(57)【要約】【課題】ブランキング制御信号のリンギング等に起因したセットリングタイムの短縮を実現できる技術を提供する。【解決手段】本計測検査装置は、電子ビームの高速切り替え制御手段（走査制御及びブランキング制御手段）として、主ブランキング手段（主ブランキング制御電極１０、主ブランキング制御回路２０１等）と補正ブランキング制御手段（補正ブランキング制御電極２０、補正ブランキング制御回路２０２等）を有する構成である。主ブランキング制御信号でのＯＮ→ＯＦＦ切り替え時、それと同期させてリアルタイムで、補正ブランキング制御信号を印加する。これにより主ブランキングによるリンギング等を打ち消すように補正することで、セットリングタイムを短縮する。【選択図】図１
2014016186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査型電子ビーム方式で試料の計測または検査の少なくとも一方を行う計測検査装置であって、
前記計測または検査を含む全体を制御する全体制御部と、
前記計測または検査を含む作業のためのユーザインタフェースを提供するインタフェース部と、
前記試料に対して電子ビームを照射するための光学レンズを含む電子光学系と、
前記電子光学系を制御する電子光学制御部と、
前記試料に対する電子ビームの走査制御のために照射位置を偏向により制御するための偏向器と、
前記偏向器に対する制御信号を生成して印加する偏向制御回路と、
前記電子ビームの照射により試料から発生する二次電子またはその他のエネルギーを検出する検出器と、
前記検出器で検出した信号を処理して当該計測または検査の画像を生成しユーザに対して出力する信号処理系と、
前記計測または検査に関するデータ情報を記憶する記憶部と、
前記試料に対する電子ビームの照射の遮断を制御するための主ブランキング手段と、
前記主ブランキング手段に対する補正のための補正ブランキング手段と、
前記電子ビームを遮断するためのアパーチャと、を有し、
前記主ブランキング手段は、主ブランキング電極と、前記主ブランキング電極に対して主ブランキング制御信号を生成して印加する主ブランキング制御回路と、を有し、
前記補正ブランキング手段は、補正ブランキング電極と、前記補正ブランキング電極に対して補正ブランキング制御信号を生成して印加する補正ブランキング制御回路と、を有し、
前記主ブランキング制御回路からの主ブランキング制御信号を主ブランキング電極に印加して前記電子ビームの遮断のＯＮからＯＦＦ状態へ切り替える時、前記補正ブランキング制御回路からの補正ブランキング制御信号を補正ブランキング電極に印加することにより、前記主ブランキング制御信号による前記電子ビームの照射の位置ずれを補正すること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の計測検査装置において、
予めユーザにより設定された条件で、事前計測で前記補正ブランキング手段をオフとして所定の検出用パターンを用いて、前記主ブランキング制御回路からの主ブランキング制御信号を主ブランキング電極に印加して、前記電子ビームの遮断のＯＮからＯＦＦ状態へ切り替える時の、リンギングに対応する第１の波形を含むプロファイルのデータを取得する処理と、
前記プロファイルのデータを用いて、前記主ブランキング制御信号の第１の波形を打ち消してフラットに近付けるための第２の波形を含んだ、前記補正ブランキング制御信号を生成するための補正用データを計算する処理と、
前記条件、プロファイル、及び補正用データを関連付けてテーブルに格納し、前記記憶部に保存する処理と、を行う補正データ計算部を有すること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の計測検査装置において、
前記試料に対して電子ビームを照射する方向をＺ方向とし、前記Ｚ方向に対して垂直な平面の方向をＸ，Ｙ方向とし、
ユーザにより設定された条件に基づき、所定の走査方式で、計測または検査を行う際、
前記試料に対する電子ビームの走査制御に応じて、前記偏向制御回路からの制御信号を前記偏向器に印加することにより、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面内で偏向させる処理と、
前記走査制御に同期させた、前記試料に対する電子ビームの主ブランキング制御に応じて、前記主ブランキング制御回路からの主ブランキング制御信号を主ブランキング電極に印加することにより、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面内で偏向させて前記アパーチャで遮断する処理と、
前記主ブランキング制御に同期させた、前記試料に対する電子ビームの補正ブランキング制御に応じて、前記補正ブランキング制御回路からの補正ブランキング制御信号を補正ブランキング電極に印加することにより、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面内で偏向させる処理と、を行う補正処理部を有し、
上記構成により、前記主ブランキング手段による電子ビームの位置ずれをリアルタイムで前記補正ブランキング手段により補正すること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項４】
請求項１記載の計測検査装置において、
前記試料に対して電子ビームを照射する方向をＺ方向とし、前記Ｚ方向に対して垂直な平面の方向をＸ，Ｙ方向とし、
前記主ブランキング電極は、Ｘ，Ｙ方向の平面における特定の第１の方向で対向する２枚１組の金属板で構成され、
前記補正ブランキング電極は、前記主ブランキング電極と同じ特定の第１の方向で対向する２枚１組の金属板で構成されること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項５】
請求項１記載の計測検査装置において、
前記試料に対して電子ビームを照射する方向をＺ方向とし、前記Ｚ方向に対して垂直な平面の方向をＸ，Ｙ方向とし、
前記主ブランキング電極は、Ｘ，Ｙ方向の平面における第１の方向で対向する２枚１組の金属板と、第２の方向で対向する２枚１組の金属板との計４枚で構成され、
前記補正ブランキング電極は、前記主ブランキング電極と同じ第１の方向及び第２の方向で対向する計４枚の金属板で構成され、
前記主ブランキング電極の第１の方向の組の電極を制御する第１の制御回路、及び第２の方向の組の電極を制御する第２の制御回路を有し、これにより電子ビームの偏向をＸ，Ｙ方向で独立に制御可能であり、
前記補正ブランキング電極の第１の方向の組の電極を制御する第１の制御回路、及び第２の方向の組の電極を制御する第２の制御回路を有し、これにより電子ビームの偏向をＸ，Ｙ方向で独立に制御可能であること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項６】
請求項１記載の計測検査装置において、
前記試料に対して電子ビームを照射する方向をＺ方向とし、前記Ｚ方向に対して垂直な平面の方向をＸ，Ｙ方向とし、
前記主ブランキング電極は、Ｘ，Ｙ方向の平面における特定の第１の方向で対向する２枚１組の金属板で構成され、
前記補正ブランキング電極は、前記主ブランキング電極と同じ第１の方向で対向する２枚１組の金属板と、第２の方向で対向する２枚１組の金属板との計４枚の金属板で構成され、
前記補正ブランキング電極の第１の方向の組の電極を制御する第１の制御回路、及び第２の方向の組の電極を制御する第２の制御回路を有し、これにより電子ビームの偏向をＸ，Ｙ方向で独立に制御可能であること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項７】
請求項１記載の計測検査装置において、
前記試料に対して電子ビームを照射する方向をＺ方向とし、前記Ｚ方向に対して垂直な平面の方向をＸ，Ｙ方向とし、
所定の走査方式として、ラスタ走査方式を用い、前記電子ビームをＸ方向のラインごとに走査し、Ｙ方向で移動させ、
前記主ブランキング制御及び補正ブランキング制御では、前記電子ビームをＹ方向で偏向させることで、遮断のＯＮ／ＯＦＦを切り替え制御し、
前記主ブランキング制御では、前記Ｘ方向のラインごとの走査時には、遮断のＯＮ状態にし、前記Ｘ方向のライン間で電子ビームの位置を戻す時には、遮断のＯＦＦ状態にし、前記Ｘ方向のライン中の非照射領域ごとに、遮断のＯＦＦ状態にすること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項８】
請求項１記載の計測検査装置において、
前記試料に対して電子ビームを照射する方向をＺ方向とし、前記Ｚ方向に対して垂直な平面の方向をＸ，Ｙ方向とし、
所定の走査方式として、ベクタ走査方式を用い、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面における任意の方向のラインごとに走査し、
前記主ブランキング制御及び補正ブランキング制御では、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面における任意の方向で偏向させることで、遮断のＯＮ／ＯＦＦを切り替え制御し、
前記主ブランキング制御では、前記任意の方向のラインごとの走査時には、遮断のＯＮ状態にし、前記任意の方向のライン間で電子ビームの位置を戻す時には、遮断のＯＦＦ状態にし、前記任意の方向のライン中の非照射領域ごとに、遮断のＯＦＦ状態にすること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項９】
請求項１記載の計測検査装置において、
電圧あたりの偏向距離である、前記主ブランキング電極の感度に対して、前記補正ブランキング電極の感度の方を低くした構成により、前記主ブランキング制御信号の電圧に対して前記補正ブランキング制御信号の電圧を大きくしたこと、を特徴とする計測検査装置。
【請求項１０】
請求項９記載の計測検査装置において、
前記主ブランキング電極及び補正ブランキング電極の感度は、前記主ブランキング電極の電極間距離に対して前記補正ブランキング電極の電極間距離の方を広くした構成、または前記主ブランキング電極の電極サイズに対して前記補正ブランキング電極の電極サイズの方を小さくした構成であること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項１１】
