(57)【要約】      （修正有）【課題】人的なばらつきが無く、容易に測定条件を決定可能な試料観察装置を提供する。【解決手段】凹部を含む被観察対象部に荷電粒子線を照射して得られる信号から画像を取得し、演算部により披観察対象部の画像の凹部と凹部の周辺部との明るさ比を求め、予め記憶された標準試料における複数の加速電圧ごとの凹部と凹部の周辺部との明るさ比および凹部の構造を表す値との関係を用いて、被観察部に照射する荷電粒子線の加速電圧の適否を判定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部である被観察対象部を含む試料に、第１の加速電圧によって荷電粒子線を照射する荷電粒子光学カラムと、
前記荷電粒子線の照射によって得られる信号から前記被観察対象部を含む画像を取得する画像取得部と、
標準試料における凹部と当該凹部の周辺部との明るさ比と、前記標準試料における前記凹部の構造を表す値との関係を示す情報を、複数の加速電圧ごとに予め記憶する記憶部と、
前記画像における前記凹部と前記凹部の周辺部との明るさ比を求める演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記関係を示す情報と前記画像における前記明るさ比とを用いて、前記第１の加速電圧の適否を判定することを特徴とする試料観察装置。
【請求項２】
請求項１に記載の試料観察装置において、
前記演算部は、前記関係を示す情報の中の前記第１の加速電圧に対応する関係において、前記画像における前記明るさ比が予め定められた値以上であるか判定することにより、前記第１の加速電圧の適否を判定することを特徴とする試料観察装置。
【請求項３】
請求項２に記載の試料観察装置において、
前記予め定められた値は１であることを特徴とする試料観察装置。
【請求項４】
請求項２に記載の試料観察装置において、
前記予め定められた値は、前記関係が線形であるとみなすことができる範囲を定めるものであることを特徴とする試料観察装置。
【請求項５】
請求項２に記載の試料観察装置において、
前記演算部は、前記複数の加速電圧から前記判定を満たす最低加速電圧を求めることを特徴とする試料観察装置。
【請求項６】
請求項１に記載の試料観察装置において、
前記演算部は、前記関係を示す情報と前記画像における前記明るさ比とを用いて、前記画像における前記凹部の構造を表す値を求めることを特徴とする試料観察装置。
【請求項７】
請求項１に記載の試料観察装置において、
前記演算部は、
前記第１の加速電圧が適切でない場合、前記第１の加速電圧よりも高い第２の加速電圧を設定して第２の画像を取得し、
前記関係を示す情報と前記第２の画像における明るさ比とを用いて、前記第２の加速電圧の適否を判定することを特徴とする試料観察装置。
【請求項８】
請求項１に記載の試料観察装置において、
前記記憶部は、前記標準試料における前記凹部の明るさばらつきの情報を更に格納しており、
前記演算部は、前記第１の加速電圧が適切でない場合、前記明るさばらつきの情報を用いて、前記複数の加速電圧から前記被観察対象部を観察するための少なくとも１つの加速電圧を決定することを特徴とする試料観察装置。
【請求項９】
請求項８に記載の試料観察装置において、
前記演算部は、前記複数の加速電圧から前記明るさばらつきが最大の加速電圧を求めることにより、１つの加速電圧を決定することを特徴とする試料観察装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の試料観察装置において、
前記標準試料における前記凹部の構造を表す値は、前記凹部の深さ又は前記凹部のアスペクト比であることを特徴とする試料観察装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の試料観察装置において、
前記関係を示す情報をグラフ表示する表示部を更に備えることを特徴とする試料観察装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の試料観察装置において、
前記標準試料は、構造が異なる複数の凹部を有し、
前記演算部は、前記標準試料の前記複数の凹部に対して前記複数の加速電圧の各々で前記荷電粒子線を照射することにより得られた画像から、前記関係を示す情報を作成することを特徴とする試料観察装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の試料観察装置において、
前記記憶部が、前記関係を示す情報を複数の測定条件ごとに予め記憶しており、
前記演算部は、前記関係を示す情報と前記画像における前記明るさ比とを用いて、所定の測定条件の適否を判定し、
前記測定条件は、電流、倍率、スキャン方法の少なくとも１つであることを特徴とする試料観察装置。
【請求項１４】
凹部である被観察対象部を含む試料に、ある加速電圧によって荷電粒子線を照射する荷電粒子光学カラムと、
前記荷電粒子線の照射によって得られる信号から前記被観察対象部を含む画像を取得する画像取得部と、
標準試料における凹部と当該凹部の周辺部との明るさ比と、前記標準試料における前記凹部の構造を表す値との関係を示す情報を、複数の加速電圧ごとに予め記憶する記憶部と、
前記関係を示す情報を表示する表示部と、
前記試料に対する前記加速電圧を変更するための入力部と、
を備えることを特徴とする試料観察装置。
【請求項１５】
構造が既知である凹部を含む標準試料に、ある加速電圧によって荷電粒子線を照射する荷電粒子光学カラムと、
前記荷電粒子線の照射によって得られる信号から前記凹部を含む画像を取得する画像取得部と、
前記標準試料における凹部と当該凹部の周辺部との明るさ比と、前記標準試料における前記凹部の構造を表す値との関係を示す情報を予め記憶する記憶部と、
前記画像における前記凹部と前記凹部の前記周辺部との明るさ比を求める演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記関係を示す情報と、前記画像における明るさ比と、前記標準試料の前記凹部の構造の情報とを用いて、装置自身の状態が正常であるかを判定することを特徴とする試料観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで半導体デバイスはメモリの大容量化とビットコスト低減のため、微細化や高集積化などが進められてきた。しかし、微細化加工技術は今後ますます難易度が高くなること、加工する装置が高謄すること、及び、デバイス的難易度が増加することが予想される。そのため、微細化によるビットコスト低減は非常に厳しくなってきている。
【０００３】
近年、微細化だけに頼らず大容量でビットコストを低減させる方法として、これまでの平面の構造を立体化させる三次元構造デバイスの開発が進められてきている。この三次元構造デバイスは積層構造であるため、これまでのデバイスよりも層が厚くなる。そのため、ホールやトレンチなどを形成する工程において、そのアスペクト比（ホールやトレンチの平面サイズと深さとの比）はさらに大きくなる傾向にある。したがって、このような三次元構造デバイス開発におけるサンプルの出来栄え評価を行う検査技術や計測技術が更に重要となってきている。
【０００４】
これまでの検査技術や計測技術は、分解能や二次電子発生効率の観点から低加速電圧領域を使用することが主流であった。しかし、三次元構造デバイスでは今まで以上にアスペクト比が大きくなるため、これまでの検査方式や計測方式では、ホールやトレンチ等の底部観察は困難になりつつある。
【０００５】
これを補う手法として、高加速電圧の条件を用いることで、試料のより深い位置まで電子を照射する手法がある。この手法によれば、二次電子や反射電子を効率良く検出することにより、ホールやトレンチ等の観察が実現でき、検査や計測が可能となる。特許文献１には、基板電流を用いてアスペクト比の大きなホール底部の微細構造を的確に解析することを可能とする半導体デバイス解析装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２３５４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、基板電流を用いてアスペクト比の大きなホール底部の微細構造を的確に解析することを可能とし、ホール底部に存在する残膜の膜厚を推定する技術が開示されている。しかし、下層にパターンが存在する場合には、基板電流を用いた測定は難しくなり、残膜の厚さにも制限が生じる。
【０００８】
高加速電圧の条件は、アスペクト比の大きな三次元構造デバイスの検査や計測に有効である。しかし、三次元構造デバイスの構造やパターンの深さなどにより、最適な測定条件は異なる。したがって、高加速電圧の領域まで使用すると、検討すべき測定条件が膨大化し、最適な測定条件を決定するのに時間を要する。また、測定条件の決定は、オペレータのスキルにより異なる可能性があり、人的なばらつきも発生する。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、人的なばらつきが無く、容易に測定条件を決定可能な試料観察装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、凹部である被観察対象部を含む試料に、第１の加速電圧によって荷電粒子線を照射する荷電粒子光学カラムと、前記荷電粒子線の照射によって得られる信号から前記被観察対象部を含む画像を取得する画像取得部と、標準試料における凹部と当該凹部の周辺部との明るさ比と、前記標準試料における前記凹部の構造を表す値との関係を示す情報を、複数の加速電圧ごとに予め記憶する記憶部と、前記画像における前記凹部と前記凹部の周辺部との明るさ比を求める演算部と、を備え、前記演算部は、前記関係を示す情報と前記画像における前記明るさ比とを用いて、前記第１の加速電圧の適否を判定する試料観察装置が提供される。
