CN102709143B - 电子光学排布结构、多电子分束检验系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子光学排布结构、多电子分束检验系统和方法。该电子光学排布结构提供一次和二次电子束路径，一次束路径用于从一次电子源指向可定位在该排布结构的物面中的物体的一次电子束，二次束路径用于源自物体的二次电子，该结构包括磁体排布结构，其具有：第一磁场区，由一次和二次电子束路径穿过，用于将一次和二次电子束路径相互分开；第二磁场区，布置在第一磁场区的上游的一次电子束路径中，二次电子束路径不穿过第二磁场区，第一和第二磁场区沿基本上相反的方向使一次电子束路径偏转；第三磁场区，布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，一次电子束路径不穿过第三磁场区，第一和第三磁场区沿基本上相同的方向使二次电子束路径偏转。

Description

电子光学排布结构、多电子分束检验系统和方法

本申请依据专利法实施细则第42条提出，是2004年9月7日提交的国际申请号为PCT/US2004/029079、国家申请号为200480025528.9、名称为“粒子光学系统和排布结构，以及用于其的粒子光学组件”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用多个分束带电粒子(beamlet)的粒子光学系统，如电子显微术设备和电子刻绘(lithography)设备。

本发明还涉及可用于使用多个分束带电粒子的粒子光学系统中的粒子光学组件和排布结构；不过，所述粒子光学组件在本申请中并不限于使用多个分束的系统。这种粒子光学组件可以用于只使用单束带电粒子，或者使用多束带电粒子或多个分束带电粒子的粒子光学系统中。

本发明可以应用于任何类型的带电粒子，如电子、正电子、迈子(myon)、离子等。

背景技术

根据US6252412B1已知一种常规粒子光学系统。其中公开的电子显微术设备用于检验物体，如半导体晶片。将多个一次电子束彼此平行地聚焦在物体上，以在其上形成多个一次电子斑。对由一次电子生成的并从各一次电子斑发出的二次电子进行检测。针对每个一次电子束，提供了一单独电子束柱(electronbeamcolumn)。将所述多个单独电子束柱彼此紧密地布在一起。形成在物体上的一次电子束斑的密度受到形成电子显微术设备的电子束柱的剩余步长(remainingfootstepsize)的限制。因此，实际上在物体上可以同时找到的一次电子束斑的数量也受到限制，这导致当按高分辨率检验大表面积的半导体晶片时，设备的吞吐量受限。

根据US5892224、US2002/0148961A1、US2002/0142496A1、US2002/0130262A1、US2002/0109090A1、US2002/0033449A1、US2002/0028399A1，已知使用聚焦在待检验物体的表面上的多个一次电子分束的电子显微术设备。利用其中形成有多个孔的多孔板来生成这些分束，其中，在多孔板的上游设置有用于生成单电子束的电子源，以照射形成在该多孔板中的多个孔。在多孔板的下游由电子束的穿过这些孔的电子形成了多个电子分束。所述多个一次电子分束由物镜聚焦在物体上，该物镜具有所有一次电子分束都穿过的孔。由此在物体上形成了一次电子斑阵列。从各一次电子斑发出的二次电子形成了相应的二次电子分束，从而还生成了与所述多个一次电子束斑相对应的多个二次电子分束。所述多个二次电子分束穿过物镜，并且该设备按如下方式提供二次电子束路径，即，使得每个二次电子分束被提供给CCD电子检测器的多个检测器像素中的相应一个。使用维恩滤波器来分开二次电子束路径与一次电子分束的束路径。

由于使用了包括所述多个一次电子分束的一个公共一次电子束路径和包括所述多个二次电子分束的一个公共二次电子束路径，所以可以使用单个电子光学柱，并且形成在物体上的一次电子束斑的密度不受该单电子光学柱的步长的限制。

在上述文献的实施例中公开的一次电子束斑的数量在数十个斑的量级上。由于在物体上同时形成的一次电子束斑的数量限制了吞吐量，所以增加一次电子束斑的数量以实现更高的吞吐量将是有利的。然而，已经发现，使用这些文献中公开的技术，难以增加同时形成的一次电子束斑的数量或增大一次电子束斑密度，同时又保持电子显微术设备的希望成像分辨率。

因此，本发明的一个目的是，提供使用增大密度的带电粒子分束并允许按提高的精度操纵这些带电粒子分束的粒子光学系统。

本发明的又一目的是，提供用于按提高的精度操纵带电粒子的束和分束的粒子光学组件。

发明内容

如以下将更详细描述的，根据本发明的粒子光学组件、粒子光学排布结构以及粒子光学系统可以利用多个带电粒子分束并按提高的精度操纵这些带电粒子分束。

根据本发明的一种实施方式，提供了一种电子光学排布结构，其提供一次电子束路径和二次电子束路径，该一次束路径用于从一次电子源指向可定位在该排布结构的物面中的物体的一次电子束，该二次束路径用于源自物体的二次电子，该电子显微术排布结构包括磁体排布结构，该磁体排布结构具有：第一磁场区，由一次电子束路径和二次电子束路径穿过，用于将一次电子束路径和二次电子束路径相互分开，第二磁场区，布置在第一磁场区的上游的一次电子束路径中，其中，二次电子束路径不穿过第二磁场区，并且其中，第一磁场区和第二磁场区沿基本上相反的方向使一次电子束路径偏转，第三磁场区，布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，其中，一次电子束路径不穿过第三磁场区，并且其中，第一磁场区和第三磁场区沿基本上相同的方向使二次电子束路径偏转。

根据本发明的实施方式，还提供了一种多电子分束检验系统，其包括：台，用于安装待检验物体；电子源排布结构，用于生成一次电子分束阵列；物镜，用于将各一次电子分束聚焦在物体上，其中，由所述一次电子分束生成了二次电子分束阵列，所述二次电子分束横穿该物镜；分束器，用于将二次电子分束的二次电子束路径与一次电子分束的一次电子束路径分开；检测器排布结构，用于产生与二次电子分束阵列相对应的信号的阵列；其中，分束器包括磁体排布结构，该磁体排布结构具有：第一磁场区，由一次电子束路径和二次电子束路径穿过，用于将一次电子束路径与二次电子束路径相互分开；第二磁场区，布置在第一磁场区的上游的一次电子束路径中，其中，二次电子束路径不穿过第二磁场区，并且其中，第一磁场区和第二磁场区沿基本上相反的方向使一次电子束路径偏转；第三磁场区，布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，其中，一次电子束路径不穿过第三磁场区，并且其中，第一磁场区和第三磁场区沿基本上相同的方向使二次电子束路径偏转。

根据本发明的实施方式，还提供了一种用于对基板进行多电子分束检验的方法，该方法包括以下步骤：生成一次电子分束阵列；将各一次电子分束聚焦在基板上，以生成从基板发出的二次电子分束的阵列；检测二次电子分束的强度；以及使用分束器将二次电子分束的二次电子分束路径与一次电子分束的一次电子分束路径分开，该分束器包括磁体排布结构，该磁体排布结构具有：第一磁场区，由一次电子束路径和二次电子束路径穿过，用于将一次电子束路径和二次电子束路径相互分开；第二磁场区，布置在第一磁场区的上游的一次电子束路径中，其中，二次电子束路径不穿过第二磁场区，并且其中，第一磁场区和第二磁场区沿基本上相反的方向使一次电子束路径偏转；第三磁场区，布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，其中，一次电子束路径不穿过第三磁场区，并且其中，第一磁场区和第三磁场区沿基本上相同的方向使二次电子束路径偏转。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于形成多个带电粒子分束的粒子光学排布结构，其中，这些分束按高规则度阵列图案排列。该高规则度阵列图案是由这些分束沿分束的束路径在希望的位置处形成的。例如，所述高规则度阵列图案可以形成在其中各分束形成相应的焦点的像面或中间像面处。

所述粒子光学排布结构包括用于生成至少一束带电粒子的至少一个带电粒子源。由穿过形成在多孔板中的孔的带电粒子束的粒子形成带电粒子分束。在分束的束路径中可以布置一块或多块其他多孔板，其中，分束穿过形成在所述一块或多块其他多孔板中的孔。

所述粒子光学排布结构还可以包括至少一个聚焦透镜或其他粒子光学元件，所述至少一个聚焦透镜或其他粒子光学元件用于操纵所述至少一束带电粒子和/或所述多个带电粒子分束。典型地，这种粒子光学元件对所述粒子光学排布结构的光学畸变有贡献。这种畸变会劣化操纵分束的可实现精度，并且会妨碍在分束的束路径中的希望位置处形成分束阵列的希望的高规则度阵列图案。

所述高规则度阵列图案与形成在所述至少一块多孔板中的孔的阵列图案存在粒子光学对应性。多孔板中的孔的位置被确定为，使得所述希望的高规则度阵列图案基本上形成在所述至少一块多孔板的下游。与所述高规则度阵列图案的规则度相比，多孔板中的孔的阵列图案则具有较低的规则度。

然而，从高规则度图案偏移孔的位置以形成较低规则度的图案，并不限于补偿由一个或另一个粒子光学元件引入的畸变，而可以用于任何其他目的。

不必针对图案的所有方向提高规则度。只在一个特定方向(如与物体相对于所述排布结构的物镜的移动横交的方向)上提高规则度可能就足够了。此外，可能足够的是，分束的某个子集沿预定方向投影到一面上，形成了这样的图案，即，其所具有的规则度，与根据孔的对应子集沿电子光学地对应于所述预定方向的方向的投影所确定的对应规则度相比提高了。

例如，通过某些合适的数学方法，如对各分束的中心位置和各孔的中心位置应用的用于确定多个孔之间的空间关联的方法和一维或二维傅里叶分析，可以确定分束的高规则度阵列图案和孔的较低规则度图案的规则度。

所述至少一个粒子光学元件可以包括用于将分束聚焦到可定位在粒子光学排布结构的像面中的物体上的聚焦透镜，如物镜。

为了补偿聚焦透镜的典型畸变，优选地，多孔板中的相邻孔之间的距离随着各孔距由多孔板中的孔形成的阵列图案的中心的距离增大而连续地减小。

根据本发明另一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地具有至少一个带电粒子源和至少一块多孔板。该排布结构还可以包括至少一个粒子光学元件，所述至少一个粒子光学元件用于操纵由所述源生成的至少一束带电粒子，或者用于操纵多个带电粒子分束。

典型地，这种粒子光学元件对粒子光学排布结构的光学像散有贡献。为了补偿这种像散，形成在所述至少一块多孔板中的孔包括具有椭圆形状而非完全圆形状的孔。

然而，设置椭圆孔形状并不限于补偿由一个或另一个粒子光学元件引入的像散，而可以用于任何其他目的。

根据一个实施例，优选地，孔的椭圆形状的椭圆度随着距孔图案的中心的距离增大而增大，以补偿典型地由聚焦透镜引入的像散。

所述椭圆形状的长轴可以相对于孔图案的中心沿径向取向，或者长轴可以按相对于径向方向成一角度取向。如果长轴按相对于径向方向成一角度取向，则这种角度可以随着距孔图案的中心的距离增大而增大。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括至少一个带电粒子源和至少一块多孔板。该排布结构还可以包括至少一个粒子光学元件，所述至少一个粒子光学元件用于操纵由所述源生成的至少一束带电粒子或者用于操纵多个带电粒子分束。

所述粒子光学元件可能对所述排布结构的光学场曲(fieldcurvature)有贡献。

为了补偿这种场曲，形成在多孔板中的孔的直径随着距孔图案的中心的距离增大而变化。直径的变化可以是，孔的直径随着距孔图案的中心的距离增大而增大或减小。

然而，孔的直径的变化并不限于补偿由一个或另一个粒子光学元件引入的场曲，而可以用于任何其他目的。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学组件，其可有利地用于使用多个带电粒子分束的粒子光学系统中。可以将该粒子光学组件用于这种系统中，以补偿由该系统的一个或另一个粒子光学元件引入的场曲，或者可以出于任何其他合适的目的将该粒子光学组件用于这种系统中。

所述粒子光学组件包括其中形成有多个孔的至少一块多孔板，所述至少一块多孔板用于操纵穿过其间的带电粒子分束的粒子。该多孔板由基本上布置在单个面中的多个层部分形成，其中在所述多个层部分的每一个中都形成有多个孔。这些层部分由这样的材料形成，即，其充分导电，使得可以根据希望的应用按充分的精度将其中限定了相应孔的层部分保持在预定电势。相邻导电层部分彼此不直接连接。为了将相邻导电层部分相互电分离开，有利的是，可以在这种相邻导电层部分之间形成具有足够电阻的间隙。该间隙具有足够的电阻，以使得可以按足够的精度向相邻导电层部分施加不同电势。

尽管相邻导电层部分彼此不直接电连接，但是可以设置多个预定电阻器，以将相邻导电层部分或不相邻导电层部分相互连接起来，从而将这些导电层部分保持在希望的电势。

根据一优选实施例，设置有至少两个环形部分，其中，一个环形部分位于另一个环形部分的内部。

优选地，环形导电层部分的径向宽度随着距形成在多孔板中的孔图案的中心的距离增大而减小。

可以设置上述多孔板，以对穿过形成在该多孔板中的各孔的分束的带电粒子进行操纵。通过将限定各孔的板保持在合适的电势可以实现对分束的这种操纵。由此，对分束的操纵可以包括对分束提供聚焦、散焦以及偏转效果或任何其他效果，以及这些效果的组合。限定多个孔的板被保持的电势，可以生成沿分束的上游或下游并远离多孔板的方向延伸的电场。由于在多孔板中存在所述多个孔，所以这种电场将偏离由其中没有形成孔的板生成的均匀场。偏离均匀电场可能对由各孔对分束的希望类型的操纵存在不利影响。

