導電膜を用いた電極及びその製造方法
【課題】 偏向電極の厚さを薄くすることを可能にし、アレイの高密度化を容易にし、荷電粒子線の照射によるチャージアップの可能性を低くする。
【解決手段】 基板６０１に第１の開孔６０２を形成し、前記開孔の表面に絶縁膜６０５を形成した後、この絶縁膜上に導電薄膜６０４を形成する。その後、前記開孔表面の導電薄膜６０４を、それぞれの開孔について分離する。前記開孔表面の導電薄膜の分離では、第１の開孔６０２内に樹脂を充填した後、第１の開孔６０２の外側の隣接した位置に、第２の開孔６０３を形成し、第２の開孔６０３内に表出する、第１の開孔６０２の側面の絶縁層を除去し、かつ第２の開孔６０３内に表出する、第１の開孔６０２の側面導電薄膜を除去する。
【解決手段】 基板６０１に第１の開孔６０２を形成し、前記開孔の表面に絶縁膜６０５を形成した後、この絶縁膜上に導電薄膜６０４を形成する。その後、前記開孔表面の導電薄膜６０４を、それぞれの開孔について分離する。前記開孔表面の導電薄膜の分離では、第１の開孔６０２内に樹脂を充填した後、第１の開孔６０２の外側の隣接した位置に、第２の開孔６０３を形成し、第２の開孔６０３内に表出する、第１の開孔６０２の側面の絶縁層を除去し、かつ第２の開孔６０３内に表出する、第１の開孔６０２の側面導電薄膜を除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の荷電粒子線を偏向させるための、導電膜を用いた電極、及びその電極の製造方法に係わり、特に、半導体集積回路などの露光に用いられる電子ビーム露光装置、イオンビーム露光装置などの荷電粒子線露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の電子ビームを用いてパターン描画を行うマルチ電子ビーム露光装置の例として、”安田 洋：応用物理 69、1135(1994)”を示す。図１１は、マルチ電子ビーム露光装置に用いられるブランキングアパ−チャアレイの断面図である。ブランキングアパ−チャアレイは開孔及び偏向器をアレイ状に配列したものであり、複数の電子ビームの照射を個別に制御することができる。
【０００３】
ここで、図中、５１が開孔を示し、５２，５３が第１及び第２のブランキング電極をそれぞれ示している。開孔を通過した荷電粒子ビームを試料上に照射する時には、第１及び第２のブランキング電極５２，５３に接地電位の信号を同時に印加し、遮断する時には、第１及び第２のブランキング電極５２，５３に正負の電位を同時に印加する。
【０００４】
また、ブランキングアパ−チャアレイの作製方法として、シリコンなどの半導体結晶の基板に複数の開孔を所定間隔で２次元的に形成し、各開孔周囲に偏向電極対を形成する方法が紹介されている。
【０００５】
具体的には、シリコン基板の表面に、ブランキングアパ−チャアレイに対応した凹部を形成し、各々の凹部に隣接して偏向電極をメッキにより形成した後、前記基板表面から、メッキ下地として使われた導体層を除去し、その後で前記シリコン基板を、その裏面の一部を除き保護した状態で実行する。
【特許文献１】特開平０９−２４５７０８号公報
【非特許文献１】安田 洋：応用物理 69、1135(1994)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の偏向電極は、以下の課題を有している。
偏向電極が金メッキの埋め戻しで作製されている。この電極寸法は、高さ４０μm、幅約１８μmであり、このときの開孔寸法は２５μmである。更なるアレイの高密度化のために、メッキ幅を小さくすると、メッキパターンのアスペクト比の増加により、金メッキの埋め戻しが困難になる可能性がある。
また、従来のブランキングアパ−チャアレイは、以下の課題を有している。
【０００７】
偏向電極の付近に例えばシリコン酸化膜などの絶縁体が広範囲に露出している。そのため、荷電粒子線が照射された場合に、チャージアップを引き起こし、開孔を通過する荷電粒子線に影響を与える恐れがある。このため、荷電粒子線の適切な偏向及び位置制御が行われず、精度良くウエハを露光することが困難になる可能性がある。
【０００８】
本発明は、偏向電極の厚さを薄くすることができ、アレイの高密度化が容易になり、偏向器における絶縁体の露出部分を低減して、荷電粒子線の照射によるチャージアップの可能性を低くすることができ、安定した動作を得ることができる導電膜を用いた電極及びその形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、基板に第１の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、前記複数の開孔の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記複数の開孔表面の導電膜を、それぞれの開孔について少なくとも2つ以上に分離する導電膜分離工程と、を含むことを特徴とする電極の製造方法を提供するものである。
【００１０】
前記導電膜分離工程では、前記複数の開孔内に樹脂を充填する樹脂充填工程と、前記第１の複数の開孔外側の隣接した位置に、第２の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、前記第２の複数の開孔内に表出する、前記第１の複数の開孔側面の絶縁層を除去する側面絶縁層除去工程と、前記第２の複数の開孔内に表出する、前記第１の複数の開孔の側面導電膜を除去する側面導電膜除去工程と、を含むことを特徴とすることができる。
【００１１】
また、前記開孔内に樹脂を充填する工程では、スキージ法により、前記樹脂を充填することを特徴としてもよく、前記導電膜形成工程では、無電解メッキ法を含むことを特徴としてもよい。
【００１２】
また、本発明は、荷電粒子線用の偏向器アレイ構造体の製造方法であって、上記いずれかの電極の製造方法を利用するものであることを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明は、基板に第１の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、前記複数の開孔の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記複数の開孔表面の導電膜を、それぞれの開孔について少なくとも２つ以上に分離する導電膜分離工程と、によって製造される電極であってもよい。前記導電膜は、電極部と、前記電極部に接続された配線部とを備えてなることが好ましく、前記分離された導電膜の一部が、電気的に接地されてシールド電極を形成することを特徴としてもよい。
【００１４】
また、本発明は、複数の荷電粒子線を偏向する偏向器アレイ構造体であって、上述の電極で構成することを特徴とする、偏向器アレイ構造体であってもよい。
【００１５】
