具体实施方式

在以下详细说明中，阐明数个特定细节以便提供本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员应理解在无须这些特定细节下仍可实践本发明。在其他实例中，并未详细叙述熟知方法、程序及部件，以便不模糊本发明。

视为本发明的主题在说明书的结论部分中特别指出且明确主张。然而，当与随附附图一起阅读时，本发明的组织及操作方法两者一起连同本发明的目标、特征及优点可参考以下详细说明而最佳地理解。

应理解为了图示的简化及清楚，附图中显示的组件并非必须按照尺寸绘制。举例而言，为了清楚起见，一些组件的尺寸可相对于其他组件而夸大。再者，当考虑为适当时，可在附图之中重复附图标记以代表相对应或类似的组件。

因为本发明的图示实施例大部分可使用本领域技术人员已知的电子部件及电路实施，所以细节的解释将不会超出如上文图示般认为必要的范围，为了理解并了解本发明的基本概念，并且为了不混淆或分散本发明的教示。

在说明书中对方法的任何参考应经适当修改应用至能够执行方法的系统。

在说明书中对系统的任何参考应经适当修改应用至可由系统执行的方法。

图1图示物体20、物镜排列11、透镜中检测器70和夹盘10。

夹盘10支撑物体20。

物镜排列11包括磁透镜50和静电透镜。

磁透镜50包括一个或更多个线圈53、上部磁极片52和下部磁极片51。一个或更多个线圈53可定位于上部磁极片和下部磁极片之间。

静电透镜包括上部电极60、内部下部电极30和外部下部电极40。应注意物体20也用作静电透镜的一个电极。

上部电极60、内部下部电极30和外部下部电极40沿着物镜排列11的光轴72而以同轴的关系排列。

上部磁极片52可接触上部电极60，并且可电气耦合至上部电极60。

上部电极60可电气耦合至内部下部电极30，由此以简单且有效的方式设定内部下部电极30的电压。

下部磁极片51可与外部下部电极40电隔离。

内部下部电极30的主要部分由外部下部电极40的主要部分环绕。主要部分可意指超过百分之五十的高度，或超过百分之五十的体积等等。

外部下部电极40的顶部低于内部下部电极30的顶部。外部下部电极40的底部低于内部下部电极30的底部。

参照图2：

a.在外部下部电极40的顶部至内部下部电极30的顶部之间存在第一高度差(DH1)81。

b.在外部下部电极40的顶部至内部下部电极30的底部之间存在第二高度差(DH2)82。

c.在外部下部电极40的底部至内部下部电极30的底部之间存在第三高度差(DH3)83。

d.在外部下部电极40的底部至物体20之间存在第四高度差(DH4)84。

e.在内部下部电极30的底部至物体20之间存在第五高度差(DH5)85。

f.内部下部电极30的底部开口34和物体上的照明点形成虚拟锥形，虚拟锥形具有角度范围86的开口(在虚拟锥形的基底处)。

g.在外部下部电极40至内部下部电极30之间存在最小距离80。

h.外部下部电极的底部开口41的直径88可以或可以不超过内部下部电极的底部开口34的直径87。

DH4 84、DH5 85、最小距离80、直径88、直径87可以是毫米尺寸——例如低于一厘米且大于0.1毫米。

角度范围86可在二十和七十度之间变化。

DH1 81、DH2、DH3可以是毫米尺寸或厘米尺寸。

因为内部下部电极30的主要部分由外部下部电极40的主要部分环绕，所以第二高度差DH2超过第一高度差DH1 81和第三高度差DH2 83中的每一个。DH2>DH1且DH2>DH3。

因为内部下部电极30的主要部分由外部下部电极40的主要部分环绕，所以内部下部电极30减少并且甚至避免上部电极60由从物体发射的背向散射电子的不受控制的充电。不期望的充电形成可引发主光束偏移和斑点(stigmation)的寄生静电场。通过所建议的物镜排列，减少且甚至避免主光束偏移和斑点。

在外部下部电极40至内部下部电极30之间的最小距离80可超过电弧形成的电弧距离——由此避免在外部下部电极40和内部下部电极30之间形成电弧。最小距离可根据物镜排列的预期的操作参数而设定。

