(57)【要約】      （修正有）【課題】板状部材として感光性ガラスを用いた場合に、貫通孔の配置の微細化が進展しても、放電発生抑制のためのパターニングを高精度に行うことを可能にする。【解決手段】感光性ガラスからなる板状部材１１を備えた電子増幅用基板の製造方法であって、電極層１２上に形成されたレジスト膜２４に対するパターン描画を行うパターン描画工程と、パターン描画を経て形成されるレジストパターン２６をマスクにして電極層１２に対するエッチングを行って電極層１２に所定形状のパターニング部１６を形成するパターン形成工程とを備える。そして、パターン描画工程では、レジスト膜２４へのパターン描画をエネルギービーム２５の直接照射によって行うとともに、エネルギービーム２５の直接照射にあたり板状部材１１の変形量測定結果に基づく補正量を反映させて照射位置を決定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性ガラスからなる板状部材と、前記板状部材の両面に形成された電極層と、前記板状部材と前記電極層との積層体に形成された複数の貫通孔とを備え、前記貫通孔内にて電子雪崩増幅を起こすように構成された電子増幅用基板の製造方法であって、
前記電極層上に形成されたレジスト膜に対するパターン描画を行うパターン描画工程と、
前記パターン描画を経て形成されるレジストパターンをマスクにして前記電極層に対するエッチングを行って当該電極層における前記貫通孔の開口部のそれぞれに対応して所定形状のパターニング部を形成するパターン形成工程とを備え、
前記パターン描画工程では、前記レジスト膜へのパターン描画を当該レジスト膜に対するエネルギービームの直接照射によって行うとともに、前記エネルギービームの直接照射にあたり前記板状部材の変形量測定結果に基づく補正量を反映させて照射位置を決定する
ことを特徴とする電子増幅用基板の製造方法。
【請求項２】
前記板状部材に前記貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔の開口部を除く前記板状部材の面上を覆うように前記電極層を形成する電極層形成工程と、
前記電極層上にレジスト膜を形成するレジスト形成工程とを備え、
前記レジスト形成工程で形成したレジスト膜に対して前記パターン描画工程によるパターン描画を行う
ことを特徴とする請求項１記載の電子増幅用基板の製造方法。
【請求項３】
前記レジスト形成工程では、フィルム状レジスト材料を用いて前記電極層における前記貫通孔の開口部を塞ぐように前記レジスト膜を形成する
ことを特徴とする請求項２記載の電子増幅用基板の製造方法。
【請求項４】
感光性ガラスからなる板状部材と、前記板状部材の両面に形成された電極層と、前記板状部材と前記電極層との積層体に形成された複数の貫通孔とを備え、前記貫通孔内にて電子雪崩増幅を起こすように構成された電子増幅用基板であって、
前記貫通孔の開口部のそれぞれに対応して形成された所定形状のパターニング部を備えており、
前記パターニング部は、前記電極層上に形成されたレジスト膜に対するエネルギービームの直接照射を経て形成されているとともに、前記エネルギービームの直接照射にあたり前記板状部材の変形量測定結果に基づく補正量を反映させて照射位置が決定されて形成されたものである
ことを特徴とする電子増幅用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子増幅用基板の製造方法およびその製造方法によって製造される電子増幅用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、粒子線または電磁波の検出を行う検出器として、ガス電子増幅器（Gas Electron Multitplier、以下「ＧＥＭ」と略す。）による電子雪崩増幅を利用したものが知られている。
一般的なＧＥＭは、ポリイミド等の絶縁性を有した板状部材の両面が銅等の導電性を有した金属層によって被覆され、さらに板状部材と金属層との積層体の表裏に貫通する複数の貫通孔が形成されてなる電子増幅用基板を備えている。そして、電子増幅用基板を検出用ガス中に配した状態で、その電子増幅用基板における各金属層を電極として用いそれぞれの間に電位差を与えて複数の貫通孔の孔内に強い電場を作り出し、その電場によって電子雪崩増幅を起こして電離電子数を増やして信号として捉え得るようにすることで、検出用ガス中での電離電子についての測定を可能にするように構成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、ＧＥＭに対しては、電子増幅用基板の一枚あたりにつき、電子雪崩増幅の際に高い増幅率（ゲイン）を得られるようにすることが求められている。一枚あたりで高い増幅率が得られれば、電子増幅用基板の多段化が不要となるからであり、また測定能力の向上（例えば粒子線の一例である中性子線について検出可能となるといった具合）も期待できるからである。
高い増幅率を得るためには、例えば、貫通孔内に強い電場を形成すべく、電子増幅用基板における各金属層に印加する電圧を高くして、それぞれの間の電位差を増大させることが考えられる。ところが、印加する電圧を高くすると、各金属層の間（すなわち貫通孔の孔内）にて放電が発生し易くなってしまい、その放電によって電離電子の測定を行うため（すなわち信号読み出しのため）の電気回路等が破壊されてしまうおそれがある。
【０００４】
このことから、ＧＥＭを構成する電子増幅用基板については、図７に示すように、貫通孔５１の孔内での放電の発生を抑制することを目的として、板状部材５２の両面のそれぞれの側に、ガードリング部５３を設けるパターニングを行うことが提案されている（例えば非特許文献１参照）。ガードリング部５３は、貫通孔５１の開口部外周に沿って形成された平面リング状の空隙溝である。空隙溝であることから、ガードリング部５３を設けると、貫通孔５１の開口部の周縁には、電極層５４とは導通しないランド部５５が存在することになる。このようなガードリング部５３およびランド部５５が存在する構成の電子増幅用基板では、板状部材５２の両面に配された各電極層５４に電圧を印加すると、電極層５４とランド部５５との間で生じる誘電作用により、板状部材５２の両面に配された各ランド部５５の間（すなわち貫通孔５１の孔内）に電場が形成される。ただし、電極層５４とランド部５５との間では、ガードリング部５３が電気抵抗となるので電圧降下が生じる。したがって、ガードリング部５３およびランド部５５が存在しない場合と比べると、電極層５４に対して同じ電圧を印加しても、貫通孔５１の孔内での放電が発生し難くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０２８４４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】三津谷有貴、「ＧｌａｓｓＧＥＭ検出器の開発」、Isotope News 2011年3月号  PP16-18、2010 IEEE Nuclear Science Symposium、October30−November5、N66-5,Knoxville,ＵＳＡ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＧＥＭを構成する電子増幅用基板に対しては、その表裏に貫通する複数の貫通孔について、孔径および配列ピッチを微細化したほうが好ましい。貫通孔の孔径および配列ピッチが検出分解能に直接的な影響を及ぼし、検出分解能を向上させるためには孔径および配列ピッチの微細化が必要だからである。貫通孔の孔径および配列ピッチの微細化のためには、例えばフォトリソグラフィ技術のような微細加工技術を利用することが有効である。このことから、電子増幅用基板については、当該電子増幅用基板を構成する板状部材を、微細加工が可能である感光性ガラスを用いて形成することが考えられる。感光性ガラスは、露光後に熱処理を行って感光部分に結晶を析出させることで、その感光部分のみにフッ化水素（ＨＦ）による選択的なエッチングを行えるように構成されたもので、ガラスの特性を生かしつつ微細加工が可能な材料である。
