多電極電子光學系統的制作方法

多電極電子光學系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種準直器電極堆疊(70)，其包括：至少三個準直器電極(71?80)，其用于準直沿著光軸(A)的帶電粒子束(54)，其中每個準直器電極包括具有電極孔的電極主體，電極孔用于允許帶電粒子束通過，其中電極主體沿著與光軸基本上平行的軸向方向(Z)間隔開，并且其中電極孔沿著所述光軸同軸地對準；以及多個間隔結構(89)，其被設置在每一對相鄰準直器電極之間并且由電絕緣材料制成，多個間隔結構(89)用于沿著所述軸向方向以預定距離來定位準直器電極。準直器電極(71?80)中的每一個電連接至單獨的電壓輸出端(151?160)。本發明還涉及一種操作帶電粒子束產生器的方法。
【專利說明】
多電極電子光學系統
技術領域
[0001] 本發明一般地設及一種電極堆疊、一種帶電粒子束產生器，W及一種帶電粒子光 刻系統。此外，本發明設及一種適用于操作帶電粒子束產生器的方法。
【背景技術】
[0002] 在半導體工業內，對高準確且可靠地制造較小結構存在持續增長的期望。光刻是 運種制造工藝的關鍵部分。在無掩模光刻系統中，帶電粒子細束(beamlet)可用W將圖案轉 印至目標上。運些細束可單獨受控制W獲得所要的圖案。
[0003] 為在商業上可行，需要帶電粒子光刻系統能夠滿足對實質晶圓產出量及嚴格誤差 容限的具有挑戰性的需求。可通過使用更多細束及因此更多電流來獲得較高產出量
[0004] 然而，處置較大數目的細束導致對更多控制電路的需要。操作控制電路可引起光 刻系統內的加熱。此外，電流的增加產生與光刻系統中的組件相互作用的更多帶電粒子。帶 電粒子與光刻系統內部的系統組件之間的碰撞可引起相應組件的顯著加熱。束操縱組件的 所產生的加熱可導致熱變形，該熱變形降低光刻工藝的準確度。
[0005] 大數目的細束的使用由于細束之間的粒子間相互作用（例如，庫侖相互作用）而進 一步增加不可接受的不準確度的風險。
[0006] 可通過縮短粒子源與目標之間的路徑來減小粒子間相互作用的效應。可通過使用 更強電場來操縱帶電粒子而達成路徑縮短，運需要在帶電粒子光刻系統中各種電極之間施 加較大電位差。
[0007] 在較高電場強度的情況下，準直器電極的形狀和布局成為電場分布的可達準確度 的更重要的決定因素，并因此對束產生和成形準確度有影響。

【發明內容】

[000引合乎需要的將是，提供允許使用大數目的帶電粒子細束且同時即使針對強電場也 實現較高的束準直場準確度的帶電粒子束產生器和光刻系統，W及其組件。
[0009] 因此，根據第一方面，提供了一種準直器電極堆疊，其包括:至少Ξ個準直器電極， 其用于準直沿著光軸的帶電粒子束，其中每個準直器電極包括具有電極孔的電極主體，該 電極孔用于允許帶電粒子束通過。電極主體沿著與光軸基本上平行的軸向方向間隔開。電 極孔沿著光軸同軸地對準。該準直器電極堆疊包括多個間隔結構，其被設置在每一對相鄰 準直器電極之間并且由電絕緣材料制成，多個間隔結構用于沿著軸向方向W預定距離來定 位準直器電極。準直器電極中的每一個電連接至單獨的電壓輸出端。
[0010] 在本文中使用圓柱坐標來描述帶電粒子束產生器的空間關系。帶電粒子流的宏觀 方向被稱為"軸向方向"Z'。在本文中使用術語"上游"來標明與帶電粒子流相反的方向。相 反地，在本文中使用術語"下游"來標明隨同帶電粒子流一起的方向。在當前示例中，術語 "上游"和"下游"分別對應于負軸向方向-Z和正軸向方向Z。垂直于軸向方向Z的束電流密度 分布的重屯、（即，平均位置)限定所謂的"光軸"A。"徑向方向"R對應于橫向平面中徑向地遠 離光軸A的任何方向。"角方向"表明沿著橫向平面中的徑向位置的(無窮小)旋轉角。
[0011] 根據實施例，每個電壓輸出端可單獨被調整。
[0012] 根據實施例，電極主體具有布置在基本上垂直于軸向方向的徑向-角向平面中的 圓盤形狀。電極孔優選地由穿過電極主體并沿著軸向方向延伸的基本圓形的切口形成。
[0013] 根據實施例，至少Ξ個準直器電極沿著軸向方向布置為第一準直器電極，其被 設置在準直器堆疊的上游端處;-最后準直器電極，其被設置在準直器堆疊的下游端處; 及至少一個中間電極，其被設置在該第一準直器電極與該最后準直器電極之間。
[0014] 根據實施例，至少一個中間電極具有沿著軸向方向的電極厚度。
[0015] 根據實施例，一方面相鄰中間電極之間的電極間距離HdW及另一方面沿著軸向方 向的中間電極厚度化由關系0.75 ·化<冊< 1.5 ·化來限定。
[0016] 根據實施例，第一準直器電極具有由1.5 ·化<化<2.5 ·化限定的范圍內的第一 厚度化。
[0017] 根據實施例，第一準直器電極包括具有軸向擴孔的第一電極孔，該軸向擴孔沿著 光軸在下游方向上W平滑曲面軌跡朝向遠離該光軸的徑向方向漸擴。
[0018] 根據實施例，最后準直器電極的徑向內部部分的最后電極厚度H10在由3 · H10< 化限定的范圍內。
[0019] 根據實施例，最后準直器電極的徑向向外部分的厚度基本上等于中間電極厚度。
[0020] 根據實施例，準直器電極沿著軸向方向布置，使得至少Ξ個中間電極被設置在第 一準直器電極與最后準直器電極之間。
[0021] 根據另一實施例，至少Ξ個中間電極的中部準直器電極具有在范圍1.5 ·化<冊 <2.5 ·化內的厚度冊。
[0022] 根據實施例，間隔結構的高度化與介于隔離物結構與準直器孔的孔周邊之間的最 短徑向距離AR1之間的關系由3 ·化< AR1限定。
[0023] 根據第二方面，并且根據W上本文所描述的效果和優點，提供了一種帶電粒子束 產生器，其包括束源，其用于產生沿著光軸的帶電粒子束;及根據本發明的第一方面 的準直器電極堆疊。第一準直器電極被設置在準直器堆疊的上游端處。準直器電極的電極 孔可沿著光軸對準，并且束源可直接固定至第一準直器電極的頂側上。
[0024] 根據第Ξ方面，并且根據W上本文所描述的效果和優點，提供了一種包括電極堆 疊的準直器系統，該電極堆疊包括多個電極，所述多個電極用于準直沿著堆疊的光軸的帶 電粒子束，每個準直器電極包括:具有電極孔的電極主體，該電極孔用于允許帶電粒子束的 傳輸；W及電連接，其用于給電極提供電位，其中電極主體沿著軸向方向間隔式地布置，并 且其中電極孔沿著光軸同軸地對準；
[0025] 在準直器系統的操作期間，電極堆疊的中部電極被充電W與其它準直器電極相比 保持在最高正電位。在電極堆疊的上游方向上在中部電極之前的兩個電極中的每一個被配 置為保持在比該中部電極在下游方向上的相鄰電極的電位更低的電位。
[0026] 根據實施例，最后準直器電極在準直器系統的操作期間被充電W保持在正電位。 位于中部電極與最后電極之間的至少一個電極可W設置有比該最后電極的電位更低的電 位。
[0027] 根據另一實施例，至少兩個電極被包括在中部電極與最后電極之間。至少兩個電 極中的倒數第二個電極在準直器系統的操作期間被充電w獲得負電位。
[0028] 根據本發明的第四方面，提供了一種用于操作根據第二方面的帶電粒子束產生器 的方法。該方法包括:利用束源產生電子束;沿著光軸穿過準直器電極堆疊的孔投射所產生 的電子束；W及將電位施加至準直器電極上。將電位施加在準直器電極上包括:使第一準直 器電極保持在接地電位;使中部準直器電極保持在最高正電位，W及使最后準直器電極保 持在低正電位。
[0029] 根據實施例，將電位施加至準直器電極上包括:在中部準直器電極與定位成緊接 在該中部準直器電極的上游的相鄰準直器電極之間施加電位差，W及在相鄰準直器電極與 定位成緊接在相鄰準直器電極的上游的另外的相鄰準直器電極之間施加另外的電位差。該 另外的電位差可大于該電位差。
[0030] 根據實施例，將電位施加至準直器電極上包括:使處于中部電極上游的第二準直 器電極保持在負電位。
[0031] 根據實施例，將電位施加至準直器電極上包括:使倒數第二個電極和倒數第Ξ個 電極中的至少一個保持在低負電位。
[0032] 根據實施例，將電位施加至準直器電極上包括:使緊接在最后準直器電極之前的 兩個中間準直器電極中的至少一個保持在具有在-300伏特與-500伏特之間的值的固定電 位;使第二準直器電極保持在具有在-3千伏特與-4千伏特之間的值的固定電位;使中部準 直器電極保持在具有在+20千伏特與+30千伏特之間的值的固定電位；W及使最后準直器電 極保持在具有在巧00伏特與+1100伏特之間的值的正電位。
【附圖說明】
[0033] 現將僅通過示例、參考隨附示意性圖描述實施例，圖中對應的附圖標記指示對應 的部分，并且圖中：
[0034] 圖1示意地示出根據實施例的帶電粒子光刻系統的透視圖；
[0035] 圖2呈現根據實施例的帶電粒子光刻系統的真空腔室的正視圖；
[0036] 圖3示出根據實施例的束產生器的示意性側視圖；
[0037] 圖4示出根據實施例的準直器電極堆疊的透視圖；
[0038] 圖5示出根據實施例的準直器電極的透視圖；
[0039] 圖6示出根據實施例的準直器電極堆疊的示意性橫截面側視圖；
[0040] 圖7a至圖7d示出根據實施例的準直器電極的橫截面俯視圖和側視圖；
[0041 ]圖8示出根據實施例的束產生器的詳細俯視圖；
[0042] 圖9至圖11示出根據另一實施例的束產生器的透視圖；
[0043] 圖12圖示出根據實施例的束產生器的下部分的橫截面側視圖；
[0044] 圖13示出根據實施例的準直器電極堆疊中的支撐柱的橫截面側視圖；
[0045] 圖14示出根據實施例的準直器電極堆疊中的冷卻導管的橫截面側視圖；W及
[0046] 圖15示出根據另一實施例的準直器電極堆疊中的支撐系統。
[0047] 諸圖僅意欲出于例示性目的，并且不作為對權利要求所主張的范圍或保護的限 制。
【具體實施方式】
[0048]下文為對本發明的某些實施例的描述，該描述僅通過示例并參考圖來給出。
[00例光刻系統
[0050] 圖1示意地示出諸如光刻系統10的目標處理機器的透視圖。運種光刻系統10適于 半導體目標31的光刻處理(例如，在抗蝕劑覆蓋的半導體基板上產生諸多結構）。光刻系統 10包括(在下側處）用于容納投射柱46的真空腔室30, W及(在上側處，即定位于真空腔室30 上方)用于容納電子設備22的機柜12。
[0051] 機柜12包括可封閉外殼，該可封閉外殼由壁板限定并且在前側上設置有供進出機 柜12的內部的開口 14。提供用于覆蓋開口 14的兩扇口 15。壁和口限定立方體形狀，其可W密 封方式封閉W防止空氣進入機柜12。機柜12包封側向間隔機架18,機架18承載擱架20W用 于收容電子設備22。在頂側32上，真空腔室30設置有包括界面壁35的凹入段，該界面壁35具 有出入端口 36,其用W允許自真空腔室30內部的束投射柱46伸出的導管/電纜26穿過該出 入端口到達機柜12內部的電子設備22。
[0052] 真空腔室30被布置為容納目標31和投射柱46。真空腔室30包括真空外殼39(外 層），其被配置為在其內部保持真空環境(通常為10-3己或更低）。在真空外殼39內部，提供了 支撐外殼40(中間層），W及具有載體框架42的載體外殼41(最內部區域）。在載體外殼41內 部，通過載體框架42支撐投射柱46。投射柱46被配置W用于產生并操縱被用于處理目標31 的多個處理細束47。投射柱46可包括各種光學元件。示范性元件可為:孔陣列，其用于從帶 電粒子束形成多個細束;細束調制器，其用于使細束圖案化W形成已調制細束；W及細束投 射器，其用于將已調制細束投射至目標31的表面上。
[0053] 圖2示出帶電粒子光刻系統10的實施例的簡化示意圖。運些光刻系統例如描述于 美國專利第6,897,458號、第6,958,804號、第7,019,908號、第7,084,414號、第7,129,502 號、第8,089,056號及第8,254,484號；美國專利申請公開第2007/0064213號、第2009/ 0261267號;US 2011/0073782、US 2011/0079739及US 2012/0091358中，運些全部讓與本發 明的所有者并且特此全部W全文引用方式并入。
[0054] 圖2呈現目標處理系統10的真空腔室30的正視圖。在真空腔室30內部，通過載體框 架42容納具有帶電粒子束產生器50的投射柱46。帶電粒子束產生器50形成為束產生器模 塊，該束產生器模塊可插入至帶電粒子光刻系統10的真空腔室30內部的載體框架42中并且 可自該載體框架42移除。載體外殼41和載體框架42借助于連接至懸置底座43的懸置構件44 (例如，板片彈黃)可移動地懸置在支撐外殼40內，該懸置底座43又借助于多個剛性但可側 向較接的懸置桿45與載體外殼41可移動地互連。
[0055] 帶電粒子束54由帶電粒子束產生器50產生，并且隨后由設置在投射柱46中的各種 光學元件來操縱。
[0056] 在本文中使用術語"折射"來一般地指示使束的數個部分偏轉的動作。在本文中使 用術語"準直"來指示使束的各種部分更加平行的動作。
[0057] 第一束產生器實施例
[0058] 圖3示出根據實施例的束產生器模塊50的示意性橫截面視圖。橫截面視圖被限定 在軸向-徑向平面(即，軸向方向Z和徑向方向R所跨越的平面)中。
[0059] 圖3中示出束產生器腔室51，該束產生器腔室51包封組成束產生器50的元件、組件 和/或模塊。束產生器50包括帶電粒子束源52、準直器堆疊70, W及用于在束產生器腔室51 內部產生真空的真空累122、123(僅示出真空累122)。
[0060] 束源52被容納在束源真空腔室53內，該束源真空腔室53又位于束產生器腔室51 內。束源52被固定至準直器堆疊70的頂側，并且被配置為產生沿著光軸A的帶電粒子束54。 束源腔室53包封源真空累單元120,該源真空累單元120允許在束源52附近局部地產生超低 真空，W改良束源52的福射發射效率并延長束源52的有效福射壽命。
[0061] 由帶電粒子源52產生的帶電粒子束54可在沿著光軸A行進的同時最初具有徑向向 外發散的性質。準直器電極堆疊70然后可用來選擇性地折射帶電粒子束54的多個部分，從 而準直束，即，使得束分布的各部分在下游W更大共線性沿著光軸A行進。
[0062] 準直器堆疊70包括準直器電極71-80的軸向布置式堆疊（即，序列），準直器電極 71-80沿著軸向方向Z借助于由電絕緣材料制成的間隔結構89而相互位移。準直器電極71- 80由扁平環形主體81形成，每個扁平環形主體81包括電極孔82。在所示出的實施例中，環形 主體81沿著光軸AW相等距離Hd位移，并且電極孔82沿著光軸A同軸地對準。電極主體81優 選地由導電且機械剛性的材料制成。足夠的電導率使得能夠容易地將均勻分布的電荷施加 至準直器電極71-80的每個相應的表面上。足夠的機械剛性允許準直器電極71-80保持固定 的空間配置并且因此在粒子束54的產生期間維持穩定的電位差。優選地，電極71-80由侶制 成。侶是輕型材料，其具有良好的導電性及非磁性性質，并且其此外提供足夠的導熱性W用 于使在帶電粒子束產生期間聚積的熱能消散。
[0063] 將多個準直器電極71-80和間隔結構89形成為同軸對準的電極堆疊70提供了優化 準直器堆疊70內沿著光軸A的不同位置處的電場分布的可能性。多個分開的準直器電極71 - 80的使用允許相對輕型設計。
[0064] 準直器電極71-80沿著垂直方向Z的厚度H1、H5、化可足W在相應電極主體81內部 容納液體導管105,同時即使是在相當大熱應力下也確保在束產生期間電極主體81的足夠 的結構完整性。
[0065] 準直器堆疊70中最上方準直器電極71(即，帶電粒子束54在堆疊70上游首先遇到 并貫穿的準直器電極71)包括漸擴的曲面孔。準直器堆疊70中最后的準直器電極80(即，帶 電粒子束54沿著光軸A在下游最后遇到的準直器電極)具有相對小的內部厚度H10。參考圖6 進一步討論堆疊的電極性質。
