特開 2024-8831 実装基板、ブランキングアパーチャアレイチップ、ブランキングアパーチャアレイシステム及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024008831

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】実装基板、ブランキングアパーチャアレイチップ、ブランキングアパーチャアレイシステム及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240112BHJP

   H01J 37/09 20060101ALI20240112BHJP

   H01J 37/147 20060101ALI20240112BHJP

   H01J 37/30 20060101ALI20240112BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20240112BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 541W

H01L21/30 541B

H01J37/09 Z

H01J37/147 C

H01J37/30 A

H01J37/305 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070231

(22)【出願日】2023-04-21

(31)【優先権主張番号】P 2022109860

(32)【優先日】2022-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】木村 駿生

(72)【発明者】

【氏名】森田 博文

(72)【発明者】

【氏名】東矢 高尚

(72)【発明者】

【氏名】木村 隼人

(72)【発明者】

【氏名】千葉 一浩

【テーマコード（参考）】

5C101

5F056

【Ｆターム（参考）】

5C101AA27

5C101EE03

5C101EE23

5C101EE57

5C101EE66

5C101EE68

5C101EE69

5C101EE76

5C101FF02

5C101HH23

5C101HH68

5F056AA07

5F056CB05

5F056EA03

(57)【要約】

【課題】制御回路を流れる電流による磁場がビームに与える影響を抑制する。
【解決手段】本発明の一態様による実装基板は、マルチ荷電粒子ビーム照射装置に搭載され、マルチ荷電粒子ビームの各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極が設けられたブランキングアパーチャアレイチップを実装する。この実装基板は、前記マルチ荷電粒子ビームが通過する開口と、前記ブランキングアパーチャアレイチップを複数の領域に分割し、分割された領域毎に、前記ブランキング電極に制御信号を供給する複数の制御回路と、前記複数の制御回路毎に設けられ、対応する制御回路にグランド電位を供給するグランドと、を備え、各制御回路に対応するグランドが互いに電気的に分離されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチ荷電粒子ビーム照射装置に搭載され、マルチ荷電粒子ビームの各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極が設けられたブランキングアパーチャアレイチップを実装する実装基板であって、
前記マルチ荷電粒子ビームが通過する開口と、
前記ブランキングアパーチャアレイチップを複数の領域に分割し、分割された領域毎に、前記ブランキング電極に制御信号を供給する複数の制御回路と、
前記複数の制御回路毎に設けられ、対応する制御回路にグランド電位を供給するグランドと、
を備え、
各制御回路に対応するグランドが互いに電気的に分離されている、実装基板。

【請求項2】

前記実装基板の表面に、前記複数の制御回路に対応するグランドが互いに離隔して配置されており、前記グランドが離隔した部分は、前記実装基板の表面が露出した絶縁部になっている、請求項１に記載の実装基板。

【請求項3】

前記複数の制御回路及び前記絶縁部は、前記開口の中心を通り、前記実装基板の主面に対し垂直となる軸の回りに９０°又は１８０°の回転対称性を有して配置される、請求項２に記載の実装基板。

【請求項4】

前記絶縁部は、
前記開口を囲む枠状の第１絶縁部と、
前記第１絶縁部から前記実装基板の外周部に向かって放射状に延びる複数の直線状の第２絶縁部と、
を有する、請求項２に記載の実装基板。

【請求項5】

前記複数の制御回路は、前記グランドを流れるリターン電流の方向と平行になるように配置された配線を有する、請求項１に記載の実装基板。

【請求項6】

前記複数の制御回路として、第１制御回路及び第２制御回路を有し、
基板表面が露出した絶縁部により前記第１制御回路のグランドと前記第２制御回路のグランドとが電気的に分離され、
前記開口の側面には、前記絶縁部の端面を覆う５０Ω～１ＭΩの高抵抗膜が設けられている、請求項１に記載の実装基板。

【請求項7】

前記複数の制御回路として、第１制御回路及び第２制御回路を有し、
前記第１制御回路に対応する第１グランドと、前記第２制御回路に対応する第２グランドとが電気的に分離されており、
前記第１グランドは積層された複数の第１グランド層を含み、前記複数の第１グランド層同士は第１ビアを介して接続され、
前記第２グランドは積層された複数の第２グランド層を含み、前記複数の第２グランド層同士は第２ビアを介して接続され、
前記複数の第１グランド層と前記複数の第２グランド層とは離隔して配置されている、請求項１に記載の実装基板。

