CN111971775B - 电荷粒子线装置 - Google Patents

Abstract

在使用具有圆环形状的电荷粒子线光圈的情况下，电荷粒子线中的电流密度最高的光轴正上的电荷粒子线被遮挡，因此难以将电荷粒子线光圈配置到最优的安装位置。电荷粒子线装置具备：电荷粒子线源(101)，其产生电荷粒子线；电荷粒子线光圈(120)；电荷粒子线光圈电源(108)，其向电荷粒子线光圈施加电压；物镜(105)，其使电荷粒子线聚焦到样本；检测器(118)，其检测通过向样本照射电荷粒子线而释放的二次电荷粒子；计算机(170)，其根据由检测器检测出的二次电荷粒子形成电荷粒子线像，电荷粒子线光圈的位置被设定为在通过电荷粒子线光圈电源向电荷粒子线光圈施加交流电压的状态下，电荷粒子线像没有移动而与交流电压同步地变化为同心圆状。

Description

电荷粒子线装置

技术领域

本发明涉及向样本照射电荷粒子线的电荷粒子线装置。

背景技术

扫描型电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)、聚焦离子束装置(FIB：Focused Ion Beam System)这样的电荷粒子线装置通过使电荷粒子线聚焦于样本，而进行纳米水平的观察、分析、加工。在要求纳米水平的观察、分析、加工的半导体领域、材料领域、生物领域中，广泛地使用了这些电荷粒子线装置。另外，以精细化发展的半导体领域为代表，在各种领域中，要求进一步提高图像分辨率、提高加工精度。

在专利文献1中，公开了一种球面像差修正器，其具备入射板和出射板，在其中任意一方上形成圆形开孔，在另一方上形成圆环开孔，通过向入射板和出射板之间施加电压而形成在圆环开孔的电场，产生消除正的球面像差的散射，由此能够通过简单地构造来实现。另外，在非专利文献1中，示出了通过使用圆环形状的光圈而提高焦点深度的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/174891号

非专利文献

非专利文献1：Momoyo Enyama,Koichi Hamada,Muneyuki Fukuda and HideyukiKazumi,“Method of improving image sharpness for annular-illumination scanningelectron microscopes,”Japanese Journal of Applied Physics 55,06GD02(2016)

发明内容

发明要解决的问题

作为电荷粒子线装置的光圈，一般具备圆孔形状的开口，但还已知圆环形状的光圈。在非专利文献1中，示出了通过使用圆环形状的光圈而提高焦点深度的内容。另外，在专利文献1中，示出了组合圆环形状的电极和圆孔形状的电极，向2个电极之间施加电压，由此得到球面像差修正效果。

在任意的情况下，都需要在电荷粒子线的光轴上配置圆环形状的光圈或圆环形状的电极的中心，会遮挡电荷粒子线中的电流密度最高的光轴正上的电荷粒子线。因此，如果是具有圆孔形状的光圈，则通过以电荷粒子线像最亮的位置为基准配置光圈，能够将光圈配置在适当的位置，与此相对，在圆环形状的光圈或电极的情况下，该最适的安装位置与电荷粒子线像最亮的位置不一致。这种情况难以调整圆环形状的光圈或电极的最适的安装位置。本发明的课题在于：提供能够将圆环形状的光圈简单地调整到恰当的位置的电荷粒子线装置。

解决问题的方案

作为本发明的一个实施例的电荷粒子线装置具备：电荷粒子线源，其产生电荷粒子线；电荷粒子线光圈；电荷粒子线光圈电源，其向电荷粒子线光圈施加电压；物镜，其使电荷粒子线聚焦到样本；检测器，其检测通过向样本照射电荷粒子线而释放的二次电荷粒子；计算机，其根据通过检测器检测出的二次电荷粒子，形成电荷粒子线像，其中，电荷粒子线光圈的位置被设定为，在通过电荷粒子线光圈电源向电荷粒子线光圈施加交流电压的状态下，设没有电荷粒子线像的移动而与交流电压同步地变化为同心圆状。

