JPH09246134A - Method and apparatus for electron beam image drawing and semiconductor device by use of this - Google Patents

Method and apparatus for electron beam image drawing and semiconductor device by use of this

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JPH09246134A
JPH09246134A JP4581596A JP4581596A JPH09246134A JP H09246134 A JPH09246134 A JP H09246134A JP 4581596 A JP4581596 A JP 4581596A JP 4581596 A JP4581596 A JP 4581596A JP H09246134 A JPH09246134 A JP H09246134A
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JP
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electron beam
electron
vibration
deflector
signal
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JP4581596A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tsuji
浩志 辻
Hiroya Ota
洋也 太田
Koji Nagata
浩司 永田
Norio Saito
徳郎 斉藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To draw an image correcting the position of irradiation by a beam by detecting the vibration of an electron beam image drawing apparatus. SOLUTION: This electron beam image drawing apparatus draws an image reducing the deviation of the position of irradiatio by an electron beam caused by the mechanical vibration of this apparatus. A signal detected by a vibrometer 20 is separated into each vibration frequency component in a vibration frequency separating circuit 22. Next, in a correction quantity calculating device 23, a correction quantity for the position of irradiation by the beam is calculated, and moreover a deflection correcting signal on the basis of the correction quantity is calculated in a signal adjusting part 24. By adding a correction signal for each vibration frequency in an adder 25, adding it to the deflection signal of image drawing data 18 and supplying it to a deflector 10, a mechanical vibration is detected and the position of irradiation by the electron beam is corrected in real time. Consequently, it becomes possible to reduce the deviation of the position of the electron beam by the mechanical vibration of the electron beam image drawing apparatus, and to draw an image with high precision.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子ビーム描画装置
に係わり、とくに電子ビーム描画装置の振動を検出し電
子ビームの照射位置を補正することによって高精度に描
画を行う電子ビーム描画方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam drawing apparatus, and more particularly to an electron beam drawing method for detecting a vibration of the electron beam drawing apparatus and correcting an irradiation position of the electron beam to perform drawing with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子の集積度が向上するに
ともなって、微細な加工寸法が要求されている。電子ビ
ーム描画装置は、電子銃から放射された電子ビームを電
子レンズで収束し偏向器で偏向させることにより、所望
のパターンを試料上に描画する。このとき、試料を移動
をするステージや試料を供給するローダが動作し電子光
学鏡筒が振動すると、電子光学鏡筒内部に設置されてい
る電子銃、電子レンズ、偏向器、試料などの位置が相対
的にずれるため、試料上で電子ビームの位置ずれが生
じ、描画精度が低下する。
2. Description of the Related Art In recent years, as the degree of integration of semiconductor devices has improved, fine processing dimensions have been required. The electron beam drawing apparatus draws a desired pattern on a sample by converging an electron beam emitted from an electron gun with an electron lens and deflecting it with a deflector. At this time, when the stage for moving the sample or the loader for supplying the sample operates and the electron optical lens barrel vibrates, the positions of the electron gun, the electron lens, the deflector, the sample, etc. installed inside the electron optical lens barrel are changed. Due to the relative displacement, the position of the electron beam is displaced on the sample, and the drawing accuracy is reduced.

【0003】電子ビーム描画装置の振動を抑制するため
に、例えば実開平1−87533号公報では試料室蓋の
構造をリブ構造として剛性を高めている。
In order to suppress the vibration of the electron beam drawing apparatus, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-87533, the structure of the sample chamber lid is a rib structure to increase the rigidity.

【0004】さらに、特開平2−189916号公報で
は、電子ビーム描画装置の倒れ込み振動が描画精度に及
ぼす影響を低減させるために、ビームのずれ角に応じて
ステージ位置測長結果を補正する方法が提案されてい
る。
Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-189916, there is a method of correcting the stage position measurement result according to the beam deviation angle in order to reduce the influence of the tilting vibration of the electron beam drawing apparatus on the drawing accuracy. Proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】電子ビーム描画装置の
構造の剛性を向上させる取り組みは従来からなされてき
たが、試料サイズから決まる装置の大きさ、構造部材と
して適用できる材料特性、組み立てやメンテナンスの容
易性、装置全体の重量制限等から、これ以上の剛性の向
上は非常に困難であると考えられる。今後、描画精度が
さらに向上するに伴い、描画精度を構造の高剛性化のみ
で実現することは難しい。従って、高剛性構造によって
低減できない機械振動の影響を、電子ビームへの偏向補
正によって低減する方法が有効である。
Although efforts have been made in the past to improve the rigidity of the structure of an electron beam drawing apparatus, the size of the apparatus determined by the sample size, material characteristics applicable as a structural member, assembly and maintenance. It is considered that it is very difficult to further improve the rigidity because of the easiness and the weight limitation of the entire device. In the future, as the drawing accuracy further improves, it is difficult to realize the drawing accuracy only by increasing the rigidity of the structure. Therefore, it is effective to reduce the influence of mechanical vibration that cannot be reduced by the high-rigidity structure by correcting the deflection of the electron beam.

【0006】また、ステージやローダなどの機構が動作
するときに、電子光学鏡筒が1次の固有振動数のみなら
ず、複数の固有振動数で励振されることがある。この場
合には、一つの振動数のみを対象にビームの照射位置の
偏向補正をしていれば、他の振動数に起因するビームの
位置ずれは補正することはできない。さらに、装置の固
有振動ばかりでなくターボ分子ポンプ等の振動が電子光
学鏡筒に伝達される場合にも、電子光学鏡筒は特定の振
動数で振動し、同様の問題が生じる。
Further, when a mechanism such as a stage or a loader operates, the electron optical lens barrel may be excited at a plurality of natural frequencies as well as the primary natural frequency. In this case, if the deflection of the irradiation position of the beam is corrected for only one frequency, the positional deviation of the beam due to other frequencies cannot be corrected. Further, when not only the natural vibration of the device but also the vibration of the turbo molecular pump or the like is transmitted to the electron optical lens barrel, the electron optical lens barrel vibrates at a specific frequency, and the same problem occurs.

