[发明专利]增强集成度的投射透镜组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于将大量带电粒子小射束引导至图像平面的投射透镜组件。具体地讲，本发明涉及易于控制的健壮且紧凑的投射透镜组件。

背景技术

美国专利6,946,662公开了用于将大量带电粒子小射束引导至图像平面上的透镜组件。该透镜组件包括多个电极，这些电极具有形成多个带电射束孔径的射束通过区。这些电极沿光路进行堆叠，其中，通过绝缘部件将这些电极进行隔离。在电极的边沿处，所述电极被夹持在一起以形成透镜组件。经由减小电子光学系统，由透镜组件提供的图像被减小并且投射到晶片上。该透镜组件用于校正后来当射束缩小时在投射路径上出现的射束象差。

在美国专利6,946,662中公开的系统的缺点在于为了提供所需的校正该透镜组件需要是复杂的。

美国专利7,091,504公开了一种电子束曝光设备，包括会聚电子光学系统，包括静电透镜的阵列，其中，每个透镜将对应的各个小射束直接会聚在晶片上并且截面小于300nm。由于这个系统不需要减小电子光学系统，所以能够避免由于这个减小电子光学系统导致的射束象差的影响。

在美国专利7,091,504中公开的系统的缺点在于该电子光学系统需要被布置为更靠近目标。

另外，为了在下游方向上提供稳定的静电场，例如在美国专利6,946,662中公开的现有技术的电极基片是薄的并且布置为彼此靠近，即在电极的侧面使用绝缘部件隔离较小距离。这些薄电极形成投射透镜组件的最弱部分；当受到操控时这些电极易于破裂或变形，并且当由于电极之间的高电势差在电极之间出现火花时，电极经常受到严重损坏而不能够继续使用。置换电极会导致使用它们的平板印刷设备的大量停工时间。

本发明的目的在于提供用于将大量带电粒子小射束例如几万束或更多直接投射到目标上的结构健壮和紧凑的模块化投射透镜组件。本发明的另一个目的在于提供能够易于操控和维护并且可以作为一个单元进行安置的模块化投射透镜组件。

本发明的另一个目的在于提供易于在精度规范内组装的紧凑模块化投射透镜组件和用于组装这个投射透镜组件的方法。

发明内容

因此，根据第一方面，本发明提供了一种用于将大量带电粒子小射束引导至图像平面的投射透镜组件，所述投射透镜组件包括用于会聚大量带电粒子小射束中的一个或多个带电粒子小射束的第一电极和第二电极、包括用于允许所述大量带电粒子小射束通过的通孔的外壳，所述第一和第二电极均包括用于使得所述大量带电粒子小射束中的一个或多个带电粒子小射束通过的、与所述通孔对齐的透镜孔阵列，其中所述外壳包括周围壁并且具有上游远边和下游远边，以及所述投射透镜组件还包括：至少一个支撑元件，包括用于使得大量带电粒子小射束通过的通孔，其中，所述至少一个支撑元件附连到外壳，以及其中，第一电极和第二电极由所述至少一个支撑元件进行支撑，其中，第一和第二电极布置在由外壳的下游远边限定的平面内或附近。在投射透镜组件的操纵过程中，这些电极基本上由外壳的周围壁进行保护。此外，由于各个电极位于外壳的下游部分，所以用于带电粒子小射束的投射透镜可以被布置为靠近目标。

在一个实施例中，第一电极和第二电极通过粘合剂连接的方式附连到支撑元件。由于没有使用与第二电极自身相比更向下游凸起的夹具或螺钉，所以第二电极由此能够被安置为非常靠近目标，即处于在50微米到100微米的范围的距离内。此外，在投射透镜组件的构造过程中，通过在粘合剂连接中使用或多或少粘合剂并且然后将粘合剂进行固化可以容易地调整电极之间的距离。

在一个实施例中，支撑元件由非导电材料构造。支撑元件可以由此用作电绝缘体。

在一个实施例中，投射透镜组件包括所述一个或多个支撑元件中位于外壳的下游远边和上游远边之一或二者处的支撑元件。在一个优选实施例中，投射透镜组件包括位于外壳的下游远边的支撑元件和位于外壳的上游远边的另一个支撑元件。

在一个实施例中，第二电极在下游方向形成投射透镜组件的远端。因此，第二电极可以安置为非常靠近目标，例如在50微米内。