JP2006108119A - Electron beam irradiation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ビームを用いた電子ビーム露光装置や電子線顕微鏡等の電子ビーム照射
装置に用いられる静電偏向器や静電レンズ及びその製造方法、電子ビーム照射装置及びそ
のクリーニング法に関する。
The present invention relates to an electrostatic deflector and an electrostatic lens used in an electron beam exposure apparatus using an electron beam and an electron beam irradiation apparatus such as an electron microscope, a manufacturing method thereof, an electron beam irradiation apparatus, and a cleaning method thereof.
近年、集積回路の微細化及び高密度化が進み、長年微細パターン形成の主流であったフ
ォトリソグラフィ技術に代わって、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを用い
た露光法、或いはＸ線を用いる新しい露光法が検討され、実現化されてきている。
In recent years, as integrated circuits have been miniaturized and densified, exposure methods using charged particle beams such as electron beams and ion beams, or X-rays have been used in place of photolithography technology, which has been the mainstream of fine pattern formation for many years. New exposure methods to be used have been studied and realized.
このうち、電子ビームを用いてパターンを形成する電子ビーム露光は、電子ビームの断
面を１０ｎｍにまで絞ることができ、０．２５μｍ以下の微細なパターンを形成すること
が可能なため、脚光を浴びている。これに伴い、電子ビーム露光装置にも、半導体量産装
置として、安定した稼動、高スループット、更なる微細加工性が要求されてきている。
Among them, the electron beam exposure that forms a pattern using an electron beam is in the spotlight because the cross section of the electron beam can be narrowed down to 10 nm and a fine pattern of 0.25 μm or less can be formed. ing. Accordingly, the electron beam exposure apparatus is also required to have stable operation, high throughput, and further fine processability as a semiconductor mass production apparatus.
従来の典型的な電子ビーム露光装置では、円筒形のコラム内に、適当に断面が成形され
た電子ビームをウェハ上に照射するための対物レンズが内蔵され、被露光試料（特定的に
はウェハ）上で電子ビームの位置を偏向するための静電偏向器が、この対物レンズとほぼ
一体的に（つまり互いに近接して）配置されている。
In a typical conventional electron beam exposure apparatus, an objective lens for irradiating a wafer with an electron beam having an appropriately shaped cross section is incorporated in a cylindrical column, and a sample to be exposed (specifically, a wafer) The electrostatic deflector for deflecting the position of the electron beam is disposed substantially integrally with the objective lens (that is, close to each other).
そして、静電偏向器の電極として、不導体材料、例えばアルミナからなる筒状部材の内
部に、アルミ、燐青銅を組込み、表面に金を施したものが使用されている。また、セラミ
ックスからなる円筒内部に、下地金属のＮｉＰ表面に金メッキを施したものが使用されて
いる。
As an electrode of the electrostatic deflector, a cylindrical member made of a non-conductive material, for example, alumina, in which aluminum or phosphor bronze is incorporated and gold is applied to the surface is used. In addition, the inside of a cylinder made of ceramics with a NiP surface of the base metal plated with gold is used.
上記電子ビーム露光装置では、コラムの内部及び該コラムに結合された露光処理のため
のチャンバーの内部は、通常、高真空状態となっているが、実際には、残留ガスや露光す
るレジストからの蒸発による、ハイドロカーボン系のガスが存在する。そして、このガス
と電子ビームが反応して、カーボンを主成分とするコンタミネーションが発生する。
In the electron beam exposure apparatus, the inside of the column and the inside of the chamber for the exposure process coupled to the column are usually in a high vacuum state. There is a hydrocarbon-based gas due to evaporation. And this gas and an electron beam react, and the contamination which has carbon as a main component generate | occur | produces.
このコンタミネーションは導体ではないため、電子が当ると電荷が蓄積されチャージア
ップが発生する。このチャージアップにより、電子ビームは、偏向、非点等を発生し、本
来の必要とされる場所、形状が異なり、露光精度の低下を招く。特に、電子ビームの位置
を制御する静電偏向器、電子ビームの形状を制御する静電偏向器において、ビームドリフ
トの発生を招くことになる。
Since this contamination is not a conductor, when electrons hit, charges are accumulated and charge up occurs. Due to this charge-up, the electron beam generates deflection, astigmatism, etc., and the originally required location and shape are different, leading to a reduction in exposure accuracy. Particularly, an electrostatic deflector that controls the position of the electron beam and an electrostatic deflector that controls the shape of the electron beam cause beam drift.
従来では、静電偏向器にコンタミネーションが付着して、チャージアップによるビーム
ドリフトの量が一定以上になると、in-situ洗浄方法により、静電偏向器に付着したコン
タミネーションを除去していた。これは、酸素を主成分とする活性化ガスを被洗浄物近傍
に流し、活性酸素と炭素を反応させアッシング処理を行うことにより、コンタミネーショ
ンを洗浄するものである。
Conventionally, when contamination is attached to the electrostatic deflector and the amount of beam drift due to charge-up exceeds a certain level, the contamination attached to the electrostatic deflector is removed by an in-situ cleaning method. In this method, contamination is cleaned by flowing an activation gas containing oxygen as a main component in the vicinity of an object to be cleaned and reacting active oxygen with carbon to perform an ashing treatment.
しかし、前記静電偏向器は複数段で構成されたり、光学収差を最小にするために複雑な
構造となっている。また、反射電子が偏向電極表面へ流入するのを防ぐために、絞り等が
設けられている。そのため、活性酸素をコンタミネーションが付着している偏向電極近傍
に効率よく導入することが困難であるという問題がある。
However, the electrostatic deflector is composed of a plurality of stages or has a complicated structure in order to minimize optical aberration. In order to prevent the reflected electrons from flowing into the surface of the deflection electrode, a diaphragm or the like is provided. Therefore, there is a problem that it is difficult to efficiently introduce active oxygen in the vicinity of the deflection electrode to which the contamination is attached.
また、上述のin-situ洗浄方法では、炭素を主成分としたコンタミネーションは除去で
きるが、金属表面を酸化し、金属表面に酸化物を析出して、その酸化物に電荷が蓄積して
、チャージアップを発生するため、電子ビームの位置を変化させ、露光精度を劣化させる
。
In addition, in the in-situ cleaning method described above, contamination containing carbon as a main component can be removed, but the metal surface is oxidized, an oxide is deposited on the metal surface, and charge accumulates in the oxide. In order to generate a charge-up, the position of the electron beam is changed to deteriorate the exposure accuracy.
従って、活性酸素を用いたin-situ洗浄を繰り返すと、コンタミネーションによる、ビ
ームドリフトを減少することはできるが、静電偏向器の電極表面の酸化によるビームドリ
フトが増加していき、露光精度を更に、劣化させる問題がある。
Therefore, repeated in-situ cleaning with active oxygen can reduce the beam drift due to contamination, but the beam drift due to oxidation of the electrode surface of the electrostatic deflector will increase, and the exposure accuracy will increase. Furthermore, there is a problem of deteriorating.
そこで、上述のような静電偏向器の電極の酸化による露光精度の劣化を防止するための
技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。これは、静電偏向器の電極を、導
電性セラミックスの表面に上述のin-situ洗浄を用いても、酸素との化合物を生じにくい
、白金族の金属（ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム及び白金
）の被膜を鍍金により形成したものである。
Therefore, a technique for preventing the deterioration of exposure accuracy due to the oxidation of the electrodes of the electrostatic deflector as described above is disclosed (for example, see Patent Document 1). This is because a platinum group metal (ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, which is difficult to form a compound with oxygen even if the in-situ cleaning described above is used on the surface of the conductive ceramic for the electrode of the electrostatic deflector. And platinum) are formed by plating.
しかしながら、この公知技術においては、白金族の金属被膜は、活性酸素との化学反応
により、徐々にエッチングされ、前記in-situ洗浄を繰返すと、前記白金族の金属被膜が
、最終的にエッチングされてなくなり、酸化防止機能を失うという問題がある。
本発明は、静電偏向器、静電レンズの電極表面をチャージアップすることが殆どない状
態を実現し、高精度な露光を長時間維持することが可能で、且つ長期間に亘り電極表面の
酸化防止機能を有する電子ビーム照射装置を提供する。
The present invention realizes a state in which the electrode surface of the electrostatic deflector and the electrostatic lens is hardly charged up, can maintain high-precision exposure for a long time, and can maintain the electrode surface for a long time. An electron beam irradiation apparatus having an antioxidant function is provided.
本発明の一態様の電子ビーム照射装置は、電子ビームを発生する電子銃と前記電子ビー
ムを制御する静電偏向器を有する電子ビーム照射装置において、前記静電偏向器の電極表
面が、導電性酸化物被膜で覆われてなることを特徴とする。
An electron beam irradiation apparatus of one embodiment of the present invention is an electron beam irradiation apparatus including an electron gun that generates an electron beam and an electrostatic deflector that controls the electron beam, and the electrode surface of the electrostatic deflector is electrically conductive. It is characterized by being covered with an oxide film.
また、本発明の別態様の電子ビーム照射装置は、コラム内に、少なくとも電子銃から発
生した電子ビームを所望の大きさ、明るさに調整するコンデンサーレンズと、試料面上の
不必要な部分を露光しないために、ビームを偏向するブランキング機構と、試料面上の電
子ビームの形状を整形するアパーチャと、試料面上に電子ビームをフォーカスする対物レ
ンズと、試料面上の電子ビームの位置を制御する静電偏向器とを具備した電子ビーム照射
装置において、前記電子ビーム装置のコラム内の部品表面が、導電性酸化物被膜で被覆さ
れてなることを特徴とする。
Further, an electron beam irradiation apparatus according to another aspect of the present invention includes a condenser lens that adjusts at least an electron beam generated from an electron gun to a desired size and brightness in a column, and an unnecessary portion on a sample surface. In order not to expose, the blanking mechanism that deflects the beam, the aperture that shapes the shape of the electron beam on the sample surface, the objective lens that focuses the electron beam on the sample surface, and the position of the electron beam on the sample surface An electron beam irradiation apparatus including an electrostatic deflector to be controlled is characterized in that a surface of a part in a column of the electron beam apparatus is covered with a conductive oxide film.
本発明によれば、静電偏向器、静電レンズの電極表面をチャージアップすることが殆ど
ない状態を実現し、高精度な露光を長時間維持することが可能で、且つ長期間に亘り電極
表面の酸化防止機能を有する電子ビーム照射装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to realize a state in which the surface of the electrode of the electrostatic deflector and the electrostatic lens is hardly charged up, and it is possible to maintain high-precision exposure for a long time, and the electrode for a long time. An electron beam irradiation apparatus having a surface oxidation prevention function can be provided.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。以下に示す図では、同
一の構成要素には同一の符号を付す。各実施例は、本発明を電子ビーム露光装置に適用し
た例である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure shown below, the same code | symbol is attached | subjected to the same component. Each embodiment is an example in which the present invention is applied to an electron beam exposure apparatus.
