JP7299978B2 - 高電圧真空フィードスルー - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
[0001] 本出願は、２０１８年１２月５日に出願されたＥＰ出願第１８２１０５３４．６号の優先権を主張し、参照により全体が本願に含まれる。

[0002] 本開示に従った装置及び方法は、一般に電気接続に関し、更に具体的には、高電圧及び高真空条件で用いられるフィードスルーに関する。

[0003] 集積回路（ＩＣ）の製造プロセスでは、未完成の又は完成した回路コンポーネントを検査して、それらが設計に従って製造されていること及び欠陥がないことを保証する。光学顕微鏡又は荷電粒子（例えば電子）ビーム顕微鏡を用いた検査システム、例えば走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）等を使用することができる。ＳＥＭは真空チャンバ内に配置され、ＳＥＭとチャンバ外部のコンポーネントを電気的に接続するためチャンバ壁にフィードスルーを実施することができる。しかしながら、フィードスルーの絶縁層の誘電破壊によって短絡が発生する可能性があり、その結果、チャンバの内部と外部との間の電気接続の不具合や、ひいてはＳＥＭの動作の不具合が生じる恐れがある。当技術分野では更なる改善が望まれている。

[0004] 本開示のいくつかの実施形態に従って、電気接続を与えるためのフィードスルーが提供される。フィードスルーは、導体と、導体の少なくとも一部を取り囲むと共に導体に隔離（isolation）を与えるように構成されたクォーツチューブと、を備え得る。導体は特に、アルミニウム、銅、銀、コバルト、ニッケル、金、タングステン、マグネシウム、白金、又はステンレス鋼のような金属とすることができる。導体は円筒形を有し得る。導体及びクォーツチューブは同軸に配置することができる。導体は、共通の面内に配置された複数の導体を含み得る。導体は、剛性又は可撓性のプリント回路基板を含み得る。フィードスルーにおいて、クォーツチューブの少なくとも一端はくぼみを有し得る。フィードスルーにおいて、クォーツチューブは曲管（bent tube）とすることができる。フィードスルーにおいて、クォーツチューブの第１の部分の厚さはクォーツチューブの第２の部分の厚さよりも大きくすることができる。

[0005] フィードスルーは更に、導体とクォーツチューブとの間に配置され、導体をクォーツチューブに気密に取り付ける接着層を含み得る。接着層は、毛細管接着剤（capillary adhesive）又は真空脱気接着剤（vacuum degassed adhesive）とすることができる。導体及びクォーツチューブは取り外し可能に搭載することも可能である。

[0006] フィードスルーは更に、導体の第１の端部に配置され、導体を電力供給に接続する第１のコネクタと、導体の第２の端部に配置され、導体を電気コンポーネントに接続する第２のコネクタと、を含み得る。フィードスルーは更に、複数のクォーツチューブを保持する複数のホルダと、複数のホルダを保持するフランジと、を含み得る。フィードスルーは更に、フィードスルーを筐体と気密に密閉する封止材（sealer）を含み得る。封止材はＯリングとするか、又は、真空システムで真空を保証するのに適した任意のシーラントとすればよい。

[0007] 本開示のいくつかの実施形態に従って、電気接続を与えるためのフィードスルーが提供される。フィードスルーは、導体と、導体の少なくとも一部を取り囲むと共に導体に隔離を与えるように構成されたガラスチューブと、を備え得る。ガラスチューブは無アルカリガラスで作製され得る。ガラスチューブの熱膨張係数は導体の熱膨張係数に近くすることができる。フィードスルーは、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を収容しているチャンバにおいて実施されて、フィードスルーがＳＥＭとチャンバ外部のコンポーネントとの間に電気接続を与えられるようになっている。フィードスルーを介してＳＥＭに、１０ｋＶ～１００ｋＶの電圧を与えることができる。

[0008] 本開示のいくつかの実施形態に従って、真空システムが提供される。真空システムは、サンプルを収容するための真空チャンバと、チャンバの内部と外部との間に電気接続を与えるためのフィードスルーと、を備え得る。フィードスルーは、導体と、導体の少なくとも一部を取り囲むクォーツチューブと、を含み得る。真空チャンバは、フィードスルーが挿入される開口を含み得る。真空システムは更に、導体とクォーツチューブとの間に配置され、導体をクォーツチューブに気密に取り付ける接着層を含み得る。真空システムにおいて、導電体の第１の端部は真空内に配置することができ、導電体の第２の端部は雰囲気中に配置される。真空システムにおいて、真空チャンバ内に配置されたクォーツチューブの第１の部分の厚さは、空気中に配置されたクォーツチューブの第２の部分の厚さよりも大きくすることができる。真空システムにおいて、クォーツチューブは屈曲させたチューブとすればよい。真空システムにおいて、フィードスルーは真空チャンバの外周に沿って真空チャンバの壁と交差し得る。真空システムにおいて、フィードスルーは１０ｋＶ～１００ｋＶの電圧で用いられ得る。真空システムにおいて、真空チャンバの圧力は１０^-4～１０^-8ｍｂａｒとすることができる。

[0009] 本開示のいくつかの実施形態に従って、真空システムが提供される。真空システムは、サンプルを収容するための真空チャンバと、チャンバの内部と外部との間に電気接続を与えるためのフィードスルーと、を備え得る。フィードスルーは、導体と、導体の少なくとも一部を取り囲むガラスチューブと、を含む。

[0010] 本開示のいくつかの実施形態に従って、電気フィードスルーを形成する方法が提供される。方法は、導体の外面上に接着層を塗布することと、導体の外面にクォーツチューブの内面が気密に取り付けられるように、クォーツチューブ内に導体を挿入することと、を含み得る。

[0011] 本開示のいくつかの実施形態に従って、電気フィードスルーを形成する方法が提供される。方法は、クォーツチューブを屈曲させることと、クォーツチューブ内に可撓性導体を押し入れることによってクォーツチューブ内に可撓性導体を挿入することと、クォーツチューブと可撓性導体との間のギャップに毛細管接着剤を塗布することと、を含み得る。

[0012] 以下の主題は、詳細に説明されて同封の図面に示されている種々の具体的な例示の実施形態によって教示される。

[0013] 本開示のいくつかの実施形態に従った例示的なフィードスルーの断面図を示す概略図である。 [0014] 本開示のいくつかの実施形態に従った、図１のフィードスルーを形成し設置する例示的な方法を示すフローチャートである。 [0014] 本開示のいくつかの実施形態に従った、図１のフィードスルーを形成し設置する別の例示的な方法を示すフローチャートである。 [0015] 本開示のいくつかの実施形態に従った別の例示的なフィードスルーの断面図を示す概略図である。 [0016] 本開示のいくつかの実施形態に従った、図３のフィードスルーを形成し設置する例示的な方法を示すフローチャートである。 [0016] 本開示のいくつかの実施形態に従った、図３のフィードスルーを形成し設置する別の例示的な方法を示すフローチャートである。 [0017] 本開示のいくつかの実施形態に従った別の例示的なフィードスルーの断面図を示す概略図である。 [0018] 本開示のいくつかの実施形態に従った、図５のフィードスルーを形成し設置する例示的な方法を示すフローチャートである。 [0018] 本開示のいくつかの実施形態に従った、図５のフィードスルーを形成し設置する別の例示的な方法を示すフローチャートである。 [0019] 本開示のいくつかの実施形態に従った別の例示的なフィードスルーの断面図を示す概略図である。 [0020] 本開示のいくつかの実施形態に従った、本開示のフィードスルーのためのチャンバを有する例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ：electron beam inspection）システムを表す概略図を示す断面図である。 [0021] 本開示のいくつかの実施形態に従った、図８の例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システムの一部であり得る例示的な電子ビームツールを示す概略図である。 [0022] 本開示のいくつかの実施形態に従った、フィードスルーを保持するための例示的なフランジを表す概略図を示す上面図である。 [0023] 本開示のいくつかの実施形態に従った、真空チャンバ内での図１０のフランジの例示的な設置を表す概略図を示す断面図である。