【請求項8】

前記実装基板の一方の面には、前記第１グランド及び前記第２グランドと電気的に分離された第３グランド層が設けられている、請求項７に記載の実装基板。

【請求項9】

前記実装基板の他方の面には、前記第１グランド層と前記第２グランド層を接続する抵抗部品が設けられている、請求項８に記載の実装基板。

【請求項10】

前記第１グランドと前記第２グランドとの間に、前記第１グランド及び前記第２グランドと電気的に分離された第３グランドが設けられており、
前記第３グランドは積層された複数の第３グランド層を含み、前記複数の第３グランド層同士は第３ビアを介して接続されている、請求項７に記載の実装基板。

【請求項11】

前記実装基板の一方の面には、前記第１グランド層と前記第２グランド層との間に前記第３グランド層が設けられており、
前記実装基板の他方の面には、前記第３グランド層が設けられており、前記第１グランド層及び前記第２グランド層は設けられていない、請求項１０に記載の実装基板。

【請求項12】

前記実装基板の前記一方の面には、前記第１グランド層と前記第３グランド層を接続する第１抵抗部品、及び前記第２グランド層と前記第３グランド層を接続する第２抵抗部品が設けられている、請求項１１に記載の実装基板。

【請求項13】

マルチ荷電粒子ビーム照射装置に搭載されるブランキングアパーチャアレイチップであって、
マルチ荷電粒子ビームの各ビームが通過するアパーチャ毎に設けられ、前記各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極と、
前記ブランキング電極に制御信号を供給する複数の制御回路と、
前記制御回路にグランド電位を供給する複数のグランドと、
を備え、
各制御回路に対応するグランドが互いに電気的に分離されている、ブランキングアパーチャアレイチップ。

【請求項14】

マルチ荷電粒子ビーム照射装置に搭載されるブランキングアパーチャアレイシステムであって、
マルチ荷電粒子ビームの各ビームが通過するアパーチャ毎に、前記各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極が設けられたブランキングアパーチャアレイチップと、
前記ブランキングアパーチャアレイチップを実装し、前記マルチ荷電粒子ビームが通過する開口が設けられた実装基板と、
を備え、
前記ブランキングアパーチャアレイチップ及び前記実装基板には、前記ブランキング電極に制御信号を供給する複数の制御回路がそれぞれ設けられており、
前記ブランキングアパーチャアレイチップ及び前記実装基板では、それぞれ、各制御回路に対応するグランドが互いに電気的に分離されている、ブランキングアパーチャアレイシステム。

【請求項15】

マルチ荷電粒子ビームを形成するビーム形成機構と、
前記マルチ荷電粒子ビームの各ビームが通過するアパーチャ毎に、前記各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極が設けられたブランキングアパーチャアレイチップと、
前記ブランキングアパーチャアレイチップを実装する請求項１に記載の実装基板と、
を備えるマルチ荷電粒子ビーム照射装置。

【請求項16】

前記ビーム形成機構、前記ブランキングアパーチャアレイチップ及び前記実装基板は電子鏡筒内に配置され、
前記実装基板は、金属製の固定部品により前記電子鏡筒に取り付けられ、
前記実装基板と前記固定部品との間に、５０Ω～１ＭΩの高抵抗板が設けられている、請求項１５に記載のマルチ荷電粒子ビーム照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、実装基板、ブランキングアパーチャアレイチップ、ブランキングアパーチャアレイシステム及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスの回路線幅はさらに微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ回路パターンを形成するための露光用マスク（ステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）を形成する方法として、優れた解像性を有する電子ビーム描画技術が用いられている。

【0003】

電子ビーム描画装置として、マルチビームを使った描画装置の開発が進められている。マルチビームを用いることで、１本の電子ビームで描画する場合に比べて多くのビームを照射できるので、スループットを大幅に向上させることができる。マルチビーム方式の描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の開口を持ったアパーチャ部材に通してマルチビームを形成し、ブランキングアパーチャアレイチップで各ビームのブランキング制御を行い、遮蔽されなかったビームが光学系で縮小され、移動可能なステージ上に載置された基板に照射される。

