JP2004165076A - Manufacturing method of deflector, deflector, and exposing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏向器の製造方法、偏向器、及び露光装置に関する。特に本発明は、半導体プロセスにより製造される小型の偏向器の製造方法、当該製造方法により製造された偏向器、及び当該偏向器を備える露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子ビーム露光装置が備える小型の偏向器は、複数の偏向電極を備える複数の偏向電極ユニットを形成する電極形成工程、偏向電極に電気的に接続される配線を形成する配線形成工程、及び電子ビームが通過する通過貫通孔を形成するアパーチャ形成工程により製造されている。電極形成工程では、Si基板の表面に偏向電極のレジストマスクを形成し、レジストマスクを介してSi基板をエッチングして電極用貫通孔を形成する。そして、電極用貫通孔の内壁に絶縁膜を形成した後、Si基板の裏面に鍍金電極となる金属膜を成膜し、電極用貫通孔内に偏向電極を電気鍍金により形成する(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−217089号公報(第7図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような小型の偏向器の製造方法では、電極用貫通孔の側壁の粗さ精度、エッチングの寸法精度、エッチング速度、鍍金の面内均一性等の問題により、アスペクト比が高い偏向電極を形成することが困難であった。そのため、偏向器の駆動速度の高速化を実現することが困難であった。また、複数の偏向電極ユニットを備える偏向器の場合、1つの偏向電極が故障することにより、偏向器全体を交換しなければならない。その結果、電子ビーム露光装置の停止、鏡筒の開閉、電子ビームの調整等の修理調整時間に多大な時間を要するという問題がある。さらに、偏向器が備える全ての偏向電極ユニットが正常に動作しなければ使用できず、上述した電極形成工程の技術開発が未成熟であるため、製品の歩留まりが悪いという問題がある。
【0005】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる偏向器の製造方法、偏向器、及び露光装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第1の形態によると、荷電粒子線を偏向する偏向器の製造方法であって、第1層、第2層、及び第1層と第2層との間に設けられた絶縁性の第3層を有する基板を用意する基板用意段階と、第1層を貫通する第1電極用貫通孔を形成する第1電極用貫通孔形成段階と、第2層を貫通する第2電極用貫通孔を形成する第2電極用貫通孔形成段階と、第1電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第1偏向電極を形成する第1電極形成段階と、第2電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第2偏向電極を形成する第2電極形成段階とを備える。第1偏向電極及び第2偏向電極が露出し、荷電粒子線が通過する通過貫通孔を基板に形成する通過貫通孔形成段階をさらに備えてもよい。
【0007】
第1電極用貫通孔形成段階は、所定の形状の第1電極用貫通孔を形成する段階を有し、第2電極用貫通孔形成段階は、所定の形状の他の形状の第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、第1電極形成段階は、所定の形状の第1偏向電極を形成する段階を有し、第2電極形成段階は、他の形状の第2偏向電極を形成する段階を有してもよい。
【0008】
第1電極用貫通孔形成段階は、円筒形状の第1電極用貫通孔を形成する段階を有し、第2電極用貫通孔形成段階は、対向する2つの第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、第1電極形成段階は、円筒形状の第1偏向電極を形成する段階を有し、第2電極形成段階は、対向する2つの第2偏向電極を形成する段階を有してもよい。
【0009】
第2電極用貫通孔形成段階は、第1電極用貫通孔の直径より小さい間隔隔てられた2つの第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、第2電極形成段階は、第1偏向電極の直径より小さい間隔隔てられた2つの第2偏向電極を形成する段階を有してもよい。
【0010】
第1電極用貫通孔形成段階は、基板の面内方向における所定の位置に第1電極用貫通孔を形成する段階を有し、第2電極用貫通孔形成段階は、基板の面内方向における所定の位置の他の位置に第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、第1電極形成段階は、所定の位置に形成された第1偏向電極を形成する段階を有し、第2電極形成段階は、他の位置に形成された第2偏向電極を形成する段階を有してもよい。
【0011】
第1電極用貫通孔形成段階は、第1の方向に沿って2つの第1電極用貫通孔を形成する段階を有し、第2電極用貫通孔形成段階は、第1の方向に略垂直な第2の方向に沿って2つの第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、第1電極形成段階は、第1の方向に沿って対向する2つの第1偏向電極を形成する段階を有し、第2電極形成段階は、第2の方向に沿って対向する2つの第2偏向電極を形成する段階を有してもよい。
【0012】
第1電極用貫通孔形成段階は、基板の第1層側である表面から第1層をドライエッチングにより除去して第1電極用貫通孔を形成する段階を有し、第2電極用貫通孔形成段階は、基板の第2層側である裏面から第2層をドライエッチングにより除去して第2電極用貫通孔を形成する段階を有してもよい。
【0013】
第1電極用貫通孔及び第2電極用貫通孔の内壁を熱酸化させることにより、第1電極用貫通孔及び第2電極用貫通孔の内壁に絶縁膜を形成する絶縁膜形成段階をさらに備えてもよい。
【0014】
第1電極形成段階は、第1電極用貫通孔内に金属ペーストを埋め込むことにより第1偏向電極を形成する段階を有し、第2電極形成段階は、第2電極用貫通孔内に金属ペーストを埋め込むことにより第2偏向電極を形成する段階を有してもよい。
【0015】
本発明の第2の形態によると、荷電粒子線を偏向する偏向器であって、第1層、第2層、及び第1層と第2層との間に設けられた絶縁性の第3層を有する第1基板と、第1層を貫通する第1貫通孔内に形成された第1偏向電極ユニットと、第3層により第1偏向電極ユニットと離間され、第2層を貫通する第2貫通孔内に形成された第2偏向電極ユニットとを備える。第1貫通孔及び第2貫通孔により荷電粒子が通過する通過貫通孔を形成し、第1偏向電極ユニット及び第2偏向電極ユニットの少なくとも1つは、荷電粒子線を偏向してもよい。
【0016】
第1偏向電極ユニットは、所定の形状の第1偏向電極を有し、第2偏向電極ユニットは、所定の形状の他の形状の第2偏向電極を有してもよい。第1偏向電極ユニットは、円筒形状の第1偏向電極を有し、第2偏向電極ユニットは、対向する2つの第2偏向電極を有してもよい。第1偏向電極ユニットは、直径が2つの第2偏向電極の間の距離より大きい円筒形状の第1偏向電極を有してもよい。
【0017】
第4層、第5層、及び第4層と第5層との間に設けられた絶縁性の第6層を有し、第2層と第4層とが対向するように設けられた第2基板と、第4層を貫通する第3貫通孔内に形成された第3偏向電極ユニットと、第6層により第3偏向電極ユニットと離間され、第5層を貫通する第4貫通孔内に形成された第4偏向電極ユニットと、第2偏向電極ユニットと第3偏向電極ユニットとを電気的に接続する電極接続部とをさらに備えてもよい。
【0018】
第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、及び第4貫通孔により荷電粒子が通過する通過貫通孔を形成し、第1偏向電極ユニット、第2偏向電極ユニット、第3偏向電極ユニット、及び第4偏向電極ユニットの少なくとも1つは、荷電粒子線を偏向してもよい。
【0019】
第3偏向電極ユニットは、対向する2つの第1偏向電極を有し、第4偏向電極ユニットは、円筒形状の第4偏向電極を有してもよい。第4偏向電極ユニットは、直径が2つの第3偏向電極の間の距離より大きい円筒形状の第4偏向電極を有してもよい。
【0020】
本発明の第3の形態によると、荷電粒子線によりウェハを露光する露光装置であって、荷電粒子線を発生する荷電粒子線発生部と、所望の位置に照射すべく、荷電粒子線を偏向する偏向器とを備え、偏向器は、第1層、第2層、及び第1層と第2層との間に設けられた絶縁性の第3層を有する第1基板と、第1層を貫通する第1貫通孔内に形成された第1偏向電極ユニットと、第3層により第1偏向電極ユニットと離間され、第2層を貫通する第2貫通孔内に形成された第2偏向電極ユニットとを有してもよい。
【0021】
本発明の第4の形態によると、荷電粒子線を偏向する偏向器の製造方法であって、第1基板を用意する第1基板用意段階と、第1基板に第1電極用貫通孔を形成し、第1電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第1偏向電極を形成する第1電極形成段階と、第2基板を用意する第2基板用意段階と、第2基板に第2電極用貫通孔を形成し、第2電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第2偏向電極を形成する第2電極形成段階と、第1基板と第2基板とを貼り合せ、第1基板及び第2基板を有する接合基板を生成する接合段階と、第1偏向電極及び第2偏向電極が露出し、荷電粒子線が通過する通過貫通孔を接合基板に形成する通過貫通孔を形成する貫通孔形成段階とを備える。
【0022】
接合基板の第1基板を貫通して接合基板の表面から第2偏向電極に繋がる配線用貫通孔を形成し、配線用貫通孔に導電材料を埋め込んで引出配線を形成する引出配線形成段階をさらに備えてもよい。
【0023】
第1電極形成段階は、第1の方向において対向する2つの第1電極用貫通孔を第1基板に形成し、2つの第1電極用貫通孔内に導電材料を埋め込んで、第1の方向において対向する2つの第1偏向電極を形成する段階を有し、第2電極形成段階は、第1の方向に略垂直な第2の方向において対向する2つの第2電極用貫通孔を第2基板に形成し、2つの第2電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで、第2の方向において対向する2つの第2偏向電極を形成する段階を有し、接合段階は、2つの第1偏向電極の中心と2つの第2偏向電極の中心とが重なるように第1基板と第2基板とを貼り合せる段階を有し、貫通孔形成段階は、2つの第1偏向電極及び2つの第2偏向電極が露出する通過貫通孔を形成する段階を有してもよい。
【0024】
第3基板を用意する第3基板用意段階と、第3基板に第3電極用貫通孔を形成し、第3電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第3偏向電極を形成する第3電極形成段階と、第4基板を用意する第4基板用意段階と、第4基板に第4電極用貫通孔を形成し、第4電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第4偏向電極を形成する第4電極形成段階とを備え、第3電極形成段階は、第1の方向に略45度の角度をなす第3の方向において対向する2つの第3電極用貫通孔を第3基板に形成し、2つの第3電極用貫通孔内に導電材料を埋め込んで、第3の方向において対向する2つの第3偏向電極を形成する段階を有し、第4電極形成段階は、第3の方向に略垂直な第4の方向において対向する2つの第4電極用貫通孔を第4基板に形成し、2つの第4電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで、第4の方向において対向する2つの第4偏向電極を形成する段階を有し、接合段階は、2つの第1偏向電極の中心、2つの第2偏向電極の中心、2つの第3偏向電極の中心、及び2つの第4偏向電極の中心が重なるように第1基板、第2基板、第3基板、及び第4基板を貼り合せる段階を有し、通過貫通孔形成段階は、2つの第1偏向電極、2つの第2偏向電極、2つの第3偏向電極、及び2つの第4偏向電極が露出する通過貫通孔を形成する段階を有してもよい。
【0025】
第1電極形成段階は、所定の方向において対向する2つの第1偏向電極を含む第1偏向電極ユニットを同心円上に所定の角度毎に複数形成する段階を有し、第2電極形成段階は、第1基板に形成された複数の第1偏向電極ユニットと同様に、所定の方向において対向する2つの第2偏向電極を含む第2偏向電極ユニットを同心円上に所定の角度毎に複数形成する段階を有し、接合段階は、第2基板を所定の角度回転させ、第1基板と第2基板とを貼り合せる段階を有し、通過貫通孔形成段階は、対向する2つの第1偏向電極及び対向する2つの第2偏向電極がそれぞれ露出する複数の通過貫通孔を形成する段階を有してもよい。
【0026】
第3基板を用意する第3基板用意段階と、第3基板に第3電極用貫通孔を形成し、第3電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第3偏向電極を形成する第3電極形成段階と、第4基板を用意する第4基板用意段階と、第4基板に第4電極用貫通孔を形成し、第4電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第4偏向電極を形成する第4電極形成段階とをさらに備え、第1電極形成段階は、所定の方向において対向する2つの第1偏向電極を含む第1偏向電極ユニットを同心円上に略45度毎に複数形成する段階を有し、第2電極形成段階は、第1基板に形成された複数の第1偏向電極ユニットと同様に、所定の方向において対向する2つの第2偏向電極を含む第2偏向電極ユニットを同心円上に略45度毎に複数形成する段階を有し、第3電極形成段階は、第1基板に形成された複数の第1偏向電極ユニットと同様に、所定の方向において対向する2つの第3偏向電極を含む第3偏向電極ユニットを同心円上に略45度毎に複数形成する段階を有し、第4電極形成段階は、第1基板に形成された複数の第1偏向電極ユニットと同様に、所定の方向において対向する2つの第4偏向電極を含む第4偏向電極ユニットを同心円上に略45度毎に複数形成する段階を有し、接合段階は、第2基板を略90度回転させ、第3基板を略45度回転させ、第4基板を略135度回転させ、第1基板、第2基板、第3基板、及び第4基板を貼り合せる段階を有し、通過貫通孔形成段階は、2つの第1偏向電極、2つの第2偏向電極、2つの第3偏向電極、及び2つの第4偏向電極がそれぞれ露出する複数の通過貫通孔を形成する段階を有してもよい。
【0027】
本発明の第5の形態によると、荷電粒子線を偏向する偏向器であって、第1基板と、第1基板に貼り合わされた第2基板と、第1基板及び第2基板を貫通する通過貫通孔内の第1基板の内壁に形成された第1偏向電極を有する第1偏向電極ユニットと、第1基板及び第2基板を貫通する通過貫通孔内の第2基板の内壁に形成された第1偏向電極を有する第2偏向電極ユニットと、第1基板を貫通して第1基板の表面から第2偏向電極に繋がる第2引出配線とを備える。
【0028】
第1偏向電極ユニットは、通過貫通孔を通過する荷電粒子線を第1の方向に偏向し、第2偏向電極ユニットは、通過貫通孔を通過する荷電粒子線を第1の方向と異なる第2の方向に偏向してもよい。
【0029】
第1偏向電極ユニットは、第1の方向において対向する2つの第1偏向電極を有し、第2偏向電極ユニットは、第1の方向に略垂直な第2の方向において対向する2つの第2偏向電極を有してもよい。
【0030】
第2基板に貼り合わされた第3基板と、第3基板に貼り合わされた第4基板と、第1基板、第2基板、第3基板、及び第4基板を貫通する通過貫通孔内の第3基板の内壁に形成された第3偏向電極を有する第3偏向電極ユニットと、第1基板、第2基板、第3基板、及び第4基板を貫通する通過貫通孔内の第4基板の内壁に形成された第4偏向電極を有する第4偏向電極ユニットと、第1基板及び第2基板を貫通して第1基板の表面から第3偏向電極に繋がる第3引出配線と、第1基板、第2基板、及び第3基板を貫通して第1基板の表面から第4偏向電極に繋がる第3引出配線とをさらに備えてもよい。
【0031】
第1偏向電極ユニットは、第1の方向において対向する2つの第1偏向電極を有し、第2偏向電極ユニットは、第1の方向に略垂直な第2の方向において対向する2つの第2偏向電極を有し、第3偏向電極ユニットは、第1方向に略45度の角度をなす第3の方向において対向する2つの第3偏向電極を有し、第4偏向電極ユニットは、第3の方向に略垂直な方向である第4の方向において対向する2つの第4偏向電極を有してもよい。
【0032】
本発明の第6の形態によると、荷電粒子線によりウェハを露光する露光装置であって、荷電粒子線を発生する荷電粒子線発生部と、所望の位置に照射すべく、荷電粒子線を偏向する偏向器とを備え、偏向器は、第1基板に貼り合わされた第2基板と、第1基板及び第2基板を貫通する通過貫通孔内の第1基板の内壁に形成された第1偏向電極を有する第1偏向電極ユニットと、第1基板及び第2基板を貫通する通過貫通孔内の第2基板の内壁に形成された第1偏向電極を有する第2偏向電極ユニットと、第1基板を貫通して第1基板の表面から第2偏向電極に繋がる第2引出配線とを有してもよい。
【0033】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0035】
図1は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置100の構成の一例を示す。電子ビーム露光装置100は、電子ビームによりウェハ44に所定の露光処理を施すための露光部150と、露光部150に含まれる各構成の動作を制御する制御部140とを備える。
【0036】
露光部150は、鏡筒8内部で、複数の電子ビームを発生し、電子ビームの断面形状を所望に成形する電子ビーム成形手段110と、複数の電子ビームをウェハ44に照射するか否かを、電子ビーム毎に独立に切り換える照射切換手段112と、ウェハ44に転写されるパターンの像の向き及びサイズを調整するウェハ用投影系114を含む電子光学系と、パターンを露光すべきウェハ44を載置するウェハステージ46及びウェハステージ46を駆動するウェハステージ駆動部48を有するステージ系とを備える。
【0037】
電子ビーム成形手段110は、複数の電子ビームを発生する電子ビーム発生部10と、電子ビームを通過させることにより、電子ビームの断面形状を成形する複数の開口部を有する第1成形部材14及び第2成形部材22と、複数の電子ビームを独立に集束し、電子ビームの焦点を調整する第1多軸電子レンズ16と、第1成形部材14を通過した複数の電子ビームを所望の位置に照射すべく独立に偏向する第1成形偏向部18及び第2成形偏向部20とを有する。電子ビームは、本発明の荷電粒子線の一例であり、電子ビーム発生部10は、本発明の荷電粒子線発生部の一例である。第1成形偏向部18及び第2成形偏向部20は、本発明の偏向器の一例である。
【0038】
