特表2019-511827IP Force 特許公報全文掲載

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2019-511827(P2019-511827A)
(43)【公表日】2019年4月25日
(54)【発明の名称】電気機械部品、電気機械部品構成、電気機械部品を用いて電位差を検出する方法、および電気機械部品の機能試験を行う方法
(51)【国際特許分類】
   H01J 37/147 20060101AFI20190329BHJP
   H01J 37/09 20060101ALI20190329BHJP
   H01L 21/027 20060101ALI20190329BHJP
   G03F 7/20 20060101ALI20190329BHJP
【FI】
   H01J37/147 B
   H01J37/09 A
   H01L21/30 541W
   H01L21/30 541B
   G03F7/20 504
【審査請求】有
【予備審査請求】有
【全頁数】51
(21)【出願番号】特願2018-553917(P2018-553917)
(86)(22)【出願日】2017年4月11日
(85)【翻訳文提出日】2018年11月27日
(86)【国際出願番号】EP2017058669
(87)【国際公開番号】WO2017178483
(87)【国際公開日】20171019
(31)【優先権主張番号】102016206208.5
(32)【優先日】2016年4月13日
(33)【優先権主張国】DE
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ
(71)【出願人】
【識別番号】500341779
【氏名又は名称】フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン
(74)【代理人】
【識別番号】100205981
【弁理士】
【氏名又は名称】野口 大輔
(72)【発明者】
【氏名】リヌシュ・エルゼサー
(72)【発明者】
【氏名】マッティアス・シュルツェ
(72)【発明者】
【氏名】マルティン・フリードリヒシュ
(72)【発明者】
【氏名】クリストフ・ホーレ
(72)【発明者】
【氏名】デトレフ・クンツェ
【テーマコード(参考)】
5C033
5F056
【Fターム(参考)】
5C033BB03
5C033FF09
5C033FF10
5F056AA07
5F056EA03
5F056EA06
(57)【要約】
第1の電極、第2の電極および実証構造からなる、電位差の存在を実証するための電気機械部品および電気機械部品構成。実証構造は、電位差がある場合に偏向されるように構成されている。加えて、電気機械部品は、有用な効果を生成するように構成されている。
方法は、電位差の存在を実証するための電気機械部品の動作を実施し、他の方法は、電気機械部品に対する機能試験を実行するための動作を実施する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)であって、
第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)と、
第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)と、
弾性的に変形可能な実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)と、を備え、
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920;1020)は、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)と前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920;1020)との間に電位差がある場合に有用な電界を生成するように配置され、
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)と前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)との間に電位差がある場合に偏向されるように構成されており、
前記電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)は、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の偏向とは異なる、前記有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成される、電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項2】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、ベース面(131、231)を備え、
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、前記ベース面(131、231)に対して基本的に垂直であるさらなる表面(133、233)を備え、
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、前記ベース面(131、231)と基本的に平行である上面(135、235)を備える、請求項1に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項3】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)が弾性材料を有する少なくとも1つの領域を含む、請求項1または2に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項4】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)が、チタンまたはアルミニウムまたはチタン−アルミニウムまたはアルミニウム−シリコン−チタンから作成される少なくとも1つの領域を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項5】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の機械的取り付け領域から離間された前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の領域が前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)の領域に対向して配置されるように、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)に重なり合う、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項6】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の偏向を容易にし、および/または、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の曲げ強度を低減する偏向促進構造(432、532、632)を備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項7】
前記偏向促進構造(432、532、632)が、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)が前記有用な場に対する遮蔽効果とは別に、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)から発する前記場に対して所望の遮蔽効果を達成するように構成され、
前記偏向促進構造(432、532、632)は、前記偏向促進構造(432、532、632)を有しない実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)と比較して、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の前記偏向を容易にするように構成されている、
請求項6に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項8】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、少なくとも2つのスリット(432a、432b、532a、532b、632a、632b)を含み、
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、自由端(434、534、634)を含み、
第1のスリット(432a、532a、632a)が前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の前記自由端(434、534、634)から前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の内側領域へと延伸し、
第2のスリット(432b、532b、632b)が前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の前記自由端(434、534、634)から前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の内側領域へと延伸し、
前記第1のスリット(432a、532a、632a)と第2のスリット(432b、532b、632b)とは互いに距離をおいて設けられている、請求項6または7に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項9】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は少なくとも3つのスリット(432a、432b、432c、532a、532b、532b、632a、632b、632c)を備え、
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は自由端(434、534、634)を備え、
第1のスリット(432a、532a、632a)が、前記第1のスリット(432a、532a、632a)の第1の部分において、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の前記自由端(434、534、634)から、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の内側領域へと延伸し、これに続いて、前記第1のスリット(432a、532a、632a)の第2の部分において、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の内側領域内に延伸し、
第2のスリット(432b、532b、632b)が、前記第2のスリット(432b、532b、632b)の第1の部分において、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の前記自由端(434、534、634)から、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の前記内側領域へと延伸し、これに続いて、前記第2のスリット(432b、532b、632b)の第2の部分において、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の内側領域内に延伸し、
第3のスリット(632c)が前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)の前記内側領域内に延伸し、前記第3のスリット(632c)は、前記第1のスリット(432a、532a、632a)の前記第2の部分および前記第2のスリット(432b、532b、632b)の前記第2の部分に隣接し、
前記第1のスリット(432a、532a、632a)の前記第2の部分は、前記第3のスリット(632c)の第1の部分に隣接する領域内で、前記第3のスリット(632c)の前記第1の部分と基本的に平行に延伸し、
前記第2のスリット(432b、532b、632b)の前記第2の部分は、前記第3のスリット(632c)の第2の部分に隣接する領域内で、前記第3のスリット(632c)の前記第2の部分と基本的に平行に延伸し、
前記第3のスリット(632c)の前記第1の部分は、前記第3のスリット(632c)の前記第2の部分に合流する、請求項6または7に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項10】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、前記有用な場に対する遮蔽効果を除いて、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)から発する場に対して所望の遮蔽効果を達成するように構成されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項11】
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)は基板(240、740、840、940、1040)上に配置され、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、前記有用な場に対する遮蔽効果を除いて、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)から発する前記場に対する所望の遮蔽効果を達成するように、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)が少なくとも部分的に前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)と前記基板(240、740、840、940、1040)との間に位置するように、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)に重なり合う、請求項1〜10のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項12】
前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)を複数の方向に向かって遮蔽するように、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)のいくつかの側面に対向して配置されるいくつかの部分を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項13】
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および/または前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は、前記基板(240、740、840、940、1040)の主面と比較して持ち上げられる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項14】
前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は、前記基板(240、740、840、940、1040)の主表面に対して、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)よりも高い、請求項1〜13のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項15】
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は互いに対向して配置される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項16】
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は、前記有用な場が、少なくとも1つの機械的構造に影響を及ぼすのに適するように構成され、
前記機械的構造は、前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)とは異なる、請求項1〜15のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項17】
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は、前記有用な場が、電磁放射および/または個々の光子に影響を及ぼすのに適するように構成される、請求項1〜16のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項18】
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は、前記有用な場が、粒子ビームに影響を及ぼすのに適するように構成される、請求項1〜17のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項19】
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は、前記有用な場が、荷電粒子の粒子ビームを偏向させるかまたは影響を及ぼすのに適するように構成される、請求項1〜18のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項20】
前記電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)が基板(240、740、840、940、1040)を備え、
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は、一定の距離をおいて互いに対向して配置され、
前記基板(240、740、840、940、1040)は、前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)と前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)との間の領域内に開口(250、750、850、950、1050)を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項21】
前記開口(250、750、850、950、1050)は、粒子ビームが前記電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)を通過することを可能にするように構成されており、
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)は、前記電気的に有用な場が粒子ビームに影響を及ぼすのに適するように構成されている、請求項20に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項22】