【0004】

ブランキングアパーチャアレイチップは複数の開口部を有する。各開口部には、各ビームのブランキング制御を行うブランカ（電極対）が設けられており、各ブランカにビームのオンオフを切り替える制御信号が与えられる。そのため、ブランキングアパーチャアレイチップを搭載する実装基板には、電流経路が複雑に配置された制御回路が組み込まれている。

【0005】

従来、制御回路を流れる電流が作る磁場の影響により、電子ビームの位置が変動するという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１－１７７２７４号公報

【特許文献2】特開２００６－３２５９５号公報

【特許文献3】特開２００１－３２０１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、制御回路を流れる電流による磁場がビームに与える影響を抑制できる実装基板、ブランキングアパーチャアレイチップ、ブランキングアパーチャアレイシステム及びマルチ荷電粒子ビーム照射装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様による実装基板は、マルチ荷電粒子ビーム照射装置に搭載され、マルチ荷電粒子ビームの各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極が設けられたブランキングアパーチャアレイチップを実装する実装基板であって、前記マルチ荷電粒子ビームが通過する開口と、前記ブランキングアパーチャアレイチップを複数の領域に分割し、分割された領域毎に、前記ブランキング電極に制御信号を供給する複数の制御回路と、前記複数の制御回路毎に設けられ、対応する制御回路にグランド電位を供給するグランドと、を備え、各制御回路に対応するグランドが互いに電気的に分離されているものである。

【0009】

本発明の一態様によるブランキングアパーチャアレイチップは、マルチ荷電粒子ビーム照射装置に搭載されるブランキングアパーチャアレイチップであって、マルチ荷電粒子ビームの各ビームが通過するアパーチャ毎に設けられ、前記各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極と、前記ブランキング電極に制御信号を供給する複数の制御回路と、前記制御回路にグランド電位を供給する複数のグランドと、を備え、各制御回路に対応するグランドが互いに電気的に分離されているものである。

【0010】

本発明の一態様によるブランキングアパーチャアレイシステムは、マルチ荷電粒子ビーム照射装置に搭載されるブランキングアパーチャアレイシステムであって、マルチ荷電粒子ビームの各ビームが通過するアパーチャ毎に、前記各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極が設けられたブランキングアパーチャアレイチップと、前記ブランキングアパーチャアレイチップを実装し、前記マルチ荷電粒子ビームが通過する開口が設けられた実装基板と、を備え、前記ブランキングアパーチャアレイチップ及び前記実装基板には、前記ブランキング電極に制御信号を供給する複数の制御回路がそれぞれ設けられており、前記ブランキングアパーチャアレイチップ及び前記実装基板では、それぞれ、各制御回路に対応するグランドが互いに電気的に分離されているものである。

【0011】

本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム照射装置は、マルチ荷電粒子ビームを形成するビーム形成機構と、前記マルチ荷電粒子ビームの各ビームが通過するアパーチャ毎に、前記各ビームのブランキング偏向を行うブランキング電極が設けられたブランキングアパーチャアレイチップと、前記ブランキングアパーチャアレイチップを実装する本発明の一態様による実装基板と、を備えるものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、制御回路を流れる電流による磁場がビームに与える影響を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係るマルチ荷電粒子ビーム描画装置の概略図である。

【図2】成形アパーチャアレイ基板の概略図である。

【図3】実装基板及びブランキングアパーチャアレイチップの概略構成図である。

【図4】回路プレーンの平面図である。

【図5】実装基板の平面図である。

【図6】（ａ）（ｂ）は実装基板の斜視図である。

【図7】実装基板の平面図である。

【図8】実装基板の平面図である。

【図9】実装基板の平面図である。

【図10】実装基板の平面図である。

【図11】実装基板の平面図である。

【図12】実装基板の平面図である。

【図13】実装基板の平面図である。

【図14】（ａ）（ｂ）は実装基板の平面図である。

【図15】実装基板の取付方法を説明する図である。

【図16】実装基板の断面図である。

【図17】ブランキングアパーチャアレイチップの断面図である。

【図18】ブランキングアパーチャアレイシステムの断面図である。

【図19】リターン電流を示す概念図である。

【図20】実装基板の断面図である。

【図21】実装基板の断面図である。

【図22】実装基板の断面図である。

【図23】実装基板の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは電子ビームに限るものでなく、イオンビーム等でもよい。

