KR100521271B1 - 주사전자현미경 등을 위한 빈 필터. - Google Patents

Abstract

본 발명은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 내에 빈 필터(Wien filter)를 사용한 것으로서, 특히 1 차 전자빔의 일탈에 따른 영향이 최소화 되도록 개선되어진 보다 향상된 분석 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 주사전자현미경 또는 그와 같은 것에 사용하기 위한 빈 필터의 구성은 적어도 통로 주위 일부분에 전자기장 발생 구조를 포함하는 보다 향상된 전자기 필터에 있어서, 상기 개구부를 둘러 싸고 그로 부터 내측으로 연장된 복수의 연장 개구부를 갖는 지지구조와, 상기 각 개구부 중의 한 곳을 통하여 연속적으로 연장되고, 상기 지지 구조로부터 방사상 내측으로 계속 연장되다가 일측으로 자극면이 형성되고, 타단으로 상기 지지 구조로부터 방사상 외측으로 연장되고, 상기 지지구조와 관계되는 각각의 상기 전자기장 발생 구조로 이루어진 복수의 자기 투과성 전자기장 발생 구조가 형성되고, 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측으로 연장된 상기 연장부에 작동 가능하게 연결되고, 상기 전자기장 발생 구조로 부터 자기장 혹은 전기장 방출을 생산하기 위해 상기 전자기장 발생구조가 효과적으로 작용되기 위한 전자기장 발생 수단이 형성되고, 상기 지지구조가 작동 가능하게 관계되어 외측에 위치하는 자기회로 수단과 상기 전자기장 발생구조와 상기 자기회로 수단 사이로 틈을 갖는 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측으로 연장되는 연장부가 연결되고, 상기 틈이 상기 지지구조의 방사상 외측으로 위치된 구성으로 조합되어 작동되도록 이루어진 것을 특징으로한다.

Description

주사전자현미경 등을 위한 빈 필터. {WIEN FILTER FOR USE IN A SCANNING ELECTRON MICROSCOPE OR THE LIKE}

본 발명은 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM) 내에 빈 필터(Wien filter)를 사용한 것으로서, 특히 1 차 전자빔의 일탈에 따른 영향이 최소화 되도록 개선되어진 보다 향상된 분석 장치에 관한 것이다.

다양한 분석 장치들은 시편으로부터 그 특성을 이끌어내기 위해 하전입자의 방출에 의지하고 있음을 알고 있다. 그와 같은 장치들의 예로서 상기 시편으로부터 방출되는 하전 입자들의 해석을 위해 잘 알려진 다양한 수단이 사용되고 있으며 그 중에서도 전자 현미경(주사 전자 현미경), 이온 빔 현미경 및 질량분석기등이 많이 이용되고 있다.

본 발명의 기술을 보다 용이하게 설명하기 위해, 주사 전자 현미경에 관하여 설명한다. 한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

주사 전자 현미경은 화상 처리된 시편 표면에 가해지는 1차 주사 전자 빔 발생에 의해 작동된다. 그 결과, 후방산란과 2차 전자들이 시편 표면으로부터 방출된다. 그리고 시편 표면에서 수직하는(축 방향으로 알려져 있다.) 본래의 전자빔을 따라 각각의 후방 궤도를 갖고 그 궤도로 부터 각도를 갖고 분기된다.

방출된 전자는 검출기에 의해 수집되어, 시편 위에 배열되어진다. 상기 검출기는 전자빔에 의해 노출된 시편 표면으로부터 방사되는 전자를 수집하여 신호를 발생한다. 이와 같은 상기 검출기의 신호는 전형적으로 상기 표면의 상을 만드는 과정을 수행하며, 비디오 스크린에 표시된다.

고종횡비(high aspect ratio) 회로선(trenches)과 접촉 구멍을 갖는 구조로 이루어져 있어서, 유일하게 탈출할 수 있는 전자는 축상(on-axis)에서 방출된 것 뿐이다. 그러나, 표준 주사 전자 현미경들로는 축상 방출되는 전자를 읽거나 탐지할 수 없다. 이와 같은 이유로 검출기는 축상에서 1차 빔 또는 입사 빔을 방해하지 않도록 일정한 간격을 두어야만 한다. 그 위치에서는, 축상의 전자가 검출기에 부딪히지 않는다. 또한, 일반적으로 2차 전자를 끌어내기 위해 사용되는 검출기의 표면위로 높은 전압이 발생하고, 이러한 높은 전압이 거꾸로 1차 빔에 영향을 미칠지도 모른다.