[0024] これより、添付図面に例が示されている例示的な実施形態について詳細に述べる。以下の説明で参照される添付図面では、特に他の指示がない限り、異なる図面における同一の番号は同一又は同様の要素を表す。例示的な実施形態の以下の説明で述べられている実施例は、本発明に従った全ての実施例を表すわけではない。それらの実施例は、添付の特許請求の範囲で挙げられる本発明に関する態様に従った装置及び方法の単なる例に過ぎない。例えば、いくつかの実施形態は、ウェーハ画像発生及び欠陥検出のために走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を利用する状況で記載されているが、本開示はそのように限定されない。透過電子顕微鏡（ＴＥＭ：transmission electron microscope）及び走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ：scanning tunneling microscope）のような他のタイプの真空システムも同様に適用される。本開示のいくつかの実施形態は、物理／化学気相堆積チャンバやリアクティブイオンエッチングチャンバ等といった任意の真空システムで使用できる。

[0025] 電子デバイスの物理的なサイズを縮小しながらその計算能力を向上させることは、ＩＣチップ上のトランジスタ、キャパシタ、ダイオード等の回路コンポーネントの実装密度を著しく増大させることにより達成できる。例えばスマートフォンでは、ＩＣチップ（親指の爪のサイズである）は、人毛の１０００分の１未満のサイズであるトランジスタを２０億超も含み得る。驚くことではないが、半導体ＩＣ製造は数百の個別ステップを含む複雑なプロセスである。１つのステップにおける誤差でさえ、最終製品の機能に対して劇的に影響を及ぼす可能性がある。１つの「キラー欠陥（killer defect）」でさえデバイス故障を引き起こす恐れがある。製造プロセスの目標は、プロセスの全体的な歩留まりを改善することである。例えば５０のステップを有するプロセスが７５％の歩留まりを達成するには、個別ステップの各々の歩留まりが９９．４％を超えていなければならない。個別ステップの歩留まりが９５％である場合、全体的なプロセス歩留まりは７％に低下する。

[0026] 半導体製造プロセスの様々なステップでは、ウェーハ、チップ、又はマスクのうち少なくとも１つにパターン欠陥が現れて、製造された半導体デバイスに不具合を引き起こし、これによって歩留まりが大幅に低下する恐れがある。半導体デバイスのサイズが（欠陥と共に）小型化し続けるにつれて、欠陥を識別することはますます困難かつ高コストになっている。現在、半導体製造ラインのエンジニアは、最終製品に対する小さい欠陥の影響を最小限に抑えるため、そういった欠陥の位置を識別するのに数時間（時には数日）を費やすのが一般的である。

[0027] 従来の光学検査技術は、小さい欠陥（例えばナノメータ規模の欠陥）の検査には効果的でない。半導体業界のニーズを満たすため、高い分解能と大きい焦点深度を有する走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の高度な電子ビーム検査（ＥＢＩ）ツールが開発されている。ＳＥＭでは、単一の一次電子ビームの電子、又は複数の一次電子ビームの電子を、検査対象のウェーハの１つ以上のスキャン位置に集束させることができる。一次電子はウェーハと相互作用し、後方散乱されるか、又はウェーハに二次電子を放出させることができる。後方散乱電子及び二次電子を含む電子ビームの強度は、ウェーハの内部構造及び／又は外部構造の特性に基づいて変動し得る。

[0028] 大気圧では、電子（又は他の荷電粒子）は空気中のガス分子と頻繁に衝突し、経路から偏向する。大気圧における電子の平均自由工程は、実用的な検査用途のためには小さすぎる。従って、ＳＥＭを収容するチャンバには、真空ポンプによって空気及び他のガスが除去された真空チャンバが用いられ、真空チャンバの外部の電力源（例えば高電圧源）と真空チャンバの内部の電気機器との間の電気接続には、真空フィードスルーが用いられる。

[0029] 通常、真空フィードスルーは、導電体（例えば丸い金属棒）と、この導電体を包み込んで遮蔽する絶縁体（例えばセラミック）と、を含む。セラミックは、熱処理中の高い安定性及び低いガス放出率のような利点を有するが、特に絶縁体と金属と真空が極めて近接している場所（すなわち三重点（triple point））では、高真空又は高電圧での誘電強度に制限がある。セラミックを使用する際のもう一つの固有の課題は、導体材料とセラミック材料が接合接触（bonded contact）の状態であるため、損傷したセラミック材料を交換するにはフィードスルー全体を交換する必要があることである。更に、製造プロセスにおいて、セラミックは高温で焼結されて（すなわち加熱によって溶融することなく粘性塊（coherent mass）になる）、真空気密になる。フィードスルーを作製するには、金属を高温（＞１００℃）でろう付けして（braze）焼結セラミックにする必要があるが、機械的応力と冷却中の亀裂形成を防止するため金属とセラミックの熱膨張係数の良好な整合が要求されるので、セラミック材料と金属導体の選択が更に制限される可能性がある。

[0030] 開示されている実施形態は、誘電隔離層のサイズ（又は厚さ）を増大することなく、高真空及び高電圧に耐えられる誘電強度を有する真空フィードスルーを提供する。従ってこのフィードスルーは、誘電破壊のリスクなしに高電圧条件下で検査システムの高真空チャンバにおいて使用することができ、これにより、検査システムの不具合を防ぐと共にスループットの向上を図ることができる。

[0031] 開示されている実施形態は、小型の高電圧真空フィードスルーだけでなく、安価で容易に修理可能であり、様々なサイズの多くの電気コンポーネントとコンパチブルなユニバーサルフィードスルーも提供する。更に、開示されている実施形態は、スペースの制限に応じて調整できる適合可能フィードスルーを提供する。

[0032] 本明細書で用いる場合、特に他の指示がない限り、「又は（or）」という用語は、実行不可能な場合を除いて、全ての可能な組み合わせを包含する。例えば、あるデータベースがＡ又はＢを含み得ると記載されている場合、特に他の指示がない限り、又は実行不可能な場合を除いて、そのデータベースは、Ａ、又はＢ、又はＡ及びＢを含むことができる。第２の例として、あるデータベースがＡ、Ｂ、又はＣを含み得ると記載されている場合、特に他の指示がない限り、又は実行不可能な場合を除いて、そのデータベースはＡもしくはＢもしくはＣを含むか、又はＡ及びＢを含むか、又はＡ及びＣを含むか、又はＢ及びＣを含むか、又はＡ及びＢ及びＣを含むことができる。

[0033] これより、本開示のいくつかの実施形態に従った例示的なフィードスルーの断面図を示す概略図である図１を参照する。図１に示されているように、フィードスルー１５０は、導体１００、接着層１０４、及びクォーツチューブ１０２を含む。いくつかの実施形態において、フィードスルー１５０は、チャンバ壁２００を有する真空チャンバ（例えばＳＥＭチャンバ）の開口を通るように実施される。チャンバ壁２００は、真空チャンバ内部に生成された真空に面する内面２２０と、周囲雰囲気に面する外面２１０と、を有する。真空チャンバの圧力は１０^-4～１０^-10ｍｂａｒとすることができる。１０^-4ｍｂａｒよりも高い圧力、例えば１０００ｍｂａｒ～１０^-4ｍｂａｒまでの圧力では、ガス内のパッシェン放電を含む他の物理特性によって高電圧が制限される。一方、１０^-10ｍｂａｒよりも低い圧力は、ＳＥＭ真空システムでは容易に達成することができない。いくつかの実施形態において、フィードスルー１５０は真空チャンバのチャンバ壁２００の開口内に挿入され、Ｏリング等の封止材（図示せず）又は真空システム内の真空を保証するのに適した任意のシーラントが、フィードスルー１５０を気密に封止する。いくつかの実施形態において、フィードスルー１５０は、真空チャンバのチャンバ壁２００内に挿入され、チャンバを横断して真空チャンバ壁の反対側に至る。