本発明の実施例１に係わる電子ビーム露光装置について、図１及び図２を参照して説明
する。図１は、本発明の実施例１に係わる電子ビーム露光装置の基本的な構成図である。
An electron beam exposure apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a basic configuration diagram of an electron beam exposure apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
図１に示すように、電子ビーム装置では、チャンバー１０内には、半導体ウェハ等の試
料１１（以下、ウェハと称する）及びマーク台１２を載置した可動ステージ１３が収納さ
れている。前記可動ステージ１３は、ステージ制御回路１２１によって、Ｘ（紙面上の左
右方向）及びＹ方向（紙面に対し垂直方向）に移動される。
As shown in FIG. 1, in the electron beam apparatus, a chamber 10 accommodates a movable stage 13 on which a sample 11 (hereinafter referred to as a wafer) such as a semiconductor wafer and a mark table 12 are placed. The movable stage 13 is moved by the stage control circuit 121 in the X (left and right direction on the paper surface) and Y direction (perpendicular to the paper surface).
前記チャンバー１０の上方には、該チャンバー１０と連接した円筒状のコラム２０が設
けられている。前記コラム２０の端部には、電子ビーム２２を放射する電子銃２１が取付
けられている。
A
前記電子銃２１から放射された前記電子ビーム２２は、コンデンサーレンズ２３で電流
密度が調整され、第１成形アパーチャ２４を均一に照明する。前記第１成形アパーチャ２
４の像は、投影レンズ２５により、ＣＰアパーチャ２６上に結像される。
The current density of the electron beam 22 emitted from the electron gun 21 is adjusted by a condenser lens 23 to uniformly illuminate the first shaping aperture 24. The first molding aperture 2
The image 4 is formed on the CP aperture 26 by the projection lens 25.
前記２つのアパーチャ２４、２６の光学的な重なりの程度は、ＣＰ選択偏向器２７によ
り制御される。
The degree of optical overlap between the two apertures 24 and 26 is controlled by a CP selective deflector 27.
このビーム成形機構は、前記ＣＰ選択偏向器２７、ＣＰ選択回路１１８及び当該ＣＰ選
択回路１１８に偏向データを送る制御コンピュータ１２２から構成されている。
This beam shaping mechanism comprises a CP selection deflector 27, a
前記第１成形アパーチャ２４と前記ＣＰアパーチャ２６の光学的重なりによる像は、縮
小レンズ２８及び対物レンズ２９により縮小され、前記ウェハ１１上に結像される。
An image resulting from the optical overlap of the first shaping aperture 24 and the CP aperture 26 is reduced by the reduction lens 28 and the objective lens 29 and formed on the wafer 11.
そして、前記電子ビーム２２の前記ウェハ１１面上の位置は、ビーム偏向回路１１９に
より必要な電圧が対物偏向器３０に印加され、その偏向により設定される。
The position of the electron beam 22 on the surface of the wafer 11 is set by applying a necessary voltage to the objective deflector 30 by a
前記ウェハ１１上の前記電子ビーム２２の位置は、データを送るパターンデータデコー
ダ１２３と前記対物偏向器３０に電圧を印加する前記ビーム偏向回路１１９で制御される
。
The position of the electron beam 22 on the wafer 11 is controlled by a pattern data decoder 123 that sends data and the
前記電子ビーム２２の照射は、前記可動ステージ１３を移動することで、前記ウェハ１
１又は前記電子ビーム寸法測定用のマーク台１２を選択することができる。
Irradiation of the electron beam 22 is performed by moving the movable stage 13 so that the wafer 1 is irradiated.
1 or the mark stage 12 for measuring the electron beam size can be selected.
また、前記ウェハ１１上の電子ビーム２２位置を移動する場合、前記ウェハ１１上の不
必要な場所に露光されないように、前記電子ビーム２２をブランキング偏向器３１によっ
て、前記電子ビーム２２をブランキングアパーチャ３２上へ偏向し、前記電子ビーム２２
をカットし、前記ウェハ１１面上に到達しないようにする。
Further, when the position of the electron beam 22 on the wafer 11 is moved, the electron beam 22 is blanked by a blanking deflector 31 so that the electron beam 22 is not exposed to an unnecessary place on the wafer 11. The electron beam 22 is deflected onto the aperture 32.
Is cut so as not to reach the surface of the wafer 11.
前記ブランキング偏向器３１への偏向電圧の制御は、前記制御コンピュータ１２２及び
前記ブランキング偏向回路１１６で制御される。
The deflection voltage to the blanking deflector 31 is controlled by the
これらの全てのデータは、パターンデータメモリ１２４に格納されている。なお、図中
、３３は検出器で、１１７はレンズ制御回路、１２０は前記検出器３３からの検出信号を
処理する検出信号処理回路である。
All these data are stored in the
上述の電子ビーム描画装置では、前記ＣＰ選択偏向器２７と前記対物偏向器３０は精度
良く、高速に電子ビーム２２を偏向する必要性があり、静電型の偏向器が用いられている
。
In the above-described electron beam drawing apparatus, the CP selective deflector 27 and the objective deflector 30 need to deflect the electron beam 22 with high accuracy and at high speed, and an electrostatic deflector is used.
また、図示しないが、スループット、高精度の関係から前記対物偏向器３０には、主偏
向器、副偏向器、偏向収差を最小にするために複数の偏向電極が設けられている。
Although not shown, the objective deflector 30 is provided with a main deflector, a sub deflector, and a plurality of deflection electrodes in order to minimize the deflection aberration because of the throughput and high accuracy.
次に、図２及び図３を参照して本実施例における静電偏向器の構成について詳細に述べ
る。図２（ａ）は、静電偏向器の外観構成を示す斜視図、（ｂ）は、静電偏向器の上面図
、（ｃ）は、図２（ｂ）におけるＡ−Ａ’線に沿った縦断面図、図３は、図２（ｂ）にお
けるＢ−Ｂ’線に沿う縦断面図で、偏向電極及び偏向電圧端子は省略してある。
Next, the configuration of the electrostatic deflector in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2A is a perspective view showing an external configuration of the electrostatic deflector, FIG. 2B is a top view of the electrostatic deflector, and FIG. 2C is taken along line AA ′ in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view taken along line BB ′ in FIG. 2B, and the deflection electrode and the deflection voltage terminal are omitted.
図２に示すように、電極偏向基材６０は、アルミナ、セラミックス、導電性セラミック
ス等の材料からなり、円筒状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
この円筒状電極基材６０の内壁面には、複数、例えば８個の偏向電極６１１〜６１８が
、各々、同一形状に形成され、且つ筒軸対称で互いに電気的に分離して配置固定されてい
る。
The inner wall surface of the
各偏向電極６１ｉ（ｉ＝１〜８）は、例えば、アルミナからなる電極基材６０の内部に
、メッキによる下地金属６３としてのＮｉＰの表面に、金属酸化によるチャージアップを
防ぐための金属被膜６２としての金メッキを施してなる。また、導電性セラミックスを研
削加工し、その表面に前記金属被膜６２としての白金族のメッキを施してなる。また、セ
ラミックス、或いは導電性セラミックスからなる電極基材６０内部に、下地金属６３とし
ての銅薄膜をメッキし、更にその表面に前記金属被膜６２としての酸化ルテニウムを施し
てなる。
Each of the deflection electrodes 61i (i = 1 to 8) includes, for example, a
この偏向電極６１ｉに対向する前記電極基材６０の側面部には、前記偏向電極６１ｉに
達する貫通孔６６１〜６６８が、各々、設けられている。
This side surface portion of the
そして、この貫通孔６６ｉ（ｉ＝１〜８）の各々を介して、偏向電圧導入端子６５１〜
６５８が、各偏向電極６１ｉに電気的に接続されている。
Then, through each of the through holes 66i (i = 1 to 8), the deflection
65 8 are electrically connected to each deflection electrode 61i.
この各偏向電圧導入端子６５ｉは、各貫通孔６６ｉの内壁面に形成された銅層６７と金
層６８との積層構造からなる。
Each deflection voltage introduction terminal 65i has a laminated structure of a copper layer 67 and a
更に、図３に示すように、前記偏向電極端子６５ｉ（ｉ＝１〜８）間における前記電極
基材６０の側面部には、ガス供給通路７０が、前記電極基材６０の外側面から筒軸方向に
向かって筒厚の略中央部まで延び、そして筒軸に沿って前記電極基材６０の上、下面の少
なくとも一方の面に連通するように形成されている。この実施例では、筒厚の中央部で前
記電極基材６０の上下方向に分岐して、前記電極基材６０の上、下面に達するように設け
られている。
Further, as shown in FIG. 3, a
図４は、上述した静電偏向器単体を複数段組み合わせて構成した静電偏向器の例を示す
模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of an electrostatic deflector configured by combining a plurality of the above-described electrostatic deflectors alone.
即ち、図２及び図３に示す静電偏向器単体５０とシールド８０をホルダー８５に精度良
く組み込む。それらを複数段、例えば３段組み合わせ、図４に示すような静電偏向器、例
えば図１に示すＣＰ選択偏向器２７又は対物偏向器３０を構成する。なお、前記シールド
８０は、チタン等の非磁性体金属から形成され、図示しないが、接地電位が与えられる。
That is, the
この各静電偏向器単体５０の反応性ガス供給通路７０には、図示しない反応ガス供給系
に接続される反応性ガス供給管９０が接続される。
A reactive gas supply pipe 90 connected to a reactive gas supply system (not shown) is connected to the reactive
次に、上述の静電偏向器が組み込まれた電子ビーム露光装置のクリーニング方法につい
て説明する。
Next, a cleaning method for an electron beam exposure apparatus incorporating the above-described electrostatic deflector will be described.
