JPH0752708B2

JPH0752708B2 - 荷電ビ−ム装置

Info

Publication number: JPH0752708B2
Application number: JP62103030A
Authority: JP
Inventors: 昌彦奥貫; 勇下田; 守宮脇; 健夫塚本; 彰鈴木; 哲也金子; 俊彦武田; 光明関
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPS63269526A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は荷電ビーム装置に関し、特に薄状基板から電子
ビームを放出してウエハ等に実素子パターンを直接的に
描画する装置に用いて好適な荷電ビーム装置に関する。

［従来の技術］荷電ビーム装置等における電子発生源としては従来熱陰
極からの熱電子放出を利用するものが用いられていた。
このような熱陰極を利用した電子放出は、加熱によるエ
ネルギーロスが大きい点、加熱手段の形成が必要である
点、及び予備加熱にかなりの時間を要する点や熱により
系が不安定化しやすいという点で問題があった。

そこで、加熱によらない電子放出素子の研究が進めら
れ、いくつかの型の素子が提案されている。

たとえば、PN接合に逆バイアス電圧を印加し電子なだれ
降伏現象を生ぜしめ素子外へと電子を放出する型のもの
（特開昭54−111272号公報、米国特許4259678号参照）
や、金属−絶縁体層−金属層の構成を有し該２つの金属
の間に電圧を印加することによりトンネル効果で絶縁体
層を通過してきた電子を金属層から素子外へと放出する
型（MIM型）のものや、高抵抗薄膜にその膜厚方向と直
交する方向に電圧を印加し該薄膜表面から素子外へと電
子を放出させる表面伝導型のものや、電界集中の生じ易
い形状の金属に対し電圧を印加して局所的に高密度の電
界を発生させ該金属から素子外へと放出させる電界効果
型（FE型）のものや、その他のものが提案されている。

これら電子放出素子の応用例として、電子放出源を複数
配列して電子放出装置を構成し、各電子放出源からの電
子放出のON−OFFを制御することにより所望のパターン
状に電子放出を行なわせて媒体例えば被加工物表面に衝
突させ電子ビーム露光により表面加工または表面変質を
行なうことが考えられる。そして、このような電子放出
装置としては、電子放出素子を多数密に配列してなるも
のが考えられる。このような電子放出装置によれば被加
工物を単に対向配置せしめた上で各電子放出素子をON−
OFF制御することにより２次元パターン状に被加工物表
面の電子ビーム露光を行なうことができる。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、現状では、このような電子放出源を多数
密に配列した電子放出装置を歩留り良く量産することは
困難である。また、発熱の問題や隣接電子ビーム同士の
干渉等の難点がある。

また、上述従来例においては、装置が大型化あるいは複
雑化し、かつ個々の部品が離れていることに起因して精
度向上は望めなかった。

また一方、例えば半導体ウエハの電子ビーム描画等にお
いては、回路の高集積化に対応すべく、より効率的かつ
精確にビーム照射等が行なえるような電子ビーム装置等
が望まれている。

本発明の目的は、このような観点に基づき、複数の荷電
ビーム発生源を適確に用いることにより、より高い処理
速度を有する荷電ビーム装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段および作用］この目的を達成するため本発明では、荷電ビームヘッド
を媒体に対して相対的に移動させながら媒体上に荷電ビ
ームを照射してパターンを記録する荷電ビーム装置にお
いて、単一の基板上に複数の荷電ビーム発生源が一次元
状に設けられ、且つ該基板上に電子レンズ、偏向電極お
よびブランキング電極のうち１つ以上が形成されている
荷電ビームヘッドを、互いに並列的に複数配置したこと
を特徴とする。

これによれば、複数の荷電ビームヘッドを並列的に配置
したため、これらのヘッドを並列的に駆動することによ
り、高いスループットでパターン記録が行われる。ま
た、各荷電ビームは、単一の基板上に複数の荷電ビーム
発生源を一次元的に設けたものであると共に、該基板上
に電子レンズ、偏向電極およびブランキング電極のうち
１つ以上を形成した集積度の高いものであるため、装置
全体がコンパクトなものとなる。