請求項１記載の計測検査装置において、
前記試料に対して電子ビームを照射する方向をＺ方向とし、前記Ｚ方向に対して垂直な平面の方向をＸ，Ｙ方向とし、
前記試料を載置してＸ，Ｙ方向の平面内で移動制御するための機構系と、
前記機構系を制御する機構系制御部と、を有し、
前記機構系及び機構系制御部により前記試料をＸ，Ｙ方向の平面内で第１の方向へ移動させながら、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面内で第２の方向へ走査すること、を特徴とする計測検査装置。
【請求項１２】
走査型電子ビーム方式で試料の計測または検査の少なくとも一方を行う計測検査装置を用いて、計測または検査の少なくとも一方を行う計測検査方法であって、
前記計測検査装置は、
前記計測または検査を含む全体を制御する全体制御部と、
前記計測または検査を含む作業のためのユーザインタフェースを提供するインタフェース部と、
前記試料に対して電子ビームを照射するための光学レンズを含む電子光学系と、
前記電子光学系を制御する電子光学制御部と、
前記試料に対する電子ビームの走査制御のために照射位置を偏向により制御するための偏向器と、
前記偏向器に対する制御信号を生成して印加する偏向制御回路と、
前記電子ビームの照射により試料から発生する二次電子またはその他のエネルギーを検出する検出器と、
前記検出器で検出した信号を処理して当該計測または検査の画像を生成しユーザに対して出力する信号処理系と、
前記計測または検査に関するデータ情報を記憶する記憶部と、
前記試料に対する電子ビームの照射の遮断を制御するための主ブランキング手段と、
前記主ブランキング手段に対する補正のための補正ブランキング手段と、
前記電子ビームを遮断するためのアパーチャと、を有し、
前記主ブランキング手段は、主ブランキング電極と、前記主ブランキング電極に対して主ブランキング制御信号を生成して印加する主ブランキング制御回路と、を有し、
前記補正ブランキング手段は、補正ブランキング電極と、前記補正ブランキング電極に対して補正ブランキング制御信号を生成して印加する補正ブランキング制御回路と、を有し、
前記主ブランキング制御回路からの主ブランキング制御信号を主ブランキング電極に印加して前記電子ビームの遮断のＯＮからＯＦＦ状態へ切り替える時、前記補正ブランキング制御回路からの補正ブランキング制御信号を補正ブランキング電極に印加することにより、前記主ブランキング制御信号による前記電子ビームの照射の位置ずれを補正するステップを有すること、を特徴とする計測検査方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の計測検査方法において、
前記計測検査装置で、
予めユーザにより設定された条件で、事前計測で前記補正ブランキング手段をオフとして所定の検出用パターンを用いて、前記主ブランキング制御回路からの主ブランキング制御信号を主ブランキング電極に印加して、前記電子ビームの遮断のＯＮからＯＦＦ状態へ切り替える時の、リンギングに対応する第１の波形を含むプロファイルのデータを取得する処理ステップと、
前記プロファイルのデータを用いて、前記主ブランキング制御信号の第１の波形を打ち消してフラットに近付けるための第２の波形を含んだ、前記補正ブランキング制御信号を生成するための補正用データを計算する処理ステップと、
前記条件、プロファイル、及び補正用データを関連付けてテーブルに格納し、前記記憶部に保存する処理ステップと、を行うこと、を特徴とする計測検査方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の計測検査方法において、
前記計測検査装置で、
前記試料に対して電子ビームを照射する方向をＺ方向とし、前記Ｚ方向に対して垂直な平面の方向をＸ，Ｙ方向とし、
ユーザにより設定された条件に基づき、所定の走査方式で、計測または検査を行う際、
前記試料に対する電子ビームの走査制御に応じて、前記偏向制御回路からの制御信号を前記偏向器に印加することにより、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面内で偏向させる処理ステップと、
前記走査制御に同期させた、前記試料に対する電子ビームの主ブランキング制御に応じて、前記主ブランキング制御回路からの主ブランキング制御信号を主ブランキング電極に印加することにより、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面内で偏向させて前記アパーチャで遮断する処理ステップと、
前記主ブランキング制御に同期させた、前記試料に対する電子ビームの補正ブランキング制御に応じて、前記補正ブランキング制御回路からの補正ブランキング制御信号を補正ブランキング電極に印加することにより、前記電子ビームをＸ，Ｙ方向の平面内で偏向させる処理ステップと、を行い、
上記構成により、前記主ブランキング手段による電子ビームの位置ずれをリアルタイムで前記補正ブランキング手段により補正すること、を特徴とする計測検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板（ウェハ）などの試料（対象物）の計測または検査などを行う装置（計測検査装置）、及びそれを用いて計測または検査などを行う方法（計測検査方法）、等に関する。また、走査型電子ビーム方式の電子顕微鏡装置（ＳＥＭ）などに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおいて、半導体基板（ウェハ）上に形成される回路パターンの微細化が急速に進んでおり、それらのパターンが設計通りに形成されているか否か等を監視するプロセスモニタリングの重要性が益々増加している。例えば、半導体製造プロセスにおける異常や不良（欠陥）の発生を早期に或いは事前に検知するために、各製造工程の終了時に、ウェハ上の回路パターン等の計測及び検査が行われる。
【０００３】
上記計測・検査の際、走査型電子ビーム方式を用いた電子顕微鏡装置（ＳＥＭ）などの計測検査装置及び対応する計測検査方法においては、対象のウェハ（試料）に対して電子ビーム（電子線）を走査（スキャン）しながら照射し、これにより発生する二次電子などのエネルギーを検出する。そしてその検出に基づき信号処理・画像処理などにより画像（計測画像や検査画像）を生成し、当該画像に基づいて計測及び検査が行われる。
【０００４】
例えば、回路パターンにおける欠陥の検査を行う装置（検査装置、検査機能）の場合は、検査画像を用いて、同様の回路パターンの画像同士を比較し、それらの差が大きい箇所を欠陥として判定・検出する。また回路パターンにおける計測を行う装置（計測装置、計測機能）の場合は、二次電子などの発生量が試料の凹凸（表面形状）によって変化するので、その二次電子の信号の評価処理により、試料の表面形状の変化などを捉えることができる。特に、回路パターンのエッジ部で二次電子の信号が急激に増減することを利用して、当該回路パターンの画像内でのエッジ位置を推定することで、回路パターンの寸法値などを計測することができる。そしてその計測結果に基づいて、当該回路パターンの加工の良否などを評価することができる。
【０００５】
上記計測・検査に係わる先行技術例として、特開２００６−０９３２５１号公報（特許文献１）、特開平７−３２６３１４号公報（特許文献２）、特開２００６−１３３８８号公報（特許文献３）などがある。
【０００６】
特許文献１では、パターンの断面形状上の所望の位置におけるパターン寸法を計測する技術などが記載されている。特許文献１では、「走査型電子顕微鏡を用いて試料の二次電子画像を取得し、この取得した二次電子画像の中で寸法を計測するパターンの画像プロファイルを二次電子画像を用いて作成し、予め記憶しておいた断面の形状と寸法とが既知で形状が異なる複数のパターンのそれぞれの二次電子画像から得られた複数のパターンのそれぞれに対応する複数のモデルプロファイルの中から作成した画像プロファイルと最も一致するモデルプロファイルを検索し、この検索して得たモデルプロファイルの情報を用いてパターンの寸法を求めるようにした寸法計測方法およびその装置」等が記載されている。
【０００７】
特許文献２では、「絶縁物、あるいは、半導体試料に一次荷電粒子ビームを照射して試料から得られる信号を検出する走査荷電粒子ビーム装置において、試料の帯電現象を著しく少なくすることができる走査荷電粒子ビーム装置を実現する」等が記載されている。
【０００８】
特許文献３では、ブランキング制御（後述）に関して、ブランキング制御回路からブランキング制御電極までの伝送線路の補正などについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−０９３２５１号公報
【特許文献２】特開平７−３２６３１４号公報
【特許文献３】特開２００６−１３３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記走査型電子ビーム方式を用いた電子顕微鏡装置（ＳＥＭ）などの計測検査装置及び対応する計測検査方法においては、試料に対する電子ビームの照射時、試料の正負の帯電の影響により、正確な計測・検査ができなくなる（精度が低下する）問題がある。この帯電量は、試料のパターンや走査方式などにも依存する。例えばラスタ走査方式では、パターンにおける横方向（Ｘ方向）のラインに対してはビームが連続的に照射されるので、相対的に帯電量が大きく、例えば正の帯電となるが、縦方向（Ｙ方向）のラインではビームが非連続的に照射されるので、相対的に帯電量が小さく、例えば負の帯電となる（後述図１２，図１４等）。
【００１１】
計測・検査の精度を向上するためには、上記のような不要な帯電を抑制することが必要である。即ち、無用なビームの照射時間を短縮することが必要である。
【００１２】
上記帯電の抑制（照射時間の短縮）のための手段として、ブランキング制御（ビームの照射（遮断）のＯＮ／ＯＦＦを切り替える制御）が挙げられる（後述図１５等）。
【００１３】
