WO2013047688A1 - 静電レンズおよびそれを用いた荷電粒子ビーム装置 - Google Patents

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insulating
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幸雄 野口
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic lens used in a charged particle beam apparatus such as a scanning electron microscope or an electron beam drawing apparatus in a semiconductor manufacturing process or a flat panel display (FPD) manufacturing process, and a charged particle beam apparatus using the same.
  • a charged particle beam apparatus such as a scanning electron microscope or an electron beam drawing apparatus in a semiconductor manufacturing process or a flat panel display (FPD) manufacturing process
  • a charged particle beam apparatus for example, a scanning electron microscope using a secondary electron beam generated by irradiating the surface of an object such as a semiconductor wafer or a glass substrate with an electron beam, 2.
  • An electron beam drawing apparatus used for forming a wiring pattern is known.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-161329 discloses an electron beam apparatus including an electrostatic lens through which a uniaxial electron beam passes.
  • the present invention is to provide a charged particle beam apparatus using an electrostatic lens that meets the demand for increasing the throughput while increasing the irradiation accuracy of the electron beam.
  • An electrostatic lens includes an insulating plate having a plurality of through holes through which electron beams pass, a plurality of electrodes formed on inner walls of each of the plurality of through holes, and the insulating plate. And a substrate having a plurality of wirings formed thereon and electrically connected to each of the electrodes. The plurality of electrodes are electrically independent from each other.
  • the electrostatic lens according to one aspect of the present invention, it is possible to increase the throughput while increasing the irradiation accuracy of the electron beam.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view along the thickness direction of a charged particle beam apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a diagram of the charged particle beam apparatus shown in FIG. It is sectional drawing along the plane direction of an electrostatic lens
  • FIG. 2 is a perspective view in which the substrate and the insulating spacer are separated from each other in the laminate of electrostatic lenses shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
  • 3A is a partially enlarged view of FIG. 1A
  • FIG. 3B is a perspective view in which a part of the frame shown in FIG. 3A is inverted.
  • 4A is a partially enlarged view of the substrate shown in FIG. 2, and FIG. 4B shows a connection structure between the electrostatic lens shown in FIGS.
  • FIG. 1A and 1B and an external circuit. It is sectional drawing along the thickness direction of the electrostatic lens shown.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the plane direction of an electrostatic lens according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a portion corresponding to FIG. 4A of an electrostatic lens according to another embodiment of the present invention.
  • Fig.7 (a) is sectional drawing along the plane direction of the electrostatic lens which concerns on other embodiment of this invention
  • FIG.7 (b) is thickness of the electrostatic lens shown to Fig.6 (a). It is sectional drawing along a direction.
  • the charged particle beam apparatus 1 shown in FIGS. 1A and 1B has an electron beam E on the surface of an object 2 such as a semiconductor wafer or a glass substrate in a semiconductor manufacturing process or a flat panel display (FPD) manufacturing process, for example.
  • SEM scanning electron microscope
  • the charged particle beam apparatus 1 is irradiated with a plurality of electron guns 3 that emit a plurality of electron beams E, a plurality of electrostatic lenses 4 through which the plurality of electron beams E pass, and a plurality of electron beams E, respectively. And a stage 5 on which the object 2 is placed.
  • the charged particle beam apparatus 1 positions an object 2 on a stage 5, emits an electron beam E from an electron gun 3, and controls the extraction, acceleration, and deflection of the electron beam E by an electrostatic lens 4. Thereafter, by irradiating the object 2 with the electron beam E, a wiring pattern is formed and the object is observed.
  • the electrostatic lens 4 controls the intensity and position of the electron beam E to select an observation area and form a wiring pattern with high accuracy.
  • the electrostatic lens 4 includes a laminated body 8 formed by alternately laminating a plurality of substrates 6 and insulating spacers 7 and a frame body 9 surrounding the laminated body 8 in a plan view.
  • the substrate 6 is formed on the insulating plate 10 in which the plurality of first through holes T1 through which each of the plurality of electron beams E passes and the inner wall of each of the plurality of first through holes T1. It has a plurality of electrodes 11 and a plurality of wirings 12 formed on the insulating plate 10 and electrically connected to each of the electrodes 11.
  • the insulating plate 10 insulates the electrodes 11 formed in the first through holes T1, and can be formed of a ceramic material such as alumina, zirconia, or silicon nitride, particularly from the viewpoint of processing accuracy. In addition, it is desirable to contain 90% by mass or more and 99.9% by mass or less of alumina as a main component.
  • the insulating plate 10 has a flat plate shape, for example, and a rectangular parallelepiped shape.
  • the thickness (Z direction) of the insulating plate 10 is set to, for example, 1 mm to 10 mm
  • the length (X direction) of the insulating plate 10 is set to, for example, 20 mm to 100 mm
  • the planar shape (XY plane) of the insulating plate 10 is desirably a right angle.
  • each substrate 6 can be satisfactorily aligned using the frame body 9.
  • This right angle is set so that the error from 90 ° is 0.5 ° or less.
  • the planar shape of the insulating plate 10 is a rectangular shape having one set of long sides and one set of short sides, as shown in FIG.
  • the laminated body 8 it is desirable that the planar shapes of the insulating plates 10 of the respective substrates 6 are the same. As a result, each substrate 6 can be satisfactorily aligned in the laminate 8.
  • the first through hole T1 is a space through which the electron beam E passes, and a plurality of first through holes T1 are formed in the insulating plate 10.
  • eight first through holes T1 are formed on one insulating plate 10 in four rows arranged in two columns (2 ⁇ 4).
  • the first through hole T1 is, for example, a columnar region, and has a diameter set to, for example, 1 mm or more and 8 mm or less, and preferably has the same shape.
  • the electrode 11 has a function as an acceleration electrode that controls the intensity of the electron beam E and a function as a deflection electrode that controls the position of the electron beam E.
  • an acceleration electrode that controls the intensity of the electron beam E
  • a deflection electrode that controls the position of the electron beam E.
  • titanium, titanium alloy, palladium, gold, platinum, or the like is used. It can be formed of a metal material.
  • this electrode 11 is used as an accelerating electrode, one electrode (single electrode) is formed in one first through hole T1, and when this electrode 11 is used as a deflection electrode, one first through hole T1.
  • a plurality of electrodes 11 are formed along the circumferential direction.
  • the electrode 11 of 2 poles, 4 poles, 8 poles, etc. can be used as an example of the electrode 11 of multiple poles.
  • the uppermost layer and the intermediate layer substrate 6 use the quadrupole electrode 11 as the deflection electrode, and the lowermost layer substrate 6 has the unipolar electrode 11. Is used as an acceleration electrode.
