KR20000034962A

KR20000034962A - 하전입자의 이중-모드 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20000034962A
Application number: KR1019990042540A
Authority: KR
Inventors: 파울제이.듀벌; 스티번더블유.인투; 이라로젠버그; 네일에스.카사; 케니드에이치.브라운; 브라디미어바이너
Original assignee: 하이든 마틴; 슐럼버거 테크놀로지즈, 아이엔씨.
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2000-06-26
Also published as: FR2786316A1; FR2786316B1; JP2000164167A; DE19953300A1

Abstract

장치는 샘플에 의해 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출한다. 하전입자는 고 에너지 검출기와 저 에너지 검출기에 의해 검출된다. 저 에너지 하전입자는 고 에너지 검출기 및/또는 편향기에 의해 저 에너지 검출기로 향하게 되는데, 상기 검출기와 편향기는 고 에너지 하전입자와 저 에너지 하전입자를 서로 관련이 없이, 동시에 유효한 검출방법으로 검출하기 위하여 서로에 대해 그리고 장치에 대해 바람직한 방향에 놓인다.

Description

하전입자의 이중-모드 검출 장치 및 방법{DUAL-MODE DETECTION OF CHARGED PARTICLES}

본 발명은 샘플로부터 방출된 하전입자를 검출하는 것에 관한 것으로, 특히 고 에너지 입자와 저 에너지 입자의 개별적인 판독을 동시에 얻는 것에 관 한 것이다.

여러 장치는 샘플의 특성을 유도하기 위해 하나의 샘플로부터 하전입자의 방출에 의존하는 것으로 알려져 있다. 그러한 장치의 예로는 하전입자 빔을 샘플로 향하게 하는 전자 현미경(예, 주사형 전자 현미경"SEM")과 포커싱된 이온 빔 현미경, 및 상기 샘플로부터 하전입자의 방출을 발생하기 위해 여러 공지 수단을 이용하는 질량 분석기가 있다.

본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 SEM과 관련하여 설명하겠다. 그러나, 본 발명이 SEM에 한정되는 것은 아니며 본 기술의 당업자에 의해서 전술한 다른 장치에 응용 할 수 있음은 당연하다.

SEM은 샘플에 충돌하는 1차 주사형 전자빔을 발생하는데, 샘플의 표면은 이미징 되어 있다. 결과적으로, 후방 산란된 전자와 2차 전자는 샘플 표면으로부터 방출되고 (온-축 방향으로 알려진)상기 빔을 따라 각각 궤적을 가지며 이로부터 어떤 각도로 발산한다. 방출된 전자는 샘플의 표면에 근접 배치된 검출기에 의해 수집된다. 검출기는 전자빔에 노출되기 때문에 샘플 표면으로부터 수집된 방출전자로부터 신호를 발생한다. 검출기로부터의 신호는 비디오 스크린상에 상기 표면의 이미지를 디스플레이 하는데 이용된다. SEM의 주요 성분의 전형적인 배치는 도6에 개략적으로 나타내었다. 전자 광원(2)은 튜브(4)의 반대 단부에서 정열된 개구를 통해 샘플(5)쪽으로 향하고 있는 전자 빔(3)을 발생한다. 검출기(6)는 샘플(5)로부터 방출된 전자를 수집한다. 빔(3)은 스티그메이션(stigmation) 코일(7), 조정코일(9), 주사코일(11a, 11b) 및 렌즈(13)에 의해 제어된다. 이 성분들의 기능은 공지되어 있다. 간략하게 스티그메이션 코일(7)은 빔의 형태를 보정하는데 이용된다. 조정코일(9)은 튜브(4)를 통해 빔을 정열하는데 이용된다. 주사코일(11a, 11b)은 두 방향, 이를테면 빔 방향에 수직한 면에서 x-방향 및 y-방향을 따라 전자 빔(3)을 각각 편향시킨다. SEM은 이들 성분 중 어느 한 성분 이상을 포함할 수 있다.

렌즈(13)는 고 해상도 이미징을 가능하게 하기 위해 매우 작은 스폿에 전자빔을 포커싱하기 위해 제공된다. 알고 있는 바와 같이, 렌즈(13)는 자기형, 정전형 또는 그러한 렌즈들의 조합일 수 있다. 특히 렌즈(13)는 도6에 개략적으로 나타낸 침지렌즈(immersion lens)일 수 있으며 렌즈 내부 극(15), 렌즈 외부 극(17) 및 채널 안쪽의 권선 코일(19)을 갖는 도넛형 채널-모양의 자극 편을 포함한다.