【0015】

図１は、実施形態に係る描画装置の概略構成図である。図１に示す描画装置１００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画装置１００は、電子鏡筒１０２と描画室１０３とを備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃１１１、照明レンズ１１２、成形アパーチャアレイ基板１０、ブランキングアパーチャアレイチップ３０、縮小レンズ１１５、制限アパーチャ部材１１６、対物レンズ１１７及び偏向器１１８が配置されている。

【0016】

ブランキングアパーチャアレイチップ（ＢＡＡチップ）３０は実装基板４０に実装（搭載）され、フリップチップボンディングやワイヤボンディングによりそれらが電気的に接続されている（図３参照）。実装基板４０の中央部には、電子ビーム（マルチビーム１３０Ｍ）が通過するための開口４２（図１、図３、図４参照）が形成されている。ＢＡＡチップ３０は、開口４２の上方に位置するように実装される。但し、これに限定されるものではなく、ＢＡＡチップ３０は開口４２の下方に位置するように実装されてもよい。

【0017】

描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象基板となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。また、試料１０１には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。

【0018】

図２に示すように、成形アパーチャアレイ基板１０には、縦ｍ列×横ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の開口（第１開口）１２が所定の配列ピッチで形成されている。各開口１２は、例えば共に同じ寸法形状の矩形で形成される。開口１２の形状は、円形であっても構わない。これらの複数の開口１２を電子ビーム１３０の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム１３０Ｍが形成される。

【0019】

ＢＡＡチップ３０は、成形アパーチャアレイ基板１０の下方に設けられ、成形アパーチャアレイ基板１０の各開口１２の配置位置に合わせて通過孔３２（第２開口、アパーチャ）が形成されている。ＢＡＡチップ３０には、各通過孔３２の近傍に、対となる２つのブランキング電極３４（図３参照）の組からなるブランカが配置される。ブランキング電極３４の一方はグラウンド電位で固定されており、他方をグラウンド電位と別の電位とに切り替える。

【0020】

各通過孔３２を通過する電子ビームは、ブランカに印加される電圧によってそれぞれ独立に偏向される。このように、複数のブランカが、成形アパーチャアレイ基板１０の複数の開口１２を通過したマルチビーム１３０Ｍのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。

【0021】

描画装置１００において、電子銃１１１（放出部）から放出された電子ビーム１３０は、照明レンズ１１２によりほぼ垂直に成形アパーチャアレイ基板１０全体を照明する。電子ビーム１３０が成形アパーチャアレイ基板１０の複数の開口１２を通過することによって、複数の電子ビーム（マルチビーム）１３０Ｍが形成される。マルチビーム１３０Ｍは、ＢＡＡチップ３０のそれぞれ対応するブランカのブランキング電極３４間を通過する。

【0022】

ＢＡＡチップ３０を通過したマルチビーム１３０Ｍは、縮小レンズ１１５によって、縮小され、制限アパーチャ部材１１６の中心の穴に向かって進む。ここで、ＢＡＡチップ３０のブランカによって偏向された電子ビームは、制限アパーチャ部材１１６の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材１１６によって遮蔽される。一方、ブランカによって偏向されなかった電子ビームは、制限アパーチャ部材１１６の中心の穴を通過する。ブランカのオン／オフによって、ブランキング制御が行われ、ビームのオン／オフが制御される。

【0023】

このように、制限アパーチャ部材１１６は、複数のブランカによってビームオフの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームオンになってからビームオフになるまでに形成された、制限アパーチャ部材１１６を通過したビームにより１回分のショットのビームが形成される。

【0024】

制限アパーチャ部材１１６を通過したマルチビームは、対物レンズ１１７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となる。偏向器１１８によってマルチビーム全体が同方向にまとめて偏向され、各ビームの試料１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。ＸＹステージ１０５が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従するように偏向器１１８によって制御される。

【0025】

一度に照射されるマルチビームは、理想的には成形アパーチャアレイ基板１０の複数の開口１２の配列ピッチに、上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。描画装置１００は、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行い、所望のパターンを描画する際、不要なビームはブランキング制御によりビームオフに制御される。

【0026】

ビームのオン／オフ制御のための制御信号は、実装基板４０に設けられた制御回路を介してＢＡＡチップ３０の各ブランカに供給される。例えば、実装基板４０は矩形状であり、図４に示すように、中央部の開口４２（第３開口）を挟んで一半側（図中左側）の領域に制御回路４４Ｌが設けられ、他半側（図中右側）の領域に制御回路４４Ｒが設けられる。制御回路４４Ｌ、４４Ｒは、それぞれ多層回路であり、積層された配線層及び電源プレーンを有する。図４は、実装基板４０内の配線層の平面図である。