電子ビーム発生部10は、複数の電子銃104と、電子銃104が形成される基材106とを有する。電子銃104は、熱電子を発生させるカソード12と、カソード12を囲むように形成され、カソード12で発生した熱電子を安定させるグリッド102とを有する。電子ビーム発生部10は、所定の間隔を隔てて設けられる複数の電子銃104を基材106に有することにより、電子銃アレイを形成する。
【0039】
第1成形部材14及び第2成形部材22は、電子ビームが照射される面に、接地された白金などの金属膜を有することが望ましい。第1成形部材14及び第2成形部材22に含まれる複数の開口部の断面形状は、電子ビームを効率よく通過させるために、電子ビームの照射方向に沿って広がりを有してもよい。また、第1成形部材14及び第2成形部材22に含まれる複数の開口部は、矩形に形成されることが好ましい。
【0040】
照射切換手段112は、複数の電子ビームを独立に集束し、電子ビームの焦点を調整する第2多軸電子レンズ24と、所望の位置に照射すべく複数の電子ビームを電子ビーム毎に独立に偏向させることにより、電子ビームをウェハ44に照射するか否かを、電子ビーム毎に独立に切り換えるブランキングアパーチャアレイデバイス26と、電子ビームを通過させる複数の貫通孔を含み、ブランキングアパーチャアレイデバイス26で偏向された電子ビームを遮蔽する電子ビーム遮蔽部材28とを有する。ブランキングアパーチャアレイデバイス26は、本発明の偏向器の一例である。
【0041】
ブランキングアパーチャアレイデバイス26は、電子ビームが通過すべき貫通孔が設けられた基板と、貫通孔内に設けられた複数の偏向電極とを有する。また、電子ビーム遮蔽部材28に含まれる複数の開口部の断面形状は、電子ビームを効率良く通過させるために、電子ビームの照射方向に沿って広がりを有してもよい。
【0042】
ウェハ用投影系114は、複数の電子ビームを独立に集束し、電子ビームの照射径を縮小する第3多軸電子レンズ34と、複数の電子ビームを独立に集束し、電子ビームの焦点を調整する第4多軸電子レンズ36と、複数の電子ビームをウェハ44の所望の位置に照射すべく、電子ビーム毎に独立に偏向する独立偏向部である副偏向部38と、電子ビームを集束する第1コイル40及び第2コイル50を有し対物レンズとして機能する同軸レンズ52と、ウェハ44の所望の位置に照射すべく、複数の電子ビームを略同一の方向に所望量だけ偏向させる共通偏向部である主偏向部42とを有する。副偏向部38は、本発明の偏向器の一例である。
【0043】
制御部140は、統括制御部130及び個別制御部120を備える。個別制御部120は、電子ビーム制御部80、多軸電子レンズ制御部82、成形偏向制御部84、ブランキングアパーチャアレイ制御部86、同軸レンズ制御部90、副偏向制御部92、主偏向制御部94、及びウェハステージ制御部96を有する。統括制御部130は、例えばワークステーションであって、個別制御部120に含まれる各制御部を統括制御する。
【0044】
電子ビーム制御部80は、電子ビーム発生部10を制御する。多軸電子レンズ制御部82は、第1多軸電子レンズ16、第2多軸電子レンズ24、第3多軸電子レンズ34及び第4多軸電子レンズ36に供給する電流を制御する。成形偏向制御部84は、第1成形偏向部18及び第2成形偏向部20を制御する。ブランキングアパーチャアレイ制御部86は、ブランキングアパーチャアレイデバイス26に含まれる偏向電極に印加する電圧を制御する。同軸レンズ制御部90は、同軸レンズ52に含まれる第1コイル40及び第2コイル50に供給する電流を制御する。主偏向制御部94は、主偏向部42に含まれる偏向電極に印加する電圧を制御する。ウェハステージ制御部96は、ウェハステージ駆動部48を制御し、ウェハステージ46を所定の位置に移動させる。
【0045】
電子ビーム露光装置100の動作について説明する。まず、電子ビーム発生部10は、複数の電子ビームを発生する。電子ビーム発生部10が発生した電子ビームは、第1成形部材14に照射されて成形される。第1成形部材14を通過した複数の電子ビームは、第1成形部材14に含まれる開口部の形状に対応する矩形の断面形状をそれぞれ有する。
【0046】
第1多軸電子レンズ16は、矩形に成形された複数の電子ビームを独立に集束し、第2成形部材22に対する電子ビームの焦点調整を、電子ビーム毎に独立に行う。第1成形偏向部18は、矩形に成形された複数の電子ビームを、電子ビーム毎に独立して、第2成形部材に対して所望の位置に偏向する。第2成形偏向部20は、第1成形偏向部18で偏向された複数の電子ビームを、電子ビーム毎に独立に第2成形部材22に対して略垂直方向に偏向する。その結果、電子ビームが、第2成形部材22の所望の位置に、第2成形部材22に対して略垂直に照射されるように調整する。矩形形状を有する複数の開口部を含む第2成形部材22は、各開口部に照射された矩形の断面形状を有する複数の電子ビームを、ウェハ44に照射されるべき所望の矩形の断面形状を有する電子ビームにさらに成形する。
【0047】
第2多軸電子レンズ24は、複数の電子ビームを独立に集束して、ブランキングアパーチャアレイデバイス26に対する電子ビームの焦点調整を、電子ビーム毎に独立に行う。第2多軸電子レンズ24より焦点調整された電子ビームは、ブランキングアパーチャアレイデバイス26に含まれる複数の貫通孔を通過する。
【0048】
ブランキングアパーチャアレイ制御部86は、ブランキングアパーチャアレイデバイス26に形成された、各貫通孔内に設けられた偏向電極に電圧を印加するか否かを制御する。ブランキングアパーチャアレイデバイス26は、偏向電極に印加される電圧に基づいて、電子ビームをウェハ44に照射させるか否かを切り換える。偏向電極に電圧が印加されるときは、ブランキングアパーチャアレイデバイス26の貫通孔を通過した電子ビームは偏向され、電子ビーム遮蔽部材28に含まれる開口部を通過できず、ウェハ44に照射されない。偏向電極に電圧が印加されないときには、ブランキングアパーチャアレイデバイス26の貫通孔を通過した電子ビームは偏向されず、電子ビーム遮蔽部材28に含まれる開口部を通過でき、電子ビームはウェハ44に照射される。
【0049】
第3多軸電子レンズ34は、ブランキングアパーチャアレイデバイス26により偏向されない電子ビームの径を縮小して、電子ビーム遮蔽部材28に含まれる開口部を通過させる。第4多軸電子レンズ36は、複数の電子ビームを独立に集束して、電子ビーム毎に独立に副偏向部38に対する電子ビームの焦点調整を行う。
【0050】
副偏向制御部92は、副偏向部38が含む複数の偏向電極ユニットを独立に制御する。副偏向部38は、複数の偏向電極ユニットにそれぞれ入射される複数の電子ビームを電子ビーム毎に独立にウェハ44の所望の露光位置に偏向する。副偏向部38を通過した複数の電子ビームは、第1コイル40及び第2コイル50を有する同軸レンズ52により、ウェハ44に対する焦点が調整され、ウェハ44に照射される。
【0051】
露光処理中、ウェハステージ制御部96は、ウェハステージ駆動部48を制御して、一定方向にウェハステージ46を動かす。ブランキングアパーチャアレイ制御部86は露光パターンデータに基づいて、電子ビームを通過させる開口を定め、各開口内に設けられる偏向電極に対する電力制御を行う。ウェハ44の移動に合わせて、電子ビームを通過させる開口を適宜変更し、さらに主偏向部42及び副偏向部38により電子ビームを偏向することにより、ウェハ44に所望の回路パターンを露光することが可能となる。
【0052】
電子ビーム露光装置100は、本発明の露光装置の一例である。また、本発明の露光装置は、イオンビームによりウェハを露光するイオンビーム露光装置であってもよい。また、電子ビーム露光装置100は、狭い間隔、例えば全ての電子ビームがウェハに設けられるべき1つのチップの領域に照射されるような間隔で複数の電子ビームを発生してよい。
【0053】
図2は、副偏向部38の構成の一例を示す。副偏向部38は、電子ビームが通過する複数の貫通孔が設けられたアパーチャ部160と、図1に示す副偏向制御部92との接続部となる偏向電極パッド162及び接地電極パッド164とを有する。アパーチャ部160は、副偏向部38の中央部に配置されることが望ましい。偏向電極パッド162及び接地電極パッド164は、プローブカード、ポゴピンアレイ等を介して副偏向制御部92から供給された電気信号を、アパーチャ部160の貫通孔内に設けられた偏向電極に供給する。
【0054】
図3は、アパーチャ部160の構成の一例を示す。アパーチャ部160の横方向をx軸方向とし、縦方向をy軸方向とする。x軸は、露光処理中、ウェハステージ46がウェハ44を段階的に移動させる方向を示し、y軸は、露光処理中、ウェハステージ46がウェハ44を連続的に移動させる方向を示す。具体的には、ウェハステージ46に関して、y軸は、ウェハ44を走査露光させる方向であり、x軸は、走査露光終了後、ウェハ44の未露光領域を露光するためにウェハ44を段階的に移動させる方向である。
【0055】
アパーチャ部160には、複数の電子ビームがそれぞれ通過すべき通過貫通孔170が設けられる。複数の通過貫通孔170は、走査領域の全てを露光するように配置される。例えば、複数の通過貫通孔170は、x軸方向の両端に位置する通過貫通孔の間の領域全面を覆うように配置される。x軸方向に近接する通過貫通孔170は、互いに一定の間隔で配置されていることが好ましい。このとき、複数の通過貫通孔170の間隔は、主偏向部42が電子ビームを偏向する最大偏向量以下に定められるのが好ましい。
【0056】
図4、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12、及び図13は、副偏向部38の製造方法の第1の例の各工程を示す。図4、図5、図6、図7、及び図8は電極形成工程を示し、図9及び図10は配線層形成工程を示し、図11、図12、及び図13は通過貫通孔形成工程を示す。図4から図13において、(a)は上面図を示し、(b)は下面図を示し、(c)は(a)及び(b)のA−A’断面の断面図を示す。
【0057】
図4は、基板200を用意する基板用意段階を示す。基板200は、第1層202、第2層204、及び第1層202と第2層204との間に設けられた絶縁性の第3層206を有する。基板200は、例えばSOI(Silicon On Insulator)のような中間に絶縁膜を挟まれた貼り合せウェハである。第1層202及び第2層204は、例えばシリコン層であり、第3層206は、例えばシリコン酸化膜である。
【0058】
図5は、第1層202を貫通する第1電極用貫通孔208を形成する第1電極用貫通孔形成段階を示す。第1電極用貫通孔形成段階では、基板200の表面に偏向電極のパターンのレジストマスク又は酸化膜マスクを形成する。そして、レジストマスク又は酸化膜マスクを用い、また第3層206をエッチングストッパとして、基板200の第1層202側である表面から第1層202をドライエッチングにより第3層206が露出するまで除去して第1電極用貫通孔208を形成する。ドライエッチングとして、例えば反応イオン性エッチング(RIE)により第1電極用貫通孔208を形成してもよいし、深掘り反応イオン性エッチング(Deep RIE)により第1電極用貫通孔208を形成してもよい。本例では、8極の偏向電極を含む偏向電極ユニットを複数形成するための複数の第1電極用貫通孔208を形成する。また、第1電極用貫通孔208は、偏向電極本体が形成される部分と、偏向電極を基板200に保持する保持部が形成される部分とを有する。
【0059】
図6は、第2層204を貫通する第2電極用貫通孔210を形成する第2電極用貫通孔形成段階を示す。第2電極用貫通孔形成段階では、基板200の裏面に偏向電極のパターンのレジストマスク又は酸化膜マスクを形成する。そして、レジストマスク又は酸化膜マスクを用い、また第3層206をエッチングストッパとして、基板200の第2層204側である裏面から第2層204をドライエッチングにより第3層206が露出するまで除去して第2電極用貫通孔210を形成する。ドライエッチングとして、例えば反応イオン性エッチング(RIE)により第2電極用貫通孔210を形成してもよいし、深掘り反応イオン性エッチング(Deep RIE)により第2電極用貫通孔210を形成してもよい。本例では、8極の偏向電極を含む偏向電極ユニットを複数形成するための複数の第2電極用貫通孔210を形成する。また、第2電極用貫通孔210は、偏向電極本体が形成される部分と、偏向電極を基板200に保持する保持部が形成される部分とを有する。
【0060】
図7は、第1電極用貫通孔208及び第2電極用貫通孔210の内壁に絶縁膜212を形成する絶縁膜形成段階を示す。絶縁膜形成段階では、基板200を1000℃程度の高温下で酸素ガス中に保持し、第1電極用貫通孔208及び第2電極用貫通孔210の内壁並びに基板200の表面及び裏面を熱酸化させることにより絶縁膜212を形成する。例えば、第1層202及び第2層206がシリコン層である場合、絶縁膜212としてシリコン酸化膜を形成する。他の例では、プラズマ化学気相堆積(CVD)法により絶縁膜212を形成してもよい。絶縁膜212は、第1偏向電極214と第1層202、及び第2偏向電極216と第2層204とのアイソレーションをとる目的で形成される。
【0061】
図8は、第1偏向電極214を形成する第1電極形成段階、及び第2偏向電極216を形成する第2電極形成段階を示す。第1電極形成段階では、第1電極用貫通孔208内に導電性材料を埋め込んで熱処理を施して第1偏向電極214を形成する。また、第2電極形成段階では、第2電極用貫通孔210内に導電性材料を埋め込んで熱処理を施して第2偏向電極216を形成する。例えば、第1電極形成段階及び第2電極形成段階では、導電性材料としてAu、Ag、Pt、Pd、Cu等の金属ペーストを埋め込むことにより第1偏向電極214及び第2偏向電極216をそれぞれ形成してもよい。また、第1偏向電極214及び第2偏向電極216は、非磁性で、融点が高く、且つ酸化し難い、例えばAu、Pt等で形成されることが好ましい。他の例では、無電解鍍金又は電解鍍金により第1電極用貫通孔208及び第2電極用貫通孔210に導電性材料を埋め込んで第1偏向電極214及び第2偏向電極216を形成してもよい。
【0062】
図9は、第1配線218及び第1偏向電極パッド162aを形成する第1配線形成段階、及び第2配線220及び第2偏向電極パッド162bを形成する第2配線形成段階を示す。第1配線218及び第1偏向電極パッド162aは、第1偏向電極214と電気的に接続され、第2配線220は、第2偏向電極216に電気的に接続される。第1配線層形成段階では、第1配線218及び第1偏向電極パッド162aのパターンのレジストを基板200の表面に形成し、レジスト上に金属膜を成膜した後、レジストを除去することにより第1配線218及び第1偏向電極パッド162aを形成する。第2配線層形成段階では、第2配線220及び第2偏向電極パッド162bのパターンのレジストを基板200の裏面に形成し、レジスト上に金属膜を成膜した後、レジストを除去することにより第2配線220及び第2偏向電極パッド162bを形成する。即ち、リフトオフプロセスにより、第1配線218、第1偏向電極パッド162a、第2配線220、及び第2偏向電極パッド162bを形成する。第1配線218、第1偏向電極パッド162a、第2配線220、及び第2偏向電極パッド162bは、例えばAu、Cu、Al、Ti、Ta、Mo、W、Pt等の金属膜を成膜することにより形成される。
【0063】
他の例では、基板200の表面及び裏面に金属膜を成膜し、金属膜上に第1配線218、第1偏向電極パッド162a、第2配線220、及び第2偏向電極パッド162bのパターンのマスクを形成した後、マスクを介して金属膜をエッチングすることにより第1配線218、第1偏向電極パッド162a、第2配線220、及び第2偏向電極パッド162bを形成してもよい。例えば、イオンミリング法により金属膜をエッチングし、第1配線218、第1偏向電極パッド162a、第2配線220、及び第2偏向電極パッド162bを形成してもよい。
【0064】
図10は、絶縁層222を形成する絶縁層形成段階、及び導電層224を形成する導電層形成段階を示す。絶縁層形成段階では、基板200の表面及び裏面、即ち第1配線218、第1偏向電極パッド162a、第2配線220、及び第2偏向電極パッド162bを覆うように絶縁層222を形成する。絶縁層222は、例えばSiO2、SiN等の絶縁膜を成膜することにより形成される。導電層形成段階では、基板200の表面及び裏面、即ち絶縁層222の表面に導電性材料を堆積させることにより導電層224を形成する。露光中、導電層224を接地することにより、電子ビームから散乱した電子によって絶縁層222がチャージアップして電子ビームの偏向動作に影響を与えることを防ぐことができる。また、偏向電極ユニット間に遮蔽電極を形成してもよい。露光中、遮蔽電極を接地することにより、偏向電極ユニット間のクロストークを防止することができる。なお、第1配線218又は第2配線220及び絶縁層222を有する配線層は、単層配線構造であっても多層配線構造であってもよい。多層配線構造にすることにより配線間のクロストークを低減することができる。
【0065】
図11は、絶縁膜212、絶縁層222、及び導電層224を除去する外部層除去段階を示す。外部層除去段階では、通過貫通孔170並びに第1偏向電極パッド162a及び第2偏向電極パッド162bのパターンのレジストマスクを導電層224上に形成する。そして、レジストマスクを用いて、導電層224、絶縁層222、及び絶縁膜212をエッチングにより除去する。通過貫通孔170を形成するためのエッチング窓と、第1偏向電極パッド162a及び第2偏向電極パッド162bを露出させるための偏向電極パッドの窓を形成する。例えば、イオンミリング法により導電層224を除去し、反応性イオンエッチング(RIE)により絶縁層222及び絶縁膜212を除去する。
【0066】
図12は、第1層202及び第2層204に貫通孔を形成する第1通過貫通孔形成段階を示す。第1通過貫通孔形成段階では、通過貫通孔170のパターンのレジストマスクを基板200の表面及び裏面に形成する。そして、レジストマスクを用い、また第3層206をエッチングストッパとして、基板200の表面から第1層202をドライエッチングにより第3層206が露出するまで除去して通過貫通孔170の一部を形成する。ドライエッチングとして、例えば反応イオン性エッチング(RIE)により通過貫通孔170の一部を形成してもよいし、深掘り反応イオン性エッチング(Deep RIE)により通過貫通孔170の一部を形成してもよい。
【0067】
図13は、第3層206に貫通孔を形成する第2通過貫通孔形成段階を示す。第2通過貫通孔形成段階では、第1通過貫通孔形成段階において形成した通過貫通孔170の一部の内部に露出する第3層206及び絶縁膜212をエッチングにより除去する。例えば、ウェットエッチングにより第3層206及び絶縁膜212を除去する。これにより、第1偏向電極214及び第2偏向電極216が露出し、荷電粒子線が通過する通過貫通孔170を基板200に形成する。
【0068】
上述の製造方法により製造された副偏向部38は、基板200の表面及び裏面から第1電極用貫通孔208及び第2電極用貫通孔210を形成し、第1電極用貫通孔208及び第2電極用貫通孔210にそれぞれ導電性材料を埋め込んで第1偏向電極214と第2偏向電極216とを別々に形成するため、アスペクト比が高い偏向電極を精度良く形成することができる。
【0069】
