"行列を成したダイ内に形成されたパターンを有する基板を、電子を用いて検査する方法であって、前記基板をステージ上に方向を指定して載置するステップと、位置決めの基準となる基準ダイを選択し、該基準ダイの特徴点の座標を含んだパターンマッチ用テンプレート画像を取得するステップと、前記基準ダイを含む行又は列にある任意のダイに、前記テンプレート画像を用いてパターンマッチを実行し、前記任意のダイの特徴点の座標を取得するステップと、前記任意のダイと前記基準ダイとの特徴点座標に基づき、前記基準ダイを含む行又は列と前記電子が前記基板を走査する方向とが成すずれ角を算出するステップと、前記ずれ角を補正するように前記ステージを移動させて前記基板の位置合わせを行うステップと、前記電子を前記基板に向けて照射するステップとを含むことを特徴とする検査方法。請求項1に記載の検査方法であって、前記電子線で照射された前記基板の表面の情報を有する電子を検出器により検出するステップと、前記の検出された電子に基づいて前記パターンの画像を取得するステップとを更に含むことを特徴とする検査方法。請求項2に記載の検査方法であって、前記任意のダイの特徴点座標を取得する前記ステップは、前記基準ダイの特徴点座標と、既に前記テンプレート画像によるパターンマッチを実行して得た前記任意のダイの正確な特徴点座標との位置関係に基づいて、次の任意のダイの特徴点座標を推定するステップと、前記の推定した特徴点座標付近で前記テンプレート画像を用いたパターンマッチを実行するステップと、前記次の任意のダイの正確な特徴点座標を取得するステップとを繰り返すステップを含むことを特徴とする検査方法。請求項3に記載の検査方法であって、前記繰り返すステップは、前記基準ダイの特徴点座標と、直前のステップで求めたダイの特徴点座標との位置関係に基づいて、前記次の任意のダイの特徴点座標を推定し、パターンマッチにより前記次の任意のダイの正確な特徴点座標を取得するステップの繰り返しを含むことを特徴とする検査方法。請求項1に記載の検査方法であって、前記ずれ角を求めた行又は列と直交する方向のサイズを求めるステップと、前記の求めたサイズに基づいてダイマップを作成するステップとを更に含むことを特徴とする検査方法。請求項5に記載の検査方法であって、前記ずれ角を求めた行又は列と直交する方向のサイズを求める前記ステップは、位置決めの基準となる基準ダイを選択し、該基準ダイの特徴点座標を含むパターンマッチ用テンプレート画像を取得するステップと、前記基準ダイを含み、前記ずれ角を求めた行又は列と直交する方向の行又は列にある任意のダイに、前記テンプレート画像を用いてパターンマッチを実行し、該任意のダイの特徴点座標を取得するステップと、前記基準ダイの特徴点座標と前記任意のダイの特徴点座標との間の距離及び該距離に含まれるダイの個数を求め、これに基づいて、前記ずれ角を求めた行又は列と直交する方向のダイのサイズを求めるステップとを含むことを特徴とする検査方法。請求項1~6のうちのいずれか1つに記載の検査方法であって、前記電子が、前記基板から生成された二次電子と反射電子と後方散乱電子とのうちの少なくとも1つであることを特徴とする検査方法。請求項1~6のうちのいずれか1つに記載の検査方法であって、前記電子が、前記基板の表面の近傍で反射されたミラー電子であることを特徴とする検査方法。一般に、検査装置は高価であり、またスループットも他のプロセス装置に比べて低いために、現状では重要な工程の後、例えばエッチング、成膜、又はCMP化学機械研磨平坦化処理後等に使用されている。電子ビームを用いた走査SEM方式の検査装置について説明する。SEM方式の検査装置は電子ビームを細く絞ってこのビーム径が分解能に相当するこれを走査してライン状に試料を照射する。一方、ステージを電子ビームの走査方向に直角の方向に移動させることにより、平面状に観察領域を電子ビームで照射する。電子ビームの走査幅は一般に数100μmである。前記細く絞られた電子ビーム一次電子線と呼ぶ照射により発生した試料からの二次電子を検出器シンチレータフォトマルチプライヤ光電子増倍管又は半導体方式の検出器PINダイオード型等で検出する。照射位置の座標と二次電子の量信号強度を合成して画像化し、記憶装置に記憶し、あるいはCRTブラウン管上に画像を出力する。以上はSEM走査型電子顕微鏡の原理であり、この方式で得られた画像から工程途中の半導体通常はSiウェーハの欠陥を検出する。検査速度スループットに相当するは一次電子線の量電流値、ビーム径及び検出器の応答速度で決まる。ビーム径0.1μm分解能と同じと考えてよい電流値100nA、検出器の応答速度100MHzが現在の最高値で、この場合で検査速度は20cm径のウェーハ一枚あたり約8時間と言われている。この検査速度が光方式に比べてきわめて遅い1/20以下ことが大きな問題点となっている。特に、ウェーハ上に作られた100nm以下のデザインルールのデバイスパターン、即ち、100nm以下の線幅や直径100nm以下のビア等の形状欠陥や電気的欠陥の検出及び100nm以下のゴミの高速の検出が必要となっている。上で説明したSEM方式の検査装置では、上記の検査速度がほぼ限界と考えられており、更に高速にする、すなわちスループットを上げるためには新しい方式が必要である。こうした必要に応えるため、本発明は、行列を成したダイ内に形成されたパターンを有する基板を、電子を用いて検査する方法であって、前記基板をステージ上に方向を指定して載置するステップと、位置決めの基準となる基準ダイを選択し、該基準ダイの特徴点の座標を含んだパターンマッチ用テンプレート画像を取得するステップと、前記基準ダイを含む行又は列にある任意のダイに、前記テンプレート画像を用いてパターンマッチを実行し、前記任意のダイの特徴点の座標を取得するステップと、前記任意のダイと前記基準ダイとの特徴点座標に基づき、前記基準ダイを含む行又は列と前記電子が前記基板を走査する方向とが成すずれ角を算出するステップと、前記ずれ角を補正するように前記ステージを移動させて前記基板の位置合わせを行うステップと、前記電子を前記基板に向けて照射するステップとを含むことを特徴とする検査方法を提供する。前記試料の表面の情報を得た電子は、前記試料より発生する二次電子、反射電子、後方散乱電子のうちの少なくとも1つ、或いは前記試料の表面付近で反射されたミラー電子であることが望ましい。本発明の検査方法により、100nm以下の線幅の配線を有するウェーハ等の基板の欠陥を検査することが可能となる。以下、本発明に係る半導体検査装置の実施の形態を、図面を参照しながら、下記の順番で詳細に説明する。記1.全体構成1―1メインチャンバ、ステージ、真空搬送系外装1-1-1アクティブ除振台1-1-2メインチャンバ1-1-3XYステージ1-2レーザ干渉測定系1-3検査部外装2.実施の形態2-1搬送系2-1-1カセットホルダ2-1-2ミニエンバイロメント装置2-1-3主ハウジング2-1-4ローダハウジング2-1-5ローダー2-1-6ステージ装置2-1-7ウェーハチャッキング機構2-1-7-1静電チャックの基本構造2-1-7-2200/300ブリッジツールのためのチャッキング機構2-1-7-3ウェーハチャッキング手順2-1-8200/300ブリッジツールのための装置構成2-2ウェーハの搬送方法2-3電子光学系2-3-1概要2-3-2構成の詳細2-3-2―1電子銃電子線源2-3-2-2一次光学系2-3-2-3二次光学系2-3-3E×Bユニットウィーンフィルタ2-3-4検出器2-3-5電源2-4プレチャージユニット2-5真空排気系2-6制御系2-6-1構成及び機能2-6-2アライメント手順2-6-3欠陥検査2-6-4制御系構成2-6-5ユーザーインターフェース構成2-7その他の機能と構成の説明2-7-1制御電極2-7-2電位印加方法2-7-3電子ビームキャリブレーション方法2-7-4電極の清掃2-7-5アライメント制御方法2-7-6EO補正2-7-7画像比較方法2-7-8デバイス製造方法2-7-9検査2-8検査方法2-8-1概要2-8-2検査アルゴリズム2-8―2-1アレイ検査2-8-2―2ランダム検査2-8-2-3フォーカスマッピング2-8-2-4リソマージン測定3.他の実施の形態3-1ステージ装置の変形例3-2電子線装置の他の実施の形態3-2-1電子銃電子線源3-2-2電極の構造3-3制振装置に関する実施の形態3-4ウェーハの保持に関する実施の形態3-5E×B分離器の実施の形態3-6製造ラインの実施の形態3-7他の電子を用いた実施の形態3-8二次電子と反射電子を用いる実施の形態。1全体構成まず、該半導体検査装置の全体の構成について説明する。装置の全体構成を図1を用いて述べる。装置は検査装置本体、電源ラック、制御ラック、画像処理ユニット、成膜装置、エッチング装置等から構成される。ドライポンプ等の粗引きポンプはクリーンルームの外に置かれる。検査装置本体内部の主要部分は、図2に示すように、電子ビーム光学鏡筒、真空搬送系、ステージを収容している主ハウジング、除振台、ターボ分子ポンプ等から構成されている。制御系には二台のCRTを備え、指示命令入力機能キーボード等を備えている。図3は機能からみた構成を示す。電子ビーム鏡筒は主に電子光学系、検出系、光学顕微鏡等から構成されている。電子光学系は電子銃、レンズ等、搬送系は真空搬送ロボット、大気搬送ロボット、カセットローダ、各種位置センサ等から構成されている。ここでは、成膜装置及びエッチング装置、洗浄装置図示していないを検査装置本体近くに並べて設置しているが、これらは検査装置本体に組み込んでも良い。これらは、例えば試料の帯電抑制のために又は試料表面のクリーニングに使用される。スパッタ方式を用いると、一台で制膜及びエッチングの両方の機能を持たせることができる。図示していないが、使用用途によってはその関連装置を検査装置本体近くに並べて設置するか、それらの関連装置を検査装置本体に組み込んで使用しても良い。或いは、それらの関連装置に検査装置を組み込んでもよい。例えば、化学的機械研磨装置CMPと洗浄装置を検査装置本体に組み込んでも良く、或いは、CVD化学蒸着法:chemicalvapordeposition装置を検査装置に組み込んでもよく、この場合、設置面積や試料搬送のためのユニットの数を節約でき、搬送時間を短縮できるなどのメリットが得られる。同様に、メッキ装置等の成膜装置に検査装置本体に組み込んでも良い。同様にリソグラフィ装置と組み合わせて使用することも可能である。1―1メインチャンバ、ステージ、真空搬送系外装図4、図5、図6において、半導体検査装置の検査部の主要構成要素が示されている。半導体検査装置の検査部は、外部環境からの振動を遮断するためのアクティブ除振台41と、検査室であるメインチャンバ42と、メインチャンバ上部に設置された電子光学装置43と、メインチャンバ内部に搭載されたウェーハスキャン用のXYステージ51と、XYステージ動作制御用のレーザ干渉測定系52と、メインチャンバに付随する真空搬送系44を備え、それらは図4、図5に示されるような位置関係で配置されている。半導体検査装置の検査部は、更に、検査ユニットの環境制御、及びメンテナンスを可能とするための外装61を備えており、図6に示されるような位置関係で配置されている。1-1-1アクティブ除振台アクティブ除振台41は、アクティブ除振ユニット53上に溶接定盤54が搭載されており、この溶接定盤上に検査室であるメインチャンバ42、メインチャンバ上部に設置された電子光学装置43、及びメインチャンバに付随する真空搬送系44等を保持するようになっている。これにより、検査部における外部環境からの振動を抑制できるようになっている。この実施の形態では、固有周波数がX方向5Hz、Y方向5Hz、Z方向7.6Hzに対して±25以内に収まっており、制御性能は、各軸の伝達特性において、1Hzで0dB以下、7.6Hzで-6.4dB以下、10Hzで-8.6dB以下、20Hzで-17.9dB以下となっている以上、定盤上無負荷状態。アクティブ除振台の他の構造では、メインチャンバ、電子光学装置等を吊り下げて保持するようになっている。さらに他の構造では、石定盤を搭載し、メインチャンバ等を保持するようになっている。1-1-2メインチャンバメインチャンバ42は、検査環境である真空度10-4Pa以下を実現するためにターボ分子ポンプ72を下部に直接保持しており、ウェーハスキャン用の高精度のXYステージ51を内部に備え、外部からの磁気を遮蔽できるようになっている。この実施の形態では、高精度XYステージの設置面の平面度を可能な限り良くするために以下の構造となっている。メインチャンバの下板73は、溶接定盤上に用意された特に平面度のよい部分74この実施の形態では、平面度5μm以下に設置、固定されている。さらに、メインチャンバ内部にはステージ設置面として中板を設けている。中板は、メインチャンバの下板に対して3点で支持されており、下板の平面度の影響を直接受けないようになっている。この実施の形態では、支持部分が球面座76により構成されている。中板は、自重及びステージ重さを負荷された場合にステージ設置面を平面度5μm以下に達成できるようになっている。また、内部の圧力変化大気圧より真空度10-4Pa以下によるメインチャンバ変形のステージ取付け面に対する影響を抑えるために、下板の中板3点支持部分付近は、溶接定盤に直接固定されている。XYステージを高精度に制御するためにレーザ干渉計によるステージ位置の測定系が設置されている。干渉計81は、測定誤差を抑えるために真空中に配されおり、直接測定誤差となる干渉計自体の振動を限りなくゼロとするために、この実施の形態では剛性の高いチャンバ壁77に直接固定されている。また、測定位置と検査位置の誤差を無くすために、干渉計による測定部分の延長線上が検査部分と極力一致するようになっている。また、ステージのXY動作を行なうためのモータ82はこの実施の形態ではチャンバ壁77により保持されているが、メインチャンバへ及ぼすモータ振動の影響をさらに抑制する必要がある場合には溶接定盤71により直接保持し、ベローズ等の振動を伝達しない構造によりメインチャンバに取付けられる。メインチャンバ42は、検査部分に及ぼす外部磁場の影響を遮断するために透磁率の高い材料で構成されている。この実施の形態では、パーマロイとSS400等の鉄に防錆コーティングとしてNiめっきを施したものとなっている。他の実施の形態では、パーメンジェール、スーパーマロイ、電磁軟鉄、純鉄などとなっている。さらに、チャンバ内部の検査部周辺を直接透磁率の高い材料で覆うことも磁気遮蔽効果として有効である。1-1-3XYステージXYステージ51は、真空中でウェーハを高精度にスキャンできるようになっている。XおよびYのストロークは、例えば200mmウェーハ用としてそれぞれ200mm~300mm、300mmウェーハ用としてそれぞれ300mm~600mmとなっている。この実施の形態でのXYステージの駆動は、メインチャンバ壁に固定されたXおよびY軸駆動用のモータ82と、これらに磁性流体シール83を介して取付けられたボールネジ85により行われる。XおよびY駆動用のボールネジが、チャンバ壁に対して固定された状態でXY動作を行なえるために、この実施の形態ではステージ構造は、以下のようになっている。まず下段には、Yステージ710が配されており、駆動のためのボールネジ78およびクロスローラーガイド711が設置されている。Yステージ上部には、X軸駆動用のボールネジ714が設置された中間ステージ712を介してさらにその上部にXステージ713が搭載されている。中間ステージとYステージおよびXステージは、Y軸方向にクロスローラーガイドにより連結されている。これにより、Y軸移動時にはYステージおよび連結部714によりXステージが移動し、中間ステージは固定された状態のままとなる。他の実施の形態では、中間ステージは上段軸と並べて配置される二段構造となっている。また、他の実施の形態のXYステージでは、XYステージそのものがリニアモータで駆動されるようになっている。さらに、全ストロークに渡りレーザ干渉計による測定が可能なように高精度ミラー84この実施の形態では、平面度λ/20以下、材質は合成石英にアルミ蒸着が設置されている。また、真空中でウェーハアライメントを行なうためにXYステージ上にはθステージ715が設置されている。この実施の形態におけるθステージでは、駆動用として2つの超音波モータ、位置制御用としてリニアスケールが配されている。X、Y及びθ動作を行なう可動部に接続された種々のケーブルは、XステージおよびYステージにそれぞれ保持されたケーブルベアによりクランプされ、チャンバ壁に設置されたフィードスルーを介してメインチャンバ外部へと接続されている。上記の構造による本実施の形態のスペックを表1、表2に示す。1-2レーザ干渉測定系レーザ干渉測定系は、X軸およびY軸に平行で、その延長線上が検査位置に相当する光軸を有するレーザ光学系と、その間に配された干渉計81により構成されている。本実施の形態における光学系の配置は、図9、図10に示されるような位置関係で配置されている。溶接定盤上に設置されたレーザ91より発射されたレーザ光は、ベンダ92により垂直に立ち上げられたのちにベンダ101により測定面と平行に曲げられる。さらに、スプリッタ94によりX軸測定用とY軸測定用に分配された後に、ベンダ103およびベンダ96によりそれぞれY軸およびX軸に平行に曲げられ、メインチャンバ内部へと導入される。上記光学系の立上げ時の調整方法を以下に説明する。まず、レーザより発射されたレーザ光が、ベンダ92により垂直に、ベンダ101により水平に曲げられるように調整する。その後、ベンダ103により曲げられ、Y軸に対して高精度に垂直に設置されたミラー84に反射して戻る光軸が入射の光軸に完全に一致するようにベンダ103を調整する。光軸の確認を、反射光を妨げないように干渉計を外した状態で、レーザ直後で行なうことにより、精度の高い調整が可能となる。また、X軸の光軸調整は、Y軸の光軸調整を行なった後に、スプリッタ94とベンダ96により独立に行なうことができる。調整の要領はY軸と同様である。さらに、X軸およびY軸の入射光と反射光の軸を調整した後に、各光軸の交点ミラーがないと考えた場合をウェーハ検査位置に一致させる必要がある。このために、ベンダ103を固定しているブラケットはY軸に対して垂直に、ベンダ96を固定しているブラケットはX軸に対して垂直に入射光と反射光を一致させたまま移動できるようになっている。さらに、ベンダ101、スプリッタ94、ベンダ103、ベンダ96はそれぞれの位置関係を保持したまま上下に移動できることが望ましい。また、立上げ後、運転中の本装置におけるレーザの交換に伴う光軸調整方法を以下に説明する。運転中のメインチャンバ内部が真空に保持されている状態の装置では、干渉計を取り外した光軸等が困難となっている。そこで、メインチャンバ外部の光路に数箇所ターゲット102を設置し、立上げ時の光路がメインチャンバ外部のみで判断できる治具が用意されている。レーザ交換後は、レーザ取付け台に備えられた調整機能のみでターゲット102に対して光軸を調整することにより、立上げ時に行なった調整を再現できるようになっている。1-3検査部外装検査部外装47は、メンテナンス用のフレーム構造としての機能を備えられるようになっている。本実施の形態では、収納可能な両持ちクレーン111が上部に搭載されている。クレーン111は横行レール112に取付けられ、横行レールはさらに走行レール縦113に設置されている。走行レールは、通常時には図11のように収納状態となっているのに対して、メンテナンス時には図12のように上昇し、クレーンの上下方向のストロークを大きくすることが可能となっている。これにより、メンテナンス時には外装に内蔵されたクレーンにより電子光学装置43、メインチャンバ天板、XYステージ51を装置背面に脱着可能となっている。外装に内蔵されたクレーンの他の実施の形態では、回転可能な片持ち軸を持つクレーン構造となっている。また、検査部外装は、環境チャンバとしての機能を兼ね備えることも可能となっている。これは、必要に応じて温度、湿度管理とともに、磁気遮蔽効果を有するようになっている。2実施の形態以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について、検査対象として表面にパターンが形成された基板すなわちウェーハを検査する半導体検査装置として説明する。2-1搬送系図13及び図14は、本発明に係る半導体検査装置の主要構成要素を立面図及び平面図で示している。この半導体検査装置131は、複数枚のウェーハを収納したカセットを保持するカセットホルダ132と、ミニエンバイロメント装置133と、ワーキングチャンバを構成するローダハウジング135と、ウェーハをカセットホルダ132から主ハウジング134内に配置されたステージ装置136上に装填するローダー137と、真空ハウジングに取り付けられた電子光学装置138とを備え、それらは図13及び図14に示されるような位置関係で配置されている。半導体検査装置131は、更に、真空の主ハウジング134内に配置されたプレチャージユニット139と、ウェーハに電位を印加する電位印加機構と、電子ビームキャリブレーション機構と、ステージ装置上でのウェーハの位置決めを行うためのアライメント制御装置1310を構成する光学顕微鏡1311とを備えている。2-1-1カセットホルダカセットホルダ132は、複数枚例えば25枚のウェーハが上下方向に平行に並べられた状態で収納されたカセット1312例えば、アシスト社製のSMIF、FOUPのようなクローズドカセットを複数個この実施の形態では2個保持するようになっている。このカセットホルダ132としては、カセットをロボット等により搬送してきて自動的にカセットホルダ132に装填する場合にはそれに適した構造のものを、また人手により装填する場合にはそれに適したオープンカセット構造のものをそれぞれ任意に選択して設置できるようになっている。カセットホルダ132は、この実施の形態では、自動的にカセット1312が装填される形式であり、例えば昇降テーブル1313と、その昇降テーブル1313を上下移動させる昇降機構1314とを備え、カセット1312は昇降テーブル1313上に図14で鎖線で示す状態で自動的にセット可能にされ、セット後、図14で実線で示す状態に自動的に回転されてミニエンバイロメント装置内の第1の搬送ユニットの回動軸線に向けられる。また、昇降テーブル1313は図13で鎖線で示す状態に降下される。このように、自動的に装填する場合に使用するカセットホルダ或いは人手により装填する場合に使用するカセットホルダはいずれも公知の構造のものを適宜使用すれば良いので、その構造及び機能の詳細な説明は省略する。別の実施の形態では、図15に示すように、複数の300mm基板を箱本体151の内側に固定した溝型ポケットに収納した状態で収容し、搬送、保管等を行うものである。この基板搬送箱152は、角筒状の箱本体151と基板搬出入ドア自動開閉装置に連絡されて箱本体151の側面の開口部を機械により開閉可能な基板搬出入ドア153と、開口部と反対側に位置し、フィルタ類およびファンモータの着脱を行うための開口部を覆う蓋体154と、基板W図13を保持するための溝型ポケット、ULPAフィルタ155、ケミカルフィルタ156、ファンモータ157とから構成されている。この実施の態様では、ローダー137のロボット式の第1の搬送ユニット157により、基板を出し入れする。なお、カセット1312内に収納される基板すなわちウェーハは、検査を受けるウェーハであり、そのような検査は、半導体製造工程中でウェーハを処理するプロセスの後、若しくはプロセスの途中で行われる。具体的には、成膜工程、CMP、イオン注入等を受けた基板すなわちウェーハ、表面に配線パターンが形成されたウェーハ、又は配線パターンが未だに形成されていないウェーハが、カセット内に収納される。カセット1212内に収容されるウェーハは多数枚上下方向に隔ててかつ平行に並べて配置されているため、任意の位置のウェーハと後述する第1の搬送ユニットで保持できるように、第1の搬送ユニットのアームを上下移動できるようになっている。また、カセットにはプロセス後のウェーハ表面の酸化等の防止のために、カセット内の水分をコントロールするための機能が設けられている。例えば、シリカゲル等の除湿剤がカセットの中に置かれている。この場合、除湿効果があれば、任意のものを利用することができる。2-1-2ミニエンバイロメント装置図13~図16において、ミニエンバイロメント装置133は、雰囲気制御されるようになっているミニエンバイロメント空間161を構成するハウジング162と、ミニエンバイロメント空間161内で清浄空気のような気体を循環して雰囲気制御するための気体循環装置163と、ミニエンバイロメント空間161内に供給された空気の一部を回収して排出する排出装置164と、ミニエンバイロメント空間161内に配設されていて検査対象としての基板すなわちウェーハを粗位置決めするプリアライナー165とを備えている。ハウジング162は、頂壁166、底壁167及び四周を囲む周壁168を有しており、ミニエンバイロメント空間161を外部から遮断する構造になっている。ミニエンバイロメント空間161を雰囲気制御するために、気体循環装置163は、図16に示されるように、ミニエンバイロメント空間161内において、頂壁166に取り付けられていて、気体この実施の形態では空気を清浄にして一つ又はそれ以上の気体吹き出し口図示せずを通して清浄空気を真下に向かって層流状に流す気体供給ユニット169と、ミニエンバイロメント空間161内において底壁167の上に配置されていて、底に向かって流れ下った空気を回収する回収ダクト1610と、回収ダクト1610と気体供給ユニット169とを接続して回収された空気を気体供給ユニット169に戻す導管1611とを備えている。この実施の形態では、気体供給ユニット169は供給する空気の約20をハウジング162の外部から取り入れて清浄にするようになっているが、この外部から取り入れられる気体の割合は任意に選択可能である。気体供給ユニット169は、清浄空気を作りだすための公知の構造のHEPA若しくはULPAフィルタを備えている。清浄空気の層流状の下方向の流れすなわちダウンフローは、主に、ミニエンバイロメント空間161内に配置された後述する第1の搬送ユニットによる搬送面を通して流れるように供給され、搬送ユニットにより発生する虞のある塵埃がウェーハに付着するのを防止するようになっている。したがって、ダウンフローの噴出口は必ずしも図示のように頂壁に近い位置である必要はなく、搬送ユニットによる搬送面より上側にあればよい。また、ミニエンバイロメント空間161全面に亘って流す必要もない。なお、場合によっては、清浄空気としてイオン風を使用することによって清浄度を確保することができる。また、ミニエンバイロメント空間161内には清浄度を観察するためのセンサを設け、清浄度が悪化したときに装置をシャットダウンすることもできる。ハウジング162の周壁168のうちカセットホルダ132に隣接する部分には出入り口1315が形成されている。出入り口1315近傍には公知の構造のシャッタ装置を設けて出入り口1315をミニエンバイロメント装置側から閉じるようにしてもよい。ウェーハ近傍でつくる層流のダウンフローは、例えば0.3ないし0.4m/secの流速でよい。気体供給ユニット169はミニエンバイロメント空間161内でなくその外側に設けてもよい。排出装置164は、前記搬送ユニットのウェーハ搬送面より下側の位置で搬送ユニットの下部に配置された吸入ダクト1612と、ハウジング162の外側に配置されたブロワー1613と、吸入ダクト1612とブロワー1613とを接続する導管1614とを備えている。この排出装置164は、搬送ユニットの周囲を流れ下り搬送ユニットにより発生する可能性のある塵埃を含んだ気体を、吸入ダクト1612により吸引し、導管1614及びブロワー1613を介してハウジング162の外側に排出する。この場合、ハウジング162の近くに引かれた排気管図示せず内に排出してもよい。ミニエンバイロメント空間161内に配置されたプリアライナー165は、ウェーハに形成されたオリエンテーションフラット円形のウェーハの外周に形成された平坦部分を言い、以下においてオリフラと呼ぶや、ウェーハの外周縁に形成された一つ又はそれ以上のV型の切欠きすなわちノッチを光学的に或いは機械的に検出してウェーハの軸線O-Oの周りの回転方向の位置を約±1度の精度で予め位置決めしておくようになっている。プリアライナー165は検査対象の座標を決める機構の一部を構成し、検査対象の粗位置決めを担当する。このプリアライナー165自体は公知の構造のものでよいので、その構造、動作の説明は省略する。なお、図示しないが、プリアライナー165の下部にも排出装置用の回収ダクトを設けて、プリアライナー165から排出された塵埃を含んだ空気を外部に排出するようにしてもよい。2-1-3主ハウジング図13~図15において、ワーキングチャンバ1316を構成する主ハウジング134は、ハウジング本体1317を備え、そのハウジング本体1317は、台フレーム1318上に配置された振動遮断装置すなわち防振装置1319の上に載せられたハウジング支持装置1320によって支持されている。ハウジング支持装置1320は矩形に組まれたフレーム構造体1321を備えている。ハウジング本体1317はフレーム構造体1321上に配設固定されていて、フレーム構造体上に載せられた底壁1322と、頂壁1323と、底壁1322及び頂壁1323に接続されて四周を囲む周壁1324とを備えていてワーキングチャンバ1316を外部から隔離している。底壁1322は、この実施の形態では、上に載置されるステージ装置等の機器による加重で歪みの発生しないように比較的肉厚の厚い鋼板で構成されているが、その他の構造にしてもよい。この実施の形態において、ハウジング本体及びハウジング支持装置1320は、剛構造に組み立てられていて、台フレーム1318が設置されている床からの振動がこの剛構造に伝達されるのを防振装置1319で阻止するようになっている。ハウジング本体1317の周壁1324のうち後述するローダハウジングに隣接する周壁にはウェーハ出し入れ用の出入り口141が形成されている。なお、防振装置1319は、空気バネ、磁気軸受け等を有するアクティブ式のものでも、或いはこれらを有するパッシブ式のもよい。いずれも公知の構造のものでよいので、それ自体の構造及び機能の説明は省略する。ワーキングチャンバ1316は公知の構造の真空装置図示せずにより真空雰囲気に保たれるようになっている。台フレーム1318の下には装置全体の動作を制御する制御装置2が配置されている。主ハウジングの圧力は通常10-4~10-6Paに保たれている。2-1-4ローダハウジング図13~図15及び図17において、ローダハウジング135は、第1のローディングチャンバ142と第2のローディングチャンバ143とを構成するハウジング本体144を備えている。ハウジング本体144は底壁171と、頂壁172と、四周を囲む周壁173と、第1のローディングチャンバ142と第2のローディングチャンバ143とを仕切る仕切壁145とを有していて、両ローディングチャンバを外部から隔離できるようになっている。仕切壁145には両ローディングチャンバ間でウェーハのやり取りを行うための開口すなわち出入り口174が形成されている。また、周壁173のミニエンバイロメント装置及び主ハウジングに隣接した部分には出入り口146及び147が形成されている。このローダハウジング135のハウジング本体144は、ハウジング支持装置1320のフレーム構造体1321上に載置されてそれによって支持されている。したがって、このローダハウジング135にも床の振動が伝達されないようになっている。ローダハウジング135の出入り口146とミニエンバイロメント装置133のハウジング162の出入り口1325とは整合されていて、そこにはミニエンバイロメント空間161と第1のローディングチャンバ142との連通を選択的に阻止するシャッタ装置148が設けられている。シャッタ装置148は、出入り口1325及び146の周囲を囲んで側壁173と密に接触して固定されたシール材1326、シール材1326と共動して出入り口を介しての空気の流通を阻止する扉1327と、その扉を動かす駆動装置1328とを有している。また、ローダハウジング135の出入り口147とハウジング本体1317の出入り口141とは整合されていて、そこには第2のローディングチャンバ143とワーキンググチャンバ1316との連通を選択的に密封阻止するシャッタ装置1329が設けられている。シャッタ装置1329は、出入り口147及び141の周囲を囲んで側壁173及び1324と密に接触してそれらに固定されたシール材1330、シール材1330と共動して出入り口を介しての空気の流通を阻止する扉149と、その扉を動かす駆動装置1331とを有している。更に、仕切壁145に形成された開口には、扉によりそれを閉じて第1及び第2のローディングチャンバ間の連通を選択的に密封阻止するシャッタ装置1410が設けられている。これらのシャッタ装置148、1329及び41410は、閉じ状態にあるとき各チャンバを気密シールできるようになっている。これらのシャッタ装置は公知のものでよいので、その構造及び動作の詳細な説明は省略する。なお、ミニエンバイロメント装置133のハウジング162の支持方法とローダハウジングの支持方法が異なり、ミニエンバイロメント装置133を介して床からの振動がローダハウジング135及び主ハウジング134に伝達されるのを防止するために、ハウジング162とローダハウジング135との間には出入り口の周囲を気密に囲むように防振用のクッション材を配置しておけば良い。第1のローディングチャンバ142内には、複数この実施の形態では2枚のウェーハを上下に隔てて水平の状態で支持するウェーハラック1411が配設されている。ウェーハラック1411は、図18に示されるように、矩形の基板181の四隅に互いに隔てて直立状態で固定された支柱182を備え、各支柱182にはそれぞれ2段の支持部183及び184が形成され、その支持部の上にウェーハWの周縁を載せて保持するようになっている。そして後述する第1及び第2の搬送ユニットのアームの先端を隣接する支柱間からウェーハに接近させてアームによりウェーハを把持するようになっている。ローディングチャンバ142及び143は、図示しない真空ポンプを含む公知の構造の真空排気装置図示せずによって高真空状態真空度としては10-4~10-6Paに雰囲気制御され得るようになっている。この場合、第1のローディングチャンバ142を低真空チャンバとして低真空雰囲気に保ち、第2のローディングチャンバ143を高真空チャンバとして高真空雰囲気に保ち、ウェーハの汚染防止を効果的に行うこともできる。このような構造を採用することによってローディングチャンバ内に収容されていて次に欠陥検査されるウェーハをワーキングチャンバ内に遅滞なく搬送することができる。このようなローディングチャンバを採用することによって、後述するマルチビーム型電子装置原理と共に、欠陥検査のスループットを向上させ、更に保管状態が高真空状態であることを要求される電子源周辺の真空度を可能な限り高真空度状態にすることができる。第1及び第2のローディングチャンバ142及び143は、それぞれ真空排気配管と不活性ガス例えば乾燥純窒素用のベント配管それぞれ図示せずが接続されている。これによって、各ローディングチャンバ内の大気圧状態は不活性ガスベント不活性ガスを注入して不活性ガス以外の酸素ガス等が表面に付着するのを防止するによって達成される。このような不活性ガスベントを行う装置自体は公知の構造のものでよいので、その詳細な説明は省略する。なお、電子線を使用する本発明の検査装置において、後述する電子光学系の電子源として使用される代表的な六硼化ランタンLaB6等は一度熱電子を放出する程度まで高温状態に加熱された場合には、酸素等に可能な限り接触させないことがその寿命を縮めないために肝要であるが、電子光学系が配置されているワーキングチャンバにウェーハを搬入する前段階で上記のような雰囲気制御を行うことにより、より確実に実行できる。2-1-5ローダーローダー137は、ミニエンバイロメント装置133のハウジング162内に配置されたロボット式の第1の搬送ユニット1614と、第2のローディングチャンバ143内に配置されたロボット式の第2の搬送ユニット1412とを備えている。第1の搬送ユニット1614は、駆動部1615に関して軸線O1-O1の回りで回転可能になっている多節のアーム1616を有している。多節のアームとしては任意の構造のものを使用できるが、この実施の形態では、互いに回動可能に取り付けられた三つの部分を有している。第1の搬送ユニット1614のアーム1616の一つの部分すなわち最も駆動部1615側の第1の部分は、駆動部1615内に設けられた公知の構造の駆動機構図示せずにより回転可能な軸1617に取り付けられている。アーム1616は、軸1617により軸線O1-O1の回りで回動できると共に、部分間の相対回転により全体として軸線O1-O1に関して半径方向に伸縮可能になっている。アーム1616の軸1617から最も離れた第3の部分の先端には、公知の構造の機械式チャック又は静電チャック等のウェーハを把持する把持装置1413が設けられている。駆動部1615は、公知の構造の昇降機構1618により上下方向に移動可能になっている。この第1の搬送ユニット1614は、アーム1616がカセットホルダに保持された二つのカセットの内いずれか一方の方向M1又はM2に向かってアームが伸び、カセット内に収容されたウェーハを1枚アームの上に載せ或いはアームの先端に取り付けたチャック図示せずにより把持して取り出す。その後アームが縮み図14に示すような状態、アームがプリアライナー165の方向M3に向かって伸長できる位置まで回転してその位置で停止する。するとアームが再び伸びてアームに保持されたウェーハをプリアライナー165に載せる。プリアライナー165から前記と逆にしてウェーハを受け取った後はアームは更に回転し第2のローディングチャンバ142に向かって伸長できる位置向きM4で停止し、第2のローディングチャンバ142内のウェーハ受けにウェーハを受け渡す。なお、機械的にウェーハを把持する場合にはウェーハの周縁部周縁から約5mmの範囲を把持する。これはウェーハには周縁部を除いて全面にデバイス回路配線が形成されており、この部分を把持するとデバイスの破壊、欠陥の発生を生じさせるからである。第2の搬送ユニット1412も第1の搬送ユニットと構造が基本的に同じであり、ウェーハの搬送をウェーハラックとステージ装置の載置面上との間で行う点でのみ相違するだけであるから、詳細な説明は省略する。上記ローダー137では、第1及び第2の搬送ユニット1614及び1412は、カセットホルダに保持されたカセットからワーキングチャンバ1316内に配置されたステージ装置136上への及びその逆のウェーハの搬送をほぼ水平状態に保ったままで行い、搬送ユニットのアームが上下動するのは、単に、ウェーハのカセットからの取り出し及びそれへの挿入、ウェーハのウェーハラックへの載置及びそこからの取り出し及びウェーハのステージ装置への載置及びそこからの取り出しのときるだけである。したがって、大型のウェーハ、例えば直径300mmのウェーハの移動もスムースに行うことができる。ステージには、ウェーハに逆バイアスをかける機構があるので、アームがステージにウェーハを置きに行く、もしくは取りに行く時に、アームをステージと同じもしくは近い電位、またはアームをフローティング電位にしておくことにより、電位のショートによる放電などの不具合を避ける機構を有している。2-1-6ステージ装置ステージ装置136は、主ハウジング134の底壁1322上に配置された固定テーブル1332と、固定テーブル上でY方向図1において紙面に垂直の方向に移動するYテーブル1333と、Yテーブル上でX方向図1において左右方向に移動するXテーブル1334と、Xテーブル上で回転可能な回転テーブル1335と、回転テーブル1335上に配置されたホルダ1336とを備えている。そのホルダ1336のウェーハ載置面1414上にウェーハを解放可能に保持する。ホルダ1336は、ウェーハを機械的に或いは静電チャック方式で解放可能に把持できる公知の構造のものでよい。ステージ装置136は、サーボモータ、エンコーダ及び各種のセンサ図示せずを用いて、上記のような複数のテーブルを動作させることにより、載置面1414上でホルダに保持されたウェーハを電子光学装置から照射される電子ビームに対してX方向、Y方向及びZ方向図13において上下方向に、更にウェーハの支持面に鉛直な軸線の回り方向θ方向に高い精度で位置決めできるようになっている。なお、Z方向の位置決めは、例えばホルダ上の載置面の位置をZ方向に微調整可能にしておけばよい。この場合、載置面の基準位置を微細径レーザによる位置測定装置干渉計の原理を使用したレーザ干渉測距装置によって検知し、その位置を図示しないフィードバック回路によって制御したり、それと共に或いはそれに代えてウェーハのノッチ或いはオリフラの位置を測定してウェーハの電子ビームに対する平面位置、回転位置を検知し、回転テーブルを微小角度制御可能なステッピングモータなどにより回転させて制御する。ワーキングチャンバ内での塵埃の発生を極力防止するために、ステージ装置用のサーボモータ1415、1416及びエンコーダ1417、1418は、主ハウジング134の外側に配置されている。なお、ステージ装置136は、例えばステッパー等で使用されている公知の構造のもので良いので、その構造及び動作の詳細な説明は省略する。また、上記レーザ干渉測距装置も公知の構造のものでよいので、その構造、動作の詳細な説明は省略する。電子ビームに対するウェーハの回転位置やX、Y位置を予め後述する信号検出系或いは画像処理系に入力することで得られる信号の基準化を図ることもできる。更に、このホルダに設けられたウェーハチャック機構は、ウェーハをチャックするための電圧を静電チャックの電極に与えられるようになっていて、ウェーハの外周部の3点好ましくは周方向に等隔に隔てられたを押さえて位置決めするようになっている。ウェーハチャック機構は、二つの固定位置決めピンと、一つの押圧式クランクピンとを備えている。クランプピンは、自動チャック及び自動リリースを実現できるようになっており、かつ電圧印加の導通箇所を構成している。なお、この実施の形態では図14で左右方向に移動するテーブルをXテーブルとし、上下方向に移動するテーブルをYテーブルとしたが、同図で左右方向に移動するテーブルをYテーブルとし、上下方向に移動するテーブルをXテーブルとしてもよい。2-1-7ウェーハチャッキング機構2-1-7-1静電チャックの基本構造電子光学系の焦点を試料面に正確にかつ短時間で合わせるために、試料面すなわちウェーハ面の凹凸は極力小さくすることが好ましい。そのため、平面度良く平面度5μm以下が好ましい製作された静電チャックの表面にウェーハを吸着することが行われる。静電チャックの電極構造には、単極形と双極形が存在する。単極形はウェーハに予め導通をとり、1つの静電チャック電極との間に高電圧一般的に数十~数百V程度を印可することによってウェーハを吸着する方法であり、双極形は、ウェーハに導通をとる必要が無く、2つの静電チャック電極に正負逆の電圧を印可するだけでウェーハを吸着できる。但し、一般的に、安定した吸着条件を得るためには、2つの電極を櫛の歯状に入組ませた形状にする必要があり、電極形状は複雑になる。一方、試料の検査のためには、電子光学系の結像条件を得るため、あるいは試料面の状態を電子で観察しやすい状態にするために、ウェーハに所定の電圧リターディング電圧を印可する必要がある。このリターディング電圧をウェーハに印可すること、およびウェーハ表面の電位を安定させるためには、静電チャックを上記の単極形とすることが必要である。但し、後述するように導通針でウェーハとの導通をとるまでは、静電チャックを双極形として機能させる必要ある。よって静電チャックは、単極形と双極形の切換可能な構造にしている。したがって、ウェーハに機械的に接触して導通をとらなければならない。ところが、ウェーハに対する汚染防止の要求は厳しくなってきており、ウェーハへの機械的接触を極力避けることが求められ、ウェーハのエッジへの接触が許されない場合がある。このような場合は、。ウェーハ裏面にて導通をとらなければならない。ウェーハ裏面には、シリコン酸化膜が形成されていることが普通であり、そのままでは導通がとれない。そこで、ウェーハ裏面に、2ヵ所以上の針を接触させ、針の間に電圧を印可することによって、酸化膜を局部的に破壊し、ウェーハ母材のシリコンと導通をとることができる。針に印可する電圧は、数百V程度のDC電圧もしくはAC電圧である。また針の材料としては、非磁性で耐摩耗性があり高融点材料であることが求められ、タングステン等が考えられる。またさらに耐久性を持たせるため、あるいはウェーハの汚染防止のために、表面にTiNやダイヤモンドをコーティングすることも有効である。また、ウェーハとの導通がとれたことを確認するために、針の間に電圧を印可し電流を測定することが有効である。以上のような背景から作られたのが、図19に示すようなチャッキング機構である。静電チャックには、ウェーハWを安定に吸着するために櫛歯状に入り組んだ形状であることが望ましい電極191、192と、ウェーハ受渡し用の3本のプッシャーピン193と、ウェーハ印可用の2つ以上の導通針194とが設けられている。また、静電チャックの周囲には補正リング195とウェーハ落とし込み機構196が配置される。プッシャーピン193は、ウェーハWがロボットハンドによって搬送される際に静電チャック面上から予め突出しており、ロボットハンドの動作によってウェーハWがその上に載置されると、ゆっくりと下降し、ウェーハWを静電チャック上に載せる。ウェーハを静電チャック上から取出す際には逆の動作をしてロボットハンドにウェーハWを渡す役割を果たす。プッシャーピン193は、ウェーハ位置がずれたり汚染されることが無いよう表面材料を選ばなければならず、シリコンゴム、フッ素ゴム、SiCやアルミナ等のセラミックス、テフロンやポリイミド等の樹脂などを使用することが望ましい。プッシャーピン193の駆動機構としては幾つか方法がある。一つは、静電チャックの下部に非磁性アクチュエータを設置する方法である。これは、超音波リニアモータによりプッシャピンを直接リニア駆動する方法や、回転形超音波モータとボールネジまたはラックピニオンギアの組合わせでプッシャピンの直線駆動を行う等の方法が有り得る。この方法は、静電チャックを搭載するXYステージのテーブル上に、プッシャ機構がコンパクトにまとめられる反面、アクチュエータやリミットセンサ等の配線が非常に多くなってしまう。これらの配線はXY動作するテーブルから試料室メインチャンバ又は主ハウジング壁面まで繋がるが、ステージの動作に伴って屈曲するため、大きな曲げRを持たせて配設する必要がありスペースをとってしまう。またパーティクル発生源になったり、配線の定期的な交換も必要になるので、使用数は必要最小限にするのがよい。そこで別方式として、外部から駆動力を供給する方法もある。ウェーハWを着脱する位置にステージが移動すると、ベローズを介して真空中に突出した軸が、チャンバ外に備えられたエアシリンダで駆動されて、静電チャック下部に設けられたプッシャ駆動機構の軸を押すようになっている。軸はプッシャ駆動機構内部で、ラックピニオンまたはリンク機構と繋がっており、軸の往復移動がプッシャピンの上下動と連動するようになっている。ウェーハWをロボットハンドとの間で受け渡しする際には、コントローラで適切な速度に調整してエアシリンダで軸を真空中に押し出すことによって、プッシャーピン193を上昇させる。なお、外部からの軸の駆動源は、エアシリンダに限るものではなく、サーボモータとラックピニオンやボールネジの組合わせでも良い。また、外部からの駆動源を回転軸とすることも可能である。その場合、回転軸は磁性流体シール等の真空シール機構を介し、プッシャ駆動機構は回転をプッシャの直線運動に変換する機構を内蔵する。補正リング195は、ウェーハ端部の電界分布を均一に保つ作用を持つもので、基本的にウェーハと同電位を印可する。しかし、ウェーハと補正リング間の微小すきまや、ウェーハと補正リング表面高さの微小な差の影響を打ち消すため、ウェーハ端部電位と若干異なる電位を印可することもある。補正リングは、ウェーハの半径方向10~30mm程度の幅を持ち、非磁性で導電性の材料、例えば、チタン、りん青銅、TiN又はTiCコーティングしたアルミ等を使用することができる。導通針194はばね197で支持されており、ウェーハが静電チャック上に搭載されると、ばね力でウェーハ裏面に軽く押し付けられる。この状態で、上述した様に電圧を印可することによってウェーハWとの電気的導通をとる。静電チャック本体は、タングステン等の非磁性の平面状電極191、192と、その上に形成された誘電体から成る。誘電体の材料はアルミナ、窒化アルミ、ポリイミド等が使用できる。一般にアルミナ等のセラミックスは体積抵抗率が1014Ωcm程度の完全な絶縁体なので、材料内部での電荷移動は発生せず、吸着力としてクーロン力が作用する。これに対して、セラミックス組成をわずかに調整することによって体積抵抗率を1010Ωcm程度にすることができ、こうすることによって材料内部で電荷の移動が生じるため、ウェーハ吸着力としてクーロン力より強い所謂ジョンソンラーベック力が作用する。吸着力が強ければその分、印可電圧を低くすることができ、絶縁破壊に対するマージンを大きくとることができ、かつ安定した吸着力も得やすい。また、静電チャック表面をたとえばディンプル状に加工することによって、静電チャック表面にパーティクル等が付着しても、パーティクルがディンプルの谷部分に落ちる可能性が生じるのでウェーハの平面度に影響を与える可能性が減少する効果も期待できる。以上より、静電チャック材料を、体積抵抗率を1010Ωcm程度に調整した窒化アルミやアルミナセラミックスとし、表面にディンプル状などの凹凸を形成し、その凸面の集合で形成される面の平面度を5μm程度に加工したものが実用的である。2-1-7-2200/300ブリッジツールのためのチャッキング機構200mmと300mmの2種類のウェーハを機械的改造無く検査することが装置に求められることがある。その場合、静電チャックは2種類のサイズのウェーハをチャッキングし、かつウェーハ周縁部にウェーハのサイズに合わせた補正リングを載置しなければならない。図19のA、B及び図20はそのための構造を示している。図19のAは静電チャック上に300mmのウェーハWを搭載した状態を示している。ウェーハWのサイズより僅かに大きい隙間0.5mm程度内径を持った補正リング191が、静電チャック外周の金属性リング状部品にインローで位置決めされ載置されている。この補正リング191には、ウェーハ落し込み機構192が3ヵ所設けられている。ウェーハ落し込み機構192は、プッシャーピン193の駆動機構と連動した上下駆動機構によって駆動され、補正リング191に設けられた回転軸周りに回転可能に支持されている。ウェーハWをロボットハンドから受ける場合、プッシャーピン駆動機構が動作し、プッシャーピン193を上に押上げる。それと適切なタイミングをとって補正リング191に設けられたウェーハ落し込み機構192も、図19のBに示すように、駆動力を受けて回転する。するとウェーハ落し込み機構192がウェーハWを静電チャック中心にガイドするテーパ面を形成する。次に、押し上げられたプッシャーピン193にウェーハWが載せられた後、プッシャーピン193を下降させる。ウェーハ落し込み機構192に対する駆動力の作用タイミングをプッシャーピン193の下降と適切に調整することによって、ウェーハWは落し込み機構192のテーパ面によって位置を修正されながら静電チャック上にウェーハWの中心と静電チャックの中心がほぼ一致するように置かれる。落し込み機構192のテーパ面にはテフロン等の低摩擦材、好ましくは導電性のある低摩擦材例えば、導電性テフロン、導電性ダイヤモンドライクカーボン、TINコーティングを形成することが望ましい。なお、図の符号A、B、C、D、Eは電圧を印加するための後述する端子であり、194はウェーハWが静電チャック上に載置されたことを検知するウェーハ導通用針で、バネ195によって押し上げられている。図20は、同じ静電チャックに200mmのウェーハWを搭載した状態を示している。静電チャックよりもウェーハ径が小さいため、静電チャック表面が露出してしまうので、静電チャックを完全に隠す大きさを持った補正リング201を搭載している。補正リング201の位置決めは300mm用補正リングの場合と同様である。補正リング201の内周部には段差が設けてあり、静電チャック側のリング状溝202に収まるようになっている。これは、200mmウェーハを搭載した時に補正リング201の内周とウェーハWの外周との間の隙間から静電チャック表面が見えないように導体補正リング201で隠すための構造である。もし静電チャック表面が見える構造になっていると、電子ビームが照射された際、静電チャック表面に電荷がチャージしてしまい、試料面の電位が乱れてしまうからである。補正リング201の交換は、真空チャンバ内の所定の位置に補正リング交換場所を設けておき、そこから必要な大きさの補正リングをロボットによって搬送して静電チャックに取りつけるインロー部に挿入することによって行う。200mm用補正リングにも、300mmと同様にウェーハ落し込み機構202が設けられている。静電チャック側には、このウェーハ落し込み機構202と干渉しないように逃げが形成されている。静電チャック上へのウェーハの搭載方法は300mmの場合とまったく同様である。なお、符号A、B、C、D、Eは電圧を印加するための端子、203はプッシュピン193と同様のプッシュピン、204はウェーハ導通用針194と同様のウェーハ導通用針である。