[发明专利]具备离子泵的带电粒子束装置

说明书

在具备离子泵的带电粒子束装置中，能够使离子泵的电源的低频噪声充分地降低而对真空度高精度地进行计量。离子泵(2)的驱动电源部(1)构成为，具备：高压电源电路部(101‑112)，其使离子泵(2)工作；负荷电流检测电路部(130)，其对向离子泵(2)施加的负荷电流进行检测；以及消除电路部(140)，其使施加于负荷电流检测电路部(130)的低频噪声降低。

技术领域

本发明涉及一种具备离子泵的带电粒子装置。

背景技术

带电粒子束装置通过对设置于维持比较高的真空状态的试样室内的试样照射带电粒子束，进行该试样的图像取得等。在例如扫描型电子显微镜、透过型电子显微镜中，向对象试样照射电子束作为带电粒子束，基于由检测器检测到的二次电子量或透过电子量，生成对象试样的显微镜像。

在这样的带电粒子束装置中，为了将设置试样的试样室、带电粒子光学系统的镜筒的内部维持在较高的真空状态，使用了离子泵。若要对使用该离子泵而设定成高真空的状态进行计量，则检测的电流变得微弱，因此，无法忽视噪声的影响。

作为解决这样的噪声的问题的方法，在专利文献1中记载有如下内容：“将对抛物波电压产生电路的抛物波电压进行电阻分割而获得的、与泄漏抛物波电压呈同相且同振幅的分压抛物波电压施加于运算放大器，并进行差动放大，由此，消除从抛物波电压产生电路经由高压电阻电路向脉冲幅度控制电路的运算放大器漏出的泄漏抛物波电压。”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-177839号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了将电子显微镜装置的试样室、构成电子光学系统的镜筒的真空容器维持在超高真空的状态，利用了离子泵。在该离子泵中，对排气机构部内的阳极与阴极之间施加高电压，从外部施加强的磁场，由此，从阴极产生的电子与气体分子碰撞而使气体分子离子化，离子吸附于阴极或者被离子捕集器捕获，从而使真空容器内的真空度提高。

在电子显微镜装置中，要求供电子枪搭载的电子光学系统的镜筒的空间内是超高真空(10^-9Pa以下)状态。

电子光学系统的镜筒的空间内的真空度与在离子泵的排气机构部内的阳极和阴极之间流动的负荷电流存在比例关系，能够在离子泵的排气机构部内对该真空度进行计量。为了如此在离子泵的排气机构部内对真空度进行计量，离子泵的电源所具备的负荷电流检测电路需要表示超高真空状态的1nA量级的检测精度。

在离子泵电源中，低频噪声(0.1Hz～60Hz)在高电压电路的输出段叠加，因此，存在如下问题：低频噪声借助在高压电缆的高压信号线与GND线间形成的电缆电容在负荷电流检测电路叠加，无法获得1nA量级的检测精度，无法担保供电子枪搭载的空间内是超高真空状态，其中，该高压电缆铺设在离子泵与离子泵电源之间。

作为与噪声消除有关的公知例，在专利文献1中记载有如下例子：将对抛物波电压产生电路的抛物波电压进行电阻分割而获得的、与泄漏抛物波电压呈同相且同振幅的分压抛物波电压施加于运算放大器，并进行差动放大，由此，来消除从抛物波电压产生电路经由高压电阻电路与脉冲幅度控制电路的运算放大器的输入段叠加的泄漏抛物波电压。不过，在专利文献1所记载的结构中，存在如下问题：能从抛物波电压产生电路看到的高压电阻电路的阻抗与分压电阻器的阻抗不同，无法高精度地降低泄漏成分。

因此，本发明目的在于，提供一种具备离子泵的带电粒子束装置，其能够使离子泵的电源的低频噪声充分地降低，而高精度地对真空度进行计量。

用于解决课题的手段