【0007】例えば、0.3ミクロンの加工精度のデバ
イスでは合わせ精度に0.1ミクロンが要求される。機
械振動によるビームの位置ずれが0.03ミクロン程度
生じていても、合わせ精度に与える影響は少ない。とこ
ろが、今後の0.1ミクロンレベルの加工精度の時代に
は、合わせ精度に0.03ミクロンが要求される。この
場合には、ビーム振動が合わせ精度の全ての誤差要因と
なり、ビーム振動を、例えば0.01ミクロン以下に大
幅に減少させる必要がある。この領域では、低い固有振
動数の振動以外にもビーム振動に与える影響があらわれ
るので、1つの周波数成分の補正だけでは不十分とな
る。
For example, a device having a processing precision of 0.3 μm requires 0.1 μm for the alignment precision. Even if the beam is displaced by about 0.03 μm due to mechanical vibration, it has little effect on the alignment accuracy. However, in the future era of processing precision of 0.1 micron level, 0.03 micron is required for the alignment precision. In this case, the beam vibration causes all the error in the alignment accuracy, and it is necessary to greatly reduce the beam vibration to, for example, 0.01 μm or less. In this region, not only the vibration of low natural frequency but also the influence on the beam vibration appears, so that the correction of only one frequency component becomes insufficient.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】電子ビーム描画装置の振
動は複雑であり、これをそのまま偏向器にフィードバッ
クしても補正の効果は少ない。しかし、振動波形から固
有振動数のような特定の周波数成分を分離抽出すると、
鏡筒の振動とビーム位置変動の間に相関があることが判
明した。精度の高い補正を行うためには、複数それぞれ
の周波数で振幅や位相を最適に調整することが必要であ
る。また、元の鏡筒の振動波形で特定の周波数成分が線
型に分離できれば、それぞれの周波数成分で振幅や位相
を調整した後も線型に加算を行うことができる。
The vibration of the electron beam drawing apparatus is complicated, and even if this is directly fed back to the deflector, the correction effect is small. However, if a specific frequency component such as natural frequency is separated and extracted from the vibration waveform,
It was found that there is a correlation between the vibration of the lens barrel and the fluctuation of the beam position. In order to perform highly accurate correction, it is necessary to optimally adjust the amplitude and phase at each of a plurality of frequencies. Further, if the specific frequency component can be linearly separated in the vibration waveform of the original lens barrel, linear addition can be performed even after adjusting the amplitude and phase of each frequency component.

【0009】本補正方法は、以下の手順で行う。電子光
学鏡筒に取付けた振動計から振動検出信号を得て、振動
検出信号を補正信号生成装置に供給する。補正信号生成
装置では、まず複数の振動振幅の大きい振動数成分を抽
出し、補正量演算装置に供給する。次に、補正量演算回
路では、各振動数ごとに電子ビームの位置ずれ量を演算
し、この位置ずれを補正する補正量を決定する。さら
に、振動数と電子ビームの位置ずれ量を信号調節部に供
給し、各振動数での電子ビームの照射位置補正量を偏向
器への補正信号に変換し、補正信号の位相と大きさの調
節を行う。この補正信号を偏向器に供給することによっ
て、複数の特定振動数成分の影響を取り除いた状態で描
画が実施できる。
This correction method is performed in the following procedure. A vibration detection signal is obtained from a vibrometer attached to the electron optical lens barrel, and the vibration detection signal is supplied to the correction signal generation device. In the correction signal generation device, first, a plurality of vibration frequency components having large vibration amplitudes are extracted and supplied to the correction amount calculation device. Next, the correction amount calculation circuit calculates the position deviation amount of the electron beam for each frequency and determines the correction amount for correcting this position deviation. Further, the frequency and the position deviation amount of the electron beam are supplied to the signal adjusting unit, and the irradiation position correction amount of the electron beam at each frequency is converted into a correction signal to the deflector, and the phase and magnitude of the correction signal are calculated. Make adjustments. By supplying this correction signal to the deflector, drawing can be performed in a state in which the influence of a plurality of specific frequency components is removed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】微細パターンを描画する電子ビー
ム描画装置において、機械振動は描画精度を低下させる
要因の一つである。振動が電子ビーム描画装置に伝達さ
れると、構造はそれ自体の振動特性によって振動する。
このときの電子ビームの振動と電子ビーム描画装置の振
動モードとの間には相関がある。従って、鏡筒の振動波
形で特定の周波数成分が線型に分離できれば、それぞれ
の周波数成分で振幅や位相を調整した後も線型に加算を
行うことができることになる。本発明は、電子ビーム描
画装置の振動を検出し、振動振幅の大きい複数の振動数
成分を抽出し、各振動数成分ごとに演算した補正信号の
和を偏向器に供給し、ビームの照射位置を偏向補正し描
画を行う電子ビーム描画方法である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In an electron beam drawing apparatus for drawing a fine pattern, mechanical vibration is one of the factors that lower the drawing accuracy. When the vibration is transmitted to the electron beam writer, the structure vibrates due to its own vibrational characteristics.
There is a correlation between the vibration of the electron beam at this time and the vibration mode of the electron beam drawing apparatus. Therefore, if the specific frequency component can be linearly separated in the vibration waveform of the lens barrel, linear addition can be performed even after adjusting the amplitude and phase of each frequency component. The present invention detects a vibration of an electron beam drawing apparatus, extracts a plurality of frequency components having large vibration amplitudes, supplies the sum of correction signals calculated for each frequency component to a deflector, and irradiates a beam with a beam. Is an electron beam drawing method for performing drawing by correcting the deflection.

【0011】(実施例1)図1は、本発明の第1の実施
例を示した図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【0012】電子光学鏡筒6内の電子銃7から放出され
た電子ビーム8は電子レンズ9で収束し、偏向器10で
偏向させて試料4に照射する。
The electron beam 8 emitted from the electron gun 7 in the electron optical lens barrel 6 is converged by the electron lens 9 and is deflected by the deflector 10 to irradiate the sample 4.

【0013】試料室3の内部には試料4が搭載されてい
るステージ5が収められており、ステージ5はステージ
駆動系11により駆動される。電子光学鏡筒6は試料室
3の上面に据えられている。試料室3と電子光学鏡筒6
とローダ12は除振機構2を備えた定盤1上に設置され
ている。
A stage 5 on which a sample 4 is mounted is housed inside the sample chamber 3, and the stage 5 is driven by a stage drive system 11. The electron optical lens barrel 6 is installed on the upper surface of the sample chamber 3. Sample chamber 3 and electron optical lens barrel 6
The loader 12 and the loader 12 are installed on the surface plate 1 having the vibration isolation mechanism 2.

【0014】真空下で試料を格納するローダ12は、バ
ルブ15を介して試料室3に接続されている。また、電
子光学鏡筒6と試料室3の内部は、バルブ13を通して
ポンプ16により排気され、真空に保持されている。ロ
ーダ12も、バルブ14を通してポンプ17により排気
され、真空に保持されている。
A loader 12 for storing a sample under vacuum is connected to the sample chamber 3 via a valve 15. The interiors of the electron optical lens barrel 6 and the sample chamber 3 are evacuated by the pump 16 through the valve 13 and kept in vacuum. The loader 12 is also evacuated by the pump 17 through the valve 14 and is kept in vacuum.

【0015】電子光学鏡筒6に振動計20を取り付け、
つねに電子光学鏡筒6の振動を検出する。振動計20は
加速度計または変位計のいずれでもよい。加速度計とし
ては圧電型加速度計、動電型加速度計、歪計型加速度
計、サーボ型加速度計などがあり、変位計としては静電
容量型変位計、レーザ変位計などがある。なお、加速度
計を用いる場合は、加速度信号を2回積分すると変位信
号が得られる。
The vibrometer 20 is attached to the electron optical lens barrel 6,
The vibration of the electron optical lens barrel 6 is always detected. The vibrometer 20 may be either an accelerometer or a displacement meter. The accelerometer includes a piezoelectric accelerometer, an electrodynamic accelerometer, a strain gage accelerometer, a servo accelerometer, and the like, and the displacement gage includes a capacitance displacement gage, a laser displacement gage, and the like. When using an accelerometer, a displacement signal is obtained by integrating the acceleration signal twice.

