JPH1116815A - Method and device for electron beam lithography device - Google Patents

Method and device for electron beam lithography device

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JPH1116815A
JPH1116815A JP16759497A JP16759497A JPH1116815A JP H1116815 A JPH1116815 A JP H1116815A JP 16759497 A JP16759497 A JP 16759497A JP 16759497 A JP16759497 A JP 16759497A JP H1116815 A JPH1116815 A JP H1116815A
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秀寿 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To draw with high precision even under such condition as a vibration from a floor is transferred to an electron beam lithography device, by performing polarization correction of electron beam for a vibration detection signal in a sample chamber. SOLUTION: The vibration transferred from floor to a sample chamber 7 is detected with a vibration meter 13, and sent to a correction signal generating device 14. At the correction signal generating device 14, based on the transfer function of a vibration signal in the sample chamber 7 which is detected with the vibration meter 13 and a position vibration of electron beam to the vibration of the sample chamber 7, a displacement amount of the electron beam is calculated for polarization-correction real time of the position of electron beam. For calculating a displacement amount of the electron beam, a vibration detection signal is Fourier-transformed to obtain a vibration amplitude of a frequency region, and, based on a transfer function or toe vibration amplitude and the position vibration or the electron beam to the pre-obtained vibration of the sample chamber 7, a displacement amount is identified.

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、床振動等の外部環
境から電子線描画装置に伝達される振動を検出し、電子
ビームの照射位置を偏向補正することによって高精度に
描画を行う電子線描画方法および電子線描画装置ならび
に半導体素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam for performing high-precision drawing by detecting vibration transmitted from an external environment such as floor vibration to an electron beam drawing apparatus and correcting the deflection of the irradiation position of the electron beam. The present invention relates to a writing method, an electron beam writing apparatus, and a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子の集積度が向上したこ
とに伴って、微細な加工寸法が要求されるようになって
きた。従って、電子線描画装置による描画精度もさらに
高精度のものが要求される。定盤上に設定された試料室
と電子光学鏡筒からな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、床からの振動が定盤に伝達される
と、試料室および電子光学鏡筒が振動し、電子銃、電子
レンズ、偏向器を保持している電子光学鏡筒と試料との
位置関係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。従来において
は、例えば、特開平2−189916号公報では、電
子線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。すなわ
ち、上記方法では、ステージの座標を読み取っている
が、その測長結果を電子ビームのずれ角の大きさに応じ
て補正している。また、特願平8−45815号明細
書および図面では、構造が複数の振動モードで振動する
ときに、各振動モードの振動振幅を偏向器にフィードバ
ックさせることによって、ビーム照射位置を補正する方
法が提案されている。この場合、衝激的な振動としてイ
ンパルスで加わるため、複数の固有振動が同時に励振さ
れることになり、具体的には160Hz,200Hz,
250Hzの3つのモードの振動振幅を重ね合わせて、
偏向器にフィードバックさせている。さらに、特開平
6−117481号公報では、外乱が引き起こす定盤の
振動を抑制するために、定盤の振動を検出し、定盤を支
持しているアクチュエータを駆動させることによって、
外部環境からの振動を絶縁する方法が提案されている。
すなわち、この方法では、振動に対して定盤自身をアク
チュエータにより停止させる。ただ、この方法では、定
盤の位置が停止していればよいということで、アクチュ
エータが動作したときに電子光学鏡筒も振動するおそれ
がある。
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. Therefore, it is required that the drawing accuracy of the electron beam drawing apparatus be higher. An electron beam lithography system consisting of a sample chamber set on a surface plate and an electron optical column converges an electron beam emitted from an electron gun by an electron lens and deflects it by a deflector, thereby forming a desired pattern on the sample. To draw. At this time, when vibration from the floor is transmitted to the surface plate, the sample chamber and the electron optical column vibrate, and the positional relationship between the sample and the electron optical column holding the electron gun, the electron lens, and the deflector. Are relatively displaced, so that the position of the electron beam is displaced on the sample, and the writing accuracy is reduced. Conventionally, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-189916, a method of correcting a stage position measurement result in accordance with a beam deviation angle in order to reduce the influence of the tilting vibration of an electron beam lithography apparatus on the lithography accuracy. Has been proposed. That is, in the above method, although the coordinates of the stage are read, the length measurement result is corrected according to the magnitude of the shift angle of the electron beam. Further, Japanese Patent Application No. 8-45815 and drawings disclose a method of correcting a beam irradiation position by feeding back a vibration amplitude of each vibration mode to a deflector when a structure vibrates in a plurality of vibration modes. Proposed. In this case, since impulsive vibration is applied as an impulse, a plurality of natural vibrations are excited at the same time. Specifically, 160 Hz, 200 Hz,
By superimposing the vibration amplitudes of the three modes of 250 Hz,
Feedback is provided to the deflector. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-117481, in order to suppress the vibration of the surface plate caused by disturbance, the vibration of the surface plate is detected, and the actuator supporting the surface plate is driven.
Methods have been proposed to isolate vibrations from the external environment.
That is, in this method, the platen itself is stopped by the actuator against the vibration. However, in this method, since the position of the surface plate only needs to be stopped, there is a possibility that the electron optical barrel also vibrates when the actuator operates.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来においては、床振
動のような低振動数帯域では、試料室および電子光学鏡
筒は一体となって振動するため、描画には影響しないと
されていた。しかしながら、床と試料室との間に除振機
構を設けている場合でも、ステージ移動時には試料室の
振動振幅は5Hzで1μm程度生じている。このとき、
電子光学鏡筒は試料室と同位相で振動し、かつ試料室に
対する電子光学鏡筒の振動振幅比が1.5〜3倍である
と、試料上では電子ビームの位置ずれが数〜数十ナノメ
ートル生じることが判明した。床振動などの外部環境振
動から装置への振動を遮断するために、パッシブ除振機
構やアクチュエータで制振させるアクティブ除振機構が
用いられている。パッシブ除振機構は、例えば、エアダ
ンパやオイルダンパ等のバネ定数とダンピング係数とを
調節して振動を制振させる機構であり、アクティブ除振
機構は、例えば圧電素子のようなアクチュエータで定盤
に力を加えて制止させる機構である。しかし、パッシブ
除振機構は10Hz以上の振動数帯域での除振効果は大
きいが、パッシブ除振機構の共振点での除振効果は乏し
い。この点、アクティブ除振機構は低い振動数帯域でも
効果的に除振が行なえる。このアクティブ除振機構で
は、アクチュエータを動作させ構造の振動を速やかに減
衰させることによって、ビームの位置振動を低減させる
ことができる。
Conventionally, in a low frequency band such as a floor vibration, the sample chamber and the electron optical column vibrate integrally, so that it is not considered that the drawing is affected. However, even when a vibration isolation mechanism is provided between the floor and the sample chamber, the vibration amplitude of the sample chamber is about 1 μm at 5 Hz when the stage is moved. At this time,
When the electron optical column vibrates in the same phase as the sample chamber and the vibration amplitude ratio of the electron optical column to the sample chamber is 1.5 to 3 times, the displacement of the electron beam on the sample is several to several tens. It turned out to be nanometers. In order to cut off vibrations to the apparatus from external environmental vibrations such as floor vibrations, passive vibration damping mechanisms and active vibration damping mechanisms that dampen with an actuator are used. The passive anti-vibration mechanism is, for example, a mechanism that damps vibration by adjusting a spring constant and a damping coefficient of an air damper or an oil damper, and the active anti-vibration mechanism is, for example, mounted on a surface plate with an actuator such as a piezoelectric element. It is a mechanism to stop by applying force. However, the passive vibration isolation mechanism has a large vibration isolation effect in a frequency band of 10 Hz or more, but has a poor vibration isolation effect at the resonance point of the passive vibration isolation mechanism. In this regard, the active vibration isolation mechanism can effectively perform vibration isolation even in a low frequency band. In this active anti-vibration mechanism, the position vibration of the beam can be reduced by operating the actuator to rapidly attenuate the vibration of the structure.

