JP4673170B2 - マルチ電子ビーム描画装置用デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチ電子ビーム描画装置用デバイス及びその製造方法に関するものである。

従来の電子ビーム描画装置は、描画材料上の所定の位置に電子ビームを照射することで、被描画材料の所定の位置に所定のパターンを描くことのできる装置であり、極めて密度の高い半導体集積回路を作製することができる。電子ビーム描画装置の処理を高速化するためには、同時に複数の電子ビーム（マルチ電子ビーム）を用いて描画もしくは測長を行うマルチ電子ビーム描画装置が必要である。被描画材料への電子ビームを照射もしくは遮断するために、電子ビームを偏向させる偏向器であるブランカーが必要である。

上記ブランカーを基板上に複数配列することで、複数の電子ビームを個々に制御することが可能である。すなわち、電子ビームを被描画材料に照射する場合には、平行に配置した二つの偏向電極間に等電位の電圧を印加して、基板に形成した貫通孔を通過する電子ビームをそのまま被描画材料へ照射する。一方、電子ビームを遮断する場合には、それぞれの偏向電極に正負の電圧を同時に印加して、基板に形成した貫通孔を通過する電子ビームを偏向させて、被描画材料への電子ビームの照射を遮断する。

従来のブランキングアパーチャーアレイ（ブランカーアレイ）に関しては、特開平１１-３５４４１８号公報（特許文献１）に示されたものがある。このブランキングアパーチャーアレイは、基板上に貫通孔を形成し、貫通孔に隣接して平行に配置した二つの偏向電極をめっきにより形成したものをアレイ状に配列したものである。その製造方法は、シリコン基板にブランキングアパーチャー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、めっき下地として使用した導体層をシリコン基板表面から除去し、その後でシリコン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。このウェットエッチングは、シリコン基板の裏面の一部を除き保護した状態で実行する。また、凹部が形成された部分では、ウェットエッチングを凹部底面に達するまで行い、凹部に貫通孔を形成する。

また、従来のブランキングアパーチャーアレイ（ブランカーアレイ）に関して、特開平３−１０４１１１号公報（特許文献２）に示されたものがある。その製造方法は、シリコン基板に偏向電極形状に対応する凹部を設けて、開孔内に絶縁層を形成した後、絶縁層上に導電性材料を積層して一対の偏向電極を形成する工程、及び一対の偏向電極間の基板材料を除去する工程により、貫通孔内に対向する偏向電極を形成する方法である。

特開平１１−３５４４１８号公報 特開平３−１０４１１１号公報

ブランカーアレイには、電子ビームを被描画材料へ照射/遮断する役割があり、偏向電極に電圧を印加することにより電子ビームを偏向させて照射/遮断を行う。その偏向角度は、電子ビームの加速電圧、偏向電極のアスペクト比及び偏向電極への印加電圧により制御される。電子ビームの加速電圧及び偏向電極への印加電圧には上限値があるため、十分な偏向角度を得るためには、アスペクト比４以上の偏向電極を形成する必要がある。

高アスペクト比の偏向電極をめっきにより形成した場合、めっき液の開孔もしくは溝への浸透性、めっき時間が長くなること、偏向電極内部もしくは表面にボイドが発生して偏向電極の形状崩れ等が発生するという課題がある。

上述した特許文献１のブランカーアレイの製造方法は、非常に複雑であるため、アレイ数の増加を試みた場合、複数のブランカーアレイを精度及び歩留まり良く作製することが難しいという課題があった。また、偏向電極を形成する付近に酸化膜等の絶縁体が広範囲に露出していると、電子ビームが照射された場合に、チャージアップを引き起こし、貫通孔を通過する電子ビームの偏向に影響を及ぼすという課題があった。

また、上述した特許文献２のブランカーアレイの製造方法は、対向する偏向電極間の基板材料を除去することで偏向電極を形成しているため、偏向電極の表面に基板材料及び絶縁層が残存ずる可能性があり、偏向電極間に電子ビームを偏向させるために必要な電界を確実に発生できないおそれがあるという課題があった。

本発明の目的は、高アスペクト比の貫通孔に偏向電極を精度及び歩留まり良く、しかも偏向電極及び配線の高信頼性を有して作製することができるマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法を提供することにある。

