特許 6593090 支持ケース及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593090

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】支持ケース及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20191010BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20191010BHJP

   H01J 37/305 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 541B

   H01L21/30 541W

   G03F7/20 504

   H01J37/305 B

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-206464(P2015-206464)

(22)【出願日】2015年10月20日

(65)【公開番号】特開2017-79259(P2017-79259A)

(43)【公開日】2017年4月27日

【審査請求日】2018年5月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】504162958

【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】松本 裕史

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−００４３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４００７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６７９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７１７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１１４２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２４６１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２６８０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、

Ｈ０１Ｊ ３７／３０−３７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチ荷電粒子ビーム描画装置にて複数のビームを個別にブランキング偏向するブランキングプレートの実装基板を支持する支持ケースであって、
底板部、前記底板部の周縁から起立する下側周壁部、及び前記底板部の板央部に設けられた下側開口の周縁から起立する下側支持筒部を有する下側ケース部と、
天蓋部、前記天蓋部の周縁から垂下する上側周壁部、及び前記天蓋部の板央部に設けられた上側開口の周縁から垂下する上側支持筒部を有する上側ケース部と、
を備え、
前記下側周壁部と前記上側周壁部とが重なり、前記下側支持筒部及び前記上側支持筒部が前記実装基板を挟持し、
前記実装基板のうち、前記下側支持筒部及び前記上側支持筒部による挟持箇所より周縁側の周縁領域が、前記下側ケース部の前記底板部、前記下側周壁部及び前記下側支持筒部と、前記上側ケース部の前記天蓋部、前記上側周壁部及び前記上側支持筒部とに囲まれた空間内に配置されることを特徴とする支持ケース。

【請求項2】

前記下側支持筒部と前記実装基板との間には第１Ｏリングが配置され、前記上側支持筒部と前記実装基板との間には第２Ｏリングが配置され、前記下側支持筒部及び前記上側支持筒部はそれぞれ前記第１Ｏリング及び前記第２Ｏリングを介して前記実装基板を挟持し、
前記上側支持筒部の下端面には、下方へ張り出した突起部が円環状に設けられており、前記突起部の外径は、前記第２Ｏリングのリングの内径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の支持ケース。

【請求項3】

前記実装基板の周縁領域上に回路素子が設けられており、
前記回路素子上には熱伝導シートが設けられており、
前記熱伝導シートは前記上側ケース部に接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の支持ケース

【請求項4】

前記下側ケース部又は前記上側ケース部には、圧力逃がし弁が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の支持ケース。

【請求項5】

試料を載置する、連続移動可能なステージと、
荷電粒子ビームを放出する放出部と、
複数の開口部を有し、前記複数の開口部全体が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、
前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う複数のブランカを有するブランキングプレートと、
前記ブランキングプレートを実装する実装基板を支持する請求項１乃至４のいずれかに記載の支持ケースと、
前記支持ケースを回転させる回転部と、
前記複数のブランカによってビームオフの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する制限アパーチャ部材と、
前記制限アパーチャ部材を通過したマルチビームの焦点を前記試料上へと合わせるレンズと、
を備えるマルチ荷電粒子ビーム描画装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブランキングプレートを実装する基板を支持する支持ケース、及びこの支持ケースを備えたマルチ荷電粒子ビーム描画装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、石英上に形成された高精度の原画パターン（マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンは、電子ビーム描画装置によって描画され、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。

【0003】

マルチビームを使った描画装置は、１本の電子ビームで描画する場合に比べて、一度に多くのビームを照射できるので、スループットを大幅に向上させることができる。このようなマルチビーム描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の穴を持ったアパーチャ部材に通してマルチビーム（複数の電子ビーム）を形成する。マルチビームは、ブランキングプレートのそれぞれ対応するブランカ内を通過する。ブランカは、それぞれ、個別に通過する電子ビームのブランキング偏向を行う。ブランカによって偏向された電子ビームは遮蔽され、偏向されなかった電子ビームは試料上に照射される。

【0004】

マルチビームの個々のビームの大きさは小さく、スループットを向上されるためには多数のマルチビームが必要であり、ブランキングプレートは、各ブランカの電極電位を独立制御するための配線や回路を搭載することが必要である。ブランキングプレートには各ビームのオンまたはオフを定義するデータが転送される。ブランキングプレートへのデータ転送量は一本の電子ビームで描画する場合に必要なデータに比べて、非常に大きくなる。