しかし従来のブランキング制御では、照射（遮断）のＯＮ／ＯＦＦを切り替える時に、ブランキング制御電極に印加するブランキング制御信号（電圧）において、リンギングや応答遅れ等が発生し、正確な計測・検査ができない時間であるセットリングタイム（静定時間）が生じる（後述図１６，図１７等）。これに対応して、検出される画像では、ビーム照射（走査）位置ずれに対応したひずみが発生し、正確な計測・検査ができない領域となる。
【００１４】
上記計測・検査の精度を向上するために、高速な走査制御、及び高速なブランキング制御を実現するためには、上記セットリングタイムの短縮が必要である。
【００１５】
なお、前記特許文献１では、試料の帯電現象により計測・検査の精度が劣化する課題やその解決手段などについては記載されていない。
【００１６】
前記特許文献２では、主な解決手段として、補助電子照射器を用いて、一次電子ビームの照射により発生した帯電現象を中和することが記載されている。但し、補助電子照射器を設置することは、装置の構造とコストに対して大きな負担になる。更に、特許文献２にも記載のように、補助電子照射器においてもブランキング制御を用いて試料へのビームの照射と遮蔽の制御が必要である。この場合にも、セットリングタイムの問題が生じるが、その解決手段などは開示されていない。
【００１７】
前記特許文献３では、解決しようとする課題は、複数駆動回路と電極間のばらつきの低減や、高速制御に対応するタイミングずれである。特許文献３でも、ビームの高速走査（高速ブランキング制御）のために必要なセットリングタイムの問題（短縮の課題）が生じるが、その解決手段などは開示されていない。
【００１８】
以上を鑑み、本発明の主な目的は、走査型電子ビーム方式の半導体（試料）の計測検査装置及び方法などに関して、高速走査及び高速ブランキング制御を実現するために、ブランキング制御信号のリンギング等に起因したセットリングタイムの短縮を実現でき、これにより計測・検査の高精度化を実現できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明のうち代表的な形態は、走査型電子ビーム方式の半導体（試料）の計測検査装置及び計測検査方法などであって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
【００２０】
本形態は、走査型電子ビーム方式で試料（半導体などの対象物）の計測または検査の少なくとも一方を行う計測検査装置であって、前記計測または検査を含む全体を制御する全体制御部と、前記計測または検査を含む作業のためのユーザインタフェースを提供するインタフェース部と、前記試料に対して電子ビームを照射するための光学レンズを含む電子光学系と、前記電子光学系を制御する電子光学制御部と、前記試料に対する電子ビームの走査制御のために照射位置を偏向により制御するための偏向器と、前記偏向器に対する制御信号を生成して印加する偏向制御回路と、前記電子ビームの照射により試料から発生する二次電子またはその他のエネルギーを検出する検出器と、前記検出器で検出した信号を処理して当該計測または検査の画像を生成しユーザに対して出力する信号処理系と、前記計測または検査に関するデータ情報を記憶する記憶部と、前記試料に対する電子ビームの照射の遮断を制御するための主ブランキング手段と、前記主ブランキング手段に対する補正のための補正ブランキング手段と、前記電子ビームを遮断するためのアパーチャと、を有する。
【００２１】
前記主ブランキング手段は、主ブランキング電極と、前記主ブランキング電極に対して主ブランキング制御信号を生成して印加する主ブランキング制御回路と、を有する。前記補正ブランキング手段は、補正ブランキング電極と、前記補正ブランキング電極に対して補正ブランキング制御信号を生成して印加する補正ブランキング制御回路と、を有する。前記主ブランキング制御回路からの主ブランキング制御信号を主ブランキング電極に印加して前記電子ビームの遮断のＯＮからＯＦＦ状態へ切り替える時、前記補正ブランキング制御回路からの補正ブランキング制御信号を補正ブランキング電極に印加することにより、前記主ブランキング制御信号によるリンギング等に起因する前記電子ビームの照射の位置ずれを補正する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のうち代表的な形態によれば、走査型電子ビーム方式の半導体（試料）の計測検査装置及び方法などに関して、高速走査及び高速ブランキング制御を実現するために、ブランキング制御信号のリンギング等に起因したセットリングタイムの短縮を実現でき、これにより計測・検査の高精度化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１の走査型電子ビーム方式の半導体の計測検査装置を含むシステム全体の構成を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、実施の形態１（及び従来）におけるブランキング電極の構成を示す俯瞰図である。
【図３】実施の形態１におけるブランキング電極とその回路、及び感度に関する構成を模式的に示す図である。
【図４】主ＢＬＫ制御信号と補正ＢＬＫ制御信号の波形の関係などを示す図である。
【図５】主ＢＬＫ制御と補正ＢＬＫ制御とを合わせた効果を示す図である。
【図６】実施の形態１における補正データ計算処理のフローを示す図である。
【図７】実施の形態１におけるリアルタイムの補正処理のフローを示す図である。
【図８】相関テーブルの構成例を示す図である。
【図９】ＧＵＩ画面例のイメージを示す図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、実施の形態２におけるブランキング電極の構成を示す俯瞰図である。
【図１１】従来の走査型電子ビーム方式の半導体の計測検査装置を含んで成るシステム全体の構成を示す図である。
【図１２】従来（及び本実施の形態）におけるラスタ走査方式を示す図である。
【図１３】従来（及び本実施の形態）における図４Ａのラスタ走査方式の場合のビームの偏向制御信号とブランキング制御信号の波形例を示す図である。
【図１４】従来（及び本実施の形態）における電子ビームの走査方式を模式的に示す斜視図である。
【図１５】従来（及び本実施の形態）におけるベクタ走査方式の場合のビームの走査軌跡、偏向制御信号、及びブランキング制御信号の波形例を示す図である。
【図１６】従来（及び本実施の形態）におけるブランキング制御信号の理想波形および実波形の例を示す図である。
【図１７】（ａ）は、従来（及び本実施の形態）における（主）ブランキング制御信号の実波形のリンギングによるビーム照射位置ずれの一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のビーム照射位置ずれによる計測画像ひずみの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態（計測検査装置、計測検査方法）を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、計測検査装置（計測検査方法）とは、計測のみを行う場合、検査のみを行う場合、計測と検査の両方が可能な場合、を含むとする。適宜、ブランキング：ＢＬＫと略す。
【００２５】
本形態の計測検査装置は、試料に対するビームの照射（遮断）の高速切り替え制御（高速走査、高速ブランキング制御）の手段として、主ブランキング手段（主ＢＬＫ制御電極１０、主ＢＬＫ制御回路２０１など）と、補正ブランキング手段（補正ＢＬＫ制御電極２０、補正ＢＬＫ制御回路２０２など）とを有する構成である。本装置は、主ＢＬＫ制御手段の信号によるビーム照射の遮断ＯＮからＯＦＦ状態に切り替える時に生じるリンギング等の現象（それによるビーム照射位置ずれ）に対して、補正ＢＬＫ制御手段の信号による補正制御（主ＢＬＫの波形に対する補正用の波形の印加）により、リンギング等をリアルタイムで補正する。これにより、セットリングタイムを短縮し、高速制御を実現し、測定・検査の高精度化を実現する。また事前計測による上記主ＢＬＫの波形のプロファイルのデータに基づいて、上記補正ＢＬＫ用の波形（基本補正ＢＬＫデータ）を計算して得る。そして、実際の計測・検査時には、主ＢＬＫの波形と同期させてリアルタイムで補正ＢＬＫの波形を生成して印加する。
【００２６】
＜前提＞
本実施の形態を詳細に説明する前に、背景・前提となる技術部分（従来のＳＥＭ方式の計測検査装置及び方法における主ＢＬＫ制御手段）や課題の詳細などについて、以下、図１１〜図１７等を用いて簡単に説明する（なおこれらの図面は本実施の形態の説明でも共通に用いる）。
【００２７】
［前提（１）］
前記ＳＥＭ等の計測検査装置及び方法における電子ビームの走査方式について以下である。例えばＣＤ−ＳＥＭ（測長ＳＥＭ）における通常の走査をＴＶ走査、ラスタ走査などと呼び、１画面あたりの走査時間が約２６μｓである。またＴＶ走査を基準としてそのｎ倍速とした走査をｎ倍速走査と呼び、例えば４倍速走査の場合、１画面の走査時間が約２６／４＝６μｓとなる。図１２には、ラスタ走査方式を示している。
【００２８】
上記方式において、試料に対して入射するビーム（一次電子ビーム）と試料との相互作用によって試料から二次電子が放出される。その入射電子１個当たりの放出電子数を二次電子放出率（η）と呼ぶ。ηはビームの照射エネルギー、試料の材質や形状などに依存する。η＜１の場合、ビーム照射によって試料に負の電荷が蓄積するため、負帯電になる。一方、η＞の場合、試料に正の電荷が蓄積するため正帯電になる。
【００２９】
ここで例えば、上記負帯電した試料上で一次電子ビームを走査して試料からの二次電子を検出してその画像（二次電子像）を得ても、試料の（負）帯電部分が明るく光ってしまい、試料の表面状態の観察（測定や検査）が不可能または低精度となる問題がある。逆に、正帯電した試料上でビームを走査して二次電子像を得ても、試料の（正）帯電部分が暗くなってしまい、同様に観察が不可能または低精度となる問題がある。特に試料が絶縁物の場合は上記の現象が顕著となる。
【００３０】
