JP2021093305A - 荷電粒子線装置およびステージ - Google Patents

Abstract

【課題】荷電粒子線装置の信頼性を向上させる。【解決手段】荷電粒子線装置は、試料室１７１の内部に設けられ、試料テーブル２０を有し、且つ、試料１０が保持されたホルダ５０を設置可能なステージを有する。試料テーブル２０には、端子ＴＲ１〜ＴＲ３が設けられている。試料室１７１の外部には、リターディング電圧３１を供給可能なリターディング電源が設けられ、リターディング電源および端子ＴＲ１〜ＴＲ３は、真空用高電圧ケーブル４０によって電気的に接続されている。ここで、端子ＴＲ１および端子ＴＲ２に含まれる導電材料のシート抵抗は、真空用高電圧ケーブル４０に含まれる導電材料のシート抵抗よりも大きく、端子ＴＲ２に含まれる導電材料のシート抵抗は、端子ＴＲ１に含まれる導電材料のシート抵抗と異なっている。【選択図】図５

Description

本開示は、荷電粒子線装置およびステージに関し、特に、ホルダにリターディング電圧を印加するための給電機構を有するステージを備えた荷電粒子線装置に関する。

従来の解析技術では、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ: Scanning Electron Microscope）のような荷電粒子線装置を用いて、半導体デバイスなどの試料のパターン計測、欠陥検査および画像取得などが行われている。また、解析時には、試料は試料ホルダに保持され、試料ホルダは試料テーブル上に設置された状態で行われる。その際、試料テーブルを介して、試料ホルダへリターディング電圧を印加する技術がある。

例えば、特許文献１には、試料とアースとを導通させるための接触端子と、上記試料の表面のアースに対する電位を計測する表面電位計とを備えた荷電粒子線装置が記載されており、上記試料にリターディング電圧を印加させる技術が開示されている。

特開２０１０−２７２５８６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、リターディング電圧を印加したり遮断したりする際、意図せずに放電してしまった際、または、その放電に伴ってリターディング電圧が急峻に変化した際に、発生する放射ノイズおよび伝導ノイズが発生することがある。そして、それらの影響によって、荷電粒子線装置のコントローラおよび制御部が誤動作するという問題があり、最悪の場合には、荷電粒子線装置の部品が破損するという問題がある。

このため、リターディング電圧の印加時に、電源ラインの急峻な電荷の移動を抑制することで、荷電粒子線装置の信頼性を向上させる技術が望まれる。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる。

本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

一実施の形態である荷電粒子線装置は、荷電粒子源と、試料室の内部に設けられ、且つ、試料が保持されたホルダを設置可能なステージと、前記ステージに設けられた第１端子および第２端子とを有する。また、荷電粒子線装置は、前記試料室の外部に設けられ、且つ、負電圧を供給可能な第１電源と、前記試料室の内部に設けられ、且つ、前記第１電源、前記第１端子および前記第２端子に電気的に接続された第１ケーブルとを有する。ここで、前記第１端子に含まれる第１導電材料の第１シート抵抗は、前記第１ケーブルに含まれる第３導電材料の第３シート抵抗よりも大きく、前記第２端子に含まれる第２導電材料の第２シート抵抗は、前記第３シート抵抗よりも大きく、且つ、前記第１シート抵抗とは異なる。

一実施の形態であるステージは、荷電粒子線装置によって解析するための試料が保持されたホルダを設置可能であり、前記ホルダを搬送するための搬送経路と、前記搬送経路の一部であり、且つ、前記ホルダを前記ステージに固定させるための固定領域と、前記搬送経路に設けられた第１端子と、前記搬送経路に設けられた第２端子とを有する。ここで、前記第１端子に含まれる第１導電材料の第１シート抵抗は、前記第２端子に含まれる第２導電材料の第２シート抵抗とは異なり、前記搬送経路によって前記ホルダを搬送させる場合、前記第１端子は、前記固定領域において前記ホルダに接触する。

一実施の形態によれば、リターディング電圧の印加時に、電源ラインの急峻な電荷の移動を抑制可能なステージを提供できる。また、そのようなステージを備えさせることで、荷電粒子線装置の信頼性を向上させることができる。

実施の形態１における荷電粒子線装置を示す模式図である。 実施の形態１における荷電粒子線装置の要部を示す模式図である。 検討例におけるリターディング電圧の電源ラインを示す等価回路図である。 実施の形態１におけるリターディング電圧の電源ラインを示す等価回路図である。 実施の形態１におけるステージ周辺の構造を示す断面図である。 変形例１におけるステージ周辺の構造を示す断面図である。 実施の形態２におけるステージ周辺の構造を示す断面図である。 実施の形態３におけるステージ周辺の構造を示す斜視図である。 実施の形態３におけるステージ周辺の構造を示す断面図である。 実施の形態３における回転部材を示す斜視図である。 実施の形態３における回転部材を示す側面図である。 変形例２における回転部材を示す斜視図である。 変形例２における回転部材を示す側面図である。 実施の形態４におけるステージ周辺の構造を示す平面図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なときを除き、同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

また、実施の形態で用いられる図面では、図面を見易くするために、断面図であってもハッチングが省略されている場合もあり、平面図であってもハッチングが付されている場合もある。

また、実施の形態では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装および形態も可能である。本開示の技術的思想の範囲および精神を逸脱することなく、構成および構造の変更と、多様な要素の置き換えとが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をそれらに限定して解釈してはならない。

また、以下の実施の形態の説明では、荷電粒子線装置として、電子ビームを使用した走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）に、本開示を適用した例を示す。しかし、この実施の形態は限定的に解釈されるべきではなく、例えば、イオンビーム等の荷電粒子ビームを使用する装置、または一般的な観察装置に対しても、本開示は適用され得る。

また、本願において説明されるＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交している。本願では、Ｚ方向をある構造体の上方向または高さ方向として説明する場合もある。また、Ｘ方向およびＹ方向からなる面は平面を成し、Ｚ方向に垂直な平面である。Ｙ方向およびＺ方向からなる面は平面を成し、Ｘ方向に垂直な平面である。Ｘ方向およびＺ方向からなる面は平面を成し、Ｙ方向に垂直な平面である。例えば、本願において、「Ｙ方向から見た平面視」と表現した場合、それは、Ｘ方向およびＺ方向からなる面を、Ｙ方向から見ることを意味する。

（実施の形態１）
＜荷電粒子線装置１の構造＞
以下に図１および図２を用いて、実施の形態１における荷電粒子線装置１について説明する。荷電粒子線装置１は、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）であり、その応用装置である測長ＳＥＭである。測長ＳＥＭは、半導体デバイスのような試料に含まれる微細パターンの寸法計測に特化した装置である。図１は、荷電粒子線装置１の全体的な概要を説明する模式図であり、図２は、荷電粒子線装置１の要部を説明する模式図である。

また、実施の形態１で使用される試料１０は、例えば半導体技術で製造されたウェハである。ウェハには、半導体基板、上記半導体基板上に形成されたトランジスタなどの半導体素子、および、上記半導体素子上に形成された配線層などが含まれる。また、試料１０の状態は、半導体基板のみの場合も含むし、上記半導体基板上に上記半導体素子および上記配線層などが完成されている場合も含むし、これらが製造途中である場合も含む。