[0034] いくつかの実施形態において、導体１００は特に、アルミニウム、銅、銀、コバルト、ニッケル、金、タングステン、マグネシウム、白金、又はステンレス鋼のような金属（又は金属合金）で形成される。金属は金属合金でなく純金属である場合があるが、簡略化のため、以下では金属という用語の使用は純金属及び金属合金を含む。いくつかの実施形態において、金属は、低い熱膨張係数を有する金属、又はクォーツ材料もしくはガラス材料の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する金属である。例えば、金属とクォーツ／ガラスとの熱膨張係数の不一致は１５％未満とすることができる。熱膨張係数の不一致が１５％よりも大きい場合、フィードスルーは、例えばのりの硬化やガス放出及びポンピングの高速化のための小規模の加熱のような、温度上昇を伴う処理又は用途に適していない可能性がある。これは、熱的な不一致によってガラス又はのりが破損する恐れがあるからである。いくつかの実施形態において、導体１００は、プリント回路基板上の導体のように、相互に電気的に隔離されて共通の面上に配置された複数の導体を含む。複数の導体間の最大電圧差は１０～１００Ｖとすることができる。いくつかの実施形態において、導体１００は、１又は複数の剛性又は可撓性のプリント回路基板を含み得る。いくつかの実施形態において、導体１００は、特に断面形状が円形、楕円形、方形、矩形、三角形、長円形、又は六角形の棒である。いくつかの実施形態において、導体１００は長さ方向に沿って均一な直径を有する。いくつかの実施形態において、導体１００は長さ方向に沿って非均一な直径を有する。例えば、真空側の導体の部分は導体の他の部分よりも直径が小さく、これにより電気絶縁破壊を防ぐことができる。いくつかの実施形態において、導体１００の全長Ｌ１は、チャンバ壁２００の厚さ、すなわちチャンバ壁２００の内面２２０と外面２１０との距離よりも大きい。いくつかの実施形態において、導体１００は、例えば１０ｋＶ～１００ｋＶの電圧のような高電圧で使用される。これは、ＳＥＭを含む真空システム内の機器には充分な電圧範囲である。

[0035] 図１において、導体１００は、チャンバ壁２００を有するチャンバの内部に位置決めされたコネクタ１０６を有する。コネクタ１０６は、ねじ山を形成してもよく（例えばＭ３ねじ）、又はねじ山を形成しなくてもよい。コネクタ１０６の長さＬ４は様々に異なる可能性があり、例えばいくつかの用途では２ｃｍの長さ、他の用途では１ｃｍの長さである。図１において、導体１００は、チャンバ壁２００を有するチャンバの外部に位置決めされた別のコネクタ１０８を含む。コネクタ１０８の長さＬ５は様々に異なる可能性があり、例えばいくつかの用途では５ｃｍの長さであり、他の用途では４ｃｍの長さである。コネクタ１０８は、ねじ山を形成してもよく、又はねじ山を形成しなくてもよい。例えば、コネクタ１０８は、２つの隣接したねじ山間の分離が０．５ｍｍであるＭ３ねじとすればよい。長さＬ５は、長さＬ４よりも長くてもよく、又は長さＬ４よりも短くてもよい。すなわち、コネクタ１０８はコネクタ１０６よりも長くてもよく、又はコネクタ１０６よりも短くてもよい。コネクタ１０６は、チャンバ壁２００を有する真空チャンバの内部に配置された、図９の走査電子顕微鏡のようなコンポーネントに電気的に接続することができ、コネクタ１０８は、電力供給（図示せず）のような真空チャンバの外部のコンポーネントに接続することができ、これによってチャンバの内部と外部との間の電気接続を保証できる。いくつかの実施形態において、コネクタ１０６及び１０８は導体１００の部分とすることができる。他の実施形態において、コネクタ１０６及び１０８は、導体１００とは異なると共に導体１００に取り付けられた追加の材料片である。

[0036] 図１において、クォーツチューブ１０２は導体１００の少なくとも一部を取り囲み、導体１００に対する隔離を与える。いくつかの実施形態において、クォーツチューブ１０２は、円形、楕円形、方形、矩形、三角形、又は六角形のうちいずれかの内部又は外部断面形状を有する中空の棒とすることができる。いくつかの実施形態において、クォーツチューブ１０２は特に、円柱、楕円柱、方形断面を有する直方体、矩形断面を有する直方体、三角柱、又は六角柱のうちいずれかの形状の中空の棒とすることができる。導体１００及びクォーツチューブ１０２は同軸に配置できる。クォーツチューブ１０２は、フィードスルー１５０が動作する条件（例えば、特に真空レベル又は電圧レベル）に応じて、数ミリメートルから数センチメートルの厚さを有し得る。いくつかの実施形態において、クォーツチューブ１０２の絶縁破壊電圧は約１００ｋＶ／ｍｍであり、クォーツチューブ１０２の厚さは、クォーツチューブ１０２が１００ｋＶの高さの電圧に耐えられるように約１ｍｍとすればよい。クォーツチューブ１０２は、真空側に位置決めされた端部にくぼみ１１０を有する。くぼみ１１０によって、導体１００とクォーツチューブ１０２との間のギャップに接着剤（のり等）を充填するのが容易となり、また、導体１００とクォーツチューブ１０２（絶縁体）と真空が交わるポイント（三重点）における高電界が回避され、これにより三重点での電気絶縁破壊を防止する。三重点では、金属で電界放出された電子が容易に真空を横断して絶縁体表面の隣接領域に到達し、絶縁体表面上に表面電荷を誘導する可能性がある。表面電荷に起因して、高真空又は高電圧で用いられるセラミックに誘電破壊が容易に発生し、このため短絡や、更には真空システムの不具合が生じる恐れがある。くぼみ１１０は、角度θが３５度～６５度である傾斜形状とすればよい。この角度が６５度を超える角度のように大きすぎる場合、三重点における高電界の防止が有効でないことがある。一方、この確度が３５度未満の角度のように小さすぎる場合、クォーツチューブの端部に鋭いコーナが生じることによって機械的強度が低減する可能性がある。いくつかの実施形態において、クォーツチューブ１０２の内面長Ｌ３は真空チャンバのチャンバ壁２００の厚さよりも大きいので、クォーツチューブ１０２の一部のみがチャンバ壁２００で取り囲まれるようになっている。いくつかの実施形態において、クォーツチューブ１０２の後面２４０はチャンバ壁２００の外面２１０に位置決めされる。いくつかの実施形態において、クォーツチューブ１０２は、チャンバ壁２００のようなコネクタ１０６が放電し得るコンポーネントを越えて延出し得る。クォーツチューブ１０２は、コンポーネントを越えてある距離だけ延出するよう構成することができ、この距離は、コネクタ１０６が真空を介してチャンバ壁２００の内面２２０のような付近のコンポーネントへ放電するのを防ぐように決定される。例えばクォーツチューブ１０２は、内面２２０を１ｃｍ又は２ｃｍだけ越えて延出し得る。

[0037] いくつかの実施形態では、チューブ１０２はクォーツの代わりにガラス材料で作製される。ガラスは特に、無アルカリガラス等のイオン含有量が小さいガラス、又は、カルシウム亜鉛ホウケイ酸ガラス（calcium zinc borosilicate glass）、アルカリアルミノリン酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、及びテルル含有ガラスのような熱膨張係数が高いガラスとすればよい。いくつかの実施形態において、ガラスの熱膨張係数はフィードスルーの導体の熱膨張係数と実質的に一致する。いくつかの実施形態において、「実質的に一致する」とは、熱膨張係数の不一致が１５％未満であることを意味する。簡略化のため、以下ではクォーツチューブ及びガラスチューブをまとめて「クォーツチューブ」と呼ぶ。