図20-1のA及びBは、300mmウェーハと200mmウェーハの両方に対応することができる静電チャックの構成を概略的に示した図であり、Aは300mmウェーハを、Bは200mmウェーハを載置した状態をそれぞれ示している。図20-1のAから理解されるとおり、静電チャックは300mmウェーハを載置することができる広さを持ち、図21-2のBに示すように、静電チャックの中央の部分は200mmウェーハを載置することができる広さであり、それを囲むように、補正リング201の内周部が嵌り込む溝206が設けられる。なお、符号A、B、C、D、Eは電圧を印加するための端子である。図20-1のA及びBに示す静電チャックの場合、ウェーハが静電チャックに載置されているかどうか、ウェーハが静電チャックに正しく載置されたかどうか、補正リングがあるかどうか等は、光学的に検出される。例えば、静電チャックの上方に光学センサを設置し、その光学センサから発された光がウェーハによって反射されて再び光学センサへ戻ったときの光路長を検出することによって、ウェーハが水平に載置されたか、傾いて載置されたかが検出できる。また、補正リングの有無は、補正リングが載置されるべき場所の中の適宜の点を斜めに照射する光送信機と、補正リングからの反射光を受光する光受信機とを設けることで検出することができる。更に、200mmウェーハ用の補正リングが載置される場所の適宜の点を斜めに照射する光送信機及び該補正リングからの反射光を受光する光受信機の組み合わせと、300mmウェーハ用の補正リングが載置される場所の適宜の点を斜めに照射する光送信機及び該補正リングからの反射光を受光する光受信機の組み合わせとを設け、いずれの光受信機が反射光を受信するかを検知することにより、200mmウェーハ用の補正リングと300mmウェーハ用の補正リングのいずれが静電チャックに載置されたかを検出することができる。2-1-7-3ウェーハチャッキング手順以上説明した構造をもったウェーハチャッキング機構は、以下の手順でウェーハをチャッキングする。1ウェーハサイズに合った補正リングをロボットによって搬送し、静電チャックに搭載する。2ロボットハンドによるウェーハ搬送とプッシャーピンの上下動によって、ウェーハを静電チャック上に載置する。3静電チャックを双極形で印加端子C、Dに正負逆の電圧を印加し、ウェーハを吸着する。4導通用針に所定電圧を印加し、ウェーハ裏面の絶縁膜酸化膜を破壊する。5端子A、B間の電流を測定し、ウェーハとの導通が取れたかどうか確認する。6静電チャックを単極形吸着に移行する。端子A、BをGRD、端子C、Dに同一電圧を印加する7端子A、Bと端子C、Dとの電位差を保ったまま端子A、Bの電圧を下げ、ウェーハに所定のリターディング電圧を印加する。2-1-8200/300ブリッジツールのための装置構成200mmウェーハと300mmウェーハのどちらも機械的改造なしに検査できる装置にするための構成を図21及び図22に示す。以下、200mmウェーハもしくは300mmウェーハの専用装置と異なる点を説明する。200/300mmウェーハ、FOUP、SMIF、オープンカセット等の仕様毎に交換されるウェーハカセットの設置場所211には、ユーザー仕様によって決まるウェーハサイズやウェーハカセットの種類に応じたウェーハカセットが設置できるようになっている。大気搬送ロボット212は、異なるウェーハサイズに対応できるようなハンドを備え、すわなちウェーハの落し込み部がウェーハサイズに合わせて複数設けられており、ウェーハサイズにあった箇所でハンドに搭載されるようになっている。大気搬送ロボット212はウェーハを設置場所211からプリアライナ213へ送ってウェーハの向きを整えた後、ウェーハをプリアライナ213から取り出して、ロードロック室214内へ送る。ロードロック室214の内部のウェーハラックも同様の構造で、ウェーハラックのウェーハ支持部には、ウェーハサイズに合わせた複数の落し込み部が形成されており、大気搬送ロボット212のハンドに搭載されたウェーハは、そのサイズに合った落し込み部に搭載されるようにロボットハンドの高さが調整されてウェーハラック内にウェーハが挿入され、その後、ロボットハンドが下降することによってウェーハ支持部の所定の落し込み部にウェーハが載置される。ロードロック室214内のウェーハラックに載置されたウェーハは、次いで、搬送室215内に設置された真空搬送ロボット216によってロードロック室213から取り出されて試料室217内のステージ218上に搬送される。真空搬送ロボット216のハンドも、大気搬送ロボット212と同様、ウェーハサイズに合った複数の落し込み部を有している。ロボットハンドの所定の落し込み部に搭載されたウェーハは、ステージ218において、予めウェーハサイズに合った補正リング219を搭載した静電チャック上に載置され、静電チャックで吸着固定される。補正リング219は、搬送室215内に設けられた補正リングラック2110上に載置されている。そこで、真空搬送ロボット216はウェーハサイズに合った補正リング219を補正リングラック2110から取り出して静電チャック上に搬送し、静電チャック外周部に形成された位置決め用インロー部に補正リング219を嵌め込んでから、ウェーハを静電チャックに載置する。補正リングを交換する時は、この逆の操作を行う。すなわち、ロボット216によって静電チャックから補正リング219を外し、搬送室215内の補正リングラック2110に補正リングを戻し、これから検査するウェーハサイズにあった補正リングを補正リングラック2110から静電チャックまで搬送する。図21に示す検査装置のおいては、プリアライナ213がロードロック室224の近くに配置されているので、ウェーハのアライメントが不十分なためにロードロック室で補正リングが装着できない場合にも、ウェーハをプリアライナに戻してアライメントし直すことが容易であり、工程での時間のロスを減らせるという利点がある。図22は、補正リングの置き場所を変えた例であり、補正リングラック2110は省略されている。ロードロック室221には、ウェーハラックと補正リングラックとが階層的に形成されており、これらはエレベータに設置されて上下動することができる。まず、これから検査するウェーハサイズに合った補正リングを静電チャックに設置するため、真空搬送ロボット216が該補正リングを取出せる位置までロードロック室221のエレベータを移動する。そして補正リングを真空搬送ロボット216で静電チャック上に設置すると、今度は、検査すべきウェーハを搬送できるようにエレベータを操作し、ウェーハを真空搬送ロボット216でウェーハラックから取出した後、静電チャックに載置する。この構成の場合、ロードロック室221にエレベータが必要になるが、真空の搬送室215を小さく形成することができ、装置のフットプリントを小さくする上で有効である。なお、静電チャック上にウェーハが存在するか否かを検知するセンサは、異なるウェーハサイズのどちらにも対応できる位置に設置されることが望ましいが、それが不可能な場合には、同一の働きをする複数のセンサをウェーハサイズ毎に配置してもよい。図21に関して述べた検査装置においては、静電チャックの上に補正リングを載置し、その補正リングの内径に当てはまるようにウェーハを位置決めするという手順が取られている。そこで、図22に示す検査装置においては、ロードロック室221でウェーハに補正リングを装着し、補正リングが装着されたウェーハを補正リングごと搬送して試料室217へ導入し、ステージ上の静電チャックに装着するという手順が取られる。それを実現する機構として、図22-1及び図22-2に示す、エレベータを上下させてウェーハを大気搬送ロボットから真空搬送ロボットへ渡すためのエレベータ機構がある。以下、この機構を用いてウェーハを搬送する手順を説明する。図22-1のAに示すように、ロードロック室の中に設けられたエレベータ機構は上下方向に移動可能に設けられた複数段図では2段の補正リング支持台を有する。上段の補正リング支持台222と下段の補正リング支持台223とは、第1のモータ224の回転によって昇降する第1の台225に固定され、これによって、第1のモータ224の回転により、第1の台225及び上下の補正リング支持台222、223が上方又は下方に移動することになる。各補正リング支持台にはウェーハのサイズに応じた内径の補正リング226が載置されている。補正リング226は200mmウェーハ用と300mmウェーハ用との、内径が異なる2種類が用意され、これらの補正リングの外径は同じである。このように、同じ外径の補正リングを用いることにより、相互互換性が生まれ、ロードロック室の中に200mm用と300mm用とを自由な組み合わせで載置しておくことが可能になる。つまり、200mmウェーハと300mmウェーハとが混合して流れてくるラインについては、上段を300mm用、下段を200mm用とし、どちらのウェーハが流れてきても検査を行えるよう柔軟に対応することができる。また、同じサイズのウェーハが流れてくるラインであれば、上下の段を200mm用或いは300mm用とし、上下の段のウェーハを交互に検査することができるので、スループットを向上させることができる。第1の台225には第2のモータ227が載置され、第2のモータ227には第2の台228が昇降可能に取り付けられている。第2の台228には上段のウェーハ支持台229と下段のウェーハ支持台2210とが固定されている。これにより、第2のモータ227が回転すると、第2の台228と上下のウェーハ支持台229、2210とが一体に上方又は下方に移動することになる。そこで、図22-1のAに示すように、ウェーハWを大気搬送ロボット212のハンドに載せてロードロック室221に搬入し、次いで、Bに示すように、第2のモータ227を第1の方向に回転させてウェーハ支持台229、2210を上方に移動させ、ウェーハWを上段のウェーハ支持台229の上に載置させる。これによって、ウェーハWを大気搬送ロボット212からウェーハ支持台229へ移す。その後、Cに示すように大気搬送ロボット212を後退させ、大気搬送ロボット212の後退が完了したところで、Dに示すように、第2のモータ227を第1の方向とは逆の方向に回転させてウェーハ支持台229、2210を下方へ移動させる。これによってウェーハWは上段の補正リング226に載置される。次いで、Eに示すように、真空搬送ロボット216のハンドをロードロック室221の中に入れて補正リング226の下側で停止させる。この状態で第1のモータ224を回転させ、Fに示すように、第1の台225、上下の補正リング支持台222、223、第2のモータ227及び上下のウェーハ支持台229、2210を下方へ移動させ、これによって、上段のウェーハ支持台229に載置されていた補正リング216及びウェーハWを真空搬送ロボット216のハンドに載せ、試料室217へ搬入することができる。試料室217での検査が終了したウェーハをロードロック室214へ戻す動作は、上記とは逆の手順で行われ、補正リングと共に真空搬送ロボットによりウェーハ支持台の上に搬入されたウェーハは、補正リング支持台に、次いでウェーハ支持台に移され、最後に大気搬送ロボットに載置されることになる。なお、図22-1及び図22-2においては、上段におけるウェーハ受け渡し動作を説明したが、大気搬送ロボット212及び真空搬送ロボット216のハンドの高さを調整することにより、下段においても同様の動作が可能である。このように大気搬送ロボット212及び真空搬送ロボット216のハンドの高さを適切に切り換えることにより、一方の段から未検査のウェーハを試料室へ搬入し、次いで検査済みのウェーハを試料室から他方の段へ搬出することを交互に行うことができる。2-2ウェーハの搬送方法次に、カセットホルダ132に支持されたカセット1312からワーキングチャンバ1316内に配置されたステージ装置136までへのウェーハの搬送を順を追って説明する図14~図16参照。カセットホルダ132は、前述のように人手によりカセットをセットする場合にはそれに適した構造のものが、また自動的にカセットをセットする場合にはそれに適した構造のものが使用される。この実施の形態において、カセット1312がカセットホルダ132の昇降テーブル1313の上にセットされると、昇降テーブル1313は昇降機構1314によって降下されカセット1312が出入り口1315に整合される。カセットが出入り口1315に整合されると、カセットに設けられたカバー図示せずが開き、カセットとミニエンバイロメント装置133の出入り口1315との間には筒状の覆いが配置されてカセット内及びミニエンバイロメント空間内を外部から遮断する。これらの構造は公知のものであるから、その構造及び動作の詳細な説明は省略する。なお、ミニエンバイロメント装置133側に出入り口1315を開閉するシャッタ装置が設けられている場合にはそのシャッタ装置が動作して出入り口1315を開く。一方、第1の搬送ユニット1614のアーム1616は方向M1又はM2のいずれかに向いた状態この説明ではM1の方向で停止しており、出入り口1315が開くとアームが伸びて先端でカセット内に収容されているウェーハのうち1枚を受け取る。なお、アームと、カセットから取り出されるべきウェーハとの上下方向の位置調整は、この実施の形態では第1の搬送ユニット1614の駆動部1615及びアーム1616の上下移動で行うが、カセットホルダの昇降テーブルの上下動行っても或いはその両者で行ってもよい。アーム1616によるウェーハの受け取りが完了すると、アームは縮み、シャッタ装置を動作して出入り口を閉じシャッタ装置がある場合、次にアーム1616は軸線O1-O1の回りで回動して方向M3に向けて伸長できる状態になる。すると、アームは伸びて先端に載せられ或いはチャックで把持されたウェーハをプリアライナー165の上に載せ、そのプリアライナー165によってウェーハの回転方向の向きウェーハ平面に垂直な中心軸線の回りの向きを所定の範囲内に位置決めする。位置決めが完了すると搬送ユニット1614はアームの先端にプリアライナー165からウェーハを受け取ったのちアームを縮ませ、方向M4に向けてアームを伸長できる姿勢になる。するとシャッタ装置148の扉1327が動いて出入り口1325及び1337を開き、アーム1616が伸びてウェーハを第1のローディングチャンバ142内のウェーハラック1411の上段側又は下段側に載せる。なお、前記のようにシャッタ装置148を開いてウェーハラック1411にウェーハが受け渡される前に、仕切壁145に形成された開口174はシャッタ装置1410の扉1419により気密状態で閉じられている。上記第1の搬送ユニット1614によるウェーハの搬送過程において、ミニエンバイロメント装置133のハウジングの上に設けられた気体供給ユニット169からは清浄空気が層流状に流れダウンフローとして、搬送途中で塵埃がウェーハの上面に付着するのを防止する。搬送ユニット周辺の空気の一部この実施の形態では供給ユニットから供給される空気の約20で主に汚れた空気は排出装置164の吸入ダクト1612から吸引されてハウジング外に排出される。残りの空気はハウジングの底部に設けられた回収ダクト1610を介して回収され再び気体供給ユニット169に戻される。ローダハウジング135の第1のローディングチャンバ142内のウェーハラック1411内に第1の搬送ユニット1614によりウェーハが載せられると、シャッタ装置148が閉じて、ローディングチャンバ142内を密閉する。すると、第1のローディングチャンバ142内には不活性ガスが充填されて空気が追い出された後、その不活性ガスも排出されてそのローディングチャンバ142内は真空雰囲気にされる。この第1のローディングチャンバ142の真空雰囲気は低真空度でよい。ローディングチャンバ142内の真空度がある程度得られると、シャッタ装置1410が動作して扉1419で密閉していた出入り口174のシャッタ145を開き、第2の搬送ユニット1412のアーム1420が伸びて先端の把持装置でウェーハ受け1411から1枚のウェーハを受け取る先端の上に載せて或いは先端に取り付けられたチャックで把持して。ウェーハの受け取りが完了するとアームが縮み、シャッタ装置1410が再び動作して扉1419で出入り口174を閉じる。なお、シャッタ装置1410が開く前にアーム1420は予めウェーハラック1411の方向N1に向けて伸長できる姿勢になる。また、前記のようにシャッタ装置1410が開く前にシャッタ装置1329の扉149で出入り口147、141を閉じていて、第2のローディングチャンバ143内とワーキングチャンバ1316内との連通を気密状態で阻止しており、第2のローディングチャンバ143内は真空排気される。シャッタ装置1410が出入り口174を閉じると、第2のローディングチャンバ143内は再度真空排気され、第1のローディングチャンバ142内よりも高真空度の真空にされる。その間に、第2の搬送ユニット1614のアームはワーキングチャンバ1316内のステージ装置136の方向に向いて伸長できる位置に回転される。一方ワーキングチャンバ1316内のステージ装置136では、Yテーブル1333が、Xテーブル1334の中心線X0-X0が第2の搬送ユニット1412の回動軸線O2-O2を通るX軸線X1-X1とほぼ一致する位置まで、図14で上方に移動し、また、Xテーブル1334は図14で最も左側の位置に接近する位置まで移動し、この状態で待機している。第2のローディングチャンバ143がワーキングチャンバ1316の真空状態と略同じになると、シャッタ装置1329の扉149が動いて出入り口147、141を開き、アームが伸びてウェーハを保持したアームの先端がワーキングチャンバ1316内のステージ装置136に接近する。そしてステージ装置136の載置面1414上にウェーハを載置する。ウェーハの載置が完了するとアームが縮み、シャッタ装置1329が出入り口147、141を閉じる。ステージには、ウェーハに逆バイアス電位リターディング電位をかける機構があるので、アームがステージへウェーハを置きに行くもしくは取りに行く時、アームをステージと同じもしくは近い電位、またはアームをフローティング電位にしておくことにより、電位のショートによる放電などの不具合を避ける機構を有している。また、別の実施の形態として、ウェーハをステージ装置上に搬送する際にはウェーハへのバイアス電位をオフにしておいてもよい。バイアス電位を制御する場合には、ウェーハがステージに搬送されるまでは電位をオフにしておき、ステージに搬送され載置されてからオンにしてバイアス電位を印加するようにしてもよい。バイアス電位を印加する時機は、タクトタイムを予め設定しておき、それにしたがって印加してもよいし、ステージの上にウェーハが載置された事をセンサで検出し、その検出信号をトリガとして印加するようにしてもよい。また、シャッタ装置1329が出入口147、141を閉じたことを検出して、その検出信号をトリガとして印加してもよい。更に、静電チャックを用いる場合には、静電チャックに吸着されたことを確認し、それをトリガとしてバイアス電位を印加するようにしてもよい。以上は、カセット1312内のウェーハをステージ装置上に搬送するまでの動作について説明したが、ステージ装置136に載せられて処理が完了したウェーハをステージ装置136からカセット1312内に戻すには前述と逆の動作を行って戻す。また、ウェーハラック1411に複数のウェーハを載置しておくため、第2の搬送ユニット1412でウェーハラック1411とステージ装置136との間でウェーハの搬送を行う間に、第1の搬送ユニット1614でカセットとウェーハラック1411との間でウェーハの搬送を行うことができ、検査処理を効率良く行うことができる。具体的には、ウェーハラック1411に、既に処理済のウェーハAと未処理のウェーハBがある場合、まず、ステージ装置136に未処理のウェーハBを移動する。この間に、処理済ウェーハAを、アームによりウェーハラックからカセット1312に移動し、未処理のウェーハCを同じくアームによりカセット1312から抜き出し、プリアライナ165で位置決めした後、ローディングチャンバ142のウェーハラック1411に移動する。このようにすることで、ウェーハラック1411の中は、ウェーハBを処理中に、処理済のウェーハAが未処理のウェーハCに置き換えることができる。また、検査や評価を行うこのような装置の利用の仕方によっては、ステージ装置136を複数台並列に置き、それぞれの装置に一つのウェーハラック1411からウェーハを移動することで、複数枚のウェーハを同じ処理することもできる。図23は、主ハウジング134の支持方法の変形例がで示されている。図23に示された変形例では、ハウジング支持装置231を厚肉で矩形の鋼板232で構成し、その鋼板の上にハウジング本体233が載せられている。したがって、ハウジング本体231の底壁234は、前記実施の形態の底壁に比較して薄い構造になっている。図24に示された変形例では、ハウジング支持装置241のフレーム構造体242によりハウジング本体243及びローダハウジング244を吊り下げて状態で支持するようになっている。フレーム構造体242に固定された複数の縦フレーム245の下端は、ハウジング本体243の底壁246の四隅に固定され、その底壁により周壁及び頂壁を支持するようになっている。そして防振装置247は、フレーム構造体242と台フレーム248との間に配置されている。また、ローダハウジング244もフレーム構造体242に固定された吊り下げ部材249によって吊り下げられている。ハウジング本体243のこの図24に示された変形例では、吊り下げ式に支えるので主ハウジング及びその中に設けられた各種機器全体の低重心化が可能である。上記変形例を含めた主ハウジング及びローダハウジングの支持方法では主ハウジング及びローダハウジングに床からの振動が伝わらないようになっている。図示しない別の変形例では、主ハウジングのハウジング本体のみがハウジング支持装置によって下から支えられ、ローダハウジングは隣接するミニエンバイロメント装置133と同じ方法で床上に配置され得る。また、図示しない更に別の変形例では、主ハウジング134のハウジング本体のみがフレーム構造体に吊り下げ式で支持され、ローダハウジングは隣接するミニエンバイロメント装置と同じ方法で床上に配置され得る。上記の実施の形態によれば、次のような効果を奏することが可能である。1電子線を用いた写像投影方式の検査装置の全体構成が得られ、高いスループットで検査対象を処理することができる。2ミニエンバイロメント空間内で検査対象に清浄気体を流して塵埃の付着を防止すると共に清浄度を観察するセンサを設けることによりその空間内の塵埃を監視しながら検査対象の検査を行うことができる。3ローディングチャンバ及びワーキングチャンバを一体的に振動防止装置を介して支持したので外部の環境に影響されずにステージ装置への検査対象の供給及び検査を行うことができる。2-3電子光学系2-3-1概要電子光学系138は、ハウジング本体1317に固定された鏡筒1338の中に設けられた、図25-1に概略的に図示する一次電子光学系以下、単に一次光学系という251と、二次電子光学系以下、単に二次光学系という252とを備える電子光学系と、検出系253とを備える。一次光学系251は、電子線を検査対象であるウェーハWの表面に照射する光学系で、電子線を放出する電子銃254と、電子銃254から放出された一次電子線を集束する静電レンズからなるレンズ系255と、ウイーンフィルタすなわちE×B分離器256と、対物レンズ系257とを備え、それらは、図25-1に示されるように電子銃254を最上部にして順に配置されている。この実施の形態の対物レンズ系257を構成するレンズは減速電界型対物レンズである。この実施の形態では、電子銃254から放出される一次電子線の光軸は、検査対象であるウェーハWに照射される照射光軸ウェーハの表面に垂直になっているに関して斜めになっている。対物レンズ系257と検査対象であるウェーハWとの間には電極258が配置されている。この電極258は一次電子線の照射光軸に関して軸対称の形状になっていて、電源259によって電圧制御されるようになっている。二次光学系252は、E×B型偏向器256により一次光学系から分離された二次電子を通す静電レンズから成るレンズ系2510を備えている。このレンズ系2510は二次電子像を拡大する拡大レンズとして機能する。検出系253は、レンズ系2510の結像面に配置された検出器2511及び画像処理部2512を備えている。一次ビームの入射方向は通常E×BフィルタのE方向電界の逆方向であり、この方向と積算型のラインセンサTDI:timedelayintegrationの積算方向とは同じ方向となっている。TDIの積算方向は一次ビーム方向と異なっていても構わない。電子ビーム光学系鏡筒は以下の構成要素を備えている。1コラム磁気シールド鏡筒を構成する部材には望ましくはパーマロイ等のニッケル合金や鉄等の磁性体を用いると良く、磁気的な外乱の影響を抑える効果が期待できる。2検出器回転機構ステージの走査軸方向と検出器の走査方向とを一致させるために、鏡筒1338の上部には、鏡筒1338の内を真空に保持した状態のままTDI等の検出器2511を光軸周りに±数度程度回転できるようにして、装置の組立により生じる走査方向のずれを無くす検出器回転機構を有している。この機構においては、回転分解能及び回転位置再現性は5~40秒程度必要である。これは、検出器において、1フレーム分の画像を走査する間にステージの走査方向と検出器の走査方向とのずれを1ピクセルの1/10程度に収める必要から出てくる。検出器回転機構によれば、ステージの移動方向とTDIの積算方向の角度誤差を10mrad以下、好ましくは1mrad以下、より好ましくは0.2mrad以下に調整することも可能である。以下、図25-3~図25-5を用いて、検出器回転機構の構成の一例を説明する。図25-3は、鏡筒1338の上部に設けられた検出器回転機構の全体の構成を示す図であり、図25-4は、上鏡筒を回転させるための機構の概略図であり、図25-5は、上鏡筒と下鏡筒とをシールするための機構を示している。図25-3において、鏡筒1338の上端は、検出器2511が取り付けられた上鏡筒2520と、主ハウジング134に固定された下鏡筒2521とからなる。上鏡筒2520は下鏡筒2521に対してベアリング2522を介して支持されて二次光学系の光軸の周りに回転可能であり、また、上鏡筒2520と下鏡筒2521との間には、鏡筒1338の内部を真空に保つためにシール部2523が設けられる。具体的には、上鏡筒2520の下端と下鏡筒2521の上端との間にシール部2523を設置するとともに、下鏡筒2521の上端に上鏡筒2520を取り囲むように鍔部2524を設け、この鍔部2524と上鏡筒2520の側面との間にベアリング2522を設置する。上鏡筒2520と下鏡筒2521とにはそれぞれ、ベアリング2522を押さえるためのベアリング押さえ2525、2526がネジ止めされる。さらに、上鏡筒2520を下鏡筒2521に対して回転させるために、図25-4に示す駆動機構が設けられる。即ち、鍔部2524の上端に設けられたベアリング押さえ2526の一部には突起2527が設けられ、一方、上鏡筒2520から突設された取り付け部材ブラケット2528にはアクチュエータ2529が固定される。アクチュエータ2529の軸2530は突起2527と接触し、鍔部2524とアクチュエータ2929が固定された取り付け部材ブラケット2528との間には、突起2527の方へ引く力が与えられた予圧バネ2531が設けられる。これにより、アクチュエータ2529を作動させて軸2530がアクチュエータ2529から突出する長さを変えることにより、下鏡筒2521に対して上鏡筒2520を所望の角度だけ所望の方向に回転させることができる。前述の回転精度のためには、アクチュエータ2529の移動分解能は5~10μm程度であることが望ましい。また、アクチュエータ2529としては、ピエゾアクチュエータやマイクロメータをモータ駆動するものであってよい。また、アクチュエータ2529を固定するブラケット2528と突起2527との相対距離を測定することができるセンサを取り付けて検出器2511の回転位置を測定することが望ましい。センサには、リニアスケール、ポテンショメータ、レーザ変位計、歪みゲージ等を使用することができる。シール部2523は、鏡筒1338の内部を真空に保つために、図25-5に示すように、下鏡筒2521の上端の面と上鏡筒2520の下端の面との間に僅かな隙間2532図25-5が形成されるように設置される。シール部2523は、中央部に固着された仕切りリング2533と2個の弾性シール2534、2535とを備え、各弾性シール2534、2535のリップ部の間には、シール面の面圧を確保してシール性を高めるためのスプリング2536、2537がそれぞれ設けられる。仕切りリング2533の中央には、下鏡筒2521に形成された排気路2538と連なる排気口2539が設けられる。弾性シール2534、2535は摩擦係数が極めて小さく摺動性に優れた材質で作られることが好ましく、例えば、米国ヒューロン社製のオムニシールを用いることができる。このように、弾性シールを2重に配置し、その中間の空間2540を真空排気することにより、上鏡筒2520が回転して若干のリークが大気側の弾性シール2535に発生しても、リークした空気は排気路2538で排気され、空間2540の圧力がさほど上昇しない。そのため、弾性シール2534から鏡筒内へのリークが発生せず、鏡筒内の真空を劣化させることがない。空間2540は継続的に真空排気されても良いが、検出器回転機構を作動させたときのみ排気することも可能である。これは、リークが生じやすいのは回転時であり、回転させないときには弾性シール2534、2535と上鏡筒2520の下端との面圧で十分シールできるからである。弾性シール2534、2535と上下の面との面圧を適切に設定することが重要であり、これは隙間2532の大きさを調整することにより実現できる。隙間2532の調整は、ベアリング2522と下鏡筒2521の上端の面との間にシム2541を入れることによって行うことができる。ここにシム2541を入れることにより、下鏡筒2521に対するベアリング2522の高さを変えることができる。これに対して、上鏡筒2520では押さえ2525、2526でベアリング2522を挟み込んでいるので、ベアリング2522は上鏡筒2520と共に上下する構造になっており、シム2541の厚さの分だけ上鏡筒2520と下鏡筒2521との間の隙間2532が変わることになる。なお、鏡筒の仕様によっては、図25-5に示すように2重のシールを設けずに、1重のシールのみとしてシール間の真空排気を行わなくても十分な場合がある。しかし、2重のシールの方が信頼性が高く、高真空が得られ易い。また、上の説明では弾性シール2534、2535の内部にスプリング2536、2537を設けるようにしたが、真空と大気圧との差圧で弾性シール2534、2525が上下面に十分押しつけられる場合や、弾性シール2534、2535自体に十分な反発力がある場合には、スプリング2536、2537を省略しても良い。以上のような構成の回転機構によって検出器とステージとの方向を合わせるには、検出器2511を微少量回転させ、その都度、検出器2511の走査撮像を行って、最もシャープな画像が得られたときの角度に検出器2511の角度を合わせればよい。以下、その具体的な方法を説明する。検出器回転機構の回転可動範囲において、検出器2511を微小角度回転させて検出器2511の走査撮像を行い、得られた画像に対して画像処理を施すことによって、コントラスト等の像質を評価できる数値を求める。これを繰り返すことによって検出器2511の回転位置と像質との関係を求め、最も像質がよいときの検出器2511の回転位置を求める。そこで、その位置まで検出器2511を回転させることによって検出器2511の位置決め作業が完了する。ステージと検出器2511との位置ずれの許容値は検出器2511の1フレーム分の画像を走査する間に、ステージの走査方向と検出器の走査方向とのずれが1ピクセルの1/10程度に収める必要から決まる。したがって、走査方向にピクセルが約500段並んでいる場合の許容角度ずれは約40秒となる。ステージと検出器との角度のずれを40秒以下に合わせるには、上記した、検出器の位置と像質との関係を多項式近似等の手法によって数値化し、像質が最良になるときの検出器2511の位置を求める方法や、まず検出器2511を粗く回転させて撮像を行い、検出器の位置と像質との概略の関係を求め、像質が最良になる検出器の位置の範囲を絞り込み、再度、その範囲内で検出器を微少量ずつ回転させて同様の操作を行い、像質が最良になる検出器位置を精度良く求める方法を用いることができる。こうして、ステージと検出器との角度合わせが完了した後に角度のずれが生じるのを防止するために、ロック機構を設けることが有効である。例えば、ベアリング押さえ2525、2526間に板状部品を渡し、この板状部品とベアリング押さえ2525、2526とをボルトで固定すればよい。3NA移動機構NAは光軸方向や光軸に直交する方向に数センチ程度移動できるような機構によって保持されており、倍率の変更に連動して光学的に最適な位置にNAを調整することを可能にしている。NA保持部には複数のNAが取り付けられるようにすることが望ましく、そういう機構を付加することによってNAの劣化や透過率を変更したい場合に鏡筒内を真空に保持したままのNA交換が可能になる。また、NA保持部には望ましくはヒーター部が設置されておりNAを高温保持することによりNAが劣化しにくくなる効果がある。また、反応性ガスの配管部を設置することも有効であり、鏡筒内を真空に保持したままのNAのクリーニングが可能となる。4アイソレーションバルブ鏡筒には、望ましくは鏡筒内を複数の空間に分割できるようにするためのバルブが設置されている。具体的にはMCP部や電子銃部の空間をステージ部の空間と切り離せるようにバルブを設置すると有効である。そのような構成にすることで、MCP部や電子銃部を真空に保持したままステージ周辺等のメンテナンスを実施することが可能になる。また、逆にステージ部等を真空に保持したままMCP部や電子銃部のメンテナンスを実施することも可能である。5光軸シールド筒光軸の周囲はアースに接地された筒状の部材によって囲まれていることが望ましく、そのような構成にすることで電気的な外乱の影響を抑える効果が期待できる。6MCP手前のオリフィス一連の電子光学系とMCP部の間にはオリフィス状あるいは細長い筒状の部材が設置されており、双方の空間を結ぶ経路のコンダクタンスが小さくなるような構成とすることで、MCP部の圧力を電子光学系の1/5程度、好ましくは1/10程度より好ましくは1/100程度低く保持することが容易になる。7電極一体化、高精度化電子光学的に同心軸上に数μm以下の精度で配置されることが必要な部品については、望ましくは部材同士の合わせ加工や冷し嵌めといった方法によって組み立てられていると良い。8光学顕微鏡低倍率での試料像や、光で見た場合の画像を電子ビーム画像と比較参照のために光学顕微鏡を備えている。倍率は電子ビーム画像の1/10~1/5000程度好ましくは1/20~1/1000、より好ましくは1/20~1/100程度である。試料表面からの光の画像は二次元の固体撮像素子CCDで検出し、CRT上に表示させることができる。又、メモリーに記憶させておくことができる。9同軸イオンポンプイオンポンプ等の無振動型の真空排気系を電子銃部やMCP部付近の光軸周りに回転対称状に配置することで、排気系自体による荷電粒子や磁場等の影響を相殺しながら当該箇所を高真空に保持する効果が期待できる。これはイオンポンプを配管で電子銃部などに接続して排気する場合、配管のコンダクタンスが小さくなってしまうのを改善していることによる。以下、具体的な実施の形態について説明する。1実施の形態1真空チャンバ、真空排気系、1次光学系、2次光学系、検出器、画像処理器、制御用コンピュータより主に構成されている検査装置の一例である。図26にその一例を示す。電子ビームを試料に照射するための1次光学系261と試料表面から放出された電子、例えば、2次電子、反射電子、後方散乱電子等を、検出器に導くための、2次光学系262がある。2次光学系は、写像投影式光学系である。1次系と2次系を分離する為に、E×Bなるビーム分離器263が使用される。また、検出器264によって検出された電子の画像信号は、光信号、または/及び、電気信号に変換され、画像処理器265により処理される。また、このとき、検出器に入射する電子数は、1画素相当エリアに、200個以下でも画像を良好に形成できる。もちろん1画素領域中に200個以上の場合も画像を良好に形成できることは言うまでもない。1次光学系の構成要素である電子銃266は、熱フィラメントとして、LaB6が用いられ、ウェネルト、引出電極267によりカソードからの電子を引き出す。その後、2段のAレンズ268によりビームをアパーチャ269に収束させ、クロスオーバーを形成する。その後、2段のアライナ2610、アパーチャ2611、3段の4極子レンズ2612、3段アライナ2613を通過してビーム分離器に入射して試料面方向に偏向され、アパーチャ2614と2次系のPレンズ対物レンズ1616を通過して試料面にほぼ垂直に照射される。アパーチャ269により、クロスオーバでの均一性が高く、且つ、輝度の高いビーム領域を通過させ、アパーチャ2611により、4極子レンズへのビーム入射角度を規定するアライナ偏向器2610は、アパーチャ2611及び4極子レンズ2612の光軸中心にビームを入射させるための調整に使用される。4極子レンズ2612は、ビームの2方向、例えば、X,Y方向の軌道を変えて、ビームの形状を変形することに利用される。例えば、試料照射ビーム形状において、円形、楕円形、矩形、矩形楕円のx,y方向の形状の割合変更等を実現できる。4極子レンズ通過後、アライナ2614により、アパーチャ2615、Pレンズ対物レンズ2616の中心を通過するように調整され、試料表面に入射する。このとき、照射ビームの形状は、2軸の少なくとも一つについて、対称的に形状を形成できる。ビーム形状は非対称であっても良い。試料表面に照射されるビームのエネルギ-は、最終的に、カソードと試料表面に電圧差によって決定される。例えば、カソード5.0kV、試料表面-4kVの時、照射ビームエネルギは、1keVとなる。この場合の電圧の誤差は±10V、エネルギー誤差は±20eVである。また、検出電子として、2次電子を用いる場合、ビーム照射エネルギが1.5keV±10eV~5keV±10eVで用いるときは、試料が負帯電状態となり、その状態からの2次電子が試料から放出され、2次系により拡大結像されて検出系に導かれる。照射エネルギが50±10eV~1500eV±10eVでは、試料表面が正帯電状態になり、放出された2次電子が。検出系に導かれる。正帯電の方が、比較的低ダメージで動作できるが、チャージアップの影響またはチャージアップによる表面電位の不均一による影響は受けやすい。負帯電での動作では、安定して像が得やすく、チャージアップの影響またはチャージアップによる表面電位の不均一による像の歪みが正帯電よりも小さくできる。また、アパーチャ2615の場所において、2次系と1次系のクロスオーバの位置をずらして動作することもある。例えば、2次系は2次系光軸中心上に、2次電子のクロスオーバを形成し、1次系のクロスオーバは2次系の光軸中心よりも50~500μmずれた位置X、Yどちらでも良いに形成して動作させる。これにより、アパーチャ2615での1次系と2次系の2つのクロスオーバが重なることが無くなり、電流密度の緩和ができるため、ビーム電流量が多い場合の空間電荷効果によるボケの拡大を抑制することが可能となる。これは、例えば、1次系照射ビーム電流密度が1×103A/cm2以上のときに、有効となる。それより低い電流密度の時は、光軸中心が同一になっても影響は少ない。試料表面からの放出電子は、2次電子、反射電子、後方散乱電子の1種類以上が利用される。試料表面からの放出エネルギーは、例えば、入射ビームエネルギ1000eV±10eVの時、およそ、各々、0~10eV、1000eV±10eV、10~1000eVとなる。また、薄い試料や穴のあいた試料例えばスランシルマスクを透過した電子も利用される。この場合、前者の薄い試料では、その厚さの分だけ入射されたエネルギが減少し、穴あき試料では入射エネルギを同じエネルギとなる。電子ビームの代わりに集束イオンビームFIBを用いても良い。FIB源としては液体金属のGaイオン源が一般的であるが、液化しやすい金属を用いる他の液体金属イオン源や、異なる方式のイオン源、例えば放電を用いるデュオプラズマトロン等が使用できる。試料としては、10×10mm程度のチップから2,4,6,8,12インチウェーハまで、種々の試料が用いられる。特に、100nm以下の線幅を持つ配線パターンや直径100nm以下のビアの欠陥やゴミの検出に有効であり、また、それらの電気的欠陥を検出するのに都合がよい。試料は、Siウェーハ、Siに加工を施された半導体デバイスウェーハ、マイクロマシン加工がされたウェーハ、液晶ディスプレイ用基板、ハードディスク用ヘッド加工ウェーハ、等が用いられる。2次系262では、試料からの放出電子、例えは、2次電子、反射電子、後方散乱電子及び透過電子を検出系に拡大倍率にて、結像させて、導くための写像投影光学系が用いられる例を述べる。コラムのレンズ構成の例としては、Pレンズ対物レンズ2616、アパーチャ2615、アライナ2614、ビーム分離器263、Tレンズ中間レンズ2617、アライナ2618、アパーチャ2619、Pレンズ投影レンズ2620、アライナ2621、マイクロチャンネルプレートMCPユニットで構成される。コラムの上部フランジにはハーメチックの石英ガラスが設置されている。その上部にリレーレンズ、二次元の電荷結合素子2D-CCDが設置され、蛍光面で形成された像が2D-CCDセンサに結像される。試料表面からの放出電子は、Pレンズ対物レンズ2616にてアパーチャ2615でクロスオーバを形成して、ビーム分離器263中心で結像する。ビーム分離器中心にて結像する条件で動作すると、ビーム分離器263で発生する2次系ビームの収差の影響を小さく押さえることができるので有効となる。これは、例えば、E×Bにおいてビームを通過させるときに、像高により偏向量収差が異なってくるため、結像することにより、結像成分の被る収差を最小限に抑えることができるからである。このことは、1次系においても同様の事が言えるため、1次系においても、試料上に結像条件を形成するのみでなく、ビーム分離器中心付近においても結像点を形成することにより、1次ビームの収差低減を行い、試料上での電流密度ムラを小さく抑えることに有効となる。その上部にあるPレンズ中間レンズ2617の中心にビームを調整するため、アライナ2614が使用される。その上流部にあるPレンズ投影レンズ2620の中心にビームを調整するため、アライナ2618が使用される。その上部にあるMCP中心にビームを調整するために、アライナ2621がある。Pレンズ対物レンズ2616の倍率は1.5~3倍、Pレンズ中間レンズ2617の倍率は1.5~3、Pレンズ投影レンズ2620の倍率は30~50である。これらの倍率を達成するには、それぞれの倍率に応じた電圧を各々のレンズに印加して調整を行う。また、焦点の微調整を行うには、専用の焦点補正レンズが、Pレンズ対物レンズ系の中に組み込まれており、該電極に印加する電圧の微調整により、焦点あわせを実現する。また、アパーチャ2615とアパーチャ2619の位置では、双方とも、クロスオーバを形成する場合、アパーチャ2615はノイズカット用に用いて、アパーチャ2619は、収差コントラストを決定する役割を果たすように使用することも可能である。サイズ ゙として例えば、アパーチャ2615とアパーチャ2619は、φ30以上φ2000μm以下、好ましくはφ30以上~φ1000μm、より好ましくはφ30以上~φ500μmで使用可能である。この時、アパーチャ2615で収差、透過率、コントラスト特性を主に決める場合には、アパーチャ2615を例えばφ30~φ500μm、アパーチャ2619はφ1000~φ2000μmで用いる。アパーチャ2619で収差、透過率、コントラスト特性を主に決める場合には、例えばアパーチャ2619をφ30~φ500μm、アパーチャ2615はφ1000~φ2000μmで用いる。また、Pレンズ中間レンズ2717の上下にスティグ電極が設置されて用いることもある。これは、ビーム分離器263等によって発生する非点収差を補正するために用いられる。例えば、4、6,8極の電極構成のスティグを用いることが可能である。例えば、8極の内それぞれ電極に異なった電圧が印加されて非点収差、球面収差の補正に用いることができる。また、反射電子像及び後方散乱電子を用いたときのレンズ動作において、最終段のPレンズ投影レンズ2620が、減速レンズを用いると、2次電子のノイズカットに有効となる。通常、反射電子量の10~1000倍程度2次電子量の方が多いため、特に、反射電子後方散乱電子を用いた結像を行う場合は有効となる。例えば、1次系電子源のカソード電圧-4kV、試料電位-3kVの時、試料からの反射電子エネルギ1keV、検出器電圧が設置電位の時に、P電極の部位では、およそ、反射電子と2次電子のエネルギ差は1keVある。この時、Pレンズ投影レンズ電極の負電圧レンズ動作において、中心電圧が、反射電子を通過させて、2次電子をカットオフする条件を用いることが可能である。これらの条件は、シミュレーションによって求めることが可能である。ビーム分離器263では、電極と磁極が直行しているE×Bまたは、磁場Bのみで行う分離器が用いられる。E×Bの例では、電界分布を形成するE電極とそれと直交した磁極の面を持ち、直交した方向に磁束密度分布を形成する磁極より構成されている。例えば、2次系の光軸が試料表面より垂直方向であるとき、この2次系の軸に対して、1次系の入射ビームが10~90度で設定することが可能である。この時、1次系がE×Bにより、偏向されて試料面に垂直入射でき、また、試料表面からの放出電子が光軸方向つまり試料面から垂直方向にE×Bにて導かれる。これは、E電極に印加する電圧と、B電極に形成される磁束密度により達成される。例えば、一対のE電極に±2kV±1V、一対のB電極から並行的に磁束密度分布が形成され、例えば、E×Bの中心部において、1~60G±1Gの磁極方向の磁束密度を発生する。また、E×Bは1次系と2次系の偏向関係を逆にした場合にも適用可能である。即ち、1次系の入射ビーム源を試料の直上方向に設けるとともに、2次系の検出器を1次系の軸と10~80度の角度をなした方向に設け、E×Bにより1次系のビームには偏向力を加えずに試料に垂直に入射させ、試料から放出された電子2次系ビームに偏向力を加えて検出器の方向に導くことができる。検出器264では、信号電子がMCP等電子増倍管281に導入され、増幅された電子が蛍光面に照射され、蛍光像形成がなされる。蛍光面は石英ガラス等のガラス板282の片面に蛍光材がコートされているものである。この蛍光像は、リレーレンズ系283と2次元CCD284により、撮像される。このリレーレンズ系とCCDはコラムの上部に設置されている。コラムの上部フランジには、ハーメチックガラス286が設置され、コラム内の真空環境と外部大気環境とを分離し、かつ、蛍光像を歪コントラスト劣化を小さくして、CCDに結像して、蛍光像を効率よく撮像できる。CCDの代わりに、積算型のラインイメージセンサTDI-CCDカメラを用いることも出来る。この場合、試料はステージにて、例えば、E電極方向または、B磁極方向に、ステージ移動を行いながらTDI撮像を行うことが可能となる。例えば、TDIの積算段数が256段、1段当たり2048個の画素数/段、素子サイズ15×15μm、試料面に対するMCP結像倍率が300倍である時、ラインスペースが0.1/0.1μmのとき試料面サイズがMCP面で30/30μmとなる。そして、リレーレンズ倍率1倍のとき、30μmは2つの素子サイズ相当にて撮像される。このとき、1素子相当の試料位置、つまり0.05×0.05μmの試料サイズから放出された電子は、256素子段数分ステージ移動中に積算されて、総合取得光量が増加して撮像できる。これは、ラインレート100kHz~600kHz対応等、ステージ速度が速いときに特に有効である。これは、ラインレートが早い時に、1素子当たりの取得電子数、つまり、TDIセンサの1素子当たりの取得光強度が小さくなるために、積算を行って最終取得光強度を高くし、コントラストとS/Nを高めることが出来るためである。ラインレートは、0.5kHz~100MHzが用いられ、好ましくは1kHz~50MHz、より好ましくは20kHz~10MHzである。これに対応して、ビデオレートも、1タップ当たり1~120MHz/タップ好ましくは10~50MHz/タップ、より好ましくは、10~40MHz/タップで使用される。また、タップ数は、1以上520以下で、好ましくは4以上256以下、より好ましくは32以上128以下で用いられる。CCD、TDIセンサ/カメラは、低ノイズ、高感度の特性を有するものが用いられる。例えば、100~100000DN/nJ/cm2で設定可能であるが、このうち、1000~50000DN/nJ/cm2で使用すると効率がよい。さらに、10000~50000DN/nJ/cm2で使用すると、高ラインレート時においても、良好なS/Nで、高品質の画像を得ることができる。また、CCD又はTDIセンサを用いて画像取得がなされるとき、これらのセンサの画素数×段数の領域が、1次ビームの照射エリアとほぼ一致している状態で使用することができ、効率的であると共に、ノイズの低減になる。ノイズは、画像に使用されるエリア以外の像高の高い部位からの電子もノイズとして、検出器まで到達するものがある。それらを低減するには、有効視野以外の部位のビーム照射を低減することが有効である。CCD、TDIセンサにより取得された像情報は電気信号に変換されて、画像処理器によってデータ処理される。この画像処理により、セルトゥーセル、ダイトゥーダイDietoDieダイトゥーエニーダイDietoAnyDieの像比較が行われ、欠陥検査を行うことが出来る。例えば、パターン欠陥、パーティクル欠陥、電位コントラスト欠陥例えば、配線やメッキの電気接続欠陥等。ステージ2622は、X,Y,Z、移動機構のうち1つ以上の組み合わせにより設置されたステージが用いられる。この様な電子線検査装置において、上記の各要素として、以下の機器要素を使用できる。1次系電子源Wフィラメント、LaB6フィラメント、TFE,FEレンズ金属又はセラミック製、金属としてリン青銅、Ti、Alアインツェルレンズ、4重極レンズアライナ4極、6極、8極のレンズアパーチャ材質、Mo、Ta、Ti、リン青銅2次系レンズ金属又はセラミック製、金属としてリン青銅、Ti、Alセラミック電極はAuメッキ等の処理が施されているアインツェルレンズ、4極子レンズアライナ4極、6極、8極のレンズアパーチャ材質、MOモリブデン、Ta、Ti、リン青銅電子ビーム分離器E電極金属又はセラミック製、金属としてリン青銅、Ti、Alセラミック電極はAuメッキ等の処理が施されているB磁極パーマロイB、パーマロイC等、飽和磁束密度と透磁率の高い材質例えば、103~107、好ましくは104~107、より好ましくは105~107試料Siウェーハ、35族化合物半導体ウェーハ、液晶基板、ハードディスクのヘッド加工ウェーハ、2、4、6、8、12インチのウェーハが用いられる検出器MCP/蛍光板リレーレンズ/CCDMCP/蛍光板リレーレンズ/TDIMCP/蛍光板/FOPファイバオプティクプレートTDIホトマルマルチホトマル上記のような組み合わせにより用いることが可能である。MCPは入ってきた電子を増幅させる機能を有し、そこから出てきた電子は蛍光板により光に変換される。入射電子料が充分多くて増倍する必要にない場合には、MCP無しでも操作も可能である。また、蛍光板の代わりにシンチレータを用いることも可能である。この光の信号あるいは像信号はリレーレンズの場合には所定の倍率で、また、FOPの場合には1倍1対1に光信号を伝えるでTDIへ伝える或いは像を形成する。ホトマルは光信号を増幅して電気信号へ変換するものであり、マルチホトマルはホトマルを複数並べたものである画像処理器像比較、欠陥検出、欠陥分類、画像データ記録、等の機能を有する。上述した電子線検査装置において、1次ビームの照射ビーム形状が、X,Y軸に対して、少なくとも1軸以上に対して対称な照射ビーム形状を使用することができる。このことにより、光軸を中心としたビームによる検出器の電子入射面上で、低収差、低歪みの取得像形成が可能となる。また、検出器としてCCDやTDIを用いる場合では、1画素に対応するエリア、例えば、MCP上において、1画素の形成において、電子の入射量が200個/画素エリア以下にて十分なS/Nを達成でき、画像処理及び欠陥検出に使用できる。これは、例えば、写像投影光学系においては、アパーチャ2615又は2619のサイズを規定することにより、ノイズカットと収差低減効果を発生できるため、例えば、径30μm~1000μmのアパーチャを設置することにより、S/N向上を実現できるので、200電子数/1画素エリアにて、高分解能な良質な画像を取得できる。TDIはステージの移動方向に付いて段数分の積分を行う。本実施の形態の場合は256段分の積分を行うが、積算段数は114段以上8192段以下、好ましくは114段以上4096段以下、より好ましくは512段以上4096段以下が適当である。積算方向に若干、一次ビームの照度むらがあり、試料からの信号電子にもむらがあったとしても、積分の効果によりそのむらは平均化され、検出される電子情報は一定の安定したものとなる。従って、ステージの移動方向は1次電子ビームの照度むらの生じ易い方向も考慮して、その照度ムラの生じ易い方向がTDIの積分方向に一致するように決めることが出来る。