(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を試料上に照射して走査する荷電粒子線光学系と前記試料から発生する荷電粒子を検出して画像データを生成する画像データ生成部と前記画像データに同期した同期信号を発生する同期信号発生部とを有する荷電粒子線装置と、
前記画像データを入力して２次元画像を生成し該２次元画像に対して画像処理を行う画像処理部を有する画像処理装置と、
前記荷電粒子線装置と前記画像処理装置を接続する転送路と、
を有する荷電粒子線応用装置において、
前記転送路は、前記画像データを前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送するための第１の信号伝送線と、前記同期信号を前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送するための第２の信号伝送線と、を有し、
前記画像処理装置は、前記第２の信号伝送線を経由して送信された同期信号と、前記転送路とは異なる制御ケーブルを介して入力した制御信号とを監視することによって、前記転送路の状態を監視する転送路監視部を有することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項２】
請求項１記載の荷電粒子線応用装置において、
前記転送路監視部によって前記転送路の異常を検出したとき、該転送路の異常を表示する表示装置を有することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項３】
請求項１記載の荷電粒子線応用装置において、
前記荷電粒子線装置と前記画像処理装置を制御する制御装置が設けられ、
前記転送路監視部は、前記転送路の異常を検出したとき、該転送路の異常を前記制御装置に通知することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項４】
請求項３記載の荷電粒子線応用装置において、
前記制御装置は、前記転送路の異常を受信したとき、前記荷電粒子線装置に画像データの生成処理の停止を命令することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項５】
請求項１記載の荷電粒子線応用装置において、
前記画像処理装置は複数の画像処理装置を含み、
前記転送路は、前記荷電粒子線装置と前記複数の画像処理装置を接続する複数の転送路を含み、前記複数の転送路の各々は、前記画像データを前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置の各々に転送するための第１の信号伝送線と、前記同期信号を前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置の各々に転送するための第２の信号伝送線と、を有し、
前記画像処理装置の各々は、前記第２の信号伝送線を経由して送信された同期信号を監視することによって、前記転送路の状態を監視する転送路監視部を有することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項６】
請求項１記載の荷電粒子線応用装置において、
前記転送路監視部は、前記同期信号が所定のクロック毎にハイレベルとロウレベルの間を変化するか否かを監視することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項７】
請求項１記載の荷電粒子線応用装置において、
前記画像データを前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送するための第３の信号伝送線が設けられ、前記画像処理部は、前記第１の信号伝送線を介して得られた画像データと前記第３の信号伝送線を介して得られた画像データとを比較することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項８】
請求項１記載の荷電粒子線応用装置において、
前記転送路は、ツイストペアケーブルを有することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項９】
請求項１記載の荷電粒子線応用装置において、
前記画像処理装置は、前記転送路を接続するための受信インターフェースを有し、該受信インターフェースには、前記転送路監視部が設けられていることを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項１０】
