TWI469177B - 用於帶電粒子束的鏡片系統、裝置及方法 - Google Patents

Description

用於帶電粒子束的鏡片系統、裝置及方法

本發明之態樣係關於一種鏡片系統，該鏡片系統用於多光束帶電粒子應用，諸如檢視系統應用、測試系統應用、微影技術系統應用及類似應用。詳言之，本發明之態樣係關於一種用於複數個帶電粒子束的鏡片系統，尤其係關於一種包含用於各自的帶電粒子束之複數個鏡片開口的鏡片系統，且因此係關於一種用於多光束應用的鏡片系統。本發明之另外態樣係關於一種多帶電粒子束裝置，且係關於一種操作帶電粒子束裝置的方法。

帶電粒子束設備被用於複數個工業領域。半導體裝置在製造期間之測試、微影技術之曝光系統、偵測裝置及檢視系統為此等領域之一些實例。

大體而言，極其需要建構及檢視微米或奈米級的試樣。在如此小的級階上，製程控制、檢視或建構常由帶電粒子束(例如電子束)完成。該等帶電粒子束在諸如電子顯微鏡、電子束圖案產生器或帶電粒子檢視系統的帶電粒子束裝置中產生及聚焦。帶電粒子束由於帶電粒子束之波長短而提供與例如光子束相比優越之空間解析度。

然而，對於給定光束直徑而言，帶電粒子束流限制帶電粒子束系統之流通量。進一步小型化例如待成像結構係必要的，故必須減小帶電粒子束直徑。因此，減少個別光束之束流，且因此減少流通量。

為了增加總帶電粒子束流，從而增加流通量，可使用複數個帶電粒子束。以此方式，流通量可與多柱系統中之柱的數目成比例地增加。

用於獲得複數個帶電粒子束的一個選擇可為：將若干單光束柱彼此組合。然而，一些元件，尤其磁鏡片，因磁場無法任意增加而無法被充分小型化。因此，諸柱必須間隔，以使得電子束之間的距離為100 mm至200 mm。

為了克服此難題，美國專利第3,715,580號利用具有圓形激磁線圈之磁鏡片，該磁鏡片提供兩個孔，每一孔用於一單電子束。藉此，因為用於每一電子束之孔(光軸)與激磁線圈之位置具有不同距離，而捨棄先前鏡片之連續旋轉對稱性。磁聚焦場之對稱性的缺乏導致額外像差，且因此降低可獲得的解析度。

又，美國專利第7,576,917號描述具有等同的個別子單位之多軸鏡片。該多軸鏡片允許在一維陣列中緊密堆積鏡片，但仍需要更進一步減小間隔。尤其利用該多軸鏡片，與相鄰之第二陣列之間隔保持較大。

因為強烈需要改良解析度、簡化製造及最小化此類系統中之像差，故本發明之目標在於進一步改良先前技術的裝置。

鑒於以上所述，本發明提供一種如獨立項1所述之鏡片系統、一種如請求項15所述之多帶電粒子束裝置及一種如獨立項16所述之方法。本發明之進一步優點、特徵、態樣及細節自附屬項、描述及圖式為顯而易見。

根據一個實施例，一種用於複數個帶電粒子束之鏡片系統包含：鏡片主體，該鏡片主體具有第一極片、第二極片及複數個鏡片開口，該等鏡片開口用於該等各自的帶電粒子束；共用激磁線圈，該激磁線圈圍繞該複數個鏡片開口佈置，用於向該等鏡片開口提供各自的第一磁通；以及補償線圈。該補償線圈佈置於該等鏡片開口之間，用於向該等鏡片開口中之至少一些鏡片開口提供各自的第二磁通，以便補償該第一磁通之非對稱性。

