(57)【要約】【課題】簡単で作業効率が向上する静電偏向器及びその製造方法を提供する。【解決手段】荷電ビームを偏向させるための静電偏向器とその製造方法において、第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から略等間隔に複数の斜めの切れ込みが形成されており、それらの斜めの切れ込みに向けて第１の円筒状の部材の内面から複数のスリットが形成されている。第１の円筒状の部材が第２の円筒状の部材の中に配置されている。第１の円筒状の部材の外面と第２の円筒上の部材の内面とが絶縁性の接着剤によって接着されている。第１の円筒状の部材が第２の円筒状の部材の中に接着されて固定されている状態で、斜めの切れ込みに向けて第１の円筒状の部材の内面から複数のスリットが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電ビームを偏向させるための静電偏向器であって、金属物質製の第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から略等間隔に複数の切れ込みが形成されており、それらの切れ込みに向けて第１の円筒状の部材の内面から複数のスリットが形成されており、さらに、第１の円筒状の部材が、絶縁物質製の第２の円筒状の部材の中に配置されていることを特徴とする静電偏向器。
【請求項２】
第１の円筒状の部材の内面に形成されたスリットが放射方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の静電偏向器。
【請求項３】
第１の円筒状の部材の内面に形成されたスリットと第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から形成された切れ込みが組み合わされて「く」の字又は「Ｌ」字の形になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電偏向器。
【請求項４】
第１の円筒状の部材の外面と第２の円筒状の部材の内面との間に接着剤が介在していて、その接着剤がチタンとセラミックスとの合金を融着した接着剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電偏向器。
【請求項５】
第１の円筒状の部材の外面と第２の円筒状の部材の内面との間に接着剤が介在していて、第１の円筒状の部材と第２の円筒状の部材とが接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電偏向器。
【請求項６】
切れ込みとスリットが、それぞれ８個ずつ設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の静電偏向器。
【請求項７】
荷電ビームを偏向させるための静電偏向器の製造方法であって、金属物質製の第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から略等間隔に複数の切れ込みを入れ、第１の円筒状の部材を絶縁物質製の第２の円筒状の部材の中に挿入し、かつ、第１の円筒状の部材と第２の円筒状の部材との間に接着剤を介在させて第１及び第２の円筒状の部材を互いに接着した状態で、切れ込みに向けて第１の円筒状の部材の内面から複数のスリットを形成することを特徴とする静電偏向器の製造方法。
【請求項８】
第１の円筒状の部材の内面にスリットが放射方向に形成されることを特徴とする請求項７に記載の静電偏向器の製造方法。
【請求項９】
第１の円筒状の部材の内面に形成されたスリットと第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から形成された切れ込みが組み合わされて「く」の字又は「Ｌ」字の形になることを特徴とする請求項７又は８に記載の静電偏向器の製造方法。
【請求項１０】
接着剤がチタンとセラミックスとの合金を融着した接着剤であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の静電偏向器の製造方法。
【請求項１１】
第１の円筒状の部材の外面に切れ込みを形成したのちに、接着剤が、第１の円筒状の部材の外面に設けられることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の静電偏向器の製造方法。
【請求項１２】