［実施例］以下、図に従って本発明を説明する。

なお、本発明の特徴部分に対応する構成は、第６図
（ａ）ならびにそれに関連する記載をもって示される。

第１図は本発明の一実施例に係る荷電ビーム装置を半導
体ウエハの露光に適用した場合の構成を示す概略図であ
る。同図において、WFはシリコン、ガリウム等の半導体
で成るウエハで、電子ビームに感応（露光）するレジス
トが塗布されている。CP1〜CPnは複数の露光領域を示
し、描画完了後切り取られて１チップになる部分であ
る。M1〜M8はウエハWF上に設けられたプリアライメント
またはファインアライメント用マークである。MBは電子
ビーム（以下EBと称す）発生用ヘッドで、ステージMS上
に搭載され吸着される。上記アライメントマークM1〜M8
は最初の描画工程時にこのヘッドのEBにより描画され
る。ステージMSはピエゾ等の圧電素子Px,Py,Pθにより
各々x,y,θ（回転）方向に微移動することができる。各
素子Px,Py,PθはウエハWFとの位置合せに用いられる。
ヘッドMBにはEB発生源ES0〜ES15が設けられている。

EB発生源ES0とES15は位置合せ専用で、EB発生源ES1〜ES
14は露光専用もしくは位置合せ用に共用される。ここで
は、露光用EB発生源ES1〜ES14は、２個ずつがウエハWF
のＸ方向の各チップ列の描画用に割り当てられる。すな
わち、例えばチップ（露光領域）CP1の上半分の領域CP1
UはEB発生源ES1により、下半分の領域CP1LはEB発生源ES
2により描画される。露光領域CP2〜CP5も同様に各々上
半分をEB発生源ES1により、下半分がEB発生源ES2により
描画される。各EB発生源ES0〜ES15には各々X,Y方向への
EBの偏向電極X1,X2,Y1,Y2が備えられている。またセン
サS1〜S9等が備えられる。これらのセンサは光感応性も
しくは電子感応性であれば良い。

KBはキーボード、DPはディスプレー、CADはコントロー
ラである。これらにより１チップの回路パターンが設計
され、その情報が１チップパターンジェネレータPGに送
出されると、パターンジェネレータPGは１チップの描画
情報を上半分と下半分の描画情報に分けて各々1/2チッ
プメモリMU,MLに送り込む。各メモリMU,MLはこの描画情
報を各々チップ上半分担当のEB源ES1,ES3,ES5〜ES13及
び下半分担当のEB源ES2,ES4,ES6〜ES14に各々同時に送
り込む。ただし、メモリMUとMLはそれぞれ２つずつ設け
られており、交互に使用することにより、パターンジェ
ネレータPGからのデータ転送時間のロスを実質的に解消
している。

メモリMU,MLからの描画情報に基づき、各EB源はそのＸ
方向偏向電極X1,X2によってＸ方向に偏向することによ
り偏向でカバーできる範囲内のＸ方向の描画を行ないな
がら、ウエハWFとヘッドMBとをＹ方向へ相対的に連続移
動させることにより1/2領域のＹ方向の全画素について
描画する。ただし、Ｙ方向移動が連続的であるためＹ方
向の１画素毎にＸ方向の描画を行なう際にＹ方向のずれ
を生ずるので、Ｙ方向の偏向電極Y1,Y2を用いてこれを
補正する。そして、さらにこの描画をウエハWFとヘッド
MBとを相対的にＸ方向に間欠移動させながら繰り返すこ
とによりＹ方向の１つのチップ列を描画する。

このようにして各EB源は実質的に同時にウエハWFのＹ方
向の１つのチップ列例えばCP6,CP13,CP20,CP27,CP34を
描画するため高速描画が可能となる。

上記偏向電極X1,X2,Y1,Y2はEBの軸心の初期位置合せ及
びウエハ又はチップとの位置合せ用に共用される。例え
ばチップCP1のアライメントマークM4,M5の位置をセンサ
S4,S5が読み取り、その読取り情報に基づいてEB源ES1,E
S2の各々のX,Y偏向電極X1,X2,Y1,Y2の補正駆動によりEB
の照射位置を補正する。このチップアライメント用マー
クは、例えばマークM6のように、チップCP6とCP13の共
用としても良い。