【0016】補正信号生成装置26は、増幅器21と振
動数分離装置22と補正量演算装置23と信号調節部2
4と加算器25から構成される。増幅器21は上記の振
動計20の出力信号を増幅し、振動数分離装置22は振
動検出信号から振動振幅の大きい振動数成分のみを抽出
する。補正量演算装置23は各振動数成分におけるビー
ム照射位置のずれ量を演算し、ビームの位置ずれを補正
する補正量を決定する。電子ビームの照射位置と偏向電
圧とは線形関係にあるので、信号調節部24ではビーム
照射位置の補正量に相当する偏向電圧に変換し、偏向器
10への補正信号を得る。加算器25は各振動数ごとの
補正信号をすべて加算する。また、描画データ18は電
子ビーム制御部19で偏向信号に変換される。描画デー
タの偏向信号に補正信号を加えて偏向器10に供給す
る。以上の補正方法によって、1つの振動検出信号から
複数の振動数成分に起因する電子ビームの照射位置のず
れを低減することができる。
The correction signal generating device 26 includes an amplifier 21, a frequency separating device 22, a correction amount calculating device 23, and a signal adjusting section 2.
4 and an adder 25. The amplifier 21 amplifies the output signal of the vibrometer 20 described above, and the frequency separation device 22 extracts only the frequency component having a large vibration amplitude from the vibration detection signal. The correction amount calculation device 23 calculates the deviation amount of the beam irradiation position in each frequency component, and determines the correction amount for correcting the beam position deviation. Since the irradiation position of the electron beam and the deflection voltage have a linear relationship, the signal adjusting unit 24 converts the electron beam irradiation position into a deflection voltage corresponding to the correction amount of the beam irradiation position to obtain a correction signal to the deflector 10. The adder 25 adds all the correction signals for each frequency. Further, the drawing data 18 is converted into a deflection signal by the electron beam controller 19. A correction signal is added to the deflection signal of the drawing data and the deflection signal is supplied to the deflector 10. By the above correction method, it is possible to reduce the deviation of the irradiation position of the electron beam due to a plurality of frequency components from one vibration detection signal.

【0017】本実施例では、電子ビ−ム描画装置の固有
振動モ−ドを図2のように定める。1次の固有振動モ−
ド(固有振動数f1)は、図2(a)のように電子光学
鏡筒6と試料室3との結合部を支点とする電子光学鏡筒
6の倒れ込み振動とする。2次の固有振動モ−ドは、図
2(b)のように電子光学鏡筒6の振動方向が1次の固
有振動モ−ドに対して直交方向に振動しているモ−ドと
する。3次の固有振動モ−ドは、図2(c)のように電
子光学鏡筒6が試料室3に対して、垂直方向に振動する
モ−ドとする。4次の固有振動モ−ドは、図2(d)の
ように電子光学鏡筒6内にピッチングの回転中心があ
り、電子光学鏡筒6の振動に同期して試料室3の上蓋が
水平に振動するモ−ドをいう。5次の固有振動モ−ド
は、図5のように電子光学鏡筒6の振動方向が4次の固
有振動モ−ドに対して直交方向に振動しているモ−ドを
いう。例えばモデルとなる電子ビーム描画装置の固有振
動数の計算結果によれば、f1,f2=180Hz,f
3=350Hz,f4,f5=670Hzとなった。装
置の構造が左右対称である場合には、f1=f2、f4
=f5となる。これに対して、実測ではf1=150H
z,f2=170Hz,f3=200Hz,f4=24
0Hz,f5=260Hzとなった。f1とf2、f4
とf5にも若干の差が生じているが、これは実際の構造
が非対称性であるためである。また、通常は1次の固有
振動モードの最大振幅が最も大きいが、特定のステージ
駆動時には4次の最大振幅が1次の最大振幅より大きく
なることも観測された。
In the present embodiment, the natural vibration mode of the electronic beam drawing apparatus is determined as shown in FIG. First-order natural vibration mode
The vibration (natural frequency f1) is the tilting vibration of the electron optical lens barrel 6 with the joint between the electron optical lens barrel 6 and the sample chamber 3 as the fulcrum as shown in FIG. The secondary natural vibration mode is a mode in which the electron optical lens barrel 6 vibrates in a direction orthogonal to the primary natural vibration mode as shown in FIG. 2 (b). . The third-order natural vibration mode is a mode in which the electron optical lens barrel 6 vibrates in the vertical direction with respect to the sample chamber 3 as shown in FIG. The fourth-order natural vibration mode has a pitching center of rotation in the electron optical lens barrel 6 as shown in FIG. 2D, and the upper lid of the sample chamber 3 is horizontally synchronized with the vibration of the electron optical lens barrel 6. It is a mode that vibrates. The fifth-order natural vibration mode is a mode in which the electron optical lens barrel 6 vibrates in a direction orthogonal to the fourth-order natural vibration mode as shown in FIG. For example, according to the calculation result of the natural frequency of the model electron beam drawing apparatus, f1, f2 = 180 Hz, f
3 = 350 Hz, f4, f5 = 670 Hz. If the structure of the device is symmetrical, f1 = f2, f4
= F5. On the other hand, in the actual measurement, f1 = 150H
z, f2 = 170 Hz, f3 = 200 Hz, f4 = 24
It became 0 Hz and f5 = 260 Hz. f1, f2, f4
There is a slight difference between f5 and f5, but this is because the actual structure is asymmetric. It was also observed that the maximum amplitude of the natural vibration mode of the first order is usually the largest, but the maximum amplitude of the fourth order is larger than the maximum amplitude of the first order when a specific stage is driven.

【0018】電子ビーム描画装置が複数の振動モ−ドで
振動すると、図2に示す振動計20の検出信号は複数の
振動モ−ドが重複された信号となっている。しかし、各
振動モ−ドでの電子光学鏡筒6の振動振幅と電子ビ−ム
の振動振幅が一致しないため、電子光学鏡筒6の振動検
出信号を直接偏向器に送り、電子ビ−ムの照射位置を補
正することはできない。
When the electron beam drawing apparatus vibrates in a plurality of vibration modes, the detection signal of the vibrometer 20 shown in FIG. 2 is a signal in which a plurality of vibration modes are overlapped. However, since the vibration amplitude of the electron optical lens barrel 6 and the vibration amplitude of the electron beam in each vibration mode do not match, the vibration detection signal of the electron optical lens barrel 6 is directly sent to the deflector to transmit the electron beam. The irradiation position of cannot be corrected.