図14は、副偏向部38の具体的な構造の一例を示す。副偏向部38は、電子ビームが通過すべき通過貫通孔170、及び通過貫通孔170の内壁に設けられた溝部226が形成された基板200と、電子ビームを偏向すべく通過貫通孔170内に設けられ、少なくとも一部が溝部226に埋め込まれた第1偏向電極214と、第1偏向電極214の溝部226に埋め込まれた部分と基板200との間に設けられた絶縁膜212とを備える。
【0070】
溝部226は、第1偏向電極214が基板200から離脱することを防ぐべく、第1偏向電極214の溝部226に埋め込まれた部分を係止する形状である。具体的には、電子ビームの照射方向、即ち基板200の厚さ方向と略垂直な断面において、第1偏向電極214の溝部226に埋め込まれた部分の最大幅が、溝部226の上面の幅よりも大きいことが好ましい。また、通過貫通孔170の内部における偏向電極214の最大幅は、溝部226の上面の幅よりも大きいことが好ましい。なお、溝部226の上面とは、通過貫通孔170と溝部226との界面(接面)である。
【0071】
また、複数の第1偏向電極214は、例えばくさび形状であり、通過貫通孔170の中心から側壁への方向に沿って、複数の第1偏向電極214が重なるように設けられることが好ましい。即ち、通過貫通孔170を通過する電子ビームに対して貫通孔の側壁が露出しないように、複数の第1偏向電極214が設けられることが好ましい。これにより、露光中、電子ビームから散乱した電子によって基板200がチャージアップして電子ビームの偏向動作に影響を与えることを防ぐことができる。なお、第2偏向電極216は、第1偏向電極214と同一の構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
【0072】
図15は、副偏向部38及び副偏向制御部92の構成の第1の例を示す。本例の副偏向制御部92は、通過貫通孔170の第1層202の内壁に形成された複数の第1偏向電極214を含む第1偏向電極ユニットを主系統とし、通過貫通孔170の第2層204の内壁に形成された複数の第2偏向電極216を含む第2偏向電極ユニットを予備系統として副偏向部38の偏向動作を制御する。
【0073】
副偏向制御部92は、複数の第1偏向電極214及び複数の第2偏向電極216にそれぞれ印加する電圧を示すデジタル信号をアナログ信号に変換する複数のDAC228と、DAC228が出力するアナログ信号を第1偏向電極214及び第2偏向電極216のいずれに供給するかを切り換える電極切換回路230とを有する。電極切換回路230は、第1偏向電極パッド162aを介してアナログ信号を第1偏向電極214に供給し、第2偏向電極パッド162bを介してアナログ信号を第2偏向電極216に供給する。
【0074】
例えば、通常は、電極切換回路230は、複数の第1偏向電極214にアナログ信号を供給し、複数の第1偏向電極214により通過貫通孔170を通過する電子ビームを偏向する。そして、複数の第1偏向電極214のいずれかに障害が発生した場合は、電極切換回路230は、複数の第2偏向電極216にアナログ信号を供給し、複数の第2偏向電極216により通過貫通孔170を通過する電子ビームを偏向する。したがって、複数の第1偏向電極214のいずれかに障害があっても、副偏向部38の取り替え等に時間を要さず、所望の偏向動作を行うことができるので、電子ビーム露光装置100のメンテナンス性を向上できる。
【0075】
図16は、副偏向部38及び副偏向制御部92の構成の第2の例を示す。本例の副偏向制御部92は、通過貫通孔170の第1層202の内壁に形成された複数の第1偏向電極214を含む第1偏向電極ユニットと、通過貫通孔170の第2層204の内壁に形成された複数の第2偏向電極216を含む第2偏向電極ユニットとを1つの偏向電極ユニットとして副偏向部38の偏向動作を制御する。
【0076】
副偏向制御部92は、複数の第1偏向電極214及び複数の第2偏向電極216に印加する電圧を示すデジタル信号をアナログ信号に変換する複数のDAC228と、DAC228が出力するアナログ信号を第1偏向電極214に供給するアナログ信号と第2偏向電極216に供給するアナログ信号とに分岐する分岐回路232とを有する。電極切換回路230は、第1偏向電極パッド162aを介してアナログ信号を第1偏向電極214に供給し、第2偏向電極パッド162bを介してアナログ信号を第2偏向電極216に供給する。
【0077】
分岐回路232は、通過貫通孔170の断面内の同一の位置に対応して設けられた第1偏向電極214及び第2偏向電極216に同一のアナログ信号を供給し、第1偏向電極214及び第2偏向電極216が同一の偏向動作で通過貫通孔170を通過する電子ビームを偏向する。したがって、第1偏向電極214及び第2偏向電極216によってアスペクト比が非常に大きい偏向電極と同等の偏向能力を実現できる。
【0078】
図17は、副偏向部38及び副偏向制御部92の構成の第3の例を示す。本例の副偏向制御部92は、通過貫通孔170の第1層202の内壁に形成された複数の第1偏向電極214を含む第1偏向電極ユニットと、通過貫通孔170の第2層204の内壁に形成された複数の第2偏向電極216を含む第2偏向電極ユニットとを1つの偏向電極ユニットとして副偏向部38の偏向動作を制御する。
【0079】
副偏向制御部92は、複数の第1偏向電極214及び複数の第2偏向電極216に印加する電圧を示すデジタル信号をアナログ信号に変換する複数のDAC228と、DAC228の動作を同期させるDAC同期回路234とを有する。DAC228は、DAC同期回路234の制御に基づいて、デジタル信号をアナログ信号に変換し、第1偏向電極パッド162aを介してアナログ信号を第1偏向電極214に供給し、第2偏向電極パッド162bを介してアナログ信号を第2偏向電極216に供給する。
【0080】
DAC同期回路234は、通過貫通孔170の断面内の同一の位置に対応して設けられた第1偏向電極214及び第2偏向電極216にアナログ信号をそれぞれ供給する2つのDAC228の動作を同期させ、第1偏向電極214及び第2偏向電極216に同一の偏向動作で通過貫通孔170を通過する電子ビームを偏向させる。したがって、第1偏向電極214及び第2偏向電極216によってアスペクト比が非常に大きい偏向電極と同等の偏向能力を実現できる。
【0081】
図18は、副偏向部38の構造の他の第1の例を示す。図18(a)は縦断面図を示し、(b)は(a)のD−D’断面の横断面図を示し、(c)は(a)のE−E’断面の横断面図を示す。なお、図18において、図4から図17に示した副偏向部38の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、以下に説明する部分を除き、同一の符号を付した構成要素の材料及び機能は同一であってよい。
【0082】
本例の副偏向部38は、第1層202、第2層204、及び第1層202と第2層204との間に設けられた絶縁性の第3層206を有する基板200と、第1層202を貫通する第1貫通孔170a内に形成された第1偏向電極ユニット215と、第3層206により第1偏向電極ユニット215と離間され、第2層204を貫通する第2貫通孔170b内に形成された第2偏向電極ユニット217と、第1層202と第1偏向電極ユニット215との間及び第2層204と第2偏向電極ユニット217との間に設けられた絶縁膜212と、第2偏向電極216に電気的に接続された第2配線220と、第2配線220とを電気的に接続する第2偏向電極パッド162bと、基板200の裏面に設けられた絶縁層222と、絶縁層222の表面に設けられた導電層224と、導電性材料で形成され第1偏向電極ユニット215に電気的に接続された導電層236とを有する。第1貫通孔170a及び第2貫通孔170bにより電子ビームが通過する通過貫通孔170が形成し、第1偏向電極ユニット215及び第2偏向電極ユニット217の少なくとも1つは、通過貫通孔170を通過する電子ビームを偏向する。
【0083】
第1偏向電極ユニット215は、所定の形状の第1偏向電極214を有し、第2偏向電極ユニット217は、所定の形状の他の形状の第2偏向電極216を有する。具体的には、第1偏向電極ユニット215は、円筒形状の第1偏向電極214を有し、第2偏向電極ユニット217は、対向する2つの第2偏向電極216を含む8極の第2偏向電極216を有する。即ち、第1偏向電極ユニット215は、ユニポテンシャル偏向器であり、第2偏向電極ユニット217は、8極偏向器である。また、第1偏向電極214は、対向する2つの第2偏向電極216の間の距離より、直径が大きい円筒形状であることが好ましい。これにより、第2偏向電極ユニット217によって偏向された電子ビームが第1偏向電極214に衝突して遮断されることを防ぐことができる。また、第1偏向電極214は、露光中、導電層236を介して接地される。第1偏向電極214を接地することにより、第2偏向電極ユニット217間のクロストークを防止することができる。
【0084】
以下、本例の副偏向器38の製造方法について説明する。なお、本例の副偏向部38は、以下に説明する部分を除き、図4から図13に示した製造方法と同様の製造方法により製造される。
【0085】
図5に示した第1電極用貫通孔形成段階では、所定の形状の第1電極用貫通孔208を形成する。即ち、円筒形状の第1電極用貫通孔208を形成する。そして、図6に示した第2電極用貫通孔形成段階では、所定の形状の他の形状の第2電極用貫通孔210を形成する。即ち、対向する2つの第2電極用貫通孔210を含む8つの第2電極用貫通孔210を形成する。なお、第2電極用貫通孔形成段階では、第1電極用貫通孔208の直径より小さい間隔隔てられた2つの第2電極用貫通孔210を形成することが好ましい。
【0086】
また、図8に示した第1電極形成段階では、所定の形状に形成された第1電極用貫通孔208に導電性材料を埋め込むことにより、所定の形状、即ち円筒形状の第1偏向電極214を形成する。そして、図8に示した第2電極形成段階では、他の形状に形成された第2電極用貫通孔210に導電性材料を埋め込むことにより、他の形状、即ち対向する2つの第2偏向電極216を含む8つの第2偏向電極216を形成する。なお、第2電極形成段階では、第1偏向電極214の直径より小さい間隔隔てられた2つの第2偏向電極216を形成することが好ましい。
【0087】
図19は、副偏向部38の構造の他の第2の例を示す。なお、図19において、図4から図18に示した副偏向部38の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、同一の符号を付した構成要素の材料及び機能は同一であってよい。
【0088】
本例の副偏向部38は、図18に示した副偏向部38の構成要素に加え、第4層238、第5層240、及び第4層238と第5層240との間に設けられた絶縁性の第6層242を有する基板244と、第4層238を貫通する第3貫通孔170c内に形成された第3偏向電極ユニット246と、第6層242により第3偏向電極ユニット246と離間され、第5層240を貫通する第5貫通孔170d内に形成された第4偏向電極ユニット248と、第4層238と第3偏向電極ユニット246との間及び第5層240と第4偏向電極ユニット248との間に設けられた絶縁膜250と、基板244の裏面に設けられた導電層252と、導電性材料で形成され第4偏向電極ユニット248に電気的に接続された導電層254と、第2偏向電極ユニット217と第3偏向電極ユニット246とを電気的に接続するバンプである電極接続部256とを有する。
【0089】
基板200と基板244とは、第2層204と第4層238とが対向するように設けられる。また、第1貫通孔170a、第2貫通孔170b、第3貫通孔170c、及び第4貫通孔170dにより電子ビームが通過する通過貫通孔170が形成し、第1偏向電極ユニット215、第2偏向電極ユニット217、第3偏向電極ユニット246、及び第4偏向電極ユニット248の少なくとも1つは、通過貫通孔170を通過する電子ビームを偏向する。
【0090】
第4偏向電極ユニット248は、円筒形状の第4偏向電極260を有し、第3偏向電極ユニット246は、対向する2つの第3偏向電極258を含む8極の第3偏向電極258を有する。即ち、第4偏向電極ユニット248は、ユニポテンシャル偏向器であり、第3偏向電極ユニット246は、8極偏向器である。また、第4偏向電極248は、対向する2つの第3偏向電極258の間の距離より、直径が大きい円筒形状であることが好ましい。これにより、貫通孔170に入射する電子ビームが第4偏向電極248に衝突して遮断されることなく、第3偏向ユニット246により偏向することができる。また、第4偏向電極260は、露光中、導電層254を介して接地される。第4偏向電極260を接地することにより、第3偏向電極ユニット246間のクロストークを防止することができる。
【0091】
また、電極接続部256が第2偏向電極ユニット217と第3偏向電極ユニット246とを電気的に接続することにより、第2配線220介して第2偏向電極ユニット217及び第3偏向電極ユニット246に電圧が印加される。そして、第3偏向電極ユニット217及び第3偏向電極ユニット246が同一の偏向動作で通過貫通孔170を通過する電子ビームを偏向する。したがって、第2偏向電極ユニット217及び第3偏向電極ユニット246によってアスペクト比が非常に大きい偏向電極ユニットと同等の偏向能力を実現できる。
【0092】
第4層238は第2層204と、第5層240は第1層202と、第6層242は第3層206と、基板244は基板200と、第3偏向電極ユニット246は第2偏向電極ユニット217と、第4偏向電極ユニット248は第1偏向電極ユニット215と、絶縁膜250は絶縁層212と、導電層252は導電層224と、導電層254は導電層236と同一の材料及び機能であってもよく、また同一の方法により形成されてもよい。
【0093】
なお、図4から図19において、副偏向部38が8極の偏向電極を含む偏向電極ユニットを有する場合を用いて説明したが、副偏向部38は、2極又は4極の偏向電極を含む偏向電極ユニットを有してもよい。また、第1成形偏向部18、第2成形偏向部20、及びブランキングアパーチャアレイデバイス26は、図2から図19に示した副偏向部38と同様の構成を有してもよく、2極、4極、又は8極以上の偏向電極を含む偏向電極ユニットを有してもよい。また、成形偏向制御部84及びブランキングアパーチャアレイ制御部86は、図15から図17に示した副偏向制御部92と同様の構成を有してもよい。
【0094】
図20及び図21は、ブランキングアパーチャアレイデバイス26の構造の一例を示す。図20において、(a)は上面図を示し、(b)は下面図を示し、図21において、(a)は図20のB−B’断面の断面図を示し、(b)は図20のC−C’断面の断面図を示す。なお、図20及び図21において、図2から図19に示した副偏向部38の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、以下に説明する部分を除き、同一の符号を付した構成要素の材料及び機能は同一であってよい。
【0095】
本例のブランキングアパーチャアレイデバイス26は、第1層202、第2層204、及び第1層202と第2層204との間に設けられた絶縁性の第3層206を有する基板200と、第1層202を貫通する第1貫通孔170a内に形成された第1偏向電極ユニット215と、第3層206により第1偏向電極ユニット215と離間され、第2層204を貫通する第2貫通孔170b内に形成された第2偏向電極ユニット217と、第1層202と第1偏向電極ユニット215との間及び第2層204と第2偏向電極ユニット217との間に設けられた絶縁膜212と、第1偏向電極214に電気的に接続された第1配線218と、第1配線218とを電気的に接続する第1偏向電極パッド162aと、第2偏向電極216に電気的に接続された第2配線220と、第2配線220とを電気的に接続する第2偏向電極パッド162bと、基板200の表面及び裏面に設けられた絶縁層222と、絶縁層222の表面に設けられた導電層224とを有する。第1貫通孔170a及び第2貫通孔170bにより電子ビームが通過する通過貫通孔170が形成し、第1偏向電極ユニット215及び第2偏向電極ユニット217の少なくとも1つは、通過貫通孔170を通過する電子ビームを偏向する。
【0096】
第1偏向電極ユニット215は、基板200の面内方向における所定の位置に設けられた第1偏向電極214を有し、第2偏向電極ユニット217は、基板200の面内方向における所定の位置の他の形状の第2偏向電極216を有する。具体的には、第1偏向電極ユニット215は、第1の方向に沿って対向して設けられた2つの第1偏向電極214を有し、第2偏向電極ユニット217は、第1の方向に略垂直な方向に沿って対向して設けられた2つの第2偏向電極216を有する。第1偏向電極ユニット215は、通過貫通孔170を通過する電子ビームを第1の方向に偏向し、第2偏向電極ユニット217は、通過貫通孔170を通過する電子ビームを第2の方向に偏向する。
【0097】
以下、本例のブランキングアパーチャアレイデバイス26の製造方法について説明する。なお、本例のブランキングアパーチャアレイデバイス26は、以下に説明する部分を除き、図4から図19に示した副偏向部38の製造方法と同様の製造方法により製造される。
【0098】
図5に示した第1電極用貫通孔形成段階では、基板200の面内方向における所定の位置に第1電極用貫通孔208を形成する。具体的には、第1の方向にお沿って2つの第1電極用貫通孔208を形成する。そして、図6に示した第2電極用貫通孔形成段階では、基板200の面内方向における所定の位置の他の位置に第2電極用貫通孔210を形成する。具体的には、第1の方向と略垂直な方向第2の方向に沿って2つの第2電極用貫通孔210を形成する。
【0099】
また、図8に示した第1電極形成段階では、所定の位置に形成された第1電極用貫通孔208に導電性材料を埋め込むことにより、第1の方向に沿って対向する2つの第1偏向電極214を形成する。そして、図8に示した第2電極形成段階では、他の位置に形成された第2電極用貫通孔210に導電性材料を埋め込むことにより、第2の方向に沿って対向する2つの第2偏向電極216を形成する。
【0100】
図22は、ブランキングアパーチャアレイ制御部86及びブランキングアパーチャアレイデバイス26の構成の一例を示す。ブランキングアパーチャアレイ制御部86は、第1偏向電極214に印加する電圧を示すデジタル信号をアナログ信号に変換するDAC228aと、第2偏向電極216に印加する電圧を示すデジタル信号をアナログ信号に変換するDAC228bとを有する。DAC228aは、第1偏向電極パッド162aを介してアナログ信号を第1偏向電極214に供給し、DAC228bは、第2偏向電極パッド162bを介してアナログ信号を第2偏向電極216に供給する。
【0101】
本例のブランキングアパーチャアレイ制御部86は、DAC228aとDAC228bとを独立に動作させ、通過貫通孔170の第1層202の内壁に形成された第1偏向電極ユニット215をX方向ブランカーとし、通過貫通孔170の第2層204の内壁に形成された第2偏向電極ユニット217をY方向ブランカーとしてブランキングアパーチャアレイデバイス26の偏向動作を制御する。
【0102】