TDIの使用により、連続した画像取得が可能になるが、CCDを使用して、ステップアンドリピート方式でステージを走査し、画像取得を行っても良い。すなわち、特定の場所でステージを停止して画像を取得し、また次の場所へ移動して、そこでステージを停止させて画像取得を行うことを繰り返す。同様のことをTDIを用いて行うこともできる。すなわち、TDIのスチルモード停止像取得モードで、ステージは停止を利用するか、又は、TDIの通常の画像取得方法により一定の領域例えば2048画素×2048画素の画像を取得した後、次の場所へ移動しこの移動の間は画像を取得しない、そこで同様に画像取得を行う。したがって、この場合は、ステージ移動は止めないで検査が行われる。試料表面の様子が電子により拡大されて、検出器に像を結ぶとき、画像の分解能をCCD又はTDIの1画素程度にする場合、二次光学系の収差やぼけ等は1画素以内であることが望ましい。E×Bにおいて信号電子が偏向を受けると、収差やぼけが大きくなるので、本実施の形態では、二次光学系において、二次電子、反射電子、後方散乱電子等の信号電子にはE×Bでは偏向力を与えずに直進させるように設定してある。すなわち、二次光学系の中心軸が試料の視野中心とE×B中心と、検出器の中心を通る直線である構成となっている。尚、上記の実施の形態以外であっても二次光学系の像にぼけが生じなければ良く、本件発明がそれを含むことは言うまでもない。2実施の形態2実施の形態1と同様の検査装置において、検出器にTDIセンサ/カメラを用いるとき、画素数/段数が、2048以上4096以下であり、タップ数が32以上128以下、感度10000~40000DN/nJ/cm2であると、より、高速で効率の良い画像取得が可能となる。この時、ラインレートが、100~400kHz、ビデオレートが10mHz~40MHzで使用できる。この時、8インチSiウェーハ、例えば、LSIデバイスウェーハ、分解能0.1μm/画素にて、1枚当たりの検査時間は、1/8~2時間で実行可能となる。この時、分解能0.1μm/画素の時、試料観察及び欠陥検査において、パターン形状が例えば、L/S:0.2/0.2μmにおいても、コントラスト3~30を達成し、像観察及び欠陥検出に充分使用可能である。L/S以外の形状の欠陥においても、コントラスト変化による比較により、1画素サイズ以上あれば検出可能である。コントラストについては、5~30を実現し、画像処理によって、観察及び欠陥検査が可能となる。また、LSIデバイスウェーハでは、デザインルール以下の欠陥検出も可能である。メモリでは、配線幅のハーフピッチ、ロジックではゲート長相当の欠陥を検出が可能である。TDIセンサ/カメラ及び画像処理機構を用いて欠陥検出を行うとき、TDI動作により連続的に画像を形成して、連続的に検査を行うことができる。この時、試料はステージ上に設置されて、同様に連続動作を行って画像を得ることとなる。ステージの速度は基本的には、v=f×Dにて決まる。但し、v:ステージ速度、f:ライン周波数、D:試料上のセンサ画素対応サイズ投影倍率で決定されるである。例えば、f:300kHz、D:0.1μmの時、v=30mm/sとなる。図29は、図28に示される実施の形態1とは異なった構成の検出系の例を示している。この場合は、コラム291の真空中にMCP292、FOP293、TDIセンサ/パッケージ294、接続ピン295及びフィードスルーフランジ296が設けられ、TDIセンサ294の出力はフィールドスルーフランジ296を介してTDIカメラ297により受信される。また、FOP293には蛍光材がコートされており、MCP292からの電子により蛍光像を形成する。この蛍光像はFOP293によってTDIセンサ294に伝達される。TDIセンサ294の像信号は接続ピン295、フィードスルーフランジ296を経由してTDIカメラ297に伝達される。この時、FOP293を使用すると、光信号伝達損失を低減できる。例えば、リレーレンズに比べて、5~20倍程度透過率が向上する。これは、特に、TDI動作を行うときに有効である。取得光信号強度が高く取れるため、より、高速に作動可能となること、ファイバ形状の信号ムラがTDIの積算により、微小となり無視できる程度になるためである。ここで、TDIセンサ294とフィードスルーフランジ296のピンを接続するための接続ピン295が必要となる。接続ピン295は、例えば、片方が羽目合い接触によるによる接続固定、TDIセンサ/パッケージのピン側には、バネなどの弾性力による接触を行う図示せず。これにより、フィードスルーフランジ296のピンとTDIセンサ/パッケージ294のピンを低押しつけ力平行位置、低インピーダンスで設置可能となる。高速動作センサではピン数が多く、例えば、100本を越えるピン数が必要となる。ピン数が多いと、設置圧力押しつけ力が高くなり、TDIセンサ/パッケージ294が破損することもある。この様な点を克服して、設置できるようになっている。図28に示すように、CCDまたはTDIの設置場所は通常は大気側でMCPと蛍光板は真空中に設置されるが、CCDまたはTDIを真空中に置くことによりFOP等のリレー光学系を短縮でき、透過効率を上げることができる。3実施の形態3実施の形態1、2と同様の検査装置において、検出器にEB-CCD、又は、EB-TDIを用いている実施の形態である図30参照。EBは電子ビームのことでEB―CCD又はEB―TDIは電子ビームを直接入力し、増幅して電気信号にかえるものである光信号を検出するのではない。EB-TDIセンサ/カメラを用いると、直接電子をセンサの画素部に入射し、チャージを蓄積することが可能である。この事は、通常の検出器で用いられている蛍光板、リレーレンズ系、ハーメチックガラスを用いることは必要なくそれらを省略できる。つまり、電子信号像を一旦光信号像に変換することなく、電子信号から直接電気信号を得ることが可能となるため、それによる損失を大きく低減できる。つまり、蛍光板、ハーメチックガラス、リレーレンズ系による像歪み、コントラスト劣化、倍率変動等の悪影響を、大幅に低減できる。また、構成機器の低減により、小型化、低コスト、高速動作が可能となる。高速動作においては、信号伝達速度損失低減、像形成速度損失を小さくする事が可能となるからである。図30にEB-TDIのユニットの一例を示す。光学系については実施の形態1を参照のこと。2次系コラムの上部、つまり、Pレンズ投影レンズの上部の結像点にTDIセンサ303の面が設置されている。TDIセンサ/パッケ-ジ303、接続ピン304、フィードスルー305、TDIカメラ301、画像処理器306、コントロールPC307から構成されている。試料表面からの放出電子2次電子、反射電子、後方散乱電子の内のいずれかが2次系により、結像されてTDIセンサ303の面に入射する。電子量に対応してチャージが蓄積されて、TDIカメラ301により画像形成の電気信号が形成される。センサ/パッケージ303のピンとフィードスルーフランジ305のピンは接続ピン304により接続されている。これは実施の形態2と同様である。この時、実施の形態1、2の検出系に比べて、TDIセンサ303により直接、電子像信号が直接、電気信号に変換されるので、構成機器部品が低減伝達経路の短縮が可能となる。この事により、ノイズ低減によるS/N向上、高速化、小型化、低コスト化が可能となる。この実施の形態ではEB-TDI301を用いたが、同様にEB-CCDでも使用可能である。特に、画素数が多い場合や高速動作を行うために、必要ピン数が100本を越える場合にはこの様な構成が有効となる。フィールドスルーのピンとパッケージの接続ピンが必要となる。この接続ピンは片方例えばパッケージ側がバネ材とコンタクト板より構成され、接触幅を低減することができる。接触ピンの本数が100本以上のように多くなると、接続時の押込み力が大きくなり、総力で5kgを越えるとパッケージの破壊の問題が起こる。そのため、バネ力の調整により50~10g/本の押込み力となる接続ピンを用いている。なお、EB-CCDまたはEB-TDIを使用するときに入射電子数が不足するときには、電子増陪観であるMCPを使用することも可能である。また、画素数/段数、段数、タップ数、ラインレート及びビデオレートは、実施の形態1、2と同様の条件を使用できる。感度は0.1~10000DN/電子で使用可能である。4実施の形態4実施の形態1、2、3と同様の検査装置において、図31に示すように、1次系311は同じであるが、2次系312の構成が異なる例を示している。より高分解能を達成するために、2段のPレンズ対物レンズ313、2段のPレンズ中間レンズ315、2段のPレンズ投影レンズ318が使用されている。更に、Pレンズ中間レンズはズームレンズになっているのが特徴である。これにより、従来よりも、高分解能、大視野サイズの写像投影形ビーム光学系を実現でき、更に、ズーム範囲において任意の倍率の画像を取得することができる。2-3-2構成の詳細以下、図25-1~図31に示す電子光学系の電子銃、1次光学系、2次光学系、E×Bユニット、検出器及び電源について詳細に説明する。2-3-2-1電子銃電子線源電子線源として熱電子線源を使用する。電子放出エミッタ材はLaB6である。高融点高温での蒸気圧が低いで仕事関数の小さい材料であれば、他の材料を使用することが可能である。先端を円錐形状にしたもの又は円錐の先端を切り落とした円錐台形状のものを使用している。円錐台先端の直径は100μm程度である。他の方式としては電界放出型の電子線源あるいは熱電界放出型のものが使用されているが、本発明の場合のように比較的広い領域例えば100×25~400×100μm2を大きな電流1μA程度で照射する場合にはLaB6を用いた熱電子源が最適である。なお、SEM方式では一般に熱電界電子線源TFEタイプ及びショットキータイプが使用されている。熱電子線源は電子放出材を加熱することにより電子を放出する方式であり、熱電界放出電子線源は、電子放出材に高電界をかけることにより電子を放出させ、更に電子線放出部を加熱することにより、電子放出を安定させた方式である。この方式において温度と電界強度を選ぶことによりショットキー条件と呼ばれる、効率よい条件での電子ビーム引き出しが可能になり、最近はこの方式もよく利用される。2-3-2―2一次光学系電子銃より照射される電子ビームを形成し、ウェーハ面上に矩形、円形、楕円形等の二次元的な断面を有する電子ビーム又は線形の電子ビームを照射する部分を一次電子光学系と呼ぶ。一次電子光学系のレンズ条件を制御する事によりビームサイズや電流密度を制御できる。一次/二次電子光学系連結部のE×Bフィルタウィーンフィルタにより、一次電子ビームはウェーハに垂直に±5度、好ましくは±3度、より好ましくは±1度で入射される。LaB6カソードから放出した熱電子を、ウェーネルト、トリプルアノードレンズ又はダブルアノード、シングルアノードでガン絞り上にクロスオーバー像として結像させる。照明視野絞りでレンズへの入射角を適正化した電子ビームを一次系静電レンズを制御することによって、回転非対称の形でNA絞り上に結像させ、その後ウェーハ面上に面照射する。一次系静電レンズの後段は3段4極子QLと、1段の開口収差補正用電極で構成されている。4極子レンズはアライメント精度が厳しいといった制約はあるが、回転対称レンズに比べ強い収束作用を持つ特徴があり、回転対称レンズの球面収差に相当する開口収差を開口収差補正電極に適切な電圧を印加するとで補正を行うことができる。これにより、所定の領域に均一な面ビームを照射出来る。また、偏向器により電子ビームをスキャンすることができる。試料表面上での照射電子ビーム形状及び面積は、試料上でのTDI-CCDの撮像領域形状及び面積に相当する領域を含み、その電子ビーム照射の照射領域内での照度が均一であって照度むらが10以下、好ましくは5以下、より好ましくは3以下であることが望ましい。本実施の形態でのTDI-CCDの形状及び面積は画素数で2048×512であり、画素サイズは16μm×16μmであるので、全体で約32.8mm×8.2mmの長方形である。二次光学系の倍率が160倍のときは試料表面での照射領域は上記32.8mm×8.2mmの1/160となるので、205μm×51.2μmの長方形となる。したがって、この場合の電子ビームの照射領域は205μm×51.2μmの長方形を含む長方形が望ましいが、上の条件を満足する形状及び面積であれば、図27-1に示すように、角の丸い長方形、楕円、円等でもよい。二次光学系の倍率が320倍のときには、32.8mm×8.2mmの1/320となるので、102.4μm×25.6μmの長方形となり、160倍の1/4の照射面積となる。このように、本発明では、試料上に、検出器であるTDI-CCDの撮像領域を含む比較的広い面積を有するビームを照射し、その試料上の撮像領域はTDI-CCDの画素にそれぞれ対応し、これら試料上の撮像領域から放出される電子をTDI-CCD上で同時に結像することにより検出される。電子ビームの照射形状は線形であってもよく、これを走査して面状のビームと同じ照射領域を確保してもよい。線形ビーム271とは、図27-2の1―1及び1-2に示すように、縦と横の比が1:10以上の形状のビームを意味し、長方形に限らず楕円であってもよい。また、線形ビーム271は、図27-2の2に示すように、ビームが途中で一部途切れていてもよい。ビームを走査させると、試料上の同じ箇所に連続してビームが照射される時間が短くなるので、試料へのチャージアップの影響が少なくなると言う利点がある。図27-2の3及び4は、被検査物272の上でのTDI-CCDのマルチピクセル撮像領域273と線形ビーム271との関係を示している。このうち、図27-2の3においては、線形ビーム271はTDI-CCDの積分方向274又はXYステージの移動方向275とほぼ直角例えば90度±3度、好ましくは90度±1度に配置され、ビームの走査方向276はTDI-CCDの積分方向284又はXYステージの移動方向275と同一の方向例えば0度±1度、好ましくは0度±1分、より好ましくは0度±1秒となっている。図27-2の4は別の例を示しており、線形ビーム271はTDI-CCDの積分方向274又はXYステージの移動方向とほぼ平行例えば、90度±1度、好ましくは90度±1分、より好ましくは90度±3秒となっている。2-3-2-3二次光学系ウェーハ上に照射された電子ビームにより発生する二次元の二次電子画像を、対物レンズに相当する静電レンズCL、TLにより視野絞り位置で結像させ後段のレンズPLで拡大投影する。この結像投影光学系を二次電子光学系と呼ぶ。ウェーハにはマイナスのバイアス電圧減速電界電圧が印加されている。減速電界は照射ビームに対して減速の効果を持ち、試料のダメージを低減させるとともに、CLとウェーハ間の電位差で試料面上から発生した二次電子を加速させ、色収差を低減させる効果を持つ。CLによって収束した電子はTLでFA上に結像させ、その像をPLで拡大投影し、二次電子検出器MCP上に結像させる。本光学系ではCL-TL間にNAを配置し、これを最適化することで軸外収差低減が可能な光学系を構成している。電子光学系の製造上の誤差や、E×Bフィルタウィーンフィルタを通過することによって発生する像の非点収差や異方性倍率を補正するため、静電8極子STIGを配置し補正を行い、軸ズレに対しては各レンズ間に配置した偏向器OPで補正を行う。これにより視野内における均一な分解能での写像光学系が達成できる。以下、若干の実施の形態を用いて更に説明する。1実施の形態5図32は電子光学系を示す。電子銃321から放出された一次電子は像形成レンズ322を経た後、2段のズームレンズ323を通り、さらに3段の四極子レンズ324を通って、E×Bフィルタ325で35°偏向され、二次光学系326の光軸と平行に反対方向に、対物レンズ327を通って試料面に照射される。なお、4極子レンズは2以上の多極子でもよく、偶数に限らず、奇数の極を有するものでもよい。また、4極子レンズは3段以上20段以下、好ましくは3段以上10段以下、より好ましくは3段以上5段以下であることが望ましい。一次電子の照射により試料面から放出される二次電子、反射電子、後方散乱電子は対物レンズ327でE×Bフィルタ325の中心に結像された後、中間レンズ328で倍率を可変された後、投影レンズ329の手前で結像される。中間レンズ328で結像された像は、投影レンズ329で約30~50倍に拡大されて検出器表面3210に結像される。像形成レンズ322は、加速電圧が変わっても、ズームレンズ323の手前に像を形成する事を可能にするものであり、図32では1段のレンズで構成されているが、複数段のレンズで構成されてもよい。一次電子の試料面への照射面積と形状は、一次電子の加速電圧が一定であれば、ズームレンズ323の条件と四極子レンズ324の条件とによってほぼ決まる。ズームレンズ323は、ビーム形状を保ったまま照射面積を可変する。四極子レンズ324は、ビームの大きさも可変する事が出来るが、主にビーム形状楕円の縦横比率を変えるために用いる。図32では、それぞれ2段のズームレンズ323と3段の四極子レンズ324で構成されるが、それぞれレンズの段数を増やしても構わない。以下、検出器の1ピクセルの大きさが16μm四方、検出器のサイズが2048×512ピクセルの場合について考察する。二次光学系326の倍率が160倍の時、試料上の1ピクセル相当の大きさは、16μm÷1600.1μmになり、観察面積は204.8×51.2μmになる。それをカバーする照射エリアは楕円形状であるため、その長軸と短軸の比率によって様々に変化する。その様子を図33に示す。図33において、横軸は長軸位置、縦軸は短軸位置を示す。最適な照射形状を考えるに当たって、観察領域331でない所にはあまりビームを照射したくない、という考え方がある。そのためには、観察領域の面積を照射領域の面積で割った照射効率が最大になる照射形状を探せばよい事になる。図34は、照射領域の形状の長軸対短軸の比に対する照射効率についてプロットしたものである。これより、照射楕円形状の長軸対短軸の比が、矩形の観察領域の長軸対短軸比に等しい場合が最も照射効率の良い形状である事がわかる。つまり、観察領域204.8×51.2μmをくまなく照射するビーム形状は290×72.5μmとなる。実際は、照射光学系の収差や電子銃の輝度ムラの影響で、照射ビーム形状は若干大きくなる。この照射ビーム形状を達成するためには、四極子レンズ324の手前の像が四極子レンズ324と対物レンズ327を含めた光学系によって試料面上で楕円形状の照射領域を形成するように四極子レンズ324を調整すれば良い。この場合、試料面上で、必要な照射領域とその照射領域全面とにわたって十分に平坦な照射電流密度が得られればよく、照射ビームを試料面上に結像させる必要はない。試料面上で所定の照射領域が得られるように、ズームレンズ323で四極子レンズ324の手前の像の大きさを調節する事になる。今、例えば、二次電子光学系326の倍率を160倍から320倍にする時を考える。この時、試料面上の1ピクセル相当の大きさは16μm÷3200.05μm四方になり、観察面積は102.4×25.6μmになる。この状態で照射領域が160倍のままだったとすると、検出器の1ピクセルに到達する信号量は面積比に比例するので、160倍の時の1/4になる。160倍の時に1ピクセル平均400個の電子数に対応する信号量の像を見ていたとすると、その時のショット雑音による揺らぎの標準偏差は√400=20個である。よってS/N比は400/20=20となる。320倍の時に同一のS/N比の像を得るためには、同一信号量が1ピクセルに入れば良い。試料上1ピクセル当たりの面積が1/4になっているため、単位面積当たり4倍の二次電子信号量密度があればよい事になる。一次電子の加速エネルギーと試料面のポテンシャルの差として表わされるランディングエネルギーが一定であれば、照射電流密度と二次電子信号量密度は概ね比例する。そのため、照射電流密度を4倍にすればよい事がわかる。照射電流密度を4倍にするには、単純には照射電流を4倍にするか、照射面積を1/4にすれば良い。照射面積を1/4にするには、照射サイズを長軸短軸共1/2にすれば良い。観察領域、照射領域共、相似形でそれぞれ1/2に縮小するため、これで十分に観察領域を照射できる。照射電流密度を増やすための手段として、照射電流を増やしても、照射面積を減らしても構わないが、観察領域でない所にはなるべく照射したくないという考えに基づけば、照射面積を減らすのが望ましい。表3は、二次光学系倍率が320倍と160倍の時のそれぞれの一次光学系レンズの電圧及び得られた試料上の照射サイズを表わす。これより、二次光学系倍率に十分追随できる照射領域が得られる。表3には示していないが、倍率80倍の照射サイズは620μm×180μmの楕円形、また、倍率480倍では100μm×30μmの楕円形でよい。このように、倍率の変化または切り替えに応じて照射サイズを変化させることが望ましい。観察領域を電子線で照明する場合、上記のように矩形又は楕円で、観察領域を全て覆う広さの面積を持つ電子ビームで照明する方法のほかに、複数の、ビームの広さが観察エリアより小さい面積をもつ電子ビームを走査して照明する方法も可能である。ビーム数は2本以上1000本以下、好ましくは2本以上100本以下、より好ましくは4本以上40本以下である。二本以上のビームがつながった線状のビームを走査しても良い。この場合は線の長手方向に垂直な方向に走査させることにより、1回の走査でより広い領域を検査することが可能となる。この場合も検出器にはCCD又はTDIを用いて良い。線形のビームを形成するには例えばLaB6の電子源を用い光学系で線形のスリットを経由させるようにすれば良い。また、電子源の先端が鋭利で細長い形状のカソードを用いて線形のビームを形成しても良い。尚ビームの走査中のステージの移動は検査領域全てを網羅するように連続的、または断続的にXY平面の少なくとも1方向に行うようにする。2実施の形態6図35は、リレーレンズを用いた検出系の構成を示したものである。二次光学系でMCPマイクロチャンネルプレート351の表面に結像された二次電子は、MCP351内のチャンネルを通過しながらその数がMCP351の電子入射面と出射面間に印加された電圧に応じて増倍される。MCP351の構造や動作については既知であり、ここでは詳述しない。この実施の形態では、MCP351上でのピクセルサイズを26μmとし、横1024ピクセル×縦512ピクセル分の有効エリアでチャンネル径6μmのものを使用した。MCP351内で増倍された電子はMCP351の出射面から射出され、対向する厚さ約4mmのガラス板352上に塗布された蛍光面353に衝突し、電子信号量に応じた強度の蛍光が発生する。ガラス板352と蛍光面353の間には、薄い透明電極が塗布してあり、MCP出射面との間に2~3kV程度の電圧が印加されているため、MCPと蛍光面間での電子の広がりが極力抑えられて、そこでの像のボケが極力抑えられると同時に、MCP351を出射した電子が適度なエネルギーを持って蛍光面353に衝突するため、発光効率が向上する。なお、透明電極と蛍光面353を塗布するガラス板352の材質は、光を効率良く透過するものであれば何でも良い。蛍光面353で電子信号を変換された光強度信号は、ガラス板352を通り、さらに真空と大気を隔絶する光学的に透明な板354を通り、蛍光面353で発生した光を結像するリレーレンズ355を通り、その結像位置に配置したCCDやTDIセンサーの受光面356に入射する。本実施の形態では、結像倍率0.5倍、透過率2のリレーレンズ355を使用した。受光面356に入射した光は、CCDやTDIセンサーによって電気信号に変換され、画像の電気信号が取り込み装置に出力される。本実施の形態で用いたTDIセンサーは、ピクセルサイズ13μm、水平方向有効画素数2048ピクセル、積算段数144段、タップ数8、ラインレートが最大83kHzのものを用いたが、今後のTDIセンサーの技術的な進歩により、さらに水平方向有効画素数や積算段数が大きなものを使用しても構わない。なお、TDIセンサーの構造や動作については既知であり、ここでは詳述しない。表4において、実施の形態1の欄には、本実施の形態での二次電子放出電流密度、二次光学系結像倍率、TDIラインレートを決定した時に得られるピクセル入射電子数、TDIグレースケール画素階調値及びステージ速度を示している。ここで述べたグレースケール画素階調値のフルスケールは255DNである。これは、現状のMCPダイナミックレンジが2μA程度しかない事に起因する。MCPダイナミックレンジの画期的な向上は現状望めないので、ある程度の画素階調値を得るためには、TDIレスポンシビティResponsivityを最低200DN/nJcm2は確保する事が重要になる。3実施の形態7図36は、FOPを用いた検出系の構成を示したものである。蛍光面361までの構造と動作は実施の形態5と同じである。但し、本実施の形態のMCP362の有効エリアはピクセルサイズ16μmで横2048×縦512ピクセル分である。実施の形態5と異なり、蛍光面361は、ガラス板に代わり、厚さ約4mmのFOPファイバーオプティックプレート363に塗布される。蛍光面361で電子信号から変換された光強度信号は、FOP363の各ファイバー中を通る。FOP363の光出射面には透明電極が塗布してあり、これは接地電位になっている。FOP363を出射した光は、隙間を開けずに接した厚さが例えば約3mmの別のFOP364を通り、そのFOP364の光出射面に透光性接着剤を介して配置されたCCDやTDIセンサー365の受光面に入射する。FOPの各ファイバーを越えて光は発散しないので、CCDやTDIセンサー365の画素サイズがファイバー径よりも十分大きければ画質に大きな影響はない。本実施の形態では、FOPのファイバー径は6μm、TDIセンサー365のピクセルサイズは16μmである。FOPの入射側と出射側でファイバー径を変える事により、像の倍率を変化させる事ができるが、それによる像の歪やずれが大きくなるので、本実施の形態では等倍である。本実施の形態の透過率は約40である。CCD又はTDIセンサー365は真空中に配置され、光信号から変換された画像の電気信号366は、大気と真空を隔絶するフィードスルー367を介して取り込み装置に出力される。CCD又はTDIセンサー365を大気中に配置し、FOPで大気と真空を隔絶する事も可能であるが、透過率が低減する事と、FOPの厚さの増加に伴って歪が増加する事を加味すると、積極的に採用する必要性は薄い。本実施の形態で用いたTDIセンサー365は、ピクセルサイズ16μm、水平方向有効画素数2048ピクセル、積算段数512段、タップ数32、ラインレートが最大300kHzのものを用いたが、今後のTDIセンサーの技術的な進歩により、さらに水平方向有効画素数や積算段数が大きなものを使用しても構わない。表4の実施の形態2の欄に、本実施の形態での二次電子放出電流密度、二次光学系結像倍率、TDIラインレートを決定した時に得られるピクセル入射電子数、TDIグレースケール画素階調値及びステージ速度を示す。4実施の形態8図37のAは、写像投影方式の欠陥検査装置EBIの構成を概略的に示す図であり、Bはこの欠陥検査装置EBIの二次光学系及び検出系の構成を概略的に示している。図37において、電子銃371は大電流で動作可能な熱電子放出型のLaB6製カソード372を有し、電子銃371から第1の方向へ発射された一次電子は数段の四極子レンズ373を含む一次光学系を通過してビーム形状を調整されてからウィーンフィルタ374を通過する。ウィーンフィルタ374によって一次電子の進行方向は、検査対象である試料Wに対して入力するよう第2の方向へ変更される。ウィーンフィルタ374を出て第2の方向へ進む一次電子は、NA開口板375によってビーム径を絞られ、対物レンズ376を通過して試料Wを照射する。このように、一次光学系においては、電子銃371としてLaB6製の高輝度のものを使用しているので、従来の走査型の欠陥検査装置に比較して低エネルギで大電流かつ大面積の一次ビームを得ることができる。電子銃371はLaB6からなり、形状を円錐台とし、直径が50μm以上で、一次電子の引出電圧が4.5kVで1×103A/cm2sr以上1×108A/cm2sr以下の輝度で電子を引き出して使用できる。好ましくは4.5kVで1×105A/cm2sr以上1×107A/cm2sr以下とする。更に好ましくは10kVで1×106A/cm2sr以上1×107A/cm2sr以下とする。また、電子銃371はショットキー型として、一次電子の引出電圧が4.5kVで1×106A/cm2sr以上2×1010A/cm2sr以下の輝度で電子を引き出して使用することもできる。好ましくは10kVで1×106A/cm2sr以上5×109A/cm2sr以下とする。また、電子銃371にZrOのショットキー型を使用することもできる。一次電子が試料Wを照射する照射領域の形状が一次電子の光軸を含まない他の直交する二つの軸に対してそれぞれ概ね対称であり、一次電子が試料上を照射する領域の一次電子の照度むらは10以下であり、好ましくは5以下であり、より好ましくは3以下の照度むらとなっており、極めて均一である。この場合、ビーム形状は上記のように一次電子の光軸を含まない他の直交する二つの軸に対してそれぞれ概ね対称で無い場合も使用できる。この実施の形態においては、試料Wは一次光学系によって断面が例えば200μm×50μmの矩形に形成された面ビームによって照射されるので、試料W上の所定の広さの小さな領域を照射することができるようになる。この面ビームで試料Wを走査するために、試料Wは例えば300mmウェーハ対応の高精度のXYステージ図示せず上に載置され、面ビームを固定した状態でXYステージを二次元的に移動させる。また、一次電子をビームスポットに絞り込む必要がないので面ビームは低電流密度であり、試料Wのダメージが少ない。例えば、従来のビーム走査方式の欠陥検査装置においてはビームスポットの電流密度は10A/cm2~104A/cm2であるが、図37の欠陥検査装置においては面ビームの電流密度は0.0001A/cm2~0.1A/cm2でしかない。好ましくは0.001A/cm2~1A/cm2で使用する。より好ましくは0.01A/cm2~1A/cm2で使用する。一方、ドーズは、従来のビーム走査方式では1×10-5C/cm2であるのに対して、本方式では、1×10-6C/cm2~1×10-1C/cm2であり、本方式の方が高感度になっている。好ましくは1×10-4C/cm2~1×10-1C/cm2、更に好ましくは1×10-3C/cm2~1×10-1C/cm2で使用する。一次電子ビームの入射方向は基本的にE×B374のE方向、すなわち電界の方向からとしており、この方向にTDIの積算方向及びステージ移動方向を合わせる。一次電子ビームの入射方向はB方向、すなわち磁場をかけている方向でもよい。一次電子によって照射された試料Wの領域からは二次電子、反射電子、後方散乱電子が発生する。まず、二次電子の検出について説明すると、試料Wから放出された二次電子は、前記第2の逆の方向へ進むよう、対物レンズ376によって拡大されてNA開口板375及びウィーンフィルタ374を通過してから、中間レンズ377によって再び拡大され、投影レンズ378によって更に拡大されて二次電子検出系379に入射する。二次電子を導く二次光学系379においては対物レンズ376、中間レンズ377及び投影レンズ378はいずれも高精度の静電レンズであり、二次光学系の倍率は可変であるよう構成される。一次電子を試料Wにほぼ垂直に±5度以下、好ましくは±3度以下、より好ましくは±1度以下で入射し、二次電子をほぼ垂直に取り出すので、試料Wの表面の凹凸による陰影を生じない。ウィーンフィルタ374はE×Bフィルタとも呼ばれ、電極及び磁石を有し、電界と磁界を直交させた構造を有し、一次電子を例えば35度曲げて試料方向試料に垂直な方向に向け、一方、試料からの二次電子、反射電子、後方散乱電子のうち少なくとも一つを直進させる機能を持つ。投影レンズ378からの二次電子を受け取る二次電子検出系379は、入射された二次電子を増殖するマイクロチャンネルプレートMCP3710と、MCP3710から出た電子を光に変換する蛍光スクリーン3711と、蛍光スクリーン3711から出た光を電気信号へ変換するセンサユニット3712を備える。センサユニット3712は、二次元に配列された多数の固体撮像素子からなる高感度のラインセンサ3713を有しており、蛍光スクリーン3711から発せられた蛍光はラインセンサ3713によって電気信号へ変換されて画像処理部3714に送られ、並列、多段且つ高速に処理される。試料Wを移動させて試料W上の個々の領域を順に面ビームで照射して走査していく間に、画像処理部3714は、欠陥を含む領域のXY座標と画像とに関するデータを順次蓄積していき、一つの試料について欠陥を含む検査対象の全ての領域の座標と画像とを含む検査結果ファイルを生成する。こうして、検査結果を一括して管理することができる。この検査結果ファイルを読み出すと、画像処理部12のディスプレイ上には当該試料の欠陥分布と欠陥詳細リストとが表示される。実際には、欠陥検査装置EBIの各種の構成要素のうち、センサユニット3712は大気中に配置されるが、その他の構成要素は真空に保たれた鏡筒内に配置されるため、この実施の形態においては、鏡筒の適宜の壁面にライトガイドをもうけ、蛍光スクリーン3711から出た光をライトガイドを介して大気中に取り出してラインセンサ3713に中継する。試料Wから放出される電子を100としたとき、MCP3710に到達しうる電子の割合以下透過率は透過率=MCP3710に到達しうる電子/試料Wから放出される電子×100で表される。透過率はNA開口板375の開口部面積に依存する。例として、透過率とNA開口板の開口部直径の関係を図38に示す。実際には、試料より発生する二次電子、反射電子、後方散乱電子のうち少なくとも一つが電子検出系Dへ到達するのは1画素あたり200個~1000個程度である。検出器に拡大投影して結像した画像の中心と静電レンズの中心は共通の軸であり、偏光器と試料との間では電子ビームは共通の軸を光学軸とし、電子ビームの光学軸は試料に対して垂直である。図39は、図37の欠陥検査装置EBIにおける電子検出系379の具体的な構成例を示している。投影レンズ378によってMCP3710の入射面に二次電子像又は反射電子像391が形成される。MCP3710は例えば分解能が6μm、ゲインが103~104、実行画素が2100×520であり、形成された電子像391に対応して電子を増殖して蛍光スクリーン3711を照射する。これによって蛍光スクリーン3711の電子で照射された部分から蛍光が発せられ、発せられた蛍光は低歪み歪みが例えば0.4のライトガイド392を介して大気中へ放出される。放出された蛍光は光学リレーレンズ393を介してラインセンサ3713に入射される。例えば、光学リレーレンズ393は倍率が1/2、透過率が2.3、歪みが0.4であり、ラインセンサ3713は2048×512個の画素を有している。光学リレーレンズ393はラインセンサ3713の入射面に電子像391に対応した光学像394を形成する。ライトガイド392及びリレーレンズ393の代わりにFOPファイバオプティックプレートを使うこともでき、この場合の倍率は1倍である。また、1画素当たりの電指数が500個以上の場合、MCPを省いてもよい。図37に示す欠陥検査装置EBIは、電子銃371の加速電圧及び試料Wに印加される試料電圧を調整するとともに電子検出系379を使用することにより、二次電子の場合、正帯電モードと負帯電モードのいずれかで動作可能である。更に、電子銃371の加速電圧、試料Wに印加される試料電圧及び対物レンズ条件を調整することにより、欠陥検査装置EBIを、一次電子の照射によって試料Wから発せられる高エネルギの反射電子を検出する反射電子撮像モードで動作させることができる。反射電子は、一次電子が試料Wに入射するときのエネルギと同じエネルギを持っており、二次電子に比べてエネルギが高いので、試料表面の帯電等による電位の影響を受けづらいという特徴がある。電子検出系は、二次電子又は反射電子の強度に対応した電気信号を出力する電子衝撃型CCD、電子衝撃型TDI等の電子衝撃型検出器を使用することもできる。この場合は、MCP3710、蛍光スクリーン3711、リレーレンズ393又はFOPを使用せずに結像位置に電子衝撃型検出器を設置して使用する。このような構成にすることにより、欠陥検査装置EBIは検査対象に適したモードで動作することが可能になる。例えば、メタル配線の欠陥、GC配線の欠陥、レジストパターンの欠陥を検出するには、負帯電モード又は反射電子撮像モードを利用すればよいし、ビアの導通不良やエッチング後のビア底の残渣を検出するには反射電子撮像モードを利用すればよい。図40のAは図37の欠陥検査装置EBIを上記3つのモードで動作させるための要件を説明する図である。電子銃371の加速電圧をVA、試料Wに印加される試料電圧をVW、試料を照射するときの一次電子の照射エネルギをEIN、二次電子検出系379に入射する二次電子の信号エネルギをEOUTとする。電子銃371は加速電圧VAを変えることができるよう構成され、試料Wには適宜の電源図示せずから可変の試料電圧VWが印加される。そこで、加速電圧VA及び試料電圧VWを調整し且つ電子検出系379を使用すると、欠陥検査装置EBIは、図40のBに示すように、二次電子イールドが1よりも大きい範囲では正帯電モード、1よりも小さい範囲では負帯電モードで動作することができる。また、加速電圧VA、試料電圧VW及び対物レンズ条件を設定することにより、欠陥検査装置EBIは二次電子と反射電子とのエネルギ差を利用して二種類の電子を区別できるので、反射電子のみを検出する反射電子撮像モードで動作することができる。欠陥検査装置EBIを反射電子撮像モード、負帯電モード及び正帯電モードで動作させるためのVA、VW、EIN及びEOUTの値の一例を挙げると、反射電子撮像モードVA=-4.0kV±1度V好ましくは±0.1度、より好ましくは±0.01度以下VW=-2.5kV±1度V好ましくは±0.1度、より好ましくは±0.01度以下EIN=1.5keV±1度V好ましくは±0.1度、より好ましくは±0.01度以下EOUT=4keV以下負帯電モードVA=-7.0kV±1V好ましくは±0.1V、より好ましくは±0.01V以下VW=-4.0kV±1V好ましくは±0.1V、より好ましくは±0.01V以下EIN=3.0keV±1V好ましくは±0.1V、より好ましくは±0.01V以下EOUT=4keVαα:二次電子のエネルギ幅正帯電モードVA=-4.5kV±1V好ましくは±0.1V、より好ましくは±0.01V以下VW=-4.0kV±1V好ましくは±0.1V、より好ましくは±0.01V以下EIN=0.5keV±1V好ましくは±0.1V、より好ましくは±0.01V以下EOUT=4keVαα:二次電子のエネルギ幅となる。上記のように、基本的には二次電子モードの時には試料の電位VWは正帯電モードの場合も負帯電モードの場合も、4kV±10V好ましくは4kV±1V、より好ましくは4kV±0.01V以下と一定の電位をかける。一方、反射電子モードの場合は加速電位VAを4kV±10V好ましくは4kV±1V、より好ましくは4kV±0.01V以下とし、試料電位VWは加速電位4kV以下の任意の電位に設定して使用する。このようにして検出器のMCPには4keV±10eVα好ましくは4kV±1V、より好ましくは4kV±0.01Vという最適なエネルギーで、信号となる二次電子または反射電子が入射するよう設定されている。以上の電位設定は基本的に二次光学系を通す信号電子のエネルギーを4keVとして、試料面の電子像を検出器に結像させる場合であり、このエネルギーを変えることによって上記の二次電子モードと反射電子モードにおける設定電位を変えて試料の種類に応じた最適な電子像を得ることができる。負帯電モードとしては、図40のBの正帯電領域より低い電子照射エネルギ例えば50eV以下の領域を使うことも可能である。実際、二次電子と反射電子の検出量は、試料W上の被検査領域の表面組成、パターン形状及び表面電位によって変わってくる。即ち、試料W上の被検査対象の表面組成によって二次電子収率及び反射電子量は異なり、パターンの尖った個所や角では二次電子収率及び反射電子量は平面に比べて大きい。また、試料W上の被検査対象の表面電位が高いと、二次電子放出量が減少する。こうして、検出系379によって検出された二次電子及び反射電子から得られる電子信号強度は材料、パターン形状及び表面電位によって変動する。2-3-3E×Bユニットウィーンフィルタウィーンフィルタは、電極と磁極を直交方向に配置し、電界と磁界を直交させた電磁プリズム光学系のユニットである。電磁界を選択的に与えると、一方向からその場に入射する電子ビームは偏向させ、その反対方向から入射する電子ビームは、電界から受けるカと磁界から受ける力の影響が相殺される条件ウィーン条件を作ることが可能で、これにより一次電子ビームは偏向され、ウェーハ上に垂直に照射し、二次電子ビームは検出器に向け直進することができる。E×Bユニットの電子ビーム偏向部の詳細な構造について、図41及び同図のA-A線に沿う縦断面を示す図42を用いて説明する。図41に示すように、E×Bユニット411の電子ビーム偏向部412の場は、写像投影光学部の光軸に垂直な平面内において、電界と磁界とを直交させた構造、即ちE×B構造とする。ここで、電界は凹面状の曲面を持つ電極413及び414により発生させる。電極413及び414が発生する電界は、それぞれ制御部415及び416により制御される。一方、電界発生用の電極413及び414と直交するように、電磁コイル417及び418を配置させることにより磁界を発生させている。なお、電界発生用の電極413、414は点対象であるが同心円でも構わない。この場合は磁界の均一性を向上させるために、平行平板形状を有するポールピースを持たせて、磁路を形成している。A-A線に沿う縦断面における電子ビームの挙動は、図42に示されるようである。照射された電子ビーム421及び422は、電極413、414が発生する電界と、電磁コイル417、418が発生する磁界とによって偏向された後、試料面上に対して垂直方向に入射する。ここで、照射電子ビーム421、422の電子ビーム偏向部412への入射位置及び角度は、電子のエネルギーが決定されると一義的に決定される。さらに、二次電子423及び424が直進するように、電界及び磁界の条件、即ちv×B=Eとなるように電極413、414が発生する電界と、電磁コイル417、418が発生する磁界とを、それぞれの制御部415、416、419、4110が制御することで、二次電子は電子ビーム偏向部412を直進して、上記写像投影光学部に入射する。ここで、vは電子の速度m/s、Bは磁場T、eは電荷量C、Eは電界V/mである。ここではE×Bフィルタ411を1次電子ビームと二次電子の分離に使用しているが、磁場を用いても可能であることは言うまでもない。また電界だけで1次電子ビームと二次電子を分離しても良い。更に、一次電子と反射電子の分離に使用できることは当然である。ここで、実施の形態9として、図43によりE×Bフィルタの変形例を説明する。図43は光軸に垂直な面で切った断面図である。電界を発生させるための4対の電極431と432、433と434、435と436、437と438は、非磁性導電体で形成され、全体としてほぼ円筒形状であり、絶縁材料で形成された電極支持用円筒439の内面にネジ図示せず等により固定される。電極支持用円筒439の軸及び電極が形成する円筒の軸は、光軸4310に一致させる。各電極431~438の間の電極支持用円筒439の内面には、光軸4310と平行の溝4311が設けられる。そして、その内面の領域は、導電体4312でコーティングされ、アース電位に設定される。電界を発生させる際に、電極433、435にcosθ1、電極436、434に-cosθ1、電極431、437にcosθ2、電極438、432に-cosθ2に比例する電圧を与えると、電極の内径の60程度の領域でほぼ一様な平行電界が得られる。図44に電界分布のシミュレーション結果を示す。なお、この例では、4対の電極を用いたが、3対でも内径の40程度の領域で一様な平行電界が得られる。磁界の発生は、電極支持用円筒439の外側に2つの矩形状の白金合金永久磁石4313、4314を平行に配置することによって行う。永久磁石4313、4314の光軸4310側の面の周辺には、磁性材料で構成される突起4316が設けられる。この突起4316は、光軸4310側の磁力線が外側に凸に歪むのを補償するものであり。その大きさ及び形状は、シミュレーション解析によって定めることができる。永久磁石4313、4314の外側は、永久磁石4313、4314による磁力線の光軸4310と反対側の通路が、電極支持用円筒439と同軸の円筒となるように、強磁性体材料で構成されるヨーク又は磁気回路4315が設けられる。図43に示したようなE×B分離器は、図25-1に示すような写像投影型電子線検査装置だけでなく、走査型電子線検査装置にも適用することができる。上記走査型電子線検査装置の一例を図252に示す。電子銃2514から電子線が試料2515に向かって照射される。1次系電子ビームはE×B2516を通過するが、入射時には偏向力が加えられずに直進し、対物レンズ2517で絞られて、試料2515にほぼ垂直に入射する。試料2515から出てきた電子は、今度はE×B2516により偏向力を加えられ、検出器2518に導かれる。このように、E×B2516の電界と磁界を調整する事により、1次系と2次系の荷電粒子ビームのいずれか一方を直進させ、他方を任意の方向に直進させることができる。なお、E×B2516を用いると、偏向力が加わって変更した方向に収差が生じてしまうため、それを補正するために、1次系光学系の電子銃2514とE×B2516との間に、更にE×B偏向器を設けてもよい。また、同じ目的で、2次系の検出器2518とE×B2516との間に更にE×B偏向器を設けてもよい。走査型電子線検査装置若しくは走査型電子顕微鏡においては、1次系の電子ビームで細く絞ることが分解能を上げることにつながるので、1次系電子ビームには余分な偏向力を与えないように、図252のように1次系電子ビームを直進させ、2次系ビームを偏向させるのが一般的である。しかし、逆に、1次系のビームを偏向させ、2次系のビームを直進させる方が好適であれば、そのようにしてもよい。同様に、写像投影型電子線検査装置では、試料上の撮像領域と検出器のCCD上のピクセルの対応をきちんと取るために、2次系ビームには、なるべく収差を生じさせないような偏向力を与えないようにする方が一般的には好ましい。したがって、図25-1に示すように、1次系のビームを偏向させ、2次系のビームを直進させる構成を取るのが一般的ではあるが、1次系のビームを直進させ、2次系のビームを偏向させる構成を取る方が好適であれば、その様な構成を取ってもよい。なお、E×Bの電界及び磁界の強さの設定は、2次電子モード、反射電子モードと、モード毎に変化させてもよい。モード毎に最適な画像が得られるように、電界及び磁界の強さを設定することが可能である。設定を変える必要が無いときには、一定の強さのままでよいことは言うまでもない。以上の説明から明らかなように、本例によれば、光軸の回りに電界、磁界がともに一様な領域を大きくとることができ、1次電子線の照射範囲を広げても、E×B分離器を通した像の収差を問題のない値にすることができる。また、磁界を形成する磁極の周辺部に突起4316を設けるとともに、この磁極を電界発生用電極の外側に設けたので、一様な磁界が発生できるとともに、磁極による電界の歪を小さくできる。また、永久磁石を用いて磁界を発生させているので、E×B分離器全体を真空中に収めることができる。さらに、電界発生用電極及び磁路形成用磁気回路を、光軸を中心軸とする同軸の円筒形状とすることにより、E×B分離器全体を小型化できる。2-3-4検出器二次光学系で結像されるウェーハからの二次電子画像は、まずマイクロチャンネルプレートMCPで増幅されたのち、蛍光スクリーンにあたり光の像に変換される。MCPの原理としては直径1~100μm、長さ0.2~10mm、好ましくは直径2~50μm、長さ02.~5mm、より好ましくは直径6~25μm、長さ0.24~1.0mmという非常に細い導電性のガラスキャピラリを数百万本~数千万本束ね、薄い板状に整形したもので、所定の電圧印加を行うことで、一本一本のキャピラリが、独立した二次電子増幅器として働き、全体として二次電子増幅器を形成する。この検出器により光に変換された画像は、真空透過窓を介して大気中に置かれたFOP系でTDI-CCD上に1対1で投影される。ここで、上記構成の電子光学装置の動作について説明する。図25-1に示すように、電子銃254から放出された一次電子線は、レンズ系255によって集束される。収束された一次電子線はE×B型偏向器256に入射され、ウェーハWの表面に垂直に照射されるように偏向され、対物レンズ系258によってウェーハWの表面上に結像される。一次電子線の照射によってウェーハから放出された二次電子は、対物レンズ系258によって加速され、E×B型偏向器256に入射し、その偏向器を直進して二次光学系のレンズ系2510を通って検出器2511に導かれる。そして、その検出器2511によって検出され、その検出信号が画像処理部2512に送られる。なお、対物レンズ系257は、10ないし20kVの高電圧が印加され、ウェーハは設置されているものとする。ここで、ウェーハWにビア2513がある場合に、電極258に与える電圧を-200Vとすると、ウェーハの電子線照射面の電界は、0~-0.1V/mm-はウェーハW側が高電位であることを示すとなった。この状態で、対物レンズ系257とウェーハWとの間に放電は発生せずに、ウェーハWの欠陥検査は行えたが、二次電子の検出効率が若干下がってしまう。したがって、電子線を照射し二次電子を検出する一連の動作を、例えば4回行い、得られた4回分の検出結果を累積加算や平均化等の処理を施して所定の検出感度を得た。また、ウェーハにビア2513がない場合に、電極258に与える電圧を350Vとしても、対物レンズ系257とウェーハとの間に放電は発生せずに、ウェーハWの欠陥検査は行えた。この場合、電極258に与えた電圧によって二次電子が集束され、対物レンズ257によっても更に集束されるので、検出器2511における二次電子の検出効率は向上した。よって、ウェーハ欠陥装置としての処理も高速となり、高いスループットで検査が行えた。2-3-5電源本装置における電源部は主に、電極制御の為の数百程度の出力チャンネルを有する直流高圧精密電源で構成され、電極の役割、位置関係に応じてその供給電圧が異なるが、画像の分解能及び精度の要求から、安定性は設定値に対して、数100ppm以下、好ましくは20ppm以下、より好ましくは数ppmのオーダーが要求され、安定性の阻害要因である電圧の経時変動、温度変動、ノイズリップル等を極少にする為、回路方式、部品の選定、実装、に対する工夫がなされている。電極以外の電源の種類としては、ヒータ加熱用定電流源、一次系のビーム芯出時にアパーチャ電極中心近傍にてビームのセンタリングを確認する為にビームを2次元的に偏向する為の高圧高速増幅器、ヒータ加熱用定電流源、エネルギーフィルタであるE×B用の電磁コイル用定電流源、ウェーハにバイアスを印加する為のリターデリング電源及びウェーハを静電チャックに吸着させる為の電位を発生させる電源、EO補正を行う高圧高速増幅器、電子をホトマルチプライヤーの原理で増幅させるMCP電源等がある。図45は電源部の全体構成を示している。同図において、鏡筒部451の電極に対し図示しないが、電源ラック452及び高速高圧増幅器453、454及び455より、接続ケーブルを経由して電源が供給される。高速高圧増幅器453~455は広帯域の増幅器であり、扱う信号の周波数も高いDC-MHzことから、ケーブルの静電容量による特性劣化と消費電力の増加を抑える必要性から電極近傍に設置し、ケーブルの静電容量増加を防止する。EO補正456より補正信号が出力されオクタポール変換部457にて8極子の夫々の電極に対し、ベクトル値に整合した位相と大きさをもった電圧に変換し、高速高圧増幅器454に入力し、増幅した後、鏡筒に含まれる電極に供給される。AP画像取得ブロック458は一次系のビーム芯出時にアパーチャ電極中心近傍にてビームのセンタリングを確認する為にAP画像取得ブロック458より鋸歯状波を発生させ高圧高速増幅器により鏡筒部451の偏向電極に印加、ビームを2次元的に偏向する事によって、アパーチャ電極にて受けたビーム電流の大きさを位置と関連付け、画像表示する事で、ビーム位置を機械的中心位置に調整する補助機能としての役割をもつ。AF制御469からは、事前に測定された最善のフォーカルポイントに相等する電圧をメモリーに記憶し、ステージ位置に応じてこの値を読み出し、D/Aコンバータにてアナログ電圧に変換し、高速高圧増幅器455を経て、鏡筒部451に含まれる焦点調整電極に印加、最適焦点位置を保ちながら観測する機能を実現している。電源ラック452には、電源群1~4からなる、電極制御の為の数百程度の出力チャンネルを有する直流高圧精密電源が収納される。電源ラック452は、制御通信部4510により、通信カード4511や、電気的絶縁性を有して安全性の確保とグランドループの発生を防止してノイズ混入を防げる光ファイバー通信4512等により制御CPU部4513からの指令を受信し、また、電源装置の異常等のステータスを送信することが可能なシステムを構成している。UPS4514は停電、不測の電源断等による制御異常発生時のシステムの暴走により、装置の破損、異常放電、人体への危険等を防止している。電源4515は大本の受電部であり、インターロック、電流制限等を含み、欠陥検査装置全体としての安全協調を行える様構成している。