JP2005064097A - 電極基板およびその製造方法、該電極基板を用いた偏向器、ならびに該偏向器を用いた荷電粒子線露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造工程が簡略でチャージアップの起こりにくいブランキングアパーチャアレイを提供する。
【解決手段】 基板に貫通口を形成し、その貫通口の側壁に電極を配し、その電極に電位を印加して荷電粒子線を偏向する偏向器において、貫通口を凸部を２箇所以上有する多角形とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、主に半導体集積回路等の微小デバイスの露光に用いられる電子ビーム露光装置やイオンビーム露光装置等の荷電粒子線露光装置に関し、特に、複数の荷電粒子線を用いてパターン描画を行う荷電粒子線露光装置においてブランカーまたは電子レンズを構成する偏向器として用いられる電極基板およびその製造方法に関するものである。

複数の荷電粒子線を用いてパターン描画を行う荷電粒子線露光装置の例が、非特許文献１に開示されている。図９は非特許文献１に開示された荷電粒子線露光装置に用いられるブランキングアパーチャアレイの断面図である。ブランキングアパーチャアレイは開口（貫通口）および偏向器をアレイ状に配列したものであり、複数の電子ビームの照射を個別に制御することができる。ここで、図中、５１が開口を、５２，５３が第１および第２のブランキング電極を、それぞれ示している。開口５１を通過した荷電粒子ビームをウエハのような試料上に照射する時には、第１および第２のブランキング電極５２，５３に接地電位の信号を印加し、遮断する時には、第１および第２のブランキング電極に正負の電位の信号を同時に印加する。

また、非特許文献１には、ブランキングアパーチャアレイの作製方法として、シリコンなどの半導体結晶の基板に複数の開口を所定間隔で２次元的に形成し、各開口周囲に偏向電極対を形成することにより作製する方法が紹介されている。具体的には、Ｓｉ基板の表面に、ブランキングアパーチャアレイに対応した凹部を形成し、各々の凹部に隣接して偏向電極をめっきにより形成した後、前記基板表面から、めっき下地として使われた導体層を除去し、その後で前記Ｓｉ基板の裏面をウェットエッチングしてメンブレンを形成する。前記ウェットエッチングは、前記Ｓｉ基板を、その裏面の一部を除き保護した状態で実行する。

しかしながら、従来のブランキングアパーチャアレイには以下の問題点があった。
（１）作製方法が非常に複雑である。そのため、アレイ数の増加を試みた場合、多数のブランキングアパーチャアレイを精度および歩留まり良く作製することが難しい。
（２）偏向電極の付近に例えばシリコン酸化膜等の絶縁体が広範囲に露出している。そのため、荷電粒子線が照射された場合に、チャージアップを引き起こし、開口を通過する荷電粒子線に影響を与える恐れがある。このため、荷電粒子線の適切な偏向および位置制御が行われず、精度良くウエハを露光することが困難になる可能性がある。
"安田 洋：応用物理 ６９、１１３５（１９９４）"

本発明は、上記従来例における問題点を解決するもので、ブランキングアパーチャアレイ等として用いられる電極基板を簡易に製造する方法を提供することを課題とする。また、ブランキングアパーチャアレイ等として用いる場合にチャージアップの起こりにくい電極基板の提供をさらなる課題とする。

上記課題を解決するため本発明の電極基板は、貫通口を有する基板と、該貫通口の側壁に配置された単数または複数の電極とを有する電極基板であって、前記貫通口の前記基板の表面と平行な断面の形状が凸多角形の一部に凸部を設けた形状であることを特徴とする。