図23、図24、図25、図26、図27、図28、図29、図30、図31、図32、図33、図34は、副偏向部38の製造方法の第2の例の各工程を示す。図23、図24、図25、図26、図27、及び図28は基板用意段階及び電極形成段階を示し、図29及び図30は接合段階を示し、図31及び図32は引出配線形成段階を示し、図33は通過貫通孔形成段階を示し、図34は配線層形成段階を示す。図29を除き、図23から図34において、(a)は上面図を示し、(b)は(a)のF−F’断面の断面図を示す。図29において、(a)、(b)、(c)、及び(d)は上面図を示す。
【0103】
図23に示すように、まず、第1基板300を用意する。第1基板300は、例えばシリコン基板である。そして、第1基板300の上面に第1偏向電極302のパターンのレジストマスク304又は酸化膜マスクを形成する。そして、図24に示すように、レジストマスク304又は酸化膜マスク304を用いて、第1基板300をドライエッチングにより除去して、第1の方向において対向する2つの第1電極用貫通孔306を形成し、レジストマスク304を除去する。ドライエッチングとして、例えば反応イオン性エッチング(RIE)等の異方性ドライエッチングにより第1電極用貫通孔306を形成してもよいし、深掘り反応イオン性エッチング(Deep RIE)により第1電極用貫通孔306を形成してもよい。本例では、偏向電極ユニットが含む8極の偏向電極のうちの2極の偏向電極を形成するための、第1の方向において対向する2つの第1電極用貫通孔306を形成する。また、第1電極用貫通孔306は、偏向電極本体が形成される部分と、偏向電極を第1基板300に保持する保持部が形成される部分とを有する。
【0104】
次に、図25に示すように、第1基板300の露出面全体、即ち第1基板300の上面及び下面並びに第1電極用貫通孔306の内壁に絶縁膜308を形成する。第1基板300を1000℃程度の高温下で酸素ガス中に保持し、第1基板300の露出面全体を熱酸化させることにより絶縁膜308を形成する。絶縁層308は、例えばSiO2、SiN等の絶縁膜を成膜することにより形成される。他の例では、プラズマ化学気相堆積(CVD)法により絶縁膜308を形成してもよい。絶縁膜308は、第1偏向電極302と第1基板300とのアイソレーションをとる目的で形成される。
【0105】
次に、図26に示すように、第1基板300の下面に金属板310を接着する。そして、第1電極用貫通孔306の底に接着剤が残っている場合には、アッシング、ウェットエッチング等の活性化処理を行い、接着剤を除去する。そして、図27に示すように、金属板310を鍍金電極として、電界鍍金により第1電極用貫通孔306内に導電性材料を埋め込んで第1偏向電極302を形成する。本例では、偏向電極ユニットが含む8極の偏向電極のうちの2極の偏向電極、即ち第1の方向において対向する2つの第1偏向電極302を形成する。具体的には、導電性材料としてAu、Ag、Pt、Pd、Cu、W等を鍍金することにより第1偏向電極302を形成する。また、第1偏向電極302は、非磁性で、融点が高く、且つ酸化し難い材料で形成されることが好ましい。他の例では、第1基板300の下面に金属板310に代えて支持板を接着し、導電性材料の金属ペーストを埋め込んで第1偏向電極306を形成してもよい。
【0106】
次に、図28に示すように、第1基板300から金属板310を剥離する。例えば、ドライプロセスによって金属板310を削ってもよいし、ウェットプロセスによってエッチング溶液を用いて選択的に金属板310をエッチングしてもよい。また、機械的研磨によって金属板310を削ってもよい。図23から図28に示した基板用意段階及び電極形成段階によって、図29(a)に示すような第1偏向電極302が形成された第1基板300が生成される。
【0107】
また、図23から図28に示した基板用意段階及び電極形成段階と同様の方法によって、図29(b)に示すような第2偏向電極312が形成された第2基板314、図29(c)に示すような第3偏向電極316が形成された第3基板318、及び図29(d)に示すような第4偏向電極320が形成された第4基板322が生成される。
【0108】
即ち、第2基板314を用意し、第2基板314に第2電極用貫通孔を形成し、第2電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第2偏向電極312を形成する。具体的には、第1の方向に略垂直な第2の方向において対向する2つの第2電極用貫通孔を第2基板314に形成し、2つの第2電極用貫通孔に導電性材料を埋め込んで、第2の方向において対向する2つの第2偏向電極312を形成する。また、第3基板318を用意し、第3基板318に第3電極用貫通孔を形成し、第3電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第3偏向電極316を形成する。具体的には、第1の方向に略45度の角度をなす第3の方向において対向する2つの第3電極用貫通孔を第3基板318に形成し、2つの第3電極用貫通孔に導電性材料を埋め込んで、第3の方向に対向する2つの第3偏向電極316を形成する。また、第4基板322を用意し、第4基板322に第4電極用貫通孔を形成し、第4電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第4偏向電極320を形成する。具体的には、第3の方向に略垂直な第4の方向において対向する2つの第4電極用貫通孔を第4基板322に形成し、2つの第4電極用貫通孔に導電性材料を埋め込んで、第4の方向において対向する2つの第4偏向電極320を形成する。
【0109】
次に、図30に示すように、第1基板300と第2基板314とを貼り合せ、第2基板314と第3基板318とを貼り合せ、第3基板318と第4基板322とを貼り合せ、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322を有する接合基板324を生成する。具体的には、2つの第1偏向電極302の中心と、2つの第2偏向電極312の中心と、2つの第3偏向電極316の中心と、2つの第4偏向電極320の中心とが重なるように、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322を貼り合せる。
【0110】
例えば、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322のそれぞれの表面に形成された絶縁膜308がSiO2である場合、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322を重ね合わせ、1100℃程度の酸素ガス中に約2時間保持することにより接合する。また、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322は、それぞれの表面に設けられた絶縁膜308によって互いにアイソレーションがとられている。
【0111】
次に、図31に示すように、第1引出配線326、第2引出配線328、及び第3引出配線330のパターンのレジストマスク332を接合基板324の上面に形成する。そして、レジストマスク332を用いて、接合基板324の上面から第4基板322、第3基板318、及び第2基板314をエッチングにより除去して配線用貫通孔334を形成する。エッチングとして、例えば反応イオン性エッチング(RIE)、深掘り反応イオン性エッチング(Deep RIE)等のドライエッチングにより配線用貫通孔334を形成してもよいし、フッ化水素(HF)を用いたウェットエッチングにより配線用貫通孔334を形成してもよい。
【0112】
具体的には、第4基板322、第3基板318、及び第2基板314を貫通して、接合基板324の上面から第1偏向電極302に繋がる第1引出配線326の配線用貫通孔334を形成する。また、第4基板322及び第3基板318を貫通して、接合基板324の上面から第2偏向電極312に繋がる第2引出配線326の配線用貫通孔334を形成する。また、第4基板322を貫通して、接合基板324の上面から第3偏向電極318に繋がる第3引出配線328の配線用貫通孔334を形成する。そして、配線用貫通孔334の内壁を熱酸化させることにより、配線用貫通孔334の表面に絶縁膜を形成する。
【0113】
次に、図32に示すように、配線用貫通孔334に導電性材料を埋め込んで第1引出配線326、第2引出配線328、及び第3引出配線330を形成する。例えば、溶融金属吸引法によりIn、Sb等の導電性材料を配線用貫通孔334に埋め込んで第1引出配線326、第2引出配線328、及び第3引出配線330を形成する。そして、配線用貫通孔334から導電性材料が溢れている場合には、CMP等の機械的研磨によって接合基板324の上面の平坦化処理を行う。
【0114】
次に、図33に示すように、通過貫通孔336のパターンのレジストマスクを接合基板324の上面に形成する。そして、レジストマスクを用いて、接合基板324の上面から第4基板322、第3基板318、第2基板314、及び第1基板300をエッチングにより除去して、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322を貫通する通過貫通孔336を形成する。具体的には、第1基板302において対向して設けられた2つの第1偏向電極302、第2基板314において対向して設けられた2つの第2偏向電極312、第3基板318において対向して設けられた2つの第3偏向電極316、及び第4基板322において対向して設けられた2つの第4偏向電極320が露出し、電子ビームが通過する通過貫通孔336を形成する。エッチングとして、例えば反応イオン性エッチング(RIE)、深掘り反応イオン性エッチング(Deep RIE)等のドライエッチングにより通過貫通孔336を形成してもよいし、フッ化水素(HF)を用いたウェットエッチングにより通過貫通孔336を形成してもよい。
【0115】
次に、図34に示すように、複数の偏向電極パッド162が設けられた配線基板338を用意する。そして、バンプ、BGA(Ball Grid Array)等の電極接続部340を介して、第1偏向電極302、第2偏向電極312、第3偏向電極316、及び第4偏向電極320を複数の偏向電極パッド162のそれぞれに接続する。配線基板338は、例えばプリント基板である。
【0116】
上述の製造方法により製造された副偏向器38は、第1基板300と、第1基板300に貼り合わされた第2基板314と、第2基板314に貼り合わされた第3基板318と、第3基板318に貼り合わされた第4基板322と、通過貫通孔336内の第1基板300の内壁に形成された第1偏向電極302を含む第1偏向電極ユニットと、通過貫通孔336内の第2基板314の内壁に形成された第2偏向電極312を含む第2偏向電極ユニットと、通過貫通孔336内の第2基板318の内壁に形成された第3偏向電極316を含む第3偏向電極ユニットと、通過貫通孔336内の第4基板322の内壁に形成された第4偏向電極320を含む第4偏向電極ユニットとを有する。
【0117】
さらに、副偏向器38は、第4基板322、第3基板318、及び第2基板314を貫通して接合基板324の上面から第1偏向電極302に繋がる第1引出配線326と、第4基板322及び第3基板318を貫通して接合基板324の上面から第2偏向電極312に繋がる第2引出配線326と、第4基板322を貫通して接合基板324の上面から第3偏向電極318に繋がる第3引出配線328とを有する。
【0118】
第1の方向において対向する2つの第1偏向電極302を含む第1偏向ユニットは、通過貫通孔336を通過する電子ビームを第1の方向に偏向する。第1の方向に略垂直な第2の方向において対向する2つの第2偏向電極312を含む第2偏向電極ユニットは、通過貫通孔336を通過する電子ビームを第2の方向に偏向する。第1の方向に略45度の角度をなす第3の方向において対向する2つの第3偏向電極316を含む第3偏向電極ユニットは、通過貫通孔336を通過する電子ビームを第3の方向に偏向する。第3の方向に略垂直な第4の方向において対向する2つの第4偏向電極320を含む第4偏向電極ユニットは、通過貫通孔336を通過する電子ビームを第4の方向に偏向する。
【0119】
本例の副偏向部38は、上述のような製造方法によって、複数の基板にそれぞれ偏向電極を形成し、複数の基板を貼り合せることにより製造される。したがって、複数の基板を貼り合わせる以前に、基板に形成された偏向電極内部に洲、ボイド等が発生して当該基板が使用できないことを発見して除外することにより、正常に動作する偏向電極が形成された基板を貼り合せて副偏向部38を製造することができる。そのため、動作しない偏向電極を有する副偏向部38を製造する可能性を減らすことができるので、歩留まりを向上することができ、さらには製造コストを低減することができる。
【0120】
図35、図36、図37、図38、図39、図40、図41、及び図42は、図23から図28に示した基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す。図35から図42において、(a)は上面図を示し、(b)は(a)のF−F’断面の断面図を示す。なお、図23から図34に示した副偏向部38の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、以下に説明する部分を除き、同一の符号を付した構成要素の材料及び機能は同一であってよい。
【0121】
図35に示すように、まず、第1基板300を用意する。第1基板300は、例えばシリコン基板である。そして、第1基板300の上面に絶縁層342を形成し、基板300の下面に絶縁層344を形成する。絶縁層342は、絶縁層344より厚いことが好ましい。絶縁層342及び344は、例えばSiO2等の絶縁膜を成膜することにより形成される。
【0122】
次に、図36に示すように、第1偏向電極302のパターンのレジストマスク346を形成する。そして、レジストマスク346を用いて、絶縁層342をエッチングし、絶縁層342に第1偏向電極302のパターンを形成して酸化膜マスクを生成する。そして、図37に示すように、酸化膜マスクを用い、また絶縁層344をエッチングストッパとして、第1基板300をドライエッチングにより除去して、第1の方向において対向する2つの第1電極用貫通孔306を形成し、酸化膜マスクである絶縁層342を除去する。ドライエッチングとして、例えば反応イオン性エッチング(RIE)等の異方性ドライエッチングにより第1電極用貫通孔306を形成してもよいし、深掘り反応イオン性エッチング(Deep RIE)により第1電極用貫通孔306を形成してもよい。本例では、偏向電極ユニットが含む8極の偏向電極のうちの2極の偏向電極を形成するための、第1の方向において対向する2つの第1電極用貫通孔306を形成する。また、第1電極用貫通孔306は、偏向電極本体が形成される部分と、偏向電極を第1基板300に保持する保持部が形成される部分とを有する。
【0123】
次に、図38に示すように、第1基板300の上面及び第1電極用貫通孔306の内壁に絶縁膜348を形成する。第1基板300を1000℃程度の高温下で酸素ガス中に保持し、第1基板300の露出面全体を熱酸化させることにより絶縁膜348を形成する。絶縁膜348は、例えばSiO2、SiN等の絶縁膜を成膜することにより形成される。他の例では、プラズマ化学気相堆積(CVD)法により絶縁膜348を形成してもよい。絶縁膜348は、第1偏向電極302と第1基板300とのアイソレーションをとる目的で形成される。
【0124】
次に、図39に示すように、絶縁層344の表面に金属層350を形成する。例えば、蒸着、スパッタリング等により導電性材料を絶縁層344に堆積させて金属層350を形成する。そして、図40に示すように、金属層350が第1電極用貫通孔306内に露出するように、第1電極用貫通孔306内に形成された絶縁膜348、及び絶縁層344を除去する。第1電極用貫通孔306の内壁に形成された絶縁膜348が浸食されることを防ぐため、垂直方向の異方性が大きい反応イオン性エッチング(RIE)により第1電極用貫通孔306を形成することが好ましい。
【0125】
次に、図41に示すように、金属膜350を鍍金電極として、電界鍍金により第1電極用貫通孔306内に導電性材料を埋め込んで第1偏向電極302を形成する。本例では、偏向電極ユニットが含む8極の偏向電極のうちの2極の偏向電極、即ち第1の方向において対向する2つの第1偏向電極302を形成する。具体的には、導電性材料としてAu、Ag、Pt、Pd、Cu、W等を鍍金することにより第1偏向電極302を形成する。また、第1偏向電極302は、非磁性で、融点が高く、且つ酸化し難い材料で形成されることが好ましい。
【0126】
次に、図42に示すように、第1基板300から金属層350を剥離する。例えば、ドライプロセスによって金属層350を削ってもよいし、ウェットプロセスによってエッチング溶液を用いて選択的に金属層350をエッチングしてもよい。また、機械的研磨によって金属層350を削ってもよい。
【0127】
図43は、図29及び図30に示した接合段階の他の例を示す。図43において、(a)、(b)、(c)、及び(d)は上面図を示す。なお、図23から図34に示した副偏向部38の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、以下に説明する部分を除き、同一の符号を付した構成要素の材料及び機能は同一であってよい。
【0128】
図23から図28に示した基板用意段階及び電極形成段階と同様の方法によって、第1偏向電極302、第2偏向電極312、第3偏向電極316、及び第4偏向電極320がそれぞれ形成された第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322を生成する。
【0129】
具体的には、所定の方向において対向する2つの第1偏向電極302を含む第1偏向電極ユニットを同心円上に所定の角度毎に複数形成することにより第1基板300を生成する。また、第1基板300に形成された複数の第1偏向電極ユニットと同様に、所定の方向において対向する2つの第2偏向電極312を含む第2偏向電極ユニットを同心円上に所定の角度毎に複数形成することにより第2基板314を生成する。また、第1基板300に形成された複数の第1偏向電極ユニットと同様に、所定の方向において対向する2つの第3偏向電極316を含む第2偏向電極ユニットを同心円上に所定の角度毎に複数形成することにより第3基板318を生成する。また、第1基板300に形成された複数の第1偏向電極ユニットと同様に、所定の方向において対向する2つの第4偏向電極320を含む第4偏向電極ユニットを同心円上に所定の角度毎に複数形成することにより第4基板322を生成する。本例では、上述した所定の角度は略45度である。
【0130】
次に、図43(a)に示すように第1基板300を回転させず、図43(b)に示すように第2基板314を所定の角度の略2倍、本例では略90度回転させ、図43(c)に示すように第3基板318を所定の角度、本例では略45度回転させ、図43(d)に示すように第4基板322を所定の角度の略3倍、本例では略135度回転させる。そして、第1基板300と第2基板314とを貼り合せ、第2基板314と第3基板318とを貼り合せ、第3基板318と第4基板322とを貼り合せ、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322を有する接合基板324を生成する。具体的には、対向する2つの第1偏向電極302の中心と、対向する2つの第2偏向電極312の中心と、対向する2つの第3偏向電極316の中心と、対向する2つの第4偏向電極320の中心とが重なるように、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322を貼り合せる。