また上記帯電量は、試料のパターンの形状（及びそれに対する走査方式）などにも依存する。例えばパターンの横ラインを走査するとき（ラスタ走査方式でＸ方向のラインを走査する場合）（図１２の４０４）、その横ライン上でビームを連続的に照射することになるので、蓄積する電荷量が多くなる。よって帯電による電位上昇が大きく、試料に引き戻される二次電子数が増え、画像コントラストが低下する。一方、同パターンの縦ライン（上記横ラインと同じ長さ・面積とする）を走査するとき（同ラスタ走査方式）では（図１２の４０５）、走査が非連続的で複数回の横方向（Ｘ方向）の部分ごとに分かれることになるため、その縦ライン上での連続的な照射時間は短くなる。よって帯電による電位上昇が小さく、検出できる二次電子数は、縦ラインの方が多く、コントラストの良い画像が得られる。
【００３１】
上記のようにラスタ走査でパターンの縦・横ラインを観察すると、縦ラインに比べて横ラインのコントラストが低下し、例えばラインのエッジが消失する問題が生じる。即ちビーム走査による試料の帯電の影響などによる計測・検査の精度の問題がある。
【００３２】
上記問題を解決・改善するためには、上記のような不要な帯電を抑制することが必須である。言い換えると、ビーム照射（連続的な照射）による試料の表面の電位上昇を抑制することにより、試料に戻される二次電子数を少なくする（帯電量を少なくする）ことが必要である。そこで、ビームによる試料に対する無用な照射時間を短縮することが有効である。
【００３３】
上記照射時間の短縮を実現する一手段として、高速ブランキング制御を用いる。従来のＳＥＭ（図１１）におけるブランキング制御では、ＢＬＫ電極や偏向器やアパーチャを用いて、試料に対するビームの照射／遮断を切り替え制御する。例えば通常は照射（遮断ＯＦＦ）状態とし、一時的・部分的に非照射（遮断ＯＮ）状態に切り替える。特に高速・詳細な切り替え制御ができれば、その分、無用な照射時間を短縮することができる。
【００３４】
［前提（２）］
図１１は、従来のＳＥＭの装置（システム）の構成の一例を示している。なお本実施の形態（図１）との主な違いとしては、補正ＢＬＫ手段（２０，２０２等）の有無である。ブランキング制御手段として、ＢＬＫ制御回路２０１及びＢＬＫ制御電極１０等を有する構成である。通常、ブランキング（遮断）ＯＦＦによる照射時は、ビームがＡ１，Ａ４の流れで試料１１０に照射され、それによる二次電子Ａ１１が検出器１０７で検出される。ブランキングＯＮによる非照射時は、ビームがＡ１，Ａ５の流れでアパーチャ１０６で遮蔽される。
【００３５】
なお図１１では、試料１１０から発生する二次電子Ａ１１を検出器１０７で検出する構成であるが、それに限らず、試料１１０から発生する透過電子もしくは吸収電子などの他のエネルギーを検出する構成としてもよい。
【００３６】
［前提（３）］
以下、図１２，図１４等で、従来の走査型電子ビーム方式におけるラスタ走査方式の場合を示す。
【００３７】
図１２には、ラスタ走査方式を示している。４００は、図１４の試料１１０（試料台１１２）上の走査領域３０１（ビーム走査軌跡３００）と対応した領域（全体的なイメージ）を示す。４０１は、Ｘ方向（図１４のＸ方向と対応）のライン毎のビームの連続的な走査（照射）を示す。４０２は、Ｙ方向（図１４のＹ方向と対応）のライン順次のビームの連続的な移動（送り）を示す。４０３は、Ｘ方向のライン間でのビームの戻しの軌跡（非照射・遮断状態）を示す。４０４は、パターン（照射対象領域）におけるＸ方向のライン（横ライン）の例（連続的照射領域となる）、４０５は、Ｙ方向のライン（縦ライン）の例（非連続的な照射領域となる）である。
【００３８】
計測・検査時、ビームをＸ方向の１ライン（４０１）ごとに走査（照射）を開始し、当該１ラインの終点まで達して当該１ラインの走査が終了すると、Ｙ方向での移動（４０２）と共に、当該ビームをＸ方向の左の始点（次の１ラインの先頭）に振り戻し（４０３）、次の１ラインの走査が開始され、同様に繰り返しである。
【００３９】
［前提（４）］
図１４は、ＳＥＭ方式の計測検査装置（図１１）、及びラスタ走査方式（図１２）における電子ビームの走査方向などを示している。図示するＺ方向は、試料１１０（ないし試料台１１２）の平面に対して垂直なビームＡ１の照射方向である。Ｘ，Ｙの方向（座標）は、例として、ラスタ走査方式におけるビームＡ１のライン毎の走査方向をＸ方向とし、それに対して直交するビームＡ１（或いは試料台１１２）の移動方向（送り方向）をＹ方向としている。Ｘ方向では連続的な走査（照射）領域となり、Ｙ方向では非連続的な走査（照射）領域となる。
【００４０】
例えばビーム（或いは試料１１０を載せた試料台１１２）をＹ方向へ連続的に移動させながら、Ｘ方向のライン毎に繰り返し走査する。その繰り返し走査になるように、偏向制御回路２０６からの偏向制御信号（ｃ１，ｃ２）により偏向器１０８での偏向を制御する。また上記Ｘ方向のライン毎の走査に同期させて、試料１１０から発生する二次電子Ａ１１を検出器１０７で検出する。これにより信号検出部２０７、画像処理部２０８を通じて二次元の画像（計測画像，検査画像）が得られる。
【００４１】
なお上記ビームの走査制御のための構成例として、偏向制御によりビームをＸ方向でライン順次に走査すると共に、機構系制御部２３０により試料１１０を載せた試料台（ステージ）１１２をＸ，Ｙ方向で連続的に移動制御可能な構成としたが、これに限らず可能である。例えば、試料台１１２側を固定として電子ビーム（照射系など）側を移動制御する構成としてもよい。また試料台１１２を固定とし、偏向制御によりビームをＸ，Ｙ方向で任意の方向に走査するようにしてもよい。また、機構系制御部２３０により試料台１１２を物理的に回転制御し、ＸまたはＹ方向の一方向のみに連続的に移動する構成でもよい。
【００４２】
［前提（５）］
図２の（ａ）は、図１４に対応して、電子ビームの遮断を制御するための要素であるＢＬＫ制御電極１０の構成例を、図１４のＸ，Ｙ方向の平面での俯瞰図で示す。ＢＬＫ制御電極１０は、従来一般的には、２枚１組の金属板（１０ａ，１０ｂ）が平行・対向して配置される構成である。ＢＬＫ制御回路２０１からのＢＬＫ制御信号（ＯＮ／ＯＦＦの波形）（図１３）により、ＢＬＫ電極１０（１０ａ，１０ｂ）に印加された電圧差によって、当該電極間に電界を生じさせる。これにより当該電極間を通過する位置（３１１）のビームにクーロン力を生じさせることで偏向させる。
【００４３】
通常、ＢＬＫ制御信号（図１３の（ｂ））のＯＦＦ時（４２１）には、ＢＬＫ制御電極１０間の電界（偏向電界）を生じず、ビーム（Ａ４）が、ＢＬＫ制御電極１０の下のアパーチャ１０６の真中の穴を通過して試料１１０に照射される。また、同ＢＬＫ制御信号のＯＮ時（４２２）には、ＢＬＫ制御電極１０間の電界（偏向電界）を生じ、ビーム（Ａ５）が偏向させられてアパーチャ１０６の穴から外れて遮蔽され、試料１１０には照射されない。
【００４４】
上記ＢＬＫ制御電極１０へ印加されるＢＬＫ制御信号の電圧は、約数十〜１００Ｖの範囲である。なおＢＬＫ制御電極１０の２枚の金属板（１０ａ，１０ｂ）に対し、片方（ＢＬＫ制御信号の信号ラインａ１）には所定電圧が印加され、もう片方（ＢＬＫ制御信号のグランドラインａ２）がグランドされる場合を示しているが、両者に正負（±）の電圧が印加される場合もある。
【００４５】
［前提（６）］
図１３には、図１２の走査に対応した、（ａ）偏向制御信号、及び（ｂ）ＢＬＫ制御信号の電圧波形を示している。（ａ）は、図１２の４００の軌跡（領域）になるようにビームの偏向を制御するための偏向制御信号の波形を示し、偏向制御回路２０６から偏向器１０８へ印加される偏向制御信号（ｃ１，ｃ２）に対応する。（ｂ）は、ＢＬＫ制御でビームの遮断ＯＮ／ＯＦＦを制御するためのＢＬＫ制御信号の波形を示し、ＢＬＫ制御回路２０１からＢＬＫ制御電極１０へ印加するＢＬＫ制御信号（ａ１，ａ２）に対応する。（ａ）の波形のうち、４１１は、計測画像（データ）の取得時におけるＸ方向の１ライン（４０１）毎の走査（照射）時のビーム偏向制御の部分である。４１２は、Ｘ方向の１ライン（４０１）の終点まで走査が終了して始点へ戻る時（４０３）のビーム偏向制御の部分（振り戻し期間）である。（ｂ）の波形のうち、４２１は、（ａ）の４１１と同期してＢＬＫ制御信号をＯＦＦする時（ブランキングＯＦＦ状態）を示し、４２２は、（ａ）の４１２と同期してＢＬＫ制御信号をＯＮする時（ブランキングＯＮ状態）を示す。またｔ１は上記ＯＮからＯＦＦへの切り替え時点を示す。ブランキングＯＦＦ時の電圧をVoff（例えば０［Ｖ］）とし、ブランキングＯＮ時の電圧をVon（Ｖｂ）とする。
【００４６】
上記４０３のようなビームの振り戻し時には、試料１１０に対してビームを無用に照射しないようにするために、４１２，４２２のようにＢＬＫ制御信号のＯＮによりビームを偏向させてアパーチャ１０６で遮断する。
【００４７】
更に、１ライン（４０１）上においても、ＢＬＫ制御信号を適宜ＯＮに切り替えるようにすれば、その部分ではビームの照射が遮断されることになる。そのＯＮ／ＯＦＦの切り替えを高速・詳細に実現できれば、極力無用な照射時間を無くして精度を向上できることになる。
【００４８】
［前提（７）］
また、上記ラスタ走査方式以外の走査方式も存在する。例えば最近のＳＥＭでは、ベクタ走査方式などに対応したものがある。ベクタ走査方式では、Ｘ−Ｙ平面における任意の方向で走査を制御する。例えば試料における測定したいパターン形状の方向に沿って走査の方向を制御可能であり、所望の座標点（画素数など）のデータを取得可能である。上記ラスタ走査方式（図１２，図１４のように単純にライン毎に順次に走査する場合）に対し、ベクタ走査方式を使用する場合は、特に前述の帯電問題の改善に対して、更に有利である。それは、測定・検査の対象の試料の領域（パターン形状など）に対して、ビームの走査方向や照射（遮断）のＯＮ／ＯＦＦを詳細に制御できるためである。
【００４９】