試料上の所定の位置の走査画像を生成する走査電子顕微鏡と、該走査画像と予め用意した参照画像を比較して試料上の所定の位置の欠陥を検出する画像処理装置と、を有する欠陥レビュー装置において、
前記走査電子顕微鏡と前記画像処理装置はツイストペアケーブルによって構成される転送路によって接続され、
前記転送路は、前記走査画像を前記走査電子顕微鏡から前記画像処理装置に転送するための第１の信号伝送線と、前記走査画像の同期信号を前記走査電子顕微鏡から前記画像処理装置に転送するための第２の信号伝送線と、を有し、
前記画像処理装置は、前記第２の信号伝送線を経由して送信された同期信号と、前記転送路とは異なる制御ケーブルを介して入力した制御信号とを監視することによって、前記転送路の状態を監視する転送路監視部を有することを特徴とする欠陥レビュー装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の欠陥レビュー装置において、
前記転送路監視部は、前記同期信号が所定のクロック毎にハイレベルとロウレベルの間を変化するか否かを監視することを特徴とする欠陥レビュー装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の欠陥レビュー装置において、
前記制御信号は、前記同期信号の転送を一時的に停止する場合に生成されるものであることを特徴とする欠陥レビュー装置。
【請求項１３】
荷電粒子線を試料上に照射して走査する荷電粒子線光学系と前記試料から発生する荷電粒子を検出して画像データを生成する画像データ生成部と前記画像データに同期した同期信号を発生する同期信号発生部とを有する荷電粒子線装置と、
前記画像データと前記同期信号を入力するための受信インターフェースと、前記画像データ及び前記同期信号より２次元画像を生成し該２次元画像に対して画像処理を行う画像処理部と、を有する画像処理装置と、
前記荷電粒子線装置と前記画像処理装置を接続する転送路と、を有する荷電粒子線応用装置において、
前記転送路は、前記画像データを前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送するための第１の信号伝送線と、前記同期信号を前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送するための第２の信号伝送線と、を有するツイストペアケーブルによって構成され、
前記受信インターフェースは、前記第２の信号伝送線を経由して送信された同期信号と、前記転送路とは異なる制御ケーブルを介して入力した制御信号とを監視することによって、前記転送路の状態を監視する転送路監視部を有することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の荷電粒子線応用装置において、
前記受信インターフェースは、前記画像データの信号を受信すると１画素又は１フレーム毎に計数値を加算するカウンタを有し、１画像分の画像データ信号を受信したか否かを検出することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項１５】
請求項１３記載の荷電粒子線応用装置において、
前記画像処理装置は、１画像分の画像データ信号の受信毎に、前記画像データ信号の受信の漏れの有無を検出し、該漏れがあるとき、前記荷電粒子線装置に画像データの再送を依頼することを特徴とする荷電粒子線応用装置。
【請求項１６】
荷電粒子線装置と画像処理装置を接続する転送路の異常を検出する方法において、
前記荷電粒子線装置によって荷電粒子線を試料に照射することによって画像データを生成する画像データ生成ステップと、
前記画像データを第１の信号伝送線を介して、前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送する画像データ転送ステップと、
前記荷電粒子線装置によって前記画像データに同期した同期信号を発生する同期信号発生ステップと、
前記同期信号を第２の信号伝送線を介して、前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送する同期信号転送ステップと、
前記画像処理装置によって、前記第２の信号伝送線を経由して送信された同期信号と、前記第１の信号伝送線及び前記第２の信号伝送線とは異なる信号伝送線を介して入力した制御信号とを監視することによって、前記転送路の状態を監視する転送路監視ステップと、
を有することを特徴とする転送路の異常を検出する方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の転送路の異常を検出する方法において、