  • the wiring 12 supplies power to the electrode 11 from an external circuit, and can be formed of a metal material such as silver, silver alloy, copper, titanium, titanium alloy, palladium, gold, or platinum.
  • the wiring 12 is connected to the end of one of the electrodes 11 on one main surface of the insulating plate 10, and is routed to the end surface of the insulating plate 10 to be connected to an external terminal 16 described later at the connection end 13.
  • the wirings 12 are electrically connected to each other.
  • wirings 12 that are electrically independent from each other are connected to each of the four-pole electrodes 11 formed in one first through hole T1. .
  • the insulating spacers 7 stacked alternately with the substrate 6 have a plurality of second through holes T2 formed at positions corresponding to the first through holes T1 of the substrate 6 disposed above and below.
  • the second through hole T2 is a space through which the electron beam E passes.
  • no electrode is formed. Therefore, while passing the electron beam E through the second through hole T2, the electrodes 11 of the adjacent substrates 6 can be insulated and electrically independent from each other.
  • the insulating spacer 7 can be formed of a ceramic material such as alumina, zirconia, or silicon nitride.
  • the insulating spacer 7 preferably has the same material as the insulating plate 10 as a main component in order to make the thermal expansion coefficient close to that of the insulating plate 10.
  • the insulating spacer 7 includes 90% by mass to 95% by mass with alumina as a main component, and 5% by mass to 10% by mass with titanium oxide as an additive, It is desirable that it has been reduced.
  • the surface resistivity of the insulating spacer 7 is set to 10 9 ⁇ / ⁇ or more and 10 12 ⁇ / ⁇ or less, and charge-up of the inner wall of the second through hole T2 caused by the electron beam E can be reduced.
  • the insulating spacer 7 has a flat plate shape, for example, and a rectangular parallelepiped shape.
  • the thickness (Z direction) of the insulating spacer 7 is set to 1 mm or more and 10 mm or less, for example.
  • the length (X direction) of the insulating spacer 7 is set to 20 mm or more and 100 mm or less, for example.
  • the width (Y direction) of the insulating spacer 7 is set to 10 mm or more and 40 mm or less, for example.
  • the insulating spacers 7 have the same planar shape (XY plane) and the same insulating plates 10. As a result, the laminated body 8 can be well aligned with the substrate 6 and other insulating spacers 7. Furthermore, the thickness of the insulating spacer 7 is desirably smaller than the thickness of the insulating plate 10. As a result, the charge up of the inner wall of the second through hole T2 can be reduced.
  • the second through hole T2 has, for example, a cylindrical shape, and has a diameter set to, for example, 1 mm or more and 8 mm or less.
  • the diameter of the second through hole T2 is set to be the same as the diameter of the first through hole T1.
  • the above-described laminated body 8 can control the intensity or position of the electron beam E passing through the first through hole T1 by controlling the external circuit 17 by supplying power to the electrode 11 via the wiring 12.
  • the first through hole T1 of each substrate 6 and the second through hole T2 of each insulating spacer 7 are arranged at corresponding positions and communicated with each other, whereby the stacked body 8 is stacked.
  • a uniaxial electron beam passage hole penetrating in the direction is formed. Therefore, both the intensity and position of the electron beam E can be controlled with high accuracy by independently controlling the electrodes 11 of the respective substrates 6 that are deflection electrodes or acceleration electrodes in the uniaxial electron beam passage hole. Can do.
  • the laminated body 8 is formed by alternately laminating the flat substrate 6 and the insulating spacer 7 while aligning each other, and has a rectangular parallelepiped shape.
  • Both main surfaces (XY plane) of the laminate 8 are constituted by the principal surfaces of the substrate 6 or the insulating spacer 7 located in the outermost layer, and side surfaces along the stacking direction (Z direction) of the laminate 8 are The side surfaces of each substrate 6 and each insulating spacer 7 are configured. In the present embodiment, since the corners of the planar shapes of the substrates 6 and the insulating spacers 7 are right angles, the side surfaces of the stacked body 8 connected to each other are perpendicular to each other.
  • the frame body 9 fixes and holds each substrate 6 and each insulating spacer 7 of the laminated body 8 and supplies power to the electrode 11 of each substrate 6 of the laminated body 8 from an external circuit.
  • the frame body 9 includes four flat plates 14 that are sequentially connected in a ring shape in plan view, a connection member 15 that fixes a connection portion between the flat plates 14, and an external terminal that passes through the flat plate 14 and is connected to the wiring 12. 16.
  • each flat plate 14 is connected to each other by bringing the end surface of the other flat plate 14 into contact with a part of the main surface of the one flat plate 14 to form a rectangular tubular frame body 9, for example, alumina, zirconia.
  • a ceramic material such as silicon nitride.
  • each flat plate 14 is flat shape, for example, is formed in rectangular parallelepiped shape, and thickness is set to 4 mm or more and 20 mm or less.
  • the four flat plates 14 are a first flat plate 14a, a second flat plate 14b, a third flat plate 14c, and a fourth flat plate 14d.
  • one end surface of the second flat plate 14b and one end surface of the fourth flat plate 14d are in contact with and connected to one main surface of the first flat plate 14a, and the second main plate is connected to one main surface of the third flat plate 14c.
  • the other end surface of the flat plate 14b and the other end surface of the fourth flat plate 14d are in contact with each other.
  • the first flat plate 14a and the third flat plate 14c face each other
  • the second flat plate 14b and the fourth flat plate 14d face each other.
  • the connecting member 15 is in a state where the flat plates 14 are connected to each other by penetrating between both main surfaces of one flat plate 14 in the thickness direction and connecting to the end surface of the other flat plate 14 at the connection place between the flat plates 14.
  • a metal screw or bolt can be used.
  • the connecting member 15 is formed on the first through hole P1 penetrating between both main surfaces of the first flat plate 14a in the thickness direction and on the end surface of the second flat plate 14b. It is inserted and connected to the recess C1. In addition, it is similarly connected by the connection member 15 also in connection locations other than the connection location of the 1st flat plate 14a and the 2nd flat plate 14b.
  • the external terminal 16 is for electrically connecting an external circuit 17 such as a flexible printed circuit board and the wiring 12 of the board 6.
  • the external terminal 16 has one end connected to the external circuit 17 and the other end electrically connected to the wiring 12 at the end face of the insulating plate 10.
  • this external terminal 16 for example, a metal screw or a bolt can be used.