SEM은 고 해상도와 정확도로 이미지 할 수 있기 때문에 다양한 응용을 갖는다. 이미징은 샘플로부터의 신호 이를테면, 방출전자를 검출함으로써 수행된다. SEM에 이용되는 검출기는 반도체, 신틸레이터, 마이크로 채널 플레이트, 마이크로 스피어 플레이트 및 가스 이온화 검출기를 포함한다. 그러한 검출기는 후방 산란된 전자 및 2차 전자를 모두 수집(이 용어는 여기서 검출, 판독, 감지와 함께 동의어로 사용된다)할 수 있고, 또한 그들의 출력은 둘을 결합한 판독일 수 있다. 그러나 어떤 응용에 대하여, 이것은 후방 산란된 전자와 2차 전자 개개의 판독을 동시에 얻는데 유용하다.

미국특허 제5,493,116호에는 후방 산란된 전자와 2차 전자 개개의 판독을 동시에 얻기 위한 배치를 논하고 있다. 상위 검출기와 하위 검출기는 샘플 표면 위에 제공되며, 하위 검출기가 2차 전자를 대부분 판독하고 한편 상위 검출기가 후방 산란된 전자를 대부분 판독 할 수 있도록 공간 필터링 효과를 창출하는 기하학적 배치가 이용된다. 이러한 공간 필터링 효과를 위해서는 2차 전자가 상위 검출기에 도달하지 못하도록 방해하는 에너지 필터링 효과가 부가된다. 특히 상위 검출기의 저면은 약 -300V에 의해 음으로 바이어스 됨으로써 저-에너지의 2차 전자는 상위 검출기로부터 추방되며 한편 고-에너지의 후방 산란된 전자는 실제 그대로 남는다. 후방 산란된 전자는 전자빔의 에너지와 동일한 에너지를 가질 수 있고, 한편 2차 전자는 훨씬 적은 에너지를 갖는다. 예를들어 전자빔의 에너지가 1,000eV이면, 1,000eV와 동일한 높이가 되어지는데 종래 정의한 2차 전자는 50eV이하의 에너지를 가지며, 후방 산란된 전자는 50eV이상의 에너지를 갖는다.

이러한 배치는 2차 전자들이 상위 검출기에 도달하지 못하도록 차단하는 성과를 거두지만, 이는 몇가지 결점을 갖는다. 예를들어 2차 전자들이 상위의 BSE검출기에 의해 아래쪽으로 추방될 때, 하위의 활성면인 SE검출기가 아래로 향하여 전자를 수집할 수 없게 되어 2차 전자가 "손실"된다. 또한 상위 검출기가 샘플로부터 상당히 떨어져서 튜브의 하이에 위치될 수 있는 기하학적 배치이기 때문에, 높은 퍼센트의 후방 산란된 전자를 수집하는데 실패한다. 더욱이 이러한 기하학적 배치 및/또는 다른 공지의 기하학적 배치와 더불어 온-축에 있고 거의 온-축(예, 빔축의 10⁰내)에 있는 2차 전자는 수집될 수 없다.

본 발명의 일반적인 목적은 이중-모드 하전입자 검출 능력을 제공함으로써 고 에너지 하전입자 및 저 에너지 하전입자의 개개의 판독을 동시에 얻는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모두 방출된 하전입자의 수집을 최대화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 수집된 고 에너지 하전입자의 수를 감소 시킴 없이 수집된 저 에너지 하전입자의 수를 최대화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이중-모드 전자 검출에서 달리 손실될 수 있는 하전입자를 수집하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 온-축 및 거의 온-축 상태에 있는 궤적을 따라 방출된 하전입자의 수집을 최대화하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 2차 전자 검출기와 후방 산란된 전자 검출기의 배치를 나타내는 SEM의 개략적인 단면도.

도2A 및 도2B는 본 발명의 다른 실시예도.

도3은 본 발명의 또 다른 실시예도.

도4는 본 발명의 또 다른 실시예도.

도5는 본 발명의 또 다른 실시예도.

도6은 종래의 SEM 도시도.

