(57)【要約】【課題】傾斜可能なステージであっても、レーザ干渉測長器を用いて高精度のステージの位置測定を行うことができる走査電子顕微鏡等のステージ位置測定装置を実現する。【解決手段】ガルバノメーターミラーＧは、直線駆動部５１と回転駆動部５２によってそのＺ方法の位置と角度が制御される。直線駆動部５１と回転駆動部５２は、制御装置１３によって制御されるが、制御装置１３には、ステージ５の傾斜角θの情報が供給され、制御装置１３は傾斜角θに応じて直線駆動部５１と回転駆動部５２からパルス信号を発生させ、ミラーＧのＺ方法の位置と角度を設定する。この結果、任意の傾斜角において、レーザ干渉測長器８からのレーザ光は、Ｇによって反射され、ステージ５に取り付けられたミラー７に垂直に入射することになる。【選択図】　　図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜機構によって傾斜可能に配置された傾斜面内における移動ステージと、レーザ干渉計と、レーザ干渉計からの光を反射するための位置と反射角度がそれぞれ可変のミラーと、移動ステージ上に固定され、ミラーからの光を反射するステージミラーとを備えており、ミラーの直線上の位置と光の反射角度は、傾斜機構による移動ステージの傾斜角度に応じて制御され、レーザ干渉計からの光が移動ステージ上のステージミラーによって反射され、レーザ干渉計に戻されるようにしたことを特徴とする走査電子顕微鏡等のステージ位置測定装置。
【請求項２】
反射角度可変のミラーはガルバノメータミラーである請求項１記載の走査電子顕微鏡等のステージ位置測定装置。
【請求項３】
ステージの傾斜に伴うレーザ光の光路長の変化分が演算によって求められ、レーザ干渉計による測長値から光路長の変化分が差し引かれる請求項１記載の走査電子顕微鏡等のステージ位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の検査に用いられる走査電子顕微鏡などのステージ位置測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年半導体デバイスの集積度が高まるに伴って、半導体ウエハの検査に走査電子顕微鏡が用いられるようになっている。この場合、まずウエハを光による検査装置で観察し、ウエハ上のパターンの欠陥部分や異物が付着している個所を見つけ出し、パターン欠陥部分や異物付着個所の座標を記憶する。
【０００３】
次に被観察ウエハを光検査装置から走査電子顕微鏡に移し、パターン欠陥部分や異物付着部分で電子ビームを走査し、欠陥部分や異物の詳細な観察を行う。この場合、走査電子顕微鏡は光検査装置で得られたパターン欠陥部分や異物付着個所の座標値を受け取り、ウエハが載置された移動ステージを移動させ、目的の座標位置で電子ビームの走査を行うようにしている。なお移動ステージは傾斜機構によって傾斜されるように構成されている。
【０００４】
目的とするウエハ観察個所を走査電子顕微鏡の電子ビームの光軸に正確に位置させるために、移動ステージはＸ−Ｙ方向に機械的に精密に移動可能に構成されている。しかしながら、移動機構の機械的な精度は、必ずしも充分ではなく、移動誤差が発生する。
【０００５】
そのため、移動ステージの座標をリニアスケールで読み取るようにしており、読み取られた座標値に基づき機械的な移動誤差を電子ビームの偏向により補正するようにしている。すなわち、電子ビームの２次元走査範囲を移動誤差分だけ電気的に移動（偏向補正）させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した移動ステージの位置決め（ウエハの観察個所を走査電子顕微鏡の電子ビームの光軸上に正確に位置させる）の方式では、リニアスケールを使用しているため、高精度の位置決めができない問題点を有している。また、リニアスケールでは、正確なステージ位置が測定できないため、ステージ移動中やバックラッシュが生じている移動停止直後に静止画像を撮影することが困難であるなどの別の問題も有している。
