專利名稱：多光束帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶電粒子光束系統(tǒng)，如電子束曝光系統(tǒng)，掃描和非掃描電子顯微鏡等。
本發(fā)明提供一種微透鏡陣列，用于產(chǎn)生多個(gè)聚焦子光束
(beamlet)或在帶電粒子束曝光中聚焦具有不同入射角的光束或進(jìn)4亍成〗象的具有零—見場曲率(zero field curvature )并最小化幾何象差如彗差和象散現(xiàn)象的裝置，包括限流光圈(限流隙，current limitingaperture),產(chǎn)生多個(gè)帶電粒子子光束，與該限流光圈對準(zhǔn)的透鏡陣列，用于聚焦所有進(jìn)入平面成像平面的子光束。本發(fā)明解決了在發(fā)散光束系統(tǒng)中如在多子光束檢查系統(tǒng)中，尤其是在有限光源(limitedsource)到靶的距離處期望的系統(tǒng)如在多子光束、無4奄才莫光刻系統(tǒng)中如何產(chǎn)生多個(gè)具有最小象差的聚焦子光束(focussed beamlet)的問題。
背景技術(shù)：
微電子學(xué)、微制造和材料科學(xué)中的進(jìn)展不斷增大地要求提高空間分辨率以及在帶電粒子束光刻和才企查中的通量。傳統(tǒng)單光束系統(tǒng)的問題是庫侖模糊(coulomb blur)和低通量。以多光束、多列和/或多源為特征的多帶電粒子光束系統(tǒng)正在開發(fā)，以解決這種矛盾性要求。然而，為了提高帶電粒子光束系統(tǒng)的通量并避免庫侖模糊，需要大輻照場(exposure field )，這要求不僅要使用從帶電粒子發(fā)射源發(fā)射的發(fā)散光束的軸上光束，而且要4吏用它的偏軸光束。通過引入能夠產(chǎn)生多個(gè)聚焦光束，即能夠聚焦具有不同入射角的光束的透鏡陣列，就能夠避免庫侖模糊，如下文引述的申請人早期專利公開所披露的。同時(shí)，偏軸象差的嚴(yán)密控制也是需要的。
在JP60031225、 JP60039828和J.Vac.Sci.Technol.B 4(5), Sep/Oct1986中，公開了具有減小象差的電子矩陣透鏡，其中限流光圏的中心從與所述光圈相關(guān)的透鏡的光軸移到最佳位置。對限流光圈(在一個(gè)獨(dú)立板中制造)的位置進(jìn)行選擇，以使沿光軸對稱的虛擬光圈處于這樣的位置，其使得偏軸透鏡的總象差最小。專利公開JP60042825 、坡露了 一種用于對每一透4免的一見場曲率的4交正措施，通過^f吏用才交正透4竟矩陣來改變焦點(diǎn)。然而，隨著入射角增大而象散現(xiàn)象變大顯著，并最終將最大入射角限制為小于30mrad,因此該系統(tǒng)的通量就受到限制。這種系統(tǒng)的通量由于透4竟所容許的填充因子(線圈間隙因數(shù)，filling factor )較小而也受到限制。
在以本申i青人名義的專利WO2004/081910中，4皮露了由發(fā)散寬光束形成多個(gè)聚焦子光束的透4竟陣列。它的圖10A^皮露了該透4竟陣列的 一個(gè)實(shí)例的示意圖，但是沒有指出電極的位置必須是相對于光束的什么位置。為了減少象差，在一個(gè)具體實(shí)施方式
中，透鏡相對于光源凹入，以使偏軸子光束能夠沿著光軸通過透鏡。在這種技術(shù)方案中，透鏡片的曲率導(dǎo)致不期望的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。而且，其缺點(diǎn)包括對于所有子光束的成象平面出現(xiàn)在相對于光源的凹入面上。另外，透鏡陣列和"空間濾光片"之間的對準(zhǔn)(排列，align)也存在困難，實(shí)際上在該專利/>開中，認(rèn)為限流光圏結(jié)構(gòu)初中平坦表面上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)特定目的是實(shí)現(xiàn)一種如在后一個(gè)所述WO公開中構(gòu)思性地公開的微透鏡結(jié)構(gòu)。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是實(shí)現(xiàn)一種替代結(jié)構(gòu)，尤其是相對于如在第 一所述JP公開中披露的透鏡結(jié)構(gòu)的改進(jìn)透鏡結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明另一個(gè)目的是對位于發(fā)散光束中的微透鏡產(chǎn)生一個(gè)平面象平面。
