(57)【要約】      （修正有）【課題】費用を最小限に抑え現状のオートフォーカスを生かしつつより高精度な分解能（フォーカス）を備えた荷電粒子線装置を提供することを目的とする。【解決手段】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、出力端子にエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記エンベロープ機能を一定の周期動作させノイズ幅を測定しながらノイズの幅が最小時に分解能を測定することを特徴とする。【選択図】図１
0003143054.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【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の少なくとも一つ以上の出力端子に一定の周期のエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記ノイズが最小となる時、あるいは、前記ノイズが最小となるきざし時に、マニュアルフォーカスの分解能とは別に前記分解能から最小時間の前記ノイズが最小の時に新たな分解能を測定する手段を有する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、出力端子、あるいは、プリント基板のＧＮＤ層に電流、または、電圧を検出するクランプテスタ手段を備えた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、増幅回路を動作させるための電源手段、あるいは、前記電源手段の前のトランス手段前に周波数変換器手段あるいは自動電圧調整器手段を有す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、エンベロープ機能を動作している間必要があれば、荷電粒子線装置外より予め設定した時間に基準となるための電圧がオシロスコープ上に表示するためのノイズ発生手段と、前記ノイズ発生手段を制御するための制御手段を持ち、前記周期ノイズを除去しノイズ幅の遷移を判断する手段を有することを特徴とした荷電粒子腺装置。
【請求項５】
請求項１において、前記ノイズが最小となる時に換えてエンベロープ機能を一定の周期動作させノイズ幅を予め測定しておき、ノイズの幅が最小となる逃し時にマニュアルフォーカスの分解能とは別に、前記分解能から最小時間の前記ノイズが最小きざし時に新たな分解能測定する手段を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項１において、前記ノイズの少なくとも一つ以上の端子の通常出力から最小ノイズまでの状態表示する手段を備えた荷電粒子線装置。
【請求項７】
請求項１において、前記ノイズが最小の時の直後に予め予備実験で測定時間を決めた上で前記別の出力端子のノイズが最小の時をあらためて開始測定する。ユーザーの事前選択により、さらに別の端子のノイズが最小の時をあらためて開始測定する。前記事前選択分のノイズが最小の時を順に測定した後、新たな分解能を測定する手段を有し測定する。以上のごとき処理を行う荷電粒子線装置。
【請求項８】
請求項１において、前記ノイズが最小の時の直後に予め測定時間を決めた上で前記別の出力端子のノイズが最小の時を測定する。ユーザーの事前選択により、さらに別の端子のノイズが最小の時を測定する。前記事前選択分のノイズが最小の時を順に測定した後、新たな分解能を測定する手段を有し測定する。以上のごとき処理を行う荷電粒子線装置。
【請求項９】
請求項１において、必要があれば前記増幅回路の出力の高速配線と対抗するＧＮＤ層の間に微小体積のＧＮＤ層を設置したことを特徴とし、前記微小体積のＧＮＤ層は前記ＧＮＤ層に電気的に結線し、前記高速配線近くにアナログスイッチ手段を配置し、前記アナログスイッチの端子片方は微小体積ＧＮＤ層に、端子もう片方はＧＮＤ層に充分にリターン電流が微小ＧＮＤ層の体積をくまなく流れるよう結線したプリント基板を備えたことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１０】
請求項９において、微小体積ＧＮＤ層とＧＮＤ層の間は低ノイズのために新たな絶縁材を設定したことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
請求項１において、必要があれば増幅回路で初段の回路の最小ノイズ時間を一定の周期のエンベロープ機能を用いて予め測定し、前記増幅回路の最終段の大規模集積回路出力が前記最小ノイズ時間に最小と定義し分解能を測定する手段を有することを特徴とした荷電粒子線装置。
【請求項１２】
請求項１１において、最小ノイズ時間は、必要があれば初段の回路から最終段の回路間の信号遅れの時間を予め一定周期のエンベロープ機能で計測して足し合わせて計算する手段を有することを特徴とした荷電粒子線装置。
【請求項１３】
請求項６において、前記端子の最小の最小ノイズの瞬間を示し分解能を撮る指針となるカーソルを表示する手段を備えた荷電粒子線装置。
【請求項１４】
請求項１において、前記ノイズの少なくとも一つ以上の端子の微小ＧＮＤ層を選択する、しないと微小ＧＮＤの動作開始時間と動作時間を表示する手段と、前記動作開始時間と動作時間を確定する手段を備えた荷電粒子線装置。
【請求項１５】
配線層と電気絶縁層とＧＮＤ層を備えたプリント基板において、配線層とＧＮＤ層間に微小体積のＧＮＤ層を設置したことを特徴とし、前記微小体積のＧＮＤ層は前記ＧＮＤ層に電気的に結線し、前記配線層近くにアナログスイッチ手段を配置し、前記アナログスイッチの端子片方は微小体積ＧＮＤ層に、端子もう片方はＧＮＤ層に充分にリターン電流が微小ＧＮＤ層の体積をくまなく流れるよう結線したことを特徴とするプリント基板。
【請求項１６】
請求項１５において、前記微小体積ＧＮＤ層とＧＮＤ層の間は低ノイズ化のために新たな絶縁材を設定したことを特徴とするプリント基板。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、増幅回路を搭載した荷電粒子線装置と、それに用いられるプリント基板に関する。