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)および前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)が、前記有用な場が粒子ビームに影響を及ぼすのに適するように構成されており、
前記開口(250、750、850、950、1050)は、粒子ビームが、第1の動作電位差において第1の軌道に沿って前記開口(250、750、850、950、1050)を通過するように構成されており、
前記電気機械部品は、前記粒子ビームが第2の動作電位差において第2の軌道に沿って延伸するように構成されている、請求項20または21に記載の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)。
【請求項23】
前記第2の電極(120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020)および前記実証構造(130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030)は、回路の基準電位源に電気的に結合されており、
前記第1の電極(110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010)は、前記回路の前記基準電位とは異なる電位を含むように構成されている、請求項1〜22のいずれか一項に記載の電気機械部品。
【請求項24】
電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)であって、前記電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)は、請求項1〜23のいずれか一項に記載の複数の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)を備える、電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)。
【請求項25】
前記電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)は基板(240、740、840、940、1040)上に配置され、
前記電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)は前記基板(240、740、840、940、1040)の表面の両方の空間方向において配置される、請求項24に記載の電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)。
【請求項26】
前記電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)は、行および/または列の構造を備え、
それぞれの行および/またはそれぞれの列は、複数の電気機械部品(100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000)を備える、請求項24または25に記載の電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)。
【請求項27】
前記電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)は少なくとも2つの電気機械部品(1000a、1000b)を含み、
第1の電気機械部品(1000a)は、第1の電極(1010a)および第2の電極(1020a)ならびに弾性変形可能な実証構造(1030a)を備え、
前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第1の電極(1010a)および前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第2の電極(1020a)は、前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第1の電極(1010a)と前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第2の電極(1020a)との間に電位差が存在する場合に、第1の有用な電界を生成するように配置されており、
前記第1の電気機械部品(1000a)の前記実証構造(1030a)は、前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第1の電極(1010a)と前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第2の電極(1020a)との間に電位差がある場合に偏向されるように構成されており、
前記第1の電気機械部品(1000a)は、前記第1の電気機械部品(1000a)の前記実証構造(1030a)の前記偏向とは異なる前記有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成されており、
第2の電気機械部品(1000b)は、第1の電極(1010b)および第2の電極(1020b)ならびに弾性変形可能な実証構造(1030b)を備え、
前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第1の電極(1010b)および前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第2の電極(1020b)は、前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第1の電極(1010b)と前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第2の電極(1020b)との間に電位差が存在する場合に、第2の有用な電界を生成するように配置されており、
前記第2の電気機械部品(1000b)の前記実証構造(1030b)は、前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第1の電極(1010b)と前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第2の電極(1020b)との間に電位差がある場合に偏向されるように構成されており、
前記第2の電気機械部品(1000b)は、前記第2の電気機械部品(1000b)の前記実証構造(1030b)の前記偏向とは異なる前記有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成されており、
前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第2の電極(1020a)は、前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第1の電極(1010b)に隣接して設けられる、請求項24〜26のいずれか一項に記載の電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)。
【請求項28】
前記第2の電気機械部品(1000b)の前記実証構造(1030b)が、前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第2の電極(1020a)上に設けられる、請求項27に記載の電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)。
【請求項29】
前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第2の電極(1020a)が、前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第1の電極(1010b)の3つの側面の各々に、前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第2の電極(1020a)の1つの側面が対向して配置されるように製造される、請求項27または28のいずれか一項に記載の電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)。
【請求項30】
前記第2の電気機械部品(1000b)の前記実証構造(1030b)は前記第1の電気機械部品(1000a)の前記第2の電極(1020a)上に設けられ、
前記第2の電気機械部品(1000b)の前記第1の電極(1010b)は少なくとも部分的に、前記第2の電気機械部品(1000b)の前記実証構造(1030b)と前記基板(240、740、840、940、1040)との間に配置される、請求項27〜29のいずれか一項に記載の電気機械部品構成(201、701、801、901、1001)。
【請求項31】
電位差を検出するために電気機械部品を動作させる方法(1100)であって、前記電気機械部品は、
第1の電極と、
第2の電極と、
弾性的に変形可能な実証構造と
を備え、
前記第1の電極および前記第2の電極は、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電位差が存在する場合に有用な電界を生成するように配置されており、
前記実証構造は、前記第1の電極と前記第2の電極との間に電位差が存在する場合に偏向されるように構成されており、
前記電気機械部品は、前記実証構造の前記偏向とは異なる、前記有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成されており、
前記方法は、電位差を得るように前記電気機械部品を制御するステップ(1110)を含み、
前記第1の電極と前記第2の電極との間の電位差の存在を検出するように、前記実証構造の偏向を検出するステップ(1120)を含む、方法(1100)。
【請求項32】
機能部品を用いて、前記有用な電界を生成するのに適した、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電位差が生じるように、前記電気機械部品を制御するステップと、
前記実証構造の偏向を検出するステップと、
前記偏向の前記検出に応じて、前記電気機械部品が機能的であるか否かを決定するステップと、を含む、請求項1〜23のいずれか一項に記載の電気機械部品に対して機能試験を実行する方法。
【請求項33】
前記決定は、前記実証構造の前記偏向とは異なる前記有用な効果が存在するか否かにかかわらず行われる、請求項1〜23のいずれか一項に記載の電気機械部品に対する、請求項32に記載の機能試験を実行する方法。
【請求項34】
前記実証構造の前記偏向が、光学的および/または電気的に検出される、請求項31〜33のいずれか一項に記載の電気機械部品を動作させる方法。
【請求項35】
前記実証構造の前記偏向が、白色光干渉計または光学顕微鏡によって検出される、請求項31〜34のいずれか一項に記載の電気機械部品を動作させる方法。
【請求項36】
前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記電位差に起因する前記実証構造の前記偏向は、少なくとも3nm、好ましくは少なくとも5nm、最も好ましくは少なくとも20nmである、請求項31〜35のいずれか一項に記載の電気機械部品を動作させる方法。
【請求項37】
最大50V、好ましくは最大10Vの前記第1の電極と前記第2の電極との間の電位差において、前記実証構造の前記偏向が所望の範囲内になる、請求項31〜36のいずれか一項に記載の電気機械部品を動作させる方法。
【請求項38】
動作中、前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記電位差が最大50Vだけ変化する、請求項31〜37のいずれか一項に記載の電気機械部品を動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一電気機械部品に関する。さらなる電気機械部品構成に関する。さらなる電気機械部品に関する機能試験を実行する操作手順および方法に関する。本発明の一機械的に偏向可能なプレートによって電位を実証するデバイス
【背景技術】
【0002】
集積化された部品のさらなる小型化を達成するために、例えばリソグラフィのような製造に使用される技術は絶えず改善されなければならない。とりわけ、電子ライティング技術(電子ビームリソグラフィ)は、非常に微細な構造化のために必要な非常に高い解像度を保証するため、非常に適していると考えることができる。ライティングプロセスを加速するために、別々に制御することができる複数の電子ビームを使用することが有用である。
【0003】
任意の数の個々に制御可能な偏向セルを備えた荷電粒子ビームの偏向マトリクスの一般的な構成は、NuFlare特許(米国特許第9,082,581号明細書)にすでに記載されている。本明細書に記載されている偏向セルが配置されている部品のアーキテクチャは、NuFlare特許に記載されているものに相当する。この場合、部品の動作モードによる実証の可能性も欠落している。
【0004】
偏向マトリクスの本明細書に記載された構成の主な問題は、クライアントに部品を送達する前に偏向マトリクスおよび/または個々のセルの機能的能力を試験および実証する可能性である。
【0005】
一方では、偏向電極が制御されているときに電圧が実際に印加されること、および、他方では異なる偏向電極間で短絡が発生しないことを示すための実証方法が必要である。したがって、各個々の偏向セルのための電位実証方法が必要とされている。
【0006】
部品の動作モードを試験する最もコストのかかる方法は、部品を構成し、部品をアプリケーションデバイスにインストールすることである。アプリケーションデバイスの単純化された構成も実現可能である。しかしながら、いずれの場合でも、複数の個々の電子ビームが生成され、穴/アパーチャを通って誘導されなければならない。その後、それらの電子ビームは、部品を制御することによって偏向されなければならない。ある種の検出器を装置の他の面に取り付けなければならず、当該検出器は、個々の電子ビームを実際に偏向させることができるか否かを実証することを可能にする。そのようなアプリケーションデバイスを構成することは、非常に多大な労力を必要とし、簡単な手段で実現可能な方法を提供しない。したがって、現場のクライアントにおいては、部品の送達後にのみ、このような試験を実行することが可能になる。
【0007】
原理的には、走査型電子顕微鏡(SEM)は、電位のコントラストによって部品内の帯電した領域を視覚化することを可能性にする。しかし、それは同時に走査型電子顕微鏡を用いて検査しながら、十分な程度まで部品に電気的に接触し、または制御するために多大な労力を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】米国特許第9,082,581号明細書
【特許文献2】米国特許第8,618,496号明細書
【特許文献3】米国特許第7,723,810号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
の例示を鑑みて、すべて簡単な機能試験(例えば、偏向マトリクスおよび/または個々の偏向セルに対する)を行うことを可能にする、電気機械部品、電気機械部品構成、動作方法および機能試験を行う方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一電気機械部品を提供する。電気機械部品は、第1の電極と、第2の電極と、弾性的に変形可能な実証構造とを備える。第1の電極および第2の電極は、第1の電極と第2の電極との間に電位差がある場合に有用な電界を生成するように配置される。実証構造は、第1の電極と第2の電極との間に電位差がある場合に偏向されるように構成されている。電気機械部品は、実証構造の偏向とは異なる有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成される。
【0011】
したがって、本発明は、実証構造の偏向を検出することによって電位差の存在を直接的に実証することを可能にする。これに関連して、本発明の重要な特徴は、実証構造の偏向が、部品の有用な効果(正味効率)と異なることにある。したがって、本発明の利点は、原理的に、機能試験において有用な効果を再現する必要なく、有用な効果が達成され得ることを検証することが可能であることにある。
【0012】
電気機械部品の一実施形態によれば、実証構造は、ベース面と、さらに、ベース面に基本的に垂直なさらなる表面と、ベース面と基本的に平行な上面とを備える。実証構造をこのように構成することにより、第1の電極と第2の電極との間の電位差が小さい場合であっても、実証構造が検出可能に偏向されることを達成することができる。さらに、上述の構成は、一方の電極に実証構造が取り付けられている場合に、他方の電極を高さを増して製造することを可能にすることができる。したがって、例えば、実証構造の上面と、実証構造を偏向させる役割を担う電界生成電極との間の距離を、より自由に選択することができる。したがって、例えば、より小さい電位差で、実証構造の偏向の増大が達成され得る。
【0013】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、弾性材料を有する少なくとも1つの領域を備える。ここでも、実証構造をより容易に偏向させることができるという効果が生じ得る。また、実証構造の部分または実証構造全体の弾性に起因して、疲労強度が達成され、材料の疲労がまったく生じなくなるか、またはほんのわずかしか生じなくなるようにすることも可能である。
【0014】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、チタンまたはアルミニウムまたはチタン−アルミニウムまたはアルミニウム−シリコン−チタンから成る少なくとも1つの領域を含む。言及された材料の利用は、いくつかの所望の特性を示すことができるため、有利であると考えられ得る。一方では、それらは所望の弾性度を有することができ、他方では、それらの導電率が電界に対する遮蔽効果を達成することができる。
【0015】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、実証構造の機械的取り付け領域から離間された実証構造の領域が第1の電極の領域に対向して位置するように、第1の電極に重なり合う。これには、実証構造のより大きな有効面積が、例えば第1の電極などの電極の場の作用範囲内に位置することができるため、実証構造の偏向の程度が増加し得るという利点がある。
【0016】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、実証構造の偏向を容易にし、および/または、実証構造の曲げ強度を低減する偏向促進構造を備える。これは、実証構造の偏向が所望の程度に調整され得るという利点をもたらす。