切れ込みとスリットが、それぞれ８個ずつ設けられることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の静電偏向器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線やイオンビームなどの荷電ビームを偏向させるための静電偏向器及びその製造方法に関し、特に電子線露光装置、描画装置、イオン注入装置、電子顕微鏡等に用いられる静電偏向器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば特許文献１、２に示すように、例えばチタン合金等の、切れ込みの入った一体金属をセラミック等の絶縁材に密着させ、例えばワイヤー放電加工などの高精度の加工方法で精密に分割し、かつ例えば白金等でめっきした静電偏向器が知られている。
【０００３】
また、例えば特許文献３には、セラミックス製のパイプ状の部品に電極を分離するスリットを設け、絶縁保持のために必要な面を除き金属（ＮｉＰ、白金）で無電界メッキ及び電界メッキを行い、その後、光軸に平行な貫通穴を形成し、最後にアルミニュウムのリード線をワイヤボンディングで結線した静電偏向器又は非点補正レンズが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２６０３７１号公報、行番号００１４、行番号００３０、図１、２参照
【特許文献２】特開２０００−１１９３７号公報、行番号００２０〜００２１、図１参照
【特許文献３】特開２００３−３２３８６１号公報、行番号０４６８、図５０（Ａ）参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
精度を維持するためには、なるべく静電偏向器の先端若しくは全体を固定することが望ましい。しかし、この場合、周囲や、分割した電極の隙間に、セラミック等の絶縁体が見えてしまうことになり、帯電しやすい形状になってしまう。特に高精度な偏向電極の場合、帯電による影響の懸念や、照射ビーム、及び二次電子への影響の懸念が払拭できない。
【０００５】
また、電極が小さいと、チタン合金などの電極の外面に、法線方向から切れ込みを入れていく製造には、かなりの時間を要する。
【０００６】
そこで、本発明は、簡単で作業効率が向上する静電偏向器及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決手段を例示すると、特許請求の範囲に記載のとおりである。すなわち、
（１）荷電ビームを偏向させるための静電偏向器であって、金属物質製の第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から略等間隔に複数の切れ込みが形成されており、それらの切れ込みに向けて第１の円筒状の部材の内面から複数のスリットが形成されており、さらに、第１の円筒状の部材が、絶縁物質製の第２の円筒状の部材の中に配置されていることを特徴とする静電偏向器。
【０００８】
（２）第１の円筒状の部材の内面に形成されたスリットが放射方向に配置されていることを特徴とする前述の静電偏向器。
【０００９】
（３）第１の円筒状の部材の内面に形成されたスリットと第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から形成された切れ込みが組み合わされて「く」の字又は「Ｌ」字の形になっていることを特徴とする前述の静電偏向器。
【００１０】
（４）第１の円筒状の部材の外面と第２の円筒状の部材の内面との間に接着剤が介在していて、その接着剤がチタンとセラミックスとの合金を融着した接着剤であることを特徴とする前述の静電偏向器。
【００１１】
（５）第１の円筒状の部材の外面と第２の円筒状の部材の内面との間に接着剤が介在していて、第１の円筒状の部材と第２の円筒状の部材とが接着されていることを特徴とする前述の静電偏向器。
【００１２】
（６）切れ込みとスリットが、それぞれ８個ずつ設けられていることを特徴とする前述の静電偏向器。
【００１３】
（７）荷電ビームを偏向させるための静電偏向器の製造方法であって、金属物質製の第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から略等間隔に複数の切れ込みを入れ、第１の円筒状の部材を絶縁物質製の第２の円筒状の部材の中に挿入し、かつ、第１の円筒状の部材と第２の円筒状の部材との間に接着剤を介在させて第１及び第２の円筒状の部材を互いに接着した状態で、切れ込みに向けて第１の円筒状の部材の内面から複数のスリットを形成することを特徴とする静電偏向器の製造方法。
【００１４】
（８）第１の円筒状の部材の内面にスリットが放射方向に形成されることを特徴とする前述の静電偏向器の製造方法。
【００１５】