【0131】
本例の製造方法によれば、第1偏向電極302が形成された第1基板300、第2偏向電極312が形成された第2基板314、第3偏向電極316が形成された第3基板318、及び第4偏向電極320が形成された第4基板322が同一物であり、各基板を同一のプロセスで生成できるので、製造コストを低減することができる。
【0132】
図44及び図45は、図33及び図34に示した通過貫通孔形成段階及び配線層形成段階の他の例を示す。図44及び図45において、(a)は上面図を示し、(b)は(a)のF−F’断面の断面図を示す。なお、図23から図34に示した副偏向部38の構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付し、以下に説明する部分を除き、同一の符号を付した構成要素の材料及び機能は同一であってよい。
【0133】
図44に示すように、絶縁膜308の上面に絶縁層及び配線を含む配線層352を形成する。配線層352の絶縁層は、例えばSiO2、SiN等である。そして、配線層352の上面に複数の偏向電極パッド162を形成する。複数の偏向電極パッド162は、配線層352の配線を介して、第1偏向電極302、第2偏向電極312、第3偏向電極316、及び第4偏向電極320とそれぞれ電気的に接続される。配線層352の配線及び偏向電極パッド162は、例えばAu、Cu、Al、Ti、Ta、Mo、W、Pt等により形成される。
【0134】
次に、図45に示すように、通過貫通孔336のパターンのレジストマスクを配線層352の上面に形成する。そして、レジストマスクを用いて、接合基板324の上面から配線層352、第4基板322、第3基板318、第2基板314、及び第1基板300をエッチングにより除去して、第1基板300、第2基板314、第3基板318、及び第4基板322を貫通する通過貫通孔336を形成する。具体的には、第1基板302において対向して設けられた2つの第1偏向電極302、第2基板314において対向して設けられた2つの第2偏向電極312、第3基板318において対向して設けられた2つの第3偏向電極316、及び第4基板322において対向して設けられた2つの第4偏向電極320が露出し、電子ビームが通過する通過貫通孔336を形成する。エッチングとして、例えば反応イオン性エッチング(RIE)、深掘り反応イオン性エッチング(Deep RIE)等のドライエッチングにより通過貫通孔336を形成してもよいし、フッ化水素(HF)を用いたウェットエッチングにより通過貫通孔336を形成してもよい。
【0135】
本例の製造方法によれば、第1偏向電極302、第2偏向電極312、第3偏向電極316、及び第4偏向電極320と偏向電極パッド162とを電気的に接続する配線を含む配線層352を半導体プロセスにより生成するので、偏向電極間のピッチが非常に狭く、バンプや太い配線が使用されるプリント基板が実装できないような小型の副偏向部38を製造することができる。
【0136】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0137】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、動作性能及び動作効率が優れた偏向器の製造方法、当該製造方法により製造された偏向器、及び当該偏向器を備える露光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子ビーム露光装置100の構成を示す図である。
【図2】副偏向部38の構成を示す図である。
【図3】アパーチャ部160の構成を示す図である。
【図4】副偏向部38の製造方法の電極形成工程を示す図である。
【図5】副偏向部38の製造方法の電極形成工程を示す図である。
【図6】副偏向部38の製造方法の電極形成工程を示す図である。
【図7】副偏向部38の製造方法の電極形成工程を示す図である。
【図8】副偏向部38の製造方法の電極形成工程を示す図である。
【図9】副偏向部38の製造方法の配線層形成工程を示す図である。
【図10】副偏向部38の製造方法の配線層形成工程を示す図である。
【図11】副偏向部38の製造方法の通過貫通孔形成工程を示す図である。
【図12】副偏向部38の製造方法の通過貫通孔形成工程を示す図である。
【図13】副偏向部38の製造方法の通過貫通孔形成工程を示す図である。
【図14】副偏向部38の具体的な構造を示す図である。
【図15】副偏向部38及び副偏向制御部92の構成の第1の例を示す図である。
【図16】副偏向部38及び副偏向制御部92の構成の第2の例を示す図である。
【図17】副偏向部38及び副偏向制御部92の構成の第3の例を示す図である。
【図18】副偏向部38の構造の他の第1の例を示す図である。
【図19】副偏向部38の構造の他の第2の例を示す図である。
【図20】ブランキングアパーチャアレイデバイス26の構造を示す図である。
【図21】ブランキングアパーチャアレイデバイス26の構造を示す図である。
【図22】ブランキングアパーチャアレイ制御部86及びブランキングアパーチャアレイデバイス26の構成を示す図である。
【図23】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階を示す図である。
【図24】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階を示す図である。
【図25】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階を示す図である。
【図26】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階を示す図である。
【図27】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階を示す図である。
【図28】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階を示す図である。
【図29】副偏向部38の製造方法の接合段階を示す図である。
【図30】副偏向部38の製造方法の接合段階を示す図である。
【図31】副偏向部38の製造方法の引出配線形成段階を示す図である。
【図32】副偏向部38の製造方法の引出配線形成段階を示す図である。
【図33】副偏向部38の製造方法の通過貫通孔形成段階を示す図である。
【図34】副偏向部38の製造方法の配線層形成段階を示す図である。
【図35】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す図である。
【図36】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す図である。
【図37】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す図である。
【図38】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す図である。
【図39】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す図である。
【図40】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す図である。
【図41】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す図である。
【図42】副偏向部38の製造方法の基板用意段階及び電極形成段階の他の例を示す図である。
【図43】副偏向部38の製造方法の接合段階の他の例を示す図である。
【図44】副偏向部38の製造方法の通過貫通孔形成段階及び配線層形成段階の他の例を示す図である。
【図45】副偏向部38の製造方法の通過貫通孔形成段階及び配線層形成段階の他の例を示す図である。
【符号の説明】
8・・・鏡筒、10・・・電子ビーム発生部、12・・・カソード、14・・・第1成形部材、16・・・第1多軸電子レンズ、18・・・第1成形偏向部、20・・・第2成形偏向部、22・・・第2成形部材、24・・・第2多軸電子レンズ、26・・・ブランキングアパーチャアレイデバイス、28・・・電子ビーム遮蔽部材、34・・・第3多軸電子レンズ、36・・・第4多軸電子レンズ、38・・・副偏向部、40・・・第1コイル、42・・・主偏向部、44・・・ウェハ、46・・・ウェハステージ、48・・・ウェハステージ駆動部、50・・・第2コイル、52・・・同軸レンズ、80・・・電子ビーム制御部、82・・・多軸電子レンズ制御部、84・・・成形偏向制御部、86・・・ブランキングアパーチャアレイ制御部、90・・・同軸レンズ制御部、92・・・副偏向制御部、94・・・主偏向制御部、96・・・ウェハステージ制御部、100・・・電子ビーム露光装置、102・・・グリッド、104・・・電子銃、106・・・基材、110・・・電子ビーム成形手段、112・・・照射切換手段、114・・・ウェハ用投影系、120・・・個別制御部、130・・・統括制御部、140・・・制御部、150・・・露光部、160・・・アパーチャ部、162・・・偏向電極パッド、164・・・接地電極パッド、170・・・通過貫通孔、200・・・基板、202・・・第1層、204・・・第2層、206・・・第3層、208・・・第1電極用貫通孔、210・・・第2電極用貫通孔、212・・・絶縁膜、214・・・第1偏向電極、215・・・第1偏向電極ユニット、216・・・第2偏向電極、217・・・第2偏向電極ユニット、218・・・第1配線、220・・・第2配線、222・・・絶縁層、224・・・導電層、226・・・溝部、228・・・DAC、230・・・電極切換回路、232・・・分岐回路、234・・・DAC同期回路、236・・・導電層、238・・・第4層、240・・・第5層、242・・・第6層、244・・・基板、246・・・第3偏向電極ユニット、248・・・第4偏向電極ユニット、250・・・絶縁層、252・・・導電層、254・・・導電層、256・・・電極接続部、258・・・第3偏向電極、260・・・第4偏向電極、300・・・第1基板、302・・・第1偏向電極、304・・・レジストマスク、306・・・第1電極用貫通孔、308・・・絶縁膜、310・・・金属板、312・・・第2偏向電極、314・・・第2基板、316・・・第3偏向電極、318・・・第3基板、320・・・第4偏向電極、322・・・第4基板、324・・・接合基板、326・・・第1引出配線、328・・・第2引出配線、330・・・第3引出配線、332・・・レジストマスク、334・・・配線用貫通孔、336・・・通過貫通孔、338・・・配線基板、340・・・電極接続部、342・・・絶縁層、344・・・絶縁層、346・・・レジストマスク、348・・・絶縁膜、350・・・金属層、352・・・絶縁層、354・・・配線層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a deflector, a deflector, and an exposure apparatus. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a small deflector manufactured by a semiconductor process, a deflector manufactured by the manufacturing method, and an exposure apparatus including the deflector.
[0002]
[Prior art]
A small deflector included in a conventional electron beam exposure apparatus includes an electrode forming step of forming a plurality of deflection electrode units including a plurality of deflection electrodes, a wiring forming step of forming wiring electrically connected to the deflection electrodes, and It is manufactured by an aperture forming step of forming a through hole through which an electron beam passes. In the electrode forming step, a resist mask for the deflection electrode is formed on the surface of the Si substrate, and the Si substrate is etched through the resist mask to form a through hole for an electrode. Then, after an insulating film is formed on the inner wall of the electrode through hole, a metal film to be a plating electrode is formed on the back surface of the Si substrate, and a deflection electrode is formed in the electrode through hole by electroplating (for example, see Patent Reference 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-217089 (FIG. 7)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of manufacturing a small deflector as described above, the aspect ratio is high due to problems such as roughness accuracy of the side wall of the electrode through hole, dimensional accuracy of etching, etching speed, and in-plane uniformity of plating. It was difficult to form electrodes. Therefore, it has been difficult to increase the driving speed of the deflector. In the case of a deflector provided with a plurality of deflection electrode units, when one deflection electrode fails, the entire deflector must be replaced. As a result, there is a problem that a large amount of time is required for repair adjustment time such as stopping the electron beam exposure apparatus, opening and closing the lens barrel, and adjusting the electron beam. Furthermore, if all the deflection electrode units included in the deflector do not operate normally, they cannot be used, and the technical development of the above-described electrode forming process is immature, so that there is a problem that the yield of products is poor.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a deflector, a deflector, and an exposure apparatus that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous embodiments of the present invention.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a deflector for deflecting a charged particle beam, comprising: a first layer, a second layer, and a layer between the first layer and the second layer. A substrate preparing step of preparing a substrate having an insulating third layer; a first electrode through hole forming step of forming a first electrode through hole penetrating the first layer; and a second step of forming a second electrode penetrating through the second layer. Forming a second electrode through hole for forming an electrode through hole, forming a first deflection electrode by embedding a conductive material in the first electrode through hole, and forming a second electrode through hole; Forming a second deflection electrode by embedding a conductive material in the hole. The method may further include a through-hole forming step of forming a through-hole in the substrate, through which the first deflection electrode and the second deflection electrode are exposed and through which the charged particle beam passes.
