(57)【要約】  本発明の荷電粒子ビーム顕微鏡は、検出粒子（１１８）の計測処理法の選択手段（１５３、１５５）を備え、前記手段は、試料（１１４）から放出される２次電子（１１５）数が多い走査領域と、２次電子数の少ない走査領域とで、異なる計測処理法を選択することを特徴とする。  これにより、荷電粒子ビーム顕微鏡を用いた試料検査において、放出される２次電子数が少ない孔底や溝底のコントラストを強調した像、及び陰影コントラストを強調した像を短時間で取得することが可能となった。
2012039206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子源と、試料を載せるステージと、前記荷電粒子源で発生した荷電粒子のビームを前記ステージ上の試料に照射する荷電粒子光学系と、前記ビームに起因する前記試料からの検出粒子を検出する検出器と、これらを制御する制御手段とを有する荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記ビームに起因する前記検出粒子を検出するビーム滞在積算方法を判定するビーム滞在積算選択器と、前記ビーム滞在積算選択器の判定に従い積算を行なうビーム滞在積算器と、フレーム積算方法を判定するフレーム積算の選択器と、前記フレーム積算の選択器の判定に従い積算するフレーム積算器とを更に有し、
前記ビームに起因する前記検出粒子のサンプリング中に前記検出器において検出できる前記検出粒子の数が１個未満の時はビーム滞在時間内の１画素の明度階調算出過程において、明度階調が設定範囲内となる回数を数えて調整した値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項２】
請求項１記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１画素の明度階調を計測するビーム滞在時間中に検出できる前記検出粒子数が１個未満の時は前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、明度階調が設定範囲内となる回数を数えて調整した値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項３】
請求項１記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１サンプリング中に検出できる前記検出粒子数が１個の時はビーム滞在時間内の１画素の明度階調算出過程において、設定範囲内での明度階調の頻度分布のピーク値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項４】
請求項１記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１画素の明度階調を計測するビーム滞在時間中に検出できる前記検出粒子数が１個の時は前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、設定範囲内での明度階調の頻度分布のピーク値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項５】
請求項１記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１画素の明度階調を計測するビーム滞在時間中に検出できる前記検出粒子数が１個を超える時は前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、明度階調の平均値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項６】
請求項１記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１画素の明度階調を計測するビーム滞在時間中に検出できる電子数が１個を超える時は前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、明度階調の平均値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項７】
請求項１記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記検出器のゲインとオフセットを適切に調整し、フレーム積算時のビーム滞在時間毎の明度階調のばらつきが閾値を超えた場合に、前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、明度階調の平均値から、設定範囲内での明度階調の頻度分布のピーク値又は、明度階調が設定範囲内となる回数を数えて調整した値を出力するように変更することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項８】
荷電粒子源と、試料を載せるステージと、前記荷電粒子源で発生した荷電粒子のビームを前記ステージ上の試料に照射する荷電粒子光学系と、前記ビームに起因する前記試料からの検出粒子を検出する検出器と、表示手段と、これらを制御する制御手段と、を有する荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記表示手段は、画質向上処理設定の画面が表示されるものであることを特徴とする荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項９】
請求項８記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記表示手段は、画素ごとの検出信号のアナログ平均値或いは検出信号の階調値と、画素ごとのビーム滞在積算カウント数を表示するものであることを特徴とする荷電粒子ビーム顕微鏡。
【請求項１０】
