(57)【要約】【課題】  本発明は、電子線やイオン等の荷電粒子線を用いた荷電粒子線装置に好適な電磁コイル板の製造方法、電磁コイル板、トロイダル型コイル構造体および荷電粒子線露光装置に関し、絶縁性基板の両面に対向して形成される一対のコイルの導通をはんだ付けを用いることなく容易，確実に行うことを目的とする。【解決手段】  絶縁性基板のインターコネクト部となる位置に貫通穴を形成する貫通穴形成工程と、前記絶縁性基板の両面および前記貫通穴の内面両側に導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記貫通穴に導電部材を圧入し前記絶縁性基板の両面の導電膜を導通させる導電膜導通工程と、前記絶縁性基板の両面に前記導電膜を介してコイルを対向して形成するコイル形成工程とを有することを特徴とする。【選択図】      図３
2006005161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板のインターコネクト部となる位置に貫通穴を形成する貫通穴形成工程と、
前記絶縁性基板の両面および前記貫通穴の内面両側に導電膜を形成する導電膜形成工程と、
前記貫通穴に導電部材を圧入し前記絶縁性基板の両面の導電膜を導通させる導電膜導通工程と、
前記絶縁性基板の両面に前記導電膜を介してコイルを対向して形成するコイル形成工程と、
を有することを特徴とする電磁コイル板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の電磁コイル板の製造方法において、
前記コイル形成工程におけるコイルの形成を、リソグラフィー法および電鋳法を用いて行うことを特徴とする電磁コイル板の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の電磁コイル板の製造方法において、
前記導電部材は、銅パイプからなることを特徴とする電磁コイル板の製造方法。
【請求項４】
絶縁性基板の両面に導電膜を介してコイルを対向して形成し、前記絶縁性基板の両面の前記コイルを貫通穴が形成されるインターコネクト部で導通してなる電磁コイル板において、
前記貫通穴に、前記導電膜を導通させる導電部材を圧入するとともに、前記導電部材の両側を前記コイルにより覆ってなることを特徴とする電磁コイル板。
【請求項５】
請求項４記載の電磁コイル板において、
前記コイルは、リソグラフィー法および電鋳法により形成されていることを特徴とする電磁コイル板。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の電磁コイル板において、
前記導電部材の両端を、前記貫通穴の内側に位置させてなることを特徴とする電磁コイル板。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれか１項記載の電磁コイル板を有することを特徴とするトロイダル型コイル構造体。
【請求項８】
請求項７に記載のトロイダル型コイル構造体を有することを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線やイオン等の荷電粒子線を用いた荷電粒子線装置に好適な電磁コイル板の製造方法および電磁コイル板に関する。また、この電磁コイル板を用いたトロイダル型コイル構造体、このトロイダル型コイル構造体を用いた荷電粒子線露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、荷電粒子線装置は、電子銃等の荷電粒子源から感応基板等の試料に向かう、電子等の軌道を制御するために複数の偏向器を用いている。そして、この偏向器として、ベーンと呼ばれる電磁コイル板を複数用いたトロイダル型の偏向器が知られている。この偏向器は、光軸を中心にして配置される円筒型のシリンダーに複数の電磁コイル板を放射状に配置して構成されている。
【０００３】
従来、このような偏向器に用いられる電磁コイル板として、例えば、特開２００２−３３２３２号公報に開示されるものが知られている。
この公報に開示される電磁コイル板では、絶縁性基板の両面にコイルが対向して形成されており、対向して形成されるコイルが、インターコネクト部において相互に電気的に導通されている。そして、一対のコイルの導通は、インターコネクト部に形成される貫通穴に導電性のワイヤを挿通し、ワイヤとコイルとをはんだ付けすることにより行われている。