이들 목적과 다른 목적은 샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 장치와 연관된 본 발명의 일 측면에 따라 달성된다. 고 에너지 검출기는 고 에너지 하전입자를 검출하고, 저 에너지 검출기는 저 에너지 하전입자를 검출한다. 편향 수단은 저 에너지 검출기 쪽으로 저 에너지 하전입자를 편향시키기 위해 배치되고, 저 에너지 검출기는 편향된 저 에너지 하전입자를 검출하기 위해 배치된다.

본 발명의 또 다른 측면은 샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 장치에 관 한 것이다. 고 에너지 검출기는 고 에너지 하전입자를 검출하고, 저 에너지 검출기는 저 에너지 하전입자를 검출한다. 고 에너지 검출기는 상기 저 에너지 검출기 쪽으로 저 에너지 하전입자를 검출하기 위해 배치되고, 저 에너지 검출기는 상기 편향된 저 에너지 하전입자를 검출하기 위해 배치된다.

본 발명의 또 다른 측면은 샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 장치에 관 한 것이다. 고 에너지 검출기는 고 에너지 하전입자를 검출하고, 저 에너지 검출기는 저 에너지 하전입자를 검출한다. 고 에너지 검출기는 저 에너지 검출기 쪽으로 저 에너지 하전입자를 편향시키기 위한 수단을 포함하고, 저 에너지 검출기는 편향수단 쪽으로 향한다.

본 발명의 또 다른 측면은 샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 장치에 관 한 것이다. 고 에너지 검출기는 고 에너지 하전입자를 검출하고, 저 에너지 검출기는 저 에너지 하전입자를 검출한다. 저 에너지 하전입자는 저 에너지 검출기 쪽으로 지향된 새로-방출된 하전입자로 변환되고, 저 에너지 검출기는 새로-방출된 하전입자를 수집하도록 향한다.

실시예

도1 뿐만 아니라 뒤이은 도면은 각각의 실시예에 대해 개별적으로 번호를 붙인 검출기를 제외하고는 동일 참조번호로 도6에 도시한 것과 같은 SEM성분을 나타낸다. 도1에서, 2검출기의 배치는 샘플(5)에 근접해서 나타내었다. 여기서 사용된 "검출기 유닛"이란 말은 전자를 수집하는 활성 장치인 검출기와, 그의 하우징을 포함한다. 하우징의 정면은 검출기에 노출되도록 개방되어있다. 전형적으로 하우징의 나머지는 밀폐되어 있다. 검출기와 하우징은 서로 절연되어 있다. 종래 기술에서, 하우징은 정상적으로 접지 되며, 한편 검출기는 후방 산란 검출기("BSE"검출기)에 대해서 음으로, 2차 검출기("SE"검출기)에 대해서 양으로 바이어스 된다. 하우징의 정면에는 검출기 유닛의 활성 면이 있다.

특히, 도1은 등을 서로 맞댄 평면 검출기 유닛의 배치를 나타낸다. 검출기(20)는 BSE검출기이고 검출기(22)는 SE검출기이다. BSE검출기(20)의 정면(20a)은 샘플(5)쪽으로 하향되며, SE 검출기(22)의 정면(22a)은 전자광원(2)쪽으로 상향된다. 검출기(24)는 SE검출기(22)상에 위치된다.

후방 산란된 전자가 샘플(5)에 의해 방출되었을 때, 수용 각도 내에서 오프-축인 이들 전자는 BSE검출기(20)에 의해 수집된다. 온-축이며 약간 오프-축인 2차 전자는 편향기(24)에 의해 추방되어 SE검출기(22)로 향한다.

