"ヘテロダイン干渉計と、該ヘテロダイン干渉計の基準信号と測定信号のそれぞれの光ビート回数をカウントするデジタルカウンタと、前記基準信号と前記測定信号との差分をとる減算器と、前記基準信号の波形の位相をシフトさせる位相シフト回路と、該位相シフト回路で位相シフトされた位相シフト信号の波形から特定の1つの信号波形を選択するスイッチ回路と、前記基準信号と前記測定信号との位相差を検出するゲートと、該ゲートの出力からヘテロダイン周波数の信号を取り除くローパスフィルタと、を有することを特徴とする変位検出回路。半導体検査装置のオペレータが、ディスプレイ上で電子線照射位置の安定性を簡単に評価することである。この実現には、最近の半導体デバイスの寸法精度,欠陥形状に見合った計測方法も同時に要求される。電子線位置計測については、パターンエッジ上を1ライン走査するたびに2次電子検出器から明暗に応じた電流を電圧に変換した信号波形が得られる。この信号波形は1フレーム分繰り返される。2次電子検出信号の周波数には、偏向周波数のほかに偏向周波数に比べ低域の電源周波数や振動周波数が含まれている。課題としては、2次電子検出信号から低周波変動成分のみを抽出し、1ナノメートル以下の変位を測定することである。また、ステージ位置計測の課題は、1ナノメートル以下の変位を計測することである。基準信号と測定信号のゲート出力波形のデューティ比の変化を検出することにより高S/N化が図れるが、変位の方向が分からない。本発明は、荷電粒子線が照射される位置の安定性を容易に評価することができる変位検出回路を提供することを目的とする。上記課題を解決するために、本発明の実施態様は、荷電粒子線をスキャンして試料から生じる二次粒子を検出する検出器と、検出器で検出した二次粒子に基づいてディスプレイへ試料の画像を表示する荷電粒子線装置において、ディスプレイ上に、試料の荷電粒子線によるスキャン画像、試料上の荷電粒子線の照射位置の変動を示す時刻歴波形、時刻歴波形のパワースペクトルのうちのいずれか2つ以上を表示させることを特徴とする。また、試料を搭載するステージの位置を計測するヘテロダイン干渉計を備え、ディスプレイ上に、試料の荷電粒子線によるスキャン画像、試料上の荷電粒子線の照射位置の変動を示す第1の時刻歴波形、ステージの位置を示す第2の時刻歴波形、第1の時刻歴波形のパワースペクトル、第2の時刻歴波形のパワースペクトルのうちのいずれか2つ以上を表示させることを特徴とする。本発明の実施態様によれば、荷電粒子線が照射される位置の安定性を容易に評価することができる変位検出回路を提供することができる。以下、本発明の実施例を説明する。電子線位置計測に関しては、偏向周波数を減衰させるローパスフィルタを、2次電子検出器の後段に配置することにより、電源,振動に同期した電子線位置変動のみが得られる。変位への換算については、1ライン走査時の偏向振幅量と2次電子検出器の電圧変化量より決まる。ステージ位置計測については、次のとおりである。ヘテロダイン干渉計の基準信号は、一定の周波数の矩形波デューティ比50が出力され、測定信号は、対称物が近づくと矩形波デューティ比50の周波数は高く、離れると周波数は下がる。基準信号と測定信号の2つの電気信号の位相差φをある範囲に維持しておくと、基準信号と測定信号のゲート出力のデューティ比の増減方向は、変位方向に一致する。そこで、測定信号に対して基準信号の位相差を検出しつつ、基準信号の位相が測定信号に対して、例えば、π/2≦φ<πとなるように、基準信号の位相をシフトする。位相シフトされた基準信号と測定信号のゲート出力を検出する。検出された波形にはビート周波数が含まれているので、ローパスフィルタでカットする。結果として、ビート周波数より低域かつ方向が特定された変位情報が得られる。図1は、荷電粒子線装置の概略構成を示す縦断面図である。本実施例では、荷電粒子線として電子線の例を説明しているが、正の電荷をもつ荷電粒子でも同様である。電子源1から放出された電子線2は、電子光学鏡筒3の内部で対物レンズ4で収束され、偏向レンズ5で偏向される。電子線2の試料6の偏向領域の走査により発生した2次電子を検出器16で検出し、この検出信号から試料6の表面形状等の情報を得ることができる。2次電子信号をアンプ17で増幅し、画像処理装置18で画像信号に変換し、コンソール7のディスプレイ8に試料6の表面形状等の情報が画像として表示される。試料6の全面を計測または検査する場合は、試料6を搭載しているステージ9を、ヘテロダイン干渉計10で位置計測し、所定の位置にステージ9を移動させ、新たな位置の画像情報を得ることができる。高倍率で鮮明な画像を取得するためには、電子線2のビーム径を細く、かつ電子線2の照射位置が試料6に対して安定していなければならない。したがって、ステージ9の位置と、ステージ9に対する電子線2の位置の関係を把握する必要があり、装置の状態を確認するために、ディスプレイ8で短時間に電子線2の位置の安定性を評価することができるようにする。電子線2の位置の計測方法とステージ9の位置の計測方法については、後述する。図2は、ディスプレイ8に表示される画像の例を示す画面図である。ディスプレイ8の画面の1つのウィンドウ11内に、画像12,電子線位置の時刻歴波形13,パワースペクトル14がレイアウトされている。それぞれのグラフは、カーソル移動させることにより、時間と変位、周波数と振幅値が表示される。