带电粒子束装置的改进和涉及带电粒子束装置的改进

摘要

本发明涉及带电粒子束装置的改进和涉及带电粒子束装置的改进。在一种例如电子显微镜的带电粒子束设备中，射束生成装置(101)产生聚焦的带电粒子束e-，该带电粒子束入射在样品室(102)中的样品(104)上，该样品室(102)将该样品保持在气体环境中。压强限制孔(144)提供样品室与射束生成装置的局部气体隔离，并且被设置在后者的透镜(114)中。该设备包括管道，例如在该透镜中的中间室(132)，在使用中，通过该管道，气体被供应以形成从透镜的区域朝向样品的气流，因此防止从样品释放的材料碰撞在压强限制孔上，以防止后者的污染。该设备可被用于用带电粒子束扫描样品的方法中，例如用在电子显微镜检查的方法中。

说明书

技术领域

本发明涉及带电粒子束装置以及使样品经受带电粒子束的方法。本发明还涉 及一种在样品上扫描带电粒子束的方法和一种电子显微镜检查的方法。

背景技术

本发明尤其可应用于其中将要被分析的样品被保持在样品室中所包含的气 体环境中的类型的电子显微镜，以及可应用于响应于初级电子束的冲击可能除 气或散发粒子的样品的分析。气体环境避免或减轻了在高真空中分析样品所引 起的某些问题。例如，该环境可防止或禁止生物样品的退化，并且能够帮助消 除表面电荷，否则所述表面电荷会累积在非导电的样品上，损害图像清晰度。

一些扫描电子显微镜可以在保持相对高的压强的气体环境中获得样品的图 像。这样的压强可能至少是室温下的水蒸气压强，并且在一些情况下主张在样 品室中高达1个大气压的压强下操作的设施。

然而，在显微镜的电子光学柱中需要保持相对高的真空，并且为了该目的显 微镜通常装备有包括至少两个被间隔开的压强限制孔(射束通过所述压强限制 孔传送)的不同泵级，所述压强限制孔结合一个或多个真空泵而工作，所述一 个或多个真空泵被连接至所述孔和在较高的压强限制孔上方的区域之间的空 间。从样品室通过较低的孔传送的气体的大部分从该两个孔之间的空间被抽出。 一些气体可能通过较高的压强限制孔从该区域逸出，但是这将接着被连接到该 孔上方的区域的泵去除。

根据柱中所用的电子源的类型，电子光学柱可包括更多的泵级以便在柱中 获得更高的真空。

两个压强限制孔通常将被安装在电子光学柱的最后的电磁透镜组件之上或 之中，其具有恰好在较高的压强限制孔的上游(沿射束方向)的扫描线圈或电 极。这意味着较低的孔可能限制电子显微镜的视野。此外，在样品室中的相对 高数量的气体分子密度限制了射束中的电子的平均自由路径，并因此相应地限 制了显微镜的工作距离。

许多显微镜可工作在“可变压强”模式(VP模式)，其中在样品室中使用了较 低的压强。在这样的模式中，显微镜可以具有较长的工作距离并且两个压强限 制孔中较低的一个可被省略或(在可再配置的显微镜的情形下)被去除。视野 不再受较低的孔限制，而是通过射束从样品中射出的分子或粒子可围绕剩下的 压强限制孔累积从而导致后者或设置在该孔的上游(相对于射束的方向)的柱 部分的污染。这样的孔污染例如可引起对成像质量有损害的静电电荷的累积。

相似的累积可发生在工作在ESEM模式下的显微镜的较低的孔上，但是该 孔可容易地被去除以进行清洗。然而，工作在可变压强模式下的显微镜的孔可 能凹进在最后的透镜组件内，因此可能是相对难以接近的。

专利US3156811和GB1120864示出了为在工件上执行不同的操作(例如钻 孔或焊接)而设计的粒子束装置，并且所述粒子束装置使用通过粒子束穿过的 最后的小孔的气流来尝试保持该小孔清洁。然而，在这些情形下，该小孔必须 被合并在最后的透镜的附件中，该附件被特别地设计用于提供气流并且增加了 实际的透镜和工件之间的最小可容许距离。还据信，不管清洁气体流，污染物 还是可能累积在小孔区域中的附件的下表面上。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种带电粒子束设备，其包括用于产生聚焦 的带电粒子束的射束生成装置；用于容纳样品以在气体环境中与该射束相互作 用的样品室；用于提供样品室与射束生成装置的局部气体隔离的压强限制孔， 该射束生成装置具有用于聚焦该射束的透镜，该透镜包括中间室，其中该带电 粒子束设备进一步包括气体入口装置，该气体入口装置用于使得气体能够被供 应到中间室以建立从透镜朝向样品的气流，从而防止从样品所释放的材料撞击 在压强限制孔上。