  • the external terminal 16 is mechanically inserted into the second through hole P2 formed in the flat plate 14 and the second recess C2 formed in the end surface of the insulating plate 10. In addition to being connected, it is electrically connected to the connection end 13 formed on the inner surface of the second recess C.
  • the insulating plate 10 is formed with a plurality of first through holes T1 through which the electron beams E pass. Therefore, by forming a plurality of first through holes T1 in the insulating plate 10, the positioning accuracy is improved while bringing the first through holes T1 close to each other, and a plurality of electron beam passage holes are formed in the electrostatic lens 4. As a result, the throughput of the charged particle beam apparatus 1 can be improved as a multi-lens type. As a result, in the multi-lens type electrostatic lens 4, it is possible to improve the throughput while reducing the non-irradiated area between the axes of the electron beams E to increase the irradiation accuracy of the electron beams E.
  • each electron beam E is individually controlled to be independent in each irradiation area.
  • Drawing and SEM observation are possible. As a result, since drawing of wiring patterns and SEM observation can be performed simultaneously at a plurality of locations, the number of processes at one time can be increased, and the throughput can be greatly increased. Further, as described above, since the irradiation accuracy of the electron beam E is increased, independent wiring pattern drawing and SEM observation composition can be performed with high accuracy.
  • the insulating plate 10 can be made highly rigid by forming the insulating plate 10 from a ceramic material, the processing accuracy of the first through hole T1 can be increased. As a result, the positioning accuracy of each first through hole T1 can be improved, and as a result, in the multi-lens type electrostatic lens 4, an unirradiated region between the axes of the electron beams E can be reduced.
  • the frame 9 has an end surface perpendicular to one main surface of the second flat plate at the connection portion between the first flat plate 14a and the second flat plate 14b.
  • One flat plate is in contact with a part of one main surface.
  • the high-precision right-angled part R can be formed in the internal peripheral surface of the frame 9 in the connection part of the 1st flat plate 14a and the 2nd flat plate 14b. In this right angle portion R, an error from 90 ° is set to 0.5 ° or less.
  • the first side surface is in contact with one main surface of the first flat plate 14a
  • the second side surface perpendicular to the first side surface is in contact with one main surface of the second flat plate 14b.
  • each substrate 6 and each insulating spacer 7 with respect to the right-angled portion R of the frame body 9 is, for example, by forming a third through hole P3 in each of the third flat plate 14c and the fourth flat plate 14d, 3 A fixing member 18 such as a metal screw is inserted into the through hole P3, and the laminated body 8 is pressed by the fixing member 18 so that the laminated body 8 is brought into contact with and fixed to the first flat plate 14a and the second flat plate 14b. This can be done.
  • each substrate 6 and each insulating spacer 7 need only be in contact with the first flat plate 14a and the second flat plate 14b, and are in contact with the third flat plate 14c and the fourth flat plate 14d. Absent. Note that a plurality of third through holes P3 and fixing members 18 are used according to each substrate 6 and each insulating spacer 7.
  • the thickness of the first flat plate 14a is smaller than the thickness of the second flat plate 14b.
  • the connecting member 15 easily penetrates between both main surfaces of the first flat plate 14a, and by thickening the second flat plate 14b, the end surface of the second flat plate 14b is formed. Since the width is increased, the connection member 15 can be easily connected to the end face of the second flat plate 14b.
  • the thickness of the 1st flat plate 14a is set, for example to 4 mm or more and 10 mm or less
  • the thickness of the 2nd flat plate 14b is set to 10 mm or more and 20 mm or less, for example.
  • the thickness of the 2nd flat plate 14b is set to 2 times or more and 5 times or less of the thickness of the 1st flat plate 14a, for example.
  • the plurality of first through holes T1 formed in one insulating plate 10 are arranged in two rows along the long side of the planar shape of the insulating plate 10. Further, as shown in FIGS. 1A and 2, the wiring 12 formed on the insulating plate 10 in which the first through holes T1 are arranged in two rows is adjacent to the electrode 11 to which the wiring 12 is electrically connected.
  • the insulating plate 10 is routed to the end face located on the long side. Therefore, the wiring 12 can be easily routed on the main surface of the insulating plate 10, and the connection ends 13 can be concentrated on the both end surfaces located on the long side of the insulating plate 10. The connection to the external circuit 17 can be facilitated.
  • the connection end 13 in the end surface located in the long side of the insulating board 10, as shown in FIG. 2, it is desirable for the connection end 13 to be arranged in a line along the long side.
  • the electrostatic lens 4 described above has a function of individually controlling the intensity and position of the plurality of electron beams E in the charged particle beam apparatus 1.
  • the substrate 6 is produced. Specifically, for example, the following is performed.
  • the ceramic powder is molded using various molding methods to obtain a molded body, and then the molded body is fired at, for example, 1400 ° C. or higher and 1800 ° C. or lower to form the insulator 6.
  • the first through hole T1 is formed in the insulator 6 by grinding.
  • a second recess C2 is formed in the insulator 6 by grinding.
  • the electrode 11 and the wiring 12 are formed on the insulating plate 10 by depositing a metal film using a plating method, a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like.
  • the substrate 6 can be manufactured as described above.
  • the electrode 11 having two or more electrodes can be formed by grinding and separating the metal film deposited on the first through hole T1 along the penetration direction using grinding.
  • the electrode 11 may be formed by brazing a metal piece to the first through hole T1 with silver or the like and then performing groove processing using electric discharge machining or reamer machining.
  • the insulating spacer 7 is produced. Specifically, for example, the following is performed.
  • the ceramic powder is molded using various molding methods to obtain a molded body, and then the molded body is fired at, for example, 1400 ° C. or higher and 1800 ° C. or lower to form the insulating spacer 7.
  • the second through hole T2 is formed in the insulating spacer 7 by grinding.
  • the insulating spacer 7 can be manufactured as described above.
  • the frame body 9 is produced. Specifically, for example, the following is performed.
  • the ceramic powder is molded using various molding methods to obtain a molded body, and then the molded body is fired at, for example, 1400 ° C. or higher and 1800 ° C. or lower to form four flat plates 14.
  • the 1st through-hole P1, the 2nd through-hole P2, the 3rd through-hole P3, and the 1st recessed part C1 are formed in the flat plate 14 by grinding process.
  • an end surface of the other flat plate 14 is brought into contact with a part of one main surface of the one flat plate 14 so that the first through hole P1 of the one flat plate 14 and the first recess C1 of the other flat plate 14 are formed.
  • the flat plates 14 are connected to each other by inserting and connecting the connection member 15 to both the first through hole P1 and the first recess C1. In this way, the four flat plates 14 are sequentially connected.