【0027】

制御回路４４Ｌは、ＢＡＡチップ３０の左半側のブランカへの制御信号を伝送する配線が設けられる。制御回路４４Ｒは、ＢＡＡチップ３０の右半側のブランカへの制御信号を伝送する配線が設けられる。各制御回路は、ＢＡＡチップ３０の所定の領域、例えば左右に分けられた分割領域に配置されたブランカ群に対し制御信号を供給する。

【0028】

制御回路４４Ｌ、４４Ｒの配線形成領域や電源プレーンの平面視形状は、制御回路が作る磁場に依るビーム位置変動の発生を抑制するため、例えば矩形のようなシンプルな形状で構成することが好ましい。制御回路４４Ｌ、４４Ｒ内の配線２００Ｌ、２００Ｒは、制御回路が作る磁場に依るビーム位置変動の発生を抑制するため、なるべく電流の流れる方向が行きと帰りで平行になるように配置することが好ましい。ここで、「行き」は、配線２００Ｌ、２００Ｒを流れ、ＢＡＡチップ３０のブランカ群へ向かう電流に相当する。例えば、実装基板４０の左端から中央に向かって配線２００Ｌを電流が流れる。「帰り」は、グランド層を流れるリターン電流に相当する。

【0029】

本実施形態では、ベタ状（面状）のグランド電位供給層（以下、グランド又はグランド層という）が制御回路毎に電気的に分割されている。例えば、図５に示すように、制御回路４４Ｌ用のグランドＧ１と制御回路４４Ｒ用のグランドＧ２とに電気的に分割される。グランドＧ１は実装基板４０の一半側に配置され、グランドＧ２は実装基板４０の他半側に配置される。

【0030】

図１６は、図５のXVI-XVI線に沿った実装基板４０の断面図である。グランドＧ１は、複数のグランド層６１を有する。各グランド層６１はビア７１を介して接続されている。グランド層６１間には、制御回路４４Ｌを構成する回路部（上述の配線層や電源プレーン）が設けられている。同様に、グランドＧ２は、複数のグランド層６２を有する。各グランド層６２はビア７２を介して接続されている。グランド層６２間には、制御回路４４Ｒを構成する回路部（上述の配線層及び電源プレーン）が設けられている。

【0031】

グランド層６１，６２のうち、実装基板４０の表層に位置するものは、例えば金メッキで形成される。実装基板４０の基板表面に金メッキを施すことで、実装基板４０が電子ビームによって帯電することを抑制できる。グランド層６１，６２のうち、実装基板４０の内部に位置するものは、例えば銅やタングステンで形成される。

【0032】

実装基板４０の表面において、グランドＧ１とグランドＧ２は離隔しており、グランドＧ１とグランドＧ２との間は、実装基板４０の表面が露出した（実装基板材料による）絶縁部４６となっており、グランドＧ１とグランドＧ２とが電気的に分割される。ここで、電気的に分割とは、電気的に分離、又は電気的に独立ということもできる。以下の実施形態では、「電気的に分割」を単に「分割」と記載する場合もある。実装基板４０は、ＦＲ４やセラミック（Ａｌ_２Ｏ_３）等の公知の絶縁材料からなる。

【0033】

実装基板４０の内部においても、グランド層６１とグランド層６２は平面方向に離隔して配置され、電気的に分割されている。例えば、実装基板４０の表面及び内部において、グランド層６１の端部（図１６における右端部）とグランド層６２の端部（図１６における左端部）との間隔は、０．０５ｍｍ～３０ｍｍ程度となっている。

【0034】

従来、ＢＡＡチップの左右から電気信号を供給して動作制御を行っており、実装基板には、ＢＡＡチップの左側から電気信号を供給する制御回路及びＢＡＡチップの右側から電気信号を供給する制御回路の２つの制御回路が設けられ、グランドを共通にして運用していた。一方の制御回路からＢＡＡチップに供給された電流には、同じ制御回路側からグランド層へ戻る経路や他方の制御回路側からグランド層へ戻る経路など複雑な電流経路があり、複雑な磁場の分布が発生していた。