まず、第１のクリーニング方法としては、電子ビーム露光装置の通常の動作を停止し、
装置外部に設けられた反応ガス供給系から前記反応性ガス供給管９０に活性酸素ガスＧを
供給する。前記反応性ガス供給管９０に供給された活性酸素ガスＧは、反応性ガス供給通
路７０により、各電極基材６０の上、下面に導出され、更に前記電極基材６０の上、下面
を沿って筒軸方向に導入されて各静電偏向器単体５０の内部に導入される。
First, as a first cleaning method, the normal operation of the electron beam exposure apparatus is stopped,
Active oxygen gas G is supplied to the reactive gas supply pipe 90 from a reactive gas supply system provided outside the apparatus. The active oxygen gas G supplied to the reactive gas supply pipe 90 is led out to the upper and lower surfaces of each
そして、各静電偏向器単体５０の偏向電極の内部表面に付着したコンタミネーションを
活性酸素と反応させることにより、コンタミネーションを洗浄除去する。この反応後のガ
スは、図示しない排気系により装置外部に排出される。
Then, the contamination adhering to the inner surface of the deflection electrode of each
また、第２のクリーニング方法としては、電子ビーム露光装置を通常動作させた状態で
、装置外部の反応性ガス供給系から前記反応性ガス供給管９０に活性酸素ガスＧを供給す
ることにより、各静電偏向器単体５０の偏向電極の内部表面に付着したコンタミネーショ
ンを活性酸素と反応させることにより、コンタミネーションを洗浄除去する。このように
、装置を通常動作させた状態において、クリーニングを行っても、特に、装置の動作には
影響を与えることがない。
Further, as a second cleaning method, in a state in which the electron beam exposure apparatus is normally operated, each of the reactive gas supply pipes 90 is supplied with active oxygen gas G from a reactive gas supply system outside the apparatus. The contamination adhered to the inner surface of the deflecting electrode of the single
上記実施例に係わる静電偏向器の構成によれば、活性酸素ガスを静電偏向器の内部表面
の近くに直接導入することができるので、偏向電極表面に付着したカーボンコンタミネー
ションを効率よく除去することができる。
According to the configuration of the electrostatic deflector according to the above embodiment, the active oxygen gas can be directly introduced near the inner surface of the electrostatic deflector, so that carbon contamination adhering to the surface of the deflecting electrode is efficiently removed. can do.
そのため、偏向電極の表面をチャージアップすることが無い状態を実現し、高精度な描
画を長時間維持することが可能となる静電偏向器を供給することが可能となる。
Therefore, it is possible to supply an electrostatic deflector that realizes a state in which the surface of the deflection electrode is not charged up and can maintain highly accurate drawing for a long time.
また、このような静電偏向器を用いた電子ビーム露光装置においては、高精度な描画を
長時間維持することが可能となる。
In addition, in an electron beam exposure apparatus using such an electrostatic deflector, highly accurate drawing can be maintained for a long time.
次に、本発明の実施例２に係わる電子ビーム露光装置ついて説明するが、電子ビーム露
光装置の基本的な構成は、上記実施例１の図１に示す構成と同一であるので、説明は省略
し、上記実施例１と異なる静電偏向器の構成について、図５を参照して説明する。図５は
、複数段の静電偏向器単体を有する静電偏向器の構成を示す模式図である。
Next, an electron beam exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The basic configuration of the electron beam exposure apparatus is the same as that shown in FIG. A configuration of the electrostatic deflector different from that of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of an electrostatic deflector having a plurality of stages of electrostatic deflectors.
本実施例と上記実施例１とは、上記実施例１では、図４に示すように、静電偏向器単体
５０とシールド８０とをホルダー８５に精度良く組み込むことにより、複数段の静電偏向
部分を有する静電偏向器を構成しているが、本実施例では、電極基板を加工してシールド
で仕切られた複数段の静電偏向部分を有する静電偏向器を一体的に構成してなり、この点
で相違する。この点以外の構成については、上記実施例１の構成と同一である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the electrostatic deflector
即ち、図５に示すように、円筒状の電極基材３００の内壁面には、筒軸を軸とする環状
の溝３１０が複数形成され、この環状の溝３１０によってシールド部分３２０と偏向器単
体部分３３０とを交互に配置した構造に形成している。
That is, as shown in FIG. 5, a plurality of
そして、前記シールド部分３２０の内壁面の各々には、シールド電極３２１が形成され
、前記偏向器単体部分３３０の内壁面の各々には、偏向電極３３１が形成されている。こ
こでは、前記シールド電極３２１及び前記偏向電極３３１は、同一構成に形成してなり、
例えば、上記実施例１と同様に、銅の下地金属上に酸化ルテニウムの金属被膜を形成して
なる。
A
For example, as in the first embodiment, a ruthenium oxide metal film is formed on a copper base metal.
また、各シールド部分３２０の側面部には、前記シールド電極３２１と電気的に接続す
るシールド電極端子３２２が各々設けられ、各偏向器単体部分３３０の側面部には、前記
偏向電極３３１と電気的に接続する偏向電圧導入端子３３２が各々形成されている。これ
らシールド電極端子３２２及び偏向電圧導入端子３３２は、上記実施例１と同様に貫通孔
に銅層及び金層をメッキすることにより形成してなる。
Further,
また、前記偏向器単体部分３３０には、上記実施例１と同様に、ガス供給通路３３３が
、外側面から筒軸方向に向かって筒厚の略中央部まで延び、そして筒軸に沿って前記偏向
器単体部分３３０の上、下面の少なくとも一方、ここでは、筒厚の中央部で上下方向に分
岐して、上、下面に達するように設けられている。
Similarly to the first embodiment, the
なお、このガス供給通路３３３の形成の際に、前記シールド部分３２０にもガス供給通
路が形成されるため、静電偏向器の最外側に位置するシールド部分３２０におけるガス供
給通路をセラミック製蓋３２３で封止し、クリーニング時の反応性ガスの外部流出を防止
するようにしている。
Since the gas supply passage is also formed in the
上記静電偏向器の製作は、まず、エンドミル等の機械的な加工により、円筒状電極基材
３００の側面部の所定位置に、各々、筒内面に達するシールド電極端子用及び偏向電圧導
入端子用の貫通孔を形成した後、前記電極基材３００の筒内を保護材で保護し、前記貫通
孔内に銅層及び金層をメッキしてシールド電極端子３２２及び偏向電圧導入端子３３２を
形成する。
First, the electrostatic deflector is manufactured for a shield electrode terminal and a deflection voltage introduction terminal that reach the inner surface of the cylinder at predetermined positions on the side surface of the
次に、機械的な加工により円筒状の電極基材３００における筒壁の所定位置に、その上
下面を貫通する縦方向のガス供給通路３３３を筒軸に沿って形成し、また前記円筒状電極
基材３００の側面部の所定位置に、縦方向の前記ガス供給通路３３３と連通する横方向の
ガス供給通路３３３を筒軸方向に形成する。
Next, a vertical
次に、前記保護部材を除去し、且つ前記ガス供給通路３３３部分及び前記電極端子３２
２、３３２部分を保護した後、円筒状の電極基材３００の内壁面に、例えば無電界メッキ
法により、下地金属、例えば銅薄膜を形成し、電界メッキ法により、前記下地金属上にル
テニウム膜を形成し、加熱処理して、金属被膜、例えば酸化ルテニウムを形成する。
Next, the protective member is removed, and the
After protecting the second and third portions, a base metal, for example, a copper thin film is formed on the inner wall surface of the
次に、鉤状のような溝堀棒を用いて、筒軸中心に回転させて複数の溝３１０を形成して
、交互に配置されたシールド部分３２０と偏向器単体部分３３０とを形成する。これと同
時に、前記シールド部分３２０の内壁面に銅膜及び酸化ルテニウムの積層膜からなる環状
のシールド電極３２１が形成される。
Next, a plurality of
次に、例えば、機械的加工により、各偏向器単体部分３３０の内壁面において、前記酸
化ルテニウム膜及び前記銅薄膜の積層膜を、所定間隔をもって精度良く、筒軸に沿って８
分割して、各偏向電極３３１を形成する。
Next, the laminated film of the ruthenium oxide film and the copper thin film is formed on the inner wall surface of each
By dividing, each
その後、前記保護被膜を除去して、図５に示すような静電偏向器を作製してなる。 Thereafter, the protective film is removed to produce an electrostatic deflector as shown in FIG.
上記実施例の構成によれば、上記実施例１と同様に、偏向電極表面に付着したカーボン
コンタミネーションを効率よく除去することができ、そのため偏向電極の表面をチャージ
アップすることが無い状態を実現し、高精度な描画を長時間維持することが可能となる静
電偏向器を供給することが可能となる。
According to the configuration of the above-described embodiment, similarly to the above-described embodiment 1, carbon contamination attached to the surface of the deflection electrode can be efficiently removed, so that a state in which the surface of the deflection electrode is not charged up is realized. In addition, it is possible to supply an electrostatic deflector that can maintain high-precision drawing for a long time.
また、このような静電偏向器を用いた電子ビーム露光装置においては、高精度な描画を
長時間維持することが可能となる。
In addition, in an electron beam exposure apparatus using such an electrostatic deflector, highly accurate drawing can be maintained for a long time.
次に、本発明の実施例３に係わる電子ビーム露光装置ついて説明するが、電子ビーム露
光装置の基本的な構成は、上記実施例１の図１に示す構成と同一であるので、説明は省略
し、上記実施例１と異なる静電偏向器の構成について説明する。
Next, an electron beam exposure apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The basic configuration of the electron beam exposure apparatus is the same as that shown in FIG. A configuration of the electrostatic deflector different from that of the first embodiment will be described.
図６は、実施例３に係わる静電偏向器を示す図で、図６（ａ）は、その静電偏向器の外
観構成を示す斜視図、図６（ｂ）は、その静電偏向器の上面図、図７（ａ）は、図６（ｂ
）におけるＣ−Ｃ’線に沿う縦断面図、図７（ｂ）は、ヒーターの構成を模式的に示す図
である。
6A and 6B are diagrams showing an electrostatic deflector according to the third embodiment. FIG. 6A is a perspective view showing an external configuration of the electrostatic deflector. FIG. 6B is an electrostatic deflector. FIG. 7A is a top view of FIG.
FIG. 7B is a diagram schematically showing the configuration of the heater.
即ち、図に示すように、電極基材１００は、アルミナ、セラミックス、導電性セラミッ
クス等の材料からなり、円筒状に形成されている。
That is, as shown in the figure, the
この電極基材１００の内壁面には、複数、例えば８個のヒーター１３０１〜１３０８が
、同一形状に形成され、且つ筒軸対称で互いに電気的分離して配置固定されている。
This inner wall surface of the
この各ヒーター１３０ｉ（ｉ＝１〜８）上には、各々、絶縁膜１３１１〜１３１８が、
同一形状に形成され、且つ筒軸対称に互いに分離して配置されている。
On each heater 130i (i = 1 to 8), insulating
They are formed in the same shape and are arranged separately from each other in a cylindrical axis symmetry.
この各絶縁膜１３１ｉ（ｉ＝１〜８）上には、各々、８個の偏向電極１０１１〜１０１
８が、同一形状に形成され、且つ筒軸対称で互いに電気的に分離して配置固定されている
。
On each of the insulating films 131i (i = 1 to 8), eight
8 are formed in the same shape, and are symmetrically arranged in a cylinder axis and electrically separated from each other.