【0017】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、偏向促進構造は、実証構造が、有用な場に対する遮蔽効果を除いて、第1の電極から発する場に対して所望の遮蔽効果を達成するように構成されている。加えて、偏向促進構造は、偏向促進構造を有しない実証構造と比較して、実証構造の偏向を容易にするように構成される。これは、実証構造の少なくとも2つの所望の特性を改善できるという利点をもたらす。したがって、一方では、第1の電極と第2の電極との間の所望の電位差において所望の程度の偏向が生じるように、実証構造を機械的に製造することができ、他方では、遮蔽効果も所望され得る。実証構造がそれに応じて製造されれば、これは妥協を意味する。他方、偏向を容易にする目的で標的化されるように導入される構造は、遮蔽効果をわずかしか低下させずに、十分な弾性または可塑性を提供することができる。
【0018】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、偏向促進構造および/または偏向促進構造の部分は、(a)第1の電極と実証構造との間に位置する、電界強度が最大電界強度の領域内よりも少なくとも50パーセント小さい実証構造の領域(複数可)内に配置される。これは、偏向促進構造が、実証構造によって引き起こされる遮蔽効果に対する寄与がより小さくなる、実証構造の領域内に設けられ得るという利点をもたらす。
【0019】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、少なくとも2つのスリットを備え、さらに、実証構造は、自由端を備える。
【0020】
第1のスリットは、実証構造の自由端から実証構造の内側領域まで延伸する。第2のスリットは、実証構造の自由端から実証構造の内側領域まで延伸する。第1のスリットと第2のスリットとは互いに距離をおいて設けられている。
【0021】
この実施形態には、実証構造の所望の偏向可能性が達成され得るという利点がある。すでに述べたように、この文脈では、実証構造およびスリットの設計において遮蔽の影響を考慮し、肯定的な影響を与えることも可能である。このように少なくとも2つのスリットを備える実証構造を製造することにより、偏向が明らかに改善され得る。さらに、遮蔽効果が、所望の程度まで存在し、および/または、スリットの結果としてのみ、無視できる程度にしか低減されないことも可能である。
【0022】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、少なくとも2つのスリットを備える。さらに、実証構造は自由端を備える。
【0023】
これに関連して、第1のスリットは、第1のスリットの第1の部分において、実証構造の自由端から実証構造の内側領域まで延伸する。これに続いて、第1のスリットは、実証構造の内側領域内で、第1のスリットの第2の部分内に延伸し、第1のスリットの第1の部分および第1のスリットの第2の部分は、ある角度を含み、当該角度は、45度よりも大きく、好ましくは70度より大きい。
【0024】
加えて、第2のスリットは、第2のスリットの第1の部分において、実証構造の自由端から実証構造の内側領域まで延伸する。これに続いて、第2のスリットは、実証構造の内側領域内で、第2のスリットの第2の部分内に延伸し、第2のスリットの第1の部分および第2のスリットの第2の部分は、ある角度を含み、当該角度は、45度よりも大きく、好ましくは70度より大きい。第1のスリットと第2のスリットとは互いに距離をおいて設けられている。
【0025】
この実施形態には、実証構造の所望の、なおさらに改善された偏向可能性が達成され得るという利点がある。第1のスリットの第2の部分および第2のスリットの第2の部分は、実証構造のなおさらに改善された偏向可能性を提供し得る。部分は、実証構造を機械的に固定する領域をさらに縮小することができるため、偏向をさらに容易にする。すでに述べたように、遮蔽の効果は、実証構造およびスリットの設計においても考慮することができ、その結果、遮蔽効果の低減が無視できる範囲内にあることを達成することができる。
【0026】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、少なくとも3つのスリットを備える。さらに、実証構造は自由端を備える。
【0027】
これに関連して、第1のスリットは、第1のスリットの第1の部分において、実証構造の自由端から実証構造の内側領域まで基本的に直線的に延伸する。これに続いて、第1のスリットは、実証構造の内側領域内で、第1のスリットの第2の部分内に基本的に直線的に延伸し、第1のスリットの第1の部分および第1のスリットの第2の部分は、ある角度を含み、当該角度は、45度よりも大きく、好ましくは70度より大きい。
【0028】
第2のスリットは、第2のスリットの第1の部分において、実証構造の自由端から実証構造の内側領域まで基本的に直線的に延伸する。これに続いて、第2のスリットは、実証構造の内側領域内で、第2のスリットの第2の部分内に基本的に直線的に延伸し、第2のスリットの第1の部分および第2のスリットの第2の部分は、ある角度を含み、当該角度は、45度よりも大きく、好ましくは70度より大きい。
【0029】
さらに、第3のスリットは、実証構造の内側領域内に延伸し、第3のスリットは、第1のスリットの第2の部分および第2のスリットの第2の部分に隣接する。
【0030】
この場合、第1のスリットの第2の部分は、第3のスリットの第1の部分に隣接する領域内で、第3のスリットの第1の部分と基本的に平行に延伸し、第2のスリットの第2の部分は、第3のスリットの第2の部分に隣接する領域内で、第3のスリットの第2の部分と基本的に平行に延伸する。第3のスリットの第1の部分は、第3のスリットの第2の部分に合流する。
【0031】
この実施形態には、実証構造の所望の、なおさらに改善された偏向可能性が達成され得るという利点がある。結果として生じる構造は、回転ジョイントの効果を有することができ、当該効果は、偏向可能性のレベルを高めるために所望される。さらに、回転ジョイントを形成することができるスリットは非常に狭いスペース要件を有するため、明らかに改善された偏向可能性は、遮蔽面がごくわずかしか減少せずに達成され得ることが有利である。すでに述べたように、この文脈では、実証構造およびスリットの設計において遮蔽の影響を考慮することも可能である。
【0032】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、有用な場に対する遮蔽効果を除いて、第1の電極から発する場に対して所望の遮蔽効果を達成するように構成されている。これは、有用な電界の存在または制御可能性に基づく有用な効果は制限されず、例えば第1の電極から発する場の望ましくない部分のみが遮蔽されるという利点をもたらす。
【0033】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第1の電極は基板上に配置され、実証構造は、有用な場に対する遮蔽効果を除いて、第1の電極から発する場に対する所望の遮蔽効果が達成されるように、第1の電極が少なくとも部分的に実証構造と基板との間に位置するように、第1の電極に重なり合う。説明された実施形態には、有用な効果がわずかしか影響を受けず、同時に実証構造の偏向可能性を改善することができ、また、実証構造によって引き起こされる遮蔽効果も改善され得るように、実証構造、第1の電極および基板を相互に巧みに配置することが可能であるという利点があり得る。
【0034】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、実証構造は、第1の電極を複数の方向に向かって遮蔽するように、第1の電極のいくつかの側面に対向して配置されるいくつかの部分を含む。これは、遮蔽効果がさらに改善され得るという利点をもたらし、また、実証構造の偏向も改善することができ、したがって、例えば、第1の電極と第2の電極との間の電位差の検出能力も向上させることができる。
【0035】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第1の電極および/または第2の電極は、基板の主面と比較して持ち上げられる。これは、例えば、実証構造が、例外的に平坦な表面の形態で第2の電極に適用され得、したがって、生産可能性が単純化され得るという利点をもたらす。また、第2の電極への実証構造の適用に起因して、第2の電極の実証構造への電気的結合が改善され得ることも可能である。さらに、第1の電極と第2の電極との間の有用な電界が、より顕著になる可能性があり得る。
【0036】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第2の電極は、基板の主表面に対して、第1の電極よりも高い。これは、実証構造が第2の電極上の基本的に平坦な表面として製造され得るというさらなる利点をもたらし得る。さらに、第1の電極は、第2の電極に隣接するように製造されてもよい。このようにして、実証構造が第1の電極と重なり合うことを達成することができ、高いレベルの偏向可能性を達成することができる。このようにして、実証構造によって引き起こされる遮蔽効果もまた増大され得る。
【0037】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第1の電極および第2の電極は、互いに対向して配置される。これは、電位差が低くても有用な効果が所望の程度に達成され得るという利点をもたらす。
【0038】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第1の電極および第2の電極は、有用な場が、少なくとも1つの機械的構造に影響を及ぼすのに適するように構成され、機械的構造は、実証構造とは異なる。これは、有用な効果が、実証構造の偏向と同様の機能を実現するという利点をもたらす。したがって、機械的要素の調整もまた実現可能である。
【0039】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第1の電極および第2の電極は、有用な場が、電磁放射および/または個々の光子に影響を及ぼすのに適するように構成される。これは、電磁放射が影響を受けることを達成することができるという利点をもたらす。これにより、電気機械部品の多くのさらなる使用モードが可能になり得る。
【0040】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第1の電極および第2の電極は、有用な場が、粒子ビームに影響を及ぼすのに適するように構成される。これに関して、例えば、荷電粒子と荷電していない粒子とを分離することが可能であり得ることが有利である。
【0041】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第1の電極および第2の電極は、有用な場が、荷電粒子の粒子ビームを偏向させる、または当該ビームに影響を及ぼすのに適するように構成される。これは、例えば、粒子ビームが、さらなる材料を構造化するために当該さらなる材料上に誘導される使用モードが実現可能であるという利点をもたらす。
【0042】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、電気機械部品は、基板を備える。第1の電極と第2の電極とは、互いにある距離をおいて対向して配置される。基板は、第1の電極と第2の電極との間の領域に開口を有する。これは、粒子ビームが開口を通過し、したがって、例えば基板をも通過することができるという利点をもたらす。
【0043】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、開口は、粒子ビームが電気機械部品を通過することを可能にするように構成されている。第1の電極および第2の電極は、有用な電界が、粒子ビームに影響を及ぼすのに適するように構成される。これは、粒子ビームが第1の電極と第2の電極との間の有用な場によって影響され得、粒子ビームがその後、例えば開口を通過し、したがって基板全体を通過することができるという利点をもたらす。この実施形態によって、粒子ビームの軌道は、例えば、粒子ビームの供給源に直接影響を及ぼすことなく、任意の所望の方向に変更することができる。
【0044】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第1の電極および第2の電極は、有用な場が粒子ビームを偏向するのに適するように構成されており、開口は、粒子ビームが、第1の動作電位差において開口を通過するように構成される。加えて、開口は、第2の動作電位差において粒子ビームが排除されるように構成される。第1の動作電位差は、第2の動作電位差とは異なる。これは、粒子ビームの供給源に影響を与える必要なしに、荷電粒子の粒子ビームが、第1の電極および第2の電極の影響によって、または類推により電気機械部品によって、「スイッチオン」および「スイッチオフ」され得るという利点をもたらす。
【0045】
電気機械部品のさらなる実施形態によれば、第2の電極および実証構造は、回路の基準電位源に電気的に結合される。さらに、第1の電極は、回路の基準電位とは異なる電位を含むように構成されている。これは、実証構造の偏向が、第1の電極と第2の電極との間に電位差が存在することを実証することができるという可能性をもたらす。また、このデバイスは、実証構造が第1の電極の場に対する遮蔽効果の改善をもたらすことを可能にすることもできる。さらに、このデバイスによって、制御が明らかに単純化され得ることが達成され得る。
【0046】
電気機械部品の一実施形態によれば、電気機械部品構成は、複数の電気機械部品を備える。これは、複数の電気機械部品が有用な効果を達成し得るという利点をもたらす。例えば、複数の電子ビームを、必要に応じて個別に「スイッチオン」または「スイッチオフ」することができる応用形態が実現可能である。
【0047】
電気機械部品の一実施形態によれば、電気機械部品は基板上に配置され、電気機械部品は基板の表面の両方の空間方向において配置される。これは、例えば、電気機械部品のものに相当する分布で配置された電子ビームが影響を受け得るという利点をもたらす。
【0048】
電気機械部品の一実施形態によれば、電気機械部品構成は、行および/または列の構造を備え、それぞれの行および/またはそれぞれの列は、複数の電気機械部品を備える。これは、例えば、何らかの種類のマトリクスに配置され得るいくつかの電子ビームが同時に影響を受け得るという利点をもたらす。これに関連して、適用は電子ビームのすべての同時作用に限定されず、本実施形態では、個々の電子ビームが標的化されるように影響を受け得ることも実現可能である。
【0049】
電気機械部品の一実施形態によれば、電気機械部品構成は少なくとも2つの電気機械部品を含み、第1の電気機械部品は第1の電極、第2の電極および弾性的に変形可能な実証構造を備える。
【0050】
第1の電気機械部品の第1の電極および第1の電気機械部品の第2の電極は、第1の電気機械部品の第1の電極と第1の電気機械部品の第2の電極との間に電位差がある場合に、第1の有用な電界を生成するように配置されている。
【0051】
さらに、第1の電気機械部品の実証構造は、第1の電気機械部品の第1の電極と第1の電気機械部品の第2の電極との間に電位差がある場合に偏向されるように構成されており、第1の電気機械部品は、第1の電気機械部品の実証構造の偏向とは異なる、有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成されている。
【0052】
第2の電気機械部品は、第1の電極と、第2の電極と、弾性的に変形可能な実証構造とを備える。
【0053】
第2の電気機械部品の第1の電極および第2の電気機械部品の第2の電極は、第2の電気機械部品の第1の電極と第2の電気機械部品の第2の電極との間に電位差がある場合に、第2の有用な電界を生成するように配置されている。
【0054】
さらに、第2の電気機械部品の実証構造は、第2の電気機械部品の第1の電極と第2の電気機械部品の第2の電極との間に電位差がある場合に、偏向されるように構成されている。加えて、第2の電気機械部品は、第2の電気機械部品の実証構造の偏向とは異なる有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成される。
【0055】
さらに、第1の電気機械部品の第2の電極は、第2の電気機械部品の第1の電極に隣接して設けられている。
【0056】
これは、第1の部品の第2の電極が第2の部品の第1の電極を遮蔽することができ、結果、他の領域への望ましくない電界のクロストークを遮蔽することができるという利点をもたらす。
【0057】
電気機械部品の一実施形態によれば、第2の電気機械部品の実証構造は、第1の電気機械部品の第2の電極上に設けられる。これは、実証構造が隣接する電気機械部品の第2の電極上に配置され、例えば基板上に配置される必要がないため、省スペースが達成され得るという利点をもたらす。
【0058】
電気機械部品の一実施形態によれば、第1の電気機械部品の第2の電極は、第2の電気機械部品の第1の電極の3つの側面の各々に、第1の電気機械部品の第2の電極の1つの側面が対向して配置されるように製造される。これは、第1の電極が、例えば部品構成全体の基準電位に切り替えることができる、隣接する電気機械部品の第2の電極によって、いくつかの側面に向かって取り囲まれているため、第1の電極の望ましくない場の非常に良好な遮蔽が達成され得るという利点をもたらす。
【0059】
電気機械部品の一実施形態によれば、第2の電気機械部品の実証構造は、第1の電気機械部品の第2の電極上に設けられ、第2の電気機械部品の第1の電極は少なくとも部分的に、第2の電気機械部品の実証構造と基板との間に配置される。これは、実証構造が非常に高い遮蔽効果を達成することができ、同時に、第1の電極と第2の電極との間の低い電位差で実証構造の高度の偏向が達成され得るという利点をもたらす。
【0060】
上述の方法は、上述の電気機械部品および/または電気機械部品構成を意図した動作を実施する。
【0061】
一電位差を検出するための電気機械部品を動作させる方法を提供する。電気機械部品は、第1の電極と、第2の電極と、弾性的に変形可能な実証構造とを備える。
【0062】
第1の電極および第2の電極は、第1の電極と第2の電極との間に電位差が存在する場合に有用な電界を生成するように配置され、実証構造は、第1の電極と第2の電極との間に電位が存在する場合に偏向されるように構成されている。加えて、電気機械部品は、実証構造の偏向とは異なる有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成される。
【0063】
さらに、本方法は、電位差を得るように電気機械部品を駆動するステップを含み、第1の電極と第2の電極との間の電位差の存在を検出するように、実証構造の偏向が検出される。
【0064】
この方法は、結果として、第1の電極と第2の電極との間の電位差の証拠を提供することができるという利点をもたらす。
【0065】
さらなる電気機械部品に対して機能試験を実行する方法を提供し、この方法は、機能部品を用いて、有用な電界を生成するのに適した、第1の電極と第2の電極との間の電位差が生じるように、電気機械部品を制御するステップを含む。加えて、実証構造の偏向を検出するステップ、および、偏向の検出に応じて、電気機械部品が機能しているか否かを決定するステップを含む。
【0066】
