JP2001056306A - 試料表面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査ウエハの検査を行う際の検査に要する
時間を短縮すること。 【解決手段】 検査される被検査試料Ｗ表面のビーム照
射部分から放出される被検査試料表面画像データを記憶
する被検査試料表面画像データ記憶手段と、被検査試料
Ｗ表面に設定した原点からの距離ｒと前記原点を通る基
準軸からの前記原点回りの回転角度θとを使用したｒθ
座標位置に対応させた前記被検査試料表面画像データを
記憶する前記被検査試料表面画像データ記憶手段と、表
面に欠陥が無いモデル試料の表面のビーム照射部分から
放出される放出線の検出データに相当するモデル表面画
像データを記憶するモデル表面画像データ記憶手段と、
前記ｒθ座標位置の被検査試料表面画像データをモデル
表面画像データと比較することにより、被検査試料Ｗ表
面の各座標位置における欠陥の有無を検出する欠陥検出
手段とから構成される試料表面検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハ
ー、露光用マスク等の検査部品の欠陥（異物付着または
パターン欠陥等）の有無、種類等を検査する試料表面検
査装置に関する。前記試料表面検査装置により検査した
検査部品の欠陥の有無は、前記検査部品を特定する情報
とともに、前記欠陥情報を蓄積管理することにより、そ
の後で検査する部品の欠陥の種類判別作業等に利用する
ことができる。なお、本明細書において、単に「欠陥」
と記載した場合の「欠陥」は、原則として検査部品の品
質を低下させる異物付着、パターン欠陥等のあらゆる欠
陥を含む意味で使用される。また、「異物」と「欠陥」
を対で使用する場合の「異物」および「欠陥」は、それ
ぞれ「異物付着による欠陥」および「異物付着以外の欠
陥」の意味で使用される。また、本明細書において「パ
ターン欠陥」は検査部品上に形成されたパターンの欠陥
を意味し、異物の付着等の欠陥を含まない意味で使用さ
れる。

【０００２】

【従来の技術】従来の試料表面検査装置として次の技術
（Ｊ01）が知られている。 （Ｊ01）特開平１０−１３５２８８号公報記載の技術 この公報には、次の予備検査と詳細検査を行う技術が記
載されている。 （１）予備検査 被検査ウエハ表面を、市販の光学式の部品検査装置を用
いて予備検査し、検出結果を予備検査情報ファイルに記
憶する。前記予備検査情報ファイルには、製品番号、ロ
ット、被検査ウエハＩＤ、工程、製造装置、日付、等の
他に、異物や欠陥の個数、被検査ウエハ上の位置、およ
びサイズなどが記憶される。前記予備検査情報ファイル
に記憶された予備検査情報は、例えば、図５３に示すよ
うに表示可能である。図５３は予備検査情報の表示例を
示す図であり、図５３Ａは被検査ウエハである被検査ウ
エハの外形および被検査ウエハ上の異物位置または欠陥
位置を示す図、図５３Ｂは異物番号または欠陥番号♯
０，♯１，…とその位置、大きさ等の情報を表形式で示
す図である。

【０００３】（２）詳細検査 前記予備検査情報により、被検査ウエハの製造工程の欠
陥発生状況や傾向を把握することが可能である。前記異
物情報ファイルや欠陥情報ファイル等の予備検査情報フ
ァイルに記憶された前記欠陥番号♯０，♯１，…とその
位置、大きさ等の情報は、詳細検査を行う際に利用され
る。すなわち、前記予備検査情報を参考にして、レビュ
ー装置（詳細検査を行う詳細検査装置）によりレビュー
（詳細検査）を行い欠陥の種類を判別して記憶する。前
記レビュー装置としては走査型電子顕微鏡を用いたレビ
ューＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、走査電
子顕微鏡）が使用される。なお、本明細書において、
「検査対象物の詳細検査を行って、欠陥（異物を含む）
の具体的位置、形状、分布状況等を知り、欠陥の発生原
因を解明する」ことを「レビュー（Review）する」とい
うことにする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記予備検査において
光学式の部品検査装置を使用する場合、予備検査にかか
る時間は短いが、予備検査における欠陥検出精度が低い
という問題点がある。前記予備検査における欠陥検出精
度を高くするために、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を使
用することが考えられる。すなわち、前記ＳＥＭにより
被検査ウエハ表面の異物や成膜パターン異常を高倍率で
予備検査する際、被検査ウエハをＸ軸方向、Ｙ軸方向に
直進移動させることにより、被検査ウエハ表面を順次電
子ビーム照射位置に移動させては停止させ、停止状態で
撮像した被検査ウエハのＳＥＭ画像により予備検査する
方法が考えられる。また、被検査ウエハを回転移動させ
て、被検査ウエハ表面を走査して予備検査する方法も考
えられる。

【０００５】しかしながら従来、前記ＳＥＭによる被検
査ウエハの予備検査は、被検査ウエハ表面を走査するの
に必要な時間が長いために実用化されていない。また、
前記予備検査において光学式の部品検査装置を使用し、
詳細検査でＳＥＭを使用すると、予備検査および詳細検
査における被検査ウエハのＸＹ座標位置がずれるため、
座標位置の補正を行わなければならないという問題点も
ある。また、従来のＳＥＭを使用した詳細検査も検査
（走査）に要する時間が長いという問題点があった。本
発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載内容（Ｏ01）を
課題とする。（Ｏ01）ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を使
用して被検査ウエハの検査を行う際の検査に要する時間
を短縮すること。

【０００６】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決し
た本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の
構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構
成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号であ
る。なお、本発明を後述の実施例の構成要素の符号と対
応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするた
めであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではな
い。

【０００７】（第１発明）前記課題を解決するために、
第１発明の試料表面検査装置は、次の要件（Ａ01）〜
（Ａ04）を備えたことを特徴とする、（Ａ01）検査され
る試料表面である被検査試料（Ｗ）表面を荷電粒子ビー
ムで走査したときに前記被検査試料（Ｗ）表面のビーム
照射部分から放出される放出線の検出データを前記ビー
ム照射部分の座標位置に対応させたデータである被検査
試料表面画像データ（Ｄ）を記憶する被検査試料表面画
像データ記憶手段（Ｃ１D2）、（Ａ02）被検査試料
（Ｗ）表面に設定した原点からの距離ｒと前記原点を通
る基準軸からの前記原点回りの回転角度θとを使用した
ｒθ座標位置に対応させた前記被検査試料表面画像デー
タ（Ｄ）を記憶する前記被検査試料表面画像データ記憶
手段（Ｃ１D2）、（Ａ03）前記被検査試料（Ｗ）と同じ
試料であって表面に欠陥が無いモデル試料の表面を荷電
粒子ビームで走査したときに前記モデル試料表面のビー
ム照射部分から放出される放出線の検出データに相当す
るモデル表面画像データ（Ｍ）を記憶するモデル表面画
像データ記憶手段（Ｃ１D1）、（Ａ04）前記ｒθ座標位
置の被検査試料表面画像データ（Ｄ）をモデル表面画像
データ（Ｍ）と比較することにより、被検査試料（Ｗ）
表面の各座標位置における欠陥の有無を検出する欠陥検
出手段（Ｃ１E）。

【０００８】（第１発明の作用）前記構成を備えた第１
発明の試料表面検査装置では、被検査試料表面画像デー
タ記憶手段（Ｃ１D2）は、検査される試料表面である被
検査試料（Ｗ）表面を荷電粒子ビームで走査したときに
前記被検査試料（Ｗ）表面のビーム照射部分から放出さ
れる放出線の検出データを前記ビーム照射部分の座標位
置に対応させたデータである被検査試料表面画像データ
（Ｄ）を記憶する。また、前記被検査試料表面画像デー
タ記憶手段（Ｃ１D2）は、被検査試料（Ｗ）表面に設定
した原点からの距離ｒと前記原点を通る基準軸からの前
記原点回りの回転角度θとを使用したｒθ座標位置に対
応させた前記被検査試料表面画像データ（Ｄ）を記憶す
る。モデル表面画像データ記憶手段（Ｃ１D1）は、前記
被検査試料（Ｗ）と同じ試料であって表面に欠陥が無い
モデル試料の表面を荷電粒子ビームで走査したときに前
記モデル試料表面のビーム照射部分から放出される放出
線の検出データに相当するモデル表面画像データ（Ｍ）
を記憶する欠陥検出手段（Ｃ１E）は、前記ｒθ座標位
置の被検査試料表面画像データ（Ｄ）をモデル表面画像
データ（Ｍ）と比較することにより、被検査試料（Ｗ）
表面の各座標位置における欠陥の有無を検出する。

【０００９】前記第１発明では、欠陥の有無を検出する
ために記憶されたモデル表面画像データ（Ｍ）および被
検査試料表面画像データ（Ｄ）がｒθ座標に対応して記
憶される。前記欠陥を検出するために使用されるモデル
表面画像データ（Ｍ）および被検査試料表面画像データ
（Ｄ）は、試料を回転走査することにより高速に取得す
ることができる。

【００１０】（第２発明）また前記課題を解決するため
に第２発明の試料表面検査装置は、次の要件（Ｂ01）〜
（Ｂ06）を備えたことを特徴とする、（Ｂ01）検査され
る試料表面である被検査試料（Ｗ）表面を荷電粒子ビー
ムで走査したときに前記被検査試料（Ｗ）表面のビーム
照射部分から放出される放出線の検出データを前記ビー
ム照射部分の座標位置に対応させたデータである被検査
試料表面画像データ（Ｄ）を記憶する被検査試料表面画
像データ記憶手段（Ｃ１D2）、（Ｂ02）被検査試料
（Ｗ）表面に設定した原点からの距離ｒと前記原点を通
る基準軸からの前記原点回りの回転角度θとを使用した
ｒθ座標位置に対応させた前記被検査試料表面画像デー
タ（Ｄ）を記憶する前記被検査試料表面画像データ記憶
手段（Ｃ１D2）、（Ｂ03）前記被検査試料（Ｗ）と同じ
試料であって表面に欠陥が無いモデル試料の表面を荷電
粒子ビームで走査したときに前記モデル試料表面のビー
ム照射部分から放出される放出線の検出データに相当す
るモデル表面画像データ（Ｍ）を記憶するモデル表面画
像データ記憶手段（Ｃ１D1）、（Ｂ04）モデル試料表面
に設定した原点を通る垂直なＸ軸およびＹ軸により定ま
るＸＹ座標位置に対応させた前記モデル表面画像データ
（Ｍ）を記憶する前記モデル表面画像データ記憶手段
（Ｃ１D1）、（Ｂ05）前記ｒθ座標位置およびＸＹ座標
位置の一方の座標位置およびその座標位置に対応する表
面画像データを他方の座標位置およびその座標位置に対
応する表面画像データに変換する座標・データ変換手段
（Ｃ１F）、（Ｂ06）前記変換された一方の座標位置お
よびその座標位置に対応する表面画像データと前記他方
の座標位置およびその座標位置に対応する表面画像デー
タとを比較することにより、被検査試料（Ｗ）表面の各
座標位置における欠陥の有無を検出する欠陥検出手段
（Ｃ１E）。

【００１１】（第２発明の作用）前記構成を備えた第２
発明の試料表面検査装置では、被検査試料表面画像デー
タ記憶手段（Ｃ１D2）は、検査される試料表面である被
検査試料（Ｗ）表面を荷電粒子ビームで走査したときに
前記被検査試料（Ｗ）表面のビーム照射部分から放出さ
れる放出線の検出データを前記ビーム照射部分の座標位
置に対応させたデータである被検査試料（Ｗ）表面画像
データを記憶する。また、前記被検査試料表面画像デー
タ記憶手段（Ｃ１D2）は、被検査試料（Ｗ）表面に設定
した原点からの距離ｒと前記原点を通る基準軸からの前
記原点回りの回転角度θとを使用したｒθ座標位置に対
応させた前記被検査試料表面画像データ（Ｄ）を記憶す
る。モデル表面画像データ記憶手段（Ｃ１D1）は、前記
被検査試料（Ｗ）と同じ試料であって表面に欠陥が無い
モデル試料の表面を荷電粒子ビームで走査したときに前
記モデル試料表面のビーム照射部分から放出される放出
線の検出データに相当するモデル表面画像データ（Ｍ）
を記憶する。また、前記モデル表面画像データ記憶手段
（Ｃ１D1）は、モデル試料表面に設定した原点を通る垂
直なＸ軸およびＹ軸により定まるＸＹ座標位置に対応さ
せた前記モデル表面画像データ（Ｍ）を記憶する。

【００１２】座標・データ変換手段（Ｃ１F）は、前記
ｒθ座標位置およびＸＹ座標位置の一方の座標位置およ
びその座標位置に対応する表面画像データを他方の座標
位置およびその座標位置に対応する表面画像データに変
換する。欠陥検出手段（Ｃ１E）は、前記変換された一
方の座標位置およびその座標位置に対応する表面画像デ
ータと前記他方の座標位置およびその座標位置に対応す
る表面画像データとを比較することにより、被検査試料
（Ｗ）表面の各座標位置における欠陥の有無を検出す
る。

【００１３】前記第２発明では、記憶されたモデル表面
画像データ（Ｍ）および被検査試料表面画像データ
（Ｄ）がｒθ座標に対応して記憶される。前記ｒθ座標
に対応して記憶されたモデル表面画像データ（Ｍ）およ
び被検査試料表面画像データ（Ｄ）は、試料を回転走査
することにより検出することができるので、データ検出
作業を高速に行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１発明の実施の形態１）第１
発明の実施の形態１は、前記第１発明の試料表面検査装
置において、下記の要件（Ａ05）を備えたことを特徴と
する、（Ａ05）モデル試料表面に設定した原点からの距
離ｒと前記原点を通る基準軸からの前記原点回りの回転
角度θとを使用したｒθ座標位置に対応させた前記モデ
ル表面画像データ（Ｍ）を記憶する前記モデル表面画像
データ記憶手段（Ｃ１D1）。

【００１５】（第１発明の実施の形態１の作用）前記構
成を備えた第１発明の実施の形態１では、前記モデル表
面画像データ記憶手段（Ｃ１D1）は、モデル試料表面に
設定した原点からの距離ｒと前記原点を通る基準軸から
の前記原点回りの回転角度θとを使用したｒθ座標位置
に対応させた前記モデル表面画像データ（Ｍ）を記憶す
る。前記ｒθ座標位置に対応させた前記モデル表面画像
データ（Ｍ）は、モデル試料を回転走査することにより
容易に短時間に作成することができる。

【００１６】（第１発明の実施の形態２）第１発明の実
施の形態２の試料表面検査装置は、前記第１発明または
第１発明の実施の形態１において、下記の要件（Ａ06）
〜（Ａ08）を備えたことを特徴とする、（Ａ06）水平な
ＸＹ平面内で互いに垂直なＸ軸およびＹ軸方向に移動可
能な水平移動テーブル（ＳＴx，ＳＴy）および鉛直な回
転軸周りに回転可能な回転テーブル（ＳＴr）により水
平移動可能且つ回転可能に支持された試料保持装置（２
６〜３７，Ｍ6，ＭＤ6，ＬＳ3，ＬＳ4）と、前記水平移
動テーブル（ＳＴx，ＳＴy）を前記Ｘ軸およびＹ軸方向
に移動させるＸ軸移動装置（Ｄx＋Ｍx）およびＹ軸移動
装置（Ｄy＋Ｍy）を有する水平移動装置（Ｄx＋Ｍx＋Ｄ
y＋Ｍy）と、前記回転テーブル（ＳＴr）を回転駆動す
る回転駆動装置（ＭＤ4＋Ｍ4）とを有する試料ステージ
（Ｕ3）、（Ａ07）前記試料ステージ（Ｕ3）の試料保持
装置（２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ6，ＬＳ3，ＬＳ4）に支持
された被検査試料（Ｗ）表面を前記回転テーブル（ＳＴ
r）により回転させながら前記被検査試料（Ｗ）表面に
荷電粒子ビームを照射して、前記被検査試料（Ｗ）表面
から放出される放出線を検出する放出線検出装置（５
４，（５４″）を有し、前記被検査試料（Ｗ）表面の回
転中心に設定した原点からの距離ｒと前記原点を通る基
準軸からの前記原点回りの回転角度θとを使用したｒθ
座標位置に対応させた放出線の検出データである被検査
試料（Ｗ）の表面画像データを検出する荷電粒子ビーム
走査装置（ＳＥＭ1）、（Ａ08）前記荷電粒子ビーム走
査装置（ＳＥＭ1）で検出された前記被検査試料（Ｗ）
の表面画像データを記憶する前記被検査試料表面画像デ
ータ記憶手段（Ｃ１D2）。

【００１７】（第１発明の実施の形態２の作用）前記構
成を備えた第１発明の実施の形態２では、試料ステージ
（Ｕ3）の試料保持装置（２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ6，Ｌ
Ｓ3，ＬＳ4）は、水平なＸＹ平面内で互いに垂直なＸ軸
およびＹ軸方向に移動可能な水平移動テーブル（ＳＴ
x，ＳＴy）および鉛直な回転軸周りに回転可能な回転テ
ーブル（ＳＴr）により水平移動可能且つ回転可能に支
持される。Ｘ軸移動装置（Ｄx＋Ｍx）およびＹ軸移動装
置（Ｄy＋Ｍy）を有する水平移動装置（Ｄx＋Ｍx＋Ｄy
＋Ｍy）は、前記水平移動テーブル（ＳＴx，ＳＴy）を
前記Ｘ軸およびＹ軸方向に移動させる。回転駆動装置
（ＭＤ4＋Ｍ4）は、前記回転テーブル（ＳＴr）を回転
駆動する。荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）の放出
線検出装置（５４，５４″）は、前記試料ステージ（Ｕ
3）の試料保持装置（２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ6，ＬＳ3，
ＬＳ4）に支持された被検査試料（Ｗ）表面を前記回転
テーブル（ＳＴr）により回転させながら前記被検査試
料（Ｗ）表面に荷電粒子ビームを照射して、前記被検査
試料（Ｗ）表面から放出される放出線を検出する。前記
荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）は、被検査試料
（Ｗ）表面の回転中心に設定した原点からの距離ｒと前
記原点を通る基準軸からの前記原点回りの回転角度θと
を使用したｒθ座標位置に対応させた放出線の検出デー
タである被検査試料表面画像データ（Ｄ）を検出する。
前記被検査試料表面画像データ記憶手段（Ｃ１D2）は、
前記荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）で検出された
前記被検査試料（Ｗ）の表面画像データを記憶する。こ
の第１発明の実施の形態２では、ｒθ座標位置に対応さ
せた放出線の検出データである被検査試料表面画像デー
タ（Ｄ）を、回転テーブル（ＳＴr）を使用して短時間
で検出することができる。

【００１８】（第１発明の実施の形態３）第１発明の実
施の形態３の試料表面検査装置は、前記第１発明または
第１発明の実施の形態１もしくは２において次の要件
（Ａ09）を備えたことを特徴とする、（Ａ09）走査型電
子顕微鏡により構成された前記荷電粒子ビーム走査装置
（ＳＥＭ1）。

【００１９】（第１発明の実施の形態３の作用）前記構
成を備えた第１発明の実施の形態３の試料表面検査装置
では、前記荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）は走査
型電子顕微鏡により構成される。したがって、前記走査
型電子顕微鏡により、前記ｒθ座標位置に対応させた放
出線の検出データである被検査試料表面画像データ
（Ｄ）を、回転テーブル（ＳＴr）を使用して短時間で
検出することができる。

【００２０】（第１発明の実施の形態４）第１発明の実
施の形態４の試料表面検査装置は、前記第１発明の実施
の形態２または３のいずれかにおいて次の要件（Ａ01
0）〜（Ａ012）を備えたことを特徴とする、（Ａ010）
前記Ｘ軸およびＹ軸の一方の軸に平行且つ所定間隔離れ
た複数の直線上に形成され且つ他方の軸方向から見た場
合に前記一方の軸方向に隙間無く並ぶように配置された
複数の一定形状のビーム通過口（ＡＳ0〜ＡＳ399，ＢＳ
0〜ＢＳ399）を有し、前記複数の各ビーム通過口（ＡＳ
0〜ＡＳ399，ＢＳ0〜ＢＳ399）を通過する荷電粒子ビー
ムに各ビーム通過口（ＢＳ0〜ＢＳ399）毎に異なる識別
周波数を印加するビーム識別周波数印加部材（ＰＬ
2）、（Ａ011）前記試料表面から放出される放出線を検
出する放出線検出器（５４a″）と、前記放出線検出器
（５４a″）により検出された放出線が有する識別周波
数情報に基づいて前記放出線を前記複数の各ビーム通過
口（ＡＳ0〜ＡＳ399，ＢＳ0〜ＢＳ399）を通過した荷電
粒子ビームの前記試料表面の照射部分から放出された放
出線毎に分離する放出線分離装置（５４b″）とを有
し、前記各ビーム通過口（ＡＳ0〜ＡＳ399，ＢＳ0〜Ｂ
Ｓ399）を通過した各荷電粒子ビームの照射部分毎に放
出線を検出する前記放出線検出装置（５４″）、（Ａ01
2）前記放出線検出装置（５４″）が検出した放出線を
放出した試料表面位置である前記各荷電粒子ビームの試
料表面の照射部分の位置を検出するビーム照射試料表面
位置検出手段。

【００２１】（第１発明の実施の形態４の作用）前記構
成を備えた第１発明の実施の形態４の試料表面検査装置
では、ビーム識別周波数印加部材（ＰＬ2）は、前記Ｘ
軸およびＹ軸の一方の軸に平行且つ所定間隔離れた複数
の直線上に形成され且つ他方の軸方向から見た場合に前
記一方の軸方向に隙間無く並ぶように配置された複数の
一定形状のビーム通過口（ＡＳ0〜ＡＳ399，ＢＳ0〜Ｂ
Ｓ399）を有し、前記複数の各ビーム通過口（ＢＳ0〜Ｂ
Ｓ399）を通過する荷電粒子ビームに各ビーム通過口
（ＢＳ0〜ＢＳ399）毎に異なる識別周波数を印加する。
前記放出線検出装置（５４″）は、前記試料表面から放
出される放出線を検出する放出線検出器（５４a″）
と、前記放出線検出器（５４a″）により検出された放
出線が有する識別周波数情報に基づいて前記放出線を前
記複数の各ビーム通過口（ＡＳ0〜ＡＳ399，ＢＳ0〜Ｂ
Ｓ399）を通過した荷電粒子ビームの前記試料表面の照
射部分から放出された放出線毎に分離する放出線分離装
置（５４b″）とを有し、前記各ビーム通過口（ＡＳ0〜
ＡＳ399，ＢＳ0〜ＢＳ399）を通過した各荷電粒子ビー
ムの照射部分毎に放出線を検出する。ビーム照射試料表
面位置検出手段は前記放出線検出装置（５４″）が検出
した放出線を放出した試料表面位置である前記各荷電粒
子ビームの試料表面の照射部分の位置を検出する。した
がって、前記複数の一定形状のビーム通過口（ＡＳ0〜
ＡＳ399，ＢＳ0〜ＢＳ399）を通過する荷電粒子ビーム
により、試料表面の複数のビーム照射部分からの放出線
を分離して検出することができる。このため、一度に試
料表面の複数のビーム照射部分からの放出線を検出でき
るので、試料の表面検査速度が向上する。

【００２２】前記本発明において、前記放出線検出装置
（５４，５４″）としては、２次電子検出装置、反射電
子検出装置、オージェ電子検出装置、Ｘ線検出装置等を
使用可能である。また、前記被検査用の試料としては、
被検査ウエハ、または、露光用のマスク等を使用可能で
ある。

【００２３】（第２発明の実施の形態１）第２発明の実
施の形態１の試料表面検査装置は、前記第２発明におい
て次の要件（Ｂ07）〜（Ｂ09）を備えたことを特徴とす
る、（Ｂ07）水平なＸＹ平面内で互いに垂直なＸ軸およ
びＹ軸方向に移動可能な水平移動テーブル（ＳＴx，Ｓ
Ｔy）および鉛直な回転軸周りに回転可能な回転テーブ
ル（ＳＴr）により水平移動可能且つ回転可能に支持さ
れた試料保持装置（２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ6，ＬＳ3，
ＬＳ4）と、前記水平移動テーブル（ＳＴx，ＳＴy）を
前記Ｘ軸およびＹ軸方向に移動させるＸ軸移動装置（Ｄ
x＋Ｍx）およびＹ軸移動装置（Ｄy＋Ｍy）を有する水平
移動装置（Ｄx＋Ｍx＋Ｄy＋Ｍy）と、前記回転テーブル
（ＳＴr）を回転駆動する回転駆動装置（Ｄ4＋Ｍ4）と
を有する試料ステージ（Ｕ3）、（Ｂ08）前記試料ステ
ージ（Ｕ3）の試料保持装置（２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ
6，ＬＳ3，ＬＳ4）に支持された被検査試料（Ｗ）表面
を前記回転テーブル（ＳＴr）により回転させながら前
記被検査試料（Ｗ）表面に荷電粒子ビームを照射して、
前記被検査試料（Ｗ）表面から放出される放出線を検出
する放出線検出装置（５４）を有し、前記被検査試料
（Ｗ）表面の回転中心に設定した原点からの距離ｒと前
記原点を通る基準軸からの前記原点回りの回転角度θと
を使用したｒθ座標位置に対応させた放出線の検出デー
タである被検査試料（Ｗ）の表面画像データを検出する
荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）、（Ｂ09）前記荷
電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）で検出された前記被
検査試料（Ｗ）の表面画像データを記憶する前記被検査
試料表面画像データ記憶手段（Ｃ１D2）。

【００２４】（第２発明の実施の形態１の作用）前記構
成を備えた第２発明の実施の形態１の試料表面検査装置
では、試料ステージ（Ｕ3）の試料保持装置（２６〜３
７，Ｍ6，ＭＤ6，ＬＳ3，ＬＳ4）は、水平なＸＹ平面内
で互いに垂直なＸ軸およびＹ軸方向に移動可能な水平移
動テーブル（ＳＴx，ＳＴy）および鉛直な回転軸周りに
回転可能な回転テーブル（ＳＴr）により水平移動可能
且つ回転可能に支持される。Ｘ軸移動装置（Ｄx＋Ｍx）
およびＹ軸移動装置（Ｄy＋Ｍy）を有する水平移動装置
（Ｄx＋Ｍx＋Ｄy＋Ｍy）は、前記水平移動テーブル（Ｓ
Ｔx，ＳＴy）を前記Ｘ軸およびＹ軸方向に移動させる。
回転駆動装置（Ｄ4＋Ｍ4）は、前記回転テーブル（ＳＴ
r）を回転駆動する。荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ
1）の放出線検出装置（５４）は、前記試料ステージ
（Ｕ3）の試料保持装置（２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ6，Ｌ
Ｓ3，ＬＳ4）に支持された被検査試料（Ｗ）表面を前記
回転テーブル（ＳＴr）により回転させながら前記被検
査試料（Ｗ）表面に荷電粒子ビームを照射して、前記被
検査試料（Ｗ）表面から放出される放出線を検出する。
前記荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）は、被検査試
料（Ｗ）表面の回転中心に設定した原点からの距離ｒと
前記原点を通る基準軸からの前記原点回りの回転角度θ
とを使用したｒθ座標位置に対応させた放出線の検出デ
ータである被検査試料表面画像データ（Ｄ）を検出す
る。前記被検査試料表面画像データ記憶手段（Ｃ１D2）
は、前記荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）で検出さ
れた前記被検査試料（Ｗ）の表面画像データを記憶す
る。この第２発明の実施の形態２では、ｒθ座標位置に
対応させた放出線の検出データである被検査試料表面画
像データ（Ｄ）を、回転テーブル（ＳＴr）を使用して
短時間で検出することができる。

