(57)【要約】【課題】  配線基板表面に突起物の立たない構造を実現する。  【解決手段】  表面側に設けられた配線パッド１０４と、貫通孔１０５と、裏面側及び前記貫通孔の側面の少なくとも一方に電気的に接地され、第一の金属膜４０８及び第二の金属膜４０９からなるシールド電極とを備える配線基板４１０を製造する方法であって、前記貫通孔を開けるためのマスク４０７を形成する工程と、前記貫通孔を開ける工程と、前記貫通孔を開けた後、マスク４０７を付けた状態で第一の金属膜４０８を形成する工程と、マスク４０７を除去し、第一の金属膜４０８の前記配線基板の表面側での突出部分を除去した後、第二の金属膜４０９を形成する工程と、を含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側に設けられた配線パッドと、貫通孔と、裏面側及び前記貫通孔の側面の少なくとも一方に電気的に接地され、第１の金属膜および第２の金属膜からなるシールド電極とを備える配線基板を製造する方法であって、
前記貫通孔を開けるためのマスクを形成する工程と、
前記貫通孔を開ける工程と、
前記貫通孔を開けた後、前記マスクが形成された状態で前記第一の金属膜を形成する工程と、
前記マスクを除去し、前記第１の金属膜の前記配線基板の表面側での突出部分を除去した後、前記第二の金属膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする配線基板製造方法。
【請求項２】
前記配線基板は、荷電粒子線を偏向する偏向器において電圧を印加するためのものであり、前記偏向器は偏向電極対を有する電極基板を有し、前記配線パッドは、前記電極基板と前記配線基板を接合するための接続配線パッドであり、前記貫通孔は、前記電極基板の前記偏向電極対に対応する位置にあることを特徴とする、請求項１に記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記第二の金属膜は、前記第一の金属膜をシードとしてめっき法により形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の配線基板製造方法によって製造された配線基板を有する荷電粒子線偏向器を備えることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の荷電粒子線露光装置を用いて、露光対象に露光を行う工程と、露光された前記露光対象を現像する工程と、を具備することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に半導体集積回路等の露光に用いられる電子ビーム露光装置、イオンビーム露光装置等の荷電粒子線露光装置に適した配線基板の製造方法に関する。特に、複数の荷電粒子線を用いてパターン描画を行う荷電粒子線露光装置に用いる偏向器において、偏向器に電圧を印加するための配線基板の作製方法に適している。また、本発明は、荷電粒子線露光装置のほか、一般的なプリント基板の製造、特に、ＭＥＭＳ基板の製造にも適用できる。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの生産において、電子ビーム露光技術は、０．１μｍ以下の微細パターン露光を可能とするリソグラフィの有力候補として脚光を浴びており、いくつかの方式がある。例えば、いわゆる一筆書きでパターンを描画する可変矩形ビーム方式がある。しかしこれはスループットが低く量産用露光装置としては課題が多い。スループットの向上を図るものとして、ステンシルマスクに形成したパターンを縮小転写する図形一括露光方式が提案されている。この方式は、繰り返しの多い単純パターンには有利であるが、ロジック配線層等のランダムパターンではスループットの点で課題が多く、実用化に際して生産性向上の妨げが大きい。
【０００３】
これに対して、マスクを用いずに複数本の電子ビームで同時にパターンを描画するマルチビームシステムの提案がなされており、物理的なマスク作製や交換をなくし、実用化に向けて多くの利点を備えている。複数の電子ビームを用いてパターン描画を行うマルチ電子ビーム露光装置を示す例として、“安田  洋：応用物理  ６９、１１３５（１９９４）”がある。
【０００４】
マルチ電子ビーム露光装置には、複数の電子線のＯＮ／ＯＦＦを独立に制御できるシステムが不可欠である。これを具体化した例として、特願２００４−０２９６０２号に係る明細書等に示す装置がある。図４はその装置を構成するブランキングアパーチャアレイの断面図である。ブランキングアパーチャアレイは開口及び偏向電極対１０２をアレイ状に配列した電極基板１０１と、個々の電極対に電圧を印加するための配線基板１０３を有し、電極基板１０１と配線基板１０３は接続配線パッド１０４を介して接合されている。また、配線基板１０３には、偏向電極対１０２に対応する位置に貫通孔１０５が形成されている。
