JP2002208357A - Beam emitting unit, fine processing method and device - Google Patents

Beam emitting unit, fine processing method and device

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JP2002208357A
JP2002208357A JP2001003679A JP2001003679A JP2002208357A JP 2002208357 A JP2002208357 A JP 2002208357A JP 2001003679 A JP2001003679 A JP 2001003679A JP 2001003679 A JP2001003679 A JP 2001003679A JP 2002208357 A JP2002208357 A JP 2002208357A
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JP
Japan
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needle
electrode
molecular
molecular species
distal end
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JP2001003679A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Watanabe
正夫 渡辺
Koji Ueda
耕司 上田
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Advantest Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously emit molecular beam that makes fine processing of the processed object by generating from the liquid molecular species by tunnel effect. SOLUTION: Liquid molecular species 103 is supplied to the top end on the top side of a needle member 211 that is provided vertically and, by giving potential difference on this, molecular beam is generated by tunnel effect. As the needle member 211 and liquid molecular species 103 are heated and increased in temperature by the heater member 208, the liquid molecular species 103 moves smoothly from the top end at the bottom to the top end at the top side of the needle member 211, and the molecular beam can be emitted continuously.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、分子ビームを出射
するビーム出射ユニットと、分子ビームにより多層基板
などの加工対象にスルーホールなどを微細加工する微細
加工方法および装置と、に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam emitting unit for emitting a molecular beam, and a fine processing method and apparatus for finely processing a through-hole or the like in a processing target such as a multilayer substrate using the molecular beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、加工対象の物性などに対応して各
種の微細加工が実施されており、例えば、多層基板にス
ルーホールを形成することがある。このようなスルーホ
ールは内面がメッキされて電路に利用されるため、その
内面は円滑に形成されている必要がある。
2. Description of the Related Art At present, various types of fine processing are performed in accordance with the physical properties of a processing object. For example, through holes may be formed in a multilayer substrate. Since the inner surface of such a through-hole is plated and used for an electric circuit, the inner surface must be formed smoothly.

【0003】しかし、多層基板は金属や樹脂やガラスな
どのように物性が相違する複数の部材が積層されている
ため、そこに内面が円滑な微細なスルーホールを形成す
ることは容易ではない。このため、多層基板にスルーホ
ールを形成する場合、現在では微細加工用の特殊なドリ
ル装置が利用されている。
However, since a multi-layer substrate is formed by laminating a plurality of members having different physical properties, such as metal, resin, and glass, it is not easy to form fine through holes having smooth inner surfaces therein. For this reason, when forming a through hole in a multilayer substrate, a special drill device for fine processing is currently used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ドリルでは必
然的に一回で一個の孔しか形成できないが、現在では一
個の多層基板に数千個のスルーホールを形成することも
多々ある。しかも、ドリルは数百回程度の使用で交換す
る必要があるため、一個の多層基板の加工に数時間が必
要なこともある。
However, a drill can inevitably form only one hole at a time, but at present, there are often thousands of through holes formed in a single multilayer substrate. Moreover, since the drill needs to be replaced after being used several hundred times, it may take several hours to process one multi-layer substrate.

【0005】さらに、現在では多層基板に直径が“φ0.
1(mm)”で深さが“4.0(mm)”のスルーホールを形成する
ようなことが要求されつつあるが、これをドリルで実現
することは困難である。また、ドリルでは必然的に特定
サイズの丸孔しか形成することができず、微細な矩形孔
を形成するようなことは困難である。
Further, at present, the diameter of a multilayer substrate is "φ0.
It is required to form a through hole with a depth of “1 (mm)” and a depth of “4.0 (mm)”, but it is difficult to achieve this with a drill. Only a round hole of a specific size can be formed, and it is difficult to form a fine rectangular hole.

【0006】現在、ドリルより微細な加工が可能な手法
としては、収束イオンビーム(FIB:Forcus Ion-Bea
m)法がある。収束イオンビーム法では、高電場によりガ
リウム等の金属原子からイオンを発生させ、このイオン
を電子光学的に収束させるとともに走査させて加工対象
に衝突させるので、このイオン衝突の物理エネルギによ
り加工対象をnmレベルで微細加工することができる。
At present, as a method capable of processing finer than a drill, a focused ion beam (FIB: Forcus Ion-Bea) is used.
m) There is a law. In the focused ion beam method, ions are generated from metal atoms such as gallium by a high electric field, and the ions are converged electron-optically and scanned to collide with the object to be processed. Fine processing can be performed at the nm level.

【0007】しかし、収束イオンビーム法を実現する微
細加工装置は、光学系や走査系の構造が複雑で巨大であ
り、一個の孔を形成する構造しか実現できない。また、
その加工サイズが微細すぎるため、直径が“φ0.1(m
m)”のスルーホールを形成するには多大な時間が必要と
なる。さらに、収束イオンビーム法では、イオンの衝突
エネルギしか加工に利用しないため、エネルギ効率が良
好でなく迅速な加工が困難である。
However, a microfabrication apparatus for realizing the focused ion beam method has a complicated and huge structure of an optical system and a scanning system, and can realize only a structure in which one hole is formed. Also,
The diameter is “φ0.1 (m
m) ”requires a great deal of time to form a through hole. Further, in the focused ion beam method, only the collision energy of ions is used for processing, so that energy efficiency is not good and rapid processing is difficult. is there.

【0008】例えば、イオンの化学反応を利用した加工
方法としては、反応性イオンエッチング(RIE:React
ive Ion Etching)法がある。この反応性イオンエッチン
グ法では、加工対象と化学反応するCF4等の簡単な構
造の分子を36(MHz)程度の高周波電場でイオン化させ、
このイオンを静電界により加工対象に衝突させて物理エ
ネルギと化学反応とで加工を実行する。しかし、この反
応性イオンエッチング法では、加工対象の表面を広範囲
にエッチングすることしかできず、加工対象に微細孔を
形成することはできない。
For example, as a processing method utilizing a chemical reaction of ions, reactive ion etching (RIE: React
ive Ion Etching) method. In this reactive ion etching method, molecules of a simple structure such as CF 4 that chemically react with a processing target are ionized by a high-frequency electric field of about 36 (MHz),
The ions collide with the object to be processed by the electrostatic field, and the processing is performed by physical energy and chemical reaction. However, this reactive ion etching method can only etch a surface of a processing target in a wide range, and cannot form a fine hole in the processing target.

【0009】本発明は上述のような課題に鑑みてなされ
たものであり、多層基板などの加工対象にも多数の微細
加工を迅速に実行できる分子ビームを出射するビーム出
射ユニット、多層基板などの加工対象にも多数の微細加
工を迅速に実行できる微細加工方法および装置、の少な
くとも一つを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made in consideration of the above-described problems. It is an object of the present invention to provide at least one of a fine processing method and an apparatus capable of rapidly executing a large number of fine processings on a processing target.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のビーム出射ユニ
ットは、本体ハウジング、針状部材、引出電極、加速電
極、ヒータ部材、を具備している。本体ハウジングは絶
縁性であり、針状部材と引出電極と加速電極とヒータ部
材とを各々所定の位置に保持している。針状部材は、導
電性で先鋭に形成されており、軸心方向が上下方向と略
平行となるように支持されて下側の末端部分から上側の
先端部分まで液体の分子種が供給される。引出電極は、
針状部材の先端部分を包囲しており、印加される負極の
電圧で分子種からトンネル効果により分子ビームを発生
させる。加速電極は引出電極より針状部材の先端方向に
位置しており、印加される負極の電圧で分子ビームを加
速する。ヒータ部材は、少なくとも針状部材の末端部分
に位置する分子種を昇温させ、この昇温により分子種を
針状部材の末端部分から先端部分まで移動させる。
The beam emitting unit according to the present invention includes a main body housing, a needle-like member, an extraction electrode, an acceleration electrode, and a heater member. The main body housing is insulative, and holds the needle member, the extraction electrode, the acceleration electrode, and the heater member at predetermined positions. The needle-shaped member is formed so as to be conductive and sharp, and is supported so that the axial direction is substantially parallel to the up-down direction, and the liquid molecular species is supplied from the lower end portion to the upper end portion. . The extraction electrode
It surrounds the tip portion of the needle-like member, and generates a molecular beam by a tunnel effect from molecular species at an applied negative voltage. The acceleration electrode is located closer to the tip of the needle member than the extraction electrode, and accelerates the molecular beam with the applied negative electrode voltage. The heater member raises the temperature of at least the molecular species located at the terminal portion of the needle-like member, and moves the molecular species from the terminal portion to the distal end portion of the needle-like member by this temperature rise.

【0011】従って、本発明のビーム出射ユニットは、
分子種から発生させた分子ビームを上方に出射するの
で、ここに加工対象の加工箇所を位置させると微細加工
される。このとき、少なくとも針状部材の末端部分に位
置する分子種をヒータ部材が昇温させるので、液体の分
子種が針状部材の下側の末端部分から上側の先端部分ま
で移動することになり、この針状部材の先端部分から分
子ビームが連続的に出射される。
Therefore, the beam emitting unit according to the present invention comprises:
Since the molecular beam generated from the molecular species is emitted upward, fine processing is performed when a processing location to be processed is positioned here. At this time, since the heater member raises the temperature of the molecular species located at least in the end portion of the needle-shaped member, the molecular species of the liquid moves from the lower end portion of the needle-shaped member to the upper end portion, A molecular beam is continuously emitted from the tip of the needle-shaped member.

【0012】また、本発明の他の態様としては、ヒータ
部材が針状部材を昇温することにより、ヒータ部材によ
り針状部材の末端部分に位置する液体の分子種が所定温
度まで昇温され、針状部材の末端部分から先端部分まで
移動する過程でも所定温度に維持される。
In another aspect of the present invention, the heater member raises the temperature of the needle-shaped member, so that the molecular species of the liquid located at the end of the needle-shaped member is raised to a predetermined temperature by the heater member. The temperature is maintained at a predetermined value even in the process of moving from the distal end portion to the distal end portion of the needle-shaped member.

【0013】また、針状部材の表面に末端部分から先端
部分まで連通する凹溝が形成されており、ヒータ部材は
貫通孔が形成されている平板状の抵抗体からなる。この
ヒータ部材の貫通孔に針状部材が装着されているので、
この針状部材の凹溝の内面とヒータ部材の貫通孔の内面
とに間隙が形成されている。
Further, a concave groove communicating from the distal end portion to the distal end portion is formed on the surface of the needle-like member, and the heater member is formed of a flat resistor having a through-hole formed therein. Since the needle-shaped member is mounted in the through hole of this heater member,
A gap is formed between the inner surface of the concave groove of the needle-like member and the inner surface of the through hole of the heater member.

【0014】この場合、液体の分子種が針状部材の凹溝
の内部を毛細管現象により移動し、途中のヒータ部材の
位置では、その貫通孔の内面と凹溝の内面との間隙を移
動するので、針状部材の下側の末端部分から上側の先端
部分まで液体の分子種が供給される。
In this case, the molecular species of the liquid moves inside the concave groove of the needle-shaped member by capillary action, and at the position of the heater member in the middle, moves through the gap between the inner surface of the through hole and the inner surface of the concave groove. Therefore, the molecular species of the liquid is supplied from the lower end portion to the upper end portion of the needle-shaped member.

【0015】また、針状部材の表面に末端部分から先端
部分まで連通する凹溝が形成されており、貫通孔が形成
されている平板状の導電体で接地電位に維持される末端
電極が形成されている。この末端電極の貫通孔に針状部
材が装着されているので、この針状部材の凹溝の内面と
末端電極の貫通孔の内面とに間隙が形成されている。
Further, a concave groove communicating from the distal end portion to the distal end portion is formed on the surface of the needle-like member, and a terminal electrode which is maintained at the ground potential is formed by a plate-like conductor having a through hole formed therein. Have been. Since the needle-like member is mounted in the through-hole of the terminal electrode, a gap is formed between the inner surface of the concave groove of the needle-like member and the inner surface of the through-hole of the terminal electrode.

【0016】この場合、末端電極とともに接地電位に維
持される針状部材と引出電極とが所定の電位差を発生す
る。液体の分子種が針状部材の凹溝の内部を毛細管現象
により移動し、途中の末端電極の位置では、その貫通孔
の内面と凹溝の内面との間隙を移動するので、針状部材
の下側の末端部分から上側の先端部分まで液体の分子種
が供給される。
In this case, a predetermined potential difference is generated between the extraction electrode and the needle-like member maintained at the ground potential together with the terminal electrode. The molecular species of the liquid moves inside the concave groove of the needle-like member by capillary action, and at the position of the terminal electrode on the way, it moves in the gap between the inner surface of the through hole and the inner surface of the concave groove, so that the needle-like member Liquid molecular species are supplied from the lower end portion to the upper end portion.

