JP4248191B2 - アレイ構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレイ構造体の製造方法、荷電粒子ビーム露光装置及びデバイス製造方法に係り、特に荷電粒子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイとして好適なアレイ構造体、該アレイ構造体をブランキングアパーチャアレイとして有する荷電粒子ビーム露光装置、及び、該荷電粒子ビーム露光装置を利用したデバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の荷電粒子ビームを用いたマルチ荷電粒子ビーム露光装置として、例えば、複数の開孔を有するブランキングアパーチャアレイによって複数の荷電粒子ビームの照射を個別に制御する方法がある（例えば、実公昭56-19402号公報参照）。
【０００３】
一般に、ブランキングアパーチャアレイは、シリコンなどの半導体結晶の基板に複数の開孔を所定間隔で２次元的に形成し、各開孔の両側面に一対のブランキング電極を形成することにより製造される。それぞれの一対のブランキング電極間に電圧を印加するか、しないかをパターンデータに従って制御することにより所望のパターンを試料に描画することができる。
【０００４】
例えば、各開孔に設けられた一対のブランキング電極のうち一方のブランキング電極を接地し、他方のブランキング電極に所定の電圧を印加すると、該開孔を通過する電子ビームが偏向されるので、該電子ビームは下方に配置されたレンズを通過した後に単開孔アパーチャでカットされて試料面（半導体基板上のレジスト層）には達しない。一方、他方の電極に電圧を印加しないと、開孔を通過する電子ビームが偏向されないので、該電子ビームは下方に配置されたレンズを通過した後に単開孔アパーチャでカットされずに試料面に達する。
【０００５】
ブランキングアパーチャアレイのブランキング電極は、典型的には金属で形成される。ブランキング電極は、例えば、基板に一対の溝を掘り、その溝表面及び基板表面を覆うように絶縁膜を形成し、該一対の溝内にブランキング電極とすべき金属（例えば、タングステン）を蒸着法又はスパッタリング法などで堆積することにより形成される。そして、一対のブランキング電極の間の基板部分をエッチングにより除去して開孔を形成することによりブランキングアパーチャアレイが形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとしている課題】
従来のブランキング電極の形成方法においては、溝の開口に比して深さが大きいために、溝内に金属を堆積（充填）する際に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、溝内の中央に巣（空洞）が形成され溝内を完全に充填することが難しい。
【０００７】
より具体的には、従来の形成方法では、例えばシリコン基板51に選択エッチング（トレンチエッチング）により溝を形成し、熱酸化法により該溝を含め基板５１の全面にSiO2絶縁膜52を形成し、ブランキング電極とすべきタングステン53をスパッタリング法により堆積させる。この際に、タングステン53を堆積させる下地の全面が絶縁膜52であるので、選択成長法を利用して溝内に金属を充填することができず、図５（ｂ）のように巣54が形成されうる。
【０００８】
このような巣がブランキング電極中に形成されると、一対のブランキング電極間に開孔を形成した後に該開孔の側面の絶縁膜52を除去する際に、ブランキング電極の一部が欠けることがある。また、ブランキングアパーチャアレイの製造中にブランキング電極が欠けない場合においても、ブランキングアパーチャアレイを組み込んだ露光装置の使用中に、ブランキング電極に熱が加わってブランキング電極が変形し、これにより一対のブランキング電極の間隔が変動することがある。すると、電子ビームを適切に偏向させることができず、試料に所望のパターンを描画することができない。
【０００９】
すなわち、従来の製造方法では、信頼性の高いブランキングアパーチャアレイを製造することが難しく、また、製造の歩留まりが低いという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、高い信頼性を有するブランキングアパーチャアレイその他のアレイ構造体を高歩留まりで製造する製造方法、そのようなアレイ構造体を有する荷電粒子ビーム露光装置、並びに、そのような荷電粒子ビーム露光装置を利用したデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、複数の開孔と、前記複数の開孔をそれぞれ通過する複数の荷電粒子ビームの軌道を制御するために前記複数の開孔にそれぞれ対応して配置された複数対の対向する電極とを有するアレイ構造体の製造方法に関する。この製造方法は、基板の２つの面のうち複数対の対向する溝の形成を開始する面を表面側とし、前記基板の裏面側に第１の絶縁層を形成する裏面側絶縁層形成工程と、前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記基板の裏面側の絶縁層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記第１の絶縁層をエッチングストッパー層として前記基板に複数対の対向する溝を形成する溝形成工程と、前記溝形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の側面に第２の絶縁層を形成する側面絶縁層形成工程と、前記側面絶縁層形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部の前記第１の絶縁層をエッチングして前記底部に導電層を表出させる加工工程と、前記加工工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部に表出した導電層をメッキ電極として利用して、前記複数対の対向する溝に導電材料をメッキ法により導電材料を成長させながら前記複数対の溝に前記導電材料を充填し、これにより複数対の対向する電極を形成する電極形成工程と、前記電極形成工程の後であって、前記の各対向する電極の間に開孔を形成する開孔形成工程と、を含み、前記第２の絶縁層は、前記加工工程で前記溝の底部の前記第１の絶縁層がエッチングされる際に前記溝の側面に残存する、前記第１の絶縁層とは異なる材料で構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の側面は、複数の開孔と、前記複数の開孔をそれぞれ通過する複数の荷電粒子ビームの軌道を制御するために前記複数の開孔にそれぞれ対応して配置された複数対の対向する電極とを有するアレイ構造体の製造方法に関する。この製造方法は、基板の２つの面のうち複数対の対向する溝の形成を開始する面を表面側とし、前記基板の裏面側に第１の絶縁層を形成する裏面側絶縁層形成工程と、前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記基板の裏面側の絶縁層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記第１の絶縁層をエッチングストッパー層として前記基板に複数対の対向する溝を形成する溝形成工程と、前記溝形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の側面に第２の絶縁層を形成する側面絶縁層形成工程と、前記側面絶縁層形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部の前記第１の絶縁層をエッチングして前記底部に導電層を表出させる加工工程と、前記加工工程の後であって、プラズマCVD法により、前記複数対の対向する溝の底部に表出した導電層の上に導電材料を成長させながら前記複数対の溝に前記導電材料を充填し、これにより複数対の対向する電極を形成する電極形成工程と、前記電極形成工程の後であって、前記の各対向する電極の間に開孔を形成する開孔形成工程と、を含み、前記第２の絶縁層は、前記加工工程で前記溝の底部の前記第１の絶縁層がエッチングされる際に前記溝の側面に残存する、前記第１の絶縁層とは異なる材料で構成されることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態としての電子ビーム露光装置について説明する。しかしながら、この電子ビーム露光装置は、本発明の一適用例に過ぎず、本発明は、電子ビーム以外の荷電粒子ビーム、例えば、イオンビームを利用した露光装置にも適用することができる。
【００２１】
まず、本発明の好適な実施の形態としての電子ビーム露光装置の概略構成を説明する。
【００２２】
図６Ａは、本発明の好適な実施の形態としての電子ビーム露光装置の要部を模式的に示す図である。図６Ｂは、図６Ａに示す電子ビーム露光装置を上方から見た図である。なお、図６Ａにおいて、磁界レンズアレイ２１、２２、２３、２４についてはそれらの断面が示されている。
【００２３】
この露光装置は、電子ビームを発生する電子ビーム源として、複数のマルチソースモジュール１を有する。各マルチソースモジュール１は、複数の電子源像を形成し、それらの電子源像にそれぞれ対応する複数の電子ビームを放射する。マルチソースモジュール１は、この実施の形態では３ｘ３構成で配列されている。マルチソースモジュール１の詳細については後述する。
【００２４】
複数のマルチソースモジュール１とステージ５との間には、磁界レンズアレイ２１、２２、２３、２４が配置されている。各磁界レンズアレイは、マルチソースモジュール１の配列に対応して３ｘ３構成で配列された同一形状の開孔を有する２枚の磁性体円板MDを間隔を置いて上下に配置し、それらを共通のコイルCC1、CC2、CC3、CC4によって励磁したものである。その結果、各開口部分が各磁界レンズMLの磁極となり、設計上は同一のレンズ磁界を発生する。各マルチソースモジュール１において形成される複数の電子源像は、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、ステージ５上に保持されたウエハ４上に投影される。ここで、１つのマルチソースモジュール１から出射された電子ビームがウエハに照射されるまでに、その電子ビームに磁界等の場を作用させる電子光学系をカラムと定義する。すなわち、この実施の形態の露光装置では、９カラム（col.1〜col.9）の構成を有する。
【００２５】