請求項９記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記検出器において検出される検出粒子の数は、前記ビーム滞在積算カウント数で表示される画素よりも検出信号のアナログ平均値或いは検出信号の階調値で表示される画素の方が多いことを特徴とする荷電粒子ビーム顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビームにより半導体装置や液晶等の微細な回路パターンを観察・検査する荷電粒子ビーム顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１に、半導体デバイスの微細化・集積化に伴って、リソグラフィ工程の管理では、ウェハ上に形成された数１０ｎｍサイズの微細パターンを高精度かつ高速で計測する要求がますます高まっており、測長走査電子顕微鏡（Critical Dimension Scanning electron Microscope、以下ＣＤ−ＳＥＭ）は半導体精度において不可欠な計測装置である。近年では、標準的なライン＆スペース（Ｌ＆Ｓ）パターンの線幅計測に加え、２次元パターンの計測ニーズも高まっている。２次元パターンの計測は、半導体マスクパターン記述用としてデファクト・スタンダードなフォーマットであるＧＤＳIIなどのフォーマットのＬＳＩレイアウト・データとＳＥＭ画像を比較することにより実現する。リソグラフィ工程の管理では、膨大なＬＳＩレイアウト・データのうち２次元パターン計測が必要な観察点は数万点／チップに及ぶ場合もあり、移動／画像取り込み／測定の時間：Move Acquire Measure（以下  ＭＡＭ）の短縮ニーズも高まっている。上記ニーズにこたえ得るDesign For Manufacturing Scanning electron Microscope（以下、ＤＦＭ−ＳＥＭ）が必要である。【０００３】
特開２００６−１９６２８１号公報（特許文献１）には、走査電子顕微鏡でビーム電流を切り替えによりＳ／Ｎと画像撮像時間短縮を両立させるために、複数のビーム電流の設定で検出器のゲインの調整値または検出アルゴリズムを保持しておき高速にビーム電流を切り替える方法が開示されている。【０００４】
特開平３−２２９１７９号公報（特許文献２）には、二次電子信号のパルスを複数点のサンプリング値の和をとることにより、信号のＳ／Ｎを改善する方法が開示されている。【０００５】
特開２００６−１０５９７７号公報（特許文献３）には、放射線源から入射する検出器の動作パラメータを入射放射線に基づいて決定する検出器調整回路を含むイメージング・システムが開示されている。【０００６】
第２に、半導体デバイスは、ウェハ上にフォトマスクで形成されたパターンをリソグラフィ処理およびエッチング処理により転写する工程を繰り返すことにより製造される。このような製造プロセスにおいて、歩留まりの早期立ち上げ、及び製造プロセスの安定稼働を実現するためには、インラインウエハ検査によって発見した欠陥を迅速に解析し、対策に活用することが必須である。検査結果を迅速に不良対策に結び付けるためには、多数の検出欠陥を高速にレビューし、発生原因別に分類する技術を必要とする。【０００７】
しかし、製造プロセスの微細化に伴い、半導体の製造歩留まりに影響を及ぼす欠陥サイズも微細化している。従来の光学式のレビュー装置では、分解能の不足のために微小な欠陥のレビューと分類が困難となっている。このため、高分解能でレビューが可能なＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）式のレビュー装置が利用されている。この装置では、微小異物や、スクラッチ等の凹凸を検出するために、横から光を当てたときに生ずる陰影と等価なＳＥＭ像による陰影像の取得が重要となっている。【０００８】
このような陰影像を取得する為の一般的原理を、図１を用いて説明する。例えば膜中の異物により生じた試料表面の凹凸部１を電子ビーム２で走査すると、試料上の各照射点で二次粒子(２次電子)３を放出する。ここで、発生する二次粒子３のエネルギーは分布を有しており、比較的エネルギーの低い成分（低速成分）が二次電子（ＳＥ）と呼ばれ、比較的エネルギーの高い成分（高速成分）が後方散乱電子（ＢＳＥ）と呼ばれている。図１の６に矢印で示したように、発生箇所における二次粒子は種々の方向の仰角成分を有している。ここで、発生箇所における二次粒子の仰角とは、照射された一次電子線光軸が法線となるような平面に対して二次粒子の各仰角成分がなす角度を意味する。発生箇所における二次粒子のある仰角成分６に着目すると、右側に放出される二次粒子は検出器４に到達するが、左側に放出される二次粒子は検出器に到達しない。そのため、二次粒子の発生箇所での試料表面の凹凸部の傾斜角度５により検出器４での二次電子検出量が異なる。その結果、検出器で得られる陰影像７には、試料表面の凹凸に応じた陰影コントラストが現れる。【０００９】
特開平８−２７３５６９号公報（特許文献４）には、電磁重畳型対物レンズを用いた二次荷電粒子の検出光学系において、二次粒子の低速成分（ＳＥ）と高速成分（ＢＳＥ）とを分離検出することにより、試料の測定精度を向上させた荷電粒子ビームカラムに関する技術が開示されている。当該公報に開示された技術においては、二次粒子の低速成分と高速成分の軌道が異なることを利用して、電子源と対物レンズとの間に設けた環状検出器で、内側環状帯でＢＳＥを、外側環状帯でＳＥを検出することにより分離検出を行っている。外側環状帯は扇形に四分割しており、放出位置における二次電子の方位角の選別が行える為、陰影像の取得が可能となっている。【００１０】
一方、国際公開第ＷＯ００／１９４８２号パンフレット（特許文献５）には、二次粒子の低角成分と高角成分とを分離検出するための構成が開示されている。当該公報に開示された構成においては、対物レンズ上方に低角成分検出用の二次粒子検出器を設け、当該低角成分用検出器と対物レンズとの間に、発生した二次粒子の低角成分を衝突させるための反射板を配置し、更に、低角成分粒子の衝突により発生した副次粒子をＥ×Ｂ偏向器により低角成分検出用二次粒子検出器に導き、これにより、反射電子の低角成分と二次電子を検出している。反射電子の高角成分については、Ｅ×Ｂ偏向器の上段（電子源側）に別の高角成分検出用の二次粒子検出器と第２のＥ×Ｂ偏向器を設け、高角成分のみを高角成分用検出器で検出する。【００１１】
また、特開２００６−２２８９９９号公報（特許文献６）には、電子源と対物レンズの間に環状検出器を設け、発生する二次電子の仰角の低角成分と高角成分、さらに方位角成分とを選別して検出する電子顕微鏡が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−１９６２８１号公報
【特許文献２】特開平３−２２９１７９号公報
【特許文献３】特開２００６−１０５９７７号公報
【特許文献４】特開平８−２７３５６９号公報
【特許文献５】国際公開第ＷＯ００／１９４８２号パンフレット