通信カード4511は制御CPU部4513のデータバス4516、アドレスバス4517に接続され、リアルタイムの処理が行える。図46は、数百から数十キロVの静的な直流電圧を発生する場合の回路方式についてのスタテック高圧単極性電源レンズ用の回路構成の一例を示している。図46において、信号源461によりトランス462の透磁率が最適になる周波数の交流電圧を発生させ、掛算器463を経た後、駆動回路464へ導き、トランス462により数十倍から数百倍の振幅の電圧を発生させる。コッククラフトウォルトン回路465は、整流しながら昇圧を行う回路である。トランス462とコッククラフトウォルトン回路465との組み合わせにより、所望の直流電圧を得、ローパスフィルタ466により、さらなる平滑化を行い、リプル、ノイズを低減する。出力電圧検出抵抗467、468の抵抗比により高圧出力電圧を分圧し、通常の電子回路で扱える電圧範囲内にする。この抵抗の安定性が電圧精度の大半決定する為、温度安定度、長期変動等が優秀な素子を使用し、特に分圧比が重要になる事から、同一絶縁基板上に薄膜を形成する事や、あるいは抵抗素子を近接させ、温度が異ならない様工夫する等の手段を講じる。分圧された結果は、演算増幅器469により基準電圧発生用D/Aコンバータ4610の値と比較し、誤差分がある場合には、演算増幅器469の出力が増減し、掛算器463よりその値に応じた振幅の交流電圧が出力され、負帰還が形成される。図示していないが、演算増幅器469の出力は単極性にするか、掛算器463の応答の象限を限定し飽和を防止している。演算増幅器469は非常に大きな増幅度120dB以上が必要で、かつ素子としてはほとんどオープンループで使用される事から、低ノイズのオペアンプを用いる。基準電圧発生用D/Aコンバータ4610は精度という観点からは、出力電圧検出抵抗467、468と同等以上に安定度が必要となる。この電圧を発生するには、図示していないがバンドギャップを用いた定電圧ダイオードにヒータを用いた恒温機能を組み合わせたリファレンスICが使用される場合が多いが、ペルチェ素子をヒータの代わりに用い、更なる温度の恒温化を可能としている。また、出力電圧検出抵抗467、468を恒温化する為にペルチェ素子を単一または多段に用いる場合もある。図47は、スタテック両極性電源アライナー等用の回路構成の一例を示している。基本的な考え方は図46の回路と同等の電源にてV5及びV6を発生させ、この電圧を用いて、471~476で構成されるリニアアンプに471からの指令値を入力する事で両極性の高圧電源を形成している。一般に、演算増幅器472は±12V近辺で動作する為、図示していないが、472と475、476との間にはディスクリート素子による増幅回路が必要で、±数Vを増幅し±数百から数キロVに変換する。471~474に要求される諸特性の注意事項は図46の回路で述べた事と同様である。図48~図50は特殊電源の回路例を示しており、図48はヒータ及びガン用の回路例で、481~484から形成される。バイアス電圧源482に電圧源481、抵抗483及び電源484が重畳される。ヒータ用電源484は定電流源により構成され、実際に流れる電流の値は抵抗483により検出し、図示していないが、一旦ディジタルに置き換えられた後、光ファイバー等によりアイソレーションを行い、値を制御通信部4510に送る。電圧源481の電圧値、電源484の電流値等の設定は制御通信部4510からの値を同様の原理で逆変換し、実際の電源設定部に値を設定している。図49はMCP用の電源回路の例を示しており、電圧源491、492、リレー回路493、494、電流検出回路495、496、497よりなる。端子MCP1はMCPへの電流の流入値の計測で数PAからの測定を行うため、厳重なシールド構造とし、漏れ電流、ノイズの進入を防ぐ必要がある。端子MCP2はMCPによる増幅後の電流計測を含んでおり、抵抗496、497に流れる電流値の比により増幅度が算定できる。抵抗495は蛍光面上の電流を計測する。重畳部分での計測、設定はヒータ及びガンにおけるそれと同様である。図50は、501と502により形成される、E×Bの磁界コイル用定電流源の回路例を示しており、一般には数百mAの電流を出力する。エネルギーフィルタとしての磁界の安定度は重要であり、数ppmのオーダの安定度が要求される。図51は、リターデリングチャック向けの電源回路の一例を示しており、511~519により形成される。バイアス電源リターデリング用5110の上に図46のスタテック両極性電源アライナー等用と同様の電源が重畳された形式である。重畳部分での計測、設定はヒータ及びガン図48におけるそれと同様である。図52は、EO補正用偏向電極のハードウェア構成の一例を示しており、521~527より構成される。X軸EO補正521及びY軸EO補正522よりオクタポール変換部524に補正信号が入力され、高速アンプ525へ変換後の出力を送出する。525により数十から数百Vに増幅した後に角度45度毎に設置されたEO補正電極526へ電圧を印加する。ΔX補正523はミラー曲がり等の微細な補正を行う場合の入力であり、524の内部でX信号と加算される。図53は、オクタポール変換部の回路構成の一例を示しており、X、Y軸以外の45度ずれた角度に設置される電極531用に、信号532、533、534、535からベクトル演算し、相等の電圧を発生させる。この場合の演算例は536、537、538、539に記載されている値を用いている。これは、アナログの抵抗網により、または536~539がディジタル信号の場合はROMによるテーブル読み出し等により、実現可能である。図54は高速高圧増幅器の一例を示しており、541~5411によって構成される。Bに矩形波出力時の波形例を示す。この例では米国APEX社製のパワーオペアンプPA85Aを用い増幅器を構成しメガ帯に及ぶ帯域と、約±200Vの出力範囲、約1000VμS未満のスルーレトを実現でき、高速高圧増幅器に要求される動的特性を実現した。2-4プレチャージユニット図13に示されるように、プレチャージユニット139は、ワーキングチャンバ1316内で電子光学装置138の鏡筒1338に隣接して配設される。本検査装置では検査対象である基板すなわちウェーハに電子線を照射することによりウェーハ表面に形成されたデバイスパターン等を検査する形式の装置であるから、電子線の照射により生じる二次電子等の情報をウェーハ表面の情報とするが、ウェーハ材料、照射電子のエネルギ等の条件によってウェーハ表面が帯電チャージアップすることがある。更に、ウェーハ表面でも強く帯電する箇所、弱い帯電箇所が生じる可能性がある。ウェーハ表面の帯電量にむらがあると二次電子情報もむらを生じ、正確な情報を得ることができない。そこで、図13の実施の形態では、このむらを防止するために、荷電粒子照射部1339を有するプレチャージユニット139が設けられている。検査するウェーハの所定の箇所に検査電子を照射する前に、帯電むらをなくすためにこのプレチャージユニット139の荷電粒子照射部1339から荷電粒子を照射して帯電のむらを無くす。このウェーハ表面のチャージアップは予め検出対称であるウェーハ面の画像を形成し、その画像を評価することで検出し、その検出に基づいてプレチャージユニット139を動作させる。また、このプレチャージユニット139では一次電子線の焦点をずらせて、すなわちビーム形をぼかして照射してもよい。図55は、プレチャージユニット139の第1の実施の形態の要部を示す。荷電粒子551は荷電粒子照射線源552から試料基板Wへ、バイアス電源553で設定された電圧で加速されて照射される。被検査領域554は領域555とともに既に前処理の荷電粒子照射を行つた場所を示し、領域556は荷電粒子照射を行つている場所を示す。この図では試料基板Wを図の矢印の方向に走査しているが、往復走査を行う場合は、図示点線で示すように、他の荷電粒子線源557を一次電子線源の反対側に設置し、試料基板Wの走査方向に同期して交互に荷電粒子線源552、557をオン、オフすれば良い。この場合、荷電粒子のエネルギーが高すぎると試料基板Wの絶縁部からの二次電子収率が1を超えてしまい、表面が正に帯電し、またそれ以下でも二次電子が生成すると現象が複雑となり、照射効果が減少するので、二次電子の生成が激減する100eV以下理想的には0eV以上で30eV以下のランディング電圧に設定するのが効果的である。図56は、プレチャージユニット139の第2の実施の形態を示す。本図は荷電粒子線として電子線561を照射するタイプの照射線源を示す。照射線源は、熱フィラメント562、引き出し電極563、シールドケース564、フィラメント電源565、電子引き出し電源566から構成されている。引き出し電極563は厚さ0.1mmで、幅0.2mm、長さ1.0mmのスリットが設けられており、直径0.1mmのフィラメント熱電子放出源562との位置関係は3電極電子銃の形態となっている。シールドケース564には幅1mmで長さ2mmのスリットが設けられており、引出し電極563とは距離1mmの間隔とし、両者のスリットセンターが一致する様に組み上げられている。フィラメントの材質はタングステンWで2Aで通電加熱を行い、引き出し電圧20V、バイアス電圧-30Vで数μAの電子電流が得られている。ここに示した例は一つの例であり、例えば、フィラメント熱電子放出源の材質はTa、Ir、Re等の高融点金属や、トリアコートW、酸化物陰極等が使用でき、その材質、線径、長さによりフィラメント電流が変わることは言うまでもない。また、その他の種類の電子銃でも電子線照射領域、電子電流、エネルギ-が適当な値に設定できるものであれば使用する事が可能である。図57は、プレチャージユニット139の第3の実施の形態を示す。荷電粒子線としてイオン571を照射するタイプの照射線源を示す。本照射線源はフィラメント572、フィラメント電源573、放電電源574、陽極シールドケース575から構成されており、陽極576とシールドケース575には1mm×2mmの同じサイズのスリットが明けられており、1mm間隔で両スリットの中心が一致する様に組み立てられている。シールドケース575内にパイプ577を介してArガス578を1Pa程度導入し、熱フィラメント572によるアーク放電タイプで動作させる。バイアス電圧は正の値に設定する。図58は、プレチャージユニット139の第4の実施の形態であるプラズマ照射方式の場合を示す。構造は図57と同様である。動作も上記と同様、熱フィラメント572によるアーク放電タイプで動作させるが、バイアス電位を0Vにすることにより、ガス圧によリプラズマ581がスリットからしみだし、試料基板に照射される。プラズマ照射の場合は他の方法に比べて正負両方の電荷を持つ粒子の集団のため試料基板表面の正負どちらの表面電位も0に近づけることが可能となる。試料基板Wに接近して配置された荷電粒子照射部は、図55ないし図58に示す構造のものであり、試料基板Wの酸化膜や窒化膜の表面構造の違いや、異なる工程毎のそれぞれの試料基板に対して表面電位がゼロになるよう適切な条件により、荷電粒子551を照射するようになっており、試料基板に対して最適な照射条件で照射を行つた後、すなわち、試料基板Wの表面の電位を平均化、もしくは荷電粒子により中和させた後に、電子線558、559により画像を形成し、欠陥を検出するようになっている。以上説明したとおり、本実施の形態においては、荷電粒子照射による測定の直前処理によって、帯電による測定画像歪みが生じないか、生じてもわずかであるので欠陥を正しく測定できる。また、従来では使用が問題となっていた量の大電流例えば、1μA以上20μA、好ましくは1μA以上10μA、より好ましくは1μA以上5μA照射してステージを走査できるので、二次電子も試料またはウェーハ上から大量に放出されるため、S/N比の良い例えば、2以上1000以下、好ましくは5以上1000以下、より好ましくは10以上100以下の検出信号が得られ、欠陥検出の信頼性が向上する。また、S/N比が大きいので、より早くステージを走査しても良好な画像データを作製でき、検査のスループットを大きくすることができる。図59には、本実施の形態によるプレチャージユニットを備えた撮像装置が模式的に示されている。この撮像装置591は、一次光学系592と、二次光学系593と、検出系594と、撮像対象に帯電した電荷を均一化若しくは低減化する電荷制御手段595とを備えている。一次光学系592は、電子線を検査対象以下対象Wの表面に照射する光学系で、電子線を放出する電子銃596と、電子銃596から放出された一次電子ビーム597を偏向する静電レンズ598と、一次電子ビームをその光軸が対象の面に垂直になるように偏向するウイーンフィルタすなわちE×B偏向器599と、電子線を偏向する静電レンズ5910とを備え、それらは、図59に示されるように電子銃596を最上部にして順に、しかも電子銃から放出される一次電子線597の光軸が対象Wの表面試料面に鉛直な線に対して傾斜して配置されている。E×B偏向器599は電極5911及び電磁石5912から構成されている。二次光学系593は一次光学系のE×B型偏向器499の上側に配置された静電レンズ5913を備えている。検出系594は、二次電子5914を光信号に変換するシンチレータ及びマイクロチャンネルプレートMCPの組み合わせ5915と、光信号を電気信号に変換するCCD5916と、画像処理装置5917とを備えている。上記一次光学系592、二次光学系593及び検出系594の各構成要素の構造及び機能は従来のものと同じであるから、それらについての詳細な説明は省略する。対象に帯電した電荷を均一化若しくは低減化する電荷制御手段595は、この実施の形態では、対象Wとその対象Wに最も近接した一次光学系592の静電レンズ5910との間で対象Wに接近させて配置された電極5918と、電極5918に電気的に接続された切換スイッチ5919と、その切換スイッチ5919の一方の端子5920に電気的に接続された電圧発生器5921と、切換スイッチ5919の他方の端子5922に電気的に接続された電荷検出器5923とを備えている。電荷検出器5923は高いインピーダンスを有している。電荷低減手段595は、更に、一次光学系592の電子銃596と静電レンズ598との間に配置されたグリッド5924と、グリッド5924に電気的に接続されている電圧発生器5925とを備えている。タイミングジェネレータ5926が、検出系594のCCD5916及び画像処理装置5917、電荷低減手段595の切換スイッチ5919、電圧発生器5921並びに電荷検出器5923及び5925に動作タイミングを指令するようになっている。次に、上記構成の電子線装置の動作について説明する。電子銃596から放出された一次電子ビーム597は、一次光学系592の静電レンズ598を経てE×B偏向器599に達し、そのE×B偏向器599により対象Wの面に対して垂直になるように偏向され、更に静電レンズ5910を介して対象Wの表面対象面WFを照射する。対象Wの表面WFからは対象の性状に応じて二次電子5914が放出される。この二次電子5914は二次光学系593の静電レンズ5913を介して検出系594のシンチレータ及びMCPの組み合わせ5915に送られ、そのシンチレータにより光に変換され、その光はCCD5916により光電変換され、その変換された電気信号により画像処理装置5917が二次元画像階調を有するを形成する。なお、通常のこの種の検査装置と同様に、対象に照射される一次電子ビームは、一次電子ビームを公知の偏向手段図示せずにより走査させることによって、又は、対象を支持するテーブルTをX、Yの二次元方向に移動させることにより、或いは、それらの組合せにより、対象面WF上の必要箇所全体を照射させてその対象面のデータを収集できるようになっている。対象Wに照射された一次電子線597により対象Wの表面近傍には電荷が生じ、正に帯電する。その結果、対象Wの表面WFから発生する二次電子5914は、この電荷とのクーロン力により、電荷の状況に応じて軌道が変化する。その結果、画像処理装置5917に形成される画像に歪みが発生することになる。対象面WFの帯電は、対象Wの性状により変化するため、対象としてウェーハを用いた場合、同一ウェーハでも必ずしも同一ではないし、時間的にも変化する。従って、ウェーハ上の2カ所のパターンを比較する場合に誤検出が発生するおそれがある。そこで、本発明によるこの実施の形態では、検出系594のCCD5916が画像を1走査分捕捉した後の空き時間を利用して、高インピーダンスを有する電荷検出器5923により、対象Wの近傍に配置された電極5918の帯電量を計測する。そして計測した帯電量に応じた電子を照射させる電圧を電圧発生器5921で発生させ、計測後に切換スイッチ5919を動作させて電極5918を電圧発生器5921に接続し、電圧発生器により発生された電圧を電極5918に印加することにより帯電した電荷を相殺する。これにより画像処理装置5917に形成される画像に歪みが発生しないようになっている。具体的には、電極5918に通常の電圧が与えられている時は集束した電子線を対象Wに照射するが、電極5918に別の電圧を与えると合焦条件が大きくずれ、帯電が予想される広い領域に小さい電流密度で照射が行われ、正に帯電した対象の正電荷を中和させることで、帯電が予想される広い領域の電圧を特定の正電圧に均一化したり、均一化かつ低減化することでより低い正電圧にできる。上記のような帯電電荷の相殺の動作は走査毎に実施される。ウェーネルト電極すなわちグリッド5924は、空き時間のタイミング中に電子銃596から照射される電子ビームを停止させ、帯電量の計測及び帯電の相殺動作を安定に実行する機能を有する。上記動作のタイミングは、タイミングジェネレータ5926によって指令され、例えば、図60のタイミングチャートに示されるようなタイミングである。なお、帯電量は対象としてウェーハを使用した場合、その位置によって異なるため、CCDの走査方向に電極5918、切換スイッチ5919、電圧発生器5921及び電荷検出器5923を複数組設けて細分化し、より精度の高い制御を行うことも可能である。本実施の形態によれば、次のような効果を奏することが可能である。1帯電によって発生する画像の歪みを検査対象の性状によらず低減することができる、2従来の計測タイミングの空き時間を利用して帯電の均一化、相殺を実行するため、スループットに何ら影響を及ぼすことがない、3リアルタイムで処理が可能であるため、事後処理の時間、メモリー等を必要としない、4高速で精度の高い画像の観測、欠陥検出が可能である。図61は、本発明の他の実施の形態に係るプレチャージユニットを備えた欠陥検査装置の概略構成が示されている。この欠陥検査装置は、一次電子線を放出する電子銃596、放出された一次電子線を偏向、成形させる静電レンズ598、図示しないポンプにより真空に排気可能な試料室611、該試料室内に配置され、半導体ウェーハWなどの試料を載置した状態で水平面内を移動可能なステージ612、一次電子線の照射によりウェーハWから放出された二次電子線及び/又は反射電子線を所定の倍率で写像投影して結像させる写像投影系の静電レンズ5913、結像された像をウェーハの二次電子画像として検出する検出器613及び、装置全体を制御すると共に検出器613により検出された二次電子画像に基づいてウェーハWの欠陥を検出する処理を実行する制御部614を含んで構成される。なお、上記二次電子画像には、二次電子だけでなく反射電子による寄与も含まれているが、ここでは二次電子画像と称することにする。試料室611内には、ウェーハWの上方に、紫外光を含む波長域の光線を発するUVランプ615が設置されている。このUVランプ615のガラス表面には、UVランプ6515から放射された光線によって光電効果に起因する光電子e-を発する光電子放出材616がコーティングされている。このUVランプ615は、光電子放出材616から光電子を放出させる能力を持つ波長域の光線を放射する光源であれば任意のものから選択することができる。一般には、254nmの紫外線を放射する低圧水銀ランプを用いるのがコスト的に有利である。また、光電子放出材616は、光電子を放出させる能力がある限り任意の金属から選択することができ、例えばAuなどが好ましい。上述した光電子は、一次電子線と異なるエネルギー、即ち一次電子線より低エネルギーである。ここで、低エネルギーとは、数eV~数十eVのオーダー、好ましくは0~10eVのことを意味する。本発明は、このような低エネルギーの電子を生成する任意の手段を用いることができる。例えば、UVランプ615を代用して図示しない低エネルギー電子銃を備えることでも達成できる。更に、この電子銃のエネルギを制御する場合には、本実施の形態の欠陥検査装置は、電源617を備えている。この電源617の負極は光電子放出材616に接続され、その正極はステージ612に接続されている。従って、光電子放出材616は、ステージ612即ちウェーハWの電圧に対して負の電圧が加えられた状態となる。この所定電圧によって、低エネルギ電子銃のエネルギを制御することができる。検出器613は、静電レンズ5913によって結像された二次電子画像を後処理可能な信号に変換することができる限り、任意の構成とすることができる。例えば、図62にその詳細を示すように、検出器613は、マイクロチャンネルプレートMCP621と、蛍光面622と、リレー光学系623と、多数のCCD素子からなる撮像センサ624とを含んで構成することができる。マイクロチャンネルプレート621は、プレート内に多数のチャンネルを備えており、静電レンズ5913によって結像された二次電子又は反射電子が該チャンネル内を通過する間に、更に多数の電子を生成させる。即ち、二次電子を増幅させる。蛍光面622は、増幅された二次電子によって蛍光を発することにより二次電子を光に変換する。リレーレンズ623がこの蛍光をCCD撮像センサ624に導き、CCD撮像センサ624は、ウェーハW表面上の二次電子の強度分布を素子毎の電気信号即ちデジタル画像データに変換して制御部614に出力する。制御部614は、図61に例示されたように、汎用的なパーソナルコンピュータ618から構成することができる。このコンピュータ618は、所定のプログラムに従って各種制御、演算処理を実行する制御部本体619と、本体619の処理結果を表示するCRT6110と、オペレータが命令を入力するためのキーボードやマウス等の入力部6111とを備える、勿論、欠陥検査装置専用のハードウェア、或いは、ワークステーションなどから制御部614を構成してもよい。制御部本体619は、図示しないCPU、RAM、ROM、ハードディスク、ビデオ基板等の各種制御基板等から構成される。RAM若しくはハードディスクなどのメモリ上には、検出器613から受信した電気信号即ちウェーハWの二次電子画像のデジタル画像データを記憶する二次電子画像記憶領域が割り当てられている。また、ハードディスク上には、欠陥検査装置全体を制御する制御プログラムの他、記憶領域6112から二次電子画像データを読み出し、該画像データに基づき所定のアルゴリズムに従ってウェーハWの欠陥を自動的に検出する欠陥検出プログラム6113が格納されている。この欠陥検出プログラム6113は、例えば、ウェーハWの当該検査箇所と、別の検査箇所とを比較し、他の大部分の箇所のパターンと相違したパターンを欠陥としてオペレータに報告表示する機能を有する。更に、CRT6110の表示部に二次電子画像6114を表示し、オペレータの目視によってウェーハWの欠陥を検出するようにしてもよい。次に、図61に示す実施の形態に係る電子線装置の作用を図63のフローチャートを例にして説明する。先ず、検査対象となるウェーハWをステージ612の上にセットするステップ631。これは、図示しないローダーに多数格納されたウェーハWを一枚毎に自動的にステージ612にセットする形態であってもよい。次に、電子銃596から一次電子線を放出し、静電レンズ598を通して、セットされたウェーハW表面上の所定の検査領域に照射するステップ632。一次電子線が照射されたウェーハWからは二次電子及び/又は反射電子以下、二次電子のみ称するが放出され、その結果、ウェーハWは正電位にチャージアップする。次に、発生した二次電子線を拡大投影系の静電レンズ5913により所定の倍率で検出器613に結像させるステップ633。このとき、光電子放出材651にステージ612に対して負の電圧をかけた状態で、UVランプ615を発光させるステップ634。その結果、UVランプ615から発せられた振動数νの紫外線がそのエネルギー量子hνhはプランク定数によって光電子放出材651から光電子を放出させる。これらの光電子e-は、負に帯電した光電子放出材616から正にチャージアップしたウェーハWに向かって照射され、当該ウェーハWを電気的に中和させる。かくして、二次電子線は、ウェーハWの正電位により実質的な影響を受けることなく、検出器613上に結像される。このように電気的に中和されたウェーハWから放出された像障害の軽減された二次電子線の画像を検出器613が検出し、デジタル画像データに変換出力するステップ635。次に、制御部614が、欠陥検出プログラム6113に従って、検出された画像データに基づきウェーハWの欠陥検出処理を実行するステップ636。この欠陥検出処理では、制御部614は、同じダイを多数有するウェーハの場合、前述のように、検出されたダイ同士の検出画像を比較することによって欠陥部分を抽出する。メモリに予め蓄えられていた欠陥の存在しないウェーハの基準二次電子画像と、実際に検出された二次電子線画像とを比較照合して、欠陥部分を自動的に検出してもよい。このとき、検出画像をCRT6110に表示すると共に欠陥部分と判定された部分をマーク表示してもよく、これによって、オペレータは、ウェーハWが実際に欠陥を持つか否かを最終的に確認、評価することができる。この欠陥検出方法の具体例については更に後述する。ステップ635の欠陥検出処理の結果、ウェーハWに欠陥有りと判定された場合ステップ637の肯定判定、オペレータに欠陥の存在を警告するステップ638。警告の方法として、例えば、CRT6110の表示部に欠陥の存在を知らせるメッセージを表示したり、これと同時に欠陥の存在するパターンの拡大画像6114を表示してもよい。このような欠陥ウェーハを直ちに試料室611から取り出し、欠陥の無いウェーハとは別の保管場所に格納してもよいステップ639。ステップ636の欠陥検出処理の結果、ウェーハWに欠陥が無いと判定された場合ステップ637の否定判定、現在検査対象となっているウェーハWについて、検査すべき領域が未だ残っているか否かが判定されるステップ6310。検査すべき領域が残っている場合ステップ6310肯定判定、ステージ612を駆動し、これから検査すべき他の領域が一次電子線の照射領域内に入るようにウェーハWを移動させるステップ6311。その後、ステップ632に戻って当該他の検査領域に関して同様の処理を繰り返す。検査すべき領域が残っていない場合ステップ6310否定判定、或いは、欠陥ウェーハの抜き取り工程ステップ639の後、現在検査対象となっているウェーハWが、最終のウェーハであるか否か、即ち図示しないローダーに未検査のウェーハが残っていないか否かが判定されるステップ6312。最終のウェーハでない場合ステップ6312否定判定、検査済みウェーハを所定の格納箇所に保管し、その代わりに新しい未検査のウェーハをステージ612にセットするステップ6313。その後、ステップ632に戻って当該ウェーハに関して同様の処理を繰り返す。最終のウェーハであった場合ステップ6312肯定判定、検査済みウェーハを所定の格納箇所に保管し、全工程を終了する。各カセットの識別番号、ウェーハの識別番号、例えばロット番号なども記憶して管理される。UV光電子照射ステップ634は、ウェーハWの正のチャージアップが回避され、像障害が低減された状態で二次電子画像検出ステップ635ができれば、任意のタイミング、任意の期間内で行うことができる。図63の処理が継続されている間、常時UVランプ615を点灯した状態にしてもよいが、1枚のウェーハ毎に期間を定めて発光、消灯を繰り返してもよい。後者の場合、発光のタイミングとして、図63に示したタイミングの他、二次電子線結像ステップ633の実行前、更には、一次電子線照射ステップ632の実行前から開始してもよい。少なくとも二次電子検出の期間内はUV光電子照射を継続することが好ましいが、二次電子画像検出前若しくは検出中であっても十分にウェーハが電気的に中和されれば、UV光電子の照射を停止してもよい。ステップ636の欠陥検出方法の具体例を図64のa~cに示す。まず、図64のaには、1番目に検出されたダイの画像641及び2番目に検出された他のダイの画像642が示されている。3番目に検出された別のダイの画像が1番目の画像641と同じか又は類似と判断されれば、2番目のダイ画像642の643の部分が欠陥を有すると判定され、欠陥部分を検出できる。図64のbには、ウェーハ上に形成されたパターンの線幅を測定する例が示されている。ウェーハ上の実際のパターン644を645の方向に走査したときの実際の二次電子の強度信号が646であり、この信号が予め較正して定められたスレッショールドレベル647を連続的に超える部分の幅648をパターン644の線幅として測定することができる。このように測定された線幅が所定の範囲内にない場合、当該パターンが欠陥を有すると判定することができる。図64のcには、ウェーハ上に形成されたパターンの電位コントラストを測定する例が示されている。図61に示す構成において、ウェーハWの上方に軸対称の電極649を設け、例えばウェーハ電位0Vに対して-10Vの電位を与えておく。このときの-2Vの等電位面は6410で示されるような形状とする。ここで、ウェーハに形成されたパターン6411及び6412は、夫々-4Vと0Vの電位であるとする。この場合、パターン6411から放出された二次電子は-2V等電位面6410で2eVの運動エネルギーに相当する上向きの速度を持っているので、このポテンシャル障壁6410を越え、軌道6413に示すように電極649から脱出し、検出器613で検出される。一方、パターン6412から放出された二次電子は-2Vの電位障壁を越えられず、軌道6414に示すようにウェーハ面に追い戻されるので、検出されない。従って、パターン6411の検出画像は明るく、パターン6412の検出画像は暗くなる。かくして、電位コントラストが得られる。検出画像の明るさと電位とを予め較正しておけば、検出画像からパターンの電位を測定することができる。そして、この電位分布からパターンの欠陥部分を評価することができる。また、ダイ内にフローティングしている部分がある場合には、プレチャージユニットにより電荷を付与してそのフローティングしている箇所を帯電させ、電気的に導通して接地している部分との電位差を生じさせることができる。この状態の電位コントラストデータを取得して分析し、フローティング箇所を発見することもできる。キラー欠陥等がある場合の欠陥発見方法として利用することができる。電位コントラストデータを電位コントラスト画像に変換して他のダイのパターンの電位コントラスト画像と比較してもよいし、CAD等の設計データから取得した電位コントラスト画像と比較してもよい。本発明の他の実施の形態に係るプレチャージユニットを備えた欠陥検査装置の概略構成を図65に示す。なお、図61の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を附して詳細な説明を省略する。この実施の形態では、図65に示すように、UVランプ615のガラス表面に光電子放出材がコーティングされていない。その代わりに、光電子放出プレート651が試料室611内でウェーハWの上方に配置され、UVランプ615は、放射した紫外線が光電子放出プレート651に照射される位置に配置される。光電子放出プレート651には、電源717の負極が接続され、ステージ612には電源の正極が接続されている。この光電子放出プレート651は、Au等の金属で作られ、或いは、そのような金属がコーティングされたプレートとして作られてもよい。図65の実施の形態の作用は図61の実施の形態と同様である。この図65の実施の形態においても光電子をウェーハWの表面上に適時照射することが可能なので、図61の実施の形態と同様の効果を奏する。本発明のさらに他の実施の形態に係るプレチャージユニットを備えた欠陥検査装置の概略構成を図66に示す。なお、図61及び図65の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を附して詳細な説明を省略する。図66の実施の形態では、図示のように、試料室611の側面壁に透明な窓材661を設け、UVランプ615から放射された紫外線がこの窓材661を通して試料室611内でウェーハWの上方に配置された光電子放出プレート651に照射されるように、UVランプ615が試料室612の外部に配置されている。図66の実施の形態では、真空となる試料室611の外部にUVランプ615を配置したので、UVランプ615の耐真空性能を考慮する必要がなくなり、図61及び図65の実施の形態と比較してUVランプ615の選択肢を広げることができる。図66の実施の形態の他の作用は図61及び図65の実施の形態と同様である。図66の実施の形態においても光電子をウェーハWの表面上に適時照射することが可能なので、図61及び図65の実施の形態と同様の効果を奏する。以上が上記各実施の形態であるが、本発明によるプレチャージユニットを備えた欠陥検査装置は、上記例にのみ限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内で任意好適に変更可能である。例えば、被検査試料として半導体ウェーハWを例に掲げたが、本発明の被検査試料はこれに限定されず、電子線によって欠陥を検出することができる任意のものが選択可能である。例えばウェーハへの露光用パターンが形成されたマスクや透過型のマスクステンシルマスク等を検査対象とすることもできる。また、半導体プロセスに限らず、マイクロマシン関連、液晶関連の検査または評価にも使用できることは言うまでもない。また、欠陥検査用の電子線装置として、図61乃至図66の構成を示したが、電子光学系等は任意好適に変更可能である。例えば、図示された欠陥検査装置の電子線照射手段596,598は、ウェーハWの表面に対して斜め上方から一次電子線を入射させる形式であるが、静電レンズ5913の下方に一次電子線の偏向手段を設け、一次電子線をウェーハWの表面に垂直に入射させるようにしてもよい。このような偏向手段として、例えば電場と磁場の直交する場E×Bによって一次電子線を偏向させるウィーンフィルタなどがある。更に、光電子を放射する手段として、図61乃至図66に示した、UVランプ615及び光電子放出部材616若しくは光電子放出プレート651の組み合わせ以外の任意手段を採用することができることは勿論である。図63のフローチャートの流れも、これに限定されない。例えば、ステップ637で欠陥有りと判定された試料について、他の領域の欠陥検査は行わないことにしたが、全領域を網羅して欠陥を検出するように処理の流れを変更してもよい。また、一次電子線の照射領域を拡大し1回の照射で試料の全検査領域をカバーできれば、ステップ6310及びステップ611を省略することができる。更に、図63では、ステップ637でウェーハに欠陥有りと判定した場合、ステップ638で直ちにオペレータに欠陥の存在を警告し事後処理ステップ639したが、欠陥情報を記録しておいてバッチ処理終了後ステップ6312肯定判定の後、欠陥を持つウェーハの欠陥情報を報告するように処理の流れを変更してもよい。以上詳細に説明したように、図61ないし図66の実施の形態による欠陥検査装置及び欠陥検査方法によれば、一次電子線と異なるエネルギー、即ち一次電子線より低エネルギーを有する電子を試料に供給するようにしたので、二次電子放出に伴う試料表面の正のチャージアップが低減され、ひいては、チャージアップに伴う二次電子線の像障害を解消することができ、より高精度に試料の欠陥を検査することが可能となる、という優れた効果が得られる。更に、図61ないし図66の欠陥検査装置をデバイス製造方法に用いたならば、上記のような欠陥検査装置を用いて試料の欠陥検査を行うようにしたので、製品の歩留まりの向上及び欠陥製品の出荷防止が図れる、という優れた効果が得られる。以上はプレチャージ用電子エネルギーが主に100eV以下の低エネルギーで、試料表面にソフトに照射する場合についてのべたが、2kV以上20kV以下、好ましくは3~10kV、より好ましくは3~5kV以下でプレチャージを行った後、正帯電又は負帯電モード、または反射電子モードで像取得を行っても良い。負帯電モードでは、検査の時の電子ビームのランディングエネルギーと同じエネルギーでプレチャージを行ってもよい。また、帯電抑制のために、導電性の薄膜を試料表面にコートすることも有効である。このときの膜厚は1~100mm、好ましくは1~10mm、より好ましくは1~3mmが好適である。更に、スパッタエッチング等で試料表面をクリーニングしてから像取得を行うと、よりきれいな像が得られる。導電性薄膜コート及びスパッタエッチングはそれぞれ独立で使用してもよく、プレチャージと併用してもよい。例えば、スパッタエッチング後にプレチャージを行って像取得を行ってもよく、スパッタエッチング後に導電性薄膜をコートしてからプレチャージを行ってもよい。2-5真空排気系真空排気系は、真空ポンプ、真空バルブ、真空ゲージ、真空配管等から構成され、電子光学系、検出器部、試料室、ロードロック室を所定のシーケンスに従い真空排気を行う。各部においては必要な真空度を達成するように真空バルブが制御される。常時、真空度のモニターを行い、異常時には、インターロック機能により隔離バルブ等の緊急制御を行い、真空度の確保をする。真空ポンプとしては主排気にターボ分子ポンプ、粗引き用としてルーツ式のドライポンプを使用する。検査場所電子線照射部の圧力は10-3~10-5Pa、好ましくはその1桁下の10-4~10-6Paが実用的である。2-6制御系制御系は主にメインコントローラ、制御コントローラ、ステージコントローラから構成されている。メインコントローラにはマン-マシンインターフェースが備えられており、オペレータの操作はここを通して行われる種々の指示/命令、レシピなどの入力、検査スタートの指示、自動と手動検査モードの切り替え、手動検査モード時のときの必要な全てのコマンドの入カ等。その他、工場のホストコンピュータとのコミュニケーション、真空排気系の制御、ウェーハ等の試料搬送、位置合わせの制御、他の制御コントローラやステージコントローラヘのコマンドの伝達や情報の受け取り等もメインコントローラで行われる。また、光学顕微鏡からの画像信号の取得、ステージの変動信号を電子光学系にフィードバックさせて像の悪化を補正するステージ振動補正機能、試料観察位置のZ方向二次光学系の軸方向の変位を検出して、電子光学系ヘフィードバックし、自動的に焦点を補正する自動焦点補正機能を備えている。電子光学系へのフィードバック信号等の授受、及びステージからの信号の授受は、それぞれ制御コントローラ及びステージコントローラを介して行われる。制御コントローラは主に電子線光学系の制御電子銃、レンズ、アライナー、ウィーンフィルタ用などの高精度電源の制御等を担う。具体的には照射領域に、倍率が変わったときにも常に一定の電子電流が照射されるようにすること、各倍率に対応した各レンズ系やアライナーへの自動電圧設定等の、各オペレーションモードに対応した各レンズ系やアライナーへの自動電圧設定等の制御連動制御が行われる。ステージコントローラは主にステージの移動に関する制御を行い精密なX方向およびY方向のμmオーダーの移動±5μm以下、好ましくは±1μm以下、より好ましくは±0.5μm以下程度の誤差を可能にしている。また、本ステージでは誤差精度±10秒程度以内で、好ましくは±1秒以内、より好ましくは±0.3秒以内で回転方向の制御θ制御も行われる。以下、制御系の構成について具体的に説明する。2-6-1構成及び機能本装置は、ウェーハの指定位置を電子顕微鏡もしくは光学顕微鏡で撮像し表示する機能と、ウェーハの指定位置を電子顕微鏡で撮像し欠陥検出および欠陥分類する機能と、欠陥が検出された位置を電子顕微鏡もしくは光学顕微鏡で撮像し表示する機能とを提供する。また、上記機能の実現およびメンテナンスのため、電子光学系制御と、真空系制御とウェーハ搬送制御と、構成機器単体操作と、撮像機能と、自動欠陥検査処理と、装置異常検知と、装置起動/停止処理機能とを有する。補助機能は以下のとおりである。1電子光学系制御機能aレンズ電圧印加制御a-1連動制御a-2印加関数による電圧印加a-3多極子レンズ連動電圧印加a-4ウォッブル制御b電子ビーム出力調整b-1プレヒートGunb-2ヒートアップGunb-3エミッション電流制御BIAS制御2真空系制御機能aチャンバ個別真空排気/大気開放b指定チャンバ一括真空排気/大気開放3ウェーハ搬送制御機能下記動作のステップ動作/全自動動作aウェーハロードbウェーハアンロード4構成機器単体操作機能5撮像機能。以下の2つの入力系統を選択し撮像を行う:aCCDカメラ光学顕微鏡低倍ピクセルサイズ:2.75μm/pix光学顕微鏡高倍ピクセルサイズ:0.25μm/pixbTDIカメラb-1TDI-stillb-2TDI-scanEB×80ピクセルサイズ:0.2μm/pixEB×160ピクセルサイズ:0.1μm/pixEB×320ピクセルサイズ:0.05μm/pixEB×480ピクセルサイズ:0.03μm/pix。さらに誤操作などによる事故防止のため、操作する者の技術知識レベルに応じて操作可能項目を制限する機能としてユーザーモード指定機能がある。このユーザーモードは、GUIグラフィッカルユーザーインターフェース起動時に入力するユーザーIDおよびパスワードにて指定される。ユーザーモードには、メンテナンスモード、レシピ作成モード、オペレータモードがあり、装置設置後の立ち上げ作業およびメンテナンス作業時にはメンテナンスモードにて操作を行い、レシピの作成時にはレシピ作成モードにて必要な操作および手順を支援し、自動欠陥検査時にはオペレータモードにて作成済みのレシピを使用して検査を行う。各ユーザーモードと装置運用形態の関係は図67のようになる。ここで、メンテナンスモード....構成機器単体操作、ウェーハ搬送、真空系制御、電子光学系制御、観察光顕撮像、TDI撮像、欠陥検査、レビューレシピ作成モード.....ウェーハ搬送、観察光顕撮像、TDI撮像、欠陥検査、レビューオペレータモード.....自動欠陥検査ウェーハ搬送など必要な機能の自動制御、レビュー。本装置には、運用に必要な可変パラメータとして装置定数とレシピが存在する。装置固有の取付け誤差などの誤差を吸収するパラメータとして装置定数が規定され、自動で欠陥検査を行うために各種条件を規定するパラメータとしてレシピが規定されている。装置定数は、立ち上げ作業時、メンテナンス作業後に設定され、基本的にその後は変更されることが無い。レシピは、搬送レシピ、アライメントレシピ、ダイマップレシピ、フォーカスマップレシピ、検査レシピに分類され、これらのレシピに従って欠陥検査が行われるため、設定作業は検査処理実施前に行われ、複数パターンの設定が保存される。レシピ作成時の手順としては図68のように、ウェーハをステージ上へ搬送ウェーハロードするところが最初のステップとなる。ウェーハカセットを装置へ設置後、カセット内の各スロットのウェーハ有無を検出するためのウェーハサーチを行い、検出されたウェーハに対して、ウェーハサイズ、ノッチ/オリフラ種別、ステージ上にロードされたときのノッチ方向を指定し、図69、図70に示される手順でウェーハをロードする。搬送レシピには、これらの条件が保存される。ステージ上にロードされたウェーハのダイの配置方向は、TDIカメラのスキャン方向と必ずしも一致しない図71。これを一致させるためにθステージでウェーハを回転させる操作が必要となり、この操作をアライメントと呼ぶ図72。アライメントレシピではステージ上にロードされた後のアライメント実行条件が保存される。なお、アライメント実施時にダイの配列を示すダイマップ図73が作成され、ダイマップレシピではダイサイズやダイの位置を示す起点となる原点ダイの位置などが保存される。2-6-2アライメント手順アライメント位置決め手順としては、始めに光学顕微鏡の低倍にて粗い位置決めを行い、次いで光学顕微鏡の高倍により、最後にEB像により詳細な位置決めを行う。A.光学顕微鏡低倍にて撮像1<第1,2,3サーチダイ指定及びテンプレート指定>1-1第1サーチダイ指定及びテンプレート指定ウェーハ下方に位置するダイの左下隅がカメラ中央付近に位置するようにユーザー操作にてステージを移動し、位置決定後、パターンマッチ用テンプレート画像を取得する。このダイが位置決めの基準となるダイであり、左下隅の座標が特徴点の座標となる。今後、このテンプレート画像でパターンマッチングを行うことにより、基板上の任意のダイの正確な位置座標を測定していく。このテンプレート画像には、サーチ領域内でユニークなパターンとなるような画像を選択しなければならない。なお、本実施例では、左下隅をパターンマッチング用テンプレート画像取得位置としたが、これに限られるものではなく、ダイ内の任意の位置を特徴点として選択してよい。ただし、一般的には、ダイの内部や辺の上にある点よりも、隅の方が座標を特定し易いので、四隅のいずれかを選択するのが好適である。また同様に、本実施例では、ウェーハ下方に位置するダイについてパターンマッチング用テンプレート画像を取得したが、これもアライメントが行い易いように任意のダイを選択しても構わないのは当然である。1-2第2サーチダイ指定第1サーチダイの右隣のダイを第2サーチダイとし、第2サーチダイの左下隅がカメラ中央付近に位置するようにユーザー操作にてステージを移動し、位置決定後、上記1-1で取得したテンプレート画像を用いて自動でパターンマッチを実行することで第1サーチダイで指定したテンプレート画像と一致する第2サーチダイのパターンの厳密な座標値を取得する。なお、本実施例では、第1サーチダイの右隣のダイを第2サーチダイとして例を挙げて説明したが、本発明の第2サーチダイはこれに限られるものではないことは勿論である。要は、正確な特徴点の位置座表を把握した基準点からの、行方向のダイの位置関係をパターンマッチングにより正確に把握することができる点を選択すればよいのである。したがって、例えば、第1サーチダイの左隣のダイを第2サーチダイとすることも可能である。1-3第3サーチダイ指定第2サーチダイの上隣のダイを第3サーチダイとし、第3サーチダイの左下隅がカメラ中央付近に位置するようにユーザー操作にてステージを移動し、位置決定後、上記1-1で取得したテンプレート画像を用いて自動でパターンマッチを実行することで第1サーチダイで指定したテンプレート画像と一致する第3サーチダイのパターンの厳密な座標値を取得する。なお、本実施例では、第2サーチダイの上隣のダイを第3サーチダイとして例を挙げて説明したが、本発明の第3サーチダイはこれに限られるものではないことは言うまでもない。要は、特徴点の正確な座標を把握したダイを基準として、列方向のダイの特定点の座標の距離を含めた位置関係を把握することができればよいのである。したがって、第1サーチダイの上隣のダイも好適に代替適用可能である。2<光顕低倍Y方向パターンマッチング>2-1第2サーチダイのパターンマッチ座標X2,Y2と第3サーチダイのパターンマッチ座標X3,Y3の関係より、上隣ダイのパターンへの移動量dX,dYを算出する。dX=X3-X2dY=Y3-Y22-2算出した移動量dX,dYを用い、第1サーチダイの上隣のダイのパターンが存在すると予想される座標XN,YNへステージを移動。XN=X1dXYN=Y1dY※X1,Y1:第1サーチダイのパターンの座標2-3ステージ移動後、光顕低倍にて撮像し、テンプレート画像を用いてパターンマッチを実行することで、現在観察中のパターンの厳密な座標値XN,YNを取得し、さらにダイの検出個数DNの初期値として1を設定する。2-4第1サーチダイのパターン座標X1,Y1から現在撮像中のパターンの座標XN,YNへの移動量dX,dYを算出する。dX=XN-X1dY=YN-Y12-5算出した移動量dX,dYの2倍の移動量2dX,2dY分だけ第1サーチダイを起点としてステージを移動する。2-6ステージ移動後、光顕低倍にて撮像し、テンプレート画像を用いてパターンマッチを実行することで、現在観察中のパターンの厳密な座標値XN,YNを更新し、ダイの検出個数を2倍する。これについては図74参照。2-7予め指定されたY座標値を超えるまでウェーハ上部へ向けて2-4~2-6を繰り返し実行する。なお、本実施例では、精度を高めるため、及び処理回数繰り返し回数を低減させ、処理時間を短縮するために、2倍の移動量を繰り返す態様を例にとって説明したが、精度に問題がなく、更に処理時間を短縮させたければ、3倍、4倍というように、2倍以上等の整数倍の高倍率で実行しても構わない。また逆に、問題が無ければ、更に精度を高めるために、固定移動量で移動を繰り返してもよい。これらいずれの場合も、検出個数にもそれを反映させることは言うまでもない。3<光顕低倍θ回転>3-1第1サーチダイのパターン座標X1,Y1から最後にサーチしたダイのパターンの厳密な座標値XN,YNまでの移動量および、それまでに検出したダイの個数DNを用い、回転量θおよびY方向ダイサイズYDを算出する図75参照。dX=XN-X1dY=YN-Y1θ=tan―1dX/dYYD=sqrtdX2dY2/DN※sqrtA=√A3-2算出した回転量θ分だけθステージを回転させる。B.光学顕微鏡高倍にて撮像1光顕低倍の1と同様の手順を光顕高倍像を用いて実行する。2光顕低倍の2と同様の手順を光顕高倍像を用いて実行する。3光顕低倍の3と同様の手順を実行する。4<光顕高倍θ回転後の許容値チェック>4-1[第1サーチダイ、光顕高倍のテンプレート指定]回転後の第1サーチダイの座標X’1,Y’1を回転前座標X1,Y1および回転量θから算出し、座標X’1,Y’1へステージを移動、位置決定後、パターンマッチ用テンプレート画像を取得。X’1=x1cosθ-y1sinθY’1=x1sinθy1cosθ4-2光顕高倍Y方向パターンマッチング回転後の第1サーチダイの座標X’1,Y’1からdYだけY方向へ移動し、パターンマッチを実行することで現在観察中のパターンの厳密な座標値XN,YNを取得する。4-3回転後の第1サーチダイの座標X’1,Y’1から現在撮像中のパターンの座標XN,YNへの移動量dX,dYを算出する。dX=XN-X’1dY=YN-Y’14-4算出した移動量dX,dYの2倍の移動量2dX,2dY分だけ第1サーチダイを起点としてステージを移動する。4-5ステージ移動後、光顕高倍にて撮像し、テンプレート画像を用いてパターンマッチを実行することで、現在観察中のパターンの厳密な座標値XN,YNを更新する。4-6予め指定されたY座標値を超えるまでウェーハ上部へ向けて4-3~4-5を繰り返し実行する。4-7θの回転量を算出回転後の第1サーチダイの座標X’1,Y’1から最後にサーチしたダイのパターンの厳密な座標値XN,YNまでの移動量を用い、回転量θを算出する。dX=XN-X1dY=YN-Y1θ=tan―1dX/dY4-8光顕高倍θ許容値チェック4-7にて算出した回転量θが既定値以下に収まっていることを確認する。収まっていない場合は、算出した回転量θを用いてθステージ回転後、再度4-1~4-8を実行する。ただし、規定回数繰り返して4-1~4-8を実行しても許容範囲内に収まらない場合は、エラー扱いとして処理を中断する。C.EB像によるアライメント1<Yサーチ第1ダイ、EBのテンプレート指定>光顕高倍の1と同様の手順をEB像を用いて実行する。2<EBY方向パターンマッチング>光顕高倍の2と同様の手順をEB像を用いて実行する。3<EBθ回転>光顕高倍の3と同様の手順をEB像を用いて実行する。4<EBθ回転後の許容値チェック>光顕高倍の4と同様の手順をEB像を用いて実行する。5必要に応じ、高倍率のEB像を用いて1~4を実行する6第1サーチダイの座標X1,Y1と第2サーチダイの座標X2,Y2より、X方向ダイサイズXDの概略値を算出するdX=X2-X1dY=Y2-Y1XD=sqrtdX2dY2※sqrtA=√AD.ダイマップレシピ作成1<Xサーチ第1ダイ、EBのテンプレート指定>ウェーハ左端に位置するダイの左下隅がTDIカメラ中央付近に位置するようにユーザー操作にてステージを移動し、位置決定後、パターンマッチ用テンプレート画像を取得。このテンプレート画像には、サーチ領域内でユニークなパターンとなるような画像を選択しなければならない。2<EBX方向パターンマッチング>2-1X方向ダイサイズ概略値XDを用い、Xサーチ第1ダイの右隣のダイのパターンが存在すると予想される座標X1XD,Y1へステージを移動。2-2ステージ移動後、TDIカメラにてEB像を撮像し、テンプレート画像を用いてパターンマッチを実行することで現在観察中のパターンの厳密な座標値XN,YNを取得し、さらにダイの検出個数DNの初期値として1を設定する。2-3Xサーチ第1ダイのパターン座標X1,Y1から現在撮像中のパターンの座標XN,YNへの移動量dX,dYを算出する。dX=XN-X1dY=YN-Y12-4算出した移動量dX,dYの2倍の移動量2dX,2dY分だけXサーチ第1ダイを起点としてステージを移動する2-5ステージ移動後、TDIカメラにてEB像を撮像し、テンプレート画像を用いてパターンマッチを実行することで、現在観察中のパターンの厳密な座標値XN,YNを更新し、ダイの検出個数を2倍する。2-6予め指定されたX座標値を超えるまでウェーハ右方向へ2-3~2-5を繰り返し実行する。3<X方向傾きを算出>Xサーチ第1ダイのパターン座標X1,Y1から最後にサーチしたダイのパターンの厳密な座標値XN,YNまでの移動量および、それまでに検出したダイの個数DNを用い、ステージ直行誤差ΦおよびX方向ダイサイズXDを算出する。