JP4959288B2

JP4959288B2 - Electro-optic multilayer column

Info

Publication number: JP4959288B2
Application number: JP2006291105A
Authority: JP
Inventors: 雅彦堀内
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2026-10-26
Also published as: JP2007149655A

Description

本発明は、荷電粒子ビーム装置に用いられる電子光学多層コラムに関し、例えば荷電粒子ビーム装置の電子光学の電子光学鏡筒外（大気中）で生成される偏向、縮小投影電圧を、電子光学の電子光学鏡筒内（真空中）にある光学装置の各電極に供給する手段を有する電子光学多層コラムに関する。
The present invention relates to an electron optical multilayer column used in a charged particle beam apparatus, and for example, a deflection and reduced projection voltage generated outside (in the atmosphere) of an electron optical column of the charged particle beam apparatus is converted into an electron optical electron. It relates to an electronic optical multilayer column having a means for supplying to the electrodes of the optical device in the optical barrel (in vacuum).

走査型電子顕微鏡や電子線描画装置等の荷電粒子ビーム装置は、電子線を試料上に照射して観察、描画等を行う装置である。例えば、電子線描画装置の場合、電子線源からの電子線を成形用絞り板（アパーチャ）に設けられた開口部に照射して、その開口部のパターン形状に電子線断面形態を成形し、この成形された電子ビームを静電又は電磁縮小投影レンズによって縮小投影し、静電又は電磁偏向レンズによって試料表面上の所望の位置に偏向して照射することにより、試料表面上に所望の形態寸法のパターン露光を行っている。 A charged particle beam apparatus such as a scanning electron microscope or an electron beam drawing apparatus is an apparatus that performs observation, drawing, etc. by irradiating a sample with an electron beam. For example, in the case of an electron beam drawing apparatus, an electron beam from an electron beam source is irradiated to an opening provided in a forming diaphragm (aperture), and an electron beam cross-sectional shape is formed into a pattern shape of the opening, This shaped electron beam is reduced and projected by an electrostatic or electromagnetic reduction projection lens, and is deflected to a desired position on the sample surface by an electrostatic or electromagnetic deflection lens and irradiated, so that a desired shape dimension is provided on the sample surface. Pattern exposure is performed.

ここで、図９を用いて従来の荷電粒子ビーム装置の概略について説明する。従来の荷電粒子ビームは、電子光学鏡筒１７の外（大気中）で生成された偏向、縮小投影電圧を、真空内用信号ケーブル１８で耐真空コネクタ（ハーメチックシールコネクタ）を介して、電子光学鏡筒内１７（真空）に導入される。 Here, an outline of a conventional charged particle beam apparatus will be described with reference to FIG. In the conventional charged particle beam, the deflection and reduced projection voltage generated outside (in the atmosphere) of the electron optical column 17 is applied to the electron optical via the vacuum signal cable 18 via a vacuum resistant connector (hermetic seal connector). It is introduced into the lens barrel 17 (vacuum).

さらに、導入された偏向、縮小投影電圧は、真空内用信号ケーブル１８を介して静電レンズの電極２２に与えられる。偏向、縮小投影電圧を電極２２に与えることによって電場が生成され、その電場の強さに比例した電子線の縮小投影作用、偏向作用を生じる。さらに、静電レンズの電極２２は、絶縁支持部１９を介して円筒状の保持体２１に固定され、固定された各静電レンズの電極２２と偏向制御回路間は、シールドの一端をアース接続のシールド線を用いて接続されている。シールド線２３は、隣り合う伝送線間の静電結合によるクロストークを防止するために必要であるとされている（特許文献１参照）。 Further, the introduced deflection / reduction projection voltage is applied to the electrode 22 of the electrostatic lens via the in-vacuum signal cable 18. An electric field is generated by applying a deflection / reduction projection voltage to the electrode 22, and a reduction projection action and a deflection action of an electron beam in proportion to the strength of the electric field are generated. Further, the electrode 22 of the electrostatic lens is fixed to the cylindrical holding body 21 via the insulating support portion 19, and one end of the shield is grounded between the fixed electrode 22 of each electrostatic lens and the deflection control circuit. Are connected using shielded wires. The shield line 23 is said to be necessary to prevent crosstalk due to electrostatic coupling between adjacent transmission lines (see Patent Document 1).

また、この荷電粒子ビーム装置に搭載する電子光学コラムとしては、例えば図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、電極材を構成する導電性セラミックスからなる静電レンズの電極２２を研削加工によって同一形状に形成した後に、各静電レンズの電極２２と導通をとる部分にメタライズ法によりチタンを主成分とする導電性金属パッド２４を形成している。さらに、同様にして各静電レンズの電極２２を保持体２１の内周面に固定する部分の任意の２箇所にメタライズ法によりチタンを主成分とする接続用金属パッド２５を形成している。次に、白金を電解メッキにより各静電レンズの電極２２の表面に形成し、保持体２１に各静電レンズの電極２２を内部に配置固定する際に各静電レンズの電極２２の接続用金属パッド２５がそれぞれに当接するように開口部を形成している。さらに、開口部の内壁部分に、メタライズ法によりチタンもしくはモリブデン−マンガンを主成分とする接続用金属パッド２５を形成し、各静電レンズの電極２２を位置決めした状態で保持体２１に挿入し、保持体２１に形成された開口部にハンダ等の接続金属を注入し加熱することにより各静電レンズの電極２２に形成した接続用金属パッドと保持体に形成した接続用金属パッド２５を互いに固定することにより静電レンズを得るものである（特許文献２参照）。 Further, as an electron optical column mounted on this charged particle beam apparatus, for example, as shown in FIGS. 10A and 10B, an electrode 22 of an electrostatic lens made of conductive ceramics constituting an electrode material is ground. After that, the conductive metal pad 24 containing titanium as a main component is formed by a metallization method at a portion that conducts with the electrode 22 of each electrostatic lens. Further, similarly, metal pads 25 for connection with titanium as a main component are formed by metallization at any two locations where the electrodes 22 of each electrostatic lens are fixed to the inner peripheral surface of the holding body 21. Next, platinum is formed on the surface of the electrode 22 of each electrostatic lens by electrolytic plating, and when the electrode 22 of each electrostatic lens is disposed and fixed inside the holding body 21, the electrode 22 for connecting each electrostatic lens is connected. Openings are formed so that the metal pads 25 abut each other. Furthermore, a metal pad for connection 25 containing titanium or molybdenum-manganese as a main component is formed on the inner wall portion of the opening by a metallization method, and the electrode 22 of each electrostatic lens is inserted into the holding body 21 in a positioned state. The connection metal pad formed on the electrode 22 of each electrostatic lens and the connection metal pad 25 formed on the holding body are fixed to each other by injecting and heating a connection metal such as solder into the opening formed in the holding body 21. By doing so, an electrostatic lens is obtained (see Patent Document 2).

また、電極２２と真空用信号ケーブル１８との接合方法としては図１１に示すように、導電性セラミックスで構成される静電レンズの電極２２の表面にＴｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｉの少なくとも１種を含む導電性材料で構成される密着メタライズ層２３ａと、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇの内の少なくとも一つを含む導電性材料で構成される接続用メタライズ層２３ｂとからなるメタライズ層２３を設けた静電レンズの電極２２が提案されている。さらにこのメタライズ層２３上にＰｂ−Ｓｎはんだを形成し、このＰｂ−Ｓｎはんだを利用して静電レンズの電極２２に電圧を印加するための真空用信号ケーブル１８を接続することによって静電レンズの電極２２の基本構造が完成し、これら静電レンズの電極２２を８個円周上に配置し静電レンズが得られるとしている。この静電レンズの構成と製造方法によれば、膜厚の均一性、密着性およびはんだ濡れ性の全てに優れたメタライズ層２３とすることができ、電子ビーム露光装置の静電レンズを精度良く動作させることができるとされている（特許文献３参照）。
特開２００２−１９８２９４号公報特開２０００−１１９３７号公報特開２００２−２０３５０４号公報 Further, as a method for joining the electrode 22 and the vacuum signal cable 18, as shown in FIG. 11, at least one of Ti, Cr, Zr, and Ni is formed on the surface of the electrode 22 of the electrostatic lens made of conductive ceramics. A metallization layer 23 comprising a contact metallization layer 23a made of a conductive material containing copper and a connection metallization layer 23b made of a conductive material containing at least one of Cu, Ni, Au, Pt, and Ag. There has been proposed an electrode 22 of an electrostatic lens provided with the above. Further, a Pb—Sn solder is formed on the metallized layer 23, and the Pb—Sn solder is used to connect a vacuum signal cable 18 for applying a voltage to the electrode 22 of the electrostatic lens. The basic structure of the electrode 22 is completed, and eight electrostatic lens electrodes 22 are arranged on the circumference to obtain an electrostatic lens. According to the configuration and the manufacturing method of the electrostatic lens, the metallized layer 23 having excellent film thickness uniformity, adhesion, and solder wettability can be obtained, and the electrostatic lens of the electron beam exposure apparatus can be accurately formed. It can be operated (see Patent Document 3).
JP 2002-198294 A JP 2000-11937 A JP 2002-203504 A

