[发明专利]多电子束聚焦装置和控制方法

权利要求书

1.一种多电子束聚焦装置，其特征在于：包括沿电子束发射方向依次设置的电子束发射源(1)、分束器(2)、加速透镜(3)、消相差透镜(4)、物镜阵列(5)、电子束偏转器(6)和束闸(7)；

所述电子束发射源(1)产生的电子束依次经分束器(2)分束、加速透镜(3)提高电子束的能量、消相差透镜(4)消除相差提高电子束质量、物镜阵列(5)对各电子束的束斑进行聚焦提高分辨率，并由电子束偏转器(6)微调电子束的位置后，由束闸(7)控制电子束的导通或者关断。

2.根据权利要求1所述的多电子束聚焦装置，其特征在于，所述电子束发射源(1)包括用于产生电子束的阴极电子源(11)和使电子束射出的栅极(12)，所述阴极电子源(11)设置于栅极(12)中。

3.根据权利要求2所述的多电子束聚焦装置，其特征在于，所述阴极电子源(11)包括但不限于表面镀氧化锆的钨金属针尖。

4.根据权利要求1所述的多电子束聚焦装置，其特征在于，所述分束器(2)上设置有若干阵列设置的分束微孔，所述分束器(2)的表面涂敷有石墨层。

5.根据权利要求1或3所述的多电子束聚焦装置，其特征在于，所述电子束偏转器(6)数量与分束后的电子束一一对应，所述多电子束聚焦装置还包括用于控制电子束偏转器(6)的工作状态的第一处理器，所述第一处理器通过数据总线与电子束偏转器(6)电连接。

6.根据权利要求5所述的多电子束聚焦装置，其特征在于，所述电子束偏转器(6)包括第一偏置电极(61)、第二偏置电极(62)、第三偏置电极(63)、第四偏置电极(64)和数模转换模块，四个偏置电极分别置于四个电路层中，每个偏置电极均通过数模转换模块、数据总线与第一处理器电连接。

7.根据权利要求6所述的多电子束聚焦装置，其特征在于，四个偏置电极围绕成环形结构。

8.根据权利要求6所述的多电子束聚焦装置，其特征在于，所述束闸(7)数量与分束后的电子束一一对应，所述多电子束聚焦装置还包括用于控制束闸(7)的工作状态的第二处理器，所述第二处理器通过光电传输模块与束闸(7)电连接。

9.根据权利要求8所述的多电子束聚焦装置，其特征在于，所述束闸(7)包括第一束闸电极(71)、第二束闸电极(72)和光电传输模块，两个束闸电极分别置于两个电路层中，其中一个接地，另外一个为偏置电压，所有束闸(7)都具有相同偏置电压，所述束闸(7)通过光电传输模块与第二处理器电连接。

10.一种如权利要求1所述多电子束聚焦装置的电子束控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

由电子束发射源产生的电子束并射出；

经分束器对电子束进行分束处理射向加速透镜；

由加速透镜提高电子束的能量使电子束加速射向消相差透镜；

由消相差透镜消除相差提高电子束质量；

利用物镜阵列对各电子束的束斑进行聚焦，减小电子束束斑半径，提高利用电子束曝光的分辨率；

由电子束偏转器微调电子束的位置后，由束闸控制电子束是否向外发射。