【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，オペアンプ等の部品が選択され回路基板が設計されている。高精度な抵抗としては、組み合わせ抵抗が記載されている。市販抵抗を使用した標準交流抵抗器の例が提案されている（例えば、特許文献１，非特許文献１参照）。
【０００３】
新たな候補の電気部品を採用検討する場合、回路基板のチェック端子出力をオシロスコープで確認するとともにエンベロープ機能を用いてノイズの確認をすることもある。このとき、プリント基板に自作プローブを挟んで電圧測定する技術も知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０２５４６号公報
【非特許文献１】平成１９年電気学会前項大会予稿集  堂前  篤志・中村  安宏：「標準交流抵抗器の温度係数と径時変化の評価」
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
オペアンプの場合、オシロスコープの通常の波形取り込みで検討するが、ノイズの最小の瞬間を明快に判断することは困難であり異常なノイズが時々発生した場合分解能測定時バラツキを持った測定の可能性がある。
【０００６】
又、汎用ＳＥＭにおいて分解能を測定するために各種アライメント，フォーカス合わせが時系列で行われるが目視ではディスプレー上でノイズが混在していても回路ノイズの大小の判定により技術的な裏付けをもって高分解能化（フォーカス合わせ）ができないため分解能の低下を招く。
【０００７】
プリント基板の低ノイズ化に関して、プリントパターンの見直し設計が検討されるが、経験的な面もあり目標仕様に入らず作り直しの可能性がある。
【０００８】
本考案は、費用を最小限に抑え現状のオートフォーカスを生かしつつより高精度な分解能（フォーカス）を備えた荷電粒子線装置を提供することを目的とする。
【０００９】
あるいは、検出感度が重視される場合はフォーカスはそのままにして、検出回路にプローブと制御基板を追加しノイズが小さい時に検出器を動作することにより検出感度を向上した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】
【００１０】
本考案は、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、出力端子にエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記エンベロープ機能を一定の周期動作させノイズ幅を測定しながらノイズの幅が最小となる時、あるいは、前記ノイズが最小となる兆しを予め学習しておき制御回路に制御信号を送りマニュアルでの分解能とは別に該分解能直後の最高分解能を測定することを特徴とする荷電粒子線装置を提供する。
【００１１】
あるいは、複数のレンズ端子の出力をモニターしながら最小ノイズの瞬間を事前検出し、複数のレンズが共に最小ノイズ時に、制御回路に制御信号を送りマニュアルの分解能とは別に最高分解能を測定することを特徴とする。
【００１２】
あるいは、最小ノイズの瞬間を時間制御するためのアナログスイッチ手段と、該スイッチの信号をうけてＧＮＤ層のリターン電流の逃げ場を追加するためのプリント基板内に少なくとも一つ以上の小さなＧＮＤ領域を追加した。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、最小限の構成でフォーカス（分解能）の精度を向上させることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
本考案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、出力端子にエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記エンベロープ機能を一定の周期動作させノイズ幅を測定しながらノイズの幅が最小時に分解能を測定することを特徴とした荷電粒子線装置を提供する。
【００１５】
前記検出器手段では、同様に該増幅器の発するノイズが最小の時に計測することにより検出器の測定感度を上げることを特徴とした荷電粒子線装置を提供する。
【００１６】
以下、本考案の実施例を図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本考案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。
【００１８】
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により試料台１５に置かれた試料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。ここで、偏向コイル制御電源１７は偏向コイル１１を動作するための信号を送る。オシロスコープ１と演算ユニット２は例えば対物レンズ９の電流を読み出すために設けられている。但し、演算ユニット２はなくても電流を読み出すことができる市販のオシロスコープ１もある。
【００１９】
ここで、オシロスコープ１で測定される電流値は重要な情報である場合は、外部（例えば、ＬＡＮを通じて）から情報が読み取れないようＣＰＵ２１を設けて制御送り信号のみＣＰＵ２１に送る構成にしてもよい（図示せず）。
【００２０】
図２は対物レンズ電源内部のプリント基板の一例である。オペアンプ２６とオペアンプ２６の間にはプリントパターンで結線されており、プリント基板２４を製造時に動作確認するための出力端子２８（別の場所にオシロスコープのプローブのＧＮＤのためのアナログＧＮＤ端子２９）が配置されている。分解能観察時に対物レンズ９に電流を可変しながら流すときに、上述の２端子間にオシロスコープ１を接続しエンベロープ機能（一周期の時間設定要する）で常時測定する。ここで、Ｄ／Ａコンバータ２５とオペアンプ２６からなる複数段のＤ／Ａコンバータ２５の回路から出た信号は次段のプリント基板２４のオペアンプ２６で安定化し、トランジスタ２７で増幅し対物レンズ９に電流を流す。ここで、プローブはコンデンサ（等価回路）とみなされオシロスコープ１から対地間に電流が流れ込まないような回路構成にすることが必要である。あるいは、電流検出はオシロスコープに電流が流れないようクランプテスタを使っても良い。あるいは、電圧測定において入力インピーダンスの大きなデジタルマルチメータにＧＰＩＢインターフェ−スとＣＰＵ２１をつなげてエンベロープＸ機能をソフトウエアを事前作成して実現してもよい。
