(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の表面形状を追従する形状追跡センサと、この形状追跡センサの検出信号を処理する信号処理回路及び前記形状追跡センサの駆動を制御する制御回路により前記被検体の表面形状に応じて前記形状追跡センサを前記被検体の表面高さ方向へ高速微細に微小変位させる微動機構と、この微動機構を変位させる可動部及びこの可動部を支持する固定部を有する粗動機構と、前記可動部に前記微動機構を支持する微動機構支持部とを備え、前記制御回路は前記微小変位がその基準値より所定値を超えたとき前記微小変位を前記指定値以内に収めるように前記粗動機構を駆動し、前記形状追跡センサの前記固定部に対する前記相対移動が前記粗動機構と前記微動機構の和になるように構成された高精度移動機構であって、
前記微動機構支持部は、前記微動機構の伸縮方向の両端にそれぞれ当接する第１リンク部及び第２リンク部と、これらの第１リンク部及び第２リンク部の端部同士を接続する第３リンク部及び第４リンク部とを有し、前記微動機構の変位発生方向に伸縮可能とされるとともに前記微動機構の変位発生方向の両端を予圧する伸縮部材を備え、かつ、前記微小変位発生により生じる前記両端への作用力が前記可動部の支持部へ伝達されないで相殺されるように前記第３リンク部と前記第４リンク部との中心部がそれぞれ前記可動部の支持部に支持固定され、前記第１リンク部には前記形状追跡センサが取り付けられることを特徴とする高精度移動機構。
【請求項２】
請求項１に記載の高精度移動機構において、
前記形状追跡センサが取り付けられた前記第１リンク部には前記第２リンク部が対向配置され、この第２リンク部に前記形状追跡センサと概ね等価な質量の質量バランサが設けられていることを特徴とする高精度移動機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の高精度移動機構において、
前記微動機構は、圧電素子、磁歪素子、形状記憶素子のいずれかを含んで構成されている高精度移動機構。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の高精度移動機構において、
前記可動部は前記固定部にガイドにより案内され、このガイドは、弾性ばね、磁気ベアリングまたはエアベアリングにより構成されていることを特徴とする高精度移動機構。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の高精度移動機構において、
前記形状追跡センサは、前記被検体と接触することにより状態量が変化したことを検知する接触型センサや近接場効果を用いた光学式センサを含む非接触型センサであることを特徴とする高精度移動機構。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の高精度移動機構において、
前記可動部の支持部と前記第３リンク部と前記第４リンク部の中心部とを一致させる支持位置調整機構を備えることを特徴とする高精度移動機構。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の高精度移動機構において、
前記微動機構は２つのアクチュエータと、一方のアクチュエータの駆動振幅、位相を他方のアクチュエータの動きを相殺するように当該他方のアクチュエータに作用する振幅・位相調整回路とを備えたことを特徴とする高精度移動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩ、その他の半導体ウエハ等の表面形状を精密に測定するための微細形状測定装置、その他の装置に用いられる高精度移動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＬＳＩ、その他の半導体ウエハ等の表面形状測定において、被検体と、この被検体表面に接触する触針との間に作用する測定力を所定値以下に保ち、かつ高速に測定を行うことは命題となっている。測定力を所定値に保つことは、被検体を損傷しないためであり、高速に測定を行うことは、測定のスループットの向上に他ならない。
【０００３】
高速に測定を行うことを目的としたことについては、特願2000-070216や特願2000-360074に開示される測定装置がある。
このうち、特願2000-360074の従来例について、図５を参照して説明する。
図５には、従来例の高速移動機構を用いた微細形状測定装置１２０が示されている。この装置１２０は、被検体Ｗの形状を測定するために微動機構１１１として上方アクチュエータ１１１Ａ、下方アクチュエータ１１１Ｂを備えている。