[0066] 準直器電極71-80借助于電絕緣間隔結構89相對于彼此間隔開。間隔結構89限定 電極71-80之間的最小距離冊，該最小距離冊即使在束產生期間相對大電位差(大約為每毫 米數千伏特的電位差)被施加于電極之間的情況下也防止發生相鄰電極之間的放電。
[0067] 間隔結構89由也具有對機械壓縮的高阻力的電絕緣材料制成，W使電極之間的距 離保持固定并且避免電極被電連接(即，變成等電位面）。間隔結構89可例如由陶瓷制成。優 選地，每個間隔結構89被設置在一對相鄰準直器電極之間。Ξ個運些間隔結構89被設置在 每一對相鄰準直器電極之間，W提供兩個穩定的3點支撐平面(每個相鄰準直器電極有一個 穩定的3點支撐平面），同時維持明確限定的電極間間距Hd。
[006引準直器堆疊70借助于在Ξ個側面上圍繞堆疊70的支撐凸出部92b和支撐腿93懸置 在束產生器腔室51內。支撐腿93用W相對于外部參考框架(例如，載體框架42)固定準直器 堆疊70。
[0069] 本文中在下面結合圖7a至圖7d描述冷卻布置(例如，包括元件110-114及116-119) 的實施例。
[0070] 第一準直器電極堆疊實施例
[0071] 圖4示出根據實施例的準直器電極堆疊70的透視圖。此實施例包括十個準直器電 極71 -80，其用于使在軸向方向Z中沿著光軸A傳播的電子束54成形。
[0072] 第一準直器電極71包括:源曬合構件，其用于在第一準直器電極71的頂側上將帶 電粒子束源52固定至第一準直器電極71; W及源對準構件，其用于將所產生的帶電粒子束 54的光軸A與準直器孔的中線對準。
[0073] 所選準直器電極71-74、76-80中的每一個包括沿著外電極周邊的Ξ個支撐部分 86。每個支撐部分86在一側上容納間隔結構89,并且可能在相反側上容納另一間隔結構89。 在此實施例中，間隔結構89由具有扁平端表面的圓柱形對象形成，該圓柱形對象支撐電極 支撐部分86或者由電極支撐部分86支撐。具有統一直徑的圓柱形間隔結構89易于大量制 造，運促進準直器堆疊70的構建和維護。另外，圓柱形間隔結構89的修圓的形狀有助于減少 運些間隔結構對電極準直器堆疊70內部的電場的擾動效應。通過制造具有統一預定間隔物 高度化的間隔結構89來進一步促進并且標準化準直器堆疊70的構建。運允許全部準直器電 極71-80沿著軸向方向Z被有效地對準并且被間隔相等的預定相互距離冊。
[0074] 在所示出的實施例中，運些電絕緣圓柱形間隔結構89中的Ξ者被布置在每一對相 鄰電極之間。Ξ個間隔結構89形成徑向且角向等距間隔的Ξ腳架，即，每個間隔結構89位于 離光軸A相等的徑向距離處，并且Ξ個間隔結構89繞光軸A相互間隔180°角。所得的Ξ點支 撐允許W穩定方式沿著準直器電極的相應橫向平面承載運些準直器電極，并且允許具有高 準確度(通常具有低于10微米的最大對準誤差）的電極對準。相等的徑向和/或角間距并非 必要的，但是其產生促進準確準直器對準的較佳的穩固布置。
[0075] 相鄰準直器電極的電極支撐部分86與居間的間隔結構89軸向地對準W限定與軸 向方向Z平行地定向的支撐柱90。在此實施例中限定Ξ個支撐柱90。
[0076] 支撐柱90各自設置有夾緊構件91a、91b，夾緊構件91a、91b用于將支撐部分86與居 間的間隔結構89保持在一起。橫木91a被設置在支撐柱90的軸向末端處。借助于兩個預拉緊 桿9化沿著軸向方向到尋橫木91a拉在一起，預拉緊桿9化在桿端部處連接橫木91a。夾緊構件 91a、9化由剛性材料制成，該剛性材料具有足夠的抗拉強度W提供穩固的夾緊機構，可通過 該夾緊機構將準直器電極71-80和間隔結構89軸向壓縮至相互固定的位置中。每個預拉緊 桿9化可設置有變窄部91c，W容納準直器堆疊70與相應預拉緊桿91b之間有差異的熱膨脹。 夾緊構件91a、9化優選地由非磁性材料制成，W避免產生對由帶電粒子束54產生的磁場的 擾動場響應。鑒于上述情況，夾緊構件91a、9化優選地由鐵制成。
[0077] 準直器電極堆疊70包括Ξ個堆疊支撐腿93。每個支撐腿連接至準直器堆疊70的中 部區域75a。支撐腿93協作W相對于外部參考框架來支撐準直器堆疊70。外部參考框架可例 如為載體框架42,其懸置在圖1中所示出的帶電粒子光刻系統10的真空腔室30的內部。
[007引在束產生期間，可在準直器堆疊70內從外部源(例如，由經由載體框架42到達準直 器堆疊70的底板振動，W及由經由準直器電極71-80中的冷卻導管105加 W累送的冷卻液體 中發生的流體波動)誘發機械共振。通過經由將支撐腿93連接至中部區域75a來支撐準直器 堆疊70,減少了參與所誘發的機械共振的堆疊部分的長度和重量。
[0079] 所誘發的機械共振可與線性運動、旋轉運動或兩者有關。通過減小有效堆疊長度， 增加了垂直于軸向方向Z的偏轉的有效線性彈黃常數，因為較短柱90形成較硬柱。較硬柱減 少堆疊中的電極71-80的橫向偏轉響應。利用較硬柱90的情況下，電極71-80將相對于彼此 發生較少振動，并因此相對于環境發生較少振動，運將最終改良束投射準確度。
[0080] 此外，通過在堆疊的垂直質屯、處大約在堆疊的中間曬合堆疊，減少了橫向平面中 針對整個堆疊且繞旋轉軸的慣性矩，運也減少了整個堆疊對外部驅動的較低頻率扭矩振蕩 的旋轉偏轉響應。
[0081] 在圖4中示出的實施例中，準直器堆疊70的中部區域75a(即，垂直質屯、）被選擇為 對應于準直器堆疊70的中部準直器電極75。運里，中部電極75由自源52(在圖4中未示出但 在圖3中示出）向下游計數的第五準直器電極75形成。運里(與例如第六電極76形成對照)第 五電極作為中部電極的偏好與較厚的第一電極71及源52對堆疊70造成的額外重量有關。
[0082] 中部準直器電極75包括電極主體92a，該電極主體92a設置有沿著外電極周邊的Ξ 個堆疊支撐凸出部92b。沿著中部電極75的外周邊徑向延伸的堆疊支撐凸出部92b提供穩固 的支撐構造，該支撐構造可例如經由中部電極75的一體式鑄造而容易地制成。電極主體92a 和凸出部92b具有足夠的機械強度W用于共同地支撐準直器電極堆疊70的總重量W。每個堆 疊支撐腿93連接至相應的堆疊支撐凸出部92b。
[0083] 在替代實施例（未示出）中，支撐腿93可與支撐柱90中的間隔結構89曬合(作為曬 合中部準直器電極75的替代，或除曬合中部準直器電極75之外還與間隔結構89曬合）W建 立與外部參考框架的平衡支撐連接。
[0084] 在圖4的實施例中，每個堆疊支撐腿93包括用于將支撐腿連接至中部堆疊區域75a (例如，至支撐凸出部92b)的腿接頭94。此外，每個堆疊支撐腿93包括用于將支撐腿93連接 至外部參考框架的腿底座95。在腿底座95附近，堆疊支撐腿93具有Ξ角形支撐結構，該Ξ角 形支撐結構具有至少部分地沿著相反的角方向來定向的單獨腿構件93a-93b。腿構件93a- 93b可由機械剛性但電絕緣材料制成。在運些腿構件93a-93b的上方和下方，每個支撐腿93 包括兩個徑向偏轉部分96a-96b，該徑向偏轉部分96a-96b用于允許腿接頭94在徑向方向R 上相對于腿底座95位移。在圖4的實施例中，徑向偏轉部分96a-96b包括梁，梁的橫截面具有 限定曉性狹窄中部區域的曲面I形輪廓。每個梁基本上垂直于(局部)徑向方向來定向，從而 允許I形輪廓僅在局部徑向-軸向平面中曉曲，同時在局部角方向上保持機械硬度。腿接頭 94與相應腿底座95之間允許的徑向位移可例如由在束產生期間中部堆疊區域75a(例如，中 部電極75)相對于腿底座95的徑向定向的熱變形引起。設想中部準直器電極75在束產生期 間保持在相對高的正電位，運將產生沖擊此中部電極75的大量次級/背向散射電子。所產生 的加熱將導致準直器電極75的徑向膨脹，而外部參考框架將不經歷運種熱變形。有差異的 徑向變形可由徑向偏轉部分96a、96bW及運些偏轉部分96a、96b之間的腿構件93a-93b的徑 向傾斜來有效地容納。
[0085] 在替代實施例（未示出）中，支撐系統也可被不同地成形。例如，可在具有腿構件 93a-93b的Ξ角形結構上方和/或下方包括額外的腿區段，W便形成例如A字形支撐腿。此 夕h徑向偏轉部分96a-96b可不同地形成，例如具有不同橫截面輪廓。
[0086] 根據各種實施例，外部參考框架(例如，載體框架42)可經由支撐構件93在中部區 域75a中支撐電極堆疊70,支撐構件93可定向在W下方向中的任一個中：向下軸向方向Z(施 加于支撐腿93上的壓縮應力;在圖4中示出）、向上軸向方向-Z(施加于支撐構件93上的拉伸 應力;未示出）、徑向方向R(支撐構件93上的彎曲應力;未示出），或其組合。
[0087] 準直器電極
[0088] 圖5示出中間準直器電極72-74、76-79的實施例的透視圖。中間準直器電極72-74、 76-79由扁平電極主體81形成，所述扁平電極主體81由導電且機械剛性材料制成，其中在扁 平主體81的中屯、處設置準直器孔82。準直器孔82沿著軸向方向Z來觀察基本上是圓形的，并 且限定內部孔徑巧。此外，在沿著角方向Φ的橫截面（即，軸向-徑向平面中的橫截面）中觀 察，圓形孔82具有修圓的（即，經曲面修整的）孔周邊82a。修圓的孔周邊82a有助于避免沿著 孔周邊82a的較高局部電場集中。修圓的孔周邊82a可被成形W避免產生高于每毫米5千伏 特的局部電場強度。
[0089] 準直器電極71-80包括沿著外電極周邊85的Ξ個支撐部分86。每個支撐部分86被 配置為在一側上容納一個間隔結構89(例如，針對第一電極71和最后電極80)或在每一側上 容納間隔結構89 (例如，針對中間電極72、73、74、76、77、78、79)。
[0090] 準直器電極71-80之間的間隔結構89優選地具有沿著軸向方向Z的相等高度化。具 有相等高度的間隔結構89促進針對隔離物89W及針對將要附接在準直器電極之間的其它 結構(例如，下面討論的中間冷卻導管）的制造標準化。優選地，隔離物高度化小于自準直器 孔周邊82a至附近隔離物89的側向表面的最短徑向距離Δ R1的Ξ分之一。從而將準直器孔 82處由于存在隔離物結構89而導致的電場擾動減小至可W忽略的水平。
[0091] 準直器電極71-80設置有沿著電極板主體81的外電極周邊85的Ξ個電極支撐臂 87。^個電極支撐臂87優選地圍繞外電極周邊85等距間隔地(沿著角坐標W相等距離)分 布。電極支撐臂87沿著外周邊85稍微徑向地突出，并且基本上沿著角方向Φ延伸。每個電極 支撐臂87可包括至少一個剛性臂部分87a，該至少一個剛性臂部分87a在一個遠端上經由曉 性臂變窄部87b連接至電極主體81的外周邊85。每個電極支撐臂87可在其相對的遠端上連 接至對應的電極支撐部分86。每個電極支撐部分86可由圓形平臺形成。第二曉性臂變窄部 87c可被設置在剛性臂部分87a與電極支撐部分86之間。剛性臂部分87a和曉性臂變窄部 87b-87c優選地具有沿著軸向方向的高度，該高度與所對應的準直器電極的高度相同或至 少相當，W便提供足夠的機械剛度/強度W用于在軸向方向Z上支撐準直器電極。在曉性臂 變窄部87b-87c中的每一個中設置的變窄部總體上在徑向-角向平面中的方向上限定，并且 更優選地沿著（局部)徑向方向R定向。在此實施例中，曉性臂變窄部87b-87c有效地形成板 片彈黃，板片彈黃主要允許所對應的電極支撐部分86在徑向-角向平面中相對于電極主體 81變形和曉曲，同時防止所對應的電極支撐部分86在軸向方向Z上相對于電極主體81曉曲。 每個電極支撐臂87在電極支撐主體81與電極支撐臂87之間限定熱膨脹狹縫88。熱膨脹狹縫 88也在徑向-角向平面中并且基本上沿著角方向Φ延伸。
[0092] 具有一個或多個曉性臂變窄部87b-87c的可徑向移動的臂87W及熱膨脹空間88使 得電極主體81能夠總體上在徑向-角向平面中并且更具體地在徑向方向R上變形(膨脹/收 縮），同時保持支撐部分86與相鄰準直器電極的對應支撐部分86軸向地對準。預期在準直器 電極堆疊70的使用期間，準直器電極71-80將保持在不同電位值下，并且接收不同量的（次 級/背向散射)電子福射W及不同量的所得熱能。可移動臂87和膨脹空間88有效地容納在帶 電粒子束54的產生和準直期間發生的電極71-80的變化的且不同的熱致徑向變形，由此，支 撐柱90(參見圖4)保持沿著軸向方向Z相互對準。
[0093] 在圖4中示出的實施例中的中部準直器電極75及相鄰的中間準直器電極被設計W 在束產生期間經受較大的正電位。此外，堆疊70中的最后電極80被設計W經受相當大的電 位(大約+0.5千伏特至+1.5千伏特）。運些電極中的任一個將施加于次級電子及背向散射電 子上的所得的相當大吸引力將引起巨大的電子碰撞和吸收，并因此引起相當大的熱產生。 例如，中部準直器電極75的徑向膨脹將迫使電極支撐柱90徑向向外移動，運將向外拉其它 準直器電極的支撐部分86。然而，設置在剩余準直器電極上的可徑向移動的支撐臂87將容 納此徑向膨脹，從而保持所有電極71-80同軸地對準。
[0094] 施加電位
[00M]圖6示出根據實施例的準直器電極堆疊70的示意性橫截面側視圖。準直器電極堆 疊70包括十個準直器電極71-80,其中第五準直器電極75構成中部準直器電極。所示出的橫 截面僅示意地描繪準直器電極堆疊70的此實施例的數個特性尺寸。為簡單起見，省略此實 施例的許多構造細節(例如，未示出準直器孔、電極支撐部分和間隔結構的詳細形狀）。
[0096] -般而言，使用由間隔結構89分離的多個準直器電極71-80W形成同軸布置的準 直器電極堆疊70提供了優化準直器堆疊70中沿著光軸A的不同位置處的電場分布的可能 性。至少五個相鄰準直器電極之間的電位差的逐步變化產生沿著軸向方向A的相對平滑地 變化的電場分布。包括五個或更多個準直器電極的電極堆疊允許產生可具有多個負電場最 小值W及多個正電場最大值的電場分布，并因此產出足夠的自由度W用于產生可不僅準直 帶電粒子束54而且減少帶電粒子束54中的球面像差的電場。利用多準直器電極堆疊經由所 施加電位值的變化，從而容易地找到針對特定應用的較佳的束特性。
[0097] 發明人注意到，在一個特定實施例中，在準直器堆疊70中使用十個準直器電極71- 80提供W下兩個自由度之間的良好平衡:一方面為，產生沿著軸向方向Z的相對漸進式的電 位分布，而另一方面為，獲得足夠的電極間間距HdW用于提供對真空累122、123的良好視 線、足夠的電極冷卻W及構造簡單性。
[009引在圖6中示出的準直器電極堆疊70的實施例中，所有中間準直器電極72、73、74、 76、77、78、79的中間電極厚度化基本上相同。本文中的術語"基本上相同"是指具有在可達 成的制造公差內的相同值的中間電極厚度化。對于由侶制成的準直器電極，中間電極厚度 化可在10毫米至20毫米的范圍內，優選地在12毫米至15毫米的范圍內，并且更優選地等于 13.6毫米。使用相等厚度的中間電極允許運些電極主體的大量生產，并且簡化中間準直器 電極到準直器堆疊中的組裝。在替代實施例中，所有電極可具有相同厚度。然而，在其它實 施例中，一些或所有電極厚度可為不同的。
[0099]準直器堆疊70中最上方準直器電極71(即，帶電粒子束54在堆疊70上游且沿著光 軸A首先遇到并貫穿的準直器電極71)包括較小上部孔直徑01，隨后是漸擴式曲面孔擴孔 71曰。較小上部孔徑01和曲面孔擴孔71a允許由束源52產生的帶電粒子束54經歷漸進式電 場變化。第一準直器電極71的第一電極厚度化在由1.5 ·化含化含2.5 ·化限定的范圍內。 具有在指定范圍中的厚度的第一準直器電極71允許準直器堆疊70的上游端（即，頂部)具有 自相對小的束源孔至相對較大的準直器孔的平滑過渡，并且允許第一電極具有足夠的強度 W用于直接支撐可安裝在該第一電極上的束源52的重量。在本文中使用術語"平滑"來指示 表面(運里為孔表面)不具有宏觀尺度上的急劇的曲率變化(即，尖銳的脊、角隅或裂縫）。急 劇的曲率變化將在電場中產生不合乎需要的較大局部變化。
