JP2555775B2 - 荷電粒子ビーム偏向装置およびその製造方法 - Google Patents
荷電粒子ビーム偏向装置およびその製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/045—Beam blanking or chopping, i.e. arrangements for momentarily interrupting exposure to the discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/043—Beam blanking
- H01J2237/0435—Multi-aperture
- H01J2237/0437—Semiconductor substrate
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 荷電粒子ビーム偏向装置に関し、 ブランキングアパーチァの開口部の電位分布を一様化
し、かつ、構造を簡易化して、荷電粒子ビームのビーム
形状を安定にし偏向電圧を低下させると共に取扱いを容
易にすることを目的とし、ブランキングアパーチァの一
方の相対する開口内壁面に設けられた偏向電極対に印加
される電圧を制御して荷電粒子ビームを偏向する荷電粒
子ビーム偏向装置において、前記ブランキングアパーチ
ァの他方の相対する開口内壁面に沿い，かつ、前記偏向
電極の両側を接続する抵抗膜対を設けて荷電粒子ビーム
偏向装置を構成する。また、ビームパターン発生用の開
口を形成した基板上に、前記開口を挟んで相対向する偏
向電極対を形成したブランキングアパーチァを設け、前
記偏向電極対に印加される電圧を制御して荷電粒子ビー
ムを偏向するように荷電粒子ビーム偏向装置を構成し、
その製造方法を提示する。
し、かつ、構造を簡易化して、荷電粒子ビームのビーム
形状を安定にし偏向電圧を低下させると共に取扱いを容
易にすることを目的とし、ブランキングアパーチァの一
方の相対する開口内壁面に設けられた偏向電極対に印加
される電圧を制御して荷電粒子ビームを偏向する荷電粒
子ビーム偏向装置において、前記ブランキングアパーチ
ァの他方の相対する開口内壁面に沿い，かつ、前記偏向
電極の両側を接続する抵抗膜対を設けて荷電粒子ビーム
偏向装置を構成する。また、ビームパターン発生用の開
口を形成した基板上に、前記開口を挟んで相対向する偏
向電極対を形成したブランキングアパーチァを設け、前
記偏向電極対に印加される電圧を制御して荷電粒子ビー
ムを偏向するように荷電粒子ビーム偏向装置を構成し、
その製造方法を提示する。
本発明は荷電粒子ビーム偏向装置，とくに、マルチビ
ームやパターンビームなどを使用して一括シャットが行
なえる電子ビーム偏向装置，たとえば、電子ビーム露光
装置などに用いるブランキングアパーチァの構造の改良
に関する。
ームやパターンビームなどを使用して一括シャットが行
なえる電子ビーム偏向装置，たとえば、電子ビーム露光
装置などに用いるブランキングアパーチァの構造の改良
に関する。
第６図は荷電粒子ビーム偏向装置の構成例を示す図
で、代表的な例として電子ビーム露光装置について概略
図示したものである。
で、代表的な例として電子ビーム露光装置について概略
図示したものである。
ブランキングアパーチァ１′には複数のアパーチァ
（開口）１′a,1′ｂ・・・・などがあり、各開口内に
は荷電粒子ビーム（電子ビーム）成分を偏向（オンオ
フ）するブランキング電極対が設けられている。電子銃
42から出射した電子ビームはブランキングアパーチァ41
の各開口を通って主偏向器43,副偏向器44などを経由し
てステージ45上に置かれたウェハ46上を描画する。一
方、CPU47により制御されたメモリ48内の描画データは
インタフェイス50を経てビットマップ発生回路52に到達
し、こゝで発生したビットマップにしたがってブランキ
ング発生回路群53は各アパーチァ（開口）１′a,1′ｂ
・・・・内に設けられた電極対を制御してビーム成分を
オンオフする。また、インタフェイス50からのデータに
より、シーケンスコントローラ54はビットマップ発生回
路52,ブランキング制御回路55,偏向制御回路56およびス
テージ制御回路57を順次制御する。ブランキング制御回
路55はブランキング発生回路群53を制御し、偏向制御回
路56は主偏向器43,副偏向器44によるビーム偏向を制御
し，さらに、ステージ制御回路57はステップモータ60に
よりステージ45の位置を制御している。
（開口）１′a,1′ｂ・・・・などがあり、各開口内に
は荷電粒子ビーム（電子ビーム）成分を偏向（オンオ
フ）するブランキング電極対が設けられている。電子銃
42から出射した電子ビームはブランキングアパーチァ41
の各開口を通って主偏向器43,副偏向器44などを経由し
てステージ45上に置かれたウェハ46上を描画する。一
方、CPU47により制御されたメモリ48内の描画データは
インタフェイス50を経てビットマップ発生回路52に到達
し、こゝで発生したビットマップにしたがってブランキ
ング発生回路群53は各アパーチァ（開口）１′a,1′ｂ
・・・・内に設けられた電極対を制御してビーム成分を
オンオフする。また、インタフェイス50からのデータに
より、シーケンスコントローラ54はビットマップ発生回
路52,ブランキング制御回路55,偏向制御回路56およびス
テージ制御回路57を順次制御する。ブランキング制御回
路55はブランキング発生回路群53を制御し、偏向制御回
路56は主偏向器43,副偏向器44によるビーム偏向を制御
し，さらに、ステージ制御回路57はステップモータ60に
よりステージ45の位置を制御している。
第７図は従来のブランキングアパーチァの開口部の構
造例を示す図で、同図（イ）は上面図，同図（ロ）はＸ
−Ｘ断面図である。
造例を示す図で、同図（イ）は上面図，同図（ロ）はＸ
−Ｘ断面図である。
導電性または半導電性の基板２の開口，たとえば、四
角形の孔をあけ、その相対する内壁面に絶縁膜３を介し
て偏向電極10,11を設け、両偏向電極10,11に対する引き