【特許文献６】特開２００６−２２８９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図２Ａ、図２Ｂは半導体デバイスの回路パターン形成において頻繁にＳｉウェハ上に形成する孔や溝を走査電子顕微鏡（Scanning electron Microscopy、以下ＳＥＭ）で観察する方法の１例であり、図２Ａは孔の場合、図２Ｂは溝の場合を示す。近年、孔や溝のサイズは微細な場合は約１０ｎｍとなる場合もあるように、回路パターンの微細化は進む。そのため、試料表面の簡便な観察のための電子ビームのプローブ径は年々縮小され約１ｎｍ（パターンサイズの１／１０程度）まで達し、原子分解能を有する走査型プローブ顕微鏡（Scanning Probe Microscopy、以下ＳＰＭ）に次ぐ高解像度の観察像取得手段となっている。観察する回路パターンは絶縁膜・半導体膜・導体膜に形成した孔や溝であり、加工形状のアスペクトが高いと、孔底や溝底から放出される２次電子数がその他の走査領域に比べて著しく低くなる。電子ビーム１１を走査して得た孔底観察像１３は、孔の輪郭線１２にホワイトバンドと孔底に暗い円形領域によりなる。一方、溝底観察像１５は、溝の輪郭線１４にホワイトバンドと溝底に暗い帯状領域によりなる。【００１４】
特許文献１から３に記載された従来技術では、いずれも、孔底や溝底から放出される２次電子数がその他の走査領域に比べて著しく低くなると撮像時間が著しく長くなり、観察像のコントラストが低下してしまう問題を回避することができない。【００１５】
本発明の第１の目的は、半導体装置や磁気ディスク等、種々の試料検査において、孔底と溝底のコントラストを強調した像を、短時間で取得可能な荷電粒子ビーム顕微鏡を提供することである。【００１６】
また、電子線照射により発生する二次粒子は、発生箇所における仰角（低角成分と高角成分）とエネルギー（低速成分と高速成分）とによって、大きく分けて４通り（低角成分かつ低速成分、低角成分かつ高速成分、高角成分かつ低速成分、高角成分かつ高速成分）に種別できることができる。二次粒子のうち、高速成分には、二次粒子の発生箇所の形状に関する情報が多く含まれ、一方、低速成分には、一次ビームの侵入深さに相当する範囲の試料内部の情報（例えば、試料の材質、組成など）が多く含まれている。従って、一次ビーム照射により発生する二次粒子を、低速成分、高速成分に弁別検出して画像を形成できれば、試料の観察上有利である。高速成分により形成される画像は、陰影像と呼ばれることもある。【００１７】
しかし、信号弁別により二次粒子の検出信号は減衰してしまい観察像のコントラストが低下してしまう。特許文献４から６に記載された従来技術では、いずれも、二次粒子を低角成分と高角成分に分けて分離検出できる構成となっているが、二次粒子に含まれる高速成分のうち、発生箇所における仰角の高角成分が、低速成分とうまく分離できない。その結果、高速成分の高仰角成分が陰影像から欠落してしまい、陰影像のコントラスト強度が、本来得られるべき値よりも弱くなり、凹凸の程度が小さい（浅い）ような形状が陰影像には現れないという問題を引き起こす。【００１８】
更に、弱いコントラストの陰影像しか得ることができないので、画像のＳ／Ｎ比を稼ぐために画像データを何回も積算しなければならず、試料検査ないし計測に必要な画質の画像を、短時間に取得できない。一次ビームの電流値を大きくすればＳ／Ｎの大きな画像信号を得ることができるが、電流値を増やせばビーム径が増え、得られる画像の分解能が劣化する。【００１９】
そこで、本発明の第２の目的は、半導体装置や磁気ディスク等、種々の試料検査において、陰影コントラストの強調された像を、短時間で取得可能な荷電粒子ビーム顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するための一実施形態として、荷電粒子源と、試料を載せるステージと、前記荷電粒子源で発生した荷電粒子のビームを前記ステージ上の試料に照射する荷電粒子光学系と、前記ビームに起因する前記試料からの検出粒子を検出する検出器と、これらを制御する制御手段とを有する荷電粒子ビーム顕微鏡において、前記ビームに起因する前記検出粒子を検出するビーム滞在積算方法を判定するビーム滞在積算選択器と、前記ビーム滞在積算選択器の判定に従い積算を行なうビーム滞在積算器と、フレーム積算方法を判定するフレーム積算の選択器と、前記フレーム積算の選択器の判定に従い積算するフレーム積算器とを更に有することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡とする。
【発明の効果】
【００２１】
ビーム滞在積算方法を判定するビーム滞在積算選択器およびフレーム積算方法を判定するフレーム積算の選択器とを有することにより、半導体装置や磁気ディスク等、種々の試料検査において、孔底と溝底のコントラストを強調した像を、短時間で取得可能な荷電粒子ビーム顕微鏡、また、陰影コントラストの強調された像を、短時間で取得可能な荷電粒子ビーム顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】電子ビームを用いて観察試料表面の陰影像を取得するための一般的原理を説明するための概略図であり、上段は試料断面形状を、下段は陰影像を示す。
【図２Ａ】走査電子顕微鏡を用いて孔パターンを観察する方法を説明するための概略図であり、上段は試料表面の斜視図、下段はＳＥＭ画像の模式図を示す。
【図２Ｂ】走査電子顕微鏡を用いて溝パターンを観察する方法を説明するための概略図であり、上段は試料表面の斜視図、下段はＳＥＭ画像を示す。
【図３】第１の実施例に係る荷電粒子ビーム顕微鏡(走査電子顕微鏡)の全体構成を示す模式図である。
【図４】図３に示した走査電子顕微鏡を用いて観察画像を取得する際のフローチャートの一例を示す模式図である。
【図５】図３に示した走査電子顕微鏡を用いて観察画像を取得する際のフローチャートの他の例を示す模式図である。
【図６】図３に示した走査電子顕微鏡を用いて観察画像を取得する際のフローチャートの他の例を示す模式図である。
【図７】図３に示した走査電子顕微鏡を用いて観察画像を取得するための観察条件設定と実行の手順を示すフロー図である。
【図８】図３に示した走査電子顕微鏡を用いて観察画像を取得する際の画質向上処理時の設定画面の一例を示す。
【図９】走査線内に照射される単位長さあたりの電子数から求めた線電荷密度の走査速度依存性を示す図である。
【図１０】図７に示された画質向上処理の設定において、ビーム滞在積算方式やフレーム積算方式を自動選択するフロー図である。
【図１１】図７に示された画質向上処理の設定において、ビーム滞在時間やフレーム積算回数を自動導出するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