여기서 관련되어 사용되는 “필터”라는 용어는 각각의 입자가 갖고 있는 속도, 전하량 및 질량의 차이를 통해 하전입자 빔의 입자들을 분리하거나 분해하는 데 사용하는 장치로 사용되는 것이다.

빈 필터는 오래전 부터 알려져 왔다(더블유.빈, 물리학회 연례 보고. 65 (1898), 페이지 444). 그러한 필터는, 전극과 자극으로 동시에 전기장과 자기장 양 쪽 모두를 발생하도록 이용된다. 상기 두 개의 전자기장은 입사 빔 내에서 전자힘이 동일 내지 반대로 적용 되거나, 편향되지 않게 하기 위해서 동조 또는 조화된다, 그러나, 입사 빔에 반대 방향으로 움직이는 전자는 그 같은 자기장 힘에 의해 역으로 영향을 받을 것이다. 따라서, 그러한 전자는 빔 축으로부터 항상 편향될 것이다.

그러한 방법은, 정확한 위치에 놓여진 검출기에 의해 검출되는 것에 따라 심지어 축상의 입자들을 검출할 수 있을 것이다.

주사 전자 현미경내의 빈 필터 사용은 1987년 4월에 출원된 미국 특허공보 제 4,658,136 호 “2차 전자의 검출 장치”에 의해 제안될 수 있다.

그러나, 실질적으로 빈 필터는 출원된 특허에서는 사용되지 않았다. 그 이유는 1차 빔 및 입자 경로로 방출된 입자들이 통과하는 정전기장과 자기장 안에는 상대적으로 작은 중요한 장애가 발생되고, 그 곳으로부터 1차 빔이 매우 바람직하지 않게 나타나 주사 전자 현미경의 해상력이 낮아진다. 특히, 주사 전자 현미경 내에 빈 필터를 사용시 자기장 또는 정전기장이 정밀하게 조화되거나 1차 전자 광선이 산란되지 않고 빔의 일탈을 최소화하도록 유지하는 것들이 필요하다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해소하고자 안출된 것으로서, 전자기장이 조화되지 않아서 수반되는 빔의 일탈을 상당히 최소화할 수 있는 구조의 전자기장 발생 필터를 제공함으로서, 상기 필터를 주사전자현미경 또는 그 같은 장치에 결합 사용할 경우, 상기 장치의 해상력이 어떠한 감지 상태에서도 감지 정도가 낮아지지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 외부 자기 및 전기장 클램프를 제공하여 자극편에 근접(위와 아래로)된 전자기장 형태로 한층 더 개선하는데 또 다른 목적이 있다.

게다가, 본 발명은 작동시 물리적 내지 전기적으로 안정된 정밀 구조로 제작하기 위해 손쉽게 조립되어질 수 있는 부품으로 구성하는 필터를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

뿐만아니라, 본 발명은 균일하고 정밀하게 조화된 전자기장을 가진 필터를 제공하여, 그로 인해 주사전자현미경과 그와 같은 장치내에서 효과적이고 정밀한 기능을 발휘할 수 있는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 자극과 진공 외측 코일에 커넥터(Connector)를 설치하여 코일의 제작과 제거를 용이하게 하는 데 또 다른 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 주사전자현미경 또는 그와 같은 것에 사용하기 위한 빈 필터의 구성은 적어도 통로 주위 일부분에 전자기장 발생 구조를 포함하는 보다 향상된 전자기 필터에 있어서, 상기 개구부를 둘러 싸고 그로부터 내측으로 연장된 복수의 연장 개구부를 갖는 지지구조와, 상기 각 개구부 중의 한 곳을 통하여 연속적으로 연장되고 상기 지지 구조로부터 방사상 내측으로 계속 연장되다가 일측으로 종결되는 자극면이 형성되고 타단으로 상기 지지 구조로부터 방사상 외측으로 연장되고 상기 지지구조와 관계되는 각각의 상기 전자기장 발생구조로 이루어진 복수의 자기 투과성 전자기장 발생 구조가 형성되고 상기 전자기장 발생구조의 상기 방사상 외측으로 연장된 연장부에 작동 가능하게 연결되고, 상기 전자기장 발생구조로 부터 자기장 혹은 전기장 방출을 생산하기 위해 상기 전자기장 발생구조가 효과적으로 작용되기 위해 전자기장 발생 수단이 형성되고, 상기 지지구조가 작동 가능하게 관계되어 외측에 위치하는 자기회로 수단과 상기 전자기장 발생구조와 상기 자기회로 수단 사이로 틈을 갖는 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측으로 연장되는 연장부가 연결되고, 상기 틈이 상기 지지구조의 방사상 외측으로 위치된 구성으로 조합되어 작동되도록 이루어진 것을 특징으로한다.