まず、図１を用いて、試料１０の搬入時および搬出時における、それらの経路および動作について説明する。

荷電粒子線装置１は、測長ＳＥＭユニット２０１および試料搬送ユニット２０２を備え、荷電粒子線装置１の外部において、１枚または複数枚の試料１０が収納されたカセット２０４が、ユーザインタフェース２０５に設置されている。試料搬送ユニット２０２は、カセット２０４と測長ＳＥＭユニット２０１との間で試料１０を搬送するための試料搬送用ロボット２０３を備えている。

測長ＳＥＭユニット２０１は、試料室１７１および準備室１７２を備え、試料室１７１には、電子光学系１７０と、試料テーブル２０が保持されたホルダ５０を設置可能なステージ６０とが設けられている。ステージ６０は、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向へ移動が可能である。また、準備室１７２には、ホルダ搬送用ロボット１６１が設けられている。

カセット２０４の内部は、窒素などの不活性ガスによって充満され、準備室１７２では、大気圧および真空のように、圧力の状態遷移が繰り返し行われる。また、試料搬送ユニット２０２の内部が、窒素などの不活性ガスによって充満されていてもよい。

カセット２０４は、ユーザまたは工場の自動システムによって、ユーザインタフェース２０５に手動または自動で載置される。ユーザインタフェース２０５は、ロードポートまたはカセット置台などと呼ばれる場合もある。試料１０を収納するカセット２０４が載置された後に、ユーザまたは工場の自動システムからコントローラ（図示せず）に対して、寸法計測などの処理および命令が入力される。

上記コントローラは、入力された処理および命令に従って、試料１０を測長ＳＥＭユニット２０１内の試料室１７１へ搬入するための動作を行う。

まず、試料搬送ユニット２０２内の試料搬送用ロボット２０３によって、カセット２０４から試料１０が取り出される。次に、出入口１７３の開閉を伴って、試料搬送用ロボット２０３に保持されている試料１０が、準備室１７２へ搬入される。

準備室１７２内に実装されているホルダ搬送用ロボット１６１のアーム上には、ホルダ５０が設置されている。試料１０は、準備室１７２内のホルダ５０上に搭載され、ホルダ５０によって保持される。

試料１０がホルダ５０上に保持された後、上記コントローラは、準備室１７２内を真空にするように命令を発する。出入口１７４の開閉に伴って、ホルダ搬送用ロボット１６１は、試料１０が保持されたホルダ５０を、試料室１７１へ搬入する動作２１０を行う。搬入されたホルダ５０は、ステージ６０の試料テーブル２０の上に載置され、ステージ６０の移動機構によって、ステージ６０は、電子光学系１７０の視野範囲内に移動される。上記コントローラが制御部１０１（図２参照）を介して電子光学系１７０の制御を行うことで、試料１０のパターンの寸法計測などが実施され、試料１０のＳＥＭ画像などの解析データが取得される。

所望の寸法計測が行われた後に、試料１０は、上記説明と逆の手順によって搬出される。ホルダ搬送用ロボット１６１の動作２１０によって、ホルダ５０は、ステージ６０から離脱され、試料室１７１から準備室１７２へ搬出される。準備室１７２において大気開放が行われた後、試料搬送用ロボット２０３によって、ホルダ５０に搭載されていた試料１０が取り出され、試料１０は、カセット２０４内へ収納される。

その後、次の試料１０または次のカセット２０４の処理が、同様の手順によって実施される。測長ＳＥＭは、２４時間３６５日稼働する半導体工場におけるプロセスのインライン装置として用いられる。従って、荷電粒子線装置１には、稼働率および信頼性などの観点において、高い性能が必要とされる。

図２を用いて、荷電粒子線装置１の一部である測長ＳＥＭユニット２０１の構成について説明する。

まず、電子光学系１７０の構成および動作の概要について説明する。なお、ここで説明する内容は、基本構成の一例であり、図示および説明を省略している部分も存在する。そのため、様々な機能を実現するために電子光学系１７０に実装される電子光学系部品およびレンズなどが、図２に追加、削除または置換されても構わない。

図示しない電子光学系電極によって、電子源（荷電粒子源）１１０から放出され、且つ、加速された電子ビーム（一次電子ビーム、荷電粒子ビーム）ＥＢ１は、走査用偏向器１１３によって、試料１０上を一次元または二次元に走査される。この時、電子ビームＥＢ１は、電子レンズ１１４によって収束され、試料１０へ照射される。試料１０への照射の際に、電子ビームＥＢ１は、ホルダ５０に印加された負電圧であるリターディング電圧３１によって減速されている。

電子ビームＥＢ１が試料１０に照射されると、照射された場所から二次電子および反射電子のような荷電粒子が放出される。この放出された荷電粒子は、試料１０に印加されるリターディング電圧３１に基づいた加速作用によって、電子源１１０の方向へ加速され、変換電極１１１に衝突し、二次電子ＥＢ２を発生させる。変換電極１１１から放出された二次電子ＥＢ２は、検出器１１２によって捕捉される。捕捉された二次電子ＥＢ２の量によって検出器１１２の出力が変化し、この出力に応じて、ＳＥＭ画像の各ピクセルの輝度が決定される。

例えば、二次元像を形成する場合には、走査用偏向器１１３の制御信号と、検出器１１２の出力との同期をとることで、走査領域の画像が形成される。例えば試料１０上のフォトレジストパターンに対する解析を行う場合、測長ＳＥＭでは、フォトレジストパターンのＳＥＭ画像が取得され、ＳＥＭ画像の濃淡信号から、フォトレジストパターンの幅が自動で計測される。

電子光学系１７０の制御およびＳＥＭ画像の形成などは、制御部１０１からの制御信号によって制御される。制御部１０１には、各種用途の必要数に応じて、コントローラおよび電源が複数実装されている。制御部１０１は、図１に示されるユーザインタフェース２０５のコントローラによって制御される。上記コントローラによって、ＦＡＰＣ（Factory Automation PC）、または、その目視確認ができるモニタを有した情報端末へ、その表示、各コントローラ間への通信、または、工場の自動システムへの通信などが行われる。

また、ステージ６０は、電子源１１０側の最表面に試料テーブル２０を含み、試料テーブル２０は、真空用高電圧ケーブル４０、真空封止用のコネクタ４６および大気用高電圧ケーブル４１を介してリターディング電源３０に電気的に接続されている。すなわち、ステージ６０は、リターディング電源３０に電気的に接続されている。このため、ホルダ５０を設置可能なステージ６０を介して、ホルダ５０および試料テーブル２０にリターディング電圧３１を印加させることが可能となっている。

真空用高電圧ケーブル４０、コネクタ４６、大気用高電圧ケーブル４１およびリターディング電源３０は、測長ＳＥＭユニット２０１に含まれているが、真空用高電圧ケーブル４０は試料室１７１の内部に設けられ、大気用高電圧ケーブル４１およびリターディング電源３０は試料室１７１の外部に設けられている。コネクタ４６は、セラミックなどからなり、試料室１７１の壁面に取り付けられている。また、コネクタ４６は、試料室１７１の内外を電気的に接続可能にさせるように、真空用高電圧ケーブル４０の端部と、大気用高電圧ケーブル４１の端部とに接続されている。