发明效果

即使是特别难以进行位置设定的圆环形状的电荷粒子线光圈，也能够适当并且容易地配置到电荷粒子线的光轴上。

附图说明

图1是电荷粒子线装置的概要图。

图2A是表示电荷粒子线光圈部的结构的概要图。

图2B是表示电荷粒子线光圈部的结构的概要图。

图3A是表示电荷粒子线光圈的支承构造的概要图。

图3B是表示电荷粒子线光圈的支承构造的概要图。

图4是表示电荷粒子线光圈的调整步骤的流程图。

图5是施加到电荷粒子线光圈的交流电压的例子。

图6是使电荷粒子线光圈的调整自动化的框图。

具体实施方式

一边参照附图一边说明本发明的实施方式。但是，本实施方式只不过是实现本发明的一个例子。另外，在各图中，对共通的结构附加相同的附图标记。

在图1中，示出电荷粒子线装置的概要。电荷粒子线装置在其主要部分具备：产生电荷粒子线的电荷粒子线源101、对从电荷粒子线源101释放的电荷粒子线加速的加速电极102、从加速电极102到物镜105的下端附近配置的射束管112、使从电荷粒子线源101释放的电荷粒子线聚焦的第一、第二聚焦透镜103、104、屏蔽从电荷粒子线源101释放的电荷粒子的一部分的具有圆环形状的电荷粒子线光圈120、对电荷粒子线光圈120电气绝缘的绝缘材料123、具备使电荷粒子线光圈120移动的驱动机构的电荷粒子线光圈器121、向电荷粒子线光圈120施加电压的电荷粒子线光圈电源108、配置在比电荷粒子线光圈部更靠电荷粒子线源101侧的第一偏向器群133、配置在比电荷粒子线光圈部更靠样本侧的第二偏向器群134、使电荷粒子线在样本上扫描的第三偏向器群135、将电荷粒子线聚焦到样本的物镜105、配置样本114的样本室115、检测从样本释放的二次电荷粒子的检测器118。在此，电荷粒子线光圈电源108不只向电荷粒子线光圈120施加直流电压，还能够施加交流电压。另外，作为控制上述电荷粒子光学系统的各结构要素的控制器，具备控制电荷粒子线源101的电荷粒子线源控制器151、控制加速电极102的加速电极控制器152、控制第一、第二聚焦透镜103、104的第一、第二聚焦透镜控制器153、154、控制电荷粒子线光圈器121的电荷粒子线光圈控制器169、控制电荷粒子线光圈电源108的电荷粒子线光圈电源控制器158、控制第一偏向器群133的第一偏向器群控制器163、控制第二偏向器群134的第二偏向器群控制器164、控制第三偏向器群135的第三偏向器群控制器165、控制物镜105的物镜控制器155，另外具备控制检测器118的检测器控制器168。通过进行电荷粒子线装置整体的动作的控制和电荷粒子线像的构筑的综合计算机170控制这些控制器。综合计算机170与控制器(键盘、鼠标等)171、显示器172连接，操作者能够从控制器171输入照射条件、电荷粒子线光圈的电压条件、位置条件这样的各种指示等，将取得的像、控制画面显示到显示器172。

此外，在图1的例子中，具备2个聚焦透镜103、104，但在控制入射到物镜105的电荷粒子的目的下，聚焦透镜的个数是任意的。物镜105具备不使磁场泄漏到磁路以外的类型的透镜，但也可以是使磁场泄漏到磁路以外的类型的透镜，还可以是具备使磁场泄漏的类型和不使其泄漏的类型的双方的复合物镜。另外，在上述目的下，聚焦透镜103、104、以及物镜105可以是静电透镜，也可以是如加速器光学系统、延缓光学系统等那样同时使用磁场透镜和静电透镜的物镜，在使电荷粒子线聚焦到样本114的目的下，透镜的类型是任意的。

另外，在图1中，射束管112一般为GND电位(基准电位)，但在加速器光学系统中被施加规定的电压。在覆盖电荷粒子线的路径的目的下，形状和结构构件的个数是任意的。另外，检测二次电荷粒子的检测器118既可以如图1那样配置在样本室115，也可以配置在安装电荷粒子光学系统的粒子线柱(column)内。另外，也可以配置在样本室115和粒子线柱内的双方。在检测二次电荷粒子的目的下，其个数和配置位置是任意的。另外，图1是具备一个电荷粒子线柱的电荷粒子线装置，但也可以是具备多个电荷粒子线柱的复合电荷粒子线装置。

