(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを放出するビーム放出源と、
前記ビーム放出源に加速電圧を印加する電圧印加手段と、
荷電粒子ビームの軸合わせを行うためのアラインメントコイルと、
前記アラインメントコイルに電流を供給する第１の電源と、
前記アラインメントコイルの下流側に位置するビーム電流検出用スリットと、
前記ビーム電流検出用スリットによるビーム電流検出に基づいて、前記第１の電源から前記アラインメントコイルに供給される電流に対して負帰還制御を行うための第１の負帰還回路と、
前記ビーム電流検出用スリットに対して下流側に配置され、荷電粒子ビームのビーム電流を調整するために該荷電粒子ビームを集束する際の集束レンズの焦点距離を変更することのできる集束レンズコイルと、
前記集束レンズコイルに電流を供給する第２の電源と、
前記集束レンズコイルの下流側に位置するビーム電流検出用絞りと、
前記ビーム電流検出用絞りによるビーム電流検出に基づいて、前記第２の電源から前記集束レンズコイルに供給される電流に対して負帰還制御を行うための第２の負帰還回路と、
前記電圧印加手段、前記第１の電源、前記第１の負帰還回路、前記第２の電源、及び前記第２の負帰還回路の制御を行う制御部と、
前記制御部に接続された操作手段と
を備える荷電粒子ビーム装置であって、
前記制御部には、アラインメントコイルの上流側ないしアラインメントコイルの位置におけるビーム電流を変化させるための前記操作手段による変更操作を第１の操作とし、また前記集束レンズの焦点距離を変更させるための前記操作手段による変更操作を第２の操作としてこれらが登録されており、
前記制御部は、前記操作手段において行われる操作が前記第１の操作もしくは前記第２の操作のうちの何れかに該当するかを判断し、当該第１の操作に該当すると判断された操作（第１の操作）を実行する際には前記第１の負帰還回路による負帰還制御を停止するとともに前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止し、また当該第２の操作に該当すると判断された操作（第２の操作）を実行する際には前記第１の負帰還回路による負帰還制御のオン／オフを行うスイッチの状態を変更しないとともに前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止するように制御することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の操作もしくは前記第２の操作の実行後、所定時間内に当該第１及び第２の操作のうちの何れかの操作の実行がないときには、前記第１及び第２の負帰還回路による各負帰還制御の開始ないし維持を行うことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記第１の負帰還回路は、演算増幅器と、該演算増幅器の出力を一方の入力端子に入力とする減算器と、該減算器の出力を増幅して負帰還制御信号を出力する増幅器とを備え、
前記制御部は、前記第１の負帰還回路による負帰還制御を停止した後、所定時間内に前記第１の操作の実行がないときには、前記減算器の他方の入力端子にその時点での前記演算増幅器の出力を与えて当該負帰還制御の開始を行うことを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記第２の負帰還回路は、電流電圧変換器と、該電流電圧器の出力を一方の入力端子に入力とする減算器と、該減算器の出力を増幅して負帰還制御信号を出力する増幅器とを備え、
前記制御部は、前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止した後、所定時間内に前記第１及び第２の操作のうちの何れかの操作の実行がないときには、前記減算器の他方の入力端子にその時点での前記電流電圧変換器の出力を与えて当該負帰還制御の開始を行うことを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
荷電粒子ビームを放出するビーム放出源と、
前記ビーム放出源に加速電圧を印加する電圧印加手段と、
荷電粒子ビームの軸合わせを行うためのアラインメントコイルと、
前記アラインメントコイルに電流を供給する第１の電源と、
前記アラインメントコイルの下流側に位置するビーム電流検出用スリットと、
前記ビーム電流検出用スリットによるビーム電流検出に基づいて、前記第１の電源から前記アラインメントコイルに供給される電流に対して負帰還制御を行うための第１の負帰還回路と、
前記ビーム電流検出用スリットに対して下流側に配置され、荷電粒子ビームのビーム電流を調整するために該荷電粒子ビームを集束する際の集束レンズの焦点距離を変更することのできる集束レンズコイルと、
前記集束レンズコイルに電流を供給する第２の電源と、
前記集束レンズコイルの下流側に位置するビーム電流検出用絞りと、
前記ビーム電流検出用絞りによるビーム電流検出に基づいて、前記第２の電源から前記集束レンズコイルに供給される電流に対して負帰還制御を行うための第２の負帰還回路と、
前記電圧印加手段、前記第１の電源、前記第１の負帰還回路、前記第２の電源、及び前記第２の負帰還回路の制御を行う制御部と、
前記制御部に接続された操作手段と
を備え、
前記制御部には、アラインメントコイルの上流側ないしアラインメントコイルの位置におけるビーム電流を変化させるための前記操作手段による変更操作を第１の操作とし、また前記集束レンズの焦点距離を変更させるための前記操作手段による変更操作を第２の操作としてこれらが登録されている荷電粒子ビーム装置の制御方法であって、