ここで、ホルダ５０を介して試料１０へ負電圧であるリターディング電圧３１を印加する方法は、リターディング法と呼ばれる。

走査型電子顕微鏡において、リターディング法とは、最終加速電圧よりも高い加速電圧の電子ビームＥＢ１を、試料１０の直前で減速させることで、高分解能を得る手法である。リターディング法を用いることで、極低加速電圧において、試料１０の高分解能の観察が可能となる。この利点として、上記低加速における分解能の改善ができることに加えて、試料１０の最表面の微細な状態が観察できること、および、電子ビームＥＢ１によるダメージに敏感な試料１０の観察ができることなどが挙げられる。

これらの利点によって、リターディング法は採用されているが、そのためには、試料１０へ、比較的に大きな負電圧であるリターディング電圧３１を印加する必要がある。このようなリターディング電圧３１は、例えばマイナス数ｋＶの電圧である。

リターディング電圧３１は、リターディング電源３０の内部で生成され、リターディング電源３０の外部へ出力される。出力されたリターディング電圧３１は、大気用高電圧ケーブル４１およびコネクタ４６を介して、試料室１７１の内部へ導入される。試料室１７１の内部では、リターディング電圧３１は、真空用高電圧ケーブル４０を介して、ステージ６０の試料テーブル２０へ印加される。なお、真空用高電圧ケーブル４０は、ステージ６０の可動に耐えられるようにステージ６０に配線されている。

試料１０へリターディング電圧３１の印加する工程は、ホルダ５０がステージ６０の試料テーブル２０上に設置された後、ＳＥＭ画像の取得のためにステージ６０が視野範囲まで移動する時に開始される。この時、ホルダ５０へリターディング電圧３１が印加され、ホルダ５０の電位は、基準電位からリターディング電位になる。

逆に、試料１０からリターディング電圧３１を遮断する工程は、ＳＥＭ画像の取得などの作業が終了した後、ホルダ搬送用ロボット１６１がホルダ５０を搬出する前まで行われる。この時、リターディング電圧３１は遮断され、ホルダ５０の電位は基準電位に戻される。その後、準備室１７２へホルダ５０が搬送される。

試料室１７１の内部において試料１０を解析する場合、電子源１１０から放出された電子ビームＥＢ１が試料１０に照射され、電子ビームＥＢ１の照射期間中において、リターディング電圧３１は、ホルダ５０と試料テーブル２０との接触部（接点部）を介してホルダ５０へ印加される。ホルダ５０へリターディング電圧３１が印加されることで、上述のように、ホルダ５０と一体になっている試料１０へもリターディング電圧３１が印加され、試料１０の表面がリターディング電位となる。なお、上記接触部は、例えば後述の図３または図４のような等価回路図では、接触部３０１として示されている。

ここで、試料室１７１の内部では、高真空が保たれる必要があるので、できる限りその容量を小さく制作する必要がある。通常、リターディング電源３０は、測長ＳＥＭユニット２０１の内部に実装され、試料室１７１の外部に設けられている。このため、リターディング電源３０の電源ラインは、一般的に長くなってしまう傾向がある。

＜検討例におけるリターディング電源３０の電源ラインと、その問題点＞
図３は、本願発明者らが検討した検討例における等価回路図であり、リターディング電源３０の電源ラインを示す等価回路図である。

リターディング電源３０は、リターディング電圧３１と、パスコンなどのリターディング電源３０の出力容量３２と、リターディング電源３０の抵抗素子（出力抵抗素子、電流抑制素子）３３とを有している。

リターディング電源３０の電源ラインにおいて、大気用高電圧ケーブル４１および真空用高電圧ケーブル４０の等価回路は、ケーブルの抵抗成分４２と、ケーブルの誘導成分４３と、ケーブルの抵抗成分４４と、ケーブルの容量成分４５とによって示されている。ここで、ケーブルの容量成分４５は、大気用高電圧ケーブル４１、真空用高電圧ケーブル４０およびコネクタ４６などからなるリターディング電源３０の電源ラインの浮遊容量の合計である。実際には、リターディング電源３０の電源ライン上の様々な箇所には、小さい浮遊容量が存在しているが、ケーブルの容量成分４５には、そのような小さい浮遊容量も含まれる。

リターディング電源３０の電源ライン上において、試料テーブル２０（ステージ６０）は、リターディング電源３０ラインとホルダ５０とが接続される接触部３０１を有している。リターディング電源３０ラインにおいて、ホルダ５０の等価回路は、ホルダ５０の容量成分５１で示すことができる。こちらも上記ケーブルの容量成分４５と同様に、実際には、複数の箇所において小さな浮遊容量が存在しており、ここでは、それらの合計をホルダ５０の容量成分５１として示している。

このように、リターディング電源３０から見ると、試料１０が載置されたホルダ５０は、容量性負荷として考えることができる。そのため、マイナス数ｋＶを出力する高電圧電源であるリターディング電源３０では、大きな電流は必要が無い。更に、突入電流を防止する目的もあり、出力側には電流抑制素子として抵抗素子３３が実装されている。

この抵抗素子３３は、非常に重要である。仮に、人が感電した場合であっても、抵抗素子３３は、安全な範囲の電流値に絞ることができる機能を有している。また、抵抗素子３３は、リターディング電圧３１が高電圧であるので、電圧の印加時および遮断時の過渡応答に対して、急峻な変化を抑制する機能も有している。更に、ステージ６０の移動中に、大きな電界が発生することを緩和するために、抵抗素子３３は、静電誘導などの影響を抑える機能も有している。

リターディング電圧３１が急峻に変化する場合、急激な電荷の移動（電流）が伴われるが、この急峻な変化は、ステップ応答またはインパルス応答として考えることができる。これらの応答をフーリエ変換すればわかるように、その変化点では、高周波成分が多く含まれるので、高周波成分が、放射ノイズとして空間へ伝搬されることがある。また、ケーブルの容量成分４５およびホルダ５０の容量成分５１などに含まれる浮遊容量などを介して、高周波成分が、伝導ノイズとして、真空試料室、他の信号ケーブル、他の電源ケーブルおよび基準フレームなどへ伝搬されることがある。

低電圧回路または小電流回路では、このような放射ノイズまたは伝導ノイズによる影響が大きい。また、共振などの条件によっては、固有な場所で各ノイズが大きくなる場合があるので、制御部１０１内のコントローラの誤動作を引き起こしたり、最悪の場合は、電子部品の破損に至ったりする可能性がある。これによって荷電粒子線装置１の性能に悪影響が及び、荷電粒子線装置１の信頼性が低下する恐れがある。それらを防ぐためにも、抵抗素子３３は重要である。

ところが、上述のように、リターディング電源３０の電源ラインの大気用高電圧ケーブル４１および真空用高電圧ケーブル４０は、荷電粒子線装置１の構成上、やむを得ず長くなってしまう。従って、ケーブルの容量成分４５が無視できない状態となる。その場合、供給源であるリターディング電源３０に、抵抗素子３３が存在しているだけでは、上述の期待する効果を発揮させることが困難である。

例えば、装置実測では、各容量成分の関係は、「ホルダ５０の容量成分５１＜ケーブルの容量成分４５」であり、各容量成分の割合は、「ホルダ５０の容量成分５１：ケーブルの容量成分４５＝１：２」であった。