在图2A中表示电荷粒子线光圈部的结构的一个例子。(a)表示俯视图，(b)表示截面图。在图2A的例子中，具有圆环形状的电荷粒子线光圈120直接形成在电荷粒子线光圈板124上，由电荷粒子线光圈电源108向电荷粒子线光圈板124施加电压。另外，为了后述的电荷粒子光学系统的光轴调整，理想的是在电荷粒子线光圈板124上还设置有具有圆孔形状的电荷粒子线光圈119。电荷粒子线光圈板124通过螺钉140安装在电荷粒子线光圈板支承台125，电荷粒子线光圈板支承台125被绝缘材料123支承。并不限于此，也可以一体地形成电荷粒子线光圈板124和电荷粒子线光圈板支承台125。另外，为了向电荷粒子线光圈板124施加电压，能够通过绝缘材料123隔离周边的构造物和电位。另外，在图2A的例子中，在电荷粒子线光圈板124上配置有一个电荷粒子线光圈120，但也可以配置多个。在配置有多个的情况下，具有即使在一个光圈污染或损伤了的情况下，也能够切换为其他光圈而马上重新开始观察、加工的优点。另外，配置了多个的电荷粒子线光圈120的形状也可以不相同的。在该情况下，具有能够根据加速电压等观察条件、加工条件的不同，分开使用适合的电荷粒子线光圈的优点。此外，理想的是在配置有具有相同大小的开口的多个电荷粒子线光圈120的情况下，至少设置一个对应的电荷粒子线光圈119即可，在配置有具有不同大小的开口的多个电荷粒子线光圈120的情况下，配置具有具备与电荷粒子线光圈120的开口的大小对应的开口的圆孔形状的电荷粒子线光圈119。

另外，本实施例在电荷粒子线光圈部使用具有圆环形状的电荷粒子线光圈的情况下特别有效，但也能够适用于对电荷粒子线光圈部使用具有圆孔形状的电荷粒子线光圈119的情况。电荷粒子线光圈部的结构与图2A同样，因此省略重复的说明，但图2B是具有圆孔形状的电荷粒子线光圈119直接形成在电荷粒子线光圈板124a上的例子，设置开口的大小不同的多个电荷粒子线光圈119a、119b。当然，也可以设置具有相同大小的开口的多个电荷粒子线光圈119。

以下说明电荷粒子线光圈120的支承构造的变形例子。图3A是将具有圆环形状的电荷粒子线光圈120(形成光圈的板的形状是任意的，为圆形、方形等)固定在电荷粒子线光圈支承台122上的支承构造(截面图)。在该例子中，成为以下的结构：将电荷粒子线光圈120装载在电荷粒子线光圈支承台122的凹部，并用将螺钉切断的按压螺钉201从其上向侧面按压。例如通过锪孔加工在支承台122上形成凹部。另外，在图的例子中，螺钉部位于上部(电荷粒子线源侧)，但螺钉部也可以位于下部(物镜侧)。同样，具有圆孔形状的电荷粒子线光圈119也被电荷粒子线光圈支承台122支承。电荷粒子线光圈支承台122、按压螺钉201都是导电体，经由它们向电荷粒子线光圈120施加来自电荷粒子线光圈电源108的电压。另外，也可以代替图3A的具有圆环形状的电荷粒子线光圈120，而设为具有圆孔形状的电荷粒子线光圈119。在该情况下，实现了相当于图2B的电荷粒子线光圈部。图3A所示的电荷粒子线光圈向电荷粒子线光圈支承台122的固定方法是一个例子，也可以将垫片装载到电荷粒子线光圈上，通过按压板固定垫片，能够适用其他公知的方法。

图3B如专利文献1记载的那样，使圆孔形状的电荷粒子线光圈206沿着电荷粒子线的光轴方向与圆环形状的电荷粒子线光圈120重叠，通过向2个光圈之间施加电压而使其具有像差修正功能。在该情况下，为了使重叠的圆环形状的电荷粒子线光圈120和圆孔形状的电荷粒子线光圈206为不同的电位，圆孔形状的电荷粒子线光圈206隔着绝缘材料203支承在支承台122上，并且圆环形状的电荷粒子线光圈120和圆孔形状的电荷粒子线光圈206之间通过绝缘性垫片204绝缘。另外，在圆环形状的电荷粒子线光圈120的下部配置有导电性垫片205。为了使2个光圈之间产生电压，经由按压螺钉202向圆孔形状的电荷粒子线光圈206施加来自电荷粒子线光圈电源108的电压，经由导电性的支承台122和导电性垫片205使圆环形状的电荷粒子线光圈120接地。此外，也可以将圆环形状的电荷粒子线光圈120设为漂浮的。另外，也可以向圆环形状的电荷粒子线光圈120施加来自电荷粒子线光圈电源108的电压，使圆孔形状的电荷粒子线光圈206接地。