前記凸部は、電極が形成される側壁面側から見ると溝である。このような溝は、スパッタリングや蒸着等の成膜方法では貫通口の側壁の平面部分から溝内にかけての連続膜は形成され難いため、結果的に、隣接する電極間はこの凸部で電気的に絶縁することができる。特に、凸部のアスペクト比（溝の開口幅と深さとの比）が１よりも大きい場合に有効である。
また、前記凸部は、スパッタリングや蒸着等の成膜方法により複数の電極を形成する際に、マスクし易く、貫通口の側壁に互いに絶縁された複数の電極を高い歩留まりで形成することができる。
さらに、前記貫通口として、互いに実質平行な一対の第１の側壁面と、この第１の側壁面に実質垂直な一対の第２の側壁面とを有するものを形成し、前記電極として第１の側壁面に荷電粒子を偏向するための第１の電極対を互いに対向して配置し、第２の側壁面にシールド用の第２の電極対を互いに対向して配置することにより、チャージアップの起こりにくい電極基板を提供することができる。この場合の凸多角形は正方形もしくは長方形またはこれらの１〜４つの角部をそれぞれ単数または複数の直線でカットした形状である。

以下に、本発明の実施の形態として偏向器を例に表現を変えて列挙する。
[実施形態１]（貫通口の形状）
荷電粒子線を偏向する偏向器であって、
前記偏向器が、
基板と、
前記基板に形成された貫通口と、
前記貫通口の側壁に設置された第一の電極と、
前記貫通口の側壁に第一の電極に対向して設置された第二の電極と、
前記第一の電極と前記第二の電極とに独立に電圧を印加する電圧印加手段とを有し、
前記貫通口の前記基板の表面と平行な断面の形状が多角形であって、前記多角形の内角が１８０°を超える箇所を４箇所以上有する
ことを特徴とする偏向器。
このように、貫通口の断面形状を、内角が１８０°を超える箇所を４箇所以上有する凹多角形とすると、多角形が凸部を２ヶ所以上形成することになる。凸部の内側にはスパッタや蒸着等の成膜方法では貫通口の側壁に連続膜を形成することが難しく、結果的に、第一の電極と第二の電極とを電気的に絶縁することができる。特に、凸部のアスペクト比が１より大きい場合に有効である。アスペクト比が２より大きいとさらに有効である。

[実施形態２]（電極２分割）
前記多角形の内角が１８０°を超える箇所が８箇所以上であることを特徴とする実施形態１に記載の偏向器。
このように、多角形の内角が１８０°を超える箇所を８箇所以上設けると、多角形が凸部を４箇所以上形成することになる。実施形態１と同様の理由により、貫通口内に４つの独立した電極を形成することができる。

[実施形態３]（側壁シールド電極）
前記貫通口の側壁であって前記第一の電極に略垂直な面に、第三の電極が設けられ、前記第三の電極が電気的に接地されていることを特徴とする実施形態１または２に記載の偏向器。
このように、第一の電極に垂直な面に第三の電極を設け、電気的に接地することで、貫通口の側壁のチャージアップを防ぐことができる。また、偏向器をアレイ状に配置した場合、隣接する偏向器間のクロストークを低減することができる。

[実施形態４]（絶縁）
前記基板と前記第一の電極との接触面と、前記基板と前記第二の電極との接触面との少なくとも一方において、前記基板が、絶縁層を備えていることを特徴とする実施形態１〜３のいずれかに記載の偏向器。
このように、電極と基板の接触面が絶縁層を備えることで、安定して電極に電位を与えることができる。よって、荷電粒子線の制御速度の向上を試みた場合にも対応できる。

[実施形態５]（熱酸化膜）
前記絶縁層が、二酸化シリコンであることを特徴とする実施形態１〜４のいずれかに記載の偏向器。
このように、絶縁層に二酸化シリコンを用いることで、ＣＶＤやスパッタリング等様々な成膜手段により、容易に絶縁層を設けることができる。特に、基板にシリコンを用いている場合には、熱酸化法により熱酸化膜を形成することが可能であり、カバレッジの良い絶縁層を形成できる。

[実施形態６]（シリコン基板）
前記基板が、シリコンであることを特徴とする実施形態１〜５のいずれかに記載の偏向器。
このように、基板にシリコンを用いることで、反応性イオンエッチングや強アルカリによるウェットエッチングを行うことができ、高精度に貫通口を形成することができる。

[実施形態７]（貴金属電極）
前記第一の電極と前記第二の電極との少なくとも一方の露出面が、貴金属を含むことを特徴とする実施形態１〜６のいずれかに記載の偏向器。
このように、電極の露出面に貴金属を用いることで、電極の酸化の恐れが無い。そのため、電極の酸化による絶縁の恐れが無く、電極自身のチャージアップの可能性が無くなる。