ケーブルの容量成分４５（静電容量Ｃ）が、上述のようにケーブル長などによって大きくなり、リターディング電圧３１（電圧Ｖ）もマイナス数ｋＶと高いので、Ｑ＝ＣＶの関係から、ケーブルの容量成分４５に蓄積される電荷Ｑが非常に大きくなる。

リターディング電圧３１が印加された状態、つまり、ケーブルの容量成分４５に電荷が蓄積された状態であり、且つ、ホルダ５０の容量成分５１が空状態（ゼロ状態）において、試料テーブル２０とホルダ５０とが接触部３０１で接触すると、ケーブルの容量成分４５に蓄積された電荷が、空状態のホルダ５０の容量成分５１へ急激に移動する。これは、電流が急峻に流れることを意味し、リターディング電圧３１の急峻な変化を意味する。すなわち、これは、荷電粒子線装置１の信頼性が低下する可能性があることを意味している。

また、リターディング電圧３１を遮断する際に、ホルダ５０の容量成分５１またはケーブルの容量成分４５に電荷が残されている状態で、基準電位であるホルダ搬送用ロボット１６１と、ホルダ５０とが接触すると、急激な電荷の移動が発生する場合がある。従って、上述と同様に、荷電粒子線装置１の信頼性が低下する可能性がある。

電荷の急激な移動が発生した場合、すなわち、急峻な電流が流れた場合には、ケーブルの抵抗成分４２およびケーブルの誘導成分４３によって、それらが大きな電圧として見えることがある。また、同時にリターディング電圧３１の急峻な変化を伴うことになる。

この電源ラインの急峻な変化は、リターディング電圧３１の印加時および遮断時以外にも、意図せず発生する場合がある。それは、リターディング電源３０の電源ラインと、試料室１７１を構成するチャンバおよびフレームなどの基準電位との間で、沿面放電または空間放電などのような放電が発生した場合である。これらの放電は、例えば、試料１０と共に異物が混入してしまった場合に発生する。この場合、異物の周辺に大きな電界集中が発生する、または、異物自体がキャリアとなることによって絶縁破壊が発生し、絶縁破壊が原因となって放電が発生する。

また、半導体の製造プロセスでは、様々な材料および様々な薬品が使用され、試料１０を構成する膜およびパターン形状には、様々な物質が含まれている。そのため、高真空の試料室１７１へ試料１０を搬入した際に、意図せずに試料１０からガスが発生してしまう場合がある。そのガスは、準備室１７２内で発生するとは限らず、ガスは、試料室１７１内で発生する場合もある。試料１０からガスが発生してしまった場合も、局所的に真空度が下がり、沿面距離または空間距離が耐えられなくなり、放電が発生することがある。ここで、低真空状態は、高真空状態または大気状態よりも放電しやすい状態である、というパッシェンの法則が経験的に知られている。

放電時には、本来、電流が流れるはずがない試料室１７１のフレームまたはケーブルなどに電流が流れると共に、放電時に発生したエネルギーにより、放射ノイズである電磁波も飛び交ってしまう。この放電のインパクトは、多くの電荷の移動を伴った場合に影響が大きくなる。放電が発生すると、ホルダ５０の容量成分５１およびケーブルの容量成分４５に蓄えられていた電荷が、一気に放出されるので、放電のインパクトと共に、上述と同様の急峻な電圧変化が発生し、放射ノイズまたは伝導ノイズが発生する。そのため、放電の影響によって、荷電粒子線装置１の信頼性が低下する可能性がある。

＜実施の形態１におけるリターディング電源３０の電源ライン＞
本願発明者らは、以上のような検討例が有する問題点も考慮し、リターディング電源３０とホルダ５０とを結ぶ電源ラインに関する工夫を行った。図４は、実施の形態１におけるリターディング電源３０の電源ラインの等価回路図を示している。

図４に示される電源ラインの各構成は、検討例の図３に示される電源ラインの各構成とほぼ同様であるが、試料テーブル２０（ステージ６０）の構成が検討例と異なっている。従って、以下の説明では、試料テーブル２０（ステージ６０）以外の構成についての説明を省略する。

実施の形態１における試料テーブル２０は、第１の抵抗成分Ｒ１、第２の抵抗成分Ｒ２および第３の抵抗成分Ｒ３を有している。実施の形態１においても、試料テーブル２０とホルダ５０との接触部３０１を介して、リターディング電圧３１の印加および遮断が行われる。また、実施の形態１では、抵抗成分Ｒ１、抵抗成分Ｒ２および抵抗成分Ｒ３を含む配線構造体を、それぞれ端子ＴＲ１、端子ＴＲ２および端子ＴＲ３としている。

ホルダ５０を搬入する動作２１０に伴って、リターディング電圧３１は、端子ＴＲ１〜ＴＲ３を介して、ホルダ５０へ印加される。すなわち、リターディング電圧３１は、最初に端子ＴＲ３を介してホルダ５０へ印加され、次に端子ＴＲ２を介してホルダ５０へ印加され、最後に端子ＴＲ１を介してホルダ５０へ印加される。このように、ホルダ５０を端子ＴＲ３、端子ＴＲ２および端子ＴＲ１と順番に接触させながら、リターディング電圧３１を徐々に上昇させる。なお、ここではリターディング電圧３１は負電圧なので、実際には、リターディング電圧３１を徐々に降下させる。以降では、リターディング電圧３１を大きくすることを「降下」と表現し、リターディング電圧３１を小さくすることを「上昇」と表現する。

リターディング電圧３１が目標の電位まで到達したら、最終的には、リターディング電圧３１が端子ＴＲ１を介してホルダ５０に印加された状態で、上記ＳＥＭ画像の取得が行われる。

ＳＥＭ画像の取得およびパターン計測の処理などが終了した後、ホルダ５０が搬出される際には、動作２１０に伴って、ホルダ５０は、端子ＴＲ１に接触している状態から、端子ＴＲ２および端子ＴＲ３に接触している状態へ順番に移行される。そして、リターディング電圧３１を徐々に上昇させ、ホルダ５０が基準電位まで到達した後、ホルダ搬送用ロボット１６１によってホルダ５０が搬出される。

ここで、端子ＴＲ１〜ＴＲ３に含まれる抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３は、ホルダ５０の容量成分５１とローパスフィルタの関係になっているので、ＲＣの時定数によって、リターディング電圧３１は、ゆっくりと印加されるようになる。すなわち、ケーブルの容量成分４５にたまった電荷が、ホルダ５０の容量成分５１に流れ込む際、または、容量成分５１にたまった電荷が、ケーブルの容量成分４５に流れ込む際に、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３は、これらの電荷の急激な移動を抑制している。言い換えれば、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３は、突入電流を制限し、電流抑制素子として機能している。

また、試料１０またはホルダ５０において、意図しない放電が起きた場合には、ホルダ５０の容量成分５１にたまった電荷は放出される。しかし、リターディング電圧３１が抵抗成分Ｒ１を介してホルダ５０に印加されているので、電流が抑制され、ケーブルの容量成分４５からの急激な電荷の放出が抑制され、放電のインパクトが軽減される。