出し端子配線14,15を形成してブランキングアパーチァ
１′を構成している。
角形の孔をあけ、その相対する内壁面に絶縁膜３を介し
て偏向電極10,11を設け、両偏向電極10,11に対する引き
出し端子配線14,15を形成してブランキングアパーチァ
１′を構成している。
第８図は従来のビームパターン発生用ブランキングア
パーチァの例を示す図で、同図（イ）は上面図，同図
（ロ）はＸ−Ｘ断面図である。
パーチァの例を示す図で、同図（イ）は上面図，同図
（ロ）はＸ−Ｘ断面図である。
この例は比較的大きなパターンを繰り返し同一ウェハ
上にショットするような場合に用いられるもので，たと
えば、ビームパターンを作製する開口101を設けた開口
板200と、前記第７図に示したものとほゞ同様の構造の
偏向板201との２つを組み合わせてブランキングアパー
チァを構成している。
上にショットするような場合に用いられるもので，たと
えば、ビームパターンを作製する開口101を設けた開口
板200と、前記第７図に示したものとほゞ同様の構造の
偏向板201との２つを組み合わせてブランキングアパー
チァを構成している。
しかし、上記の従来例の構造では、第７図（イ）に示
したように偏向電極10,11が設けられていない相対する
開口内壁面は接地電位になっているので、図示したごと
く開口内の電気力線は一方の偏向電極，たとえば、偏向
電極11から曲がって側端面に入ってしまい一様な電界が
得られず，また、開口内部に充分な電界が印加できない
ので偏向電圧が高くなる。一方、ビームパターン発生用
ブランキングアパーチァの場合には開口板200と偏向板2
01とを別基板に形成しているので、使用する際に軸合わ
せをして組み立てる必要があり操作性が悪いなど多くの
問題があり、その解決が必要となっていた。
したように偏向電極10,11が設けられていない相対する
開口内壁面は接地電位になっているので、図示したごと
く開口内の電気力線は一方の偏向電極，たとえば、偏向
電極11から曲がって側端面に入ってしまい一様な電界が
得られず，また、開口内部に充分な電界が印加できない
ので偏向電圧が高くなる。一方、ビームパターン発生用
ブランキングアパーチァの場合には開口板200と偏向板2
01とを別基板に形成しているので、使用する際に軸合わ
せをして組み立てる必要があり操作性が悪いなど多くの
問題があり、その解決が必要となっていた。
上記の課題は、ブランキングアパーチアの一方の相対
する開口内壁面に設けられた偏向電極対に印加される電
圧を制御して荷電粒子ビームを偏向する荷電粒子ビーム
偏向装置において、前記ブランキングアパーチアの他方
の相対する開口内壁面に沿い、かつ、前記偏向電極の両
側を接続する抵抗膜対を設けたことを特徴とする荷電粒
子ビーム偏向装置により解決される。かかる荷電粒子ビ
ーム偏向装置は、前記ブランキングアパーチアが半導体
からなる基板に形成され、かつ、少なくとも開口内壁面
が絶縁膜で覆われていることを特徴とすることができ
る。また、前記荷電粒子ビーム偏向装置は、前記ブラン
キングアパーチアが半導体からなる基板に形成され、か
つ、少なくとも開口内壁面が前記基板と異なる導電型の
半導体層で覆われていることを特徴とすることができ
る。
する開口内壁面に設けられた偏向電極対に印加される電
圧を制御して荷電粒子ビームを偏向する荷電粒子ビーム
偏向装置において、前記ブランキングアパーチアの他方
の相対する開口内壁面に沿い、かつ、前記偏向電極の両
側を接続する抵抗膜対を設けたことを特徴とする荷電粒
子ビーム偏向装置により解決される。かかる荷電粒子ビ
ーム偏向装置は、前記ブランキングアパーチアが半導体
からなる基板に形成され、かつ、少なくとも開口内壁面
が絶縁膜で覆われていることを特徴とすることができ
る。また、前記荷電粒子ビーム偏向装置は、前記ブラン
キングアパーチアが半導体からなる基板に形成され、か
つ、少なくとも開口内壁面が前記基板と異なる導電型の
半導体層で覆われていることを特徴とすることができ
る。
また、上記の課題は、膜厚が周囲より薄い部分を有す
るシリコン基板と、前記シリコン基板の薄い部分を貫通
するアパーチア孔と、前記シリコン基板上に形成された
絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された引き出し端子配線
層と、前記引き出し端子配線層上に形成され、前記アパ
ーチア孔を挟んで相対向する偏向電極対とを有すること
を特徴とする荷電粒子ビーム偏向装置により解決され
る。
るシリコン基板と、前記シリコン基板の薄い部分を貫通
するアパーチア孔と、前記シリコン基板上に形成された
絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された引き出し端子配線
層と、前記引き出し端子配線層上に形成され、前記アパ
ーチア孔を挟んで相対向する偏向電極対とを有すること
を特徴とする荷電粒子ビーム偏向装置により解決され
る。
更に、上記の課題は、シリコン基板の一表面にエッチ
ング停止層を設け、該エッチング停止層を貫通するアパ
ーチア孔を形成する工程と、該シリコン基板の全面に該
一表面のアパーチア孔を含んで絶縁膜を形成し、次いで
該絶縁膜上面に選択的に配線層を設ける工程と、該配線
層を覆って選択的に形成したレジストパターンをマスク
として該配線層に電気的に接続する偏向電極を形成し、
しかる後に該レジストパターンを除去する工程と、該シ
リコン基板の他の表面に設けた絶縁膜をマスクとして該
シリコン基板を該他の表面より選択的にエッチングし、
該エッチング停止層ならびに該絶縁膜の該アパーチア孔
部分まで選択的に除去する工程と、該アパーチア孔部分
の該絶縁膜をエッチングにより除去して開口部を形成す
る工程とからなることを特徴とする荷電粒子ビーム偏向
装置の製造方法により解決される。
ング停止層を設け、該エッチング停止層を貫通するアパ
ーチア孔を形成する工程と、該シリコン基板の全面に該
一表面のアパーチア孔を含んで絶縁膜を形成し、次いで
該絶縁膜上面に選択的に配線層を設ける工程と、該配線
層を覆って選択的に形成したレジストパターンをマスク