磁界レンズアレイ２１の磁界レンズと該磁界レンズに対応する磁界レンズアレイ２２の磁界レンズにより、マルチソースモジュール１中の電子源の中間像が形成され、次いで、磁界レンズアレイ２３の磁界レンズと該磁界レンズに対応する磁界レンズアレイ２４の磁界レンズにより電子源の更にもう１つの中間像がウエハ４上に形成される。すなわち、マルチソースモジュール1中の電子源がウエハ4上に投影される。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それぞれのコイルCC1、CC2、CC3、CC4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（すなわち同じ量だけ）調整することができる。
【００２６】
各カラムには主偏向器３が配置されており、各主偏向器３は、該当する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、複数の電子源の像をウエハ４上でX,Y方向に変位させる。
【００２７】
ステージ５は、その上に載置されたウエハ４を光軸AX(Ｚ軸)と直交するＸＹ方向とＺ軸回りの回転方向に移動させることができる。ステージ５の上にはステージ基準板６が固設されている。
【００２８】
反射電子検出器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。
【００２９】
図７は、図６Ａの１つのカラムの詳細を示す図である。図７を参照しながらマルチソースモジュール１及びカラムの詳細構成を示す図である。
【００３０】
マルチソースモジュール1は、電子源（クロスオーバ像）101を形成する電子銃（不図示）を有する。この電子源101から放射される電子の流れは、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。この実施の形態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。
【００３１】
コンデンサーレンズ102を通過して形成された略平行な1本の電子ビームは、複数の開孔が2次元配列して形成されたアパーチャアレイ103に照射され、これらの複数の開孔をそれぞれ電子ビームが通過する。アパーチャアレイ103を通過した複数の電子ビームは、同一の光学パワーを有する静電レンズが2次元配列されて形成されたレンズアレイ104を通り、更に、個別に駆動可能な静電型の8極偏向器が2次元配列されて形成された偏向器アレイ105、106を通り、更に、個別に駆動可能な静電型ブランカーが2次元配列されて形成されたブランキングアパーチャアレイ（以下ではブランカーアレイともいう）107を通り抜ける。このブランカーアレイ107の好適な構造及びその製造方法については、第１及び第２の実施の形態として後述する。
【００３２】
図８は、マルチソースモジュール1の一部を拡大した図である。図８を参照しながらマルチソースモジュール1の各部の機能を説明する。コンデンサーレンズ102で形成された略平行な電子ビームは、複数の開孔を有するアパーチャアレイ103によって複数の電子ビームに分割される。分割された複数の電子ビームは、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（より正確には、各ブランカーのブランキング電極間）に電子源の中間像を形成する。
【００３３】
偏向器アレイ105、106の各偏向器は、ブランカーアレイ107上の対応するブランカーの位置に形成される電子源の中間像の位置（光軸AXと直交する面内の位置）を個別に調整する機能を有する。
【００３４】
また、ブランカーアレイ10７の各ブランカーで偏向された電子ビーム（すなわち軌道を変更された電子ビーム）は、図７のブランキングアパーチャ（前述の単開孔アパーチャに相当する）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で偏向されなかった電子ビーム（すなわち軌道を変更されなかた電子ビーム）は、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に照射される。すなわち、主偏向器3で複数の電子ビームを偏向させながら、ブランカーアレイ10７の複数のブランカーにより、該複数の電子ビームをウエハ４上に照射させるか否かを個別に制御することにより、ウエハ４上に所望のパターンを描画することができる。
【００３５】
図７に戻り、各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、それぞれ磁界レンズアレイ21、22、23、24の該当する４つの磁界レンズ（同一カラムの４つの磁界レンズ）を介して、ウエハ４に投影される。
【００３６】
ここで、複数の中間像がウエハ４に投影される際の各カラムの光学特性のうち、像の回転、倍率は、ブランカーアレイ107上の各中間像の位置（すなわち、磁界レンズアレイへの電子ビームの入射位置）を個別に調整するための複数の独立した偏向器をそれぞれ有する偏向器アレイ105、106によって個別に補正することができる。すなわち、偏向器アレイ105、106は、ウエハ４に投影される像の回転、倍率をカラムごとに個別に補正するための電子光学素子として機能する。一方、各カラムの焦点位置は、カラム毎に設けられたダイナミックフォーカスレンズ（静電若しくは磁界レンズ）108、109によって個別に調整することができる。すなわち、ダイナミックフォーカスレンズ108、109は、カラムごとに焦点位置を個別に補正するための電子光学素子として機能する。
【００３７】
図９は、上記の電子ビーム露光装置のシステム構成を示す図である。
【００３８】
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（ブランキング電極）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105、106を構成する複数の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の9個）と同じだけ装備されている。
【００３９】
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CC1、CC2、CC3、CC4を制御する回路、ステージ駆動制御回路4７は、ステージ5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。
【００４０】
（光学特性の調整方法の説明）
この実施の形態の電子ビーム露光装置では、磁性体円板の透磁率および開孔形状の不均一性等により、磁界レンズアレイを構成する複数の磁界レンズの電子光学特性が相互に僅かに異なる。例えば、カラムごとに異なる像の回転、倍率のために、実際にウエハに照射される電子ビームの入射位置は、図１０のようになっている（ただし、図１０は誇張して表現されている）。すなわち、カラムごとに電子光学特性（焦点位置、像の回転、倍率等）が異なる。
【００４１】
以下、上記のような問題点を解決する方法として、本発明の好適な実施の形態の電子ビーム露光装置における電子光学特性の調整方法について説明する。
【００４２】
主制御系48は、図１１に示すような電子光学特性の調整処理を実行する。主制御系48は、このような電子光学特性の調整処理をカラムの電子光学特性の経時変化及び電子光学特性の目標値の変更を考慮して、例えば、ウエハに描画すべきパターンが変更される都度（すなわちジョブの変更の都度）実行する。以下、各ステップを説明する。
【００４３】
ステップS101では、主制御系48は、ウエハ上において各カラムを代表する電子ビーム（ここでは、各カラムの複数の電子ビームの中で中心に位置する電子ビーム）の焦点位置を検出するために、ブランカー制御回路41に命じ、焦点位置の検出対象として選択された電子ビームだけをウエハ４側に照射するようにするブランカーアレイ107を制御する。
【００４４】
その際、予め、ステージ駆動制御回路47によってステージ５を移動させ、選択された電子ビームの照射位置近傍に基準板6の基準マークを位置させておく。そして、主制御系48は、D_FOCUS制御回路43に命じ、ダイナミックフォーカスレンズ108及び／又は109で電子ビームの焦点位置を振りながら、主偏向制御回路44により、選択された電子ビームで基準マーク上を走査し、基準マークからの反射電子に関する情報を反射電子検出回路45から得る。それにより、電子ビームの現在の焦点位置を検出する。ステップS101では、カラムを代表する電子ビームのすべてに対して以上の処理を実行する。
【００４５】
ステップS102では、主制御系48は、図１２(a)に示すように、カラムごとに代表する電子ビームについて検出された実際の焦点位置の中から、最大位置（MAXP）と最小位置（MINP）を検出し、その中間位置（CP）を決定する。
【００４６】
ステップS103では、主制御系48は、中間位置（CP）が目標位置（TP）になるように、磁界レンズアレイ制御回路４６に命じ、磁界レンズアレイ21，22、23，24のそれぞれの共通コイルを調整して、全カラムについて、それらの焦点位置だけを略一定量だけ移動させる。その結果、図１２(b)のようになる。すなわち、目標位置とそれぞれのカラムの実際の焦点位置との差の最大値（δmax）が最小になり、次のステップにおいてカラムごとに設けられた焦点位置補正器としてのダイナミックフォーカスコイル108,109による調整量を最小化することができる。これは、カラムごとに設けられた複数の焦点位置補正器108,109を小型化することができること、及び、それらの相互干渉を最小化することができることを意味する。
【００４７】
ステップS104では、主制御系48は、図１２(b)に示すような目標位置と各カラムの実際の焦点位置との差に基づいて、カラム毎に、焦点位置を目標位置に一致させるように、ダイナミックフォーカスコイル108,109によって焦点位置を調整する。
【００４８】
ステップS105では、主制御系48は、ウエハに対する各電子ビームの入射位置を検出するために、ブランカー制御回路41に命じ、選択した電子ビームだけをウエハ側に照射するようにする。その際、予め、ステージ駆動制御回路47によってステージ５を移動させ、選択された電子ビームの理想的照射位置（設計上の照射位置）に基準板6の基準マークを位置させておく。そして、主制御系48は、主偏向制御回路44によって選択された電子ビームで基準マーク上を走査し、基準マークからの反射電子に関する情報を反射電子検出回路45から得る。それにより、電子ビームの現在の照射位置を検出することができる。ステップS105では、以上の処理をすべての電子ビームについて実行する。そして、主制御系48は、カラムごとの実際の電子ビーム照射位置に基づいて、対応するカラムの像の回転、倍率を求める。
【００４９】
ステップS106では、主制御系48は、図１３(a)に示すように、カラムごとに求められた像の回転、倍率の中から、最大値（MAXV）と最小値（MINV）を検出し、その中間値（CV）を決定する。
【００５０】