【0004】しかしながら、アクティブ除振による方法
では、試料室の位置を静止させるようにアクチュエータ
を動作させるため、アクチュエータの動作により電子光
学鏡筒が振動したときに生ずる電子ビームの位置ずれに
ついては低減できない。そこで、構造の振動を検出し、
直接、ビームに偏向補正する方法による方がより良い効
果が期待できる。さらに、ビームの位置補正はアクチュ
エータを利用しないため、装置の価格を安価にすること
ができる。一方、上記従来例では、複数モードの固有
振動についてのみ偏向器にフィードバックさせて補正し
ていたが、振動数の帯域を見ると、固有振動の周囲につ
いても補正する必要がある。すなわち、構造の固有振動
に着目したビームの位置補正に関しては、スペクトルと
して現れる振動の影響を除去することは可能であるが、
ある周波数帯域で分布を持つ床振動に対しては十分機能
しない。そこで、本発明の目的は、このような従来の課
題を解決し、床からの振動が電子線描画装置に伝達され
る状態で、試料室の振動検出信号を電子ビームの位置に
偏向補正することができ、かつ構造の固有振動の周辺周
波数帯域についても補正して、高精度に描画することが
可能な電子線描画方法および電子線描画装置を提供する
ことにある。
However, in the method using active vibration isolation, since the actuator is operated so that the position of the sample chamber is stopped, the displacement of the electron beam caused when the electron optical column vibrates due to the operation of the actuator cannot be reduced. . Then, we detect the vibration of the structure,
A better effect can be expected by a method of directly correcting the deflection of the beam. Further, since the beam position correction does not use an actuator, the price of the apparatus can be reduced. On the other hand, in the above-mentioned conventional example, correction is performed by feeding back only a plurality of modes of natural vibration to the deflector. However, in view of the frequency band, it is necessary to correct the surroundings of the natural vibration. That is, regarding the beam position correction focusing on the natural vibration of the structure, it is possible to remove the influence of the vibration appearing as a spectrum,
It does not work well for floor vibrations that have a distribution in a certain frequency band. Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem and to correct the deflection of the vibration detection signal of the sample chamber to the position of the electron beam in a state where the vibration from the floor is transmitted to the electron beam drawing apparatus. It is an object of the present invention to provide an electron beam lithography method and an electron beam lithography apparatus that can perform high-precision drawing by correcting the peripheral frequency band of the natural vibration of the structure and correcting the natural frequency of the structure.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すめため
に、本発明の電子線描画方法では、先ず始めに、試料室
の位置振動に対する電子ビームの位置振動との伝達関数
を測定し、この伝達関数の測定結果を補正信号生成装置
内の補正量演算装置に記憶させておく。次に、試料室に
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、振動検出信号をフーリエ変換して試料室の振動振幅
とし、補正量演算装置に供給する。次に、試料室の振動
振幅と前記の伝達関数をも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、信号調節部では電子ビームの位置補正量を偏向
器への補正信号に変換し、補正信号の大きさと位相の調
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、床振動の影響を取り除いた状態での描画を実施する
ことができる。本発明では、試料室の振動に対する電子
光学鏡筒の振動の伝達関数は不変であるため、この伝達
関数をもとに、試料室の振動検出信号から電子光学鏡筒
の位置変化を予測できることに着目した。さらに、電子
ビームは電子光学鏡筒の上部に取り付けられている電子
銃から放射されるため、電子光学鏡筒上部の位置と試料
上の電子ビームの位置には相関関係がある。したがっ
て、試料室の位置振動に対する電子ビームの位置振動と
の伝達関数と、電子光学鏡筒の振動検出信号とから電子
ビームの位置ずれを補正することは可能である。
In order to achieve the above object, in the electron beam writing method of the present invention, first, a transfer function between the position vibration of the electron beam and the position vibration of the sample chamber is measured. The measurement result of the transfer function is stored in the correction amount calculation device in the correction signal generation device. Next, a vibration detection signal is obtained from a vibrometer attached to the sample chamber, and the vibration detection signal is supplied to a correction signal generation device. In the correction signal generation device, the vibration detection signal is Fourier-transformed into the vibration amplitude of the sample chamber and supplied to the correction amount calculation device. Next, the amount of displacement of the electron beam is calculated based on the vibration amplitude of the sample chamber and the transfer function, and the amount of correction for correcting the displacement is determined.
Further, the signal adjuster converts the position correction amount of the electron beam into a correction signal to the deflector, and adjusts the magnitude and phase of the correction signal. By supplying this correction signal to the deflector, it is possible to carry out drawing with the influence of floor vibration removed. In the present invention, since the transfer function of the vibration of the electron optical column with respect to the vibration of the sample chamber is invariable, the position change of the electron optical column can be predicted from the vibration detection signal of the sample chamber based on this transfer function. I paid attention. Further, since the electron beam is emitted from an electron gun mounted on the upper part of the electron optical column, there is a correlation between the position of the upper part of the electron optical column and the position of the electron beam on the sample. Therefore, it is possible to correct the displacement of the electron beam from the transfer function of the position vibration of the electron beam with respect to the position vibration of the sample chamber and the vibration detection signal of the electron optical column.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。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。パッシブ除振機構では、床振動のよ
うな10Hz以下の低い振動に対しては除振効果が乏し
く、除振しきれない振動が試料室に伝達される場合があ
る。このとき、電子光学鏡筒の振動は試料室の振動より
も増幅されることが実測されている。そこで、本発明に
おいては、この振動に起因する電子ビームの位置ずれを
低減させるため、試料室の振動を検知しながら、試料室
の位置振動に対するビームの位置振動との伝達関数の大
きさと位相を基にして、電子ビームの照射位置をリアル
タイムに補正する。すなわち、本発明では、床振動に起
因するビームの位置ずれを補正しながら描画を行う。ま
た、本発明では、上述のように床振動によるビームの位
置ずれを補正することができるので、除振台に余分な機
構は不要となり、除振台の簡素化を図ることが可能であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In an electron beam writing apparatus for writing a fine pattern, mechanical vibration is one of the factors that lower the writing accuracy. In the passive vibration isolation mechanism, the vibration isolation effect is poor with respect to a low vibration of 10 Hz or less such as floor vibration, and vibration that cannot be completely removed may be transmitted to the sample chamber. At this time, it has been measured that the vibration of the electron optical column is amplified more than the vibration of the sample chamber. Therefore, in the present invention, in order to reduce the displacement of the electron beam due to this vibration, the magnitude and phase of the transfer function of the beam relative to the position vibration of the sample chamber are detected while detecting the vibration of the sample chamber. Based on this, the irradiation position of the electron beam is corrected in real time. That is, in the present invention, the drawing is performed while correcting the beam position shift caused by the floor vibration. Further, according to the present invention, since the beam position shift due to the floor vibration can be corrected as described above, no extra mechanism is required for the vibration isolation table, and the vibration isolation table can be simplified.