편향기(24)와 함께 검출기(20,22)는 SEM의 하부를 향해 샘플(5)과 근접 위치된다. 이러한 성분들의 위치조정은 어느 정도까지 패키징을 고려하여 결정되는데, 그 이유는 이전에 설계되어 있는 SEM에 유용한 공간이 남아 있더라도 이들 성분을 수용해야만 하기 때문이다. 다른 고려의 대상은 수집 효율과 전자의 형태일 수 있다. 예를들어 편향기(24)의 ID는 빔과의 간섭 없이 빔(3)에 가능한 가까이 있게된다. 이러한 배치에 따라, 거의 온-축 전자는 2차의 수집을 최대화하기 위해 편향기(24)에 의해 검출기(22)쪽으로 추방된다. 한편 샘플(5)과 편향기(24)사이에 위치되는 검출기(20 및 22)의 ID는 이를테면 온-축 및 약간 오프-축 전자(모두를 "거의 온-축"이라고 함)를 편향기(24)에 가까이 도달되도록 하기 위해 편향기(24)의 ID보다 상대적으로 좀더 커야 한다. 덧붙여서 검출기(20)의 활성 표면은 만족스런 수용 입체 각을 제공하기에 충분히 큰 사이즈이어야 한다. 더욱이 이들 성분은 튜브에서 더 높게 위치될 수 있다. 예를들어 그와 같은 배치는 온-축 전자에 더 가까이 수집하는 것이 바람직한 응용에 있어서는 오히려 바람직하다.

편향기(24)는 평면으로 도면에 나타내었다. 그러나 이것은 도면에서 본 발명의 예시를 간단히 하기 위해서 수행하였다. 사실 편향기(24)는 그 위에서 전압을 보유한 어떤 형태이면서 어떤 전도성 표면일 수 있다. 형태는 수집 효율을 위해 공지의 방법으로 최적화 된다. 편향기(24)의 전압은 조절가능하며, 수집을 최적화하기 위해 일치시킨다. 검출기(20 및 22)는 평면으로 나타내었지만, 이들은 입체형, 선분형, 원추형, 구형 또는 어떤 형태일 수 있다. 검출기(20 및 22)의 하우징은 접촉상태로 나타내었다. 그러나 이들은 서로 일정한 간격을 둘 수도 있다.

도1에 나타낸 배치의 한 변형은 2차 전자를 편향시키는 편향기(24)를 2차 전자들이 표면에 충돌하도록 2차 전자를 유인하는 전환 타깃으로 대체하는 것이다. 전환 타깃은 저 전자 일 함수(즉, 최소한 속박 전자를 제거하는데 필요한 에너지)를 갖는 재료로 이루어지거나 코팅되어 있다. 그러한 재료는 본 기술의 당업자에게 잘 알려져 있으며, 따라서 상세한 설명은 불필요한 것으로 간주한다. 전환 타깃은 타깃쪽으로 하전입자(예, 전자)를 가속시키는 전위(예, 튜브와 동일한 전압)에 접지되거나 바이어스된다. 잇따르는 충돌의 결과로서, 새로운 2차 전자 및 후방 산란된 전자는 전환 타깃의 표면으로부터 방출되고 전환타깃과 검출기사이의 전위차에 의해 검출기(22)쪽으로 유입된다. 새로 방출된 전자를 유입하는 효과는 공지되어 있는 전환타깃과 검출기사이에 가속화 장치, 이를테면 그리드 또는 튜브를 개재함으로써 강화될 수 있다. 전환 타깃에 대한 분리 구조 요소는 편향기(24)가 본 목적에 도움이 되기 때문에 도1에 명확히 나타내지 않았으며 이러한 점에서 그의 위치는 전환타깃이 차지할 수 있다.

여러 성분의 내부 개구는 "I.D"(내경)라 부르며 그 주변은 "O.D."(외경)라 부른다. 따라서 "I.D."는 문맥에서 명료해지는 바와 같이 크기 뿐 만 아니라 이 크기를 한정하는 구조로 언급한다.

편향기(24)의 ID는 검출기(20 및 22)의 I.D.보다 더 작다. 사실 편향기(24)의 I.D.는 빔(3)이 간섭 없이 샘플(5)에 도달하도록 허용하는 동안 가능한 작아야한다. 이러한 크기는 편향기(24)로 하여금 SE검출기(22)로 향하는 최대수의 온-축 2차 전자를 조정할 수 있게 한다. 또한 SE검출기(22)의 활성 영역은 편향기에 의해서 상기 검출기로 향하는 최대수의 2차 전자를 수집하는데 충분히 커야한다. 마찬가지로 BSE검출기(20)의 활성 영역은 샘플(5)로부터 상기 검출기로 방출된 최대수의 후방 산란된 전자를 수집할 수 있을 만큼 커야한다.