ステップS107では、主制御系48は、中間値（CV）が目標値（TP）になるように、磁界レンズアレイ制御回路４６に命じ、磁界レンズアレイ21，22、23，２４のそれぞれの共通コイルを調整して、全カラムについて、それらにおける像の回転、倍率だけ（すなわち、焦点位置を変化させずに）を略一定量だけ移動させる。その結果、図１３(b)のようになる。すなわち、目標値と各カラムとの間の実際の像の回転、倍率の差の最大値（δmax）が最小になり、次のステップにおいてカラムごとに設けられた像の回転、倍率補正器としての偏向器アレイ105,106の調整量を最小化することができる。これは、カラムごとに設けられた像の回転、倍率補正器としての偏向器アレイ105,106をそれぞれ構成する複数の偏向器を小型化することができること、及び、該複数の偏向器間の相互干渉を低減することができることを意味する。
【００５１】
ステップS107では、主制御系48は、図１３(b)に示すような目標値と各カラムとの間の実際の像の回転、倍率の差に基づいて、カラム毎に、像の回転、倍率をそれぞれ目標値に一致させるように、対応する像の回転、倍率補正器としての偏向器アレイ105、106によって像の回転、倍率を調整する。ここで、像の回転、倍率の補正は、偏向器アレイ105,106をそれぞれ構成する複数の偏向器を個別に制御することによりなされる。
【００５２】
以下、上記のブランキングアパーチャアレイ（ブランカーアレイ）１０７及びその製造方法に関して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００５３】
＜第1実施形態＞
図1Ａ〜図１Ｍは、電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイ（アレイ構造体）107の製造方法の第１実施形態を説明する断面図である。なお、図１Ａ〜図１Ｍは、作図の便宜上、複数対のブランキング電極（複数のブランカー）のうち一対のブランキング電極（１つのブランカー）のみを示している。また、以下の説明において適宜用いられる「一対」という表現は、「複数対」の構成要素を代表するものである。
【００５４】
まず、基板301として、例えば、直径4inch(100mm)、厚さ200μmのSiウェハを準備して、図1Ａに示すように、その表面及び裏面の双方に、絶縁層302として、プラズマCVD法を用いてSi窒化膜を約1μmの厚さに成膜する。
【００５５】
次に、図１Ｂに示すように、絶縁層302上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、複数対の溝に対応する領域以外を覆うレジストパターン303を形成する。このレジストパターン303をエッチングマスクとして、絶縁層302を、例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去する。
【００５６】
次に、図１Ｃに示すように、レジストパターン303と絶縁層302をエッチングマスクとして、基板（Siウェハ）301を誘導結合型プラズマ(ICP)-RIE法により加工し、複数対の溝304を形成する。このとき、基板301の裏面に形成されている絶縁層（Si窒化膜）302は、エッチングストッパー層として機能する。また、絶縁層302は、後述する導電層306と基板301とを電気的に絶縁するための層としても機能する。
【００５７】
次に、図１Ｄに示すように、レジストパターン303を除去した後、基板301を熱酸化法により酸化することにより、基板301の一対の溝304の側面に、絶縁層305として、例えば厚さ2μmのSi酸化膜を形成する。この絶縁層305は、後述する導電材（ブランキング電極）308と基板301とを電気的に絶縁する。
【００５８】
次に、図１Ｅに示すように、基板301の裏面に、導電層306として、例えばEB蒸着法等により順にCr膜、Pt膜、Cr膜を成膜して積層膜を形成する。ここで、導電層306としてのCr/Pt/Cr積層膜におけるそれぞれの膜厚は、例えばCr膜を500Å、Pt膜を2000Å、Cr膜を500Åとすることができる。さらに、導電層306の上に絶縁層307としてプラズマCVD法等によってSi酸化膜を約１μmの厚さに成膜する。
【００５９】
次に、図１Ｆに示すように、一対の溝304の側面に位置する絶縁層305を残すように、基板301の表面側の絶縁層302及び一対の溝304の底部に位置する絶縁層302のみを、例えばRIE法により、一対の溝304の底部に導電層306が表出するまで、選択的にエッチングして除去する。その他の方法としては、例えば、熱リン酸を用いたウェットエッチングにより、一対の溝304の側面に位置する絶縁層305を残しながら、基板301の表面側の絶縁層302及び一対の溝304の底部に位置する絶縁層302のみを除去することも可能である。或いは、基板301の表面側の絶縁層302及び一対の溝304の底部に位置する絶縁層302が完全にエッチングされた後においても所望の厚さ（絶縁層として機能しうる厚さ）の絶縁層305が残るように、図１Ｄに示す工程において絶縁層305を十分に厚く形成してもよい。
【００６０】
次に、図１Ｇに示すように、一対の溝304の底部に表出している導電層306をメッキ用電極（シード層）として利用して、電解メッキ法により、一対の溝304内に選択的にメッキを行い、金等からなる導電材（ブランキング電極）306を充填する。言い換えれば、この製造方法によれば、一対の溝304内に導電材308を選択的に成長させることができる。このとき、基板301の裏面の絶縁層307は、溝304内に表出している部分以外の導電層306がメッキされないようにするための保護層として働く。
【００６１】
溝304に導電材308を埋め込んだ後、不必要な導電材308を例えば化学的機械的研磨法(CMP)法により研磨して除去する。また、金メッキ前に、Si酸化膜からなる絶縁層305と金からなる導電材308との密着性を向上させる目的で、絶縁層305の表面にCr膜をスパッタ法等により成膜しても良い。また、メッキ材料として、金の他に、例えば銅を用いることもできる。以上により、一対のブランキング電極が形成される。
【００６２】
次に、図１Ｈに示すように、基板301の裏面に位置する導電層306及び絶縁層307をRIE等によりエッチング除去する。
【００６３】
次に、図１Iに示すように、基板301の表面側に、絶縁層309として、プラズマCVD法等によってSi酸化膜を約１μmの厚さに成膜し、さらに、絶縁層309上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、導電材308上の所定領域に開孔を有するレジストパターンを形成する。このレジストパターンをエッチングマスクとして、導電材308上の所定領域の絶縁層309を例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去する。さらに、レジストパターンを除去した後、基板の全面に配線層310としての金をスパッター法により堆積させる。
【００６４】
次に、図１Ｊに示すように、配線層310上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングしてレジストパターンを形成する。このレジストパターンをエッチングマスクとして、露出している配線層310を例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去することにより、配線パターンを形成する。この配線パターンにより複数対のブランキング電極を個別に制御することができる。
【００６５】
次に、図１Ｋに示すように、基板301の表面側にプラズマCVD法等によって絶縁層311としてのSi酸化膜を約１μmの厚さに成膜し、さらに、絶縁層311上の全面に導電層312としての金をスパッター法により堆積させる。この導電層312は、チャージアップ防止用金属層として機能するものであり、アースされる。
【００６６】
次に、図１Ｌに示すように、導電層312上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、一対の導電材（ブランキング電極）308間の部分に開孔を有するレジストパターン313を形成する。このレジストパターン313をエッチングマスクとして、導電層312を例えばイオンミリング法によりエッチングして、次に、反応性イオンエッチング(RIE)法により絶縁層311及び絶縁層309をエッチングする。更に、レジストパターン313の開孔部を通して基板301をICP-RIE法によりエッチングした後、該開口部を通して絶縁層（窒化Si膜）302を反応性イオンエッチング(RIE)法で除去する。その結果、一対の導電材（ブランキング電極）308の内側の絶縁膜305間に開孔314が形成される。このとき、絶縁層302は、基板301をエッチングする際のエッチングストッパー層として機能する。
【００６７】
次に、図１Ｍに示すように、開孔314の側壁部のSi酸化膜からなる絶縁層305をHFとNH4Fの混合液を用いてウェットエッチングにより除去して、更に、絶縁層（Si窒化膜）302を例えば熱リン酸を用いてウェットエッチングにより除去する。これにより、ブランキングアパーチャアレイ107が完成する。
【００６８】
図２は、図１ＭのAA’断面図である。図２に示すように、ブランキング電極としての一対の導電材308は、開孔314を通過する電子ビーム315の経路を挟んで対向しており、該一対の導電材308は、それぞれ対応する絶縁層305を介して基板301に固定されている。電子ビーム315と一対の絶縁層305との各間には、導電材308が配置されているので、絶縁層305がチャージアップされても、その電荷によって形成される電界は、電子ビーム315に対して導電材308からなるブランキング電極によって遮蔽される。
【００６９】
図３は、さらに電極による遮蔽効果を高めた構造の一例を示す図である。この構造は、図２に示す構造に対して、絶縁層305がチャージアップされた場合にその電界によって形成される電界がブランキングアパーチャアレイの開孔を通過する電子ビーム315に与える影響が小さい。
【００７０】
＜第２実施形態＞
図４Ａ〜図４Ｍは、電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイ(アレイ構造体)107の製造方法の第２実施形態を説明する断面図である。なお、図４Ａ〜図４Ｍは、作図の便宜上、複数対のブランキング電極（複数のブランカー）のうち一対のブランキング電極（１つのブランカー）のみを示している。また、以下の説明において適宜用いられる「一対」という表現は、「複数対」の構成要素を代表するものである。
【００７１】
まず、基板401として、例えば、直径4inch(100mm)、厚さ200μmのSiウェハを準備して、図４Ａに示すように、その裏面に絶縁層422としてプラズマCVD法を用いてSi窒化膜を約1μmの厚さに成膜し、その後、基板401を熱酸化法により酸化することにより、基板401の表面に、絶縁層423として例えば厚さ１μmのSi酸化膜を形成する。
【００７２】