【００１１】
その他の例によれば、凹部である被観察対象部を含む試料に、ある加速電圧によって荷電粒子線を照射する荷電粒子光学カラムと、前記荷電粒子線の照射によって得られる信号から前記被観察対象部を含む画像を取得する画像取得部と、標準試料における凹部と当該凹部の周辺部との明るさ比と、前記標準試料における前記凹部の構造を表す値との関係を示す情報を、複数の加速電圧ごとに予め記憶する記憶部と、前記関係を示す情報を表示する表示部と、前記試料に対する前記加速電圧を変更するための入力部と、を備える試料観察装置が提供される。
【００１２】
また、他の例によれば、構造が既知である凹部を含む標準試料に、ある加速電圧によって荷電粒子線を照射する荷電粒子光学カラムと、前記荷電粒子線の照射によって得られる信号から前記凹部を含む画像を取得する画像取得部と、前記標準試料における凹部と当該凹部の周辺部との明るさ比と、前記標準試料における前記凹部の構造を表す値との関係を示す情報を予め記憶する記憶部と、前記画像における前記凹部と前記凹部の前記周辺部との明るさ比を求める演算部と、を備え、前記演算部は、前記関係を示す情報と、前記画像における明るさ比と、前記標準試料の前記凹部の構造の情報とを用いて、装置自身の状態が正常であるかを判定する試料観察装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、最適な測定条件を決定するまでの時間が短縮され、人的なばらつきも抑えることができる。
【００１４】
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の走査電子顕微鏡の構成図である。
【図１Ｂ】本発明の演算部の構成図である。
【図２Ａ】ホールのサンプル（標準試料）の一例の断面図である。
【図２Ｂ】ホールのサンプル（標準試料）の一例の平面図である。
【図３Ａ】トレンチのサンプル（標準試料）の一例の断面図である。
【図３Ｂ】トレンチのサンプル（標準試料）の一例の平面図である。
【図４Ａ】図２Ｂに示すサンプルにおける明るさ比及び明るさばらつき値の算出方法の説明図である。
【図４Ｂ】図３Ｂに示すサンプルにおける明るさ比及び明るさばらつき値の算出方法の説明図である。
【図５】明るさばらつき値の一例の説明図である。
【図６】第１実施例において、深さと明るさ比との関係、アスペクト比と明るさ比との関係、及び、パターン部の明るさばらつきを算出するフローを示す図である。
【図７Ａ】ホールのサンプル（下層配線が金属の場合）における深さと明るさ比との関係を示すグラフである。
【図７Ｂ】ホールのサンプル（下層配線が金属の場合）におけるアスペクト比と明るさ比との関係を示すグラフである。
【図７Ｃ】ホールのサンプル（下層配線が絶縁体の場合）における深さと明るさ比との関係を示すグラフである。
【図７Ｄ】ホールのサンプル（下層配線が絶縁体の場合）におけるアスペクト比と明るさ比との関係を示すグラフである。
【図８Ａ】トレンチのサンプル（下層配線が金属の場合）における深さと明るさ比との関係を示すグラフである。
【図８Ｂ】トレンチのサンプル（下層配線が金属の場合）におけるアスペクト比と明るさ比との関係を示すグラフである。
【図８Ｃ】トレンチのサンプル（下層配線が絶縁体の場合）における深さと明るさ比との関係を示すグラフである。
【図８Ｄ】トレンチのサンプル（下層配線が絶縁体である標準試料）におけるアスペクト比と明るさ比との関係を示すグラフである。
【図９】第１実施例において最適な測定条件を求めるフローを示す図である。
【図１０Ａ】図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する第１の例を示す図である。
【図１０Ｂ】図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する第１の例を示す図である。
【図１１Ａ】図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する第２の例を示す図である。
【図１１Ｂ】図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する第２の例を示す図である。
【図１２Ａ】図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する第３の例を示す図である。
【図１２Ｂ】図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する第３の例を示す図である。
【図１３Ａ】第２実施例における試料ステージの平面図を示す図である。
【図１３Ｂ】サンプル（標準試料）の一例である。
【図１３Ｃ】ホールのサンプル（下層配線が金属の場合）における深さと明るさ比との関係を示すグラフである。
【図１４】第２実施例において装置状態を確認するフローを示す図である。
【図１５Ａ】モニタに表示される画面の全体の構成を示す。
【図１５Ｂ】照射条件選択タブの拡大図である。
【図１５Ｃ】照射条件選択タブの拡大図である。
【図１５Ｄ】明るさ値表示部の拡大図である。
【図１６Ａ】サンプル観察像表示部に表示される画像情報の一例を示す図である。
【図１６Ｂ】マップ表示部に表示されるマップの一例を示す図である。
【図１６Ｃ】グラフ表示部に表示されるグラフの一例を示す図である。
【図１７Ａ】入力ボタンを押した際に開くウィンドウの一例を示す図である。
【図１７Ｂ】サンプル情報データの一例を示す図である。
【図１７Ｃ】サンプルの画像取得位置の座標情報の一例を示す図である。
【図１７Ｄ】明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標と範囲の情報の一例を示す図である。
【図１７Ｅ】装置状態確認用の画像取得位置の座標情報の一例を示す図である。
【図１７Ｆ】装置状態確認に使用するパターンの明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標と範囲の情報の一例を示す図である。
【図１７Ｇ】装置安定範囲データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
【００１７】
試料観察装置としては、荷電粒子線（例えば、電子）を試料表面で走査して、二次的に発生する電子を用いる荷電粒子線装置がある。荷電粒子線装置の代表的な例として、電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）がある。本発明は、電子顕微鏡全般に適用可能であり、例えば、レビューＳＥＭ、ＣＤ（critical dimension）−ＳＥＭ、ＯＬ（overlay）−ＳＥＭ、電子線式検査装置などに適用可能である。
【００１８】
［実施例１］
以下、本実施例の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１Ａは、本発明が適用される走査電子顕微鏡を示した図である。
【００１９】
＜走査電子顕微鏡の構成＞
走査電子顕微鏡の構成を説明する。本実施例の走査電子顕微鏡では、１セットの観察対象試料が搬送される。走査電子顕微鏡は、搬送された１セットの試料を格納しておく試料格納手段（図示省略）を備える。この１セットの試料の中から観察を行う試料が順次選択される。走査電子顕微鏡は、選択された試料を、走査電子顕微鏡の試料準備室（図示省略）を通して試料室まで移動させ、試料ステージ１０１に戴置する。
【００２０】
本例の走査電子顕微鏡は、撮像装置１０２を備える。撮像装置１０２は、電子線ＥＢを照射するための荷電粒子光学カラムとして、高電圧電源１１６に接続された電子源１０３と、以下に説明する電子光学系とを備える。また、電子光学系は、コンデンサレンズ１０４と、偏向走査用コイル１０５と、対物レンズ１０６とを含む。
【００２１】
電子源１０３は、マイナスの高圧電位に保たれる陰極（図示省略）と、電子線の出口に配置された陽極（図示省略）とを有する電子銃によって構成される。電子源１０３において、電子銃の陰極と陽極との間に掛けられた電圧が変更可能である。電圧を変更することにより、加速された電子が放出される。なお、加速電圧の変更方法は、電子源１０３に印加する電圧を変更する方法と、試料ステージ１０１にマイナスの電圧をかけて制御する方法（リターディング）の２種類がある。加速電圧の変更方法は、これら２種類のいずれを用いてもよい。
【００２２】
また、上述したように、走査電子顕微鏡は、観察対象試料１０７を載置するための試料ステージ１０１を備える。さらに、走査電子顕微鏡は、観察対象試料１０７からの二次電子や反射電子の二次荷電粒子を検出するための検出器１０９及び１２５を備える。本発明の構成は、図１の例に限定されず、他の構成も可能である。
【００２３】
電子源１０３から発射された電子線ＥＢは、コンデンサレンズ１０４によって収束される。集束された電子線ＥＢは、偏向走査用コイル１０５によって試料ステージ１０１上の観察対象試料１０７上を走査するように偏向される。さらに、電子線ＥＢは、対物レンズ１０６によって試料ステージ１０１に搭載された観察対象試料１０７に収束して照射及び走査される。
【００２４】
電子線ＥＢの照射によって、観察対象試料１０７から二次電子や反射電子等のサンプルの情報をもった二次荷電粒子が放出される。この二次荷電粒子が、検出器１０９及び１２５によって検出される。検出器１０９及び１２５からの出力は、Ａ／Ｄ変換部１１０でデジタル化される。その後、演算部１１１が、電子線ＥＢの走査位置を画素に対応付けて画像を生成する。演算部１１１からの出力は、制御部１１２を経由してモニタ（表示部）１１３に送られる。そして、モニタ１１３には、観察対象試料１０７のＳＥＭ画像が表示される。また、演算部１１１は、生成したＳＥＭ画像を記憶装置１１８に格納する。