【００２５】（第２発明の実施の形態２）第２発明の実
施の形態２の試料表面検査装置は、前記第２発明または
第２発明の実施の形態１において次の要件（Ｂ010）を
備えたことを特徴とする、（Ｂ010）走査型電子顕微鏡
により構成された前記荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ
1）。

【００２６】（第２発明の実施の形態２の作用）前記構
成を備えた第２発明の実施の形態２の試料表面検査装置
では、前記荷電粒子ビーム走査装置（ＳＥＭ1）は走査
型電子顕微鏡により構成される。したがって、前記走査
型電子顕微鏡により、前記ｒθ座標位置に対応させた放
出線の検出データである被検査試料表面画像データ
（Ｄ）を、回転テーブル（ＳＴr）を使用して短時間で
検出することができる。

【００２７】

【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例の
試料表面検査装置を説明するが、本発明は以下の実施例
に限定されるものではない。なお、以後の説明の理解を
容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方
向、右左方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢
印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す
側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、
または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙
面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に
「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印
を意味するものとする。

【００２８】（実施例１）図１は本発明の試料表面検査
装置の実施例１の全体説明図である。図２は同実施例１
の全体斜視図である。図３は同実施例の部分平面図であ
る。図１〜図３において、試料表面検査装置Ｕは、予備
検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ１および詳細検査用走査
型電子顕微鏡ＳＥＭ2を有している。前記予備検査用走
査型電子顕微鏡ＳＥＭ１および詳細検査用走査型電子顕
微鏡ＳＥＭ2は真空試料室Ａを形成する外壁１の上壁部
２に支持されている。前記真空試料室Ａ内には試料ステ
ージＵ3が配置されており、試料ステージＵ3は外壁１の
底壁３上に支持されている。

【００２９】試料ステージＵ3は、ＹテーブルＳＴyおよ
びＸテーブルＳＴxを有するＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴ
y）と、回転テーブルＳＴrとを有している。前記回転テ
ーブルＳＴr上には図１、図３に示す試料（ウエハ）Ｗ
が支持されている。外壁１の右側壁部４には試料ステー
ジ制御機構や真空ポンプ等を収容する作動部材収容室Ｂ
が配置されている。前記作動部材収容室Ｂの右側には試
料検査制御装置Ｃが配置されている。試料検査制御装置
ＣはＳＥＭ１用コントローラＣ１（図８参照）およびＳ
ＥＭ2用コントローラＣ２（図８参照）と、前記各コン
トローラＣ1およびＣ２に接続されたＳＥＭ画像用のデ
ィスプレイＤ1およびＤ3と、ＳＥＭ１,ＳＥＭ2に装着さ
れた光学撮像装置用のディスプレイＤ2，Ｄ4（図１、図
８参照）を有している。

【００３０】図３において、前記真空試料室Ａを形成す
る外壁１の後壁部（−Ｘ側の壁部）５外側には試料交換
室Ｅおよびカセット収納室Ｆが配置されている。前記真
空試料室Ａ、試料交換室Ｅ、およびカセット収納室Ｆは
いずれも真空ポンプ（図示せず）に接続されており、所
定のタイミングで真空にされる。前記真空試料室Ａおよ
び試料交換室Ｅの間には、仕切弁６（図３参照）により
連通または遮断される連通口（図示せず）が設けられて
いる。前記試料交換室Ｅおよび前記カセット収納室Ｆの
間には、仕切弁７（図３参照）により連通または遮断さ
れる連通口（図示せず）が設けられている。

【００３１】前記カセット収納室Ｆの上壁にはウエハカ
セットＷＫを出入させるための外部仕切弁８が設けられ
ている。ウエハカセットＷＫは、外部仕切弁８の上方を
通過するように配置された図示しないチェーンコンベア
により搬送されるカセット搬送部材（図示せず）の上下
に伸縮可能なエアシリンダ下端に設けた真空吸着パッド
により吸着された状態で、前記外部仕切弁８から出入さ
れる。

【００３２】カセット収納室Ｆに配置されたウエハカセ
ットＷＫには、複数のウエハ（試料）Ｗが取出可能に収
納されている。前記ウエハカセットＷＫは図１５に示す
ように、カセットテーブル昇降用モータＭLにより昇降
するように構成されている。図２、図３において、試料
交換室Ｅに配置されたウエハ搬送部材９はウエハＷを支
持する搬送アーム９aを有している。前記搬送アーム９a
は、上下動、鉛直軸周りの回転、直進が可能であり、前
記ウエハカセットＷＫと試料ステージＵ3との間で前記
ウエハＷを搬送する。図１５から分かるように、搬送ア
ーム９aは、アーム回転モータＭ1により鉛直軸周りに回
転し、アーム直進モータＭ2により直進し、アーム昇降
モータＭ3により昇降可能に構成されている。なお、前
記搬送アーム９aを移動させる構成は従来周知である。

【００３３】図４は真空試料室（真空作業室）内に配置
されたＸＹテーブルに支持された回転テーブルの昇降ロ
ッドの説明図で、前記図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であ
る。図５は前記図４の要部拡大図である。図６は前記図
５の回転テーブル上に載置された試料Ｗの位置決め機構
の説明図で、回転テーブルが前記図５とは異なる位置に
回転したときの断面図である。

【００３４】図４において、前記真空試料室Ａ内に配置
された試料ステージＵ3は、ウエハＷを前記予備検査用
走査型電子顕微鏡ＳＥＭ１または詳細検査用走査型電子
顕微鏡ＳＥＭ2により検査を行う位置（作業位置）に移
動させるための装置である。試料ステージＵ3の前記Ｙ
テーブルＳＴy上には前記ＸテーブルＳＴxがＸ軸方向
（前後方向）に移動可能に支持されている。前記Ｘテー
ブルＳＴx上にはベアリング１１を介して円形の回転テ
ーブルＳＴrが回転可能に支持されている。回転テーブ
ルＳＴrにはガイド溝１２およびアーム収容溝１３（図
６参照）が形成されている。また前記回転テーブルＳＴ
rはその外周にギヤ１４が形成されており、ギヤ１４は
回転テーブル駆動モータＭ4（図１６参照）により回転
するウオームギヤ１６と噛み合っている。そして回転テ
ーブルＳＴrは、前記ウオームギヤ１６の回転にともな
って回転するように構成されている。

【００３５】図５において、回転テーブルＳＴrには、
前記搬送アーム９aにより真空試料室Ａ内に搬送された
ウエハＷを受け取ったり、作業済のウエハＷを搬送アー
ム９a上に移動させるための上下動テーブル１７が上下
動可能に支持されている。上下動テーブル１７は上端に
設けた円形の試料載置プレート１７aおよび下方に延び
るロッド１７bを有している。前記ロッド１７b下端には
バネ受けプレート１８が固定されている。バネ受けプレ
ート１８と前記回転テーブルＳＴr下面との間には圧縮
バネ１９が配置されている。前記圧縮バネ１９により前
記上下動テーブル１７は、常時下方に付勢され（押し下
げられ）ている。前記上下動テーブル１７の下面には、
扇形のテコ２０が水平軸２１周りに回転可能に支持され
ている。前記テコ２０のテーブル支持面２０aは上下動
テーブル１７の下端を支持している。テコ２０の被押圧
面２０bには、ナット２２先端のボール２２aが当接して
いる。ナット２２には被ガイドバー２３が一体的に設け
られており、被ガイドバー２３は前記回転テーブルＳＴ
rに形成された前記ガイド溝１２に係合している。

【００３６】前記回転テーブルＳＴrの下面には上下動
テーブル駆動モータＭ5（図５、図１５参照）が支持さ
れており、上下動テーブル駆動モータＭ5により回転す
るボルト軸（ネジが形成された軸）２４は前記ナット２
２と螺合している。したがって、前記上下動テーブル駆
動モータＭ5が回転したときにはボルト軸２４が回転
し、ナット２２および被ガイドバー２３は前記ガイド溝
１２に沿って移動し、そのとき前記テコ２０が前記水平
軸２１周りに回動するように構成されている。そして、
テコ２０の回動によりテコ２０のテーブル支持面２０a
が上下し、それに連動して前記上下動テーブル１７が上
下動するように構成されている。なお、前記ナット２２
および被ガイドバー２３の移動範囲の両端には、前記被
ガイドバー２３との接触により作動するリミットスイッ
チＬＳ1，ＬＳ2が配置されており、前記ナット２２の移
動範囲は制限されている。

【００３７】図５、図６に示すように、回転テーブルＳ
Ｔr上の前記上下動テーブル１７周囲には、ウエハ支持
部材としての複数の球面部材２６が設けられている。ま
た図６から分かるように、前記複数の球面部材２６の外
側には鉛直軸回りに回転自在なウエハＷの位置決め用の
基準ローラ２７，２７（１個のみ図示）、および移動ロ
ーラ２８が設けられている。図６において、前記移動ロ
ーラ２８は、図６で紙面に垂直な方向に伸びる揺動アー
ム２９により鉛直軸回りに回転自在に支持されており、
前記揺動アーム２９は、前記回転テーブルＳＴr上面に
設けられた図６に示す前記アーム収容溝１３内で水平方
向に揺動して、移動ローラ２８を図６の実線位置と２点
鎖線位置との間で移動させるように構成されている。図
６に示すように、揺動アーム２９先端には下方に延びる
揺動用被作動部材３１が設けられている。揺動用被作動
部材３１は回転テーブルＳＴr下面に配置された引張バ
ネ３２により常時回転テーブルＳＴrの中心側に向かっ
て付勢されている。また、揺動用被作動部材３１にはナ
ット３３先端のボール３３aが当接している。ナット３
３には被ガイドバー３４が一体的に設けられており、被
ガイドバー３４は前記回転テーブルＳＴrに支持された
ブラケット３６に形成されたガイド溝３６aに係合して
いる。

【００３８】前記ブラケット３６にはワーク位置決めモ
ータＭ6が支持されており、ワーク位置決めモータＭ6に
より回転するボルト軸（ネジが形成された軸）３７は前
記ナット３３と螺合している。なお、ワーク位置決めモ
ータＭ6はワーク位置決めモータ駆動回路ＤＭ6（図１６
参照）により駆動される。したがって、前記ワーク位置
決めモータＭ6が回転したときにはボルト軸３７が回転
し、ナット３３および被ガイドバー３４は前記ガイド溝
３６aに沿って移動し、そのとき前記揺動用被作動部材
３１および揺動アーム２９が鉛直な揺動軸（図示せず）
周りに揺動するように構成されている。そして、揺動ア
ーム２９の揺動により前記移動ローラ２８が移動して、
ウエハＷを基準ローラ２７，２７に押し付けて位置決め
するように構成されている。なお、前記ナット３３およ
び被ガイドバー３４の移動範囲の両端には、前記被ガイ
ドバー３４との接触により作動するリミットスイッチＬ
Ｓ3，ＬＳ4が配置されており、前記ナット３３の移動範
囲は制限されている。前記符号２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ
6，ＬＳ3，ＬＳ4で示された要素によりウエハ保持装置
（試料保持装置）（２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ6，ＬＳ3，
ＬＳ4）が構成されている。

【００３９】図５において、前記移動ローラ２８により
前記基準ローラ２７，２７に押し付けられて位置決め固
定されたウエハＷは、回転テーブルＳＴr、Ｘテーブル
ＳＴx、ＹテーブルＳＴyにより、真空試料室Ａに設けら
れた前記予備検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ１または詳
細検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ2（図１、図４参照）
に対して所望の位置に移動し、検査が行われる。

【００４０】図７は前記詳細検査用走査型電子顕微鏡Ｓ
ＥＭ2の前記上壁部２への取付構造を示す図である。詳
細検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ2は、試料ステージＵ3
に支持されたウエハＷに対する電子ビームの照射角度を
調節できるようにするため、上壁部２に回動可能且つ回
動位置を調節可能に支持されている。すなわち、前記上
壁部２には、鏡筒支持部材３８が固定されている。鏡筒
支持部材３８は断面長円形の鏡筒貫通孔３８aと上面に
形成された円筒状ガイド面３８bと、円筒状ガイド面３
８bの円周方向に形成された小さなローラガイド溝３８c
とを有している。

【００４１】前記鏡筒貫通孔３８aには詳細検査用走査
型電子顕微鏡ＳＥＭ2の鏡筒が貫通している。詳細検査
用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ2の外側面にはローラ支持部
材３９が連結されている。ローラ支持部材３９の外端部
に回転自在に支持されたローラ４１は前記円筒状ガイド
面３８b上を前記ローラガイド溝３８cに沿って回動可能
であり、その回動により前記詳細検査用走査型電子顕微
鏡ＳＥＭ2は左右軸（Ｙ軸）周りに回動可能である。な
お、前記鏡筒支持部材３８下端と前記詳細検査用走査型
電子顕微鏡ＳＥＭ2下端部との間は真空保持用のベロー
ズ４２により連結されている。

【００４２】図２、図４、図７において、前記ローラ支
持部材３９の左端部（−Ｙ端部）には円弧状ギヤ４３が
固定されている。前記円弧状ギヤ４３に噛み合うウォー
ムギヤ４４は、前記上壁部２の上面に設けたウォームギ
ヤ支持部材４６および鏡筒傾斜用モータユニットＭ7に
より回転可能に支持されている。前記鏡筒傾斜用モータ
ユニットＭ7の回転駆動により前記詳細検査用走査型電
子顕微鏡ＳＥＭ2の傾斜姿勢を調節可能である。なお、
本実施例では傾斜可能な詳細検査用走査型電子顕微鏡Ｓ
ＥＭ2を設けているが、本発明の試料表面検査装置Ｕ
は、前記詳細検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ2を傾斜不
可能に固定支持することも可能であり、また、詳細検査
用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ2自体を省略することも可能
である。

【００４３】図８は試料検査制御装置Ｃに接続された予
備検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ１の構成要素のブロッ
ク線図である。図８において予備検査用走査型電子顕微
鏡ＳＥＭ１は、検査用鏡筒４７、電子銃カソード（電子
銃）Ｆ1、電子銃引出電極Ｆ2、収束レンズＦ3、ブラン
キングコイルＦ4、照明用の光源Ｆ5、電子ビームをＸ
軸、Ｙ軸方向にそれぞれ走査させるためのＸ偏向器Ｆ
6、Ｙ偏向器Ｆ7、および電子ビームを被検査ウエハＷ上
に収束させる対物レンズＦ8等を有している。前記電子
銃カソード（電子銃）Ｆ1および電子銃引出電極Ｆ2によ
り電子銃（Ｆ1＋Ｆ2）が構成されている。また、前記収
束レンズＦ3および対物レンズＦ8によりビーム縮小レン
ズ系（Ｆ3＋Ｆ8）が構成されている。前記Ｙ偏向器Ｆ7
は第１Ｙ偏向器Ｆ7aおよび第２Ｙ偏向器Ｆ7bを有してい
る。

【００４４】前記符号Ｆ1〜Ｆ8で示された要素はそれぞ
れ、カソード用電源回路Ｅ1、電子線引出用電源回路Ｅ
2、収束レンズ駆動回路Ｅ3、ブランキングコイル駆動回
路Ｅ4、照明用電源回路Ｅ5、Ｘ偏向器駆動回路Ｅ6、Ｙ
偏向器駆動回路Ｅ7、対物レンズ駆動回路Ｅ8により作動
する。前記Ｙ偏向器駆動回路Ｅ7は、前記第１Ｙ偏向器
Ｆ7aを駆動する第１Ｙ偏向器駆動回路Ｅ7aおよび前記第
２Ｙ偏向器Ｆ7bを駆動する第２Ｙ偏向器駆道回路Ｅ7bを
有している。前記Ｘ偏向器駆動回路Ｅ6およびＹ偏向器
駆動回路Ｅ7により偏向器駆動回路（Ｅ6＋Ｅ7）が構成
されている。前記符号Ｅ1〜Ｅ8で示された回路は前記試
料検査制御装置ＣのＳＥＭ１用コントローラＣ１が出力
する制御信号により作動する。前記符号Ｆ1〜Ｆ4，Ｆ6
〜Ｆ8，Ｅ1〜Ｅ4，Ｅ6〜Ｅ8で示された要素により電子
ビーム走査装置（Ｆ1〜Ｆ4＋Ｆ6〜Ｆ8＋Ｅ1〜Ｅ4＋Ｅ6
〜Ｅ8）が構成されている。

【００４５】図８において、前記Ｙ偏向器Ｆ7の下方に
はカセグレン鏡４８が配置され、その上方にはミラー４
９が配置されている。前記光源Ｆ5から出射してレンズ
系５１でコリメートされた照明光は、ハーフミラー５２
で反射し、前記ミラー４９およびカセグレン鏡４８を通
って被検査ウエハＷを照射する。被検査ウエハＷの反射
光は、前記カセグレン鏡４８、ミラー４９、ハーフミラ
ー５２を通ってＣＣＤ等を有する光学像撮影装置５３で
撮影される。撮影光学像は、ディスプレイＤ2に表示さ
れるとともに、デジタルデータに変換されてＳＥＭ１用
コントローラＣ１に入力される。

【００４６】前記予備検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ１
下端の外周部には２次電子検出器５４aが保持されてい
る。前記２次電子検出器５４aおよび図示しない２次電
子増幅回路等から２次電子検出装置（すなわち、放出線
検出装置）５４（図８等参照）が構成されている。な
お、前記２次電子検出装置の代わりに、反射電子、オー
ジェ電子等を検出する放出線検出装置を使用することが
可能である。

【００４７】図９は詳細検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ
2の構成要素のブロック線図である。図９において詳細
検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ2は、前記図８に示す予
備検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ１と同様の構成を備え
ている。すなわち、図９において詳細検査用走査型電子
顕微鏡ＳＥＭ2は、検査用鏡筒４７′、電子銃カソード
（電子銃）Ｆ11、電子銃引出電極Ｆ12、収束レンズＦ1
3、ブランキングコイルＦ14、照明用の光源Ｆ15、電子
ビームをＸ軸、Ｙ軸方向にそれぞれ走査させるためのＸ
偏向器Ｆ16、Ｙ偏向器Ｆ17、および電子ビームを被検査
ウエハＷ上に収束させる対物レンズＦ18等を有してい
る。

【００４８】前記符号Ｆ11〜Ｆ18で示された要素はそれ
ぞれ、カソード用電源回路Ｅ11、電子線引出用電源回路
Ｅ12、収束レンズ駆動回路Ｅ13、ブランキングコイル駆
動回路Ｅ14、照明用電源回路Ｅ15、Ｘ偏向器駆動回路Ｅ
16、Ｙ偏向器駆動回路Ｅ17、対物レンズ駆動回路Ｅ18に
より作動する。前記符号Ｅ11〜Ｅ18で示された回路は前
記試料検査制御装置ＣのＳＥＭ2用コントローラＣ２が
出力する制御信号により作動する。前記符号Ｆ11〜Ｆ1
4，Ｆ16〜Ｆ18，Ｅ11〜Ｅ14，Ｅ16〜Ｅ18で示された要
素により電子ビーム走査装置（Ｆ11〜Ｆ14＋Ｆ16〜Ｆ18
＋Ｅ11〜Ｅ14＋Ｅ16〜Ｅ18）が構成されている。

【００４９】また、図９において、前記Ｙ偏向器Ｆ17の
下方にはカセグレン鏡４８′が配置され、その上方には
ミラー４９′が配置されている。前記光源Ｆ15から出射
してレンズ系５１′でコリメートされた照明光は、ハー
フミラー５２′で反射し、前記ミラー４９′およびカセ
グレン鏡４８′を通って被検査ウエハＷを照射する。被
検査ウエハＷの反射光は、前記カセグレン鏡４８′、ミ
ラー４９′、ハーフミラー５２′を通ってＣＣＤ等を有
する光学像撮影装置５３′で撮影される。撮影光学像
は、ディスプレイＤ4に表示されるとともに、デジタル
データに変換されてＳＥＭ2用コントローラＣ２に入力
される。

【００５０】前記詳細検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ2
下端の外周部には２次電子検出器５４a′が保持されて
いる。前記２次電子検出器５４a′および図示しない２
次電子増幅回路等から前記ＳＥＭ2の反射ビーム検出装
置（すなわち、放出線検出装置）５４′（図９等参照）
が構成されている。また前記詳細検査用走査型電子顕微
鏡ＳＥＭ2下端の外周部にはＥＤＳ（Energy Dispersive
X-ray Spectrometer、エネルギー分散Ｘ線分光装置）
のＸ線検出器５５が装着されている。ＥＤＳは、図９に
示すように、ＳＥＭ2用コントローラＣ２の制御信号に
より作動し、その検出信号は、ＳＥＭ2用コントローラ
Ｃ２に入力されている。

【００５１】図１０は本発明の実施例１の被検査ウエハ
の検査用データ検出方法の説明図であり、被検査ウエハ
を回転させながら検査する回転検査領域と被検査ウエハ
をＸ方向およびＹ方向に直進移動させながら検査するＸ
Ｙ直進走査領域とに分けて検査用データを検出する方法
の説明図である。図１１は同実施例１の被検査ウエハＷ
の検査用データ検出方法の詳細説明図で、回転検査領域
の検査用データ検出方法の説明図である。図１２は前記
図１１の要部拡大説明図である。図１３はＸＹ直進走査
領域の検査用データ検出方法の説明図である。図１４は
前記図１３の拡大説明図である。図１０において被検査
ウエハＷの表面は、全検査領域を内側に含むように設定
された外側設定円Ｗ1と、前記被検査ウエハＷ表面の中
心Ｗ0を含むウエハ中心部に設定された内側設定円Ｗ2と
の間の領域であるリング状の回転走査領域ＲＡと、前記
内側設定円Ｗ2に外接する矩形Ｗ3の内側の領域である矩
形領域（ＸＹ直進走査領域）ＲＢとに分けて検査（走
査）される。

【００５２】（回転走査領域ＲＡ）図１０、図１１にお
いて、外側設定円Ｗ1は直径３００ｍｍ（半径１５０ｍ
ｍ）の被検査ウエハＷの外周円から１ｍｍ内側に設定さ
れており、内側設定円Ｗ2は被検査ウエハの中心Ｗ0を中
心とする半径３０ｍｍ（直径６０ｍｍ）の円により形成
されている。この場合外側設定円Ｗ1と内側設定円Ｗ2と
の半径の差（すなわち、リング状の回転走査領域ＲＡの
半径方向の長さは、１５０ｍｍ−３０ｍｍ−１ｍｍ＝１
１９ｍｍである。この場合、回転走査領域ＲＡは、半径
方向に０.１ｍｍ間隔で描かれる円により、１１９０の
リング状領域に分割される。すなわち、外側から内側に
向かって順次、リング状回転走査領域ＲＡ0，ＲＡ1，Ｒ
Ａ2，ＲＡ3，ＲＡ4，ＲＡ5，ＲＡ6，…，ＲＡn-1，ＲＡ
n，ＲＡn+1，…，ＲＡ1188，ＲＡ1189に分割される。そ
して、リング状回転走査領域ＲＡ0，ＲＡ1，ＲＡ2，Ｒ
Ａ3，…は、一番外側の領域ＲＡ0から順次内側に検査
（走査）される。

【００５３】前記回転走査領域ＲＡの走査（検査）は、
ＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）を停止した状態で回転テ
ーブルＳＴrを連続５回転することにより行う。すなわ
ち、図１１において、電子ビーム照射位置がＰ0（図１
１参照）となる位置に試料ステージＵ3を移動させた
後、回転テーブルＳＴrを時計方向にθa回転させる。そ
の位置から回転テーブルＳＴrを反時計方向に回転させ
てビーム照射位置がＰ0になった時から前記第１Ｙ偏向
器Ｆ7aによりリング状回転走査領域ＲＡ0をＹ方向に、
０.１ｍｍ幅で且つ前記０.１ｍｍ幅を１μｍ間隔の１０
０ドットに分割して走査しながら、回転テーブルＳＴr
を連続５回転させる。すなわち、本実施例１では、ウエ
ハＷ表面を走査する電子ビームのビーム幅は１μｍであ
る。前記回転テーブルＳＴrが最初の１回転を行ったと
きに、前記第２Ｙ偏向器Ｆ7bによりビーム照射位置を−
Ｙ方向に０.１ｍｍ移動（すなわち、Ｙ方向に−０.１ｍ
ｍ移動）させてＰ1（図１１参照）に移動させるとリン
グ状回転走査領域ＲＡ1の走査が連続して行われる。

【００５４】このようにして、前記回転テーブルＳＴr
を連続５回転させながら、１回転する毎に前記第２Ｙ偏
向器Ｆ7bによりビーム照射位置を−Ｙ方向に０.１ｍｍ
偏向させることにより、５個のリング状回転走査領域Ｒ
Ａ0〜ＲＡ4の走査（検査）を連続して行う。このときの
各リング状回転走査領域ＲＡ0，ＲＡ1，ＲＡ2，ＲＡ3，
ＲＡ4，…の走査順序は図１１の矢印Ｔで示すとおりで
ある。前記５個のリング状回転走査領域ＲＡ0〜ＲＡ4の
走査幅の合計幅は０.１ｍｍ×５＝０.５ｍｍであり、前
記０.５ｍｍの走査幅はＸＹテーブルの移動を伴うこと
なく、電子ビームのＹ軸方向の偏向のみにより走査され
る。前述のように回転開始時に時計方向にθa回転して
から、反時計方向への回転を開始するする理由は、回転
開始時は回転速度が低いので回転速度が一定となってか
ら、リング状回転走査領域ＲＡ0，…の走査を行うため
である。

【００５５】前記リング状回転走査領域ＲＡ4の走査を
終了してからブランキングコイルＦ4をオンにして電子
ビームが被検査ウエハＷを照射しない状態にして、回転
テーブルＳＴrを停止させるが、そのときの回転テーブ
ルＳＴrの停止位置は、前記ビーム照射位置Ｐ4を通り越
して回転した位置である。そのため、回転テーブルＳＴ
rを時計方向に回転させて、前記ビーム照射位置Ｐ4がθ
aだけ時計方向に回転した位置に停止させる。

【００５６】次に、ＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）をＹ
方向に０.５ｍｍ移動させ且つ前記第２Ｙ偏向器Ｆ7bに
よりビーム照射位置をＹ方向に０.４ｍｍ移動させて、
ビーム照射位置をＰ5に移動させる。この状態でＸＹテ
ーブル（ＳＴx＋ＳＴy）を停止させて前述と同様に回転
テーブルを連続５回転させながら、リング状回転走査領
域ＲＡ5〜ＲＡ9の走査（検査）を行う。このような走査
（ＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）が停止した状態で回転
テーブルＳＴrを連続５回転させながら行う５個のリン
グ状回転走査領域の走査）を、１１９０／５＝２３８
（回）実行することにより、回転走査領域ＲＡの走査
（検査）を実行することができる。なお、前記回転走査
領域ＲＡの走査を行う際、リング状回転走査領域ＲＡ0
〜ＲＡ1189の周方向の移動速度を一定にしながら行うた
め、リング状回転走査領域が内側になるに従って、回転
テーブルＳＴrの回転速度を高くする。