前述の目的を達成するための本発明の第１の態様は、シリコン基板に貫通孔を複数形成した後、電子ビームを偏向するための偏向電極を前記貫通孔の側壁に形成するマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法において、表裏面が｛１１０｝結晶方位のシリコン基板に、アルカリ水溶液を用いてシリコンの異方性エッチングにより、側壁面が｛１１１｝結晶方位となるように平行四辺形状で且つアスペクト比４以上の貫通孔を形成し、前記シリコン基板の表面及び前記貫通孔の側壁面に絶縁膜を形成し、前記絶縁膜で形成される前記シリコン基板の表面及び前記貫通孔の内部全体にレジストを形成し、前記貫通孔の側壁面の対向する面に偏向電極を、前記シリコン基板の表面に配線をそれぞれ形成するためのレジストパターンを形成し、前記レジストパターンを利用して前記貫通孔の側壁面の対向面に偏向電極用金属膜を、この偏向電極用金属膜から前記シリコン基板の表面に延びる配線用金属膜をそれぞれ形成し、前記レジストパターンを除去し、前記偏向電極用金属膜及び前記配線用金属膜上にそれぞれ金属膜をめっきして前記偏向電極及び配線を形成することである。

係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）アルカリ水溶液によるエッチング用いて平行四辺形状の貫通孔を形成する前に、小さい一次貫通孔をレーザー加工もしくは反応性イオンエッチング等により形成すること。
（２）前記レジストパターンを前記平行四辺形状の貫通孔の鋭角部分にのみ形成して、前記偏向電極用金属膜と共にシールド電極用金属膜を一緒に形成し、前記偏向電極用金属膜及び前記シールド電極用金属膜上にそれぞれ金属膜をめっきして偏向電極及びシールド電極を形成すること。
（３）前記貫通孔を鋭角の角度が５４．７°である平行四辺形状に形成すること。

また、本発明の第２の態様は、シリコン基板に複数形成した貫通孔と、電子ビームを偏向するために前記貫通孔の側壁に形成した偏向電極と、前記偏向電極から前記シリコン基板表面に延びる配線とを備えるマルチ電子ビーム描画装置用デバイスにおいて、貫通孔は、表裏面が｛１１０｝結晶方位のシリコン基板に、側壁面が｛１１１｝結晶方位となるように平行四辺形状で且つアスペクト比４以上に形成されており、前記貫通孔と偏向電極との間及び前記シリコン基板の表面と前記配線との間にはそれぞれ絶縁膜が形成されており、前記偏向電極は、前記絶縁膜の上に形成された偏向電極用金属膜上に金属膜をめっきして形成されたものである。

係る本発明の第２の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記貫通孔は鋭角の角度が５４．７°である平行四辺形状に形成されていること。

本発明のマルチ電子ビーム描画装置用デバイス及びその製造方法によれば、高アスペクト比の貫通孔を精度及び歩留まり良く形成でき、かつ偏向電極の及び配線の高信頼性を有して作製することができる。

以下、本発明の一実施形態について図１〜図８を用いて説明する。

最初に、本発明によるデバイスを用いたマルチ電子ビーム描画装置を、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明一実施形態の製造方法によって製作されたデバイスを用いたマルチ電子ビーム描画装置の構成図である。

マルチ電子ビーム描画装置１００は、高速な描画が実現できるように構成されたものである。電子ビーム描画装置１００は、電子銃１０１で発生させた電子ビーム１０２をコンデンサーレンズ１０３、アパーチャーアレイ１０４、及びレンズアレイ１０５を用いて、複数の電子ビーム１０６に分離しかつ集束させる。分離した電子ビーム１０６をブランカーアレイ１０７及びブランキング絞り１０８からなる要素電子光学系アレイを用いて、複数の中間像１０９を形成する。各中間像１０９は第１投影レンズ１１０及び第２投影レンズ１１４で形成される縮小電子光学系によって縮小投影されて、試料１１７上に略同一の大きさの電子源像を形成する。なお、図１では、電子ビーム検出器１１９に電子源像を形成した状態を示している。

