(57)【要約】【課題】  試料全領域の観察を行うような場合でも、特定試料部を光軸位置に正確に合わせることができる、複合観察装置を実現する。【解決手段】  比較的倍率が低い像を観察する第１の観察装置で、被検査試料の広い範囲を観察して詳細に観察したい特定点を見いだし、その特定点の試料上の位置を示すデータと共に被検査試料を比較的高い倍率の像を観察する第２の観察装置のステージ上にセットし、試料の特定点を比較的高い倍率の像により詳細に観察するようにした複合観察装置において、第１の観察装置の試料移動ステージは、ステージのＸ、Ｙの直線状の移動により、試料表面のほぼ全領域を観察できる大型のステージを有しており、第２の観察装置は、Ｘ、Ｙ方向の２次元移動と回転動とが可能な試料ステージを有しており、回転動とＸ、Ｙ２方向の直線移動を組み合わせることにより、試料表面のほぼ全領域を観察できるように構成した。【選択図】      図４
2006073295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比較的倍率が低い像を観察する第１の観察装置で、被検査試料の広い範囲を観察して詳細に観察したい特定点を見いだし、その特定点の試料上の位置を示すデータと共に被検査試料を比較的高い倍率の像を観察する第２の観察装置のステージ上にセットし、試料の特定点を比較的高い倍率の像により詳細に観察するようにした複合観察装置において、第１の観察装置の試料移動ステージは、ステージのＸ、Ｙの直線状の移動により、試料表面のほぼ全領域を観察できる大型のステージを有しており、第２の観察装置は、Ｘ、Ｙ方向の２次元移動と回転動とが可能な試料ステージを有しており、回転動とＸ、Ｙ２方向の直線移動を組み合わせることにより、試料表面のほぼ全領域を観察できるように構成されており、第１の観察装置において、試料表面に設けられた２つの基準点の位置データに関連させて、試料の表面の詳細に観察したい特定点の位置データを作成し、２つの基準点と特定点の位置データを被検査試料の第１の観察装置から第２の観察装置への搬送と共に転送し、第２の観察装置において、特定点のＸ、Ｙ２次元データをＸ、Ｙ２次元データと回転動データに変換し、第２の観察装置で変換されたデータによりＸ、Ｙ２次元データと回転動データに基づいて試料上の特定点を試料観察領域内に位置させるように構成した複合観察装置。
【請求項２】
第１の観察装置は、光学顕微鏡であり、第２の観察装置は、走査電子顕微鏡である請求項１記載の複合観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学顕微鏡などの比較的観察倍率の低い、すなわち、試料の広い範囲を観察する第１の顕微鏡により試料の特定点を指定し、その試料を比較的観察倍率が高い走査電子顕微鏡等の第２の顕微鏡の移動ステージ上に搬送し、第１の顕微鏡で指定した試料の特定点をより高倍率で観察やＸ線分析を行うようにした複合観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ試料等の試料の欠陥を観察したり分析したりする場合、２種の顕微鏡を用いて目的とする試料表面の詳細な観察や試料の特定点のＸ線分析を行うようにしている。この場合、２種の顕微鏡の一方は光学顕微鏡であり、他方は走査電子顕微鏡等の電子顕微鏡である場合が多い。すなわち、光学顕微鏡などの比較的観察倍率が低いが試料の広い範囲を一度に観察しうる第１の顕微鏡により試料の欠陥部である特定点を指定し、その試料を比較的観察倍率が高い走査電子顕微鏡等の第２の顕微鏡の移動ステージ上に搬送する。
【０００３】
そして、第１の顕微鏡で指定した試料の特定点をより高倍率で詳細な観察を行ったり、Ｘ線分析を行うようにしている。Ｘ線分析を行う場合には、分析を行う試料の特定点を望ましくは光軸上に配置し、試料の特定点に細く絞った電子ビームを照射し、電子ビームの照射に基づいて発生した特性Ｘ線をエネルギー分散型のＸ線検出システムによって検出し、Ｘ線分析を行う。
【０００４】