【００５７】（ＸＹ直進走査領域ＲＢ）図１３におい
て、ＸＹ直進走査領域ＲＢを形成する矩形は被検査ウエ
ハの中心Ｗ0を中心とする一辺の長さが６０ｍｍの正方
形である。この場合、ＸＹ直進走査領域ＲＢは、幅０.
１ｍｍ、長さ６０ｍｍのＸ軸方向に伸びる６００本の帯
状走査領域ＲＢ0，ＲＢ1，ＲＢ2，…，ＲＢM，ＲＢM+
1，…，ＲＢ599に分けて、右方から左方に順次走査され
る。

【００５８】前記ＸＹ直進走査領域ＲＢの走査（検査）
は、ＹテーブルＳＴyの移動を停止した状態でＸテーブ
ルＳＴxの往復移動を連続２.５回行うこと（片道移動を
連続５回行うこと）を繰り返し実行することにより行
う。すなわち、図１３において、電子ビーム照射位置が
Ｑ0（図１３参照）となる位置に試料ステージＵ3を移動
させた状態で、さらにＸテーブルＳＴxをΔＸだけＸ方
向に移動させる。このとき、電子ビーム照射位置はＸＹ
直進走査領域ＲＢから−Ｘ方向にΔＸだけ外側にずれた
位置となる。この位置からＸテーブルＳＴxを−Ｘ方向
に移動させると、ビーム照射位置は徐々にＸＹ直進走査
領域ＲＢに近づく。

【００５９】前記ビーム照射位置がＸＹ直進走査領域Ｒ
Ｂに達したときから、前記第１Ｙ偏向器Ｆ7aにより帯状
走査領域ＲＢ0をＹ方向に走査幅０.１ｍｍで走査しなが
ら、ＸテーブルＳＴxを−Ｘ方向に６０ｍｍ移動させ
る。前記ＸテーブルＳＴxが−６０ｍｍ移動したとき
に、ビーム照射をオフにするとともに、ＸテーブルＳＴ
xの停止動作を開始する。このとき、ＸテーブルＳＴxは
急には停止できないので、ビーム照射位置はＸＹ直進走
査領域ＲＢからΔＸだけ外側にずれた位置となる。前記
ＸテーブルＳＴxを６０ｍｍ＋２ΔＸのストロークで往
復移動させることにより、前記６０ｍｍ長さのＸＹ直進
走査領域ＲＢを等速度移動しながら走査することができ
る。すなわち、ＸＹ直進走査領域ＲＢを走査する際、ウ
エハＷ上のビーム照射領域である走査部分の移動速度を
一定にすることができる。

【００６０】前記ビーム照射位置がＸＹ直進走査領域Ｒ
ＢからΔＸだけ外側にずれた位置からＸテーブルをＸ方
向に移動させると、ビーム照射位置は徐々にＸＹ直進走
査領域ＲＢに近づく。前記ビーム照射位置がＸＹ直進走
査領域ＲＢに達したときから、前記第２Ｙ偏向器Ｆ7bに
よりビーム照射位置を−Ｙ方向に０.１ｍｍ移動（すな
わち、Ｙ方向に−０.１ｍｍ移動）させて、ビーム照射
点をＱ0′（図１３参照）からＱ1′に移動させる。そし
て、ＸテーブルＳＴxをＸ方向に移動させながら、帯状
走査領域ＲＢ1の走査が行われる。このようにして、前
記ＸテーブルＳＴxを６０ｍｍ＋２ΔＸのストロークで
往復移動させながら、折り返して走査する毎に前記第２
Ｙ偏向器を−Ｙ方向に０.１ｍｍ移動させることによ
り、ＹテーブルＳＴyを移動させることなく、５本の帯
状走査領域ＲＢ0〜ＲＢ4の走査（検査）を連続して行
う。

【００６１】次に、ブランキングコイルＦ4をオンにし
て電子ビームが被検査ウエハＷを照射しない状態で、Ｘ
Ｙテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）をＹ方向に０.５ｍｍ移動
させてビーム照射位置をＱ4′（図１３参照）からＱ5′
に移動させる。この状態でＹテーブルＳＴyを停止させ
てＸテーブルＳＴxを連続２.５往復移動させながら、前
述と同様に帯状走査領域ＲＢ5〜ＲＢ9の走査（検査）を
行う。このような走査（ＹテーブルＳＴyが停止した状
態でＸテーブルＳＴxを連続２.５往復移動させながら行
う５本の帯状走査領域の走査）を、６０（ｍｍ）／０.
５（ｍｍ）＝１２０（回）実行することにより、ＸＹ直
進走査領域ＲＢの走査（検査）を実行することができ
る。

【００６２】図１５は本発明の試料表面検査装置の実施
例１の制御部の説明図で、試料検査制御装置Ｃの説明図
である。図１６は本発明の試料表面検査装置の実施例１
の制御部の説明図で、前記図１５の続きの部分を示す図
である。図１７は本発明の試料表面検査装置の実施例１
の制御部の説明図で、前記図１６の続きの部分を示す図
である。図１５〜図１７において、試料検査制御装置Ｃ
は、ＳＥＭ１用コントローラ（予備検査用コントロー
ラ）Ｃ１、ＳＥＭ2用コントローラ（詳細検査用コント
ローラ）Ｃ２（図１７参照）を有している。試料検査制
御装置Ｃにはアーム回転モータ駆動回路ＭＤ1、アーム
直進モータ駆動回路ＭＤ2、アーム昇降モータ駆動回路
ＭＤ3、カセットテーブル昇降用モータ駆動回路ＭＤL、
Ｙテーブル駆動回路Ｄy、Ｘテーブル駆動回路Ｄx、回転
テーブル駆動回路ＭＤ4、上下動テーブル駆動回路ＭＤ
5、ワーク位置決めモータ駆動回路ＭＤ6、鏡筒傾斜用駆
動回路ＭＤ7、等が接続されている。

【００６３】前記アーム回転モータ駆動回路ＭＤ1は、
アーム回転モータＭ1（図１５参照）を駆動して前記搬
送アーム９aを鉛直軸周りに回転させる。前記アーム直
進モータ駆動回路ＭＤ2は、アーム直進モータＭ2（図１
５参照）を駆動して前記搬送アーム９aを水平方向に直
進させる。前記アーム昇降モータ駆動回路ＭＤ3は、ア
ーム昇降モータＭ3（図１５参照）を駆動して搬送アー
ム９a（図２、図３参照）を昇降させる。前記カセット
テーブル昇降用モータ駆動回路ＭＤLは、カセットテー
ブル昇降用モータＭL（図１５参照）を駆動する。前記
Ｙテーブル駆動回路Ｄyは、Ｙテーブル駆動モータＭyを
駆動してＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）のＹテーブルＳ
Ｔyを移動させる。前記Ｙテーブル駆動回路ＤyおよびＹ
テーブル駆動モータＭyにより前記ＹテーブルＳＴyを移
動させるＹ軸移動装置としてのＹテーブル駆動装置（Ｄ
y＋Ｍy）が構成されている。

【００６４】前記Ｘテーブル駆動回路Ｄxは、Ｘテーブ
ル駆動モータＭxを駆動してＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴ
y）のＸテーブルＳＴxを移動させる。前記Ｘテーブル駆
動回路ＤxおよびＸテーブル駆動モータＭxにより前記Ｘ
テーブルＳＴxを移動させるＸ軸移動装置としてのＸテ
ーブル駆動装置（Ｄx＋Ｍx）が構成されている。なお、
前記Ｙテーブル駆動装置（Ｄy＋Ｍy）とＸテーブル駆動
装置（Ｄx＋Ｍx）とから水平移動装置としてのＸＹテー
ブル駆動装置（Ｄy＋Ｍy＋Ｄx＋Ｍx）が構成される。前
記回転テーブル駆動回路ＭＤ4は、回転テーブル駆動モ
ータＭ4を駆動して試料ステージＵ3の回転テーブルＳＴ
rを回転させる。前記回転テーブル駆動回路ＭＤ4および
回転テーブル駆動モータＭＤ4により前記回転テーブル
ＳＴrを回転させる回転駆動装置としての回転テーブル
駆動装置（ＭＤ4＋Ｍ4）が構成されている。

【００６５】前記上下動テーブル駆動回路ＭＤ5は、上
下動テーブル駆動モータＭ5を駆動して試料ステージＵ3
の上下動テーブル１７を上下動させる。図１６において
前記ワーク位置決めモータ駆動回路ＭＤ6は、ワーク位
置決めモータＭ6（図６参照）を駆動して前記揺動アー
ム２９（図６において紙面に垂直な方向に伸びるアー
ム）を前記鉛直軸８１周りに揺動させる。前記鏡筒傾斜
用駆動回路ＭＤ7は、鏡筒傾斜用モータユニットＭ7を駆
動して詳細検査用電子顕微鏡ＳＥＭ2の鏡筒４７を傾斜
させる。

【００６６】図１５において、前記各コントローラＣ
１，Ｃ２は、外部との信号の入出力および入出力信号レ
ベルの調節等を行うＩ／Ｏ（入出力インターフェー
ス）、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ
等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、必要
なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムア
クセスメモリ）、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムに
応じた処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、ならび
にクロック発振器等を有するコンピュータにより構成さ
れており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行す
ることにより種々の機能を実現することができる。前記
ＳＥＭ１用コントローラ（予備検査用コントローラ）Ｃ
１は、予備検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ1（図８参
照）の構成要素や前記試料ステージＵ3のＸＹテーブル
駆動回路（Ｘテーブル駆動回路ＤＴx、Ｙテーブル駆動
回路ＤＴy等）に接続されており、それらの作動を制御
してＸテーブル駆動モータＭx、Ｙテーブル駆動モータ
Ｍy等を駆動し、ウエハＷの予備検査を行う。

【００６７】前記ＳＥＭ2用コントローラ（詳細検査用
コントローラ）Ｃ２（図１７参照）は、詳細検査用電子
顕微鏡ＳＥＭ2（図９参照）の構成要素や前記試料ステ
ージＵ3のＸＹステージ駆動回路（Ｘテーブル駆動回路
ＤＴx、Ｙテーブル駆動回路ＤＴy等）に接続されてお
り、それらの作動を制御してＸテーブル駆動モータＭ
x、Ｙテーブル駆動モータＭy等を駆動し、ウエハＷの詳
細検査を行う。前記ウエハＷの詳細検査はＳＥＭ（走査
型電子顕微鏡）を使用した従来公知の詳細検査方法によ
り行う。したがって、ＳＥＭ2（詳細検査用電子顕微
鏡）の制御に関する説明は省略する。

【００６８】前記ＳＥＭ１用コントローラＣ１は次の機
能を有している。 Ｃ１M1：ＸＹ直進走査領域記憶手段 ＸＹ直進走査領域記憶手段Ｃ１M1は、前記被検査ウエハ
Ｗ表面の中心位置Ｗ0を内部に含む所定の大きさの矩形
領域であるＸＹ直進走査領域ＲＢ（図１０参照）の範囲
を記憶する。 Ｃ１M2：回転走査領域記憶手段、 回転走査領域記憶手段Ｃ１M2は、前記被検査ウエハ表面
の中心を中心とし且つ前記矩形領域ＲＢの内側に設定さ
れた内側設定円Ｗ2および外側に設定された外側設定円
Ｗ1の間に形成される回転走査領域ＲＡ（図１０参照）
の範囲を記憶する。

【００６９】Ｃ１A：ビーム偏向制御手段 ビーム偏向制御手段Ｃ１Aは、被検査ウエハＷ表面上の
電子ビームの照射位置を制御するために前記偏向器駆動
回路（Ｅ6＋Ｅ7）の作動を制御する。ビーム偏向制御手
段Ｃ１Aは、所定幅走査手段Ｃ１A1および走査幅方向ビ
ーム位置制御手段Ｃ１A2を有している。 Ｃ１A：所定幅走査手段 所定幅走査手段Ｃ１A1は、試料ステージＵ3に支持され
た被検査ウエハ表面を前記電子ビームが前記Ｘ軸および
Ｙ軸の一方の軸に沿う所定の走査幅を繰り返し走査する
ように前記Ｘ偏向器駆動回路Ｅ6またはＹ偏向器駆動回
路Ｅ7の第１Ｙ偏向器駆動回路Ｅ7aを制御する。 Ｃ１A2：走査幅方向ビーム位置制御手段 走査幅方向ビーム位置制御手段Ｃ１A2は、第２Ｙ偏向器
駆動回路Ｅ7bを制御して前記被検査ウエハ表面のビーム
照射位置を前記走査幅０.１ｍｍのピッチで前記Ｙ軸方
向に４回移動させる（例えば、図１１のＰ0の位置から
０.１ｍｍのピッチで４回移動させてＰ4に移動させ
る）。

【００７０】Ｃ１B：テーブル制御手段 テーブル制御手段Ｃ１Bは、前記電子ビームが所定の走
査幅で照射する被検査ウエハ表面部分であるビーム照射
部分が、前記走査幅に垂直な方向に所定の移動速度で移
動するように前記ＸＹテーブル駆動装置（Ｄy＋Ｄx＋Ｍ
x＋Ｍy）または回転テーブル駆動装置（ＭＤ4＋Ｍ4）を
制御する。テーブル制御手段Ｃ１Bは、直進走査用テー
ブル制御手段Ｃ１B1および回転走査用制御手段Ｃ１B2を
有している。

【００７１】Ｃ１B1：直進走査用テーブル制御手段 直進走査用テーブル制御手段Ｃ１B1は、所定ピッチテー
ブル移動制御手段Ｃ１B1aを有しており、前記被検査ウ
エハＷのＸＹ直進走査領域ＲＢを前記所定の走査幅を有
する複数の帯状部分（ＲＢ0，ＲＢ1，…，ＲＢ599）に
分割し、前記複数の帯状部分（ＲＢ0，ＲＢ1，…，ＲＢ
599）を前記電子ビームが順次走査するように前記ＸＹ
テーブル駆動装置（Ｄy＋Ｄx＋Ｍx＋Ｍy）を制御する。 Ｃ１B1a：所定ピッチテーブル移動制御手段 所定ピッチテーブル移動制御手段Ｃ１B1aは、直進走査
領域を走査する時に、前記走査幅をＢ、正の整数である
所定数をｎとした場合に前記ＸＹテーブル（ＳＴx＋Ｓ
Ｔy）を前記一方の軸方向に距離ｎＢのピッチで移動さ
せる。

【００７２】Ｃ１B2：回転走査用制御手段 回転走査用制御手段Ｃ１B2は、所定ピッチテーブル移動
制御手段Ｃ１Ｂ2aおよびリング状走査領域周速度定速制
御手段Ｃ１B2bを有しており、前記被検査ウエハＷの前
記所定の走査幅を有する複数のリング状部分（ＲＡ0，
ＲＡ1，…，ＲＡ1189）に分割された前記各リング状走
査領域ＲＡ0〜ＲＡ1189を、前記電子ビームが所定周速
度で順次走査するように前記回転テーブル駆動装置（Ｍ
Ｄ4＋Ｍ4）を制御する。 Ｃ１B2a：所定ピッチテーブル移動制御手段 回転走査用制御手段Ｃ１B2の所定ピッチテーブル移動制
御手段Ｃ１Ｂ2aは、回転走査領域ＲＡを走査する際に、
前記走査幅をＢ、正の整数である所定数をｎとした場合
に前記ＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）を前記一方の軸方
向に距離ｎＢのピッチで移動させる。本実施例１ではＢ
＝０.１ｍｍ、ｎ＝５であるので、ＸＹテーブル（ＳＴx
＋ＳＴy）の移動ピッチはＹ方向に０.５ｍｍである。

【００７３】Ｃ１B2b：リング状走査領域周速度定速制
御手段 リング状走査領域周速度定速制御手段Ｃ１B2bは、前記
各リング状走査領域ＲＡ0〜ＲＡ1189を電子ビームが走
査する際、走査時における各リング状走査領域ＲＡ0〜
ＲＡ1189の周速度が同一の所定速度となるように、前記
回転テーブルＳＴrの回転速度を制御する。本実施例１
では、図１１において、リング状走査領域ＲＡ0を走査
するときのＰ0（図１１参照）を通過する被検査ウエハ
Ｗの周速度Ｖ0sと、リング状走査領域ＲＡN（N＝１〜１
１８９）の走査時にＰN（図１１参照）を通過するとき
の被検査ウエハＷの周速度ＶNsとを同一の速度（所定速
度）となるように制御する。具体的には次のような制御
を行う。

【００７４】前記図１１において前記被検査ウエハＷの
中心Ｗ0からの、点Ｐ0までの距離ｒ0、および、点ＰNま
での距離ｒNはそれぞれ次式（１），（２）で表せる。 ｒ0＝１４９ｍｍ ………………………………………………………… （１） ｒN＝３０ｍｍ＋０.１ｍｍ×（１１９０−Ｎ） ＝（１４９−０.１Ｎ）ｍｍ …………………………………………（２） すなわち、前記Ｐ0の周速度がＶ0sの場合の被検査ウエ
ハＷの回転速度（すなわち、回転テーブルＳＴrの回転
速度）をＶ0（ｒｐｍ）とし、前記ＰNの周速度がＶNsの
場合の被検査ウエハＷの回転速度（すなわち、回転テー
ブルＳＴrの回転速度）をＶN（ｒｐｍ）とすると、次式
（３），（４）が成立する。 Ｖ0s＝Ｖ0×２πｒ0（ｍｍ／ｍｉｎ） ＝Ｖ0×２πｒ0／６０（ｍｍ／ｓｅｃ）………………………………（３） ＶNs＝ＶN×２πｒN（ｍｍ／ｍｉｎ） ＝ＶN×２πｒN／６０（ｍｍ／ｓｅｃ）………………………………（４）

【００７５】前記Ｖ0s＝ＶNsとするためには、前記式
（３），（４）から、次式（５）が成り立つ。 Ｖ0×２πｒ0／６０（ｍｍ／ｓｅｃ） ＝ＶN×２πｒN／６０（ｍｍ／ｓｅｃ）……………………………………（５） 前記式（５）から次式（６）が得られる。 ＶN＝Ｖ0（ｒ0／ｒN）…………………………………………………………（６） 前記式（６）中、ｒ0は前記式（１）により定まり、ｒN
はＮが定まれば前記式（２）より定まる。したがって、
回転走査領域ＲＡN（Ｎ＝０〜１１８９）を走査すると
きに、前記式（６）を満たすように被検査ウエハＷの回
転速度（すなわち、回転テーブルＳＴrの回転速度）ＶN
（ｒｐｍ）を制御することにより、各回転走査領域ＲＡ
0〜ＲＡ1189（図１１参照）の走査部分（検査部分）の
周速度（走査部分の移動速度）を同一速度に制御するこ
とができる。

【００７６】Ｃ１C：検査用データ検出手段 検査用データ検出手段Ｃ１Cはモデル表面画像データ検
出手段Ｃ１C1および被検査試料表面データ検出手段Ｃ１
C2を有しており、ウエハ表面の電子ビーム照射位置から
放出される放出線（２次電子）の強度を検出し、ウエハ
表面の位置情報に対応して放出線強度（２次電子強度）
を記憶する。 Ｃ１C1：モデル表面画像データ検出手段 モデル表面画像データ検出手段Ｃ１C1は、モデル試料回
転走査領域検出手段Ｃ１C1a、モデル試料回転走査領域
放出線ｒθ座標検出手段Ｃ１C1b、モデル試料ＸＹ直進
走査領域検出手段Ｃ１C1cおよびモデル試料ＸＹ直進走
査領域ＸＹ座標検出手段Ｃ１C1dを有している。 Ｃ１C1a：モデル試料回転走査領域放出線検出手段 モデル試料回転走査領域検出手段Ｃ１C1aは欠陥の無い
モデル試料表面の回転走査領域ＲＡに荷電粒子ビームが
照射されたときの前記ビーム照射部分から放出される放
出線（２次電子等）を検出する。 Ｃ１C1b：モデル試料回転走査領域放出線ｒθ座標検出
手段 モデル試料回転走査領域放出線ｒθ座標検出手段Ｃ１C1
bは、回転走査領域ＲＡから検出された放出線（２次電
子等）が放出されたモデル試料表面のビーム照射部分の
座標を検出する。 Ｃ１C1c：モデル試料ＸＹ直進走査領域放出線検出手段 モデル試料ＸＹ直進走査領域検出手段Ｃ１C1cは欠陥の
無いモデル試料表面のＸＹ直進走査領域に荷電粒子ビー
ムが照射されたときのビーム照射部分から放出される放
出線（２次電子等）を検出する。 Ｃ１C1d：モデル試料ＸＹ直進走査領域放出線ＸＹ座標
検出手段 モデル試料ＸＹ直進走査領域ＸＹ座標検出手段Ｃ１C1d
は、ＸＹ直進走査領域から検出された放出線（２次電子
等）が放出されたモデル試料表面のビーム照射部分の座
標を検出する。

【００７７】Ｃ１C2：被検査試料表面画像データ検出手
段 被検査試料表面画像データ検出手段Ｃ１C2は、被検査試
料回転走査領域放出線検出手段Ｃ１C2a、被検査試料回
転走査領域放出線ｒθ座標検出手段Ｃ１C2b、被検査試
料ＸＹ直進走査領域放出線検出手段Ｃ１C2cおよび被検
査試料ＸＹ直進走査領域放出線ＸＹ座標検出手段Ｃ１C2
dを有している。 Ｃ１C2a：被検査試料回転走査領域放出線検出手段 被検査試料回転走査領域放出線検出手段Ｃ１C2aは被検
査試料（被検査ウエハ）Ｗ表面の回転走査領域ＲＡに荷
電粒子ビームが照射されたときのビーム照射部分から放
出される放出線（２次電子等）を検出する。 Ｃ１C2b：被検査試料回転走査領域放出線ｒθ座標検出
手段 被検査試料回転走査領域放出線ｒθ座標検出手段Ｃ１C2
bは、回転走査領域ＲＡから検出された放出線（２次電
子等）が放出された被検査試料表面のビーム照射部分の
座標を検出する。 Ｃ１C2c：被検査試料ＸＹ直進走査領域放出線検出手段 被検査試料ＸＹ直進走査領域放出線検出手段Ｃ１C2cは
被検査試料（被検査ウエハ）Ｗ表面のＸＹ直進走査領域
ＲＢに荷電粒子ビームが照射されたときのビーム照射部
分から放出される放出線（２次電子等）を検出する。 Ｃ１C2d：被検査試料ＸＹ直進走査領域放出線ＸＹ座標
検出手段 被検査試料ＸＹ直進走査領域放出線ＸＹ座標検出手段Ｃ
１C2dは、ＸＹ直進走査領域ＲＢから検出された放出線
（２次電子等）が放出された被検査試料表面のビーム照
射部分の座標を検出する。

【００７８】Ｃ１D：検査用データ記憶手段 検査用データ記憶手段Ｃ１Dはモデル表面画像データ記
憶手段Ｃ１D1、被検査試料表面画像データ記憶手段Ｃ１
D2、および検査用データ並べ替え手段Ｃ１D3を有してい
る。 Ｃ１D1：モデル表面画像データ記憶手段 モデル表面画像データ記憶手段Ｃ１D1は、回転走査領域
モデルデータ記憶手段Ｃ１D1a、回転走査領域モデルデ
ータｒθ座標記憶手段Ｃ１D1b、ＸＹ直進走査領域モデ
ルデータ記憶手段Ｃ１D1c、およびＸＹ直進走査領域モ
デルデータＸＹ座標記憶手段Ｃ１D1dを有している。

【００７９】Ｃ１D1a：回転走査領域モデルデータ記憶
手段 回転走査領域モデルデータ記憶手段Ｃ１D1aは欠陥の無
いモデル試料表面の回転走査領域ＲＡに荷電粒子ビーム
が照射されたときのビーム照射部分から放出される放出
線（２次電子等）の検出データを記憶する。 Ｃ１D1b：回転走査領域モデルデータｒθ座標記憶手段 回転走査領域モデルデータｒθ座標記憶手段Ｃ１D1bは
回転走査領域ＲＡから検出された放出線（２次電子等）
が放出されたモデル試料表面のビーム照射部分のｒθ座
標を記憶する。 Ｃ１D1c：ＸＹ直進走査領域モデルデータ記憶手段 ＸＹ直進走査領域モデルデータ記憶手段Ｃ１D1cは欠陥
の無いモデル試料表面のＸＹ直進走査領域ＲＢに荷電粒
子ビームが照射されたときのビーム照射部分から放出さ
れる放出線（２次電子等）の検出データを記憶する。 Ｃ１D1d：ＸＹ直進走査領域モデルデータＸＹ座標記憶
手段 ＸＹ直進走査領域モデルデータＸＹ座標記憶手段Ｃ１D1
dはＸＹ直進走査領域ＲＢから検出された放出線（２次
電子等）が放出されたモデル試料表面のビーム照射部分
の座標を記憶する。

【００８０】Ｃ１D2：被検査試料表面画像データ記憶手
段 被検査試料表面画像データ記憶手段Ｃ１D2は、回転走査
領域被検査試料データ記憶手段Ｃ１D2a、回転走査領域
被検査試料データｒθ座標記憶手段Ｃ１D2b、ＸＹ直進
走査領域被検査試料データ記憶手段Ｃ１D2c、およびＸ
Ｙ直進走査領域被検査試料データＸＹ座標記憶手段Ｃ１
D2dを有している。

【００８１】Ｃ１D2a：回転走査領域被検査試料データ
記憶手段 回転走査領域被検査試料データ記憶手段Ｃ１D2aは被検
査試料試料表面の回転走査領域ＲＡに荷電粒子ビームが
照射されたときのビーム照射部分から放出される放出線
（２次電子等）の検出データを記憶する。 Ｃ１D2b：回転走査領域被検査試料データｒθ座標記憶
手段 回転走査領域被検査試料データｒθ座標記憶手段Ｃ１D2
bは被検査ウエハＷの回転走査領域ＲＡから検出された
放出線（２次電子等）が放出された被検査試料試料表面
のビーム照射部分の座標を記憶する。 Ｃ１D2c：ＸＹ直進走査領域被検査試料データ記憶手段 ＸＹ直進走査領域被検査試料データ記憶手段Ｃ１D2cは
被検査試料試料表面のＸＹ直進走査領域ＲＢに荷電粒子
ビームが照射されたときのビーム照射部分から放出され
る放出線（２次電子等）の検出データを記憶する。 Ｃ１D2d：ＸＹ直進走査領域被検査試料データＸＹ座標
記憶手段 ＸＹ直進走査領域被検査試料データＸＹ座標記憶手段Ｃ
１D2dは被検査ウエハＷのＸＹ直進走査領域ＲＢから検
出された放出線（２次電子等）が放出された被検査試料
試料表面のビーム照射部分の座標を記憶する。

【００８２】Ｃ１D3：検査用データ並べ替え手段 検査用データ並べ替え手段Ｃ１D3は、検出した検査用デ
ータ（モデル表面画像データおよび被検査試料表面画像
データ）を連続して読出し易い順序に並び替える。すな
わち、本実施例１では走査幅０.１ｍｍのリング状の回
転走査領域ＲＡNは半径方向に１００個の２次電子検出
データを取得しながら走査しているので、半径方向に並
んだ１００個のデータが１度に検出され、１００個のデ
ータが円周方向に並んだ状態で検出されていく。前記モ
デル表面画像データおよび被検査試料表面画像データが
同じ順序で検出され且つ検出された順序で並んでいる場
合には並べ替えせずに欠陥の検出を行うことが可能であ
るが、そうでない場合には、検査用データ並べ替え手段
Ｃ１D3により検出データを並べ替える。例えば、前記走
査幅０.１ｍｍの各リング状の回転走査領域ＲＡN（Ｎ＝
０〜１１８９）は、１μｍ幅の１００個のリング状走査
領域に分けられる。したがって、前記１μｍ幅の１００
個のリング状走査領域の検出データを最外側のリング状
走査領域の検出データをθの値に対応して並べ変え、そ
の次にその内側のリング状走査領域の検出データをθの
値に対応して並べ変える。これを繰り返して検出データ
を並べ変える。

