(57)【要約】【課題】荷電粒子ビーム照射による影響(帯電等)のない、また影響が低減された荷電粒子ビーム装置を提供する。【解決手段】荷電粒子ビーム１０１を被対象物１０６に照射し、被対象物からの検出信号１０４を画像データに変換し画面上に表示する荷電粒子ビーム装置であって、荷電粒子ビームを任意の方向に走査し、被対象物上の離散的な位置に照射する荷電粒子ビーム制御部３と、画像データを並び替える画像データ並び替え部５を含む画像処理システム１３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを被対象物に照射し、前記被対象物からの検出信号を画像データに変換し画面上に表示して前記被対象物を観察する荷電粒子ビーム装置であって、
前記荷電粒子ビームを任意の方向に走査し、被対象物上の離散的な位置に照射する荷電粒子ビーム制御部と、
前記荷電粒子ビームを前記被対象物上の離散的な位置に照射することにより、前記被対象物から得られる検出信号が変換された前記画像データを並び替える画像データ並び替え部を含む画像処理システムと、を有することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
請求項１記載の荷電粒子ビーム装置において、
前記画像処理システムは、前記荷電粒子ビーム制御部に対してスキャン座標を出力するスキャン制御部を更に含むことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
請求項２記載の荷電粒子ビーム装置において、
前記スキャン制御部は、荷電粒子ビームをスキャンするときの基本となる座標を生成する基本座標生成部と、生成された基本座標を水平（Ｘ）方向及び垂直（Ｙ）方向毎に個別に座標変換するＸ座標変換部手段及びＹ座標変換部と、を有し、
前記画像データ並び替え部は、前記Ｘ座標変換部及び前記Ｙ座標変換部で変換されたＸ座標及びＹ座標を用いて前記画像データを並び替えるものであることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
請求項３記載の荷電粒子ビーム装置において、
前記スキャン制御部は、前記Ｘ座標変換部及び前記Ｙ座標変換部で変換されたＸ座標及びＹ座標と、前記Ｘ座標及び前記Ｙ座標に対応して得られる画像データのＸ座標及びＹ座標とに基づきずれ量を求め、前記ずれ量を補正するずれ量取得・補正演算部とを更に有することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
請求項４記載の荷電粒子ビーム装置において、
前記ずれ量取得・補正演算部は、
前記Ｘ座標変換部及び前記Ｙ座標変換部で変換されたＸ座標及びＹ座標と、前記Ｘ座標及び前記Ｙ座標に対応して得られる画像データのＸ座標及びＹ座標とのずれ量を取得するための座標を生成するずれ取得用Ｘ座標生成部及びずれ取得用Ｙ座標生成部と、
期待値を格納する期待値格納部と、
取得した前記画像データと前記期待値格納部に格納された期待値を比較する画像比較部と、
前記画像比較部での比較結果に基づいた座標のずれ量を格納するＸずれ量格納部及びＹずれ量格納部と、
前記Ｘずれ量格納部及び前記Ｙずれ量格納部からのずれ量に基づき座標を補正するＸ補正演算部及びＹ補正演算部と、を有することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項６】
請求項４記載の荷電粒子ビーム装置において、
前記ずれ量取得・補正演算部は、
前記Ｘ座標変換部及び前記Ｙ座標変換部で変換されたＸ座標及びＹ座標と、前記Ｘ座標及び前記Ｙ座標に対応して得られる画像データのＸ座標及びＹ座標とのずれ量を取得するための座標を生成するずれ取得用Ｘ座標生成部及びずれ取得用Ｙ座標生成部と、
Ｘ座標の期待値及びＹ座標の期待値を格納するＸ座標期待値格納部及びＹ座標期待値格納部と、
取得した前記画像データと、前記Ｘ座標期待値格納部及びＹ座標期待値格納部に格納されたＸ座標の期待値及びＹ座標の期待値とをそれぞれ比較するＸ座標ずれ検出部及びＹ座標ずれ検出部と、
前記画像比較部での比較結果に基づいた座標のずれ量を格納するＸずれ量格納部及びＹずれ量格納部と、
前記Ｘずれ量格納部及び前記Ｙずれ量格納部からのずれ量に基づき座標を補正するＸ補正演算部及びＹ補正演算部と、を有することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の荷電粒子ビーム装置において、
取得された前記画像データは、所定パターンの寸法測定に用いられることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の荷電粒子ビーム装置において、
