NL1029132C2 - Device for generating parallel ray-beam parts. - Google Patents

Device for generating parallel ray-beam parts. Download PDF

Info

Publication number
NL1029132C2
NL1029132C2 NL1029132A NL1029132A NL1029132C2 NL 1029132 C2 NL1029132 C2 NL 1029132C2 NL 1029132 A NL1029132 A NL 1029132A NL 1029132 A NL1029132 A NL 1029132A NL 1029132 C2 NL1029132 C2 NL 1029132C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
splitter
source
lens
macro lens
beam splitter
Prior art date
Application number
NL1029132A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Pieter Kruit
Matheus Johannes Van Bruggen
Original Assignee
Univ Delft Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Delft Tech filed Critical Univ Delft Tech
Priority to NL1029132A priority Critical patent/NL1029132C2/en
Priority to PCT/NL2006/000260 priority patent/WO2006126872A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1029132C2 publication Critical patent/NL1029132C2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/3002—Details
    • H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31774—Multi-beam

Description

Inrichting voor het opwekken van evenwijdige stralenbundelde- lenDevice for generating parallel beam parts

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het opwekken van evenwijdige stralenbundeldelen omvattende een bron voor deeltjes of straling, een collimator en een tussen de bron en de collimator geplaatste stralenbundel-5 splitser voor het opdelen van de stralenbundel van de bron in stralenbundeldelen.The invention relates to a device for generating parallel ray-beam parts comprising a source for particles or radiation, a collimator and a beam-beam splitter placed between the source and the collimator for dividing the beam from the source into beam-beam parts.

Een dergelijke inrichting is bekend uit WO 2004/081910. In deze publicatie is een inrichting toegelicht waarbij in een eerste uitvoeringsvorm de stralenbundelsplit-10 ser gevormd is door een lenzenarray die geplaatst is tussen de bron van een hoofdstralenbundel en de collimator. In een andere uitvoeringsvorm wordt de lenzenarray voorafgegaan door een apertuurarray.Such a device is known from WO 2004/081910. In this publication an apparatus is explained in which in a first embodiment the beam-splitter is formed by a lens array which is placed between the source of a main beam and the collimator. In another embodiment, the lens array is preceded by an aperture array.

De lenzenarray focuseert de stralenbundeldelen in of 15 nabij de collimatorlens, waarmee is beoogd dat de chromatische aberratie van de collimator geen invloed heeft op de positie van de bronafbeeldingen.The lens array focuses the ray beam portions in or near the collimator lens, with the intention that the chromatic aberration of the collimator has no influence on the position of the source images.

Een probleem van de bekende inrichting is dat de stralenbundeldelen niet loodrecht door de lenzen van de len-20 zenarray lopen, vooral de buitenste bundeldelen maken een aanzienlijke hoek ten opzichte van de as van de lenzen, waardoor lensfouten zoals coma optreden.A problem of the known device is that the ray beam parts do not run perpendicularly through the lenses of the lens array, in particular the outer beam parts make a considerable angle with respect to the axis of the lenses, as a result of which lens errors such as coma occur.

Met de uitvinding is beoogd de bekende inrichting te verbeteren waardoor de zojuist bedoelde lensfouten zijn te-25 gengegaan.The object of the invention is to improve the known device, so that the lens errors just mentioned have been counteracted.

De inrichting volgens de uitvinding is er daartoe door gekenmerkt dat tussen de bron en de stalenbundelsplitser een eerste macrolens aanwezig is voor vorming van een in hoofdzaak evenwijdige stralen- of deeltjesbundel, en dat tus-30 sen de stralenbundelsplitser en de collimator, direct achter de stralenbundelsplitser een tweede macrolens is geplaatst.To this end, the device according to the invention is characterized in that a first macro lens is present between the source and the steel beam splitter to form a substantially parallel beam or particle beam, and that between the beam beam splitter and the collimator, directly behind the beam beam splitter a second macro lens is placed.

