DE10252778A1

DE10252778A1 - Wien-Filter zur Verwendung in einem Rasterelektronenmikroskop oder ähnlichem

Info

Publication number: DE10252778A1
Application number: DE10252778A
Authority: DE
Inventors: Paul J Duval; Allan I Rubin; Ira Rosenberg; Vladimir Vayner; Neal T Sullivan
Original assignee: Schlumberger Technologies Inc
Current assignee: Soluris Inc
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2003-06-05
Also published as: JP3782991B2; JP2003151477A; FR2831987A1; FR2831987B1; US6593578B1; KR100521271B1; KR20030038524A

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Filter für geladene Teilchen, wie beispielsweise ein Wien-Filter, bei dem die als Polschuhe (D) und Elektroden verwendeten Bestandteile exakt und zuverlässig an einer Trägerstruktur (E) befestigt sind, durch die sie sich hindurch erstrecken und an der sie angelötet sind. Elektrisch isolierende Spalte (29) in dem magnetischen Kreis (B) sind weit von den Polflächen (10) der Polschuhe (D) entfernt angeordnet, um so jede nachteilige Auswirkung der Spalte (29) auf das erzeugte magnetische Feld zu minimieren (Fig. 4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wien-Filter, wie es beispielsweise in einem Rasterelektronenmikroskop (scanning electron microscope, SEM) verwendet wird, und insbesondere eine verbesserte Konstruktion eines solchen Filters zur Minimierung von Aberrationen, die den primären Elektronenstrahl beeinflussen, um hierdurch die Auflösung des Instruments zu verbessern.
Es sind verschiedene Instrumente bekannt, die auf der Emission von geladenen Teilchen von einer Probe beruhen, um daraus Eigenschaften der Probe abzuleiten. Beispiele für solche Instrumente sind Elektronenmikroskope (z. B. Rasterelektronenmikroskope), Mikroskope mit fokussiertem Ionenstrahl sowie Massenspektrometer, die unterschiedliche an sich bekannte Mittel und Mechanismen verwenden, um die von der Probe emittierten geladenen Teilchen zu analysieren.
Zur erleichterten Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird diese im folgenden im Hinblick auf ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf Rasterelektronenmikroskope begrenzt ist und von den einschlägigen Fachleuten auf diesem Gebiet auch auf andere Geräte übertragen werden kann, wie beispielsweise die weiter oben genannten.
Ein Rasterelektronenmikroskop arbeitet, indem es einen primären Abtast-Elektronenstrahl erzeugt, der auf eine Probe auftrifft, deren Oberfläche abgebildet wird. Als Folge davon werden zurückgestreute Sekundärelektronen von der Oberfläche der Probe emittiert, und diese Sekundärelektronen besitzen jeweils Bewegungsbahnen in Rückwärtsrichtung entlang der ursprünglichen Strahlrichtung, und zwar senkrecht zur Oberfläche der Probe (bekannt als Achsrichtung, on-axis direction) sowie unter davon abweichenden Winkeln. Die emittierten Elektronen werden mit einem Detektor aufgefangen, der über der Probe angeordnet ist. Der Detektor erzeugt ein Signal aus der Elektronenemission, die von der Oberfläche der Probe aufgenommen wird, während diese dem Elektronenstrahl ausgesetzt ist. Typischerweise wird das Signal des Detektors verarbeitet, um ein Abbild der Oberfläche zu erzeugen, welches anschließend auf einem Bildschirm angezeigt wird.
Bei Strukturen wie beispielsweise Kontaktlöchern oder Vertiefungen mit einem großen Höhen-/Seitenverhältnis sind die einzigen Elektronen, die von der Probe "entkommen" können, diejenigen, die in Achsrichtung emittiert werden. Standard-Rasterelektronenmikroskope detektieren in Achsrichtung emittierte Elektronen jedoch nicht ohne weiteres. Grund hierfür ist, dass der Detektor von der Achse beabstandet sein muss, um den primären bzw. einfallenden Strahl nicht zu behindern. In dieser Position treffen die Elektronen in Achsrichtung jedoch nicht auf den Detektor. Darüber hinaus kann die Hochspannung an der Vorderseite des Detektors, die üblicherweise verwendet wird, um die Sekundärelektronen anzuziehen, den Primärstrahl ungünstig beeinflussen.
Der Begriff "Filter", wie er hier nachfolgend verwendet wird, bezieht sich auf Einheiten, die in irgendeiner Weise verwendet werden, um die Teilchen eines Strahls geladener Teilchen aufgrund ihrer inhärenten Unterschiede hinsichtlich der Geschwindigkeit (diese Größe wird häufig oder sogar üblicherweise als "Energie" bezeichnet), ihrer Ladung und/oder Masse voneinander zu trennen bzw. zu zerstreuen. Dies kann entweder durch Verwendung von elektrischen oder magnetischen Feldern oder durch eine Kombination von beidem erreicht werden.
Wien-Filter sind seit langem bekannt (vgl. W. Wien, Ann. Phys. 65 (1898), Seite 444). In einem derartigen Filter werden Elektroden und magnetische Pole gleichzeitig verwendet, um sowohl ein elektrisches Feld als auch ein magnetisches Feld zu erzeugen. Die beiden Felder werden so abgestimmt bzw. eingestellt, dass sie gleiche, jedoch entgegengesetzte Kräfte auf die Elektronen des einfallenden Strahls ausüben, so dass dieser nicht abgelenkt wird. Ein sich in Gegenrichtung zu dem einfallenden Strahl bewegendes Elektron wird jedoch durch die Kraft des selben magnetischen Feldes in entgegengesetzter Weise beeinflusst, da die Kraft des magnetischen Feldes auf ein solches Elektron in der selben Richtung einwirkt wie die Kraft des elektrischen Feldes. Dieses Elektron wird daher von der Strahlachse abgelenkt. Auf diese Weise können auch die Teilehen in Achsrichtung detektiert werden, wenn sie zu einem entsprechend angeordneten Detektor abgelenkt werden.

