JP3223956B2 - Electron emission device, electron beam exposure device, and method of manufacturing electron emission device - Google Patents
Electron emission device, electron beam exposure device, and method of manufacturing electron emission deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の集積回
路や集積回路形成用のマスクの製造に用いられる電子線
露光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam exposure apparatus used for manufacturing an integrated circuit of a semiconductor device and a mask for forming the integrated circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度化や高速
化を向上させるために、半導体集積回路の各素子寸法の
微細化の努力が続けられている。この素子寸法の微細化
のために、紫外光を利用した光学的露光装置では、使用
する光の短波長化、高NA(開口数)化、変形光源など
露光装置の光学的改善や、位相シフトマスクなど新方式
の露光方法などがなされていた。また、これと平行して
電子線あるいはX線露光など新しい露光方式の開発が進
められていた。特に、256メガビットDRAMのよう
な微細パターンをもつ集積回路の形成には電子線露光を
用いた試みが種々提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, efforts have been made to miniaturize the dimensions of each element of a semiconductor integrated circuit in order to improve the density and speed of the semiconductor integrated circuit. In order to reduce the element size, an optical exposure apparatus using ultraviolet light requires a shorter wavelength of light, a higher NA (numerical aperture), an optical improvement of the exposure apparatus such as a deformed light source, and a phase shift. A new type of exposure method such as a mask was used. In parallel with this, development of a new exposure method such as electron beam or X-ray exposure has been advanced. In particular, various attempts using electron beam exposure have been proposed for forming an integrated circuit having a fine pattern such as a 256 megabit DRAM.
【0003】これら電子線露光装置には、ポイントビー
ム型と可変矩形ビーム型とあるが、いずれもパターンを
単位微小領域あるいは矩形領域に分割して、ポイントビ
ームを偏向走査するかあるいはパターンに応じた大きさ
のビームスポットを持つ電子ビームを偏向させパターン
を一筆描画し露光するため、露光に長時間を要すること
になる。例えば上述の256メガビットDRAMでは、
チップ当たりの露光時間が10分程度かかってしまい、
光露光方式に比べて100倍程度も長い露光時間を必要
とする。また、露光装置自体が光学的露光装置に比べて
高価であるという欠点を有している。パターンに繰り返
しがある場合には周期的なパターン群の一部分をマスク
として用意して露光時間の短縮を図った方式も提案され
ているが、パターンに繰り返しがない場合には適用でき
ない。[0003] These electron beam exposure apparatuses include a point beam type and a variable rectangular beam type. In each case, the pattern is divided into a unit minute area or a rectangular area, and the point beam is deflected and scanned, or the pattern is adjusted according to the pattern. Since an electron beam having a beam spot of a large size is deflected to draw a pattern and perform exposure, a long time is required for exposure. For example, in the above-mentioned 256 megabit DRAM,
Exposure time per chip takes about 10 minutes,
An exposure time that is about 100 times longer than the light exposure method is required. Further, there is a disadvantage that the exposure apparatus itself is more expensive than the optical exposure apparatus. When a pattern has repetition, a method of shortening the exposure time by preparing a part of a periodic pattern group as a mask has been proposed, but cannot be applied when the pattern does not have repetition.
【0004】また、H.Yasudaおよびその他:Fast Elect
ron Beam Lithography System with1024 Beam Individu
ally Controlled by Blanking Aperture Array, Jpn.J.
Appl.Phys., Vol. 32, No. 12B, Dec. (1993) 6012-601
7.に報告されている内容は、上述した露光時間を短くす
るために、図7および8に示すように、多数の電子ビー
ムを形成するための多数の開口部の一つ一つにビーム進
行方向を大きく偏向して試料上に到達しないようにする
ビームブランキング電極と配置したブランキングアパー
チャアレイ(BAA)を用いるものである。この方法で
は、パターンの繰り返しがなくてもパターン描画に要す
る時間が短いという利点がある。Further, H. Yasuda and others: Fast Elect
ron Beam Lithography System with1024 Beam Individu
ally Controlled by Blanking Aperture Array, Jpn.J.
Appl.Phys., Vol. 32, No. 12B, Dec. (1993) 6012-601
In order to shorten the above-mentioned exposure time, the contents reported in Section 7 show that the beam travels to each of a number of openings for forming a number of electron beams as shown in FIGS. It uses a blanking aperture array (BAA) arranged with a beam blanking electrode that largely deflects the direction so as not to reach the sample. This method has an advantage that the time required for pattern drawing is short even without repeating the pattern.
【0005】しかしながら、この方法では、電子線源が
1つであるために、開口部の数を増やすとそれだけ広い
範囲のBAAを電子線で照射する必要があり、電子線強
度が低下して、結局試料上に目的の電子線露光量を照射
するための時間が長くかかるという問題がある。また、
BAAの開口部の一つ一つに設けてあるビームブランキ
ング電極の配線がその他の開口部の間隙を通って周辺部
に引き出されているので、開口部を増やすとそれだけ開
口部と開口部の間隔を広げる必要があり、BAAの全体
面積は急速に大きくなっていくが、BAAの開口部を通
り抜けた電子線パターンを歪み無く試料上に結像するた
めの電子光学系の能力を越えてしまうことのないように
するには、BAAの開口部を配置する領域は一定の範囲
に限られており、この範囲内に密に開口部を配置するこ
とができないという問題がある。However, in this method, since there is only one electron beam source, it is necessary to irradiate a wider range of BAA with an electron beam when the number of openings is increased, and the electron beam intensity is reduced. Eventually, there is a problem that it takes a long time to irradiate the target electron beam exposure amount onto the sample. Also,
The wiring of the beam blanking electrode provided in each of the openings of the BAA is drawn out to the peripheral portion through the gap between the other openings. It is necessary to increase the interval, and the overall area of the BAA increases rapidly, but exceeds the ability of the electron optical system to image the electron beam pattern passing through the opening of the BAA on the sample without distortion. In order to prevent this, the area where the openings of the BAA are arranged is limited to a certain range, and there is a problem that the openings cannot be densely arranged within this range.