【0019】そこで、本実施例では、図3に示す補正信
号生成装置を構成する振動数分離装置で、振動検出信号
から振動振幅の大きい振動数成分を抽出するため、各振
動モードの振動数に設定されたバンドパスフィルター2
7を並列に配置し、振動検出信号を各バンドパスフィル
タ−に供給する。各バンドパスフィルタ−27を通過す
る信号は、各振動数ごとの振動成分である。振動検出信
号が加速度信号の場合には2回積分して変位信号とし、
各振動数ごとの変位を補正量演算装置23に供給する。
振動数を特定するために、振動検出信号をFFT(Fast
Fourier Transform)周波数分析を行う。そして、振動
数ごとに振動振幅を比較し、とくに描画に影響を及ぼす
複数の振動数成分のみを抽出する。次に、抽出された振
動数成分の信号を補正量演算装置23に供給する。
Therefore, in the present embodiment, the frequency separating device constituting the correction signal generating device shown in FIG. 3 extracts a frequency component having a large vibration amplitude from the vibration detection signal. Set band pass filter 2
7 are arranged in parallel and a vibration detection signal is supplied to each band pass filter. The signal passing through each bandpass filter-27 is a vibration component for each frequency. If the vibration detection signal is an acceleration signal, it is integrated twice to obtain a displacement signal,
The displacement for each frequency is supplied to the correction amount calculation device 23.
In order to identify the frequency, the vibration detection signal is converted into FFT (Fast
Fourier Transform) Frequency analysis is performed. Then, the vibration amplitudes are compared for each frequency, and only a plurality of frequency components that particularly affect drawing are extracted. Next, the signal of the extracted frequency component is supplied to the correction amount calculation device 23.

【0020】図4は、補正量演算装置23において各振
動数成分ごとにビーム照射位置の補正量を算出する概念
図である。ここで、電子ビームの照射位置のずれ量をδ
iとすると、δiは振動数fiと振動振幅ciに依存
し、δiは振動特性を表わす関数P(fi,ci)とし
て表現できる。
FIG. 4 is a conceptual diagram in which the correction amount calculation device 23 calculates the correction amount of the beam irradiation position for each frequency component. Here, the shift amount of the irradiation position of the electron beam is δ
If i, δi depends on the frequency fi and the vibration amplitude ci, and δi can be expressed as a function P (fi, ci) representing the vibration characteristic.

【0021】ここで、電子ビームの照射位置の測定を以
下のように行う。
Here, the irradiation position of the electron beam is measured as follows.

【0022】図5(a)に示すように、金属やシリコン
などを材料とするナイフエッジ28に電子ビ−ム8を照
射する。電子ビ−ム8の位置が変わると、図5(b)の
ように透過電子検出器28の透過電子量が変化する。透
過電子検出器28の透過電子量と電子ビームの走査量と
の関係を調べておけば、透過電子量の変化からビ−ム照
射位置の変化を測定することができる。また、図6
(a)に示すように、標準マーク30のエッジに電子ビ
ーム8を照射して、そのときの反射電子を反射電子検出
器31によって検出し、反射電子量の変化から電子ビー
ムの照射位置の変化を測定してもよい。
As shown in FIG. 5A, the electron beam 8 is irradiated on the knife edge 28 made of metal or silicon. When the position of the electron beam 8 changes, the amount of transmitted electrons of the transmitted electron detector 28 changes as shown in FIG. 5 (b). By investigating the relationship between the amount of transmitted electrons of the transmitted electron detector 28 and the scanning amount of the electron beam, the change of the beam irradiation position can be measured from the change of the amount of transmitted electrons. FIG.
As shown in (a), the edge of the standard mark 30 is irradiated with the electron beam 8, the backscattered electrons at that time are detected by the backscattered electron detector 31, and the irradiation position of the electron beam is changed from the change in the backscattered electron amount. May be measured.

【0023】再び、図7に示す補正信号生成装置26内
の補正量演算装置23について説明する。
The correction amount calculation device 23 in the correction signal generation device 26 shown in FIG. 7 will be described again.

【0024】以下に、振動特性P(fi,ci)の特定
方法を示す。
A method of identifying the vibration characteristic P (fi, ci) will be described below.

【0025】例えば、試料室3の側壁に加振器34を取
り付け、ステージ上面に取り付けられたナイフエッジ2
8に電子ビーム8を照射する。図7(a)に示す周波数
fiの正弦波信号を加振器33に供給し、電子ビーム描
画装置を加振する。各固有振動数fiにおける電子光学
鏡筒6の振動振幅ciは、図7(b)に示すX方向の振
動振幅cixと図7(c)に示すY方向の振動振幅ci
yを同時に測定することにより求められる。この時の電
子ビームの振動δiは、ナイフエッジ28法により、加
振信号を基準にしてX方向の振動δixとY方向の振動
δiyをそれぞれ独立に測定することによって求められ
る。このときのX方向の振動検出信号を図7(d)に、
Y方向の振動検出信号を図7(e)に示す。そして、加
振周波数を各固有振動数fiに設定し、加振信号の振幅
を変化させることによって、振動数fiにおける電子ビ
ームの位置ずれ量δiと電子光学鏡筒6の変位ciとの
関係を求めることができる。以上の測定によって、振動
特性P(fi,ci)を特定することができる。
For example, a shaker 34 is attached to the side wall of the sample chamber 3 and the knife edge 2 attached to the upper surface of the stage.
8 is irradiated with the electron beam 8. The sine wave signal having the frequency fi shown in FIG. 7A is supplied to the vibration exciter 33 to vibrate the electron beam drawing apparatus. The vibration amplitude ci of the electron optical lens barrel 6 at each natural frequency fi is the vibration amplitude cix in the X direction shown in FIG. 7B and the vibration amplitude ci in the Y direction shown in FIG. 7C.
It is obtained by measuring y at the same time. The vibration δi of the electron beam at this time is obtained by the knife edge 28 method by independently measuring the vibration δix in the X direction and the vibration δiy in the Y direction with reference to the excitation signal. The vibration detection signal in the X direction at this time is shown in FIG.
The vibration detection signal in the Y direction is shown in FIG. Then, the vibration frequency is set to each natural frequency fi, and the amplitude of the vibration signal is changed, so that the relationship between the displacement amount δi of the electron beam at the frequency fi and the displacement ci of the electron optical lens barrel 6 is changed. You can ask. The vibration characteristic P (fi, ci) can be specified by the above measurement.

【0026】振動特性Pは、例えば、ある周波数fiに
おいては、 δix = ax cix + bx ciy + Dx (1) δiy = ay cix + by ciy + Dy (2) と表せる。ここで、ax、bx、Dx、ay、by、D
yは定数を示す。振動特性Pを特定するということは、
すなわちこの定数を決定することである。また、より複
雑に振動する場合には、上記の例以外にも高次の多項式
や三角関数を用いた関数で表現してもよい。
The vibration characteristic P can be expressed as, for example, δix = ax cix + bx ciy + Dx (1) δiy = ay cix + by ciy + Dy (2) at a certain frequency fi. Where ax, bx, Dx, ay, by, D
y indicates a constant. Specifying the vibration characteristic P means
That is, to determine this constant. In the case of more complicated vibration, a function using a higher-order polynomial or trigonometric function may be used instead of the above example.