取得された前記画像データは、所定パターンの形状異常や異物付着の検査に用いられることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項９】
荷電粒子ビームを荷電粒子ビーム制御部により走査しながら被対象物に照射し、前記被対象物からの検出信号を画像データに変換し、表示部に表示する荷電粒子ビーム装置であって、
前記表示部は、ＧＵＩ画面を表示する機能を有し、
前記ＧＵＩ画面により、前記荷電粒子ビーム制御部は、前記荷電粒子ビームを常に一定方向に走査するモードと、前記荷電粒子ビームを任意の方向に走査し、被対象物上の離散的な位置に照射するモードとが、被対象物の帯電特性に応じて切り替えられるものであることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項１０】
請求項９記載の荷電粒子ビーム装置において、
前記表示部は、荷電粒子ビームが前記被対象物に照射される際、前記荷電粒子ビームを常に一定方向に走査するモードか、前記荷電粒子ビームを任意の方向に走査し、被対象物上の離散的な位置に照射するモードか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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
微細なパターンを有する半導体装置や基板、ホトマスク（露光マスク）、液晶等を観察、検査及び測長に用いることのできる荷電粒子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の微細化、高集積化が進む中で、半導体集積回路の製造工程における異常や不良発生を早期に、あるいは事前に検知するため、各製造工程の終了時に半導体ウエハ上のパターンを観測し測長及び検査が行われる。これらは荷電粒子ビーム技術、取分け電子ビーム技術を応用した走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、以下ＳＥＭと略す）を用いて検査対象領域の画像情報を取得することで行われる。
【０００３】
半導体集積回路の製造におけるプロセスパターンの寸法管理においても、ＳＥＭを半導体専用に特化した測長ＳＥＭ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  ＳＥＭ、ＣＤ−ＳＥＭと略す）が用いられる。ＣＤ−ＳＥＭはプロセスパターンの観察や、精度の高い寸法測定を行うものである。
【０００４】
また、半導体集積回路の歩留り等のプロセス管理においても、ＳＥＭによりチップの素子パターン上の欠陥を検出するために、例えば欠陥検査ＳＥＭ（Ｄｅｆｅｃｔ  Ｒｅｖｉｅｗ  ＳＥＭ、ＤＲ−ＳＥＭ）が使用されている。
【０００５】
これらＳＥＭを用いた装置においては、半導体ウエハ上の検査対象領域を、複数の走査ラインに沿って所定の加速電圧で順次電子ビームを走査（スキャン）しながら照射し、放出される二次電子を検出して検査対象領域の画像情報を取得し、取得された画像情報に基づいて検査対象領域の観測を行っている。従来の荷電粒子ビーム装置に関しては、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４２０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年の半導体ウエハの大口径化と回路パターンの微細化に追随して装置の高スループット化が求められている。高スループット化では、荷電粒子ビーム（電子ビーム）を走査（スキャン）するためのスキャン制御の高速化と、取得した画像情報を演算する画像処理の高速化が必須である。
【０００８】
一方、電子ビームを用いて画像取得を行う装置においては、電子ビームの試料への照射による影響、例えば、帯電（チャージアップ）現象による影響が問題となっており、これにより高精度な画像情報を取得することが難しくなっている。帯電現象とは、電子ビームを試料に照射した場合に、試料に入射した電子はエネルギーを失って試料中に吸収される。試料が導体であれば、電子はそのまま試料ステージに流れるが、非導電性試料の場合は試料中に止まり、帯電が起こる。
【０００９】
帯電が起こると、電子ビームを試料に照射した際に帯電した電荷の反発を受けて曲げられ、本来の照射位置からずれてしまい、この結果、取得した画像が歪んでしまう。また帯電によって二次電子の発生量が変化するため、二次電子の検出効率の違いや、軌道の乱れによって取得した画像が部分的に明るくなったり暗くなったりする、いわゆる電位コントラストが生じる。
【００１０】