このように、光学顕微鏡などの比較的観察倍率が低いが試料の広い範囲を一度に観察しうる第１の顕微鏡により試料の特定点を指定し、その試料を比較的観察倍率が高い走査電子顕微鏡等の第２の顕微鏡で詳細な観察を行ったり、Ｘ線分析を行う場合には、第１の顕微鏡で指定された試料の特定点が正確に第２の顕微鏡の正確な場所に位置合わせされねばならない。被検査体として半導体ウェハの位置合わせを行う方法としては、特許文献１を挙げることができる。
【特許文献１】特開平１−１２０７５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した光学顕微鏡を用いて低倍率の像により、例えば半導体デバイスの欠陥場所を見つけ、走査電子顕微鏡を用いて欠陥場所の高い倍率による詳細な観察を行う場合、異なった装置で同じ試料の特定場所の観察を行う必要がある。このため、ウェハ試料を第１の顕微鏡（例えば、光学顕微鏡）から第２の顕微鏡（例えば走査電子顕微鏡）に搬送し、第２の顕微鏡において自動的にウェハ試料を移動させ、第１の顕微鏡で得られた欠陥位置情報に基づいて、試料の欠陥場所を光軸上に位置させる必要がある。
【０００６】
従来行われている位置合わせの一例を図に基づいて説明する。図１には被検査試料１が示されているが、ここでは、ステージのＸ、Ｙ動の移動範囲と、試料の大きさが等しいこととする。この試料１の表面には、基準点となるＰ点とＱ点が設けられている。この基準点となるＰ点とＱ点は、あらかじめウェハ試料１における定義づけられた位置に、例えば十字マークによって形成しても良いし、既にウェハ試料１に形成されたアライメントマークなどを活用して基準点としても良い。このウェハ試料１は例えば光学顕微鏡によって観察され、欠陥点Ｄが見つけだされている。
【０００７】
例えば、ウェハ試料１上にチップが配列している状態で、チップの左下の位置（例えばアライメントマーク等）を使い、あらかじめＰ点と分かる位置を設定する。また、Ｑ点についても同様に、Ｑ点位置を設定する。このＰ点とＱ点を基準として欠陥点Ｄの座標を定義付け、欠陥点Ｄの座標を記憶する。
【０００８】
このような設定により、図１の場合は、ウェハの左下を原点とした試料上の座標として考えた場合、Ｐ点、Ｑ点およびＤ点の試料上の座標位置が分かる。そして、Ｐ点とＱ点の座標より２つの座標を結ぶ直線をＸ軸方向、Ｐ点より先ほど結んだ直線の垂線をＹ軸方向として、座標軸を決定する。この座標軸上にある欠陥点Ｄを記憶することにより、ＰＱ点と欠陥点Ｄの位置関係が成立する。これらの値は、ファイルとして保存する。
【０００９】
ここで第１の観察装置として用いた光学顕微鏡により、欠陥点Ｄを見つけ、その座標値が保存されたファイルが第２の観察装置、例えば走査電子顕微鏡に供給される。走査電子顕微鏡では、まず観察画面上にＰ点位置およびＱ点位置を観察画面上に表示し、そのときの走査電子顕微鏡の試料ステージ座標を記憶する。このＰ点Ｑ点より、最初に観察した第１の観察装置と同じように、Ｘ、Ｙの軸方向を算出する。このＰ点Ｑ点位置を基準として、基準位置から欠陥点Ｄの距離から、走査電子顕微鏡の試料ステージ座標上の欠陥点の座標位置を算出し、算出した欠陥点の座標位置へ試料ステージを移動させる。このような操作により、欠陥点Ｄが観察画面上に現れ、走査電子顕微鏡観察画面上で、欠陥点Ｄの観察および分析を行う。
【００１０】
上述した従来技術では、一般的に第１の観察装置と第２の観察装置で同じ試料を観察する場合、それぞれの装置のステージ移動装置やステージ移動範囲は同一のものを使用していた。しかしながら、第２の観察装置として、走査電子顕微鏡を用いる場合は、大きい移動範囲が可能なステージを備えたものは高価であり、したがって、一般的な走査電子顕微鏡では、移動範囲が小さいステージ移動機構を有しているものが多い。すなわち、ステージを大きくすると、それに伴い試料室の容積も大きくなって、高い真空度を維持することが困難になるか、真空排気系に高価なシステムを準備しなければならないなどの弊害が生じる。
【００１１】
このような走査電子顕微鏡で大きな試料を観察する場合、試料の観察部分を切り出して移動範囲の小さなステージ移動機構により、観察部分の位置合わせを行うようにしていた。このような観察方法では、試料の切り出しという面倒な作業が伴う。また、試料を切り出すことで非破壊検査としての走査電子顕微鏡の特徴が薄れてしまう。