図１５は、ベクタ走査方式の一例を示す。なお図１５で示す方式は、上述のラスタ走査方式におけるライン毎の走査の途中にブランキングＯＮ／ＯＦＦを詳細に切り替える方式（飛び走査方式ともいう）の説明図として捉えることもできる。５００は、試料１１０上、Ｘ−Ｙ平面におけるビームの走査（移動）の軌跡（領域）を示す。ここでは前述同様にＸ方向のラインとして示しているが、この方向は任意の方向（例えばＸを０度としたときの４５度の方向）にとることができ可変である。５００のライン中、５０１は、計測対象となる一部のパターン、即ちビームを照射する対象の領域（画素領域）を示す。５０２は、ビームの非照射領域（遮断領域）を示す。ライン（５００）の全部分に対してビームを照射すると余分な帯電が生じるため、照射が必要な領域（５０１）と不要な領域（５０２）とに分け、必要な領域（５０１）にのみ照射し、不要な領域（５０２）では遮断して照射しないようにする。
【００５０】
上記に対応して、（ａ）は前述同様に偏向制御信号を示し、（ｂ）はＢＬＫ制御信号を示す。（ｂ）によるブランキング（遮断）のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを制御する。照射領域（５０１）ではＯＦＦ信号（５２１）、遮断領域（５０２）ではＯＮ信号（５２２）にする。ｔ１はＯＮ（５２２）からＯＦＦ（５２１）への切り替え時点である。
【００５１】
［前提（８）］
前述のように、ＳＥＭにおいてビームを試料に照射して計測や検査を行う際、パターンや走査方式などに応じて、試料に余分な正負の帯電が生じると、正確な計測・検査ができない。そのため、不要な帯電の抑制（無用な照射時間の短縮）が必要である。そのための手段として、ブランキング制御（高速ブランキング制御）が挙げられる。しかしながら、ラスタ走査方式やベクタ走査方式などと共に高速ブランキング制御を行う場合、以下のような問題がある。
【００５２】
前述のビームの戻し時（４０３）などのように、非照射領域から照射領域へ戻る（入る）際、即ち一時的なブランキングＯＮ状態（遮断状態）からＯＦＦ状態へ切り替える際には、ＢＬＫ制御電極１０へ印加するＢＬＫ制御信号の電圧差を０へ戻す必要がある（所定電圧値（Von）から所定電圧値（Voff）へ戻す必要がある）。
【００５３】
図１６には、上記に関する従来のＢＬＫ制御信号の理想波形および実波形の例を示す。６００は前述同様に対象の試料１１０のパターンの領域（Ｘ方向のラインの場合）を示す。６０１は、計測対象の部分を示す。（ａ）は、図１５の（ｂ）と同様であるが、ＢＬＫ制御電極１０へ印加する理想的なＢＬＫ制御信号の電圧波形である。６１２はＯＮ時（Von：Ｖｂ）、６１１はＯＦＦ時（Voff：０）である。（ｂ）は（ａ）に対応した実波形である。
【００５４】
ＢＬＫ制御信号の電圧波形は、ＢＬＫ制御信号を生成するＢＬＫ制御回路２０１の特性と、ＢＬＫ制御回路２０１からカラム１００内（真空）に設置されたＢＬＫ制御電極１０までの伝送線路（信号ライン）の特性との影響を受ける。この影響により、ＢＬＫ制御電極１０へ実際に印加されたＢＬＫ制御信号は、（ａ）のような理想波形ではなく（ｂ）のような実波形になる。
【００５５】
（ｂ）の実波形のうち、ＯＮ／ＯＦＦの電圧は、高速切り替えにより、ＯＮ時（６２２）の高電圧（Von）からＯＦＦ時（６２１）の０Ｖ（Voff）へ戻るとき（時点ｔ１〜ｔ２）等に、どうしても６０３のようなリンギング（電圧リンギング、収束遅れ）（過渡波形）が発生する。
【００５６】
上記リンギング（６０３）の発生により、ビームが遮断状態（非照射領域）から照射領域へ戻る（入る）ときに、試料１１０上の本来（理想）のビーム照射位置（例えば６００のＸ方向の直線上）と実際の位置とで誤差（ずれ）が生じる。この誤差（ずれ）により、検出された計測画像において、ひずみ等として現れることになり、即ち精度低下となる。
【００５７】
［前提（９）］
図１７（ａ）には、上記ＢＬＫ制御の際のビーム照射位置ずれについて示している。７００は、Ｘ，Ｙ方向の平面における計測対象の試料（ウェハ）上のパターン（特に単純な検出用エッジパターン）に対するビーム照射位置のイメージを示す。７０１のＸ方向の直線が、６００のパターンのラインに対応した理想的なビーム照射位置とする。しかし上記リンギング（６０３）により、７０２（実際の照射位置の軌跡）のように、Ｙ方向でのビーム照射位置のずれ（揺れ）が生じる。
【００５８】
図１７（ｂ）で、７１０は、図１７（ａ）に対応した計測画像（そのひずみ）を示す。７１２は、７０２に対応した、リンギング（ずれ）によるひずみの領域を示す。７１３は、７０２，７１２の領域に対応した、リンギングが十分に小さく収束するまでの時間を示す（図１６の時点ｔ１〜ｔ２と対応）。７１３の時間（対応する空間領域）においては、正確な画像（データ）の取得が不可能となる（計測不可能領域となる）。
【００５９】
７１３の時間を、ビームのセットリングタイム（settling time）（静定時間）（ＳＴとする）と定義する。このセットリングタイムＳＴを短縮できれば、その分、高速走査・高速ＢＬＫ制御が実現できる。
【００６０】
上記ＢＬＫ制御信号のＯＮ時の高電圧（ハイレベル）（Von：Ｖｂ）は、例えば従来一般的には数十〜１００Ｖ程度である。一方、計測画像における１画素の位置ずれを生じるＢＬＫ制御信号の電圧は、約数ｍＶ〜１ｍＶ以下である。そのため、セットリングタイムＳＴは、ＢＬＫ制御信号の電圧（Von：Ｖｂ）の立ち下がりの開始時点（ｔ１）からリンギングの振幅の大きさが電圧（Von：Ｖｂ）の振幅の0.001％以内に収まるまで（これを時点ｔ２とする）の時間として定義できる。
【００６１】
上述のように高速走査・高速ＢＬＫ制御によるビームの無用な照射時間の短縮のためには、上記セットリングタイムＳＴのような時間を短縮する必要がある。
【００６２】
なお上記リンギング等の現象は、図１６のように、信号ＯＮ→ＯＦＦ切り替え（立ち下がり）時だけでなく、ＯＦＦ→ＯＮ切り替え（立ち上がり）時にも同様に発生する。この時についても、後述のように補正（短縮）の対象として同様に適用可能である。
【００６３】
また図１６では電圧リンギングの例を示したが、他にも応答遅れ等が発生し得る。応答遅れは、例えばＯＮ→ＯＦＦ切り替え時（ｔ１）に、電圧波形がすぐには立ち下がらずに少し遅れて立ち下がることを指す。このような応答遅れの時間についても、上記リンギングと同様に、後述のように補正（短縮）の対象として同様に適用可能である。
【００６４】
＜実施の形態１＞
上記前提を踏まえ、図１〜図９等を用いて、本発明の実施の形態１の走査型電子ビーム方式の半導体の計測検査装置及びそれを用いた計測検査方法について説明する。実施の形態１（図１等）では、電子ビームの高速走査に伴う高速ＢＬＫ制御（照射・遮断の高速なＯＮ／ＯＦＦ切り替え制御）を行うための要素であるＢＬＫ制御電極として、従来（図１１）の主ＢＬＫ手段（主ＢＬＫ制御電極１０、主ＢＬＫ制御２０１等）に対し、新たに補正ＢＬＫ手段（補正ＢＬＫ制御電極２０、補正ＢＬＫ制御回路２０２等）を追加した構成である。走査方式は、前述のラスタ走査方式やベクタ走査方式などが適用可能である。電極構成として、図２のように、主ＢＬＫ及び補正ＢＬＫのそれぞれで、２枚の金属板による構成とした。即ち特定の一方向のＢＬＫ制御を行う構成とした。
【００６５】
また補正データ計算処理機能として、事前計測による主ＢＬＫ制御信号（特にＯＮ→ＯＦＦ切り替え時の波形）の実測値（プロファイル）をもとに、補正ＢＬＫ用（補正ＢＬＫ制御信号の波形の生成用）の基本データ（基本補正ＢＬＫデータ）を計算して得る機能を有する。そして、補正処理機能として、計測・検査時に、主ＢＬＫ制御電極１０に対する主ＢＬＫ制御信号（特にＯＮ→ＯＦＦ切り替え時の波形）の印加と同期させて、リアルタイムで、上記基本補正ＢＬＫデータをもとに生成した補正ＢＬＫ制御信号（特にＯＮ→ＯＦＦ切り替え時の波形）を補正ＢＬＫ制御電極２０に印加する。これにより、主ＢＬＫの波形によるＯＮ→ＯＦＦ切り替え時のリンギング等を補正ＢＬＫの波形で打ち消すことで、セットリングタイムを短縮化し、高速走査・高速ＢＬＫ制御を実現する。
【００６６】
［計測検査装置（システム）］
図１は、本実施の形態１の計測検査装置を含んで成るシステム全体の構成を示す。従来（図１１）との主な違いは、補正ＢＬＫ制御手段（２０，２０２等）を有することである。なおこの追加要素（補正ＢＬＫ制御手段）に対応して、本実施の形態では、信号処理系（コンピュータ２００の全体制御部２１０など）の各処理内容なども異なる。実施の形態１の計測検査装置は、対象の半導体ウェハ（試料１１０）の自動計測および自動検査を可能とする適用例である。本計測検査装置は、半導体ウェハ（試料１１０）の回路パターンにおける寸法値を計測する計測機能、及び同パターンにおける欠陥（異常や不良）を検出する検査機能を備える。
【００６７】
本計測検査装置（システム）は、カラム１００、測定・検査の対象物である試料１１０を載置する試料台１１２（ステージ）、コンピュータ２００（ないし信号処理系）、等を有する構成である。コンピュータ２００は、例えば制御ラックにＰＣや制御ボードなどの形態で格納される構成である。コンピュータ２００の各部は、例えばプロセッサ及びメモリ等によるソフトウェアプログラム処理、あるいは専用回路の処理などで実現される。
【００６８】
コンピュータ２００には、全体制御部２１０と、電子光学制御部２２０（ＢＬＫ制御回路２０１、補正ＢＬＫ制御回路２０２）と、偏向制御回路２０６と、機構系制御部２３０と、信号検出部（二次電子信号検出回路）２０７と、画像処理部（二次電子信号処理回路）２０８と、ＧＵＩ部（ユーザインタフェース部）２５０、等を備える。
【００６９】
カラム１００内（真空）には、照射系（電子光学系）として、電子ビームＡ１を射出する電子銃１０１、射出された電子ビームＡ１が通る集束レンズ（第１コンデンサレンズ）１０２、絞り１０３、集束レンズ（第２コンデンサレンズ）１０４、主ブランキング制御電極１０（主ＢＬＫ電極）、補正ブランキング制御電極２０（補正ＢＬＫ電極）、アパーチャ１０６、偏向器１０８、対物レンズ１０９等を有する。またカラム１００は、検出系として、照射された電子ビームＡ１（Ａ４）により試料１１０から発生した二次電子Ａ１１を検出する検出器１０７を備える。
【００７０】