【0027】さらに、図8に示すように、加振周波数と
加振力を可変制御することにより、振動特性P(fi,
ci)を自動的に特定することができる。電子ビーム描
画装置にある振動数の加振力を加えたときに、振動特性
演算回路35は電子光学鏡筒6の変位cixと変位ci
yから電子光学鏡筒6の振動方向と振幅ciを演算し、
また、加振信号と電子ビーム8の変位δixおよび変位
δiyから電子ビーム8の振動方向と振幅δiを演算す
ることもできる。このように加振周波数と加振力をパラ
メータにとると、自動的に振動特性P(fi,ci)を
特定することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the vibration characteristic P (fi, fi,
ci) can be automatically specified. When a vibrational force of a certain frequency is applied to the electron beam drawing apparatus, the vibration characteristic calculation circuit 35 causes the displacement cix and the displacement ci of the electron optical lens barrel 6 to be changed.
The vibration direction and the amplitude ci of the electron optical lens barrel 6 are calculated from y,
Further, the vibration direction and the amplitude δi of the electron beam 8 can be calculated from the vibration signal and the displacement δix and the displacement δiy of the electron beam 8. By using the vibration frequency and the vibration force as parameters in this way, the vibration characteristic P (fi, ci) can be automatically specified.

【0028】図4の補正信号生成装置26内の補正量演
算装置23では、ビーム照射位置のずれ量δiが電子光
学鏡筒6の振動振幅ciに比例するならば、すなわちδ
i∝ciであれば、信号調節部24では各振動数ごとに
比例定数を設定するだけでもよい。しかし、ビーム照射
位置のずれ量δiと電子光学鏡筒6の振動振幅ciの関
係が非線形であるとき、デジタルシグナルプロセッサな
どの計算装置を用いて、fiとciを関数P(fi,c
i)に入力して位置ずれ量δiをリアルタイムに演算し
てもよい。
In the correction amount calculator 23 in the correction signal generator 26 of FIG. 4, if the deviation amount δi of the beam irradiation position is proportional to the vibration amplitude ci of the electron optical lens barrel 6, that is, δ.
If i∝ci, the signal adjusting section 24 may simply set a proportional constant for each frequency. However, when the relationship between the deviation amount δi of the beam irradiation position and the vibration amplitude ci of the electron optical lens barrel 6 is non-linear, a calculation device such as a digital signal processor is used to calculate fi and ci as a function P (fi, c).
It may be input to i) to calculate the displacement amount δi in real time.

【0029】図4の補正信号生成装置26内の信号調節
部24では、電子ビームの照射位置と偏向電圧とは線型
関係にあるため、図1の信号調節部24は電子ビームの
位置ずれδiに相当する偏向補正信号を出力する。
In the signal adjustment unit 24 in the correction signal generator 26 of FIG. 4, since the irradiation position of the electron beam and the deflection voltage have a linear relationship, the signal adjustment unit 24 of FIG. A corresponding deflection correction signal is output.

【0030】以上のように、各振動数ごとに偏向補正信
号を得て、図1に示した加算器25にて加算し、描画デ
ータの偏向信号に加えて偏向器10に供給することによ
って、1つの振動計から複数の特定振動数成分に起因す
る電子ビームの照射位置ずれを低減することができる。
As described above, the deflection correction signals are obtained for each frequency, added by the adder 25 shown in FIG. 1, and supplied to the deflector 10 in addition to the deflection signal of the drawing data. It is possible to reduce the irradiation position deviation of the electron beam due to a plurality of specific frequency components from one vibrometer.

【0031】(実施例2)図9は、補正信号生成装置2
6に構成される振動数分離装置22の第2の実施例を示
した図である。図9に示すようにFFT(Fast Fourier
Transform)周波数分析装置37を用いて振動検出信号
をスペクトル解析し、振動振幅の大きい振動成分を抽出
する。つぎに、逆フーリエ変換器38を用いて、スペク
トル信号を逆フーリエ変換することによって、各振動数
成分ごとに時間領域での振動波形を得る。このようにし
て、振動計検出信号から各振動数成分に分離した信号を
補正量演算装置へ供給する。
(Embodiment 2) FIG. 9 shows a correction signal generator 2
It is the figure which showed the 2nd Example of the frequency separation device 22 comprised in FIG. As shown in FIG. 9, FFT (Fast Fourier)
Transform) The frequency analysis device 37 is used to spectrally analyze the vibration detection signal to extract a vibration component having a large vibration amplitude. Next, the inverse Fourier transformer 38 is used to inverse Fourier transform the spectrum signal to obtain a vibration waveform in the time domain for each frequency component. In this way, the signal separated into each frequency component from the vibrometer detection signal is supplied to the correction amount calculation device.

【0032】(実施例3)図10は、補正信号生成装置
内に構成される信号調節部24の第2の実施例を示した
図である。
(Third Embodiment) FIG. 10 is a diagram showing a second embodiment of the signal adjusting section 24 formed in the correction signal generating apparatus.

【0033】電子光学鏡筒6がある振動数で特定の方向
に振動すると、電子レンズ9による像の回転作用のた
め、電子ビーム8の振動方向は電子光学鏡筒6の振動方
向に必ずしも一致しない。このような場合には、信号調
節部24では、電子レンズ9の回転角に応じて、ビーム
照射位置補正量の信号を2つに分離し、X偏向器46へ
のX偏向補正信号40とY偏向器47へのY偏向補正信
号41に変換する。次に、X加算器42では各振動数の
X偏向補正信号40を加算したのち、図11の描画デー
タ18の偏向信号に加えてX偏向器46に供給する。Y
加算器43でも各振動数のY偏向補正信号41を加算し
たのち、図11の描画データ18の偏向信号に加えてY
偏向器47に供給する。電子光学鏡筒の振動方向と電子
ビームの振動方向とが一致しない場合でも、X偏向器へ
の補正信号およびY偏向器への補正信号の大きさと位相
を適切に調節することによって、電子ビームの照射位置
を補正することができる。
When the electron optical lens barrel 6 vibrates in a specific direction at a certain frequency, the vibrating direction of the electron beam 8 does not necessarily coincide with the vibrating direction of the electron optical lens barrel 6 due to the image rotation effect of the electron lens 9. . In such a case, the signal adjusting unit 24 separates the beam irradiation position correction amount signal into two signals according to the rotation angle of the electron lens 9, and the X deflection correction signal 40 and the Y deflection correction signal 40 to the X deflector 46 and Y signal are separated. The Y deflection correction signal 41 to the deflector 47 is converted. Next, the X adder 42 adds the X deflection correction signal 40 of each frequency, and then supplies the X deflection correction signal 40 to the X deflector 46 in addition to the deflection signal of the drawing data 18 of FIG. Y
The adder 43 also adds the Y deflection correction signal 41 of each frequency, and then adds Y to the deflection signal of the drawing data 18 in FIG.
It is supplied to the deflector 47. Even when the vibration direction of the electron optical lens barrel and the vibration direction of the electron beam do not coincide with each other, the magnitude and phase of the correction signal to the X deflector and the correction signal to the Y deflector are appropriately adjusted to adjust the electron beam of the electron beam. The irradiation position can be corrected.

【0034】(実施例4)図12は振動計の電子ビーム
描画装置への取り付け例を示したものである。
(Embodiment 4) FIG. 12 shows an example of attachment of a vibrometer to an electron beam drawing apparatus.