【００２１】
ここで、必要があれば最小ノイズを正確に測るために交流電源としてより高精度なものとして、周波数変換器をトランスの前かスイッチング電源の前に設けてもよい。（図示せず）あるいは、必要があればノイズ除去として、自動電圧調整器（ＡＶＲ）をトランスの前かドロッパ方式電源の前に設けてもよい（図示せず）。
【００２２】
ここで、特許文献２で提案されている組み合わせ抵抗においてのみで１つの反転増幅回路を構成し出力ノイズを測定したところ、次のような手順において最小ノイズ化できることを考案者らは新たに見出した。（１）供給電源であるドロッパ方式電源をオフする。（２）ドロッパ方式電源をオンすると同時にオシロスコープのエンベロープＸ（Ｘは数字）をスタートしノイズを測定する。
【００２３】
この手順を行ったところ、ドロッパ方式電源オン直後１回目から３回目（連続約１２０秒間）の測定が最小ノイズとなった。従って、オペアンプ増幅回路，制御基板とレンズ基板の電源を一時的に数秒間オフする制御回路（ＣＰＵ２１で信号のやり取りをする）を追加してもよい。ここでは、周囲温度に対して上に凸の抵抗値変化率Ｒ２′と周囲温度に対して下に凸の抵抗値変化率Ｒ２″を持つ高精度抵抗において、通常は帰還抵抗（オペアンプ出力を起点として）をＲ２″とＲ２′の順と入力抵抗Ｒ２″（オペアンプ入力ピン）とＲ２′の順に設定している（ここでは、Ｒ２′＝５キロオーム，Ｒ２″＝５キロオームの抵抗値を選んだ）。但し、帰還抵抗（オペアンプ出力を起点として）をＲ２′とＲ２″の順と入力抵抗Ｒ２″（オペアンプ入力ピン）とＲ２′の順に設定していても再現性があった（ここでは、Ｒ２′＝５キロオーム，Ｒ２″＝５キロオームの抵抗値を選んだ）。
【００２４】
図３はノイズ幅の遷移を示す実験結果の一例である。２端子（出力端子２８とＧＮＤ端子２９）の電圧をオシロスコープ１で測定すると通常は（ａ）の波形となる。（（ａ）の波形となるよう一定電圧制御する。）これに対し、考案者らはこの構成で分解能測定の実験中、オシロスコープ１のエンベロープＸの一定周期設定で、直流一定電圧制御のノイズ幅が数ミリセカントから数秒以下の不定期に（ｂ）通常，（ｃ）最小ノイズ，（ｄ）通常（（ｃ）から（ｂ）の状態に戻った瞬間でその後（ｂ）に戻る）に遷移することを見出した。（ここで、Ｙ１はノイズの最小値の電圧である）この主な原因は（考案者らの実験により）、ドロッパ方式電源（荷電粒子線装置の偏向コイル基板近くに設けているが図示していない）の特性かチップ抵抗と金属薄膜抵抗の素子特性が基準電源の大規模集積回路３８を通りオペアンプ２６の内部を通り出力に表れたと考えることを見出した。この時、オシロスコープ１の画面でＹと表示すればノイズ幅が正確に把握することを実験で見出した。この時、時間に対するＹの折れ線グラフを像表示装置２０に表示すれば、例えば大規模集積回路３８の１つの交換により新しい回路のノイズ良し悪しの判定もわかりやすいものになる（図示せず）。
【００２５】
考案者の実験によれば、要素実験としてドロッパ方式電源，リファレンスの大規模集積回路３８，反転増幅回路のオペアンプ２６を一連続に接続（反転増幅回路の各抵抗の出力への影響調査）した際にも（ｂ）から（ｄ）は再現性があった。さらにオペアンプ２６の種類，チップ抵抗，金属薄膜抵抗，組み合わせ抵抗をすべての組み代えて実験したが（ｂ）から（ｄ）は再現性があった。ここで、オシロスコープ１のエンベロープ機能は内部はピークホールド回路が主になっていることが知られている。従って、一定ノイズと最小ノイズの検出は簡易回路で構成でき最小ノイズ時、あるいは、最小ノイズの兆し時（この時、オシロスコープ１のディスプレー上に同期して最高分解能像が表示されていると見なされる）にＣＰＵ２１にフィードバック信号を送り最高分解能像を１回（あるいは、ビデオ等に数秒連続の分解能を録画する）得る。ここで、最小ノイズの兆しの検出は別図にて詳細を説明する。さらに、ノイズの閾値Ｙ１（ノイズの最小値電圧）の検出ができるものは最小ノイズの兆しの検出は可能と見なしてよいが、以下本実施例ではフローチャートを適宜省略している。但し、実現は容易である。
【００２６】
ここで、考案者の実験によれば通常は結合ＤＣで表示させているが結合ＡＣでも最小ノイズの検出は可能である。さらに、結合ＤＣでＹ１判断した直後、結合ＡＣ（ノイズの最大最小の周期が結合ＤＣに比べて早い場合は）にＣＰＵ２１で切り替え新たなＹ１を判断してもよい。ここで、検出器１２の増幅器１３内にはオペアンプ２６が設置されているので（ｂ）から（ｄ）の現象はあると見なせる。ノイズの閾値Ｙ１の瞬間にＣＰＵ２１で処理すれば検出感度を向上させることができる。
【００２７】
図４は、図３（ｂ）の状態でエンベロープの波形取り込みの予備実験として一周期取り込みの場合に時間がかかる時の別の実施例である。ここでは、一般に知られているオフセット機能を用いて電圧の表示を数１００ｍＶ／divまで拡大し、トリガの位置を図示のごとく設定している。波形取込シングルシーケンスでエンベロープＸでの一周期の時間を見積もる場合、出力端子の電圧波形によってはオシロスコープ１の測定限界レベルで読み取りできないこともある。そこで、考案者らはユーザーが意図して作成したノイズの周期性のあるノイズを一つ以上印加しオシロスコープ１の検出効率を上げることを見出した。（検出後の付加したノイズは不必要なら、ノイズフィルタ等で除去してもよい）周期性のあるノイズとしては高電圧パルス性電源２３を考案者らは実験で見出した。ここで、周期性のあるノイズは必要があれば予備実験しＣＰＵ２１内部の演算で閾値を決め除去するか、オシロスコープ１のゲート測定のスクリーンで水平カーソルを２本表示させてトリガのポジションの位置を測定範囲外にしてもよい。
【００２８】
上に述べた工程、すなわち最高分解能像を１回の工程を、詳しくＣＰＵ２１で実行する制御処理を図５にフローチャートで説明する。最初に初期設定を行う。すなわちステップＳ１にて、エンベロープＸとノイズの閾値Ｙ１（図３に示したＹ１）をＣＰＵ２１に登録する。分解能測定時、Ｓ２にてユーザーがアライメントを合わせ、Ｓ３にてユーザーがフオーカス合わせを行い撮影キーを押す。その後、Ｓ４で対物レンズのノイズの閾値Ｙ１かどうかの判定（図３）を行い、Ｓ５でノイズが最小時に最高最終分解能を撮影する。ここで、ノイズ最小値（塗りつぶし四角形）と通常時（２点鎖線）は、図６に示すように、像表示装置２０に分解能像と共にはっきりとわかるようにしてもよい。