【０００７】
ステージの高精度の位置決めを行うためには、レーザ干渉計を用いた位置測定器を設置すれば良い。しかしながら、試料室内を高真空に維持するためには、試料室スペースを小さくしたり、設置面積を小さくする必要があり、このような条件下で、傾斜ステージ台の上に、比較的大きなレーザ干渉測長器を設置するスペースを確保することは困難である。
【０００８】
図１、図２はレーザ干渉測長器でステージ位置を読み取るようにしたＸ−Ｙ方向の水平ステージの一例を示しており、図１は上面図、図２は正面図である。図中１はステージ基盤であり、ステージ基盤１上にはリニアガイド２に導かれてＹ方向に移動するＹ方向移動板３が設けられている。
【０００９】
Ｙ方向移動板３上には、リニアガイド４に導かれてＸ方向に移動するステージ５が設けられている。Ｙ方向移動板３のＹ方向の移動と、ステージ５のＸ方向の移動は、ラックアンドピニオン機構などの駆動機構により行われるが、その詳細は図から省いてある。また、ステージ５上には被観察試料（図示せず）が載せられる。
【００１０】
ステージ５の側面には、ミラー６、７が取り付けられている。ミラー６はＸ方向のレーザ干渉測長器８からのレーザ光を反射し、ミラー７はＹ方向のレーザ干渉測長器９からのレーザ光を反射する。このような構成で、ステージ５をＸ方向に移動させるには、ステージ５をリニアガイド４に沿って駆動させる。また、ステージ５をＹ方向に移動させるには、Ｙ方向移動板３をリニアガイド２に沿って駆動させる。
【００１１】
ステージ５のＸ方向の位置は、レーザ干渉測長器８からのレーザ光をミラー６によって反射させ、反射光をレーザ干渉測長器８に戻し、測長器８内で参照光と干渉させることによって測定する。また、ステージ５のＹ方向の位置は、レーザ干渉測長器９からのレーザ光をミラー７によって反射させ、反射光をレーザ干渉測長器９に戻し、測長器９内で参照光と干渉させることによって測定する。このような位置測定を行う場合、レーザ干渉測長器８、９からのレーザ光を、それぞれミラー６、７に垂直に入射させることが必要である。
【００１２】
図１、図２で示したステージ５の位置測定方式では、レーザ干渉測長器８、９をステージ基盤１上に取り付けたが、走査電子顕微鏡などでは、ステージ５が配置される試料室のスペースをなるべく小さくする必要性から、レーザ干渉測長器をステージ基盤１から独立させ、試料室の外に設けることが好ましい。その場合、Ｘ−Ｙ方向のステージであれば、ミラー６、７にレーザ光を垂直に入射させることが可能であるが、ステージ５を任意の角度に傾斜可能な構成とした場合には、ステージが傾斜することにより、ミラー６、７にレーザ光が垂直に入射させることが不可能となってしまう。
【００１３】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、傾斜可能なステージであっても、レーザ干渉測長器を用いて高精度のステージの位置測定を行うことができる走査電子顕微鏡等のステージ位置測定装置を実現するにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づく走査電子顕微鏡等のステージ位置測定装置は、傾斜機構によって傾斜可能に配置された傾斜面内における移動ステージと、レーザ干渉計と、レーザ干渉計からの光を反射するための位置と反射角度がそれぞれ可変のミラーと、移動ステージ上に固定され、ミラーからの光を反射するステージミラーとを備えており、ミラーの直線上の位置と光の反射角度は、傾斜機構による移動ステージの傾斜角度に応じて制御され、レーザ干渉計からの光が移動ステージ上のステージミラーによって反射され、レーザ干渉計に戻されるようにしたことを特徴としており、ステージを任意の角度に傾斜可能な構成とした場合でも、ステージの傾斜角度にかかわらず、常にステージミラーにレーザ光を垂直に入射させることができる。その結果、傾斜ステージを用いた場合であっても、レーザ干渉計によってステージの位置の測定を正確に行うことが可能となる。