【0006】そこで、このような問題を解決するため
に、特開平7−153655号に開示されている内容
は、図9に示すように電子放出源として電子放出素子を
格子状に配列し、その下部基板内に一つ一つの素子の電
子放出を制御するための配線を作り込んだもんである。
この方法によれば、電子放出源である電子放出素子の数
を増やしても各々の放出電子量は変わらず、電子線強度
が低下することはない。また、一つ一つの素子の電子放
出を制御する配線構造が下部基板内に埋め込まれている
ために、素子を密に配置することができる。その結果、
露光に要する時間を短縮することができるという特徴が
ある。また、格子状に配列された真空マイクロ素子が電
子放出源であるので、BAA開口部配列を用いる場合に
比べて照射用の照明要光学系が不要になるという利点も
ある。In order to solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 7-153655 discloses a technique in which electron-emitting devices are arranged in a grid as electron-emitting sources as shown in FIG. The wiring for controlling the electron emission of each element is formed in the lower substrate.
According to this method, even if the number of electron-emitting devices, which are electron-emitting sources, is increased, the amount of emitted electrons does not change, and the electron beam intensity does not decrease. Further, since a wiring structure for controlling electron emission of each element is embedded in the lower substrate, the elements can be densely arranged. as a result,
The feature is that the time required for exposure can be reduced. Further, since the vacuum micro-elements arranged in a lattice form are the electron emission sources, there is also an advantage that an illumination required optical system for irradiation is not required as compared with the case of using the BAA opening arrangement.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この電
子放出素子を用いた方式の電子線露光装置では、電子放
出源である電子放出素子の配線構造において、パッド部
分での配線接続は十分大きなパッド面積に対応する程度
の大きさの縦構造配線であるが、各々の電子放出素子の
直下の縦配線は、1μm以下の寸法での微細縦構造の配
線となっており、しかも、パッド配列領域から離れた位
置の電子放出素子では、縦配線の深さが深くなっている
ために、製作段階での歩留まりが低くなり、その結果、
装置価格が高価になるという問題があり、また、微細配
線接続のための多層構造の各層のパターンがそれぞれ異
なっているためにそれぞれ別個のパターンを含むマスク
を必要とするため、結果としてやはり装置価格が高価に
なるという問題がある。However, in the electron beam exposure apparatus using the electron-emitting device, in the wiring structure of the electron-emitting device as the electron-emitting source, the wiring connection at the pad portion has a sufficiently large pad area. However, the vertical wiring directly under each electron-emitting device has a fine vertical structure with a size of 1 μm or less, and is separated from the pad array area. In the position of the electron-emitting device at the position where the vertical wiring is deep, the yield in the manufacturing stage is low, and as a result,
There is a problem that the device cost is high, and a mask including a separate pattern is required because the pattern of each layer of the multilayer structure for fine wiring connection is different from each other. Is expensive.
【0008】本発明の目的は、描画すべきパターンに繰
り返しパターンが無く種々のパターンで構成されていて
も短時間の露光で高精度に転写できる安価な、電子放出
装置およびその製造方法と電子線露光装置を提供するこ
とである。An object of the present invention is to provide an inexpensive electron-emitting device which can be transferred with high accuracy by short-time exposure even when a pattern to be drawn has various patterns without repetitive patterns.
An object of the present invention is to provide an apparatus, a manufacturing method thereof, and an electron beam exposure apparatus.
【0009】本発明の他の目的は、電子放出源を密に配
置できる電子放出素子を用いた電子放出装置を歩留まり
よく作製できる、電子放出装置の製造方法を提供するこ
とにある。Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electron emitting device which can manufacture an electron emitting device using electron emitting elements in which electron emitting sources can be arranged densely with a high yield.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の電子放出装置
は、平板状の引き出し電極と、この引き出し電極の一主
面に縦横に形成された多数の開口にそれぞれの先端部を
露呈する複数の電子放出素子と、前記引き出し電極の前
記一主面と交差する複数の絶縁層の各平面上に積層・配
置され、パッドを含み、該電子放出素子の動作を制御す
る制御電極配線構造とを有し、前記絶縁層の、前記一主
面と向き合う端面は切断面であり、前記引き出し電極は
前記切断面上に形成されている。また、本発明の電子線
露光装置は、上記電子放出装置と、任意の前記電子放出
素子を選び、前記引き出し電極と該電子放出素子の間に
電圧を印加し、それぞれ独立に該電子放出素子より電子
を放出させる制御電源と、放出された該電子を加速する
ための加速電極と、加速された電子を収束させるための
収束手段と、収束された該電子を偏向する偏向手段とを
有する。According to the present invention, there is provided an electron-emitting device comprising: a plurality of flat-plate-shaped extraction electrodes; An electron-emitting device, and a control electrode wiring structure that includes a pad, is arranged and stacked on each plane of a plurality of insulating layers intersecting the one main surface of the extraction electrode, includes a pad, and controls operation of the electron-emitting device. And the one of the insulating layers
The end surface facing the surface is a cut surface, and the extraction electrode is
It is formed on the cut surface. Further, the electron beam exposure apparatus of the present invention selects the above-mentioned electron-emitting device and any of the above-mentioned electron-emitting devices, applies a voltage between the extraction electrode and the electron-emitting device, and independently supplies a voltage from the electron-emitting device. It has a control power supply for emitting electrons, an accelerating electrode for accelerating the emitted electrons, a converging means for converging the accelerated electrons, and a deflecting means for deflecting the converged electrons.
【0011】極めて小さい電子放出口が細かいピッチで
縦横に多数配設された電子放出装置と、この電子放出装
置内の電子放出素子を任意に選びそれぞれ独立に電子励
起電圧を印加する制御電源とを設け、電子励起電圧を印
加すべき電子放出素子の位置座標を予めプログラムして
電子放出装置を動作させることによって、描画すべきパ
ターンの中にいかなる種類のパターンが含まれていても
あるいは繰り返しパターンの有無によらず同一の露光時
間で一定の面積の領域が露光でき、結果として前記描画
すべきパターンを短時間で露光できる。An electron emission device in which a large number of extremely small electron emission ports are arranged vertically and horizontally at a fine pitch, and a control power supply for arbitrarily selecting an electron emission element in the electron emission device and independently applying an electron excitation voltage. By pre-programming the position coordinates of the electron-emitting device to which the electron excitation voltage is to be applied and operating the electron-emitting device, the pattern to be drawn may include any type of pattern or a repetitive pattern. A region having a constant area can be exposed with the same exposure time regardless of the presence or absence, and as a result, the pattern to be drawn can be exposed in a short time.
【0012】本発明の実施態様によれば、前記加速電極
は前記引き出し電極と平行に配設された板状の導電部材
であり、該引き出し電極の前記開口に対向して該電子線
の通過する穴が形成されている。According to an embodiment of the present invention, the acceleration electrode is a plate-shaped conductive member disposed in parallel with the extraction electrode, and the electron beam passes through the opening of the extraction electrode in opposition to the opening. A hole is formed.