本発明に係る露光装置は、複数の荷電粒子線により露光対象にパターンを露光する露光装置であって、前記複数の荷電粒子線の軌道を制御することにより、前記複数の荷電粒子線の前記露光対象への照射を個別に制御するための偏向器アレイ構造体を備え、前記偏向器アレイ構造体は前記偏向器アレイ構造体であることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記露光装置を用いて、露光対象に露光を行う工程と、露光された前記露光対象を現像する工程と、を具備することを特徴とするデバイス製造方法にも適用できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上、説明したように本発明によれば、偏向電極の厚さを薄くすることが可能となり、アレイの高密度化が容易になる。また、偏向器は、絶縁体の露出部分を低減しているので、荷電粒子線の照射によるチャージアップの可能性を低くすることができ、安定した動作を期待できる。また、偏向器アレイ構造体を荷電粒子線の露光装置に用いることで、信頼性の高い露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について、実施例を挙げて図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
（薄膜電極の形成方法）
薄膜電極の形成方法について、図１-1（A）〜（F）、図１-2（G）〜（J）及び図１-3（K）〜（O）を用いて説明する。例えば、以下の（１）〜（１５）に示す工程により、薄膜電極を形成する。
【００２０】
（１）薄膜電極の基板２０１として、例えばシリコン基板を用意する。厚さは、例えば２００μｍのものを用いる。基板２０１厚さは、偏向感度を決定する重要な要素である。次に、熱酸化法を用いて、基板２０１の表裏面に、例えば、膜厚１．５μｍの二酸化シリコンの絶縁膜２０２を形成する（図１-1（A））。
【００２１】
（２）フォトリソグラフィを行い、基板２０１の表面にエッチングのマスクのレジストパターンを形成する（不図示）。次に、CF4やCHF3等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、二酸化シリコンの絶縁膜２０２をエッチングする。その後、シリコン基板に、誘導結合型プラズマ及び、BOSCHプロセスを用いた反応性イオンエッチングを行い、シリコン基板２０１の裏面の二酸化シリコンを露出させ、第1の開孔２０３を形成する（図1-1（B））。
【００２２】
（３）バッファードフッ酸水溶液を用いて、基板２０１の表裏面の二酸化シリコンを除去する（不図示）。その後、基板２０１の表裏面及び開孔２０３の側壁に絶縁膜２０４として、例えば熱酸化法を用いて、膜厚１．５μｍの二酸化シリコンを形成する（図１-1（Ｃ））。
【００２３】
（４）基板２０１の表裏面及び開孔２０３の側壁に、スパッタ法を用いて、密着層２０５として、例えば、クロムを膜厚０．０５μｍに成膜し、続いて、導電薄膜２０６として例えば膜厚０．３μｍの金薄膜を連続成膜する。その後、前記金薄膜上に、例えば、無電解メッキ法を用いて、膜厚２μｍの金薄膜を成膜し、導電薄膜２０６を形成する（図１-1（D））。
【００２４】
（５）第１の開孔２０３内に埋めこみレジストパターン２０７を、例えば、ネガレジストをスキージ法で充填し、露光後、ベークして、基板２０１の表裏面に残ったレジストは、エッチバック法で除去することにより形成する（図１-1（E））。このレジストパターン２０７は、後述のポジレジストと、除去選択性を有する。
【００２５】
（６）基板２０１の表面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、エッチングマスクのレジストパターン２０８を形成する。次に、ドライエッチングにより、導電薄膜２０６の金薄膜及び、密着膜２０５のクロム薄膜をエッチングし、基板表面の導電薄膜２０６及び、密着膜２０５をパターニングする。これにより、基板表面の導電薄膜２０６及び、密着膜２０５で形成されるパターンが分離される（図１-1（F））。
【００２６】
（７）基板２０１の表面のレジストパターンを例えばアセトン及びイソプロピルアルコールを用いて除去する（不図示）。その後、基板２０１の裏面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、エッチングマスクのレジストパターン２０９を形成する。次に、ドライエッチングにより、導電薄膜２０６の金薄膜及び、密着膜２０５のクロム膜をエッチングし、基板２０１の裏面の導電薄膜２０６及び、密着膜２０５をパターニングする。これにより、基板２０１の表面の導電薄膜２０６及び、密着膜２０５で形成されるパターンが分離される（図１-2（G））。
【００２７】
（８）基板２０１の裏面のレジストパターンを例えばアセトン及びイソプロピルアルコールを用いて除去する（不図示）。その後、基板２０１の裏面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、エッチングマスクとしてレジストパターン２１０を形成する
。次に、CF4やCHF3等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、基板２０１の裏面の絶縁膜２０４の二酸化シリコンをエッチングし、シリコンを露出させる（図１-2（H））。
【００２８】
（９）基板２０１の裏面のレジストパターンを例えばアセトン及びイソプロピルアルコールを用いて除去する（不図示）。その後、基板２０１の裏面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、レジストパターン２１１を形成する。その後、基板２０１の表面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、レジストパターン２１２を形成する。次に、CF4やCHF3等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、基板２０１の表面の絶縁膜２０４の二酸化シリコンをエッチングし、シリコンを露出させる（図１-2（I））。
【００２９】
（１０）シリコン基板を誘導結合型プラズマ及び、BOSCHプロセスを用いた反応性イオンエッチングを行い、シリコン基板に第２の開孔２１３を形成する（図１-2（J））。
【００３０】
（１１）第２の開孔２１３の側面のシリコンを、例えばXeF2ガスを用いた等方性エッチングを用いてエッチングし、第１の開口２０３の側面の絶縁膜２１５の二酸化シリコンを露出させる（図１-3（K））。
【００３１】
（１２）第２の開孔２１３の側面に露出した、第１の開孔２０３の側面の絶縁膜２１５の二酸化シリコンを、例えば、バッファードフッ酸水溶液を用いてエッチングし、第２の開孔２１３の側面の密着膜２１６のクロム膜を露出させる（図１-3（L））。
【００３２】
（１３）第２の開孔２１３の側面に露出した、第１の開孔２０３の側面の密着膜２１６のクロム膜を硝酸第２アンモニウムセリウムと過塩素酸の混合水溶液でウェットエッチングし、導電薄膜２１７の金薄膜を露出させる（図１-3（M））。
【００３３】
（１４）第１の開孔２０３の側面の導電薄膜２１７の金薄膜をウェットエッチングし、埋めこみレジスト部２０７を露出させる。これにより、薄膜電極が分離される（図１-3（N））。
【００３４】
（１５）基板２０１の裏面のレジストパターン２１１及び基板表面のレジストパターン２１２を例えば、アセトンとイソプロピルアルコールを用いて除去する。次に、第1の開孔２０４内に充填したネガレジスト２０７を例えばレジスト剥離液により除去する（図１-3（O））。
【００３５】
図２に、実施例１の形成方法で形成した導電薄膜電極の平断面を示す。これは、図１-3（O）のA-A’断面図である。基板２２１に形成された第1の開孔２２２の側壁に、第２の開孔２２３により２つに分離された導電薄膜電極２２４A，２２４Bが形成されている。また導電薄膜電極２２４A，２２４Bは、絶縁膜２２５により、基板２２１と電気的に分離されている。
【００３６】