【0017】また、針状部材の表面がアルカリ金属でコ
ーティングされていることにより、針状部材の表面の仕
事関数が微少なので、針状部材の表面と液体の分子種と
の親和性が高い。
Further, since the surface of the needle-shaped member is coated with an alkali metal, the work function of the surface of the needle-shaped member is very small, so that the affinity between the surface of the needle-shaped member and the molecular species of the liquid is high.

【0018】また、加速電極より上側に位置する下部電
極が接地電位に維持され、この下部電極より上側に位置
する中央電極に負極の電圧が印加され、この中央電極よ
り上側に位置する上部電極が接地電位に維持され、この
上部電極の貫通孔で分子ビームを所定のビーム形状に成
形される。
A lower electrode located above the accelerating electrode is maintained at the ground potential, a negative electrode voltage is applied to a central electrode located above this lower electrode, and an upper electrode located above this central electrode is The molecular beam is maintained at the ground potential, and is shaped into a predetermined beam shape through the through hole of the upper electrode.

【0019】この場合、下部電極と中央電極と上部電極
とが電子光学効果を発生するので、拡散されて出射され
る分子ビームが平行ビームに収束される。さらに、上部
電極の貫通孔からは所定のビーム形状に成形された分子
ビームが出射されるので、加工対象の加工箇所には所定
のビーム形状の平行ビームからなる分子ビームが照射さ
れる。
In this case, since the lower electrode, the center electrode, and the upper electrode generate an electro-optical effect, the diffused and emitted molecular beam is converged into a parallel beam. Further, since a molecular beam shaped into a predetermined beam shape is emitted from the through hole of the upper electrode, a processing target portion to be processed is irradiated with a molecular beam formed of a parallel beam having a predetermined beam shape.

【0020】また、少なくとも引出電極は針状部材の先
端部分を包囲する貫通孔が形成された平板状の導電体か
らなり、少なくとも加速電極は枠体に導電性の細線が張
架された網状部材からなる。この場合、針状部材から出
射された直後の拡散しがちな分子ビームに加速電極の網
状部材が全体的に電位差を作用させ、網状部材からなる
加速電極は分子ビームとの衝突が最小限となる。
Further, at least the extraction electrode is made of a plate-like conductor having a through hole surrounding the tip of the needle-like member, and at least the acceleration electrode is a net-like member having a conductive thin wire stretched over a frame. Consists of In this case, the mesh member of the accelerating electrode causes a potential difference as a whole to act on the molecular beam that tends to diffuse immediately after being emitted from the needle member, and the accelerating electrode formed of the mesh member minimizes collision with the molecular beam. .

【0021】本発明の微細加工装置は、本発明の多数の
ビーム出射ユニット、部材配列手段、対象保持手段、分
子供給手段、真空排気手段、電圧印加手段、電力供給手
段、を具備している。
The microfabrication apparatus of the present invention comprises a number of beam emitting units of the present invention, member arrangement means, object holding means, molecule supply means, evacuation means, voltage application means, and power supply means.

【0022】部材配列手段は、多数のビーム出射ユニッ
トを針状部材の末端部分が下側に位置して先端部分が上
側に位置する状態で加工対象の加工箇所に対応して前後
左右に配列して保持し、対象保持手段は、配列された多
数のビーム出射ユニットの先端部分と対向する位置に加
工対象を保持する。分子供給手段は、多数のビーム出射
ユニットの各々の針状部材の末端部分を液体の分子種に
浸漬させ、真空排気手段は、少なくともビーム出射ユニ
ットと加工対象との位置を真空状態とする。電圧印加手
段は、多数のビーム出射ユニットの各々の引出電極に針
状部材より高圧の負極の電圧を印加するとともに加速電
極に引出電極より高圧の負極の電圧を印加するので、こ
れでトンネル効果により多数のビーム出射ユニットの各
々の先端部分から分子ビームが上方に出射され、この多
数の分子ビームが加工対象の多数の加工箇所に個々に衝
突する。電力供給手段は、多数のビーム出射ユニットの
各々のヒータ部材に電力を供給するので、これで液体の
分子種が多数のビーム出射ユニットの各々で針状部材の
末端部分から先端部分で順次供給されることになり、多
数のビーム出射ユニットから分子ビームが連続的に出射
される。
The member arranging means arranges a large number of beam emitting units in front, rear, left and right corresponding to a processing portion to be processed in a state where the end portion of the needle-shaped member is located on the lower side and the tip end portion is located on the upper side. The object holding means holds the object to be processed at a position facing the tip portions of a number of the arranged beam emitting units. The molecule supply means immerses the end portions of the needle-shaped members of each of the plurality of beam emission units in the molecular species of the liquid, and the evacuation means evacuates at least the positions of the beam emission unit and the object to be processed. The voltage applying means applies a negative electrode voltage higher than the needle-shaped member to each extraction electrode of a number of beam emission units and a negative electrode voltage higher than the extraction electrode to the accelerating electrode. A molecular beam is emitted upward from each of the tip portions of the multiple beam emitting units, and the multiple molecular beams individually collide with multiple processing locations to be processed. Since the power supply means supplies power to each heater member of the multiple beam output units, the molecular species of the liquid are sequentially supplied from the distal end portion to the distal end portion of the needle-like member in each of the multiple beam output units. In other words, molecular beams are continuously emitted from a number of beam emission units.

【0023】また、本発明の微細加工装置の他の態様と
しては、電圧印加手段は、針状部材を接地させ、分子種
にトンネル効果を作用させる電位差を針状部材と引出電
極とに発生させ、分子種のトンネル効果により発生する
分子ビームを加速する電位差を引出電極と加速電極とに
発生させ、電力供給手段は、針状部材の末端部分から先
端部分まで移動する温度まで分子種を昇温する電力をヒ
ータ部材に供給する。
In another aspect of the microfabrication apparatus of the present invention, the voltage applying means causes the needle-like member to be grounded, and generates a potential difference between the needle-like member and the extraction electrode to cause a tunnel effect on molecular species. The potential difference that accelerates the molecular beam generated by the tunnel effect of the molecular species is generated between the extraction electrode and the accelerating electrode, and the power supply means raises the molecular species to a temperature at which it moves from the distal end to the distal end of the needle-shaped member. Is supplied to the heater member.

【0024】この場合、所定の電力により分子種が針状
部材の末端部分から先端部分まで供給され、この針状部
材の先端部分の分子種が引出電極との所定の電位差によ
り分子ビームを発生し、この分子ビームが加速電極との
所定の電位差により加速される。
In this case, the molecular species is supplied from the distal end to the distal end of the needle-like member by a predetermined electric power, and the molecular species at the distal end of the needle-like member generates a molecular beam by a predetermined potential difference from the extraction electrode. This molecular beam is accelerated by a predetermined potential difference from the acceleration electrode.

【0025】また、分子種は、発生する分子ビームが加
工対象と反応する物質からなることにより、分子種から
発生する分子ビームが加工対象と反応するので、この加
工対象は分子ビームの衝突の物理的作用と反応の化学的
作用との両方で掘削される。
In addition, since the molecular species generated by the molecular beam is made of a substance that reacts with the object to be processed, the molecular beam generated from the molecular species reacts with the object to be processed. Drilling is done both by chemical action and by chemical action.

【0026】また、分子種は、分子中に15個の炭素原
子と所定個数の弗素とを内包した絶縁性で不活性のフロ
ロカーボン液体からなることにより、このフロロカーボ
ン液体は絶縁性なので針状部材と引出電極とを短絡させ
ることがなく、液体状態では不活性なので針状部材など
を腐食することもなく、表面張力が低く浸透性が高いの
で針状部材の末端部分から先端部分まで良好に移動し、
蒸気圧が低いので真空中でも液体状態を安定に維持す
る。
The molecular species is composed of an insulating and inert fluorocarbon liquid containing 15 carbon atoms and a predetermined number of fluorine in the molecule. Since this fluorocarbon liquid is insulative, it is used as a needle-like member. It does not short-circuit with the extraction electrode, is inactive in the liquid state, does not corrode the needle-shaped member, etc., and has a low surface tension and high permeability, so it moves well from the end to the tip of the needle-shaped member. ,
Since the vapor pressure is low, the liquid state is stably maintained even in a vacuum.

【0027】なお、本発明で云う各種手段は、その機能
を実現するように形成されていれば良く、例えば、所定
の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がプ
ログラムにより付与されたコンピュータ、プログラムに
よりコンピュータの内部に実現された所定の機能、これ
らの組み合わせ、等を許容する。
The various means referred to in the present invention are only required to be formed so as to realize their functions. For example, dedicated hardware for performing predetermined functions, a computer provided with predetermined functions by a program, etc. , Predetermined functions realized inside the computer by the program, combinations thereof, and the like.

【0028】また、アルカリ金属としては、一価や二価
の“+”となる1A族や2A族の元素などが好適であ
り、例えば、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マグ
ネシウム、等を許容する。また、分子中に15個の炭素
原子と所定個数の弗素とを内包した絶縁性で不活性のフ
ロロカーボン液体としては、例えば、住友3M製の“F
C−70”なるフロリナートがある。
The alkali metal is preferably a monovalent or divalent “+” element of group 1A or 2A, for example, potassium, calcium, sodium, magnesium, and the like. Examples of the insulating and inert fluorocarbon liquid containing 15 carbon atoms and a predetermined number of fluorine in the molecule include "F" manufactured by Sumitomo 3M.
C-70 "Florinert.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図面を参
照して以下に説明する。本実施の形態の微細加工装置1
00は、図6に示すように、分子供給手段として真空容
器からなる本体ハウジング101を具備しており、この
本体ハウジング101の内部下方に部材配列手段である
平板状の一個の通電ユニット102が固定されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fine processing apparatus 1 of the present embodiment
00, as shown in FIG. 6, has a main body housing 101 composed of a vacuum vessel as a molecule supply means, and a single plate-shaped energizing unit 102 as a member arrangement means is fixed below the main body housing 101. Have been.

【0030】本体ハウジング101は、液体の分子種1
03を貯留する形状に形成されており、一個の通電ユニ
ット102には、多数のビーム出射ユニット104と多
数のダミーユニット105とが交換自在に装着されてい
る。ビーム出射ユニット104とダミーユニット105
とは、通電ユニット102に二次元状に配列されてお
り、その下端部分は本体ハウジング101に貯留された
分子種103に浸漬されている。
The main body housing 101 is a liquid molecular species 1
03 is formed in a shape for storing the same, and a plurality of beam emitting units 104 and a number of dummy units 105 are interchangeably mounted on one energizing unit 102. Beam emitting unit 104 and dummy unit 105
Is arranged two-dimensionally in the energizing unit 102, and the lower end portion is immersed in the molecular species 103 stored in the main body housing 101.

【0031】より詳細には、通電ユニット102は、図
5に示すように、“25(kV/mm)”程度の絶縁耐圧のフ
ァインセラミック製の絶縁本体110を具備しており、
この絶縁本体110には、上面が開口した複数の空隙1
11が形成されている。これらの空隙111は、左右方
向に一次元状に各々連通した凹部として形成されてお
り、前後方向に複数が配列されている。また、絶縁本体
110の底板には、複数の空隙111ごとにスリット状
の貫通孔117が個々に形成されており、この貫通孔1
17が本体ハウジング101に貯留された分子種103
より下方に位置している。
More specifically, as shown in FIG. 5, the energizing unit 102 includes a fine ceramic insulating body 110 having a dielectric strength of about 25 (kV / mm).
In the insulating body 110, a plurality of gaps 1 each having an open upper surface are provided.
11 are formed. These voids 111 are formed as concave portions communicating with each other one-dimensionally in the left-right direction, and a plurality of these are arranged in the front-rear direction. Further, in the bottom plate of the insulating main body 110, slit-shaped through holes 117 are individually formed for each of the plurality of gaps 111.
17 is the molecular species 103 stored in the main body housing 101
It is located below.

【0032】通電ユニット102では、水平方向に連続
する形状の金属配線が絶縁本体110に内蔵されてお
り、これらの金属配線により空隙111の前面と後面と
に露出した第一から第七通電電極121〜127が形成
されている。第一通電電極121は空隙111の下方に
位置しており、第七通電電極127は空隙111の上方
に位置している。
In the energizing unit 102, metal wires having a shape continuous in the horizontal direction are built in the insulating body 110, and the first to seventh current-carrying electrodes 121 exposed on the front and rear surfaces of the gap 111 by these metal wires. To 127 are formed. The first energizing electrode 121 is located below the gap 111, and the seventh energizing electrode 127 is located above the gap 111.

