the magnetic field around the apparatus changes over time, the drawing control unit 10 interrupts the drawing operation, moves the stage 91, and repeats the procedure from waveform (1) in FIG.

【0017】こうして、交流磁場による電子ビームの振
動を除去し、かつ、交流磁場の強さが変化したならば、
自動的に電子ビームの振動を補正し直す。このことによ
って、電子ビーム装置周辺の交流磁場、或いは、鏡体に
流れる交流電流によって生じる交流磁場による電子ビー
ムの位置変動を除去することができる。
In this way, if the oscillation of the electron beam due to the AC magnetic field is eliminated and the strength of the AC magnetic field changes,
The vibration of the electron beam is automatically corrected again. As a result, it is possible to eliminate the position variation of the electron beam due to the AC magnetic field around the electron beam apparatus or the AC magnetic field generated by the AC current flowing in the mirror body.

【0018】(実施例2)図3に、可変成形ビーム方式
の電子ビーム描画装置に、本発明に係る電子ビームの振
動除去の方法及び装置を適用した実施例を示す。本実施
例は、装置周辺の交流磁場を検出して、これに基づいて
電子ビームの偏向に補正をかける方式であるが、さら
に、コントラストの高いマークの境界部を自動的に求め
て電子ビームを照射する手段、及び最適な信号対雑音比
でビーム位置変動を検出する手段などを付加して、操作
性を良くしたものである。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows an embodiment in which the method and apparatus for eliminating the vibration of an electron beam according to the present invention is applied to a variable shaped beam type electron beam drawing apparatus. In the present embodiment, an AC magnetic field around the apparatus is detected, and the deflection of the electron beam is corrected based on the detected AC magnetic field. The operability is improved by adding a means for irradiating and a means for detecting the beam position variation with an optimum signal-to-noise ratio.

【0019】まず、鏡体80において、電子銃81より
生じた電子ビームは、開口を有する成形絞り87、88
と可変成形用偏向器83とで、面積可変の可変成形ビー
ム82となる。この電子ビーム82は、偏向器84、対
物レンズコイル89で偏向や焦点が制御され、試料ステ
ージ91に搭載されたウェハ上の標準マーク85を照射
する。鏡体の内部には、これらの他にも偏向器やコイル
などがあるが、本発明とは関係がないので省略してあ
る。同図において、交流磁場を検出するための交流磁場
検出器63、アンプ62、スイッチ61、加算器32、
およびDAC21、アンプ22、および信号処理回路5
1とその周辺回路部50が、本発明に係る構成要素部で
ある。
First, in the mirror body 80, the electron beam generated by the electron gun 81 is formed by forming apertures 87 and 88 having openings.
With the variable shaping deflector 83, the variable shaping beam 82 having a variable area is formed. The deflection and focus of the electron beam 82 are controlled by a deflector 84 and an objective lens coil 89, and a standard mark 85 on the wafer mounted on the sample stage 91 is irradiated. In addition to these, there are deflectors and coils inside the mirror body, but they are omitted because they are not related to the present invention. In the figure, an AC magnetic field detector 63 for detecting an AC magnetic field, an amplifier 62, a switch 61, an adder 32,
And DAC 21, amplifier 22, and signal processing circuit 5
1 and its peripheral circuit section 50 are constituent elements according to the present invention.

【0020】描画制御部10は、ステージ制御部90を
介してステージ91を制御し、標準マーク85を電子ビ
ーム82の直下にセットする。次いで描画制御部10
は、電子ビーム82のサイズを所定の大きさに設定する
ように、データをDAC(D/A変換器)21にセット
する。この場合の所定の大きさとは、電子ビームをX
(Y)軸方向に走査することによってマークの境界部を
求め、その結果に基づいて電子ビームを該境界部に止め
て照射することができるために必要なサイズであって、
具体的な一例としては、概ね0.05μmである。この
後、描画制御部10は電子ビーム82をオンすると同時
にDAC31、加算器32を介して偏向器84を制御
し、境界部を含むマーク上をX軸方向に走査ピッチpで
順次走査する。なお、スイッチ61はオフにしておく。
走査によってマーク85から発生する反射電子信号は、
SSD検出器(半導体検出器)70で図2−(2)の波
形として検出され、信号処理部50は図2で既に説明し
た方法で、マークの境界部を照射するための偏向量(p
×N)を求める。求められた偏向量は描画制御部10を
介してDAC31にセットされる。このことによって自
動的にマーク85の境界部に電子ビーム82を止めて照
射することが可能になる。
The drawing control unit 10 controls the stage 91 via the stage control unit 90 to set the standard mark 85 directly below the electron beam 82. Next, the drawing control unit 10
Sets data in the DAC (D / A converter) 21 so that the size of the electron beam 82 is set to a predetermined size. The predetermined size in this case means that the electron beam is X
The size is required to determine the boundary portion of the mark by scanning in the (Y) axis direction, and to stop and irradiate the electron beam at the boundary portion based on the result.
As a specific example, it is approximately 0.05 μm. Thereafter, the drawing controller 10 turns on the electron beam 82 and simultaneously controls the deflector 84 via the DAC 31 and the adder 32 to sequentially scan the mark including the boundary in the X-axis direction at the scanning pitch p. The switch 61 is turned off.
The reflected electron signal generated from the mark 85 by scanning is
The SSD detector (semiconductor detector) 70 detects the waveform as shown in FIG. 2- (2), and the signal processing unit 50 uses the method already described with reference to FIG.
XN) is calculated. The calculated deflection amount is set in the DAC 31 via the drawing controller 10. This makes it possible to automatically stop and irradiate the electron beam 82 at the boundary of the mark 85.