도2A에서, BSE검출기(30)는 상위 검출기이고, SE검출기(32)는 하위 검출기이다. 검출기는 마주보고 배치되어 있다. BSE검출기(30)의 하우징(31)은 음으로 바이어스 된다. 상기 검출기(30)에서 음의 바이어스는 그의 하우징에서 음의 바이어스와 다를 수 있다. 예를들어, 하우징에서 음의 바이어스는 조절가능하며 수집을 최적화 하기 위해 동조되며, 한편 검출기(30)에서 음의 바이어스는 각각의 검출기에서 수집된 전자의 에너지를 제어하기 위해서 세트된다.

이러한 배치에 따라, 온-축 및 약간 오프-축 전자가 수집될 수 있다. 2차 전자에 대하여, BSE검출기(30)의 하우징에서 음의 바이어스는 2차 전자를 SE검출기(32)로 향하게 한다. 물론 음의 바이어스는 후방 산란된 전자에 현저히 영향을 주지 않는다.

상술한 배치에 대한 하나의 선택적 부가는 음으로 바이어스된 원통형 편향기(34)의 이용이다. 이 편향기는 검출기(30)와 검출기(32)사이의 갭 그리고 이들 주변에 위치된다. 이 편향기의 기능은 상기 갭의 외부에서 진행하는 전자를 편향시키는 것이다. 한편 "손실"전자는 수집된 전자를 최대화하는데 도움을 주도록 검출기(32)쪽으로 다시 향한다.

도2A는 튜브(4)내의 검출기(30 및 32)를 나타내지만, 정확한 위치는 본 발명에 이용되는 SEM의 특정 배치를 수반하는 여러 요인에 의존한다. 따라서, 이러한 패키징은 검출기의 OD 크기를 튜브(4)의 ID로 제한한다. 대조적으로, 도2B는 도2A에서 코일(30 및 32) 및 하우징(31)에 대해 상술한 바와 같이 음으로 바이어스되는 하우징(41)과 함께 서로 마주보도록 배치된 BSE검출기(40)와 SE검출기(42)를 나타낸다. 그러나 검출기(40 및 42)는 튜브(4)의 바깥쪽에 있으며, 따라서 튜브의 크기에 의해 국한되지 않는다. 특히, BSE검출기(40) 및 SE검출기(42)는 튜브(4)의 ID보다 더 큰 OD를 가질 수 있다. 큰 사이즈는 더 많은 수의 전자를 바람직하게 수집하는 비교적 큰 활성 검출기 표면을 고려한다. 도2A에서 편향기(34)와 유사한 음으로 바이어스된 원통형 편향기(44)는 선택적으로 이용될 수 있다.

도2A 및 도2B에서, 편향기(34 및 44)는 도1의 검출기(24)와 관련하여 상술한 바와 같이 전환 타깃에 의해 대체될 수 있다.

도3은 검출기가 튜브(4)아래에 위치되어 있는 점에서 도2B의 검출기(40 및 42)와 일반적으로 유사한 검출기(50 및 52)의 배치를 나타내며, BSE검출기(50)는 SE검출기(52)위에 있으며, BSE 검출기(50)의 하우징(51)은 음으로 바이어스 된다. 그러나 하위의 SE검출기(52)는 그의 ID가 샘플(5)에 가까이 있도록 기울어져 있는 반면 그의 OD는 BSE검출기(50)에 가까이 있다. SE검출기(52)의 모양은 원추형, 구형, 단면이거나 다른 공지의 모양 일 수 있다.

이러한 배치는 몇가지 이점이 있다. 예를들어 2차 전자가 도2B의 BSE검출기(40) 및 그의 하우징에 의해 추방되기 때문에, 상당수가 2검출기사이의 갭 측면을 통해 외부로 진행할 때 "손실"될 수 있다. 그러나, 도3에서 SE검출기(52)의 경사진 구조는 2차 전자가 이탈할 수 있는 갭의 사이즈를 최소화하기 위해 BSE검출기(50)의 레벨 가까이에 그의 OD를 가져올 수 있다. 그러므로, SE검출기(52)에 대해서 BSE검출기(50)의 OD보다 더 큰 OD를 갖는 것이 유리하다. 또한 SE검출기(52)를 기울임으로써 그의 활성 표면은 전자 수집 효율을 증가시키기 위해 확대될 수 있다. 더욱이 BSE검출기(50)는 더 넓은 수용 입체 각을 통해 후방 산란된 전자를 볼 수 있다.