前記制御部は、前記操作手段において行われる操作が前記第１の操作もしくは前記第２の操作のうちの何れかに該当するかを判断し、当該第１の操作に該当すると判断された操作（第１の操作）を実行する際には前記第１の負帰還回路による負帰還制御を停止するとともに前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止し、また当該第２の操作に該当すると判断された操作（第２の操作）を実行する際には前記第１の負帰還回路による負帰還制御のオン／オフを行うスイッチの状態を変更しないとともに前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止するように制御することを特徴とする荷電粒子ビーム装置の制御方法。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１の操作もしくは前記第２の操作の実行後、所定時間内に当該第１及び第２の操作のうちの何れかの操作の実行がないときには、前記第１及び第２の負帰還回路による各負帰還制御の開始ないし維持を行うことを特徴とする請求項５記載の荷電粒子ビーム装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子顕微鏡等の荷電粒子ビーム装置、及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査電子顕微鏡の機能を備えた透過型電子顕微鏡や、電子プローブマイクロアナライザ、あるいは走査電子顕微鏡等の荷電粒子ビーム装置では、荷電粒子ビーム源からの荷電粒子ビーム（以下、単にビームという）を加速し、コンデンサレンズや対物レンズで試料上にそのビームを細く集束している。そして、試料へのビームの照射によって発生した透過ビームや、Ｘ線、あるいは２次粒子を検出している。
【０００３】
この種の荷電粒子ビーム装置では、試料に照射されるビームの電流を安定化することが行われており、そのために用いられるのがビームスタビライザシステムである。
【０００４】
このようなビームスタビライザシステムは、ビーム電流を安定化させるためのコイルと、そのコイルの下流側に配置されたビーム電流検出手段と、ビーム電流検出手段で検出されたビーム電流に基づいてコイルに供給する電流を負帰還制御する負帰還回路とを備えている（例えば、特開平１−１８３０４４号公報、特開２００１−２５０４９９号公報参照）。ここで、上記のビーム電流を安定化させるためのコイルとしては、軸合わせを行うためのアラインメントコイルや、ビーム電流を調整するための集束レンズコイルが用いられ、上記ビーム電流検出手段としては、ビームの周辺部のビームを検出する検出スリットや対物絞りが用いられる。
【０００５】
図４は、特開平１−１８３０４４号公報に開示されているシステムの一部を示す図であり、図４を参照して、アラインメントコイルに供給する電流を負帰還制御してビーム安定化を行うビームスタビライザシステムの概略について説明する。なお、以下においては光軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する面内にＸ軸、Ｙ軸の直交する２軸をとるものとする。
【０００６】
図４において、３は制御部、６はビーム、８はビームの軸合わせを行うためのアラインメントコイル（以下、ＡＬＣという）、９はビーム電流検出スリット（以下、単に検出スリットという）、１７は軸合わせ用電源、１８は負帰還回路、２０は演算増幅器、２３は減算器、２４は増幅器、２５はスイッチ、２８は可変電圧電源を示す。
【０００７】
図４に示す構成では、ビーム電流を安定化させるためのコイルとしてＡＬＣ８を用い、ビーム電流検出手段としては検出スリット９を用いている。検出スリット９は、図５に示すように、光軸Ｚの周りに、Ｘ軸方向のビーム電流を検出するための一対の電極Ｘ1 、Ｘ2 、及びＹ軸方向のビーム電流を検出するための一対の電極Ｙ1 、Ｙ2 が軸対称に配置されたものである。
【０００８】
図４に示す構成において、ビームの軸合わせを行う場合には、オペレータは、図示しない操作部を操作して、軸合わせ用の制御信号を調整する。このビームの軸合わせに際しては、例えば、ＡＬＣ８の下流の適宜な位置にビーム電流検出器（図４には図示せず）を光軸Ｚ上に挿入して、軸合わせ用制御信号を変化させながら、ビーム電流検出器で検出されるビーム電流が最大になるように調整すればよい。
【０００９】
この操作部からの制御信号は制御部３に通知され、制御部３は、この制御信号に対応した軸合わせ用制御電圧ＴX を軸合わせ用電源１７に出力する。これによって、ＡＬＣ８には、軸合わせ用電源１７から軸合わせ用制御電圧ＴX に対応した電流が供給され、ビームは最適な位置に位置される。
【００１０】
スイッチ２５は手動のスイッチであり、この軸合わせを行う場合には、スイッチ２５は図の破線で示すように接地側になされる。なお、スイッチ２５が接地側にあるときをオフ状態といい、図の実線で示すように増幅器２４側にあるときをオン状態ということにする。後述するその他のスイッチについても同様である。
【００１１】
さて、いま、Ｘ軸方向のビーム電流を検出するための一対の電極Ｘ1 、Ｘ2 により検出されたビーム電流を、それぞれＩX1 、ＩX2とすると、これらの検出ビーム電流ＩX1 、ＩX2は演算増幅器２０に入力される。
【００１２】
演算増幅器２０は、これらの入力された検出ビーム電流ＩX1 、ＩX2を、それぞれ、電圧ＶX1 、ＶX2に変換して、
ＶX ＝ｃ・（ＶX1−ＶX2）／（ＶX1＋ＶX2）    …(1)
を出力する。ここで、ｃは定数である。
【００１３】
演算増幅器２０の出力ＶX は減算器２３の一方の入力端子に入力され、減算器２３の他方の入力端子には可変電圧電源２８からの出力電圧ＶXSが入力される。そして、減算器２３は、演算増幅器２０の出力ＶX から可変電圧電源２８の出力電圧ＶXSを減算した誤差電圧を出力する。従って、減算器２３の誤差電圧出力を△ＶX とすると、
△ＶX ＝ＶX −ＶXS                        …(2)
である。
【００１４】
減算器２３の出力△ＶX は増幅器２４で増幅される。この増幅器２４は十分大きな増幅度Ａを持つ。従って、増幅器２４の出力△ＴX は、
△ＴX ＝Ａ・△ＶX                        …(3)
である。これが負帰還回路１８の出力であり、ＡＬＣ８に供給する電流を負帰還制御するための信号（これを負帰還制御信号という）である。
【００１５】
さて、オペレータは上記の軸合わせが完了すると、オフ状態にあるスイッチ２５をオン状態とするが、このときには、通常、可変電圧電源２８の出力ＶXSを、ＶXS＝ＶX に設定する。このように、可変電圧電源２８の出力をＶXS＝ＶX に設定すれば、減算器２３の出力△ＶX ＝０、そして増幅器２４の出力△ＴX ＝０となるので、スイッチ２５をオン状態としてＡＬＣ８の電流に対する負帰還を開始したとき、良好に負帰還が掛かることになる。
【００１６】