この方法は、電気機械部品の機能性が確認され得るという利点をもたらす。これに関連して、個々の実証構造の偏向が定量的に検出され、したがって、電気機械部品の可能性のある製造上の欠陥のタイプを推測することができることもまた実現可能である。例えば、実証構造の偏向が検出されないことによって、電極の接触不良または欠失を示すことが可能であることが実現可能である。
【0067】
さらなる電気機械部品に対する機能試験を実行する方法を提供し、決定は、実証構造の偏向とは異なる有用な効果が存在するか否かにかかわらず行われる。これは、例えば試験装置の有用な効果を再現する必要なく最小限の支出で電気機械部品の機能性を確認できるという利点をもたらす。
【0068】
さらなる電気機械部品を動作させる方法を提供し、実証構造の偏向が、光学的および/または電気的に検出される。この方法は、偏向が適用分野に応じて適切な方法で検出され得るという利点をもたらす。光学的または電気的な検出は、それぞれ他のタイプの検出にまさる利点を呈し得る。
【0069】
さらなる電気機械部品を動作させる方法を提供し、実証構造の偏向が、白色光干渉計または光学顕微鏡によって検出される。この方法は、適用が容易な検出のタイプが、実証構造の偏向を実証するのに適するという利点をもたらす。
【0070】
さらなる電気機械部品を動作させる方法を提供し、第1の電極と第2の電極との間の電位差に起因する実証構造の偏向は、少なくとも3nm、好ましくは5nm〜100nm、最も好ましくは20nm〜40nmである。この方法は、実証構造の著しい偏向に起因して、測定誤差の誤解釈が広範囲で除外され得るという利点をもたらす。
【0071】
さらなる電気機械部品を動作させる方法を提供し、最大10V、好ましくは最大5Vの第1の電極と第2の電極との間の電位差において、実証構造の偏向が所望の範囲内になる。この方法は、実証構造および/または電気機械部品の過度の応力が回避され得るという利点をもたらす。
【0072】
さらなる電気機械部品を動作させる方法を提供し、動作中、第1の電極と第2の電極との間の電位差が0Vと5Vとの間で切り替わる。
【0073】
本発明の実施形態について、添付の図面を参照して以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0074】
【図1】本発明の第1の実施形態による電気機械部品の概略断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態による電気機械部品の概略断面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態による電気機械部品の概略上面図および2つの概略断面図である。
【図4】本発明の第3の実施形態による電気機械部品の2つの概略上面図および2つの概略断面図である。
【図5】本発明の第5の実施形態による電気機械部品の2つの概略上面図および2つの概略断面図である。
【図6】本発明の第3の実施形態による電気機械部品の2つの概略上面図および2つの概略断面図である。
【図7】本発明の第7の実施形態による電気機械部品の概略断面図である。
【図8】本発明の第8の実施形態による電気機械部品の概略断面図である。
【図9】本発明の第9の実施形態による電気機械部品の概略断面図である。
【図10】本発明の第10の実施形態による電気機械部品構成の2つの概略断面図である。
【図11】本発明の一実施形態による方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0075】
例えば、本発明の(偏向可能なクロストークシールドの)実証構造を実施することができる、本発明による様々な可能な実施形態を以下に列挙する。
【0076】
(図1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態による電気機械部品100の概略断面図を示す。電気機械部品100は、第1の電極110と、第2の電極120と、弾性的に変形可能な実証構造130とを含む。第1の電極110および第2の電極120は、第1の電極110と第2の電極120との間に電位差がある場合に有用な電界を生成するように配置される。実証構造130は、第1の電極110と第2の電極120との間に電位差がある場合に、例えば静電気力によって偏向されるように構成されている。電気機械部品100は、実証構造130の偏向とは異なる有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成される。
【0077】
言い換えれば、上述の実証構造130によって、例えば第2の電極120などの電極に導電的に接続することができ、第1の電極110から所定の距離に配置されるプレート、すなわち実証構造130の機械的構成の説明が与えられると言うことができる。この構成は、2つの電極、すなわち第1の電極110と第2の電極120との間に特定の最小電位差があるとすぐにプレート130を偏向させることができるように選択することができる。
【0078】
いくつかの電極がまた、プレート130を偏向させる役割を担い得る同等の部品を製造することも実現可能である。これは、例えば、いくつかの電極が第1の電極110の役割を果たすことを意味すると理解され得る。いわゆる電極110、120はまた、明らかに、導体トラックなどに置き換えられてもよい。
【0079】
言い換えれば、測定可能な偏向が達成されるように、プレートとして参照される場合もある実証構造130を幾何学的に構築することができると述べることができる。したがって、実証構造130の偏向は、2つの電極、すなわち、第1の電極110と第2の電極120との間に電位差が存在することの証拠として使用することができる。
【0080】
図1に示すように、実証構造130は、いくつかの領域または部分に細分することができる。これに関連して、示されている実施態様は必須ではなく、電極110、120の配置または他の要件に依存して、実証構造130の異なる構成が有利であり得る。図1において、実証構造130は、例えば、下にある構造との機械的固定を表すことができるベース面131を含む。例えば、ベース面131を基板などに取り付けることが可能である。他の実施形態、例えば。図2、図3、図4の実証構造が電極110、120のいずれかに取り付けられる可能性を示している。さらに、実証構造は、ベース面に基本的に垂直なさらなる面133を含み、これは、さらなる面がベース面131に対する垂線から最大20度だけ逸脱していることを意味する。さらに、実証構造は、ベース面131と基本的に平行な上面135を含み、これは、上面135が、ベース面131に対して正確な平行から10度まで逸脱し得ることを意味する。
【0081】
この実施形態では、実証構造130は、実証構造130の上面135が第1の電極110と部分的に重なるように、第1の電極110に隣接して配置される。これは、上面135が突出する場合に、上面135の表面に対する適切な法線に対応して、突出した面と第1の電極110の表面との少なくとも部分的な整合が見出され得ることを意味する。さらに、実証構造130は、実証構造130の所望の偏向領域において、実証構造130と第1の電極110との一部分または複数の部分の間に接触点が生じないように配置され得る。第2の電極120は、第1の電極110に隣接して配置され、結果、例えば、有用な電界が、適切な程度まで、電極110,120間の電位差に起因して第1の電極110と第2の電極120との間に形成し得る。
【0082】
これまで説明されていないが、実証構造130はまた、遮蔽のための構造として使用されてもよい。このため、実証構造130は、下記においてクロストークシールドとして参照される場合もある。実証構造130のこの役割はまた、電気機械部品100の設計においても考慮され得る。基本的には、遮蔽効果と実証構造機能との間の妥協点を見出そうと試行され得ると述べることができる。この妥協点は、とりわけ、実証構造130の幾何学的実施態様に関係する。例えば、容易に偏向することができる実証構造130は、狭く、弾性で、したがって容易に変形可能な表面からなる構成によって達成することができる。しかしながら、狭い表面の利用は、結果として遮蔽効果を低下させる可能性がある。実証構造130の配置に関して、実証構造130の遮蔽効果は、原理的には非常に良好であると言及することができる。なぜなら、実証構造130は、大きな偏向を達成するために、いずれにしても比較的高い電界強度を有する領域に配置されるべきであるためである。したがって、提示された本発明によって、偏向および遮蔽効果の2つの上述の目的は、互いに相当程度まで組み合わせることができる。
【0083】
同時に、実証構造130はまた、クロストークシールドの機能も実行することができる。これらの実証構造およびそれらの遮蔽効果は、例えばマルチビームリソグラフィシステムに関する米国特許第8,618,496号明細書に記載されているような領域において利用することができる。
【0084】
例えば、本発明の構造130は、静電微小電気機械システム(MEMS)内での実証構造(クロストークシールド)として作用することができ、実証構造は、接地平面が電極の対向する側面を覆うという点において、2つの隣接する電極間のクロストークを低減することができる。遮蔽効果は、例えば米国特許第7,723,810号明細書に記載されているものと同様の方法で設計することができる。
【0085】
本明細書に示される本発明は、例えば、クロストークシールドによって電位実証方法、したがって機能実証方法を実施すること、および/または、実証構造130が遮蔽の役割も果たすようにすることを可能にする。
【0086】
図1では、有用な効果は、第1の電極110から第2の電極120に向かう3つの矢印190によって示されている。矢印190は、有用な電界の力線と考えることもできる。矢印190の分布は、実際に形成されている電界に関して定性的または定量的な結論を出すことを可能にするものではない。実証構造130に関連するさらなる個別の矢印192は、実証構造130の起こり得る偏向を示すものである。
【0087】
電気機械部品100によって達成され得る有用な効果は、例えば、電子ビームなどの荷電粒子の粒子ビームの偏向であり得る。同じく達成され得る有用な効果は、例えば、微小電気機械構造(MEMS)の偏向である。電気機械部品100は、有用な電界を介して有用な効果を発揮するため、原則として、電界の存在または制御可能性の基本的前提条件に基づく応用が実現可能になる。
【0088】
(図2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態による電気機械部品構成201の概略断面図を示す。
【0089】
この複数の第1の電極210b、210c、210dと、複数の第2の電極220a、220b、220cと、複数の実証構造230b、230c、230dとを備える。それぞれの実証構造230b、230c、230dは、ベース面231b、231c、231dと、ベース面231b、231c、231dに基本的に垂直なさらなる面233b、233c、233dと、ベース面231b、231c、231dと基本的に平行である上面235b,235c,235dとを備える。
【0090】
図2には、断面図の表現において、2つの開口250b、250cの存在に起因して3つの部分240b、240c、240dに細分された基板(バルク)240が示されている。第1の電極210b、210c、210dおよび第2の電極220a、220b、220cはそれぞれ、3つの部分の各々に配置されている。それぞれの第2の電極220a、220b、220cは、実証構造230b、230c、230dをその上に取り付けられており、実証構造は、ベース面231b、231c、231dと、さらなる面233b、233c、233dと、上面235b,235c,235dとを備える。
【0091】
また、図2では、第1の電気機械部品200bが破線で示されており、第2の電気機械部品200cが点線で示されている。
【0092】
要素と電気機械部品200bとの関連は、以下のように定義することができる。すなわち、実証構造230bが第2の電極220a上に機械的に提供され、当該第2の電極220aは電気機械部品200bに属せず、左に隣接し得る電気機械部品に属する。それにもかかわらず、実証構造230bは、第2の電極220aに電気的に結合することができ、第2の電極220aは、基準電位供給源に結合することができる。実証構造230bは、基板240bと実証構造230bの上面235bとの間に位置する第1の電極210bに関連付けられている。有用な効果は、2つの電極210b、220bの間の電位差に起因して、信号と記載されている第1の電極210bと、右側に隣接し、開口250bの他方の側に位置し、接地と記載されている第2の電極220bとの間に形成することができる有用な電界から生じ得る。
【0093】
図2はまた、2つの電極210b、220bの間に配置された開口250bを示す。有用な電界の影響を受け得る粒子ビームは、この開口250bを通過し、したがって基板240をも通過することができる。
【0094】
本実施形態において、第2の電極220aは、クロストークを低減するように、第1の電極210bの電界の望ましくない部分に対する遮蔽効果を有することができる。実証構造230bはまた、同等の効果を有することができ、第1の電極210bの電界のクロストークを低減することができる。この実施形態では、第2の電極220bは、電気機械部品200cに関連するさらなる実証構造230cを機械的に固定するために使用される。
【0095】
要素と電気機械部品200cとの関連は、以下のように定義することができる。すなわち、実証構造230cが第2の電極220b上に機械的に提供され、当該第2の電極220bは電気機械部品200cに属せず、左に隣接する電気機械部品200bに属する。それにもかかわらず、実証構造230cは、第2の電極220bに電気的に結合することができ、第2の電極220bは、基準電位供給源に結合することができる。実証構造230cは、基板240cと実証構造230cの上面235cとの間に位置する第1の電極210cに関連付けられている。有用な効果は、2つの電極210c、220cの間の電位差に起因して、第1の電極210cと、右側に隣接し、開口250cの他方の側に位置する 第2の電極220cとの間に形成することができる有用な電界から生じ得る。
【0096】
図2はまた、2つの電極210c、220cの間に配置された開口250cを示す。有用な電界の影響を受け得る粒子ビームは、この開口250cを通過し、したがって基板240をも通過することができる。
【0097】
本実施形態において、第2の電極220bは、クロストークを低減するように、第1の電極210cの電界の望ましくない部分に対する遮蔽効果を有することができる。実証構造230cはまた、同等の効果を有することができ、例えば、電気機械部品200bに対する、第1の電極210cの電界のクロストークを低減することができる。この実施形態では、第2の電極220cは、例えば、図示されていない電気機械部品200dに関連し得るさらなる実証構造230dを機械的に固定するために使用される。
【0098】
電気機械部品200b、200cを複数隣接させて配置することによって、たとえば、実証構造230b、230c、230dを隣接する第2の電極220a、220b、220cに取り付けることができるため、構成全体のサイズを低減することができる。実証構造230b、230c、230dの動作モードに関して、この文脈では、実証構造230b、230c、230dが第2の電極220a、220b、220cと同じ電位を有することが有用であり、これは、機械的接続によって容易に達成することができる。
【0099】
さらに、電気機械部品200b、200cは、実証構造230b、230c、230dが第1の電極210b、210c、210dと重なり、結果、機械的取付け領域から、例えば実証構造230b、230c、230dのベース面231b、231c、231dから離間された実証構造230b、230c、230dの領域、例えば上面235b、235c、235dが、第1の電極210b、210c、210dのそれぞれの領域に対向して配置され、例えば、平行になるか、または、10度以下の小さい角度を形成するように、製造される。
【0100】
これに関連して、それぞれの実証構造230b、230cの間、および/またはそれぞれの上面235b、235cとそれぞれの第1の電極210b、210cとの間の距離は、第1の電極210b、210cと第2の電極220b、220cとの間の動作電位差が存在する場合に、実証構造230b、230cに作用する静電気力が、実証構造230b、230c、または例えば実証構造230b、230cのある領域、例えば上面235b、235cの、10nmを超える偏向を達成するのに十分大きくなるように選択することができる。
【0101】
換言すれば、図2は、例えば電子ビームを偏向させるための電極210b、210c、210d、220a、220b、220cの構成を示す。第2の電極220a、220b、220c(代替的に接地電極とも呼ばれる)は、それぞれその上に配置された実証構造230b、230c、230d(代替的に、クロストークシールドとも呼ばれる)を有することができる。ここで、実証構造230b、230c、230dは、第1の電極210b、210c、210dと関連し得る。第1の電極210b、210cは、第2の電極220b、220cとともに偏向セルを形成することができる。実証構造230b、230c、230dは、それぞれの第2の電極220a、220b、220cに取り付けることができる。ただし、これは必須ではない。この実施形態では、実証構造230b、230c、230dが、隣接する偏向セルの第2の電極220a、220b、220cに取り付けられていることが分かる。第1の電極210b、210c、210dは、対応する実証構造230b、230c、230dによって少なくとも部分的に覆われている。第1の電極210b、210cとともに有用な電界を生成し得る第2の電極220b、220cは、隣接する偏向セルに関連付けられる実証構造230c、230dの機械的取り付け位置として利用可能である。この配置も必須ではない。有用な電界の有用な効果に依存して、と比較して異なる配置が有利であり得る。
【0102】
これに関連して、プレートとして参照される場合もある実証構造230b、230c、230dがその上に導電可能に固定され得る第2の電極220a、220b、220cが、動作中に基準電位、すなわち接地電位に恒久的に切り替えられ得るという可能性にも言及すべきである。したがって、実証構造230b、230c、230dと第2の電極220a、220b、220cの両方は、共通の基準電位を有するものとして規定することができる。これは、任意の第1の電極210b、210c、210dが、基準電位に対する電位差に起因して、関連する実証構造230b、230c、230dの偏向を引き起こすことができるという利点を、効果にもたらすことができる。
【0103】
それぞれの実証構造230b、230c、230dは、クロストークシールドとして使用することもできる。注記として、電界のクロストークは、いわゆるクロストークシールドによって防止されるべきであることが示され得る。図2は、可能なクロストークシールド230b、230c、230dを有する電極210b、210c、210d、220a、220b、220cの構成を示す。クロストークシールド230b、230c、230dは、基準電位に導電可能に接続することができ、それ自体導電性材料から構成することができる。クロストークシールドを実施するために、チタン、アルミニウムまたはそれらの合金(例えば、チタン−アルミニウム、TiAlまたはAlSiTi)を使用することができる。