De inrichting volgens de uitvinding bezit het voordeel dat de stralen- of deeltjesbundel van de bron in parallelle vorm de stralenbundelsplitser bereikt en dat de daar 35 gevormde stralenbundeldelen zodoende onder gelijke voorwaar- 1029132 2 den ontstaan. In genoemde eerste macrolens ontstaat weliswaar een chromatisch effect, dit kan echter gecompenseerd worden door een overeenkomstig, tegengesteld effect van de tweede macrolens die de stralenbundeldelen weer laat divergeren.The device according to the invention has the advantage that the beam or particle beam from the source reaches the beam splitter in parallel form and that the beam bundle parts formed therein thus arise under the same conditions. Although a chromatic effect is created in said first macro lens, this can be compensated for by a corresponding, opposite effect of the second macro lens which causes the beam parts to diverge again.

5 In verband daarmee is het wenselijk dat tijdens be drijf de tweede macrolens ten opzichte van de stralenbundel-splitser op een positieve potentiaal is geplaatst. 1In connection with this, it is desirable that during operation the second macro lens is placed at a positive potential with respect to the beam-splitter. 1

Een eerste geschikte uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding bezit het kenmerk dat de stralen-10 bundelsplitser een lenzenarray is.A first suitable embodiment of the device according to the invention is characterized in that the beam-splitter is a lens array.

Eveneens is echter mogelijk om de inrichting volgens de uitvinding in een tweede uitvoeringsvorm zo uit te voeren dat de stralenbundelsplitser een apertuurarray is. Met name deze laatste uitvoeringsvorm is eenvoudig realiseerbaar 15 en niettemin accuraat doordat in dat geval met een enkele van openingen voorziene plaat kan worden volstaan. Het elektrisch veld dat de tweede macrolens veroorzaakt op de apertuurarray, vormt in iedere opening een lens voor het lokale stralenbun-deldeel.However, it is also possible to design the device according to the invention in a second embodiment such that the beam splitter is an aperture array. This latter embodiment in particular is simple to realize and nevertheless accurate in that in that case a single plate provided with openings can suffice. The electric field that causes the second macro lens on the aperture array forms a lens for the local ray beam portion in each aperture.

20 In beide genoemde uitvoeringsvormen is het voordelig dat voor het divergerend aanstralen van de collimator volstaan kan worden met de achter de lenzenarray of de apertuurarray geplaatste tweede macrolens die door haar uitvoering vrij is van uitlijnproblemen.In both of the aforementioned embodiments it is advantageous that for the divergent irradiation of the collimator it is sufficient to use the second macro lens placed behind the lens array or the aperture array which, because of its design, is free from alignment problems.

25 In een verder aspect van de uitvinding is de inrich ting er bij voorkeur door gekenmerkt dat direct voor de stralenbundelsplitser aan de naar de eerste macrolens gerichte zijde een diafragmaplaat is geplaatst. Met een dergelijke di-afragmaplaat die wenselijk zo is uitgevoerd dat deze openin-30 gen bezit met een kleinere afmeting dan de daarachter geplaatste stralenbundelsplitser, kunnen randeffecten ter plaatse van de stralenbundelsplitser effectief worden onderdrukt .In a further aspect of the invention, the device is preferably characterized in that a diaphragm plate is placed directly in front of the beam splitter on the side facing the first macro lens. With such a diaphragm plate, which is desirably designed to have openings with a smaller dimension than the beam splitter located behind it, edge effects at the beam splitter can be effectively suppressed.

De inrichting volgens de uitvinding is zeer bruik-35 baar in diverse toepassingen. Hiervoor kunnen genoemd worden de toepassing als elektronenmicroscoop of als hoge-resolutie-elektronenlithografiemachine.The device according to the invention is very useful in various applications. The application as an electron microscope or as a high-resolution electron lithography machine can be mentioned for this.

In het navolgende zal de uitvinding verder worden 1029132 3 toegelicht aan de hand van enkele niet-beperkende uitvoe-! ringsvoorbeelden en onder verwijzing naar de tekening, j In de tekening toont: j - figuur 1 een inrichting voor het opwekken van 5 evenwijdige stralenbundeldelen volgens de stand van de techniek; - figuur 2 een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding, en - figuur 3 een tweede uitvoeringsvorm van een in-10 richting volgens de uitvinding.In the following, the invention will be further explained on the basis of a few non-limiting embodiments. ring examples and with reference to the drawing, In the drawing: Figure 1 shows a device for generating parallel ray beam parts according to the prior art; figure 2 a first embodiment of a device according to the invention, and figure 3 a second embodiment of a device according to the invention.