【００２９】
さらに、オシロスコープ１を外して最高分解能を撮る別の実施例について説明する。ここでは上に述べたノイズの閾値Ｙ１の判定よりも早い時間に最小ノイズのきざしを見つける手段として考案者は新たに見出した。最小ノイズの兆しの検出は通常のオシロスコープ１では搭載されていない。そこで、荷電粒子線装置１００にオシロスコープ１を接続した状態で波形の遷移を予めハードディスクに保存しておき、ハードディスクから波形情報を読み出しながら出力端子の最小ノイズの傾向（例えば、アライメント、次にジャストフォーカスにユーザーが合わせた時フォーカスのためのＤ／Ａコンバータ２５（対物レンズのための）からオペアンプ２６の出力端子に指定電圧（直流固定電圧）で何秒後に出力がセットされ、その後何秒後に最小ノイズ出力になるかを学習しておく）をパラメータとしてＣＰＵ２１に予め記憶しておく。その後、ユーザーが分解能を撮るスイッチを押した瞬間とは別にパラメータ直後の最高分解能を撮る。
【００３０】
ここで、外乱により回路によっては大きな電圧がオシロスコープ画面に計測され気になる場合には、ゲート測定のスクリーンで垂直カーソルを２本表示させてトリガのポジションの位置を測定範囲外にしてもよい。
【００３１】
ここでＹ１を用いる場合は、現測定していないので直前のノイズが最大から最小に遷移した瞬間電圧後ノイズが多くなる傾向のノイズ電圧としてもよい。
【００３２】
図７は、既述のハードディスクに保存したデータを再度読み込んで荷電粒子線装置１００の像表示装置（オシロスコープ１の表示をそのまま）に表示した例である。考案者の実験によれば、エンベロープＸの状態で一定電圧設定で通常では２点鎖線の２本の電圧幅がノイズの閾値Ｙ１に遷移する状況はＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５（Ａ１が最小ノイズの開始時間でＡ５が最終時間順次表示する）とＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５（一度保存したものを再度読み出しているので、Ａ１からＡ５が順次表示された後、Ｂ１が最小ノイズの開始時間でＢ５が最終時間順次表示する）の軌跡であった。従って角度θ１を予め定義し、この角度を越える場合は最小ノイズの兆しとＣＰＵ２１で判断してもよい。もちろん、θ１とθ２、θ２をパラメータとして判断してもよい。さらに、θ１，θ２，θ３，θ４の少なくとも２つ以上を選択してパラメータとしてもよい。θ１，θ２，θ３，θ４が変化のきざしとして精度があがらない場合は、最小２乗法を用いて傾きを計算し２点鎖線となす角度をパラメータとしてもよい。この時、計算が複雑になる場合は、ＣＰＵ２１内演算のためのＣＰＵ１を新たに設置してもよい。あるいは、別のコンピューターにネットワークを介して高速演算してもよい（図示せず）。
【００３３】
あるいは、回路の構成によってはフィルターにより波形からの該角度の判断が難しい場合はＡ１からＡ５と、Ｂ１からＢ５の囲む面積を計算して通常と最小ノイズの大小を判断をユーザーが実験により面積比の閾値を決めて判断してもよい。
【００３４】
この時、この図においてＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５とＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５は、Ｘ方向の表示後、Ｙ方向の表示を順次に像表示装置２０に表示する仕様とした。このため、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５からなるθ１あるいはθ２あるいはθ１とθ２で最小ノイズの判定を行うことで、最短で、最小ノイズの兆しを捕らえることができるので、処理効率がよい。この方式では、オシロスコープ１のプローブからの荷電粒子線装置１００への影響はなく、ＣＰＵ２１のソフトウエアの変更だけで分解能を向上させることができる。あるいは、現状の荷電粒子線装置１００の目標分解能が確実に取れる状況ではオシロスコープ１と演算ユニット２を接続したままで最小ノイズのきざしを捕え同様の手順で分解能を得てもよい。あるいは、像表示装置２０（あるいは、オシロスコープ１）に表示されたノイズ幅の遷移（例えば、図３に示す）をハイブリッドカメラで撮像して画像処理しＣＰＵ２１にフィードバック信号を送り同様の手順で最高分解能像を１回得てもよい。
【００３５】
ここでは、一定電圧の最小ノイズ時で説明したが、偏向コイル１１へのスキャン波形（一定電圧でないの意味）などの遷移波形においても通常時とノイズ最小時を切り分けることができる。ノイズの少ない時間にＳＥＭ像を像表示装置２０上に表示させればＳＥＭ像の像質を実質向上できる。
【００３６】
ここでは、出力端子が１つで説明したが２つ以上の端子（例えば、ステージ制御のモーター（例えば、ＤＣモーター）の出力端子が最小ノイズと同期をかけ最高分機能を得てもよい。
【００３７】
図８は複数の検出信号から最適化したノイズの最小点を検出し最高分解能を撮る概念図である。上に述べた説明において、出力端子が１つで説明したが２つ以上の出力端子が最小ノイズで逐次同期をかけてもよい。（ａ）は対物レンズ９の出力端子２８の出力をエンベロープ機能のエンベロープＸで測定したオシロスコープ１の表示画面である。対物レンズの電圧は一定電圧制御なので２本の２点鎖線ボルトである。外乱によるノイズ（黒点）は予備実験で確認し閾値を決めオシロスコープ１内でデータ削除する。ここでは、ユーザーが分解能を撮るスイッチを押した時間からΔｔ０とΔｔとΔｔ１足し合わせた時間秒遅れて分解能を測定する。以下順を追ってより詳しく説明する。（ｂ），（ｃ），（ｄ）のサイン波は（ａ）の設定した電圧を含んだノイズ（通常）から最小ノイズ（図３（ｂ））へ、最小ノイズからノイズ（通常）に戻る考案者の実験結果から遷移を説明しやすくするために概算表示した。対物レンズの最小ノイズ点検出後（ｂ）、制御基板のＧＮＤ電圧の予め設定したΔｔ秒後に最小ノイズ点を検出し（ｃ）、制御基板の別の場所のＧＮＤ電圧の予め設定したΔｔ１秒後に最小ノイズ点を検出する（ｄ）。あるいは、（ｃ）に換えてアライメント電圧の最小ノイズ点のパラメータを入れて分解能を得ても良い。この時、ΔｔとΔｔ１は予備実験してパラメータ決めてよい。あるいは、Δｔ以内、Δｔ１以内にノイズの閾値Ｙ１を予備実験で検出してもよい。