【0007】(第1実施例)図1は、本発明の第1の実
施例を示す電子線描画装置の断面構成図である。電子光
学鏡筒1内の電子銃2から放出された電子ビーム3は、
電子レンズ4で収束し、偏向器5で偏向されることによ
り試料6に照射する。試料室7の内部には、試料6が搭
載されているステージ8が収納されており、ステージ8
はステージ駆動系9により駆動される。電子光学鏡筒1
は、試料室7の上面に据えられている。さらに、電子光
学鏡筒1と試料室7とからなる本体部は、除振台10の
上に設置されている。また、電子光学鏡筒1と試料室7
の内部は、バルブ11を通してポンプ12により排気さ
れ、真空に保持されている。試料室7に振動計13を取
り付け、試料室7の振動を検出する。振動計13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。
(First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an electron beam lithography apparatus showing a first embodiment of the present invention. The electron beam 3 emitted from the electron gun 2 in the electron optical column 1 is
The light is converged by the electron lens 4 and deflected by the deflector 5 to irradiate the sample 6. Inside the sample chamber 7, a stage 8 on which the sample 6 is mounted is housed.
Is driven by the stage drive system 9. Electron optical column 1
Is set on the upper surface of the sample chamber 7. Further, a main body composed of the electron optical column 1 and the sample chamber 7 is installed on a vibration isolation table 10. The electron optical column 1 and the sample chamber 7
Is evacuated by a pump 12 through a valve 11 and is kept in a vacuum. A vibrometer 13 is attached to the sample chamber 7, and the vibration of the sample chamber 7 is detected. The vibration meter 13 may be either an accelerometer or a displacement meter. Examples of the accelerometer include a piezoelectric accelerometer, an electrodynamic accelerometer, a strain gauge accelerometer, and a servo accelerometer, and examples of the displacement meter include a capacitance displacement meter and a laser displacement meter. When an accelerometer is used, a displacement signal is obtained by integrating the acceleration signal twice.

【0008】図2は、電子線描画装置の振動モードを示
す図であり、図3は、試料室の振動に対する電子光学鏡
筒の振動との伝達関数を示す図である。本発明における
ビームの位置補正は、次のようにして行なわれる。試料
室7の振動検出信号を補正信号生成装置14に送り、偏
向補正信号を生成する。偏向補正信号の生成方法につい
ては後述する。この偏向補正信号は、電子ビーム制御部
15から出力されている描画データの偏向信号に加えら
れ、偏向器5に送られる。このように、本実施例では、
振動を検出しながら電子ビームの位置を偏向補正するこ
とによって位置ずれを低減する。図2に示すように、床
振動あるいはステージ移動によって試料室7が振動し、
試料6と電子光学鏡筒1との相対位置が変化すると、試
料6上でビームの位置ずれが生じる。試料室7に対する
電子光学鏡筒1の伝達関数を測定した結果、伝達関数の
位相は図3(a)、伝達関数の振動振幅は図3(b)の
ようになった。電子光学鏡筒1は試料室7と同位相で振
動し、試料室7に対する電子光学鏡筒1の振動振幅比は
5〜8dB(1.5倍〜2.5倍)であった。このため、
床振動から伝達される振動は、試料室7から電子光学鏡
筒1へと伝達される過程でさらに増幅されることがわか
った。
FIG. 2 is a diagram showing a vibration mode of the electron beam lithography apparatus, and FIG. 3 is a diagram showing a transfer function between the vibration of the electron optical column and the vibration of the sample chamber. The beam position correction in the present invention is performed as follows. The vibration detection signal of the sample chamber 7 is sent to the correction signal generator 14 to generate a deflection correction signal. The method of generating the deflection correction signal will be described later. This deflection correction signal is added to the deflection signal of the drawing data output from the electron beam controller 15 and sent to the deflector 5. Thus, in this embodiment,
The displacement is reduced by correcting the deflection of the position of the electron beam while detecting the vibration. As shown in FIG. 2, the sample chamber 7 vibrates due to floor vibration or stage movement,
When the relative position between the sample 6 and the electron optical column 1 changes, a beam position shift occurs on the sample 6. As a result of measuring the transfer function of the electron optical column 1 with respect to the sample chamber 7, the phase of the transfer function was as shown in FIG. 3A, and the vibration amplitude of the transfer function was as shown in FIG. 3B. The electron optical column 1 vibrated in the same phase as the sample chamber 7, and the vibration amplitude ratio of the electron optical column 1 to the sample chamber 7 was 5 to 8 dB (1.5 to 2.5 times). For this reason,
It was found that the vibration transmitted from the floor vibration was further amplified in the process of being transmitted from the sample chamber 7 to the electron optical column 1.

【0009】次に、電子ビームの照射位置の測定方法に
ついて述べる。図4は、ナイフエッジ法による電子ビー
ムの位置測定方法を示す図であり、図5は、標準マーク
法による電子ビームの位置測定方法を示す図である。図
4(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16に電子ビ−ム3を照射する。電子ビ
−ム3の位置が変わると、図4(b)のようにビーム電
流検出器17の電流量が変化する。図4(b)に示すよ
うに、電子ビーム3がナイフエッジ16にかからずに試
料17に照射されている間は透過電子量が大であるが、
電子ビーム3がナイフエッジ16にかかり始めると、透
過電子量は急激に小さくなる。従って、ビーム電流検出
器17の電流量と電子ビームの走査量との関係を調べて
おけば、電流量の変化からビ−ム照射位置の変化を測定
することができる。また、図5(a)に示すように、標
準マーク18のエッジに電子ビーム3を照射して、その
ときの反射電子を反射電子検出器19によって検出する
と、図5(b)に示すように、電子ビーム3が標準マー
ク18のエッジにかからずに試料に照射されている間は
反射電子量は小さいが、電子ビーム3が標準マーク18
のエッジにかかり始めると、反射電子量は急激に大きく
なる。この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。
Next, a method of measuring the irradiation position of the electron beam will be described. FIG. 4 is a diagram showing a method of measuring the position of an electron beam by the knife edge method, and FIG. 5 is a diagram showing a method of measuring the position of the electron beam by the standard mark method. As shown in FIG. 4A, the electron beam 3 is applied to a knife edge 16 made of metal, silicon, or the like. When the position of the electron beam 3 changes, the current amount of the beam current detector 17 changes as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, while the electron beam 3 is irradiated on the sample 17 without irradiating the knife edge 16, the amount of transmitted electrons is large.
When the electron beam 3 begins to impinge on the knife edge 16, the amount of transmitted electrons rapidly decreases. Therefore, by examining the relationship between the current amount of the beam current detector 17 and the scanning amount of the electron beam, the change in the beam irradiation position can be measured from the change in the current amount. Further, as shown in FIG. 5A, when the electron beam 3 is irradiated to the edge of the standard mark 18 and the reflected electrons at that time are detected by the reflected electron detector 19, as shown in FIG. While the electron beam 3 irradiates the sample without hitting the edge of the standard mark 18, the amount of reflected electrons is small,
, The amount of reflected electrons rapidly increases. The change in the irradiation position of the electron beam may be measured from the change in the amount of reflected electrons.