主偏向器１１３及び副偏向器１１５は、要素電子光学系アレイからの複数の電子ビームを偏向させて、複数の電子源像を試料１１７上でｘｙ方向に略同一の偏向幅だけ偏向させるものである。主偏向器１１３は、偏向幅は広いが整定するまでの時間が長く、副偏向器１１５は、偏向幅は狭いが整定するまでの時間が短い偏向器である。主偏向器１１３は電磁型偏向器で、副偏向器１１５は静電型偏向器である。

また、動的焦点補正器１１１は偏向器を作動させた際に発生する偏向収差による電子源像のフォーカス位置ずれを補正するものであり、動的非点補正器１１２は、動的焦点補正器１１１と同様に、偏向により発生する偏向収差の非点収差を補正するためのものである。

電子検出器１１６は、要素電子光学系アレイからの電子ビームが、試料１１７上に形成された位置合わせマークもしくは試料ステージ１１８上のマークを照射した際に生じる反射電子または二次電子を検出するものである。

電子ビーム検出器１１９は、要素電子光学系アレイからの電子ビームが形成する電子源像の電荷量、電流を検出するものである。

試料ステージ１１８は、試料１１７を設置して、ｘ、ｙ、ｚ方向及び回転方向に移動可能なステージであり、試料１１７及び電子ビーム検出器１１９を搭載する。

次に、本実施形態のマルチ電子ビーム描画装置における制御システムについて図１を用いて説明する。

フォーカス制御回路１２０は、レンズアレイ１０５の少なくとも２つの電子レンズにより、電子光学的パワー（焦点距離）を調整することにより、レンズアレイ１０５の電子銃側の焦点位置を保持しながら、レンズアレイ１０５の焦点距離を制御する回路である。

照射量制御回路１２１は、ブランカーアレイ１０７のオン／オフを個別に制御する回路である。照射のオン／オフは偏向電極間への電圧印加により、電子ビームを偏向して行う。電子ビームの偏向によりブランキング絞り１０８への照射、遮断することで電子ビームを制御する。

レンズ制御回路１２２は、第１投影レンズ１１０及び第２投影レンズ１１４を制御して、要素電子光学系アレイからの電子ビームの光学特性（中間像形成位置、非点収差）を個別に制御する回路である。

偏向制御回路１２３は、動点焦点補正器１１１及び動点非点補正器１１２を制御して、縮小電子光学系の焦点位置、非点収差を制御する制御回路である。また、偏向器制御回路１２３は、主偏向器１１３及び副偏向器１１４を制御する回路でもある。

電子検出器制御回路１２４は、反射電子ビーム及び二次電子を検出する回路である。

ステージ制御回路１２５は、ｘ、ｙ、ｚ方向及び回転方向に移動可能なステージである試料ステージ１１８を駆動制御する回路である。

制御回路１２０〜１２５及び電子ビーム検出器１１９はマルチ電子ビーム描画装置全体を制御するＣＰＵ１２６に接続されている。電子ビーム検出器１１９は、前記マルチ電子ビーム描画装置において、試料１１７に照射する電子ビームの電荷量、電流を計測するものであり、試料ステージ１１８上に設置される。試料１１７に電子ビームを照射する前に、試料ステージ１１８を移動させ、照射箇所に電子ビーム検出器１１９を配置する。電子ビーム検出器１１９に照射された電子ビームの電荷量、電流を測定して、ＣＰＵ１２６にフィードバックして電荷量、電流値が均一になるように各制御回路をコントロールする。この方法により、試料１１７に照射する電子ビームの電荷量、電流値を均一化でき、パターンの照射むらを抑制・校正することができる。

次に図２及び図３を用いて、マルチ電子ビーム描画装置１００の電子ビームを照射／遮断するブランカーアレイ１０７について説明する。図２はブランカーアレイ１０７を構成するブランカー１０７ａの概略図、図３はブランカー１０７ａの横断面図である。ブランカーアレイ１０７は、ブランカー１０７ａを等間隔で多数配列して構成され、マルチ電子ビーム描画装置用デバイスを構成するものである。以下は、ブランカー１０７ａについて説明するが、本発明のマルチ電子ビーム描画装置用デバイスとしては、主偏向器１１３及び副偏向器１１４などに適用可能である。