【0005】

ブランキングプレートは実装基板にダイボンディングされている。この実装基板には、電源安定化のための回路素子や制御回路、データ転送の中継回路などが設けられている。ブランキングプレートを実装した実装基板が配置される描画装置のコラム内は真空であり、排熱効率が低い。そのため、回路素子の冷却が不十分となり、回路素子が高熱になってガスが発生し得る。また、回路素子に、真空で発ガスする素材が使われている場合、真空のコラム内で回路素子からガスが発生し得る。コラム内でガスが発生すると、アパーチャ部材が汚染されてマルチビームを形成するための穴を閉塞するおそれがあった。また、回路素子が高熱になると、回路素子が動作異常を起こす可能性があった。

【0006】

また、アパーチャ部材で発生した散乱電子が、実装基板上の回路素子の表面や内部をチャージアップさせて動作異常を起こすおそれがあった。また、回路素子や実装基板を流れる電流による電磁場が電子ビームの軌道を乱して、描画精度を低下させるおそれがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平７−２５４５４０号公報

【特許文献2】特開平９−１３４８６９号公報

【特許文献3】特開２００４−３４９２９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、ブランキングプレートを実装する実装基板を支持すると共に、実装基板や実装基板上の回路素子からの発ガスの影響を抑制し、回路素子を効率良く冷却できる支持ケースを提供することを課題とする。また、本発明は、回路素子や実装基板を流れる電流による電磁場が電子ビームに与える影響を抑制し、描画精度の低下を防止するマルチ荷電粒子ビーム描画装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様による支持ケースは、マルチ荷電粒子ビーム描画装置にて複数のビームを個別にブランキング偏向するブランキングプレートの実装基板を支持する支持ケースであって、底板部、前記底板部の周縁から起立する下側周壁部、及び前記底板部の板央部に設けられた下側開口の周縁から起立する下側支持筒部を有する下側ケース部と、天蓋部、前記天蓋部の周縁から垂下する上側周壁部、及び前記天蓋部の板央部に設けられた上側開口の周縁から垂下する上側支持筒部を有する上側ケース部と、を備え、前記下側周壁部と前記上側周壁部とが重なり、前記下側支持筒部及び前記上側支持筒部が前記実装基板を挟持し、前記実装基板のうち、前記下側支持筒部及び前記上側支持筒部による挟持箇所より周縁側の周縁領域が、前記下側ケース部の前記底板部、前記下側周壁部及び前記下側支持筒部と、前記上側ケース部の前記天蓋部、前記上側周壁部及び前記上側支持筒部とに囲まれた空間内に配置されることを特徴とするものである。

【0010】

本発明の一態様による支持ケースにおいて、前記下側支持筒部と前記実装基板との間には第１Ｏリングが配置され、前記上側支持筒部と前記実装基板との間には第２Ｏリングが配置され、前記下側支持筒部及び前記上側支持筒部はそれぞれ前記第１Ｏリング及び前記第２Ｏリングを介して前記実装基板を挟持し、前記上側支持筒部の下端面には、下方へ張り出した突起部が円環状に設けられており、前記突起部の外径は、前記第２Ｏリングのリングの内径よりも小さい。

【0011】

本発明の一態様による支持ケースにおいて、前記実装基板の周縁領域上に回路素子が設けられており、前記回路素子上には熱伝導シートが設けられており、前記熱伝導シートは前記上側ケース部に接触している。

【0012】

本発明の一態様による支持ケースにおいて、前記下側ケース部又は前記上側ケース部には、圧力逃がし弁が設けられている。

【0013】

本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画装置は、試料を載置する、連続移動可能なステージと、荷電粒子ビームを放出する放出部と、複数の開口部を有し、前記複数の開口部全体が含まれる領域に前記荷電粒子ビームの照射を受け、前記複数の開口部を前記荷電粒子ビームの一部がそれぞれ通過することにより、マルチビームを形成するアパーチャ部材と、前記アパーチャ部材の複数の開口部を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う複数のブランカを有するブランキングプレートと、前記ブランキングプレートを実装する実装基板を支持する上記支持ケースと、前記支持ケースを回転させる回転部と、前記複数のブランカによってビームオフの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する制限アパーチャ部材と、前記制限アパーチャ部材を通過したマルチビームの焦点を前記試料上へと合わせるレンズと、を備えるものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ブランキングプレートを実装する実装基板を支持すると共に、実装基板や実装基板上の回路素子からの発ガスの影響を抑制し、回路素子を効率良く冷却できる。また、本発明によれば、回路素子や実装基板を流れる電流による電磁場が電子ビームに与える影響を抑制し、描画精度の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る描画装置の概略図である。