【００３８】
図９は、最小ノイズ検出時の初期設定の画面の一例である。（ａ）は初期設定のメニューの自動（ΔｔとΔｔ１は予備実験してパラメータ決定）を選択した時の自動設定の時に新たに表示する。欄３２は現在値を表し、スクロールボタン３１ａで新しいパラメータを設定する。その後、メニューバー３３で登録値を確定する。最小ノイズ検出時のパラメータのための初期設定メニューのマニュアル（Δｔ以内、Δｔ１以内にノイズの閾値Ｙ１検出）を選択した場合（ｂ）を表示する。（（ｂ）の表示構成は（ａ）と同じものなので図示していない）欄３２は現在値を表示し、スクロールボタン３１ａで新しいパラメータを設定する。その後、メニューバー３３で登録値を確定する。この時、イメージ表示（分解能像）上にパラメータを表示することにより装置操作性がよくなり、すばやく次の分解能を撮れるメリットがある。
【００３９】
別の実施例としては、最小ノイズの瞬間が事前にユーザーが制御できれば好都合である。このため、図１０に示すように、多層基板の高速配線３７と第一ＧＮＤ層３４の間に微小の第二ＧＮＤ層３５（このまわりに絶縁層３６で囲まれている）を新たに設定した。理想的には、抵抗等実装済プリント基板において、設計時ノイズは最小化できればよいが、分解能への重要な回路をよりノイズを最小化し、抵抗の抵抗温度係数等に代表される素子の特性のばらつきを基板組み立て調整時に吸収し、少なくとも１つ以上の第二ＧＮＤ層３５の選択，非選択の最適化により性能向上をはかるメリットがある。
【００４０】
ここでは、高速配線３７に電流が流れると、直下の第一ＧＮＤ層３４に逆電流が発生することが知られている。従って、タイミングよく新たに追加した第二ＧＮＤ層３５にアナログスイッチの大規模集積回路３８を用いて結線し（片方は第一ＧＮＤ層３４に結線、片方はアナログスイッチの大規模集積回路３８のオフの状態で第二ＧＮＤ層３５に結線する。最小ノイズにするために、スイッチをオンし信号線を結線の状態にする）グランド面積の拡大をはかる。（例えば、メモリモジュール（７２ピンＳＩＭＭ）のＶｃｃ層とＧＮＤ層の配線レイアウトで配線幅が太い方が電流密度が小さくなることから、一時的にＧＮＤ層が増えればＧＮＤ層のリターン電流の流れが疎になり、信号層への間接的な影響を小さく出来、ノイズの最小値をずらせると考えるのは自然である）よって、ＧＮＤ面積の拡大時、ＥＭＣ（エレクトロマグネティック  コンパチビリティ）の抑制効果と最小ノイズの瞬間をずらし例えば対物レンズ電流とアライメント電流の最小ノイズの瞬間を同期させ分解能を得ることができる。ここで、低ノイズ化するために高速配線３７と第一ＧＮＤ層３４の間の微小の第二ＧＮＤ層３５は材質を低伝送損失材料、あるいは、低伝送損失多層材料に変えてもよい。さらに、多層基板の絶縁層全てを低伝送損失材料、あるいは、低伝送損失多層材料に変えてもよい。
【００４１】
この手順（最小ノイズの瞬間を同期させ分解能を得る）について、図１１でより詳細に説明する。Ｓ１１にてユーザーがエンベロープＸとノイズの閾値Ｙ１をＣＰＵ２１に登録する。次に、Ｓ１２にて一日の内の指定時間内に入っているかＣＰＵ２１で確認する。ここで、測定している間は像表示装置２０に最高分解能測定中の表示を出してもよい（図示せず）。
【００４２】
ここでは、通常の走査型電子顕微鏡においてはノイズのレベルは問題ないが、通常時のものを越える最良分解能を撮るために設定した。この根拠となる要素実験について補足説明する。（考案者らの実験によれば、交流の１００ボルトのコンセント（複数の分電盤の候補の中から実験により一番よいものを選んだ）から実験中外乱ノイズが入らない時間が少なくとも連続約２分４０秒あることを見出した）ここで、反転増幅回路の出力のために、オペアンプ２６は電子線の偏向のために最適なものを使用し組み合わせ抵抗を製造したものを２個（０.００５％，１０キロオーム，０.６ｗ，温度係数０.０２ppm／℃以下（−５５度から１２５度））を使用した。ここでは、上に述べた（背景技術）の標準交流抵抗器の構成を参考にし市販抵抗を類似の金属薄膜抵抗（ニッケルクロームとセラミックを接着材で貼り合わせた抵抗体は同じと見積もった）を選択した。直前に同じ回路でチップ抵抗を用いてノイズ（オシロスコープ１のエンベロープＸの機能を使用）の測定実験し、組み合わせ抵抗を用いたオペアンプ出力の最小ノイズは４０.０ミリボルト以下（後日、デジタルボルチメーター８０マイクロボルト同等）とチップ抵抗に比べて小さかった。あるいは別の要素実験において、偏向回路のための組み合わせ抵抗だけで構成した基準電源用の組み合わせ抵抗を用いたオペアンプ出力の最小ノイズは実験中３６.０ミリボルト以下とチップ抵抗に比べて小さかった。理想的にはＤ／Ａコンバータ回路では基準電源としてオペアンプと偏向のためのオペアンプを組み合わせ抵抗だけで構成すれば最高分解能になると見積もれるが連続約４０秒（該３６.０ミリボルト以下から換算すると）であることを考案者は見積もった。
【００４３】
次に考案者らの実験によれば、クアドロタイプからシングルタイプのオペアンプ（プレシジョン  オペレーショナル  アンプリファー）と組み合わせ抵抗２個（１０キロオーム，０.６Ｗ，０.０２ppm／℃以下（−５５℃から１２５℃））に換えて５分間連続のデジタルボルチメーターの測定（この測定において１００Ｖ電圧からの高調波ノイズの混入は少なくなると考えるのは自然である）では基準電圧のための大規模集積回路３８の実測値（４０マイクロボルト変動）とオペアンプ２６の出力の実測値（４０マイクロボルト変動）は一致した。従って、チップ抵抗２個１０キロオームでは（１１０マイクロボルト変動）に比べて変動幅が小さいので、例えば、オシロスコープ１のエンベロープＸの機能を用いて最小ノイズの瞬間時を見つけ易くなると考えるのは自然である。さらに、クアドロタイプのオペアンプ（偏向アンプ，プレシジョン  オペレーショナル  アンプリファー）と組み合わせ抵抗２個（１０キロオーム，０.６Ｗ，０.０２ppm／℃以下（−５５℃から１２５℃））に換えて５分間連続のデジタルボルチメーターの測定（この測定において１００Ｖ電圧からの高調波ノイズの混入は少なくなると考えるのは自然である）では基準電圧のための大規模集積回路３８の実測値（４０マイクロボルト変動）とオペアンプ２６の出力の実測値（４０マイクロボルト変動）は一致した。従って、チップ抵抗２個１０キロオームでは（１１０マイクロボルト変動）に比べて変動幅が小さいので、例えば、オシロスコープ１のエンベロープＸの機能を用いて最小ノイズの瞬間時を見つけ易くなると考えるのは自然である。