ブランカー１０７ａは、シリコン基板２１にアスペクト比４以上の貫通孔２３が多数設けられ、そのシリコン基板２１の全面に絶縁膜２２が形成され、貫通孔２３の側壁面の対向した面に一対の偏向電極２４が形成され、外部からの信号を偏向電極２４に伝達する配線２５が形成されて構成されている。

ここで、シリコン基板２１は、表裏面が｛１１０｝結晶方位であるシリコン基板が用いられる。貫通孔２３は、その側壁が｛１１１｝結晶方位となるように鋭角の部分が５４．７°で形成される平行四辺形状のマスクを設置して、アルカリ水溶液によりエッチングを施して形成される。なお、平行四辺形状のマスクは矩形及び多角形に形成しても良いが、アルカリ水溶液によりエッチングすることで、貫通孔２３は必然的に鋭角部が５４．７°からなる平行四辺形状になる。

また、アルカリ水溶液によるエッチングを施す前に、平行四辺形状のマスクの内部に小さい貫通孔をレーザー加工もしくは反応性イオンエッチング等により形成することで、シリコン基板の面内にある｛１１１｝結晶方位でエッチングストップすることなく、平行四辺形状のマスクに沿ったアスペクト４以上の貫通孔２３を形成することができる。

上記製造方法により、貫通孔２３の側壁がエッチングレートの遅い｛１１１｝結晶方位で構成されるため、側壁の平滑化を図ることができ、後に形成する偏向電極の接続信頼性を向上させることができる。

更に、偏向電極２４の形成においては、貫通孔２３の側壁に絶縁膜２２が極力現れない構造（図２（ａ）及び図３（ａ）参照）とすることが好ましい。ただし、条件が許せば、平行に配列された形状（図２（ｂ）及び図３（ｂ）参照）でも良い。

かかるブランカー１０７ａをシリコン基板２１にアレイ状に多数形成することで、複数の電子ビームを同時に照射／遮蔽することが可能である。電子ビームは、シリコン基板２１の上方から貫通孔２３を通過して、シリコン基板２１下方に設置した被描画材料である試料１１７に照射される。その際に、貫通孔２３壁面に形成した偏向電極２４の間に正負の電圧を印加することで、電子ビームを偏向させることができ、偏向角度をブランキング絞り１０８に入らないようにすることにより、電子ビームを遮蔽することが可能である。

次に、本実施形態のブランカーアレイ１０７の製造方法について、図４〜図７を用いて説明する。図４は図２（ａ）のＡ−Ａ縦断面で示すブランカー１０７ａの製造方法の工程図、図５は図２（ａ）のＢ−Ｂ縦断面で示すブランカー１０７ａの製造方法の工程図、図６は図２（ａ）のＣ−Ｃ横断面で示すブランカー１０７ａの製造方法の一部工程図、図７は図２（ｂ）のＤ−Ｄ横断面で示すブランカー１０７ａの製造方法の一部工程図を示す図である。

まず、図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように、シリコン基板２１には、表裏面（上下面）が｛１１０｝結晶方位であるシリコン基板を用いて、シリコン基板２１上に｛１１１｝結晶方位に沿った平行四辺形状のマスク３１を形成する。この平行四辺形状は鋭角の部分が５４．７°で形成されている。このマスク３１の材料としては、熱酸化膜（ＳｉＯ_２）または、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）等のアルカリ水溶液に耐性のある材料が適用される。

次いで、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように、平行四辺形状のマスク３１の内側に一次貫通孔２７ａを形成する。この一次貫通孔２７ａは、レーザー加工またはシリコンの反応性イオンエッチングを用いて形成される。

次いで、図４（ｃ）及び図５（ｃ）に示すように、アルカリ水溶液を用い、平行四辺形状のマスク３１を利用して、シリコンの異方性エッチングにより、平行四辺形状で且つアスペクト比４以上の貫通孔２３を形成する。貫通孔２３は、アルカリ水溶液によりエッチングすることで、必然的に鋭角部が５４．７°からなる平行四辺形状になる。

次いで、図４（ｄ）及び図５（ｄ）に示すように、マスク３１を除去した後、シリコン基板２１上に絶縁膜２２を形成する。絶縁膜２２は、シリコンの熱酸化により形成する熱酸化膜（ＳｉＯ_２）またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いてシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等を積層することで形成される。