前述のように、電子光学コラムでは、静電又は電磁レンズの電極と真空コネクタは、ケーブルを介して接続されている。この方法では、電子光学コラムに長尺のケーブルが多数配置されることとなり、電子光学コラムにそのためのスペースを設ける必要がある。また、ケーブルの絶縁材に樹脂系の材料等を使用した場合には、その表面からの放出ガスが多いため、高い真空度に到達するまでに時間を要し、また到達真空度も低くなる。樹脂以外の放出ガスの少ない材料を使用したとしても、その表面積が大きいため、同様に高い真空度を得るまでに多くの時間を要する、もしくは、高い到達真空度を得にくいという課題があった。 As described above, in the electro-optical column, the electrode of the electrostatic or electromagnetic lens and the vacuum connector are connected via the cable. In this method, a lot of long cables are arranged in the electro-optic column, and it is necessary to provide a space for it in the electro-optic column. Further, when a resin material or the like is used for the cable insulating material, since a large amount of gas is released from the surface, it takes time to reach a high degree of vacuum and the ultimate degree of vacuum is also lowered. Even when a material with a small amount of released gas other than resin is used, since the surface area is large, there is a problem that it takes much time to obtain a high degree of vacuum or it is difficult to obtain a high degree of ultimate vacuum.

通常、静電又は電磁レンズは筒状の電子光学鏡筒内に上方又は下方から挿入するように設置する。この時、図９に示すように、各電極２２に真空用真空ケーブル１８が接続されていると、挿入作業が非常に困難であり、断線等の不具合が発生する可能性も高い。同様に、メンテナンスの際に静電または電磁レンズを電子光学鏡筒１７内から取り出す際にも、作業性が悪く断線等の不具合が発生する可能性が高い構成となっている。 Usually, an electrostatic or electromagnetic lens is installed in a cylindrical electron optical column so as to be inserted from above or below. At this time, as shown in FIG. 9, if the vacuum vacuum cable 18 is connected to each electrode 22, the insertion work is very difficult, and there is a high possibility that problems such as disconnection occur. Similarly, when the electrostatic or electromagnetic lens is taken out from the electron optical column 17 during maintenance, the workability is poor and there is a high possibility that problems such as disconnection occur.

また、通常、偏向電圧は高周波であるため、真空用信号ケーブル１８の静電容量は低いことが望ましいが、その手段としては、真空用信号ケーブル１８の長さを短くする、断面積を小さくする等があるが、ケーブルとして用いられる銅線の断面積を小さくすると断線のおそれが高くなるという課題を有していた。 In general, since the deflection voltage is a high frequency, it is desirable that the electrostatic capacity of the vacuum signal cable 18 is low. As a means for that, the length of the vacuum signal cable 18 is shortened, and the cross-sectional area is reduced. However, when the cross-sectional area of the copper wire used as the cable is reduced, there is a problem that the risk of disconnection increases.

本発明の電子光学多層コラムは、中空部に電子線を通過させる筒体と、該筒体の内周面に設けられた電極と、前記筒体の外周面に設けられた第１溝部と、該第１溝部に配された第１導電パターンと、前記電極および前記第１導電パターンを電気的に接続するとともに、少なくとも一部が前記筒体中に配された第１接続部材と、を備えた電子光学コラムと、該電子光学コラムが内部に配された筒状の保持体と、該保持体の外周面に設けられた第２溝部と、信号ケーブルが接続される端子部を有するとともに、前記第２溝部に配された第２導電パターンと、前記第１導電パターンと前記第２導電パターンとを電気的に接続する、前記保持体に配された第２接続部材と、を具備しており、前記端子部は、前記第２接続部材と前記第２導電パターンとの接続箇所から、前記外周面に沿って離れていることを特
徴とする。
The electron optical multilayer column of the present invention includes a cylindrical body that allows an electron beam to pass through a hollow portion, an electrode provided on an inner peripheral surface of the cylindrical body, a first groove portion provided on an outer peripheral surface of the cylindrical body, A first conductive pattern disposed in the first groove; and a first connection member electrically connecting the electrode and the first conductive pattern, and at least a part of which is disposed in the cylindrical body. An electron optical column, a cylindrical holder in which the electron optical column is disposed, a second groove provided on the outer peripheral surface of the holder, and a terminal portion to which a signal cable is connected, a second conductive pattern disposed on said second groove, which connects the first conductive pattern and the second conductive pattern electrically, comprises a, a second connection member arranged in the holding body And the terminal portion includes the second connection member and the second conductive pattern. From the connection point, characterized in that apart along said outer peripheral surface.

本発明の電子光学多層コラムによれば、保持体の外周面に第２導電パターンを備えており、この第２導電パターンが電極と接続されることから、複雑な真空内用信号ケーブルなどの配線作業を簡略化できるとともに、作業性が良く、断線などの不具合発生を防止することが可能となる。同時に樹脂被覆されたケーブルを用いないため、高真空に到達する時間を短くすることが可能であり、到達真空度をより高くすることが可能である。
According to the electro-optical multilayer column of the present invention, the second conductive pattern is provided on the outer peripheral surface of the holding body , and this second conductive pattern is connected to the electrode. Work can be simplified, workability is good, and occurrence of problems such as disconnection can be prevented. At the same time, since a resin-coated cable is not used, the time for reaching a high vacuum can be shortened, and the ultimate vacuum can be further increased.

外周面に前記筒体の第１導電パターンと接続する第２導電パターンを備えた筒状の保持体と、該保持体の内部に前記筒体を備えることにより、さらに複雑な配線が可能になるとともに、分割した筒体を用いる場合、保持体による位置決めにより、筒体の組立精度を高めることができ、同軸度の良い静電レンズ群もしくは電子光学系を得ることができる。 By providing the cylindrical holding body provided with the second conductive pattern connected to the first conductive pattern of the cylindrical body on the outer peripheral surface and the cylindrical body inside the holding body, more complicated wiring becomes possible. In addition, when the divided cylinder is used, the assembly accuracy of the cylinder can be increased by positioning with the holding body, and an electrostatic lens group or an electron optical system with good coaxiality can be obtained.

ここで、本発明の電子光学コラムの実施形態について説明する。 Here, an embodiment of the electro-optical column of the present invention will be described.

図１は、本発明の電子光学コラムの一実施形態を示す一部断面斜視図であり、図２（ａ）は本発明の電子光学コラムにおける筒体の外周面の部分拡大図であり、図２（ｂ）は筒体１に形成された第１導電パターン３の部分拡大断面図である。 FIG. 1 is a partially sectional perspective view showing an embodiment of an electro-optical column of the present invention, and FIG. 2A is a partially enlarged view of an outer peripheral surface of a cylindrical body in the electro-optical column of the present invention. FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of the first conductive pattern 3 formed on the cylinder 1.

図３は、本発明の電子光学コラムの第１導電パターンと電極との接続を示す部分拡大断面図である。 FIG. 3 is a partially enlarged sectional view showing the connection between the first conductive pattern and the electrode of the electro-optical column of the present invention.

