(57)【要約】    【課題】  周囲の温度変化によってオペアンプの利得が変化し、複数のオペアンプを搭載した回路基板の入力に対する出力がふらつかないようにする。又、この回路基板を荷電粒子線装置に搭載して、入力に対する出力を高精度化する。    【解決手段】  制御手段に備えた増幅回路は、所定の温度範囲で温度に対する抵抗値変化率が第一の正値方向の双曲線特性を有する第一の抵抗と、温度に対する抵抗値変化率が第一の特性とは逆の負値方向の双曲線特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続し一体化した抵抗体を有して、光軸ずれ量を減らすオペアンプ増幅を行う。【選択図】  図１
2006302546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備えた荷電粒子線装置において、
前記制御手段に備えた増幅回路は、周囲温度に対する抵抗値変化が第一の特性を有する第一の抵抗と、周囲温度に対する抵抗値変化が第一の特性とは逆の特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続し一体化した抵抗体を有して、光軸ずれ量を減らすオペアンプ増幅を行うこと
を特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
請求項１において、前記抵抗体は、周囲温度に対する抵抗値変化が零以上の正値の特性をもつ抵抗および零以下の負値をもつ抵抗の組み合わせからなることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項１において、前記増幅回路は、Ｄ／Ａコンバータ，オペアンプと共にデジタル−アナログコンバータ回路を構成して、基板上に形成されることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項４】
請求項１において、前記二つの抵抗に設けたリード線をジャンパー線接続したことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項５】
試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備えた荷電粒子線装置において、
前記制御手段に備えた増幅回路は、所定の温度範囲で温度に対する抵抗値変化率が第一の正値方向の双曲線特性を有する第一の抵抗と、温度に対する抵抗値変化率が第一の特性とは逆の負値方向の双曲線特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続し一体化した抵抗体を有して、光軸ずれ量を減らすオペアンプ増幅を行うこと
を特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
抵抗値の周囲温度に対する変化率が第一の特性を有する第一の抵抗と、該変化率が第二の特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続して一体化した抵抗体であって、一体化の後の抵抗値が周囲温度に対して一定であることを特徴とする組合せ抵抗体。
【請求項７】
請求項６において、前記第一の抵抗と前記第二の抵抗との間を接合部剤を介して一定間隔を隔てて接合したことを特徴とする組合せ抵抗体。
【請求項８】
請求項６において、前記第一の抵抗または前記第二の抵抗の端子が設けられた側とは反対側に前記接合部剤が設けられるとともに、前記第一の抵抗と前記第二の抵抗との間に空間が設けられていることを特徴とする組合せ抵抗体。
【請求項９】
請求項６において、前記第一の抵抗と前記第二の抵抗とを電気的に接続した接続部を含むように樹脂で一体化した構成を備えることを特徴とする組合せ抵抗体。
【請求項１０】
抵抗値の周囲温度に対する変化率が第一の特性を有する第一の抵抗と、該変化率が第二の特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続して一体化するとともに、一体化の後の抵抗値が周囲温度に対して一定である組合せ抵抗体をオペアンプの入力側または出力側または入力側出力側の両方に用いたことを特徴とする組合せ抵抗体を用いた増幅回路。
【請求項１１】
