JPS63269525A - Charged particle beam device - Google Patents

Charged particle beam device

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Publication number
JPS63269525A
JPS63269525A JP10302987A JP10302987A JPS63269525A JP S63269525 A JPS63269525 A JP S63269525A JP 10302987 A JP10302987 A JP 10302987A JP 10302987 A JP10302987 A JP 10302987A JP S63269525 A JPS63269525 A JP S63269525A
Authority
JP
Japan
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charged
charged beam
electron
source
mark
Prior art date
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Pending
Application number
JP10302987A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Okunuki
昌彦 奥貫
Isamu Shimoda
下田 勇
Mamoru Miyawaki
守 宮脇
Takeo Tsukamoto
健夫 塚本
Akira Suzuki
彰 鈴木
Tetsuya Kaneko
哲也 金子
Toshihiko Takeda
俊彦 武田
Mitsuaki Seki
関 光明
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to DE3851083T priority patent/DE3851083T2/en
Priority to EP88303781A priority patent/EP0289278B1/en
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Priority to US07/469,730 priority patent/US4974736A/en
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the generation of heat and the interference between adjacent electron beams and to simply execute a positioning operation by using plural marks by a method wherein charged beams are emitted according to a time series from more than two out of plural changed beam generation sources and each charged beam or its secondary electron or a reflected electron is detected. CONSTITUTION:Out of prealignment marks M1, M2, M7, M8 formed on a wafer WF, a position of, e.g., the mark M1 is read out by a sensor S1; the position of the mark M2 is read out by another sensor; on the basis of this read-out operation, an initial positioning operation of a head MB is executed by using piezoelectric elements Px, Py, Ptheta. When the marks are detected in these cases while an EB is radiated, e.g., from an EB source ES0 toward the mark M7 at different stages, a secondary electron or a reflected electron is generated from the wafer WF. When this electron is received by a sensor formed collectively on the side of a substrate MB, e.g. by a P/N junction, it is possible to execute the positioning operation by a single signal processing means without an influence by the interference between charged beams, and an alignment operation can be executed without installing a special light source and its detection means.

Description

【発明の詳細な説明】 [a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
ビームを放出してクエへ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。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application in Industry] The present invention relates to a charged beam device, and in particular to a device that emits an electron beam from a thin substrate to directly draw an actual device pattern on a square or the like. The present invention relates to a charged beam device suitable for use.

[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。
[Prior Art] As an electron generation source in a charged beam device or the like, one that utilizes thermionic emission from a hot cathode has conventionally been used.

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。
Electron emission using such a hot cathode has the disadvantages that there is a large energy loss due to heating, that it is necessary to form a heating means, that it takes a considerable amount of time for preheating, and that the system is easily destabilized by heat. There was a problem with that.

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。
Therefore, research into electron-emitting devices that do not rely on heating is progressing, and several types of devices have been proposed.

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425
9678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(M I M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
へと電子を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。
For example, a type in which a reverse bias voltage is applied to a PN junction to cause an electron avalanche breakdown phenomenon and emit electrons to the outside of the device (Japanese Unexamined Patent Publication No. 111272/1983, U.S. Patent No. 425
9678) or has a metal-insulator layer-metal layer structure, and by applying a voltage between the two metals, the electrons that have passed through the insulator layer are transferred from the metal layer to the outside of the element due to the tunnel effect. There are surface conduction type types that emit electrons from the surface of the thin film to the outside of the element by applying a voltage to a high-resistance thin film in a direction perpendicular to the film thickness direction. A field-effect type (FE type) in which a voltage is applied to a metal whose shape tends to cause electric field concentration to generate a locally high-density electric field and emit electrons from the metal to the outside of the element;
Others have been proposed.

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0N−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
0N−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。
As an application example of these electron-emitting devices, an electron-emitting device is constructed by arranging a plurality of electron-emitting sources, and electrons are emitted in a desired pattern by controlling ON/OFF of electron emission from each electron-emitting source. It is conceivable that the medium is collided with a medium, for example, the surface of a workpiece, and surface processing or surface modification is performed by electron beam exposure. A conceivable example of such an electron-emitting device is one in which a large number of electron-emitting elements are densely arranged. According to such an electron-emitting device, the surface of the workpiece can be exposed to electron beam in a two-dimensional pattern by simply placing the workpieces facing each other and controlling each electron-emitting element on and off. .

[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。
[Problems to be Solved by the Invention] However, at present, it is difficult to mass-produce such an electron-emitting device in which a large number of electron-emitting sources are densely arranged with a high yield. Further, there are problems such as heat generation and interference between adjacent electron beams.

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。
Furthermore, in the above-mentioned conventional example, an improvement in accuracy could not be expected because the device became larger or more complex, and the individual parts were separated.