根據另一實施例，一種操作帶電粒子束裝置之方法包含以下步驟：產生複數個帶電粒子束；引導該等帶電粒子束中之各個帶電粒子束穿過鏡片主體之複數個鏡片開口中之各自的鏡片開口；在圍繞該複數個鏡片開口佈置之共用激磁線圈中，朝第一方向產生電流，藉此向該等鏡片開口提供各自的第一磁通；以及在佈置於該等鏡片開口之間的補償線圈中，朝與該第一方向相反的第二方向產生電流，藉此向該等鏡片開口中之至少一些鏡片開口提供各自的第二磁通，以及補償該第一磁通之非對稱性。

因此，本文所述之鏡片系統允許緊密堆積多個帶電粒子束(諸如電子束)，以及因此緊密堆積多個帶電粒子束柱。因此，該鏡片系統允許設計具有高流通量之多柱電子束系統。該設計尤其允許佈置於二維空間中之緊密堆積之電子束。二維佈置對許多應用有利，例如若待掃描及檢視之取樣相對較小。

本文所述之鏡片系統亦允許相對對稱之聚焦場，且因此允許減小之像差。因此，可實現具有小光斑尺寸及相應地高解析度之帶電粒子束。

實施例亦係針對用於實現所揭示之方法的設備，且包括用於執行各個所述方法步驟的設備部分。此等方法步驟可經由硬體元件、以合適之軟體程式化的電腦、經由該兩者之任何組合執行，或以任何其他方式執行。此外，根據本發明之實施例亦係針對所述設備操作所使用之方法。該等方法包括實現該設備之所有功能之方法步驟。

現將詳細參閱本發明之各種實施例，其中一或更多實例在圖式中圖示。在該等圖式之以下描述中，相同元件符號代表相同元件。一般而言，僅描述相對於個別實施例之差異。各個實例係提供作為本發明之說明，而不欲作為本發明之限制。舉例而言，被圖示或描述為一個實施例之一部分的特徵可用在其他實施例上或與其他實施例結合使用，以產生又一實施例。本發明企圖包括此類修改及變型。

在不限制本申請案之保護範疇的情況下，帶電粒子多光束裝置在下文中將被示例性地稱作電子多光束裝置。藉此，具有複數個電子束之電子束裝置尤其可為電子束檢視系統。仍可針對裝置應用本發明，該等裝置使用其他來源之帶電粒子(例如離子)用於檢視、測試及微影技術應用，以及就偵測裝置而言使用其他次級帶電粒子以獲得試樣影像及類似物。

參看第7圖及第8圖，將描述根據適用於理解本發明之說明性實例之鏡片系統。如第7圖之俯視圖所示，該鏡片系統具有鏡片主體，該鏡片主體具有以2×2陣列佈置之四個鏡片開口或鏡片孔416，用於四個電子束柱。又，圍繞鏡片開口416佈置有一共用激磁線圈420。又，如第8圖之橫截面側視圖所示，該鏡片主體具有第一極片412、第二極片414及各自的間隙418，間隙418在環繞鏡片開口416的上極片412與下極片414之間。該等極片由高導磁合金、μ金屬或任何其他導磁材料製成。若向激磁線圈420施加電流(如第7圖之電流箭頭421所指示)，則磁通場B(簡言之：磁場)將施加於鏡片開口416(如磁通線422a、422b所指示)，用於聚焦電子束。

第7圖及第8圖之鏡片系統允許緊密堆積之二維陣列鏡片。然而，此設計具有以下缺點：由激磁線圈420產生之磁通場B(線422a、422b)並非旋轉對稱的，且因此造成電子束之像差。

可依據磁場中儲存的自由能U=(H‧B)/2來理解非對稱性。在此，B為激磁線圈電流引起的自由磁通場，且H=B/(μ_r ‧μ₀ )，μ_r 為材料之磁導率，且μ₀ 為常數。場B採取最小化自由能U之空間組態。

在極片412、414內部磁導率μ_r 無窮大之理想情況下，由於H=0，故極片412、414內部磁通不會產生自由能。實情為，僅橫過上極片412與下極片414之間的間隙之磁場部分會產生自由能。因此，假定該間隙相對於各個鏡片開口416旋轉對稱，則造成的磁通場B亦會完全旋轉對稱。在磁通場完全旋轉對稱的情況下，在鏡片光軸(對稱軸)上移行之電子束將受該場的影響，而不引入像散。