【００８３】Ｃ１E：欠陥検出手段 欠陥検出手段Ｃ１Eは、回転走査領域欠陥検出手段Ｃ１E
1およびＸＹ直進走査領域欠陥検出手段Ｃ１E2を有して
いる。 Ｃ１E1：回転走査領域欠陥検出手段 回転走査領域欠陥検出手段Ｃ１E1は、ｒθ座標位置のモ
デルデータ・被検査試料検出データ比較手段Ｃ１E1aを
有しており、比較結果に応じて欠陥であるか否かを検出
している。 Ｃ１E2：ＸＹ直進走査領域欠陥検出手段 ＸＹ直進走査領域欠陥検出手段Ｃ１E2は、ＸＹ座標位置
のモデルデータ・被検査試料検出データ比較手段Ｃ１E2
aを有しており、比較結果に応じて欠陥であるか否かを
検出している。

【００８４】前記欠陥検出手段Ｃ１Eにより試料表面の
欠陥を検出する場合、例えば、被検査ウエハＷがベアウ
エハ（表面が未処理のシリコンウエハ）の場合、前記被
検査ウエハＷ表面に欠陥（異物等）が無ければ、被検査
ウエハＷ表面から放出される２次電子は全てシリコンの
結晶から放出されるので、２次電子の検出強度はほぼ一
定であるが、異物や傷等の欠陥（凹凸）が有る場合には
２次電子の検出強度が異なる。したがって、２次電子の
検出強度の正常な範囲を定める閾値を設定して閾値の範
囲以外の被検査ウエハ表面を欠陥候補とする。

【００８５】また、例えば、被検査ウエハＷが、その表
面の全面に電極膜または絶縁膜等の同一材料の膜が形成
されている場合には、前記ベアウエハと同様に欠陥候補
を定めることができる。また、表面に所定パターン（ホ
ールパターン、電極膜パターン等）が形成された被検査
ウエハＷ表面を検査する場合には、欠陥の無いモデルウ
エハ表面の２次電子強度をマップピングしたパターンデ
ータを予め記憶しておき、被検査ウエハの２次電子検出
強度をモデルウエハ表面のパターンデータと比較するこ
とにより欠陥候補点を定めることができる。前述の欠陥
候補点は記憶され、詳細検査（レビュー）が行われる。
前述の欠陥候補点の定め方および詳細検査等は従来公知
の種々の方法を採用可能である。

【００８６】（実施例１の作用）図１８は本発明の試料
検査制御装置ＣのＳＥＭ１用コントローラＣ１のフロー
チャートの説明図である。図１９は前記図１８のＳＴ3
でイエス（Ｙ）の場合の処理を示すフローチャートであ
る。図２０は表示画面の説明図で、図２０ＡはＳＴ1で
表示される画面、図２０ＢはＳＴ6で表示される画面で
ある。図１８のフローチャートの各ＳＴ（ステップ）の
処理は、前記ＳＥＭ１用コントローラＣ１のＲＯＭに記
憶されたプログラムに従って行われる。図１８のフロー
チャートは、ＳＥＭ１用コントローラＣ１の電源オン時
にスタートする。図１８のＳＴ1において、ディスプレ
イＤ1に初期画面すなわち、第１選択画面（図２０Ａ参
照）が表示される。次にＳＴ2において「（９）終了」
（図２０Ａ参照）が選択されたか否か判断する。イエス
（Ｙ）の場合は電源がオフとなって処理が終了する。ノ
ー（Ｎ）の場合はＳＴ3に移る。ＳＴ3において「（８）
その他の動作」（図２０Ａ参照）が選択されたか否か判
断する。イエス（Ｙ）の場合は図１９のＳＴ26に移り、
ノー（Ｎ）の場合はＳＴ4に移る。

【００８７】ＳＴ4において「（７）ウエハカセット搬
出」が選択されたか否か判断する。イエス（Ｙ）の場合
はＳＴ5に移る。ＳＴ5においてカセット搬出動作を行
う。この動作では前記仕切弁７（図３参照）を閉塞して
前記外部仕切弁８を開放した状態で、図示しないチェー
ンコンベアにより搬送されるカセット搬送部材の上下に
伸縮可能なエアシリンダ下端に設けた真空吸着パッドに
よりウエハカセットＷＫを吸着して搬出する。次にＳＴ
6において第１選択画面（図２０Ａ参照）の動作状態表
示欄に「カセット搬出終了」を表示する処理を行ってか
ら前記ＳＴ1に戻る。このとき、ＳＴ1においては前記図
２０Ａの初期画面の動作状態表示欄に「カセット搬出終
了」が表示される。

【００８８】前記ＳＴ4においてノー（Ｎ）の場合はＳ
Ｔ7に移る。ＳＴ7において「（６）ウエハカセット搬
入」（図２０Ａ参照）が選択されたか否か判断する。イ
エス（Ｙ）の場合はＳＴ8に移る。ＳＴ8においてカセッ
ト搬入動作を行う。この動作では前記仕切弁７（図３参
照）を閉塞して前記外部仕切弁８を開放した状態で、図
示しないチェーンコンベアにより搬送されるカセット搬
送部材（図示せず）の上下に伸縮可能なエアシリンダ
（図示せず）下端に設けた真空吸着パッドによりウエハ
カセットＷＫを吸着して搬入する。次にＳＴ9において
第１選択画面（図２０Ａ参照）の動作状態表示欄に「カ
セット搬入終了」を表示する処理を行ってから前記ＳＴ
1に戻る。このとき、ＳＴ1においては前記図２０Ａの初
期画面の動作状態表示欄に「カセット搬入終了」が表示
される。

【００８９】前記ＳＴ7においてノー（Ｎ）の場合はＳ
Ｔ10に移る。ＳＴ10において「（５）ウエハをステージ
から退避」（図２０Ａ参照）が選択されたか否か判断す
る。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ11に移る。ＳＴ11におい
て試料ステージＵ3からのウエハＷの退避動作を行う。
この動作は前記外部仕切弁８（図３参照）を閉塞して前
記仕切弁６，７を開放した状態で、前記搬送アーム９a
により、ウエハＷを試料ステージＵ3からカセットＷＫ
に搬送することにより行う。次にＳＴ12において第１選
択画面（図２０Ａ参照）の動作状態表示欄に「ウエハ退
避終了」を表示する処理を行ってから前記ＳＴ1に戻
る。このとき、ＳＴ1においては前記図２０Ａの初期画
面の動作状態表示欄に「ウエハ退避終了」が表示され
る。

【００９０】前記ＳＴ10においてノー（Ｎ）の場合はＳ
Ｔ13に移る。ＳＴ13において「（４）ウエハをステージ
にセット」（図２０Ａ参照）が選択されたか否か判断す
る。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ14に移る。ＳＴ14におい
て試料ステージＵ3にウエハＷをセットする動作を行
う。この動作は前記外部仕切弁８（図３参照）を閉塞し
て前記仕切弁６，７を開放した状態で、前記搬送アーム
９aにより、ウエハＷをカセットＷＫから試料ステージ
Ｕ3に搬送することにより行う。次にＳＴ15において第
１選択画面（図２０Ａ参照）の動作状態表示欄に「ウエ
ハセット終了」を表示する処理を行ってから前記ＳＴ1
に戻る。このとき、ＳＴ1においては前記図２０Ａの初
期画面の動作状態表示欄に「ウエハセット終了」が表示
される。前記ＳＴ13においてノー（Ｎ）の場合はＳＴ16
に移る。

【００９１】ＳＴ16において「（３）詳細検査」が選択
されたか否か判断する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ17に
移る。ＳＴ17において詳細検査を行う。この詳細検査は
詳細検査用電子顕微鏡ＳＥＭ2を使用し、従来公知の方
法により行う。前記ＳＴ16においてノー（Ｎ）の場合は
ＳＴ18に移る。ＳＴ18において「（２）予備検査」（図
２０Ａ参照）が選択されたか否か判断する。イエス
（Ｙ）の場合はＳＴ19において予備検査を実行する。Ｓ
Ｔ19の予備検査のサブルーチンは図２６に示されてい
る。ＳＴ18においてノー（Ｎ）の場合はＳＴ20に移る。
ＳＴ20において「（１）検査用データ検出処理」が選択
されたか否か判断する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ21に
移る。ＳＴ21において検査用データ検出処理を実行す
る。この処理は図２１〜図２５に示されている。前記Ｓ
Ｔ20においてノー（Ｎ）の場合、および、前記ＳＴ17、
ＳＴ19、ＳＴ21の処理終了後は前記ＳＴ1に戻る。

【００９２】図１９は前記図１８のＳＴ3でイエス
（Ｙ）の場合の処理を示すフローチャートである。前記
ＳＴ3でイエス（Ｙ）の場合は、図１９のＳＴ26におい
て、第２選択画面（図２０Ｂ参照）を表示する。次にＳ
Ｔ27において「（１１）第２選択画面終了」（図２０Ｂ
参照）が選択されたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合
はＳＴ28に移る。ＳＴ28において図２０Ｂに示す（１
２），（１３），（１４），…のいずれかの中の選択さ
れた動作を実行する。次にＳＴ29において、動作が終了
したことの表示（例えば「（１２）真空試料室Ａの真空
引き動作」が終了した場合には、「真空試料室Ａの真空
引き動作終了」を第２選択画面（図２０Ｂ参照）の動作
状態表示欄に表示する処理を行う。次にＳＴ26に移る。
このときＳＴ26において、第２選択画面（図２０Ｂ参
照）の動作状態表示欄に「真空試料室Ａの真空引き動作
終了」が表示される。

【００９３】前記ＳＴ27においてイエス（Ｙ）の場合
（すなわち、「（１１）第２選択画面終了」が選択され
た場合はＳＴ30に移る。ＳＴ30において第２選択画面の
動作状態表示欄に表示されている内容を初期画面（第１
選択画面）の動作状態表示欄に表示する処理を行う。次
に前記ＳＴ1に戻る。このときＳＴ1において、前記第２
選択画面の動作状態表示欄の表示内容が第１選択画面の
動作状態表示欄に表示される。

【００９４】図２１は前記ＳＴ20においてイエス（Ｙ）
の場合の処理（ＳＴ21のサブルーチンの検査用データ検
出処理）、すなわち、前記第１選択画面において
「（１）検査用データ検出処理」が選択された場合の処
理を示すフローチャートである。図２２はＳＴ33で表示
される画面である。図２１のＳＴ31においてウエハＷが
試料ステージＵ3にセットされているか否か判断する。
ノー（Ｎ）の場合はＳＴ32において、前記第１選択画面
の動作状態表示欄に「ウエハがセットされていませ
ん。」を表示する処理を行う。次に前記ＳＴ1に戻る。
このとき、ＳＴ1において第１選択画面の動作状態表示
欄に「ウエハがセットされていません。」と表示され
る。前記ＳＴ31においてイエス（Ｙ）の場合はＳＴ33に
移る。ＳＴ33においてウエハ情報および検査パターン番
号（パターン無しのベアウエハにも検査パターン番号が
有る）入力画面（図２２参照）を表示する。

【００９５】ＳＴ34において入力が有ったか否か判断す
る。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ34を繰り返し実行する。イ
エス（Ｙ）の場合はＳＴ35に移る。ＳＴ35において入力
データを記憶し、画面に表示する。次にＳＴ36において
登録（図２２参照）が選択されたか否か判断する。ノー
（Ｎ）の場合はＳＴ37に移る。ＳＴ37においてキャンセ
ル（図２２参照）が選択されたか否か判断する。ＳＴ37
においてノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ34に戻る。イエス
（Ｙ）の場合は前記ＳＴ1に戻る。前記ＳＴ36において
イエス（Ｙ）の場合はＳＴ38に移る。ＳＴ38において入
力データは正しいか否か（例えば、所定の形式に合致し
ているか否か等）判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ39
に移る。ＳＴ39において図２２に示すウエハ情報および
検査パターン番号入力画面のメッセージ表示欄に、例え
ば、「入力データは所定の形式に合っていません。デー
タを正しく入力して下さい」を表示する処理を行う。そ
して前記ＳＴ33に戻る。このときＳＴ33において、図２
２の画面を表示するとともに、そのメッセージ欄に「入
力データは所定の形式に合っていません。データを正し
く入力して下さい」を表示する。

【００９６】前記ＳＴ38においてイエス（Ｙ）の場合は
ＳＴ40に移る。ＳＴ40において次の処理を行う。 （１）入力データをハードディスク等の不揮発性のウエ
ハ情報記憶装置に記憶する。次にＳＴ41において、予備
検査用走査型電子顕微鏡（予備検査装置）ＳＥＭ1の電
子ビームのウエハＷ上の照射位置がＰ0（図１１参照）
となる位置に、試料ステージＵ3を移動する。次にＳＴ4
2において回転テーブルＳＴrを設定した所定の角度θa
だけ時計方向（時計方向が−、反時計方向が＋）に回転
させる。すなわち、回転テーブルＳＴrを反時計方向に
−θaだけ回転させる。次にＳＴ43において次の処理を
実行する。 （１）予備検査装置ＳＥＭ1の電子ビームが被検査ウエ
ハＷ表面を照射しないように、ブランキングコイルＦ4
をオンとする。 （２）電子銃をオンにする。

【００９７】図２３は前記図２１のＳＴ43の続きのフロ
ーチャートである。図２３のＳＴ44において、Ｎ＝０、
ｎ＝０、Ｍ＝０、ｍ＝０とする。なお、Ｎ，ｎ，Ｍ，ｍ
の意味は次のとおりである。 Ｎ：前記０.１ｍｍ幅のリング状走査領域ＲＡ1〜ＲＡ11
89の走査回数をカウントする走査回数カウンタのカウン
ト値である。初期値はＮ＝０である。Ｎ＝１１９０にな
ると、リング状走査領域ＲＡの走査が終了する。 ｎ：初期値が０の前記Ｎと同様のカウンタのカウント値
であるが、ｎ＝５になると、リセットされて初期値ｎ＝
０になる。 Ｍ：前記０.１ｍｍ幅の帯状走査領域ＲＢ0〜ＲＢ599の
走査回数をカウントする走査回数カウンタのカウント値
である。初期値はＭ＝０である。Ｎ＝６００になると、
ＸＹ直進走査領域ＲＢの走査が終了する。 ｍ：初期値が０の前記Ｍと同様のカウンタのカウント値
であるが、ｍ＝５になると、リセットされて初期値ｍ＝
０になる。

【００９８】ＳＴ45において回転走査領域ＲＡ（図１
０、図１１参照）の走査（検査）を行う。このＳＴ45の
サブルーチンは図２４に示されている。前記ＳＴ45のサ
ブルーチンが終了すると、被検査ウエハＷ上の電子ビー
ムの照射位置はＰ1190（図１０、図１１参照）になって
いる。これについては図２４の説明（ＳＴ45のサブルー
チンの説明、後述）により明らかになる。次にＳＴ46に
おいてＸテーブルＳＴxを＋３０ｍｍ移動させる。この
移動により被検査ウエハＷ上のビーム照射位置は図１
０、図１１のＰ1190からＱ0に移動する。

【００９９】次にＳＴ47においてＸＹ直進走査領域ＲＢ
（図１０、図１３参照）の走査（検査）を行う。このＳ
Ｔ47のサブルーチンは図２５に示されている。前記ＳＴ
47のサブルーチンが終了すると、被検査ウエハＷの全走
査（全表面の検査）が終了する。次にＳＴ48において次
の処理を実行する （１）電子銃をオフとする。 （２）回転走査領域ＲＡの検出データを並べ替えて記憶
する。 （３）ＸＹ直進走査領域ＲＢの検出データを並べ替えて
記憶する。

【０１００】前記（２）の処理を行う理由は次のとおり
である。図１２において、後述する回転走査領域の検査
においては、各リング状回転走査領域ＲＡ0，ＲＡ1，
…，ＲＡN，…毎に半径方向に１００個のデータを検出
し、次に被検査ウエハＷが円周方向にΔθN回転した位
置で同様に半径方向に１００個のデータを検出し、この
作業を繰り返してデータを検出している。すなわち、メ
モリにはこの検出順序で検出データが記憶されている。
前記検出データが記憶されている順序は、半径方向に外
側から内側に並んだ１００個のデータが円周方向に並ん
でおり、次のとおりである（図１２参照）。 θ＝０の位置において：Ｄ（ｒ0，０），Ｄ（ｒ0−Δ
ｒ，０），…Ｄ（ｒ0−９９Δｒ，０） θ＝Δθ0の位置において：Ｄ（ｒ0，Δθ0），Ｄ（ｒ0
−Δｒ，Δθ0），…Ｄ（ｒ0−９９Δｒ，Δθ0） θ＝２Δθ0の位置において：Ｄ（ｒ0，２Δθ0），Ｄ
（ｒ0−Δｒ，２Δθ0），…Ｄ（ｒ0−９９Δｒ，２Δ
θ0）…

【０１０１】このため、前記検出データの記憶順序を円
周方向に読出し易いように並べ替える必要がある。前記
検出データの記憶順序を並べ替えは、円周方向の最外側
のデータを円周方向に記憶してから、その円周に隣接す
る内側の円周の検出データを円周方向に記憶する。その
記憶順序は、次のとおりである。 半径ｒ0の位置において、 Ｄ（ｒ0，０），Ｄ（ｒ0，Δθ0），Ｄ（ｒ0，２Δθ
0），… 半径ｒ0−Δｒの位置において、Ｄ（ｒ0−Δｒ，０），
Ｄ（ｒ0−Δｒ，Δθ0），Ｄ（ｒ0−Δｒ，２Δθ0），
… 半径ｒ0−２Δｒの位置において、Ｄ（ｒ0−２Δｒ，
０），Ｄ（ｒ0−２Δｒ，Δθ0），Ｄ（ｒ0−２Δｒ，
２Δθ0），…… 以下同様にして、円周上の検出データを円周方向に並べ
た状態で記憶し、順次内側の円周上の検出データを円周
方向に並べた状態で記憶する。

【０１０２】前記（３）の処理を行う理由も前記（２）
の処理を行うのと同様である。すなわち、図１３の順序
でＸＹ直進走査領域ＲＢの走査（検査）を行った場合、
データを検出した順序にメモリに記憶されている。この
ため、図１４に示す順序で検出データを読出し易くする
ために検出データを並べ替えて記憶している。すなわ
ち、図１４において、検出時の検出データの記憶順序は
次のとおりである。なお、ΔＸ＝ΔＹ＝１μｍである。 Ｘ＝Ｘ0の位置において：Ｄ（Ｘ0，Ｙ0），Ｄ（Ｘ0，Ｙ
0＋ΔＹ），…Ｄ（Ｘ0，Ｙ0＋９９ΔＹ） Ｘ＝Ｘ0＋ΔＸの位置において：Ｄ（Ｘ0＋ΔＸ，Ｙ
0），Ｄ（Ｘ0＋ΔＸ，Ｙ0＋ΔＹ），…Ｄ（Ｘ0＋ΔＸ，
Ｙ0＋９９ΔＹ） Ｘ＝Ｘ0＋２ΔＸの位置において：Ｄ（Ｘ0＋２ΔＸ，Ｙ
0），Ｄ（Ｘ0＋２ΔＸ，Ｙ0＋ΔＹ），…Ｄ（Ｘ0＋２Δ
Ｘ，Ｙ0＋９９ΔＹ）…

【０１０３】前記検出データを並べ替えて記憶する順序
は次のとおりである。 Ｙ＝Ｙ0の位置において：Ｄ（Ｘ0，Ｙ0），Ｄ（Ｘ0＋Δ
Ｘ，Ｙ0），…Ｄ（Ｘ0＋５９９９９ΔＸ，Ｙ0） Ｙ＝Ｙ0＋ΔＹの位置において：Ｄ（Ｘ0，Ｙ0＋Δ
Ｙ），Ｄ（Ｘ0＋ΔＸ，Ｙ0＋ΔＹ），…Ｄ（Ｘ0＋５９
９９９ΔＸ，Ｙ0＋ΔＹ）… すなわち、図１４において、Ｙ＝Ｙ0の位置のＸ軸方向
に並んだ６００００（＝６０ｍｍ／１μｍ）個の検出デ
ータをＸ軸に沿って記憶してから、順次ΔＹづつづれた
位置のＸ軸方向に並んだ６００００（＝６０ｍｍ／１μ
ｍ）個の検出データをＸ軸に沿って記憶する。すなわ
ち、右上のＱ0の位置から下方に順次データを読出して
下端まで読出したら、その左の列のデータを上端から下
端に向けて順次読出し易いように検出データの記憶アド
レスを並べ替えて記憶する。

【０１０４】次にＳＴ49において検査を終了したウエハ
ＷのウエハＩＤと検査したパターン番号とをウエハ情報
記憶装置に記憶する。次に、ＳＴ50において第１選択画
面の動作状態表示欄に「ウエハＩＤ＝………のウエハの
検査パターン番号………の検査終了」を表示する処理を
行う。次に前記ＳＴ1（図１８参照）に戻る。このと
き、ＳＴ1において第１選択画面が表示され且つその動
作状態表示欄に「ウエハＩＤ＝……のウエハの検査パタ
ーン番号……の検査終了」が表示される。

【０１０５】図２４は前記図２３のＳＴ45のサブルーチ
ンである。図２４のＳＴ51において回転テーブルＳＴr
を目標回転速度ＶNで反時計方向に回転開始。ＳＴ52に
おいて回転走査領域ＲNの走査開始位置に到達したか否
か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ52を繰り返し実行
する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ53に移る。

【０１０６】ＳＴ53において次の処理を行う。 （１）回転テーブルＳＴrの回転速度ＶN（ｒｐｍ）をＶ
N＝Ｖ0（ｒ0／ｒN）とする。 （２）第２Ｙ偏向器Ｆ7bの印加電圧Ｖ2Y＝Ｖ2Y0＋ｎＶ2
Yaとする。前記Ｖ2Yはｎの値によって異なり、次のよう
になる。 ｎ＝０のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0、 ｎ＝１のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0＋Ｖ2Ya ｎ＝２のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0＋２Ｖ2Ya ｎ＝３のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0＋３Ｖ2Ya ｎ＝４のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0＋４Ｖ2Ya （３）ブランキングコイルＦ4をオフにして第１Ｙ偏向
器Ｆ7aにより、ウエハ表面を照射する電子ビームをＹ軸
方向に走査幅０.１ｍｍで往復走査する。

【０１０７】ＳＴ54においてリング状走査領域ＲＡN
（Ｎ＝０〜１１９０、Ｎの初期値＝０、図１０、図１１
参照）の走査が終了したか否か判断する。ノー（Ｎ）の
場合はＳＴ54を繰り返し実行する。イエス（Ｙ）の場合
はＳＴ55に移る。ＳＴ55において次の処理を行う。 （１）Ｎ＝Ｎ＋１とする。 （２）ｎ＝ｎ＋１とする。 次にＳＴ56においてｎ＝５か否か判断する。ノー（Ｎ）
の場合は前記ＳＴ53に戻る。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ
57に移る。

【０１０８】ＳＴ57において次の処理を実行する。 （１）ブランキングコイルＦ4をオンにして電子ビーム
の被検査ウエハＷの照射を遮断する。 （２）回転テーブルＳＴrの回転の停止動作を開始す
る。（急停止はできないので所定角度回転してから停止
する。） 次にＳＴ58において回転テーブルＳＴrが停止したか否
か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ58を繰り返し実行
する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ59に移る。ＳＴ59にお
いて回転テーブルＳＴrは急停止できないのでｎ（＝
５）回転以上回転して停止するため、前記停止するまで
に５回転を越えて回転した回転量θ0に所定の回転各θa
を加算した角度（θ0＋θa）だけ逆回転（時計方向に回
転）させる。

【０１０９】次にＳＴ60において次の処理を実行する。 （１）ＹテーブルＳＴyを＋０.５ｍｍ移動させる。この
とき、電子ビームの照射位置は被検査ウエハＷ上で０.
５ｍｍ移動する。 （２）ｎ＝０とする。次にＳＴ61においてＮ＝１１９０
か否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ51に戻
る。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ62に移る。ＳＴ62におい
てＮ＝０とする。次に前記図２３のメインルーチンのＳ
Ｔ46に移る。

【０１１０】図２５は前記図２３のＳＴ47のサブルーチ
ンである。前述したように、ＳＴ46でビーム照射位置は
Ｑ0（図１３参照）になっている。図２５のＳＴ71にお
いてＸテーブルＳＴxを＋ΔＸ（図１３参照）移動す
る。このとき、ビーム照射位置は前記領域ＲＢの基準点
Ｑ0（図１３参照）から−ΔＸ外側にずれた位置とな
る。次にＳＴ72において、第２Ｙ偏向器Ｆ7bの印加電圧
Ｖ2Y＝Ｖ2Y0＋ｍＶ2Yaとする。前記Ｖ2Yはｍの値によっ
て異なる。ｍの初期値（ＳＴ44参照）は０である。第２
Ｙ偏向器Ｆ7bの印加電圧Ｖ2Yはｍの値によって異なり、
次のようになる。 ｍ＝０のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0、 ｍ＝１のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0＋Ｖ2Ya ｍ＝２のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0＋２Ｖ2Ya ｍ＝３のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0＋３Ｖ2Ya ｍ＝４のときはＶ2Y＝Ｖ2Y0＋４Ｖ2Ya

【０１１１】次にＳＴ73においてｍは奇数か否か判断す
る。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ74に移り、イエス（Ｙ）の
場合はＳＴ75に移る。ＳＴ74においてＸテーブルＳＴx
を移動速度Ｖx＝−Ｖ0（２πｒ0／６０）（ｍｍ／ｓｅ
ｃで移動する。このＶxの値は回転テーブルＳＴrが回転
速度Ｖ0で回転するときの点Ｐ0（図１１参照）の周速度
と同一である。ＳＴ75においてＸテーブルＳＴxを移動
速度Ｖx＝＋Ｖ0（２πｒ0／６０）（ｍｍ／ｓｅｃで移
動する。

【０１１２】ＳＴ74またはＳＴ75の次にＳＴ76において
ビーム照射位置が領域ＲＢ内に進入したか否か判断す
る。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ76を繰り返し実行する。イ
エス（Ｙ）の場合はＳＴ77に移る。ＳＴ77において次の
処理を実行する。 （１）ブランキングコイルＦ4をオフにしてビームオン
とする。（前記ブランキングコイルＦ4は前記ＳＴ57で
オンとされ、ビームオフとなっている。） （２）第１Ｙ偏向器Ｆ7aによりウエハ表面を照射する電
子ビームをＹ軸方向に走査幅０.１ｍｍで往復走査す
る。

【０１１３】次にＳＴ78においてＸテーブルＳＴxが６
０ｍｍ移動して帯状走査領域ＲＢM（Ｍ＝１，２，…，
または，５９９）の走査が終了したか否か判断する。ノ
ー（Ｎ）の場合はＳＴ78を繰り返し実行する。イエス
（Ｙ）の場合はＳＴ79に移る。ＳＴ79において次の処理
を行う。 （１）Ｍ＝Ｍ＋１とする。ｍ＝ｍ＋１とする。 （２）ブランキングコイルＦ4をオンにして電子ビーム
の被検査ウエハＷの照射を遮断する。 （３）ＸテーブルＳＴxの停止動作を開始する。Ｘテー
ブルＳＴxは停止動作を開始しても瞬間的に停止するこ
とは不可能であり、一定時間経過後に停止する。 （４）タイマＴＭにＴＭ＝ＴＭ0をセットする。前記Ｔ
Ｍ0はＸテーブルＳＴxが停止動作を開始してから完全に
停止するまでに要する時間である。