として該配線層に電気的に接続する偏向電極を形成し、
しかる後に該レジストパターンを除去する工程と、該シ
リコン基板の他の表面に設けた絶縁膜をマスクとして該
シリコン基板を該他の表面より選択的にエッチングし、
該エッチング停止層ならびに該絶縁膜の該アパーチア孔
部分まで選択的に除去する工程と、該アパーチア孔部分
の該絶縁膜をエッチングにより除去して開口部を形成す
る工程とからなることを特徴とする荷電粒子ビーム偏向
装置の製造方法により解決される。
本発明によれば、ブランキングアパーチァ１の偏向電
極10,11が設けられていない方の相対する開口内壁面に
沿い，かつ、前記偏向電極10,11の両側を接続して抵抗
膜12,13の対を形成しているので、側端面に沿って抵抗
膜10,11を流れる電流による電圧降下で一様な電位勾配
を生じる。したがって、開口内部の電気力線はほゞ平行
となり一様な電界が得られ低い偏向電圧でも所定のビー
ム偏向を行うことができる。さらに、ビームパターン発
生用ブランキングアパーチァの場合には一つの基板102
上に開口101と偏向電極110,111を共に形成しているの
で、使用時に軸合わせして組み立てる必要がなく，した
がって、操作が容易で生産性が向上する。
極10,11が設けられていない方の相対する開口内壁面に
沿い，かつ、前記偏向電極10,11の両側を接続して抵抗
膜12,13の対を形成しているので、側端面に沿って抵抗
膜10,11を流れる電流による電圧降下で一様な電位勾配
を生じる。したがって、開口内部の電気力線はほゞ平行
となり一様な電界が得られ低い偏向電圧でも所定のビー
ム偏向を行うことができる。さらに、ビームパターン発
生用ブランキングアパーチァの場合には一つの基板102
上に開口101と偏向電極110,111を共に形成しているの
で、使用時に軸合わせして組み立てる必要がなく，した
がって、操作が容易で生産性が向上する。
第１図は本発明の第１実施例を示す図で、同図（イ）
は上面図，同図（ロ）はＸ−Ｘ断面図である。
は上面図，同図（ロ）はＸ−Ｘ断面図である。
導電性または半導電性の基板２に開口，たとえば、四
角形の孔をあけ、その相対する内壁面に絶縁膜３を介し
て偏向電極10,11を設ける。一方、偏向電極10,11が設け
られていない方の相対する開口内壁面には絶縁膜３を介
して抵抗膜12,13を形成する。そして、基板２の一方の
表面に同様に絶縁膜３を介して両偏向電極10,11に対す
る引き出し端子配線14,15を形成して本発明のブランキ
ングアパーチァ１が作製される。偏向電極10,11と抵抗
膜12,13とは同一の材料，たとえば、Taなどの高融点金
属をスパッタ形成して形成してもよく，また、異なる材
料で形成してもよい。
角形の孔をあけ、その相対する内壁面に絶縁膜３を介し
て偏向電極10,11を設ける。一方、偏向電極10,11が設け
られていない方の相対する開口内壁面には絶縁膜３を介
して抵抗膜12,13を形成する。そして、基板２の一方の
表面に同様に絶縁膜３を介して両偏向電極10,11に対す
る引き出し端子配線14,15を形成して本発明のブランキ
ングアパーチァ１が作製される。偏向電極10,11と抵抗
膜12,13とは同一の材料，たとえば、Taなどの高融点金
属をスパッタ形成して形成してもよく，また、異なる材
料で形成してもよい。
第２図は本発明の第１実施例の製造工程の例を示す図
（その１）で、その概略を主な工程順に断面を示したも
のである。
（その１）で、その概略を主な工程順に断面を示したも
のである。
工程（１）：たとえば、半導体シリコンからなる基板２
にホトリソグラフィ技術を用いて，たとえば、20μｍ□
の開口を形成する。
にホトリソグラフィ技術を用いて，たとえば、20μｍ□
の開口を形成する。
工程（２）：上記処理基板の表面および開口内側面全体
に，たとえば、厚さ500nmの熱酸化SiO2膜を形成する。
に，たとえば、厚さ500nmの熱酸化SiO2膜を形成する。
工程（３）：上記処理基板の開口内側面全体に，たとえ
ば、厚さ10nmのTa膜をスパッタ形成する。この時偏向電
極の引き出し端子部は基板表面側に図示したごとくやゝ
張り出すようにしておく。これにより、偏向電極10,11
と抵抗膜12,18が同時形成される。Taは抵抗膜材料とし
てもしばしば使用されていることは公知である。
ば、厚さ10nmのTa膜をスパッタ形成する。この時偏向電
極の引き出し端子部は基板表面側に図示したごとくやゝ
張り出すようにしておく。これにより、偏向電極10,11
と抵抗膜12,18が同時形成される。Taは抵抗膜材料とし
てもしばしば使用されていることは公知である。
工程（４）：上記処理基板の前記偏向電極10,11の表面
に張り出した部分を覆って、図示したごとく引き出し端
子配線14,15,たとえば、TaまたはＷをスパッタ法などで
膜形成したあと、公知のホトリソグラフィ技術を用いて
所定の形状にパターン形成すれば本発明のブランキング
アパーチァ１の一例が作製される。
に張り出した部分を覆って、図示したごとく引き出し端
子配線14,15,たとえば、TaまたはＷをスパッタ法などで
膜形成したあと、公知のホトリソグラフィ技術を用いて
所定の形状にパターン形成すれば本発明のブランキング
アパーチァ１の一例が作製される。
第３図は本発明の第１実施例の製造工程の例を示す図
（その２）で、その概略を主な工程順に断面および最終
上面図を示したものである。
（その２）で、その概略を主な工程順に断面および最終
上面図を示したものである。
工程（１）：表面上位が＜100＞のｎ−Siからなる支持
基板20の上に厚さ１μｍ程度でドープ量1020/cm3程度の
Ｂの不純物拡散層21を形成し、その上に厚さ10μｍ程度
のＢドープのＰ−Si層をCVD法によりエピタキシャル成
長させて基板２を構成する。
基板20の上に厚さ１μｍ程度でドープ量1020/cm3程度の
Ｂの不純物拡散層21を形成し、その上に厚さ10μｍ程度
のＢドープのＰ−Si層をCVD法によりエピタキシャル成
長させて基板２を構成する。
工程（２）：上記処理基板の両面に，たとえば、厚さ10
00nmの熱酸化SiO2膜30を形成し、基板２側の表面の熱酸