前記転送路監視ステップは、前記同期信号が所定のクロック毎にハイレベルとロウレベルの間を変化するか否かを監視することを特徴とする転送路の異常を検出する方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の転送路の異常を検出する方法において、
前記画像データを第１の信号伝送線とは異なる第３の信号伝送線を介して、前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送する画像データ転送ステップと、
前記画像処理装置によって、前記第１の信号伝送線を経由して送信された画像データと前記第３の信号伝送線を経由して送信された画像データを比較する画像データ比較ステップと、
を有することを特徴とする転送路の異常を検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置を備えた荷電粒子線応用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセッサやメモリなどの半導体デバイスは、シリコンウェハ上に形成された回路パターンを、露光処理、リソグラフィ処理、エッチング処理などによる工程を繰り返すことによって製造されている。半導体製造工程においては、これらの各処理が正常に実施されたか否かを判定するために、工程ごとに外観の検査や測定を実施している。また、各工程で発生した異常の種類や場所などの情報を、異常が発生した前の工程や後の工程に通知することにより、処理の補正や不良箇所の除外などを実施し、製造歩留まりの向上に寄与している。
【０００３】
半導体製造工程における試料の外観検査や測定には、走査型電子顕微鏡を備えた半導体検査装置が多く用いられる。半導体検査装置では、走査型電子顕微鏡で生成した画像が、画像処理装置に転送され、そこで異物の混入や回路パターンにおける線幅の不足などの異常を検出する。検出した異常は、画像表示装置に転送され、オペレータが目視確認することができる。特許文献１には、試料の検査技術の例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２２０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体検査装置は、半導体製造ラインの一部として稼動している。従って、半導体検査装置は、投入された試料を次々に検査する必要があり、画像データの生成及び転送を周期的に繰り返している。画像データの転送路に異常が生じると、検査結果の信頼性が失墜し、生産ラインのスループットや信頼性の低下となる。
【０００６】
しかしながら、半導体検査装置として用いられる荷電粒子線応用装置には、通常、画像データの転送路の異常を検出する手段が備えられていない。そのため、オペレータは、表示装置に表示された検査結果の異常により、初めて、転送路の異常の可能性を知ることとなる。
【０００７】
そのため、転送路に異常が発生すると、復旧には時間がかかり、装置のスループットが低下するだけでなく、半導体製造ライン全体のスループットにも悪影響を与える。
【０００８】
本発明の目的は、簡単な構成により転送路の異常を即時に検出できる荷電粒子線応用装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
荷電粒子線応用装置は、荷電粒子線装置と、画像処理装置と、前記荷電粒子線装置と前記画像処理装置を接続する転送路と、を有する。
【００１０】
転送路は、前記画像データを前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送するための第１の信号伝送線と、前記同期信号を前記荷電粒子線装置から前記画像処理装置に転送するための第２の信号伝送線と、を有する。
【００１１】
画像処理装置は、前記第１の信号伝送線を経由して送信された同期信号を監視することによって、前記転送路の状態を監視する転送路監視部を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、転送路の異常を即時に検出できる荷電粒子線応用装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の荷電粒子線応用装置の第１の例の構成の概略を説明する図である。
【図２】本発明の荷電粒子線応用装置の荷電粒子線装置の構成の例を説明する図である。
【図３】本発明の荷電粒子線応用装置のツイストペアケーブルを介して転送される信号の例を説明する図である。