【００４４】
又、クアドロタイプのオペアンプ（対物レンズ）と組み合わせ抵抗２個（１０キロオーム，０.６Ｗ，０.０２ppm／℃以下（−５５℃から１２５℃））に換えて１２分間連続のデジタルボルチメーターの測定（この測定において１００Ｖ電圧からの高調波ノイズの混入は少なくなると考えるのは自然である）では基準電圧のための大規模集積回路３８の実測値（３０マイクロボルト変動）とオペアンプ２６の出力の実測値（３０マイクロボルト変動）は一致した。従って、チップ抵抗２個１０キロオームでは（１１０マイクロボルト変動）に比べて変動幅が小さいので、例えば、オシロスコープ１のエンベロープＸの機能を用いて最小ノイズの瞬間時を見つけ易くなると考えるのは自然である。
【００４５】
又、シングルタイプのオペアンプ（プレシジョン  オペレーショナル  アンプリファー）と抵抗２個（相対値０.０１ppm／℃以下（−５５℃から１２５℃）、Ｒ２′特性，５キロオーム，０.００５％，０.３Ｗ）、２つの抵抗はリードは切らず１つの市販ブレッドボードにてジャンパー線で結線に換えて５分間連続のデジタルボルチメーターの測定（この測定において１００Ｖ電圧からの高調波ノイズの混入は少なくなると考えるのは自然である）ではオペアンプ２６の出力の実測値（３０マイクロボルト変動）と小さかった。従って、チップ抵抗２個１０キロオームに比べて変動幅が小さいので、例えば、オシロスコープ１のエンベロープＸの機能を用いて最小ノイズの瞬間時を見つけ易くなると考えるのは自然である。
【００４６】
ここでは組み合わせ抵抗を選択したがチップ抵抗（例えば、チップ抵抗だけを実装した図２に示すプリント基板）でも指定時間内かどうか時間設定を分けた方がよいと考えるのは自然である。ここで、通常使用法を選択する場合はキーボードよりＣＰＵ２１へコマンドを送り、通常時のものを越える最良分解能測定の機能を生かしつつ（ユーザーが、必要があれば直ぐに該機能に戻れる）使用すればよい。続いてＳ１３にてユーザーがアライメントを合わせる。Ｓ１４にてユーザーがフオーカス合わせ、撮影キーを押す。Ｓ１５にて対物レンズのノイズの閾値Ｙ１を見つける。Ｓ１６にてプリント基板のアライメント信号直下の微小の第二ＧＮＤ層３５のオンの制御信号を送る。Ｓ１７にて分解能をＣＰＵ２１が自動測定する。
【００４７】
この時、微小の第二ＧＮＤ層３５はあらかじめ複数試し作成しておき製品を製造しつつアナログスイッチの大規模集積回路３８のオン，オフを複数切り替え実験評価してよいので安価に設計が可能である。ここで、第一ＧＮＤ層３４と第二ＧＮＤ層３５と絶縁層３６の電流の流れを見積もり新たな第二ＧＮＤ層３５の設計仕様としての適切な効果をもたらす設置位置と大きさはプリント基板を何枚か試作し要素実験して見積もってもよい。
【００４８】
考案者の実験によれば、予備実験としてＧＮＤ層のばらつき（例えば、上に述べたねじプローブを用いて測定する）が所望の出力端子に誤差として大きく影響する場合はその間はＣＰＵ２１で測定できないよう設定してもよい。
【００４９】
さらに、考案者が行った要素実験の結果から作成した最小ノイズ定義して最高分解能を取る方法を説明する。ここではドロッパ方式電源と基準電圧発生のための大規模集積回路３８と反転増幅のオペアンプ２６で回路構成した。この構成において、先ずドロッパ方式電源の電源をオンする。この出力はオシロスコープ１のエンベロープＸで測定するとｔ５に最小ノイズになる。ここでは、大規模集積回路３８が一つ入っている。（遅延時間ｔ６）オペアンプ２６の出力（遅延時間ｔ７）はｔ５とｔ６とｔ７を足し合わせた時間後最小ノイズになる。次に、大規模集積回路３８が大規模集積回路３８（遅延時間ｔ８）とスイッチング電源の間に追加した構成ではオペンプの出力はｔ５とｔ６とｔ７とｔ８足しあわした時間後最小ノイズになる。このように、複数の大規模集積回路３８が連なる場合、伝送遅延をあらかじめ見積り最小ノイズを定義してもよい。
【００５０】
この時、初段の大規模集積回路（あるいは、複数の連続したＤ／Ａコンバータ回路の場合は基準電源大規模集積回路３８は除いて初段のＤ／Ａコンバータ回路と見なしてもよい）は最終段のオペアンプ２６に大きくノイズの影響を与える。あらかじめ初段の大規模集積回路３８のノイズの最小時（あるいは、ドロッパ方式電源のノイズの最小時）に着目しノイズ最小時（この時、エンベロープＸで測定し、各素子の遅延時間も考慮してもよい）で複数の大規模集積回路が連なる最終段のオペアンプ２６の出力が最小ノイズと見なし（仮にオシロスコープ１で測定限界であって判断できない場合があったとしても決め付ける）最高分解能を測定してもよい。ここで、偏向コイル１１を駆動するためのスキャン波形では経験的に高周波帯域でのフィルタカットを見積もることができるのでエンベロープＸ測定時、オシロスコープ１の帯域制限をかけてノイズ最小値を見積もってよい。
【００５１】
図１２は、対物レンズとアライメントの最小ノイズの遷移状態を像表示装置にわかりやすく表示した例である。荷電粒子線装置１００において、通常分解能はユーザーがアライメントを合わしフォーカスを合わした上でマニュアルで決定する。この時、最終的なフォーカスを合わした直後撮影キーを押すまでの間に若干の時間があることもある。よって、対物レンズとアライメントの最小ノイズ時を像表示装置２０上に表示し、マニュアル決定時のフォーカスガイド用のカーソル３９を作成した。まず、対物レンズの最大ノイズ時と最小ノイズ時を一周期（一定間隔）でカーソル３９が左から右へ水平方向へ繰り返し遷移する。同時に、アライメントの最大ノイズ時と最小ノイズ時を一周期（一定間隔）でカーソルが左から右へ水平方向へ繰り返し遷移する。この時、ユーザーが対物レンズのカーソルを目視して最小ノイズ点で分解能の撮影キーを押す。この時、アライメントの最小ノイズ点からのずれ時間Ｌをカーソルで表示してもよい。この時、対物レンズとアライメントの図３（ｂ）から（ｄ）に示す周期が大きく異なる場合は、ユーザーが最小ノイズ点を認識しやすいよう、図に示すように同じ周期に変えて表示してもよい。