２次電子数(二次粒子数)が少ない走査領域では、検出信号はおのおのが離散したパルス状の波形になる。２次電子数が少なくなると検出器の時間分解能（パルス幅）内に、２個以上の電子がほとんど存在しない状態になる。これを単一２次電子領域といい、電子計数法はこの領域で有効であることが分かった。電子計数法で重要となる量子効率は、１個の電子が検出器に入射したときの電子の発生確率である。単一２次電子領域では、１電子あたりの放出電子数は１または０しかないため、単位時間当たりの放出電子数を数えることが可能になる。この領域を電子計数領域と呼び、この信号検出方法を信号強度で計測するアナログ方式に対して電子計数方式と呼ぶ。
【００２４】
すなわち、試料での２次電子発生過程と検出器での信号増幅過程は、ポアソン分布で表される統計的確立で信号が生成されるため、信号に重畳した交流成分の雑音が生じる。電子計数法はアナログ法に比べて検出器の雑音指数分だけＳ／Ｎが向上する。電子計数方式で２次電子数の少ない走査領域で信号を検出することで、観察像のＳ／Ｎが向上する。
【００２５】
一方、２次電子数が少ないときに観察像のＳ／Ｎを向上する有効な手段として電子計数法による信号検出以外に画像取り込み時間を長くする方法がある。画像取り込み時間の短縮は、取り込み画像のｐｉｘｅｌ数削減又は、ビーム電流増大により可能であるが、２次元パターン計測は取り込み画像のｐｉｘｅｌ数を増やして高精細観察をすると精度を向上させることができることから、ＭＡＭ短縮はｐｉｘｅｌ数削減ではなくビーム電流増大が有効であることが分かった。この時、ビーム照射による試料帯電により２次元パターンの輪郭線を検出できなくなる場合があることから、試料帯電を抑制するためにｐｉｘｅｌ当たりのビーム滞在時間（以下Ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅ）を短縮することにより電荷注入量を削減することが有効であることが分かった。Ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅを短くして試料への注入電荷数が少なくなると、検出できる２次電子数が減少するため画像のコントラストが不足してしまうので、走査周期（以下ｌｏｏｐ  ｔｉｍｅ）毎にｆｒａｍｅ積算を繰り返すことにより２次電子の検出個数を補い画像のコントラストを向上する。孔底や溝底等でＤｗｅｌｌ  ｔｉｍｅ当たりの放出電子数が少ない走査領域では、検出信号はおのおのが離散したパルス状の波形になる単一２次電子領域になる。この時、Ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅの間に検出された電子数を数える電子計数方式で信号検出をする。一方、単一２次電子領域にならない走査領域はアナログ方式で信号検出をする。さらに、孔底や溝底等でＤｗｅｌｌ  ｔｉｍｅにｆｒａｍｅ積算を掛けた総画素滞在時間当たりの放出電子数が少ない場合は、Ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅで検出された電子数をｆｒａｍｅ積算では足し合わせる。一方、総画素滞在時間では単一２次電子領域にならない場合は、アナログ方式でｆｒａｍｅ積算をおこなう。
【００２６】
半導体デバイスの微細化・集積化に伴って、リソグラフィ工程の管理では、ウェハ上形成された数１０ｎｍサイズの微細パターンを高精度かつ高速で計測する要求と、リソグラフィ工程の管理では、膨大なＬＳＩレイアウト・データのうち２次元パターン計測が必要な観察点は数万点／チップに及ぶ場合もあり、ＭＡＭの短縮ニーズと、回路パターンの溝や孔の縦横比が大きくても画像処理を施して溝や孔の底の形状を可視化したいニーズにこたえるＤＦＭ−ＳＥＭを提供することができる。
【００２７】
本発明の荷電粒子ビーム顕微鏡は、標準的なライン＆スペース（Ｌ＆Ｓ）パターンの線幅計測に加え、２次元パターンの計測ニーズも高まっている。２次元パターンの計測は、ＧＤＳIIなどのフォーマットのＬＳＩレイアウト・データとＳＥＭ画像を比較することにより実現する。リソグラフィ工程の管理では、膨大なＬＳＩレイアウト・データのうち２次元パターン計測が必要な観察点は数万点／チップに及ぶ場合も対応できる。加工形状のアスペクトが高いと、孔底や溝底から放出される２次電子数がその他の走査領域に比べて著しく低くなる。２次電子数が少ない走査領域では、検出信号はおのおのが離散したパルス状の波形になる。２次電子数が少なくなると検出器の時間分解能（パルス幅）内に、２個以上の電子がほとんど存在しない状態になる場合も対応できる。
【００２８】
簡単のため、以下の実施例では、主として走査電子顕微鏡を用いた装置への適用例について説明するが、各実施例のビーム走査と信号積算の方式を動的に選択する方法は、電子ビームだけではなくイオンビーム装置も含めた荷電粒子線装置一般に対して適用可能である。また、以下の実施例では半導体ウェハを試料とする装置について説明を行うが、各種荷電粒子線装置で使用する試料としては、半導体ウェハの他、半導体基板、パターンが形成されたウェハの欠片、ウェハから切り出されたチップ、ハードディスク、液晶パネルなど、各種の試料を検査・計測対象とすることができる。
【実施例１】
【００２９】
実施例１では、走査電子顕微鏡への適用例について説明する。【００３０】
本実施例の走査電子顕微鏡は、真空筺体内に形成された電子光学系、その周囲に配置された電子光学系制御装置、制御電源に含まれる個々の制御ユニットを制御し、装置全体を統括制御するホストコンピュータ、制御装置に接続された操作卓、取得画像を表示されるモニタを備える表示手段などにより構成される。電子光学系制御装置は、電子光学系の各構成要素に電流、電圧を供給するための電源ユニットや、各構成要素に対して制御信号を伝送するための信号制御線などにより構成される。  
図３は、本実施例に係る荷電粒子ビーム顕微鏡である走査電子顕微鏡の全体構成を示す模式図である。【００３１】
本実施例の走査電子顕微鏡は、真空筺体１０１の内部に設けられた電子光学系１０２、その周囲に配置された電子光学系制御装置１０３、制御電源に含まれる個々の制御ユニットを制御し、装置全体を統括制御するホストコンピュータ１０４、制御装置に接続された操作卓１０５、取得画像を表示されるモニタを備える表示手段１０６などにより構成される。電子光学系制御装置１０３は、電子光学系１０２の各構成要素に電流、電圧を供給するための電源ユニットや、各構成要素に対して制御信号を伝送するための信号制御線などにより構成される。【００３２】
電子光学系１０２は、電子ビーム（一次荷電粒子ビーム）１１０を生成する電子源１１１、一次電子ビームを偏向する偏向器１１２、電子ビームを集束する電磁重畳型対物レンズ１１３、ステージ上に保持された試料１１４から放出される二次電子（二次粒子）１１５を集束発散するブースタ磁路部材１１６、二次電子が衝突するための反射部材１１７、当該衝突により再放出される副次粒子（三次粒子）１１８を検出する中央検出器１１９などにより構成される。反射部材１１７は、一次ビームの通過開口が形成された円盤状の金属部材により構成され、その底面が二次粒子反射面を形成している。なお、符号１３５はブースタ磁路電源、符号１４８は中央検出器電源を示す。【００３３】