【０００８】
しかしながら、板状部材として感光性ガラスを用いた電子増幅用基板では、上述した非特許文献１で開示されたような放電発生抑制のためのパターニングを高精度に行えないおそれがある。なぜならば、感光性ガラスは、微細加工に際して熱処理を経るが、その熱処理によってガラス転移点（glass transition temperature：以下「Ｔｇ」と略す。）を超えてしまうことが考えられるからである。さらに詳しくは、放電発生抑制のためのパターニングは電子増幅用基板における各貫通孔のそれぞれに対応して個別に行う必要があるが、そのパターニングのための微細加工技術としてフォトリソグラフィ技術を用いる場合、Ｔｇを超えてしまった感光性ガラスに生じ得る歪量と、フォトマスクに生じ得る歪量との違いによって、貫通孔とパターニングの位置にズレが生じてしまうからである。このようなズレは、特に貫通孔の配置の微細化するほど顕著に現れる。つまり、パターニングによって放電の発生を抑制しようとしても、微細化が進展すると高精度なパターニングが困難になるという、いままでには無かった新たな問題が顕在化するのである。高精度なパターニングが行えないと、放電の発生を確実に抑制することができず、その放電によって電気回路等の破壊を招くおそれがあるため、好ましくない。
【０００９】
そこで、本発明は、板状部材として感光性ガラスを用いた場合に、貫通孔の配置の微細化が進展しても、放電発生抑制のためのパターニングを高精度に行うことを実現可能にする電子増幅用基板の製造方法および電子増幅用基板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】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために案出されたものである。
本発明の第１の態様は、感光性ガラスからなる板状部材と、前記板状部材の両面に形成された電極層と、前記板状部材と前記電極層との積層体に形成された複数の貫通孔とを備え、前記貫通孔内にて電子雪崩増幅を起こすように構成された電子増幅用基板の製造方法であって、前記電極層上に形成されたレジスト膜に対するパターン描画を行うパターン描画工程と、前記パターン描画を経て形成されるレジストパターンをマスクにして前記電極層に対するエッチングを行って当該電極層における前記貫通孔の開口部のそれぞれに対応して所定形状のパターニング部を形成するパターン形成工程とを備え、前記パターン描画工程では、前記レジスト膜へのパターン描画を当該レジスト膜に対するエネルギービームの直接照射によって行うとともに、前記エネルギービームの直接照射にあたり前記板状部材の変形量測定結果に基づく補正量を反映させて照射位置を決定することを特徴とする電子増幅用基板の製造方法である。
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の発明において、前記板状部材に前記貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔の開口部を除く前記板状部材の面上を覆うように前記電極層を形成する電極層形成工程と、前記電極層上にレジスト膜を形成するレジスト形成工程とを備え、前記レジスト形成工程で形成したレジスト膜に対して前記パターン描画工程によるパターン描画を行うことを特徴とする。
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の発明において、前記レジスト形成工程では、フィルム状レジスト材料を用いて前記電極層における前記貫通孔の開口部を塞ぐように前記レジスト膜を形成することを特徴とする。
本発明の第４の態様は、感光性ガラスからなる板状部材と、前記板状部材の両面に形成された電極層と、前記板状部材と前記電極層との積層体に形成された複数の貫通孔とを備え、前記貫通孔内にて電子雪崩増幅を起こすように構成された電子増幅用基板であって、前記貫通孔の開口部のそれぞれに対応して形成された所定形状のパターニング部を備えており、前記パターニング部は、前記電極層上に形成されたレジスト膜に対するエネルギービームの直接照射を経て形成されているとともに、前記エネルギービームの直接照射にあたり前記板状部材の変形量測定結果に基づく補正量を反映させて照射位置が決定されて形成されたものであることを特徴とする電子増幅用基板である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、板状部材として感光性ガラスを用いた場合に、貫通孔の配置の微細化が進展しても、放電発生抑制のためのパターニングを高精度に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態における検出器の概略構成例を示す説明図である。
【図２】本実施形態における電子増幅用基板の要部構成例を示す説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側断面図である。
【図３】本実施形態における電子増幅用基板の製造手順の一例を示す説明図（その１）である。
【図４】本実施形態における電子増幅用基板の製造手順の一例を示す説明図（その２）である。
【図５】本実施形態におけるレジスト形成工程の概要を示す説明図であり、（ａ）は本実施形態についての側断面図、（ｂ）は比較のための一般的な手法についての側断面図である。
【図６】本実施形態におけるパターン描画工程でのレジスト膜に対する露光の概要を示す説明図である。
【図７】従来における電子増幅用基板の要部構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、以下の順序で項分けをして説明を行う。
１．検出器の概略構成
２．電子増幅用基板の構成
３．電子増幅用基板の製造手順
４．検出器における電離電子の測定手順
５．本実施形態の効果
６．変形例等
【００１４】
＜１．検出器の概略構成＞
先ず、本実施形態における検出器の概略構成について説明する。
検出器は、検出ガス中での電子雪崩増幅を利用して電離電子についての測定を行うことを可能にし、これにより粒子線または電磁波の検出を行うように構成されたものである。
【００１５】