【０００５】
一般的に電子線を用いた装置では、電子線が通過する経路中に電荷が溜まっていると軌道が曲げられてしまい、正確な動作が出来ないという問題が度々起こる。このため、前記マルチ電子ビーム露光装置においてもチャージアップ対策が必要である。配線基板１０３においては、電気的に接地されたシールド電極１０６を有する構造が提唱されている。これは、配線基板表面の絶縁膜、及び貫通孔の側壁、配線基板裏面のシリコン表面の自然酸化膜を被覆し、チャージアップを防止するものである。
【特許文献１】特願２００４−０２９６０２号の明細書等
【非特許文献１】安田  洋：応用物理  ６９、１１３５（１９９４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
配線基板のシールド電極は、表面を覆う金属膜と、裏面、及び貫通孔の側壁を覆う金属膜とが、別の工程で形成される。この内後者の金属膜は、図５に示す製造方法により作製出来る。すなわち、マスクパターン２０２を用いてシリコンである支持基板２０１に貫通孔１０５を形成した（図５（ａ））後、配線基板の裏面から金属膜２０３をスパッタ成膜し（図５（ｂ））、その金属膜２０３をシード層として無電解めっき法により金属膜２０４を形成する（図５（ｃ））。最後に、マスクパターン２０２を除去する（図５（ｄ））。これにより、被覆対象を完全に覆い、電気的に不連続箇所の無いシールド電極を有する配線基板２０５を製造することが出来る。マスクパターン２０２を残したまま無電解めっきを行うのは、表面の接続配線パッド１０４をめっき液に曝さないためである。
【０００７】
しかしながら、上記製造方法において以下に述べる問題点が生じた。図６において、金属膜２０３は、実際にはマスクパターン２０２の側壁にも形成されており、無電解めっき法により強固な壁が形成され、マスク剥離後に突起物３０１となって残ってしまう。電極基板１０１と配線基板３０２を接合する際、この突起物３０１が偏向電極対１０２に接触し、ショートしてしまうことで電子線の偏向が出来なくなる可能性がある（図６（ｂ））。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものである。本発明の課題は、配線基板における、貫通孔の側壁、あるいは配線基板裏面にチャージアップを防止のための金属膜を形成する工程において、配線基板表面に突起物の立たない構造を実現するための製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、表面側に設けられた配線パッドと、貫通孔と、裏面側及び前記貫通孔の側面の少なくとも一方に電気的に接地され、第１の金属膜および第２の金属膜からなるシールド電極とを備える配線基板を製造する方法であって、前記貫通孔を開けるためのマスクを形成する工程と、前記貫通孔を開ける工程と、前記貫通孔を開けた後、前記マスクが形成された状態で前記第一の金属膜を形成する工程と、前記マスクを除去し、前記第１の金属膜の前記配線基板の表面側での突出部分を除去した後、前記第二の金属膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする配線基板製造方法である。この場合、前記第二の金属膜を形成する前に、前記配線パッドを覆うマスクを形成しておくことが好ましい。
【００１０】
前記配線基板は、荷電粒子線を偏向する偏向器において電圧を印加するためのものであり、前記偏向器は偏向電極対を有する電極基板を有し、前記配線パッドは、前記電極基板と前記配線基板を接合するための接続配線パッドであり、前記貫通孔は、前記電極基板の前記偏向電極対に対応する位置にあることを特徴とすることができる。前記第二の金属膜は、前記第一の金属膜をシードとしてめっき法により形成されることを特徴としてもよい。
【００１１】