ホルダ５０が試料室１７１へ搬入されてから、ＳＥＭ画像の取得までの期間には、ホルダ５０を電子光学系１７０の視野範囲へ移動させるので、電気的に見れば、少し時間がある。その時間の範囲内において、リターディング電圧３１を目標の電位まで徐々に変化させ、ホルダ５０にリターディング電圧３１を印加させることができる。リターディング電圧３１を遮断する場合も同様である。

リターディング電圧３１が印加または遮断される時の過渡応答の影響を下げるために、及び、急激な電界の変化を防ぐために、制御部１０１は、プログラムに従って、徐々にリターディング電圧３１を上昇または降下させる。しかし、ホルダ５０と試料テーブル２０との接触部３０１は、メカニカルスイッチと原理的に同じであるが、その機械的な構造に起因して、極々まれに接触が不良となる状況、または、チャタリングのように離脱と着脱とが繰り返される状況が、発生してしまう可能性がある。そのような場合、上述のように、徐々にリターディング電圧３１を変化させたとしても、期待する効果が発揮されない可能性がある。

また、例えば、リターディング電圧３１の遮断時に、徐々にリターディング電圧３１を降下させたとしても、意図せずに電荷が蓄えられている個所が発生していた場合には、電荷が残された状態のまま、ホルダ５０と試料テーブル２０とが接触する可能性がある。その場合には、上述と同様に、急峻な電荷の移動が発生してしまうことがある。そして、放電のようなイレギュラーな状況の発生の場合には、プログラムで徐々に変化される対応だけでは、急峻な電荷の移動を防ぐことができない。

以上を考慮して、実施の形態１では、制御部１０１のプログラムは従来通りであるが、機械的な構造の追加が行われているのである。すなわち、接触部３０１において、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３のような２つ以上の異なる抵抗成分を含む配線構造体の追加が行われている。

実施の形態１では、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３の各々のシート抵抗が、互いに異なっている。言い換えれば、端子ＴＲ１〜ＴＲ３の各々に含まれる導電材料のシート抵抗が、互いに異なっている。また、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３は、比較的大きな抵抗値に設定されている必要があるので、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３の各々のシート抵抗は、大気用高電圧ケーブル４１および真空用高電圧ケーブル４０の各々に含まれる導電材料のシート抵抗よりも大きく設定される。言い換えれば、端子ＴＲ１〜ＴＲ３の各々に含まれる導電材料のシート抵抗は、大気用高電圧ケーブル４１および真空用高電圧ケーブル４０の各々に含まれる導電材料のシート抵抗よりも大きく設定される。

また、抵抗成分Ｒ３および抵抗成分Ｒ１の各々のシート抵抗は、相対的に大きく、抵抗成分Ｒ２のシート抵抗は、抵抗成分Ｒ３および抵抗成分Ｒ１の各々のシート抵抗よりも小さい。抵抗成分Ｒ３のシート抵抗が相対的に大きいことで、ファーストコンタクトの影響を和らげることができる。抵抗成分Ｒ２のシート抵抗が相対的に小さいことで、所望の時間までにリターディング電圧３１の昇圧または降圧を容易に行うことができる。抵抗成分Ｒ１のシート抵抗が相対的に大きいことで、放電などのような予期せぬ電荷の移動に対して備えることができる。なお、抵抗成分Ｒ３のシート抵抗および抵抗成分Ｒ１のシート抵抗は、同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。このように抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３の各々のシート抵抗を設定することで、荷電粒子線装置１の信頼性低下を防ぐことが可能となる。

なお、実施の形態１では、３種類の抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３を例示しているが、互いにシート抵抗の異なる抵抗成分Ｒ１および抵抗成分Ｒ２のみを適用してもよいし、互いにシート抵抗の異なる抵抗成分Ｒ３および抵抗成分Ｒ２のみを適用してもよい。すなわち、ステージ６０には、少なくとも、互いにシート抵抗の異なる２種類の抵抗成分が備えられていればよい。

例えば、システムとして放電が多いようなアプリケーションの場合には、小さいシート抵抗を有する抵抗成分Ｒ２および大きいシート抵抗を有する抵抗成分Ｒ１を適用する。前段に抵抗成分Ｒ２を適用することで、速やかにリターディング電圧３１を目標の電位まで降下させることができ、後段に抵抗成分Ｒ１を適用することで、放電などの予期せぬ電荷の移動を防ぐことができる。

また、システムとして、放電は少ないが、ステージの移動が急速であり、チャタリングまたはファーストコンタクトの影響が避けられないアプリケーションの場合などには、上述の例と逆の設計を行ってもよい。その場合、大きいシート抵抗を有する抵抗成分Ｒ３を適用することで、ファーストコンタクトの影響を和らげることができ、後段に小さいシート抵抗を有する抵抗成分Ｒ２を適用することで、速やかにリターディング電圧３１を目標の電位まで降下させることができる。

また、ステージ６０には、３種類以上の抵抗成分が設けられていてもよい。その場合でも、３種類以上の抵抗成分のシート抵抗は、それぞれ異なっており、大気用高電圧ケーブル４１および真空用高電圧ケーブル４０の各々に含まれる導電材料のシート抵抗よりも大きい。

＜端子ＴＲ１〜ＴＲ３を有するステージ６０の構造＞
図５は、実施の形態１におけるステージ６０のうち試料テーブル２０周辺の構造を示す断面図である。

実施の形態１では、ステージ６０（試料テーブル２０）に、抵抗成分を含む配線構造体として端子ＴＲ１〜ＴＲ３が設けられている。ステージ６０の一部は、ホルダ５０を搬送させるための搬送経路Ａ１を構成し、搬送経路Ａ１は、ホルダ５０がステージ６０に設置されてから電子光学系１７０の視野範囲内に移動するための移動領域Ａ２、および、ホルダ５０が移動を完了し、ステージ６０に固定されるための固定領域Ａ３を含む。なお、ここでは図示はしないが、ステージ６０には、搬送経路Ａ１に沿ってレールおよびベアリングなどのガイド部材が設けられている。

端子ＴＲ１は、ステージ６０の表面（試料テーブル２０の表面）に設けられた電極ＥＬ１と、抵抗成分Ｒ１を構成する導電材料を含む抵抗素子ＲＥ１とを有する。また、端子ＴＲ２は、ステージ６０の表面に設けられた電極ＥＬ２と、抵抗成分Ｒ２を構成する導電材料を含む抵抗素子ＲＥ２とを有し、端子ＴＲ３は、ステージ６０の表面に設けられた電極ＥＬ３と、抵抗成分Ｒ３を構成する導電材料を含む抵抗素子ＲＥ３とを有する。電極ＥＬ１〜ＥＬ３は、それぞれ抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３に電気的に接続され、それぞれステージ６０の別の表面に設けられている。

実施の形態１では、抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３は、試料テーブル２０の内部に設けられ、絶縁層ＩＬによって互いに物理的に絶縁されている。抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３は、それぞれ、電極ＥＬ１〜ＥＬ３と真空用高電圧ケーブル４０との間に設けられ、真空用高電圧ケーブル４０に電気的に接続されている。

ホルダ５０は、搬入または搬出の動作２１０によって、ステージ６０の搬送経路Ａ１を移動する。搬入時では、ホルダ５０が搬送経路Ａ１に設置された時から、ホルダ５０が固定領域Ａ３に到達するまでの期間において、端子ＴＲ１〜ＴＲ３には、リターディング電圧３１が印加されている。すなわち、リターディング電圧３１は、最初、端子ＴＲ３の電極ＥＬ３を介してホルダ５０へ印加され、次に、端子ＴＲ２の電極ＥＬ２を介してホルダ５０へ印加され、最後に、端子ＴＲ１の電極ＥＬ１を介してホルダ５０へ印加される。