상술한 바와 같이 성분(50 및 52)은 패키징 억제를 도모하기 위해 혹은 다른 이유로 튜브(4)내에 위치될 수 있다.

도4에서, SE검출기(60)는 원통형이며, 평면 BSE검출기(62)아래에 위치되어 있다. BSE검출기(62)는 하우징이 음으로 바이어스 되어 있기 때문에 도3의 BSE검출기(50)와 유사하다. BSE검출기(62)는 비교적 넓은 수용 각도를 가지지만, 그것이 추방하는 2차 전자의 비교적 적은 수는 그의 방향으로 인해 SE검출기(60)에 의해 수집되기 쉽다. 그러나 두 검출기사이의 갭은 "손실"전자의 입사를 감소시키기 위해 최소화될 수 있다.

도5에서, BSE검출기(70)와 SE검출기(72)는 마주보고 배치되어 있지만, 이들 모두는 원추형이거나 구형이다. 하우징(71)은 음으로 바이어스 되어있다. 도5는, 도3의 상위의 BSE검출기(50)가 평면에서 원추형 또는 구형으로 변경된 것을 제외하고는 도3과 유사하다. 그러한 배치는 최적화 된 수집 효율을 제공할 수 있다. 또한 동일 성분이 상위 및 하위 검출기를 위해 이용될 수 있기 때문에, 이것은 제조가 용이하고 비용이 저렴하다.

상세한 논의는 본 발명의 특정 실시예를 기술하여 앞서 설명하였다. 그러나 다양한 변경이 당업자에 의해 용이하게 이루어질 수 있음은 당연하다. 예를들어 여러 개의 수직 위치는 튜브와 관련한 검출기에 대해 이용될 수 있으며 또한 검출기들간의 간격도 변경될 수 있다. 또한 검출기와 편향기의 상대 수평 위치는 활성 면을 크기 순서로 배열할 수 있는 것처럼 변경될 수 있다. 마찬가지로, 검출기상의 전압으로 편향기와 하우징이 조정될 수 있다. 어느 정도까지는 변경이 패키징 제한에 의존하며, 어느 정도까지는 흥미있는 측정형태가 기하학, 예를들어 온-축, 오프-축, 2차, 후방 산란 등을 규정할 수 있다. 각각의 검출기는 적어도 부분적으로 목적을 위해 구한 결과에 의존하는 분할 검출기 또는 분리 검출기에 의해 대체될 수 있다. 또한 검출기는 빔을 따르기보다는 오히려 오프-센터에 위치될 수 있다. 이러한 변경 및 다른 모든 변경은 다음의 청구항에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 속해 있음을 의도하고 있다.

본 발명은 샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 고 에너지검출기 및 저 에너지 검출기를 이용하여 검출함으로써, 고 에너지 하전입자 및 저 에너지 하전입자의 개개의 판독을 동시에 얻고, 수집된 고 에너지 하전입자의 수를 감소시킴 없이 수집된 저 에너지 하전입자의 수를 최대화할 수 있고, 또한 온-축 및 거의 온-축 상태에 있는 궤적을 따라 방출된 하전입자의 수집을 최대화 할 수 있다.

Claims

샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 장치에 있어서,

상기 고 에너지 하전입자를 검출하는 고 에너지 검출기; 및

상기 저 에너지 하전입자를 검출하는 저 에너지 검출기를 포함하고,

상기 고 에너지 검출기는 상기 저 에너지 검출기 쪽으로 저 에너지 하전입자를 편향시키기 위해 배치되고, 상기 저 에너지 검출기는 상기 편향된 저 에너지 하전입자를 검출하기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 고 에너지 검출기는 음으로 바이어스 된 하우징을 가짐으로써 상기 저 에너지 하전입자를 편향시키기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서,

상기 고 에너지 검출기는 상기 저 에너지 검출기보다 샘플표면으로부터 좀더 멀리 위치됨으로써 그 후방으로 상기 저 에너지 검출기를 바이패스 하는 저 에너지 하전입자를 편향시키기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 저 에너지 검출기는 상기 고 에너지 전극에 마주하도록 방향을 갖는 활성 표면을 가짐으로써 상기 편향된 저 에너지 하전입자를 검출하기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서,

