特許 7279207 荷電粒子線装置及び振動抑制機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-12

(45)【発行日】2023-05-22

(54)【発明の名称】荷電粒子線装置及び振動抑制機構

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/16 20060101AFI20230515BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20230515BHJP

【ＦＩ】

H01J37/16

F16F15/02 A

F16F15/02 C

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021574381

(86)(22)【出願日】2020-01-30

(86)【国際出願番号】 JP2020003529

(87)【国際公開番号】W WO2021152793

(87)【国際公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-05-30

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】高橋 弘樹

(72)【発明者】

【氏名】中川 周一

(72)【発明者】

【氏名】清水 利彦

(72)【発明者】

【氏名】矢畑 清志

(72)【発明者】

【氏名】小川 博紀

(72)【発明者】

【氏名】江藤 隼

【審査官】鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０２７２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１９５１７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／１６

Ｈ０１Ｊ ３７／０９

Ｆ１６Ｆ １５／０２

Ｇ０５Ｄ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

観察対象となる試料を内部に収容する試料室と、
前記試料室の上部に配置され、荷電粒子源から発生する荷電粒子線を前記試料上に照射し走査する鏡筒と、
前記鏡筒に着脱可能に設置される振動抑制機構と、を備え、
前記振動抑制機構は、前記鏡筒に固定される固定子と、
前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に移動可能に支持される環状の可動子と、
前記可動子を前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に振動させる複数のアクチュエータと、
前記固定子に固定される複数の振動センサと、
前記振動センサの出力信号に応じて前記アクチュエータを制御するコントローラと、を有し、
前記鏡筒を軸方向から見たときに、前記可動子が前記固定子の内側に配置され、前記アクチュエータが前記固定子に外側から設置されていることを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項2】

観察対象となる試料を内部に収容する試料室と、
前記試料室の上部に配置され、荷電粒子源から発生する荷電粒子線を前記試料上に照射し走査する鏡筒と、
前記鏡筒に着脱可能に設置される振動抑制機構と、を備え、
前記振動抑制機構は、前記鏡筒に固定される固定子と、
前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に移動可能に支持される環状の可動子と、
前記可動子を前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に振動させる複数のアクチュエータと、
前記固定子に固定される複数の振動センサと、
前記振動センサの出力信号に応じて前記アクチュエータを制御するコントローラと、を有し、
前記鏡筒を軸方向から見たときに、前記可動子が前記固定子の外側に配置され、前記アクチュエータが前記可動子に外側から設置されていることを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の荷電粒子線装置であって、
前記可動子は、前記固定子に対して前記アクチュエータの動作方向に低剛性な弾性部材により支持されており、
前記アクチュエータが前記固定子に対して前記可動子を振動させることで前記鏡筒に発生する振動を減衰することを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項4】

請求項１または２に記載の荷電粒子線装置であって、
前記アクチュエータは、圧電素子と、
前記圧電素子に予圧を付加して保護するケースと、
前記ケースの一端から突出し変位を出力する先端部と、を有し、
前記圧電素子により前記先端部が伸縮することを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項5】

請求項１または２に記載の荷電粒子線装置であって、
前記可動子の重心が、前記複数のアクチュエータの推力線の略交点上に位置することを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項6】

荷電粒子線装置の鏡筒に着脱可能に設置され、当該鏡筒に発生する振動を抑制する振動抑制機構であって、
鏡筒に固定される固定子と、
前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に移動可能に支持される環状の可動子と、
前記可動子を前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に振動させる複数のアクチュエータと、
前記固定子に固定される複数の振動センサと、
前記振動センサの出力信号に応じて前記アクチュエータを制御するコントローラと、を備え、
前記可動子が前記固定子の内側に配置され、前記アクチュエータが前記固定子に外側から設置されていることを特徴とする振動抑制機構。