【００１５】
また本発明では、ステージの傾斜に伴うレーザ光の光路長の変化分が演算により求められ、レーザ干渉計による測長値から光路長の変化分が差し引かれるように構成したので、正確なステージの位置の測定を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図３は本発明に基づくステージ位置測定装置の概念図であり、図１、図２に示した構成要素と同一ないしは類似の構成要素には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。図において、ステージ５、傾斜軸１０を中心として傾斜可能に構成されている。また、レーザ干渉測長器８、９はステージ基盤１から独立して配置されている。なお、図３では、Ｙ方向のレーザ干渉測長器８のみが図示されている。
【００１７】
ステージ基盤１には第１のガルバノメーターミラーＧ１が取り付けられており、また、レーザ干渉測長器８とガルバノメーターミラーＧ１との間の光路に、第２のガルバノメーターミラーＧ２が配置されている。ガルバノメーターミラーＧ１、Ｇ２は、角度が任意に変えられるミラーであり、ガルバノメーターミラーＧ１は、回転駆動部１１によってその角度が制御され、ガルバノメーターミラーＧ２は、回転駆動部１２によってその角度が制御される。
【００１８】
回転駆動部１１、１２は、制御装置１３によって制御されるが、制御装置１３には、ステージ５の傾斜角θの情報が供給され、制御装置１３は傾斜角θに応じて回転駆動部１１、１２からパルス信号を発生させ、ガルバノメーターミラーＧ１、Ｇ２の角度を設定する。この結果、任意の傾斜角において、レーザ干渉測長器８からのレーザ光は、ガルバノメーターミラーＧ１とＧ２によって反射され、ステージ５に取り付けられたミラー７に垂直に入射することになる。
【００１９】
図４〜図６は、Ｘ軸とＹ軸にそれぞれ１台のレーザ干渉測長器を取り付けた実施の形態を示しており、図４は上面図、図５は正面図、図６は左側面図である。この実施の形態で、ステージ基盤１、Ｙ方向移動板３、ステージ５は真空室１５内に配置されている。ステージ基盤１は、傾斜軸１６に取り付けられており、傾斜軸１６は真空室１５の外側に設けられたモータ１７によって回転され、その結果、ステージ基盤１およびステージ５は、任意に傾斜させられる。
【００２０】
真空室１５の外側には、Ｘ軸レーザ干渉測長器１８とＹ軸レーザ干渉測長器１９が取り付けられている。２種の測長器１８、１９からのレーザ光は、反射鏡２０によって反射され、試料室１５に設けられたガラス窓２１を透過して真空室１５内に導入される。真空室内に導入された２種のレーザ光は、真空室１５内に取り付けられた第２のガルバノメーターミラーＧ２に入射しそして反射させられる。
Ｙ軸レーザ干渉測長器１９からのレーザ光Ｌｙは、第２のガルバノメーターミラーＧ２によって反射させられた後、ステージ基盤１に取り付けられた第１のガルバノメーターミラーＧ１によって反射されミラー７に垂直に入射する。ミラー７に垂直に入射したレーザ光Ｌｙは反射され、第１のガルバノメーターミラーＧ１、第２のガルバノメーターミラーＧ２よって反射され、ガラス窓２１を透過し、反射鏡２０によって反射され、Ｙ軸レーザ干渉測長器１９内に戻される。Ｙ軸レーザ干渉測長器１９内では、ミラー７によって反射されたレーザ光と測長器１９内の参照光との干渉により、ステージ５のＹ軸方向の移動量すなわちステージ５のＹ方向の移動位置の測定を行う。
Ｘ軸レーザ干渉測長器１８からのレーザ光Ｌｘは、第２のガルバノメーターミラーＧ２によって反射させられた後、ステージ基盤１に取り付けられた第１のガルバノメーターミラーＧ１によって反射され、反射されたレーザ光Ｌｘは、反射鏡２２、２３、２４によって反射され、ミラー６に垂直に入射する。ミラー６に垂直に入射したレーザ光Ｌｘは反射され、反射鏡２４、２３、２２の順に反射される。