【0104】
記載されている実施態様では、電極210b、210c、210dは、クロストークシールド230b、230c、230dのアーキテクチャによって覆われ、その結果、走査型電子顕微鏡(SEM)の電位コントラストによって荷電領域の証拠を提供することはもはや不可能であることに留意されたい。したがって、(例えば、同じくこの目的のために設計されたクロストークシールドによって)実証構造230b、230c、230dによる電位差の検出は、合理的な代替案を提示することができる。
【0105】
図2において、点線および/または破線は、それぞれ「セル」または電気機械部品200b、200cを特徴づけており、その可能な機能を再び簡単に説明する。選択された実施形態では、有用な場によって達成される有用な機能は、電子ビームに影響を及ぼすことを表すことができる。電子ビームは、第1の電極210b、210cと第2の電極220b、220cとの間に位置する矢印によって表される。したがって、それぞれの第1の電極210b、210cは、基板240内で、それぞれの第2の電極220b、220cおよびそれぞれの開口250b、250cとともに「偏向セル」を表すことができ、「偏向セル」は例えば、粒子ビームを偏向させる機能を実施する。無論、有用な機能は、粒子ビームを偏向させることに限定されない。むしろ、この構成は、電界の存在および/または制御可能性を必要とする効果を達成することができ、この電界は、本発明では有用な(電気的)電界と呼ばれる。
【0106】
(図3の実施形態)
下記において上面図に記載された電気機械部品(偏向セル)は、図7の本発明の例に示されているような実証構造の構成のような、実証構造の構成に関するものであるが、類推によって、図8の本発明の例にも転換することができる。
【0107】
図3は、本発明の第3の実施形態による電気機械部品300またはその部分の概略上面図および2つの概略断面図である。上部領域には、個々の、例えば偏向セルが上面図で示されている。下部領域には、対応する断面図が断面AおよびBに沿って示されている。
【0108】
これに関連して、上面図は、第1の電極310、および、実証構造330を取り付ける働きもする第2の電極320の可能な具現化を示す。この実施形態では、第2の電極320は上面図において楕円形で描かれている。第2の電極320をπの形状に製造することも可能であり、両方とも第2の電極320によって及ぼされる所望の遮蔽効果を向上させることができる。πの形状は、対応する要素が3つの構造要素を含み、第1の基本的に直線的な構造が、それぞれの端部に、第1の構造に対して基本的に垂直に配置される2つの基本的に直線的な構造を含むことを意味する。この第2の構造および第3の構造は、基本的に、第1の構造の片側のみに延伸する。さらに、この第2の構造および第3の構造は、第1の構造の対称軸に対して基本的に対称に配置される。
【0109】
さらに、上面図は、機械的接合面、場合によってはまた第2の電極320と実証構造330との間の電気的結合に向けられる面と考えることができる接合面325を示す。この接合面325はまた、図1のベース面131および/または図2のベース面231、および/または他の実施形態の実証構造のベース面によるベース面に対応してもよい。この文脈では、実証構造330は、さらなる表面133が無限小となる、例えば実証構造130の特別な事例に対応する。さらに、上面図は、例えば、静電気力の結果として、実証構造330が、実証構造330の偏向を容易にすることができる偏向促進構造332を備えることができることを示している。
【0110】
図3の2つの下部断面図は、断面AおよびBに対応する電気機械部品300の断面図を示す。断面図は各々また、この実施形態では、第2の電極320よりも低くなるように製造され、第2の電極320によって3つの側面を囲まれた第1の電極310をも示している。この選択の結果として、基本的に平坦な表面として、すなわち平坦な表面から10%未満の偏差を有する実証構造330を生成することが可能であり得る。この結果として、例えば、ベース面231と、ベース面に基本的に垂直なさらなる面233と、ベース面に基本的に平行な上面235とを備える図2の実証構造230と比較して、実証構造330の製造を明らかに単純化することができる。
【0111】
実証構造330は、本実施形態では、表面325を介して第2の電極320に接続することができる。図3の上面図に示されているように、これは第2の電極320のいくつかの表面部分にわたって広がっていてもよいが、必須ではない。反例が図1に示され得る。図1では、実証構造130と第2の電極120との間の電気的結合が意味をなし得る場合であっても、実証構造130またはベース面131は、第2の電極120に機械的に接続されていない。実証構造330を第2の電極320上に設けることにより、電気機械部品300のサイズの望ましい減少を達成することができ、これは、実証構造が第2の電極上に設けられていない異なる実施形態と比較した、図3の図示された実施形態の利点を表すことができる。
【0112】
電気機械部品300は、実証構造330が弾性材料を有する少なくとも1つの領域を含むように製造することができる。実証構造330が、チタンまたはアルミニウムまたはチタン−アルミニウムまたはアルミニウム−シリコン−チタンから成る少なくとも1つの領域を含むように、電気機械部品300が製造されることも可能である。
【0113】
換言すれば、プレート330が、導電性材料から構成され得ると言うことができる。また、プレート330が、チタン、アルミニウムまたはその合金(例えば、チタン−アルミニウム、TiAlまたはAlSiTi)などの金属から製造されることも可能である。これに関連して、非晶質金属(例えば、TiAlなど)からプレート330を製造することが有用であり得ることも言及され得る。
【0114】
これらのデバイス、すなわち、の段落で言及した弾性領域および材料は、実証構造330が、実証構造330の偏向を容易にし、および/または、実証構造330の曲げ強度を低下させる偏向促進構造332を備えるように、電気機械部品300を製造することができるようなものと考えることができる。
【0115】
この文脈では、設計において様々な重要な特性を考慮に入れることができる。電気機械部品300は、偏向促進構造332が、実証構造330が、有効な場に対する遮蔽効果とは別に、第1の電極310から発する場に対して所望の遮蔽効果を達成するように構成されるように製造することができ、促進構造332は、偏向促進構造332を備えない実証構造330と比較して、実証構造330の偏向を容易にするように構成することができる。
【0116】
偏向促進構造332および/または偏向促進構造332の部分が、第1の電極310と実証構造330との間に位置する、電界強度が最大電界強度の領域内よりも少なくとも50パーセント小さい実証構造330の1つまたは複数の領域内に配置されるように、電気機械部品300が設計されることも有用であり得る。
【0117】
図3の本発明の例では、上部領域には、例えば、偏向セルとして使用される単純化された電気機械部品300またはその一部が示されている。簡略化のために、偏向電極310および基板(アパーチャ)内の可能な開口は省略されている。さらに、2つの断面AおよびBが示されている。図3の下側領域には、対応する断面の断面図AおよびBが示されている。図3の断面図Aは、より高い基準電位電極(接地電極)320によって両側が囲まれた偏向電極310を示している。基準電位電極(接地電極)320には、クロストークシールド330が接触領域/取り付け面325を横切って取り付けられており、クロストークシールド330は、所定の距離をおいて、偏向電極310を覆う。図3の断面図Bでは、図7と同等の構成が再び示されている。基準電位電極(接地電極)320には、クロストークシールド330が接触領域325に取り付けられており、クロストークシールド330は、所定の距離をおいて、偏向電極310を覆う。
【0118】
図示された実施形態において基準電位電極(接地電極)320上に位置するように示されているクロストークシールド330が、形状、機械的サスペンション、厚さなどに起因して、動作のために慣習的な電圧を印加することによって十分にまたはまったく偏向され得ないほどに機械的に十分に安定している場合、クロストークシールド330における機械的安定性は、偏向促進構造432と考えることができるスリットによって低減することができる。
【0119】
(図4の実施形態)
図4は、本発明の第4の実施形態による電気機械部品400の概略上面図および2つの概略断面図を示す。上部領域において、例えば、偏向セルとして使用される個々の電気機械部品400またはその一部が上の図に示されている。下側領域には、AおよびBの断面に沿った対応する断面図が示されている。この実施形態では、クロストークシールドとしても使用され得る実証構造430の機械的安定性は、偏向促進構造432と考えることができる2つのスリット432a、432bによって低減され得る。
【0120】
図4の表現は、図3の選択される表現と同じ向きである。これに関連して、上面図は、この実施形態において実証構造430を取り付ける働きもする第2の電極420の可能な具現化を示す。図4aの実施形態では、第2の電極420は、楕円形または楕円形構造の一部であるように示されており、これは、第2の電極420によって生じる所望の遮蔽効果を改善することができる。図4bにおいて、第2の電極420は、第2の電極420が第1の電極410と開口450とからなる構成を囲み、したがって、同じく第2の電極420によって生じる所望の遮蔽効果を改善するように示されている。さらに、上面図は、機械的接合面、場合によってはまた第2の電極420と実証構造430との間の電気的結合に向けられる面と考えることができる接合面425を示す。この接合面425はまた、図1のベース面131および/または図2のベース面231、および/または他の実施形態の実証構造のベース面によるベース面に対応してもよい。この文脈では、実証構造430は、さらなる表面133が無限小となる、例えば実証構造130の特別な事例に対応する。さらに、上面図は、例えば、静電気力の結果として、実証構造430の偏向を容易にすることができる偏向促進構造432を示す。実証構造430は、取り付け面425から離間した自由端434をさらに備える。
【0121】
図4の2つの下部断面図は、断面AおよびBに対応する電気機械部品400の断面図を示す。断面図は各々また、この実施形態では、第2の電極420よりも低くなるように製造される第1の電極410をも示している。この選択の結果として、基本的に平坦な表面として、すなわち平坦な表面から10%未満の偏差を有する実証構造430を生成することが可能であり得る。この結果として、例えば、ベース面231と、ベース面に基本的に垂直なさらなる面233と、ベース面に基本的に平行な上面235とを備える図2の実証構造230と比較して、実証構造430の製造を明らかに単純化することができる。
【0122】
図4は、2つのスリットを有するクロストークシールド430を示す。その結果、安定性、ひいては偏向は、両方の外側のプレート430の接触領域425とは無関係になり得る。ここで図4に示す例では、接触領域425は、例えば、実証構造430内の可動部分から、右側および左側で機械的に切り離されている。
【0123】
電気機械部品400は、実証構造430が少なくとも2つのスリット432a、432bを備え、実証構造430が自由な、すなわち取り付けられていない端部434を備えるように製造される。第1のスリット432aは、実証構造430の自由端434から実証構造430の内側領域まで、例えば基本的に直線的に、すなわち、平均方向から最大10°の逸脱で延伸する。
【0124】
第2のスリット432bもまた、実証構造430の自由端434から実証構造430の内側領域まで、例えば基本的に直線的に延伸する。
【0125】
第1のスリット432aおよび第2のスリット432bは、本実施形態では相互に距離をおいて設けられており、結果、例えば第1のスリット432aと第2のスリット432bとの間の領域は、この層の取り付けられた領域によって少なくとも3つの側面が囲まれる可撓性構造432を表すことができる。
【0126】
言い換えれば、プレートとも呼ばれる、実証構造430のスリット432a、432bが、スリット432a、432bを有していないが他の点では設計上同一であるプレートよりも低い電圧(電位差)を受けて、プレートがさらに偏向され得るような設計をもたらすと述べることができる。
【0127】
図4aと図4bとの間に見られる差異は、図4aのスリット432a、432bが基本的に直線的に延伸するのに対し、図4bのスリット432a、432bが円弧の形状を呈しているという点にある。しかし、基本的な動作モードおよび作用モードは、この様々な実施態様の影響を受けない。
【0128】
それにもかかわらず、これによって機械的安定性が十分に低下しない場合は、図5に示すように、複数のスリットを配置することによってプレートを構築することができる。
【0129】
(図5の実施形態)
図5は、本発明の第5の実施形態による電気機械部品500の概略上面図および2つの概略断面図を示す。上部領域において、例えば、偏向セルとして使用される個々の電気機械部品500またはその一部が上の図に示されている。下側領域には、AおよびBの断面に沿った対応する断面図が示されている。クロストークシールド、または実証構造530の機械的安定性は、偏向促進構造532と考えることができるスリット532a、532bを配置することによって低減され得る。
【0130】
図5の表現は、図3の選択される表現と同じ向きである。これに関連して、上面図は、実証構造530を取り付ける働きもする第2の電極520の可能な具現化を示す。図5aの実施形態では、第2の電極520は、楕円形または楕円形構造の一部であるように示されており、これは、第2の電極520によって生じる所望の遮蔽効果を改善することができる。図5bにおいて、第2の電極520は、第2の電極520が第1の電極510と開口550とからなる構成を囲み、したがって、同じく第2の電極520によって生じる所望の遮蔽効果を改善するように示されている。さらに、上面図は、機械的接合面、場合によってはまた第2の電極520と実証構造530との間の電気的結合に向けられる面と考えることができる接合面525を示す。この接合面525はまた、図1のベース面131および/または図2のベース面231、および/または他の実施形態の実証構造のベース面によるベース面に対応してもよい。この文脈では、実証構造530は、さらなる表面133が無限小となる、例えば実証構造130の特別な事例に対応する。さらに、上面図は、例えば、静電気力の結果として、実証構造530の偏向を容易にすることができる偏向促進構造532を示す。実証構造530は、取り付け面525から離間した自由端534をさらに備える。
【0131】
図5の2つの下部断面図は、断面AおよびBに対応する電気機械部品500の断面図を示す。断面図は各々また、この実施形態では、第2の電極520よりも低くなるように製造される第1の電極510をも示している。この選択の結果として、基本的に平坦な表面として、すなわち平坦な表面から10%未満の偏差を有する実証構造530を生成することが可能であり得る。この結果として、例えば、ベース面231と、ベース面に基本的に垂直なさらなる面233と、ベース面に基本的に平行な上面235とを備える図2の実証構造230と比較して、実証構造530の製造を明らかに単純化することができる。
【0132】
電気機械部品500は、実証構造530が少なくとも2つのスリット532a、532bを備え、実証構造530が自由端534を備えるように製造される。
【0133】
第1のスリット532aは、第1のスリット532aの第1の部分において、実証構造530の自由端534から実証構造530の内側領域まで、例えば基本的に直線的に、すなわち、平均方向から最大10°の逸脱で延伸する。これに続いて、ここでは、第1のスリット532aはまた、例えば、第1のスリット532aの第2の部分において、基本的に直線的に、実証構造530の内側領域内に延伸する。この実施形態では、第1のスリット532aの第1の部分および第1のスリット532aの第2の部分は、約90度の角度を形成する。角度が45度よりも大きく、好ましくは70度よりも大きい他の実施形態も可能である。
【0134】
第2のスリット532bは、第2のスリット532bの第1の部分において、実証構造530の自由端534から実証構造530の内側領域まで、例えば基本的に直線的に延伸する。これに続いて、スリット532bは、第2のスリット532bの第2の部分において、例えば基本的に直線的に、実証構造530の内側領域内に延伸する。この実施形態では、第2のスリット532bの第1の部分および第2のスリット532bの第2の部分は、約90度の角度を形成する。角度が45度よりも大きく、好ましくは70度よりも大きい他の実施形態も可能である。また、スリット532a、532bの各々が円弧の形状を有する図5bの表現によってそれら自体を方向付ける実施形態も実現可能である。
【0135】
加えて、上述した実施態様では、第1のスリット532aと第2のスリット532bとが互いに距離をおいて設けられている。
【0136】
さらに、実証構造530またはいわゆるプレートの幾何学的設計が、プレート内のスリット532a、532bによっても予め規定され得るような構成もまた考えられる。
【0137】
この実施形態では、それぞれのスリット532a、532bの両部分の間の角度は、約90度を有するように示されている。これは、例えば70度の角度にまさる基本的な利点を示すものではない。むしろ、実証構造530の機械的安定性は、スリット532a、532bの間の最小距離によって予め規定することができる。
【0138】
例えば、スリットが、それぞれの第1の部分において互いに向かって延伸し、それぞれの第2の部分において互いから外方に延伸するスリット532a、532bを具現化することも実現可能である。これは、実証構造の偏向可能な領域を標的化された様式で異なる領域に細分する偏向促進構造を表すことができる。
【0139】
図5aと図5bとの間に見られる差異は、図5aのスリット532a、532bが基本的に直線的に延伸するのに対し、図5bのスリット532a、532bが円弧を示すという点にある。しかし、基本的な動作モードおよび作用モードは、この様々な実施態様の影響を受けない。
【0140】
記載された実施形態による偏向促進構造が十分な偏向可能性を達成しない場合、図6に示すような代替的な構成のスリットも実現可能である。ここでは、一種の回転ジョイントを機械的に形成することができ、これは、クロストークシールドの偏向を容易にすることができる。
【0141】
(図6の実施形態)
図6は、本発明の第6の実施形態による電気機械部品600の概略上面図および2つの概略断面図を示す。上部領域において、例えば、偏向セルとして使用される個々の電気機械部品600が上の図に示されている。下側領域には、AおよびBの断面に沿った対応する断面図が示されている。クロストークシールド、または実証構造630の機械的安定性は、偏向促進構造632と考えることができるスリット632a、632b、632cを配置することによって低減され得る。
