專利名稱：制造微柱透鏡部件的方法及由該方法制造的微柱透鏡部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及一種制造電子束微柱透鏡部件的方法以及通過所述方法制造的透鏡部件，并且尤其涉及一種制造電子束微柱透鏡部件的方法以及具有很高分辨率的用于電子束光刻和電子顯微鏡的精細(xì)透鏡部件。
背景技術(shù)：
在1980年引入了按照掃描隧道顯微鏡(STM)基本原理工作的電子發(fā)射源和基于具有微結(jié)構(gòu)的電子光學(xué)元件的電子束微柱。在電子束微柱中，微元件被精細(xì)組裝以最小化光學(xué)數(shù)值，從而形成改進(jìn)的電子柱。而且，由于微結(jié)構(gòu)，多個(gè)電子束微柱的設(shè)置采用串行或者并行的多個(gè)電子柱。
所述微柱為高縱橫比(high-aspect-ratio)微機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括微透鏡和反射鏡(deflector)。組成微柱的微透鏡部件為多層硅芯片(具有透鏡電極的膜窗)，或者為通過厚度為100至150μm的絕緣層互相隔開的硅膜。微柱的微透鏡部件包括直徑為若干微米至數(shù)百微米的鉆孔。為了最佳性能，鉆孔的圓度必須在納米范圍內(nèi)并且元件之間的校準(zhǔn)誤差需要在小于1μm的范圍內(nèi)。
圖1為傳統(tǒng)的基于公知的STM校準(zhǔn)的場(chǎng)發(fā)射(SAFE)的1kV微柱的截面圖，顯示了源透鏡部件1和Einzel透鏡部件3。依附到掃描隧道顯微鏡(STM)型定位器的電子發(fā)射源5向樣本板25發(fā)射電子束6。電子束6首先穿過由硅微透鏡組成的源透鏡1，以及例如具有5μm直徑的軸向設(shè)置的提取器(extractor)7，具有100μm直徑孔的加速電極11，以及具有2.5μm直徑孔的限制光圈13。三個(gè)微透鏡由兩個(gè)絕緣隔離片9間隔。絕緣間隔片9優(yōu)選的由Pyrex制成，但是可以由絕緣材料例如Hoya生產(chǎn)的SD-2玻璃制成。源透鏡1安裝在具有由八個(gè)電極組成的反射鏡17的鋁基座15上。此后，電子束6穿過Einzel透鏡3。Einzel透鏡3包括直徑為100至200μm的硅微透鏡19和23。硅微透鏡19和23在其中心處具有厚度為1至2μm并且尺寸為1mm×1mm的硅孔單元21。硅層之間通過絕緣層9以規(guī)則間距相互隔開。此后，電子束6到達(dá)樣本板25上并且發(fā)射第二電子。通道檢測(cè)器(channeltrondetector)27檢測(cè)所述第二電子。
為了組裝傳統(tǒng)微柱的透鏡部件，由硅制成的微透鏡和絕緣Pyrex間隔片順次分層堆積。此后，分層透鏡和絕緣材料陽極接合在一起。所述陽極接合如圖2和3所示為將玻璃耦合到金屬和半導(dǎo)體的電化學(xué)過程。在高溫下(300-600℃)，Pyrex或其他玻璃中的Na2O的鈉離子和氧離子被激活。當(dāng)通過電源52施加電壓而在硅微透鏡層53和玻璃絕緣層55之間形成電場(chǎng)后，玻璃中的鈉離子在箭頭63所示方向上從分界面遷移。氧陰離子61向硅陽極中的感應(yīng)正電荷59移動(dòng)以形成化學(xué)鍵。
所述過程以前僅用于單方接合。然而近來所述過程被擴(kuò)展到了多層接合。在第一個(gè)硅-玻璃接合之后，另一硅芯片或者膜如圖3所示可以通過反向施加電壓而接合到玻璃的自由表面。在此情況下，當(dāng)通過電源52施加反向電壓時(shí)，第二硅層57置于玻璃絕緣層55上。此時(shí)，感應(yīng)正電荷59在箭頭63表示的方向上移動(dòng)鈉離子，從而氧陰離子61與第二硅層57形成化學(xué)鍵。為了達(dá)到滿意的多層接合，控制溫度、施加電壓、接合時(shí)間以及特別是層的表面條件非常重要。
然而，上述陽極接合是在多個(gè)微透鏡和絕緣層交替分層堆積后進(jìn)行的。因此，在需要高精度校準(zhǔn)的微柱透鏡部件的分層堆積物被加熱到高溫并且冷卻后，這些層會(huì)對(duì)不齊，因此可能降低精度。而且，對(duì)于陽極接合，上面的電極使用導(dǎo)線連接到接觸點(diǎn)。因此，通過使用線電壓在整個(gè)區(qū)域中陽極接合透鏡部件需要很長的時(shí)間。