検出器が利用する「電子雪崩増幅」とは、強い電場の中で自由電子が気体分子と衝突すると新たな電子が叩き出され、これが電場で加速されてさらに別の分子と衝突して加速度的に電子数が増える現象をいう。電子雪崩増幅を利用する検出器には、例えばガス比例計数管（Capillary Gas Proportional Counter；ＣＧＰＣ）も含まれるが、本実施形態ではＧＥＭを用いて電子雪崩増幅を起こすものを検出器と呼ぶ。
【００１６】
ここで「ＧＥＭ」とは、二次元配列された微細な複数の貫通孔を有する電子増幅用基板を検出ガス中に配した状態で、その電子増幅用基板における貫通孔の孔内に強い電場を作り出し、その電場によって電子雪崩増幅を起こすように構成されたものをいう。電子増幅用基板は、単板状のものであっても、複数枚が多層化されたものであってもよい。
【００１７】
検出器での検出対象となり得る「粒子線」には、アルファ線、ベータ線、陽子線、重荷電粒子線、電子線（原子核崩壊によらず加速器で電子を加速するもの）、中性子線、宇宙線等が含まれる。また「電磁波」には、電波（低周波、超長波、長波、中波、短波、超短波、マイクロ波）、光（赤外線、可視光線、紫外線）、Ｘ線、ガンマ線等が含まれる。これらのうちでいずれのものを検出対象とするかは、検出ガスの種類や作り出す電場の強さ等を適宜選択することによって、所望のものに設定することが可能である。
【００１８】
以上のような本実施形態における検出器、すなわちＧＥＭによる電子雪崩増幅を利用して粒子線または電磁波の検出を行う検出器は、具体的には以下に述べるように構成されている。
図１は、本実施形態における検出器の概略構成例を示す説明図である。
【００１９】
図例の検出器１は、所定種類の検出ガスが充填されるチャンバ２の内部に、ドリフト電極３と読み出し電極４とを備えるとともに、これらドリフト電極３と読み出し電極４との間に配置された電子増幅用基板１０を備えている。電子増幅用基板１０は、電子雪崩増幅を起こしてＧＥＭとしての機能を実現するもので、板状部材１１の両面に電極層１２，１３が形成されてなる積層体１４に複数の貫通孔１５が二次元配列されて構成されている。複数の貫通孔１５は、電子増幅用基板１０を平面視した場合に各々が円形形状を有し、互いが一定の間隔で配列されている。なお、チャンバ２内には、外部から検出対象となる粒子線または電磁波が入射し得るように構成されている。
【００２０】
チャンバ２内のドリフト電極３および読み出し電極４に対しては、図示せぬ電源部から所定の電圧が印加されるようになっている。さらに、電子増幅用基板１０の両面における各電極層１２，１３に対しても、それぞれが電極として機能することで、図示せぬ電源部から所定の電圧が印加されるようになっている。このような電源部からの電圧印加により、ドリフト電極３と電子増幅用基板１０の間の領域（以下「ドリフト領域」という。）５には電界Ｅ１が発生し、電子増幅用基板１０と読み出し電極４の間の領域（以下「インダクション領域」という。）６には電界Ｅ３が発生する。また、電子増幅用基板１０の貫通孔１５の孔内には電界Ｅ２が発生する。そして、貫通孔１５の孔内で電界Ｅ２が収束され、ここに侵入した電子が加速されることにより電子雪崩増幅が生じ、この電子雪崩増幅により増倍された電子を読み出し電極４で測定するように構成されている。
【００２１】
また、読み出し電極４には、保護回路、増幅回路、ノイズフィルタ回路等としての機能を備えた集積回路（Application Specific Integrated Circuit、以下「ＡＳＩＣ」と略す。）７が接続されている。このＡＳＩＣ７は、読み出し電極４での測定結果について、外部（例えば検出器１の上位装置）への信号出力を可能にするためのもので、信号読み出しのための電気回路として機能するものである。つまり、検出器１は、電子増幅用基板１０の貫通孔１５の孔内で生じた電子雪崩増幅により増倍された電子を読み出し電極４で測定し、その測定結果を読み出し電極４に接続するＡＳＩＣ７を通じて外部へ出力するように構成されている。
【００２２】
＜２．電子増幅用基板の構成＞
次に、本実施形態における電子増幅用基板１０の構成について説明する。
図２は、本実施形態における電子増幅用基板の要部構成例を示す説明図である。
【００２３】
（基本構成）
電子増幅用基板１０は、既に説明したように、板状部材１１の両面に電極層１２，１３が形成されてなる積層体１４に複数の貫通孔１５が二次元配列されており、各電極層１２，１３への電圧印加時の両電極層１２，１３間の電位差により貫通孔１５内に電界を形成して当該貫通孔１５内にて電子雪崩増幅を起こすように構成されている。
【００２４】
このような電子増幅用基板１０において、板状部材１１は、絶縁性を有する材料によって形成されている。絶縁性を有する材料としては、例えば一般的なＧＥＭであればポリイミド等の樹脂材料を用いているが、樹脂材料では耐熱性、平滑性、剛性等が低く、またアウトガスが生じ得るといった問題があることから、このような問題が生じることのないガラス材を用いることが考えられる。ただし、板状部材１１には、例えば微粉噴射法等の機械加工では形成が困難な程度に微細な孔径および配列ピッチの貫通孔１５を設ける必要がある。このことから、板状部材１１は、半導体製造プロセスで用いられる微細加工技術を利用して貫通孔１５を設けることを可能にすべく、感光性ガラスによって形成されているものとする。
【００２５】
「感光性ガラス」とは、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３系ガラスに、感光性金属として少量のＡｕ,Ａｇ,Ｃｕ、さらに増感剤としてＣｅＯ２を含んだガラスである。感光性ガラスは、紫外線を照射することによって、酸化還元反応が起こり、金属原子が生じる。さらに加熱すると金属原子が凝集しコロイドを形成し、このコロイドを結晶核にしてＬｉ２Ｏ・ＳｉＯ２（メタケイ酸リチウム）の結晶が成長する。ここで析出するＬｉ２Ｏ・ＳｉＯ２（メタケイ酸リチウム）はＨＦに容易に溶解し、紫外線の照射されていないガラス部分と比べると約５０倍程度の溶解速度の差がある。この溶解速度差を利用することで選択的エッチングが可能となり、機械加工を用いることなく微細な加工物を形成することができる。このような感光性ガラスとしては、例えばＨＯＹＡ株式会社製の「ＰＥＧ３（商品名）」が挙げられる。
【００２６】
感光性ガラスである「ＰＥＧ３」は、体積抵抗率が８．５×１０12Ωｍ程度である。したがって、体積抵抗率が１０15Ωｍ以上であるポリイミド等に比べると、絶縁抵抗の低さにより帯電し難いものであると言える。さらには、体積抵抗率が１０13Ωｍ程度であるソーダガラス、体積抵抗率が１０14Ωｍ程度である硼珪酸ガラス、体積抵抗率が１０18Ωｍ程度である石英ガラス等と比べても、絶縁抵抗の低さにより帯電し難いと言える。つまり、感光性ガラスである「ＰＥＧ３」は、上述した他材料に比べると帯電し難いことから、電極層１２，１３への電圧印加時のチャージアップ抑制にも有効である。
【００２７】
なお、板状部材１１を形成する感光性ガラスは、必ずしも「ＰＥＧ３」である必要はなく、他の感光性ガラスによって形成することも考えられる。他の感光性ガラスとしては、その一例として、感光性ガラスを結晶化して得られる感光性結晶化ガラス（例えばＨＯＹＡ株式会社製の「ＰＥＧ３Ｃ（商品名）」）が挙げられる。
【００２８】