[0100] 中部準直器電極75被設置在第一準直器電極71與最后準直器電極80之間。中間準 直器電極72、73、74、76、77、78、79位于第一準直器電極71與最后準直器電極80之間，并且在 中部準直器電極75的兩側上。中部準直器電極75的中部電極厚度H5在由1.5 ·化含H1 < 2.5 ·化限定的范圍內。優選地，中部電極厚度冊處于22毫米至26毫米之間的范圍內，并且 更優選地等于24毫米。具有在指定范圍中的厚度冊的中部準直器電極75允許準直器堆疊70 的中屯、區域75a具有足夠的強度和彎曲剛度W用于防止準直器電極堆疊70例如繞橫向軸 (垂直于軸向方向Z)振動。
[0101] 在替代實施例中，中部電極75可具有基本上等于中間電極72-74、76-79的厚度化 的厚度H5。運可例如通過使用機械強度較大的材料來達成，或在堆疊支撐結構曬合準直器 堆疊中的其它和/或更多電極的情況下達成。參考圖15對此加 W進一步說明。
[0102] 準直器堆疊70中的最后準直器電極80(即，帶電粒子束54最后遇到的準直器電極） 具有徑向內部部分80a，該徑向內部部分80a具有最后電極內部厚度H10。內部厚度H10處于 由HlOOte/3限定的范圍內。最后電極80的內部厚度H10優選地具有相對小的值W有效地維 持具有與帶電粒子束54相反的極性的電位，同時僅延伸較小軸向距離。運在孔周邊附近產 生高度局部化的吸引性電場。具有相反極性的較薄最后電極80產生針對帶電粒子束的負球 面像差，W補償已在準直器堆疊70的在前部分中產生的束中的正球面像差。
[0103] 最后準直器電極80在徑向外部部分80b處具有最后電極外部厚度H10'。最后電極 外部厚度H10'優選地等于中間電極厚度化，W使最后電極80的機械強度更大，并且也提供 足夠的高度W用于在向外部分內部容納冷卻導管。如圖6中所示，從內部部分80a至向外部 分80b的過渡可設及從內部厚度H10至外部厚度H10'的軸向逐步增加。運產生徑向內部部分 80a的內部孔徑01〇誠及徑向外部部分80b的外部孔徑010'。根據優選實施例，最后準直 器電極80的內部主體厚度H10在5毫米或更小的范圍內，外部主體厚度H10'在10毫米或更大 的范圍內，內部孔徑010為60毫米，并且外部孔徑010'為100毫米。
[0104] 在最后電極80的下游，設置了用于由帶電粒子束54形成多個細束的孔陣列58。孔 陣列58可W是準直器電極堆疊70的結構組件。另選地，孔陣列58可形成聚光透鏡模塊56的 一部分，該聚光透鏡模塊56在投射柱46中布置為緊接于束產生器模塊50的下游(沿著光軸A 來觀察）。孔陣列58包括下部中屯、表面和傾斜側向表面。在操作期間，孔陣列58優選地保持 在接地電位。孔陣列58的形狀產生最后準直器電極80的（相對)薄的徑向內部電極部分80a 的內周邊之間的足夠距離，W避免帶電的最后準直器電極80(的尖銳邊緣)與孔陣列58之間 的放電。孔陣列58的形狀也確保孔陣列58與最后準直器電極80的徑向向外部電極部分80b 之間的間距保持為較小，W在準直器電極堆疊70內部保持相對于在束產生器模塊50外部 和/或在聚光透鏡模塊56外部的區域的真空。
[0105] 圖6有助于例示用于在束產生和處理期間操作準直器電極堆疊 70的此實施例的示 范性方法。在此實施例中，準直器電極71-80沿著光軸AW相等距離冊呈同軸布置來定位。
[0106] 在其它實施例中，準直器電極可W不同的電極間距離來定位。參見例如參考圖9至 圖11所討論的實施例。
[0107] 將對準直器電極71-80施加不同的靜電位值（即，電壓）。準直器電極堆疊70、帶電 粒子束產生器50或帶電粒子光刻系統10可包括一組不同電壓源151-160。每個電壓源151- 160包括用于將所選電位施加至相應的準直器電極71-80的輸出端子。電連接被設置在每個 電壓源151-160的輸出端子與相應的準直器電極71-80的電接點109之間。優選地，電壓源 151-160在束產生器50的操作期間可獨立地且動態地調整。另選地，電壓源151-160可形成 為單個電源，該電源具有適合的適配器和分壓器W將其輸出轉換為要施加至所對應的準直 器電極71-80的不同所選電壓值。
[0108] W下為兩個數值模擬(每個柱一個）的表，該表對應于準直器電極的優選布置，并 且對應于施加至電極71-80的兩個優選電位分布。表中的電極編號的序列對應于在參考例 如圖4和圖6的描述中所使用的準直器電極71-80的序列。 「01091
[0110] ~各種電極的所列出電位值對應于相對于接地電位的電位差。可通過所對應的電壓 源151-160將電位值中的每一個施加至準直器電極71-80。在操作期間，定位為緊接在最后 準直器電極80的下游的孔陣列58優選地保持在接地電位。用于操作帶電粒子束產生器50的 方法可包括利用束源52產生電子束54;-沿著光軸A穿過準直器電極堆疊70的孔82投射所 產生的電子束;-將電位施加至準直器電極71-80上，其包括使第一準直器電極71保持在 接地電位;-使中部準直器電極75保持在最高正電位；W及-使最后準直器電極80保持在低 正電位。
[0111] 跨準直器電極上所施加的電位差用來產生均勻的橫向電子束表面電流密度，同時 減少角度誤差。在束產生期間，電子束54自束源52發射，該電子束54具有如在徑向-軸向平 面中的橫截面中所觀察的局部漸擴的輪廓線。
[0112] 施加至第Ξ、第四及第五準直器電極73-75的大幅增加的電位值產生充當對貫穿 的電子束54的正透鏡的局部電場分布。運用來在徑向-軸向橫截面中朝向光軸A折射電子束 54的局部輪廓線，并且使電子束54的分布收斂。由于徑向-角向平面中的電場強度的徑向變 化，正透鏡效應可使電子束54中的電子獲得在徑向-角向平面中所觀察的不均勻的軸向速 度分布(運導致球面像差效應）。
[0113] 施加至第六、第屯、第八及第九準直器電極76-79的大幅減小的電位值產生充當對 貫穿的電子束54的負透鏡的局部電場分布。運也在徑向-軸向橫截面中但現在遠離光軸A來 折射電子束54的局部輪廓線。電子束和電場的徑向分布的變化可再次促成球面像差效應。
[0114] 施加至最后準直器電極80的正電位(相對于接地參考)在貫穿的電子束54中（或一 般而言，針對帶負電的粒子束)產生負球面像差。所產生的負球面像差將(至少部分地)補償 已在準直器堆疊70的在前部分中產生的任何正球面束像差。
[0115] 電壓源151-160優選地被設置為在準直器電極71-80上產生電位，使得隨著電子束 54自束產生器50向下游發射時，該電子束54的最終局部輪廓線被適當地準直（即，至少盡可 能地使該束在徑向-軸向橫截面中平行）。可動態地調整由電壓源151-160產生的電位，W便 更改沿著軸向方向的電位值的分布和/或更改電場的局部幅度。正透鏡和負透鏡的軸向中 屯、可因此沿著軸向方向和/或場幅度變化而移動。在操作期間施加至準直器電極71-80的電 位的可獨立調整性促進對改變操作條件(例如，束電流、真空條件、屏蔽條件等)的重新配置 和優化。
[0116] 該方法還可包括使在中部電極75之前的第二準直器電極72保持在負電位。另 夕h該方法也可包括使緊接在最后準直器電極80之前的兩個中間準直器電極78、79中的 至少一個保持在低負電位。將負電位施加于在最后準直器電極80之前的最后中間準直器電 極78-79中的一個或兩個有助于使源自于在準直器電極堆疊70下游的區域的次級電極和/ 或反向散射電極偏轉。次級電子可例如在電子束54中的初級電子與孔陣列58碰撞期間產 生。局部負電位有助于減少沖擊帶強正電的中部準直器電極75的電子的數目。
[0117] 根據上述特定數值示例，用于操作束產生器50的方法的另外實施例可包括使緊 接在最后準直器電極80之前的兩個中間準直器電極78、79保持在具有-300伏特至-500伏特 的值的固定電位;-使第二準直器電極72保持在具有-3千伏特至-4千伏特的值的固定電 位;-使中部準直器電極(75)保持在具有+20千伏特至+30千伏特的值的固定電位；W及-使 最后準直器電極80保持在處于巧00伏特至+1100伏特的范圍內的正電位。
[011引第一冷卻布置實施例
[0119] 圖7a至圖7d示出根據實施例的準直器電極71-80的橫截面俯視圖和側視圖。所示 出的準直器電極71-80設置有用于傳送冷卻液體102的冷卻導管105,該冷卻導管105包括： 第一開口 103,其用于連接至液體供應結構117; W及第二開口 104,其用于連接至液體排放 結構118。
[0120] 冷卻導管105的存在可進一步改良電場控制的準確度和可靠性，因為可調節準直 器電極71-80的熱致變形。冷卻導管105可減少由發熱導致的準直器電極71-80的膨脹，該發 熱例如由曝露于散射電子和/或次級電子導致。冷卻液體102內的導電性應最小化，W避免 聚積在準直器電極中的至少一個上的電荷朝向其它準直器電極傳輸的數量足夠大W致于 更改施加至電極的電位。盡管更強大的電荷源可用W補償經由冷卻液體的任何電荷傳輸， 但是運種電荷散逸由于因穿過冷卻液體的所得電流的電阻式加熱而不太合乎需要，此加熱 消極地影響液體的冷卻能力。可通過使用超純水化PW)或不導電油作為冷卻液體來達成電 分離。優選地，在粒子束產生器50的操作期間不斷地或間歇式地過濾UPW。
[0121] 如圖7a至圖7d中所示，準直器電極包括環形電極主體81(在適用時，包括針對各種 實施例的上撇號），該環形電極主體81設置有面向帶電粒子源52的頂表面83W及背對帶電 粒子源52的底表面84。底表面84和頂表面83經由側表面85彼此連接，該側表面85限定外電 極周邊。第一開口 103和第二開口 104位于側表面85中。使冷卻導管105的第一開口 103和第 二開口 104位于側表面85中有助于使堆疊70中的不同準直器電極71-80之間的空間不含潛 在干擾性（即，電場擾動)結構。特別地，因為冷卻液體供應和/或移除由電極71-80的側向側 發生，所W液體供應結構117和/或液體移除結構118不需要占據準直器電極71-80之間的任 何空間。
[0122] 第一開口 103和第二開口 104位于準直器電極71-80的相同側。使第一開口 103和第 二開口 104位于相同側允許將冷卻液體供應結構117和冷卻液體排放結構118放置在準直器 堆疊70的相同側，運為要在準直器堆疊70旁邊/圍繞準直器堆疊70放置其它組件提供更多 空間。
[0123] 冷卻導管105沿著圍繞電極孔82的延伸穿過電極主體81的軌跡來連接第一開口 103與第二開口 104。冷卻導管105包括：圍繞孔82的基本圓形部分105a; W及兩個基本筆直 端部分10化，其用于連接圓形部分105a與第一開口 103和第二開口 104。此布置在電極孔82 為圓形孔的情況下特別有利。運里，基本圓形導管部分105a描繪出離孔周邊82a恒定距離的 軌跡，運導致準直器電極71-80的中屯、部分的更均勻冷卻。
[0124] 冷卻導管105由管狀結構形成，該管狀結構具有定向在徑向方向上的管開口 103、 104。相對堅硬的導熱及導電材料優選作為用于冷卻管的構造材料。例如，鐵為強金屬非磁 性金屬。設置在準直器電極主體81中/上的鐵冷卻管105將不會響應于沿著光軸行進的（附 近)帶電粒子的通量而產生顯著的磁場干擾或磁應力。此外，鐵具有相對高的烙融溫度（約 1940開爾文），運使鐵成為用于制造準直器電極內部的冷卻導管105的非常適合的金屬，此 制造是通過圍繞鐵冷卻管105由基本上較低烙點的金屬(例如，具有約930開爾文的烙融溫 度的侶)鑄造準直器電極主體82。另選地，鋼可用作用于構建冷卻管的材料。
[0125] 冷卻管105可具有圓形橫截面，W用于內部達成相對均勻的液體流。運種圓形冷卻 管105的外徑可在0.6厘米至1厘米的范圍內，并且對應內徑在0.4厘米至0.8厘米的范圍內。 [01%] 如圖7a中所示，導管105可被整合(例如，鑄造)在準直器電極71-80的主體81內。一 體式形成改良了冷卻效率。此外，通過將管整合在電極內，運些管將不會從主體表面突出并 且不會產生局部電場集中，否則其將擾動跨電極孔82上的期望的場分布。電極71-80之間發 電花的可能性也減小(針對定位于電極表面的頂部上或自電極表面突出的導管，情況將并 非如此）。此外，使導管105被整合在準直器電極主體81內將增加可用于自由分子的側向空 間（即，平均自由路徑），所述自由分子在準直器堆疊70中移動W徑向向外行進并被移除，例 如被吸氣累122、123吸收，吸氣累122、123徑向向外定位于離準直器堆疊70某一距離處。在 準直器電極與冷卻液體102之間的熱傳遞效率必須最大化的情況下，優選經由圍繞冷卻導 管105鑄造電極材料來形成電極。
[0127] 導管105的圓形部分105a優選地位于遠離電極孔82的孔周邊8姑足夠的徑向導管 距離Δ R2處。運確保流經冷卻導管105的圓形部分105a的冷卻液體102的冷卻效應沿著角坐 標保持相對均勻（即，流入液體與流出液體之間的溫差保持為相對小），使得電極主體81的 有差異的熱膨脹作為角坐標的函數而保持大致相同。
[0128] 例如，對于具有侶準直器電極(具有每米開爾文237瓦特的典型體熱導率）的準直 器堆疊實施例，準直器電極包括具有約60毫米的孔徑0的電極孔82,該準直器電極具有約 13.6毫米的電極厚度，該準直器電極容納作為冷卻液體的水流，并且其中在操作期間W高 達60°C的溫度來加熱運些準直器電極中的至少一個，徑向導管距離Δ R2被優選地選擇為20 毫米或更大。在此示例中應注意，圓形導管部分105a的典型總直徑將為100毫米或更大。
[0129] 另選地，如圖7c中所示，導管105可被容納在凹部106內部，該凹部106在電極主體 81'的頂側83'上設置于該電極主體81'中。將凹部106銳削至電極主體81'中且將導管105放 置在該凹部106中是用于制造電極的相對便宜的方法。可將導熱的粘合材料107圍繞冷卻管 105設置在凹部106中，W便將管固定至電極主體81'并且增加有效的熱傳遞接口。將導管附 接在凹部中也將減少沿著管105傳播的局部機械共振。
[0130] 在圖7d中所示出的又一實施例中，導管105"可具有矩形外橫截面，即，如在沿著徑 向-軸向平面的橫截面中所觀察的矩形外周邊。此導管105"也被容納在凹部106'中，該凹部 106'被設置在電極主體8Γ內部并且在電極主體8Γ的頂側83'上具有開口。凹部106'在該 凹部的巧由向）內部部分中設置有互補的矩形輪廓線，從而W改良W下兩者之間的熱接觸的 方式來容納矩形導管105":-方面為導管105"的下側及側向側，并且另一方面為凹部106' 的下側及側向側。在此實施例中，導管105"包括:下溝槽部分105c，其具有用于容納冷卻液 體102"的曲面內部空隙；W及平坦上蓋部分105d，其用于W密封方式(例如，通過將上蓋部 分105d雷射焊接至下溝槽部分105c的直立側向壁上)封閉該曲面內部空隙。凹部106'的巧由 向）外部部分可具有圓角(修圓的)形狀，W促進將導管105"插入至凹部106'中。
[0131] 在運些實施例中的任一個中，設置中間導管(例如，管狀元件mow用于連接準直 器電極的第二開口 104與電極堆疊70的后續準直器電極的第一開口 103。使用中間管狀元件 110提供了冷卻準直器堆疊70內的多于一個的準直器電極的能力，而僅需要單個冷卻液體 供應結構117和冷卻液體移除結構118來分別供應并移除冷卻液體。如果將要冷卻準直器電 極堆疊70的多于一個的準直器電極，則此實施例相對易于實施。
[0132] 在圖3的實施例中，中間管狀元件110由例如氧化侶的電絕緣材料制成。運防止電 極(在運些電極之間建立了液體連接)被電連接（即，變成等電位面）。運種電連接將抵消具 有不同電極的初始目的。在替代實施例中，中間管狀元件可包括由導電材料制成的部分W 及由電絕緣材料制成的禪合部分(參見例如圖14)。