（９）第１の円筒状の部材の内面に形成されたスリットと第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から形成された切れ込みが組み合わされて「く」の字又は「Ｌ」字の形になることを特徴とする前述の静電偏向器の製造方法。
【００１６】
（１０）接着剤がチタンとセラミックスとの合金を融着した接着剤であることを特徴とする前述の静電偏向器の製造方法。
【００１７】
（１１）第１の円筒状の部材の外面に切れ込みを形成したのちに、接着剤が、第１の円筒状の部材の外面に設けられることを特徴とする前述の静電偏向器の製造方法。
【００１８】
（１２）切れ込みとスリットが、それぞれ８個ずつ設けられることを特徴とする前述の静電偏向器の製造方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、荷電ビームを偏向させるための静電偏向器及びその製造方法を改良したものである。
【００２０】
本発明の最良の実施形態によれば、金属物質製（例えばチタン製やチタン合金製）の第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から略等間隔に複数の斜めの切れ込みが形成されている。それらの斜めの切れ込みに向けて第１の円筒状の部材の内面から複数のスリットが形成されており、切れ込みとスリットが結合されている。第１の円筒状の部材の内面に形成されたスリットと第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から形成された切れ込みが、組合せた形で、非直線形、とくに「く」の字又は「Ｌ」字の形になっている。
【００２１】
第１の円筒状の部材が、絶縁物質製（例えばセラミックス製）の第２の円筒状の部材の中に密に配置されている。第１及び第２の円筒状の部材は互いに直接接触しておらず、それらの間に接着剤が介在していて、第１の円筒状の部材の外面と第２の円筒上の部材の内面とが、その接着剤によって接着されている。
【００２２】
好ましくは、第１の円筒状の部材の内面に形成されたスリットが放射方向（半径方向）に配置されている。
【００２３】
接着剤のみを介在させた形で、第１及び第２の円筒状の部材を互いに接着して固定することが好ましいが、必要に応じて、さらに他の部材を第１及び第２の円筒状の部材の間に設けてもよい。
【００２４】
最適には、接着剤は、絶縁性の接着剤、例えば、チタンとセラミックスとの合金を融着した接着剤である。
【００２５】
また、切れ込みとスリットは、それぞれ８個ずつ設けることが好ましいが、それ以外の個数を設けてもよい。
【００２６】
本発明の別の最良の形態によれば、荷電ビームを偏向させるための静電偏向器の製造方法において、金属物質製の第１の円筒状の部材の外面に斜め方向から略等間隔に複数の斜めの切れ込みを入れ、その後、又は、その前に、第１の円筒状の部材の外面及び／又は絶縁物質製の第２の円筒状の部材の内面に接着剤が設けられる。
【００２７】
好ましくは、第１及び第２の円筒状の部材が接着剤によって接着されて固定された状態で、第１の円筒状の部材の外面側に形成された切れ込みに向けて、第１の円筒状の部材の内面から複数のスリットを形成する。
【実施例】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００２９】
図１において、荷電ビームを偏向させるための静電偏向器１０は、金属物質（例えばチタン）製の第１の円筒状の部材１２と絶縁物質（例えばセラミックス）製の第２の円筒状の部材２４を有する。第１の円筒状の部材１２の外面に斜め方向から略等間隔に複数（好ましくは８個）の切れ込み１４が形成されている。それらの斜めの切れ込み１４に向けて第１の円筒状の部材１２の内面から複数（好ましくは８個）のスリット１６が形成されている。
【００３０】
第１の円筒状の部材１２が第２の円筒状の部材２４の中に同心状態に配置されている。第１の円筒状の部材１２の外面と第２の円筒状の部材２４の内面との間に接着剤２０が介在しており、第１の円筒状の部材１２と第２の円筒状の部材２４とがその接着剤２０によって互いに接着されている。
【００３１】
第１の円筒状の部材１２の内面に形成されたスリット１６は放射方向（半径方向）に配置されている。
【００３２】
第１の円筒状の部材１２の内面に形成されたスリットと第１の円筒状の部材１２の外面に斜め方向から形成された切れ込み１４が組み合わされて、非直線形とくに「く」の字又は「Ｌ」字の形になっている。
【００３３】
接着剤２０は、好ましくは、チタンとセラミックスとの合金を融着した接着剤である。
【００３４】