除了上述組裝方法，在韓國專利申請(qǐng)No.2001-7003679(2001年3月22日提交)中提出了使用激光點(diǎn)接的微柱透鏡部件，下面將參考圖4對(duì)其進(jìn)行描述并且在本發(fā)明的描述中引用。
圖4顯示了通過激光點(diǎn)接的微柱的透鏡部件93，其中三個(gè)微透鏡81、85和89以及兩個(gè)絕緣層77和87交替分層堆積。
在透鏡部件93中，第一絕緣層77和第二絕緣層87具有從第一絕緣層77和第二絕緣層87的相反邊緣水平向外突出的兩個(gè)擴(kuò)展部分。也就是說，第一絕緣層77和第二絕緣層87分別具有耳狀部分79和88。由于微柱的微透鏡光圈具有2μm或更小的直徑，可以強(qiáng)制將微柱的多層精確對(duì)齊。
當(dāng)從激光器中發(fā)射激光束時(shí)，激光束完全通過第一絕緣層77以加熱第二微透鏡85的表面。因此，第一絕緣層和微透鏡的表面立即熔合在一起。按照相同方式，由于激光束穿過待熔化的部件84，第二絕緣層87的表面立即熔合。
換言之，當(dāng)微透鏡的硅在高溫下熔化并且此后再結(jié)晶時(shí)，絕緣層相鄰部分被加熱。在大約400至500℃的溫度下，玻璃絕緣層開始流動(dòng)。此時(shí)，在兩層之間的激光點(diǎn)焊或者微焊位置84處形成直徑大約為100μm至500μm的微焊部分。
發(fā)明內(nèi)容
然而，在通過上述方法的激光點(diǎn)接的微柱的透鏡部件中，透鏡部件僅通過激光焊接的焊接部件84而維持。因此，這種透鏡部件存在的問題在于維持所述結(jié)構(gòu)存在困難，，從而降低了穩(wěn)定性。而且，這種透鏡部件的問題還在于每個(gè)絕緣層必須具有耳狀部分79、88以提供激光焊接的單獨(dú)部分。
并且，其缺陷還在于使用指定部分(耳狀部分)對(duì)透鏡分層堆積的動(dòng)作必須從最底層順次執(zhí)行。
因此，本發(fā)明著眼于現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，并且本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種制造微柱的透鏡部件的方法以及所述透鏡部件，其中所述微透鏡部件組在初步工藝中通過將微透鏡和絕緣層陽極接合在一起而形成，從而兩層之間的接合很穩(wěn)定，并且減少組裝時(shí)間。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種制造微柱的透鏡部件的方法以及所述透鏡部件，其中所述微柱的透鏡部件通過分層堆積多個(gè)微透鏡部件組而形成，同時(shí)由激光進(jìn)行點(diǎn)接以很容易地組裝所述微透鏡部件組，并且此后執(zhí)行陽極接合以提供牢固接合，從而增強(qiáng)透鏡部件的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供一種制造微柱的透鏡部件的方法以及所述透鏡部件，能夠確保連接到每個(gè)微透鏡的導(dǎo)線路徑和穩(wěn)定的線路連接，并且不用考慮分層堆積微透鏡的順序，從而提高透鏡部件生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)率。
本發(fā)明提供了一種微柱的透鏡部件，其中提供了多個(gè)微透鏡部件組并且所述微透鏡部件組分層堆積，從而減少了分層堆積所述微透鏡部件組所需的時(shí)間。
在本發(fā)明中，組成各個(gè)微透鏡部件組的微透鏡和絕緣層接合在一起，同時(shí)微透鏡在絕緣層上旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。而且，微透鏡部件組在互相旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度的同時(shí)還互相分層堆積。因此，可以很容易執(zhí)行維持所述設(shè)置的激光點(diǎn)接。并且，可以很容易在所需方向上掃描激光束。
而且，由于使用平板電極進(jìn)行陽極接合，接合的層的結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)定維持，并且減少了陽極接合的時(shí)間。