図３は、実施例１の形成方法で形成した、図２の導電薄膜電極で構成される偏向器３０１を示す上面図である。図３の薄膜電極は配線３０２A，３０２Bと接続している。これらの配線に外部から所望の電圧を印加することにより、開孔３０４を通過する荷電粒子線は偏向可能である。
【００３７】
図３に示す偏向器３０１は、グランドに設置された導電薄膜からなるシールド電極３０３Ａ，３０３Ｂを有している。これにより、二酸化シリコン３０５の露出が低減されているため、荷電粒子線が照射された場合に、開孔３０４を通過する荷電粒子線への影響を低
減することが可能になる。
【００３８】
また、本実施例の偏向器３０１は、これを同一の基板上に、アレイ状に配置する構成として、偏向器アレイとしても良い。
【００３９】
図４は、図３のAA’断面図である。この偏向器４０１は、基板４０２に形成された開孔４０３の側壁と基板４０２の上面および下面に導電薄膜電極４０４A,４０４Bを有している。導電薄膜電極４０４A,４０４Bは、絶縁膜４０５により、基板４０２と電気的に絶縁されている。
【００４０】
図５は、図３のBB’断面図である。偏向器５０１において、基板５０２に形成された開孔５０３により、図４の導電薄膜電極４０４A,４０４Bは、分離される。また、基板表裏面の導電薄膜からなるシールド電極５０４は、グランドに接続されており、絶縁膜５０５により基板５０２と電気的に絶縁されている。
【００４１】
図６は、実施例１の形成方法で形成した導電薄膜電極の断面を示す。これは、図１-3(O)のA-A’断面図である。基板６０１に形成された第1の開孔６０２の側壁に、第2の開孔６０３により４つに分離された導電薄膜電極６０４が形成されている。また導電薄膜電極６０４は、絶縁膜６０５により、基板６０１と電気的に絶縁されている。
【実施例２】
【００４２】
（電子ビーム露光装置の構成要素の説明）
本発明に係わる実施例２では、実施例１において説明した荷電粒子線の偏向器アレイ構造体をブランカーアレイとして用いた電子線露光装置の例を示す。なお、電子線に限らずイオンビームを用いた露光装置にも同様に適用できる。
【００４３】
図７は、本発明の実施例２に係わる電子線露光装置の要部概略図であって、（ａ）が立面図であり、（ｂ）が平面図である。図８は図７の露光装置のカラム毎の電子光学系を説明するための図である。
【００４４】
図８において、１は、複数の電子像を形成し、その電子源像から電子ビームを放射するマルチソースモジュールである。このマルチソースモジュール１は、３×３に配列されていて、その詳細については後述する。
【００４５】
２１，２２，２３，２４は、磁界レンズアレイであって、３×３に配列された同一形状の開孔を有する磁性体円板ＭＤが、間隔を置いて上下に配置され、共通のコイルＣＣによって励磁されるものである。その結果、各開孔部分が各磁界レンズＭＬ１〜４の磁極となり、設計上レンズ磁界を発生させる。
【００４６】
各マルチソースモジュール１の複数の電子源像は、磁界レンズアレイ２１，２２，２３，２４の対応する４つの磁界レンズ（ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４）によってウエハ４上に投影される。そして、ひとつのマルチソースモジュールからの電子ビームがウエハを照射するまでに、その電子ビームに作用する光学系をカラムと定義する。すなわち、本実施例は、９カラム（col.１〜col.９）の構成である。
【００４７】
この時、複数の電子源の像は、磁界レンズアレイ２１と磁界レンズアレイ２２の対応する２つの磁界レンズで、一度、像を形成し、次にその像を磁界レンズアレイ２３と磁界レンズアレイ２４の対応する２つの磁界レンズでウエハ４上に投影している。そして、磁界レンズアレイ２１，２２，２３，２４のそれぞれの励起条件を共通コイルＣＣで個別に制御することにより、各カラムの光学特性（焦点位置、像の回転、倍率）のそれぞれを略一
様に、言い換えれば、同じ量だけ調整することができる。
【００４８】
３は、マルチソースモジュール１からの複数の電子ビームを偏向させて、複数の電子源像をウエハ４上でＸ，Ｙ方向に変位させる主偏向器である。
【００４９】
５は、ウエハ４を載置し、光軸ＡＸ（Ｚ軸）と直交するＸＹ軸方向とＺ軸回りの回転方向に移動可能なステージであって、ステージ基準板６が固定されている。
【００５０】
７は、電子ビームによってステージ基準板６上のマークが照射された際に生じる反射電子を検出する反射電子検出器である。
【００５１】
次に、図８は、ひとつのカラムの詳細図であり、同図を用いてマルチソースモジュール１からウエハ４に照射される電子ビームの光学特性の調整機能について説明する。
【００５２】
１０１は、電子銃が形成する電子源（クロスオーバ像）である。この電子源１０１から放射される電子ビームは、コンデンサーレンズ１０２によって略平行な電子ビームとなる。本実施例のコンデンサーレンズ１０２は、3枚の開孔電極からなる静電レンズである。
【００５３】
１０３は、開孔が2次元配列して形成されたアパ−チャアレイである。１０４は、同一の光学パワーを有する静電レンズが2次元配列して形成された偏向器アレイである。１０７は、個別に駆動可能な静電の8極偏向器が2次元配列して形成されたブランカーアレイである。実施例２において、説明した偏光器は、ブランカーとして用いられ、本実施例においてはブランカーアレイを形成する。
【００５４】
図９を用いて各機能を説明する。コンデンサーレンズ１０２からの略平行な電子ビームは、アパ−チャアレイ１０３によって複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビームは、対応するレンズアレイ１０４の静電レンズを介して、ブランカーアレイ１０７の対応するブランカー上に、電子源の中間像を形成する。
【００５５】
この時、偏向器アレイ１０５，１０６は、ブランカーアレイ１０７上に、電子源の中間像の位置（光軸と直交する面内の位置）を個別に調整する。また、ブランカーアレイ１０７で偏向された電子ビームは、図８のブランキングアパ−チャＡＰによって遮断されるため、ウエハ４には照射されない。一方ブランカーアレイ１０７で偏向された電子ビームは、図８のブランキングアパ−チャＡＰによって遮断されないために、ウエハ４には照射される。
【００５６】
図８に戻り、マルチソースモジュール1で形成された電子源の複数の中間像は、磁界レンズアレイ２１と磁界レンズアレイ２２の対応する2つの磁界レンズを介して、ウエハ４上に投影される。
【００５７】
この時、複数の中間像がウエハ４に投影される際の光学特性のうち、像の回転、倍率は、ブランカーアレイ上の各中間像の位置を調整できる偏向器アレイ１０４，１０５で調整でき、焦点位置は、カラム毎に設けられたダイナミックフォーカスレンズ（静電もしくは磁界レンズ）１０８，１０９で調整できる。
【００５８】
次に本実施例のシステム構成図を図１０に示す。
ブランカーアレイ制御回路４１は、ブランカーアレイ１０７を構成する複数のブランカーを個別に制御する回路であり、偏向器アレイ制御回路４２は偏向器アレイ１０４，１０５を構成する偏向器を個別に制御する回路である。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であり、主偏向器制御回路４４
は、主偏向器３を制御する回路であり、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、および反射電子検出回路４５は、カラムの数（col.１〜col.９）と同じだけ装備されている。
【００５９】