然而，歸因於磁性材料之有限磁導率μ_r 及歸因於飽和效應，將不可忽略極片412、414內部磁通及該等磁通產生之自由能U。因此，該磁通場將為非對稱的，其中靠近線圈之部分(磁通線422a)能夠以給定場強下的較小自由能獲得，該部分具有比遠離線圈之部分(磁通線422b)更強的磁場。因此，磁通場將在鏡片主體周邊附近之部分鏡片開口416處(較靠近線圈420)較強，且該磁通場將在鏡片主體中心附近之部分鏡片開口416處(較遠離線圈420)較弱。因此，該等個別鏡片部分將通常具有不均勻強度及非對稱性，藉此引起像散及電子束之類似的非所欲效應。

歸因於此等非對稱性，鏡片開口內部磁場梯度造成偶極效應，從而導致寄生光束偏轉。又，產生四極磁場分量(該等磁極沿第7圖之對角線定向)，從而引發強烈像散。又，將產生更高階之多極，例如強六極，該等多極有損在高電流系統中具有大型光束直徑之光斑尺寸，且因此不容忽視。

為降低磁通場之此等非對稱性，在適用於理解本發明之替代說明性設置中，每一鏡片開口可具備環繞該各自的鏡片開口之個別激磁線圈(如以下參看第3圖所述)。然而，在鏡片開口之間佈置激磁線圈此舉會導致在該等鏡片開口之間產生較大距離。

以下將描述本發明之實施例。此等實施例降低第7圖及第8圖之組態之磁通場非對稱性及該等非對稱性的不利效應，且另外允許緊密的設置。

第1圖及第2a圖圖示根據本發明之一實施例之鏡片系統1。如第1圖的俯視圖所示，鏡片系統1具有鏡片主體，該鏡片主體具有以2×2陣列佈置之四個鏡片開口或鏡片孔16，用於四個電子束柱。各個鏡片開口16皆為圓形且具有一中心，且定義穿過該中心之光軸。又，圍繞鏡片開口16佈置共用激磁線圈20。

又，如第2a圖的橫截面側視圖所示，沿平面S1或S2所截取，鏡片主體10具有第一極片12、第二極片14及各自的間隙18，間隙18在環繞鏡片開口16的上極片12與下極片14之間。鏡片主體10(極片12、14)由導磁材料製成，例如包含高導磁合金或μ金屬之材料。因此，鏡片主體10提供導磁電路，該電路將磁場基本上限制在上極片12與下極片14之間的間隙區域18內。然後，此磁場引起軸向移行穿過鏡片開口16之電子束聚焦，如上文參看第7圖及第8圖所述。鏡片之其他可能的變型描述如下。

又，鏡片系統1具有補償線圈30。補償線圈30佈置於鏡片開口16之間。本文中，佈置於鏡片開口之間應理解如下：補償線圈之至少一部分位於鏡片開口之間的區域中。鏡片開口16之間的此區域在第1圖中圖示為區域A。更一般而言，鏡片開口之間的區域A被定義為鏡片開口中心之間的區域(多角形區域)，且不包括鏡片開口本身的區域。

補償線圈30之形狀為具有圓形邊緣的矩形，但補償線圈30可具有任何其他圓形或非圓形之形狀。作為與所示實施例無關之一般態樣，補償線圈30之線圈軸平行於激磁線圈20之線圈軸。作為又一一般態樣，補償線圈30內部無鏡片開口16，亦即所有的鏡片開口16皆在補償線圈30外部。實情為，作為又一一般態樣，圍繞磁短棒19(參見第2a圖)佈置補償線圈。磁短棒19在上極片12與下極片14之間提供基本上無間隙之連接，以便磁通能夠以低磁阻在上極片12與下極片14之間延伸。作為又一一般態樣，激磁線圈20及/或補償線圈30之內容積具有凸出形狀。