【図2】ブランキングプレート実装基板を支持した支持ケースの斜視図である。

【図3】支持ケースの上面図である。

【図4】図３のIV-IV線断面図である。

【図5】図３のV-V線断面図である。

【図6】下側ケース部の斜視図である。

【図7】上側ケース部の斜視図である。

【図8】実装基板の斜視図である。

【図9】支持ケースの分解斜視図である。

【図10】第２の実施形態に係る支持ケースの断面図である。

【図11】第３の実施形態に係る支持ケースの断面図である。

【図12】第４の実施形態に係る支持ケースの断面図である。

【図13】第５の実施形態に係る支持ケースの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは電子ビームに限るものでなく、イオンビーム等でもよい。

【0017】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る描画装置の概略構成図である。図１に示す描画装置１００は、マルチ荷電粒子ビーム描画装置の一例である。描画装置１００は、電子鏡筒１０２と描画室１０３とを備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃１１１、照明レンズ１１２、アパーチャ部材１１３、ブランキングプレート１１４、縮小レンズ１１５、制限アパーチャ部材１１６、対物レンズ１１７及び偏向器１１８が配置されている。ブランキングプレート１１４は実装基板４０に実装（搭載）され、この実装基板４０を支持する支持ケース１０が電子鏡筒１０２内に配置されている。

【0018】

電子鏡筒１０２には、支持ケース１０を水平回転させる回転部１４０、及び冷却水を流した冷却板１５０が設けられている。支持ケース１０と冷却板１５０とが伝熱ケーブル５８により接続されている。

【0019】

描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置される。ＸＹステージ１０５上には、描画時には描画対象基板となるマスク等の試料１０１が配置される。試料１０１には、半導体装置を製造する際の露光用マスク、或いは、半導体装置が製造される半導体基板（シリコンウェハ）等が含まれる。また、試料１０１には、レジストが塗布された、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。

【0020】

アパーチャ部材１１３には、縦ｍ列×横ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴（開口部）が所定の配列ピッチで形成されている。各穴は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。穴の形状は、円形であっても構わない。これらの複数の穴を電子ビーム１３０の一部がそれぞれ通過することで、マルチビーム１３０ａ〜ｅが形成されることになる。

【0021】

ブランキングプレート１１４には、アパーチャ部材１１３の各穴の配置位置に合わせて通過孔が形成され、各通過孔には、対となる２つの電極の組（ブランカ）が、それぞれ配置される。各通過孔を通過する電子ビームは、対となる２つの電極に印加される電圧によってそれぞれ独立に偏向される。このように、複数のブランカが、アパーチャ部材１１３の複数の穴（開口部）を通過したマルチビームのうち、それぞれ対応するビームのブランキング偏向を行う。

【0022】

電子銃１１１（放出部）から放出された電子ビーム１３０は、照明レンズ１１２によりほぼ垂直にアパーチャ部材１１３全体を照明する。アパーチャ部材１１３には、矩形の穴（開口部）が形成され、電子ビーム１３０は、すべての複数の穴が含まれる領域を照明する。かかるアパーチャ部材１１３の複数の穴を通過することによって、矩形形状の複数の電子ビーム（マルチビーム）１３０ａ〜ｅが形成される。かかるマルチビーム１３０ａ〜ｅは、ブランキングプレート１１４のそれぞれ対応するブランカ内を通過する。ブランカは、それぞれ、個別に通過する電子ビームを偏向する。

【0023】

ブランキングプレート１１４を通過したマルチビーム１３０ａ〜ｅは、縮小レンズ１１５によって、縮小され、制限アパーチャ部材１１６に形成された中心の穴に向かって進む。ここで、ブランキングプレート１１４のブランカによって偏向された電子ビームは、制限アパーチャ部材１１６の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ部材１１６によって遮蔽される。一方、ブランキングプレート１１４のブランカによって偏向されなかった電子ビームは、制限アパーチャ部材１１６の中心の穴を通過する。ブランカのオン／オフによって、ブランキング制御が行われ、ビームのオン／オフが制御される。