[実施形態８]（アレイ）
実施形態１〜７のいずれかに記載の偏向器が、ライン状（一次元）またはマトリクス状（二次元）に配列されていることを特徴とする偏向器アレイ。
このように、偏向器をライン状またはマトリクス状に配列することで、複数の荷電粒子線による露光装置に用いることができる。

[実施形態９]（製造方法）
実施形態１〜８のいずれかに記載の偏向器または偏向器アレイの作製方法において、
前記基板に前記貫通口をフォトリソグラフィを用いて形成する工程と、
前記貫通口の側壁に絶縁層を形成する工程と、
前記貫通口の側壁に第一の電極と第二の電極と第三の電極との少なくとも一つを形成する工程と
を有することを特徴とする偏向器の作製方法。
このように、基板にフォトリソグラフィを用いて開口（貫通口）を形成し、開口内部に電極を形成することで、実施形態１〜８に説明した偏向器または偏向器アレイを簡単な作製プロセスにより、提供することができる。

[実施形態１０]（ＲＩＥ）
前記貫通口を形成する工程が、反応性イオンエッチングを含むことを特徴とする実施形態９に記載の偏向器の作製方法。
このように、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いて開口を形成することで、電極および開口を精度良く形成することができる。また、多数の偏向器を配列して作製する場合にも適用できる。

[実施形態１１]（熱酸化膜）
前記基板がシリコンであって、前記貫通口の側壁に絶縁層を形成する工程が熱酸化を含むことを特徴とする実施形態９または１０に記載の偏向器の作製方法。
このように、開口の側壁に熱酸化によって二酸化シリコンを形成することができ、カバレッジの良い絶縁層を形成できる。

[実施形態１２]（スパッタか蒸着）
前記貫通口の側壁に第一の電極と第二の電極と第三の電極との少なくとも一つを形成する工程が、スパッタリングと蒸着との何れかを含むことを特徴とする実施形態９〜１１のいずれかに記載の偏向器の作製方法。
このように、電極をスパッタリングや蒸着により成膜することで、前述した凸部において、連続膜の形成が難しいため、偏向電極とシールド電極とを電気的に独立に形成することができる。

[実施形態１３]（露光装置）
荷電粒子線を用いてウエハを露光する荷電粒子線露光装置であって、
前記荷電粒子線露光装置が、
荷電粒子線を放射する荷電粒子源と、
前記荷電粒子源の中間像を複数形成する第１の電子光学系と、
前記第１の電子光学系によって形成される複数の中間像をウエハ上に投影する第２の電子光学系と、
前記ウエハを保持し所定の位置に駆動して位置決めする位置決め装置とを有し、
前記第１の電子光学系が、実施形態１〜８のいずれかに記載の偏向器を有する
ことを特徴とする荷電粒子線露光装置。
このように、実施形態１〜８のいずれかに記載の偏向器を荷電粒子線露光装置に応用することで、偏向器のチャージアップの恐れが少ないため、安定した動作が可能な荷電粒子線露光装置を提供することができる。また、偏向器が簡単な構成のため、歩留まり良く安価に提供することができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
[第１の実施例]（荷電粒子線の偏向器の説明）
図５は本発明の第１の実施例に係る荷電粒子線の偏向器５００の概観図であり、（ａ）が上面図、（ｂ）が（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図、（ｃ）が（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図をそれぞれ示している。

先ず、偏向器５００の構造について説明する。偏向器５００は一つの荷電粒子線を偏向する偏向器であり、基板５０１に荷電粒子線が通過する貫通口５１３を備えている。貫通口５１３は長方形（凸多角形）の４隅に長方形の４つの凸部５１５を有していることを特徴としている。貫通口５１３の全体としての形状は内角が１８０°を超える箇所を８箇所有する１６角形（凹１６角形）であり、角５１４は２２５°である。凸部５１５は貫通口５１３の側壁から見れば、アスペクト比が２の溝またはスリットである。凸部５１５は作製方法上、１対の偏向電極５０３および１対のシールド電極５０６を電気的に独立に形成することを目的に設けられたものであり、作製方法については後述する。

