(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に基本パターンが繰り返し形成されているウェハについて、細束電子ビームを照射し、ウェハ表面から発生するＸ線を検出してＸ線分析を行うパターン分析であって、ウェハ上の一つの基本パターンを代表パターンとして選択し、この代表パターン上で分析点と分析方法、分析条件を決定・記憶し、他のパターンでは、代表パターンで定めた分析点と位置関係が同じ点において、代表パターンで定めた分析方法と分析条件で自動分析することを特徴とする自動パターン分析方法。
【請求項２】
前記代表パターン上で決定した分析点の座標と分析方法、分析条件は、テーブルとして記憶することを特徴とする請求項１記載の自動パターン分析方法。
【請求項３】
前記分析方法と分析条件は、オペレータが試行錯誤した過程を自動的に記録して、これを基に修正、確認の上、確定して記憶することを特徴とする請求項１又は２記載の自動パターン分析方法。
【請求項４】
前記テーブルは、少なくとも２重の階層構造を有するテーブルであることを特徴とする請求項２記載の自動パターン分析方法。
【請求項５】
前記２重の階層構造を有するテーブルは、第１の階層のテーブルには、第２の階層のテーブルを引用するための引用番号を記録し、第２の階層のテーブルには、各分析点の座標と分析方法、分析条件を記録することを特徴とする請求項４記載の自動パターン分析方法。
【請求項６】
前記２重の階層構造を有するテーブルは、第１の階層のテーブルには、各分析点の座標と第２の階層のテーブルを引用するための引用番号を記録し、第２の階層のテーブルには、分析方法、分析条件を記録することを特徴とする請求項４記載の自動パターン分析方法。
【請求項７】
前記分析方法と分析条件は、オペレータが試行錯誤した過程を自動的に記録して、これを基に修正、確認の上、確定して記録することを特徴とする請求項４又は５又は６記載の自動パターン分析方法。
【請求項８】
前記テーブルは、少なくとも３重の階層構造を有するテーブルであり、第１の階層のテーブルには、各分析点の座標と第２の階層のテーブルを引用するための引用番号を記録し、第２の階層のテーブルには、第３の階層のテーブルを引用するための引用番号を記録し、第３の階層のテーブルには、装置を制御するための分析方法、分析条件を記録することを特徴とする請求項２記載の自動パターン分析方法。
【請求項９】
前記分析方法と分析条件は、オペレータが試行錯誤した過程を自動的に記録して、これを基に修正、確認の上、確定して記録することを特徴とする請求項８記載の自動パターン分析方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動パターン分析方法に関し、更に詳しくはウエハプロセス評価装置にＸ線分析機能を付加したシステムにおける自動パターン分析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウエハプロセス評価装置において、ウエハパターン上の分析を行なう場合、ウエハプロセス評価装置上の観察モニタ上に分析点を手動で表示し、手動で位置センタリングを行ない、手動で加速電圧設定、照射電流設定、倍率の設定、焦点合わせを行ない、手動でＸ線分析の準備を行ない、Ｘ線分析を行ない、分析対象物（例えばウエハ上のパターン）の同定を行なっている。
また、ウエハチップ上に形成された複数の同一パターン間での対応する位置の分析を行なう場合でも、分析については手動作業で行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の方式では、分析対象物（例えばパターン）を表示した後、次の工程に進むのに手動にて工程を進める必要上、自動分析ができなかった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、パターン分析を自動化することができる自動パターン分析方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決する本発明は、
パターンが繰り返しになっている多数のパターンについて、そのうちの一つの代表パターン上で分析点と分析方法、分析条件を決定し、他のパターンでは、代表パターンで定めた分析点と位置関係が同じ点において、代表パターンで定めた分析方法と分析条件で自動分析することを特徴としている。
【０００５】
この発明の構成によれば、チップパターンのように位置関係が繰り返しパターンの場合、代表パターンでの分析位置を設定しておくことにより、繰り返しパターンでの自動分析を行なうことができる。なお、分析点の座標位置の設定には、この種の装置が機能として備えている位置認識機能を活用する。
【０００６】
更に、前記分析方法と分析条件は、オペレータが試行錯誤した過程を自動的に記録して、これを基に修正、確認の上、確定して記録することを特徴としている。