【００２１】
反射鏡２２によって反射されたレーザ光Ｌｘは、第１のガルバノメーターミラーＧ１、第２のガルバノメーターミラーＧ２によって反射され、ガラス窓２１を透過し、反射鏡２０によって反射され、Ｘ軸レーザ干渉測長器１８内に戻される。Ｘ軸レーザ干渉測長器１８内では、ミラー６によって反射されたレーザ光と測長器１９内の参照光との干渉により、ステージ５のＸ軸方向の移動量すなわち移動位置の測定を行う。
【００２２】
このように、図４〜図６に示した実施の形態では、ステージ５を傾斜させても、その傾斜角度に応じて第１と第２のガルバノメーターミラーＧ１、Ｇ２の反射角度を変化させるように構成したので、レーザ光Ｌｘは常にミラー６に垂直に入射し、また、レーザ光Ｌｙは常にミラー７に垂直に入射させることができる。その結果、Ｘ軸とＹ軸のレーザ干渉測長器１８、１９を真空室内のステージ基盤１上に取り付ける必要がなくなり、真空室１５の外側に取り付けることができる。したがって、真空室１５内のスペースを小さくすることができ、真空室内の真空度を高く維持することが可能となる。
【００２３】
図７はステージ５を角度θｓ傾斜した時の、ガルバノメーターミラーＧ１とＧ２の回転角θＧ１、θＧ２との関係を示す図である。図３に示した制御装置１３は、傾斜角度情報θｓを受け取って、ガルバノメーターミラーＧ１とＧ２の回転角θＧ１、θＧ２とを求め、この求めた回転角におうじて回転駆動部１１と１２を制御する。
【００２４】
ここで、ガルバノメーターミラーＧ１とＧ２の回転角θＧ１、θＧ２の求め方について、図８および図９を参照して説明する。図８はステージ５が水平時の状態を示した図であり、図９はステージ５が角度θｓ傾斜した時の状態を示した図である。図８において、（ＹＧ１，ＺＧ１）が第１のガルバノメーターミラーＧ１の位置、（ＹＧ２，ＺＧ２）が第２のガルバノメーターミラーＧ２の位置である。また、Ｌは第１のガルバノメーターミラーＧ１の位置と第２のガルバノメーターミラーＧ２の位置の間の距離である。
【００２５】
図９において、（ＹＧ１’，ＺＧ１’）は、ステージ５が角度θｓ傾斜した時の第１のガルバノメーターミラーＧ１の位置であり、Ｌ’は、ステージ５が角度θｓ傾斜した時の第１のガルバノメーターミラーＧ１の位置と第２のガルバノメーターミラーＧ２の位置の間の距離である。
【００２６】
図８の幾何学的配置から、下式が成立する。
【００２７】
ｔａｎα＝（ＺＧ２−ＺＧ１）／（ＹＧ２−ＹＧ１）
θＧ１＋α／２＝π／２
θＧ２＋α／２＝π／２
Ｌ＝√（（ＹＧ２−ＹＧ１）２＋（ＺＧ２−ＺＧ１）２）
図９の幾何学的配置から、下式が成立する。
【００２８】
ｔａｎα＝（ＺＧ２−ＺＧ１’）／（ＹＧ２−ＹＧ１’）
ＹＧ１’＝ＹＧ１＊ｃｏｓθｓ−ＺＧ１＊ｓｉｎθｓ　　　　　　　　（１）
ＺＧ１’＝ＹＧ１＊ｓｉｎθｓ＋ＺＧ１＊ｃｏｓθｓ　　　　　　　　（２）
θＧ１＋（α−θｓ）／２＋θｓ＝π／２
θＧ２＋α／２＝π／２
Ｌ’＝√（（ＹＧ２−ＹＧ１’）２＋（ＺＧ２−ＺＧ１’）２）
この結果、ステージ５の傾斜角をθｓとしたとき、ガルバノメーターミラーＧ１とＧ２の回転角θＧ１、θＧ２は、次の式から求めることができる。ここでＹＧ１’、ＺＧ１’は、上記（１）式、（２）式で求められる。
【００２９】
θＧ１＝π／２−（α＋θｓ）／２
＝π／２−（ｔａｎ−１（（ＺＧ２−ＺＧ１’）／（ＹＧ２−ＹＧ１’））＋θｓ）／２
θＧ２＝π／２−α／２
＝π／２−（ｔａｎ−１（（ＺＧ２−ＺＧ１’）／（ＹＧ２−ＹＧ１’））／２
上記演算は、図３に示した制御装置１３内で行われ、ステージ５を任意の角度に傾斜させた場合には、制御装置１３が第１と第２のガルバノメーターミラーＧ１、Ｇ２の回転角θＧ１、θＧ２を求め、この回転角となるように常に回転制御部１１と１２を制御する。