貫通口５１３の側壁には一対の偏向電極５０３ａ、５０３ｂが対向して設けられている。また、貫通口５１３の側壁であって、偏向電極５０３ａ、５０３ｂに垂直な面には一対のシールド電極５０５ａ、５０５ｂが対向して設けられている。シールド電極５０５ａ、５０５ｂは、基板５０１の表面にこのシールド電極５０５ａ、５０５ｂのそれぞれと連続する膜として形成された配線５０６ａ、５０６ｂにより、電気的に接地されている。凸部５１５の側壁は偏向電極５０３ａ、５０３ｂおよびシールド電極５０５ａ、５０５ｂの両側および凸部５１５内に絶縁層５０４を露出している部分を有しているが、それらの露出部分は貫通口５１３の中央部から離れているため、荷電粒子線の通過によるチャージアップの恐れが少ない。

さらに、基板５０１の表面には偏向電極５０３ａ、５０３ｂに電位を与えるための配線５０２ａ、５０２ｂが設けられ、配線５０２ａ、５０２ｂと偏向電極５０３ａ、５０３ｂとはそれぞれ連続した膜として形成されている。配線５０２ａ、５０２ｂは、ここでは偏向電極５０３ａ、５０３ｂと同一幅で、配線５０６ａ、５０６ｂはシールド電極５０５ａ、５０５ｂと同一幅で、それぞれ形成されている。また、配線５０２ａ、５０２ｂのもう一端は、パッド５１０ａ、５１０ｂとして機能し、プローブピンやワイヤボンディング等で電気的接触がとられる。さらに、電源５１１により、偏向電極５０３ａ、５０３ｂに任意の電位を印加することができる。

また、基板５０１は絶縁層５０４を備えており、偏向電極５０３ａ、５０３ｂに安定して電位を与えることができる。また、基板５０１は例えば、厚さ２００μｍのシリコン基板であり、厚さは主に必要な偏向感度により決定される。また、偏向電極５０３ａ、５０３ｂには金や白金等の貴金属を用いる。また、配線５０２ａ、５０２ｂは金や白金等の貴金属や、銅、アルミニウム等の低抵抗な金属を用いる。また、絶縁層５０４にはシリコン窒化膜やシリコン酸化膜等を用いる。主要部の寸法は各図に示した。すなわち、貫通口５１３の基本形は、４０μｍ×６０μｍの長方形であり、貫通口５１３は、この基本の長方形の４隅に幅１０μｍ、奥行き約２０μｍの長方形の凸部５１５が付加された凹１６角形状に形成されている。

次に、シールド電極５０５ａ、５０５ｂの機能について説明する。荷電粒子線が貫通口５１３を通過するように照射される時に、シールド電極５０５ａ、５０５ｂは絶縁層５０４のチャージアップを防ぐものである。シールド電極５０５ａ、５０５ｂは電気的に接地されているため、常に接地電位に保たれる。
本実施例の偏向器５００は一つの貫通口５１３および一対の偏向電極５０３ａ、５０３ｂを有したものであるが、同一の基板に偏向器５００をライン状（一次元）またはマトリクス状（二次元）に配置する構成をとり、偏向器アレイとしても良い。偏向器５００を例えばマトリクス状に複数配置した偏向器アレイとして構成した場合、シールド電極５０５ａ、５０５ｂの効果として隣接する偏向器５００間のクロストークを低減する効果が見込める。

図６（ａ）、（ｂ）は偏向器５００の他の構造を示す上面図である。図中、図５と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
図６（ａ）に示した例は、長方形の４隅に該長方形との接合部より底辺の長さが長い三角形状の凸部を配したもので、全体の形状は２０角形となる。内角が１８０°を超える箇所は８箇所である。図６（ａ）において、角５１４は３１５°であり、図５の例と比較して、角度が大きいことを特徴としている。作製方法上、角５１４において膜が連続に形成されないことを目的にしている。
図６（ｂ）に示した例は、上述の例で示しているシールド電極５０５ａ、５０５ｂおよび配線５０６ａ、５０６ｂを持たない構造となっており、偏向器５００自体が簡単な構造となる。