各偏向電極１０１ｉは、この実施例では、下地金属１０３としての銅薄膜表面に金属酸
化によるチャージアップを防止するための前記金属被膜１０２としての酸化ルテニウムを
形成してなる。この偏向電極１０１ｉは、これに限らず、ＮｉＰの下地金属表面に金から
なる金属被膜を施したものでもよい。また、金属被膜としては、酸化ルテニウムに限らず
、Ｔｉ，白金系の金属を用いても良い。
In this embodiment, each deflection electrode 101i is formed by forming ruthenium oxide as the
前記電極基材１００における各偏向電極１０１ｉ（ｉ＝１〜８）に対向する側面部には
、各々、各絶縁膜１３１ｉを貫通して各偏向電極１０１ｉに達する貫通孔１０６１〜１０
６８が設けられ、各偏向電圧導入端子１０５１〜１０５８が、各貫通孔１０６ｉ（ｉ＝１
〜８）を介して各偏向電極１０１ｉに電気的に接続されている。
In the side surface portions of the
6 8 are provided, each deflection voltage introduction terminal 105 1 to 105 8, the through-
˜8) are electrically connected to each deflection electrode 101i.
この各偏向電圧導入端子１０５ｉは、各貫通孔１０６ｉの内壁面に形成された銅層１０
７と金層１０８との積層構造からなる。
Each deflection voltage introduction terminal 105i is connected to the copper layer 10 formed on the inner wall surface of each through
7 and a
前記電極基材１００における各ヒーター１３０ｉに対向する側面部には、各々、各ヒー
ター１３０ｉに達する貫通孔１３６１〜１３６８が設けられ、各ヒーター電力導入端子１
３５１〜１３５８が、各貫通孔１３６ｉ（ｉ＝１〜８）を介して各ヒーター１３０ｉに電
気的に接続されている。
The side surface portions facing each heater 130i in the
35 1-135 8 are electrically connected via the through-holes 136i (i = 1~8) each heater 130i.
この各ヒーター電力導入端子１３５ｉは、各貫通孔１３６ｉの内壁面に形成された銅層
１０７と金層１０８との積層構造からなる。
Each heater
次に、図８及び図９を参照して上記静電偏向器の製作方法について説明する。図８及び
図９は、静電偏向器の製作工程を示す要部の模式図である。
Next, a method for manufacturing the electrostatic deflector will be described with reference to FIGS. 8 and 9 are schematic views of the main part showing the manufacturing process of the electrostatic deflector.
まず、導電性セラミクスを研削加工して同心度、真円度の良い、円筒状の電極基材１０
０を形成した後、この円筒状電極基材１００の内面を筒軸に沿って複数、例えば８分割し
た仮想の各領域面に、鉤状のような溝堀棒を上下左右に動かして、所定ヒーター形状とな
るような溝１４０を形成する（図８（ａ））。
First, a cylindrical electrode substrate 10 having good concentricity and roundness by grinding conductive ceramics.
After forming 0, the inner surface of this cylindrical
次に、メッキ法、スパッタ法、蒸着法等により、前記電極基材１００の内壁全面に、前
記溝１４０内を埋め込むようにヒーター材、例えばボロンナイトライド１４１を成膜する
（図８（ｂ））。また、このヒーター材を成膜する方法は、上記のメッキ法、スパッタ法
、蒸着法に限らない。
Next, a heater material such as
次に、前記溝１４０内に前記ヒーター材１４１を残し、前記電極基材１００の内壁面上
のヒーター材１４１を除去した後、前記ヒーター材１４１を焼結させることにより、ヒー
ター１３０ｉを形成する（図８（ｃ））。前記ヒーター材１４１は、焼結させてから前記
溝１４０内に埋め込まれたヒーター材１４１のみを残すように除去することにより形成し
ても良い。
Next, the
そして、スパッタ法、蒸着法等により、前記ヒーター１３０ｉ表面を含む前記電極基材
１００の内壁面全面に、例えば酸化膜等の絶縁膜１３１を成膜する（図８（ｄ））。
Then, an insulating
次に、前記電極基材１００内壁面の絶縁膜１３１上に、例えば無電界メッキ法により、
下地金属１０３、例えば銅薄膜を形成する。更に、電界メッキ法により、前記下地金属１
０３上にルテニウム膜を形成し、金属被膜１０２、例えば酸化ルテニウムを形成する（図
９（ｅ））。
Next, on the insulating
A
A ruthenium film is formed on 03, and a
その後、例えば、機械的加工により、前記酸化ルテニウム膜１０２、前記銅薄膜１０３
及び前記絶縁膜１３１の積層膜を、所定間隔をもって精度良く、筒軸に沿って８分割して
、各偏向電極１０１ｉ及び各ヒーター１３０ｉを形成する（図９（ｆ））。
Thereafter, the
Then, the laminated film of the insulating
次に、前記電極基材１００における各偏向電極１０１ｉに対向する側面部に、各々、各
絶縁膜１３１ｉを貫通して各偏向電極１０１ｉの銅薄膜１０３に達する偏向電圧導入端子
用の貫通孔１０６１〜１０６８を形成し、また、各ヒーター１３０ｉの両端部分における
溝１４０に対向する側面部に、各々、各ヒーター１３０ｉの溝１４０に達するヒーター電
力導入端子用の貫通孔１３６ｉを形成する。その後、前記電極基材１００内の偏向電極１
０１ｉの表面をレジスト等の保護部材で覆っておく。
Next, a through-hole 106 1 for a deflection voltage introduction terminal that penetrates each insulating film 131 i and reaches the copper
The surface of 01i is covered with a protective member such as a resist.
次いで、前記偏向電極導入端子用の貫通孔１０６ｉ及び前記ヒーター電力導入端子用の
貫通孔１３６ｉの内壁面に、膜厚約１．０μｍの銅層１０７をメッキし、更に、膜厚約０
．５μｍの金層１０８をメッキして、前記偏向電極１０１ｉの銅薄膜１０３に電気的に接
続した偏向電圧導入端子１０５ｉ及び前記ヒーター１３０ｉに電気的に接続したヒーター
電力導入端子１３５ｉを、各々、作製する。その後、前記保護被膜を除去することにより
、図６に示すような静電偏向器を作製してなる。
Next, a
. A 5
前記偏向電極導入端子用の貫通孔１０６ｉ及び前記ヒーター電力導入端子用の貫通孔１
３６ｉは、前記ヒーター１３０ｉ、絶縁膜１３１ｉ及び偏向電極１０１ｉの形成工程後で
ある必要はなく、例えば、前記円筒状の電極基材１００の形成後に予め形成しておいても
良い。この場合には、その後のヒーター１３０ｉ、絶縁膜１３１ｉ及び偏向電極１０１ｉ
の形成工程において、各材料が付着しないようにレジスト等の保護部材で塞いでおけば良
い。そして、前記ヒーター１３０ｉ、絶縁膜１３１ｉ及び偏向電極１０１ｉの形成工程後
にこの部材を除去し、前記偏向電極導入端子用の貫通孔１０６ｉを前記偏向電極の裏面に
達するようにしてやれば良い。
Through
36i need not be after the step of forming the heater 130i, the insulating film 131i, and the deflection electrode 101i. For example, 36i may be formed in advance after the
In the forming step, the material may be covered with a protective member such as a resist so that each material does not adhere. Then, after the formation process of the heater 130i, the insulating film 131i, and the deflection electrode 101i, this member may be removed so that the through
次に、この電子ビーム露光装置のクリーニング方法について説明する。 Next, a cleaning method for the electron beam exposure apparatus will be described.
まず、第１のクリーニング方法としては、電子ビーム露光装置の通常の動作を停止し、
ヒーターを加熱した状態で、装置外部に設けられた反応性ガス供給系から反応性ガス供給
管を介して活性酸素ガスを前記静電偏向器の近傍に供給する。この供給された活性酸素ガ
スは、静電型電極の筒内部に導入される。
First, as a first cleaning method, the normal operation of the electron beam exposure apparatus is stopped,
With the heater heated, active oxygen gas is supplied to the vicinity of the electrostatic deflector through a reactive gas supply pipe from a reactive gas supply system provided outside the apparatus. The supplied active oxygen gas is introduced into the cylinder of the electrostatic electrode.
そして、偏向電極がヒーターにより加熱さているため、各偏向電極表面に付着したコン
タミネーションは、活性酸素と炭素との反応が促進されて、効率よく洗浄除去される。こ
の反応後のガスは、図示しない排気系により装置外部に排出される。
Since the deflection electrode is heated by the heater, the contamination adhering to the surface of each deflection electrode is promoted by the reaction between active oxygen and carbon, and is efficiently removed by washing. The gas after the reaction is discharged outside the apparatus by an exhaust system (not shown).
また、第２のクリーニング方法としては、電子ビーム露光装置を通常動作させた状態で
、且つヒーターを加熱した状態で、装置外部の反応性ガス供給系から前記反応性ガス供給
管を介して活性酸素ガスを前記静電偏向電極の近傍に供給する。この供給された活性酸素
ガスは、静電型電極の筒内部に導入される。
As a second cleaning method, active oxygen is supplied from a reactive gas supply system outside the apparatus through the reactive gas supply pipe in a state where the electron beam exposure apparatus is normally operated and a heater is heated. Gas is supplied in the vicinity of the electrostatic deflection electrode. The supplied active oxygen gas is introduced into the cylinder of the electrostatic electrode.
そして、偏向電極がヒーターにより加熱さているため、各偏向電極表面に付着したコン
タミネーションは、活性酸素と炭素との反応が促進されて、効率よく洗浄除去される。こ
の反応後のガスは、図示しない排気系により装置外部に排出される。このように、装置を
通常動作させた状態において、クリーニングを行っても、特に、装置の動作には影響を与
えることがない。
Since the deflection electrode is heated by the heater, the contamination adhering to the surface of each deflection electrode is promoted by the reaction between active oxygen and carbon, and is efficiently removed by washing. The gas after the reaction is discharged outside the apparatus by an exhaust system (not shown). As described above, even if cleaning is performed in a state where the apparatus is normally operated, the operation of the apparatus is not particularly affected.
上記実施例に係わる静電偏向器の構成によれば、静電偏向器の偏向電極がその裏面に設
けられたヒーターにより加熱されるように構成されているため、他の部品に熱的影響を与
えることなく、偏向電極の表面に付着したカーボンコンタミネーションは、反応ガスの活
性酸素と炭素との反応が促進されて効率よく除去することができる。
According to the configuration of the electrostatic deflector according to the above embodiment, since the deflection electrode of the electrostatic deflector is configured to be heated by the heater provided on the back surface thereof, other components are thermally affected. Without giving, carbon contamination adhering to the surface of the deflection electrode can be efficiently removed because the reaction between the active oxygen of the reaction gas and carbon is promoted.