この発明の構成によれば、分析方法と分析条件について、オペレータの試行錯誤した過程の中から最適な方法及び条件を選択して、自動分析を行なうことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図１は本発明方法を用いるシステムの一実施の形態例を示す構成図である。図において、１０は走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）鏡体、１１は電子銃、１２は電子銃１１から出射される電子を集束する集束レンズ、１３は電子ビームを偏向させる偏向コイルである。ＳＣは電子ビームをシフトさせるシフトコイル、１４は試料から放出される２次電子を検出する２次電子検出器、１５は試料から放出されるＸ線を検出するＸ線検出器である。
【０００８】
１６は試料（図示せず）を載置するステージ、１７は電子銃１１に印加する加速電圧を発生させる加速電源、１８は集束レンズ１２を駆動するレンズ電源、ＳＳはシフトコイルＳＣを駆動するイメージシフト電源である。加速電源１７にはコンピュータ（図示せず）から加速電圧設定信号ｃが、同じくレンズ電源１８にはレンズ電源制御信号ｄが入力されている。
【０００９】
１９はステージ１６を駆動するステージ駆動機構、２０は走査信号を発生する走査信号発生器、２１は走査信号発生器２０からの走査信号の振幅を調節することによりＳＥＭ像の倍率を設定する倍率設定回路である。走査信号発生器２０には、コンピュータから制御信号ａが入力され、また、倍率設定回路２１にはコンピュータから制御信号ｂが入力されている。２２はフレームデータ（２次電子像、ＳＥＭ像、ＳＥＭデータ）を記憶する第１のフレームメモリ、２３は２次電子検出器１４の出力を増幅するアンプ、２４はフレームメモリ２２の内容を表示する第１のＣＲＴである。第１のフレームメモリ２２からは、コンピュータにＳＥＭデータｉが通知されるようになっている。
【００１０】
２５はＣＲＴ２４上にカーソルを表示させるためのカーソル信号を発生するカーソル発生回路、２６はカーソルの位置を移動するカーソル移動器である。２７はカーソル信号を受けてカーソル位置の座標を演算して求めてステージ駆動機構１９に与える演算回路、２８はＸ線検出器１５の出力を増幅するアンプである。
【００１１】
２９はアンプ２８の出力を受けて所定の信号処理を行なう（例えばマルチチャネルアナライザ（ＭＣＡ）等の）信号処理回路、３０は該信号処理回路２９の出力を記憶する第２のフレームメモリ、３１は該フレームメモリ３０の出力を表示する第２のＣＲＴである。３２はフレームメモリ３０の出力を記録する記録計である。信号処理回路２９には、コンピュータから制御信号ｅが与えられ、信号処理回路２９はコンピュータに信号処理データｆを送る。
【００１２】
３３はフレームメモリ２２の出力を受けて異物の座標位置を測定する異物位置測定回路、３４は該異物位置測定回路３３の出力を受けて所定の演算処理を行ないステージ駆動機構１９に与える演算回路である。ステージ駆動機構１９には、コンピュータからステージ駆動制御信号ｇが与えられ、位置測定回路３３にはコンピュータから制御信号ｈが与えられている。
【００１３】
以上、説明したように、本発明を実施するシステムは、通常の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いたウエハプロセス評価装置に、Ｘ線検出を用いたＥＤＳによる元素分析機構が付加されたものである。ここで、ＥＤＳ分析とは、エネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）を用いた分析をいう。
【００１４】
図２は本発明方法を実施するシステムの一実施の形態例を示す構成図で、コンピュータ側の構成を示している。図において、４０は前述したコンピュータである。該コンピュータ４０からは走査信号発生器２０（図１参照）に制御信号ａが与えられている。該コンピュータ４０において、４１は座標データが記憶される座標テーブル、４２は座標テーブル４１と接続され、分析モードが記憶される分析シーケンステーブル、４３は該分析シーケンステーブル４２と接続され、図１に示すシステムに各種の制御信号を与える分析モードテーブルである。
【００１５】
該分析モードテーブル４３からは、前述した走査信号発生器２０のための制御信号ａと、倍率設定制御信号ｂと、加速電圧設定信号ｃと、レンズ電源制御信号ｄと、信号処理回路制御信号ｅが出力される。４４は情報を記憶する第１のメモリ、４５は情報を記憶する第２のメモリである。第１のメモリ４４には信号処理回路２９からのデータｆが記憶され、第２のメモリ４５にはフレームメモリ２２からのＳＥＭデータｉが記憶される。４６はコンピュータ４０に各種の命令等を入力するキーボード、４７はＣＲＴ２４上に表示されたＳＥＭ像の中心位置の座標の値を座標テーブル４１に記憶するよう指示するためのマウスである。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。