次に、偏向器５００の動作について説明する。荷電粒子線を貫通口５１３を通過するように照射した場合を考える。偏向電極５０３ａ、５０３ｂのそれぞれを電気的に接地した場合には荷電粒子線は貫通口５１３を軌道を変えることなく通過する。しかし、偏向電極５０３ａ、５０３ｂのそれぞれに異なる電位を与えた場合には貫通口５１３に電界が発生し、荷電粒子線を所望の方向に偏向することができる。また、絶縁層５０４の露出を最低限に留めているため、チャージアップの恐れが少なく、安定した動作が期待できる。

次に、上記図６（ａ）に示した偏向器５００の作製方法について図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ｄ）〜（ｆ）を用いて説明する。偏向器５００は、例えば、以下の（１）〜（６）に示す工程を行うことにより作製する。図中、左側の図は図６（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図であり、右側の図は上面図である。
（１）基板５０１を用意する。基板５０１はシリコンより成り、厚さは例えば２００μｍのものを用いるが、偏向感度を決定する重要な要素である。次に、熱酸化法を用いて、基板５０１の表裏面に膜厚１．５μｍの二酸化シリコン５０７を形成する（図７（ａ））。
（２）基板５０１の表面にノボラック系のレジストを用いて、フォトリソグラフィを行い、エッチングのマスクを形成する（不図示）。次に、ＣＦ₄やＣＨＦ₃等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、二酸化シリコン５０７をエッチングする。その後、レジストを除去する（図７（ｂ））。

（３）シリコンである基板５０１に誘導結合型プラズマおよびＢＯＳＣＨプロセスを用いた反応性イオンエッチングを行い、裏面（下）側の二酸化シリコン５０７を基板表面側に露出させる（図７（ｃ））。
（４）二酸化シリコン５０７をバッファードフッ酸を用いて、除去する（不図示）。その後、熱酸化法を用いて、基板５０１の表裏面および開口の側壁に膜厚１．５μｍの二酸化シリコンから成る絶縁層５０４を形成する。同時に、凸部５１５および角５１４を有する貫通口５１３が形成される（図８（ｄ））。
（５）メタルマスク５１６を用いて絶縁層５０４をマスキングする（図８（ｅ））。

（６）配線５０２（５０２ａ、５０２ｂ）層、偏向電極５０３（５０３ａ、５０３ｂ）層、シールド電極５０５（５０５ａ、５０５ｂ）（図５（ｃ）参照）層および配線５０６（５０６ａ、５０６ｂ）層となるチタン／金をそれぞれ５ｎｍ／５００ｎｍの設定厚さ（表面）でスパッタリングにより連続成膜することで、偏向電極５０３と配線５０２とシールド電極５０５と配線５０６とを同時に形成する。図７および図８に不図示のシールド電極５０５は、図７および図８の左図（断面図）において、貫通口５１３の紙面手前および奥に位置する図示しない側壁に、配線５０６と連続して形成される。チタンの膜厚は密着促進の働きをすればよく、数ｎｍ〜数百ｎｍの範囲で使用される。また、貫通口５１３の側壁はスパッタリングの特性により、表面に比較して膜厚が薄くなる傾向がある。そのため、表面には５００ｎｍと十分に厚い膜厚を設定することで、側面には１００ｎｍ以上の膜厚を期待している。さらに、メタルマスク５１６によって凸部５１５がマスキングされているため、凸部５１５の側壁において連続膜が形成されない。そのため、偏向電極５０３とシールド電極５０５とを電気的に絶縁することが可能となる。また、角５１４において、スパッタリングによる連続膜の形成が困難であるため、偏向電極５０３とシールド電極５０５との電気的な絶縁を効果的に行うことができる。また、配線５０２ａ、５０２ｂと偏向電極５０３ａ、５０３ｂとはそれぞれ連続した膜として形成され、電気的に導通している。