【００２５】
走査電子顕微鏡は、制御系として、装置全体を制御する制御部１１２と、上記電子光学系を構成するレンズ１０４、１０６やコイル１０５等を制御する電子光学系制御部１１５と、試料ステージ１０１を制御するステージ制御部１１７とを備える。また、走査電子顕微鏡は、演算部１１１を備える。
【００２６】
ここで、演算部１１１及び制御部１１２は、専用の回路基板などのハードウェアによって構成されてもよい。また、演算部１１１及び制御部１１２は、汎用のコンピュータを用いて実現されてもよく、コンピュータ上で実行されるプログラムの機能として実現されてもよい。すなわち、以下で説明する演算部１１１及び制御部１１２の処理は、プログラムコードとしてメモリなどの記憶部に格納し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサが各プログラムコードを実行することによって実現されてもよい。
【００２７】
次に、本実施例の特徴を説明する。本実施例では、まず、凹部（ホールやトレンチ等）を含む標準試料を走査電子顕微鏡で観察する。ここで、「標準試料」とは、構造が異なる複数の凹部を有し、これら複数の凹部の構造が既知のものである。このとき、標準試料における凹部と凹部の周辺部との明るさ比と、標準試料における凹部の構造を表す値との関係を示す情報を、複数の加速電圧のそれぞれについて作成し、作成された情報は、記憶装置１１８に予め記憶される。ここで、「標準試料における凹部と凹部の周辺部との明るさ比」は、凹部の一部の明るさ平均と、凹部の周辺部において最も明るさが暗い一部の明るさ平均との比が好ましい。また、「凹部の構造を表す値」は、深さ、アスペクト比（凹部の平面のサイズと凹部の深さとの比）などである。
【００２８】
次に、実際に観察すべき凹部（被観察対象部）を含む試料を、任意の測定条件で走査顕微鏡によって観察する。走査顕微鏡は、この任意の測定条件における画像を生成し、当該画像における凹部と凹部の周辺部との明るさ比を算出する。ここで算出した明るさ比と、記憶装置１１８に記憶されている上述した関係の情報を用いて、任意の測定条件が適切であるかを判定する。走査顕微鏡は、任意の測定条件が適切でない場合は、適切な少なくとも１つの測定条件を出力する。別の例としては、走査顕微鏡は、任意の測定条件が適切でない場合は、別の測定条件を設定して、その測定条件が適切であるかを再度判定する。
【００２９】
＜演算部の構成＞
次に、上述した処理を行う演算部１１１について説明する。図１Ｂは、本発明の演算部１１１の構成を示した図である。演算部１１１は、画像取得部１３１と、選択部１３２と、明るさ比算出部１３３と、グラフ作成部１３４と、ばらつき値算出部１３５と、測定条件決定部１３６と、装置状態判定部１３７とを備える。
【００３０】
画像取得部１３１は、Ａ／Ｄ変換部１１０からの出力に関して電子線ＥＢの走査位置を画素に対応付けることによりＳＥＭ画像を生成する。選択部１３２は、入力部１１４からの入力を受け付けて、ＳＥＭ画像上において明るさ比を求めるパターン部と周辺部を選択する。明るさ比算出部１３３は、選択されたパターン部と選択された周辺部との明るさ比を算出する。また、グラフ作成部１３４は、パターン部と周辺部との明るさ比と、深さあるいはアスペクト比との関係を示すグラフを作成する。また、ばらつき値算出部１３５は、選択されたパターン部の明るさばらつき値を算出する。
【００３１】
測定条件決定部１３６は、実際に観察すべき凹部を含む試料を任意の測定条件で観察した際に、任意の測定条件が適切であるかを判定する。また、測定条件決定部１３６は、任意の測定条件が適切でない場合は、最適な測定条件を出力する。また、装置状態判定部１３７は、凹部の構造が既知のサンプル１０８を所定の測定条件で観察した際に、装置自身の状態が正常であるかを判定する。装置状態の判定についての詳細は後述する。
【００３２】
＜標準試料からのグラフ作成処理＞
次に、標準試料からグラフ作成を作成するときの制御部１１２及び演算部１１１の処理を説明する。ここでは、観察対象試料１０７として、凹部の構造が既知の標準試料が用いられる。オペレータは、マウスやコントローラ、操作卓等の入力装置、あるいは、所定のデータによって入力パラメータを入力する。入力パラメータは、サンプル情報、サンプルの画像取得位置の座標情報、及び、明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標情報と範囲情報等である。ここで、「サンプル情報」は、観察対象試料１０７のレイアウトやパターン（凹部、トレンチなど）の情報（座標情報も含む）、パターンの深さの情報、パターンの大きさ及び構造（アスペクト比など）の情報を含む。「サンプルの画像取得位置の座標情報」は、観察対象試料１０７における画像取得位置の座標情報である。「明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標情報と範囲情報」は、例えば、パターン部の一部の座標情報と範囲情報と、パターン部の周辺部において明るさが最も暗い一部の座標情報と範囲情報とを含む。入力パラメータは、入力部１１４を介して記憶装置１１８に記憶されるとともに、制御部１１２及び演算部１１１に送られる。
【００３３】
制御部１１２は、電子光学系制御部１１５及び高電圧電源１１６に制御信号を送り、ＳＥＭの撮像条件を設定する。これにより、電子源１０３及び上述の電子光学系の各部が、設定された撮像条件に基づいて動作する。また、制御部１１２は、サンプルの画像取得位置の座標情報に基づいてステージ制御部１１７の制御を行う。試料ステージ１０１は、ステージ制御部１１７の制御によりＸ、Ｙ方向に移動される。
【００３４】
上述の撮像条件で観察が行われる際、制御部１１２は、Ａ／Ｄ変換部１１０及び演算部１１１を制御する。これにより、Ａ／Ｄ変換部１１０によって検出器１０９及び１２５からの出力がデジタル化され、演算部１１１の画像取得部１３１によってＳＥＭ画像が生成される。
【００３５】
また、制御部１１２は、入力パラメータとして、明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標情報と範囲情報を受け付ける。そして、制御部１１２は、演算部１１１の選択部１３２を制御し、パターン部と周辺部の座標情報あるいは範囲情報を元に、ＳＥＭ画像上において明るさ比を求めるパターン部と周辺部を選択する。
【００３６】
演算部１１１の明るさ比算出部１３３は、選択した箇所の明るさ比（パターン部の明るさ／周辺部の明るさ）を算出し、算出された明るさ比を記憶装置１１８に記憶する。また、演算部１１１のグラフ作成部１３４は、算出した明るさ比と、記憶装置１１８に記憶されているサンプル情報（サンプルの深さあるいはアスペクト比）を元に、深さと明るさ比との関係を表すグラフ、及び、アスペクト比と明るさ比との関係を表すグラフの少なくとも１つを作成する。演算部１１１のグラフ作成部１３４は、作成されたグラフを記憶装置１１８に記憶する。また、演算部１１１のばらつき値算出部１３５は、パターン部の明るさばらつき値も算出し、記憶装置１１８に記憶する。ここで、明るさばらつき値は、パターン底部に対応する画素ごとの輝度値のばらつきを示す。
【００３７】
制御部１１２は、レシピ作成部１１９を備える。レシピとは、走査電子顕微鏡の動作条件を記録したプログラムであり、撮像条件及び画像取得位置の座標情報などを含んだ一連の動作シーケンスが定義したものである。レシピ作成部１１９は、オペレータが指定した入力パラメータ（サンプル情報、及び、サンプルの座標情報等）、及び、撮像条件に基づいてレシピを作成する。これにより、上述した走査電子顕微鏡の一連の動作は自動的に行われる。
【００３８】
＜標準試料の例＞
次に、標準試料として用いるサンプルの例について説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、深さと明るさ比との関係、及び、アスペクト比と明るさ比との関係を求めるためのサンプルの一例である。ここでは、ホールのパターンであるサンプルＡを例とする。図２ＡはサンプルＡの断面図であり、図２ＢはサンプルＡの平面図である。
【００３９】
サンプルＡ（ホール）は、酸化膜２０２と配線２０３とが交互に複数積層された構造であり、各配線２０３までホール２０１がレイアウトされている。ホール２０１は、それぞれ深さと穴径が異なる。配線２０３は、多様な材質に対応しており、ここでは、例として金属と絶縁体の二種類の材質を有する。
【００４０】
ここでは、サンプルＡのホールの深さは、Ｌａ１＜Ｌａ２＜Ｌａ３＜Ｌａ４とする。また、サンプルＡのホールの穴径は、Ｌｂ１＞Ｌｂ２＞Ｌｂ３＞Ｌｂ４＞Ｌｂ５とする。
【００４１】
図３Ａ及び図３Ｂは、深さと明るさ比との関係、及び、アスペクト比と明るさ比との関係を求めるためのサンプルの別の例である。ここでは、トレンチのパターンであるサンプルＢを例とする。図３ＡはサンプルＢの断面図であり、図３ＢはサンプルＢの平面図である。
【００４２】
サンプルＢ（トレンチ）は、酸化膜３０２と配線３０３とが交互に複数積層された構造であり、各配線３０３までトレンチ３０１がレイアウトされている。トレンチ３０１は、それぞれ深さと溝径が異なる。配線３０３は、多様な材質に対応しており、ここでは、例として金属と絶縁体の二種類の材質を有する。
【００４３】
ここでは、サンプルＢのトレンチの深さは、Ｌｃ１＜Ｌｃ２＜Ｌｃ３＜Ｌｃ４とする。また、サンプルＢの溝の幅は、Ｌｄ１＞Ｌｄ２＞Ｌｄ３＞Ｌｄ４＞Ｌｄ５とする。