また一方、例えば半導体ウェ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。
On the other hand, for example, in electron beam lithography of semiconductor wafers, etc., there is a demand for an electron beam device that can more efficiently and accurately perform beam irradiation, etc. in order to cope with the increasing integration of circuits.

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、干渉の問題が
なくかつ複数のマークを用いた位置合せ等が簡単に行な
える荷電ビーム装置を提供することにある。
Based on such viewpoints, an object of the present invention is to provide a charged beam device that does not have interference problems and can easily perform alignment using a plurality of marks by appropriately using a plurality of charged beam generation sources. Our goal is to provide the following.

[問題点を解決するための手段および作用]上記目的を
達成するため本発明では、感応媒体に荷電ビームを照射
すべきパターンのデータに基づき複数の荷電ビーム発生
源により該媒体に荷電ビーム照射する荷電ビーム装置に
おいて、上記複数の荷電ビーム発生源のうち少なくとも
2以上から時系列的に荷電ビームを発して該荷電ビーム
またはその2次もしくは反射電子を検出する手段を備え
ている。
[Means and effects for solving the problems] In order to achieve the above object, the present invention irradiates a sensitive medium with a charged beam using a plurality of charged beam generating sources based on data of a pattern in which the sensitive medium should be irradiated with a charged beam. The charged beam device includes means for emitting charged beams in time series from at least two of the plurality of charged beam generating sources and detecting the charged beams or their secondary or reflected electrons.

したがって、該検出手段により感応媒体上のアライメン
トマークを検出する場合には、荷電ビーム照射および検
出が時系列的であるため、どの荷電ビームの検出かを容
易に区別することかでき、また、荷電ビーム間の干渉も
避けることができる。そして、その検出結果に基づき該
媒体と荷電ビーム発生源との位置合せおよび/またはビ
ーム照射方向の補正を行なうことにより、正確な荷電ビ
ーム照射を行なうことができる。
Therefore, when the alignment mark on the sensitive medium is detected by the detection means, since the charged beam irradiation and detection are performed in a time-series manner, it is possible to easily distinguish which charged beam is being detected. Interference between beams can also be avoided. Then, by aligning the medium and the charged beam generation source and/or correcting the beam irradiation direction based on the detection result, accurate charged beam irradiation can be performed.

[実施例] 以下、図に従って本発明を説明する。[Example] The present invention will be explained below with reference to the drawings.

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
体クエへ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
体で成るウェハで、電子ビームに感応(露光)するレジ
ストが塗布されている。cpt〜CPnは複数の露光領
域を示し、描画完了後切り取られて1チツプになる部分
である。M1〜M8はウェハ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。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration when a charged beam device according to an embodiment of the present invention is applied to exposure of a semiconductor pattern. In the figure, WF is a wafer made of a semiconductor such as silicon or gallium, and is coated with a resist that is sensitive to (exposure to) an electron beam. cpt to CPn indicate a plurality of exposure areas, which are cut out into one chip after completion of drawing. M1 to M8 are pre-alignment or fine alignment marks provided on the wafer WF. MB is a head for generating an electron beam (hereinafter referred to as EB), and is mounted on and attracted to the stage MS. The alignment marks M1 to M8 are drawn by the EB of this head during the first drawing process. The stage MS is a piezoelectric element Px such as a piezo.

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。
Py and pθ allow fine movement in the x, y, and θ (rotational) directions, respectively. Each element Px, Py.

PθはウェハWFとの位置合せに用いられる。ヘッドM
BにはEB発生源ESO〜E S 15が設けられてい
る。
Pθ is used for alignment with the wafer WF. Head M
EB generation sources ESO to E S 15 are provided at B.

EB発生源ESOとE S 15は位置合せ専用で、E
B発生源ESI〜E S 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ES
I NES14は、2個ずつがウェハWFのX方向の各
チップ列の描画用に割り当てられる。
EB sources ESO and E S 15 are for positioning only, and E
The B generation sources ESI to E S 14 are used exclusively for exposure or for alignment. Here, the exposure EB generation source ES
Two INESs 14 are allocated for drawing each chip row in the X direction on the wafer WF.

すなわち、例えばチップ(露光領域)cpiの上半分の
領域CPIUはEB発生源ESIにより、下半分の領域
CPILはEB発生源ES2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ES
I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ESO〜ES15には各々X、Y方向へ
のEBの偏向電極Xi、X2.Y1、Y2が備えられて
いる。またセンサS1〜59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。
That is, for example, the upper half region CPIU of the chip (exposure region) cpi is drawn by the EB generation source ESI, and the lower half region CPIL is drawn by the EB generation source ES2. Similarly, the upper half of each of the exposure areas CP2 to CP5 is connected to the EB generation source ES.
According to I, the lower half is drawn by the EB generation source ES2. Each of the EB generation sources ESO to ES15 has EB deflection electrodes Xi, X2. Y1 and Y2 are provided. Further, sensors S1 to S59, etc. are provided. These sensors may be photosensitive or electronically sensitive.

