JP2005512282A - 粒子光学補正器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この補正器は少なくとも12個の四重極素子と10個の八重極素子とから成り、そのうち3個の四重極素子と2個の八重極素子を1つのグループにし、これらのグループを光軸に沿って連続的に配列し、各グループの間に各対称面があるようにしてある。一方のグループから他方のグループに至る多重極素子は互いに対をなし、該当する次のグループの多重極素子が光軸に沿って先行グループの該当する多重極素子に対して逆方向の順序に配列してある。相互に該当する多重極素子の構造と、屈折力とはそれぞれのグループの間の該当対称面について鏡面対称にしてある。前記四重極素子中の少なくとも2個の素子は電気・磁気四重極フィールドを生じ、四重極素子は第2の対称面、あるいはすべての対称面について鏡面対称に配置する。
Description
軸収差:この軸収差は軸上の点の結像で生じ、拡散角によるものである。それは物体面上の軸上の点から発生して、XとYとの横断面上にある軸の基本通路(Xα),(Yβ)の形状で決まる。
軸外収差:この軸外収差は、軸外映像点が示されるときに発生し、光軸までの距離(及び通常拡散角)によるものである。これらの軸外収差は物体面上の軸方向の離れた点から発生して、X断面とY断面中にある。
色収差:この色収差は速度が異なる粒子について生ずるもので、さらに軸色収差と軸外色収差とに区分され、それぞれ拡散角度および/または光軸からの距離によるものである。
− 少なくとも12個の四重極素子と2個の八重極素子とを一グループにしてあり、
− その複数のグループを光軸に沿って互いに前後に配置し、
複数対の一方のグループから他方のグループまでの多重極素子を相互に一致するも のとし、
− それぞれの追従するグループの多重極素子を、それぞれの先行グループの該当する 多重極素子について、光軸に関して、すべての場合に、逆方向の順序に配置し、
− それぞれの相互に対応する多重極素子をグループとグループとの間の各中心面につ いて鏡面対称にし、
− 第1のグループと第2のグループとの間の中心面を第1対称面とし、
− 第2のグループと第3のグループとの間の中心面を第2対称面とし、
− 第3のグループと第4のグループとの間の中心面を第3対称面とし、
− 少なくとも2個の四重極素子が電気および磁気フィールドを発生するものとし、
− これらの四重極素子を、好ましくは、第2対称面またはすべての対称面について鏡 面対称に配置し、
− 各場合において第1の対称面と第3の対称面とに別個の八重極素子が設けてある。
− 第1グループは入口側に、電気的および磁気的四重極フィールドを発生する四重極素 子(電気・磁気四重極)を、そしてそれに隣接して、八重極素子を備えている。
− これに続いて、電気的および磁気的四重極フィールドを生ずる第二の四重極素子が設 けてあって、これに隣接して、八重極素子が設けてある。
− 次で、単に磁気四重極フィールドを生ずる四重極素子(磁気四重極)が外側に配して ある。
− 第1の基本通路(Xα)を第1対称面に対称(非対称)に走る点とすること、
− 第2の基本通路(Yβ)を第1対称面に鏡面対称に走らせる、
− 第1の軸外基本通路(Xγ)を第1対称面に鏡面対称に走らせる、
− 第2の軸外基本通路(Xδ)を第1対称面に点対称に走らせる、
ように調節することができる。
− 補正器と粒子光学レンズの第3次幾何学収差を相互に補正するようにし、
− 補正器と粒子光学レンズの第5次拡散収差を相互に補正するようにし、
− 補正器粒子光学レンズを具備する全体のシステムの第3次拡散収差および/または第 5次拡散収差を明確な値にするように設定してある。
2 第2対称面
3 第3対称面
4 光軸
11 焦点面
12 共役焦点面
Claims (20)
- 電気および/または磁気四重極素子と八重極素子との形式の多重極素子を具備する複数の粒子光学レンズの色収差と球面収差とを除去する真直ぐな光軸(4)を備える補正器において、
少なくとも12個の四重極素子(Q1−Q3”’)と10個の八重極素子(O1−O4)とを設けたことと、
各々の場合に、3個の四重極素子(Q1,Q2,Q3)と2個の八重極素子(O1,O2)とを1つのグループ(G1−G4)にするように集めることと、グループ(G1−G4)を光軸(4)に沿って相前後に配置することと、
各々の場合において、グループからグループの多重極素子を相互に対(Q1とQ1’等)にすることと、
それぞれの次のグループ(例えばG2)の多重極素子(例えばQ3’,Q2’,Q1’)を各々の場合において、それぞれの先行グループ(例えばG1)の該当多重極素子(Q1,Q2,Q3)について光軸(4)に沿って逆方向の順序に配置することと、
それぞれの相互に対応する多重極素子(Q1,Q1’等、O1,O1’等)の構造とフィールドとを各々の場合において、グループの間のそれぞれの中心面(1,2,3)に対して鏡面対称(1,2,3)になるように構成することと、
第1のグループと第2のグループとの間の中心面を第1対称面(1)とすることと、
第2のグループと第3のグループとの間の中心面を第2対称面(2)とすることと、
第3のグループと第4のグループとの間の中心面を第3対称面(3)とすることと、
少なくとも2つの四重極素子(Q1,Q2など)が電気および磁気四重極フィールドを発生するものとすることと、
これらの四重極素子を好ましくは第2対称面(2)またはすべての対称面(1,2,3)に対して鏡面対称に配置することと、