【００１６】
本発明はウエハプロセス評価装置と、ＥＤＳ分析装置と、これら装置を動作させるソフトウェアより構成されている。ソフトウェアの機能としては、自動位置決め機能と、スケジュールプログラムと、自動ステージ移動機能と、自動倍率設定機能と、自動焦点合わせ機能と、面スキャン分析機能と、点（スポット）分析機能と、自動定性・定量機能と、分析物の同定機能とがある。
【００１７】
（１）分析モードの内容と制御の関係
分析モードとは、主として以下のようなＥＤＳ分析に係わる事項（分析条件、測定方法）を総称したものである。分析モードには、電子プローブのエネルギー即ち加速電圧及び強度即ち照射電流をどの様な値に設定するかを表すプローブ条件、電子プローブの走査をどうするかを表すスキャンモード、ＥＤＳの幾つかある機能のどれを実行するかを表す分析機能モード、ＥＤＳの分析機能の選択に伴って設定しなければならない細かなＥＤＳの各種の付随事項がある。そして、ＥＤＳの分析では、各点毎に、これらを一つ一つ設定する必要がある。以下更に詳しく説明する。
▲１▼プローブ条件：加速電圧、照射電流を定める。加速電圧の制御は、加速電圧設定信号ｃによって行われ、照射電流の制御は、レンズ電源制御信号ｄによって行われる。但し、照射電流値を指定するとそれに伴ってレンズ電源が制御されてその照射電流値に設定するような機能を持たない装置の場合には、所望の照射電流値に対して、レンズ電源をどのように制御すればよいかは、事前に実験によって条件を見いだしておくか、後述する学習機能を用いてオペレータの試行錯誤によって決定する。
▲２▼スキャンモード：面分析、線分析、点分析のいずれかが選択される。これらの選択の制御は、制御信号ａによって行われる。
【００１８】
ここで、面分析とは、２次元の走査を行いながらなすＸ線の分析であり、２次元の元素の濃度分布を得る。線分析とは、線分析の始まりと終わりを定め、その２点間を結ぶ直線上の元素の濃度分布を得るＸ線の分析である。点分析とは、電子プローブを所定の１点に止めてなすＸ線の分析であり、その所定の部位に、どの様な種類の元素が存在するかを調べる定性分析、どの様な元素がどれ程の濃度で存在するか調べる定量分析、予め記憶された標準データの内、どれと最も似通っているかを調べる同定分析などを行うことができる。また更に、面分析が選択された場合には、その倍率を設定することが必要である。線分析では、その始まりと終わりの２点間の距離、又は２次元の走査像上の２点でその線を示す場合は、その走査像の倍率と走査像上の２点間の距離を設定するようにしてもよい。倍率の制御は、倍率設定制御信号ｂによって行われる。点分析では、プローブ径を設定する。プローブ径の制御は、レンズ電源制御信号ｄによって行われる。但し、所望のプローブ径に対して、レンズ電源をどのように制御すればよいかは、事前に実験によって条件を見いだしておく必要がある。
▲３▼分析機能：ＥＤＳ分析装置に固有に備わったソフトウェアの内から定性分析、定量分析、同定分析等の分析機能を選択・設定する。面分析、線分析の場合には、ＲＯＩ出力機能を選択・設定する。これらの制御は、制御信号ｅによって行われる。
▲４▼付随事項：定性分析、定量分析、同定分析等では、測定時間の設定。面分析、線分析の場合には、濃度分布を得る元素を指定し、ＲＯＩを設定する。ここで、ＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ    Ｏｆ    Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）はＥＤＳによるスペクトルの注目しているエネルギー範囲をいう。ＲＯＩ出力とは、上記エネルギー範囲の積分された計数値又は計数率値の出力をいう。これらの制御は、制御信号ｅによって行われる。
【００１９】
（２）分析モードの作成と選択
実際の分析においては、上記のような分析モードを、各分析点毎に、設定して行うことになる。しかし、一般的には、あらゆる組み合わせの分析モードが考えられるので、予め、よく用いられる分析モードを用意しておくのがよい。そのためには、次のようにしておくのがよい。
▲１▼分析モードは、その内容をパターン化して複数個用意することができる。
▲２▼分析モードの内容は、自在に修正・変更できる。
▲３▼オペレータが試行錯誤により見いだした手順及び条件等を自動的にパターン化することができる。この時、必要に応じて不要な手順、条件の削除、修正ができる（学習による分析モードの生成…詳細後述）。
▲４▼実際の分析を行うプログラムであるところのスケジュールプログラムの実行に際して、オペレータは、既に記憶されている分析モードの中から選択・変更して設定するか、新たに作成・設定することができる。
【００２０】
（３）分析モードの組み合わせと分析シーケンステーブルの作成