そのため、静電型電極の表面をチャージアップすることが無い状態を実現し、高精度な
描画を長時間維持することが可能となる静電偏向器を供給することが可能となる。
Therefore, it is possible to supply an electrostatic deflector that realizes a state in which the surface of the electrostatic electrode is not charged up and can maintain high-precision drawing for a long time.
また、このような静電偏向器を用いた電子ビーム露光装置においては、高精度な描画を
長時間維持することが可能となる。
In addition, in an electron beam exposure apparatus using such an electrostatic deflector, highly accurate drawing can be maintained for a long time.
また、本実施例では、８分割の偏向電極に対して８分割のヒーターで構成しているが、
ヒーターは１個で構成しても問題はなく、個数には拘らない。また、本実施例では、絶縁
膜は、偏向電極及びヒーターの分割に伴って分割されているが、分割をしなくても良いこ
とは勿論である。
Further, in this embodiment, the heater is divided into eight parts with respect to the eight divided electrodes.
There is no problem even if the number of heaters is one, and the number is not limited. In this embodiment, the insulating film is divided along with the division of the deflection electrode and the heater, but it is needless to say that the division may not be performed.
次に、本発明の実施例４に係わる電子ビーム露光装置ついて説明するが、電子ビーム露
光装置の基本的な構成は、上記実施例１の図１に示す構成と同一であるので、説明は省略
し、上記実施例１と異なる静電偏向器の構成について説明する。
Next, an electron beam exposure apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described. The basic configuration of the electron beam exposure apparatus is the same as that shown in FIG. A configuration of the electrostatic deflector different from that of the first embodiment will be described.
以下、図１０乃至図１２を参照して本実施例における静電偏向器の構成について詳細に
述べる。図１０は、静電偏向器の外観構成を示す斜視図、図１１（ａ）は、図１０の上面
図、図１１（ｂ）は、図１０の下面図、図１２は、図１１（ａ）のＤ−Ｄ’線に沿う縦断
面図である。
Hereinafter, the configuration of the electrostatic deflector according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 10 is a perspective view showing an external configuration of the electrostatic deflector, FIG. 11A is a top view of FIG. 10, FIG. 11B is a bottom view of FIG. 10, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which follows the DD 'line of).
図１０及び図１１に示すように、電極基材２００は、アルミナ、セラミックス、導電性
セラミックス等の材料からなり、円筒状に形成されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
この円筒状電極基材２００の内壁面には、複数、例えば８個の偏向電極２０１１〜２０
１８が、各々、同一形状に形成され、且つ筒軸対称で互いに電気的に分離して配置固定さ
れている。
On the inner wall surface of the
18 are formed in the same shape, and are arranged and fixed in an axially symmetrical manner and electrically separated from each other.
各偏向電極２０１ｉ（ｉ＝１〜８）は、例えば、アルミナからなる電極基材２００の内
部に、メッキによる下地金属２０３としてのＮｉＰの表面に、金属酸化によるチャージア
ップを防ぐための金属被膜２０２としての金メッキを施してなる。また、導電性セラミッ
クスを研削加工し、その表面に前記金属被膜２０２としての白金族のメッキを施してなる
。或いはアルミ、燐青銅を研削加工し、その表面に前記金属被膜２０２としての金メッキ
を施したものをアルミナからなる電極基材２００内部に配置してなる。また、セラミック
ス、或いは導電性セラミックスからなる電極基材２００内部に、下地金属２０３としての
銅薄膜をメッキし、更にその表面に前記金属被膜２０２としての酸化ルテニウムを施して
なる。
Each of the deflection electrodes 201i (i = 1 to 8) includes, for example, a
この偏向電極２０１ｉに対向する前記電極基材２００の側面部には、前記偏向電極２０
１ｉに達する貫通孔２０６１〜２０６８が、各々、設けられている。
On the side surface portion of the
Through holes 206 1 to 206 8 reaching 1i are provided respectively.
そして、この貫通孔２０６ｉ（ｉ＝１〜８）の各々を介して、偏向電圧導入端子２０５
１〜２０５８が、各偏向電極２０１ｉに電気的に接続されている。この各偏向電圧導入端
子２０５ｉは、図１２に示すように、各貫通孔２０６ｉの内壁面に形成された銅層２０７
と金層２０８との積層構造からなる。
The deflection voltage introduction terminal 205 is passed through each of the through holes 206i (i = 1 to 8).
1-205 8 are electrically connected to each deflection electrode 201i. As shown in FIG. 12, each deflection voltage introduction terminal 205i is connected to a copper layer 207 formed on the inner wall surface of each through hole 206i.
And a gold layer 208.
更に、前記電極基材２００の筒壁内には、ヒーター２３０が埋め込み形成されている。
このヒーター２３０は、複数、例えば１６個のボロンナイトライド等の非磁性材料からな
るヒーター材２３０１〜２３０１６から構成され、ヒーター材２３０ｉは、各偏向電極２
０１ｉの各々に対して、例えば２個ずつ配置され、しかも前記偏向電圧導入端子２０５ｉ
を跨いで筒軸に沿って軸対称に配置され、且つ前記電極基材２００の筒を貫通して上下面
に露出している。勿論、前記ヒーター材２３０の個数は、分割された偏向電極２０１の数
の倍数個用意する必要はない。
Further, a
The
For example, two pieces are arranged for each of 01i, and the deflection voltage introduction terminal 205i is arranged.
Are disposed symmetrically along the cylinder axis and pass through the cylinder of the
また、前記電極基材２００の上面において、例えば前記ヒーター材２３０１及び２３０
２にヒーター電力導入端子２３５が設けられ、それ以外の隣接する２個のヒーター材２３
０ｉどうしは、そのヒーター材２３０ｉ間に溝を掘り、その溝に埋設された低抵抗の金属
等で電気的に接続され、前記電極基材２００の下面においては、上面の場合とは異なる隣
接する２個のヒーター材２３０ｉどうしは、そのヒーター材２３０ｉ間に溝を掘り、その
溝に埋設された低抵抗の金属等で電気的に接続され、各ヒーター材２３０ｉを直列接続し
てなるヒーター２３０が構成される。
Further, the upper surface of the
2 is provided with a heater
0i is formed by digging a groove between the heater materials 230i and electrically connected by a low-resistance metal or the like embedded in the groove, and the lower surface of the
なお、前記ヒーター電力端子２３５は、図１０に示すように、前記電極基材２００の筒
上面に必ずしも設ける必要はなく、筒下面、側面、若しくはそれらを組み合わせて設けて
も良い。
As shown in FIG. 10, the
そして、前記偏向電極２０１と前記ヒーター２３０とは、前記電極基材２００により、
５ＭΩ以上の抵抗値で電気的に絶縁されていることが望ましい。
Then, the deflection electrode 201 and the
It is desirable to be electrically insulated with a resistance value of 5 MΩ or more.
次に、上記静電偏向電極の製作方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the electrostatic deflection electrode will be described.
まず、導電性セラミクスを研削加工して同心度、真円度の良い、円筒状の電極基材２０
０を形成した後、この円筒状電極基材２００の筒壁に、機械的加工等により上下面に貫通
する複数、例えば１６個の貫通孔を、筒軸に沿って軸対称に形成する。ここでは、貫通孔
は、図１１に示すように、上下対称に設けているが、必ずしも上下対称に設ける必要はな
く、例えば上面から下面に斜めに形成されていても良い。
First, a
After forming 0, a plurality of, for example, 16 through holes penetrating the upper and lower surfaces of the cylindrical wall of the cylindrical
次に、メッキ法、スパッタ法、蒸着法等により、前記貫通孔内に、ヒーター材２３０ｉ
、例えばボロンナイトライドを埋め込んだ後、ヒーター材２３０ｉを焼結させる。前記ヒ
ーター材２３０ｉを埋め込む方法は、上記メッキ法、スパッタ法、蒸着法に限らず、例え
ば焼結させたヒーター材２３０ｉを精度良く加工し、前記貫通孔内に隙間なく設置しても
良い。
Next, the heater material 230i is formed in the through hole by plating, sputtering, vapor deposition, or the like.
For example, after embedding boron nitride, the heater material 230i is sintered. The method of embedding the heater material 230i is not limited to the plating method, the sputtering method, and the vapor deposition method. For example, the sintered heater material 230i may be processed with high accuracy and placed in the through hole without a gap.
そして、スパッタ法、蒸着法等により、前記電極基材２００の内壁面全面に、例えば無
電界メッキ法により、下地金属２０３、例えば銅薄膜を形成する。更に、電界メッキ法に
より、前記下地金属２０３上にルテニウム膜を形成し、加熱処理して、金属被膜２０２、
例えば酸化ルテニウムを形成する。
Then, a
For example, ruthenium oxide is formed.
その後、例えば、機械的加工により、前記酸化ルテニウム膜２０２及び前記銅薄膜２０
３の積層膜を、所定間隔をもって精度良く、筒軸に沿って８分割して、各偏向電極２０１
ｉを形成する。
Thereafter, the
3 is divided into eight along the cylinder axis with a predetermined interval and accurately, and each deflection electrode 201 is divided.
i is formed.
