(57)【要約】【課題】  本発明は、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、電磁コイル板のコイルを接続する導線のはんだ付けを容易，確実に行うことを目的とする。【解決手段】  本発明の電磁コイル板の製造方法は、絶縁性基板の両面にコイルを対向して形成するとともに前記コイルの終端部から延存して接続端子部を形成するコイル形成工程と、前記接続端子部を前記絶縁性基板から剥離し折曲する剥離折曲工程とを有することを特徴とする。本発明の電磁コイル板は、絶縁性基板の両面にコイルを対向して形成してなる電磁コイル板において、前記コイルの終端部から延存して、前記絶縁性基板から剥離かつ折曲可能な接続端子部を形成してなることを特徴とする。【選択図】      図３
2006005160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板の両面にコイルを対向して形成するとともに前記コイルの終端部から延存して接続端子部を形成するコイル形成工程と、
前記接続端子部を前記絶縁性基板から剥離し折曲する剥離折曲工程と、
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、
導電膜形成工程により前記絶縁性基板の両面に導電膜を形成した後、前記コイル形成工程において、リソグラフィ工程と電鋳工程により前記絶縁性基板の両面にコイルを対向して形成するとともに前記コイルの終端部から延存して接続端子部を形成する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または請求項２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いて、前記接続端子部と前記コイルの終端部との間に、前記接続端子部の剥離を制限する剥離制限部を形成することを特徴とする電磁コイル板の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の電磁コイル板の製造方法において、
前記剥離折曲工程において、前記絶縁性基板の両面の前記接続端子部を剥離折曲して前記絶縁性基板の端面から対向して突出するとともに、固定工程において、一対の前記接続端子部の突出部の間に絶縁性の接着剤を介在させて固定することを特徴とする電磁コイル板の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の電磁コイル板の製造方法において、
前記絶縁性基板から剥離され折曲された前記接続端子部を絶縁部材で覆う絶縁工程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６】
請求項５記載の電磁コイル板の製造方法において、
前記絶縁部材は、熱収縮性チューブであることを特徴とする電磁コイル板の製造方法。
【請求項７】
絶縁性基板の両面にコイルを対向して形成してなる電磁コイル板において、
前記コイルの終端部から延存して、前記絶縁性基板から剥離かつ折曲可能な接続端子部を形成してなることを特徴とする電磁コイル板。
【請求項８】
請求項７記載の電磁コイル板において、
前記絶縁性基板の前記コイルの終端部に、前記接続端子部の剥離を制限する剥離制限部を形成し、この剥離制限部に前記接続端子部を接続してなることを特徴とする電磁コイル板。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載の電磁コイル板において、
前記絶縁性基板の両面の前記接続端子部を剥離折曲して前記絶縁性基板の両面から対向して突出するとともに、この一対の突出部の間に絶縁性の接着剤を介在させて固定してなることを特徴とする電磁コイル板。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９のいずれか１項記載の電磁コイル板において、
前記絶縁性基板から剥離され折曲された前記接続端子部を絶縁部材で覆ってなることを特徴とする電磁コイル板。
【請求項１１】
請求項１０記載の電磁コイル板において、
前記絶縁部材は、熱収縮性チューブであることを特徴とする電磁コイル板。
【請求項１２】
請求項７ないし請求項１１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１３】
請求項１２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２００１−１５０５４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。また、コイルの終端部が絶縁性基板の端面まで延存され、終端部がパッド部とされている。そして、複数の電磁コイル板を円筒型のシリンダーに放射状に配置した後に、所定の電磁コイル板のパッド部が他の電磁コイル板のパッド部に導線により電気的に接続される。
【特許文献１】特開２００１−１５０５４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、電磁コイル板を導線により接続するためのパッド部が絶縁性基板上に形成されているため、はんだ付け作業に高い熟練が必要になるという問題があった。
すなわち、はんだ付け作業は、複数の電磁コイル板を円筒型のシリンダーに放射状に配置した状態で行われるが、隣接する電磁コイル板の隙間が狭いため、パッド部に導線をはんだ付けするのが非常に難しく、はんだ付け作業には高い熟練が必要になる。
【０００５】
また、パッド部がコイルの近傍に形成されているため、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、はんだ付け作業後に検査や洗浄を行う必要が生じるが、隣接する電磁コイル板の隙間が狭いため、検査や洗浄に多大な時間が必要になる。
【０００６】
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、電磁コイル板のコイルを接続する導線のはんだ付けを容易，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】
【０００７】
請求項１の電磁コイル板の製造方法は、絶縁性基板の両面にコイルを対向して形成するとともに前記コイルの終端部から延存して接続端子部を形成するコイル形成工程と、前記接続端子部を前記絶縁性基板から剥離し折曲する剥離折曲工程とを有することを特徴とする。
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、導電膜形成工程により前記絶縁性基板の両面に導電膜を形成した後、前記コイル形成工程において、リソグラフィ工程と電鋳工程により前記絶縁性基板の両面にコイルを対向して形成するとともに前記コイルの終端部から延存して接続端子部を形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の電磁コイル板の製造方法は、請求項１または請求項２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いて、前記接続端子部と前記コイルの終端部との間に、前記接続端子部の剥離を制限する剥離制限部を形成することを特徴とする。