【0013】本発明の他の実施態様によれば、前記収束
手段は前記引き出し電極と平行に配設された板状の導電
部材である。According to another embodiment of the present invention, the converging means is a plate-shaped conductive member disposed in parallel with the extraction electrode.
【0014】本発明のさらに他の実施態様によれば、前
記制御電源は前記電子放出素子の数と同じ数の印加電源
を有し、これら印加電源を任意に選び対応する電子放出
素子に電圧を印加する手段を有する。According to still another embodiment of the present invention, the control power supply has the same number of applied power supplies as the number of the electron-emitting devices, and arbitrarily selects these applied power supplies and applies a voltage to the corresponding electron-emitting device. It has means for applying.
【0015】また、本発明の前記電子放出装置の製造方
法は、絶縁層の平面上に配線パターンと電極パッドパタ
ーンとを形成する工程と、その上にさらに絶縁層を形成
する工程と、既に形成された下部の配線パターンの端部
にある接続用パッド部、および電極パッドに接続するよ
うに柱状のコンタクトを絶縁層に埋め込む工程と、これ
らの工程を1回以上繰り返した後に、最上層の配線パタ
ーンと電極パッドパターンとを形成する工程と、以上の
工程を経て形成された構成体を前記平面に対して角度を
もって切断して前記配線パターンの断面が周期的に配置
されるようにする工程と、この切断面の上に周期的に電
子放出素子を形成する工程とを含む。[0015] In the method of manufacturing the electron emission device of the present invention includes the steps of forming a wiring pattern and an electrode pad pattern on a flat surface of the insulating layer, a step of further forming an insulating layer thereon, already Embedding a columnar contact in the insulating layer so as to connect to the connection pad portion and the electrode pad at the end of the formed lower wiring pattern; and repeating these steps one or more times, a step of forming a wiring pattern and an electrode pad pattern, the cross-section of more than the wiring pattern was cut at an angle a structure formed through a step with respect to said flat surface is to be periodically arranged And a step of periodically forming an electron-emitting device on the cut surface.
【0016】各々の電子放出素子の直下の縦配線がいず
れも同一の単純な構造になっているために、製作段階で
の歩留まりが高くなり、その結果装置価格も従来に比べ
て安価になる。また、微細配線接続のための多層構造の
各層のパターンがそれぞれ同一であるためにそれぞれ別
個のパターンを含むマスクを必要とせず、結果としてや
はり装置価格が安価になる。本発明の実施態様によれ
ば、前記絶縁層としてシリコン基板上の酸化シリコン膜
または窒化シリコン膜を用いる。Since the vertical wiring immediately below each electron-emitting device has the same simple structure, the yield in the manufacturing stage is increased, and as a result, the device price is lower than in the past. Further, since the pattern of each layer of the multi-layer structure for connecting the fine wiring is the same, a mask including a separate pattern is not required, and as a result, the device price is also reduced. According to an embodiment of the present invention, a silicon oxide film or a silicon nitride film on a silicon substrate is used as the insulating layer.
【0017】本発明の他の実施態様によれば、前記絶縁
層としてガラスセラミックスを用いる。According to another embodiment of the present invention, a glass ceramic is used as the insulating layer.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0019】図1は本発明の一実施形態の電子線露光装
置の構成図、図2は図1における電子放出装置1の部分
破断斜視図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the electron emission device 1 in FIG.
【0020】この電子線露光装置は、図1および図2に
示すように、平板状の引き出し電極21とこの引き出し
電極21の一主面に縦横に形成された多数の開口27に
それぞれの先端部を露呈する多数の電子放出素子24と
を有する電子放出装置1と、任意の電子放出素子24を
選び、引き出し電極21と該電子放出素子24の間に電
圧を印加しそれぞれ独立に電子放出素子24より電子を
放出させる、制御電源である印加電源3および印加制御
部2と、放出された電子を加速する加速電極4と、加速
電極4と電子放出装置の間に高圧電位を与える高圧電源
5と、電子線を偏向させ、軌道より電子線を外すブラン
キング電極6と、加速された電子線を収束させる収束手
段である縮小レンズ7と、縮小レンズ7で収束された電
子線をさらに所定の倍率に縮小してステージ10上の試
料11に結像させる投影レンズ8と、結像された電子線
スポットの位置を変える、偏向手段である描画位置偏向
電極9で構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the electron beam exposure apparatus has a leading electrode 21 having a plate shape and a plurality of openings 27 formed vertically and horizontally on one main surface of the leading electrode 21. Electron emission device 1 having a large number of electron emission devices 24 exposing the electron emission device 24, and an arbitrary electron emission device 24, and a voltage is applied between the extraction electrode 21 and the electron emission device 24 to independently select the electron emission device 24. An application power supply 3 and an application control unit 2 which are control power supplies for emitting more electrons, an acceleration electrode 4 for accelerating the emitted electrons, and a high voltage power supply 5 for applying a high potential between the acceleration electrode 4 and the electron emission device. A blanking electrode 6 for deflecting the electron beam and removing the electron beam from the trajectory; a reducing lens 7 for converging the accelerated electron beam; A projection lens 8 for imaging the sample 11 on the stage 10 by reducing the magnification changing the imaging position of the electron beam spot is composed of a deflecting means rendering position deflection electrodes 9.
【0021】電子放出装置1は、図2に示すように、平
板状の引き出し電極21の面に縦横に形成された開口2
7にその先端部を露呈し、絶縁膜29に埋設された多数
の電子放出素子24を備えている。この電子放出素子2
4と引き出し電極22との間に電界を与えるために、電
子放出素子24は配線28a,28b,28c,28d
・・・・およびコンタクト25a,25b,・・・・を
介して、電極配線構成体22の、引き出し電極21の面
とは角度を有する面状の電子放出素子下部パッド30に
接続され、これらパッド30は図1の印加制御部2に電
線ケーブル(図示せず)で接続されている。そして、こ
の印加制御部2に記憶された、電子放出素子24へ電圧
を印加すべき位置座標を読み出し、タイミング調整部か
らのタイミング信号に基づいて図1の印加電源3によっ
て各電子放出素子24に電圧を印加する。印加された電
子放出素子24は電界により電子を放出する。図1には
電子放出装置1全体を囲うような配置で加速電極4が設
けられている例が示してあるが、必ずしもこれに限る必
要はなく、電子放出装置1の引き出し電極21と平行に
平板状の加速電極4を設けてもよい。その場合、電子放
出素子24からの電子が通り抜けられるように、加速電
極4には各電子放出素子24の位置に対応して開口を設
けておけばよい。また、電子放出素子24から放出され
る電子が十分に収束するように、引き出し電極21と平
行に収束手段である平板状の収束電極を設けておくこと
が有利である。As shown in FIG. 2, the electron-emitting device 1 has openings 2 formed in the plane of a plate-like extraction electrode 21 vertically and horizontally.