盡管下面為了示例目的將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，各種修改、添加和替代都是可能的，但是并不背離所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。
圖1為通常的微柱的截面圖；圖2和圖3為顯示陽極接合過程的圖示；圖4顯示了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的通過激光點(diǎn)接組裝的透鏡部件的平面圖和側(cè)視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的微透鏡部件組的平面圖，其中微透鏡在絕緣層上略微旋轉(zhuǎn)；圖6為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的微透鏡部件組的平面圖，其中微透鏡在絕緣層上旋轉(zhuǎn)45°；圖7為顯示將微透鏡接合到絕緣層以形成圖5中的微透鏡部件組的工藝的側(cè)視圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)接合在一起的微透鏡部件組的平面圖；圖9為圖8中的兩個(gè)接合在一起的微透鏡部件組的側(cè)視圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明的三個(gè)接合在一起的微透鏡部件組的平面圖；圖11為圖10中的三個(gè)接合在一起的微透鏡部件組的側(cè)視圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明修改的通過將自底向上不斷減小直徑的多個(gè)環(huán)形微透鏡部件組分層堆積而形成的透鏡部件的平面圖；以及圖13為根據(jù)本發(fā)明修改的兩個(gè)接合在一起并且具有帶有矩形孔的微透鏡的微透鏡部件組的平面圖。
具體實(shí)施例方式
在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種制造具有多個(gè)在中央位置設(shè)置了孔的微透鏡和多個(gè)在所述微透鏡之間交替間隔的絕緣層的電子束微柱透鏡部件的方法。所述方法包括通過將絕緣層和微透鏡陽極接合使得所述絕緣層的一部分表面不被所述微透鏡覆蓋而形成至少一個(gè)第一微透鏡部件組；在對(duì)齊所述微透鏡的孔時(shí)，將所述第一微透鏡部件組分層堆積在第二微透鏡或者第二微透鏡部件組上，從而所述第二微透鏡或者第二微透鏡部件組的微透鏡與所述第一微透鏡部件組的絕緣層接觸，同時(shí)所述第一微透鏡部件組的絕緣層的不被所述第一微透鏡覆蓋的部分與所述第二微透鏡或者第二微透鏡部件組的微透鏡接觸；以及掃描激光束以將所述第一微透鏡部件組的絕緣層的沒有被所述第一微透鏡覆蓋的部分通過將所述激光束穿過所述第一微透鏡部件組的絕緣層的所述部分而接合到所述第二微透鏡或者第二微透鏡部件組的微透鏡，從而將所述第一微透鏡部件組焊接到所述第二微透鏡或者第二微透鏡部件組的微透鏡。
在另一個(gè)方面中，通過上述方法制造的本發(fā)明的透鏡部件包括通過將微透鏡和絕緣層陽極接合在一起而形成的第一微透鏡部件組，從而在所述第一微透鏡部件組的絕緣層和第二微透鏡部件組的微透鏡之間形成焊接點(diǎn)的同時(shí)，通過在預(yù)定方向上掃描激光束將多個(gè)所述微透鏡部件組激光點(diǎn)接在一起。
下面描述制造電子束微柱透鏡部件的方法。
首先，根據(jù)本發(fā)明的制造電子束微柱透鏡部件的方法簡(jiǎn)述如下。通過使用平板電極將微透鏡和絕緣層陽極接合在一起而形成微透鏡部件組。所述微透鏡部件組分層堆積。使用激光進(jìn)行點(diǎn)接將分層堆積的微透鏡部件組接合在一起。此后，執(zhí)行陽極接合以將通過點(diǎn)接接合在一起的分層堆積的微透鏡部件組更加牢固的接合。
如圖5和圖7所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，形成第一微透鏡部件組set_1。具體的說，具有相同尺寸的矩形或者方形的平板的微透鏡102和絕緣層101分層堆積，同時(shí)微透鏡102在絕緣層101上旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，例如45°或更少。此后，分層堆積的微透鏡102和絕緣層101通過使用平板電極而陽極接合在一起，從而形成第一微透鏡部件組set_1。