Das US-Patent 4,658,136 mit dem Titel "Secondary Electronic Detecting Apparatus" [Sekundäre elektronische Detektorvorrichtung] schlägt die Verwendung eines Wien-Filters in einem Rasterelektronenmikroskop vor, aber in der Praxis werden Wien- Filter in dieser Anwendung nicht eingesetzt, da sie zwar relativ kleine, jedoch spürbare Störungen in den elektrostatischen und magnetischen Feldern hervorrufen, durch die die Teilchen des Primärstrahls sowie die emittierten Teilchen hindurchtreten, wodurch die Bewegungsbahnen dieser Teilchen wiederum gestört werden. Diese Störungen sind zumindest ausreichend, um den Primärstrahl und damit die Auflösung des Rasterelektronenmikroskops in unerwünschter Weise nachteilig zu beeinflussen. Insbesondere macht es die Verwendung eines Wien-Filters in einem Rasterelektronenmikroskop erforderlich, dass die magnetischen und elektrostatischen Felder exakt aneinander angepasst und einheitlich gemacht werden, um sicherzustellen, dass der primäre Elektronenstrahl nicht gestört wird und Aberrationen auf einem Minimum gehalten werden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Filter anzugeben, das elektrische und magnetische Felder erzeugt, und das so gebaut ist, dass Aberrationen infolge von Fehlanpassungen der elektrischen und magnetischen Felder spürbar reduziert werden, so dass, wenn das Filter in Kombination mit einem Rasterelektronenmikroskop oder ähnlichem verwendet wird, die Auflösung des Gerätes nicht um ein spürbares Maß verschlechtert wird.

Ein weiteres Anliegen besteht darin, eine äußere Klammer für ein magnetisches und elektrisches Feld anzugeben, die im Bereich der Polschuhe (oberhalb und unterhalb) angeordnet wird, um die Feldverläufe weiter zu verbessern.

Ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung ist es, ein Filter derartig aufzubauen, dass seine Einzelteile ohne weiteres zum Herstellen einer Präzisionsanordnung zusammengesetzt werden können, die unter Betriebsbedingungen sowohl physikalisch als auch elektrisch stabil ist.

Ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung ist es, ein Filter anzugeben, das elektrische und magnetische Felder besitzt, die gleichförmig und exakt aneinander angepasst sind, um hierdurch einen effizienten und genauen Einsatz in einem Rasterelektronenmikroskop oder ähnlichem zu ermöglichen.

Ein weiteres Anliegen ist es, die Anschlüsse zu den Polen und Spulen außerhalb des Vakuums anzuordnen, um die Herstellung zu erleichtern und ein Entgasen aus den Spulen zu verhindern.