【０００４】
可動部１５１はガイド１５４によって固定部１５３に支持されている。上方アクチュエータ１１１Ａには、下方アクチュエータ１１１Ｂの動きに応じてその動きを相殺するようにアクチュエータ１１１Ａに作用する信号処理回路１５６、制御回路１５７、振幅・位相調整回路１７２が取り付けられている。この部分を可動部１５１が支持している。また、図に示すように微動機構支持部１５２の上部にセンサ１３０と等価な質量の質量バランサ１５９が設けられている。
【０００５】
動作において、微動機構１１１としての下方アクチューエタ１１１Ｂの動作により発生する反作用力を上方アクチュエータ１１１Ａが同じ動作を行うことで、微動機構１１１と粗動機構３１０との力学的な相互干渉を相殺する。さらに、上部のアクチュエータ１１１Ａの駆動振幅、位相を下方アクチュエータ１１１Ｂに応じて振幅・位相調整回路１７２により調整する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５で示される従来例では、微動機構１１１として、上方アクチュエータ１１１Ａと下方アクチュエータ１１１Ｂとの複数が必要であり、これらのアクチュエータ１１１Ａ，１１１Ｂにそれぞれ駆動用アンプが必要となる。
その上、各微動機構の固体差を軽減するために調整回路も必要となる。
そのため、従来例では、複数の駆動用アンプや調整回路が必要とされるため、高精度移動機構の構造が複雑となり、製造コストが高いものとなるという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、構造が簡易で製造コストを低くできる高精度移動機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明は、一部に薄肉部を有する微動機構支持部の中央部で微動機構を支持することにより、微動機構の伸縮の作用力を相殺することによって前記目的を達成しようとするものである。
【０００９】
具体的には、本発明の高精度移動機構は、被検体の表面形状を追従する形状追跡センサと、この形状追跡センサの検出信号を処理する信号処理回路及び前記形状追跡センサの駆動を制御する制御回路により前記被検体の表面形状に応じて前記形状追跡センサを前記被検体の表面高さ方向へ高速微細に微小変位させる微動機構と、この微動機構を変位させる可動部及びこの可動部を支持する固定部を有する粗動機構と、前記可動部に前記微動機構を支持する微動機構支持部とを備え、前記制御回路は前記微小変位がその基準値より所定値を超えたとき前記微小変位を前記指定値以内に収めるように前記粗動機構を駆動し、前記形状追跡センサの前記固定部に対する前記相対移動が前記粗動機構と前記微動機構の和になるように構成された高精度移動機構であって、前記微動機構支持部は、前記微動機構の伸縮方向の両端にそれぞれ当接する第１リンク部及び第２リンク部と、これらの第１リンク部及び第２リンク部の端部同士を接続する第３リンク部及び第４リンク部とを有し、前記微動機構の変位発生方向に伸縮可能とされるとともに前記微動機構の変位発生方向の両端を予圧する伸縮部材を備え、かつ、前記微小変位発生により生じる前記両端への作用力が前記可動部の支持部へ伝達されないで相殺されるように前記第３リンク部と前記第４リンク部との中心部がそれぞれ前記可動部の支持部に支持固定され、前記第１リンク部には前記形状追跡センサが取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
この構成の本発明によれば、微動機構支持部が微動機構の変位発生方向に伸縮可能とされる伸縮部材を備え、この伸縮部材が微動機構の変位発生方向の両端を予圧する構成であって、前記微小変位発生により生じる前記両端への作用力が前記微動機構支持部へ伝達されないように相殺される位置で行われているため、微動機構が変位して、その両端面が伸縮部材に対して作用力を発生すると、微動機構が変位するための力と予圧する力とが相殺されることになる。
従って、本発明では、移動精度を高くするために、従来用いられていた複数の駆動用アンプや調整回路等を用いる必要がないので、装置の構造を簡易なものにして製造コストを低く抑えることができる。
【００１１】
ここで、本発明では、前記形状追跡センサが取り付けられた前記第１リンク部には前記第２リンク部が対向配置され、この第２リンク部に前記形状追跡センサと概ね等価な質量の質量バランサが設けられている構成が好ましい。
この構成では、質量バランサを設けることで、微動機構は力学的な干渉をほとんどなくすことができ、移動精度を向上させることができる。