搬出時には、搬入時と逆の動作が行われる。ホルダ５０が固定領域Ａ３から準備室１７２側へ移動し、ホルダ搬送用ロボット１６１によってホルダ５０がステージ６０から離脱する前までの期間において、端子ＴＲ１〜ＴＲ３には、リターディング電圧３１が印加されている。すなわち、リターディング電圧３１は、最初、端子ＴＲ１の電極ＥＬ１を介してホルダ５０へ印加され、次に、端子ＴＲ２の電極ＥＬ２を介してホルダ５０へ印加され、最後に、端子ＴＲ３の電極ＥＬ３を介してホルダ５０へ印加される。

なお、ホルダ５０の移動中では、例えば、ホルダ５０が電極ＥＬ３および電極ＥＬ２の両方に接触し、抵抗素子ＲＥ３および抵抗素子ＲＥ２が並列接続となる場合がある。その場合、抵抗成分Ｒ３と抵抗成分Ｒ２との合成抵抗成分が発生するが、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３の値を、その際に最適な挙動となるように設定しておけば、特に問題はない。

また、試料室１７１の内部において試料１０を解析する場合、解析は、ホルダ５０が固定領域Ａ３に固定された状態で行われる。電子ビームＥＢ１の照射期間中において、ホルダ５０には、端子ＴＲ１を介してリターディング電源３０からリターディング電圧３１が印加される。

従って、ホルダ５０が固定領域Ａ３に到達し、ステージ６０に固定された後には、端子ＴＲ１は、固定領域Ａ３においてホルダ５０と接触する。一方で、端子ＴＲ２および端子ＴＲ３は、ホルダ５０が固定領域Ａ３に到達する前にはホルダ５０に接触するが、ホルダ５０が固定領域Ａ３に到達した後にはホルダ５０に接触しない。

図４に示されるケーブルの容量成分４５の影響を小さくするためには、接触部３０１の近傍に、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３が実装される必要がある。接触部３０１は、端子ＴＲ１〜ＴＲ３とホルダ５０との接触面、ここでは電極ＥＬ１〜ＥＬ３とホルダ５０との接触面に相当する。図５に示されるように、ステージ６０の試料テーブル２０に抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３を含む端子ＴＲ１〜ＴＲ３が設けられていることで、ケーブルの容量成分４５の影響を小さくすることができる。従って、リターディング電圧３１の印加時に、電源ラインの急峻な電荷の移動を抑制することができ、荷電粒子線装置１の信頼性を向上させることができる。

また、ステージ６０の搬送経路Ａ１に端子ＴＲ１〜ＴＲ３が設けられているので、端子ＴＲ１〜ＴＲ３（電極ＥＬ１〜ＥＬ３）とホルダ５０との接触面を確保し易い。すなわち、接触部３０１の面積を大きくすることができる。このため、接触不良またはチャタリングに関する不具合が発生し難いので、ホルダ５０へリターディング電圧３１を安定して印加させることができる。

（変形例１）
以下に図６を用いて、変形例１における荷電粒子線装置１を説明する。なお、以下の説明では、主に実施の形態１との相違点を説明する。

実施の形態１では、抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３が試料テーブル２０の内部に設けられていた。変形例１では、図６に示されるように、ステージ６０に端子ＴＲ１〜ＴＲ３が設けられているが、抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３は、試料テーブル２０の外部に設けられ、試料テーブル２０の近傍に設けられている。

上述のように、ケーブルの容量成分４５の影響を小さくするためには、接触部３０１の近傍に、抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３（抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３）が実装されていることが望ましい。従って、変形例１では、抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３と電極ＥＬ１〜ＥＬ３との距離が若干遠くなるので、その観点においては、実施の形態１の方が変形例１よりも優れている。

しかしながら、抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３の配置の自由度を高めるという観点、および、抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３の配置の容易性という観点においては、変形例１の方が実施の形態１よりも優れている。

（実施の形態２）
以下に図７を用いて、実施の形態２における荷電粒子線装置１を説明する。なお、以下の説明では、主に実施の形態１との相違点を説明する。

実施の形態１では、端子ＴＲ１〜ＴＲ３は、電極ＥＬ１〜ＥＬ３および抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３によって構成されていたが、実施の形態２では、図７に示されるように、端子ＴＲ１〜ＴＲ３のそれら自体が抵抗成分Ｒ１〜Ｒ３を構成している。すなわち、端子ＴＲ１〜ＴＲ３の各々は、試料テーブル２０の表面に設けられた導電材料によって構成されている。また、端子ＴＲ１〜ＴＲ３の下部には、端子ＴＲ１〜ＴＲ３に接触するように共通電極ＣＥＬが設けられ、共通電極ＣＥＬが、真空用高電圧ケーブル４０に電気的に接続されている。

実施の形態２でも実施の形態１と同様に、端子ＴＲ１〜ＴＲ３の各々に含まれる導電材料のシート抵抗が、互いに異なっており、大気用高電圧ケーブル４１および真空用高電圧ケーブル４０の各々に含まれる導電材料のシート抵抗よりも大きい。

実施の形態２でも実施の形態１と同様の効果を得ることができるが、実施の形態２では、抵抗素子ＲＥ１〜ＲＥ３となる部材を用意する必要が無い分、端子ＴＲ１〜ＴＲ３を作製するための製造コストを抑制することができる。

（実施の形態３）
以下に図８〜図１１を用いて、実施の形態３における荷電粒子線装置１を説明する。なお、以下の説明では、主に実施の形態１および実施の形態２との相違点を説明する。

図８および図９は、実施の形態３におけるステージ周辺の構造を示す斜視図および断面図であり、図１０および図１１は、実施の形態３における回転部材を示す斜視図および側面図である。なお、図９では、回転部材ＲＭを見易くするために、試料テーブル２０のハッチングが省略されている。

実施の形態１および実施の形態２では、試料テーブル２０の表面を加工して端子ＴＲ１〜ＴＲ３となる部材を設けていたが、実施の形態３では、図８に示されるように、固定領域Ａ３において、試料テーブル２０には試料テーブル２０を貫通する孔ＴＨが設けられ、孔ＴＨの内部に端子ＴＲ１、ＴＲ２が設けられている。また、端子ＴＲ１、ＴＲ２は、それぞれ回転部材ＲＭの一部として構成されている。

図１０および図１１に示されるように、回転部材ＲＭは、基体ＢＳを母材として有し、基体ＢＳの表面に端子ＴＲ１、ＴＲ２が設けられている。実施の形態３では、端子ＴＲ１、ＴＲ２のそれら自体が抵抗成分Ｒ１、Ｒ２を構成し、端子ＴＲ１、ＴＲ２の各々は、回転部材ＲＭの一部である導電材料によって構成されている。なお、ここでは、２種類の端子ＴＲ１、ＴＲ２の各々が、回転部材ＲＭの一部を構成する場合を例示しているが、実施の形態１のように、３種類の端子ＴＲ１〜ＴＲ３またはそれ以上の端子が、それぞれ回転部材ＲＭの一部を構成してもよい。