게다가, 본 발명은, 상기 필터의 구성부품을 새롭게 정렬하여 설치할 수 있다. 특히, 상기 자기회로 내부의 상기 틈이 전기적으로 완전히 차단되도록 프린지(FRINGE) 자기장이 조합되고, 그렇게 하지 않으면 상기 필터를 통해 통과하는 입자들이 작용되어 상기 전자기장을 교란하기 쉽다.

상기 자기장내부에 바람직하지 않은 교란이 발생하는 상기 장치의 중심축 근처의 상기 자기회로 내부에 상기 방사상 틈을 형성하면 상기 해결 장치의 영향으로 그러한 교란으로 부터 벗어날 수 있다는 것을 발견하였다.

특히, 상기 빔 축으로 부터 가능한 멀리 있는 상기 자극편 지지구조 측면으로 상기 방사상 틈이 형성될 때, 상기 방사상 틈은 좀더 높은 균일성과 좀더 높은 안정된 자기장을 얻게 한다. 상기 권선체가 상기 자극편 상부 외측으로 고정된다.

이러한 기능의 개선은 종래의 빈 필터 구조보다 더 간단하고, 더욱 튼튼하며, 더욱 신뢰성 있게 형성된 구조에 의해 달성되었다.

전술한 바와같이 본 발명의 필터는 주사전자 현미경에 사용되는 것으로서 기재되었으나, 개선된 기능의 매우 중요한 것에 관련하여 설명하였으며, 이와 같은 필터는 본 명서에서만 한정되지 않는다, 또한 다른 방향으로 갖는 공간을 통해 하전입자가 움직이도록 형성되고, 특별한 움직임에도 다르게 작동되어 가장 우수한 분석장치를 제공하게 되었다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 주사전자현미경 또는 그와 같은 것에 사용하기 위한 빈 필터의 일 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 빈 필터의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2 는 도 1 의 빈 필터 중 극편 하나를 분해하여 나타낸 부분 분해 사시도이고, 도 3 은 도 1의 빈 필터의 배열 중앙부를 통해 통과된 수평 평면을 나타낸 횡 단면도이고, 도 4 는 도 1의 빈 필터의 배열 중앙부를 통해 통과된 수직 평면을 나타낸 종 단면도이다.

도 1 내지 도 4 에 도시한 바와 같이 본 발명의 필터는 주사전자현미경에 사용될 때 도시부호 "A"로 지칭된 형태로 형성되고, 도시부호 "B"로 지칭되는 외부장 클램프안에 고정되고, 도시부호 "C"로 지칭되는 검출된 입자가 통과하는 통로를 갖는다.

상기 필터(A)는 상기 통로(C) 둘레로 배열된 도시부호 "D" 라고 지칭되는 복수의 자극편(POLE PIECES; 여기에서는 8개로 도시 형성됨)을 포함하여 이루어진다. 상기 자극편(D)이 올바르게 고정되기 위해 상기 통로(C) 주위로 견고한 원형 링 형태로 도시부호 "E"라고 지칭되는 지지구조가 설치된다. 여기서의 상기 링 (E)은 세라믹처럼 비철 금속 구조 재료로 이루어질 수 있다. 이와 같은 것이 정밀하게 만들어질 수 있고, 요구 강도와 기계적인 안정성을 가질 수 있는데 산화 알리미늄재(Al2O3)가 효과적이라는 것을 발견했다.