【0024】

このように、制限アパーチャ部材１１６は、複数のブランカによってビームオフの状態になるように偏向された各ビームを遮蔽する。そして、ビームオンになってからビームオフになるまでに形成された、制限アパーチャ部材１１６を通過したビームにより１回分のショットのビームが形成される。

【0025】

制限アパーチャ部材１１６を通過したマルチビームは、対物レンズ１１７により焦点が合わされ、所望の縮小率のパターン像となる。偏向器１１８によってマルチビーム全体が同方向にまとめて偏向され、各ビームの試料１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。ＸＹステージ１０５が連続移動している時、ビームの照射位置がＸＹステージ１０５の移動に追従するように偏向器１１８によって制御される。一度に照射されるマルチビームは、理想的にはアパーチャ部材１１３の複数の穴の配列ピッチに上述した所望の縮小率を乗じたピッチで並ぶことになる。描画装置１００は、ショットビームを連続して順に照射していくラスタースキャン方式で描画動作を行い、所望のパターンを描画する際、不要なビームはブランキング制御によりビームオフに制御される。

【0026】

回転部１４０が支持ケース１０を水平回転させることで、ブランキングプレート１１４が水平回転し、試料１０１に照射されるマルチビームの配列方向と、ＸＹステージ１０５の移動方向とを合わせることができる。

【0027】

次に、ブランキングプレート１１４を実装する実装基板４０、及び実装基板４０を支持する支持ケース１０について図２〜図９を用いて説明する。図２は実装基板４０を支持している支持ケース１０の斜視図であり、図３は上面図である。図４は図３のIV-IV線断面図であり、図５は図３のV-V線断面図である。

【0028】

支持ケース１０は、下側ケース部２０と上側ケース部３０とを備え、下側ケース部２０及び上側ケース部３０により実装基板４０を挟持して支持している。下側ケース部２０及び上側ケース部３０は非磁性材料で構成され、例えば銅を用いることができる。

【0029】

図６に示すように、下側ケース部２０は、略矩形状の底板部２１、底板部２１の周縁から起立する下側周壁部２２、及び底板部２１の板央部（中央部）に設けられた下側開口２３（図４参照）の周縁から起立する下側支持筒部２４を有する。下側開口２３は電子ビームが通過するための開口である。底板部２１には、後述する圧力逃がし弁１６が設けられている。下側周壁部２２には、フィードスルー２６が設けられている。下側周壁部２２は下側支持筒部２４よりも上下方向の高さが大きくなっている。

【0030】

図７は、上側ケース部３０の斜視図である。図７では、上側ケース部３０の上下を反転して図示している。下側ケース部３０は、略矩形状の天蓋部３１、天蓋部３１の周縁から垂下する上側周壁部３２、及び天蓋部３１の板央部（中央部）に設けられた上側開口３３（図４、図９参照）の周縁から垂下する上側支持筒部３４を有する。上側開口３３は電子ビームが通過するための開口である。上側周壁部３２は上側支持筒部３４よりも上下方向の高さが大きくなっている。

【0031】

上側支持筒部３４の下端面３４ａの一部から、突起部３５が下方へ張り出している。突起部３５は下端面３４ａに沿って円環状に設けられている。例えば、上側支持筒部３４と突起部３５とは内径が等しく、上側支持筒部３４の内周面と突起部３５の内周面とは段差なく連続している。上側支持筒部３４の外径は、突起部３５の外径よりも大きい。

【0032】

下側ケース部２０の底板部２１と下側ケース部３０の天蓋部３１はサイズが同一又は略同一となっている。また、下側支持筒部２４と上側支持筒部３４は、内径及び外径が同一又は略同一となっている。

【0033】

図８は、ブランキングプレート１１４を実装する実装基板４０の斜視図である。実装基板４０は略矩形状であり、板央部（中央部）に電子ビーム通過用の開口４１が設けられている。開口４１の近傍には、ブランキングプレート１１４のパッド部１１４ａとワイヤ１２（図３、図４参照）で接続されるパッド部４２が設けられている。