根据本发明的又一实施例，提供了一种粒子光学组件，其包括第一多孔板，该第一多孔板由绝缘基板制成并具有贯穿其中而形成的多个孔。形成在绝缘基板中的孔的内部覆盖有导电层。在孔的内部设置的这种导电层的优点是，这些层对屏蔽源自相邻或更远的孔的杂散电场有贡献。可以将所述层的电导率设计成，使得实现充分的屏蔽。

根据简化的设计规则，在多孔板上的总电阻，即，在该多孔板的两个主平坦表面之间的电阻在以下范围内：约250Ω到8MΩ、约250Ω到4MΩ、约4MΩ到8MΩ、约250Ω到800Ω、约800Ω到1.5MΩ、约1.5MΩ到3MΩ、约3MΩ到5MΩ，和/或约5MΩ到8MΩ。

可以在第一多孔板的一侧或两侧与其紧密接触地设置其他多孔板。

根据一实施例，所述导电层还覆盖第一多孔板的一个或两个主表面。这样，该导电层形成了第一多孔板的一体部分，从而，如果设置有其他多孔板的话，所述其他多孔板将被形成为与所述导电层直接接触。

优选地，所述其他多孔板由电导率比设置在第一多孔板的孔中的导电层的电导率高的导电材料制成。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学组件，其具有其中形成有多个孔的至少一块多孔板，其中，该多孔板由导电材料制成，使得在第一多孔板的两个主平坦表面之间的电阻在以下范围内：约250Ω到8MΩ、约250Ω到4MΩ、约4MΩ到8MΩ、约250Ω到800Ω、约800Ω到1.5MΩ、约1.5MΩ到3MΩ、约3MΩ到5MΩ，和/或约5MΩ到8MΩ。该基板材料的电导率对屏蔽孔中生成的电场有贡献。

可以从玻璃材料中选择用于制造基板的合适材料，因为已将玻璃材料用于制造图像放大器的多通道板。

根据本发明又一实施例，提供了一种具有至少一块多孔板的粒子光学组件，所述至少一块多孔板中形成有用于操纵穿过其间的带电粒子分束的多个束操纵孔，其中所述多个束操纵孔按预定的阵列图案排列。

此外，在多孔板中形成有场修正孔，以修正由该多孔板生成的电场的畸变。可以对场修正孔在束操纵孔的阵列图案中的位置以及场修正孔的大小和形状进行选择，使得由多孔板生成的电场基本上对应于该多孔板的上游和/或下游的希望电场。

当将所述电子光学组件用于使用多个带电粒子分束的粒子光学系统中时，那些分束将穿过束操纵孔，而非穿过场修正孔。然而，这并不排除有中间分束穿过场修正孔，其中通过某些其他装置从系统要使用的一簇带电粒子分束中去除所述中间分束。用于去除穿过场修正孔的中间分束的这种装置可以包括布置在所述一簇希望带电粒子分束上的合适位置处的束阻挡部。有利的是，可以由其他多孔板形成这种阻挡部，该其他多孔板具有形成在其中的允许希望分束穿过的多个孔，并在与中间分束的束路径对应的位置处没有形成孔。

还可以在粒子光学组件自身中拦截中间分束。

其中，有利的是，所述阻挡部可以由所述板的不是通孔的开口孔的底部形成。

当将束操纵孔密集布在多孔板中时，优选地，场修正孔的尺寸比与其相邻的束操纵孔的要小。

此外，当围绕给定束操纵孔的中心沿周向观察时，场修正孔在周向上位于直接与该给定束操纵孔相邻的其他束操纵孔之间。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学组件，其与上述粒子光学组件类似地包括其中形成有多个束操纵孔的至少一块多孔板。为了补偿由多孔板生成的电场与希望电场的偏离，可以将束操纵孔的形状设计成，向场操纵孔的基本形状添加了附加形状特征。该基本形状是考虑到对穿过孔的分束提供希望的束操纵效果，根据电子光学设计规则来设计的。例如，该基本形状可以是用于提供圆透镜效果的圆形状，或者该基本形状可以是用于提供像散透镜效果的椭圆形状。

所述形状特征被设置为所述基本形状中的径向凹部或凸起部。按沿所述基本形状的周部的多重性或对称性设置给定孔的形状特征，该多重性或对称性对应于在给定束操纵孔的邻域中的束操纵孔的排布结构的多重性或对称性。

例如，如果给定束操纵孔具有四个紧邻束操纵孔作为最近邻居，则该给定束操纵孔的形状特征将具有关于该给定孔的中心的四重对称性，以补偿在该给定束操纵孔的上游或下游的空间内的非旋转对称场结构。这种非旋转对称场结构是由位于该给定孔周围的束操纵孔的对称性造成的。

给定孔周围的最近邻居可以通过其他技术领域中的技术已知的方法来确定。根据一种可能的方法，首先通过从不同于给定孔的所有其他孔中将布置在距该给定孔的最小距离处的孔识别为极最近邻居，来确定该给定孔的极最近邻居。然后，将不同于给定孔的布置在距给定孔小于约1.2到约1.3倍所述最小距离的距离处的所有孔识别为最近邻居。

为了确定形状特征的对称性，还可以例如通过对给定孔周围的第一阵列图案执行傅里叶分析来考查给定孔周围的更大邻域的对称性。从而该给定孔将具有这样的形状，即，该形状具有与该给定束操纵孔周围的第一阵列图案的对称性对应的至少一个对称性组成部分。根据该方法，也可以将靠近孔图案的周缘的孔的边界效应考虑进来，在该周缘处，例如，给定孔周围的一半空间可能未被其他孔占据。

在其中形成有多个束操纵孔作为受限阵列图案的多孔板中，该板将延伸得超出束操纵孔的图案。由此，由板的其中没有形成孔的区域生成的电场将与从其中形成有孔图案的区域延伸的场不同，这尤其是在靠近图案的周缘的区域中，造成了偏离均匀电场或其他希望电场的电场。与由位于图案的中心处的孔提供的光学性质相比，在周缘处，由孔向穿过其间的各束提供的光学性质可能被劣化。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括其中形成有用于操纵多个带电粒子分束的多个束操纵孔的多孔板。束操纵孔按第一阵列图案排列，并且在该多孔板中，在与该第一阵列图案相邻的区域中形成有多个场修正孔。

场修正孔可以排列成一阵列，该阵列形成束操纵孔的阵列图案的扩展。

所述粒子光学排布结构要提供的分束不穿过场修正孔。然而，如上所述，这并不排除通过在场修正孔的下游或在场修正孔内的某些其他装置拦截穿过场修正孔的中间分束。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括：至少一个带电粒子源；至少一块多孔板，其中形成有多个孔；第一电压源；用于向所述多个孔提供预定的第一电压；第一单孔板，布置在距多孔板的上游或下游的一距离处；以及第二电压源，用于向第一单孔板提供预定的第二电压。

设置多孔板中的孔以操纵穿过其间的带电粒子分束。其中孔的操纵效果是通过由多孔板在其上游和/或下游生成的电场来确定的。将单孔板分别设置在多孔板的上游和下游，以将电场形成为希望的形状，使得孔的操纵效果根据希望的依赖性在孔图案上变化。

根据一实施例，将单孔板布置在距多孔板小于75mm的距离处，优选地，布置在小于25mm的距离处，更优选地，布置在小于10mm或小于5mm的距离处。

根据又一实施例，将单孔板布置在距孔这样一距离处，即，该距离小于多孔板的孔的透镜功能向穿过其间的分束提供的焦距的一半(特别地，四分之一)。

根据再一实施例，将单孔板布置在距多孔板这样一距离处，即，其使得所述多孔板的表面上的电场高于100V/mm、高于200V/mm、高于300V/mm、高于500V/mm，或者高于1kV/mm。

根据另一实施例，多孔板与第一单孔板之间的距离小于单孔直径的5倍、小于单孔直径的3倍、小于该直径的2倍，或者甚至小于单孔直径本身。

为了提供孔阵列上的所述多个孔的束操纵效果的更强依赖性，优选地，设置布置在多孔板与第一单孔板之间的第二单孔板。设置第三电压源，以向该第二单孔板提供预定的第三电压。可以将第三电压选择为，使得它基本上等于或低于第一电压的平均值，或者可以将第三电压选择为，使得它在第二电压与第一电压的平均值之间。

在多孔板的两侧都可以设置第一单孔板。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括：用于生成带电粒子束的至少一个带电粒子源，和其中形成有多个孔的至少一块多孔板。

在带电粒子源与多孔板之间的带电粒子束的束路径中，布置有第一聚焦透镜。该第一聚焦透镜具有减小由所述源生成的带电粒子束的发散性的效果，以利用带电粒子照射形成在多孔板中的所述多个孔。在第一聚焦透镜的下游的带电粒子束可以是发散束或平行束。但是，该束的发散度或平行度应当高精度地对应于希望的发散度或平行度。

实际中，诸如开口误差或色误差(chromaticerror)的透镜误差对与希望的发散度或平行度的偏离有贡献。

设置用于在第一聚焦透镜与多孔板之间的区域中提供减速电场的减速电极，以使带电粒子在穿过第一聚焦透镜之后减速到希望的动能以穿过多孔板。由此，穿过聚焦场的带电粒子的动能比穿过多孔板的带电粒子的希望动能要高。

这种排布结构的一个可能的优点是，在增大的动能下对第一聚焦透镜的色误差的贡献降低了。

本发明人已发现，即使穿过多孔板的电子的动能很高，也可以对其中形成有多个孔的多孔板的聚焦效果进行很好的控制和相对精确的调节。这可以降低穿过各孔的带电粒子分束的色像差。

由此，根据本发明又一实施例，撞击在或穿过多孔板的电子的动能可以高于5keV、高于10keV、高于20keV，或者甚至高于30keV。

根据又一实施例，本发明提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括至少一个带电粒子源、至少一块多孔板以及在该多孔板的上游和/或下游的区域中提供聚焦场的第一聚焦透镜。该粒子光学排布结构还包括能量改变电极，该能量改变电极用于在多孔板的上游和/或下游的第二区域中改变束的带电粒子的动能。为了减小由第一聚焦透镜引起的误差，其中设置有聚焦场的第一区域与其中设置有能量改变场的第二区域是交叠区域。

根据一实施例，所述能量改变场是用于减小束的带电粒子的动能的减速电场，并且所述交叠区域大致位于多孔板的上游。

根据又一实施例，所述能量改变场是用于增大束的带电粒子的动能的加速电场，并且所述交叠区域大致位于多孔板的下游。

在所述交叠区域中所述能量改变场与所述聚焦场之间的交叠可以大于1％、大于5％，或者大于10％。

通过按任意单位将沿束轴线的所述聚焦场的场强和所述能量改变场的场强绘制成相应的曲线(对它们进行归一化，以使得两条曲线的峰值在同一水平上)，可以确定所述能量改变场与所述聚焦场的交叠。然后可以将两条曲线下的交叠面积除以一条或另一条曲线下的总面积当作对交叠的测度。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括至少一个带电粒子源、至少一块多孔板，以及在该带电粒子源与该多孔板之间的区域中提供聚焦场的第一聚焦透镜。

设置第一聚焦透镜是为了减小由多孔板的上游的源生成的带电粒子束的发散度，使得紧邻多孔板的上游的束具有剩余发散度。换句话说，当该束穿过第一聚焦透镜时的截面比当该束撞击在多孔板上时的截面要小。

通过这种排布结构，可以使用给定截面的束照射多孔板的孔，其中，穿过第一聚焦透镜的束的截面比该给定截面要小。这可能具有以下优点，与用于对照射给定截面的束进行准直以形成大致平行束的聚焦透镜相比，可以减小第一聚焦透镜的开口误差。根据一些实施例，紧邻多孔板的上游的束的发散度可以高于0.5mrad、高于1.0mrad，或者甚至高于2mrad、5mrad或10mrad。

然而，应当指出的是，根据某些实施例，多孔板的汇聚照射是有利的。具体来说，可以将这种汇聚照射应用于电子刻绘领域。实际中，形成在多孔板中的孔的相邻中心之间的距离是不能进一步减小的有限距离。如果利用平行束照射这种多孔板，在该多孔板的下游的分束的相邻焦点的距离也会对应于该多孔板中的相邻孔之间的距离。然而，通过利用汇聚束照射多孔板，可以减小分束的相邻焦点之间的距离，同时保持多孔板的相邻孔之间的距离相同。这使得可以按如下方式在所述设备的物面上形成束斑图案，即，使这些束斑彼此之间的距离很小，并使它们可以彼此接触，或者使它们甚至彼此交叠。

另外，照射束的汇聚度可以在以下范围内：高于0.5mrad、高于1.0mrad，或者甚至高于2mrad。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括：至少一个带电粒子源，用于生成带电粒子束；至少一块多孔板，其中形成有多个孔；以及第一聚焦透镜，在带电粒子源与多孔板之间的区域中提供聚焦场部分。第一聚焦透镜提供了磁场，并且带电粒子源布置在第一聚焦透镜提供的磁场内。利用其中带电粒子源浸没在磁场中的这种排布结构，可以减小聚焦场部分提供的透镜误差。

根据一优选实施例，其中设置有带电粒子源的磁场部分是具有大致均匀磁场的部分。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括：用于生成带电粒子束的至少一个带电粒子源，和其中形成有多个孔的至少一块多孔板，其中，在所述至少一块多孔板的下游形成了多个带电粒子分束，使得每个带电粒子分束都在多孔板的下游的聚焦区中形成一焦点。