ところで、検出スリット８はビーム電流が最大のときＩX1 ≒ＩX2 となるように配置されるのが通常であるため、上記の軸合わせを完了した時点ではＶX ≒０であり、従って、実際には可変電圧電源２８の出力はＶXS≒０に調整すればよい。従って、通常、減算器２３の出力は、△ＶX ≒０になっている。
【００１７】
このようにしてスイッチ２５がオン状態となされるとフィードバック系が確立され、増幅器２４の出力△ＴX はスイッチ２５を介して軸合わせ用電源１７に入力され、これによって、ＡＬＣ８には、軸合わせ用電源１７から、軸合わせ用制御電圧ＴX に対応した電流と、増幅器２４の出力△ＴX に対応した電流が加算された電流が供給されて、ＡＬＣ８に供給される電流が負帰還制御される。そして、この負帰還制御によって、ビーム電流はＶX が一定になるように制御される。
【００１８】
以上、ＡＬＣ８によるビーム電流のＸ方向のビームの安定化の構成及び動作について説明したが、Ｙ方向のビームの安定化のための構成及び動作についても同様である。
【００１９】
次に、図６を参照して、集束レンズコイルに供給する電流を負帰還制御を行ってビームを安定化させるビームスタビライザシステムの構成例について説明する。図６において、１０は集束レンズコイル（以下、ＣＬＣという）、１１は対物絞り、１９は集束レンズ電源、２６は集束レンズを出射したビームを制限する前置絞り、２７は負帰還回路、３０は電流電圧変換器、３１は可変電圧電源、３２は減算器、３３は増幅器、３４はスイッチを示す。なお、図６において、図４に示すものと同じものについては同一の符号を付して重複する説明を最小限に留めるものとする。
【００２０】
ＣＬＣ１０の下流側には対物絞り１１が配置されている。この対物絞り１１はビーム電流を検出する電極としての機能も有している。そして、対物絞り１１は、上述した検出スリット９のように分割されてはおらず、従って、検出出力は一つである。
【００２１】
図６に示すシステムの動作原理は、上述した図４に示すシステムと同様であるが、以下、概略説明する。
図６に示す構成において、集束レンズの焦点距離を変更することによってビーム電流の調整を行う場合には、オペレータは、図示しない操作部を操作して、ビーム電流調整用の制御信号を調整する。所望のビーム電流に調整するに際しては、例えば、ＣＬＣ１０の下流の適宜な位置にビーム電流検出器（図６には図示せず）を光軸Ｚ上に挿入して、ビーム電流調整用制御信号を変化させながら、ビーム電流検出器で検出されるビーム電流が所望の値になるように調整すればよい。
【００２２】
この操作部からのビーム電流調整用制御信号は制御部３に通知され、制御部３は、この制御信号に対応したビーム電流制御電圧ＴD を集束レンズ電源１９に出力する。これによって、ＣＬＣ１０には、集束レンズ電源１９からビーム電流制御電圧ＴD に対応した電流が供給され、ビーム電流は所望の値になされる。
【００２３】
スイッチ３４は手動のスイッチであり、このビーム電流の調整を行う場合には、スイッチ３４は図の破線で示すようにオフ状態となされる。
【００２４】
さて、いま、対物絞り１１により検出されたビーム電流をＩD とすると、この検出ビーム電流ＩD は電流電圧変換器３０によって電圧ＶD に変換され、減算器３２の一方の入力端子に入力される。減算器３２の他方の入力端子には、可変電圧電源３１からの出力電圧ＶDSが入力される。そして、減算器３２は、電流電圧変換器３０の出力電圧ＶD から可変電圧電源３１の出力電圧ＶDSを減算して誤差電圧を出力する。従って、減算器３２の出力を△ＶD とすると、
△ＶD ＝ＶD −ＶDS                        …(4)
である。
【００２５】
減算器３２の出力△ＶD は増幅器３３で増幅される。この増幅器３３は十分大きな増幅度Ａ′を持つ。従って、増幅器３３の出力△ＴD は、
△ＴD ＝Ａ′・△ＶD                      …(5)
である。これが負帰還回路２７の出力であり、ＣＬＣ１０に供給する電流を負帰還制御するための負帰還制御信号である。
【００２６】
さて、オペレータは上記のビーム電流調整が完了すると、オフ状態にあるスイッチ３４をオン状態とするが、このときには、可変電圧電源３１を、ＶDS＝ＶD に設定する。このように、可変電圧電源３１の出力をＶDS＝ＶD に設定すれば、減算器３２の出力△ＶD ＝０、そして増幅器３３の出力△ＴD ＝０となるので、スイッチ３４をオン状態としてＣＬＣ１０の電流に対する負帰還を開始したとき、良好に負帰還が掛かることになる。
【００２７】
可変電圧電源３１の出力は、原理的には、ＶDS＝ＶD に設定するのであるが、実際的には、ＶDS≒ＶD に設定すればよい。従って、通常、減算器３２の出力は、△ＶD ≒０になっている。
【００２８】
このようにしてスイッチ３４がオン状態となされるとフィードバック系が確立され、増幅器３３の出力△ＴD はスイッチ３４を介して集束レンズ電源１９に入力され、これによって、ＣＬＣ１０には、集束レンズ電源１９から、ビーム電流制御電圧ＴD に対応した電流と、増幅器３３の出力である負帰還制御信号△ＴD に対応した電流が加算された電流が供給されて、ＣＬＣ１０に供給される電流が負帰還制御される。そして、この負帰還制御によって、ビーム電流はＶD が一定になるように制御される。
【００２９】
以上、ＡＬＣ８に供給する電流を負帰還制御してビームを安定化させるシステムと、ＣＬＣ１０に供給する電流を負帰還制御を行ってビームを安定化させるシステムの２つのビームスタビライザシステムについて説明したが、何れか一方のシステムだけが設けられることもあり、両方のシステムが設けられることもある。また、両方のシステムが設けられている装置の場合に、何れか一方のシステムだけが利用されることもあり、両方のシステムが利用されることもある。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した２つのビームスタビライザシステムでは、ビーム電流の安定化という点では効果があるが、しかしながら、上述した２つのビームスタビライザシステムにおいては、何れのシステムでも、次に述べるような問題があった。以下においては、主として図４に示すＡＬＣ８に供給する電流を負帰還制御してビームを安定化させるシステムについて問題点を説明するが、これらの問題点はＣＬＣ１０に供給する電流を負帰還制御を行ってビームを安定化させるシステムにおいても同様に生じるものである。
【００３１】