抵抗値の周囲温度に対する変化率が第一の特性を有する第一の抵抗と、該変化率が第二の特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続して一体化するとともに、一体化の後の抵抗値が周囲温度に対して一定である組合せ抵抗体をオペアンプの入力側または出力側または入力側出力側の両方に用い、他の素子とともに半導体ウェハへオンチップ化した構成を有することを特徴とする組合せ抵抗体を用いた増幅回路。
【請求項１２】
荷電粒子を試料上へ収束させるレンズと、前記荷電粒子を偏向させる偏向コイルと、該偏向コイルによる前記荷電粒子の偏向量を制御する偏向コイル制御回路とを備えた荷電粒子線装置において、前記偏向コイル制御回路は、抵抗値の周囲温度に対する変化率が第一の特性を有する第一の抵抗と、該変化率が第二の特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続して一体化するとともに、一体化の後の抵抗値が周囲温度に対して一定である組合せ抵抗体をオペアンプの入力側または出力側または入力側出力側の両方に用い、他の素子とともに半導体ウェハへオンチップ化した構成を有する増幅回路を備えたことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１３】
抵抗値が周囲温度に対して変化する変化率を有する複数の抵抗のうち、少なくとも２つを電気的に接続して一体化した抵抗体の製造方法であって、予め定められた基準温度と、該基準温度より正側および負側の少なくとも３点の温度における前記抵抗値の変化率を測定し、該変化率から一体化の後の抵抗値が周囲温度に対して一定であるような少なくとも２つの抵抗を組合せて一体化することを特徴とする組合せ抵抗体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３において、前記基準温度は前記抵抗体が使用される環境温度に基づいて決められることを特徴とする組合せ抵抗体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１３において、測定された前記抵抗値の変化率に基づいて前記複数の抵抗の組合せ表を作成し、一体化の後の抵抗値が周囲温度に対して一定であるような少なくとも２つの抵抗の組合せを求めることを特徴とする組合せ抵抗体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組合せ抵抗体、組合せ抵抗体を用いた増幅回路、該増幅回路を搭載した荷電粒子線装置、及び、組合せ抵抗体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、荷電粒子線装置、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）においてオペアンプ，Ｄ／Ａ（ディジタル・トゥ・アナログ）コンバータ，抵抗等を備えた制御回路において、入力に対する出力の高精度化がますます要求されている。例えば、走査型電子顕微鏡のレンズの偏向制御基板においては、入力信号に対する出力信号の高精度化の要求は顕著である。この高精度な出力を実現するために、より高精度な抵抗，オペアンプ等の素子が選択され、これらが用いられて回路基板が設計されている。トランジスタでは、接合容量誤差をなくすために、追加のトランジスタを前者トランジスタの次段に設け、基板の出力の高精度化を図る手法が知られている。抵抗では、所望の抵抗温度特性を得るために、異なる温度特性を有する複数の抵抗を組合わせることが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、抵抗の温度依存性を考慮した抵抗のパケージングに関する技術も知られている（例えば、特許文献２，３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３４４２０９２号公報
【特許文献２】特開平９−２６０５８８号公報
【特許文献３】特開平９−２８３７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オペアンプの場合、使用されている抵抗の温度特性によって、周囲の温度変化によるオペアンプの利得の変化があり、その結果、回路基板の出力がふらつくという問題があった。そこで、周囲の温度に対する抵抗値変化率の小さい抵抗を選定することにより、オペアンプの増幅回路の利得を安定化させることが行われているが、多くの抵抗の温度特性を測定し、その中から周囲の温度に対する抵抗値変化率の小さい抵抗を選定するので、所望の温度特性が低いものを選定できるとは限らず、オペアンプの増幅回路の利得の安定化が必ずしも実現できるものではない。