dX=XN-X1dY=YN-Y1Φ=tan―1dY/dXXD=sqrtdX2dY2/DN※sqrtA=√A4<ダイマップ作成>このように、X方向ダイサイズXDを求め、予め回転量θを算出した際に求めたY方向ダイサイズYDと合わせてダイマップ理想上のダイの配置情報を作成する。ダイマップにより、ダイの理想上の配置が分かる。一方、異いっさいの基板上のダイは例えばステージの機械的誤差ガイド等の部品や組み付けの誤差、干渉計の誤差例えばミラー等の組み付けの問題によるやチャージアップによる像の歪みの影響を受け、必ずしも利用的な配置には観察することができない場合があるが、この実際のダイの位置とダイマップ上の理想上の配置との誤差を把握し、この誤差を考慮しこれを自動補正しながら、検査を行っていくようにする。E.フォーカスレシピ作成手順次に、フォーカスレシピの作成手順について説明する。フォーカスレシピは、基板等の試料の平面上の印にの位置における最適なフォーカス位置、若しくはフォーカス位置に関する諸条件の情報を表等の所定の形式で記憶したものである。フォーカスマップレシピではウェーハ上の指定位置のみフォーカス条件が設定され、指定位置間のフォーカス値は、直線補完される図76参照。フォーカスレシピ作成手順は次のとおり。1フォーカス測定対象ダイをダイマップから選択する2ダイ内でのフォーカス測定点を設定する3各測定点へステージを移動させ、画像およびコントラスト値を基に、フォーカス値CL12電圧の調整を手動で行う。アライメント処理にて作成したダイマップは、ウェーハの両端のダイ座標より算出した理想的な位置情報であり、様々な要因によりダイマップ上のダイ位置と実際のダイ位置には誤差が生じる。図77参照この誤差分を吸収するためのパラメータを作成する手順をファインアライメントと呼び、ファインアライメントレシピには、ダイマップ理想上のダイ配置情報と実際のダイの位置との誤差情報が保存される。ここで設定された情報は、欠陥検査時に使用される。ファインアライメントレシピではダイマップ上で指定されたダイのみ誤差が測定され、指定ダイ間の誤差は、直線補完される。F.ファインアライメント手順1ファインアライメント用誤差測定対象ダイをダイマップから指定する2誤差測定対象ダイより基準ダイを選択し、このダイの位置をダイマップとの誤差がゼロの点とする3基準ダイの左下隅をTDIカメラで撮像し、パターンマッチ用テンプレート画像を取得する※サーチ領域内でユニークなパターンをテンプレート画像として選択4近隣の誤差測定対象ダイの左下のダイマップ上での座標X0,Y0を取得し、ステージを移動させる。移動後、TDIカメラで撮像し、3のテンプレート画像を用いてパターンマッチを実行することで、厳密な座標値X,Yを取得する。5パターンマッチで取得した座標値X,Yとダイマップ上の座標値X0,Y0の誤差を保存6全ての誤差測定対象ダイについて4~5を実行する。2-6-3欠陥検査欠陥検査は、図78に示すように、電子光学系の条件設定撮像倍率などの設定を行い、電子ビームを照射しながらステージを移動させることでTDIスキャン撮像図79を行い、設定された検査条件アレイ検査条件、ランダム検査条件、検査エリアに従い、検査専用処理ユニットIPEによりリアルタイムで欠陥検査が行われる。検査レシピでは、電子光学系の条件、検査対象ダイ、検査エリアおよび検査方法ランダム/アレイなどが設定される図80のA、B。なお、欠陥検査用に安定した画像を取得するため、位置ズレや速度ムラなどによる撮像画像のブレを抑制するEO補正、理想的なダイマップ上の配置と実際のダイ位置との誤差を吸収するダイ位置補正、有限の測定点で予め測定したフォーカス値を用いウェーハ全領域のフォーカス値を補完するフォーカス調整がリアルタイムで同時に行われる。欠陥検査のスキャン動作において、検査対象ダイの全域を検査する図81他に、図82に示すように、スキャン方向と直角方向へのステップ移動量を調整することで間引き検査も可能となる検査時間の短縮。検査終了後は、検査結果として欠陥個数、欠陥を含むダイの位置、欠陥サイズ、各ダイ内での欠陥位置、欠陥種別、欠陥画像、比較画像をディスプレイに表示し、これらの情報およびレシピ情報などをファイルへ保存することで過去の検査結果の確認、再現が可能となっている。自動欠陥検査時には各種レシピを選択指定することで、搬送レシピに従ってウェーハがロードされ、アライメントレシピに従ってステージ上でウェーハのアライメントが行われ、フォーカスマップレシピに従ってフォーカス条件の設定が行われ、検査レシピに従って検査が行われ、搬送レシピに従ってウェーハがアンロードされる図83のA、B。2-6-4制御系構成本装置は、図84に示すように複数のコントローラにより構成されている。メインコントローラは、装置EBIのGUI部/シーケンス動作を司り、工場ホストコンピュータまたはGUIからの動作指令を受け取り、VMEコントローラやIPEコントローラへ必要な指示を与える。VMEコントローラは、装置EBI構成機器の動作を司り、メインコントローラからの指示に従い、ステージコントローラやPLCコントローラへ指示を与える。IPEコントローラは、メインコントローラからの指示によりIPEノードコンピュータからの欠陥検査情報取得、取得した欠陥の分類および画像表示を行う。IPEノードコンピュータは、TDIカメラから出力される画像の取得ならびに欠陥検査を行う。PLCコントローラは、VMEコントローラからの指示を受け、バルブ等の機器の駆動およびセンサ情報の取得、常時監視が必要な真空度異常などの異常監視を行なう。ステージコントローラは、VMEコントローラからの指示を受け、XY方向への移動およびステージ上に設置されたウェーハの回転を行う。このような分散制御系を構成することで、末端の装置構成機器が変更された場合に各コントローラ間のインターフェースを同一に保つことで上位コントローラのソフトウェアおよびハードウェアの変更が不要となる。また、シーケンス動作が追加修正された場合でも上位ソフトウェアおよびハードウェアの変更を最小限にとどめることで構成変更への柔軟な対応が可能となる。2-6-5ユーザーインターフェース構成図85はユーザーインターフェース部の機器構成を示す。1入力部ユーザーからの入力を受け付ける機器でキーボード、マウス、JOYパッドから構成される。2表示部ユーザーへの情報を表示する機器で、モニタ2台で構成される。モニタ1:CCDカメラまたはTDIカメラでの取得画像を表示モニタ2:GUI表示座標系について本装置では、以下3つの座標系を規定する。1ステージ座標系XS,YSステージ位置制御時の位置指示用の基準座標系チャンバ左下隅を原点とし、右方向にX座標値が増加し、上方向にY座標値が増加する。本座標系は、本装置に1つしか存在しない。ステージ座標系で示される位置座標値は、ステージの中心ウェーハ中心とする。つまり、ステージ座標系において座標値00を指定した場合、ステージ中心ウェーハ中心がステージ座標系の原点に重なるように移動する。単位は[μm]とするが、最小分解能はλ/1024≒0.618[μm]とする。※λ:レーザ干渉計で用いられるレーザの波長λ≒632.991[μm]2ウェーハ座標系XW,YWウェーハ上の観察撮像表示する位置を指示するための基準座標ウェーハ中心を原点とし、右方向にX座標値が増加し、上方向にY座標値が増加する。ウェーハ座標系で示される位置座標値は、そのとき選択された撮像機器CCDカメラ、TDIカメラでの撮像中心とする。本座標系は、本装置に一つしか存在しない。単位はμmとするが、最小分解能はλ/1024≒0.618[μm]とする。※λ:レーザ干渉計で用いられるレーザの波長λ≒632.991[μm]3ダイ座標系XD,YD各ダイにおける観察撮像表示位置を規定するための基準座標各ダイの左下隅を原点とし、右方向にX座標値が増加し、上方向にY座標値が増加する。本座標系はダイ毎に存在する。単位は[μm]とするが、最小分解能はλ/1024≒≒0.618[μm]とする。※λ:レーザ干渉計で用いられるレーザの波長λ≒632.991[μm]なお、ウェーハ上のダイは、番号付けナンバリングされ、番号付けの基準となるダイを原点ダイと呼ぶ。デフォルトではウェーハ座標系原点に最も近いダイを原点ダイとするが、ユーザーの指定により原点ダイの位置を選択可能とする。各座標系における座標値と、観察表示される位置の関係は図86のとおり。※ユーザーインターフェースにより指示される座標および、ステージ移動方向の関係は、以下のとおり。1ジョイスティックGUI矢印ボタンジョイスティックおよび、GUI矢印ボタンにより、指示される方向は、オペレータが見たい方向とみなし、ステージを指示方向と逆方向に移動させる例指示方向:右....ステージ移動方向:左画像が左に移動=視野が右に移動指示方向:上ステージ移動方向:下画像が下に移動=視野が上に移動2GUI上で座標を直接入力GUI上で直接入力される座標は、ウェーハ座標系上でオペレータが見たい場所とみなし、該当ウェーハ座標が撮像画像中心に表示されるようにステージを移動させる。2-7その他の機能と構成の説明図87に本実施の形態の全体構成図を示す。但し、一部構成を省略して図示している。同図において、検査装置は一次コラム871、二次コラム872およびチャンバー873を有している。一次コラム871の内部には、電子銃874が設けられており、電子銃874から照射される電子ビーム一次ビームの光軸上に一次光学系875が配置される。また、チャンバー873の内部には、ステージ876が設置され、ステージ876上には試料Wが載置される。一方、二次コラム872の内部には、試料Wから発生する二次ビームの光軸上に、対物レンズ877、ニューメリカルアパーチャ878、ウィーンフィルタ879、第2レンズ8710、フィールドアパーチャ8711、第3レンズ8712、第4レンズ8713および検出器8714が配置される。なお、ニューメリカルアパーチャ8712は、開口絞りに相当するもので、円形の穴が開いた金属製Mo等の薄板である。そして、開口部が一次ビームの集束位置および対物レンズ877の焦点位置になるように配置されている。したがって、対物レンズ877とニューメリカルアパーチャ878とは、テレセントリックな電子光学系を構成している。一方、検出器8714の出力は、コントロールユニット8715に入力され、コントロールユニット8715の出力は、CPU8716に入力される。CPU8716の制御信号は、一次コラム制御ユニット8717、二次コラム制御ユニット8718およびステージ駆動機構8719に入力される。一次コラム制御ユニット8717は、一次光学系875のレンズ電圧制御を行い、二次コラム制御ユニット8718は、対物レンズ877、第2レンズ8710~第4レンズ8713のレンズ電圧制御およびウィーンフィルタ879に印加する電磁界制御を行う。また、ステージ駆動機構8719は、ステージの位置情報をCPU8716に伝達する。さらに、一次コラム871、二次コラム872、チャンバー873は、真空排気系不図示と繋がっており、真空排気系のターボ分子ポンプにより排気されて、内部は真空状態を維持している。一次ビーム電子銃874からの一次ビームは、一次光学系875によってレンズ作用を受けながら、ウィーンフィルタ879に入射する。ここでは、電子銃のチップとしては、矩形陰極で大電流を取り出すことができるLaB6を用いる。また、一次光学系72は、回転軸非対称の四重極または八重極の静電または電磁レンズを使用する。これは、いわゆるシリンドリカルレンズと同様にX軸、Y軸各々で集束と発散とを引き起こすことができる。このレンズを2段、3段又は4段で構成し、各レンズ条件を最適化することによって、照射電子を損失することなく、試料面上のビーム照射領域を、任意の矩形状、または楕円形状に成形することができる。具体的には、静電型の四重極レンズを用いた場合、4つの円柱ロッドを光軸周りに配置する。対向する電極同士を等電位にし、光軸周りに90度ずれた位相では逆の電圧特性を与える。なお、四重極レンズとして円柱形ではなく、静電偏向器として通常使用される円形板を4分割した形状のレンズを用いてもよい。この場合レンズの小型化を図ることができる。一次光学系72を通過した一次ビームは、ウィーンフィルタ879の偏向作用により軌道が曲げられる。ウィーンフィルタ879は、磁界と電界を直交させ、電界をE、磁界をB、荷電粒子の速度をvとした場合、E=vBのウィーン条件を満たす荷電粒子のみを直進させ、それ以外の荷電粒子の軌道を曲げる。一次ビームに対しては、磁界による力FBと電界による力FEとが発生し、ビーム軌道は曲げられる。一方、二次ビームに対しては、力FBと力FEとが逆方向に働くため、互いに相殺されるので二次ビームはそのまま直進する。一次光学系875のレンズ電圧は、一次ビームがニューメリカルアパーチャ878の開口部で結像するように、予め設定されている。このニューメリカルアパーチャ878は、装置内に散乱する余計な電子ビームが試料面に到達することを阻止し、試料Wのチャージアップや汚染を防いでいる。さらに、ニューメリカルアパーチャ878と対物レンズ877とはテレセントリックな電子光学系を構成しているので、対物レンズ877を透過した一次ビームは平行ビームになり、試料Wに均一かつ一様に照射する。すなわち、光学顕微鏡でいうケーラー照明が実現される。二次ビーム一次ビームが試料に照射されると、試料のビーム照射面からは、二次粒子として、二次電子、反射電子または後方散乱電子が発生する。二次粒子は、対物レンズ877によるレンズ作用を受けながら、レンズを透過する。ところで、対物レンズ877は、3枚の電極で構成されている。一番下の電極は、試料W側の電位との間で、正の電界を形成し、電子特に、指向性が小さい二次電子を引き込み、効率よくレンズ内に導くように設計されている。また、レンズ作用は、対物レンズ877の1番目、2番目の電極に電圧を印加し、3番目の電極をゼロ電位にすることで行われる。一方、ニューメニカルアパーチャ878は、対物レンズ877の焦点位置、すなわち試料Wからのバックフォーカス位置に配置されている。したがって、視野中心外軸外から出た電子ビームの光束も、平行ビームとなって、このニューメニカルアパーチャ878の中心位置を、けられが生じることなく通過する。なお、ニューメリカルアパーチャ878は、二次ビームに対しては、第2レンズ8710~第4レンズ8713のレンズ収差を抑える役割を果たしている。ニューメリカルアパーチャ878を通過した二次ビームは、ウィーンフィルタ879の偏向作用を受けずに、そのまま直進して通過する。なお、ウィーンフィルタ879に印加する電磁界を変えることで、二次ビームから、特定のエネルギーを持つ電子例えば2次電子、又は反射電子、又は後方散乱電子のみを検出器8714に導くことができる。二次粒子を、対物レンズ877のみで結像させると、レンズ作用が強くなり収差が発生しやすい。そこで、第2レンズ8710と合わせて、1回の結像を行わせる。二次粒子は、対物レンズ877および第2レンズ8710により、フィールドアパーチャ8711上で中間結像を得る。この場合、通常、二次光学系として必要な拡大倍率が不足することが多いため、中間像を拡大するためのレンズとして、第3レンズ8712、第4レンズ8713を加えた構成にする。二次粒子は、第3レンズ8712、第4レンズ8713各々により拡大結像し、ここでは、合計3回結像する。なお、第3レンズ8712と第4レンズ8713とを合わせて1回合計2回結像させてもよい。また、第2レンズ8710~第4レンズ8713はすべて、ユニポテンシャルレンズまたはアインツェルレンズとよばれる回転軸対称型のレンズである。各レンズは、3枚電極の構成で、通常は外側の2電極をゼロ電位とし、中央の電極に印加する電圧で、レンズ作用を行わせて制御する。また、中間の結像点には、フィールドアパーチャ8711が配置されている。フィールドアパーチャ8711は光学顕微鏡の視野絞りと同様に、視野を必要範囲に制限しているが、電子ビームの場合、余計なビームを、後段の第3レンズ8712および第4レンズ8713と共に遮断して、検出器8714のチャージアップや汚染を防いでいる。なお、拡大倍率は、この第3レンズ8712および第4レンズ8713のレンズ条件焦点距離を変えることで設定される。二次粒子は、二次光学系により拡大投影され、検出器8714の検出面に結像する。検出器8714は、電子を増幅するMCPと、電子を光に変換する蛍光板と、真空系と外部との中継および光学像を伝達させるためのレンズやその他の光学素子と、撮像素子CCD等とから構成される。二次粒子は、MCP検出面で結像し、増幅され、蛍光板によって電子は光信号に変換され、撮像素子によって光電信号に変換される。コントロールユニット8715は、検出器8714から試料の画像信号を読み出し、CPU8716に伝達する。CPU8716は、画像信号からテンプレートマッチング等によってパターンの欠陥検査を実施する。また、ステージ876は、ステージ駆動機構8719により、XY方向に移動可能となっている。CPU8716は、ステージ876の位置を読み取り、ステージ駆動機構8719に駆動制御信号を出力し、ステージ876を駆動させ、順次画像の検出、検査を行う。このように、本実施の形態の検査装置では、ニューメリカルアパーチャ878と対物レンズ877とが、テレセントリックな電子光学系を構成しているので、一次ビームに対しては、ビームを試料に均一に照射させることができる。すなわち、ケーラー照明を容易に実現することができる。さらに、二次粒子に対しては、試料Wからの全ての主光線が、対物レンズ877に垂直レンズ光軸に平行に入射し、ニューメリカルアパーチャ878を通過するので、周辺光もけられることがなく、試料周辺部の画像輝度が低下することがない。また、電子が有するエネルギーのばらつきによって、結像する位置が異なる、いわゆる倍率色収差が起こる特に、二次電子は、エネルギーのばらつきが大きいため、倍率色収差が大きいが、対物レンズ877の焦点位置に、ニューメリカルアパーチャ878を配置することで、この倍率色収差を抑えることができる。また、拡大倍率の変更は、ニューメリカルアパーチャ878の通過後に行われるので、第3レンズ8710、第4レンズ8713のレンズ条件の設定倍率を変えても、検出側での視野全面に均一な像が得られる。なお、本実施の形態では、むらのない均一な像を取得することができるが、通常、拡大倍率を高倍にすると、像の明るさが低下するという問題点が生じた。そこで、これを改善するために、二次光学系のレンズ条件を変えて拡大倍率を変更する際、それに伴って決まる試料面上の有効視野と、試料面上に照射される電子ビームとを、同一の大きさになるように一次光学系のレンズ条件を設定する。すなわち、倍率を上げていけば、それに伴って視野が狭くなるが、それと同時に電子ビームの照射密度を上げていくことにより、二次光学系で拡大投影されても、検出電子の信号密度は、常に一定に保たれ、像の明るさは低下しない。また、本実施の形態の検査装置では、一次ビームの軌道を曲げて、二次ビームを直進させるウィーンフィルタ879を用いたが、それに限定されず、一次ビームの軌道を直進させ、二次ビームの軌道を曲げるウィーンフィルタを用いた構成の検査装置でもよい。ここではE×Bを用いているが、磁場だけを用いても良い。この時は例えば1次電子入射方向と信号電子の検出器へ向かわせる方向は等しくY字型の構成を取っても良い。また、本実施の形態では、矩形陰極と四極子レンズとから矩形ビームを形成したが、それに限定されず、例えば円形ビームから矩形ビームや楕円形ビームを作り出してもよいし、円形ビームをスリットに通して矩形ビームを取り出してもよい。また、線形ビームでも複数のビームでもよく、これらをスキャンして用いてもよい。2-7-1制御電極対物レンズ877とウェーハWとの間には、電子線の照射光軸に対して略軸対称である形状の電極図25-1の258が配置されている。この電極の形状の例を図88、図89に示す。図88、図89は電極881、891の斜視図であり、図88は、電極881が軸対称に円筒形状である場合を示す斜視図であり、図89は、電極891が軸対称に円盤形状である場合を示す斜視図である。本実施の形態では、図88に示すように電極881が円筒形状として説明するが、電子線の照射光軸に対して略軸対称であれば、図89に示すような円盤形状の電極891であってもよい。更に、電極881には、対物レンズ877図25-1の257とウェーハWとの間における放電を防止する電界を発生する為に、ウェーハWへの印加電圧本実施の形態では接地されているので、電位は0Vよりも低い所定の電圧負電位が電源259によって印加されている。この時のウェーハWと対物レンズ977との間の電位分布を図90を参照して説明する。図90は、ウェーハWと対物レンズ877との間の電圧分布を示すグラフである。同図において、電子線の照射光軸における位置を横軸として、ウェーハWから対物レンズ877の位置までの電圧分布を示している。電極881が無かった従来の電子線装置においては、対物レンズ877からウェーハWまでの電圧分布は、対物レンズ877に印加した電圧を最大値として、接地しているウェーハWまでなだらかに変化している。図90の細線一方、本実施の形態の電子線装置においては、対物レンズ877とウェーハWとの間に電極881が配置され、且つ電極881には、ウェーハWへの印加電圧よりも低い所定の電圧負電位が電源259によって印加されているので、ウェーハWの電界が弱められる図90の太線。よって、本実施の形態の電子線装置においては、ウェーハWにおけるビア2513図25-1近傍に電界が集中せずに高電界とはならない。そして、ビア2513に電子線が照射されて2次電子が放出されても、この放出された2次電子は、残留ガスをイオン化する程には加速されないので、対物レンズ877とウェーハWとの間に起こる放電を防止できる。また、対物レンズ877とビア2513図25-1との間での放電を防止できるので、ウェーハWのパターン等を放電破損することはない。また、上記実施の形態においては、対物レンズ877とビア2513のあるウェーハWとの間の放電が防止できるが、電極881に負電位を印加しているので、負電位の大きさによっては、検出器8714による2次電子の検出感度が低下する場合もある。よって検出感度が低下した場合は、上述したように,電子線を照射し2次電子を検出する一連の動作を複数回に渡って行い、得られた複数の検出結果を累積加算や平均化等の処理を施して所定の検出感度信号のS/N比を得るようにすればよい。本実施の形態では、一例として、検出感度を信号対雑音比S/N比として説明している。ここで、上記の2次電子検出動作について、図91を参照して説明する。同図は、電子線装置の2次電子検出動作を示すフローチャートである。まず、検出器8714によって被検査試料からの2次電子を検出するステップ911。次に、信号対雑音比S/N比が所定の値以上であるかの判断を行うステップ912。ステップ912において、信号対雑音比が所定値以上である場合は、検出器8714による2次電子の検出は十分であるので、2次電子検出動作は完了する。一方、ステップ912において、信号対雑音比が所定値未満である場合は、電子線を照射し2次電子を検出する一連の動作を4N回行い、平均化処理を行うステップ913。ここで、Nの初期値は1に設定されているので、ステップ913において初回は、2次電子の検出動作が4回行われる。次に、Nに1を加算してカウントアップしてステップ914、ステップ912において再度、信号対雑音比が所定の値以上であるかの判断を行う。ここで、信号対雑音比が所定値未満である場合は、再度ステップ913に進み、今度は2次電子の検出動作を8回行う。そして、Nをカウントアップして、信号対雑音比が所定値以上となるまで、ステップ912~914を繰り返す。また、本実施の形態では、電極881にウェーハWへの印加電圧よりも低い所定の電圧負電位を印加することにより、ビア2513のあるウェーハWに対する放電防止について述べたが、2次電子の検出効率が低下する場合がある。よって、被検査試料がビアの無いウェーハ等、対物レンズ877との間で放電が生じにくい種類の被検査試料であった場合は、検出器8714における2次電子の検出効率が高くなるように、電極881に印加する電圧を制御することができる。具体的には、被試験試料が接地されている場合であっても、電極881に印加する電圧を、被試験試料への印加電圧よりも高い所定の電圧にする、例えば、10Vとする。また、この時、電極881と被検査試料との距離は、電極881と被検査試料との間に放電が生じない距離に配置する。この場合、被検査試料への電子線の照射によって発生した2次電子は、電極881に印加された電圧によって発生した電界によって、検出器8714側に加速される。そして、対物レンズ877に印加された電圧によって発生した電界によって、更に、検出器8714側に加速されて収束作用を受けるので、検出器8714に多くの2次電子が入射し検出効率を高くすることができる。また更に、電極881は軸対称であるので、被検査試料に照射する電子線を収束するレンズ作用も持つ。従って、電極881に印加する電圧によって、1次電子線をより細く絞ることもできる。また、電極881によって1次電子線を細く絞ることもできるので、対物レンズ877との組み合わせにより、より低収差の対物レンズ系を構成することもできる。このようなレンズ作用が可能な程度に、電極881は略軸対称であればよい。上記実施の形態の電子線装置によれば、被検査試料と対物レンズとの間に、電子線の照射軸に対して略軸対称の形状であり、前記被検査試料の前記電子線の照射面における電界強度を制御する電極を備えたので、被検査試料と対物レンズとの間の電界を制御することができる。被検査試料と対物レンズとの間に、電子線の照射軸に対して略軸対称の形状であり、前記被検査試料の前記電子線の照射面における電界強度を弱くする電極を備えたので、被検査試料と対物レンズとの間の放電を無くすることができる。また、対物レンズへの印加電圧を低下させる等変更していないので、2次電子を効率的に対物レンズを通過させられるので、検出効率を向上させ、S/N比の良い信号を得ることができる。被検査試料の種類によって、被検査試料の電子線の照射面における電界強度を弱くする為の電圧を制御することができる。例えば、被検査試料が、対物レンズとの間で放電し易い種類の被検査試料である場合は、電極の電圧を変化させ、被検査試料の電子線の照射面における電界強度をより弱くすることで、放電を防止できる。半導体ウェーハのビアの有無によって、電極に与える電圧を変更する、即ち、半導体ウェーハの電子線の照射面における電界強度を弱くする為の電圧を変更することができる。例えば、被検査試料が、対物レンズとの間で放電し易い種類の被検査試料である場合は、電極による電界を変化させ、被検査試料の電子線の照射面における電界強度をより弱くすることで、特にビアやビア周辺における放電を防止できる。また、ビアと対物レンズとの間での放電が防止できるので、半導体ウェーハのパターン等を放電破損することはない。また、電極に与える電位を被検査試料に与える電荷よりも低くしたので、被検査試料の電子線の照射面における電界強度を弱くすることができ、被検査試料への放電が防止できる。電極に与える電位を負電位とし、被検査試料は接地したので、被検査試料の電子線の照射面における電界強度を弱くすることができ、被検査試料への放電が防止できる。これまで、主に放電防止を目的とした制御電極の利用法について説明してきたが、制御電極はウェーハから放出される二次電子のエネルギ選別のために用いることができる。即ち、解像度の高い画像を得るために、最も信号検出効率のよい、或る一定レベル以上のエネルギを有する二次電子のみを検出しているような場合には、制御電極に所定の負電圧を印加し、二次電子のエネルギ障壁として用いることができる。制御電極には負電位がかけられているため、二次電子を試料の方へ追い戻す力が働く。この電位障壁を越えられない二次電子は試料の方へ戻り、電位障壁を越えた二次電子のみが検出器で検出されることになり、所望の解像度の画像を得ることができる。2-7-2電位印加方法図92において、電位印加機構921は、ウェーハから放出される二次電子情報二次電子発生率が、ウェーハの電位に依存すると言う事実に基づいて、ウェーハを載置するステージの設置台に±数Vの電位を印加することにより二次電子の発生を制御するものである。また、この電位印加機構は、照射電子が当初有しているエネルギーを減速し、ウェーハに100~500eV程度の照射電子エネルギーとするための用途も果たす。電位印加機構921は、図92に示されるように、ステージ装置922の載置面923と電気的に接続された電圧印加装置924と、チャージアップ調査及び電圧決定システム以下調査及び決定システム925とを備えている。調査及び決定システム925は、電子光学装置138図13の検出系の画像形成部926に電気的に接続されたモニター927と、モニター927に接続されたオペレータ928と、オペレータ9284に接続されたCPU929とを備えている。CPU929は、電圧印加装置924に信号を供給するようになっている。上記電位印加機構は、検査対象であるウェーハが帯電し難い電位を探し、その電位を印加するように設計されている。検査試料の電気的欠陥を検査する方法としては、本来電気的に絶縁されている部分とその部分が通電状態にある場合では、その部分の電圧が異なることを利用することもできる。それは、まず、試料に事前に電荷を付与することで、本来電気的に絶縁されている部分の電圧と、本来電気的に絶縁されている部分であるが、何らかの原因で通電状態にある部分の電圧とに電圧差を生じさせ、その後本発明のビームを照射することで、電圧差があるデータを取得し、この取得データを解析して、通電状態となっていることを検出する。2-7-3電子ビームキャリブレーション方法図93において、電子ビームキャリブレーション機構931は、回転テーブル932上でウェーハの載置面933の側部の複数箇所に設置された、ビーム電流測定用のそれぞれ複数のファラデーカップ934及び935を備えている。ファラデーカップ934は細いビーム用約φ2μmで、ファラデーカップ935は太いビーム用約φ30μmである。細いビーム用のファラデーカップ934では回転テーブル932をステップ送りすることで、ビームプロフィルを測定し。太いビーム用のファラデーカップ935ではビームの総電流量を計測する。ファラデーカップ934、935は、上表面が載置面933上に載せられたウェーハWの上表面と同じレベルになるように配置されている。このようにして電子銃から放出される一次電子線を常時監視する。これは、電子銃が常時一定の電子線を放出できるわけでなく、使用しているうちにその放出量が変化するためである2-7-4電極の清掃本発明の電子ビーム装置が作動すると、近接相互作用表面近くでの粒子の帯電により標的物質が浮遊して高圧領域に引きつけられるので、電子ビームの形成や偏向に使用される様々な電極には有機物質が堆積する。表面の帯電により徐々に堆積していく絶縁体は電子ビームの形成や偏向機構に悪影響を及ぼすので、堆積した絶縁体は周期的に除去しなければならない。絶縁体の周期的な除去は絶縁体の堆積する領域の近傍の電極を利用して真空中で水素や酸素あるいはフッ素及びそれらを含む化合物HF,O2,H2O,CMFN等のプラズマを作り出し、空間内のプラズマ電位を電極面にスパッタが生じる電位に維持することで、有機物質のみ酸化、水素化、フッ素化により除去する。また、清浄効果のある期待を流すことにより、電極や絶縁物表面の汚染物質を除去することができる。2-7-5アライメント制御方法図94のアライメント制御装置941は、ステージ装置を用いてウェーハWを電子光学装置942に対して位置決めさせる装置であって、ウェーハを光学顕微鏡943を用いた広視野観察による概略合わせ電子光学系によるよりも倍率が低い測定、電子光学装置942の電子光学系を用いた高倍率合わせ、焦点調整、検査領域設定、パターンアライメント等の制御を行うようになっている。このように光学系を用いて低倍率でウェーハを検査するのは、ウェーハのパターンの検査を自動的に行うためには、電子線を用いた狭視野でウェーハのパターンを観察してウェーハライメントを行う時に、電子線によりアライメントマークを容易に検出する必要があるからである。光学顕微鏡943は、ハウジングに設けられハウジング内で移動可能な設けられていてもよいており、光学顕微鏡を動作させるための光源も図示しないがハウジング内に設けられている。また高倍率の観察を行う電子光学系は電子光学装置942の電子光学系一次光学系及び二次光学系を共用するものである。その構成を概略図示すれば、図94に示されるようになる。ウェーハ上の被観察点を低倍率で観察するには、ステージ装置のXステージをX方向に動かすことによってウェーハの被観察点を光学顕微鏡の視野内に移動させる。光学顕微鏡943で広視野でウェーハを視認してそのウェーハ上の観察すべき位置をCCD944を介してモニタ945に表示させ、観察位置をおおよそ決定する。この場合光学顕微鏡の倍率を低倍率から高倍率に変化させていってもよい。次に、ステージ装置を電子光学装置942の光軸と光学顕微鏡943の光軸との間隔δxに相当する距離だけ移動させて光学顕微鏡で予め決めたウェーハ上の被観察点を電子光学装置の視野位置に移動させる。この場合、電子光学装置の軸線O3-O3と光学顕微鏡943の光軸O4-O4との間の距離この実施の形態ではX軸線に沿った方向にのみ両者は位置ずれしているものとするが、Y軸方向及びY軸方向に位置ずれしていてもよいδxは予めわかっているのでその値δxだけ移動させれば被観察点を視認位置に移動させることができる。電子光学装置の視認位置への被観察点の移動が完了した後、電子光学系により高倍率で被観察点をSEM撮像して画像を記憶したり又はCCD946を介してモニタ947に表示させる。このようにして電子光学系による高倍率でウェーハの観察点をモニタに表した表示させた後、公知の方法によりステージ装置の回転テーブルの回転中心に関するウェーハの回転方向の位置ずれ、電子光学系の光軸O3-O3に対するウェーハの回転方向のずれδθを検出し、また電子光学装置に関する所定のパターンのX軸及びY軸方向の位置ずれを検出する。そしてその検出値並びに別途得られたウェーハに設けられた検査マークのデータ或いはウェーハのパターンの形状等に関するデータに基づいてステージ装置948の動作を制御してウェーハのアライメントを行う。アラインメントの範囲はXY座標において±10画素以内である。好ましくは±5画素以内、より好ましくは±2画素以内である。2-7-6EO補正A.概要ウェーハ上からのビームをTDIで撮像するにあたり、ウェーハの位置は正確に位置決めされている必要があるが、実際にはウェーハはX-Yステージ上に有り、機械的な位置決めがなされる事から、その精度は数100μから数10nm、応答速度は数秒から数msが現実的な値である。一方、デザインルールは数10nmに向かって微細化されており、したがって、線幅が数10nmの配線や、直径数10nmのビアを検査し、それらの形状欠陥や電気的欠陥の検出及び直径数10nmのゴミの検出が必要となる。上記機械的な位置決めのみを頼りに撮像する事は応答時間と位置決め精度のオーダがデザインルール及び撮像精度のオーダとかけ離れており正確な像を取得する上で著しい障害となる。撮像のシーケンスはステップx軸と定速度スキャンy軸の組み合わせで実行され、比較的動的な制御を行うy軸は、制御残差が一般的に大きく像のボケを防ぐ意味から、より高度な制御を要求される。これらの項目に鑑み、高精度かつ応答性の優れたX-Yステージを有する事は勿論であるが、更に、ステージでまかなえない、撮像部に対するビームの制御精度、速度を実現するため、EO補正の機能を備えている。基本的な方式は、ステージ上のウェーハの位置はレーザ ゙干渉計システムとx-yの軸上に設置されたバーミラーにより、サブnmのオーダで数マイクロ秒の時間遅れ以内にその位置を正確に認識し、自動制御ループにより機械的アクチェータを駆動し、目標位置に時間的な遅れと残差を伴いながら位置付けられる。この制御によって位置決めされた結果の制御残差は制御装置内部で発生される目標位置とレーザ干渉計システムによって得られた現在位置との差分により求められる。一方、ビームは数々の電極を経た後に、補正用偏向電極を経由して撮像装置に導かれる。補正用偏向電極は、ウェーハ上の距離に換算しておおよそ数百μm以下、好ましくは百μm以下、より好ましくは数十μm以下の偏向が可能な感度を有し、これに電圧を印加する事で、二次元的に任意の位置にビームを偏向する事が可能である。制御残差は演算装置で演算を実行された後、DAコンバータによって電圧に変換され、残差を相殺する向きに補正用偏向電極印加される。以上の構成によりレーザ干渉計の分解能に近い補正を実行する事が可能となる。他の方式としてX軸ステップ方向は上記手段を用い、Y軸スキャン方向は撮像素子であるTDIの転送クロックを、ステージの移動速度に同期させ転送する方式も考案した。図95にEO補正の概念を示す。目標位置への指示951が出力され、機械アクチェータを含む制御フィードバックループ952に付与される。この部分がステージに該当する。駆動され、位置変位が出た結果は位置検出器953によりフィードバックがかかり、駆動系の位置変位は、位置指示からの目標位置に収斂してゆくが、制御系の利得が有限の為、残差が発生する。現在位置を位置出力系954ここではレーザ干渉計を用いるによりサブnmのオーダで検出し、位置指示装置951との差分を残差検出器955により検出し、高圧高速増幅器956を使用して偏向電極957に印加し、残差を相殺する向きに電圧を印加し、本来この機能なき場合には958の如く発生する変動分を959の様に減ずる機能を有する。図96に具体的な機器構成を提示する。XYステージ961はX軸駆動用のサーボモータ962ならびにエンコーダ963によりX軸の駆動と大まかな位置、及び速度の検出を行い円滑なサーボ特性を実現する。本例では、サーボモータを用いているが、リニアモータ、超音波モータ等のアクチェータにおいても同様な構成が可能である。966はこのモータを駆動する電力増幅器である。X軸の精密な位置情報はミラー967、干渉計968、レシーバ969、レーザ光源9610、干渉計ボード9611の組み合わせによりサブnmの分解能を有する位置検出機能を実現している。Y軸も直交するX軸と同様の機能であり、サーボモータ9612、増幅器9613、ミラー9614、干渉形95、レシーバ9616より構成されている。X-Yステージコントローラ9617はこれらの機器を統括して制御する事により、ステージの二次元的な動作を可能とし、1000μm~1nmの精度、好ましくは100μm~2nmの精度、より好ましくは1μm~2nmの精度、更に好ましくは0.1μm~2nmの精度を達成しており、応答速度は数1000ms以下、好ましくは数10ms以下、より好ましくは数ms以下の性能を実現する。一方、X-Yステージコントローラ9617からはX基準値、Y基準値がEO補正器9618に出力され、干渉形9611からの32ビットバイナリー形式で出力される位置情報を高速のバッファボード9619を経由して現在位置をEO補正器9618は受け取る。内部で演算を行った後、高圧高速増幅器9620、9621により電圧増幅した後、偏向電極9622に印加し、残差分を補正すべく偏向を行い、位置ズレを極少にした画像情報電子ビームをTDI撮像素子9623へ導く。9624は後述するが、TDI9623の転送速度を決定するタイミング信号を発生する部分である。次に本装置におけるスキャン方向の目標位置の発生機能について述べる。EO補正は目標位置と実際の位置の差分を求め、差分を相殺するように電子ビームを偏向して位置の補正を行う機能であるが、補正範囲はおおよそ数十μmの範囲に限定される。これは電極感度、高圧高速増幅器のダイナミックレンジ、ノイズレベル、DAコンバータのビット数等により決定されている。ところが、スキャン時のステージの実際の位置は、制御ループのゲインが有限であることに起因して停止時と比較し、目標位置に対し、大幅なズレを生じる。20mmsで走行した場合、目標位置との乖離は約400μm程度となり、そのまま差分を演算して出力しても補正範囲を大幅に超越して系が飽和してしまう。この現象を防ぐ為に本装置では次のような手段を用い、この問題を回避している。図97にこの概念を図示する。971はステージの目標位置でありスキャン時は等速運動である為、時間とともに直線的に増加する。一方、実際の制御された結果のステージの機械的位置972は数ミクロンの機械的振動を含み約400μm程度の定常偏差973を有する。この定常偏差を除去する手段としては、フィルタを用いて、実走行時の位置情報を平滑化する事が考えられるが、この場合、フィルタの時定数により必ず、遅れが生じ、リプルを無視出来る程の時定数を持たせると、測定開始エリアが大幅に限定され、全体の計測時間の大幅な増加につながる欠点を有していた。そこで本案では、この定常偏差を検出するために、少なくとも前回にスキャンした時点での現在位置と目標位置との差分を本実施の形態においては少なくとも2の16乗程度積算し、これをサンプル回数で除する事で、目標位置と現在位置との定常偏差の平均値974を求め、今回のスキャン時には目標位置975から平均値974を引いて合成された目標位置976として演算を行い、図98の981に図示するような、ダイナミックレンジ範囲内でEO補正が可能な構成を実現した。なお、積算数は、目標精度が得られればよいので、この値に限られるものではなく、より少ない積算段数でもよい。図99にブロック図を図示する。目標値991は現在位置992と引き算され、993のブロック内で前期の積算演算をスキャン時に実行する。一方、993には前回同様にして求めた定常偏差の平均値が994より出力されている。引き算器995により991から994を引き合成目標位置996とし、この値と干渉計からの現在位置997とを引き算して、応答の遅れやリプルのないEO補正データを実現している。図100に図99における993のブロック差分平均検出の構造について図示する。1001、1002にて積算を実行し、累積カウンタ1003の値によりデータセレクタ1004のワードを選択し割り算相等を実行し、定常偏差の平均値を出力する事を実現している。図101にTDIの転送クロックのアイデアについて記述する。TDIは光電素子をスキャン方向に多段に接続し、各撮像素子の電荷を後続する素子に伝送する事で感度の向上とランダムノイズの低減を目的とした撮像素子であるが、図101に示す如く、ステージ上の撮像対象と、TDI上の画素が一対一に対応している事が重要でこの関係が崩れると、像のボケを生じる。同期関係にある場合を1-1、1-2、2-1、2-2に示し、同期がずれた場合を3-1、3-2、4-1、4-2に示す。TDIの転送は外部からのパルスに同期して次段への転送が実行されるため、ステージの移動が1画素分移動したところで、転送パルスを発生させればこれが実現できる。しかしながら、現在主流のレーザ干渉計の位置情報出力は32ビットのバイナリー出力を10MHzの自己の内部クロックに同期して出力する形式である為、そのままでは容易に実現できない。また、分解能を数十nmとすると、転送パルスの精度も重要となり、高速高精度なデジタル処理を必要とする。本件で考案した方式を図102に図示する。同図において、干渉計の位置情報及び10MHzの同期信号はバッファ1021より本回路に導入される。10MHzクロック1022はPLL1023により同期した100MHzのクロックを発生し、各回路に供給する。この同期信号1024の10ステート毎に演算処理を実行する方式をとっている。1025に今回の位置情報が保持され、1026に前回の値が保持されている。この両者の差分を1027で演算し、10ステート毎の位置の差分を1028から出力する。この差分値をパラレルシリアルコンバータ1029にパラレル値としてロードし、100MHzのクロックに同期して差分を10210よりシリアルパルスの個数として出力する。10211も同様の機能であるが、10212、10213、と組み合わせて、10ステート毎に休みなく、動作が可能な様構成してある。結果として10MHz毎に位置差分に応じたシリアルパルスが和回路10210よりカウンタ10214に出力される。レーザ干渉計の分解能を0.6nm、1画素を48nmとすると比較器10215を80にセットしておけば、カウンタが1画素相等になったタイミングで19のパルスが出力される。この信号をTDIの外部からの転送パルスとする事で、ステージ速度の変動があった場合でもそれに同期した動作を可能とし、ボケ、ブレの防止を実現できた。図103にタイミングチャートを図示する。1は干渉計座標位置情報で数字は位置を例として示す。2はPLLにより作成された100MHZの同期信号である。バンクAはパラレルシリアルコンバータ1029の動作タイミングで、バンクBは同じく10211のそれである。位置情報を記憶するラッチタイミング7の後、差分演算タイミング8を実行しパラレルシリアルコンバータ1029に値をロードし次の10Mクロック3の1サイクルの時間を利用して4の出力を実行する。バンクBは10Mクロック3の1サイクル遅れたタイミングで同様の動作を実行し無理なく6のパルス発生を実現している。2-7-7画像比較方法図104は、本発明の変形例による欠陥検査装置の概略構成を示す。この欠陥検査装置は、上述した写像投影型の検査装置で、一次電子線を放出する電子銃1041、放出された一次電子線を偏向、成形させる静電レンズ1042、成形された一次電子線を電場E及び磁場Bの直交する場で半導体ウェーハWに略垂直に当たるように偏向させるE×B偏向器1043、偏向された一次電子線をウェーハW上に結像させる対物レンズ1044、真空に排気可能な図示しない試料室内に設けられ、ウェーハWを載置した状態で水平面内を移動可能なステージ1045、一次電子線の照射によりウェーハWから放出された二次電子線及び/又は反射電子線を所定の倍率で写像投影して結像させる写像投影系の静電レンズ1046、結像された像をウェーハの二次電子画像として検出する検出器1047、及び、装置全体を制御すると共に、検出器1047により検出された二次電子画像に基づいてウェーハWの欠陥を検出する処理を実行する制御部1048を含んで構成される。なお、上記二次電子画像には、二次電子だけでなく散乱電子や反射電子による寄与も含まれているが、ここでは二次電子画像と称することにする。また、対物レンズ1044とウェーハWとの間には、一次電子線のウェーハWへの入射角度を電場等によって偏向させる偏向電極1049が介在されている。この偏向電極1049には、該偏向電極の電場を制御する偏向制御器10410が接続されている。この偏向制御器10410は、制御部1048に接続され、制御部1048からの指令に応じた電場が偏向電極1049で生成されるように該偏向電極を制御する。なお、偏向制御器10410は、偏向電極1049に与える電圧を制御する電圧制御装置として構成することができる。検出器1047は、静電レンズ1046によって結像された二次電子画像を後処理可能な信号に変換することができる限り、任意の構成とすることができる。例えば、図62にその詳細を示すように、検出器1047は、マイクロチャンネルプレート621と、蛍光面622と、リレー光学系623と、多数のCCD素子からなる撮像センサ624とを含んで構成することができる。マイクロチャンネルプレート621は、プレート内に多数のチャンネルを備えており、静電レンズ1046によって結像された二次電子が該チャンネル内を通過する間に、更に多数の電子を生成させる。即ち、二次電子を増幅させる。蛍光面622は、増幅された二次電子によって蛍光を発することにより二次電子を光に変換する。リレーレンズ623がこの蛍光をCCD撮像センサ624に導き、CCD撮像センサ624は、ウェーハW表面上の二次電子の強度分布を素子毎の電気信号即ちデジタル画像データに変換して制御部1048に出力する。ここで、マイクロチャンネルプレート621を省略してもよく、この場合、マイクロチャンネルプレート621から蛍光面の間での拡がりによるぼけを低減することができる。例えば、MTFで0.2の像を0.3~0.6にアップできる。制御部1048は、図104に例示されたように、汎用的なパーソナルコンピュータ等から構成することができる。このコンピュータは、所定のプログラムに従って各種制御、演算処理を実行する制御部本体10411と、本体10411の処理結果を表示するCRT10412と、オペレータが命令を入力するためのキーボードやマウス等の入力部10413と、を備える、勿論、欠陥検査装置専用のハードウェア、或いは、ワークステーションなどから制御部1048を構成してもよい。制御部本体10411は、図示しないCPU、RAM、ROM、ハードディスク、ビデオ基板等の各種制御基板等から構成される。RAM若しくはハードディスクなどのメモリ上には、検出器1047から受信した電気信号即ちウェーハWの二次電子画像のデジタル画像データを記憶するための二次電子画像記憶領域10414が割り当てられている。また、ハードディスク上には、予め欠陥の存在しないウェーハの基準画像データを記憶しておく基準画像記憶部10415が存在する。更に、ハードディスク上には、欠陥検査装置全体を制御する制御プログラムの他、記憶領域10414から二次電子画像データを読み出し、該画像データに基づき所定のアルゴリズムに従ってウェーハWの欠陥を自動的に検出する欠陥検出プログラム10416が格納されている。この欠陥検出プログラム10416は、詳細を更に後述するように、基準画像記憶部10415から読み出した基準画像と、実際に検出された二次電子線画像とをマッチングして、欠陥部分を自動的に検出し、欠陥有りと判定した場合、オペレータに警告表示する機能を有する。このとき、CRT10412の表示部に二次電子画像10417を表示するようにしてもよい。次に、該実施の形態による欠陥検査装置の作用を図105乃至図107のフローチャートを例にして説明する。先ず、図105のメインルーチンの流れに示すように、検査対象となるウェーハWをステージ1045の上にセットするステップ1051。これは、前述したようにローダーに多数格納されたウェーハ全てを一枚毎に自動的にステージ1045にセットする形態であってもよい。次に、ウェーハW表面のXY平面上で部分的に重なり合いながら互いから変位された複数の被検査領域の画像を各々取得するステップ1052。これら画像取得すべき複数の被検査領域とは、図108に示すように、例えばウェーハ検査表面1081上に、参照番号1082a、1082b、...、1082k、...で示す矩形領域のことであり、これらは、ウェーハの検査パターン1083の回りで、部分的に重なり合いながら位置がずらされていることがわかる。例えば、図109に示されたように、16個の被検査領域の画像1091被検査画像が取得される。ここで、図109に示す画像は、矩形の桝目が1画素或いは、画素より大きいブロック単位でもよいに相当し、このうち黒塗りの桝目がウェーハW上のパターンの画像部分に相当する。このステップ1052の詳細は図106のフローチャートで後述する。次に、ステップ1052で取得した複数の被検査領域の画像データを記憶部10415に記憶された基準画像データと、各々比較照合し図105のステップ1053、上記複数の被検査領域により網羅されるウェーハ検査面に欠陥が有るか否かが判定される。この工程では、いわゆる画像データ同士のマッチング処理を実行するが、その詳細については図107のフローチャートで後述する。ステップ1053の比較結果より、上記複数の被検査領域により網羅されるウェーハ検査面に欠陥が有ると判定された場合ステップ1054肯定判定、オペレータに欠陥の存在を警告するステップ1055。警告の方法として、例えば、CRT10412の表示部に欠陥の存在を知らせるメッセージを表示したり、これと同時に欠陥の存在するパターンの拡大画像10417を表示してもよい。このような欠陥ウェーハを直ちに試料室から取り出し、欠陥の無いウェーハとは別の保管場所に格納してもよいステップ1056。ステップ1055の比較処理の結果、ウェーハWに欠陥が無いと判定された場合ステップ1054否定判定、現在検査対象となっているウェーハWについて、検査すべき領域が未だ残っているか否かが判定されるステップ1057。検査すべき領域が残っている場合ステップ1057肯定判定、ステージ1045を駆動し、これから検査すべき他の領域が一次電子線の照射領域内に入るようにウェーハWを移動させるステップ1058。その後、ステップ1052に戻って当該他の検査領域に関して同様の処理を繰り返す。検査すべき領域が残っていない場合ステップ1057否定判定、或いは、欠陥ウェーハの抜き取り工程ステップ1056の後、現在検査対象となっているウェーハWが、最終のウェーハであるか否か、即ち図示しないローダーに未検査のウェーハが残っていないか否かが判定されるステップ1059。最終のウェーハでない場合ステップ1059否定判定、検査済みウェーハを所定の格納箇所に保管し、その代わりに新しい未検査のウェーハをステージ1045にセットするステップ10510。その後、ステップ1052に戻って当該ウェーハに関して同様の処理を繰り返す。最終のウェーハであった場合ステップ1059肯定判定、検査済みウェーハを所定の格納箇所に保管し、全工程を終了する。ウェーハはカセット毎あるいは各ウェーハに識別番号が決められており、検査しているウェーハは認識され、監視されており、例えばウェーハの重複検査などが防止される。次に、ステップ1052の処理の流れを図106のフローチャートに従って説明する。同図において、先ず、画像番号iを初期値1にセットするステップ1061。この画像番号は、複数の被検査領域画像の各々に順次付与された識別番号である。次に、セットされた画像番号iの被検査領域について画像位置Xi,Yiを決定するステップ1062。