[0133] 在圖3中所示出的實施例中，準直器電極71-80中的冷卻導管105串聯連接，W輸送 冷卻液體依序穿過后續準直器電極71-80。最后準直器電極80的供應導管開口 103連接至用 于將冷卻液體輸送至準直器堆疊70中的冷卻液體供應管117。第一準直器電極71的排放導 管開口 104連接至用于將冷卻液體從準直器堆疊70輸送出去的冷卻液體排放管118。冷卻液 體累116(具有排熱裝置)被設置在束產生器腔室51的外部。供應管117和排放管118在預定 位置處并W氣密方式穿透束產生器腔室51。在束產生器腔室51的外部，供應管117和排放管 118與冷卻液體累116的供應端口和排放端口（未指示)禪合。在束產生器腔室51的內部，供 應管117和排放管118設置有另外的波紋管結構119W用于抑制運動波動，W便防止來自外 部的瞬時力和機械共振經由供應管117和排放管118輸送至準直器堆疊70。優選地，另外的 波紋管結構119比管直徑短，W便有效地減弱振動。
[0134] 根據所示出的實施例，冷卻液體優選地最初在下游區域累送至準直器堆疊70(即， 供應至最后電極80)，并且經加熱的冷卻液體在上游區域從準直器堆疊70累送出去（即，從 第一電極71排放）。此布置產生冷卻液體沿著負軸向方向-Z的凈流。在許多應用中，位于電 極堆疊70下游的準直器電極經受反向散射電子和/或次級電子的更多碰撞和吸收，運產生 更高熱負載。運里優選的是將冷卻液體最初供應至下游電極并且隨后將(變熱的)冷卻液體 輸送至更靠上的電極，W便提供經加熱的電極與冷卻液體之間更有效的熱交換。
[0135]還在圖3中示出的是，中間管狀元件110包括:第一基本筆直部分111，其徑向背對 第一開口 103;第二基本筆直部分112,其徑向背對第二開口 104; W及基本彎曲部分113,其 連接第一筆直部分111與第二筆直部分112。包括運些筆直部分111、112W及介于運些筆直 部分11U112之間的彎曲部分113的中間管狀元件110減小了挫曲的風險，并且更安全地保 證冷卻液體穿過中間管狀元件110的連續傳送。中間管狀元件110可設置有至少一個波紋管 結構114。波紋管114使得能實現針對準直器電極與相鄰準直器電極之間任何有差異的熱變 形的運動補償。運些電極的不均勻加熱W及所得的變形差異將不會導致經由中間管狀元件 110在電極之間施加額外應力。波紋管結構114也有助于抑制/消除禪合至準直器堆疊70中 的機械振動。
[0側真空累送系統實施例
[0137]圖8示出根據實施例的束產生器的詳細俯視圖。如W上本文所討論的，此束產生器 可包括帶電粒子源52和準直器堆疊70。
[013引帶電粒子束產生器50被容納在束產生器真空腔室51內部。帶電粒子束產生器50包 括設置在離準直器電極堆疊70的外周邊某一距離ΔΚ處的至少一個真空累單元122、123。真 空累單元122、123形成具有累送孔122a、123a的細長結構，該累送孔122a、123a與光軸平行 地定向，并且具有跨越準直器高度的至少一部分的孔高度化。
[0139] 在圖8的實施例中，束產生器腔室51設置有用于在操作期間在產生器腔室51和準 直器堆疊70內部維持低真空的至少兩個真空累單元122、123。真空累單元122、123被設置在 離準直器電極堆疊70的外周邊某一徑向距離Δ R處。取決于氣體分子從環境至束產生器腔 室51中的期望流入量，真空累單元的數目可增加至例如Ξ個或四個。真空累單元122、123通 過移除行進穿過束產生器腔室51的分子來維持真空。累送單元122、123可例如包括兩個吸 氣累，吸氣累經由化學反應或表面吸附從束產生器腔室51移除自由移動的氣體分子。
[0140] 累送單元122、123的有效累送表面122a、123a沿著準直器堆疊70的大部分或優選 地沿著準直器堆疊70的整個高度化延伸。具有基本上沿著準直器堆疊70的高度化延伸的相 應累送表面122a、123a的累送單元122、123的定位產生束產生器腔室51內的空間節約。累送 孔122曰、123a優選地面向外準直器周邊(該外準直器周邊由準直器電極71-80的外周邊85描 繪)。
[0141] 準直器電極堆疊70包括具有支撐部分86的Ξ個支撐柱90。每個支撐柱90(例如，其 支撐部分86)沿著外電極周邊85延伸跨過相應的角度范圍Δ Φ1、Δ Φ2、Δ Φ3。累送單元 122、123的累送孔122a、123a各自跨越角度累范圍Δ Φρ，該角度累范圍Δ Φρ不與Ξ個角度 范圍Δ Φ1、Δ Φ2、Δ Φ3中的任何一個重疊。所示出的配置提供良好累送效率。
[0142] 電極堆疊70可包括具有設置在其中的冷卻導管105的準直器電極71-80(即，"可冷 卻準直器電極"）。在運種情況下，電極堆疊70還包括用于連接第一準直器電極的第二開口 104與相鄰準直器電極的第一開口 103的中間管狀元件110。中間管狀元件110被設置在外電 極周邊85處，跨越管角度范圍Δ Ot。除累送單元122、123的W上角度定位性質之外，累送孔 122a、123a的角度累送范圍Δ Φρ也與管角度范圍Δ Ot沒有重疊。
[01創第二束產生器實施例
[0144]圖9示出根據另一實施例的束產生器50'的透視圖。與W上(特別地參考圖3至圖8) 描述的準直器電極堆疊70有關的特征和效應也可存在于圖9至圖13中所示出的準直器電極 堆疊70'的實施例中，并且運里將不再次全部討論。在圖9至圖13中的束產生器50'實施例的 討論中，類似的附圖標記被用于類似的特征，但由上撇號指示W區分實施例。
[0145] 圖9中的束產生器50'包括準直器電極堆疊70'和束源真空腔室(或"源腔室"）53'， 該束源真空腔室包封用于產生沿著光軸A'的帶電粒子束的束源52'。光軸A'沿著準直器電 極堆疊70'的內部延伸。
[0146] 準直器電極堆疊70'包括十個準直器電極7Γ-80'，每個準直器電極7Γ-80'具有 電極孔82'。電極孔82'沿著光軸A'同軸地對準，并且被配置W用于電氣操縱沿著光軸A'與 軸向方向Z'基本上平行地傳播的電子束。
[0147] 第一準直器電極71'被設置在準直器堆疊70'的上游端。束源52'在更上游處固定 在第一準直器電極71'的外面上或附近(參見圖11)。所選準直器電極71'-74'、76'-80'中的 每一個包括沿著外電極周邊的Ξ個支撐部分86'。支撐部分86'在面向軸向方向Z'的一側上 容納間隔結構89'。支撐部分86'可在面向負軸向方向-Z'的相反側上進一步容納另一間隔 結構89'。間隔結構89'是電絕緣的且抗機械壓縮。間隔結構89'可形成為具有統一間隔物高 度和扁平端表面的圓柱形對象，該圓柱形物件支撐相鄰電極71'-74'、76'-80'的電極支撐 部分86 '或者由運些電極支撐部分86 '支撐。
[0148] 在所示出的實施例中，Ξ個運些間隔結構89'被布置在每一對相鄰電極之間。優選 地，Ξ個間隔結構89'形成Ξ腳架配置。間隔結構89'位于離光軸A'基本上相等的徑向距離 處，并且繞光軸A'相互間隔約180°度的角距離。在下面參考圖13進一步說明間隔結構89'和 支撐柱90'的布置。
[0149] 準直器電極堆疊70 '包括Ξ個堆疊支撐腿93 '。每個支撐腿連接至準直器堆疊70 ' 相對于軸向方向Z'的中部區域75a'。支撐腿93'協作W相對于外部參考框架來支撐準直器 堆疊70'，該外部參考框架可由圖1中的帶電粒子光刻系統10的載體框架42形成。也可通過 當前描述的準直器配置達成針對圖4的準直器電極堆疊所描述的共振調節效應。
[0150] 準直器堆疊70'的中部區域75a'被選擇為對應于中部準直器電極75'，在運種情況 下，中部準直器電極75'是自源52'開始且沿著軸向方向Z'繼續前進來向下游計數的第五準 直器電極75'。中部準直器電極75'包括由機械強度較大的Ξ角形平板形成的電極主體，該 Ξ角形平板具有Ξ個角隅92b'及Ξ個中間電極主體邊緣92c。每個角隅92b'在朝向軸向方 向Z'的一側上容納間隔結構89'并且在朝向負軸向方向-Z'的相反側上容納另一間隔結構 89'。
[0151] 每個堆疊支撐腿93'連接至相應的電極主體邊緣92c。在圖9至圖11的實施例中，每 個堆疊支撐腿93 '包括徑向突出的Ξ腳架93a ' -96c '，該徑向突出的Ξ腳架93a ' -96c '在Ξ 個不同區域中連接至準直器堆疊70 '。堆疊支撐腿93'包括腿底座95'，該腿底座95 '具有用 于將支撐腿93'連接至外部參考框架的支撐腳99。堆疊支撐腿93'包括第一及第二腿構件 93a ' -93b '，第一及第二腿構件93a ' -93b '徑向向內且在局部相反的角方向上自腿底座95 ' 朝向中部堆疊區域75a'延伸。堆疊支撐腿93'包括兩個腿接頭94a'-94b'，該兩個腿接頭 94a' -94b '用于將第一及第二腿構件93a ' -93b '連接至中部堆疊區域75a'，例如連接至第五 電極75 '的對應電極主體邊緣92c '。在此實施例中，腿接頭94a ' -94b與電極主體的上表面齊 平，W保持由第五電極75'產生的電場的角對稱。
[0152] 每個堆疊支撐腿93 '也可包括第Ξ腿構件93c，該第Ξ腿構件93c自腿底座95 '朝向 電極堆疊70'中的最下方電極79'-80'中的一個延伸。
[0153] 腿構件93曰'-93c優選地由機械剛性材料制成。每個腿構件93曰'-93c'的至少中間 部分主要由電絕緣材料制成，W使所支撐的電極彼此電絕緣并且與腿底座95'電絕緣。第一 及第二腿構件93a'-93b'中的每一個包括徑向偏轉部分96a'-96b'，該徑向偏轉部分96a'- 96b'被配置W用于允許所對應的腿接頭94a'-94b在徑向方向R'上相對于腿底座95'位移。 在圖9的實施例中，徑向偏轉部分96a'-9化'包括具有曲面I形橫截面的梁，該橫截面限定曉 性狹窄中部區域。每個I形梁主要垂直于（局部)徑向方向而定向，且允許I形輪廓在(局部） 徑向-軸向平面內曉曲，同時在(局部)角方向上保持具有機械硬度。
[0154] 如圖10中所示，腿底座95'連接至支撐腳99,該支撐腳99包括第一支撐腳部分99a 和第二支撐腳部分99b。支撐腳部分99a-99b形成相對于彼此可移動地布置的不同主體。支 撐腳部分99a-99b可通過定位于第一支撐腳部分99a與第二支撐腳部分99b之間的彈性構件 100加 W互連。彈性構件100容許第一腳部分99a與第二腳部分99b在預定范圍內相互位移。 彈性構件100可例如由兩個板片彈黃lOOa-lOOb形成，兩個板片彈黃lOOa-lOOb與軸向方向 Z'和（局部）角方向Φ'平行地延伸。兩個板片彈黃lOOa-lOObW離光軸A'的不同徑向距離相 互平行地定向。每個板片彈黃基本上面向徑向方向R'（即，其薄片表面法線至少部分地指向 徑向方向R'）。一個支撐腳99的板片彈黃lOOa-lOOb中的每一個單獨地允許沿著徑向-軸向 方向的彈性曉曲。板片彈黃lOOa-lOOb共同地允許第一腳部分99a與第二腳部分99bW平行 四邊形方式沿著徑向方向R'彈性曉曲。運允許第一腳部分99a在徑向曉曲期間保持其相對 于第二腳部分99b(和外部參考框架)的定向。板片彈黃lOOa-lOOb可例如由薄片鋼構成。
[0155] 所描述的堆疊支撐配置允許每個堆疊支撐腿93'的腿接頭94a'-94b'與所對應的 腿底座95 '之間的徑向位移，W及每個堆疊支撐腿93 '的第一腳部分99a與第二腳部分99b之 間的徑向位移。協作的Ξ個堆疊支撐腿93'產生堆疊支撐配置，該堆疊支撐配置可方便地容 納中部電極75'相對于腿底座95'的有差異的徑向變形，同時保持準直器電極堆疊70'沿著 光軸A '對準。
[0156] 支撐腳99可包括用于微調所對應的支撐腿93'的高度的一個或多個調整構件99c。 通過單獨地改變Ξ個支撐腿93 '的支撐高度，可準確地調整準直器堆疊70 '相對于外部框架 42的總高度和傾斜。
[0157] 腿底座95'也可包括墊片98,該墊片98W在下面本文進一步描述的方式與周圍的 束產生器腔室51'協作。
[015引在圖9至圖13的實施例中，源真空腔室53'包封束源52'。
[0159] 源真空腔室53'由具有Ξ個去角角隅的腔室壁形成，該腔室壁具有在徑向-角向平 面中限定的橫截面，該橫截面具有總體上Ξ角形形狀。真空源腔室的壁的所得的不規則六 角形橫截面形狀是被W使Ξ個去角壁角隅與下方準直器堆疊70'的Ξ個支撐柱90'對準的 方式來布置。準直器電極堆疊70'與源真空腔室53'并不直接機械連接。類似地，束源52'與 源真空腔室53'并不直接機械連接。替代地，第一準直器電極71'包括:曬合構件，其用于將 帶電粒子束源52'在第一準直器電極71'的上側上固定至第一準直器電極71'； W及源對準 構件，其用于定向所產生的帶電粒子束的光軸A'與電極孔82'的中線。
[0160] 每個堆疊支撐腿93'包括用于對準并支撐源真空腔室53'的兩個腔室支撐構件 101。在此實施例中，每個腔室支撐構件由自所對應的腿底座95處的腿連接件101a朝向腔室 連接件10化延伸的細長支撐桿101形成，該腔室連接件10化局部地支撐源腔室53'。可沿著 支撐構件101設置至少一個變窄部101c，W容納有差異的熱膨脹。圖9至圖10中所示出的實 施例包括六個運些支撐桿100，所述支撐桿100向上且徑向向內延伸。
[0161]圖9中所示出的支撐配置允許束源腔室53'和準直器電極堆疊70'經由相同的支撐 結構93'-101c支撐在相同的外部參考框架42上，同時避免束源腔室53'與準直器電極堆疊 70 '之間的直接機械禪合。此支撐配置可有利地減少束源腔室53 '中的壓致變形對準直器堆 疊70'的對準的影響。相反地，該支撐配置可有利地減少電極堆疊70'的熱致變形對源腔室 53'的幾何形狀W及源腔室53'內部的真空條件的影響。另選地或另外，所提出的支撐配置 使源腔室53'的額外重量及大小與準直器電極堆疊70'機械去禪，從而減少或甚至消除源腔 室53'對準直器電極堆疊70'的機械共振(本征)頻率的貢獻。準直器堆疊70'的所得的機械 共振頻率因此變得更高并且在頻率空間中更加局部化。所提出的用于使源真空腔室53'與 電極準直器堆疊70'去禪的支撐配置可獨立于W下緊接著討論的電極準直器堆疊70'與束 產生器真空腔室51'之間的機械去禪解決方案來實施為單獨的改良。
[016。第二真空系統實施例
[0163] 圖10至圖11示出束產生器實施例50 '的透視圖，該束產生器實施例50 '包括束產生 器真空腔室(或"產生器腔室"）5Γ和真空累送系統。與圖8中具有產生器腔室51的束產生器 50有關的特征和效應也可存在于下面所描述的具有產生器腔室51'的束產生器50'中，并且 運里將不再次全部討論。在圖10至圖11中的實施例的討論中，類似的附圖標記用于類似的 特征，但由上撇號指示W區分實施例。
[0164] 圖10至圖11中僅部分地示出束產生器真空腔室51'。在圖10中，僅描繪束產生器腔 室51'的后腔室部分51a和下腔室部分5化。上腔室部分和側向腔室部分形成完整束產生器 腔室51'的一部分，但從圖10中省略W示出產生器腔室51'內部的帶電粒子束產生器50'。在 圖11中描繪產生器腔室51'的側向腔室部分51c-51e。
[0165] 束產生器真空腔室51'設置有用于在操作期間在產生器腔室51'內部維持低真空 的真空累單元122'-123'（例如，吸氣器）。真空累122'-123'附接至累支撐結構124,并且真 空累122'-123'定向成其主體軸與軸向方向Z基本上平行。累支撐結構124具有基本上面向 準直器堆疊70'的彎曲表面部分(沿著徑向方向R來觀察）。真空累122'-123'附接在累支撐 結構124的基本上背對準直器堆疊70'的表面部分上。通過累支撐結構124進行的電屏蔽W 及真空累122'-123'的向外方向有助于減少真空累122'-123'的例如多邊形形狀對準直器 堆疊70'內部所產生的電場的擾動效應。
[0166] 準直器電極堆疊70'的每個支撐柱90'沿著外電極周邊延伸跨過相應角度范圍Δ ΦΓ、Δ Φ2'、Δ Φ3'。圖11中僅示出范圍Δ ΦΓ。在每個支撐柱90'中的對準的通孔內部具 有夾緊構件91a'-91b'的配置有利地減小柱寬度并因而還減小每個支撐柱90'延伸跨過的 角度范圍A Φ Γ、Δ Φ2'、Δ Φ3'。減小的柱寬度產生更大窗口 W用于準直器區域內部的分 子不受阻礙地朝向真空累單元122'-123行進，從而產生更高的累送效率。