도 3 에 도시한 바와 같이 상기 세라믹 링(E)은 복수의 등간격을 두고 방사 방향으로 개구부(4)를 통하여 설치되고, 상기 방사상 형성된 개구부(4)의 외측 끝에서 외측으로 맞 닿도록 소정 면적의 지탱면(6)을 형성한다.

도 2 및 도 3 에 도시한 바와 같이, 각각의 상기 자극편(D)은 상기 세라믹 링(E)안의 방사상 내측으로 상기 개구부(4)를 통하여 손쉽게 설치되는 연장부(8)와 상기 연장부 끝으로 형성된 자극면(10)을 포함하여 이루어진다. 상기 연장부(8)의 방사상 외측으로 상기 세라믹 지지구조(E)의 지탱면(6)에 접촉되도록 개조된 광폭부(WIDER PORTION; 12)가 형성된다. 상기 광폭부(12)로 부터 외측으로 방사상으로 연장되어 자기장이 발생하는 권선체(16)가 고정되는 협폭부(NARROWER; 14)가 형성된다. 여기서 권선체(16)는 차폐 스풀(SPOOL; 18) 안쪽으로 둘러 쌓이고 전기차폐물(20)과 차폐커버(21)에 의해 둘러 쌓이며, 상기 자극편(D)의 외주부의 상측 및 하측에 원주로 형성된 홈(23)에 끼워지는 “O"링(22)에 의해 자극편(D) 위에서 적절하게 고정된다. 절연심(24; INSULATING SHIM)은 차폐 코일 조립체와 상기 자극편 (12)사이에 위치될 것이다. 상기 권선체(16)의 전기적인 연결은 차폐커버(21)를 통하여 인출되는 단자 수단(26)에 의해 의해 이루어진다. 보다 바람직하게는 각각의 자극편(D)은 하나의 조각으로 구성된다.

도 4 에 도시한 바와 같이, 각 자극편은 나사 형태의 단자(28) 측면으로부터 확장되고, 적당한 전류가 흐를 때, 그곳으로 부터 통로(C) 안으로 정전기장이 생성되고, 권선체(16)에 의해 발생된 자기장과 함께 작용할 때, 요구되는 빈 필터 효과의 증가를 주게된다. 단자(26,28)와의 전기적 연결은 공지된 방법의 자기장 클램프(B)로 이루어질 수 있다.

도 4 에서와 같이 주사전자현미경(SEM) 안에서 자극편(D)이 반대로 마주보도록 결합되고 자극편(D)이 전기적으로 연결되도록 자기장 클램프 구조(B) 안쪽에 위치되고, 또한 입자 통로(C)에 적은 부분을 차지한다. 상기 틈(29)은 상기 극편의 외측 팁(30)과 상기 자기장 클램프 구조(B)의 표면(32)에 외측으로 마주보는 상기 일측 사이로 형성되는 것으로 전기적으로 절연된 자기회로안에 형성 되어져야만 한다. 두께 1인치의 약 2/1000 크기의 얇은 절연체(33)가 상기의 틈 안에서 고정될 수 있도록 설계된다.

상기 자기 회로안에 있는 상기 틈(29)은 필요 하나, 그것은 자기(磁氣)의 관점에서 문제가 된다. 상기 틈(29)은 상기 틈에 존재하는 상기 자기장을 일그러 뜨린다, 그리고, 그곳을 통과한 전자들이 계속하여 산란되는 것이 알 수 있다, 따라서, 이와 같은 영향에 반대되는 해결 수단을 갖춘다. 상기 자극편(D)의 외측 팁(30)에 틈(29)을 형성하고, 그러므로 상기 통로를 통하여 통과하는 전자는 상기 통로(C)로 부터 멀리 떨어진다. 상기 틈(29)의 자기장 산란의 영향은 매우 최소화되어진다. 그러므로 상기 해결 수단은 상당히 개선되어진다.

상기 자극편의 외측 팁(30)에 방사상 마주보는 상기 표면(32)은 상기 자기장 클램프 구조(B)의 하나의 자기 구조 단면 내에 형성된다. 도 4 에 도시한 바와 같이 이러한 단면(34, 36)은 상기 전체의 현미경 구조에 일부분이 된다. 상기 빈 필터 세라믹 지지구조(E)는 상기 자기장 클램프 구조(36)위에 정지되어 있고, 상기 방사상 자극편 외측 팁(30)에 관계되어 진다. “O"링(38,40)은 통로(C) 내에 진공이 유지되기 위하여 상기 세라믹구조(E)와 상기 자기장 클램프 구조(34,36) 사이에 압착되어진다.