実際の分析の実行に際しては、▲１▼プローブ条件▲２▼スキャンモード▲３▼分析機能▲４▼付随事項等の分析モードが組み合わされて行われる。
【００２１】
例えば次の如くである。ある座標位置（例えば、座標テーブルのｉ番目の座標）において、幾つかの元素（例えば、アルミニュームと鉄の２元素）の２次元的な濃度分布を得るための面分析と、その同じ座標位置における同定分析を行うこととしよう。
【００２２】
そこでまず最初に、面分析のために、▲１▼プローブ条件は、面分析に適した加速電圧（例えば、１２ｋＶ）と照射電流（例えば、１ｎＡ）に設定し、▲２▼スキャンモードは、面分析とし、所望の走査像倍率（例えば、１０００倍）を設定し、▲３▼分析機能は、ＲＯＩ出力を選択して、▲４▼付随事項として、各元素に対応したＲＯＩの範囲（例えば、１．４から１．６ｋｅＶと６．２から６．６ｋｅＶの二つのＲＯＩ）を設定する。そして、上記の設定に従って分析が実施されれば、その座標点を中心にしたある倍率で面分析の走査を行い、指定された幾つかのＲＯＩ出力を用いて、それぞれの指定された元素（上記の例では、アルミニュームと鉄の２元素）の２次元の濃度の分布像を二つ得る。
【００２３】
これが完了したら、続いて、同じ座標位置においての同定分析のために、▲１▼プローブ条件は、加速電圧はそのままで、点分析に適した照射電流（例えば、０．１ｎＡ）とプローブ径（例えば、直径１μｍ）に変更し、▲２▼スキャンモードを面分析から点分析に切り換え、▲３▼分析機能は、同定分析を指定し、▲４▼付帯事項として、測定時間（例えば、６０秒）を設定する。このようにして分析を実施すれば、その座標点で指定時間のＥＤＳによるスペクトルの測定をし、その測定が終わったら、ＥＤＳの分析プログラムの一つである同定分析プログラムを用いて、その測定の結果のスペクトルデータと、予め記憶されている各種物質のＥＤＳによるスペクトルであるところの標準データ群と比較して、同定分析を行い、測定データと最も近い標準データの物質が何であるかを出力する。
【００２４】
この様に、一つの分析点について、幾つかの分析モードが組合わさり、かつ、異なる分析モードの異なる組合わせが、幾つか順に並ぶことになる。この様な、分析モードの組合わせと、これらの並びを、分析シーケンステーブル４２にまとめて置くとよい。
【００２５】
この様にしておけば、次の様に整理することができ、便利である。まず、座標テーブル４１においては、座標テーブル４１の各分析点毎に、分析シーケンステーブル４２のどの分析シーケンスをどの様な順序で使うかを指定する。次に、分析シーケンステーブル４２においては、分析シーケンステーブル４２の各分析シーケンスは、分析モードテーブル４３のどの分析モードと分析モードを組み合わせて使用するかを指定する。そして、分析モードテーブル４３においては、各分析モードは、装置のどの機能をどの様に設定するかを指定する。
【００２６】
先の分析例について、図５（Ａ）、６、７を用いて説明する。
図５（Ａ）において、座標テーブル４１のｉ番目の座標は、ｘｉ、ｙｉ、ｚｉであり、分析シーケンス番号は、ｊとｋが順に指定されていることを示している。次に図６の分析シーケンステーブル４２を見ると、分析シーケンス番号ｊが示す▲１▼プローブ条件番号は、ｌであり、▲２▼スキャンモード番号は、ｍであり、▲３▼分析機能番号は、ｎとなっている。更に続いて、図７の分析モードテーブル４３を見ると、（Ａ）プローブ条件と（Ｂ）スキャンモードと（Ｃ）分析機能の３つの表に分かれている。図７（Ａ）を見ると、分析シーケンス番号ｊが示す▲１▼プローブ条件番号ｌは、加速電圧が１２ｋＶに、照射電流が１ｎＡに設定されることを示している。同じく図７（Ｂ）をみると、分析シーケンス番号ｊが示す▲２▼スキャンモード番号ｍは、面分析のモードであり、その走査像の倍率は１０００倍に設定されることを示している。更に図７（Ｃ）を見ると、分析シーケンス番号ｊが示す▲３▼分析機能番号ｎは、ＥＤＳの機能は、ＲＯＩが選定され、その付随事項としてのＲＯＩの範囲は、１．４から１．６ｋｅＶの範囲と６．２から６．６ｋｅＶの二つの範囲が設定されることを示している。なお、前者の範囲は、アルミニュームの特性Ｘ線を検出する範囲であり、後者は、鉄の特性Ｘ線を検出する範囲である。
【００２７】
更に、図５（Ａ）の座標テーブル４１には、分析シーケンス番号ｊに続いて、分析シーケンス番号ｋが指定されている。図６の分析シーケンステーブル４２を見ると、分析シーケンス番号ｋが示す▲１▼プローブ条件番号は、ｐであり、▲２▼スキャンモード番号は、ｑであり、▲３▼分析機能番号は、ｒとなっている。続いて、図７の分析モードテーブル４３の図７（Ａ）を見ると、分析シーケンス番号ｋが示す▲１▼プローブ条件番号ｐは、加速電圧は１２ｋＶで変わらないが、照射電流が０．１ｎＡに変更されて設定されることを示している。同じく図７（Ｂ）をみると、分析シーケンス番号ｋが示す▲２▼スキャンモード番号ｑは、点分析のモードに変更し、その電子プローブの直径は１μｍに設定されることを示している。更に図７（Ｃ）を見ると、分析シーケンス番号ｋが示す▲３▼分析機能番号ｒは、ＥＤＳの機能は、同定分析が選定され、その付随事項としての測定時間は、６０秒が設定されることを示している。