本發(fā)明的進(jìn)一 步目的是使所實(shí)現(xiàn)的透鏡陣列的成像象差最小。
本發(fā)明的另 一 目的是改善偏離具有至少 一個(gè)發(fā)散帶電粒子光束的光源的帶電粒子光束系統(tǒng)的分辨率。
本發(fā)明的另一目的是改善這種帶電粒子光束系統(tǒng)的通量。
本發(fā)明的另一目的是控制光束的均勻性。
為了滿足這些目的的至少一部分，本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所限定的帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)。利用根據(jù)本發(fā)明的這種措施，有效電場高度的尺寸相對于現(xiàn)有技術(shù)的微透鏡結(jié)構(gòu)減小上千的因子(系數(shù))，導(dǎo)致子光束有效穿過相對于成像象差具有嚴(yán)重不最理想條件的透鏡部分(部件)的機(jī)會大大降低。盡管最優(yōu)化根據(jù)本發(fā)明的措施或許是可能的，這將通過尺寸化具有在新型透《竟級別內(nèi)的變化和有效視場大小的透鏡來實(shí)施，即，保持在所要求的最終微小級別內(nèi)，在效果和基本原理上完全不同于本發(fā)明采取的措施。
本發(fā)明在其進(jìn)一步的設(shè)計(jì)中還涉及一種設(shè)備(或裝置)，用于產(chǎn)生多束聚焦帶電粒子子光束或聚焦帶電粒子光束系統(tǒng)中具有不
同入射角的光束，包括
a ) 位于透鏡陣列之前或之后的限流光圏陣列，用于將發(fā)散帶電粒子光束分成多個(gè)帶電粒子子光束；b) 包括將具有不同入射角的這些子光束聚焦到一個(gè)平面上 的多個(gè)透4竟的透鏡陣列；
c) 以上所述限流光圏與用于具有特定入射角的子光束的透 鏡陣列中的透鏡對準(zhǔn)，以使虛擬光圏沿著光軸是對稱的并相對于產(chǎn) 生象差最優(yōu)化地位于透鏡中，例如盡管不是必需的，通過中心定位。
以這種方式，通過最大程度地利用從靶表面每單位面積上具有 足夠子光束的光源發(fā)出的發(fā)散電流(diverging current)而可以改善 通量。另外，4艮據(jù)本發(fā)明所教導(dǎo)的內(nèi)容和目的，通過最小化每個(gè)透 鏡的象差而可以使每個(gè)子光束具有足夠大的電流。已經(jīng)最小化的總 象差允許增大子光束的開度角，這有利于增大電流。而且，子光束 的均勻性依據(jù)象差和電流能夠通過調(diào)節(jié)透^:陣列中的透4竟的參凝: 而控制。
在一個(gè)實(shí)施方式中，限流光圏與透4竟陣列中的每一個(gè)透4竟對 準(zhǔn)。才艮據(jù)本發(fā)明，限流光圏優(yōu)選制作在與開始(第一個(gè))或最后(一 個(gè))透鏡電極相同的平面上，但是可以在單獨(dú)的面板上。限流光圏 位于無場區(qū)域，同時(shí)限流光圈的直徑，更通常是使用表面面積的尺 寸、大小或幅度(量級，magnitude),可以因?yàn)楣馐娏鞯木鶆蛐?而進(jìn)行變化，特別是作為其到透鏡陣列中心的距離的函數(shù)而變化。
在進(jìn)一步的設(shè)計(jì)(方式)中，透鏡陣列包括兩個(gè)平面電極，它 們的間隔小于幾十微米。該兩個(gè)電極相對于彼此對準(zhǔn)(排列)。兩 個(gè)電極中的孔徑(通常為孔尺寸)是相同的，并且小于電極的厚度， 以限制透鏡視場深深滲入到透鏡孔內(nèi)，可替代地表示透鏡光圈。透 鏡尺寸(在圓筒形開口的具體實(shí)施方式
中是直徑)對于用于視場曲 率沖交正的偏軸透4竟加以增大。在另一個(gè)實(shí)施方式中，透4竟陣列包括單個(gè)平面電4及，具有至少