化SiO2膜30にトレンチ（たとえば、20μｍ□の開口）用
の窓をホトリソグラフィ技術により形成する。
00nmの熱酸化SiO2膜30を形成し、基板２側の表面の熱酸
化SiO2膜30にトレンチ（たとえば、20μｍ□の開口）用
の窓をホトリソグラフィ技術により形成する。
工程（３）：上記処理基板を，たとえば、リアクティブ
イオンエッチングにより図示したごとき深さと形状でト
レンチ（この場合20μｍ□の開口となる孔）を形成す
る。
イオンエッチングにより図示したごとき深さと形状でト
レンチ（この場合20μｍ□の開口となる孔）を形成す
る。
工程（４）：上記処理基板の開口となる孔の内面全体に
Ｐを拡散して，たとえば、厚さ500nm程度のｎ−Si層４
を形成したあと、再び熱酸化して厚さ200nm程度のSiO2
膜30を形成する。
Ｐを拡散して，たとえば、厚さ500nm程度のｎ−Si層４
を形成したあと、再び熱酸化して厚さ200nm程度のSiO2
膜30を形成する。
工程（５）：上記処理基板の偏向電極取り出し部分のSi
O2膜30に、リアクティブイオンエッチングを用いるホト
リソグラフィ技術により、ｎ−Si層４に接続するコンタ
クトホール31をそれぞれ形成する。
O2膜30に、リアクティブイオンエッチングを用いるホト
リソグラフィ技術により、ｎ−Si層４に接続するコンタ
クトホール31をそれぞれ形成する。
工程（６）：上記処理基板のコンタクトホール31を介し
てｎ−Si層４に接続するようにスパッタTa膜からなる引
き出し端子配線14,15を形成し、裏面側のSiO2膜30を支
持基板20の外周部分が残るようにリアクティブイオンエ
ッチングを行う。
てｎ−Si層４に接続するようにスパッタTa膜からなる引
き出し端子配線14,15を形成し、裏面側のSiO2膜30を支
持基板20の外周部分が残るようにリアクティブイオンエ
ッチングを行う。
工程（７）：上記処理基板の裏面側から支持基板20,す
なわち、ｎ−Siの異方性エッチングを行い図示したごと
き形状に形成する。このような異方性エッチングは，た
とえば、117℃のエチレンジアミンとピロカテコールの
混合液を用いて容易に行うことができる。この際、ｎ−
Si層４もエッチングされるが、Ｂをドープした不純物拡
散層21はエッチレートがｎ−Siの＜100＞方位に比較し
て３桁以上遅いので、ｎ−Si層４の下側に残って露出す
る。
なわち、ｎ−Siの異方性エッチングを行い図示したごと
き形状に形成する。このような異方性エッチングは，た
とえば、117℃のエチレンジアミンとピロカテコールの
混合液を用いて容易に行うことができる。この際、ｎ−
Si層４もエッチングされるが、Ｂをドープした不純物拡
散層21はエッチレートがｎ−Siの＜100＞方位に比較し
て３桁以上遅いので、ｎ−Si層４の下側に残って露出す
る。
工程（8a）：上記処理基板に残っているSiO2膜30をHF水
溶液で溶解除去したあと、ｎ−Si層４の下側に残って露
出している不純物拡散層21だけを，たとえば、CF4＋O2
混合ガスの中でリアクティブイオンエッチングして除去
すれば、ｎ−Si層４を偏向電極10,11とする本発明のブ
ランキングアパーチァ１の他の一例が作製される。そし
て、（8b）図はその上面図であり、この場合抵抗膜12,1
3も同じくｎ−Si層４で構成されていることがわかる。
なお、この例では偏向電極11,12を共に正電位で駆動す
ればｐ型の基板２とｎ−Si層４との境界のPN接合は逆バ
イアスとなり、基板２とは絶縁され絶縁膜を介在させた
のと同様の効果を与えることができる。
溶液で溶解除去したあと、ｎ−Si層４の下側に残って露
出している不純物拡散層21だけを，たとえば、CF4＋O2
混合ガスの中でリアクティブイオンエッチングして除去
すれば、ｎ−Si層４を偏向電極10,11とする本発明のブ
ランキングアパーチァ１の他の一例が作製される。そし
て、（8b）図はその上面図であり、この場合抵抗膜12,1
3も同じくｎ−Si層４で構成されていることがわかる。
なお、この例では偏向電極11,12を共に正電位で駆動す
ればｐ型の基板２とｎ−Si層４との境界のPN接合は逆バ
イアスとなり、基板２とは絶縁され絶縁膜を介在させた
のと同様の効果を与えることができる。
この実施例方法はシリコンデバイスの微細加工技術が
そのまゝ利用できる利点があり、作製されたブランキン
グアパーチァ１の偏向電圧は5v以下の低電圧で駆動で
き，かつ、従来よりも安定した電子ビーム偏向が可能に
なった。
そのまゝ利用できる利点があり、作製されたブランキン
グアパーチァ１の偏向電圧は5v以下の低電圧で駆動で
き，かつ、従来よりも安定した電子ビーム偏向が可能に
なった。
第４図は本発明の第２実施例を示す図で、同図（イ）
は底面図，同図（ロ）はＸ−Ｘ断面図である。
は底面図，同図（ロ）はＸ−Ｘ断面図である。
この実施例は比較的大きなパターンを繰り返し同一ウ
ェハ上にショットするような場合に用いられるもので、
前記第８図の従来例に対する改良装置の要部を図示した
ものである。
ェハ上にショットするような場合に用いられるもので、
前記第８図の従来例に対する改良装置の要部を図示した
ものである。
すなわち、導電性または半導電性の基板102にビーム
パターンを作成する開口101を設け、その上に絶縁膜103
を形成し，さらに、開口101を挟んで引き出し端子配線1
14,115を形成する。最後に引き出し端子配線114,115の
上に図示したごとく高さの高い偏向電極110,111を形成
して本発明のブランキングアパーチァ100を構成するも
ので、開口101と偏向電極110,111とが同一の基板102に
一体に形成されていることがわかる。
パターンを作成する開口101を設け、その上に絶縁膜103
を形成し，さらに、開口101を挟んで引き出し端子配線1
14,115を形成する。最後に引き出し端子配線114,115の
上に図示したごとく高さの高い偏向電極110,111を形成
して本発明のブランキングアパーチァ100を構成するも
ので、開口101と偏向電極110,111とが同一の基板102に
一体に形成されていることがわかる。
第５図は本発明の第２実施例の製造工程の例を示す図