  • the frame body 9 can be manufactured.
  • the electrostatic lens 4 is produced by sequentially laminating the substrate 6 and the insulating spacer 7 in the frame body 9 to produce the laminated body 8. Specifically, for example, the following is performed.
  • a plurality of substrates 6 and insulating spacers 7 are alternately inserted inside a cylindrical frame body 9, whereby the substrates 6 and insulating spacers 7 are sequentially laminated.
  • the fixing member 15 by using the fixing member 15, the side surfaces of the substrates 6 and the insulating spacers 7 are brought into contact with the first flat plate 14 a and the second flat plate 14 b, so that the first flat plate 14 a and the second flat plate 14 b are brought into contact with each other.
  • the laminated body 8 is produced by aligning and fixing the substrates 6 and the insulating spacers 7 with the right-angled portion R therebetween as a reference point.
  • the second through hole P2 of the flat plate 14 and the second recess C2 on the end surface of the insulating plate 10 are aligned.
  • the external terminal 16 is connected to both the first through hole P1 and the first recess C1, and the connection end 13 of the wiring 12 and the external terminal 16 are electrically connected.
  • the electrostatic lens 4 can be manufactured as described above.
  • the configuration in which a plurality of first through holes are arranged in two rows on the insulating plate has been described as an example, but a plurality of first through holes may be formed on the insulating plate.
  • the holes may not be arranged in two rows.
  • a configuration in which a plurality of first through holes T1 are formed in one column along the long side of the insulating plate 8 in two or more rows is preferable.
  • the wiring 12 can be easily routed on the main surface of the insulating plate 8 as in the above-described embodiment.
  • the connection to the external circuit 17 can be facilitated.
  • the wiring may be formed on both main surfaces of the insulating plate.
  • the wirings may be formed on both main surfaces of the insulating plate.
  • the degree of freedom in wiring design on both main surfaces of the insulating plate 8 can be increased.
  • a plurality of wirings 12 arranged along the long side of the insulating plate 8 are alternately arranged on each of the one main surface and the other main surface.
  • the configuration in which the first through hole of the substrate and the second through hole of the insulating plate have the same diameter has been described as an example.
  • the first through hole of the substrate and the second through hole of the insulating plate have been described as an example.
  • the diameter of the hole may not be the same.
  • a configuration as shown in FIGS. 7A and 7B is desirable.
  • the main surface of the insulating plate 10 has a hollow portion D having the same planar shape as the insulating spacer 7 and shallower than the thickness of the insulating spacer 7, and the hollow portion D. Is also formed with a protrusion P disposed on the first through hole T1 side. A part on the main surface side of the insulating spacer 7 is embedded in the recess D, and the protruding portion P of the insulating plate 10 is embedded in the second through hole T2.

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Abstract

本発明は、電子線の照射精度を高めつつ、スループットを高める要求に応える静電レンズを提供するものである。本発明の一形態に係る静電レンズ(4)は、電子線(E)がそれぞれ通過する複数の第1スルーホール(T1)が形成された絶縁板(10)と、複数の第1スルーホール(T1)それぞれの内壁に形成された複数の電極(11)と、絶縁板(10)上に形成され、電極(11)それぞれに電気的に接続した複数の配線(12)とを有する基板(6)を備え、複数の電極(11)は、電気的に互いに独立している。