【００１２】
図２に第２の観察装置における試料移動ステージの移動範囲が小さく、Ｘ、Ｙ動だけでは、試料の全領域の観察が不可能な場合を示している。この図で実線２の領域がステージ移動可能範囲（観察可能範囲）を示しており、この範囲２内でステージをＸ、Ｙに移動させても試料の全領域を観察することはできない。そのため、点線３で示した試料はステージ移動可能範囲からはみ出した領域があり、アライメントを行うためのＰ点、Ｑ点も観察可能範囲２から外れている。
【００１３】
このような場合、ステージを回転中心Ｏを中心として回転可能とすれば、ステージのＸ、Ｙ動と回転動とを組み合わせることにより、試料の全領域を観察することが可能となる。点線４で示した試料領域は、回転中心Ｏでステージを回転させた状態を示しており、点線３で示した状態では、Ｐ点もＱ点も観察可能範囲２から外れていたが、点線４の試料を回転させた状態では、Ｐ点が観察可能範囲２内に含まれる。
【００１４】
しかしながら、図１の第１の装置で求められた、Ｐ点Ｑ点の座標値を読み出し、また、欠陥部の座標位置も読み出しても、ＸＹ方向の移動と回転動との組合せで試料の全領域を観察するようにした装置では、正確に欠陥部を光軸位置に配置させることが困難である。
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、試料を切り出すことはせず、第２の観察装置のステージの移動範囲が小さく回転動を用いて試料全領域の観察を行うような場合でも、特定試料部を光軸位置に正確に合わせることができる、複合装置を実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明に基づく複合観察装置は、比較的倍率が低い像を観察する第１の観察装置で、被検査試料の広い範囲を観察して詳細に観察したい特定点を見いだし、その特定点の試料上の位置を示すデータと共に被検査試料を比較的高い倍率の像を観察する第２の観察装置のステージ上にセットし、試料の特定点を比較的高い倍率の像により詳細に観察するようにした複合観察装置において、第１の観察装置の試料移動ステージは、ステージのＸ、Ｙの直線状の移動により、試料表面のほぼ全領域を観察できる大型のステージを有しており、第２の観察装置は、Ｘ、Ｙ方向の２次元移動と回転動とが可能な試料ステージを有しており、回転動とＸ、Ｙ２方向の直線移動を組み合わせることにより、試料表面のほぼ全領域を観察できるように構成されており、第１の観察装置において、試料表面に設けられた２つの基準点の位置データに関連させて、試料の表面の詳細に観察したい特定点の位置データを作成し、２つの基準点と特定点の位置データを被検査試料の第１の観察装置から第２の観察装置への搬送と共に転送し、第２の観察装置において、特定点のＸ、Ｙ２次元データをＸ、Ｙ２次元データと回転動データに変換し、第２の観察装置で変換されたデータによりＸ、Ｙ２次元データと回転動データに基づいて試料上の特定点を試料観察領域内に位置させるように構成したことを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明に基づく複合観察装置は、第１の観察装置として光学顕微鏡が用いられ、第２の観察装置として走査電子顕微鏡が用いられている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の本発明に基づく複合観察装置では、第１の観察装置の試料移動ステージは、ステージのＸ、Ｙの直線状の移動により、試料表面のほぼ全領域を観察できる大型のステージを有しており、第２の観察装置は、Ｘ、Ｙ方向の２次元移動と回転動とが可能な試料ステージを有しており、回転動とＸ、Ｙ２方向の直線移動を組み合わせることにより、試料表面のほぼ全領域を観察できるように構成したので、第２の観察装置における試料室を小型にすることができる。
【００１９】
第２の観察装置において、回転動を使いＰ点Ｑ点の位置設定を行う場合、ＰＱ点の位置を走査電子顕微鏡観察画面上で見つけることが困難であったが、ＰＱ点位置にステージを自動的に移動させるように構成したので、ＰＱ点位置の観察（視野探し）が簡単になった。