Diese und noch weitere Aufgaben und Anliegen werden durch einen Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst, der auf eine Verbesserung in einem elektromagnetischen Filter gerichtet ist, das eine felderzeugende Struktur aufweist, die zumindest teilweise einen Durchgang umgibt. Die Verbesserung beinhaltet eine Trägerstruktur um den Durchgang herum, mit einer Vielzahl von hindurchgehenden Öffnungen, die nach innen verlaufen. Jeweils eine aus einer Vielzahl von magnetisch leitfähigen, felderzeugenden Strukturen erstreckt sich durchgehend durch eine der Öffnungen, läuft an einem Ende in einer Polfläche aus, die radial innenwärts von der Trägerstruktur angeordnet ist, und besitzt an ihrem anderen Ende einen Abschnitt, der sich von der Trägerstruktur radial nach außen erstreckt. Jede der felderzeugenden Strukturen greift in die Trägerstruktur ein. Mit den radial sich nach außen erstreckenden Abschnitten der felderzeugenden Strukturen sind Elemente zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes betriebsfähig verbunden, und diese Elemente sind dazu geeignet, auf die felderzeugenden Strukturen so einzuwirken, dass diese magnetische und/oder elektrische Felder erzeugen, die von letzteren ausgehen und sich in den Durchgang hinein erstrecken. Das Filter ist derartig ausgebildet, dass es in Kombination mit Magnetkreismitteln arbeitet, die außerhalb der Trägerstruktur angeordnet sind, um die radial sich nach außen erstreckenden Bereiche der felderzeugenden Strukturen betriebsfähig miteinander zu verbinden und zu koppeln, und zwar mit einem Spalt zwischen den felderzeugenden Strukturen und den Magnetkreismitteln, wobei der Spalt radial außerhalb der Trägerstruktur angeordnet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neue Anordnung der einzelnen Bestandteile des Filters angegeben. Insbesondere ist der Spalt in dem magnetischen Kreis, der für die elektrische Isolation erforderlich ist, genau so angeordnet, dass die damit verbundenen magnetischen Randfelder, die andernfalls zu einer Störung der Felder führen würden, die auf durch das Filter hindurchtretende Teilchen einwirken, keine negativen Auswirkungen in bezug auf die Auflösung hervorrufen.

Wir haben festgestellt, dass die Anordnung des radialen Spalts in dem Magnetkreis im Bereich der zentralen Achse des Gerätes unerwünschte Störungen in dem magnetischen Feld hervorruft, was infolge dessen die Auflösung des Gerätes ungünstig beeinflusst. Insbesondere ergibt sich ein stärkeres, gleichförmigeres und stabileres magnetisches Feld, wenn der radiale Spalt seitlich außerhalb der Struktur angeordnet ist, die die Polschuhe trägt, und zwar so weit wie möglich von der Achse des Strahls entfernt und ganz besonders bevorzugt außerhalb der auf den Polschuhen aufgebrachten Wicklungen. Diese Verbesserungen hinsichtlich der Funktion werden mit einer Struktur erreicht, die vergleichsweise einfach ist und zudem robuster und zuverlässiger als Wien-Filterstrukturen nach dem Stand der Technik.

Während das Filter nach der vorliegenden Erfindung hier speziell zur Verwendung mit einem Rasterelektronenmikroskop dargestellt ist, in dessen Zusammenhang seine verbesserte Funktion besonders vorteilhaft ist, versteht es sich, wie oben angedeutet, dass die vorteilhaften Eigenschaften des hier betrachteten Filters nicht auf diese Anwendung beschränkt sind, sondern ebenso in Verbindung mit den meisten anderen Instrumenten Vorteile bringen, bei denen sich geladene Teilchen in unterschiedlichen Richtungen durch denselben Raum bewegen und abhängig von der jeweiligen Bewegungsrichtung unterschiedlichen Einflüssen unterliegen sollen.