7 is provided with a large number of electron-emitting devices 24 buried in an insulating film 29 with its tip exposed. This electron-emitting device 2
To provide an electric field between the 4 and the extraction electrode 22, electron-emitting devices 24 are wiring 28a, 2 8 b, 28c, 28d
.. And via the contacts 25a, 25b,..., Are connected to the planar electron-emitting-element lower pad 30 of the electrode wiring structure 22 having an angle with respect to the surface of the extraction electrode 21. Reference numeral 30 is connected to the application control unit 2 of FIG. 1 by a wire cable (not shown). Then, the position coordinates at which a voltage is to be applied to the electron-emitting devices 24 stored in the application control unit 2 are read out, and based on the timing signal from the timing adjustment unit, the applied power supply 3 of FIG. Apply voltage. The applied electron-emitting device 24 emits electrons by an electric field. FIG. 1 shows an example in which the acceleration electrode 4 is provided so as to surround the entire electron-emitting device 1. However, the present invention is not limited to this. An accelerating electrode 4 may be provided. In that case, the accelerating electrode 4 may be provided with openings corresponding to the positions of the electron-emitting devices 24 so that electrons from the electron-emitting devices 24 can pass through. Further, it is advantageous to provide a plate-shaped focusing electrode as a focusing means in parallel with the extraction electrode 21 so that the electrons emitted from the electron emitting element 24 are sufficiently focused.
【0022】なお、本実施形態では、解像度をより高く
得るために開口27の大きさは直径0.5μmにし、1
0μmのピッチで縦横に配列した。そして投影像の縮小
比を1/20に設定して一つの電子放出素子24の投影
像を直径0.025μmのスポット像として転写できる
ように図った。さらに、この電子放出素子24を100
×100の格子状に配列し、試料11上にパターン形状
あるいは配置のいかんに係わらず、2.5μm×2.5
μmの大きさの領域が一度の電子照射で処理できるよう
にした。試みに、電子放出素子24に対して引き出し電
極21に印加する電圧を10.6Vとし、電子放出素子
24に対して加速電極4に印加する加速電圧を30KV
とし、試料面11に塗布された感度10μC/cm2 の
レジストに電子放出素子24から放出された電子を照射
したところ、各照射スポットでの電圧印加時間、すなわ
ち露光時間0.5μsecで良好なパターンを転写する
ことができた。In this embodiment, the size of the opening 27 is set to 0.5 μm in diameter to obtain higher resolution.
They were arranged vertically and horizontally at a pitch of 0 μm. The reduction ratio of the projected image was set to 1/20 so that the projected image of one electron-emitting device 24 could be transferred as a spot image having a diameter of 0.025 μm. Further, this electron-emitting device 24 is
× 100 grid, 2.5 μm × 2.5 on sample 11 irrespective of pattern shape or arrangement
A region having a size of μm can be processed by one electron irradiation. In an experiment, the voltage applied to the extraction electrode 21 for the electron-emitting device 24 was set to 10.6 V, and the acceleration voltage applied to the acceleration electrode 4 for the electron-emitting device 24 was set to 30 KV.
When a resist having a sensitivity of 10 μC / cm 2 applied to the sample surface 11 was irradiated with electrons emitted from the electron-emitting device 24, a voltage application time at each irradiation spot, that is, an exposure time of 0.5 μsec, showed a good pattern. Could be transcribed.
【0023】また、印加電源3は複数の電子放出素子2
4を適切なタイミングで印加できるように電子放出素子
24と同数設けるのが望ましい。そして、配線長やスイ
ッチングによる遅延をなくすとともに電子放出素子24
の特性ばらつきによる放出電子量のばらつきをなくすた
めに、各印加電源3の印加電圧を0.001Vの単位で
調整することである。これにより、各電子放出素子24
の放出電子量のばらつきは1%以下に収められ、パター
ンの転写むらが無くなる。The applied power source 3 includes a plurality of electron-emitting devices 2.
It is desirable to provide the same number as the electron-emitting devices 24 so that 4 can be applied at an appropriate timing. In addition, the delay due to the wiring length and switching is eliminated, and the electron emission element 24
In order to eliminate the variation in the amount of emitted electrons due to the variation in the characteristics, the applied voltage of each applied power source 3 is adjusted in units of 0.001V. Thereby, each electron-emitting device 24
The variation in the amount of emitted electrons is kept within 1% or less, and the transfer unevenness of the pattern is eliminated.
【0024】ここで、この電子放出装置1は上述したよ
うに10.6Vという印加電圧で電子を放出させ、さら
に30KVという加速電圧で加速して試料11上のレジ
ストを感応させることができたが、さらに種々の印加電
圧および加速電圧で使用でき、種々の感光特性を有する
レジストを感応させることもできる。本実施形態では、
印加電源3は許容電圧値以下の数十Vまで設定できるよ
うにし、また高圧電源5は10KVから50KVまで可
変できるようにした。Here, as described above, the electron-emitting device 1 emitted electrons at an applied voltage of 10.6 V and accelerated at an accelerating voltage of 30 KV to make the resist on the sample 11 sensitive. Further, it can be used with various applied voltages and acceleration voltages, and can make a resist having various photosensitive characteristics sensitive. In this embodiment,
The applied power source 3 can be set to several tens of volts below the allowable voltage value, and the high voltage power source 5 can be varied from 10 KV to 50 KV.
【0025】図2に示す電子放出装置1は、通常の半導
体回路製造工程を用いて製作することができる。電子放
出装置1の製造工程を図3(a)〜図3(c)、図4
(a)、図4(b)の工程図に基づいて説明する。The electron emission device 1 shown in FIG. 2 can be manufactured by using a normal semiconductor circuit manufacturing process. 3 (a) to 3 (c) and FIG. 4 show the manufacturing process of the electron emission device 1.
A description will be given based on the process chart of FIG.