In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar dezelfde onderdelen.Identical reference numbers used in the figures refer to the same parts.

Onder verwijzing naar figuur 1 zal eerst een korte toelichting worden gegeven op de inrichting voor het opwekken 15 van evenwijdige stralenbundeldelen zoals deze bekend is uit de stand van de techniek gevormd door WO 2004/081910.With reference to Figure 1, a brief explanation will first be given of the device for generating parallel beam-beam parts as it is known from the prior art formed by WO 2004/081910.

Figuur 1 toont een met verwijzingscijfer 1 aangeduide bron voor het opwekken van een stralenbundel die ter plaatse van een stralenbundelsplitser 3 wordt opgedeeld in 20 een verzameling stralenbundeldelen die gemeenzaam een colli-mator 2 passeren en daarna een evenwijdig verloop bezitten.Figure 1 shows a source, designated by reference numeral 1, for generating a ray beam which is divided at the location of a ray beam splitter 3 into a set of ray beam parts which commonly pass a collector 2 and then have a parallel course.

De figuren 2 en 3 tonen een eerste en een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting voor het opwekken van evenwijdige stralenbundeldelen volgens de uitvinding.Figures 2 and 3 show a first and a second embodiment of the device for generating parallel ray beam parts according to the invention.

25 De in figuur 2 getoonde inrichting bezit als stra lenbundelsplitser een lenzenarray 3. De lenzenarray 3 maakt een veelheid van bronafbeeldingen in het hoofdvlak van de collimatorlens 2.The device shown in Figure 2 has a lens array 3 as a beam-splitter splitter. The lens array 3 makes a plurality of source images in the main surface of the collimator lens 2.

De in figuur 3 getoonde inrichting toont een stra-30 lenbundelsplitser die is uitgevoerd als apertuurarray 3'.The device shown in Figure 3 shows a beam beam splitter which is designed as an aperture array 3 '.

Zowel figuur 2 als figuur 3 laten zien dat tussen de bron 1 en de stralenbundelsplitser 3, 3' een eerste macrolens | 4 aanwezig is voor vorming van een in hoofdzaak evenwijdige | stralen- of deeltjesbundel en dat tussen de stralenbundel- 35 splitser 3, 3' en de collimator 2 een direct achter de stralenbundelsplitser 3, 3' opgestelde tweede macrolens 5 aanwezig is.Both figure 2 and figure 3 show that between the source 1 and the beam splitter 3, 3 'a first macro lens | 4 is present for forming a substantially parallel | beam or particle beam and that a second macro lens 5 is arranged directly behind the beam splitter 3, 3 'between the beam beam splitter 3, 3' and the collimator 2.

Tijdens bedrijf dient de tweede macrolens 5 ten op- 1029132 4 zichte van de stralenbundelsplitser 3, 3' op een positieve potentiaal te zijn geplaatst, hetgeen gesymboliseerd is met de spanningsbron 7 die een potentiaalverschil aanlegt tussen de stralenbundelsplitser 3, 3' en de tweede macrolens 5.During operation, the second macro lens 5 must be placed at a positive potential with respect to the beam beam splitter 3, 3 ', which is symbolized with the voltage source 7 which applies a potential difference between the beam beam splitter 3, 3' and the second macro lens 5.

5 Optioneel is mogelijk om direct voor de stralenbun delsplitser 3, 3' aan de naar de eerste macrolens 4 gerichte zijde een diafragmaplaat 6 te plaatsen. Deze diafragmaplaat 6 bezit openingen die een kleinere afmeting bezitten dan de werkzame breedte van iedere individuele lens van de lenzenar-10 ray 3 respectievelijk van iedere opening van de apertuurarray 3', zodat randeffecten bij het door de stralenbundel passeren van de lenzenarray 3 respectievelijk de apertuurarray 3' worden tegengegaan. De wijze waarop dit moet worden uitgevoerd, is aan de vakman geheel bekend, zodat van een nadere toelich-15 ting aan de hand van een figuurbeschrijving kan worden afgezien.It is optionally possible to place a diaphragm plate 6 directly in front of the beam splitter 3, 3 'on the side facing the first macro lens 4. This diaphragm plate 6 has apertures which are smaller in size than the effective width of each individual lens array lens 3 or each aperture array 3 'aperture, so that edge effects when the lens array 3 or the aperture array pass through the beam of rays 3 'are prevented. The manner in which this is to be carried out is fully known to those skilled in the art, so that a further explanation based on a description of the figures can be dispensed with.