次に、図４Ｂに示すように、絶縁層423上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、溝を形成すべき領域に開孔を有するレジストパターン424を形成する。このレジストパターン424をエッチングマスクとして、その開孔を通して絶縁層423を例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去する。
【００７３】
次に、図４Ｃに示すように、レジスト424と絶縁層423をエッチングマスクとして、基板（Siウェハ）401を誘導結合型プラズマ(ICP)-RIE法により加工し、複数対の溝404を形成する。このとき、基板401の裏面に形成された絶縁層（Si窒化膜）422は、基板401をエッチングするときのエッチングストッパー層として機能する他、後述する導電層426と基板401とを電気的に絶縁するための層としても機能する。
【００７４】
次に、図４Ｄに示すように、レジスト424を除去した後、基板401を熱酸化法により酸化することにより、基板401の一対の溝404の側面に、絶縁層425として例えば厚さ2μmのSi酸化膜を形成する。この絶縁層425は、後述する導電材428と基板40１とを電気的に絶縁する。
【００７５】
次に、図４Ｅに示すように、基板401の裏面に、導電層426として、例えば、EB蒸着法等により順にCr膜、Pt膜、Cr膜を成膜して積層膜を形成する。さらに、導電層426の上に絶縁層427としてプラズマCVD法等によってSi酸化膜を約１μmの厚さに成膜する。
【００７６】
次に、図４Ｆに示すように、一対の溝404の底部に位置する絶縁層422のみを、例えば熱リン酸を用いたウェットエッチングにより、一対の溝404の底部に導電層426が表出するまで、選択的にエッチングして除去する。
【００７７】
次に、図４Ｇに示すように、プラズマCVD法により、一対の溝404の底部に表出している導電層426上に、導電材（ブランキング電極）428としてのタングステンを選択的に成長させ、一対の溝404内に導電材428を充填する。溝404に導電材428を埋め込んだ後、不必要な導電材428を例えば化学的機械的研磨法(CMP)法により研磨して除去する。以上により、一対のブランキング電極が形成される。
【００７８】
次に、図４Ｈに示すように、絶縁層427上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、ブランキング電極を配線するための配線パターンに対応する領域以外を覆うレジストパターンを形成する。このレジストパターンをエッチングマスクとして、絶縁層427及び導電層426を例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去する。これにより、導電層426が電極の配線パターンとなる。この配線パターンにより複数対のブランキング電極を個別に制御することができる。
【００７９】
次に、図４Ｉに示すように、基板401の裏面側に絶縁層429としてプラズマCVD法等によってSi酸化膜を成膜する。
【００８０】
次に、図４Ｊに示すように、絶縁層429上の全面に導電層430として金をスパッター法により堆積させる。この導電層430は、チャージアップ防止用金属層として機能するものであり、アースされる。
【００８１】
次に、図４Ｋに示すように、導電層430上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、一対の導電材（ブランキング電極）428間開孔を有するレジストパターン431を形成する。
【００８２】
次に、レジストパターン431をエッチングマスクとして、導電層430を例えばイオンミリング法によりエッチングする。次に、図４Ｌに示すように、レジストパターン431の開孔を通して反応性イオンエッチング(RIE)法により絶縁層429及び絶縁層422を順にエッチングする。更に、レジストパターン431の開孔を通して基板401をICP-RIE法によりエッチングする。その結果、一対の導電材（ブランキング電極）428の内側の絶縁膜425間に開孔432が形成される。
【００８３】
次に、図４Ｍに示すように、開孔432の側面のSi酸化膜からなる絶縁層425及びSi酸化膜からなる絶縁層423をHFとNH4Fの混合液を用いてウェットエッチングにより除去して、更に、開孔432の側壁部に位置するSi窒化膜422を例えば熱リン酸を用いてウェットエッチングにより除去するとブランキングアパーチャアレイ107が完成する。
【００８４】
（デバイスの生産方法）
次に上記の電子ビーム露光装置等の荷電粒子ビーム露光装置を利用したデバイスの生産方法について説明する。
【００８５】
図１４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図である。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なう。ステップ２（露光制御データ作成）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、リソグラフィー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なう。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。
【００８６】
図１５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描画する。ここで、該露光装置は、露光処理に先立って、上記の方法により、カラムごとに焦点位置が調整されるとともに、カラムごとに像の回転及び倍率が調整される。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なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００８７】
このような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半導体デバイスを低コストに製造することができる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、高い信頼性を有するブランキングアパーチャアレイその他のアレイ構造体を高歩留まりで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】、
【図１Ｂ】、
【図１Ｃ】、
【図１Ｄ】、
【図１Ｅ】、
【図１Ｆ】、
【図１Ｇ】、
【図１Ｈ】、
【図１Ｉ】、
【図１Ｊ】、
【図１Ｋ】、
【図１Ｌ】、
【図１Ｍ】電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイ（アレイ構造体）の製造方法の第１実施形態を説明する断面図である。
【図２】図１ＭのAA’断面図である。
【図３】遮蔽効果を高めた開孔構造を示す図である。
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】、
【図４Ｃ】、
【図４Ｄ】、
【図４Ｅ】、
【図４Ｆ】、
【図４Ｇ】、
【図４Ｈ】、
【図４Ｉ】、
【図４Ｊ】、
【図４Ｋ】、
【図４Ｌ】、
【図４Ｍ】電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイ（アレイ構造体）の製造方法の第２実施形態を説明する断面図である。
【図５】従来のブランキング電極の形成方法を示す図である。
【図６Ａ】本発明の好適な実施の形態としての電子ビーム露光装置の要部を模式的に示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す電子ビーム露光装置を上方から見た図である。
【図７】図６Ａの１つのカラムの詳細を示す図である。
【図８】マルチソースモジュールの一部を拡大した図である。
【図９】電子ビーム露光装置のシステム構成を示す図である。
【図１０】複数のカラムの電子光学特性を説明する図である。
【図１１】電子光学特性の調整処理を説明する図である。
【図１２】磁界レンズアレイによる焦点位置の調整を説明する図である。
【図１３】磁界レンズアレイによる像の回転、倍率の調整を説明する図である。
【図１４】微小デバイスの製造フローを説明する図である。
【図１５】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 基準板
７ 反射電子検出器
ML1,ML2,ML3,ML4 磁界レンズ
CC1,CC2,CC3,CC4 コイル
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
３０１ 基板
３０２ 絶縁層
３０３ レジストパターン
３０４ 溝
３０５ 絶縁膜
３０６ 導電層
３０７ 絶縁層
３０８ 導電材
３０９ 絶縁層
３１０ 配線層
３１１ 絶縁層
３１２ 導電層
３１３ レジストパターン
３１４ 開孔
４０１ 基板
４２２ 絶縁層
４２３ 絶縁層
４２４ レジストパターン
４２５ 絶縁層
４２６ 導電層
４２７ 絶縁層
４２８ 導電材
４２９ 絶縁層
４３０ 導電層
４３２ 開孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、アレイ構造体の製造方法、荷電粒子ビーム露光装置及びデバイス製造方法に係り、特に荷電粒子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイとして好適なアレイ構造体、該アレイ構造体をブランキングアパーチャアレイとして有する荷電粒子ビーム露光装置、及び、該荷電粒子ビーム露光装置を利用したデバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の荷電粒子ビームを用いたマルチ荷電粒子ビーム露光装置として、例えば、複数の開孔を有するブランキングアパーチャアレイによって複数の荷電粒子ビームの照射を個別に制御する方法がある（例えば、実公昭56-19402号公報参照）。
【０００３】
一般に、ブランキングアパーチャアレイは、シリコンなどの半導体結晶の基板に複数の開孔を所定間隔で２次元的に形成し、各開孔の両側面に一対のブランキング電極を形成することにより製造される。それぞれの一対のブランキング電極間に電圧を印加するか、しないかをパターンデータに従って制御することにより所望のパターンを試料に描画することができる。
【０００４】
例えば、各開孔に設けられた一対のブランキング電極のうち一方のブランキング電極を接地し、他方のブランキング電極に所定の電圧を印加すると、該開孔を通過する電子ビームが偏向されるので、該電子ビームは下方に配置されたレンズを通過した後に単開孔アパーチャでカットされて試料面（半導体基板上のレジスト層）には達しない。一方、他方の電極に電圧を印加しないと、開孔を通過する電子ビームが偏向されないので、該電子ビームは下方に配置されたレンズを通過した後に単開孔アパーチャでカットされずに試料面に達する。