【００１２】
さらに、前記微動機構は、圧電素子、磁歪素子、形状記憶素子のいずれかを含んで構成されている。
この構成では、圧電素子として、例えば、電歪効果があるＰＺＴ（ジルコンチタン酸鉛）の薄板を積層すれば、電気的に制御できる微動機構を容易に構成できる。
【００１３】
また、前記可動部は前記固定部にガイドにより案内され、このガイドは、弾性ばね、磁気ベアリングまたはエアベアリングにより構成されることが好ましい。
この構成では、ガイドには、潤滑油を必要としないで磁気ベアリング、エアベアリングあるいは弾性板ばねを用いているから、清浄な粗動機構を構成でき、半導体ウェハ等の表面形状計測に有効である。
【００１４】
さらに、前記形状追跡センサは、前記被検体と接触することにより状態量が変化したことを検知する接触型センサや近接場効果を用いた光学式センサを含む非接触型センサである構成が好ましい。
接触型センサを用いた場合では、被検体の外形形状を、センサの機械的な変位に伴って検知することができるため、センサの構造を簡易なものにできる。
非接触型センサを用いた場合では、被検体に接触することなく、被検体の形状に高速で追従することができ、測定時間を大幅に短縮できる。
【００１５】
さらに、前記可動部の支持部と前記第３リンク部と前記第４リンク部の中心部とを一致させる支持位置調整機構を備えることが好ましい。
この構成では、微動機構の支持位置を常に固定するのではなく、可動部の支持位置を調整できるようにし、振動が最も大きく相殺される位置で可動部を支持するようにして、さらに測定精度を高めることができる。
【００１６】
また、前記微動機構は２つのアクチュエータと、一方のアクチュエータの駆動振幅、位相を他方のアクチュエータの動きを相殺するように当該他方のアクチュエータに作用する振幅・位相調整回路とを備えた構成が好ましい。
この構成では、微動機構に二つのアクチュエータを配置し、一方のアクチュエータの駆動振幅、位相を振幅・位相調整回路により調整することができるので、外乱を最大限相殺することができ、さらに移動精度を向上することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。ここで、各実施形態中、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略若しくは簡略にする。
［第１実施形態］
第１実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
図１には、第１実施形態にかかる高精度移動機構１が適用された微細形状測定装置の一部が示されている。
図１において、高精度移動機構１は、被検体Ｗの表面形状を追従する形状追跡センサ１０と、この形状追跡センサ１０を被検体Ｗの表面高さ方向へ高速微細に微小変位させる微動機構２０と、この微動機構２０を変位させる可動部３１及びこの可動部３１を支持する固定部３２を有する粗動機構３０と、可動部３１を微動機構２０に支持する微動機構支持部４０とを備えて構成されている。
【００１８】
形状追跡センサ１０は、接触型センサ１１と、この接触型センサ１１の変位を検出するセンサ部１１Ａとから構成されている。
接触型センサ１１は、微動機構２０の高速動作で被検体Ｗの表面粗さを追従するものであり、微動機構２０の変位と粗動機構３０の変位との和が接触型センサ１１の変位となる。この変位は、接触型センサ１１の根元と図示しないプローブの筐体に対向するように配置されたセンサ部１１Ａにより検出される。つまり、センサ部１１Ａは、固定部３２との間のギャップＧから接触型センサ１１の変位量を検出信号として外部に出力する。
この形状追跡センサ１０は、接触型センサ１１の変位を検出可能なあらゆるセンサを意味するものであって、例えば、静電容量型や差動トランス型のギャップセンサの他に、レーザ干渉測長であったり、接触型センサ１１の近傍にスケールを装着し、このスケールの変位を読み取る方法であっても何ら差し支えない。
【００１９】
接触型センサ１１は、その先端に加振型触針１２と、この加振型触針１２を軸方向に共振状態で振動させる加振手段（図示せず）と、加振型触針１２の接触部が被検体Ｗに接触した際に生じる共振状態の変化を検出する状態量検出手段（図示せず）とを備えている。
加振型触針１２は、その軸方向に略対称的な構造とされている。
なお、第１実施形態では、形状追跡センサ１０を近接場効果を用いた光学式センサ（ＳＮＯＭ）を用いた非接触型センサとしてもよい。
【００２０】