【0033】ビーム出射ユニット104とダミーユニッ
ト105とは、図5に示すように、同一の外形として上
下方向にスライド自在な直方体状に形成されており、通
電ユニット102のスリット状の空隙111に上下方向
に交換自在に装着されている。
As shown in FIG. 5, the beam emitting unit 104 and the dummy unit 105 are formed in a rectangular parallelepiped shape having the same outer shape and slidable in the vertical direction. It is mounted interchangeably in the direction.

【0034】前述のように通電ユニット102の複数の
空隙111は左右方向に連通するスリット状に各々形成
されて前後方向に配列されているので、そこに装着され
た直方体状のビーム出射ユニット104とダミーユニッ
ト105とは、前後左右に配列されている。
As described above, the plurality of cavities 111 of the power supply unit 102 are formed in slits communicating in the left-right direction, and are arranged in the front-rear direction. The dummy units 105 are arranged in front, rear, left and right.

【0035】ビーム出射ユニット104は、図1および
図2に示すように、ファインセラミック製の本体フレー
ム200を具備しており、この本体フレーム200は、
例えば、上下方向の全長が“25(mm)”程度で前後左右の
幅が“2.0(mm)”程度の直方体状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the beam emitting unit 104 has a main frame 200 made of fine ceramics.
For example, it is formed in a rectangular parallelepiped shape having a total length of about 25 (mm) in the vertical direction and a width of about 2.0 (mm) in front, rear, left and right.

【0036】ビーム出射ユニット104の本体フレーム
200には、末端電極201、引出電極202、加速電
極203、収束電極204の下部電極205と中央電極
206と上部電極207、ヒータ部材208、が装着さ
れており、これらは前後端面が本体フレーム200の前
後両面に露出している。
A lower electrode 205, a center electrode 206, an upper electrode 207, and a heater member 208 of a terminal electrode 201, an extraction electrode 202, an acceleration electrode 203, and a focusing electrode 204 are mounted on a main body frame 200 of the beam emission unit 104. These have front and rear end surfaces exposed on both front and rear surfaces of the main body frame 200.

【0037】ヒータ部材208は、カーボングラファイ
トにより“1.0(mm)”程度の板厚の平板状に形成されて
おり、上下方向に連通する真円の貫通孔209が中心に
形成されている。末端電極201は、真鍮などの金属に
よりヒータ部材208と同一形状に形成されており、こ
のヒータ部材208の上面に一体に装着されている。こ
れでヒータ部材208と末端電極201との貫通孔20
9は連通しているので、ここに導電性の先鋭な針状部材
である金属針211が装着されている。
The heater member 208 is formed of carbon graphite into a flat plate having a thickness of about “1.0 (mm)”, and is formed at the center with a perfect circular through hole 209 communicating vertically. The terminal electrode 201 is formed of a metal such as brass in the same shape as the heater member 208, and is integrally mounted on the upper surface of the heater member 208. Thus, the through hole 20 between the heater member 208 and the terminal electrode 201 is formed.
Since 9 communicates, a metal needle 211 which is a conductive sharp needle-like member is mounted here.

【0038】この金属針211は、例えば、タングステ
ンで形成されており、表面がアルカリ金属でコーティン
グされている。この金属針211は、特定の液体が物性
により重力に相反して下方の末端部分から上方の先端部
分まで移動する“7.5(mm)”程度の全長に形成されてお
り、図3に示すように、断面形状は基本的に真円である
が、表面に末端部分から先端部分まで連通する微細な凹
溝212が形成されている。
The metal needle 211 is made of, for example, tungsten, and its surface is coated with an alkali metal. The metal needle 211 is formed to have a total length of about 7.5 (mm) in which a specific liquid moves from a lower end portion to an upper end portion in opposition to gravity due to physical properties, as shown in FIG. The cross-sectional shape is basically a perfect circle, but a fine concave groove 212 communicating from the distal end portion to the distal end portion is formed on the surface.

【0039】一方、この金属針211が装着されている
ヒータ部材208と末端電極201との貫通孔209は
真円なので、この貫通孔209の内面と金属針211の
凹溝212の内面とは離反しており、ここにヒータ部材
208の下面から末端電極201の上面まで連通する微
細な間隙が形成されている。
On the other hand, since the through hole 209 between the heater member 208 on which the metal needle 211 is mounted and the terminal electrode 201 is a perfect circle, the inner surface of the through hole 209 and the inner surface of the concave groove 212 of the metal needle 211 are separated from each other. Here, a minute gap communicating from the lower surface of the heater member 208 to the upper surface of the terminal electrode 201 is formed.

【0040】本体フレーム200は、下面から上面まで
“φ1.6(mm)”程度の直径の円筒状の空隙213が形成
されており、この空隙213に連通して下面と前後面と
が開口した凹部214が下端部分に“4.0(mm)”程度の
深さに形成されている。この凹部214の上側にヒータ
部材208と末端電極201とが前後面が露出する状態
で装着されることで、金属針211が空隙213の内部
に立設されている。
The main body frame 200 has a cylindrical space 213 having a diameter of about “φ1.6 (mm)” formed from the lower surface to the upper surface, and the lower surface and the front and rear surfaces are open to communicate with the space 213. A concave portion 214 is formed at a lower end portion with a depth of about “4.0 (mm)”. By mounting the heater member 208 and the terminal electrode 201 on the upper side of the concave portion 214 with the front and rear surfaces exposed, the metal needle 211 is erected inside the gap 213.

【0041】さらに、本体フレーム200には、前後方
向に開口して空隙213に連通する“1.0(mm)”程度の
上下幅の扁平な矩形の四つの貫通孔215が“4.0(m
m)”程度のピッチで形成されており、上端部分に上面と
前後面とが開口した凹部216が“1.0(mm)”程度の深
さに形成されている。
Further, in the main body frame 200, four flat rectangular through-holes 215 having a vertical width of about “1.0 (mm)” opening in the front-rear direction and communicating with the gap 213 have a size of “4.0 (m).
m) ", and a concave portion 216 having an upper surface and front and rear surfaces opened at an upper end portion is formed at a depth of approximately" 1.0 (mm) ".

【0042】これらの貫通孔215と凹部216とに各
電極202〜203,205〜207が個々に装着され
ているので、これで末端電極201、引出電極202、
加速電極203、下部電極205、中央電極206、上
部電極207が“4.0(mm)”程度のピッチで下方から上
方に順番に配列されている。
Since the electrodes 202 to 203 and 205 to 207 are individually mounted in the through hole 215 and the recess 216, the terminal electrode 201, the extraction electrode 202,
The accelerating electrode 203, the lower electrode 205, the center electrode 206, and the upper electrode 207 are arranged at a pitch of about "4.0 (mm)" from below to above.

【0043】引出電極202と下部電極205と中央電
極206とは、真鍮などの金属により“1.0(mm)”程度
の板厚の平板状に形成されており、上下方向に連通する
“φ1.0(mm)”程度の大径の真円の貫通孔217が中心
に形成されている。上部電極207も同様な形状に形成
されているが、その貫通孔218は“φ10(μm)”程度
の小径に形成されている。
The extraction electrode 202, the lower electrode 205, and the center electrode 206 are formed of a metal such as brass into a plate shape having a thickness of about "1.0 (mm)". (mm) "is formed in the center of a through hole 217 having a large diameter and a perfect circle. The upper electrode 207 is also formed in a similar shape, but the through hole 218 is formed with a small diameter of about “φ10 (μm)”.

【0044】加速電極203は、図4に示すように、真
鍮などの金属により“1.0(mm)”程度の板厚の枠体21
9が形成されており、この枠体219に“φ10(μm)”
程度のAuやPtの金属細線220が張架されることで
網状部材221が形成されている。
As shown in FIG. 4, the acceleration electrode 203 is made of a metal such as brass and has a thickness of about 1.0 (mm).
9 are formed, and “φ10 (μm)”
The net-shaped member 221 is formed by stretching the Au or Pt thin metal wire 220.

【0045】ダミーユニット105は、上述のような構
造のビーム出射ユニット104と同一の外形にファイン
セラミックで形成されているが、電極等は内蔵されてい
ない。このような構造のビーム出射ユニット104とダ
ミーユニット105とを通電ユニット102の空隙11
1に装着すると、この通電ユニット102の底部の貫通
孔117がビーム出射ユニット104の底部の凹部21
4に連通するので、本体ハウジング101に貯留されて
いる液体の分子種103がビーム出射ユニット104の
底部に流入して金属針211の末端部分が浸漬されるこ
とになる。
The dummy unit 105 has the same outer shape as that of the beam emitting unit 104 having the above-described structure and is formed of fine ceramic, but does not include electrodes or the like. The beam emitting unit 104 and the dummy unit 105 having such a structure are connected to the gap 11 of the energizing unit 102.
1, the through-hole 117 at the bottom of the energizing unit 102 is
4, the molecular species 103 of the liquid stored in the main body housing 101 flows into the bottom of the beam emitting unit 104, and the end of the metal needle 211 is immersed.

【0046】また、ビーム出射ユニット104を通電ユ
ニット102の空隙111に装着すると、ビーム出射ユ
ニット104のヒータ部材208が通電ユニット102
の第一通電電極121に接続され、末端電極201が第
二通電電極122に接続され、引出電極202が第三通
電電極123に接続され、加速電極203が第四通電電
極124に接続され、下部電極205が第五通電電極1
25に接続され、中央電極206が第六通電電極126
に接続され、上部電極207が第七通電電極127に接
続される。
When the beam emitting unit 104 is mounted in the gap 111 of the energizing unit 102, the heater member 208 of the beam emitting unit 104 is turned on.
Is connected to the first energizing electrode 121, the terminal electrode 201 is connected to the second energizing electrode 122, the extraction electrode 202 is connected to the third energizing electrode 123, the acceleration electrode 203 is connected to the fourth energizing electrode 124, The electrode 205 is the fifth conducting electrode 1
25, and the center electrode 206 is connected to the sixth conducting electrode 126.
, And the upper electrode 207 is connected to the seventh conducting electrode 127.

【0047】しかし、ビーム出射ユニット104の本体
フレーム200と通電ユニット102の絶縁本体110
とが密着するので、通電ユニット102の各電極121
〜127は相互に絶縁された状態に維持され、ビーム出
射ユニット104の各電極201〜207も相互に絶縁
された状態に維持される。
However, the main body frame 200 of the beam emitting unit 104 and the insulating main body 110 of the energizing unit 102
And the electrodes 121 of the energizing unit 102
To 127 are maintained in a mutually insulated state, and the respective electrodes 201 to 207 of the beam emitting unit 104 are also maintained in a mutually insulated state.

【0048】本実施の形態の微細加工装置100では、
図6に示すように、本体ハウジング101の外部に電圧
印加手段である高電圧電源系130が設置されており、
この高電圧電源系130が通電ユニット102の各通電
電極121〜127に配線されている。
In the fine processing apparatus 100 of the present embodiment,
As shown in FIG. 6, a high-voltage power supply system 130 as a voltage application unit is installed outside the main body housing 101,
The high-voltage power supply system 130 is wired to each of the current-carrying electrodes 121 to 127 of the current-carrying unit 102.

【0049】この高電圧電源系130は、第一通電電極
121から多数のビーム出射ユニット104のヒータ部
材208に所定電圧を印加し、通電ユニット102の第
二通電電極122を接地して末端電極201と金属針2
11とを“±0(V)”の接地電位に維持する。
The high-voltage power supply system 130 applies a predetermined voltage from the first energizing electrode 121 to the heater members 208 of the plurality of beam emitting units 104, grounds the second energizing electrode 122 of the energizing unit 102, and connects the terminal electrode 201 And metal needle 2
11 is maintained at the ground potential of “± 0 (V)”.

【0050】また、第三通電電極123から引出電極2
02に“-5(kV)”程度の負極の低電圧を印加し、第四
通電電極124から加速電極203に“-30(kV)”程度
の負極の高電圧する。さらに、第五第七通電電極12
5,127から収束電極204の下部/上部電極20
5,207を“±0(V)”の接地電位に維持し、第六通
電電極126から収束電極204の中央電極206に
“-30(kV)”程度の負極の高電圧を印加する。
Further, the extraction electrode 2
A negative voltage of about −5 (kV) is applied to the negative electrode 02, and a negative voltage of about −30 (kV) is applied from the fourth conducting electrode 124 to the accelerating electrode 203. Further, the fifth and seventh conducting electrodes 12
5, 127 to the lower / upper electrode 20 of the focusing electrode 204
5,207 is maintained at the ground potential of "± 0 (V)", and a negative high voltage of "-30 (kV)" is applied from the sixth conducting electrode 126 to the center electrode 206 of the focusing electrode 204.