【0035】

しかし、上述のように、制御回路毎にグランドを分割することで、一方の制御回路の電流が、ＢＡＡチップ３０を介して他方の制御回路側へ流れることを防止でき、グランドＧ１，Ｇ２には、図１９に示すようなリターン電流ＲＣ１，ＲＣ２が流れる。そのため、各制御回路を流れる電流による磁場を、各制御回路に対応するグランドを流れるリターン電流による磁場でキャンセルしやすくなり、磁場によるビームへの影響を抑えることができる。

【0036】

絶縁部４６によりグランドを実装基板４０の中央部で分割すると、図６（ａ）に示すように、開口部４２の側面に、絶縁部４６（実装基板４０の絶縁材料）の端面が位置する。この場合、マルチビームが開口部４２を通過する際に、絶縁部４６が帯電し、ビームの異常偏向が発生し得る。

【0037】

このため、図６（ｂ）に示すように、絶縁部４６を高抵抗膜４８で覆うことが好ましい。高抵抗膜４８は、帯電を防止すると共に、グランドＧ１とグランドＧ２との分割を両立させるものであり、制御回路の配線材料より高抵抗、絶縁部４６（実装基板４０を構成する材料）より低抵抗であり、例えば、５０Ω以上１ＭΩ以下程度の抵抗値を有することが好ましい。高抵抗膜４８の材料は、ＣｒＮ、ＡｌＮ、ＴｉＮ、Ｐｔ、Ｔｉ等である。

【0038】

グランドは制御回路の数以上に分割されてもよい。図７はグランドを３つに分割する例を示している。制御回路４４Ｌと開口部４２との間と、制御回路４４Ｒと開口部４２との間に、実装基板４０の短手方向に延びる直線状の絶縁部４６（分割パターン）を設けて３つのグランドＧ１～Ｇ３に分割し、制御回路４４Ｌと制御回路４４Ｒとの間でグランドが共通にならないようにする。グランドＧ１が制御回路４４Ｌに対応し、グランドＧ２が制御回路４４Ｒに対応する。この構成では、実装基板４０の端面が開口部４２で露出せず、図６（ｂ）で示した高抵抗膜４８は不要である。

【0039】

また、図７に示す構成では、２つの絶縁部４６は、ＢＡＡチップ３０が設置される領域よりも外側に位置することが好ましい。言い換えれば、２つの絶縁部４６の間の領域にＢＡＡチップ３０が設置されることが好ましい。

【0040】

図８、図９に示すように、絶縁部４６を制御回路４４Ｌ、４４Ｒに近付くように折れ線状にしてもよい。絶縁部４６が直線状の場合は図１９の破線で示すような経路のリターン電流が生じ得るが、絶縁部４６を折れ線状にすることで、リターン電流の経路を、制御回路の配線方向に対し、より平行に近付けることが可能になり、ビーム位置変動の抑制効果を高めることができる。

【0041】

制御回路の数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。

【0042】

図１０は、実装基板４０に４つの制御回路４４ａ～４４ｄが設けられる例を示す。制御回路４４ａ～４４ｄは、ＢＡＡチップ３０を４分割した各分割領域のブランカ群に制御信号を供給する。

【0043】

制御回路４４ａ～４４ｄは、開口部４２の一辺と、実装基板４０の外周縁の四辺の内の一辺との間に設けられ、制御回路４４ａ～４４ｄ間でグランドが共通にならないように絶縁部によって分離される。例えば、開口部４２を囲む矩形の枠状の絶縁部４６ａと、絶縁部４６ａの角部から実装基板４０の４辺と平行に直線状に延びる絶縁部４６ｄ、４６ｅとによって、グランドが分離される。

【0044】

絶縁部４６ｄは、絶縁部４６ａの角部から図中左右方向に延びる。絶縁部４６ｅは、絶縁部４６ａの角部から図中上下方向に延びる。

【0045】

絶縁部４６ｄと、絶縁部４６ａの横線部とが同一直線上に位置する。絶縁部４６ｅと、絶縁部４６ａの縦線部とが同一直線上に位置する。

【0046】

言い換えれば、図１０では、絶縁部が格子状に形成され、制御回路４４ａ～４４ｄの各々に対応するグランドが分離されている。

【0047】

図１１に示すように、一部の制御回路（制御回路４４ａ、４４ｂ）のサイズが大きく、絶縁部を格子状に形成できない場合は、矩形の枠状の絶縁部４６ａの４つの角部から斜め方向に外周縁側へ延びる絶縁部４６ｆを形成してもよい。