[0167] 下文描述準直器電極堆疊70'與束產生器腔室51'之間的機械去禪機構。
[016引如沿著軸向方向A'所觀察的，準直器電極堆疊70'的堆疊支撐腿93'徑向向外延伸 并且突出超過準直器電極7Γ-80'的外周邊。也沿著軸向方向A'來觀察，產生器腔室51'的 下真空腔室部分51b描繪延伸超過準直器電極7Γ-80'的外周邊的外腔室周邊130(如果準 直器電極堆疊70'定位于產生器腔室51'內部）。在堆疊支撐腿93'的角坐標處，外腔室圓周 130相對于堆疊支撐腿底座95'"內接"（即，外腔室周邊130局部地位于離光軸A'某一徑向距 離處，gai徑向距離比腿底座95'離光軸A'的徑向距離小）。
[0169] 為容納突出的堆疊支撐腿93'，下真空腔室部分5化在腔室壁中設置有Ξ個側向腔 室孔132。腔室孔132位于與相應的堆疊支撐腿93'對應的角坐標處。優選地，每個側向腔室 孔132具有與對應支撐腿93'的局部外周邊互補的形狀。在圖10的實施例中，每個側向腔室 孔132具有總體上矩形形狀W容納具有局部矩形橫截面的對應腿底座95'。側向腔室孔132 優選地成形為與對應支撐腿93'的局部周邊(橫截面)類似(即，一致），但其它孔形狀是可能 的，只要可容納支撐腳（的局部周邊)并且允許支撐腳穿過腔室壁突出，同時避免與產生器 腔室51'的壁直接剛性連接即可。
[0170] 如W上本文所描述的，堆疊支撐構件93'可各自包括用于連接至周圍產生器腔室 93'的墊片98。墊片98被布置且被配置為將所對應的堆疊支撐構件93'沿著側向腔室孔132 的邊緣曉性地連接至下真空腔室部分51b。另外，墊片98被形成為覆蓋并密封側向腔室孔 132與支撐腿93'之間的空隙。所得的密封配置允許在側向腔室孔132的兩側上（即，在產生 器腔室51'內部和外部)施加不同的真空條件。在圖10至圖11的實施例中，每個堆疊支撐構 件93'的墊片98由扁平矩形墊圈形成，該扁平矩形墊圈由合成橡膠(更具體地，真空兼容的 氣聚合物彈性體，如VitoiT發）制成，該扁平矩形墊圈圍繞堆疊支撐構件93 '的腿底座95 '。
[0171] 所得的束產生器配置允許在產生器腔室51'內部容納準直器堆疊70'，同時允許準 直器堆疊70'和產生器腔室51'獨立地由外部參考框架支撐。從而避免準直器堆疊70'與產 生器腔室51'之間的直接剛性機械禪合。
[0172] 所提出的準直器堆疊70'與束產生器腔室51'之間的機械去禪可有利地減少產生 器源腔室51'的壓致變形對準直器堆疊70 '的對準的影響，并且/或者減少電極堆疊70 '的熱 致變形對產生器腔室51'的幾何形狀的影響。
[0173] 另選地或另外，所提出的機械去禪可減少或甚至消除產生器腔室51'對準直器電 極堆疊70'的機械共振(本征)頻率的貢獻。
[0174] 另選地或另外，所提出的束產生器配置允許準直器堆疊70 '在產生器腔室51'內部 所產生的真空條件下操作，而仍可從真空腔室51'外部調整準直器堆疊70'的位置及對準。 運大大地促進了準直器堆疊的對準和性能測試，并且有助于改良束準確度。
[0175] 所提出的具有機械去禪的支撐配置允許構建具有相對薄的壁及相對低的質量的 產生器腔室51'。所描述的束產生器實施例50'可因此方便地形成為模塊，該模塊可插入至 設置在帶電粒子光刻系統1〇(例如，圖1中所示）的真空腔室30內部的載體框架42中并且可 從該載體框架42移除。
[0176] 如W上本文所指出的，可單獨實施所提出的支撐配置中的任何一個(即，一方面用 于使束產生器腔室51'與電極準直器堆疊70'機械去禪，并且另一方面用于使源真空腔室 53'與電極準直器堆疊70'機械去禪）。然而，參考圖9至圖10所描述的實施例例示了也可通 過利用相同的堆疊支撐結構來同時實施運些去禪解決方案，并且從而使所需空間及構造復 雜性保持相對低。
[0177] 兩個機械去禪解決方案可被視為不同解決方案，并且運些解決方案中的任一個都 不需要準直器堆疊支撐件93'-96b連接至準直器堆疊70'的中部區域75a'。束產生器腔室 51'與電極準直器堆疊70'之間的所描述的機械去禪可一般地應用在任何束產生器中，該束 產生器包括:真空腔室，其內部具有電極堆疊；W及堆疊支撐件，其附接至準直器電極堆疊 的側向區域。
[0178] 然而，參考圖9至圖10所描述的實施例例示了運些去禪解決方案可連同曬合在準 直器堆疊70 '的中部區域75a'中的準直器堆疊支撐件93 ' -96b-起實施，W有利地降低準直 器電極堆疊70'對W上本文所討論的所有Ξ個共振頻率效應的共振敏感性，同時利用相同 的堆疊支撐結構并且從而使所需空間及構造復雜性保持相對低。
[0179] 圖12示意地示出，在束產生器50'的此第二實施例的下（即，下游)側上，準直器電 極堆疊70'和束產生器腔室51'被配置為保持機械分離。束產生器腔室51'和準直器電極堆 疊70'可因此保持單獨地由外部參考框架42支撐。圖12示出了束產生器腔室51'包括底板 134,該底板134形成圖10中所示出的下腔室部分5化的一部分。底板134包括:徑向內部腔室 板部分134a，其相對較薄并且位于徑向靠近準直器電極堆疊處；W及徑向向外腔室板部分 134b，其比徑向內部腔室板部分134a厚并且位于徑向更接近外腔室周邊130處。內部板部分 134a位于靠近最后準直器電極80'處。特別地，內部板部分134a在徑向方向R'上靠近徑向內 部電極部分80a'，并且在軸向方向Z'上靠近徑向外部電極部分80b'。在內部板部分134a與 最后準直器電極80'之間限定狹窄間隙Δ Z。此間隙Δ Z優選地沿著徑向方向R'具有恒定高 度。優選地，間隙ΔΖ的高度為大約0.5毫米或更小。
[0180] 此外，描繪此間隙ΔΖ的表面優選地具有平滑曲率，特別地在內部板部分134a的徑 向向內遠端處具有平滑曲率，W避免最后準直器電極80'（其在操作期間可保持在大約1千 伏特的電位)與束產生器腔室51'的內部板部分134a(其在操作期間優選地保持在接地電 位)之間的放電。
[0181] 所得的支撐配置允許束產生器腔室51'和準直器電極堆疊70'獨立地由外部參考 框架42支撐。例如，外部參考框架42可在束產生器腔室51'的底板134處支撐束產生器腔室 51'，而側向突出的堆疊支撐腿93 '承載準直器電極堆疊70 '并且又在束產生器腔室51'外部 由外部參考框架42支撐。
[0182] 圖12還例示了堆疊支撐腿93'可連接至倒數第二個準直器電極79'W增加穩定性。 堆疊支撐腿93 '包括用于連接第Ξ腿構件93c '與倒數第二個電極79 '的主體邊緣的第Ξ腿 接頭94c。第Ξ腿接頭94c可例如借助于螺紋式連接或其它已知的方法固定至倒數第二個準 直器電極79'。第Ξ腿構件93c可包括第Ξ偏轉部分96c，該第Ξ偏轉部分96c容許堆疊支撐 腿93容納W下兩者之間有差異的熱變形：一方面由第一及第二腿構件93a'-93b'支撐的中 間準直器電極75'（參見圖9)，與另一方面由第Ξ腿構件93c支撐的倒數第二個電極79'。
[0183] 此外，圖12例示了準直器電極78'-80'之間的電極間高度Hd'可為恒定的。特別地， 倒數第二個電極79 '與最后電極80 '的徑向內部電極部分80a '之間的電極間高度Hd '優選地 等于倒數第Ξ個電極78'與倒數第二個電極79'之間的電極間高度冊'。
[0184] 第二支撐柱實施例
[0185] 圖13例示第二準直器堆疊70'實施例中的支撐柱90'的配置。相鄰準直器電極的電 極支撐部分86'與居間的間隔結構89'軸向地對準W限定堆疊支撐柱90'，該堆疊支撐柱90' 與軸向方向Z'基本上平行地定向。在此實施例中形成Ξ個支撐柱90'。電極支撐部分86'和 間隔結構89'中的每一個設置有通孔，該通孔與軸向方向Z'基本上平行地延伸。每個支撐柱 90'中的通孔相互對準W形成一體式柱通孔。支撐柱90'的對準的通孔容納夾緊構件91a'- 91d'，該夾緊構件91a'-91d'用于將支撐部分86'和中間間隔結構89'保持在一起。夾緊構件 包括例如軸向預拉緊桿9化'，該軸向預拉緊桿91b'將預拉緊桿的兩個遠端91a'拉在一起。 兩個遠桿端91a'分別禪合至第一電極71'和最后（即，外部）的電極80'。每個預拉緊桿9化' 設置有兩個變窄部91c'，W容納準直器堆疊70'與相應預拉緊桿9化'之間有差異的熱變形。 另外，彈黃構件91d可被設置在每個預拉緊桿91b'的一個或兩個遠桿端91a'上，W提供針對 準直器堆疊70'與相應預拉緊桿91b'之間有差異的軸向熱變形的額外補償機構。夾緊構件 91a'、91b'優選地由例如鐵的堅硬且非磁性材料制成。足夠的徑向間隔被設置在每個預拉 緊桿91b'的外周邊與電極支撐部分86'中的通孔的內周邊之間，預拉緊桿91b'被容納在運 些通孔內部。
[0186] 在圓柱形通孔及桿的情況下，支撐部分86中的通孔的內徑0suW及間隔結構89中 的通孔的內徑0sp皆大于預拉緊桿9化'的外徑0r。
[0187] 徑向間隔用來維持一方面相應電極7Γ-80'與另一方面每個預拉緊桿91b'之間的 電分離，即使運些電極在準直器電極堆疊70'的操作期間經歷熱徑向變形。歸因于此實施例 的電極支撐部分86'內部的所需通孔，電極支撐部分86'的典型直徑將大于圖4至圖5中所示 出的準直器電極實施例中的電極支撐部分86的直徑，例如約為1.5倍大。
[01則第二冷卻導管實施例
[0189] 圖14示意地例示圖9至圖11中所示出的準直器電極堆疊70'的實施例中的冷卻布 置的一部分。圖14示出第二、第Ξ及第四準直器電極72'-74'，準直器電極72'-74'形成為各 自在電極主體內部設置有冷卻導管105'的準直器電極。互連導管（形成為中間管狀元件） 110'被設置在第一電極(例如，第四電極74'）的第一導管開口 103與第二電極(例如，第Ξ電 極73'）的第二導管開口 104'之間。在此實施例中，每一對互連的電極直接相鄰，并且電極和 互連導管的所得串級形成串聯冷卻布置。在此實施例中，每個互連導管110'包括第一筆直 導管部分111'、彎曲導管部分113'W及第二筆直導管部分112'。在此實施例中，導管部分 11Γ-113'由例如鐵的機械強度較大且非磁性材料制成。與圖3中所示出的實施例形成對 照，不存在設置在導管部分11Γ-113'之間的導管波紋管。替代地，每個互連導管110'的筆 直導管部分11Γ-112'中的至少一個設置有絕緣管連接器115。對應導管部分11Γ-112'在 絕緣管連接器115內部中斷，并且在兩個遠導管端處終止。運些遠導管端借助于絕緣管連接 器115a-115bW不透液體的方式固定至絕緣管連接器115的兩個相反端。絕緣管連接器 115a-ll化可由具有0形環的壓縮配件形成。絕緣管連接器115由電絕緣材料(例如，氧化侶） 制成，該電絕緣材料提供互連的導管部分之間的電絕緣。所提出的具有絕緣管連接器115的 導管布置確保減少互連的準直器電極之間的放電。
[0190] 也與圖3中所示出的實施例形成對照，第二冷卻布置中的供應管117'和排放管 118'不設置有另外的導管波紋管。替代地，供應管117'和排放管118'（在圖9至圖10中示出） 具有相當大的長度并且設置有彎曲區域W用于抑制源自于束產生器50'外部的機械共振。
[0191] 第Ξ準直器堆疊實施例
[0192] 圖15示出包括堆疊支撐系統93"的準直器電極堆疊70"的另一實施例，堆疊支撐系 統93"用于相對于外部參考框架(42,未示出）支撐準直器電極堆疊70"并且連接至準直器電 極堆疊70"的側向區域97。側向區域對應于準直器堆疊70"的外周邊，其沿著徑向坐標總體 上面向外。在此實施例中，堆疊支撐腿93"的一個腿構件93a"與第Ξ準直器電極73"曬合。堆 疊支撐腿93"的另一腿構件93c" '與第八準直器電極78"曬合。在此實施例中，準直器電極 7Γ-80"的高度化基本上相等。另外，電極間距離冊基本上相等。第Ξ準直器電極73"和第八 準直器電極78"包括具有電極支撐臂的電極支撐部分86"，該電極支撐臂具有足夠的機械強 度W相對于堆疊支撐腿93"共同地支撐整個準直器電極堆疊70"的重量。因此，第Ξ準直器 電極73"和第八準直器電極78"也包括熱膨脹空間88"，該熱膨脹空間88"用于容納電極主體 8Γ與支撐部分86"之間有差異的熱變形，同時使支撐柱90"保持在固定位置中。
[0193] W上描述意欲為例示性的，而不具有限制性。對于技術人員而言將顯而易見的是， 在不脫離下面陳述的權利要求的范圍的情況下，可設想本發明的替代實施例及等效實施例 并付諸實踐。
[0194] 例如，W上對準直器電極堆疊實施例和帶電粒子束產生器實施例的描述表明，存 在剛好Ξ個電極堆疊支撐柱和Ξ個電極堆疊支撐腿。盡管數目Ξ對于高穩定性及構造簡單 性來說是優選的，但也可設想具有僅兩個柱和/或腿或具有Ξ個W上柱和/或腿的配置。
[0195] 準直器堆疊中的支撐腿可與支撐柱中的間隔結構曬合(作為曬合中部準直器電極 的替代，或除曬合中部準直器電極之外還與支撐柱中的間隔結構曬合），w建立相對于外部 參考框架的平衡懸置。
[0196] 堆疊支撐系統可不同于所描述的Ξ角形和Ξ腳架腿結構來成形。在W上實施例中 描述的堆疊支撐系統自電極堆疊總體上向下延伸至外部參考框架。一般而言，外部參考框 架(例如，載體框架42)可經由支撐構件在中部區域中支撐電極堆疊，該支撐構件可定向在 W下方向中的任一個中：向下軸向方向Z(施加于圖4中的支撐腿93上的壓縮應力）、向上軸 向方向-Z(施加于支撐構件上的拉伸應力）、徑向方向R(支撐構件上的彎曲應力）、平衡的相 反角方向Φ，或其組合。此外，徑向偏轉部分可不同地形成，例如具有不同的形狀、橫截面輪 廓，或者由其它彈性材料制成。
[0197] 已參考電子束光刻術處理討論了各種實施例。然而，W上本文所討論的原理可同 樣適用于產生其它帶電粒子束類型（例如，正離子束或負離子束），并且同樣適用于其它類 型的帶電粒子束處理方法(例如，基于電子束的目標檢查）。
[0198] 已參考適于準直帶電粒子束的準直器電極堆疊討論了實施例。應理解，也涵蓋通 常被配置W用于操縱一個或多個帶電粒子束的路徑、形狀及動能的電極堆疊。
[0199] 緊接在下面呈現條款集，該條款集限定電極、電極布置W及束產生器的各方面和 實施例。運些條款集可為分案申請的主題。運些條款也與包括W上本文所描述的組件的替 代實施例有關，針對替代實施例，用上撇號指示附圖標記。僅為了簡潔和清晰起見，已從W 下在權利要求和條款中指示的（非限制性)附圖標記中省略用上撇號標記的元件附圖標記， 但仍然應在任何適用處考慮插入運些元件附圖標記。
[0200] 條款集B
[0201 ] bl.電極堆疊(70)，特別地為準直器電極堆疊，其中該電極堆疊包括：
[0202]-多個堆疊的電極(71-80)，其用于操縱沿著光軸(A)的帶電粒子束(54)，其中每個 電極包括具有電極孔(82)的電極主體(81)，該電極孔(82)用于容許帶電粒子束通過，其中 電極主體沿著與光軸基本上平行的軸向方向（Z)相互間隔開，并且其中電極孔沿著光軸同 軸地對準，W及
[0203] -間隔結構(89)，其主要由電絕緣材料構成，并且布置在每一對相鄰的電極之間， W用于沿著軸向方向（Z)W預定相互距離來定位電極(71-80);
[0204] 其中第一電極和第二電極(71-80)各自包括具有一個或多個支撐部分(86)的電極 主體(81)，其中每個支撐部分被配置為容納至少一個間隔結構(89)，
[0205] 其中該電極堆疊形成有至少一個夾緊構件（91-91C)，該至少一個夾緊構件（91- 91c)被配置W用于將第一電極和第二電極的相應的支撐部分(86)與位于第一電極和第二 電極之間的至少一個間隔結構(89)保持在一起。
[0206] b2.根據條款bl的電極堆疊(70)，其中第一電極和/或第二電極的電極主體(81)具 有圓盤形狀或扁圓環形狀。