電子源１１１から放出された電子ビーム１１０は、引き出し電極１３０と加速電極１３１との間に形成される電位差により加速され、電磁重畳型対物レンズ１１３に達する。対物レンズ１１３は、入射した一次電子ビームを試料１１４上にコイル１３２により磁場を励起して集束させる。制御磁路部材１３２’には、ヨーク部材１３３の電位に対する電位が負になるような電位が供給されており、この電位は制御磁路電源１３４により供給される。また、ステージ１４０には、ステージ電源１４１によって、ブースタ磁路部材１１６との電位差が負になる電位が印加される。このため、ブースタ磁路部材１１６を通過した電子ビーム１１０は、急激に減速され試料表面に到達する。ここで、一次ビームのランディングエネルギーは、電子源１１１とステージ１４０の電位差のみで決まるため、電子源１１１とステージ１４０のへの印加電位を所定値に制御すれば、ブースタ磁路部材１１６や加速電極１３１への印加電位がどうであってもランディングエネルギーを所望の値に制御可能である。ただし、対物レンズ１１３はどのような方式でもよく、例えば磁場レンズや静電レンズでもよい。【００３４】
中央検出器１１９により検出した信号波形のブライトネスとコントラストを制御するブライトネス・コントラスト制御回路１５１、信号波形を時分割で量子化するアナログ・デジタル変換器１５２、ビーム滞在積算方法を判定するビーム滞在積算選択器１５３、上記判定に従いデジタル信号を積算するビーム滞在積算器１５４、フレーム積算方法を判定するフレーム積算選択器１５５、上記判定に従いデジタル信号を積算するフレーム積算器１５６、必要に応じて２次元画像処理により観察像を見やすくする画質向上処理部１５７、観察像の表示部１５８、観察像の保存部１５９により構成される。ビーム滞在積算器１５４とフレーム積算器１５６の信号積算方法を信号波形にあわせて適切に切り替えることにより、効率よく信号検出することが可能になる。ただし、中央検出器１１９以外に複数の検出器を設けてもよい。特に左右に別途検出器を設けて２次電子の高速成分を検出すると陰影検出ができる。電子線照射により発生する２次電子は、発生箇所における仰角（低角成分と高角成分）とエネルギー（低速成分と高速成分）とによって、大きく分けて４通り（低角成分かつ低速成分、低角成分かつ高速成分、高角成分かつ低速成分、高角成分かつ高速成分）に種別できることができる。２次電子のうち、高速成分には、２次電子の発生箇所の形状に関する情報が多く含まれ、一方、低速成分には、一次ビームの侵入深さに相当する範囲の試料内部の情報（例えば、試料の材質、組成など）が多く含まれている。従って、一次ビーム照射により発生する２次電子を、低速成分、高速成分に弁別検出して画像を形成できれば、試料の観察上有利である。高速成分により形成される画像は、陰影像と呼ばれる。【００３５】
２次電子数が少ないときに観察像のＳ／Ｎを向上する有効な手段として電子計数法による信号検出以外に画像取り込み時間を長くする方法がある。画像取り込み時間の短縮は、取り込み画像のｐｉｘｅｌ数削減又は、ビーム電流増大により可能であるが、２次元パターン計測は取り込み画像のｐｉｘｅｌ数を増やして高精細観察をすると精度を向上させることができることから、ＭＡＭ短縮はｐｉｘｅｌ数削減ではなくビーム電流増大が有効である。さらに、ビーム照射による試料帯電により２次元パターンの輪郭線を検出できなくなる場合があることから、試料帯電を抑制するためにｐｉｘｅｌ当たりのビーム滞在時間（以下ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅ）を短縮することにより電荷注入量を削減することが有効である。Ｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅを短くして注入電荷数が少なくなると、検出できる２次電子数が減少するため画像のコントラストが不足してしまうので、走査周期（以下ｌｏｏｐ  ｔｉｍｅ）毎にｆｒａｍｅ積算を繰り返すことにより２次電子の検出個数を補い画像のコントラストを向上する。【００３６】
図４は、観察像取得のフローチャートを示す模式図である。【００３７】
対物レンズで集束された電子ビーム１１０を試料１１４に照射により放出される２次粒子１１５起因の副次粒子１１８を中央検出器１１９で収集して検出信号増幅１７１のステップでアナログ信号を形成し、ブライトネス・コントラスト制御１７２のステップでブライトネス・コントラスト制御回路１５１により信号波形を整える。ステップ１７３で上記信号波形をアナログ・デジタル変換器１５２によりアナログ・デジタル変換する。なお、デジタル変換したときのデータの一例を棒グラフで示す。本実施例では取り込み画像を構成するｐｉｘｅｌに相当する一画素当り５回のアナログ・デジタル変換１７３からの検出信号の階調データを取得した。次に、デジタル信号波形と電子光学系制御装置１０３の設定などを参考にしてステップ１７４でビーム滞在積算選択器１５３によりビーム滞在積算の選択をおこない、ステップ１７５でビーム滞在積算器１５４によりビーム滞在積算をおこなう。なお、ビーム滞在積算を行なったときのデータの一例を右側の棒グラフに示す。ここでは、画素毎に取得されたアナログ検出信号を積算後、平均した値を棒グラフで示している。さらに、ビーム滞在積算結果に基づき、ステップ１７６でフレーム積算選択器においてフレーム積算の選択をおこない、ステップ１７７でフレーム積算器においてフレーム積算をおこなう。フレーム積算のアナログデータの一例を右側の棒グラフに示す。左側の棒グラフでは画像を構成するｐｉｘｅｌに番号を割り振った各画素Noにおいてビーム滞在積算アナログ値をフレーム積算Ｎｏ．毎に取得して積算後、平均した値をフレーム積算アナログ値とし、右側の棒グラフはフレーム積算アナログ値と画素Ｎｏ．との関係を示す。必要に応じてステップ１７８で画質向上処理部１５７において画質向上処理をおこなった後、ステップ１７９で観察像表示部や観察像保存部において観察像の表示と保存を実施する。深い溝の試料を観察する際は、溝底観察像(模式図)１８０は溝の輪郭線１８１にホワイトバンドと溝底に暗い帯状領域によりなる。【００３８】