상기 자극편(D)은 매우 자기력 있는 투과성 재료로 형성된다. 상기 심(24)은 듀폰사(DU PONT 社)의 상표인 캡톤(KAPTON)의 제품인 폴리아미드(POLYAMIDE)와 같은 전기 절연체를 사용하여 알맞게 형성한다.

상기 스풀(SPOOL, 18)은 황동으로 형성되어질 것이다. 상기 전기 차폐물(20)은 알리미늄으로 형성될 것이고, 그 차폐커버(21)는 동을 입힌 절연판으로 형성될 것이다.

상기 자극편(D)은 상기 세라믹 링(E)의 표면 브레이징(BRAZING) 처리에 의한 상기 세라믹지지 링(E)로 보호되어진다. 적절히 금속 처리된 후에, 자극편(D)이 그 위치에서 균일하게 압축되는 동안 상기 자극편(D)이 광폭부(12)와 서로 반대로 마주보게 설치된다.

이러한 조립체의 고정과 조립방법은 "빈 필터와 같은 도구 부품의 조립을 위한 고정물“ 이라는 제목의 특허 출원번호 ---______,2001 으로 공개된 것을 사용한다. (이와 같은 출원 대리인은 독켓(Docket) 번호 00247/TL 이다.) 동-은 용융 합금은 상기 브레이징 재료에 매우 효과적이다. 이러한 브레이징 심은 1 밀(mil) 두께의 브레이징 심을 사용할 것이다.

상기 브레이징은 상기 지지링 위에 놓여진 자극편을 확실하게 보호해줄 뿐만 아니라 상기 링와 자극편 사이에서 밀봉이 필요한 곳에 밀봉을 제공한다. 상기 브레이즈 처리된 표면의 커다란 공간은 밀봉과 구성상 관계를 위하여 중요하다.

본 발명의 기술을 용이하게 기술하기 위해, 주사 전자 현미경에 관해서 설명하였으나, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

상기 기술한 바와 같이, 각각의 자극편과 세라믹 링 사이에 관계되는 실제 표면을 더욱 넓게 제공하고, 그들은 또 다른 목적에도 유리하게 적용된다. 특히, 각 극편의 본체 둘레의 플랜지와 같은 인출부분은 불안한 효과를 더 한층 줄이기 위해 제 1 전자빔과 틈(29) 사이에 수개의 차폐물을 제공한다.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명의 주사전자현미경 또는 그와 같은 것에 사용하기 위한 빈 필터는 전자기장이 조화되지 않아서 수반되는 빔의 일탈을 상당히 최소화할 수 있는 구조의 전자기장 발생 필터를 제공하여, 상기 필터를 주사전자현미경 또는 그 같은 장치에 결합 사용할 경우, 상기 장치의 해상력이 어떠한 감지 상태에서도 감지 정도가 낮아지지 않는 효과를 얻을 수 있다.

더욱이, 본 발명은 외부 자기 및 전기장 클램프를 제공하여 자극편에 근접한 전자기장 형태를 한층 더 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

게다가, 본 발명은 작동시 물리적 내지 전기적으로 안정된 정밀 구조로 제작되어 손쉽게 조립되는 효과를 갖는다.

뿐만아니라, 균일하고 정밀하게 조화된 전자기장을 가진 필터로 되어 있어, 그로 인해 주사전자현미경과 그와 같은 장치내에서 효과적이고 정밀한 기능을 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명은 자극과 진공 외측 코일에 커넥터(Connector)를 설치하여 코일의 제작과 제거를 용이하게 하는 보다 증진된 효과를 갖는다.