図１〜３に示すように、本発明の電子光学コラム１００は、中空部に電子線を通過させる筒体１と、筒体１の内周面３０に形成された電極２と、外周面に形成された溝部３ａと該溝部３ａに配された導電体３ｂからなる第１導電パターン３と、前記電極２および第１導電パターン３を少なくとも一部が前記筒体１中に配される第１接続部材を介して電気的に接続したものである。 As shown in FIGS. 1 to 3, the electro-optical column 100 of the present invention includes a cylindrical body 1 that allows an electron beam to pass through a hollow portion, an electrode 2 formed on an inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1, and an outer peripheral surface. A first conductive pattern 3 comprising a formed groove 3a and a conductor 3b disposed in the groove 3a, and at least a part of the electrode 2 and the first conductive pattern 3 are disposed in the cylinder 1 It is electrically connected via a connecting member.

筒体１は、樹脂または無機物から形成されるが、真空中での発塵、放出ガスが少なく、電子線２０が照射されても電気的性質が変化しない等の理由から無機物であることが好ましく、特にアルミナ質焼結体から形成することが好ましい。このアルミナ質焼結体は、焼結体中のアルカリ元素などの含有量をコントロールすることにより、電圧印加による焼結体中のイオンのマイグレーションを抑制することができるため、長期間にわたり筒体１の電気特性の安定化を確保することができる。さらに、アルミナ質焼結体は、ヤング率が２８０MＰａ以上、３点曲げ強度が３００ＭＰａ以上と機械的特性に優れているため、研削加工を行っても割れなどが発生しにくく高精度の寸法精度を得ることができる。 The cylindrical body 1 is formed of a resin or an inorganic material, but is preferably an inorganic material for reasons such as less dust generation in a vacuum, less emission gas, and no change in electrical properties even when irradiated with the electron beam 20. In particular, it is preferably formed from an alumina sintered body. This alumina sintered body can suppress the migration of ions in the sintered body due to voltage application by controlling the content of alkali elements and the like in the sintered body. It is possible to ensure stabilization of the electrical characteristics. Furthermore, since the alumina sintered body has excellent mechanical properties with a Young's modulus of 280 MPa or more and a three-point bending strength of 300 MPa or more, cracks and the like are hardly generated even when grinding is performed, and high dimensional accuracy is achieved. Obtainable.

筒体１の内周面３０の表面抵抗値は、１０^６〜１０^１０Ωの範囲であることが好ましく、電極２に印加する電圧により筒体１の内部に発生する帯電を防止することができ、筒体１の内部を通過する電子線２０が、筒体１の内部に帯電した電子が放電することによる影響を受けにくく高精度な電子線２０およびレンズを形成できる。 The surface resistance value of the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 is preferably in the range of 10 ⁶ to 10 ¹⁰ Ω, and charging generated inside the cylindrical body 1 by the voltage applied to the electrode 2 can be prevented. The electron beam 20 passing through the inside of the cylindrical body 1 is less affected by the discharge of the charged electrons inside the cylindrical body 1, and a highly accurate electron beam 20 and lens can be formed.

筒体１の外周面の表面抵抗値は、内周面の表面抵抗値より高いことが好ましい。筒体１の内周面３０の表面抵抗値が小さいと、前述の通り電子線２０の照射による帯電を防止することができる。一方、外周面の表面抵抗値が大きいと、第１導電パターン３の形成部分に個別に絶縁処理をする必要がなくなる。 The surface resistance value of the outer peripheral surface of the cylinder 1 is preferably higher than the surface resistance value of the inner peripheral surface. When the surface resistance value of the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 is small, charging due to irradiation of the electron beam 20 can be prevented as described above. On the other hand, when the surface resistance value of the outer peripheral surface is large, it is not necessary to individually insulate the portion where the first conductive pattern 3 is formed.

このような筒体１としては、チタン酸化物もしくはチタン化合物を分散させたアルミナ質焼結体を用いることがさらに好ましい。チタン酸化物もしくはチタン化合物を分散させたアルミナ質焼結体を得る際は非酸化雰囲気にて焼成することにより、焼結体の外周面の抵抗値が低く、焼結体内部の抵抗値が高い焼結体が得られる。この現象を利用して、例えば、外周面の表面を研削削加工することで抵抗値の高い焼結体内部を露出させることにより、表面抵抗値の高い外周面が得られる。この製造方法によると、１個の母材から必要に応じて、任意の場所に任意の表面抵抗値を付与した筒体１を一体加工することが可能となる。また、第１導電パターン３から筒体１へのリーク電流を防止するために、筒体１の外周面の表面抵抗値は１０^１２Ω以上であることが好ましい。 As such a cylindrical body 1, it is more preferable to use an alumina sintered body in which titanium oxide or a titanium compound is dispersed. When obtaining an alumina sintered body in which titanium oxide or a titanium compound is dispersed, the resistance value of the outer peripheral surface of the sintered body is low and the resistance value inside the sintered body is high by firing in a non-oxidizing atmosphere. A sintered body is obtained. By utilizing this phenomenon, for example, by grinding the surface of the outer peripheral surface to expose the inside of the sintered body having a high resistance value, an outer peripheral surface having a high surface resistance value can be obtained. According to this manufacturing method, it is possible to integrally process the cylindrical body 1 provided with an arbitrary surface resistance value at an arbitrary place as needed from one base material. In order to prevent leakage current from the first conductive pattern 3 to the cylinder 1, the surface resistance value of the outer peripheral surface of the cylinder 1 is preferably 10 ¹² Ω or more.

なお、筒体１の内周面３０とは、電極２が形成された表面を含む中空部に露出する面を言い、内周面３０、外周面の表面抵抗の測定方法はＪＩＳＣ６４８１に定められた方法によって求めることができる。 The inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 is a surface exposed to a hollow portion including the surface on which the electrode 2 is formed, and a method for measuring the surface resistance of the inner peripheral surface 30 and the outer peripheral surface is defined in JIS C6481. It can be determined by the method.

筒体１の内周面３０に形成する電極２は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｇ及びＰｔなどから選択される導体から形成され、筒体１の内周面３０にメッキ法、蒸着法によりコーティングされる薄膜でもよく、金属などの導体を筒状に形成した後に、内周面３０に接合することにより形成してもよい。 The electrode 2 formed on the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 is formed of a conductor selected from Au, Cu, Ti, Ag, Pt, etc., and is coated on the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 by plating or vapor deposition. The thin film may be formed, or may be formed by joining the inner peripheral surface 30 after forming a conductor such as metal in a cylindrical shape.

この電極２は、外部から印加される電圧に応じて、集光レンズ電極用、投影レンズ電極用、縮小レンズ電極用、偏向電極用等に使用される。また、各レンズ間をシールドするための接地電極用に使用される。また、筒体１の内周面３０には、各電極２間を分極することを目的として溝を形成することが好ましい。溝が電子光学コラム１００の軸方向に形成される場合は、各レンズ間を溝により分極する。円周方向に形成される場合は、偏向器の各電極２を溝により分極する。また、溝の側面及び底面の表面抵抗が１０^１２Ω以上であると、電子線照射により帯電が生じ、放電現象を起こすため、溝の側面及び底面の表面抵抗値は１０^６〜１０^１２Ωの範囲であることが望ましく、特に帯電を防止するということから、１０^６〜１０^１０Ωの範囲であることが望ましい。 The electrode 2 is used for a condensing lens electrode, a projection lens electrode, a reduction lens electrode, a deflection electrode, and the like according to a voltage applied from the outside. Further, it is used for a ground electrode for shielding between the lenses. Moreover, it is preferable to form a groove on the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 for the purpose of polarization between the electrodes 2. When the grooves are formed in the axial direction of the electro-optical column 100, the lenses are polarized by the grooves. When formed in the circumferential direction, each electrode 2 of the deflector is polarized by a groove. Further, when the surface resistance of the side surface and the bottom surface of the groove is 10 ¹² Ω or more, charging occurs due to electron beam irradiation and a discharge phenomenon occurs. Therefore, the surface resistance value of the side surface and the bottom surface of the groove is 10 ⁶ to 10 ¹² Ω. A range of 10 ⁶ to 10 ¹⁰ Ω is desirable because it is desirable to prevent charging.