【特許文献１】特開２００２−３３２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電磁コイル板では、一対のコイルの導通を、インターコネクト部に形成される貫通穴に導電性のワイヤを挿通し、ワイヤとコイルとをはんだ付けすることにより行っているため、はんだ付けの作業中に飛散する所謂ソルダーボールがコイルの隙間に入り込むという問題があった。
すなわち、このようにソルダーボールがコイルの隙間に入り込むと、コイルがショートしてしまうため、はんだ付け作業後の検査や洗浄に多大な時間が必要になる。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、絶縁性基板の両面に対向して形成される一対のコイルの導通をはんだ付けを用いることなく容易，確実に行うことができる電磁コイル板の製造方法および電磁コイル板を提供することを目的とする。また、この電磁コイル板を用いたトロイダル型コイル構造体、このトロイダル型コイル構造体を用いた荷電粒子線露光装置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】
【０００６】
請求項１の電磁コイル板の製造方法は、絶縁性基板のインターコネクト部となる位置に貫通穴を形成する貫通穴形成工程と、前記絶縁性基板の両面および前記貫通穴の内面両側に導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記貫通穴に導電部材を圧入し前記絶縁性基板の両面の導電膜を導通させる導電膜導通工程と、前記絶縁性基板の両面に前記導電膜を介してコイルを対向して形成するコイル形成工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の電磁コイル板の製造方法は、請求項１記載の電磁コイル板の製造方法において、前記コイル形成工程におけるコイルの形成を、リソグラフィー法および電鋳法を用いて行うことを特徴とする。
請求項３の電磁コイル板の製造方法は、請求項１記載の電磁コイル板の製造方法において、前記導電部材は、銅パイプからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の電磁コイル板は、絶縁性基板の両面に導電膜を介してコイルを対向して形成し、前記絶縁性基板の両面の前記コイルを貫通穴が形成されるインターコネクト部で導通してなる電磁コイル板において、前記貫通穴に、前記導電膜を導通させる導電部材を圧入するとともに、前記導電部材の両側を前記コイルにより覆ってなることを特徴とする。
請求項５の電磁コイル板は、請求項４記載の電磁コイル板において、前記コイルは、リソグラフィー法および電鋳法により形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項６の電磁コイル板は、請求項４または請求項５記載の電磁コイル板において、前記導電部材の両端を、前記貫通穴の内側に位置させてなることを特徴とする。
請求項７のトロイダル型コイル構造体は、請求項４ないし請求項６のいずれか１項記載の電磁コイル板を有することを特徴とする。
請求項８の荷電粒子線露光装置は、請求項７に記載のトロイダル型コイル構造体を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電磁コイル板の製造方法および電磁コイル板では、絶縁性基板のインターコネクト部に形成される貫通穴に導電部材を圧入して一対のコイルを導通するようにしたので、絶縁性基板の両面に対向して形成される一対のコイルの導通をはんだ付けを用いることなく容易，確実に行うことができる。
また、本発明のトロイダル型コイル構造体および荷電粒子線露光装置では本発明の電磁コイル板を用いることで、信頼性の高いトロイダル型コイル構造体と、これを用いた荷電粒子線露光装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(電磁コイル板の実施形態)
図１は、本発明の電磁コイル板の一実施形態を示している。
この実施形態の電磁コイル板は、絶縁性基板１１と、この絶縁性基板１１の両面に対向して形成されるコイル１３とを有している。
【００１２】
絶縁性基板１１は、石英、マシナブルセラミックス、ファインセラミックス等の絶縁体で形成されている。