【0021】以下、電子ビーム82は50Hzの交流磁
場によって0.05μmよりも大きな振幅で振動してい
ると仮定する。ここで、モニタ3はオシロスコープと同
様な機能を持ち、SSD検出器70の出力を波形として
観察することができる機能を持っている。したがって、
モニタ3の画面で振動の様子を観察することができる。
振動の振動幅が0.05μmよりも大きい場合には、図
2−(5)で示しているような台形波になる。頭部がつ
ぶれた台形波になってしまうのは、振動の振動幅が0.
05μmよりも大きいために、境界部以外のSiとかW
を照射してしまい、この部分では電子ビームが振動して
いても反射電子の強度は変化しないためである。このよ
うな台形波となっている場合には、描画制御部10を操
作してビームサイズ設定部20に与えるデータを大きく
して、電子ビームのサイズを大きくする。そして、モニ
タ画面で観察される波形が図2−(6)のように頭のつ
ぶれない正弦波になるように調整する。つまり、測定の
まずさに起因する振動波形の歪みをなくす訳である。こ
こでモニタ3は、2チャンネルの波形を同時に表示でき
る機能を持っており、残りの1つの入力にはアンプ62
の出力が入力され、交流磁場検知器63が置かれている
場所の交流磁場波形をモニタすることができる。ここで
交流磁場検知器63は、装置周辺の交流磁場波形を検知
し、これで電子ビームに偏向補正をすることによって、
電子ビームの振動を止めるための交流磁場センサであ
る。ただし、交流磁場雰囲気中に鉄などの金属が置かれ
ている場合、その金属の近傍においては歪みが生じ、場
所によってその様子が変わることは良く知られている。
したがって、モニタ3上の2つの波形を見ながら交流磁
場検知器63を置く場所を選べば、近似的に電子ビーム
の振動波形に近い波形が得られる。
Hereinafter, it is assumed that the electron beam 82 oscillates with an amplitude larger than 0.05 μm by an alternating magnetic field of 50 Hz. Here, the monitor 3 has a function similar to that of an oscilloscope, and has a function of observing the output of the SSD detector 70 as a waveform. Therefore,
The state of vibration can be observed on the screen of the monitor 3.
When the vibration width of the vibration is larger than 0.05 μm, a trapezoidal wave as shown in FIG. A trapezoidal wave with a squashed head is caused by the vibration width of 0.
Since it is larger than 05 μm, Si or W other than the boundary part
This is because the intensity of reflected electrons does not change even if the electron beam vibrates in this portion. In the case of such a trapezoidal wave, the drawing controller 10 is operated to increase the data given to the beam size setting unit 20 to increase the size of the electron beam. Then, the waveform observed on the monitor screen is adjusted so as to be a sine wave that does not collapse the head as shown in FIG. 2- (6). That is, the distortion of the vibration waveform due to the poor measurement is eliminated. Here, the monitor 3 has a function of simultaneously displaying the waveforms of two channels, and the amplifier 62 is connected to the remaining one input.
The output of the AC magnetic field detector 63 is input, and the AC magnetic field waveform of the place where the AC magnetic field detector 63 is placed can be monitored. Here, the AC magnetic field detector 63 detects an AC magnetic field waveform around the device and corrects the deflection of the electron beam by using the detected AC magnetic field waveform.
This is an AC magnetic field sensor for stopping the vibration of the electron beam. However, it is well known that when a metal such as iron is placed in an atmosphere of an alternating magnetic field, distortion occurs in the vicinity of the metal and the state changes depending on the place.
Therefore, if the place where the AC magnetic field detector 63 is placed is selected while observing the two waveforms on the monitor 3, a waveform approximately similar to the oscillation waveform of the electron beam can be obtained.