［第２の実施例］（電子ビーム露光装置の構成要素説明）
本発明の第２の実施例では、第１の実施例において説明した荷電粒子線の偏向器をブランカーとして用いた電子ビーム露光装置の例を示す。なお、本発明は、電子ビームに限らずイオンビームを用いた露光装置にも同様に適用できる。
図１は本発明の第２の実施例に係る電子ビーム露光装置の要部概略図である。図１において、１は、複数の電子源像を形成し、その電子源像から電子ビームを放射するマルチソースモジュールで、マルチソースモジュール１は、３×３に配列されていて、その詳細については後述する。
２１、２２、２３、２４は磁界レンズアレイであって、３×３に配列された同一形状の開孔を有する磁性体円板ＭＤを間隔を置いて上下に配置し、共通のコイルＣＣによって励磁したものである。その結果、各開孔部分が各磁界レンズＭＬの磁極となり、設計上レンズ磁界を発生させる。

各マルチソースモジュール１の複数の電子源像は、磁界レンズアレイ２１、２２、２３、２４の対応する４つの磁界レンズ（ＭＬ１，ＭＬ２、ＭＬ３，ＭＬ４）によって、ウエハ４上に投影される。そして、ひとつのマルチソースモジュールからの電子ビームがウエハに照射するまでに、その電子ビームに作用する光学系をカラムと定義する。すなわち、本実施例は、９カラム（ｃｏｌ．１〜ｃｏｌ．９）の構成である。
この時、磁界レンズアレイ２１と磁界レンズアレイ２２の対応する２つの磁界レンズで、一度、像を形成し、次にその像を磁界レンズアレイ２３と磁界レンズアレイ２４の対応する２つの磁界レンズでウエハ４上に投影している。そして、磁界レンズアレイ２１、２２、２３、２４のそれぞれの励磁条件を共通コイルで個別に制御することにより、各カラムの光学特性（焦点位置、像の回転、倍率）のそれぞれを略一様に言い換えれば同じ量だけ調整することができる。

３は、マルチソースモジュール１からの複数の電子ビームを偏向させて、複数の電子源像をウエハ４上でＸ，Ｙ方向に変位させる主偏向器である。
５は、ウエハ４を載置し、光軸ＡＸ（Ｚ軸）と直交するＸＹ方向とＺ軸回りの回転方向に移動可能なステージであって、ステージ基準板６が固設されている。
７は、電子ビームによってステージ基準板６上のマークが照射された際に生じる反射電子を検出する反射電子検出器である。

次に、図２は、図１の装置のマルチソースモジュールの機能を説明する図である。同図を用いてマルチソースモジュール１およびマルチモジュール１からウエハ４に照射される電子ビームの光学特性の調整機能について説明する。
図２において、１０１は、電子銃が形成する電子源（クロスオーバ像）である。この電子源１０１から放射される電子ビームは、コンデンサーレンズ１０２によって略平行な電子ビームとなる。本実施例のコンデンサーレンズ１０２は、３枚の開口電極からなる静電レンズである。

１０３は開孔が２次元配列して形成されたアパーチャアレイ、１０４は同一の光学パワーを有する静電レンズが２次元配列して形成されたレンズアレイ、１０５、１０６は個別に駆動可能な静電型の８極偏向器が２次元配列して形成された偏向器アレイ、１０７は個別に駆動可能な静電型のブランカーが２次元配列して形成されたブランカーアレイである。第１の実施例において説明した偏向器はこのブランカーとして用いられ、本実施例においてはブランカーアレイ１０７を形成する。

図３は、図２におけるアパーチャアレイ１０３以降の１カラム分の光学系の構成を示す。図３を用いて各機能を説明する。コンデンサーレンズ１０２（図２）からの略平行な電子ビームは、アパーチャアレイ１０３によって複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビームは、対応するレンズアレイ１０４の静電レンズを介して、ブランカーアレイ１０７の対応するブランカー上に、電子源の中間像を形成する。

この時、偏向器アレイ１０５、１０６は、ブランカーアレイ１０７上に形成される電子源の中間像の位置（光軸と直交する面内の位置）を個別に調整する。また、ブランカーアレイ１０７で偏向された電子ビームは、図２のブランキングアパーチャＡＰによって遮断されるため、ウエハ４には照射されない。一方、ブランカーアレイ１０７で偏向されない電子ビームは、図２のブランキングアパーチャＡＰによって遮断されないため、ウエハ４には照射される。

