JP4527289B2

JP4527289B2 - オージェ電子の検出を含む粒子光学装置

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Publication number: JP4527289B2
Application number: JP2000588788A
Authority: JP
Inventors: ペーセーエムクレイン，マルセリヌス; ヘンストラ，アレクサンデル
Original assignee: FEI Co
Current assignee: FEI Co
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2019-12-01
Also published as: JP2002532844A; EP1057203A1; EP1057203B1; WO2000036630A1; DE69920182D1; DE69920182T2; US6455848B1

Description

【０００１】
本発明は、光軸を移動する荷電粒子の１次のビームを形成する粒子源と、射される試料のための試料保持台と、試料保持台の近くに１次のビームの焦点を形成する集束装置と、粒子源と集束装置の間に配置される少なくとも２つのウィーンフィルタを含む粒子光学装置に係る。
【０００２】
本発明は、更に上記のような粒子光学装置の以下に説明されるような動きの方向によって荷電粒子を分離する方法に係る。
【０００３】
このような粒子光学装置は、米国特許第５４２２４８６号から公知である。
【０００４】
集束１次電子ビームが検査試料を横切って動く装置は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）として公知である。ＳＥＭでは、検査試料の領域は、一般的に装置の光軸に沿って移動する電子である荷電粒子の集束１次ビームによって走査される。ＳＥＭの１次電子ビームのエネルギーは、アプリケーションに依存して広い範囲で異なる。この値は１ｋＶ乃至３０ｋＶの大きさのオーダーの限界内である場合があるが、この範囲より高い値又は低い値も含まれる。
【０００５】
検査試料が照射される間に、（通常は電子である）荷電粒子は試料内に放出される。これらの電子は、例えば１次ビームの１０％から実際的に１００％の、非常に低い値から１次ビームのエネルギーと同じ大きさのオーダーの値の異なるエネルギーを有する場合がある。低エネルギー放出電子のエネルギーは、１乃至５０ｅＶの大きさのオーダーの値を有し、２次電子と呼ばれる。高エネルギー放出電子のエネルギーは、５０ｅＶから１次ビームのエネルギー値までの大きさのオーダーの値を有し、後方散乱電子と呼ばれる。約５０ｅＶ乃至５ｋｅＶの間のエネルギー値を有するオージェ電子の範囲は、後方散乱電子の漸次的に変化するエネルギースペクトルの範囲内であり、上記スペクトルに重ねられる。後方散乱電子のエネルギースペクトルにおいて、上記のようなオージェ電子は当該のエネルギー範囲において僅かな強度変化をもたらす。この変化は、後方散乱電子の漸次的に変化するバックグラウンドに重ねられるリプルとして考えられる。上記リプルの位置と最大値の大きさは、試料内の材料の特徴である。オージェ電子のエネルギー変化を検出するために、オージェ電子のスペクトルを後方散乱電子のスペクトルから分離可能である特別な公知のオージェ検出器を使用する。
【０００６】