磁界レンズアレイ制御回路４６は、磁界レンズアレイ２１，２２，２３，２４のそれぞれの共通コイルを制御する回路であり、ステージ駆動制御回路４７は、ステージの位置を検出する不図示のレーザ干渉計と共同してステージ５を駆動制御する制御回路である。主制御系４８は、上記複数の制御回路を制御し、電子ビーム露光装置全体を管理する。
【実施例３】
【００６０】
次に、本発明の実施例３として、上記実施例に係る露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１２は半導体デバイスの全体的な製造プロセス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う。ステップ２（ＥＢデータ変換）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。
【００６１】
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、上記露光制御データが入力された露光装置とウエハを用い、リソグラフィ技術を利用し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）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。
【００６２】
上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに焼付け露光する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１−１】本発明の実施例１に係る薄膜電極の形成方法を説明するための断面図である。
【図１−２】本発明の実施例１に係る薄膜電極の形成方法を説明するための断面図である。
【図１−３】本発明の実施例１に係る薄膜電極の形成方法を説明するための断面図である。
【図２】図１-3（O）のAA’断面図である。
【図３】図１-3（O）の上面図である。
【図４】図３のAA’断面図である。
【図５】図３のBB’断面図である。
【図６】本発明の実施例１に係る薄膜電極の平面図である。
【図７】本発明の実施例２に係る電子ビーム露光装置の要部概略を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係るカラム毎の電子光学系を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例２に係るマルチソースモジュールの機能を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例に係るシステム構成を説明するための図である。
【図１１】背景技術を説明するための図である。
【図１２】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１：マルチソースモジュール、３：主偏向器、４：ウエハ、５：ステージ、６：ステージ基準板、７：反射電子検出器、ML１,ML２,ML３,ML４：磁界レンズ、CC：共通コイル、MD：磁性体円板、ES：電子源、MLA：磁界レンズアレイ、２１,２２,２３,２４：磁界レンズアレイ、４１：ブランカーアレイ制御装置、４２：偏向器アレイ制御装置、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、５１：開口、５２：第1ブランキング電極、５３：第2ブランキング電極、１０１：電子源、１０２：コンデンサー、１０３：アパ−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、２０１：基板、２０２：絶縁膜、２０３：第１の開孔、２０４：絶縁膜、２０５：密着膜、２０６：導電薄膜、２０７：レジストパターン、２０８：レジストパターン、２０９：レジストパターン、２１０：レジストパターン、２１１：レジストパターン、２１２：レジストパターン、２１３：第２の開孔、２１４：基板、２１５：絶縁膜、２１６：密着膜、２１７：導電薄膜、２１８：開孔、２２１：基板、２２２：第１の開孔、２２３：第２の開孔、２２４A，２２４B：導電薄膜電極、２２５：絶縁膜、３０１：偏向器、３０２A、３０２B：配線、３０３A，３０３B：シールド電極、３０４：開孔、３０５：絶縁膜、４０１：偏向器、４０２：基板、４０３：開孔、４０４A，４０４B：配線及び導電薄膜電極、４０５：絶縁膜、５０１：偏向器、５０２：基板、５０３：開孔、５０４：シールド電極、５０５：絶縁膜、６０１：基板、６０２：第１の開孔、６０３：第２の開孔、６０４：導電薄膜電極、６０５：絶縁膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の荷電粒子線を偏向させるための、導電膜を用いた電極、及びその電極の製造方法に係わり、特に、半導体集積回路などの露光に用いられる電子ビーム露光装置、イオンビーム露光装置などの荷電粒子線露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の電子ビームを用いてパターン描画を行うマルチ電子ビーム露光装置の例として、”安田 洋：応用物理 69、1135(1994)”を示す。図１１は、マルチ電子ビーム露光装置に用いられるブランキングアパ−チャアレイの断面図である。ブランキングアパ−チャアレイは開孔及び偏向器をアレイ状に配列したものであり、複数の電子ビームの照射を個別に制御することができる。
【０００３】
ここで、図中、５１が開孔を示し、５２，５３が第１及び第２のブランキング電極をそれぞれ示している。開孔を通過した荷電粒子ビームを試料上に照射する時には、第１及び第２のブランキング電極５２，５３に接地電位の信号を同時に印加し、遮断する時には、第１及び第２のブランキング電極５２，５３に正負の電位を同時に印加する。
【０００４】
また、ブランキングアパ−チャアレイの作製方法として、シリコンなどの半導体結晶の基板に複数の開孔を所定間隔で２次元的に形成し、各開孔周囲に偏向電極対を形成する方法が紹介されている。
【０００５】
具体的には、シリコン基板の表面に、ブランキングアパ−チャアレイに対応した凹部を形成し、各々の凹部に隣接して偏向電極をメッキにより形成した後、前記基板表面から、メッキ下地として使われた導体層を除去し、その後で前記シリコン基板を、その裏面の一部を除き保護した状態で実行する。
【特許文献１】特開平０９−２４５７０８号公報
【非特許文献１】安田 洋：応用物理 69、1135(1994)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の偏向電極は、以下の課題を有している。
偏向電極が金メッキの埋め戻しで作製されている。この電極寸法は、高さ４０μm、幅約１８μmであり、このときの開孔寸法は２５μmである。更なるアレイの高密度化のために、メッキ幅を小さくすると、メッキパターンのアスペクト比の増加により、金メッキの埋め戻しが困難になる可能性がある。
また、従来のブランキングアパ−チャアレイは、以下の課題を有している。
【０００７】
偏向電極の付近に例えばシリコン酸化膜などの絶縁体が広範囲に露出している。そのため、荷電粒子線が照射された場合に、チャージアップを引き起こし、開孔を通過する荷電粒子線に影響を与える恐れがある。このため、荷電粒子線の適切な偏向及び位置制御が行われず、精度良くウエハを露光することが困難になる可能性がある。
【０００８】