【００２８】
（４）座標位置と繰り返しパターンと座標テーブル４１の関係
装置のオペレータが、ＣＲＴ２４に表示されたＳＥＭ像を見て、カーソル移動器２６を操作して、そのＣＲＴ上で、異物にカーソルを合わせれば、異物位置測定回路３３は、走査像の中心位置を基準とした異物の位置を決定し、その結果を演算回路３４に送る。そして、演算回路３４は、その結果を基に、ステージ１６をどれだけ移動すればその異物が走査像の中心に来るかを計算し、その結果をステ−ジ駆動機構１９に送る。そして、ステ−ジ駆動機構１９が、その結果に従って、ステージ１６を駆動すると、その異物が走査像の中心に来ることになる。そこで、マウス４７をクリックすれば、その異物の座標位置が、座標テーブル４１に記録される。
【００２９】
このようにして、分析すべき全ての座標位置を座標テーブル４１に記録してもよいが、繰り返しパターンの場合は、次のようにした方がよい。即ち、代表となる一つのパターンで多数の分析すべき座標位置を記録し、他の繰り返しパターンでは、特定の１点のみを指定してその座標を記憶するようにすればよい。そして、その繰り返しパターンでの他の座標位置は、その特定の点の座標を基準にして、代表パターンでの特定の点の座標と他の多数の座標の相対関係から決定すればよい。
【００３０】
上記の説明をより分かりやすくするため、図５及び図１２を用いて、更に具体的に説明する。座標テーブル４１は、図５に示すように（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の３種類の座標テーブルから成る。まず、図５（Ａ）は、既に説明した通常の座標テーブルであるが、図５（Ｂ）は各繰り返しパターン上の上記特定の１点の座標を記録するための繰り返し座標テーブルであり、図５（Ｃ）は代表パターンでの多数の分析すべき座標位置を記憶するための代表座標テーブルである。図１２は、繰り返しパターンの座標を説明するための図である。
【００３１】
まず、オペレータは、コンピュータ４０に指示して、設計データ等を用いて繰り返しパターンの相対位置関係を決定させる。その結果が図５（Ｂ）である。図において、第１番目の繰り返しパターンの座標を示す表中の値ｘ１０、ｙ１０、ｚ１０は、その第１番目の繰り返しパターンの中のどこかの特定の位置を示しているはずである。例えば、図１２の点Ｐ１０である。以下、図１２では、座標ｘｉｊ、ｙｉｊ、ｚｉｊをＰｉｊと表す。なお、座標決定に際して、設計データと実座標とのずれ（試料の回転、装置又はウェハ上のパターンの絶対距離の誤差、平行移動等）は適宜補正されるようにする。また、図中の分析するか？の欄は、後にオペレータによって、分析する・しないが選択される。
【００３２】
次に、オペレータは、例えば、第１番目の繰り返しパターンを代表パターンとして分析すべき位置の決定を行うと考えたなら、コンピュータ４０に指示して、図５（Ｂ）の繰り返し座標テーブルを参照して、座標位置ｘ１０、ｙ１０、ｚ１０即ち図１２の点Ｐ１０に試料を移動するようにさせる。次いで、代表パターン上での座標位置決め作業を開始することをコンピュータ４０に指示した後、オペレータが第１番目の分析すべき位置を探して、例えば、図１２の点Ｐ１１で位置決め操作を行うと、コンピュータ４０は、図５（Ｃ）の座標テーブルに、座標位置ｘ１１、ｙ１１、ｚ１１と記録する。以下、次々とオペレータは座標を決定し、これを座標テーブルに記憶させる。即ち、第１の位置にはｘ１１、ｙ１１、ｚ１１、第２の位置にはｘ１２、ｙ１２、ｚ１２、・・・とその代表パターンでの全ての分析すべき座標位置が記憶される。なお、分析シーケンス番号の欄は、座標位置決定と同時に決定・記憶しても、後に決定・記憶するようにしてもよい。
【００３３】
座標テーブル４１には、この様な代表となるパターンでの多数の分析すべき座標位置と、他の各繰り返しパターンのそれぞれの特定の点の座標とが、共に記憶される。
【００３４】
この様にすることによって、繰り返しパターン分析に際しては、図５（Ｂ）の繰り返し座標テーブルが、（Ｃ）の代表座標テーブルを参照して、両者の座標の値から実際の分析点を算出・決定して、その座標位置に試料を移動して、分析が行われる。例えば、図１２の点Ｐ２１、点Ｐ２２、・・・点Ｐｈ１、点Ｐｈ２・・・等の座標位置は、直接テーブル中には現れないが、上記の如くして決定される。
【００３５】
なお、各繰り返しパターンの特定の点の座標は、設計データに依らず、実際の繰り返しを観察し、距離を測定して、これを基にコンピュータ４０で計算して決定するようにしてもよい。
【００３６】
図３は本発明の一般的分析動作を示すフローチャートである。