で、その概略を主な工程順に断面を示したものである。
で、その概略を主な工程順に断面を示したものである。
工程（１）：表面方位が＜100＞のｎ−Siからなる支持
基板20の上に熱拡散により、Ｂ濃度1020/cm3のｐ−Si層
を厚さ15μｍ程度形成して基板２を構成し、リアクティ
ブイオンエッチングを用いるホトリソグラフィ技術によ
り、図示したごとく所定の形状の開口101となる孔を形
成する。
基板20の上に熱拡散により、Ｂ濃度1020/cm3のｐ−Si層
を厚さ15μｍ程度形成して基板２を構成し、リアクティ
ブイオンエッチングを用いるホトリソグラフィ技術によ
り、図示したごとく所定の形状の開口101となる孔を形
成する。
工程（２）：上記処理基板の両面に，たとえば、厚さ50
0nmの熱酸化SiO2膜からなる絶縁膜103を形成する。
0nmの熱酸化SiO2膜からなる絶縁膜103を形成する。
工程（３）：上記処理基板の開口形成側に金属多層間14
5として，たとえば、Au/Ti/Taの３層膜をAuが最上層に
なるように形成する。
5として，たとえば、Au/Ti/Taの３層膜をAuが最上層に
なるように形成する。
工程（４）：上記処理基板の開口101を挟んで引き出し
端子配線114,115を公知のホトリソグラフィ技術を用い
てパターン形成する。
端子配線114,115を公知のホトリソグラフィ技術を用い
てパターン形成する。
工程（５）：上記処理基板の開口形成側に、偏向電極11
0,111となる巾10μｍ程度の部分を残して高さ30〜40μ
ｍのレジストパターン５を形成する。
0,111となる巾10μｍ程度の部分を残して高さ30〜40μ
ｍのレジストパターン５を形成する。
工程（６）：上記処理基板のレジストパターン５の間に
露出している金属多層膜145の表面，すなわち、Au面
に，たとえば、Auをメッキして，たとえば、巾10μm,高
さ35μｍの偏向電極となる金属片を形成する。
露出している金属多層膜145の表面，すなわち、Au面
に，たとえば、Auをメッキして，たとえば、巾10μm,高
さ35μｍの偏向電極となる金属片を形成する。
工程（７）：上記処理基板のレジストパターン５を適当
な除去液で溶解除去して、偏向電極110,111を露出させ
る。
な除去液で溶解除去して、偏向電極110,111を露出させ
る。
工程（８）：上記処理基板の裏面側から支持基板20,す
なわち、ｎ−Siの異方性エッチングを行い図示したごと
き形状に形成する。このような異方性エッチングは、た
とえば、117℃のエチレンジアミンとピロカテコールの
混合液用いて容易に行うことができる。また、高濃度Ｂ
拡散層である基板２はこのエッチング液には殆どエッチ
ングされないで残留する。
なわち、ｎ−Siの異方性エッチングを行い図示したごと
き形状に形成する。このような異方性エッチングは、た
とえば、117℃のエチレンジアミンとピロカテコールの
混合液用いて容易に行うことができる。また、高濃度Ｂ
拡散層である基板２はこのエッチング液には殆どエッチ
ングされないで残留する。
工程（９）：上記処理基板に残っているSiO2膜103をHF
水溶液で溶解除去すれば、本発明の第２実施例の開口部
と偏向電極部が同一の基板102上に一体に形成されたブ
ランキングアパーチァ100が作製される。この実施例方
法もシリコンデバイスの微細加工技術がそのまゝ利用で
きる利点がある。
水溶液で溶解除去すれば、本発明の第２実施例の開口部
と偏向電極部が同一の基板102上に一体に形成されたブ
ランキングアパーチァ100が作製される。この実施例方
法もシリコンデバイスの微細加工技術がそのまゝ利用で
きる利点がある。
以上述べた実施例は数例を示したもので、本発明の趣
旨に添うものである限り、使用する素材や形状，あるい
は、プロセス技術などは適宜好ましいもの、あるいはそ
の組み合わせを用いてよいことは言うまでもない。
旨に添うものである限り、使用する素材や形状，あるい
は、プロセス技術などは適宜好ましいもの、あるいはそ
の組み合わせを用いてよいことは言うまでもない。
以上発明したように、本発明によればブランキングア
パーチァ１の偏向電極10,11が設けられていない方の相
対する開口内壁面に沿い，かつ、前記偏向電極10,11の
両側を接続して抵抗膜12,13の対を形成しているので、
側端面に沿って抵抗膜10,11を流れる電流による電圧降
下で一様な電位勾配を生じる。したがって、開口内部の
電気力線はほゞ平行となり一様な電界が得られ低い偏向
電圧でも所定のビーム偏向を行うことができる。さら
に、ビームパターン発生用ブランキングアパーチァ100
の場合には一つの基板102上に開口101と偏向電極110お
よび111を共に形成しているので、使用時に軸合わせし
て組み立てる必要がなく、且つ引き出し端子配線を確実
に偏向電極と接続して構成できるので微細化にも対応で
き、信頼性も向上する。又、本願発明による製造方法に
よって上記偏向電極対と引き出し端子配線を一体化した
装置が確実且つ、容易に製造可能となり、したがって、
操作が容易で生産性が向上し、荷電粒子ビーム偏向装置
の性能向上，偏向電圧の低下ならびに操作性の向上に寄
与寄与するところが極めて大きい。
パーチァ１の偏向電極10,11が設けられていない方の相
対する開口内壁面に沿い，かつ、前記偏向電極10,11の
両側を接続して抵抗膜12,13の対を形成しているので、
側端面に沿って抵抗膜10,11を流れる電流による電圧降
下で一様な電位勾配を生じる。したがって、開口内部の
電気力線はほゞ平行となり一様な電界が得られ低い偏向
電圧でも所定のビーム偏向を行うことができる。さら
に、ビームパターン発生用ブランキングアパーチァ100
の場合には一つの基板102上に開口101と偏向電極110お
よび111を共に形成しているので、使用時に軸合わせし
て組み立てる必要がなく、且つ引き出し端子配線を確実
に偏向電極と接続して構成できるので微細化にも対応で
き、信頼性も向上する。又、本願発明による製造方法に
よって上記偏向電極対と引き出し端子配線を一体化した
装置が確実且つ、容易に製造可能となり、したがって、