まず、ＡＬＣ８に供給する電流に対して負帰還制御を行うか、行わないかはスイッチ２５のオン／オフで行うのであるが、このスイッチ２５はオペレータが手動で行う必要があるので、煩わしく、場合によってはスイッチ２５をオン状態からオフ状態にしなければならないにも拘わらず、オフ状態にするのを忘れてしまうという事態も生じる可能性があった。
【００３２】
即ち、上記の説明ではビームの軸合わせを行う場合にはスイッチ２５をオフ状態にして行うと述べたが、スイッチ２５をオフ状態とする場合は軸合わせの場合に限らず、軸合わせの操作を含めて、ＡＬＣ８の上流側において、ＡＬＣ８の位置においてビーム電流が変化する操作を行う場合にはいつもスイッチ２５をオフ状態とする必要がある。
【００３３】
このような操作としては、軸合わせの調整の操作、ＡＬＣ８によりビームを大きく偏向させることによって行うビームブランキングの操作、加速電圧を変更する操作、加速電圧を印加停止する操作、熱電子放出型の電子銃を用いたものにおいては陰極温度を変更する操作、抑制電圧を変更する操作、及び陰極を加熱を停止する操作、電界放出型の電子銃を用いたものにおいてはエミッション電流を変更する操作、バイアス電圧を変更する操作、自己バイアス抵抗を変更する操作、及び引出電圧を変更する操作等がある。
【００３４】
これらの何れの操作も、オペレータが意図的にビーム電流の電流値及び／またはビームの傾きを変更しようとする操作であり、しかもＡＬＣ８を含めてそれより上流側で行われるので、従って、ＡＬＣ８の位置でのビーム電流の電流値及び／またはビームの傾きは変化することになる。以下、このように、ＡＬＣ８を含めてそれより上流側においてビーム電流の値及び／またはビームの傾きを変更するための操作をタイプＡの操作という。
【００３５】
このタイプＡの操作を行う際にスイッチ２５をオン状態としていたのでは、意図的にビーム電流値及び／またはビームの傾きを変更しようとしても、ＡＬＣ８の電流に対する負帰還制御によりビーム電流値及び／またはビームの傾きは一定に保たれることになり、意図した通りに変更できないことになる。
【００３６】
従って、上記のタイプＡの操作を行う場合には、スイッチ２５をオフ状態とする必要があり、タイプＡの操作を完了したらスイッチ２５をオン状態としてＡＬＣ８の電流に対する負帰還制御を開始する必要があるのであるが、スイッチ２５はオペレータが手動でオン／オフ操作する必要があるので非常に煩わしく、スイッチ２５をオフ状態とせずにタイプＡの操作を行ってしまったり、スイッチ２５をオフ状態としてタイプＡの操作を行った後にスイッチ２５をオン状態にしないで分析を開始してしまうという誤操作が発生する可能性があったのである。
【００３７】
この問題は、ＣＬＣ１０に供給する電流を負帰還制御を行ってビームを安定化させるシステムにおいても同様であり、上記のタイプＡの操作を行った場合には、ＣＬＣ１０の位置でのビーム電流の値及び／またはビームの傾斜も変化するので、タイプＡの操作を行う場合には、スイッチ３４をオフ状態とする必要がある。また、ＣＬＣ１０に対する負帰還制御に関して特有の事項として、集束レンズの焦点距離を変更することによりビーム電流を変更する操作、及び対物絞り１１の径を変更することによってビーム電流を変更する操作がある。以下、このように集束レンズ及び対物絞り１１に関する特有の操作をタイプＢの操作という。
【００３８】
このタイプＢの操作を行う際にスイッチ３４をオン状態としていたのでは、意図的にビーム電流値及び／またはビームの傾きを変更しようとしても、ＣＬＣ１０の電流に対する負帰還制御によりビーム電流値及び／またはビームの傾きは一定に保たれることになり、意図した通りに変更できないことになる。
【００３９】
従って、上記のタイプＢの操作を行う場合には、スイッチ３４をオフ状態とする必要があり、タイプＢの操作を完了したらスイッチ３４をオン状態としてＣＬＣ１０の電流に対する負帰還制御を開始する必要があるのである。
【００４０】
しかし、タイプＢの操作によるビーム電流値及び／またはビーム傾きの変更は、ＣＬＣ１０より上流にあるＡＬＣ８に対する負帰還制御には影響がないので、タイプＢの操作を行う場合にはスイッチ２５はオフにする必要はない。
【００４１】
次の問題として、スイッチ２５をオフ状態としてタイプＡの操作を行い、再びスイッチ２５をオン状態とするときの可変電圧電源２８の初期設定が非常に難しいという問題がある。
【００４２】
即ち、上述したようにスイッチ２５をオン状態とする際には、その前に可変電圧電源２８の出力を、原理的にはＶXS＝ＶX に設定する必要がある。これが初期設定であるが、タイプＡの操作を完了したとき、演算増幅器２０の出力ＶX がどのような値になっているかは分からないのが実際である。当該荷電粒子ビーム装置の全てが理想的なものであれば、タイプＡの操作を行い、且つビーム電流を最大としたときには演算増幅器２０の出力ＶX は、ＶX ＝０となるが、現実的にはこのようなことは保証されるものではない。
【００４３】
また、上述したように、実際的には、可変電圧電源２８の出力はＶXS≒０とすればよいが、これは、検出スリット９の各電極が光軸に対して対称に配置され、Ｘ軸方向のビーム電流に関していえばビーム電流が最大のときＩX1 ≒ＩX2 となるように配置されることを前提としている。しかし、常にこのような前提が成立しているとは限らず、最大ビーム電流のときにＩX1 ≒ＩX2 を満足しない場合もある。また、演算増幅器２０にはオフセットがあるのが通常であり、このオフセットによって、ＶX ≒０とならない場合もあり得る。
【００４４】
このような種々の原因によって、現実の荷電粒子ビーム装置ではビーム電流を最大にしたときにも、演算増幅器２０の出力がＶX ≒０となるとは限らず、一般には、タイプＡの操作を行い、且つビーム電流を最大としたとしても、演算増幅器２０の出力ＶX がどのような値になっているかは分からないのが実際である。
【００４５】
しかし、可変電圧電源２８の出力の調整が旨くいかず、減算器２３の出力△ＶX がある範囲を超えてしまうと、その出力△ＶX が増幅器２４で大きく増幅され、増幅器２４の出力△ＴX が、当該負帰還回路１８の引き込み範囲を逸脱してしまうことになり、スイッチ２５をオン状態としたとき、負帰還制御ができなくなってしまう。
【００４６】