【００４４】
＜明るさ比と明るさばらつきの算出方法＞
図４は、図２Ｂに示したサンプルＡの明るさ比と明るさばらつきの算出方法の一例を示す。ただし、算出方法はこの方法に限定されない。サンプルＡ（ホール）が有する一つのホールＡ４０１を例に挙げて説明する。ホールＡ４０１における明るさの平均及び明るさのばらつきを取得する範囲を４０２によって示す。また、サンプルＡにおいて最も酸化膜の明るさが暗い箇所の明るさ平均を取得する範囲を４０３によって示す。
【００４５】
ホールＡの明るさ平均は、指定した領域４０２の画素単位の明るさ値を平均した値（ここではＨａと示す）とする。また、最も暗い箇所の酸化膜の明るさ平均は、指定した領域４０３の画素単位の明るさ値を平均した値（ここではＳａと示す）とする。これらの値を用いて、ホールＡの明るさ比（ここではＢａと示す）を以下の式で算出する。
ホールＡの明るさ比（Ｂａ）  ＝  ホールＡの明るさ平均（Ｈａ）  ÷  最も暗い箇所の酸化膜の明るさ平均（Ｓａ）  （１）
【００４６】
また、ホールＡ４０１の明るさばらつき値（ここではＫａと示す）の算出の例としては、３σで求める方法がある。σは標準偏差である。算出方法はこれに限定されない。ホールＡ４０１の座標は、入力パラメータとして入力部１１４を介して入力される（図６の１７０１に相当）。また、明るさの平均及び明るさのばらつきを取得する領域４０２やその座標情報、及び、明るさ平均を取得する領域４０３やその座標情報もまた、入力パラメータとして入力部１１４を介して入力される（図６の１７０３に相当）。
【００４７】
図４Ｂは、図３Ｂに示したサンプルＢの明るさ比と明るさばらつきの算出方法の一例を示す。ただし、算出方法はこの方法に限定されない。サンプルＢ（トレンチ）が有する一つのトレンチＢ４１１を例に挙げて説明する。トレンチＢ４１１の明るさの平均及び明るさのばらつきを取得する範囲を４１２によって示す。サンプルＢにおいて最も酸化膜の明るさが暗い箇所の平均を取得する範囲を４１３によって示す。
【００４８】
トレンチＢの明るさ平均は、指定した領域４１２の画素単位の明るさ値を平均した値（ここではＴｂと示す）とする。また、最も暗い箇所の酸化膜の明るさ平均は、指定した領域４１３の画素単位の明るさ値を平均した値（ここではＳｂと示す）とする。これらの値を用いて、トレンチＢの明るさ比（ここではＢｂと示す）を以下の式で算出する。
トレンチＢの明るさ比（Ｂｂ）  ＝  トレンチＢの明るさ平均（Ｔｂ）  ÷  最も暗い箇所の酸化膜の明るさ平均（Ｓｂ）  （２）
【００４９】
また、トレンチＢの明るさばらつき値（ここではＫｂと示す）の算出の例としては、３σで算出する方法がある。算出方法はこれに限定されない。トレンチＢ４１１の座標は、入力パラメータとして入力部１１４を介して入力される（図６の１７０１に相当）。また、明るさの平均及び明るさのばらつきを取得する領域４１２やその座標情報、及び、明るさ平均を取得する領域４１３やその座標情報もまた、入力パラメータとして入力部１１４を介して入力される（図６の１７０３に相当）。
【００５０】
図５は、明るさばらつき値の一例の説明図である。ここでは、図４ＡのホールＡ４０１を用いて説明する。ホールＡ４０１を加速電圧Ａで撮像した際のホール底部の拡大画像を５１１に示す。同様に、加速電圧Ｂで取得した画像を５１２、加速電圧Ｃで取得した画像を５１３、加速電圧Ｄで取得した画像を５１４、加速電圧Ｅで取得した画像を５１５によって示す。図５に示すように、ホール底部の明るさばらつき値（ここではＫａとする）は、加速電圧Ａ〜Ｅごとに以下のようになる。
加速Ａ：０．８２、加速Ｂ：１．２５、加速Ｃ：０．５３、加速Ｄ：０．２８、加速Ｅ：０．１９
【００５１】
明るさばらつき値Ｋａの算出は、ホールＡ４０１の輝度値の３σで求める方法などがある。ホール底部の明るさばらつき値Ｋａが最も大きい条件は、加速電圧Ｂであることが分かる。また、明るさばらつき値Ｋａの関係は、加速Ｂ＞加速Ａ＞加速Ｃ＞加速Ｄ＞加速Ｅとなる。なお、明るさばらつき値の求め方は、ホールのラインプロファイルより算出する方法もある。
【００５２】
＜標準試料からのグラフ作成フロー＞
図６は、深さと明るさ比との関係、アスペクト比と明るさ比との関係、及び、パターン部の明るさばらつきを算出し、記憶装置１１８に記憶するフローを示す図である。ここでは、複数の深さや大きさを持つ凹部のパターン（ホールやトレンチ等）がレイアウトされたサンプルを標準試料として使用する。なお、サンプルにおける凹部の深さや大きさなどは既知である。
【００５３】
事前に、サンプル情報（サンプルのレイアウトやパターンの情報、パターンの深さの情報、パターンの大きさ及び構造の情報）１７０１と、サンプルの画像取得位置の座標情報１７０２と、明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標と範囲の情報１７０３とが、入力部１１４を介して入力される。これらの情報１７０１、１７０２、１７０３は、記憶装置１１８に予め記憶されている。
【００５４】
レシピ作成部１１９は、記憶装置１１８に記憶された情報１７０１、１７０２、１７０３、及び、オペレータが指定した撮像条件（以下では、加速電圧Ａ〜Ｅとする）を元に、予めレシピを作成する。以下の動作は、レシピに従って制御部１１２がそれぞれのユニットを制御することで自動的に動作する。
【００５５】
また、以下では、測定条件として加速条件を例に挙げて説明する。その他の測定条件（電流、倍率、スキャン方法等）に関しても本発明を適用可能である。
【００５６】
まず、電子光学系制御部１１５が、レシピにおいて指定されている加速電圧（加速Ａ〜加速Ｅ）を選択し、電子線をサンプルに照射する（６０１）。次に、記憶装置１１８のサンプル情報１７０１及び座標情報１７０２を用いて、ステージ制御部１１７が画像取得位置へ試料ステージ１０１を移動させる（６０２）。
【００５７】
検出器１０９及び１２５からの出力は、Ａ／Ｄ変換部１１０によってデジタル化され、演算部１１１の画像取得部１３１によって画像情報６１１が取得される（６０３）。画像情報６１１は、記憶装置１１８に格納される。
【００５８】
次に、演算部１１１の選択部１３２が、取得した画像情報６１１に対して、明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標と範囲の情報１７０３を元に、パターン部と周辺部を選択する（６０４）。
【００５９】
次に、演算部１１１の明るさ比算出部１３３が、選択されたパターン部と選択された周辺部との明るさ比を算出する（６０５）。
【００６０】
次に、演算部１１１のグラフ作成部１３４が、算出した明るさ比と記憶装置１１８のサンプル情報１７０１を元に、深さと明るさ比との関係を表すグラフ及びアスペクト比と明るさ比との関係を表すグラフを作成する（６０６）。グラフは、複数の点群データから曲線あるいは直線を生成するための近似処理によって作成してもよい。作成されたグラフは、サンプルの深さやアスペクト比と明るさ比のデータ６１２として記憶装置１１８に格納される。なお、グラフを作成する処理を行わなくてもよい。データ６１２は、深さと明るさ比との関係や、アスペクト比と明るさ比との関係を表していればよく、各深さあるいは各アスペクト比に対応した明るさ比が数値として定義されていればよい。
【００６１】
次に、演算部１１１のばらつき値算出部１３５が、明るさ比を求めるパターン部の座標と範囲の情報１７０３を元に、パターン部の明るさばらつき値を算出する（６０７）。算出されたばらつき値は、パターン部の明るさばらつきデータ６１３として記憶装置１１８に格納される。
【００６２】
次に、全ての凹部のパターンで明るさ比及び明るさばらつき値を算出したかを判定する（６０８）。全ての凹部のパターンについて算出している場合、ステップ６０９へ進む。そうでない場合、ステップ６０４から６０７のステップを繰り返し実行する。
【００６３】
ステップ６０９に進んだ場合、全ての凹部パターンで画像を取得したかを判定する。全ての凹部のパターンについて画像を取得している場合、ステップ６１０へ進む。そうでない場合、ステップ６０３へ戻り、画像を取得していない凹部パターンについてステップ６０３から６０７のステップを実行する。
【００６４】
ステップ６１０に進んだ場合、全ての加速電圧（加速Ａ〜Ｅ）で画像を取得したかを判定する。全ての加速電圧について画像を取得している場合、処理を終了する。そうでない場合、ステップ６０１へ戻り、実行していない加速電圧についてステップ６０１から６０７のステップを実行する。
【００６５】
以上のフローによって求めたデータ６１２及びデータ６１３を用いて、最適な測定条件を求めることが可能となる。
【００６６】
＜グラフの例＞
図７Ａ−図７Ｄは、図６のフローで作成したグラフの一例を示す。ここでは、図２Ａ及び図２ＢのサンプルＡ（ホール）を加速電圧Ａ〜Ｅで測定した場合を例とする。
【００６７】
図７Ａは、下層配線が金属の場合のサンプルの深さ（Ｌａ）と明るさ比（Ｈａ／Ｓａ）との関係を示したグラフである。横軸は深さ（Ｌａ）であり、縦軸は明るさ比（Ｈａ／Ｓａ）である。７０１は、加速電圧Ａで画像を取得した場合のグラフである。同様に、加速電圧Ｂ〜Ｅの場合のグラフも示している。
【００６８】
同様に、図７Ｂは、下層配線が金属の場合のサンプルのアスペクト比（Ｌａ／Ｌｂ）と明るさ比（Ｈａ／Ｓａ）との関係を示したグラフである。また、図７Ｃは、下層配線が絶縁体の場合のサンプルの深さ（Ｌａ）と明るさ比（Ｈａ／Ｓａ）との関係を示したグラフである。また、図７Ｄは、下層配線が絶縁体の場合のサンプルのアスペクト比（Ｌａ／Ｌｂ）と明るさ比（Ｈａ／Ｓａ）との関係を示したグラフである。なお、各グラフには、明るさばらつきの値も挿入されている（図１６Ｃ参照）。
【００６９】
