(57)【要約】【課題】  本発明は、測定対象へのダメージの低減と、測定の高精度化の両立が可能な荷電粒子線装置を提供することを目的とする。【解決手段】  上記目的を解決するため、本発明によれば、試料上に形成された第１のパターンへの荷電粒子線の走査に基づいて形成される第１の画像に基づいて、荷電粒子線の焦点，画像の明るさ、及び／又は画像のコントラストを調整し、当該調整された荷電粒子線、及び／又は調整された画像を形成する調整条件を用いて、第１のパターンとは異なる第２のパターンに対する前記荷電粒子線の走査を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料への荷電粒子線の走査によって、前記試料から放出される荷電粒子を検出し、当該荷電粒子の検出に基づいて、前記試料上の走査領域の画像を形成し、当該形成された画像に基づいて、前記荷電粒子線の焦点を調整する荷電粒子線装置の調整方法において、
前記試料に対する前記荷電粒子線の走査を、前記荷電粒子線の焦点を変化させながら行うことによって、焦点の合った画像を得るための制御パラメータを取得する調整方法であって、前記焦点の合った画像を得るための制御パラメータが取得された後も、前記荷電粒子線の走査回数が、予め定められた所定回数に達するまでは、前記荷電粒子線の走査を繰り返すことを特徴とする荷電粒子線装置の調整方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記焦点調整は、前記試料を集束するための対物レンズの調整、或いは前記試料に印加される電圧を調整することによって行われることを特徴とする荷電粒子線装置の調整方法。
【請求項３】
荷電粒子源と、当該荷電粒子源から放出された荷電粒子線を走査する走査偏向器と、前記荷電粒子線の照射に基づいて試料から放出される荷電粒子を検出する検出器と、当該検出器の出力に基づいて試料から放出される荷電粒子を検出する検出器と、当該検出器の出力に基づいて画像を形成する制御装置を備えた荷電粒子線装置において、
前記制御装置は、前記試料に対する前記荷電粒子線の走査を、前記荷電粒子線の焦点を変化させながら行うことによって、焦点の合った画像を得るための制御パラメータを取得すると共に、前記焦点の合った画像を得るための制御パラメータが取得された後も、前記荷電粒子線の走査回数が、予め定められた所定回数に達するまでは、前記荷電粒子線の走査を繰り返すことを特徴とする荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置の調整方法、及び荷電粒子線装置に係り、特に荷電粒子線の焦点，明るさ、及び／又はコントラストを調整する方法、及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子や薄膜磁気ヘッドなど、表面の微細加工により製作される機能素子製品の製造・検査工程では、加工されたパターン幅の測定（以下「測長」と呼ぶ）および外観検査に、走査電子顕微鏡（以下Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）が広く用いられている。ＳＥＭは、試料上に電子ビームを走査し、試料から放出される二次電子、或いは反射電子等を検出することによって、走査領域の画像を形成する装置である。
【０００３】
ＳＥＭは、観察・測長する試料表面の形状と高い精度で対応した画像を得られるように努力が払われており、こうして得た画像から、試料表面の任意の２点間の距離を演算する。
【０００４】
この演算は一般に「測長」と呼ばれ、かかる演算機能を持つ走査電子顕微鏡は測長電子顕微鏡（Critical Dimension ＳＥＭ：ＣＤ−ＳＥＭ）と呼ばれている。半導体を測定するＳＥＭは、試料へのダメージを考慮して、観察する試料表面に数百エレクトロンボルトの低加速の到達エネルギーをもつ電子ビームを照射することが知られている。
【０００５】