放出電子のエネルギー及び／又はエネルギー分布は、試料の特性及び構成に関しての情報を提供する。１次ビームが入射する試料の側から電子は放出され、放出された後に電子は１次電子が入射した方向とは反対の方向に移動する。１次電子とは反対の方向に移動する２次電子の通路に一つ以上のウィーンフィルタが設けられる場合、これらの電子は１次ビームの方向とは反対の方向でこれらのフィルタを通過する。更に、放出電子のエネルギーは１次ビームのエネルギーから偏差する。従って、放出電子は光軸、つまり１次ビームの方向から偏向し、更なる偏向手段によって１次ビームを著しく影響することなくこれらの電子を検出器に導くことが可能になる。上記米国特許による更なる偏向手段は、電子源と集束装置の間で光軸の側面に設けられる電子鏡を含む。エネルギーが選択された試料の画像は、公知の方法によって実現される。電子源から走査点への高品質な映像を得るためには、ウィーンフィルタが１次ビームを著しく妨げないことが必要である。更に、このウィーンフィルタの分散が、試料上に集束される（電子が必然的に所与のエネルギーの拡がりを示す）１次ビームの走査点を拡大させないことが特に必要である。上記特許においては、これは第２のウィーンフィルタが第１のウィーンフィルタによってもたらされた分散を打ち消す二つのウィーンフィルタを使用することによって達成される。
【０００７】
公知の粒子光学装置は、２次電子、即ち試料から放出され、エネルギーが約１ｅＶ乃至５０ｅＶの間である電子によって画像を形成するように配置される。しかし、２次電子のエネルギーより例えば１００倍高いエネルギーの、例えばオージェ電子のような異なるエネルギーの放出電子によって画像を形成することもしばしば好適である。このような場合、ウィーンフィルタの電界及び磁界は、比例して強くならなければならない。このようなより大きな強度は必然的に映像に欠点を伴い、集束１次ビームの焦点の大きさに決定的に影響を与え、画像の分解能を低下させる。
【０００８】
本発明は、オージェエネルギー範囲を選択することによって空間分解能をひどく低下させることなく試料のオージェ画像を形成する請求項の導入部に記載される粒子光学装置の提供を目的とする。このために、本発明の粒子光学装置は、各ウィーンフィルタに四重極場を発生する手段が設けられ、それらの手段は、各四重極場の少なくとも一部が関連したウィーンフィルタの場と一致するように対応した四重極場の領域に設けられている。
【０００９】
従って、好適な分解能が保たれる１次ビームの鋭い焦点が得られる。特にウィーンフィルタによって引き起こされる非点収差が減少される。上記説明される四重極場の状況により、４重極の強度は、ウィーンフィルタの一つ又は両方の場の強度を調節することを同時に必要とすることなく変化する。
【００１０】
原則的には、ある種類の四重極場を形成する電子レンズの非点収差を補正するために電子顕微鏡に既に含まれるスティグメータによってウィーンフィルタの映像欠点の好適である補正を実現させようとすることは実行可能である。しかし、これらのスティグメータは、小さな補正をするように設計され、適当に画成される磁極面を有さない。これは当該のスティグメータの場の光軸に対する補正位置が十分に画成されず、ウィーンフィルタと組合せられた補正効果は好適に予測されず、そして更にスティグメータによる印加の変化の際に、画像は光軸から大幅に外れる（画像の「ドリフト」）場合があることを意味する。しかし、より深刻な欠点は、光軸に沿ってのスティグメータの位置がウィーンフィルタの位置からずれることによって、ｘ−ｚ面とｙ−ｚ面の間に起こる倍率の差である。電子源の映像化によって走査点を形成する際に、この差のために、試料の領域における１次ビームの開口角の比率は容易に２：３に達する。これは、例えば対象の（上記開口角の３乗に比例する）球面収差による画像欠点が、上記ｘ−ｚ面と上記ｙ−ｚ面の比率８：２７を示し、従って走査点の回転対称性及び顕微鏡の分解能が著しく妨げられることを意味する。
【００１１】