図８Ａ−図８Ｄは、図６のフローで作成したグラフの一例を示す。ここでは、図３Ａ及び図３ＢのサンプルＢ（トレンチ）を加速電圧Ａ〜Ｅで測定した場合を例とする。
【００７０】
図８Ａは、下層配線が金属の場合のサンプルの深さ（Ｌｃ）と明るさ比（Ｔｂ／Ｓｂ）との関係を示したグラフである。横軸は深さ（Ｌｃ）であり、縦軸は明るさ比（Ｔｂ／Ｓｂ）である。８０１は、加速電圧Ａで画像を取得した場合のグラフである。同様に、加速電圧Ｂ〜Ｅの場合のグラフも示している。
【００７１】
同様に、図８Ｂは、下層配線が金属の場合のサンプルのアスペクト比（Ｌｃ／Ｌｄ）と明るさ比（Ｔｂ／Ｓｂ）との関係を示したグラフである。また、図８Ｃは、下層配線が絶縁体の場合のサンプルの深さ（Ｌｃ）と明るさ比（Ｔｂ／Ｓｂ）との関係を示したグラフである。また、図８Ｄは、下層配線が絶縁体の場合のサンプルのアスペクト比（Ｌｃ／Ｌｄ）と明るさ比（Ｔｂ／Ｓｂ）との関係を示したグラフである。なお、各グラフには、明るさばらつきの値も挿入されている（図１６Ｃ参照）。
【００７２】
＜測定条件の判定フロー＞
図９は、図６のフローで求められた、深さと明るさ比との関係、アスペクト比と明るさ比との関係、及び、パターン部の明るさばらつきを用いて、任意の測定条件の適否を判定し、最適な測定条件を求めるフローを示す図である。以下では、測定条件として加速条件を例に挙げて説明する。その他の測定条件（電流、倍率、スキャン方法等）に関しても本発明を適用可能である。なお、ここでは、実際の被観察対象部である凹部のパターンを含む試料が観察対象試料１０７として使用される。
【００７３】
まず、電子光学系制御部１１５が、オペレータあるいはレシピによって指定された任意の加速電圧を選択する（９０１）。次に、ステージ制御部１１７が、オペレータあるいはレシピによって指定された画像取得位置へ試料ステージ１０１を移動させる（９０２）。
【００７４】
次に、検出器１０９及び１２５からの出力は、Ａ／Ｄ変換部１１０によってデジタル化され、演算部１１１の画像取得部１３１によって画像情報が取得される（９０３）。画像情報は、モニタ１１３に表示される。
【００７５】
次に、オペレータがモニタ１１３の画像情報を見ながら、明るさ比を求めるパターン部と周辺部の範囲を入力する。演算部１１１の選択部１３２は、オペレータからの入力を受け取り、画像情報に対して、明るさ比を求めるパターン部と周辺部を選択する（９０４）。
【００７６】
次に、演算部１１１の明るさ比算出部１３３が、選択されたパターン部と選択された周辺部との明るさ比９０６を算出する（９０５）。明るさ比算出部１３３は、明るさ比９０６を記憶装置１１８に格納する。
【００７７】
次に、演算部１１１の測定条件決定部１３６が、記憶装置１１８から、観察対象の凹部パターンの構造に近いサンプルの深さあるいはアスペクト比と明るさ比との関係を表すデータ６１２を読み込む（９０７）。例えば、観察対象の凹部パターンがホールであり且つ下層配線が金属の場合、図７Ａあるいは図７Ｂのグラフが読み込まれる。
【００７８】
次に、演算部１１１の測定条件決定部１３６が、明るさ比９０６及び読み込んだデータ６１２を用いて、明るさ比９０６に対応した凹部パターンの深さを求める（９０８）。これにより、予め記憶されたデータ６１２に基づいて、実際の被観察対象部である凹部の構造を算出することができる。
【００７９】
次に、演算部１１１の測定条件決定部１３６が、算出した深さに関して、明るさ比１以上となる観察可能な最低加速電圧を算出する（９０９）。ここで、明るさ比１という閾値で判定する理由は以下の通りである。明るさ比１以上の場合、周辺部よりもパターン部が明るいことを示しており（すなわち、パターン部のＳＥＭ信号が得られている）、サンプルの深さと明るさ比との関係を示すグラフやアスペクト比と明るさ比との関係を示すグラフ（図７Ａ−図７Ｄ、図８Ａ−図８Ｄ）は、明るさ比１以上の領域において比例関係となるためである。この閾値は一例であり、閾値は、深さと明るさ比との関係あるいはアスペクト比と明るさ比との関係が線形であるとみなすことができる範囲で定めればよい。また、測定条件（電流、倍率、スキャン方法等）毎に異なる閾値を設定してもよい。
【００８０】
次に、演算部１１１の測定条件決定部１３６が、ステップ９０１で指定した任意の加速電圧が適切であるかを判定する（９１０）。測定条件決定部１３６は、例えば、ステップ９０９で求めた最低加速電圧以上の加速電圧で実際に観測しており、かつ、最低加速電圧以上を満たす加速電圧がその電圧しかない場合、任意の加速電圧が適切であると判定する。以下で詳細に説明するが、例えば、図１２Ｂにおいて加速Ａで観察していた場合である。この場合、実際の測定開始に進む（９１０のＹＥＳ）。また、任意の加速電圧が適切でなかった場合でも、最低加速電圧以上を満たす加速電圧が１つしかない場合（すなわち、最適な測定条件の候補が１つしかない場合）、その加速電圧を出力して、実際の測定開始に進む（９１０のＹＥＳ）。それ以外の場合は（すなわち、任意の加速電圧が適切でなく、最低加速電圧以上を満たす最適な加速電圧の候補が複数ある場合）、９１１に進む（９１０のＮＯ）。
【００８１】
ステップ９１０に進んだ場合、演算部１１１の測定条件決定部１３６は、記憶装置１１８から、観察対象の凹部パターンの構造に近いサンプルに関するパターン部の明るさばらつきデータ６１３を読み込む（９１１）。次に、演算部１１１の測定条件決定部１３６が、ステップ９０９で算出した最低加速電圧以上で、且つ明るさばらつきが最大となる加速条件を出力する（９１２）。この条件が最適な加速条件であり、この加速条件を用いて測定を開始することが可能となる。ここで、明るさばらつきの値が最大となる加速条件を選択する理由は、明るさばらつきが大きいほど、パターン底部が良好に観察できていると考えられるためである。例えば、図５で示したように、明るさばらつき値が最大の加速Ｂの画像が、ホール底部の構造を良好に示している。
【００８２】
なお、ステップ９１２において、測定条件決定部１３６は、１つの加速条件を出力するのに限定されず、候補となる複数の加速条件を出力するようにしてもよい。例えば、測定条件決定部１３６は、最低加速電圧以上で、且つ明るさばらつきが大きい順に数個の加速条件を出力して、オペレータに１つを選択させるようにしてもよい。
【００８３】
＜最適な加速条件の算出例＞
図１０Ａ及び図１０Ｂは、図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する一例を示す図である。図１０Ａ及び図１０Ｂでは、下層構造が金属素材のホールサンプル（Ｈｏｌｅ１）を例とする。図１０Ａは、ホールサンプル（Ｈｏｌｅ１）を加速電圧Ａ（観察条件は任意）で観察した画像を示す。１００１は、ホールの明るさ平均を取得する範囲を示し、１００２は、周辺部の明るさ平均を取得する範囲を示す。これらの範囲は、オペレータあるいは制御部１１２のレシピ作成部１１９によって任意に指定することが可能である。なお、ホールの範囲及び周辺部の範囲は、それぞれ、１つずつ指定してもよいし、複数個ずつ指定してもよい。
【００８４】
指定した範囲１００１の画素単位の明るさ値の平均値をホールの明るさ平均（ここではＨ１と示す）とし、指定した範囲１００２の画素単位の明るさ値の平均値を周辺部の明るさ平均（ここではＳ１と示す）とする。これらの値から、ホールサンプル（Ｈｏｌｅ１）の明るさ比（ここではＢ１と示す）１００３を、以下の式で算出する。
Ｈｏｌｅ１の明るさ比（Ｂ１）１００３  ＝  ホールの明るさ平均（Ｈ１）  ÷  周辺部の明るさ平均（Ｓ１）    （３）
【００８５】
図１０Ｂは、図１０Ａの構造に近いサンプルのグラフであり、下層配線が金属のサンプルの場合に取得した深さと明るさ比との関係を示すグラフである。図１０Ｂのグラフは、図７Ａのグラフに対応する。図７Ａのグラフは、図６のフローによって作成されたグラフである。
【００８６】
この例では、ホールサンプル（Ｈｏｌｅ１）を任意の条件：加速電圧Ａで観察したため、加速電圧Ａのグラフ１００８に着目する。加速電圧Ａのグラフ１００８で算出した明るさ比Ｂ１  １００３に対応する点は１００４である。その点１００４を縦に伸ばした線１００５と交わる深さの位置がＨｏｌｅ１の深さの値１００６となる。図９のフロー図で説明した通り、観察可能な最低加速条件は、明るさ比１以上で判断する。したがって、図１０Ａのホールサンプル（Ｈｏｌｅ１）は、加速電圧Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで観察可能である。
【００８７】
図７Ａに対応するサンプルのホールの明るさばらつき値が、加速Ｄ＞加速Ｃ＞加速Ｂ＞加速Ａとする。すなわち、ホール底部の凹凸や残膜などがある場合は、加速Ｄが最も良く見えると判断でき、図１０Ａのホールサンプル（Ｈｏｌｅ１）を観察する最適な加速条件は、加速電圧Ｄである。
【００８８】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する一例を示す図である。図１１Ａ及び図１１Ｂでは、下層構造が絶縁体素材のホールサンプル（Ｈｏｌｅ２）を例とする。図１１Ａは、ホールサンプル（Ｈｏｌｅ２）を加速電圧Ｄ（観察条件は任意）で観察した画像を示す。１１０１は、ホールの明るさ平均を取得する範囲を示し、１１０２は、周辺部の明るさ平均を取得する範囲を示す。これらの範囲は、オペレータあるいは制御部１１２のレシピ作成部１１９によって任意に指定することが可能である。なお、ホールの範囲及び周辺部の範囲は、それぞれ、１つずつ指定してもよいし、複数個ずつ指定してもよい。
【００８９】