Zum Erreichen des Obengesagten und zum Erreichen weiterer Anliegen, die sich aus dem nachfolgenden ergeben, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf den Bau eines Filters, wie es in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist und wie es in der vorliegenden Beschreibung in Ergänzung zu den beigefügten Zeichnungen erläutert ist, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Wien-Filters nach der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Teilansicht aus Fig. 1 ist, in der einer der Polschuhe in einer Explosionsdarstellung gezeigt ist;
Fig. 3 ein Querschnitt des Filters entlang der horizontalen Ebene ist, die durch das Zentrum der in Fig. 1 gezeigten Anordnung verläuft; und
Fig. 4 ein Querschnitt entlang einer vertikalen Ebene ist, die durch das Zentrum der in Fig. 1 gezeigten Anordnung verläuft, wobei der Querschnitt die Polschuhe des Filters in einer äußeren magnetischen Struktur (in Fig. 1 nicht gezeigt) angeordnet zeigt, die teilweise den evakuierten Durchgang umgrenzt, durch den die zu detektierenden Teilchen hindurchtreten.
Das erfindungsgemäße Filter, hier allgemein mit A bezeichnet, ist, wenn es bei einem Rasterelektronenmikroskop verwendet wird, in einer allgemein mit B bezeichneten Außenfeld- Klammerstruktur angeordnet (vgl. Fig. 4), die einen allgemein mit C bezeichneten Durchgang umgrenzt, durch den die zu detektierenden Teilchen hindurchtreten.
Das Filter A weist eine Vielzahl von allgemein mit D bezeichneten Polschuhen auf, hier in einer Anzahl von acht dargestellt, die um den Durchgang C herum angeordnet sind. Um die Polschuhe D genau anzuordnen und zu befestigen, ist eine allgemein mit E bezeichnete Trägerstruktur in Form eines robusten Rings vorgesehen, der den Durchgang C umgibt. Der Ring E kann aus einem nicht-magnetischen Strukturmaterial hergestellt sein, wie beispielsweise Keramik. Ein Aluminiumoxid-Material, 99% Al₂O₃, hat sich für diesen Zweck als effektiv erwiesen, da es sehr exakt geformt werden kann und die gewünschte Festigkeit und mechanische Stabilität besitzt. Wie man aus Fig. 3 ersehen kann, ist der Keramikring E mit einer Vielzahl von gleichmäßig voneinander beabstandeten und radial ausgerichteten Durchgangsöffnungen 4 versehen, sowie mit, an den äußeren radialen Enden der Öffnungen 4, nach außen weisenden Lagerflächen 6 von hinreichender Größe.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, weist jeder der Polschuhe D einen sich radial nach innen erstreckenden Abschnitt 8 auf, der mit exakter Passung durch die Öffnung 4 in dem Keramikring E hindurchtritt und in einer Polfläche 10 ausläuft. Radial außerhalb des Bereichs 8 befindet sich ein integraler, breiterer Abschnitt 12, der so ausgebildet ist, dass er an einer Lagerfläche 6 der keramischen Trägerstruktur E angreift. Von dem Abschnitt 12 radial nach außen verlaufend befindet sich ein integraler, schmälerer Abschnitt 14, auf dem eine Wicklung 16 angeordnet ist, die ein magnetisches Feld erzeugt. Diese Wicklung ist von einem abschirmenden Wicklungskörper 18 umschlossen und von einer elektrischen Abschirmung 20 und einem Deckel 21 umgeben, die auf ihrem jeweiligen Polschuh von einem O-Ring 22 in Position gehalten werden, der in eine Nut 23eingreift, die im äußersten Randbereich des Polschuhs am Außenumfang oben und unten ausgebildet ist. Zwischen der abgeschirmten Spulenanordnung und dem Polschuhabschnitt 12 kann ein isolierendes Paßstück 24 angeordnet sein. Die elektrische Verbindung zu der Wicklung 16 wird mit Hilfe von Anschlüssen 26 hergestellt, die sich durch den Deckel 21 erstrecken. Vorzugsweise besteht jeder Polschuh D aus einer einstückigen Konstruktion.
Wie man aus Fig. 4 ersehen kann, besitzt jeder Polschuh einen sich seitlich davon weg erstreckenden Anschluß 28 in Form einer Schraube, der, wenn er geeignet mit Energie versorgt wird, in dem Durchgang C das elektrostatische Feld erzeugt, das im Betrieb in Verbindung mit dem von der Wicklung 16 erzeugten Magnetfeld den gewünschten Wien-Filtereffekt hervorruft. Die elektrischen Verbindungen zu den Anschlüssen 26 und 28 können durch die Feldklammer B in jeder bekannten Art und Weise hergestellt werden.
Fig. 4 zeigt zwei diametral einander gegenüberliegende Polschuhe D, eingebaut in einem Rasterelektronenmikroskop und innerhalb einer Magnetfeld-Klammerstruktur B angeordnet, die die Polschuhe D magnetisch miteinander verbindet und die zudem zumindest teilweise den Teilchendurchgang C umgrenzt. Der Spalt 29, der in dem magnetischen Kreis zur elektrischen Isolation benötigt wird, ist zwischen den äußeren Enden 30 der Polschuhe und den passenden, nach innen zeigenden Flächen 32 der Magnetfeld-Klammerstruktur B ausgebildet. Ein dünner Isolator 33 mit einer Dicke von ungefähr 0,05 mm (ungefähr 2/1000 eines Zoll) ist so ausgebildet, dass er in dem Spalt angeordnet werden kann.