使用图4说明本实施例的电荷粒子线光圈的调整步骤。在这些调整步骤中，通过综合计算机170控制电荷粒子光学系统的各控制器而实施。首先，将具有圆孔形状的电荷粒子线光圈119配置到电荷粒子光学系统，为了取得包含电荷粒子线的光轴调整的电荷粒子线像而进行必要的调整(S41、S42)。圆孔形状的光圈是电荷粒子线光圈的普通的形状，因此该调整是在普通的电荷粒子线装置中由用户通常进行的操作。光轴调整包含像散修正、物镜的轴调整、电荷粒子线光圈119的位置调整。这时，不向电荷粒子线光圈施加来自电荷粒子线光圈电源108的电压。此外，步骤S41、S42并不必须在每次进行此后说明的电荷粒子线光圈的位置调整时进行，在已经进行了光轴调整的情况下能够省略。

接着，通过电荷粒子线光圈器121，将光轴调整所使用的圆孔形状的电荷粒子线光圈119切换为观察使用的电荷粒子线光圈，并使其移动到光轴附近(S43)。此外，用于观察的电荷粒子线光圈是圆孔形状的电荷粒子线光圈的情况下，不进行切换，而直接使用光轴调整所使用的圆孔形状的电荷粒子线光圈进行以下的调整。首先，一边从电荷粒子线光圈电源108向电荷粒子线光圈施加交流电压，一边使电荷粒子线在样本上扫描(S44)。在图5中表示施加到电荷粒子线光圈的交流电压的例子(正弦波)。交流电压具有最大电压V_max、最小电压V_min、偏移电压V_offset，电荷粒子线光圈电源控制器158能够将交流电压的振幅保持为固定，而使偏移电压V_offset增减。通过向电荷粒子线光圈施加电压，具有圆孔形状的电荷粒子线光圈作为凸透镜作用于电荷粒子线，具有圆环形状的电荷粒子线光圈作为凹透镜作用于电荷粒子线。通过向电荷粒子线光圈施加交流电压，作为凸透镜或凹透镜的透镜强度周期地变化。因此，在没有将电荷粒子线光圈配置在最优位置的情况下，得到的电荷粒子线像的像中心与交流电压同步地移动，在将电荷粒子线光圈配置在最优位置的情况下，得到的电荷粒子线像没有移动，像变化为同心圆状。利用该现象，调整电荷粒子线光圈的位置。

进而，在使用具有圆环形状的电荷粒子线光圈作为电荷粒子线光圈的情况下，如上述那样，通过施加电压而用作凹透镜，因此在极性与电荷粒子线的电荷相反的电压、即电荷粒子是电子的情况下，向具有圆环形状的电荷粒子线光圈施加相对于基准电压为正的电压，在电荷粒子是正离子的情况下，向具有圆环形状的电荷粒子线光圈施加相对于基准电压为负的电压，由此能够得到像差修正效果。因此，在使用具有圆环形状的电荷粒子线光圈的情况下，首先调整施加的交流电压的偏移电压V_offset(S45)。具体地说，调整交流电压的偏移电压V_offset，使得在施加交流电压的最大电压V_max时和施加最小电压V_min时，得到的电荷粒子线像的变化量相同。例如，在没有将电荷粒子线光圈配置在最优位置的情况下，得到的电荷粒子线像的像中心与交流电压同步地移动，而在该情况下，只要调整偏移电压V_offset使得施加电压从V_offset变化为V_max的情况下的像的移动量与施加电压从V_offset变化为V_min的情况下的像的移动量同等即可。另外，在将电荷粒子线光圈配置在最优位置的情况下，得到的电荷粒子线像没有移动，像变化为同心圆状，而调整偏移电压V_offset使得施加电压是V_max的情况下的像的散景量与施加电压是V_min的情况下的像的散景量同等即可。由此，通过向具有圆环形状的电荷粒子线光圈施加具有调整后的偏移电压V_offset的大小的直流电压，而将电荷粒子线的焦点位置调整到样本114的表面。

此外，在使用具有圆孔形状的电荷粒子线光圈作为电荷粒子线光圈，并且不需要使电荷粒子线光圈作为凸透镜起作用的情况下，向电荷粒子线光圈施加将偏移电压V_offset固定为0V(基准电位)的交流电压即可，不需要步骤S45。

接着，调整电荷粒子线光圈的位置使得电荷粒子线像的中心的移动停止(S46)。在电荷粒子线像的中心停止的状态下，相当于将电荷粒子线光圈配置到最优的位置。然后，确认偏移电压V_offset是否恰当，也可以根据需要进行调整。根据施加电压是V_max的情况下的像的散景量与施加电压是V_min的情况下的像的散景量是否同等进行判断，来进行该确认。