特許文献１には、水平方向に飛び越し走査を行い帯電の影響を少なくする技術が開示されている。しかしながら、垂直方向については飛び越し走査を行っていないため、帯電の影響が十分に低下されない。また、飛び越し走査を行う場合、電子ビームの照射位置の移動が大きくなると、ずれ量が大きくなり分解能が低下する。
【００１１】
本発明の目的は、荷電粒子ビーム照射による影響(帯電等)のない、また影響が低減されたスキャンが可能な荷電粒子ビーム装置を提供することにある。また、荷電粒子ビーム照射による影響(帯電等)のない、また影響が低減されたスキャンが行なわれることが確認できる荷電粒子ビーム装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための一形態として、荷電粒子ビームを被対象物に照射し、前記被対象物からの検出信号を画像データに変換し画面上に表示して前記被対象物を観察する荷電粒子ビーム装置であって、前記荷電粒子ビームを任意の方向に走査し、被対象物上の離散的な位置に照射する荷電粒子ビーム制御部と、前記荷電粒子ビームを前記被対象物上の離散的な位置に照射することにより、前記被対象物から得られる検出信号が変換された前記画像データを並び替える画像データ並び替え部を含む画像処理システムと、を有することを特徴とする荷電粒子ビーム装置とする。
【００１３】
また、荷電粒子ビームを荷電粒子ビーム制御部により走査しながら被対象物に照射し、前記被対象物からの検出信号を画像データに変換し、表示部に表示する荷電粒子ビーム装置であって、前記表示部は、ＧＵＩ画面を表示する機能を有し、前記ＧＵＩ画面により前記荷電粒子ビーム制御部は、前記荷電粒子ビームを常に一定方向に走査するモードと、前記荷電粒子ビームを任意の方向に走査し、被対象物上の離散的な位置に照射するモードとが、被対象物の帯電特性に応じて切り替えられるものであることを特徴とする荷電粒子ビーム装置とする。
【発明の効果】
【００１４】
荷電粒子ビーム照射による影響(帯電等)のない、また影響が低減されたスキャンが可能な荷電粒子ビーム装置を提供することができる。また、荷電粒子ビーム照射による影響(帯電等)のない、また影響が低減されたスキャンが行なわれることが確認できる荷電粒子ビーム装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施例に係る走査電子顕微鏡の基本構成を示す概略図である。
【図２】スキャン座標と電子ビーム照射座標とのずれを説明するための図である。
【図３】第３の実施例におけるずれ量取得・補正演算部の概略構成を示した図である。
【図４】第３の実施例におけるずれ量取得・補正動作のステップフローを示す図である。
【図５】第１の実施例における画像比較概要を示した図であり、（ａ）は期待値画像、（ｂ）は取得画像、（ｃ）は画像比較の概念図を示す。
【図６】第４の実施例におけるずれ量取得・補正部の概略構成を示した図である。
【図７】第４の実施例におけるずれ量取得・補正動作のステップフローを示す図である。
【図８】第２の実施例におけるＧＵＩ画面の一例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施例により説明する。
【実施例１】
【００１７】
第１の実施例について図１及び図２を用いて説明する。  
まず、スキャン制御部及び画像処理システムを備えた、本実施例に係る走査電子顕微鏡の基本構成について図１を用いて説明する。
【００１８】
図１において、走査電子顕微鏡は、鏡体１、画像生成部２、電子ビーム制御部３、画像処理システム１３、及び表示部であるディスプレイを有するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略す）などの全体制御部１４で構成される。画像処理システム１３は、ＡＤ変換器４、画像データ並び替え部５、画像演算部６、及びスキャン制御部１２で構成され、スキャン座標を生成する座標生成部として機能するスキャン制御部１２は、出力部７、Ｘ座標変換部８、Ｙ座標変換部９、基本座標生成部１０、制御回路１１、ずれ量取得・補正演算部１６から構成される。
【００１９】
鏡体１は、電子銃１０１と、電子銃から出射された電子ビーム１０２の照射位置を制御する走査コイル１０３と、電子ビーム１０２の照射により試料台１０４に搭載された試料（被対象物）１０５から放出される二次電子１０６を検出する二次電子検出部１０７などから構成される。半導体集積回路の製造工程における異常や不良発生を早期に、あるいは事前に検知するため、各製造工程の終了時に電子ビーム装置を使用して半導体集積回路の観測が行われるが、観測方法としては、複数のラインに沿って電子ビームを走査しながら被対象物に照射して対象領域の画像情報を取得することで行う。