第二聚焦透镜提供了聚焦区中的聚焦场，其中，该聚焦场对带电粒子分束簇有聚焦效果。由于设计所述粒子光学排布结构所基于的某种设计原因，可能需要将第二聚焦透镜置于多孔板的下游的某个位置处。第二聚焦场的聚焦场区的与多孔板的聚焦区相重合的位置可以具有以下优点：各分束在其焦点处的角误差(如焦点处的色误差)，对在第二聚焦透镜下游的其中形成有所述聚焦区的像的区域中的分束的影响减小了。

根据本发明又一实施例，提供了一种粒子光学排布结构，其与上述排布结构类似地包括：至少一个带电粒子源，和用于对带电粒子分束进行聚焦的至少一块多孔板，每个带电粒子分束在多孔板的位于其下游的聚焦区中都具有一焦点。

设置一物镜，以将聚焦区或其中间像成像到可定位在所述排布结构的物面中的物体上。通过将带电粒子分束的焦点成像到物体上，可以在物体上获得相对较小直径的束斑。

此外，所述至少一块多孔板中的孔可以设置有比焦点区中的分束的直径大得多的直径。由此，可以按相对较大的孔直径形成分束的小焦点。因此，孔的总面积与孔图案的总面积之比也相对较高。该比确定了分束生成的效率，即，所有分束的总电子流与照射多孔板的束的总流之比。由于在多孔板中形成了大直径孔，所以这种效率相对较高。

根据本发明又一实施例，提供了一种电子光学排布结构，其分别提供了束路径分离器和束路径合成器的功能。该排布结构可以提供一次束路径和二次束路径，该一次束路径用于从一次电子源指向可定位在所述排布结构的物面中的物体的一次电子束，该二次束路径用于源自该物体的二次电子。一次束路径和二次束路径可以是用于单个电子束或多个电子束的束路径。然而，对于如上所述的应用，一次束路径和二次束路径是用于多个电子分束的优选束路径。

所述排布结构包括磁体排布结构，该磁体排布结构具有第一磁场区、第二磁场区以及第三磁场区。一次束路径和二次电子束路径穿过第一磁场区，并且第一磁场区执行将它们相互分开的功能。第二磁场区布置在一次电子束路径中的第一磁场区的上游，并且二次电子路径不穿过第二磁场区。第三磁场区布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，并且第一电子束路径不穿过第三磁场区。

第一磁场区和第二磁场区沿基本上相反的方向使一次电子束偏转，而第一磁场区和第三磁场区沿基本上相同的方向使二次电子束路径偏转。

所述排布结构具有很少数量(仅三个)的必要磁场区，但是仍可以将其设计成使得，对于一次电子的给定动能和二次电子的给定动能，该排布结构提供了第一量级消像散并且/或者第一量级无畸变的粒子光学性质。

根据一优选实施例，第二磁场区对一次电子束路径的偏转角比第一磁场区对一次电子束路径的偏转角要大。其中，更优选地，在第一磁场区与第二磁场区之间的一次电子束路径中不形成中间像。

根据又一优选实施例，在第二磁场区与第一磁场区之间的一次电子束路径中设置有基本上没有磁场的第一漂移区。

根据又一优选实施例，在第一磁场与第三磁场区之间的二次电子束路径中设置有基本上没有磁场的第二漂移区。然而，也可以将基本上没有磁场的第二漂移区设置在第一磁场区与第三磁场区之间的二次电子束路径中。如果同时设置了第一漂移区和第二漂移区，那么优选的是第二漂移区比第一漂移区短得多。

根据又一优选实施例，在第一磁场区与物面之间设置有聚焦透镜，其中，一次电子束路径和二次电子束路径均穿过该聚焦透镜。从电子显微镜应用的角度说，可以将该聚焦透镜实现为物镜。

其中，更优选地，在一次电子束路径和二次电子束路径中设置至少一个电极，用于使一次电子在撞击在物体上之前减速，并用于使二次电子从物体射出之后加速。利用这种电极，可以改变一次电子撞击在物体上的动能，同时将穿过磁体排布结构的一次电子的动能保持在同一值。由此，可以将束路径分离器/合成器的电子光学性质保持在基本上相同的电子光学性质，同时可以改变撞击在物体上的一次电子的动能。因此，可以实现在撞击在物体上的一次电子的动能的相对较大范围上，高精度地将一次电子聚焦在物体上。

其中，更优选地，所述磁体排布结构还包括位于第三磁场区的下游的二次电子束路径中的第四磁场区，其中，可以相对于第一磁场区中的磁场强度调节第三磁场区中的磁场强度。可以根据提供给成对电极的电压调节第四磁场区中的场强。由于提供给所述成对电极的电压的变化改变了进入所述磁体排布结构的二次电子的动能，所以也改变了第一磁场区对二次电子束路径的偏转角。可以对第三磁场区和第四磁场区中的场强进行调节，使得可以补偿由于对所述成对电极的电压提供的变化而导致的二次电子束路径的这种变化。实际上，第四磁场区可以提供补偿偏转器的功能。

此外，进入所述磁体排布结构的二次电子的动能的变化，可以导致由第一磁场区和第三磁场区对二次电子束路径产生的四极效应的变化。优选地，还在二次电子束路径中设置了至少一个电子光学组件，以补偿这种四极效应的变化。可以由设置在二次电子束路径中的一个或两个附加磁场区，或者设置在二次电子束路径中的一个或两个四极透镜，或者设置在二次电子束路径中的附加场区与四极透镜的组合，来提供这种补偿组件。

根据一优选实施例，在第四磁场区的下游的二次电子束路径中设置了第五磁场区，并在该第五磁场区的下游设置了四极透镜。优选地，可以根据提供给所述至少一个电极的电压，来调节该四极透镜和/或第五磁场区提供的场强。

根据又一优选实施例，二次电子在包括第一磁场区、第三磁场区、第四磁场区以及第五磁场区的区域中，形成了物面的中间像。

附图说明

参照附图，根据以下对本发明优选实施例的详细描述，本发明的上述和其他有利特征将更加清楚。

图1示意性地例示了根据本发明一实施例的电子显微术系统的基本特征和功能；

图2a-2d示出了可用于根据图1的电子显微术系统中的多孔排布结构中多个示意部分；

图3是用于例示用于照射多孔排布结构并用于操纵该多孔排布结构生成的电子分束的电子光学组件的示意图；

图4示出了可用于图1的电子显微术系统中的一次电子分束生成排布结构的示例；

图5示出了如图4所示的排布结构提供的束路径的多个物理性质；

图6示出了可用于图1的电子显微术系统中的一次电子分束生成排布结构的示例；

图7示出了形成在多孔板中的孔阵列图案；

图8是具有用于对由图7所示的孔图案排布结构产生的多极效应进行补偿的附加形状特征的孔形状的细节图；

图9示出了设置在多孔板中的孔和场修正孔的排布结构；

图10是沿图9中表示的X-X线所截取的图9所示的板的截面图；

图11示出了六边形孔阵列图案；

图12示出了一次电子束斑的畸变图案；

图13示出了用于补偿图12所示的畸变的孔排布结构；

图14示出了由于像散而畸变的一次电子束斑图案；

图15示出了与用于补偿图14所示的像散畸变的孔图案有关的平面图；

图16例示了由将焦面成像到物体上所涉及的电子光学组件产生的场曲效应；

图17例示了适于补偿图16所示的场曲的多孔排布结构；

图18示出了与用于补偿场曲的多孔图案有关的正视图；

图19例示了用于补偿场曲的又一多孔排布结构；

图20a-20e例示了用于补偿场曲的又一多孔排布结构；

图21是一次电子束路径的示意例示图；

图22示意性地例示了可用于图1所示的电子显微术系统中的与物侧排布结构协同操作的分束器/合束器排布结构；以及

图23是根据本发明一实施例的电子刻绘系统的例示图。

具体实施方式

在以下描述的示例性实施例中，尽可能地以相似的标号指示功能和结构上相似的组件。因此，为了理解特定实施例的各个组件的特征，应当参照对本发明的其他实施例和发明内容的描述。

图1是示意性地例示了电子显微术系统1的基本功能和特征的示意图。电子显微术系统1是扫描电子显微型(SEM)的，其使用用于在待检验物体7的表面上生成一次电子束斑5的多个一次电子分束3，所述表面布置在物侧排布结构100的物镜102的物面101中。

图1的插图I₁示出了与其上形成有一次电子束斑5的规则矩形阵列103的物面101有关的正视图。图1中示出了按5×5阵列103排列的25个一次电子束斑5。一次电子束斑的该数量是很小的数量，以便于例示电子显微术系统1的原理。实际中，一次电子束斑的数量可以选择为大得多，如30×30、100×100等。

在所例示的实施例中一次电子束斑5的阵列103是具有在1μm到10μm的范围内的大致恒定间距P₁的大致规则矩形阵列。然而，阵列103也可以是变形的规则阵列或不规则阵列，或者某些其他对称阵列，如六边形阵列。

形成在物面101中的一次电子束斑的直径可以在5nm到200nm的范围内。由物镜排布结构100对一次电子分束3进行聚焦以形成一次电子束斑5。

在束斑5处入射在物体7上的一次电子生成从物体7的表面发出的二次电子。这些二次电子形成了进入物镜102的二次电子分束9。

电子显微术系统1提供了用于将所述多个二次电子分束9提供给检测排布结构200的二次电子束路径11。检测排布结构200包括投影透镜排布结构205，该投影透镜排布结构205用于将二次电子分束9投射到检测器排布结构209的电子敏感检测器207的表面211上。检测器207可以是从固态CCD或CMOS、闪烁器排布结构、微通道板、PIN二极管阵列等中选出的一个或更多个。

图2的插图I₂示出了与像面211和检测器207的表面(在此二次电子束斑213形成为阵列217)有关的正视图。阵列间距P₂可以在10μm到200μm的范围内。检测器207是具有多个检测像素215的位置敏感检测器。这些像素215排列成与由二次电子束斑213形成的阵列217相匹配的阵列，使得各像素215可以检测与其相关联的二次电子分束9的强度。

一次电子分束3由分束生成排布结构300生成，该分束生成排布结构300包括电子源排布结构301、准直透镜303、多孔板排布结构305以及场透镜307。

电子源排布结构301生成发散电子束309，准直透镜303使该发散电子束309变准直，以形成用于照射多孔板排布结构305的束311。

图1的插图I₃示出了多孔排布结构305的正视图。多孔排布结构包括其中形成有多个孔315的多孔板313。孔315的中心317排列成图案319，该图案319电子光学地对应于形成在物面101中的一次电子束斑5的图案103。

阵列319的间距P₃可以在5μm到200μm的范围内。孔315的直径D可以在以下范围内：0.2×P₃到0.5×P₃、0.3×P₃到0.6×P₃、0.4×P₃到0.7×P₃、0.5×P₃到0.7×P₃、0.5×P₃到0.6×P₃、0.6×P₃到0.7×P₃、0.7×P₃到0.8×P₃，和/或0.8×P₃到0.9×P₃。

照射束311的穿过孔315的电子形成一次电子分束3。照射束311的撞在板313上的电子从一次电子束路径13受到拦截，因此对形成一次电子分束3没有贡献。

如至此所例示的，多孔排布结构305的一个功能是从照射束311形成所述多个一次电子分束3。该多孔排布结构的另一功能是对各一次电子分束3进行聚焦，使得在焦区或焦面325中生成焦点323。

图1的插图I₄示出了按图案327排列焦点323的焦面325的正视图。如根据以下说明将理解的，该图案的间距P₄可以与多孔板313的图案319的间距P₃相同或不同。焦点323的直径可以在10nm到1μm的范围内。

场透镜307和物镜102一起执行以下的功能：将焦面325成像到物面101上，以在物体7上形成小直径的一次电子束斑5的阵列103，来实现通过由检测器排布结构209检测二次电子分束9的强度而生成的二次电子图像的高分辨率。

在分束生成排布结构300与物侧排布结构100之间的一次电子束路径313中，以及在物侧排布结构100与检测排布结构200之间的二次电子束路径11中，设置有分束器/合束器排布结构400。

图2示出了多孔排布结构305的多个可能实施例中的一些实施例的截面图。

图2a示出了这样的多孔排布结构305，即，该多孔排布结构305具有其中形成有多个孔315的单个多孔板313。这种单多孔板313既可以执行从照射束311生成一次电子分束3的功能，也可以执行将一次电子分束3聚焦在多孔板313的下游的功能。根据以下公式可以估计各孔315提供的焦距：

$f=-4\frac{U}{\mathrm{\ΔE}}$

其中，

U是穿过多孔板313的电子的动能，而

ΔE表示在多孔板313的上游与下游提供的电场强度的差。

图2b示出了这样的多孔排布结构305，即，该多孔排布结构305具有沿一次电子束路径13的方向彼此间隔排列的四块多孔板313₁、313₂、313₃、313₄。各多孔板313₁、......、313₄都具有形成在其中的多个孔315，其中，孔315居中于沿一次电子束路径的方向延伸的公共中心轴317。

照射束311照射多孔板313₁，并且形成在多孔板313₁中的孔315具有用于从照射束311选择并生成一次电子分束的直径。可以对板313₁提供基本上等于照射束311的电子的势能或动能的电压。

形成在各板313₂、313₃、313₄中的孔315都具有比形成在照射板313₁中的孔315的直径要大的相等直径。板313₂和313₄是薄板，板313₃的厚度比板313₂和313₄的要大。可以向板313₂和313₄提供相等的电压，并可以向板313₃提供与该电压不同的电压，使得对照射板313₁所选择的各一次电子分束执行单透镜(Einzel-lens)的功能。

图2c示出了具有受照射多孔板313₁的多孔排布结构305，该受照射多孔板313₁中形成有用于选择一次电子分束的小直径孔315。比受照射孔313₁要厚的两块多孔板313₂和313₃设置在受照射多孔板313₁的下游，以对各一次电子分束执行浸没透镜(immersionlens)的功能。在其操作过程中接着向板313₂和313₃提供不同电压，以实现多孔排布结构305的聚焦功能。

图2d示出了图2c所示的浸没透镜型多孔排布结构的变型。图2c所示的排布结构可能具有以下缺点：由于提供给板313₂、313₃的不同电压而沿给定轴317生成的电场将受到沿直接相邻或更远的轴317生成的对应场的杂散场(strayfield)的影响。这些杂散场通常不具有相对于给定轴317的旋转对称性，使得浸没透镜排布结构提供的圆透镜的功能受到不利影响。

图2d的多孔排布结构305具有夹在多孔板313₂与313₃之间的绝缘间隔物331，其中导电层333覆盖绝缘间隔物331中的孔315的内部。

导电层315具有足够的导电性，以执行用于生成杂散场并用于屏蔽相邻孔生成的其余杂散场的屏蔽功能。

根据一实施例，可以如下制造图2d的排布结构305：将板形硅基板设为绝缘间隔物331；在该板的上表面和下表面上形成氧化硅层；在上氧化硅层和下氧化硅层上分别淀积上金属层313₂和下金属层313₃；在上金属层313₂上设置限定了孔315的抗蚀剂图案；使用常规刻蚀剂，通过金属刻蚀在上金属层313₂中形成孔315；使用常规刻蚀剂，通过氧化硅刻蚀在上氧化硅层中形成对应的孔；使用常规刻蚀剂，通过硅刻蚀在硅基板中形成孔315；通过氧化硅刻蚀在下氧化硅层中形成对应的孔；通过金属刻蚀在下金属层313₃中形成孔315，从而最终形成穿透硅基板和设置在硅基板上的氧化硅和金属层的结构的通孔。随后执行氧化处理，以在上金属层313₂和下金属层313₃的表面上淀积氧化层，并在通孔的内壁上淀积氧化层。最后，在淀积在通孔的内壁上的氧化层上淀积电阻层。可以将溅射处理用于淀积该电阻层。该电阻层被淀积成，使得上金属层313₂与下金属层313₃之间的电阻在250Ω到8MΩ的范围内。可以将快速热氧化(RTO)处理或电化学氧化处理用于淀积该氧化层。

图3是分束生成排布结构300的实施例的又一示意图。

如图3所示，电子源排布结构301生成源自虚源329的高度发散电子束309。在该例示实施例中，该电子源是热场发射(TFE)型的，其角强度为1到3mA/sr并且发射半角为100mrad。

在发散束309的束路径中布置有准直透镜303，该准直透镜303具有聚焦能力，以将高度发散束309转换成具有减弱发散性的照射束311。发散照射束311接着照射多孔排布结构305的多孔板313的受照射区F₁。与使用平行束对区F₁进行照射相比，使用发散束311照射多孔板313具有以下优点。

束309、311在准直透镜303中横穿的截面F₂比受照射区F₁小得多。与使用平行束的照射相比，可以使用减小直径的准直透镜，由此减少了由准直透镜303引入的开口误差。此外，与用于将发散束309转换成平行束的聚焦透镜相比，可以降低准直透镜303的聚焦能力，这也有助于减少由准直透镜303引入的误差。

此外，在多孔板313的上游设置有由图3中的网纹区表示的减速电场区321。在减速场区317中将照射束311的电子减速到希望的动能，该动能被设计为，使得一次电子分束3的焦点323形成在多孔排布结构305下游的焦面325中。结果，一次电子在穿过准直透镜303时具有更高的动能，使得还可以减小准直透镜303的色误差(ΔE/E)。

将场透镜307布置成使得其聚焦效果的位置与焦面325或焦区(在此由多孔排布结构305形成了一次电子分束3的焦点323)相重合。这具有如下优点：场透镜307的透镜误差(如色误差)对在布置在物面101中的物体7上形成的一次电子束斑5的影响减小了。场透镜307的这种色误差将导致源自焦点323处的电子束的角误差。然而，由于将焦点323成像到物体7上，所以这种角误差没有影响，而且源自焦点323的带有角误差的电子束，将基本上在与各焦点323的位置相对应的正确成像位置处命中物面。从而，由场透镜307生成的角误差只会影响一次电子分束3在形成在物体7上的一次电子束斑5处的着陆角。束斑的位置不受这种误差的影响。

图4示意性地例示了一次电子分束生成排布结构300的又一结构变型。在具有下游端凸缘340的束导向管339中，在z轴上布置有虚源319。在杯形电极341的中央安装有多孔板313。以30kV的电压从源319抽取电子，并且在多孔板313的上游，在凸缘340与电极341之间生成约350V/mm的减速场。

图5示出按任意单位沿z轴绘制的图4的排布结构300的一些物理性质。曲线342表示在电极340、341之间生成的减速电场。在图5中，源319位于z＝0mm处，而多孔板位于z＝270mm处。

源319浸没在准直透镜303的磁场中。图5中的曲线343示出了相对于沿z轴的位置的，沿z方向取向并由准直透镜303生成的磁场强度。如可从图5看到的，源319位于由透镜生成的场中的其中B_z大致恒定的部分中。这种恒定磁场对从源319发射的电子只有弱的聚焦效果和很弱的像差。在磁场B_z的具有很大梯度的那些部分处实现主要聚焦效果。根据图5可知，准直透镜303的聚焦功能被设置在从约200mm到300mm的z位置处。准直透镜303的聚焦能力与由电极340、341生成的减速电场342相重合。这种重合的聚焦磁场和减速电场使得可以提供对一次电子束的聚焦功能，同时将随其引入的光学误差保持在低水平上。根据图5所示的表示沿z轴的光学排布结构的色误差C_s的发展的线344，可以显见这一点。在z＝0处C_s为零，并且C_s随着z值增大而增大。由于磁场区与电场区的交叠，在大约z＝230mm的位置345处可以将C_s减小到接近零的值。在该位置345的下游C_s接着再次连续增大。

图6示出了一次电子分束生成排布结构300的又一变型，其具有浸没在准直透镜303的磁场的恒定部分中，并位于具有下游凸缘电极340的束管339内的电子源319。电极340与被设置为另一束管348的上游凸缘相对。在束管348中靠近其下游端处设置有多孔排布结构305。在电极340与341之间，生成与准直透镜303生成的聚焦梯度磁场相交叠的减速电场。

在多孔排布结构的表面处，剩余电场相对较小。

多孔排布结构305生成多个一次电子分束(在图6中未详细示出)，各一次电子分束在焦面325中具有焦点。

类似于图1中的插图I₃，图7示出了形成在多孔板313中的孔315的图案319。每个非周缘孔“a”都具有四个直接邻近孔“b”、“c”、“d”以及“e”，并具有四个次最靠近邻近孔“f”、“g”、“h”以及“i”。图7示出了基本阵列矢量[10]，其中按最靠近邻近间距阵列排布孔315，并且图7示出了基本阵列矢量[11]，其中按次最靠近邻近间距阵列排布孔315。从图7可以看出，由与给定孔“a”相邻的孔“b”到“i”生成的杂散场具有相对于该给定孔的中心317的四重对称性。这些杂散场将对有关穿过给定孔“a”的分束的聚焦性能产生畸变效应。

图8例示了用于对相邻于给定孔“a”的孔生成的这种多极杂散场进行修正的实施例。孔“a”具有基本圆形形状，其中绕着孔“a”的“a”周设置在给定孔“a”的中心317周围布置的具有四重对称性的附加特征。将这些附加特征形成为这些孔的向板313中突出的形状突出部351。附加特征351对由设置有附加特征的孔生成的杂散场有影响。将附加特征设计成使得，如果对每个孔“a”到“i”都设置该附加特征，则针对给定孔“a”生成的杂散场的多极分量减小了。

可以在任何基本形状的孔处设置与给定孔的最近邻居具有相同对称性的附加特征。例如，该基本形状可以是圆、椭圆或某些其他形状。

图9示出了用于减小具有多极特性的杂散场的影响的又一实施例。再次将孔315排列成矩形规则阵列图案319。孔315(在图9的示例中是5×5个孔)涉及对穿过其中的电子分束进行操纵。在孔315之间的间隙位置处形成有较小的场修正孔353。场修正孔353也形成与栅格319具有相同间距的矩形规则栅格。场修正孔353的栅格与孔的栅格319错开半个间距。

将场修正孔353的直径确定为使得，与图7所示的没有设置场修正孔353的情况相比，减弱了由孔315和场修正孔353生成的杂散场的多极特性。

图10示出了图9所示的多孔排布结构305的截面图。多孔排布结构305包括夹在两块多孔板313₁与313₂之间的绝缘间隔物331。孔315被形成为贯穿多孔板313₁、313₂以及绝缘间隔物331的全部的通孔，而场修正孔353只形成在暴露于照射电子束311的上多孔板313₁中和绝缘间隔物331中。多孔板313₂在与形成在上多孔板313₁中和绝缘间隔物331中的孔353的位置相对应的那些位置处没有形成孔。

根据一实施例，通过诸如刻绘处理的方法可以制造图10所示的多孔排布结构305，其中，在用于形成绝缘间隔物331的基板(如具有沿基板的(110)晶格面取向的表面的单晶硅基板)的两个表面上分别设置用于形成多孔板313₁和313₂的金属化层。在金属化层313₁上设置限定了孔315的抗蚀剂图案，并且使用刻蚀金属的常规第一刻蚀剂执行第一刻蚀步骤；使用刻蚀硅的常规第二刻蚀剂执行第二刻蚀步骤，并且使用第一刻蚀剂执行第三刻蚀步骤以形成贯穿所有层313₁、331以及313₂的孔的通孔。然后，在板313₁上设置与场修正孔353的图案对应的抗蚀剂图案，并使用第一刻蚀剂执行刻蚀穿过上层313₁。然后，使用只刻蚀硅而不刻蚀金属的第二刻蚀剂继续进行刻蚀。由此，贯穿硅基板331形成了孔353，并在硅基板中在孔353的底部停止该刻蚀；因此，下金属层313₂具有刻蚀停止部的功能。

例如，从TeamNanotecGmbH，78052Villingen-Schwenningen，Germany可以获得如图2a、2b、2c、2d以及图10中的一个所示的多孔组件。

以下再次参照图7。

在上、下、左以及右侧与孔阵列319的中央孔相邻的两排其他孔包围该中央孔。与之对照的是，中央周缘孔“g”在其右侧没有任何相邻孔，上周缘孔“f”在其上侧和右侧没有相邻孔。对于中央孔“h”、中央周缘孔“g”以及上周缘孔“f”，包围电场将不同。由此，孔“h”、“g”以及“f”将对穿过它们的各分束产生不同的束操纵效果。对于靠近束操纵孔的图案319的周缘的孔，这种差异将显著增大。

图9示出了本发明的一个实施例，其减小了对周缘束操纵孔的这种影响。附加孔354包围阵列319(在该例示示例中是5×5个孔)。在图9中，围绕阵列图案319的周缘形成有一排附加孔354。然而，围绕阵列319的周缘可以设置两排或更多排附加孔354。附加孔354具有如下效果：阵列图案319的周缘孔“i”、“b”、“f”、“c”、“g”在上侧、下侧、左侧以及右侧中的所有侧都存在相邻孔，由此减小了上述周缘效应。

可以将附加孔354排列成图案319的延续，即，按与阵列319相同的间距设置它们，并且这些附加孔354具有与位于阵列319的周缘的那些孔“i”、“b”、“f”、“c”、“g”......相同的直径。然而，可以按某些其他图案和直径围绕孔315的图案319的周缘设置附加孔354。

可以按与场修正孔353类似的方式形成附加孔354，即，不将它们形成为如图10所示贯穿多孔排布结构305的通孔。由此，不会有从附加孔354射出的一次电子分束。然而，也可以将附加孔354形成为贯穿多孔排布结构305的通孔，使得附加孔354也在其下游生成一次电子分束。然后，可以通过设置在该多孔排布结构的下游的某些其他装置(如合适的阻挡部)拦截附加孔354所形成的分束。也可以将照射束311形成为，使得照射束只照射孔315的图案319，并使得照射束311不会照射到附加孔354。

与图7类似，图11示出了与其中形成有多个束操纵孔315的多孔板313有关的正视图。孔315排列成阵列319，该阵列319是正边形阵列(如同蜂窝)。给定孔“a”由六个最靠近邻近孔315包围，从而由这些包围孔在该给定孔的位置处产生的杂散场具有六重对称性。与图7的具有四重对称性的矩形阵列相比，该六重对称性是更高阶的对称性，从而与矩形阵列相比，在该六边形阵列中生成的杂散场的多极效应显著减弱了。

下面再次参照图1。

图1是用于例示电子显微术系统1的主要功能的示意和理想化图。

图1的插图I₃示出了多孔排布结构305的多个孔315，所述多个孔315按等间距的规则矩形图案319排列，使得一次电子束斑5也按等间距的矩形规则图案103排列。在如下意义上图案319与103电子光学地相互对应，即，一次电子束路径13通过电子光学组件将根据图案319生成的一次电子分束3提供到基板7上，以在物体上形成图案103。其中涉及的电子光学组件包括电子源排布结构301、准直透镜303、多孔排布结构305、场透镜307、分束器排布结构400以及物侧排布结构100。实际中，这些电子光学组件引入了成像误差，使得不会将规则矩形图案转换成精确的规则矩形图案103。

图12出于例示的目的给出了在实际中根据图1的插图I₃按照规则矩形图案319形成的一次电子束斑的极端畸变的图案103的示例。束斑5将不按规则矩形图案排列，并且图案103的栅格线107将是弯曲线，使得相邻束斑5之间的间距随着距图案103的中心109的距离增大而增大。由此，图案103具有“较低规则度”或渐大孔位移误差，与图1的I₃的图案319相比每个孔偏离阵列中心更远。