図２に戻り、マルチソースモジュール１で形成された電子源の複数の中間像は、磁界レンズアレイ２１と磁界レンズアレイ２２の対応する２つの磁界レンズを介して、ウエハ４に投影される。
この時、複数の中間像がウエハ４に投影される際の光学特性のうち、像の回転および倍率は、ブランカーアレイ１０７上の各中間像の位置を調整できる偏向器アレイ１０４、１０５で調整でき、焦点位置は、カラム毎に設けられたダイナミックフォーカスレンズ（静電もしくは磁界レンズ）１０８、１０９で調整できる。

次に本実施例のシステム構成図を図４に示す。ブランカーアレイ制御回路４１は、ブランカーアレイ１０７を構成する複数のブランカーを個別に制御する回路、偏向器アレイ制御回路４２は、偏向器アレイ１０４、１０５を構成する偏向器を個別に制御する回路、Ｄ＿ＦＯＣＵＳ制御回路４３は、ダイナミックフォーカスレンズ１０８、１０９を個別に制御する回路、主偏向器制御回路４４は、主偏向器３を制御する回路、反射電子検出回路４５は、反射電子検出器７からの信号を処理する回路である。これらのブランカーアレイ制御回路４１、偏向器アレイ制御回路４２、Ｄ＿ＦＯＣＵＳ制御回路４３、主偏向器制御回路４４、反射電子検出回路４５は、カラムの数（ｃｏｌ．１〜ｃｏｌ．９）と同じだけ装備されている。

磁界レンズアレイ制御回路４６は、磁界レンズアレイ２１，２２，２３，２４のそれぞれの共通コイルを制御する回路、ステージ駆動制御回路４７は、ステージの位置を検出する不図示のレーザ干渉計と共同してステージ５を駆動制御する制御回路である。主制御系４８は、上記複数の制御回路を制御し、電子ビーム露光装置全体を管理する。

以上説明したように上述の実施例によれば、荷電粒子線の偏向器において、荷電粒子線の照射によるチャージアップの可能性を低くすることができ、安定した動作を期待できる。また、簡単な構造の偏向器を提供することができる。また、この偏向器を荷電粒子線の露光装置に用いることで、信頼性の高い露光装置を提供することができる。

［第３の実施例］（デバイスの生産方法）
次に上記説明した電子ビーム露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図１０は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（ＥＢデータ変換）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。

図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施形態の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の微小デバイスを低コストに製造することができる。

［発明の適用範囲］
上述においては、本発明の電極基板をブランカーを構成する偏向器として使用した例を示したが、本発明は、荷電粒子を収束または発散させる電子レンズを構成する電極基板または偏向器としても用いることができる。また、上述においては、偏向器を３×３の９カラム分配列した例を示したが、カラム数に限定はない。現在、カラム数は千〜数千が一般的である。また、凸部の形状は、図５および図６（ｂ）に示す長方形や図６（ａ）に示す三角形に限られるものではない。例えば、円や楕円またはその一部、前記長方形の先端または三角形の頂角をＲにした形状、さらには他の多角形やそれを丸めた形状等、他の形状でも良い。また、凸部の位置も、上述においては、基本の凸多角形の角部に配置した例を示したが、基本の凸多角形の辺に配置しても良い。特に、貫通口の側壁の同一面に複数の電極を配置する場合には有効である。さらに、貫通口の基本形状自体、角数が無限大の凸多角形である円や楕円等、側壁が曲面となるものであっても良い。

本発明の一実施例に係る電子ビーム露光装置の要部概略を示す図である。 図１の装置のマルチソースモジュールの機能を説明する図である。 図１の装置のカラム毎の電子光学系を説明する図である。 図１の装置のシステム構成を説明する図である。 図１の装置で用いられる偏向器の構造の一例を説明する図である。 図１の装置で用いられる偏向器の構造の他の例を説明する図である。 図１の装置で用いられる偏向器の作製方法の一例を説明する図である。 図１の装置で用いられる偏向器の作製方法の一例を説明する図である。 本発明の背景技術を説明する図である。 デバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。 図１０におけるウエハプロセスを説明する図である。