【００２０】
画像情報の取得は、所定の単位で行う。例えば、半導体集積回路のウエハを観察する場合、一度にウエハ全体の画像を取得することができないため、５１２×５１２等の画像サイズに分割して画像を取得する。分割された画像サイズを一つの単位とし、この範囲、即ち対象領域で電子ビームを走査（スキャン）させて画像を取得する。分割された単位の基準点へは、鏡体１内部のステージ（試料台）１０４を移動することで行われる。画像サイズは、対象となる半導体集積回路の微細化に伴い、５１２×５１２から４０９６×４０９６のサイズへと拡大している。
【００２１】
以下、分割された単位である、一つの画像サイズ内で行われる走査について説明する。
【００２２】
まず、スキャン制御部１２の基本座標生成部１０にて、取得する画像サイズの基本となるＸ・Ｙ座標データを生成する。例えば画像サイズが５１２×５１２の場合、基本座標データは、まず、Ｙ座標を０とし、Ｘ座標を０から５１１まで順番に生成する。次にＹを１とし、同様にＸ座標を０から５１１まで順番に生成する。これを繰り返してＹ座標が５１１になるまで座標を生成する。通常ではこの基本座標データをそのまま使用して電子ビーム制御部３にスキャン座標を入力して電子ビームを走査させる。
【００２３】
ここで、任意の方向にスキャンさせる場合には、Ｘ座標変換部８及びＹ座標変換部９を使用して基本座標を任意のスキャンのためのＸ・Ｙ座標に変換し、出力部７を介して電子ビーム制御部３にスキャン座標制御信号を入力して電子ビームを走査させる。なお、通常の水平または垂直方向のみに直線的に行なうスキャンに対し、斜め方向や、座標点毎に離散的に任意の方向にスキャンさせる場合を、フラットスキャンと呼ぶ。画像処理システム１３の出力部７に、任意の方向にスキャンさせるフラットスキャンの一例を模式的に図示した。ここで、実線は電子ビームが連続して照射される部分であり、破線は電子ビームが遮断されている部分を示す。
【００２４】
このように既照射部分での帯電等の影響のない位置に電子ビームを離散的に照射し、時間的に連続しない間隔をあけてから既に照射した位置の近傍に照射を行うことで、帯電の影響を抑え、且つすべての対象領域の観測ができるため、分解能のよい観察をすることができる。
【００２５】
ここで、スキャン座標のディジタル値を電子ビーム制御部３においてアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を用いて電子ビームを被対象物(試料)に照射する。アナログ信号はノイズの影響を受けやすいため、電子ビーム制御部へのノイズ混入及び、ステージの振動の影響等により、スキャン座標と実際の電子ビーム照射位置にずれが生じる場合がある。図２にスキャン座標と電子ビーム照射位置とのずれ概要を示す。ここで、（Ｘ，Ｙ）はスキャン座標、（Ｘ１，Ｙ１）は電子ビーム照射座標を示す。
【００２６】
前述したように、スキャン座標のディジタル値（Ｘ、Ｙ）をアナログ信号に変換し、電子ビームを被対象物に照射するため、ノイズ混入により、スキャン座標と実際の電子ビーム照射位置にずれが生じることがある。このときのずれ量は、電子ビーム照射位置をＸ１、Ｙ１とすると、水平（Ｘ）方向はＸ１−Ｘ、垂直方向（Ｙ）はＹ１−Ｙで表すことができる。このようにずれが生じると正確に画像を取得することができなくなり、半導体の微細化に伴いこれら問題が顕在化する。
【００２７】
そのため、ずれ量取得・補正演算部１６によりスキャン座標と実際の電子ビームの照射座標との差分を検出し、ずれ量を取得後、ずれ量を補正演算しながらスキャンを行う。このずれ量の取得及び補正演算方法については、後で説明する。
【００２８】
図１の鏡体１では電子ビーム制御部３からのスキャン座標制御信号に基づき、半導体ウエハ等の被対象物１０５に電子ビーム１０２を照射し、被対象物１０５から出射された二次電子１０６を検出し、検出信号を画像生成部２に出力する。画像生成部２では、検出信号を画像情報としての画像信号に変換して画像処理システム１３に入力する。画像処理システム１３では、入力された画像信号がアナログ信号であるため、まずＡＤ変換器４によりディジタル信号に変換して画像データとする。
【００２９】
変換された画像情報である画像データは画像データ並び替え部５によって並び替えられる。ここで、通常のスキャン（インターレス走査等）では入力された画像データを並び替える必要がないため、そのまま画像演算部６に出力するが、任意の方向にスキャン（フラットスキャン）した場合、スキャン制御部１２で生成されたスキャン座標に基づいて通常の順番に並び替えを行う。すなわち、フラットスキャンで得られるスキャン位置に対する画像データを、通常のスキャンで得られるスキャン位置に対する画像データとなるように画像データを並び替える。画像演算部６では、入力された画像データを演算して画像処理を行い、全体制御部１４にデータを転送する。全体制御部１４では、画像処理された画像データを表示部であるディスプレイ画面上に表示して、異常や不良発生の検知、プロセスパターン寸法測定等、取得された画像情報に基づいて観察を行う。