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チツプの回路パターン
が設計され、その情報が1チツプパターンジエネレータ
PGに送出されると、パターンジェネレータPGは1チ
ツプの描画情報を上半分と下半分の描画情報に分けて各
々局チップメモリM、U、MLに送り込む、各メモリM
U。
KB is a keyboard, DP is a display, and CAD is a controller. When a circuit pattern for one chip is designed by these and the information is sent to the one-chip pattern generator PG, the pattern generator PG divides the drawing information for one chip into upper half and lower half drawing information for each station chip. Each memory M sends data to memories M, U, and ML.
U.

MLはこの描画情報を各々チップ上半分担当のEB源E
SI、EB3.ES5〜E S 13及び下半分担当の
EB源ES2.EB4.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。
ML sends this drawing information to EB source E, which is in charge of the upper half of the chip.
SI, EB3. ES5 to ES13 and EB source ES2 in charge of the lower half. EB4. It is sent to each of ES6 to ES14 at the same time. However, two memories MU and ML are provided, and by using them alternately, the loss in data transfer time from pattern generator PG is substantially eliminated.

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XI、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、ウェハ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%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.Y
2を用いてこれを補正する。そして、さらにこの描画を
ウェハ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
同時にウェハWFのY方向の1つのチップ列例えばCF
2゜CF13.CF2O,CF27.CF34を描画す
るため高速描画が可能となる。
Based on the writing information from the memories MU and ML, each EB source is deflected in the X direction by its X direction deflection electrodes XI and X2, thereby performing writing in the X direction within the range that can be covered by the deflection. By continuously moving MB in the Y direction, all pixels in the Y direction of the % area are drawn. However, since the movement in the Y direction is continuous, a shift in the Y direction occurs when drawing in the X direction for each pixel in the Y' direction. Y
2 is used to correct this. Then, one chip row in the Y direction is drawn by repeating this drawing while intermittently moving the wafer WF and head MB relatively in the X direction. ``In this way, each EB source substantially simultaneously targets one chip row in the Y direction of the wafer WF, e.g.
2゜CF13. CF2O, CF27. Since CF34 is drawn, high-speed drawing is possible.

上記偏向電8iX1.X2.Y1、Y2はEBの軸心の
初期位置合せ及びウェ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M
’4.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ESI、EB2の各trt
y)x、Y(r4向電極Xi、X2.Y1、Y2(7)
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CPSとCF13の共用としても良い。
Said deflector 8iX1. X2. Y1 and Y2 are commonly used for initial alignment of the axis of the EB and alignment with the wafer or chip. For example, alignment mark M of chip CP1
'4. The position of M5 is determined by sensor S4. S5 reads each trt of EB source ESI and EB2 based on the read information.
y) x, Y (r4 direction electrode Xi, X2.Y1, Y2 (7)
The EB irradiation position is corrected by correction drive. This chip alignment mark is, for example, mark M6.
The chips CPS and CF13 may be used in common.

一方、2プリアライメント用マークとしてはマーりM1
、M2.M7.M8等が設けられている。
On the other hand, Mar M1 is used as a mark for 2 pre-alignment.
, M2. M7. M8 etc. are provided.

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M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X
i。
Then, for example, the position of the mark M1 is read by a sensor S1, and the position of the mark M2 is read by a sensor (not shown), and based on this, the initial M positioning of the head MB is performed by the piezoelectric elements Px, Py, and Pθ. Then, in this state, the amount of deviation is measured using the chip alignment mark M3, sensor S3, etc., and based on the measurement result, the deflection electrode
i.

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。
X2. Drawing is performed with the position corrected by Y1 and Y2. Also, stop once in the middle of drawing and mark M7. Realignment may be performed using M8.

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ESO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。
Although various mark detection methods are possible in these cases, for example, a well-known reflection or secondary electron detection method can be used. That is, for example, the position of the mark M7 can be known by emitting EB from the EB source ESO toward the mark M7 and detecting its reflection or secondary electrons by the sensor S7. As the sensor 7, for example, a semiconductor PN junction is used.

ただし、このようなEBによるマーク検出の場合は、E
B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。
However, in the case of mark detection using such EB, E
The intensity and irradiation time of B need to be set to values that do not interfere with mark reading.

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熱照射行ない、異るタ
イミングで検出するのが好まlノく、これによれば、各
EB熱照射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。
Furthermore, when detecting multiple marks at once, it is preferable to perform EB heat irradiation on each mark at different timings and detect them at different times. According to this, each EB heat irradiation can be easily performed. They can be differentiated and detected by a single signal processing means.