图13示出了多孔板313的孔315的阵列排布结构319的变型，其可用于对图12所示的束斑5的图案103的畸变进行修正。沿着栅格线357布置多孔板313的孔315，栅格线357具有与图12所示的图案103的栅格线107的弯曲相反的弯曲。按与相邻孔存在一间距来布置孔315。在本示例中，该间距随着距图案319的中心358的距离增大而减小。

将图案319设计成，使得由此生成的一次电子分束得到形成在物面上的束斑5的矩形规则图案103，如图1的I₁所示。

然而，在图1所示的电子显微术系统1的实施例中，将束斑图案103的规则度只改进到以下程度可能就足够了：图案103分别具有减小的畸变或改进的规则度，同时它仍然不是完全的规则矩形阵列。例如，可以改进图案只在一个方向(如水平方向)或某些其他合适方向上的规则度。例如可以通过现有技术中公知的某些数学方法(如傅里叶分析)确定在这种方向上的规则度。

图14示出了形成在物面上的束斑5的所得图案103的又一示例(而且出于例示的目的被放大了)。在该示例中，在形成图案103中涉及的电子光学组件引入了场像散，使得对于图案103的每个一次电子束斑5来说，没有将分束或束斑形成为小圆斑。此外，束斑5是椭圆形或卵形的，其长轴随着距图案103的中心109的距离增大而增大。

利用畸变的束斑可能无法实现图1所例示的电子显微术系统1的希望的高分辨率。

图15示出了多孔板313的孔315的图案319的变型，其可用于补偿这种场像散效应。孔315是椭圆形的，其长轴随着距图案319的中心358的距离而增大，其中长轴1相对于中心358的取向横交如图14所示的束斑5的长轴1的取向。使用这种补偿的椭圆或卵形形状，可以减小电子光学组件产生的场像散的影响，从而减小形成在物面101上的束斑5的椭圆性。

如在图1中例示的，电子显微术系统1的一个特征在于：将其中多孔排布结构305生成一次电子分束的焦点323的斑面325，成像到待检验物体7的表面置于的物面101上。优选地，物面101与物体7的表面相重合。

实际中，在图16中示意性地例示为M的电子光学组件对电子光学系统的场曲有贡献，使得将焦点323的平坦面325成像到靠近物体表面7的弯曲面101上。从而，弯曲的物面101不可能与物体7的平坦面相重合，相应地，没有将焦点323完全成像到物体7的表面上。

图17示出了对将焦面325成像到物体表面7上所涉及的光学组件M的这种场曲问题的一个解决方案。多孔排布结构305被设计成使得其中生成了一次电子分束3的焦点323的面325是弯曲面。焦面的曲度被选择为，使得光学组件M将面325成像到平坦像面101中，从而可以将物体平表面7定位成与平坦像面101相重合。

图18示出了多孔排布结构305的多孔板313的一个变型，其用于通过如图17所示地在弯曲焦面325上生成分束3的焦点323来补偿场曲。为了这个目的，孔315的直径“d”随着距孔图案319的中心358的距离增大而增大。孔的直径的增大导致各孔的聚焦能力降低，并导致各孔315提供的透镜功能的焦距增大。由此，图案319的中央孔提供的焦距比图案319的周缘处的孔315提供的焦距要小，从而导致面325的这样的曲度，即，其中焦点323位于如图17所示的位置。

需要指出的是，在图17和18所示的示例中，通过使孔直径随距图案319的中心358的距离增大而增大，补偿了场曲效应。然而，根据将焦面325成像到物面101中所涉及的光学组件M的光学性质，可能有利的是，使得孔直径“d”随距中心358的距离增大而减小。也可能有利的是，随着距中心358的距离增大，直到距中心的预定距离处直径都增大，然后减小。此外，直径不必相对于图案319的中心358对称地变化。直径也可以从图案319的左侧到右侧或从上侧到下侧，或者与此相反或按其任何组合地变化。

此外，也可以将孔315的直径变化用于应对照射束311的电子密度的变化。例如，如果照射束311是在其中央具有最高密度的非均匀束，则如图18所示的排布结构将相对于中央束增大周缘分束3的束强度，使得所有一次电子分束3都可以具有基本上相同的束强度或束电流。

图19是可用于提供如图17所示的弯曲焦面325的多孔排布结构305的另一变型。将多孔板313分成中央圆板部分362₀和多个同心环形或环状板部分362₁、362₂、......。相邻板部分362彼此电绝缘开来，并且在每个板部分362中都形成有多个孔315。设置有用于向各板部分362₀、362₁、362₂、......提供预定电压U₀、U₁、U₂、......的电压源361。根据一实施例，电压源361包括恒流源363和多个电阻器R₁、R₂、R₃、......以及固定电压点364，使得电压U₀、U₁、U₂互不相同。恒流I和电阻器R₁、R₂、......被选择为，使得各孔315提供的透镜功能的焦距随着距孔图案319的中心358的距离增大而增大。根据一另选实施例，可以设置分立电压源，以向板部分362₁、362₂、......提供电压U₀、U₁、U₂、......。

通过图19的插图I所示的绝缘间隙365将环形板部分362₁、362₂、......彼此电绝缘开来。绝缘间隙365在相邻孔315之间按锯齿线延伸。

需要指出的是，可以将多孔板的孔的上述形状和设计特征相互组合起来。例如，孔可以是如图15所示的椭圆形状的，并且可以包括如图8所示的附加形状特征。此外，孔的阵列排布结构具有这样的孔位置，即，其可以被选择为，使得在晶片上形成更高规则度斑图案，同时这种阵列中的各孔是椭圆形状的，或者具有如图18所示的变化孔直径，并具有如图8所示的附加形状特征。可以通过本领域的技术人员已知的MEMS技术来制造具有如上所例示的性质的多孔板。这种技术可能涉及反应离子刻蚀。例如，可以从TeamNanotecGmbH，78052Villingen-Schwenningen，Germany获得根据本发明一个实施例的多孔板。

图20a到20e示出了用于提供位于弯曲焦面325上的电子分束3的焦点的多孔排布结构305的又一变型。

图20a所示的多孔排布结构305包括其中形成有多个孔305的多孔板313，该多孔板313用于生成电子分束3并将电子分束3聚焦在位于焦面325(其为曲面)上的焦点323处。可以通过以下公式计算孔305的焦距f：

$f=-4\frac{U}{\mathrm{\ΔE}}$

其中，

U是照射束311在穿过多孔板313时的电子动能，并且

ΔE可以写作E₁-E₂，其中E₁是在各孔的位置处紧邻多孔板313的上游的电场强度，而E₂是在相同位置处紧邻多孔板313的下游的电场强度。

由于在照射束311的截面上动能U基本上是恒定的，所以可以将相邻于多孔板313的电场E₁和E₂形成为，使得各孔315提供的焦距f取决于孔在照射束311上的位置。可以通过置于距多孔板313的上游或下游一距离处的一块或多块单孔板367，来实现对电场E₁和E₂的这种成形。在图20a中，将一块单孔板367置于多孔板313的上游的一距离处，并将形成在单孔板367₁中的孔368选择为，使得照射束311穿过孔368以照射形成在多孔板313中的孔315。

在距多孔板313的下游的一距离处设置有另一单孔板367₂，并且在距单孔板367₂的下游的一距离处设置有又一单孔板367₃。将形成在单孔板367₂、367₃中的孔368设计成，使得由多孔板313生成的分束3可以穿过孔368。

设置电压源(在图20中未示出)，以向单孔板367₁提供本例示示例中的30kV的电压或某些其他合适的电压，向多孔板313提供本例示示例中的9kV的电压或某些其他合适的电压，向单孔板367₂提供9kV的电压，并向单孔板367₃提供30kV的电压。在图20a中示出了在多孔板313的上游由板313和367₁生成的电场E₁的场线，以及在多孔板313的下游由板313、367₂以及367₃生成的电场E₂的场线。在靠近多孔板313的位置处，在照射束311的截面上E₁基本上是恒定的。如场线369所示，电场E₂对多孔板313上的横向位置具有更强的依赖性，场线369呈曲形，并从单孔板367₂与367₃之间的空间进入多孔板313与单孔板367₂之间的空间。位于孔图案的中心处的孔305比位于孔图案周缘处的孔305具有更短的焦距f，这导致分束3的焦点323位于如图20a的虚线所示的弯曲焦面325上。

图20b示出了具有与图20a所示相同的结构的多孔排布结构305。所不同的是，向单孔板367₁提供了与向多孔板313提供的电压相同的9kV电压，使得多孔板313的上游的电场E₁基本上为零。由于在多孔板313的下游的非均匀电场E₂，孔315的焦距如图20b所示地变化，以使焦面325成为曲面。

图20c所示的多孔排布结构305包括一块多孔板313和位于多孔板313的上游的两块单孔板367₁和367₂。在多孔板313的下游设置有一块单孔板367₃。

向单孔板367₁和367₃提供30kV的电压，而向单孔板367₂和多孔板313提供9kV的电压。在靠近多孔板313的位置处，上游电场E₁非常不均匀，使得各孔315的焦距依赖于它们在照射束311上的横向位置，这导致焦面325合适地弯曲，以修正如图17所例示的场曲。

图20d所示的多孔排布结构305具有与图20c所示的排布结构相似的结构。与之对照的是，向下游的单孔板367₃提供9kV的电压，以使得在多孔板313的下游生成了基本上消失的电场E₂。而且，在多孔板313的上游提供的不均匀电场E₁导致了各孔的焦距在照射束截面上的希望变化。

在图20a到20d中，分别与外单孔板367₁、367₃(30kV)相比，多孔板313处于较低的电势(9kV)。这导致孔315具有这样的聚焦效果，即，使得在多孔板313的下游生成了真实焦点323。

与之对照的是，图20e所示的多孔排布结构305具有被提供了30kV的多孔板313，而在多孔板313的上游的单孔板367₁和在多孔板313的下游的单孔板367₃被提供了9kV的较低电势。这导致形成在多孔板313中的孔315的散焦效应，其使得生成了位于照射束311的束路径内的多孔板上游的弯曲焦面325上的虚焦点323。尽管图20e所示的焦点323是虚焦点，但仍可以将这些虚焦点323成像到待检验物体上，其中，焦面325的曲度被设计成，如图17所示对场曲进行补偿。

在图20所示的以上变型中，9kV和30kV的电压仅仅是示例性的电压，可以向板313和367提供互不相同的电压。例如，可以向单孔板367₂提供这样的电压，即，其比提供给多孔板313的电压甚至稍低，并比提供给图20a和图20c中的板367₁、367₃和提供给图20a、20b以及20c中的板367₃的高电压要低。

图21是在焦面325与物面101(物体表面7位于其中)之间的一次电子束路径13的示意性例示图，其中为了易于表示，将分束器中的束路径示出为展开的。在与焦面325相重合的场透镜307的下游，一次电子束路径13是会聚束路径，其在物镜102的上游和分束器/合束器排布结构400的下游的中间面111中具有一交叉(cross-over)，在分束器/合束器排布结构400中，束路径如下所示地穿过上游磁场部分403和下游磁场部分407。

图22是分束器排布结构400和物镜102的示意性例示图。包括所述多个一次电子分束的一次电子束路径13，进入分束器/合束器排布结构400的第一磁场部分403。在场部分403中，设置有使一次电子束路径向左偏转α角的均匀磁场。然后，一次电子束路径13穿过漂移区405，该漂移区405基本上没有磁场，从而一次电子束路径13在漂移区405中沿直线前进。然后，一次电子束路径13进入场区407，在该场区407中，设置有用于使一次电子束路径13向右偏转β角的均匀磁场。然后，一次电子束路径13进入物镜102，该物镜102用于将一次电子分束聚焦到位于物面101中的物体7的表面上。

物镜排布结构100包括：对一次电子分束具有磁聚焦功能的磁透镜组，和对一次电子分束具有静电聚焦功能的静电透镜组115。此外，包括上电极117和下电极119的静电透镜组115，利用在电极117与119之间生成的电场对一次电子执行减速功能，以使一次电子在撞击在物体表面7上之前减速。

设置控制器121以改变提供给下电极119的电压，使得可以将一次电子撞击到物体上的动能(着附能(landingenergy))调节在约0.3keV到2.0keV的范围内。一次电子穿过分束器/合束器排布结构400的动能是恒定的，并且与一次电子在物体表面上的着附能无关，在本示例中的值为30keV。

场部分403延伸长度L₁，漂移区延伸长度L₂，第二场部分407延伸长度L₃，并且在本示例中，第二场部分407的下边沿与物面101之间的距离是L₄。L₁约为75mm，L₂约为90mm，L₃约为60mm，L₄约为80mm。

本领域的技术人员熟悉用于设计并构造如上所例示的包括多个磁场区的分束器的技术。可以参见以下文献：US6040576或“SMART：APlannedUltrahigh-ResolutionSpectromicroscopeForBESSYII”byR.Finketal，JournalofElectronSpectroscopyandRelatedPhenomena84，1987，pages231to250，或“ABeamSeparatorWithSmallAberrations”，byH.Mülleretal，JournalofElectronMicroscopy48(3)，1999，pages191to204。

场部分403和407中的场强的绝对值约相等，并且场部分403和407的长度L₁和L₃被选择为，使得由向左偏转α角和随后向右偏转β角引起的空间色散基本上是零。此外，场部分403和407以及漂移区405被选择为，使得由分束器/合束器排布结构400对一次电子束路径13引起的偏转在第一量级上基本上无像散并且在第一量级上基本上无畸变。由此，可以高质量地将多孔排布结构305生成的焦点323的图案327成像到物面101上。该成像质量被与一次电子到物体7上的着附能基本上无关地加以保持。