操作が容易で生産性が向上し、荷電粒子ビーム偏向装置
の性能向上，偏向電圧の低下ならびに操作性の向上に寄
与寄与するところが極めて大きい。
第１図は本発明の第１実施例を示す図、 第２図は本発明の第１実施例の製造工程の例を示す図
（その１）、 第３図は本発明の第１実施例の製造工程の例を示す図
（その２）、 第４図は本発明の第２実施例を示す図、 第５図は本発明の第２実施例の製造工程の例を示す図、 第６図は荷電粒子ビーム偏向装置の構成例を示す図、 第７図は従来のブランキングアパーチァの開口部の構造
例を示す図、 第８図は従来のビームパターン発生用ブランキングアパ
ーチァの例を示す図である。 図において、 1,100はブランキングアパーチァ、 2,102は基板、 3,103は絶縁膜、 10,11および110,111は偏向電極、 12,13は抵抗膜、 14,15および114,115は引き出し端子配線、 101は開口である。
（その１）、 第３図は本発明の第１実施例の製造工程の例を示す図
（その２）、 第４図は本発明の第２実施例を示す図、 第５図は本発明の第２実施例の製造工程の例を示す図、 第６図は荷電粒子ビーム偏向装置の構成例を示す図、 第７図は従来のブランキングアパーチァの開口部の構造
例を示す図、 第８図は従来のビームパターン発生用ブランキングアパ
ーチァの例を示す図である。 図において、 1,100はブランキングアパーチァ、 2,102は基板、 3,103は絶縁膜、 10,11および110,111は偏向電極、 12,13は抵抗膜、 14,15および114,115は引き出し端子配線、 101は開口である。
Claims (5)
- 【請求項１】ブランキングアパーチアの一方の相対する
開口内壁面に設けられた偏向電極対に印加される電圧を
制御して荷電粒子ビームを偏向する荷電粒子ビーム偏向
装置において、 前記ブランキングアパーチアの他方の相対する開口内壁
面に沿い、かつ、前記偏向電極の両側を接続する抵抗膜
対を設けたことを特徴とする荷電粒子ビーム偏向装置。 - 【請求項２】前記ブランキングアパーチアが半導体から
なる基板に形成され、かつ、少なくとも開口内壁面が絶
縁膜で覆われていることを特徴とした請求項（１）記載
の荷電粒子ビーム偏向装置。 - 【請求項３】前記ブランキングアパーチアが半導体から
なる基板に形成され、かつ、少なくとも開口内壁面が前
記基板と異なる導電型の半導体層で覆われていることを
特徴とした請求項（１）記載の荷電粒子ビーム偏向装
置。 - 【請求項４】膜厚が周囲より薄い部分を有するシリコン
基板と、 前記シリコン基板の薄い部分を貫通するアパーチア孔
と、 前記シリコン基板上に形成された絶縁膜と、 前記絶縁膜上に形成された引き出し端子配線層と、 前記引き出し端子配線層上に形成され、前記アパーチア
孔を挟んで相対向する偏向電極対と を有することを特徴とする荷電粒子ビーム偏向装置。 - 【請求項５】シリコン基板の一表面にエッチング停止層
を設け、該エッチング停止層を貫通するアパーチア孔を
形成する工程と、 該シリコン基板の全面に該一表面のアパーチア孔を含ん
で絶縁膜を形成し、次いで該絶縁膜上面に選択的に配線
層を設ける工程と、 該配線層を覆って選択的に形成したレジストパターンを
マスクとして該配線層に電気的に接続する偏向電極を形
成し、しかる後に該レジストパターンを除去する工程
と、 該シリコン基板の他の表面に設けた絶縁膜をマスクとし
て該シリコン基板を該他の表面より選択的にエッチング
し、該エッチング停止層ならびに該絶縁膜を該アパーチ
ア孔部分まで選択的に除去する工程と、 該アパーチア孔部分の該絶縁膜をエッチングにより除去
して開口部を形成する工程とからなることを特徴とする
荷電粒子ビーム偏向装置の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2327499A JP2555775B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 荷電粒子ビーム偏向装置およびその製造方法 |
| US07/797,844 US5214289A (en) | 1990-11-28 | 1991-11-26 | Charged particle beam deflector |
| EP91310982A EP0488707B1 (en) | 1990-11-28 | 1991-11-28 | Charged particle beam deflector |
| DE69125577T DE69125577T2 (de) | 1990-11-28 | 1991-11-28 | Ablenksystem für einen Strahl geladener Teilchen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2327499A JP2555775B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 荷電粒子ビーム偏向装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04196409A JPH04196409A (ja) | 1992-07-16 |
| JP2555775B2 true JP2555775B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=18199829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2327499A Expired - Fee Related JP2555775B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 荷電粒子ビーム偏向装置およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0488707B1 (ja) |
| JP (1) | JP2555775B2 (ja) |