【0048】

絶縁部４６ｆの一端が絶縁部４６ａの角部に接続し、絶縁部４６ｆの他端から、絶縁部４６ｄ、４６ｅがそれぞれ実装基板４０の左右方向の辺、上下方向の辺に平行に延びる。

【0049】

図１２に示すように、開口部４２を囲む矩形の枠状の絶縁部４６ａと、絶縁部４６ａの角部から実装基板４０の角部へ向かって斜め方向に直線状に延びる絶縁部４６ｂとによって、グランドが５つに分離される構成としてもよい。

【0050】

図１３は、実装基板４０に６つの制御回路４４ａ～４４ｆが設けられる例を示す。この例では、図１２に示す構成に、さらに絶縁部４６ｃが設けられている。絶縁部４６ｂ、４６ｃは、枠状の絶縁部４６ａから実装基板４０の外周部に向かって放射状に延びる。

【0051】

図１０～図１３に示す構成は、実装基板４０の平面視形状が長方形であり、複数の制御回路及び絶縁部は、開口部４２の中心を通り、実装基板４０の主面に対し垂直となる軸の回りに１８０°の回転対称性を有して配置される。

【0052】

図１４（ａ）（ｂ）に示すように、実装基板４０の平面視形状が正方形である場合、複数の制御回路及び絶縁部が、開口部４２の中心を通り、実装基板４０の主面に対し垂直となる軸の回りに９０°の回転対称性を有して配置されるようにしてもよい。

【0053】

実装基板４０の制御回路の数が、６、８、１０・・・と増加した場合でも、図１０～図１４に示す構成と同様に、開口部４２を囲む矩形の枠状の絶縁部、実装基板４０の周縁の４辺と平行に延びる絶縁部、斜め方向に延びる絶縁部等を組み合わせて、実装基板４０を設計・製造することが好ましい。

【0054】

電子ビーム描画装置では、電子ビームの安定性の観点から、グランドを電子鏡筒１０２と等電位にすることが求められる。このため、金属の固定用部品を用いて実装基板４０を電子鏡筒１０２に固定し、グランドを電子鏡筒１０２へ電気的に落とす。ただし、分割したグランド同士が電気的に接続されないように、図１５に示すように、実装基板４０と電子鏡筒１０２への固定用部品５０との間に、５０Ω～１ＭΩ程度の抵抗値を有する高抵抗板５２を設けることが好ましい。これにより、各グランドは、ある程度の抵抗値を持って電子鏡筒１０２へ接続される。また、高抵抗板５２が介在することで、分割したグランド同士が電気的に接続されて共通グランドになることを抑制できる。

【0055】

高抵抗板５２の材料は、例えばＳｉＮ又はＡｌＮ製の板や、ＡｌＮを成膜したＴｉ板を使用することが出来る。

【0056】

このように、本実施形態によれば、実装基板４０上の複数の制御回路の各々に対応するグランドを分割することで、一方の制御回路からの電流が、ＢＡＡチップを介して他方の制御回路側へ流れることを防止できる。この結果、各制御回路を流れる電流が作る磁場を、対応するグランドを流れるリターン電流による磁場でキャンセルし、電子ビームへの影響を抑えることができる。

【0057】

上記実施形態では、成形アパーチャアレイ基板１０の複数の開口１２を電子ビーム１３０の一部がそれぞれ通過することでマルチビーム１３０Ｍを形成する構成について説明したが、マルチビームの形成方法はこれに限定されず、例えば、電子ビームを放出する放出部が複数設けられたものであってもよい。

【0058】

上記実施形態では、ＢＡＡチップ及び実装基板を有するブランキングアパーチャアレイシステムが搭載される装置の一例として、マルチビーム描画装置について説明したが、これに限るものではない。例えば、パターンの欠陥を検査する検査装置等のマルチビームを照射する装置であれば、同様に搭載することができる。

【0059】

上記実施形態では、実装基板４０のグランドを分割する例について説明したが、更にＢＡＡチップ３０のグランドを分割してもよい。例えば、図１７に示すように、シリコン基板等からなるＢＡＡチップ３０の一半側には、複数のグランド層８１が設けられ、他半側には複数のグランド層８２が設けられる。各グランド層８１はビア９１を介して接続されている。また、各グランド層８２はビア９２を介して接続されている。