상기 저 에너지 전극의 활성 표면이 양으로 바이어스 되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 저 에너지 검출기는 상기 샘플에 더 가까운 내경과 상기 고 에너지 검출기에 더 가까운 외경을 갖는 원추형이거나 구형인 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서,

상기 저 에너지 검출기의 외경은 상기 고 에너지 검출기의 외경 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 고 에너지 검출기는 상기 저 에너지 검출기의 내경 보다 작은 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 고 에너지와 저 에너지 검출기사이의 갭의 주변에 배치된 편향기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 장치는 주사형 전자 현미경이고, 상기 하전입자는 전자이고, 상기 고 에너지 전자는 후방 산란된 전자이며, 그리고 상기 저 에너지 전자는 2차 전자인 것을 특징으로 하는 장치.
샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 장치에 있어서,

상기 고 에너지 하전입자를 검출하는 고 에너지 검출기; 및

상기 저 에너지 하전입자를 검출하는 저 에너지 검출기를 포함하고,

상기 고 에너지 검출기는 상기 저 에너지 검출기 쪽으로 상기 저 에너지 하전입자를 편향시키는 수단을 구비하고, 상기 저 에너지 검출기는 상기 편향 수단 쪽으로 지향되는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 장치는 주사형 전자 현미경이고, 상기 하전입자는 전자이고, 상기 고 에너지 전자는 후방 산란된 전자이며, 그리고 상기 저 에너지 전자는 2차 전자인 것을 특징으로 하는 장치.
샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 장치에 있어서,

상기 고 에너지 하전입자를 검출하는 고 에너지 검출기;

상기 저 에너지 하전입자를 검출하는 저 에너지 검출기; 및

상기 저 에너지 검출기 쪽으로 상기 저 에너지 하전입자를 편향시키는 수단을 포함하고, 상기 저 에너지 검출기는 상기 편향 수단 쪽으로 지향되는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,

상기 편향 수단은 인가된 전위를 갖는 표면인 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,

상기 고 에너지 및 저 에너지 검출기는 상기 샘플과 상기 편향 수단사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,

상기 편향 수단은 상기 고 에너지 및 저 에너지 검출기사이의 갭의 둘레에 놓이는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,

상기 장치는 주사형 전자 현미경이고, 상기 하전된 입자는 전자이고, 상기 고 에너지 전자는 후방 산란된 전자이며, 그리고 상기 저 에너지 전자는 2차 전자인 것을 특징으로 하는 장치.
샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 방법에 있어서,

고 에너지 검출기를 갖는 상기 고 에너지 하전입자를 검출하는 단계;

저 에너지 검출기를 갖는 상기 저 에너지 하전입자를 검출하는 단계; 및

상기 저 에너지 검출기 쪽으로 상기 저 에너지 하전입자를 편향시키기 위해 상기 고 에너지 검출기를 배치하고, 상기 편향된 저 에너지 하전입자를 검출하기 위해 상기 저 에너지 검출기를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 방법에 있어서,

고 에너지 검출기를 갖는 상기 고 에너지 하전입자를 검출하는 단계;

저 에너지 검출기를 갖는 상기 저 에너지 하전입자를 검출하는 단계; 및

편향 수단을 갖는 상기 저 에너지 검출기 쪽으로 상기 저 에너지 하전입자를 편향시키며, 상기 저 에너지 검출기를 상기 편향 수단 쪽으로 향하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 장치에 있어서,

상기 고 에너지 하전입자를 검출하는 고 에너지 검출기;

상기 저 에너지 하전입자를 검출하는 저 에너지 검출기; 및

상기 저 에너지 하전입자를 상기 저 에너지 검출기 쪽으로 향하고 있는 새로-방출된 하전입자로 전환하기 위한 수단을 포함하고, 상기 저 에너지 검출기는 상기 전환 수단 쪽으로 향하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
샘플로부터 방출된 고 에너지 및 저 에너지 하전입자를 검출하는 방법에 있어서,

상기 고 에너지 하전입자를 검출하는 고 에너지 검출기를 제공하는 단계;

상기 저 에너지 하전입자를 검출하는 저 에너지 검출기를 제공하는 단계; 및

상기 저 에너지 하전입자를 상기 저 에너지 검출기 쪽으로 향하고 있는 새로-방출된 하전입자로 전환시키며, 상기 저 에너지 검출기를 전환 수단으로 향하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.