本発明は、偏向電極の厚さを薄くすることができ、アレイの高密度化が容易になり、偏向器における絶縁体の露出部分を低減して、荷電粒子線の照射によるチャージアップの可能性を低くすることができ、安定した動作を得ることができる導電膜を用いた電極及びその形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、基板に第１の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、前記複数の開孔の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記複数の開孔表面の導電膜を、それぞれの開孔について少なくとも2つ以上に分離する導電膜分離工程と、を含むことを特徴とする電極の製造方法を提供するものである。
【００１０】
前記導電膜分離工程では、前記複数の開孔内に樹脂を充填する樹脂充填工程と、前記第１の複数の開孔外側の隣接した位置に、第２の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、前記第２の複数の開孔内に表出する、前記第１の複数の開孔側面の絶縁層を除去する側面絶縁層除去工程と、前記第２の複数の開孔内に表出する、前記第１の複数の開孔の側面導電膜を除去する側面導電膜除去工程と、を含むことを特徴とすることができる。
【００１１】
また、前記開孔内に樹脂を充填する工程では、スキージ法により、前記樹脂を充填することを特徴としてもよく、前記導電膜形成工程では、無電解メッキ法を含むことを特徴としてもよい。
【００１２】
また、本発明は、荷電粒子線用の偏向器アレイ構造体の製造方法であって、上記いずれかの電極の製造方法を利用するものであることを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明は、基板に第１の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、前記複数の開孔の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記複数の開孔表面の導電膜を、それぞれの開孔について少なくとも２つ以上に分離する導電膜分離工程と、によって製造される電極であってもよい。前記導電膜は、電極部と、前記電極部に接続された配線部とを備えてなることが好ましく、前記分離された導電膜の一部が、電気的に接地されてシールド電極を形成することを特徴としてもよい。
【００１４】
また、本発明は、複数の荷電粒子線を偏向する偏向器アレイ構造体であって、上述の電極で構成することを特徴とする、偏向器アレイ構造体であってもよい。
【００１５】
本発明に係る露光装置は、複数の荷電粒子線により露光対象にパターンを露光する露光装置であって、前記複数の荷電粒子線の軌道を制御することにより、前記複数の荷電粒子線の前記露光対象への照射を個別に制御するための偏向器アレイ構造体を備え、前記偏向器アレイ構造体は前記偏向器アレイ構造体であることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、上記露光装置を用いて、露光対象に露光を行う工程と、露光された前記露光対象を現像する工程と、を具備することを特徴とするデバイス製造方法にも適用できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上、説明したように本発明によれば、偏向電極の厚さを薄くすることが可能となり、アレイの高密度化が容易になる。また、偏向器は、絶縁体の露出部分を低減しているので、荷電粒子線の照射によるチャージアップの可能性を低くすることができ、安定した動作を期待できる。また、偏向器アレイ構造体を荷電粒子線の露光装置に用いることで、信頼性の高い露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について、実施例を挙げて図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
（薄膜電極の形成方法）
薄膜電極の形成方法について、図１-1（A）〜（F）、図１-2（G）〜（J）及び図１-3（K）〜（O）を用いて説明する。例えば、以下の（１）〜（１５）に示す工程により、薄膜電極を形成する。
【００２０】
（１）薄膜電極の基板２０１として、例えばシリコン基板を用意する。厚さは、例えば２００μｍのものを用いる。基板２０１厚さは、偏向感度を決定する重要な要素である。次に、熱酸化法を用いて、基板２０１の表裏面に、例えば、膜厚１．５μｍの二酸化シリコンの絶縁膜２０２を形成する（図１-1（A））。
【００２１】
（２）フォトリソグラフィを行い、基板２０１の表面にエッチングのマスクのレジストパターンを形成する（不図示）。次に、CF4やCHF3等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、二酸化シリコンの絶縁膜２０２をエッチングする。その後、シリコン基板に、誘導結合型プラズマ及び、BOSCHプロセスを用いた反応性イオンエッチングを行い、シリコン基板２０１の裏面の二酸化シリコンを露出させ、第1の開孔２０３を形成する（図1-1（B））。
【００２２】
（３）バッファードフッ酸水溶液を用いて、基板２０１の表裏面の二酸化シリコンを除去する（不図示）。その後、基板２０１の表裏面及び開孔２０３の側壁に絶縁膜２０４として、例えば熱酸化法を用いて、膜厚１．５μｍの二酸化シリコンを形成する（図１-1（Ｃ））。
【００２３】
（４）基板２０１の表裏面及び開孔２０３の側壁に、スパッタ法を用いて、密着層２０５として、例えば、クロムを膜厚０．０５μｍに成膜し、続いて、導電薄膜２０６として例えば膜厚０．３μｍの金薄膜を連続成膜する。その後、前記金薄膜上に、例えば、無電解メッキ法を用いて、膜厚２μｍの金薄膜を成膜し、導電薄膜２０６を形成する（図１-1（D））。
【００２４】
（５）第１の開孔２０３内に埋めこみレジストパターン２０７を、例えば、ネガレジストをスキージ法で充填し、露光後、ベークして、基板２０１の表裏面に残ったレジストは、エッチバック法で除去することにより形成する（図１-1（E））。このレジストパターン２０７は、後述のポジレジストと、除去選択性を有する。
【００２５】
（６）基板２０１の表面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、エッチングマスクのレジストパターン２０８を形成する。次に、ドライエッチングにより、導電薄膜２０６の金薄膜及び、密着膜２０５のクロム薄膜をエッチングし、基板表面の導電薄膜２０６及び、密着膜２０５をパターニングする。これにより、基板表面の導電薄膜２０６及び、密着膜２０５で形成されるパターンが分離される（図１-1（F））。
【００２６】
（７）基板２０１の表面のレジストパターンを例えばアセトン及びイソプロピルアルコールを用いて除去する（不図示）。その後、基板２０１の裏面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、エッチングマスクのレジストパターン２０９を形成する。次に、ドライエッチングにより、導電薄膜２０６の金薄膜及び、密着膜２０５のクロム膜をエッチングし、基板２０１の裏面の導電薄膜２０６及び、密着膜２０５をパターニングする。これにより、基板２０１の表面の導電薄膜２０６及び、密着膜２０５で形成されるパターンが分離される（図１-2（G））。
【００２７】