[0038] 図１において、クォーツチューブ１０２の内面は接着層１０４によって導体１００に気密に取り付けられている。いくつかの実施形態では、接着層１０４はクォーツチューブ１０２の内面長Ｌ３の全体を覆っている。他の実施形態では、接着層１０４はクォーツチューブ１０２の内面長Ｌ３の一部を覆っている。例えばいくつかの実施形態では、真空側のクォーツチューブ２１０の部分は接着剤で充填されない。これにより、導体と絶縁体と真空が交わる三重点における高電界を更に回避することで、三重点での電気絶縁破壊を防ぐことができる。いくつかの実施形態では、周囲雰囲気側のクォーツチューブ２１０の一部は接着剤で充填されない。接着層１０４は、特に毛細管接着剤又は真空脱気接着剤とすることができる。いくつかの実施形態では、クォーツチューブ１０２は導体１００に取り外し可能に搭載される。接着層１０４は、クォーツチューブ１０２に機械的強度を与えることによりフィードスルーの機械的強度を向上させて、特にシーラント（例えばＯリング）がクォーツチューブを圧縮するフィードスルーの部分で、フィードスルーが外圧に耐えられるようにする。

[0039] 図１の左部分はフィードスルー１５０の正面図である。正面図において、導体１００は直径Ｄ１を有し、導体１００を取り囲む接着層１０４は外径Ｄ２を有し、クォーツチューブ１０２は外径Ｄ３を有する。Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３の値は、フィードスルー１５０に印加される所望の電圧と、ＳＥＭ（又は他の真空機器）が動作する所望の真空レベルとに基づいて決定できる。いくつかの実施形態において、Ｄ１、Ｄ２、及びＤ３は、それぞれ２ｃｍ、２．５ｃｍ、及び５ｃｍとすることができる。

[0040] フィードスルー１５０で用いられるクォーツチューブ１０２は、フィードスルー１５０が誘電破壊を生じることなく高真空又は高電圧に耐えられるように、フィードスルー１５０に高い誘電強度を与える。このような高い誘電強度は、クォーツ隔離層（例えばクォーツチューブ１０２）のサイズ（又は厚さ）を増大することなく与えられるので、小型の真空フィードスルー１５０を得ることができる。また、安価かつ容易に交換可能なクォーツチューブ１０２を用いることにより、フィードスルー１５０の製造コストが削減される。更に、様々な寸法（長さ及び厚さ）を有するクォーツチューブを容易に利用できることによって、様々な機器にフィードスルーを適用する柔軟性が得られる。

[0041] 図２Ａは、本開示のいくつかの実施形態に従った、図１のフィードスルーを形成し設置する例示的な方法を示すフローチャートであり、図２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に従った、図１のフィードスルーを形成し設置する別の例示的な方法を示すフローチャートである。図２Ａに示されているように、ステップＳ２０１では、図１のクォーツチューブ１０２のようなクォーツチューブの一端にくぼみを形成する。くぼみは、３５～６５度のくぼみ角度を有する図１のくぼみ１１０とすればよい。くぼみを有するクォーツチューブの端部は真空チャンバの真空側に配置される。絶縁体（クォーツチューブ）と導体（Ｓ２０２で説明する）と真空が交わるポイント（三重点）にくぼみを形成することにより、三重点における誘電破壊を防止することができる。

[0042] ステップＳ２０２では、図１の導体１００のような導体の外面に、図１の接着層１０４のような接着層を塗布する。いくつかの実施形態では、導体の外面全体に接着層を塗布する。いくつかの実施形態では、真空側に配置される導体の部分が接着層で覆われないように、導体の外面の一部に接着層を塗布する。接着層を部分的に塗布することによって、三重点における高電界を回避し、これによって三重点での誘電破壊を防止することができる。

[0043] ステップＳ２０３では、クォーツチューブ内に導体を挿入し、クォーツチューブの内面に導体を気密に取り付けてフィードスルーを形成する。導体とクォーツチューブとの間に接着層を塗布することより、クォーツチューブの機械的強度を向上させて、特にシーラント（例えばＯリング）がクォーツチューブを圧縮するフィードスルーの部分で、フィードスルーが高い圧力に耐えることを可能とする。

[0044] ステップＳ２０４では、フィードスルーを真空壁から真空チャンバ内に挿入し、シーラントで封止する。当業者には、図２Ａのフローチャートに追加ステップを加えること、並びにステップを減らすこと及び並べ替えることが可能である。

[0045] 図２Ｂに示されているように、ステップＳ２１１では、図１のクォーツチューブ１０２のようなクォーツチューブの一端にくぼみを形成する。くぼみは、３５～６５度のくぼみ角度を有する図１のくぼみ１１０とすればよい。

[0046] ステップＳ２１２では、クォーツチューブ内に図１の導体１００のような導体を挿入する。ステップＳ２１３では、例えば毛細管充填を用いて、クォーツチューブと導体との間のギャップに接着剤を充填する。ステップＳ２１１で形成したくぼみによって、クォーツチューブと導体との間のギャップ内への接着剤の充填を容易に行うことができる。いくつかの実施形態では、接着剤はクォーツチューブと導体との間のギャップ全体を充填する。いくつかの実施形態では、導体の一部（例えば真空内に配置される部分）が接着剤で覆われないように、接着剤はクォーツチューブと導体との間のギャップを部分的に充填する。接着剤を部分的に塗布することによって、三重点における高電界を回避し、これにより三重点での電気絶縁破壊を防止することができる。接着剤の充填部分によって、クォーツチューブの内面に導体を気密に取り付けて、フィードスルーを形成することができる。

[0047] ステップＳ２１４では、フィードスルーを真空壁から真空チャンバ内に挿入し、シーラントで封止する。当業者には、図２Ｂのフローチャートに追加ステップを加えること、並びにステップを減らすこと及び並べ替えることが可能である。

[0048] これより、本開示のいくつかの実施形態に従った別の例示的なフィードスルーの断面図を示す概略図である図３を参照する。図３に示されているように、フィードスルー１５０は、導体１００、接着層１０４、及びクォーツチューブ１０２を含む。図１と比較すると、図３のクォーツチューブ１０２は、２つの部分すなわち第１の部分Ｑ１及び第２の部分Ｑ２を有し、第１の部分Ｑ１の厚さは第２の部分Ｑ２の厚さよりも大きい。薄い方の第２の部分は、チャンバ壁２００を有するチャンバの外部に位置決めされ、厚い方の第１の部分はチャンバの内部に位置決めされている。真空チャンバの外部の部分は周囲環境内にあるので、真空チャンバの内部の部分に比べて誘電破壊のリスクが小さい。誘電破壊を受けにくい部分を薄くすることによって、フィードスルーのサイズを小さくすると共に、クォーツチューブの薄い方の部分を従来通りに、例えばフランジ又はコネクタ等の様々なサイズのコンポーネントを用いて実施することができ、フィードスルーのコンパチビリティの向上が可能となる。

[0049] 図４Ａは、本開示のいくつかの実施形態に従った、図３のフィードスルーを形成し設置する例示的な方法を示すフローチャートであり、図４Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に従った、図３のフィードスルーを形成し設置する別の例示的な方法を示すフローチャートである。図４Ａに示されているように、ステップＳ４０１では、図３のクォーツチューブ１０２のようなクォーツチューブの一部分の厚さが他の部分よりも小さくなるように、クォーツチューブの一部を薄くする。

[0050] ステップＳ４０２では、クォーツチューブの厚い方の部分の端部にくぼみを形成する。くぼみは、３５～６５度のくぼみ角度を有する図３のくぼみ１１０とすればよい。くぼみを有するクォーツチューブの端部は真空チャンバの真空側に配置される。絶縁体（クォーツチューブ）と導体と真空が交わるポイント（三重点）にくぼみを形成することにより、三重点における誘電破壊を防止することができる。ステップＳ４０３では、図３の導体１００のような導体の外面に、図３の接着層１０４のような接着層を塗布する。いくつかの実施形態では、導体の外面全体に接着層を塗布する。いくつかの実施形態では、真空側に配置される導体の部分が接着層で覆われないように、導体の外面の一部に接着層を塗布する。接着層を部分的に塗布することによって、三重点における高電界を回避し、これによって三重点での誘電破壊を防止することができる。ステップＳ４０４では、クォーツチューブ内に導体を挿入し、クォーツチューブの内面に気密に取り付けてフィードスルーを形成する。導体とクォーツチューブとの間に接着層を塗布することより、クォーツチューブの機械的強度を向上させて、特にシーラント（例えばＯリング）がクォーツチューブを圧縮するフィードスルーの部分で、フィードスルーが高い圧力に耐えることを可能とする。ステップＳ４０５では、フィードスルーを真空壁から真空チャンバ内に挿入し、シーラントで封止する。いくつかの実施形態では、クォーツチューブを薄くする代わりに、異なる厚さを有する２つのクォーツチューブを導体に取り付けてフィードスルーを形成する。２つのクォーツチューブは、内径は同一であるが外径は異なるものとすることができる。処理の詳細な説明はここでは省略する。当業者には、図４Ａのフローチャートに追加ステップを加えること、並びにステップを減らすこと及び並べ替えることが可能である。