カラム１００内（真空）において、電子銃１０１より生成・射出された電子ビームＡ１は、第１コンデンサレンズ（集束レンズ）１０２，絞り１０３，第２コンデンサレンズ（集束レンズ）１０４を通じて集束され、偏向器１０８を介して偏向制御され、対物レンズ１０９等を経て試料１１０上を走査しながら照射される。ビームＡ１（Ａ４）が照射されると、試料１１０からは二次電子Ａ１１が発生し、検出器１０７で検出される。検出器１０７で検出された信号（アナログ信号）は、信号検出部２０７（二次電子信号検出回路）によってデジタル信号に変換される。そしてそのデジタル信号をもとに画像処理部２０８（二次電子信号処理回路）で二次元の画像が生成処理され、ＧＵＩ画面で表示される。この画像内に基づいて回路パターンが計測される（計測機能の場合）。
【００７１】
ＧＵＩ部２５０は、ユーザ（測定・検査者）に対するインタフェース（ＧＵＩ画面など）を提供する処理を行う。ＧＵＩ部２５０では、検査条件などを入力（設定）するＧＵＩ画面や、検査結果（二次元の画像など）を表示するＧＵＩ画面などを提供する。ＧＵＩ部２５０は、キーボードやディスプレイ等の入出力装置や通信インタフェース部などを含む。ユーザは、ＧＵＩ画面で計測機能や検査機能を選択実行可能である。
【００７２】
全体制御部２１０は、ＧＵＩ部２５０での指示に従い、本システム（装置）の全体（２２０，２３０，２０７，２０８，２０６等）を制御する処理を行う。例えば全体制御部２１０は、ＧＵＩ部２５０の画面でユーザにより入力された計測・検査条件や指示などに応じて、電子光学制御部２２０、偏向制御部２０６、機構系制御部２３０などを制御することで、計測・検査の処理を行う。例えば全体制御部２１０は、計測・検査の実行時、信号検出部２０７及び画像処理部２０８を通じて生成された二次元の画像などのデータ情報を受信し、ＧＵＩ部２５０の画面で表示させる。
【００７３】
電子光学制御部２２０は、全体制御部２１０からの制御に従い、カラム１００内の電子光学系（照射系）を制御する。特に、主ＢＬＫ制御回路２０１及び補正ＢＬＫ制御回路２０２から信号ライン（ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２）等を通じて主ＢＬＫ制御電極１０及び補正ＢＬＫ制御電極２０に対して制御信号（主ＢＬＫ制御信号、補正ＢＬＫ制御信号）を同期的に印加することにより高速ＢＬＫ制御を行う。１１５は各ラインをつなぐドライバ回路／端子を示す。
【００７４】
偏向制御回路２０６は、全体制御部２１０からの制御に従い、偏向器１０８に対して信号ライン（ｃ１，ｃ２）を通じて偏向制御信号を印加することにより、電子ビームの偏向による走査を制御する。
【００７５】
機構系制御部２３０は、試料台１１２等を含む機構系を制御する。例えば電子ビームの走査制御に対応させて試料台１１２をＹ方向に移動制御することが可能である（図１４）。
【００７６】
なお、図１のコンピュータ２００（全体制御部２１０等）において、計測機能と検査機能の両方を備えるが、一方のみ備える形態としてもよい。画像処理部２０８は、計測時（計測機能）の場合は、計測画像を生成し、当該画像内のパターン寸法値の計算などを行い、また、検査時（検査機能）の場合は、検査画像を生成し、当該画像内の欠陥を検出・判定する処理などを行う。
【００７７】
また、コンピュータ２００内の全体制御部２１０等（他の部位としてもよい）において、補正ＢＬＫ制御手段に関する、後述の補正データ計算処理（図６）を行う機能（Ａ）、及びリアルタイム補正処理（図７）を行う機能（Ｂ）などを備える。
【００７８】
また、記憶部２６０には、後述のテーブル２７０を含む、計測・検査に関する各種データ情報（設定情報や結果情報などを含む）が格納・管理される。
【００７９】
［ＢＬＫ電極構成］
図２で、（ａ）の主ＢＬＫ制御電極１０の構成は、前述の従来と同様の２枚１組の構成である。対応して、（ｂ）の補正ＢＬＫ制御電極２０の構成は、主ＢＬＫ制御電極１０の構成に合わせた２枚１組の構成である。特にＹ方向で対向配置された構成である。詳しくは後述する。
【００８０】
［主ＢＬＫ制御及び補正ＢＬＫ制御］
補正ＢＬＫ制御回路２０２は、主ＢＬＫ制御回路２０１による主ＢＬＫ制御と同期して、補正ＢＬＫ制御信号（電圧）を生成し、補正ＢＬＫ制御電極２０へ印加する。この補正ＢＬＫ制御（補正ＢＬＫ制御信号）は、主ＢＬＫ制御（主ＢＬＫ制御信号）に伴い発生するリンギング等をリアルタイムで補正するものである。
【００８１】
電子ビームを試料１１０に照射しない場合（遮断ＯＮ時、ブランキングＯＮ状態）は、主ＢＬＫ制御回路２０１から主ＢＬＫ制御電極１０へ信号ライン（ａ１，ａ２）を経由して主ＢＬＫ制御信号でのＯＮ信号（所定電圧）を生成して印加する（図１３）。これにより主ＢＬＫ制御電極１０（図２の（ａ））に発生した電界により、電子ビームにクーロン力が発生して偏向される。偏向されたビーム（Ａ５）は、アパ−チャ１０６の中心の穴から外れ、試料１１０へ照射できなくなり、即ち遮蔽される。
【００８２】
電子ビームを試料１１０に照射する場合（遮断ＯＦＦ時、ブランキングＯＦＦ状態）は、主ＢＬＫ制御回路２０１から主ＢＬＫ制御電極１０へ信号ライン（ａ１，ａ２）を経由して主ＢＬＫ制御信号でのＯＦＦ信号（０Ｖ）を生成して印加する（図１３）。ブランキングＯＦＦ時は、主ＢＬＫ制御電極１０に印加された電圧差が０になるので、当該主ＢＬＫ制御電極１０間の電界も無くなる。これにより当該電極で偏向されていたビーム（Ａ５）が、フリーの状態になり、当該電極の下のアパーチャ１０６の中心の穴を再度通過して、試料１１０へ照射される。
【００８３】
本実施の形態では、上記主ＢＬＫ制御によりブランキングＯＮからＯＦＦ状態へ切り替えるとき（時点ｔ１）、それに合わせて、補正ＢＬＫ制御回路２０２から補正ＢＬＫ制御電極２０への補正ＢＬＫ制御信号で特徴的な補正用制御信号（波形）を印加する（図４等）。この補正ＢＬＫ制御信号は、各計測条件で事前測定した主ＢＬＫ制御信号の電界リンギングのプロファイルデータ（Ｄ１）に基づいて作成した基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）をもとに生成される。
【００８４】
図４で、図３の各制御信号の波形（８Ａ，８Ｂ）について示している。８Ａは、主ＢＬＫ制御電極１０に印加される主ＢＬＫ制御信号の実電圧波形の一例として、ＯＮ→ＯＦＦ切り替え時（ｔ１）の付近の一部分を示している。９０１（ｔ１〜ｔ２）は、前述の電界リンギング（電圧リンギング）の部分であり、前述の従来のセットリングタイムＳＴ（補正前）と対応する。８Ｂは、８Ａに対応したタイミング（ｔ３〜ｔ２）で補正ＢＬＫ制御電極２０に印加される補正ＢＬＫ制御信号の実電圧波形の一例（補正用制御信号）を示している。９０２（ｔ３〜ｔ２）は、補正用制御信号の主な印加時間及び波形を示し、９０１のリンギングの波形の位相に対して逆位相的な波形となる。
【００８５】
また図５では、計測試料１５００における主ＢＬＫ及び補正ＢＬＫによるビーム照射位置ずれ及び補正などを示している。１５５０は理想の照射位置（検出用エッジパターンの場合）、１５５１は主ＢＬＫ制御信号の波形（８Ａ）による位置ずれ、１５５２は補正ＢＬＫ制御信号の波形（８Ｂ）による位置補正、１５５３は、それら主ＢＬＫと補正ＢＬＫを合わせた効果の波形である。
【００８６】
図４，図５のように、上記の補正用制御信号（８Ｂ）は、主ＢＬＫ制御信号のＯＮ→ＯＦＦ切り替え時の波形（８Ａ）に対して、そのリンギング等を打ち消して結果的にフラットに近付けることができるように、逆位相的な波形となっている。この補正用制御信号（８Ｂ）に基づいて、補正ＢＬＫ制御電極２０間には、主ＢＬＫ制御電極１０間に発生したリンギング電界とは逆方向の電界が生じる。この補正用制御信号（８Ａ）による電界によるビーム位置軌跡の補正（１５５２）の効果により、主ＢＬＫ制御電極１０間のリンギング電界により発生したビームの照射位置ずれ（図１７（ａ）の７０２や、図５の１５５１）を、１５５３のように、本来（理想）の位置（１５５０）にフラットに近付ける（収束を早める）ようにビームを照射することができる。
【００８７】
これにより、ブランキングＯＮ→ＯＦＦ状態へ切り替える時のビーム照射位置ずれの領域（対応する時間）が、従来の１５５４に比べて本形態では１５５５のように小さくなり、即ちセットリングタイムＳＴが短縮される。即ち、ビームの高速走査・高速ＢＬＫ制御（高速化）が実現でき、計測・検査の精度が向上できる。
【００８８】
［感度設計］
図３を用いて、主ＢＬＫ制御電極１０、補正ＢＬＫ制御電極２０、主ＢＬＫ制御回路２０１、補正ＢＬＫ制御回路２０２の構成、及びその感度の設計などについて説明する。
【００８９】
主ＢＬＫ制御回路２０１は、主ＢＬＫ制御信号電圧生成部２０１ａ、ドライバ回路２０１ｂなどで構成される。主ＢＬＫ制御信号電圧生成部２０１ａは、主ＢＬＫ制御信号（図１３の（ｂ）と対応する）を生成し、ドライバ回路２０１ｂへ与える。ドライバ回路２０１ｂ（図１のドライバ１１５と対応する）は、カラム１００内の伝送線路８１ａ，８１ｂ（図１の信号ラインａ１，ａ２と対応関係）を介して、カラム１００内の主ＢＬＫ制御電極１０（１０ａ，１０ｂ）に対して主ＢＬＫ制御信号（例えば８Ａのような波形）を印加する。
【００９０】
補正ＢＬＫ制御回路２０２は、補正ＢＬＫ制御信号電圧生成部２０２ａ、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）２０２ｂ、ドライバ回路２０２ｃなどで構成される。補正ＢＬＫ制御信号電圧生成部２０２ａは、補正ＢＬＫ制御信号（後述）を生成し、ＤＡＣ２０２ｂへ与える。ＤＡＣ２０２ｂは、デジタルの補正ＢＬＫ制御信号をアナログ信号に変換し、ドライバ回路２０２ｃへ与える。ドライバ回路２０２ｃ（図１のドライバ１１５と対応する）は、カラム１００内の伝送線路８２ａ，８２ｂ（図１の信号ラインｂ１，ｂ２と対応関係）を介して、カラム１００内の補正ＢＬＫ制御電極２０（２０ａ，２０ｂ）に対して補正ＢＬＫ制御信号（例えば８Ｂのような波形）を印加する。
【００９１】
また図３で、主ＢＬＫ制御電極１０による感度をＳｍとし、補正ＢＬＫ制御電極２０による感度をＳｃとして示す。感度の単位は［ｎｍ／ｍＶ］（電圧あたりの偏向距離）である。本実施の形態では、補正しやすいように、補正ＢＬＫの感度Ｓｃを主ＢＬＫの感度Ｓｍよりも小さくし、補正ＢＬＫでは主ＢＬＫよりも相対的に大きな制御電圧で補正を可能とする（感度が高い主ＢＬＫ制御電極１０でのビーム照射位置ずれの大きさに対して、感度が低い補正ＢＬＫ制御電極２０で同じ大きさの位置補正を生じさせるためには、主ＢＬＫに対して相対的に大きな制御電圧を要する）。本形態では、主ＢＬＫの感度Ｓｍを１０、補正ＢＬＫの感度Ｓｃを１といったように１／１０（１／１０以下の関係）にする。この場合、主ＢＬＫでは、ノイズ電圧（誤差）が例えば０．１ｍＶのとき、それに起因して生じるずれが１ｎｍとなり、対応して、補正ＢＬＫでは、ノイズ電圧（制御電圧）を１ｍＶとしたとき、ずれ（位置補正）が１ｎｍとなる。即ち補正ＢＬＫでは、扱いやすい１ｍＶの単位によって、１ｎｍの位置ずれの補正が可能となる。