【0034】

実装基板４０の周縁部及びパッド部４２の配置される場所以外の領域は金メッキ処理され、開口４１の側面を含む表面が金メッキ４４で覆われている。後述するように実装基板４０を支持ケース１０で支持した際に、少なくとも支持ケース１０の空間Ｓ内に位置しない領域は金メッキ４４で覆われる。実装基板４０の全面を金メッキ処理してもよい。

【0035】

実装基板４０の上面の周縁部には回路素子４５が設けられている。図８に示す例では、実装基板４０の長手方向の両端に回路素子４５が設けられている。回路素子４５は、電源安定化のための回路素子や制御回路、データ転送の中継回路など複数の回路素子が設けられる。また、実装基板４０の下面の周縁部には、信号伝送用の光ファイバ５６を接続するためのコネクタ４６（図４参照）が設けられている。データ転送の中継回路としてＦＰＧＡを用いて光ファイバで実装基板４０に送られたデータをＦＰＧＡでバッファし、電気信号としてブランキングアパーチャに転送することができる。高速なＦＰＧＡは発熱が大きく熱抵抗の低い冷却機構が必要である。

【0036】

実装基板４０は、例えばセラミックス基板からなり、下側ケース部２０の底板部２１や下側ケース部３０の天蓋部３１よりもサイズは小さくなっている。

【0037】

実装基板４０の開口４１を覆うようにブランキングプレート１１４を配置し、ダイボンディングにより実装基板４０にブランキングプレート１１４を固着する。そして、ワイヤボンディングにより、パッド部１１４ａとパッド部４２とをワイヤ１２で接続する。このようにしてブランキングプレート１１４が実装された実装基板４０を、図９に示すように、下側ケース部２０と上側ケース部３０との間に配置し、下側ケース部２０の周壁上端面２２ａと、上側ケース部３０の周壁下端面３２ａ（図７参照）とを当接させ、下側周壁部２２と上側周壁部３２とを重ねる。

【0038】

この時、実装基板４０と下側支持筒部２４との間にＯリング５１を配置する。また、実装基板４０と上側支持筒部３４との間にＯリング５２を配置する。さらに、回路素子４５上に熱伝導シート５３を配置する。

【0039】

Ｏリング５１の径は、下側支持筒部２４の内径より大きく、下側支持筒部２４の外径より小さい。Ｏリング５２の径は、突起部３５の径より大きく、上側支持筒部３４の外径より小さい。

【0040】

下側周壁部２２と上側周壁部３２との隙間をガスケット（図示略）で塞ぎ、下側ケース部２０及び上側ケース部３０を固定することで、支持ケース１０が構成される。

【0041】

図４、図５に示すように、下側支持筒部２４及び上側支持筒部３４が、Ｏリング５１、５２を介して実装基板４０を挟持し、実装基板４０を支持する。上側ケース部３０の上側開口３３を介してブランキングプレート１１４が露出する。

【0042】

実装基板４０のうち、下側支持筒部２４及び上側支持筒部３４による挟持箇所より周縁側（Ｏリング５１、５２よりも外側）の周縁領域が、下側ケース部２０の底板部２１、下側周壁部２２及び下側支持筒部２４と、上側ケース部３０の天蓋部３１、上側周壁部３２及び上側支持筒部３４とに囲まれた空間Ｓ内に位置する。

【0043】

空間Ｓは、下側周壁部２２と上側周壁部３２との隙間を塞ぐガスケットと、Ｏリング５１、５２とにより気密性を有している。この空間Ｓ内に回路素子４５が配置される。なお、下側ケース部２０及び上側ケース部３０の固定前に、フィードスルー２６に光ファイバ５６が通され、実装基板４０のコネクタ４６に接続される。

【0044】

回路素子４５は、熱伝導シート５３を挟んで天蓋部３１に接触する。熱伝導シート５３には、例えばシリコンゴムや炭素繊維を用いることができる。

【0045】

このようにしてブランキングプレート１１４を実装した実装基板４０を支持する支持ケース１０が、描画装置１００の電子鏡筒１０２内の回転部１４０上に設置される。

【0046】

描画装置１００の描画処理の際、電子鏡筒１０２内は真空化される。支持ケース１０には、両方向の差圧弁である圧力逃がし弁１６が設けられている。そのため、電子鏡筒１０２の真空化／大気化に合わせて、支持ケース１０の空間Ｓも真空化／大気化する。空間Ｓ内の圧力を電子鏡筒１０２内の圧力に合わせることができるため、支持ケース１０に要求される強度を抑え、支持ケース１０のサイズや重量を抑えることができる。この目的では空間Ｓ内の圧力を電子鏡筒１０２内の圧力差は多少あってもよく、自力式の差圧弁を用いてもよい。