[0051] 図４Ｂにおいて、ステップＳ４１１では、図３のクォーツチューブ１０２のようなクォーツチューブの一部分の厚さがクォーツチューブの他の部分よりも大きくなるように、クォーツチューブの一部を薄くする。ステップＳ４１２では、クォーツチューブの厚い方の部分の端部にくぼみを形成する。くぼみは、３５～６５度のくぼみ角度を有する図１のくぼみ１１０とすればよい。ステップＳ４１３では、クォーツチューブ内に図３の導体１００のような導体を挿入する。ステップＳ４１４では、例えば毛細管充填を用いて、クォーツチューブと導体との間のギャップに接着剤を充填する。ステップＳ４１２で形成したくぼみによって、クォーツチューブと導体との間のギャップ内への接着剤の充填を容易に行うことができる。いくつかの実施形態では、接着剤はクォーツチューブと導体との間のギャップ全体を充填する。いくつかの実施形態では、導体の一部（例えば真空内に配置される部分）が接着剤で覆われないように、接着剤はクォーツチューブと導体との間のギャップを部分的に充填する。接着剤の充填部分によって、クォーツチューブの内面に導体を気密に取り付けて、フィードスルーを形成した。ステップＳ４１５では、フィードスルーを真空壁から真空チャンバ内に挿入し、シーラントで封止する。いくつかの実施形態では、クォーツチューブを薄くする代わりに、異なる厚さを有する２つのクォーツチューブを、例えば接着剤の毛細管充填によって導体に取り付けて、フィードスルーを形成する。２つのクォーツチューブは、内径は同一であるが外径は異なるものとすることができる。処理の詳細な説明はここでは省略する。当業者には、図４Ｂのフローチャートに追加ステップを加えること、並びにステップを減らすこと及び並べ替えることが可能である。

[0052] これより、本開示のいくつかの実施形態に従った別の例示的なフィードスルーの断面図を示す概略図である図５を参照する。図１と比較すると、図５のフィードスルーは、チャンバ壁２００を有するチャンバの外部に位置決めされた屈曲部Ｂを有する。屈曲部Ｂは、クォーツチューブ１０２の屈曲部、接着層１０４の屈曲部、及び導体１００の屈曲部を含み得る。屈曲角αは、９０度～２７０度のうち任意の角度とすればよい。いくつかの実施形態において、フィードスルーの屈曲は、任意の所望の曲率を有する湾曲屈曲（図示せず）である。例えば、スペースが限られているか、又は真空チャンバ外部の開口付近に他のコンポーネントが位置決めされている状況等において、クォーツチューブ１０２の屈曲部は空間コンパチビリティの目的のために好都合であり得る。

[0053] 図６Ａは、本開示のいくつかの実施形態に従った、図５のフィードスルーを形成し設置する例示的な方法を示すフローチャートであり、図６Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に従った、図５のフィードスルーを形成し設置する別の例示的な方法を示すフローチャートである。図６Ａに示されているように、ステップＳ６０１では、図１の導体１００のような導体を（例えば図５に示されているように）所望の角度又は曲率に屈曲させる。

[0054] ステップＳ６０２では、第１のクォーツチューブの一端にくぼみを形成する。ステップＳ６０３では、第１のクォーツチューブ内に屈曲導体の第１の分岐部を挿入し、第２のクォーツチューブ内に屈曲導体の第２の分岐部を挿入する。次いで、第１のクォーツチューブ及び第２のクォーツチューブを溶接又はのり付けして、１本のクォーツチューブを形成する。２つのクォーツチューブは、内径は同一であるが外径は異なるものとすることができる。ステップＳ６０４では、例えば毛細管充填を用いて、クォーツチューブと導体との間のギャップに接着剤を充填してフィードスルーを形成する。ステップＳ６０２で形成したくぼみによって、クォーツチューブと導体との間のギャップ内への接着剤の充填を容易に行うことができる。いくつかの実施形態では、接着剤はクォーツチューブと導体との間のギャップ全体を充填する。いくつかの実施形態では、導体の一部（例えば真空内に配置される部分）が接着剤で覆われないように、接着剤はクォーツチューブと導体との間のギャップを部分的に充填する。ステップＳ６０５では、フィードスルーを真空壁から真空チャンバ内に挿入し、シーラントで封止する。当業者には、図６Ａのフローチャートに追加ステップを加えること、並びにステップを減らすこと及び並べ替えることが可能である。

[0055] 図６Ｂにおいて、ステップＳ６１１では、図１のクォーツチューブ１０２のようなクォーツチューブの一端にくぼみを形成する。ステップＳ６１２では、クォーツチューブを所望の角度又は曲率に屈曲させる。ステップＳ６１３では、屈曲させたクォーツチューブ内へ可撓性導体を押し入れることによってクォーツチューブ内に可撓性導体を挿入する。ステップＳ６１４では、可撓性導体と屈曲させたクォーツチューブと導体との間のギャップに接着剤を充填し、クォーツチューブの内面に可撓性導体を気密に取り付けて、フィードスルーを形成する。ステップＳ６１５では、フィードスルーを真空壁から真空チャンバ内に挿入し、シーラントで封止する。当業者には、図６Ｂのフローチャートに追加ステップを加えること、並びにステップを減らすこと及び並べ替えることが可能である。

[0056] これより、本開示のいくつかの実施形態に従った別の例示的なフィードスルーの断面図を示す概略図である図７を参照する。フィードスルー１５０は、導体１００、接着層１０４、及びクォーツチューブ１０２を含む。図５と比較すると、図７のフィードスルーは、真空チャンバの外部に位置決めされたクォーツチューブ１０２の屈曲部Ｑ２を有する。屈曲部Ｑ２の厚さは、クォーツチューブ１０２の部分Ｑ１の厚さよりも小さい。図７のフィードスルーは、図６に示されている方法にクォーツチューブの一部を薄くするプロセスを加えることによって実施できる。薄い方の部分は真空チャンバの外部に位置決めされるが、これは周囲環境であるので、真空チャンバの内部にあるクォーツチューブ１０２の部分に比べて誘電破壊のリスクが小さい。誘電破壊を受けにくい部分を薄くすることによって、フィードスルーのサイズを小さくすると共に、クォーツチューブの薄い方の部分を従来通りに、例えばフランジ又はコネクタ等の様々なサイズのコンポーネントを用いて実施することができ、フィードスルーのコンパチビリティの向上が可能となる。また、真空チャンバの外部にあるフィードスルー１５０の部分を任意の所望の角度又は曲率に屈曲させることによって、チャンバ外部の任意の場所に位置決めされた要素にフィードスルー１５０を接続することができ、フィードスルーの空間コンパチビリティの向上が可能となる。