【0026】図3(a)に示すように、シリコン基板3
1の上に酸化シリコンよりなる絶縁層26を熱酸化ある
いはCVD法により層厚約1.5μm形成し、この上に
厚さ0.3μmのモリブデン膜をスパッタ法により形成
した後、フォトリソグラフィ技術とドライエッチング技
術により不要な領域のモリブデン膜を除去して配線28
dおよびパッド23dを形成する。このとき、配線28
dの周期は1.0μmとする。次に、図3(b)に示す
ように、配線28dとパッド23dを覆い尽くすように
厚さ1.0μmの酸化シリコン膜をCVD法により形成
し、配線28dの端部およびパッド23の位置に合わせ
てフォトリソグラフィ技術とドライエッチング技術によ
り開口部を形成し、全面に厚さ0.3μmのモリブデン
膜をスパッタ法により形成した後、表面を化学的研磨法
により平坦化して開口部のみにコンタクト25を形成す
る。次に、図3(c)に示すように、図3(a)に示し
た場合と同様にして厚さ0.3μmのモリブデン膜をス
パッタ法により形成した後、フォトリソグラフィ技術と
ドライエチング技術により不要な領域のモリブデン膜を
除去して配線28cおよびパッド23cを形成する。こ
のとき、コンタクト25が形成されている配線28dお
よびパッド23dの位置に対して配線28cおよびパッ
ド23cの位置は1周期分ずらして形成し、配線28c
の端部の下にはコンタクト25は形成されておらず、パ
ッド23cに下にのみコンタクト25が形成されている
ように配置する。その後絶縁層形成とコンタクト形成と
配線およびパッド形成を繰り返して、図4(a)に示す
ような積層構造を形成する。このとき各層の配線とパッ
ド23を形成する際のフォトリソグラフィ工程で用いる
マスクパターンは全て同一であって、位置合わせが1周
期分ずれているにすぎない。また、各層のコンタクト2
5を形成する際にフォトリソグラフィ工程で用いるマス
クパターンはやはり全て同一であって、位置合わせが1
周期分ずれているにすぎない。したがって、マスク製法
にかかるコストは層数が増加しても一定であり、経済的
である。As shown in FIG. 3A, the silicon substrate 3
An insulating layer 26 of silicon oxide is formed on the substrate 1 by thermal oxidation or CVD to a thickness of about 1.5 μm, and a 0.3 μm thick molybdenum film is formed thereon by sputtering. The molybdenum film in an unnecessary area is removed by a dry etching
d and pads 23d are formed. At this time, the wiring 28
The period of d is 1.0 μm. Next, as shown in FIG. 3B, a silicon oxide film having a thickness of 1.0 μm is formed by a CVD method so as to cover the wiring 28d and the pad 23d, and is formed on the end of the wiring 28d and the position of the pad 23. In addition, an opening is formed by photolithography and dry etching, a molybdenum film having a thickness of 0.3 μm is formed on the entire surface by sputtering, and the surface is flattened by chemical polishing to contact only the opening. To form Next, as shown in FIG. 3C, a 0.3 μm-thick molybdenum film is formed by a sputtering method in the same manner as in the case shown in FIG. 3A, and is unnecessary by a photolithography technique and a dry etching technique. By removing the molybdenum film in an appropriate region, the wiring 28c and the pad 23c are formed. At this time, the positions of the wiring 28c and the pad 23c are shifted by one cycle from the positions of the wiring 28d and the pad 23d where the contact 25 is formed.
The contact 25 is not formed below the end of the pad 23c, and the contact 25 is arranged only below the pad 23c. After that, the formation of the insulating layer, the formation of the contact, the formation of the wiring and the pad are repeated to form a laminated structure as shown in FIG. At this time, the mask patterns used in the photolithography process for forming the wiring of each layer and the pads 23 are all the same, and the alignment is shifted by only one cycle. Also, contact 2 of each layer
5, the mask patterns used in the photolithography process are all the same, and the alignment is 1
It is only shifted by the period. Therefore, the cost of the mask manufacturing method is constant even if the number of layers increases, and is economical.
【0027】次に、図4(a)および図4(b)に示し
たように、必要な領域を含むように、直線AA’および
BB’の位置で切断し、切断したAA’の面を研磨して
十分平坦かつ正常化した後、0.3μm厚さのモリブデ
ン膜をスパッタ法で形成し、フォトリソグラフィ技術と
ドライエッチング技術により不要な領域のモリブデン膜
を除去して電子放出素子下部パッド30を形成する。こ
のとき、図3(a)および(b)で用いているシリコン
基板の表面に対してAA’面が垂直であれば、AA’面
上に露出している配線28の周期はAA’を結ぶ方向お
よびそれと直交する方向のいずれにおいても1.0μm
となっている。この配線28の位置に合わせて電子放出
素子下部パッド30が配置されるようにし、さらに、絶
縁膜29に当たる0.5μm厚さの酸化シリコン膜を全
面に形成する。次に、この酸化シリコン膜の上に引き出
し電極21に当たる0.35μm厚のタングステン膜を
全面にわたって形成し、リソグラフィ技術によりタング
ステン膜および酸化シリコン膜を選択的にエッチング除
去して電子放出素子24の位置になる領域に直径0.5
μmの開口27を形成し、電子放出素子下部パッド30
が露呈するようにする。そして、この開口27および周
囲の領域全体に0.15μm厚のアルミニウム膜をさら
にその上に0.8μm厚のモリブデン膜を金属蒸着法で
形成する。この蒸着のとき蒸着が進むにつれて開口部の
開口面積が徐々に小さくなり、堆積して形成される先端
部がコーン状となる現象を利用して陰極として最適形状
をもつ先端部が尖った電子放出素子24が得られる。次
に、ウエットエッチングによりアルミニウム膜を除去す
ると、リフトオフによって電子放出素子24以外に被着
されたモリブデン膜が全て除去される。そして電極配線
構成体22の側面に形成されているパッド23に金属細
線をワイヤボンディング装置で接続し接続ケーブルとし
て引き出し、図1の印加制御部2に接続する。Next, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), cutting is performed at the positions of the straight lines AA 'and BB' so as to include the necessary area, and the cut surface of AA 'is cut. After being polished and sufficiently flattened and normalized, a molybdenum film having a thickness of 0.3 μm is formed by a sputtering method, and unnecessary portions of the molybdenum film are removed by a photolithography technique and a dry etching technique. To form At this time, if the AA 'plane is perpendicular to the surface of the silicon substrate used in FIGS. 3A and 3B, the period of the wiring 28 exposed on the AA' plane connects AA '. 1.0μm in either direction to the direction and therewith Cartesian
It has become. An electron-emitting-element lower pad 30 is arranged in accordance with the position of the wiring 28, and a 0.5-μm-thick silicon oxide film, which corresponds to the insulating film 29, is formed on the entire surface. Next, a 0.35 μm-thick tungsten film corresponding to the extraction electrode 21 is formed on the entire surface of the silicon oxide film, and the tungsten film and the silicon oxide film are selectively etched and removed by a lithography technique. 0.5 in the area
An opening 27 of μm is formed, and the lower pad 30 of the electron-emitting device is formed.