在操作期間，向激磁線圈20施加電流(如第1圖之電流箭頭21所指示)，磁通場B(第一磁通22)將施加於 鏡片開口16(如第2b圖之磁通線22所示)，用於以與參看第7圖及第8圖所述相同之方式聚焦電子束。第2b圖之磁通線22為第8圖之更詳細的磁通線422a、422b之簡化說明。

又，向補償線圈30施加電流，如第1圖之電流箭頭31所指示。此補償線圈電流31朝與激磁線圈電流21之方向相反的方向。補償線圈電流31環繞磁性材料之中心短棒19，短棒19連接上極片12及下極片14。如第2b圖中可見，補償線圈電流31產生用於鏡片開口16之補償磁通場32(亦被稱作第二磁通或磁通場)。補償磁通場32之磁通線經由鏡片開口16之間隙18及經由磁短棒19閉合。

因此，此磁性材料之內部短棒19與補償線圈30一起具有重要功能。若適當激磁，則磁性材料之內部短棒19在多孔鏡片主體之中心部分中產生與外層線圈在外層部分中相同的磁位差。因此可補償或降低跨越該等個別鏡片之徑向位降。在此，將補償非對稱性理解為意謂若不完全消除非對稱性，則實質上降低非對稱性。詳言之，補償線圈允許藉由適當調整補償電流來消除鏡片像場之偶極分量。又，可實質上降低導致四極及六極像散之更高階之多極。補償線圈30之合適激磁可為例如達到與激磁線圈20相同之安培匝數之激磁。

補償磁通場32如下(至少部分)補償第一磁通場22之非對稱性：第一磁通場22在鏡片主體10周邊附近之部分鏡片開口16處(較靠近線圈20)較強，且第一磁通場22在鏡片主體10中心附近之部分鏡片開口16處(較遠離線圈20)較弱。相反地，補償磁通場32具有相反的場分佈，補償磁通場32在鏡片主體10周邊附近之部分鏡片開口16處(較遠離線圈30)較弱，且補償磁通場32在鏡片主體10中心附近之部分鏡片開口16處(較靠近線圈30)較強。當重疊時，總磁場(場22與場32之和)之非均勻性--例如高階磁多極矩--至少部分抵消。因此，整體上，總磁場具有較場22更小的非均勻性，尤其朝線圈20之徑向方向之較低偶極矩。換言之，第一磁通(磁通場)22之非對稱性由第二磁通(磁通場)32補償，亦即降低。

因此，與移行穿過鏡片開口16之電子束相互作用的間隙區域18中之總場相較於第7圖及第8圖所示比較實例之場更為對稱。因此，該鏡片允許降低之光束像差及較高之可獲得的解析度。

第1圖之鏡片系統具有一些對稱性，值得注意地，相對於垂直於第1圖之圖式平面之兩個平面S1及S2的鏡像對稱性。此等對稱性降低該等更高階磁多極場中之一些磁多極場，且因此產生更均勻且無像差之聚焦場。詳言之，各鏡片開口16之磁鏡片像場與平面S1或S2對稱。又，如上所述，對於各鏡片開口16而言，亦可藉由適當調諧補償電流來消除垂直於S1或S2之偶極矩。藉此，作為一般態樣，在操作期間，各個鏡片開口16的鏡片像場具有至少一個對稱平面且可具有至少兩個對稱平面，該至少一個對稱平面包含各自的光軸。

參看第3圖，可藉由自又一比較實例開始來理解補償線圈30之非對稱性補償效應：在該比較實例中，各個鏡片開口16具備個別線圈50，個別線圈50環繞該各自的鏡片開口16且承載電流51。因此，此設置產生高度理想之磁通場，但以下述為代價：歸因於佈置於鏡片開口16之間、主要在區域52中之激磁線圈部分，第3圖之設置需要在鏡片開口16之間有較大距離。

第1圖之設置產生之磁通與第3圖之實例產生的磁通極其相似，且同時除去安置在鏡片開口之間的激磁線圈部分，藉此允許更緊密之設置。即，關鍵的是實現可省略區域52中之此等激磁線圈部分而不顯著影響磁場：在區域52中，來自相鄰線圈50之電流朝相反方向流動，如區域52內部之各自的線圈50上之箭頭所指示。此等相鄰電流大量抵消，且因此對造成的磁通場無效。