【００３０】
本実施例によれば、スキャン制御部１２にＸ座標変換部８、Ｙ座標変換部９をそれぞれ備え、電子ビームを任意の方向に離散的にスキャン（フラットスキャン）させることが可能となる。前述したように帯電現象が起こると、電子ビームを被対象物に照射した際に帯電した電荷の反発を受けて曲げられ、本来の照射位置からずれてしまい、この結果、取得した画像が歪んでしまうが、スキャン制御部１２を用いてスキャン制御を用い、フラットスキャンすることで帯電の影響を抑え、取得した画像の歪みを低減することが可能となり、被対象物を高精度に観察することができる。さらに、ずれ量取得・補正演算部１６を備えることで、取得した画像データに基づき座標のずれ量を補正して被対象物を観察することにより、仮にアナログ値に変換されたスキャン座標データにノイズ混入が生じたとしても位置ずれを低減することができる。また、分解能を向上することができる。本実施例の走査電子顕微鏡を用いることにより、被検査物表面の所定パターンの寸法を高精度に測定することができる。また、被検査物表面の所定パターンの形状異常や異物付着の検査を高精度に行なうことができる。
【実施例２】
【００３１】
第２の実施例について図８を用いて説明する。なお、実施例１に記載され、本実施例に未記載の事項は実施例１と同様である。
【００３２】
図８は、電子ビーム装置の全体制御部１４の表示部（ディスプレイ）に表示されるＧＵＩ（グラフィックユーザインタフェース）画面１５の概略を示した図である。本実施例における検査装置では、電子ビームを常に一定方向で走査しながら画像取得するモード（通常スキャンモード）と、電子ビームを任意の方向で走査しながら画像取得するモード（フラットスキャンモード）とを備え、画像取得モード、即ちスキャンモードを試料１０５の帯電特性に応じて切替え、全体制御部１４の表示部に表示されるＧＵＩ画面１５にて走査モードを確認する。
【００３３】
なお、先に述べたように全体制御部１４はＰＣなどで構成されるため、内部の中央処理部（以下、ＣＰＵと略す。）で動作するプログラムで表示部上のＧＵＩ画面を制御することができることは言うまでもない。
【００３４】
例えば、半導体集積回路の所定検査対象領域の観察を行うに際し、ユーザが検査装置におけるこのＧＵＩ画面を用い、任意方向にスキャン（フラットスキャン）するモードに設定することで、半導体集積回路上で帯電の影響を抑え、取得した画像の歪みを低減し、観測の精度向上を図ることが可能となる。なお、フラットモードスキャンのスキャンパターンを事前に複数登録しておき、選択して指定することも可能である。
【００３５】
本実施例によれば、実施例１と同様の効果がある。さらに、電子ビーム照射の影響が低減されたスキャン（フラットモードスキャン）が行なわれることが確認できる荷電粒子ビーム装置を提供することができる。
【実施例３】
【００３６】
第３の実施例いついて、図３、図４、図５を用いて説明する。なお、実施例１、２に記載され、本実施例に未記載の事項は実施例１、２と同様である。
【００３７】
図３は、ずれ量取得・補正演算部１６の構成を示した図である。ずれ量取得・補正演算部１６は、ずれ取得用座標生成部２４、２５、期待値画像格納部２３、画像比較部２２、ずれ量格納部２０、２１、補正演算部１８、１９、セレクタ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄで構成される。
【００３８】
以下、図４を用いてずれ量取得・補正動作の概要について説明する。まず、ずれ取得用座標生成部２４、２５よりずれ取得用スキャン座標を電子ビーム制御部３へ出力し、スキャン座標に基づいた取得領域の画像を取得する（Ｓ４０１）。取得した画像は画像比較部２２により、期待値画像格納部２３に格納された期待値画像と比較する（Ｓ４０２）。
【００３９】
ここで、画像比較は図５に示すような配線３１、３１ａまたはマーカ部分３２、３２ａの画像を使用することにより画像比較が可能である。図５（ａ）は期待値画像、図５（ｂ）は取得画像、図５（ｃ）は画像比較の概念図を示す。比較の結果、画像が不一致であった場合は、取得画像が期待値画像と一致するように水平（Ｘ）及び垂直（Ｙ）毎のずれ量を算出し（Ｓ４０３）、ずれ量格納部２０、２１に格納する（Ｓ４０４）。
【００４０】