本発明の粒子光学装置の実施例は、電子源と集束装置の間に３つのウィーンフィルタが設けられる。この装置では、（電子源から見て）第１のウィーンフィルタの分散によって引き起こされる角度の拡がりは、次の第２のウィーンフィルタによって打ち消される。しかし、第１のフィルタと第２のフィルタの間に距離の差があるので、１次ビーム内の異なるエネルギーの電子は所与の横方向のシフトの影響を受け、所与の状況では好適な画像分解能は達成できなくなる。上記が好ましくない場合には、第２のウィーンフィルタの背後に第３のウィーンフィルタが配置される。次に第２のウィーンフィルタは僅かに高次にまで印加されて、異なるエネルギーの電子が第３のウィーンフィルタにおいて再び一致する。第３のフィルタの分散効果によって、電子は異なる角度を通過して偏向しても結果として角度変化を示さず、又フィルタから離れる際に結果として横断シフトも起きない。
【００１２】
本発明の粒子光学装置の更なる実施例において、四重極場を発生する手段は、光軸と平行に配置され、ウィーンフィルタ内に電界を発生させる電極に対して垂直に延在する２つの付加的な電子によって形成される。
【００１３】
静電電極に対して垂直に延在し、光軸と平行に延在する二つの電極は、磁界を発生させる磁極面によって形成され、この面は装置の面以外の部分とは電気的に絶縁される。或いは、磁極面に別個の導電電極を設けることも可能であり、この場合、これらの電極は電気的に絶縁された中間層によって磁極面に固定される。このステップは、例えば共通のゼロレベルに対する純粋な電圧差を電界電極（ゼロボルトに対する＋Ｖと‐Ｖ）に供給することに加えて、二つの付加的な電極が共通電圧に接続されるように、当該のウィーンフィルタの電源を調節することにより、本実施例において直ぐに実施することが可能である。このステップを用いることによって、好適な四重極場を発生させるために付加的な物理的手段を必要とせず、更に四重極場の中心はウィーンフィルタの場の中心と常に一致する。この状況において、フィルタによるレンズ欠点の補正は最適化される。
【００１４】
本発明の粒子光学装置の更なる実施例には、試料からの荷電粒子を光軸から偏向させる偏向手段が設けられ、偏向手段は電子源と集束装置の間で光軸の側面と接続され、略放射状の偏向電界を発生するように配置される。このステップは偏向システムの比較的単純な構成を可能にし、更に、円筒対称な偏向界のみならず球対称な偏向界も可能となる。これによって、電子ビームが極板に衝突することなく比較的小さな間隔で比較的長い偏向電極が使用できるという利点を提供する。
【００１５】
本発明の粒子光学装置の更なる実施例では、偏向磁界を発生させ、偏向磁界と偏向電界を互いに別々に調節する偏向手段が設けられる。このステップはその設定に依存する集束特性を有する柔軟性のある装置をもたらす。従って、試料のオージェ電子を放射する点は検出器の入口面において可能な限り良好に映像化され、オージェ検出器は好適なスペクトル分解能を提供する。
【００１６】
本発明は、更に移動の方向によって粒子光学装置の荷電粒子を分離する方法に係り、上記装置では、装置の光軸に沿って移動する荷電粒子の１次ビームが形成され、１次ビームは粒子源と集束装置の間に設けられるウィーンフィルタを通過し、集束装置は照射される試料のための試料保持台の付近に１次ビームの終端の焦点を形成し、荷電粒子は１次ビームに応答して試料から放出され、放出された粒子は１次ビームの移動する方向とは反対の方向に移動し、更に放出された粒子はウィーンフィルタ内の１次ビームから偏向する。
【００１７】
本発明の更なる面において、オージェエネルギー範囲を選択することによって空間的分解能を深刻に低下させることのない試料のオージェ画像の好適な形成は一つのウィーンフィルタだけによっても達成される。これは粒子光学装置の扱いやすさという利点をもたらす。
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の上記方法は、ウィーンフィルタの略中心に１次ビームの中間焦点が形成され、ウィーンフィルタの領域で四重極場が発生され、少なくともその一部がウィーンフィルタの場と一致することを特徴とする。
【００１９】