絶縁性基板１１の両面に形成されるコイル１３のパターンは、絶縁性基板１１の表側（あるいは裏側）で右巻き、絶縁性基板１１の裏側（あるいは表側）で左巻きの対称形状をなしている。コイル１３は、絶縁性基板１１を隔ててコイル１３のパターンが背中合わせに合致するように絶縁性基板１１の両面に対向して形成されている。コイル１３の外側端には、配線用のパッド部１３ａが形成されている。また、コイル１３の内側端には、絶縁性基板１１の両面のコイル１３を導通するインターコネクト部１５が形成されている。
【００１３】
図２は、インターコネクト部１５およびこの近傍の詳細を示している。
この実施形態では、絶縁性基板１１の両面には、導電膜１７を介してコイル１３が形成されている。
インターコネクト部１５には、絶縁性基板１１を貫通して貫通穴１１ａが形成されている。この貫通穴１１ａの両側の内面には、導電膜１７が延存して形成されている。そして、貫通穴１１ａには、導電部材１９が圧入され、導電部材１９により両側の導電膜１７が導通されている。この実施形態では、導電部材１９には、銅パイプが用いられている。また、導電部材１９の両端が、貫通穴１１ａの内側に位置されている。そして、導電部材１９の両側がコイル１３により覆われている。
【００１４】
上述した電磁コイル板は、本発明の電磁コイル板の製造方法の一実施形態により、以下述べるようにして製造される。
この実施形態の製造方法は、貫通穴形成工程、導電膜形成工程、導電膜導通工程およびコイル形成工程を有している。
先ず、貫通穴形成工程では、図３の(ａ)に示すように、絶縁性基板１１のインターコネクト部１５となる位置に円形状の貫通穴１１ａを形成する。この実施形態では、貫通穴１１ａを、レーザー加工により形成する。
【００１５】
次に、導電膜形成工程では、図３の(ｂ)に示すように、平面状の絶縁性基板１１の両面に蒸着等により薄膜の導電膜１７を形成する。この薄膜の導電膜１７はその後の電鋳工程での電極となる。そして、この導電膜形成工程により、絶縁性基板１１の両面だけでなく、貫通穴１１ａの両側の内面に延存して導電膜１７が形成される。
次に、導電膜導通工程では、図３の(ｃ)に示すように、貫通穴１１ａに、銅パイプからなる導電部材１９を圧入する。この導電部材１９の圧入により両側の導電膜１７が導通する。この実施形態では、導電部材１９の全長は、導電部材１９の両端が、貫通穴１１ａの内側に位置する長さとしている。
【００１６】
次に、コイル形成工程により絶縁性基板１１の両面にコイル１３を形成する。
この実施形態では、コイル形成工程は、リソグラフィ工程と電鋳工程とを有している。
リソグラフィ工程では、図３の(ｄ)に示すように、絶縁性基板１１の両面にコイル１３の厚さに相当する厚さのレジスト２１を塗布する。そして、コイル１３のパターンに相当する形状を露光した後、レジスト２１を現像することにより、コイル１３のパターンに相当する部分のレジスト２１を除去して所定のコイルパターンを形成する。このレジスト２１のコイルパターンは以後の電鋳工程で、電鋳の成長方向を絶縁性基板１１から垂直方向に制限する役割を果たす。
【００１７】
電鋳工程では、図３の(ｅ)に示すように、絶縁性基板１１を銅の電鋳液中に浸漬し、電鋳により銅を導電膜１７上に析出させていく。これによりコイル１３が形成され、また、導電部材１９の両側がコイル１３により覆われる。なお、図３の(ｅ)は、銅の析出途中の状態を示している。
そして、この後、レジスト２１を取り去り、最後に、コイル１３以外の部分の薄膜の導電膜１７をエッチング等により除去して、図１に示したような電磁コイル板が得られる。
【００１８】
上述した本発明の電磁コイル板の製造方法および電磁コイル板の実施形態では、絶縁性基板１１のインターコネクト部１５に形成される貫通穴１１ａに導電部材１９を圧入して一対のコイル１３を導通するようにしたので、絶縁性基板１１の両面に対向して形成される一対のコイル１３の導通をはんだ付けを用いることなく容易，確実に行うことができる。
【００１９】
そして、導電部材１９に銅パイプを用いたので、導電部材１９が変形し易くなり、貫通穴１１ａへの圧入が容易になる。また、導電膜１７に導電部材１９を確実に密着させることができる。
そして、導電部材１９の両端を、貫通穴１１ａの内側に位置させたので、電鋳工程においてコイル１３が貫通穴１１ａの内部に延存して形成され、所謂アンカー効果によりインターコネクト部１５にコイル１３を強固に固定することができる。
【００２０】
なお、上述した実施形態では、リソグラフィ法および電鋳法を用いてコイル１３を形成した例について説明したが、例えば、スクリーン印刷等により形成しても良い。
（トロイダル型コイル構造体の実施形態）