[0207] b3.根據條款bl或b2的電極堆疊(70)，其中第一及第二電極(71-80)中的至少一個 包括沿著電極主體(81)的徑向外周邊(85)的Ξ個支撐部分(86)，其中所述Ξ個支撐部分共 同地支撐電極主體的重量。
[0208] b4.根據條款b3的電極堆疊(70)，其中支撐部分(86)具有足夠的剛性W防止該支 撐部分沿著軸向方向（Z)相對于電極主體(81)偏轉。
[0209] b5.根據條款b3至b4中任一項的電極堆疊(70)，其中相鄰的電極(71-80)的電極支 撐部分(86)與居間的間隔結構(89巧由向地對準W限定與軸向方向（Z)平行的支撐柱(90)。
[0210] b6.根據條款b5的電極堆疊（70)，其中每個支撐柱（90)與相應的夾緊構件（91- 91c)連接，W用于將支撐部分(86)與居間的間隔結構(89)保持在一起。
[0211] b7.根據條款b3至b6中任一項的電極堆疊(70)，其中支撐部分(86)借助于電極支 撐構件(87) W可徑向移動的方式連接至所對應的電極(71-80)的電極主體(81)。
[0212] b8.根據條款b7的電極堆疊(70)，其中電極支撐構件(87)沿著向外電極周邊(85) 設置，從而在電極支撐部分與外電極周邊之間限定熱膨脹空間(88)。
[0213] b9.根據條款b7或b8的電極堆疊(70)，其中電極支撐構件(87)包括可移動細長臂 (87a-87c)，可移動細長臂(87a-87c)在第一端處連接至外電極周邊(85)并且利用第二端連 接至對應的電極支撐部分(86)。
[0214] blO.根據條款b9的電極堆疊（70)，其中可移動細長臂（87a-87c)包括曉性臂變窄 部(87b-87c)，所述曉性臂變窄部(87b-87c)允許所對應的電極支撐部分(86)在徑向-角向 平面中相對于電極主體(81)的偏轉，同時防止所對應的電極支撐部分(86)在軸向方向（Z) 上相對于電極主體(81)的偏轉。
[0215] bll.根據條款blO的電極堆疊(70)，其中曉性臂變窄部(87b-87c)被包括在可移動 細長臂的至少一個端部分上。
[0216] bl2.根據條款b9至bll中任一項的電極堆疊(70)，其中可移動細長臂(87a-87c)基 本上沿著角方向（Φ)延伸，并且其中熱膨脹空間（88)形成基本上沿著角方向的狹縫。
[0217] bl3.根據條款b5至bl2中任一項的電極堆疊(70)，其中對應的支撐柱(90)的支撐 部分(86)和間隔結構(89)包括軸向對準的通孔，其中該通孔共同地限定空隙，該空隙容納 對應的夾緊構件(91-91C)，并且其中夾緊構件被預拉緊W將壓縮力施加于與軸向方向（Z) 平行的支撐柱(90)上。
[0218] bl4.根據條款bl3的電極堆疊(70)，其中支撐部分(86)和/或間隔結構(89)中的通 孔的內徑（0SP、0SU )基本上大于夾緊構件(91a-91c)的外徑（01·)。
[0219] bl5.根據條款bl4的電極堆疊（70)，其中通孔的內徑（0鄧、0SU)與夾緊構件 (91a-91c)的外徑（0Γ)么間的差異保持徑向空隙開放，該徑向空隙用于提供一方面的夾緊 構件(91a-91c)與另一方面的支撐部分(86)和/或間隔結構(89)之間的電絕緣。
[0220] bl6.根據條款bl至bl5中任一項的電極堆疊(70)，其中沿著軸向方向（Z)觀察，第 一電極和/或第二電極的電極主體(81)的厚度化e)是在所第一電極與第二電極之間的電極 間距離化d)的數量級中。
[0221] bl7.帶電粒子束產生器(50)，其包括：
[0222] -束源(52)，其用于產生沿著光軸(A)的帶電粒子束(54);
[0223] -根據條款bl至bl6中任一項的電極堆疊(70)，其具有堆疊支撐系統(93-lOlc);
[0224] 其中第一電極(71)被設置在所述電極堆疊的上游端處并且該束源被設置在第一 電極的上游，并且
[0225] 其中束源(52) W及電極(71-80)的電極孔(82)沿著光軸同軸地對準。
[02%] bl8.根據條款bl7的帶電粒子束產生器(50)，其適于作為粒子束準直器來操作，特 別地，其中該帶電粒子束產生器被配置W用于在第一電極與第二電極之間施加電位差，并 且在第二電極與第Ξ電極之間施加另外的電位差，其中該另外的電位差大于所述電位差。 [0227] bl9.根據條款bl8的帶電粒子束產生器(50)，其中至少第Ξ電極設置有用于傳導 冷卻液體(102)的冷卻導管（105)。
[02%] b20.根據條款bl7至bl9中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其包括：
[0229] -產生器真空腔室(51)，其用于容納電極堆疊(70)，其中該產生器真空腔室包括腔 室孔（132)，該腔室孔（132)適于使堆疊支撐系統(93-lOlc)的突出支撐部分(95、99-100b) 穿過，從而允許突出支撐部分在該產生器真空腔室的外部并且相對于外部參考框架(42)建 立單獨支撐連接，W及
[0230] -墊片(98)，其中每個墊片適于密封介于相應的腔室孔（132)與對應的突出支撐部 分(95、99-100b)之間的空隙。
[0231] b21.根據條款bl7至b20中任一項的帶電粒子束產生器巧0)，其形成為束產生器模 塊，其中束產生器真空腔室巧1)可插入至設置在帶電粒子光刻系統（10)的真空腔室(30)的 內部的載體框架(42)中，可由該載體框架(42)支撐，并且可自該載體框架(42)移除。
[0232] b22.根據條款bll至bl3中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其包括：
[0233] -源腔室巧3)，其位于電極堆疊(70)的上游端上并且適于在其內部容納束源(52)， W及
[0234] -源腔室支撐構件（lOl-lOlc)，其用于將源腔室（53)直接支撐在堆疊支撐系統 (93-96b)上。
[0235] b23.-種用于處理目標(31)的帶電粒子光刻系統（10)，該系統包括：
[0236] -真空腔室(30)，其包封載體框架(42);
[0237] -根據條款bl7至b22中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中該束產生器由該載 體框架容納；
[0238] -其中電極堆疊(70)包括Ξ個堆疊支撐構件(93-lOlc)，每個支撐構件在第一端處 連接至該電極堆疊的中部區域(75a)，并且在第二端處連接至載體框架，W便將該電極堆疊 支撐在該載體框架上。
[0239] b24. -種電極(71-80)，其適于在帶電粒子束產生器中使用并且包括環形電極主 體(81)，該環形電極主體(81)設置有頂表面(83)和底表面(84)，該底表面和該頂表面經由 側表面（85)彼此連接，該側表面（85)限定外電極周邊，其中所述電極包括沿著電極周邊 (85)的Ξ個支撐部分(86)，其中每個支撐部分被配置為容納至少一個間隔結構(89)。
[0240] b25.根據條款b24的電極(71 -80)，其包括沿著外電極周邊(85)的Ξ個可徑向移動 的電極支撐臂(87)，其中每個電極支撐臂將外電極周邊與對應的電極支撐部分(86)互連， 從而在該電極支撐部分與該外電極周邊之間限定熱膨脹空間(88)。
[0241] b26.根據條款b25的電極(71-80)，其中電極支撐臂（87)包括徑向細長主體，該徑 向細長主體在一端處連接至外電極周邊(85)并且利用相反端連接至電極支撐部分(86)，其 中該細長主體基本上沿著角方向（Φ)延伸，并且其中熱膨脹空間（88)形成同樣基本上沿著 該角方向延伸的狹縫。
[0242] b27.根據條款b24至b26中任一項的電極(71-80)，其包括整體式電極主體(81)，該 整體式電極主體(81)優選地具有鑄造金屬，更優選地主要由侶構成。
[0243] 條款集C
[0244] cl.準直器電極，其包括電極主體(81)，該電極主體(81)優選地具有圓盤形狀或扁 圓環形狀，其中該電極主體設置有中屯、電極孔(82)，其中該電極主體限定介于兩個相反的 主要表面之間的電極高度化e)，并且其中該電極主體在該電極主體內部容納用于傳送冷卻 液體(102)的冷卻導管（105)。
[0245] c2.根據條款cl的準直器電極，其中冷卻導管（105)形成為優選地由鐵制成的導管 (105)。
[0246] 使用導管作為冷卻導管允許對導管的材料的適合選擇。特別地，可使用導熱且導 電的相對堅硬材料，而準直器電極可由不同的材料制成。
[0247] c3.根據條款cl或c2的準直器電極，其中電極主體(81)由侶制成。
[0248] 侶為輕型材料，其促進準直器堆疊的構建和可用性。侶也具有良好的導電性及非 磁性性質，運在帶電粒子束操縱應用中是有利的。此外，侶具有良好的導熱性，運有助于使 由帶電粒子散射和碰撞引起的熱能消散。
[0249] c4.根據條款cl至c3中任一項的準直器電極，其中冷卻導管（105)包括:第一開口 (103) ，其用于連接至液體供應結構（117); W及第二開口（104)，其用于連接至液體排放結 構(118)。
[0250] c5.根據條款c4的準直器電極，其中第一開口（103)和第二開口（104)位于第一及 第二準直器電極的側表面(85)上。
[0251] 使冷卻導管（105)的第一開口（103)和第二開口（104)位于環形電極主體(81)的側 表面(85)中有助于使不同準直器電極(71-80)之間的空間不含潛在干擾性結構。特別地，因 為冷卻液體供應和/或移除發生自電極堆疊(70)的側面（即，總體上沿著徑向方向和/或角 方向），所W液體供應結構（117)和/或液體排放結構（118)不需要占據準直器電極之間的空 間。
[0252] c6.根據條款c5的準直器電極，其中每個準直器電極的第一開口（ 103)和第二開口 (104) 彼此接近地位于該準直器電極的側表面(85)中。
[0253] 使第一及第二開口彼此靠近地位于準直器電極的側表面(85)中允許將冷卻液體 供應結構和冷卻液體排放結構放置在準直器系統的相同側，從而為必要時在準直器系統旁 邊放置其它組件提供更多空間。
[0254] c7.根據條款c4至c6中任一項的準直器電極，其中冷卻導管（105)經由在電極主體 (81)內部且圍繞孔(82)所設置的導管軌跡（105a-105d)來互連第一開口（103)與第二開口 (104)。
[0255] 通過允許冷卻導管具有圍繞該孔來穿過該電極的軌跡，更均勻地冷卻該電極。
[0256] c8.根據條款c5或c6的準直器電極，其中孔(82)具有關于該準直器電極的光軸(A) 的圓對稱，并且其中冷卻導管（105)包括:基本圓形部分（105a)，其圍繞孔(82)延伸；W及兩 個基本筆直端部分(105b)，其用于連接該圓形部分與第一開口（103)和第二開口（104)。
[0257] 在準直器電極的孔為圓形孔的情況下，此布置是特別有利的。在運種情況下，冷卻 導管的圍繞孔的基本圓形部分在其軌跡上位于離該孔的側壁相同的距離處，從而產生準直 器電極的中屯、部分的更均勻冷卻。電極孔(82)可由基本圓形通孔形成，該基本圓形通孔位 于電極主體(81)中并且沿著軸向方向（Z)延伸。
[0258] c9.根據條款c8的準直器電極，其中一方面電極孔(82)的直徑（0)與另一方面介 于電極孔(82)的周邊(82a)與冷卻導管（105)的圓形部分（105a)之間的徑向距離（AR2)之 間的關系由3·Δ民2三蝴瑕定。
[0259] clO.根據條款c2至c9中任一項的準直器電極，其中導管（105)被整合在該準直器 電極的電極主體(81)的內部。
[0260] 將導管（105)整合在準直器電極中改良了冷卻效率。此外，顯著減小在導管的位置 處產生局部電場集中的風險。
[0%1] cll.根據條款c2至clO中任一項的準直器電極，其中電極主體(81)至少部分地由 鑄造材料組成，特別地由鑄侶組成，并且其中導管（105)被包括在所述鑄造材料中。
[0262] 優選地，導管（105)由鐵制成。鐵是展示出低磁場響應并且具有相對高烙融溫度的 堅硬金屬。通過圍繞導管來鑄造電極主體，可有效地在侶電極主體內部形成鐵導管（歸因于 侶的低得多的烙融溫度）。
[0263] cl2.根據條款c2至c9中任一項的準直器電極，其中電極主體(81)的頂表面(83)設 置有凹部（106)，該凹部（106)具有對應于導管（105)的形狀，并且其中導管位于凹部內部。
[0264] 具有經適當形成的凹部（106)?用于將導管（105)放置在其中的準直器電極是相 對易于制造的。
[0265] cl3.根據條款cl2的準直器電極堆疊(70)，其中導管（105)借助于導熱的粘合材料 (107)在凹部（106)內部附接至準直器電極(71-80)。
[0266] 借助于導熱的粘合材料將導管附接至準直器電極改良了熱導率，并因此產生更有 效的冷卻。
[0267] cl4.根據條款c2至cl3中任一項的準直器電極，其中導管（105)包括：
[0268] -下溝槽部分（105c)，其具有限定在外部的矩形表面W及限定在內部的曲面溝槽， W及
[0269] -上蓋部分（105d)，其用于密封限定在該下溝槽部分的內部的曲面溝槽，從而形成 用于冷卻液體(102)的流道。
[0270] cl5.根據條款c2至cl4中任一項的準直器電極，其包括沿著電極主體(81)的向外 電極周邊(85)的至少兩個電極支撐部分(86) W及電極支撐構件(87)，其中每個電極支撐構 件將該電極周邊與對應電極支撐部分(86)互連，從而在該電極支撐部分與該外電極周邊之 間限定熱膨脹空間（88)，并且其中電極支撐構件(87)適于在軸向方向（Z)上共同地支撐電 極主體(81)的重量。
[0271] cl6.根據條款cl5的準直器電極，其中電極支撐構件(87)包括可移動細長臂(87a- 87c)，該可移動細長臂（87a-87c)在第一端處連接至外電極周邊(85)并且利用第二端連接 至電極支撐部分(86)。
[0272] cl7.根據條款cl6的準直器電極，其中可移動細長臂（87a-87c)包括臂變窄部 (87b-87c)，該臂變窄部(87b-87c)允許對應電極支撐部分(86)在徑向-角向平面中相對于 電極主體(81)的曉曲，同時防止相應電極支撐部分(86)在軸向方向（Z)上相對于電極主體 (81)的曉曲。
[0273] C18.根據條款cl至C17任一項的準直器電極，其中冷卻導管（105)連接至設置在電 極主體(81)的外周邊(85)外部的電絕緣導管構件。
[0274] cl9.適用于帶電粒子束產生器(50)的準直器電極堆疊(70)，其中該準直器電極堆 疊包括：
[0275] -根據條款cl至cl8中任一項的多個準直器電極(71-80)，并且該多個準直器電極 (71-80)適于準直帶電粒子束(54)，
[0276] 其中至少第一準直器電極和第二準直器電極各自設置有用于傳送冷卻液體（102) 的冷卻導管（105)，該冷卻導管包括:第一開口（103)，其用于連接至液體供應結構（117); W 及第二開口（ 104)，其用于連接至液體排放結構（118)，
[0277] 并且其中該準直器電極堆疊包括連接導管（110)，該連接導管（110)被布置為在第 一準直器電極的第二開口（ 104)與第二準直器電極的第一開口（ 103)之間建立液體連接。
[0278] 準直器電極(71-80)的堆疊布置允許構建具有相對低重量的束產生器。第一及第 二準直器電極中的冷卻導管（105)允許沿著電極傳輸冷卻液體(102)，從而在電極主體與冷 卻液體（102)之間交換熱能。冷卻液體（102)因此可自準直器電極吸收過量的熱量，并容許 調節準直器電極的熱致變形。
[0279] 連接導管（110)允許在電極之間建立液體連接。連接導管（110)可例如由中間管狀 元件形成。連接導管（110)使相應的準直器電極的第一及第二開口（103-104)互連，并因此 在運些準直器電極之間建立串聯液體連接。堆疊內的數個準直器電極的串聯液體連接使得 能實現同時冷卻，同時僅需要單個冷卻液體供應結構（117)和冷卻液體排放結構（118)來供 應并移除冷卻液體(102)。