优选地，该透镜被如此定形状使得所述气流直接撞击在样品上。

优选地，该带电粒子束设备是一种扫描射束设备，该射束生成装置包括用于 在样品上扫描射束的装置。

已知扫描带电粒子束设备具有分级的泵系统，其中最后的透镜包括在上游和 下游压强限制孔之间延伸的中间压强室。这样的压强室连接到真空泵并通过使 得从该样品室经过下游限制孔进入中间室的气体能够被从中间室去除而不是接 着从上游压强限制孔传送，来帮助在样品室和射束生成装置之间获得气体隔离。 因此在样品室中可保持相对高的压强，其中中间室中的压强低于样品室中的压 强并高于在射束生成装置中的压强。

修改这样的装置来实施本发明是相对简单的。该修改可通过去除较低的下游 孔并连接该中间室至气体供应来实现。当样品室中的气体压强低于中间室中的 气体压强时，这样的修改使得透镜的现有结构能够用作防止剩余孔的污染的气 体的管道。此外，该修改不增加设备的工作距离。

优选地，透镜包括具有上极片和下极片的组件，所述极片被相互间隔以使得 该组件能够适应该中间室。

方便地，在这种情形下，所述极片限定了该中间室。

中间室可有利地被置于压强限制孔和射束出口开口之间，通过该射束出口开 口，射束从透镜离开，并经过该射束出口开口，气体从中间室流动并流入样品 室。

因此，用于保持压强限制孔清洁的气流不限于(就体积或空间分布而言)必须 通过该孔本身来传送。替代地，该气流可以以该气流跨越基本上射束出口开口 的全部而分布的方式从限定该孔的部件的各侧传送并从该射束出口开口出去。 这种类型的气流特别地有效于防止从样品释放的气体分子渗入该开口中并且由 此防止所述气体分子到达压强限制孔或其周围的表面。

优选地，中间室是环形的。

该室形状对形成从射束出口出来的均匀气流特别地有效。

优选地，射束出口开口能容纳第二下游压强限制孔，并且该中间室可连接至 真空泵，该真空泵在所述气体供应被中断的情况下用于将中间室中的气体的压 强保持在低于样品室中的压强的水平。

为此，透镜可包括带螺丝螺纹的部分以可拆卸地容纳相应地带螺丝螺纹的孔 支架以支撑所述第二压强限制孔。这些部件以气体只能通过该孔开口传送的方 式被配合在一起。为此，该孔和支架可被真空密封。

因此，该设备可被配置为作为扩展的压强设备工作，其中可在样品室中保持 相对高的气压，因为通过具有两个压强限制孔和在它们之间的抽气的中间室获 得了射束生成装置与该室的改进的气体隔离。

在这样的工作模式下，没有从透镜朝向样品的净流量气体，但是更可能被来 自样品的气体或粒子污染的孔是较低的第二孔，该第二孔在任何情况下都比其 它的压强限制孔更加可接近并因此更易于清洁。因为通过中间室所提供的中间 真空区域的抽气以及在该中间真空区域中的较低的真空压强，另一孔的任何污 染将会更低得多(可能是可忽略的)。

优选地，该气体入口装置包括连接在中间室和气体源之间的阀。

该气体源可包括大气空气(入口阀对大气打开)或气体容器，例如包含一种 气体或多种气体的混合物的气筒。

所述气体或混合物可以例如包括空气，干燥空气，水蒸气或惰性气体。

优选地，该中间室至少在从气体被引入到开口的位置延伸的区域中具有基本 上恒定的截面积。

这样的室形状因此缺少可能加速经过开口的气流的任何喉道。

这有助于亚声速气流到中间室中并进入样品室。通常，这样的气流帮助确保 进入样品室的气流不破坏样品。

通过中间室的气体的流速也可充分大以用作控制样品室中的压强的装置。

优选地，该设备包括带电粒子扫描射束成像仪器，优选是电子显微镜，其中 该射束生成装置采用显微镜的电子光学柱的形式。

优选地，该电子显微镜是当室中的气压在1Pa-400Pa范围内时用于获得样品 的图像的可变压强电子显微镜。

根据本发明的第二方面，提供了一种使样品经受带电粒子束的方法，该方法 包括以下步骤：

(a)在样品室所包括的环境中保持至少1Pa的气压，该样品室也包含样品；

(b)使用射束生成装置产生聚焦的带电粒子射束，该射束生成装置通过至少 一个压强限制孔与样品室局部地气体性隔离，通过该至少一个压强限制孔，该 射束在其向样品室的路上传送以与其中的样品相互作用，