次に、前記電極基材２００における各偏向電極２０１ｉに対向し、且つ前記ヒーター材
２３０ｉ間に位置する側面部に、各々、各偏向電極２０１ｉの銅薄膜２０３に達する偏向
電圧導入端子用の貫通孔２０６１〜２０６８を形成する。
Next, a through-hole for a deflection voltage introduction terminal that reaches the copper
次いで、前記偏向電極導入端子用の貫通孔２０６ｉの内壁面に、膜厚約１．０μｍの銅
層２０７をメッキし、更に、膜厚約０．５μｍの金層２０８をメッキして、前記偏向電極
２０１ｉの銅薄膜２０３に電気的に接続した偏向電圧導入端子２０５ｉを、各々、作製す
る。その後、前記電極基材２００の上下面において、所定のヒーター部材２３０ｉ同士を
電気的に接続し、且つ上面において、例えばヒーター材２３０１及び２３０２にヒーター
電力導入端子２３５を設けて、図１０乃至図１２に示すような静電偏向器を作製してなる
。
Next, a copper layer 207 having a film thickness of about 1.0 μm is plated on the inner wall surface of the through hole 206i for the deflection electrode introduction terminal, and a gold layer 208 having a film thickness of about 0.5 μm is further plated. A deflection voltage introduction terminal 205i electrically connected to the copper
前記偏向電極導入端子用の貫通孔２０６ｉは、前記偏向電極１０１ｉの形成工程後であ
る必要はなく、例えば、前記円筒状の電極基材２００の形成後に予め形成しておいても良
い。この場合には、その後のヒーター材２３０ｉ及び偏向電極２０１ｉの形成工程におい
て、各材料が付着しないようにレジスト等の保護部材で塞いでおけば良い。そして、前記
ヒーター材２３０ｉ及び偏向電極２０１ｉの形成工程後にこの部材を除去して偏向電極導
入端子２０５ｉを設ければ良い。
The through hole 206i for the deflection electrode introduction terminal does not need to be after the step of forming the deflection electrode 101i, and may be formed in advance after the formation of the
また、前記ヒーター材を埋め込む貫通孔２３６ｉは、前記偏向電極２０１ｉ及び前記偏
向電極導入端子２０５ｉの形成工程前である必要はなく、例えば、前記偏向電極２０１ｉ
及び前記偏向電極導入端子２０５ｉの形成工程後に形成しても良い。この場合には、ヒー
ター材２３０ｉの形成工程において、ヒーター材が付着しないように、前記偏向電極２０
１ｉ及び前記偏向電極端子２０５ｉの表面をレジスト等の保護部材で被覆しておけば良い
。そして、前記ヒーター材２３０ｉの形成工程後にこの部材を除去すれば良い。
The through hole 236i for embedding the heater material does not need to be before the step of forming the deflection electrode 201i and the deflection electrode introduction terminal 205i. For example, the deflection electrode 201i
Further, it may be formed after the step of forming the deflection electrode introduction terminal 205i. In this case, in the step of forming the heater material 230i, the
The surfaces of 1i and the deflection electrode terminal 205i may be covered with a protective member such as a resist. And this member should just be removed after the formation process of the said heater material 230i.
この電子ビーム露光装置のクリーニング方法は、上記実施例３の場合と同様に、まず、
第１のクリーニング方法としては、電子ビーム露光装置の通常の動作を停止し、ヒーター
を加熱した状態で、装置外部に設けられた反応性ガス供給系から反応性ガス供給管を介し
て活性酸素ガスを前記静電偏向器の近傍に供給することにより行う。
The cleaning method of this electron beam exposure apparatus is the same as in the case of Example 3 above.
As a first cleaning method, the normal operation of the electron beam exposure apparatus is stopped, the heater is heated, and a reactive oxygen gas is supplied from a reactive gas supply system provided outside the apparatus through a reactive gas supply pipe. Is supplied in the vicinity of the electrostatic deflector.
また、第２のクリーニング方法としては、電子ビーム露光装置を通常動作させた状態で
、且つヒーターを加熱した状態で、装置外部の反応性ガス供給系から前記反応性ガス供給
管を介して活性酸素ガスを前記静電偏向電極の近傍に供給することにより行う。
As a second cleaning method, active oxygen is supplied from a reactive gas supply system outside the apparatus through the reactive gas supply pipe in a state where the electron beam exposure apparatus is normally operated and a heater is heated. This is done by supplying gas in the vicinity of the electrostatic deflection electrode.
上記いずれのクリーニング方法においても、偏向電極がヒーターにより加熱さているた
め、各偏向電極表面に付着したコンタミネーションは、活性酸素と炭素との反応が促進さ
れて、効率よく洗浄除去される。
In any of the above cleaning methods, since the deflection electrode is heated by the heater, the contamination adhering to the surface of each deflection electrode is promoted by the reaction between active oxygen and carbon, and is efficiently removed by washing.
上記実施例によれば、上記実施例３と同様に、他の部品に熱的影響を与えることなく、
偏向電極の表面に付着したカーボンコンタミネーションは、反応ガスの活性酸素と炭素と
の反応が促進されて効率よく除去することができる。そのため、静電型電極の表面をチャ
ージアップすることが無い状態を実現し、高精度な描画を長時間維持することが可能とな
る静電偏向器を供給することが可能となる。
According to the above embodiment, similarly to the above embodiment 3, without affecting the other parts thermally,
Carbon contamination adhering to the surface of the deflection electrode can be efficiently removed because the reaction between the active oxygen of the reaction gas and carbon is promoted. Therefore, it is possible to supply an electrostatic deflector that realizes a state in which the surface of the electrostatic electrode is not charged up and can maintain high-precision drawing for a long time.
また、このような静電偏向器を用いた電子ビーム露光装置においては、高精度な描画を
長時間維持することが可能となる。
In addition, in an electron beam exposure apparatus using such an electrostatic deflector, highly accurate drawing can be maintained for a long time.
本実施例は、上記実施例３及び４の静電偏向器において、偏向電極に対して効率よくヒ
ーターの熱を伝達し、且つ静電偏向器から外部への熱伝達を抑制するようにしたものであ
る。
In this embodiment, in the electrostatic deflectors of Embodiments 3 and 4 described above, the heat of the heater is efficiently transmitted to the deflection electrode, and the heat transfer from the electrostatic deflector to the outside is suppressed. It is.
以下、図１３を参照して本実施例に係わる静電偏向器について説明する。図１３は、静
電偏向器の電極基材の構造を模式的に示す斜視図で、偏向電極、ヒーター、偏向電圧導入
端子、及びヒーター電力端子等は図示を省略している。
Hereinafter, the electrostatic deflector according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a perspective view schematically showing the structure of the electrode base material of the electrostatic deflector, in which the deflection electrode, the heater, the deflection voltage introduction terminal, the heater power terminal, and the like are not shown.
図１３に示すように、本実施例では、筒状電極基材３００の筒壁に複数、例えば６個の
空洞３５０が、筒軸に沿って設けられ、且つ筒を貫通して上下面を連通している。この空
洞３５０の各々は、互いに等間隔で、且つ筒軸に対称に配置されている。また、この空洞
３５０の各々は、図示略のヒーターと前記電極基材の外側面との間に配置されている。
As shown in FIG. 13, in this embodiment, a plurality of, for example, six cavities 350 are provided along the cylinder axis in the cylindrical wall of the
ここでは、図示していないが、上記実施例３及び４と同様に、偏向電極は、前記筒状電
極基材３００の内壁面に形成され、偏向電圧導入端子は、電極基材３００の側面部におい
て偏向電極の裏面と電気的に接続される。
Here, although not shown, the deflection electrode is formed on the inner wall surface of the cylindrical
また、上記実施例３と同様に、ヒーターは、前記電極基材３００の内壁面に設けられ、
ヒーター電力導入端子は、前記電極基材３００の側面部に設けられる、或いは上記実施例
４と同様に、電極基材３００の筒壁内に埋め込み形成され、ヒーター電力導入端子は、筒
上面に設けられる。
Further, as in Example 3 above, the heater is provided on the inner wall surface of the
The heater power introduction terminal is provided on the side surface portion of the
なお、前記ヒーター電力端子は、前記電極基材の筒上面に必ずしも設ける必要はなく、
筒下面、側面、若しくはそれらを組み合わせて設けても良い。
In addition, the heater power terminal is not necessarily provided on the upper surface of the cylinder of the electrode base material,
You may provide a cylinder lower surface, a side surface, or combining them.
この実施例によれば、上記実施例３及び４と同様な効果の他に次のような効果が得られ
る。
According to this embodiment, in addition to the same effects as in the third and fourth embodiments, the following effects can be obtained.
一般に、静電偏向器はコラム内へ設置され、偏向電極及びヒーターは、各々、偏向電圧
導入端子及びヒーター電力導入端子を介して外部の部品と接している。そのため、偏向電
極に付着したコンタミネーションを除去するためにヒーターを加熱した際、熱が外部の部
品やコラムに伝達されるが、外部の部品やコラムは耐熱性に乏しく、不具合を生じる恐れ
がある。
In general, an electrostatic deflector is installed in a column, and a deflection electrode and a heater are in contact with external components via a deflection voltage introduction terminal and a heater power introduction terminal, respectively. Therefore, when the heater is heated to remove the contamination attached to the deflection electrode, the heat is transmitted to the external parts and columns, but the external parts and columns have poor heat resistance and may cause problems. .
しかし、本実施例では、ヒーターと電極基材の外側面との間に空洞を設けて、熱が伝達
される方向の電極基材の断面積を小さくしているため、偏向電圧導入端子及びヒーター電
力導入端子を介して外部の部品やコラムに伝達される熱量が抑制される。
However, in this embodiment, since a cavity is provided between the heater and the outer surface of the electrode base material to reduce the cross-sectional area of the electrode base material in the direction in which heat is transmitted, the deflection voltage introduction terminal and the heater The amount of heat transmitted to external components and columns via the power introduction terminal is suppressed.
本実施例は、上記実施例５と同様に、上記実施例３及び４の静電偏向器において、偏向
電極に対して効率よくヒーターの熱を伝達し、且つ静電偏向器から外部への熱伝達を抑制
するようにしたものである。
In the present embodiment, similar to the fifth embodiment, in the electrostatic deflectors of the third and fourth embodiments, the heat of the heater is efficiently transmitted to the deflection electrodes, and the heat from the electrostatic deflector to the outside is also transmitted. It is intended to suppress transmission.
以下、図１４を参照して本実施例に係わる静電偏向器について説明する。図１４（ａ）
は、静電偏向器の電極基材の構造を模式的に示す上面図、図１４（ｂ）は、静電偏向器の
電極基材の構造を模式的に示す斜視図で、いずれの図においても、偏向電極、ヒーター、
偏向電圧導入端子、及びヒーター電力端子等は図示を省略している。
Hereinafter, the electrostatic deflector according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 (a)
FIG. 14B is a top view schematically showing the structure of the electrode base material of the electrostatic deflector, and FIG. 14B is a perspective view schematically showing the structure of the electrode base material of the electrostatic deflector. Even deflection electrodes, heaters,
A deflection voltage introduction terminal, a heater power terminal, and the like are not shown.