Binnen het kader van de uitvinding kan ook op andere wijze nog gevarieerd worden zonder dat daarbij de uitvin-dingsgedachte wordt verlaten en zodoende ook zonder dat daar-20 bij buiten de beschermingsomvang die aan de uitvinding toekomt en die is belichaamd in de navolgende conclusies, wordt getreden.Within the scope of the invention, it is also possible to vary in a different manner without thereby departing from the inventive concept and thus also without departing from the scope of protection which belongs to the invention and which is embodied in the following claims. entered.

Bijvoorbeeld is mogelijk om de stralenbundelsplitser 3, 3' zoals deze in het voorgaande is toegelicht te combine-25 ren met deflectoren. Ook is mogelijk om de inrichting met meer dan één bron voor deeltjes of straling uit te voeren zodat de dwarsafmetingen van de stralenbundel naar believen kunnen worden uitgebreid. Een dergelijke inrichting voorzien van meerdere bronnen geniet nuttige toepassingen, zowel als 30 elektronenmicroscoop en als elektronenlithografiemachine.For example, it is possible to combine the beam-splitter 3, 3 'as explained in the foregoing with deflectors. It is also possible to design the device with more than one source for particles or radiation so that the transverse dimensions of the beam can be expanded as desired. Such a device provided with multiple sources enjoys useful applications, both as an electron microscope and as an electron lithography machine.

i j 10291321029132

Claims (8)

1. Inrichting voor het opwekken van evenwijdige stralenbundeldelen omvattende een bron (1) voor deeltjes of straling, een collimatcft: (2) en een tussen de bron (1) en de 5 collimator (2) geplaatste stralenbundelsplitser (3,3') voor het opdelen van de stralenbundel van de bron (1) in stralenbundeldelen, met het kenmerk, dat tussen de bron (1) en de stalenbundelsplitser (3,3') een eerste macrolens (4) aanwezig is voor vorming van een in hoofdzaak evenwijdige stralen- of 10 deeltjesbundel, en dat tussen de stralenbundelsplitser (3,3') en de collimator (2), direct achter de stralenbundelsplitser (3,3') een tweede macrolens (5) is geplaatst.A device for generating parallel ray beam parts comprising a source (1) for particles or radiation, a collimatcft: (2) and a ray beam splitter (3,3 ') placed between the source (1) and the collimator (2) dividing the beam from the source (1) into beam parts, characterized in that a first macro lens (4) is present between the source (1) and the steel beam splitter (3,3 ') to form a substantially parallel rays - or particle beam, and that a second macro lens (5) is placed between the ray beam splitter (3.3 ') and the collimator (2), directly behind the beam beam splitter (3.3'). 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tijdens bedrijf de tweede macrolens (5) ten opzichte van 15 de stralenbundelsplitser (3,3') op een positieve potentiaal is geplaatst.Device according to claim 1, characterized in that during operation the second macro lens (5) is placed at a positive potential with respect to the beam-splitter (3,3 '). 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het ken merk, dat de stralenbundelsplitser (3,3') een lenzenarray (3) is. .Device according to claim 1 or 2, characterized in that the beam-splitter (3,3 ') is a lens array (3). . 4. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het ken merk, dat de stralenbundelsplitser (3,3') een apertuurarray (3') is.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the beam-splitter (3,3 ') is an aperture array (3'). 5. Inrichting volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat direct voor de stralenbundelsplitser (3,3') 25 aan de naar de eerste macrolens (4) gerichte zijde een dia-fragmaplaat (6) is geplaatst.5. Device as claimed in any of the claims 1-4, characterized in that a diaphragm plate (6) is placed directly in front of the beam-splitter (3,3 ') on the side facing the first macro lens (4). 6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de diafragmaplaat (6) openingen met een kleinere afmeting bezit dan de daarachter, geplaatste stralenbundelsplitser 30 (3,3').Device according to claim 5, characterized in that the diaphragm plate (6) has openings with a smaller size than the beam splitter 30 (3,3 ') placed behind it. 7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze is uitgevoerd als elektronenlithograaf .7. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that it is designed as an electron lithograph. 8. Inrichting volgens een der conclusies 1-6, met j I 35 het kenmerk, dat deze is uitgevoerd als elektronenmicroscoop. 10291328. Device as claimed in any of the claims 1-6, characterized in that it is designed as an electron microscope. 1029132
NL1029132A 2005-05-26 2005-05-26 Device for generating parallel ray-beam parts. NL1029132C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1029132A NL1029132C2 (en) 2005-05-26 2005-05-26 Device for generating parallel ray-beam parts.
PCT/NL2006/000260 WO2006126872A1 (en) 2005-05-26 2006-05-24 Apparatus for the generation of parallel beamlets