【0035】図12Aに示すように、振動計20を電子
光学鏡筒6の異なる位置に取り付けることによって、電
子光学鏡筒6の非対称な振動をリアルタイムに測定し、
電子レンズ9による回転角に応じて電子ビーム8の照射
位置を補正することができる。
As shown in FIG. 12A, by mounting the vibrometer 20 at different positions on the electron optical lens barrel 6, the asymmetric vibration of the electron optical lens barrel 6 is measured in real time.
The irradiation position of the electron beam 8 can be corrected according to the rotation angle of the electron lens 9.

【0036】図12Bに示すように、4次の固有振動モ
ードのように電子光学鏡筒6ばかりではなく試料室3の
上面も水平方向に振動する場合では、試料室3にも振動
計20を取り付け試料室3の振動方向と振動振幅を検出
することによって、電子光学鏡筒6の試料室に対する鏡
筒の変位Xを知ることができる。このときの電子光学鏡
筒6の変位を図12(a)に、試料室上面の水平方向の
変位を図12(b)に示す。そして、試料室に対する電
子光学鏡筒頭部の変位を図12(c)に示す。
As shown in FIG. 12B, in the case where not only the electron optical lens barrel 6 but also the upper surface of the sample chamber 3 vibrates horizontally as in the fourth natural vibration mode, the vibrometer 20 is also installed in the sample chamber 3. By detecting the vibration direction and the vibration amplitude of the mounting sample chamber 3, the displacement X of the electron optical lens barrel 6 with respect to the sample chamber can be known. The displacement of the electron optical lens barrel 6 at this time is shown in FIG. 12 (a), and the horizontal displacement of the upper surface of the sample chamber is shown in FIG. 12 (b). The displacement of the electron optical lens barrel head with respect to the sample chamber is shown in FIG.

【0037】図13(A)に示すように、ステージ5は
ガイド48上に設置されており、振動計20をステージ
5に取り付ける。ステージ5がガイド48に沿って移動
すると、ステージ−ガイド間の接触剛性49をばねとす
る一定の振動数で振動が生じる。振動計20によってス
テージ5の振動を検出し、ビームの照射位置に補正をす
ることができる。
As shown in FIG. 13A, the stage 5 is installed on the guide 48, and the vibrometer 20 is attached to the stage 5. When the stage 5 moves along the guide 48, vibration occurs at a constant frequency with the contact rigidity 49 between the stage and the guide as a spring. The vibration of the stage 5 can be detected by the vibrometer 20, and the irradiation position of the beam can be corrected.

【0038】図13(B)に示すように、ローダ12や
ポンプ16、17のような描画装置本体以外の振動源に
対しては、振動計20を電子光学鏡筒6に取り付けるよ
りも、直接、振動源に取り付けた方がS/Nのよい信号
が得られるため、ローダ12やポンプ16、17などに
も取り付ける。
As shown in FIG. 13B, for a vibration source other than the drawing apparatus main body such as the loader 12 and the pumps 16 and 17, the vibrometer 20 is directly attached to the electron optical lens barrel 6 rather than being attached thereto. Since a signal with a better S / N is obtained when it is attached to the vibration source, it is also attached to the loader 12, the pumps 16 and 17, and the like.

【0039】図14は、図1で述べた振動計と補正信号
生成装置からなる補正機能を、振動源に対して並列に配
置したものである。図13に示されている振動計20を
それぞれの振動源に取り付け、振動方向と大きさと位相
を検出するためにそれぞれの振動計20に対して補正信
号生成装置26を設ける。補正信号生成装置26で、振
動数ごとのX偏向補正信号40を加算器で加算した信号
をXs偏向補正信号、Y偏向補正信号40を加算器で加
算した信号をYs偏向補正信号とする。すべての補正信
号生成装置26からのXs偏向補正信号44をXt加算
器50において加算してXt偏向補正信号52とする。
このXt偏向補正信号52を描画データ18の偏向信号
に加えて、X偏向器46に供給する。また、すべての補
正信号生成装置26からのYs偏向補正信号45をYt
加算器51においても加算してYt偏向補正信号53と
する。このYt偏向補正信号53を描画データ18の偏
向信号に加えて、Y偏向器47に供給する。
FIG. 14 shows the correction function comprising the vibrometer and the correction signal generator described in FIG. 1 arranged in parallel with the vibration source. The vibrometer 20 shown in FIG. 13 is attached to each vibration source, and a correction signal generation device 26 is provided for each vibrometer 20 to detect the vibration direction, magnitude, and phase. In the correction signal generation device 26, the signal obtained by adding the X deflection correction signal 40 for each frequency by the adder is set as the Xs deflection correction signal, and the signal obtained by adding the Y deflection correction signal 40 by the adder is set as the Ys deflection correction signal. The Xs deflection correction signals 44 from all the correction signal generation devices 26 are added in the Xt adder 50 to form an Xt deflection correction signal 52.
This Xt deflection correction signal 52 is supplied to the X deflector 46 in addition to the deflection signal of the drawing data 18. Further, the Ys deflection correction signals 45 from all the correction signal generation devices 26 are set to Yt.
The Yt deflection correction signal 53 is also added by the adder 51. This Yt deflection correction signal 53 is supplied to the Y deflector 47 in addition to the deflection signal of the drawing data 18.

【0040】複数の振動計を電子ビーム描画装置に取り
付け各振動源と振動モードから補正信号を最適に調整す
ることによって、電子ビーム描画装置の局所的な振動と
一定振動源の振動を検知して、電子ビームの位置に補正
することができる。
By attaching a plurality of vibrometers to the electron beam drawing apparatus and optimally adjusting the correction signal from each vibration source and vibration mode, it is possible to detect the local vibration of the electron beam drawing apparatus and the vibration of the constant vibration source. , The position of the electron beam can be corrected.

【0041】(実施例5)図15は、本発明の第5の実
施例を示した図である。電子光学鏡筒に補正用の偏向器
54を取り付け、偏向補正信号を偏向器10に供給する
代わりに補正用偏向器54に供給し、振動中のビームの
照射位置を補正する。
(Embodiment 5) FIG. 15 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention. A deflection deflector 54 for correction is attached to the electron optical lens barrel, and a deflection correction signal is supplied to the correction deflector 54 instead of being supplied to the deflector 10, and the irradiation position of the vibrating beam is corrected.

【0042】(実施例6)図16は、本発明の第6の実
施例を示した図で、本発明の電子ビーム描画方法を用い
た半導体集積回路の製造工程を示す。
(Embodiment 6) FIG. 16 is a view showing a sixth embodiment of the present invention and shows a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit using the electron beam drawing method of the present invention.