一方、プリアライメント用マークとしてはマークM1,M2,
M7,M8等が設けられている。そして、例えばマークM1の
位置をセンサS1が読み取り、またマークM2の位置を不図
示のセンサが読み取り、これに基づいてヘッドMBの初期
位置合せを圧電素子Px,Py,Pθにより行なう。そしてそ
の状態でチップアライメント用マークM3、センサS3等を
用いてずれ量計測を行ない、その計測結果に基づいて偏
向電極X1,X2,Y1,Y2により位置補正した状態で描画を行
なう。また、描画途中で一旦停止してマークM7,M8を用
いて再アライメントを行なっても良い。

これらの場合におけるマーク検出方式は種々可能である
が、例えば周知の反射あるいは二次電子検出方式を用い
ることができる。すなわち例えばEB源ES0からマークM7
に向けてEBを照射させ、その反射あるいは二次電子をセ
ンサS7が検出することによりマークM7の位置を知ること
ができる。センサ７としては例えば半導体のPN接合部が
用いられる。

ただし、このようなEBによるマーク検出の場合は、EBの
強度及び照射時間はマーク読取りに支障ない値に設定す
ることが必要である。

また、複数のマークを一度に検出する場合は、各マーク
にそれぞれ異るタイミングでEB照射を行ない、異るタイ
ミングで検出するのが好ましく、これによれば、各EB照
射を容易に区別化して単一の信号処理手段により検出す
ることができる。

また、センサとして光感応素子例えばCCD等を用いたと
きはEB源の代りに光源を準備すれば良いことは明らかで
ある。

第２図（ａ）はEB放出ヘッドMBの一例を示す部分底面図
であり、１つのEB放出源を示している。第２図（ｂ）及
び第２図（ｃ）はそれぞれそのＢ−Ｂ断面図及びＣ−Ｃ
断面図である。

第２図において、GLは絶縁基板であり、該基板は例えば
ガラス、セラミックス、結晶等からなる。該基板GLの下
面には同図に示した表面伝導型のEB放出源がＢ−Ｂ方向
に１列に多数配列されている。このEB放出源は、基板GL
の下面に付された高抵抗薄膜RS及び電極D1,D2を有して
いる。高抵抗薄膜RSは例えばPt、Au、Mo、Ｃ、Pd等の金
属薄膜やSnO₂、In₂O₃、TiO等の金属酸化物薄膜に高温通
電して膜破壊を生ぜしめることにより形成される。該高
抵抗薄膜RSの厚さは例えば100〜10000Å程度であり、そ
の抵抗は例えば数ＫΩ〜数百ＭΩ程度である。図示され
るように、高抵抗薄膜RSのＣ−Ｃ方向の両端には電極D
1,D2が接続されている。該電極は例えばPt、Au、Ag等の
金属からなる一般的な薄膜電極である。

基板GLの下面には、上記高抵抗薄膜RSの下方の部分を除
いて、電極D1,D2をも覆うように絶縁層ISが形成されて
いる。該絶縁層は例えばSiO₂、SiN、Si₃N₄、AlN、BN等
からなる。絶縁層ISの下面には、高抵抗薄膜RSのＢ−Ｂ
及びＣ−Ｃ方向の各々に平行に１対の偏向電極X1−X2及
びY1−Y2が配置されている。該偏向電極も上記電極D1,D
2と同様の材料からなる。

S9,S10は前述の光センサまたは電子センサである。この
センサはさらに１対方向に設けても良く、あるいは円環
状に設けても良い。このようにEB発生源とセンサを一体
的に形成すると、センサとEB発生源との位置関係が固定
されることにより検出精度が向上する。光センサを用い
るときは、第２図（ｃ）に示すようにアライメント用光
源LPもヘッドMBに内蔵するのが好ましい。光源LPとして
発光ダイオード等の固体素子を用いる場合は、EB源、セ
ンサ等と共に半導体製造技術や厚膜・薄膜製造技術によ
り同時に成形することができる。