Description

静電レンズおよびそれを用いた荷電粒子ビーム装置
 本発明は、例えば半導体製造工程やフラットパネルディスプレイ(FPD)製造工程における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に用いられる静電レンズおよびそれを用いた荷電粒子ビーム装置に関する。
 従来、荷電粒子ビーム装置として、例えば、半導体ウェハやガラス基板等の対象物の表面に電子線を照射してそこから発生する二次電子線を使った走査型電子顕微鏡や、対象物に微細な配線パターンを形成するために使用される電子線描画装置等が知られている。
 特開平7-161329号公報には、一軸の電子ビームが通過する静電レンズを備えた電子ビーム装置が記載されている。
 ところで、例えば電子ビーム装置のスループットを高めるため、静電レンズを複数並べた場合、複数の静電レンズを機械的に位置決めすることから、静電レンズ同士の位置合わせが困難である。このため、それぞれの静電レンズを通過する電子ビーム同士の距離にばらつきが生じ、各電子ビームの照射エリア同士の間に未照射エリアが生じやすい。このように未照射エリアが生じると、走査型電子顕微鏡においては未観察領域が生じやすくなり、電子線描画装置においては配線パターンに不良が生じやすくなる。
 それ故、電子線の照射精度を高めつつ、スループットを高めることが可能な静電レンズが求められている。
 本発明は、電子線の照射精度を高めつつ、スループットを高める要求に応える静電レンズそれを用いた荷電粒子ビーム装置を提供するものである。
 本発明の一形態に係る静電レンズは、電子線がそれぞれ通過する複数のスルーホールが形成された絶縁板と、前記複数のスルーホールそれぞれの内壁に形成された複数の電極と、前記絶縁板上に形成され、前記電極それぞれに電気的に接続した複数の配線とを有する基板を備えている。前記複数の電極は、電気的に互いに独立している。
 本発明の一形態にかかる静電レンズによれば、電子線の照射精度を高めつつ、スループットを高めることができる。
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る荷電粒子ビーム装置の厚み方向に沿った断面図であり、図1(b)は、図1(a)に示した荷電粒子ビーム装置の静電レンズの平面方向に沿った断面図である。 図2は、図1(a)および(b)に示した静電レンズの積層体において、基板および絶縁スペーサーを分離した斜視図である。 図3(a)は、図1(a)の部分拡大図であり、図3(b)は、図3(a)に示した枠体の一部を反転させた斜視図である。 図4(a)は、図2に示した基板の部分拡大図であり、図4(b)は、図1(a)および(b)に示した静電レンズと外部回路との接続構造を示す、静電レンズの厚み方向に沿った断面図である。 図5は、本発明の他の実施形態に係る静電レンズの平面方向に沿った断面図である。 図6は、本発明の他の実施形態に係る静電レンズの図4(a)に相当する部分の拡大図である。 図7(a)は、本発明の他の実施形態に係る静電レンズの平面方向に沿った断面図であり、図7(b)は、図6(a)に示した静電レンズの厚み方向に沿った断面図である。
 以下に、本発明の一実施形態に係る静電レンズを用いた荷電粒子ビーム装置を、図1ないし図4に基づいて詳細に説明する。
 図1(a)および(b)に示した荷電粒子ビーム装置1は、例えば半導体製造工程やフラットパネルディスプレイ(FPD)製造工程において、半導体ウェハやガラス基板等の対象物2の表面に電子線Eを照射してそこから発生する二次電子線を使って観察する走査型電子顕微鏡(SEM)、または対象物2に微細な配線パターンを形成するために使用される電子線描画装置等に用いられる。
 この荷電粒子ビーム装置1は、複数の電子線Eそれぞれを放出する複数の電子銃3と、複数の電子線Eそれぞれが通過する複数の静電レンズ4と、複数の電子線Eが照射される対象物2が載置されたステージ5とを備えている。この荷電粒子ビーム装置1は、ステージ5で対象物2の位置決めを行ない、電子銃3から電子線Eを放出し、静電レンズ4で電子線Eの引き出し、加速および偏向等の制御を行なった後、電子線Eを対象物2に照射することによって、配線パターンの形成や対象物の観察を行なうものである。
 静電レンズ4は、電子線Eの強度や位置を制御することによって、観察領域の選択や配線パターンの形成を高精度に行なうものである。この静電レンズ4は、基板6および絶縁スペーサー7を交互に複数積層してなる積層体8と、該積層体8を平面視にて取り囲む枠体9とを備えている。
 基板6は、図2に示すように、複数の電子線Eそれぞれが通過する複数の第1スルーホールT1が形成された絶縁板10と、複数の第1スルーホールT1それぞれの内壁に形成された複数の電極11と、絶縁板10上に形成され、電極11それぞれに電気的に接続した複数の配線12とを有する。
 絶縁板10は、各第1スルーホールT1に形成された電極11同士を絶縁するものであり、例えばアルミナ、ジルコニアまたは窒化珪素等のセラミック材料によって形成することができ、なかでも加工精度の観点から、アルミナを主成分として90質量%以上99.9質量%以下含むことが望ましい。
 この絶縁板10は、例えば平板状であり、さらには直方体状である。絶縁板10の厚み(Z方向)は、例えば1mm以上10mm以下に設定され、絶縁板10の長さ(X方向)は、例えば20mm以上100mm以下に設定され、絶縁板10の幅(Y方向)は、例えば10mm以上40mm以下に設定されている。
 ここで、絶縁板10の平面形状(XY平面)において、少なくも1つの角は、直角であることが望ましい。その結果、後述するように、枠体9を用いて各基板6を良好に位置合わせすることができる。この直角の角は、90°からの誤差が0.5°以下に設定されている。なお、本実施形態において、絶縁板10の平面形状は、図1(a)に示すように、1組の長辺および1組の短辺を有する長方形状である。
 また、積層体8において、各基板6の絶縁板10の平面形状は、互いに同一であることが望ましい。その結果、積層体8において、各基板6を良好に位置合わせすることができる。
 第1スルーホールT1は、電子線Eが通過する空間であり、絶縁板10に複数形成されている。本実施形態においては、第1スルーホールT1は、1つの絶縁板10にて、2列に4行配列されて(2×4)、8つ形成されている。また、第1スルーホールT1は、例えば円柱状の領域であり、径が例えば1mm以上8mm以下に設定されており、互いに同一形状であることが望ましい。
 電極11は、電子線Eの強度を制御する加速電極としての機能や電子線Eの位置を制御する偏向電極としての機能を有するものであり、例えばチタン、チタン合金、パラジウム、金または白金等の金属材料によって形成することができる。この電極11を加速電極として用いる場合には、1つの第1スルーホールT1において1つの電極(単極)が形成され、この電極11を偏向電極として用いる場合には、1つの第1スルーホールT1において周回方向に沿って複数の電極11(複数極)が形成される。なお、複数極の電極11の例としては、2極、4極または8極等の電極11を用いることができる。
 本実施形態においては、図2に示すように、最上層および中間層の基板6においては、4極の電極11を偏向電極として用いており、最下層の基板6においては、単極の電極11を加速電極として用いている。
 配線12は、外部回路から電極11へ給電するものであり、銀、銀合金、銅、チタン、チタン合金、パラジウム、金または白金等の金属材料によって形成することができる。この配線12は、絶縁板10の一主面において、いずれか1つの電極11の端部に接続するとともに、絶縁板10の端面へと引き回されて接続端13にて後述する外部端子16に接続しており、配線12同士が互いに電気的に独立している。なお、図2における最上層および中間層の基板6においては、1つの第1スルーホールT1に形成された4極の電極11それぞれに対して、互いに電気的に独立した配線12が接続している。
 一方、基板6と交互に積層される絶縁スペーサー7は、上下に配された基板6の各第1スルーホールT1に対応する位置に形成された複数の第2スルーホールT2を有している。この第2スルーホールT2は、電子線Eが通過する空間であるが、第1スルーホールT1と異なり電極が形成されていない。それ故、第2スルーホールT2で電子線Eを通過させつつ、隣接する基板6の電極11同士を絶縁して互いに電気的に独立させることができる。