【0022】任意のタイミングでスイッチ61をオンす
ると、交流磁場検知器63はコイルが置かれている場所
の磁場を検出しているため、アンプ62、スイッチ6
1、加算器32を経由し、電子ビームは周辺磁場に対応
した波形と大きさで偏向される。この様子はモニタ3で
観察することができる。このような条件においてアンプ
62のゲインを調整すると、振動波形の振幅は大きくな
るか、または小さくなる。大きくなった場合には、位相
が180度違っているためであるから、交流磁場検知器
63のコイルの裏表を反転し、位相を180度ずらす。
位相が一致したならば、モニタ3画面の波形の振幅が最
小になるように、アンプ62のゲインを調整する。以上
の操作によって、例えば、X軸方向の補正が終了する。
図では省略したが、Y軸についても上記と同じ構成が設
けられている。したがって、Y軸も上記と同様の調整を
する。以上詳述した構成および方法によって、自動的に
マークの境界部に電子ビームを止めて照射でき、かつ、
電子ビームの大きさを最適化することによって、歪みの
ない忠実な振動波形をモニタすることができ、しかも簡
単な構成で交流磁場による電子ビームの振動が除去でき
る。
When the switch 61 is turned on at an arbitrary timing, the AC magnetic field detector 63 detects the magnetic field at the place where the coil is placed. Therefore, the amplifier 62 and the switch 6
1, the electron beam is deflected with a waveform and magnitude corresponding to the peripheral magnetic field via the adder 32. This state can be observed on the monitor 3. When the gain of the amplifier 62 is adjusted under such a condition, the amplitude of the vibration waveform increases or decreases. This is because the phase is different by 180 degrees when it becomes larger, so that the front and back of the coil of the AC magnetic field detector 63 are reversed and the phase is shifted by 180 degrees.
If the phases match, the gain of the amplifier 62 is adjusted so that the amplitude of the waveform on the monitor 3 screen becomes the minimum. By the above operation, for example, the correction in the X-axis direction is completed.
Although omitted in the figure, the same configuration as above is provided for the Y axis. Therefore, the Y axis is also adjusted in the same manner as above. With the configuration and method detailed above, it is possible to automatically stop the electron beam and irradiate the boundary portion of the mark, and
By optimizing the size of the electron beam, a faithful vibration waveform without distortion can be monitored, and the vibration of the electron beam due to the AC magnetic field can be removed with a simple configuration.

【0023】(実施例3)図4に、本発明に係る交流磁
場による電子ビームの振動を除去する装置を、可変成形
ビーム方式の電子ビーム描画装置に適用した場合の他の
実施例を示す。本実施例は、磁場検知器で鏡体周辺の交
流磁場を検出して電子ビームの偏向に補正を加えるとい
う手段ではなく、検知された電子ビームの振動そのもの
を使って、電子ビームの偏向を補正するというものであ
る。
(Embodiment 3) FIG. 4 shows another embodiment in which the apparatus for eliminating the oscillation of an electron beam due to an alternating magnetic field according to the present invention is applied to a variable shaped beam type electron beam drawing apparatus. In the present embodiment, the deflection of the electron beam is corrected by using the vibration itself of the detected electron beam, rather than the means for detecting the AC magnetic field around the mirror body by the magnetic field detector to correct the deflection of the electron beam. Is to do.

【0024】先ず、前記実施例で説明した手順および動
作で、既にマークの境界部が求められ、この境界部に電
子ビーム82が照射されているものとする。この時の電
子ビームのサイズは概ね0.05μmであって、かつ、
電子ビームはこれよりも大きい振動幅で振動しているも
のと仮定する。振動を示す反射電子信号はSSDセンサ
70で検出され、フィルタ401に入力される。フィル
タ401は、一般的なバンドパスフィルタであり、50
Hz成分の周波数が通過するような定数としてある。こ
れによって電子ビームの振動波形は有害な雑音成分が取
り除かれ、ADC(AD変換器)402を経由してメモ
リ403、メモリ409に書き込まれる。なお本実施例
では、バンドパスフィルタを用いたが、加算平均やスム
ージング処理を行なっても良い。
First, it is assumed that the boundary portion of the mark has already been obtained by the procedure and operation described in the above embodiment, and the electron beam 82 is irradiated to this boundary portion. The size of the electron beam at this time is about 0.05 μm, and
It is assumed that the electron beam vibrates with a vibration width larger than this. The backscattered electron signal indicating the vibration is detected by the SSD sensor 70 and input to the filter 401. The filter 401 is a general bandpass filter,
It is a constant that allows the frequency of the Hz component to pass. As a result, harmful noise components are removed from the vibration waveform of the electron beam, and the vibration waveform is written in the memories 403 and 409 via the ADC (AD converter) 402. Although a bandpass filter is used in this embodiment, addition averaging or smoothing processing may be performed.