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。
Furthermore, when a photosensitive element such as a CCD is used as a sensor, it is obvious that a light source may be provided instead of the EB source.

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。
FIG. 2(a) is a partial bottom view showing an example of the EB emission head MB, and shows one EB emission source. Figure 2 (
b) and FIG. 2(C) are a BB sectional view and a CC sectional view, respectively.

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OL
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@R3&び電極D
i、02を有している。高抵抗薄膜R3は例えばPt、
 Au、 Mo。
In FIG. 2, GL is an insulating substrate, and the substrate is made of, for example, glass, ceramics, crystal, or the like. The substrate OL
On the bottom surface of the B-
A large number of them are arranged in one row in the B direction. This EB emission source consists of a high-resistance thin electrode @R3 and electrode D attached to the bottom surface of the substrate GL.
i,02. The high resistance thin film R3 is, for example, 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R5の厚さは例え
ば100〜10000人程度であり、その抵抗は例えば
数にΩ〜数百MΩ程度である。図示されるように、高抵
抗薄膜R3のC−C方向の両端には電極DI、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。
Metal thin films such as C, Pd, SnO2, In2O3, TiO
It is formed by applying high-temperature electricity to a metal oxide thin film such as, causing film destruction. The thickness of the high resistance thin film R5 is, for example, about 100 to 10,000, and the resistance is, for example, about several Ω to several hundred MΩ. As shown in the figure, electrodes DI and D2 are connected to both ends of the high-resistance thin film R3 in the CC direction. The electrode is a general thin film electrode made of metal such as Pt, Au, or Ag.

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DI、D2をも奮うように絶縁層ISが
形成されている。該絶縁層は例えば5i02、SiN 
、 St、N4. AIN%BN等からなる。絶縁層I
Sの下面には、高抵抗薄膜R3のB−B及びC−C方向
の各々に平行に1対の偏向E tJiXi−X2及びY
l−Y2が配置されている。該偏向電極も上記電極DI
、D2と同様の材料からなる。
An insulating layer IS is formed on the lower surface of the substrate GL so as to cover the electrodes DI and D2, except for the portion below the high-resistance thin film RS. The insulating layer is made of, for example, 5i02, SiN
, St, N4. Consists of AIN%BN etc. Insulating layer I
On the lower surface of S, a pair of deflections E tJiXi-X2 and Y
l-Y2 is arranged. The deflection electrode is also the electrode DI.
, D2.

S9.SIO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Y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。
S9. SIO is the aforementioned optical sensor or electronic sensor. These sensors may be further provided one pair in the Y direction, or may be provided in an annular shape. When the EB generation source and the sensor are integrally formed in this manner, the positional relationship between the sensor and the EB generation source is fixed, thereby improving detection accuracy. When using an optical sensor, it is preferable that an alignment light source LP is also built into the head MB, as shown in FIG. 2(C).

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。
When using a solid state device such as a light emitting diode as the light source LP, semiconductor manufacturing technology, thick film
They can be molded simultaneously using thin film manufacturing technology.

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、ウェハ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露先の前にこれを行なえ
ばレジストWRの表面に薄<;4溶解層ができ、これは
E B g先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lll5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r RD 200ON J  (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、ウェハ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。
Further, when an ultraviolet or even far ultraviolet light source is used as the light source LP, it can also be used for stimulating the resist WR on the wafer WF. If this is done before the EB exposure tip, a thin <;4 soluble layer is formed on the surface of the resist WR, which becomes even more difficult to dissolve at the EB g tip. According to this, the ratio of lll5 to the line width to be drawn can be increased, which improves sensitivity or resolution (aspect ratio), which is preferable. As the resist, for example, the product name RD 200ON J (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) can be used. Moreover, if the light source LP is built into the head MB, preliminary exposure can be performed during relative movement with the wafer WF, which has the advantage that the entire apparatus can be made smaller.

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R3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、 B1. 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。
Furthermore, the thin film RS (electron emitting part) may be irradiated with this far ultraviolet light source LP during exposure. This is preferable because the number of emitted electrons increases. Further, when the light source LP is a visible light source, the same effect can be obtained by using a so-called photocathode material for the thin film R3. Examples of photocathode materials include alkali metals and Ag, B1. Sb
A material that exhibits semiconducting properties as a composite material with silver-cesium material,
Various materials such as antimony-cesium material, bismuth-cesium material, and multi-alkali material can be used.

また、EB発生源としては、この他、特開昭54−11
1272号公報(IIsP 4259678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R3に照射するよ
うにしても良い。
In addition, as an EB source, there are also
A material made of a semiconductor disclosed in Publication No. 1272 (IIsP No. 4259678) may also be used. Alternatively, the thin film R3 may be irradiated with the light source LP only when drawing a thick line width.