[0057] これより、本開示のいくつかの実施形態に従った例示的な電子ビーム検査システムを示す概略図である図８を参照する。図８に示されているように、電子ビーム検査システム８００は、主チャンバ８０２と、ロード／ロックチャンバ８０４と、電子ビームツール８０６と、機器フロントエンドモジュール（equipment front end module）８０８と、を含む。電子ビームツール８０６は主チャンバ８０２内に配置されている。機器フロントエンドモジュール８０８は、第１ローディングポート８０８ａ及び第２ローディングポート８０８ｂを含む。機器フロントエンドモジュール８０８は、１又は複数の追加のローディングポートも含み得る。第１ローディングポート８０８ａ及び第２ローディングポート８０８ｂは、検査対象のウェーハ（例えば、半導体ウェーハ、又は１もしくは複数の他の材料で作製されたウェーハ）又はサンプルを収容したウェーハカセットを受容する（以下ではウェーハ及びサンプルをまとめて「ウェーハ」と呼ぶ）。機器フロントエンドモジュール８０８内の１つ以上のロボットアーム（図示せず）が、ウェーハをロード／ロックチャンバ８０４へ移送する。ロード／ロックチャンバ８０４はロード／ロック真空ポンプシステム（図示せず）に接続されており、このロード／ロック真空ポンプシステムは、ロード／ロックチャンバ８０４内のガス分子を除去して大気圧未満の第１の圧力を達成する。第１の圧力に達した後、１つ以上のロボットアーム（図示せず）が、ウェーハをロード／ロックチャンバ８０４から主チャンバ８０２へ移送する。主チャンバ８０２は主チャンバ真空ポンプシステム（図示せず）に接続されており、この主チャンバ真空ポンプシステムは、主チャンバ８０２内のガス分子を除去して第１の圧力未満の第２の圧力を達成する。第２の圧力に達した後、ウェーハは電子ビームツール８０６による検査を受ける。主チャンバ８０２のチャンバ壁は、本開示のフィードスルー１５０が貫通してＯリング（図示せず）等のシーラントで封止される開口を含む。本開示は、主チャンバ８０２が電子ビーム検査ツールを収容している例を与えるが、最も広い意味での本開示の態様は、電子ビーム検査システムを収容しているチャンバに限定されないことに留意するべきである。前述の原理を、様々な真空レベルを用いる他の任意のチャンバにも適用できることは認められよう。

[0058] これより、本開示のいくつかの実施形態に従った、図８の例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システムの一部であり得る例示的な電子ビームツールを示す概略図である図９を参照する。図９に示されているように、電子ビームツール８０６は、モータ駆動ステージ９００と、モータ駆動ステージ９００によって支持されて検査対象のウェーハ９０３を保持するウェーハホルダ９０２と、を含む。電子ビームツール８０６は更に、対物レンズアセンブリ９０４、電子検出器９０６（電子センサ表面を含む）、対物アパーチャ（objective aperture）９０８、コンデンサレンズ９１０、ビーム制限アパーチャ９１２、銃アパーチャ９１４、アノード９１６、及びカソード９１８を含む。対物レンズアセンブリ９０４は、いくつかの実施形態において、磁極片９０４ａ、制御電極９０４ｂ、偏向器９０４ｃ、及び励起コイル９０４ｄを含む変更ＳＯＲＩＬ（modified swing objective retarding immersion lens）を含み得る。電子ビームツール８０６は更に、ウェーハ上の材料を特徴付けるためのエネルギ分散Ｘ線スペクトロメータ（ＥＤＳ：energy dispersive X-ray spectrometer）検出器（図示せず）を含み得る。

[0059] アノード９１６とカソード９１８との間に電圧を印加することによって、カソード９１８から一次電子ビーム９２０が放出される。一次電子ビーム９２０は銃アパーチャ９１４及びビーム制限アパーチャ９１２を通過し、これら双方は、ビーム制限アパーチャ９１２の下方にあるコンデンサレンズ９１０に入射する電子ビームのサイズを決定することができる。コンデンサレンズ９１０は一次電子ビーム９２０を集束し、その後ビームは、電子ビームのサイズを設定するための対物アパーチャ９０８に入射した後、対物レンズアセンブリ９０４に入射する。偏向器９０４ｃは、ウェーハ上でのビームスキャンを容易にするように一次電子ビーム９２０を偏向させる。例えばスキャンプロセスにおいて、偏向器９０４ｃは、異なる時点でウェーハ９０３の上面の異なる位置へ一次電子ビーム９２０を順次偏向させるように制御されて、ウェーハ９０３の異なる部分の画像再構築のためのデータを提供することができる。更に、偏向器９０４ｃは、異なる時点でウェーハ９０３の異なる側の特定の位置へ一次電子ビーム９２０を偏向させるように制御されて、その位置におけるウェーハ構造の立体画像再構築のためのデータを提供することができる。更に、いくつかの実施形態では、アノード９１６及びカソード９１８は複数の一次電子ビーム９２０を発生させるように構成することができ、電子ビームツール８０６は、これら複数の電子ビーム９２０を同時にウェーハの異なる部分／異なる側に投影する複数の偏向器９０４ｃを含んで、ウェーハ９０３の異なる部分の画像再構築のためのデータを提供することができる。

[0060] 励起コイル９０４ｄ及び磁極片９０４ａは、磁極片９０４ａの一端で開始して磁極片９０４ａの他端で終了する磁場を発生させる。一次電子ビーム９２０によってスキャンされるウェーハ９０３の部分は、この磁場に浸され、帯電させることができ、これが次いで電場を生成する。この電場によって、ウェーハ表面付近に入射する一次電子ビーム９２０はウェーハと衝突する前にエネルギが低減する。磁極片９０４ａから電気的に隔離された制御電極９０４ｂは、ウェーハのマイクロアーチング（micro-arching）を防止すると共に適正なビームフォーカスを保証するようにウェーハ上の電場を制御する。

[0061] 一次電子ビーム９２０を受けた後、ウェーハ９０３の一部から二次電子ビーム９２２が放出され得る。二次電子ビーム９２２は、電子検出器９０６のセンサの表面上にビームスポットを形成できる。電子検出器９０６は、ビームスポットの強度を表す信号（例えば電圧、電流等）を発生し、この信号を処理システム（図示せず）に提供することができる。二次電子ビーム９２２及びこれによって生じるビームスポットの強度は、ウェーハ９０３の外部又は内部構造に応じて変動し得る。更に、上記で検討したように、一次電子ビーム９２０をウェーハ上面の異なる位置に投影させて、異なる強度の二次電子ビーム９２２（及びこれによって生じるビームスポット）を発生させることができる。従って、ウェーハ９０３の位置でビームスポットの強度をマッピングすることにより、処理システムは、ウェーハ９０３の内部又は外部構造を反映した画像を再構築することができる。一度、電子ビームツール８０６によってウェーハ画像が取得されたら、ウェーハ画像をコンピュータシステム（図示せず）に送信し、コンピュータシステムが位置合わせ及び欠陥検出を実行することができる。

[0062] これより、本開示のいくつかの実施形態に従った、フィードスルーを保持するための例示的なフランジを表す概略図を示す上面図である図１０と、本開示のいくつかの実施形態に従った、真空チャンバ内での図１０のフランジの例示的な設置を表す概略図を示す断面図である図１１を参照する。これらの図に示されているように、ナット１０００はブッシュ１０３０を用いて真空フランジ１０５０に設置されるよう構成されており、真空フランジ１０５０は真空チャンバ壁２００に設置される。ナット１０００は、例えば図１に示されている導体１００の直径Ｄ１よりもわずかに大きい内径Ｄｉの開口を有し得る。テーパ状エッジがこの開口と接続され、テーパ状エッジは開口直径Ｄｉよりもわずかに大きい直径Ｄｍを有する。ナット１０００は直径Ｄｏの外側円形部分も有することができ、外側円形部分は、２つの反対側のエッジ間の距離がＬｎであるナット１０００の六角形外周部につながっている。また、ナット１０００は、外側深さＨｎ及び内側ねじ山付き壁１０１０を有し得る。ナット１０００の外側深さＨｎは、ブッシュ１０３０の長さに応じて変動し得る。ナット１０００は、ブッシュ１０３０を押してＯリング１０６０を押圧するように構成され、同時に、ナット１０００の内部ねじ山付き壁１０１０はフランジ１０５０の外側ねじ山付き壁１０４０と接続する。Ｏリング１０３０の押圧によって、図１のフィードスルー１５０のようなフィードスルーを真空チャンバ内で安定させることができる。いくつかの実施形態において、フィードスルーは１つのフランジ１０５０によって保持される。