【0025】ここで、メモリ409は電子ビームの振動
を補正するための補正信号波形を保持するために用い、
メモリ403は振動波形を一時保持するために用いる。
これら2つのメモリ403、409はデータ書き込み
時、電源周期に同期してアドレスが繰り返される。40
5〜408のブロックは電源に同期してアドレスを発生
する回路の1例を示している。同期のためのACライン
信号は二値化回路408で二値化され、その立上りのタ
イミングでMM(短安定パルス発生器)407にトリガ
をかける。この出力でカウンタ406のアドレスをゼロ
リセットする。一方カウンタ406のクロック入力には
50kHz(20μs)周期のパルスが発振器405か
ら入力されている。これらによってカウンタ406は、
電源に同期したアドレスデータを発生させることができ
る。
Here, the memory 409 is used to hold a correction signal waveform for correcting the vibration of the electron beam,
The memory 403 is used to temporarily hold the vibration waveform.
When writing data in these two memories 403 and 409, addresses are repeated in synchronization with the power supply cycle. 40
Blocks 5 to 408 show an example of a circuit that generates an address in synchronization with a power supply. The AC line signal for synchronization is binarized by the binarization circuit 408, and the MM (short stable pulse generator) 407 is triggered at the rising timing thereof. The output resets the address of the counter 406 to zero. On the other hand, a pulse of 50 kHz (20 μs) period is input from the oscillator 405 to the clock input of the counter 406. With these, the counter 406 becomes
It is possible to generate address data synchronized with the power supply.

【0026】2つのメモリ403、409のアドレス
は、20μsステップでインクリメントされ、50Hz
の周期でゼロクリアされているから、電源に同期した1
周期の振動波形がストアされる。少なくとも20ms経
過したならば描画制御部10はメモリ403への書き込
みを中止し、メモリ403の波形を読み取る。読み取っ
た波形が図2−(5)のように台形であったならば、ビ
ームサイズ設定部20に対して電子ビーム82が大きく
なるように所定のデータを設定する。上記手順でメモリ
に振動波形を書き込み、読みだすという手順を、図2−
(6)の正弦波状になるまで繰り返す。適正なビームサ
イズが求められたならば、このビームサイズを固定し、
描画制御部10はメモリ403の内容を読みだして記憶
する。これら一連の動作によって自動的に、しかも雑音
が除去された振動波形を求めることができる。
The addresses of the two memories 403 and 409 are incremented by 50 μs in steps of 20 μs.
Since it is cleared to zero in the cycle of 1
The vibration waveform of the cycle is stored. When at least 20 ms has elapsed, the drawing control unit 10 stops writing in the memory 403 and reads the waveform in the memory 403. If the read waveform is trapezoidal as shown in FIG. 2- (5), predetermined data is set to the beam size setting unit 20 so that the electron beam 82 becomes large. The procedure of writing and reading the vibration waveform in the memory according to the above procedure is shown in Figure 2-
Repeat until the sine wave of (6) is obtained. If a proper beam size is required, fix this beam size,
The drawing control unit 10 reads out and stores the contents of the memory 403. With this series of operations, it is possible to automatically obtain a vibration waveform from which noise is removed.