【０００５】
ブランキングアパーチャアレイのブランキング電極は、典型的には金属で形成される。ブランキング電極は、例えば、基板に一対の溝を掘り、その溝表面及び基板表面を覆うように絶縁膜を形成し、該一対の溝内にブランキング電極とすべき金属（例えば、タングステン）を蒸着法又はスパッタリング法などで堆積することにより形成される。そして、一対のブランキング電極の間の基板部分をエッチングにより除去して開孔を形成することによりブランキングアパーチャアレイが形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとしている課題】
従来のブランキング電極の形成方法においては、溝の開口に比して深さが大きいために、溝内に金属を堆積（充填）する際に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、溝内の中央に巣（空洞）が形成され溝内を完全に充填することが難しい。
【０００７】
より具体的には、従来の形成方法では、例えばシリコン基板51に選択エッチング（トレンチエッチング）により溝を形成し、熱酸化法により該溝を含め基板５１の全面にSiO2絶縁膜52を形成し、ブランキング電極とすべきタングステン53をスパッタリング法により堆積させる。この際に、タングステン53を堆積させる下地の全面が絶縁膜52であるので、選択成長法を利用して溝内に金属を充填することができず、図５（ｂ）のように巣54が形成されうる。
【０００８】
このような巣がブランキング電極中に形成されると、一対のブランキング電極間に開孔を形成した後に該開孔の側面の絶縁膜52を除去する際に、ブランキング電極の一部が欠けることがある。また、ブランキングアパーチャアレイの製造中にブランキング電極が欠けない場合においても、ブランキングアパーチャアレイを組み込んだ露光装置の使用中に、ブランキング電極に熱が加わってブランキング電極が変形し、これにより一対のブランキング電極の間隔が変動することがある。すると、電子ビームを適切に偏向させることができず、試料に所望のパターンを描画することができない。
【０００９】
すなわち、従来の製造方法では、信頼性の高いブランキングアパーチャアレイを製造することが難しく、また、製造の歩留まりが低いという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、高い信頼性を有するブランキングアパーチャアレイその他のアレイ構造体を高歩留まりで製造する製造方法、そのようなアレイ構造体を有する荷電粒子ビーム露光装置、並びに、そのような荷電粒子ビーム露光装置を利用したデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、複数の開孔と、前記複数の開孔をそれぞれ通過する複数の荷電粒子ビームの軌道を制御するために前記複数の開孔にそれぞれ対応して配置された複数対の対向する電極とを有するアレイ構造体の製造方法に関する。この製造方法は、基板の２つの面のうち複数対の対向する溝の形成を開始する面を表面側とし、前記基板の裏面側に第１の絶縁層を形成する裏面側絶縁層形成工程と、前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記基板の裏面側の絶縁層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記第１の絶縁層をエッチングストッパー層として前記基板に複数対の対向する溝を形成する溝形成工程と、前記溝形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の側面に第２の絶縁層を形成する側面絶縁層形成工程と、前記側面絶縁層形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部の前記第１の絶縁層をエッチングして前記底部に導電層を表出させる加工工程と、前記加工工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部に表出した導電層をメッキ電極として利用して、前記複数対の対向する溝に導電材料をメッキ法により導電材料を成長させながら前記複数対の溝に前記導電材料を充填し、これにより複数対の対向する電極を形成する電極形成工程と、前記電極形成工程の後であって、前記の各対向する電極の間に開孔を形成する開孔形成工程と、を含み、前記第２の絶縁層は、前記加工工程で前記溝の底部の前記第１の絶縁層がエッチングされる際に前記溝の側面に残存する、前記第１の絶縁層とは異なる材料で構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の側面は、複数の開孔と、前記複数の開孔をそれぞれ通過する複数の荷電粒子ビームの軌道を制御するために前記複数の開孔にそれぞれ対応して配置された複数対の対向する電極とを有するアレイ構造体の製造方法に関する。この製造方法は、基板の２つの面のうち複数対の対向する溝の形成を開始する面を表面側とし、前記基板の裏面側に第１の絶縁層を形成する裏面側絶縁層形成工程と、前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記基板の裏面側の絶縁層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記第１の絶縁層をエッチングストッパー層として前記基板に複数対の対向する溝を形成する溝形成工程と、前記溝形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の側面に第２の絶縁層を形成する側面絶縁層形成工程と、前記側面絶縁層形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部の前記第１の絶縁層をエッチングして前記底部に導電層を表出させる加工工程と、前記加工工程の後であって、プラズマCVD法により、前記複数対の対向する溝の底部に表出した導電層の上に導電材料を成長させながら前記複数対の溝に前記導電材料を充填し、これにより複数対の対向する電極を形成する電極形成工程と、前記電極形成工程の後であって、前記の各対向する電極の間に開孔を形成する開孔形成工程と、を含み、前記第２の絶縁層は、前記加工工程で前記溝の底部の前記第１の絶縁層がエッチングされる際に前記溝の側面に残存する、前記第１の絶縁層とは異なる材料で構成されることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態としての電子ビーム露光装置について説明する。しかしながら、この電子ビーム露光装置は、本発明の一適用例に過ぎず、本発明は、電子ビーム以外の荷電粒子ビーム、例えば、イオンビームを利用した露光装置にも適用することができる。
【００２１】
まず、本発明の好適な実施の形態としての電子ビーム露光装置の概略構成を説明する。
【００２２】
図６Ａは、本発明の好適な実施の形態としての電子ビーム露光装置の要部を模式的に示す図である。図６Ｂは、図６Ａに示す電子ビーム露光装置を上方から見た図である。なお、図６Ａにおいて、磁界レンズアレイ２１、２２、２３、２４についてはそれらの断面が示されている。
【００２３】
この露光装置は、電子ビームを発生する電子ビーム源として、複数のマルチソースモジュール１を有する。各マルチソースモジュール１は、複数の電子源像を形成し、それらの電子源像にそれぞれ対応する複数の電子ビームを放射する。マルチソースモジュール１は、この実施の形態では３ｘ３構成で配列されている。マルチソースモジュール１の詳細については後述する。
【００２４】
複数のマルチソースモジュール１とステージ５との間には、磁界レンズアレイ２１、２２、２３、２４が配置されている。各磁界レンズアレイは、マルチソースモジュール１の配列に対応して３ｘ３構成で配列された同一形状の開孔を有する２枚の磁性体円板MDを間隔を置いて上下に配置し、それらを共通のコイルCC1、CC2、CC3、CC4によって励磁したものである。その結果、各開口部分が各磁界レンズMLの磁極となり、設計上は同一のレンズ磁界を発生する。各マルチソースモジュール１において形成される複数の電子源像は、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、ステージ５上に保持されたウエハ４上に投影される。ここで、１つのマルチソースモジュール１から出射された電子ビームがウエハに照射されるまでに、その電子ビームに磁界等の場を作用させる電子光学系をカラムと定義する。すなわち、この実施の形態の露光装置では、９カラム（col.1〜col.9）の構成を有する。
【００２５】
磁界レンズアレイ２１の磁界レンズと該磁界レンズに対応する磁界レンズアレイ２２の磁界レンズにより、マルチソースモジュール１中の電子源の中間像が形成され、次いで、磁界レンズアレイ２３の磁界レンズと該磁界レンズに対応する磁界レンズアレイ２４の磁界レンズにより電子源の更にもう１つの中間像がウエハ４上に形成される。すなわち、マルチソースモジュール1中の電子源がウエハ4上に投影される。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それぞれのコイルCC1、CC2、CC3、CC4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（すなわち同じ量だけ）調整することができる。
【００２６】
各カラムには主偏向器３が配置されており、各主偏向器３は、該当する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、複数の電子源の像をウエハ４上でX,Y方向に変位させる。
【００２７】
ステージ５は、その上に載置されたウエハ４を光軸AX(Ｚ軸)と直交するＸＹ方向とＺ軸回りの回転方向に移動させることができる。ステージ５の上にはステージ基準板６が固設されている。
【００２８】
反射電子検出器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。
【００２９】
図７は、図６Ａの１つのカラムの詳細を示す図である。図７を参照しながらマルチソースモジュール１及びカラムの詳細構成を示す図である。
【００３０】
マルチソースモジュール1は、電子源（クロスオーバ像）101を形成する電子銃（不図示）を有する。この電子源101から放射される電子の流れは、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。この実施の形態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。
【００３１】