通过使二次电子束路径11向右偏转角γ的场部分407，将包括所述多个二次电子分束9的二次电子束路径11与一次电子束路径13分开。

由上电极117与下电极119生成的电场，将从物体7发出的动能范围为约0eV到100eV的二次电子加速到与控制器121提供的设置有关的动能，控制器121用于调节一次电子的着附能。由此，进入场区407的二次电子的动能将随一次电子的着附能而变化。

代替使用生成电场用的上电极117和下电极119，也可以略去下电极119，并将物体7用作下电极以生成电场的主要部分。然后将对应的电压施加给物体。

因此，由场区407提供给二次电子束路径11的偏转角γ会变化。二次电子束路径在离开场区407之后，在进入提供使二次电子束路径11进一步向右偏转的均匀磁场的又一磁场区411之前，穿过基本上没有磁场的漂移区409。可以通过控制器413调节场区411的场强。二次电子束路径11在离开场区411时立即进入提供均匀磁场的又一场区415，该场区415的场强也可以由控制器413来调节。控制器413根据一次电子束的着附能的设置进行操作，并调节场区411和415中的磁场强度，使得一次电子束路径在预定位置并按预定方向离开场区415，该预定位置与预定方向分别与一次电子的着附能和偏转角γ无关。由此，这两个场区411、415执行两个接连的束偏转器的功能，这两个束偏转器使得可以调节二次电子束以使其在离开磁场区415时与预定二次电子束路径11相重合。

由控制器413引起的场区411、415的磁场强度的变化，导致这些电子光学元件411、415对二次电子的四极效应的变化。为了补偿这种四极效应的变化，在紧邻场区415的下游设置又一磁场区419。在磁场区419中提供了均匀磁场，其场强由控制器413控制。此外，在磁场区419的下游设置有由控制器413控制的四极透镜421，以与磁场区419相协作地补偿由场部分411、415在针对一次电子的不同着附能补偿束路径时引起的剩余四极效应。

设置在二次电子束路径中的电子光学组件407、409、411、415、419以及421被配置成使得：对于一次电子着附能的一个具体设置，穿过分束器/合束器排布结构400的二次电子束路径11在第一量级上基本上是无像散的、在第一量级上无畸变并且在第一量级上修正了色散。对于除2KV以外的着附能的其他设置，可以保持该成像质量，但是，色散修正减小了有限量。

需要指出的是，在场部分407、411、415以及419的区域中形成了物面101的中间像。因此，该中间像的位置会根据一次电子的着附能的设置和二次电子的动能而沿束轴变化。

需要指出的是，除磁场区403和407以外，在电子显微术系统1的一次电子束路径13中没有设置其他束偏转磁场区。术语“其他束偏转磁场区”应当包括被设置以向一次电子束提供显著偏转角的磁场区，并且不应当包括只是为某些其他目的(如提供对一次电子束路径进行细微调节的可能性)而存在的这种场区。由此，提供显著偏转角的束偏转磁场区是提供大于5°或大于10°的偏转角的场区。如已提及的，这种其他束偏转磁场区不在一次电子束路径中，而且分束器400被配置成，使得它为穿过其中的所述多个一次电子分束提供足够确定的光学性质，以在物面中形成高质量一次电子束斑图案103。具体来说，一次电子束路径在第一量级上无像散并且无畸变。

以下参照图23例示电子刻绘设备。

图23所示的电子刻绘系统包括分束生成排布结构300和物侧排布结构100。分束生成排布结构300生成多个写电子分束3，通过物侧排布结构100将写电子分束3指向物体7。该物体(如半导体晶片)涂敷有通过写电子分束3曝光的带电粒子敏感抗蚀剂。在对该抗蚀剂进行显影之后，根据写分束3的曝光，可以在基板中形成随后的刻蚀结构。

与如针对以上电子显微术系统例示的一次电子分束的生成类似地，在分束生成排布结构300中生成写分束：电子源排布结构301生成发散电子束309，由准直透镜303使该发散电子束309变准直，以形成用于照射多孔排布结构305的束311。在多孔排布结构305的下游形成了写电子分束的焦点323的阵列。

在其中形成有焦点323的面325中，设置有用于选择性地导通和切断所述多个写束的束消隐排布结构340。该束消隐排布结构340包括另一多孔板(在图23中未示出)，该多孔板被布置成使得各焦点323形成在其各孔中。每个孔都提供了束偏转器的功能，可以通过位于孔的相对侧的两个电极形成该束偏转器。向这些电极提供由计算机控制的电压。当没有向孔的电极施加电压时，穿过其间的分束将沿直线穿过，即，该分束不会偏转。当向这些电极提供合适的电压时，在孔内会产生电场以使相应的分束偏转合适的角度。

根据一实施例，束消隐排布结构340为在以下文献中阐述的类型：“AMulti-BlankerForParallelElectronBeamLithography”byG.I.Winograd，Ph.D.Thesis，StanfordUniversity，2001，通过引用将该文献并入于此。

在其中形成有焦点323的面325的下游设置有具有多个孔的又一多孔板(在图23中未示出)，这些孔被定位成：使得各写电子分束在未被偏转排布结构偏转时穿过所述孔，并使得当该束被偏转了时该束基本上不会穿过所述孔。

由此，在该又一孔板的下游，根据是否对各偏转器提供了电压，选择性地导通和切断写电子分束。在图23所示的情况下，只有一个写束穿过了束消隐单元，即，只导通了一个束。

在束消隐单元的下游设置有接连的束偏转器451、452，它们用于使写分束在横穿束偏转器451、452之前相对于它们的束路径位移距离d。

物侧排布结构100包括称为“梳状透镜”(如在US2003/0066961A1中所公开的)的类型的物镜102。

物镜102包括沿横交一次电子束路径的方向延伸的两排113场源部件。可以激发场源部件115，使得在这两排场源部件之间的空间中在希望的位置处提供希望的电场构成。由此，可以在其中发生位移的写分束3入射在物镜排布结构100上的区域中，设置被配置成将所述多个一次电子分束聚焦到物体上的精确束操纵场。通过将梳状透镜用作物镜102，可以取代聚焦透镜功能以及束偏转器451、452提供的扫描偏转，并将在基板表面上形成精细聚焦的写电子束斑。

通过导通和切断各写电子分束，并在基板表面上扫描写电子束斑5，可以根据存储在控制计算机中的预定曝光图案对设置在物体上的抗蚀剂进行曝光。

由此，可以看到，本发明的公开内容具体包括以下项(1)到(106)：

(1)一种粒子光学排布结构，其包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；

至少一块多孔板，布置在所述至少一束带电粒子的束路径中，其中所述至少一块多孔板具有按预定的第一阵列图案形成在其中的多个孔，其中在多孔板的下游从所述至少一束带电粒子形成了多个带电粒子分束，并且其中所述多个带电粒子分束在粒子光学设备的像面中形成了多个束斑，所述多个束斑按第二阵列图案排列；以及

至少一个粒子光学元件，用于操纵所述至少一束带电粒子和/或所述多个带电粒子分束；

其中，第一阵列图案在第一方向上具有至少一个第一图案规则度，而第二阵列图案在与第一方向电子光学地相对应的第二方向上具有至少一个第二图案规则度，并且其中第二规则度比第一规则度要高。

(2)根据项(1)所述的粒子光学排布结构，其中，相对于第二阵列图案的第二图案规则度减小第一阵列图案的第一图案规则度，以补偿所述至少一个粒子光学元件的畸变。

(3)根据项(2)所述的粒子光学排布结构，其中，所述至少一个粒子光学元件包括物镜，该物镜用于将分束聚焦到可定位在像面中的物体上。

(4)根据项(1)到(3)之一所述的粒子光学排布结构，其中，多孔板的在第一方向上彼此相邻的孔之间的距离根据距第一阵列图案的中心的距离而连续地减小。

(5)根据项(1)到(4)之一所述的粒子光学排布结构，其中，第二阵列图案只在单个第一方向上具有比第一图案规则度要高的第二图案规则度。

(6)根据项(5)所述的粒子光学排布结构，其中，第二图案在所述单个第一方向上是大致恒定间距图案。

(7)根据项(1)到(6)之一所述的粒子光学排布结构，其中，第二阵列图案在相互横交地取向的两个第一方向上具有比第一图案规则度要高的第二图案规则度。

(8)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(7)之一的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；

至少一块多孔板，布置在所述至少一束带电粒子的束路径中，其中所述至少一块多孔板具有按预定的第一阵列图案形成在其中的多个孔，其中在多孔板的下游从所述至少一束带电粒子形成了多个带电粒子分束，并且其中所述多个带电粒子分束在粒子光学排布结构的像面中形成了多个束斑；以及

至少一个粒子光学元件，用于操纵所述至少一束带电粒子和/或所述多个带电粒子分束；

其中，多孔板中的孔的直径随着距第一图案的中心的距离增大而变化。

(9)根据项(8)所述的粒子光学排布结构，其中，孔板中的孔的直径随着距第一图案的中心的距离增大而增大或减小，以补偿所述至少一个粒子光学元件的场曲。

(10)根据项(8)或(9)所述的粒子光学排布结构，其中，孔板中的孔的直径随着距第一图案的中心的距离增大而增大，以补偿所述至少一束带电粒子在截面上的不均匀电流。

(11)根据项(8)或(10)所述的粒子光学排布结构，其中，孔板中的孔的直径随着距第一图案的中心的距离增大而增大。

(12)一种粒子光学排布结构，具体地与根据(1)到(11)之一的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；

至少一块多孔板，布置在所述至少一束带电粒子的束路径中，其中所述至少一块多孔板具有按预定的第一阵列图案形成在其中的多个孔，其中在多孔板的下游从所述至少一束带电粒子形成了多个带电粒子分束，并且其中所述多个带电粒子分束在粒子光学排布结构的像面中形成了多个束斑；以及

至少一个粒子光学元件，用于操纵所述至少一束带电粒子和/或所述多个带电粒子分束；

其中，所述多个孔中的至少一组的形状是椭圆形状。

(13)根据项(12)所述的粒子光学排布结构，其中，所述多个孔中的所述至少一组的形状是椭圆形状，以补偿至少一个聚焦透镜的像散。

(14)根据项(11)或(13)所述的粒子光学排布结构，其中，孔的椭圆形状的椭圆度根据所述孔距第一图案的中心的距离而增大。

(15)根据项(12)到(14)之一所述的粒子光学排布结构，其中，孔的椭圆形状的长轴相对于第一图案的中心沿径向取向。

(16)根据项(12)到(15)之一所述的粒子光学排布结构，其中，孔的椭圆形状的长轴按相对于针对第一图案的中心的径向方向成一角度来取向。

(17)根据项(16)所述的粒子光学排布结构，其中，所述角度根据各孔距第一图案的中心的距离而增大。

(18)根据项(1)到(17)之一所述的粒子光学排布结构，还包括用于向所述至少一个多孔板提供至少一个电压的至少一个电压源。

(19)一种粒子光学组件，其包括：

至少一块多孔板，其中形成有多个孔，每个孔都用于操纵穿过其间的带电粒子分束的粒子；

其中，多孔板包括基本上布置在单个面中的多个导电层部分，其中在所述多个导电层部分中的每一个中都形成有多个孔，并且其中在相邻导电层部分之间形成有电阻性间隙，具体地，非导电性间隙。

(20)根据项(19)所述的粒子光学组件，其中，该组件被配置成使得相邻导电层部分处于不同的电势。

(21)根据项(19)到(20)之一所述的粒子光学组件，还包括用于向所述多个导电层部分提供预定电压的至少一个电压源。

(22)根据项(19)到(21)之一所述的粒子光学组件，还包括电耦合不同导电层部分的至少一个电阻器。

(23)根据项(22)所述的粒子光学组件，其中，将位于距形成在所述至少一个多孔板中的所述多个孔的第一图案的中心第一距离处的第一对相邻导电层部分连接起来的第一电阻器的电阻，高于将位于距第一图案的中心第二距离处的第二对相邻导电层部分连接起来的第二电阻器的电阻，其中第二距离小于第一距离。

(24)根据根据项(19)到(23)之一所述的粒子光学组件，其中，所述多个导电层部分包括基本上包围第二导电层部分的第一导电层部分。

(25)根据项(19)到(24)之一所述的粒子光学组件，其中，所述多个导电层部分包括相对于第一图案的中心对称布置的多个环形部分。

(26)根据项(25)所述的粒子光学组件，其中，环形导电层部分的径向宽度随着距第一图案的中心的距离增大而减小。

(27)一种粒子光学排布结构，具体地与根据(1)到(18)之一的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子或多个带电粒子分束；和

至少一个根据项(19)到(26)之一所述的粒子光学组件。

(28)根据项(27)所述的粒子光学排布结构，其中，在多孔板的下游从所述至少一束带电粒子形成了多个带电粒子分束，并且其中所述多个带电粒子分束在粒子光学排布结构的物面中形成了多个束斑；

所述排布结构还包括：至少一个聚焦透镜，布置在多孔板的上游的所述至少一束带电粒子的束路径中，和/或布置在多孔板的下游的所述多个带电粒子分束的束路径中；

其中，所述排布结构被配置成使得相邻导电层部分处于不同的电势，以补偿所述至少一个聚焦透镜的场曲。

(29)根据项(27)到(28)之一所述的粒子光学排布结构，其中，孔对各分束实现的聚焦效果随着距第一图案的中心的距离增大而减小。

(30)一种粒子光学组件，具体地根据项(19)到(26)之一所述的粒子光学组件，该组件包括：

第一多孔板，由绝缘基板制成，该绝缘基板具有贯穿其中而形成的多个孔，其中，形成在绝缘基板中的孔的至少内部覆盖有导电层。

(31)根据项(30)所述的粒子光学组件，其中，所述导电层还形成在第一多孔板的至少一个主平坦表面上。

(32)根据项(30)或(31)所述的粒子光学组件，其中，在第一多孔板的主平坦表面上设置有至少一块第二多孔板，其中，形成在第一多孔板中的孔与形成在第二多孔板中的孔形成贯穿第一多孔板和第二多孔板的结构的公共通孔。