指定した範囲１１０１の画素単位の明るさ値の平均値をホールの明るさ平均（ここではＨ２と示す）とし、指定した範囲１１０２の画素単位の明るさ値の平均値を周辺部の明るさ平均（ここではＳ２と示す）とする。これらの値から、ホールサンプル（Ｈｏｌｅ２）の明るさ比（ここではＢ２と示す）１１０３を、以下の式で算出する。
Ｈｏｌｅ２の明るさ比（Ｂ２）１１０３  ＝  ホールの明るさ平均（Ｈ２）  ÷  周辺部の明るさ平均（Ｓ２）    （４）
【００９０】
図１１Ｂは、図１１Ａの構造に近いサンプルのグラフであり、下層配線が絶縁体のサンプルの場合に取得した深さと明るさ比との関係を示すグラフである。図１１Ｂのグラフは、図７Ｃに対応する。図７Ｃのグラフは、図６のフローによって作成されたグラフである。
【００９１】
この例では、ホールサンプル（Ｈｏｌｅ２）を任意の観察条件：加速電圧Ｄで観察したため、加速電圧Ｄのグラフ１１０８に着目する。加速電圧Ｄのグラフ１１０８で算出した明るさ比Ｂ２  １１０３に対応する点は１１０４である。その点１１０４を縦に伸ばした線１１０５と交わる深さの位置がＨｏｌｅ２の深さの値１１０６となる。図９のフロー図で説明した通り、観察可能な最低加速条件は、明るさ比１以上で判断する。したがって、図１１Ａのホールサンプル（Ｈｏｌｅ２）は、加速電圧Ａ、Ｂ、Ｃで観察可能である。
【００９２】
また、図７Ｃに対応するサンプルのホールの明るさばらつき値が、加速Ｂ＞加速Ｃ＞加速Ａとする。したがって、ホール底部の凹凸や残膜などがある場合は、加速Ｂが最も良く見えると判断でき、図１１Ａのホールサンプル（Ｈｏｌｅ２）を観察する最適な加速条件は、加速電圧Ｂである。
【００９３】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、図９のフローで説明した最適な加速条件を算出する一例を示す図である。図１２Ａ及び図１２Ｂでは、下層構造が絶縁体素材のトレンチサンプル（Ｔｒｅｎｃｈ１）を例とする。図１２Ａは、トレンチサンプル（Ｔｒｅｎｃｈ１）を加速電圧Ｂ（観察条件は任意）で観察した画像を示す。１２０１は、トレンチの明るさ平均を取得する範囲を示し、１２０２は、周辺部の明るさ平均を取得する範囲を示す。これらの範囲は、オペレータあるいは制御部１１２のレシピ作成部１１９によって任意に指定することが可能である。なお、トレンチの範囲及び周辺部の範囲は、それぞれ、１つずつ指定してもよいし、複数個ずつ指定してもよい。
【００９４】
指定した範囲１２０１の画素単位の明るさ値の平均値をトレンチの明るさ平均（ここではＴ３と示す）とし、指定した範囲１２０２の画素単位の明るさ値の平均値を周辺部の明るさ平均（ここではＳ３と示す）とする。これらの値から、トレンチサンプル（Ｔｒｅｎｃｈ１）の明るさ比（ここではＢ３と示す）１２０３を、以下の式で算出する。
Ｔｒｅｎｃｈ１の明るさ比（Ｂ３）１２０３  ＝トレンチの明るさ平均（Ｔ３）  ÷  周辺部の明るさ平均（Ｓ３）    （５）
【００９５】
図１２Ｂは、図１２Ａの構造に近いサンプルのグラフであり、下層配線が絶縁体のサンプルの場合に取得した深さと明るさ比との関係を示すグラフである。図１２Ｂのグラフは、図８Ｃに対応する。図８Ｃのグラフは、図６のフローによって作成されたグラフである。
【００９６】
この例では、トレンチサンプル（Ｔｒｅｎｃｈ１）を任意の観察条件：加速電圧Ｂで観察したため、加速電圧Ｂのグラフ１２０８に着目する。加速電圧Ｂのグラフ１２０８で算出した明るさ比Ｂ３  １２０３に対応する点は１２０４である。その点１２０４を縦に伸ばした線１２０５と交わる深さの位置がＴｒｅｎｃｈ１の深さの値１２０６となる。図９のフロー図で説明した通り、観察可能な最低加速条件は、明るさ比１以上で判断する。したがって、図１２Ａのトレンチサンプル（Ｔｒｅｎｃｈ１）は、加速電圧Ａで観察可能である。ここで例に示した加速条件は、加速電圧Ａが最も加速が高い条件であるため、図１２Ａのトレンチサンプル（Ｔｒｅｎｃｈ１）を観察する最適な加速条件は、加速電圧Ａである。
【００９７】
図１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ及び１２Ｂで示した例では、測定条件として加速条件を例に挙げて説明したが、その他の測定条件（電流、倍率、スキャン方法等）においても同様に最適条件を算出可能とする。また、図１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ及び１２Ｂの例では、深さと明るさ比との関係を示すグラフを用いたが、アスペクト比と明るさ比との関係を示すグラフの場合でも同様の方法で最適な測定条件を決定することが可能である。
【００９８】
以上のように、本実施例によれば、サンプルの深さあるいはアスペクト比と明るさ比との関係を用いることにより、簡単に任意の測定条件の適否を判定することができる。さらに、任意の測定条件が適切でない場合には、最適な測定条件を決定することが可能となる。この構成により、最適な測定条件を決定するまでの時間が短縮され、人的なばらつきも抑えることができる。
【００９９】
［実施例２］
以下、本実施例の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施例は、実施例１の最適な測定条件を正しく求めるための前提として、装置状態の確認を行う技術である。
【０１００】
＜装置状態確認用サンプルについて＞
図１３Ａは、本実施例で用いられる試料ステージ１０１の平面図を示す図である。試料ステージ１０１の上には、装置状態を確認するための装置状態確認用サンプル１０８が配置されている。サンプル１０８を配置する箇所は、図示した位置に限定されない。
【０１０１】
本実施例では、サンプル１０８は、構造が既知である凹部（ホールやトレンチなど）を含む標準試料を用いる。サンプル１０８は、図２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂに示したような、複数の異なる深さ及び複数の異なる大きさを有する凹部パターン（ホールやトレンチなど）とする。図１３Ｂは、サンプル１０８の一例である。この例では、サンプル１０８として、図２Ａ及び２Ｂに示した、サンプルＡ（ホール）で下層配線が金属のサンプルを用いる。
【０１０２】
サンプル１０８内から、装置状態を確認するために使用するパターン１３０１を決定する。本実施例では、決定されたパターン１３０１を毎回同じ測定条件で観察して明るさ比を確認することにより、装置状態を管理する。
【０１０３】
＜装置状態の判定＞
ここでは、加速条件Ａで観察することとする。図１３Ｃは、加速電圧Ａにおける、深さと明るさ比との関係を示すグラフを示す。図１３Ｃは、図７Ａの加速電圧Ａのみを抽出したグラフである。このグラフは、図６のフローによって作成されたものである。
【０１０４】
グラフ１３０５において、装置安定範囲１３０２を設定する。例えば、オペレータが入力部１１４を介して装置安定範囲１３０２を入力し、入力された装置安定範囲１３０２は、記憶装置１１８に格納されている。例えば、装置安定範囲１３０２は、グラフに対して上下数％の範囲に設定してもよい。装置が安定している時には、１３０３のように装置安定範囲１３０２の範囲内の数値となり、装置が不安定な場合には、１３０４のように装置安定範囲１３０２の範囲外となる。
【０１０５】
＜装置状態の確認するフロー＞
図１４は、装置状態を確認するフローを示す図である。事前に、サンプル情報（サンプルのレイアウトやパターンの情報、パターンの深さの情報、パターンの大きさ及び構造の情報）１７０１と、装置状態確認用の画像取得位置の座標情報１７０４と、装置状態確認に使用するパターンの明るさ比を求めるパターン部と周辺部（最も明るさの暗い箇所）の座標と範囲の情報１７０５と、装置安定範囲データ１７０６とが、入力部１１４を介して入力される。これらの情報１７０１、１７０４、１７０５、１７０６は、記憶装置１１８に予め記憶されている。
【０１０６】
レシピ作成部１１９は、記憶装置１１８に記憶された情報１７０１、１７０４、１７０５、１７０６、及び、オペレータが指定した撮像条件を元に、予めレシピを作成する。以下の動作は、レシピに従って制御部１１２がそれぞれのユニットを制御することで自動的に動作する。
【０１０７】
また、以下では、測定条件として加速条件を例に挙げて説明する。その他の測定条件（電流、倍率、スキャン方法等）に関しても本実施例を適用可能である。
【０１０８】
まず、電子光学系制御部１１５が、レシピにおいて指定された加速電圧を設定する（１４０１）。次に、記憶装置１１８のサンプル情報１７０１及び座標情報１７０４を用いて、ステージ制御部１１７が画像取得位置（すなわち、サンプル１０８の画像取得位置）へ試料ステージ１０１を移動させる（１４０２）。
【０１０９】
次に、電子線を照射して得られた検出器１０９及び１２５からの出力は、Ａ／Ｄ変換部１１０によってデジタル化され、演算部１１１の画像取得部１３１によって画像情報１４１０が取得される（１４０３）。画像情報１４１０は、記憶装置１１８に格納される。
【０１１０】
次に、演算部１１１の選択部１３２が、取得した画像情報１４１０に対して、明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標と範囲の情報１７０５を元に、パターン部と周辺部を選択する（１４０４）。
【０１１１】
次に、演算部１１１の明るさ比算出部１３３が、選択されたパターン部と選択された周辺部との明るさ比を算出する（１４０５）。
【０１１２】
次に、演算部１１１の装置状態判定部１３７が、サンプル情報１７０１及び指定された加速電圧を元に、データ６１２から、深さと明るさ比との関係を示す既存のグラフを抽出する。その後、演算部１１１の装置状態判定部１３７が、今回得られた深さと明るさ比との関係と、深さと明るさ比との既存の関係とを比較する（１４０６）。このとき、装置状態判定部１３７が、装置安定範囲データ１７０６を用いて、今回得られた深さと明るさ比との関係が装置安定範囲内にあるかを判定する（１４０７）。