도 1 은 본 발명에 따른 빈 필터의 구조를 나타낸 사시도,

도 2 는 도 1 의 빈 필터 중 극편 하나를 분해하여 나타낸 부분 분해 사시도,

도 3 은 도 1의 빈 필터의 배열 중앙부를 통해 통과된 수평 평면을 나타낸 횡 단면도,

도 4 는 도 1의 빈 필터의 배열 중앙부를 통해 통과된 수직 평면을 나타낸 종 단면도,

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

4; 개구부 6; 지탱면

8; 연장부 12; 광폭부

14; 협폭부 16; 권선체

18; 차폐 스풀 20; 전기 차폐물

21; 차폐커버 22; 'O'링

23; 홈 26; 단자수단

28; 단자 29; 틈

Claims (23)

1. 적어도 통로 주위 일부분에 전자기장 발생 구조를 포함하는 보다 향상된 전자기 필터에 있어서,

   상기 통로를 둘러 싸고 그로 부터 내측으로 연장된 복수의 연장 개구부를 가지며 비자성체 구조로 이루어진 지지구조;와

   상기 각 개구부 중의 한 곳을 통하여 연속적으로 연장되고, 상기 지지 구조로부터 방사상 내측으로 계속 연장되다가 일측으로 종결되는 자극면이 형성되고, 타단으로 상기 지지 구조로부터 방사상 외측으로 연장되고, 상기 지지구조와 관계되는 각각의 상기 전자기장 발생구조로 형성된 복수의 자기 투과성 전자기장 발생 구조;

   상기 전자기장 발생구조의 상기 방사상 외측으로 연장된 연장부에 작동 가능하게 연결되고, 상기 전자기장 발생구조로 부터 자기장 혹은 전기장 방출을 생산하기 위해 상기 전자기장 발생구조가 효과적으로 작용되기 위해 형성된 전자기장 발생 수단;

   상기 지지구조와 작동 가능하게 관계되도록 외측으로 자기회로 수단이 설치되고, 상기 전자기장 발생구조와 상기 자기회로 수단 사이로 틈을 갖는 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측으로 연장되는 연장부가 연결되고, 상기 틈이 상기 지지구조의 방사상 외측으로 위치되는 구성으로 조합되어 작동되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 틈이 상기 전자기장 발생 전극 외측으로 방사상으로 위치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 통로내의 자기장 발생을 위해 각각의 상기 전자기장 발생구조의 상기 방사상 외측의 연장부에 자기 코일이 감싸져 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 전자기장 발생 구성은,

   상기 통로 내부에서 자기장이 발생되기 위한 상기 각각의 전자기장 발생 구성의 방사상 외측의 상기 연장부 둘레로 자기 코일을 설치하고, 상기 통로에 정전기 발생을 일으키기 위한 상기 전자기장 발생구조와 연결되는 연결수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
5. 2 항에 있어서,　 상기 지지구조는

   상기 개구부 둘레로 제 1 지탱면이 방사상 형태로 외측으로 마주보고 있고, 제 2 지탱면을 더 갖는 상기 자장 발생 구조 각각이 제 2 지탱면과 균형되게 이루어지고, 상기 균형되어 이루어진 제 1 지탱면 및 제 2 지탱면은 서로 브레이즈된 상기 지지구조를 더 부가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.　
6. 제 1항에 있어서, 상기 필터는,

   　　　　　　상기지지 구조가 링 형상으로 되어있고, 상기 개구부는 본래 그곳으로부터 방사상으로 이루어지고, 상기 전자기장 발생 구조는 상기 지지구조 안에서 결합되어지는 상기 개구부 안쪽으로 통과하여 방사상으로 돌출되는 협폭부가 형성되고, 그 곳으로부터 일체로 외측 방사상으로 연장되는 광폭부가 형성되고, 상기 지지구조는 상기 개구부 주위로 물리적으로 관계되어지고, 외측으로 방사상 연장된 연장부 위로 자기발생 코일이 고정되어지고,　상기 필터가 상기 자기회로 수단과 상기 전자기장 발생 구조의 상기 방사상 외측으로 연장된 연장부 사이로 틈을 갖는 상기 전자기장 발생구조의 방사상 외측부 사이에 연장되어져 적절한 기능을 갖는 각각의 상기　자기 회로 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 필터는