【０００５】
本発明は、周囲の温度変化による影響を少なくして制御回路のオペアンプの利得が少ない荷電粒子線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備えた荷電粒子線装置において、
前記制御手段に備えた増幅回路は、周囲温度に対する抵抗値変化が第一の特性を有する第一の抵抗と、周囲温度に対する抵抗値変化が第一の特性とは逆の特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続し一体化した抵抗体を有して、光軸ずれ量を減らすオペアンプ増幅を行う荷電粒子線装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、周囲の温度変化によるオペアンプの利得の変化を抑制し、オペアンプを備えた増幅回路の入力に対する出力がふらつかないようにすることができ、入力に対する出力を高精度化する荷電粒子線装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例である荷電粒子線装置は、試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備え、
前記制御手段に備えた増幅回路は、所定の温度範囲で温度に対する抵抗値変化率が第一の正値方向の双曲線特性を有する第一の抵抗と、温度に対する抵抗値変化率が第一の特性とは逆の負値方向の双曲線特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続し一体化した抵抗体を有して、光軸ずれ量を減らすオペアンプ増幅を行うことを特徴とする。
【０００９】
前記抵抗体は、周囲温度に対する抵抗値変化が零以上の正値の特性をもつ抵抗および零以下の負値をもつ抵抗の組み合わせからなることを特徴とする。
【００１０】
前記増幅回路は、Ｄ／Ａコンバータ，オペアンプと共にデジタル−アナログコンバータ回路を構成して、基板上に形成されることを特徴とする。
前記二つの抵抗に設けたリード線をジャンパー線接続したことを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明が適用される荷電粒子線装置１００の概略構成を示す。
荷電粒子線装置１００は、試料表面に荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射手段と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を移動する移動手段と、前記荷電粒子線を偏向させる偏向手段と、増幅回路を備え、前記偏向手段を制御する制御手段と、および前記荷電粒子線を前記試料に照射することにより前記試料から発生した二次信号を検出する二次信号検出手段とを備える。以下、詳述する。
【００１２】
本実施例では、荷電粒子として電子を用い、電子の経路を真空に保つための容器は、図では省略している。図１において、陰極３と第一陽極４の間には、ＣＰＵ２１で制御される高電圧制御電源１９により電圧が印加され、所定のエミッション電流が陰極３から引き出される。陰極３と第二陽極５の間にはＣＰＵ２１で制御される高電圧制御電源１９により加速電圧が印加されるため、陰極３から放出された一次電子線６は加速されて後段のレンズ系に進行する。一次電子線６は、集束レンズ制御電源２２で制御された集束レンズ７で集束され、絞り板８に設けられた絞り穴で不要な領域が除去される。ここで、アクチュエータ１８は絞り板８を駆動するために設けられている。この後、一次電子線６は、対物レンズ制御電源１６で制御された対物レンズ９により試料１０上に微小スポットとして集束され、偏向コイル１１で試料上を二次元的に走査される。偏向コイル１１の走査信号は、観察倍率に応じて偏向コイル１１により制御される。対物レンズ９より電子源側には二次電子１４を検出するための検出器１２が配置されている。検出器１２により検出された信号は増幅器１３により増幅され、一次電子線６の走査と同期してＣＰＵ２１にて処理され、像表示装置２０に試料像として表示される。
【００１３】
図２を用いて、図１に示した試料上におけるＸ，Ｙ軸方向の光軸ずれを説明する。周囲温度が変化すると、偏向コイル制御回路１７内の基板の各々のオペアンプ１の利得に影響を及ぼしオペアンプ１の出力がふらつく。オペアンプ１のふらつきは、例えば、局所的な入力抵抗である帰還抵抗に対する風のゆらぎからの抵抗値ドリフトによる利得のドリフトが挙げられる。