【０１１３】
演算部１１１の装置状態判定部１３７は、今回得られた深さと明るさ比との関係が既存データの装置安定範囲内であれば（１４０７）、ステップ１４０８に進む。そうでない場合は、装置状態判定部１３７は、モニタ１１３上に装置状態が不安定であることを表示する。これにより、オペレータは装置状態が不安定であることを知ることになる。その後、装置の調整及びメンテナンスを行うことになる（１４０９）。装置の調整及びメンテナンスを実施後、ステップ１４０１からのフローを再度実行して、装置状態を確認する。
【０１１４】
ステップ１４０８に進んだ場合、観察パターンが他にないかを判定し、観察するパターンが他にもある場合はステップ１４０２から同様のフローを実行する。観察パターンが他にない場合は（１４０８）、全ての観察パターンで装置状態が安定と判定されたことになる。したがって、装置状態安定と判断し、処理を終了する。なお、観察パターンを複数指定している方が、装置状態が安定しているかをより正確に判定することが可能である。
【０１１５】
本実施例によれば、装置状態確認用のサンプル１０８を定期的に観察して明るさ比を算出し、既存のデータと比較することにより、装置状態を確認することができる。したがって、実施例１の最適な測定条件を正しく求めるための前提として装置状態の確認し、結果として、最適な測定条件の判定精度が向上する。また、装置の異常自体も検知して、メンテナンス等を行うことができる。
【０１１６】
＜画面構成＞
図１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、モニタ１１３に表示される画面構成を説明する図である。図１５Ａは、モニタ１１３に表示される画面の全体の構成を示す。
【０１１７】
画面１５０１は、照射条件選択タブ１５０２と、観察条件解析タブ１５０３とを有する。また、画面１５０１は、各種データを入力するための入力ボタン１５０４を有する。
【０１１８】
また、画面１５０１は、マップ表示部１５０６と、グラフ表示部１５０７と、明るさ値表示部１５０８と、測定条件表示部１５０９とを有する。サンプル観察像表示部１５０５は、サンプルの画像情報を表示する部分である。マップ表示部１５０６は、サンプルのマップ等を表示する部分である。グラフ表示部１５０７は、深さあるいはアスペクト比と明るさ比との関係を示すグラフを表示する部分である。また、明るさ値表示部１５０８は、図９及び図１４のフローで算出する明るさ値などを表示する部分である。さらに、測定条件表示部１５０９は、図９のフローで決定する最適な測定条件を表示する部分である。
【０１１９】
図１５Ｂは、照射条件選択タブ１５０２の拡大図である。照射条件選択タブ１５０２は、加速電圧を選択可能なボックス１５１０と、電流値を選択可能なボックス１５１１とを有する。照射条件選択タブ１５０２は、画像を取得するためのその他の測定条件（倍率、スキャン方法等）が選択可能なボックスを備えてもよい。
【０１２０】
図１５Ｃは、観察条件解析タブ１５０３の拡大図である。観察条件解析タブ１５０３の機能は、主に図９のフローで使用される。まず、座標入力の機能について説明する。観察条件解析タブ１５０３は、座標入力ボタン１５１２と、移動ボタン１５１３と、記憶ボタン１５１４とを有する。座標入力ボタン１５１２を押すことにより、オペレータが任意の座標を入力することが可能となる。また、移動ボタン１５１３を押すことにより、入力された座標の位置への移動が可能となる。また、記憶ボタン１５１４を押すことにより、入力された座標の位置を記憶装置１１８に記憶することが可能となる。
【０１２１】
次に、画像取得及びグラフ選択の機能について説明する。観察条件解析タブ１５０３は、画像取得ボタン１５１５と、グラフ選択ボックス１５１６とを有する。画像取得ボタン１５１５を押すことにより、サンプル観察像表示部１５０５に表示されている画像情報を記憶装置１１８に格納することができる。なお、一旦画像情報を記憶装置１１８に格納していれば、画像取得ボタン１５１５によって記憶装置１１８から画像情報を読み込んで、サンプル観察像表示部１５０５に表示させることも可能である。
【０１２２】
また、グラフ選択ボックス１５１６によって、図６のフローで作成された、深さあるいはアスペクト比と明るさ比との関係を示すグラフ（グラフを作成しない場合は、数値など）を選択することができる。これにより、測定条件の適否を判定する際に、記憶装置１１８から、観察対象の凹部パターンの構造に近いサンプルの深さあるいはアスペクト比と明るさ比との関係を表すデータ６１２を読み込むことが可能となる。ここで選択したグラフは、グラフ表示部１５０７に表示される。
【０１２３】
次に、パターン部及び周辺部の選択機能について説明する。観察条件解析タブ１５０３は、パターン部選択ボタン１５１７と、周辺部選択ボタン１５１８と、四角ボタン１５１９と、円形ボタン１５２０と、削除ボタン１５２１とを有する。パターン部選択ボタン１５１７は、パターン部の明るさ値を求める範囲を指定するために使用される。パターン部選択ボタン１５１７を押し、四角ボタン１５１９を押すと、サンプル観察像表示部１５０５の画像上に任意に大きさに変更可能な四角形の枠が表示される（例：図１２Ａの１２０１）。なお、四角ボタン１５１９を１回押すと、四角形の枠が１つ表示され、複数回押すと、その回数分の枠が表示される。
【０１２４】
また、パターン部選択ボタン１５１７を押し、円形ボタン１５２０を押すと、サンプル観察像表示部１５０５の画像上に、任意に大きさが変更可能な円形の枠が表示される（例：図１０Ａの１００１等）。ここでは、四角形と円形を例に挙げたが、その他の多角形や任意の形で範囲を指定できるようにしてもよい。
【０１２５】
周辺部選択ボタン１５１８は、周辺部の明るさを求める範囲を指定するために使用される。使用方法は、パターン部選択ボタン１５１７の場合と同様である。なお、画像上に表示された四角形や円形を選択し、削除ボタン１５２１を押すと、四角形や円形の範囲を画像上から削除できる。
【０１２６】
観察条件解析タブ１５０３は、明るさ表示ボタン１５２２を有する。明るさ表示ボタン１５２２を押すと、明るさ値表示部１５０８に算出した明るさ値などを表示する。図１５Ｄは、明るさ値表示部１５０８の拡大図である。明るさ値表示部１５０８には、パターン部の明るさ平均値１５２５と、周辺部の明るさ平均値１５２６と、明るさ比の値１５２７と、明るさばらつき値１５２８とが表示される。
【０１２７】
また、観察条件解析タブ１５０３は、条件ボタン１５２３と、設定ボタン１５２４とを有する。条件ボタン１５２３を押すと、図９のフローで求めた最適な測定条件が、測定条件表示部１５０９に表示する。また、設定ボタン１５２４を押すと、測定条件表示部１５０９に表示された最適条件に切り替わる。
【０１２８】
図１６Ａは、サンプル観察像表示部１５０５に表示される画像情報の一例を示す。サンプル観察像表示部１５０５には、取得した画像情報１６０１が表示される。画像情報１６０１上には、ボタン１５１７、１５１８、１５１９、１５２０を用いて指定された円形及び四角形の枠１６０２が表示される。
【０１２９】
図１６Ｂは、マップ表示部１５０６に表示されるマップ（サンプル）の一例を示す。マップ表示部１５０６には、サンプルのマップ１６０３が表示され、観察している位置１６１０が分かるようになっている。また、マウス等でドラッグするなどして１６０４のように範囲を指定すると、その範囲を拡大縮小することができる。この例では、ウェハで説明をしたが、マップ表示部１５０６には、サンプルの大きさや種類によらず表示可能である。
【０１３０】
図１６Ｃは、グラフ表示部１５０７に表示されるグラフの一例を示す。グラフ表示部１５０７には、図９のステップ９０７で読み込まれたグラフが表示される。このグラフは、図６のフローで作成されたグラフである。この例では、図９のフローにおいて加速電圧Ａ（観察条件は任意）で観察したとする。
【０１３１】
明るさ表示ボタン１５２２を押すと、図９のステップ９０５で算出された明るさ比の値１５２７がグラフに表示されるとともに、明るさ比の値１５２７に対応する点１６０７が加速電圧Ａのグラフ１６０５上でプロットされる。さらに、点１６０７から縦方向に伸ばした線１６１１が表示され、線１６１１に対応する深さの値１６０８が表示される。また、明るさ比１の位置１６０９から横方向に線が表示される。
【０１３２】
また、グラフ１６０５上のプロット１６１２をクリックすると、グラフ作成時に取得した明るさばらつきの値１６１３が表示される。この例では、図６のフローで取得した全てのグラフに関して、明るさばらつき値を、グラフ表示部１５０７のグラフ上に表示することが可能である。
【０１３３】
なお、図１６Ｃのグラフを図９のフローを実行する前にグラフ表示部１５０７に表示させてもよい。図１６Ｃのグラフを単独で表示することにより、図９のフローを実行することなく、オペレータが最適な測定条件を決めることも可能である。また、装置状態を確認する場合には、グラフ表示部１５０７に図１３Ｃのグラフを表示させることも可能である。
【０１３４】
なお、上述では図９のフローで使用する内容で説明したが、図６や図１４のフローを実行する際の画面も同様の構成で実装可能である。
【０１３５】
図１７Ａは、入力ボタン１５０４を押した際に開くウィンドウの一例を示す。入力ボタン１５０４を押した際に開くウィンドウ１７２６は、フォルダ形式となっており、ウィンドウ１７２６に各種データを入れると、入力部１１４にデータが入る。
【０１３６】
ウィンドウ１７２６には、図６、図９、及び図１４のフローで説明したデータを格納することができる。以下に各種データの例を説明する。なお、ここで説明するデータは一例であり、これに限定されない。