[0007]
The step of forming the through hole for the first electrode includes the step of forming a through hole for the first electrode having a predetermined shape, and the step of forming the through hole for the second electrode includes the step of forming the through hole for the second electrode. Forming a through-hole; forming the first electrode includes forming a first deflection electrode having a predetermined shape; and forming the second electrode includes forming a second deflection electrode having another shape. May be included.
[0008]
The step of forming the first electrode through-hole includes forming a cylindrical first electrode through-hole, and the step of forming the second electrode through-hole forms two opposing second electrode through-holes. The first electrode forming step includes forming a cylindrical first deflection electrode, and the second electrode forming step includes forming two opposing second deflection electrodes. Is also good.
[0009]
The step of forming the second electrode through-hole includes forming two second electrode through-holes spaced apart from each other by a diameter smaller than the diameter of the first electrode through-hole. Forming two second deflection electrodes spaced apart less than the diameter of the electrodes may be included.
[0010]
The first electrode through-hole forming step includes forming a first electrode through-hole at a predetermined position in the in-plane direction of the substrate, and the second electrode through-hole forming step includes forming the first electrode through-hole in the in-plane direction of the substrate. Forming a second electrode through-hole at another position of the predetermined position; forming the first electrode includes forming a first deflection electrode formed at the predetermined position; The electrode forming step may include forming a second deflection electrode formed at another position.
[0011]
The step of forming the first electrode through hole includes forming two first electrode through holes along the first direction, and the step of forming the second electrode through hole is substantially perpendicular to the first direction. Forming two second electrode through holes along a second direction, and forming the first electrode includes forming two first deflection electrodes facing each other along the first direction. And forming the second electrode may include forming two second deflection electrodes facing each other along the second direction.
[0012]
The step of forming the through hole for the first electrode includes the step of forming the through hole for the first electrode by removing the first layer by dry etching from the surface on the first layer side of the substrate, thereby forming the through hole for the second electrode. The forming step may include a step of forming the second electrode through hole by removing the second layer by dry etching from the rear surface on the second layer side of the substrate.
[0013]
The method further includes forming an insulating film on the inner walls of the first electrode through hole and the second electrode through hole by thermally oxidizing inner walls of the first electrode through hole and the second electrode through hole. May be.
[0014]
The first electrode forming step includes forming a first deflection electrode by embedding a metal paste in the first electrode through hole, and the second electrode forming step includes forming a metal paste in the second electrode through hole. May be included to form a second deflection electrode.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a deflector for deflecting a charged particle beam, comprising: a first layer, a second layer, and an insulating third layer provided between the first and second layers. A first substrate having a layer, a first deflection electrode unit formed in a first through hole penetrating the first layer, and a first deflection electrode unit separated from the first deflection electrode unit by a third layer and penetrating the second layer. 2) a second deflection electrode unit formed in the through hole. The first through hole and the second through hole may form a through hole through which the charged particles pass, and at least one of the first deflection electrode unit and the second deflection electrode unit may deflect the charged particle beam.
[0016]
The first deflection electrode unit may have a first deflection electrode having a predetermined shape, and the second deflection electrode unit may have a second deflection electrode having another predetermined shape. The first deflection electrode unit may have a cylindrical first deflection electrode, and the second deflection electrode unit may have two opposing second deflection electrodes. The first deflection electrode unit may include a cylindrical first deflection electrode whose diameter is larger than a distance between the two second deflection electrodes.
[0017]
A fourth layer, a fifth layer, and a sixth layer having an insulating sixth layer provided between the fourth layer and the fifth layer, wherein the second layer and the fourth layer are provided so as to face each other. A second substrate, a third deflection electrode unit formed in a third through hole penetrating the fourth layer, and a fourth layer separated from the third deflection electrode unit by the sixth layer and penetrating the fifth layer. May be further provided, and a fourth deflecting electrode unit formed on the second deflecting electrode unit and an electrode connecting portion for electrically connecting the second deflecting electrode unit and the third deflecting electrode unit.
[0018]
A first through-hole, a second through-hole, a third through-hole, and a fourth through-hole form a through-hole through which charged particles pass, and the first deflection electrode unit, the second deflection electrode unit, and the third deflection electrode unit. , And at least one of the fourth deflection electrode units may deflect the charged particle beam.
[0019]
The third deflecting electrode unit may include two opposing first deflecting electrodes, and the fourth deflecting electrode unit may include a cylindrical fourth deflecting electrode. The fourth deflection electrode unit may include a cylindrical fourth deflection electrode whose diameter is larger than a distance between the two third deflection electrodes.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for exposing a wafer with a charged particle beam, wherein the charged particle beam generator deflects the charged particle beam to irradiate a desired position with the charged particle beam. A first substrate having a first layer, a second layer, and an insulating third layer provided between the first and second layers; and a first layer. A first deflection electrode unit formed in a first through hole penetrating through the first layer, and a second deflection formed in a second through hole passing through the second layer and separated from the first deflection electrode unit by a third layer. And an electrode unit.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a deflector for deflecting a charged particle beam, wherein a first substrate preparing step of preparing a first substrate, and a first electrode through-hole is formed in the first substrate. A first electrode forming step of forming a first deflection electrode by embedding a conductive material in the first electrode through-hole, a second substrate preparing step of preparing a second substrate, and a second electrode forming step of forming a second electrode on the second substrate. A second electrode forming step of forming a through-hole for use in forming a second deflection electrode by embedding a conductive material in the through-hole for a second electrode; and bonding the first substrate and the second substrate together. And a bonding step of forming a bonding substrate having a second substrate and a through-hole forming a through-hole that exposes the first deflection electrode and the second deflection electrode and forms a through-hole through which the charged particle beam passes through the bonding substrate. Hole forming step.
[0022]
Forming a wiring through hole penetrating through the first substrate of the bonding substrate and connecting to the second deflection electrode from the surface of the bonding substrate, and forming a wiring wiring by embedding a conductive material in the wiring through hole; May be provided.
[0023]
In the first electrode forming step, two first electrode through-holes facing each other in the first direction are formed in the first substrate, and a conductive material is embedded in the two first electrode through-holes in the first direction. Forming two opposing first deflection electrodes in the second step. The second electrode forming step includes forming two second electrode through holes opposing each other in a second direction substantially perpendicular to the first direction. Forming on the substrate, embedding a conductive material in the two second electrode through holes, and forming two second deflection electrodes facing each other in the second direction; Bonding the first substrate and the second substrate such that the center of the one deflection electrode and the center of the two second deflection electrodes overlap. The step of forming a through hole includes the two first deflection electrodes and the two first deflection electrodes. The method may include forming a through-hole through which the second deflection electrode is exposed.
[0024]
A third substrate preparing step of preparing a third substrate, forming a third electrode through-hole in the third substrate, and embedding a conductive material in the third electrode through-hole to form a third deflection electrode. An electrode forming step, a fourth substrate preparing step of preparing a fourth substrate, forming a fourth electrode through-hole in the fourth substrate, and embedding a conductive material in the fourth electrode through-hole to form a fourth deflection electrode. A third electrode forming step, wherein the third electrode forming step includes forming two third electrode through holes facing each other in a third direction at an angle of approximately 45 degrees with the first direction. And burying a conductive material in the two third electrode through-holes to form two third deflecting electrodes facing each other in the third direction. Forming in the fourth substrate two through-holes for the fourth electrode opposed in a fourth direction substantially perpendicular to the direction of Embedding a conductive material in the through-hole for the fourth electrode to form two fourth deflecting electrodes facing each other in the fourth direction, the joining step comprising: The first substrate, the second substrate, the third substrate, and the fourth substrate are bonded so that the center of the two second deflection electrodes, the center of the two third deflection electrodes, and the center of the two fourth deflection electrodes overlap. Forming a through hole, wherein the forming of the through hole includes exposing two first deflection electrodes, two second deflection electrodes, two third deflection electrodes, and two fourth deflection electrodes. May be provided.
[0025]
The first electrode forming step includes forming a plurality of first deflecting electrode units including two first deflecting electrodes facing each other in a predetermined direction on a concentric circle at a predetermined angle, and the second electrode forming step includes: Forming a plurality of second deflecting electrode units including two second deflecting electrodes facing each other in a predetermined direction on a concentric circle at a predetermined angle, similarly to the plurality of first deflecting electrode units formed on the first substrate; The bonding step includes rotating the second substrate by a predetermined angle and bonding the first substrate and the second substrate, and the through-hole forming step includes two opposing first deflection electrodes and The method may include a step of forming a plurality of through-holes that expose the two opposing second deflection electrodes.
[0026]
A third substrate preparing step of preparing a third substrate, forming a third electrode through-hole in the third substrate, and embedding a conductive material in the third electrode through-hole to form a third deflection electrode. An electrode forming step, a fourth substrate preparing step of preparing a fourth substrate, forming a fourth electrode through-hole in the fourth substrate, and embedding a conductive material in the fourth electrode through-hole to form a fourth deflection electrode. And a fourth electrode forming step of forming a plurality of first deflecting electrode units including two first deflecting electrodes facing each other in a predetermined direction on a concentric circle at approximately 45 ° intervals. The second electrode forming step includes, like the plurality of first deflecting electrode units formed on the first substrate, the second deflecting electrode unit including two second deflecting electrodes facing each other in a predetermined direction. Are formed on the concentric circles at intervals of approximately 45 degrees. In the forming step, similarly to the plurality of first deflecting electrode units formed on the first substrate, the third deflecting electrode unit including the two third deflecting electrodes facing each other in the predetermined direction is concentrically formed approximately every 45 degrees. Forming a plurality of fourth deflection electrodes, wherein the fourth electrode formation step includes, similarly to the plurality of first deflection electrode units formed on the first substrate, a fourth deflection electrode including two fourth deflection electrodes facing each other in a predetermined direction. Forming a plurality of electrode units on the concentric circle at approximately 45 degrees, and in the joining step, rotating the second substrate by approximately 90 degrees, rotating the third substrate by approximately 45 degrees, and rotating the fourth substrate by approximately 135 degrees Rotating, bonding the first substrate, the second substrate, the third substrate, and the fourth substrate, wherein the step of forming a through-hole includes two first deflection electrodes, two second deflection electrodes, and two The third deflection electrode and the two fourth deflection electrodes are respectively exposed. It may have a step of forming a plurality of passing through holes.
[0027]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a deflector for deflecting a charged particle beam, comprising: a first substrate, a second substrate bonded to the first substrate, and a passage penetrating the first substrate and the second substrate. A first deflection electrode unit having a first deflection electrode formed on an inner wall of the first substrate in the through hole, and a first deflection electrode unit formed on an inner wall of the second substrate in a through hole passing through the first substrate and the second substrate; A second deflection electrode unit having the first deflection electrode; and a second lead-out wire penetrating the first substrate and connected from the surface of the first substrate to the second deflection electrode.
[0028]
The first deflecting electrode unit deflects the charged particle beam passing through the passing through hole in a first direction, and the second deflecting electrode unit deflects the charged particle beam passing through the passing through hole into a second direction different from the first direction. May be deflected.
[0029]
The first deflection electrode unit has two first deflection electrodes facing each other in a first direction, and the second deflection electrode unit has two second deflection electrodes facing each other in a second direction substantially perpendicular to the first direction. It may have a deflection electrode.
[0030]
A third substrate bonded to the second substrate, a fourth substrate bonded to the third substrate, and a third substrate in a through hole passing through the first substrate, the second substrate, the third substrate, and the fourth substrate. A third deflecting electrode unit having a third deflecting electrode formed on an inner wall of the substrate, and a fourth substrate having an inner wall of a fourth substrate in a through hole passing through the first substrate, the second substrate, the third substrate, and the fourth substrate. A fourth deflection electrode unit having the formed fourth deflection electrode, a third extraction wiring penetrating the first substrate and the second substrate and connecting from the surface of the first substrate to the third deflection electrode; The semiconductor device may further include a second substrate and a third extraction wiring penetrating the third substrate and connected to the fourth deflection electrode from the surface of the first substrate.
[0031]
The first deflection electrode unit has two first deflection electrodes facing each other in a first direction, and the second deflection electrode unit has two second deflection electrodes facing each other in a second direction substantially perpendicular to the first direction. A third deflecting electrode unit, wherein the third deflecting electrode unit has two third deflecting electrodes facing each other in a third direction forming an angle of approximately 45 degrees with the first direction; May be provided in the fourth direction, which is a direction substantially perpendicular to the fourth direction.
[0032]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for exposing a wafer with a charged particle beam, comprising: a charged particle beam generating unit for generating a charged particle beam; and a charged particle beam deflecting unit for irradiating a desired position. A first deflector formed on an inner wall of the first substrate in a through-hole that passes through the first substrate and the second substrate. A first deflection electrode unit having an electrode, a second deflection electrode unit having a first deflection electrode formed on an inner wall of the second substrate in a through hole penetrating the first substrate and the second substrate, and a first substrate And a second lead-out line extending from the surface of the first substrate to the second deflection electrode.
[0033]
Note that the above summary of the present invention does not list all of the necessary features of the present invention, and a sub-combination of these features may also be an invention.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and all of the combinations of the features described in the embodiments are not limited thereto. It is not always essential to the solution of the invention.