下面詳細(xì)解釋第一微透鏡部件組set_1的陽極接合。如圖7所示，當(dāng)施加電壓時(shí)，位于陽極支撐117上的硅微透鏡層的感應(yīng)正電荷通過化學(xué)鍵接到通過置于第一微透鏡部件組set_1上的平板電極115產(chǎn)生的玻璃絕緣層的氧陰離子。此時(shí)，上面的陽極平板115保持接觸狀態(tài)從而以精確結(jié)構(gòu)迅速接合微透鏡，并且同時(shí)具有寬平面區(qū)域的平板電極117施加陽極電壓。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，同時(shí)使用平板電極115可以進(jìn)行寬區(qū)域接觸。而且，通過寬區(qū)域施加電壓，陽極接合的工藝時(shí)間與使用線電極的傳統(tǒng)陽極接合相比顯著減少。并且，陽極接合可以穩(wěn)定執(zhí)行。
此時(shí)，微透鏡和絕緣層設(shè)置為將微透鏡和絕緣層中央位置提供的圓形孔108對(duì)齊?？?08作為完成后的微柱的透鏡部件中掃描電子束的路徑。典型的，微柱的透鏡部件的孔設(shè)置表示微透鏡的孔的對(duì)齊。絕緣層的孔大于微透鏡的孔。因此，與微透鏡的孔設(shè)置不同，微透鏡部件組的孔設(shè)置可以在短時(shí)間內(nèi)形成。也就是說，微透鏡的孔和絕緣層的孔可以通過肉眼對(duì)齊。在孔設(shè)置之后，直接執(zhí)行陽極接合。這樣，可以在短時(shí)間內(nèi)形成微透鏡部件組。
對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的描述如下。每個(gè)層在相鄰層上繞每個(gè)孔108旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度以將預(yù)定部分暴露在外，從而在激光點(diǎn)接過程中形成激光束通道，這將在稍后描述。在旋轉(zhuǎn)45°的情況下，如圖6所示，由于旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)較大，在每個(gè)層上形成了足夠?qū)挼牟糠?，其上形成用于激光點(diǎn)接的焊接點(diǎn)。在圖6的情況下，優(yōu)選的在預(yù)定方向上順次執(zhí)行微透鏡部件組的分層堆積和激光點(diǎn)接。
在很小的旋轉(zhuǎn)角度的情況下，如圖5所示，暴露形成激光束焊接點(diǎn)的部分小于圖6所示的情況。因此，可能很難設(shè)置微透鏡部件組執(zhí)行激光點(diǎn)接。然而，圖5所示情況的優(yōu)點(diǎn)在于可以分層堆積更多數(shù)量的微透鏡部件組并且通過激光點(diǎn)接整體處理。如果僅有少量的微透鏡部件組，則所提供的激光點(diǎn)接的部分是足夠的。
這樣，在準(zhǔn)備好微透鏡部件組之后，所需數(shù)量的微透鏡部件組分層堆積以制造具有預(yù)定厚度的微柱的透鏡部件。根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例，參考圖8和圖9，第二微透鏡部件組set_2分層堆積在第一微透鏡部件組set_1上。此時(shí)，第一和第二微透鏡部件組set_1和set_2設(shè)置為使得第一微透鏡部件組set_1在第二微透鏡部件組set_2上以與微透鏡102和104在絕緣層101和103上旋轉(zhuǎn)的相同角度和相同方向而旋轉(zhuǎn)，角度為45°或更少。此后，進(jìn)行激光點(diǎn)接以維持第一和第二微透鏡部件組set_1和set_2之間的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)激光束在圖9中箭頭方向上在圖8中參考符號(hào)“?！北硎镜念A(yù)定位置處掃描時(shí)，激光束穿過第二微透鏡部件組set_2的透明絕緣層103。然后，激光束到達(dá)第一微透鏡部件組set_1的微透鏡102。由于所述激光束，在四個(gè)焊接點(diǎn)進(jìn)行激光點(diǎn)接。由于激光點(diǎn)接，第一和第二微透鏡部件組set_1和set_2之間的結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)定維持。