また、電子増幅用基板１０において、板状部材１１の両面に形成された電極層１２，１３は、導電性を有する材料によって形成されている。導電性を有する材料としては、例えばＣｕ（銅）等の金属材料を用いることが考えられる。ただし、電極層１２，１３は、必ずしも単層構造である必要はなく、例えばＣｕ（銅）等の金属層の他に、板状部材１１に対する密着性を向上させるべくＣｒ（クロム）等の密着層を介在させた、多層構造のものであってもよい。
【００２９】
（パターニング部の構成）
ところで、電子増幅用基板１０には、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、板状部材１１の一方の面側の電極層１２に、パターニング部１６が形成されている。パターニング部１６は、電極層１２への印加電圧の電圧降下を生じさせるべく、貫通孔１５の開口部を臨む部分に形成されている。ここで「開口部を臨む部分」とは、貫通孔１５の開口部の周端縁からその周辺近傍領域を含む部分のことをいい、当該部分が開口部の周端縁の全周にわたって位置している場合の他に、当該部分が開口部の周端縁の一部分のみに対応して位置している場合も含む。
【００３０】
パターニング部１６は、電子増幅用基板１０における各電極層１２，１３の少なくとも一方に設けられていればよい。少なくとも一方であるから、パターニング部１６は、各電極層１２，１３のそれぞれに形成されて、両面リング構造を構成するものであってもよい。ただし、ここでは、一方の面側の電極層１２のみにパターニング部１６が形成されている場合を例に挙げる。したがって、板状部材１１の他方の面側の電極層１３は、貫通孔１５の開口部を除く板状部材１１の面上を覆うように形成されていることになる。つまり、他方の面側の電極層１３には、パターニング部１６が形成されていない。これにより、各電極層１２，１３は、板状部材１１の一方の面側と他方の面側との間で、形成パターンの形状に差を有していることになる。
【００３１】
一方の面側におけるパターニング部１６は、ランド部１６ａおよびガードリング部１６ｂを有して形成されている。ガードリング部１６ｂは、貫通孔１５の開口部外周に沿って形成された平面リング状の空隙溝である。空隙溝であることから、ガードリング部１６ｂを設けると、貫通孔１５の開口部の周縁には、電極層１２とは導通しないランド部１６ａが存在することになる。このランド部１６ａは、貫通孔１５の開口部を囲うように配されたものであり、電極層１２と同一材料によって形成されていることから導電性を有する。一方、ガードリング部１６ｂは、ランド部１６ａの外周側を囲うように配されたものであり、空隙溝であることから絶縁性を有している。なお、ガードリング部１６ｂは、ランド部１６ａを形成し、かつ、絶縁性を有したものであれば、必ずしも空隙溝である必要はなく、例えば空隙溝に樹脂等の絶縁材料が充填されてなるものであってもよい。
【００３２】
このようなランド部１６ａおよびガードリング部１６ｂを有したパターニング部１６が形成されている電極層１２に電圧を印加すると、ガードリング部１６ｂが絶縁性を有していても、そのガードリング部１６ｂを挟んで位置するランド部１６ａと電極層１２とが近接していれば、これらの間で生じる誘電作用により、ランド部１６ａにも電圧が印加されることになる。ただし、ランド部１６ａと電極層１２との間では、絶縁性を有したガードリング部１６ｂが電気抵抗となるので、電圧降下が生じる。このような原理で、パターニング部１６は、電極層１２への印加電圧の電圧降下を生じさせるのである。
【００３３】
以上のような構造（以下、単に「片面リング構造」という。）の電子増幅用基板１０は、絶縁性を有する板状部材１１と導電性を有する電極層１２，１３との積層体１４からなるので、平行平板コンデンサとして擬制することができる。その場合に、積層体１４における静電容量Ｃ[Ｆ]は、Ｃ＝εＳ／ｄとなる。εは板状部材１１の誘電率、Ｓは平板導体である各電極層１２，１３が重なり合う面積[ｍ２]、ｄは各電極層１２，１３の間の距離[ｍ]である。ここで、各電極層１２，１３の面積について考えると、パターニング部１６が形成されている電極層１２のほうが、当該パターニング部１６が形成されている分、他方の電極層１３に比べて小さくなっている。そのため、各電極層１２，１３が重なり合う面積Ｓは、パターニング部１６が形成されている電極層１２の電極面積に依存して決まる。つまり、他方の電極層１３が貫通孔１５の開口部を除く板状部材１１の面上を覆うように形成されていても、一方の面側の電極層１２にはパターニング部１６が形成されていることから、板状部材１１と各電極層１２，１３との積層体１４における静電容量は、パターニング部１６が形成された電極層１２の電極面積によって規定されることになる。
【００３４】
（電子増幅用基板の配置）
片面リング構造の電子増幅用基板１０は、上述したように、電極層１２のみにパターニング部１６が形成されており、板状部材１１の一方の面側と他方の面側との間で各電極層１２，１３におけるパターン形状に差を有している。したがって、本実施形態の電子増幅用基板１０については、検出器１のチャンバ２内への配置にあたり、どのような向きで配置するかが問題となる。
【００３５】
この点については、以下に詳述する理由により、電子が電子増幅用基板１０における貫通孔１５を通過する際の入口側にパターニング部１６を有する電極層１２が位置するように、電子増幅用基板１０をチャンバ２内に配置することが望ましい。ただし、必ずしもこのような配置に限定されることはなく、これとは逆に、電子が貫通孔１５を通過する際の出口側にパターニング部１６を有する電極層１２が位置するように、電子増幅用基板１０をチャンバ２内に配置することも実現可能である。
【００３６】
＜３．電子増幅用基板の製造手順＞
次に、以上のような構成の電子増幅用基板１０の製造手順について説明する。
【００３７】
図３および図４は、本実施形態における電子増幅用基板の製造手順の一例を示す説明図である。
【００３８】
（貫通孔形成工程）
電子増幅用基板１０の製造にあたっては、先ず、図３（a）に示すように、「ＰＥＧ３」等の感光性ガラスにより所望外形形状（例えば３００ｍｍ×３００ｍｍの矩形状）で所望厚さ（例えば０．３ｍｍ〜１ｍｍ程度）に形成された平板状の板状部材１１を用意する。
【００３９】
そして、図３（ｂ）に示すように、用意した板状部材１１上に、所望パターンが形成されたフォトマスク２１を重ね、そのフォトマスク２１を介して板状部材１１に対して紫外線２２を照射する。これにより、板状部材１１では、紫外線照射箇所において、酸化還元反応が起こり、金属原子が生じる。
【００４０】
その後は、紫外線照射後の板状部材１１に対して、例えば４５０〜６００℃の温度で熱処理をする。そうすると、板状部材１１では、図３（ｃ）に示すように、紫外線照射によって生じた金属原子が凝集しコロイドを形成し、このコロイドを結晶核にしてＬｉ２Ｏ・ＳｉＯ２（メタケイ酸リチウム）の結晶部分２３が成長する。
【００４１】
ここで析出するＬｉ２Ｏ・ＳｉＯ２（メタケイ酸リチウム）はＨＦ（フッ化水素）に容易に溶解し、紫外線の照射されていないガラス部分と比べると約５０倍程度の溶解速度の差がある。そこで、熱処理による結晶成長後は、図３（ｄ）に示すように、板状部材１１に対してＨＦを用いたエッチングを行う。これにより、熱処理で析出した結晶部分２３を除去するエッチング、すなわちＨＦに対する溶解速度差を利用した選択的エッチングがされることになり、その結果として機械加工を用いることなくフォトマスク２１のパターンと略同等の精度の微細（例えば、孔径φ３０μｍ〜１７０μｍ程度、配列ピッチ５０μｍ〜３４０μｍ程度）な貫通孔１５を板状部材１１に形成することができる。