微動機構２０は形状追跡センサ１０をナノメートルからマイクロメートルまでの範囲高速に移動させるものであり、粗動機構３０は、形状追跡センサ１０をマイクロメートルオーダからミリメートルオーダまでの範囲を中低速に移動させるものであって、これらの移動機構を組み合わせることにより、ナノメートルオーダーからミリメートルオーダまでの範囲を移動量に応じて高速に移動させものである。
微動機構２０は、圧電素子や、磁歪素子等の高速微小変位素子等から構成されており、図１では、１枚の板状圧電素子がアクチュエータとして用いられている。微動機構２０を構成する圧電素子は、加振型触針１２の長手方向に沿って伸縮可能な構造である。高速微小変位固体素子としては、ＰＺＴ等の圧電素子の他、磁歪素子や形状記憶素子を使用することができる。
【００２１】
粗動機構３０の可動部３１は、電磁石３３と、この電磁石３３の磁力で進退駆動するコイル３４と、このコイル３４の端部に取り付けられた支持部３５とを備え、電磁石３３の磁界中をコイル３４が進退動する可動コイル型アクチュエータである。
粗動機構３０の固定部３２は、可動部３１、微動機構２０及び微動機構支持部４０を内部に収納する筒状のケーシング３６を備え、このケーシング３６の内周部と可動部３１の支持部３５との間はガイド３７が設けられている。
このガイド３７は、可動部３１の直線運動を支持するために、可動部３１を固定部３２に案内するものであり、図１では、２段の弾性ばねから構成されている。第１実施形態では、弾性ばねに代えて、磁気ベアリングまたはエアベアリングを用いてもよい。
【００２２】
微動機構支持部４０は、リンク機構からなる伸縮部材４１を備え、この伸縮部材４１は、微動機構２０を、その伸縮方向の端面に予圧をかけた状態で支持するものである。
伸縮部材４１は、微動機構２０の伸縮方向の両端にそれぞれ当接する第１リンク部４１Ａ及び第２リンク部４１Ｂと、これらの第１リンク部４１Ａ及び第２リンク部４１Ｂの端部同士を接続する第３リンク部４１Ｃ及び第４リンク部４１Ｄとを備え、第３リンク部４１Ｃ及び第４リンク部４１Ｄは、それぞれ中心部が可動部３１の支持部３５に支持固定されている。この中心部は、微動機構２０の振動の節であるとともに、微動機構２０の微小変位発生により生じる第１及び第２リンク部４１Ａ，４１Ｂへの作用力が微動機構支持部４０へ伝達されないように相殺される位置である。
【００２３】
第３リンク部４１Ｃ及び第４リンク部４１Ｄは、それぞれ中心部を挟んだ２カ所において、薄肉部４１Ｅが形成されている。そのため、微動機構２０は、微動機構支持部４０により端面に予圧がかけられた状態で支持されているので、微動機構支持部４０は微動機構２０の伸縮に伴い、この薄肉部４１Ｅが弾性変形を伴う。伸縮に際し、微動機構２０の両端面は微動機構支持部４０に対し作用力を発生するが、これは両端面でそれぞれ逆向きに同じ大きさの力であるために、微動機構支持部４０の薄肉部４１Ｅの長手方向略中央では、これらの作用力は相殺され、この部分では弾性変形が生じない。例えば、微動機構２０が周期的な運動をしていた場合、薄肉部４１Ｅは振動の節となる。
薄肉部４１Ｅは、伸縮部材４１の外側に向けて切欠きを第３リンク部４１Ｃ及び第４リンク部４１Ｄに設けることで形成されているが、第１実施形態では、図２に示される通り、伸縮部材４１の内側（微動機構２０と対向する部分）に向けて切欠きを第３リンク部４１Ｃ及び第４リンク部４１Ｄに設けることで形成するものでもよい。
【００２４】
図１に示されるように、微動機構支持部４０の第１リンク部４１Ａには形状追跡センサ１０が取り付けられ、この形状追跡センサ１０と対向する第２リンク部４１Ｂの箇所には、形状追跡センサ１０と等価な質量の質量バランサ４２が設けられている。この質量バランサ４２を設けることで機械的な節の同定がより正確に行える。
接触型センサ１１の状態量検出手段から出力された測定力検出信号は信号処理回路５０で処理される。この信号処理回路５０で出力された信号は形状追跡センサ１０の駆動を制御する制御回路５１に送られる。
制御回路５１は、形状追跡センサ１０の測定力若しくはギャップＧを所定値の所定量に維持するためのものであり、被検体Ｗの表面形状に応じて形状追跡センサ１０を被検体Ｗの表面高さ方向へ高速に微小変位させるようになっている。
ここで、制御回路５１は、ドライバ回路５２を介して微動機構２０を制御し、ドライバ回路５３を介して粗動機構３０を接触型センサ１１の微小変位がその基準値より所定値を超えたとき微小変位を指定値以内に収めるように駆動制御する。
【００２５】