[0035]
FIG. 1 shows an example of the configuration of an electron
[0036]
The
[0037]
The electron beam shaping means 110 includes an
[0038]
The
[0039]
It is desirable that the first molding member 14 and the
[0040]
The irradiation switching means 112 independently focuses the plurality of electron beams and adjusts the focus of the electron beams, and independently irradiates the plurality of electron beams for each electron beam to irradiate a desired position. A blanking
[0041]
The blanking
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
The operation of the electron
[0046]
The first
[0047]
The second multi-axis electron lens 24 independently focuses the plurality of electron beams, and independently adjusts the focus of the electron beam with respect to the blanking
[0048]
The blanking aperture
[0049]
The third
[0050]
The
[0051]
During the exposure processing, the wafer
[0052]
The electron
[0053]
FIG. 2 shows an example of the configuration of the
[0054]
FIG. 3 shows an example of the configuration of the
[0055]
The
[0056]
4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, and 13 show the steps of the first example of the method for manufacturing the
[0057]
FIG. 4 shows a substrate preparing step of preparing the
[0058]
FIG. 5 shows a step of forming a first electrode through
[0059]
FIG. 6 shows a step of forming a second electrode through
[0060]
FIG. 7 shows an insulating film forming step of forming an insulating
[0061]
FIG. 8 shows a first electrode forming step of forming the
[0062]
FIG. 9 shows a first wiring forming step of forming the
[0063]
In another example, a metal film is formed on the front surface and the back surface of the
[0064]
FIG. 10 shows an insulating layer forming step of forming the insulating
[0065]
FIG. 11 shows an external layer removing step of removing the insulating
[0066]
FIG. 12 shows a step of forming a first through-hole for forming a through-hole in the
[0067]
FIG. 13 shows a step of forming a second through-hole for forming a through-hole in the
[0068]
The
[0069]
FIG. 14 shows an example of a specific structure of the
[0070]
The
[0071]
The plurality of
[0072]
FIG. 15 shows a first example of the configuration of the
[0073]
The
[0074]
For example, usually, the
[0075]
FIG. 16 shows a second example of the configuration of the
[0076]
The
[0077]
The
[0078]
FIG. 17 shows a third example of the configuration of the
[0079]
The
[0080]
The
[0081]
FIG. 18 shows another first example of the structure of the
[0082]
The
[0083]
The first
[0084]
Hereinafter, a method of manufacturing the
[0085]
In the step of forming the first electrode through-hole shown in FIG. 5, the first electrode through-
[0086]
In the first electrode forming step shown in FIG. 8, a conductive material is buried in the first electrode through
[0087]
FIG. 19 shows another second example of the structure of the
[0088]
The
[0089]
The
[0090]
The fourth
[0091]
In addition, the electrode connection portion 256 electrically connects the second
[0092]
The
[0093]
4 to 19, the case where the
[0094]
20 and 21 show an example of the structure of the blanking
[0095]
The blanking
[0096]
The first
[0097]
Hereinafter, a method of manufacturing the blanking
[0098]
In the step of forming the first electrode through hole shown in FIG. 5, the first electrode through
[0099]
In the first electrode forming step shown in FIG. 8, a conductive material is buried in the first electrode through
[0100]
FIG. 22 shows an example of the configuration of the blanking
[0101]
The blanking aperture
[0102]
FIGS. 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 30, 31, 32, 33, and 34 show a second example of the method of manufacturing the
[0103]
As shown in FIG. 23, first, a
[0104]
Next, as shown in FIG. 25, an insulating
[0105]
Next, as shown in FIG. 26, a
[0106]
Next, as shown in FIG. 28, the
[0107]
Further, the
[0108]
That is, a
[0109]
Next, as shown in FIG. 30, the
[0110]
For example, the insulating
[0111]
Next, as shown in FIG. 31, a resist
[0112]
Specifically, the wiring through-
[0113]
Next, as shown in FIG. 32, a conductive material is buried in the wiring through
[0114]
Next, as shown in FIG. 33, a resist mask having a pattern of the through-
[0115]
Next, as shown in FIG. 34, a
[0116]
The
[0117]
Further, the
[0118]
The first deflection unit including the two
[0119]
The
[0120]
FIGS. 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, and 42 show other examples of the substrate preparing step and the electrode forming step shown in FIGS. 35A to 42, (a) shows a top view, and (b) shows a cross-sectional view taken along the line FF ′ of (a). The same components as those of the
[0121]
As shown in FIG. 35, first, a
[0122]
Next, as shown in FIG. 36, a resist
[0123]
Next, as shown in FIG. 38, an insulating
[0124]
Next, as shown in FIG. 39, a
[0125]
Next, as shown in FIG. 41, the
[0126]
Next, as shown in FIG. 42, the
[0127]
FIG. 43 shows another example of the bonding stage shown in FIGS. 29 and 30. In FIG. 43, (a), (b), (c), and (d) show top views. The same components as those of the
[0128]
The
[0129]
Specifically, the
[0130]
Next, as shown in FIG. 43 (a), the
[0131]
According to the manufacturing method of this example, the
[0132]
FIGS. 44 and 45 show another example of the through-hole forming step and the wiring layer forming step shown in FIGS. 44 and 45, (a) shows a top view, and (b) shows a cross-sectional view taken along the line FF 'of (a). The same components as those of the
[0133]
As illustrated in FIG. 44, an insulating layer and a
[0134]
Next, as shown in FIG. 45, a resist mask having a pattern of the through-
[0135]
According to the manufacturing method of this example, the wiring layer including the
[0136]
As described above, the present invention has been described using the embodiment. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the embodiment. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the appended claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
[0137]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a deflector having excellent operation performance and operation efficiency, a deflector manufactured by the method, and an exposure apparatus including the deflector.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electron
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an
FIG. 4 is a diagram showing an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 5 is a view showing an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 6 is a diagram showing an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 7 is a diagram showing an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 8 is a diagram showing an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 9 is a diagram illustrating a wiring layer forming step of the method of manufacturing the
FIG. 10 is a diagram showing a wiring layer forming step of the method of manufacturing the
FIG. 11 is a view showing a through-hole forming step of the method of manufacturing the
FIG. 12 is a diagram illustrating a through-hole forming step of the method of manufacturing the
FIG. 13 is a diagram showing a through-hole forming step of the method of manufacturing the
FIG. 14 is a diagram showing a specific structure of a
FIG. 15 is a diagram illustrating a first example of a configuration of a
16 is a diagram illustrating a second example of the configuration of the
FIG. 17 is a diagram illustrating a third example of the configuration of the
FIG. 18 is a diagram showing another first example of the structure of the
FIG. 19 is a diagram showing another second example of the structure of the
FIG. 20 is a diagram showing a structure of a blanking
FIG. 21 is a diagram showing a structure of a blanking
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a blanking aperture
FIG. 23 is a diagram showing a substrate preparing step and an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 24 is a diagram illustrating a substrate preparation step and an electrode formation step of the method of manufacturing the
FIG. 25 is a diagram illustrating a substrate preparing step and an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 26 is a diagram illustrating a substrate preparing step and an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 27 is a diagram illustrating a substrate preparing step and an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 28 is a diagram illustrating a substrate preparing step and an electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 29 is a diagram illustrating a joining stage of the method of manufacturing the
FIG. 30 is a diagram illustrating a joining step of the method of manufacturing the
FIG. 31 is a diagram illustrating a lead wiring forming step of the method of manufacturing the
FIG. 32 is a diagram illustrating a lead wiring forming step of the method of manufacturing the
FIG. 33 is a view illustrating a step of forming a through-hole in the method of manufacturing the
FIG. 34 is a diagram showing a wiring layer forming step of the method of manufacturing the
FIG. 35 is a diagram illustrating another example of the substrate preparing step and the electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 36 is a view illustrating another example of the substrate preparing step and the electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 37 is a diagram illustrating another example of the substrate preparing step and the electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 38 is a diagram illustrating another example of the substrate preparing step and the electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 39 is a view showing another example of the substrate preparing step and the electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 40 is a diagram illustrating another example of the substrate preparing step and the electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 41 is a diagram illustrating another example of the substrate preparing step and the electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 42 is a diagram illustrating another example of the substrate preparing step and the electrode forming step of the method of manufacturing the
FIG. 43 is a view showing another example of the joining step of the method of manufacturing the
FIG. 44 is a view showing another example of the step of forming the through-hole and the step of forming the wiring layer in the method of manufacturing the
FIG. 45 is a diagram illustrating another example of the step of forming the through-hole and the step of forming the wiring layer in the method of manufacturing the
[Explanation of symbols]
Reference numeral 8: lens barrel, 10: electron beam generator, 12: cathode, 14: first forming member, 16: first multi-axis electron lens, 18: first forming deflection Part, 20: second shaping deflection part, 22: second shaping member, 24: second multiaxial electron lens, 26: blanking aperture array device, 28: electron beam shielding member , 34: a third multi-axis electron lens, 36: a fourth multi-axis electron lens, 38: a sub-deflection unit, 40: a first coil, 42: a main deflection unit, 44 ... Wafer, 46: Wafer stage, 48: Wafer stage drive unit, 50: Second coil, 52: Coaxial lens, 80: Electron beam control unit, 82: Multi-axis electron Lens control unit, 84: Molding deflection control unit, 86: Blanking aperture array Control section, 90: coaxial lens control section, 92: sub deflection control section, 94: main deflection control section, 96: wafer stage control section, 100: electron beam exposure apparatus, 102 ..Grid, 104 ... electron gun, 106 ... substrate, 110 ... electron beam forming means, 112 ... irradiation switching means, 114 ... wafer projection system, 120 ... individual control , 130 ... Overall control unit, 140 ... Control unit, 150 ... Exposure unit, 160 ... Aperture unit, 162 ... Deflection electrode pad, 164 ... Ground electrode pad, 170 ... · Passing through hole, 200 ··· substrate, 202 ··· first layer, 204 ··· second layer, 206 ··· third layer, 208 ··· first electrode through hole, 210 ··· Second electrode through hole, 212: insulating film, 214: first deflection Pole, 215 ... first deflection electrode unit, 216 ... second deflection electrode, 217 ... second deflection electrode unit, 218 ... first wiring, 220 ... second wiring, 222 ... An insulating layer, 224, a conductive layer, 226, a groove, 228, a DAC, 230, an electrode switching circuit, 232, a branch circuit, 234, a DAC synchronous circuit, 236, Conductive layer, 238: fourth layer, 240: fifth layer, 242: sixth layer, 244: substrate, 246: third deflection electrode unit, 248: fourth deflection Electrode unit, 250 ... insulating layer, 252 ... conductive layer, 254 ... conductive layer, 256 ... electrode connection part, 258 ... third deflecting electrode, 260 ... fourth deflecting electrode, 300: first substrate, 302: first deflection electrode, 304: resist Mask, 306: first electrode through hole, 308: insulating film, 310: metal plate, 312: second deflection electrode, 314: second substrate, 316 ... third Deflecting electrode, 318: third substrate, 320: fourth deflecting electrode, 322: fourth substrate, 324: joining substrate, 326: first lead-out wiring, 328: second Lead wiring 330, third lead wiring 332, resist mask 334, wiring through hole 336, through through hole 338, wiring board 340, electrode connection part 342 ... insulating layer, 344 ... insulating layer, 346 ... resist mask, 348 ... insulating film, 350 ... metal layer, 352 ... insulating layer, 354 ... wiring layer
Claims (32)
第1層、第2層、及び前記第1層と前記第2層との間に設けられた絶縁性の第3層を有する基板を用意する基板用意段階と、
前記第1層を貫通する第1電極用貫通孔を形成する第1電極用貫通孔形成段階と、
前記第2層を貫通する第2電極用貫通孔を形成する第2電極用貫通孔形成段階と、
前記第1電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第1偏向電極を形成する第1電極形成段階と、
前記第2電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第2偏向電極を形成する第2電極形成段階と
を備えることを特徴とする製造方法。A method of manufacturing a deflector for deflecting a charged particle beam,
A substrate preparing step of preparing a substrate having a first layer, a second layer, and an insulating third layer provided between the first layer and the second layer;
Forming a first electrode through hole for forming a first electrode through hole penetrating the first layer;
Forming a second electrode through hole for forming a second electrode through hole penetrating the second layer;
A first electrode forming step of forming a first deflection electrode by embedding a conductive material in the first electrode through hole;
A second electrode forming step of forming a second deflection electrode by burying a conductive material in the second electrode through hole.
前記第2電極用貫通孔形成段階は、前記所定の形状の他の形状の前記第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、
前記第1電極形成段階は、前記所定の形状の前記第1偏向電極を形成する段階を有し、
前記第2電極形成段階は、前記他の形状の前記第2偏向電極を形成する段階を有することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。The first electrode through hole forming step includes forming the first electrode through hole having a predetermined shape,
The step of forming the second electrode through hole includes forming the second electrode through hole having another shape other than the predetermined shape,
The first electrode forming step includes forming the first deflection electrode having the predetermined shape,
2. The method according to claim 1, wherein the forming the second electrode includes forming the second deflection electrode having the other shape.
前記第2電極用貫通孔形成段階は、対向する2つの前記第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、
前記第1電極形成段階は、円筒形状の前記第1偏向電極を形成する段階を有し、
前記第2電極形成段階は、対向する2つの前記第2偏向電極を形成する段階を有することを特徴とする請求項3に記載の製造方法。The step of forming the first electrode through hole includes the step of forming the cylindrical first electrode through hole,
The step of forming the second electrode through-hole includes forming two opposing second electrode through-holes,
Forming the first electrode includes forming the cylindrical first deflection electrode;
The method according to claim 3, wherein the forming the second electrode includes forming two opposing second deflection electrodes.
前記第2電極形成段階は、前記第1偏向電極の直径より小さい間隔隔てられた前記2つの第2偏向電極を形成する段階を有することを特徴とする請求項4に記載の製造方法。Forming the second electrode through-hole includes forming two second electrode through-holes spaced apart from each other by a diameter smaller than the diameter of the first electrode through-hole;
The method of claim 4, wherein forming the second electrode comprises forming the two second deflection electrodes spaced apart from each other by a distance smaller than a diameter of the first deflection electrode.
前記第2電極用貫通孔形成段階は、前記基板の面内方向における前記所定の位置の他の位置に前記第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、
前記第1電極形成段階は、前記所定の位置に形成された前記第1偏向電極を形成する段階を有し、
前記第2電極形成段階は、前記他の位置に形成された前記第2偏向電極を形成する段階を有することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。The first electrode through-hole forming step includes forming the first electrode through-hole at a predetermined position in an in-plane direction of the substrate,
Forming the second electrode through hole includes forming the second electrode through hole at another position of the predetermined position in an in-plane direction of the substrate;
The first electrode forming step includes forming the first deflection electrode formed at the predetermined position,
The method of claim 1, wherein the forming the second electrode comprises forming the second deflection electrode formed at the other position.
前記第2電極用貫通孔形成段階は、前記第1の方向に略垂直な第2の方向に沿って2つの前記第2電極用貫通孔を形成する段階を有し、
前記第1電極形成段階は、前記第1の方向に沿って対向する2つの前記第1偏向電極を形成する段階を有し、
前記第2電極形成段階は、前記第2の方向に沿って対向する2つの前記第2偏向電極を形成する段階を有することを特徴とする請求項6に記載の製造方法。The first electrode through-hole forming step includes forming two first electrode through-holes along a first direction,
The step of forming the through-hole for the second electrode includes the step of forming two through-holes for the second electrode along a second direction substantially perpendicular to the first direction,
The first electrode forming step includes a step of forming two first deflection electrodes facing each other along the first direction,
The method according to claim 6, wherein the forming the second electrode includes forming the two second deflection electrodes facing each other in the second direction.
前記第2電極用貫通孔形成段階は、前記基板の前記第2層側である裏面から前記第2層をドライエッチングにより除去して前記第2電極用貫通孔を形成する段階を有することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。The step of forming the first electrode through hole includes the step of forming the first electrode through hole by removing the first layer by dry etching from a surface of the substrate on the first layer side,
The step of forming the through-hole for the second electrode may include a step of forming the through-hole for the second electrode by removing the second layer by dry etching from a rear surface of the substrate on the side of the second layer. The manufacturing method according to claim 1, wherein
前記第2電極形成段階は、前記第2電極用貫通孔内に金属ペーストを埋め込むことにより前記第2偏向電極を形成する段階を有することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。The first electrode forming step includes forming the first deflection electrode by embedding a metal paste in the first electrode through hole,
2. The method according to claim 1, wherein the forming the second electrode includes forming the second deflection electrode by embedding a metal paste in the through-hole for the second electrode.
第1層、第2層、及び前記第1層と前記第2層との間に設けられた絶縁性の第3層を有する第1基板と、
前記第1層を貫通する第1貫通孔内に形成された第1偏向電極ユニットと、
前記第3層により前記第1偏向電極ユニットと離間され、前記第2層を貫通する第2貫通孔内に形成された第2偏向電極ユニットと
を備えることを特徴とする偏向器。A deflector for deflecting a charged particle beam,
A first substrate having a first layer, a second layer, and an insulating third layer provided between the first layer and the second layer;
A first deflection electrode unit formed in a first through hole penetrating the first layer;
A deflector comprising: a second deflection electrode unit separated from the first deflection electrode unit by the third layer and formed in a second through-hole penetrating the second layer.
前記第1偏向電極ユニット及び前記第2偏向電極ユニットの少なくとも1つは、前記荷電粒子線を偏向することを特徴とする請求項11に記載の偏向器。The first through-hole and the second through-hole form a through-hole through which the charged particles pass,
The deflector according to claim 11, wherein at least one of the first deflection electrode unit and the second deflection electrode unit deflects the charged particle beam.
前記第2偏向電極ユニットは、前記所定の形状の他の形状の第2偏向電極を有することを特徴とする請求項11に記載の偏向器。The first deflection electrode unit has a first deflection electrode having a predetermined shape,
The deflector according to claim 11, wherein the second deflection electrode unit has a second deflection electrode having another shape other than the predetermined shape.
前記第2偏向電極ユニットは、対向する2つの前記第2偏向電極を有することを特徴とする請求項13に記載の偏向器。The first deflection electrode unit includes the cylindrical first deflection electrode,
The deflector according to claim 13, wherein the second deflection electrode unit has two opposed second deflection electrodes.
前記第4層を貫通する第3貫通孔内に形成された第3偏向電極ユニットと、
前記第6層により前記第3偏向電極ユニットと離間され、前記第5層を貫通する第4貫通孔内に形成された第4偏向電極ユニットと、
前記第2偏向電極ユニットと前記第3偏向電極ユニットとを電気的に接続する電極接続部と
をさらに備えることを特徴とする請求項11に記載の偏向器。A fourth layer, a fifth layer, and an insulating sixth layer provided between the fourth layer and the fifth layer, such that the second layer and the fourth layer face each other. A second substrate provided;
A third deflection electrode unit formed in a third through hole penetrating the fourth layer;
A fourth deflection electrode unit separated from the third deflection electrode unit by the sixth layer and formed in a fourth through hole penetrating the fifth layer;
The deflector according to claim 11, further comprising: an electrode connection unit that electrically connects the second deflection electrode unit and the third deflection electrode unit.
前記第1偏向電極ユニット、前記第2偏向電極ユニット、前記第3偏向電極ユニット、及び前記第4偏向電極ユニットの少なくとも1つは、前記荷電粒子線を偏向することを特徴とする請求項16に記載の偏向器。The first through-hole, the second through-hole, the third through-hole, and the fourth through-hole are formed with a through-hole through which the charged particles pass,
17. The apparatus according to claim 16, wherein at least one of the first deflection electrode unit, the second deflection electrode unit, the third deflection electrode unit, and the fourth deflection electrode unit deflects the charged particle beam. The deflector as described.
前記第4偏向電極ユニットは、円筒形状の第4偏向電極を有することを特徴とする請求項16に記載の偏向器。The third deflection electrode unit has two first deflection electrodes facing each other,
17. The deflector according to claim 16, wherein the fourth deflection electrode unit has a cylindrical fourth deflection electrode.