本発明は、上記いずれかの特徴の１つを備える製造方法によって製造した配線基板を有する荷電粒子線偏向器を備える荷電粒子線露光装置に適用可能であり、前記荷電粒子線露光装置を用いて、露光対象に露光を行う工程と、露光された前記露光対象を現像する工程と、を具備するデバイス製造方法にも適用される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、表面に突起物の立たない構造の配線基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態として、以下に、露光装置の偏向器に用いられる配線基板の場合の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明に係る実施例１の配線基板の作製方法について、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は、シールド電極の突起物が表面に発生しない配線基板の製造方法を表した簡単なフロー図であり、一つの偏向器部分に対応する領域を拡大して図示している。配線基板４０１を構成する、支持基板２０１は、例えば３００μｍの厚みのＳｉ基板であり、表面の絶縁層４０２は、例えば４μｍの厚みであり、表面の絶縁層４０２内に構成されるＡｌによる配線層４０３は、例えば４層の多層配線であり、接続配線パッド１０４は、例えば厚さ１５μｍのＡｕバンプである。
【００１５】
（１）配線基板４０１を用意する（図１（ａ））。この基板表面にノボラック系のポジ型レジストであるＡＺＰ４９０３（クラリアントジャパン製）を例えば１７μｍの厚さで塗布して、フォトリソグラフィーを行い、ビーム開口のためのマスクパターン４０４を形成する。次に、ＣＨＦ３等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、配線層部分にビーム開口４０５を形成する（図１（ｂ））。その後、レジストを除去する。
【００１６】
（２）配線基板上に有機系のネガ型レジストであるＯＭＲ８３（東京応化工業製）を例えば１２μｍの厚さで塗布して、フォトリソグラフィーを行い、接続配線パッド（バンプ）１０４付近の領域をコーティングしたマスクパターン４０６を形成する。（図１（ｃ））。
【００１７】
（３）配線基板上にノボラック系のポジ型レジストであるＡＺ１５００、ＡＺ４６２０（クラリアントジャパン製）を複数回重ね合わせて、例えば２６μｍの厚さで塗布し、フォトリソグラフィーを行い、ビーム開口を支持基板に形成するためのマスク（マスクパターン）４０７を形成する。この時、マスク４０７の開口は、配線層部分の開口４０５よりも内側に形成される。次に、シリコンである支持基板に誘導結合型プラズマ及びＢＯＳＣＨプロセスを用いた反応性イオンエッチングを行い、ビーム開口部（貫通孔）１０５を形成する（図１（ｄ））。
【００１８】
（４）配線基板の裏面にＣｒ／Ｐｄをそれぞれ例えば１００ｎｍ／３００ｎｍの厚さで連続蒸着することにより、金属膜４０８を形成する（図１（ｅ））。
【００１９】
（５）アセトン等の有機溶剤により、ノボラック系のポジ型レジストによるマスク４０７のみを除去し、ネガ型レジストであるマスク４０６を残す。この際、金属膜４０８のうち、支持基板２０１よりも基板表側に突出している部分は除去され、支持基板２０１の裏面及び貫通孔１０５の側壁に形成された金属膜のみが残る（図１（ｆ））。
【００２０】
（６）無電解めっき法によりＰｄを例えば１．５μｍの厚さで成長させ、金属膜４０９を形成する（図１（ｇ））。その後ネガ型レジストであるマスク４０６を剥離液を用いて除去する（図１（ｈ））。シールド電極は、金属膜と４０８と金属膜４０９の複合で形成されるものとする。
【００２１】
以上のプロセスにより、本実施例における配線基板４１０を作製することができる。
本実施例中のマスク４０６とマスク４０７とは、マスク４０７のみを選択的に除去できる方法が存在し、かつマスク４０６が前記方法以外の手段で除去可能であるという条件を満たす組み合わせであれば、任意の材質を選ぶことが出来る。
【実施例２】
【００２２】
本発明に係る実施例２の配線基板の作製方法について、図２を参照しながら説明する。マスクを形成する際、材料の塗布はスピンコートによる方法が一般的であるが、この方法は、基板に貫通孔が形成された後では、貫通孔を通してマスク材料が裏面に流れ出てしまうため、用いることが出来ない。しかし、スプレーコートやフィルムレジストという手段を用いれば、貫通孔を形成した後でもマスクパターニングを行うことが出来る。図２は、その製造方法を簡単なフロー図で示したものである。
【００２３】
（１）図１（ａ）に示した配線基板４０１と同様の配線基板を用意する。この基板表面にノボラック系のポジ型レジストであるＡＺＰ４９０３（クラリアントジャパン製）を例えば１７μｍの厚さで塗布して、フォトリソグラフィーを行い、ビーム開口のための図１（ａ）に示したマスクパターン４０４と同様のマスクパターンを形成する。次に、ＣＨＦ３等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、配線層部分にビーム開口４０５を形成する。その後、レジストを除去する。
【００２４】