図に示すように、本実施例では、円筒状の電極基材４００が、放射状のフィン構造に形
成されている。即ち、円筒状電極基材４００を、偏向電圧導入端子の部分を残して、それ
以外の壁面部分４００ａを内面方向に切削することにより、電極基材４００は、肉薄円筒
部４００ｂとこの肉薄円筒部４００ｂから放射状に延びるフィン部分４００ｃとを有する
構造に形成されている。この外側部から内面へ切削は、熱伝達方向の電極基材の断面積を
小さくするために、ヒーターを筒壁内に埋め込んでいる場合には、ヒーター近傍まで切削
することが最も好ましいが、ヒーターまで切削しても問題はない。
As shown in the figure, in this embodiment, the
ここでは、図示していないが、偏向電極は、前記肉薄円筒部４００ｂの内壁面に、上記
実施例３及び４と同様の構成に形成され、偏向電圧導入端子は、前記フィン部分４００ｃ
において、上記実施例３及び４と同様の構成、即ち、その側面部から前記肉薄円筒部４０
０ｂを貫通して偏向電極の裏面と電気的に接続される。
Although not shown here, the deflection electrode is formed on the inner wall surface of the thin
In the third embodiment, the same configuration as in the third and fourth embodiments, that is, the thin
It is electrically connected to the back surface of the deflection electrode through 0b.
また、上記実施例３と同様に、ヒーターは、前記肉薄円筒部４００ｂの内壁面に設けら
れ、ヒーター電力導入端子は、前記肉薄円筒部４００ｂの側面部に設けられる、或いは上
記実施例４と同様に、筒壁内に埋め込み形成され、ヒーター電力導入端子は、筒上面に設
けられる。
Similarly to the third embodiment, the heater is provided on the inner wall surface of the thin
なお、前記ヒーター電力端子は、前記電極基材の筒上面に必ずしも設ける必要はなく、
筒下面、側面、若しくはそれらを組み合わせて設けても良い。
In addition, the heater power terminal is not necessarily provided on the upper surface of the cylinder of the electrode base material,
You may provide a cylinder lower surface, a side surface, or combining them.
この実施例によれば、上記実施例５と同様に、円筒状の電極基材の壁面を内側方向に切
削して、ヒーターから電極基材の外側面に熱が伝達される方向の電極基材の断面積を小さ
くしているため、偏向電圧導入端子及びヒーター電力導入端子を介して外部の部品やコラ
ムに伝達される熱量が抑制される。
According to this embodiment, as in the fifth embodiment, the wall surface of the cylindrical electrode substrate is cut in the inner direction, and the electrode substrate in the direction in which heat is transferred from the heater to the outer surface of the electrode substrate. Therefore, the amount of heat transmitted to external components and columns via the deflection voltage introduction terminal and the heater power introduction terminal is suppressed.
次に、本発明の実施例７に係わる電子ビーム露光装置ついて説明するが、電子ビーム露
光装置の基本的な構成は、上記実施例１の図１に示す構成と同一であるので、説明は省略
し、上記実施例１と異なる静電偏向器の構成について説明する。
Next, an electron beam exposure apparatus according to a seventh embodiment of the present invention will be described. The basic configuration of the electron beam exposure apparatus is the same as that shown in FIG. A configuration of the electrostatic deflector different from that of the first embodiment will be described.
以下、図１５を参照して本実施例における静電偏向器の構成について詳細に述べる。図
１５（ａ）は、静電偏向器の外観構成を示す斜視図、図１５（ｂ）は、静電偏向器の上面
図、図１５（ｃ）は、図１５（ｂ）におけるＥ−Ｅ’線に沿った縦断面図である。
Hereinafter, the configuration of the electrostatic deflector in the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 15A is a perspective view showing an external configuration of the electrostatic deflector, FIG. 15B is a top view of the electrostatic deflector, and FIG. 15C is an EE in FIG. 15B. It is a longitudinal cross-sectional view along the line.
図に示すように、中空円筒状の電極基材４０と、この電極基材４０内部に形成された８
個の偏向電極４１１〜４１８及び各偏向電極４１ｉ（ｉ＝１〜８）に電圧を供給する偏向
電圧導入端子４５１〜４５８よって構成されている。
As shown in the figure, a hollow
Number of deflection electrodes 41 1 to 41 8 and are deflected voltage introduction terminal 45 1 to 45 8 Therefore configured to supply a voltage to each deflection electrode 41i (i = 1~8).
前記電極基材４０としては、この実施例では、例えば、約１０８Ωｃｍと比抵抗の高い
導電性セラミクスを用いている。
In this embodiment, for example, conductive ceramics having a high specific resistance of about 10 8 Ωcm is used as the
各偏向電極４１ｉの各々は、図１５（ｂ）に示すように、夫々、同一形状に形成され、
且つ前記電極基材４０の中空円筒内部に互に電気的に絶縁されて筒軸対称に配置固定され
ている。
Each of the deflection electrodes 41i is formed in the same shape as shown in FIG.
In addition, they are electrically insulated from each other inside the hollow cylinder of the
また、前記偏向電極４１ｉの各々は、少なくとも表面に導電性酸化物を有する金属被膜
４２が直接又は間接的に形成されてなる。
In addition, each of the deflection electrodes 41i is formed by directly or indirectly forming a
この実施例では、前記金属被膜４２としては、酸化ルテニウムが用いられ、前記酸化ル
テニウム４２は、前記電極基板４０の導電性セラミクス表面に、下地金属としての銅薄膜
４３を介して形成してなる。
In this embodiment, ruthenium oxide is used as the
また、前記偏向電圧導入端子４５ｉ（ｉ＝１〜８）の各々は、各偏向電極４１ｉに対向
する前記電極基材４０の円筒側面部に各々設けた貫通孔４６を介して各偏向電極４１ｉの
各銅薄膜４３に電気的に接続されている。
In addition, each of the deflection voltage introduction terminals 45i (i = 1 to 8) is connected to each deflection electrode 41i through a through hole 46 provided in a cylindrical side surface of the
次に、前記静電偏向器の作製方法を具体的に説明する。 Next, a method for manufacturing the electrostatic deflector will be specifically described.
まず、導電性セラミクスを研削加工して同心度、真円度の良い、内径が約１．０ｃｍ、
肉厚が約５．０ｃｍ、長さが約２．０ｃｍの中空円筒状の電極基材４０を形成する。
First, the conductive ceramics are ground to have good concentricity and roundness, the inner diameter is about 1.0 cm,
A hollow
その後、前記電極基材４０の円筒側面の所定位置に、円筒内部にまで達する直径約０．
３ｃｍの貫通孔４６を形成する。
Thereafter, the diameter of the
A 3 cm through hole 46 is formed.
次いで、電極基材４０の円筒内面に、無電解メッキして、膜厚約１μｍの銅薄膜４３を
形成する。更に、電解メッキして、ルテニウム膜を形成し、加熱処理により、酸化ルテニ
ウム膜４２を形成する。
Next, electroless plating is performed on the cylindrical inner surface of the
その後、例えば、機械的加工により、前記銅薄膜４３と前記酸化ルテニウム４２の積層
膜を、約０．１ｃｍの間隔をもって精度良く、８分割して、幅約０．９ｃｍ、長さ約２．
０ｃｍを有する偏向電極４１ｉを作製する。
Thereafter, for example, by mechanical processing, the laminated film of the copper
A deflection electrode 41i having 0 cm is produced.
次いで、前記貫通孔４６の内壁面に、膜厚約１．０μｍの銅層４７をメッキし、更に、
膜厚約０．５μｍの金層４８をメッキして、前記偏向電極４１ｉの銅薄膜４３に電気的に
接続した偏向電圧導入端子４５ｉを作製する。このようにして、静電偏向器を作製してな
る。
Next, a copper layer 47 having a film thickness of about 1.0 μm is plated on the inner wall surface of the through hole 46,
A gold layer 48 having a thickness of about 0.5 μm is plated to produce a deflection voltage introduction terminal 45i electrically connected to the copper
本実施例の電子ビーム露光装置によれば、電極の表面を酸化ルテニウムで覆っているの
で、静電偏向器にコンタミネーションが付着して、ビームドリフトが増加した場合、活性
酸素を用いて、電極の表面をin-situ洗浄することにより、炭素系のコンタミネーション
を除去することができる。
According to the electron beam exposure apparatus of the present embodiment, since the surface of the electrode is covered with ruthenium oxide, when the contamination adheres to the electrostatic deflector and the beam drift increases, the active oxygen is used to Carbon-based contamination can be removed by in-situ cleaning of the surface.
一方、静電偏向器の偏向電極表面を被覆している酸化ルテニウムは、導電性酸化物であ
るため、チャージアップ等の問題は発生しない。このことは、図１６の走査線電子顕微鏡
（ＳＥＭ）写真から明らかである。
On the other hand, since ruthenium oxide covering the surface of the deflection electrode of the electrostatic deflector is a conductive oxide, problems such as charge-up do not occur. This is apparent from the scanning line electron microscope (SEM) photograph of FIG.
図１６は、酸化ルテニウムが電子ビームによってチャージアップしないことを説明する
ための図で、図１６（ａ）は、酸化ルテニウムの中央部分の領域Ａに電子ビームを照射し
ている状態を示す図、図１６（ｂ）は、酸化ルテニウムの中央部分を電子ビームで６０秒
間照射した直後、その中央部分の電子ビーム照射領域Ａとその周辺の電子ビームを照射し
なかった領域ＢとをＳＥＭにより観察したＳＥＭ写真である。
FIG. 16 is a diagram for explaining that ruthenium oxide is not charged up by an electron beam, and FIG. 16A is a diagram showing a state in which the region A of the central portion of ruthenium oxide is irradiated with an electron beam. In FIG. 16B, immediately after the central portion of ruthenium oxide is irradiated with an electron beam for 60 seconds, an electron beam irradiation region A in the central portion and a region B in which the surrounding electron beam is not irradiated are observed by SEM. It is a SEM photograph.
即ち、図１６（ｂ）に示すよう、酸化ルテニウムが電子ビームにより、チャージアップ
する場合、ＳＥＭ写真には、チャージのよる領域が電位コントラストにより、非チャージ
アップ領域と異なったコントラストで観察される。しかし、電子ビームを照射した中央部
分の領域（電子ビーム照射領域）Ａと電子ビームを照射しなかった周辺部（電子ビーム非
照射領域）Ｂとのコントラストの変化は観察されない。これは、電子ビームにより、酸化
ルテニウムがチャージアップしないことを示している。
That is, as shown in FIG. 16B, when ruthenium oxide is charged up by an electron beam, a region due to charge is observed in the SEM photograph with a contrast different from the non-charge-up region due to potential contrast. However, a change in contrast between the central part area (electron beam irradiation area) A irradiated with the electron beam and the peripheral part (electron beam non-irradiation area) B not irradiated with the electron beam is not observed. This indicates that ruthenium oxide is not charged up by the electron beam.