【００２０】
回転動を使い、ＰＱ点位置を設定する際、試料上での回転中心位置をＰＱ点位置から算出するようにしたので、ステージの移動位置精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。従来技術では、一般的に複数の装置で、同じ試料を観察する場合、それぞれの装置のステージ移動範囲は、同じものを使用していた。しかしながら、第２の観察装置として走査電子顕微鏡のように、大きいステージ移動範囲が備えられたものは高価であり、また、一般的な走査電子顕微鏡では、試料の移動範囲が狭いものが多い。このような走査電子顕微鏡で大きな試料を観察する場合、前述したように、観察する部分を切り出して小さな走査電子顕微鏡のステージ上に載せられる大きさとし、走査電子顕微鏡で観察を行うようにしていた。
【００２２】
本発明では、光学顕微鏡のような移動範囲の広い試料ステージを有する装置で、大きな試料を観察した後でも、走査電子顕微鏡で試料を切り出すなどの作業をせず、大きい試料のままで、観察を行う。
【００２３】
最初に低倍率で試料を観察した装置とより高倍率で試料の観察が可能な第２の観察装置において、試料の移動範囲が同じであれば、従来技術のままで対応が可能である。しかしながら、最初に観察する装置の試料移動範囲が広く、２番目に観察する装置の移動範囲が、水平移動範囲が狭く、回転動を用いなければ最初の装置で観察した移動範囲全体が観察できない場合がある。図２に、このような場合の観察範囲を示す。図２に示すような場合では、Ｐ点Ｑ点はＸＹ移動だけでは所定の場所まで移動させることはできない。
【００２４】
例えば、一般的に第１の観察装置として光学顕微鏡の場合、大きな移動範囲を有する試料ステージでも、汎用的に使用されている。これに対し、走査電子顕微鏡などの真空内にステージを有するタイプの装置では、真空排気容量や、ステージの精度の点から、大きな移動範囲を有する試料ステージを有する装置は汎用的ではなく、一般的な走査電子顕微鏡の場合では、光学顕微鏡のステージに対し、試料ステージの移動範囲が狭いものが多い。ただし、走査電子顕微鏡では、Ｘ、Ｙ動だけでは、移動範囲が狭いが、回転移動を併用することにより、試料全体の観察範囲を、光学顕微鏡のＸ、Ｙ動だけで移動できる広範囲のステージと同じ範囲が観察できるような機構を有している。
【００２５】
このような２番目に観察する装置のステージの移動範囲が小さい場合でも、回転動を使いＰＱ点のアライメントを取る方法と、試料ステージを欠陥点へ精度の良い移動を行う方法について次に詳述する。
【００２６】
図３，図４に本発明を実施するためのシステムの一例を示しており、図３はこのシステムの原理の概念を示した図であり、図４は座標変換を行う構成の一例を示した図である。図３において、５が第１の観察装置である光学顕微鏡である。この光学顕微鏡５において、ウェハ試料の諸データ（例えば、Ｐ点、Ｑ点、欠陥点Ｄ、試料中心Ｏ、試料サイズＳなど）の情報が測定され、データファイルＦ１に記憶され保存される。
【００２７】
第１の観察装置５によって必要な情報が測定された後、第１の観察装置内の被検査試料（図示せず）は、走査電子顕微鏡などの第２の観察装置６の試料ステージ上に搬送される。この試料の搬送と同時に、第１の観察装置５のデータファイルＦ１に記憶保存されていた情報は、第２の観察装置６のデータファイルＦ２に転送されて記憶保存される。
【００２８】
なお、上記第１の観察装置５における試料ステージの移動は、Ｘ、Ｙの２次元の直線的な移動機構によって行われ、そのステージの移動範囲は、例えば、Ｘ方向に０〜２００mm、Ｙ方向に０〜２００mmとされている。また、第２の観察装置６における試料ステージの移動は、Ｘ、Ｙの２次元の直線的な移動機構とＸＹ移動機構の上部に設けられた回転移動機構によって行われ、そのステージの移動範囲は、例えば、Ｘ方向に０〜１４０mm、Ｙ方向に０〜８０mm、回転動の角度範囲は０〜３６０°とされている。
【００２９】