兩個(gè)，優(yōu)選三個(gè)面對透4竟孔的樣W巨電才及(宏電才及，macro electrode )。 第一電才及具有與光圏透4竟電4及相同或更高的電勢，而第二電才及具有 高于第一電極的電勢，且第三電極具有低于第二電極的電勢。所述 光圈透鏡的直徑小于所述透鏡電極的厚度以限制透鏡視場深深滲 入到透鏡孔內(nèi)。在進(jìn)一步的設(shè)計(jì)中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從微距電極滲入(穿 入)的視場在光圈透鏡孔中形成光圈透鏡效應(yīng)，光圈透鏡陣列中的 偏軸光圏透鏡的強(qiáng)度，通過使所述光圏透鏡前方的視場弱于中心透 4竟的一見場而制成更弱。以這種方式，通過在偏軸透4竟處^f吏用更大的 焦3巨， 一見場曲率祐:4交正，即，象平面就變成平面表面。透4竟直徑伊乙 選對于用于視場曲率校正的偏軸透鏡加以增大。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，透鏡陣列包括三個(gè)平面電極，并且開度 角受卩艮光圈(the opening angle limiting aperture )弗'H乍在單3蟲的面斗反 上。三個(gè)電極以具有特定入射角的光束中心穿過每一個(gè)電極中心的 方式對準(zhǔn)(排列)。透鏡孔橫截面的尺寸，例如以直徑表示，優(yōu)選 對于用于偏軸透4竟的一見場曲率才交正制成4交大。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，不管任何具體實(shí)施方式
，透鏡孔都制成 橢圓形，以用于象散性的4交正。在這方面應(yīng)該注意到，原則上，可 以組合如本文獻(xiàn)中的實(shí)施方式所描述的或未描述的大多凄t (如果不 是全部)特征。
針對高生產(chǎn)率和更佳的透鏡性能，對于每一種類型的透鏡陣 列，已經(jīng)開發(fā)了不同的孩t制造工藝流程，其具體細(xì)節(jié)在此不進(jìn)行描 述。另外，本發(fā)明也可以可替代地限定如下分,殳的定義。
具有有限透鏡視場的微透鏡陣列在兩個(gè)電極透鏡陣列的情況 下，兩個(gè)電極之間的間隔小于幾十微米，并且透鏡孔直徑，在橢圓 形的情況下是最小直徑，小于透鏡電極的厚度；在光圈透鏡陣列的情況下，透鏡直徑小于電極的厚度。以這種方式，第三階象差(the third order aberration ),特別是彗差和象散性，對于偏軸子光束而言 都將會被最小化。
由于偏軸子光束較長的物鏡(目標(biāo))距離，第一階視場曲率通 過增大偏軸透鏡孔的半徑而得到補(bǔ)償，4吏得透鏡陣列的每一個(gè)透鏡 都在同一象平面上聚焦子光束。
對于光圈透鏡陣列而言，可替代地， 一見場曲率能夠通過增加三 個(gè)面對透鏡光圈的微距電極而進(jìn)行校正，第 一微距電極的電勢與光 圈透鏡陣列的電勢相同或更高。這種構(gòu)造導(dǎo)致在光圏透鏡陣列前方 產(chǎn)生彎曲等電勢平面。該等電勢平面的曲率導(dǎo)致偏軸透鏡的光圈透 鏡強(qiáng)度小于中心透鏡，并且以這種方式，視場曲率能夠被校正。
以上^是及的i殳備可以是具有移^立限流光圈(shifted current limiting aperture)的光圈透鏡、SOI晶片制成的雙電極微透鏡陣列 或通過粘結(jié)兩個(gè)晶片的雙電才及《鼓透4竟陣列。
可替換地，三電極透鏡陣列可以用于產(chǎn)生多個(gè)子光束或聚焦具 有不同入射角的光束，其中透鏡電極以一種方式偏斜(不對稱)而 使得光束的中心穿過每一個(gè)電極的中心。視場曲率可以通過增大透 鏡陣列中的偏軸透鏡的透鏡半徑而得到校正。橢圓形透鏡孔可以用 于才交正象散。在這種情況下，限流光圏制作在單獨(dú)的面板上。
在以上定義中所提到的限流光圈以及開始或最后(一個(gè))透鏡 電極都由單片晶片制成，采用光刻技術(shù)進(jìn)行對準(zhǔn)。在以上定義中所 提及的限流光圏通過限制透鏡孔直徑小于電極厚度而處于無場區(qū) 域中。限流光圈的直徑可以進(jìn)行變化用于子光束電流的均勻性。


通過舉例的方式，本在以下才艮據(jù)本發(fā)明的帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)的
實(shí)施方式中進(jìn)一步闡釋發(fā)明，其中
圖1是帶電粒子或光(光學(xué))束穿過具有透鏡和光束限流孔(開 口 )的透4竟系統(tǒng)的示意圖2圖示說明了雙電極微透鏡，這里通過粘結(jié)兩個(gè)晶片形成， 并示出了牙多^f立光圈(shifted aperture );
圖3表示圖2的實(shí)施方式的一個(gè)替代方式，具有SOI晶片制成 的電才及；
