JP5813123B2 - 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

Description

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***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***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１つ以上ずつ形成された電極と、前記絶縁板上に形成された、複数の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、複数の前記電極は、電気的に互いに独立しており、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、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。また、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１つ以上ずつ形成された電極と、前記絶縁板上に形成された、複数の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、複数の前記電極は、電気的に互いに独立しており、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列に配列しており、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。また、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１つ以上ずつ形成された電極と、前記絶縁板上に形成された、複数の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、複数の前記電極は、電気的に互いに独立しており、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列に配列しており、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。

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***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１０^９Ω／□以上１０^１２Ω／□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***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***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 (9)

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１つ以上ずつ形成された電極と、
   前記絶縁板上に形成された、複数の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、
   複数の前記電極は、電気的に互いに独立しており、
   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、
   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。
2. 請求項１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。
3. 請求項２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。
4. 請求項１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。
5. 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１つ以上ずつ形成された電極と、
   前記絶縁板上に形成された、複数の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、
   複数の前記電極は、電気的に互いに独立しており、
   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列に配列しており、
   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。
6. 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１つ以上ずつ形成された電極と、
   前記絶縁板上に形成された、複数の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、
   複数の前記電極は、電気的に互いに独立しており、
   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列に配列しており、
   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。
7. 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。
8. 請求項５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。
9. 請求項６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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