 この絶縁スペーサー7は、例えばアルミナ、ジルコニアまたは窒化珪素等のセラミック材料によって形成することができる。なかでも、絶縁スペーサー7は、熱膨張率を絶縁板10に近づけるため、絶縁板10と同じ材料を主成分とすることが望ましい。特に、絶縁板10がアルミナを主成分とする場合、絶縁スペーサー7は、アルミナを主成分として90質量%以上95質量%以下含み、酸化チタンを添加材として5質量%以上10質量%以下含み、還元処理したものであることが望ましい。その結果、絶縁スペーサー7の表面抵抗率を10Ω/□以上1012Ω/□以下とし、電子線Eに起因した第2スルーホールT2内壁のチャージアップを低減できる。
 また、絶縁スペーサー7は、例えば平板状であり、さらには直方体状である。絶縁スペーサー7の厚み(Z方向)は、例えば1mm以上10mm以下に設定されている。絶縁スペーサー7の長さ(X方向)は、例えば20mm以上100mm以下に設定されている。絶縁スペーサー7の幅(Y方向)は、例えば10mm以上40mm以下に設定されている。
 また、積層体8において、各絶縁スペーサー7は、平面形状(XY平面)互いに同一であるとともに各絶縁板10と同一であることが望ましい。その結果、積層体8において、基板6や他の絶縁スペーサー7と良好に位置合わせすることができる。さらに、絶縁スペーサー7の厚みは、絶縁板10の厚みよりも小さいことが望ましい。その結果、第2スルーホールT2内壁のチャージアップを低減することができる。
 また、第2スルーホールT2は、例えば円柱状であり、径が例えば1mm以上8mm以下に設定されている。本実施形態においては、図1(b)に示すように、第2スルーホールT2の径は、第1スルーホールT1の径と同一に設定されている。
 上述した積層体8は、外部回路17から配線12を介して電極11に給電して制御することによって、第1スルーホールT1を通過する電子線Eの強度または位置を制御することができる。ここで、積層体8においては、各基板6の第1スルーホールT1と各絶縁スペーサー7の第2スルーホールT2とが、互いに対応する位置に配されて連通することによって、積層体8を積層方向に貫通する1軸の電子線通過孔をなしている。それ故、1軸の電子線通過孔において、偏向電極または加速電極である各基板6の電極11をそれぞれ独立に制御することによって、電子線Eの強度および位置の双方を高精度に制御することができる。
 また、積層体8は、平板状の基板6および絶縁スペーサー7を互いに位置合わせしつつ交互に積層してなりものであり、直方体状をなしている。この積層体8の両主面(XY平面)は、最外層に位置する基板6または絶縁スペーサー7の主面によって構成されており、この積層体8の積層方向(Z方向)に沿った側面は、各基板6および各絶縁スペーサー7の側面によって構成されている。また、本実施形態においては、各基板6および各絶縁スペーサー7の平面形状における角を直角としているため、積層体8の互いに接続した側面同士は、垂直をなしている。
 一方、枠体9は、積層体8の各基板6および各絶縁スペーサー7を固定して保持するとともに、外部回路から積層体8の各基板6の電極11へ給電するものである。この枠体9は、平面視にて環状に順次接続した4枚の平板14と、平板14同士の接続箇所を固定する接続部材15と、該平板14を貫通して配線12に接続した外部端子16と、を備えている。
 各平板14は、一方の平板14の主面の一部に他方の平板14の端面を当接させることによって互いに接続されて四角筒状の枠体9を構成するものであり、例えばアルミナ、ジルコニアまたは窒化珪素等のセラミック材料によって形成することができる。なかでも、このセラミック材料は、熱膨張率を絶縁板10の熱膨張率に近づけるため、絶縁板10と同じ材料を用いることが望ましい。また、各平板14は、例えば平板状であって直方体状に形成されており、厚みが4mm以上20mm以下に設定されている。
 以下、便宜上、4枚の平板14は、第1平板14a、第2平板14b、第3平板14cおよび第4平板14dとする。枠体9においては、第1平板14aの一主面に第2平板14bの一端面および第4平板14dの一端面が当接して接続しており、第3平板14cの一主面に第2平板14bの他端面および第4平板14dの他端面が当接して接続している。また、第1平板14aと第3平板14cとが対向し、第2平板14bと第4平板14dとが対向している。
 接続部材15は、平板14同士の接続箇所において、一方の平板14の両主面間を厚み方向に貫通して、他方の平板14の端面に接続することによって、平板14同士を接続した状態で固定するものであり、例えば、金属製のネジまたはボルトを用いることができる。図3(a)および(b)においては、接続部材15は、第1平板14aの両主面間を厚み方向に貫通する第1貫通孔P1と第2平板14bの端面に形成された第1凹部C1とに挿入されて接続されている。なお、第1平板14aと第2平板14bとの接続箇所以外の接続箇所においても、同様に接続部材15によって接続されている。
 外部端子16は、フレキシブルプリント基板等の外部回路17と基板6の配線12とを電気的に接続するものである。この外部端子16は、一方端が外部回路17に接続されるとともに、他方端が絶縁板10の端面にて配線12と電気的に接続している。この外部端子16としては、例えば、金属製のネジをまたはボルト用いることができる。図4(a)および(b)においては、外部端子16は、平板14に形成された第2貫通孔P2と絶縁板10の端面に形成された第2凹部C2とに挿入されて機械的に接続されるとともに、第2凹部Cの内面に形成された接続端13に電気的に接続される。
 上述した如く、本実施形態の静電レンズ4においては、絶縁板10に、電子線Eがそれぞれ通過する複数の第1スルーホールT1が形成されている。それ故、絶縁板10に複数の第1スルーホールT1を形成することによって、各第1スルーホールT1同士を近接させつつ位置決め精度を高めるとともに、静電レンズ4に電子線通過孔を複数軸形成してマルチレンズ型として、荷電粒子ビーム装置1におけるスループットを向上させることができる。その結果、マルチレンズ型の静電レンズ4において、各電子線E同士の軸間における未照射領域を低減して電子線Eの照射精度を高めつつ、スループットを向上させることができる。
 さらに、各第1スルーホールT1に形成される電極11は、電気的に互いに独立している。それ故、配線12を介して個別に電極11を制御することができるため、マルチレンズ型の静電レンズ4において、各電子線Eを個別に制御して個々の照射エリア内で独立した配線パターンの描画やSEM観察が可能となる。その結果、配線パターンの描画やSEM観察を、複数個所で同時に行なうことができるため、一度の処理数を増加させることができ、スループットを大きく増加させることができる。また、上述した如く、電子線Eの照射精度を高めているため、独立に行なった配線パターンの描画やSEM観察の合成を高精度に行なうことができる。
 また、絶縁板10をセラミック材料で形成することによって、絶縁板10を高剛性とすることができるため、第1スルーホールT1の加工精度を高めることができる。その結果、各第1スルーホールT1の位置決め精度を高め、ひいてはマルチレンズ型の静電レンズ4において、各電子線E同士の軸間における未照射領域を低減できる。
 一方、本実施形態の静電レンズ4においては、枠体9は、第1平板14aと第2平板14bとの接続部において、前記第2平板の一主面に垂直をなす端面が、前記第1平板の一主面の一部に当接している。これにより、第1平板14aと第2平板14bとの接続部において、枠体9の内周面に精度の高い直角部Rを形成することができる。この直角部Rは、90°からの誤差が0.5°以下に設定されている。
 ここで、積層体8は、第1側面が第1平板14aの一主面に当接し、第1側面に垂直な第2側面が第2平板14bの一主面に当接している。その結果、積層体8において、枠体9の直角部Rを基準点として各基板6および各絶縁スペーサー7を互いに位置合わせすることができるため、各基板6の第1スルーホールT1および各絶縁スペーサー7の第2スルーホールT2を高精度に位置合わせすることができる。