【００１４】
基板のオペアンプ１からの出力端子からの出力電流が偏向コイル１１を通っているので、陰極３から放射された一次電子線６にオペアンプの出力が偏向コイル１１の磁場のふらつき誤差として影響を及ぼし、結果として一次電子線６のスポットＡに対するスポットＢの光軸ずれ量ΔＸ，ΔＹの誤差となる。よって本実施例では、光軸ずれ量ΔＸ，ΔＹを減らすために、例えば後述する図５（ｂ）に示すように、偏向コイル制御回路１７内に周囲温度に対する抵抗値変化が第一の特性を有する第一の抵抗と、周囲温度に対する抵抗値変化が第一の特性とは逆の特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続し一体化した抵抗体を有して、光軸ずれ量を減らすオペアンプ増幅を行う増幅回路を形成し、基板に設置した。
【００１５】
本実施例では偏向コイル制御回路１７の場合を代表例として説明しているが、オペアンプは偏向コイル制御回路１７だけでなく、図１に示した高電圧制御電源１９、集束レンズ制御電源２２、検出器１２により検出された信号の増幅器１３、対物レンズ制御電源１６にも用いられており、適用方法、構成、効果はほぼ同様であるので、省略する。また、これらに用いられている基板を総称して、以下レンズ基板と呼ぶ。
【００１６】
上記光軸ずれ量ΔＸ，ΔＹを減らすための構成を図２，図３および図４，図５を用いて説明する。図４，図５は、回路構成を示す制御回路図である。図３（ａ）は走査型電子顕微鏡のレンズ基板の出力を高精度化した一例である。レンズ基板の出力を高精度化することは偏向コイル１１に流れる電流を安定化させ、光軸ずれ量ΔＸ，ΔＹを減らす効果となる。入力端子２３に入力された入力信号はＤ／Ａコンバータ２４，可変抵抗２５，オペアンプ１，抵抗２からなる複数段のデジタル−アナログコンバーターで回路が構成され基板２６に半田付けされる。この基板２６は固定台２７に複数のねじ２８，ブッシュ２９に固定されている。又、基板２６に入力された入力信号からの出力は出力端子３１に出力される。さらに基板２６は周囲温度を均一化し抵抗２に周囲温度からの影響を少なくするために、すくなくとも１つ以上の冷却ファン３０を設置される。
【００１７】
図３（ｂ）は図３（ａ）の中で可変抵抗２５は周囲温度に対する抵抗値の変化率が抵抗２に比べて数百倍の割合なので、周囲温度に対する抵抗値の変化率が低い新たなデジタルトリマ３２を設けている。この際、デジタルトリマ３２の初期設定をするためにＣＰＵ（１）３３を基板２６の外部に設けた。
【００１８】
このデジタルトリマ３２の代わりに後述する図５（ｂ）に示すように、周囲温度に対する抵抗値変化が第一の特性を有する第一の抵抗と、周囲温度に対する抵抗値変化が第一の特性とは逆の特性を有する第二の抵抗とを電気的に接続し一体化した抵抗体を設置することにより、さらに容易に温度補償することができる。
【００１９】
図４に走査型電子顕微鏡のレンズ回路の制御回路を集積化した一例を示す。図４５において、シリコンウエハー３４の上にＤ／Ａコンバータ２４，オペアンプ１，抵抗２からなる複数段のデジタル−アナログコンバーター回路と、オペアンプ１周囲の抵抗２を温度係数を考慮した新たな抵抗に変更し載せ実装（オンチップ）技術にてパッケージを行なう。尚、複数のＤ／Ａコンバータ２４とオペアンプ１の出力調整のための可変抵抗２５はシリコンウエハー３４外部に設けた。ここで、非接触ＩＣチップ３５は各々の組合わせ抵抗の温度係数を保存したもので、温度係数の自動確認ができるものである。
【００２０】
図５は、オペアンプの反転増幅回路の一例を示す回路図である。
図５（ａ）は従来例を示し、図５（ａ）においてオペアンプ１にはオペアンプ１の反転増幅機能を実現するために抵抗２が結線されている。この図５（ａ）においてＶｉｎは入力電圧、Ｖｏｕｔは出力電圧とすると、Ｖｏｕｔは以下のように計算される。
【００２１】
Ｖｏｕｔ＝−（Ｒ２／Ｒ１）＊Ｖｉｎ                                   …数１
ここで、Ｒ１は第１の抵抗の抵抗値、Ｒ２は第２の抵抗の抵抗値である。図５（ａ）に示した回路に対し、出力電圧Ｖｏｕｔを高精度化した本実施例を、図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）において、図５（ａ）のＲ２に対し、図５（ｂ）のＲ２′，Ｒ２′′が、出力電圧Ｖｏｕｔを高精度にするために新しく設けた抵抗の値である。この時の出力電圧は以下のように求められる。