コンデンサーレンズ102を通過して形成された略平行な1本の電子ビームは、複数の開孔が2次元配列して形成されたアパーチャアレイ103に照射され、これらの複数の開孔をそれぞれ電子ビームが通過する。アパーチャアレイ103を通過した複数の電子ビームは、同一の光学パワーを有する静電レンズが2次元配列されて形成されたレンズアレイ104を通り、更に、個別に駆動可能な静電型の8極偏向器が2次元配列されて形成された偏向器アレイ105、106を通り、更に、個別に駆動可能な静電型ブランカーが2次元配列されて形成されたブランキングアパーチャアレイ（以下ではブランカーアレイともいう）107を通り抜ける。このブランカーアレイ107の好適な構造及びその製造方法については、第１及び第２の実施の形態として後述する。
【００３２】
図８は、マルチソースモジュール1の一部を拡大した図である。図８を参照しながらマルチソースモジュール1の各部の機能を説明する。コンデンサーレンズ102で形成された略平行な電子ビームは、複数の開孔を有するアパーチャアレイ103によって複数の電子ビームに分割される。分割された複数の電子ビームは、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（より正確には、各ブランカーのブランキング電極間）に電子源の中間像を形成する。
【００３３】
偏向器アレイ105、106の各偏向器は、ブランカーアレイ107上の対応するブランカーの位置に形成される電子源の中間像の位置（光軸AXと直交する面内の位置）を個別に調整する機能を有する。
【００３４】
また、ブランカーアレイ10７の各ブランカーで偏向された電子ビーム（すなわち軌道を変更された電子ビーム）は、図７のブランキングアパーチャ（前述の単開孔アパーチャに相当する）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で偏向されなかった電子ビーム（すなわち軌道を変更されなかた電子ビーム）は、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に照射される。すなわち、主偏向器3で複数の電子ビームを偏向させながら、ブランカーアレイ10７の複数のブランカーにより、該複数の電子ビームをウエハ４上に照射させるか否かを個別に制御することにより、ウエハ４上に所望のパターンを描画することができる。
【００３５】
図７に戻り、各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、それぞれ磁界レンズアレイ21、22、23、24の該当する４つの磁界レンズ（同一カラムの４つの磁界レンズ）を介して、ウエハ４に投影される。
【００３６】
ここで、複数の中間像がウエハ４に投影される際の各カラムの光学特性のうち、像の回転、倍率は、ブランカーアレイ107上の各中間像の位置（すなわち、磁界レンズアレイへの電子ビームの入射位置）を個別に調整するための複数の独立した偏向器をそれぞれ有する偏向器アレイ105、106によって個別に補正することができる。すなわち、偏向器アレイ105、106は、ウエハ４に投影される像の回転、倍率をカラムごとに個別に補正するための電子光学素子として機能する。一方、各カラムの焦点位置は、カラム毎に設けられたダイナミックフォーカスレンズ（静電若しくは磁界レンズ）108、109によって個別に調整することができる。すなわち、ダイナミックフォーカスレンズ108、109は、カラムごとに焦点位置を個別に補正するための電子光学素子として機能する。
【００３７】
図９は、上記の電子ビーム露光装置のシステム構成を示す図である。
【００３８】
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（ブランキング電極）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105、106を構成する複数の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の9個）と同じだけ装備されている。
【００３９】
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CC1、CC2、CC3、CC4を制御する回路、ステージ駆動制御回路4７は、ステージ5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。
【００４０】
（光学特性の調整方法の説明）
この実施の形態の電子ビーム露光装置では、磁性体円板の透磁率および開孔形状の不均一性等により、磁界レンズアレイを構成する複数の磁界レンズの電子光学特性が相互に僅かに異なる。例えば、カラムごとに異なる像の回転、倍率のために、実際にウエハに照射される電子ビームの入射位置は、図１０のようになっている（ただし、図１０は誇張して表現されている）。すなわち、カラムごとに電子光学特性（焦点位置、像の回転、倍率等）が異なる。
【００４１】
以下、上記のような問題点を解決する方法として、本発明の好適な実施の形態の電子ビーム露光装置における電子光学特性の調整方法について説明する。
【００４２】
主制御系48は、図１１に示すような電子光学特性の調整処理を実行する。主制御系48は、このような電子光学特性の調整処理をカラムの電子光学特性の経時変化及び電子光学特性の目標値の変更を考慮して、例えば、ウエハに描画すべきパターンが変更される都度（すなわちジョブの変更の都度）実行する。以下、各ステップを説明する。
【００４３】
ステップS101では、主制御系48は、ウエハ上において各カラムを代表する電子ビーム（ここでは、各カラムの複数の電子ビームの中で中心に位置する電子ビーム）の焦点位置を検出するために、ブランカー制御回路41に命じ、焦点位置の検出対象として選択された電子ビームだけをウエハ４側に照射するようにするブランカーアレイ107を制御する。
【００４４】
その際、予め、ステージ駆動制御回路47によってステージ５を移動させ、選択された電子ビームの照射位置近傍に基準板6の基準マークを位置させておく。そして、主制御系48は、D_FOCUS制御回路43に命じ、ダイナミックフォーカスレンズ108及び／又は109で電子ビームの焦点位置を振りながら、主偏向制御回路44により、選択された電子ビームで基準マーク上を走査し、基準マークからの反射電子に関する情報を反射電子検出回路45から得る。それにより、電子ビームの現在の焦点位置を検出する。ステップS101では、カラムを代表する電子ビームのすべてに対して以上の処理を実行する。
【００４５】
ステップS102では、主制御系48は、図１２(a)に示すように、カラムごとに代表する電子ビームについて検出された実際の焦点位置の中から、最大位置（MAXP）と最小位置（MINP）を検出し、その中間位置（CP）を決定する。
【００４６】
ステップS103では、主制御系48は、中間位置（CP）が目標位置（TP）になるように、磁界レンズアレイ制御回路４６に命じ、磁界レンズアレイ21，22、23，24のそれぞれの共通コイルを調整して、全カラムについて、それらの焦点位置だけを略一定量だけ移動させる。その結果、図１２(b)のようになる。すなわち、目標位置とそれぞれのカラムの実際の焦点位置との差の最大値（δmax）が最小になり、次のステップにおいてカラムごとに設けられた焦点位置補正器としてのダイナミックフォーカスコイル108,109による調整量を最小化することができる。これは、カラムごとに設けられた複数の焦点位置補正器108,109を小型化することができること、及び、それらの相互干渉を最小化することができることを意味する。
【００４７】
ステップS104では、主制御系48は、図１２(b)に示すような目標位置と各カラムの実際の焦点位置との差に基づいて、カラム毎に、焦点位置を目標位置に一致させるように、ダイナミックフォーカスコイル108,109によって焦点位置を調整する。
【００４８】
ステップS105では、主制御系48は、ウエハに対する各電子ビームの入射位置を検出するために、ブランカー制御回路41に命じ、選択した電子ビームだけをウエハ側に照射するようにする。その際、予め、ステージ駆動制御回路47によってステージ５を移動させ、選択された電子ビームの理想的照射位置（設計上の照射位置）に基準板6の基準マークを位置させておく。そして、主制御系48は、主偏向制御回路44によって選択された電子ビームで基準マーク上を走査し、基準マークからの反射電子に関する情報を反射電子検出回路45から得る。それにより、電子ビームの現在の照射位置を検出することができる。ステップS105では、以上の処理をすべての電子ビームについて実行する。そして、主制御系48は、カラムごとの実際の電子ビーム照射位置に基づいて、対応するカラムの像の回転、倍率を求める。
【００４９】
ステップS106では、主制御系48は、図１３(a)に示すように、カラムごとに求められた像の回転、倍率の中から、最大値（MAXV）と最小値（MINV）を検出し、その中間値（CV）を決定する。
【００５０】
ステップS107では、主制御系48は、中間値（CV）が目標値（TP）になるように、磁界レンズアレイ制御回路４６に命じ、磁界レンズアレイ21，22、23，２４のそれぞれの共通コイルを調整して、全カラムについて、それらにおける像の回転、倍率だけ（すなわち、焦点位置を変化させずに）を略一定量だけ移動させる。その結果、図１３(b)のようになる。すなわち、目標値と各カラムとの間の実際の像の回転、倍率の差の最大値（δmax）が最小になり、次のステップにおいてカラムごとに設けられた像の回転、倍率補正器としての偏向器アレイ105,106の調整量を最小化することができる。これは、カラムごとに設けられた像の回転、倍率補正器としての偏向器アレイ105,106をそれぞれ構成する複数の偏向器を小型化することができること、及び、該複数の偏向器間の相互干渉を低減することができることを意味する。
【００５１】
ステップS107では、主制御系48は、図１３(b)に示すような目標値と各カラムとの間の実際の像の回転、倍率の差に基づいて、カラム毎に、像の回転、倍率をそれぞれ目標値に一致させるように、対応する像の回転、倍率補正器としての偏向器アレイ105、106によって像の回転、倍率を調整する。ここで、像の回転、倍率の補正は、偏向器アレイ105,106をそれぞれ構成する複数の偏向器を個別に制御することによりなされる。
【００５２】
以下、上記のブランキングアパーチャアレイ（ブランカーアレイ）１０７及びその製造方法に関して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００５３】
＜第1実施形態＞
図1Ａ〜図１Ｍは、電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイ（アレイ構造体）107の製造方法の第１実施形態を説明する断面図である。なお、図１Ａ〜図１Ｍは、作図の便宜上、複数対のブランキング電極（複数のブランカー）のうち一対のブランキング電極（１つのブランカー）のみを示している。また、以下の説明において適宜用いられる「一対」という表現は、「複数対」の構成要素を代表するものである。
