(57)【要約】【課題】複数の光学素子を備えた荷電粒子線装置において、容易に、光学素子のヒステリシスの影響を低減することができる荷電粒子線装置を提供する。【解決手段】荷電粒子線装置は、電流が供給されることにより磁場を発生させる光学素子を複数備えた光学系と、複数の光学素子の各々に供給される電流の変化を検出し、検出した電流の変化に応じて光学素子に対して緩和処理を行う制御部と、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が供給されることにより磁場を発生させる光学素子を複数備えた光学系と、
複数の前記光学素子の各々に供給される電流の変化を検出し、検出した電流の変化に応じて前記光学素子に対して緩和処理を行う制御部と、
を含む、荷電粒子線装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、複数の前記光学素子の各々に対して、
所与の時間間隔で前記光学素子に供給される電流の情報の取得する処理を開始する処理と、
ｎ回目に取得された電流とｎ−１回目に取得された電流との差が閾値を超えたか否かを判定する処理と、
前記閾値を超えたと判定した場合に、ｎ回目に取得された電流とｎ＋１回目に取得された電流との差が所定値以下であるか否かを判定する処理と、
前記所定値以下と判定した場合に、前記光学素子に対して緩和処理を行う処理と、
を行う、荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記緩和処理では、前記光学素子への電流の供給を所定時間停止させる、荷電粒子線装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記緩和処理では、前記光学素子に供給される電流を周期的に振動させる、荷電粒子線装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、
前記光学素子は、磁場により電子線を収束または発散させる電磁レンズ、または磁場により電子線を偏向させる電磁偏向器である、荷電粒子線装置。
【請求項６】
電流が供給されることにより磁場を発生させる光学素子を複数備えた光学系を含む荷電粒子線装置の制御方法であって、
複数の前記光学素子の各々に供給される電流の変化を検出し、検出した電流の変化に応じて前記光学素子に対して緩和処理を行う、荷電粒子線装置の制御方法。
【請求項７】
請求項６において、
複数の前記光学素子の各々に対して、
所与の時間間隔で前記光学素子に供給される電流の情報の取得する処理を開始する工程と、
ｎ回目に取得された電流とｎ−１回目に取得された電流との差が閾値を超えたか否かを判定する工程と、
前記閾値を超えたと判定した場合に、ｎ回目に取得された電流とｎ＋１回目に取得された電流との差が所定値以下であるか否かを判定する工程と、
前記所定値以下と判定した場合に、前記光学素子に対して緩和処理を行う工程と、
を含む、荷電粒子線装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置および荷電粒子線装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＴＥＭ）や、走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）などの電子顕微鏡は、電子線を用いて試料像を取得することができる装置である。このような電子顕微鏡には、複数の電磁レンズおよび複数の電磁偏向器を含む光学系が用いられている。
【０００３】
このような電磁レンズや電磁偏向器は、磁性体材料を含んで構成されているため、レンズ条件や偏向条件を大きく変えた場合などに、ヒステリシス（磁気ヒステリシス）が問題となる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、モノクロメータのオンオフ時に、モノクロメータにおいて磁性体のヒステリシスに起因する残留磁場が発生し、この残留磁場がモノクロメータの収差を大きくする原因となると記載されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、電磁偏向器において、最大偏向させる電流をコイルに流す工程と、最小偏向させる電流をコイルに流す工程と、を交互に複数回繰り返すことで、電磁偏向器おけるヒステリシスの影響を低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６９１０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２３４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電磁レンズおよび電磁偏向器などの光学素子におけるヒステリシスの影響を低減する方法として、主に２つの方法が知られている。２つの方法のうちの一方は、電磁レンズ等に流す電流を周期的に振動させた後に、目標の電流値とする方法である。また、２つの方法のうちの他方は、電磁レンズ等に流す電流を一旦停止した後に（電流を「０」にした後に）、再度、目標の電流値とする方法である。このように光学素子におけるヒステリシスの影響を低減する処理を、レンズ緩和処理（レンズリラクゼーション、Ｌｅｎｓ  Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）、または単に緩和処理などという。