【００２２】
Ｖｏｕｔ＝−（（Ｒ２′＋Ｒ２′′）／Ｒ１）＊Ｖｉｎ                   …数２
図５（ｃ）は、抵抗値Ｒ１のかわりに抵抗値Ｒ１’とＲ１’’の抵抗を直列に接続して、入力電圧Ｖｉｎが高精度になるようにした。また、図５（ｄ）は、図５（ｂ）と（ｃ）を組合わせて、図５（ａ）の抵抗値Ｒ１に対してＲ１’とＲ１’’、抵抗値Ｒ２に対してＲ２’とＲ２’’を用いて、入力電圧Ｖｉｎ、出力電圧Ｖｏｕｔの両方を高精度化したものである。
【００２３】
図６はそれぞれの抵抗温度曲線の一例を示す特性図である。横軸は抵抗の周囲温度、縦軸は抵抗値の変化率ΔＲ／Ｒ（ｐｐｍ）である。それぞれの抵抗は、周囲温度２５℃を中心に増加、あるいは減少しているが、特性が線対象のもの同士を選択し、前述の数１、数２に対し、Ｒ２＝Ｒ２’＋Ｒ２’’の条件を満たす抵抗、例えば、Ｒ２＝１０キロオームのものについては、Ｒ２'＝５キロオーム、Ｒ２''＝５キロオームの抵抗値を選ぶことにより、全体として抵抗値の変化率ΔＲ／Ｒ＝０（零）、すなわち、抵抗値の変化率を相互にキャンセルして、見かけ上周囲温度の影響のない抵抗値となり、温度依存性のない抵抗体を得ることができる。しかしこれは理論値であって、実際には、選定できる抵抗の数に限りがあるため、抵抗値の変化率ΔＲ／Ｒは完全にゼロではなく、多少の誤差は生じる。したがって、抵抗値の変化率ができるだけゼロに近いものを選択することが重要である。なお、図５や図６に示した実施例においては、２つの抵抗の組合せを例示したが、数に限定はなく、３つ以上の抵抗の組合せにより出力電圧の高精度化をはかってもよい。
【００２４】
ここで数１において、Ｒ１，Ｒ２が同じ値で同じ種類の抵抗を用い、数２においてＲ１，Ｒ２′＋Ｒ２′′が同じ値で同じ種類の抵抗を用いた場合、数１，数２は同じ出力と考えられるが、オペアンプ１の利得に着目すると、周囲温度に対するＲ１，Ｒ２の抵抗値の変化率ΔＲ１，ΔＲ２は、数２に比べると数１の方が大きいので、受動素子の中の電子の流れの観点からは、数２の方が優位性がある。上述の実施例においては、高精度化をはかる前の抵抗１つの場合に対してそれを置き換えて２つの抵抗を用いたが、３つ以上を組み合わせることでも、数２のＶｏｕｔの値を高精度にすることができる。又、Ｒ２′とＲ２′′からなる抵抗は、オペアンプ１にハンダ付けする前に予めパッケージ化しておくことによって、取り扱いを容易にすることができる。
【００２５】
本実施例では、周囲温度の変化からオペアンプ利得のための抵抗２に及ぼし、オペアンプ１の周囲の抵抗２を新たな抵抗に変更したが、周囲温度を変化しないよう基板の周囲を容器で囲んで容器内の温度を制御することにより高分解能で測定する方法を以下説明する。
【００２６】
図７，図８は、電子顕微鏡に用いられるレンズ基板に搭載した抵抗の温度特性を測定する測定室の概略平面図と、温度特性図である。図７（ａ）において、基板２６のまわりを容器３６で囲い、容器３６内の温度を高精度に管理するための室温センサー３７，室温センサー３７の信号を取り込める空調器３８を設置している。図７（ｂ）に、このようにして容器３６内の温度管理をしながら測定した基板２６の抵抗の温度特性を示す。図に示す抵抗の温度変化率は、図５（ａ）に示すような抵抗１個の場合を示しており、基板２６のオペアンプに接続された抵抗の変化率は、２５℃を基準としてその前後Ｔ１からＴ２の温度範囲では、ほとんどゼロである。したがって、基板２６の温度をＴ１からＴ２の間に管理できるならば抵抗１個で出力の安定が望めるが、現実には温度管理幅に余裕をもたせるため、図５（ｂ）から（ｄ）に示したような少なくとも２個の抵抗の組合せによる抵抗体を用いるのがよい。このように、この温度Ｔ１からＴ２の間に基板２６の周囲温度を管理することにより、オペアンプの利得が安定し、オペアンプ２からなる基板からの出力が安定し、偏向コイル１１等に流れる電流が安定し、電子顕微鏡の荷電粒子線の偏向精度等を向上させることができる。上述のような容器３６内で抵抗の特性を測定し、データベース化し、複数の抵抗の組合せ表を作成し、一体化の後の抵抗値が周囲温度に対して一定であるような少なくとも２つの抵抗の組合せを求めるようにする。
【００２７】