この画像位置は、被検査領域を画定させるための該領域内の特定位置、例えば該領域内の中心位置として定義される。現時点では、i=1であるから画像位置X1,Y1となり、これは例えば図108に示された被検査領域1082aの中心位置に該当する。全ての被検査画像領域の画像位置は予め定められており、例えば制御部1048のハードディスク上に記憶され、ステップ1062で読み出される。次に、図104の偏向電極1049を通過する一次電子線がステップ1062で決定された画像位置Xi,Yiの被検査画像領域に照射されるように、偏向制御器10410が偏向電極1049に電位を加える図106のステップ1063。次に、電子銃1041から一次電子線を放出し、静電レンズ1042、E×B偏向器1043、対物レンズ1044及び偏向電極1049を通して、セットされたウェーハW表面上に照射するステップ1064。このとき、一次電子線は、偏向電極1049の作り出す電場によって偏向され、ウェーハ検査表面1081上の画像位置Xi,Yiの被検査画像領域全体に亘って照射される。画像番号i=1の場合、被検査領域は1082aとなる。一次電子線が照射された被検査領域からは二次電子及び/又は反射電子以下、二次電子のみ称するが放出される。そこで、発生した二次電子線を拡大投影系の静電レンズ1046により所定の倍率で検出器1047に結像させる。検出器1047は、結像された二次電子線を検出し、検出素子毎の電気信号即ちデジタル画像データに変換出力するステップ1065。そして、検出した画像番号iのデジタル画像データを二次電子画像記憶領域10414に転送するステップ1066。次に、画像番号iを1だけインクリメントしステップ1067、インクリメントした画像番号i1が一定値iMAXを越えているか否かを判定するステップ1068。このiMAXは、取得すべき被検査画像の数であり、図109の上述した例では、16である。画像番号iが一定値iMAXを越えていない場合ステップ1068否定判定、再びステップ1062に戻り、インクリメントした画像番号i1について画像位置Xi1,Yi1を再び決定する。この画像位置は、前のルーチンで決定した画像位置Xi,YiからX方向及び/又はY方向に所定距離ΔXi,ΔYiだけ移動させた位置である。図108の例では、被検査領域は、X1,Y1からY方向にのみ移動した位置X2,Y2となり、破線で示した矩形領域1082bとなる。なお、ΔXi,ΔYii=1,2,...iMAXの値は、ウェーハ検査面1081のパターン1083が検出器1047の視野から実際に経験的にどれだけずれるかというデータと、被検査領域の数及び面積から適宜定めておくことができる。そして、ステップ1062乃至1067の処理をiMAX個の被検査領域について順次繰り返し実行する。これらの被検査領域は、図108に示すように、k回移動した画像位置Xk,Ykでは被検査画像領域1082kとなるように、ウェーハの検査面1081上で、部分的に重なり合いながら位置がずらされていく。このようにして、図109に例示した16個の被検査画像データが画像記憶領域10414に取得される。取得した複数の被検査領域の画像1091被検査画像は、図109に例示されたように、ウェーハ検査面1081上のパターン1083の画像1092を部分的若しくは完全に取り込んでいることがわかる。インクリメントした画像番号iがiMAXを越えた場合ステップ1068肯定判定、このサブルーチンをリターンしてメインルーチンの比較工程に移行する。なお、ステップ1066でメモリ転送された画像データは、検出器1047により検出された各画素毎の二次電子の強度値いわゆるベタデータからなるが、後段の比較工程ステップ1053で基準画像とマッチング演算を行うため、様々な演算処理を施した状態で記憶領域10414に格納しておくことができる。このような演算処理には、例えば、画像データのサイズ及び/又は濃度を基準画像データのサイズ及び/又は濃度に一致させるための正規化処理や、所定画素数以下の孤立した画素群をノイズとして除去する処理などがある。更には、単純なベタデータではなく、高精細パターンの検出精度を低下させない範囲で検出パターンの特徴を抽出した特徴マトリクスにデータ圧縮変換しておいてもよい。このような特徴マトリクスとして、例えば、M×N画素からなる2次元の被検査領域を、m×nm<M,n<Nブロックに分割し、各ブロックに含まれる画素の二次電子強度値の総和若しくはこの総和値を被検査領域全体の総画素数で割った正規化値を、各マトリックス成分としてなる、m×n特徴マトリックスなどがある。この場合、基準画像データもこれと同じ表現で記憶しておく。本発明の実施の形態でいう画像データとは、単なるべタデータは勿論のこと、このように任意のアルゴリズムで特徴抽出された画像データを包含する。次に、ステップ1053の処理の流れを図107のフローチャートに従って説明する。先ず、制御部1048のCPUは、基準画像記憶部10415図104から基準画像データをRAM等のワーキングメモリ上に読み出すステップ1071。この基準画像は、図109では参照番号1093で表される。そして、画像番号iを1にリセットしステップ1072、記憶領域10414から画像番号iの被検査画像データをワーキングメモリ上に読み出すステップ1073。次に、読み出した基準画像データと、画像iのデータとをマッチングして、両者間の距離値Diを算出するステップ1074。この距離値Diは、基準画像と、被検査画像iとの間の類似度を表し、距離値が大きいほど基準画像と被検査画像との差異が大きいことを表している。この距離値Diとして類似度を表す量であれば任意のものを採用することができる。例えば、画像データがM×N画素からなる場合、各画素の二次電子強度又は特徴量をM×N次元空間の各位置ベクトル成分とみなし、このM×N次元空間上における基準画像ベクトル及び画像iベクトル間のユークリッド距離又は相関係数を演算してもよい。勿論、ユークリッド距離以外の距離、例えばいわゆる市街地距離等を演算することもできる。更には、画素数が大きい場合、演算量が膨大になるので、上記したようにm×n特徴ベクトルで表した画像データ同士の距離値を演算してもよい。次に、算出した距離値Diが所定の閾値Thより小さいか否かを判定するステップ1075。この閾値Thは、基準画像と被検査画像との間の十分な一致を判定する際の基準として実験的に求められる。距離値Diが所定の閾値Thより小さい場合ステップ1075肯定判定、当該ウェーハWの当該検査面1034には欠陥無しと判定しステップ1076、本サブルーチンをリターンする。即ち、被検査画像のうち1つでも基準画像と略一致したものがあれば、欠陥無しと判定する。このように全ての被検査画像とのマッチングを行う必要が無いので、高速判定が可能となる。図109の例の場合、3行3列目の被検査画像が、基準画像に対して位置ずれが無く略一致していることがわかる。距離値Diが所定の閾値Th以上の場合ステップ1075否定判定、画像番号iを1だけインクリメントしステップ1077、インクリメントした画像番号i1が一定値iMAXを越えているか否かを判定するステップ1078。画像番号iが一定値iMAXを越えていない場合ステップ1078否定判定、再びステップ1073に戻り、インクリメントした画像番号i1について画像データを読み出し、同様の処理を繰り返す。画像番号iが一定値iMAXを越えた場合ステップ1078肯定判定、当該ウェーハWの当該検査面1034には欠陥有りと判定しステップ1079、本サブルーチンをリターンする。即ち、被検査画像の全てが基準画像と略一致していなければ、欠陥有りと判定する。以上がステージ装置の各実施の形態であるが、本発明は、上記例にのみ限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内で任意好適に変更可能である。例えば、被検査試料として半導体ウェーハWを例に掲げたが、本発明の被検査試料はこれに限定されず、電子線によって欠陥を検出することができる任意のものが選択可能である。例えばウェーハへの露光用パターンが形成されたマスク等を検査対象とすることもできる。また、本発明は、電子以外の荷電粒子線を用いて欠陥検出を行う装置にも適用できるばかりでなく、試料の欠陥を検査可能な画像を取得できる任意の装置にも適用可能である。更に、偏向電極1049は、対物レンズ1044とウェーハWとの間のみならず、一次電子線の照射領域を変更できる限り任意の位置に置くことができる。例えば、E×B偏向器1043と対物レンズ1044との間、電子銃1041とE×B偏向器1043との間などがある。更には、E×B偏向器1043が生成する場を制御することによって、その偏向方向を制御するようにしてもよい。即ち、E×B偏向器1043に偏向電極1049の機能を兼用させてもよい。また、上記実施の形態では、画像データ同士のマッチングを行う際に、画素間のマッチング及び特徴ベクトル間のマッチングのいずれかとしたが、両者を組み合わせることもできる。例えば、最初、演算量の少ない特徴ベクトルで高速マッチングを行い、その結果、類似度の高い被検査画像については、より詳細な画素データでマッチングを行うという2段階の処理によって、高速化と精度とを両立させることができる。また、本発明の実施の形態では、被検査画像の位置ずれを一次電子線の照射領域の位置ずらしのみで対応したが、マッチング処理の前若しくはその間で画像データ上で最適マッチング領域を検索する処理例えば相関係数の高い領域同士を検出してマッチングさせると本発明とを組み合わせることもできる。これによれば、被検査画像の大きな位置ずれを本発明による一次電子線の照射領域の位置ずらしで対応すると共に、比較的小さな位置ずれを後段のデジタル画像処理で吸収することができるので、欠陥検出の精度を向上させることができる。更に、欠陥検査用の電子線装置として、図104の構成を示したが、電子光学系等は任意好適に変更可能である。例えば、図104に示された欠陥検査装置の電子線照射手段1041、1042、1043は、ウェーハWの表面に対して垂直上方から一次電子線を入射させる形式であるが、E×B偏向器1043を省略し、一次電子線をウェーハWの表面に斜めに入射させるようにしてもよい。また、図105のフローチャートの流れも、これに限定されない。例えば、ステップ1054で欠陥有りと判定された試料について、他の領域の欠陥検査は行わないことにしたが、全領域を網羅して欠陥を検出するように処理の流れを変更してもよい。また、一次電子線の照射領域を拡大し1回の照射で試料のほぼ全検査領域をカバーできれば、ステップ1057及びステップ1058を省略することができる。以上詳細に説明したように本実施の形態の欠陥検査装置によれば、試料上で部分的に重なり合いながら互いから変位された複数の被検査領域の画像を各々取得し、これらの被検査領域の画像と基準画像とを比較することによって、試料の欠陥を検査するようにしたので、被検査画像と基準画像との位置ずれによる欠陥検査精度の低下を防止できる、という優れた効果が得られる。更に本発明のデバイス製造方法によれば、上記のような欠陥検査装置を用いて試料の欠陥検査を行うようにしたので、製品の歩留まりの向上及び欠陥製品の出荷防止が図れる、という優れた効果が得られる。2-7-8デバイス製造方法次に、図110及び図111を参照して本発明による半導体デバイスの製造方法の実施の形態を説明する。図110は、本発明による半導体デバイスの製造方法の一実施の形態を示すフローチャートである。この実施の形態の製造工程は以下の主工程を含んでいる。1ウェーハを製造するウェーハ製造工程又はウェーハを準備するウェーハ準備工程ステップ11012露光に使用するマスクを製造するマスク製造工程又はマスクを準備するマスク準備工程ステップ11023ウェーハに必要な加工処理を行うウェーハプロセッシング工程ステップ11034ウェーハ上に形成されたチップを1個ずつ切り出し、動作可能にならしめるチップ組立工程ステップ111045できたチップを検査するチップ検査工程ステップ1105。なお、上記のそれぞれの主工程は更に幾つかのサブ工程からなっている。これらの主工程中の中で、半導体デバイスの性能に決定的な影響を及ぼすのが3のウェーハプロセッシング工程である。この工程では、設計された回路パターンをウェーハ上に順次積層し、メモリやMPUとして動作するチップを多数形成する。このウェーハプロセッシング工程は以下の各工程を含んでいる。A絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、或いは電極部を形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程CVDやスパッタリング等を用いるBこの薄膜層やウェーハ基板を酸化する酸化工程C薄膜層やウェーハ基板等を選択的に加工するためにマスクレチクルを用いてレジストパターンを形成するリソグラフィー工程Dレジストパターンに従って薄膜層や基板を加工するエッチング工程例えばドライエッチング技術を用いるEイオン不純物注入拡散工程Fレジスト剥離工程G加工されたウェーハを検査する工程なお、ウェーハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造する。図111は、図110のウェーハプロセッシング工程の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャートである。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含む。a前段の工程で回路パターンが形成されたウェーハ上にレジストをコートするレジスト塗布工程ステップ1111bレジストを露光する工程ステップ1112c露光されたレジストを現像してレジストのパターンを得る現像工程ステップ1113d現像されたレジストパターンを安定化するためのアニール工程ステップ1114上記の半導体デバイス製造工程、ウェーハプロセッシング工程、リソグラフィー工程については、周知のものでありこれ以上の説明を要しないであろう。上記Gの検査工程に本発明に係る欠陥検査方法、欠陥検査装置を用いると、微細なパターンを有する半導体デバイスでも、スループット良く検査できるので、全数検査も可能となり、製品の歩留まりの向上、欠陥製品の出荷防止が可能となる。2-7-9検査上記Gの検査工程における検査手順について図112を用いて説明する。一般に電子線を用いた欠陥検査装置は高価であり、またスループットも他のプロセス装置に比べて低いために、現状では最も検査が必要と考えられている重要な工程例えばエッチング、成膜、又はCMP化学機械研磨平坦化処理等の後に、また、配線工程ではより微細な配線工程部分、すなわち配線工程の1から2工程、及び前工程のゲート配線工程等に利用されている。特に、デザインルールが100nm以下、即ち,100nm以下の線幅を有する配線や直径100nm以下のビアホール等の形状欠陥や電気的欠陥を見つけ、また、プロセスにフィードバックすることが重要である。検査されるウェーハは大気搬送系及び真空搬送系を通して、超精密X-Yステージ上に位置合わせ後、静電チャック機構等により固定され、以後、図112の手順に従って欠陥検査等が行われる。はじめに光学顕微鏡により、必要に応じて各ダイの位置確認や、各場所の高さ検出が行われ記憶される。光学顕微鏡はこの他に欠陥等の見たい所の光学顕微鏡像を取得し、電子線像との比較等にも使用される。次に電子光学系の条件設定を行い、電子線像を用いて、光学顕微鏡で設定された情報の修正を行い、精度を向上させる。次いでウェーハの種類どの工程後か、ウェーハのサイズは200mmか、300mmか等に応じたレシピの情報を装置に入力し、以下検査場所の指定、電子光学系の設定、検査条件の設定等を行なった後、画像取得を行ないながら通常はリアルタイムで欠陥検査を行なう。セル同士の比較、ダイ比較等が、アルゴリズムを備えた高速の情報処理システムにより検査が行なわれ、必要に応じてCRT等に結果を出力や、メモリーへ記憶を行なう。欠陥にはパーティクル欠陥、形状異常パターン欠陥、及び電気的配線又はビア等の断線及び導通不良等欠陥等が有り、これらを区別したり欠陥の大きさや、キラー欠陥チップの使用が不可能になる重大な欠陥等の分類を自動的にリアルタイムで行うことも出来る。特に、線幅が100nm以下の配線や直径100nm以下のビア等の前記欠陥を分類するのに有効である。電気的欠陥の検出はコントラスト異状を検出することで達成される。例えば導通不良の場所は電子線照射500eV程度により、通常正に帯電し、コントラストが低下するので正常な場所と区別ができる。この場合の電子線照射手段とは、通常検査用の電子線照射手段以外に別途、電位差によるコントラストを際立たせるために設けた低電位エネルギーの電子線発生手段熱電子発生、UV/光電子をいう。検査対象領域に検査用の電子線を照射する前に、この低電位エネルギーが例えば100eV以下の電子線を発生照射している。検査用の電子線を照射すること自体正に帯電させることができる写像投影方式の場合は、仕様によっては、別途低電位の電子線発生手段を設ける必要はない。また、ウェーハ等の試料に基準電位に対して、正又は負の電位をかけること等による素子の順方向又は逆方向により流れ易さが異なるために生じるコントラストの違いから欠陥検出が出来る。電位差によるコントラストは、電位コントラストデータを表示するのに有効な信号の画像に変換して表示してもよい。電位今トラスト画像を解析して、期待している値よりも高い又は低い電圧にある構造体、つまり、絶縁不良又は導通不良や欠陥を識別することができる。例えば、ウェーハ上の異なるダイからそれぞれ電位コントラスト画像を取得し、その差異を検出することで、欠陥を認識する。また、CADデータ等の設計データから被検査ダイの電位コントラスト画像と等価な画像データを生成して、この画像データとウェーハ上の被検査ダイから取得した電位コントラスト画像との差異を検出することで欠陥を認識する。線幅測定装置及び合わせ精度測定にも利用できる。検査されるウェーハの情報、例えばカセットの番号、ウェーハの番号又はロットナンバ等は、これらが現在どのような位置や状態にあるか、全て記憶管理されている。したがって、誤って検査を2回以上行ったり、検査をしなかったりするトラブルは発生しない。2-8検査方法2-8-1概要検査の基本的流れを、図113に示す。まずアライメント動作1131を含んだウェーハ搬送の後、検査に関係する条件等を設定したレシピを作成する1132。レシピは被検査ウェーハに最低1種類は必要であるが、複数の検査条件に対応するために、1枚の被検査ウェーハに対して、複数のレシピが存在しても構わない。また同一パターンの被検査ウェーハが複数枚ある場合、一種類のレシピで複数のウェーハを検査しても構わない。図113の経路1133はこの様に過去に作成されたレシピで検査する場合、検査動作直前にレシピの作成が不要である事を示している。以下、図113において検査動作1134は、レシピに記載された条件、シーケンスに従いウェーハの検査を行う。欠陥抽出は、検査動作中に欠陥を発見するごと即時行われ、a欠陥分類1135を行い、結果出力ファイルに抽出欠陥情報と欠陥分類情報を追加する動作b抽出欠陥画像を画像専用結果出力ファイルもしくはファイルに追加する動作c抽出欠陥の位置などの欠陥情報を操作画面上に表示する動作をほぼ並列に実行する。被検査ウェーハ単位で検査が終了すると、a結果出力ファイルをクローズして保存する動作b外部からの通信が検査結果を要求する場合、検査結果を送る動作cウェーハを排出する動作をほぼ並列に実行する。連続的にウェーハを検査する設定がなされている場合、次の被検査ウェーハを搬送して、前記一連の動作を繰り返す。以下、図113フローについて、さらに詳細を述べる。1レシピ作成レシピとは、検査に関係する条件等の設定ファイルであり保存する事も可能である。検査時もしくは検査前にレシピを使用して装置設定を行うが、レシピに記載された検査に関係する条件とは、a検査対象ダイbダイ内部検査領域c検査アルゴリズムd検出条件検査感度等、欠陥抽出に必要な条件e観察条件倍率、レンズ電圧、ステージ速度、検査順序等、観察に必要な条件などである。具体的なc検査アルゴリズムは後述する。この中で、検査対象ダイの設定は、図114に示される様に、操作画面に表示されたダイマップ画面に対して、検査するダイをオペレータが指定する。図114の例では、ウェーハ端面のダイ1と前工程で明らかに不良と判定されたダイ2をグレイアウトして検査対象から削除し、残りを検査対象ダイとしている。また、ウェーハ端面からの距離や前工程で検出されたダイの良否情報をもとに自動的に検査ダイを指定する機能も有している。また、ダイ内部の検査領域の設定は、図115に示される様に操作画面に表示されたダイ内部検査領域設定画面に対して、検査領域をオペレータが光学顕微鏡もしくはEB顕微鏡により取得した画像をもとにマウス等の入力機器で指定する。図115の例では、実線で指した領域1151と破線で指した領域1152を設定している。領域1151は、ダイのほぼ全体を設定領域としている。検査アルゴリズムは隣接ダイ比較法ダイ-ダイ検査としこの領域に対する検出条件、観察条件の詳細は、別に設定する。領域1152は、検査アルゴリズムをアレイ検査検査としこの領域に対する検出条件、観察条件の詳細は、別に設定する。すなわち複数の検査領域の設定が可能でかつ、検査領域は、それぞれ独自の検査アルゴリズムや検査感度を条件設定出来る。また検査領域は重ね合わせる事も可能で、同じ領域に対して、異なる検査アルゴリズムを同時に処理することも可能である。2検査動作検査は、被検査ウェーハに対して図116の様にある走査幅に細分され走査する。走査幅は、ほぼラインセンサの長さで決まるが、ラインセンサの端部が少し重なる様に設定してある。これは検出した欠陥を最終的に統合処理する場合にライン間の連続性を判断する為や比較検査を行う際に画像アライメントするための余裕を確保するためである。その重ね量は2048ドットのラインセンサに対して16ドット程度である。走査方向およびシーケンスを、模式的に図117に示す。すなわち、検査時間短縮のために双方向動作Aや、機械制限からの単方向動作Bなどが、オペレータより選択出来る構成になっている。またレシピの検査対象ダイ設定を元に走査量を減らす動作を自動演算して検査する機能も有している。図118-1は検査ダイ1181が1個の場合の走査例で、不要な走査は行わない。2-8-2検査アルゴリズム本装置で行う検査のアルゴリズムは、大別して1.アレイ検査セル検査2.ランダム検査ダイ検査の2種類である。図1182に示すように、ダイは、主にメモリに用いられる周期構造をしたセル部1182と、周期構造を取らないランダム部1183とに分けられる。周期構造をしたセル部1182は、比較対象が同じダイの中に複数個あるので、同じダイの中のセル同士で比較を行うことによって検査可能である。一方、ランダム部1183は、同じダイの中に比較対象がないので、ダイ同士の比較を行う必要がある。ランダム検査は比較対象により、さらに以下にように区分される。a隣接ダイ比較法DieDie検査b基準ダイ比較法DieAnyDie検査cCADデータ比較法CadDataAnyDie検査一般にゴールデンテンプレート方式と呼ばれる方式は、前記bとcを表しており、基準ダイ比較法においては基準ダイをゴールデンテンプレートとする、CADデータ比較法おいてはCADデータをゴールデンテンプレートとする。以下、各アルゴリズムの動作を述べる。2-8-2―1アレイ検査セル検査アレイ検査は、周期構造の検査に適用される。DRAMセルなどはその一例である。検査は、基準とする参照画像と被検査画像の比較を行い、その差分を欠陥として抽出する。参照画像と被検査画像は、二値化画像でも検出精度を向上するため多値画像でも構わない。欠陥は、参照画像と被検査画像の差分そのものでも良いが、検出した差分の差分量や差分のある画素の合計面積などの差分情報を元にして、誤検出を防ぐための2次的な判定を行っても良い。アレイ検査においては、参照画像と被検査画像の比較は構造周期単位で行われる。すなわちCCDなどで一括取得した画像を読み出しながら1構造周期単位で比較しても良いし、参照画像がn個の構造周期単位であれば、n個の構造周期単位を同時に比較できる。参照画像の生成方法の一例を図119に示す、ここでは1構造周期単位で比較する例を述べるので1構造周期単位生成を表す。同じ方法で周期数をnにする事も可能である。前提として図119での検査方向はAである。また周期4を被検査周期とする。周期の大きさはオペレータが画像を見ながら入力するので、図119において周期1から6は容易に認識できる。参照周期画像は、各画素において被検査周期直前の周期1から3を加算し平均して生成する。1から3いずれかに欠陥が存在しても平均処理されるので影響は少ない。この形成された参照周期画像と被検査周期画像4を比較して欠陥の抽出を行う。次に被検査周期画像5を検査する場合、周期2から4を加算平均して参照周期画像を生成する。以下同様に被検査周期画像取得以前に得た画像より、被検査周期画像を生成して検査を連続させる。2-8-2―2ランダム検査ダイ検査ランダム検査は、ダイの構造に制限されず適用できる。検査は、基準となる参照画像と被検査画像の比較を行い、その差分を欠陥として抽出する。参照画像と被検査画像は、二値化画像でも検出精度を向上するため多値画像でも構わない。欠陥は、参照画像と被検査画像の差分そのものでも良いが、検出した差分の差分量や差分のある画素の合計面積などの差分情報を元にして、誤検出を防ぐため2次的な判定を行っても良い。ランダム検査は参照画像の求め方で分類することが出来る。以下に動作を記す。A.隣接ダイ比較法DieDie検査参照画像は、被検査画像と隣接したダイである。被検査画像に隣り合った2つのダイと比較して欠陥を判断する。すなわち図120と図121において、画像処理装置のメモリ1211とメモリ1212がカメラ1213からの経路12141に接続するようスイッチ1214、スイッチ1215を設定した状況で、以下のステップを有する。a走査方向Sに従いダイ画像1を経路12141からメモリ1211に格納するステップ。bダイ画像2を経路12141からメモリ1212に格納するステップ。c上記bと同時に経路12142からダイ画像2を取得しながら、取得したダイ画像2とダイにおける相対位置が同じであるメモリ1211に格納された画像データを比較して差分を求めるステップ。d上記cの差分を保存するステップ。eダイ画像3を経路12141からメモリ1211に格納するステップ。f上記eと同時に経路12142からダイ画像3を取得しながら、取得したダイ画像3とダイにおける相対位置が同じであるメモリ1212に格納された画像データを比較して差分を求めるステップ。g上記fの差分を保存するステップ。h上記dとgで保存された結果より、ダイ画像2の欠陥を判定するステップ。i以下連続したダイにおいてaからhを繰り返すステップ。設定によって、上記c、fにおいて差分を求める前に、比較する2つの画像の位置アライメント:位置差が無くなる様に補正する。または濃度アライメント:濃度差が無くなる様に補正する。もしくはその両方の処理を行う場合がある。B.基準ダイ比較法DieAnyDie検査オペレータにより基準ダイを指定する。基準ダイはウェーハ上に存在するダイもしくは、検査以前に保存してあるダイ画像であり、まず基準ダイを走査もしくは転送して画像をメモリに保存、参照画像とする。すなわち図121と図122において、以下のステップを有する。aオペレータが基準ダイを、被検査ウェーハのダイより、もしくは検査以前に保存してあるダイ画像より選択するステップ。b基準ダイが被検査ウェーハに存在する場合、画像処理装置のメモリ1211もしくはメモリ1212の少なくとも一方がカメラ1213からの経路12141に接続するようにスイッチ1214、スイッチ1215を設定するステップ。c基準ダイが検査以前に保存してあるダイ画像の場合、画像処理装置のメモリ1211もしくはメモリ1212の少なくとも一方がダイ画像である参照画像を保存してあるメモリ1216からの経路1217に接続するようにスイッチ1214、スイッチ1215を設定するステップ。d基準ダイが被検査ウェーハに存在する場合、基準ダイを走査して、基準ダイ画像である参照画像を画像処理装置のメモリに転送するステップ。e基準ダイが検査以前に保存してあるダイ画像の場合、走査を必要とせず、基準ダイ画像である参照画像を画像処理装置のメモリに転送するステップ。f被検査画像を順次走査して得られる画像と、基準ダイ画像である参照画像を転送されたメモリの画像と、ダイにおける相対位置が同じである画像データを比較して差分を求めるステップ。g上記fで得られた差分より欠陥を判定するステップ。h以下連続して図124で示すように基準ダイの走査位置と被検査ダイのダイ原点に対して同じ部分をウェーハ全体について検査し、ダイ全体を検査するまで基準ダイの走査位置を変更しながら上記dからgを繰り返すステップ。設定によって、上記fにおいて差分を求める前に、比較する2つの画像の位置アライメント:位置差が無くなる様に補正する。もしくは濃度アライメント:濃度差が無くなる様に補正する。もしくはその両方の処理を行う場合がある。上記dもしくはeにおいて画像処理装置のメモリに蓄えられる基準ダイ画像は、基準ダイ全てでも良いし、基準ダイの一部として更新しながら検査しても良い。C.CADデータ比較法CADDataAnyDie検査図123に示した半導体製造の工程において、CADによる半導体パターン設計工程の出力であるCADデータより参照画像を作成し基準画像とする。基準画像はダイ全体もしくは検査部分を含んだ部分的な物でも良い。またこのCADデータは、通常ベクタデータであり、走査動作によって得られる画像データと等価なラスタデータに変換しないと参照画像として使用出来ない。この様にCADデータ加工作業に関して、以下の変換がなされる。aCADデータであるベクタデータをラスタデータに変換する。b上記aは、検査時に被検査ダイを走査して得られる画像走査幅の単位で行う。c上記bは、被検査ダイを走査して得る予定の画像とダイにおける相対位置が同じである画像データを変換する。d上記cは、検査走査と、変換作業をオーバラップして行う。上記のa~dは高速化のために画像走査幅単位の変換を行う例であるが、変換単位を画像走査幅に固定しなくても検査は可能である。また、ベクタデータをラスタデータに変換する作業に付加機能として、以下の少なくとも1つを有する。aラスタデータの多値化機能。b上記aに関し、多値化の、階調重み、オフセットを検査装置の感度を鑑みて設定する機能。cベクタデータをラスタデータに変換した後で、膨張、収縮など画素を加工する画像処理を行う機能。図121において、CADデータ比較法による検査ステップを示す。a計算機1でCADデータをラスタデータに変換しかつ上記付加機能で参照画像を生成してメモリ1216に保存するステップ。b画像処理装置のメモリ1211もしくはメモリ1212の少なくとも一方がメモリ1216からの経路1217に接続するようにスイッチ1214、スイッチ1215を設定するステップ。cメモリ1216の参照画像を画像処理装置のメモリに転送するステップ。d被検査画像を順次走査して得られる画像と、参照画像が転送されたメモリの画像と、ダイにおける相対位置が同じである画像データを比較して差分を求めるステップ。e上記dで得られた差分より欠陥を判定するステップ。f以下連続して図124で示すように基準ダイの走査位置を参照画像とし被検査ダイの同じ部分をウェーハ全体検査し、ダイ全体を検査するまで基準ダイの走査位置を変更しながら上記aからeを繰り返すステップ。設定によって、上記dにおいて差分を求める前に、比較する2つの画像の位置アライメント:位置差が無くなる様に補正する。もしくは濃度アライメント:濃度差が無くなる様に補正する。もしくはその両方の処理を行う場合がある。cにおいて画像処理装置のメモリに蓄えられる基準ダイ画像は、基準ダイ全てでも良いし、基準ダイの一部として更新しながら検査しても良い。2-8-2-2’セル検査とダイ検査を同時に行う方法これまで、周期構造を検査するアレイ検査セル検査とランダム検査とのアルゴリズムを説明してきたが、セル検査とダイ検査を同時に行うことも可能である。つまり、セル部とランダム部をと分けて処理し、セル部ではダイ内でセル同士の比較を行うと同時に、ランダム部では、隣接するダイ、基準ダイ又はCADデータとの比較を行っていく。このようにすると、検査時間を大幅に短縮でき、スループットが向上する。なお、この場合には、セル部の検査回路は別々に独立して備えるのが好適である。また、同時に検査を行わないのであれば、1つの検査回路を有し、セル検査用とランダム検査用のソフトを切換可能に設定しておき、ソフトの切換で比較検査を実行することも可能である。つまり、パターンの検査を複数の処理のアルゴリズムを適用して処理する場合には、それらのアルゴリズムは別回路を用意して同時に処理してもよいし、それらに対応するアルゴリズムを設けて1つの回路で切り換えて処理するようにしてもよい。いずれにせよ、セル部の類型が複数であり、それらは各々のセル同士で比較を行い更にランダム部についてダイ同士又はダイとCADデータで皮革を行うような場合にも、本発明は適用可能である。2-8-2-3フォーカスマッピングフォーカス機能の基本的流れを、図125に示す。まずアライメント動作を含んだウェーハ搬送の後、検査に関係する条件等を設定したレシピを作成する。このレシピの1つとしてフォーカスマップレシピがあり、ここで設定されたフォーカス情報に従い、検査動作およびレビュー動作時にオートフォーカスが行われる。以下、フォーカスマップレシピの作成手順及びオートフォーカスの動作手順を説明する。フォーカスマップレシピの作成手順フォーカスマップレシピは、例においては独立的な入力画面を有しており、オペレータは次のステップを実行してレシピを作成するが、別の目的で設けられた入力画面に付加することもできる。aフォーカス値を入力するダイ位置やダイの中のパターン等、フォーカスマップ座標を入力するステップ。図126のスイッチ1261。bフォーカス値を自動測定する場合に必要な、ダイパターンを設定するステップ。このステップはフォーカス値を自動測定しない場合、スキップ出来る。c上記aで決められたフォーカスマップ座標のベストフォーカス値を設定する、ステップ。この中で、aのステップではオペレータが任意のダイを指定する事も出来るが、全てのダイの選択や、n個毎のダイの選択などの設定も可能である。また入力画面はウェーハ内のダイ配列を模式的に表現した図でも、実画像を使った画像でもオペレータが選択できる。この中で、cのステップではオペレータがマニュアルでフォーカス用電極の電圧値に連動したフォーカススイッチ1262で設定するモード図126のスイッチ1263。自動的にフォーカス値を求めるモードモード図126のスイッチ1264で選択設定する。フォーカス値自動測定手順上記cのステップで自動的にフォーカス値を求める手順は、例えば図127においてaフォーカス位置Z=1の画像を求めそのコントラストを計算する。b上記aをZ=2,3,4でも行う。c上記a、bで得られたコントラスト値から回帰させコントラスト関数を求める図127dコントラスト関数の最大値を得るZを計算で求め、これをベストフォーカス値とする。例えば、フォーカス値を自動測定する場合に必要なダイパターンは図128の様なラインスペースが選択された場合、良い結果を示すが、コントラストは白黒パターンがあれば形状によらず計測出来る。aからdを行うことで1点のベストフォーカス値が求まる。この時のデータ形式はX,Y,ZXY:フォーカスを求めた座標、Z:ベストフォーカス値のセットであり、フォーカスマップレシピで決められたフォーカスマップ座標数X,Y,Zが存在することになる。これをフォーカスマップレシピの一部でフォーカスマップファイルと呼ぶ。オートフォーカスの動作手順フォーカスマップレシピから、画像を取得する検査動作、レビュー動作時にフォーカスをベストフォーカスに設定する方法は次のステップでなされる。aフォーカスマップレシピの作成時に作成されたフォーカスマップファイル1を元に位置情報をさらに細分化して、この時のベストフォーカスを計算で求め細分化したフォーカスマップファイル2を作成する。b上記aの計算は、補間関数で行う。c上記bの補間関数は、リニア補間やスプライン補間等でフォーカスマップレシピの作成時にオペレータにより指定される。dステージのXY位置を監視して、現在のXY位置に適したフォーカスマップファイル2に記載されたフォーカス値にフォーカス用電極の電圧を変更する。さらに具体的に説明すると、図129において、黒丸がフォーカスマップファイル1のフォーカス値、白丸がフォーカスマップファイル2のフォーカス値であり、1.フォーカスマップファイルのフォーカス値の間をフォーカスマップファイルのフォーカス値で補間している。2.走査に従いフォーカス位置Zを変化させベストフォーカスを維持している。この時フォーカスマップファイル白丸の間は、次の変更する位置まで値が保持されている。2-8-2-4リソマージン測定以下、リソマージン測定に関する実施の形態を説明する。1実施の形態10リソマージン測定1概要1.露光機の条件の範囲およびベスト条件を求める。ターゲットはフォーカスである。2.検査装置の応用方法であって、電子ビーム写像方式や走査方法に限定されない。すなわち、光を用いる方式、電子ビーム方式、及び、これらと写像方式又は走査方式を任意に組み合わせた方式を用いた方法でもよい。3.基準ダイ比較法DieAnyDie検査の応用図130は、実施の形態1の動作を示したフローである。以下この図を元に説明する。工程1301では、例として図131に示すような、フォーカス条件と露光時間条件をパラメータとして条件を変化させ2次元的にウェーハ上に露光した。また、1ショット=1ダイのイメージパターンとした。多くのステッパー露光機では、一般的にTEST露光と呼ばれる、自動的にパラメータを変化させ露光する機能を有しているので、この機能をそのまま使用しても構わない。工程1302では、現像、レジスト剥離、エッチング、CVD、CMP、メッキなどの工程が考えられ、特に電子ビームによる観察では、レジストはチャージして観察しずらいので、本実施の形態では、現像、レジスト剥離、メッキまでの工程を行っている。好ましくは、レジスト観察が望ましい。工程1303の詳細を図132により説明する。この工程は、工程1304を行う検査装置のオペレータによって設定された画像のコントラストを計測する機能を使用して、ダイパターンの最小ラインスペース部をコントラスト計測するエリアと登録し以下の作業をした。まず露光時間の上限Dbと下限Daを求めた。Db以上の露光時間とDa以下の露光時間ではコントラスト値が極めて低かったので検査対象外とする。図132でのグレイアウト部分。次に、フォーカス値の上限Fbと下限Faを求めた。Fb以上のフォーカス値とFa以下のフォーカス値ではコントラスト値が極めて低かったので検査対象外とする。図133でのグレイアウト部分。次に、DaとDbの真ん中のダイ列Dsと、FaとFbの真ん中のダイ列Fsの交点であるダイをベスト露光条件ショットと選択した。これらベスト露光条件ショットを選択する工程は、すべて自動で行われる。工程1304では、図132の基準ダイを参照画像として、白いダイを被検査画像として、基準ダイ比較法DieAnyDie検査により検査する。工程1305は、1304の検査結果を用いて露光条件の判定を行う。すなわち露光条件が不適切であると、例えばダイパターンのライン及びスペースが解像しない事や、パターンのエッジ部が鈍角になる事で、基準画像との差分が発生し結果的に、パターン欠陥として検出される効果を利用している。むろん露光条件起因以外に露光ミスなどを起因としたパターン欠陥やパーティクルが検出される場合もあるが、この場合は再検査している。しかしながら確率的に発生頻度が少ないので問題にはなっていない。工程1305の具体的な手順は、1フォーカスマージンを求めるのが優先なので、露光時間は図132のDsと固定して、フォーカス値と欠陥個数の関係を求める図1332この時、フォーカス値の判定基準は、露光条件により欠陥が1つも発生しない条件としてあるので、結論として、露光条件として許されるフォーカス値はF1からF2である。3F1とF2が具体的に、どのような露光機表現の数値単位であるかは、露光機からRs232cもしくはEthernetで接続された通信経路を通して、ダイの位置とその露光条件を転送すれば、簡単に演算できる。本装置では露光条件としての良否判定と共に、露光機にそのまま入力可能な値に変換して表示する機能も有している。4また、専用通信経路やSEMI規格等の通信経路を使用すれば、本検査装置の結果を露光機へフィードバックすることも出来る。以上の手順を更に露光条件露光時間を変えて行い、フォーカスと露光のマージンを定める。2実施の形態11リソマージン測定2概要露光機の条件の範囲およびベスト条件を求める。ターゲットはフォーカスである。1.検査装置の応用方法であって、電子ビーム写像方式や走査方法に限定されない。光方式、電子ビーム方式、及び、これらと写像方式又は走査方式を組み合わせた方式が利用できる。2.CADデータ比較法CadDataAnyDie検査の応用。図134は、実施の形態2の動作を示したフローである。以下この図を元に説明する。工程1341では、例として図135に示すような、フォーカス条件と露光時間条件をパラメータとして条件を変化させ、2次元的にウェーハ上に露光した。また1ショット=1ダイのイメージパターンとした。多くのステッパー露光機では、一般的にTEST露光と呼ばれる、自動的にパラメータを変化させ露光する機能を有しているので、この機能をそのまま使用しても構わない。工程1342では、現像、レジスト剥離、エッチング、CVD、CMP、メッキなどの工程が考えられ、特に電子ビームによる観察では、レジストはチャージして観察しずらいので、本実施の形態では、現像、レジスト剥離、メッキまでの工程を行っている。好ましくは、レジストの段階の観察ですませるのがよい。工程1433ではなるべくベストな状態にしたい基準画像を、露光したショットパターンのCADデータから生成する。この時、画像データであるラスタデータの多値化をしている。図136に示すように、例えばパターンA、パターンB、パターンCというそれぞれ線幅の異なるパターンにおいて、パターンBに比べてパターンCはより細密であるが、経験的にパターンの白のレベルを比較した時、パターンBに比べてパターンCの白のレベルの方がより黒に近づき、パターンの黒のレベルを比較した時、パターンBに比べてパターンCの黒のレベルの方がより白に近づく、従って単純に画像として黒と見える値と白と見える値の2値では無く、パターンの形状や粗密やウェーハ上のパターン位置などを考慮して、画像データの多値化をする。また同時に観察系の設定条件やチャージアップや磁場等の影響も加味して、実際に観察して得られる画像とCADデータから生成された画像データを比較したさいに疑似欠陥として認識されない様に、CADデータから生成された画像データを画像処理する。工程1344では、1343で生成した画像を参照画像として、ウエア上のダイを被検査画像として、ダイ比較して検査する。工程1345は、1344の検査結果を用いて露光条件の判定を行う。すなわち露光条件が不適切であると、例えばダイパターンのラインスペースが解像しない事や、パターンのエッジ部が鈍角になる事で、基準画像との差分が発生し結果的に、パターン欠陥として検出される効果を利用している。むろん露光条件起因以外に露光ミスなどを起因としたパターン欠陥やパーティクルが検出される場合もあるが、この場合は再検査している。しかしながら確率的に発生頻度が少ないので問題にはなっていない。工程1345の具体的な手順は、1フォーカスマージンを求めるのが優先なので、露光時間は経験的に得られている固定値にして、この場合のフォーカス値と欠陥個数の関係を求める図137。2この時、フォーカス値の判定基準は、露光条件により欠陥が1つも発生しない条件としてあるので、結論として、露光条件として許されるフォーカス値はF1からF2である。3F1とF2が具体的に、どのような露光機表現の数値単位であるかは、露光機からRs232cもしくはEthernetで接続された通信経路を通して、ダイの位置とその露光条件を転送すれば、簡単に演算できる。本装置では露光条件としての良否判定と共に、露光機にそのまま入力可能な値に変換して表示する機能も有している。4また専用通信経路やSEMI規格等の通信経路を使用すれば、本検査装置の結果を露光機へフィードバックすることも出来る。以上、露光条件のリソマージン測定について述べたが、露光用マスクであるレチクル又はステンシルマスクを検査してもよい。この場合には、露光条件決めの検査を簡略化できる。3他の実施の形態3-1ステージ装置の変形例図138は,本発明による検出装置におけるステージ装置の一変形例を示す。ステージ1381のY方向可動部1382の上面にはY方向と-Y方向図139で左右方向に大きくほぼ水平に張り出した仕切り板1384が取り付けられ、X方向可動部1384の上面との間に常にコンダクタンスが小さい絞り部1385が構成されるようになっている。また、X方向可動部1384の上面にも同様の仕切り板1386が±X方向図138のAで左右方向に張り出すように構成されており、ステージ台1387の上面との間に常に絞り部1388が形成されるようになっている。ステージ台1387は、ハウジング1389内において底壁の上に公知の方法で固定されている。このため、試料台13810がどの位置に移動しても常に絞り部1385及び1388が形成されるので、可動部1382及び1384の移動時にガイド面13811、13812からガスが放出されても、絞り部1385及び1388によって放出ガスの移動が妨げられるため、荷電ビームが照射される試料近傍の空間13813の圧力上昇を非常に小さく押さえることができる。ステージの可動部1382の側面及び下面並びに可動部1384の下面には、静圧軸受け13814の周囲に、図140に示されるような差動排気用の溝が形成されていてこの溝によって真空排気されるため、絞り部1385、1388が形成されている場合は、ガイド面からの放出ガスはこれらの差動排気部によって主に排気されることになる。このため、ステージ内部の空間13815や13816の圧力は、チャンバC内の圧力よりも高い状態になっている。したがって、空間13815、13816を、差動排気溝1401や1402で排気するだけでなく、真空排気する箇所を別に設ければ空間13815、13816の圧力を下げることができ、試料近傍13813の圧力上昇を更に小さくすることができる。このための真空排気通路13817と13818とが設けられている。排気通路はステージ台1387及びハウジング1389を貫通してハウジング1389の外部に通じている。また、排気通路13818はX方向可動部1384に形成され、X方向可動部1384の下面に開口している。また、仕切り板1383、1386を設置すると、チャンバと仕切り板が干渉しないようにチャンバを大きくする必要が生じるが、仕切り板を伸縮可能な材料や構造にすることによってこの点を改善することが可能である。この実施の形態としては、仕切り板をゴムで構成したり蛇腹状にして、その移動方向の端部を、仕切り板1383の場合はX方向可動部1384に、仕切り板1386の場合はハウジング1389の内壁にそれぞれ固定する構成とすることが考えられる。なお、13819は鏡筒である。図141はステージ装置の第2の変形例を示している。この実施態様では、鏡筒の先端部すなわち荷電ビーム照射部1411の周囲に、試料Wの上面との間に絞り部ができるように円筒状の仕切り1412が構成されている。このような構成では、XYステージからガスが放出されてチャンバC内の圧力が上昇しても、仕切りの内部1413は仕切り1412で仕切られており真空配管1414で排気されているので、チャンバC内と仕切りの内部1413との間に圧力差が生じ、仕切り内部の空間1413の圧力上昇を低く抑えられる。仕切り1412と試料面との隙間は、チャンバC内と照射部1411周辺の圧力をどの程度に維持するかによって変わるが、凡そ数十μmないし数mm程度が適当である。なお、仕切り1412内と真空配管とは公知の方法により連通されている。また、荷電ビーム照射装置では、試料Wに数kV程度の高電圧を印加することがあり、導電性の材料を試料の近傍に設置すると放電を起こす恐れがある。この場合には、仕切り1412の材質をセラミックス等の絶縁物で構成すれば、試料Wと仕切り1412との間で放電を起こすことがなくなる。なお、試料Wウェーハの周囲に配置したリング部材1415は試料台1416に固定された板状の調整部品であり、ウェーハのような試料の端部に荷電ビームを照射する場合であっても、仕切り1412の先端部全周に亘って微小隙間1417が形成されるように、ウェーハと同一の高さに設定されている。これによって、試料Wのどの位置に荷電ビームが照射しても、仕切り1412の先端部には常に一定の微小隙間952が形成され、鏡筒先端部周囲の空間1413の圧力を安定に保つことができる。図142には別の変形例が示されている。鏡筒13819の荷電ビーム照射部1412の周囲に差動排気構造を内蔵した仕切り1421が設けられている。仕切り1421は円筒状の形状をしており、その内部に円周溝1422が形成され、その円周溝からは上方に排気通路1423が延びている。その排気通路は内部空間1424を経由して真空配管1425に繋がれている。仕切り1421の下端は試料Wの上面との間に数十μmないし数mm程度の微小隙間を形成している。このような構成では、ステージの移動に伴ってステージからガスが放出されてチャンバC内の圧力が上昇し先端部すなわち荷電ビーム照射部1412にガスが流入しようとしても、仕切り1421が試料Wとの隙間を絞ってコンダクタンスを非常に小さくしているためガスは流入を邪魔され流入量は減少する。更に、流入したガスは、円周溝1422から真空配管1425へ排気されるため、荷電ビーム照射部1412の周囲の空間1416へ流入するガスはほとんどなくなり、荷電ビーム照射部1412の圧力を所望の高真空のまま維持することができる。図143において、さらに他の変形例が示されている。チャンバCと荷電ビーム照射部1411の周囲には仕切り1431が設けられ、荷電ビーム照射部1411をチャンバCから隔てている。この仕切り1431は、銅やアルミニュウム等の熱伝導性の良い材料からなる支持部材1432を介して冷凍機1433に連結されており、-100°Cないし-200°C程度に冷却されている。部材1434は冷却されている仕切り1431と鏡筒13819の間の熱伝導を阻害するためのものであり、セラミックスや樹脂材等の熱伝導性の悪い材料から成っている。また、部材1435はセラミックス等の非絶縁体から成り、仕切り1431の下端に形成され試料Wと仕切り1431が放電することを防ぐ役割を持っている。このような構成により、チャンバC内から荷電ビーム照射部に流入しようとするガス分子は、仕切り1431で流入を阻害される上、流入しても仕切り1431の表面に凍結捕集されてしまうため、荷電ビーム照射部1436の圧力を低く保つことができる。なお、冷凍機としては、液体窒素による冷却や、He冷凍機、パルスチューブ式冷凍機等の様様な冷凍機が使用できる。図144において、さらに他の変形例が示されている。ステージの両可動部には、図138に示したのと同様に仕切り板1441、1442が設けられており、試料台1443が任意の位置に移動しても、これらの仕切りによってステージ内の空間1444とチャンバC内とが絞り1445、1446を介して仕切られる。更に、荷電ビーム照射部1411の周りには図141に示したのと同様の仕切り1447が形成されており、チャンバC内と荷電ビーム照射部1411のある空間が絞り1448を介して仕切られている。このため、ステージ移動時、ステージに吸着しているガスが空間1444に放出されてこの部分の圧力を上昇させても、チャンバCの圧力上昇は低く抑えられ、空間1449の圧力上昇は更に低く抑えられる。これにより、荷電ビーム照射空間1449の圧力を低い状態に保つことができる。また、仕切り1447に示したように差動排気機構を内蔵した仕切り1421としたり、図142に示したように冷凍機で冷却された仕切りとすることによって、空間1449を更に低い圧力で安定に維持することができるようになる。これらの実施の形態によれば、次のような効果を奏することが可能である。1ステージ装置が真空内で高精度な位置決め性能を発揮することができ、更に、荷電ビーム照射位置の圧力が上昇しにくい。すなわち、試料に対する荷電ビームによる処理を高精度に行うことができる。2静圧軸受け支持部から放出されたガスが仕切りを通過して荷電ビーム照射領域側に通過することがほとんどできない。これによって荷電ビーム照射位置の真空度を更に安定させることができる。3荷電ビーム照射領域側に放出ガスが通過することが困難になり、荷電ビーム照射領域の真空度を安定に保ち易くなる。4真空チャンバ内が、荷電ビーム照射室、静圧軸受け室及びその中間室の3室に小さいコンダクタンスを介して分割された形になる。そして、それぞれの室の圧力を、低い順に荷電ビーム照射室、中間室、静圧軸受け室となるように真空排気系を構成する。中間室への圧力変動は仕切りによって更に低く抑えられ、荷電ビーム照射室への圧力変動は、もう一段の仕切りによって更に低減され、圧力変動を実質的に問題ないレベルまで低減することが可能となる。5ステージが移動した時の圧力上昇を低く抑えることが可能になる。6ステージが移動した時の圧力上昇を更に低く抑えることが可能である。7ステージの位置決め性能が高精度で、かつ荷電ビームの照射領域の真空度が安定した検査装置を実現することができるので、検査性能が高く、試料を汚染する恐れのない検査装置を提供することができる。8ステージの位置決め性能が高精度で、かつ荷電ビーム照射領域の真空度が安定した露光装置を実現することができるので、露光精度が高く、試料を汚染する恐れのない露光装置を提供することができる。