【0051】ビーム出射ユニット104は、前述のよう
に金属針211の先端表面に分子種103が供給された
状態で、上述のように各電極201〜207に所定の電
力が供給されると、分子種103から中性の分子ビーム
を発生させて空隙213から上方に出射する。
When a predetermined power is supplied to each of the electrodes 201 to 207 in the state where the molecular species 103 is supplied to the distal end surface of the metal needle 211 as described above, A neutral molecular beam is generated from the seed 103 and emitted upward from the gap 213.

【0052】本実施の形態では、分子種103は絶縁性
で不活性のフロロカーボン液体からなり、これは分子中
に15個の炭素原子と所定個数の弗素とを内包している
ので、例えば、住友3M製の“FC−70”なるフロリ
ナートからなる。このような分子構造の分子種103
は、物性的に蒸気圧が“0.1(toll)”以下と極度に低い
ので常温で真空の環境でも安定した液体の状態を維持
し、“80(℃)”程度の所定温度まで昇温されることで金
属針211の下端部分から上端部分まで重力に相反して
拡散され、トンネル効果により多層基板135と反応す
るハロゲン元素の分子イオンを発生する。
In the present embodiment, the molecular species 103 is made of an insulating and inert fluorocarbon liquid, which contains 15 carbon atoms and a predetermined number of fluorine in the molecule. It is made of 3M Florinert "FC-70". Molecular species 103 having such a molecular structure
Has an extremely low vapor pressure of “0.1 (toll)” or less, so it maintains a stable liquid state even in a vacuum environment at room temperature, and is heated to a predetermined temperature of “80 (° C)” As a result, the metal needle 211 is diffused from the lower end portion to the upper end portion in opposition to gravity, and generates a molecular ion of a halogen element that reacts with the multilayer substrate 135 by a tunnel effect.

【0053】本実施の形態の微細加工装置100では、
図6に示すように、通電ユニット102の左右両側に
は、相対移動手段である一対の基板可動機構132が配
置されており、これら一対の基板可動機構132により
対象保持手段である一対の基板保持機構133が一個ず
つ支持されている。
In the fine processing apparatus 100 of the present embodiment,
As shown in FIG. 6, a pair of substrate moving mechanisms 132 as relative moving means are disposed on the left and right sides of the energizing unit 102. The mechanisms 133 are supported one by one.

【0054】これら一対の基板保持機構133は、加工
対象である一個の多層基板135を交換自在に両側から
保持するので、これで通電ユニット102に配列されて
いる多数のビーム出射ユニット104の上方に一個の多
層基板135が配置されることになる。
The pair of substrate holding mechanisms 133 interchangeably hold a single multi-layer substrate 135 to be processed from both sides. Thus, the pair of substrate holding mechanisms 133 is provided above a large number of beam emitting units 104 arranged in the energizing unit 102. One multilayer substrate 135 is to be arranged.

【0055】基板可動機構132には、本体ハウジング
101の外部に配置されたコントローラユニット136
が配線されており、基板保持機構133を前後左右に繰
り返し変位させながら順次下降させるので、これで固定
されているビーム出射ユニット104に対して多層基板
135が相対移動される。
The board movable mechanism 132 includes a controller unit 136 disposed outside the main body housing 101.
Are sequentially moved down while repeatedly displacing the substrate holding mechanism 133 back and forth and left and right, so that the multilayer substrate 135 is relatively moved with respect to the beam emitting unit 104 fixed by this.

【0056】より詳細には、前述のようにビーム出射ユ
ニット104から上方に出射されるイオンビームは多層
基板135の下面に衝突するので、このイオンビームの
衝突により多層基板135は掘削される。ただし、多層
基板135に衝突するイオンビームのビーム径は極度に
微細なので、基板可動機構132は、多層基板135が
極細のイオンビームで所定形状に掘削されるように、基
板保持機構133を前後左右に所定形状に繰り返し変位
させる。
More specifically, since the ion beam emitted upward from the beam emitting unit 104 collides with the lower surface of the multilayer substrate 135 as described above, the multilayer substrate 135 is excavated by the collision of the ion beam. However, since the beam diameter of the ion beam colliding with the multilayer substrate 135 is extremely small, the substrate moving mechanism 132 moves the substrate holding mechanism 133 back and forth, right and left so that the multilayer substrate 135 is excavated into a predetermined shape with an extremely fine ion beam. Is repeatedly displaced into a predetermined shape.

【0057】また、イオンビームによる多層基板135
の掘削が進行すると、この掘削位置が多層基板135の
内部を上方に変位することになるが、基板可動機構13
2は、イオンビームによる多層基板135の掘削の深度
に対応させて基板保持機構133を下方に順次変位させ
る。
The multilayer substrate 135 using an ion beam
As the excavation progresses, this excavation position is displaced upward inside the multilayer substrate 135.
2 sequentially displaces the substrate holding mechanism 133 downward according to the depth of excavation of the multilayer substrate 135 by the ion beam.

【0058】さらに、本実施の形態の微細加工装置10
0では、本体ハウジング101に真空排気手段である排
気ポンプ137も配管されており、この排気ポンプ13
7は、本体ハウジング101の内部を排気して“1.0(P
a)”程度の圧力の真空状態とする。
Further, the fine processing apparatus 10 of the present embodiment
0, an exhaust pump 137 serving as a vacuum exhaust means is also provided in the main body housing 101.
7 exhausts the inside of the main body housing 101 to “1.0 (P
a) Make a vacuum state with a pressure of about "".

【0059】この排気ポンプ137とコントローラユニ
ット136と高電圧電源系130は、一個のパーソナル
コンピュータ140に配線されており、このパーソナル
コンピュータ140が、高電圧電源系130とコントロ
ーラユニット136と排気ポンプ137とを統合制御す
る。
The exhaust pump 137, the controller unit 136, and the high-voltage power supply system 130 are wired to one personal computer 140. The personal computer 140 is connected to the high-voltage power supply system 130, the controller unit 136, and the exhaust pump 137. Integrated control.

【0060】なお、本体ハウジング101の天板には、
多層基板135より大型の開口孔141が形成されてお
り、この開口孔141にはパッキン142を介して開閉
ハッチ143が開閉自在に装着されている。さらに、本
実施の形態の微細加工装置100では、脱落防止手段で
あるシート部材として別体の粘着性の高分子シート14
4も用意されており、この高分子シート144は掘削加
工される多層基板135の上面に貼付される。
The top plate of the main body housing 101 includes:
An opening 141 larger than the multilayer substrate 135 is formed, and an opening / closing hatch 143 is attached to the opening 141 via a packing 142 so as to be openable and closable. Further, in the micromachining apparatus 100 of the present embodiment, a separate adhesive polymer sheet 14 is used as a sheet member as a means for preventing falling off.
4 is also prepared, and the polymer sheet 144 is attached to the upper surface of the multilayer substrate 135 to be excavated.

【0061】上述のような構成において、本実施の形態
の微細加工装置100による微細加工方法では、加工対
象である多層基板135の多数の加工箇所に微細孔を一
度に形成することができる。この微細加工装置100に
よる微細加工方法を以下に順次説明する。
In the configuration described above, in the micromachining method using the micromachining device 100 of the present embodiment, microholes can be formed in a large number of machining locations on the multilayer substrate 135 to be machined at one time. The fine processing method using the fine processing apparatus 100 will be described below in order.

【0062】まず、最初は本体ハウジング101の内部
に分子種103が貯留されておらず、図5に示すよう
に、本体ハウジング101の底部に固定されている通電
ユニット102の空隙111にはビーム出射ユニット1
04もダミーユニット105も装着されていない。
First, the molecular species 103 is not initially stored in the main body housing 101, and the beam is emitted to the gap 111 of the energizing unit 102 fixed to the bottom of the main body housing 101 as shown in FIG. Unit 1
Neither 04 nor the dummy unit 105 is mounted.

【0063】そこで、本体ハウジング101の開閉ハッ
チ143を開放し、加工対象の多層基板135の加工箇
所に対応して通電ユニット102の空隙111にビーム
出射ユニット104を配列し、多層基板135の加工箇
所に対応せずビーム出射ユニット104が配列されない
空隙111の位置にはダミーユニット105を配列す
る。
Therefore, the opening / closing hatch 143 of the main body housing 101 is opened, and the beam emitting units 104 are arranged in the gaps 111 of the energizing unit 102 corresponding to the processing locations of the multilayer substrate 135 to be processed. The dummy units 105 are arranged at the positions of the gaps 111 where the beam emitting units 104 are not arranged because they do not correspond to the above.

【0064】このように通電ユニット102の空隙11
1にビーム出射ユニット104を装着すると、高電圧電
源系130に多数のビーム出射ユニット104の各電極
201〜207およびヒータ部材208が通電ユニット
102を介して配線された状態となる。
As described above, the gap 11 of the energizing unit 102
When the beam emitting unit 104 is mounted on the first unit 1, the electrodes 201 to 207 and the heater members 208 of the many beam emitting units 104 are connected to the high-voltage power supply system 130 via the power supply unit 102.

【0065】このような状態で本体ハウジング101に
液体の分子種103を注入し、図6に示すように、この
分子種103を通電ユニット102の貫通孔117から
ビーム出射ユニット104の凹部214に流入させて金
属針211の末端部分を浸漬させる。
In this state, the liquid molecular species 103 is injected into the main body housing 101, and the molecular species 103 flows from the through hole 117 of the current supply unit 102 into the concave portion 214 of the beam emission unit 104 as shown in FIG. Then, the terminal portion of the metal needle 211 is immersed.

【0066】一方、多層基板135の上面には粘着性の
高分子シート144を貼付しておき、この多層基板13
5を本体ハウジング101の内部に挿入して基板保持機
構133に保持させることで、多層基板135の多数の
加工箇所と多数のビーム出射ユニット104とを個々に
対向させる。
On the other hand, an adhesive polymer sheet 144 is stuck on the upper surface of the multilayer substrate 135,
5 are inserted into the main body housing 101 and held by the board holding mechanism 133, so that a large number of processed portions of the multilayer board 135 and a large number of beam emitting units 104 are individually opposed to each other.

【0067】つぎに、開閉ハッチ143を閉止して本体
ハウジング101を密閉し、パーソナルコンピュータ1
40による各部の統合制御を開始させる。まず、最初に
パーソナルコンピュータ140に排気ポンプ137を動
作制御させ、この排気ポンプ137により本体ハウジン
グ101の内部を“1.0(Pa)”程度の圧力まで真空排気
させる。
Next, the opening / closing hatch 143 is closed to seal the main body housing 101, and the personal computer 1
The integrated control of each unit by 40 is started. First, the personal computer 140 controls the operation of the exhaust pump 137, and the interior of the main body housing 101 is evacuated to a pressure of about “1.0 (Pa)” by the exhaust pump 137.

【0068】この真空排気が完了したら、パーソナルコ
ンピュータ140に高電圧電源系130とコントロール
回路136とを動作制御させ、高電圧電源系130から
ビーム出射ユニット104への通電を開始させるととも
に、コントロール回路136による基板可動機構132
の駆動を開始させる。
When the evacuation is completed, the personal computer 140 controls the operation of the high-voltage power supply system 130 and the control circuit 136 to start energization from the high-voltage power supply system 130 to the beam emitting unit 104, and the control circuit 136 Moving mechanism 132
Is started.

【0069】このとき、高電圧電源系130は、通電ユ
ニット102に配列された多数のビーム出射ユニット1
04の各々のヒータ部材208を“80(℃)”程度まで昇
温するので、これで金属針211の末端部分に位置する
分子種103も“80(℃)”程度まで昇温される。
At this time, the high-voltage power supply system 130 has a large number of beam emitting units 1 arranged in the energizing unit 102.
Since the temperature of each of the heater members 208 is increased to about “80 (° C.)”, the molecular species 103 located at the end of the metal needle 211 is also heated to about “80 (° C.)”.

【0070】このように昇温された分子種103は表面
張力や粘性や親液性等の物性により金属針211の表面
の凹溝212などに拡散されるので、これで金属針21
1の下方の末端部分から上方の先端部分まで分子種10
3が重力に相反して供給されることになる。
The molecular species 103 thus heated is diffused into the concave groove 212 on the surface of the metal needle 211 due to physical properties such as surface tension, viscosity and lyophilicity.
1 from the lower end to the upper end
3 will be supplied contrary to gravity.

【0071】さらに、高電圧電源系130は、通電ユニ
ット102に配列された多数のビーム出射ユニット10
4の各々の金属針211を“±0(V)”の電位に維持し
ながら引出電極202に“-5(kV)”程度の負極の電圧
を印加するので、この負極の電圧により金属針211の
先端部分に“数10(V/nm)”の局所電場が発生する。
Further, the high-voltage power supply system 130 includes a large number of beam emitting units 10 arranged in the energizing unit 102.
The negative electrode voltage of about “−5 (kV)” is applied to the extraction electrode 202 while maintaining the potential of each of the metal needles 211 of “4” at “± 0 (V)”. A local electric field of "several tens (V / nm)" is generated at the tip of.