【0010】図6は、共振点における伝達関数の測定方
法を示す図であり、図7は、伝達関数の自動測定方法を
示す図である。本実施例では、振動数に対する振幅の大
きさおよび位相の特性を正確に求めるために、図6のよ
うな構成を用いて測定する。そして、ビームの位置振動
と試料室7の振動との関係、つまり共振点における伝達
関数を、以下のように求める。図6に示すように、振動
計13を試料室7に取り付け、試料室7の振動を検出す
る。また、前記のナイフエッジ法によってビーム電流検
出器17の出力信号から試料上の電子ビームの位置振動
を測定する。このようにして得られた試料室7の振動検
出信号と電子ビームの位置振動の検出信号を伝達関数測
定装置20に与える。伝達関数測定装置20では、試料
室7の振動に対する電子ビームの位置振動との伝達関数
を測定する。共振点での伝達関数の大きさと位相から、
ビームと試料室7との振動振幅比と位相差がわかる。そ
こで、このビーム位置振動と試料室7の振動振幅比およ
び位相差をもとに、試料室7の振動検出信号からビーム
の位置ずれ量を演算することができる。さらに、図7に
示すように、装置に加振器21を取り付け、加振信号発
生器22によって周波数掃引信号やランダム加振信号や
インパルス信号を加振器21に与えて、意図的に装置を
加振して、試料室7の振動に対する電子ビームの位置振
動との伝達関数を自動的に測定してもよい。
FIG. 6 is a diagram showing a method of measuring a transfer function at a resonance point, and FIG. 7 is a diagram showing a method of automatically measuring a transfer function. In this embodiment, in order to accurately obtain the magnitude and phase characteristics of the amplitude with respect to the frequency, the measurement is performed using a configuration as shown in FIG. Then, the relationship between the position vibration of the beam and the vibration of the sample chamber 7, that is, the transfer function at the resonance point is obtained as follows. As shown in FIG. 6, a vibration meter 13 is attached to the sample chamber 7, and the vibration of the sample chamber 7 is detected. Further, the position vibration of the electron beam on the sample is measured from the output signal of the beam current detector 17 by the knife edge method. The thus obtained vibration detection signal of the sample chamber 7 and the detection signal of the position vibration of the electron beam are given to the transfer function measuring device 20. The transfer function measuring device 20 measures a transfer function between the vibration of the sample chamber 7 and the position vibration of the electron beam. From the magnitude and phase of the transfer function at the resonance point,
The vibration amplitude ratio and the phase difference between the beam and the sample chamber 7 are known. Therefore, based on the beam position vibration, the vibration amplitude ratio of the sample chamber 7 and the phase difference, the amount of displacement of the beam can be calculated from the vibration detection signal of the sample chamber 7. Further, as shown in FIG. 7, a vibrator 21 is attached to the device, and a frequency sweep signal, a random vibration signal, and an impulse signal are given to the vibrator 21 by a vibration signal generator 22, and the device is intentionally mounted. The transfer function between the vibration of the sample chamber 7 and the position vibration of the electron beam may be measured automatically.

【0011】図8は、本発明の一実施例を示す補正信号
生成装置の構成図である。図8に示すように、補正信号
生成装置14は、周波数分析装置23と補正量演算装置
24と信号調節部25から構成される。試料室7の振動
検出信号を振動計13で検出して、これを周波数分析装
置23に供給することにより、周波数分析装置23で
は、振動検出信号から除振台の共振点成分のみを抽出す
る。周波数分析装置23の具体的な例として、除振台の
共振点に設定したバンドパスフィルタがある。次の補正
量演算装置24内に、先に測定した試料室7の振動に対
する電子ビームの位置振動との伝達関数を記憶させてお
く。周波数分析装置23を通過した試料室7の共振点成
分の振動検出信号と、除振台共振点での前記伝達関数の
大きさと位相からビームの位置ずれ量を演算する。電子
ビームの位置と偏向電圧との関係は線形であるため、信
号調節部25では、補正量演算装置24から供給された
ビームの位置ずれを補正する信号を出力する。
FIG. 8 is a block diagram of a correction signal generating apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the correction signal generation device 14 includes a frequency analysis device 23, a correction amount calculation device 24, and a signal adjustment unit 25. By detecting the vibration detection signal of the sample chamber 7 with the vibrometer 13 and supplying it to the frequency analyzer 23, the frequency analyzer 23 extracts only the resonance point component of the vibration isolation table from the vibration detection signal. As a specific example of the frequency analysis device 23, there is a bandpass filter set at the resonance point of the vibration isolation table. The transfer function between the previously measured vibration of the sample chamber 7 and the position vibration of the electron beam is stored in the next correction amount calculating device 24. The amount of displacement of the beam is calculated from the vibration detection signal of the resonance point component of the sample chamber 7 that has passed through the frequency analyzer 23 and the magnitude and phase of the transfer function at the resonance point of the vibration isolation table. Since the relationship between the position of the electron beam and the deflection voltage is linear, the signal adjuster 25 outputs a signal for correcting the position shift of the beam supplied from the correction amount calculator 24.

【0012】図9は、本発明によるX方向とY方向の電
子ビームの位置補正方法を示す図であり、図10は、本
発明により補正信号を偏向器に供給する方法を示す図で
ある。X−Y平面でのビームの位置ずれを低減させるた
めには、図9に示すように、振動計X26と振動計Y2
7から試料室7のX方向とY方向の振動を検出し、バン
ドパスフィルタX28とバンドパスフィルタY29に供
給する。そして、各バンドパスフィルタ通過後の信号を
補正量演算装置24に供給し、X方向の伝達関数をもと
にX方向のビームの位置ずれ量を演算し、Y方向の伝達
関数をもとにY方向のビームの位置ずれ量を演算する。
信号調節部25では、X方向とY方向に生じるビームの
位置ずれに相当する補正信号を、それぞれ補正信号X3
0と補正信号Y31として出力する。図10に示すよう
に、補正信号生成装置14から出力される補正信号X3
0と補正信号Y31は、それぞれ電子ビーム制御部15
から出力される偏向信号X32と偏向信号Y33に加え
られ、偏向器X34と偏向器Y35に供給される。以上
のように、試料室7の振動検出信号を、試料室7の振動
に対するビーム位置振動の伝達関数にもとづいて、ビー
ム位置を偏向補正することにより、床振動に起因するビ
ームの位置ずれを補正して描画を行うことができる。第
1の実施例では、共振点での伝達関数を求めて、これか
らビームの位置ずれを演算し、ビームの位置を偏向補正
する方法を示している。例えば、除振台10のエアダン
パに基づく信号を補正する実施例である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of correcting the position of an electron beam in the X and Y directions according to the present invention, and FIG. 10 is a diagram illustrating a method of supplying a correction signal to a deflector according to the present invention. In order to reduce the displacement of the beam on the XY plane, as shown in FIG.
7, the vibrations of the sample chamber 7 in the X and Y directions are detected and supplied to a bandpass filter X28 and a bandpass filter Y29. Then, the signal after passing through each band-pass filter is supplied to the correction amount calculating device 24, and the amount of displacement of the beam in the X direction is calculated based on the transfer function in the X direction, and based on the transfer function in the Y direction. The amount of displacement of the beam in the Y direction is calculated.
The signal adjusting unit 25 outputs a correction signal corresponding to the beam position shift occurring in the X direction and the Y direction, respectively, to the correction signal X3
0 and output as a correction signal Y31. As shown in FIG. 10, the correction signal X3 output from the correction signal generation device 14
0 and the correction signal Y31 are stored in the electron beam controller 15 respectively.
Are added to the deflection signal X32 and the deflection signal Y33 output from the controller and supplied to the deflector X34 and the deflector Y35. As described above, the beam position deviation caused by the floor vibration is corrected by correcting the deflection of the beam position based on the transfer function of the beam position vibration with respect to the vibration of the sample chamber 7 based on the vibration detection signal of the sample chamber 7. To draw. In the first embodiment, a method is described in which a transfer function at a resonance point is obtained, a beam position shift is calculated from the transfer function, and deflection of the beam position is corrected. For example, this is an embodiment in which a signal based on the air damper of the vibration isolation table 10 is corrected.