第3図は複数<7)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。
FIG. 3 shows multiple <7) EB generation sources ES1. FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example of an EB emitting head in which ES2 is set as one unit of EB generation source. According to this example, a large amount of electrons can be emitted even when driven at a low voltage, which is preferable.

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E
B源で描画すれば、描画速度を向上させることができる
Also here, if light irradiation is added as before, the efficiency will be even better. Also, the thin line indicates a single EB source, and the thick line indicates multiple EB sources.
By drawing with the B source, the drawing speed can be improved.

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E B i光も可能となる。すなわ
ち同図に示すように部材■1.V2.V3等により多室
を形成し、1 st。
In addition, a focusing lens FC and a deflection electrode AD may be attached.Furthermore, if the members to which the lens FC and electrode AD are attached are configured in a multi-chamber configuration and the degree of vacuum is gradually lowered, the E B i light in the atmosphere can be reduced. It becomes possible. That is, as shown in the same figure, member (1). V2. Forming multiple chambers with V3 etc., 1 st.

2nd、3rdの順に真空度を低下させれば良い。この
ようにすればウェハWFの吸着用として真空チャックV
Cを用いることもできる。また、このとき、センサSl
1、S12は部材vl等の下面に取り付ければ良い。
The degree of vacuum may be lowered in the order of 2nd and 3rd. In this way, the vacuum chuck V can be used for suctioning the wafer WF.
C can also be used. Also, at this time, the sensor Sl
1. S12 may be attached to the lower surface of the member vl or the like.

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、ここからウェ
ハマークWMに向は電子ビームEBを照射するとウェハ
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、ウェハマ
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
に取り付けである。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B
GとウェハWF間には電圧Vcが図示の如く接続されて
いる。
FIG. 4 is a partial sectional view showing yet another example of an EB emission head. In the same figure, BG is the EB emission source as explained above, but as mentioned above, when the electron beam EB is irradiated from here toward the wafer mark WM, secondary electrons and reflected electrons 2E are generated from the wafer WF. do. and,
A sensor, for example P/
Wafer mark WM is detected by receiving at N junction PN. However, here, in order to detect electrons efficiently, annular electrodes C1 and C2 are attached to the substrate MB side. Further, a voltage Vex is applied between the electrode C1 and the EB generation source BG, and a voltage Vd% is applied to the electrode C2.
A voltage Vc is connected between G and wafer WF as shown.

したがって、例えばV e x = 10〜100 V
、Vc=1〜l0KV及びVd=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。
Therefore, for example Vex = 10-100 V
, Vc=1 to 10 KV and Vd=100 V, respectively, the secondary electrons and reflected electrons 2E can be efficiently collected at the P/N junction part PN.

第5図は第1図の装置の一変形例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a modification of the device shown in FIG. 1.

同図において、ヘッドMBIは1チツプ毎に4個のEB
源ESI〜ES4を対応させて作製しである。その各E
B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MBIにはアライメント用マーク
MMが設けられており、このマークとウェハアライメン
トマークWMRとの位置合せを光照射により行なう。
In the figure, the head MBI has four EBs per chip.
Sources ESI to ES4 were made to correspond to each other. Each E
The B source is equipped with X and Y deflection electrodes similar to the apparatus of FIG. In this case, for all chips, each 4
Since the two divided areas can be drawn simultaneously by the X and Y deflection electrodes using the same principle as in the case of FIG. 1, the drawing speed is further improved. Further, the head MBI is provided with an alignment mark MM, and alignment between this mark and the wafer alignment mark WMR is performed by light irradiation.

描画は、この位置合せ後、まずこの時ヘッドMBI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。
After this alignment, drawing is first performed on all the chips in the Y-direction chip row located below the head MBI at this time. Then, the other chip rows are also intermittent (
Step by step) and repeat the same positioning and drawing.

しかし、ウェハWFは通常円形であるから、ウェハアラ
イメントマーク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、最初にウェハ中
心部の1列のみアライメン)・を行ない、後はノンフィ
ードバックで露光しでも良い。あるいは最初にウェハW
Fの中心部のマークW M R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
However, since the wafer WF is usually circular, the wafer alignment mark WMR may not be provided for all the Y-direction chip rows. In this case, alignment may be performed for only one row at the center of the wafer first, and then exposure may be performed without feedback. Or first wafer W
After aligning using the mark WMR at the center of F, advance the exposure to the right, and when the right half is completed, reverse to the left and use the mark WMR again or use the alignment mark WML in the unexposed area. After aligning again using , exposure in the left direction may be performed.

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。
In order to show still another alignment exposure method, a head MB2 is shown in FIG.