【0072】この金属針211の先端表面には前述のよ
うに液体の分子種103が付着しているので、この分子
種103と金属針211とに局所電場によりトンネル効
果が作用することになり、分子種103から分子ビーム
が発生する。前述のように分子種103は弗素と炭素と
を内包した複雑な構造の分子からなるので、トンネル効
果の作用と原子結合の破断により“CF+”の分子イオ
ンがビーム状に発生することになる。
Since the liquid molecular species 103 adheres to the tip surface of the metal needle 211 as described above, a tunnel effect acts on the molecular species 103 and the metal needle 211 by a local electric field. A molecular beam is generated from the molecular species 103. As described above, since the molecular species 103 is composed of molecules having a complicated structure including fluorine and carbon, "CF + " molecular ions are generated in the form of a beam due to the tunnel effect and the breaking of atomic bonds. .

【0073】同時に、加速電極203には“-30(kV)”
程度の負極の高電圧が印加されるので、分子種103か
ら発生したイオンビームは加速電極203の負極の電圧
により金属針211の先端表面から上方に引き出される
とともに加速されることになる。
At the same time, “-30 (kV)” is applied to the accelerating electrode 203.
Since a high voltage of the negative electrode is applied, the ion beam generated from the molecular species 103 is drawn upward from the tip surface of the metal needle 211 and accelerated by the voltage of the negative electrode of the acceleration electrode 203.

【0074】さらに、収束電極204の下部/上部電極
205,207が“±0(V)”の電位に維持されながら
中央電極206には“-30(kV)”程度の負極の高電圧が
印加されるので、これらの電子光学作用により分子イオ
ンの拡散ビームが平行ビームとされる。この分子ビーム
が上部電極207の小径の貫通孔218から出射される
ので、これで分子ビームの外周部分は上部電極207に
より遮蔽され、分子ビームは小径のビーム形状に成形さ
れて出射される。
Further, while the lower / upper electrodes 205 and 207 of the converging electrode 204 are maintained at a potential of “± 0 (V)”, a high negative voltage of about “−30 (kV)” is applied to the center electrode 206. Therefore, the diffusion beam of molecular ions is converted into a parallel beam by these electron-optical actions. Since this molecular beam is emitted from the small-diameter through hole 218 of the upper electrode 207, the outer peripheral portion of the molecular beam is shielded by the upper electrode 207, and the molecular beam is shaped into a small-diameter beam and emitted.

【0075】この分子ビームは多数のビーム出射ユニッ
ト104の各々から上方に出射されるので、これら多数
の分子ビームが上方に位置する一個の多層基板135の
表面の多数の加工箇所に個々に衝突することになり、こ
の多層基板135の多数の加工箇所が衝突する分子ビー
ムにより個々に掘削される。
Since this molecular beam is emitted upward from each of the large number of beam emitting units 104, these multiple molecular beams individually strike a large number of processing locations on the surface of one multilayer substrate 135 located above. That is, a large number of processing portions of the multilayer substrate 135 are individually excavated by the colliding molecular beam.

【0076】このとき、基板可動機構132は多層基板
135を前後左右に所定形状に繰り返し変位させるの
で、例えば、多層基板135の表面に“φ10(μm)”程
度の小径の分子ビームで“φ100(μm)”程度の大径の丸
孔が掘削される。このように多層基板135に小径ビー
ムで大径孔を形成すると中心に切片が発生するが、本実
施の形態の微細加工装置100では、前述のように多層
基板135の上面に粘着性の高分子シート144を貼付
しているので切片が落下することはない。
At this time, since the substrate moving mechanism 132 repeatedly displaces the multilayer substrate 135 in a predetermined shape in the forward, backward, left, and right directions, for example, the surface of the multilayer substrate 135 is irradiated with “φ100 (μm)” with a small-diameter molecular beam of “φ100 (μm)”. μm) ”. When a large-diameter hole is formed in the multilayer substrate 135 with a small-diameter beam as described above, an intercept is generated at the center. However, in the microfabrication apparatus 100 of the present embodiment, the adhesive polymer Since the sheet 144 is attached, the section does not fall.

【0077】さらに、基板可動機構132は分子ビーム
による掘削の深度に対応させて多層基板135を順次下
降させるので、この多層基板135の掘削位置とビーム
出射ユニット104との距離は一定に維持される。この
ため、ビーム出射ユニット104から出射される分子ビ
ームは完全な平行ビームではないが、多層基板135を
掘削する分子ビームのビーム径が常時一定に維持され
る。
Further, since the substrate moving mechanism 132 sequentially lowers the multilayer substrate 135 in accordance with the depth of excavation by the molecular beam, the distance between the excavation position of the multilayer substrate 135 and the beam emitting unit 104 is kept constant. . For this reason, the molecular beam emitted from the beam emitting unit 104 is not a perfect parallel beam, but the beam diameter of the molecular beam excavating the multilayer substrate 135 is always kept constant.

【0078】そして、分子ビームにより多層基板135
に所定形状の貫通孔が形成されると、パーソナルコンピ
ュータ140の統合制御により、高電圧電源系130は
通電を終了し、コントロール回路136は基板可動機構
132を初期位置に移動させ、排気ポンプ137は本体
ハウジング101の内部を常圧に復帰させる。
Then, the multilayer substrate 135 is irradiated with the molecular beam.
When a through-hole of a predetermined shape is formed in the personal computer 140, the integrated control of the personal computer 140 terminates the energization of the high-voltage power supply system 130, the control circuit 136 moves the substrate movable mechanism 132 to the initial position, and the exhaust pump 137 The interior of the main body housing 101 is returned to normal pressure.

【0079】このように本体ハウジング101の内部が
常圧に復帰してから開閉ハッチ143が開放され、基板
保持機構133による保持が解除されて多層基板135
が外部に取り出される。このとき、多層基板135の多
数の加工箇所の各々には小径の分子ビームにより大径孔
が形成されており、この大径孔の内部には切片が存在す
るが、この切片は多層基板135の上面に貼付された高
分子シート144により粘着している。
After the inside of the main body housing 101 returns to normal pressure, the open / close hatch 143 is opened, the holding by the board holding mechanism 133 is released, and the multilayer board 135 is released.
Is taken out. At this time, a large-diameter hole is formed by a small-diameter molecular beam in each of a large number of processing portions of the multilayer substrate 135, and a slice exists inside the large-diameter hole. It is adhered by the polymer sheet 144 attached to the upper surface.

【0080】そこで、この高分子シート144を多層基
板135の上面から取り外すと、高分子シート144に
粘着している切片が多層基板135から除去されること
になり、多層基板135は多数の加工箇所の各々に清浄
な大径孔が形成された状態となる。
Therefore, when the polymer sheet 144 is removed from the upper surface of the multilayer substrate 135, the pieces adhered to the polymer sheet 144 are removed from the multilayer substrate 135, and the multilayer substrate 135 is attached to a large number of processing locations. Are in a state in which clean large-diameter holes are formed.

【0081】本実施の形態の微細加工装置100では、
上述のように分子ビームにより多層基板135を微細加
工するので、物性が相違する複数の材料からなる多層基
板135に従来のドリル装置では困難な微細孔を形成す
ることができる。しかも、分子種103として複雑な分
子を利用して複数種類のハロゲン元素の分子ビームを発
生させるので、分子ビームの衝突による物理的作用と反
応による化学的作用との両方で多層基板135を高効率
に微細加工することができる。
In the fine processing apparatus 100 of the present embodiment,
Since the multi-layer substrate 135 is finely processed by the molecular beam as described above, it is possible to form fine holes in the multi-layer substrate 135 made of a plurality of materials having different physical properties, which are difficult with a conventional drill device. In addition, since a complex molecule is used as the molecular species 103 to generate molecular beams of a plurality of types of halogen elements, the multilayer substrate 135 can be highly efficiently used by both physical action due to collision of molecular beams and chemical action due to reaction. Can be finely processed.

【0082】特に、本実施の形態の微細加工装置100
では、多層基板135の多数の加工箇所に対応して多数
のビーム出射ユニット104を配列しておき、これら多
数のビーム出射ユニット104により多層基板135に
多数の小孔を同時に形成するので、この形成を極度に短
時間で完了することができる。
In particular, the fine processing apparatus 100 of the present embodiment
In this embodiment, a large number of beam emitting units 104 are arranged corresponding to a large number of processing locations on the multilayer substrate 135, and a large number of small holes are simultaneously formed in the multilayer substrate 135 by the large number of beam emitting units 104. Can be completed in an extremely short time.

【0083】しかも、本実施の形態の微細加工装置10
0では、ビーム出射ユニット104と多層基板135と
を前後左右に相対移動させるので、小径の分子ビームで
多層基板135を所望形状に掘削することができる。特
に、ビーム出射ユニット104は固定したまま多層基板
135を移動させるので、液体の分子種103を無用に
振動させることもない。
Further, the fine processing apparatus 10 of the present embodiment
At 0, since the beam emitting unit 104 and the multilayer substrate 135 are relatively moved back and forth and left and right, the multilayer substrate 135 can be excavated into a desired shape with a small-diameter molecular beam. In particular, since the multilayer substrate 135 is moved while the beam emission unit 104 is fixed, the liquid molecular species 103 does not needlessly vibrate.

【0084】さらに、本実施の形態のビーム出射ユニッ
ト104は、分子ビームを収束電極204の電子光学作
用により平行ビームとし、その分子ビームを上部電極2
07の貫通孔218により所定のビーム形状に成形する
ので、多層基板135を所望の正確な形状に掘削するこ
とができる。
Further, the beam emitting unit 104 of the present embodiment converts the molecular beam into a parallel beam by the electron optical action of the focusing electrode 204, and converts the molecular beam into the upper electrode 2
Since the through-hole 218 is formed into a predetermined beam shape, the multilayer substrate 135 can be excavated into a desired and accurate shape.

【0085】しかも、基板可動機構132により多層基
板135の掘削位置とビーム出射ユニット104との距
離を一定に維持するので、ビーム出射ユニット104か
ら出射される分子ビームが完全な平行ビームではなくと
も、照射される分子ビームのビーム径を常時一定として
多層基板135を極めて正確な形状に掘削することがで
きる。
Further, since the distance between the excavation position of the multilayer substrate 135 and the beam emitting unit 104 is kept constant by the substrate moving mechanism 132, even if the molecular beam emitted from the beam emitting unit 104 is not a perfect parallel beam, The multilayer substrate 135 can be excavated into an extremely accurate shape while keeping the beam diameter of the irradiated molecular beam constant.

【0086】なお、多層基板135に小径の分子ビーム
で大径の貫通孔を形成すると切削が発生するが、その脱
落が多層基板135の上面に貼付した高分子シート14
4により防止されるので、微細加工装置100の内部が
微細な切片で汚染されることもない。しかも、加工が完
了した多層基板135から高分子シート144を取り外
すと微細な貫通孔から切片が除去されるので、微細で清
浄な貫通孔を多層基板135に形成することができる。
When a large-diameter through-hole is formed in the multilayer substrate 135 with a small-diameter molecular beam, cutting occurs, but the falling off is caused by the polymer sheet 14 adhered to the upper surface of the multilayer substrate 135.
4, the inside of the micromachining apparatus 100 is not contaminated with fine pieces. Moreover, when the polymer sheet 144 is removed from the processed multi-layer substrate 135, the slice is removed from the fine through-hole, so that a fine and clean through-hole can be formed in the multi-layer substrate 135.

【0087】また、微細なビーム出射ユニット104を
ダミーユニット105とともに通電ユニット102に配
列するので、多層基板135の加工箇所でない位置に分
子ビームが出射されることもなく、簡単な構造でビーム
出射ユニット104を適正な位置および方向に保持する
ことができる。
Further, since the fine beam emitting unit 104 and the dummy unit 105 are arranged in the energizing unit 102, the molecular beam is not emitted to a position other than the processing location of the multilayer substrate 135, and the beam emitting unit has a simple structure. 104 can be held in the proper position and orientation.

【0088】さらに、通電ユニット102の空隙111
の全域をビーム出射ユニット104とダミーユニット1
05とで充填するので、例えば、多層基板135が位置
する真空の領域と分子種103が位置する領域とを分離
し、分子種103の無用な蒸発を軽減することも可能で
ある。
Further, the gap 111 of the power supply unit 102
Of the beam emitting unit 104 and the dummy unit 1
Since the space is filled with H.05, for example, the vacuum region where the multilayer substrate 135 is located and the region where the molecular species 103 are located can be separated, and unnecessary evaporation of the molecular species 103 can be reduced.