【００３０】
ところで、ステージ５を傾斜させることにより、Ｙ軸レーザ干渉測長器１９からのレーザ光の光路長が変化する。この光路長の変化は、ステージのＹ方向への移動とは無関係であるので、光路長の変化分は、実際の測長値から差し引く必要がある。
【００３１】
この光路長の変化分は、ガルバノメーターミラーＧ１とＧ２との間の距離の変化分である。ステージ５の傾斜がないときのＧ１とＧ２との間の距離をＬとし、ステージの傾斜角をθｓとしたときのＧ１とＧ２との間の距離をＬ’とすると、Ｌ、Ｌ’および光路長変化分δは、下式で求めることができる。
【００３２】
Ｌ＝√（（ＹＧ２−ＹＧ１）２＋（ＺＧ２−ＺＧ１）２）
Ｌ’＝√（（ＹＧ２−ＹＧ１’）２＋（ＺＧ２−ＺＧ１’）２）
δ＝Ｌ’−Ｌ
ステージ座標を求めるには、上記した式によりδを計算によって求め、実際のレーザ干渉測長器の測定値からδを差し引く必要がある。このδを求める演算は、図３に示した制御装置１３によって行われ、求められたδの値は、Ｙ軸レーザ干渉測長器１９に供給される。
【００３３】
更に、本発明のもうひとつの実施の形態を説明する。図１０は本発明に基づくもうひとつのステージ位置測定装置の概念図であり、図３〜６に示した構成要素と同一ないしは類似の構成要素には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。この実施の形態においては、傾斜軸１０に垂直な方向すなわちＹ方向の位置の測定用のガルバノメーターミラーは１個のみであって、このガルバノメーターミラーは試料室（真空室）の内側に固定されたリニアガイド上をＺ方向に直線的に移動するようになっている。
【００３４】
すなわち、図１０において、５０は試料室（真空室）１５の内側に固定されたリニアガイドであって、ガルバノメーターミラーＧは、リニアガイド５０に沿ってＺ方向に直線的に移動できるようになっていて、更に、その反射角度が変えられるように回転可能に取り付けられている。ガルバノメーターミラーＧは、直線駆動部５１によってリニアガイド５０上を移動するように、例えばリニアモータ等によって、制御され、回転駆動部５２によってリニアガイド５０上で反射角度が変えられるように制御される。なお、図１０では、Ｙ方向のレーザ干渉測長器８のみが図示されている。
【００３５】
直線駆動部５１と回転駆動部５２は、制御装置１３によって制御されるが、制御装置１３には、ステージ５の傾斜角θの情報が供給され、制御装置１３は傾斜角θに応じて直線駆動部５１と回転駆動部５２からパルス信号を発生させ、ガルバノメーターミラーＧのリニアガイド５０上での位置と角度を設定する。この結果、任意の傾斜角において、レーザ干渉測長器８からのレーザ光は、ガルバノメーターミラーＧによって反射され、ステージ５に取り付けられたミラー７に垂直に入射することになる。
【００３６】
図１１〜図１３は、Ｘ軸とＹ軸にそれぞれ１台のレーザ干渉測長器を取り付けた実施の形態を示しており、図１１は上面図、図１２は正面図、図１３は左側面図である。この実施の形態で、ステージ基盤１、Ｙ方向移動板３、ステージ５は真空室１５内に配置されている。ステージ基盤１は、傾斜軸１６に取り付けられており、傾斜軸１６は真空室１５の外側に設けられたモータ１７によって回転され、その結果、ステージ基盤１およびステージ５は、任意に傾斜させられる。
【００３７】
真空室１５の外側には、Ｘ軸レーザ干渉測長器１８とＹ軸レーザ干渉測長器１９が取り付けられている。Ｘ軸レーザ干渉測長器１８からのレーザ光Ｌｘは、試料室１５に設けられたガラス窓２１ａを透過して真空室１５内に導入される。真空室内に導入されたレーザ光Ｌｘは、ミラー６に垂直に入射する。ミラー６に垂直に入射したレーザ光Ｌｘは反射され、ガラス窓２１ａを透過し、Ｘ軸レーザ干渉測長器１８内に戻される。Ｘ軸レーザ干渉測長器１８内では、ミラー６によって反射されたレーザ光と測長器１９内の参照光との干渉により、ステージ５のＸ軸方向の移動量すなわち移動位置の測定を行う。