【図４】本発明の荷電粒子線応用装置の転送路監視部の動作を説明する図である。
【図５】本発明の荷電粒子線応用装置の動作の例を説明する図である。
【図６】本発明の荷電粒子線応用装置の転送路監視部における処理の例を説明する図である。
【図７】本発明の荷電粒子線応用装置の転送路監視部における同期信号の異常を判定する処理の例を説明する図である。
【図８】本発明の荷電粒子線応用装置の第２の例の構成の概略を説明する図である。
【図９】本発明の荷電粒子線応用装置の第３の例の構成の概略を説明する図である。
【図１０】本発明の荷電粒子線応用装置の第４の例の構成の概略を説明する図である。
【図１１】本発明の荷電粒子線応用装置の動作の他の例を説明する図である。
【図１２】本発明の荷電粒子線応用装置の第５の例の構成の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照して本発明による荷電粒子線応用装置の第１の例を説明する。本例の荷電粒子線応用装置は、荷電粒子線装置１００、画像処理装置２００、制御装置２１０、及び、表示装置２１１を有する。画像処理装置２００及び制御装置２１０は、コンピュータによって構成されてよい。表示装置２１１は、コンピュータに接続されたディスプレイ装置であってよい。
【００１５】
本発明の荷電粒子線応用装置は、欠陥レビュー装置、半導体検査装置、測長装置等に適用可能であるが、それ以外の装置にも適用可能である。
【００１６】
画像処理装置２００は、試料の欠陥及び異常の検出、又は、試料表面の測定を行うため、高性能のCPU、メモリ等を備えた高速の大型コンピュータによって構成されてよい。従って、画像処理装置２００は、荷電粒子線装置１００より離れた場所に配置される。荷電粒子線装置１００と画像処理装置２００はツイストペアケーブル１１０によって接続されている。ツイストペアケーブル１１０は、画像データを転送する信号線１１０Ａと、同期信号を転送する信号線１１０Ｂを有する。尚、荷電粒子線装置１００、画像処理装置２００及び制御装置２１０は、制御ケーブル１１４、１１５、１１６によって互いに接続されている。
【００１７】
荷電粒子線装置１００は、荷電粒子ビームを試料に照射する荷電粒子線光学系１０１、試料の画像データを生成する画像データ生成部１０２、画像データに同期した同期信号（クロック信号）を発生する同期信号発生部１０３、及び、制御部１０４を有する。制御部１０４は、荷電粒子線装置１００を構成する機器を制御する。
【００１８】
画像処理装置２００は、受信インターフェース２０１と画像処理部２０４を有する。受信インターフェース２０１は、画像データ生成部１０２から送信された画像データを一時的に保存する画像データバッファ２０２と転送路の状態を監視する転送路監視部２０３を有する。受信インターフェース２０１は、ツイストペアケーブル１１０に接続されており、PCI (Peripheral Component Interconnect) キャプチャボード、又は、PCI-Expressキャプチャボードによって構成されてよい。
【００１９】
転送路監視部２０３は、転送路、即ち、ツイストペアケーブル１１０を監視する。転送路監視部２０３は、同期信号発生部１０３から送信された同期信号（クロック信号）と、制御装置２１０又は制御部１０４から送信された制御信号を入力し、ツイストペアケーブル１１０を介した画像データの転送状態を監視する。転送路監視部２０３は、転送状態の異常を検出した場合には、転送状態の異常を制御装置２１０に送信する。転送路監視部２０３の機能は、後に説明する。
【００２０】
画像処理部２０４は、２次元画像を生成し、試料の欠陥及び異常の検出、又は、試料表面の測定を行う。画像処理部２０４はCPU、メモリ等によって構成されてよい。
【００２１】
制御装置２１０は、荷電粒子線装置１００及び画像処理装置２００を制御する。制御装置２１０は、画像処理部２０４によって生成された２次元画像及び検査結果等を表示装置２１１に送信する。表示装置２１１は、２次元画像と共に、検査結果等を表示する。それによって、オペレータは、異常部位や測定結果を目視することができる。更に、表示装置２１１は、入力画像を表示し、オペレータに所望の命令又はデータを入力するインターフェースを提供する。
【００２２】
制御装置２１０は、転送路監視部２０３から転送状態の異常を受信すると、荷電粒子線装置１００の制御部１０４に異常検出信号を送信する。制御装置２１０は、制御部１０４を介して、荷電粒子線装置１００におけるビームスキャンやステージの動作を停止することも可能である。これにより、ビーム照射による試料へのダメージを軽減できる。制御装置２１０は、更に、表示装置２１１に、転送状態の異常を表示する。それによって、オペレータは、転送路の異常を知ることができる。