【００４２】
（電極層形成工程）
板状部材１１に貫通孔１５を形成した後は、図３（ｅ）に示すように、その板状部材１１の表裏面のそれぞれに対して、例えばＣｕ等の薄膜またはＣｕおよびＣｒ等の積層膜をスパッタリングにより成膜して、薄膜状（例えば膜厚２μｍ程度）の電極層１２，１３を形成する。
【００４３】
（レジスト形成工程）
その後は、板状部材１１の一方の面側の電極層１２に対して、パターニング部１６の形成を行う。そのためには、先ず、図３（ｆ）に示すように、電極層１２上にレジスト膜２４を形成する。レジスト膜２４の形成については、詳細を後述する。
【００４４】
（パターン描画工程）
レジスト膜２４を形成した後は、そのレジスト膜２４に対して、パターニング部１６を形成するためのパターニングを行う。具体的には、図４（ａ）に示すように、例えばレジスト膜２４がネガ型のものであれば、パターニング部１６のガードリング部１６ｂ以外に対応する部分（すなわち除去すべきでない部分）を露光する。なお、これとは逆に、レジスト膜２４がポジ型のものであれば、パターニング部１６のガードリング部１６ｂに対応する部分（すなわち除去すべき部分）を露光することになる。レジスト膜２４に対する露光についても、詳細を後述する。
【００４５】
そして、レジスト膜２４への露光を行った後は、そのレジスト膜２４に対する現像処理を行う。現像処理を行うと、例えばレジスト膜２４がネガ型のものであれば、露光部が硬化するので、当該露光部は除去されずに、当該露光部以外が現像液に溶解して除去されることになる。その結果、図４（ｂ）に示すように、パターニング部１６のガードリング部１６ｂに対応する部分が除去されたレジストパターン２６が形成される。なお、レジスト膜２４がポジ型のものであれば、これとは全く逆の手法で、レジストパターン２６が形成されることになる。
【００４６】
（パターン形成工程）
レジストパターン２６を形成したら、その後は、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン２６をマスクにして電極層１２に対するエッチングを行う。エッチングは、電極層１２がＣｕ等の薄膜であればＦｅＣｌ３等のエッチング液を用いたウエットエッチングによって行うことが考えられる。ただし、電極層１２の形成材料に応じて他種のエッチング液を用いて行ってもよいし、あるいは所定種類の処理ガスを用いたドライエッチングであっても構わない。このようなエッチングを行うことで、電極層１２は、ガードリング部１６ｂの部分（例えば溝幅２０μｍ〜５０μｍ程度）が除去される。
【００４７】
その後は、レジストパターン２６の除去を行う。これにより、図４（ｃ）に示すように、板状部材１１の一方の面側の電極層１２には、ランド部１６ａおよびガードリング部１６ｂを有したパターニング部１６が形成されることになる。なお、ランド部１６ａおよびガードリング部１６ｂは、それぞれの形成幅を２０μｍ〜５０μｍ程度で形成することが考えられる。
【００４８】
（レジスト形成工程の詳細）
ここで、上述した一連の製造手順のうち、レジスト膜２４の形成を行うレジスト形成工程について、さらに詳しく説明する。
図５は、本実施形態におけるレジスト形成工程の概要を示す説明図である。
【００４９】
一般的に、レジスト膜形成は、スピンコーターやスリットコーター等を用いて、液状のレジスト材料を均一な薄膜状に塗布して行うことが多い。しかしながら、レジスト膜２４は、上述したように、貫通孔１５が設けられた状態の積層体１４に対して形成する必要がある。そのため、液状レジスト材料の塗布により形成したのでは、図５（ｂ）に示すように、貫通孔１５の開口部の端縁にて形成膜のダレが生じてしまう可能性が高くなる（例えば図中Ａ部参照）。このようなダレは、その後に露光や現像等を経て行うパターニング処理に悪影響を及ぼし（例えば貫通孔１５の開口部の端縁がエッチングされてしまう）、微細なパターン形成を高精度で行うことを阻害する要因となり得るため、その発生を回避すべきである。
【００５０】
このことから、本実施形態では、レジスト膜２４の形成を、フィルム状レジスト材料を用いて行う。フィルム状レジスト材料とは、感光性フィルムまたはドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）と呼ばれるもので、フィルム状に加工した感光性樹脂を例えば厚さ２０〜２５μｍのベースフィルムと保護フィルムの間に挟み込んだ三層構造に構成されたものである。
【００５１】
このようなフィルム状レジスト材料を用いれば、液状レジスト材料の場合とは異なり、レジスト材料が貫通孔１５の孔内に流れてしまうのを防ぐことができる。そのため、レジスト膜２４の形成にあたり、図５（ａ）に示すように、貫通孔１５の開口部の端縁にて形成膜のダレが生じてしまうのを回避することができる。つまり、フィルム状レジスト材料を用いることで、貫通孔１５の開口部にも当該開口部以外の部分と同様にレジスト膜２４を形成することができ、その結果として、例えば貫通孔１５の開口部の端縁（特にエッジ部分）がエッチングされてしまうといったことが生じることなく、微細なパターン形成を高精度で行うことが実現可能となる。
【００５２】
（パターン描画工程の詳細）
続いて、上述した一連の製造手順のうち、レジスト膜２４に対する露光を行うパターン描画工程について、さらに詳しく説明する。
図６は、本実施形態におけるレジスト膜露光の概要を示す説明図である。
【００５３】
一般的に、レジスト膜２４に対する露光は、露光すべきパターンに対応したマスクパターンを有するフォトマスクを介して行うことが多い。しかしながら、フォトマスクを介した露光では、特に形成すべきパターンの微細化が進展した場合に、高精度なパターニングが困難になるという、いままでには無かった新たな問題が顕在化してしまう。なぜならば、電子増幅用基板１０については、板状部材１１が感光性ガラスであるが、感光性ガラスは貫通孔１５を形成する過程で熱処理を要するため、その影響で歪等が生じてしまうからである。さらに詳しくは、例えば感光性ガラスとして「ＰＥＧ３」を用いた場合、「ＰＥＧ３」のＴｇが４６５℃程度であるのに対して、貫通孔１５を形成する過程では４５０〜６００℃の熱処理を要する。つまり、電子増幅用基板１０は、板状部材１１に対してＴｇを超える温度での熱処理が行われる可能性が非常に高く、これにより歪等が生じてしまうことが考えられる。これに対して、パターニングに用いられるフォトマスクについては、Ｔｇを超える温度での熱処理が行われるわけではない。したがって、フォトマスクを用いたパターン露光の際に貫通孔１５の開口部とパターニングの位置にズレが生じてしまうのである。このようなズレは、特に貫通孔１５の配置の微細化するほど顕著に現れる。
【００５４】
このことから、本実施形態では、レジスト膜２４に対する露光を、レーザ光等のエネルギービーム２５をレジスト膜２４に対して直接的に照射することによって行う。エネルギービーム２５の直接照射によれば、板状部材１１に対してＴｇを超える温度の熱処理を行うことで歪等が生じ得る場合であっても、その歪等を考慮しつつビーム照射位置の補正を行うことで、微細形状の高精度なパターニングが実現可能となるからである。