To be exposed. Then, an aluminum film having a thickness of 0.15 μm is further formed on the opening 27 and the entire surrounding area, and a molybdenum film having a thickness of 0.8 μm is further formed thereon by a metal vapor deposition method. As the deposition progresses, the opening area of the opening gradually decreases as the deposition progresses, and the tip formed by deposition becomes a cone, and the tip with the optimal shape as a cathode has a sharp electron emission. An element 24 is obtained. Next, when the aluminum film is removed by wet etching, all of the molybdenum film deposited other than the electron-emitting devices 24 is removed by lift-off. Then, a thin metal wire is connected to the pad 23 formed on the side surface of the electrode wiring structure 22 by a wire bonding apparatus, pulled out as a connection cable, and connected to the application control unit 2 in FIG.
【0028】図5は試料11に転写すべきパターンを示
す図、図6は電子放出装置1の電子放出素子24の配列
と描画パターンとの位置関係を示す図である。この電子
線露光装置で図8に示すパターンを試料11に転写する
場合について説明する。まず、図5を参照すると、C
C’線より紙面の上側の領域A1のパターンはDで示す
パターンをつなぎ合わせて構成されるパターンである。
そこで、図6に示すように、Dで示すパターンが一度の
転写で描画できるように電子放出装置1の電圧を印加す
べき電子放出素子24の数および座標値をプログラムに
予め記憶させ、黒点で示す位置に電子放出素子24に電
圧を印加しパターンDを転写する。そして領域A1のパ
ターンは描画位置偏向電極9により転写位置を変えなが
らこのDパターンを繰り返して転写して形成する。FIG. 5 is a diagram showing a pattern to be transferred to the sample 11, and FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between the arrangement of the electron-emitting devices 24 of the electron-emitting device 1 and the drawing pattern. A case where the pattern shown in FIG. 8 is transferred to the sample 11 by this electron beam exposure apparatus will be described. First, referring to FIG.
The pattern in the area A1 above the plane of the paper above the line C 'is a pattern formed by joining the patterns indicated by D.
Therefore, as shown in FIG. 6, the number and the coordinate values of the electron-emitting devices 24 to which the voltage of the electron-emitting device 1 is to be applied are stored in advance in a program so that the pattern indicated by D can be drawn by one transfer, and the black dots are used. A voltage is applied to the electron-emitting device 24 at the position shown to transfer the pattern D. The pattern of the area A1 is formed by repeatedly transferring the D pattern while changing the transfer position by the drawing position deflection electrode 9.
【0029】次に、ステージ10を移動させ領域A2が
描画できる領域内に試料11を位置決めし、領域A2を
一度に転写できる範囲の領域に分割し、予めこの分割さ
れた個々の領域のパターンに応じて作成されていた電子
放出素子24の数および座標値のプログラムを呼び出
し、描画位置偏向電極9の作動あるいはステージ10の
移動により描画位置を変えて個々のパターンを転写し、
領域A2のパターンを完成させる。Next, the stage 10 is moved to position the sample 11 in a region where the region A2 can be drawn, and the region A2 is divided into regions within a range that can be transferred at one time. A program for the number and coordinate values of the electron-emitting devices 24 created in accordance with the above is called, and the drawing position is changed by operating the drawing position deflection electrode 9 or moving the stage 10 to transfer individual patterns.
The pattern of the area A2 is completed.
【0030】このように100×100、すなわち1万
個の電子放出素子24に印加すべき電源を備え、パター
ンデータを一辺が2.5μmの正方形に分割し、さらに
各正方形内のデータを0.025μm単位に区分した微
小単位領域にパターンが存在するか否かをプログラムす
ることによって、パターンの種類や繰り返しパターンの
有無によらず同一の露光時間で一辺が2.5μmの正方
形領域を露光することができた。As described above, a power source to be applied to 100 × 100, ie, 10,000 electron-emitting devices 24 is provided, the pattern data is divided into squares each having a side of 2.5 μm, and the data in each square is reduced to 0.1 μm. Exposure of a square area of 2.5 μm on a side with the same exposure time regardless of the type of pattern and the presence or absence of a repetitive pattern by programming whether or not a pattern exists in a small unit area divided into 025 μm units Was completed.
【0031】なお、以上の実施形態の説明においては、
電極配線構成体22の製作において、各層を順次形成し
ていく方法について説明したが、この方法に限るもので
はなく、例えば、2層ずつあるいは4層ずつ形成して、
それらを張り合せるようにして積層し、余分の基板部分
を研磨して除去することによっても同様な構造が得られ
る。In the above description of the embodiment,
In the manufacture of the electrode wiring structure 22, a method of sequentially forming each layer has been described. However, the present invention is not limited to this method. For example, two layers or four layers may be formed.
A similar structure can be obtained by laminating them together and polishing and removing excess substrate portions.
【0032】また、以上の実施形態においては、電極配
線構成体22は、通常の半導体回路製造工程を用いて製
作した例について説明したが、これに限るものではな
く、例えば、大型高速コンピュータの中央処理装置を構
成する多数の集積回路チップを実装するためのガラスセ
ラミック積層基板と同様の製造工程を用いてもよい。そ
の場合には、絶縁層の材料として、ホウケイ酸鉛系結晶
化ガラスとアルミナの混合物、あるいはホウケイ酸ガラ
スと石英ガラスとコージライト系ガラスとの混合物を用
い、配線とコンタクトおよびパッドの材料としては、モ
リブデンやタングステンといった高融点金属以外にも、
銅、金、銀などの金属を用いることができる。このよう
なガラスセラミック積層基板を用いれば、ガラスセラミ
ック粉末をスラリー化した後、テープ状に形成され、平
板状のグリーンシートが得られる。このグリーンシート
を所定の大きさに切断した後、層間の電気的接続を行う
ためのコンタクトを形成し、さらにグリーンシート上に
配線パターンおよびパッドパターンがスクリーン印刷法
により印刷される。配線パターンおよびパッドパターン
のための導電体ペーストとしては金、銀、パラジュウム
などの金属ペーストが用いられる。その後多数のグリー
ンシートを積層圧着して燒結し、電極配線構成体として
用いることができる。Further, in the above embodiment, the example in which the electrode wiring structure 22 is manufactured by using a normal semiconductor circuit manufacturing process has been described. However, the present invention is not limited to this. A manufacturing process similar to that of a glass ceramic laminated substrate for mounting a large number of integrated circuit chips constituting a processing apparatus may be used. In that case, a mixture of lead borosilicate crystallized glass and alumina, or a mixture of borosilicate glass, quartz glass, and cordierite glass is used as the material of the insulating layer, and the material of the wiring, contact, and pad is , Besides refractory metals such as molybdenum and tungsten,
Metals such as copper, gold, and silver can be used. When such a glass-ceramic laminated substrate is used, the glass-ceramic powder is slurried and then formed into a tape shape, thereby obtaining a flat green sheet. After the green sheet is cut into a predetermined size, contacts for making electrical connection between layers are formed, and a wiring pattern and a pad pattern are printed on the green sheet by a screen printing method. As a conductive paste for the wiring pattern and the pad pattern, a metal paste such as gold, silver, and palladium is used. Thereafter, a large number of green sheets are laminated and pressed and sintered to be used as an electrode wiring structure.
