High resolution probe-forming system with spherical aberration correction for nuclear microprobe

Abstract

A probe-forming system based on a separate orthomorphic quadruplet of magnetic quadrupole lenses with a short working distance is considered, allowing the system demagnification to be significantly increased. Three magnetic octupole lenses are used to correct spherical aberrations. The parameters of the octupole corrector are calculated using the matricant method. The focusing properties of the system are determined by means of a probe formation optimization process based on the value of the maximum reduced collimated acceptance. The calculations performed showed the feasibility of such a probe forming system for microanalysis and proton beam writing technique.

Розглянуто зондоформуючу систему на базі розподіленого ортоморфного квадруплету магнітних квадрупольних лінз з малою робочою відстанню, що дозволило значно збільшити коефіцієнти зменшення. Для корекції сферичних аберацій застосовуються три магнітні октупольні лінзи. Розрахунок параметрів октупольного коректора виконується методом матрицантів. Фокусуючі властивості системи визначаються за рахунок оптимізації процесу формування зонда на основі величини максимального приведеного колімованого аксептансу. Проведені розрахунки показали, що така система може бути реалізована для застосування в методиках мікроаналізу та протонно-променевої літографії.