前記荷電粒子線を発生する荷電粒子線発生部と、
所望の位置に照射すべく、前記荷電粒子線を偏向する前記偏向器と
を備え、
前記偏向器は、
第1層、第2層、及び前記第1層と前記第2層との間に設けられた絶縁性の第3層を有する第1基板と、
前記第1層を貫通する第1貫通孔内に形成された第1偏向電極ユニットと、
前記第3層により前記第1偏向電極ユニットと離間され、前記第2層を貫通する第2貫通孔内に形成された第2偏向電極ユニットと
を有することを特徴とする露光装置。An exposure apparatus for exposing a wafer with a charged particle beam,
A charged particle beam generator that generates the charged particle beam,
A deflector for deflecting the charged particle beam to irradiate a desired position,
The deflector is
A first substrate having a first layer, a second layer, and an insulating third layer provided between the first layer and the second layer;
A first deflection electrode unit formed in a first through hole penetrating the first layer;
An exposure apparatus, comprising: a second deflection electrode unit separated from the first deflection electrode unit by the third layer and formed in a second through hole penetrating the second layer.
第1基板を用意する第1基板用意段階と、
前記第1基板に第1電極用貫通孔を形成し、前記第1電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第1偏向電極を形成する第1電極形成段階と、
第2基板を用意する第2基板用意段階と、
前記第2基板に第2電極用貫通孔を形成し、前記第2電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第2偏向電極を形成する第2電極形成段階と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合せ、前記第1基板及び前記第2基板を有する接合基板を生成する接合段階と、
前記第1偏向電極及び前記第2偏向電極が露出し、前記荷電粒子線が通過する通過貫通孔を前記接合基板に形成する通過貫通孔を形成する貫通孔形成段階と
を備えることを特徴とする製造方法。A method of manufacturing a deflector for deflecting a charged particle beam,
A first substrate preparation step of preparing a first substrate;
Forming a first electrode through-hole in the first substrate, and forming a first deflection electrode by embedding a conductive material in the first electrode through-hole;
A second substrate preparation step of preparing a second substrate;
Forming a second electrode through hole in the second substrate, and forming a second deflection electrode by embedding a conductive material in the second electrode through hole;
Bonding the first substrate and the second substrate to form a bonding substrate having the first substrate and the second substrate;
Forming a through hole for exposing the first deflecting electrode and the second deflecting electrode and forming a through hole through which the charged particle beam passes in the bonding substrate. Production method.
前記第2電極形成段階は、前記第1の方向に略垂直な第2の方向において対向する2つの前記第2電極用貫通孔を前記第2基板に形成し、前記2つの第2電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで、前記第2の方向において対向する2つの前記第2偏向電極を形成する段階を有し、
前記接合段階は、前記2つの第1偏向電極の中心と前記2つの第2偏向電極の中心とが重なるように前記第1基板と前記第2基板とを貼り合せる段階を有し、
前記貫通孔形成段階は、前記2つの第1偏向電極及び前記2つの第2偏向電極が露出する前記通過貫通孔を形成する段階を有することを特徴とする請求項21に記載の製造方法。The first electrode forming step includes: forming two first electrode through holes facing each other in a first direction in the first substrate; and embedding a conductive material in the two first electrode through holes. Forming the two first deflection electrodes facing each other in the first direction,
The second electrode forming step includes forming two of the second electrode through holes facing each other in a second direction substantially perpendicular to the first direction in the second substrate, and forming the two second electrode through holes. Embedding a conductive material in the hole to form two second deflection electrodes facing each other in the second direction,
The bonding includes bonding the first substrate and the second substrate such that the centers of the two first deflection electrodes and the centers of the two second deflection electrodes overlap;
22. The method of claim 21, wherein forming the through-hole includes forming the through-hole exposing the two first deflection electrodes and the two second deflection electrodes.
前記第3基板に第3電極用貫通孔を形成し、前記第3電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第3偏向電極を形成する第3電極形成段階と、
第4基板を用意する第4基板用意段階と、
前記第4基板に第4電極用貫通孔を形成し、前記第4電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第4偏向電極を形成する第4電極形成段階と
を備え、
前記第3電極形成段階は、前記第1の方向に略45度の角度をなす第3の方向において対向する2つの前記第3電極用貫通孔を前記第3基板に形成し、前記2つの第3電極用貫通孔内に導電材料を埋め込んで、前記第3の方向において対向する2つの前記第3偏向電極を形成する段階を有し、
前記第4電極形成段階は、前記第3の方向に略垂直な第4の方向において対向する2つの前記第4電極用貫通孔を前記第4基板に形成し、前記2つの第4電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで、前記第4の方向において対向する2つの前記第4偏向電極を形成する段階を有し、
前記接合段階は、前記2つの第1偏向電極の中心、前記2つの第2偏向電極の中心、前記2つの第3偏向電極の中心、及び前記2つの第4偏向電極の中心が重なるように前記第1基板、前記第2基板、前記第3基板、及び前記第4基板を貼り合せる段階を有し、
前記通過貫通孔形成段階は、前記2つの第1偏向電極、前記2つの第2偏向電極、前記2つの第3偏向電極、及び前記2つの第4偏向電極が露出する前記通過貫通孔を形成する段階を有することを特徴とする請求項23に記載の製造方法。A third substrate preparing step of preparing a third substrate;
Forming a third electrode through hole in the third substrate, and forming a third deflection electrode by embedding a conductive material in the third electrode through hole;
A fourth substrate preparing step of preparing a fourth substrate;
Forming a fourth electrode through-hole in the fourth substrate, forming a fourth deflection electrode by embedding a conductive material in the fourth electrode through-hole, and forming a fourth electrode.
Forming the third electrode through-holes facing each other in a third direction at an angle of approximately 45 degrees with the first direction in the third substrate; Embedding a conductive material in the through-hole for three electrodes to form two third deflection electrodes facing each other in the third direction,
The step of forming the fourth electrode includes forming two through-holes for the fourth electrode facing in a fourth direction substantially perpendicular to the third direction in the fourth substrate, and forming the two through-holes for the fourth electrode. Embedding a conductive material in the hole to form two fourth deflection electrodes facing each other in the fourth direction,
The joining is performed such that a center of the two first deflection electrodes, a center of the two second deflection electrodes, a center of the two third deflection electrodes, and a center of the two fourth deflection electrodes overlap. Bonding a first substrate, the second substrate, the third substrate, and the fourth substrate,
The step of forming the through-hole includes forming the through-hole through which the two first deflection electrodes, the two second deflection electrodes, the two third deflection electrodes, and the two fourth deflection electrodes are exposed. The method according to claim 23, comprising a step.
前記第2電極形成段階は、前記第1基板に形成された前記複数の第1偏向電極ユニットと同様に、前記所定の方向において対向する2つの前記第2偏向電極を含む第2偏向電極ユニットを同心円上に前記所定の角度毎に複数形成する段階を有し、
前記接合段階は、前記第2基板を前記所定の角度回転させ、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合せる段階を有し、
前記通過貫通孔形成段階は、対向する前記2つの第1偏向電極及び対向する前記2つの第2偏向電極がそれぞれ露出する複数の前記通過貫通孔を形成する段階を有することを特徴とする請求項21に記載の製造方法。The first electrode forming step includes a step of forming a plurality of first deflection electrode units including two first deflection electrodes facing each other in a predetermined direction on a concentric circle at a predetermined angle,
The second electrode forming step includes, similarly to the plurality of first deflection electrode units formed on the first substrate, a second deflection electrode unit including two second deflection electrodes facing each other in the predetermined direction. Forming a plurality of concentric circles for each of the predetermined angles,
The bonding step includes rotating the second substrate by the predetermined angle, and bonding the first substrate and the second substrate.
The step of forming the through-hole includes forming a plurality of through-holes that respectively expose the two opposing first deflection electrodes and the two opposing second deflection electrodes. 22. The production method according to 21.
前記第3基板に第3電極用貫通孔を形成し、前記第3電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第3偏向電極を形成する第3電極形成段階と、
第4基板を用意する第4基板用意段階と、
前記第4基板に第4電極用貫通孔を形成し、前記第4電極用貫通孔内に導電性材料を埋め込んで第4偏向電極を形成する第4電極形成段階と
をさらに備え、
前記第1電極形成段階は、所定の方向において対向する2つの前記第1偏向電極を含む第1偏向電極ユニットを同心円上に略45度毎に複数形成する段階を有し、
前記第2電極形成段階は、前記第1基板に形成された前記複数の第1偏向電極ユニットと同様に、前記所定の方向において対向する2つの前記第2偏向電極を含む第2偏向電極ユニットを同心円上に略45度毎に複数形成する段階を有し、
前記第3電極形成段階は、前記第1基板に形成された前記複数の第1偏向電極ユニットと同様に、前記所定の方向において対向する2つの前記第3偏向電極を含む第3偏向電極ユニットを同心円上に略45度毎に複数形成する段階を有し、
前記第4電極形成段階は、前記第1基板に形成された前記複数の第1偏向電極ユニットと同様に、前記所定の方向において対向する2つの前記第4偏向電極を含む第4偏向電極ユニットを同心円上に略45度毎に複数形成する段階を有し、
前記接合段階は、前記第2基板を略90度回転させ、前記第3基板を略45度回転させ、前記第4基板を略135度回転させ、前記第1基板、前記第2基板、前記第3基板、及び前記第4基板を貼り合せる段階を有し、
前記通過貫通孔形成段階は、前記2つの第1偏向電極、前記2つの第2偏向電極、前記2つの第3偏向電極、及び前記2つの第4偏向電極がそれぞれ露出する複数の前記通過貫通孔を形成する段階を有することを特徴とする請求項21に記載の製造方法。A third substrate preparing step of preparing a third substrate;
Forming a third electrode through hole in the third substrate, and forming a third deflection electrode by embedding a conductive material in the third electrode through hole;
A fourth substrate preparing step of preparing a fourth substrate;
Forming a fourth electrode through-hole in the fourth substrate, and forming a fourth deflection electrode by embedding a conductive material in the fourth electrode through-hole.
The first electrode forming step includes a step of forming a plurality of first deflection electrode units including two first deflection electrodes facing each other in a predetermined direction on a concentric circle substantially every 45 degrees,
The second electrode forming step includes, similarly to the plurality of first deflection electrode units formed on the first substrate, a second deflection electrode unit including two second deflection electrodes facing each other in the predetermined direction. Forming a plurality of concentric circles approximately every 45 degrees,
The third electrode forming step includes, similarly to the plurality of first deflection electrode units formed on the first substrate, a third deflection electrode unit including two third deflection electrodes facing each other in the predetermined direction. Forming a plurality of concentric circles approximately every 45 degrees,
The fourth electrode forming step includes, similarly to the plurality of first deflection electrode units formed on the first substrate, a fourth deflection electrode unit including two fourth deflection electrodes facing each other in the predetermined direction. Forming a plurality of concentric circles approximately every 45 degrees,
In the bonding step, the second substrate is rotated by approximately 90 degrees, the third substrate is rotated by approximately 45 degrees, the fourth substrate is rotated by approximately 135 degrees, and the first substrate, the second substrate, and the second substrate are rotated. Bonding a third substrate and the fourth substrate,
The passing through-hole forming step includes the plurality of passing through-holes exposing the two first deflection electrodes, the two second deflection electrodes, the two third deflection electrodes, and the two fourth deflection electrodes, respectively. 22. The method according to claim 21, further comprising the step of:
第1基板と、
前記第1基板に貼り合わされた第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板を貫通する通過貫通孔内の前記第1基板の内壁に形成された第1偏向電極を有する第1偏向電極ユニットと、
前記第1基板及び前記第2基板を貫通する通過貫通孔内の前記第2基板の内壁に形成された第1偏向電極を有する第2偏向電極ユニットと、
前記第1基板を貫通して前記第1基板の表面から前記第2偏向電極に繋がる第2引出配線と
を備えることを特徴とする偏向器。A deflector for deflecting a charged particle beam,
A first substrate;
A second substrate bonded to the first substrate;
A first deflection electrode unit having a first deflection electrode formed on an inner wall of the first substrate in a through hole penetrating the first substrate and the second substrate;
A second deflection electrode unit having a first deflection electrode formed on an inner wall of the second substrate in a through hole penetrating the first substrate and the second substrate;
A deflector comprising: a second extraction wiring penetrating the first substrate and connected to the second deflection electrode from a surface of the first substrate.
前記第2偏向電極ユニットは、前記通過貫通孔を通過する前記荷電粒子線を前記第1の方向と異なる第2の方向に偏向することを特徴とする請求項27に記載の偏向器。The first deflection electrode unit deflects the charged particle beam passing through the passage through hole in a first direction,
The deflector according to claim 27, wherein the second deflection electrode unit deflects the charged particle beam passing through the passage through-hole in a second direction different from the first direction.
前記第2偏向電極ユニットは、前記第1の方向に略垂直な第2の方向において対向する2つの前記第2偏向電極を有することを特徴とする請求項27に記載の偏向器。The first deflection electrode unit has two first deflection electrodes facing each other in a first direction,
28. The deflector according to claim 27, wherein said second deflection electrode unit has two said second deflection electrodes facing each other in a second direction substantially perpendicular to said first direction.
前記第3基板に貼り合わされた第4基板と、
前記第1基板、前記第2基板、前記第3基板、及び前記第4基板を貫通する前記通過貫通孔内の前記第3基板の内壁に形成された第3偏向電極を有する第3偏向電極ユニットと、
前記第1基板、前記第2基板、前記第3基板、及び前記第4基板を貫通する前記通過貫通孔内の前記第4基板の内壁に形成された第4偏向電極を有する第4偏向電極ユニットと、
前記第1基板及び前記第2基板を貫通して前記第1基板の表面から前記第3偏向電極に繋がる第3引出配線と、
前記第1基板、前記第2基板、及び前記第3基板を貫通して前記第1基板の表面から前記第4偏向電極に繋がる第3引出配線と
をさらに備えることを特徴とする請求項27に記載の偏向器。A third substrate bonded to the second substrate;
A fourth substrate bonded to the third substrate,
A third deflection electrode unit having a third deflection electrode formed on an inner wall of the third substrate in the through hole penetrating the first substrate, the second substrate, the third substrate, and the fourth substrate; When,
A fourth deflection electrode unit having a fourth deflection electrode formed on an inner wall of the fourth substrate in the through hole penetrating the first substrate, the second substrate, the third substrate, and the fourth substrate; When,
A third lead-out wire penetrating the first substrate and the second substrate and connected to the third deflection electrode from a surface of the first substrate;
28. The semiconductor device according to claim 27, further comprising: a third lead-out wiring penetrating the first substrate, the second substrate, and the third substrate and connected to the fourth deflection electrode from a surface of the first substrate. The deflector as described.
前記第2偏向電極ユニットは、前記第1の方向に略垂直な第2の方向において対向する2つの前記第2偏向電極を有し、
前記第3偏向電極ユニットは、前記第1方向に略45度の角度をなす第3の方向において対向する2つの前記第3偏向電極を有し、
前記第4偏向電極ユニットは、前記第3の方向に略垂直な方向である第4の方向において対向する2つの前記第4偏向電極を有することを特徴とする請求項30に記載の偏向器。The first deflection electrode unit has two first deflection electrodes facing each other in a first direction,
The second deflection electrode unit includes two second deflection electrodes facing each other in a second direction substantially perpendicular to the first direction,
The third deflecting electrode unit includes two third deflecting electrodes facing each other in a third direction that forms an angle of approximately 45 degrees with the first direction,
31. The deflector according to claim 30, wherein the fourth deflecting electrode unit has two fourth deflecting electrodes facing each other in a fourth direction that is a direction substantially perpendicular to the third direction.
前記荷電粒子線を発生する荷電粒子線発生部と、
所望の位置に照射すべく、前記荷電粒子線を偏向する前記偏向器と
を備え、
前記偏向器は、
前記第1基板に貼り合わされた第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板を貫通する通過貫通孔内の前記第1基板の内壁に形成された第1偏向電極を有する第1偏向電極ユニットと、
前記第1基板及び前記第2基板を貫通する通過貫通孔内の前記第2基板の内壁に形成された第1偏向電極を有する第2偏向電極ユニットと、
前記第1基板を貫通して前記第1基板の表面から前記第2偏向電極に繋がる第2引出配線と
を有することを特徴とする露光装置。An exposure apparatus for exposing a wafer with a charged particle beam,
A charged particle beam generator that generates the charged particle beam,
A deflector for deflecting the charged particle beam to irradiate a desired position,
The deflector is
A second substrate bonded to the first substrate;
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An exposure apparatus, comprising: a second extraction wiring penetrating the first substrate and connected to the second deflection electrode from a surface of the first substrate.
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