【００３８】
Ｙ軸レーザ干渉測長器１９からのレーザ光Ｌｙは、試料室１５に設けられたガラス窓２１ｂを透過して真空室１５内に導入される。真空室内に導入されたレーザ光Ｌｙは、リニアガイド５０に移動・回転可能に取り付けられたガルバノメーターミラーＧによって反射されミラー７に垂直に入射する。ミラー７に垂直に入射したレーザ光Ｌｙは反射され、ガルバノメーターミラーＧよって反射され、ガラス窓２１ｂを透過し、Ｙ軸レーザ干渉測長器１９内に戻される。Ｙ軸レーザ干渉測長器１９内では、ミラー７によって反射されたレーザ光と測長器１９内の参照光との干渉により、ステージ５のＹ軸方向の移動量すなわちステージ５のＹ方向の移動位置の測定を行う。
【００３９】
このように、図１１〜図１３に示した実施の形態では、ステージ５を傾斜させても、その傾斜角度に応じてガルバノメーターミラーＧの反射角度を変化させるように構成したので、レーザ光Ｌｘが常にミラー６に垂直に入射するだけではなく、レーザ光Ｌｙも常にミラー７に垂直に入射させることができる。その結果、Ｘ軸とＹ軸のレーザ干渉測長器１８、１９を真空室内のステージ基盤１上に取り付ける必要がなくなり、真空室１５の外側に取り付けることができる。したがって、真空室１５内のスペースを小さくすることができ、真空室内の真空度を高く維持することが可能となる。
【００４０】
図１４はステージ５を角度θｓ傾斜した時の、ガルバノメーターミラーＧの回転角θＧとリニアガイド５０上のガルバノメーターミラーＧの位置Ｚとの関係を示す図である。図１０に示した制御装置１３は、傾斜角度情報θｓを受け取って、ガルバノメーターミラーＧの回転角θＧと位置Ｚとを求め、この求めた回転角と位置に応じて回転駆動部５２と直線駆動部５１を制御する。
【００４１】
ここで、ガルバノメーターミラーＧの回転角θＧと位置Ｚの求め方について、図１４を参照して説明する。図１４はステージ５が角度θｓ傾斜した時の状態を示した図である。図１４において、Ｙ方向におけるステージ５の回転軸１６の位置をＹｓとする。同じく、Ｙ方向におけるガルバノメーターミラーＧの位置をＯ（原点）とする。更に、ガルバノメーターミラーＧの反射面とＹ軸との成す角を回転角θＧをする。このようにすれば、ステージ５が角度θｓ傾斜した時、Ｚ方向におけるガルバノメーターミラーＧの回転角θＧと位置ＺＧは、
θＧ＝π／４−θｓ／２
ＺＧ＝Ｙｓｔａｎθｓ
である。また、傾斜することによって、Ｙ方向の光路長は変化する。光路長の変化分ΔＬは、
ΔＬ＝Ｙｓｔａｎθｓ＋Ｙｓ／ｃｏｓθｓ−Ｙｓ
である。
【００４２】
上記演算は、図１０に示した制御装置１３内で行われ、ステージ５を任意の角度に傾斜させた場合には、制御装置１３は、ガルバノメーターミラーＧの回転角θＧと位置ＺＧとを求め、この回転角と位置となるように常に回転制御部５２と直線駆動部５１を制御する。
【００４３】
また、ステージ５を傾斜させることにより、Ｙ軸レーザ干渉測長器１９からのレーザ光の光路長が前記ΔＬだけ変化する。この光路長の変化は、ステージのＹ方向への移動とは無関係であるので、光路長の変化分は、実際の測長値から差し引く必要がある。このΔＬを求める演算は、図１０に示した制御装置１３によって行われ、求められたΔＬの値は、Ｙ軸レーザ干渉測長器１９に供給される。
【００４４】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず幾多の変形が可能である。例えば、レーザ光の反射角度を可変にするためにガルバノメーターミラーを用いたが、ピエゾ素子などの他の方法でミラーを駆動してもよいし、音響光学素子などの他の光路を偏向できる素子を用いることができる。また、最初の実施例では、ガルバノメーターミラーを２個使用して、光が１点に集中するような光路を実現したが、ガルバノメーターミラーを３個以上用いてその光路を実現してもよい。特に、ステージのピッチング、ローリングを光分解能で補正する場合には、３個以上のガルバノメーターミラーを利用することが考えられる。