図５は、アナログ・デジタル変換１７３のステップにおいて、複数データをビーム滞在積算して１画素の階調値とする場合の走査領域ごとに積算方法を容易に切り替える方法の１例である。ビーム滞在積算の選択１７４のステップでビーム滞在積算方法を簡便に判定する方法としては、ビーム滞在積算値に対して閾値を設けて、積算方法をアナログ法から電子計数法に切り替える方法が有効である。この切り替えを行なうことにより、ステップ１７５のビーム滞在積算において、２次電子数の多い画素Ｎｏ．１では検出信号のアナログ平均値のデータが取得され、２次電子数が少ない画素Ｎｏ．２、画素Ｎｏ．３ではビーム滞在積算カウント数のデータが取得される(右側の棒グラフ参照)。これにより、Ｓ／Ｎが向上する。【００３９】
上記手段に加えてビーム滞在積算の選択１７４のステップに連動して画素ごとにフレーム積算の選択１７６のステップをおこなう。ステップ１７７において、２次電子数が多い画素１ではフレーム積算アナログ値のデータが取得され、２次電子数が少ない画素２や画素３ではフレーム積算カウント数のデータが取得される(右側の棒グラフ参照)。これにより、Ｓ／Ｎが向上する。より高精度な判定方法としては、画質向上処理１７８のステップで単一２次電子領域を判定し、対象の走査領域のビーム滞在積算方法を切り替えて、ステップ１７３でアナログ・デジタル変換し、メモリ(観察像の保存部１５９)に格納したデータをステップ１７５でのビーム滞在積算とステップ１７７でのフレーム積算とステップ１７８での画質向上処理を再計算して画像を再構成する方法もある。上記方法により、走査領域ごとに積算方法を有効に切り替えることができる。前述のように電子計数方式で２次電子数の少ない走査領域において信号を検出することで、観察像のＳ／Ｎが向上することが可能となる。上記閾値を複数設けて電子計数法に切り替える方法も有効である。上記閾値の適切に設定してアナログ法と電子計数法の中間的な信号波形の交流成分を強調する交流法（例えば、検出信号強度のバンドパスや非線形増幅など）にすることもできる。【００４０】
ステップ１７４のビーム滞在積算の選択での判定にもとづき、積算方法をアナログ法から電子計数法に切り替える方法として、検出信号増幅１７１のステップとブライトネス・コントラスト制御１７２のステップとアナログ・デジタル変換１７３のステップを電子係数法用に並列に準備する方法もある。電子計数法用に信号波形を整えることができるので、２次電子数の少ない走査領域において信号を検出することで、より観察像のＳ／Ｎが向上することが可能となる。なお、深い溝の試料を観察する際は、溝底観察像(模式図)１８２は溝の輪郭線１８３にホワイトバンドと２次電子数の少ない走査領域であり電子計数法により信号波形を整えた溝底に暗い帯状領域によりなる。【００４１】
図６は、試料の溝底や孔底などから放出される２次電子が少なくｄｗｅｌｌ  ｔｉｍｅの間に１個の電子しか検出できない単一２次電子領域となる場合の検出方法の１例である。ここでは、ステップ１７３でアナログ・デジタル変換された単一データをビーム滞在積算して１画素の階調値とする場合の走査領域ごとに積算方法を容易に切り替える方法を用いる。ビーム滞在積算の選択１７４のステップでビーム滞在積算方法を簡便に判定する方法は、ビーム滞在積算１７５のステップでアナログ法を用いた際に出力されるビーム滞在積算値に対して閾値を設けて、積算方法をアナログ法から電子計数法に切り替える方法が有効である。この切り替えを行なうことにより、ステップ１７５のビーム滞在積算において、観察像を構成するＰｉｘｅｌのうち２次電子数の多い画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．５では検出信号の階調値のデータが取得され、２次電子数が少ない画素Ｎｏ．６〜画素Ｎｏ．１５ではビーム滞在積算カウント数のデータが取得される(右側の棒グラフ参照)。これにより、Ｓ／Ｎが向上する。【００４２】
さらに、検出信号増幅１７１のステップとブライトネス・コントラスト制御１７２のステップとアナログ・デジタル変換１７３のステップで形成するデジタル波形のノイズ特性にあわせて単一２次電子領域でのカウンティングする波高幅を選ぶことも有効である。上記手段に加えてビーム滞在積算の選択１７４のステップに連動して画素ごとにフレーム積算の選択１７６のステップを行なう。ステップ１７７において、２次電子数が多い画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．５ではフレーム積算アナログ値のデータが取得され、２次電子数が少ない画素Ｎｏ．６〜画素Ｎｏ．１５ではフレーム積算カウント数のデータが取得される(右側の棒グラフ参照)。これにより、Ｓ／Ｎが向上する。より高精度な判定方法としては、画質向上処理１７８のステップで単一２次電子領域を判定し、対象の走査領域のビーム滞在積算方法を切り替えて、ステップ１７３でアナログ・デジタル変換し、メモリ(観察像の保存部１５９)に格納したデータをステップ１７５でのビーム滞在積算とステップ１７７のフレーム積算とステップ１７８での画質向上処理を再計算して画像を再構成する方法もある。上記方法により、走査領域ごとに積算方法を有効に切り替えることができる。前述のように電子計数方式で２次電子数の少ない走査領域において信号を検出することで、観察像のＳ／Ｎが向上することが可能となる。【００４３】
ビーム滞在積算の選択器１７４での判定にもとづき、積算方法をアナログ法から電子計数法に切り替える方法として、検出信号増幅１７１のステップとブライトネス・コントラスト制御１７２のステップとアナログ・デジタル変換１７３のステップを電子係数法用に並列に準備する方法もある。電子係数法用に信号波形を整えることができるので、２次電子数の少ない走査領域において信号を検出することで、より観察像のＳ／Ｎを向上することが可能となる。なお、深い溝の試料を観察する際は、溝底観察像(模式図)１８２は溝の輪郭線１８３にホワイトバンドと溝底に暗い帯状領域によりなる。【００４４】