在第1圖之設置中，獲得電流且由此獲得磁通，該電流對應於第3圖之電流，且其中省略區域52中之線圈50之無效及耗費間隔的部分。即，第1圖所示線圈20之電流21對應於第3圖所示線圈50之外部部分55(朝向區域52外部之線圈部分)之電流。又，佈置於鏡片開口16之間的第1圖所示線圈30之電流31對應於第3圖所示線圈50之內部部分54(佈置於區域52內部亦即鏡片開口之間的線圈部分)之電流。因此，藉由將第3圖與第1圖相比較，可理解，只要補償線圈30佈置於鏡片開口16之間，則補償線圈30之磁通將補償激磁線圈20之磁通的非對稱性。作為一般態樣，佈置補償線圈30以使得補償線圈30之有效區域之超過一半、乃至超過2/3、乃至超過90%在鏡片開口之間(在第1圖中之區域A內)，以便在鏡片開口之間產生對應的補償磁通部分。

因此，第1圖之電流對應於第3圖之電流，其中移除區域52中之無效部分，且以更有利之方式再連接線圈，從而允許電流僅在相關部分中流動。藉由自線圈移除無效部分且同時提供改良鏡片像場之均勻性之電流，減小柱間距且增加多孔鏡片像場之均勻性。

又，將以此方式自第3圖獲得的波狀電流路徑被整流成凸出形狀。藉此，贏得愈加可貴之間隔且可移動鏡片更靠近彼此。作為一般態樣，激磁線圈20及/或補償線圈30為凸出形狀。

現參看第4圖，將描述根據本發明之又一實施例之鏡片系統101。鏡片系統101包含鏡片開口116、117、激磁線圈120及補償線圈130，激磁線圈120承載激磁電流121，補償線圈130承載補償電流131，且補償線圈130至少部分佈置於鏡片開口116、117之間。第4圖之鏡片系統101通常對應於第1圖至第2b圖之鏡片系統1，第4圖之鏡片系統101具有從該等圖式明顯的修改。舉例而言，補償線圈130亦圍繞磁短棒佈置，該磁短棒對應於第2a圖之短棒19且在第一極片與第二極片之間提供基本上無間隙之連接。在下文中，將僅描述相對於鏡片系統1之差異處。

在第4圖之鏡片系統101中，將鏡片開口116、117佈置為兩列102、103及五行之二維陣列。又，提供最外側行(處於陣列之縱向末端)之鏡片開口117作為虛擬開口。此等虛擬開口117不用於聚焦電子束。該等剩餘鏡片開口116佈置於三個內側行中，用於聚焦帶電粒子束，該等剩餘鏡片開口116亦被稱作有效鏡片開口116。

又，補償線圈130佈置於鏡片開口116、117之間(亦即至少部分處於鏡片開口116、117之間的區域A內)，且詳言之補償線圈130佈置於有效鏡片開口116之間。在此，與第1圖之佈置對比，補償線圈130之一小部分亦佈置於區域A外部。歸因於在區域A外部之此部分，磁通之均勻性增加，且該部分在任何情況下皆不對有關於有效鏡片開口116之磁通產生任何不利影響。然而，補償線圈130之有效區域之超過80%在區域A內部，且該有效區域之超過一半在有效鏡片開口116之間的區域內。

參看第5圖，將描述根據本發明之又一實施例之鏡片系統201。鏡片系統201與第4圖之鏡片系統101極其相似，其中元件符號2××對應於第4圖之元件符號1××。作為相對於第4圖之鏡片系統101之主要差異為，鏡片系統201具有三列202、203、204之鏡片開口216、217，其中兩個補償線圈230a、230b佈置於該三列之間。關於所有進一步詳情，第4圖之描述同樣應用於第5圖。第5圖圖示可使用任何數目之列及行。又，亦可以任何其他方式佈置鏡片開口116、117，例如以六角形方式。又，在每一側可提供超過一個虛擬鏡片開口117或不提供虛擬鏡片開口。