【0013】(第2実施例)図11は、本発明の第2の
実施例を示すもので、任意の周波数帯域でビームの位置
補正を行なう場合を示す図である。第1の実施例では、
共振点における伝達関数の測定方法および電子ビームの
位置補正方法を説明したが、本実施例では、共振点の周
辺の周波数帯域でのビームの位置補正方法を詳述する。
振動計13から検出した信号を周波数分析装置23に供
給する。ここで、除振台10の共振点をf、整数nとす
る。周波数分析装置23では、任意の周波数帯域(f−
nδ,…,f,…,f+nδ)で振動検出信号の周波数分析
を離散的に行なう。補正量演算装置24では、各周波数
ごとに、前述の第1の実施例と同様にビームの位置補正
量を演算し、各周波数ごとに信号調節部25に供給す
る。信号調節部25では、各周波数ごとのビームの位置
補正量に相当する信号を出力する。さらに、出力信号を
1つに加算して、偏向補正信号とする。なお、周波数分
析後、直ちに加算すると補正量が不正確に演算される。
その理由は、フィルタの機能として1つのセンサから複
数の異なる波形に分離するので、重なった信号のまま補
正量を計算すると、ビームの位置に対応しなくなり、そ
の結果、ビームへの影響が異なってくる。
(Second Embodiment) FIG. 11 shows a second embodiment of the present invention, in which the position of a beam is corrected in an arbitrary frequency band. In the first embodiment,
Although the method of measuring the transfer function at the resonance point and the method of correcting the position of the electron beam have been described, in the present embodiment, the method of correcting the position of the beam in a frequency band around the resonance point will be described in detail.
The signal detected from the vibration meter 13 is supplied to the frequency analyzer 23. Here, the resonance point of the vibration isolation table 10 is assumed to be f and an integer n. In the frequency analyzer 23, an arbitrary frequency band (f-
nδ,..., f,..., f + nδ) are subjected to discrete frequency analysis of the vibration detection signal. The correction amount calculating device 24 calculates the position correction amount of the beam for each frequency in the same manner as in the first embodiment, and supplies it to the signal adjusting unit 25 for each frequency. The signal adjuster 25 outputs a signal corresponding to the beam position correction amount for each frequency. Further, the output signal is added to one to obtain a deflection correction signal. Note that if the addition is performed immediately after the frequency analysis, the correction amount is incorrectly calculated.
The reason is that, as a function of the filter, one sensor separates the waveform into a plurality of different waveforms. Therefore, if the correction amount is calculated with the overlapped signal, it does not correspond to the beam position, and as a result, the influence on the beam differs. come.

【0014】図12は、周波数分析装置の他の実施例を
示すもので、複数のバンドパスフィルタを用いた場合で
あり、図13は、定盤の振動と電子ビームの位置振動と
の関係を示す図であり、図14は、補正量演算装置の構
成例を示す図である。共振点をf(Hz)、nを整数とし
て、周波数分析装置23内に中心周波数をf-nδ(Hz)か
らf+nδ(Hz)までδ(Hz)づつずらしたバンドパスフィル
タ36を設け、これらのバンドパスフィルタ36に振動
検出信号を同時に供給する。各バンドパスフィルタを通
過する信号から、各振動数での試料室7の振動振幅を得
ることができる。なお、バンドパスフィルタの中心周波
数は、共振点fを中心とする周波数f±iδ(Hz)
(i=1,2,・・・,n)である。次に、補正量演算
装置24では、図13(a)のように求められた振動周
波数毎の試料室7の振動振幅と、試料室7の振動に対す
る電子ビームの振動との伝達関数(図13(b))とを
掛算することによって、電子ビームの位置ずれを図13
(c)のように求めることができる。そこで、図14に
示すように、補正量演算装置24内では、周波数分析装
置23内の複数のバンドパスフィルタ36を通過した信
号振幅(A―2,A−1,A0,A+1,A+2)を伝達関
数の大きさ(K―2,K−1,K0,K+1,K+2)で増
幅させることによって、各周波数ごとの電子ビームの位
置ずれを(E―2,E−1,E0,E+1,E+2)として
リアルタイムに得ることができる。次に、このビームの
位置ずれを各周波数ごとに信号調節部25に送り、第1
の実施例と同様の信号処理を行うことによって、共振点
だけではなく、その前後の振動数帯域でもビームの位置
補正を行うことができる。
FIG. 12 shows another embodiment of the frequency analyzer, in which a plurality of bandpass filters are used. FIG. 13 shows the relationship between the vibration of the surface plate and the position vibration of the electron beam. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a correction amount calculation device. The resonance point is set to f (Hz) and n is an integer, and a band-pass filter 36 is provided in the frequency analysis device 23 in which the center frequency is shifted by δ (Hz) from f-n δ (Hz) to f + n δ (Hz), A vibration detection signal is supplied to these bandpass filters 36 at the same time. From the signal passing through each bandpass filter, the vibration amplitude of the sample chamber 7 at each frequency can be obtained. Note that the center frequency of the bandpass filter is a frequency f ± iδ (Hz) centered on the resonance point f.
(I = 1, 2,..., N). Next, in the correction amount calculating device 24, the transfer function between the vibration amplitude of the sample chamber 7 for each vibration frequency obtained as shown in FIG. (B)), the displacement of the electron beam can be reduced as shown in FIG.
It can be obtained as shown in (c). Therefore, as shown in FIG. 14, in the correction amount calculating device 24, the signal amplitudes (A-2, A-1, A0, A + 1, A + 2) passed through the plurality of band-pass filters 36 in the frequency analyzing device 23 are calculated. By amplifying by the magnitude of the transfer function (K-2, K-1, K0, K + 1, K + 2), the displacement of the electron beam for each frequency can be reduced by (E-2, E-1, E0, E + 1, E + 2). ) Can be obtained in real time. Next, this beam position shift is sent to the signal controller 25 for each frequency,
By performing the same signal processing as in the embodiment, the beam position can be corrected not only at the resonance point but also at the frequency bands before and after the resonance point.