【００２３】
図２を参照して、荷電粒子線装置１００の例を説明する。ここでは、荷電粒子線装置１００の例として、走査電子顕微鏡を説明するが、荷電粒子線装置１００は、透過顕微鏡、又は、走査透過顕微鏡であってよく、又は、荷電粒子ビームによって試料を加工する荷電粒子線装置であってもよい。更に、本発明によると、荷電粒子線装置１００は、透過顕微鏡であってもよい。
【００２４】
走査電子顕微鏡は、光学系１０１と画像データ生成部１０２を有する。光学系１０１は、試料１０１１を支持する試料ステージ１０１２、電子線１０１３を発生する電子線発生源１０１４、及び、電子線１０１３を偏向する偏向器１０１５を有する。画像データ生成部１０２は、試料から発生する２次電子を検出する２次電子検出器１０２１、２次電子検出器１０２１からの信号をデジタル画像データに変換する量子化器１０２２を有する。
【００２５】
偏向器１０１５による走査信号に同期する同期信号によって、試料上の照射位置１０１１ａを検出し、それを、２次元座標上に配列された画素２０２１ａに対応させる。試料上の照射位置から発生する２次電子信号の量子化することにより、デジタル化した輝度信号（濃淡値）が得られる。この輝度信号は、画素毎に得られる。こうして輝度信号を有する画素からなる２次元画像データ２０２１が得られる。一回の電子線の照射では、各画素のコントラストが不足する場合には、各画素において、複数回の照射により得られた輝度信号を積算した値を使用してもよい。
【００２６】
図３を参照して、ツイストペアケーブル１１０の機能を説明する。ツイストペアケーブル１１０は、同期信号１３１、及び、画像データ信号１３３を転送する。尚、画像データ信号１３３と共に画素有効信号１３２を転送してもよい。１フレームの画像信号は、複数のラインの信号によって形成されるが、最初の数ラインの信号は、画像データ信号として使用することができない。そこで、画像データ信号として使用可能なタイミングを示すために画素有効信号１３２が用いられる。
【００２７】
ツイストペアケーブル１１０は、同期信号１３１と画像データ信号１３３を、それぞれ転送する信号線を含み、１つのコネクタに対して２本以上のケーブルを接続する手段である。
【００２８】
同期信号１３１は、同期信号発生部１０３によって発生するクロック信号である。画像データ信号１３３は、画像データ生成部１０２によって生成されたデジタル信号であり、各画素に対応する輝度値をデジタル化したものである。画素有効信号１３２は、画素データが有効か無効かを示す信号である。図示のように、同期信号の立ち上がりは、画像データ信号に含まれる１画素データの開始と終了位置に対応している。
【００２９】
ここで、同期信号１３１の異常について定義する。同期信号は、周期的に繰り返すハイレベルとロウレベルからなる。ここで、ハイレベル（またはロウレベル）の期間を１クロックと称することとする。同期信号では、１クロック毎に、ハイレベルとロウレベルの切り替えが生じる。
【００３０】
転送路監視部２０３は、常に同期信号を記録する。同期信号の１クロック毎に、ハイレベルとロウレベルの切り替えがあるかを監視する。１クロック毎に、ハイレベルとロウレベルの切り替えがあれば、同期信号は正常であると判定し、監視を継続する。１クロック毎に、ハイレベルとロウレベルの切り替えがなければ、同期信号は異常である、又は、正常に受信されていない、として、制御装置２１０に通知する。同期信号の異常の判断基準に使用する時間は、１クロックの時間に限定されるものではない。オペレータの設定によって、１クロック以上の時間に設定することができる。
【００３１】
画像処理装置２００において、画像データから２次元画像を生成するためには、同期信号が必要である。同期信号が異常であったり、又は、同期信号が無いと、画像データ信号における１画素の開始と終了の時点が不明となる。従って、同期信号は、常に、画像デー信号と共に、ツイストペアケーブル１１０を介して送信される。従って、ツイストペアケーブル１１０、即ち、転送路の異常を検出するには、同期信号を監視すればよい。
【００３２】
受信インターフェース２０１が、同期信号を正常に受信している場合には、転送路は正常であると判定してよい。しかしながら、同期信号を正常に受信できない場合には、必ずしも転送路が異常であるとは限らない。例えば、荷電粒子線装置１００から受信インターフェース２０１への画像転送速度を、２５ＭＨｚ、５０ＭＨｚ、８０ＭＨｚのいずれかに変更する場合がある。このような場合には、同期信号と画像データ信号の転送を一時的に停止させる。