図７は試料の溝底や孔底などから放出される２次電子の量に応じて観察画像を取得するための設定と実行の手順である。試料観察の事前準備２００のステップは試料室に試料をロードし、ステージの移動やビームの偏向により試料観察位置でビームを走査できる状態にすることを含む。上記フローは、動作フローの登録や動作内容の判断により自動的に進めてもマニュアルでおこなってもよい。ビーム電流・観察画素数・フレーム積算の設定２０１のステップはビーム加速と焦点深度などのビーム設定やＤｗｅｌｌ  Ｔｉｍｅ  やＬｏｏｐ  Ｔｉｍｅなどの走査方法などを含む。上記フローは、動作フローの登録や動作内容の判断により自動的に進めてもマニュアルでおこなってもよい。画質向上処理の設定２０２のステップはシャープネスや孔・溝底の強調をする画像処理や、検出方式の切換えによる孔・溝底の強調検出などを含む。Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ調整２０３のステップは画質向上処理の設定２０２にあわせて自動的に調整を進めてもマニュアルで設定してもよい。観察像取得２０４のステップでは、試料観察の事前準備２００のステップの試料の状態で、ビーム電流・観察画素数・フレーム積算の設定２０１のステップの設定条件でＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ調整２０３のステップをおこない適切な状態で観察像を取得する。この観察像取得２０４のステップは、図４〜図６のステップ１７１〜ステップ１７７を含む。画質向上処理の判断２０５のステップは画質向上処理の設定２０２のステップに従い試料の溝底や孔底などのコントラストを適切に強調して画像処理で有効性を自動的に判断しても、観察像を見てマニュアルで判断してもよい。観察条件の判断２０６のステップはビーム設定や走査方法が適切であるかを判断し、画像Ｓ／Ｎや画像コントラストのムラなどの画像処理の評価値で自動的に判断しても、観察像を見てマニュアルで判断してもよい。観察終了の判断２０７のステップは所望の観察像を取得できたかを判断し、画像比較などによりパターン検出をおこなうことにより自動的に判断しても、観察像を見てマニュアルで判断してもよい。観察終了２０８のステップは試料観察の事前準備２００のステップから観察終了の判断２０７のステップまでのフローの完了を確認し、次の観察点や測定点に移動する外部の自動制御フローや、マニュアルの制御フローに移る。【００４５】
図８は図７に示す設定と実行の手順の画質向上処理の設定２０２のステップでの表示手段１０６に表示される設定画面である。シャープネスや孔・溝底の強調などの画像処理を選択する項目と孔・溝底の強調検出や電子計数法検出やアナログ法検出などの信号検出方法に関する選択項目と、画像処理と信号検出を自動的に設定する選択項目などが含まれる。【００４６】
図９は走査線内に照射される単位長当たりの電子数から求めた線電荷密度の走査速度依存性である。偏向幅は１．２μｍ、走査線当たりの走査時間はＴＶで１１４μｓ，２倍速で５７μｓ，４倍速で２８μｓである。レジスト上の回路パターンの輪郭線をＳＥＭ像のホワイトバンドより抽出する際に、帯電により検出できない場所が発生する。  
輪郭線を回路の設計パターンと比較する輪郭線抽出と輪郭線から欠陥を検出する危険点管理の線電荷密度の限界値を示す。走査線当たりの走査時間が２８μｓとなる４倍速はＴＶに比べて４倍のビーム電流にしても線電荷密度は増大しない。４倍のビーム電流を用いると、画像の取得時間は総画素数が等しく、画素当たりの注入電子数が等しい条件では１／４に短縮する。１／４の取得時間でも画像のＳ／Ｎは画素当たりの注入電子数が等しいため劣化しない。【００４７】
図１０は図７に示す設定と実行の手順のビーム電流・観察画素数・フレーム積算の設定２０１を入力として、画質向上処理の設定２０２を自動的に導出するフローを示す。観察倍率と画素数とビーム電流と走査線電荷密度を入力すると、ビーム滞在時間Ｔｄが自動的に導出される。設定したビーム電流Ｉｐと試料から２次電子が放出される割合であるイールドＹの積を電気素量ｅで割って求めた２次電子数を元にビーム滞在積算方式とフレーム積算方式を選択する。サンプリング時間当たり、またビーム滞在時間当たりの２次電子数が１ヶ未満のＣＡＳＥ１では電子計数法、２次電子数が１ヶ程度のＣＡＳＥ２では交流法或いは電子計数法、２次電子数が１ヶを超えるＣＡＳＥ３ではアナログ法を用いる。上記ＣＡＳＥ分けにより、設定したビーム電流がサンプリング時間Ｔｓで注入される電子数に依存してビーム滞在積算方式を自動的に選択したり、さらにＴｄで注入される電子数に依存してフレーム積算方式を自動的に選択することができる。【００４８】
図１１は図７に示す設定と実行の手順のビーム電流・観察画素数・フレーム積算の設定２０１を入力として、画質向上処理の設定２０２を自動的に導出するフローを示す。本実施例では、観察倍率と画素数ＰＩＸとビーム電流Ｉｐと走査線電荷密度λと観察像のＳＮＲを入力すると、ビーム滞在時間Ｔｄとフレーム積算回数が自動的に導出することができる。すなわち、設定したビーム電流Ｉｐがサンプリング時間Ｔｓで注入される電子数が観察倍率で決まる偏向幅ＦＯＶと画素数ＰＩＸから求めた画素サイズと走査線電荷密度λの積より小さい場合は（ＣＡＳＥ１）、Ｔｄを走査線電荷密度と画素数の積に偏向幅ＦＯＶとビーム電流を割った値に比例させる。一方、設定したビーム電流Ｉｐがサンプリング時間Ｔｓで注入される電子数が走査線電荷密度より大きい場合は（ＣＡＳＥ２）、Ｔｄ＝Ｔｓとして設定可能なビーム滞在時間で最短となる値を設定する。【００４９】
本実施例で示した荷電粒子ビーム顕微鏡を用いて半導体装置や磁気ディスク等、種々の試料検査を行なったところ、孔底と溝底のコントラストを強調した像を得ることができた。【００５０】
以上、実施例によれば、１画素のサンプリング時間当たりの検出電子数に応じて計測処理法を選択することにより半導体装置や磁気ディスク等、種々の試料検査において、孔底と溝底のコントラストを強調した像を、短時間で取得可能な荷電粒子ビーム顕微鏡を提供することができる。また、陰影コントラストの強調された像を、短時間で取得可能な荷電粒子ビーム顕微鏡を提供することができる。【００５１】
以上、本願発明を詳細に説明したが、以下に主な発明の形態を列挙する。
（１）  荷電粒子源と、試料を載せるステージと、前記荷電粒子源で発生した荷電粒子のビームを前記ステージ上の試料に照射する荷電粒子光学系と、前記ビームに起因する前記試料からの検出粒子を検出する検出器と、これらを制御する制御手段とを有する荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記ビームに起因する前記検出粒子を検出するビーム滞在積算方法を判定するビーム滞在積算選択器と、前記ビーム滞在積算選択器の判定に従い積算を行なうビーム滞在積算器と、フレーム積算方法を判定するフレーム積算の選択器と、前記フレーム積算の選択器の判定に従い積算するフレーム積算器とを更に有し、