図４は、第１の観察装置５で検出した試料の欠陥点Ｄを含む試料が導入される第２の観察装置６の具体的な構成を示している。この図４の第２の観察装置６は走査電子顕微鏡であり、この図４には、走査電子顕微鏡６において、欠陥点Ｄの座標位置への試料移動を行う構成が主として示されている。
【００３０】
図４において、第１の観察装置で欠陥点が観察された試料１０は、試料ステージ１１上に搬送されて載置される。試料ステージ１１は、３種のステージ駆動竒から構成されており、まずステージ１１のベース部分はＸ方向に直線移動するＸ動ステージ１２が設けられている。Ｘ動ステージ１２の上部には、Ｙ方向に直線移動するＹ動ステージ１３が設けられている。このＹ動ステージ１３の上部には、回転（Ｒ）動ステージ１４が設けられている。
【００３１】
Ｘ動ステージ１２はＸ動モータ駆動機構１５によって、Ｘ方向に移動させられ、その結果、Ｘ動ステージ１２の上部に設けられたＹ動ステージ１３，Ｒ動ステージ１４およびＲ動ステージ上にセットされた試料１０はＸ方向に移動させられる。Ｙ動ステージ１３はＹ動モータ駆動機構１６によって、Ｙ方向に移動させられ、その結果、Ｙ動ステージ１３の上部に設けられたＲ動ステージ１４およびＲ動ステージ上にセットされた試料１０はＹ方向に移動させられる。
【００３２】
Ｒ動ステージ１４はＲ動モータ駆動機構１７によって、回転させられる。その結果、Ｒ動ステージ１４上にセットされた試料１０はＲ動ステージ１４の回転により同時に回転させられる。このように、試料１０は、Ｘ動ステージ、Ｙ動ステージ１３，Ｒ動ステージ１４上に載せられているので、Ｘ動モータ駆動機構１５、Ｙ動モータ駆動機構１６．Ｒ動モータ駆動機構１７を適宜動作させることにより、Ｘ、Ｙ方向に移動させられると共に回転駆動される。その結果、試料室の面積を大きくすることなく、試料１０の全域を電子ビームＥＢの光軸０上に移動させることができる。
【００３３】
試料１０の所望位置（例えば、第１の観察装置５によって測定された欠陥位置）をステージ１１を駆動することによって電子ビームＥＢの光軸上に移動させ、その位置で電子ビームを２次元的に走査する。欠陥位置において電子ビームが２次元走査されることにより、欠陥部からは２次電子が発生する。この２次電子は、２次電子検出器１８によって検出される。検出器１８の検出信号は、増幅器１９を介して、走査電子顕微鏡の制御部２０内の画像処理回路２１に供給され、画像信号の輝度やコントラストの調整がなされる。画像処理回路２１によって信号処理された画像信号は、メモリ２２に供給されて記憶される。メモリ２２に記憶された画像信号は、適宜読み出され、観察画像操作画面２３上に表示される。
【００３４】
上記したように、光学顕微鏡である第１の観察装置５の比較的大きなステージをＸ、Ｙ方向に２次元移動させ、欠陥点の測定を行って欠陥点のＸ、Ｙ座標を検出し、基準点であるＰ点、Ｑ点の座標などと共にファイルとしてメモリに保存すると共に、走査電子顕微鏡である第２の観察装置２のメモリに供給されて記憶される。走査電子顕微鏡においては、メモリに保存された欠陥点の座標を用いてステージを移動させ、直ちに欠陥点を電子ビーム光軸上に配置することはできない。すなわち、メモリに記憶されたファイルの座標値は、あくまでＸ、Ｙの２次元座標で表されているが、走査電子顕微鏡のステージ１１の移動には、Ｘ、Ｙの２次元座標に対して、回転（Ｒ動）による座標変換処理が必要となる。
【００３５】
次に座標の変換を行って、走査電子顕微鏡の光軸上に欠陥部を位置させる手順について説明する。まず、第１の観察装置５で測定した欠陥位置についてのファイルをメモリ２３から読み出し、読み出したデータは、欠陥位置データ部２４に転送されて記憶される。この読み出されたファイルには、Ｐ点Ｑ点および欠陥点の座標が少なくとも含まれている。このファイルに含まれているデータはモニター画面２５に供給され、操作用のＰＱ点および欠陥点が、試料１０の形状と共に表示される。
【００３６】
次に、モニター画面２５上で、一方の基準位置であるＰ点位置へのステージの移動を指示する。この際、欠陥点位置データ部２４から記憶されていたデータがステージ位置座標算出演算部２６に送られる。この演算部２６では、Ｘ、Ｙ座標データを、Ｘ、Ｙ、Ｒのデータに変換し、変換処理されて得られたＰ点座標位置は、ステージ位置設定部２７に供給される。ステージ位置設定部２７に設定された座標位置に基づき、ステージコントローラ２８は、必要に応じて各モータ駆動機構１５，１６，１７を駆動させ、ステージの移動、回転を行ってＰ点を電子ビームの光軸上に配置する。