（８）基板２０１の裏面のレジストパターンを例えばアセトン及びイソプロピルアルコールを用いて除去する（不図示）。その後、基板２０１の裏面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、エッチングマスクとしてレジストパターン２１０を形成する
。次に、CF4やCHF3等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、基板２０１の裏面の絶縁膜２０４の二酸化シリコンをエッチングし、シリコンを露出させる（図１-2（H））。
【００２８】
（９）基板２０１の裏面のレジストパターンを例えばアセトン及びイソプロピルアルコールを用いて除去する（不図示）。その後、基板２０１の裏面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、レジストパターン２１１を形成する。その後、基板２０１の表面に、ポジレジストを用いてフォトリソグラフィを行い、レジストパターン２１２を形成する。次に、CF4やCHF3等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、基板２０１の表面の絶縁膜２０４の二酸化シリコンをエッチングし、シリコンを露出させる（図１-2（I））。
【００２９】
（１０）シリコン基板を誘導結合型プラズマ及び、BOSCHプロセスを用いた反応性イオンエッチングを行い、シリコン基板に第２の開孔２１３を形成する（図１-2（J））。
【００３０】
（１１）第２の開孔２１３の側面のシリコンを、例えばXeF2ガスを用いた等方性エッチングを用いてエッチングし、第１の開口２０３の側面の絶縁膜２１５の二酸化シリコンを露出させる（図１-3（K））。
【００３１】
（１２）第２の開孔２１３の側面に露出した、第１の開孔２０３の側面の絶縁膜２１５の二酸化シリコンを、例えば、バッファードフッ酸水溶液を用いてエッチングし、第２の開孔２１３の側面の密着膜２１６のクロム膜を露出させる（図１-3（L））。
【００３２】
（１３）第２の開孔２１３の側面に露出した、第１の開孔２０３の側面の密着膜２１６のクロム膜を硝酸第２アンモニウムセリウムと過塩素酸の混合水溶液でウェットエッチングし、導電薄膜２１７の金薄膜を露出させる（図１-3（M））。
【００３３】
（１４）第１の開孔２０３の側面の導電薄膜２１７の金薄膜をウェットエッチングし、埋めこみレジスト部２０７を露出させる。これにより、薄膜電極が分離される（図１-3（N））。
【００３４】
（１５）基板２０１の裏面のレジストパターン２１１及び基板表面のレジストパターン２１２を例えば、アセトンとイソプロピルアルコールを用いて除去する。次に、第1の開孔２０４内に充填したネガレジスト２０７を例えばレジスト剥離液により除去する（図１-3（O））。
【００３５】
図２に、実施例１の形成方法で形成した導電薄膜電極の平断面を示す。これは、図１-3（O）のA-A’断面図である。基板２２１に形成された第1の開孔２２２の側壁に、第２の開孔２２３により２つに分離された導電薄膜電極２２４A，２２４Bが形成されている。また導電薄膜電極２２４A，２２４Bは、絶縁膜２２５により、基板２２１と電気的に分離されている。
【００３６】
図３は、実施例１の形成方法で形成した、図２の導電薄膜電極で構成される偏向器３０１を示す上面図である。図３の薄膜電極は配線３０２A，３０２Bと接続している。これらの配線に外部から所望の電圧を印加することにより、開孔３０４を通過する荷電粒子線は偏向可能である。
【００３７】
図３に示す偏向器３０１は、グランドに設置された導電薄膜からなるシールド電極３０３Ａ，３０３Ｂを有している。これにより、二酸化シリコン３０５の露出が低減されているため、荷電粒子線が照射された場合に、開孔３０４を通過する荷電粒子線への影響を低
減することが可能になる。
【００３８】
また、本実施例の偏向器３０１は、これを同一の基板上に、アレイ状に配置する構成として、偏向器アレイとしても良い。
【００３９】
図４は、図３のAA’断面図である。この偏向器４０１は、基板４０２に形成された開孔４０３の側壁と基板４０２の上面および下面に導電薄膜電極４０４A,４０４Bを有している。導電薄膜電極４０４A,４０４Bは、絶縁膜４０５により、基板４０２と電気的に絶縁されている。
【００４０】
図５は、図３のBB’断面図である。偏向器５０１において、基板５０２に形成された開孔５０３により、図４の導電薄膜電極４０４A,４０４Bは、分離される。また、基板表裏面の導電薄膜からなるシールド電極５０４は、グランドに接続されており、絶縁膜５０５により基板５０２と電気的に絶縁されている。
【００４１】
図６は、実施例１の形成方法で形成した導電薄膜電極の断面を示す。これは、図１-3(O)のA-A’断面図である。基板６０１に形成された第1の開孔６０２の側壁に、第2の開孔６０３により４つに分離された導電薄膜電極６０４が形成されている。また導電薄膜電極６０４は、絶縁膜６０５により、基板６０１と電気的に絶縁されている。
【実施例２】
【００４２】
（電子ビーム露光装置の構成要素の説明）
本発明に係わる実施例２では、実施例１において説明した荷電粒子線の偏向器アレイ構造体をブランカーアレイとして用いた電子線露光装置の例を示す。なお、電子線に限らずイオンビームを用いた露光装置にも同様に適用できる。
【００４３】
図７は、本発明の実施例２に係わる電子線露光装置の要部概略図であって、（ａ）が立面図であり、（ｂ）が平面図である。図８は図７の露光装置のカラム毎の電子光学系を説明するための図である。
【００４４】
図８において、１は、複数の電子像を形成し、その電子源像から電子ビームを放射するマルチソースモジュールである。このマルチソースモジュール１は、３×３に配列されていて、その詳細については後述する。
【００４５】
２１，２２，２３，２４は、磁界レンズアレイであって、３×３に配列された同一形状の開孔を有する磁性体円板ＭＤが、間隔を置いて上下に配置され、共通のコイルＣＣによって励磁されるものである。その結果、各開孔部分が各磁界レンズＭＬ１〜４の磁極となり、設計上レンズ磁界を発生させる。
【００４６】
各マルチソースモジュール１の複数の電子源像は、磁界レンズアレイ２１，２２，２３，２４の対応する４つの磁界レンズ（ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，ＭＬ４）によってウエハ４上に投影される。そして、ひとつのマルチソースモジュールからの電子ビームがウエハを照射するまでに、その電子ビームに作用する光学系をカラムと定義する。すなわち、本実施例は、９カラム（col.１〜col.９）の構成である。
【００４７】
この時、複数の電子源の像は、磁界レンズアレイ２１と磁界レンズアレイ２２の対応する２つの磁界レンズで、一度、像を形成し、次にその像を磁界レンズアレイ２３と磁界レンズアレイ２４の対応する２つの磁界レンズでウエハ４上に投影している。そして、磁界レンズアレイ２１，２２，２３，２４のそれぞれの励起条件を共通コイルＣＣで個別に制御することにより、各カラムの光学特性（焦点位置、像の回転、倍率）のそれぞれを略一
様に、言い換えれば、同じ量だけ調整することができる。
【００４８】
３は、マルチソースモジュール１からの複数の電子ビームを偏向させて、複数の電子源像をウエハ４上でＸ，Ｙ方向に変位させる主偏向器である。
【００４９】
５は、ウエハ４を載置し、光軸ＡＸ（Ｚ軸）と直交するＸＹ軸方向とＺ軸回りの回転方向に移動可能なステージであって、ステージ基準板６が固定されている。