筒体１の内周面３０は、真円度が２μｍ以下であることが好ましく、これにより、電子銃から放出された電子線が、電子光学コラムを通り、電気的な位置の補正を行わなくても試料上において光軸中心に近い位置に照射される。また、電気的に補正を行わなくても成形された電子線２０が意図した形状に近い形となる。 The inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 preferably has a roundness of 2 μm or less, so that the electron beam emitted from the electron gun passes through the electron optical column and does not correct the electrical position. However, the light is irradiated on the sample at a position close to the center of the optical axis. Further, the shaped electron beam 20 has a shape close to the intended shape without electrical correction.

特に、内周面３０の真円度が小さい光学コラム１００は、電子線描画装置に好適に搭載され、電子線を用いて高い寸法精度で描画することができる。筒体１の内周面３０の真円度を１μｍ以下とすることがより好ましい。 In particular, the optical column 100 having a small roundness of the inner peripheral surface 30 is suitably mounted on an electron beam drawing apparatus, and can be drawn with high dimensional accuracy using an electron beam. It is more preferable that the roundness of the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 is 1 μm or less.

また、筒体１の内周面は、円筒度が２μｍ以下であることが好ましく、筒体１の軸方向にわたって、上述同様に、電子銃から放出された電子線が、電気的な位置の補正を行わなくても試料上において光軸中心に近い位置に照射され、電気的に補正を行わなくても成形された電子線２０が意図した形状に近い形となる。 The cylindrical body 1 preferably has a cylindricity of 2 μm or less, and the electron beam emitted from the electron gun is corrected in the electrical position over the axial direction of the cylinder 1 as described above. Even if not performed, a position near the center of the optical axis is irradiated on the sample, and the shaped electron beam 20 has a shape close to the intended shape without electrical correction.

なお、筒体１の内周面３０を真円度、円筒度を２μｍ以下とするには、例えば、センタレス研削等により外周面の真円度、円筒度が２μｍ以下となるよう加工後、この外周面を基準とし、円筒研削盤等により筒体１の内周面を加工する。上述のように、筒体１の内周面３０とは、電極２が形成された表面、電極２が形成されていない面等、中空部に露出する面の全ての面を示すものであるため、電極２が形成された面の真円度を２μｍ以下とするには、詳細を後述するように第１接続部材の筒体１の中空部側の端面と内周面３０とを同時に加工し、両者の境界を微小なものとした後に、電極２を形成すればよい。 In order to make the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 roundness and cylindricity 2 μm or less, for example, after processing so that the roundness and cylindricity of the outer peripheral surface become 2 μm or less by centerless grinding or the like, Using the outer peripheral surface as a reference, the inner peripheral surface of the cylindrical body 1 is processed by a cylindrical grinder or the like. As described above, the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 indicates all surfaces exposed to the hollow portion, such as the surface where the electrode 2 is formed and the surface where the electrode 2 is not formed. In order to set the roundness of the surface on which the electrode 2 is formed to 2 μm or less, the end surface on the hollow portion side of the cylindrical body 1 of the first connecting member and the inner peripheral surface 30 are simultaneously processed as will be described in detail later. The electrode 2 may be formed after making the boundary between the two minute.

なお、筒体１の内周面３０の真円度、円筒度は、ＪＩＳＢ０６２１で規定され、例えば、ＪＩＳＢ７４５１に準拠した真円度測定器により測定することができる。 In addition, the roundness and cylindricity of the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 are defined by JIS B 0621, and can be measured by, for example, a roundness measuring instrument based on JIS B 7451.

筒体１の外周面には、図２、３に示すように、溝部３ａと、該溝部３ａに配される導電体３ｂとからなる第１導電パターン３が設けられており、前記電極２および第１導電パターン３を少なくとも一部が前記筒体１中に配される第１接続部材を介して電気的に接続される。 As shown in FIGS. 2 and 3, a first conductive pattern 3 including a groove portion 3 a and a conductor 3 b disposed in the groove portion 3 a is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical body 1. At least a part of the first conductive pattern 3 is electrically connected via a first connecting member disposed in the cylindrical body 1.

これにより、第１導電パターン３は、一端を筒体１の任意の外周面に形成することが可能となり、筒体１の外周面に接続する真空用信号ケーブルの接続場所を任意に設定することができるため、複雑な真空内用信号ケーブルなどの配線作業を簡略化することができる。電子光学コラム１００の組立の作業性を容易にするとともに、真空用信号ケーブルの断線等の発生を防止することが可能となる。特に、電極２を偏向器として用いる場合、電極２を２極、４極、８極等のように分極し、各々の分極した電極２に電圧を印加するため、分極した電極２の数に応じて真空内信号用ケーブルを接続する必要があり配線作業が繁雑になるが、本発明の電子光学コラム１００を用いることにより、配線の作業性がより向上できる。また、樹脂被覆された真空内用信号ケーブルの利用を少なくすることができることから、樹脂からのアウトガスを抑制でき、高真空に到達する時間を短くすることが可能であり、到達真空度をより高くすることが可能である。 As a result, the first conductive pattern 3 can be formed at one end on the outer peripheral surface of the cylindrical body 1, and the connection location of the vacuum signal cable connected to the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 can be arbitrarily set. Therefore, wiring work such as a complicated signal cable for vacuum can be simplified. It is possible to facilitate the assembly work of the electro-optic column 100 and to prevent the occurrence of disconnection of the vacuum signal cable. In particular, when the electrode 2 is used as a deflector, the electrode 2 is polarized like 2 poles, 4 poles, 8 poles, etc., and a voltage is applied to each polarized electrode 2. However, it is necessary to connect an in-vacuum signal cable and the wiring work becomes complicated. However, by using the electro-optical column 100 of the present invention, the wiring workability can be further improved. Moreover, since the use of the signal cable for vacuum coated with resin can be reduced, outgas from the resin can be suppressed, the time to reach high vacuum can be shortened, and the ultimate vacuum can be further increased. Is possible.

筒体１の外周面に形成する溝部３ａは、電子光学コラム１００の利用目的に応じて適宜形成され、その形成方法としては、研削加工、ブラスト加工、焼成前加工（切削加工）等がある。また溝部３ａの断面形状は、溝部３ａの底面部が円弧状であっても、直線状であってもよく、溝部３ａの側面は底面から開口部にかけて広がるテーパー状であっても構わないが、溝部３ａの側面が底面から開口部にかけて広がるテーパー状であることが導電体３ｂの塗布形成が行いやすいため好ましい。また、溝部３ａをエンドミルなどによる加工で形成すると、研削治具の直径に対応する溝部３ａが形成され、溝部３ａの断面積は常に一定とすることができるため好ましい。 The groove portion 3a formed on the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 is appropriately formed according to the purpose of use of the electro-optical column 100. Examples of the forming method include grinding, blasting, pre-firing (cutting), and the like. The cross-sectional shape of the groove 3a may be an arc shape or a straight line on the bottom surface of the groove 3a, and the side surface of the groove 3a may be a tapered shape extending from the bottom surface to the opening. It is preferable that the side surface of the groove portion 3a has a tapered shape that spreads from the bottom surface to the opening portion because the conductor 3b can be easily formed by coating. Further, it is preferable to form the groove portion 3a by processing using an end mill or the like because the groove portion 3a corresponding to the diameter of the grinding jig is formed and the cross-sectional area of the groove portion 3a can be always constant.

溝部３ａ内に形成される導電体３ｂは、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ、Ａｇ、ＡｕそしてＰｔ等を主成分とする導電性の配線、膜からなり、溝部３ａ内に被着された膜から成ることが好ましい。膜で形成される場合には、例えば、ペーストを塗布した後に加熱処理することで容易に形成できる。筒体１の外周面に溝部３ａを加工した後に、メッキ法などにより外周面全面にＡｕ膜を形成し、外周面をメッキ膜厚以上、導電線の溝部３ａ深さ未満の研磨代で研削加工することにより、溝部３ａ内に導電線を形成して第１導電パターン３を得ることができる。 The conductor 3b formed in the groove 3a is made of a conductive wiring or film mainly composed of Ag—Cu—Ti, Ag, Au, Pt, etc., and is made of a film deposited in the groove 3a. Is preferred. In the case of being formed of a film, for example, it can be easily formed by heat treatment after applying a paste. After processing the groove 3a on the outer peripheral surface of the cylindrical body 1, an Au film is formed on the entire outer peripheral surface by plating or the like, and the outer peripheral surface is ground with a polishing allowance that is greater than the plating film thickness and less than the depth of the conductive wire groove 3a. Thus, the first conductive pattern 3 can be obtained by forming a conductive line in the groove 3a.