次いで、図４（ｅ）及び図５（ｅ）に示すように、シリコン基板２１の表面及び貫通孔２３内部にレジスト３７を形成する。レジスト３７としては、液状のレジストもしくはドライフィルムレジストを用いる。

次いで、図４（ｆ）、図５（ｆ）及び図６（ａ）に示すように、貫通孔２３の対向する側壁面に偏向電極２４を、その側壁面を除く対向する側壁面にシールド電極２６を、シリコン基板２１の表面に配線２５を、それぞれ形成するためのレジストパターン３８を露光、現像することにより形成する。貫通孔２３におけるレジストパターン３８は、平行四辺形状の貫通孔２３の鋭角部分にのみ形成する。偏向電極用金属膜２４ａ及びシールド電極用金属膜２６ａの形成に際して、貫通孔２３全体が開口した状態であるため、極めて容易にその形成ができると共に、偏向電極用金属膜２４ａ及びシールド電極用金属膜２６ａを一緒に形成することができる。

次いで、図４（ｇ）、図５（ｇ）及び図６（ｂ）に示すように、レジストパターン３８上から、スパッタリングもしくは蒸着法により金属膜を積層した後、レジストパターン３８を除去することで、偏向電極用金属膜２４ａ、配線用金属膜２５ａ及びシールド電極用金属膜２６ａを形成する。この場合、レジストパターン３８が平行四辺形状の貫通孔２３の鋭角部分に形成されているため、偏向電極用金属膜２４ａ及びシールド電極用金属膜２６ａとが接続した状態で形成される。偏向電極２４の間隔に対して、シールド電極２６の間隔が広ければ、電子ビームの偏向には影響はない。

スパッタリングもしくは蒸着法による金属膜としては、密着膜、低抵抗膜、酸化防止膜の順に積層するのが好ましい。密着膜、低抵抗膜、酸化防止膜が拡散を起こす可能性がある場合には、その間に拡散防止膜を積層することが好ましい。また、低抵抗膜と酸化防止膜とが同種金属であっても良い。更にスパッタリングもしくは蒸着法では、貫通孔２３の壁面への金属膜の積層量が少ないため、シリコン基板２１の表裏面から、スパッタリングもしくは金属膜を積層することが特に好ましい。

また、上記に説明したように貫通孔２３は、側壁面がシリコンの｛１１１｝結晶方位であるため、表面粗さは数十ｎｍと非常に小さく、スパッタリングもしくは蒸着法による金属膜を容易に形成することができる。

なお、図７（ａ）に示すように、平行四辺形の貫通孔２３にレジストパターン３８を形成して、スパッタリングもしくは蒸着法により金属膜を積層することで、図７（ｂ）に示すように偏向電極用金属膜２４ａを形成しても良い。

次いで、図４（ｈ）及び図５（ｈ）に示すように、偏向電極用金属膜２４ａ、配線用金属膜２５ａ及びシールド電極用金属膜２６ａ上に、それぞれ偏向電極用金属膜２４ｂ、配線用金属膜２５ｂ及びシールド電極用金属膜２６ｂを無電解めっきにより積層して、偏向電極２４、配線２５及びシールド電極２６とする。図４（ｇ）及び図５（ｇ）において、貫通孔２３に積層した偏向電極用金属膜２４ａ及びシールド電極用金属膜２６ａでは、金属膜量が少ないため、これらの金属膜上にめっき法により、金属膜を積層して、偏向電極２４及びシールド電極２６を形成する。これにより、貫通孔２３の側壁面への偏向電極２４及びシールド電極２６を低抵抗かつ信頼性良く形成することが可能である。めっき方法としては、電解めっき、無電解めっきであるが、ブランカーをアレイ化した場合、電解めっきでは、偏向電極２４ａ、配線２５ａ及びシールド配線２６ａへの給電方法及び分離方法が困難になるため、無電解めっきが好ましい。

なお、偏向電極２４とシールド電極２６とを同一工程で形成するので、シールド電極２６を容易に作成することができる。

本発明の実施形態によるマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの具体的なプロセスについて、実施例１として例示して説明する。