在第4圖及第5圖之實施例之又一變型(未圖示)中，可在該線性鏡片陣列之兩端提供屏蔽平板。此等屏蔽平板可分別與第4圖及第5圖之虛擬鏡片開口117、217組合，或可獨立於虛擬鏡片開口使用，或在沒有虛擬鏡片開口下使用。該等屏蔽平板具有兩個效應。一方面，屏蔽激磁電流迴路在線性鏡片陣列末端之影響。另一方面，可提供一磁性鄰域(周邊)，猶如該線性鏡片陣列為無限長。屏蔽平板之結構及屏蔽平板之效應在美國專利第7,576,917號之第7a圖及第7b圖及該等圖之描述中有所描述，該等內容在此併入本申請案。以上呈現之態樣，即提供虛擬鏡片開口及/或提供屏蔽平板，可獨立用於所有類型之鏡片系統。

第4圖及第5圖之鏡片系統101及鏡片系統201之優點在於，此等鏡片系統使複數列3個或3個以上的柱緊密接近，而同時由於加入補償線圈而提供如上所述之偶極補償及像散最小化之益處。

該設計尤其允許佈置於二維空間中之緊密堆積之電子束。二維佈置對許多應用有利，例如若待掃描及檢視之取樣相對較小，如晶圓遮罩缺陷檢視中之情況。在此情況下，遮罩區域為大約100mm×100mm且應同時藉由至少4個柱掃描，因此沿兩個方向之柱間距應為約50mm。作為一般態樣，相鄰鏡片開口之中心彼此間隔小於100mm或小於75mm乃至50mm或更小。使用微型補償線圈，可達成低至40mm之間隔。

參看第6圖，描述又一鏡片系統301。鏡片系統301與第1圖之鏡片系統1極其相似，其中第1圖之元件符號××對應於第6圖之元件符號3××。在下文中，將僅描述相對於第1圖之差異。在第6圖之鏡片系統301中，提供九個鏡片開口316。鏡片開口316以3×3陣列佈置。又，四個補償線圈330a至330d中之各個補償線圈佈置於該等鏡片開口之間。更準確而言，該等線圈中之各個線圈佈置於四個相鄰鏡片開口316之間，該等相鄰鏡片開口形成2×2子陣列。舉例而言，圍繞各自的磁短棒佈置補償線圈330a至330d中之各個補償線圈，該磁短棒對應於第2a圖之短棒19。

如可藉由類似於以上參看第3圖所述原因之原因來理解，第6圖所示之補償線圈330a至330d之佈置尤其有利。

現將描述實施例之可能的另外變型。迄今為止，已將該鏡片描述為具有間隙18(參見例如第2a圖)之純磁鏡片，間隙18處於上極片12與下極片14之間。極片12、14及間隙18能夠以任何合適之方式成形，且根據鏡片系統之不同形狀，可實現極片之其他佈置。舉例而言，徑向間隙鏡片具有內極片及外極片。上極片及下極片由間隙18彼此區別，且儘管鏡片主體通常由作為分散元件而後裝配之極片組成，但鏡片主體在原理上亦可形成為整體單片元件。作為一般態樣，鏡片開口區域中之間隙將第一極片與第二極片分隔。作為又一一般態樣，第一極片及/或第二極片提供作為環繞該複數個鏡片開口之磁性材料之(個別)單一主體。藉此，允許磁通以最小磁阻自該等鏡片開口中之一個鏡片開口傳遞至其他鏡片開口。

又，鏡片可提供作為靜電-磁複合鏡片，其中靜電鏡片在第2a圖之鏡片開口16內提供。該靜電鏡片包含兩個電極，該兩個電極相對於光軸對稱佈置。該兩個電極被用作靜電浸沒鏡片，藉此可改良成像性質。此類複合鏡片在美國專利第7,576,917號之第9圖及該圖之描述中有所描述，該等內容在此併入本申請案。