請求項４の電磁コイル板の製造方法は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の電磁コイル板の製造方法において、前記剥離折曲工程において、前記絶縁性基板の両面の前記接続端子部を剥離折曲して前記絶縁性基板の端面から対向して突出するとともに、固定工程において、一対の前記接続端子部の突出部の間に絶縁性の接着剤を介在させて固定することを特徴とする。
【０００９】
請求項５の電磁コイル板の製造方法は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の電磁コイル板の製造方法において、前記絶縁性基板から剥離され折曲された前記接続端子部を絶縁部材で覆う絶縁工程を有することを特徴とする。
請求項６の電磁コイル板の製造方法は、請求項５記載の電磁コイル板の製造方法において、前記絶縁部材は、熱収縮性チューブであることを特徴とする。
【００１０】
請求項７の電磁コイル板は、絶縁性基板の両面にコイルを対向して形成してなる電磁コイル板において、前記コイルの終端部から延存して、前記絶縁性基板から剥離かつ折曲可能な接続端子部を形成してなることを特徴とする。
請求項８の電磁コイル板は、請求項７記載の電磁コイル板において、前記絶縁性基板の前記コイルの終端部に、前記接続端子部の剥離を制限する剥離制限部を形成し、この剥離制限部に前記接続端子部を接続してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項９の電磁コイル板は、請求項７または請求項８記載の電磁コイル板において、前記絶縁性基板の両面の前記接続端子部を剥離折曲して前記絶縁性基板の両面から対向して突出するとともに、この一対の突出部の間に絶縁性の接着剤を介在させて固定してなることを特徴とする。
請求項１０の電磁コイル板は、請求項７ないし請求項９のいずれか１項記載の電磁コイル板において、前記絶縁性基板から剥離され折曲された前記接続端子部を絶縁部材で覆ってなることを特徴とする。
【００１２】
請求項１１の電磁コイル板は、請求項１０記載の電磁コイル板において、前記絶縁部材は、熱収縮性チューブであることを特徴とする。
請求項１２のトロイダル型コイル構造体は、請求項７ないし請求項１１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１３の荷電粒子線露光装置は、請求項１２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】
【００１３】
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、コイルの終端部から延存して、絶縁性基板から剥離かつ折曲可能な接続端子部を形成したので、電磁コイル板のコイルを接続する導線のはんだ付けを容易，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】
【００１４】
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。
【００１５】
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は、３種類のスパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃを有している。コイル１３は、絶縁性基板１１を隔てて各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃ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。各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃの内側端には、絶縁性基板１１の両面の対応するスパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃを導通するインターコネクト部Ａ１，Ｂ１，Ｃ１が形成されている。
【００１６】
各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃの終端部には、絶縁性基板１１から剥離かつ折曲可能な接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２が形成されている。この実施形態では、各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃの終端部には、接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の剥離を制限する剥離制限部Ａ３，Ｂ３，Ｃ３が形成され、この剥離制限部Ａ３，Ｂ３，Ｃ３に接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２が接続されている。剥離制限部Ａ３，Ｂ３，Ｃ３は、接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の剥離により各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃの終端部が剥離しないように、接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の幅よりも充分に大きな幅を有している。
【００１７】
図１の電磁コイル板は、以下述べるようにして製造される。
この電磁コイル板の製造は、導電膜形成工程およびコイル形成工程により行われる。
先ず、導電膜形成工程では、図２の(ａ)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。
【００１８】
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２の(ｂ)に示すように、導電膜１７が形成された絶縁性基板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、各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃ(剥離制限部Ａ３，Ｂ３，Ｃ３および接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を含む)に相当する形状の露光を行った後、レジスト２１を現像することにより、各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃ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。