【００５５】
具体的には、以下に述べる手順で、エネルギービーム２５の直接照射によるパターン露光を行うことが考えられる。
【００５６】
レジスト膜２４へのパターン露光にあたっては、先ず、図６に示すように、レジスト膜２４上から検出可能な基準マーク３０を付しておく。基準マーク３０は、レジスト膜２４および当該レジスト膜２４が形成されている積層体１４の歪変形量を検出するために付されるものである。その一例としては、電子増幅用基板１０の中心点Ｏを通る二本の仮想基準線３５，３６上に位置する４つのマーク３１，３２，３３，３４が挙げられる。ただし、歪変形量を検出可能であれば、他の態様で配置されたものを基準マーク３０として用いてもよい。また、基準マーク３０は、レジスト膜２４が形成されている状態で当該レジスト膜２４上から検出可能なものであれば、どのような形成態様のものであってもよい。したがって、基準マーク３０については、例えば他用途のためのアライメントマークを流用する、といったことも考えられる。
【００５７】
そして、レジスト膜２４へのパターン露光に際しては、基準マーク３０の位置検出結果の基づいて歪変形量を算出する。例えば、４つのマーク３１，３２，３３，３４を用いる場合であれば、これらの平面的な位置をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により検出して、マーク３１，３２の間の距離Ｘおよびマーク３３，３４の間の距離Ｙを求め、距離Ｘ，Ｙを本来の距離データ値と比較することで、レジスト膜２４に生じているＸ方向およびＹ方向の歪変形量を算出する。なお、基準マーク３０の検出は、必ずしもＣＣＤ等の撮像素子で行う必要はなく、マーク形成態様に応じて公知の検出技術を適宜用いて行えばよい。また、歪変形量の算出は、基準マーク３０の検出を行う検出器に接続されたコンピュータ装置を用いて行うことが考えられるが、その具体的な手法については公知の演算処理技術を用いて行えばよい。
【００５８】
その後は、上述した手順で求めた歪変形量の算出結果、すなわち電子増幅用基板１０における板状部材１１等の変形量測定結果に基づいて、エネルギービーム２５の直接照射を行う際の位置補正量を決定する。例えば、４つのマーク３１，３２，３３，３４を用い、かつ、中心点Ｏを仮想的座標空間の原点とした場合に、Ｘ方向の歪変形量がａ、Ｙ方向の歪変形量がｂであれば、当該仮想的座標空間における補正後のＸ方向座標値をｘ’＝（ｘ＋ａ）／２、補正後のＹ方向座標値をｙ’＝（ｙ＋ｂ）／２とすることで、位置補正量を決定する。ｘ，ｙは、それぞれ補正前のＸ方向座標値、Ｙ方向座標値である。なお、ここで挙げた位置補正量の決定手法は、単なる一例に過ぎず、他の手法を用いて位置補正量を決定しても構わないことは勿論である。
【００５９】
位置補正量を決定したら、その後は、その位置補正量を反映させて照射位置を決定し、その照射位置に対してエネルギービーム２５の直接照射を行う。つまり、エネルギービーム２５の直接照射にあたり、歪変形量測定結果に基づく位置補正量を反映させて照射位置が決定されることになる。位置補正量の反映は、例えばエネルギービーム２５の照射源を搭載した移動ステージを用いて行うといったように、公知の位置移動機構を利用して行うことが考えられる。エネルギービーム２５としては、代表的なものとしてレーザ光が挙げられるが、これに限定されることはなく、レジスト膜２４に対して直接照射することが可能であり、かつ、レジスト膜２４における照射箇所を改質可能なものであれば、荷電粒子線等の他のビームを用いても構わない。
【００６０】
位置補正量を反映させてエネルギービーム２５の直接照射を行えば、レジスト膜２４および当該レジスト膜２４が形成されている積層体１４に熱処理の影響による歪等が生じていても、その歪等による変形量が相殺されることになる。したがって、その後にレジスト膜２４の現像等を経て電極層１２にパターニング部１６を形成した場合に、積層体１４における貫通孔１５の開口部の形成位置に対して、パターニング部１６を構成するランド部１６ａおよびガードリング部１６ｂの形成位置にズレが生じてしまう、といったことを抑制することができる。
【００６１】
このことは、特に微細形状のパターニングを行う際に非常に有用である。例えば、孔径φ３０μｍ〜１７０μｍ程度、配列ピッチ５０μｍ〜３４０μｍ程度で貫通孔１５が形成されている場合、またはこれ以上に微細な孔径、配列ピッチが要求される場合には、微細形状のパターニングが必要となるが、その一方で感光性ガラスへの熱処理による歪等の影響が大きくなってしまうことから、貫通孔１５の開口部とパターニングの位置にズレが生じ易くなってしまう。ところが、上述したように、レジスト膜２４へのエネルギービーム２５の直接照射を行うとともに、その際に歪変形量測定結果に基づく位置補正量を反映させれば、位置ズレの発生を抑制することができる。したがって、微細形状のパターニングを行う場合であっても、そのパターニングを高精度に行うことが実現可能となるのである。
【００６２】
このような微細形状のパターニングの高精度化（位置ズレ発生の抑制）は、エネルギービーム２５の直接照射を行うが故に実現可能となる。エネルギービーム２５の直接照射であれば、フォトマスクを介した露光の場合とは異なり、ビーム照射を所望の位置に対して行うことが容易に実現し得るからである。換言すると、微細形状のパターニングの高精度化は、エネルギービーム２５の直接照射とその照射位置への位置補正量の反映とを組み合わせた場合に、はじめて得られる顕著な効果であると言える。
【００６３】
＜４．検出器における電離電子の測定手順＞
次に、以上のような手順で製造された片面リング構造の電子増幅用基板１０を用いつつ検出器１を構成した場合において、その検出器１で電離電子の測定を行い、これにより粒子線または電磁波の検出を行う際の手順について、図１を参照しながら具体的に説明する。ここでは、Ｘ線を検出対象とした場合を例に挙げて、以下の説明を行う。
【００６４】
（測定手順）
検出器１のチャンバ２内には、所定種類の検出ガスを充填しておく。また、ドリフト電極３、読み出し電極４および電子増幅用基板１０の各電極層１２，１３に対しては、ドリフト領域５で発生した電子を読み出し電極４の側へ引き寄せるべく、それぞれに異なる大きさの電圧を印加して、電界Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を発生させておく。つまり、読み出し電極４の側ほど電子の引き寄せ力が大きくなるような電位差を与えるべく、ドリフト電極３、読み出し電極４および電子増幅用基板１０の各電極層１２，１３のそれぞれに対する電圧印加を行うのである。
【００６５】
具体的には、例えば、検出ガスとしてＡｒ７０％、ＣＨ４３０％の混合ガスを圧力１ａｔｍでチャンバ２内に充填しておく。また、例えば、ドリフト領域５の電界Ｅ１が１２５〜５００Ｖ／ｃｍ程度、インダクション領域６の電界Ｅ３が２．５〜５ｋＶ／ｃｍ程度となるように、ドリフト電極３、読み出し電極４および電子増幅用基板１０に対する印加電圧の大きさやそれぞれの位置関係を適宜設定しておく。さらに、例えば、電子増幅用基板１０の各電極層１２，１３に対する印加電圧についても、貫通孔１５の孔内にて電子雪崩増幅が起こるのに十分な電界Ｅ２が形成できるように、適宜設定しておく。