【0142】
図6の表現は、図3の選択される表現と同じ向きである。これに関連して、上面図は、実証構造630を取り付ける働きもする第2の電極620の可能な具現化を示す。図6aの実施形態では、第2の電極620は、楕円形または楕円形構造の一部であるように示されており、これは、第2の電極620によって生じる所望の遮蔽効果を改善することができる。図6bにおいて、第2の電極620は、第2の電極620が第1の電極610と開口650とからなる構成を囲み、したがって、同じく第2の電極620によって生じる所望の遮蔽効果を改善するように示されている。さらに、上面図は、第2の電極620と実証構造630との間の機械的接続、場合によってはまた電気的接続のための表面を提示することができる接合面625を示す。この接合面625はまた、図1のベース面131および/または図2のベース面231、および/または他の実施形態の実証構造のベース面によるベース面と考えることもできる。したがって、平坦な実証構造630は、例えば図1の実証構造130の特別な事例を表す。このようにして、この平面は、類推によって、さらなる表面133が無限小である、実証構造130と考えることができる。さらに、上面図は、例えば、静電気力の結果として、実証構造630の偏向を容易にすることができる偏向促進構造632を示す。実証構造630は、取り付け面625から離間した自由端634をさらに備える。
【0143】
図6の2つの下部断面図は、断面AおよびBに対応する電気機械部品600を示す。断面図は各々また、この実施形態では、第2の電極620よりも低くなるように製造される第1の電極610をも示している。この選択の結果として、基本的に平坦な表面として、すなわち平坦な表面から10%未満の偏差を有する実証構造630を生成することが可能であり得る。この結果として、例えば、ベース面231と、ベース面に基本的に垂直なさらなる面233と、ベース面に基本的に平行な上面236とを備える図2の実証構造230と比較して、実証構造630の製造を明らかに単純化することができる。
【0144】
電気機械部品600は、実証構造630が少なくとも3つのスリット632a、632b、632cを備え、実証構造630が自由端634をさらに備えるように製造される。
【0145】
第1のスリット632aは、第1のスリット632aの第1の部分において、実証構造630の自由端634から実証構造630の内側領域まで基本的に直線的に延伸し、これに続いて、例えば第1のスリット632aの第2の部分において、基本的に直線的に、実証構造630の内側領域内に延伸する。これに関連して、第1のスリット632aの第1の部分および第1のスリット632aの第2の部分は、約90度の角度を形成する。角度が46度よりも大きく、好ましくは70度よりも大きい他の実施形態も可能である。図示の実施形態では、角度の方向は、第1のスリット632aの第2の部分が、より近接して配置された取り付け面625を指すように選択される。
【0146】
第2のスリット632bは、第2のスリット632bの第1の部分において、実証構造630の自由端634から実証構造630の内側領域まで基本的に直線的に延伸し、これに続いて、第2のスリット632bの第2の部分において、基本的に直線的に、実証構造630の内側領域内に延伸する。これに関連して、第2のスリット632bの第1の部分および第2のスリット632bの第2の部分は、約90度の角度を形成する。角度が46度よりも大きく、好ましくは70度よりも大きい他の実施形態も可能である。図示の実施形態では、角度の方向は、第2のスリット632bの第2の部分が、より近接して配置された取り付け面625を指すように選択される。
【0147】
第3のスリット632cは、実証構造630の内側領域内に延伸し、第3のスリット632cは、第1のスリット632aの第2の部分および第2のスリット632bの第2の部分に隣接する。図示の実施形態では、スリット632cは、それぞれスリット632a、632bの第2の部分と取り付け面625との間に配置されている。
【0148】
第1のスリット632aの第2の部分は、第3のスリット632cの第1の部分に隣接する領域において、第3のスリット632cの第1の部分と基本的に平行に延伸する。第3のスリット632cの第2の部分に隣接する領域において、第2のスリット632bの第2の部分は、第3のスリット632cの第2の部分と基本的に平行に延伸する。ここで、基本的に平行であることは、スリット632a、632b、632cの考慮される部分の平均方向が平行から最大10度ずれ得ることを意味する。
【0149】
その上、第3のスリット632cの第1の部分は、第3のスリット632cの第2の部分に合流する。図示の実施形態では、第3のスリット632cは、基本的に直線的であるように構成される。したがって、この実施形態では、第3のスリット632cの第1の部分と第3のスリット632cの第2の部分との間で光学的な区別を行うことができない。
【0150】
また、スリット632a、632b、632cの各々が円弧の形状を有する図6bの表現によってそれら自体を方向付ける実施形態も実現可能である。
【0151】
図6aと図6bとの間に見られる差異は、図6aのスリット632a、632b、632cが基本的に直線的に延伸するのに対し、図6bのスリット632a、632b、632cが円弧を示すという点にある。しかし、基本的な動作モードおよび作用モードは、この様々な実施態様の影響を受けない。
【0152】
(図7の実施形態)
図7は、本発明の第7の実施形態による電気機械部品構成701の概略断面図を示す。ここにも、特に、例えば電子ビームを偏向させるための電極710b、710c、710d、720a、720b、720cの構成が示されている。クロストークシールドであるとも考えられる実証構造730b、730c、730dは、より高い接地電極、すなわち第2の電極720a、720b、720cに配置される。第2の電極720a、720b、720c(接地電極)は、実証構造730b、730c、730d(クロストークシールド)が偏向電極710b、710c、710dから十分に大きな距離を有することができるように、十分に高くなるように選択される。これに関連して、実証構造730b,730c,730dは、有用な場に対する遮蔽効果を除いて、第1の電極710b,710c,710dから発する場に対して所望の遮蔽効果を達成するように構成されている。
【0153】
図7に示される実施形態の表現は、図2の描写によって方向付けて示される。この複数の第1の電極710b、710c、710dと、複数の第2の電極720a、720b、720cと、複数の実証構造730b、730c、730dとを備える。
【0154】
図7は、断面図の表現において、2つの開口750b、750cの存在によって3つの部分740b、740c、740dに細分された基板740を示す。第1の電極710b、710c、710dおよび第2の電極720a、720b、720cはそれぞれ、3つの部分の各々に配置されている。実証構造730b、730c、730dは、それぞれの第2の電極720a、720b、720cに取り付けられている。
【0155】
図7では、その上、第1の電気機械部品700bが破線で示されており、第2の電気機械部品700cが点線で示されている。
【0156】
要素と電気機械部品700bとの関連は、以下のように指定することができる。すなわち、実証構造730bが第2の電極720a上に機械的に提供され、当該第2の電極720aは電気機械部品700bに属せず、左に隣接し得る電気機械部品に属する。それにもかかわらず、実証構造730bは、第2の電極720aに電気的に結合することができ、第2の電極720aは、基準電位供給源に結合することができる。実証構造730bは、基板740bと実証構造730bとの間に位置する第1の電極710bに関連付けられている。有用な効果は、2つの電極710b、720bの間に存在する電位差に起因して、第1の電極710bと、右側に隣接し、開口750bの他方の側に位置する第2の電極720との間に形成することができる有用な電界から生じ得る。
【0157】
2つの電極710b、720bの間に配置された開口750bは、電気機械部品700bの構成部分として示されている。粒子ビームは、開口750bを通過し、したがって基板740をも通過することができ、粒子ビームは有用な電界の影響を受け得る。
【0158】
本実施形態において、第2の電極720aは、クロストークを低減するように、第1の電極710bの電界の望ましくない部分に対する遮蔽効果を有することができる。実証構造730bはまた、同等の効果を有することができ、第1の電極710bの電界のクロストークを低減することができる。この実施形態では、第2の電極720bは、電気機械部品700cに関連するさらなる実証構造730cを機械的に取り付けるために使用される。
【0159】
要素と電気機械部品700cとの関連は、以下のように指定することができる。すなわち、実証構造730cが第2の電極720b上に機械的に提供され、当該第2の電極720bは電気機械部品700cに属せず、左向きに続く/接合する電気機械部品700bに属する。それにもかかわらず、実証構造730cは、第2の電極720bに電気的に結合することができ、第2の電極720bは、基準電位供給源に結合することができる。実証構造730cは、基板740cと実証構造730cとの間に位置する第1の電極710cに関連付けられている。有用な効果は、2つの電極710c、720cの間に存在する電位差に起因して、第1の電極710cと、右側に隣接し、開口750cの他方の側に位置する第2の電極720cとの間に形成することができる有用な電界から生じ得る。
【0160】
図7は、さらに、両方の電極710c、720cの間に配置された開口750cを示す。粒子ビームは、開口750cを通過し、したがって基板740をも通過することができ、粒子ビームは有用な電界の影響を受け得る。
【0161】
本実施形態において、第2の電極720bは、クロストークを低減するように、第1の電極710cの電界の望ましくない部分に対する遮蔽効果を有することができる。実証構造730cはまた、同等の効果を有することができ、例えば、電気機械部品700bに対する、第1の電極710cの電界のクロストークを低減することができる。この実施形態では、第2の電極720cは、例えば、図示されていない電気機械部品700dおよび第1の電極710dに関連し得るさらなる実証構造730dを機械的に取り付けるために使用される。
【0162】
図7は、2つの開口750b、750cの存在によって3つの部分740b、740c、740dに細分された基板740を示す。第1の電極710b、710c、710dおよび第2の電極720a、720b、720cは、3つの部分の各々に配置されている。実証構造730b、730c、730dは、第2の電極720a、720b、720cに取り付けられている。これによれば、電気機械部品構成701は、複数の第1の電極710b、710c、710d、複数の第2の電極720a、720b、720c、および複数の実証構造730b、730c、730dを備え、それぞれの実証構造730b、730c、730dは基本的に平坦な表面として構成されている。これに関連して、実証構造730b、730c、730dと第1の電極710b、710c、710dとの間の十分に大きい距離を保証するように、第2の電極720a、720b、720cを、第1の電極710b、710c、710dよりも高くなるように構成することが有用であり得る。
【0163】
さらに、電気機械部品700b、700cは、第1の電極710b、710c、710dが基板740上に配置されるように記載され得る。それぞれの第1の電極710b、710c、710dが、それぞれの実証構造730b、730c、730dと基板740またはそれぞれの基板部分740b、740c、740dとの間に少なくとも部分的に位置するように、実証構造730b、730c、730dは各々、それぞれの第1の電極710b、710c、710dと重なり合う。これは、有用な場に対する遮蔽効果を除いて、それぞれの第1の電極710b,710c,710dから発する場に対して所望の遮蔽効果を達成するように行うことができる。
【0164】
断面表示のために、それぞれの実証構造730b、730c、730dが、電極710b,710c,710dを複数の方向に対して遮蔽するように、それぞれの第1の電極710b、710c、710dのいくつかの側面に対向して配置されたいくつかの部分を備えることができることは、直接的には明らかでない。
【0165】
しかしながら、第1の電極710b、710c、710dおよび第2の電極720a、720b、720cが基板740の主面に対して持ち上げられるように、電気機械部品700b、700cが製造されることが分かる。主面とは、基板740の中央面を意味する。
【0166】
この例においては、それぞれの第2の電極720a、720b、720cが、基板740の主面に対して、それぞれの第1の電極710b、710c、710dよりも高くなるように、電気機械部品700b、700cが製造されることが分かる。このようにして、それぞれの実証構造730b、730c、730dが、加工しやすいほぼ平坦な表面として製造することが可能であり得る。図8は、同じく可能である実証構造830b、830c、830dの異なる実施態様を示している。これに関連して、実証構造は、ベース面と、ベース面に垂直なさらなる面と、ベース面と基本的に平行な上面とを備える。両方の実施態様は、それぞれ他の実施態様にまさる利点を有し得る。さらに、実証構造の言及されていない実施態様も実現可能であり、したがって排除されないものとする。
【0167】
両方の第1の電極710b、710cと関連する第2の電極720b、720cとの間の電位差に起因して形成し得る有用な電界を形成するために、第1の電極710b、710cおよび第2の電極720b、720cが、互いに対向して配置されることが有用であり得、または両方の電極が所定の領域内で互いに対向して配置されてもよい。
【0168】
これに関連して、それぞれの第1の電極710b、710cおよびそれぞれの第2の電極720b、720cが、有用な場が少なくとも機械的構造に影響を及ぼすのに適するように構成することも可能であり、当該機械的構造は、実証構造730b、730c、730dとは異なる。この実施形態もまた、図7においては直接的には明らかではないが、図によって良好に説明することができる。他の機械的構造の取り付け位置は、可能な限り高い電界強度の領域内に位置するように有用に選択されることがあり得る。例えば、領域は、それぞれの第1の電極710b、710cとそれぞれの第2の電極720b、720cとの間に位置する領域であってもよい。したがって、MEMS構造(微小電気機械システム構造)のような小さな機械的構造に機械的に影響を及ぼすように、1つまたは複数の電極710b、710c、720b、720cが使用されることも実現可能である。選択された表示において、それぞれの相補的な電極、すなわち、可能な電極710aおよび720dは示されていないため、電極720aおよび710dは、この部分では記載されていない。原理的には、それらは存在し得、電気機械部品構成701は、さらなる電気機械部品を備えてもよい。
【0169】
図示されている電気機械部品700b、700cはまた、第1の電極710b、710cおよび第2の電極720b、720cが、有用な場が、電磁放射および/または個々の光子に影響を及ぼすのに適するように構成されるように製造することもできる。これは、直接的に可能であってもよいし、または、例えば、第1の電極710b、710cと第2の電極720b、720cとの間に存在し得る電界に挿入される「仲介」構造を介して可能であってもよい。したがって、例えば、電界の結果として屈折率が変化し得る電気光学的構造を利用することも実現可能である。これはさらなる様々な可能性を開くことができる。無論、電磁放射への影響はの例に限定されない。むしろ、電気機械部品700b、700cまたはそれらの有用な場を利用することによって、光子にまで影響を与えることによって、複数の異なる可能性を開くことができる。換言すれば、電極は、電磁放射またはさらには個々の光子に影響を及ぼすために使用されてもよい。
【0170】
図7に示すものと同様の構成が、図8の本発明の例に示されている。両構成の相違は、図7においては、基準電位電極(接地電極)720a、720b、720cが偏向電極710b、710c、710dよりも高くなるように設置されており、結果、クロストークシールド730b、730c、 730dが、偏向の結果として偏向電極710b、710c、710dに接触することなく、基準電位電極(接地電極)720a、720b、720c上に平坦な平面プレートとして取り付けられ得ることにある。
【0171】
(図8の実施形態)
図8は、本発明の第8の実施形態による電気機械部品構成801の概略断面図を示す。ここにも、特に、例えば電子ビームを偏向させる電極810、820の構成が示されている。クロストークシールドの機能を実行することもでき、偏向電極810から十分に大きな距離を有するように設計することができる実証構造830は、その利用に応じて、接地電極としても参照され得る第2の電極820上に配置される。
【0172】
図8に示される実施形態の表現は、図2の表現によって方向付けて示される。
【0173】
この複数の第1の電極810b、810c、810dと、複数の第2の電極820a、820b、820cと、複数の実証構造830b、830c、830dとを備える。それぞれの実証構造830b、830c、830dは、ベース面831b、831c、831dと、ベース面831b、831c、831dに基本的に垂直なさらなる面833b、833c、833dと、ベース面831b、831c、831dと基本的に平行である上面835b、835c、835dとを備える。
【0174】
図8は、断面図の表現において、2つの開口850b、850cの存在によって3つの部分840b、840c、840dに細分された基板840を示す。第1の電極810b、810c、810dおよび第2の電極820a、820b、820cはそれぞれ、3つの部分の各々に配置されている。それぞれの第2の電極820a、820b、820cは、実証構造830b、830c、830dをその上に取り付けられており、実証構造は、ベース面831b、831c、831dと、さらなる面833b、833c、833dと、上面835b、835c、835dとを備える。
【0175】
図8では、その上、第1の電気機械部品800bが破線で示されており、第2の電気機械部品800cが点線で示されている。
【0176】
要素と電気機械部品800bとの関連は、以下のように指定することができる。すなわち、実証構造830bが第2の電極820a上に機械的に提供され、当該第2の電極820aは電気機械部品800bに属せず、左に隣接し得る電気機械部品に属する。それにもかかわらず、実証構造830bは、第2の電極820aに電気的に結合することができ、第2の電極820aは、基準電位供給源に結合することができる。実証構造830bは、基板840bと実証構造830bの上面835bとの間に位置する第1の電極810bに関連付けられている。有用な効果は、2つの電極810b、820bの間に存在する電位差に起因して、第1の電極810bと、右側に隣接し、開口850bの他方の側に位置する第2の電極820bとの間に形成することができる有用な電界から生じ得る。
【0177】
