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전자빔을 방출하는 전자빔 소스; 상기 전자빔 소스쪽에 구비되며, 상기 전자빔을 집속하여 주는 하나이상의 중간 집속렌즈, 및 최종 집속렌즈로서 시료쪽에 구비되며, 시료위에 집속되는 전자빔 스폿을 형성시키는 대물렌즈를 포함하는 집속렌즈군; 상기 전자빔 소스 및 집속렌즈군을 내부에 구비하며, 상기 전자빔 소스로부터 방출된 전자빔이 대물렌즈를 거쳐 시료에 조사되는 통로인 어퍼처를 구비하는 진공챔버;상기 전자빔의 조사 방향을 제어하여 바꾸어 주는 하나 이상의 편향기; 및 관찰하려는 시료를 지지하는 시료 스테이지;를 포함하는 주사전자현미경으로서,상기 주사전자현미경은 진공챔버 내부의 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 상대적으로 높은 압력을 가지며 상기 시료를 포함하는 제2 영역으로 구분되고, 상기 대물렌즈와 시료의 사이에 시료의 이미지가 반사될 수 있는 거울이 구비되고, 상기 거울의 하부방향으로 상기 거울에 의해 반사되는 시료의 광학 이미지를 얻기 위해 광학렌즈를 포함한 광학 이미지 검출 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 주사전자 현미경
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제1항에 있어서, 상기 어퍼처의 크기는 직경 3000 um 이하인 인 것을 특징으로 하는 주사전자현미경
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제1항에 있어서, 상기 어퍼처는 구멍의 형태의 개구부로서, 상기 제1영역과 제2영역이 상기 어퍼처를 통해 서로 개방된 것을 특징으로 하는 주사전자현미경
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제1항에 있어서, 상기 어퍼처는 전자빔이 투과할 수 있는 두께 2000 nm 이하의 격막으로 형성되어 상기 제1 영역을 제2 영역으로부터 격리되는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경
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제1항에 있어서, 상기 전자빔은 대물렌즈의 중심을 통과함으로써, 수차를 감소시키는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경
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제1항에 있어서, 상기 제1 영역과 제2 영역의 압력차이는 100배 이상의 압력차이를 나타내는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경
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제1항에 있어서, 상기 주사전자현미경은 전자빔이 투과가능한 구멍(hall)을 포함하는 별도의 플레이트를 대물렌즈 하부에 구비하고, 상기 플레이트의 하부에 거울이 구비되는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경
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8
제1항에 있어서, 상기 주사전자현미경은 대물렌즈와 일체화된 어퍼처를 가지며, 상기 어퍼처와 일체화된 대물렌즈 하단의 어퍼처 주변에 거울이 구비된 것을 특징으로 하는 주사전자 현미경
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제1항에 있어서, 상기 거울은 전자빔의 광축과 수직방향으로 위치한 것을 특징으로 하는 주사전자 현미경
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제1항에 있어서, 상기 광학렌즈를 포함한 광학 이미지 검출장치가 시료의 직하부가 아닌 광축으로부터 일정한 각도를 가지는 연장선상에 구비된 것을 특징으로 하는 주사전자 현미경
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제1항에 있어서, 상기 시료와 대물렌즈 사이에 거울이 광축을 중심으로 어느 일방에 구비되고, 시료 스테이지가 광축에 대해 수직이 아닌 일정 각도를 가지고 기울어져 있고, 또한 상기 광학렌즈를 포함한 광학 이미지 검출장치가 시료의 직하부가 아닌 광축으로부터 일정한 각도를 가지는 연장선상에 구비된 것을 특징으로 하는 주사전자 현미경
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제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 주사전자현미경을 이용하여 시료를 관찰하는 방법
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전자빔을 방출하는 전자빔 소스; 상기 전자빔 소스쪽에 구비되며, 상기 전자빔을 집속하여 주는 하나이상의 중간 집속렌즈, 및 최종 집속렌즈로서 시료쪽에 구비되며, 시료위에 집속되는 전자빔 스폿을 형성시키는 대물렌즈를 포함하는 집속렌즈군; 상기 전자빔 소스 및 집속렌즈군을 내부에 구비하며, 상기 전자빔 소스로부터 방출된 전자빔이 대물렌즈를 거쳐 시료에 조사되는 통로인 어퍼처를 구비하는 진공챔버;상기 전자빔의 조사 방향을 제어하여 바꾸어 주는 하나 이상의 편향기; 및 관찰하려는 시료를 지지하는 시료 스테이지;를 포함하며,상기 진공챔버 내부의 제1 영역과, 상기 제1 영역보다 상대적으로 높은 압력을 가지며 상기 시료를 포함하는 제2 영역으로 구분되고, 상기 대물렌즈와 시료의 사이에 시료의 이미지가 반사될 수 있는 거울이 구비되고, 상기 거울의 하부방향으로 상기 거울에 의해 반사되는 시료의 광학 이미지를 얻기 위해 광학렌즈를 포함한 광학 이미지 검출 장치를 구비하는 주사전자 현미경을 이용하여 시료를 관찰하는 방법으로서, a) 상기 진공챔버;의 내부영역인 제1 영역의 압력이 상기 시료를 포함하는 제2 영역의 압력보다 상대적으로 낮은 압력을 가지도록 각각의 영역의 압력을 설정하여 유지하는 단계; b) 상기 광학 이미지 검출 장치를 이용하여 넓은 영역의 시료 표면 정보를 획득하는 단계; 및c) 상기 획득된 넓은 영역의 시료 표면정보를 바탕으로 원하고자 하는 좁은 영역의 시료의 표면 정보를 얻기 위해, 상기 하나 이상의 편향기를 제어하여 시료내 전자빔 빔의 조사 방향을 조절함으로써, 좁은 영역의 시료 표면 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 주사전자현미경을 이용하여 시료를 관찰하는 방법
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제13항에 있어서, 상기 b) 단계 이전 또는 이후에 상기 전자빔을 시료방향으로 고정시켜 조사하고 상기 시료 스테이지의 이동을 통해 시료를 이동시킴으로써, 전자빔에 의한 넓은 영역의 시료 표면 정보를 획득하는 단계; 가 추가되는 것을 특징으로 하는, 주사전자현미경을 이용하여 시료를 관찰하는 방법
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