(57)【要約】【課題】コイルへの通電に伴う熱膨張の影響を減少させて制定時間を短縮させることができるコイル基板を提供する。【解決手段】基板１０とこの基板１０に固定されるコイル２０とを備えたコイル基板１において、基板１０に互いに交差する直線状の溝１１を形成し、溝１１にコイル２０を嵌合させた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板とこの基板に固定されるコイルとを備えたコイル基板において、
前記基板に前記コイルが嵌合する溝が形成されていることを特徴とするコイル基板。
【請求項２】
前記溝の底面に前記溝と同方向へ延びる冷却用溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のコイル基板。
【請求項３】
前記基板に前記溝と交差する冷却用溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のコイル基板。
【請求項４】
前記溝が交差する部分を含む所定領域が前記溝の平面と面一に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のコイル基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコイル基板に関し、特に荷電粒子露光装置に用いられる偏向器のコイル基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献】
特開２００１−２８３１５号公報
【０００４】
電子線リソグラフィ装置のようなリソグラフィに用いられる荷電粒子露光装置では、一般的に所望の入射位置へ電子ビームを偏向するために電磁偏向板が用いられる。入射した電子ビームで、例えばマスク、レチクル、ウエハ等の基板が露光される。
【０００５】
一般的に用いられている偏向板では、電子ビームが通過する筒状部品の外周面に、この筒状部品の中心軸に対して放射状に複数のコイル基板が配置されている。コイル基板は筒状部品の外周面に形成された溝に固定されている。筒状部品は例えば石英で作られる。
【０００６】
図１１は従来のコイル基板の斜視図である。
【０００７】
コイル基板５０１は基板５１０とコイル５２０とを備えている。
【０００８】
銅製のコイル５２０は矩形断面を有し、このコイル５２０はエポキシ製の接着シート５５０を介して基板５１０に固定されている。
【０００９】
基板５１０の材料には石英やセラミックス等が用いられる。
【００１０】
次に、従来のコイル基板５０１の製作方法を説明する。
【００１１】
図１２は従来のコイル基板の製作方法を示す工程図である。
【００１２】
コイル５２０を整列させるためのスリット治具５６０とコイル５２０の仮止めを行うシートとしての銅テープ５３０を仮止めする治具５７０とを用意する。スリット治具５６０にはループ状にパターン５６１が形成されている。
【００１３】
まず、銅テープ５３０の表面側５３１を接着剤によって治具５７０に仮止めし、粘着剤が付けられている裏面側５３２をパターン５６１に整列させたコイル５２０と対向させる（工程１）。
【００１４】
次に、銅テープ５３０を仮止めした治具５７０をコイル５２０を嵌め込んだスリット治具５６０に近付けて銅テープ５３０をコイル５２０に静かに載せ、所定の圧力で銅テープ５３０をコイル５２０に押し付ける（工程２）。このとき、銅テープ５３０を仮止めした治具５７０とスリット治具５６０とが所定の寸法公差を保ってセットされている。
【００１５】
その後、一体化された銅テープ５３０、コイル５２０及び治具５７０をスリット治具５６０から引き離す（工程３）。このとき、銅テープ５３０がコイル５２０の内周部で撓んで銅テープ５３０の粘着剤がスリット治具５６０に接触すると、銅テープ５３０の撓みによってコイル５２０に歪みを発生させてコイル５２０としての機能を著しく悪化させるため、前記工程２ではスリット治具５６０にばね（図示せず）を設け、このばねのばね圧を銅テープ５３０で受けた後、銅テープ５３０がコイル５２０に接触するようにする。
【００１６】
次に、所定形状に切り抜いたガラス繊維入りのエポキシ接着シート５４０を表裏に貼り付けた基板５１０を上下から挟むように、コイル５２０を保持した２つの治具５７０を配置する（工程４）。このとき、所望のアライメント精度を確保できるように治具（図示せず）を用いて位置合わせを行い、治具５７０と基板５１０とを固定する。
【００１７】