(33)根据项(32)所述的粒子光学组件，其中，所述导电层的电导率比第二多孔板的电导率要低。

(34)根据项(30)到(33)之一所述的粒子光学组件，其中，在第一多孔板的两个主平坦表面之间的电阻在以下范围内：约250Ω到8MΩ、约250Ω到4MΩ、约4MΩ到8MΩ、约250Ω到800Ω、约800Ω到1.5MΩ、约1.5MΩ到3MΩ、约3MΩ到5MΩ，以及/或约5MΩ到8MΩ。

(35)一种粒子光学组件，具体地根据项(19)到(34)之一所述的粒子光学组件，该组件包括：

第一多孔板，具有第一主平坦表面和第二主平坦表面以及贯穿其中而形成的多个孔，

其中，多孔板由具有这样的电导率的材料制成，即，其使得在第一多孔板的两个主平坦表面之间的电阻在以下范围内：约250Ω到8MΩ、约250Ω到4MΩ、约4MΩ到8MΩ、约250Ω到800Ω、约800Ω到1.5MΩ、约1.5MΩ到3MΩ、约3MΩ到5MΩ，以及/或约5MΩ到8MΩ。

(36)一种粒子光学排布结构，具体地与项(1)到(29)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该光学排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子或多个带电粒子分束；和

至少一个根据项(30)到(35)之一所述的粒子光学组件。

(37)一种粒子光学组件，具体地与项(19)到(35)之一所述的粒子光学组件相组合的粒子光学组件，该组件包括：

至少一块多孔板，其中形成有多个束操纵孔，每个束操纵孔都用于操纵穿过其间的带电粒子分束，其中，所述多个束操纵孔按预定的第一阵列图案排列；并且

其中，至少一个束操纵孔具有与其相关联的形成在多孔板中的多个场修正孔。

(38)根据项(37)所述的粒子光学组件，其中，与相应束操纵孔相关联的每个场修正孔的尺寸比该相应束操纵孔的尺寸要小。

(39)根据项(37)或(38)所述的粒子光学组件，其中，场修正孔被形成为贯穿多孔板延伸的通孔。

(40)根据项(37)或(38)所述的粒子光学组件，其中，场修正孔被形成为在多孔板中形成有底部的盲孔。

(41)根据项(37)到(40)之一所述的粒子光学组件，其中，具有与其相关联的所述多个场修正孔的所述至少一个束操纵孔中的特定一个，具有在其周围沿周向隔开的多个最靠近邻近束操纵孔，其中，当沿周向观察时，至少一个场修正孔位于在周向上彼此相邻的两个相邻的最靠近邻近束操纵孔之间。

(42)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(36)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；和

至少一个根据项(35)到(37)之一所述的粒子光学组件。

(43)根据项(42)所述的粒子光学排布结构，还包括多孔阻挡部，该多孔阻挡部用于从带电粒子束形成多个带电粒子分束，而使场修正孔不暴露于带电粒子，其中，该多孔阻挡部位于粒子光学组件的上游。

(44)根据项(42)所述的粒子光学排布结构，还包括用于拦截已穿过场修正孔的带电粒子的多孔阻挡部，其中，该多孔阻挡部位于粒子光学组件的下游。

(45)一种粒子光学组件，具体地与根据项(19)到(41)之一所述的粒子光学组件，该组件包括：

至少一块多孔板，其中形成有多个束操纵孔，每个束操纵孔都用于操纵穿过其间的带电粒子分束的粒子，其中，所述多个束操纵孔按预定的第一阵列图案排列；并且

其中，至少一个束操纵孔具有在其周围沿周向隔开的N个最靠近邻近束操纵孔，并且其中，所述至少一个束操纵孔的形状的对称性包括N重对称性。

(46)一种粒子光学组件，具体地与根据项(19)到(41)之一所述的粒子光学组件，该组件包括：

至少一块多孔板，其中形成有多个束操纵孔，每个束操纵孔都用于操纵穿过其间的带电粒子分束的粒子，其中，所述多个束操纵孔按预定的第一阵列图案排列；并且

其中，至少一个束操纵孔具有这样的形状，即，该形状具有与所述至少一个束操纵孔周围的第一阵列图案的对称性相对应的至少一个对称性组成部分。

(47)根据项(45)或(46)所述的粒子光学组件，其中，第一阵列图案是大致矩形阵列图案，并且其中，所述对称性性包括四重对称性。

(48)根据项(45)或(46)所述的粒子光学组件，其中，第一阵列图案是大致六边形阵列图案，并且其中，所述对称性包括六重对称性。

(49)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(40)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子或多个带电粒子分束；和

根据项(45)到(48)之一所述的至少一个粒子光学组件。

(50)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(40)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子或多个带电粒子分束；和

至少一块多孔板，分别布置在所述至少一束带电粒子和所述多个带电粒子分束的束路径中，其中所述至少一块多孔板具有按预定的第一阵列图案在其中形成的多个孔，并且其中在粒子光学排布结构的位于多孔板的下游的物面中形成了多个束斑，所述多个束斑按第二阵列图案排列；

其中，束斑的数量比形成在多孔板中的孔的数量要少。

(51)根据项(50)所述的粒子光学排布结构，其中，对形成束斑没有贡献的孔被形成为多孔板中的盲孔。

(52)根据项(50)或(51)所述的粒子光学排布结构，其中，形成束斑的分束穿过第一阵列图案的中央区域的孔，并且

其中，第一阵列图案的周缘区域的孔对形成束斑没有贡献。

(53)根据项(50)到(52)之一所述的粒子光学排布结构，还包括多孔阻挡部，该多孔阻挡部用于从带电粒子束形成所述多个带电粒子分束，而使周缘区域的孔不暴露于带电粒子，其中，该多孔阻挡部位于粒子光学组件的上游。

(54)根据项(50)到(53)之一所述的粒子光学排布结构，还包括多孔阻挡部，该多孔阻挡部用于拦截已穿过周缘区域的孔的带电粒子，其中，该多孔阻挡部位于粒子光学组件的下游。

(55)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(54)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；

至少一块多孔板，其中形成有多个孔，其中所述多个孔按第一图案排列，其中在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束，

第一电压源，用于向所述多个孔提供预定的第一电压；

第一单孔板，布置在多孔板的上游或下游的一距离处，该第一单孔板具有用于允许带电粒子束或所述多个带电粒子分束从中穿过的一单孔；以及

第二电压源，用于向第一单孔板提供预定的第二电压，

其中，在多孔板与第一单孔板之间的距离小于第一单孔板的单孔的直径的5倍，优选地小于该直径的4、3倍，选地小于该直径的2倍，或者更优选地小于第一单孔板的单孔的直径。

(56)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(55)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成带电粒子束；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中所述多个孔按第一图案排列，其中在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束；

第一电压源，用于向所述多个孔提供预定的第一电压；

第一单孔板，布置在多孔板的上游或下游的一距离处，该第一单孔板具有用于允许带电粒子束或所述多个带电粒子分束从中穿过的一单孔；以及

第二电压源，用于向第一单孔板提供预定的第二电压，

其中，多孔板与第一单孔板之间的距离小于75mm，优选地小于50mm，更优选地小于25mm，更优选地小于10mm，更优选地小于5mm。

(57)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(56)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中所述多个孔按第一图案排列，其中在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束；

第一电压源，用于向所述多个孔提供预定的第一电压；

第一单孔板，布置在多孔板的上游或下游的一距离处，该第一单孔板具有用于允许带电粒子束或所述多个带电粒子分束从中穿过的一单孔；以及

第二电压源，用于向第一单孔板提供预定的第二电压，

其中，多孔板与第一单孔板之间的距离被选择为，使得它小于多孔板的孔的平均焦距的一半，特别地，小于其四分之一。

(58)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(57)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成带电粒子束；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中所述多个孔按第一图案排列，其中在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束；

第一电压源，用于向所述多个孔提供预定的第一电压；

第一单孔板，布置在多孔板的上游或下游的一距离处，该第一单孔板具有用于允许带电粒子束或所述多个带电粒子分束从中穿过的一单孔；以及

第二电压源，用于向第一单孔板提供预定的第二电压，

其中，多孔板与第一单孔板之间的距离被选择为，使得多孔板的中央处的表面上的平均电场高于100V/mm，高于200V/mm，高于300V/mm，高于500V/mm，或高于1kV/mm。

(59)根据项(48)到(58)之一所述的粒子光学排布结构，还包括：

第二单孔板，布置在多孔板与第一单孔板之间并与其大致相平行，和

第三电压源，用于向第二单孔板提供预定的第三电压，

其中，第三电压低于或等于第一电压的平均值，或者其中第三电压在第二电压与第一电压的平均值之间。

(60)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(59)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成带电粒子束；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中所述多个孔按第一图案排列，其中在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束，

第一电压源，用于向所述多个孔提供预定的第一电压；

第一单孔板，布置在多孔板的上游或下游的一距离处，该第一单孔板具有用于允许带电粒子束或所述多个带电粒子分束从中穿过的一单孔；以及

第二电压源，用于向第一单孔板提供预定的第二电压，

第二单孔板，布置在多孔板与第一单孔板之间，以及

第三电压源，用于向第二单孔板提供与所述预定的第二电压不同的预定的第三电压，

其中，多孔板、第一单孔板以及第二单孔板的排布结构，以及对第一电压、第二电压以及第三电压的设置，被配置成在多孔板的表面处生成电场，其中，改变提供给第一单孔板的电压使得将第三电压提供给第一单孔板，将导致大于1％、大于5％或大于10％的电场场强变化。

(61)根据项(55)到(60)之一所述的粒子光学排布结构，还包括：

第三单孔板，布置在距多孔板的一距离处并与其大致相平行，其中，多孔板位于第一单孔板与第三单孔板之间，第三单孔板具有用于允许带电粒子束或所述多个带电粒子分束从中穿过的一单孔；以及

第四电压源，用于向第三单孔板提供预定的第四电压，

其中，多孔板与第三单孔板之间的距离小于第三单孔板的单孔的直径的5倍，优选地小于该直径的4、3倍，优选地小于该直径的2倍，更优选地小于第三单孔板的单孔的直径。

(62)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(61)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成带电粒子束；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中所述多个孔按第一图案排列，其中在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束；

第一聚焦透镜，在带电粒子源与多孔板之间的第一区域中提供聚焦场；以及

减速电极，在第一聚焦透镜与多孔板之间的第二区域中提供减速场，使得穿过第一聚焦透镜的带电粒子的动能比穿过多孔板的带电粒子的动能要高。

(63)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(62)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中，所述多个孔按第一图案排列，并且其中，在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束；

其中，带电粒子束在紧邻多孔板的上游处的动能高于5keV，具体地高于10keV，具体地高于20keV，具体地高于30keV。

(64)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(63)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成带电粒子束；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中，在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束；

第一聚焦透镜，在多孔板的上游和/或下游的第一区域中提供聚焦场；以及

能量改变电极，在多孔板的上游和/或下游的第二区域中提供用于改变所述束的带电粒子的动能的电场，并且其中，提供有聚焦场的第一区域与提供有能量改变场的第二区域是交叠区域。

(65)根据项(64)所述的粒子光学排布结构，其中，所述交叠区域基本上位于多孔板的上游。

(66)根据项(64)所述的粒子光学排布结构，其中，所述交叠区域基本上位于多孔板的下游。

(67)根据项(64)到(66)之一所述的粒子光学排布结构，其中，所述能量改变场是用于减小所述束的带电粒子的动能的减速电场。

(68)根据项(64)到(66)之一所述的粒子光学排布结构，其中，所述能量改变场是用于增大所述束的带电粒子的动能的加速电场。

(69)根据项(64)到(68)之一所述的粒子光学排布结构，其中，所述能量改变场与所述聚焦场之间的交叠大于1％，具体地大于5％，或大于10％。

(70)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(69)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中，所述多个孔按第一图案排列，其中，在孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束；以及

第一聚焦透镜，在带电粒子源与多孔板之间的区域中提供聚焦场；

其中，带电粒子束在紧邻多孔板的上游的区域中是发散束或汇聚束。

(71)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(70)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成至少一束带电粒子；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中，所述多个孔按第一图案排列，其中，在多孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束，每个带电粒子分束都具有位于多孔板的下游的多孔板的聚焦区中的焦点；以及

第一聚焦透镜，在带电粒子源与多孔板之间的区域中提供具有聚焦场部分的磁场；

其中，所述至少一个带电粒子源布置在第一聚焦透镜提供的磁场内。

(72)根据项(71)所述的粒子光学排布结构，其中，布置有所述至少一个带电粒子源的磁场是大致均匀磁场。

(73)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(72)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成带电粒子束；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中，所述多个孔按第一图案排列，其中，在多孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束，每个带电粒子分束都具有位于多孔板的聚焦区中的焦点；以及

第二聚焦透镜，在聚焦区中提供聚焦场。

(74)一种粒子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(73)之一所述的粒子光学排布结构相组合的粒子光学排布结构，该排布结构包括：

至少一个带电粒子源，用于生成带电粒子束；

至少一块多孔板，在该板中形成有多个孔，其中，在多孔板的下游从带电粒子束形成了多个带电粒子分束，每个带电粒子分束都具有位于位于多孔板的下游的多孔板的聚焦区中的焦点；以及

物镜，用于将多孔板的聚焦区基本上成像到可定位在所述排布结构的物面中的物体上。

(75)根据项(1)到(74)之一所述的粒子光学排布结构，其中，在一绝缘间隔物的相对侧设置有两块多孔板，其中，这两块多孔板中的多个孔与该绝缘间隔物中的多个孔一起形成多个通孔。

(76)根据项(1)到(74)之一所述的粒子光学排布结构，其中，在两个绝缘间隔物之间夹有中央多孔板，并且其中，两块外多孔板各自设置在一个相应的绝缘间隔物上，其中，中央多孔板和外多孔板中的多个孔与绝缘间隔物中的多个孔一起形成多个通孔。

(77)根据项(1)到(76)之一所述的粒子光学排布结构，其中，多孔板的孔是根据大致矩形图案来定位的。

(78)根据项(1)到(76)之一所述的粒子光学排布结构，其中，多孔板的孔是根据大致六边形图案来定位的。

(79)一种电子光学排布结构，具体地与根据项(1)到(78)之一所述的粒子电子光学排布结构相组合的电子光学排布结构，该电子显微术排布结构提供一次束路径和二次束路径，该一次束路径用于从一次电子源指向可定位在该排布结构的物面中的物体的一次电子束，该二次束路径用于源自物体的二次电子，该电子显微术排布结构包括磁体排布结构，该磁体排布结构具有：

第一磁场区，由一次电子束路径和二次电子束路径穿过，用于将一次电子束路径和二次电子束路径相互分开，

第二磁场区，布置在第一磁场区的上游的一次电子束路径中，其中，二次电子束路径不穿过第二磁场区，并且其中，第一磁场区和第二磁场区沿基本上相反的方向使一次电子束偏转，

第三磁场区，布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，其中，一次电子束路径不穿过第三磁场区，并且其中，第一磁场区和第三磁场区沿基本上相同的方向使二次电子束路径偏转。

(80)根据项(79)所述的电子显微术排布结构，其中，除第一磁场区和第二磁场区以外，在一次电子束路径中没有设置使一次电子束偏转大于5°，具体地大于10°的其他磁场区。

(81)根据项(79)或(80)所述的电子显微术排布结构，其中，第二磁场区对一次电子束路径的偏转角比第一磁场区对一次电子束路径的偏转角要大。

(82)根据项(79)到(81)之一所述的电子显微术排布结构，其中，第一磁场区对二次电子束路径的偏转角比第二磁场区对一次电子束路径的偏转角要小。

(83)根据项(79)到(82)之一所述的电子显微术排布结构，其中，在第二磁场区与第一磁场区之间的一次电子束路径中设置有基本上没有磁场的第一漂移区。

(84)根据项(79)到(83)之一所述的电子显微术排布结构，其中，在第一磁场区与第三磁场区之间的二次电子束路径中设置有基本上没有磁场的第二漂移区。

(85)根据项(79)到(84)之一所述的电子显微术排布结构，还包括设置在第一磁场区与物面之间的物镜，其中，一次电子束路径和二次电子束路径穿过该物镜。

(86)根据项(79)到(85)之一所述的电子显微术排布结构，还包括设置在第一磁场区与物面之间的至少一个电极，其中，一次电子束路径穿过所述至少一个电极，以使一次电子在撞在物体上之前减速，其中，二次电子束路径穿过所述至少一个电极，以使二次电子在从物体发出之后加速。

(87)根据项(86)所述的电子显微术排布结构，还包括驱动器，该驱动器用于向所述至少一个电极提供可调节电压。

(88)根据项(87)所述的电子显微术排布结构，还包括控制器，该控制器用于根据提供给所述至少一个电极的电压，相对于第一磁场区中的磁场强度，改变第三磁场区中的磁场强度。

(89)根据项(88)所述的电子显微术排布结构，其中，所述磁体排布结构还包括位于第三磁场区的下游的二次电子束路径中的第四磁场区，其中，第四磁场区中的磁场强度是可以相对于第三磁场区中的磁场强度进行调节的。

(90)根据项(89)所述的电子显微术排布结构，还包括控制器，该控制器用于根据提供给所述至少一个电极的电压，相对于第三磁场区中的场强改变第四磁场区中的场强。

(91)根据项(89)或(90)所述的电子显微术排布结构，其中，第三磁场区和第四磁场区基本上彼此直接相邻地布置在二次电子束路径中。

(92)根据项(87)到(91)之一所述的电子显微术排布结构，还包括至少一个四极透镜，所述至少一个四极透镜布置在第三磁场区的下游的二次电子束路径中，具体地第四磁场区的下游的二次电子束路径中。

(93)根据项(92)所述的电子显微术排布结构，还包括控制器，该控制器用于根据提供给所述至少一个电极的电压，改变四极透镜的场强。

(94)根据项(89)到(93)之一所述的电子显微术排布结构，还包括布置在第四磁场区与四极透镜之间的二次电子束路径中的第五磁场区。

(95)根据项(94)所述的电子显微术排布结构，还包括控制器，该控制器用于根据提供给所述至少一个电极的电压，相对于第三磁场区中的场强改变第五磁场区中的场强。

(96)根据项(94)或(95)所述的电子显微术排布结构，其中，第四磁场区和第五磁场区基本上彼此直接相邻地布置在二次电子束路径中。

(97)根据项(79)到(96)之一所述的电子显微术排布结构，其中，二次电子在包括第一磁场区、第三磁场区、第四磁场区以及第五磁场区的区域中形成了物面的中间像。

(98)根据项(79)到(97)之一所述的电子显微术排布结构，还包括布置在第三磁场区的下游的二次束路径中的检测器。

(99)根据项(79)到(98)之一所述的电子显微术排布结构，还包括布置在检测器的上游的二次束路径中的中继透镜排布结构。

(100)根据项(79)到(99)之一所述的电子显微术排布结构，其中，在第一磁场区，和/或第二磁场区，和/或第三磁场区，和/或第四磁场区，和/或第五磁场区中的至少一个中设置了基本上均匀的磁场。

(101)根据项(1)到(100)之一所述的电子光学排布结构，还包括：梳状透镜排布结构，具有包括多个场源部件的行；和控制器，用于对场源部件进行赋能，以使梳状透镜提供的电子光学性质可沿该行发生位移。

(102)一种电子显微术系统，用于对可定位在排布结构的物面上的物体进行检验，该电子显微术系统包括：

根据项(1)到(101)之一所述的粒子光学排布结构，用于生成聚焦在物体上的多个一次电子分束；和

检测器，用于对源自该物体的二次电子进行检测。

(103)根据项(102)所述的电子显微术系统，其中，从源自物体的二次电子形成了多个二次电子分束。

(104)根据项(103)所述的电子显微术系统，其中，检测器检测到的二次电子分束的数量比聚焦在物体上的一次电子分束的数量要少。

(105)一种电子刻绘系统，用于对电子敏感基板进行曝光，该电子刻绘系统包括：

根据项(1)到(101)之一所述的粒子光学排布结构，用于生成聚焦在该基板上的多个写电子分束。

(106)根据项(105)所述的电子刻绘系统，还包括用于检测源自物体的二次电子的检测器。

因此，尽管这里按被认为是最实用且最优选的实施例中示出并描述了本发明，但是应当认识到在本发明的范围内可以偏离这些实施例，因此本发明并不局限于这里所公开的细节，而是与权利要求的全部范围相一致，以将任何和所有等同方法和装置包括在内。

Claims (24)

1.一种电子光学排布结构，其提供一次电子束路径和二次电子束路径，该一次电子束路径用于从一次电子源指向可定位在该排布结构的物面中的物体的一次电子束，该二次电子束路径用于源自物体的二次电子，该电子光学排布结构包括磁体排布结构，该磁体排布结构具有：

第一磁场区，由一次电子束路径和二次电子束路径穿过，用于将一次电子束路径和二次电子束路径相互分开，

第二磁场区，布置在第一磁场区的上游的一次电子束路径中，其中，二次电子束路径不穿过第二磁场区，并且其中，第一磁场区和第二磁场区沿相反的方向使一次电子束路径偏转，

第三磁场区，布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，其中，一次电子束路径不穿过第三磁场区，并且其中，第一磁场区和第三磁场区沿相同的方向使二次电子束路径偏转。

2.根据权利要求1所述的电子光学排布结构，其中，除第一磁场区和第二磁场区以外，在一次电子束路径中没有设置使一次电子束路径偏转大于5°的其他磁场区。

3.根据权利要求2所述的电子光学排布结构，其中，第二磁场区对一次电子束路径的偏转角比第一磁场区对一次电子束路径的偏转角要大。

4.根据权利要求1所述的电子光学排布结构，其中，第一磁场区对二次电子束路径的偏转角比第二磁场区对一次电子束路径的偏转角要小。

5.根据权利要求1所述的电子光学排布结构，其中，在第二磁场区与第一磁场区之间的一次电子束路径中设置有没有磁场的第一漂移区。

6.根据权利要求1所述的电子光学排布结构，其中，在第一磁场区与第三磁场区之间的二次电子束路径中设置有没有磁场的第二漂移区。

7.根据权利要求1所述的电子光学排布结构，还包括设置在第一磁场区与物面之间的物镜，其中，一次电子束路径和二次电子束路径穿过该物镜。

8.根据权利要求1所述的电子光学排布结构，还包括设置在第一磁场区与物面之间的至少一个电极，其中，一次电子束路径横穿所述至少一个电极，以使一次电子在撞在物体上之前减速，其中，二次电子束路径穿过所述至少一个电极，以使二次电子在从物体发出之后加速。

9.根据权利要求8所述的电子光学排布结构，还包括驱动器，该驱动器用于向所述至少一个电极提供可调节电压。

10.根据权利要求9所述的电子光学排布结构，还包括第一控制器，该控制器用于根据提供给所述至少一个电极的电压，相对于第一磁场区中的磁场强度，改变第三磁场区中的磁场强度。

11.根据权利要求10所述的电子光学排布结构，其中，所述磁体排布结构还包括位于第三磁场区的下游的二次电子束路径中的第四磁场区，其中，第四磁场区中的磁场强度是可以相对于第三磁场区中的磁场强度进行调节的。

12.根据权利要求11所述的电子光学排布结构，还包括第二控制器，该控制器用于根据提供给所述至少一个电极的电压，相对于第三磁场区中的场强改变第四磁场区中的场强。

13.根据权利要求11所述的电子光学排布结构，其中，第三磁场区和第四磁场区彼此直接相邻地布置在二次电子束路径中。

14.根据权利要求11所述的电子光学排布结构，还包括布置在第三磁场区的下游的二次电子束路径中的至少一个四极透镜。

15.根据权利要求14所述的电子光学排布结构，还包括第三控制器，该控制器用于根据提供给所述至少一个电极的电压，改变四极透镜的场强。

16.根据权利要求14所述的电子光学排布结构，还包括布置在第四磁场区与四极透镜之间的二次电子束路径中的第五磁场区。

17.根据权利要求16所述的电子光学排布结构，还包括第四控制器，该控制器用于根据提供给所述至少一个电极的电压，相对于第三磁场区中的场强改变第五磁场区中的场强。

18.根据权利要求16所述的电子光学排布结构，其中，第四磁场区和第五磁场区彼此直接相邻地布置在二次电子束路径中。

19.根据权利要求16所述的电子光学排布结构，其中，二次电子在第一磁场区与第五磁场区之间的束路径的区域中形成了物面的中间像。

20.根据权利要求1所述的电子光学排布结构，还包括布置在第三磁场区的下游的二次电子束路径中的检测器。

21.根据权利要求20所述的电子光学排布结构，还包括布置在检测器的上游的二次电子束路径中的中继透镜排布结构。

22.根据权利要求16所述的电子光学排布结构，其中，在第一磁场区、第二磁场区、第三磁场区、第四磁场区以及第五磁场区中的至少一个中设置了均匀的磁场。

23.一种多电子分束检验系统，其包括：

台，用于安装待检验物体；

电子源排布结构，用于生成一次电子分束阵列；

物镜，用于将各一次电子分束聚焦在物体上，其中，由所述一次电子分束阵列生成了二次电子分束阵列，所述二次电子分束阵列横穿该物镜；

分束器，用于将二次电子分束的二次电子束路径与一次电子分束的一次电子束路径分开；

检测器排布结构，用于产生与二次电子分束阵列相对应的信号的阵列；

其中，分束器包括磁体排布结构，该磁体排布结构具有：

第一磁场区，由一次电子束路径和二次电子束路径穿过，用于将一次电子束路径与二次电子束路径相互分开；

第二磁场区，布置在第一磁场区的上游的一次电子束路径中，其中，二次电子束路径不穿过第二磁场区，并且其中，第一磁场区和第二磁场区沿相反的方向使一次电子束路径偏转；

第三磁场区，布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，其中，一次电子束路径不穿过第三磁场区，并且其中，第一磁场区和第三磁场区沿相同的方向使二次电子束路径偏转。

24.一种用于对基板进行多电子分束检验的方法，该方法包括以下步骤：

生成一次电子分束阵列；

将各一次电子分束聚焦在基板上，以生成从基板发出的二次电子分束的阵列；

检测二次电子分束的强度；以及

使用分束器将二次电子分束的二次电子束路径与一次电子分束的一次电子束路径分开，该分束器包括磁体排布结构，该磁体排布结构具有：

第一磁场区，由一次电子束路径和二次电子束路径穿过，用于将一次电子束路径和二次电子束路径相互分开；

第二磁场区，布置在第一磁场区的上游的一次电子束路径中，其中，二次电子束路径不穿过第二磁场区，并且其中，第一磁场区和第二磁场区沿相反的方向使一次电子束路径偏转；

第三磁场区，布置在第一磁场区的下游的二次电子束路径中，其中，一次电子束路径不穿过第三磁场区，并且其中，第一磁场区和第三磁场区沿相同的方向使二次电子束路径偏转。