【０１１４】次にＳＴ80においてタイマＴＭがタイムア
ップしたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ80を
繰り返し実行する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ81に移
る。次にＳＴ81においてｍ＝５か否か判断する。ノー
（Ｎ）の場合は前記ＳＴ72に戻る。イエス（Ｙ）の場合
はＳＴ82に移る。ＳＴ82においてＭ＝３００か否か判断
する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ83に移る。ＳＴ83におい
て次の処理を実行する。 （１）ＹテーブルＳＴyを＋０.５ｍｍ移動させる。この
とき、電子ビームの照射位置は被検査ウエハＷ上で０.
５ｍｍ移動する。 （２）ｍ＝０とする。ＳＴ83の次に前記ＳＴ72に戻る。
前記ＳＴ82においてイエス（Ｙ）の場合は前記図２３の
メインルーチンのＳＴ48に移る。

【０１１５】図２６は前記図１８のＳＴ19のサブルーチ
ンの説明図で、欠陥予備検査処理のフローチャートであ
る。図２７は前記図２６の予備検査処理で表示される予
備検査初期画面を示す図で、図２７ＡはＳＴ91で表示さ
れる予備検査初期願面を示す図、図２７ＢはＳＴ98で表
示される画面を示す図である。図２６のＳＴ91において
予備検査処理初期画面（図２７Ａ参照）を表示する。次
にＳＴ92においてキーボードからＩＤ番号の入力が有る
か否か判断する。ＳＴ92において入力有りの場合はＳＴ
93において入力ＩＤ番号を記憶してＳＴ94に移る。ＳＴ
94において表示中の画面（初期画面）に入力表示番号を
表示する。前記ＳＴ94の終了後、または前記ＳＴ92にお
いてノー（Ｎ）の場合はＳＴ95に移る。

【０１１６】ＳＴ95においてリターンキーの入力が有っ
たか否かまたは入力画面に表示された「続行」が選択さ
れたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ96に移
る。ＳＴ96において入力画面に表示された「終了」が選
択されたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ
92に戻り、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ91に戻る。前記Ｓ
Ｔ95においてイエス（Ｙ）の場合はＳＴ97に移る。ＳＴ
97において入力されたＩＤ番号に対応するモデルウエハ
に関する情報が有るか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合
はＳＴ98に移り、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ99に移る。
ＳＴ98において表示中の画面に、入力されたＩＤ番号に
対応するモデルウエハ情報が無いことを追加表示（図２
７Ｂ参照）してから、前記ＳＴ92に戻る。

【０１１７】ＳＴ99において回転走査領域ＲＡ欠陥予備
検査処理を実行する。このＳＴ99のサブルーチンは図２
８により後述する。次にＳＴ100においてＸＹ直進走査
領域ＲＢ予備検査処理を実行する。このＳＴ100のサブ
ルーチンは図２９により後述する。次に前記図１８のメ
インルーチンのＳＴ1に戻る。

【０１１８】図２８は回転走査領域ＲＡの予備検査処理
のフローチャートで、前記図２６のＳＴ99のサブルーチ
ンである。図２８のＳＴ111において、座標（ｒ，θ）
の位置の被検査試料（被検査ウエハ）表面検出データＤ
（図１２参照）と対応するモデルデータＭとの差の絶対
値｜Ｄ−Ｍ｜を算出する。なお、ｒの初期値はｒ0（ｒ0
＝１４９ｍｍ、図１１参照）、θの初期値は０である。
前記モデルデータＭは、被検査ウエハがベアウエハや、
全面が平坦な同一の金属膜、絶縁膜、またはレジスト層
等の場合には、前記座標（ｒ，θ）の値に関わらず一定
値（一定の２次電子検出強度に対応する値）である。次
にＳＴ112において｜Ｄ−Ｍ｜≦Ｄ0（Ｄ0は閾値）か否
か判断する。ＳＴ112においてイエス（Ｙ）の場合はＳ
Ｔ113に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ114に移る。

【０１１９】ＳＴ113において、検査結果記憶メモリの
座標（ｒ，θ）に対応するアドレスＡＤ（ｒ，θ）に
「０」を記憶させる。「０」が記憶された座標位置の被
検査ウエハ表面部分は欠陥が無いことを意味する。ＳＴ
114において、検査結果記憶メモリの座標（ｒ，θ）に
対応するアドレスＡＤ（ｒ，θ）に「１」を記憶させ
る。「１」が記憶された座標位置の被検査ウエハ表面部
分は欠陥の存在する可能性が有ることを意味する。次に
ＳＴ115においてｒが同一の未検査データＤが有るか否
か判断する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ116に移る。Ｓ
Ｔ116においてθ＝θ＋ΔθNとする。ΔθNの初期値は
Δθ0（図１２参照）である。次にＳＴ111に戻る。

【０１２０】前記ＳＴ115においてノー（Ｎ）の場合は
（図１２に示すｒの値が同一のデータＤの検査終了の場
合、すなわち、円周方向に一周分のデータの検査が終了
した場合、図１２参照）ＳＴ117に移る。ＳＴ117におい
て次の処理を実行する。 （１）θ＝０とする。 （２）ｒ＝ｒ−Δｒとする。Δｒは（０.１／１００）
ｍｍ＝１μｍである。 （３）ｋ＝ｋ＋１とする。ｋは０〜１００までの数値を
カウントするカウンタである。すなわち、図１２のＲＡ
0の半径方向（ｒ方向）の幅に並んだ１００個のリング
上（円周上）のデータを外側から内側に向けて順次検査
する時の、検査が終了したリングの数（円周の数）をカ
ウントするカウンタである。

【０１２１】ＳＴ118においてｒ≦３０（ｍｍ）か否か
判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ119に移る。ＳＴ119
においてｋ＝１００か否か判断する。回転走査領域ＲＡ
0の検査中に、ｋ＝１００になると、回転走査領域ＲＡN
（Ｎ＝０〜１１９０、Ｎの初期値＝０）の検査が終了
し、ｋ＝０にして、次の回転走査領域ＲＡ1の検査に移
ることになる。すなわち、一般にはｋ＝１００になる
と、回転走査領域ＲＡN（図１１参照）の検査が終了
し、ｋ＝０にリセットして、次の回転走査領域ＲＡ（N+
1）の検査に移ることになる。ＳＴ119においてノー
（Ｎ）の場合は前記ＳＴ111に戻り、イエス（Ｙ）の場
合はＳＴ120に移る。ＳＴ120においてｋ＝０とする。次
にＳＴ121においてΔθN＝Δθ（N+1）とする。例え
ば、ΔθNがΔθ0の場合にはΔθ1とする。次に前記Ｓ
Ｔ111に戻る。前記ＳＴ118においてイエス（Ｙ）の場合
は前記図２６のＳＴ100に移る。

【０１２２】なお、前記図１２において次式が成り立
つ。 Δｒ＝（１／１０００）ｍｍ＝１μｍ ｒ1＝ｒ0−１００Δｒ＝ｒ0−０.１ｍｍ ｒ0×Δθ0＝ｒ1×Δθ1 但し、Δθ0は回転走査領域ＲＡ0の走査時の単位時間当
たりの回転角度、Δθ1は回転走査領域ＲＡ1の走査時の
単位時間当たりの回転角度である。前記式ｒ0×Δθ0＝
ｒ1×Δθ1は回転走査領域ＲＡ0とＲＡ1との走査時の周
速度が等しくなる条件である。図１２を参照して、一般
には次式が成り立つ。 ｒN＝ｒ0−１００NΔｒ＝ｒ0−０.１×Ｎ（ｍｍ） ｒ0×Δθ0＝ｒN×ΔθN ΔθN＝Δθ0×（ｒ0／ｒN）

【０１２３】図２９はＸＹ直進走査領域ＲＢの予備検査
処理のフローチャートで、前記図２６のＳＴ100のサブ
ルーチンである。図２９のＳＴ131において、座標
（Ｘ，Ｙ）の位置の被検査試料（被検査ウエハ）表面検
出データＤ（図１４参照）と対応するモデルデータＭと
の差の絶対値｜Ｄ−Ｍ｜を算出する。なお、ＸおよびＹ
の初期値はＸ＝−３０ｍｍ，Ｙ＝＋３０ｍｍ（図１３、
図１４参照）である。前記モデルデータＭは、被検査ウ
エハがベアウエハや、全面が平坦な同一の金属膜、絶縁
膜、またはレジスト層等の場合には、前記座標（Ｘ，
Ｙ）の値に関わらず一定値（一定の２次電子検出強度に
対応する値）である。次にＳＴ132において｜Ｄ−Ｍ｜
≦Ｄ0（Ｄ0は閾値）か否か判断する。ＳＴ132において
イエス（Ｙ）の場合はＳＴ133に移り、ノー（Ｎ）の場
合はＳＴ134に移る。

【０１２４】ＳＴ133において、検査結果記憶メモリの
座標（Ｘ，Ｙ）に対応するアドレスＡＤ（Ｘ，Ｙ）に
「０」を記憶させる。「０」が記憶された座標位置の被
検査ウエハ表面部分は欠陥が無いことを意味する。ＳＴ
134において、検査結果記憶メモリの座標（Ｘ，Ｙ）に
対応するアドレスＡＤ（Ｘ，Ｙ）に「１」を記憶させ
る。「１」が記憶された座標位置の被検査ウエハ表面部
分は欠陥の存在する可能性が有ることを意味する。次に
ＳＴ135においてＸ＝Ｘ＋ΔＸとする。ΔＸ＝（１／１
０００）ｍｍ＝１μｍｍである。次にＳＴ136において
Ｘ≧３０か否か判断する。前記図１３、図１４から分か
るように、Ｘ≧３０ｍｍとなった場合には、ＸＹ直進走
査領域ＲＢの下端までの検査が終了したことを意味す
る。ＳＴ136においてノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ131に
戻る。イエス（Ｙ）の場合は次のＳＴ137に移る。

【０１２５】ＳＴ137においてＸ＝−３０（ｍｍ）とす
る。次にＳＴ138においてＹ＝Ｙ−ΔＹとする。ΔＹ＝
（１／１０００）ｍｍ＝１μｍｍである。次にＳＴ139
においてＹ≦−３０（ｍｍ）か否か判断する。ノー
（Ｎ）の場合は前記ＳＴ131に移り、イエス（Ｙ）の場
合は前記図１６のＳＴ100の処理を終了したこととな
り、また、前記図１８のＳＴ19のサブルーチンを終了し
たこととなる。このとき、前記図１８のＳＴ1に戻る。

【０１２６】前記実施例１によれば、予備検査装置（予
備検査用電子顕微鏡）ＳＥＭ1および詳細検査装置（詳
細検査用電子顕微鏡）ＳＥＭ2は、同一の外壁１により
形成された真空試料室Ａ内の試料ステージＵ3上に保持
されたウエハＷに対して予備検査および詳細検査を行う
ことができるため、予備検査装置ＳＥＭ1で検出された
欠陥に対して、詳細検査装置ＳＥＭ2による詳細検査を
迅速に実行することができる。前記詳細検査装置ＳＥＭ
2は、試料ステージＵ3を静止した状態で被検査ウエハ表
面を走査する静止型のＳＥＭで構成したり、前記予備検
査装置ＳＥＭ1と同様に回転走査を行うＳＥＭにより構
成したりすることが可能である。詳細検査装置ＳＥＭ2
を回転走査を行うＳＥＭにより構成する場合には電子ビ
ームの被検査ウエハ上のスポット径を小さくしたり、走
査部分（ビーム照射部分）の移動速度を遅くしたりし
て、分解能を上げて走査（検査用データ検出処理）すれ
ば良い。

【０１２７】（実施例２）図３０は本発明の実施例２の
被検査ウエハの検査用データ検出方法の説明図であり、
被検査ウエハを回転させながら検査用データを検出する
螺旋状の回転検査領域と被検査ウエハをＸ方向およびＹ
方向に直進移動させながら検査するＸＹ直進走査領域と
に分けて検査する方法の説明図である。図３１は同実施
例２の被検査ウエハＷの検査用データ検出方法の詳細説
明図で、螺旋状の回転検査領域の検査用データ検出方法
の説明図である。図３０において被検査ウエハＷの表面
は、全検査領域を内側に含むように設定された外側設定
円Ｗ1と、前記被検査ウエハＷ表面の中心Ｗ0を含むウエ
ハ中心部に設定された内側設定円Ｗ2との間の螺旋状の
回転走査領域ＲＡと、前記内側設定円Ｗ2に外接する矩
形Ｗ3の内側の領域である矩形領域（ＸＹ直進走査領
域）ＲＢとに分けて走査（検査用データ検出処理）され
る。

【０１２８】（回転走査領域ＲＡ）図３０、図３１にお
いて、外側設定円Ｗ1は直径３００ｍｍ（半径１５０ｍ
ｍ）の被検査ウエハＷの外周円から１ｍｍ内側に設定さ
れており、内側設定円Ｗ2は被検査ウエハの中心Ｗ0を中
心とする半径３０ｍｍの円により形成されている。この
場合外側設定円Ｗ1と内側設定円Ｗ2との間の螺旋状の回
転走査領域ＲＡは、被検査ウエハＷが１回転する毎に走
査される単位螺旋領域ＲＡ0，ＲＡ1，…，ＲＡN-1，Ｒ
ＡN，ＲＡN+1，…，ＲＡ1188，ＲＡ1189に分けて、連続
して走査される。

【０１２９】前記螺旋状の回転走査領域ＲＡの走査（検
査）は、ＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）を右方（Ｙ方
向）に一定速度で移動しながら回転テーブルＳＴrを連
続回転することにより行う。すなわち、図３１におい
て、電子ビーム照射位置がＰ0（図３１参照）となる位
置に試料ステージＵ3を移動させた状態で、前記第１Ｙ
偏向器Ｆ7aによりリング状走査領域ＲＡ0をＹ方向に走
査しながら、回転テーブルＳＴrを１回転させる間にＸ
Ｙテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）をＹ方向に０.１ｍｍ移動
させる。そして、被検査ウエハＷが１回転する度にビー
ム照射位置をＰ0，Ｐ1，Ｐ2，…と移動させながら、順
次ＲＡ0，ＲＡ1，ＲＡ2，ＲＡ3，…，ＲＡ1189を連続し
て走査する（検査用データ検出処理を行う）。なお、前
記回転走査領域ＲＡの走査を行う際、螺旋状走査領域Ｒ
Ａ0〜ＲＡ1189の周方向の移動速度（周速度）を一定に
しながら行うため、螺旋状走査領域ＲＡ0〜ＲＡ1189が
内側になるに従って、回転テーブルＳＴrの回転速度を
高くする。

【０１３０】前記螺旋状走査領域ＲＡ0〜ＲＡ1189が内
側になるに従って、回転テーブルＳＴrの回転速度を高
くして、走査する位置の周速度（走査部分の移動速度）
が一定となる条件は次のようになる。図３１に示す螺旋
状走査領域ＲＡNの走査時には、回転テーブルＳＴrが１
回転する間にビーム照射位置がＰNからＰN+1に移動す
る。前記ビーム照射位置がＰNのときの回転テーブルＳ
Ｔrの回転角度をθ＝０、前記θ＝０の状態から回転テ
ーブルＳＴrが１回転して前記ビーム照射位置がＰN+1に
なったときの回転テーブルＳＴrの回転角度をθ＝２π
とし、θ＝０の時の回転速度をＶNh（ｒｐｍ）、θ＝２
πの時の回転速度をＶ(N+1)h（ｒｐｍ）とした場合、前
記式（１）〜（６）の説明から分かるように、ＰNおよ
びＰN+1の周速度が、前記回転速度Ｖ0で回転するＰ0の
周速度と等しくなるための条件は次式（７），（８），
（２），（９）で示される。

【０１３１】図３１において、θ＝０の場合すなわち、
ＰNの回転速度ＶNh（ｒｐｍ）（ｒｐｍ）は次式（７）
で表せる。 ＶNh＝Ｖ0（ｒ0／ｒN）…………………………………………………………（７） θ＝２πの場合すなわち、ＰNの回転速度Ｖ(N+1)h（ｒ
ｐｍ）は次式（８）で表せる。 Ｖ(N+1)h＝Ｖ0（ｒ0／ｒ(N+1)）………………………………………………（８） 但し、 ｒN＝３０ｍｍ＋０.１ｍｍ×（１１９０−Ｎ） ＝（１４９−０.１Ｎ）ｍｍ …………………………………………（２） ｒ(N+1)＝３０ｍｍ＋０.１ｍｍ×｛１１９０−（Ｎ＋１）｝ ＝｛１４９−０.１（Ｎ＋１）｝ｍｍ ………………………………（９）

【０１３２】前記式（７），（２）から、回転速度ＶNh
（Ｎ＝0〜1189）（ｒｐｍ）は次のようになる。 Ｎ＝０のとき、Ｖ0h＝Ｖ0（１４９／１４９）＝Ｖ0（ｒ
ｐｍ） Ｎ＝１のとき、Ｖ1h＝Ｖ0（１４９／１４８.９）（ｒｐ
ｍ） Ｎ＝２のとき、Ｖ2h＝Ｖ0（１４９／１４８.８）（ｒｐ
ｍ） Ｎ＝３のとき、Ｖ3h＝Ｖ0（１４９／１４８.７）（ｒｐ
ｍ） … Ｎ＝1189のとき、Ｖ1189h＝Ｖ0（１４９／３０.１）
（ｒｐｍ） Ｎ＝1190のとき、Ｖ1190h＝Ｖ0（１４９／３０）（ｒｐ
ｍ） したがって、電子ビームを照射して走査する部分の周速
度を一定とするためには、Ｎの値が増加するに従って前
記回転速度ＶNh（Ｎ＝0〜1189）（ｒｐｍ）を高くする
必要がある。

【０１３３】前記図３１に示す螺旋状走査領域（回転テ
ーブルＳＴrが１回転するときの走査領域）ＲＡNの走査
時における０≦θ＜２πのときの回転テーブルＳＴrの
回転速度をＶN（ＶNはθの関数）（ｒｐｍ）としたと
き、ＶNの値は、θ＝０のときは前記式（７）のＶNhの
値となり、θ＝２πのときは前記式（８）のＶ(N+1)hの
値となる。したがって、０≦θ＜２πの範囲で回転速度
ＶN（ｒｐｍ）がθに比例して増速するとみなせば、ＶN
（ＶNはθの関数）は次式で表せる。 ＶN＝ＶNh＋｛Ｖ(N+1)h−ＶNh｝×（θ／２π）…………………………（１０） 前記式（７），（８）を用いると、前記式（１０）は次
式（１１）で表せる。 ＶN ＝Ｖ0（ｒ0／ｒN）〔１＋｛（ｒN／ｒ(N+1)）−１｝（θ／２π）〕…（１１） したがって、回転テーブルＳＴrを前記式（１１）を満
たすように回転駆動することにより、螺旋状走査領域Ｒ
ＡN（Ｎ＝０〜１１８９）の走査部分の周速度（走査部
分の移動速度）をほぼ一定の状態として走査（検査）す
ることができる。

【０１３４】前述の場合（前記式（１０）および（１
１）の回転速度ＶN（ｒｐｍ）で回転テーブルを回転す
る場合）、ＶN（ｒｐｍ）の平均値ＶNaはθ＝πの時の
ＶNの値である。θ＝πの時のＶNの値ＶNa（ｒｐｍ）は
次式（１２）で表せる。 ＶNa＝ＶNh＋｛Ｖ(N+1)h−ＶNh｝×（θ／２π） ＝ＶNh＋｛Ｖ(N+1)h−ＶNh｝×（π／２π） ＝｛ＶNh＋Ｖ(N+1)h｝／２ ＝Ｖ0（ｒ0／ｒN）〔１＋｛（ｒN／ｒ(N+1)）−１｝／２〕………（１２） この場合、回転テーブルＳＴrが１回転するのに要する
時間ｔ（ｓｅc）は次式（１３）で表せる。 ｔ＝（６０／ＶNa）（ｓｅc）………………………………………………（１３）

【０１３５】前記時間ｔ（ｓｅc）の間にＹテーブルＳ
ＴyをＹ方向に０.１ｍｍ移動させる必要がある。したが
って、ＹテーブルＳＴyの移動速度Ｖy（ｍｍ／ｓｅc）
は次式（１４）で表せる。 Ｖy＝０.１／ｔ（ｍｍ／ｓｅc） ＝０.１／（６０／ＶNa） ＝０.１ＶNa／６０（ｍｍ／ｓｅc）……………………………………（１４） 前記式（１３）および（１４）より、Ｖy（ｍｍ／ｓｅ
c）は次式で表せる。 Ｖy＝０.１ＶNa／６０（ｍｍ／ｓｅc） ＝Ｖ0（ｒ0／ｒN）〔１＋｛（ｒN／ｒ(N+1)）−１｝／２〕／６００ …………………………………………（１５） なお、前記式（１５）のｒN，ｒ(N+1)は前記式（２），
（９）により定まる。

【０１３６】本実施例２では、前記式（１１）の回転速
度ＶN（ｒｐｍ）で回転テーブルＳＴrを回転駆動しなが
ら、且つ前記式（１５）の移動速度でＹテーブルＳＴy
を移動させることにより、螺旋領域ＲＡ0〜ＲＡ1189
（図３０、図３１参照）を含む回転走査領域ＲＡを連続
走査（連続検査）することができる。なお、ＸＹ直進走
査領域ＲＢ（図３０、図３１参照）の走査方法は前記図
１３で説明した前記実施例１と同様である。

【０１３７】本発明の試料表面検査装置の実施例２の制
御部は前記実施例１の図１５、図１７に示す制御部と同
様の構成を備えているがその説明は前記実施例１と重複
するので省略する。図３２は本発明の試料表面検査装置
の実施例２の制御部の説明図で、前記図１５の続きの部
分を示す図であり、前記実施例１の図１６に対応する図
である。図３２において、本実施例２のテーブル回転走
査用制御手段Ｃ１B2は、螺旋状領域周速度定速制御手段
Ｃ１B2cを有しており、前記実施例１の所定ピッチテー
ブル移動制御手段Ｃ１B2aおよびリング状領域周速度定
速制御手段Ｃ１B2bが省略されている。本実施例２のそ
の他の構成は前記実施例１と同様である。

【０１３８】Ｃ１B2c：螺旋状領域周速度定速制御手段 螺旋状領域周速度定速制御手段Ｃ１B2cは、電子ビーム
が被検査ウエハＷ表面の螺旋走査領域ＲＡ0〜ＲＡ1189
を順次周速度が一定となるように回転テーブルＳＴrを
回転駆動するとともに、前記回転テーブルＳＴrが１回
転する度にＹテーブルＳＴrがＹ方向に一定速度（０.１
ｍｍ）移動するようにＹテーブルＳＴyを移動させる。

【０１３９】（実施例２の作用）実施例２のフローチャ
ートは、前記実施例１の図１６〜図２３に示すフローチ
ャートに対して、図２３のＳＴ44のｎ＝０の処理が不要
であり、且つ図２４のフローチャートに対して図３３に
示すフローチャートを有する。この実施例２のその他の
フローチャートは前記実施例１と同様である。すなわ
ち、本実施例２では、前記０.１ｍｍ幅のリング状走査
領域ＲＡ1〜ＲＡ1189の走査回数をカウントする走査回
数カウンタのカウント値ｎで、且つｎ＝５になると、リ
セットされて初期値ｎ＝０になるカウンタのカウント値
は使用しないので、図２３のＳＴ44ではｎ＝０とする処
理は行わない。

【０１４０】図３３は前記図２３のＳＴ45のサブルーチ
ンである。図３３のＳＴ51、ＳＴ52の処理は前記図２４
と同様である。次にＳＴ53′において次の処理を行う。
（１）回転テーブルＳＴrの回転速度ＶN（ｒｐｍ）を前
記式（１１）に示す値ＶNとして回転テーブルＳＴｒを
回転させる。 ＶN＝Ｖ0（ｒ0／ｒN）〔１＋｛（ｒN／ｒ(N+1)）−１｝（θ／２π）〕 ……………………………………（１１） （２）ＹテーブルＳＴyの移動速度Ｖy（ｍｍ／ｓｅｃ）
を前記式（１５）に示す値ＶyとしてＹテーブルＳＴyを
移動させる。 Ｖy＝０.１ＶNa／６０（ｍｍ／ｓｅc） ＝Ｖ0（ｒ0／ｒN）〔１＋｛（ｒN／ｒ(N+1)）−１｝／２〕／６００ …………………………………………（１５） （３）回転テーブルＳＴrの回転角度θを計測する。 （４）ブランキングコイルＦ4をオフにして第１Ｙ偏向
器Ｆ7aによりウエハ表面を照射する電子ビームをＹ軸方
向に走査幅０.１ｍｍで往復走査する。

【０１４１】ＳＴ54′においてθ＝２πか否か判断す
る。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ53′に戻る。イエス
（Ｙ）の場合はＳＴ55′に移る。ＳＴ55′において次の
処理を行う。 （１）Ｎ＝Ｎ＋１とする。 （２）θ＝０とする。 次にＳＴ56′においてＮ＝１１９０か否か判断する。ノ
ー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ53′に戻る。イエス（Ｙ）の
場合はＳＴ57′に移る。

【０１４２】ＳＴ57′において次の処理を実行する。 （１）ブランキングコイルＦ4をオンにして電子ビーム
の被検査ウエハＷへの照射を遮断する。 （２）回転テーブルＳＴrおよびＹテーブルＳＴy停止動
作開始。 次にＳＴ58′において回転テーブルＳＴrおよびＹテー
ブルＳＴyが停止したか否か判断する。ノー（Ｎ）の場
合はＳＴ58′を繰り返し実行する。イエス（Ｙ）の場合
はＳＴ59′に移る。ＳＴ59′において次の処理を実行す
る。 （１）回転テーブルＳＴrは急停止できないので図３１
の点Ｐ1190を通過して停止するため、前記停止するまで
にＰ1190を越えて回転した回転量だけ回転テーブルＳＴ
rを逆回転。 （２）ＹテーブルＳＴyの停止までに点Ｐ1190（図３
０、図３１参照）がビーム照射位置を越えて移動した分
だけＹテーブルＳＴyを逆移動。 （３）Ｎ＝０とする。次に前記図２３のメインルーチン
のＳＴ46に移る。

【０１４３】この実施例２によれば、前記螺旋状走査領
域ＲＡ0〜ＲＡ1189を有する回転走査領域ＲＡの全領域
を、回転テーブルＳＴrおよびＸＹテーブル（ＳＴx＋Ｓ
Ｔy）の停止をすることなく連続移動させながら走査す
ることができる。前記回転テーブルＳＴrおよびＸＹテ
ーブル（ＳＴx＋ＳＴy）の移動、停止の繰り返しが行わ
れないので走査を高速に行うことができる。この実施例
２においては、回転走査領域モデルデータおよび回転走
査領域被検査試料検出データは、螺旋状走査によって得
られた順番にデータが記憶されており、前記順番にデー
タを読出して比較することにより、欠陥予備検査を行
う。欠陥予備検査の処理は前記実施例１の図２６〜図２
９に示す処理と同様である。