【００４５】
更に、Ｘ−Ｙステージに本発明を適用したが、Ｘ−Ｙ−Ｚステージにも本発明を適用することができる。その場合には、Ｚ方向に長いミラーを使用することで実現が可能である。更にまた、ＸとＹ軸それぞれに複数系統のレーザ干渉測長器を設置することもでき、複数設置することにより、ステージのヨーイングを補正することが可能となる。
【００４６】
更に、本発明は走査電子顕微鏡のステージに限定されず、他の傾斜ステージを用いる装置にも適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、傾斜ステージであってもレーザ干渉計を使用してステージの位置測定を行うことができる。その結果、ステージ位置を正確に測定することができるので、実際のステージ位置のずれを走査電子顕微鏡の電子ビームの偏向器へフィードバックして、正確な位置となるように補正することができる。このような補正により、試料の任意の点へ正確に視野を移動できるため、高倍率で観察したい欠陥個所や異物付着個所を迅速に観察することができる。
【００４８】
以上補正をリアルタイムで実施することにより、外乱やステージ停止時の振動などの影響をキャンセルすることが可能となり、高精密な静止画像を撮影することができる。特に、高速なステージ移動を実現する場合、ステージ停止後のステージ振動を短時間で静定させることが困難であるため、本発明は、高速ステージ移動を行いながら、走査電子顕微鏡画像を撮影する場合に効果的である。更に、自由な角度へステージを傾斜させても高い位置精度が得られるため、観察したい欠陥個所等の立体的な観察を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ干渉測長器でステージ位置を読み取るようにしたＸ−Ｙ方向の水平ステージの一例を示す上面図である。
【図２】レーザ干渉測長器でステージ位置を読み取るようにしたＸ−Ｙ方向の水平ステージの一例を示す正面図である。
【図３】本発明に基づくステージ位置測定装置の概念図である。
【図４】本発明に基づくステージ位置測定装置の上面図である。
【図５】本発明に基づくステージ位置測定装置の正面図である。
【図６】本発明に基づくステージ位置測定装置の左側面図である。
【図７】ステージ５を角度θｓ傾斜した時の、ガルバノメーターミラーＧ１とＧ２の回転角θＧ１、θＧ２との関係を示す図である。
【図８】ステージ５が水平時の状態を示した図である。
【図９】ステージ５が角度θｓ傾斜した時の状態を示した図である。
【図１０】本発明に基づくもうひとつのステージ位置測定装置の概念図である。
【図１１】本発明に基づくもうひとつのステージ位置測定装置の上面図である。
【図１２】本発明に基づくもうひとつのステージ位置測定装置の正面図である。
【図１３】本発明に基づくもうひとつのステージ位置測定装置の左側面図である。
【図１４】ステージ５を角度θｓ傾斜した時の、ガルバノメーターミラーＧの回転角θＧとＺ位置との関係を示す図である。
【符号の説明】
１　ステージ基盤
２、４、５０　リニアガイド
３　Ｙ方向移動板
５　ステージ
６、７　ミラー
８、９、１８、１９　レーザ干渉測長器
１０　傾斜軸
１１、１２、５２　回転駆動部
１３　制御装置
１５　真空室
１７　モータ
２０、２２、２３、２４　反射鏡
５１　直線駆動部
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ　ガルバノメーターミラー
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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