【０００８】
近年、球面収差補正装置の導入などによって電子顕微鏡に組み込まれるレンズの数が多くなった。多数のレンズを用いる電子顕微鏡では、特に高分解能観察において、事前に調整されたレンズ状態を再現し、最良の電子ビームを得ることが必要となる。したがって、各レンズのヒステリシスによる再現誤差を低減しなければならない。この再現誤差を低減する手法として、上述した緩和処理が用いられる。
【０００９】
緩和処理は、ＴＥＭ観察からＳＴＥＭ観察（走査透過電子顕微鏡法による観察）に移行する時など、大きくレンズ電流が変更されるときに行われる。電磁レンズに対して緩和処理を行うことで、再現誤差を低減でき、事前に調整されたレンズ状態を再現できる。
【００１０】
近年の電子顕微鏡の機能は多様化しており、それぞれの機能を実行する際には、レンズ電流が大きく変更される。レンズ電流が大きく変更される例としては、ＴＥＭ観察（ＴＭＥモード）とＳＴＥＭ観察（ＳＴＥＭモード）との切り替えの他に、電子回折（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＥＤ）モードへの切り替え、ナノビーム回折（ｎａｎｏ−ｂｅａｍ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＮＢＤ）モードへの切り替え、収束電子回折（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ−ｂｅａｍ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ、ＣＢＥＤ）モードへの切り替え、収差補正装置（ｃｏｒｒｅｃｔｏｒ）のＯＮ／ＯＦＦ、加速電圧の変更などが挙げられる。
【００１１】
緩和処理を行うべき対象となる電磁レンズや電磁偏向器は、モードごとに異なる。そのため、モードを切り替えたタイミングで、対象となる電磁レンズや電磁偏向器に対して緩和処理を行わなければならない。また、モードによっては、複数の電磁レンズおよび複数の電磁レンズに対して、緩和処理を行わなければならない。
【００１２】
したがって、モードごとに、緩和処理を実行するトリガーをつけることは膨大な作業となる。すなわち、モードごとに緩和処理を行う光学素子やその組み合わせを登録することは手間がかかってしまう。さらに、新たなモードが追加されることもあり、モードが追加されるごとに、緩和処理を実行するトリガーをつけなければならない。すなわち、モードを追加するごとに、緩和処理を行う光学素子やその組み合わせを登録しなければならない。
【００１３】
さらに、モードの変更は行われなくても、対物レンズの励磁を大きく変更する場合や、レンズ電源をＯＮ／ＯＦＦする場合など、レンズ電流を大きく変える場面は多数存在する。そのため、ヒステリシスの低減を必要とするすべての場面に対して、緩和処理を実行するトリガーをつけることには限界がある。
【００１４】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、複数の光学素子を備えた荷電粒子線装置において、容易に、光学素子のヒステリシスの影響を低減することができる荷電粒子線装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、複数の光学素子を備えた荷電粒子線装置の制御方法であって、容易に、光学素子のヒステリシスの影響を低減することができる荷電粒子線装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る荷電粒子線装置は、
電流が供給されることにより磁場を発生させる光学素子を複数備えた光学系と、
複数の前記光学素子の各々に供給される電流の変化を検出し、検出した電流の変化に応じて前記光学素子に対して緩和処理を行う制御部と、
を含む。
【００１６】
このような荷電粒子線装置では、検出した電流の変化に応じて光学素子に対して緩和処理を行うため、モードごとに緩和処理を行う光学素子や光学素子の組み合わせを設定する必要がなく、複数の光学素子を備えた荷電粒子線装置において、容易に、光学素子のヒステリシスの影響を低減することができる。さらに、このような荷電粒子線装置では、モードの切り替え時だけでなく、緩和処理が必要な様々な状況において、適切に緩和処理を実行することができる。
【００１７】
本発明に係る荷電粒子線装置の制御方法は、