Der Spalt 29 in dem magnetischen Kreis ist notwendig, aber er stellt ein Problem aus magnetischer Sicht dar. Der Spalt verzerrt das magnetische Feld in seinem Bereich, und dieser Effekt dehnt sich durch den Raum aus, so dass er das Feld, durch das die Elektronen hindurchtreten, stört, wodurch schließlich die Auflösung des Gerätes nachteilig beeinflusst wird. Indem man den Spalt 29 an den äußeren Spitzen 30 der Polschuhe D anordnet, und damit entfernt von dem Durchgang C, durch den die Elektronen hindurchtreten, wird der Feld-störende Effekt des Spaltes 29 deutlich reduziert und damit die Auflösung des Gerätes spürbar verbessert.
Die Flächen 32, die den radial nach außen zeigenden Spitzen 30 der Polschuhe gegenüberstehen, sind in einem magnetischen Strukturabschnitt 34 der Feld-Klammerstruktur B ausgebildet, der seinerseits auf einem entsprechend ausgebildeten und tragenden Abschnitt 36 der Feld-Klammerstruktur angeordnet ist, wobei die Abschnitte 34 und 36 Bereiche der Gesamtstruktur des Mikroskops sind, wie in Fig. 4 gezeigt. Die keramische Trägerstruktur E des Wien-Filters stützt sich auf der Feld-Klammerstruktur 36 ab und liegt an der Feld-Klammerstruktur 34 im Bereich der radial nach außen zeigenden Polschuhspitzen 30 an. Zwischen der keramischen Struktur E und den Feld-Klammerstrukturen 34 und 36 sind O-Ringe 38 und 40 im Preßsitz angeordnet, um so ein Vakuum in dem Durchgang C aufrechtzuerhalten.
Die Polschuhe D sind aus einem magnetisch hoch leitfähigen Material hergestellt. Das Paßstück 24 ist aus einem beliebigen geeigneten, elektrisch isolierenden Material hergestellt, wie beispielsweise das unter der Markenbezeichnung Kapton von Du- Pont erhältliche Polyamid. Der Wicklungskörper 18 kann aus Messing hergestellt sein, die Abschirmung 20 kann aus Aluminium und der Deckel 21 aus einer kupferbeschichteten, isolierenden Platte hergestellt sein.
Die Polschuhe D sind an dem tragenden Keramikring E befestigt, indem die Fläche 6 des Keramikrings E nach geeigneter Metallisierung mit der gegenüberliegenden Seite der Abschnitte 12 der Polschuhe D verlötet wurde, während die Polschuhe D gleichmäßig in ihre Position hineingedrückt wurden. Eine Haltevorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen dieser Anordnung sind in einer parallel anhängigen Patentanmeldung desselben Anmelders mit dem Titel "Haltevorrichtung zum Zusammenbauen von Teilen einer Anordnung wie beispielsweise einem Wien-Filter" beschrieben. Ein Kupfer-Silber-Eutektikum ist als Lotmaterial sehr geeignet. Ferner kann in diesem Zusammenhang auch eine etwa 25,4 µm (0,001 Zoll) starke Beilegscheibe zum Löten verwendet werden. Es sei angemerkt, dass das Löten nicht nur die Polschuhe D zuverlässig an ihrem Platz auf dem Tragring E befestigt, sondern darüber hinaus auch die erforderliche hermetische Abdichtung zwischen dem Ring E und den Polschuhen D bewirkt. Die großen Ausdehnungen der gelöteten Flächen sind für die Abdichtung und für die Stabilität der strukturellen Verbindung von Bedeutung.
Während, wie oben dargelegt, breitere Abschnitte 12 eine wirksame Anlagefläche zwischen jedem Polschuh D und dem Keramikring E bereitstellen, dienen sie außerdem noch einem anderen vorteilhaften Zweck. Insbesondere bilden die sich flanschartig um den Hauptkörper jedes Polschuhs erstreckenden Abschnitte bis zu einem gewissen Grad eine Abschirmung zwischen dem Primärstrahl und dem Randfeld im Spalt 29, wodurch dessen störende Auswirkung auf die Auflösung des Gerätes noch weiter reduziert wird.
Wenngleich die vorangehende, detaillierte Beschreibung spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschreibt, sind verschiedene Modifikationen davon für jeden einschlägigen Fachmann ohne weiteres ersichtlich. Alle derartigen Modifikationen fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.
Insgesamt beschreibt die Erfindung somit ein Filter für geladene Teilchen, wie beispielsweise ein Wien-Filter, bei dem die als Polschuhe und Elektroden verwendeten Bestandteile exakt und zuverlässig an einer Trägerstruktur befestigt sind, durch die sie sich hindurch erstrecken und an der sie angelötet sind. Elektrisch isolierende Spalte in dem magnetischen Kreis sind weit von den Polflächen der Polschuhe entfernt angeordnet, um so jede nachteilige Auswirkung der Spalte auf das erzeugte magnetische Feld zu minimieren.