【0043】図16Aから図16Dはその工程を示す素
子の断面図である。Nマイナスシリコン基板55に通常
の方法でPウエル層56、P層57、フィールド酸化膜
58、多結晶シリコン/シリコン酸化膜ゲート59、P
高濃度拡散層60、 P高濃度拡散層61、などを形成
した(図16A)。次に、リンガラス(PSG)の絶縁
膜62を被着し、絶縁膜62をドライエッチングしてコ
ンタクトホール63を形成した(図16B)。
16A to 16D are sectional views of the element showing the steps. P well layer 56, P layer 57, field oxide film 58, polycrystalline silicon / silicon oxide film gate 59, P on N-minus silicon substrate 55 by a conventional method.
A high concentration diffusion layer 60, a P high concentration diffusion layer 61, etc. were formed (FIG. 16A). Next, a phosphor glass (PSG) insulating film 62 was deposited, and the insulating film 62 was dry-etched to form a contact hole 63 (FIG. 16B).

【0044】次に、通常の方法でW/TiN電極配線6
5材を被着し、その上に感光剤66を塗布し、本発明の
電子ビーム描画方法を用いて感光剤64のパターンニン
グを行った(図16C)。そして、ドライエッチングな
どによりW/TiN電極配線65を形成した。
Next, the W / TiN electrode wiring 6 is formed by the usual method.
Five materials were adhered, a photosensitizer 66 was applied onto the 5 materials, and the photosensitizer 64 was patterned using the electron beam drawing method of the present invention (FIG. 16C). Then, the W / TiN electrode wiring 65 was formed by dry etching or the like.

【0045】次に層間絶縁膜66を形成し、通常の方法
でホールパターン67を形成した。ホールパターン67
の中はWプラグで埋め込み、Al第2配線68を連結し
た(図16D)。以降のパッシベーション工程は従来法
を用いた。
Next, an interlayer insulating film 66 was formed, and a hole pattern 67 was formed by a usual method. Hall pattern 67
The inside was filled with a W plug and the Al second wiring 68 was connected (FIG. 16D). The subsequent passivation process used the conventional method.

【0046】なお、本実施例では主な製造工程のみを説
明したが、W/TiN電極配線形成のリソグラフィ工程
で本発明の電子ビーム描画方法を用いたこと以外は従来
法と同じ工程を用いた。以上の工程により、微細なパタ
ーンを形成することができ、CMOSLSIを高歩留ま
りで製造することが出来た。本発明の電子ビーム描画方
法を用い半導体集積回路を製作した結果、配線の解像不
良の発生を防止でき、製品の良品歩留まりが大幅に向上
した。
Although only the main manufacturing steps are described in this embodiment, the same steps as the conventional method are used except that the electron beam drawing method of the present invention is used in the lithography step for forming the W / TiN electrode wiring. . Through the above steps, a fine pattern can be formed, and a CMOS LSI can be manufactured with a high yield. As a result of manufacturing a semiconductor integrated circuit by using the electron beam drawing method of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of defective wiring resolution, and the yield of non-defective products is significantly improved.

【0047】[0047]

【発明の効果】電子ビーム描画装置の機械振動によるビ
ームの位置ずれを低減し、高精度な描画を行うことがで
きる。この描画方法を用いることによって、ステージや
ローダが動作中でも微細パターンを高精度に描画するこ
とができる。
EFFECT OF THE INVENTION It is possible to reduce the positional deviation of the beam due to the mechanical vibration of the electron beam drawing apparatus, and to carry out highly accurate drawing. By using this drawing method, a fine pattern can be drawn with high accuracy even when the stage or the loader is in operation.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】電子ビーム描画装置の固有振動モードを示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a natural vibration mode of an electron beam drawing apparatus.

【図3】振動数分離装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a frequency separation device.

【図4】補正量演算装置の機能を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a function of a correction amount calculation device.

【図5】透過電子検出器を用いたビーム照射位置の測定
方法である。
FIG. 5 is a method of measuring a beam irradiation position using a transmission electron detector.

【図6】反射電子検出器を用いたビーム照射位置の測定
方法を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a method of measuring a beam irradiation position using a backscattered electron detector.

【図7】振動特性を求める実験方法を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing an experimental method for obtaining vibration characteristics.

【図8】振動特性を自己測定する電子ビーム描画装置を
示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing an electron beam drawing apparatus that self-measures vibration characteristics.

【図9】補正信号分離装置にFFT周波数分析装置を適
用した例である。
FIG. 9 is an example in which an FFT frequency analysis device is applied to a correction signal separation device.

【図10】信号調節部の機能を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a function of a signal adjusting unit.

【図11】補正信号を描画データの偏向信号に加える方
法を示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing a method of adding a correction signal to a deflection signal of drawing data.

【図12】振動計を電子ビーム描画装置に取り付けた例
を示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example in which a vibrometer is attached to an electron beam drawing apparatus.

【図13】振動計を振動源に取り付けた例を示した図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing an example in which a vibrometer is attached to a vibration source.

【図14】複数の振動計を用いたときの信号処理方法を
示した図である。
FIG. 14 is a diagram showing a signal processing method when using a plurality of vibrometers.

【図15】電子光学鏡筒内部に補正用の偏向器を設けた
電子ビーム描画装置である。
FIG. 15 is an electron beam drawing apparatus in which a deflector for correction is provided inside the electron optical lens barrel.