回転部材ＲＭ（基体ＢＳ）の断面形状は、円形であり、端子ＴＲ１は、回転部材ＲＭ（基体ＢＳ）の円周の一部に沿って形成され、端子ＴＲ２は、回転部材ＲＭ（基体ＢＳ）の円周の他の一部に沿って形成されている。

回転部材ＲＭ（基体ＢＳ）の中心ＣＣ付近には回転軸ＡＲが設けられている。言い換えれば、回転部材ＲＭの円の中心および回転軸ＡＲの円の中心は、互いに一致し、中心ＣＣとして表されている。回転軸ＡＲは、基体ＢＳ、端子ＴＲ１、ＴＲ２および真空用高電圧ケーブル４０に電気的に接続され、端子ＴＲ１、ＴＲ２にリターディング電圧３１を印加させることができる。

図９に示されるように、ホルダ５０の搬入時および搬出時には、ホルダ５０の移動に伴って、回転部材ＲＭが円周方向に回転するので、端子ＴＲ１または端子ＴＲ２が、順番にホルダ５０に接触する。固定領域Ａ３において、ホルダ５０が試料テーブル２０に固定された際には、端子ＴＲ１がホルダ５０に接触するように、端子ＴＲ１、ＴＲ２の初期位置または回転部材ＲＭの回転数などが予め計算されている。

また、ホルダ５０には、回転部材ＲＭの基準点となる複数の位置決め機構７０が設けられている。例えば、二つの位置決め機構７０の間の距離は、回転部材ＲＭが一回転する距離（回転部材ＲＭの円周の長さ）に相当している。位置決め機構７０は、例えばホルダ５０の一部に設けられた凹部、凸部または傾斜部によって構成される。

実施の形態３でも実施の形態１および実施の形態２と同様の効果を得ることができるが、実施の形態３における回転部材ＲＭを用いることで、以下の利点も得ることができる。そのような利点としては、端子ＴＲ１、ＴＲ２をコンパクトに設計できること、ホルダ５０に接触した際の摩耗を抑制できること、ホルダ５０の搬入および搬出の動作２１０がスムーズになること等が挙げられる。

（変形例２）
以下に図１２および図１３を用いて、変形例２における半導体装置を説明する。なお、以下の説明では、主に実施の形態３との相違点を説明する。図１２および図１３は、図１０および図１１に対応する斜視図および側面図である。

変形例２でも実施の形態３と同様に、端子ＴＲ１、ＴＲ２は、それぞれ回転部材ＲＭの一部として構成されているが、回転部材ＲＭは、基体ＢＳを有しておらず、端子ＴＲ１、ＴＲ２の各々を構成する導電材料によって構成されている。

図１２および図１３に示されるように、端子ＴＲ１および端子ＴＲ２の各々の断面形状は、円形であり、端子ＴＲ２の断面積は、端子ＴＲ１の断面積よりも小さい。端子ＴＲ２は、端子ＴＲ１の一部に嵌め込まれており、端子ＴＲ１に囲まれている。言い換えれば、端子ＴＲ２は、端子ＴＲ１に内包されている。

また、端子ＴＲ１の円の中心は、回転部材ＲＭの中心を成し、回転軸ＡＲの円の中心と一致し、中心ＣＣ１として表されているが、端子ＴＲ２の円の中心ＣＣ２は、端子ＴＲ１および回転軸ＡＲの各々の円の中心ＣＣ１とずれている。

このような回転部材ＲＭの場合、端子ＴＲ２がホルダ５０に直接接触する箇所は、ホルダ５０が接線として、端子ＴＲ１および端子ＴＲ２の各々の接点が一致する箇所のみとなり、回転の大部分において端子ＴＲ１がホルダ５０に直接接触する。また、回転部材ＲＭが回転する度に、回転軸ＡＲからホルダ５０への電流経路が連続的に変化する。すなわち、端子ＴＲ１の抵抗成分Ｒ１および端子ＴＲ２の抵抗成分Ｒ２からなる合成抵抗成分の値が連続的に変化する。従って、変形例２においても、リターディング電圧３１の印加時に、電源ラインの急峻な電荷の移動を抑制することができ、荷電粒子線装置１の信頼性を向上させることができる。

（実施の形態４）
以下に図１４を用いて、実施の形態４における半導体装置を説明する。なお、以下の説明では、主に実施の形態１との相違点を説明する。図１４は、実施の形態４におけるステージ６０（試料テーブル２０）の周辺の構造を示す平面図である。

図１４に示されるように、搬送経路Ａ１に沿って延在するように、試料テーブル２０には、レール８０が設けられている。レール８０には、複数のベアリング８１ａ、８１ｂが設けられている。ホルダ搬送用ロボット１６１によって、ホルダ５０の搬入および搬出の動作２１０が行われる際には、試料１０が搭載されたホルダ５０は、複数のベアリング８１ａ、８１ｂに接触しながら搬送経路Ａ１を通過する。

ここで、複数のベアリング８１ａは、絶縁材料からなり、固定領域Ａ３に設けられているが、複数のベアリング８１ｂは、導電材料からなり、移動領域Ａ２に設けられている。移動領域Ａ２において、複数のベアリング８１ｂは、端子ＴＲ３に含まれる電極ＥＬ３または端子ＴＲ２に含まれる電極ＥＬ２を構成している。

なお、実施の形態４における端子ＴＲ１の構造には、変形例１および変形例２を含む実施の形態１〜３における構造の何れかと同じ構造が採用できる。

このように、ホルダ５０への接触は、ホルダ５０の底面に限られず、ホルダ５０の側面で行われてもよい。実施の形態４でも、実施の形態１とほぼ同様の効果を得ることができる。

また、実施の形態４では、複数のベアリング８１ｂは、搬入および搬出の動作２１０におけるガイド部材としての役割と、リターディング電圧３１の導入させるための端子の一部としての役割とを兼ねている。このため、端子ＴＲ２、ＴＲ３を設けるためのスペースを省略させることができる。

また、試料テーブル２０には、ホルダ５０の両側面に接触するように、一対のレール８０および複数のベアリング８１ａ、８１ｂが設けられている。従って、端子ＴＲ２とホルダ５０との接触、および、端子ＴＲ３とホルダ５０との接触に対して、それぞれ二重化が図られているので、互いの接触の信頼性を向上させることができる。

以上、本願の発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本願の発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

１ 荷電粒子線装置
１０ 試料
２０ 試料テーブル
３０ リターディング電源
３１ リターディング電圧
３２ 出力容量
３３ 抵抗素子（出力抵抗素子、電流抑制素子）
４０ 真空用高電圧ケーブル
４１ 大気用高電圧ケーブル
４２ ケーブルの抵抗成分
４３ ケーブルの誘導成分
４４ ケーブルの抵抗成分
４５ ケーブルの容量成分
４６ コネクタ
５０ ホルダ
５１ ホルダの容量成分
６０ ステージ
７０ 位置決め機構
８０ レール
８１ａ ベアリング（絶縁材料）
８１ｂ ベアリング（導電材料）
１０１ 制御部
１１０ 電子源（荷電粒子源）
１１１ 変換電極
１１２ 検出器
１１３ 走査用偏向器
１１４ 電子レンズ
１６１ ホルダ搬送用ロボット
１７１ 試料室
１７２ 準備室
１７３ 出入口
１７４ 出入口
２０３ 試料搬送用ロボット
２１０ 搬入および搬出の動作
ＡＲ 回転軸
ＢＳ 基体
ＣＣ、ＣＣ１、ＣＣ２ 円の中心
ＣＥＬ 共通電極
ＥＢ１ 電子ビーム（荷電粒子ビーム）
ＥＢ２ 二次電子
ＥＬ１〜ＥＬ３ 電極
Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗成分
ＲＥ１〜ＲＥ３ 抵抗素子
ＲＭ 回転部材
ＴＨ 孔
ＴＲ１〜ＴＲ３ 端子