【０１４４】（実施例３）図３４は本発明の実施例３で
使用する試料検査制御装置に接続されたＳＥＭ１（予備
検査用走査型電子顕微鏡）の構成要素のブロック線図で
あり、前記実施例１の図８に対応する図である。本実施
例３は複数本（４００本）の電子ビームを同時にウエハ
Ｗ表面に照射してウエハ表面から放出される２次電子を
検出するように構成されており、１本の電子ビームで試
料表面を走査する前記実施例１と異なっている。

【０１４５】図３４においてＳＥＭ１（予備検査用走査
型電子顕微鏡）は、鏡筒５６、マルチフィールドエミッ
ション電子銃Ｆ21、加速電極Ｆ22、ビーム縮小レンズＦ
23、ビーム平行化レンズＦ24、ブランキング電極Ｆ25、
ビーム縮小第１レンズＦ26、電子ビームをＸ軸、Ｙ軸方
向にそれぞれ走査させるためのＸ偏向器Ｆ27、Ｙ偏向器
Ｆ28、および電子ビームを被検査ウエハＷ上に収束させ
るビーム縮小第２レンズＦ29等を有している。なお、前
記ブランキング電極Ｆ25の上側にはスリット状の矩形ア
パーチャＡＰaを有するアパーチャ基板ＡＰが設けられ
ている。前記ビーム縮小第１レンズＦ26およびビーム縮
小第２レンズＦ29によりビーム縮小レンズ系（Ｆ26＋Ｆ
29）が構成されている。ビーム縮小第１レンズＦ26はビ
ーム径を１／５０に縮小し、ビーム縮小第２レンズＦ29
はビーム径を１／２に縮小する。

【０１４６】前記マルチフィールドエミッション電子銃
Ｆ21は、複数のエミッタＦ21aおよび電子ビーム引出電
極Ｆ21bを有しており、エミッタ用電源回路Ｅ21aおよび
ビーム引出用電源回路Ｅ21bにより作動する。前記加速
電極Ｆ22は上下に配置された多段の電極により構成され
ており、下側の電極ほど、前記電子ビーム引出電極Ｆ21
bに対して高電圧（例えば最下段で５０ｋｖ）が印加さ
れる。なお、最下段はアース（接地）され、電子ビーム
引出電極Ｆ21bには−（マイナス）の高電圧が印加され
ている。また、前記符号Ｆ23〜Ｆ29で示された要素はそ
れぞれ、加速電源Ｅ22、ビーム縮小レンズ駆動回路Ｅ2
3、ビーム平行化レンズ駆動回路Ｅ24、ブランキング電
極駆動回路Ｅ25、ビーム縮小第１レンズ駆動回路Ｅ26、
Ｘ偏向器駆動回路Ｅ27、第１Ｙ偏向器駆動回路Ｅ28aお
よび第２Ｙ偏向器駆動回路Ｅ28bを有するＹ偏向器駆動
回路Ｅ28、ビーム縮小第２レンズ駆動回路Ｅ29により作
動する。前記符号Ｅ21a〜Ｅ29で示された回路は前記試
料検査制御装置ＣのＳＥＭ１用コントローラＣ１が出力
する制御信号により作動する。前記符号Ｆ21〜Ｆ23，Ｆ
26〜Ｆ29，Ｅ21〜Ｅ23，Ｅ26〜Ｅ29で示された要素によ
り電子ビーム走査装置（Ｆ21〜Ｆ23＋Ｆ26〜Ｆ29＋Ｅ21
〜Ｅ23＋Ｅ26〜Ｅ29）が構成されている。図３４、図４
３において、前記ＳＥＭ１（予備検査用電子顕微鏡）下
端の外周部には２次電子検出器（放出線検出器）５４
a″が保持されている。前記２次電子検出器５４a″、２
次電子増幅回路Ａ、および複数の復調器により構成され
た２次電子分離装置（図４３参照）５４b″等から２次
電子検出装置（すなわち、放出線検出装置）５４″（図
３４、図４３等参照）が構成されている。

【０１４７】図３５は本実施例１のＳＥＭ１（予備検査
用走査型電子顕微鏡）の鏡筒５６に装着されたビーム識
別周波数印加部材ホルダおよびそれが装着されるゴニオ
ステージＧＳの全体図である。図３６は前記図３５に示
すビーム識別周波数印加部材ホルダの説明図で、図３６
Ａは平面図、図３６Ｂは前記図３６ＡのＸＸＸＶIＢ−
ＸＸＸＶIＢ線断面図、図３６Ｃは前記図３６Ｂの矢印
ＸＸＸＶIＣで示す部分の拡大図である。図３７は前記
図３６のビーム識別周波数印加部材ホルダの先端部分の
拡大説明図で、図３７Ａは平面図であり前記図３６Ａの
矢印ＸＸＸＶIIＡで示す部分の拡大説明図、図３７Ｂは
前記図３７ＡのＸＸＸＶIIＢ−ＸＸＸＶIIＢ線断面図、
図３７Ｃは前記図３７Ｂの矢印ＸＸＸＶIIＣで示した部
分の拡大図である。図３８は前記図３７のビーム識別周
波数印加部材ホルダの内端部分の斜視図である。図３９
は前記図３８の要部断面図である。

【０１４８】図３５、図３６において、ＳＥＭ１（予備
検査用走査型電子顕微鏡）の鏡筒５６にはビーム識別周
波数印加部材ホルダＨ1を装着するためのゴニオステー
ジＧＳが設けられている。ゴニオステージＧＳは、ホル
ダ装着孔５７aを有する円筒状のホルダ装着部材５７を
有している。前記円筒状のホルダ装着部材５７の軸は、
荷電粒子線の通路にほぼ直角に交差する方向（Ｘ軸方
向）に延びており、その軸の向きは、ゴニオステージＧ
Ｓの球面軸受けＧＳaにより微小な範囲で調節可能であ
る。図３５において鏡筒５６の前記ゴニオステージＧＳ
と反対側には、ホルダ位置決め部材Ｈ2が配置されてい
る。ホルダ位置決め部材Ｈ2は、前記鏡筒５６内外の圧
力差により内端側に押される前記ビーム識別周波数印加
部材ホルダＨ1の先端に当接してビーム識別周波数印加
部材ホルダＨ1の位置決めを行う部材である。

【０１４９】前記ホルダ位置決め部材Ｈ2は位置調節用
モータ５８と、前記位置調節用モータの出力軸に装着さ
れたギヤ５８aの回転により鏡筒５６の内外方向に進退
移動するネジ５９aおよび前記ネジ５９aの内端に当接す
るスライダ５９bを有する進退移動部材５９と、当接位
置決め部材６０とを有している。前記当接位置決め部材
６０は、その前端（Ｘ端）が前記スライダ５９bの後端
（−Ｘ端）に当接しており、内外方向（前後方向、Ｘ軸
方向）に位置調節可能であり、その後端（−Ｘ端）が前
記ビーム識別周波数印加部材ホルダＨ1の前端（Ｘ端）
に当接している。前記ホルダ位置決め部材Ｈ2およびゴ
ニオステージＧＳは、従来公知の電子顕微鏡のゴニオス
テージ、および前記従来公知のゴニオステージＧＳに装
着された試料ホルダ先端の位置決めを行う従来公知のホ
ルダ位置決め部材を使用することができる。

【０１５０】図３６、図３７において、前記ホルダ装着
部材５７（図３５参照）によって支持されるビーム識別
周波数印加部材ホルダＨ1は、前記ホルダ装着孔５７a
（図３５参照）を貫通する円筒状のホルダ外筒６１（図
３６Ｂ参照）を有している。前記ビーム識別周波数印加
部材ホルダＨ1の軸（すなわち、ホルダ軸）は前記ホル
ダ装着孔５７aの軸と同様に、Ｘ軸方向に延びている。
ホルダ外筒６１は、前記鏡筒５６の内側に挿入される良
導電性且つ高伝熱性の内端側外筒部材６２および鏡筒５
６の外側に配置される導電性且つ高熱伝導率の金属製の
外端側外筒部材６３を有している。外端側外筒部材６３
はその内側面に段部６３a（図３６Ｂ参照）が形成さ
れ、後端側部分にはケーブル挿通孔６３b（図３６Ｂ参
照）が形成されている。図３６Ｂに示すように、内端側
外筒部材６２および外端側外筒部材６３はそれらの接合
部において嵌合し且つ、ねじ６４により結合されてい
る。ホルダ外筒６１の内端側外筒部材６２の内端部（前
記鏡筒５６の内部に配置される部分の端部、すなわち、
図３６Ａ、図３６ＢのＸ側の端部）外周部には図３７に
示すＯリング６６を収容するリング状のＯリング収容溝
が形成されている。前記Ｏリング６６は、前記ホルダ装
着孔５７a（図３５参照）の内周面に圧接して、Ｏリン
グ６６の前方（Ｘ方向）を後方（−Ｘ方向）の大気に対
して気密に遮断するため部材である。

【０１５１】図３６において、前記ホルダ外筒６１の外
端側外筒部材６３の外端部（右端部）の外周部には高熱
伝導率の金属製のモータ支持部材６７が結合されてい
る。モータ支持部材６７はほぼ円筒状の部材であり、そ
の前端（Ｘ端）に設けたフランジ６７aおよび円筒状部
分に形成された前後（Ｘ軸方向）に延びるガイド溝６７
b（図３６Ａ参照）を有している。モータ支持部材６７
の後端（−Ｘ端）にはプレート６８が連結されている。
プレート６８にはＹ軸方向移動用モータ６９が結合され
ている。前記Ｙ軸方向移動用モータ６９の周囲は前記モ
ータ支持部材６７のフランジ６７aに固定された高熱伝
導率の金属製のカバー７１により囲まれている。前記カ
バー７１の後端にはケーブル支持部材７２が固定されて
おり、ケーブル支持部材７２には、前記Ｙ軸方向移動用
モータ６９への給電ケーブル７３が支持されている。前
記Ｙ軸方向移動用モータ６９の出力軸６９aは回転ブロ
ック７４に連結されている。回転ブロック７４は、円筒
状外周側面に形成された雄ねじ７４aおよび左方に延び
る連結ロッド部７４bを有している。回転ブロック７４
の外周側面の前記雄ねじ７４aには円筒状のスライドブ
ロック７６の内周側面に形成された雌ねじ７６aが螺合
している。

【０１５２】図３６Ａにおいて、前記スライドブロック
７６には被ガイド部材７７が固定されている。被ガイド
部材７７は前記ガイド溝６７bにスライド移動可能に係
合している。前記モータ支持部材６７には前記ガイド溝
６７bの両端にリミットスイッチ７８a，７８bが支持さ
れており、前記リミットスイッチ７８a，７８bは、前記
被ガイド部材７７が当接したときに作動し、被ガイド部
材７７およびスライドブロック７６の前後方向（Ｘ軸方
向）の位置を検出する。前記リミットスイッチ７８a，
７８bの検出信号は、前記Ｙ軸方向移動用モータ６９の
駆動制御に使用される。

【０１５３】図３６Ｃにおいて、前記外端側外筒部材６
３には略円筒状のロッドガイド７９が固定支持されてい
る。ロッドガイド７９の外側面にはケーブル挿通溝７９
aが形成され、内端部分（前端部分）には前後に延びる
ガイド溝７９bが形成されている。前記ロッドガイド７
９の内周面には回転部材８１が嵌合しており、回転部材
８１の後端部分にはロッド部連結孔８１aおよび回り止
め用溝８１bが形成され、前端（Ｘ端）側部分にはシャ
フト螺合用ねじ孔８１cが形成されている。前記ロッド
部連結孔８１aには前記連結ロッド部７４bが嵌合し、連
結ロッド部７４bに固定された回り止め用ピン７４cが前
記回り止め用溝８１bに相対回転不能且つスライド可能
に係合している。

【０１５４】したがって、前記Ｙ軸方向移動用モータ６
９の出力軸６９aが回転すると、回転ブロック７４が回
転し、回転ブロック７４の回転に連動して回転部材８１
が回転するように構成されている。そして、前記回転ブ
ロック７４の回転により前記スライドブロック７６およ
び被ガイド部材７７が前記モータ支持部材６７のガイド
溝６７bに沿って前後（Ｘ軸方向）にスライド移動し、
それらの移動位置は前記リミットスイッチ７８a，７８b
により検出される。そして、前記リミットスイッチ７８
a，７８bにより被ガイド部材７７の位置が検出されたと
きには前記Ｙ軸方向移動用モータ６９が停止されるよう
に構成されている。

【０１５５】前記回転部材８１のシャフト螺合用ねじ孔
８１cには、シャフト８２の後端部（−Ｘ端部）が螺合
している。図３６Ｂ、図３６Ｃにおいて、シャフト８２
は、その外側面に第１ケーブル挿通溝８２aおよび第２
ケーブル挿通溝８２bが形成され、その前端（Ｘ端）部
にはハーメチックシール収容孔８２c（図３６Ｂ、図３
７参照）が形成されている。図３７において、前記ハー
メチックシール収容孔８２cには、その内端（前端）部
に、段部８２d、ケーブル挿通溝８２e、８２f（図３７
Ｂ参照）が形成されている。また、図３７に示すよう
に、シャフト８２の内端部（前端部）外周面にはＯリン
グ８３を収容するＯリング収容溝が形成されている。Ｏ
リング８３は、前記内端側外筒部材６２内周面に密着し
て、その後側部分（−Ｘ端側部分）および前側部分（Ｘ
端側部分）の空間を気密に遮断している。

【０１５６】シャフト８２には回り止め用ピン８４（図
３６Ｂ、図３６Ｃ参照）が固定されており、回り止め用
ピン８４は前記固定されたロッドガイド７９のガイド溝
７９bにスライド可能且つ相対回転不能に係合してい
る。

【０１５７】図３６Ｂにおいて、前記シャフト８２（図
３６Ｃ参照）には、そのシャフト８２上に固定支持され
た固定プレート８５（図３６Ｂ参照）およびシャフト８
２の軸方向に沿ってスライド移動可能な移動プレート８
６が支持されており、それらの間には圧縮ばね８７が配
置されている。前記移動プレート８６は外端側外筒部材
６３の内側面に形成された段部６３aに当接しており、
固定プレート８５およびシャフト８２は前記圧縮ばね８
７により常時後方（−Ｘ方向）に押圧されている。前記
移動プレート８６、固定プレート８５および圧縮ばね８
７は、前記シャフト８２の後端部（−Ｘ側端部）および
シャフト螺合用ねじ孔８１c（図３６Ｃ参照）の螺合部
分のガタを吸収する機能を有している。

【０１５８】図３６Ｃにおいて、ケーブルＫは、前記ケ
ーブル挿通孔６３bを通って外端側外筒部材６３内側に
導入され、ケーブル挿通溝７９aを通って前記シャフト
８２に形成された第１ケーブル挿通溝８２a、第２ケー
ブル挿通溝８２bを通って前記ハーメチックシール収容
孔８２c内に導入される。なお、前記シャフト８２は円
筒部材により構成してその内側の前端部（Ｘ端部）に前
記ハーメチックシール収容孔８２cを形成することが可
能であり、その場合には、前記ケーブルＫはシャフト８
２の内側を通すことが可能である。図３７において、前
記シャフト８２内端部（前端部）のハーメチックシール
収容孔８２cの前記段部８２dにはハーメチックシール８
８が固定されている。ハーメチックシール８８には外端
面（後端面）および内端面（前端面）にそれぞれ複数の
端子が設けられており、外端面の端子には前記ケーブル
Ｋの複数の外側接続線が接続されている。前記複数の接
続線は、アース用接続線、後述の圧電体のＹ変位用接続
線、シャッタ駆動用信号線、シャッタ駆動用給電線等で
ある。

【０１５９】図３７Ａにおいて、前記シャフト８２の内
端（前端、Ｘ端）には圧電体支持部材８９が固定されて
いる。圧電体支持部材８９は、中央に大径のフランジ部
８９a有し、その下部に接続線挿通溝８９bを有し、上部
にアース接続部材支持溝８９cを有している。また、圧
電体支持部材８９には軸方向（前後）に延びる真空引き
用孔８９d（図３７Ｂ参照）が形成されている。前記圧
電体支持部材８９のアース接続部材支持溝８９cには、
導電性のアース接続部材９０（図３７Ｂ参照）が固定さ
れている。アース接続部材９０は図３７Ｂに示すよう
に、フランジ部９０aおよび部分円筒部９０bを有してい
る。図３７Ｂから分かるように、導電性のアース接続部
材９０の部分円筒部９０bの外側面（部分円筒面）は、
前記圧電体支持部材８９の内端部（前端部、Ｘ端部）の
外周面と同一の半径を有している。そして、前記圧電体
支持部材８９の内端部（前端部）の外周面およびアース
接続部材９０の部分円筒部９０bの外側面（部分円筒
面）により円筒状の圧電体９１の後端部（基端部、−Ｘ
端部）が嵌合する円筒面が形成されている。前記アース
接続部材９０には前記ケーブルＫのアース用接続線が接
続される。前記圧電体９１は、シールド基板位置を調節
する圧電体（シールド基板位置調節用圧電体）である。

【０１６０】前記符号８２〜９１で示された要素により
ホルダ内側移動部材（８２〜９１）が構成されている。
前記ホルダ内側移動部材（８２〜９１）は前記Ｘ軸方向
移動用モータ６９および前記符号６９，７４〜８１で示
された要素（６９，７４〜８１）により、Ｘ軸方向（前
後方向）に移動（粗動）制御される。

【０１６１】前記ホルダ内側移動部材（８２〜９１）に
より、基端部（−Ｘ端部）が支持された円筒状の圧電体
９１は表面にＹ軸方向駆動用電極（図示せず）が形成さ
れており、前記Ｙ軸方向駆動用電極に印加する電圧によ
りＹ軸方向に伸縮可能である。そして、印加電圧を制御
することにより前記圧電体９１の先端部（内端部）の位
置を精密に制御できるようになっている。

【０１６２】前記圧電体９１の内端には円筒部９２aお
よびフランジ部９２bを有する連結部材９２（図３７Ｂ
参照）が固定されている。連結部材９２にはシールドプ
レート支持部材９３の後端部（−Ｘ端部）が固定されて
いる。シールドプレート支持部材９３は、図３７に示す
ように、前方に突出するシールドプレート固定部９３a
を有している。前記シールドプレート固定部９３aには
シールドプレートＰＬ1の後端（−Ｘ端）が固定されて
いる。前記符号６９，７４〜９３、ＰＬ1で示された要
素により、後述のシールド基板１１２の位置を移動させ
るシールド基板移動装置（６９，７４〜９３，ＰＬ1）
が構成されている。

【０１６３】図３７において、前記内端側外筒部材６２
の内端（前端）部には内周面の雌ねじに螺合するシャッ
タ装着部材９６が固定されている。前記シャッタ装着部
材９６は、後端側の円筒部９７と、前記円筒部９７の前
端面を形成する端面プレート部９８と、前記端面プレー
ト部９８から前方（Ｘ方向）に突出すシャッタ支持枠９
９とを有している。図３８において、前記端面プレート
部９８には開口９８aが形成されている。前記開口９８a
は、前記シールドプレート支持部材９３のシールドプレ
ート固定部９３aおよびそこに固定支持されるシールド
プレートＰＬ1（後述）が貫通するための開口である。

【０１６４】前記シャッタ支持枠９９は、開口９９aを
形成するように前後方向（Ｘ軸方向）に離れて左右方向
に延びる平行な一対の側枠に形成された識別周波数印加
部材支持部９９bと、内端部（左端部）のシールドプレ
ート支持部９９cとを有し、内端面に突出するボール９
９dを保持している。前記ボール９９dはビーム識別周波
数印加部材ホルダＨ1の位置決めのために前記ホルダ位
置決め部材Ｈ2の当接位置決め部材６０（図３５参照）
の後端（−Ｘ端）に当接する。前記シールドプレートＰ
Ｌ1の後端部（−Ｘ端部）は前記シールドプレート支持
部材９３（図３８参照）のシールドプレート固定部９３
a上に固定され、内端部（左端部）は前記シールドプレ
ート支持部９９c上面にスライド可能に支持されてい
る。図３７Ｂにおいて、シールドプレートＰＬ1の後端
部（−Ｘ端部）には高熱伝導率の金属網線により構成さ
れたフレキシブルな熱伝達部材１０１の一端部が接着さ
れ他端部が前記高伝熱性の内端側外筒部材６２の内側面
に接着されている。前記熱伝達部材１０１によりシール
ドプレートＰＬ1の熱は高熱伝導率の前記内端側外筒部
材６２に伝達され、さらに前記図３６Ｂに示す前記高熱
伝導率の金属製の外端側外筒部材６３、モータ支持部材
６７、およびカバー７１に伝達され、放熱される。

【０１６５】なお、前記カバー７１にペルチェ素子を介
して放熱フィンを装着することが可能であり、その場
合、前記カバー７１から前記放熱フィンに熱を伝導させ
る電圧を印加することにより放熱効果を高めることが可
能である。また、前記カバー７１を、熱伝導部材を介し
て冷熱源に接続することによっても放熱効果を高めるこ
とが可能である。

【０１６６】図３７Ｃにおいて、前記シールドプレート
ＰＬ1には複数のシールド基板支持部１０２が形成され
ており、前記複数の各シールド基板支持部１０２にはそ
れぞれステンレス製のシールド基板１１２が収容されて
いる。図３７Ｃにおいて、前記識別周波数印加部材支持
部９９bにはビーム識別周波数印加部材ＰＬ2が保持され
ている。前記ビーム識別周波数印加部材ＰＬ2は、セラ
ミック製（絶縁材料製）の識別周波数印加基板１１４を
有している。そして、前記識別周波数印加基板１１４に
は信号線および給電線を含むケーブルＫが接続されてお
り、前記ケーブルＫは前記ハーメチックシール８８を介
して外部に接続されている。

【０１６７】図４０はシールドプレートＰＬ1およびビ
ーム識別周波数印加部材ＰＬ2の斜視図である。図４１
は前記ビーム識別周波数印加部材ＰＬ2の識別周波数印
加基板１１４の説明図である。図４２は前記ビーム識別
周波数印加部材ＰＬ2の識別周波数印加基板１１４の説
明図で、図４２ＡはシールドプレートＰＬ1およびビー
ム識別周波数印加部材ＰＬ2の断面図で前記図４１と同
じ部分を示す図、図４２Ｂは前記図４２ＡのＸＸＸＸII
Ｂ−ＸＸＸＸIIＢ線断面図である。

【０１６８】前記図３４のビーム平行化レンズＦ14の下
側の電子ビームが平行な領域には、図４０〜図４２に示
すシールドプレートＰＬ1およびビーム識別周波数印加
部材ＰＬ2が配置されている。図４０〜図４２におい
て、前記シールドプレートＰＬ1のシールド基板１１２
と、前記ビーム識別周波数印加部材ＰＬ2の識別周波数
印加基板１１４にはそれぞれ、Ｙ軸に平行な４本の直線
に沿って１０μｍ×１０μｍの矩形のビーム通過口がそ
れぞれ１００個形成されている。すなわち、前記各基板
１１２，１１４にはそれぞれ４００個のビーム通過口Ａ
Ｓ0〜ＡＳ399，ＢＳ0〜ＢＳ399が形成されている。

【０１６９】前記基板１１２に形成された４００個のビ
ーム通過口ＡＳ0〜ＡＳ399は次の４つのグループ（Ｇ
0）〜（Ｇ3）に分けられる。各グループには１００個の
ビーム通過口が含まれる。但し、下記のｎは、ｎ＝０，
１，２，…，９９である。 （Ｇ0）直線に沿って配置されたビーム通過口ＡＳ0，Ａ
Ｓ4，ＡＳ8，…，ＡＳ4n，…，ＡＳ396、すなわち、ビ
ーム通過口ＡＳ4n（ｎ＝０〜９９）、（Ｇ1）直線に沿
って配置されたビーム通過口ＡＳ1，ＡＳ5，ＡＳ9，
…，ＡＳ4n+1，…，ＡＳ397、すなわち、ビーム通過口
ＡＳ4n+1（ｎ＝０〜９９）、（Ｇ2）直線に沿って配置
されたビーム通過口ＡＳ2，ＡＳ6，ＡＳ10，…，ＡＳ4n
+2，…，ＡＳ398、すなわち、ビーム通過口ＡＳ4n+2
（ｎ＝０〜９９）、（Ｇ3）直線に沿って配置されたビ
ーム通過口ＡＳ3，ＡＳ7，ＡＳ11，…，ＡＳ4n+3，…，
ＡＳ399、すなわち、ビーム通過口ＡＳ4n+3（ｎ＝０〜
９９）、

【０１７０】前記各ビーム通過口ＡＳ0〜ＡＳ399は１０
μｍ×１０μｍであり、前記Ｙ軸に平行な各直線上の各
グループＧ0〜Ｇ3のビーム通過口のＸ軸方向の間隔（Ｘ
軸方向の中心間距離）は４０μｍであり、前記平行な各
直線上の各グループＧ0〜Ｇ3の各ビーム通過口ＡＳ4n，
ＡＳ4n+1，ＡＳ4n+2，ＡＳ4n+3の位置は、Ｘ軸方向から
見た場合にＹ軸方向に１０μｍづつずれて配置されてい
る。したがって、Ｘ軸方向から見た場合に、前記ビーム
通過口ＡＳ0〜ＡＳ399は、Ｙ軸方向に隙間無く、並ぶよ
うに配置されている。そして、Ｙ軸方向に並んだ４００
個のビーム通過口ＡＳ0〜ＡＳ399の長さは１０μｍ×４
００＝４０００μｍ＝４ｍｍである。

【０１７１】前記識別周波数印加基板１１４の各ビーム
通過口ＢＳ0〜ＢＳ399も前記基板１１２のビーム通過口
ＡＳ0〜ＡＳ399と同様に配置されており、各基板１１
２，１１４の各４００個のビーム通過口ＡＳ0〜ＡＳ39
9，ＢＳ0〜ＢＳ399はそれぞれ、電子ビームの進行方向
から見て重なった位置（同一位置）に配置されている。

【０１７２】前述したように前記Ｘ軸方向から見た場合
の、前記Ｙ軸方向に並んだ４００個のビーム通過口ＡＳ
0〜ＡＳ399の長さは１０μｍ×４００＝４０００μｍ＝
４ｍｍである。したがって、前記ビーム通過口ＡＳ0〜
ＡＳ399を通過した電子ビームを例えば１／４０に縮小
して下方の試料に照射した場合、試料Ｓ表面の電子ビー
ムのスポット径の１辺の長さは１０μｍ×（１／４０）
＝０.２５μｍである。この場合、試料Ｓ表面上のビー
ム照射領域のＸ軸方向の長さは次式で示される。 ４０００μｍ×（１／４０）＝１００μｍ＝０.１ｍｍ したがって、電子ビームを試料表面に照射しながら試料
をＸ軸方向に移動させると、０.１ｍｍ幅で試料表面を
走査することが可能である。

【０１７３】前記識別周波数印加基板１１４の各ビーム
通過口ＢＳ0〜ＢＳ399は次のグループＧ0〜Ｇ3に分けら
れる。 （Ｇ0）：ＢＳ4n（ｎ＝０〜９９）のグループ、 （Ｇ1）：ＢＳ4n＋1（ｎ＝０〜９９）のグループ、 （Ｇ2）：ＢＳ4n＋2（ｎ＝０〜９９）のグループ、 （Ｇ3）：ＢＳ4n＋3（ｎ＝０〜９９）のグループ、 図４０〜図４２に示すように、識別周波数印加基板１１
４の上面には、前記各ビーム通過口ＢＳ0〜ＢＳ399毎
に、通過する電子ビームに異なる識別周波数を印加する
ための電極１１４-0〜１１４-399が形成されている。ま
た、識別周波数印加基板１１４の下面にはほぼ下面全面
にアース電極１１４aが形成されている。