この場合、ヘッドMB2は初めウェハWFの左端部分に
位置しており、まず、ウェ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3
2.S3によりずれ量計測を行なう。そして、露光の際
はX、Y(f4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。
In this case, the head MB2 is initially located at the left end portion of the wafer WF, and first, the mark SM provided on the wafer stage is detected by the sensor S1 to perform pre-alignment. Next, in this state, mark M1, M2 and sensor 3
2. The amount of deviation is measured in S3. Then, during exposure, exposure is performed while correcting the amount of deviation described above using both or one of the X, Y (f4 direction electrodes).In the next column, the amount of deviation is measured using mark M3 in the same way as before. , exposure is performed based on the result.Furthermore, the deviation amount measurement and exposure are performed in the same way for the next column, but before that, the mark WML
Re-pre-alignment may be performed using .

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
Xi、X2のカバーしている領域を露光した後、ヘッド
またはウェ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クエへをマークM
5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。
In addition, the amount of deviation of the head positioned in that row is measured using mark M4, and after exposing the area covered by each EB source ES and electrodes Xi and X2 at that position, the head or wafer is continuously moved. When the chip row is completed, mark M on the head or square.
It is also possible to stop at position 5 and perform the same operation as before. This can be said to be an intermediate type between the so-called step-and-repeat and step-and-scan exposure methods.

第6図は第1図の装置の他の変形例を示す。FIG. 6 shows another modification of the device of FIG.

同図(a)は、複数のヘッドMBI、MB2を設け、ウ
ェハ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ブツトの向上を図るこ
とができる。
FIG. 2A shows an example in which a plurality of heads MBI and MB2 are provided and are assigned to handle the right half and left half of the wafer WF, respectively. According to this, the throughput can be further improved.

同図(b)は小直径のウェハ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
ブツトを向上させることができる。
The figure (b) shows a small diameter wafer WF1. This is an example in which WF2 is exposed using a single head MB, and the throughput can also be improved.

同図(C)は長大なヘッドの製作が困難なときや8イン
チ以上の大直径ウェハWFに好適に対応できるように、
短いヘッドMBI、MB2.MB3をY方向に並べた例
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。
The figure (C) is suitable for cases where it is difficult to manufacture a long head or for large diameter wafers WF of 8 inches or more.
Short head MBI, MB2. This is an example in which MB3s are arranged in the Y direction. At this time, since each end usually requires an alignment mark detection part, a strength reinforcement part, etc. as described above, it is preferable to arrange them in a staggered manner as shown in the figure.

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@ESI、ES2を大口径、EB源E
S3.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、
ヘッドもしくはウェ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。
In the same figure (d), multiple EB sources are provided in a single head MB,
In addition, the caliber of the emitted EB is made different. In other words, EB@ESI, ES2 is large diameter, EB source E
S3. ES4 is a medium diameter EB source, and EB sources ES5 to ES8... are small diameter EB sources. Usually, the EB sources ES5 to ES8 are used first.
. . is used to expose the medium and large line width portions for the time being, and then the medium and large line width portions are exposed using an EB source ES4. Expose using ES2 or the like. At this time,
The head or wafer is moved so that the corresponding line width portion of each chip can be exposed.

第7図はさらに他の変形例を示す模式図である。このE
B放出ヘッドは、ウェハマークをヘッド側に設けたセン
サによらず、ウェハ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。
FIG. 7 is a schematic diagram showing still another modification. This E
The B emission head detects the wafer mark based on the magnitude of the current absorbed by the wafer WF, rather than using a sensor provided on the head side.

同図において、WFは半導体を含むウェハである。GL
は複数の電子ビームEBI〜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BGI〜BG7の遭択
駆動回路、CCは全体の制御部、AsはウェハWF上の
アライメントマークWMI〜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。
In the figure, WF is a wafer containing a semiconductor. GL
is a single substrate provided with respective generation sources BG1 to BG7 of a plurality of electron beams EBI to EB7.
The substrates made of glass, semiconductor, etc. described in the above publication can be used. BS is a selection drive circuit for the electron beam generation sources BGI to BG7, CC is an overall control section, and As is an electron beam absorption current detection circuit for detecting alignment marks WMI to WM7 on the wafer WF. Also, if necessary, a second
and an electron lens, a deflection electrode, or a blanking electrode (not shown) as explained using FIG.

この構成において、今、ウニハWF上のアライメントマ
ークが実線WM2.WM6の位置のとぎ、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.E
B4.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を出射してウェハ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。
In this configuration, the alignment mark on the Uniha WF is now the solid line WM2. After the position of WM6, the actual circuit element pattern becomes inside thereof. Therefore, in this case, first,
Electron beam EB3. for drawing actual circuit element patterns. E
B4. EB5 is an electron beam EB2. for alignment mark detection. EB6 is selected by selection circuit BS. Next, electron beam EB2. Emit EB6 to wafer WF
By detecting the magnitude of the current by a well-known method, mark WM2. Detects the position of WM6.