前述のような第１実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）高精度移動機構１は、形状追跡センサ１０を被検体Ｗの表面高さ方向へ高速微細に微小変位させる微動機構２０と、この微動機構２０を変位させる可動部３１及びこの可動部３１を支持する固定部３２を有する粗動機構３０と、可動部３１を微動機構２０に支持する微動機構支持部４０とを備え、この微動機構支持部４０は、微動機構２０の変位発生方向に伸縮可能とされるとともに微動機構２０の変位発生方向の両端を予圧する伸縮部材４１を備え、かつ、前記微小変位発生により生じる前記両端への作用力が微動機構支持部４０へ伝達されないように相殺される位置で行われる構成としたので、微動機構２０が変位して、その両端面が伸縮部材４１に対して作用力を発生すると、微動機構２０が変位するための力と予圧する力とが相殺されることになる。
従って、移動精度を高くするために、従来用いられていた複数の駆動用アンプや調整回路等を用いる必要がないので、装置の構造を簡易なものにして製造コストを低く抑えることができる。
【００２６】
（２）形状追跡センサ１０と対向する箇所に形状追跡センサ１０と概ね等価な質量の質量バランサ４２を設けたので、微動機構２０は粗動機構３０の力学的な干渉をほとんどなくすことができ、移動精度を向上することができる。
（３）微動機構２０を圧電素子、磁歪素子等の高速微小変位固体素子を含むように構成したので、電気的に制御できる微動機構２０を容易に構成できる。高速微小変位固体素子としては、ＰＺＴ等の圧電素子の他、磁歪素子や形状記憶素子を使用することができる。
【００２７】
（４）粗動機構３０の可動部３１は固定部３２にガイド３７で案内され、このガイド３７は、弾性ばね、磁気ベアリングまたはエアベアリングにより構成されているので、粗動機構３０には、潤滑油を必要としない。特に、ガイド３７に磁気ベアリング、エアベアリングあるいは弾性ばねを用いているから、清浄な粗動機構を構成でき本発明を多方面に使用することができる。
（５）形状追跡センサ１０を、近接場効果を用いた光学式センサを含む非接触型センサとすれば、被検体Ｗに接触することなく、被検体Ｗの形状に高速で追従することができ、測定時間を大幅に短縮できる。これに対して、形状追跡センサ１０として、接触型センサ１０を用いれば、被検体の外形形状を、センサの機械的な変位に伴って検知することができるため、センサの構造を簡易なものにできる。
【００２８】
（６）伸縮部材４１の第３及び第４リンク部４１Ｃ，４１Ｄに凹形状の切欠きを形成して薄肉部４１Ｅを形成したから、伸縮部材４１の伸縮動作を簡単な構造で達成することができる。特に、図２で示される通り、伸縮部材４１の内側面に凹形状の切欠きを形成して薄肉部４１Ｅを形成すれば、微動機構支持部４０の内部のスペースを広げることができ、微動機構支持部４０の内側に配置される微動機構２０の種々の形状構成に対応することができる。
【００２９】
［第２実施形態］
第２実施形態を図３に基づいて説明する。
図３には、第２実施形態にかかる高精度移動機構２の要部が示されている。
第２実施形態では、微動機構支持部の支持位置を調整できるように微動機構支持部に機械的な調整箇所を設けた点が第１実施形態の構成と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
図３において、微動機構支持部４３は、伸縮部材４４と、この伸縮部材４４に設けられる支持位置調整機構４５とを備えて構成される。
伸縮部材４４は、前記伸縮部材４１の中心部近傍（微動機構２０の振動の節近傍）に雄ねじ部４４Ａを形成したものである。
【００３０】
支持位置調整機構４５は、雄ねじ部４４Ａにそれぞれ螺合される支持位置調整ねじ４６と支持位置固定用ナット４７とを備える。支持位置調整ねじ４６は、その外周部が粗動機構３０の支持部３５に固定されている。そのため、微動機構２０と粗動機構３０の可動部３１に影響することがなくなる効果が最も大きくなる位置で、支持位置調整ねじ４６の雄ねじ部４４Ａに対するねじ込み量を調整する。
【００３１】
前述したような第２実施形態によれば、第１実施形態の（１）から（６）の作用効果の他に、次の効果がある。
（７）微動機構支持部４３の支持位置を調整できるように微動機構支持部４３に支持位置調整機構４５を設けたから、定期的、あるいは長期間による使用後の保守点検時の調整において、簡単な構成によって常に正確な測定精度を得ることができる。
【００３２】
［第３実施形態］
第３実施形態を図４に基づいて説明する。
図４には、第３実施形態にかかる高精度移動機構３の全体構成が示されている。
第３実施形態では、微動機構を複数のアクチュエータから構成した点が第１実施形態の構成と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