また、この問題と関係するのであるが、増幅器２４の増幅度Ａは十分大きいので、減算器２３の誤差電圧出力△ＶX が小さなものであっても、増幅器２４の出力電圧△ＴX は大きなものとなる。従って、スイッチ２５をオン状態とする前に最大ビーム電流が得られるような操作をしたとしても、可変電圧電源２８の出力ＶXSの調整が不良で、減算器２３の誤差電圧出力△ＶX として小さい電圧が出たとすると、スイッチ２５をオン状態として負帰還を開始した場合、その減算器２３の小さいな誤差電圧出力が増幅器２４で大きく増幅され、ビームはその出力△ＴX によって負帰還制御されることになるので、結果として、ビーム電流は最大値からずれてしまうという問題がある。
【００４７】
このように、可変電圧電源２８の出力ＶXSを、ＶXS＝ＶX 、少なくとも増幅器２４の出力△ＴX （＝Ａ・（ＶX −ＶXS））が当該負帰還回路１８の引き込み範囲内にあるように調整することは、スイッチ２５をオン状態として負帰還を開始したときに負帰還制御を良好に行うためにも、また、最大ビーム電流を得るためにも重要なのであるが、この初期設定は非常に難しいという問題があるのである。
この問題は、ＣＬＣ１０に供給する電流を負帰還制御を行ってビームを安定化させるシステムにおいても同様である。
【００４８】
そこで、本発明は、荷電粒子ビーム装置において、負帰還制御の停止、及び開始を自動的に行うことを目的とする。
また、本発明は、荷電粒子ビーム装置において、負帰還制御を開始する際の初期設定を自動的に行うことを目的とする。
【００４９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビームを放出するビーム放出源と、前記ビーム放出源に加速電圧を印加する電圧印加手段と、荷電粒子ビームの軸合わせを行うためのアラインメントコイルと、前記アラインメントコイルに電流を供給する第１の電源と、前記アラインメントコイルの下流側に位置するビーム電流検出用スリットと、前記ビーム電流検出用スリットによるビーム電流検出に基づいて、前記第１の電源から前記アラインメントコイルに供給される電流に対して負帰還制御を行うための第１の負帰還回路と、前記ビーム電流検出用スリットに対して下流側に配置され、荷電粒子ビームのビーム電流を調整するために該荷電粒子ビームを集束する際の集束レンズの焦点距離を変更することのできる集束レンズコイルと、前記集束レンズコイルに電流を供給する第２の電源と、前記集束レンズコイルの下流側に位置するビーム電流検出用絞りと、前記ビーム電流検出用絞りによるビーム電流検出に基づいて、前記第２の電源から前記集束レンズコイルに供給される電流に対して負帰還制御を行うための第２の負帰還回路と、前記電圧印加手段、前記第１の電源、前記第１の負帰還回路、前記第２の電源、及び前記第２の負帰還回路の制御を行う制御部と、前記制御部に接続された操作手段とを備える荷電粒子ビーム装置であって、前記制御部には、アラインメントコイルの上流側ないしアラインメントコイルの位置におけるビーム電流を変化させるための前記操作手段による変更操作を第１の操作とし、また前記集束レンズの焦点距離を変更させるための前記操作手段による変更操作を第２の操作としてこれらが登録されており、前記制御部は、前記操作手段において行われる操作が前記第１の操作もしくは前記第２の操作のうちの何れかに該当するかを判断し、当該第１の操作に該当すると判断された操作（第１の操作）を実行する際には前記第１の負帰還回路による負帰還制御を停止するとともに前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止し、また当該第２の操作に該当すると判断された操作（第２の操作）を実行する際には前記第１の負帰還回路による負帰還制御のオン／オフを行うスイッチの状態を変更しないとともに前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止するように制御することを特徴とする。
請求項２記載の荷電粒子ビーム装置は、請求項１において、前記制御部は、前記第１の操作もしくは前記第２の操作の実行後、所定時間内に当該第１及び第２の操作のうちの何れかの操作の実行がないときには、前記第１及び第２の負帰還回路による各負帰還制御の開始ないし維持を行うことを特徴とする。
請求項３記載の荷電粒子ビーム装置は、請求項２において、前記第１の負帰還回路は、演算増幅器と、該演算増幅器の出力を一方の入力端子に入力とする減算器と、該減算器の出力を増幅して負帰還制御信号を出力する増幅器とを備え、前記制御部は、前記第１の負帰還回路による負帰還制御を停止した後、所定時間内に前記第１の操作の実行がないときには、前記減算器の他方の入力端子にその時点での前記演算増幅器の出力を与えて当該負帰還制御の開始を行うことを特徴とする。
請求項４記載の荷電粒子ビーム装置は、請求項２において、前記第２の負帰還回路は、電流電圧変換器と、該電流電圧器の出力を一方の入力端子に入力とする減算器と、該減算器の出力を増幅して負帰還制御信号を出力する増幅器とを備え、前記制御部は、前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止した後、所定時間内に前記第１及び第２の操作のうちの何れかの操作の実行がないときには、前記減算器の他方の入力端子にその時点での前記電流電圧変換器の出力を与えて当該負帰還制御の開始を行うことを特徴とする。
請求項５記載の荷電粒子ビーム装置の制御方法は、荷電粒子ビームを放出するビーム放出源と、前記ビーム放出源に加速電圧を印加する電圧印加手段と、荷電粒子ビームの軸合わせを行うためのアラインメントコイルと、前記アラインメントコイルに電流を供給する第１の電源と、前記アラインメントコイルの下流側に位置するビーム電流検出用スリットと、前記ビーム電流検出用スリットによるビーム電流検出に基づいて、前記第１の電源から前記アラインメントコイルに供給される電流に対して負帰還制御を行うための第１の負帰還回路と、前記ビーム電流検出用スリットに対して下流側に配置され、荷電粒子ビームのビーム電流を調整するために該荷電粒子ビームを集束する際の集束レンズの焦点距離を変更することのできる集束レンズコイルと、前記集束レンズコイルに電流を供給する第２の電源と、前記集束レンズコイルの下流側に位置するビーム電流検出用絞りと、前記ビーム電流検出用絞りによるビーム電流検出に基づいて、前記第２の電源から前記集束レンズコイルに供給される電流に対して負帰還制御を行うための第２の負帰還回路と、前記電圧印加手段、前記第１の電源、前記第１の負帰還回路、前記第２の電源、及び前記第２の負帰還回路の制御を行う制御部と、前記制御部に接続された操作手段とを備え、前記制御部には、アラインメントコイルの上流側ないしアラインメントコイルの位置におけるビーム電流を変化させるための前記操作手段による変更操作を第１の操作とし、また前記集束レンズの焦点距離を変更させるための前記操作手段による変更操作を第２の操作としてこれらが登録されている荷電粒子ビーム装置の制御方法であって、前記制御部は、前記操作手段において行われる操作が前記第１の操作もしくは前記第２の操作のうちの何れかに該当するかを判断し、当該第１の操作に該当すると判断された操作（第１の操作）を実行する際には前記第１の負帰還回路による負帰還制御を停止するとともに前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止し、また当該第２の操作に該当すると判断された操作（第２の操作）を実行する際には前記第１の負帰還回路による負帰還制御のオン／オフを行うスイッチの状態を変更しないとともに前記第２の負帰還回路による負帰還制御を停止するように制御することを特徴とする。
請求項６記載の荷電粒子ビーム装置の制御方法は、請求項５において、前記制御部は、前記第１の操作もしくは前記第２の操作の実行後、所定時間内に当該第１及び第２の操作のうちの何れかの操作の実行がないときには、前記第１及び第２の負帰還回路による各負帰還制御の開始ないし維持を行うことを特徴とする。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る荷電粒子ビーム装置を備えた電子顕微鏡の全体構成を示す図、図２は本発明に係る、ＡＬＣに供給する電流を負帰還制御してビームを安定化させる第１のビームスタビライザシステム（以下、単に第１システムという）に用いる負帰還回路１８の一実施形態、及びその周辺の構成を示す図、図３は本発明に係る、ＣＬＣに供給する電流を負帰還制御してビームを安定化させる第２のビームスタビライザシステム（以下、単に第２システムという）に用いる負帰還回路２７の一実施形態、及びその周辺の構成を示す図であり、図中、１は操作表示部、２は通信ライン、４は陰極、５は抑制電極、７は陽極、１２はビーム電流検出器、１３はビーム電流計、１４は加速電圧電源、１５は陰極加熱電源、１６は抑制電圧電源、２１はＡＤ変換器、２２はＤＡ変換器、４０はスイッチ、４１はＡＤ変換器、４２はＤＡ変換器、４３はスイッチを示す。なお、図１、図２及び図３において、図４〜図６に示すものと同等なものについては同一の符号を付して重複する説明を最小限に留めるものとする。
【００５１】
まず、図１〜図３に示す構成の各部のいくつかについて概略説明する。
操作表示部１は、キーボードや各種ボタン等の操作手段と、ＣＲＴ等の表示手段、及びこれらの制御手段とで構成されるマンマシンインターフェースである。そして、操作表示部１で行われた操作の内容は通信ライン２を介して制御部３に通知される。
【００５２】
制御部３は、操作表示部１で行われた操作の内容に応じて、各種電源等の制御を行うものであるが、その動作の詳細については後述する。また、制御部３には、操作表示部１において行われる操作のうち、どの操作がタイプＡの操作であり、どの操作がタイプＢの操作であるかが予め登録されている。従って、制御部３は、例えば、操作表示部１で軸合わせの調整の操作あるいは加速電圧を変更する操作が行われた場合にはタイプＡの操作であると判断し、集束レンズの焦点距離を変更する操作が行われた場合にはタイプＢの操作であると判断する。
【００５３】
図１に示す構成では、電子銃は、陰極４、抑制電極５、及び陽極６で構成される熱電子放出型のものとしている。そして、操作表示部１で加速電圧の変更の操作を行い、更に加速電圧を指定すると、制御部３は加速電圧電源１４に対して、指定された加速電圧を発生するための制御信号を与え、これにより、加速電圧電源１４から当該加速電圧が発生され、陰極加熱電源１５に印加されるので、指定された加速電圧が陰極４に印加される。また、操作表示部１で陰極温度の変更の操作を行い、更に陰極温度を指定すると、制御部３は陰極加熱電源１５に対して、指定された陰極温度を発生するための制御信号を与え、これにより、陰極加熱電源１５から当該陰極温度を実現するための電圧が発生されるので、陰極４の温度は指定された温度となる。更に、操作表示部１で抑制電圧の変更の操作を行い、更に抑制電圧を指定すると、制御部３は抑制電圧電源１６に対して、指定された抑制電圧を発生するための制御信号を与え、これにより、抑制電圧電源１６から当該抑制電圧が発生されるので、抑制電極５には指定された抑制電圧が印加される。この実施形態では熱電子放出型の電子銃を用いるものとするが、電界放出型の電子銃を用いることができることは当然である。
【００５４】
ビーム電流検出器１２は、上述したように、ビーム電流を所望の値にしたり、最大ビーム電流を得ようとするときに用いるものであり、光軸上に挿脱可能に構成されている。そして、このビーム電流検出器１２に照射したビーム電流の値はビーム電流計１３によって検知され、ＡＤ変換されて制御部３に通知される。
【００５５】
第１システムの負帰還回路１８のスイッチ４０のオン／オフ、及び第２システムの負帰還回路２７のスイッチ４３のオン／オフは、何れも制御部３によって制御される。
【００５６】
次に、動作について説明する。なお、以下の説明では、第１システムについてはＸ方向のビームの安定化の動作のみについて説明するが、Ｙ方向のビームの安定化のための動作についても同様である。
【００５７】
いま、スイッチ４０、及びスイッチ４３が共にオン状態であり、第１システムではＡＬＣ８の電流に対して負帰還制御が行われており、第２システムではＣＬＣ１０の電流に対して負帰還制御が行われているとする。
【００５８】
そして、いま、オペレータが操作表示部１において、ある操作を行ったとする。この操作の内容は通信ライン２を介して制御部３に通知される。制御部３は、当該操作がタイプＡの操作であるか、タイプＢの操作であるかを判断する。
【００５９】
当該操作がタイプＡの操作である場合、制御部３は、スイッチ４０及びスイッチ４３をオフ状態とする制御信号を出力する。これによって、スイッチ４０及びスイッチ４３はオフ状態となり、負帰還制御は停止される。
【００６０】
この後、制御部３は、操作表示部１で操作された内容に応じた処理を行う。例えば当該操作が加速電圧の変更の操作である場合は上述した動作を行う。また、当該操作が軸合わせ調整の場合には、図４に関して説明したように、制御部３は軸合わせ用電源１７に対して軸合わせ用制御電圧ＴX を出力する処理を行う。