ただし、前述のように、電子ビームEB2とEBB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。
However, as mentioned above, the electron beams EB2 and EBB are
They are emitted and detected at different timings so that they can be distinguished.

そしてこれに基づきウェハ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。
Based on this, the wafer WF is aligned, and then the electron beam EB3. EB4. By EB5, a circuit pattern is exposed as shown in FIG. 1 or FIG.

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EBI、EB2
.EB6.EB7が露光用に使われる。また、破線WM
I、WM7がアライメントマークのときは、電子ビーム
EBI。
On the other hand, when the alignment mark is the broken line WM3°WM5, the electron beam EB3. EB5 is used, electron beam EB4 and/or EBI, EB2
.. EB6. EB7 is used for exposure. Also, the broken line WM
When I and WM7 are alignment marks, electron beam EBI.

EB7がアライメント用、電子ビームEB2〜EB6が
露光用となる。
EB7 is used for alignment, and electron beams EB2 to EB6 are used for exposure.

[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。
[Scope of Application of the Invention] The present invention is applicable not only to exposure (drawing) of a semiconductor circuit pattern using an electron beam as explained in the above embodiments, but also to data writing to a recording medium using a charged beam sensitive medium. , it can be applied to reading such data in combination with a charged particle sensor.

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。
Specifically, it can be used for writing and reading purposes, for example, in recording and tracking of magneto-optical recording media such as optical disks and optical cards, or microfilm.

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。
Further, it can be used as an electron beam probe tester for testing semiconductor functions by selecting an electron beam generation source depending on the chip size and measurement point. At this time, it is sufficient to prohibit the output of all electron beam sources other than the measurement electron beam source.

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。
In addition, when the present invention is used for a plurality of applications, it is easy to make the output energy different for each application or even for each electron beam source, and this is suitable for use in the previous embodiment.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は次のような効果を奏する。[Effect of the invention] As explained above, the present invention has the following effects.

(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。
(1) Exposure, etc. can be performed using a plurality of charged beam sources, so processing is quick.

(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。
(2) By appropriately arranging a plurality of charged beam generation sources, problems of heat generation and interference between beams can be avoided. Furthermore, since heat generation can be minimized, the durability of the device is excellent.

(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。
(3) Since a plurality of electron sources etc. can be integrally molded on a single substrate, it is possible to realize miniaturization and high precision of the device.

(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。
(4) Processing speed can be further improved by transferring drawing (irradiation) pattern data to each charged beam generation source without interruption by alternately using a plurality of buffers.

(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。
(5) Processing speed can be further improved by arranging a plurality of single substrates having a plurality of charged beam generation sources in parallel.

(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。
(6) By arranging a plurality of single substrates having a plurality of charged beam generation sources in series, it is possible to further improve the processing speed for large media.

(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。
(7) By irradiating the sensitive medium with ultraviolet rays or the like in advance, the aspect ratio of drawn or written information can be increased.

(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。
(8) When emitting an electron beam, by irradiating the electron beam emitting part of the electron beam source with ultraviolet rays, etc.
The efficiency of electron beam generation can be increased. Moreover, the beam intensity can also be adjusted by this.

(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、低電圧脂肪でも大量の電子を
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。
(9) By configuring one charged beam generation source with a plurality of charged beam emission parts, a large amount of electrons can be emitted even with low voltage fat. Furthermore, the beam intensity can be easily adjusted, and for example, the drawing speed can be improved by making it compatible with drawing thin lines and thick lines.

(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。
(10) By providing a vacuum barrier at the charged beam source, the device can be placed in the atmosphere, and therefore, for example, a vacuum chuck can be used for adsorbing the medium. Further, problems caused by contamination can be avoided by providing a sensor or the like in the high vacuum section.

(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。
(11) By providing a plurality of types of charged beam generating sources with different sizes of emitted beams, each charged beam generating source can be selectively used depending on the required beam size.

(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。
(12) By providing each charged beam generation source with a deflection means, a wide range can be irradiated with the charged beam even in a stationary state, and fine adjustment of the beam direction can be performed accurately and easily.

(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。
(13) By detecting alignment marks and the like using charged beams emitted in a time-series manner, alignment can be achieved without interference between charged beams, and detection beams can be easily distinguished.