【００３３】
そこで、同期信号を正常に受信できない場合には、転送路に異常が発生したのか、それとも、同期信号と画像データ信号の転送を一時的に停止したのかを判別する必要がある。本発明によると、その判別に制御信号を使用する。
【００３４】
図４を参照して、転送路監視部２０３の動作を説明する。図４の表は、同期信号の有無と制御信号の有無に応じて、転送路が正常であるか異常であるかを判定した結果を示す。この表において、同期信号に丸印が付されているのは、同期信号を受信している状態を示し、同期信号に×印が付されているのは、同期信号を受信していない状態を示す。制御信号について説明する。制御信号は、制御装置２１０又は制御部１０４から送信される。上述のように転送速度を変更する場合には、同期信号と画像データ信号の転送を一時的に停止する。制御信号は、同期信号と画像データ信号の転送を停止するための、割り込み信号である。割り込み期間では、レジスタフラグが１となり、割り込みが終了すると、レジスタフラグが０となる。
【００３５】
ケース（１）（２）の場合、同期信号に丸印が付されている。従って、転送路が正常であると判定してよい。ケース（３）（４）の場合、同期信号に×印が付されている。この場合、転送路が異常である可能性があるが、必ずしも異常であるとは限らない。そこで、制御信号を判定する。
【００３６】
ケース（１）（３）の場合、制御信号に丸印が付されている。これは、同期信号と画像データ信号の転送を一時的に停止するための割り込みが行なわれていることを示す。ケース（１）の場合、同期信号を受信している。これは、同期信号と画像データ信号の転送が再開された直後であり、割り込みの期間が未だ終了していないことを示す。レジスタフラグは未だ１のままである。ケース（３）の場合は、同期信号を受信していない。同期信号と画像データ信号の転送が停止中である。レジスタフラグは１である。
【００３７】
ケース（２）（４）の場合、制御信号に×丸印が付されている。これは、同期信号と画像データ信号の転送の一時的な停止を行なっていないことを示す。即ち、割り込みが行なわれていないことを示す。レジスタフラグは０である。
【００３８】
ケース（２）の場合、同期信号を受信している。従って、同期信号と画像データ信号は正常に転送されている。ケース（４）の場合、同期信号を受信していない。この場合には、転送路は異常であると判定する。即ち、ツイストペアケーブル１１０の破断、結合部における結合不良等が考えられる。
【００３９】
図５を参照して、本発明の画像転送方法の第１の例を説明する。ステップＳ１０１にて、処理を開始する。ステップＳ１０３〜ステップＳ１０５、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１は、荷電粒子線装置１００における処理である。ステップＳ１０６〜ステップＳ１０９、及び、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１４は、画像処理装置２００における処理である。
【００４０】
ステップＳ１０３にて、荷電粒子線光学系１０１において、試料に荷電粒子線を照射する。ステップＳ１０４にて、画像データ生成部１０２は画像データを生成する。ステップＳ１０５にて、荷電粒子線装置１００は画像処理装置２００へ画像データの転送を行う。画像データの転送と並行して、ステップＳ１１０にて、同期信号生成部１０３は同期信号を発生し、ステップＳ１１１にて、同期信号を転送する。
【００４１】
ステップＳ１０６にて、画像処理装置２００は、受信インターフェース２０１を介して、荷電粒子線装置１００から画像データを受信する。画像データの受信と並行して、ステップＳ１１２にて、画像処理装置２００は、受信インターフェース２０１を介して、同期信号を受信する。ステップＳ１０７にて、画像データを画像データバッファ２０１に保存する。ステップＳ１０８にて、画像処理部２０４は、画像処理を実行する。画像処理と並行して、ステップＳ１１３にて、転送路監視部２０３は同期信号の監視を行い、ステップＳ１１４にて、転送路の異常が発生した場合には、制御装置２１０へ異常を通知する。
【００４２】
ステップＳ１０９にて、次の画像を取得するか否かを判定する。次の画像を取得する必要がある場合には、ステップＳ１０３に戻り、次の画像を取得する必要がない場合には、ステップＳ１０２の終了へ移行する。以上のフローによって、本発明による画像転送方式は動作する。
【００４３】