図４および図５は、本発明のトロイダル型コイル構造体の一実施形態を示している。
このトロイダル型コイル構造体は、図１に示した電磁コイル板２３と、円筒部材２５と、フランジ部材２７とを有している。
【００２１】
円筒部材２５の外周面には、複数の縦溝２５ａが、円筒部材２５の軸長方向に延長して形成されている。
フランジ部材２７は、円環状をしており、その内周が円筒部材２５の端部に嵌合されている。フランジ部材２７の内側面には、フランジ部材２７の中心から放射状に広がる複数の横溝２７ａが形成されている。
【００２２】
そして、図１に示した複数の電磁コイル板２３が、円筒部材２５の軸を中心に放射状に配置されている。各電磁コイル板２３は、円筒部材２５の縦溝２５ａとフランジ部材２７の横溝２７ａに、各電磁コイル板２３の外周部を嵌合した状態で接着剤等により固定されている。
このトロイダル型コイル構造体は、電磁コイル板２３のコイル１３に流す電流を制御することにより、電子線等の荷電粒子線の軌道軸上に軌道軸と垂直な方向の合成磁界を発生させ、その磁界と荷電粒子線との相互作用によるローレンツ力で荷電粒子線を偏向させる。そして、このトロイダル型コイル構造体は、例えば、荷電粒子線露光装置の偏向器，非点補正器等として用いられる。
【００２３】
この実施形態のトロイダル型コイル構造体では、本発明の電磁コイル板２３を用いたので、信頼性の高いトロイダル型コイル構造体を得ることができる。
(荷電粒子線露光装置の実施形態)
図６は、本発明の荷電粒子線露光装置の一実施形態である電子線露光装置を示している。
【００２４】
この電子線露光装置は、電子銃３０と、照明光学系３１と、レチクルステージ３２と、投影レンズ３３，３４と、ウエハステージ３５とを有している。
この実施形態の電子線露光装置では、電子銃３０より電子線が放出され、放出された電子線が照明光学系３１を通過して、レチクルステージ３２上のレチクル３６に照射される。レチクル３６面を照射した電子線のうち、レチクル３６に形成されたパターンを通過した電子線は、投影レンズ３３，３４によりパターン像をウエハステージ３５上のウエハ３７面に縮小転写する。
【００２５】
そして、この実施形態では、本発明のトロイダル型コイル構造体４１は、投影レンズ３３，３４において、電子線の軌道を制御する偏向器として設けられている。
この実施形態の電子線露光装置では、本発明のトロイダル型コイル構造体４１を用いたので、信頼性の高い電子線露光装置を得ることができる。
なお、この実施形態では、トロイダル型コイル構造体４１を全ての個所に用いたが、必ずしも、トロイダル型コイル構造体４１を全ての個所に用いる必要はない。更に、偏向器と磁気レンズの両方の機能を持つトロイダル型コイル構造体を用いても構わない。また、以上の例は投影光学系に関するものであったが、照明光学系にも同様に本発明のトロイダル型コイル構造体を用いることができる。さらに、この実施形態では、電子線露光装置に本発明を適用したが、イオン等の荷電粒子線を用いた荷電粒子線露光装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の電磁コイル板の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１のインターコネクト部およびこの近傍の詳細を示す断面図である。
【図３】本発明の電磁コイル板の製造方法の一実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明のトロイダル型コイル構造体の一実施形態を示す上面図である。
【図５】図４のトロイダル型コイル構造体を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の荷電粒子線露光装置の一実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１１  絶縁性基板
１１ａ  貫通穴
１３  コイル
１５  インターコネクト部
１７  導電膜
１９  導電部材
２１  レジスト
２３  電磁コイル板
４１  トロイダル型コイル構造体
【図１】
2006005161.tif 000003
【図２】
2006005161.tif 000004
【図３】
2006005161.tif 000005
【図４】
2006005161.tif 000006
【図５】
2006005161.tif 000007
【図６】
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