【００３７】
上記Ｐ点へのステージの移動は自動的に行われ、この自動移動が終了した後、ステージ操作部２９により手動でＰ点の位置補正を行う。手動による位置補正は、観察画像操作画面３０に表示された、自動的にＰ点に移動させられた後のＰ点近傍の２次電子像を観察しながら行う。なお、観察画像操作画面３０に表示された像は、Ｐ点移動後の試料上で、電子ビームを２次元走査し、走査に伴って得られた２次電子を２次電子検出器１８によって検出し、検出信号を画像信号としてメモリ２２に記憶し、メモリ２２に記憶された画像信号を読み出して観察画像操作画面３０に供給することにより得られたもので、画像の中心位置が光軸と一致している。
【００３８】
ここで、操作画面３０上でＰ点位置を設定すると、ステージ位置読み取り部３１はＰ点の位置補正を行った後のステージ位置を読み取り、読み取られたステージ位置は、ステージ位置記憶部３２に供給されて記憶される。このようなＰ点位置の設定とその時のステージ位置の記憶の一連の操作は、Ｑ点およびＲ動ステージ１４の回転中心を求めるためのＰ２点についても実行される。Ｐ点、Ｑ点、Ｐ２点の設定値を元にして、ステージ位置座標算出演算部２６は、ステージ上の座標軸の算出および試料上の回転中心位置を算出する。算出した値を元にして、欠陥部の座標をステージ位置座標算出演算部２６にてステージ座標に変換し、欠陥部へのステージの移動を行う。
【００３９】
次に、より詳細に、Ｘ、Ｙ動の直交する直線移動だけでなく、回転動を使って欠陥部への正確なステージ移動について説明する。図５は、図４に示した走査電子顕微鏡のステージ１１に試料１０がセットされた際の試料１０とステージ１１との関係を示している。この図５を用いて、Ｘ、Ｙ、Ｒ座標系におけるＰ点の値を求める方法について説明する。試料１０をセットする際には、試料１０の中心位置Ｓｃとステージの回転動における回転中心Ｒｃ（Ｘｃ、Ｙｃ）とが一致するように調整される。この調整は、観察画像操作画面３０を観察しながら、ステージ操作部２９を操作し、ステージコントローラ２８を介して、Ｘ動駆動モータ機構１５，Ｙ動モータ駆動機構１６，Ｒ動モータ駆動機構１７を駆動することによって行う。
【００４０】
すなわち、まずＰＱ点および欠陥位置表示画面２５に試料全体図を表示し、更に、第１の観察装置で得られた各点の位置データ等をメモリ２３から読み出し、欠陥位置データ部２４にセットする。ＰＱ点および欠陥位置表示画面２５上で、Ｐ点、Ｑ点および欠陥部の位置を表示し、Ｐ点位置が観察できる位置にステージを移動する。このとき、第１の観察装置（例えば光学顕微鏡）で検出した試料情報（試料中心位置、試料のサイズ）を読み込み、試料中心ＳｃよりＰ点位置を算出し、算出したＰ点位置より、走査電子顕微鏡のステージで観察可能な位置まで、回転動を使い移動する。
【００４１】
その後、Ｐ点位置（Ｘ、Ｙ、０°）をＸ、Ｙ動を使い、観察中心位置Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐ）に移動する。なお、試料情報から得られた数値を使いステージをＰ点に移動させるが、ステージ移動機構の機械精度およびホルダ設置時の設置誤差などにより、Ｐ点位置が目標位置に正確に移動できず、位置ずれが生じる。このため、観察画像操作画面３０を観察しながら、手動にてステージ操作部２９を操作して、Ｐ点位置を目標位置である観察画面中心（ステージ位置検出位置）に移動させる。ここで、画面３０を観察して、Ｐ点位置が観察画面の中心に位置したことを確認した後、Ｐ点のＸ、Ｙ、Ｒの値（Ｘｐ、Ｙｐ、Ｒｐ）を読み込む。
【００４２】