【0015】(第3実施例)図15は、本発明の第3の
実施例を示すもので、周波数分析装置として高速フーリ
エ変換(fast Fourier transform)器を用いた構成例で
ある。試料室7の振動検出信号を高速フーリエ変換器3
7に供給し、各周波数ごとに試料室7の振動振幅(A―
2,A−1,A0,A+1,A+2)を得る。さらに、逆フ
ーリエ変換器38を用いて、各周波数で逆フーリエ変換
することによって各周波数ごとの時刻歴波形を得る。以
下、第2の実施例と同様の信号処理を行うことによっ
て、共振点だけではなくその前後の振動数帯域でビーム
の位置補正を行うことができる。なお、高速フーリエ変
換器37は、フーリエ変換器の一種であり、ディジタル
でフーリエ変換を行うもので、振動検出信号のスペクト
ル波形をリアルタイムに出力して、各振動数毎にそれぞ
れに供給する。
(Third Embodiment) FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention, and is an example of a configuration using a fast Fourier transform unit as a frequency analyzer. The vibration detection signal of the sample chamber 7 is converted to a fast Fourier transformer 3
7 and the vibration amplitude (A-
2, A-1, A0, A + 1, A + 2). Further, a time history waveform for each frequency is obtained by performing an inverse Fourier transform at each frequency using the inverse Fourier transformer 38. Hereinafter, by performing the same signal processing as in the second embodiment, the beam position can be corrected not only at the resonance point but also at the frequency bands before and after the resonance point. The fast Fourier transformer 37 is a kind of Fourier transformer, and performs digital Fourier transform. The fast Fourier transformer 37 outputs a spectrum waveform of the vibration detection signal in real time and supplies it to each frequency.

【0016】(第4実施例)図16は、本発明の第4の
実施例を示すもので、定盤上に装置本体を設置した構成
例である。電子光学鏡筒1と試料室7とからなる本体部
は定盤39上に設置されており、定盤39は除振台10
の上に設置されている。定盤39に振動計13を取り付
け、定盤39の振動を検出する。この定盤の振動検出信
号を、実施例1から実施例3に記載の試料室の振動検出
信号と同様の処理を行なうことにより、床振動に起因す
るビームの位置ずれを補正する。通常は、図16に示す
ように、本体部を定盤39上に設置して使用している。
(Fourth Embodiment) FIG. 16 shows a fourth embodiment of the present invention, and is an example of a configuration in which an apparatus main body is installed on a surface plate. The main body composed of the electron optical column 1 and the sample chamber 7 is installed on a surface plate 39, and the surface plate 39
It is installed on. The vibration meter 13 is attached to the surface plate 39 to detect the vibration of the surface plate 39. By subjecting the vibration detection signal of the surface plate to the same processing as the vibration detection signals of the sample chamber described in the first to third embodiments, the displacement of the beam caused by the floor vibration is corrected. Normally, as shown in FIG. 16, the main body is used by being installed on a surface plate 39.

【0017】(第5実施例)図17は、本発明の第5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。図17(A)か
ら図17(D)はその工程を示す素子の断面図である。
実験的に行ったために、全ての工程で本発明の電子ビー
ム描画方法を用いたのではなく、図17(C)の感光剤
49のパターンニングを行う工程でのみ本発明の方法を
用いて行い、他の工程では従来の方法を用いて行うこと
により、本発明の効果を確認した。Nマイナスシリコン
基板40に通常の方法でPウエル層41、P層42、フ
ィールド酸化膜43、多結晶シリコン/シリコン酸化膜
ゲート44、P高濃度拡散層45、 P高濃度拡散層4
6などを形成した(図17(A))。次に、リンガラス
(PSG)の絶縁膜47を被着し、絶縁膜47をドライ
エッチングしてコンタクトホール48を形成した(図1
7(B))。次に、通常の方法でW/TiN電極配線5
0材を被着し、その上に感光剤49を塗布し、本発明の
電子ビーム描画方法を用いて感光剤49のパターンニン
グを行った(図17(C))。そして、ドライエッチン
グなどによりW/TiN電極配線50を形成した。
(Fifth Embodiment) FIG. 17 is a view showing a fifth 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. 17A to 17D are cross-sectional views of the element showing the steps.
Since the experiment was performed, the electron beam lithography method of the present invention was not used in all the steps, but was performed using the method of the present invention only in the step of patterning the photosensitive agent 49 in FIG. 17C. In other steps, the effect of the present invention was confirmed by using a conventional method. The P well layer 41, the P layer 42, the field oxide film 43, the polycrystalline silicon / silicon oxide film gate 44, the P high concentration diffusion layer 45, the P high concentration diffusion layer 4
6 and the like were formed (FIG. 17A). Next, an insulating film 47 of phosphor glass (PSG) was applied, and the insulating film 47 was dry-etched to form a contact hole 48 (FIG. 1).
7 (B)). Next, the W / TiN electrode wiring 5 is formed in a usual manner.
No. 0 material was applied, a photosensitive agent 49 was applied thereon, and the photosensitive agent 49 was patterned using the electron beam drawing method of the present invention (FIG. 17C). Then, a W / TiN electrode wiring 50 was formed by dry etching or the like.

【0018】次に層間絶縁膜51を形成し、通常の方法
でホールパターン52を形成した。ホールパターン52
の中はWプラグで埋め込み、Al第2配線53を連結し
た(図17(D))。以降のパッシベーション工程は、
従来法を用いた。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。
Next, an interlayer insulating film 51 was formed, and a hole pattern 52 was formed by a usual method. Hole pattern 52
Are embedded with W plugs to connect the Al second wiring 53 (FIG. 17D). The subsequent passivation process
The conventional method was used. In the present embodiment, only the main manufacturing process has been described, but the same process as the conventional method is used except that the electron beam drawing method of the present invention is used in the lithography process 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 was possible to prevent the occurrence of poor resolution of wiring, and to greatly improve the yield of non-defective products.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
床からの振動が電子ビーム描画装置に伝達される状態で
も、試料室の振動検出信号を電子ビームの位置に偏向補
正することにより、高精度な描画を行うことができる。
さらに、本発明の構成によれば、除振台の簡素化を図る
ことができる。
As described above, according to the present invention,
Even in a state where the vibration from the floor is transmitted to the electron beam drawing apparatus, highly accurate drawing can be performed by correcting the deflection of the vibration detection signal of the sample chamber to the position of the electron beam.
Further, according to the configuration of the present invention, the vibration isolation table can be simplified.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す電子線描画装置の
断面構造図である。
FIG. 1 is a sectional structural view of an electron beam lithography apparatus showing a first embodiment of the present invention.

【図2】電子線描画装置の振動モードを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a vibration mode of the electron beam writing apparatus.

【図3】試料室の振動に対する電子光学鏡筒の振動との
伝達関数を示した特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a transfer function of the vibration of the electron optical column with respect to the vibration of the sample chamber.