【請求項7】

荷電粒子線装置の鏡筒に着脱可能に設置され、当該鏡筒に発生する振動を抑制する振動抑制機構であって、
鏡筒に固定される固定子と、
前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に移動可能に支持される環状の可動子と、
前記可動子を前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に振動させる複数のアクチュエータと、
前記固定子に固定される複数の振動センサと、
前記振動センサの出力信号に応じて前記アクチュエータを制御するコントローラと、を備え、
前記可動子が前記固定子の外側に配置され、前記アクチュエータが前記可動子に外側から設置されていることを特徴とする振動抑制機構。

【請求項8】

請求項６または７に記載の振動抑制機構であって、
前記可動子は、前記固定子に対して前記アクチュエータの動作方向に低剛性な弾性部材により支持されており、
前記アクチュエータが前記固定子に対して前記可動子を振動させることで前記鏡筒に発生する振動を減衰することを特徴とする振動抑制機構。

【請求項9】

請求項６または７に記載の振動抑制機構であって、
前記アクチュエータは、圧電素子と、
前記圧電素子に予圧を付加して保護するケースと、
前記ケースの一端から突出し変位を出力する先端部と、を有し、
前記圧電素子により前記先端部が伸縮することを特徴とする振動抑制機構。

【請求項10】

請求項６または７に記載の振動抑制機構であって、
前記可動子の重心が、前記複数のアクチュエータの推力線の略交点上に位置することを特徴とする振動抑制機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走査型電子顕微鏡などの荷電粒子線装置に係り、特に、像ゆれの要因となる装置の振動を抑制可能な荷電粒子線装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の半導体素子の微細化に伴い、半導体の製造装置や検査装置にも高精度化やスループットの向上が要求されている。半導体ウェハ上に形成されたパターンの形状・寸法の評価や欠陥の検査のために、荷電粒子線装置の一つである走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope：SEM)が用いられる。

【0003】

SEMによるウェハの測定や検査工程では、カラム上部に備えられた電子銃から荷電粒子線をウェハ上に照射し、ウェハから放出された二次電子を検出することによって観察画像を取得し、その明暗の変化からパターン寸法の測定や欠陥の観察を行う。

【0004】

ところで、SEMの更なる高分解能化のため、荷電粒子線の補正装置などを加えると、カラムが大型化してカラムの剛性低下を引き起こす。また、スループット向上のためにウェハ移動用のステージを高速化すると、ステージ動作時の駆動反力が増加する。その結果、ウェハ観察時のカラムの振動が増加し、荷電粒子線の照射位置の変動による観察画像のゆがみやパターンエッジの振動を生じる(以下、「像ゆれ」とも称する)。

【0005】

本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献１のような技術がある。特許文献１には、取り外しの容易な振動抑制機構を備えた荷電粒子線装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－５９７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献１のように、振動センサと加振器（アクチュエータ）を用いた能動的な振動抑制機構を採用する場合、アクチュエータの寿命を考慮する必要がある。故障や寿命でアクチュエータの交換が必要な場合に、アクチュエータの交換が容易であることが望ましい。

【0008】

また、上述したように、SEMなどの荷電粒子線装置では、更なる高精度化（高分解能化）とスループット向上が要求されており、装置振動の抑制、特に、像ゆれの要因となるカラム（鏡筒）の振動の抑制が重要な課題となっている。

【0009】

上記特許文献１の振動抑制機構は、固定リングとボルトにより、カラム（鏡筒）への取り付け、取り外しを容易に行うことが可能な構造であるが、振動センサと対を成す加振器（アクチュエータ）が、Ｘ方向とＹ方向にそれぞれ１組ずつ配置されているのみで、振動低減の効果は限定的である。