以上结束电荷粒子线光圈的调整，停止向电荷粒子线光圈施加交流电压(S47)。此外，在更精密地调整电荷粒子线光圈的光轴中心和物镜的透镜中心的目的下，也可以在步骤S46之后，使用第二偏向器群134进行调整，使得电荷粒子线穿过物镜105的透镜中心。在观察时使用具有圆环形状的电荷粒子线光圈作为电荷粒子线光圈的情况下，在向具有圆环形状的电荷粒子线光圈120施加具有在步骤S45中调整后的偏移电压V_offset的大小的直流电压的状态下，通过综合计算机形成电荷粒子线像(S48)。

以上说明的在电荷粒子线光圈的调整中施加的交流电压并不限于正弦波。例如也可以是矩形波、三角波、锯齿状波、或它们的复合波形那样的波。在进行电荷粒子线光圈的光轴调整的目的下，只要能够使电荷粒子线光圈的透镜强度周期地变化即可，因此施加的交流信号的种类、波形是任意的。

进而，也可以手动地使电荷粒子线光圈移动，但如果电荷粒子线光圈器121具备电动驱动功能，并能够通过电荷粒子线光圈控制器169进行控制，则更加方便的。作为实现电动驱动机构的一个例子，可以为以下的结构，即通过步进电动机进行电荷粒子线光圈的粗动调整，通过压电元件进行微动调整。或者，也可以为以下的结构，即使用单一的步进电动机或压电元件，兼顾电荷粒子线光圈的粗动调整和微动调整。另外，也可以不是目视确认电荷粒子线像的变化量，而对电荷粒子线像实施图像处理，对电荷粒子线像的变化进行数值化，由此根据数值进行调整。这样，如果电动地驱动电荷粒子线光圈，对电荷粒子线像的变化进行数值化，则容易使电荷粒子线光圈的调整自动化，能够进一步提高用户可用性。

在图6中表示对电荷粒子线光圈的调整进行自动化的框图。在综合计算机170中设置有图像形成部601、特征量计算部602、反馈控制部603。将与它们的功能对应的程序存储到综合计算机170的存储装置，通过综合计算机170的处理器执行程序，由此能够实现它们。由此，对图4所示的步骤S45和步骤S46中的动作进行自动化。

图像形成部601根据由检测器118检测出的二次电荷粒子，形成电荷粒子像。在特征量计算部602中，计算出与电荷粒子线光圈电源108的交流电压施加同步的电荷粒子线像的变化的特征量。作为特征量，设为计算电荷粒子线像的位置移动量、电荷粒子线像的浓淡值。电荷粒子线像的浓淡值是图像的散景量的指标，如果焦点偏离，散景量变大，则对比度变小，浓淡值变小，如果焦点对焦，则浓淡值随着对比度变大。在反馈控制部603中，与使偏移电压V_offset或电荷粒子线光圈的位置变化造成的特征量的变化量对应地，确定偏移电压的变化量ΔV_offset(步骤S45)，或确定电荷粒子线光圈的位置的移动量(Δx，Δy)(步骤S46)。此外，在图6的例子中，通过反馈控制部603根据电荷粒子线像的特征量的变化量计算控制量，但也可以将电荷粒子线像的特征量的变化量传递到各控制器158、169，通过各控制器确定控制量。

进而，也可以存储电荷粒子线光圈的位置，将电荷粒子线光圈的位置显示到显示器172，或预先存储调整了的恰当的电荷粒子线光圈120的位置和施加电压，使得用户只通过选择电荷粒子线光圈，通过电荷粒子线光圈器121将电荷粒子线光圈120设定到所存储的位置，并施加偏移电压。由此，用户能够简单地使用配置在最优位置的电荷粒子线光圈进行观察或加工，能够提高用户可用性。

附图标记说明

101：电荷粒子线源；102：加速电极；103：第一聚焦透镜；104：第二聚焦透镜；105：物镜；108：电荷粒子线光圈电源；112：射束管；114：样本；115：样本室；118：检测器；120：电荷粒子线光圈；121：电荷粒子线光圈器；123：绝缘材料；133：第一偏向器群；134：第二偏向器群；135：第三偏向器群；151：电荷粒子线源控制器；152：加速电极控制器；153：第一聚焦透镜控制器；154：第二聚焦透镜控制器；155：物镜控制器；158：电荷粒子线光圈电源控制器；163：第一偏向器群控制器；164：第二偏向器群控制器；165：第三偏向器群控制器；168：检测器控制器；169：电荷粒子线光圈控制器；170：综合计算机；171：控制器；172：显示器。