ウィーンフィルタが１次ビームに与える効果は、公称エネルギー（即ちフィルタによって結果としての偏向が引き起こされないエネルギー）以外のエネルギーを有する１次ビーム内の光線がフィルタによって偏向されることである。この偏向された光線は、フィルタの出口から見ると、フィルタの中心の一点から略放射するように見え、この点はフィルタに続く映像素子の虚対象点、つまり試料にビームを集束する対物レンズとなる。１次ビームの中間焦点が上記虚対象点上に位置する場合、光軸について上記対象点から放射された光線によって付けられる角度に関係なく、対物レンズは上記対象点から放射される全ての光線を再び関連の画像点で一体化させる。従って、フィルタのエネルギー分散による上記対象点における任意の角度変化は、画像点においての変化、及び試料上に形成される１次ビームの電子焦点の大きさの変化も引き起こさない。従って、中間焦点の位置を以上のように選択することにより、電子焦点は上記中間焦点の分散のない画像を構成する。更に、中間焦点の位置を選択することは、明らかに第１のフィルタ内で分散が引き起こされないので第２、第３のウィーンフィルタを用いる必要がなく、従って補正のためのウィーンフィルタも必要としないという利点を提供する。
【００２０】
本発明の上記方法の有利な実施例は従属請求項に定義される。
【００２１】
本発明は、対応する符号は対応する構成要素を示す図を参照して以下に詳細に説明される。
【００２２】
図１は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の円柱２の一部の形状である粒子光学装置を示す。慣行として、この装置において電子のビーム（１次ビーム）は電子源（図示しない）によって形成される。このビームは装置の光軸４に沿って移動する。電子ビームは集光レンズ６のような一つ以上の電磁レンズを通過する場合があり、最終的に対物レンズ８に到達する。単極レンズと呼ばれるこのレンズは、試料室１２の壁１０を含む磁気回路の一部を形成する。対物レンズ８は、試料１４を走査するために、１次電子ビームによって焦点を形成するために使用される。試料は、電子ビームを対物レンズ８内に設けられる走査コイル１６によって、試料をｘ方向及びｙ方向に横断して動かすことによって走査される。試料１４は、ｘ方向への移動のためのキャリア２０とｙ方向への移動のためのキャリア２２とを含む試料保持台１８上に置かれる。上記二つのキャリアは、検査のための試料の好適な領域を選択可能にする。従って対物レンズ８は、試料保持台１８の付近に１次ビームの焦点を実現するための集束装置として機能する。本実施例の顕微鏡では、映像は、電子が試料に接触して脱離し、対物レンズ８の方向に移動することによって実現される。対物レンズが単極レンズとして構成されるので、放出電子は対物レンズの磁界を移動し、電子が対物レンズのボアに入る対物レンズの鋭い下向きの尖端の方向に動く。次に電子は、これから説明するウィーンフィルタ２８内で１次ビームから分離され、その後放出電子は光軸４から、これから説明する偏向手段２６によって検出器２４の方向に偏向される。集束装置として機能する偏向手段２６は電子源と対物レンズ８の間で光軸４の片側に配置される。制御装置（図示しない）は、検出器に接続されて検出器を起動させ、検出された電子の流れを、例えばブラウン管（図示しない）によって試料のエネルギーが選択された画像を形成するために使用できる信号に変換する。
【００２３】