先ず、装置のオペレータは、パターン画像をＣＲＴ２４上に表示し、代表パターンを選択する（Ｓ１）。なお、このときの画像は、リアルタイムのＳＥＭ像であっても、事前に第２のメモリ４５に記憶された画像をコンピュータ４０を介して再生したＳＥＭ像の場合であってもよい。
【００３７】
次に、オペレータは、その代表パターンの中の分析すべき部位を探し出し、カーソル移動器２６を操作してその位置にカーソルを合わせ、その位置の座標をコンピュータ４０を介して座標テーブル４１に登録する。あるいは、既に、分析すべき候補となる部位の位置の座標が座標テーブル４１に登録されている場合には、コンピュータ４０は座標テーブル４１を参照してその部位の画像と位置をＣＲＴ２４上に表示し、オペレータがこれを見て、それぞれの部位について分析するかどうかを最終的に判断し、分析するかしないかを座標テーブル４１に登録する（Ｓ２）。
【００３８】
次に、コンピュータ４０は分析シーケンステーブル４２内の分析シーケンスに基づき、これを表示し、オペレータはこの中から最適な分析シーケンスを選択し、決定する（Ｓ３）。なお、ここでは、分析に必要な分析シーケンス及び分析モードは、分析シーケンステーブル４２及び分析モードテーブル４３に既に準備されているものとする。
【００３９】
次に、コンピュータ４０は、位置決めの作業が完了したかどうかの問いを表示し、オペレータは、更に分析すべき部位があるかどうかをチェックし、コンピュータ４０に回答する（Ｓ４）、完了していない場合にはステップＳ２に戻って、次の分析すべき部位を探す。
【００４０】
位置決めの作業が完了している場合には、コンピュータ４０は全ての繰り返しパターンで分析するかどうかの問いを表示し、オペレータは、適宜判断し、コンピュータ４０に回答する（Ｓ５）。全てのパターンではなく特定のパターンのみについて分析する場合には、オペレータは、そのパターンの選別を行ない、分析するかしないかを次々と座標テーブル４１に登録する（Ｓ６）。なお、ここでは、各繰り返しパターンの特定の点の座標は、コンピュータ４０で自動的に計算して決定したものが、予め記憶されているものとして説明した。
【００４１】
続いて、実際に分析が次の様に行われる。
全てのパターン若しくは選別されたパターンの分析を行なう場合、コンピュータ４０は座標テーブル４１を参照して分析位置へステージ１６の移動を行なう（Ｓ７）。
【００４２】
その後、コンピュータ４０は、座標テーブル４１の指定に従って、分析シーケンステーブル４２を参照し、分析シーケンステーブル４２の指定に従って、分析モードテーブル４３を参照して分析条件を設定する（Ｓ８）。
【００４３】
その後、Ｘ線分析（例えばＥＤＳ分析）を行なう（Ｓ９）。
Ｘ線分析が終了したら、コンピュータ４０は当該パターンでの分析が完了したかどうかチェックする（Ｓ１０）。完了していない場合にはステップＳ７に戻り、次の分析すべき部位の座標にステージ１６を移動する。
【００４４】
当該パターンでの分析が完了した場合には、当該ウエハでの分析が完了したかどうかチェックする（Ｓ１１）。完了していない場合にはステップＳ７に戻り、次の分析すべき繰り返しパターンの座標にステージ１６を移動する。完了した場合には処理を終了する。
【００４５】
この実施の形態例によれば、チップパターンのように位置関係が繰り返しパターンの場合、代表パターンでの分析位置を設定しておくことにより、繰り返しパターンでの自動分析を行なうことができる。
【００４６】
尚、上記説明では、座標テーブル、分析シーケンステーブル、分析モードテーブルの３重の階層構造を有するテーブルを用いたが、例えば、後者２つのテーブルを一つにまとめて２重にしても良く、逆に４重以上の構造にしたり、内容によって細かに分割したテーブルにしても良い。
【００４７】
本発明によれば、Ｘ線分析に学習機能を持たせることができる。図４は本発明の学習動作を示すフローチャートである。先ず、オペレータが学習の開始をコンピュータ４０にキーボード４６から指示する（Ｓ１）。その後は、オペレータによる分析作業が、コンピュータ４０を介して行なわれる（Ｓ２）。そして、この間の分析の操作の過程が逐一所定の記憶場所に記憶される。オペレータは分析を終了したら、コンピュータ４０に対してキーボード４６より学習終了の指示を出す（Ｓ３）。
【００４８】
学習終了の指示を受けたコンピュータ４０は、ＣＲＴ３１に、先に記憶した分析過程を表示する（Ｓ４）。オペレータは、それまでに得られた操作過程の表示を参照して、修正するかどうか（不要な操作の削除や、変更した方がよいと思われる条件があるかどうか）をチェックする（Ｓ５）。修正する必要がある場合には、オペレータは、不要な操作の削除や、変更した方がよいと思われる条件を修正する（Ｓ６）。
【００４９】