【図4】ナイフエッジ法による電子ビームの位置測定方
法を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method of measuring the position of an electron beam by a knife edge method.

【図5】標準マーク法による電子ビームの位置測定方法
を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a method of measuring the position of an electron beam by a standard mark method.

【図6】本発明の伝達関数の測定方法を示した図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a method for measuring a transfer function according to the present invention.

【図7】本発明による伝達関数の自動測定方法を示した
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for automatically measuring a transfer function according to the present invention.

【図8】本発明による補正信号生成装置の構成を示した
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a correction signal generation device according to the present invention.

【図9】本発明におけるX方向とY方向の電子ビームの
位置補正方法を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a method for correcting the position of an electron beam in the X and Y directions according to the present invention.

【図10】図9における補正信号を偏向器に供給する方
法を示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing a method of supplying a correction signal in FIG. 9 to a deflector.

【図11】本発明の第2の実施例を示す電子線描画装置
の構成図であって、任意の周波数帯域で補正信号を離散
的に生成する図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of an electron beam lithography apparatus according to a second embodiment of the present invention, in which a correction signal is discretely generated in an arbitrary frequency band.

【図12】本発明における周波数分析装置に複数のバン
ドパスフィルタを用いた例である。
FIG. 12 is an example in which a plurality of bandpass filters are used in the frequency analysis device according to the present invention.

【図13】試料室の振動と電子ビームの位置振動との関
係を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the vibration of the sample chamber and the position vibration of the electron beam.

【図14】本発明における補正量演算装置の構成例を示
した図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a correction amount calculation device according to the present invention.

【図15】本発明の第3の実施例を示す電子線描画装置
の構成図であって、周波数分析装置に高速フーリエ変換
を用いた例である。
FIG. 15 is a configuration diagram of an electron beam lithography apparatus showing a third embodiment of the present invention, in which a fast Fourier transform is used for a frequency analysis apparatus.

【図16】本発明の第4の実施例を示す電子線描画装置
の断面構造図であって、装置本体を定盤に設置した例を
示している。
FIG. 16 is a sectional structural view of an electron beam lithography apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, showing an example in which the apparatus main body is installed on a surface plate.

【図17】本発明の描画方法を半導体集積回路の製造工
程に適用した場合を示す工程図である。
FIG. 17 is a process chart showing a case where the drawing method of the present invention is applied to a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子光学鏡筒、2…電子銃、3…電子ビーム、4…
電子レンズ、5…偏向器、6…試料、7…試料室、8…
ステージ、9…ステージ駆動系、10…除振台、11…
バルブ、12…真空ポンプ、13…振動計、14…補正
信号生成装置、15…電子ビーム制御部、16…ナイフ
エッジ、17…ビーム電流検出器、18…標準マーク、
19…反射電子検出器、20…達関数測定装置、21…
加振器、22…加振信号発生器、23…周波数分析装
置、24…補正量演算装置、25…信号調節部、26…
振動計X、27…振動計Y、28…バンドパスフィルタ
X、29…バンドパスフィルタY、30…補正信号X、
31…補正信号Y、32…偏向信号X、33…偏向信号
Y、34…偏向器X、35…偏向器Y、36…バンドパ
スフィルタ、37…高速フーリエ変換器、38…逆フー
リエ変換器、39…定盤、40…Nマイナスシリコン基
板、41…Pウエル層、42…P層、43…フィールド
酸化膜、44…多結晶シリコン/シリコン酸化膜ゲー
ト、45…P高濃度拡散層、46…N高濃度拡散層、4
7…リンガラス(PSG)の絶縁膜、48…コンタクト
ホール、49…感光剤、50…W/TiN電極配線、5
1…層間絶縁膜、52…ホールパターン、53…Al第
2配線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron optical column, 2 ... Electron gun, 3 ... Electron beam, 4 ...
Electron lens, 5 ... deflector, 6 ... sample, 7 ... sample chamber, 8 ...
Stage, 9: Stage drive system, 10: Vibration isolation table, 11 ...
Valve 12 Vacuum pump 13 Vibrometer 14 Correction signal generator 15 Electron beam controller 16 Knife edge 17 Beam current detector 18 Standard mark
19: backscattered electron detector, 20: arrival function measuring device, 21 ...
Exciter, 22 Excitation signal generator, 23 Frequency analyzer, 24 Correction amount calculator, 25 Signal adjuster, 26
Vibrometer X, 27 ... Vibrometer Y, 28 ... Bandpass filter X, 29 ... Bandpass filter Y, 30 ... Correction signal X,
31: correction signal Y, 32: deflection signal X, 33: deflection signal Y, 34: deflector X, 35: deflector Y, 36: bandpass filter, 37: fast Fourier transformer, 38: inverse Fourier transformer 39 ... plate, 40 ... N minus silicon substrate, 41 ... P well layer, 42 ... P layer, 43 ... field oxide film, 44 ... polycrystalline silicon / silicon oxide film gate, 45 ... P high concentration diffusion layer, 46 ... N high concentration diffusion layer, 4
7 ... phosphor glass (PSG) insulating film, 48 ... contact hole, 49 ... photosensitizer, 50 ... W / TiN electrode wiring, 5
1 ... interlayer insulating film, 52 ... hole pattern, 53 ... Al second wiring.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子銃から放出した電子ビームを電子レ
ンズで収束し、該電子ビームを偏向器で偏向し、該電子
ビームを試料に照射して、該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、 試料室の振動を受けて、該振動の共振点または該共振点
と周辺の振動周波数を分析する第1の工程と、 該振動周波数分析の結果と予め記憶されたデータとから
電子ビームの位置ずれ量を特定する第2の工程と、 該位置ずれ量を電子ビームの照射位置に偏向補正しなが
らパターンを描画する第3の工程とを有することを特徴
とする電子線描画方法。
An electron beam emitted from an electron gun is converged by an electron lens, the electron beam is deflected by a deflector, and the electron beam is irradiated on a sample to draw a predetermined pattern on the sample. In the beam writing method, a first step of analyzing a resonance point of the vibration or a vibration frequency around the resonance point in response to the vibration of the sample chamber, and analyzing the vibration frequency analysis result and data stored in advance. An electron beam writing method, comprising: a second step of specifying a shift amount of an electron beam; and a third step of writing a pattern while deflecting the shift amount to an irradiation position of the electron beam. .
【請求項2】 請求項1に記載の電子線描画方法におい
て、 前記電子ビームの位置ずれを特定する第2の工程は、試
料室からの振動検出信号をフーリエ変換することにより
周波数領域の振動振幅とし、該振動振幅と予め求めてお
いた該試料室の振動に対する電子ビームの位置振動との
伝達関数とから、電子ビームの位置ずれ量を特定する工
程であることを特徴とする電子線描画方法。
2. The electron beam lithography method according to claim 1, wherein the second step of specifying the displacement of the electron beam is performed by performing a Fourier transform on a vibration detection signal from the sample chamber, thereby obtaining a vibration amplitude in a frequency domain. An electron beam lithography method, wherein the amount of displacement of the electron beam is specified from the vibration amplitude and a previously determined transfer function of the position vibration of the electron beam with respect to the vibration of the sample chamber. .
【請求項3】 請求項2記載の電子線描画方法におい
て、 前記フーリエ変換する工程として、高速フーリエ変換処
理を用いることを特徴とする電子線描画方法。
3. The electron beam drawing method according to claim 2, wherein a fast Fourier transform process is used as the step of performing the Fourier transform.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の描画方
法を用いて製造したことを特徴とする半導体素子。
4. A semiconductor device manufactured by using the drawing method according to claim 1.
【請求項5】 電子銃、該電子銃からの電子ビームを収
束する電子レンズ、該電子ビームを偏向する偏向器を備
えた電子光学鏡筒と、試料を搭載するステージ、該試料
を真空雰囲気に保つ試料室を備えたステージ機構とから
構成される電子線描画装置であって、 該試料室の振動を受け、除振台の共振点および該共振点
周辺の各周波数成分の振動検出信号を離散的に周波数分
析する手段と、 該振動検出信号と予め測定した該試料室の振動に対する
電子ビームの位置振動との伝達関数とから電子ビームの
位置ずれ量を特定する手段と、 該位置ずれを偏向補正しながら所定のパターンを描画す
る手段とを有すること特徴とする電子線描画装置。
5. An electron gun, an electron lens for converging an electron beam from the electron gun, an electron optical column having a deflector for deflecting the electron beam, a stage for mounting a sample, and placing the sample in a vacuum atmosphere. An electron beam lithography apparatus comprising: a stage mechanism having a sample chamber for holding; receiving a vibration of the sample chamber, and discretely detecting vibration detection signals of a resonance point of the vibration isolation table and each frequency component around the resonance point. Means for performing frequency analysis; means for specifying the amount of displacement of the electron beam from the transfer function between the vibration detection signal and the previously measured vibration of the position of the electron beam relative to the vibration of the sample chamber; and deflecting the displacement. Means for drawing a predetermined pattern while making corrections.
【請求項6】 電子銃、該電子銃からの電子ビームを収
束する電子レンズ、該電子ビームを偏向する偏向器を備
えた電子光学鏡筒と、試料を搭載するステージ、該試料
を真空雰囲気に保つ試料室を備えたステージ機構と、該
試料室を据付けている定盤と、該定盤を支持している除
振台とから構成される電子線描画装置であって、 該定盤の振動を検出する手段と、 該振動検出手段からの振動検出信号を用いて電子ビーム
の位置ずれ量を特定する手段と、 該位置ずれ量を電子ビームの照射位置に偏向補正しなが
ら所定のパターンを描画する手段とを有することを特徴
とする電子線描画装置。
6. An electron gun, an electron lens for converging an electron beam from the electron gun, an electron optical column having a deflector for deflecting the electron beam, a stage for mounting a sample, and placing the sample in a vacuum atmosphere. An electron beam lithography apparatus comprising: a stage mechanism having a sample chamber for holding; a platen on which the sample chamber is installed; and an anti-vibration table supporting the platen. Means for detecting the position of the electron beam; means for specifying the amount of displacement of the electron beam by using the vibration detection signal from the vibration detecting means; and drawing a predetermined pattern while deflecting and correcting the amount of displacement to the irradiation position of the electron beam. Means for performing electron beam drawing.
【請求項7】 請求項5〜請求項6のいずれかに記載の
電子線描画装置において、 前記振動検出信号から電子ビームの位置ずれ量を特定す
る手段として、バンドパスフィルタを有することを特徴
とする電子線描画装置。
7. The electron beam lithography apparatus according to claim 5, further comprising a band-pass filter as a unit for specifying a displacement amount of the electron beam from the vibration detection signal. Electron beam drawing equipment.
【請求項8】請求項5〜7のいずれかに記載の描画方法
を用いて製造したことを特徴とする半導体素子。
8. A semiconductor device manufactured by using the drawing method according to claim 5.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005276639A (en) * 2004-03-25 2005-10-06 Jeol Ltd Position adjusting method for objective lens diaphragm of scanning type electron beam device
WO2005121902A1 (en) * 2004-06-07 2005-12-22 Pioneer Corporation Electron beam position fluctuation measurement method, electron beam position fluctuation measurement device, and electron beam recording device
US7057193B2 (en) 2002-08-30 2006-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
US7180574B2 (en) 2004-03-29 2007-02-20 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and method
WO2008114422A1 (en) * 2007-03-20 2008-09-25 Pioneer Corporation Beam drawing device
JP2009212320A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam apparatus and displacement detecting circuit
WO2010041392A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-15 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Scanning charged particle microscope
JP2012095582A (en) * 2010-11-01 2012-05-24 Hitachi High-Technologies Corp Apparatus and method for analyzing gene sequence
JP2016051536A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ Charged particle beam device
JP2016139466A (en) * 2015-01-26 2016-08-04 株式会社ホロン Image vibration reduction device
WO2018020625A1 (en) * 2016-07-28 2018-02-01 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Charged particle radiation device
JP2019220559A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社ニューフレアテクノロジー Multi-charged particle beam lithography apparatus and beam evaluation method of the same