【００６１】
そして、制御部３は、操作表示部１において、ある操作が行われた後、所定時間内に次の操作が行われた場合には、当該次の操作に対応した処理を実行するが、ある操作が行われた後、所定時間内に何の操作も行われなかった場合には、制御部３は、ＡＤ変換器２１からその時点での演算増幅器２０の出力電圧ＶX を取り込み、その電圧ＶX をＤＡ変換器２２に出力すると共に、ＡＤ変換器４１からその時点での電流電圧変換器３０の出力電圧ＶD を取り込み、その電圧ＶD をＤＡ変換器４２に出力する。
【００６２】
そして、ＤＡ変換器２２からは出力ＶXSとしてＶX が出力され、ＤＡ変換器４２からは出力ＶDSとしてＶD が出力される。つまり、ＤＡ変換器２２からは減算器２３に対して演算増幅器２０の出力ＶX が入力されることになる。同様に、ＤＡ変換器４２からは減算器３２に対して電流電圧変換器３０の出力ＶD が入力されることになる。
【００６３】
制御部３は以上の処理が終了すると、スイッチ４０及びスイッチ４３をオン状態とする制御信号を出力する。これによって、スイッチ４０及びスイッチ４３はオン状態となり、第１システムにおいても、第２システムにおいても負帰還制御が開始される。
【００６４】
そして、このようにして第１システムにおいて負帰還制御が開始された時点では、ＤＡ変換器２２の出力はＶXS＝ＶX であるので、減算器２３の出力は△ＶX ＝０、従って増幅器２４の出力も△ＴX ＝０となるので、ＡＬＣ８の電流に対する負帰還制御は良好に行われることになる。
【００６５】
同様に、第２システムにおいて負帰還制御が開始された時点では、ＤＡ変換器４２の出力はＶDS＝ＶD であるので、減算器３２の出力は△ＶD ＝０、従って増幅器３３の出力も△ＴD ＝０となるので、ＣＬＣ１０の電流に対する負帰還制御は良好に行われることになる。
【００６６】
厳密にいえば、演算増幅器２０の出力電圧ＶX をＡＤ変換するとき、量子化に伴う誤差が発生するので、ＶXS＝ＶX とはならないが、この誤差は非常に小さいので、増幅器２４の出力を当該負帰還回路１８の引き込み範囲内に納めることは可能である。この点については負帰還回路２７についても同様であり、以下についても同様である。
【００６７】
以上が、操作表示部１で行われた操作がタイプＡの操作であった場合の動作であるが、操作表示部１で行われた操作がタイプＢの操作である場合の動作は次のようである。
【００６８】
この場合、制御部３は、スイッチ４３のみをオフ状態とする制御信号を出力する。これによって、スイッチ４３はオフ状態となり、負帰還制御は停止される。このときにはスイッチ４０の状態は変更されない。上述した通り、タイプＢの操作は検出スリット９より上流のビームに対しては影響を及ぼさないからである。
【００６９】
この後、制御部３は、操作表示部１で操作された内容に応じた処理を行う。例えば当該操作が集束レンズの焦点距離を変更する操作である場合は、図６に関して説明したように、制御部３は集束レンズ電源１９に対してビーム電流制御電圧ＴD を出力する処理を行う。
【００７０】
そして、制御部３は、操作表示部１において、ある操作が行われた後、所定時間内に次の操作が行われた場合には、当該次の操作に対応した処理を実行するが、ある操作が行われた後、所定時間内に何の操作も行われなかった場合には、制御部３は、ＡＤ変換器４１からその時点での電流電圧変換器３０の出力電圧ＶD を取り込み、その電圧ＶD をＤＡ変換器４２に出力する。
【００７１】
制御部３は以上の処理が終了すると、スイッチ４３をオン状態とする制御信号を出力する。これによって、スイッチ４３はオン状態となり、第２システムにおいて負帰還制御が開始される。
【００７２】
そして、第２システムにおいて負帰還制御が開始された時点では、ＤＡ変換器４２の出力はＶDS＝ＶD であるので、減算器３２の出力は△ＶD ＝０、従って増幅器３３の出力も△ＴD ＝０となるので、ＣＬＣ１０の電流に対する負帰還制御は良好に行われることになる。
【００７３】
以上のようであるので、このビームスタビライザシステムによれば、第１システムの負帰還回路１８のスイッチ４０のオン／オフ、及び第２システムの負帰還回路２７のスイッチ４３のオン／オフは制御部３により自動的に行われる、即ち、負帰還制御の停止／開始が自動的に行われるので、従来のような煩わしさは解消され、これらのスイッチの誤操作も生じない。
【００７４】
また、負帰還回路１８のスイッチ４０がオフ状態からオン状態となされてＡＬＣ８の電流に対する負帰還制御が開始される時点では、増幅器２４の出力電圧△ＴX は０、あるいは殆ど０になるように自動的に初期設定されるので、負帰還制御は良好に開始される。同様に、負帰還回路２７のスイッチ４３がオフ状態からオン状態となされてＣＬＣ１０の電流に対する負帰還制御が開始される時点では、増幅器３３の出力電圧△ＴD は０、あるいは殆ど０になるように自動的に初期設定されるので、負帰還制御は良好に開始される。
更に、従来のように、減算器２３、減算器３２に入力する電圧を手動調整する必要はないので、この点でもオペレータの負担は大幅に軽減される。
【００７５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では対物絞りに入射するビーム電流を検出したが、対物絞りとは別個に、ビーム電流を検出するための専用の検出絞りを設けるようにしてもよい。以下、更にいくつかの変形例について説明する。
【００７６】
［変形例１］
制御部３の動作モードとして、上述した動作を行う第１のモードと、タイプＡの操作を行う場合も、タイプＢの操作を行う場合もスイッチ４０、及びスイッチ４３をオフ状態としない第２のモードを設けるようにしてもよい。上述したように、スイッチ４０、及びスイッチ４３をオン状態としたままタイプＡの操作を行った場合、そのタイプＡの操作によって意図的にビーム電流を変更しようとしても第１システム及び第２システムの負帰還制御によってビーム電流は変更されないが、操作表示部１において何等かの操作を行う場合に第１のモードと第２のモードのそれぞれのモードで行うことによって、負帰還制御が行われている状態と、負帰還制御が行われていない状態を比較することができ、負帰還制御の機能のチェック等を行うことが可能となる。
【００７７】
［変形例２］