【0027】これら一連の動作が終了した後、描画制御
部10は、一旦ビーム82をオフし、メモリ403に対
してのみADC402の出力の書き込みを可能とし、メ
モリ409をリセットし、アンプ411に対しては適当
なゲインをセットする。これらの準備が終了した後、約
20msの間ビームをオンにする。メモリ409は電源
に同期した50Hzの周期で常にアドレスがインクリメ
ントされているから、メモリ409に既にストアされて
いた波形、つまり振動波形が電源に同期して読みださ
れ、DAC410、アンプ411、極性反転器412、
加算器32を経由し、偏向器84により電子ビーム82
を積極的に振動させる。そして、マーク85の境界部か
ら発生する反射電子信号は、前記同様メモリ403にス
トアされる。少なくとも20ms経過後、描画制御部1
0はビームをオフし、MPX404を切り替え、メモリ
403の内容をリードする。既に記憶してある振動波形
の振幅と比較し、小さくなっていたならば、アンプ41
1のゲインを更に大きくする。そして同様の手順を繰り
返し、最適なアンプ411のゲインを求める。もし、解
が得られない場合、極性反転器412を逆極性にセット
する。つまり、振動補正信号の極性を反転させる。その
後、上記手順を繰り返す。以上の方法によれば、振動の
波形そのもので電子ビームが直接補正されるので、ほぼ
完全に振動は止められる。
After the series of operations are completed, the drawing control unit 10 turns off the beam 82 once, enables writing of the output of the ADC 402 only to the memory 403, resets the memory 409, and causes the amplifier 411 to write. Set an appropriate gain. After these preparations are completed, the beam is turned on for about 20 ms. Since the address of the memory 409 is constantly incremented at a cycle of 50 Hz synchronized with the power supply, the waveform already stored in the memory 409, that is, the vibration waveform is read out in synchronization with the power supply, and the DAC 410, the amplifier 411, and the polarity inversion are performed. Vessel 412,
The electron beam 82 is deflected by the deflector 84 via the adder 32.
Vigorously vibrate. Then, the reflected electron signal generated from the boundary portion of the mark 85 is stored in the memory 403 as described above. After at least 20 ms has elapsed, the drawing control unit 1
0 turns off the beam, switches the MPX 404, and reads the contents of the memory 403. If it is smaller than the amplitude of the vibration waveform that has already been stored, the amplifier 41
Increase the gain of 1. Then, the same procedure is repeated to find the optimum gain of the amplifier 411. If no solution is obtained, the polarity inverter 412 is set to the opposite polarity. That is, the polarity of the vibration correction signal is inverted. Then, the above procedure is repeated. According to the above method, since the electron beam is directly corrected by the vibration waveform itself, the vibration can be almost completely stopped.

【0028】これらが終了したならば、描画制御部10
は交流磁場処理部60に対して、現在の交流磁場波形を
記憶する指令を出す。すなわち、交流磁場処理部60
は、電子ビーム鏡体周辺の交流磁場を検知する検知器6
3、アンプ62、ADC64、そして検知した交流磁場
波形を保持するメモリ65、および比較回路67とから
成る。メモリ65のアドレスはカウンタ406の出力で
制御されている。このため、アドレスは20μsステッ
プでインクリメントされ、50Hzの周期でゼロクリア
されている。したがって、検知器63で検出された交流
磁場波形は、電源に同期した1周期分の波形がストアさ
れる。少なくとも20ms経過したならば描画制御部1
0はメモリ65への書き込みを禁止し、読みだして比較
回路67の一方の入力端子へ入力する。比較回路67の
他方の入力にはADC64の出力が常時入力されてい
る。比較回路67はウインドコンパレータであって、2
つの振幅の差が所定値よりも大きくなったらば、異常信
号を描画制御部10に出力する機能を持っている。
When these are completed, the drawing control unit 10
Issues a command to the AC magnetic field processing unit 60 to store the current AC magnetic field waveform. That is, the AC magnetic field processing unit 60
Is a detector 6 for detecting the AC magnetic field around the electron beam mirror.
3, an amplifier 62, an ADC 64, a memory 65 for holding the detected AC magnetic field waveform, and a comparison circuit 67. The address of the memory 65 is controlled by the output of the counter 406. Therefore, the address is incremented in steps of 20 μs and is zero-cleared at a cycle of 50 Hz. Therefore, as the AC magnetic field waveform detected by the detector 63, a waveform for one cycle synchronized with the power supply is stored. If at least 20 ms has elapsed, the drawing control unit 1
0 prohibits writing to the memory 65, reads it out, and inputs it to one input terminal of the comparison circuit 67. The output of the ADC 64 is always input to the other input of the comparison circuit 67. The comparison circuit 67 is a window comparator,
It has a function of outputting an abnormal signal to the drawing control unit 10 when the difference between the two amplitudes becomes larger than a predetermined value.