其中，该方法进一步包括下述步骤：通过具有处于下游的所述气体的出口 的管道，沿该射束的方向，从压强限制孔将气体引入样品室，以形成通常远离 该孔并朝向样品的气流，从而防止从样品所释放的材料碰撞在该孔上。

由于该气流不涉及经过该压强限制孔的气体的通道，因此流动气体的空间分 布和体积不被该孔所限制。该气流可因此有效地防止或禁止由从样品或从在样 品室中围绕该孔的表面所发射的分子或粒子的累积所导致的污染，而通过该孔 的气流对防止这样的累积不太有效。

优选地，该气流为亚声速的。

优选地，进入样品室的气体的流速为20slpm(标准升每分钟)，并且足以保持 所希望的样品室压强。

已经发现这样的流速足以保护压强限制孔，同时在不被该气流所破坏的情况 下允许样品以与孔相对短的距离而被设置。

优选地，该样品室中所保持的气压在1Pa至400Pa的区域内。

该压强范围使该方法适于用在可变压强电子显微镜检查的方法中。

该方法可使用根据本发明的第一方面的设备来执行，在这种情况下该管道包 括中间室，管道的出口是在中间室中的射束出口开口。

在这种情况下，中间室中的气压可能在4和10Pa之间，高于在样品室中的 气压。

该管道不需要包括在透镜中的中间室，而是可代替地在与透镜隔开的位置延 伸进入样品室中。

在这种情况下，该管道可包括管子。

该出口可包括围绕射束路径的环状端口。

可替换地，该出口可包括位于射束路径一侧的端口。

优选地，通过所述管道和出口进入样品室的气体的溢出也被用于控制样品室 中的气压。

在这种情况下，样品室可被连接至真空泵以从该室中抽出气体。

因此，在给定的恒定压强下，样品室中的气体将在通过真空泵抽出气体的速 率与通过管道引入气体的速率相匹配的情况下处于动态的平衡中。

本发明可通过提高或减小利用管道引入气体的速率来分别提高或减小压强。

根据本发明的第三方面，提供了一种在样品上扫描带电粒子束的方法，该方 法包括通过根据本发明的第二方面的方法使该样品经受该射束，以形成被入射 在样品上的聚焦的带电粒子束，并引起通过该射束对样品的扫描(例如通过跨 越样品扫描该射束或相对于该射束移动样品)。

本发明还在于一种形成样品图像的方法，其包括通过根据本发明的第三方面 的方法扫描该样品并探测来自该样品或者由该样品产生的合成发射物。

该方法也可被用于电子显微镜检查的方法中，所述发射物包括次级电子、反 散射电子或从该样品发射的光子或由次级电子、或反散射电子与样品室的气体 分子的相互作用所发射的光子。

附图说明

现在，将仅以示例的方式，结合附图描述本发明，在附图中：

图1是传统的扩展的压强电子显微镜(ESEM)的示意性截面侧视图；

图2是适于在可变的压强(VP)模式下工作的类型的相似的传统显微镜的 相应的视图，其中在样品室中保持较低的气体压强；

图3是根据本发明的电子显微镜的第一实施例的相应视图，其中用于防止压 强限制孔的污染的气体被引入到显微镜的最后的透镜中的中间室中；

图4是根据本发明的电子显微镜的第二实施例的相应视图，其中气体通过从 与透镜隔离的区域延伸进入样品室的管道而被引入；以及

图5是根据本发明的电子显微镜的第三实施例的相应视图，其在管道的出口 的形式方面不同于图4的实施例。

具体实施方式

图1所示的电子显微镜包括通常标记为1的电子光学柱，用于产生聚焦的扫 描电子束，其进入样品室2以扫描被支撑在室2中的支撑台6上的样品4。在电 子光学柱的顶部，提供了通过热发射方法产生电子的钨发射器8。那些电子接着 借助电极和磁透镜被加速和聚焦以形成预定直径的射束，为了清楚的目的，在 图1中省略了所述电极和磁透镜。这些部件被包含在柱的上部10中，该柱还包 括管(未示出)，射束传送通过该管。该管被连接至第一真空泵12，该第一真空 泵用于保持在1×10^-1Pa到1×10^-4Pa之间的压强(P₃)。从例如WO 1998/022971A2 (图1和图2)或WO 2002/086942A1(图1)中得知在电子光学柱的上部中的各 部件。

