JP4083768B2

JP4083768B2 - 電子ビーム照射装置

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Publication number: JP4083768B2
Application number: JP2005373397A
Authority: JP
Inventors: 拓見太田; 厚司安藤; 和佳杉原; 勝弥奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP2006108119A

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。
特開２０００−１１９３７号公報（第３、４頁、図１）

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。

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と、前記静電偏向器の電極表面に活性酸素ガスを供給するための反応性ガス供給通路とを有する電子ビーム照射装置において、前記反応性ガス供給通路が、前記静電偏向器内部に設けられ、前記静電偏向器の電極表面が、導電性酸化物で覆われてなることを特徴とする。

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、前記電子ビームを偏向するブランキング機構と、前記試料面上の前記電子ビームの形状を整形するアパーチャと、前記試料面上に前記電子ビームをフォーカスする対物レンズと、前記試料面上の前記電子ビームの位置を制御する静電偏向器と、前記静電偏向器の電極表面に活性酸素ガスを供給するための反応性ガス供給通路とを具備した電子ビーム照射装置において、前記反応性ガス供給通路が、前記静電偏向器内部に設けられ、前記静電偏向器の電極表面が、導電性酸化物で覆われてなることを特徴とする。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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６１_１〜６１_８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。

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。

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６６_１〜６６_８が、各々、設けられている。

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６５_１〜
６５_８が、各偏向電極６１ｉに電気的に接続されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１３０_１〜１３０_８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。

この各ヒーター１３０ｉ（ｉ＝１〜８）上には、各々、絶縁膜１３１_１〜１３１_８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。

この各絶縁膜１３１ｉ（ｉ＝１〜８）上には、各々、８個の偏向電極１０１_１〜１０１
_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
。

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。

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１０６_１〜１０
６_８が設けられ、各偏向電圧導入端子１０５_１〜１０５_８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。

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。

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１３６_１〜１３６_８が設けられ、各ヒーター電力導入端子１
３５_１〜１３５_８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。

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。

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。

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））。

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。

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。

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））。

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））。

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））。

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１０６_１〜１０６_８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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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２０１_１〜２０
１_８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。

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。

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２０６_１〜２０６_８が、各々、設けられている。

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
_１〜２０５_８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。

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２３０_１〜２３０_１６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。

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２３０_１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。

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。

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。

次に、上記静電偏向電極の製作方法について説明する。

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。

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。

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。

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。

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２０６_１〜２０６_８を形成する。

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２３０_１及び２３０_２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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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４１_１〜４１_８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４５_１〜４５_８よって構成されている。

前記電極基材４０としては、この実施例では、例えば、約１０^８Ωｃｍと比抵抗の高い
導電性セラミクスを用いている。

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。

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。

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。

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。

次に、前記静電偏向器の作製方法を具体的に説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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（ＶＯ_２）、二酸化クロム（ＣｒＯ
_２）、二酸化モリブデン（ＭｏＯ_２）、二酸化タングステン（ＷＯ_２）、二酸化レニウム
（ＲｅＯ_２）、二酸化ニオブ（ＮｂＯ_２）、二酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）、二酸化ロジ
ウム（ＲｈＯ_２）、二酸化イリジウム（ＩｒＯ_２）、二酸化パラジウム（ＰｄＯ_２）、二
酸化白金（ＰｔＯ_２）、二酸化オスミウム（ＯｓＯ_２）等の導電性金属酸化物、ランタン
ニッケル複合酸化物（ＬａＮｉＯ_３）やバナジン酸ストロンチウム（ＳｒＶＯ_３）、バナ
ジン酸カルシウム（ＣａＶＯ_３）、鉄酸ストロンチウム（ＳｒＦｅＯ_３）、チタン酸ラン
タン（ＬａＴｉＯ_３）、ランタンストロンチウムニッケル複合酸化物（ＬａＳｒＮｉＯ_４
）クロム酸ストロンチウム（ＳｒＣｒＯ_３）、クロム酸カルシウム（ＣａＣｒＯ_３）、ル
テニウム酸カルシウム（ＣａＲｕＯ_３）、ルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕＯ_３）
、イリジウム酸ストロンチウム（ＳｒＩｒＯ_３）等の導電性複合酸化物が好ましく用いる
ことができる。

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。

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
。

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。

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
。

本発明の実施例に係わる電子ビーム露光装置の基本的な構成を示す概念図。本発明の実施例１に係わる静電偏向器の構成を示す図で、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は上面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿う縦断面図。図２（ｂ）のＢ−Ｂ’線に沿う縦断面図。本発明の実施例１に係わる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構成を模式的に示す縦断面図。本発明の実施例２に係わる複数段の静電偏向器単体を一体形成した静電偏向器の構成を模式的に示す縦断面図。本発明の実施例３に係わる静電偏向器の構成を示す図で、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は上面図。本発明の実施例３に係わる静電偏向器の構成を示す図で、図７（ａ）は図６（ｂ）の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。本発明の実施例３に係わる静電偏向器の製作工程を示す要部の模式図。本発明の実施例３に係わる静電偏向器の製作工程を示す要部の模式図。本発明の実施例４に係わる静電偏向器を示す斜視図、本発明の実施例４に係わる静電偏向器を示す図、図１１（ａ）は、図１０（ｂ）の上面図、図１１（ｂ）は、図１０（ａ）の下面図。図１１（ａ）のＤ−Ｄ’線に沿う断面図。本発明の実施例５に係わる静電偏向器の電極基材の構造を模式的に示す斜視図。本発明の実施例６に係わる静電偏向器の電極基材の構造を模式的に示す図で、図１４（ａ）は上面図、図１４（ｂ）は、斜視図。本発明の実施例７に係わる静電偏向器の構成を示す図で、図１５（ａ）は斜視図、図１５（ｂ）は上面図、図１５（ｃ）は図１５（ｂ）のＥ−Ｅ’線に沿う縦断面図。酸化ルテニウムの静電偏向器における電荷のチャージ状態を説明するための図で、図１６（ａ）は電子ビームの照射状態図、図１６（ｂ）は電子ビーム照射後の酸化ルテニウムを走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で見た観察像。

符号の説明

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

Claims

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と、
前記静電偏向器の電極表面に活性酸素ガスを供給するための反応性ガス供給通路と、
を有する電子ビーム照射装置において、
前記反応性ガス供給通路が、前記静電偏向器内部に設けられ、前記静電偏向器の電極表面が、導電性酸化物で覆われてなることを特徴とする電子ビーム照射装置。
前記静電偏向器の電極は、導電性酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム照射装置。
前記静電偏向器の電極は、表面が導電性酸化物で被覆された金属からなることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム照射装置。
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、前記電子ビームを偏向するブランキング機構と、
前記試料面上の前記電子ビームの形状を整形するアパーチャと、
前記試料面上に前記電子ビームをフォーカスする対物レンズと、
前記試料面上の前記電子ビームの位置を制御する静電偏向器と、
前記静電偏向器の電極表面に活性酸素ガスを供給するための反応性ガス供給通路と、
を具備した電子ビーム照射装置において、
前記反応性ガス供給通路が、前記静電偏向器内部に設けられ、前記静電偏向器の電極表面が、導電性酸化物で覆われてなることを特徴とする電子ビーム照射装置。
前記静電偏向器の電極は、導電性酸化物からなることを特徴とする請求項４に記載の電子ビーム照射装置。
前記静電偏向器の電極は、表面が導電性酸化物で被覆された金属からなることを特徴とする請求項４に記載の電子ビーム照射装置。
前記導電性酸化物は、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化プラチナであることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の電子ビーム照射装置。