【0010】

そこで、本発明の目的は、メンテナンス性に優れ、かつ、カラム（鏡筒）の効果的な制振が可能な振動抑制機構とそれを用いた荷電粒子線装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明は、観察対象となる試料を内部に収容する試料室と、前記試料室の上部に配置され、荷電粒子源から発生する荷電粒子線を前記試料上に照射し走査する鏡筒と、前記鏡筒に着脱可能に設置される振動抑制機構と、を備え、前記振動抑制機構は、前記鏡筒に固定される固定子と、前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に移動可能に支持される環状の可動子と、前記可動子を前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に振動させる複数のアクチュエータと、前記固定子に固定される複数の振動センサと、前記振動センサの出力信号に応じて前記アクチュエータを制御するコントローラと、を有し、前記鏡筒を軸方向から見たときに、前記可動子が前記固定子の内側に配置され、前記アクチュエータが前記固定子に外側から設置されていることを特徴とする。

【0012】

また、本発明は、荷電粒子線装置の鏡筒に着脱可能に設置され、当該鏡筒に発生する振動を抑制する振動抑制機構であって、鏡筒に固定される固定子と、前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に移動可能に支持される環状の可動子と、前記可動子を前記鏡筒の軸方向と垂直な方向に振動させる複数のアクチュエータと、前記固定子に固定される複数の振動センサと、前記振動センサの出力信号に応じて前記アクチュエータを制御するコントローラと、を備え、前記可動子が前記固定子の内側に配置され、前記アクチュエータが前記固定子に外側から設置されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、メンテナンス性に優れ、かつ、カラム（鏡筒）の効果的な制振が可能な振動抑制機構とそれを用いた荷電粒子線装置を提供することができる。

【0014】

これにより、荷電粒子線装置の高精度化（高分解能化）とスループット向上が図れる。

【0015】

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施例１における荷電粒子線装置の概略構成を示す断面図である。

【図2】実施例１における振動抑制機構の斜視図である。

【図3】実施例１における振動抑制機構の側面図である。

【図4】実施例１における振動抑制機構の平面図（上面図）である。

【図5】図４のＡ部拡大図である。

【図6】実施例２における振動抑制機構の斜視図である。

【図7】実施例２における振動抑制機構の平面図である。

【図8】図７のＢ部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。

【実施例1】

【0018】

図１から図５を参照して、本発明の実施例１の振動抑制機構と荷電粒子線装置について説明する。

【0019】

図１は、本実施例の荷電粒子線装置１００の概略構成を示す断面図である。図２及び図３は、それぞれ振動抑制機構２０の斜視図及び側面図であり、カラム（鏡筒）２に取り付けられた状態を示している。図４は、振動抑制機構２０の平面図（上面図）であり、図５は、図４のＡ部拡大図である。なお、各図中に示すように座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定める。

【0020】

図１に示すように、荷電粒子線装置１００は、主要な構成として、試料室１と、試料室１の上部に設置されたカラム（鏡筒）２とを備えている。試料室１の内部には、X方向に移動可能なXテーブル３と、Y方向に移動可能なYテーブル４とで構成される試料ステージ５を備えている。

【0021】

観察対象となる試料６は、試料ステージ５上に載置される。試料室１の内部は、図示しないターボ分子ポンプ（主ポンプ）とドライポンプ（補助ポンプ）により真空状態に維持される。

【0022】

カラム（鏡筒）２の上部には電子銃７が備えられており、電子銃７は一次電子線８を発生させ、カラム（鏡筒）２の内部を介して試料６に照射する。電子銃７への配線７ａは、電子銃７の上方より導かれる。

【0023】

カラム（鏡筒）２の内部には、コンデンサレンズ９と、走査偏向器１０と、対物レンズ１１とを備えている。カラム（鏡筒）２の内部は、イオンポンプ１２を用いた真空排気により、超高真空状態に維持される。カラム（鏡筒）２の上部には、固定リング２５が取り付けられ、スペーサ２６を介して振動抑制機構２０が取り付けられている。

【0024】

振動抑制機構２０は、図２及び図３に示すように、慣性質量部材２１と、慣性質量部材２１に設置されたアクチュエータ２２ａ，２２ｂと、慣性質量部材２１に設置された振動センサ２３ａ，２３ｂと、振動センサ２３ａ，２３ｂの出力信号に応じてアクチュエータ２２ａ，２２ｂを駆動制御するコントローラ２４とを備えている。