   상기 지지 구조가 링 형상으로 되어있고, 상기 통로는 본래 그곳으로부터 방사상으로 이루어지고, 상기 전자기장 발생 구조는 상기 지지구조 안에서 소정의 개구부와 결합되어지는 상기 통로 안쪽으로 통과하여 방사상으로 돌출되는 협폭부가 형성되고, 그 곳으로부터 일체로 외측 방사상으로 인출되는 광폭부가 형성되고, 상기 지지구조는 상기 개구부 주위로 물리적으로 관계되어지고, 외측으로 방사상 연장된 연장부 위로 자기발생 코일이 고정되어지고,　 상기 필터가 상기 자기회로 수단과 상기 전자기장 발생 구조의 상기 방사상 외측부 사이로 틈을 갖는 상기 전자기장 발생구조의 방사상 외측부 사이에 연장되어져 적절한 기능을 갖는 각각의 상기 자기 회로 수단과 상기 전자기장발생 코일을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 자기 회로 수단이 조합된 것에 있어서, 상기 자기 회로 수단이 정렬된 제 2 통로를 형성하고, 상기 지지구조를 통해 상기 제 2 통로가 교통되도록 제작되기 위해 상기 필터 구조의 다른 전체 구성요소 주위로 인출되어 있고 상기 자기회로 수단과 상기 필터의 다른 전체 구성요소들 사이가 밀봉되도록 실링수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 자기 회로 수단이 정렬된 제 2 통로를 형성하고, 상기 지지구조를 통해 상기 제 2 통로가 교통되도록 제작되기 위해 상기 필터 구조의 다른 전체 구성요소 주위로 인출되어 있고 상기 자기회로 수단과 상기 필터의 다른 전체 구성요소들 사이가 밀봉되도록 실링수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 필터는

    상기 통로 안으로 자기장을 발생하기 위해 방사상 외측으로 각각의 상기 전자기장 발생 구조의 연장부 주위에 자기코일을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 필터는

    상기 통로 안으로 자기장을 만들어 내기 위하여 각각의 상기 전자기장 발생 구조의 상기 방사상 외측으로 연장된 연장부 주위로 형성된 자기코일과 상기 통로 안으로 정전기장을 만들어내기 위해 상기 자장 발생 구조와 연결되는 연결 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
12. 상기 개구부 둘레로 제 1 지탱면이 방사상 형태로 외측으로 마주보고 있고, 제 2 지탱면을 더 갖는 상기 자장 발생 구조 각각이 제 2 지탱면과 균형되게 이루어지고, 상기 균형되어 이루어진 제 1 지탱면 및 제 2 지탱면은 서로 브레이즈된 상기 지지구조를 더 부가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.　
13. 측정된 표면으로부터 하전입자 빔을 방출하는 전기적 도구와 하전 입자들이 통과하는 통로로 이루어져 사용되는 전자기 필터에 있어서,

    상기 필터는,

    상기 통로의 적어도 일부분을 둘러 싸고 있고, 그로 부터 내측으로 연장된 복수의 연장 개구부를 가지며 비자성체 구조로 이루어진 지지구조;와

    상기 각 개구부 중의 한 곳을 통하여 연속적으로 연장되고, 상기 지지 구조로부터 방사상 내측으로 계속 연장되다가 일측으로 종결되는 자극면이 형성되고, 타단으로 상기 지지 구조로부터 방사상 외측으로 연장되고, 상기 지지구조와 관계되는 각각의 상기 전자기장 발생구조로 형성된 복수의 자기 투과성 전자기장 발생 구조;

    상기 전자기장 발생구조의 상기 방사상 외측으로 연장된 연장부에 작동 가능하게 연결되고, 상기 전자기장 발생구조로 부터 자기장 혹은 전기장 방출을 생산하기 위해 상기 전자기장 발생구조가 효과적으로 작용되기 위해 형성된 전자기장 발생 수단;

    상기 지지구조와 작동 가능하게 관계되도록 외측으로 자기회로 수단이 설치되고, 상기 전자기장 발생구조와 상기 자기회로 수단 사이로 틈을 갖는 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측으로 연장되는 연장부가 연결되고, 상기 틈이 상기 지지구조의 방사상 외측으로 위치되는 구성으로 조합되어 작동되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 틈이 상기 전자기장 발생 수단 외측으로 방사상으로 위치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.　
15. 제13 항에 있어서, 상기 전자기장 발생 수단이,