次に、Ｑ点位置についても、Ｐ点位置の検出と同様な手法によりその座標値が求められる。すなわち、図６を用いて、Ｘ、Ｙ、Ｒ座標系におけるＱ点の値を求める方法について説明する。第２の観察装置（例えば走査電子顕微鏡）で検出した試料情報（試料中心位置、試料のサイズ）を読み込み、試料中心よりＱ点位置を算出し、算出したＱ点位置より、走査電子顕微鏡のステージで観察可能な位置まで、回転動を使い移動する。その後、Ｑ点位置をＸ、Ｙ動を使い、観察中心位置に移動する。なお、試料情報から得られた数値を使いＱ点に移動されるが、ステージ移動機構の機械精度およびホルダ設置時の設置誤差などにより、Ｑ点位置が目標位置に正確に移動できず、位置ずれが生じる。このため、観察画像操作画面３０を観察しながら、手動にてステージ操作部２９を操作して、Ｑ点位置を目標位置である観察画面中心（ステージ位置検出位置）に移動させる。ここで、画面３０を観察して、Ｑ点位置が観察画面の中心に位置したことを確認した後、Ｑ点のＸ、Ｙ、Ｒの値（Ｘｑ、Ｙｑ、Ｒｑ）を読み込む。
【００４３】
次に、Ｐ点移動位置より第１象限側の位置を算出し、Ｐ点を観察画面上に移動する。その後、Ｐ点位置をＸ、Ｙ動を使い、観察中心位置に移動する。なお、試料情報から得られた数値を使いＰ点に移動されるが、ステージ移動機構の機械精度およびホルダ設置時の設置誤差などにより、Ｐ点位置がずれるため、手動にてＰ点位置観察画面中心（ステージ位置検出位置）に移動する。ここで、Ｘ、Ｙ、Ｒの値（Ｘｐ２、Ｙｐ２、Ｒｐ２）を読み込む。
【００４４】
図７は試料観察範囲２から外れた位置に存在する欠陥点Ｄを、回転動を使ったＰＱアライメントにより求めた回転中心位置および試料１上の座標軸Ｘ、Ｙを使い、欠陥点Ｄを観察可能なステージ移動範囲（試料観察可能範囲）１内に移動させた様子を示している。
【００４５】
次に、Ｐ点とＰ２点より回転中心位置を求める。求めた回転中心位置を元にして、Ｐ点とＱ点の位置を再計算する。回転中心位置は、Ｐ点、Ｐ２点の座標位置より、ステージ座標上のＰ点、Ｐ２点の座標位置より、例えば、以下に示す式で求める。
【００４６】
Ｒｐ２＝２×ｔａｎ−１（Ｙｐ／Ｘｐ）
Ｐ点とＰ２点の中間点の座標
＝（（Ｘｐ＋Ｘｐ２）／２，（Ｙｐ＋Ｙｐ２）／２）＝（Ｘａ，Ｙａ）
θ＝ｔａｎ−１（Ｘｐ２−Ｘｐ）／（Ｙｐ２−Ｙｐ）
Ｌ＝√（（Ｘｐ−Ｘａ)2＋（Ｙｐ−Ｙａ)2）÷ｔａｎ（Ｒｐ２／２)
回転中心位置
＝（Ｘｃ、Ｙｃ）＝｛（Ｘａ＋Ｌｃｏｓθ）、（Ｙａ＋Ｌｓｉｎθ）｝
上記再計算で求めたＰ点、Ｑ点位置および算出した回転中心位置より、ステージ座標上のＰ点Ｑ点位置を再計算し、Ｐ点、Ｑ点位置をＸ軸座標として座標軸を決定する。求めた座標軸およびＰ点位置より、欠陥点位置に相当する座標を算出する。そして、算出された欠陥点位置の座標に基づき、ステージは移動させられる。なお、図８に上記各式により求められる座標値や角度等が示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】試料と基準点（Ｐ点、Ｑ点）および欠陥点Ｄを示す図である。
【図２】ステージのＸ、Ｙ移動による観察可能範囲と回転動による観察範囲の拡大を説明する図である。
【図３】第１の観察装置と第２の観察装置の概念図である。
【図４】第２の観察装置内の座標変換を行う構成の一例を示す図である。
【図５】第２の観察装置におけるＰ点位置の移動の様子を示す図である。
【図６】第２の観察装置におけるＱ点位置の移動の様子を示す図である。
【図７】第２の観察装置における欠陥点Ｄの移動の様子を示す図である。
【図８】第１の観察装置における座標値から第２の観察装置における座標位置に変換されたときの各位置の座標等を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  試料
２  観察可能範囲
３  回転された試料
４  回転された試料
５  第１の観察装置
６  第２の観察装置
【図１】
2006073295.tif 000003
【図２】
2006073295.tif 000004
【図３】
2006073295.tif 000005
【図４】
2006073295.tif 000006
【図５】
2006073295.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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