【0089】また、多数のビーム出射ユニット104に
は一個の通電ユニット102で電圧を印加するので、多
数のビーム出射ユニット104に配線を結線するような
煩雑な作業は無用である。しかも、通電ユニット102
により高電圧電源系130から多数のビーム出射ユニッ
ト104への電路を形成するとともに、多数のビーム出
射ユニット104を適切な位置に配置することができ
る。
Further, since a voltage is applied to a large number of beam emitting units 104 by one energizing unit 102, a complicated operation of connecting wiring to the large number of beam emitting units 104 is unnecessary. Moreover, the power supply unit 102
Accordingly, an electric path from the high-voltage power supply system 130 to many beam emitting units 104 can be formed, and many beam emitting units 104 can be arranged at appropriate positions.

【0090】特に、ビーム出射ユニット104とダミー
ユニット105とは、上下方向にスライド自在な直方体
状に形成されているので、ビーム出射ユニット104と
ダミーユニット105と通電ユニット102の空隙11
1に上方から簡単に着脱することができる。
In particular, since the beam emitting unit 104 and the dummy unit 105 are formed in a rectangular parallelepiped shape slidable in the vertical direction, the gap 11 between the beam emitting unit 104, the dummy unit 105, and the energizing unit 102 is formed.
1 can be easily attached to and detached from above.

【0091】しかも、通電ユニット102には、左右方
向に一次元状に各々連通した複数のスリット状の空隙1
11が前後方向に配列されているので、多数のビーム出
射ユニット104と多数のダミーユニット105とを前
後左右に展開された二次元状に配列することができる。
Further, a plurality of slit-shaped gaps 1 each communicating one-dimensionally in the left-right direction are provided in the energizing unit 102.
Since 11 are arranged in the front-rear direction, a large number of beam emitting units 104 and a large number of dummy units 105 can be arranged in a two-dimensional pattern developed in the front-rear and left-right directions.

【0092】さらに、ビーム出射ユニット104は前後
両面に電極201〜207が位置しており、通電ユニッ
ト102は空隙111の前後の内面に電極121〜12
7が位置しているので、ビーム出射ユニット104を通
電ユニット102に装着するだけで電路を形成すること
ができる。
Further, the electrodes 201 to 207 are located on the front and rear surfaces of the beam emitting unit 104, and the electrodes 121 to 12 are located on the inner surfaces before and after the gap 111.
7, the electric circuit can be formed only by attaching the beam emitting unit 104 to the energizing unit 102.

【0093】特に、本実施の形態のビーム出射ユニット
104は、各電極201〜207が本体フレーム200
で絶縁されており、通電ユニット102も、各電極12
1〜127が絶縁本体110で絶縁されている。そし
て、通電ユニット102にビーム出射ユニット104が
装着されると、通電ユニット102の各電極121〜1
27とビーム出射ユニット104の各電極201〜20
7とが個々に導通するが、通電ユニット102の絶縁本
体110とビーム出射ユニット104の本体フレーム2
00も密着する。
In particular, in the beam emitting unit 104 of the present embodiment, each of the electrodes 201 to 207 has
And the energizing unit 102 is connected to each electrode 12
1 to 127 are insulated by the insulating body 110. When the beam emitting unit 104 is mounted on the energizing unit 102, each of the electrodes 121 to 1
27 and each electrode 201 to 20 of the beam emitting unit 104
7 are electrically connected to each other, but the insulating main body 110 of the energizing unit 102 and the main body frame 2 of the beam emitting unit 104 are connected.
00 also adheres.

【0094】このため、通電ユニット102に装着され
たビーム出射ユニット104の各電極201〜207に
高電圧電源系130が相互に相違する電圧を印加しても
短絡や放電が発生することがなく、金属針211と引出
電極202と収束電極204と加速電極203とを各々
に適切な電位として分子ビームを良好に発生させること
ができる。
Therefore, even if the high-voltage power supply system 130 applies different voltages to the electrodes 201 to 207 of the beam emitting unit 104 mounted on the energizing unit 102, no short circuit or discharge occurs, A molecular beam can be satisfactorily generated by setting the metal needle 211, the extraction electrode 202, the focusing electrode 204, and the accelerating electrode 203 at an appropriate potential.

【0095】しかも、金属針211は接地して電位を
“0”とするので、金属針211の表面に供給される液
体の分子種103に直接に高電圧が作用することがな
い。このため、液体の分子種103が放電を発生して発
火するようなことがなく、分子種103から安全に分子
ビームを発生させることができる。
Further, since the metal needle 211 is grounded and the potential is set to “0”, a high voltage does not act directly on the molecular species 103 of the liquid supplied to the surface of the metal needle 211. Therefore, the molecular species 103 of the liquid does not generate a discharge and ignite, and the molecular species 103 can safely generate a molecular beam.

【0096】また、分子ビームを加速する加速電極20
3が網状部材221からなるので、金属針211から出
射された直後の拡散しがちな分子ビームを全体的に加速
することができ、加速電極203の分子ビームとの衝突
を最小限として損耗を低減することができる。
The acceleration electrode 20 for accelerating the molecular beam
3 is made of the mesh member 221, the molecular beam that tends to diffuse immediately after being emitted from the metal needle 211 can be accelerated as a whole, and collision with the molecular beam of the accelerating electrode 203 is minimized to reduce wear. can do.

【0097】さらに、本実施の形態のビーム出射ユニッ
ト104は、各電極201〜207が同等な形状からな
り、本体フレーム200に一定ピッチで配列されるの
で、その構造が簡単で生産性が良好である。また、多数
の電極201〜207の各々に個々に適正な電圧が印加
されるが、末端電極201と下部電極205と上部電極
207とは分子種103とともに“0”の接地電位に維
持され、加速電極203と中央電極206とには“-30
(kV)”程度の負極の高電圧が印加されるので、生成す
る電圧の種類は少数で高電圧電源系130や配線の構造
が簡単である。
Further, in the beam emitting unit 104 of this embodiment, since the electrodes 201 to 207 have the same shape and are arranged at a constant pitch on the main body frame 200, the structure is simple and the productivity is good. is there. Also, an appropriate voltage is individually applied to each of the large number of electrodes 201 to 207, but the terminal electrode 201, the lower electrode 205, and the upper electrode 207 are maintained at the ground potential of “0” together with the molecular species 103, and the acceleration is accelerated. "-30" is applied to the electrode 203 and the center electrode 206.
Since a negative high voltage of about (kV) "is applied, the types of generated voltages are small and the structure of the high-voltage power supply system 130 and the wiring are simple.

【0098】さらに、本実施の形態では、液体の分子種
103が絶縁性で不活性なので、金属針211や末端電
極201などが腐食されることがなく、無用な短絡が発
生することもない。また、この分子種103は、物性的
に蒸気圧が“0.1(toll)”以下と極度に低いので、常温
で真空の環境でも安定に液体状態を維持することができ
る。
Further, in this embodiment, since the liquid molecular species 103 is insulative and inert, the metal needle 211 and the terminal electrode 201 are not corroded, and no unnecessary short circuit occurs. In addition, since the molecular species 103 is extremely low in physical properties such as a vapor pressure of “0.1 (toll) or less”, the liquid state can be stably maintained at room temperature even in a vacuum environment.

【0099】そして、本実施の形態の微細加工装置10
0では、金属針211の末端部分に位置する分子種10
3をヒータ部材208で昇温させるので、液体の分子種
103を金属針211の下側の末端部分から上側の先端
部分まで良好に移動させることができる。このため、ビ
ーム出射ユニット104が分子ビームを連続的に出射す
ることができ、多層基板135を迅速に微細加工するこ
とができる。
Then, the fine processing apparatus 10 of the present embodiment
0, the molecular species 10 located at the end of the metal needle 211
Since the temperature of 3 is raised by the heater member 208, the liquid molecular species 103 can be favorably moved from the lower end portion of the metal needle 211 to the upper end portion. For this reason, the beam emitting unit 104 can continuously emit the molecular beam, and the multilayer substrate 135 can be finely processed quickly.

【0100】特に、ヒータ部材208が金属針211を
昇温するので、その末端部分に位置する液体の分子種1
03を所定温度まで簡単かつ確実に昇温することがで
き、金属針211の末端部分から先端部分まで移動する
過程でも液体の分子種103を所定温度に維持して良好
に移動させることができる。
In particular, since the heater member 208 raises the temperature of the metal needle 211, the liquid molecular species 1
03 can be easily and reliably raised to a predetermined temperature, and the molecular species 103 of the liquid can be maintained at a predetermined temperature and moved satisfactorily even in the process of moving from the end to the end of the metal needle 211.

【0101】さらに、金属針211は表面がアルカリ金
属でコーティングされているので、その表面の仕事関数
が微少で液体の分子種103との親和性が高く、金属針
211の末端部分から先端部分まで液体の分子種103
を良好に供給することができる。
Further, since the surface of the metal needle 211 is coated with an alkali metal, the work function of the surface is very small, the affinity with the liquid molecular species 103 is high, and the metal needle 211 is formed from the end to the tip of the metal needle 211. Liquid molecular species 103
Can be satisfactorily supplied.

【0102】しかも、金属針211は末端部分から先端
部分まで連通する凹溝212が表面に形成されているの
で、この凹溝212の内部を液体の分子種103が毛細
管現象により移動することになり、金属針211の末端
部分から先端部分まで液体の分子種103を良好に供給
することができる。
Furthermore, since the metal needle 211 has a concave groove 212 formed on the surface thereof communicating from the distal end to the distal end, the liquid molecular species 103 moves inside the concave groove 212 by capillary action. The liquid molecular species 103 can be satisfactorily supplied from the distal end to the distal end of the metal needle 211.

【0103】特に、この金属針211は中央付近にヒー
タ部材208と末端電極201とが装着されているが、
ヒータ部材208と末端電極201との貫通孔209の
内面と金属針211の凹溝212の内面との間隙を液体
の分子種103が移動するので、この移動がヒータ部材
208や末端電極201により阻害されることもない。
In particular, the metal needle 211 has the heater member 208 and the terminal electrode 201 mounted near the center thereof.
Since the liquid molecular species 103 moves in the gap between the inner surface of the through hole 209 between the heater member 208 and the terminal electrode 201 and the inner surface of the concave groove 212 of the metal needle 211, this movement is inhibited by the heater member 208 and the terminal electrode 201. It will not be done.

【0104】なお、本発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許
容する。例えば、上記形態では通電ユニット102が本
体ハウジング101の底部に固定されていることを例示
したが、このような通電ユニット102を本体ハウジン
グ101から着脱自在とすることも可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but allows various modifications without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the energizing unit 102 is fixed to the bottom of the main body housing 101. However, such an energizing unit 102 may be detachable from the main body housing 101.

【0105】さらに、上記形態では分子種103との親
和性を向上させるため、タングステンからなる金属針2
11をアルカリ金属でコーティングすることを例示した
が、例えば、このような金属針211を金とパラジウム
の合金で製造することも可能であり、導電性のダイヤモ
ンドを結晶成長させて金属針211を製造するようなこ
とも不可能ではない。
Further, in the above embodiment, in order to improve the affinity with the molecular species 103, the metal needle 2 made of tungsten is used.
Although an example of coating the metal needle 11 with an alkali metal has been described, for example, such a metal needle 211 can be made of an alloy of gold and palladium, and the metal needle 211 is manufactured by growing a conductive diamond crystal. It is not impossible to do that.

【0106】また、上記形態では加速電極203のみ網
状部材221からなる構造として例示したが、このよう
な網状部材221で他の電極205〜207を形成する
ことも可能であり、これらの電極205等と同様に貫通
孔の形成された金属板で加速電極203を形成すること
も可能である。
In the above-described embodiment, the structure in which only the accelerating electrode 203 is formed of the mesh member 221 is exemplified. However, other electrodes 205 to 207 can be formed by such a mesh member 221. Similarly to the above, the acceleration electrode 203 can be formed of a metal plate having a through hole.

【0107】さらに、上記形態ではビーム出射ユニット
104が収束電極204により分子ビームを平行ビーム
とし、微細加工装置100が基板可動機構132により
ビーム出射ユニット104と多層基板135の加工箇所
との距離を一定に維持することを例示したが、これらの
機能の一方を省略することも可能である。
Further, in the above embodiment, the beam emitting unit 104 converts the molecular beam into a parallel beam by the converging electrode 204, and the fine processing apparatus 100 causes the substrate moving mechanism 132 to keep the distance between the beam emitting unit 104 and the processing location of the multilayer substrate 135 constant. , But it is also possible to omit one of these functions.