【0047】

回路素子４５や熱伝導シート５３等の材料が低真空で発ガスするものであっても、空間Ｓは気密性を有しているため、発生したガスは空間Ｓ内に留まり、支持ケース１０外には排出されず、アパーチャ部材１１３等が汚染されることを防止できる。また、回路素子４５や熱伝導シート５３の材料選択範囲を広げることができる。多少の発ガスがあっても高性能な回路素子や熱伝導率の高い熱伝導シートを用いることができる。

【0048】

アパーチャ部材１１３で形成されたマルチビームは、上側ケース部３０の上側開口３３、ブランキングプレート１１４の通過孔、実装基板４０の開口４１、及び下側ケース部２０の下側開口２３を通過する。ブランキングプレート１１４のブランカは、通過する電子ビームのブランキング偏向を行う。

【0049】

ブランキングプレートがデータ転送やブランキング偏向などの動作を行う際、回路素子４５が動作し、熱が生じる。この熱は、熱伝導シート５３を介して支持ケース１０に排熱される。支持ケース１０は、伝熱ケーブル５８により冷却板１５０に接続されており、回路素子４５は真空の電子鏡筒１０２内においても効率良く排熱することができる。そのため、回路素子４５が高熱になることを防止し、動作異常の発生を防止できる。

【0050】

ブランキングプレートがデータ転送やブランキング偏向などの動作を行う際、回路素子４５や実装基板４０を流れる電流により空間Ｓにて高周波の電磁波が発生し得るが、この電磁波は支持ケース１０により遮断され、通過する電子ビームの軌道への影響を抑え、描画精度の低下を防止できる。

【0051】

電子ビームがアパーチャ部材１１３で成形される際にアパーチャ部材の穴（開口部）のエッジで散乱電子が発生する。図４に示すように、上側ケース部３０の上側支持筒部３４から、突起部３５が下方へ張り出している。この突起部３５は、Ｏリング５２の内周側に位置しており、散乱電子からＯリング５２を保護する。そのため、散乱電子がＯリング５２に当たってＯリング５２がチャージアップすることを防止できる。また、突起部３５は、アパーチャ部材１１３に電子ビームが当たることにより発生したＸ線が空間Ｓ内に進入することを防止し、回路素子４５をＸ線によるダメージから保護することができる。

【0052】

実装基板４０のうち、空間Ｓ内に位置しない領域、すなわち下側支持筒部２４及び上側支持筒部３４による挟持箇所より中心側の領域は金メッキ処理されている。そのため、実装基板４０からの発ガスを防止できる。また、散乱電子による実装基板４０のチャージアップを防止できる。

【0053】

このように、本実施形態によれば、回路素子４５が配置された実装基板４０の周縁領域を支持ケース１０の気密性を有する空間Ｓ内に配置することで、回路素子４５からの発ガスの影響を抑制できる。また、熱伝導シート５３を介して回路素子４５を支持ケース１０に接触させ、この支持ケース１０を冷却板１５０に接続することで、回路素子４５を効率良く冷却できる。また、回路素子４５を空間Ｓ内に配置して電磁場が電子ビームに与える影響を抑制し、描画精度が低下することを防止できる。

【0054】

上記実施形態において、圧力逃がし弁１６は上側ケース部３０に設けられていてもよい。また、下側支持筒部２４の上端面から上方へ張り出す突起部を追加して、散乱電子からＯリング５１を保護するようにしてもよい。

【0055】

［第２の実施形態］
図１０は第２の実施形態に係る支持ケースの図４に相当する断面図である。図４に示す第１の実施形態と同様の箇所は同じ参照番号を付して説明を省略する。図１０に示す支持ケース１０Ａは、空間Ｓにガスを供給するガスボンベ６０を備える。