内部下部电极30的底部开口可与物体足够地接近(例如，一毫米或数毫米)，并且可足够宽以收集在大的角度收集范围上发射的电子。

角度收集范围包括来自物体而可到达内部下部电极的电子的发射角度。角度收集范围超过角度范围86，因为电子的轨迹并非线性，并且从物体发射的电子被吸引朝向物镜排列。宽的角度收集范围允许透镜中检测器70收集关于物体的拓扑信息。因此，包括物镜排列的SEM无须许多透镜检测器，由此简化SEM。

所建议的物镜排列展现柱的物镜的短的焦距，以及在较短距离下电子束的减速，结果降低球差和色差系数，且改善分辨率。

通过以下的结合降低球差和色差：(a)在外部下部电极的底部和内部下部电极的底部之间的毫米级距离，以及(b)将内部下部电极设定至高电位——诸如内部上部电极的电位。

内部下部电极30可包括定位于锥形截头状部分31上方的圆柱形部分32。圆柱形部分的高度可等于锥形截头状部分的高度。或者，圆柱形部分的高度可不同于锥形截头状部分的高度。

内部下部电极30也可包括连接至圆柱形部分的外部的外部接口33。外部接口33可连接至上部电极60——特别连接至上部电极60的底部。

在上述说明书中，已参照本发明的实施例的特定示例说明本发明。然而，将显而易见的是，可在其中作出各种修改和改变而不会背离如随附权利要求中阐明的本发明的较广的精神和范围。

此外，说明书和权利要求中如果出现“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”等等的术语是用于说明的目的，且并非必须用于说明永久相对位置。应理解所使用的术语在适当情况下可互换，使得例如本文所述的本发明的实施例能够以图示或本文以其他方式说明的其他方位操作。

本文所论述的连接可以是适合于例如经由中间装置从相应节点、单元或装置传送信号或向相应节点、单元或装置传送信号的任何类型的连接。因此，除非以其他方式暗示或记载，连接例如可以是直接连接或间接连接。可以参考单独连接、多个连接、单向连接或双向连接来图示或说明连接。然而，不同实施例可改变连接的实施方式。举例而言，可使用分开的单向连接而非双向连接，并且可使用双向连接而非分开的单向连接。而且，多个连接可以由连续传送多个信号或以分时多任务方式的单独连接取代。类似地，承载多个信号的单独连接可分成承载这些信号的子集的各种不同连接。因此，存在用于传送信号的许多选择。

实现相同功能的部件的任何排列为使得能够实现所期望的功能而有效地“相关联”。因此，实现特定功能的本文中结合的任何两个部件可视为使得能够实现所期望的功能而彼此“相关联”，而不论构造或中间部件如何。类似地，相关联的任何两个部件也可视为为了实现所期望的功能而彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”。

此外，本领域技术人员将意识到上述操作之间的界线仅为图示性。可将多个操作结合成单一操作，单一操作可在附加的操作中分布，并且可在时间上至少部分重叠地执行操作。此外，替代实施例可包括特定操作的多个实例，且操作的顺序在各种其他实施例中可改变。

也例如，在一个实施例中，图示的示例可作为单一集成电路上定位的电路实施，或在相同装置之中实施。或者，示例可以适合的方式实施为彼此互相连接的任何数量的分开的集成电路或分开的装置。

然而，也可能有其他修改、改变和替代。因此，说明书及附图视为图示性而非限制性意义。

在权利要求中，括号之间放置的任何附图标记不应解释为对权利要求的限制。“包含”一词并非排除权利要求中列举的组件或步骤之外的其他组件或步骤的存在。此外，本文所使用的术语“一(a)”或“一(an)”限定为一个或超过一个。而且，在权利要求中使用的介绍性词组，例如“至少一个”及“一个或多个”不应解释为暗示通过不定冠词“一(a)”或“一(an)”对另一权利要求组件的介绍将任何特定权利要求限制为仅含有一个此介绍的权利要求组件的发明，甚至为当相同的权利要求包括“一个或多个”或“至少一个”的介绍性词组和不定冠词，例如“一(a)”或“一(an)”。对于定冠词的使用也具有同样道理。除非另外说明，例如“第一”和“第二”的术语用于在这些术语描述的组件之间进行任意区分。因此，这些术语并非必须意图表明这些组件的时间或其他优先级。在互不相同的权利要求中记载某些手段的事实并不表示不能利用这些手段的结合来获得优点。

尽管本文已图示且说明本发明的某些特征，许多修改、替换、改变及等效将对本领域技术人员而言为显而易见的。因此，应理解随附权利要求意图覆盖落入本发明的实际精神之中的所有这些修改和改变。