[0063] フランジ１０５０は、フィードスルーが貫通する中央孔を有する。また、フランジ１０５０は、フランジ１０５０を真空チャンバ壁２００によって安定させるように、ねじがフランジ１０５０を貫通してチャンバ壁２００の別のねじ孔１０７０’に到達するためのねじ孔１０７０も有する。ねじ孔１０７０及び１０７０’は、ねじ山を形成してもよく、ねじ山を形成しなくてもよい。ねじ孔１０７０は真空チャンバ壁２００のねじ孔１０７０’と位置合わせする。真空チャンバ内の真空を保証するため、フランジ１０５０にＯリングスロット１０９０が形成されている。いくつかの実施形態において、フランジ１０５０は６個のねじ孔１０７０を有し得るが、ねじ穴の数はこれに限定されず、チャンバ内の真空を保証しながらフランジ１０５０を真空チャンバ壁２００によって安定させるならば、任意の数のねじ穴が可能である。

[0064] 実施形態は、以下の条項を用いて更に記載することができる。
１．電気接続を与えるためのフィードスルーであって、
導体と、
導体の少なくとも一部を取り囲むように構成され、導体に隔離を与えるように構成され、更に、真空チャンバの内壁を越えてある距離だけ延出して導体と真空チャンバの内部のコンポーネントとの間の放電を防止するように構成されたクォーツ構造と、
を備える、フィードスルー。
２．導体は金属又は金属合金を含む、条項１に記載のフィードスルー。
３．金属又は金属合金は、アルミニウム、銅、銀、コバルト、ニッケル、金、タングステン、マグネシウム、白金、又はステンレス鋼のうち少なくとも１つを含む、条項２に記載のフィードスルー。
４．導体は、円形、楕円形、方形、矩形、三角形、長円形、又は六角形のうちいずれかの内部又は外部断面形状を有する棒である、条項１から３のいずれか１項に記載のフィードスルー。
５．導体及びクォーツ構造は同軸に配置され、コンポーネントは真空チャンバであり、距離は１センチメートル以上である、条項４に記載のフィードスルー。
６．導体は複数の導体を含み、距離は、真空チャンバが真空を保持している場合に導体とコンポーネントとの間の放電を防止するように決定される、条項１から５の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
７．複数の導体は共通の面内に配置されている、条項６に記載のフィードスルー。
８．複数の導体はプリント回路基板を含む、条項７に記載のフィードスルー。
９．導体は剛性又は可撓性のプリント回路基板を含む、条項１に記載のフィードスルー。
１０．クォーツ構造の少なくとも一端はくぼみを有する、条項１から９の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
１１．くぼみの角度は３５から６５度の間である、条項１０に記載のフィードスルー。
１２．クォーツ構造は屈曲させたシリンダである、条項１から１１の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
１３．クォーツ構造の第１の部分の厚さはクォーツ構造の第２の部分の厚さよりも大きい、条項１から１２の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
１４．導体とクォーツ構造との間に配置され、導体をクォーツ構造に気密に取り付ける接着層を更に備える、条項１から１３の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
１５．接着層は毛細管接着剤である、条項１４に記載のフィードスルー。
１６．接着層は真空脱気接着剤である、条項１４から１５の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
１７．導体及びクォーツ構造は取り外し可能に搭載される、条項１から１３の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
１８．導体は更に、
導体の第１の端部に配置され、導体を電力供給に接続する第１のコネクタと、
導体の第２の端部に配置され、導体を電気コンポーネントに接続する第２のコネクタと、を備え、真空チャンバの内壁を越えて前述の距離だけ延出して導体とコンポーネントとの間の放電を防止するように構成されたクォーツ構造は、真空チャンバの内壁を越えて前述の距離だけ延出して第２のコネクタとコンポーネントとの間の放電を防止するように構成されたクォーツ構造を含む、条項１から１７の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
１９．複数のクォーツ構造を保持する複数のホルダを更に備える、条項１から１８の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
２０．フランジが複数のホルダを保持する、条項１９に記載のフィードスルー。
２１．フィードスルーを筐体と気密に密閉する封止材を更に備える、条項１から２０の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
２２．筐体は真空チャンバである、条項２１に記載のフィードスルー。
２３．封止材はシーラントを含む、条項２１から２２の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
２４．クォーツ構造は、円形、楕円形、方形、矩形、三角形、又は六角形のうちいずれかの内部又は外部断面形状を有する中空の棒である、条項１から２３の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
２５．クォーツ構造は、円柱、楕円柱、方形断面を有する直方体、矩形断面を有する直方体、三角柱、又は六角柱のうちいずれかの形状の中空の棒である、条項１から２３の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
２６．電気接続を与えるためのフィードスルーであって、
導体と、
導体の少なくとも一部を取り囲み、導体に隔離を与えるガラス構造と、
を備える、フィードスルー。
２７．ガラス構造は、無アルカリガラス、カルシウム亜鉛ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリン酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、及びテルル含有ガラスのうちいずれか１つで作製される、条項２６の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
２８．ガラス構造の熱膨張係数と導体の熱膨張係数との不一致は１５％未満である、条項２６の少なくとも１項に記載のフィードスルー。
２９．フィードスルーは走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）のチャンバにおいて実施されて、フィードスルーがチャンバの内部のコンポーネントと外部のコンポーネントとの間に電気接続を与えるようになっている、条項１から２８に記載のフィードスルー。
３０．フィードスルーを介してＳＥＭに１０ｋＶから１００ｋＶまでの間の電圧が与えられる、条項２９に記載のフィードスルー。
３１．真空システムであって、
サンプルを収容するための真空チャンバと、
チャンバの内部と外部との間に電気接続を与えるためのフィードスルーであって、導体と、導体の少なくとも一部を取り囲むクォーツ構造と、を含む、フィードスルーと、
を備える、真空システム。
３２．真空チャンバはフィードスルーが挿入される開口を含む、条項３１に記載の真空システム。
３３．導体とクォーツ構造との間に配置され、導体をクォーツ構造に気密に取り付ける接着層を更に備える、条項３１に記載の真空システム。
３４．導電体の第１の端部は真空内に配置され、導電体の第２の端部は雰囲気中に配置される、条項３１から３３の少なくとも１項に記載の真空システム。
３５．真空チャンバ内に配置されたクォーツ構造の第１の部分の厚さは空気中に配置されたクォーツ構造の第２の部分の厚さよりも大きい、条項３１から３４の少なくとも１項に記載の真空システム。
３６．クォーツ構造は屈曲させたシリンダである、条項３１から３５の少なくとも１項に記載の真空システム。
３７．フィードスルーは真空チャンバの外周に沿って真空チャンバの壁と交差する、条項３１から３６の少なくとも１項に記載の真空システム。
３８．フィードスルーは５０ｋＶから１００ｋＶまでの間の電圧で用いられる、条項３１から３７の少なくとも１項に記載の真空システム。
３９．真空チャンバの圧力は１０^-4から１０^-10ｍｂａｒまでの間である、条項３１から３８の少なくとも１項に記載の真空システム。
４０．真空システムであって、
サンプルを収容するための真空チャンバと、
チャンバの内部と外部との間に電気接続を与えるためのフィードスルーであって、導体と、導体の少なくとも一部を取り囲むガラス構造と、を含む、フィードスルーと、
を備える、真空システム。
４１．ガラス構造は、無アルカリガラス、カルシウム亜鉛ホウケイ酸ガラス、アルカリアルミノリン酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、アルミノホウケイ酸塩ガラス、及びテルル含有ガラスのうちいずれか１つで作製される、条項４０に記載の真空システム。
４２．ガラス構造の熱膨張係数と導体の熱膨張係数との不一致は１５％未満である、条項４０に記載の真空システム。
４３．電気フィードスルーを形成する方法であって、
導体の外面上に接着層を塗布することと、
導体の外面にクォーツ構造の内面が気密に取り付けられるように、クォーツ構造内に導体を挿入することと、
を含む、方法。
４４．電気フィードスルーを形成する方法であって、
クォーツ構造を屈曲させることと、
クォーツ構造内に可撓性導体を押し入れることによってクォーツ構造内に可撓性導体を挿入することと、
クォーツ構造と可撓性導体との間のギャップに毛細管接着剤を塗布することと、
を含む、方法。
４５．封止材はＯリングを含む、条項２１から２２の少なくとも１項に記載のフィードスルー。