Claims (15)

1. 荷電粒子源と、
   試料室の内部に設けられ、且つ、試料が保持されたホルダを設置可能なステージと、
   前記ステージに設けられた第１端子および第２端子と、
   前記試料室の外部に設けられ、且つ、負電圧を供給可能な第１電源と、
   前記試料室の内部に設けられ、且つ、前記第１電源、前記第１端子および前記第２端子に電気的に接続された第１ケーブルと、
   を有し、
   前記第１端子に含まれる第１導電材料の第１シート抵抗は、前記第１ケーブルに含まれる第３導電材料の第３シート抵抗よりも大きく、
   前記第２端子に含まれる第２導電材料の第２シート抵抗は、前記第３シート抵抗よりも大きく、且つ、前記第１シート抵抗とは異なる、荷電粒子線装置。
2. 請求項１に記載の荷電粒子線装置において、
   前記第１端子は、
   前記ステージの表面に設けられた第１電極と、
   前記第１電極および前記第１ケーブルに電気的に接続され、且つ、前記第１電極と前記第１ケーブルとの間に設けられた第１抵抗素子と、
   を有し、
   前記第２端子は、
   前記第１電極とは別の前記ステージの表面に設けられた第２電極と、
   前記第２電極および前記第１ケーブルに電気的に接続され、且つ、前記第２電極と前記第１ケーブルとの間に設けられた第２抵抗素子と、
   を有し、
   前記第１導電材料は、前記第１抵抗素子を構成する導電材料であり、
   前記第２導電材料は、前記第２抵抗素子を構成する導電材料である、荷電粒子線装置。
3. 請求項１に記載の荷電粒子線装置において、
   前記第１端子は、前記ステージの表面に設けられた前記第１導電材料によって構成され、
   前記第２端子は、前記第１端子とは別の前記ステージの表面に設けられた前記第２導電材料によって構成されている、荷電粒子線装置。
4. 請求項１に記載の荷電粒子線装置において、
   前記ステージの一部は、前記ホルダを搬送するための搬送経路を構成し、
   前記第１端子および前記第２端子は、前記搬送経路に設けられ、
   前記搬送経路は、前記ホルダを前記ステージに固定させるための固定領域を含み、
   前記搬送経路によって前記ホルダを搬送させる場合、前記第１端子は、前記固定領域において前記ホルダに接触する、荷電粒子線装置。
5. 請求項４に記載の荷電粒子線装置において、
   前記搬送経路によって前記ホルダを搬送させる場合、前記第２端子は、前記ホルダが前記固定領域に到達する前には前記ホルダに接触し、前記ホルダが前記固定領域に到達した後には前記ホルダに接触しない、荷電粒子線装置。
6. 請求項４に記載の荷電粒子線装置において、
   前記搬送経路によって前記ホルダを搬送させる場合、少なくとも、前記ホルダが前記搬送経路に設置された時から、前記ホルダが前記固定領域に到達するまでの期間において、前記第１端子および前記第２端子には、前記第１電源から前記負電圧が印加される、荷電粒子線装置。
7. 請求項６に記載の荷電粒子線装置において、
   前記ホルダが前記固定領域に固定されている状態で、前記試料室の内部において前記試料を解析する場合、前記荷電粒子源から放出された荷電粒子ビームが前記試料に照射され、前記荷電粒子ビームの照射期間中において、前記ホルダには、前記第１端子を介して前記第１電源から前記負電圧が印加される、荷電粒子線装置。
8. 請求項４に記載の荷電粒子線装置において、
   前記固定領域には、前記第１ケーブルに電気的に接続され、且つ、その断面形状が円形である回転部材が設けられ、
   前記第１端子は、前記回転部材の一部である前記第１導電材料によって構成され、
   前記第２端子は、前記回転部材の他の一部である前記第２導電材料によって構成されている、荷電粒子線装置。
9. 請求項８に記載の荷電粒子線装置において、
   前記第１端子は、前記回転部材の円周の一部に沿って形成され、
   前記第２端子は、前記回転部材の円周の他の一部に沿って形成されている、荷電粒子線装置。
10. 請求項８に記載の荷電粒子線装置において、
    前記第１端子および前記第２端子の各々の断面形状は、円形であり、
    前記第２端子の断面積は、前記第１端子の断面積よりも小さく、
    前記第２端子は、前記第１端子に内包され、
    前記第２端子の円の中心は、前記第１端子の円の中心とずれている、荷電粒子線装置。
11. 請求項８に記載の荷電粒子線装置において、
    前記ステージは、前記電子源側に位置する試料テーブルを有し、
    前記固定領域において、前記試料テーブルには前記試料テーブルを貫通する孔が設けられ、
    前記回転部材は、前記孔の内部に設けられている、荷電粒子線装置。
12. 請求項４に記載の荷電粒子線装置において、
    前記搬送経路に沿って延在するように、前記ステージにはレールが設けられ、
    前記レールには複数のベアリングが設けられ、
    前記第２端子は、
    前記複数のベアリングのうち少なくとも一つによって構成される第２電極と、
    前記第２電極および前記第１ケーブルに電気的に接続され、且つ、前記第２電極と前記第１ケーブルとの間に設けられた第２抵抗素子と、
    を有し、
    前記第２導電材料は、前記第２抵抗素子を構成する導電材料である、荷電粒子線装置。
13. 請求項１に記載の荷電粒子線装置において、
    前記ステージに設けられた第３端子を更に有し、
    前記第３端子に含まれる第４導電材料の第４シート抵抗は、前記第３シート抵抗よりも大きく、且つ、前記第２シート抵抗とは異なる、荷電粒子線装置。
14. 荷電粒子線装置によって解析するための試料が保持されたホルダを設置可能なステージであって、
    前記ホルダを搬送するための搬送経路と、
    前記搬送経路の一部であり、且つ、前記ホルダを前記ステージに固定させるための固定領域と、
    前記搬送経路に設けられた第１端子と、
    前記搬送経路に設けられた第２端子と、
    を有し、
    前記第１端子に含まれる第１導電材料の第１シート抵抗は、前記第２端子に含まれる第２導電材料の第２シート抵抗とは異なり、
    前記搬送経路によって前記ホルダを搬送させる場合、前記第１端子は、前記固定領域において前記ホルダに接触する、ステージ。
15. 請求項１４に記載のステージにおいて、
    前記搬送経路によって前記ホルダを搬送させる場合、前記第２端子は、前記ホルダが前記固定領域する前には前記ホルダに接触し、前記ホルダが前記固定領域した後には前記ホルダに接触しない、ステージ。
    

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