而且，圖6中實(shí)施例的分層堆積更為簡(jiǎn)單(未顯示)。更具體的，第一和第二微透鏡部件組set_1和set_2分層堆積，從而，與圖8中實(shí)施例不同，每個(gè)絕緣層和每個(gè)微透鏡近似互相對(duì)齊。然后，形成很寬的將由激光束掃描的部分，從而很容易設(shè)置第一和第二微透鏡部件組set_1和set_2。換言之，第一和第二微透鏡部件組set_1和set_2互相分層堆積為使得第一微透鏡部件組set_1的微透鏡和第二微透鏡部件組set_2的微透鏡以45°角度相交?？梢院苋菀椎囊韵嗤绞竭B續(xù)的分層堆積更多微透鏡部件組。
如圖10和圖11所示，三個(gè)微透鏡部件組set_1、set_2和set_3分層堆積為使得每個(gè)微透鏡部件組在相鄰微透鏡部件組上按照對(duì)兩個(gè)微透鏡部件組set_1和set_2的設(shè)置描述的相同方式而繞孔108旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。此后，當(dāng)激光束在圖11中箭頭方向上在圖10中參考符號(hào)“?！北硎镜念A(yù)定位置處掃描時(shí)，第三微透鏡部件組set_3的絕緣層105和第二微透鏡部件組set_2的微透鏡104在激光點(diǎn)焊中形成四個(gè)焊接點(diǎn)112。并且，第二微透鏡部件組set_2的絕緣層103和第一微透鏡部件組set_1的微透鏡102形成其他四個(gè)位置的焊接點(diǎn)112。因此，三個(gè)微透鏡部件組set_1、set_2和set_3被接合在一起。實(shí)際上，焊接點(diǎn)的數(shù)量并不限于四個(gè)，而是可以根據(jù)情況需要為更多或更少。也就是說，焊接點(diǎn)的數(shù)量可以選擇為使得接合的微透鏡部件組的結(jié)構(gòu)不會(huì)散開。
圖12中顯示了根據(jù)實(shí)施例修改的分層堆積圓形微透鏡和圓形絕緣層的方法。在此修改中，微透鏡部件組按照上述實(shí)施例相同方式預(yù)先準(zhǔn)備好。然而，所述微透鏡部件組具有圓形形狀，從而不需要將微透鏡部件組在另一個(gè)微透鏡部件組上旋轉(zhuǎn)進(jìn)行設(shè)置。由于微透鏡部件組分層堆積為使得直徑自底向上不斷減小而呈金字塔形狀，僅需要如圖12所示形成接收激光束的暴露部分。因此，在此情況下，每個(gè)圓形微透鏡和每個(gè)圓形絕緣層的尺寸根據(jù)制造微透鏡部件組步驟中對(duì)它們進(jìn)行分層堆積的次序而預(yù)先設(shè)定。
同時(shí)，在通過激光點(diǎn)接第一、第二和第三微透鏡部件組set_1、set_2和set_3而完成透鏡部件之后，整個(gè)微透鏡部件組set_1、set_2和set_3可以使用置于透鏡部件上表面和下表面的電極而陽極接合，從而提高接合強(qiáng)度。
而且，在所述透鏡部件中，為了通過激光點(diǎn)接施加所需的接合力到微透鏡部件組，需要將微透鏡部件組分層堆積為使得微透鏡置于每個(gè)最上層和最下層。為了實(shí)現(xiàn)上述意圖，在最下層設(shè)置微透鏡以替代微透鏡部件組。如果最上層為絕緣層，則在最上層設(shè)置微透鏡以替代微透鏡部件組。換言之，在圖8和圖9或者圖10和圖11的實(shí)施例中，微透鏡部件組set_1和/或set_3被新的微透鏡代替以實(shí)現(xiàn)上述意圖。通過相同方式，在圖6和圖12的實(shí)施例中也可以實(shí)現(xiàn)上述意圖。