図６を参照して、図５の画像転送方法のステップＳ１１３及びステップＳ１１４を詳細に説明する。ステップＳ２０１にて、処理を開始する。ステップＳ２０３にて、転送路監視部２０３は同期信号が正常であるか異常であるかを判定する。同期信号が正常であるなら、ステップＳ２０３を繰り返す。同期信号が正常でない場合には、ステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４にて、制御信号があるか否かを判定する。ここで、「制御信号がある」とは、転送速度の変更等の理由により、同期信号と画像データ信号の転送を一時的に停止させるために、割り込みを行なっている状態を意味し、「制御信号がない」とは、同期信号と画像データ信号の転送を行なっている状態を示す。
【００４４】
制御信号がある場合には、同期信号と画像データ信号の転送を一時的に停止させていると判定し、ステップＳ２０３に戻る。制御信号がない場合には、同期信号と画像データ信号の転送が一時的に停止したものではない。したがって、ステップＳ１１４にて、転送路が異常であると判定し、制御装置２１０に報告する。
【００４５】
図７を参照して、図６のステップＳ２０３の詳細を説明する。ステップＳ３０１にて処理を開始する。図３に示したように、同期信号は、１クロック毎に、ハイレベルとロウレベルを交互に変化する。同期信号が正常なら、１クロック毎に、信号レベルが異なるはずである。従って、１クロック毎に、信号レベルを比較すると、同期信号が正常であるか異常であるかが判る。ステップＳ３０３にて、同期信号レジスタの値を計算用のレジスタAに格納する。ステップＳ３０４にて、１クロックの時間を待つ。ステップＳ３０５にて、同期信号レジスタの値を計算用レジスタBに格納する。ステップＳ３０６にて、レジスタAとレジスタBの値を比較する。
【００４６】
ステップＳ３０６にて、レジスタAとレジスタBの値が不一致であれば、同期信号は正常であり、ステップＳ３０７にて、レジスタBの値をレジスタAに格納する。ステップＳ３０４〜ステップＳ３０７を繰り返す。つまり、同期信号が正常であれば、監視し続ける。レジスタAとレジスタBの値が一致したら、同期信号は異常であり、ステップＳ３０８にて、制御装置２１０に通知するための割り込みレジスタに値を設定し、制御装置２１０に知らせる。
【００４７】
以上の説明では、ステップＳ３０４にて、１クロックの時間を待つ。しかしながら、待ち時間は、１クロック以上でもよい。また、処理の開始ステップＳ３０１と終了ステップＳ３０２の間に、カウンタを追加すれば、数クロックに続けて、同期信号の状態を監視することも可能である。
【００４８】
図８を参照して荷電粒子線応用装置の第２の例を説明する。本例の荷電粒子線応用装置は、荷電粒子線装置１００、画像処理装置２００、画像処理装置３００、及び、制御装置２１０を有する。荷電粒子線装置１００と２つの画像処理装置２００及び３００は、それぞれツイストペアケーブル１１０によって接続されている。第２の画像処理装置３００は、第１の画像処理装置２００と同様な構成であってよい。
【００４９】
本例では、荷電粒子線装置１００によって生成された画像データ信号と同期信号は、２つの画像処理装置２００、３００に送信される。２つの画像処理装置２００、３００は、それぞれ、転送路監視部２０３、３０３を備えており、独立的に、転送路の異常を検出することができる。
【００５０】
図９を参照して荷電粒子線応用装置の第３の例を説明する。本例の荷電粒子線応用装置は、荷電粒子線装置１００、画像処理装置２００、画像表示装置３１０、及び、制御装置２１０を有する。荷電粒子線装置１００と画像処理装置２００及び画像表示装置３１０はツイストペアケーブル１１０によって接続されている。画像表示装置３１０は、受信インターフェース３１１と画像表示部３１４を有する。画像表示部３１４は、２次元画像を生成する。画像表示部３１４によって生成された２次元画像は、表示装置２１１によって表示される。
【００５１】
本例では、荷電粒子線装置１００によって生成された画像データ信号と同期信号は、画像処理装置２００と画像表示装置３１０に送信される。画像処理装置２００と画像表示装置３１０は、それぞれ、転送路監視部２０３、３１３を備えており、独立的に、転送路の異常を検出することができる。
【００５２】
図１０を参照して荷電粒子線応用装置の第４の例を説明する。本例の荷電粒子線応用装置では、画像処理装置２００に設けられたメモリ２０５に、画像処理部２０４による画像処理結果と共に、転送路監視部２０３による転送路の監視結果が保存される。オペレータは、メモリ２０５に保存された転送路の監視結果を何時でも読み出すことが可能であり、再検査が必要な試料を容易に調べられる。尚、ここでは、メモリ２０５を画像処理装置２００に設けるが、制御装置２１０に設けてもよい。