| DE (1) | DE69125577T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5528048A (en) * | 1994-03-15 | 1996-06-18 | Fujitsu Limited | Charged particle beam exposure system and method |
| US5486697A (en) * | 1994-11-14 | 1996-01-23 | California Institute Of Technology | Array of micro-machined mass energy micro-filters for charged particles |
| US5565681A (en) * | 1995-03-23 | 1996-10-15 | Applied Materials, Inc. | Ion energy analyzer with an electrically controlled geometric filter |
| US5986258A (en) * | 1995-10-25 | 1999-11-16 | Bruker Daltonics, Inc. | Extended Bradbury-Nielson gate |
| FR2762713A1 (fr) * | 1997-04-25 | 1998-10-30 | Commissariat Energie Atomique | Microdispositif pour generer un champ multipolaire, en particulier pour filtrer ou devier ou focaliser des particules chargees |
| US6052653A (en) * | 1997-07-11 | 2000-04-18 | Solid State Measurements, Inc. | Spreading resistance profiling system |
| US6504393B1 (en) | 1997-07-15 | 2003-01-07 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for testing semiconductor and integrated circuit structures |
| KR20000005870A (ko) * | 1998-06-11 | 2000-01-25 | 히로시 오우라 | 전자빔노출장치를위한편향개구어레이를제작하는방법,상기개구어레이를제작하기위한습식에칭방법및장치,및상기개구어레이를갖는전자빔노출장치 |
| US6252412B1 (en) | 1999-01-08 | 2001-06-26 | Schlumberger Technologies, Inc. | Method of detecting defects in patterned substrates |
| US6818911B2 (en) * | 2002-04-10 | 2004-11-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Array structure and method of manufacturing the same, charged particle beam exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US6924653B2 (en) * | 2002-08-26 | 2005-08-02 | Micron Technology, Inc. | Selectively configurable microelectronic probes |
| US7528614B2 (en) * | 2004-12-22 | 2009-05-05 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for voltage contrast analysis of a wafer using a tilted pre-charging beam |
| US6953938B2 (en) * | 2002-10-03 | 2005-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Deflector, method of manufacturing deflector, and charged particle beam exposure apparatus |
| JP4805686B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2011-11-02 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 電子線描画装置用偏向器及び電子線描画装置 |
| JP5048283B2 (ja) * | 2006-07-20 | 2012-10-17 | キヤノン株式会社 | 偏向器アレイ、描画装置およびデバイス製造方法 |
| NL1036912C2 (en) * | 2009-04-29 | 2010-11-01 | Mapper Lithography Ip Bv | Charged particle optical system comprising an electrostatic deflector. |
| TWI497557B (zh) | 2009-04-29 | 2015-08-21 | Mapper Lithography Ip Bv | 包含靜電偏轉器的帶電粒子光學系統 |
| JP6103497B2 (ja) * | 2012-05-25 | 2017-03-29 | 株式会社Ｐａｒａｍ | 電子ビーム描画装置 |
| US9330881B2 (en) * | 2014-09-01 | 2016-05-03 | Nuflare Technology, Inc. | Blanking device for multi charged particle beams, and multi charged particle beam writing apparatus |