【００５４】
まず、基板301として、例えば、直径4inch(100mm)、厚さ200μmのSiウェハを準備して、図1Ａに示すように、その表面及び裏面の双方に、絶縁層302として、プラズマCVD法を用いてSi窒化膜を約1μmの厚さに成膜する。
【００５５】
次に、図１Ｂに示すように、絶縁層302上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、複数対の溝に対応する領域以外を覆うレジストパターン303を形成する。このレジストパターン303をエッチングマスクとして、絶縁層302を、例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去する。
【００５６】
次に、図１Ｃに示すように、レジストパターン303と絶縁層302をエッチングマスクとして、基板（Siウェハ）301を誘導結合型プラズマ(ICP)-RIE法により加工し、複数対の溝304を形成する。このとき、基板301の裏面に形成されている絶縁層（Si窒化膜）302は、エッチングストッパー層として機能する。また、絶縁層302は、後述する導電層306と基板301とを電気的に絶縁するための層としても機能する。
【００５７】
次に、図１Ｄに示すように、レジストパターン303を除去した後、基板301を熱酸化法により酸化することにより、基板301の一対の溝304の側面に、絶縁層305として、例えば厚さ2μmのSi酸化膜を形成する。この絶縁層305は、後述する導電材（ブランキング電極）308と基板301とを電気的に絶縁する。
【００５８】
次に、図１Ｅに示すように、基板301の裏面に、導電層306として、例えばEB蒸着法等により順にCr膜、Pt膜、Cr膜を成膜して積層膜を形成する。ここで、導電層306としてのCr/Pt/Cr積層膜におけるそれぞれの膜厚は、例えばCr膜を500Å、Pt膜を2000Å、Cr膜を500Åとすることができる。さらに、導電層306の上に絶縁層307としてプラズマCVD法等によってSi酸化膜を約１μmの厚さに成膜する。
【００５９】
次に、図１Ｆに示すように、一対の溝304の側面に位置する絶縁層305を残すように、基板301の表面側の絶縁層302及び一対の溝304の底部に位置する絶縁層302のみを、例えばRIE法により、一対の溝304の底部に導電層306が表出するまで、選択的にエッチングして除去する。その他の方法としては、例えば、熱リン酸を用いたウェットエッチングにより、一対の溝304の側面に位置する絶縁層305を残しながら、基板301の表面側の絶縁層302及び一対の溝304の底部に位置する絶縁層302のみを除去することも可能である。或いは、基板301の表面側の絶縁層302及び一対の溝304の底部に位置する絶縁層302が完全にエッチングされた後においても所望の厚さ（絶縁層として機能しうる厚さ）の絶縁層305が残るように、図１Ｄに示す工程において絶縁層305を十分に厚く形成してもよい。
【００６０】
次に、図１Ｇに示すように、一対の溝304の底部に表出している導電層306をメッキ用電極（シード層）として利用して、電解メッキ法により、一対の溝304内に選択的にメッキを行い、金等からなる導電材（ブランキング電極）306を充填する。言い換えれば、この製造方法によれば、一対の溝304内に導電材308を選択的に成長させることができる。このとき、基板301の裏面の絶縁層307は、溝304内に表出している部分以外の導電層306がメッキされないようにするための保護層として働く。
【００６１】
溝304に導電材308を埋め込んだ後、不必要な導電材308を例えば化学的機械的研磨法(CMP)法により研磨して除去する。また、金メッキ前に、Si酸化膜からなる絶縁層305と金からなる導電材308との密着性を向上させる目的で、絶縁層305の表面にCr膜をスパッタ法等により成膜しても良い。また、メッキ材料として、金の他に、例えば銅を用いることもできる。以上により、一対のブランキング電極が形成される。
【００６２】
次に、図１Ｈに示すように、基板301の裏面に位置する導電層306及び絶縁層307をRIE等によりエッチング除去する。
【００６３】
次に、図１Iに示すように、基板301の表面側に、絶縁層309として、プラズマCVD法等によってSi酸化膜を約１μmの厚さに成膜し、さらに、絶縁層309上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、導電材308上の所定領域に開孔を有するレジストパターンを形成する。このレジストパターンをエッチングマスクとして、導電材308上の所定領域の絶縁層309を例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去する。さらに、レジストパターンを除去した後、基板の全面に配線層310としての金をスパッター法により堆積させる。
【００６４】
次に、図１Ｊに示すように、配線層310上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングしてレジストパターンを形成する。このレジストパターンをエッチングマスクとして、露出している配線層310を例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去することにより、配線パターンを形成する。この配線パターンにより複数対のブランキング電極を個別に制御することができる。
【００６５】
次に、図１Ｋに示すように、基板301の表面側にプラズマCVD法等によって絶縁層311としてのSi酸化膜を約１μmの厚さに成膜し、さらに、絶縁層311上の全面に導電層312としての金をスパッター法により堆積させる。この導電層312は、チャージアップ防止用金属層として機能するものであり、アースされる。
【００６６】
次に、図１Ｌに示すように、導電層312上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、一対の導電材（ブランキング電極）308間の部分に開孔を有するレジストパターン313を形成する。このレジストパターン313をエッチングマスクとして、導電層312を例えばイオンミリング法によりエッチングして、次に、反応性イオンエッチング(RIE)法により絶縁層311及び絶縁層309をエッチングする。更に、レジストパターン313の開孔部を通して基板301をICP-RIE法によりエッチングした後、該開口部を通して絶縁層（窒化Si膜）302を反応性イオンエッチング(RIE)法で除去する。その結果、一対の導電材（ブランキング電極）308の内側の絶縁膜305間に開孔314が形成される。このとき、絶縁層302は、基板301をエッチングする際のエッチングストッパー層として機能する。
【００６７】
次に、図１Ｍに示すように、開孔314の側壁部のSi酸化膜からなる絶縁層305をHFとNH4Fの混合液を用いてウェットエッチングにより除去して、更に、絶縁層（Si窒化膜）302を例えば熱リン酸を用いてウェットエッチングにより除去する。これにより、ブランキングアパーチャアレイ107が完成する。
【００６８】
図２は、図１ＭのAA’断面図である。図２に示すように、ブランキング電極としての一対の導電材308は、開孔314を通過する電子ビーム315の経路を挟んで対向しており、該一対の導電材308は、それぞれ対応する絶縁層305を介して基板301に固定されている。電子ビーム315と一対の絶縁層305との各間には、導電材308が配置されているので、絶縁層305がチャージアップされても、その電荷によって形成される電界は、電子ビーム315に対して導電材308からなるブランキング電極によって遮蔽される。
【００６９】
図３は、さらに電極による遮蔽効果を高めた構造の一例を示す図である。この構造は、図２に示す構造に対して、絶縁層305がチャージアップされた場合にその電界によって形成される電界がブランキングアパーチャアレイの開孔を通過する電子ビーム315に与える影響が小さい。
【００７０】
＜第２実施形態＞
図４Ａ〜図４Ｍは、電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイ(アレイ構造体)107の製造方法の第２実施形態を説明する断面図である。なお、図４Ａ〜図４Ｍは、作図の便宜上、複数対のブランキング電極（複数のブランカー）のうち一対のブランキング電極（１つのブランカー）のみを示している。また、以下の説明において適宜用いられる「一対」という表現は、「複数対」の構成要素を代表するものである。
【００７１】
まず、基板401として、例えば、直径4inch(100mm)、厚さ200μmのSiウェハを準備して、図４Ａに示すように、その裏面に絶縁層422としてプラズマCVD法を用いてSi窒化膜を約1μmの厚さに成膜し、その後、基板401を熱酸化法により酸化することにより、基板401の表面に、絶縁層423として例えば厚さ１μmのSi酸化膜を形成する。
【００７２】
次に、図４Ｂに示すように、絶縁層423上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、溝を形成すべき領域に開孔を有するレジストパターン424を形成する。このレジストパターン424をエッチングマスクとして、その開孔を通して絶縁層423を例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去する。
【００７３】
次に、図４Ｃに示すように、レジスト424と絶縁層423をエッチングマスクとして、基板（Siウェハ）401を誘導結合型プラズマ(ICP)-RIE法により加工し、複数対の溝404を形成する。このとき、基板401の裏面に形成された絶縁層（Si窒化膜）422は、基板401をエッチングするときのエッチングストッパー層として機能する他、後述する導電層426と基板401とを電気的に絶縁するための層としても機能する。
【００７４】
次に、図４Ｄに示すように、レジスト424を除去した後、基板401を熱酸化法により酸化することにより、基板401の一対の溝404の側面に、絶縁層425として例えば厚さ2μmのSi酸化膜を形成する。この絶縁層425は、後述する導電材428と基板40１とを電気的に絶縁する。
【００７５】
次に、図４Ｅに示すように、基板401の裏面に、導電層426として、例えば、EB蒸着法等により順にCr膜、Pt膜、Cr膜を成膜して積層膜を形成する。さらに、導電層426の上に絶縁層427としてプラズマCVD法等によってSi酸化膜を約１μmの厚さに成膜する。
【００７６】
次に、図４Ｆに示すように、一対の溝404の底部に位置する絶縁層422のみを、例えば熱リン酸を用いたウェットエッチングにより、一対の溝404の底部に導電層426が表出するまで、選択的にエッチングして除去する。
【００７７】