【0029】その後、鏡体周辺の交流磁場の強さが変化
した場合、描画制御部10は比較回路67からの異常信
号を検出し、描画動作を中断する。そして、前述した電
子ビームの振動をなくすための一連の動作を実行した
後、メモリ65の内容を書き直す。その後、通常の描画
動作を続行する。
After that, when the strength of the AC magnetic field around the mirror body changes, the drawing controller 10 detects an abnormal signal from the comparison circuit 67 and interrupts the drawing operation. Then, after performing a series of operations for eliminating the vibration of the electron beam described above, the contents of the memory 65 are rewritten. After that, the normal drawing operation is continued.

【0030】これらX軸方向の動作が終了すると、描画
制御部10は、ステージ制御部90を制御してマーク8
5をY軸方向に移動する。そして、図では省略してある
が、X軸用と同じ構成の補正回路を使ってY軸の電子ビ
ームの振動について、同様の手順を実行する。
When these operations in the X-axis direction are completed, the drawing controller 10 controls the stage controller 90 to control the mark 8
5 is moved in the Y-axis direction. Although not shown in the figure, the same procedure is executed for the vibration of the electron beam on the Y axis using the correction circuit having the same configuration as that for the X axis.

【0031】図1、図3、図4、の実施例は、可変成形
方式の電子ビーム描画装置に適用した場合であった。し
かし、例えば、電子ビームを10nm径程度の細いビー
ムとして描画するスポットビーム方式の描画装置もあ
る。このような装置では、マークの境界部に電子ビーム
を正確に止めて照射するのが困難な場合もある。しか
し、本発明においては、電子反射率の異なるマークの境
界部にビームを固定して照射し、反射電子の強度変化に
基づいて電子ビームの位置変動を知るのであるから、電
子ビームは絞られている、つまり、合焦点である必要は
ない。
The embodiments shown in FIGS. 1, 3 and 4 were applied to a variable shaping type electron beam drawing apparatus. However, for example, there is also a spot beam type drawing apparatus that draws an electron beam as a thin beam with a diameter of about 10 nm. In such a device, it may be difficult to accurately stop and irradiate the electron beam on the boundary portion of the mark. However, in the present invention, the beam is fixed and irradiated to the boundary portion of the marks having different electron reflectivities, and the position variation of the electron beam is known based on the intensity change of the reflected electrons. That is, it does not have to be the focal point.

【0032】このような観点で、スポットビーム方式の
描画装置に実施した例を図4を用いて説明する。先ず描
画制御部10は、レンズ電源1を経由して対物レンズコ
イル89の励磁電流を最適値から少しずらす。つまり、
ディフォーカスにする。その結果、マーク85上の電子
ビーム82の面積が大きくなる。このことによって、可
変成形電子ビーム描画装置と同様の面積ビームになるか
ら、マークの境界部に電子ビームを照射することが可能
になる。なお、対物レンズでビームの大きさを変える
と、大きくするほど電子ビームの電流密度が低くなり、
信号対雑音比が若干低下する。その対策として、図では
省略したが、メモリ403、409を使って、多数回同
一波形を取り込み、平均化処理をする回路を具備してい
る。実際には、信号処理部50にも上記同様の平均化処
理回路が設けられている(図では省略)。
From this point of view, an example implemented in a spot beam type drawing apparatus will be described with reference to FIG. First, the drawing control unit 10 slightly shifts the exciting current of the objective lens coil 89 from the optimum value via the lens power supply 1. That is,
Set to defocus. As a result, the area of the electron beam 82 on the mark 85 increases. As a result, the area beam becomes the same as that of the variable shaped electron beam writing apparatus, and it becomes possible to irradiate the electron beam on the boundary portion of the mark. If the beam size is changed with the objective lens, the larger the beam size, the lower the current density of the electron beam,
The signal to noise ratio is slightly reduced. As a countermeasure, although not shown in the figure, a circuit for fetching the same waveform a number of times using the memories 403 and 409 and performing an averaging process is provided. Actually, the signal processing unit 50 is also provided with an averaging processing circuit similar to the above (not shown in the figure).

【0033】以上詳述した各実施例では、材質の異なる
マークの特定個所に電子ビームを止めて照射したときの
反射電子信号の強度変化を検知することにより、電子ビ
ームの振動を求めているが、同一の材質であって断面形
状が凸、または凹のマークを用いても同様の効果が得ら
れる。また、振動を検知するための信号は、2次電子を
検知しても良い。或いは、開口を有する板を用いて、そ
の境界部を特定個所として、透過電子の強度変化を求め
ても良い。
In each of the embodiments described in detail above, the vibration of the electron beam is obtained by detecting the intensity change of the reflected electron signal when the electron beam is stopped and irradiated at a specific portion of the mark made of a different material. The same effect can be obtained by using marks made of the same material and having a convex or concave sectional shape. Further, the signal for detecting vibration may detect secondary electrons. Alternatively, the intensity change of the transmitted electrons may be obtained by using a plate having an opening and setting the boundary portion as a specific portion.