符号の説明

１ マルチソースモジュール
２１，２２，２３，２４ 磁界レンズアレイ
３ 主偏向器
４ ウエハ
５ ステージ
６ ステージ基準板
７ 反射電子検出器
１０１ 電子源
１０２ コンデンサーレンズ
１０３ アパーチャアレイ
１０４ レンズアレイ
１０５，１０６ 偏向器アレイ
１０７ ブランカーアレイ
１０８，１０９ ダイナミックフォーカスレンズ
４１ ブランカーアレイ制御回路
４２ 偏向器アレイ制御回路
４３ Ｄ＿ＦＯＣＵＳ制御回路
４４ 主偏向制御回路
４５ 反射電子検出回路
４６ 磁界レンズアレイ制御回路
４７ ステージ駆動制御回路
４８ 主制御系
５００ 偏向器
５０１ 基板
５０２ａ，５０２ｂ 配線
５０３ａ，５０３ｂ 偏向電極
５０４ 絶縁層
５０５ａ，５０５ｂ シールド電極
５０６ａ，５０６ｂ 配線
５０７ 二酸化シリコン
５１０ａ，５１０ｂ パッド
５１１ 電源
５１３ 貫通口
ＥＳ 電子源
ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４ 磁界レンズ
ＭＤ 磁性体円板
ＣＣ 共通コイル

Claims (17)

1. 貫通口を有する基板と、該貫通口の側壁に配置された複数の電極とを有する電極基板であって、
   前記貫通口の前記基板の表面と平行な断面の形状が凸多角形の一部に凸部を設けた形状であることを特徴とする電極基板。
2. 前記凸部が各電極間に少なくとも１個ずつ位置していることを特徴とする請求項１に記載の電極基板。
3. 前記凸部が前記凸多角形の角部に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電極基板。
4. 前記基板がシリコン基板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電極基板。
5. 前記電極は少なくとも１つがその露出面に貴金属を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電極基板。
6. 前記電極を配置された貫通口が複数個一次元または二次元配列されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の電極基板。
7. 前記貫通口は互いに実質平行な一対の第１の側壁面を有し、前記電極として第１の電極対が互いに対向して前記第１の側壁面に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の電極基板。
8. 前記貫通口は前記第１の側壁面に実質垂直な一対の第２の側壁面を有し、前記電極としてさらに第２の電極対が互いに対向して前記第２の側壁面に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の電極基板。
9. 前記第１の電極対の少なくとも一方の電極と前記基板との接触面に絶縁層を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の電極基板。
10. 前記絶縁層が二酸化シリコンであることを特徴とする請求項９に記載の電極基板。
11. 請求項１〜１０に記載の電極基板の製造方法であって、
    前記基板に前記貫通口をフォトリソグラフィを用いて形成する工程と、
    前記貫通口の側壁に絶縁層を形成する工程と、
    前記貫通口の側壁に少なくとも一つの電極を形成する工程と
    を有することを特徴とする電極基板の製造方法。
12. 前記貫通口を形成する工程が、反応性イオンエッチング工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
13. 前記基板がシリコンであり、前記貫通口の側壁に絶縁層を形成する工程が熱酸化工程を含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載の製造方法。
14. 電極の少なくとも一つを、スパッタリング工程および蒸着工程の何れかを含む工程により形成することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の製造方法。
15. 請求項７〜１０のいずれか１つに記載の電極基板と、少なくとも前記第１の電極対の一方の電極に他の電極とは独立に電位を印加する電位印加手段とを有することを特徴とする偏向器。
16. 荷電粒子線を用いて被露光基板を露光する荷電粒子線露光装置であって、
    荷電粒子線を放射する荷電粒子源と、
    前記荷電粒子源の中間像を複数形成する第１の電子光学系と、
    前記第１の電子光学系によって形成される複数の中間像をウエハ上に投影する第２の電子光学系と、
    前記ウエハを保持し所定の位置に駆動して位置決めする位置決め装置とを有し、
    前記第１の電子光学系が、請求項１５に記載の偏向器を含むことを特徴とする荷電粒子線露光装置。
17. 請求項１６に記載の荷電粒子線露光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
    

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