[0065] 図面におけるフローチャート及びブロック図は、様々な実施形態に従ったシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品の可能な実施例のアーキテクチャ、機能性、及び動作の例を示している。この点で、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、１又は複数の指定された論理機能を実施するための１つ以上の実行可能命令を含むコードのモジュール、セグメント、又は部分を表すことができる。いくつかの代替的な実施例において、ブロック内に示された機能は図に記されたものとは異なる順序で発生し得ることに留意するべきである。例えば、関連する機能性に応じて、連続して示されている２つのブロックは実際には実質的に同時に実行されるか、又は、これらのブロックが逆の順序で実行されることもあり得る。また、ブロック図又はフローチャートの各ブロック、及びブロック図又はフローチャートにおけるブロックの組み合わせは、指定された機能もしくは動作を実行する特殊用途ハードウェアベースのシステムによって、又は、特殊用途ハードウェアとコンピュータ命令の組み合わせによって実施され得ることに留意するべきである。

[0066] 記載されている実施形態は相互に排他的でなく、１つの例示的な実施形態に関連付けて記載される要素、コンポーネント、材料、又はステップは、所望の設計目的を達成するため、適切なやり方で他の実施形態と組み合わされ得るか又は他の実施形態から排除され得ることは理解されよう。

[0067] 本明細書において、「いくつかの実施形態」又は「いくつかの例示的な実施形態」という場合、実施形態に関連付けて記載される特定の特徴部（feature）、構造、又は特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。本明細書の様々な箇所において「一実施形態」「いくつかの実施形態」又は「いくつかの例示的な実施形態」という語句が現れる場合は、必ずしも同一の実施形態を指すわけではなく、また、別個の又は代替的な実施形態は必ずしも相互に他の実施形態を除外するわけでもない。

[0068] 本明細書に記載されている例示的な方法のステップは必ずしも記載された順序で実行される必要はなく、そのような方法のステップの順序は単なる例示に過ぎないと理解するべきである。同様に、そのような方法に追加ステップを含めることも可能であり、様々な実施形態に従った方法において特定のステップを省略すること又は組み合わせることも可能である。

[0069] 本出願で使用される場合、「例示的な」という用語は、一例、事例、又は例示として機能するように用いられる。本明細書で「例示的な」と記載される態様又は設計は、必ずしも他の態様又は設計よりも好適であるか又は有利であるとは解釈されない。この用語の使用は、概念を具体的に提示することが意図される。

[0070] 更に、本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられる場合、冠詞「a（１つの）」及び「an（１つの）」は一般に、他の意味が示される場合を除いて、又は単数形を対象とすることが文脈から明らかである場合を除いて、「１つ以上の」を意味すると解釈されるべきである。

[0071] 明らかに他の意味が示される場合を除いて、各数値及び各範囲は、その数値又は範囲の値の前に「ほぼ（about）」又は「約（approximately）」という用語が存在する場合のように、近似として解釈するべきである。

[0072] 特許請求の範囲における図の番号又は図の参照符号の使用は、特許請求される主題の１つ以上の可能な実施形態を識別して特許請求の範囲の解釈を容易にすることが意図されている。このような使用は、必ずしも、特許請求の範囲を対応する図に示された実施形態に限定すると解釈されるものではない。

[0073] 以下の方法クレームにおける要素は、存在する場合、対応する符号と共に特定の順序で列挙されるが、それらの要素のいくつか又は全てを実施する特定の順序が特許請求の範囲の記述によって暗示される場合を除いて、それらの要素は必ずしもその特定の順序で実施するよう限定されることは意図されない。

[0074] 更に、以下の特許請求の範囲に表された範囲から逸脱することなく、当業者によって、記載されている実施形態の性質を説明するため記載及び図示された部分の詳細、材料、及び配置に様々な変更を実施できることは理解されよう。

Claims (14)

1. 電気接続を与えるためのフィードスルーであって、
   導体と、
   前記導体の少なくとも一部を取り囲むように構成され、前記導体に隔離を与えるように構成され、更に、真空チャンバの内壁を越えてある距離だけ延出して前記導体と前記真空チャンバの内部のコンポーネントとの間の放電を防止するように構成されたクォーツ構造と、
   前記導体と前記クォーツ構造との間に配置され、前記導体を前記クォーツ構造に気密に取り付ける接着層と、を備え、
   前記クォーツ構造は、真空側に位置決めされた端部にくぼみを有する、フィードスルー。
2. 前記導体及び前記クォーツ構造は、同軸に配置され、
   前記コンポーネントは、前記真空チャンバであり、
   前記距離は、１センチメートル以上である、請求項１に記載のフィードスルー。
3. 前記導体は、複数の導体を含み、
   前記距離は、前記真空チャンバが真空を保持している場合に前記導体と前記コンポーネントとの間の放電を防止するように決定される、請求項１に記載のフィードスルー。
4. 前記複数の導体は、プリント回路基板に取り付けられている、請求項３に記載のフィードスルー。
5. 前記くぼみの角度は、３５から６５度の間である、請求項１に記載のフィードスルー。
6. 前記導体は更に、
   前記導体の第１の端部に配置され、前記導体を電力供給に接続する第１のコネクタと、
   前記導体の第２の端部に配置され、前記導体を電気コンポーネントに接続する第２のコネクタと、を備え、
   前記真空チャンバの前記内壁を越えて前記距離だけ延出して前記導体と前記コンポーネントとの間の放電を防止するように構成された前記クォーツ構造は、前記真空チャンバの前記内壁を越えて前記距離だけ延出して前記第２のコネクタと前記コンポーネントとの間の放電を防止するように構成された前記クォーツ構造を含む、請求項１に記載のフィードスルー。
7. 前記フィードスルーを筐体と気密に密閉する封止材を更に備える、請求項１に記載のフィードスルー。
8. 前記筐体は、真空チャンバである、請求項７に記載のフィードスルー。
9. 前記クォーツ構造の第１の部分の厚さは、前記クォーツ構造の第２の部分の厚さよりも大きい、請求項１に記載のフィードスルー。
10. 前記導体及び前記クォーツ構造は、取り外し可能に搭載される、請求項１に記載のフィードスルー。
11. 前記フィードスルーは、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）のチャンバにおいて実施されて、前記フィードスルーが前記チャンバの内部のコンポーネントと外部のコンポーネントとの間に電気接続を与えるようになっている、請求項１に記載のフィードスルー。
12. 前記フィードスルーを介して前記ＳＥＭに１０ｋＶから１００ｋＶまでの間の電圧が与えられる、請求項１１に記載のフィードスルー。
13. サンプルを収容するための真空チャンバと、
    前記チャンバの内部と外部との間に電気接続を与えるためのフィードスルーであって、導体と、前記導体の少なくとも一部を取り囲むクォーツ構造と、を含む、フィードスルーと、
    前記導体と前記クォーツ構造との間に配置され、前記導体を前記クォーツ構造に気密に取り付ける接着層と、を備え、
    前記クォーツ構造は、真空側に位置決めされた端部にくぼみを有する、真空システム。
14. 電気フィードスルーを形成する方法であって、
    導体の外面上に接着層を塗布することと、
    前記導体の前記外面にクォーツ構造の前記内面が気密に取り付けられるように、前記クォーツ構造内に前記導体を挿入することと、を含み、
    前記クォーツ構造は、真空側に位置決めされた端部にくぼみを有する、方法。

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