【００６６】
このような状態で例えば５５Ｆｅの線源から放射されるＸ線がチャンバ２内に入射すると、そのチャンバ２内では、ドリフト領域５において、入射したＸ線がガスを電離させ、この電離作用により電子が発生する。このとき、ドリフト領域５には電界Ｅ１が形成されているので、発生した電子は、電子増幅用基板１０の側へ引き寄せられる。そして、電子増幅用基板１０の貫通孔１５を通過しようとする。
【００６７】
ただし、貫通孔１５の孔内には、電界Ｅ２の形成によって高電場が生じている。そのため、貫通孔１５を通過しようとする電子は、高電場によって速度が加速されて運動エネルギーが増加し、これにより他の周りの電子にエネルギーを与えて、新たな電離作用により電子を放出させる。このことが繰り返されることで、電子は増幅していき、結果として雪崩式に増幅していく。つまり、電子が貫通孔１５の孔内を通過する際に、電子雪崩増幅が起こるのである。
【００６８】
電子雪崩増幅により増倍された電子は、インダクション領域６に形成されている電界Ｅ３により、読み出し電極４の側へ引き寄せられる。そして、読み出し電極４にて電子数が信号として読み出される。このような信号読み出しを行う読み出し電極４は、小さくエリア分けされている。そのため、どのエリアにて電子が測定されたかを特定することができる。
【００６９】
以上のような手順を経ることで、検出器１では、検出対象であるＸ線について、検出を行うことができる。
【００７０】
（電子雪崩増幅）
ところで、上述したようなＸ線検出の手順において、電子雪崩増幅によって電子を増倍する際には、高い増幅率（ゲイン）を得られるようにすることが求められる。一枚あたりで高い増幅率（例えば１０４以上、好ましくは１０5程度）が得られれば、電子増幅用基板１０の多段化が不要となるからであり、また測定能力の向上（例えばＸ線以外にも粒子線の一例である中性子線について検出可能となるといった具合）も期待できるからである。
【００７１】
高い増幅率を得るためには、貫通孔１５の孔内に強い電場を形成すればよい。しかしながら、その場合には、放電が発生し易くなってしまうおそれが生じる。この点、片面リング構造の電子増幅用基板１０であれば、板状部材１１の一方の面側の電極層１２に、当該電極層１２への印加電圧の電圧降下を生じさせるパターニング部１６が形成されているので、貫通孔１５の孔内に強い電場を形成しつつ、放電の発生を抑制することが可能である。
【００７２】
以下に、その理由について説明する。電子雪崩増幅を起こさせるために各電極層１２，１３に対して電圧印加を行うと、パターニング部１６が形成された面側では電極層１２とパターニング部１６のランド部１６ａとの間で誘電作用が生じ、その結果として電極層１３とランド部１６ａとの間（すなわち貫通孔１５の孔内）に電界Ｅ２が形成されることになる。
【００７３】
このとき、電極層１２とランド部１６ａとの間では、ガードリング部１６ｂが電気抵抗となるので、電圧降下が生じる。したがって、片面リング構造の電子増幅用基板１０では、いずれの面にもパターニング部１６が形成されていない場合と比べると、各電極層１２，１３への印加電圧が同じであっても、パターニング部１６での電圧降下の分だけ電場の強さが抑制されるので、貫通孔１５の孔内での放電が発生し難くなる。
【００７４】
その一方で、電極層１３の側には、パターニング部１６が形成されていない。そのため、片面リング構造の電子増幅用基板１０では、いずれの面にもパターニング部１６が形成された両面リング構造の場合と比べると、各電極層１２，１３への印加電圧が同じであっても、パターニング部１６による電圧降下が一方の面だけで済むので、強い電場を形成すること、すなわち電子雪崩増幅を起こさせるために十分と考えられる強さの電界Ｅ２を貫通孔１５の孔内に形成することが可能である。
【００７５】
しかも、片面リング構造の電子増幅用基板１０では、十分な強さの電界Ｅ２を形成できれば、両面リング構造の場合とは異なり電圧降下を考慮した高電圧を印加する必要もないことから、ガードリング部１６ｂの溝幅（例えば溝幅２０μｍ〜５０μｍ程度）が板状部材１１の板厚（例えば０．３ｍｍ〜１ｍｍ程度）に比べて非常に小さくても、そのガードリング部１６ｂを挟む電極層１２とランド部１６ａとの間での放電発生も抑制されることになる。
【００７６】
以上の理由により、片面リング構造の電子増幅用基板１０では、では、貫通孔１５の孔内に強い電場を形成しつつ、放電の発生を抑制することが可能となるのである。
【００７７】
さらに、片面リング構造の電子増幅用基板１０では、板状部材１１と各電極層１２，１３との積層体１４における静電容量が、パターニング部１６が形成された電極層１２の電極面積によって規定される。つまり、一方の面側のみにパターニング部１６が形成されていれば、いずれの面にも形成されていない場合と比べて積層体１４における静電容量を抑えることが可能であり、両面リング構造の場合と同等の静電容量を実現することができる。したがって、放電の発生を抑制することを可能にしつつ、仮に万が一放電が発生してしまった場合であっても、積層体１４における静電容量を抑えることで、信号読み出しのための電気回路であるＡＳＩＣ７等に与えてしまうダメージを小さくすることができる。つまり、積層体１４の静電容量を抑えることで、ＡＳＩＣ７等の電気回路が破壊されてしまうのを回避することが実現可能となる。
【００７８】
その上、本実施形態の電子増幅用基板１０では、板状部材１１が「ＰＥＧ３」等の感光性ガラスによって形成されているので、他材料の場合に比べると帯電し難くく、電極層１２，１３への電圧印加時のチャージアップ抑制に有効である。この点においても、本実施形態の電子増幅用基板１０は、貫通孔１５の孔内に強い電場を形成しつつ、放電の発生を抑制する上で、非常に有効なものであると言える。
【００７９】
また、上述したようなＸ線検出の手順において、電子雪崩増幅によって電子を増倍する際には、ドリフト領域５から貫通孔１５の孔内に電子が入り易く、かつ、貫通孔１５の孔内からインダクション領域６に電子が出易いことが望ましい。この点、本実施形態において、片面リング構造の電子増幅用基板１０は、電子の入口側にパターニング部１６を有する電極層１２が位置するように、チャンバ２内に配置されている。つまり、電子の入口側ではパターニング部１６による電圧降下が生じ得るが、電子の出口側では電圧降下が生じることなく高電位が与えられたままとなる。したがって、このような配置であれば、片面リング構造の電子増幅用基板１０は、電子雪崩増幅によって電子を増倍するのにあたり、ドリフト領域５から貫通孔１５の孔内に電子が入り易く、かつ、貫通孔１５の孔内からインダクション領域６に電子が出易いものとなり、その結果として電子雪崩増幅の際のゲイン向上に寄与し得るようになる。
【００８０】
なお、ここでは、片面リング構造の電子増幅用基板１０について説明したが、両面リング構造であっても、パターニング部による電圧降下を利用することで、貫通孔１５の孔内での放電の発生を抑制することが可能である。
【００８１】
＜５．本実施形態の効果＞
本実施形態で説明した電子増幅用基板１０の製造方法およびその製造方法によって製造された電子増幅用基板１０によれば、以下のような効果が得られる。
【００８２】