并且，絕緣層和微透鏡分層堆積為使得在相同方向上互相旋轉(zhuǎn)相同角度，從而微透鏡置于最上層和最下層。此后，分層堆積的透鏡部件被陽極接合?？商鎿Q的，可以使用單獨(dú)制造的在兩個(gè)微透鏡之間間隔絕緣層的微透鏡部件組以形成微柱的透鏡部件。也就是說，微透鏡部件組并不限于在初級(jí)步驟中通過將一個(gè)微透鏡和一個(gè)絕緣層接合在一起而形成?？自O(shè)置中的不重要部分可以預(yù)先設(shè)置以通過單次陽極接合工藝形成微透鏡部件組。然而，在孔設(shè)置很重要的情況下，優(yōu)選的可以初步陽極接合絕緣層和微透鏡。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，微透鏡102、104、106、302、202、204和絕緣層101、103、105、301、201、203均具有孔108。每個(gè)孔108具有圓形形狀以便于維持透鏡部件的排列。更具體的，盡管每層在相鄰層上旋轉(zhuǎn)，但由于孔108具有圓形形狀，所以層的排列可以穩(wěn)定維持。這樣，每個(gè)孔108具有圓形形狀以防止層的旋轉(zhuǎn)軸在層旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不必要的震動(dòng)。上述孔根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例而提供。然而，所述孔并不限于圓形形狀，可以具有多邊形形狀，例如三角形或者矩形形狀。在等邊多邊形孔的情況下，微透鏡分層堆積在絕緣層上使得微透鏡的多邊形孔和絕緣層的多邊形孔互相對(duì)應(yīng)形狀。當(dāng)然，微透鏡部件組分層堆積使得微透鏡部件組的多邊形孔互相對(duì)應(yīng)形狀。換言之，微透鏡部件組設(shè)置為使得所述多邊形孔從最上面的微透鏡到最下面的旋轉(zhuǎn)后的微透鏡在形狀上互相對(duì)應(yīng)。因此，激光束可以按照與具有圓形孔的微透鏡部件組相同的方式穿過分層堆積的微透鏡部件組的多邊形孔。
參考圖13中的實(shí)施例，在第一微透鏡部件組set_1的微透鏡302的方形孔308和第二微透鏡部件組set_2的微透鏡304的方形孔309之間具有45°的相位角度差。因此，當(dāng)?shù)谝晃⑼哥R部件組set_1的微透鏡302和第二微透鏡部件組set_2的絕緣層303互相對(duì)齊時(shí)，方形孔308和309互相對(duì)應(yīng)以允許激光點(diǎn)接。為了分層堆積多個(gè)微透鏡部件組，預(yù)先準(zhǔn)備多個(gè)第一和第二微透鏡部件組set_1和set_2。此后，第一和第二微透鏡部件組set_1和set_2交替的分層堆積，其中每個(gè)第一微透鏡部件組set_1分層堆積在每個(gè)第二微透鏡部件組set_2上。
而且，在孔還具有三角形或者多邊形形狀的情況下，預(yù)先確定微透鏡部件組互相旋轉(zhuǎn)的預(yù)定角度。根據(jù)所述預(yù)定角度，在微透鏡部件組的微透鏡上形成具有預(yù)定相位角度差的孔。然后，微透鏡部件組按照與上述分層堆積方法相同的方式分層堆積。然而，優(yōu)選的，所述孔具有與圖13所示實(shí)施例相同的相位角度差。在每個(gè)微透鏡的孔的設(shè)置中，如果需要將微透鏡設(shè)置為旋轉(zhuǎn)不同角度，則在微透鏡上形成具有不同相位角度差的孔。并且，在所述孔不具有等邊多邊形形狀而是具有不規(guī)則多邊形形狀例如矩形形狀的情況下，在第一和第二微透鏡部件組的微透鏡上按照與圖13所示實(shí)施例相同的方式預(yù)先形成具有45°相位角度差的孔。然后，微透鏡部件組可以按照與上述分層堆積方法相同的方式分層堆積。
而且，在圖12中的實(shí)施例中，由于微透鏡部件組沒有旋轉(zhuǎn)，所以微透鏡部件組可以分層堆積而不必考慮微透鏡的孔的形狀。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，盡管闡述了三個(gè)或者更少的微透鏡部件組set_1、set_2和set_3的接合，以相同方式可以分層堆積更多微透鏡部件組并且接合在一起。
在根據(jù)本發(fā)明的制造微透鏡和透鏡部件的方法中，可以在每個(gè)微透鏡的局部形成傳統(tǒng)的連接到每個(gè)透鏡的導(dǎo)線路徑，在其上可以進(jìn)行激光點(diǎn)接。因此，可以確保穩(wěn)定的導(dǎo)線連接。換言之，在微透鏡用于激光點(diǎn)接的部分上使用傳統(tǒng)的沉積金箔完成線路連接。因此，線路連接在物理上和電學(xué)上都是穩(wěn)定的。而且還確保了導(dǎo)線路徑。
工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的微柱的透鏡部件用于電子束光刻和電子顯微鏡。