表裏面が｛１１０｝結晶方位のシリコン基板２１上に熱酸化膜（ＳｉＯ_２）を形成して、ホトリソグラフィ、エッチングにより、鋭角部が５４．７°の平行四辺形状のマスクをシリコン基板の｛１１１｝結晶方位に合わせて形成した。次いで、その上にアルミニウム膜をスパッタリングにより形成して、ホトリソグラフィ、エッチングにより平行四辺形状のマスクの内側に楕円状のマスクを形成した。次いで、シリコンの反応性イオンエッチングにより、楕円状のマスクで一次貫通孔２７を形成した。その後、アルミニウム膜の楕円状のマスクを除去して、平行四辺形状のマスク３１をシリコン基板２１表面に出しておき、６７℃、４０ｗｔ％のＫＯＨ水溶液に浸漬して、エッチングすることで平行四辺形状の貫通孔２３を形成した。平行四辺形状のマスク３１を除去した後、シリコン基板２１及び貫通孔２３に熱酸化膜（ＳｉＯ_２）を１．５μｍ積層した。貫通孔２３を形成したシリコン基板２１の表裏面にドライフィルムレジストを加圧、加熱条件により、露光・現像により偏向電極２４、配線２５及びシールド電極２６のレジストパターン３８を形成した。その上に、Ａｒプラズマによりシリコン基板２１表面を活性化させて、スパッタリングにより、Ｃｒ：０．１μｍ、Ａｕ：１μｍをシリコン基板２１表裏面より積層した。ここでＣｒはＳｉＯ_２との密着膜、Ａｕは低抵抗膜として用いている。レジストパターン３８を除去した後、無電解Ａｕめっきにより、Ａｕ：１．５μｍ積層することで、ブランカーアレイを作製した。

本発明の実施形態によるマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの具体的なプロセスについて、実施例２として例示して説明する。

表裏面が｛１１０｝結晶方位のシリコン基板２１上に酸化膜を形成して、ホトリソグラフィ、エッチングにより、鋭角部が５４．７°の平行四辺形状のマスクをシリコン基板の｛１１１｝結晶方位に合わせて形成した。次いで、平行四辺形状のマスクの内側にレーザー加工により、一次貫通孔を形成した。その後、平行四辺形状のマスクをシリコン基板表面に出しておき、６７℃、４０ｗｔ％のＫＯＨ水溶液に浸漬して、エッチングすることで平行四辺形状の貫通孔２３を形成した。平行四辺形状のマスクを除去した後、シリコン基板２１及び貫通孔２３に熱酸化膜（ＳｉＯ_２）を１．５μｍ積層した。貫通孔２３を形成したシリコン基板２１の表裏面にレジストを塗布して、露光・現像により偏向電極２４、配線２５及びシールド電極２６のレジストパターン３８を形成する。その上に、Ａｒプラズマによりシリコン基板２１表面を活性化させて、スパッタリングにより、Ｃｒ：０．１μｍ、Ｃｕ：１μｍ、Ｐｄ：０．２μｍをシリコン基板２１表裏面より積層した。ここでＣｒはＳｉＯ_２との密着膜、Ｃｕは低抵抗膜、Ｐｄは拡散防止膜として用いている。レジストパターン３８を除去した後、無電解Ａｕめっきにより、Ａｕ：１．５μｍ積層することで、ブランカーアレイを作製した。

本発明一実施形態の製造方法によって製作されたデバイスを用いたマルチ電子ビーム描画装置の構成図である。 図１のブランカーアレイを構成するブランカーの概略図である。 図２のブランカーの貫通孔部分の断面図である。 図２（ａ）のＡ−Ａ縦断面で示すブランカーの製造方法の工程図である。 図２（ａ）のＢ−Ｂ縦断面で示すブランカーの製造方法の工程図である。 図２（ａ）のＣ−Ｃ横断面で示すブランカーの製造方法の一部工程図である。 図２（ｂ）のＤ−Ｄ横断面で示すブランカーの製造方法の一部工程図である。