[0280] 在設計有效冷卻的準直器電極堆疊(70)中，挑戰在于，使電極至冷卻液體（102)的 熱傳遞的效率最大化并且同時使經由冷卻液體(102)的電極電荷損失最小化。
[0281] 所提出的多電極準直器堆疊(70)被配置W用于產生沿著軸向方向（Z)的電位分布 的漸進式(逐步)變化。通過使所提出的準直器電極堆疊布置中的相應電極的第一及第二開 口（103-104)串聯地互連，在操作期間施加在相鄰電極之間的電位差預期小于針對具有平 行電極冷卻布置(即，包括冷卻供應導管和排放導管至每個電極的不同連接的冷卻布置)的 準直器電極堆疊的電位差。由于冷卻液體（102)跨兩個電極之間的連接導管（110)所經歷的 電位差相對較小，經由穿過冷卻液體(102)的散逸電流的電極電荷的損失預期為較小。
[0282] 準直器電極堆疊(70)中的兩個、數個或甚至所有準直器電極可形成為在相應的第 一及第二開口（103-104)之間設置有連接導管（110)的電極。在準直器電極之間具有連接導 管（11)的串聯的冷卻液體配置相對易于構建和/或重新配置，運大大地促進維護、優化測試 W及對變化的操作條件的適應。
[0283] c20.根據條款cl7的準直器電極堆疊（70)，其中第一準直器電極和第二準直器電 極的電極主體(81)同軸地布置成電極孔(82)沿著該準直器電極堆疊的光軸(A)對準。
[0284] c21.根據條款c20的準直器電極堆疊（70)，其中如沿著光軸(A)來觀察，第二準直 器電極位于第一準直器電極的上游。
[0285] 在許多帶電粒子束準直器實施方式中，位于下游的準直器電極更易受反向散射電 子和/或次級電子的沖擊，從而產生更高熱負載。通過在將冷卻液體傳送至位于上游的第二 電極之前將冷卻液體供應至位于下游的第一電極，第一電極處的冷卻液體的較低溫度將允 許吸收更多的過量熱，從而產生經加熱的電極與冷卻液體之間更好的總體熱交換效率。
[0286] 優選地，第一準直器電極和第二準直器電極為準直器電極堆疊中的直接相鄰的準 直器電極。
[0287] c22.根據條款cl8至c21中任一項的準直器電極堆疊（70)，其中連接導管（110)形 成為中間管狀元件（110)，該中間管狀元件（110)包括:第一基本筆直部分（111)，其背對第 一開口（103);第二基本筆直部分（112)，其背對第二開口（104); W及基本彎曲部分（113)， 其連接第一筆直部分與第二筆直部分。
[0288] 包括兩個筆直部分W及中間彎曲部分的中間管狀元件減小了中間管狀元件挫曲 的風險，并且更安全地保證冷卻液體穿過中間管狀元件的連續傳送。
[0289] c23.根據條款cl8至c22中任一項的準直器電極堆疊（70)，其中至少連接導管 (110)的部分由電絕緣材料制成，優選地由氧化侶制成。
[0290] 氧化侶為優選材料，因為其具有相對低的質量密度，具有低的體電導率，并且易于 用來達成制造目的。
[0291] c24.根據條款cl8至c23中任一項的準直器電極堆疊（70)，其中連接導管（110)設 置有至少一個波紋管結構（114)，該至少一個波紋管結構（114)適于容納第一準直器電極與 第二準直器電極之間有差異的熱變形。
[0292] c25.根據條款cl8至c24中任一項的準直器電極堆疊（70)，其中冷卻液體（102)為 具有低電導率的超純水或油。
[0293] c26.根據條款cl8至c25中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中電極主體(81)設置 有面向帶電粒子源(52)的頂表面(83)，W及背對該帶電粒子源的底表面(84)，該底表面和 該頂表面經由側表面(85)互連，側表面(85)限定外電極周邊。
[0294] c27.根據條款cl8至c26中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中準直器電極通過間 隔結構(89)相互位移，間隔結構(89)由電絕緣材料制成。
[0295] c28.根據條款c27的準直器電極堆疊(70)，其中間隔結構(89)沿著軸向方向（Z)在 準直器電極之間提供電極間間距化d)。
[0296] c29.適用于帶電粒子光刻系統（10)的帶電粒子束產生器(50)，該帶電粒子束產生 器包括：
[0297] -帶電粒子源(52)，其用于產生帶電粒子束(54)，W及
[0298] -根據條款cl8至c28中任一項的準直器電極堆疊(70)。
[0299] c30.用于曝露目標(31)的帶電粒子光刻系統（10)，該系統包括：
[0300] -根據條款C29的帶電粒子束產生器(50)，其用于產生帶電粒子束(54);
[0301] -孔陣列(58)，其用于由該帶電粒子束形成多個細束，W及
[0302] -細束投射器(66)，其用于將細束投射至目標的表面上。
[0303] c31.根據條款c30的帶電粒子光刻系統（10)，其還包括細束調制器(56、60)，該細 束調制器(56、60)用于使細束圖案化W形成已調制細束，并且其中細束投射器(66)被布置 為用于將已調制細束投射至目標(31)的表面上。
[0304] C32.根據條款C30或c31的帶電粒子光刻系統（10)，其包括:液體供應結構（117)， 其用于將冷卻液體自冷卻液體累（116)朝向準直器系統傳送；W及液體排放結構（118)，其 用于將冷卻液體自準直器系統傳送回至冷卻液體累（116)。
[0305] c33.根據條款c32的帶電粒子光刻系統（10)，其包括冷卻液體累（116)，該冷卻液 體累（116)連接至液體供應結構（117)和液體排放結構（118)中的至少一個，W用于使該冷 卻液體循環穿過準直器電極堆疊(70)。
[0306] c34.根據條款c33的帶電粒子光刻系統（10)，其中冷卻液體累（116)適于使冷卻液 體（102)在閉合回路中自液體排放結構（118)朝向液體供應結構（117)再循環，并且其中該 帶電粒子光刻系統適于借助于熱交換器單元從流出液體排放結構（118)的冷卻液體移除熱 能。
[0307] C35.根據條款C34的帶電粒子光刻系統（10)，其包括過濾器布置，該過濾器布置適 于在操作期間從再循環冷卻液體(102)移除導電粒子。
[030引條款集D
[0309] dl. -種適用于帶電粒子光刻系統（10)的帶電粒子束產生器(50)，該帶電粒子束 產生器包括：
[0310] -帶電粒子源(52)，其用于產生沿著光軸(A)的帶電粒子束(54);
[0311] -準直器電極堆疊(70)，其用于準直該帶電粒子束，其中該電極堆疊沿著光軸跨越 準直器高度化C);
[0312] -產生器真空腔室(51)，其用于容納準直器電極堆疊(70)和帶電粒子源(52); W及
[0313] -至少一個真空累系統（122、123)，其被設置在產生器真空腔室(51)內部離該準直 器電極堆疊的外周邊(85)-距離（Δ化)處，其中該至少一個真空累系統跨越與光軸(A)基 本上平行地定向的有效累送表面（122a、123a)，并且其中該有效累送表面具有跨越準直器 高度化C)的至少一部分的表面高度化P)。
[0314] d2.根據條款d 1的帶電粒子束產生器(50 )，其中有效累送表面（122a、123a)的表面 高度化P)具有最低限度上大約為準直器電極堆疊(70)的直徑（0C )的值。
[0315] d3.根據條款dl至d2中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中該真空累系統包括 至少四個吸氣器（122、123)，該至少四個吸氣器（122、123)布置成相互鄰近且與軸向方向 (Z)基本上平行，并且在相應的有效累送表面（122a、123a)沿著準直器高度化C)的最大部分 的情況下延伸。
[0316] d4.根據條款dl至d3中任一項的帶電粒子束產生器（50)，其中真空累系統（122、 123)與準直器電極堆疊(70)的外周邊(85)之間的距離（Δ化）大于該準直器電極堆疊中兩 個相鄰電極之間的典型電極間距離化d)。
[0317] d5.根據條款dl至d4中任一項的帶電粒子束產生器（50)，其包括累支撐結構 (124)，該累支撐結構（124)被布置在產生器真空腔室(51)內部并且被配置W用于借助于可 選擇性釋放的連接來承載該真空累系統的累單元(122、123)。
[031引d6.根據條款dl至d5中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中準直器堆疊(70)包 括Ξ個支撐柱（90)，該Ξ個支撐柱（90)沿著外準直器周邊延伸跨過Ξ個不同角度柱范圍 (Δ巫1、Δ Φ2、Δ Φ3)，并且其中累送系統（122、123)的有效累送表面（122a、123a)跨越不 與Ξ個角度柱范圍中的任一個重疊的角度累范圍（Δ Φρ)。
[0319] d7.根據條款d6的帶電粒子束產生器(50)，其中有效累送表面（122a、123a)所跨越 的角度累范圍（A Φρ)與限定在兩個支撐柱(90)之間的角度范圍很大程度上重合。
[0320] d8.根據條款dl至d7中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中準直器堆疊(70)包 括準直器電極(71-80)的序列，每個準直器電極包括電極主體(81)，該電極主體(81)用于維 持電位并且設置有孔(82)，該孔(82)用于容許帶電粒子束(54)通過。
[0321] d9.根據條款d8的帶電粒子束產生器巧0)，其中準直器電極(71-80)包括沿著軸向 方向（Z)布置的W下電極：
[0322] -第一準直器電極(71)，其被設置在準直器堆疊的上游端處；
[0323] -最后準直器電極(80)，其被設置在準直器堆疊的下游端處；
[0324] -至少一個中間電極(72、73、74、76、77、78、79)，其被設置在該第一準直器電極與 該最后準直器電極之間。
[0325] dlO.根據條款d9的帶電粒子束產生器巧0)，其中該至少一個中間準直器電極具有 厚度化e)，并且其中準直器電極沿著光軸(A)W預定距離化d)相互間隔開，其中預定相互距 離化d)通過0.75 ·化<冊< 1.5 ·化來限定。
[03%] dll.根據條款d8至dlO中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中至少一個準直器 電極(71、72、73、74、76、77、78、79、80)包括^個支撐部分(86)，該^個支撐部分(86)沿著外 電極周邊（85)延伸跨過Ξ個相應的角度范圍（Δ Φ1、Δ Φ2、Δ Φ3)，其中每個支撐部分 (86)被配置為容納用于W預定距離化d)相互間隔相鄰電極主體(81)的至少一個間隔結構 (89)。
[0327] dl2.根據條款dll的帶電粒子束產生器（50)，其中相鄰準直器電極的支撐部分 (86)與居間的間隔結構(89)同軸地對準W沿著軸向方向（Z)在Ξ個角度柱范圍（Δ Φ 1、Δ Φ2、Δ Φ3)中的一個處限定支撐柱(90)。
[03%] dl3.根據條款d8至dl2中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中準直器電極中的 至少兩個包括用于傳送冷卻液體（102)的冷卻導管（105)，每個冷卻導管包括：第一開口 (103)，其用于連接至液體供應結構，W及第二開口（104)，其用于連接至液體排放結構，并 且其中該電極堆疊包括中間管狀元件（110)，該中間管狀元件（110)用于連接第一準直器電 極的第二開口與第二準直器電極的第一開口。
[0329] dl4.根據條款dl3的帶電粒子束產生器(50)，其中準直器電極(71-80)包括環形電 極主體(81、81'），該環形電極主體(81、81'）設置有面向帶電粒子源(52)的頂表面(83)，W 及背對該帶電粒子源的底表面(84)，該底表面和該頂表面經由側表面(85)互連，該側表面 (85)限定外電極周邊，并且其中第一開口（103)和第二開口（104)位于該側表面中。
[0330] dl5.根據條款dl4的帶電粒子束產生器（50)，其中第一開口（103)和第二開口 (104)位于準直器電極(71-80)的相同側表面上。
[0331] dl6.根據條款dl3至dl5中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中中間管狀元件 (110)被設置在外電極周邊(85)處，沿著外電極周邊(85)跨越管角度范圍（ΔΦ〇,并且其 中累送孔(122a、123a)的角度累范圍（Δ Φρ)不與該導管角度范圍重疊。
[0332] dl7.根據條款dl3至dl6中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中冷卻導管（105) 由整合在準直器電極主體(81)內的導管形成。
[0333] 使導管整合在準直器電極主體內將增加可用于自由分子的側向空間（即，平均自 由路徑），自由分子在準直器堆疊中移動W徑向向外行進并被移除，例如被吸氣累吸收，吸 氣累徑向向外定位于離該準直器堆疊某一距離處。
[0334] dl8.根據條款dl至dl7中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其包括容納在束產生 器腔室(51)內的束源真空腔室(53)，其中束源(52)被容納在束源真空腔室內，并且其中準 直器堆疊(70)定位于該束源真空腔室外部。
[0335] dl9.根據條款dl8的帶電粒子束產生器(50)，其中束源腔室(53)包封至少一個源 真空累單元（120)，該至少一個源真空累單元（120)用于產生該束源腔室與束產生器腔室 (51)之間的壓力差。
[0336] 束源(52)附近的差壓超低真空有助于改良其福射發射效率并延長其有效福射壽 命。
[0337] d20.根據條款dl至dl9中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中該束產生器形成 為束產生器模塊，該束產生器模塊可插入至設置在帶電粒子光刻系統（10)的真空腔室(30) 內部的載體框架(42)中并且可自該載體框架(42)移除，其中該束產生器包括包封束源巧2) 和準直器堆疊(70)的束產生器腔室(51)。
[0338] d21.特別地根據條款dl至d20中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中準直器電 極堆疊(70)包括堆疊支撐系統(93-lOlc)，該堆疊支撐系統(93-lOlc)用于相對于外部參考 框架(42)來支撐該準直器電極堆疊，其中產生器真空腔室（51)包括腔室孔（132)，腔室孔 (132)適于使堆疊支撐系統(93-lOlc)的突出支撐部分(95、99-100b)穿過，從而允許突出支 撐部分在產生器真空腔室(51)外部建立與外部參考框架(42)的單獨支撐接口。
[0339] d22.根據條款d21的帶電粒子束產生器(50)，其包括墊片(98)，其中每個墊片適于 密封介于相應腔室孔（132)與對應突出支撐部分(95、99-100b)之間的空隙，W便在該產生 器真空腔室的外部與內部之間建立真空障壁。
[0340] d23.特別地根據條款dl至d22中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其包括源真空 腔室(53)，該源真空腔室(53)在其內部容納束源(52)，其中帶電粒子源(52)和源真空腔室 (53)被設置在該準直器電極堆疊的上游及產生器真空腔室(51)內部，并且其中堆疊支撐系 統(93-lOlc)包括源腔室支撐構件（lOl-lOlc)，源腔室支撐構件（lOl-lOlc)用于將源真空 腔室(53)直接支撐在堆疊支撐系統(93-96b)上。