被附着到该上部10的底部的是通常被标记为14的最后的物镜14，该物镜 14包括具有铁磁极片16的磁透镜组件，该铁磁极片16具有承载聚焦线圈20 的内圆柱磁芯18。在极片的圆柱磁芯中还提供扫描线圈22。

极片14包括具有圆柱形上部24和截头圆锥体形下部26的外套筒。该极片 16由铁磁材料形成并在磁芯18的基底处限定了上极片28以及在部26的基底处 限定了下极片30。正如可从图1中所看到的，套筒24和26被与线圈20和22 隔开并且上极片和下极片相互隔开以在透镜14的内部限定中间室32。中间室 32被通过管道34和控制阀36连接至第二真空泵38以从中间室32中抽气。承 载了较低的压强限制孔40的隔膜跨越下极片延伸以获得下极片中的射束离开开 口42的局部闭塞。相似地，在上极片28中的开口被承载较高的压强限制孔44 的隔膜局部闭塞，该较高的压强限制孔44提供了中间室32与柱1的上部10的 局部气体隔离。较高的孔44具有典型地在150～250μm范围内的直径，而较低 的孔40的直径典型地在0.4～1.0mm的范围内。WO2002/086942A1的图2和3 示出了可能的替换孔组件。

室2中的压强被另一个真空泵46和用于通过控制阀50向室2供应气体的气 体源48控制。在使用中，样品室2中的压强首先使用真空泵46被减小到在 200Pa～3000Pa的范围内的压强(P1)。这涉及使用真空计(未示出)测量压强， 并且，随着泵46继续工作，调整阀50以允许进入室2中的被控制的气体量在 后者中保持期望的气压。同时，阀36被打开并且泵38工作以从中间室32中抽 出通过较低的压强限制孔40已经进入后者中的气体。在使用中，泵38在中间 室32中保持大约2Pa～30Pa的气体压强(P2)。

从中间室32传送进入上部10中的任何气体可使用泵12排出以保持后者中 的压强(P3)在上述的范围内。

图1的显微镜(以及图2-5中示出的每一个显微镜)也包括一个或多个用于 探测来自于样品4的由样品4与电子束相互作用而生成的发射物的探测器(未 示出)。为了当前的目的，这些发射物包括从样品释放的次级电子、反散射初级 电子(即来自射束的电子)和/或从样品或通过次级或反散射电子和样品室中的 气体分子之间的相互作用发射的光子。探测器的类型将取决于所要实施的成像 类型。例如，采样电极可探测反散射电子，而次级电子可用已知的气体放大技 术被放大并使用连接到电流探测器的捕集电极来探测。可替换地，光导和光电 倍增器管可被用于探测通过次级或反散射电子与样品室中的气体分子的相互作 用而发射的光子。

气体源48可以是包括空气，干燥空气，氮气，水蒸气，惰性气体或任何其 它合适的一种或多种气体的气筒。阀50将由系统控制装置或由使用者通过图形 化的用户界面来调整以便能够获得在样品室2中的期望的压强P1。

总是存在通过压强限制孔从具有较高真空压强的区域向具有较低真空压强 的区域的气流。因此，在样品和较低的压强限制孔之间的区域中的气体将透过 压强限制孔40进入中间室32，该中间室具有低于样品室中的压强的真空压强 P2。来自于样品(例如从样品蒸发的碳氢化合物)或来自于样品室中的表面的 任何气体或粒子也将透过较低的孔40并可围绕该孔沉积。这可导致产生较低的 孔40的污染，其又可能导致影响使用电子束成像的质量的静电电荷。因此，该 较低的孔40必须不时地被清洁，尽管从图中可以看出该孔是相对可接近的。

因为中间室32的抽气和在由该室所限定的区域中的较低的真空压强，所以 较高的孔44的任何污染将会更低得多并且甚至可忽略。

虽然上部10被示为连接至仅仅一个真空泵，但是还已知电子柱的上部具有 多个泵级，取决于在柱中所用的电子发射器的类型。如果发射器为LaB6发射器， 则包含该发射器的区域必须被抽低至小于1×10^-4Pa。对于肖特基场发射器，发射 器区域中的真空度必须低于1×10^-7Pa，并且对于冷场发射器，在该发射器的区域 中的真空度必须低于1×10^-8Pa。为了能够保持该较低的压强，额外的泵级将被提 供。