また、酸化ルテニウムと活性酸素との化学反応が、ルテニウムそのものと活性酸素との
化学反応に比べて、約１／３と極めて弱い。そのため、酸化ルテニウムは、前記in-situ
洗浄を繰返しても、活性酸素との化学反応によってエッチングされ難く、公知技術による
前記白金族の金属被膜よるものに比べて、長期間に亘って酸化防止機能を失うことがない
。
Further, the chemical reaction between ruthenium oxide and active oxygen is extremely weak, about 1/3, compared with the chemical reaction between ruthenium itself and active oxygen. Therefore, ruthenium oxide is in-situ
Even if the cleaning is repeated, it is difficult to be etched by a chemical reaction with active oxygen, and the antioxidant function is not lost over a long period of time as compared with the platinum group metal film by a known technique.
以上のことから、本実施例に係わる静電偏向器並びにそれを用いた電子ビーム露光装置
によれば、コンタミネーションを除去することができ、静電偏向器の電極表面をチャージ
アップすることがない状態を実現し、高精度な露光を長時間維持することが可能となる。
From the above, according to the electrostatic deflector and the electron beam exposure apparatus using the same according to the present embodiment, contamination can be removed and the electrode surface of the electrostatic deflector is not charged up. The state can be realized and high-precision exposure can be maintained for a long time.
なお、本実施例では、ルテニウム薄膜は、電解メッキ法により形成したが、スパッタリ
ング法により形成してもよいことは勿論である。また、本実施例では、静電偏向器の電極
の表面を、酸化ルテニウムで被覆したが、酸化ルテニウムに限るものではなく、導電性の
酸化物であればよい。具体的には、二酸化バナジウム（ＶＯ２）、二酸化クロム（ＣｒＯ
２）、二酸化モリブデン（ＭｏＯ２）、二酸化タングステン（ＷＯ２）、二酸化レニウム
（ＲｅＯ２）、二酸化ニオブ（ＮｂＯ２）、二酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、二酸化ロジ
ウム（ＲｈＯ２）、二酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、二酸化パラジウム（ＰｄＯ２）、二
酸化白金（ＰｔＯ２）、二酸化オスミウム（ＯｓＯ２）等の導電性金属酸化物、ランタン
ニッケル複合酸化物（ＬａＮｉＯ３）やバナジン酸ストロンチウム（ＳｒＶＯ３）、バナ
ジン酸カルシウム（ＣａＶＯ３）、鉄酸ストロンチウム（ＳｒＦｅＯ３）、チタン酸ラン
タン（ＬａＴｉＯ３）、ランタンストロンチウムニッケル複合酸化物（ＬａＳｒＮｉＯ４
）クロム酸ストロンチウム（ＳｒＣｒＯ３）、クロム酸カルシウム（ＣａＣｒＯ３）、ル
テニウム酸カルシウム（ＣａＲｕＯ３）、ルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕＯ３）
、イリジウム酸ストロンチウム（ＳｒＩｒＯ３）等の導電性複合酸化物が好ましく用いる
ことができる。
In this embodiment, the ruthenium thin film is formed by the electrolytic plating method, but it is needless to say that it may be formed by the sputtering method. In this embodiment, the surface of the electrode of the electrostatic deflector is covered with ruthenium oxide. However, the surface is not limited to ruthenium oxide, and any conductive oxide may be used. Specifically, vanadium dioxide (VO 2 ), chromium dioxide (CrO
2 ), molybdenum dioxide (MoO 2 ), tungsten dioxide (WO 2 ), rhenium dioxide (ReO 2 ), niobium dioxide (NbO 2 ), ruthenium dioxide (RuO 2 ), rhodium dioxide (RhO 2 ), iridium dioxide (IrO 2) ), Palladium dioxide (PdO 2 ), platinum dioxide (PtO 2 ), conductive metal oxides such as osmium dioxide (OsO 2 ), lanthanum nickel composite oxide (LaNiO 3 ), strontium vanadate (SrVO 3 ), vanadate calcium (CaVO 3), ferrate strontium (SrFeO 3), lanthanum titanate (LaTiO 3), lanthanum strontium-nickel composite oxide (LaSrNiO 4
) Strontium chromate (SrCrO 3 ), calcium chromate (CaCrO 3 ), calcium ruthenate (CaRuO 3 ), strontium ruthenate (SrRuO 3 )
A conductive composite oxide such as strontium iridium (SrIrO 3 ) can be preferably used.
また、本実施例では、静電偏向器について記述したが、本発明は、偏向器への適用に限
定されず、アパーチャ等、コラム中の他の部品についても適用できることは勿論である。
In the present embodiment, the electrostatic deflector is described. However, the present invention is not limited to application to the deflector, but can be applied to other components in the column such as an aperture.
なお、本発明は、上記実施例の静電偏向器に限定されるものではなく、静電レンズに適
用できる。即ち、静電レンズの場合には、電極を複数に分割せず、１個で構成すれば良い
。
In addition, this invention is not limited to the electrostatic deflector of the said Example, It can apply to an electrostatic lens. That is, in the case of an electrostatic lens, the electrode is not divided into a plurality of pieces and may be constituted by one piece.
また、本発明は、上述した各実施例を組み合わせても良い。例えば、上記実施例１に実
施例３、４、５、６を、また実施例３に実施例４、５、６を、また実施例４に実施例５、
６を、また実施例５及び６に実施例７を組み合わせても良い。
Further, the present invention may be combined with the above-described embodiments. For example, Examples 3, 4, 5, 6 in Example 1 above, Examples 4, 5, 6 in Example 3, and Example 5, in Example 4,
6 may be combined with the fifth and sixth embodiments.
また、上記実施例１乃至７において、偏向電極を構成する金属被膜として、実施例７で
記述した導電性酸化物、もしくは導電性複合酸化物を用いても良いことは言うまでもない
。
In the above Examples 1 to 7, it goes without saying that the conductive oxide described in Example 7 or the conductive complex oxide may be used as the metal film constituting the deflection electrode.
１０…チャンバー
１１…試料（ウェハ）
１２…マーク台
１３…可動ステージ
２０…コラム
２１…電子銃
２２…電子ビーム
２３…コンデンサーレンズ
２４…第１成形アパーチャ
２５…投影レンズ
２６…ＣＰアパーチャ
２７…ＣＰ選択偏向器
２８…縮小レンズ
２９…対物レンズ
３０…対物偏向器
３１…ブランキング偏向器
３２…ブランキングアパーチャ
３３…検出器
４０、６０、１００、２００、３００、４００…電極基材
４１ｉ、６１ｉ、１０１ｉ，２０１ｉ、２０１ｉ（ｉ＝１〜８）
３３１…偏向電極
４２、６２、１０２、２０２…金属被膜（酸化ルテニウム）
４３、６３、１０３、２０３…下地金属（銅薄膜）
４５ｉ、６５ｉ、１０５ｉ，２０５ｉ（ｉ＝１〜８）
３３２…偏向電圧導入端子
４６、６５ｉ、１０６ｉ、１３６ｉ，２０６ｉ（ｉ＝１〜８）…貫通孔
４７、６７、１０７、２０７…銅層
４８、６８、１０８、２０８…金層
５０…静電偏向器単体
７０、３３３…ガス供給通路
８０…シールド
８５…ホルダー
９０…反応性ガス供給管
１１６…ブランキング偏向回路
１１７…レンズ制御回路
１１８…ＣＰ選択回路
１１９…ビーム偏向回路
１２０…検出信号処理回路
１２１…ステージ制御回路
１２２…制御コンピュータ
１２３…パターンデータデコーダ
１２４…パターンデータメモリ
１３０ｉ（ｉ＝１〜８）、２３０…ヒーター
１３１ｉ（ｉ＝１〜８）…絶縁膜
１３５ｉ（ｉ＝１〜８）、２３５…ヒーター電力導入端子
１４０…溝
１４１、２３０ｉ…ヒーター材
３１０…溝
３２０…シールド部分
３２１…シールド電極
３２２…シールド電極端子
３２３…蓋
３３０…偏向器単体部分
３５０…空洞
４００ａ…壁面部分
４００ｂ…肉薄部分
４００ｃ…フィン部分
Ａ…電子ビーム照射領域
Ｂ…非電子ビーム照射領域
Ｇ…活性酸素ガス
10 ... Chamber 11 ... Sample (wafer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Mark stand 13 ...
331:
43, 63, 103, 203 ... Underlying metal (copper thin film)
45i, 65i, 105i, 205i (i = 1-8)
332: Deflection
Claims (8)
ム照射装置において、前記静電偏向器の電極表面が、導電性酸化物被膜で覆われてなるこ
とを特徴とする電子ビーム照射装置。 An electron beam irradiation apparatus having an electron gun for generating an electron beam and an electrostatic deflector for controlling the electron beam, wherein an electrode surface of the electrostatic deflector is covered with a conductive oxide film. Electron beam irradiation device.
子ビーム照射装置。 The electron beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein the electrode of the electrostatic deflector is made of a conductive oxide.
する請求項１に記載の電子ビーム照射装置。 The electron beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein the electrode of the electrostatic deflector is made of a metal whose surface is coated with a conductive oxide.
少なくとも電子銃から発生した電子ビームを所望の大きさ、明るさに調整するコンデンサ
ーレンズと、
試料面上の不必要な部分を露光しないために、ビームを偏向するブランキング機構と、
試料面上の電子ビームの形状を整形するアパーチャと、
試料面上に電子ビームをフォーカスする対物レンズと、
試料面上の電子ビームの位置を制御する静電偏向器と
を具備した電子ビーム照射装置において、
前記電子ビーム装置のコラム内の部品表面が、導電性酸化物被膜で被覆されてなることを
特徴とする電子ビーム照射装置。 In the column,
A condenser lens that adjusts the electron beam generated from at least the electron gun to a desired size and brightness; and
A blanking mechanism for deflecting the beam so as not to expose unnecessary portions on the sample surface;
An aperture for shaping the shape of the electron beam on the sample surface;
An objective lens that focuses the electron beam on the sample surface;
In an electron beam irradiation apparatus comprising an electrostatic deflector that controls the position of an electron beam on a sample surface,
An electron beam irradiation apparatus, wherein a surface of a part in a column of the electron beam apparatus is coated with a conductive oxide film.
項４に記載の電子ビーム照射装置。 5. The electron beam irradiation apparatus according to claim 4, wherein the component in the column of the electron beam irradiation apparatus is an electrostatic deflector.
子ビーム照射装置。 The electron beam irradiation apparatus according to claim 5, wherein the electrode of the electrostatic deflector is made of a conductive oxide.
する請求項５に記載の電子ビーム照射装置。 6. The electron beam irradiation apparatus according to claim 5, wherein the electrode of the electrostatic deflector is made of a metal whose surface is coated with a conductive oxide.
徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の電子ビーム照射装置。 8. The electron beam irradiation apparatus according to claim 4, wherein the conductive oxide is ruthenium oxide, iridium oxide, or platinum oxide.
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