9ステージの位置決め性能が高精度で、かつ荷電ビーム照射領域の真空度が安定した装置によって半導体を製造することにより、微細な半導体回路を形成できる。なお、図138~図144のステージ装置を図13のステージ136に適用できることは明らかである。図145ないし図147を参照して、本発明によるXYステージの他の実施の形態を説明する。なお、図148の従来例及び実施の形態において共通する構成部材を示す参照番号は同じになっている。なお、この明細書中で真空とは当該技術分野において呼ばれる真空であって、必ずしも絶対真空を指すものではない。図145において、XYステージの他の実施態様が示されている。荷電ビームを試料に向かって照射する鏡筒1451の先端部すなわち荷電ビーム照射部1452が真空チャンバCを画成するハウジング1453に取り付けられている。鏡筒1451の直下には、XYステージ1454のX方向図145において左右方向の可動テーブル上に載置されている試料Wが配置されるようになっている。この試料Wは高精度なXYステージ1454によって、その試料面上の任意の位置に対して正確に荷電ビームを照射させることができる。XYステージ1454の台座1455はハウジング1453の底壁に固定され、Y方向図145において紙面に垂直の方向に移動するYテーブル1456が台座1455の上に載っている。Yテーブル1456の両側面図145において左右側面には、台座1455に載置された一対のY方向ガイド1457及び1458のYテーブルに面した側に形成された凹溝内に突出する突部が形成されている。その凹溝はY方向ガイドのほぼ全長に亘ってY方向に伸びている。凹溝内に突出する突部の上、下面及び側面には公知の構造の静圧軸受け1459、14510、14511、14512がそれぞれ設けられ、これらの静圧軸受けを介して高圧ガスを吹き出すことにより、Yテーブル1456はY方向ガイド1457、1458に対して非接触で支持され、Y方向に円滑に往復運動できるようになっている。また、台座1455とYテーブル1456との間には、公知の構造のリニアモータ14513が配置されており、Y方向の駆動をそのリニアモータで行うようになっている。Yテーブルには、高圧ガス供給用のフレキシブル配管14514によって高圧ガスが供給され、Yテーブル内に形成されたガス通路図示せずを通じて上記静圧軸受け14510ないし1459及び14512ないし14511に対して高圧ガスが供給される。静圧軸受けに供給された高圧ガスは、Y方向ガイドの対向する案内面との間に形成された数ミクロンから数十ミクロンの隙間に噴出してYテーブルを案内面に対してX方向とZ方向図145において上下方向に正確に位置決めする役割を果たす。Yテーブル上にはXテーブル14514がX方向図145において左右方向に移動可能に載置されている。Yテーブル1456上にはYテーブル用のY方向ガイド1457、1458と同じ構造の一対のX方向ガイド145151451614515のみ図示がXテーブル14514を間に挟んで設けられている。X方向ガイドのXテーブルに面した側にも凹溝が形成され、Xテーブルの側部X方向ガイドに面した側部には凹溝内に突出する突部が形成されている。その凹溝はX方向ガイドのほぼ全長に亘って伸びている。凹溝内に突出するX方向テーブル14514の突部の上、下面及び側面には前記静圧軸受け1459、14510、14517、14511、14512、14518と同様の静圧軸受け図示せずが同様の配置で設けられている。Yテーブル1456とXテーブル14514との間には、公知の構造のリニアモータ14519が配置されており、XテーブルのX方向の駆動をそのリニアモータで行うようにしている。そして、Xテーブル14514にはフレキシブル配管14520によって高圧ガスが供給され、静圧軸受けに高圧ガスを供給するようになっている。この高圧ガスが静圧軸受けからX方向ガイドの案内面に対して噴出されることによって、Xテーブル14514がY方向ガイドに対して高精度に非接触で支持されている。真空チャンバCは公知の構造の真空ポンプ等に接続された真空配管14521、14522、14523によって排気されている。配管14522、14523の入口側真空チャンバ内側は台座1455を貫通してその上面において、XYステージ1454から高圧ガスが排出される位置の近くで開口しており、真空チャンバ内の圧力が静圧軸受けから噴出される高圧ガスにより上昇するのを極力防止している。鏡筒1451の先端部すなわち荷電ビーム照射部1452の周囲には、差動排気機構14524が設けられ、真空チャンバC内の圧力が高くても荷電ビーム照射空間14525の圧力が十分低くなるようにしてある。すなわち、荷電ビーム照射部1452周囲に取り付けられた差動排気機構14524の環状部材14526は、その下面試料W側の面と試料との間で微少隙間数ミクロンから数百ミクロン14527が形成されるように、ハウジング1453に対して位置決めされており、その下面には環状溝14528が形成されている。環状溝14528は排気管14529により図示しない真空ポンプ等に接続されている。したがって、微少隙間14527は環状溝14528及び排気口14529を介して排気され、真空チャンバCから環状部材14526によって囲まれた空間14525内にガス分子が侵入しようとしても、排気されてしまう。これにより、荷電ビーム照射空間14525内の圧力を低く保つことができ、荷電ビームを問題なく照射することができる。この環状溝は、チャンバ内の圧力、荷電ビーム照射空間14525内の圧力によっては、二重構造或いは三重構造にしてもよい。静圧軸受けに供給する高圧ガスは、一般にドライ窒素が使用される。しかしながら、可能ならば、更に高純度の不活性ガスにすることが好ましい。これは、水分や油分等の不純物がガス中に含まれると、これらの不純物分子が真空チャンバを画成するハウジングの内面やステージ構成部品の表面に付着して真空度を悪化させたり、試料表面に付着して荷電ビーム照射空間の真空度を悪化させてしまうからである。なお、以上の説明において、試料Wは通常Xテーブル上に直接載置されるのでなく、試料を取り外し可能に保持したりXYステージ1454に対して微少な位置変更を行うなどの機能を持たせた試料台の上に載置されているが、試料台の有無及びその構造は本実施の形態の要旨には関係ないので、説明を簡素化するために省略されている。以上に説明した荷電ビーム装置では、大気中で用いられる静圧軸受けのステージ機構をほぼそのまま使用できるので、露光装置等で用いられる大気用の高精度ステージと同等の高精度のXYステージを、ほぼ同等のコスト及び大きさで荷電ビーム装置用のXYステージに対して実現できる。なお、以上説明した静圧ガイドの構造や配置及びアクチュエータリニアモータはあくまでも一実施の形態であり、大気中で使用可能な静圧ガイドやアクチュエータならば何でも適用できる。次に、差動排気機構の環状部材14526及びそれに形成される環状溝の大きさの数値例を図146に示す。なお、この例では環状溝は1461及び1462の二重構造を有しており、それらは半径方向に隔てられている。静圧軸受けに供給される高圧ガスの流量は、通常おおよそ20L/min大気圧換算程度である。真空チャンバCを、内径50mmで長さ2mの真空配管を介して20000L/minの排気速度を有するドライポンプで排気すると仮定すると、真空チャンバ内の圧力は、約160Pa約1.2Torrとなる。この時、差動排気機構の環状部材1463及び環状溝等の寸法を、図146に示されるようにすれば、荷電ビーム照射空間1411内の圧力を104Pa106Torrにすることができる。図147において、XYステージの他の実施態様が示されている。ハウジング1471によって画成された真空チャンバCには、真空配管1472、1473を介してドライ真空ポンプ1474が接続されている。また、差動排気機構1475の環状溝1476は排気口1477に接続された真空配管1478を介して超高真空ポンプであるターボ分子ポンプ1479が接続されている。更に、鏡筒14710の内部は、排気口14711に接続された真空配管14712を介して、ターボ分子ポンプ14713が接続されている。これらのターボ分子ポンプ1479、14713は、真空配管14714、14715によってドライ真空ポンプ1474に接続されている。図では、ターボ分子ポンプの粗引きポンプと真空チャンバの真空排気用ポンプを1台のドライ真空ポンプで兼用したが、XYステージの静圧軸受けに供給する高圧ガスの流量、真空チャンバの容積や内表面積、真空配管の内径や長さに応じて、それらを別系統のドライ真空ポンプで排気する場合も考えられる。XYステージの静圧軸受けには、フレキシブル配管14716、14716を通して高純度の不活性ガスN2ガス、Arガス等が供給される。静圧軸受けから噴出したこれらのガス分子は真空チャンバ内に拡散し、排気口14718、14719、14720を通してドライ真空ポンプ1474によって排気される。また、差動排気機構や荷電ビーム照射空間に侵入したこれらのガス分子は環状溝1476或いは鏡筒14710の先端部から吸引され、排気口1477及び14711を通ってターボ分子ポンプ1479及び14713によって排気され、ターボ分子ポンプから排出された後ドライ真空ポンプ1474よって排気される。このように、静圧軸受けに供給された高純度不活性ガスはドライ真空ポンプに集められて排出される。一方、ドライ真空ポンプ1474の排気口は、配管14721を介して圧縮機14722に接続され、圧縮機14722の排気口は配管14723、14724、14725及びレギュレータ14726、14727を介してフレキシブル配管14716、14717に接続されている。このため、ドライ真空ポンプ1474から排出された高純度不活性ガスは、圧縮機14722によって再び加圧されレギュレータ14726、14727で適正な圧力に調整された後、再びXYテーブルの静圧軸受けに供給される。なお、静圧軸受けに供給されるガスは上述したようにできるだけ高純度にし、水分や油分が極力含まれないようにする必要があるため、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ及び圧縮機は、ガス流路に水分や油分が混入しないような構造であることが求められる。また、圧縮機の排出側配管14723の途中にコールドトラップやフィルタ等14728を設け、循環するガス中に混入した水分や油分等の不純物質をトラップして静圧軸受けに供給されないようにすることも有効である。こうすることによって、高純度不活性ガスを循環させて再利用できるので、高純度不活性ガスを節約でき、また、本装置が設置された部屋に不活性ガスをたれ流さないので、不活性ガスによる窒息等の事故が発生する恐れもなくすことができる。なお、循環配管系には高純度不活性ガス供給系14729が接続されており、ガスの循環を始める際に、真空チャンバCや真空配管1478、14712、14714、14715、1472、1473及び加圧側配管14721、14723、14724、14725、14730を含む全ての循環系に高純度不活性ガスを満たす役割と、何らかの原因で循環するガスの流量が減少した際に不足分を供給する役割とを担っている。また、ドライ真空ポンプ1474に大気圧以上まで圧縮する機能を持たせることによって、ドライ真空ポンプ1474と圧縮機14722を1台のポンプで兼ねさせることも可能である。更に、鏡筒の排気に用いる超高真空ポンプには、ターボ分子ポンプの代わりにイオンポンプやゲッタポンプ等のポンプを使用することも可能である。ただし、これらの溜込み式ポンプを用いた場合は、この部分には循環配管系を構築することはできないことになる。また、ドライ真空ポンプの代わりに、ダイヤフラム式ドライポンプ等、他方式のドライポンプを使用することももちろん可能である。図149において、本実施の形態による荷電ビーム装置の光学系及び検出器が模式的に示されている。光学系は鏡筒内に設けられているが、この光学系及び検出器はあくまでも例示であり、必要に応じて任意の光学系、検出器を使用できる。荷電ビーム装置の光学系1491は、荷電ビームをステージ1492上に載置された試料Wに照射する一次光学系1493と、試料から放出された二次電子が投入される二次光学系1494とを備えている。一次光学系1493は、荷電ビームを放出する電子銃1495と、電子銃1495から放出された荷電ビームを集束する2段の静電レンズからなるレンズ系1496と、偏向器1497と、荷電ビームをその光軸が対象の面に垂直になるように偏向するウイーンフィルタすなわちE×B分離器1498と、2段の静電レンズからなるレンズ系1499とを備え、それらは、図149に示されるように電子銃1495を最上部にして順に、荷電ビームの光軸が試料Wの表面試料面に鉛直な線に対して傾斜して配置されている。E×B偏向器1498は電極14910、び磁石14911を備えている。二次光学系1494は試料Wから放出された二次電子が投入される光学系で、一次光学系のE×B型偏向器1498の上側に配置された2段の静電レンズからなるレンズ系14912を備えている。検出器14913は、二次光学系1494を介して送られた二次電子を検出する。上記光学系1491及び検出器14913の各構成要素の構造及び機能は従来のものと同じであるから、それらについての詳細な説明は省略する。電子銃1495から放出された荷電ビームは、電子銃の正方形開口で整形され、2段のレンズ系1496によって縮小され、偏光器1497で光軸を調整されてE×B偏向器1498の偏向中心面に一辺が1.925mmの正方形に結像される。E×B偏向器1498は、試料の法線に垂直な平面内において、電界と磁界とを直交させた構造となっており、電界、磁界、電子のエネルギの関係が一定の条件を満たす時には電子を直進させ、それ以外の時にはこれら電界、磁界及び電界のエネルギの相互の関係により所定方向に偏向されるようになっている。図149においては、電子銃からの荷電ビームを試料Wに垂直に入射させ、また試料から放出された二次電子を検出器14913の方向に直進させるように設定されている。E×B偏光器で偏向された成形ビームはレンズ系1499で1/5に縮小されて試料Wに投影される。試料Wから放出されたパターン画像の情報を持った二次電子はレンズ系1499、1494で拡大され、検出器14913で二次電子画像を形成する。この4段の拡大レンズは、レンズ系1499が対称ダブレットレンズを形成し、レンズ系14912もやはり対称ダブレットレンズを形成しているので無歪みレンズとなっている。本実施の形態によれば、次のような効果を奏することが可能である。1大気中で一般に用いられる静圧軸受け式のステージと同様の構造を持ったステージ差動排気機構を持たない静圧軸受け支持のステージを使用して、ステージ上の試料に対して荷電ビームによる処理を安定に行うことができる。2荷電ビーム照射領域の真空度に対する影響を最小限に抑えることが可能になり、荷電ビームによる試料への処理を安定化させることができる。3ステージの位置決め性能が高精度で、かつ荷電ビームの照射領域の真空度が安定した検査装置を安価に提供することができる。4ステージの位置決め性能が高精度で、かつ荷電ビーム照射領域の真空度が安定した露光装置を安価に提供することができる。5ステージの位置決め性能が高精度で、かつ荷電ビーム照射領域の真空度が安定した装置によって半導体を製造することにより、微細な半導体回路を形成できる。3-2電子線装置の他の実施の形態さらに、この写像投影方式の課題解決を考慮した、もう1つの方式として一次電子線を複数とし、前記複数の電子線を二次元X-Y方向に走査しながらラスタースキャン試料表面の観察領域を照射するものであり、二次電子光学系は写像投影方式を採用した方式がある。この方式は、前述の写像投影方式の利点を持つとともに、この写像方式の課題である、1電子線を一括照射するために、試料表面上でチャージアップしやすいこと、2本方式で得られる電子線電流に限界が有り1.6μA程度検査速度向上の妨げとなっていること、については複数の電子線を走査することにより解決できる。即ち、電子線照射点が移動するので電荷が逃げやすく、チャージアップが減少する。また、複数の電子線の本数を増やすことにより、容易に電流値を増加できる。実施の形態においては4本の電子線を使う場合、一本の電子線電流が500nA電子線の径10μmで合計2μAが得られている。16本程度には容易に電子線の数を増やすことが可能であり、この場合で8μAを得ることが原理的に可能である。複数の電子線の走査は複数の電子線による照射量が、照射領域に均一になるように照射されれば良いので、前記のようにラスタスキャンに限らず、リサージュ図形などの他の形状の走査形状でも良い。従って、ステージの走査方向は複数の電子線の走査方向に垂直である必要は無い。3-2-1電子銃電子線源この実施の形態で用いられる電子線源として熱電子線源を使用している。電子放出エミッタ材はLaB6である。高融点高温での蒸気圧が低いで仕事関数の小さい材料であれば、他の材料を使用することが可能である。複数の電子線を得るために、2通りの方法を用いている。一つは一本のエミッタ突起が一つから一本の電子線引き出し、複数の穴のあいた薄板開ロ板を通すことにより、複数の電子線を得る方法、もう一つの方法は一本のエミッタに複数の突起を形成してそこから直に複数の電子線を引き出す方法である。いずれの場合も電子線は突起の先端から放出されやすい性質を利用している。他の方式の電子線源例えば熱電界放出型の電子線やショットキータイプも使用可能である。さらに電子銃は矩形、線形のビームを出すものでも良く、その形状を作り出すために、開口形状で行っても良いし、電子源の電子生成部チップ又はフィラメント等の形状を矩形又は線状にしても良い。なお、熱電子線源は電子放出材を加熱することにより電子を放出する方式であり、熱電解放出電子線源とは、電子放出材に高電界をかけることにより電子を放出させ、更に電子線放出部を加熱することにより、電子放出を安定させた方式である。図150のAは、該他の実施の形態による電子線装置の概略図である。一方、図150のBは、複数の一次電子線で試料を走査する態様を示す概略平面T図である。空間電荷制限条件で作動可能な電子銃1501は、図150のBに符号1502で示すようなマルチビームを形成する。マルチビーム1502は、円周上に配置された8個の円形ビームである一次電子線1503から構成される。電子銃1501で発生した複数の一次電子線1503は、レンズ1505、1506を用いて集束され、電極1507および磁石1508からなるE×B分離器1509によって試料Wに対して直角に入射するようになされている。これらの要素1504、1505、1506、1509とレンズ15010および対物レンズ15011とを含む一次光学系によって試料W上に集束された複数の一次電磁線1503からなるマルチビーム1502は、レンズ1506の下流側に設けた2段偏向器図示せず。一次光学系に含まれるにより試料W上の走査に用いられる。試料Wの走査は、対物レンズ15011の主面を偏向中心として、x軸方向に行われる。図150のBに示すように、マルチビーム1502のそれぞれの一次電子線1503は、円周上に互いに離れて配置されており、走査方向であるx方向に直交するy軸上に投影したとき、互いに隣接する一次電子線1503間の距離各一次電子線の中心で計測する。が等間隔になるように設計されている。このとき、互いに隣接する一次電子線1503どうしは、離れていても、接していても、一部が重なり合っていてもよい。重なり合いピッチは100μm以下の任意の値に設定して良く、好ましくは50μm以下、より好ましくは10μm以下に設定して良い。ビーム形のピッチ以下にすることにより、ビーム同士が接触して線状の形状にすることも可能である。また初めから矩形又は線状のビームを形成したものを用いても良い。図150のBに示すように、マルチビーム1502を構成するそれぞれの一次電子線1503が、互いに離れて配置されていることにより、個々の一次電子線1503の電流密度限界値すなわち試料Wに帯電を生じさせない限界の電流密度値は、単一の円形ビームを使用した場合と同等に維持することができ、それにより、S/N比の低下を防止することができる。また、各一次電子線1503が互いに離れているので、空間電荷効果も小さい。その一方で、マルチビーム1502は、一回の走査で試料Wを視野15012の全面に亘って一様な密度で走査することができる。これにより、高スループットで画像形成ができ、検査時間の短縮を図ることができる。図150のBにおいて、符号1502が走査の始点にあるマルチビームを示すとすると、符号15013は走査の終点にあるマルチビームを示す。試料Wは試料台図示せずに載せられる。この台は、x方向への走査時例えば200μm幅で走査に、走査方向xに直交する方向yに沿って連続移動せしめられる。これにより、ラスタ走査が行われる。試料を載せた台を移動させるための駆動装置図示せずが設けられる。走査時に試料Wから発生し色々な方向に放出された二次電子は、対物レンズ15011で光軸方向に加速され、その結果、各点から色々な方向に放出された二次電子はそれぞれが細く集束され、レンズ15010、15011、15014、15015で像の間隔が拡大される。これらのレンズ15010、15011、15014、15015を含む二次光学系を経て形成された二次電子線15016は、検出器15017の受光面に投影され、視野の拡大像を結像させる。光光学系に含まれる検出器15017は、MCPマイクロチャンネルプレートで二次電子線を増倍し、シンチレータで光信号に変換し、CCD検出器で電気信号に変換する。CCDからの電気信号により、試料Wの二次元画像を形成することができる。それぞれの一次電子線1503は、CCD画素の少なくとも2画素以上の寸法を有するものとする。電子銃1501を空間電荷制限条件で動作させることにより、一次電子線1503のショット雑音は、温度制限条件で動作させた場合より約1桁少なくすることができる。したがって、二次電子信号のショット雑音も1桁小さくできるので、S/N比の良い信号を得ることができる。本実施の形態の電子線装置によれば、試料に帯電を生じさせない一次電子線の電流密度限界値を、単一の円形ビームを使用した場合と同等に維持することによりS/N比の低下を防止しつつ、高スループットで画像形成することにより検査時間を短縮できる。また本実施の形態によるデバイス製造方法は、かかる電子線装置を用いて各ウェーハプロセスの終了後にウェーハの評価を行うことによって、歩留まり向上をT図ることができる。図151は、図150のAの実施の形態による電子線装置の詳細を示す図である。電子銃1511から放出された4本の電子線15121513~1516は開口絞り1517で整形され、2段のレンズ1518、1519でウィーンフィルタ15110の偏向中心面に10μm×12μmの楕円状に結像され、図の紙面垂直方向に偏向器15111によりラスタースキャンされ、4本の電子線全体として1mm×0.25mmの矩形領域を均一にカバーするように結像される。E×B15110で偏向された複数の電子線はNA絞りでクロスオーバーを結び、レンズ15111で1/5に縮小され試料Wに200μ×50μmをカバーし、かつ試料面に垂直になるように照射、投影されるケーラー照明と呼ばれる。試料から放出されたパターン画像試料像Fの情報を持った4本の2次電子線15112はレンズ1511、15113、15114で拡大され、MCP15115上に全体として4本の電子線15112で合成された矩形画像拡大投影像F‘として結像する。この二次電子線15112による拡大投影像F’は、MCP15115で1万倍に増感され、蛍光部により光に変換され、TDI-CCD15116で試料の連続移動速度に同期された電気信号となり、画像表示部15117で連続した画像として取得され、CRT等に出力した。電子線照射部は試料表面をできるだけ均一に、かつ照射むらを少なくして、矩形または楕円状に電子線で照射する必要があり、また、スループットをあげるためにはより大きな電流で照射領域を電子線照射する必要がある。従来の電子線照射むらは±10程度であり画像のコントラストむらが大きく、また、電子線照射電流は照射領域において500nA程度と少ないために、高いスループットが得られないという問題があった。また、走査型電子線顕微鏡SEM方式に比べて、本方式は広い画像観察領域を一括して電子線照射するためにチャージアップによる結像障害が生じやすいという問題があった。本実施の形態の一次電子線照射方法を図152により示す。一次電子線1521は4本の電子線1522~1525で構成され、それぞれのビームは2μm×2.4μmの楕円状しており、それぞれ1本当り200μm×12.5μmの矩形領域をラスタースキャンし、それらが重なり合わないように足し合わせて全体として200μ×50μmの矩形領域を照射する。ビーム1512は1512’ヘ有限の時間で到達し次にビームスポット径分10μmずれた1512の直下にほとんど時間損失なしに戻り、再度前記と同じ有限の時間で1512~1512’に平行に1512’の直下1513’方向に移動し、これを繰り返して図の点線で示す矩形の照射領域の1/4200μm×12.5μmを走査した後はじめの点1521に戻りこれを高速に繰り返す。他の電子線1523~1525も電子線1522と同様に同じ速度で走査を繰り返し、全体として図の矩形の照射領域200μ×50μmを均一に高速に照射する。均一に照射できれば、前記のラスタースキャンでなくても良い。例えばリサージュ形を描くように走査しても良い。従って、ステージの移動方向は図に示す方向Aである必要は無い。即ち、スキャン方向図の横方向の高速走査方向に垂直である必要は無い。本実施の形態では電子線照射むらは±3程度で照射できた。照射電流は1本の電子線当たり250nAで試料表面で全体として、4本の電子ビームで1.0μAを得ることができた従来の2倍。電子線の本数を増やすことにより、電流を増加でき、高スループットを得ることができる。また、照射点が従来に比べて小さく面積で約1/80また移動しているのでチャージアップは従来の1/20以下に抑えることができた。図中には示していないが、本装置には、レンズの他に、制限視野絞り、電子線の軸調整のための4極またはそれ以上の極数を有する偏向器アライナー、非点収差補正器スティグメータ、さらにビーム形状を整形する複数の4重極レンズ4極子レンズ等電子線の照明、結像に必要なユニットを備えている。3-2-2電極の構造図153は、電子線を試料に照射する静電レンズを用いた電子光学系において絶縁破壊を防止する電極構造を備える電子線装置を示している。これまで、光学的に検査するだけでは十分な感度や解像度が得られないような微細な試料の表面状態を検査する為に、電子線を利用した高感度、高解像度な電子線装置を用いるための検討がなされている。このような電子線装置は、電子線源によって電子線を放出し、静電レンズ等の静電光学系によって、この放出された電子線を加速したり収束したりするなどして検査対象である試料に入射させる。次に、電子線の入射によって試料から放出される二次電子線を検出することによって、検出された二次電子線に対応する信号を発生させ、この信号により例えば、試料のデータを形成する。この形成されたデータにより、試料の表面状態を検査する。こうした電子線装置に用いられる静電レンズ等の静電レンズを用いた電子光学系には、電子線を加速したり収束するための電界を生成する電極が、電子線の光軸方向に多段に配設されている。これら電極には各々所定の電圧が印加され、こうして電極の電位差によって生ずる電界によって、電子線を加速したり、光軸上の所定の点に収束させるようにしている。従来の電子線装置においては、電子線源から放出した電子線の一部が、静電レンズを用いた電子光学系における電界に係わらず電極に衝突する場合がある。この場合に、電子線が電極に衝突することにより、電極自体から二次電子線が放出される。この電極から放出される二次電子線の量は、電極の材料、又は、電極をコーティングしている材料によって変化する。この電極から放出される二次電子線が多くなると、この二次電子線は電極の電界によって加速され、装置内の残ガスをイオン化し、このイオンが電極に衝突することによって、更に、電極から二次電子線が放出される。したがって、二次電子線が大量に放出されると、電極間において放電が生じ易くなり、電極間で絶縁破壊を起こす確率が増加してしまう。例えば、電極がアルミニウムでコーティングされている場合と、金でコーティングされている場合とで、絶縁破壊の確率を比較すると、アルミニウムの場負の方が電極間の絶縁破壊の確率が若干高かった。アルミニウムは、仕事関数が4.2[eV]であり、金は、仕事関数は4.9[eV]である。ここで、仕事関数とは、金属にある1個の電子線を真空中に取り出すのに必要な最小のエネルギーである単位:eV。また、電極が金でコーティングされている場合であって、更に、電子線装置の試料が半導体ウェーハである場合は、コーティングした金に電子線が衝突することによって金がスパッタされ、半導体ウェーハの表面に金が付着してしまう場合がある。半導体表面に金が付着すると、後の熱工程で金がシリコン結晶中に拡散されトランジスタの性能を劣化させる。よってこの場合に、電子線装置は半導体ウェーハの検査に適さない。一方、静電レンズを用いた電子光学系の例えば、静電レンズにおいては、電極間距離を短くすることによって焦点距離の短い静電レンズが得られる。焦点距離が短いと、静電レンズの収差係数は小さくなり低収差となるので、静電レンズは高分解能となり、評価装置の分解能が向上する。また、静電レンズの電極間に与える電位差を大きくすることによっても、焦点距離の短い静電レンズとすることができる。よって、電極間距離を短くする場合と同様に、静電レンズは低収差で高分解能となり、電子線装置の分解能が向上する。したがって、電極間距離を短くして電極間の電位差を大きくしてやれば、相乗的に静電レンズは低収差で高分解能とすることができる。しかし、電極間距離を短くして電極間の電位差大きくすると、電極間において放電が生じ易くなり、電極間で絶縁破壊を起こす確率が増加してしまうという問題がある。従来、電極間の絶縁は、電極間に絶縁材料を挿入し、この絶縁材料によって電極を支持することによって、電極間の絶縁を保持していた。また、電極間の絶縁材料の最短沿面距離絶縁表面長さを長くすることによって、絶縁材料表面の絶縁性能を高めていた。例えば、絶縁材料の表面を電極間方向のヒダ形状とすることによって、電極間における最短沿面距離を長くしていた。しかしながら、一般に、絶縁材料表面の加工は、金属の加工に比べると加工が困難で、加工費用が高価になってしまう。また、絶縁材料表面をヒダ形状等とすると、絶縁材料の表面積が広くなってしまうので、電子線装置内が真空の場合は、絶縁材料からの放出ガスが多くなる場合がある。よって、真空度の劣化を招き、かえって電極間の耐圧が下がってしまう場合が多かった。図153の実施の形態はこのような問題を解決するために提案されたものであり、以下、この実施の形態に係る、静電光学系の電極間の絶縁破壊を防止し得る電子線装置を、静電光学系を有する写像投影型評価装置に適用した場合について、その写像投影型評価装置の構成、動作および該装置を用いたデバイス製造方法を説明する。図153において、写像投影型評価装置1531は、試料を照射する電子線が所定の放射面を持っており、電子線の照射によって試料から放射される二次電子線も所定の放射面を持っている。電子線源1532からは、二次元領域、例えば矩形の放射面をもつ電子線が放射され、静電レンズ系1533によって所定倍率に拡大される。拡大された電子線は、斜め上方からE×B型偏向器1534に入射され、E×B型偏向器1534の電界と磁界が直交する場により、試料である半導体ウェーハ1535の方向に偏向される図153の実線。E×B型偏向器1534によって半導体ウェーハ1535の方へ偏向された電子線は、静電対物レンス系1536内の電極に印加された電圧によって発生した電界により減速され、静電対物レンズ系1536によって半導体ウェーハ1535に結像される。次に、半導体ウェーハ1535への電子線の照射によって発生した二次電子線は、静電対物レンズ系1536の電界によって検出器1537の方向に加速され図153の点線、E×B型偏向器1534に入射される。E×B型偏向器1534は、加速された二次電子線を静電中間レンズ系1538方向に向かわせ、次に、静電中間レンズ系1538によって二次電子線を検出器1537に入射させることによって二次電子線が検出される。検出器1537によって検出された二次電子線はデータに変換されて表示装置1539に送信され、表示装置1539に二次電子線の画像を表示し、半導体ウェーハ1535のパターンを検査する。次に、写像投影型評価装置1531における静電レンズ系1533、静電対物レンズ系1536、静電中間レンズ系1538およびE×B型偏向器1534の構成について詳細に説明する。電子線が通過する静電レンズ系1533、静電対物レンズ系1536や、二次電子線が通過する静電中間レンズ系1538は、所定の電界を発生させる為の複数の電極を含んでいる。また、これら全ての電極の表面には、白金がコーティングされている。更に、E×B型偏向器1534の電極15310の表面も白金でコーティングされている。ここで、図154を参照して、電極をコーティングする金属別における絶縁破壊発生確率について説明する。尚、絶縁破壊発生率は、金属毎に相対的な大小関係で表している。また、写像投影型評価装置において、電極をコーティングする金属の種類を除く他の検査条件は同一とした。まず、電極をコーティングした金属がアルミニウムの場合と、金の場合において、絶縁破壊が発生する確率を比較すると、金の場合の方が電極の絶縁破壊の発生確率が若干低かった。よって、金の場合の方が絶縁破壊の防止については効果があった。また更に、電極をコーティングした金属が金の場合と、白金の場合において、絶縁破壊が発生する確率を比較すると、白金の場合の方が電極の絶縁破壊の発生確率が更に低かった。ここで、各金属の仕事関数は、アルミニウムが4.2[eVであり、金が4.9[eV、白金は5.3[eV]である。金属の仕事関数とは、金属にある1個の電子線を真空中に取り出すのに必要な最小のエネルギーである単位:eV。即ち、仕事関数の値が大きい程、電子線が取り出しにくいことになる。よって、写像投影型評価装置1531において、電子線源1532から放射された電子線が電極に衝突した場合に、仕事関数の値が大きい金属仕事関数の値が大きい金属を主材料とする合金をも含むが電極にコーティングされていれば、電極から放出される二次電子線は少なくなるので、電極の絶縁破壊の発生確率も低下する。そのため、仕事関数が大きい金属であれば、或る程度良い。具体的には、電極にコーティングされる金属の仕事関数が5[eVであれば、電極の絶縁破壊の発生確率は低く抑えることができる。また、この実施の形態のように、検査対象となる試料が半導体ウェーハ1535であり、更に、電極にコーティングされる金属が金の場合であると、電子線が金に衝突することによって、半導体ウェーハ1535のパターン上に金が付着してしまうことがあった。よって、この実施の形態においては、電極にコーティングされる金属が白金であると、半導体ウェーハ1535のパターン上に白金が付着することなく、また、白金が付着することがあってもデバイス性能を劣化させることもない。更に、電極の絶縁破壊の発生確率も低くすることができ、より好ましい。次に、図155と図156を参照して、電極の形状と構成の一例を説明する。図155において、電極1551とは、静電レンズ系1533、静電対物レンズ系1536および静電中間レンズ系1538に含まれる静電レンズの電極である。電極1551は、電子線や二次電子線が通過することができる通過孔が略中央部にある円盤形状になっており、この実施の形態の写像投影型評価装置1531において、電極1551には、図示しない電源装置により所定の電圧が印加されている。図156は電極1551の表面部の一部断面図である。なお、E×B型偏向器1534の電極15310の表面も電極1551の表面と同等の構成としてもよい。電極1551の材料は、ケイ素銅シリコンブロンズ1561から構成され、必要な寸法形状に加工されたケイ素銅1561上にチタン1562を50nmの厚さになるようにスパッタコーティングし、更に、チタン1562上に白金1563を200nmの厚さになるようにスパッタコーティングを行って電極1551が形成される。ここで、図157および図158を参照して、この実施の形態において、電極間の電位差が大きい場合の電極間の絶縁破壊を防止する電極構成について詳細に説明する。図157の電極1571、1572は、例えば、静電対物レンズ系1536に含まれている電極であり、上記のように電極には白金がコーティングされている。また、電極1571、1572には、図示しない電源装置により所定の電圧が印加されている。この実施の形態では、半導体ウェーハ1535側の電極1572には高電圧、例えば15kVの電圧が印加され、電極1571には5kVの電圧が印加されている。電子線や二次電子線が通過する通過孔1573は、電極1571、1572の中央部にあり通過孔1573内は電極1571、1572の電位差によって電界が形成されている。この電界によって、電子線は減速し、且つ収束されて、半導体ウェーハ1535に照射される。この時、電極間の電位差が大きいので、静電対物レンズ系1536は焦点距離の短い静電対物レンズとすることができる。よって、静電対物レンズ系1536は低収差で高分解能となる。電極1571、1572の間には、絶縁スペーサ1574が挿入されており、絶縁スペーサ1574は、電極1571、1572を略垂直に支持している。絶縁スペーサ1574の電極間における最短沿面距離は、支持された電極部分における電極間距離と略同じ長さである。即ち、電極間の絶縁スペーサ1574の表面は、電極間方向においてヒダ状等になっておらず、ほぼ直線になっている。電極1572は電極間において最短距離となっている第1の電極面1575と、この第1の電極面1575よりも電極間距離が長い第2の電極面1576と、第1の電極面1575と第2の電極面1576との間にこれら2つの電極間方向の段差1577図158を有している。絶縁スペーサ1574は電極1572を第2の電極面1576で支持している。電極1572をこのような形状にしたので、電極間の最短距離を所定の距離に保ちつつ、絶縁スペーサ1574の表面を電極間方向においてヒダ状等に加工することなく、絶縁スペーサ1574の最短沿面距離を電極間の最短距離より長くすることが可能となる。また、絶縁スペーサ1574の表面には、大きい電界が加わらないので、沿面放電も起こり難い構造とすることができる。したがって、静電対物レンズ系1356を焦点距離の短い静電対物レンズとし、且つ低収差で高分解能にすることができ、しかも、絶縁スペーサ1574の電極間の絶縁性能が低下しないので、電極間の絶縁破壊が防止できる。また、金属である電極1572に段差1577を設けるように加工したので、絶縁スペーサ1574を加工するより加工費用が安価になる。加えて、電極間方向における絶縁スペーサ1574の表面にはほとんど凹凸部分が無く、絶縁スペーサ1574からの放出ガスが多くなることも無い。更に、電極1571の通過孔157。3の開口端部1578と、電極1572の通過孔1573の開口端部1579とのコーナー部に曲率を持たせたので、両コーナー部に電界が集中することがなくなり、電極間の絶縁破壊がより防止できる。また更に、電極1572の段差1577の電極間側のコーナー部に曲率を持たせたので、コーナー部に電界が集中することがなく、電極間の絶縁破壊がより防止できる。なお、この実施の形態では、電極1572に段差1577を設けたが、電極1571にも電極1572方向に段差を設けるように加工してもよいし、電極1572に代えて、電極1571にのみ電極1572方向に段差を設けるように加工してもよい。また、静電対物レンズ系1536において、絶縁スペーサ1574が挿入された電極を説明したが、他の静電レンズ系において、電位差の大きい電極がある場合は、その静電レンズ系に適用することによって、電極間の絶縁破壊を防止することができる。図153~図158を用いて説明した実施の形態は、すでに説明したデバイス製造方法における検査工程に用いることによって、静電レンズ系の電極間で絶縁破壊が生じることなく半導体ウェーハの評価を行うことが可能となる。3-3制振装置に関する実施の形態本実施の形態は、電子線を物質の目標位置に照射することにより、当該物質の加工、製造、観測及び検査のうち少なくともいずれかを実行する電子線装置に係り、より詳しくは、電子線を位置決めする機械構造体に生じる不要な機械的振動を減少させた電子線装置、その制振方法および該装置を用いた半導体デバイスの加工、製造、観測及び検査のうち少なくともいずれかを実行する工程を備えた半導体製造プロセスに関する。一般に、電子線を用いて物質の微細な構造を観測する手法に、ウェーハ等に形成されたパターンの欠陥を検査する検査装置や走査型電子線顕微鏡SEM等が有るが、観測分解能がμm~数十nmであるため、外部からの振動を十分に除振して観測を行う必要がある。また、電子線を用いて露光を行う装置においても、電子線を偏向させ、目標位置に正確にビーム照射するためには、外部からの振動を十分に除振するための除振装置を用い、且つ、鏡筒部分の構造から生じる機械的共振によるふらつきを出来るだけ小さくするために、剛性を上げる必要がある。構造体の剛性を上げるためには、電子光学系による物理的な寸法制約があることから、小型化による剛性の向上は取りづらく、従って鏡筒部分の肉厚化、大型化等により剛性向上が成されることが多かった。しかし、この方法による剛性向上は、装置の重量化、形状制限、除振台の大型化などを含む設計上の自由度の拘束、並びに、経済的な面を含めて不利な面が多々有った。本実施の形態は、上記事実に鑑み、ビームを位置決めする機械構造体の共振による不要な振動を、必ずしも機械構造体の剛性を向上させなくても、ビームの位置決めを高精度に維持できるよう適切に減衰可能とすることにより、設計上の制約の緩和、装置の小型軽量化、経済性の向上を実現させた電子線装置、および、該装置を半導体デバイスの製造工程に用いて効率良く製造、検査、加工、観測等を可能とする半導体製造プロセスを提供する。図159は、本実施の形態を、電子線を用いて半導体ウェーハの欠陥の検査を行う電子線検査装置に適用した場合の構成を示す。同図に示す電子線検査装置1591はいわゆる写像投影型であり、Aブロック及びこのAブロックから斜め上方に突出するBブロックの機械構造体を有する。Bブロック内には一次電子線を照射する一次電子線照射手段が配置され、Aブロック内には二次電子線を写像投影するための写像投影光学系と、二次電子線の強度を検出する撮像手段とが含まれる。Aブロックは、最下の固定台1592に連結される。Bブロック内に配置された一次電子線照射手段は、一次電子線を放出、加速するためカソード及びアノードから構成された電子線源1593、一次電子線を長方形に整形する長方形開口1594、及び、一次電子線を縮小結像させる4極子レンズ1595を備える。Aブロックの下部には、縮小された一次電子線を電場E及び磁場Bの直交する場で半導体ウェーハ1596に略垂直に当たるように偏向させるE×B偏向器1597、開口アパーチャNA1598、及び、該開口アパーチャを通過した一次電子線をウェーハ1596上に結像させる対物レンズ1599が配置される。ここで、4極子レンズ1595によって縮小された一次電子線は、E×B偏向器1597の偏向主面に例えば500μm×250μmの像を形成すると同時に開口アパーチャ1598に電子線源1593のクロスオーバー像を形成し、ケーラー証明条件が満たされるようにしている。対物レンズ1599によって、ウェーハ1596上には例えば100μm×50μmの像が形成され、当該領域が照明される。ウェーハ1596は、真空に排気可能な図示しない試料室内に配置され、且つ、X-Y水平面内を移動可能なステージ15910の上に配置されている。ここで、Aブロック及びBブロックと、XYZ直交座標系との関係を図160aに示す。X-Y水平面にウェーハ面があり、Z軸は写像投影光学系の光軸に略平行となる。ステージ15910がウェーハ1596を載置した状態でX-Y水平面内を移動することによって、ウェーハ1596の検査面が一次電子線によって順次走査される。なお、ステージ15910は固定台1592の上に載置される。Aブロックの上部に配置された写像投影光学系は、中間静電レンズ15911及び投影静電レンズ15912と、これらレンズの中間に配置された絞り15913と、を備える。一次電子線の照射によりウェーハ1596から放出された二次電子線、反射電子線及び散乱電子線は、この写像投影光学系によって、所定の倍率例えば200~300倍で拡大投影され、後述するマイクロチャンネルプレート15914の下面に結像される。Aブロックの最上部に配置された撮像手段は、マイクロチャンネルプレート15914と、蛍光スクリーン15915と、リレーレンズ15916と、撮像部15917とを備える。マイクロチャンネルプレート15914は、プレート内に多数のチャンネルを備えており、静電レンズ15911及び15912によって結像された二次電子線が該チャンネル内を通過する間に、更に多数の電子線を生成させる。即ち、二次電子線を増幅させる。蛍光スクリーン15915は、増幅された二次電子線が照射されることにより、二次電子線の強度に応じた強さの蛍光を発する。即ち、二次電子線の強度が光の強度に変換される。リレーレンズ15916がこの蛍光を撮像部15917に導くように配置される。撮像部15917は、リレーレンズ15916により導かれた光を電気信号に変換するための多数のCCD撮像素子から構成される。検出信号のS/N比を向上させるため、いわゆるTDI検出器を用いるのが好ましい。なお、一次電子線の照射によって、二次電子線だけでなく散乱電子線や反射電子線も発生するが、ここでは一括して二次電子線と称することにする。ところで、Aブロック及びこれに連結されたBブロックの機械構造体からなる鏡筒1601は、通常、一つ又はそれ以上の固有振動モードを有する。各固有振動モードの共振周波数及び共振方向は、形状、質量分布、サイズ、内部の機械の配置形態等によって決定される。例えば、図160bに示すように、鏡筒1601は、固有振動1602のモード1を少なくとも有する。このモード1において、鏡筒1601は、例えば略Y方向に沿って150Hzの周波数で揺れる。この場合の鏡筒の伝達関数の一例を図161に示す。図161では、横軸が周波数、縦軸が振動振幅Aの対数である。この伝達関数では、共振周波数150Hzにおいて共振倍率30dB約30倍のゲインを有する。従って、外部から微少な振動が加わった場合でも、その振動に150Hz近傍の周波数成分が含まれていると、その周波数成分はこの例では約30倍に増幅されて鏡筒を振動させる。この結果、写像のボケ等の有害な事象を発生させる。従来技術では、これを防止するため、鏡筒全体を除振台の上に載せて外部からの振動を除振するか、及び/又は、鏡筒の肉厚や構造を見直し、共振倍率を下げる等の大掛かりな対策を行っていた。本実施の形態では、これを避けるため、図160cに示すように、振動1602を打ち消すように鏡筒に対し圧力振動1603を加えるアクチュエータ1604をAブロックの基部に設置する。このアクチュエータ1604は振動減衰用回路15918に電気的に接続されている。アクチュエータ1604及び振動減衰用回路15918の概略構成を図162に示す。同図に示すように、アクチュエータ1604は、圧電効果を有する誘電体1621を電極1622、1623で挟んでなる圧電素子1624と、該圧電素子を電極1623側から支持するため固定台1592に固定された支持台1625とを有する。圧電素子1624は、鏡筒1601のAブロックと支持台1625との間に挟まれており、電極1622は、Aブロックの外壁に、電極1623は支持台1625に接着されている。これにより、圧電素子1624は、往復振動1602により、鏡筒1601が向かってくるときは正の圧力、鏡筒1601が遠ざかるときは負の圧力を受ける。圧電素子1624は、鏡筒1601の振動1602を抑制するため効果的な位置に設置される。例えば、振動1602の方向が、電極1622及び1623と直交するように配置されるのが好ましい。振動減衰用回路15918は、圧電素子1624の両電極1622、1623の間を直列に接続された可変インダクタンス1626及び抵抗1627から構成される。可変インダクタンス1626はインダクタンスL、抵抗1627は抵抗値RD、圧電素子1624は電気容量Cを有するため、直列接続された圧電素子1624及び振動減衰用回路15918は、参照番号1628により示される直列共振回路と等価となる。この直列共振回路の共振周波数f0’は、fo’=1/{2πLC1/2}で表される。本実施の形態では、直列共振回路の共振周波数f0’が鏡筒1601の共振周波数f0に略一致するように、各パラメータが設定される。即ち、与えられた圧電素子1624の電気容量Cに対して、fo=1/{2πLC1/2}が成立するように、可変インダクタンス1626のインダクタンスLが調整される。実際には、圧電素子1624の容量Cは、機械的共振周波数に合わせて共振回路を形成する上では小さく、このため非常に大きなインダクタンスLを必要とする場合が多いが、この場合には演算増幅器等を用いて等価的に大きなインダクタンスを形成することで共振回路を実現することができる。また、直列共振回路の共振周波数成分のQ値が、図161に示す伝達関数においてピークを持つ共振成分のQ値に略一致するように、抵抗1627の値RDが選択される。このようにして作られた直列共振回路1628は、図161の参照番号1611により示される電気的周波数特性を有する。図159に示す電子線検査装置1591は、制御部15919によって制御管理される。制御部15919は、図159に例示されたように、汎用的なパーソナルコンピュータ等から構成することができる。このコンピュータは、所定のプログラムに従って各種制御、演算処理を実行する制御部本体15920と、本体15920の処理結果を表示するCRT15921と、オペレータが命令を入力するためのキーボードやマウス等の入力部15922とを備える、勿論、電子線検査装置専用のハードウェア、或いは、ワークステーションなどから制御部15919を構成してもよい。制御部本体15920は、図示しないCPU、RAM、ROM、ハードディスク、ビデオ基板等の各種制御基板等から構成される。RAM若しくはハードディスクなどのメモリ上には、撮像部15917から受信した電気信号即ちウェーハ1596の二次電子線画像のデジタル画像データを記憶するための二次電子線画像記憶領域15923が割り当てられている。また、ハードディスク上には、予め欠陥の存在しないウェーハの基準画像データを記憶しておく基準画像記憶部15924が存在する。更に、ハードディスク上には、電子線検査装置全体を制御する制御プログラムの他、欠陥検出プログラム15925が格納されている。この欠陥検出プログラム15925は、ステージ15910のXY平面内の移動を制御すると共に、この間に撮像部15917から受信したデジタル画像データに関して加算等の各種演算処理を行い、その結果得られたデータから記憶領域15923上で二次電子線画像を再構成する機能を有する。更に、この欠陥検出プログラム15925は、記憶領域15923上で構成された二次電子線画像データを読み出し、該画像データに基づき所定のアルゴリズムに従ってウェーハ1596の欠陥を自動的に検出する。次に、この実施の形態の作用を説明する。電子線源1593から一次電子線を放出し、長方形開口1594、4極子レンズ1595、E×B偏向器1597及び対物レンズ1599を通して、セットされたウェーハ1596表面上に照射する。上述のように、ウェーハ1596上で例えば100μm×50μmの被検査領域が照明され、二次電子線が放出される。この二次電子線は、中間静電レンズ15911及び投影静電レンズ15912によってマルチチャンネルプレート15914の下面に拡大投影され、撮像部15917により撮像され、ウェーハ1596上の投影された領域の二次電子線画像が得られる。ステージ15910を駆動してウェーハ1596を所定幅毎にX-Y水平面内で逐次移動して上記手順を実行することにより、検査面全体の画像を得ることができる。拡大された二次電子線画像を撮像している間に、鏡筒1601に共振周波数f0150Hzの振動成分を含む外力が加わると、鏡筒1601は、その伝達関数で定まる共振倍率30dBでこの振動成分を増幅させて固有振動する。この振動1602は、圧電素子1624に正負の圧力を印加する。圧電素子1624は、鏡筒1601の振動エネルギーを一旦電気エネルギーに変換して出力する。圧電素子1624の両電極1622、1623には、インダクタンス1626L及び抵抗1627RDが直列接続されて共振回路を形成しているため、共振周波数f0において、圧電素子1624の容量性インピーダンスと、インダクタンス1626の誘導性インピーダンスLとは相殺され、共振回路のインピーダンスは、事実上、抵抗RDのみとなる。従って、共振時には、圧電素子1624から出力される電気エネルギーは、抵抗1627RDによりほぼ全部消費される。かくして、鏡筒1601から圧電素子1624に加わる外力を相殺するように圧電素子1624は力を発生することになり、機械共振により発生する振動1602を相殺し、共振倍率を下げることができる。二次電子線は拡大写像されるため、振動による写像の揺らぎは更に大きなものとなるが、この実施の形態では、このような揺らぎに起因した写像のぼけを未然に防止することができる。