前記ビームに起因する前記検出粒子のサンプリング中に前記検出器において検出できる前記検出粒子の数が１個未満の時はビーム滞在時間内の１画素の明度階調算出過程において、明度階調が設定範囲内となる回数を数えて調整した値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（２）  上記（１）記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１画素の明度階調を計測するビーム滞在時間中に検出できる前記検出粒子数が１個未満の時は前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、明度階調が設定範囲内となる回数を数えて調整した値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（３）  上記（１）記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１サンプリング中に検出できる前記検出粒子数が約１個の時はビーム滞在時間内の１画素の明度階調算出過程において、設定範囲内での明度階調の頻度分布のピーク値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（４）  上記（１）記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１画素の明度階調を計測するビーム滞在時間中に検出できる前記検出粒子数が１個の時は前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、設定範囲内での明度階調の頻度分布のピーク値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（５）  上記（１）記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１画素の明度階調を計測するビーム滞在時間中に検出できる前記検出粒子数が１個を超える時は前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、明度階調の平均値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（６）  上記（１）記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
１画素の明度階調を計測するビーム滞在時間中に検出できる電子数が１個を超える時は前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、明度階調の平均値を出力することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（７）  上記（１）記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記検出器のゲインとオフセットを適切に調整し、フレーム積算時のビーム滞在時間毎の明度階調のばらつきが閾値を超えた場合に、前記フレーム積算器を用いたフレーム積算時の明度階調算出過程において、明度階調の平均値から、設定範囲内での明度階調の頻度分布のピーク値又は、明度階調が設定範囲内となる回数を数えて調整した値を出力するように変更することを特徴とした荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（８）  荷電粒子源と、試料を載せるステージと、前記荷電粒子源で発生した荷電粒子のビームを前記ステージ上の試料に照射する荷電粒子光学系と、前記ビームに起因する前記試料からの検出粒子を検出する検出器と、表示手段と、これらを制御する制御手段と、を有する荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記表示手段は、画質向上処理設定の画面が表示されるものであることを特徴とする荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（９）  上記（８）記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記表示手段は、画素ごとの検出信号のアナログ平均値或いは検出信号の階調値と、画素ごとのビーム滞在積算カウント数を表示するものであることを特徴とする荷電粒子ビーム顕微鏡。  
（１０）  上記（９）記載の荷電粒子ビーム顕微鏡において、
前記検出器において検出される検出粒子の数は、前記ビーム滞在積算カウント数で表示される画素よりも検出信号のアナログ平均値或いは検出信号の階調値で表示される画素の方が多いことを特徴とする荷電粒子ビーム顕微鏡。
【符号の説明】
【００５２】
１…試料表面の凹凸部、２…電子ビーム、３…２次粒子（２次電子）、４…検出器、５…試料表面の凹凸部の傾斜角度、６…２次粒子が放出される方向の仰角成分、７…検出器で得られる陰影像、１１…電子ビーム、１２…孔の輪郭線、１３…孔底観察像の模式図、１４…溝の輪郭線、１５…溝底観察像の模式図、１０１…真空筐体、１０２…電子光学系、１０３…電子光学系制御装置、１０４…ホストコンピュータ、１０５…操作卓、１０６…表示手段、１１０…電子ビーム、１１１…電子源、１１２…偏向器、１１３…対物レンズ、１１４…試料、１１５…２次粒子（２次電子）、１１６…ブースタ磁路部材、１１７…反射部材、１１８…副次粒子(３次粒子)、１１９…中央検出器、１３０…引き出し電極、１３１…加速電極、１３２…コイル、１３２’…制御磁路部材、１３３…ヨーク部材、１３４…制御磁路電源、１３５…ブースタ磁路電源、１４０…ステージ、１４１…ステージ電源、１４８…中央検出器電源、１５１…ブライトネス・コントラスト制御回路、１５２…アナログ・デジタル変換器、１５３…ビーム滞在積算選択器、１５４…ビーム滞在積算器、１５５…フレーム積算選択器、１５６…フレーム積算器、１５７…画像向上処理部、１５８…観察像表示部、１５９…観察像の保存部、１７１…検出信号増幅、１７２…ブライトネス・コントラスト制御、１７３…アナログ・デジタル変換、１７４…ビーム滞在積算の選択、１７５…ビーム滞在積算、１７６…フレーム積算の選択、１７７…フレーム積算、１７８…画質向上処理、１７９…観察像の表示と保存、１８０…溝底観察像の模式図、１８１…溝の輪郭線、１８２…溝底観察像の模式図、１８３…溝の輪郭線、２００…試料観察の事前準備、２０１…ビーム電流・観察画素数・フレーム積算の設定、２０２…画質向上処理の設定、２０３…Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒａｓｔ  調整、２０４…観察画像取得、２０５…画質向上処理の判断、２０６…観察条件の判断、２０７…観察終了の判断、２０８…観察終了。
【図１】
2012039206.tif 000003
【図２Ａ】
2012039206.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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