本実施形態においては、レジスト膜２４へのパターン描画を当該レジスト膜２４に対するエネルギービーム２５の直接照射によって行うとともに、エネルギービーム２５の直接照射にあたり板状部材１１の変形量測定結果に基づく補正量を反映させて照射位置を決定するので、板状部材１１に熱処理の影響による歪等が生じていても、補正量の反映によって歪等による変形量が相殺され、貫通孔１５の開口部の形成位置とパターニング部１６の形成位置との間における位置ズレの発生を抑制することができる。このことは、特に微細形状のパターニングを行う際に非常に有用である。微細形状のパターニングを行う場合であっても、そのパターニングを高精度に行うことが実現可能となるからである。
【００８３】
また、本実施形態においては、電子増幅用基板１０における貫通孔１５、すなわち電子雪崩増幅を起こすための貫通孔１５に対して、その開口部を臨む部分に位置するパターニング部１６を形成するのにあたり、上述した手順のパターニング手法を適用している。したがって、電子増幅用基板１０を用途とする微細形状のパターニングを行う場合であっても、そのパターニングを高精度に行うことが実現可能となるので、その電子増幅用基板１０を用いて構成された検出器１において、放電の発生を抑制しつつ電子雪崩増幅の際に十分な増幅率を得る上で、非常に好適であると言える。
【００８４】
また、本実施形態においては、レジスト膜２４の形成を、フィルム状レジスト材料を用いて行っているので、例えば貫通孔１５の開口部の端縁（特にエッジ部分）がエッチングされてしまうといったことが生じることなく、この点によっても微細なパターン形成を高精度で行うことが実現可能であると言える。
【００８５】
さらに、本実施形態で説明した電子増幅用基板１０およびその電子増幅用基板１０を用いて構成された検出器１によれば、以下のような効果が得られる。
【００８６】
本実施形態においては、電子増幅用基板１０における各電極層１２，１３の間でパターン形状に差があるので、両パターンが同一の場合に比べると、貫通孔１５の孔内に強い電場を形成しつつ、放電の発生を抑制することが可能となる。さらに詳しくは、いずれの面にもパターニング部１６が形成されていない場合と比べると、貫通孔１５の孔内での放電が発生し難くなり、またいずれの面にもパターニング部１６が形成された両面リング構造の場合と比べると、貫通孔１５の孔内に強い電場を形成することが可能となる。したがって、本実施形態によれば、ＡＳＩＣ７等の電気回路等の破壊に繋がる放電の発生を抑制しつつ、その場合でも電子雪崩増幅の際に十分な増幅率（例えば１０４以上、好ましくは１０5程度）を得ることが可能である。
【００８７】
また、本実施形態においては、電子増幅用基板１０を構成する板状部材１１と各電極層１２，１３との積層体１４における静電容量が、パターニング部１６が形成された電極層１２の電極面積によって規定される。そのため、一方の面側のみにパターニング部１６が形成されている片面リング構造の場合であっても、両面リング構造の場合と同等の静電容量を実現することができ、貫通孔１５の孔内に強い電場を形成しつつ放電の発生を抑制する上で非常に好適なものとなる。また、仮に万が一放電が発生してしまった場合であっても、ＡＳＩＣ７等の電気回路が破壊されてしまうのを回避することが実現可能となる。
【００８８】
また、本実施形態においては、電子増幅用基板１０におけるパターニング部１６が、ランド部１６ａとガードリング部１６ｂとを有して形成されている。そして、ランド部１６ａおよびガードリング部１６ｂは、単に貫通孔１５の開口部を臨む部分に形成されているだけではなく、当該開口部を囲うように配されている。つまり、ランド部１６ａおよびガードリング部１６ｂは、貫通孔１５の開口部の周端縁の全周にわたって均等に位置している。したがって、各電極層１２，１３への電圧印加を行う際に、パターニング部１６にて誘電作用や電圧降下等の影響があっても、貫通孔１５の孔内には、当該貫通孔１５の全周にわたって均等な分布の電場が形成されることになる。このことは、貫通孔１５の孔内にて電子雪崩増幅を確実に生じさせて、その際に高い増幅率（ゲイン）を得るためには、非常に有効なことであると言える。
【００８９】
また、本実施形態においては、電子増幅用基板１０を構成する板状部材１１が「ＰＥＧ３」等の感光性ガラスによって形成されているので、電圧印加時のチャージアップ抑制に有効であり、この点によっても貫通孔１５の孔内に強い電場を形成しつつ放電の発生を抑制する上で非常に有効と言える。
【００９０】
また、本実施形態においては、電子の入口側にパターニング部１６を有する電極層１２が位置するように、片面リング構造の電子増幅用基板１０がチャンバ２内に配置されている。したがって、片面リング構造の電子増幅用基板１０での電子雪崩増幅によって電子を増倍するのにあたり、貫通孔１５の孔内に電子が入り易く、かつ、貫通孔１５の孔内から電子が出易くなるので、電子雪崩増幅の際のゲイン向上が期待できる。
【００９１】
＜６．変形例等＞
以上に本発明の実施形態を説明したが、上記の開示内容は、本発明の例示的な実施形態を示すものである。すなわち、本発明の技術的範囲は、上記の例示的な実施形態に限定されるものではない。
【００９２】
例えば、上述した実施形態では、チャンバ２内の電子増幅用基板１０が一枚のみである場合を例示している。ただし、電子増幅用基板１０は、チャンバ２内に複数枚が設けられていてもよい。電子増幅用基板１０を複数枚備える構成の検出器１では、一枚のみの場合に比べると、装置構成の複雑化を招いてしまうが、電子雪崩増幅の際のゲインを増大させることが容易に実現可能となる。
【００９３】
また、上述した実施形態では、片面リング構造の電子増幅用基板１０を例示している。ただし、電子増幅用基板１０は、貫通孔１５の孔内に強い電場を形成しつつ放電の発生を抑制し得るようなパターン差が各電極層１２，１３に与えられていれば、他の構造のものであっても構わない。すなわち、パターニング部１６は、各電極層１２，１３の間でパターン差を生じさせるものであれば、必ずしもリング状である必要はなく、例えば格子状に配された導電性の部分が貫通孔１５の開口部を臨むように配されたメッシュ状のものであってもよい。
【００９４】
また、上述した実施形態では、電子増幅用基板１０における貫通孔１５が丸孔である場合を例示している。ただし、貫通孔１５は、孔内に電場を形成し得る形状であれば、丸孔ではなく、角孔等の他形状のものであっても構わない。
【００９５】
また、上述した実施形態では、検出器１を構成するチャンバ２内の読み出し電極４等が平板状に形成されている場合を例示している。ただし、読み出し電極４等は、例えばマイクロストリップと呼ばれる線状に形成されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１…検出器、２…チャンバ、３…ドリフト電極、４…読み出し電極、１０…電子増幅用基板、１１…板状部材，１３…電極層、１４…積層体、１５…貫通孔、１６…パターニング部、１６ａ…ランド部、１６ｂ…ガードリング部、２４…レジスト膜、２５…エネルギービーム
【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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