圖4示意性地圖示說明了兩個(gè)具有移位限流光圏的等價(jià)集成光 圈透鏡；
圖5和圖6圖示說明了組合有三個(gè)微距透鏡(macro lens )的光 圏透鏡陣列的實(shí)施方式，因而圖6圖示說明了等電勢線的工作方式， 以及對于在透鏡陣列位置處考慮它的要求；
圖7圖示說明了具有移位電極的樣史單透鏡(micro-einzel-lens );
圖8圖示說明了具有視場曲率校正裝置的顯微單透鏡；
圖9圖示說明了現(xiàn)有技術(shù)的透鏡和根據(jù)本發(fā)明的透鏡之間在尺 寸和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上的差異。
在這些圖中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征，即至少在功能上，通過相同的 標(biāo)號標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了限流光圈CLA和透鏡2的對準(zhǔn)(排歹'J )，通常是這 樣的光圈CLA陣列的部分并包含在光圈面板AP中。透鏡的限流 光圏CLA處于這沖羊的位置，對于光束3，例如帶電粒子光束，具有 一定的入射角度a，虛擬光圈VA位于透鏡2的中部，并且沿著透 鏡的光軸OA對稱。這里，中部，即透鏡的中心是指透鏡的幾何中 心。在雙電極透鏡的情況下，透鏡中部處于兩個(gè)電極的中部，在三 電極透鏡的情況下，透鏡中部處于中電極的中部，并且在光圏透鏡 的情況下，透4竟中部處于光圏的端平面。圖象進(jìn)一步顯示了成Y象平 面IP。
在圖2和3中，雙電才及透#:陣列的兩個(gè)實(shí)例以透#:結(jié)構(gòu)5、 6
的形式表示出，簡而言之表示透鏡。與填充因子通常為10%的傳統(tǒng) 帶電粒子透鏡相比，本發(fā)明雙電極透鏡的填充因子能夠?yàn)?5%并且 甚至更高，同時(shí)沒有顯著增加彗差、象散性和視場曲率。這些透鏡 結(jié)構(gòu)以光圈面4反AP開始，其在這里與一個(gè)電才及集成，由此形成了 所謂的集成光圏透4竟陣列。在該透4竟結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)電核J皮此相互對 準(zhǔn)。透鏡顯示出圓柱形孔Hl,其直徑dl小于第一電極的厚度De。 這種4晉施的作用就是防止了如圖9所示的透4竟的有效電場Ef深深 滲入到透鏡孔H1中。限流光圏CLA制作在第一透鏡電極上，并且 位于無場區(qū)域中。偏軸透4竟孔Hl的半徑增大，以才交正第一階一見場 曲率，而令人驚訝的是，該半徑變化看起來對透鏡強(qiáng)度有很大的影 響，足以超過校正第一階視場曲率的影響。通過這樣做，由透鏡陣 列形成的圖象的尺寸彼此相等，并且沒有誘導(dǎo)進(jìn)一步的象差。
在圖4中，示出了光圈透鏡的示意圖，其中具有限流光圈CLA 和透4竟孔H1的光圏面4反AP由單片晶片制成。限流光圏CLA處于 這樣的位置，其4吏得虛擬光圈VA在電才及E的端平面處并且沿著光 學(xué)軸對稱。透鏡孔徑dl小于電極的厚度，以限制相關(guān)的透鏡視場Ef深深滲入到透鏡孔H1中。圖4右側(cè)表示一種等價(jià)形式，其中透 鏡開口或電極和限流光圈陣列的順序相對于入射子光束方向相反。
在圖5中，示出了一個(gè)光圏透鏡陣列的實(shí)例，這里是一個(gè)集成 光圈透鏡陣列IAL，具有三個(gè)面向光圏透鏡的孩i距電極MEl、 ME2 和ME3,即，所有通過光圈透4竟陣列的光束都乂人其中心穿過這組微: 距電才及ME1、 ME2和ME3。第一電才及ME1與在光圈透4竟IAL處 的電勢V0具有相同或更高的電勢VI，即VO《Vl，而第二電^L ME2的電勢V2高于VI，即V2〉V1。第三電才及ME3的電勢V3小 于ME2的V2，即V3《V2。圖中標(biāo)出了該替4戈實(shí)施方式的等電勢 線EPL。這里光圈透鏡在孔或透鏡孔H1下端處形成。由圖示清楚 可見，隨著等電勢線局部地相互靠近并靠近光圈透4竟AL，中心光 圏透鏡，或在更大實(shí)施方式情形中的透鏡，相對地分別比偏軸光圈 透鏡更強(qiáng)。因此，中心光圈透鏡比偏軸透鏡更強(qiáng)，這里，這種現(xiàn)象 用于一見場曲率才交正。事實(shí)上，在偏軸透4竟孔處增大的焦3巨4吏通常為 彎曲象平面至少虛擬地變平坦?？商娲睾土硗獾?，如果需要，視 場曲率也采用增加透鏡尺寸進(jìn)行校正，這里，對于偏軸光圏透鏡 AL,具有圓形光圏，具有增大的半徑dl。由本發(fā)明光圈透鏡陣列 IAL形成的圖象^:影到平的象平面FIP上。