また、光源LPとして、紫外さらには遠紫外光源を用いた
場合には、ウエハWF上のレジストWRの刺激用としても用
いることができる。EB露光の前にこれを行なえばレジス
トWRの表面に薄く難溶解層ができ、これはEB露光により
さらに難溶解性になる。これによれば、描画される線幅
に対する膜厚の比を大きくすることができるので、感度
あるいは解像度（アスペクト比）が向上し好ましい。レ
ジストとしては、例えば、商品名「RD2000N」（日立化
成工業製）を用いることができる。また、光源LPがヘッ
ドMBに内蔵されていると、ウエハWFとの相対移動時に予
備露光できるので装置全体が小型になるという利点があ
る。

さらに、この遠紫外光源LPを露光時に薄膜RS（電子放出
部）に照射するようにしても良い。このようにすれば、
放出される電子の数が増大し、好ましい。また、光源LP
が可視光源のときは、薄膜RSをいわゆる光陰極素材とす
れば同様の効果を得ることができる。光陰極材として
は、例えばアルカリ金属とAg,Bi,Sbとの複合材で半導体
性質を示す材料、銀−セシウム材、アンチモン−セシウ
ム材、ビスマス−セシウム材、マルチアルカリ材等種々
用いることができる。

また、EB発生源としては、この他、特開昭54−111272号
公報（USP4259678号）等に示される半導体でなるものを
用いても良い。また、太線幅を描画するときにだけ光源
LPを薄膜RSに照射するようにしても良い。

第３図は複数のEB発生源ES1,ES2を１単位のEB発生源と
して設定したEB放出ヘッドの例を示す部分断面図であ
る。この例によれば、低電圧駆動でも大量の電子が放出
でき好ましい。またここでも、先と同様に光照射を加え
ればさらに効率が良い。また、細線は単一のEB源で、太
線は複数のEB源で描画すれば、描画速度を向上させるこ
とができる。

また、フォーカシング用レンズFCや偏向電極AD等を取り
付けても良い。またさらに、このレンズFCや電極ADを取
り付ける部材を多室構成として真空度を順に低くすれば
大気中でのEB露光も可能となる。すなわち同図に示すよ
うに部材V1,V2,V3等により多室を形成し、1st,2nd,3rd
の順に真空度を低下させれば良い。このようにすればウ
エハWFの吸着用として真空チャックVCを用いることもで
きる。また、このとき、センサS11,S12は部材V1等の下
面に取り付ければ良い。

第４図はさらに他のEB放出ヘッドの例を示す部分断面図
である。同図において、BGはこれまで説明したようなEB
放出源であるが、前述したように、ここからウエハマー
クWMに向け電子ビームEBを照射するとウエハWFから二次
電子や反射電子2Eが発生する。そして、これを基板MB側
に一体的に形成したセンサ例えばP/NジャンクションPN
で受信することにより、ウエハマークWMを検出する。た
だしここでは、効率良く電子を検出するため、円環状の
電極C1及びC2を基板MB側に取り付けてある。また、電極
C1とEB発生源BG間には電圧Vex、電極C2には電圧Vd、EB
発生源BGとウエハWF間には電圧Vcが図示の如く接続され
ている。

したがって、例えばVex＝10〜100V、Vc＝１〜10KV及びV
d＝100Vをそれぞれ印加すれば、二次電子や反射電子2E
はP/Nジャンクション部PNに効率良く集合させることが
できる。

第５図は第１図の装置の一変形例を示す概略図である。

同図において、ヘッドMB1は１チップ毎に４個のEB源ES1
〜ES4を対応させて作製してある。その各EB源には第１
図の装置と同様にX,Y偏向電極が備えられている。この
場合、全チップについて、それぞれの４つの分割領域を
第１図の場合と同様の原理でX,Y偏向電極により同時に
描画できるので、さらに描画速度が向上する。また、ヘ
ッドMB1にはアライメント用マークMMが設けられてお
り、このマークとウエハアライメントマークWMRとの位
置合せを光照射により行なう。