權(quán)利要求
1.一種制造具有多個(gè)在中央位置設(shè)置了孔的微透鏡和多個(gè)在所述微透鏡之間交替間隔的絕緣層的電子束微柱透鏡部件的方法，所述方法包括通過將絕緣層和微透鏡陽極接合在一起使得所述絕緣層的一部分表面不被所述微透鏡覆蓋而形成至少一個(gè)第一微透鏡部件組；在對(duì)齊所述微透鏡的孔時(shí)，將所述第一微透鏡部件組分層堆積在第二微透鏡或者第二微透鏡部件組上，從而所述第二微透鏡或者第二微透鏡部件組的微透鏡與所述第一微透鏡部件組的絕緣層接觸，同時(shí)所述第一微透鏡部件組的絕緣層的不被所述第一微透鏡覆蓋的部分與所述第二微透鏡或者第二微透鏡部件組的微透鏡接觸；以及掃描激光束以將所述第一微透鏡部件組的絕緣層的沒有被所述第一微透鏡覆蓋的部分通過將所述激光束穿過所述第一微透鏡部件組的絕緣層的所述部分而接合到所述第二微透鏡或者第二微透鏡部件組的微透鏡，從而將所述第一微透鏡部件組焊接到所述第二微透鏡或者第二微透鏡部件組的微透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述每個(gè)微透鏡部件組的微透鏡和絕緣層在所述每個(gè)微透鏡部件組的微透鏡在所述絕緣層上繞其上的孔旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度后被陽極接合在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，當(dāng)將所述第一微透鏡部件組在所述第二微透鏡部件組上繞所述孔旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度時(shí)設(shè)置所述微透鏡部件組，從而所述第一微透鏡部件組的絕緣層和所述第二微透鏡部件組的微透鏡形成了所述激光束掃描期間的激光束路徑，由此在所述第一微透鏡部件組的絕緣層和所述第二微透鏡部件組的微透鏡上形成焊接點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一者所述的方法，其中，所述每個(gè)孔為圓形或者多邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一者所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括在掃描所述激光束后將所述微透鏡部件組陽極接合在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一者所述的方法，其中，所述陽極接合是通過將具有寬接觸表面的平板電極與所述微透鏡的上表面接觸而進(jìn)行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任何一者所述的方法，其中，所述沒有被覆蓋的微透鏡部分提供有線路連接。
8.一種通過根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一者所述方法制造的透鏡部件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制造具有多個(gè)微透鏡和多個(gè)在所述微透鏡之間交替間隔的絕緣層的微柱的透鏡部件的方法。所述方法包括通過將絕緣層(101)和微透鏡(102)陽極接合在一起而形成至少一個(gè)第一微透鏡部件組(set_1)；將第二微透鏡部件組(set_2)分層堆積在所述第一微透鏡部件組(set_1)上；以及掃描激光束，從而將所述第一微透鏡部件組(set_1)焊接到所述第二微透鏡部件組(set_2)的微透鏡。本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括將所述微透鏡部件組陽極接合在一起。
文檔編號(hào)H01J37/28GK1830053SQ200480021502
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2004年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月25日
發(fā)明者金浩燮 申請(qǐng)人:電子線技術(shù)院株式會(huì)社