修正する必要がなかった場合、テスト分析を行なうかどうかチェックし（Ｓ７）、テストの必要がある場合には、テスト分析を行ない（Ｓ８）、ＣＲＴ３１に結果の表示を行なう（Ｓ９）。オペレータは、その結果を参照して結果が良好であるかどうかチェックする（Ｓ１０）。良好でない場合には、オペレータはキーボード４６からの指示によりステップＳ５に戻り、修正をやりなおす。
【００５０】
テスト結果が良好であった場合には、コンピュータ４０は学習処理が完了かどうかチェックし、オペレータからの結果良好の指示を受け取るとそれまでの分析シーケンスと分析モードを分析シーケンステーブル４２と分析モードテーブル４１に登録する（Ｓ１２）。なお、学習で用いた分析点の座標についても、必要なら座標テーブル４１に登録する。
【００５１】
更に、前記した所定の記憶場所への、学習の操作の過程を記録する方法等について、図８、９、１０を用いて説明する。これらの図は、それぞれ図５の座標テーブル、図６の分析シーケンステーブル、図７の分析モードテーブルと殆ど同じ形態のテーブルである。これらのテーブルをそれぞれ、学習用座標テーブル、学習用分析シーケンステーブル、学習用分析モードテーブルと呼ぶことにする。また、図１１は、学習終了後の分析過程を表示した例である。
【００５２】
まず、オペレータによって、学習の開始が指示されると、コンピュータ４０は自動的に、学習用座標テーブルの番号の最初の欄に、０００１と記入し、座標の欄には、現在位置の座標の値ｘ１、ｙ１、ｚ１と記入し、分析シーケンス番号の欄には、０００１と記入する（図８（１））。一方、学習用分析シーケンステーブルにも番号の最初の欄に、０００１と記入する（図９（１））。但し、その他の▲１▼プローブ条件、▲２▼スキャンモード、▲３▼分析機能の欄は、まだ記入されない空欄のままである。同じく、学習用分析モードテーブルの各欄も未記入のままである。
【００５３】
オペレータが、最初の操作を、例えば、加速電圧を１０ｋＶ、照射電流を０．１ｎＡに設定するようコンピュータ４０に指示すると、コンピュータ４０は、加速電圧を１０ｋＶ、照射電流を０．１ｎＡに設定すると共に、学習用分析シーケンステーブルの▲１▼プローブ条件の最初の欄に、０００１と記入し（図９（２））、学習用分析モードテーブルのプローブ条件番号の最初の欄にも０００１と記入し、加速電圧と照射電流の最初の各欄に、それぞれ１０ｋＶ、０．１ｎＡと記入する（図１０（Ａ−１））。
【００５４】
次に、オペレータが、スキャンモードを例えば、５００倍の面分析に設定するよう指示すれば、コンピュータ４０は、５００倍の面分析に設定すると共に、学習用分析シーケンステーブルの、まだ空欄であった▲２▼スキャンモードの最初の欄に、０００２と記入し（図９（３））、学習用分析モードテーブルのスキャンモード番号の最初の欄にも０００２と記入し、これに対応させて、スキャンモードの欄に面分析、倍率その他の欄に×５００と記入する（図１０（Ｂ−１））。
【００５５】
次に、もしここでオペレータが、コンピュータ４０を介して、試料の位置を移動させると、コンピュータ４０は、学習用座標テーブルの番号の次の欄に、０００２と１だけインクレメントした値を記入し、座標の欄には、今更新した現在位置の座標の値ｘ２、ｙ２、ｚ２を記入し、分析シーケンス番号の欄も、０００２と１だけインクレメントした値を記入する（図８（２））。更に、学習用分析シーケンステーブルの番号も、０００２と記入し、分析モード番号は、前の番号の欄、即ち０００１の欄の分析モード番号をそのままコピーする（図９（４））。
【００５６】
更に、もしこの後オペレータが、照射電流を０．３ｎＡに変更するようコンピュータ４０に指示すれば、コンピュータ４０は、学習用座標テーブルの分析シーケンス番号の欄に、１だけインクレメントした値０００３を追加記入する（図８（３））。更に、学習用分析シーケンステーブルの番号も、０００３と記入し、分析モード番号は、▲１▼プローブ条件の欄のみ１だけインクレメントした値０００３を記入し、他の欄は、前の番号の欄、即ち０００２の欄の分析モード番号をそのままコピーする（図９（５））。そして更に、学習用分析モードテーブルのプローブ条件番号の欄にも０００３と記入し、加速電圧は前の欄の１０ｋＶをそのままコピーし、照射電流は０．３ｎＡと記入する（図１０（Ａ−２））。
【００５７】
次に、オペレータが、コンピュータ４０を介して、１０μφのプローブでのＥＤＳの６０秒の定性分析を設定すると、コンピュータ４０は、電子プローブを１０μφに、ＥＤＳの分析機能を定性分析に、そのその測定時間を６０秒に設定すると共に、学習用座標テーブルの分析シーケンス番号の欄に、１だけインクレメントした値０００４を追加記入する（図８（４））。更に、学習用分析シーケンステーブルの番号も、０００４と記入し、分析モード番号は、▲１▼プローブ条件の欄は前の番号の欄、即ち０００３のプローブ条件番号をそのままコピーし、▲２▼スキャンモード番号は、１だけインクレメントした値０００４を記入し、▲３▼分析機能番号は、更に１だけインクレメントした値０００５を記入する（図９（６））。そして更に、学習用分析モードテーブルのスキャンモード番号の欄は０００４、スキャンモードは点分析、倍率その他は１０μφとそれぞれ記入し（図１０（Ｂ−２））、同じく分析機能番号の欄は０００５、分析機能は定性分析、付随事項は６０秒と記入する（図１０（Ｃ））。