【0056】

ガスボンベ６０は空間Ｓ内を一定の圧力のガスで満たし、ガスの対流による放熱効果を持たせる。これにより、回路素子４５等の排熱をさらに効率良く行うことができる。ガスボンベ６０が供給するガスは、例えば窒素ガスが好適である。

【0057】

空間Ｓをフッ素系不活性液体等の絶縁性の液体で満たすようにして、回路素子４５等の排熱効率を向上させてもよい。

【0058】

［第３の実施形態］
図１１は第３の実施形態に係る支持ケースの図４に相当する断面図である。図４に示す第１の実施形態と同様の箇所は同じ参照番号を付して説明を省略する。図１１に示すように、実装基板４０は長手方向の長さが支持ケース１０Ｂよりも大きく、支持ケース１０Ｂの側壁部を貫通して実装基板４０が配置される。

【0059】

実装基板４０が支持ケース１０Ｂを貫通する箇所には充填剤７０を充填して、空間Ｓの気密性を保つ。充填剤７０は、エポキシ系接着剤等の真空において発ガスしにくい材料を用いることが好適である。

【0060】

例えば、下側ケース部２０の周壁上端面２２ａ及び上側ケース部３０の周壁下端面３２ａに凹部を設ける。そして、下側周壁部２２と上側周壁部３２とを重ねて凹部同士を対向させることで、実装基板４０を貫通させるための貫通孔を形成できる。

【0061】

支持ケース１０Ｂから突き出た実装基板４０の長手方向端部の下面にコネクタ４６が設けられ、支持ケース１０Ｂの外側でケーブルＣとコネクタ４６とを接続できる。

【0062】

実装基板４０のうち、支持ケース１０Ｂから突き出た、真空に露出する長手方向端部は、金メッキ処理されることが好ましい。これにより、実装基板４０からの発ガスを防止できる。

【0063】

［第４の実施形態］
図１２は第４の実施形態に係る支持ケースの図４に相当する断面図である。図４に示す第１の実施形態と同様の箇所は同じ参照番号を付して説明を省略する。図１２に示すように、ブランキングプレート１１４を搭載する基板４０Ａと、回路素子４５を搭載する基板４０Ｂとが別体となっている。

【0064】

基板４０Ａの下面に設けられたコネクタ８０と、基板４０Ｂの上面に設けられたコネクタ８２とが接続される。支持ケース１０Ｃの周壁部３２の内壁面から内側へ水平に放熱部１８が延出している。基板４０Ｂ上の回路素子４５は、熱伝導シート５３を挟んで放熱部１８の下面に接触する。

【0065】

基板４０Ｂは、支持ケース１０Ｃの側壁部を貫通して配置され、貫通箇所には充填剤８６を充填して、空間Ｓの気密性を保つ。充填剤８６は、上述した充填剤７０と同様のものを用いることができる。

【0066】

支持ケース１０Ｃから突き出た基板４０Ｂの長手方向端部の下面にコネクタ８４が設けられ、支持ケース１０Ｃの外側でケーブルＣとコネクタ８４とを接続できる。

【0067】

ブランキングプレート１１４を搭載する基板４０Ａと、回路素子４５を搭載する基板４０Ｂとを別体とすることで、ブランキングプレート１１４を搭載する基板４０Ａのみを交換することが出来る。

【0068】

［第５の実施形態］
図１３は第５の実施形態に係る支持ケースの図４に相当する断面図である。図１３に示すように、支持ケース１０Ｄの上側ケース部３０は、上側開口３３の周縁の少なくとも一部から内側（開口中心側）に張り出した庇部３６を備える。

【0069】

庇部３６は、ブランキングプレート１１４のパッド部１１４ａを覆い、かつブランカを通過する電子ビームを遮蔽しないように設ける。庇部３６を設けることで、パッド部１１４ａ間の絶縁膜や、実装基板４０のパッド部４２間の絶縁膜に散乱電子ビームが当たってチャージアップすることを防止できる。

【0070】

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0071】

１０ 支持ケース
２０ 下側ケース部
３０ 上側ケース部
４０ 実装基板
４５ 回路素子
５１，５２ Ｏリング
５３ 熱伝導シート
５８ 伝熱ケーブル
１００ 描画装置
１０１ 基板
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１１４ ブランキングプレート
１４０ 回転部
１５０ 冷却板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】