近年、半導体の表面の微細加工は一層の微細化が進み、フォトリソグラフィーの感光材料として、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザ光に反応するフォトレジスト（以下「ＡｒＦレジスト」と呼ぶ）等が使われ始めている。
【０００６】
ＡｒＦレーザ光は波長が１６０ｎｍと短いため、ＡｒＦレジストはより微細な回路パターンの露光に適しているとされている。しかし、最近の検討の結果、電子ビーム照射に対して大変脆弱で、形成されたパターンを走査電子顕微鏡で観察あるいは測長すると、集束電子ビームの走査により基材のアクリル樹脂等が縮合反応をおこし体積が減少（以下「シュリンク」と呼ぶ）して、回路パターンの形状が変化してしまうことが知られるようになってきた。
【０００７】
一方、ＣＤ−ＳＥＭのような荷電粒子線装置は、試料表面上に正確に焦点が合っていないと、画像がぼけるという問題がある。また、画像の明るさやコントラストが不足していると、正確な測定ができないという問題がある。例えば特許文献１に開示されているように、測定対象に電子ビームを走査して得られる画像を用いて、焦点の評価を行い、その評価値に基づいて、調整を行うことが知られている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−６８０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記評価を行うための電子ビーム照射であっても、試料にダメージを与える可能性がある。特にＡｒＦレジストは、極力電子ビームを照射することなく測定することが望ましいが、上記各パラメータの調整を行わないと測定の高精度化を実現することはできない。試料に対するダメージと測定の高精度化はトレードオフの関係にあった。
【００１０】
本発明は、測定対象へのダメージの低減と、測定の高精度化の両立が可能な荷電粒子線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を解決するため、本発明によれば、第一に試料への荷電粒子線の走査によって、前記試料から放出される荷電粒子を検出し、当該荷電粒子の検出に基づいて、前記試料上の走査領域の画像を形成し、当該形成された画像に基づいて、前記荷電粒子線の焦点，前記画像の明るさ、及び／又は前記画像のコントラストを調整する荷電粒子線装置の調整方法において、前記試料上に形成された第１のパターンへの前記荷電粒子線の走査に基づいて形成される第１の画像に基づいて、前記荷電粒子線の焦点，前記画像の明るさ、及び／又は前記画像のコントラストを調整し、当該調整値を記憶し、当該記憶された調整条件を用いて、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンに対する前記荷電粒子線の走査を行うことを特徴とする荷電粒子線装置の調整方法および荷電粒子線装置を提供する。
【００１２】
上記構成によれば、第２のパターンへの電子線の照射量を減らすことができる。本発明の他の構成及び効果について、以下発明の実施の形態で述べる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、測定対象へのダメージの低減と、測定の高精度化の両立が可能な荷電粒子線装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施例である走査電子顕微鏡の構成を示す図である。陰極１と第一陽極２の間には、制御演算装置３０（制御プロセッサ）で制御される高電圧制御電源２１により電圧が印加され、所定のエミッション電流が陰極１から引き出される。陰極１と第二陽極３の間には制御演算装置３０で制御される高電圧制御電源２１により加速電圧が印加されるため、陰極１から放出された電子ビーム４は加速されて後段のレンズ系に進行する。電子ビーム４は、集束レンズ制御電源２２で制御された集束レンズ５で収束され、絞り板８で電子ビーム４の不要な領域が除去される。
【００１５】