電流が供給されることにより磁場を発生させる光学素子を複数備えた光学系を含む荷電粒子線装置の制御方法であって、
複数の前記光学素子の各々に供給される電流の変化を検出し、検出した電流の変化に応じて前記光学素子に対して緩和処理を行う。
【００１８】
このような荷電粒子線装置の制御方法では、検出した電流の変化に応じて光学素子に対して緩和処理を行うため、モードごとに緩和処理を行う光学素子や光学素子の組み合わせを設定する必要がなく、複数の光学素子を備えた荷電粒子線装置において、容易に、光学素子のヒステリシスの影響を低減することができる。さらに、このような荷電粒子線装置の制御方法では、モードの切り替え時だけでなく、緩和処理が必要な様々な状況において、適切に緩和処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る電子顕微鏡の構成を示す図。
【図２】電子顕微鏡本体の光学系の構成を示す図。
【図３】緩和処理を説明するためのグラフ。
【図４】緩和処理を説明するためのグラフ。
【図５】本実施形態に係る電子顕微鏡の制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図６】対物レンズに供給される電流の変化を示すグラフ。
【図７】対物レンズに供給される電流の変化を示すグラフ。
【図８】対物レンズに供給される電流の変化を示すグラフ。
【図９】対物レンズに供給される電流の変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２１】
また、以下では、本発明に係る荷電粒子線装置として、電子顕微鏡を例に挙げて説明するが、本発明に係る荷電粒子線装置は電子顕微鏡に限定されない。
【００２２】
１．  電子顕微鏡
まず、本実施形態に係る電子顕微鏡について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電子顕微鏡１００の構成を示す図である。
【００２３】
電子顕微鏡１００は、図１に示すように、電子顕微鏡本体２と、駆動装置４と、制御装置６（制御部の一例）と、を含む。電子顕微鏡１００は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）である。電子顕微鏡１００は、走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）としても機能する。
【００２４】
電子顕微鏡本体２は、電子源（電子銃）、電子線を試料に照射するための照射系、および試料を透過した電子で結像するための結像系、を含む光学系を備えている。光学系は、電流が供給されることにより磁場を発生させる光学素子（電磁レンズや電磁偏向器など）を複数備えている。電子顕微鏡本体２は、さらに、試料を保持する試料ステージ、試料を透過した電子を検出してＴＥＭ像やＳＴＥＭ像を取得するための検出器などを含んで構成されている。
【００２５】
駆動装置４は、電子顕微鏡本体２の各部を動作させる。駆動装置４は、例えば、制御装置６からの制御信号に応じて、電子顕微鏡本体２の各部に駆動電流（レンズ電流など）を供給する。また、駆動装置４は、電子顕微鏡本体２に搭載された検出器から出力された信号を受け取り、ＴＥＭ像やＳＴＥＭ像を画像データとして記憶する。駆動装置４は、ＬＡＮやネットワークを介して、制御装置６に接続されている。
【００２６】
制御装置６（コンピューター）は、電子顕微鏡本体２を制御する。具体的には、制御装置６は、例えば、電子顕微鏡本体２を動作させるための制御信号を生成して、駆動装置４に送る。これにより、電子顕微鏡本体２の各部を動作させることができる。また、制御装置６は、ユーザーの操作を受け付けて、ユーザーの操作に応じた制御を行うことができる。
【００２７】
制御装置６は、図示はしないが、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサー、およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク等の記憶装置を含む。記憶装置には電子顕微鏡本体２を制御するための各種プログラム、データ等が記憶されている。
【００２８】
図２は、電子顕微鏡本体２の光学系の構成を示す図である。電子顕微鏡本体２の光学系は、図２に示すように、電子銃２０と、３段のレンズからなる第１収束レンズ２２と、転送レンズ２４と、偏向コイル２５ａ，２５ｂと、第２収束レンズ２６と、対物レンズ２７と、中間レンズ２８と、投影レンズ２９と、を含んで構成されている。なお、図示はしないが、電子顕微鏡本体２の光学系は、走査コイルを含んでいてもよい。
【００２９】
また、電子顕微鏡本体２の光学系には、収差補正装置４０が組み込まれている。収差補正装置４０は、第１多極子４１と、第１転送レンズ４２と、偏向コイル４４ａ，４４ｂ，４４ｃと、第２転送レンズ４６と、第２多極子４８と、を含んで構成されている。収差補正装置４０では、第１多極子４１および第２多極子４８が発生させる２段の多極子場で照射系の球面収差を補正する。