【００５０】
７は、電子ビームによってステージ基準板６上のマークが照射された際に生じる反射電子を検出する反射電子検出器である。
【００５１】
次に、図８は、ひとつのカラムの詳細図であり、同図を用いてマルチソースモジュール１からウエハ４に照射される電子ビームの光学特性の調整機能について説明する。
【００５２】
１０１は、電子銃が形成する電子源（クロスオーバ像）である。この電子源１０１から放射される電子ビームは、コンデンサーレンズ１０２によって略平行な電子ビームとなる。本実施例のコンデンサーレンズ１０２は、3枚の開孔電極からなる静電レンズである。
【００５３】
１０３は、開孔が2次元配列して形成されたアパ−チャアレイである。１０４は、同一の光学パワーを有する静電レンズが2次元配列して形成された偏向器アレイである。１０７は、個別に駆動可能な静電の8極偏向器が2次元配列して形成されたブランカーアレイである。実施例２において、説明した偏光器は、ブランカーとして用いられ、本実施例においてはブランカーアレイを形成する。
【００５４】
図９を用いて各機能を説明する。コンデンサーレンズ１０２からの略平行な電子ビームは、アパ−チャアレイ１０３によって複数の電子ビームに分割される。分割された電子ビームは、対応するレンズアレイ１０４の静電レンズを介して、ブランカーアレイ１０７の対応するブランカー上に、電子源の中間像を形成する。
【００５５】
この時、偏向器アレイ１０５，１０６は、ブランカーアレイ１０７上に、電子源の中間像の位置（光軸と直交する面内の位置）を個別に調整する。また、ブランカーアレイ１０７で偏向された電子ビームは、図８のブランキングアパ−チャＡＰによって遮断されるため、ウエハ４には照射されない。一方ブランカーアレイ１０７で偏向された電子ビームは、図８のブランキングアパ−チャＡＰによって遮断されないために、ウエハ４には照射される。
【００５６】
図８に戻り、マルチソースモジュール1で形成された電子源の複数の中間像は、磁界レンズアレイ２１と磁界レンズアレイ２２の対応する2つの磁界レンズを介して、ウエハ４上に投影される。
【００５７】
この時、複数の中間像がウエハ４に投影される際の光学特性のうち、像の回転、倍率は、ブランカーアレイ上の各中間像の位置を調整できる偏向器アレイ１０４，１０５で調整でき、焦点位置は、カラム毎に設けられたダイナミックフォーカスレンズ（静電もしくは磁界レンズ）１０８，１０９で調整できる。
【００５８】
次に本実施例のシステム構成図を図１０に示す。
ブランカーアレイ制御回路４１は、ブランカーアレイ１０７を構成する複数のブランカーを個別に制御する回路であり、偏向器アレイ制御回路４２は偏向器アレイ１０４，１０５を構成する偏向器を個別に制御する回路である。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であり、主偏向器制御回路４４
は、主偏向器３を制御する回路であり、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、および反射電子検出回路４５は、カラムの数（col.１〜col.９）と同じだけ装備されている。
【００５９】
磁界レンズアレイ制御回路４６は、磁界レンズアレイ２１，２２，２３，２４のそれぞれの共通コイルを制御する回路であり、ステージ駆動制御回路４７は、ステージの位置を検出する不図示のレーザ干渉計と共同してステージ５を駆動制御する制御回路である。主制御系４８は、上記複数の制御回路を制御し、電子ビーム露光装置全体を管理する。
【実施例３】
【００６０】
次に、本発明の実施例３として、上記実施例に係る露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１２は半導体デバイスの全体的な製造プロセス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う。ステップ２（ＥＢデータ変換）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。
【００６１】
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、上記露光制御データが入力された露光装置とウエハを用い、リソグラフィ技術を利用し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）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。
【００６２】
上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに焼付け露光する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１−１】本発明の実施例１に係る薄膜電極の形成方法を説明するための断面図である。
【図１−２】本発明の実施例１に係る薄膜電極の形成方法を説明するための断面図である。
【図１−３】本発明の実施例１に係る薄膜電極の形成方法を説明するための断面図である。
【図２】図１-3（O）のAA’断面図である。
【図３】図１-3（O）の上面図である。
【図４】図３のAA’断面図である。
【図５】図３のBB’断面図である。
【図６】本発明の実施例１に係る薄膜電極の平面図である。
【図７】本発明の実施例２に係る電子ビーム露光装置の要部概略を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係るカラム毎の電子光学系を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例２に係るマルチソースモジュールの機能を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施例に係るシステム構成を説明するための図である。
【図１１】背景技術を説明するための図である。
【図１２】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１：マルチソースモジュール、３：主偏向器、４：ウエハ、５：ステージ、６：ステージ基準板、７：反射電子検出器、ML１,ML２,ML３,ML４：磁界レンズ、CC：共通コイル、MD：磁性体円板、ES：電子源、MLA：磁界レンズアレイ、２１,２２,２３,２４：磁界レンズアレイ、４１：ブランカーアレイ制御装置、４２：偏向器アレイ制御装置、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、５１：開口、５２：第1ブランキング電極、５３：第2ブランキング電極、１０１：電子源、１０２：コンデンサー、１０３：アパ−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、２０１：基板、２０２：絶縁膜、２０３：第１の開孔、２０４：絶縁膜、２０５：密着膜、２０６：導電薄膜、２０７：レジストパターン、２０８：レジストパターン、２０９：レジストパターン、２１０：レジストパターン、２１１：レジストパターン、２１２：レジストパターン、２１３：第２の開孔、２１４：基板、２１５：絶縁膜、２１６：密着膜、２１７：導電薄膜、２１８：開孔、２２１：基板、２２２：第１の開孔、２２３：第２の開孔、２２４A，２２４B：導電薄膜電極、２２５：絶縁膜、３０１：偏向器、３０２A、３０２B：配線、３０３A，３０３B：シールド電極、３０４：開孔、３０５：絶縁膜、４０１：偏向器、４０２：基板、４０３：開孔、４０４A，４０４B：配線及び導電薄膜電極、４０５：絶縁膜、５０１：偏向器、５０２：基板、５０３：開孔、５０４：シールド電極、５０５：絶縁膜、６０１：基板、６０２：第１の開孔、６０３：第２の開孔、６０４：導電薄膜電極、６０５：絶縁膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に第１の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、