在射束(其具有在20keV至30keV范围内的能量并在样品室中在500Pa至 3000Pa的压强下穿过气体)中的电子的平均自由路径长度仅在几毫米的范围内 (1-3mm)，并且该样品4因此必须被设置得非常接近较低的压强限制孔40。此 外，孔40能限制显微镜的视野。

然而，如果较低的压强被用于室2中，那么可允许较大的工作距离并且较低 的压强限制孔40可被去除。图2中示出了该布置。

图2中所示的显微镜适于在VP模式下工作，其中样品被在1Pa至400Pa的 范围内的压强(P1)的气体环境中成像。图2的电子显微镜示出了图1的显微 镜的许多特征，并且这些由图1中所用的参考数字加上100来表示。

在该特定情形下，电子的发射器为LaB6或肖特基或冷场发射器，并且用参 考数字52表示。该发射器需要被保持在比图1所示的钨发射器8高得多的真空 中，并且使得这能够被实现，上部110被划分为由另一个压强限制孔58分离并 且分别被连接至真空泵112和60的两个泵级54和56。

在使用中，泵60在泵级56中保持大约1×10^-1Pa至1×10^-4Pa的压强P3，而 泵112针对LaB6发射器保持低于1×10^-4Pa的较低压强P4，针对肖特基场发射 器保持低于1×10^-7Pa的较低压强P4或针对冷场发射器保持低于1×10^-8Pa的较低 压强P4。

对于在如上所述的样品室102中在VP模式下的压强范围，在20至30keV 的能量范围内的电子(即在扫描束中的电子)的平均自由路径长度为大约10mm。 因此，较低的压强限制孔已经被去除，并且较高的压强限制孔144仍然在相同 的位置中，但是现在分隔了样品室102的真空与电子光学柱的部110的真空。 当然，被去除的孔不再限制显微镜的视野，而保留的孔144对视野的影响非常 小，因为它更远离样品104并且(更重要地)因为偏转线圈122被正好设置在 孔144的下游的位置。因为进入中间室132的开口142具有大约5mm直径， 对于具有任何实质上的压强限制效应来说都太大了。因此，中间室132能不再 被保持在与室102中的压强显著不同的压强下，并且阀136因此被关闭，泵138 被停用。室102中的压强由气体源148、阀150和泵146以与利用图1中所示的 显微镜的情形相同的方式来控制。如同图1的显微镜，图2的实例也将包括一 些类型的探测器以探测来自样品104的发射物。

在使用中，总是存在穿过压强限制孔144从在室102中的相对高的压强环境 到在泵级56中的较低的压强环境的气流。从样品104发射的任何气体或粒子(例 如从样品或在样品室102中的任何表面蒸发的碳氢化合物)也能透过孔144并 且也可围绕该孔被沉积。这可导致该孔被能引起静电电荷的物质所污染，所述 静电电荷将影响由显微镜所获得的图像的质量。孔144将因此需要被周期性地 清洁。这不是容易的过程，因为被设置在开口142的后面的孔144不是容易地 可接近的。

如图3所示的根据本发明的电子显微镜的第一个实施例与图2中所示的电子 显微镜共享许多特征，并且这些特征由与在图2中所使用的相同的参考数字来 表示。实际上，图3中的显微镜可通过对图2中的显微镜进行修改而得到。

该修改是在阀136的正下游的点处连接气体供应62到室132的入口管道 134。该气体供应62通过能控制从该源62进入到中间室132的气流的阀64连 接到管道134。该气体源62包括包含空气、干燥空气、氮气、水蒸气、惰性气 体或任何其它气体或气体的混合物的气筒。

从源62进入中间室132的气流被用于控制室102中的气体压强。

现在将描述图3的设备的操作。

起初，室102是打开的并且样品104放置在台106上。室的开口将其内部暴 露为大气压。因此，在室102被关闭和密封以后，泵146与泵112和60一起工 作以减小在设备的不同部分中的压强。当泵146正在工作时，阀64也工作以允 许来自于源62的被控制量的气体进入中间室132。随着这一过程发生，通过真 空计(未示出)测量室102中的真空度并且阀64将由系统控制装置(或由用户 通过图形化用户界面)调整直到在室102中获得在1Pa到400Pa的范围内的期 望压强P1为止。该设备包括控制系统以确保泵112和60保持在泵级54和56 中的气压在上述针对P3和P4的期望范围内。当室102和级54和56中的压强 基本上恒定时，该设备处于动态的平衡中，其中从源62引入的气体量与由真空 泵所抽出的气体量匹配。