【００３０】
第１収束レンズ２２、転送レンズ２４、第２収束レンズ２６、対物レンズ２７、中間レンズ２８、投影レンズ２９、第１転送レンズ４２、および第２転送レンズ４６は、例えば、電磁レンズである。電磁レンズは、磁場により電子線を収束または発散させる。電磁レンズは、例えば、コイル（ソレノイド）に電流を流すことによって発生する磁場により電子線を曲げる。電磁レンズでは、コイルに流れる電流を変化させると発生する磁場の強さが変わり、焦点距離や倍率等が変わる。電磁レンズには、磁性体材料が用いられている。
【００３１】
偏向コイル２５ａ，２５ｂ、走査コイル、偏向コイル４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、例えば、電磁偏向器である。電磁偏向器は、磁場により電子線を偏向させる。電磁偏向器は、例えば、コイル（ソレノイド）に電流を流すことによって発生する磁場により電子線を曲げる。電磁偏向器では、コイルに流れる電流を変化させると発生する磁場の強さが変わり、電子線の偏向量が変わる。電磁偏向器には、磁性体材料が用いられている。
【００３２】
電子顕微鏡１００が走査透過電子顕微鏡として機能する場合（ＳＴＥＭモードの場合）、電子銃２０から放出された電子線は、第１収束レンズ２２で収束されて、収差補正装置４０に入射する。収差補正装置４０では、収差（球面収差）が補正される。収差補正装置４０を通過した電子線は、転送レンズ２４によって転送され、第２収束レンズ２６および対物レンズ２７で収束されて、試料Ｓに照射される。電子顕微鏡１００は、走査コイル（図示せず）を備えており、走査コイルによって電子線を試料Ｓ上で走査する。試料Ｓを透過した電子線は、中間レンズ２８、投影レンズ２９を通り、検出器（図示せず）で検出される。これにより、ＳＴＥＭ像を取得することができる。
【００３３】
電子顕微鏡１００が透過電子顕微鏡として機能する場合（ＴＥＭモードの場合）、電子銃２０から放出された電子線は、第１収束レンズ２２および第２収束レンズ２６で収束されて試料Ｓに照射される。試料Ｓを透過した電子線は、対物レンズ２７、中間レンズ２８
、および投影レンズ２９を通り、検出器上にＴＥＭ像が結像される。これにより、ＴＥＭ像を取得することができる。
【００３４】
２．  電子顕微鏡の動作
次に、電子顕微鏡１００の動作について説明する。まず、電磁レンズおよび電磁偏向器などの光学素子における緩和処理について説明する。緩和処理とは、電磁レンズおよび電磁偏向器などの光学素子において、ヒステリシス（磁気ヒステリシス）の影響を低減するための処理である。
【００３５】
図３および図４は、緩和処理を説明するためのグラフである。図３および図４に示すグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は電流（レンズ電流）である。
【００３６】
緩和処理として、図３に示すように、電磁レンズに流す電流を周期的に振動させた後に、目標電流値とする処理を行う。図３に示す例では、目標電流値を中心として、電流の振幅を漸次減少させている。より具体的には、図３に示す例では、目標電流値を中心として、電流を一定の周波数で振り、その振幅を時間の経過とともに漸次減少させ、最終的に振幅が零となるようにする。この処理により、電磁レンズにおけるヒステリシスの影響を低減することができる。
【００３７】
また、緩和処理として、図４に示すように、電磁レンズに流す電流の供給を所定時間だけ停止した後に（電流を「０」にした後に）、再度、目標電流値とする処理を行ってもよい。この処理により、電磁レンズにおけるヒステリシスの影響を低減することができる。
【００３８】
なお、ここでは、電磁レンズの緩和処理について説明したが、電磁偏向器などの他の光学素子の緩和処理についても、同様である。
【００３９】
次に、電子顕微鏡１００の動作について説明する。電子顕微鏡１００では、複数の光学素子（電磁レンズや電磁偏向器）の各々に供給される電流の変化を検出し、検出した電流の変化に応じて光学素子に対して緩和処理を行う。
【００４０】
以下では、対物レンズ２７に対する緩和処理について説明する。図５は、制御装置６の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６〜図９は、対物レンズ２７に供給される電流（レンズ電流）の変化（時間変化）を示すグラフである。図６〜図９に示すグラフにおいて、横軸は時間（経過時間）であり、縦軸はレンズ電流である。
【００４１】
制御装置６は、対物レンズ２７に供給される電流（レンズ電流）の情報を所与の時間間隔で取得する処理を開始する（Ｓ１００）。
【００４２】