【００５８】
このようにして、オペレータが、次々と分析方法、分析条件の設定を指示すれば、コンピュータ４０は、これらを設定すると共に、各テーブルの各欄が、参照番号を対応させながら、埋めて行く。図１１は、学習終了後、上記の分析過程を表示した例である。なお、説明の都合で、学習用の３つのテーブルを用意したが、必ずしもこのようなテーブルは無くとも、同様な処理は可能である。
【００５９】
この実施の形態例によれば、分析方法と分析条件につき、オペレータが試行錯誤した過程を自動的に記録して、これを基に修正、確認の上、確定して記録することをにより、分析方法と分析条件について、オペレータの試行錯誤した過程の中から最適な方法及び条件を選択して、自動分析を行なうことができる。
【００６０】
尚、上述では説明の都合で、学習の開始と終了をオペレータが指示しているが、コンピュータは常に操作過程を記録しておき、オペレータは必要に応じて過去の操作過程を表示させ、これを見ながら任意の操作過程から任意の操作過程までを抜き出して、これを基にして編集作業を行うようにすると、オペレータの不注意による学習開始の指示忘れを防ぐことができる。また同じ理由で、上述では学習用のテーブルを用意したが、必ずしも用いなくとも良く、既にある座標テーブル４１、分析シーケンステーブル４２、分析モードテーブル４３を利用しても良い。
【００６１】
上述の実施の形態例によれば、Ｘ線分析の方法としてＥＤＳ法を用いた場合を例にとったが本発明はこれに限るものではなく、他の種類のＸ線分析方法、例えばＷＤＳ（波長分散型Ｘ線分光器）等にも同様に適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、
パターンが繰り返しになっている多数のパターンについて、そのうちの一つの代表パターン上で分析点と分析方法・分析条件を決定し、他のパターンでは、代表パターンで定めた分析点と位置関係が同じ点において、代表パターンで定めた分析方法と分析条件で自動分析することにより、
【００６３】
チップパターンのように位置関係が繰り返しパターンの場合、代表パターンでの分析位置を設定し、繰り返しパターンでの自動分析を行なうことができる。
この場合において、前記分析方法と分析条件は、オペレータが試行錯誤した過程を自動的に記録して、これを基に修正、確認の上、確定して記録することにより、分析方法と分析条件について、オペレータの試行錯誤した過程の中から最適な方法及び条件を選択して、自動分析を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を用いるシステムの一実施の形態例を示す構成図である。
【図２】本発明方法を用いるシステムの一実施の形態例を示す構成図である。
【図３】本発明の一般的分析動作を示すフローチャートである。
【図４】学習動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の座標テーブルの実施の形態例を示す表である。
【図６】本発明の分析シーケンステーブルの実施の形態例を示す表である。
【図７】本発明の分析モードテーブルの実施の形態例を示す表である。
【図８】本発明の学習用の座標テーブルの実施の形態例を示す表である。
【図９】本発明の学習用の分析シーケンステーブルの実施の形態例を示す表である。
【図１０】本発明の学習用の分析モードテーブルの実施の形態例を示す表である。
【図１１】本発明の学習結果の過程の表示の実施の形態例を示す表である。
【図１２】繰り返しパターンの座標を説明する図である。
【符号の説明】
１０    走査電子顕微鏡鏡体
１１    電子銃
１２    集束レンズ
１３    偏向コイル
１４    ２次電子検出器
１５    Ｘ線検出器
１６    ステージ
１７    加速電源
１８    レンズ電源
１９    ステージ駆動機構
２０    走査信号発生器
２１    倍率設定回路
２２    フレームメモリ
２３    アンプ
２４    ＣＲＴ
２５    カーソル発生回路
２６    カーソル移動器
２７    演算回路
２８    アンプ
２９    信号処理回路
３０    フレームメモリ
３１    ＣＲＴ
３２    記録計
３３    異物位置測定回路
３４    演算回路
ＳＣ    シフトコイル
ＳＳ    イメージシフト電源
【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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