前述の通り、溝部３ａの断面積は常に一定とすることができるため、溝部３ａ内に導電体３ｂを形成する際に、ディスペンサーなどを用いて塗布すると、常に一定厚みの第１導電パターン３を形成することが可能となり、単位長さ当たりの第１導電パターン３の抵抗値、静電容量を常に一定とすることができるため、電極２に印加する電圧を安定化させることが可能となり、高精度の電子線２０を得ることができる。 As described above, since the cross-sectional area of the groove portion 3a can be always constant, when the conductor 3b is formed in the groove portion 3a, the first conductive pattern 3 having a constant thickness is always applied when applied using a dispenser or the like. Since the resistance value and the capacitance of the first conductive pattern 3 per unit length can always be made constant, the voltage applied to the electrode 2 can be stabilized, An accurate electron beam 20 can be obtained.

図２（ｂ）に示すように、第１導電パターン３は、筒体１の外周面より内側に形成することが好ましい。これにより、筒体１を導電性を有する電子光学鏡筒に設置する際に、電子光学鏡筒との絶縁を確保することが容易となり、印加電圧のショートを防止することができる。 As shown in FIG. 2B, the first conductive pattern 3 is preferably formed inside the outer peripheral surface of the cylindrical body 1. Thereby, when installing the cylinder 1 in an electro-optical lens barrel having conductivity, it becomes easy to ensure insulation from the electron-optical lens barrel, and a short circuit of the applied voltage can be prevented.

第１導電パターン３は、筒体１の外周面に形成された溝部３ａ内に形成された第１接続部材を介して電極２と電気的に接続され、第１接続部材は、導電体３ｂとは別体の導電ピンや、導電体３ｂを筒体１の内部に引き回してよいが、図３の部分拡大断面図に示すように、第１接続部材として導電ピン５を用いることが好ましい。 The first conductive pattern 3 is electrically connected to the electrode 2 via a first connection member formed in a groove 3a formed on the outer peripheral surface of the cylindrical body 1, and the first connection member is connected to the conductor 3b. Although a separate conductive pin or conductor 3b may be routed inside the cylindrical body 1, it is preferable to use the conductive pin 5 as the first connecting member as shown in the partial enlarged sectional view of FIG.

これにより、真空内信号用ケーブルは、導電ピン５と機械的に接合することができるので、信頼性の優れる接合が得られる。また、機械的な接合であることから、装置の分解、組立などに対応しやすくメンテナンス性に優れる電子光学コラム１００が得られる。 As a result, the in-vacuum signal cable can be mechanically joined to the conductive pin 5, so that a highly reliable joint can be obtained. Further, since it is mechanical joining, it is possible to obtain the electro-optical column 100 that can easily deal with disassembly and assembly of the apparatus and has excellent maintainability.

導電ピン５は、筒体１の外周面から内周面に向けて形成された接続孔６に配置され、その一方端は接続孔６に延設された第１導電パターン３と接続され、他端は電極２と接続される。また、接続孔６は溝部３ａと一体的に成形されている。また、より確実に電極２と第１導電パターン３を接続するために、導電ピン５をロウ付け部５ａにより筒体１に接続することが好ましい。このように電極２と第１導電パターン３を接合することで電気的に接続することができる。これにより、第１接続部材と筒体１との間には隙間が形成されることなく、筒体１の気密性もしくは高真空度を保つことができるため、安定した電子線２０を得ることができる。ここで、導電ピン５は、銅、純チタン、白金などの非磁性金属からなり、円柱形状のロッドからの研削により得ることができる。 The conductive pin 5 is disposed in a connection hole 6 formed from the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 toward the inner peripheral surface, one end of which is connected to the first conductive pattern 3 extending in the connection hole 6 and the other. The end is connected to the electrode 2. The connection hole 6 is formed integrally with the groove 3a. In order to connect the electrode 2 and the first conductive pattern 3 more reliably, it is preferable to connect the conductive pin 5 to the cylindrical body 1 by the brazing portion 5a. In this way, the electrode 2 and the first conductive pattern 3 can be electrically connected by bonding. Thereby, since the airtightness or high vacuum degree of the cylinder 1 can be maintained without forming a gap between the first connection member and the cylinder 1, a stable electron beam 20 can be obtained. it can. Here, the conductive pin 5 is made of a nonmagnetic metal such as copper, pure titanium, or platinum, and can be obtained by grinding from a cylindrical rod.

第１接続部材は、筒体１の内周面３０と同一面上に配置されていることが好ましい。詳細には、図３の部分拡大断面図に示すように、第１接続部材がロウ付け部５ａを介して配置された導電ピン５から成る場合、導電ピン５の端面のうち電極２が形成される側の端面と電極２を形成する前の筒体１の内周面が同一面上に形成されているものであり、導電ピン５と筒体１との境界部に微小な段差等はない。この内周面３０に薄膜から成る電極２を形成する。この、薄膜はほぼ均一に膜付けされる。この結果、筒体１の電極２の表面を含む内周面３０の真円度を２μｍ以下の小さなものとして、筒体１の内周面のうち電極２が形成された面における真円度、電極２が形成されていない面における真円度の差も小さくすることができる。また、電子光学コラムとして使用する際に筒体１の中空部を通過する電子線の位置精度を高精度に調整することができる。一方、導電ピン５の端面が筒体１の内周面３０と同一面上に配置されない場合、即ち、導電ピン５と筒体１との境界部に段差が生じている場合、電極２を形成する際に薄膜はほぼ均一に膜付けされるため、段差の形状は保持され、筒体１の内周面３０の真円度を小さくすることができず、中空部を通過する電子線の位置精度が低いものとなってしまう。 The first connecting member is preferably disposed on the same surface as the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1. Specifically, as shown in the partially enlarged sectional view of FIG. 3, when the first connecting member is composed of the conductive pin 5 disposed via the brazing portion 5 a, the electrode 2 is formed on the end surface of the conductive pin 5. And the inner peripheral surface of the cylinder 1 before forming the electrode 2 are formed on the same plane, and there are no minute steps or the like at the boundary between the conductive pin 5 and the cylinder 1. . The electrode 2 made of a thin film is formed on the inner peripheral surface 30. This thin film is applied almost uniformly. As a result, the roundness of the inner peripheral surface 30 including the surface of the electrode 2 of the cylindrical body 1 is as small as 2 μm or less, and the roundness of the inner peripheral surface of the cylindrical body 1 on the surface where the electrode 2 is formed, A difference in roundness on the surface where the electrode 2 is not formed can also be reduced. Further, the position accuracy of the electron beam passing through the hollow portion of the cylindrical body 1 can be adjusted with high accuracy when used as an electron optical column. On the other hand, when the end surface of the conductive pin 5 is not disposed on the same surface as the inner peripheral surface 30 of the cylinder 1, that is, when there is a step at the boundary between the conductive pin 5 and the cylinder 1, the electrode 2 is formed. In this case, since the thin film is formed almost uniformly, the shape of the step is maintained, the roundness of the inner peripheral surface 30 of the cylindrical body 1 cannot be reduced, and the position of the electron beam passing through the hollow portion The accuracy will be low.

ここで、導電ピン５の端面と筒体１の内周面３０とが同一面上に配置されているとは、導電ピン５を含む領域の筒体１の内周面の真円度が２μｍ以下の状態をいう。 Here, the fact that the end face of the conductive pin 5 and the inner peripheral surface 30 of the cylinder 1 are arranged on the same plane means that the roundness of the inner peripheral surface of the cylinder 1 in the region including the conductive pin 5 is 2 μm. It means the following states.