当设备处于这种状态时，中间室132中的气压将为至少5Pa并将在任何情形 下高于样品室102中的气压。因此，气体将从在上极片128和下极片130之间 的区域66中的中间室132，通过射束出口开口142流动并朝向样品104且在样 品104上并进入室102中。

如上所指出的，任何碳氢化合物或其它分子可从样品104或从样品室102 中的任何表面蒸发。电子束与样品的相互作用也可导致碳氢化合物或其它分子 从该样品的附加蒸发。然而，在10Pa和更高的气压下那些分子的平均自由路径 是大约1mm或更小。在100Pa的压强下到气体环境的平均自由路径将是100μm。 因此，从样品104朝向孔144移动的分子通常将经历多种散射。此外，从中间 室132通过开口142的气流将防止来自样品或室表面的气体分子(例如蒸发的 碳氢化合物)通过该开口142进入室132，并因此防止其到达孔144或到达其中 形成所述孔的隔膜。因为实际上该气流被在极片之间的空间中启动，其通过必 须穿过孔144而不被阻碍。这使得气流被相对均匀地分布在开口上，这有助于 确保孔144被保持清洁。如果来自样品104的任何气体分子累积在下极片130 上，它们不可能对探测的图像具有有害影响，因为相对大尺寸的开口142意味 着电子束不可能足以接近于将被影响的开口142的边缘。

在该特定例子中，下极片130包括在开口142中的带螺丝螺纹的部分以使得 用于较低的压强限制孔的孔支架能够被安装在透镜114中。如果这样做了，该 设备可以以与图1中所示的设备相似的方式(在样品室102中的相似的升高的 压强下)工作。在这样的工作模式下，阀64被关闭并且室102中的气压被以与 图1中的设备相同的方式(即使用阀150和泵146)控制。该中间室接着通过打 开阀136并接通泵138而被抽气。

在替换实施例中，电子光学柱110和最后的透镜114基本上如WO02086942 中所示的。在这种情况下，在较低的孔承受元件(参考数字520)被去除的情况 下，用于控制样品室中的压强并形成用于防止污染的气流的气体被引入到在磁 性电路(参考数字360)和较低的板(参考数字400)之间的空间中。

图4示出了根据本发明的设备的第二个实施例，其也与图2中所示的设备共 享许多共同的特征，那些特征用图2中所用到的参考数字表示。

在该特定情形下，通过包括通过阀72连接于管道70的气体源68而修改了 该设备。该气体源68具有与源62相同的性质。管道70在紧接在透镜114的下 极片130的底部下面的水平处水平地延伸进入室102。该管道70以圆形的出口 装置74终止，其内部周边是打开的以构建基本上与开口142同轴的环形出口端 口76。该设备的操作非常类似于图3中所示的设备的操作，其中阀72和泵146 用于控制室102中的气体的压强并允许该压强被保持在1Pa至400Pa的范围内。 此外，从出口端口76离开的气体形成了朝向样品104的气流，并且这还防止在 样品中的任何气体透过开口142，因此任何这样的气体将不与孔144接触。

转向图5，根据本发明的设备的第三个实施例与图4中的设备非常相似，并 且该设备的相应部件用图4中所用的参考数字表示。实际上，关于图5中所示 的设备的唯一不同在于用于气体的管道70的位置和终止处。正如可从图中看出 的，在这种情形下的管道稍微与下极片130隔开，并且不连接于任何其它的出 口装置。顺便提一句，来自于管道70的气体的出口由其开口端构成。然而，来 自于管道70的开口端的气流具有与来自于图4中所示的设备的出口端口76的 气流相同的作用。

在上述的实施例中，带电粒子束系统是一种电子束系统，即带电粒子为电子。 然而，在本发明其它的实施例中也可使用其它类型的带电粒子，特别是例如离子或 正电子的带正电的粒子。在离子束系统的情况下，该带电粒子束系统的设计原理非 常类似于上面所述的设计原理，但是不同的是，代替电子源，提供了离子源，以及 代替磁性物镜，提供了静电透镜。该静电透镜的电极接着还可形成压强限制孔。在 替换实施例中，压强限制孔除了静电物镜的电极之外还通过孔来实现。特定的离子 源可以是气场离子源，尤其是He-离子气场离子源。