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7057193B2 (en) 2002-08-30 2006-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
JP2005276639A (en) * 2004-03-25 2005-10-06 Jeol Ltd Position adjusting method for objective lens diaphragm of scanning type electron beam device
US7180574B2 (en) 2004-03-29 2007-02-20 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and method
WO2005121902A1 (en) * 2004-06-07 2005-12-22 Pioneer Corporation Electron beam position fluctuation measurement method, electron beam position fluctuation measurement device, and electron beam recording device
US8289384B2 (en) 2004-06-07 2012-10-16 Nuflare Technology, Inc. Electron beam displacement measuring method, electron beam displacement measuring device, and electron beam recording 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
WO2008114422A1 (en) * 2007-03-20 2008-09-25 Pioneer Corporation Beam drawing device
JPWO2008114422A1 (en) * 2007-03-20 2010-07-01 パイオニア株式会社 Beam drawing device
JP2009212320A (en) * 2008-03-05 2009-09-17 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam apparatus and displacement detecting circuit
US8125647B2 (en) 2008-03-05 2012-02-28 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam apparatus and displacement detecting circuit
WO2010041392A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-15 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Scanning charged particle microscope
JP2010092634A (en) * 2008-10-06 2010-04-22 Hitachi High-Technologies Corp Scanning charged particle microscope
JP2012095582A (en) * 2010-11-01 2012-05-24 Hitachi High-Technologies Corp Apparatus and method for analyzing gene sequence
JP2016051536A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ Charged particle beam device
JP2016139466A (en) * 2015-01-26 2016-08-04 株式会社ホロン Image vibration reduction device
WO2018020625A1 (en) * 2016-07-28 2018-02-01 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Charged particle radiation device
US10840059B2 (en) 2016-07-28 2020-11-17 Hitachi High-Tech Corporation Charged particle radiation device
JP2019220559A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 株式会社ニューフレアテクノロジー Multi-charged particle beam lithography apparatus and beam evaluation method of the same
KR20190143376A (en) * 2018-06-19 2019-12-30 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 Multi-charged particle beam writing apparatus, and beam evaluation method thereof
US11024485B2 (en) 2018-06-19 2021-06-01 Nuflare Technology, Inc. Multi-charged-particle-beam writing apparatus and beam evaluating method for the same

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