このように、導電ピン５の端面を筒体１の内周面３０と同一面上に配置するには、導電ピン５をロウ付け等により筒体１に接続した後に、筒体１の内周面、導電ピン５の端面を同時に加工することによって得られ、詳細は上述のように真円度を２μｍ以下とする際と同様である。 Thus, in order to arrange the end face of the conductive pin 5 on the same plane as the inner peripheral surface 30 of the cylinder 1, the conductive pin 5 is connected to the cylinder 1 by brazing or the like, and then the inner periphery of the cylinder 1. It is obtained by processing the surface and the end face of the conductive pin 5 at the same time, and the details are the same as when roundness is 2 μm or less as described above.

図４の電子光学コラム１００の斜視図に示すように、筒体１の外周面の軸方向に略垂直な鍔部４を設けることが好ましい。これにより、第１導電パターン３は鍔部４まで延設され、さらに鍔部４にて真空用信号ケーブルと接続される。第１導電パターン３と真空内用信号ケーブルの接続は、真空内用信号ケーブルの先端に取り付けたラグ端子を、第１導電パターン３に接触させ、ネジ止めすることにより行う。この接続方法により、接続位置を任意に設計することが可能となり、鍔部４に集中して真空内信号用ケーブルを配置することにより作業性を向上することができる。 As shown in the perspective view of the electro-optical column 100 in FIG. 4, it is preferable to provide a flange 4 that is substantially perpendicular to the axial direction of the outer peripheral surface of the cylindrical body 1. As a result, the first conductive pattern 3 extends to the flange 4 and is further connected to the vacuum signal cable at the flange 4. The first conductive pattern 3 and the in-vacuum signal cable are connected by bringing a lug terminal attached to the tip of the in-vacuum signal cable into contact with the first conductive pattern 3 and screwing. With this connection method, the connection position can be arbitrarily designed, and workability can be improved by arranging the in-vacuum signal cable in a concentrated manner on the flange portion 4.

次いで、図５〜７を用いて、本発明の電子光学コラムの他の実施形態である電子光学多層コラムについて説明する。 Next, an electro-optic multilayer column, which is another embodiment of the electro-optic column of the present invention, will be described with reference to FIGS.

本発明の電子光学多層コラム２００は、図５に示すように、図１〜３に示すような電子光学コラム１００を複数層備えたものであり、外周面に電子光学コラム１００の第１導電パターン３と接続する第２導電パターン１３を備えた筒状の保持体１１を備えるものである。 As shown in FIG. 5, the electro-optical multilayer column 200 of the present invention includes a plurality of layers of the electro-optical column 100 as shown in FIGS. 1 to 3, and the first conductive pattern of the electro-optical column 100 is provided on the outer peripheral surface. The cylindrical holding body 11 provided with the 2nd conductive pattern 13 connected to 3 is provided.

保持体１１は、上述の電子光学コラム１００における筒体１と同様に、金属、樹脂、無機物のいずれから選択されるが、真空中での発塵、放出ガスが少なく、電子線が照射されても電気的性質が変化しないなどの理由から無機物であることが好ましく、特にアルミナ質焼結体であることが好ましい。アルミナ質焼結体は、焼結体中のアルカリ元素などの含有量をコントロールすることにより、電圧印加による焼結体中のイオンのマイグレーションを抑制することができるので、長期間にわたり保持体１１の電気特性を安定化することができる。 The holding body 11 is selected from any of metal, resin, and inorganic material as in the case of the cylindrical body 1 in the above-described electro-optical column 100. However, the holding body 11 generates less dust and emits gas in a vacuum and is irradiated with an electron beam. In view of the fact that the electrical properties do not change, an inorganic material is preferable, and an alumina sintered body is particularly preferable. Since the alumina sintered body can suppress the migration of ions in the sintered body due to voltage application by controlling the content of alkali elements and the like in the sintered body, Electrical characteristics can be stabilized.

保持体１１の内部には、外周面に第１導電パターン３が形成された筒体１を配置することから、保持体１１は絶縁体であることが好ましく、アルミナ質焼結体は焼結体中の遷移金属元素、金属元素などの含有量をコントロールすることにより容易に絶縁体を得ることができるため好ましい。 Since the cylindrical body 1 having the first conductive pattern 3 formed on the outer peripheral surface is disposed inside the holding body 11, the holding body 11 is preferably an insulator, and the alumina sintered body is a sintered body. It is preferable because an insulator can be easily obtained by controlling the content of the transition metal element, metal element, etc. therein.

このように外周面に筒体１の第１導電パターン３と接続する第２導電パターン１３を有する保持体１１を備えることにより、さらに複雑な配線が可能になる。 Thus, by providing the holding body 11 having the second conductive pattern 13 connected to the first conductive pattern 3 of the cylindrical body 1 on the outer peripheral surface, more complicated wiring is possible.

さらに、図５に示すように、電極２の機能毎に筒体１を分割し、各々の筒体１を組み立てる場合、分割した筒体１の同軸度のズレは、筒体１の内部を透過する電子線２０の精度に直接影響を及ぼす。ここで、本実施例のように、保持体１１によって筒体１を位置決めを行うことが可能になり、筒体１の組立精度を高めることができる電子光学多層コラム２００を得ることができる。 Further, as shown in FIG. 5, when the cylinder 1 is divided for each function of the electrode 2 and each cylinder 1 is assembled, the deviation of the coaxiality of the divided cylinder 1 is transmitted through the inside of the cylinder 1. This has a direct influence on the accuracy of the electron beam 20. Here, as in the present embodiment, the cylindrical body 1 can be positioned by the holding body 11, and the electro-optical multilayer column 200 that can improve the assembly accuracy of the cylindrical body 1 can be obtained.

通常のケーブルで行う配線は複数のケーブルの相互の位置が、繰り返し組立てる毎に変わり、クロストークノイズ等が変化する可能性があるが、本発明の電子光学コラム１００及び電子光学多層コラム２００に形成する第１導電パターン３及び第２導電パターン１３は、共に固定配線であるため、繰り返し組立を行ってもクロストークノイズの状態等は変化しない。 Wiring performed by a normal cable changes each time a plurality of cables are repeatedly assembled, and crosstalk noise or the like may change. However, the wiring is formed in the electro-optical column 100 and the electro-optical multilayer column 200 of the present invention. Since both the first conductive pattern 3 and the second conductive pattern 13 are fixed wirings, the state of crosstalk noise or the like does not change even when repeated assembly is performed.

電子光学コラム１００の第１導電パターン３と同様、図５に示すように保持体１１の外周面に形成する第２導電パターン１３は、保持体１１の外周面に溝部１３ａを形成し、この溝部１３ａ内に導電体１３ｂを形成することが好ましい。保持体１１の外周面に溝部１３ａを形成する方法としては、筒体１に形成する溝部３ａと同様に形成することができる。 Similar to the first conductive pattern 3 of the electron optical column 100, the second conductive pattern 13 formed on the outer peripheral surface of the holder 11 as shown in FIG. 5 forms a groove 13a on the outer peripheral surface of the holder 11, and this groove It is preferable to form the conductor 13b in 13a. As a method of forming the groove portion 13 a on the outer peripheral surface of the holding body 11, it can be formed in the same manner as the groove portion 3 a formed in the cylindrical body 1.

筒体１に形成された第１導電パターン３と、保持体１１に形成された第２導電パターン１３の接合方法について図６を用いて説明する。 The joining method of the 1st conductive pattern 3 formed in the cylinder 1 and the 2nd conductive pattern 13 formed in the holding body 11 is demonstrated using FIG.

図６（ａ）は、本発明の電子光学多層コラム２００における第１導電パターン３と第２導電パターン１３との接続を示す部分拡大断面図、同ず（ｂ）は第１接続部材と第２接続部材との接続を示す部分拡大断面図である。 FIG. 6A is a partially enlarged sectional view showing the connection between the first conductive pattern 3 and the second conductive pattern 13 in the electro-optical multilayer column 200 of the present invention, and FIG. 6B is the first connection member and the second conductive pattern. It is a partial expanded sectional view which shows the connection with a connection member.