【0025】

図４及び図５を用いて、振動抑制機構２０の詳細な構成とその動作（作用）を説明する。図５は、図４のＡ部拡大図であり、アクチュエータ２２ａの取り付け部の詳細を示している。

【0026】

慣性質量部材２１は、環状の可動子２１ａと、可動子２１ａの外側に固定子２１ｂとを備えている。固定子２１ｂは、スペーサ２６を介して固定リング２５に固定される（図３参照）。可動子２１ａと固定子２１ｂは、X方向可動子２１ｃ、Y方向可動子２１ｄ、板バネ２１ｅを介して連結されている。なお、慣性質量部材２１は、板バネ２１ｅの部分を薄く加工した一体の部品として形成してもよい。

【0027】

X方向可動子２１ｃは、平行平板構造をなす板バネ２１ｅにより固定子２１ｂに連結されて、固定子２１ｂに対してX方向に低剛性に支持されている。同様に、Y方向可動子２１ｄは、平行平板構造をなす板バネ２１ｅにより固定子２１ｂに連結されて、固定子２１ｂに対してY方向に低剛性に支持されている。

【0028】

環状の可動子２１ａは、平行平板構造をなす板バネ２１ｅによりX方向可動子２１ｃに連結されて、X方向可動子２１ｃに対してY方向に低剛性に支持されている。また、可動子２１ａは、平行平板構造をなす板バネ２１ｅによりY方向可動子２１ｄに連結されて、Y方向可動子２１ｄに対してX方向に低剛性に支持されている。

【0029】

アクチュエータ２２ａ，２２ｂは、円筒形の金属ケースに予圧を付加された状態で収められた積層圧電素子であり、電圧を加えると金属ケースから突出した先端部が伸縮する。アクチュエータ２２ａ，２２ｂは、先端部を可動子２１ａに向けた状態で固定子２１ｂの外側から挿入されて、アクチュエータ２２ａ，２２ｂの金属ケースが固定子２１ｂに固定される。

【0030】

アクチュエータ２２ａの先端部がX方向可動子２１ｃと接続され、アクチュエータ２２ｂの先端部がY方向可動子２１ｄと接続される。積層圧電素子の最大ストロークは一般に全長の0.1%程度のオーダであり、アクチュエータ２２ａ，２２ｂの伸縮量は高々数十μm～数百μm程度と微小である。

【0031】

アクチュエータ２２ａが伸縮すると、アクチュエータ２２ａの先端部と接続されたX方向可動子２１ｃがX方向に動作し、可動子２１ａもX方向に動作する。この時、可動子２１ａとY方向可動子２１ｄはX方向に低剛性に連結されているため、Y方向可動子２１ｄは可動子２１ａのX方向の動作を妨げない。

【0032】

同様にして、アクチュエータ２２ｂを伸縮すると、アクチュエータ２２ｂの先端部と接続されたY方向可動子２１ｄがY方向に動作し、可動子２１ａもY方向に動作する。アクチュエータ２２ａ，２２ｂの伸縮量が微小であるため、可動子２１ａはアクチュエータ２２ａ，２２ｂにより独立にXY方向に動作することができる。

【0033】

振動抑制機構２０は、可動子２１ａの駆動反力をカラム（鏡筒）２に発生する振動に対する制振力として用いる。振動センサ２３ａ，２３ｂは、例えば加速度センサであり、それぞれX方向、Y方向の振動を検出するように固定子２１ｂに固定される。なお、振動センサ２３ａ，２３ｂは、カラム（鏡筒）２の振動を検出するように、カラム（鏡筒）２や固定リング２５に固定されていても良い。また、速度や変位を検出することができれば、加速度センサ以外のセンサであっても良い。