その後、固定された治具５７０と基板５１０とを所定の温度に加熱した乾燥機に３時間程度入れ、エポキシ接着シート５４０を一旦溶融させた後、冷却しながらエポキシ接着シート５４０を固化させることによってコイル５２０をエポキシ接着シート５４０に固定させる。同時に、基板５１０がエポキシ接着シート５４０に固定される。そのため、コイル５２０と基板５１０とがエポキシ接着シート５４０を介して一体化される（工程５）。このとき、コイル５２０とエポキシ接着シート５４０とを確実に固定させるため、治具５７０に所定（１ｋｇｆ／１ｃｍ２）の荷重が加えられる。
【００１８】
次に、治具５７０を銅テープ５３０の付いた基板５１０から引き離す（工程６）。工程１で銅テープを治具５７０に仮止めした接着剤は所定の温度（例えば１４０℃）で炭化するため、治具５７０を銅テープ５３０から容易に引き離すことができる。
【００１９】
その後、銅テープ５３０をコイル５２０から引き離す（工程７）。その結果、コイル基板５０１が出来上がる。
【００２０】
上記従来の製造方法においては、前準備（工程１〜４）に２時間程度、接着時の加熱・冷却（工程５）に４時間程度及び後工程（工程６〜７）に６時間３０分程度それぞれ必要である。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コイル基板５０１はコイル５２０へ通電したとき、コイル５２０の温度の上昇に伴ってエポキシ接着シート５４０及びコイル５２０の寸法や体積が増大し、コイル５２０の基板平面方向の位置が変化し、制定時間（電子ビームが安定するまでの時間）が長くなる。
【００２２】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はコイルへの通電に伴う熱膨張の影響を減少させて制定時間を短縮させることができるコイル基板を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、基板とこの基板に固定されるコイルとを備えたコイル基板において、前記基板に前記コイルが嵌合する溝が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のコイル基板において、前記溝の底面に前記溝と同方向へ延びる冷却用溝が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のコイル基板において、前記基板に前記溝と交差する冷却用溝が形成されていることを特徴とする。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のコイル基板において、前記溝が交差する部分を含む所定領域が前記溝の平面と面一に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１はこの発明の第１実施形態に係るコイル基板の斜視図である。
【００２９】
コイル基板１は基板１０とコイル２０とを備えている。
【００３０】
銅製のコイル２０は基板１０に形成された溝１１に嵌合している。溝１１の幅はコイル２０の幅より若干広い。
【００３１】
コイル２０は直線部分２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…を連結して渦巻き状に巻いた矩形断面の単一の部材で形成されている。
【００３２】
基板１０は熱膨張係数の小さいマシナブルセラミックである。このマシナブルセラミックのヤング率は石英ガラスと同等であるが曲げ強度は２倍程度である。
【００３３】
図２はコイルの部分拡大図である。
【００３４】
コイル２０は銅やタングステン等の細いワイヤ５を用いてワイヤ放電加工によって製作される。ワイヤ放電加工によってコイル２０を製作した場合、ワイヤ５の直径と放電ギャップ（図示せず）とによって図２に示すようにコイル２０の折れ曲がり部の内周面に円弧部ＣＡ１〜ＣＡ４が形成される。
【００３５】
次に、コイル２０が嵌合される溝の形成方法について説明する。
【００３６】
図３は従来の方法で形成された溝の部分拡大図である。
【００３７】
従来、溝５１１はエンドミル１５を用いて一筆書きで形成されるのが一般的であるが、コイル２０の幅より若干広い寸法の溝５１１をエンドミル１５を用いて形成した場合、図３に示すようにコイル２０を製作するときとは異なり折れ曲がり部の外周面に円弧部ＣＢ１〜ＣＢ４が形成される。そのため、円弧部ＣＡ１〜ＣＡ４及びＣＢ１〜ＣＢ４でコイル２０と溝５１１とが干渉し、コイル２０を溝５１１に嵌合させることができない。
【００３８】