前記複数の開孔の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、
前記複数の開孔表面の導電膜を、それぞれの開孔について少なくとも2つ以上に分離する導電膜分離工程と、
を含むことを特徴とする電極の製造方法。
【請求項２】
前記導電膜分離工程では、
前記複数の開孔内に樹脂を充填する樹脂充填工程と、
前記第１の複数の開孔外側の隣接した位置に、第２の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、
前記第２の複数の開孔内に表出する、前記第１の複数の開孔側面の絶縁層を除去する側面絶縁層除去工程と、
前記第２の複数の開孔内に表出する、前記第１の複数の開孔の側面導電膜を除去する側面導電膜除去工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項３】
前記開孔内に樹脂を充填する工程では、スキージ法により、前記樹脂を充填することを特徴とする請求項２に記載の電極の製造方法。
【請求項４】
前記導電膜形成工程では、無電解メッキ法を含むことを特徴とする請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項５】
荷電粒子線用の偏向器アレイ構造体の製造方法であって、請求項１〜４のいずれかに記載の電極の製造方法を利用するものであることを特徴とする、偏向器アレイ構造体の製造方法。
【請求項６】
基板に第１の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、
前記複数の開孔の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、
前記複数の開孔表面の導電膜を、それぞれの開孔について少なくとも２つ以上に分離する導電膜分離工程と、
によって製造される電極。
【請求項７】
前記導電膜が、電極部と、前記電極部に接続された配線部とを備えてなることを特徴とする請求項６に記載の電極。
【請求項８】
前記分離された導電膜の一部が、電気的に接地されてシールド電極を形成することを特徴とする請求項６または７に記載の電極。
【請求項９】
複数の荷電粒子線を偏向する偏向器アレイ構造体であって、請求項６〜８のいずれか１つに記載の電極を構成することを特徴とする、偏向器アレイ構造体。
【請求項１０】
複数の荷電粒子線により露光対象にパターンを露光する露光装置であって、前記複数の荷電粒子線の軌道を制御することにより、前記複数の荷電粒子線の前記露光対象への照射を個別に制御するための偏向器アレイ構造体を備え、前記偏向器アレイ構造体は請求項９に記載の偏向器アレイ構造体であることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露光装置を用いて、露光対象に露光を行う工程と、露光された前記露光対象を現像する工程と、を具備することを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１】
基板に第１の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、
前記複数の開孔の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、
前記複数の開孔表面の導電膜を、それぞれの開孔について少なくとも2つ以上に分離する導電膜分離工程と、
を含むことを特徴とする電極の製造方法。
【請求項２】
前記導電膜分離工程では、
前記複数の開孔内に樹脂を充填する樹脂充填工程と、
前記第１の複数の開孔外側の隣接した位置に、第２の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、
前記第２の複数の開孔内に表出する、前記第１の複数の開孔側面の絶縁層を除去する側面絶縁層除去工程と、
前記第２の複数の開孔内に表出する、前記第１の複数の開孔の側面導電膜を除去する側面導電膜除去工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項３】
前記開孔内に樹脂を充填する工程では、スキージ法により、前記樹脂を充填することを特徴とする請求項２に記載の電極の製造方法。
【請求項４】
前記導電膜形成工程では、無電解メッキ法を含むことを特徴とする請求項１に記載の電極の製造方法。
【請求項５】
荷電粒子線用の偏向器アレイ構造体の製造方法であって、請求項１〜４のいずれかに記載の電極の製造方法を利用するものであることを特徴とする、偏向器アレイ構造体の製造方法。
【請求項６】
基板に第１の複数の開孔を形成する開孔形成工程と、
前記複数の開孔の表面に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、
前記複数の開孔表面の導電膜を、それぞれの開孔について少なくとも２つ以上に分離する導電膜分離工程と、
によって製造される電極。
【請求項７】
前記導電膜が、電極部と、前記電極部に接続された配線部とを備えてなることを特徴とする請求項６に記載の電極。
【請求項８】
前記分離された導電膜の一部が、電気的に接地されてシールド電極を形成することを特徴とする請求項６または７に記載の電極。
【請求項９】
複数の荷電粒子線を偏向する偏向器アレイ構造体であって、請求項６〜８のいずれか１つに記載の電極を構成することを特徴とする、偏向器アレイ構造体。
【請求項１０】
複数の荷電粒子線により露光対象にパターンを露光する露光装置であって、前記複数の荷電粒子線の軌道を制御することにより、前記複数の荷電粒子線の前記露光対象への照射を個別に制御するための偏向器アレイ構造体を備え、前記偏向器アレイ構造体は請求項９に記載の偏向器アレイ構造体であることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露光装置を用いて、露光対象に露光を行う工程と、露光された前記露光対象を現像する工程と、を具備することを特徴とするデバイス製造方法。
【図１−１】
【図１−２】
【図１−３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１−２】
【図１−３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１３３８９（Ｐ２００６−１３３８９Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９２０９３（Ｐ２００４−１９２０９３）
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２９日（２００４．６．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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