各々の場合において、別個の八重極素子(O3,O3’)を第1対称面(1)と第3対称面(1,2,3)に対して鏡面対称に配置することと、
各々の場合において、別個の八重極素子(O3,O3’)を第1対称面(1)と第3対称面(3)とに設けたこととを特徴とする粒子光学補正器。 - 前記四重極素子(Q1,Q2,Q3)のフィールド強度を、それらの屈折力が第1対称面(1)について対称になり、第2対称面(2)について反対称になるように選定することを特徴とする請求項1に記載の粒子光学補正器。
- 前記四重極素子(Q1,Q2,Q3)のフィールド強度を、それぞれの屈折力が第1対称面(1)と第2対称面(2)について対称になるように選定することを特徴とする請求項1に記載の粒子光学補正器。
- 第1グループ(G1)がその入り口側に電気および磁気四重極フィールド(=電気・磁気四重極)を生ずる四重極素子(Q1)を備え、ごく近い場所に、八重極素子(O1)を備えるようにし、
電気および磁気四重極フィールドを生ずる第2の四重極素子(Q2)と、その極く近い場所に、八重極素子(O2)を備えるようにし、
専ら磁気および/または電気四重フィールドを生じる四重極素子(Q3)を出力側に配したことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。 - 電気および磁気四重極フィールドを前記補正器と前記粒子光学レンズの軸収差および/または軸外色収差を各々の場合において全体的または部分的に相互に補償するように調節するようにしたことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 各グループ(G1−G4)において、各々の場合において別個の八重極素子(O5,O5’等)を第2と第3の四重極素子(Q2とQ3およびQ2’とQ3’など)の間に配置することを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 前記八重極素子の強度を前記補正器および前記粒子光学レンズの軸および軸外第3次幾何学的収差を、各々の場合において、全体的にあるいは部分的に相互に補償するように調節することを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 前記第2対称面(2)に、別個の八重極素子(O4)を設け、前記八重極素子(O1,O2等)の強度と前記別個の八重極素子(O4)の強度とを前記補正器と前記粒子光学レンズと第5次拡散収差とを相互に補償するように調節するようにしたことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 前記八重極素子の強度を、いずれも設定可能値とする前記補正器と粒子光学レンズとから成る全体のシステムの第3次拡散収差および/または第5次拡散収差とを調節するようにしたことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 八重極フィールドを四重極フィールドに重ね合わせた(例えばQ1+O1)ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 1個および同一の多重極素子が四重極フィールドと八重極フィールドとの両フィールドを発生するようにしたことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 拡大粒子光学システム、特に透過電子顕微鏡(TEM)に使用し、ビームの方向に見て物体の後方に配置するようにしたことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器の使用法。
- 大きな磁極片間隙を具備する電子顕微鏡、好ましくは「イン シトウ」電子顕微鏡に用いることを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器の使用法。
- 大きな映像フィールドと比較的大きなエネルギーの広がりとを備える逓減光学システム、好ましくは電子投影リソグラフィーに用いることを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器の使用法。
- 前記粒子光学レンズによる組合せの間隔を適切に選択することにより、または転送光学の手段によって行い、前記補正器がレンズのコマの無い面の映像を形成するようにしたことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 対物レンズの適応を拡大転写光学装置によって行うことを特徴とする請求項17に記載の粒子光学補正器。
- 対物レンズの適応を減少転写光学装置によって行うことを特徴とする請求項17に記載の粒子光学補正器。
- さらに別個の磁気または電気と磁気とを組み合わせた四重極素子を、各々の場合において、第1のグループ(G1)と第2のグループ(G2)との間、および第3のグループ(G3)と第4のグループ(G4)との間に存在するようにしたことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
- 別個の組み合わせた電気・磁気四重極素子を、その全体の屈折力を近軸近似値によって補正されるようにしたことを特徴とする請求項18に記載の粒子光学補正器。
- 相互に隣接する四重極素子を一つの素子と同様に励起するようにしたことを特徴とする前記請求項のいずれかの1項に記載の粒子光学補正器。
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