その後、対物レンズ制御電源２３で制御された対物レンズ７により試料９に微小スポットとして集束され、偏向器１１で試料上を二次元的に走査される。偏向器１１の走査信号は、観察倍率に応じて偏向器制御電源２４により制御される。また、試料９は二次元的に移動可能な試料ステージ４１上に固定されている。試料ステージ４１はステージ制御部２５により移動が制御される。
【００１６】
電子ビーム４の照射によって試料９から発生した二次電子１０は二次電子検出器１２により検出され、描画装置２８は検出された二次信号を可視信号に変換して別の平面上に適宜配列するように制御を行うことで、試料像表示装置２６に試料の表面形状に対応した画像を試料像として表示する。
【００１７】
入力装置２７はオペレータと制御演算装置３０のインターフェースを行うもので、オペレータはこの入力装置２７を介して上述の各ユニットの制御を行う他に、測定点の指定や寸法測定の指令を行う。なお、制御演算装置３０には図示しない記憶装置が設けられており、得られた測長値や各ユニットに対する制御条件等を記憶できるようになっている。
【００１８】
二次電子検出器１２で検出された信号は、信号アンプ１３で増幅された後、描画装置２８内の画像メモリに蓄積されるようになっている。なお、本実施例装置は二次電子検出器１２を備えているが、これに限られることはなく、反射電子を検出する反射電子検出器や光，電磁波，Ｘ線，イオンを検出する検出器を二次電子検出器に替えて、或いは一緒に備えることも可能である。
【００１９】
画像メモリのメモリ位置に対応したアドレス信号は、制御演算装置３０内、或いは別に設置されたコンピュータ内で生成され、アナログ変換された後に、偏向器１１に供給される。Ｘ方向のアドレス信号は、例えば画像メモリが５１２×５１２画素（pixel）の場合、０から５１２を繰り返すデジタル信号であり、Ｙ方向のアドレス信号は、Ｘ方向のアドレス信号が０から５１２に到達したときにプラス１される０から５１２の繰り返しのデジタル信号である。これがアナログ信号に変換される。
【００２０】
画像メモリのアドレスと電子ビームを走査するための偏向信号のアドレスが対応しているので、画像メモリには走査コイルによる電子線の偏向領域の二次元像が記録される。なお、画像メモリ内の信号は、読み出しクロックで同期された読み出しアドレス生成回路で時系列に順次読み出すことができる。アドレスに対応して読み出された信号はアナログ変換され、試料像表示装置２８の輝度変調信号となる。
【００２１】
また本発明実施例装置は、検出された二次電子或いは反射電子等に基づいて、ラインプロファイルを形成する機能を備えている。ラインプロファイルは一次電子線を一次元、或いは二次元走査したときの電子検出量、或いは試料像の輝度情報等に基づいて形成されるものであり、得られたラインプロファイルは、例えば半導体ウェハ上に形成されたパターンの寸法測定等に用いられる。
【００２２】
パターンの寸法測定は、試料像表示装置２６に画像とともに２本の垂直または水平カーソル線を表示させ、入力装置２７を介してその２本のカーソルをパターンの２箇所のエッジへ設置し、試料像の像倍率と２本のカーソルの距離の情報をもとに制御演算装置３０でパターンの寸法値として測定値を算出する。
【００２３】
更に、本発明実施例装置は、半導体ウェハ上の測定個所を特定する際に、その測定個所の近傍のユニークな形状のパターン（マッチングパターン）を用いて、荷電粒子線の走査位置の位置合わせを行う機能を備えている。このようなパターン画像と共に、当該パターンと測定すべき測定対象パターンとの距離（或いは電子ビームの偏向量、及び／又は試料ステージの移動量）が記憶装置に記憶されている。
【００２４】
このようなマッチングパターンと、実際に取得されたＳＥＭ画像とのマッチングをとることで、電子ビームが走査されている視野を正確に把握し、測定対象パターンへ電子ビームの走査範囲を正確に位置付けることが可能となる。
【００２５】