描画は、この位置合せ後、まずこの時ヘッドMB1の下に
位置しているＹ方向のチップ列全てのチップについて行
なう。そして、他のチップ列についてもこの後間欠（ス
テップバイステップ）的に移動し同様の位置合せ及び描
画を繰り返す。

しかし、ウエハWFは通常円形であるから、ウエハアライ
メントワークWMRはＹ方向チップ列の全列に対して設け
られない場合もある。このときは、最初にウエハ中心部
の１列のみアライメントを行ない、後はノンフィードバ
ックで露光しても良い。あるいは最初にウエハWFの中心
部のマークWMRを用いてアライメントした後、右方向に
露光を進め、右半分が終了した段階で左方向に反転し、
マークWMRを再び用いるかもしくは未露光部のアライメ
ントマークWMLを用いて再びアライメントした後、左方
向の露光を行なうようにしても良い。

さらに他の位置合せ露光方法を示すため第５図にヘッド
MB2を示す。

この場合、ヘッドMB2は初めウエハWFの左端部分に位置
しており、まず、ウエハステージに設けられたマークSM
をセンサS1により検出してプリアライメントを行なう。
次に、この状態でマークM1,M2とセンサS2,S3によりずれ
量計測を行なう。そして、露光の際はX,Y偏向電極の両
方もしくはいずれかを用いて上記ずれ量の補正を行ない
ながら露光する。次の列ではマークM3を用いて先と同様
にずれ量計測を行ない、その結果に基づいて露光する。
さらにその次の列でも同様にずれ量計測と露光を行なう
が、その前にマークWMLを用いて再プリアライメントを
行なっても良い。

また、マークM4を用いてその列に位置させたヘッドのず
れ量計測を行ない、その位置で各EB源ES及び電極X1,X2
のカバーしている領域を露光した後、ヘッドまたはウエ
ハを連続移動させながら露光を行なわせ、そのチップ列
が終了したらヘッドまたはウエハをマークM5の位置で停
止させ、先と同様の動作を行なわせるようにすることも
できる。これはいわゆるステップアンドリピートとステ
ップアンドスキャン露光方式の中間タイプということが
できる。

第６図は第１図の装置の他の変形例を示す。

同図（ａ）は、複数のヘッドMB1,MB2を設け、ウエハWF
の右半分、左半分を各々担当させるようにした例で、こ
れによればさらにスループットの向上を図ることができ
る。

同図（ｂ）は小直径のウエハWF1,WF2を単一のヘッドMB
で露光を行なうようにした例で、やはりスループットを
向上させることができる。

同図（ｃ）は長大なヘッドの製作が困難なときや８イン
チ以上の大直径ウエハWFに好適に対応できるように、短
いヘッドMB1,MB2,MB3をＹ方向に並べた列である。この
とき、各端部は前述の如くアライメントマーク検出部や
強度補強等の部分を必要とするのが通常であるから、同
図のように千鳥足状に配置するのが好ましい。

同図（ｄ）は単一のヘッドMB内にEB源を複数設け、かつ
放出されるEBの口径を異なるようにしたものである。す
なわちEB源ES1,ES2を大口径、EB源ES3,ES4を中口径、EB
源ES5〜ES8…を小口径のEB源とし、通常はまずEB源ES5
〜ES8…を用いて線幅中と大の部分は残したままでとり
あえず露光を行ない、その後、中あるいは大の線幅部分
をEB源ES4,ES2等を用いて露光する。このとき、ヘッド
もしくはウエハは各チップの該当線幅部分を露光できる
ように移動させる。

第７図はさらに他の変形例を示す模式図である。このEB
放出ヘッドは、ウエハマークをヘッド側に設けたセンサ
によらず、ウエハWFで吸収される電流の大きさにより検
出するようにしたものである。