【0108】また、上記形態では液体の分子種103
が、分子中に15個の炭素原子と所定個数の弗素とを内
包している住友3M製の“FC−70”なるフロリナー
トなどからなることを例示したが、これはトンネル効果
により加工対象と化学反応する分子ビームを発生して蒸
気圧が低圧なフロロカーボン液体からなれば良く、例え
ば、“I464”や“I263”なども使用可能であ
る。
In the above embodiment, the liquid molecular species 103
Consisted of Fluorinert “FC-70” manufactured by Sumitomo 3M, which contains 15 carbon atoms and a predetermined number of fluorine in the molecule. It is only necessary to use a fluorocarbon liquid that generates a reactive molecular beam and has a low vapor pressure. For example, “I 4 F 6 C 4 ” or “I 2 F 6 C 3 ” can be used.

【0109】また、上記形態ではビーム出射ユニット1
04が分子種103からトンネル効果により発生した陽
性の分子ビームを出射することを例示したが、例えば、
収束電極204より上方に中和電極(図示せず)を追加
し、この中和電極が発生する電子により陽性の分子ビー
ムを中性に中和することも可能である。
In the above embodiment, the beam emitting unit 1
04 has been described as emitting a positive molecular beam generated by the tunnel effect from the molecular species 103, for example,
It is also possible to add a neutralizing electrode (not shown) above the focusing electrode 204 and neutralize the positive molecular beam to neutral by the electrons generated by the neutralizing electrode.

【0110】この場合、中性に中和された分子ビームに
より加工対象の加工箇所を帯電させることなく微細加工
することができるので、例えば、加工箇所が陽性に帯電
して陽性の分子ビームが反発するようなことを防止で
き、加工対象の加工箇所を正確かつ迅速に微細加工する
ことができる。
In this case, fine processing can be performed by using the neutrally neutralized molecular beam without charging the processing portion to be processed. For example, the processing portion is positively charged and the positive molecular beam is repelled. Can be prevented, and the processing portion to be processed can be finely processed accurately and quickly.

【0111】さらに、上記形態ではヒータ部材208で
金属針211を加熱することで液体の分子種103を間
接的に昇温させることを例示したが、例えば、ビーム出
射ユニットの本体フレームの底部や通電ユニットの底部
にヒータ部材を設けて分子種103を間接的に加熱する
ことも可能である。
Further, in the above embodiment, the heating of the metal needles 211 by the heater member 208 indirectly raises the temperature of the liquid molecular species 103. However, for example, the bottom of the main body frame of the beam emitting unit or the current It is also possible to provide a heater member at the bottom of the unit to indirectly heat the molecular species 103.

【0112】また、上記形態ではヒータ部材208によ
り液体の分子種103を一定温度に昇温させて金属針2
11の末端部分から先端部分への移動を良好とすること
を例示したが、例えば、ヒータ部材208の発熱温度を
可変することで分子種103の移動量と分子ビームの出
射量とを変化させることも可能であり、これを応用して
多数のビーム出射ユニット104の分子ビームの出射量
を均一化するようなことも可能である。
In the above embodiment, the molecular species 103 of the liquid is raised to a constant temperature by the heater member 208 so that the metal needle 2
Although it has been exemplified that the movement from the end portion to the tip portion of 11 is good, for example, by changing the heating temperature of the heater member 208, the movement amount of the molecular species 103 and the emission amount of the molecular beam are changed. It is also possible to apply this to make the emission amounts of the molecular beams of many beam emission units 104 uniform.

【0113】さらに、上記形態では金属針211の表面
に凹溝212を積極的に形成することを想定したが、例
えば、金属針211がダイス(図示せず)による引き抜き
加工で製造されていると、その表面には必然的に凹溝が
形成されており、この引き抜き加工による凹溝を利用す
ることも可能である。
Further, in the above embodiment, it is assumed that the concave groove 212 is positively formed on the surface of the metal needle 211. For example, it is assumed that the metal needle 211 is manufactured by drawing with a die (not shown). A groove is inevitably formed on the surface thereof, and it is also possible to use the groove formed by this drawing process.

【0114】[0114]

【発明の効果】本発明のビーム出射ユニットは、分子種
から発生させた分子ビームを上方に出射するので、加工
対象の加工箇所を迅速に微細加工することができ、全体
に構造が簡単で微小に形成することができるので、例え
ば、加工対象の加工箇所に配列して多数の微細加工を同
時に実行するようなことに利用でき、少なくとも針状部
材の末端部分に位置する分子種をヒータ部材が昇温させ
るので、液体の分子種を針状部材の下側の末端部分から
上側の先端部分まで移動させることができ、分子ビーム
を連続的に出射することができるので、加工対象の加工
箇所を良好に微細加工することができる。
The beam emitting unit according to the present invention emits a molecular beam generated from a molecular species upward, so that a processing portion to be processed can be quickly finely processed, and the overall structure is simple and minute. Therefore, for example, it can be used for arranging at a processing target to be processed and performing a large number of micro-processing at the same time. Since the temperature is raised, the molecular species of the liquid can be moved from the lower end portion of the needle-shaped member to the upper end portion, and the molecular beam can be continuously emitted. Good fine processing can be performed.

【0115】また、本発明の他の態様としては、ヒータ
部材が針状部材を昇温することにより、ヒータ部材によ
り針状部材の末端部分に位置する液体の分子種を所定温
度まで簡単かつ確実に昇温することができ、針状部材の
末端部分から先端部分まで移動する過程でも液体の分子
種を所定温度に維持して良好に移動させることができ
る。
In another aspect of the present invention, the heater member raises the temperature of the needle-like member, so that the molecular species of the liquid located at the end of the needle-like member can be easily and reliably brought to a predetermined temperature by the heater member. The molecular species of the liquid can be maintained at a predetermined temperature in the process of moving from the distal end portion to the distal end portion of the needle-shaped member, and can be favorably moved.

【0116】また、表面に末端部分から先端部分まで連
通する凹溝が形成されている針状部材がヒータ部材の貫
通孔に装着されており、このヒータ部材の貫通孔の内面
と針状部材の凹溝の内面との間隙を液体の分子種が移動
することにより、ヒータ部材に装着されている針状部材
の下側の末端部分から上側の先端部分まで液体の分子種
を良好に供給することができる。
Further, a needle-like member having a groove formed on its surface to communicate from the distal end portion to the distal end portion is mounted in the through-hole of the heater member, and the inner surface of the through-hole of the heater member and the needle-like member have the same shape. The liquid molecular species moves in the gap between the inner surface of the groove and the liquid molecular species from the lower end portion to the upper end portion of the needle-like member attached to the heater member so as to supply the molecular species well. Can be.

【0117】また、表面に末端部分から先端部分まで連
通する凹溝が形成されている針状部材が末端電極の貫通
孔に装着されており、この末端電極の貫通孔の内面と針
状部材の凹溝の内面との間隙を液体の分子種が移動する
ことにより、末端電極に接続されている針状部材の下側
の末端部分から上側の先端部分まで液体の分子種を良好
に供給することができる。
Further, a needle-like member having a concave groove formed on the surface thereof communicating from the distal end portion to the distal end portion is mounted in the through-hole of the terminal electrode, and the inner surface of the through-hole of the terminal electrode and the needle-like member are provided. By moving the liquid molecular species in the gap with the inner surface of the concave groove, the liquid molecular species can be satisfactorily supplied from the lower end to the upper end of the needle-shaped member connected to the terminal electrode. Can be.

【0118】また、針状部材の表面がアルカリ金属でコ
ーティングされていることにより、針状部材の表面の仕
事関数が微少であり、針状部材の表面と液体の分子種と
の親和性が高いので、針状部材の下側の末端部分から上
側の先端部分まで液体の分子種を良好に移動させること
ができる。
Since the surface of the needle-shaped member is coated with an alkali metal, the work function of the surface of the needle-shaped member is very small, and the affinity between the surface of the needle-shaped member and the liquid molecular species is high. Therefore, the molecular species of the liquid can be favorably moved from the lower end portion to the upper end portion of the needle-shaped member.

【0119】また、収束電極の下部電極が接地電位に維
持され、この下部電極より上側に位置する中央電極に負
極の電圧が印加され、この中央電極より上側に位置する
上部電極が接地電位に維持され、上部電極の貫通孔で分
子ビームが所定のビーム形状に成形されることにより、
下部電極と中央電極と上部電極との電子光学効果により
拡散されて出射される分子ビームを収束された平行ビー
ムとすることができ、この分子ビームをビーム形状に成
形してから出射することができるので、加工対象の加工
箇所を微細に正確に掘削することができる。
Further, the lower electrode of the focusing electrode is maintained at the ground potential, a negative voltage is applied to the central electrode located above the lower electrode, and the upper electrode located above the central electrode is maintained at the ground potential. The molecular beam is shaped into a predetermined beam shape in the through hole of the upper electrode,
The molecular beam diffused and emitted by the electro-optical effect of the lower electrode, the center electrode, and the upper electrode can be converted into a converged parallel beam, and the molecular beam can be shaped and emitted. Therefore, it is possible to finely and precisely excavate a processing portion to be processed.

【0120】また、分子ビームを加速させる加速電極が
網状部材からなることにより、針状部材から出射された
直後の拡散しがちな分子ビームを全体的に加速すること
ができ、網状部材からなる加速電極の分子ビームとの衝
突を最小限として損耗を低減することができる。
Further, since the accelerating electrode for accelerating the molecular beam is formed of a mesh member, the molecular beam which tends to diffuse immediately after being emitted from the needle-shaped member can be entirely accelerated. Collision of the electrode with the molecular beam can be minimized to reduce wear.

【0121】本発明の微細加工装置による微細加工方法
では、多数の針状部材が加工対象の加工箇所に対応して
前後左右に配列され、その多数の針状部材の各々の先端
部分から液体の分子種が分子ビームとして上方に出射さ
れることにより、この多数の分子ビームで加工対象の多
数の加工箇所を同時に微細加工することができ、ヒータ
部材により昇温される液体の分子種が針状部材の末端部
分から先端部分で順次供給されることにより、多数の針
状部材の先端部分から分子ビームが連続的に出射される
ので、加工対象の多数の加工箇所を連続的に微細加工す
ることができる。
In the fine processing method using the fine processing apparatus of the present invention, a large number of needle-shaped members are arranged in front, rear, left and right corresponding to a processing portion to be processed, and liquid is supplied from the tip of each of the large number of needle-shaped members. Since the molecular species are emitted upward as a molecular beam, a large number of processing portions to be processed can be simultaneously finely processed with the large number of molecular beams, and the molecular species of the liquid heated by the heater member is needle-shaped. Since the molecular beam is continuously emitted from the distal end portions of a large number of needle-like members by being sequentially supplied from the distal end portion to the distal end portion of the member, it is possible to continuously finely process a large number of processing locations to be processed. Can be.

【0122】また、本発明の微細加工装置の他の態様と
しては、所定の電力により分子種が針状部材の末端部分
から先端部分まで供給され、この針状部材の先端部分の
分子種が引出電極との所定の電位差により分子ビームを
発生し、この分子ビームが加速電極との所定の電位差に
より加速されることにより、多数の針状部材の先端部分
から分子ビームを連続的に出射させることができる。
In another aspect of the microfabrication apparatus of the present invention, molecular species are supplied from a distal end to a distal end of the needle-like member by a predetermined electric power, and the molecular species at the distal end of the needle-like member is extracted. A molecular beam is generated by a predetermined potential difference with the electrode, and the molecular beam is accelerated by the predetermined potential difference with the accelerating electrode, so that the molecular beam can be continuously emitted from the tip portions of a number of needle-like members. it can.

【0123】また、分子種から発生する分子ビームが加
工対象と反応することにより、加工対象を分子ビームの
衝突の物理的作用と反応の化学的作用との両方で掘削す
ることができるので、加工対象を良好な効率で迅速に微
細加工することができる。
In addition, since the molecular beam generated from the molecular species reacts with the object to be processed, the object to be processed can be excavated by both the physical action of collision of the molecular beam and the chemical action of the reaction. The object can be quickly micromachined with good efficiency.

【0124】また、分子種は、分子中に15個の炭素原
子と所定個数の弗素とを内包した絶縁性で不活性のフロ
ロカーボン液体からなることにより、針状部材と引出電
極との短絡や針状部材の腐食などを防止することがで
き、真空中でも液体の分子種を針状部材の末端部分から
先端部分まで良好に移動させることができる。
Further, the molecular species is composed of an insulating and inert fluorocarbon liquid containing 15 carbon atoms and a predetermined number of fluorine in the molecule, so that a short-circuit between the needle-like member and the extraction electrode or the needle can be prevented. Corrosion of the needle-shaped member can be prevented, and the molecular species of the liquid can be satisfactorily moved from the end to the end of the needle-shaped member even in a vacuum.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ビーム出射ユニット内部構造を示す縦断正面図
である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view showing the internal structure of a beam emitting unit.