図８（ａ）において、電子顕微鏡は測定室３９の中に設置され（図示せず）、室温を管理するための室温センサー３７，室温センサー３７の信号を取り込める空調器３８が設置されている。電子顕微鏡で試料の分解能を測定する際、図１に示した電子顕微鏡のＣＰＵ２１から空調機３８にＬＡＮ経由で空調機３８の設定温度を設定する。
【００２８】
図８（ｂ）は走査型電子顕微鏡内で使用されているオペアンプ１の増幅のために使用されている抵抗２の温度に対する抵抗値の変化率の一例である。所定の温度Ｔ１〜Ｔ２の間で、室温センサ３７で室温の計測をしながら空調機３８を調整し、抵抗値の変化率を測定する。図７の場合と同様の理由で、オペアンプ１は温度Ｔ１からＴ２間は抵抗値の変化率が小さいので、各基板からの出力が安定し例えば偏向コイル１１の電流が安定する効果により分解能を向上させることができる。尚、オペアンプ１の利得のための複数からなる抵抗２は予めおのおのが周囲温度に対する抵抗値の変化率の特性が異なるのであらかじめデータベース化して統計的に基板出力が最適化されたＴ１〜Ｔ２の値をＣＵＰ２１で決めても良い。
【００２９】
図９は、抵抗の構成図であって、平面図と正面図で２つの抵抗を一体化した構造の一例を示す。抵抗値Ｒ２′′の市販の抵抗２ａと、抵抗値Ｒ２′の市販の抵抗２ｂの間を接合部剤を介して接合する。このとき、抵抗の端子が設けられた側とは反対側に接合部剤を設け、２つの抵抗の間に一定間隔を隔てた空間が設けられるようにする。２つの抵抗の接合面全体を接合すると、抵抗単品のときは、抵抗同士が対面しているので、その部分の局所的な温度上昇をもたらし、抵抗値が変化してしまう。この温度上昇を防止するために、一定間隔を隔てて空間を形成して放熱させるようにする。たとえば、放熱面積を広くするために接合部剤の厚さｔを薄くするとともに、接合強度を持たせるために平面図では接合部を広くとるとよい。予め抵抗２ａと抵抗２ｂを固定する治具（図示せず）を作成して固定し、両抵抗間に正面から接着剤４０を吐出し、正面から見た厚さをｔとする。
接着剤の例としては、プリント基板上のジャンパー線固定用の接着剤を用いるとよい結果が得られる。また、両抵抗間の端子を半田付けで接続固定する。抵抗の表面には抵抗値を記載した銘板４１を設ける。
【００３０】
図１０は、温度に対する抵抗値の変化率の一例を示す特性図である。通常、抵抗値は、基準温度の２５℃、下方の温度−Ｔ３、上方の温度Ｔ４の３点で測定され、３点間を双曲線で結んで特性のグラフが作成される。例えば、抵抗値が、Ｒ２′、Ｒ２′′、Ｒ２′１、Ｒ２′′１の４種類の抵抗が見出された場合、前述の組合せ表からＲ２′とＲ２′′の組合せを選択、あるいは、Ｒ２′１とＲ２′′１の組合せを選択して一体の抵抗とすることにより、個々の抵抗では異なる特性でも一体にすれば同じ特性の抵抗を得ることができる。このようにして一体化した抵抗をオペアンプに接続し、電子顕微鏡のレンズ基板に用いることによって、高精度な制御を行うことができる。
【００３１】
図１１は、温度に対する抵抗値の変化率の一例を示す特性図である。電子顕微鏡は、通常温度管理された室内で使用されるので、限られた範囲の温度内で抵抗体の特性を求めれば十分である。例えば、図１１において、図１０に示した温度−Ｔ３からＴ４の範囲内の温度Ｔ５からＴ６の温度が、電子顕微鏡が使用される環境温度であるとすると、抵抗の温度特性は温度Ｔ５からＴ６の範囲内で所定の特性が得られればよい。このようにして一体化した抵抗をオペアンプに接続し、電子顕微鏡のレンズ基板に用いることによって、高精度な制御を行うことができる。発明者らは、０．６Ｗ時の抵抗体の抵抗値２０キロオーム、−Ｔ３が−５５℃、Ｔ４が１２５℃において、温度に対する抵抗値の変化率が０．０４ｐｐｍ／℃以下の抵抗体を得ることができた。
【００３２】
図１２は、抵抗を一体化したときの構造の一例を示す構成図で、図１２はジャンパー線なしの場合、図１３はジャンパー線ありの場合の平面図，正面図，側面図を示す。回路の中で抵抗同士を結線する場合があり、ジャンパー線はそのために設けられている。本実施例では２つの抵抗を、結線部分も含めて一体に樹脂等でモールドしたものであるので、２つの抵抗の間の温度上昇を考慮しなくてもよい場合に用いられる。図１２において、各抵抗の端子同士を接合部４３で接合するとともに、モールドの上下方向に貫通する端子４２ａ，４２ｂを設け、接合部４３と端子４２ｂとを電気的に導通させる。端子４２ａはダミーである。図１３は、図１２と同様であるが、端子４２ｂと端子４２ｃとを、接合部４３と接合部４４でジャンパー線を用いて電気的に接続したものである。図１２に示した抵抗体と図１３に示した抵抗体は外見が同様であるので、ジャンパー線の有無を明確にするために、表面に銘板を貼ったり、色分けをして区別できるようにする。