次に、図４Ｇに示すように、プラズマCVD法により、一対の溝404の底部に表出している導電層426上に、導電材（ブランキング電極）428としてのタングステンを選択的に成長させ、一対の溝404内に導電材428を充填する。溝404に導電材428を埋め込んだ後、不必要な導電材428を例えば化学的機械的研磨法(CMP)法により研磨して除去する。以上により、一対のブランキング電極が形成される。
【００７８】
次に、図４Ｈに示すように、絶縁層427上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、ブランキング電極を配線するための配線パターンに対応する領域以外を覆うレジストパターンを形成する。このレジストパターンをエッチングマスクとして、絶縁層427及び導電層426を例えば反応性イオンエッチング(RIE)法により除去する。これにより、導電層426が電極の配線パターンとなる。この配線パターンにより複数対のブランキング電極を個別に制御することができる。
【００７９】
次に、図４Ｉに示すように、基板401の裏面側に絶縁層429としてプラズマCVD法等によってSi酸化膜を成膜する。
【００８０】
次に、図４Ｊに示すように、絶縁層429上の全面に導電層430として金をスパッター法により堆積させる。この導電層430は、チャージアップ防止用金属層として機能するものであり、アースされる。
【００８１】
次に、図４Ｋに示すように、導電層430上にレジストを塗布し、これを露光及び現像工程によりパタニングして、一対の導電材（ブランキング電極）428間開孔を有するレジストパターン431を形成する。
【００８２】
次に、レジストパターン431をエッチングマスクとして、導電層430を例えばイオンミリング法によりエッチングする。次に、図４Ｌに示すように、レジストパターン431の開孔を通して反応性イオンエッチング(RIE)法により絶縁層429及び絶縁層422を順にエッチングする。更に、レジストパターン431の開孔を通して基板401をICP-RIE法によりエッチングする。その結果、一対の導電材（ブランキング電極）428の内側の絶縁膜425間に開孔432が形成される。
【００８３】
次に、図４Ｍに示すように、開孔432の側面のSi酸化膜からなる絶縁層425及びSi酸化膜からなる絶縁層423をHFとNH4Fの混合液を用いてウェットエッチングにより除去して、更に、開孔432の側壁部に位置するSi窒化膜422を例えば熱リン酸を用いてウェットエッチングにより除去するとブランキングアパーチャアレイ107が完成する。
【００８４】
（デバイスの生産方法）
次に上記の電子ビーム露光装置等の荷電粒子ビーム露光装置を利用したデバイスの生産方法について説明する。
【００８５】
図１４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図である。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なう。ステップ２（露光制御データ作成）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、リソグラフィー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なう。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。
【００８６】
図１５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描画する。ここで、該露光装置は、露光処理に先立って、上記の方法により、カラムごとに焦点位置が調整されるとともに、カラムごとに像の回転及び倍率が調整される。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なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００８７】
このような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半導体デバイスを低コストに製造することができる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、高い信頼性を有するブランキングアパーチャアレイその他のアレイ構造体を高歩留まりで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】、
【図１Ｂ】、
【図１Ｃ】、
【図１Ｄ】、
【図１Ｅ】、
【図１Ｆ】、
【図１Ｇ】、
【図１Ｈ】、
【図１Ｉ】、
【図１Ｊ】、
【図１Ｋ】、
【図１Ｌ】、
【図１Ｍ】電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイ（アレイ構造体）の製造方法の第１実施形態を説明する断面図である。
【図２】図１ＭのAA’断面図である。
【図３】遮蔽効果を高めた開孔構造を示す図である。
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】、
【図４Ｃ】、
【図４Ｄ】、
【図４Ｅ】、
【図４Ｆ】、
【図４Ｇ】、
【図４Ｈ】、
【図４Ｉ】、
【図４Ｊ】、
【図４Ｋ】、
【図４Ｌ】、
【図４Ｍ】電子ビーム露光装置のブランキングアパーチャアレイ（アレイ構造体）の製造方法の第２実施形態を説明する断面図である。
【図５】従来のブランキング電極の形成方法を示す図である。
【図６Ａ】本発明の好適な実施の形態としての電子ビーム露光装置の要部を模式的に示す図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す電子ビーム露光装置を上方から見た図である。
【図７】図６Ａの１つのカラムの詳細を示す図である。
【図８】マルチソースモジュールの一部を拡大した図である。
【図９】電子ビーム露光装置のシステム構成を示す図である。
【図１０】複数のカラムの電子光学特性を説明する図である。
【図１１】電子光学特性の調整処理を説明する図である。
【図１２】磁界レンズアレイによる焦点位置の調整を説明する図である。
【図１３】磁界レンズアレイによる像の回転、倍率の調整を説明する図である。
【図１４】微小デバイスの製造フローを説明する図である。
【図１５】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 基準板
７ 反射電子検出器
ML1,ML2,ML3,ML4 磁界レンズ
CC1,CC2,CC3,CC4 コイル
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
３０１ 基板
３０２ 絶縁層
３０３ レジストパターン
３０４ 溝
３０５ 絶縁膜
３０６ 導電層
３０７ 絶縁層
３０８ 導電材
３０９ 絶縁層
３１０ 配線層
３１１ 絶縁層
３１２ 導電層
３１３ レジストパターン
３１４ 開孔
４０１ 基板
４２２ 絶縁層
４２３ 絶縁層
４２４ レジストパターン
４２５ 絶縁層
４２６ 導電層
４２７ 絶縁層
４２８ 導電材
４２９ 絶縁層
４３０ 導電層
４３２ 開孔
Claims (2)
- 複数の開孔と、前記複数の開孔をそれぞれ通過する複数の荷電粒子ビームの軌道を制御するために前記複数の開孔にそれぞれ対応して配置された複数対の対向する電極とを有するアレイ構造体の製造方法であって、
基板の２つの面のうち複数対の対向する溝の形成を開始する面を表面側とし、前記基板の裏面側に第１の絶縁層を形成する裏面側絶縁層形成工程と、
前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記基板の裏面側の絶縁層上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記第１の絶縁層をエッチングストッパー層として前記基板に複数対の対向する溝を形成する溝形成工程と、
前記溝形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の側面に第２の絶縁層を形成する側面絶縁層形成工程と、
前記側面絶縁層形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部の前記第１の絶縁層をエッチングして前記底部に導電層を表出させる加工工程と、
前記加工工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部に表出した導電層をメッキ電極として利用して、前記複数対の対向する溝に導電材料をメッキ法により成長させながら前記複数対の溝に前記導電材料を充填し、これにより複数対の対向する電極を形成する電極形成工程と、
前記電極形成工程の後であって、前記の各対向する電極の間に開孔を形成する開孔形成工程と、
を含み、
前記第２の絶縁層は、前記加工工程で前記溝の底部の前記第１の絶縁層がエッチングされる際に前記溝の側面に残存する、前記第１の絶縁層とは異なる材料で構成されることを特徴とするアレイ構造体の製造方法。 - 複数の開孔と、前記複数の開孔をそれぞれ通過する複数の荷電粒子ビームの軌道を制御するために前記複数の開孔にそれぞれ対応して配置された複数対の対向する電極とを有するアレイ構造体の製造方法であって、
基板の２つの面のうち複数対の対向する溝の形成を開始する面を表面側とし、前記基板の裏面側に第１の絶縁層を形成する裏面側絶縁層形成工程と、
前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記基板の裏面側の絶縁層上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記裏面側絶縁層形成工程の後であって、前記第１の絶縁層をエッチングストッパー層として前記基板に複数対の対向する溝を形成する溝形成工程と、
前記溝形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の側面に第２の絶縁層を形成する側面絶縁層形成工程と、
前記側面絶縁層形成工程の後であって、前記複数対の対向する溝の底部の前記第１の絶縁層をエッチングして前記底部に導電層を表出させる加工工程と、
前記加工工程の後であって、プラズマCVD法により、前記複数対の対向する溝の底部に表出した導電層の上に導電材料を成長させながら前記複数対の溝に前記導電材料を充填し、これにより複数対の対向する電極を形成する電極形成工程と、
前記電極形成工程の後であって、前記の各対向する電極の間に開孔を形成する開孔形成工程と、
を含み、
前記第２の絶縁層は、前記加工工程で前記溝の底部の前記第１の絶縁層がエッチングされる際に前記溝の側面に残存する、前記第１の絶縁層とは異なる材料で構成されることを特徴とするアレイ構造体の製造方法。
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