図163に示すように、機械構造体としての鏡筒1601の伝達関数1611図161に相当の共振成分は、電気的周波数特性1631を持った直列共振回路1628の共振成分により相殺され、鏡筒1601は、全体として共振倍率の低い総合伝達関数1632を持つようになる。以上のように、写像のぼけの無い良好な二次電子線画像が得られると、この実施の形態の電子線検査装置1591は、当該画像からウェーハ1596の欠陥を検査する処理を行う。この欠陥検査処理として、いわゆるパターンマッチング法などを用いることができる。この方法では、基準画像記憶部15924から読み出した基準画像と、実際に検出された二次電子線画像とのマッチングを取って両者の類似度を表す距離値を演算する。この距離値が所定の閾値より小さい場合、類似度が高いと判断して欠陥無しと判定する。これに対し、該距離値が所定の閾値以上の場合、類似度が低いと判断して欠陥有りと判定する。欠陥有りと判定した場合、オペレータに警告表示してもよい。このとき、CRT15921の表示部に二次電子線画像15926を表示するようにしてもよい。なお、二次電子線画像の部分領域毎に上記パターンマッチング法を用いてもよい。パターンマッチング法以外でも、例えば図164a~cに示す欠陥検査方法がある。図164aには、1番目に検出されたダイの画像1641及び2番目に検出された他のダイの画像1642が示されている。3番目に検出された別のダイの画像が1番目の画像1641と同じか又は類似と判断されれば、2番目のダイ画像1642の部分1643が欠陥を有すると判定され、欠陥部分を検出できる。図164bには、ウェーハ上に形成されたパターンの線幅を測定する例が示されている。ウェーハ上の実際のパターン1644を方向1645に走査したときの実際の二次電子線の強度信号が1646であり、この信号が予め較正して定められたスレッショールドレベル1647を連続的に超える部分の幅1648をパターン1644の線幅として測定することができる。このように測定された線幅が所定の範囲内にない場合、当該パターンが欠陥を有すると判定することができる。図164cには、ウェーハ上に形成されたパターンの電位コントラストを測定する例が示されている。図159に示す構成において、ウェーハ1596の上方に軸対称の電極1649を設け、例えばウェーハ電位0Vに対して-10Vの電位を与えておく。このときの-2Vの等電位面は1410で示されるような形状とする。ここで、ウェーハに形成されたパターン16411及び16412は、夫々-4Vと0Vの電位であるとする。この場合、パターン16411から放出された二次電子線は-2V等電位面16410で2eVの運動エネルギーに相当する上向きの速度を持っているので、このポテンシャル障壁164。10を越え、軌道16413に示すように電極1649から脱出して検出器で検出される。一方、パターン16412から放出された二次電子線は-2Vの電位障壁を越えられず、軌道16414に示すようにウェーハ面に追い戻されるので、検出されない。従って、パターン16411の検出画像は明るく、パターン16412の検出画像は暗くなる。かくして、電位コントラストが得られる。検出画像の明るさと電位とを予め較正しておけば、検出画像からパターンの電位を測定することができる。そして、この電位分布からパターンの欠陥部分を評価することができる。以上説明したように、本実施の形態により得られた写像ぼけの無い良好な二次電子線画像に対して上記のような各測定を行うことにより、より高精度の欠陥検査が実現できる。本実施の形態としてこれまで説明した電子線検査装置をデバイス製造方法におけるウェーハ検査工程に用いた場合には、機械構造体の振動による検出画像の劣化を未然に防止できるので、効率良く高精度の検査が可能となり、欠陥製品の出荷防止が実現できる。なお、本実施の形態は、上で説明したもののみに限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内で任意好適に変更可能である。例えば、機械的な共振周波数とモードは、必ずしも一つではなく、一般には複数発生するので、その場合には、必要個数のアクチュエータ1604を鏡筒の各要所に設置することで対応が可能となる。例えば、図160bに示す機械構造体ブロックAがY方向の振動1602だけではなくX方向の振動を有する場合、別個のアクチュエータをX方向の振動を相殺するように設置することができる。更に、BブロックやDブロックにも独立した固有振動がある場合、これらのブロックにもアクチュエータを設置してもよい。振動減衰用回路15918は、直列共振回路1628と等価である必要はなく、機械的固有振動が同一振動方向に複数の共振周波数を持つ場合、当該回路の電気的周波数特性が複数の共振周波数を持つもので対抗することができる。アクチュエータの設置箇所は、鏡筒だけではなく、ビーム位置を正確に位置付けるために必要な部品、例えばX-Yステージ15910、或いは、各種光学器械の光学部品に適用することも可能である。本実施の形態の電子線検査装置の被検査試料として半導体ウェーハ1596を例に掲げたが、被検査試料はこれに限定されず、電子線によって欠陥を検出することができる任意のものが選択可能である。例えばウェーハへの露光用パターンが形成されたマスク等をその検査対象とすることもできる。更に、本実施の形態は、ビームを物質の目標位置に照射する電子線応用装置全般に適用することができる。この場合、当該物質の検査のみならず、その加工、製造及び観測の少なくともいずれかを行う装置にも適用範囲を広げることができる。当然、ここでいう物質の概念は、ウェーハや上記したマスクのみならず、ビームにより、その検査、加工、製造及び観測のうち少なくともいずれかが可能となる任意の対象物である。デバイス製造方法も、同様に、半導体デバイスの製造工程中の検査のみならず、半導体デバイスをビームで製造するプロセス自体にも適用することができる。なお、本実施の形態の電子線検査装置として、図159に示す構成を示したが、電子光学系等は任意好適に変更可能である。例えば、電子線検査装置1591の電子線照射手段は、ウェーハ1596の表面に対して垂直上方から一次電子線を入射させる形式であるが、E×B偏向器1597を省略し、一次電子線をウェーハ1596の表面に斜めに入射させるようにしてもよい。3-4ウェーハの保持に関する実施の形態本実施の形態は、電子線装置においてウェーハを静電的に吸着保持する静電チャック、ウェーハと静電チャックとの組合わせ、特に減速電界対物レンズを用いた電子線装置で使用可能な静電チャックとウェーハとの組合わせ、ならびに、静電チャックとウェーハとの組合わせを備える電子線装置を使用するデバイス製造方法に関する。ウェーハを静電的に吸着固定する公知の静電チャックにおいては、基板に配置される電極層を複数の互いに絶縁された電極により形成し、一方の電極から他方の電極へ向かって順次電圧を印可する電源装置を備える。また減速電界対物レンズを用いる電子線装置が公知である。プロセス途中のウェーハを減速電界対物レンズを用いる電子線装置で評価する場合、ウェーハに負の高電圧を印加することが必要である。この場合、急激に負の高電圧を印加するとプロセス途中のデバイスが破壊されるおそれがあるので、電圧を徐々に印加することが必要である。一方、大部分のウェーハは、ウェーハの側面及び裏面にSiO2又は窒化膜等の絶縁膜を付着されるので、ウェーハに0電位又は低い電位を与えようとするとき、電圧が印加されない問題があった。更に静電チャック側へ中央が凸に歪んだウェーハは、比較的容易に吸着固定できるが、チャック側に中央が凹に歪んだウェーハは、単極の静電チャックでは、周辺部のみがチャックされ、中央部はチャックされないまま保持される問題があった。本実施の形態は、上記の問題点を解決するため、減速電界対物レンズで使用でき、側面及び裏面が絶縁膜で被覆され、チャック側に向かって中央が凹に歪んだウェーハをチャック可能な静電チャック、ならびにウェーハと静電チャックとの組合わせを提供するとともに、このような静電チャック又はウェーハと静電チャックとの組合わせを用いてプロセス途中のウェーハの評価を行うデバイス製造方法を提供する。図165は、本実施の形態における静電チャック1410の平面図であり、ウェーハを取り除いて電極板1651を見たものである。図166は、図165の静電チャックの線M-Mに沿う垂直方向の概略断面図であり、ウェーハが載置され電圧が印加されない状態を示すものである。静電チャック1652は、図166に示すように、基板1661、電極板1662、絶縁層1663から成る積層構造を有する。電極板1662は、第1電極1652及び第2電極1653を含む。第1電極1652及び第2電極1653は、別々に電圧が印加できるように分離され、磁場中で渦電流を発生しないで高速で移動可能であるように、薄膜で形成される。第1電極1652は、平面図において円形の電極板1662の中央部分及び周辺部分の一部から成り、第2電極1653は、電極板の残りの馬蹄形周辺部分から成る。電極板1662の上方に絶縁層1663が配置される。絶縁層1663は、厚さ1mmのサファイア基板により形成される。サファイアは、アルミナの単結晶であり、アルミナセラミックスの如き小孔が全くないので、絶縁破壊電圧が大きい。例えば、1mm厚のサファイア基板は、104V以上の電位差に十分耐えることができる。ウェーハ1664に対する電圧の印加は、ナイフエッジ状の金属部分を有する接触子1665を介してなされる。図166に示すように、2個の接触子1665がウェーハ1664の側面に接触される。2個の接触子1665を用いる理由は、1個の接触子だけの場合、導通が取れなくなる恐れがあること、及びウェーハ1664を片側へ押す力が生じるのを嫌ったからである。絶縁層図示せずを破壊して導通を取るのであるが、放電する時に粒子を飛散させる恐れがあるので、接触子1665は,抵抗1666を介して電源1667に接続し大きい放電を生じないようにした。この抵抗1666は、大き過ぎると導通穴が形成されず、小さ過ぎると大きい放電が起り、パーティクルを飛散させるので、絶縁層図示せず毎に抵抗の許容値を決めた。これは、ウェーハの履歴により絶縁層の厚さが変わるので、各ウェーハ毎に抵抗の許容値を決める必要があるからである。図167のaは電圧印加のタイムチャートを示す。第1電極には、線Aで示すように、時刻t=0において、4kVが印加される。ウェーハの中央部及び周辺部が共にチャックされた時刻t=t0において、第2電極に、線Bで示すように4kVが印加される。時刻t=t1でウェーハの電圧Cが少しずつ深くされ下げられ、時刻t=t2で-4kVに達するように制御される。第1電極及び第2電極は、時刻t=t1から時刻t=t2において、少しずつ電圧が下げられ、時刻t=t2で、0Vにされる。チャックに吸着保持されたウェーハの評価が終了した時刻t=t3でウェーハの電圧Cが0Vにされ、ウェーハが外部へ取出される。静電チャックが4kVの電位差がなくても2kVの電位差でもウェーハを吸着保持する場合には、図167に1点鎖線で示すように、第1電極及び第2電極にそれぞれに2kVの電圧A’、B’が印加される。ウェーハに-4kVが印加されるとき、第1電極及び第2電極にそれぞに、-2kVが印加される。このようにして、電圧印加によって必要以上に電圧を絶縁層2104に印加しないようにできるので、絶縁層の破壊を防止できる。図168は、上で説明した静電チャックを備える電子線装置を示すブロック図である。電子線源1681から放出された電子線は、開口アパーチャNAを決めるアノード1682の開口で不要なビームを除去され、コンデンサレンズ1687と対物レンズ16813で縮小され、-4kVを印加されたウェーハ1664に結像されると共に、偏向器1688及び16812によりウェーハ1664上を走査する。ウェーハ1664から放出される二次電子線は、対物レンズ16813で集められ、E×B分離器16812で35°程度、右側へ曲げられ、二次電子線検出器16810で検出され、ウェーハ上のSEM像が得られる。図168の電子線装置において、符号1683、1685は軸合わせ器具、1684は非点補正器具、1686は開口板、16811はシールド、16814は電極である。ウェーハ1664の下方に、図166および図167で説明した静電チャックが配置される。本実施の形態を、デバイス製造方法における検査工程に用いることにより、微細なパターンを有する半導体デバイスでもスループットよく検査でき、全数検査が可能になり、製品の歩留まり向上、欠陥製品の出荷防止が可能である。なお、静電チャックに対して印加する電圧の増大又は減少の仕方は、図167のaに示すものに限られる訳ではない。例えば、図167のbに示すように指数関数的に変化する電圧であっても良い。要は、所定の電圧まで時間内に到達する電圧であれば、どのようなものであってもよい。以上、本発明の第1の実施の形態~第12の実施の形態を詳述したが、いずれの実施の形態においても、所定電圧という用語は、検査等の測定が行われる電圧を意味するものとする。また、これまで説明した各種の実施の形態は荷電粒子線として電子線を用いているが、これに限られるものではなく、電子線以外の荷電粒子線や、電荷を持たない中性子線、レーザー光、電磁波等の非荷電粒子線をも使用することが可能である。なお、本発明に係る荷電粒子線装置が作動すると、近接相互作用表面近くでの粒子の帯電により標的物質が浮遊して高圧領域に引きつけられるので、荷電粒子線の形成や偏向に使用される様々な電極には有機物質が堆積する。表面の帯電により徐々に堆積していく有機物質は荷電粒子線の形成や偏向機構に悪影響を及ぼすので、こうした堆積した有機物質は周期的に除去しなければならない。そこで、堆積した有機物質を周期的に除去するため、この有機物質の堆積する領域の近傍の電極を利用して、真空中で水素、酸素またはフッ素及びそれらを含む代替物HF、H2O、CMFN等のプラズマを作り出し、空間内のプラズマ電位を電極面にスパッタが生じる電位数kV、例えば20V~5kVに維持することで、有機物質のみを酸化、水素化、フッ素化により除去することが好ましい。3-5E×B分離器の実施の形態図169は、本実施の形態のE×B分離器1691を示す。E×B分離器1691は、静電偏向器と電磁偏向器とにより構成されており、図169においては、光軸図面に垂直な軸:z軸に直交するx-y平面上の断面図として示されている。x軸方向及びy軸方向も直交している。静電偏向器は、真空容器中に設けられた一対の電極静電偏向電極1692を備え、x軸方向に電界Eを生成する。これら静電偏向電極1692は、絶縁スペーサ1693を介して真空容器の真空壁1694に取り付けられており、これらの電極間距離Dは、静電偏向電極1692のy軸方向の長さ2Lよりも小さく設定されている。このような設定により、z軸の周りの形成される電界強度が一様な範囲を比較的大きくすることができるが、理想的には、D<Lであれば、電界強度が一様な範囲をより大きくすることができる。即ち、電極の端縁からD/2の範囲は、電界強度が一様ではないため、電界強度がほぼ一様な領域は、一様ではない端部領域を除いた中心部の2L-Dの領域となる。このため、電界強度が一様な領域が存在するためには、2L>Dとする必要があり、さらに、L>Dと設定することにより、電界強度が一様な領域がより大きくなる。真空壁1694の外側には、y軸方向に磁界Mを生成するための電磁偏向器が設けられている。電磁偏向器は、電磁コイル1695及び電磁コイル1696を備え、これらコイルはそれぞれ、x軸方向及びy軸方向に磁界を生成する。なお、コイル1696だけでもy軸方向の磁界Mを生成できるが、電界Eと磁界Mとの直交度を向上させるために、x軸方向に磁界を生成するコイルを設けている。即ち、コイル1696によって生成された-x軸方向の磁界成分によって、コイル1696によって生成されたx軸方向を打ち消すことによって、電界と磁界との直交度を良好にすることができる。これら磁界生成用のコイル1695及び1686は、真空容器の外に設けるため、それぞれを2分割して構成し、真空壁1694の両側から取り付け、部分1697においてネジ止め等により締め付けて一体化すればよい。E×B分離器の最外層1698は、パーマロイあるいはフェライト製のヨークとして構成する。最外層1698は、コイル1695、169、6と同様に、2分割して両側からコイル1696の外周に取り付けて、部分1697においてネジ止め等により一体化してもよい。図170は、本実施の形態のE×B分離器1701の光軸z軸に直交する断面を示す。図170のE×B分離器1701は、静電偏向電極1701が6極設けられている点が、図169に示した実施の形態のE×B分離器と相違している。これら静電偏向電極1701には、それぞれの電極の中央と光軸z軸とを結んだ線と電界の方向x軸方向との角度をθii=0,1,2,3,4,5としたときに、cosθiに比例する電圧kcosθikは定数が供給される。ただし、θiは、任意の角度である。図170に示した実施の形態においても、x軸方向の電界Eしか作れないので、x及びy軸方向の磁界を生成するコイル1695及び1696を設け、直交度の修正を行う。本実施の形態によれば、図169に示した実施の形態に比べて、電界強度が一様な領域をさらに大きくすることができる。図169及び図170に示した実施の形態のE×B分離器においては、磁界を生成するためのコイルをサドル型に形成しているが、トロイダル型のコイルを用いてもよい。図169のE×B分離器1691においては、電界を生成する静電偏向器の一対の電極として、電極間の間隔よりも光軸に直角な方向の大きさが長く形成された平行平板型電極を用いているので、光軸の周りに一様強度で平行な電界が生成される領域が広くなる。また、図169及び図170のE×B分離器においては、電磁偏向器にサドル型コイルを用い、かつ光軸からコイルを見込む角度を片側で2π/3に設定しているので3θ成分が生成せず、これにより、光軸の周りに一様強度で平行な磁界が生成される領域が広くなる。さらにまた、磁界を電磁コイルによって生成しているので、コイルに偏向電流を重畳することができ、これにより、走査機能を持たせることができる。図169及び図170のE×B分離器は、静電偏向器と電磁偏向器との組み合わせとして構成されているので、静電偏向器及びレンズ系の収差を計算し、これとは別に電磁偏向器及びレンズ系の収差を計算し、これら収差を合計することにより、光学系の収差を得ることができる。3-6製造ラインの実施の形態図171は、本発明の装置を使用した製造ラインの例を示す。検査装置1711で検査されるウェーハのロット番号、製造に経由した製造装置履歴等の情報をSMIFまたはFOUP1712に備えられたメモリから読み出すか、または、そのロット番号を、SMIF、FOUP又はウェーハカセットのID番号を読むことにより認識できるようになっている。ウェーハの搬送中は水分の量をコントロールしてメタル配線の酸化等を防止している。欠陥検査装置1711は生産ラインのネットワークシステムと接続することが可能となっており、このネットワークシステム1713を介して、生産ラインを制御している生産ラインコントロールコンピュータ1714、各製造装置1715及び別の検査装置に、被検査物であるウェーハのロット番号などの情報とその検査結果を送ることが出来る。製造装置には、リソグラフィー関連装置例えば露光装置、コーター、キュア装置、デベロッパ等、又は、エッチング装置、スパッタ装置及びCVD装置などの成膜装置、CMP装置、各種計測装置、他の検査装置、レビュー装置等が含まれる。3-7他の電子を用いた実施の形態本発明は、100nm以下の線は簿を有する配線パターンが形成された基板等の試料に電子線を照射し、基板表面の情報を得た電子を検出し、該検出された電子から基板表面の画像を取得し、試料表面の検査を行うことを本質的な目的とする。特に、電子線を試料に照射する際、一定の撮像領域を含む面積を有する電子線を照射し、該基板上の撮像領域から放出された電子をCCD又はCCD-TDI等を用いて検出器上に結像して撮像領域の画像を取得し、更に、得られた画像を、ダイのパターンに応じてセル検査、ダイ比較検査を適宜組み合わせて検査を行うことにより、SEM方式と比較して格段に早いスループットを実現した検査方法及び装置を提案している。即ち、本発明の電子線を用いた検査方法及び検査装置は、光学式検査装置では分解能の低さにより100nm以下の線幅を有する配線のパターン欠陥が十分に検査できず、一方、SEM型検査装置では検査に時間がかかりすぎるために高スループットの要請に応えられないという双方の問題点を解消し、100nm以下の線幅を有する配線パターンを十分な分解能且つ高スループットで検査することを可能にしている。試料の検査においては、分解能の観点からは、電子線を基板に衝突させ、基板から放出された電子を検出して、基板表面の画像を得ることが望ましい。したがって、本発明の実施例では、主に、基板から放出された二次電子、反射電子、後方散乱電子を中心に例を挙げて説明してきた。しかし、検出される電子は、基板の表面の情報を得ているものであれば何でもよく、例えば、基板付近に逆電界を形成することにより、基板に直接衝突せずに、基板付近で反射するミラー電子広義には反射電子とも言う、或いは基板を透過する透過電子等でもよい。特に、ミラー電子を用いた場合には、電子が試料に直接衝突しないので、チャージアップの影響が極めて小さいという利点がある。ミラー電子を利用する場合には、試料に、加速電圧よりも低い負の電位を印加し、試料付近に逆電界を形成する。この負の電位は、基板の表面付近で殆どの電子線が戻される程度の値に設定するのがよい。具体的には、電子銃の加速電圧よりも0.5~1.0V以上低い電位に設定すればよい。例えば、本発明の場合、加速電圧が-4kVの場合、試料への印加電圧は-4.000kV~-4.050kVに設定するのが好ましい。更に望ましくは、-4.0005kV~-4.020kVがよく、更に好ましくは-4.0005kV~-4.010kVに設定するのが好適である。また、透過電子を利用する場合には、加速電圧を-4kVに設定したとき、試料への印加電圧は0~-4kV、好ましくは0~-3.9kV、更に好ましくは0~-3.5kVに設定するのが好適である。他に、電子線ではないが、X線の利用してよい。本発明の二次系やダイ比較等は十分に適用可能である。ミラー電子、透過電子のいずれを用いる場合でも、既に説明した電子銃、一次光学系、一次電子線と検出電子線を分離するための偏向器、CCD又はCCD-TDIを用いた検出器、画像処理装置、ダイ比較のための演算器等を用いる。電子線は、楕円等の一定の領域を有するものを用いるが、勿論、SEM型に用いる細く絞った電子線を用いてもよい。電子線は単数でも複数でもよいことは勿論である。一次電子線と検出電子線を分離するための偏向器は、電界と磁界の双方を形成するウィーンフィルタでもよいし、磁界のみの偏向器を用いてもよい。検出器は、撮像領域を検出器上に結像して、迅速な検査を行えるCCD又はCCD-TDIを用いるが、SEM型の電子銃を用いた場合には、これに対応する半導体検出器等を用いることは当然である。基板表面の画像を取得し、ダイの比較検査を行う場合には、ダイのパターンに応じて、周期性のあるパターンに適用するセル検査と、ランダムなパターンに適用するダイ同士の比較検査を適宜利用する。勿論、全てダイ同士の比較検査で処理してもよい。また、ダイ同士の比較検査の場合には、同一基板上のダイ同士で比較してもよいし、異なる基板上のダイ同士を比較してもよいし、ダイとCADデータを比較してもよい。いずれか好適なものを任意に用いればよい。更に、検査の前には、基板の位置あわせを行う。基板の位置ずれを測定し、回転角のずれを補正する。その際、フォーカスマップを作成し、検査時にそれらを考慮して平面上の基板の位置やフォーカスのずれを補正しながら検査を行ってもよい。また、本発明の装置の製造工程での利用にあたっては、ネットワークシステムに接続し、生産ラインを制御しているコンピュータから検査対象であるウェーハの情報を入手したり、検査結果を送信し、生産ラインの各装置の生産条件に反映させることが望ましい。3-8二次電子と反射電子を用いる実施の形態この実施の形態は、面ビームで検査対象を照射することができ、検査対象に応じて二次電子と反射電子とを切り換えて使用することが可能な高分解能且つ高スループットの写像投影方式電子線装置に関するものである。このように、試料上の1点ではなく少なくとも一次元方向に広がった視野に電子ビームを照射してその視野の像を形成する方式は写像投影方式と呼ばれている。この写像投影方式電子線装置は、空間電荷効果を回避でき、信号対雑音比が高く、並列処理による画像処理速度を向上させた高分解能且つ高スループットな装置である。以下、この実施の形態の写像投影方式電子線装置を、欠陥検査装置として具体化した場合について、図172~図181を参照しながら詳述する。なお、これらの図において、同一の参照数字又は参照符号は同じ又は対応する構成要素を指すものとする。図172のA及びBにおいて、欠陥検査装置EBIの電子銃EGは大電流で動作可能な熱電子放出型のLaB6製カソード1を有し、電子銃EGから第1の方向へ発射された一次電子は数段の四極子レンズ2を含む一次光学系を通過してビーム形状を調整されてからウィーンフィルタ1721を通過する。ウィーンフィルタ1721によって一次電子の進行方向は、検査対象であるウェーハWに対して入力するよう第2の方向へ変更される。ウィーンフィルタ1721を出て第2の方向へ進む一次電子は、NA開口板1722によってビーム径が制限され、対物レンズ1723を通過してウェーハWを照射する。対物レンズ1723は高精度の静電レンズである。このように、一次光学系においては、電子銃EGとしてLaB6製の高輝度のものを使用しているので、従来の走査型の欠陥検査装置に比較して低エネルギで大電流且つ大面積の一次ビームを得ることができる。ウェーハWは一次光学系によって断面が例えば200μm×50μmの矩形に形成された面ビームによって照射されるので、ウェーハW上の所定の広さの小さな領域を照射することができるようになる。この面ビームでウェーハWを走査するために、ウェーハWは例えば300mm対応の高精度のXYステージ図示せず上に載置され、面ビームを固定した状態でXYステージを二次元的に移動させる。また、一次電子をビームスポットに絞り込む必要がないので面ビームは低電流密度であり、ウェーハWのダメージが少ない。例えば、従来のビーム走査方式の欠陥検査装置においてはビームスポットの電流密度は103A/cm2であるが、図の欠陥検査装置EBIにおいては面ビームの電流密度は0.1A/cm2~0.01A/cm2でしかない。一方、ドーズは、従来のビーム走査方式では1×10-5C/cm2であるのに対して、本方式では1×10-4C/cm2~3×10-5C/cm2であり、本方式の方が高感度になっている。面ビーム状の一次電子によって照射されたウェーハWの領域からは二次電子と反射電子が出てくる。反射電子については後述するとして、まず二次電子の検出について説明すると、ウェーハWから放出された二次電子は、前記第2の逆の方向へ進むよう、対物レンズ1723によって拡大されてNA開口板1722及びウィーンフィルタ1721を通過してから、中間レンズ1724によって再び拡大され、投影レンズ1725によって更に拡大されて二次電子検出系Dに入射する。二次電子を導く二次光学系においては、対物レンズ1723、中間レンズ1724及び投影レンズ1725はいずれも高精度の静電レンズであり、二次光学系の倍率は可変であるよう構成される。一次電子をウェーハWにほぼ垂直に入射し、二次電子をほぼ垂直に取り出すので、ウェーハWの表面の凹凸による陰影が生じない。投影レンズ1725からの二次電子を受け取る二次電子検出系Dは、入射された二次電子を増殖するマイクロチャンネルプレート1726と、マイクロチャンネルプレート172。6から出た電子を光に変換する蛍光スクリーン1927と、蛍光スクリーン1726から出た光を電気信号へ変換するセンサユニット1728とを備える。センサユニット1728は、二次元に配列された多数の固体撮像素子からなる高感度のラインセンサ1729を有しており、蛍光スクリーン1727から発せられた蛍光はラインセンサ1729によって電気信号へ変換されて画像処理部17210に送られ、並列、多段且つ高速に処理される。ウェーハWを移動させてウェーハW上の個々の領域を順に面ビームで照射して走査していく間に、画像処理部17210は、欠陥を含む領域のXY座標と画像とに関するデータを順次蓄積していき、一つのウェーハについて欠陥を含む検査対象の全ての領域の座標と画像とを含む検査結果ファイルを生成する。こうして、検査結果を一括して管理することができる。この検査結果ファイルを読み出すと、画像処理部17210のディスプレイ上には当該ウェーハの欠陥分布と欠陥詳細リストとが表示される。実際には、欠陥検査装置EBIの各種の構成要素のうち、センサユニット1728は大気中に配置されるが、その他の構成要素は真空に保たれた鏡筒内に配置されるため、この実施の形態においては、鏡筒の適宜の壁面にライトガイドを設け、蛍光スクリーン1727から出た光をライトガイドを介して大気中に取り出してラインセンサ1729に中継する。図173は、図172の欠陥検査装置EBIにおける二次電子検出系Dの具体的な構成例を示している。投影レンズ1725によってマイクロチャンネルプレート1726の入射面に二次電子像又は反射電子像1731が形成される。マイクロチャンネルプレート1726は例えば分解能が16μm、ゲインが103~104、実効画素が2100×520であり、形成された電子像1731に対応して電子を増殖して蛍光スクリーン1727を照射する。これによって蛍光スクリーン1727の電子で照射された部分から蛍光が発せられ、発せられた蛍光は低歪み歪みが例えば0.4のライトガイド1732を介して大気中へ放出される。放出された蛍光は光学リレーレンズ1733を介してラインセンサ1729に入射される。例えば、光学リレーレンズ1733は倍率が1/2、透過率が2.3、歪みが0.4であり、ラインセンサ1729は2048×512個の画素を有している。光学リレーレンズ1733はラインセンサ1729の入射面に電子像1731に対応した光学像1734を形成する。ライトガイド1732及びリレーレンズ1733の代わりにFOPファイバオプティックプレートを使うこともでき、この場合の倍率は1倍である。図172に示す欠陥検査装置EBIは、電子銃EGの加速電圧及びウェーハWに印加されるウェーハ電圧を調整するとともに電子検出系Dを使用することにより、二次電子の場合、正帯電モードと負帯電モードのいずれかで動作可能である。更に、電子銃EGの加速電圧、ウェーハWに印加されるウェーハ電圧及び対物レンズ条件を調整することにより、欠陥検査装置EBIを、一次電子の照射によってウェーハWから発せられる高エネルギの反射電子を検出する反射電子撮像モードで動作させることができる。反射電子は、一次電子がウェーハW等の試料に入射するときのエネルギと同じエネルギを持っており、二次電子に比べてエネルギが高いので、試料表面の帯電等による電位の影響を受けずらいという特徴がある。電子検出系は、二次電子又は反射電子の強度に対応した電気信号を出力する電子衝撃型CCD、電子衝撃型TDI等の電子衝撃型検出器を使用することもできる。この場合は、マイクロチャンネルプレート1726、蛍光スクリーン1727、リレーレンズ1733又はEOPを使用せずに、結像位置に電子衝撃型検出器を設置して使用する。このように構成することにより、欠陥検査装置EBIは検査対象に適したモードで動作することが可能になる。例えば、メタル配線の欠陥、GC配線の欠陥、レジストパターンの欠陥を検出するには、負帯電モード又は反射電子撮像モードを利用すればよいし、ビアの導通不良やエッチング後のビア底の残渣を検出するには反射電子撮像モードを利用すればよい。図174のAは図1の欠陥検査装置EBIを上記の3つのモードで動作させるための要件を説明する図である。電子銃EGの加速電圧をVA、ウェーハWに印加されるウェーハ電圧をVW、ウェーハWを照射するときの一次電子の照射エネルギをEIN、電子検出系Dに入射する二次電子の信号エネルギをEOUTとする。電子銃EGは加速電圧VAを変えることができるよう構成され、ウェーハWには適宜の電源図示せずから可変のウェーハ電圧VWが印加される。そこで、加速電圧VA及びウェーハ電圧VWを調整し且つ電子検出系Dを使用すると、欠陥検査装置EBIは、図174のBに示すように、二次電子イールドが1よりも大きい範囲では正帯電モード、1よりも小さい範囲では負帯電モードで動作することができる。また、加速電圧VA、ウェーハ電圧VW及び対物レンズ条件を調整することにより、欠陥検査装置EBIは二次電子と反射電子とのエネルギ差を利用して反射電子撮像モードで動作することができる。なお、図174のBにおいて、正帯電領域と負帯電領域との境界における電子照射エネルギーEINの値は、実際には試料によって異なる。欠陥検査装置EBIを反射電子撮像モード、負帯電モード及び正帯電モードで動作させるためのVA、VW、EIN及びEOUTの値の一例を挙げると、反射電子撮像モードではVA=-4.0kVVW=-2.5kVEIN=1.5keVEOUT=4keV負帯電モードではVA=-7.0kVVW=-4.0kVEIN=3.0keVEOUT=4keVαα=二次電子のエネルギ幅正帯電モードではVA=-4.5kVVW=-4.0kVEIN=0.5keVEOUT=4keVαα=二次電子のエネルギ幅となる。実際、二次電子と反射電子の検出量は、ウェーハW上の被検査領域の表面組成、パターン形状及び表面電位によって変わってくる。即ち、ウェーハW上の被検査対象の表面組成によって二次電子収率及び反射電子量は異なり、パターンの尖った個所や角では二次電子収率及び反射電子量は平面に比べて大きい。また、ウェーハW上の被検査対象の表面電位が高いと、二次電子放出量が減少する。こうして、検出系Dによって検出された二次電子及び反射電子から得られる電子信号強度は材料、パターン形状及び表面電位によって変動する。図175は、図172に示す欠陥検査装置EBIの電子光学系に使用される静電レンズの各電極の断面形状を示している。図175に示すように、ウェーハWからマイクロチャンネルプレート1726までの距離は例えば800mmであり、対物レンズ1723、中間レンズ1724及び投影レンズ1725は特殊形状をした複数枚の電極を有する静電レンズである。いま、ウェーハWに-4kVを印加したとすると、対物レンズ1723のウェーハWに最も近い電極には20kVが印加され、残りの電極には-1476Vが印加される。同時に、中間レンズ1724には-2450Vが、投影レンズ1725には-4120Vが印加される。この結果、二次光学系で得られる倍率は、対物レンズ1725によって2.4倍、中間レンズ1724によって2.8倍、投影レンズ1725によって37倍となり、合計では260倍となる。なお、図175における参照数字1751、1752はビーム径を制限するためのフィールドアパーチャであり、参照数字1753は偏光器である。図176のAは、写像投影方式電子線装置の他の実施の形態であるマルチビームマルチピクセル型の欠陥検査装置EBIの構成を概略的に示す図である。この欠陥検査装置EBIにおける電子銃EGmはLaB6製のカソードを有し、複数本の一次電子ビーム1761を発射することのできるマルチビーム型の電子銃である。電子銃EGmから発せられた複数本の一次電子ビーム1761は、各一次電子ビームに対応した位置に小孔が形成された開口板1762によってビーム径を調整された後、2段の軸対称レンズ1763、1764によって各ビームの位置を調整されて第1の方向へ進み、ウィーンフィルタ1721を通過して進行方向を第1の方向から第2の方向へ変えてウェーハWに入射するよう進行する。その後、それぞれの一次電子ビーム1761はNA開口板1722、対物レンズ1723を通過してウェーハWの所定の領域を照射する。複数本の一次電子ビーム1761の照射によってウェーハWから放出された二次電子及び反射電子1765は、図172のAについて既に説明したと同様に、第2の方向とは逆の方向へ進行して対物レンズ1723、NA開口板1722、ウィーンフィルタ1721、中間レンズ1724、投影レンズ1725を通って検出系Dに入射し、センサユニット1728によって電気信号化される。電子銃EGmから見て下流側の軸対称レンズ1764とウィーンフィルタ1721との間には、複数本の一次電子ビーム1761を偏向するための偏向器1766が配置される。そこで、複数本の一次電子ビーム1761によってウェーハW上の或る領域Rを走査するため、図176のBに示すように、ウェーハWをY軸方向に移動させながら、偏向器1766によって、複数本の一次電子ビーム1761をY軸に垂直なX軸方向に同時に偏向させる。これにより、複数本の一次電子ビーム1761によって、領域Rがラスタ走査されることになる。図177のAは、写像投影方式電子線装置の更に他の実施の形態であるマルチビームモノピクセル型の欠陥検査装置EBIの概略的な構成を示している。同図において、電子銃EGmは複数本の一次電子ビーム1761を発射することができ、発射された複数本の一次電子ビーム1761は、図176のAについて説明したと同様に、第1の方向へ進行するよう、開口板1762、軸対称レンズ1763、1764、偏向器1766、ウィーンフィルタ1721、対物レンズ1723によって導かれてウェーハWを照射する。複数本の一次電子ビーム1761によって照射されてウェーハWから放出された二次電子又は反射電子1765は、対物レンズ1723を通過した後、ウィーンフィルタ1721によって所定の角度だけ進行方向を変えられた後、中間レンズ1724、投影レンズ1725を通過してマルチ検出系D ́に入射する。図のマルチ検出系D ́は二次電子検出系であって、開口電極1762に形成されたn個の小孔と同数の孔が形成されたマルチ開口板1771と、開口板1771のn個の孔を通過した二次電子を捕捉して該二次電子の強度を表す電気信号へ変換するようマルチ開口板1771の各孔に対応して設けられたn個の検出器1772と、各検出器1772から出力された電気信号を増幅するn個の増幅器1773と、それぞれの増幅器1773によって増幅された電気信号をディジタル信号へ変換してウェーハW上の被走査領域Rの画像信号を記憶、表示、比較等を行う画像処理部17210 ́とを備える。図177のAに示す欠陥検査装置EBIにおいては、複数本の一次電子ビーム1761による領域Rの走査は、図177のBに示すように行われる。即ち、図177のBに示すように、領域Rを一次電子ビーム1761の数だけY軸方向に分割して小領域r1、r2、r3、r4を想定し、それぞれの一次電子ビーム1761をこれらの小領域r1~r4のそれぞれに割り当てる。そこで、ウェーハWをY軸方向に移動させながら、偏向器1766によって、それぞれの一次電子ビーム1761をX軸方向に同時に偏向させ、各一次電子ビーム1761にその割り当てられた小領域r1~r4を走査させる。これにより、複数本の一次電子ビーム1761によって領域Rが走査されることになる。なお、マルチビームの一次光学系は、図176に限定されるものではなく、試料上に照射される時点でマルチビームであればよく、例えば、単一の電子銃であってもよい。これまで説明してきた欠陥検査装置EBIにおいては、ウェーハWをステージ上に載置し、該ステージを真空チャンバ内で精度良く位置決めすることができる機構を使用することが好ましい。かかるステージの高精度の位置決めために、例えば、ステージを静圧軸受けによって非接触支持する構造が採用される。この場合、静圧軸受けから供給される高圧ガスが真空チャンバに排気されないよう、高圧ガスを排気する差動排気機構を静圧軸受けの範囲に形成して真空チャンバの真空度を維持することが望ましい。図178は、ウェーハWを載置したステージを真空チャンバ内で精度良く位置決めするための機構の構成の一例と不活性ガスの循環配管系を示す図である。図178において、一次電子をウェーハWに向かって照射する鏡筒1781の先端部すなわち一次電子照射部1782が真空チャンバCを画成するハウジング1783に取り付けられる。鏡筒1781の直下には、高精度なXYステージ1784のX方向図178において左右方向の可動テーブル上に載置されたウェーハWが配置される。XYステージ1784をX方向及びY方向図178において紙面に垂直の方向に移動させることにより、ウェーハWの面上の任意の位置に対して正確に一次電子を照射することができる。XYステージ1784の台座1785はハウジング1783の底壁に固定され、Y方向に移動するYテーブル1786が台座1785の上に載っている。Yテーブル1786の両側面図178において左右側面には突部が形成され、これら突部は台座1785に設けられた一対のY方向ガイド1787a及び1787bに形成された凹溝とそれぞれ嵌合する。各凹溝はY方向ガイド1787a、1787bのほぼ全長に亘ってY方向に伸びている。凹溝内に突出する突部の上、下面及び側面には公知の構造の静圧軸受け図示せずがそれぞれ設けられる。これらの静圧軸受けを介して高圧且つ高純度の不活性ガスN2ガス、Arガス等を吹き出すことにより、Yテーブル1786はY方向ガイド1787a、1787bに対して非接触で支持され、Y方向に円滑に往復運動できる。また、台座1785とYテーブル1786との間には、Yテーブル1786をY方向に駆動するために、公知の構造のリニアモータ1788が配置される。Yテーブル1786の上側にはXテーブル1789がX方向に移動可能に載置されている。Xテーブル1789を挟むように、Yテーブル1786のためのY方向ガイド1787a、1787bと同じ構造の一対のX方向ガイド317810a、17810b図178には17810aのみ図示されているが設けられる。これらX方向ガイドのXテーブル1789に面した側にも凹溝が形成され、Xテーブル1789のX方向ガイドに面した側部には、上記凹溝内に突出する突部が形成されている。これらの凹溝はX方向ガイドのほぼ全長に亘って伸びている。凹溝内に突出するX方向テーブル1789の突部の上、下面及び側面には、Yテーブル1786の非接触支持のための静圧軸受けと同様の静圧軸受け図示せずが設けられる。これらの静圧軸受けに高圧且つ高純度の不活性ガスを供給して静圧軸受けからX方向ガイド17810a、17810bの案内面に対して噴出させることにより、Xテーブル1789はX方向ガイド17810a、17810bに対して高精度に非接触で支持される。Yテーブル1786には、Xテーブル1789をX方向に駆動するために公知の構造のリニアモータ17811が配置される。XYステージ1784として、大気中で用いられる静圧軸受け付きステージ機構をほぼそのまま使用することが可能なので、露光装置等で用いられる大気用の高精度のステージと同等の精度を有するXYステージを、ほぼ同等のコスト及び大きさで欠陥検査装置用のXYステージとして実現することができる。なお、ウェーハWはXテーブル1789上に直接載置されるのではなく、ウェーハWを取り外し可能に保持し且つXYステージ1784に対して微少な位置変更を行なう機能を有する試料台の上に載置されるのが普通である。上記不活性ガスはフレキシブル配管17812、17813及びXYステージ1784内に形成されたガス通路図示せずを介して上記静圧軸受けに供給される。静圧軸受けに供給された高圧の不活性ガスは、Y方向ガイド1787a、18787b及びX方向ガイド17810a、17810bの対向する案内面との間に形成された数ミクロンから数十ミクロンの隙間に噴出してYテーブル1786及びXテーブル1789を案内面に対してX方向、Y方向及びZ方向図178において上下方向に正確に位置決めする。静圧軸受けから噴出した不活性ガスのガス分子は真空チャンバC内に拡散し、排気口17814、17815a、17815b及び真空配管17816、17817を通してドライ真空ポンプ17818によって排気される。排気口17815a、17815bの吸い込み口は台座1785を貫通してその上面に設けられる。これにより、吸い込み口はXYステージ1784から高圧ガスが排出される位置の近くに開口するので、静圧軸受けから噴出される高圧ガスにより真空チャンバC内の圧力が上昇するのが防止される。ドライ真空ポンプ17818の排気口は、配管17819を介して圧縮機17820に接続され、圧縮機17820の排気口は配管17821、17822、17823及びレギュレータ17824、17825を介してフレキシブル配管17812、17813に接続される。このため、ドライ真空ポンプ17818から排出された不活性ガスは、圧縮機17820によって再び加圧されレギュレータ17824、17825で適正な圧力に調整された後、再びXYテーブルの静圧軸受けに供給される。こうすることによって、高純度の不活性ガスを循環させて再利用できるので、不活性ガスを節約でき、また、欠陥検査装置EBIから不活性ガスが放出されないので、不活性ガスによる窒息等の事故の発生を防止することができる。なお、圧縮機17820の排出側の配管17821の途中にコールドトラップやフィルタ等の除去手段17826を設け、循環するガス中に混入した水分や油分等の不純物質をトラップして静圧軸受けに供給されないようにすることが好ましい。鏡筒1781の先端部すなわち一次電子照射部1782の周囲には、差動排気機構17827が設けられる。これは、真空チャンバC内の圧力が高くても一次電子照射空間17828の圧力が十分低くなるようにするためである。一次電子照射部1782の周囲に取り付けられた差動排気機構17827の環状部材17829は、その下面ウェーハWと対向する面とウェーハWとの間に数ミクロンから数百ミクロンの微少な隙間が形成されるようにハウジング1783に対して位置決めされる。環状部材17829の下面には環状溝17830が形成され、環状溝17830は排気口17831に接続される。排気口17831は真空配管17832を介して超高真空ポンプであるターボ分子ポンプ17833に接続される。また、鏡筒1781の適所には排気口17834が設けられ、排気口17834は真空配管17835を介してターボ分子ポンプ17836に接続される。これらのターボ分子ポンプ17833、17836は真空配管17837、17838によってドライ真空ポンプ17818に接続される。したがって、差動排気機構17827や荷電ビーム照射空間17826に侵入した不活性ガスのガス分子は環状溝17830、排気口17831及び真空配管17832を介してターボ分子ポンプ17833によって排気されるので、真空チャンバCから環状部材17829によって囲まれた空間17828内に侵入したガス分子は排気されてしまう。これにより、一次電子照射空間17828内の圧力を低く保つことができ、一次電子を問題なく照射することができる。また、鏡筒1781の先端部から吸引されたガス分子は排気口17834、真空配管17835を通ってターボ分子ポンプ17836によって排気される。ターボ分子ポンプ17833、17836から排出されたガス分子はドライ真空ポンプ17818によって収集されて圧縮機17820に供給される。なお、環状溝17830は、真空チャンバC内の圧力や一次電子照射空間17828内の圧力によっては、二重或いは三重の構造にしてもよい。また、図178に示す検査装置では、ターボ分子ポンプの粗引きポンプと真空チャンバの真空排気用ポンプを1台のドライ真空ポンプで兼用するようにしているが、XYステージの静圧軸受けに供給する高圧ガスの流量、真空チャンバの容積や内表面積、真空配管の内径や長さ等に応じて、別系統のドライ真空ポンプで排気することも可能である。XYステージ1784の静圧軸受けに供給する高圧ガスとして、一般にドライ窒素が使用される。しかしながら、可能ならば、更に高純度の不活性ガスを用いることが好ましい。これは、水分や油分等の不純物がガス中に含まれると、これらの不純物分子が真空チャンバCを画成するハウジング1783の内面やステージ構成部品の表面に付着して真空度を悪化させたり、ウェーハWの表面に付着して一次電子照射空間17828の真空度を悪化させてしまうからである。また、水分や油分が極力含まれないようにする必要があるため、ターボ分子ポンプ17833、17836、ドライ真空ポンプ17818及び圧縮機17820は、ガス流路に水分や油分が混入しないような構造であることが求められる。なお、図178に示すように、不活性ガスの循環配管系には高純度不活性ガス供給系17819が接続されており、ガスの循環を始める際に、真空チャンバCや真空配管17816、17815、17832、17835、17837及び加圧側配管17819、17821、17822、17823、17839を含む全ての循環系に高純度不活性ガスを満たす役割と、何らかの原因で循環するガスの流量が減少した際に不足分を供給する役割とを担っている。また、ドライ真空ポンプ17818に大気圧以上まで圧縮する機能を持たせることによって、ドライ真空ポンプ17818に圧縮機17820の機能を兼用させることも可能である。更に、鏡筒1781の排気に用いる超高真空ポンプとして、ターボ分子ポンプ17836の代わりにイオンポンプやゲッタポンプ等のポンプを使用することも可能である。ただし、これらの溜込み式ポンプを用いた場合には、循環配管系を構築することができなくなる。ドライ真空ポンプ17818の代わりに、ダイヤフラム式ドライポンプ等、他方式のドライポンプを使用することも可能である。図179は、差動排気機構17827の環状部材17829及びそれに形成された環状溝17830の大きさの数値の例を示している。ここでは、半径方向に隔てられた二重構造の環状溝が用いられている。静圧軸受けに供給される高圧ガスの流量は、通常おおよそ20L/min大気圧換算程度である。真空チャンバCを、内径50mmで長さ2mの真空配管を介して20000L/minの排気速度を有するドライポンプで排気すると仮定すると、真空チャンバ内の圧力は、約160Pa約1.2Torrとなる。この時、差動排気機構17827、環状部材17829及び環状溝17830等の寸法を図179に示すように設定すると、一次電子照射空間56内の圧力を10-4Pa10-6Torrにすることができる。図180は、これまで図172~図179によって説明してきた欠陥検査装置EBIを搭載した検査システムの全体的な構成を概略的に示している。図示のとおり、欠陥検査装置EBIの一次光学系からウェーハW、二次光学系を経て検出系Dに至る経路の構成要素は、磁気シールド機能を奏する鏡筒1781の内部に収容され、鏡筒1781は、外部からの振動が伝わるのを防止するようにアクティブ除振ユニットにより支持された除振台1801の上面に設置される。鏡筒1781の内部は真空排気系1802によって真空に保たれる。鏡筒1781の内部の一次光学系及び二次光学系の各構成要素に対しては、制御電源1803から高圧ケーブル1804を介して所要の電圧が供給される。鏡筒1781の適宜の個所に、光学顕微鏡とオートフォーカス手段とを備えたアライメント機構1805が設けられ、一次光学系及び二次光学系を構成する各要素を所定の光軸上に適正に配置するとともに電子銃から発射された一次電子がウェーハW上に焦点を自動的に結ぶよう調整される。除振台1801の上面には、ウェーハWを載置して固定するためのチャック図示せずを備えたXYステージ1784が設置され、走査期間におけるXYステージ1784の位置は所定間隔でレーザー干渉計によって検出される。更に、除振台1801の上面には、検査対象である複数枚のウェーハWを蓄積するためのローダー1806と、ローダー1806内のウェーハWを把持して鏡筒1781内のXYステージ1784に載置し、検査終了後にウェーハWを鏡筒1781内から取り出すための搬送ロボット1807とが設置される。システム全体の動作は、所要のプログラムがインストールされたメインコントローラ1808によって制御される。メインコントローラ1808はディスプレイ1809を備えており、また、ケーブル18010を介して検出系Dと接続される。これにより、メインコントローラ1808は検出系Dからケーブル18010を介してディジタル画像信号を受け取って画像処理部17210によって処理し、ウェーハWの走査によって得られた検査結果ファイルの内容やウェーハWの欠陥分布等をディスプレイ1809に表示させることができる。また、メインコントローラ1808はシステム全体の動作を制御するためにシステムの動作状態をディスプレイ1809に表示する。なお、ウェーハWを載置するステージはXY平面内で移動可能であるとして説明してきたが、これに加えて、ステージは、XY平面に垂直な又はXY平面を通る任意の軸の回りに回転可能であってもよい。また、検査対象はウェーハに限られるものではなく、マスク等の電子線によって検査可能な試料を含むものとする。更に、この実施の形態における写像投影型電子線装置と従来のビーム走査方式の欠陥レビュー装置とサーバとメインコントローラとをLANで相互に結合することにより、分散型の欠陥検査網を構築することができる。以上の説明から理解されるように、この実施の形態は、1面ビームによって試料を照射するので、スループットを向上させることができ、例えばウェーハ1枚あたりの欠陥検査時間を従来のビーム走査方式の検査装置に比べてほぼ1/7に短縮することができる、2一次電子をビームスポットに絞る必要が無いので、空間電荷効果を回避することができるうえ、試料を低電流密度で照射するので、試料のダメージが小さい、3面ビームによって試料を照射するので、1ピクセルよりも小さいサイズまで検査することができる、4電子銃の加速電圧及び試料に印加される電圧を選定するとともに、対物レンズを調整することにより、正帯電モード、負帯電モード及び反射電子撮像モードのうちのいずれかの動作モードで動作することができるので、試料における検査部位に応じて適正な検査を実施することができる、5静電レンズを使用することにより、一次光学系及び/又は二次光学系を小型で高精度にすることができる、等の格別の効果を奏する。"