図５（ｃ）の破線矢印がずれを示す。なお、電子ビーム照射でパターン形状が変化しない、又は変化が微少である場合には、スキャン座標を可変させて、電子ビームを照射し、再度画像を取得して画像比較を行い、これらスキャン座標の可変と画像比較を画像が一致するまで繰り返し行い、期待値画像からの水平（Ｘ）及び垂直（Ｙ）毎のずれ量を求め、ずれ量格納部２０、２１に格納してもよい。これにより、より正確なずれ量を求めることができる。
【００４１】
その後、このずれ量を用いて通常の検査や測長のための電子ビームのスキャンを行なう（Ｓ４０５）。なお、検査や測長のための電子ビームスキャンの観察領域はずれ量取得時の観察領域を一部含み、同一とすることもできる。
【００４２】
本実施例によれば、実施例１、２と同様の効果がある。さらに、ずれ量取得・補正演算部に画像比較部を有することにより、簡単な構成でずれ量を求めることができる。
【実施例４】
【００４３】
第４の実施例いついて、図６及び図７を用いて説明する。なお、実施例１〜３に記載され、本実施例に未記載の事項は実施例１〜３と同様である。
【００４４】
図６は、ずれ量取得・補正演算部の他の構成を示した図である。この構成は、期待値を水平（Ｘ）及び垂直（Ｙ）の毎の画像データとして格納している構成である。
【００４５】
この場合の動作概要を、図７を用いて説明する。まず、垂直（Ｙ）方向の座標を固定とし、水平（Ｘ）方向のずれ取得用スキャン座標を出力し（Ｓ７０１）、スキャン座標に基づき入力された画像データを座標ずれ検出部２７、２８により期待値格納部２９、３０に格納されている期待値と比較する（Ｓ７０２）。第一の構成と同様に水平（Ｘ）方向のずれ量を算出し、Ｘずれ量格納部２０に格納する（Ｓ７０３）。水平（Ｘ）方向のずれ量を算出後、垂直（Ｙ）方向についても同様にスキャン座標に基づき入力された画像データを期待値と比較し（Ｓ７０５）、垂直（Ｙ）方向のずれ量を算出して格納する（Ｓ７０６）。
【００４６】
以上によりずれ量の取得を行った後、通常の検査や測長のためのスキャンを開始し、ずれ量格納部２０、２１からのずれ量を補正演算部１８、１９にて補正演算しながらスキャンを行う（Ｓ７０７）。ここで、補正演算はスキャン座標のディジタル値に対し、加算または減算を行うため、高速に補正演算をすることができる。
【００４７】
以上説明した、ずれ量取得・補正演算部の構成により、スキャン座標と実際の電子ビームの照射座標との差分を検出し、ずれ量を取得後、ずれ量を補正演算しながらスキャンを行うことが可能となる。
【００４８】
本実施例によれば、実施例１、２と同様の効果が得られる。さらに、補正演算はスキャン座標のディジタル値に対し、加算または減算を行うため、高速に補正演算をすることができる。
【００４９】
以上、実施例１〜４では、電子ビームを用いたＳＥＭを例示して説明してきたが、本発明は、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームを用いた装置にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５０】
１…走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）鏡体、２…画像生成部、３…電子ビーム制御部、４…ＡＤ変換器、５…画像データ並び替え部、６…画像演算部、７…出力部、８…Ｘ座標変換部、９…Ｙ座標変換部、１０…基本座標生成部、１１…制御回路、１２…スキャン制御部、１３…画像処理システム、１４…表示部を有する全体制御部、１５…表示部のＧＵＩ画面、１６…ずれ量取得・補正演算部、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ…セレクタ、１８…Ｘ補正演算部、１９…Ｙ補正演算部、２０…Ｘずれ量格納部、２１…Ｙずれ量格納部、２２…画像比較部、２３…期待値画像格納部、２４…ずれ取得用Ｘ座標生成部、２５…ずれ取得用Ｙ座標生成部、２６…モードレジスタ、２７…Ｘ座標ずれ検出部、２８…Ｙ座標ずれ検出部、２９…Ｘ期待値格納部、３０…Ｙ期待値格納部、３１…配線、３２…マーカ、１０１…電子銃、１０２…電子ビーム、１０３…走査コイル、１０４…試料台、１０５…試料（被対象物）、１０６…二次電子、１０７…二次電子検出部。
【図１】
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【図２】
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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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