【0034】本発明は、電子ビームを偏向する機能を有
している電子ビーム装置、例えば、走査形電子顕微鏡、
測長SEM、或いは、偏向機能を持つ電子顕微鏡、さら
には、イオンビームを使った荷電ビーム装置等、それら
すべての装置に適用可能である。
The present invention relates to an electron beam device having a function of deflecting an electron beam, for example, a scanning electron microscope,
The present invention can be applied to all of these devices such as a length measuring SEM, an electron microscope having a deflection function, and a charged beam device using an ion beam.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る交流
磁場による電子ビームの振動を除去する方法及び装置に
おいては、適正なビームサイズを有する電子ビームによ
って高いコントラストを有するマークの境界部を照射す
ることにより、電子ビームの交流磁場による振動を計測
することができ、得られた振動波形に基づいて電子ビー
ムの偏向系に補正制御信号を重畳して電子ビームの振動
を除去し、例えば、電子ビーム描画装置においては、高
精度の半導体デバイスの作製が可能になる。
As described above, in the method and apparatus for eliminating the oscillation of the electron beam due to the alternating magnetic field according to the present invention, the boundary portion of the mark having a high contrast is irradiated with the electron beam having a proper beam size. By doing so, the vibration of the electron beam due to the alternating magnetic field can be measured, and the vibration of the electron beam is removed by superimposing the correction control signal on the deflection system of the electron beam based on the obtained vibration waveform. In the beam drawing apparatus, it is possible to manufacture a highly accurate semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る交流磁場による電子ビームの振動
を除去する装置の基本構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an apparatus for removing vibration of an electron beam due to an alternating magnetic field according to the present invention.

【図2】図1に示した装置において得られる振動波形に
関する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram regarding a vibration waveform obtained in the apparatus shown in FIG.