又，可圍繞該等個別鏡片開口佈置一額外的調整線圈。此類額外的調整對應於第3圖所示之線圈50。然而，與第3圖對比，除了激磁線圈及補償線圈之外，提供此等調整線圈，且因此此等調整線圈僅需提供弱調整場。因此，能夠以最小的空間需求提供該等調整線圈。

又，激磁線圈及補償線圈可串聯連接，以便朝彼此相反之方向引導供給該激磁線圈及該補償線圈之(相同的)電流，且補償線圈之匝數經調整，以提供用於補償第一磁通之非對稱性之磁通。

本文所述之鏡片系統允許產生緊密之多帶電粒子束裝置，該裝置具有多個帶電粒子束，該多個帶電粒子束具有低光束間距且可能在二維空間中。此類光束裝置具有帶電粒子束源，以及帶電粒子束柱，該帶電粒子束源用於產生複數個帶電粒子束。除包含通常用於光束柱中之元件外，該帶電粒子束柱包含如本文所述之鏡片系統。

儘管前述係針對本發明之實施例，但可在不脫離本發明之基本範疇的情況下設計本發明之其他及另外實施例，且本發明之範疇由以下申請專利範圍決定。

1．．．鏡片系統

10．．．鏡片主體

12．．．第一極片/上極片

14．．．第二極片/下極片

16．．．鏡片開口

18．．．間隙/間隙區域

19．．．磁短棒

20．．．激磁線圈

21．．．電流箭頭

22．．．磁通線/第一磁通

30．．．補償線圈/激磁線圈

31．．．電流箭頭

32．．．補償磁通場

50．．．線圈

51．．．電流

52．．．區域

54．．．內部部分

55．．．外部部分

101．．．鏡片系統

102．．．列

103．．．列

116．．．鏡片開口/有效鏡片開口

117．．．鏡片開口/虛擬開口

120．．．激磁線圈

121．．．激磁電流

130．．．補償線圈

131．．．補償電流

201．．．鏡片系統

202．．．列

203．．．列

204．．．列

216．．．鏡片開口

217．．．鏡片開口

220．．．激磁線圈

221．．．激磁電流

230a．．．補償線圈

230b．．．補償線圈

231．．．補償電流

301．．．鏡片系統

316．．．鏡片開口

320．．．激磁線圈

321．．．電流箭頭

330a．．．補償線圈

330b．．．補償線圈

330c．．．補償線圈

330d．．．補償線圈

331．．．電流箭頭

412．．．第一極片

414．．．第二極片

416．．．鏡片開口

418．．．間隙

420．．．激磁線圈

421．．．電流箭頭

422a．．．磁通線

422b．．．磁通線

A．．．區域

S1．．．平面

S2．．．平面

因此，可詳細理解本發明之上述特徵之方式，即上文簡要概述之本發明之更特定描述可參照實施例進行。隨附圖式係關於本發明之實施例，且描述如下：

第1圖圖示根據本發明之一實施例之鏡片系統的俯視示意圖；

第2a圖及第2b圖圖示第1圖之鏡片系統的側視示意圖；

第3圖圖示適用於理解第1圖之系統之優點的說明性電流圖；

第4圖至第6圖圖示根據本發明之各自的另外實施例之鏡片系統的俯視示意圖；

第7圖圖示根據適用於理解本發明之說明性實例之鏡片系統的俯視示意圖；以及

第8圖圖示第7圖之鏡片系統的側視圖。

1．．．鏡片系統

16．．．鏡片開口

20．．．激磁線圈

21．．．電流箭頭

30．．．補償線圈/激磁線圈

31．．．電流箭頭

A．．．區域

S1．．．平面

S2．．．平面

Claims (19)