（２）配線基板上にノボラック系のポジ型レジストであるＡＺＰ４９０３（クラリアントジャパン製）を例えば２０μｍの厚さで塗布して、フォトリソグラフィーを行い、ビーム開口を支持基板２０１に形成するためのマスク（マスクパターン）５０１を形成する。この時、マスク５０１の開口は、配線層部分の開口４０５よりも内側に形成される。次に、シリコンである支持基板２０１に誘導結合型プラズマ及びＢＯＳＣＨプロセスを用いた反応性イオンエッチングを行い、ビーム開口部（貫通孔）１０５を形成する（図２（ａ））。
【００２５】
（３）配線基板の裏面にＣｒ／Ｐｄをそれぞれ１００ｎｍ／３００ｎｍの厚さで連続蒸着することにより、金属膜４０８を形成する（図２（ｂ））。その後、マスク５０１を除去する（図２（ｃ））。
【００２６】
（４）配線基板上にノボラック系のポジ型レジストであるＡＺＰ４３３０（クラリアントジャパン製）５０２をスプレーコーティングにより例えば３μｍの厚さで塗布して（図２（ｄ−１））、フォトリソグラフィーを行い、接続配線パッド（バンプ）付近の領域をコーティングしたマスクパターン５０４を形成する（図２（ｅ））。あるいはフィルムレジスト５０３により表面をコーティングして（図２（ｄ−２））、フォトリソグラフィーを行い、接続配線パッド（バンプ）付近の領域をコーティングしたマスクパターン５０４を形成する（図２（ｅ））。
【００２７】
（５）無電解めっき法によりＰｄを例えば１．５ｕｍの厚さで成長させ、金属膜４０９を形成する（図２（ｆ））。
【００２８】
（６）マスク５０４を除去して、図１（ｈ）に示した配線基板４１０と同様の配線基板を製造する。
【００２９】
以上のプロセスにより、本実施例における配線基板４１０を作製することができる。この方法では、２つのマスク間で除去方法等の制限がなくなるため、更に幅広い範囲の材質を選択することが出来る。
【実施例３】
【００３０】
本発明に係る実施例３の配線基板の作製方法について、図３を参照しながら説明する。配線基板の表面にも、接続配線パッド近傍を除く領域にＣｒ／Ｐｄの金属膜を形成することにより、めっきの工程にて全てのシールド電極が繋がって連続膜となり、さらに高いシールド効果を得ることが出来る。図３は、その製造方法を示した簡単なフロー図である。
【００３１】
（１）図１（ａ）に示した配線基板４０１と同様の配線基板を用意する。この基板表面にノボラック系のポジ型レジストであるＡＺＰ４９０３（クラリアントジャパン製）を例えば１７μｍの厚さで塗布して、フォトリソグラフィーを行い、ビーム開口のためのマスクパターン４０４を形成する。次に、ＣＨＦ３等のガスを用いた反応性イオンエッチングを行い、配線層部分にビーム開口４０５を形成する（図３（ａ））。その後、レジストを除去する。
【００３２】
（２）配線基板上にノボラック系のレジストであるＡＺＰ４９０３（クラリアントジャパン製）を例えば１７μｍの厚さで塗布して、フォトリソグラフィーを行い、接続配線パッド（バンプ）１０４付近の領域をコーティングしたマスクパターン６０１を形成する。次に、配線基板表面に、Ｃｒ／Ｐｄをそれぞれ例えば１５ｎｍ／５０ｎｍの厚さで連続蒸着して、金属膜６０２を形成する（図３（ａ））。
【００３３】
（３）マスクパターン６０１を除去することにより、金属膜６０２の一部分で、接続配線パッド（バンプ）１０４付近の部分をリフトオフする（図３（ｂ））。
【００３４】
（４）配線基板上にノボラック系のレジストであるＡＺＰ４９０３（クラリアントジャパン製）を例えば１７μｍの厚さで塗布して、フォトリソグラフィーを行い、金属膜６０２にビーム開口部を形成するためのマスク（マスクパターン）６０４を形成する。この時、マスク６０４の開口は、配線層部分の開口４０５よりも内側に形成される。次に、塩素やアルゴン等のガスを用いた反応性イオンエッチングにより、マスクパターン６０４の開口部のＣｒ／Ｐｄをエッチングする（図３（ｃ））。
【００３５】
（５）配線基板上に有機系のネガ型レジストであるＯＭＲ８３（東京応化工業製）を例えば１２μｍの厚さで塗布してフォトリソグラフィーを行い、接続配線パッド（バンプ）付近の領域をコーティングしたマスクパターン４０６を形成する。（図３（ｄ））。
【００３６】
（６）配線基板上にノボラック系のポジ型レジストであるＡＺ１５００、ＡＺ４６２０（クラリアントジャパン製）を複数回重ね合わせて例えば２６μｍの厚さで塗布して、フォトリソグラフィーを行い、ビーム開口を支持基板に形成するためのマスク（マスクパターン）４０７を形成する。この時、マスク４０７の開口は、配線層部分の開口４０５よりも内側に形成される。次に、シリコンである支持基板２０１に誘導結合型プラズマ及びＢＯＳＣＨプロセスを用いた反応性イオンエッチングを行い、ビーム開口部（貫通孔）１０５を形成する（図３（ｅ））。