(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。
(14) By providing a means for detecting the charged beam or the secondary or reflected electrons of the charged beam, alignment can be performed without providing a special light source and its detection means, making the device more compact and simple. can be converted into

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例に係る荷電ビーム装置を半
導体ウェ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、MBI、MB2.MB3 :電子ビーム放出ヘッ
ド、ES、ESO〜ES15:電子ビーム発生源、WF
、WFI、WF2 :ウエハ、M 1〜MB、  WM
、  WMI  〜WM7.  WMR:アライメント
マーク、S1〜S12;センサ、Xi、X2.Y1、Y
2.AD:偏向電極、CP 1〜CP34.CPn :
 1チツプに相当する露光領域、MS:ステージ、Px
、Py。 PG:圧電素子、CPIU:上半分領域、CPIL:下
半分領域、PG:1チツプパターンジエネレータ、MU
、ML:メモリ、GL:基板、R3:高抵抗薄膜、Di
、D2:電極、■S:絶縁層、LP:光源、WRニレジ
スト、FC;フォーカシング用レンズ、PN : P/
Nジャンクション、EB、EBI〜EB7 :電子ビー
ム、CC:制御部、AS;検出回路。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a charged beam device according to an embodiment of the present invention applied to semiconductor wafer exposure, and FIG. 2 shows a specific example of a head that can be used in the device shown in FIG. The figure (a) is a bottom view, and the figure (b) is a partial view.
BB sectional view of a), the same figure (c) is C-C of the same figure (a)
3 and 4 are partial sectional views showing other examples of heads that can be used in the device shown in FIG. 1; FIG. 5 is a schematic view showing a modified example of the device shown in FIG. 1; This figure is a schematic diagram showing another modification of the device shown in FIG. 1, and FIG. 7 is a schematic diagram showing still another modification of the device shown in FIG. MB, MBI, MB2. MB3: Electron beam emission head, ES, ESO to ES15: Electron beam generation source, WF
, WFI, WF2: wafer, M1~MB, WM
, WMI ~ WM7. WMR: alignment mark, S1-S12; sensor, Xi, X2. Y1, Y
2. AD: Deflection electrode, CP 1 to CP34. CPn:
Exposure area corresponding to 1 chip, MS: stage, Px
, Py. PG: piezoelectric element, CPIU: upper half region, CPIL: lower half region, PG: 1 chip pattern generator, MU
, ML: memory, GL: substrate, R3: high resistance thin film, Di
, D2: electrode, ■S: insulating layer, LP: light source, WR resist, FC: focusing lens, PN: P/
N junction, EB, EBI to EB7: electron beam, CC: control section, AS: detection circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、荷電ビームに感応する媒体にパターンデータを供給
するデータ源と、該データ源からのデータに基づき該媒
体に荷電ビームを照射する複数の荷電ビーム発生源と、
該複数の荷電ビーム発生源のうち少なくとも2つ以上か
ら時系列的に荷電ビームを発し各荷電ビームまたは各荷
電ビームの2次もしくは反射電子を検出する検出手段と
を具備することを特徴とする荷電ビーム装置。 2、前記検出手段が前記媒体により吸収される電流の大
きさを検出する吸収電流検出回路を有するものである特
許請求の範囲第1項記載の荷電ビーム装置。 3、前記検出手段が前記荷電ビーム発生源とともに基板
に設けられたPNジャンクションを有し、前記荷電ビー
ムの2次または反射電子を検出するものである特許請求
の範囲第1項記載の荷電ビーム装置。 4、前記各荷電ビーム発生源からの荷電ビームの照射方
向を変える偏向手段を有し、該偏向手段は前記データ源
が供給するデータに基づいて制御される特許請求の範囲
第1項記載の荷電ビーム装置。 5、前記荷電ビーム発生源と前記媒体との相対位置関係
を制御する位置制御手段を有する特許請求の範囲第1項
記載の荷電ビーム装置。 6、前記複数の荷電ビーム発生源および検出手段が単一
の基板に配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。
[Claims] 1. A data source that supplies pattern data to a medium sensitive to charged beams, and a plurality of charged beam generation sources that irradiate the medium with charged beams based on data from the data source;
A charging device characterized by comprising a detection means for emitting charged beams in time series from at least two or more of the plurality of charged beam generation sources and detecting each charged beam or secondary or reflected electrons of each charged beam. Beam device. 2. A charged beam device according to claim 1, wherein said detection means has an absorbed current detection circuit for detecting the magnitude of the current absorbed by said medium. 3. The charged beam device according to claim 1, wherein the detection means has a PN junction provided on the substrate together with the charged beam generation source, and detects secondary or reflected electrons of the charged beam. . 4. The charging device according to claim 1, further comprising deflection means for changing the irradiation direction of the charged beam from each of the charged beam generation sources, the deflection means being controlled based on data supplied by the data source. Beam device. 5. The charged beam device according to claim 1, further comprising position control means for controlling the relative positional relationship between the charged beam generation source and the medium. 6. The charged beam device according to claim 1, wherein the plurality of charged beam generation sources and detection means are arranged on a single substrate.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5563823A (en) * 1978-11-06 1980-05-14 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Formation of position detecting mark used in exposure to electron beam
JPS6292434A (en) * 1985-10-18 1987-04-27 Mitsubishi Electric Corp Electron beam exposing apparatus

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