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1029132A NL1029132C2 (en) 2005-05-26 2005-05-26 Device for generating parallel ray-beam parts.
NL1029132 2005-05-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1029132C2 true NL1029132C2 (en) 2006-11-28

Family

ID=35501532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1029132A NL1029132C2 (en) 2005-05-26 2005-05-26 Device for generating parallel ray-beam parts.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL1029132C2 (en)
WO (1) WO2006126872A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110030466A (en) * 2008-05-23 2011-03-23 마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이. Imaging system
WO2014056065A1 (en) 2012-10-12 2014-04-17 Blue Sky Mines Ltd. Methods of and systems for treating incinerated waste
US11670477B2 (en) 2017-10-02 2023-06-06 Asml Netherlands B.V. Apparatus using charged particle beams
TW202115761A (en) * 2019-10-08 2021-04-16 代爾夫特理工大學 Device for generating a plurality of charged particle beamlets, and an inspection, imaging or processing apparatus and method for using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004081910A2 (en) * 2003-03-10 2004-09-23 Mapper Lithography Ip B.V. Apparatus for generating a plurality of beamlets
WO2004107050A2 (en) * 2003-05-28 2004-12-09 Mapper Lithography Ip B.V. Charged particle beamlet exposure system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004081910A2 (en) * 2003-03-10 2004-09-23 Mapper Lithography Ip B.V. Apparatus for generating a plurality of beamlets
WO2004107050A2 (en) * 2003-05-28 2004-12-09 Mapper Lithography Ip B.V. Charged particle beamlet exposure system
US20050161621A1 (en) * 2003-05-28 2005-07-28 Wieland Marco J. Charged particle beamlet exposure system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006126872A1 (en) 2006-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1029132C2 (en) Device for generating parallel ray-beam parts.
TWI421537B (en) Laser optics
NL1025500C2 (en) Particle source with selectable beam current and energy distribution.
JP4848017B2 (en) Correction apparatus for removing third-order aperture aberration and first-order first grade (Grade) longitudinal chromatic aberration
TWI603363B (en) Secondary charged particle detection system, charged particle beam device, and method of detecting secondary charged particles
JP2007500948A5 (en)
DE102010021539B4 (en) Projection lens with apertures
JP2009518784A5 (en)
EP2270833A3 (en) Particle-optical component
JP2017504483A5 (en)
EP2579273A3 (en) Particle-optical systems and arrangements and particle-optical components for such systems and arrangements
JP2012243803A5 (en)
US10580546B2 (en) Radiation system
US20090166558A1 (en) Phase Contrast Electron Microscope Device
RU2529463C2 (en) Imaging energy filter for electrically charged particles and spectroscope having same
US7601957B2 (en) Electron microscope and combined illumination lens
TW508456B (en) Projection optical system with diffractive optical element
Kempe et al. Spatial and temporal transformation of femtosecond laser pulses by lenses with annular aperture
DE102014113716A1 (en) Device for separately modulating the wavefronts of two components of a light beam
EP3909065B1 (en) A device for transforming a charged particle beam between a vortex beam condition and a plane wave beam condition
US7902504B2 (en) Charged particle beam reflector device and electron microscope
JP4721798B2 (en) Electron beam equipment
TW201740423A (en) Charged particle beam device, system for a charged particle beam device, and method for operating a charged particle beam device
EP3828914A1 (en) Charged particle beam device for inspection of a specimen with a plurality of charged particle beamlets
JP6646463B2 (en) Signal charged particle deflector, signal charged particle detection system, charged particle beam device, and method of detecting signal charged particle beam

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20091201