図２ａ、図２ｂ及び図２ｃは一つ以上のウィーンフィルタの１次ビームへの効果を示す。公知のように、ウィーンフィルタの電子ビームへの効果は、フィルタの環境に関連付けられたエネルギー（公称エネルギー）の電子路はフィルタによって偏向されず、一方で公称エネルギーよりも高いエネルギーの電子路は一つの方向に偏向され、公称エネルギーよりも低いエネルギーの電子路は他の方向に偏向される事である。この効果は、１次電子ビーム３０が光軸４に沿って略式に示されるウィーンフィルタ３２に入射する図２ａに示される。電子ビーム３０は、３つの異なるエネルギーの電子、即ち公称エネルギーＥ_ｎ、低いエネルギーＥ_ｌ及び高いエネルギーＥ_ｈから成ることが考えられる。ウィーンフィルタに隣接する矢印は、ウィーンフィルタ３２内の（図面に対して垂直になる）磁界Ｂと（図面上の）電界Ｅの方向を示す。ウィーンフィルタ３２を通過した後、１次ビームは低いエネルギーのサブビーム３０ａ、公称エネルギーのサブビーム３０ｂ及び高いエネルギーのサブビーム３０ｃに分離される。
【００２４】
図２ｂでは、フィルタ３２に第２のウィーンフィルタ３４が追加される。フィルタ３２の電界Ｅ及び磁界Ｂは、図２ａに示されるフィルタ３２の対応する電界及び磁界と対向し、フィルタ３４の電界及び磁界はフィルタ３２と同等の大きさであるがフィルタ３２の電界及び磁界と対向する。結果として、サブビーム３０ａ、３０ｂ及び３０ｃは、ビーム３０が入射した元の方向と平行に再び放射するように、即ちビーム３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆとしてフィルタ３４によって偏向される。
【００２５】
図２ｃでは、フィルタ３２及び３４に、第３のウィーンフィルタ３６が追加される。フィルタ３２の電界Ｅ及び磁界Ｂは図２ａ中に示されるフィルタ３２の対応する電界及び磁界と同じ方向を有するが、フィルタ３４の電界及び磁界の方向はフィルタ３２の電界及び磁界の方向と対向する。図２ｃでは、図２ｂと比較して僅かに強い電界及び磁界が、フィルタ３４に対して調節される。結果として、サブビーム３０ａ、３０ｂ及び３０ｃは、フィルタ３４によってフィルタ３６の中心に向かうようにサブビーム３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆとして偏向される。後者のフィルタにおいて、サブビームはフィルタ３４では対向する偏向に影響を受けやすく、一体化されたサブビームは、再び一つのビームとしてフィルタ３６から放射される。
【００２６】
図３は、光軸に沿って移動しウィーンフィルタ３６に入射する、集束する電子ビーム３０の進路を示す。このビームは、ビームのユニオン点（中間焦点）４０がフィルタの中間に位置するように集束が選択される。公称エネルギーからずれたエネルギーを有する１次ビームの電子はフィルタによって偏向され、サブビーム３０ｃとしてフィルタから離れる。フィルタの出口から見ると、このサブビームは中間焦点４０から放射するように見え、従ってこの焦点が、フィルタに続いて試料上にビームを集束する対物レンズ８の対象点となる。結果として、上記中間焦点から放射された全ての光線は、中間焦点から放射する光線によって付けられる角度に関係なく、対物レンズによって関連の画像点３８において一体化する。従って、フィルタの偏向効果による中間焦点における任意の角度変化は、画像点の位置を変えず、１次ビームによって試料上に形成される電子焦点の大きさも変化しない。中間焦点の位置を以上のように選択することにより、電子焦点は、上記中間焦点の分散のない画像を構成する。
【００２７】
図４は、ウィーンフィルタ３２、３４及び３６と対物レンズ８を有するシステム２８を通過する１次電子路３０の進路を示す。この図は、更に試料から放出され、対物レンズ８、システム２８の低いウィーンフィルタ３６及び偏向手段２６を続けて横断する電子路４２も示す。
【００２８】