図8は、さらに、両方の電極810b、820bの間に配置された開口850bを示す。粒子ビームは、開口850bを通過し、したがって基板840をも通過することができ、粒子ビームは有用な電界の影響を受け得る。
【0178】
本実施形態において、第2の電極820aは、クロストークを低減するように、第1の電極810bの電界の望ましくない部分に対する遮蔽効果を有することができる。実証構造830bはまた、同等の効果を有することができ、第1の電極810bの電界のクロストークを低減することができる。この実施形態では、第2の電極820bは、電気機械部品800cに関連するさらなる実証構造830cを機械的に取り付けるために使用される。
【0179】
要素と電気機械部品800cとの関連は、以下のように指定することができる。すなわち、実証構造830cが第2の電極820b上に機械的に提供され、当該第2の電極820bは電気機械部品800cに属せず、左に隣接する電気機械部品800bに属する。それにもかかわらず、実証構造830cは、第2の電極820bに電気的に結合することができ、第2の電極820bは、基準電位供給源に結合することができる。実証構造830cは、基板840cと実証構造830cの上面835cとの間に位置する第1の電極810cに関連付けられている。有用な効果は、2つの電極810c、820cの間に存在する電位差に起因して、第1の電極810cと、右側に隣接し、開口850cの他方の側に位置する第2の電極820cとの間に形成することができる有用な電界から生じ得る。
【0180】
図8は、さらに、両方の電極810c、820cの間に配置された開口850cを示す。粒子ビームは、開口850cを通過し、したがって基板840をも通過することができ、粒子ビームは有用な電界の影響を受け得る。
【0181】
本実施形態において、第2の電極820bは、クロストークを低減するように、第1の電極810cの電界の望ましくない部分に対する遮蔽効果を有することができる。実証構造830cはまた、同等の効果を有することができ、例えば、電気機械部品800bに対する、第1の電極810cの電界のクロストークを低減することができる。この実施形態では、第2の電極820cは、例えば、ここでは図示されていない電気機械部品800dおよび第1の電極810dに関連し得るさらなる実証構造830dを機械的に取り付けるために使用される。
【0182】
要約すると、図8は、2つの開口850b、850cの存在によって3つの部分840b、840c、840dに細分された基板840を示すと言うことができる。第1の電極810b、810c、810dおよび第2の電極820a、820b、820cはそれぞれ、3つの部分の各々に配置されている。実証構造830b、830c、830dは、第2の電極820a、820b、820cに取り付けられている。これによれば、電気機械部品構成801は、複数の第1の電極810b、810c、810dと、複数の第2の電極820a、820b、820cと、複数の実証構造830b、830c、830dとを備え、それぞれの実証構造830b、830c、830dは、ベース面831b、831c、831dと、ベース面831b、831c、831dに基本的に垂直なさらなる表面833b、833c、833dと、ベース面831b、831c、831dに基本的に平行な上面835b、835c、835dとを備える。この実施形態では、第1の電極810b、810c、810dおよび第2の電極820a、820b、820cは、基本的に同じ高さを有するように描かれている。これは、実証構造730b、730c、730dと同様に、基本的に平坦な表面からなる実証構造の利用を排除することができる。
【0183】
電気機械部品800b、800cは、それぞれの第1の電極810b、810cおよびそれぞれの第2の電極820b、820cが、有用な場が例えば荷電粒子の粒子ビームに影響を及ぼすのに適するように構成されるように、製造することができる。これは、粒子ビームの偏向にも反映され得る。
【0184】
したがって、この構成は、第1の電極810b、810cおよび第2の電極820b、820cが、有用な場が、荷電粒子の粒子ビームを偏向させるのに適するように構成される、電気機械部品800b、800cを意味するものとして理解することができる。したがって、本発明によって、荷電粒子ビームのある角度による偏向が達成され得、この角度は、とりわけ、電界の強度、ひいては第1の電極810b、810cと第2の電極820b、820cとの間の電位差の程度に依存し得る。このため、部品の機能を可能な限り容易に確認できることが有用である。すでに述べたように、これは、実証構造830b、830cによって達成することができる。実証構造830b、830cは、所望の電界の、他の構造および/または電気機械部品へのクロストークを低減するように、遮蔽デバイスとして使用することもできる。これらの相補電極810aおよび820dは図示されていないため、電極820aおよび810dはここでは言及されていない。しかし、これは、電極が存在し得ることを排除するものではなく、したがって、さらなる電気機械部品800aおよび800dが存在してもよく、したがって、同じ現象を受ける可能性がある。
【0185】
さらに、電気機械部品800b、800cは、電気機械部品800b、800cが基板840を含むことが記述され得る。後者は、第1の電極810b、810c、810dと第2の電極820a、820b、820cとがある距離をおいて対向して配置されることを可能にするために使用することができる。基板840は、第1の電極810b、810cと第2の電極820b、820cとの間に位置する領域内に開口850b、850cを含むことができる。
【0186】
開口850b、850cは、電気機械部品800b、800cを通る粒子ビームの通過を可能にするように構成することができる。この開口は、アパーチャとも呼ばれる。基本的に、アパーチャおよび開口850b、850cは同じタスクを実行することができる。したがって、所定の領域内で電極810b、810c、820b、820cの間に開口850b、850c(アパーチャ)を配置することができ、当該開口はそれぞれの電気機械部品800b、800cを通る通路を表す。
【0187】
論理的な理由から、この場合も、それぞれの第1の電極810b、810cおよびそれぞれの第2の電極820b、820cは、有用な電界が粒子ビームに影響を及ぼすかまたは偏向させるのに適するように構成することができる。
【0188】
開口850b、850cは、例えば電子ビームが部品全体および/または基板840を通過することを可能にし得るように製造することができ、これは、電子ビームが電気機械部品800b、800cの後側または底側に出て、ほとんど影響を受けないようにその経路を継続することを意味し得る。
【0189】
この実施形態では、第1の電極810b、810c、810dおよび第2の電極820a、820b、820cの高さはほぼ同一である。この理由のために、選択された実施態様において、すなわち、ベース面831b、831c、831d、さらなる面833b、833c、833dおよび上面835b、835c、835dを有する実証構造830b、830c、830dを製造することが有用であり得る。示された実証構造830b、830c、830dは、その構成に起因して高いレベルの偏向可能性を有することができる。
【0190】
この実施形態では、クロストーク効果の問題もまた生じ得る。電気機械部品に関して、電極に電位差(電圧)を印加すると、隣接するセルへ、例えば、電気機械部品800cから電気機械部品800bへ電界がクロストークすることがあることが問題である。いわゆるクロストーク現象が発生する。その結果、電子ビームは、例えば、影響を受けるべきではない軌道が影響を受け得る。これに関連して、クロストークシールドとも呼ばれる場合がある実証構造、言及されている例においては実証構造830cが、クロストークを低減することができる。
【0191】
換言すれば、この構成は、それぞれの実証構造830b、830c、830d、すなわちプレートが所定の距離をおいてそれぞれの第1の電極810b、810c、810dの上に配置され、当該第1の電極をほぼ完全に覆うことができることが記述され得る。したがって、例えば、それぞれの第2の電極820a、820b、820cなどの電極に導電可能に接続することができる実証構造830b、830c、830d、すなわちプレートは、同時にクロストークシールドとして使用することができる。
【0192】
図8の本発明の例では、可能な構成の断面図が示されている。個々の偏向セルには、チップのバルクシリコン840を通じてアパーチャ850b、850cを通る電子ビームが示されている。偏向電極810b、810cは、アパーチャ850b、850cの一方の側の基板840(チップ)上に設置される。偏向電極810b、810cに対向する開口850b、850cの他方の側には、基準電位電極(接地電極)820b、820cが配置されている。ここに示すように、それぞれの偏向電極810b、810c、810dおよびそれぞれの基準電位電極(接地電極)820a、820b、820cは、高さが等しくなるように設置されている。クロストークシールド830b、830c、830dは、基準電位電極(接地電極)820a、820b、820c上に固定具によって取り付けられ、基準電位電極(接地電極)820a、820b、820cに導電可能に接続することもできる。クロストークシールド830b、830c、830dは、偏向のために十分なスペースが得られ、偏向の結果として、クロストークシールド830b、830c、830dと偏向電極810b、810c、810dとの間に短絡が生じ得ないように、偏向電極810b、810c、810dから所定の距離を有するように成形および設置される。
【0193】
電気機械部品800b、800c(偏向セル)は、基板840(チップ)の表面上に任意の数および両方の空間方向(XおよびY)において配置することができる。
【0194】
(図9の実施形態)
図9は、本発明の第9の実施形態による電気機械部品構成901の概略断面図を示す。ここにも、特に、例えば電子ビームを偏向させる電極910,920の構成または配置が示されている。ここに示された事例は、本発明の実現可能な利用と考えることができる。左側の偏向電極、すなわち第1の電極910bが制御され、これは電極上の「5V」によって特徴付けられる。このようにして、太い矢印で特徴づけられた電子ビームが偏向され得る。同時に、クロストークシールドとも呼ばれる場合がある実証構造930bが、電極910bの上に偏向され得る。
【0195】
図9に示される実施形態の表現は、図2の表現によって方向付けて示される。この複数の第1の電極910b、910c、910dと、複数の第2の電極920a、920b、920cと、複数の実証構造930b、930c、930dとを備える。それぞれの実証構造930b、930c、930dは、ベース面931b、931c、931dと、ベース面931b、931c、931dに基本的に垂直なさらなる面933b、933c、933dと、ベース面931b、931c、931dと基本的に平行である上面935b,935c,935dとを備える。
【0196】
図9は、断面図の表現において、2つの開口950b、950cの存在によって3つの部分940b、940c、940dに細分された基板940を示す。第1の電極910b、910c、910dおよび第2の電極920a、920b、920cはそれぞれ、3つの部分の各々に配置されている。それぞれの第2の電極920a、920b、920cは、実証構造930b、930c、930dをその上に取り付けられており、実証構造は、ベース面931b、931c、931dと、さらなる面933b、933c、933dと、上面935b,935c,935dとを備える。
【0197】
図9では、その上、第1の電気機械部品900bが破線で示されており、第2の電気機械部品900cが点線で示されている。
【0198】
要素と電気機械部品900bとの関連は、以下のように指定することができる。すなわち、実証構造930bが第2の電極920a上に機械的に提供され、当該第2の電極920aは電気機械部品900bに属せず、左に隣接し得る電気機械部品に属する。それにもかかわらず、実証構造930bは、第2の電極920aに電気的に結合することができ、第2の電極920aは、基準電位供給源に結合することができる。実証構造930bは、基板940bと実証構造930bの上面935bとの間に位置する第1の電極910bに関連付けられている。有用な効果は、2つの電極910b、920bの間の電位差に起因して、5Vと記載されている第1の電極910bと、右側に隣接し、開口950bの他方の側に位置し、0Vと記載されている第2の電極920bとの間に形成することができる有用な電界から生じ得る。
【0199】
図9は、さらに、両方の電極910b、920bの間に配置された開口950bを示す。粒子ビームは、開口950bを通過し、したがって基板940をも通過することができ、粒子ビームは有用な電界の影響を受け得る。
【0200】
本実施形態において、第2の電極920aは、クロストークを低減するように、第1の電極910bの電界の望ましくない部分に対する遮蔽効果を有することができる。実証構造930bはまた、同等の効果を有することができ、第1の電極910bの電界のクロストークを低減することができる。この実施形態では、第2の電極920bは、電気機械部品900cに関連するさらなる実証構造930cを機械的に取り付けるために使用される。
【0201】
要素と電気機械部品900cとの関連は、以下のように指定することができる。すなわち、実証構造930cが第2の電極920b上に機械的に提供され、当該第2の電極920bは電気機械部品900cに属せず、左に隣接する電気機械部品900bに属する。それにもかかわらず、実証構造930cは、第2の電極920bに電気的に結合することができ、第2の電極920bは、基準電位供給源に結合することができる。実証構造930cは、基板940cと実証構造930cの上面935cとの間に位置する第1の電極910cに関連付けられている。有用な効果は、2つの電極910c、920cの間の電位差に起因して、0Vと記載されている第1の電極910cと、右側に隣接し、開口950cの他方の側に位置し、同じく0Vと記載されている第2の電極920cとの間に形成することができる有用な電界から生じ得る。
【0202】
図9は、さらに、両方の電極910c、920cの間に配置された開口950cを示す。粒子ビームは、開口950cを通過し、したがって基板940をも通過することができ、粒子ビームは有用な電界の影響を受け得る。
【0203】
本実施形態において、第2の電極920bは、クロストークを低減するように、第1の電極910cの電界の望ましくない部分に対する遮蔽効果を有することができる。実証構造930cはまた、同等の効果を有することができ、例えば、電気機械部品900bに対する、第1の電極910cの電界のクロストークを低減することができる。この実施形態では、第2の電極920cは、例えば、図示されていない電気機械部品900dに関連し得るさらなる実証構造930dを機械的に取り付けるために使用される。
【0204】
これに関連して、図9は、2つの開口950b、950cの存在によって3つの部分940b、940c、940dに細分された基板940を示す。第1の電極910b、910c、910dおよび第2の電極920a、920b、920cはそれぞれ、3つの部分の各々に配置されている。それぞれの第2の電極920a、920b、920cは、実証構造930b、930c、930dをその上に取り付けられており、実証構造は、ベース面931b、931c、931dと、さらなる面933b、933c、933dと、上面935b,935c,935dとを備える。
【0205】
図9では、電位差または有用な電界の結果として偏向された粒子ビームが、5Vと記載されている第1の電極910bおよび右側に隣接する第2の電極920bから形成される左側の「偏向セル」900bに示されている。さらに、例えば、他の実証構造930c、930dと比較して、実証構造930bの偏向が矢印で示されている。さらに、偏向を生じさせる電界は、第1の電極910bから実証構造930bに向いた4つの矢印によって示されるものとする。4つの矢印は、第1の電極910bと実証構造930bとの間に形成される電界を示す。第1の電極910cと第2の電極920cによって形成される右側の「偏向セル」において、電極910c、920cの間に電位差は存在しない。その結果、実証構造930cの偏向はなく、粒子ビームの偏向は生じない。
【0206】
この実施形態では、2つの電極910b、910c、920b、920cの間に配置された2つの開口950b、950cが示されている。有用な電界の影響を受け得る粒子ビームは、開口950b、950cを通過し、したがって基板940をも通過することができる。したがって、電気機械部品900b、900cの実施形態では、それぞれの第1の電極910b、910cが、それぞれの第2の電極920b、920cとともに、それぞれの有用な電界が粒子ビームに影響を及ぼすかまたは偏向させるのに適するように構成され得る可能性がある。開口950b、950cは、粒子ビームが第1の動作電位差において開口950b、950cを通過するように構成することができる。例えば、この事例が0Vの電位差で生じるように電気機械部品を設計することができる。
【0207】
相補的な効果を達成するために、開口950b、950cは、第2の動作電位差において粒子ビームが除去されるようにさらに構成することができる。この動作電位差は、例えば、5Vになるように選択することができ、他の可能性のある差も実現可能である。粒子ビームのタイプに依存して、の5Vの電位差と比較して、より高いまたはより低い電位差が有利であり得る。
【0208】
基本的に、第1の動作電位差は、第2の動作電位差とは異なる。このようにして、間に開口950b、950c(アパーチャ)が配置されているそれぞれの2つの電極910b、910c、920b、920cは、偏向セルを形成することができる。したがって、上述したように、電極910b、910c、920b、920cは、例えば荷電粒子の粒子ビームを偏向させるために使用されるだけでなく、粒子ビームを除去するためにも使用され得る。
【0209】
電極910b、910c、920b、920cは、荷電したまたは荷電していない粒子または粒子ビームに影響を及ぼすために使用することもできる。粒子ビーム(光子、イオン、荷電粒子または非荷電粒子)が開口950b、950cを通過し、電極910b、910c、920b、920cによって影響を受けることも可能である。これらの相補電極910aおよび920dは図示されていないため、電極920aおよび910dはここでは言及されていない。電気機械部品構成901は、一般に、偏向セル900aおよび900dも存在するように製造することができる。無論、言及されていないさらなる偏向セル900も実現可能である。
【0210】
この実施形態はまた、第2の電極920a、920b、920cおよび実証構造930b、930c、930dが回路の基準電位源に電気的に結合されるように、電気機械部品が製造される可能性をも含むことができる。例えば、これは、第2の電極920a、920b、920cおよび実証構造930b、930c、930dが例えば0Vと定義され得る基準電位を常に有するように実施されてもよい。これに関連して、第1の電極910b、910c、910dが、回路の電位とは異なる電位を含むように構成されることが有用であり得る。これは、動作中に第1の電極910b、910c、910dの電位が所望の範囲内になるように設定され得るように回路が構成されるように実施することができる。