Claims

1. In einem elektromagnetischen Filter (A) mit einer felderzeugenden Struktur, die zumindest teilweise einen Durchgang (C) umgibt, eine Weiterentwicklung, die folgendes aufweist:
eine Trägerstruktur (E), die um den Durchgang (C) herum angeordnet ist und eine Vielzahl von nach innen laufenden, hindurchgehenden Öffnungen (4) aufweist,
eine Vielzahl von magnetisch leitfähigen, felderzeugenden Strukturen (D), die sich jeweils durchgehend durch eine der Öffnungen (4) erstrecken, an einem Ende in einer radial innerhalb der Trägerstruktur (E) liegenden Polfläche auslaufen und an ihrem anderen Ende einen Abschnitt (14) besitzen, der sich radial nach außen von der Trägerstruktur (E) erstreckt, wobei die felderzeugenden Strukturen (D) jeweils in die Trägerstruktur (E) eingreifen,
Elemente (16, 28) zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes, die betriebsfähig mit den sich radial nach außen erstreckenden Abschnitten (14) der felderzeugenden Strukturen (D) verbunden sind und die geeignet sind, auf die felderzeugenden Strukturen (D) so einzuwirken, dass diese magnetische und/oder elektrische Felder erzeugen, die von diesen ausgehen und sich in den Durchgang (C) hinein erstrecken,
wobei das Filter (A) so ausgebildet ist, dass es in Kombination mit Magnetkreismitteln (B) arbeitet, die außerhalb der Trägerstruktur (E) angeordnet sind und die die sich radial nach außen erstreckenden Bereiche (14) der felderzeugenden Strukturen (D) betriebsfähig miteinander verbinden und koppeln, und zwar mit einem Spalt (29) zwischen den felderzeugenden Strukturen (D) und den Magnetkreismitteln (B), wobei der Spalt (29) radial außerhalb der Trägerstruktur (E) angeordnet ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (29) radial außerhalb der felderzeugenden Elemente (16, 28) angeordnet ist.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der felderzeugenden Elemente (16, 28) eine Magnetspule (16) aufweist, die den sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt (14) von jeder der felderzeugenden Strukturen (D) umgibt, um ein magnetisches Feld im Durchgang (C) zu erzeugen.

4. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der felderzeugenden Elemente (16, 28) eine Magnetspule (16) aufweist, die den sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt (14) von jeder der felderzeugenden Strukturen (D) umgibt, um ein magnetisches Feld in dem Durchgang (C) zu erzeugen, sowie Mittel (28), die so mit den felderzeugenden Strukturen (D) verbunden sind, dass sie letztere dazu bringen, ein elektrostatisches Feld in dem Durchgang (C) hervorzurufen.

5. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (E) ferner radial nach außen weisende erste Lagerflächen (6) aufweist, die die Öffnungen (4) umgeben, und dass die felderzeugenden Strukturen (D) ferner zweite Lagerflächen aufweisen, die jeweils mit den ersten Lagerflächen (6) zusammenpassen, wobei die passenden ersten und zweiten Lagerflächen miteinander verlötet sind.

6. Filter Bach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (E) ringförmig ist, wobei die Öffnungen (4) darin im wesentlichen radial ausgerichtet sind, und wobei die felderzeugenden Strukturen (D) einen radial schmalen Abschnitt (8) aufweisen, der sich durch die zugehörigen Öffnungen (4) in der Trägerstruktur (E) hindurch erstreckt und nach innen hervorsteht, sowie einstückig damit verbunden einen breiteren Abschnitt (12, 14), der sich radial nach außen erstreckt und direkt an der Trägerstruktur (E) um die darin angeordneten Öffnungen (4) herum anliegt, wobei auf den felderzeugenden Strukturen (D) auf dem radial sich nach außen erstreckenden Teil (12, 14) eine magnetfelderzeugende Spule (16) angeordnet ist, und wobei Magnetkreismittel (B), an die das Filter (A) funktional angepaßt ist, sich zwischen den radial äußeren Abschnitten (12, 14) der felderzeugenden Strukturen (D) erstrecken, und zwar jeweils mit Spalten (29) zwischen den Magnetkreismitteln (B) und den radial sich nach außen erstreckenden Abschnitten (12, 14) der felderzeugenden Strukturen (D).

7. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (E) ringförmig ist, wobei die Öffnungen (4) darin im wesentlichen radial ausgerichtet sind, und wobei die felderzeugenden Strukturen (D) einen radial schmalen Abschnitt (8) aufweisen, der sich durch die zugehörigen Öffnungen (4) in der Trägerstruktur (E) hindurch erstreckt und nach innen hervorsteht, sowie einstückig damit verbunden einen breiteren Abschnitt (12, 14), der sich radial nach außen erstreckt und direkt an der Trägerstruktur (E) um die darin angeordneten Öffnungen (4) herum anliegt, wobei auf den felderzeugenden Strukturen (D) auf dem radial sich nach außen erstreckenden Abschnitt (12, 14) eine magnetfelderzeugende Spule (16) angeordnet ist, wobei Magnetkreismittel (B), an die das Filter (A) funktional angepaßt ist, sich zwischen den radial äußeren Abschnitten (12, 14) der felderzeugenden Strukturen (D) erstrecken, und zwar jeweils mit Spalten (29) zwischen den Magnetkreismitteln (B) und den radial sich nach außen erstreckenden Bereichen (12, 14) der felderzeugenden Strukturen (D), und wobei die Magnetkreismittel (B) sich radial außerhalb der Wicklung (16) erstrecken.