図４において、第３実施形態は、微動機構２１が発生する外乱を粗動機構３０に伝達しないようにするため、微動機構２１に２つのアクチューエータ、すなわち、上方アクチュエータ２２、下方アクチュエータ２３を配置する。これらのアクチュエータ２２，２３は第１実施形態の微動機構２０と同様に、圧電素子から構成される。
【００３３】
上方のアクチュエータ２２には、下方アクチュエータ２３の動きに応じてその動きを相殺するようにアクチュエータ２３に作用する振幅・位相調整回路２４がドライバ回路５４を介して接続されている。
動作において、微動機構支持部４０によって、微動機構２１と粗動機構３０との力学的な相互干渉を相殺する。さらに、上部のアクチュエータ２２の駆動振幅、位相を下方アクチュエータ２３に応じて振幅・位相調整回路２４により調整する。
【００３４】
前述した第３実施形態によれば、第１実施形態の（１）から（６）で示す作用効果の他に次の作用効果がある。
（８）微動機構２１に上方アクチュエータ２２と下方アクチュエータ２３とを備えて構成したから、微動機構２１と粗動機構３０との力学的な相互干渉をより効率的に相殺することができる。
（９）上方アクチュエータ２２の駆動振幅、位相を下方アクチュエータ２３に応じて振幅・位相調整回路２４により調整する構成としたので、極限まで外乱を相殺することができる。
【００３５】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
たとえば、第１実施形態では、軸方向に振動するタイプの触針１２が用いられているが、本発明に係る触針は、これに限定されるものではない。例えば、十字形の触針を用いてもよい。
【００３６】
さらに、伸縮部材４１に薄肉部４１Ｅを形成したが、微動機構２０の伸縮をスムーズに行わせる目的を達成すれば他の形状でもよく、例えば、側面全体が薄肉で形成された、円管状のものであったり、ベローズのようなものであってもよい。
また、第２実施形態において、微動機構２０の支持位置を調整したが、支持位置の調整でなく、微動機構２０の節の位置を調整する構成であってもよい。
さらに、前記各実施形態では、ガイド３７を、弾性ばね、磁気ベアリングまたはエアベアリングにより構成したが、本発明では、ガイドを摩擦型の直動機構としてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、微動機構支持部が微動機構の変位発生方向に伸縮可能とされる伸縮部材を備え、この伸縮部材が微動機構の変位発生方向の両端を予圧する構成であり、前記微小変位発生により生じる前記両端への作用力が前記微動機構支持部へ伝達されないように相殺される位置で行われているため、微動機構が変位して、その両端面が伸縮部材に対して作用力を発生すると、微動機構が変位するための力と予圧する力とが相殺されることになる。
従って、本発明では、移動精度を高くするために、従来用いられていた複数の駆動用アンプや調整回路等を用いる必要がないので、装置の構造を簡易なものにして製造コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる高精度移動機構が適用された微細形状測定装置の一部が示される概略構成図である。
【図２】第１実施形態の変形例の要部を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第２実施形態の要部を示す図２に相当する図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる高精度移動機構が適用された微細形状測定装置の一部が示される概略構成図である。
【図５】従来例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１，２，３  高精度移動機構
１０        形状追跡センサ
２０，２１  微動機構
３０        粗動機構
３１        可動部
３２        固定部
３７        ガイド
４０，４３  微動機構支持部
４１，４４  伸縮部材
４２        質量バランサ
５０        信号処理回路
５１        制御回路
Ｗ          被検体
【図１】
0004689869.tif 000002
【図２】
0004689869.tif 000003
【図３】
0004689869.tif 000004
【図４】
0004689869.tif 000005
【図５】
0004689869.tif 000006