【0033】グリーンシートを用いた場合には、多数の
シートを一度に積層圧着することが容易なために、半導
体回路製造工程を用いる場合に比べて積層工程の回数が
少なく、積層構造の製造に要する期間が短いという特徴
がある。また、材料および装置の価格という点でも半導
体回路製造工程を用いる場合に比べて安価であり、この
点でも有利である。一方、微細パターン形成という点で
は、半導体回路製造工程を用いる場合に比べて劣ってお
り、これら両者の点を考慮して使い分ければよい。When a green sheet is used, a large number of sheets can be easily laminated and pressure-bonded at once, so that the number of laminating steps is smaller than that in a case where a semiconductor circuit manufacturing step is used. The feature is that the required period is short. In addition, the cost of materials and devices is lower than in the case of using a semiconductor circuit manufacturing process, and this is also advantageous. On the other hand, it is inferior to the case of using a semiconductor circuit manufacturing process in terms of forming a fine pattern, and it is sufficient to use both in consideration of these two points.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、極めて
小さい電子放出口が細かいピッチで縦横に多数配設され
た電子放出装置と、この電子放出装置内の電子放出素子
を任意に選びそれぞれ独立に電子励起電圧を印加する制
御電源とを設けることによって、電子励起電圧を印加す
べき電子放出素子の位置座標を予めプログラムを行って
電子放出装置を動作させることができ、したがって描画
すべきパターンの中にいかなる種類のパターンが含まれ
ていてもあるいは繰り返しパターンの有無によらず同一
の露光時間で一定の面積の領域が露光でき、結果として
前記描画すべきパターンを短時間で露光できるという効
果があることに加えて、各々の電子放出素子の直下の縦
配線がいずれも同一の単純な構造になっているために、
製作段階での歩留まりが高くなり、その結果装置価格も
従来に比べて安価になるという効果がある。また、微細
配線接続のための多層構造の各層のパターンがそれぞれ
同一であるためにそれぞれ別個のパターンを含むマスク
を必要とせず、結果としてやはり装置価格が安価になる
という効果もある。As described above, according to the present invention, an electron emission device in which a large number of extremely small electron emission ports are arranged in a matrix at a fine pitch and an electron emission element in the electron emission device are arbitrarily selected. By providing a control power supply that independently applies an electron excitation voltage, the position coordinates of the electron emission element to which the electron excitation voltage is to be applied can be programmed in advance to operate the electron emission device, and therefore, the pattern to be drawn No matter what kind of pattern is included in the pattern, or the same exposure time can be used to expose a region of a certain area regardless of the presence or absence of a repeated pattern, and as a result, the pattern to be drawn can be exposed in a short time. In addition to the above, because the vertical wiring directly under each electron-emitting device has the same simple structure,
There is an effect that the yield in the manufacturing stage is increased, and as a result, the price of the device is lower than in the past. Further, since the patterns of the respective layers of the multilayer structure for connecting the fine wiring are the same, there is no need for a mask including a separate pattern, and as a result, there is also an effect that the device price is also reduced.
【図1】本発明の一実施形態の電子線露光装置の構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1中の電子放出装置1の部分破断斜視図であ
る。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the electron emission device 1 in FIG.
【図3】電子放出装置1の製造工程のを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a manufacturing process of the electron-emitting device 1.
【図4】電子放出装置1の製造工程を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the electron-emitting device 1.
【図5】試料に転写すべきパターンを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a pattern to be transferred to a sample.
【図6】電子放出装置1の電子放出素子の配列と描画パ
ターンとの位置関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between an array of electron-emitting devices of the electron-emitting device 1 and a drawing pattern.
【図7】ブランキングアパーチャアレイ(BAA)を用
いた露光装置の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an exposure apparatus using a blanking aperture array (BAA).
【図8】ブランキングアパーチャアレイ(BAA)の構
成を示す平面概略図である。FIG. 8 is a schematic plan view showing a configuration of a blanking aperture array (BAA).
【図9】電子放出源として電子放出素子を格子状に配列
した電子放出装置の例を示す部分破断斜視図である。FIG. 9 is a partially cutaway perspective view showing an example of an electron emission device in which electron emission elements are arranged in a grid as an electron emission source.
1 電子放出装置 2 印加制御部 3 印加電源 4 加速電極 5 高圧電源 6 ブランキング電極 7 縮小レンズ 8 投影レンズ 9 描画位置偏向電極 10 ステージ 11 試料 21 引き出し電極 22 電極配線構成体 23 パッド 24 電子放出素子 25a,25b コンタクト 26 絶縁層 27 開口 28a,28b,28c,28d 配線 29 絶縁膜 30 電子放出素子直下部パッド 31 シリコン基板 REFERENCE SIGNS LIST 1 electron emission device 2 application control unit 3 applied power supply 4 acceleration electrode 5 high-voltage power supply 6 blanking electrode 7 reduction lens 8 projection lens 9 drawing position deflection electrode 10 stage 11 sample 21 extraction electrode 22 electrode wiring structure 23 pad 24 electron emission element 25a, 25b Contact 26 Insulating layer 27 Opening 28a, 28b, 28c, 28d Wiring 29 Insulating film 30 Pad directly under electron-emitting device 31 Silicon substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01J 37/147 H01J 37/147 C H01L 21/027 H01L 21/30 541B (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/305 G03F 7/20 504 G03F 7/20 521 H01J 9/02 H01J 37/063 H01J 37/147 H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01J 37/147 H01J 37/147 C H01L 21/027 H01L 21/30 541B (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB Name) H01J 37/305 G03F 7/20 504 G03F 7/20 521 H01J 9/02 H01J 37/063 H01J 37/147 H01L 21/027
Claims (8)
電極の一主面に縦横に形成された多数の開口にそれぞれ
の先端部を露呈する複数の電子放出素子と、前記引き出
し電極の前記一主面と交差する複数の絶縁層の各平面上
に積層・配置され、パッドを含み、該電子放出素子の動
作を制御する制御電極配線構造とを有し、前記絶縁層
の、前記一主面と向き合う端面は切断面であり、前記引
き出し電極は前記切断面上に形成されている電子放出装
置。1. A plate-like extraction electrode, a plurality of electron-emitting devices exposing their respective tips to a large number of openings formed vertically and horizontally on one main surface of the extraction electrode, and said one of said extraction electrodes are laminated and arranged on each plane of a plurality of insulating layers intersecting the plane, includes a pad, and a control electrode wiring structure for controlling the operation of the electron-emitting device, the insulating layer
The end surface facing the one main surface is a cut surface,
An electron emission device wherein the extraction electrode is formed on the cut surface .