 なお、枠体9の直角部Rを基準点とした各基板6および各絶縁スペーサー7の位置合わせは、例えば、第3平板14cおよび第4平板14dそれぞれに第3貫通孔P3を形成し、第3貫通孔P3に金属製のネジ等の固定部材18を挿入し、固定部材18で積層体8を押圧して、積層体8を第1平板14aおよび第2平板14bに当接させるとともに固定することによって、行なうことができる。このように位置合わせを行なった場合、各基板6および各絶縁スペーサー7は、第1平板14aおよび第2平板14bに当接していればよく、第3平板14cおよび第4平板14dに当接していない。なお、第3貫通孔P3および固定部材18は、各基板6および各絶縁スペーサー7に応じて複数用いられる。
 また、本実施形態において、第1平板14aの厚みは、第2平板14bの厚みよりも小さい。その結果、第1平板14aを薄くすることによって、接続部材15で第1平板14aの両主面間を容易に貫通するとともに、第2平板14bを厚くすることによって、第2平板14bの端面の幅が大きくなるため、接続部材15を第2平板14bの端面に容易に接続させることができる。なお、第1平板14aの厚みは、例えば4mm以上10mm以下に設定され、第2平板14bの厚みは、例えば10mm以上20mm以下に設定されている。また、第2平板14bの厚みは、第1平板14aの厚みの例えば2倍以上5倍以下に設定されている。
 一方、本実施形態において、1つの絶縁板10に形成された複数の第1スルーホールT1は、絶縁板10の平面形状における長辺に沿って2列に配列されている。さらに、図1(a)および図2に示すように、第1スルーホールT1が2列に配列した絶縁板10に形成された配線12は、該配線12が電気的に接続した電極11に隣接する絶縁板10の長辺側に位置する端面に引き回されている。それ故、絶縁板10の主面上における配線12の引き回しを容易にするとともに、絶縁板10の長辺側に位置する両端面に接続端13を集中して配置することができ、外部端子16による外部回路17への接続を容易にすることができる。なお、絶縁板10の長辺側に位置する端面においては、図2に示すように、接続端13が長辺に沿って一列に配列されていることが望ましい。
 かくして、上述した静電レンズ4は、荷電粒子ビーム装置1において、複数の電子線Eの強度や位置を個別に制御する機能を有する。
 次に、上述した静電レンズ4の製造方法を説明する。
 (1)基板6を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
 まず、セラミック粉末を種々の成形方法を用いて成形して成形体を得た後、この成形体を例えば1400℃以上1800℃以下で焼成して絶縁体6を形成する。次に、研削加工で絶縁体6に第1スルーホールT1を形成する。次に研削加工で絶縁体6に第2凹部C2を形成する。次に、めっき法、スパッタリング法または真空蒸着法等を用いて金属膜を被着させることによって、絶縁板10に電極11および配線12を形成する。
 以上のようにして、基板6を作製することができる。
 なお、研削加工を用いて、第1スルーホールT1に被着させた金属膜を貫通方向に沿って溝加工して分離することによって、2極以上の電極11を形成することができる。
 また、電極11は、金属片を第1スルーホールT1に銀等でロウ付けした後、放電加工やリーマ加工を用いて溝加工することによって、形成しても構わない。
 (2)絶縁スペーサー7を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
 まず、セラミック粉末を種々の成形方法を用いて成形して成形体を得た後、この成形体を例えば1400℃以上1800℃以下で焼成して絶縁スペーサー7を形成する。次に、研削加工で絶縁スペーサー7に第2スルーホールT2を形成する。
 以上のようにして、絶縁スペーサー7を作製することができる。
 (3)枠体9を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
 まず、セラミック粉末を種々の成形方法を用いて成形して成形体を得た後、この成形体を例えば1400℃以上1800℃以下で焼成して平板14を4枚形成する。次に、研削加工で平板14に第1貫通孔P1、第2貫通孔P2、第3貫通孔P3および第1凹部C1を形成する。次に、一方の平板14の一主面の一部に、他方の平板14の端面を当接させて、一方の平板14の第1貫通孔P1と他方の平板14の第1凹部C1とを位置合わせした後、該第1貫通孔P1と第1凹部C1との双方に接続部材15を挿入して接続することによって、平板14同士を接続する。このように4枚の平板14を順次接続させる。
 以上のようにして、枠体9を作製することができる。
 (4)枠体9内で基板6および絶縁スペーサー7を順次積層して積層体8を作製することによって、静電レンズ4を作製する。具体的には、例えば以下のように行なう。
 まず、筒状である枠体9の内側に基板6および絶縁スペーサー7を交互に複数挿入することによって、基板6および絶縁スペーサー7を順次積層する。次に、固定部材15を用いて、各基板6および各絶縁スペーサー7それぞれの側面を、第1平板14aおよび第2平板14bに当接させることによって、第1平板14aと第2平板14bとの間の直角部Rを基準点として各基板6および各絶縁スペーサー7を位置合わせして固定することによって、積層体8を作製する。この際、平板14の第2貫通孔P2と絶縁板10の端面の第2凹部C2は位置合わせされる。次に、該第1貫通孔P1と第1凹部C1との双方に外部端子16を接続して、配線12の接続端13と外部端子16とを電気的に接続する。
 以上のようにして、静電レンズ4を作製することができる。
 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。
 例えば、上述した実施形態において、絶縁板に複数の第1スルーホールを2列に配列した構成を例に説明したが、第1スルーホールは絶縁板に複数形成されていればよく、第1スルーホールは2列に配列されていなくても構わない。他の第1スルーホールの配列の例としては、図5に示すように、複数の第1スルーホールT1を絶縁板8の長辺に沿って1列に2行以上に形成した構成が好ましい。その結果、上述した実施形態と同様に、絶縁板8の主面上で配線12を容易に引き回すことができる。特に、絶縁板8の一方の長辺側の端面のみに配線12を引き回して、この端面に接続端13を集中して形成することによって、外部回路17との接続を容易にすることができる。
 また、上述した実施形態において、絶縁板の両主面のうち一主面のみに配線を形成した構成を例に説明したが、配線は絶縁板の両主面に形成されていても構わない。このように配線を絶縁板の両主面に形成した場合、図6に示すように、平面方向にて隣接する配線12同士を一主面および他主面のそれぞれに形成することが望ましい。この場合、絶縁板8の両主面における配線設計の自由度を高めることができる。なお、図5においては、絶縁板8の長辺に沿って配列した複数の配線12が、一主面および他主面のそれぞれに交互に配されている。
 また、上述した実施形態において、基板の第1スルーホールと絶縁板の第2スルーホールとの径が同一である構成を例に説明したが、基板の第1スルーホールと絶縁板の第2スルーホールとの径は同一でなくても構わない。特に、第2スルーホールの径を第1スルーホールの径よりも大きくする場合、図7(a)および(b)に示すような構成が望ましい。
 図7(a)および(b)に示す構成においては、絶縁板10の主面に、絶縁スペーサー7と平面形状が同一で絶縁スペーサー7の厚みよりも浅い窪み部Dと、該窪み部Dよりも第1スルーホールT1側に配された突出部Pとが形成されている。そして、絶縁スペーサー7の主面側の一部が窪み部D内に埋入されるとともに、絶縁板10の突出部Pが第2スルーホールT2内に埋入される。その結果、絶縁スペーサー7の厚みを一定以上に保って強度を維持しつつ、電子線通過孔に対する第2スルーホールT2内壁の露出量を低減することができ、第2スルーホールT2内壁のチャージアップを低減できる。
 1       荷電粒子ビーム装置
 2       対象物
 3       電子銃
 4       静電レンズ