なお、図１の説明は制御プロセッサ部（制御演算装置）が走査電子顕微鏡と一体、或いはそれに準ずるものとして説明したが、無論それに限られることはなく、走査電子顕微鏡鏡体とは別に設けられた制御プロセッサで以下に説明するような処理を行っても良い。その際には二次電子検出器１２で検出される検出信号を制御プロセッサに伝達したり、制御プロセッサから走査電子顕微鏡のレンズや偏向器等に信号を伝達する伝達媒体と、当該伝達媒体経由で伝達される信号を入出力する入出力端子が必要となる。
【００２６】
また、以下に説明する処理を行うプログラムを記憶媒体に登録しておき、画像メモリを有し走査電子顕微鏡に必要な信号を供給する制御プロセッサで、当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００２７】
更に、本実施例装置は、例えば半導体ウェハ上の複数点を観察する際の条件（測定個所，走査電子顕微鏡の光学条件等）を予めレシピとして記憶しておき、そのレシピの内容に従って、測定や観察を行う機能を備えている。
【００２８】
また、以下に説明する処理を行うプログラムを記憶媒体に登録しておき、画像メモリを有し走査電子顕微鏡に必要な信号を供給する制御プロセッサで、当該プログラムを実行するようにしても良い。即ち、以下に説明する本発明実施例は画像プロセッサを備えた走査電子顕微鏡等の荷電粒子線装置に採用可能なプログラムの発明としても成立するものである。
【実施例１】
【００２９】
図２は、測長までのフローである。測長したいパターンを探し出して視野の中央に写るようにするために、まず、マッチングパターン（第１のパターン）へ視野を移動する（Ｓ３０１）。マッチングパターンとは上述のように、その近傍に存在しないような特有の形状を持っているパターンであり、あらかじめそのウェハ上の座標がわかっているものである。
【００３０】
ウェハが乗っているステージを動かして、マッチングパターンが視野の中央に来るようにする。ステージの位置決め誤差のため、マッチングパターンは必ずしも視野の中央には写らないものの、その特有の形状をしたパターンを視野内で探し出し、位置決め誤差を修正する。このとき、マッチングパターンが鮮明に写っていないと、その検出が失敗してしまうことがある。そのため、まず、ＡＢＣＣが実行される（Ｓ３０２）。ＡＢＣＣとは明るさ及びコントラストの制御（ＡＢＣＣ：Automatic Brightness and Contrast Control）のことである。これは、画像信号の検出系の増幅率を調節して、充分な明るさの画像を得るためのものである。また、画像の充分なコントラストを得る必要もあるので、画像信号の最大値と最小値が、画像ピクセルの明るさの階調幅にぴったり収まるように、さらに検出系の増幅率を調節する必要がある。
【００３１】
ＡＢＣＣによって、マッチングパターンを含んだ画像上のパターンが鮮明に写るようになってから、次にＡＦＣを行う（Ｓ３０３）。ＡＦＣとは焦点合わせ（ＡＦＣ：Automatic Focus Control）である。ＡＦＣでは、パターンに電子線をあてて得られた画像に対して画像処理を行い、パターンのシャープネスを定量化する。この定量値（評価値）が最適値になるまで、電子光学系の焦点制御パラメータを少しずつ変化させてゆき、結果として焦点の合ったシャープな画像が得られる。ＡＢＣＣ（Ｓ３０２）とＡＦＣ（Ｓ３０３）において求められた制御パラメータは、記憶装置等に記録しておく。
【００３２】
画像上のパターンが鮮明にかつシャープに写るようになったので、画像中に存在するマッチングパターンをより確実に探し出すことが可能になる。そこで、位置ずれ補正を行い（Ｓ３０４）、マッチングパターンが視野の中央に来るように調節する。この調節ではステージを動かさず、電子ビームを平行移動させることによって、視野上のマッチングパターンを動かす。
【００３３】
以上のステップにより、ステージの位置決め誤差が修正されたので、次は測長パターン（第２のパターン）へ視野を移動する（Ｓ３０５）。マッチングパターンに対する測長パターンの相対的な位置の情報があらかじめわかっているので、この分だけビームシフトを行って、画像の中央付近に測長パターンが位置するようにする。
【００３４】