1. 一種用於複數個帶電粒子束之鏡片系統，該鏡片系統包含：一鏡片主體，該鏡片主體具有一第一極片、一第二極片及複數個鏡片開口，該等鏡片開口用於該等各自的帶電粒子束；一共用激磁線圈，該共用激磁線圈圍繞該複數個鏡片開口佈置，用於向該等鏡片開口提供一各自的第一磁通；以及一補償線圈，該補償線圈佈置於該等鏡片開口之間，用於向該等鏡片開口中之至少一些鏡片開口提供一各自的第二磁通，以便補償該第一磁通量之一非對稱性，其中該補償線圈被佈置以使該等鏡片開口各者之軸向延伸位於該補償線圈外部。
2. 如請求項1所述之鏡片系統，其中該補償線圈圍繞一磁短棒佈置，該磁短棒在該第一極片與該第二極片之間提供一基本上無間隙之連接。
3. 如請求項1所述之鏡片系統，其中佈置該補償線圈以使得當從一藉由該等鏡片開口定義之光軸觀察時，所有的該等鏡片開口皆位於該補償線圈外部。
4. 如請求項1所述之鏡片系統，其中在操作期間，該補償線圈承載一電流，該電流與該激磁線圈承載之一電流的方向相反。
5. 如請求項1所述之鏡片系統，其中以二維佈置來佈置該等鏡片開口。
6. 如請求項1所述之鏡片系統，其中將該等鏡片開口佈置為一陣列，該陣列具有至少兩列及至少兩行。
7. 如請求項1所述之鏡片系統，其中該等鏡片開口至少沿一個方向彼此相距小於90mm。
8. 如請求項1所述之鏡片系統，其中該等鏡片開口中之各個鏡片開口定義一各自的光軸，且其中在操作期間，該等開口中之各個開口之一鏡片像場具有至少一個對稱平面，該至少一個對稱平面包含該各自的光軸。
9. 如請求項1所述之鏡片系統，該鏡片系統相對於一對稱平面(S1、S2)對稱，該對稱平面包含該等鏡片開口中之至少一個鏡片開口之一各自的中心。
10. 如請求項1所述之鏡片系統，該鏡片系統相對於至少兩個對稱平面(S1、S2)對稱。
11. 如請求項1所述之鏡片系統，其中該複數個鏡片開口為至少四個鏡片開口。
12. 如請求項1所述之鏡片系統，對於該複數個鏡片開口中之各個鏡片開口而言，該鏡片系統進一步包含一調整線圈，該調整線圈圍繞該各自的鏡片開口佈置。
13. 如請求項1所述之鏡片系統，其中該第一極片及該第二極片中之至少一者提供作為磁性材料之單一主體。
14. 如請求項1所述之鏡片系統，其中在該等鏡片開口之區域中，一間隙將該第一極片與該第二極片分隔。
15. 一種多帶電粒子束裝置，該裝置包含：一帶電粒子束源，該帶電粒子束源用於產生複數個帶電粒子束；以及一帶電粒子束柱，該帶電粒子束柱包含如請求項1所述之一鏡片系統。
16. 一種操作一帶電粒子束裝置的方法，該方法包含以下步驟：產生複數個帶電粒子束；引導該等帶電粒子束中之各個帶電粒子束穿過一鏡 片主體之複數個鏡片開口中之一各自的鏡片開口；在圍繞該複數個鏡片開口佈置之一共用激磁線圈中，朝一第一方向產生一電流，藉此向該等鏡片開口提供一各自的第一磁通；以及在佈置於該等鏡片開口之間的一補償線圈中，朝與該第一方向相反的一第二方向產生一電流，藉此向該等鏡片開口中之至少一些鏡片開口提供一各自的第二磁通，以及補償該第一磁通之一非對稱性，其中該補償線圈被佈置以使該等鏡片開口各者之軸向延伸位於該補償線圈外部。
17. 如請求項16所述之方法，其中將該等鏡片開口佈置為一陣列，該陣列具有至少兩列及至少兩行。
18. 如請求項16所述之方法，其中該等鏡片開口至少沿一個方向彼此相距小於90mm。
19. 如請求項16所述之方法，其中佈置該補償線圈以使得當從一藉由該等鏡片開口定義之光軸觀察時，所有的該等鏡片開口皆位於該補償線圈外部。