図６に示すように、筒体１の外周面に形成した第１導電パターン３と、保持体１１の外周面に形成した第２導電パターン１３は、保持体１１に設けられた接続孔１６に第２接続部材である導電ピン１５を介して接続することが好ましい。 As shown in FIG. 6, the first conductive pattern 3 formed on the outer peripheral surface of the cylinder 1 and the second conductive pattern 13 formed on the outer peripheral surface of the holding body 11 are formed in the connection holes 16 provided in the holding body 11. It is preferable to connect via the conductive pin 15 which is a 2nd connection member.

この第２接続部材は、図６（ａ）に示すように、第１接続部材と同様、第２導電パターン１３の導電体１３ｂとは別体の導電ピン１５により形成されることが好ましいが、導電線を筒体１の内部に引き回したものでもよい。保持体１１には外周面から内周面３０にかけて貫通する接続孔１６を設け、この接続孔１６に導電ピン１５を配置する。また保持体１１の内部に備える筒体１の外周面側に接続ブッシュ２８を配置し、導電ピン１５の先端部を接続ブッシュ２８に接合することにより、第１導電パターン３と第２導電パターン１３を電気的に接続することができる。保持体１１の接続孔１６の側面には、第２導電パターン１３が延設されており、第１導電パターン３と第２導電パターン１３は、固定配線とすることができ、繰り返し組立を行ってもクロストークノイズの状態等は変化しない効果が得られる。なお、図６（ａ）では導電ピン１５を接続ブッシュ２８にて固定しているが、導電ピン１５を接続孔１６内にロウ付けにて保持してもよい。 As shown in FIG. 6A, the second connection member is preferably formed by a conductive pin 15 that is separate from the conductor 13b of the second conductive pattern 13, as in the case of the first connection member. The conductor wire may be drawn inside the cylinder 1. The holding body 11 is provided with a connection hole 16 penetrating from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface 30, and the conductive pin 15 is disposed in the connection hole 16. Further, the first conductive pattern 3 and the second conductive pattern 13 are arranged by arranging the connection bush 28 on the outer peripheral surface side of the cylindrical body 1 provided inside the holding body 11 and joining the tip of the conductive pin 15 to the connection bush 28. Can be electrically connected. A second conductive pattern 13 is extended on the side surface of the connection hole 16 of the holding body 11, and the first conductive pattern 3 and the second conductive pattern 13 can be fixed wirings, and are repeatedly assembled. However, the effect of not changing the state of the crosstalk noise or the like can be obtained. In FIG. 6A, the conductive pin 15 is fixed by the connection bush 28, but the conductive pin 15 may be held in the connection hole 16 by brazing.

第１導電パターン３と第２接続部である導電ピン１５とが接続される場合、特に、図６（ｂ）に示すように、第１接続部材を成す導電ピン５の保持体１１側の端部と、第２接続部材を成す導電ピン１５端部とが直接当接していることが好ましい。 When the first conductive pattern 3 and the conductive pin 15 as the second connection portion are connected, in particular, as shown in FIG. 6B, the end of the conductive pin 5 constituting the first connection member on the holding body 11 side. It is preferable that the portion and the end portion of the conductive pin 15 forming the second connection member are in direct contact with each other.

これにより接続部分を小型化することができ、接続部分およびその近傍に電界が集中しにくくなるため、高電圧を印加しても、接続部分及びその近傍から放電が起こりにくくなる。 As a result, the connection portion can be reduced in size, and the electric field is less likely to concentrate on the connection portion and the vicinity thereof. Therefore, even when a high voltage is applied, the discharge hardly occurs from the connection portion and the vicinity thereof.

このように、第１接続部材を成す導電ピン５の保持体１１側の端部と、第２接続部材を成す導電ピン１５の端部とが直接当接させる構造として、導電ピン５の保持体１１側の端部および導電ピン１５の筒体１側の端部は、それぞれ図７（ａ）〜（ｄ）に示す要部拡大正面図のように、それぞれの端部が凹状又は凸状であり、それぞれの端部が互いに凹凸嵌合する構造とすることで、確実に導電ピン５および導電ピン１５の端部を当接させ、接続部分を小型化することができる。また、図７に示すような係脱可能な凹凸嵌合とすることにより、電子光学多層コラム２００の洗浄等の際に、分解、組立も容易にすることができる。 As described above, the holding body of the conductive pin 5 has a structure in which the end portion on the holding body 11 side of the conductive pin 5 constituting the first connection member and the end portion of the conductive pin 15 constituting the second connection member are in direct contact with each other. The end portion on the 11 side and the end portion on the cylindrical body 1 side of the conductive pin 15 are concave or convex as shown in FIGS. The end portions of the conductive pins 5 and the conductive pins 15 can be surely brought into contact with each other and the connection portion can be reduced in size by adopting a structure in which the respective end portions are concavo-convexly fitted to each other. Further, by adopting a detachable concave / convex fitting as shown in FIG. 7, disassembly and assembly can be facilitated when the electro-optical multilayer column 200 is cleaned.

図６（ｂ）に示すように、第２接続部材を成す導電ピン１５は、中心に貫通孔１５ａを備えることが好ましく、電子光学多層コラム２００内の閉空間をなくすことができるので、電子光学多層コラム２００から気体を脱気する際に、早く気体を脱気できかつ高真空にすることができる。貫通孔１５ａを備えることによって、第１接続部材の保持体１１側の端部と第２接続部材の筒体１側の端部を当接させる際に、貫通孔１５ａ内にガイドピン（不図示）を挿入してガイドピンの先端を第１接続部材の端部に当接させたまま、第２接続部材を挿入することで、第１接続部材と第２接続部材を確実に当接させることができる。この貫通孔１５ａを備えた導電ピン１５は、図６（ａ）に示すような接続ブッシュ２８の代わりに保持体１１の接続孔１６内にナット２６とブッシュ２７を設けることにより導電ピン１５を脱着可能に保持している。 As shown in FIG. 6B, the conductive pin 15 constituting the second connecting member preferably has a through hole 15a at the center, and the closed space in the electro-optic multilayer column 200 can be eliminated. When degassing the multilayer column 200, the gas can be degassed quickly and a high vacuum can be achieved. By providing the through hole 15a, when the end of the first connecting member on the holding body 11 side and the end of the second connecting member on the cylindrical body 1 side are brought into contact with each other, a guide pin (not shown) is formed in the through hole 15a. ) And the second connecting member is inserted while the tip of the guide pin is in contact with the end of the first connecting member, so that the first connecting member and the second connecting member are securely brought into contact with each other. Can do. The conductive pin 15 having the through hole 15a is attached to and detached from the conductive pin 15 by providing a nut 26 and a bush 27 in the connection hole 16 of the holding body 11 instead of the connection bush 28 as shown in FIG. Hold it possible.

このような電子光学多層コラム２００は、その同軸度を２μｍ以下とすることが好ましい。これにより、電子銃から放出された電子線が、電子光学コラムを通り、電気的な位置の補正を行わなくても試料上において光軸中心に近い位置に照射される。また、電気的に補正を行わなくても成形された電子線を意図した形状に近似した形状とすることができる。特に、同軸度が小さい多層電子光学コラム２００は、電子線描画装置に好適に搭載され、電子線を用いて高い寸法精度で描画することができる。より好ましくは、同軸度が１μｍ以下である。 Such an electro-optic multilayer column 200 preferably has a coaxiality of 2 μm or less. As a result, the electron beam emitted from the electron gun passes through the electron optical column and irradiates a position near the center of the optical axis on the sample without correcting the electrical position. Further, the shape of the shaped electron beam can be approximated to the intended shape without electrical correction. In particular, the multilayer electro-optical column 200 having a small coaxiality is suitably mounted on an electron beam drawing apparatus, and can be drawn with high dimensional accuracy using an electron beam. More preferably, the coaxiality is 1 μm or less.

同軸度を２μｍ以下とするには、筒体１の内周面、外周面の同軸度を２μm以下とすればよく、保持体１１の内周面の円筒度を１μm以下とし、さらに保持体１１の内径と筒体１の外径の隙間を２μm以下とした上で保持体１１内に筒体１を挿入すればよい。 In order to set the coaxiality to 2 μm or less, the coaxiality of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 may be set to 2 μm or less, the cylindricity of the inner peripheral surface of the holding body 11 is set to 1 μm or less, and further the holding body 11 The cylindrical body 1 may be inserted into the holding body 11 after setting the gap between the inner diameter of the cylindrical body 1 and the outer diameter of the cylindrical body 1 to 2 μm or less.