【００３３】
図１４は、２つの抵抗を一体で製造する場合の抵抗値の変化率を示す特性図と構造を示す横断面図である。市販抵抗は図６に示したように、２５℃において抵抗値の変化率が０（零）になるように製造される。電子顕微鏡では、温度管理の値が２５℃とは限らず、例えば２３℃の場合がある。したがって、２３℃において抵抗値の変化率が０（零）になるような抵抗を製作する。
【００３４】
２３℃に厳密に制御された空間において、２３℃が見かけ上周囲温度が変化しても抵抗値が一番変動しない点になるように、図１３のごとくＴ３〜Ｔ４間での抵抗温度曲線において特性曲線を左方向に微小ずらす製造工程を新たに加える。
【００３５】
抵抗特性を左あるいは右にシフトするためには、予め抵抗温度特性を測定しておき、所望の理想の特性が得られるよう抵抗パッケージの中（あるいは外）に補正の回路を追加すればよい。この補正の回路としては、汎用ＬＳＩ設計技法を流用して例えば温度センサー，スイッチ，抵抗等からなるデジタルアナログ−デジタル変換回路が考えられる。
【００３６】
次に、製造メーカが異なる抵抗の組み合わせの場合でも高精度を実現できる実施例を説明する。
【００３７】
図１５は抵抗体を製作するための手順を示すフローチャートである。市販の抵抗は製造メーカが様々であり、温度に対する抵抗値の変化率も、測定条件も様々である。したがって、まず、複数の抵抗について（ステップ１）、測定条件を決めて測定する。具体的には、周囲温度Ｔ１℃、２５℃、Ｔ２℃で抵抗値を測定し、コンピュータ等で作成したプログラムを用いて変化率の表の形式のデータベースを作成する（ステップ２）。電子顕微鏡に使用される場合は、図１１で説明したように、Ｔ１とＴ２を使用環境温度Ｔ５とＴ６に置き換えても良い。また基準温度２５℃を２３℃に置き換えても良い。次に、プログラムされた変化率の表を用いて、変化率が相殺される、すなわち変化率ゼロを軸として線対称となる特性の抵抗の組合せをコンピュータに演算させ、選択させる（ステップ３）。選択された抵抗を接合して一体の抵抗体を製作する（ステップ４）。
【００３８】
本実施例によればオペアンプの増幅を実現するための抵抗を周囲温度に対する抵抗変化率の特性が異なるものを組み合わせた２つ以上の抵抗に置き換えることで、オペアンプの利得が変化しないため、複数のオペアンプを搭載した回路基板の入力に対する出力のふらつきを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】荷電粒子線装置の主要構成を示す断面図。
【図２】光軸ずれを説明する図。
【図３】回路構成を示す回路図。
【図４】回路構成を示す回路図。
【図５】オペアンプの反転増幅回路の一例を示す回路図。
【図６】抵抗温度曲線の一例を示す特性図。
【図７】走査型電子顕微鏡に本発明による基板を用いた場合の構成と抵抗の温度特性図。
【図８】走査型電子顕微鏡に本発明による基板を用いた場合の構成と抵抗の温度特性図。
【図９】Ｒ２′とＲ２′′を一体化した抵抗の構成図。
【図１０】温度に対する抵抗値の変化率の一例を示す特性図。
【図１１】温度に対する抵抗値の変化率の一例を示す特性図。
【図１２】抵抗を一体化したときの構造の一例を示す構成図。
【図１３】抵抗を一体化したときの構造の一例を示す構成図。
【図１４】２つの抵抗を一体で製造する場合の抵抗値の変化率を示す特性図と構造を示す横断面図。
【図１５】抵抗の最適マッチングを選ぶ工程の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４０】
１…オペアンプ、２…抵抗、２３…入力端子、２４…Ｄ／Ａコンバータ、２５…可変抵抗、２６…基板、２７…固定台、２８…ねじ、２９…ブッシュ、３０…冷却ファン、３１…出力端子、３２…デジタルトリマ、３３…ＣＰＵ（１）、３５…非接触ＩＣチップ、３６…容器、３７…室温センサー、３８…空調器、３９…測定室、４０…接着剤、４１…銘板、４２…リード、４３…塩化ニッケルの板、４４…接着剤、４５…セラミック、１００…荷電粒子線装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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