符号の説明

２１…シリコン基板、２２…絶縁膜、２３…貫通孔、２４…偏向電極、２４ａ…偏向電極用金属膜、２４ｂ…偏向電極用金属膜、２５…配線、２５ｂ…配線用金属膜、２６…シールド電極、２６ａ…シールド電極用金属膜、２６ｂ…シールド電極用金属膜、２７…一次貫通孔、３１…マスク、３８…レジストパターン、１０１…電子銃、１０２…電子ビーム、１０３…コンデンサーレンズ、１０４…アパーチャーアレイ、１０５…レンズアレイ、１０６…分離された電子ビーム、１０７…ブランカーアレイ、１０７ａ…ブランカー、１０８…ブランキング絞り、１０９…中間像、１１０…第１投影レンズ（成形レンズ）、１１１…動点焦点補正器、１１２…動点非点補正器、１１３…主偏向器、１１４…第２投影レンズ（縮小レンズ）、１１５…副偏向器、１１６…電子検出器、１１７…試料、１１８…試料ステージ、１１９…電子ビーム検出器、１２０…フォーカス制御回路、１２１…照射量制御回路、１２２…レンズ制御回路、１２３…偏向制御回路、１２４…電子検出器制御回路、１２５…ステージ制御回路、１２６…ＣＰＵ。

Claims (6)

1. シリコン基板に貫通孔を複数形成した後、電子ビームを偏向するための偏向電極を前記貫通孔の側壁に形成するマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法において、
   表裏面が｛１１０｝結晶方位のシリコン基板に、アルカリ水溶液を用いてシリコンの異方性エッチングにより、側壁面が｛１１１｝結晶方位となるように平行四辺形状で且つアスペクト比４以上の貫通孔を形成し、
   前記シリコン基板の表面及び前記貫通孔の側壁面に絶縁膜を形成し、
   前記絶縁膜で形成される前記シリコン基板の表面及び前記貫通孔の内部全体にレジストを形成し、
   前記貫通孔の側壁面の対向する面に偏向電極を、前記シリコン基板の表面に配線をそれぞれ形成するためのレジストパターンを形成し、
   前記レジストパターンを利用して前記貫通孔の側壁面の対向面に偏向電極用金属膜を、この偏向電極用金属膜から前記シリコン基板の表面に延びる配線用金属膜をそれぞれ形成し、
   前記レジストパターンを除去し、
   前記偏向電極用金属膜及び前記配線用金属膜上にそれぞれ金属膜をめっきして前記偏向電極及び配線を形成する
   ことを特徴とするマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法。
2. 請求項１に記載のマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法において、アルカリ水溶液によるエッチング用いて平行四辺形状の貫通孔を形成する前に、小さい一次貫通孔をレーザー加工もしくは反応性イオンエッチング等により形成することを特徴とするマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法。
3. 請求項１または２に記載のマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法において、前記レジストパターンを前記平行四辺形状の貫通孔の鋭角部分にのみ形成して、前記偏向電極用金属膜と共にシールド電極用金属膜を一緒に形成し、前記偏向電極用金属膜及び前記シールド電極用金属膜上にそれぞれ金属膜をめっきして偏向電極及びシールド電極を形成することを特徴とするマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法。
4. 請求項１から３の何れかに記載のマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法において、前記貫通孔を鋭角の角度が５４．７°である平行四辺形状に形成することを特徴とするマルチ電子ビーム描画装置用デバイスの製造方法。
5. シリコン基板に複数形成した貫通孔と、電子ビームを偏向するために前記貫通孔の側壁に形成した偏向電極と、前記偏向電極から前記シリコン基板表面に延びる配線とを備えるマルチ電子ビーム描画装置用デバイスにおいて、
   貫通孔は、表裏面が｛１１０｝結晶方位のシリコン基板に、側壁面が｛１１１｝結晶方位となるように平行四辺形状で且つアスペクト比４以上に形成されており、
   前記貫通孔と偏向電極との間及び前記シリコン基板の表面と前記配線との間にはそれぞれ絶縁膜が形成されており、
   前記偏向電極は、前記絶縁膜の上に形成された偏向電極用金属膜上に金属膜をめっきして形成されたものである
   ことを特徴とするマルチ電子ビーム描画装置用デバイス。
6. 請求項５に記載のマルチ電子ビーム描画装置用デバイスにおいて、前記貫通孔は鋭角の角度が５４．７°である平行四辺形状に形成されていることを特徴とするマルチ電子ビーム描画装置用デバイス。

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