圖6提供了很大程度上相反布置的功能等價(jià)的實(shí)例，其中根據(jù) 子光束3主方向，限流光圈位于樣i距透4竟MEl-ME3下方，并具有 適當(dāng)調(diào)節(jié)的電壓。其中圖5的實(shí)例提供了微距透鏡對子光束的校準(zhǔn) 作用，在該實(shí)例中，布置可以設(shè)置成零強(qiáng)度模式和非零強(qiáng)度模式操 作。這里圖示說明了非零模式，并提供用于如圖5布置的相應(yīng)聚焦 作用，而在未描述的零強(qiáng)度模式下，單獨(dú)施加視場以產(chǎn)生具有視場 曲率校正功能的多束聚焦光束。因?yàn)橄蟛钆c透鏡的折射功率成比 例，因此當(dāng)微距透鏡以零強(qiáng)度模式工作時(shí)，象差，特別是視場曲率 和色度偏差較小，即零強(qiáng)度微距透鏡不會引入額外的象差。此外，圖6稍微更詳細(xì)地圖示說明了在所述三微距透鏡結(jié)構(gòu)中
的等電勢線效應(yīng)，并且還示出了孩史距透4竟ME1-ME3的電場效應(yīng)。該圖尤其圖示"i兌明了等電勢線在中心透4竟孔中如何最大地相互4妄近，而在偏軸透4竟孔處相互之間如何稍《鼓遠(yuǎn)離。
圖7示出了 3-電極透鏡，包括在單獨(dú)光圈面板AP上制成的限流光圏CLA,以及3個(gè)電才及Esl-Es3。限流光圏CLA與三電^LEsl-Es3以這才羊的一種方式^f準(zhǔn)，其4吏纟尋虛擬光圏VA處于中間電極的中部，并且沿著每一個(gè)透4竟的光軸對稱。三個(gè)電4及E1-E3以這樣的一種方式偏斜，其使光束的中心穿過每一個(gè)電極孔Hl的中心。
在圖8中示出了 3-電極透鏡陣列，其中偏軸透鏡的透鏡半徑增大，以4交正一見場曲率。每一透鏡的成像通過這種透鏡結(jié)構(gòu)才殳影到平的成像平面上。除了這種設(shè)計(jì)方式外，根據(jù)本發(fā)明，橢圓形透鏡孔Hl也可以用于校正其余的象散。
圖9提供了相對于根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)(在圈住的圖部分中按比例表示并在下圖部分以分解圖提供)，現(xiàn)有透鏡結(jié)構(gòu)例如在前面引述的文獻(xiàn)J.Vac.Sci. Technol.B 4(5), Sept/Oct 1986中的(在上圖部分中)的尺寸和構(gòu)造的差異的圖示說明。而且，從本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖明顯地，在透鏡孔Hl橫截面中的最大尺寸dl是等同的，并優(yōu)選小于透鏡電極的厚度，同時(shí)透鏡視場限定在電極的厚度范圍內(nèi)。
除了在以上內(nèi)容描述的構(gòu)思和所有相關(guān)細(xì)節(jié)，本發(fā)明涉及所附一套權(quán)利要求中限定的所有特征以及附圖中的所有細(xì)節(jié)，因?yàn)檫@本才支術(shù)領(lǐng)域的才支術(shù)人員都可以直4妄地且毫無疑義地*惟出。在所附一套權(quán)利要求中，并非孤獨(dú)前述術(shù)語的含義，附圖中對應(yīng)于結(jié)構(gòu)的任何標(biāo)號用于幫助理解4又利要求， <又包括用于表示前述術(shù)語的示例性含義并因此包4舌在4舌號內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多光束帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)，包括具有至少一個(gè)電極的靜電透鏡結(jié)構(gòu)，提供有透鏡光圈，其中通過所述電極在所述光圈處實(shí)現(xiàn)的透鏡視場的有效尺寸被制成最終較小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括發(fā)散帶電粒子光束部分，其 中所述透鏡結(jié)構(gòu)包含在所述光束部分中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述透鏡的外形尺寸被制成 最終較小，特別是小于lmm,更特別是小于幾十微米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中透鏡與限流光圈組合，相對 于所述結(jié)構(gòu)的透鏡對準(zhǔn)，使得通過所述限流光圈在所述透鏡中 實(shí)現(xiàn)的虛擬光圏處于使總象差最小化的最佳位置。