画像,波形,パワースペクトルの保存もできる。ステージ位置の時刻歴波形やパワースペクトルを比較することによって、電子線位置変動の状態を判断することができる。例えば、ステージ位置と電子線位置が同期して変化し、振幅が同じであるならば、ステージの機械振動が起因していることになり、また、ステージが動かずに電子線位置のみが電源周波数で変化している場合は電源起因であると判断できる。一般的には、電子線位置の変動は、ステージ振動に加え、電子光学鏡筒の振動,電源起因の振動が重畳される。日々の電子線位置変動のデータ,ステージの位置変動のデータを残すことによって、その装置の状態を判断することができる。図3は、電子線位置の計測方法を示す斜視図である。電子線2の偏向領域に、試料6のパターンエッジ15が含まれるようにし、放出される2次電子量を検出器16で出力し、アンプ17で増幅する。パターンエッジ15の上を電子線2で偏向走査している状態では、ディスプレイに表示される画像のエッジ部では明るく、それ以外の領域では暗く表示される。2次電子検出信号を画像処理装置18で処理された画像は、画像12のようになる。電子線位置の不安定な挙動は、1ラインごとの明暗の比の変化となって現れるため、偏向周期の明暗信号をローパスフィルタ19に通過させることによって、電子線の揺れ成分のみが得られる。さらには、FFTFastFourierTranform20によって、周波数ごとの振幅値が得られる。図4は、ヘテロダイン干渉計の変位検出回路であり、ステージ変位の検出方法を説明する。ヘテロダイン干渉計の基準信号,測定信号の基本周波数は2周波レーザのビート周波数fbHzであり、測定信号22は測定対象物の位置が変化することにより周波数が変化する。従来方法では、基準信号と測定信号の単位時間あたりのパルス数をそれぞれカウンタで計測して、差分に分解能例えば、λ/2n、n=1,2,3,を掛けて変位量を算出している。基準信号21と測定信号22をデジタル回路とアナログ回路に送る。デジタル回路のクロック周波数は、例えば、ビート周波数の20倍高速とする。基準信号21,測定信号22ともにTTLTransistorTransistorLogic信号であるとする。基準信号21のパルス数をカウンタA23でカウントし、測定信号22のパルス数をカウンタB24でカウントし、両者の差を減算器25でとる。差が1以下、位相差に換算してπ以下になったときに、位相差検出器26にて位相差の検出を始める。位相差の検出方法は、基準信号21のLoからHiレベルに切替った瞬間と、測定信号22のLoからHiレベルに切替った瞬間との時間差tを、クロックのパルス数から算出し、基準信号の1周期から位相φを算出する。一方、アナログ回路では、2段の単安定マルチバイブレータを使用した位相シフタ27、測定信号22に対し、-π/2,π/2,πというように、位相の異なる信号を作り出している。測定信号22に対する基準信号21の位相差が、ある一定の範囲π/2からπになるように、セレクタ28の信号でアナログスイッチ29SW0~SW3を切替え、基準信号の位相をシフトさせた波形を選択する。選択された基準信号と測定信号をゲート30に送る。ゲートから出力される波形はビート周波数でかつデューティ比が異なる波形となっている。この波形をローパスフィルタ31に送り、ビート周波数を除くことにより、低域の変位情報が得られる。再び、デジタル回路では、位相の切替え回数をカウンタC32でカウントする。なお、1回の切替量π/2はλ/4nの変位に相当する。カウンタC32の値は、デジタルで出力される。こうして得られたデジタル回路の出力DOと、アナログ回路の出力AOの和が、変位量となる。加算方法は、デジタル出力をアナログ出力に変換してアナログ回路で加算しても良い。また、アナログ出力をデジタル変換し、デジタル回路で加算しても良い。図5は、変位検出回路のタイムチャートであり、図4の出力値を時間の変化とともに記載している。カウンタA,カウンタBの差分は、3,2,1と減少している。基準信号は、1周期を20点でサンプリングしている条件下で、カウンタCの出力は6,9,13と変化している。t2,t3の時刻では、位相差π/2≦φ<πであるため、位相シフト量はゼロとしセレクタの欄のアナログスイッチSW1を選択する。t4,t5の時刻では、位相差π<φ≦3π/2になり、位相シフト量はπ/2としアナログスイッチSW2を選択する。位相を意図的にシフトさせたために、その変位相当量をカウンタCに加える。図5の下方に示すタイムチャートは、デジタル出力値DO,アナログ出力値AO、それらの和を示したものである。なお、位相差がπ/2ずれたときのAOの電圧はLo3Hi/4、πずれた時の位相差がAOの電圧はHiとなり、電圧振幅としてHi-Lo/4≒1Vとなる。もとのヘテロダイン干渉計の分解能がλ/2nとすると、AOの変位振幅はλ/4nとなる。AOのノイズが10mV以下に抑えられれば、本発明の変位検出回路の分解能はλ/4n×100となり、元の分解能の1/200に向上できる。以上、述べたように、本発明の実施態様によれば、パターンのエッジを観察するだけで、電子線照射位置変動とステージ位置変動の時刻歴波形を重ねて表示したり、それぞれのパワースペクトルを重ねて表示させることにより、時間あたりの変動量や周波数毎の振幅を評価することができ、荷電粒子線装置において、荷電粒子線照射位置の安定性を容易に評価することができる。"