ここで、測長パターンにおいてはＡＢＣＣとＡＦＣは行わず、マッチングパターンで得られたＡＢＣＣ及びＡＦＣの制御パラメータを用いて測長パターンの画像データを取得する。あらかじめマッチングパターンの画像データを取得しておき、このデータからＡＢＣＣのパラメータを求め、用いても良い。
【００３５】
従来は、ほぼ画像取得ごとにＡＢＣＣ及びＡＦＣが行われてきた。ＡＢＣＣとＡＦＣでは、視野領域に実際に電子線を照射し、検出される画像信号に基づいてそれらの調節が行われている。しかしながら、パターンがＡｒＦレジスト等、電子線照射によってシュリンクする性質を持ったものである場合、ＡＢＣＣやＡＦＣのための画像取得の間にパターンがシュリンクしてしまう。このことは、ＡＢＣＣやＡＦＣを行った瞬間に測長値に誤差が発生することを意味する。
【００３６】
本発明実施例では、ＡＢＣＣやＡＦＣの実施を、測長パターンにおいて制限すると共に、測長パターンと異なり、シュリンクによるダメージの影響が許容されるマッチングパターンを用いて、ＡＢＣＣやＡＦＣの制御パラメータ（調整条件）を求める処理を行う（Ｓ３０６）。
【００３７】
マッチングパターンは、測長パターンに近接した位置に存在すると共に、電子ビームが測定パターンに到達する過程で、電子ビームが走査され画像取得されるものである。よって、上記処理を行うことによって、スループットを落とすことなく正確な制御パラメータを求めることが可能となる。
【００３８】
本発明実施例では、ＡＢＣＣ及びＡＦＣの測長パターンにおける実施を制限することで測長値の精度向上を図ることができる。半導体ウェハ等は、試料上に多数のマッチングパターンと測定対象パターンが存在するが、その中でマッチングパターンを用いて、選択的にＡＢＣＣやＡＦＣの評価値を取得するようにすることで、測定対象パターンへのダメージを低減することができる。
【００３９】
測長を行うには、可能な限り鮮明な画像を得る必要がある。そこで、画像処理（明るさとコントラストを補正）を行う。そのやり方は、例えば以下のような方法である。画像を構成している各ピクセルが持つ明るさの階調値についてヒストグラムを作成する。その例を図３に示す。横軸は階調値であり、縦軸はその階調値を持ったピクセルの個数を示している。明るさを表現する階調値には上限値と下限値があり、その範囲が明るさ階調値の許容範囲４０１として図中に示されている。
【００４０】
ＡＢＣＣ（Ｓ３０２）とＡＦＣ（Ｓ３０３）において求められた制御パラメータを用いて得られた、測長パターン画像ピクセルの階調値の分布は、微調整前の分布曲線４０２で示されている。制御パラメータは、マッチングパターン画像に対して求められたものなので、測長パターン画像に対しては、微妙なずれが生じる。この例では、微調整前の分布曲線４０２の幅が、明るさ階調値の許容範囲４０１に比べて狭いものになっている。このようにすると、以降の微調整が正しく行えるようになるので、ＡＢＣＣ（Ｓ３０２）のパラメータをそのまま使わずに、少し偏差を持たせて、微調整前の分布曲線４０２が、明るさ階調値の許容範囲４０１内に常に収まるようにする。
【００４１】
微調整前の分布曲線４０２の中心は、明るさ階調値の許容範囲４０１の中央よりも暗いほうに位置しているので、測長パターンの画像はやや暗いものとなり、鮮明度を調節しなければ、正確な測長値を得ることができない。また、微調整前の分布曲線４０２の幅は、明るさ階調値の許容範囲４０１の半分程度にしか広がっていないので、画像のコントラストが不十分となり、やはり測長値の精度が不十分となる。そこで、例えば以下のようなピクセル階調値の微調整を行う。
【００４２】
画像中のｘ行ｙ列に位置しているピクセルの階調値で、微調整前のものをｐ(ｘ，ｙ)、微調整後のものをｐ′(ｘ，ｙ)とする。このとき、ｐ′(ｘ，ｙ)＝Ａ×ｐ(ｘ，ｙ)＋Ｂ…（式１）（Ａ、Ｂは調整パラメータ）となるように微調整を行う。ｐ′(ｘ，ｙ)の階調値では、微調整後の分布曲線４０３となる。ｐ′(ｘ，ｙ)の画像では、微調整後の分布曲線４０３の中心が、明るさ階調値の許容範囲４０１のほぼ中央に位置しているので、測長パターン画像の鮮明さが改善されている。また、微調整後の分布曲線４０３の幅は、明るさ階調値の許容範囲４０１いっぱいに広げられたので、画像のコントラストも改善されている。したがって、測長パターンの画質が改善されることによって、測長値の精度が向上する。また、以上に説明した方法は実際の電子ビーム照射を伴わないので、それらによるシュリンクは発生しない。