図２ｃにおいて既に説明するように、１次電子ビーム３０全体はシステム２８内のウィーンフィルタによる影響を受けない。対物レンズ８によって集束される１次ビーム３０が試料１４上に入射することによって、試料内に５０ｅＶ乃至５ｅＶの大きさのオーダーであるオージェ電子を特に含む様々なエネルギーが放出される。これらのオージェ電子は、特に対物レンズが界浸レンズ、即ちレンズの磁界に試料が位置するレンズとして構成される場合に、対物レンズの方向に移動することが可能である。この場合、略全てのオージェ電子が、対物レンズ８（図４には示さない）のボアを介して、１次ビームが移動する方向とは反対の方向、即ち低いウィーンフィルタ３６の方向で移動する。オージェ電子は１次ビームとは反対の方向に移動し、更に一般的に１次ビームのエネルギーよりも低いエネルギーを有するので、フィルタの偏向しない路のウィーン条件を満たさず、ウィーンフィルタ３６はこれらの電子を、それらのエネルギーに依存して路４２に沿って光軸から幾分離れて偏向する。オージェ電極が上記のように１次ビーム３０から空間的に分離される後に、偏向手段２６によってオージェ検出器（図示しない）の方向に更に伝導される。
【００２９】
偏向手段２６は、電界を発生させるための電極４４及び４６と、磁界を発生させるための磁極４８及び５０からなる。電極４４及び４６は図平面に対して垂直に延在する。電極は略円筒状の形状を有し、図平面との交差は円となる。偏向手段２６は、略放射状の偏向電界を発生させるように配置される。磁極４８及び５０の磁極面は図平面と平行に延在し、偏向手段２６の磁界が図平面に対して略垂直に延在する。偏向電界と偏向磁界は互いに別々に調節可能であることが好適であり、各界の強さを選択することは、好適な偏向の方向のためのオージェ電子からの好適なエネルギー範囲が選択可能となる。
【００３０】
図５ａは、ｘ−ｚ面及びそこに垂直に延在するｙ−ｚ面についてウィーンフィルタと本発明のウィーンフィルタ装置２８に使用される四重極場を発生させる手段を組合わせたもの部分的な断面を示す。ウィーンフィルタは、均一な磁界を形成するためにニッケル鉄から成る二つの磁極片５２（図５ａでは一つのみ示す）を有する。各磁極片にコイル５４が設けられる。コイル５４と磁極片５２によって発生される磁界は、ニッケル鉄の磁気回路５６によって伝導される。この回路は円筒状の形状を有し、その軸は光軸４と一致する。二つの電極５８（図５ａでは一つのみ示す）は磁極５２の間に、電極５８の磁極面が磁極片５２の磁極面に対して垂直に延在するように設けられる。上記の全ての磁極面は、光軸４と平行に延在する。電極５８は、絶縁体５７によってウィーンフィルタの他の金属部から電気的に絶縁される。
【００３１】
ウィーンフィルタの上部のみならず底部に、中心ボアが設けられた円状板の形状の導体（上部の導体６０、低部の導体６１）が設けられる。これらの板６０及び６１はニッケル鉄から形成されるので、ウィーンフィルタの電界のみならず磁界を絶つ。
【００３２】
電極５８は、上部と底部に丸みがつけられた部分を有する。結果としてウィーンフィルタの電界と磁界の変化は、その端においても高い程度で一致するので、公称エネルギーの電子が偏向しないウィーン条件は場の端でも満たされる。
【００３３】
図５ｂは、ウィーンフィルタの図５ａ中の線Ａ−Ａについての部分的断面の詳細を示す。電極５８の磁極面が磁極片５２の磁極面と垂直に延在するように、電極５８は二つの磁極５２の間に設けられる。各電極５８の中心には、光軸と平行に延在するＶ型の溝が設けられる。このような溝が電界の均一性を高める。磁極片５２の各磁極面に、電気を絶縁する材料からなる基盤層６２及び６４をそれぞれ介して電極６６及び６８が設けられる。上記の二つの各電極は、それ自体の電圧が供給される。好適な静電気四重極場は、これらの電圧を好適に選択することによって発生される。ウィーンフィルタ効果のために好適な均一な電界は、電極５８に所与の電位差を与え、電極６６及び６８を電位ゼロに維持することによって形成される。ゼロ以外の等しい電位を二つの電極６６及び６８に与えることができる。このゼロ以外の電位の効果は、ウィーンフィルタがウィーンフィルタ効果の他に静電気レンズ及び四重極場の効果を示すことである。若し必要であるならば、上記の（弱い）レンズ効果は、対物レンズの強度を僅かに適合することによって直ぐに補償される。
【００３４】