5. 才艮據(jù)前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述虛擬光圈位于所述透 4竟^L場的中心。
6. 4艮據(jù);f又利要求1所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)透4竟光圈的直徑尋皮 制成小于所述電極的厚度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述透鏡結(jié)構(gòu)包括彼此以小 于所述光圏直徑的距離而組合的兩個(gè)電極。
8. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述電極之間的距離小于 lmm，特別是小于幾十微米。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中與所述透鏡視場有關(guān)的透鏡 光圏的直徑是所述相關(guān)透4竟光圈到所述電^ l的中心點(diǎn)的距離 的函數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述透鏡結(jié)構(gòu)與限流光圏面 板組合，其中在所組合的透鏡光圈的軸投影的約束條件內(nèi)，所 述限流光圏的位置是所述相關(guān)透鏡光圈到所述組合電極的中 心點(diǎn)的距離的函數(shù)。
11. 才艮據(jù)前一;k利要求所述的系統(tǒng)，其中隨著所述限流光圏與所 述電極的中心的距離增大，所述限流光圈相對于所述有關(guān)透鏡 光圈中心朝向所述組合電極的所述中心點(diǎn)被偏置。
12. 才艮據(jù)前一4又利要求所述的系統(tǒng)，其中所述限流光圈面4反與所 述透4竟形成集成結(jié)構(gòu)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中在所述系統(tǒng)中，限流光圈 面才反的限流光圈的至少 一部分只于于均勻電流分布只十所述系統(tǒng) 的子光束的影響而進(jìn)行調(diào) 整。
14. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中限流光圏的表面積的大小 是所述相關(guān)光圏到包含所述陣列的光圏面中的限流光圏陣 列的中心點(diǎn)的距離的函數(shù)，特別是對于均勻電流分布對所述系 統(tǒng)的子光束的影響。
15. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括兩個(gè)電極，由在絕緣晶片 上的石圭制成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電極在結(jié)構(gòu)上與至少 一個(gè)微距透鏡組合，優(yōu)選與 一組三個(gè)這樣的大透鏡組合。
17. 才艮據(jù)前一4又利要求所述的系統(tǒng)，其中所述組合^皮i殳置為形成 校準(zhǔn)裝置。
18. 才艮據(jù)片又利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述組合4皮設(shè)置成具有零 透4竟歲文應(yīng)，即具有零場強(qiáng)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電極與限流光圈面板 形成集成結(jié)構(gòu)，并且其中這種集成結(jié)構(gòu)進(jìn)一步與三個(gè)微距電極 集成，包圍能夠穿過所述集成光圈透鏡陣列的所述帶電粒子光 束(3)。
20. 4艮據(jù)前一4又利要求所述的系統(tǒng)，其中直4妄鄰4妾所述集成光圏 透鏡陣列的所述微距電極保持比所包括的進(jìn)一 步遠(yuǎn)離所述集 成陣列的微距電極更低的電勢，并且其中如在所述入射光束的 主方向上采用的第三微距電極保持比第二微距電極，即中間微 距電極更低的電勢。
21. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中所述集成陣列結(jié)構(gòu)保持 與所述直接鄰接樣史距透鏡相當(dāng)或更低的電勢。
22. —種多光束帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)，包括具有至少兩個(gè)電才及的透 鏡結(jié)構(gòu)，所述至少兩個(gè)電極的每一個(gè)提供有光圈陣列，其中第 二電極中的所述光圏，如在待通過所述結(jié)構(gòu)影響的光束的方向 上采用的，在相對于所述陣列中軸的徑向向外方向上發(fā)生移 位，相對于所述第一電4及的光圈，所述第一和第二電才及中的所 述光圏通過待穿過所述光圏的共有子光束而4皮此相關(guān)。
23. 根據(jù)前一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中第三電極包括在具有所 述第一和第二電才及的組件中，并且以對應(yīng)于所述第二電才及與所 述第一電4及相關(guān)的方式在結(jié)構(gòu)上與所述第二電才及相關(guān)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中光圈的大小，例如通過直 徑表示的大小，是所述光圏到包含所述光圏的陣列的中心點(diǎn)的 距離的函凄t。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)電極的相 關(guān)開口 4吏用對應(yīng)量的表面積并具有對應(yīng)的形狀。
26. 才艮據(jù)前一片又利要求所述的系統(tǒng)，其中如以頂視圖或相對于入 射光束的主方向的剖視圖截取的，所述開口 (Hl)的形狀是 橢圓形。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，在所述電極的組件中， 所述電極提供有校準(zhǔn)孔，在連接所述電極的中心的虛擬直線方 向上一起形成開口 。
28. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述雙電極透鏡的填充因 子為10%或更高。
29. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述雙電極透鏡的填充因 子為85%或更高。
30. —種方法，尤其是涉及權(quán)利要求1所限定的系統(tǒng)的方法，該 系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)電極的靜電透鏡結(jié)構(gòu)，提供有光圈，其 中通過所述電極在所述光圏處實(shí)現(xiàn)的透鏡視場的有效尺寸被 設(shè)置成最終較小。
31. 才艮據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中通過所述電極在所述光圏 處實(shí)現(xiàn)的透鏡視場的有效尺寸，是通過所述電極和所述光圏的 適當(dāng)尺寸化而凈皮i殳置成最終較小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多光束帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)，包括具有至少一個(gè)電極的靜電透鏡結(jié)構(gòu)，提供有光圈，其中通過所述電極在所述光圈處實(shí)現(xiàn)的透鏡視場的有效尺寸被制成最終較小。該系統(tǒng)可以包括發(fā)散帶電粒子光束部分，其中包含該透鏡結(jié)構(gòu)。透鏡的外形尺寸被制成最終較小，特別是小于1毫米，更特別是小于幾十微米。在進(jìn)一步的設(shè)計(jì)中，透鏡與限流光圈(CLA)組合，相對于所述結(jié)構(gòu)的透鏡對準(zhǔn)(排列)，使得通過所述限流光圈在所述透鏡中實(shí)現(xiàn)的虛擬光圈(VA)位于使總象差最小化的最佳位置。
文檔編號H01J37/12GK101496129SQ200780028626
公開日2009年7月29日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者張艷霞, 彼得·克勒伊特, 斯泰恩·威廉·赫爾曼·卡雷爾·斯騰布林克, 馬蒂杰恩·J·范布呂根 申請人:邁普爾平版印刷Ip有限公司