上述した実施形態では、操作表示部１における操作が所定時間行われず、スイッチ４０、及びスイッチ４３がオン状態となされる直前には、常に、ＤＡ変換器２２からはその時点での演算増幅器２０の出力ＶX を出力し、ＤＡ変換器４２からはその時点での電流電圧変換器３０の出力電圧ＶD を出力するものとしたが、このように動作するモードの他に、所望の電圧をＤＡ変換器２２、ＤＡ変換器４２から出力させるようにできるモードを設け、どちらのモードを使用するかを選択できるようにしてもよい。
【００７８】
後者のモードを設ける意味は次のようである。例えば、あるとき加速電圧を変更して観測／分析を行ったが、その変更前の加速電圧にもう一度戻して観測／分析を行いたいという場合がある。そのような場合、その戻したい加速電圧を設定したときの演算増幅器２０の出力電圧を記憶しておいて、その記憶している電圧をＤＡ変換器２２に出力すれば、その戻したい加速電圧設定時と同じビーム電流状態にすることができる。
【００７９】
従って、後者のモードでは、操作表示部１で操作を行ったときの演算増幅器２０の出力電圧を制御部３に記憶しておき、負帰還制御を開始する際に、その記憶されている電圧の中からＤＡ変換器２２に出力したい所望の電圧を選択できるようにするのである。このことは第２のシステムに関しても同様である。
【００８０】
［変形例３］
上述した実施形態において、操作表示部１における操作が所定時間行われ無い場合には、スイッチ４０、スイッチ４３をオン状態とするとしたが、スイッチ４０、スイッチ４３をオン状態とする前に、自動的にビーム電流を最大にする処理を行うようにしてもよい。このときにはビーム電流検出器１２を光軸上に挿入しておくことは当然である。
【００８１】
ビーム電流を最大にする処理は周知であるので詳細は省略するが、例えば、軸合わせ用制御電圧ＴX を所定の範囲で、所定のステップずつ変化させ、その時々のビーム電流をビーム電流計１３から取り込み、ビーム電流が最大となる軸合わせ用制御電圧ＴX を求め、その求めた軸合わせ用制御電圧ＴX を軸合わせ用電源１７に出力する動作を制御部３に行わせればよい。
【００８２】
そして、このビーム電流最大化の処理が終了した後、上述したように、ＡＤ変換器２１からその時点での演算増幅器２０の出力電圧ＶX を取り込み、その電圧ＶX をＤＡ変換器２２に出力すると共に、ＡＤ変換器４１からその時点での電流電圧変換器３０の出力電圧ＶD を取り込み、その電圧ＶD をＤＡ変換器４２に出力し、スイッチ４０及びスイッチ４３をオン状態とする制御信号を出力する動作を制御部３に行わせればよい。
【００８３】
［変形例４］
上述した実施形態において、操作表示部１における操作が所定時間行われ無い場合には、スイッチ４０、スイッチ４３をオン状態とするとしたが、スイッチ４０、スイッチ４３をオン状態とする前に、負帰還回路１８の引き込み範囲を最大にし、負帰還制御を安定して行うことができるように、演算増幅器２０の出力ＶX を最小にする処理を自動的に行うようにしてもよい。
【００８４】
この処理は、例えば、軸合わせ用制御電圧ＴX を所定の範囲で、所定のステップずつ変化させ、その時々における演算増幅器２０の出力ＶX をＡＤ変換器２１かれあ取り込み、演算増幅器２０の出力ＶX が最小となる軸合わせ用制御電圧ＴX を求め、その求めた軸合わせ用制御電圧ＴX を軸合わせ用電源１７に出力する動作を制御部３に行わせればよい。
【００８５】
演算増幅器２０の出力ＶX が最小のときには、ビームの位置が変化しても演算増幅器２０の出力に変化が生じ難いので、負帰還回路１８の引き込み範囲を広げることができるのである。
【００８６】
そして、この処理が終了した後、上述したように、ＡＤ変換器２１からその時点での演算増幅器２０の出力電圧ＶX を取り込み、その電圧ＶX をＤＡ変換器２２に出力すると共に、ＡＤ変換器４１からその時点での電流電圧変換器３０の出力電圧ＶD を取り込み、その電圧ＶD をＤＡ変換器４２に出力し、スイッチ４０及びスイッチ４３をオン状態とする制御信号を出力する動作を制御部３に行わせればよい。
【００８７】
［変形例５］
操作表示部１には、種々の情報を表示することが可能である。例えば、スイッチ４０がオン状態にあるか、オフ状態にあるかを表示してもよく、ＡＤ変換器２１を介して取り込んだ演算増幅器２０の出力ＶX 、ＡＤ変換器４１を介して取り込んだ電流電圧変換器３０の出力ＶD 、加速電圧、陰極の加熱温度等、種々の値を表示することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る荷電粒子ビーム装置を備えた電子顕微鏡の全体構成を示す図である。
【図２】本発明に係る、ＡＬＣに供給する電流を負帰還制御してビームを安定化させる第１のビームスタビライザシステムに用いる負帰還回路１８の一実施形態、及びその周辺の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る、ＣＬＣに供給する電流を負帰還制御してビームを安定化させる第２のビームスタビライザシステムに用いる負帰還回路２７の一実施形態、及びその周辺の構成を示す図である。
【図４】特開平１−１８３０４４号公報に開示されているビームスタビライザシステムの一部を示す図である。
【図５】ビーム電流検出スリット９の構成例を示す図である。
【図６】集束レンズコイルに供給する電流を負帰還制御を行ってビームを安定化させるビームスタビライザシステムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…操作表示部、２…通信ライン、３…制御部、４…陰極、５…抑制電極、６…荷電粒子ビーム、７…陽極、８…アラインメントコイル（ＡＬＣ）、９…ビーム電流検出スリット、１０…集束レンズコイル（ＣＬＣ）、１１…対物絞り、１２…ビーム電流検出器、１３…ビーム電流計、１４…加速電圧電源、１５…陰極加熱電源、１６…抑制電圧電源、１７…軸合わせ用電源、１８…負帰還回路、１９…集束レンズ電源、２０…演算増幅器、２１…ＡＤ変換器、２２…ＤＡ変換器、２３…減算器、２４…増幅器、２５…スイッチ、２６…前置絞り、２７…負帰還回路、２８…可変電圧電源、３０…電流電圧変換器、３１…可変電圧電源、３２…減算器、３３…増幅器、３４…スイッチ、４０…スイッチ、４１…ＡＤ変換器、４２…ＤＡ変換器、４３…スイッチ。
【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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