[0%1] d24.根據條款1至23中任一項的帶電粒子束產生器（50)，其中有效累送表面 (122a、123a)的表面寬度具有最低限度上大約為準直器電極堆疊(70)的直徑（0C)的值。
[0342] d25.用于曝露目標(31)的帶電粒子光刻系統（10)，該系統包括：
[0343] -根據條款dl至d24中任一項的帶電粒子束產生器（50)，其用于產生帶電粒子束 (54);
[0344] -孔陣列（58);其用于由該帶電粒子束形成多個細束；W及
[0345] -細束投射器(66)，其用于將細束投射至目標的表面上。
[0；346]條款集E
[0347] el.-種準直器電極堆疊(70)，其包括：
[0348] -多個堆疊的準直器電極(71-80)，其用于準直沿著光軸(A)的帶電粒子束(54);
[0349] 其中每個準直器電極包括具有電極孔(82)的電極主體(81)，該電極孔(82)用于容 許帶電粒子束通過，其中電極主體沿著與光軸基本上平行的軸向方向（Z)相互間隔開，并且 其中電極孔沿著光軸同軸地對準；W及
[0350] -堆疊支撐系統(93-lOlc)，其用于相對于外部參考框架(42)來支撐該準直器電極 堆疊，并且連接至該準直器電極堆疊的側向區域(75a、9化、97)。
[0351] e2.根據條款1的準直器電極堆疊(70)，其中堆疊支撐系統(93-96b)包括沿著準直 器電極堆疊（70)的外周邊分布的堆疊支撐構件(93-lOlc)，該周邊圍繞光軸(A)在角方向 (Φ)上延伸，其中堆疊支撐構件協作W相對于外部參考框架(42)來支撐該準直器電極堆 疊。
[0352] e3.根據條款e2的準直器電極堆疊(70)，其中每個堆疊支撐構件(93-lOlc)包括：
[0353] -接頭(94-94b)，其用于將該支撐構件連接至該準直器堆疊的側向區域(75a、9化、 97);
[0354] -底座(95、99、99a-99b)，其用于將該支撐構件連接至外部參考框架(42); W及 [0?5]-至少一個曉性徑向偏轉部分(96a-96b、100a-l(K)b)，其用于允許接頭在徑向方向 (R)上相對于底座位移。
[0356] e4.根據條款e2或e3的準直器電極堆疊（70)，其中每個堆疊支撐構件包括堆疊支 撐腿(93'-101(3'），該堆疊支撐腿(93'-101(：'）連接至位于該準直器電極堆疊的中部區域 (75a)中的中部準直器電極(75)。
[0357] e5.根據條款e2或e3的準直器電極堆疊（70")，其包括十個堆疊的準直器電極 (7Γ-80")，其中每個堆疊支撐構件具有堆疊支撐腿（93"-101c")，該堆疊支撐腿（93"- 101c")包括：
[0358] -腿構件(93a")，其連接至第二或第Ξ準直器電極(72"-73" ); W及
[0359] -另外腿構件(93c")，其連接至第八或第九準直器電極(78"-79")。
[0360] e6.根據條款el至e5中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中支撐系統(93-lOlc)連 接至該準直器電極堆疊的中部區域(75a)。
[0361] e7.根據條款el至e6中任一項的準直器電極堆疊(70)，其包括具有電絕緣材料的 間隔結構(89)，所述間隔結構（89)用于沿著軸向方向（Z)W預定相互距離來定位準直器電 極(71-80)。
[0362] e8.根據條款e7的準直器電極堆疊(70)，其中準直器電極(71-80)中的至少一個包 括沿著外電極周邊(85)的Ξ個支撐部分(86)，其中每個支撐部分被配置為容納至少一個間 隔結構(89)。
[0363] e9.根據條款e8的準直器電極堆疊(70)，其中相鄰準直器電極(71-80)的電極支撐 部分(86)與居間的間隔結構(89巧由向地對準W限定與軸向方向（Z)平行的支撐柱(90)。
[0364] elO.根據條款e9的準直器電極堆疊（70)，其中每個支撐柱(90)設置有夾緊構件 (91-91C)，該夾緊構件(91-91C)用于將支撐部分(86)與居間的間隔結構(89)保持在一起。
[0365] e 11.根據條款e 10的準直器電極堆疊(70 )，其中對應支撐柱(90)的支撐部分(86) 和間隔結構(89)包括軸向對準的通孔，該通孔容納夾緊構件(91-91C)，并且其中該夾緊構 件被預拉緊W將壓縮力施加于與軸向方向（Z)平行的支撐柱(90)上。
[0366] el2.根據條款e8至ell中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中準直器電極(71-80) 包括沿著外電極周邊(85)的Ξ個可徑向移動的電極支撐構件(87)，其中每個電極支撐構件 將該外電極周邊與對應電極支撐部分(86)互連，從而在該電極支撐部分與該外電極周邊之 間限定熱膨脹空間（88)。
[0367] el3.根據條款el2的準直器電極堆疊(70)，其中電極支撐構件(87)包括可徑向移 動的細長臂，該細長臂在第一端處連接至外電極周邊(85)并且利用第二端連接至電極支撐 部分(86)，其中該臂基本上沿著角方向（Φ)延伸，并且其中熱膨脹空間（88)形成也基本上 沿著該角方向延伸的狹縫。
[0368] el4. -種帶電粒子束產生器(50)，其包括：
[0369] -束源(52)，其用于產生沿著光軸(A)的帶電粒子束(54);
[0370] -根據條款el至el3中任一項的準直器電極堆疊（70)，其具有堆疊支撐系統（93- 101c);
[0371] 其中第一準直器電極(71)被設置在準直器堆疊的上游端處，其中該束源被設置在 第一準直器電極的上游，并且其中束源（52)與準直器電極(71-80)的電極孔(82)沿著光軸 同軸地對準。
[0372] el5.根據條款el4的帶電粒子束產生器(50)，其包括：
[0373] -產生器真空腔室(51)，其用于在其內部容納準直器電極堆疊(70)，其中該產生器 真空腔室包括腔室孔（132)，所述腔室孔（132)適于使堆疊支撐系統（93-lOlc)的突出支撐 部分(95、99-100b)穿過，從而允許突出支撐部分在該產生器真空腔室外部建立與外部參考 框架(42)的單獨支撐接口，W及
[0374] -墊片（98)，其中每個墊片適于密封介于相應腔室孔（132)與對應突出支撐部分 (95、99-100b)之間的空隙。
[0375] el6.根據條款el2至el5中任一項的帶電粒子束產生器巧0)，其形成為束產生器模 塊，其中束產生器真空腔室巧1)可插入至設置在帶電粒子光刻系統（10)的真空腔室(30)內 部的載體框架(42)中，可由該載體框架(42)支撐，并且可自該載體框架(42)移除。
[0376] el7.根據條款el2至el6中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其包括：
[0377] -源腔室（53)，其位于準直器電極堆疊（70)的上游端上并且適于在其內部容納束 源(52)，W及
[0378] -源腔室支撐構件（lOl-lOlc)，其用于將源腔室（53)直接支撐在堆疊支撐系統 (93-96b)上。
[0379] el8.用于處理目標(31)的帶電粒子光刻系統（10)，該系統包括：
[0380] -真空腔室(30)，其包封載體框架(42);
[0381] -根據條款el2至el7中任一項的帶電粒子束產生器(50)，其中該束產生器由該載 體框架容納；
[0382]-其中準直器堆疊(70)包括Ξ個堆疊支撐構件(93-lOlc)，每個支撐構件在第一端 處連接至該準直器堆疊的中部區域(75a)，并且在第二端處連接至該載體框架，W便將該準 直器堆疊支撐在該載體框架上。
【主權項】
1. 一種準直器電極堆疊(70)，其包括： -至少三個準直器電極(71-80)，其用于準直沿著光軸(A)的帶電粒子束(54)，其中每個 準直器電極包括具有電極孔(82)的電極主體(81)，所述電極孔(82)用于允許所述帶電粒子 束通過，其中所述電極主體沿著與所述光軸基本上平行的軸向方向（Z)間隔開，并且其中所 述電極孔沿著所述光軸同軸地對準； -多個間隔結構(89)，其被設置在每一對相鄰準直器電極之間并且由電絕緣材料制成， 所述多個間隔結構(89)用于沿著所述軸向方向以預定距離來定位所述準直器電極，并且其 中所述準直器電極(71-80)中的每一個電連接至單獨的電壓輸出端(151-160)。2. 根據權利要求1的準直器電極堆疊(70)，其中每個電壓輸出端（151-160)是單獨可調 整的。3. 根據權利要求1或2的準直器電極堆疊(70)，其中所述電極主體(81)具有布置在基本 上垂直于所述軸向方向（Z)的徑向-角向平面中的圓盤形狀，其中所述電極孔(82)由穿過所 述電極主體并沿著所述軸向方向延伸的基本圓形的切口形成。4. 根據權利要求1至3中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中所述至少三個準直器電極 (71-80)沿著所述軸向方向（Z)布置為： -第一準直器電極(71 )，其被設置在所述準直器堆疊的上游端處； -最后準直器電極(80)，其被設置在所述準直器堆疊的下游端處；以及 -至少一個中間電極(72-79)，其被設置在所述第一準直器電極(71)與所述最后準直器 電極(80)之間。5. 根據權利要求4的準直器電極堆疊(70)，其中所述至少一個中間電極(72、73、74、76、 77、78、79)具有沿著所述軸向方向（Z)的電極厚度(He)。6. 根據權利要求4或5的準直器電極堆疊（70)，其中一方面相鄰中間電極(72、73、74、 76、77、78、79)之間的電極間距離(!1(1)以及另一方面沿著所述軸向方向（2)的所述中間電極 厚度(He)由關系0.75 · He SHcK 1.5 · He來限定。7. 根據權利要求4至6中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中所述第一準直器電極(71) 具有在由1.5 · He 5H1 <2.5 · He限定的范圍內的第一厚度(H1)。8. 根據權利要求4至7中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中所述第一準直器電極(71) 包括具有軸向擴孔(71a)的第一電極孔，所述軸向擴孔(71a)沿著所述光軸(A)在下游方向 上以平滑曲面軌跡朝向遠離所述光軸(A)的徑向方向(R)漸擴。9. 根據權利要求4至8中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中所述最后準直器電極(80) 的徑向內部部分(80a)的最后電極厚度(H10)在由3 · H10< He限定的范圍內。10. 根據權利要求4至9中任一項的準直器電極堆疊（70)，其中所述最后準直器電極 (80)的徑向向外部分(80b)的厚度(H10'）基本上等于所述中間電極厚度(He)。11. 根據權利要求4至10中任一項的準直器電極堆疊（70)，其中所述準直器電極（71-80)沿著所述軸向方向（Z)布置，使得至少三個中間電極(72-79)被設置在所述第一準直器 電極(71)與所述最后準直器電極(80)之間。12. 根據權利要求11的準直器電極堆疊(70 )，其中所述至少三個中間電極(72-79)的中 部準直器電極(75)具有在由1.5 · He SH5S 2.5 · He限定的范圍內的厚度(H5)。13. 根據權利要求1至12中任一項的準直器電極堆疊(70)，其中每個間隔結構(89)的高 度(Hs)與介于隔離物(89)與所述準直器孔(82)的孔周邊(82a)之間的最短徑向距離（AR1) 之間的關系由3 · Hs < AR1限定。14. 一種帶電粒子束產生器(50)，其包括： -束源(52)，其用于產生沿著光軸(A)的帶電粒子束(54); -根據權利要求1至13中任一項的準直器電極堆疊(70); 其中所述第一準直器電極(71)被設置在所述準直器堆疊的上游端處，其中所述準直器 電極(71-80)的所述電極孔(82)沿著所述光軸對準，并且其中所述束源直接固定至所述第 一準直器電極(71)的頂側上。15. -種包括電極堆疊（70)的準直器系統，所述電極堆疊（70)包括多個電極(71-80)， 所述多個電極(71-80)用于準直沿著所述堆疊的光軸(A)的帶電粒子束(54)，每個準直器電 極包括:具有電極孔(82)的電極主體(81)，所述電極孔(82)用于允許所述帶電粒子束的傳 輸；以及電連接，其用于給所述電極提供電位，其中所述電極主體沿著軸向方向（Z)間隔式 地布置，并且其中所述電極孔沿著所述光軸同軸地對準； 其中在使用中，所述電極堆疊（70)的中部電極（75)被充電以與其它準直器電極（71-74、76-80)相比保持在最高正電位，并且其中在所述電極堆疊(70)的上游方向上在所述中 部電極(75)之前的兩個電極中的每一個被配置為保持在比所述中部電極(75)在所述下游 方向上的相鄰電極的電位更低的電位。16. 根據權利要求15的準直器系統，其中在使用中，所述最后準直器電極(80)被充電以 保持在正電位，并且其中位于所述中部電極(75)與所述最后電極(80)之間的至少一個電極 (76-79)設置有比所述最后電極(80)的電位更低的電位。17. 根據權利要求15的準直器系統，其中至少兩個電極(76-79)被包括在所述中部電極 (75)與所述最后電極(80)之間，所述至少兩個電極(76-79)中的倒數第二個電極被充電以 獲得負電位。18. 用于操作根據權利要求14的帶電粒子束產生器(50)的方法，其中所述方法包括： -利用所述束源(52)產生電子束(54); -沿著光軸(A)穿過所述準直器電極堆疊(70)的所述孔(82)投射所產生的電子束；以及 -將電位(V1-V10)施加至所述準直器電極(71-80)上，其包括： -使第一準直器電極(71)保持在接地電位； -使中部準直器電極(75)保持在最高正電位，以及 -使最后準直器電極(80)保持在低正電位。19. 用于操作根據權利要求18的束產生器(50)的方法，其中將電位(V1-V10)施加至所 述準直器電極(71-80)上包括： -在所述中部準直器電極(75)與定位成緊接在所述中部準直器電極的上游的相鄰準直 器電極(74)之間施加電位差，以及 -在相鄰準直器電極(74)與定位成緊接在相鄰準直器電極的上游的另外的相鄰準直器 電極(73)之間施加另外的電位差； 其中所述另外的電位差大于所述電位差。20. 用于操作根據權利要求18或19的束產生器(50)的方法，其中將電位(V1-V10)施加 至所述準直器電極(71-80)上包括： -使在所述中部電極(75)上游的第二準直器電極(72)保持在負電位。21. 用于操作根據權利要求18至19中任一項的束產生器(50)的方法，其中將電位(VI-V10)施加至所述準直器電極(71-80)上包括： -使倒數第二個電極(79)和倒數第三個電極(78)中的至少一個保持在低負電位。22. 用于操作根據權利要求18至21中任一項的束產生器(50)的方法，其中將電位(VI-V10)施加至所述準直器電極(71-80)上包括： -使緊接在所述最后準直器電極(80)之前的兩個中間準直器電極(78、79)中的至少一 個保持在具有在-300伏特與-500伏特之間的值的固定電位； -使所述第二準直器電極（72)保持在具有在-3千伏特與-4千伏特之間的值的固定電 位； -使所述中部準直器電極(75)保持在具有在+20千伏特與+30千伏特之間的值的固定電 位；以及 -使所述最后準直器電極(80)保持在具有在+500伏特與+1100伏特之間的值的正電位。
【文檔編號】H01J37/12GK105874559SQ201480071804
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年11月14日
【發明人】M.J-J.維蘭德, W.H.烏爾巴努斯
【申請人】邁普爾平版印刷Ip有限公司