【0034】

本実施例の効果について説明する。観察対象の試料６は、試料ステージ５により所望の位置に位置決めされる。電子銃７により発生された一次電子線８は、カラム（鏡筒）２内のコンデンサレンズ９により絞られ、対物レンズ１１により試料６の表面に焦点を合わせた状態で照射され、走査偏光器１０により試料６表面上を二次元的に走査される。一次電子線８を照射された試料６の表面からは二次電子が放出され、図示しない二次電子検出器により検出されて観察画像を得る。

【0035】

試料ステージ５の位置決め動作や、イオンポンプ１２の動作、または設置環境由来の外乱などによりカラム（鏡筒）２に発生した振動は、振動センサ２３ａ，２３ｂにより検出される。

【0036】

コントローラ２４は、振動センサ２３ａ，２３ｂの出力信号に応じて、カラム（鏡筒）２の振動を抑えるようにアクチュエータ２２ａ，２２ｂを駆動し、可動子２１ａを振動させて制振力を生じさせる。試料６の観察時のカラム（鏡筒）２の振動が低減されることにより、試料６に対する一次電子線８の照射位置の振動も低減し、像ゆれを抑えて、より高精度な観察画像を得ることができる。

【0037】

アクチュエータ２２ａ，２２ｂが慣性質量部材２１の外側から設置されているため、振動抑制機構２０を分解することなく、アクチュエータ２２ａ，２２ｂを容易に着脱することができる。そのため、カラム（鏡筒）２のベーキング時にアクチュエータ２２ａ，２２ｂを一時的に取り外したり、アクチュエータ２２ａ，２２ｂの故障時や寿命時（定期交換時）の交換が容易となり、メンテナンス性を向上することができる。

【0038】

アクチュエータ２２ａ，２２ｂと振動センサ２３ａ，２３ｂがそれぞれXY方向を向いているため、カラム（鏡筒）２のXY平面内の任意の方向の振動を検出して低減することができる。

【0039】

以上説明したように、本実施例の荷電粒子線装置１００は、観察対象となる試料６を内部に収容する試料室１と、試料室１の上部に配置され、荷電粒子源（電子銃７）から発生する荷電粒子線（一次電子線８）を試料６上に照射し走査するカラム（鏡筒）２と、カラム（鏡筒）２に着脱可能に設置される振動抑制機構２０を備えており、振動抑制機構２０は、カラム（鏡筒）２に固定される固定子２１ｂと、カラム（鏡筒）２の軸方向と垂直な方向（XY方向）に移動可能に支持される環状の可動子２１ａと、可動子２１ａをカラム（鏡筒）２の軸方向と垂直な方向（XY方向）に振動させる複数のアクチュエータ２２ａ，２２ｂと、固定子２１ｂに固定される複数の振動センサ２３ａ，２３ｂと、振動センサ２３ａ，２３ｂの出力信号に応じてアクチュエータ２２ａ，２２ｂを制御するコントローラ２４を有するように構成される。

【0040】

そして、カラム（鏡筒）２を軸方向から見たときに、可動子２１ａが固定子２１ｂの内側に配置され、アクチュエータ２２ａ，２２ｂが固定子２１ｂに外側から設置されている。

【0041】

また、可動子２１ａは、固定子２１ｂに対してアクチュエータ２２ａ，２２ｂの動作方向に低剛性な弾性部材（板バネ２１ｅ）により支持されており、アクチュエータ２２ａ，２２ｂが固定子２１ｂに対して可動子２１ａを振動させることでカラム（鏡筒）２に発生する振動を減衰する。

【0042】

また、アクチュエータ２２ａ，２２ｂは、圧電素子と、圧電素子に予圧を付加して保護するケースと、ケースの一端から突出し変位を出力する先端部を有しており、圧電素子により先端部が伸縮するように構成されている。

【0043】

なお、本実施例では、アクチュエータ２２ａ，２２ｂと振動センサ２３ａ，２３ｂがそれぞれXY方向を向いた状態で振動抑制機構２０が設置されているが、カラム（鏡筒）２の軸周りに回転させた状態で設置しても構わない。つまり、アクチュエータ２２ａと振動センサ２３ａとを結ぶ仮想直線と、アクチュエータ２２ｂと振動センサ２３ｂとを結ぶ仮想直線が必ずしも直交するように配置する必要はない。