【００５２】
ここで、対物レンズとアライメントがユーザーの要求操作（キーボードから入力）により最小ノイズに数秒程度制御してもよい。ここでは、大規模集積回路３８の指定一定電圧に新たに制御してから最小ノイズまでは周期性があると見なせる。又、信号線に電流が流れる間は、対抗するＧＮＤ層に電流は常に流れることが知られている。最小ノイズを連続的にする手段として少なくとも一つ以上の第二ＧＮＤ層３５、すなわち、対物レンズ、あるいは、アライメント直下の第二ＧＮＤ層３５をタイミングよく一回以上オンの制御信号を送る。この制御手順は予めユーザーが予備実験して決めてもよい。この方式を使用し、対物レンズの電圧をまず最小ノイズ化する。次に、アライメントの電圧を最小ノイズ化する。この情報は図１０に最小ノイズ点で対物レンズとアライメントのカーソル３９を最小ノイズ点で垂直に合わせた状態で数秒の状態で表示しユーザーの分解能測定の要求操作を待っても良い。さらに、ＥｘＢの電圧も最小ノイズに数秒程度制御してもよい。
【００５３】
図１３は、最小ノイズを連続的にする手段として第二ＧＮＤ層３５をユーザーが選択する場合の初期設定画面である。アライメント制御回路の信号線直下のＧＮＤ１（第二ＧＮＤ層３５を選択）をユーザーが像表示装置２０で選択した場合、メニューバー３３が白色から斜線に図示のごとくハイライトする。この時、上に述べた手順（対物レンズとアライメントがユーザーの要求操作により最小ノイズに数秒程度制御）に従ってユーザーが撮影キーを押した時に２回（ここでは、アライメント電圧のみで撮影キーを押した後ｔ１にＧＮＤをｔ２にＧＮＤ１を各々一定の間隔ｔ３で動作させる。但し、ｔ１，ｔ２，ｔ３は可変可能な設定にしてもよい）第二ＧＮＤ層３５をタイミングよく結線させ対物レンズとアライメントのノイズ最小時間を合わせて最高分解能を撮る。さらに、ＥｘＢの電圧のための一つ以上のＧＮＤのメニューバー３３を表示してもよい。
【００５４】
あるいは、分解能像のエッジ付近に着目し最終分解能を撮ることから付近横（イメージ表示内）に最小ノイズの状態をわかり易くするためにカーソル３９を移動させて表示し、最小ノイズの時に撮影キーを押してもよい。
【００５５】
ここで、荷電粒子線装置１００より外で負荷変動が大きい場合には像表示装置２０上で周波数変動につれてカーソル３９の一周期長さが大きく切り替わることが見積もられ、ユーザーにその状況をノイズの大，小の時間帯としてＣＰＵ２１で判断し像表示装置２０上で知らしめてもよい。あるいは、ノイズＹ（図３に示すＹ）も（ノイズの大，小の時間帯で）大きく切り変わる場合は、ユーザーにその状況をノイズの大，小の時間としてＣＰＵ２１で判断し像表示装置２０上で知らしめてもよい。この時、ノイズの小の時間に操作すれば最高分解能を撮る確率は高くなる。
【００５６】
さらに、ノイズの大，小の時間に関する情報は日々ＨＤＤに蓄積してデータベース化し、像表示装置２０に表示することにより、分解能測定の連続操作時の時間判断にとって有効な情報になる。
【００５７】
安定性および再現性のよい分解能を撮る別の方法として、図２に示す対物レンズ制御基板のリファレンス電源の大規模集積回路３８とＤ／Ａコンバータ２５間に出力端子２８を設けてオシロスコープのエンベロープ機能のエンベロープＸ（トリガの位置は図４参照）で測定する例を説明する。考案者らの実験によれば、スイッチング電源とドロッパ電源からなる結合回路において、図７に示す通常電圧中、まれに１.９倍以上の電圧が表示されることがあった。従って、この電圧値時は分解能が劣化すると考えられるのでユーザーが事前に前後の測定時間を決めておき、分解能を測定しないようＣＰＵ２１で判断し制御処理してもよい。
【００５８】
もちろん、本考案は汎用の市販多層基板においても容易に実現できる。具体的には、上述の配線層のノイズ最小時間を制御するための高速配線３７と第一ＧＮＤ層３４の間の電気絶縁層内部に少なくとも１つ以上の第二ＧＮＤ層３５を配置し、高速配線３７から第二ＧＮＤ層３５へと、第二ＧＮＤ層３５から第一ＧＮＤ層３４へと、高速配線３７と第一ＧＮＤ層３４へ結線選択できるようジャンパー線手段を作成する。
【００５９】
ここで、低ノイズ化するために高速配線３７と第一ＧＮＤ層３４の間の微小の第二ＧＮＤ層３５は材質を低伝送損失材料、あるいは、低伝送損失多層材料に変えてもよい。さらに、多層基板の絶縁層全てを低伝送損失材料、あるいは、低伝送損失多層材料に変えてもよい。
【００６０】
本実施例によれば、走査型電子顕微鏡に追加でオシロスコープ手段と簡易回路を追加するだけで、高分解能化技術を備えた荷電粒子線装置を提供できる。あるいは、事前にオシロスコープ手段と簡易回路を用いて複数のデータを得るだけで、高分解能化技術を備えた荷電粒子線装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】荷電粒子線装置の主要構成を示す断面図。
【図２】対物レンズ内部のプリント基板の一例を示す構成図。
【図３】実施例のノイズ幅の遷移を示す実験結果の一例を示すグラフ。
【図４】エンベロープ機能の取り込みが時間がかかる場合の別の実施例を示すグラフ。
【図５】分解能測定時に最高分解能を撮る場合の手順を示すフローチャート。
【図６】実施例のノイズ幅の遷移を示す内容を画面上に表示した一例を示す画面図。
【図７】実施例のノイズ幅を一度保存し読み出して最小ノイズを見つける概念を示すグラフ。
【図８】複数の検出信号から最適化したノイズの最小点を検出し最高分解能を撮る概念を示すグラフ。
【図９】最小ノイズ検出時の初期設定画面の一例を示す画面図。
【図１０】基板の一断面を示す断面図。
【図１１】複数の検出信号から最小ノイズの瞬間を検出し、一つの検出信号を基準とし、その他の検出信号の最小ノイズの瞬間をずらして最高分解能を撮る場合の手順を示すフローチャート。
【図１２】対物レンズとアライメントの最小ノイズの遷移状態を画面上に表示した一例を示す画面図。
【図１３】対物レンズとアライメントの最小ノイズの初期設定を画面上に表示した一例を示す画面図。
【符号の説明】
【００６２】
１  オシロスコープ
２  演算ユニット
３  陰極
４  第一陽極
５  第二陽極
６  一次電子線
７  集束レンズ
８  絞り板
９  対物レンズ
１０  試料