| JP6553973B2 (ja) * | 2014-09-01 | 2019-07-31 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチ荷電粒子ビーム用のブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 |
| JP5816739B1 (ja) * | 2014-12-02 | 2015-11-18 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチビームのブランキングアパーチャアレイ装置、及びマルチビームのブランキングアパーチャアレイ装置の製造方法 |
| JP6709109B2 (ja) * | 2016-05-31 | 2020-06-10 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチ荷電粒子ビームのブランキング装置及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置 |
| JP6720861B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2020-07-08 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | マルチビーム用アパーチャセット及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置 |
| KR102596854B1 (ko) | 2017-08-08 | 2023-11-02 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 하전 입자 차단 요소, 이러한 요소를 포함하는 노광 장치, 및 이러한 노광 장치를 사용하는 방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844717A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 荷電ビ−ム露光装置 |
| DE3504705A1 (de) * | 1985-02-12 | 1986-08-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Aperturblende mit zellenfoermiger mehrlochstruktur und austastelektroden zur erzeugung einer mehrzahl von individuell austastbaren korpuskularstrahlsonden fuer ein lithografiegeraet |
| EP0289885A1 (de) * | 1987-05-08 | 1988-11-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Blendensystem zur Erzeugung mehrerer Teilchensonden mit veränderbarem Querschnitt |
| JP2901246B2 (ja) * | 1988-03-30 | 1999-06-07 | 富士通株式会社 | 荷電粒子ビーム露光装置 |
| US4980567A (en) * | 1988-03-30 | 1990-12-25 | Fujitsu Limited | Charged particle beam exposure system using line beams |
| EP0344513A3 (de) * | 1988-05-31 | 1991-01-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung einer Steuerplatte für ein Lithographiegerät |
| JP2600805B2 (ja) * | 1988-06-03 | 1997-04-16 | 富士通株式会社 | 電子ビーム露光装置及び方法 |
| JP2523931B2 (ja) * | 1990-04-16 | 1996-08-14 | 富士通株式会社 | ブランキングアパ―チャアレ―の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2327499A patent/JP2555775B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-26 US US07/797,844 patent/US5214289A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-28 DE DE69125577T patent/DE69125577T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-28 EP EP91310982A patent/EP0488707B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| EP0488707A3 (en) | 1992-07-29 |
| US5214289A (en) | 1993-05-25 |
| JPH04196409A (ja) | 1992-07-16 |
| DE69125577D1 (de) | 1997-05-15 |
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| DE69125577T2 (de) | 1997-07-17 |
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