【0044】

カラム（鏡筒）２の振動モード（振動方向）は必ずしもXY方向に一致しているとは限らないため、アクチュエータ２２ａ，２２ｂと振動センサ２３ａ，２３ｂがそれぞれカラム（鏡筒）２の振動モード（振動方向）に沿う様に設置することで、制御系の設計を容易にすることができる。

【0045】

カラム（鏡筒）２の振動抑制作用において、環状の可動子２１ａは振動を低減（減衰）する「おもり」として機能する。１つの可動子２１ａをX方向とY方向の２方向に動作させてカラム（鏡筒）２を制振するため、X方向とY方向で別々に可動子を用意する場合と比べて、振動抑制機構２０を軽量化することができる。また、動作する可動子２１ａが固定子２１ｂの内側に配置されているため、可動部が周囲の部品と干渉しづらくなり、装置の信頼性と安全性を担保できる。

【0046】

なお、複数のアクチュエータ２２ａ，２２ｂは、可動子２１ａの重心が複数のアクチュエータ２２ａ，２２ｂの推力線の略交点上に位置するように配置するのが望ましい。このように配置することで、アクチュエータ２２ａ，２２ｂの動作のみで、効果的にカラム（鏡筒）２に発生する振動を減衰することができる。

【0047】

また、カラム（鏡筒）２は柱状構造物であるため、一般に上部の振幅が大きくなりやすく、振動抑制機構２０の設置個所としては振幅の大きな上部が効果的な制振には望ましい。

【0048】

また、カラム（鏡筒）２の上部には電子銃７が配置されており、磁場を発生する電磁式のアクチュエータを振動抑制機構２０に用いると、一次電子線８に影響して観察画像に悪影響を与える。非磁性のアクチュエータを用いることで、観察画像への影響を抑えることが可能である。本実施例のアクチュエータ２２ａ，２２ｂは積層圧電素子により駆動されるため、観察画像への悪影響なく制振が可能である。積層圧電素子は応答も高速であるため、比較的高周波の振動の低減も可能である。

【0049】

また、本実施例ではカラム（鏡筒）２の最上部に振動抑制機構２０が設置されているが、カラム（鏡筒）２の振動モードや振動の周波数によっては、カラム（鏡筒）２の上部以外の箇所の振幅が大きいこともあり、振動抑制機構２０はカラム（鏡筒）２の最上部以外の位置に設置されていても構わない。その場合、慣性質量部材２１の内径をカラム（鏡筒）２の外径よりも大きくなるようにすれば良い。

【0050】

また、カラム（鏡筒）２に複数の振動抑制機構２０を設置しても良い。複数の振動抑制機構２０を用いることで、複数の振動モードの振動を効果的に制振することができる。

【実施例2】

【0051】

図６から図８を参照して、本発明の実施例２の振動抑制機構について説明する。本実施例では、実施例１に対して、より大きな制振力が得られる振動抑制機構の例を説明する。

【0052】

図６及び図７は、本実施例の振動抑制機構３０の斜視図及び平面図（上面図）であり、それぞれ実施例１の図２，図４に相当する。また、図８は、図７のＢ部拡大図である。

【0053】

図６に示すように、カラム（鏡筒）２の上部には、固定リング２５が取り付けられ、（図６では図示しない）スペーサ２６を介して振動抑制機構３０が取り付けられている。

【0054】

振動抑制機構３０は、慣性質量部材３１と、慣性質量部材３１に設置されたアクチュエータ２２ａ，２２ｂと、慣性質量部材３１に設置された振動センサ２３ａ，２３ｂと、振動センサ２３ａ，２３ｂの出力信号に応じてアクチュエータ２２ａ，２２ｂを駆動制御するコントローラ２４とを備えている。