【図3】本発明に係る実施例2の装置の基本構成図であ
る。
FIG. 3 is a basic configuration diagram of an apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係る実施例3の装置の基本構成図であ
る。
FIG. 4 is a basic configuration diagram of an apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…描画制御部 20…ビームサイズ設
定部 30…偏向部 40…補正信号部 50…信号処理部 60…交流磁場処理部 70…検出器 80…電子ビーム鏡体 81…電子銃 82…電子ビーム 83、84…偏向器 85…マーク 90…ステージ制御部 91…ステージ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Drawing control part 20 ... Beam size setting part 30 ... Deflection part 40 ... Correction signal part 50 ... Signal processing part 60 ... AC magnetic field processing part 70 ... Detector 80 ... Electron beam mirror 81 ... Electron gun 82 ... Electron beam 83 , 84 ... Deflector 85 ... Mark 90 ... Stage control unit 91 ... Stage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 公明 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kimiaki Ando 1-280, Higashi Koikekubo, Kokubunji, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高いコントラストを有するマークの境界部
に電子ビームを照射して該電子ビームの交流磁場による
振動を検出し、検出された振動量に基づいて上記電子ビ
ームの偏向量を補正制御することにより電子ビーム装置
における交流磁場による電子ビームの振動を除去する方
法において、上記マークを照射して振動を検出する電子
ビームのサイズを、該電子ビームの交流磁場による振動
の幅よりも大きく設定することを特徴とする交流磁場に
よる電子ビームの振動を除去する方法。
1. A boundary portion of a mark having a high contrast is irradiated with an electron beam to detect vibration of the electron beam due to an alternating magnetic field, and the deflection amount of the electron beam is corrected and controlled based on the detected vibration amount. In the method for eliminating the vibration of the electron beam due to the alternating magnetic field in the electron beam device, the size of the electron beam for irradiating the mark to detect the vibration is set to be larger than the width of the vibration of the electron beam due to the alternating magnetic field. A method for removing oscillation of an electron beam due to an alternating magnetic field, which is characterized by the above.
【請求項2】高いコントラストを有するマークの境界部
に電子ビームを照射して該電子ビームの交流磁場による
振動を検出し、検出された振動量に基づいて上記電子ビ
ームの偏向量を補正制御することにより電子ビーム装置
における交流磁場による電子ビームの振動を除去する装
置において、上記電子ビームにより上記マーク上を走査
して得られるマーク信号に基づき、上記マークの境界部
に上記電子ビームを自動的に設定照射する手段と、該電
子ビームのサイズを上記交流磁場による上記電子ビーム
の振動幅よりも大きく設定する手段と、上記電子ビーム
の上記マークの境界部照射によって得られる信号波形に
基づき、上記電子ビームの偏向を補正制御する手段とよ
りなることを特徴とする交流磁場による電子ビームの振
動を除去する装置。
2. A boundary portion of a mark having a high contrast is irradiated with an electron beam to detect vibration of the electron beam due to an alternating magnetic field, and the deflection amount of the electron beam is corrected and controlled based on the detected vibration amount. In the device for removing the oscillation of the electron beam due to the alternating magnetic field in the electron beam device, the electron beam is automatically moved to the boundary portion of the mark based on the mark signal obtained by scanning the mark with the electron beam. Based on a signal waveform obtained by setting irradiation means, setting the size of the electron beam larger than the oscillation width of the electron beam due to the alternating magnetic field, and the signal waveform obtained by irradiation of the boundary part of the mark with the electron beam, Device for eliminating oscillation of an electron beam due to an alternating magnetic field, characterized in that it comprises means for correcting and controlling beam deflection.
【請求項3】上記電子ビームの上記マークの境界部照射
により得られる信号波形に含まれる雑音を除去する雑音
除去手段と、該雑音除去手段によって整形された上記信
号波形に基づき上記電子ビームの偏向器に上記交流磁場
による振動を除去する補正制御信号を重畳させる手段と
を具備したことを特徴とする請求項2に記載の交流磁場
による電子ビームの振動を除去する装置。
3. A noise removing means for removing noise included in a signal waveform obtained by irradiating a boundary portion of the mark with the electron beam, and deflection of the electron beam based on the signal waveform shaped by the noise removing means. The device for eliminating vibration of an electron beam due to an alternating magnetic field according to claim 2, further comprising: a means for superposing a correction control signal for eliminating vibration due to the alternating magnetic field.
【請求項4】上記電子ビーム装置の周辺に交流磁場検知
器を設け、該交流磁場検知器により、上記電子ビームの
振動を除去した時点の上記交流磁場の強さを記憶させ、
以後、常時、上記電子ビーム装置周辺における交流磁場
の変動を計測し、上記記憶された交流磁場の強さと比較
して、該変動の大きさが或る一定の値を超えた場合に
は、上記交流磁場による電子ビームの振動を除去する操
作を再設定することを特徴とする請求項2または3に記
載の交流磁場による電子ビームの振動を除去する装置。
4. An AC magnetic field detector is provided around the electron beam apparatus, and the AC magnetic field detector stores the strength of the AC magnetic field at the time when the oscillation of the electron beam is removed,
Thereafter, the fluctuation of the alternating magnetic field around the electron beam device is constantly measured, and compared with the stored strength of the alternating magnetic field, and when the magnitude of the fluctuation exceeds a certain value, The apparatus for removing vibration of an electron beam due to an alternating magnetic field according to claim 2 or 3, wherein the operation for removing the vibration of an electron beam due to an alternating magnetic field is reset.
【請求項5】上記電子ビーム装置周辺における交流磁場
の変動の大きさが或る一定値を超えた場合には、上記電
子ビーム装置の動作を一時中断し、上記電子ビームの交
流磁場による振動を除去する操作を再設定し、該振動の
除去操作が終了した時点で、再び上記電子ビーム装置周
辺における交流磁場の強さを記憶させ、かつ、上記電子
ビーム装置の動作を再開させることを特徴とする請求項
4に記載の交流磁場による電子ビームの振動を除去する
装置。
5. When the magnitude of the fluctuation of the AC magnetic field around the electron beam device exceeds a certain value, the operation of the electron beam device is temporarily stopped to prevent the oscillation of the electron beam by the AC magnetic field. The operation for removing is reset, and when the operation for removing the vibration is completed, the strength of the AC magnetic field around the electron beam apparatus is stored again, and the operation of the electron beam apparatus is restarted. The device for removing vibration of an electron beam due to an alternating magnetic field according to claim 4.
【請求項6】請求項2から5までのいずれかに記載の交
流磁場による電子ビームの振動を除去する装置を備えた
ことを特徴とする半導体デバイス製造用の電子ビーム描
画装置。
6. An electron beam drawing apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising an apparatus for removing oscillation of an electron beam due to an alternating magnetic field according to any one of claims 2 to 5.
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