【0211】
隣接する電極への電界のクロストークは、の事例において、クロストークシールド930b、930c、930dによって防止または低減されるべきである。図9は、可能なクロストークシールド930b、930c、930dを有する電極の構成を示す。クロストークシールド930b、930c、930dは、基準電位に導電可能に接続することができ、それ自体導電性材料から構成することができる。クロストークシールド930b、930c、930dを実施するために、チタン、アルミニウムまたはそれらの合金(例えば、チタン−アルミニウム、TiAlまたはAlSiTi)を使用することができる。例えば、実証構造930cは、電気機械部品900bに対する、第1の電極910cから発する場のクロストークを低減することができる。
【0212】
したがって、本発明は、偏向電極910b、910c、910dの上に配置されたプレート930b、930c、930d(同時にクロストークシールドとして使用することができる)を含み、偏向電極910b、910c、910dにおける電圧の印加を受けて偏向され得るように設計することができる。ここでの偏向は、制御された偏向電極910b、910c、910dと、基準電位(接地電位)にあるプレート930b、930c、930dとの間の静電引力によって達成され得る。偏向電極910b、910c、910dの上方の配置、周囲の基準電位電極920a、920b、920c(接地電極)との堅固な接続、および弾性材料(TiAl、AlSiTiなど)の選択に起因して、このような設計を容易に実施することができる。プレート930b、930c、930dは、5Vの偏向電圧の印加を受けて、約20〜40nmだけ大きく偏向することができるように構成することができる。この偏向は、その後、例えば、白色光干渉計(WLI)によってまたは光学顕微鏡内で測定することができる。
【0213】
(図10の実施形態)
図10は、本発明の第10の実施形態による電気機械部品構成1001の概略上面図を示す。これに関連して、電気機械部品構成1001は、複数の電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dまたは電気機械部品の部分を備える。上面図は、2×2偏向セルまたは電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dの構成を示す。
【0214】
電気機械部品構成1001は、電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dが基板1040上に配置されるように製造することができ、図10に示す場合、基板1040は、電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dの下の表面全体であると考えることができる。
【0215】
幾何学的順序を有することなく、基板1040の表面の両方の空間方向に電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dを配置することが可能である。むしろ、電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dの順序は、例えば電子ビームの順序によって指定することができ、電子ビームの順序が適用の事例によって予め規定されることが可能である。しかし、用途に応じて、図10に示すように、電気機械部品構成1001が行および/または列構造を含むように、電気機械部品構成1001が製造されることも有用であり得る。ここで、それぞれの列および/またはそれぞれの列は、複数の電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dを含む。したがって、例えば、偏向セルとして使用される任意の数の電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dが、両方の空間方向において表面(チップ、基板など)上で所望される任意の構成で配置され得る。この場合、偏向マトリクスについても言及することができる。
【0216】
当該偏向マトリクスは、例えば、複数の電子ビームを偏向させることができる。電子ビームの数が多いため、このとき、単一の電気機械部品1000a、1000b、1000c、1000dの機能を実証する簡単な方法を有することが有用である。これは、機能試験を実行するための精巧で有用な効果を再現する必要なく、実証構造1030によって可能になる。
【0217】
以下では、最初に2つの電気機械部品1000a、1000b、または2つの電気機械部品1000a、1000bの部分の相互作用のみが考慮される。関連する電気機械部品のすべての部分は、電気機械部品と同じ最後の文字、すなわちaまたはbを有する。以下の実施形態では、電気機械部品1000aの第2の電極1020aは、電気機械部品1000bの実証構造1030bを取り付ける役割を果たす。これに関連して、実証構造1030bは、第1の電極1010bから発し、例えば電気機械部品1000aにクロストークすることになる場を遮断することもできる。第2の電極1020aは、第1の電極1010bの場に対する、相当の、同じく遮蔽する効果を有することができる。実証構造1030bおよび第2の電極1020aは、電気的に結合することができ、また共通電位、例えば、電気機械部品構成1001の基準電位を有することもできる。
【0218】
電気機械部品1000bの第1の電極1010bと第2の電極1020bとの間の電位差に起因して、有用な電界が存在し得る。両方の電極1010bおよび1020bは、それらの間に位置し、例えば、第1の電極1010bと第2の電極1020bとの間の有用な場によって影響され得る粒子ビームのための基板1040を通る通路としての役割を果たすことができる開口1050bを有する。第2の電極1020bは、このとき、図示されていない電気機械部品1000cに関連付けられ、例えば、図10には示されていない第1の電極1010cと第2の電極1020cとの間の電位差の存在を実証するために使用することができる実証構造1030cをその上に取り付けることができる。類推によって、2つの電気機械部品1000c、1000dの相互作用も説明することができる。
【0219】
さらに、第2の電極1020aおよび第2の電極1020cは、電気機械部品1000cの第1の電極1010cから発する場から遮蔽することもできる。2つの電極1020aおよび1020dは、第1の電極1010dの場に対して同様の効果を有する。これは、電気機械部品構成の1つの列内の遮蔽効果、および、互いに斜めに位置する2つの電気機械部品の遮蔽効果を簡単に説明する。これは、拡張されたマトリクスにおいても同様に継続することができる。
【0220】
電気機械部品構成1001の電気機械部品構成1001が少なくとも2つの電気機械部品1000a、1000bを含むようなものと考えることができる。このとき、第1の電気機械部品1000aは、第1の電極1010aと、第2の電極1020aと、弾性的に変形可能な実証構造1030aとを備える。
【0221】
第1の電気機械部品1000aの第1の電極1010aおよび第1の電気機械部品1000aの第2の電極1020aは、第1の電気機械部品1000aの第1の電極1010aと第1の電気機械部品1000aの第2の電極1020aとの間に電位差がある場合に、第1の有用な電界を生成するように配置されている。第1の電気機械部品1000aの実証構造1030aは、第1の電気機械部品1000aの第1の電極1010aと第1の電気機械部品1000aの第2の電極1020aとの間に電位差がある場合に、偏向されるように構成されている。
【0222】
第1の電気機械部品1000aは、有用な場に起因して有用な効果を有するようにさらに構成され、当該有用な効果は、第1の電気機械部品1000aの実証構造1030aの偏向とは異なる。
【0223】
第2の電気機械部品1000bは、第1の電極1010bと、第2の電極1020bと、弾性的に変形可能な実証構造1030bとをさらに備える。
【0224】
第2の電気機械部品1000bの第1の電極1010bおよび第2の電気機械部品1000bの第2の電極1020bは、第2の電気機械部品1000bの第1の電極1010bと第2の電気機械部品1000bの第2の電極1020bとの間に電位差がある場合に、第2の有用な電界を生成するように配置されている。第2の電気機械部品1000bの実証構造1030bは、第2の電気機械部品1000bの第1の電極1010bと第2の電気機械部品1000bの第2の電極1020bとの間に電位差がある場合に、偏向されるように構成されている。
【0225】
第2の電気機械部品1000bは、有用な場に起因して有用な効果を有するようにさらに構成され、当該有用な効果は、第2の電気機械部品1000bの実証構造1030bcの偏向とは異なる。
【0226】
第1の電気機械部品1000aの第2の電極1020aの部分は、第2の電気機械部品1000cの第1の電極1010bに隣接して設けられている。
【0227】
加えて、電気機械部品構成1001は、第1の電気機械部品1000aの第2の電極1020aが、第1の電気機械部品1000aの第1の電極1010aの3つの側面の少なくとも各々に、第1の電気機械部品1000aの第2の電極1020aの1つの側面が対向して配置されるように製造されるように構成されるものとして示されている。
【0228】
加えて、図10の下部は、第2の電気機械部品1000bの実証構造1030bが、第1の電気機械部品1000aの第2の電極1020a上に設けられるような、電気機械部品1001を示している。本実施形態において、第1の電気機械部品1000aの第2の電極1020a、第2の電気機械部品1000bの実証構造1030bおよび第2の電気機械部品1000bの第1の電極1010bは、第1の電極1010bが、第2の電気機械部品1000bの実証構造1030bと基板1040との間に配置されるように構成される。
【0229】
以下では、最後の文字を有しない参照符号は、対応する電気機械部品またはその部分の有用な実施態様の例示であると考えられ得る。例えば、第2の電極1020などの電極に導電可能に接続することができるそれぞれの実証構造1030、すなわちいわゆるプレートは、第2の電極1020は、例えば、第1の電極1010などの他の電極の側、上または下に配置されてもよいことに、再び言及すべきである。実証構造1030が、例えば、第1の電極1010などの他の電極のいくつかの側面を囲むことも可能である。
【0230】
また、実証構造1030(プレート)は、例えば偏向セルとして使用することができる電気機械部品1000内の対向する電極、すなわち例えば第2の電極1020だけでなく、例えば、第1の電極1010などの一方の電極の上に設置することができ、ただし、実証構造1030(プレート)はまた、例えば、同じく偏向セルとしても使用され得る、隣接する電気機械部品1000の、例えば第2の電極1020などの電極上に設置することもできる。実証構造1030(プレート)は、偏向セル1000自体内に、または隣接する偏向セル1000内に、またはその第2の電極1020上だけでなく、偏向セルの外側にも設置することができる。これは、例えば、偏向マトリクスのマージンに関係し得る。
【0231】
要約すると、図10は、偏向セルの上面図を示すと述べることができる。半透明であるように示されているクロストークシールド1030は、基準電位電極(接地電極)1020の上に位置し、偏向電極1010を覆うTiAlプレート(またはAlSiTiのような同様の材料)からなることができる。固定具/接触領域を介して、クロストークシールド1030は、基準電位電極(接地電極)1020に導電可能に接続することができる。この実施形態では、アパーチャ1050は、クロストークシールド1030によって覆われず、結果、電子ビームは、例えば妨害を受けずに通過することができる。上面図で示される偏向セル1000は、両方の空間方向(XおよびY)に任意の数で配置されてもよい。
【0232】
(偏向マトリクスの実施形態)
さらなる本発明の実施形態によれば、例えば、各々が電子ビームを偏向させることができる512×512個の個別に制御可能なセルを有する電子偏向マトリクスを開発することができる。偏向は、他の実施形態の通知によれば、第1の電極および第2の電極である、2つの対向して位置する電極を介して行われる。電極は、各事例において個々の電子ビームが導かれる開口(アパーチャ)をその間に有する。
【0233】
また、オン状態の間に電子ビームが偏向されず、穴/アパーチャを妨害されずに通過する偏向マトリクスの動作タイプが実現可能である。ここでは、両電極に0V(基準電位)の電圧が印加される。両方の電極に0Vとは異なる電位を印加することも実現可能である。
【0234】
オフ状態では、の実施形態の通知によれば、第1の電極である2つの電極(偏向電極)のうちの一方に、5Vの電圧が印加される。対向する(第2の)電極はいつでも0V(基準電位)に切り替えられる。これにより両電極間に電界が生じ、これによって電子ビームは偏向され、光路内に配置された絞りによって除去される。
【0235】
512x512の電子ビームの各々を、個々のセルを通過するときに偏向よび除去することが可能であることが意図される。これは、例えば、合計512列の各々に、512個の行を形成する電気機械部品が配置されるように、図10の実施形態を拡張することによって可能である。
【0236】
(図11の実施形態)
以下の特徴を有する電位差を検出するために電気機械部品を動作させる方法1100を、図11を参照して以下に説明する。電気機械部品は、第1の電極、第2の電極、および弾性変形可能な実証構造を含む。第1の電極および第2の電極は、第1の電極と第2の電極との間に電位差がある場合に有用な電界を生成するように配置される。
【0237】
実証構造は、例えば、導電性構造を含み、第1の電極と第2の電極との間に電位差がある場合に、例えば静電気力によって偏向されるように構成されている。加えて、電気機械部品は、実証構造の偏向とは異なる有用な場によって引き起こされる有用な効果を有するように構成される。
【0238】
方法1100自体は、電位差を得るように電気機械部品を制御することを含む第1のステップ1110を含む。さらに、この方法は、第1の電極と第2の電極との間の電位差の存在を検出するように、実証構造の偏向を検出することを含む第2のステップ1120を含む。電気機械部品の制御は、例えば、例として従属回路の論理信号によって制御される集積回路を介して行うことができる。したがって、機能に影響を与える全体的なシステムのそれらの要素の大部分は、説明された動作によって使用され得る。第2のステップ、したがって検出は、例えば、光学顕微鏡の下で、または白色光干渉計を用いて行うことができる。この操作全体は、高度に自動化することができる。
【0239】
この動作方法1100によって、原則的に、電気機械部品の可能な動作が実行され得る。いくつかのさらなる動作方法/機能試験方法を以下に説明する。
【0240】
(機能試験方法)
これに関連して、電気機械部品の機能を試験する方法も実現可能である。そのような方法はまた、有用な拡張の場合に電気機械部品構成の機能試験を行うこともできる。機能試験方法は、以下のステップを含む。
【0241】
最初に、機能部品を用いて、有用な電界を生成するのに適した、第1の電極と第2の電極との間の電位差が生じるように、電気機械部品を制御すること。その結果、実証構造の偏向が検出される。機能的能力を確認するために、偏向の検出に応じて、電気機械部品が機能的であるか否かを決定すること。この文脈では、定性的および定量的の両方で決定を行うことが適切であり得る。定量的な決定の場合、偏向の強度は、実証構造の曲げ強度について結論を引き出すことを可能にし、したがって、遮蔽効果を実行するように意図することもできる、実証構造の正確な製造を検証することができる。
【0242】
無論、偏向を定性的に検出することによって、有効フィールドが明らかになるか否かを検証することもでき、とりわけ、存在する可能性のある論理回路の正確な製造および/または電気的接続の正確な製造を検証することもできる。
【0243】
電気機械部品に対する機能試験を実施する方法の決定特性は、実証構造の偏向とは異なる有用な効果が存在するか否かにかかわらず決定が行われることに存し得る。これは、機能試験を行うために、例えば、電子ビームの偏向を検出する必要がないことを意味する。これは、機能試験に含まれる支出のレベルが明らかに低減することを意味することができる。
【0244】
(動作方法)
電気機械部品を動作させる方法において、実証構造の偏向が、光学的および/または電気的に検出され得る。電気的な検出によって、偏向可能な実証構造から生じる変化するキャパシタンスが検出されることが実現可能である。これは、最初に、例えば、電位差の高周波変化を介して測定される小さい信号キャパシタンスが測定されることによって達成され得る。その後、さらなる小さい信号キャパシタンスが測定されるが、この場合には、電位差の高周波変化に直流電圧部分が同時に重畳される。この直流電圧部分は、機能的な実証構造を偏向することができ、したがって、電気機械部品の幾何形状を変化させることができる。その結果、測定可能な小さい信号キャパシタンスも変化する。
【0245】
実証構造の偏向が、白色光干渉計または光学顕微鏡によって検出される、電気機械部品を動作させる方法も実現可能である。したがって、実証構造の偏向を検出する少なくとも2つの異なる可能性が利用可能である。適用の事例および電気機械部品の製造に応じて、様々な可能性が、それぞれおよび他の可能性にまさる利点を提供し得る。
【0246】
検出を単純化するために、電気機械部品を動作させる方法が、 第1の電極と第2の電極との間の電位差の結果としての実証構造の偏向が、少なくとも3nm、好ましくは5nm〜100nm、最も好ましくは20nm〜40nmであるように構成されることが有用であり得る。言い換えれば、実証構造、いわゆるプレートは、動作中に使用される電圧によって約20〜40nmだけ偏向可能であるように設計することができる。これは、多数の電気機械部品が試験される場合に、検出を著しく単純化し、加速させることができる。
【0247】
また、最大10V、好ましくは最大5Vの第1の電極と第2の電極との間の電位差において、実証構造の偏向が所望の範囲内になる、電気機械部品を動作させる方法を見出すこともできる。この電位差の、例えば動作中に有用な値に対するこのような制限は、例えば機能試験中の電気機械部品の過負荷を回避することもできる。
【0248】
これに関連して、動作中、第1の電極と第2の電極との間の電位差が0Vと5Vとの間で切り替わる、電気機械部品を動作させる方法も有用である。この場合にも、例えば、動作中の電気機械部品の過負荷がないことを保証するように注意が払われ得る。言い換えれば、動作中、接地に接続された第2の電極に対向して位置する第1の電極が0Vと5Vとの間で切り換えられると述べることができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【国際調査報告】

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