Claims (10)

1.一种电荷粒子线装置，其特征在于，具备：

电荷粒子线源，其产生电荷粒子线；

第一电荷粒子线光圈；

电荷粒子线光圈电源，其向上述第一电荷粒子线光圈施加电压；

物镜，其使上述电荷粒子线聚焦到样本；

检测器，其检测通过向上述样本照射上述电荷粒子线而释放的二次电荷粒子；以及

计算机，其根据由上述检测器检测出的二次电荷粒子，形成电荷粒子线像，

设定上述第一电荷粒子线光圈的位置使得：在通过上述电荷粒子线光圈电源向上述第一电荷粒子线光圈施加交流电压的状态下，上述电荷粒子线像没有移动，且上述电荷粒子线像与上述交流电压同步地变化为同心圆状。

2.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，

上述第一电荷粒子线光圈是具有圆环形状的电荷粒子线光圈，

设定上述交流电压的偏移电压使得：在通过上述电荷粒子线光圈电源向上述第一电荷粒子线光圈施加上述交流电压的状态下，上述交流电压的最大电压下的上述电荷粒子线像的散景量与上述交流电压的最小电压下的上述电荷粒子线像的散景量同等。

3.根据权利要求2所述的电荷粒子线装置，其特征在于，

在上述电荷粒子线光圈电源向上述第一电荷粒子线光圈施加具有上述偏移电压的大小的直流电压的状态下，上述计算机形成上述电荷粒子线像。

4.根据权利要求2所述的电荷粒子线装置，其特征在于，

上述电荷粒子线装置具备：具有圆孔形状的第二电荷粒子线光圈、切换上述第一电荷粒子线光圈和上述第二电荷粒子线光圈的电荷粒子线光圈器，

在使用上述第二电荷粒子线光圈进行了上述电荷粒子线的光轴调整的状态下，通过上述电荷粒子线光圈器将位于光轴附近的上述第二电荷粒子线光圈切换为上述第一电荷粒子线光圈之后，设定上述第一电荷粒子线光圈的位置。

5.根据权利要求1所述的电荷粒子线装置，其特征在于，

上述交流电压是正弦波、矩形波、三角波、锯齿状波、以及它们的复合波形中的任意一个。

6.一种电荷粒子线装置，其特征在于，具备：

电荷粒子线源，其产生电荷粒子线；

电荷粒子线光圈；

电荷粒子线光圈器，其使上述电荷粒子线光圈移动；

电荷粒子线光圈控制部，其控制上述电荷粒子线光圈器；

电荷粒子线光圈电源，其向上述电荷粒子线光圈施加交流电压；

电荷粒子线光圈电源控制部，其控制上述电荷粒子线光圈电源；

物镜，其使上述电荷粒子线聚焦到样本；

检测器，其检测通过向上述样本照射上述电荷粒子线而释放的二次电荷粒子；以及

计算机，其具备根据由上述检测器检测出的二次电荷粒子形成电荷粒子线像的图像形成部、计算与向上述电荷粒子线光圈施加的上述交流电压同步的上述电荷粒子线像的变化的特征量的特征量计算部，

上述电荷粒子线光圈控制部向上述电荷粒子线光圈器指示基于使上述电荷粒子线光圈的位置变化而产生的上述特征量的变化量所确定的上述电荷粒子线光圈的移动量，

上述电荷粒子线光圈电源控制部向上述电荷粒子线光圈电源指示基于使上述交流电压的偏移电压变化而产生的上述特征量的变化量所确定的上述交流电压的偏移电压的变化量。

7.根据权利要求6所述的电荷粒子线装置，其特征在于，

上述特征量计算部计算出上述电荷粒子线像的位置移动量或浓淡值作为上述特征量。

8.根据权利要求6所述的电荷粒子线装置，其特征在于，

上述电荷粒子线光圈器具备使上述电荷粒子线光圈移动的电动驱动机构。

9.根据权利要求6所述的电荷粒子线装置，其特征在于，

上述交流电压是正弦波、矩形波、三角波、锯齿状波、以及它们的复合波形中的任意一个。

10.根据权利要求6所述的电荷粒子线装置，其特征在于，

上述电荷粒子线光圈是具有圆环形状的电荷粒子线光圈。