同図において、WFは半導体を含むウエハである。GLは複
数の電子ビームEB1〜EB7のそれぞれの発生源BG1〜BG7が
備えられた単一の基板で、例えば特開昭54−111272号公
報や特開昭56−15529号公報に記載のガラス、半導体等
の基板を用いることができる。BSは電子ビーム発生源BG
1〜BG7の選択駆動回路、CCは全体の制御部、ASはウエハ
WF上のアライメントマークWM1〜WM7を検出する電子ビー
ムの吸収電流検出回路である。また、必要に応じて第２
及び３図を用いて説明したような電子レンズ、偏向電極
あるいはブランキング電極（図示せず）を備える。

この構成において、今、ウエハWF上のアライメントマー
クが実線WM2,WM6の位置のとき、実回路素子パターンは
その内部となる。したがってこの場合、まず、実回路素
子パターン描画用として電子ビームEB3,EB4,EB5が、ア
ライメントマーク検出用として電子ビームEB2,EB6が選
択回路BSにより選択される。次に電子ビームEB2,EB6を
出射してウエハWFで吸収させその電流の大きさを周知の
手法で検出することにより、マークWM2,WM6の位置検出
を行なう。ただし、前述のように、電子ビームEB2とEB6
は、区別できるように異るタイミングで出射して検出す
る。そしてこれに基づきウエハWFをアライメントし、次
いで電子ビームEB3,EB4,EB5により、第１又は第５図に
おいて示したように、回路パターンの露光を行なう。

一方、アライメントマークが破線WM3,WM5のときは、ア
ライメント用として電子ビームEB3,EB5が用いられ、電
子ビームEB4及び／又はEB1,EB2,EB6,EB7が露光用に使わ
れる。また、破線WM1,WM7がアライメントマークのとき
は、電子ビームEB1,EB7がアライメント用、電子ビームE
B2〜EB6が露光用となる。

［発明の適用範囲］なお、本発明は、以上の実施例で説明した電子線による
半導体回路パターンの露光（描画）のみならず、荷電ビ
ーム感応媒体を用いた記録媒体に対してのデータ書込み
や、荷電粒子センサとの組合せによりそのようなデータ
の読取りにも適用することが可能である。

具体的には例えば、光ディスクや光カード等の光磁気記
録媒体あるいはマイクロフィルムの記録やトラッキング
等において、書込み用と読出し用の用途に使い分けて用
いることができる。

また、半導体機能検査用としての電子ビームプローブテ
スタとしてもチップサイズや測定点に応じて電子ビーム
発生源を選択するようにして用いることができる。この
ときは、測定用の電子ビーム発生源の他は出力を禁止し
ておけばよい。

また、複数の用途に用いる場合、各用途で、さらには各
電子ビーム源で、各々出力エネルギーを異るようにする
ことも容易であり、先の実施例に採用して好適である。

［実施例の効果］以上説明したように本発明は次のような効果を奏する。

（１）複数の荷電ビーム源により露光等が行なえるた
め、処理が迅速である。

（２）複数の荷電ビーム発生源を適確に配置することに
より、発熱やビーム間の干渉の問題を避けることができ
る。また、発熱が極小にできるので装置の耐久性が優れ
ている。

（３）単一の基板に複数の電子源等を一体的に成形でき
るため、装置の小型化及び高精度化を実現することがで
きる。

（４）描画（照射）パターンデータを複数バッファを交
互に用いて間断なく各荷電ビーム発生源に転送すること
により、さらに処理速度を向上させることができる。

（５）荷電ビーム発生源を複数配した単一基板を複数並
列的に配置することにより、さらに処理速度を向上させ
ることができる。

（６）荷電ビーム発生源を複数配した単一基板を複数直
列的に配置することにより、大きな媒体についてさらに
処理速度を向上させることができる。

（７）予じめ感応媒体を紫外線等で照射しておくことに
より、描画されあるいは書き込まれた情報のアスペクト
比を高めることができる。

（８）電子ビーム放出に際して、電子ビーム発生源の電
子ビーム放出部を紫外線等により照射することにより、
電子ビームの発生効率を高めることができる。また、こ
れによりビーム強度を調整することもできる。