【図2】ビーム出射ユニットの組立構造を示す分解斜視
図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing an assembling structure of a beam emitting unit.

【図3】針状部材である金属針とヒータ部材と末端電極
との関係を示す分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a relationship among a metal needle as a needle-like member, a heater member, and a terminal electrode.

【図4】加速電極の組立構造を示す分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view showing an assembly structure of an acceleration electrode.

【図5】部材配列手段である通電ユニットとビーム出射
ユニットとダミーユニットとの関係を示す分解斜視図で
ある。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a relationship among a power supply unit, a beam emission unit, and a dummy unit, which are member arrangement means.

【図6】本実施の形態の微細加工装置の全体構造を示す
模式的な縦断正面図である。
FIG. 6 is a schematic vertical sectional front view showing the entire structure of the microfabrication device of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 微細加工装置 101 本体ハウジング 102 通電ユニット 103 分子種 104 ビーム出射ユニット 105 ダミーユニット 130 電圧印加手段である高電圧電源系 132 相対移動手段である基板可動機構 133 対象保持手段である基板保持機構 135 加工対象である多層基板 201 末端電極 202 引出電極 203 加速電極 204 収束電極 205 下部電極 206 中央電極 207 上部電極 208 ヒータ部材 209 貫通孔 211 針状部材である金属針 212 凹溝 219 枠体 220 細線 221 網状部材 REFERENCE SIGNS LIST 100 Micro-processing device 101 Main body housing 102 Current-carrying unit 103 Molecular species 104 Beam emission unit 105 Dummy unit 130 High-voltage power supply system 132 serving as voltage applying means 132 Substrate moving mechanism 133 serving as relative moving means 133 Substrate holding mechanism serving as target holding means 135 Processing Multilayer substrate 201 as a target 201 End electrode 202 Extraction electrode 203 Acceleration electrode 204 Focusing electrode 205 Lower electrode 206 Center electrode 207 Upper electrode 208 Heater member 209 Through hole 211 Metal needle as needle member 212 Depressed groove 219 Frame 220 Fine wire 221 Reticulated Element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/00 H05K 3/00 K 3/46 3/46 Y Fターム(参考) 4E066 AA02 BA13 CB18 5C030 DF01 DF05 DF07 DG07 5C034 BB02 BB05 BB09 5E346 AA43 BB01 FF01 GG15 HH26──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 3/00 H05K 3/00 K 3/46 3/46 Y F term (Reference) 4E066 AA02 BA13 CB18 5C030 DF01 DF05 DF07 DG07 5C034 BB02 BB05 BB09 5E346 AA43 BB01 FF01 GG15 HH26

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性の本体ハウジングと、 この本体ハウジングに軸心方向が上下方向と略平行とな
るように支持されて下側の末端部分から上側の先端部分
まで液体の分子種が供給される導電性の先鋭な針状部材
と、 この針状部材の先端部分を包囲して前記分子種からトン
ネル効果により分子ビームを発生させる負極の電圧が印
加される引出電極と、 この引出電極より前記針状部材の先端方向に位置して前
記分子ビームを加速する負極の電圧が印加される加速電
極と、 少なくとも前記針状部材の末端部分に位置する前記分子
種を昇温させるヒータ部材と、を具備しているビーム出
射ユニット。
An insulative main body housing, and a liquid molecular species is supplied from the lower end to the upper end by being supported by the main body housing so that the axial direction thereof is substantially parallel to the vertical direction. A conductive sharpened needle-shaped member, an extraction electrode surrounding a tip portion of the needle-shaped member, and a negative electrode voltage for generating a molecular beam from the molecular species by a tunnel effect from the molecular species. An accelerating electrode to which a negative electrode voltage for accelerating the molecular beam is applied, which is located in a tip direction of the needle-like member, and a heater member which raises the temperature of the molecular species located at least at a terminal portion of the needle-like member, Beam output unit provided.
【請求項2】 前記ヒータ部材が前記針状部材を昇温す
る、請求項1に記載のビーム出射ユニット。
2. The beam emitting unit according to claim 1, wherein said heater member heats said needle-shaped member.
【請求項3】 前記針状部材の表面に末端部分から先端
部分まで連通する凹溝が形成されており、 前記ヒータ部材は貫通孔が形成されている平板状の抵抗
体からなり、 このヒータ部材の貫通孔に前記針状部材が装着されてお
り、 この針状部材の凹溝の内面と前記ヒータ部材の貫通孔の
内面とが離反している、請求項2に記載のビーム出射ユ
ニット。
3. A concave groove communicating from a distal end portion to a distal end portion is formed on a surface of the needle-like member, and the heater member is formed of a flat resistor having a through hole formed therein. The beam emitting unit according to claim 2, wherein the needle-shaped member is mounted in the through-hole, and an inner surface of the concave groove of the needle-shaped member is separated from an inner surface of the through-hole of the heater member.
【請求項4】 前記針状部材の表面に末端部分から先端
部分まで連通する凹溝が形成されており、 貫通孔が形成されている平板状の導電体で接地電位に維
持される末端電極が形成されており、 この末端電極の貫通孔に前記針状部材が装着されてお
り、 この針状部材の凹溝の内面と前記末端電極の貫通孔の内
面とが離反している、請求項1ないし3の何れか一項に
記載のビーム出射ユニット。
4. A concave groove which is formed on the surface of the needle-like member and communicates from a distal end portion to a distal end portion, and a terminal electrode which is maintained at a ground potential by a flat conductor having a through hole formed therein. The needle-shaped member is mounted in the through-hole of the terminal electrode, and the inner surface of the concave groove of the needle-like member and the inner surface of the through-hole of the terminal electrode are separated from each other. The beam emitting unit according to any one of claims 3 to 3.
【請求項5】 前記針状部材の表面がアルカリ金属でコ
ーティングされている、請求項1ないし4の何れか一項
に記載のビーム出射ユニット。
5. The beam emitting unit according to claim 1, wherein a surface of the needle-shaped member is coated with an alkali metal.
【請求項6】 前記加速電極より上側に位置して接地電
位に維持される下部電極と、この下部電極より上側に位
置して負極の電圧が印加される中央電極と、この中央電
極より上側に位置して接地電位に維持される上部電極
と、を具備しており、 前記上部電極は、前記分子ビームを所定のビーム形状に
成形する貫通孔が形成された平板状の導電体からなる請
求項1ないし5の何れか一項に記載のビーム出射ユニッ
ト。
6. A lower electrode positioned above the accelerating electrode and maintained at a ground potential, a center electrode positioned above the lower electrode and applied with a negative voltage, and a lower electrode positioned above the center electrode. An upper electrode which is located and maintained at a ground potential, wherein the upper electrode is formed of a plate-shaped conductor having a through-hole for forming the molecular beam into a predetermined beam shape. The beam emitting unit according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 少なくとも前記引出電極は前記針状部材
の先端部分を包囲する貫通孔が形成された平板状の導電
体からなり、 少なくとも前記加速電極は枠体に導電性の細線が張架さ
れた網状部材からなる、請求項1ないし6の何れか一項
に記載のビーム出射ユニット。
7. At least the extraction electrode is made of a flat conductor having a through-hole surrounding the distal end of the needle-like member, and at least the acceleration electrode is a frame in which a conductive thin wire is stretched. The beam emitting unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the beam emitting unit is made of a mesh member.
【請求項8】 加工対象の加工箇所ごとに導電性の針状
部材を末端部分が下側に位置して先端部分が上側に位置
するように配置し、 この針状部材の先端部分に前記加工対象を上側から対向
させ、 この加工対象に先端部分が対向した前記針状部材の末端
部分を液体の分子種に浸漬させ、 少なくとも前記針状部材と前記加工対象との位置を真空
状態とし、 前記分子種を昇温させて前記針状部材の末端部分から先
端部分まで移動させ、 この針状部材の先端部分まで移動した前記分子種に負極
の電圧を作用させてトンネル効果により分子ビームを発
生させ、 この分子ビームを負極の電界により加速させ、 この加速された分子ビームを前記加工対象に衝突させ
る、微細加工方法。
8. An electroconductive needle-shaped member is disposed for each processing portion to be processed such that a distal end portion is located on a lower side and a distal end portion is located on an upper side, and the processing is performed on a distal end portion of the needle-shaped member. An object is opposed from the upper side, and a distal end portion of the needle-shaped member whose front end portion is opposed to the object to be processed is immersed in a molecular species of liquid, and at least a position between the needle-shaped member and the object to be processed is in a vacuum state, The molecular species is heated and moved from the distal end to the distal end of the needle-like member, and a voltage of a negative electrode is applied to the molecular species moved to the distal end of the needle-like member to generate a molecular beam by a tunnel effect. A fine processing method comprising: accelerating the molecular beam by an electric field of a negative electrode; and causing the accelerated molecular beam to collide with the object to be processed.
【請求項9】 請求項1ないし7の何れか一項に記載の
多数のビーム出射ユニットと、 これら多数のビーム出射ユニットを前記針状部材の末端
部分が下側に位置して先端部分が上側に位置する状態で
加工対象の加工箇所に対応して前後左右に配列して保持
する部材配列手段と、 この部材配列手段により配列された多数の前記ビーム出
射ユニットの先端部分と対向する位置に加工対象を保持
する対象保持手段と、 多数の前記ビーム出射ユニットの各々の前記針状部材の
末端部分を液体の分子種に浸漬させる分子供給手段と、 少なくとも前記ビーム出射ユニットと前記加工対象との
位置を真空状態とする真空排気手段と、 多数の前記ビーム出射ユニットの各々の前記引出電極に
前記針状部材より高圧の負極の電圧を印加するとともに
前記加速電極に前記引出電極より高圧の負極の電圧を印
加する電圧印加手段と、 多数の前記ビーム出射ユニットの各々の前記ヒータ部材
に電力を供給する電力供給手段と、を具備している微細
加工装置。
9. A plurality of beam emitting units according to claim 1, wherein the plurality of beam emitting units are arranged such that a distal end portion of the needle-shaped member is located on a lower side and a distal end portion is located on an upper side. A member arrangement means for arranging and holding it in front, rear, left and right corresponding to a processing part to be processed in a state where the object is to be processed; Object holding means for holding an object; molecular supply means for immersing a terminal portion of the needle-shaped member of each of the plurality of beam emitting units in a liquid molecular species; at least positions of the beam emitting unit and the object to be processed Vacuum evacuation means for applying a negative voltage higher than the needle-like member to each of the extraction electrodes of each of the plurality of beam emission units, Said voltage applying means for applying a negative voltage of the high voltage from the extraction electrode, a number of the beams are microfabricated device comprising a, a power supply means for supplying power to the heater member of each of the emission unit.
【請求項10】 前記電圧印加手段は、前記針状部材を
接地させ、前記分子種にトンネル効果を作用させる電位
差を前記針状部材と前記引出電極とに発生させ、前記分
子種のトンネル効果により発生する分子ビームを加速す
る電位差を前記引出電極と前記加速電極とに発生させ、 前記電力供給手段は、前記針状部材の末端部分から先端
部分まで移動する温度まで前記分子種を昇温する電力を
前記ヒータ部材に供給する、請求項9に記載の微細加工
装置。
10. The voltage applying means grounds the needle-like member, generates a potential difference between the needle-like member and the extraction electrode to cause a tunnel effect on the molecular species, and generates a potential difference by the tunnel effect of the molecular species. A potential difference for accelerating the generated molecular beam is generated between the extraction electrode and the accelerating electrode, and the power supply unit increases the temperature of the molecular species to a temperature at which the needle-shaped member moves from a distal end to a distal end. The microfabrication apparatus according to claim 9, wherein the heater is supplied to the heater member.
【請求項11】 前記分子種は、発生する前記分子ビー
ムが前記加工対象と反応する物質からなる請求項9また
は10に記載の微細加工装置。
11. The microfabrication apparatus according to claim 9, wherein the molecular species is formed of a substance in which the generated molecular beam reacts with the object to be processed.
【請求項12】 前記分子種は、分子中に15個の炭素
原子と所定個数の弗素とを内包した絶縁性で不活性のフ
ロロカーボン液体からなる請求項9ないし11の何れか
一項に記載の微細加工装置。
12. The method according to claim 9, wherein the molecular species is composed of an insulating and inert fluorocarbon liquid containing 15 carbon atoms and a predetermined number of fluorine in the molecule. Micro processing equipment.
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