 5       ステージ
 6       基板
 7       絶縁スペーサー
 8       積層体
 9       枠体
 10       絶縁板
 11       電極
 12       配線
 13       接続端
 14      平板
 14a     第1平板
 14b     第2平板
 14c     第3平板
 14d     第4平板
 15      接続部材
 16      外部端子
 17      外部回路
 18      固定部材
 E       電子線
 T1      第1スルーホール
 T2      第2スルーホール
 P1      第1貫通孔
 P2      第2貫通孔
 P3      第3貫通孔
 C1      第1凹部
 C2      第2凹部
 R       直角部
 D       窪み部
 P       突出部

Claims (11)

  1.  電子線がそれぞれ通過する複数のスルーホールが形成された絶縁板と、前記複数のスルーホールそれぞれの内壁に形成された複数の電極と、前記絶縁板上に形成され、前記電極それぞれに電気的に接続した複数の配線とを有する基板を備え、
    前記複数の電極は、電気的に互いに独立していることを特徴とする静電レンズ。
  2.  請求項1に記載の静電レンズにおいて、
    前記基板は、複数積層されて積層体を構成しており、
    該積層体を平面視にて取り囲む枠体をさらに備えていることを特徴とする静電レンズ。
  3.  請求項2に記載の静電レンズにおいて、
    前記枠体は、互いに接続した第1平板および第2平板を有するとともに、該第1平板と該第2平板との接続部において、前記第2平板の一主面に垂直をなす端面が、前記第1平板の一主面の一部に当接しており、
    前記積層体は、第1側面が前記第1平板の前記一主面に当接し、前記第1側面に垂直な第2側面が前記第2平板の前記一主面に当接していることを特徴とする静電レンズ。
  4.  請求項3に記載の静電レンズにおいて、
    前記枠体に対して、前記第1平板の両主面間を厚み方向に貫通するとともに前記第2平板の端面に接続したネジ部材をさらに有することを特徴とする静電レンズ。
  5.  請求項4に記載の静電レンズにおいて、
    前記第2平板の両主面間の厚みは、前記第1平板の前記両主面間の厚みよりも大きいことを特徴とする静電レンズ。
  6.  請求項2に記載の静電レンズにおいて、
    前記積層体は、隣接する前記基板同士の間に配された絶縁スペーサーを有することを特徴とする静電レンズ。
  7.  請求項1に記載の静電レンズにおいて、
    前記絶縁板は、平面視にて1組の長辺および1組の短辺を有する長方形状であり、
    前記複数のスルーホールは、前記長辺に沿って2列に配列していることを特徴とする静電レンズ。
  8.  請求項7に記載の静電レンズにおいて、
    前記複数の配線は、該配線が電気的に接続した前記電極に隣接する前記長辺側に位置する端面に引き回されていることを特徴とする静電レンズ。
  9.  請求項1に記載の静電レンズにおいて、
    前記絶縁板は、平面視にて1組の長辺および1組の短辺を有する長方形状であり、
    前記複数のスルーホールは、前記長辺に沿って1列に配列していることを特徴とする静電レンズ。
  10.  請求項9に記載の静電レンズにおいて、
    前記複数の配線は、前記絶縁板の一方の前記長辺側に位置する端面に引き回されていることを特徴とする静電レンズ。
  11.  請求項1に記載の静電レンズと、該静電レンズの前記スルーホールを通過する電子線を放出する電子銃とを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015071440A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-21 Mapper Lithography Ip B.V. Electrode cooling arrangement
US9666407B2 (en) * 2015-02-25 2017-05-30 Industry-University Cooperation Foundation Sunmoon University Electrostatic quadrupole deflector for microcolumn

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118491A (ja) * 1999-10-18 2001-04-27 Canon Inc マルチレンズ型の静電レンズ、これを用いた電子ビーム描画装置および荷電ビーム応用装置ならびにこれら装置を用いたデバイス製造方法
JP2002353113A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Canon Inc 荷電粒子線露光装置及び方法
JP2005057110A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Canon Inc マルチ荷電ビームレンズおよびそれを用いた荷電ビーム露光装置
JP2006528830A (ja) * 2003-07-25 2006-12-21 シーイービーティー・カンパニー・リミティッド マイクロカラムのレンズ組立体の製造方法及びその方法により製作されたレンズ組立体
JP2007149655A (ja) * 2005-10-28 2007-06-14 Kyocera Corp 電子光学コラムおよび電子光学多層コラム
JP2008543014A (ja) * 2005-06-03 2008-11-27 シーイービーティー・カンパニー・リミティッド 単純構造の超小型電子カラム
JP2010157369A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Apco:Kk 粒子線鏡筒および粒子線鏡筒の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07161329A (ja) 1993-12-07 1995-06-23 Fujitsu Ltd 電子ビーム装置
US8089056B2 (en) * 2008-02-26 2012-01-03 Mapper Lithography Ip B.V. Projection lens arrangement

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118491A (ja) * 1999-10-18 2001-04-27 Canon Inc マルチレンズ型の静電レンズ、これを用いた電子ビーム描画装置および荷電ビーム応用装置ならびにこれら装置を用いたデバイス製造方法
JP2002353113A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Canon Inc 荷電粒子線露光装置及び方法
JP2006528830A (ja) * 2003-07-25 2006-12-21 シーイービーティー・カンパニー・リミティッド マイクロカラムのレンズ組立体の製造方法及びその方法により製作されたレンズ組立体
JP2005057110A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Canon Inc マルチ荷電ビームレンズおよびそれを用いた荷電ビーム露光装置
JP2008543014A (ja) * 2005-06-03 2008-11-27 シーイービーティー・カンパニー・リミティッド 単純構造の超小型電子カラム
JP2007149655A (ja) * 2005-10-28 2007-06-14 Kyocera Corp 電子光学コラムおよび電子光学多層コラム
JP2010157369A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Apco:Kk 粒子線鏡筒および粒子線鏡筒の製造方法

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