【００９２】
前記主ＢＬＫ制御信号の電圧リンギングにより生じるビーム照射位置ずれの大きさは、リンギング電圧の振幅および主ＢＬＫ制御電極１０の感度と比例する。また、ＢＬＫ電極の感度は、電極間距離や電極サイズと関係がある。例えば電極間距離が長いほど感度が低く、また電極サイズが小さいほど感度が低い。上記感度Ｓｍ，Ｓｃの設計は、各ＢＬＫ電極（１０，２０）の電極間距離や電極サイズなどによって調整可能である。図２で、主ＢＬＫ制御電極１０（１０ａ，１０ｂ）間の距離をｄ１、同電極（金属板）のサイズ（長さ、面積など）をｓ１、補正ＢＬＫ制御電極２０（２０ａ，２０ｂ）間の距離をｄ２、同電極（金属板）のサイズをｓ２とする。
【００９３】
図３で感度Ｓｍに対して感度Ｓｃを１／１０にする場合、例えば電極間距離ｄ１に対してｄ２を大きくし、あるいはサイズｓ１に対してｓ２を小さくすることにより調整する。本測定検査装置は、上記電極構成により、予め上記感度Ｓｍ，Ｓｃを１／１０の関係に設計した構成である。なお上記電極間距離や電極サイズを可変可能な装置構成とすれば、上記感度も可変に調整可能となるので、そのような形態としてもよい。
【００９４】
［プロファイル、基本補正ＢＬＫデータ］
図４で、Ｄ１は、主ＢＬＫ制御信号のＯＮ→ＯＦＦ切り替え時の波形（８Ａ，９０１）に対応した電界リンギングのプロファイル（主ＢＬＫセットリングプロファイル）を示す。このデータ（Ｄ１）は、本計測検査装置での事前計測の処理により、テーブル２７０（図８）に格納される。Ｄ２は、補正ＢＬＫ制御信号の波形（８Ｂ，９０２）に対応したデータ（基本補正ＢＬＫデータ）を示す。このデータ（Ｄ２）は、上記プロファイルデータ（Ｄ１）をもとに、本計測検査装置での図１の（Ａ）補正データ計算処理（図６）により作成され、テーブル２７０（図８）に格納される。Ｄ１，Ｄ２は計測条件（Ｄ０）と関連付けて管理される。
【００９５】
本計測検査装置での主ＢＬＫ制御回路２０１からの主ＢＬＫ制御信号の波形（８Ａ）の印加時には、図１の（Ｂ）補正処理（図７）により、基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）をもとに生成した波形（８Ｂ）を含む補正ＢＬＫ制御信号を用いる。即ち主ＢＬＫ制御信号の印加と同期させてリアルタイムで、補正ＢＬＫ制御回路２０２から補正ＢＬＫ制御信号を補正ＢＬＫ制御電極２０へ印加する。
【００９６】
［（Ａ）補正データ計算処理］
次に図６を用いて、本計測検査装置（コンピュータ２００に備える補正データ計算処理機能）及び方法において、ブランキングＯＮ→ＯＦＦ切替時のビーム位置のリンギング等に対する補正データ（補正条件）を計算する処理について説明する。なお以下では計測機能の場合で説明するが検査機能の場合も同様である（例えば計測条件を検査条件などに読み替えればよい）。この補正データ計算処理の例では、図４の主ＢＬＫセットリングプロファイルデータ（Ｄ１），基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）を得る。
【００９７】
（Ｓ１１）  まずステップＳ１１で、ＧＵＩ部２５０の画面からユーザ操作により、実計測中に使用する可能な計測条件、且つＢＬＫ電極（１０，２０）の偏向の感度（Ｓｍ，Ｓｃ）が変化するＩＰ電流や加速電圧などの全ての計測条件を、リスト化して順番に設定する。例えば画面で予めリスト化されている条件項目の値を表示しユーザが確認または更新する。当該計測条件（Ｄ０）のデータ情報を保持する。
【００９８】
（Ｓ１２）  本計測検査装置は、上記設定された計測条件においてユーザ実行指示に基づき計測を開始し、全体制御部２１０からの制御により各部を動作させ、試料１１０に対してビームを照射し、検出器１０７、画像処理部２０８等を通じて計測画像（計測データ）を取得する。この際、主ＢＬＫ制御回路２０１からは主ＢＬＫ制御信号を主ＢＬＫ制御電極１０へ印加する。主ＢＬＫのプロファイルデータ（Ｄ１）を得るために、ここでは補正ＢＬＫは行わない（例えば全体制御部２１０から補正ＢＬＫの機能をオフ状態に制御する）。
【００９９】
この主ＢＬＫ制御の際、前述（図１６等）のように、まず一回ブランキングＯＮ状態にする（主ＢＬＫ制御電極１０への印加電圧を所定電圧（Von）に設定する）ことにより、ビームを試料１１０から遮蔽する（Ａ１→Ａ５）。そしてＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（主ＢＬＫ制御電極１０への印加電圧を０Ｖ（Voff）に設定する）ことにより、ビームを照射状態に戻す。
【０１００】
このとき、本装置（補正データ計算処理機能）は、２０８等を通じて得た計測画像から、上記ブランキングＯＮ→ＯＦＦ切り替え時のセットリングタイムＳＴに相当する時間でのリンギングや応答遅れ等の波形のプロファイルのデータを求める（図４，８Ａ）。これは主ＢＬＫセットリングプロファイルデータ（Ｄ１）として保持する。
【０１０１】
（Ｓ１３）  次に本装置は、上記計測条件（Ｄ０）でのビーム位置ずれ（対応するプロファイル（Ｄ１）の波形）を補正するために必要な補正ＢＬＫ用の制御信号の電圧波形（図４，８Ｂ）を計算する。これを基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）として保持する。
【０１０２】
（Ｓ１４，Ｓ１５）  本装置は、上記Ｓ１２〜Ｓ１３の処理・作業を、Ｓ１１の全ての計測条件（Ｄ０）の各々について同様に行う。全条件（Ｄ０）について処理を終了した後、Ｓ１５に移る。Ｓ１５で、本装置は、装置使用時にＢＬＫ電極（１０，２０）の偏向の感度（Ｓｍ，Ｓｃ）が変化する可能な計測条件（Ｄ０）と、それに対応する主ＢＬＫセットリングプロファイル（Ｄ１）と、それに対応する基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）とを、相関マップ（ルックアップテーブル）等の形に纏め、条件（Ｄ０）毎のレシピ（リスト）として、図８のテーブル２７０に格納する。
【０１０３】
［テーブル］
図８は、図６等に従い求めた各データ（Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２）を格納するテーブル２７０（相関テーブル）の構成例を示す。本テーブル２７０は、項目（列）として、ａの「条件」（ここでは計測条件）と、ｂの「主ＢＬＫセットリングプロファイル」と、ｃの「基本補正ＢＬＫデータ」とを有する。ａの条件１〜Ｎごとに、ｂのプロファイルと、ｃの基本補正ＢＬＫデータとが関連付けられて格納される。なおａの１つの行の条件は、詳細には、複数の条件要素（パラメータ等）の設定値などから成るレシピとすることができる。
【０１０４】
ａの条件（Ｄ０）は、ＧＵＩ部２５０などでユーザ設定可能である。ｂのプロファイル（Ｄ１）は、前述の主ＢＬＫ制御回路２０１で生成する主ＢＬＫ制御信号による実計測値（特にＯＮ→ＯＦＦ切り替え時のセットリングタイムＳＴの波形（８Ａ）を含む）によるデータ情報である。ｃの基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）は、補正ＢＬＫ制御回路２０２で補正ＢＬＫ制御信号を生成するために用いる基本的な波形（補正用制御信号（８Ｂ）を含む）のデータ情報である。
【０１０５】
なお上記事前計測で主ＢＬＫのプロファイルのデータ（Ｄ１）を取得する際には、本計測検査装置の計測機能で実現してもよいし、既存の装置（主ＢＬＫ制御手段のみ備える装置）で計測して取得してもよい。またプロファイルのデータ（Ｄ１）は、本計測検査装置での計測機能により随時取得可能な構成としてもよいし、本装置の製造時点で予め設定されてもよい。
【０１０６】
［ＧＵＩ画面］
図９は、本実施の形態でＧＵＩ部２５０により表示するＧＵＩ画面例のイメージを示す。特に、主ＢＬＫセットリングタイムのプロファイル（Ｄ１）に対して、その基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）を求め、それらの相関マップをテーブル２７０に設定する例を示す。
【０１０７】
本画面で、１４０１は、前述の計測・検査条件（Ｄ０）に関する情報を、条件ごと及び要素（日付、ＩＤ、位置、電流、電圧など）ごとに表示する。１４０２は、主ＢＬＫのセットリングタイムＳＴのビーム走査（照射）位置ずれに関する検出用エッジパターンであり、プロファイル（Ｄ１）の取得のための単純なパターンを示す。１４０３は、主ＢＬＫのセットリングタイムＳＴのビーム走査（照射）位置ずれに関する、実際（事前）に計測して得られたビームのリンギング等による走査（照射）位置ずれを示す波形（その画像）であり、プロファイル（Ｄ１）のデータに対応する。１４０４は、１４０３のずれを補正するために用いる補正ＢＬＫ用の基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）の波形（その画像）を示す。１４０５は、１４０１〜１４０４に対応した情報を含む図８のテーブル２７０の内容の表示である。ユーザはこれらの内容を適宜確認・調整できる。
【０１０８】
［（Ｂ）補正処理］
次に図７を用いて、本計測検査装置（コンピュータ２００に備える（Ａ）補正処理機能）及び方法において、実計測・検査中、高速走査・高速ＢＬＫ制御を実現するために、主ＢＬＫのＯＮ→ＯＦＦ切り替え時にリンギング等（ビーム照射位置ずれ）を補正ＢＬＫによりリアルタイムで補正する処理について説明する。
【０１０９】
（Ｓ２１）  最初にステップＳ２１で、本計測検査装置は、通常の計測及び検査が必要な事前調整、条件設定（レシピ設定）などを行い、実計測及び検査を開始する（一般的な動作であるため説明省略する）。なおテーブル２７０に設定されている条件（Ｄ０）を参照・使用可能である。また、当該条件（Ｄ０）に関連付けられるプロファイル（Ｄ１）及び基本補正ＢＬＫデータ（Ｄ２）を以下の処理で用いる。