駆動装置４は、対物レンズ２７に対する指令電圧（制御信号）を出力している。指令電圧は、対物レンズ２７のレンズ電流を指定するための電圧である。制御装置６は、図示の例では、この指令電圧を０．５秒ごとに取得する。これにより、対物レンズ２７のレンズ電流の情報を取得することができる。
【００４３】
なお、制御装置６は、対物レンズ２７のレンズ電流を検出する検出器（図示せず）の出力信号を受け付けて、対物レンズ２７のレンズ電流の情報を取得してもよい。すなわち、制御装置６は、駆動装置４から出力される指令電圧（制御信号）から対物レンズ２７のレンズ電流の情報を取得してもよいし、対物レンズ２７のレンズ電流を実際に測定した結果を取得して、レンズ電流の情報を取得してもよい。
【００４４】
制御装置６は、取得した対物レンズ２７のレンズ電流の情報（指令電圧）から特定され
るレンズ電流（ｎ回目に取得されたレンズ電流）と、その直前に取得された対物レンズ２７のレンズ電流の情報（指令電圧）から特定されるレンズ電流（ｎ−１回目に取得されたレンズ電流）と、の差Ｄが閾値Ｔを超えたか否かを判定する（Ｓ１０２）。閾値Ｔは、対物レンズ２７のヒステリシス特性に応じて適宜設定される。ステップＳ１０２の処理により、対物レンズ２７のレンズ電流の変化を検出することができる。制御装置６は、取得されたレンズ電流が閾値Ｔを超えるまで、この処理を繰り返し行う（Ｓ１０２のＮｏ）。
【００４５】
制御装置６は、図７に示すように、差Ｄが閾値Ｔを超えたと判定した場合（Ｓ１０２のＹｅｓ）、取得した対物レンズ２７のレンズ電流の情報から特定されるレンズ電流（ｎ回目に取得されたレンズ電流）と次に取得した対物レンズ２７のレンズ電流の情報から特定されるレンズ電流（ｎ＋１回目に取得されたレンズ電流）との差Ｄが所定値Ａ以下（例えば差が０）であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。制御装置６は、ｎ回目に取得された電流とｎ＋１回目に取得された電流との差Ｄが所定値Ａ以下（例えば差が０）になるまで、この処理を繰り返し行う（Ｓ１０４のＮｏ）。図８では、ｎ回目に取得された電流とｎ＋１回目に取得された電流との差Ｄが所定値Ａより大きい場合を図示している。
【００４６】
制御装置６は、ｎ回目に取得されたレンズ電流とｎ＋１回目に取得されたレンズ電流との差Ｄが所定値Ａ以下になったと判定した場合（Ｓ１０４のＹｅｓ、図９参照）、対物レンズ２７に対して緩和処理を行う（Ｓ１０６）。緩和処理は、例えば、図３に示す方法または図４に示す方法のいずれかで行われる。
【００４７】
制御装置６は、緩和処理を行った後（Ｓ１０６の後）、ステップＳ１０２に戻る。制御装置６は、ステップＳ１０２の処理、ステップＳ１０４の処理、およびステップＳ１０６の処理を繰り返し行う。
【００４８】
上記では、制御装置６は、対物レンズ２７に対する処理について説明したが、制御装置６は、例えば、電子顕微鏡本体２の光学系を構成する複数の電磁レンズおよび複数の電磁偏向器のすべてについて、上記の処理を行う。
【００４９】
電子顕微鏡１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００５０】
電子顕微鏡１００では、制御装置６は、複数の光学素子の各々に供給される電流の変化を検出し、検出した電流の変化に応じて、光学素子に対して緩和処理を行う。そのため、電子顕微鏡１００では、モードごとに緩和処理を行う光学素子や光学素子の組み合わせを設定する必要がなく、複数の光学素子を備えた電子顕微鏡１００において、容易に、光学素子のヒステリシスの影響を低減することができる。さらに、電子顕微鏡１００では、モードの切り替え時だけでなく、緩和処理が必要な様々な状況において、適切に緩和処理を実行することができる。
【００５１】
例えば、一般的な電子顕微鏡では、切り替え時に緩和処理が必要なモードが、多数（例えば５０以上）、存在することがある。これらのモードごとに緩和処理を行う光学素子やその組み合わせを登録することは手間がかかってしまう。さらに、モードを追加するごとに、緩和処理を行う光学素子やその組み合わせを登録しなければならない。
【００５２】
これに対して、電子顕微鏡１００では、このような手間を省くことができ、容易に、光学素子のヒステリシスの影響を低減することができる。
【００５３】
また、電子顕微鏡の観察では、対物レンズ２７を用いて、試料にフォーカスを合わせることが多くある。一般的な電子顕微鏡では、フォーカスが大きくずれた場合に、対物レンズ２７のレンズ電流を変化させてフォーカスを合わせる。その後に、再び、対物レンズ２
７をニュートラルボタンなどでニュートラルの励磁に戻すと（すなわち、レンズ電流を初期状態に戻すと）、ヒステリシスの影響により、球面収差補正装置においてアライメントがずれてしまうことが多い。電子顕微鏡１００では、同じモードであっても（すなわちモードが切り替えられなくても）、レンズ電流の変化に応じて緩和処理が行われるため、このような問題が生じない。
【００５４】