そのため、本発明者は以下の方法によって溝１１を形成した。
【００３９】
図４はこの発明の第１実施形態に係るコイル基板の溝の形成方法を説明する基板の部分拡大図である。
【００４０】
基板１０上には互いに交差する直線状の溝１１が形成されている。
【００４１】
この溝１１は、コイル２０を基板１０に載せたとき、コイル２０の直線部分２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…及びその延長線に対応する溝である。
【００４２】
また、溝１１が交差する部分を含む所定領域が溝１１の底面１１ａと面一に形成されている。この実施形態では溝１１の底面１１ａと面一のポケット部１２（図４の円の部分）によって所定領域が形成されている。ポケット部１２は溝１１を形成した後でなく、溝１１を形成する前に予め形成しておいてもよい。なお、必ずしも円形のポケット部１２を形成する必要はなく、コイル２０と溝１１とが干渉する部分を含む所定の領域（例えば楕円形の領域）を研削したり、コイル２０と溝１１とが干渉する部分だけを研削したりしてもよい。
【００４３】
なお、溝１１を切断砥石やスリワリソーで形成することができるため、マシニングセンタやフライス盤・研削盤等を用いてμｍオーダの高い精度で加工することが可能になる。
【００４４】
図５はコイル基板の部分拡大図である。
【００４５】
ポケット部１２が図４に示されるように形成されているので、コイル２０と溝１１とを干渉させることなく溝１１にコイル２０を嵌合させることができる。
【００４６】
次に、コイル基板１の製作方法を説明する。
【００４７】
図６はこの発明の第１実施形態に係るコイル基板の製造方法を示す工程図である。
【００４８】
まず、溝１１を加工された基板１０（又は従来例で用いたスリット治具）を用いてコイル２０を整列させる（工程１）。溝１１は基板１０の表裏の対称箇所に形成されている。
【００４９】
次に、コイル２０の裏面２１（基板１０と対向する接着面２２と反対側の面）を耐熱性を有する樹脂テープ３０に仮止めする（工程２）。
【００５０】
その後、工程２を繰返して樹脂テープ３０に仮止めして同様のコイル２０を得る（工程３）。
【００５１】
次に、スクリーン印刷機等の基準平面（図示せず）上に２液混合エポキシ接着剤４０を一定の厚みを確保しながら塗り延ばして接着剤層を形成し、この接着剤層にコイル２０の接着面２２側を載せて２液混合エポキシ接着剤４０をコイル２０の接着面２２側に転写する。２液混合エポキシ接着剤４０が転写されたコイル２０を基板１０の溝１１に嵌合させる（工程４）。この工程４は基板１０の表裏に対して行なわれる。
【００５２】
その後、基板１０を上下から平面性の高い板材５０，５１で挟み込んで所定の荷重をコイル２０に加え、４０℃で２時間加熱しエポキシ接着剤４０を固化させる（工程５）。
【００５３】
次に、板材５０，５１によってコイル２０に加えられていた荷重を解除する（工程６）。
【００５４】
その後、樹脂テープ３０を基板１０（コイル２０）から引き離す。その結果、コイル基板１ができ上がる。
【００５５】
上記製造方法においては、前準備（工程１〜４）に３０分程度、接着時の加熱・冷却（工程５）に２時間程度及び後工程（工程６〜７）に数分程度それぞれ必要である。
【００５６】
この第１実施形態によれば、コイル２０が溝１１に嵌合しているため、温度の上昇に伴うコイル２０の基板平面方向の位置の変化が抑制される。そのため、コイル２０への通電に伴う熱膨張の影響を減少させて制定時間を短縮させることができる。
【００５７】
また、マシニングセンタやフライス盤・研削盤等を用いてμｍオーダの高い精度で溝１１を加工することができるため、コイル２０の製作時及び溝１１の加工時の寸法精度を管理することにより基板１０の表裏のアライメント精度±０．０３ｍｍでコイル基板を製作することができ、このコイル基板を用いた荷電粒子露光装置の解像度を向上させることができる。
【００５８】
更に、制定時間の短縮によってマスク、レチクル、ウエハ等の基板の露光終了までの時間を短縮できるため、チップ当りの単価を下げることができる。
【００５９】
また、製作時におけるコイル２０の貼り付け工数の減少によって製造コストを低減することができる。
【００６０】
更に、従来例のように治具を用いて基板１０表裏のコイルのアライメント精度を維持する構成でないため、簡便な作業で高精度のコイルを製作することができる。
【００６１】
ところで、荷電粒子露光装置に組み込まれる偏向板は冷媒によって冷却される。このとき、コイル基板１に嵌合されるコイル２０の表面積を大きくする程冷却効果を高めることができる。