    상기 통로안에서 자기장을 발생하기 위한 각각의 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측으로 연장된 연장부에 감싸진 자기코일을 포함하여 이루어진 것을 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.　
16. 제13 항에 있어서, 상기 전자기장 발생 수단이,

    상기 통로안에서 자기장을 발생하기 위한 각각의 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측으로 연장된 연장부에 감싸진 자기코일과, 상기 통로 안으로 정전기장을 제공하기 위해 그와 같은 상기 자장발생 수단을 연결한 연결수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
17. 제 13 항에 있어서, 상기 지지구조는,

    상기 개구부를 감싸는 제 1 지탱면이 방사상 외측으로 마주보고 있고, 제 2 지탱면을 더 갖는 상기 자장 발생 구조 각각이 제 2 지탱면과 균형되게 이루어지고, 상기 균형되어 이루어진 제 1 지탱면과 제 2 지탱면이 서로 브레이즈된 상기 지지구조를 더 부가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.　
18. 　제 13 항에 있어서, 상기 필터는

    　　　　　　　　상기지지 구조가 링 형상으로 되어있고, 그 내부에 상기 개구부는 본래 그곳으로부터 방사상으로 이루어지고, 상기 전자기장 발생 구조는 상기 지지구조 안에서 소정의 개구부로부터 내측으로 삽입하여 방사상 통과되어 협폭부가 형성되고, 그 곳으로부터 일체로 하여 방사상 외측으로 연장되는 광폭부가 형성되고, 상기 지지구조와 그 내부의 상기 개구부 주위로 물리적으로 관계되어지고, 여기에 상기 전자기장 발생 수단이 자기장 발생 코일을 포함하고 상기 방사상 외측으로 연장된 연장부에 고정되고, 상기 자기회로 수단과 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측 연장부 사이로 틈을 갖는 상기 전자기장 발생구조의 방사상 외측으로 연장된 연장부로 이루어져 작동되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
19. 　제 13 항에 있어서, 상기 필터는

    　　　　　　　　상기지지 구조가 링 형상으로 되어있고, 그 내부에 상기 개구부는 본래 그곳으로부터 방사상으로 이루어지고, 상기 전자기장 발생 구조는 상기 지지구조 안에서 소정의 개구부로부터 내측으로 삽입하여 방사상 통과되어 협폭부가 형성되고, 그 곳으로부터 일체로 하여 방사상 외측으로 연장되는 광폭부가 형성되고, 상기 지지구조와 그 내부의 상기 개구부 주위로 물리적으로 관계되어지고, 여기에 상기 전자기장 발생 수단이 자기장 발생 코일을 포함하고 상기 방사상 외측으로 연장된 연장부에 고정되고, 상기 자기 회로 수단과 상기 전자기장 발생 구조의 방사상 외측 연장부 사이로 틈을 갖으며 상기 코일이 방사상으로 이루어지고, 상기 전자기장 발생구조의 방사상 외측으로 연장된 연장부로 구성되어 기능이 작동하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 자기 회로 수단이 조합된 것에 있어서, 상기 자기 회로 수단이 정렬된 제 2 통로를 형성하고 상기 지지구조를 통해 상기 제 2 통로가 교통되도록 형성되기 위해서 상기 필터 구조의 다른 전체 구성요소 주위로 인출되어 있고 상기 자기회로 수단과 상기 필터의 다른 전체 구성요소들 사이가 밀봉되도록 실링수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
21. 제 18 항에 있어서, 상기 자기 회로 수단이 조합된 것에 있어서, 상기 자기 회로 수단이 정렬된 제 2 통로를 형성하고 상기 지지구조를 통해 상기 제 2 통로가 교통되도록 형성되기 위해서 상기 필터 구조의 다른 전체 구성요소 주위로 인출되어 있고 상기 자기회로 수단과 상기 필터의 다른 전체 구성요소들 사이가 밀봉되도록 실링수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈 필터.
22. 제 1 항에 있어서,

    상기 통로 내에 진공이 유지되기 위하여 상기 지지구조가 상기 자기 회로 수단에 밀착되는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈필터.
23. 제 13 항에 있어서,

    상기 통로 내에 진공이 유지되기 위하여 상기 지지구조가 상기 자기 회로 수단에 밀착되는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경에 사용하기 위한 빈필터.