8. Filter nach Anspruch 7 in Kombination mit den Magnetkreismitteln (B), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Magnetkreismittel (B) um alle anderen Bestandteile der Filterstruktur herum erstrecken, so dass ein zweiter Durchgang entsteht, der mit dem Durchgang (C) durch die Trägerstruktur (E) ausgerichtet ist und mit diesem in Verbindung steht, sowie mit hermetischen Abdichtungsmitteln (40) zwischen den Magnetkreismitteln (B) und allen anderen Bestandteilen des Filters (A).

9. Filter nach Anspruch 6 in Kombination mit den Magnetkreismitteln (B), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Magnetkreismittel (B) um alle anderen Bestandteile der Filterstruktur herum erstrecken, so dass ein zweiter Durchgang entsteht, der mit dem Durchgang (C) durch die Trägerstruktur (E) ausgerichtet ist und mit diesem in Verbindung steht, sowie mit hermetischen Abdichtungsmitteln (40) zwischen den Magnetkreismitteln (B) und allen anderen Bestandteilen des Filters (A).

10. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der felderzeugenden Elemente (16, 28) eine magnetische Spule (16) aufweist, die den sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt (14) von jeder der felderzeugenden Strukturen (D) umgibt, um ein magnetisches Feld in dem Durchgang (C) zu erzeugen.

11. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der felderzeugenden Elemente (16, 28) eine Magnetspule (16) aufweist, die den sich radial nach außen erstreckenden Bereich (14) von jeder der felderzeugenden Strukturen (D) umgibt, um ein magnetisches Feld in dem Durchgang (C) zu erzeugen, sowie Mittel (28), die so mit den felderzeugenden Strukturen (D) verbunden sind, dass sie letztere dazu bringen, ein elektrostatisches Feld in dem Durchgang (C) zu erzeugen.

12. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (E) ferner radial nach außen weisende erste Lagerflächen (6) aufweist, die die Öffnungen (4) umgeben, und dass die felderzeugenden Strukturen (D) ferner zweite Lagerflächen aufweisen, die jeweils mit den ersten Lagerflächen (6) zusammenpassen, wobei die passenden ersten und zweiten Lagerflächen miteinander verlötet sind.

13. Elektromagnetisches Filter zur Verwendung mit einem elektrischen Instrument, welches einen Strahl geladener Teilchen auf eine zu vermessende Oberfläche emittiert, mit einem Durchgang (C), durch den die geladenen Teilchen hindurchtreten, wobei das Filter aufweist:
eine Trägerstruktur (E), die um den Durchgang (C) herum angeordnet ist und eine Vielzahl von nach innen laufenden, hindurchgehenden Öffnungen (4) aufweist,
eine Vielzahl von magnetisch leitfähigen, felderzeugenden Strukturen (D), die sich jeweils durchgehend durch eine der Öffnungen (4) erstrecken, an einem Ende in einer radial innerhalb der Trägerstruktur (E) liegenden Polfläche auslaufen und an ihrem anderen Ende einen Abschnitt (14) besitzen, der sich radial nach außen von der Trägerstruktur (E) erstreckt, wobei die felderzeugenden Strukturen (D) jeweils an der Trägerstruktur (E) anliegen,
Elemente (16, 28) zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes, die betriebsfähig mit den sich radial nach außen erstreckenden Abschnitten (14) der felderzeugenden Strukturen (D) verbunden sind und die geeignet sind, auf die felderzeugenden Strukturen (D) so einzuwirken, dass diese magnetische und/oder elektrische Felder erzeugen, die von diesen ausgehen und sich in den Durchgang (C) hinein erstrecken,
wobei das Filter (A) so ausgebildet ist, dass es in Kombination mit Magnetkreismitteln (B) arbeitet, die außerhalb der Trägerstruktur (E) angeordnet sind und die die sich radial nach außen erstreckenden Bereiche (14) der felderzeugenden Strukturen (D) betriebsfähig miteinander verbinden und koppeln, und zwar mit einem Spalt (29) zwischen den felderzeugenden Strukturen (D) und den Magnetkreismitteln (B), wobei der Spalt (29) radial außerhalb der Trägerstruktur (E) angeordnet ist.

14. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (29) radial außerhalb der felderzeugenden Elemente (16, 28) angeordnet ist.

15. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der felderzeugenden Elemente (16, 28) eine Magnetspule (16) beinhaltet, die den sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt (14) von jeder der felderzeugenden Strukturen (D) umgibt, um ein magnetisches Feld im Durchgang (C) zu erzeugen.

16. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der felderzeugenden Elemente (16, 28) eine Magnetspule (16) aufweist, die den sich radial nach außen erstreckenden Bereich (14) von jeder der felderzeugenden Strukturen (D) umgibt, um ein magnetisches Feld in dem Durchgang (C) zu erzeugen, sowie Mittel (28), die so mit den felderzeugenden Strukturen (D) verbunden sind, dass sie letztere dazu bringen, ein elektrostatisches Feld in dem Durchgang (C) hervorzurufen.

17. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (E) ferner radial nach außen weisende erste Lagerflächen (6) aufweist, die die Öffnungen (4) umgeben, und dass die felderzeugenden Strukturen (D) ferner zweite Lagerflächen aufweisen, die jeweils mit den ersten Lagerflächen (6) zusammenpassen, wobei die passenden ersten und zweiten Lagerflächen miteinander verlötet sind.

18. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (E) ringförmig ist, wobei die Öffnungen (4) darin im wesentlichen radial ausgerichtet sind, und wobei die felderzeugenden Strukturen (D) einen radial schmalen Abschnitt (8) aufweisen, der sich durch die zugehörigen Öffnungen (4) in der Trägerstruktur (E) hindurch erstreckt und nach innen hervorsteht, sowie einstückig damit verbunden einen breiteren Abschnitt (12, 14), der sich radial nach außen erstreckt und direkt an der Trägerstruktur (E) um die darin angeordneten Öffnungen (4) herum anliegt, wobei auf den felderzeugenden Strukturen (D) auf dem radial sich nach außen erstreckenden Abschnitt (12, 14) eine magnetfelderzeugende Spule (16) angeordnet ist, wobei sich Magnetkreismittel (B), an die das Filter (A) funktional angepaßt ist, zwischen den radial äußeren Abschnitten (12, 14) der felderzeugenden Strukturen (D) erstrecken, und zwar jeweils mit Spalten (29) zwischen den Magnetkreismitteln (B) und den radial sich nach außen erstreckenden Abschnitten (12, 14) der felderzeugenden Strukturen (D).

19. Filter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (E) ringförmig ist, wobei die Öffnungen (4) darin im wesentlichen radial ausgerichtet sind, und wobei die felderzeugenden Strukturen (D) einen radial schmalen Abschnitt (8) aufweisen, der sich durch die zugehörigen Öffnungen (4) in der Trägerstruktur (E) hindurch erstreckt und nach innen hervorsteht, sowie einstückig damit verbunden einen breiteren Abschnitt (12, 14), der sich radial nach außen erstreckt und direkt an der Trägerstruktur (E) um die darin angeordneten Öffnungen (4) herum anliegt, wobei auf dem radial sich nach außen erstreckenden Abschnitt (12, 14) eine magnetfelderzeugende Spule (16) angeordnet ist, wobei sich Magnetkreismittel (B), an die das Filter (A) funktional angepaßt ist, zwischen den radial äußeren Abschnitten (12, 14) der felderzeugenden Strukturen (D) erstrecken, und zwar jeweils mit Spalten (29) zwischen den Magnetkreismitteln (B) und den radial sich nach außen erstreckenden Abschnitten (12, 14) der felderzeugenden Strukturen (D), und wobei sich die Magnetkreismittel (B) radial außerhalb der Wicklung (16) erstrecken.

20. Filter nach Anspruch 19 in Kombination mit den Magnetkreismitteln (B), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Magnetkreismittel (B) um alle anderen Bestandteile der Filterstruktur herum erstrecken, so dass ein zweiter Durchgang entsteht, der mit dem Durchgang (C) durch die Trägerstruktur (E) ausgerichtet ist und mit diesem in Verbindung steht, sowie mit hermetischen Abdichtungsmitteln (40) zwischen den Magnetkreismitteln (B) und allen anderen Bestandteilen des Filters (A).

21. Filter nach Anspruch 18 in Kombination mit den Magnetkreismitteln (B), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Magnetkreismittel (B) um alle anderen Bestandteile der Filterstruktur herum erstrecken, so dass ein zweiter Durchgang entsteht, der mit dem Durchgang (C) durch die Trägerstruktur (E) ausgerichtet ist und mit diesem in Verbindung steht, sowie mit hermetischen Abdichtungsmitteln (40) zwischen den Magnetkreismitteln (B) und allen anderen Bestandteilen des Filters (A).