なお、同軸度は、ＪＩＳＢ０６２１で規定され、例えば、ＪＩＳＢ７４５１に準拠した真円度測定器により測定することができる。 The coaxiality is defined by JIS B 0621, and can be measured by, for example, a roundness measuring device based on JIS B 7451.

図８に示すように、本発明の電子光学多層コラム２００の保持体１１には、外周面の軸方向に略垂直な鍔部１４を形成することが好ましい。 As shown in FIG. 8, it is preferable to form a flange 14 that is substantially perpendicular to the axial direction of the outer peripheral surface of the holder 11 of the electro-optic multilayer column 200 of the present invention.

第２導電パターン１３は鍔部１４まで延設され、さらに鍔部１４にて真空用信号ケーブルと接続される。第２導電パターン１３と真空内用信号ケーブルの接続は、真空内用信号ケーブルの先端に取り付けたラグ端子を、第２導電パターン１３に接触させ、ネジ止めすることにより行う。この接続方法により、接続位置を任意に設計することが可能となり、鍔部１４に集中して配置することにより作業性を向上することができる。また、鍔部１４は保持体１１を装置に固定する機能に加えて、第２導電パターン１３と真空内用信号ケーブルとの接続部を集約する機能を具備することが可能である。 The second conductive pattern 13 extends to the flange 14 and is further connected to the vacuum signal cable at the flange 14. The connection between the second conductive pattern 13 and the in-vacuum signal cable is performed by bringing a lug terminal attached to the tip of the in-vacuum signal cable into contact with the second conductive pattern 13 and screwing. With this connection method, it is possible to arbitrarily design the connection position, and the workability can be improved by concentrating and arranging the connection position on the collar portion 14. In addition to the function of fixing the holding body 11 to the apparatus, the collar portion 14 can have a function of consolidating connection portions between the second conductive pattern 13 and the in-vacuum signal cable.

本発明の電子光学コラムの実施例を示す一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view which shows the Example of the electro-optical column of this invention. （ａ）は本発明の電子光学コラムの筒体を示す部分拡大図であり、（ｂ）は外周面に形成した第１導電パターンの部分拡大断面図である。(A) is the elements on larger scale which show the cylinder of the electro-optical column of this invention, (b) is the elements on larger scale of the 1st conductive pattern formed in the outer peripheral surface. 本発明の電子光学コラムの第１導電パターンと電極との接続を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the connection of the 1st conductive pattern and electrode of the electro-optic column of this invention. 本発明の電子光学コラムを示す一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view which shows the electro-optical column of this invention. 本発明の電子光学多層コラムの実施例を示す一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view which shows the Example of the electro-optical multilayer column of this invention. （ａ）は本発明の電子光学多層コラムにおける第１導電パターンと第２導電パターンとの接続を示す部分拡大断面図、（ｂ）は第１接続部材と第２接続部材との接続部分を示す部分拡大断面図である。(A) is a partial expanded sectional view which shows the connection of the 1st conductive pattern and the 2nd conductive pattern in the electro-optical multilayer column of this invention, (b) shows the connection part of a 1st connection member and a 2nd connection member. It is a partial expanded sectional view. （ａ）−（ｄ）は本発明の電子光学多層コラムにおける第１接続部材と第２接続部材の形状を示す側面図である。(A)-(d) is a side view which shows the shape of the 1st connection member and the 2nd connection member in the electro-optical multilayer column of this invention. 本発明の電子光学多層コラムを示す一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view which shows the electro-optical multilayer column of this invention. 従来の荷電粒子ビーム装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional charged particle beam apparatus. （ａ）は従来の電子光学コラムの実施形態を示す斜視図であり、（ｂ）はこれに用いる電極の斜視図である。(A) is a perspective view which shows embodiment of the conventional electro-optical column, (b) is a perspective view of the electrode used for this. 従来の電子光学コラム用の電極と真空用真空ケーブルとの接合状態を示す部分拡大斜視図である。It is a partial expansion perspective view which shows the joining state of the electrode for conventional electro-optic columns, and the vacuum cable for vacuums.

Explanation of symbols

１：筒体
２，２２：電極
３：第１導電パターン
３ａ，１３ａ：溝部
３ｂ，１３ｂ：導電体
４，１４：鍔部
５：導電ピン、５ａ：ロウ付部
１５：導電ピン、１５ａ：貫通孔
６，１６：接続孔
１１：保持体
１３：第２導電パターン
１７：電子光学鏡筒
１８：真空内用信号ケーブル
１９：絶縁支持部
２０：電子線
２３：メタライズ層
２３ａ：密着メタライズ層、２３ｂ：接続用メタライズ層
２４：導電性金属パッド
２５：接続用金属パッド
２６：ナット
２７：ブッシュ
２８：接続ブッシュ
３０：内周面
１００：電子光学コラム
２００：電子光学多層コラム 1: cylindrical body 2, 22: electrode 3: first conductive pattern 3a, 13a: groove 3b, 13b: conductor 4, 14: flange 5: conductive pin, 5a: brazed portion 15: conductive pin, 15a: penetration Holes 6 and 16: Connection hole 11: Holding body 13: Second conductive pattern 17: Electron optical column 18: In-vacuum signal cable 19: Insulating support part 20: Electron beam 23: Metallized layer 23a: Adhesive metallized layer, 23b : Connection metallized layer 24: Conductive metal pad 25: Connection metal pad 26: Nut 27: Bush 28: Connection bush 30: Inner peripheral surface 100: Electro-optic column 200: Electro-optic multilayer column

Claims

A cylindrical body that allows an electron beam to pass through the hollow portion, an electrode provided on the inner peripheral surface of the cylindrical body, a first groove portion provided on the outer peripheral surface of the cylindrical body, and a first groove portion disposed in the first groove portion An electro-optical column comprising: 1 conductive pattern; and a first connecting member that electrically connects the electrode and the first conductive pattern, and at least a part of which is disposed in the cylindrical body;
A cylindrical holder in which the electro-optic column is disposed;
A second groove provided on the outer peripheral surface of the holding body;
A terminal portion to which a signal cable is connected and a second conductive pattern disposed in the second groove portion;
A second connection member disposed on the holding body for electrically connecting the first conductive pattern and the second conductive pattern;
It has
The electro-optical multilayer column , wherein the terminal portion is separated from the connection portion between the second connection member and the second conductive pattern along the outer peripheral surface .

2. The electro-optical multilayer column according to claim 1 , wherein the second conductive pattern is formed on a bottom surface side with respect to an opening of the second groove portion.

3. The electro-optical multilayer column according to claim 2 , wherein the second conductive pattern is made of a film deposited in the second groove portion.

The first connecting member comprises a conductive pin,
The electro-optical multilayer column according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a brazing portion for connecting the conductive pin to the cylindrical body.

Wherein the first end face and the inner peripheral surface of the cylindrical body of the connecting member, the electron optical multilayer column according to any one of claims 1 to 4, characterized in that coplanar is processed simultaneously.

6. The electro-optical multilayer column according to claim 5 , wherein the roundness of the inner peripheral surface of the cylindrical body is 2 μm or less.

Wherein an end portion of the holder side of the first connecting member, the electron optical multilayer column according to any one of claims 1 to 6, and the end portion of the second connecting member is characterized in that it is in contact.

The end of the first connecting member on the holding body side is concave or convex, the end of the second connecting member is convex or concave, and the ends of the first connecting member and the second connecting member are concavo-convexly fitted to each other. electronic optical multilayer column according to any one of claims 1 to 7, characterized in that combined and.

It said second connecting member is made of conductive pins, electronic optical multilayer column according to any one of claims 1 to 8, characterized by comprising a through hole in the center.

Further comprising a collar portion substantially perpendicular to the axial direction on the outer peripheral surface of the holding body,
The second conductive pattern is then extended to the collar portion, the electron optical multilayer column of any crab of claims 1 to 9, characterized in that it has the terminal portion to the flange portion.