【００５３】
図１１を参照して、本発明の本発明の画像転送方法の第２の例を説明する。ステップＳ４０１にて、処理を開始する。ステップＳ４０３〜ステップＳ４０５は、荷電粒子線装置１００における処理である。ステップＳ４０６、ステップＳ４０７、及び、ステップＳ４１４は、画像処理装置２００の受信インターフェース２０１における処理である。ステップＳ４０８〜ステップＳ４１２、ステップＳ４１５及びステップＳ４１６は、画像処理装置２００における処理である。
【００５４】
ステップＳ４０３にて、荷電粒子線光学系１０１において、試料に荷電粒子線を照射する。ステップＳ４０４にて、荷電粒子線装置１００の画像データ生成部１０２は画像データを生成する。ステップＳ４０５にて、荷電粒子線装置１００は画像処理装置２００へ画像データの転送を行う。
【００５５】
ステップＳ４０６にて、画像処理装置２００の受信インターフェース２０１は、画像データ信号を受信すると１画素又は１フレーム毎にカウンタの計数値を加算する。ステップＳ４１４にて、カウンタの計数値をメモリに保存する。ステップＳ４０７にて、受信インターフェース２０１は、画像データ信号の受信が完了したことを検出する。ステップ４０８にて、画像処理部２０４は、カウンタの計数値を入力する。ステップＳ４０９にて、画像処理部２０４は、画像データ信号の受信の取りこぼし、又は、漏れがないか否かを検出する。画像データ信号の受信の取りこぼし、又は、漏れがない場合には、ステップＳ４１０にて、受信した画像データ信号を保存する。ステップＳ４１１にて、画像処理部２０４は、画像処理を実行する。画像データ信号の受信の取りこぼし、又は、漏れがある場合には、ステップＳ４１５にて、画像データ信号の再送が必要であるか否かを判定する。再送が必要であると判定すると、ステップＳ４０５に戻る。再送が必要でないと判定するとステップＳ４１６に進む。ステップＳ４１６にて、受信した画像をスキップする。
【００５６】
ステップＳ４１２にて、次の画像を取得するか否かを判定する。次の画像を取得する必要がある場合には、ステップＳ４０３に戻り、次の画像を取得する必要がない場合には、ステップＳ４０２の終了へ移行する。以上のフローによって、本発明による画像転送方式は動作する。
【００５７】
図１２を参照して荷電粒子線応用装置の第５の例を説明する。本例の荷電粒子線応用装置では、画像処理部２０４は画像データの転送路の異常を検出する機能を有する。本例では、画像処理部２０４は、受信インターフェース２０１以外の経路から画像データ信号を入力することができる。即ち、画像処理部２０４は、ツイストペアケーブル１１０以外のケーブル１１１によって、画像データを入力する。画像処理部２０４は、ツイストペアケーブル１１０を経由して入力した画像データ信号とツイストペアケーブル１１０以外のケーブルを経由して入力した画像データ信号を比較する。比較の結果より、画像データの状態が判明する。例えば、２つの画像に差異がある場合には、どちらかのケーブル又は経路にノイズ等が発生する原因があると判定できる。
【００５８】
本発明によると、半導体製造ラインなどで用いられる、走査型電子顕微鏡を応用して試料の検査や測定を行う荷電粒子線応用装置において、走査型電子顕微鏡から画像処理装置に画像データを転送するための転送路の異常を即時に検出することができる。また、転送路の異常をオペレータへ通知することにより、荷電粒子線応用装置の異常停止時間を短縮し、半導体製造ラインのスループット低下を抑制することができる。
【００５９】
以上本発明の例を説明したが本発明は上述の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発明の範囲にて様々な変更が可能であることは、当業者によって容易に理解されよう。
【符号の説明】
【００６０】
１００…荷電粒子線装置、１０１…荷電粒子線光学系、１０２…画像データ生成部、１０３…同期信号生成部、１０４…制御部、１１０…ツイストペアケーブル、２００…画像処理装置、２０１…受信インターフェース、２０２…画像データバッファ、２０３…転送路監視部、２０４…画像処理装置、２０５…メモリ、２１０…制御装置、２１１…表示装置、１０１１…試料、１０１２…試料ステージ、１０１３…荷電粒子線、１０１４…荷電粒子線源、１０１５…偏向手段、１０２１…検出器、１０２２…量子化回路、２０２１…画像、２０２１ａ…画素
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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