【００１９】
電鋳工程では、図２の(ｃ)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１９を導電膜１７上に析出させていく。なお、図２の(ｃ)は、銅１９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、各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃ(剥離制限部Ａ３，Ｂ３，Ｃ３および接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を含む)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。
【００２０】
図３は、図１の電磁コイル板の接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を剥離折曲工程により剥離折曲して接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を絶縁性基板１１の端面から突出した状態を示している。
図１に示した絶縁性基板１１の両面に形成される各接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２は、工具等を用いてこじる力を加えると容易に引き剥がすことができる。この実施形態では、剥離制限部Ａ３，Ｂ３，Ｃ３により接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の剥離が制限され、接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２のみが容易に剥離される。
【００２１】
そして、剥離された接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２は、図３に示したように折曲され、絶縁性基板１１の両面から対向して突出される。
絶縁性基板１１の両面から対向して突出された一対の突出部の間には、図４に示すように、絶縁性の接着剤Ｓが充填され一対の突出部が所定間隔を置いて固定される。
この実施形態では、スパイラルパターンＣの接続端子部Ｃ２は、先端部を除いて熱収縮性チューブ２０により覆われている。すなわち、接続端子部Ｃ２は、スパイラルパターンＡ，Ｂを跨ぐことになるため、熱収縮性チューブ２０によりスパイラルパターンＡ，Ｂとの導通が防止されている。
【００２２】
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、コイル１３を形成する各スパイラルパターンＡ，Ｂ，Ｃの終端部から延存して、絶縁性基板１１から剥離かつ折曲可能な接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を形成し、接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を剥離折曲することにより絶縁性基板１１の端面から突出させたので、電磁コイル板のコイル１３を接続する導線のはんだ付けを容易，確実に行うことができる。
【００２３】
また、一対の接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の突出部の間に絶縁性の接着剤Ｓを介在させて一対の接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を固定したので、一対の接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を電気的に隔離するためのインシュレーター等を不要にすることができる。
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。
【００２４】
また、スパイラルパターンＣの接続端子部Ｃ２を熱収縮性チューブ２０により覆った例について説明したが、例えば、絶縁性の接着剤あるいは樹脂材料を塗布するようにしても良い。
（トロイダル型コイル構造体の実施形態）
図５および図６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。
【００２５】
このトロイダル型コイル構造体は、図３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。
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。
【００２６】
そして、図３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。また、所定の電磁コイル板の接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２が他の電磁コイル板の接続端子部Ａ２，Ｂ２，Ｃ２に導線２２(図５に示す)をはんだ付けすることにより電気的に接続されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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７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。
【００２９】
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。
【００３０】
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】
【００３１】
【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の電磁コイル板の製造方法を示す説明図である。
【図３】図１の電磁コイル板の接続端子部を剥離折曲した状態を示す正面図である。
【図４】図３の電磁コイル板の側面図である。
【図５】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６】図５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７】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】
【００３２】
１１  絶縁性基板
１３  コイル
１７  導電膜
２３  電磁コイル板
４１  トロイダル型コイル構造体
Ａ，Ｂ，Ｃ  スパイラルパターン
Ａ２，Ｂ２，Ｃ２  接続端子部
Ａ３，Ｂ３，Ｃ３  剥離制限部
【図１】
2006005160.tif 000003
【図２】
2006005160.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006005160.tif 000009