図１に示されている、本発明の八極電極からなる静電偏向器の製造方法の一例を、図２を参照して説明する。
【００３５】
図２（ａ）のように、円筒状（円管状）の部材、例えば、チタン単独、又はチタンとそれとは別の金属との合金からなる第１の円筒状（円管状）の部材１２を準備する。
【００３６】
図２（ｂ）のように、第１の円筒状（円管状）の部材１２の外面に斜め方向から等間隔に切れ込み１４をつける。例えば、略均等に８等分の切れ込み１４を入れる。切れ込み１４を形成するためのツールは、放電加工用電極線であってもいいし、微小な円盤カッター、超音波、水圧などであってもよい。切れ込み１４の断面形状は任意でよい。
【００３７】
このように略均等に八つの切れ込み１４を入れた後、図２（ｃ）のように、第１の円筒状の部材１２の外面に、接着剤２０を設ける。接着剤２０は、好ましくは、チタンとセラミックスとの合金を融着した接着剤である。
【００３８】
その後、図２（ｅ）のように、第１の円筒状の部材１２は、中心部に電子線等が通る穴２６を有する。その穴２６に、例えば放電加工用の電極線（図示せず）を貫通させ、放電加工によって内面から８個のスリット１６を形成する。
【００３９】
図２の（ｅ）に示すように、切れ込み１４とスリット１６は、電子線等が通る穴２６の方から第２の円筒状の部材２４の内面が見えない構造（とくに非直線形状たとえば「く」の字又は「Ｌ」の字の構造）になっているので、帯電（チャージアップ）を効果的に防止することができる。
【００４０】
本発明は、前述の実施例に限定されない。
【００４１】
例えば、第１の円筒状の部材１２の外面から等間隔に斜めの切れ込み１４を入れることをせず、第１及び第２の円筒状の部材１２、２４を互いに接着した状態で、第１の円筒状の部材１２の中央に設けた穴２６から８箇所に斜めの切れ込み１４とスリット１６を１つの工程で連続して形成し、８つの電極片を形成しても良い。その際、ワイヤー加工時の分割経路を途中で折り曲げ、電極の裏へ完全に隠れるようにするのが好ましい。
【００４２】
また、第１の円管状の部材の外面から「く」の字の途中まで切れ目を付けておき、その後、第１及び第２の円筒状の部材１２、２４を互いに接着し、その接着状態で、第１の円管状の部材１２の内面から外面に向って「く」の字の残りの部分に切れ目をつけても良い。
【００４３】
本発明の前述の実施形態においては、中央の穴２６から見える第２の円筒状の部材２４の内壁面の露出部分を無くすことで、第２の円筒状の部材２４をベースにして電極、配線等、必要最低限の箇所のみ金属材で形成でき、最も精度維持が確実な静電偏向器を製作することが出来、部品精度の安定に寄与できる。
【００４４】
また、先端を押さえる構造にしてもよい。その場合、信頼性をより高めることが出来る。
【００４５】
なお、本発明において、「円筒状」とは、厳密な意味の「円筒」の形状のみに限定されない。例えば、第１の円筒状の部材１２の外面をテーパー状の面にし、そのテーパー状の面の複数箇所（例えば８箇所）に、略等しい間隔で斜め方向に切れ込み１４を入れてもよい。この場合、第２の円筒状の部材２４の内面も、第１の円筒状の部材１２の外面に対応するテーパー状の面にする。テーパーの度合は任意とする。例えば、テーパー角度を極めて小さいものとして、テーパー状の面の両端の半径の差が接着剤２０の厚みに相当する程度に小さくすることもできる。
【００４６】
このように第１の円筒状の部材１２の外面と第２の円筒状の部材２４の内面を互いに対応するテーパー状の面にすると、第１の円筒状の部材１２を第２の円筒状の部材２４の中に正確に挿入して配置することが容易になる。
【００４７】
テーパー面の形態の場合も、切れ込み１４を加工するツールは、放電加工用電極線であってもいいし、微小な円盤カッター、超音波、水圧などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の１つの最良の実施例による静電偏向器の端面を示す。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、図１に示す静電偏向器の製造工程の一例を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１０  静電偏向器
１２  第１の円筒状の部材
１４  切れ込み
１６  スリット
２４  第２の円筒状の部材
２６  穴
【図１】
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【図２】
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