【０１１０】
（Ｓ２２）  Ｓ２２で、本装置は、ビームの高速走査制御（偏向制御回路２０６からの偏向制御など）に伴い、主ＢＬＫ制御回路２０１から主ＢＬＫ制御信号を主ＢＬＫ制御電極１０に対して印加する。特に、その波形のうち、主ＢＬＫのＯＮ状態からＯＦＦ状態へ切り替える。
【０１１１】
（Ｓ２３）  上記Ｓ２２に同期してＳ２４で補正ＢＬＫのＯＮ→ＯＦＦ切り替えを行うが、そのためにＳ２３では、前述のテーブル２７０の基本補正ＢＬＫデータＤ２（Ｓ２１で選択された条件（Ｄ０）に対応したデータ）の参照に基づき、主ＢＬＫの波形（８Ａ）による位置ずれに対する補正用制御信号の波形（８Ｂ）を生成する。基本ＢＬＫ補正データの波形に対する簡単な演算により実印加電圧波形を生成できる。
【０１１２】
（Ｓ２４）  Ｓ２４では、Ｓ２２の主ＢＬＫの動作と同期させて、上記Ｓ２３で生成した波形（８Ｂ）を含む補正ＢＬＫ制御信号を、補正ＢＬＫ制御回路２０２から信号ライン等を通じて補正ＢＬＫ制御電極２０へ印加する。これにより前述のように、補正ＢＬＫ制御電極２０間に主ＢＬＫ制御電極１０間に発生したリンギング電界と逆方向の電界を生じさせ、主ＢＬＫによるビーム照射位置ずれを補正する。即ちブランキングＯＮ→ＯＦＦ切り替え時（Ｓ２２，Ｓ２４）のセットリングタイムＳＴが短縮される。
【０１１３】
（Ｓ２５，Ｓ２６）  Ｓ２５，Ｓ２６では、同様に、主ＢＬＫ及び補正ＢＬＫの各制御信号で、主ＢＬＫのＯＦＦからＯＮ状態への切り替え、及び補正ＢＬＫのＯＦＦからＯＮ状態への切り替えを同期させて行う。以降同様に繰り返しであり、所定条件を満たすと測定・検査を終了する。
【０１１４】
［効果等］
上述した実施の形態１において、ビームの高速走査に伴い、主ＢＬＫのＯＮ→ＯＦＦ切り替え時に発生していたリンギングや応答遅れ等をリアルタイムで補正することができるので、従来のビーム走査で障害となっていたセットリングタイムＳＴを短縮することができ、高速走査・高速ＢＬＫ制御を実現でき、結果、計測・検査の高精度化ができる。これにより、試料１１０に対する帯電の影響により生じる回路パターン寸法の計測誤差や欠陥検出精度が低下する擬似欠陥などの問題を解決できる。即ち、パターン寸法の計測精度の向上や欠陥検出精度（検査精度）の向上などが実現できる。更に、複数の装置（計測検査装置）間の機差の低減などにも利用可能である。
【０１１５】
＜実施の形態２＞
次に、図１０を用いて、本発明の実施の形態２の走査型電子ビーム方式の半導体の計測検査装置を説明する。実施の形態２の装置の基本構成は、実施の形態１（図１等）と同様であり、異なる部分について以下である。実施の形態２では、図１０のように、ＢＬＫ電極構成として、主ＢＬＫ制御電極１０及び補正ＢＬＫ制御電極２０のそれぞれで、４枚の金属板による構成とした。即ちＸ，Ｙ方向で独立に制御することで任意の方向のＢＬＫ制御を可能とする構成とした。実施の形態２では、任意の方向のＢＬＫ制御が可能なので、任意のパターン形状の走査についても柔軟に対応が可能である（適用可能な形状・方向などの制約が小さくなる）。なお実施の形態２では、上記電極構成に対応して、図１のコンピュータ２００内（全体制御部２１０や補正ＢＬＫ制御回路２０２等）の制御処理内容などが一部異なる構成となる。
【０１１６】
図１０で、実施の形態２の計測検査装置に設けるＢＬＫ制御電極（１０，２０）の構成の俯瞰図（Ｘ−Ｙ平面）である。（ａ）は、主ＢＬＫ制御電極１０（１０ａ〜１０ｄ）であり、Ｘ，Ｙ方向でそれぞれ対向して正方形のように配置される４枚の金属板から成る。これに対応して、（ｂ）は、補正ＢＬＫ制御電極２０（２０ａ〜２０ｄ）であり、同様に、Ｘ，Ｙ方向で対向配置される４枚の金属板から成る。それぞれ、Ｘ方向の２つの電極（例：１０ｃ，１０ｄ）で１組（Ｘｂ）、及びＹ方向の２つの電極（例：１０ａ，１０ｂ）で１組（Ｙｂ）である。それぞれ、ＢＬＫ制御回路（２０１，２０２）からの制御信号によるＸ方向の電極（Ｘｂ）間及びＹ方向の電極（Ｙｂ）間の電界の制御により、Ｘ−Ｙ平面における任意の方向へのビームの偏向（遮蔽）の制御が可能である。
【０１１７】
また例えば、主ＢＬＫ及び補正ＢＬＫのそれぞれで、直交するＸ，Ｙ方向の２組の電極（Ｘｂ，Ｙｂ）については、各組に対応して独立に設けたＢＬＫ制御回路（例えばＸｂ用の第１の主ＢＬＫ制御回路、Ｙｂ用の第２の主ＢＬＫ制御回路）からの各ＢＬＫ制御信号により独立に制御可能な構成である。且つ、上記の各ＢＬＫ制御回路は、生成したＢＬＫ制御信号を、従来同様のハイレベル（Von用、例えば１００Ｖ）とローレベル（Voff用、例えば０Ｖ）だけではなく、ローレベルとハイレベルの間の任意のレベルのアナログ電圧信号を発生可能な構成とする。
【０１１８】
従来のＳＥＭ等の計測検査装置では、ＢＬＫ電極（及びＢＬＫ制御回路）は、ビームの照射・遮蔽のＯＮ／ＯＦＦ切り替え制御機能のためだけに必要な構成である。そのため、前述のように一般的には２枚の金属板で構成されており、ビームの偏向制御は特定の一方向にしかできない。前記図２の（ａ）の例では、２枚の電極（１０ａ，１０ｂ）がＹ方向で対向配置されている。この場合、当該電極間に印加される電圧信号あるいは残った電圧信号により発生する電界はいつもＹ方向しか有り得ず、ＢＬＫ制御によってビームはいつもＹ方向に沿って偏向（遮蔽）される。この構成に対応して、試料１１０上の走査領域では、Ｘ方向のラインごとに走査される（図１４）。
【０１１９】
上記の場合、ブランキングＯＮからＯＦＦへ切り替えるときに発生する電圧のリンギング等については、Ｙ方向のビームの走査（照射）位置ずれしか生じない（図１７（ａ）等）。もし試料１１０上の計測対象のパターン方向（対応するライン走査の方向）がＸ方向しか無い場合には、上記Ｙ方向の位置ずれは、そのＸ方向のパターンに対しては影響が小さい。そのため、実施の形態１では、補正ＢＬＫ制御の効果により、計測画像のパターンでも影響が小さく、計測画像でひずみは生じない。よって、高速走査の障害になるセットリングタイムＳＴの長さに関して短縮が実現可能である。
【０１２０】
しかしながら、対象の試料１１０のパターンの方向は任意の方向があり得る。この任意の方向の場合については、実施の形態１のような固定の方向のＢＬＫ制御の構成では柔軟に対応することはできない。そこで実施の形態２として、上記のようにＸ，Ｙ方向の４枚のＢＬＫ電極でＸ，Ｙの両方向のビームの偏向制御を可能とし、更にＸ方向（Ｘｂ）とＹ方向（Ｙｂ）とで異なるレベルの制御電圧の同時印加の制御を可能とし、これによりＸ−Ｙ平面における任意の方向でビームの偏向制御を可能とした構成である。これにより、測定・検査の対象の試料１１０上の任意方向のパターンの走査についても柔軟に対応可能である。
【０１２１】
上記構成で、ブランキングＯＮ→ＯＦＦ切り替え時、変動する任意のパターン方向に応じてビームを戻す方向を制御する（例えばパターン方向に対して直交方向となるように制御する）ようにすれば、主ＢＬＫ制御の電界で少しリンギング等が生じたとしても、補正ＢＬＫ制御の効果と合わせることで、計測画像のパターンではひずみが生じないようにできる。即ちセットリングタイムＳＴの短縮による高速走査が実現できる。
【０１２２】
＜変形例＞
他の実施の形態（変形例）として、上記実施の形態２のようなＢＬＫ電極が４枚の構成に限らず、ビーム偏向方向を所望の方向に制御できるように考慮した、複数の電極（金属板）及び制御回路による構成としてもよい。例えば４枚の正方形のような配置に限らず、６枚以上で円状の配置にしてもよい。
【０１２３】
また変形例として、実施の形態１，２のように主ＢＬＫ及び補正ＢＬＫの各電極構成（数、方向）を同じに揃えることに限らず、例えば主ＢＬＫ制御電極１０を２枚（図２の（ａ））、補正ＢＬＫ制御電極２０を４枚（図１０の（ｂ））という組合せの構成としてもよい。即ちこの場合、固定方向の主ＢＬＫに対して、補正ＢＬＫによる細かい調整が可能な構成となる。
【０１２４】
また図２では、Ｘ方向で対向配置の構成としたが、これに限らず、特定の一方向（例えばＸに対して４５度の方向）で対向配置した構成としてもよい。
【０１２５】
また、補正ＢＬＫ手段が無い測定検査装置の構成においても、主ＢＬＫ制御電極１０（及び対応する回路等）のみについて、上記４枚（２組）の電極などによる任意の方向に制御可能な構成としてもよい。この場合は、補正ＢＬＫによる補正の効果は得られないが、任意の方向でのＢＬＫ（遮断）の制御による相応の効果が得られる。
【０１２６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前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ことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２７】
１…計測検査装置（システム）、１０…（主）ブランキング制御電極（主ＢＬＫ電極）、２０…補正ブランキング制御電極（補正ＢＬＫ電極）、１００…カラム、１０１…電子銃、１０２…第１コンデンサレンズ（集束レンズ）、１０３…絞り、１０４…第２コンデンサレンズ（集束レンズ）、１０６…アパーチャ、１０７…検出器（二次電子検出器）、１０８…偏向器、１０９…対物レンズ、１１０…試料、１１２…試料台（ステージ）、１１５…ドライバ回路／端子、２００…コンピュータ（信号処理系）、２０１…（主）ブランキング制御回路、２０２…補正ブランキング制御回路、２０６…偏向制御回路、２０７…信号検出部（二次電子信号検出回路）、２０８…画像処理部（二次電子信号処理回路）、２１０…全体制御部、２２０…電子光学制御部、２３０…機構系制御部、２５０…ＧＵＩ部、２６０…記憶部、２７０…テーブル、Ａ１，Ａ４，Ａ５…電子ビーム、Ａ１１…二次電子。
【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１０】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１７】
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