【０１７４】図４２において、グループＧ0のビーム通
過口ＢＳ0，ＢＳ4，ＢＳ8，…（図４０参照）の周囲に
形成された識別周波数印加電極１１４-0，１１４-4，１
１４-8，１１４-12，…にはそれぞれ−（マイナス）直
流電圧Ｂ0（図４１参照）に識別周波数として次の周波
数のクロックパルスが重畳して印加される。 １１４-0…１０００ｋＨz １１４-4…１５００ｋＨz １１４-8…１０１０ｋＨz １１４-12…１５１０ｋＨz １１４-16…１０２０ｋＨz … １１４-384…１４８０ｋＨz １１４-388…１９８０ｋＨz １１４-392…１４９０ｋＨz １１４-396…１９９０ｋＨz

【０１７５】図４２において、グループＧ1のビーム通
過口ＢＳ1，ＢＳ5，ＢＳ9，…（図４０参照）の周囲に
に形成された識別周波数印加電極１１４-1，１１４-5，
１１４-9，１１４-13，…にはそれぞれ−（マイナス）
直流電圧Ｂ0（図４１参照）に識別周波数として次の周
波数のクロックパルスが重畳して印加される。 １１４-1…２０００ｋＨz １１４-5…２５００ｋＨz １１４-9…２０１０ｋＨz １１４-13…２５１０ｋＨz １１４-17…２０２０ｋＨz … １１４-385…２４８０ｋＨz １１４-389…２９８０ｋＨz １１４-393…２４９０ｋＨz １１４-397…２９９０ｋＨz

【０１７６】図４２において、グループＧ2のビーム通
過口ＢＳ2，ＢＳ6，ＢＳ10，…（図４０参照）の周囲に
形成された識別周波数印加電極１１４-2，１１４-6，１
１４-10，１１４-14にはそれぞれ−（マイナス）直流電
圧Ｂ0（図４１参照）に識別周波数として次の周波数の
クロックパルスが重畳して印加される。 １１４-2…３０００ｋＨz １１４-6…３５００ｋＨz … １１４-394…３４９０ｋＨz １１４-398…３９９０ｋＨz

【０１７７】図４２において、グループＧ3のビーム通
過口ＢＳ3，ＢＳ7，ＢＳ11，…（図４０参照）の周囲に
形成された識別周波数印加電極１１４-3，１１４-7，１
１４-11，１１４-15，…にはそれぞれ−（マイナス）直
流電圧Ｂ0（図４１参照）に識別周波数として次の周波
数のクロックパルスが重畳して印加される。 １１４-3…４０００ｋＨz １１４-7…４５００ｋＨz … １１４-395…４４９０ｋＨz １１４-399…４９９０ｋＨz

【０１７８】前記ＳＥＭ１（予備検査用走査型電子顕微
鏡）下端の外周部には２次電子検出器（放出せん検出
器）５４a″が保持されている。前記２次電子検出器５
４a″および２次電子増幅回路Ａ（図４３参照）、２次
電子分離装置５４b″等から前記ＳＥＭ１の２次電子検
出装置（すなわち、放出線検出装置）５４″（図３４、
図４３等参照）が構成されている。図３４、図４３から
分かるように、本実施例３の２次電子検出器５４a″
は、前記試料表面には４００個のビーム通過口ＡＳ0〜
ＡＳ399（ＢＳ0〜ＢＳ399）を通過した４００本の電子
ビームの試料照射により放出された２次電子が検出され
る。前記検出された２次電子が前記４００個のどのビー
ム通過口ＡＳ0〜ＡＳ399を通過した電子ビームの照射に
より発生した２次電子であるかを知る必要がある。

【０１７９】図４３は本実施例３の２次電子検出装置５
４″の説明図である。図４１、図４３において、発振器
Ｖ0〜Ｖ399により前記識別周波数印加電極１１４-0，１
１４-4，…，１１４-399にそれぞれ、−（マイナス）直
流電圧Ｂ0（図４１参照）に識別周波数１０００ｋＨz〜
４９９０ｋＨzのクロックパルスが重畳して印加され
る。２次電子検出装置５４″は、２次電子（反射ビー
ム）検出器５４a″と、前記２次電子検出器５４a″で検
出された２次電子（放出線）を増幅する増幅器Ａと、増
幅された検出信号を増幅し復調反射データ信号ｄ0〜ｄ3
99として取り出す複数の復調器Ｍ0〜Ｍ399を有する２次
電子分離装置５４b″と、復調反射データ信号ｄ0〜ｄ39
9をアナログ／デジタル変換するＡＤＣ（アナログ／デ
ジタルコンバータ）とを有している。

【０１８０】前記ビーム通過口ＢＳ0〜ＢＳ399周囲の電
極１１４-0〜１１４-399の電位（発振器Ｖ0〜Ｖ399の出
力電位）の変化により、前記各ビーム通過口ＢＳ0〜Ｂ
Ｓ399を通過する電子ビームの速度が変調され、電子の
進行方向に沿って電子の粗密状態が生じるので、ビーム
通過口ＢＳ0〜ＢＳ399を通過した電子ビームは、識別周
波数印加基板１１４の前記上面電極１１４-0〜１１４-3
99に印加された前記識別周波数情報を有している。そし
て、前記電子ビームの試料表面の照射部分から放出され
る２次電子は、前記識別周波数情報を有することとな
る。すなわち、前記２次電子検出器５４a″により検出
された２次電子（放出線）検出信号は、前記識別周波数
印加基板１１４に形成されたビーム通過口ＢＳ0〜ＢＳ3
99を通過する電子ビームに印加された識別周波数情報を
有している。

【０１８１】前記復調器Ｍ0〜Ｍ399はＰＬＬ（位相同期
ループ）方式の同期検波器により構成されており、前記
発振器Ｖ0〜Ｖ399の識別周波数１０００ｋＨz〜４９９
０ｋＨzのクロックパルス（識別周波数情報）に基づい
て２次電子検出信号を、試料表面の２次電子放出位置
（前記各ビーム通過口ＡＳ0〜ＡＳ399（ＢＳ0〜ＢＳ39
9）を通過した各電子ビームの照射位置）毎に分離して
出力する。分離された前記２次電子検出信号はＡＤＣに
よりＡ／Ｄ変換されてコンピュータに前記試料検査制御
装置Ｃ（図３４参照）のＳＥＭ１用コントローラＣ１に
入力される。

【０１８２】図４４は本発明の実施例１の被検査ウエハ
の検査方法の説明図であり、被検査ウエハを回転させな
がら検査する回転検査領域と被検査ウエハをＸ方向およ
びＹ方向に直進移動させながら検査するＸＹ直進走査領
域とに分けて検査する方法の説明図である。図４４にお
いて被検査ウエハＷの表面は、全検査領域を内側に含む
ように設定された外側設定円Ｗ1と、前記被検査ウエハ
Ｗ表面の中心Ｗ0を含むウエハ中心部に設定された内側
設定円Ｗ2との間の領域であるリング状の回転走査領域
ＲＡと、前記内側設定円Ｗ2に外接する矩形Ｗ3の内側の
領域である矩形領域（ＸＹ直進走査領域）ＲＢとに分け
て検査（走査）される。

【０１８３】（回転走査領域ＲＡ）図４４において、外
側設定円Ｗ1は直径３００ｍｍ（半径１５０ｍｍ）の被
検査ウエハＷの外周円から１ｍｍ内側に設定されてお
り、内側設定円Ｗ2は被検査ウエハの中心Ｗ0を中心とす
る半径３０ｍｍの円により形成されている。この場合外
側設定円Ｗ1と内側設定円Ｗ2との半径の差（すなわち、
リング状の回転走査領域ＲＡの半径方向の長さは、１５
０ｍｍ−３０ｍｍ−１ｍｍ＝１１９ｍｍである。この場
合、回転走査領域ＲＡは、半径方向に０.１ｍｍ間隔で
描かれる円により、１１９０のリング状領域に分割され
る。すなわち、外側から内側に向かって順次、リング状
走査領域ＲＡ0，ＲＡ1，ＲＡ2，ＲＡ3，ＲＡ4，ＲＡ5，
ＲＡ6，…，ＲＡn-1，ＲＡn，ＲＡn+1，…，ＲＡ1188，
ＲＡ1189に分割される。そして、リング回転走査領域Ｒ
Ａ0，ＲＡ1，ＲＡ2，ＲＡ3，…は、一番外側の領域ＲＡ
0から順次内側に検査（走査）される。

【０１８４】前記回転走査領域ＲＡの走査（検査）は、
ＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）を停止した状態で回転テ
ーブルＳＴrを連続５回転することにより行う。すなわ
ち前記実施例１の図１１で説明したのと同様に、電子ビ
ーム照射位置がＰ0（図１１参照）となる位置に試料ス
テージＳＴを移動させた後、回転テーブルＳＴrを時計
方向にθa回転させる。その位置から回転テーブルＳＴr
を半時計方向に回転させてビーム照射位置がＰ0になっ
た時から前記第１Ｙ偏向器Ｆ18aによりリング状走査領
域ＲＡ0をＹ方向に走査しながら、回転テーブルＳＴrを
連続５回転させる。本実施例ではＹ軸方向に４００個並
んだ電子ビームの１辺の長さは、ビーム通過口ＢＳ0〜
ＢＳ399を通過したときには１０μｍであるが、試料Ｓ
表面では１／４０に縮小されて、０.２５μｍである。
したがって、前記回転テーブルＳＴrが１回転を行った
ときの試料Ｓ表面の走査領域（ビーム照射領域）の半径
方向の幅は０.２５μｍ×４００＝０.１ｍｍである。

【０１８５】したがって、前記回転テーブルＳＴrが最
初の１回転を行ったときに、前記第２Ｙ偏向器Ｆ18bに
よりビーム照射位置を−Ｙ方向に０.１ｍｍ移動（すな
わち、Ｙ方向に−０.１ｍｍ移動）させてＰ1（図１１参
照）に移動させるとリング状走査領域ＲＡ1の走査が連
続して行われる。このようにして、前記回転テーブルＳ
Ｔrを連続５回転させながら、１回転する毎に前記第２
Ｙ偏向器Ｆ18bによりビーム照射位置を−Ｙ方向に０.１
ｍｍ偏向させることにより、５個のリング状走査領域Ｒ
Ａ0〜ＲＡ4の走査（検査）を連続して行う。このときの
各回転走査領域ＲＡ0，ＲＡ1，ＲＡ2，ＲＡ3，ＲＡ4，
…の走査順序は図１１の太線の矢印で示すとおりであ
る。前述のように回転開始時に時計方向にθa回転して
から、半時計方向への回転を開始するする理由は、回転
開始時は回転速度が低いので回転速度が一定となってか
ら、リング状走査領域Ｒ0の走査を行うためである。

【０１８６】前記回転走査領域ＲＡ4の走査を終了（連
続５回転目の走査を終了）してから回転テーブルＳＴr
を停止させるが、そのときの回転テーブルＳＴrの停止
位置は、前記ビーム照射位置Ｐ4を通り越して回転した
位置である。そのため、回転テーブルＳＴrを時計方向
に回転させて、前記ビーム照射位置Ｐ4がθaだけ時計方
向に回転した位置に停止させる。次に、ＸＹテーブル
（ＳＴx＋ＳＴy）をＹ方向に０.５ｍｍ移動させ且つ前
記第２Ｙ偏向器Ｆ18bによりビーム照射位置を−Ｙ方向
に０.４ｍｍ移動させて、ビーム照射位置をＰ5に移動さ
せる。この状態でＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）を停止
させて回転テーブルを連続５回転させながら、前述と同
様にリング状走査領域ＲＡ5〜ＲＡ9の走査（検査）を行
う。このような走査（ＸＹテーブル（ＳＴx＋ＳＴy）が
停止した状態で回転テーブルＳＴrを連続５回転させな
がら行う５個のリング状回転領域の走査）を、１１９０
／５＝２３８（回）実行することにより、回転走査領域
ＲＡの走査（検査）を実行することができる。なお、前
記回転走査領域ＲＡの走査を行う際、リング状走査領域
ＲＡ0〜ＲＡ1189の周方向の移動速度を一定にしながら
行うため、リング状走査領域が内側になるに従って、回
転テーブルＳＴrの回転速度を高くする。

【０１８７】図４５は前記回転走査時に試料検査制御装
置Ｃ（図３４参照）で行う、検出２次電子データの試料
（ウエハ）Ｗ上の位置を定める処理の説明図である。コ
ンピュータ内部クロックの時刻ｔにおける検出２次電子
データｄn（ｎ＝０〜３９９）の数は４００個（ｄ0〜ｄ
399）である。時刻ｔの関数であるＹ軸ステージ位置Ｙ
（ｔ）、回転ステージの回転位置θ（ｔ）から、時刻ｔ
における４００個の電子ビーム照射位置Ｔn（ｎ＝０〜
３９９）のｒθ座標（ｒn，θn）（ｎ＝０〜３９９）が
定まる。すなわち、４００個の電子ビーム照射位置Ｔn
（ｒn，θn）はｔの関数である。したがって、時刻ｔに
おける検出２次電子データｄn（n＝０〜３９９）の試料
（ウエハ）Ｗ上のｒ，θ座標がわかる。

【０１８８】なお、時刻ｔの関数であるＹ軸ステージ位
置Ｙ（ｔ）、回転ステージの回転位置θ（ｔ）から、時
刻ｔにおける４００個の電子ビーム照射位置Ｔn（ｎ＝
０〜３９９）の前記ｒθ座標（ｒn，θn）（ｎ＝０〜３
９９）が定まると同時に、ＸＹ座標（Ｘn，Ｙn）（ｎ＝
０〜３９９）も定まる。したがって、時刻ｔにおける検
出２次電子データｄn（n＝０〜３９９）の試料（ウエ
ハ）Ｗ上の位置を、Ｘ，Ｙ座標に対応させることも可能
である。したがって、本実施例３は、図示しないビーム
照射試料表面位置検出手段を有しており、前記ビーム照
射試料表面位置検出手段は、前記放出線検出装置（５
４″）が検出した放出線を放出した試料表面位置である
前記各荷電粒子ビームの試料表面の照射部分の位置を検
出する。

【０１８９】（実施例４）図４６は本発明の実施例４の
被検査ウエハの検査方法の説明図で、前記実施例２の図
３０または実施例３の図４４に対応する図であり、被検
査ウエハを回転させながら検査する回転検査領域と被検
査ウエハをＸ方向およびＹ方向に直進移動させながら検
査するＸＹ直進走査領域とに分けて検査する方法の説明
図である。図４６において被検査ウエハＷの表面は、全
検査領域を内側に含むように設定された外側設定円Ｗ1
と、前記被検査ウエハＷ表面の中心Ｗ0を含むウエハ中
心部に設定された内側設定円Ｗ2との間の螺旋状の回転
走査領域ＲＡと、前記内側設定円Ｗ2に外接する矩形Ｗ3
の内側の領域である矩形領域（ＸＹ直進走査領域）ＲＢ
とに分けて検査（走査）される。この実施例４は前記実
施例３と同様に４００本のビームで走査すること以外は
前記実施例２と同様の走査を行う。

【０１９０】（実施例５）図４７は本発明の実施例５の
試料検査装置の制御部分のブロック線図の要部を示す図
で、前記実施例１の図１６に対応する図である。図４８
は前記図４７の続きの部分を示す図で前記実施例１の図
４２に対応する図である。なお、この実施例５の説明に
おいて、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素に
は同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。こ
の実施例５は、下記の点で前記実施例１と相違している
が、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
図４７において検査用データ検出手段Ｃ１Cは、前記実
施例１のように被検査ウエハ表面の全面のモデル表面画
像データを検出し記憶する代わりに、チップ１個分のモ
デル表面画像データを検出する。

【０１９１】図４７、図４８に示す実施例５は、次の手
段が実施例１と異なる機能を有している点で前記実施例
１と相違している。 Ｃ１C1：モデル試料表面画像データ検出手段 検査用データ検出手段Ｃ１Cのモデル試料表面画像デー
タ検出手段Ｃ１C1は、モデル試料ＸＹ直進走査領域放出
線検出手段Ｃ１C1cおよびモデル試料ＸＹ直進走査領域
放出線ＸＹ座標検出手段Ｃ１C1dを有している。 Ｃ１C1c：モデル試料ＸＹ直進走査領域放出線検出手段 モデル試料（モデルチップ）ＸＹ直進走査領域放出線検
出手段Ｃ１C1cは、モデル試料表面のＸＹ直進走査領域
におけるチップ１個分のモデル表面画像データを検出す
る。 Ｃ１C1d：モデル試料ＸＹ直進走査領域ＸＹ座標検出手
段 モデル試料（モデルチップ）ＸＹ直進走査領域放出線Ｘ
Ｙ座標検出手段Ｃ１C1dは、モデル試料表面のＸＹ直進
走査領域における前記チップ１個分の表面画像データに
対応するＸＹ座標を記憶している。

【０１９２】Ｃ１D：検査用データ記憶手段 この実施例５の検査用データ記憶手段Ｃ１Dは、前記実
施例１と同様にモデル表面画像データ記憶手段Ｃ１D1、
被検査試料表面画像データ記憶手段Ｃ１D2、および検査
用データ並べ替え手段Ｃ１D3を有している。しかし、モ
デル表面画像データ記憶手段Ｃ１D1が前記実施例１と異
なっている。すなわち、モデル表面画像データ記憶手段
Ｃ１D1は、前記実施例１の回転走査領域モデルデータ記
憶手段Ｃ１D1a、回転走査領域モデルデータｒθ座標記
憶手段Ｃ１D1bを備えておらず、ＸＹ直進走査領域モデ
ルデータ記憶手段Ｃ１D1c、およびＸＹ直進走査領域モ
デルデータＸＹ座標記憶手段Ｃ１D1dを有している。 Ｃ１D1c：ＸＹ直進走査領域モデルデータ記憶手段 ＸＹ直進走査領域モデルデータ記憶手段Ｃ１D1cは欠陥
の無いモデル試料表面のＸＹ直進走査領域に荷電粒子ビ
ームが照射されたときのビーム照射部分から放出される
放出線（２次電子等）の検出データを、１チップ分だけ
記憶する。 Ｃ１D1d：ＸＹ直進走査領域モデルデータＸＹ座標記憶
手段 ＸＹ直進走査領域モデルデータＸＹ座標記憶手段Ｃ１D1
dはＸＹ直進走査領域から検出された放出線（２次電子
等）が放出されたモデル試料表面のビーム照射部分の座
標を１チップ分だけ記憶する。

【０１９３】欠陥検出手段Ｃ１Eの回転走査領域欠陥検
出手段Ｃ１E1は、前記実施例１のｒθ座標位置のモデル
データ・被検査試料検出データ比較手段Ｃ１E1a（図４
２参照）の代わりに、モデルデータ・被検査試料検出変
換データ比較手段Ｃ１E1bを有している。 Ｃ１E1b：モデルデータ・被検査試料検出変換データ比
較手段 モデルデータ・被検査試料検出変換データ比較手段Ｃ１
E1bは、ＸＹ座標に対応したモデルデータとｒθ座標の
被検査試料表面画像データをＸＹ座標の表面画像データ
に変換したデータとを比較する。また、実施例５は座標
データ変換手段Ｃ１Fを有している。 Ｃ１F：座標データ変換手段 座標データ変換手段Ｃ１Fは、ＸＹ座標と対応づけて記
憶されたモデル表面画像データと、ｒθ座標と対応づけ
て記憶された被検査試料表面画像データとを比較するた
めに、ｒθ座標の被検査試料表面画像データをＸＹ座標
の表面画像データに変換する。

【０１９４】図４９は被検査ウエハ表面のチップと回転
走査方向とを示す図である。図５０は前記図４９の要部
拡大図である。図５１は前記図５０の部分拡大図であ
る。図４９および図５０から分かるように、被検査ウエ
ハＷの回転走査領域上のチップＴの検出データである表
面画像データはｒθ座標に対応して記憶されている。こ
れに対してモデル表面画像データは１チップ分のデータ
がＸＹ座標に対応して記憶されている。次に、図５０、
図５１によりｒθ座標の被検査ウエハ表面画像データを
ＸＹ座標の被検査ウエハ表面画像データに変換する方法
（前記座標・データ変換手段Ｃ１F（図４８参照）の機
能）を説明する。

【０１９５】図５０において、Ｑｎ，Ｒｎ，Ｓｎはｒθ
座標上の２次電子の検出中心位置および検出強度を示し
ており、Ｏｎはモデル画像のＸＹ座標上の１画素分のモ
デル表面画像データの検出部分（ビーム照射部分）の検
出中心位置である。モデル表面画像データ検出手段Ｃ１
C1により検出され記憶されたモデル表面画像データは、
前記Ｏｎを中心とする表面部分からの放出線（２次電
子）の検出データである。したがって、チップＴ上の欠
陥の有無を検出するためには、前記２次電子検出強度Ｐ
ｎ，Ｑｎ，Ｒｎ，Ｓｎを、被検査ウエハＷ上のチップＴ
の前記Ｏｎから放出される２次電子検出強度に変換し
て、モデル表面画像データと比較する必要がある。

【０１９６】本実施例５では、図５０の点Ｏｎ，Ｐｎの
距離をｐｎ、ＯｎＱｎの距離をｑｎ、ＯｎＲｎの距離を
ｒｎ、ＯｎＳｎの距離をｓｎとした場合に、Ｏｎを中心
とする２次電子強度は、距離の短い２つの２次電子検出
強度を使用して算出している。すなわち、前記距離ｐ
ｎ，ｑｎ，ｒｎ，ｓｎの中で短いものはｐｎ，ｑｎであ
る。この場合、Ｏｎを中心に含む被検査ウエハＷの表面
部分の２次電子検出強度Ｏｎは次式により定める。 Ｏｎ＝（Ｐｎ・ｑｎ＋Ｑｎ・ｐｎ）／（ｐｎ＋ｑｎ）…………………（１６） 前記式（１６）において、例えばｐｎ：ｑｎ＝１：２の
場合、前記式（１６）は次式（１７）で表せる。 Ｏｎ＝（２Ｐｎ＋Ｑｎ）／３………………………………………………（１７） 前記式（１７）において仮に、Ｐｎ＝Ｑｎとすれば、前
記式（１７）は次式（１８）で表せる。 Ｏｎ＝３Ｐｎ／３＝Ｐｎ………………………………………………………（１８） 一般的には点Ｐｎ，Ｑｎの検出電子強度Ｐｎ，ＱｎがＰ
ｎ＝Ｑｎであるならば、ｐｎ，ｑｎの値に係わらず、点
Ｏｎの電子強度Ｏｎは前記式（１８）で表せる。

【０１９７】前記図５０で説明した方法によりｒθ座標
の被検査ウエハＷの表面画像データを、ＸＹ座標のモデ
ル表面画像データに対応した、ＸＹ座標の被検査ウエハ
表面画像データに変換する場合、次のようにする。すな
わち、図５１のＸＹ座標の２次電子検出表面部分の画素
（ビーム照射単位面積、すなわち、２次電子検出単位面
積）の中心Ｏ1，Ｏ2，Ｏ3，…とし、Ｐ1，Ｑ1を前記Ｏ1
の周囲でＯ1に１番目および２番目に近いｒθ座標の２
次電子検出表面部分（ビーム照射部分）の中心位置およ
び検出ビーム強度であるとすれば、Ｏ1の２次電子強度
は次式（１９）で表される。 Ｏ1＝（Ｐ1・ｑ1＋Ｑ1・ｐ1）／（ｐ1＋ｑ1）……………………………（１９） また、Ｏ2の２次電子強度は次式（２０）で表される。 Ｏ2＝（Ｐ2・ｑ2＋Ｑ2・ｐ2）／（ｐ2＋ｑ2）……………………………（２０） 以下同様に被検査ウエハＷのチップ上のＸＹ座標上のＯ
3，Ｏ4，…の２次電子強度を検出することができる。そ
して、検出した被検査ウエハＷのチップ上のＸＹ座標に
対応した検出２次電子強度（被検査試料表面画像デー
タ）を、モデル表面画像データと比較することにより、
被検査ウエハＷ上のチップ表面の欠陥の有無を検出する
ことが可能となる。

【０１９８】図５０において、被検査ウエハＷ上の各チ
ップＴの基準位置Ｏ0（Ｘ0，Ｙ0）は検出できる。した
がって、チップＴが特定されると、その基準位置Ｏ0の
ＸＹが定まる。そうするとそのチップＴ上の画素（ビー
ム照射単位面積、すなわち、２次電子検出単位面積）Ｏ
1，Ｏ2，Ｏ3，…のＸＹ座標および前記各画素における
モデル画像データも分かる。被検査ウエハＷ上の実際の
チップＴの前記画素Ｏ1，Ｏ2，Ｏ3，…における被検査
試料表面画像データが分かれば、前記モデル画像データ
と比較することにより、前記実際のチップＴの欠陥の有
無を検出することができる。

【０１９９】なお、前記図５０において、点Ｏに近い３
つの点の検出データＰｎ，Ｑｎ，Ｒｎを使用する場合
は、次の式（２１）を使用可能である。 Ｏ＝｛Ｐｎ（ｑｎ＋ｒｎ）／２＋Ｑｎ（ｒｎ＋ｐｎ）／２＋Ｒｎ（ｐｎ＋ｑｎ） ／２｝／（ｐｎ＋ｑｎ＋ｒｎ）……………………………………………（２１） 式（２１）において、Ｐｎ＝Ｑｎ＝Ｒｎである場合、ｐ
ｎ，ｑｎ，ｒｎの値に係わらず次式（２２）が成り立
つ。 Ｏ＝Ｐｎ ……………………………………………………………………（２２）

【０２００】また、前記図５０において、点Ｏに近い３
つの点の検出データＰｎ，Ｑｎ，Ｒｎ，Ｓｎを使用する
場合は、次の式（２３）を使用可能である。 Ｏ＝｛Ｐｎ（ｑｎ＋ｒｎ＋ｓｎ）／３＋Ｑｎ（ｒｎ＋ｓｎ＋ｐｎ）／３＋Ｒｎ（ ｓｎ＋ｐｎ＋ｑｎ）／３＋Ｓｎ（ｐｎ＋ｑｎ＋ｒｎ）／３｝／（ｐｎ＋ｑｎ＋ｒ ｎ＋ｓｎ）……………………………………………………………………（２３） 式（２３）において、Ｐｎ＝Ｑｎ＝Ｒｎ＝Ｓｎである場
合、ｐｎ，ｑｎ，ｒｎ，ｓｎの値に係わらず次式（２
４）が成り立つ。 Ｏ＝Ｐｎ ……………………………………………………………………（２４）