【００３７】
（７）配線基板の裏面及びビーム開口部１０５の側壁に、Ｃｒ／Ｐｄをそれぞれ例えば１００ｎｍ／３００ｎｍの厚さで連続蒸着することにより、金属膜４０８を形成する（図３（ｆ））。
【００３８】
（８）アセトン等の有機溶剤により、ノボラック系のポジ型レジストによるマスク４０７のみ除去し、ネガ型レジストであるマスク４０６を残す。この際、金属膜４０８のうち、支持基板２０１よりも基板表側に突出している部分は除去され、支持基板の裏面及び貫通孔の側壁に形成された金属膜のみが残る（図３（ｇ））。
【００３９】
（９）無電解めっき法によりＰｄを例えば１．５ｕｍの厚さで成長させ、金属膜６０５を形成する（図３（ｈ））。金属膜６０５は、金属膜６０２と金属膜４０８の両方の上に形成され、金属膜６０５を介して金属膜６０２と金属膜４０８が導通し、全ての領域を繋ぐ一体のシールド電極となる。その後ネガ型レジストであるマスク４０６を剥離液を用いて除去する（図３（ｉ））。
【００４０】
以上のプロセスにより、本実施例における配線基板６０６を作製することができる。この方法では、接続配線パッド近傍を除く、ビームから見える領域全てを連続膜として被覆するシールド電極を形成することができ、より高いシールド効果を得ることが出来る。
【実施例４】
【００４１】
次に、本発明の実施例４として、上記実施例に係る配線基板を有する偏向器を備えた露光装置を利用して半導体デバイスを製造するための製造プロセスを説明する。図７は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（ＥＢデータ変換）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。
【００４２】
一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記露光制御データが入力された露光装置とウエハを用い、リソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。
【００４３】
上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに焼付け露光する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例１に係る配線基板の貫通孔の側壁、及び裏面に金属膜を形成する工程において、金属膜の突起物を配線基板表面に発生させないための製造方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係る配線基板の貫通孔の側壁、及び裏面に金属膜を形成する工程において、金属膜の突起物を配線基板表面に発生させないための製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例３に係る配線基板の貫通孔の側壁、及び裏面に金属膜を形成する工程において、金属膜の突起物を配線基板表面に発生させず、かつ配線基板表面に金属膜を形成し、全ての金属膜が繋がって連続膜として形成されるための製造方法を示す断面図である。
【図４】従来例におけるマルチ電子ビーム露光装置に用いられるブランカーアレイの断面図である。
【図５】従来例における、配線基板の貫通孔の側壁、及び裏面に金属膜を形成する製造方法を示す断面図である。
【図６】配線基板の貫通孔の側壁、及び裏面に金属膜を形成する製造方法にて、金属膜の突起物が配線基板表面に発生するメカニズムを示した断面図である。
【図７】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０１：電極基板、１０２：偏向電極対、１０３：配線基板、１０４：接続配線パッド、１０５：貫通孔、１０６：シールド電極、２０１：支持基板、２０２：マスクパターン、２０３：金属膜、２０４：金属膜、２０５：配線基板、３０１：突起物、３０２：配線基板、４０１：配線基板、４０２：絶縁層、４０３：配線層、４０４：マスクパターン、４０５：ビーム開口、４０６：マスクパターン、４０７：マスク、４０８：金属膜、４０９：金属膜、４１０：配線基板、５０１：マスク、５０２：ポジ型レジスト、５０３：フィルムレジスト、５０４：マスクパターン、６０１：マスクパターン、６０２：金属膜、６０４：マスク、６０５：金属膜、６０６：配線基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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