【0060】

複数のグランド層８１，８２のうち、表層のグランド層は、ブランキング電極３４用のグランド層である。グランド層８１間、グランド層８２間には、電源層が設けられている。

【0061】

グランド層８１とグランド層８２とは離隔して配置され、電気的に分割されている。例えば、グランド層８１は、ＢＡＡチップ３０の左半側のブランカの制御回路用であり、グランド層８２は、ＢＡＡチップ３０の右半側のブランカの制御回路用である。

【0062】

グランド層８１及びグランド層８２は、実装基板４０の異なるグランドに接続される。例えば、グランド層８１は実装基板４０のグランドＧ１に接続され、グランド層８２は実装基板４０のグランドＧ２に接続される。

【0063】

ＢＡＡチップ３０のグランド分割数と、実装基板４０のグランド分割数とは同じでもよいし、異なっていてもよい。図１８は、グランドを３分割した実装基板４０上に、チップキャリアＣを介して、グランドを２分割したＢＡＡチップ３０を設置した例を示す。

【0064】

チップキャリアＣの下面と、実装基板４０の上面とは、導電性接着剤を用いた接着や、Ａｇナノ粒子の焼結接合により固着される。実装基板４０の分割されたグランド同士が導電性接着剤により導通することを防止するために、導電性接着剤は、実装基板４０のグランド分割部（グランドを離隔している部分）を跨がないように塗布することが好ましい。

【0065】

実装基板４０のグランドは分割せず、ＢＡＡチップ３０のグランドを分割してもよい。

【0066】

図２０に示すように、実装基板４０の上面及び実装基板４０の内部では、グランドＧ１のグランド層６１とグランドＧ２のグランド層６２を離隔して配置し、実装基板４０の下面に、グランド層６１，６２とはビア接続されていない（独立した）グランド層６３を設けてもよい。グランド層６３は、実装基板４０の下面のほぼ全面に設けられている。

【0067】

このような構成にすることで、固定用部品５０（図１５参照）とグランド層６３との間の高抵抗板５２を省略することができる。

【0068】

ＢＡＡチップ３０を実装基板４０の下面側に設置する場合は、グランド層６１，６２とビア接続されないグランド層６３を、実装基板４０の上面に配置する。

【0069】

図２１に示すように、グランドをグランドＧ１～Ｇ３に３分割し、左右のグランドＧ１、グランドＧ２をそれぞれ制御回路４４Ｌ，４４Ｒに対応させた場合（図７参照）においても、実装基板４０の下面に、グランドＧ１，Ｇ２のグランド層６１，６２とはビア接続されていないグランド層６５を設けてもよい。グランドＧ３のグランド層６４は、グランド層６５とビア接続される。グランド層６５は、グランドＧ３を構成する複数のグランド層６４のうち、実装基板４０の下面に配置されるものということもできる。グランド層６５は、実装基板４０の下面のほぼ全面に設けられ、グランドＧ１，Ｇ２のグランド層６１，６２の下方の領域まで延びている。

【0070】

固定用部品５０（図１５参照）を、実装基板４０の上面のグランド層６４及び下面のグランド層６５に接触させることで、実装基板４０の上下で高抵抗板５２を省略することができる。

【0071】

図２２に示すように、実装基板４０の上面に、グランドＧ１とグランドＧ３を接続する抵抗部品５４、及びグランドＧ２とグランドＧ３を接続する抵抗部品５６を配置してもよい。抵抗部品５４，５６は、グランド間の絶縁部を跨ぐように配置される。抵抗部品５４，５６は、２００Ω～１ＭΩ程度の抵抗値を有する。抵抗部品５４，５６を、それぞれ複数個配置してもよい。

【0072】

図２０に示すグランド２分割の実装基板に対しても、グランド間を接続する抵抗部品を配置してもよい。例えば、図２３に示すように、実装基板４０の上面に、グランドＧ１とグランドＧ２を接続する抵抗部品５８を、グランド間の絶縁部を跨ぐように配置してもよい。抵抗部品５８は、２００Ω～１ＭΩ程度の抵抗値を有する。抵抗部品５８を複数個配置してもよい。

【0073】

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0074】

１０ 成形アパーチャアレイ基板
３０ ブランキングアパーチャアレイチップ
４０ 実装基板
４２ 開口
４４Ｌ、４４Ｒ 制御回路
１００ 描画装置
１０２ 電子鏡筒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】