絶縁体６２及び６４と電極６６及び６８を完全に省き、代わりに好適な電位を磁極片５２に適応することも可能である。その場合、磁極片はそれがある環境から電気的に絶縁されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粒子光学装置の当該部分を示す略図である。
【図２ａ】本発明の電子顕微鏡で使用される一つ以上のウィーンフィルタを通る電子路の進路を示す図である。
【図２ｂ】本発明の電子顕微鏡で使用される一つ以上のウィーンフィルタを通る電子路の進路を示す図である。
【図２ｃ】本発明の電子顕微鏡で使用される一つ以上のウィーンフィルタを通る電子路の進路を示す図である。
【図３】本発明のウィーンフィルタの中間焦点を用いる際のウィーンフィルタ内の幾つかの電子路の進路と対物レンズを示す図である。
【図４】１次電子とウィーンフィルタ装置の試料から放出電子路と対物レンズを示す図である。
【図５ａ】ウィーンフィルタと本発明の四重極場を発生させる手段から成る組合わせたもののｘ−ｚ面及びそこに垂直に延在するｙ−ｚ面について部分的な断面図である。
【図５ｂ】本発明の補正装置を示す、図５ａ中の線Ａ−Ａについてのより詳細な（部分的な）断面図である。

Claims

光軸に沿って移動する荷電粒子の１次ビームを形成する粒子源と、
照射される試料のための試料保持台と、
上記試料保持台の付近に上記１次ビームの焦点を形成する集束装置と、
上記粒子源と上記集束装置の間に設けられる少なくとも二つのウィーンフィルタとを含む粒子光学装置であって、
各ウィーンフィルタには四重極場を発生させる手段が設けられ、
上記ウィーンフィルタの各々の領域に上記手段が設けられることにより、上記四重極場の各々の少なくとも一部が、上記手段が設けられたウィーンフィルタの場と一致する、
ことを特徴とする粒子光学装置。
上記粒子源と上記集束装置の間に３つのウィーンフィルタが設けられる請求項１記載の粒子光学装置。
上記四重極場を発生させる手段は、上記光軸に平行に設けられ、ウィーンフィルタ内に電界を発生させる電極に対して垂直に延在する二つの付加的な電極によって形成される請求項１又は２記載の粒子光学装置。
上記試料からの荷電粒子を、上記光軸から遠ざけるよう偏向させる偏向手段が設けられ、上記偏向手段は上記電子源と上記集束装置の間で上記光軸の片側に接続され、略放射状の偏向電界を発生させるように配置される請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の粒子光学装置。
上記偏向手段は偏向磁界を発生させ、偏向磁界と偏向電界を互いに別々に調節するように配置される請求項４記載の粒子光学装置。
光軸軸に沿って移動する荷電粒子の１次ビームが形成され、
上記１次ビームは粒子源と集束装置の間に設けられるウィーンフィルタを通過し、
上記集束装置は照射される試料のための試料保持台の付近に上記１次ビームの終端の焦点を形成し、
上記荷電粒子は上記１次ビームの入射に応答して上記試料から放出され、上記１次ビームの移動する方向とは反対の方向に移動し、
上記放出された粒子は上記ウィーンフィルタ内で上記１次ビームから遠ざかるように偏向される、粒子光学装置における荷電粒子を移動の方向によって分離させる方法であって、
上記ウィーンフィルタの略中心に上記１次ビームの中間焦点が形成され、
四重極場が発生される上記ウィーンフィルタの領域において、上記四重極場の少なくとも一部が上記ウィーンフィルタの場と一致することを特徴とする方法。
上記粒子源と上記集束装置の間で上記光軸の片側に設けられる偏向手段によって上記放出された粒子は上記光軸から遠ざかるよう偏向され、上記偏向手段内における偏向は略放射状の偏向電界の影響下で行なわれる請求項６記載の方法。
上記１次ビームから放出された上記粒子の偏向は更に偏向磁界によっても実現され、上記偏向磁界と上記偏向電界が互いに別々に調節可能である請求項７記載の方法。