【0055】

慣性質量部材３１は、固定子３１ｂと、固定子３１ｂの外側に環状の可動子３１ａとを備えている。固定子３１ｂは、図示しないスペーサ２６を介して固定リング２５に固定される。可動子３１ａと固定子３１ｂは、X方向可動子３１ｃ、Y方向可動子３１ｄ、板バネ３１ｅを介して連結されている。なお、慣性質量部材３１は、板バネ３１ｅの部分を薄く加工した一体の部品として形成してもよい。

【0056】

X方向可動子３１ｃは、平行平板構造をなす板バネ３１ｅにより固定子３１ｂに連結されて、固定子３１ｂに対してX方向に低剛性に支持されている。同様に、Y方向可動子３１ｄは、平行平板構造をなす板バネ３１ｅにより固定子３１ｂに連結されて、固定子３１ｂに対してY方向に低剛性に支持されている。

【0057】

環状の可動子３１ａは、平行平板構造をなす板バネ３１ｅによりX方向可動子３１ｃに連結されて、X方向可動子３１ｃに対してY方向に低剛性に支持されている。また、可動子３１ａは、平行平板構造をなす板バネ３１ｅによりY方向可動子３１ｄに連結されて、Y方向可動子３１ｄに対してX方向に低剛性に支持されている。

【0058】

アクチュエータ２２ａ，２２ｂは、先端部を固定子３１ｂに向けた状態で可動子３１ａの外側から挿入されて、アクチュエータ２２ａ，２２ｂの金属ケースが可動子３１ａに固定される。

【0059】

アクチュエータ２２ａの先端部がY方向可動子３１ｄと接続され、アクチュエータ２２ｂの先端部がX方向可動子３１ｃと接続される。

【0060】

アクチュエータ２２ａが伸縮すると、可動子３１ａとX方向可動子３１ｃがX方向に動作する。アクチュエータ２２ｂが伸縮すると、可動子３１ａとY方向可動子３１ｄがY方向に動作する。アクチュエータ２２ａ，２２ｂの伸縮量が微小であるため、可動子３１ａはアクチュエータ２２ａ，２２ｂにより独立にXY方向に動作することができる。

【0061】

振動抑制機構３０は、可動子３１ａの駆動反力をカラム（鏡筒）２に発生する振動に対する制振力として用いる。振動センサ２３ａ，２３ｂは、それぞれX方向、Y方向の振動を検出するように固定子３１ｂに固定される。なお、振動センサ２３ａ，２３ｂは、カラム（鏡筒）２の振動を検出するように、カラム（鏡筒）２や固定リング２５に固定されていても良い。

【0062】

以上説明したように、本実施例の荷電粒子線装置は、カラム（鏡筒）２を軸方向から見たときに、可動子３１ａが固定子３１ｂの外側に配置され、アクチュエータ２２ａ，２２ｂが可動子３１ａに外側から設置されている。

【0063】

本実施例では、可動子３１ａが固定子３１ｂの外側に位置するため、可動部と周囲の部品との干渉に注意する必要があるが、可動子３１ａを大型化して振動抑制機構３０の制振力を大きくするのが容易となる。その他の効果については、実施例１と同じである。

【0064】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記の実施例は本発明に対する理解を助けるために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0065】

１…試料室、２…カラム（鏡筒）、３…Xテーブル、４…Yテーブル、５…試料ステージ、６…試料、７…電子銃、７ａ…（電子銃の）配線、８…一次電子線、９…コンデンサレンズ、１０…走査偏向器、１１…対物レンズ、１２…イオンポンプ、２０，３０…振動抑制機構、２１，３１…慣性質量部材、２１ａ，３１ａ…可動子、２１ｂ，３１ｂ…固定子、２１ｃ，３１ｃ…X方向可動子、２１ｄ，３１ｄ…Y方向可動子、２１ｅ，３１ｅ…板バネ、２２ａ，２２ｂ…アクチュエータ、２３ａ，２３ｂ…振動センサ、２４…コントローラ、２５…固定リング、２６…スペーサ、１００…荷電粒子線装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】