【図16】半導体集積回路の製造工程を示した図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:定盤、2:除振機構、3:試料室、4:試料、5:
ステージ、6:電子光学鏡筒、7:電子銃、8:電子ビ
ーム、9:電子レンズ、10:偏向器、11:ステージ
駆動モータ、12:ローダ、13、14、15:バル
ブ、16、17:ポンプ、18:描画データ、19:電
子ビーム制御部、20:振動計、21:増幅器、22:
振動数分離装置、23:補正量演算装置、24:信号調
節部、25:加算器、26:補正信号生成装置、27:
バンドパスフィルター、28:ナイフエッジ、29:透
過電子検出器、30:標準マーク、31:反射電子検出
器、32:振動計X、33:振動計Y、34:加振器、
35:振動特性演算回路、36:FFT周波数分析装
置、37:逆フーリエ変換器、38:X信号調節回路、
39:Y信号調節回路、40:X偏向補正信号、41:
Y偏向補正信号、42:X加算器、43:Y加算器、4
4:Xs偏向補正信号、45:Ys偏向補正信号、4
6:X偏向器、47:Y偏向器、48:ガイド、49:
テーブル−ガイド間の接触剛性、50:Xt加算器、5
1:Yt加算器、52:Xt偏向補正信号、53:Yt
偏向補正信号、54:補正偏向器、55: Nマイナス
シリコン基板、56:Pウエル層、57:P層、58:
フィールド酸化膜、59:多結晶シリコン/シリコン酸
化膜ゲート、60:P高濃度拡散層、61:N高濃度拡
散層、62:リンガラス(PSG)の絶縁膜、63:コ
ンタクトホール、64:感光剤、65: W/TiN電
極配線、66:層間絶縁膜、67:ホールパターン、6
8:Al第2配線。
1: surface plate, 2: vibration isolation mechanism, 3: sample chamber, 4: sample, 5:
Stage, 6: electron optical lens barrel, 7: electron gun, 8: electron beam, 9: electron lens, 10: deflector, 11: stage drive motor, 12: loader, 13, 14, 15: valve, 16, 17 : Pump, 18: drawing data, 19: electron beam controller, 20: vibrometer, 21: amplifier, 22:
Frequency separation device, 23: correction amount calculation device, 24: signal adjustment unit, 25: adder, 26: correction signal generation device, 27:
Band pass filter, 28: knife edge, 29: transmission electron detector, 30: standard mark, 31: backscattered electron detector, 32: vibrometer X, 33: vibrometer Y, 34: vibrator,
35: vibration characteristic calculation circuit, 36: FFT frequency analyzer, 37: inverse Fourier transformer, 38: X signal adjustment circuit,
39: Y signal adjusting circuit, 40: X deflection correction signal, 41:
Y deflection correction signal, 42: X adder, 43: Y adder, 4
4: Xs deflection correction signal, 45: Ys deflection correction signal, 4
6: X deflector, 47: Y deflector, 48: guide, 49:
Contact rigidity between table and guide, 50: Xt adder, 5
1: Yt adder, 52: Xt deflection correction signal, 53: Yt
Deflection correction signal, 54: correction deflector, 55: N-minus silicon substrate, 56: P well layer, 57: P layer, 58:
Field oxide film, 59: Polycrystalline silicon / silicon oxide film gate, 60: P high-concentration diffusion layer, 61: N high-concentration diffusion layer, 62: Phosphor glass (PSG) insulating film, 63: Contact hole, 64: Photosensitive Agent, 65: W / TiN electrode wiring, 66: interlayer insulating film, 67: hole pattern, 6
8: Al second wiring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 徳郎 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 Tokurorou Saito 1-280, Higashikoigokubo, Kokubunji, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子光学鏡筒に電子銃と該電子銃からの電
子ビームを収束する電子レンズと、該電子ビームを偏向
する第1の偏向器とを有し、試料室に試料を搭載するス
テ−ジとステ−ジ機構を固定している試料台と試料を供
給するローダからなる電子ビーム描画装置を用い、前記
電子銃から放射した電子ビームを試料に照射し試料上に
所定のパターンを描画する電子ビーム描画方法におい
て、前記電子光学鏡筒の振動信号を検出する工程と、検
出された振動信号から複数の特定振動数の信号を分離す
る工程と、該特定振動数ごとに電子ビームのずれ量を特
定し前記偏向器に与える補正信号を演算する工程と、該
演算結果を描画データに加えて偏向器に供給する工程
と、電子ビーム描画装置本体の振動をビーム照射位置に
偏向補正しながら描画する工程とから成ることを特徴と
する電子ビーム描画方法。
1. An electron optical barrel having an electron gun, an electron lens for converging an electron beam from the electron gun, and a first deflector for deflecting the electron beam, and a sample is mounted in a sample chamber. Using an electron beam drawing apparatus consisting of a stage and a sample stage fixing the stage mechanism and a loader for supplying the sample, the sample is irradiated with an electron beam emitted from the electron gun to form a predetermined pattern on the sample. In the electron beam drawing method for drawing, a step of detecting a vibration signal of the electron optical lens barrel, a step of separating signals of a plurality of specific frequencies from the detected vibration signal, and an electron beam of each specific frequency A step of specifying a deviation amount and calculating a correction signal to be given to the deflector, a step of adding the calculation result to drawing data and supplying it to the deflector, and a vibration of the electron beam drawing apparatus main body is deflected and corrected to a beam irradiation position. While drawing Electron beam drawing method characterized by comprising a that process.
【請求項2】請求項1記載の前記偏向器に供給する工程
として、前記第1の偏向器とはことなる第2の偏向器を
設け前記演算結果を前記第2の偏向器に供給する工程を
有することを特徴とする電子ビーム描画方法。
2. The step of supplying the deflector according to claim 1, wherein a second deflector different from the first deflector is provided and the calculation result is supplied to the second deflector. An electron beam drawing method comprising:
【請求項3】請求項1記載の前記分離する工程として周
波数分析することを特徴とする電子ビーム描画方法。
3. An electron beam drawing method, wherein frequency analysis is performed as the separating step according to claim 1.
【請求項4】請求項1から3に記載の電子ビーム描画方
法において、複数の振動計を用いて振動計ごとに独立に
補正信号を演算することを特徴とする電子ビーム描画方
法。
4. The electron beam writing method according to claim 1, wherein a plurality of vibrometers are used to independently calculate a correction signal for each vibrometer.
【請求項5】請求項1から4に記載の電子ビーム描画方
法を用いたことを特徴とする電子ビーム描画装置。
5. An electron beam drawing apparatus using the electron beam drawing method according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】請求項1から5に記載の電子ビーム描画方
法を用いたことを特徴とする半導体素子。
6. A semiconductor device using the electron beam drawing method according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】電子光学鏡筒に電子銃と該電子銃からの電
子ビームを収束する電子レンズと、該電子ビームを偏向
する第1の偏向器とを有し、試料室に試料を搭載するス
テ−ジとステ−ジ機構を固定している試料台と試料を供
給するローダからなる電子ビーム描画装置であって、該
電子光学鏡筒の振動を検出する手段と、前記検出された
振動信号から複数の特定振動数の信号を分離する手段
と、該分離された特定振動数ごとの信号をもとに電子ビ
ームのずれ量を特定し前記偏向器に与える補正信号を演
算する手段とを有することを特徴とする電子ビーム描画
装置。
7. An electron optical lens barrel has an electron gun, an electron lens for converging an electron beam from the electron gun, and a first deflector for deflecting the electron beam, and a sample is mounted in a sample chamber. An electron beam drawing apparatus comprising a stage and a sample stage fixing the stage mechanism and a loader for supplying the sample, and means for detecting the vibration of the electron optical lens barrel, and the detected vibration signal. From the plurality of specific frequencies, and means for calculating the correction signal to be given to the deflector by specifying the deviation amount of the electron beam based on the separated signals for each specific frequency. An electron beam drawing apparatus characterized by the above.
【請求項8】請求項7記載の前記第1の偏向器として、
前記第1の偏向器とはことなる第2の偏向器を設けたこ
とを特徴とする電子ビーム描画装置。
8. The first deflector according to claim 7,
An electron beam drawing apparatus comprising a second deflector different from the first deflector.
【請求項9】請求項7記載の前記分離する手段としてバ
ンドパスフィルタから成ることを特徴とする電子ビーム
描画装置。
9. An electron beam drawing apparatus comprising a bandpass filter as the separating means according to claim 7.
【請求項10】請求項7記載の前記分離する手段とし
て、FFT(Fast Fourier Transform)から成ることを
特徴とする電子ビーム描画装置。
10. An electron beam drawing apparatus characterized by comprising an FFT (Fast Fourier Transform) as the separating means according to claim 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7057193B2 (en) 2002-08-30 2006-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
JP5166400B2 (en) * 2007-03-20 2013-03-21 株式会社ニューフレアテクノロジー Beam drawing device
JP2017152087A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社ホロン Image oscillation suppressing device and image oscillation suppressing method
JP2017163083A (en) * 2016-03-11 2017-09-14 株式会社ニコン Device and method for exposing charged particle beam, and method of manufacturing device

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