【０１３７】
図１７Ｂは、サンプル情報１７０１のデータ内容の一例を示す。サンプル情報１７０１は、データとして、ショット配列１７０７と、ダイ配列１７０８と、ダイ原点座標１７０９と、アライメント座標１７１０と、サンプルの構造１７２５と、ダイ原点座標１７０９からパターン部までの座標１７２２と、パターンの深さ（膜厚）１７２３と、パターンの大きさ１７２４とを含む。
【０１３８】
図１７Ｃは、サンプルの画像取得位置の座標情報１７０２の一例を示す。サンプルの画像取得位置の座標情報１７０２は、ダイ原点座標１７０９から画像取得位置までの座標情報１７１１を含む。
【０１３９】
図１７Ｄは、明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標と範囲の情報１７０３の一例を示す。情報１７０３は、ダイ原点座標１７０９からパターン部までの座標１７１２と、パターン部で明るさを求める範囲１７１８と、ダイ原点座標１７０９から周辺部（最も暗い箇所）までの座標１７１３と、周辺部で明るさを求める範囲１７１９とを含む。
【０１４０】
図１７Ｅは、装置状態確認用の画像取得位置の座標情報１７０４の一例を示す。座標情報１７０４は、ダイ原点座標１７０９から装置状態を確認するための画像取得位置までの座標１７１４を含む。
【０１４１】
図１７Ｆは、装置状態確認に使用するパターンの明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標と範囲の情報１７０５の一例を示す。情報１７０５は、ダイ原点座標１７０９から装置状態を確認するパターン部までの座標１７１５と、装置状態を確認するパターン部において明るさを求める範囲１７２０と、ダイ原点座標１７０９から装置状態を確認する周辺部（最も明るさの暗い箇所）までの座標１７１６と、装置状態を確認する周辺部で明るさを求める範囲１７２１とを含む。また、図１７Ｇは、装置安定範囲データ１７０６の一例を示す。装置安定範囲データ１７０６は、装置安定範囲データ１７１７を含む。
【０１４２】
以上の画面構成によれば、オペレータは、任意に測定条件を画面上で設定し、各種情報を確認しながら、最適な測定条件を確認することができる。
【０１４３】
なお、本発明は上述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、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明す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。
【０１４４】
例えば、任意の測定条件の適否を自動的に判定するという点においては、図９の全ての処理が必要ではなく、ステップ９０１〜９１０で本発明を構成してもよい。この場合、演算部１１１は、自動的に次に設定すべき測定条件を出力して、繰り返し観察を実行してもよい。例えば、ステップ９１０で加速電圧（第１の加速電圧）が不適切と判定された場合に、任意の加速電圧より高い第２の加速電圧を設定し、再度、ステップ９０１〜９１０の処理を繰り返し実行するようにしてもよい。これにより、処理を繰り返し実行している間に、オペレータは、モニタ１１３の画像を見ながら、最適な測定条件を判定することができる。
【０１４５】
また、最適な測定条件の決定を支援するという点においては、電子顕微鏡が、記憶装置１１８に記憶されている深さあるいはアスペクト比と明るさ比との関係を示す情報を表示するモニタ（表示部）１１３と、測定条件を変更するための入力部１１４とを少なくとも備えていればよい。この場合、図９の処理を実行することなく、オペレータがモニタ１１３上のグラフなどを参照することにより、最適な測定条件を決定することができる。なお、モニタ１１３に明るさばらつきも同時に表示させるようにすると、より測定条件の決定までの時間を短縮することができる。
【０１４６】
上述したように、実施例の構成は、それらの一部や全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現することができる。また、本発明は、実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードで実現してもよい。この場合、プログラムコードを記録した非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を情報処理装置（コンピュータ）に提供し、その情報処理装置（又はＣＰＵ）が非一時的なコンピュータ可読媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。非一時的なコンピュータ可読媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどが用いられる。
【０１４７】
また、プログラムコードは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によって情報処理装置に供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムを情報処理装置に供給できる。
【０１４８】
また、図面における制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていてもよい。
【符号の説明】
【０１４９】
１０１    ：試料ステージ
１０２    ：撮像装置
１０３    ：電子源
１０４    ：コンデンサレンズ
１０５    ：偏向走査用コイル
１０６    ：対物レンズ
１０７    ：観察対象試料
１０８    ：装置状態確認用サンプル
１０９    ：検出器
１１０    ：Ａ／Ｄ変換部
１１１    ：演算部
１１２    ：制御部
１１３    ：モニタ
１１４    ：入力部
１１５    ：電子光学系制御部
１１６    ：高電圧電源
１１７    ：ステージ制御部
１１８    ：記憶装置
１１９    ：レシピ作成部
１３１    ：画像取得部
１３２    ：選択部
１３３    ：明るさ比算出部
１３４    ：グラフ作成部
１３５    ：ばらつき値算出部
１３６    ：測定条件決定部
１３７    ：装置状態判定部
６１１    ：画像情報
６１２    ：サンプルの深さやアスペクト比と明るさ比のデータ
６１３    ：パターン部の明るさばらつきデータ
９０６    ：明るさ比
１４１０    ：画像情報
１７０１  ：サンプル情報
１７０２  ：サンプルの画像取得位置の座標情報
１７０３  ：明るさ比を求めるパターン部と周辺部の座標と範囲の情報
１７０４  ：装置状態確認用の画像取得位置の座標情報
１７０５  ：置状態確認に使用するパターンの明るさ比を求めるパターン部と周辺部）の座標と範囲の情報
１７０６  ：装置安定範囲データ
【図１Ａ】
2014157726.tif 000003
【図１Ｂ】
2014157726.tif 000004
【図２Ａ】
2014157726.tif 000005
【図２Ｂ】
2014157726.tif 000006
【図３Ａ】
2014157726.tif 000007
【図３Ｂ】
2014157726.tif 000008
【図４Ａ】
2014157726.tif 000009
【図４Ｂ】
2014157726.tif 000010
【図５】
2014157726.tif 000011
【図６】
2014157726.tif 000012
【図７Ａ】
2014157726.tif 000013
【図７Ｂ】
2014157726.tif 000014
【図７Ｃ】
2014157726.tif 000015
【図７Ｄ】
2014157726.tif 000016
【図８Ａ】
2014157726.tif 000017
【図８Ｂ】
2014157726.tif 000018
【図８Ｃ】
2014157726.tif 000019
【図８Ｄ】
2014157726.tif 000020
【図９】
2014157726.tif 000021
【図１０Ａ】
2014157726.tif 000022
【図１０Ｂ】
2014157726.tif 000023
【図１１Ａ】
2014157726.tif 000024
【図１１Ｂ】
2014157726.tif 000025
【図１２Ａ】
2014157726.tif 000026
【図１２Ｂ】
2014157726.tif 000027
【図１３Ａ】
2014157726.tif 000028
【図１３Ｂ】
2014157726.tif 000029
【図１３Ｃ】
2014157726.tif 000030
【図１４】
2014157726.tif 000031
【図１５Ａ】
2014157726.tif 000032
【図１５Ｂ】
2014157726.tif 000033
【図１５Ｃ】
2014157726.tif 000034
【図１５Ｄ】
2014157726.tif 000035
【図１６Ａ】
2014157726.tif 000036
【図１６Ｂ】
2014157726.tif 000037
【図１６Ｃ】
2014157726.tif 000038
【図１７Ａ】
2014157726.tif 000039
【図１７Ｂ】
2014157726.tif 000040
【図１７Ｃ】
2014157726.tif 000041
【図１７Ｄ】
2014157726.tif 000042
【図１７Ｅ】
2014157726.tif 000043
【図１７Ｆ】
2014157726.tif 000044
【図１７Ｇ】
2014157726.tif 000045