【０２０１】（実施例６）図５２は本発明の部品検査シ
ステムの実施例６の全体説明図である。図５２におい
て、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、走査型
電子顕微鏡）、光学式の異物検査装置Ａ1、光学式欠陥
検査装置Ａ2、光学式表面検査装置Ａ3、情報蓄積用のＤ
ＩＦＳ（Defect Image FilingSystem）サーバＡ4、およ
びＣＩＭ（Conputer Integrated Manufacturing、製造
装置制御用のホストコンピュータ）等はネットワーク
（例えば、Ethernet）Ｎで接続されている。前記ＳＥＭ
Ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を有するコン
ピュータにより構成され、ＳＥＭＣにはディスプレイ
Ｄ、メモリＭe、キーボードＫ等が接続されている。ま
た、前記図５２において、異物検査装置Ａ1、試料表面
検査装置Ａ2、およびＤＩＦＳサーバＡ4等も、ディスプ
レイＤ、メモリＭe、キーボードＫ等が接続されたコン
ピュータにより構成され、コンピュータのメモリに記憶
されたプログラムにより種々の処理を行うように構成さ
れている。前記光学式の異物検査装置Ａ1、光学式欠陥
検査装置Ａ2は市販の装置である。

【０２０２】前記光学式の各検査装置１，２，３の機能
は次のとおりである。 （1）異物検査装置Ａ1：異物検査装置Ａ1は、被検査試
料上の異物（塵など）を自動的に検出し、異物の位置お
よびサイズをファイルする機能（整理して記憶する機
能）および前記ファイルされた結果、すなわち予備検査
情報をＤＩＦＳサーバＡ4に送信する機能を有してい
る。 （2）欠陥検査装置Ａ2：欠陥検査装置Ａ2は、被検査試
料上の異物あるいはパターン欠陥を自動的に検出し、欠
陥の立置およびサイズをファイルする機能および前記フ
ァイルされた結果、すなわち予備検査情報をＤＩＦＳサ
ーバＡ4に送信する機能を有している。 （3）光学式表面検査装置（光学式レビュー装置）Ａ3：
光学式表面検査装置Ａ3は、異物検査装置Ａ1または試料
表面検査装置Ａ2の検査結果である予備検査情報を元
に、さらに詳細な検査を行う機能を有している。

【０２０３】前記予備検査情報ファイルには、製品番
号、ロット、被検査試料ＩＤ、工程、製造装置、日付、
等の他に、異物や欠陥の個数、被検査試料上の位置、お
よびサイズなどが記憶される。前記予備検査情報によ
り、検査部品の製造工程の欠陥発生状況や傾向を把握す
ることが可能である。このため、歩留管理システムで
は、異物情報ファイルや欠陥情報ファイル等の予備検査
情報ファイルが必要不可欠となっている。前記予備検査
装置（１，２）によって得られた前記予備検査情報ファ
イル（異物情報ファイルおよび欠陥情報ファイル）は、
それぞれ異物検査装置Ａ1または試料表面検査装置Ａ2の
付属のコンピュータまたは前記ＤＩＦＳサーバＡ4に記
憶される。

【０２０４】（4）ＳＥＭ:ＳＥＭ（Scanning Electron
Microscope、走査電子顕微鏡）はＳＥＭ本体、ＳＥＭ
Ｃ（ＳＥＭ Controler、ＳＥＭのコントローラ）により
構成されている。前記ＳＥＭＣは、ネットワークＮに接
続されており、前記ネットワークＮに接続された異物検
査装置Ａ1、欠陥検査装置Ａ2、ＤＩＦＳサーバＡ4、Ｃ
ＩＭとの間で情報の送受信を行う機能を有してる。前記
ＳＥＭは、ＳＥＭにより撮像した画像を表示するディス
プレイＤを有している。前記ＳＥＭにはＥＤＳ（Energy
DispersiveX-raySpectrometer、エネルギー分散Ｘ線分
光装置）が装着されている。ＥＤＳは、試料から発生す
る特性Ｘ線を検出し、微小領域中に含まれている元素の
定性、定量分析を行う装置である。

【０２０５】前記ＳＥＭは、被検査試料等の検査部品の
予備検査を行う際には、前記実施例１と同様に、試料ス
テージにより試料（被検査ウエハ）を回転させながら、
試料表面の回転走査領域から放出される放出線（例え
ば、２次電子）を検出する機能を有している。前記ＳＥ
Ｍにより検出された、モデル表面画像データおよび被検
査試料表面画像データは、前記ＤＩＦＳサーバＡ4に送
信され、ＤＩＦＳサーバＡ4に記憶される。

【０２０６】（5）ＤＩＦＳサーバＡ4：ＤＩＦＳサーバ
Ａ4は、前記異物検査装置Ａ1、欠陥検査装置Ａ2、ＤＩ
ＦＳサーバＡ4、ＣＩＭ等から送信された情報を分類し
て記憶する機能、およびＳＥＭから送信される、欠陥画
像、欠陥に関する種々の情報、欠陥の分類情報等のＳＥ
Ｍ検査情報（検査結果、ＳＥＭに装着されたＥＤＳによ
るＸ線分析結果等を含む）を記憶する。また、ＤＩＦＳ
サーバＡ4は、他の装置から送信されたデータ（テスタ
によるテスト結果、すなわち、抵抗値等）や、ＣＶＤ装
置やエッチング装置などの製造設備から得られるプロセ
ス情報（反応炉温度、製造プロセスで使用したガスの種
類、ガス流量等）を分類した状態で記憶する機能を有し
ている。また、ＤＩＦＳサーバＡ4は、他の装置からの
データ要求信号に応じて要求されたデータを送信する機
能を有する。ＤＩＦＳサーバで予備検査情報、詳細検査
情報等のデータを管理することにより、各検査装置毎に
検査情報を保存する必要がなくなり、検査情報管理（バ
ックアップや整理、削除など）が容易になり、ＳＥＭで
必要とする予備検査情報を個別の検査装置ごとに探さな
くても、ＤＩＦＳデータベース（検査部品情報データベ
ース）の検索により容易に取り出すことができる。

【０２０７】前記ＤＩＦＳサーバＡ4は、前記被検査試
料表面画像データＤと前記モデル表面画像データＭとの
差の絶対値｜Ｄ−Ｍ｜を算出し、前記差｜Ｄ−Ｍ｜が所
定の閾値Ｄ0以内か否かを、被検査試料表面の全画像デ
ータに対して判別することにより、前記実施例１と同様
に試料表面（被検査ウエハ表面）の検査を行うことがで
きる。すなわち、この実施例６のＤＩＦＳサーバＡ4
は、前記実施例１の検査用データ検出手段Ｃ1Ｃを有し
ていないが、ＳＥＭなどから送信されたデータを記憶す
る検査用データ記憶手段を有し、記憶されたモデル表面
画像データや被検査試料表面画像データを使用すること
により、被検査試料（ウエハ）表面の検査を行うことが
できる。すなわち、本実施例６の前記ＤＩＦＳサーバＡ
4は、試料表面検査装置としての次の機能（Ｃ１Ｄ2）、
（Ｃ１D1）、および（Ｃ１E）を有している。

【０２０８】Ｃ１D2：被検査試料表面画像データ記憶手
段 被検査試料表面画像データ記憶手段Ｃ１D2は、被検査試
料表面画像データＤを記憶する。前記被検査試料表面画
像データＤは、検査される試料表面である被検査試料Ｗ
表面を荷電粒子ビームで走査したときに前記被検査試料
Ｗ表面のビーム照射部分から放出される放出線の検出デ
ータを前記ビーム照射部分の座標位置に対応させたデー
タであり、被検査試料Ｗ表面に設定した原点からの距離
ｒと前記原点を通る基準軸からの前記原点回りの回転角
度θとを使用したｒθ座標位置に対応させたデータであ
る。 Ｃ１D1：モデル表面画像データ記憶手段 モデル表面画像データ記憶手段Ｃ１D1は、前記被検査試
料Ｗと同じ試料であって表面に欠陥が無いモデル試料の
表面を荷電粒子ビームで走査したときに前記モデル試料
表面のビーム照射部分から放出される放出線の検出デー
タに相当するモデル表面画像データＭを記憶する Ｃ１E：欠陥検出手段 欠陥検出手段Ｃ１Eは、前記ｒθ座標位置の被検査試料
表面画像データＤをモデル表面画像データＭと比較する
ことにより、被検査試料Ｗ表面の各座標位置における欠
陥の有無を検出する。

【０２０９】（実施例６の作用）本発明の実施例６の試
料表面検査装置としての次の機能を有する前記ＤＩＦＳ
サーバＡ4は、欠陥の有無を検出するために記憶された
モデル表面画像データＭおよび被検査試料表面画像デー
タＤがｒθ座標に対応して記憶される。前記ＤＩＦＳサ
ーバＡ4は、試料を回転走査することにより高速に取得
することができる前記モデル表面画像データＭおよび被
検査試料表面画像データＤを使用して試料の欠陥の有無
を検出することができる。

【０２１０】（変更例）以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。 （Ｈ01）前記各実施例１、２においては、ＸＹ直進走査
領域ＲＢおよび回転走査領域ＲＡを走査（検査）する
際、ウエハ上のビーム照射領域である走査部分の移動速
度を一定にしているが、例えば、回転走査領域ＲＡを走
査する際には、前記回転走査領域ＲＡを所定の半径の外
側部分（半径の大きい走査部分）と内側部分（半径の小
さい走査部分とに２分して、半径の小さい走査部分を走
査する際には半径の大きい走査部分を走査する場合に比
較して、走査部分の移動速度を１／２に設定して走査
（検査）を行うことが可能である。その場合には、２次
電子検出量を走査速度応じて補正すれば良い。また、回
転走査領域ＲＡの走査を一定回転速度で行うことが可能
である。その場合、前記走査部分の回転中心Ｗ0からの
半径の大きさによって、走査部分（ビーム照射部分）の
前記移動速度（周速度）が異なるので、各走査部分の２
次電子検出量を前記移動速度（周速度）に応じて補正す
れば良い。

【０２１１】（Ｈ02）前記各実施例１，２では、ウエハ
Ｗ上の電子ビーム（照射ビーム）を所定の走査幅で往復
走査しながら、前記走査幅方向に垂直な方向にウエハＷ
を一定速度で移動させることによりウエハＷ表面の走査
（検査）を行っているが、前記走査幅方向の往復走査を
行うことなく、大きな径の電子ビームでウエハ表面部分
（走査部分）を照射しながら前記走査部分を一定速度で
移動させて、ウエハＷ表面の走査（検査）を行うことが
可能である。

【０２１２】（Ｈ03）試料ステージＵ3上に保持された
ウエハＷ表面のＸＹ座標位置に対応した高さ（ウエハ表
面高さ）を検出し、２次電子検出量を前記ウエハ表面高
さに対応して補正することができる。その場合、２次電
子検出量の検出誤差を補正することができるので、検査
精度を向上させることが可能である。 （Ｈ04）前記各実施例１，２において、反射ビーム検出
装置の代わりに、反射電子検出装置、オージェ電子検出
装置、Ｘ線検出装置等を使用することが可能である。 （Ｈ05）前記ウエハ保持装置としては静電チャックを使
用可能である。

【０２１３】

【発明の効果】前述の本発明の試料表面検査装置は、下
記の効果を奏することができる。 （Ｅ01）ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を使用して被検査
ウエハの検査を行う際の検査に要する時間を短縮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の試料表面検査装置の実施例１の
全体説明図である。

【図２】図２は同実施例１の全体斜視図である。

【図３】図３は同実施例の部分平面図である。

【図４】図４は真空試料室（真空作業室）内に配置され
たＸＹテーブルに支持された回転テーブルの昇降ロッド
の説明図で、前記図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】図５は前記図４の要部拡大図である。

【図６】図６は前記図５の回転テーブル上に載置された
試料Ｗの位置決め機構の説明図で、回転テーブルが前記
図５とは異なる位置に回転したときの断面図である。

【図７】図７は前記詳細検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ
2の前記上壁部２への取付構造を示す図である。

【図８】 図８は試料検査制御装置Ｃに接続された予備
検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ１の構成要素のブロック
線図である。

【図９】 図９は詳細検査用走査型電子顕微鏡ＳＥＭ2
の構成要素のブロック線図である。

【図１０】 図１０は本発明の実施例１の被検査ウエハ
の検査用データ検出方法の説明図であり、被検査ウエハ
を回転させながら検査する回転検査領域と被検査ウエハ
をＸ方向およびＹ方向に直進移動させながら検査するＸ
Ｙ直進走査領域とに分けて検査用データを検出する方法
の説明図である。

【図１１】 図１１は同実施例１の被検査ウエハＷの検
査用データ検出方法の詳細説明図で、回転検査領域の検
査用データの検出方法の説明図である。

【図１２】図１２は前記図１１の要部拡大説明図であ
る。

【図１３】図１３はＸＹ直進走査領域の検査用データ検
出方法の説明図である。

【図１４】図１４は前記図１３の拡大説明図である。

【図１５】 図１５は本発明の試料表面検査装置の実施
例１の制御部の説明図で、試料検査制御装置Ｃの説明図
である。

【図１６】図１６は本発明の試料表面検査装置の実施例
１の制御部の説明図で、前記図１５の続きの部分を示す
図である。

【図１７】図１７は本発明の試料表面検査装置の実施例
１の制御部の説明図で、前記図１６の続きの部分を示す
図である。

【図１８】図１８は本発明の試料検査制御装置ＣのＳＥ
Ｍ１用コントローラＣ１のフローチャートの説明図であ
る。

【図１９】図１９は前記図１８のＳＴ3でイエス（Ｙ）
の場合の処理を示すフローチャートである。

【図２０】図２０は表示画面の説明図で、図２０ＡはＳ
Ｔ1で表示される画面、図２０ＢはＳＴ21で表示される
画面である。

【図２１】図２１は前記ＳＴ20においてイエス（Ｙ）の
場合の処理、すなわち、前記第１選択画面において
「（１）検査用データ検出処理」が選択された場合の処
理を示すフローチャートである。

【図２２】図２２はＳＴ33で表示される画面である。

【図２３】 図２３は前記図２１のＳＴ43の続きのフロ
ーチャートである。

【図２４】 図２４は前記図２３のＳＴ45のサブルーチ
ンである。

【図２５】 図２５は前記図２３のＳＴ47のサブルーチ
ンである。

【図２６】図２６は前記図１８のＳＴ19のサブルーチン
の説明図で、欠陥予備検査処理のフローチャートであ
る。

【図２７】図２７は前記図２６の予備検査処理で表示さ
れる予備検査初期画面を示す図で、図２７ＡはＳＴ91で
表示される予備検査初期願面を示す図、図２７ＢはＳＴ
98で表示される画面を示す図である。

【図２８】図２８は予備検査処理のフローチャートで、
前記図２６のＳＴ99のサブルーチンである。

【図２９】図２９は予備検査処理のフローチャートで、
前記図２６のＳＴ100のサブルーチンである。

【図３０】 図３０は本発明の実施例２の被検査ウエハ
の検査用データ検出方法の説明図であり、被検査ウエハ
を回転させながら検査用データを検出する螺旋状の回転
検査領域と被検査ウエハをＸ方向およびＹ方向に直進移
動させながら検査するＸＹ直進走査領域とに分けて検査
する方法の説明図である。

【図３１】 図３１は同実施例２の被検査ウエハＷの検
査用データ検出方法の詳細説明図で、螺旋状の回転検査
領域の検査用データ検出方法の説明図である。

【図３２】図３２は本発明の試料表面検査装置の実施例
２の制御部の説明図で、前記図１５の続きの部分を示す
図であり、前記実施例１の図１６に対応する図である。

【図３３】 図３３は前記図２３のＳＴ45のサブルーチ
ンである。

【図３４】 図３４は本発明の実施例３で使用する試料
検査制御装置に接続されたＳＥＭ１（予備検査用走査型
電子顕微鏡）の構成要素のブロック線図であり、前記実
施例１の図８に対応する図である。

【図３５】 図３５は本実施例１のＳＥＭ１（予備検査
用走査型電子顕微鏡）の鏡筒５６に装着されたビーム識
別周波数印加部材ホルダおよびそれが装着されるゴニオ
ステージＧＳの全体図である。

【図３６】 図３６は前記図３５に示すビーム識別周波
数印加部材ホルダの説明図で、図３６Ａは平面図、図３
６Ｂは前記図３６ＡのＸＸＸＶIＢ−ＸＸＸＶIＢ線断面
図、図３６Ｃは前記図３６Ｂの矢印ＸＸＸＶIＣで示す
部分の拡大図である。

【図３７】 図３７は前記図３６のビーム識別周波数印
加部材ホルダの先端部分の拡大説明図で、図３７Ａは平
面図であり前記図３６Ａの矢印ＸＸＸＶIIＡで示す部分
の拡大説明図、図３７Ｂは前記図３７ＡのＸＸＸＶIIＢ
−ＸＸＸＶIIＢ線断面図、図３７Ｃは前記図３７Ｂの矢
印ＸＸＸＶIIＣで示した部分の拡大図である。

【図３８】 図３８は前記図３７のビーム識別周波数印
加部材ホルダの内端部分の斜視図である。

【図３９】 図３９は前記図３８の要部断面図である。

【図４０】 図４０はシールドプレートＰＬ1およびビ
ーム識別周波数印加部材ＰＬ2の斜視図である。

【図４１】 図４１は前記ビーム識別周波数印加部材Ｐ
Ｌ2の識別周波数印加基板１１４の説明図である。

【図４２】 図４２は前記ビーム識別周波数印加部材Ｐ
Ｌ2の識別周波数印加基板１１４の説明図で、図４２Ａ
はシールドプレートＰＬ1およびビーム識別周波数印加
部材ＰＬ2の断面図で前記図４１と同じ部分を示す図、
図４２Ｂは前記図４２ＡのＸＸＸＸIIＢ−ＸＸＸＸIIＢ
線断面図である。

【図４３】 図４３は２次電子検出装置５４′の説明図
である。

【図４４】 図４４は本発明の実施例１の被検査ウエハ
の検査方法の説明図であり、被検査ウエハを回転させな
がら検査する回転検査領域と被検査ウエハをＸ方向およ
びＹ方向に直進移動させながら検査するＸＹ直進走査領
域とに分けて検査する方法の説明図である。

【図４５】 図４５は前記回転走査時に試料検査制御装
置Ｃ（図３４参照）で行う、検出２次電子データの試料
（ウエハ）Ｗ上の位置を定める処理の説明図である。

【図４６】 図４６は本発明の実施例４の被検査ウエハ
の検査方法の説明図で、前記実施例２の図３０または実
施例３の図４４に対応する図であり、被検査ウエハを回
転させながら検査する回転検査領域と被検査ウエハをＸ
方向およびＹ方向に直進移動させながら検査するＸＹ直
進走査領域とに分けて検査する方法の説明図である。

【図４７】 図４７は本発明の実施例５の試料検査装置
の制御部分のブロック線図の要部を示す図で、前記実施
例１の図１６に対応する図である。

【図４８】 図４８は前記図４７の続きの部分を示す図
で前記実施例１の図１７に対応する図である。

【図４９】 図４９は被検査ウエハ表面のチップと回転
走査方向とを示す図である。

【図５０】 図５０は前記図４９の要部拡大図である。

【図５１】 図５１は前記図５０の部分拡大図である。

【図５２】 図５２は本発明の部品検査システムの実施
例６の全体説明図である。

【図５３】 図５３は予備検査情報の表示例を示す図で
あり、図５３Ａは被検査ウエハである被検査ウエハの外
形および被検査ウエハ上の異物位置または欠陥位置を示
す図、図５３Ｂは異物番号または欠陥番号♯０，♯１，
…とその位置、大きさ等の情報を表形式で示す図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ…被検査試料、Ｃ１D1…モデル表面画像データ記憶手
段、Ｃ１D2…被検査試料表面画像データ記憶手段、Ｃ１
E…欠陥検出手段、Ｃ１F…座標・データ変換手段、Ｄ…
被検査試料表面画像データ、（Ｄx＋Ｍx）…Ｘ軸移動装
置（Ｘテーブル駆動装置）、（Ｄy＋Ｍy）…Ｙ軸移動装
置（Ｙテーブル駆動装置）、（Ｄx＋Ｍx，Ｄy＋Ｍy）…
水平移動装置、Ｍ…モデル表面画像データ、ＰＬ2…ビ
ーム識別周波数印加部材、ＳＴx，ＳＴy…水平移動テー
ブル（Ｘ，Ｙテーブル）、ＳＴr…回転テーブル、ＳＥ
Ｍ1…荷電粒子ビーム走査装置（予備検査用走査型電子
顕微鏡）、Ｕ3…試料ステージ、５４，５４″…放出線
検出装置、５４a″…放出線検出器、５４b″…放出線分
離装置、（ＡＳ0〜ＡＳ399，ＢＳ0〜ＢＳ399）…ビーム
通過口、（２６〜３７，Ｍ6，ＭＤ6，ＬＳ3，ＬＳ4）…
試料保持装置、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新川 隆朗 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日本 電子株式会社内 (72)発明者 波岡 一郎 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日本 電子株式会社内 Ｆターム(参考） 2G001 AA03 BA05 BA07 BA09 BA15 BA30 CA01 CA03 CA10 DA02 EA03 FA03 FA06 GA03 GA05 GA06 GA13 HA09 HA13 JA01 JA08 JA11 JA13 KA03 LA11 PA02 PA07 PA11 PA12 4M106 AA01 AA09 BA02 CA39 CA41 DB01 DB05 DB11 DB13 DB30 DJ04 DJ06 DJ18 DJ21 DJ23 5B057 AA03 BA01 BA19 CA12 CA16 CB12 CB16 CD18 DA03 DB02 DC32

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の要件（Ａ01）〜（Ａ04）を備えた
   ことを特徴とする試料表面検査装置、（Ａ01）検査され
   る試料表面である被検査試料表面を荷電粒子ビームで走
   査したときに前記被検査試料表面のビーム照射部分から
   放出される放出線の検出データを前記ビーム照射部分の
   座標位置に対応させたデータである被検査試料表面画像
   データを記憶する被検査試料表面画像データ記憶手段、
   （Ａ02）被検査試料表面に設定した原点からの距離ｒと
   前記原点を通る基準軸からの前記原点回りの回転角度θ
   とを使用したｒθ座標位置に対応させた前記被検査試料
   表面画像データを記憶する前記被検査試料表面画像デー
   タ記憶手段、（Ａ03）前記被検査試料と同じ試料であっ
   て表面に欠陥が無いモデル試料の表面を荷電粒子ビーム
   で走査したときに前記モデル試料表面のビーム照射部分
   から放出される放出線の検出データに相当するモデル表
   面画像データを記憶するモデル表面画像データ記憶手
   段、（Ａ04）前記ｒθ座標位置の被検査試料表面画像デ
   ータをモデル表面画像データと比較することにより、被
   検査試料表面の各座標位置における欠陥の有無を検出す
   る欠陥検出手段。
2. 【請求項２】 次の要件（Ａ05）を備えたことを特徴
   とする請求項１記載の試料表面検査装置、（Ａ05）モデ
   ル試料表面に設定した原点からの距離ｒと前記原点を通
   る基準軸からの前記原点回りの回転角度θとを使用した
   ｒθ座標位置に対応させた前記モデル表面画像データを
   記憶する前記モデル表面画像データ記憶手段。
3. 【請求項３】 次の要件（Ａ06）〜（Ａ08）を備えた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の試料表面検査
   装置、（Ａ06）水平なＸＹ平面内で互いに垂直なＸ軸お
   よびＹ軸方向に移動可能な水平移動テーブルおよび鉛直
   な回転軸周りに回転可能な回転テーブルにより水平移動
   可能且つ回転可能に支持された試料保持装置と、前記水
   平移動テーブルを前記Ｘ軸およびＹ軸方向に移動させる
   Ｘ軸移動装置およびＹ軸移動装置を有する水平移動装置
   と、前記回転テーブルを回転駆動する回転駆動装置とを
   有する試料ステージ、（Ａ07）前記試料ステージの試料
   保持装置に支持された被検査試料表面を前記回転テーブ
   ルにより回転させながら前記被検査試料表面に荷電粒子
   ビームを照射して、前記被検査試料表面から放出される
   放出線を検出する放出線検出装置を有し、前記被検査試
   料表面の回転中心に設定した原点からの距離ｒと前記原
   点を通る基準軸からの前記原点回りの回転角度θとを使
   用したｒθ座標位置に対応させた放出線の検出データで
   ある被検査試料の表面画像データを検出する荷電粒子ビ
   ーム走査装置、（Ａ08）前記荷電粒子ビーム走査装置で
   検出された前記被検査試料の表面画像データを記憶する
   前記被検査試料表面画像データ記憶手段。
4. 【請求項４】 次の要件（Ｂ01）〜（Ｂ06）を備えた
   ことを特徴とする試料表面検査装置、（Ｂ01）検査され
   る試料表面である被検査試料表面を荷電粒子ビームで走
   査したときに前記被検査試料表面のビーム照射部分から
   放出される放出線の検出データを前記ビーム照射部分の
   座標位置に対応させたデータである被検査試料表面画像
   データを記憶する被検査試料表面画像データ記憶手段、
   （Ｂ02）被検査試料表面に設定した原点からの距離ｒと
   前記原点を通る基準軸からの前記原点回りの回転角度θ
   とを使用したｒθ座標位置に対応させた前記被検査試料
   表面画像データを記憶する前記被検査試料表面画像デー
   タ記憶手段、（Ｂ03）前記被検査試料と同じ試料であっ
   て表面に欠陥が無いモデル試料の表面を荷電粒子ビーム
   で走査したときに前記モデル試料表面のビーム照射部分
   から放出される放出線の検出データに相当するモデル表
   面画像データを記憶するモデル表面画像データ記憶手
   段、（Ｂ04）モデル試料表面に設定した原点を通る垂直
   なＸ軸およびＹ軸により定まるＸＹ座標位置に対応させ
   た前記モデル表面画像データを記憶する前記モデル表面
   画像データ記憶手段、（Ｂ05）前記ｒθ座標位置および
   ＸＹ座標位置の一方の座標位置およびその座標位置に対
   応する表面画像データを他方の座標位置およびその座標
   位置に対応する表面画像データに変換する座標・データ
   変換手段、（Ｂ06）前記変換された一方の座標位置およ
   びその座標位置に対応する表面画像データと前記他方の
   座標位置およびその座標位置に対応する表面画像データ
   とを比較することにより、被検査試料表面の各座標位置
   における欠陥の有無を検出する欠陥検出手段。
5. 【請求項５】 次の要件（Ｂ07）〜（Ｂ09）を備えた
   ことを特徴とする請求項４記載の試料表面検査装置、
   （Ｂ07）水平なＸＹ平面内で互いに垂直なＸ軸およびＹ
   軸方向に移動可能な水平移動テーブルおよび鉛直な回転
   軸周りに回転可能な回転テーブルにより水平移動可能且
   つ回転可能に支持された試料保持装置と、前記水平移動
   テーブルを前記Ｘ軸およびＹ軸方向に移動させるＸ軸移
   動装置およびＹ軸移動装置を有する水平移動装置と、前
   記回転テーブルを回転駆動する回転駆動装置とを有する
   試料ステージ、（Ｂ08）前記試料ステージの試料保持装
   置に支持された被検査試料表面を前記回転テーブルによ
   り回転させながら前記被検査試料表面に荷電粒子ビーム
   を照射して、前記被検査試料表面から放出される放出線
   を検出する放出線検出装置を有し、前記被検査試料表面
   の回転中心に設定した原点からの距離ｒと前記原点を通
   る基準軸からの前記原点回りの回転角度θとを使用した
   ｒθ座標位置に対応させた放出線の検出データである被
   検査試料の表面画像データを検出する荷電粒子ビーム走
   査装置、（Ｂ09）前記荷電粒子ビーム走査装置で検出さ
   れた前記被検査試料の表面画像データを記憶する前記被
   検査試料表面画像データ記憶手段。