１１  偏向コイル
１２  検出器
１３  増幅器
１４  二次電子
１５  試料台
１６  対物レンズ制御電源
１７  偏向コイル制御電源
１８  アクチュエータ
１９  高電圧制御電源
２０  像表示装置
２１  ＣＰＵ
２２  集束レンズ制御電源
２３  高電圧パルス性電源
２４  プリント基板
２５  Ｄ／Ａコンバータ
２６  オペアンプ
２７  トランジスタ
２８  出力端子
２９  ＧＮＤ端子
３０  固定ねじ
３１  スクロールボタン
３２  欄
３３  メニューバー
３４  第一ＧＮＤ層
３５  第二ＧＮＤ層
３６  絶縁層
３７  高速配線
３８  大規模集積回路
３９  カーソル
１００  荷電粒子線装置
【図１】
0003143054.tif 000003
【図２】
0003143054.tif 000004
【図３】
0003143054.tif 000005
【図４】
0003143054.tif 000006
【図５】
0003143054.tif 000007
【図６】
0003143054.tif 000008
【図７】
0003143054.tif 000009
【図８】
0003143054.tif 000010
【図９】
0003143054.tif 000011
【図１０】
0003143054.tif 000012
【図１１】
0003143054.tif 000013
【図１２】
0003143054.tif 000014
【図１３】
0003143054.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月7日(2008.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【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の少なくとも一つ以上の出力端子に一定の周期のエンベロープ機能を備えたオシロスコープ手段を有して、前記ノイズが最小となる時、あるいは、前記ノイズが最小となるきざし時に、マニュアルフォーカスの分解能とは別に前記分解能から最小時間の前記ノイズが最小の時に新たな分解能を測定する手段を有する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、出力端子、あるいは、プリント基板のＧＮＤ層に電流、または、電圧を検出するクランプテスタ手段を備えた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、増幅回路を動作させるための電源手段、あるいは、前記電源手段の前のトランス手段前に周波数変換器手段あるいは自動電圧調整器手段を有す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、エンベロープ機能を動作している間必要があれば、荷電粒子線装置外より予め設定した時間に基準となるための電圧がオシロスコープ上に表示するためのノイズ発生手段と、前記ノイズ発生手段を制御するための制御手段を持ち、前記周期ノイズを除去しノイズ幅の遷移を判断する手段を有することを特徴とした荷電粒子線装置。
【請求項５】
請求項１において、前記ノイズが最小となる時に換えてエンベロープ機能を一定の周期動作させノイズ幅を予め測定しておき、ノイズの幅が最小となる逃し時にマニュアルフォーカスの分解能とは別に、前記分解能から最小時間の前記ノイズが最小きざし時に新たな分解能測定する手段を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項１において、前記ノイズの少なくとも一つ以上の端子の通常出力から最小ノイズまでの状態表示する手段を備えた荷電粒子線装置。
【請求項７】
請求項１において、前記ノイズが最小の時の直後に予め予備実験で測定時間を決めた上で前記別の出力端子のノイズが最小の時をあらためて開始測定する。ユーザーの事前選択により、さらに別の端子のノイズが最小の時をあらためて開始測定する。前記事前選択分のノイズが最小の時を順に測定した後、新たな分解能を測定する手段を有し測定する。以上のごとき処理を行う荷電粒子線装置。
【請求項８】
請求項１において、前記ノイズが最小の時の直後に予め測定時間を決めた上で前記別の出力端子のノイズが最小の時を測定する。ユーザーの事前選択により、さらに別の端子のノイズが最小の時を測定する。前記事前選択分のノイズが最小の時を順に測定した後、新たな分解能を測定する手段を有し測定する。以上のごとき処理を行う荷電粒子線装置。
【請求項９】
請求項１において、必要があれば前記増幅回路の出力の高速配線と対抗するＧＮＤ層の間に微小体積のＧＮＤ層を設置したことを特徴とし、前記微小体積のＧＮＤ層は前記ＧＮＤ層に電気的に結線し、前記高速配線近くにアナログスイッチ手段を配置し、前記アナログスイッチの端子片方は微小体積ＧＮＤ層に、端子もう片方はＧＮＤ層に充分にリターン電流が微小ＧＮＤ層の体積をくまなく流れるよう結線したプリント基板を備えたことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１０】
請求項９において、微小体積ＧＮＤ層とＧＮＤ層の間は低ノイズのために新たな絶縁材を設定したことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
請求項１において、必要があれば増幅回路で初段の回路の最小ノイズ時間を一定の周期のエンベロープ機能を用いて予め測定し、前記増幅回路の最終段の大規模集積回路出力が前記最小ノイズ時間に最小と定義し分解能を測定する手段を有することを特徴とした荷電粒子線装置。
【請求項１２】
請求項１１において、最小ノイズ時間は、必要があれば初段の回路から最終段の回路間の信号遅れの時間を予め一定周期のエンベロープ機能で計測して足し合わせて計算する手段を有することを特徴とした荷電粒子線装置。
【請求項１３】
請求項６において、前記端子の最小の最小ノイズの瞬間を示し分解能を撮る指針となるカーソルを表示する手段を備えた荷電粒子線装置。
【請求項１４】
請求項１において、前記ノイズの少なくとも一つ以上の端子の微小ＧＮＤ層を選択する、しないと微小ＧＮＤの動作開始時間と動作時間を表示する手段と、前記動作開始時間と動作時間を確定する手段を備えた荷電粒子線装置。