電子顕微鏡１００では、制御装置６は、複数の光学素子の各々に対して、所与の時間間隔で光学素子に供給される電流の情報を取得する処理を開始する処理（Ｓ１００）と、ｎ回目に取得された電流とｎ−１回目に取得された電流との差が閾値Ｔを超えたか否かを判定する処理（Ｓ１０２）と、閾値Ｔを超えたと判定した場合（Ｓ１０２のＹｅｓ）に、ｎ回目に取得された電流とｎ＋１回目に取得された電流との差が所定値Ａ以下であるか否かを判定する処理（Ｓ１０４）と、所定値Ａ以下と判定した場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）に、光学素子に対して緩和処理を行う処理と、を行う。そのため、電子顕微鏡１００では、モードの切り替え時だけでなく、緩和処理が必要な様々な状況において、適切に緩和処理を実行することができる。
【００５５】
例えば、モードが切り替えられることで、対物レンズ２７のレンズ電流が大きく変化した場合、モードが切り替えられた直後には、電流の変化が０（所定値Ａ以下）となる。したがって、ステップＳ１０２の処理およびステップＳ１０４の処理により、モードが切り替えられた直後に、対物レンズ２７に対して緩和処理が行われる。
【００５６】
また、例えば、ユーザーがＴＥＭ像を確認しながらフォーカスを合わせるために、フォーカスを大きく変更する操作を行った場合、対物レンズ２７のレンズ電流は、制御装置６が電流の情報を取得する時間間隔（ステップＳ１００の所与の時間間隔、例えば０．５秒）よりも長い時間変化する。この場合、仮に、ステップＳ１０２の処理のみで、緩和処理を行うか否かを判断すると、ユーザーがフォーカスを合わせている最中に、緩和処理が行われてしまう。ステップＳ１０２の処理に加えてステップＳ１０４の処理を行うことで、対物レンズ２７のレンズ電流が、制御装置６が電流の情報を取得する時間間隔よりも長い時間にわたって変化した場合でも、適切なタイミングで（電流の変化が０（所定値以下）となったタイミングで）、緩和処理を行うことができる。
【００５７】
電子顕微鏡１００では、緩和処理（Ｓ１０６）を、光学素子への電流の供給を所定時間停止させることで行う。また、電子顕微鏡１００では、緩和処理（Ｓ１０６）を、光学素子に供給される電流を周期的に振動させることで行う。これにより、光学素子におけるヒステリシスの影響を低減することができる。
【００５８】
本実施形態に係る電子顕微鏡の制御方法は、光学素子を複数備えた光学系を含む電子顕微鏡の制御方法であって、複数の光学素子の各々に供給される電流の変化を検出し、検出した電流の変化に応じて光学素子に対して緩和処理を行う。具体的には、本実施形態に係る電子顕微鏡の制御方法では、複数の光学素子の各々に対して、所与の時間間隔で光学素子に供給される電流の情報の取得する処理を開始する工程と、ｎ回目に取得された電流とｎ−１回目に取得された電流との差が閾値Ｔを超えたか否かを判定する工程と、閾値Ｔを超えたと判定した場合に、ｎ回目に取得された電流とｎ＋１回目に取得された電流との差が所定値以下であるか否かを判定する工程と、所定値以下と判定した場合に、光学素子に対して緩和処理を行う工程と、を含む。そのため、モードごとに緩和処理を行う光学素子や光学素子の組み合わせを設定する必要がなく、複数の光学素子を備えた電子顕微鏡１００において、容易に、光学素子のヒステリシスの影響を低減することができる。
【００５９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６０】
例えば、上述した実施形態では、本発明に係る荷電粒子線装置が電子顕微鏡である例について説明したが、本発明に係る荷電粒子線装置は、荷電粒子線（電子線やイオンビーム等）を用いて、試料の観察や分析、加工などを行うことが可能な装置であればよい。本発明に係る荷電粒子線装置は、例えば、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、集束イオンビーム装置（ＦＩＢ装置）などであってもよい。
【００６１】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。
【００６２】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６３】
２…電子顕微鏡本体、４…駆動装置、６…制御装置、２０…電子銃、２２…第１収束レンズ、２４…転送レンズ、２５ａ…偏向コイル、２５ｂ…偏向コイル、２６…第２収束レンズ、２７…対物レンズ、２８…中間レンズ、２９…投影レンズ、４０…収差補正装置、４１…第１多極子、４２…第１転送レンズ、４４ａ…偏向コイル、４４ｂ…偏向コイル、４４ｃ…偏向コイル、４６…第２転送レンズ、４８…第２多極子、１００…電子顕微鏡
【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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