【００６２】
次に、コイル２０の冷却効果を高めたコイル基板１０１，２０１を説明する。
【００６３】
図７はこの発明の第２実施形態に係るコイル基板の断面図、図８は基板にコイルを嵌合する前の状態を示す平面図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
この第２実施形態のコイル基板１０１は基板１１０に形成された溝１１１の底面１１１ａに溝１１１と同方向へ延びる複数の冷却用溝１１５を形成した点で第１実施形態と相違する。
【００６５】
このコイル基板１０１は上記の構成であるから、偏向板を冷媒によって冷却したとき、冷媒が冷却用溝１１５に沿って流れ、この冷媒によってコイル２０の接着面側２２が冷却される。
【００６６】
なお、冷却用溝１１５を接着剤で塞がないようにコイル２０を基板１１０に接着することは勿論である。
【００６７】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、コイル２０への通電に伴う熱膨張の影響をより減少させることができるため、このコイル基板を用いた荷電粒子露光装置の制定時間を更に短縮させることができる。
【００６８】
図９はこの発明の第３実施形態に係るコイル基板の断面図、図１０は基板にコイルを嵌合する前の状態を示す平面図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
この第３実施形態のコイル基板２０１は基板２１０の表裏に溝２１１を横切る複数の冷却用溝２１５，２１６（図１０において、実線は接着面側の冷却用溝２１５を示し、点線は裏面側の冷却用溝２１６をそれぞれ示す）をそれぞれ形成した点で第１実施形態と相違する。
【００７０】
冷却用溝２１５，２１６はコイル２０の接着面２２側に接し、基板２１０の表裏で互いに交差する方向へ延びる。
【００７１】
なお、冷却用溝２１５，２１６と溝２１１とがなす角度や冷却用溝２１５，２１６の深さは冷却効果や基板強度を考慮して設定される。
【００７２】
この実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果を奏する。
【００７３】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明のコイル基板によれば、コイルへの通電に伴う熱膨張の影響を減少させて制定時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係るコイル基板の斜視図である。
【図２】図２はコイルの部分拡大図である。
【図３】図３は従来の方法で形成された溝の部分拡大図である。
【図４】図４はこの発明に係るコイル基板の溝の形成方法を説明する基板の部分拡大図である。
【図５】図５はコイル基板の部分拡大図である。
【図６】図６はこの発明の第１実施形態に係るコイル基板の製造方法を示す工程図である。
【図７】図７はこの発明の第２実施形態に係るコイル基板の断面図である。
【図８】図８は基板にコイルを嵌合する前の状態を示す平面図である。
【図９】図９はこの発明の第３実施形態に係るコイル基板の断面図である。
【図１０】図１０は基板にコイルを嵌合する前の状態を示す平面図である。
【図１１】図１１は従来のコイル基板の斜視図である。
【図１２】図１２は従来のコイル基板の製作方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１  コイル基板
１０，１１０，２１０  基板
１１，１１１，２１１  溝
２０  コイル
１１５，２１５，２１６  冷却用溝
１２  ポケット部
【図１】
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【図２】
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【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】
2004172512.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004172512.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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