極の一主面に縦横に形成された多数の開口にそれぞれの
先端部を露呈する複数の電子放出素子、および前記引き
出し電極の前記一主面と交差する複数の絶縁層の各平面
上に積層・配置され、パッドを含み、該電子放出素子の
動作を制御する制御電極配線構造を有し、前記絶縁層
の、前記一主面と向き合う端面は切断面であり、前記引
き出し電極は前記切断面上に形成されている電子放出装
置と、 任意の前記電子放出素子を選び、前記引き出し電極と該
電子放出素子の間に電圧を印加し、それぞれ独立に該電
子放出素子より電子を放出させる制御電源と、 放出された該電子を加速するための加速電極と、 加速された電子を収束させるための収束手段と、 収束された該電子を偏向する偏向手段とを有する電子線
露光装置。2. A plate-like extraction electrode, a plurality of electron-emitting devices exposing their respective tips to a large number of openings formed vertically and horizontally on one main surface of the extraction electrode, and the one main surface of the extraction electrode are laminated and arranged on each plane of a plurality of insulating layers that intersect with, include pads, a control electrode wiring structure for controlling the operation of the electron-emitting device, the insulating layer
The end surface facing the one main surface is a cut surface,
The extraction electrode selects an electron-emitting device formed on the cut surface and any of the electron-emitting devices, applies a voltage between the extraction electrode and the electron-emitting device, and independently applies the voltage to the electron-emitting device. An electron having a control power supply for emitting more electrons, an accelerating electrode for accelerating the emitted electrons, a converging means for converging the accelerated electrons, and a deflecting means for deflecting the converged electrons. Line exposure equipment.
に配設された板状の導電部材であり、該引き出し電極の
前記開口に対向して該電子線の通過する穴が形成されて
いる請求項2記載の電子線露光装置。3. The accelerating electrode is a plate-shaped conductive member disposed in parallel with the extraction electrode, and a hole through which the electron beam passes is formed facing the opening of the extraction electrode. Item 3. An electron beam exposure apparatus according to Item 2.
に配設された板状の導電部材である請求項2または3記
載の電子線露光装置。Wherein said converging means is the extraction electrode and the electron beam exposure apparatus of parallel disposed a plate-like conductive member der Ru claim 2 or 3 wherein.
同じ数の印加電源を有し、これら印加電源を任意に選び
対応する電子放出素子に電圧を印加する手段を有する請
求項2から4のいずれか1項記載の電子線露光装置。Wherein said control power supply includes a application power of the same number as that of the electron-emitting devices of claims 2 having means for applying any voltages to select the corresponding electron-emitting devices of these applying source 4 The electron beam exposure apparatus according to claim 1.
電極の一主面に縦横に形成された多数の開口にそれぞれ
の先端部を露呈する複数の電子放出素子と、前記引き出
し電極の前記一主面と交差する複数の絶縁層の各平面上
に積層・配置され、パッドを含み、該電子放出素子の動
作を制御する制御電極配線構造とを有し、前記絶縁層
の、前記一主面と向き合う端面は切断面であり、前記引
き出し電極は前記切断面上に形成されている電子放出装
置の製造方法であって、 絶縁層の平面上に配線パターンと電極パッドパターンと
を形成する工程と、 その上にさらに絶縁層を形成する工程と、 既に形成された下部の配線パターンの端部にある接続用
パッド部および電極パッドに接続するように柱状のコン
タクトを絶縁層に埋め込む工程と、 これらの工程を1回以上繰り返した後に、最上層の配線
パターンと電極パッドパターンとを形成する工程と、 以上の工程を経て形成された構成体を前記平面に対して
角度をもって切断して前記配線パターンの断面が周期的
に配置されるようにする工程と、 この切断面の上に周期的に電子放出素子を形成する工程
とを含む、電子放出装置の製造方法。6. A plate-like extraction electrode, a plurality of electron-emitting devices exposing their respective tips to a large number of openings formed vertically and horizontally on one main surface of the extraction electrode, and said one of said extraction electrodes are laminated and arranged on each plane of a plurality of insulating layers intersecting the plane, includes a pad, and a control electrode wiring structure for controlling the operation of the electron-emitting device, the insulating layer
The end surface facing the one main surface is a cut surface,
The out come electrodes A manufacturing method of the cutting surface electron emission device is formed on, and forming a wiring pattern and an electrode pad pattern on a flat surface of the insulating layer, a further insulating layer thereon A step of forming, and a step of embedding a columnar contact in an insulating layer so as to connect to a connection pad portion and an electrode pad at an end of an already formed lower wiring pattern, and these steps were repeated at least once. after a step of forming the uppermost wiring pattern and the electrode pad pattern, over the structure body formed by the steps by cutting at an angle with respect to said flat surface section of the wiring pattern periodically arranged And a step of periodically forming an electron-emitting device on the cut surface.
シリコン膜または窒化シリコン膜を用いる請求項6記載
の電子放出装置の製造方法。7. The method according to claim 6 , wherein a silicon oxide film or a silicon nitride film on a silicon substrate is used as the insulating layer.
用いる請求項6記載の電子放出装置の製造方法。8. The method according to claim 6, wherein a glass ceramic is used as the insulating layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14040096A JP3223956B2 (en) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Electron emission device, electron beam exposure device, and method of manufacturing electron emission device |
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