（９）１つの荷電ビーム発生源を複数の荷電ビーム放出
部で構成することにより、低電圧駆動でも大量の電子を
放出することができる。また、ビーム強度を容易に調整
することもでき、例えば、細い線と太い線の描画に対応
させることにより描画速度を向上させることができる。

（10）荷電ビーム発生源に真空遮断壁を設けることによ
り、装置を大気中に置くことができ、したがって、例え
ば媒体吸着用として真空チャックを用いることができ
る。また、高真空部にセンサ等を設けるようにすればコ
ンタミネーションによる問題を回避することもできる。

（11）放出ビームのサイズが異なる複数種の荷電ビーム
発生源を備えることにより、必要とするビームサイズに
応じて各荷電ビーム発生源を使い分けて用いることがで
きる。

（12）各荷電ビーム発生源に偏向手段を設けることによ
り、静止状態においても広い範囲を荷電ビーム照射する
ことができ、また、ビーム方向の微調整を精確かつ容易
に行なうことができる。

（13）時系列的に発した荷電ビームによりアライメント
マーク等を検出することにより、荷電ビーム間の干渉の
影響なく位置合せすることができ、また、検出ビームの
区別化が容易である。

（14）荷電ビーム又は該荷電ビームの２次もしくは反射
電子を検出する手段を設けることにより、特別の光源及
びその検出手段を設けなくてもアライメントを行なうこ
とができ、装置をより小型化・簡略化することができ
る。

［発明の効果］本発明によれば、複数の荷電ビームヘッドを並列的に配
置したため、これらのヘッドを並列的に駆動することに
より、高いスループットでパターン記録を行うことがで
きる。また、各荷電ビームヘッドは、単一の基板上に複
数の荷電ビーム発生源を一次元的に設けたものであると
共に、該基板上に電子レンズ、偏向電極およびブランキ
ング電極のうち１つ以上を形成した集積度の高いもので
あるため、装置全体をコンパクトなものにすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る荷電ビーム装置を半
導体ウエハの露光に適用した場合の構成を示す概略図、第２図は、第１図の装置に用い得るヘッドの具体例を示
す部分図で、同図（ａ）は底面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＢ−Ｂ断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＣ−
Ｃ断面図、第３及び４図は、第１図の装置に用い得るヘッドの他の
例を示す部分断面図、第５図は、第１図の装置の一変形例を示す概略図、第６図は、第１図の装置の他の変形例を示す模式図、そ
して第７図は、第１図の装置のさらに他の変形例を示す模式
図である。 MB,MB1,MB2,MB3:電子ビーム放出ヘッド、ES,ES0〜ES15:
電子ビーム発生源、WF,WF1,WF2:ウエハ、M1〜M8,WM,WM1
〜WM7,WMR:アライメントマーク、S1〜S12:センサ、X1,X
2,Y1,Y2,AD:偏向電極、CP1〜CP34,CPn:1チップに相当す
る露光領域、MS:ステージ、Px,Py,Pθ：圧電素子、CP1
U:上半分領域、CP1L:下半分領域、PG:1チップパターン
ジェネレータ、MU,ML:メモリ、GL:基板、RS:高抵抗薄
膜、D1,D2:電極、IS:絶縁層、LP:光源、WR:レジスト、F
C:フォーカシング用レンズ、PN:P/Nジャンクション、E
B,EB1〜EB7:電子ビーム、CC:制御部、AS:検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塚本健夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者鈴木彰東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者金子哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者武田俊彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者関光明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭57−76837（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−39828（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】荷電ビームヘッドを媒体に対して相対的に
移動させながら媒体上に荷電ビームを照射してパターン
を記録する荷電ビーム装置において、単一の基板上に複数の荷電ビーム発生源が一次元状に設
けられ、且つ該基板上に電子レンズ、偏向電極およびブ
ランキング電極のうち１つ以上が形成されている荷電ビ
ームヘッドを、互いに並列的に複数配置したことを特徴
とする荷電ビーム装置。
【請求項２】前記各荷電ビームヘッドは、媒体を前記相
対移動の方向に沿った複数の記録領域に分けた各領域に
対応して配置されている特許請求の範囲第１項記載の荷
電ビーム装置。