【００４３】
画像処理（Ｓ３０７）の次に、ビームスキャン回数を一定にしたＡＦＣを行う。ＡＦＣでは、制御が収束するまで制御ループが繰り返されているが、そのループ回数が一定でなくばらついているため、測長が行われるたびに異なる量の電子線がＡＦＣにおいて測長パターンに照射され、それから生じる帯電や汚れの量が変動して測長値がばらつくという問題がある。
【００４４】
ここでは、それを解決すべく、必ずＬ回のビームスキャンを行う。実際にＡＦＣが最適化されるのに必要なビームスキャン回数が、Ｌより少ない回数であったとしても、回数がＬ回に達するまでそのままビームスキャンが続けられる。こうすることで、測長を行うごとにばらついていた電子照射量が、常に一定になり、このとき発生するシュリンク量も一定となる。これにより、シュリンク量のばらつきにより生じていた測長の精度劣化が改善される。このあとに、画像上のパターンを測長が実施され、シュリンク量が少なく、かつ精度の高い測長が可能となる。焦点調整は、前記試料を集束するための対物レンズ、或いは前記試料に到達する前記荷電粒子線の到達エネルギーを調整するために、前記試料に印加される電圧を調整することによって行うことができる。
【００４５】
上記の構成でその効果を図４に示す。電子ビーム照射を行ってＡＢＣＣを行った場合に得られた測長値５０１は、測長回数が増すごとにシュリンク量が増大し、１０回測定後のシュリンク量５０２は相当な大きさとなる。一方、本発明の方式で得られた測長値５０３においては、本発明の方式で生じたシュリンク量５０４が発生している。
【００４６】
本発明の方式では、測長パターンに対してＡＢＣＣのための電子ビームが照射されていないので、その分シュリンク量を、約半分に抑えることができた。
【００４７】
また、ビームスキャン回数を一定にしたＡＦＣが行われているので、電子線照射量のばらつきにより生じていた帯電や汚れのばらつきが無くなり、結果としてそれらが原因で発生していた測長値のばらつきも無くなった。よって、本発明の方式で生じたシュリンク量５０４のデータにおいては、データのばらつきが、測長値５０１におけるデータのばらつきよりも、明らかに小さくなっている。
【００４８】
以上ここではマッチングパターンにおいてＡＦＣ，ＡＢＣＣを調整し、その制御パラメータを測長パターンの画像取得時に使用する例を示したが、制御パラメータを得るためのパターンはマッチングパターンに限られる必要はなく、測長パターンの近くのパターンであればよい。
【実施例２】
【００４９】
図５は、ＡＦＣの処理条件を設定するＧＵＩ（Graphical User Interface）画面である。本実施例装置は、試料上の複数点を観察する際の調整条件（測定個所，走査電子顕微鏡の光学条件等）を予めレシピとして記憶しておき、そのレシピの内容に従って、測定や観察を行う機能を備えている。本実施例装置の制御演算装置３０は、レシピで設定された条件に従って走査電子顕微鏡を制御する。図３は、複数種ある調整条件の内、ＡＦＣのタイミングを設定するＧＵＩである。当該ＧＵＩ画面は、例えば図示しないポインティングデバイス等によって、操作される。
【００５０】
図６のＧＵＩ画面上では、各測長個所でＡＦＣを行うか、マッチングパターンでＡＦＣを行うかを選択することができる。このような選択手段を備えることにより、測長パターンに対するダメージを低減するためにマッチングパターンにおいて選択的にＡＦＣを行うか、測長の高精度化を図るべく各測長パターンにおいてＡＦＣを行うかを任意に選択することができる。
【００５１】
試料の種類によっては電子ビーム照射によって、それほどダメージを受けない試料もあるため、上記のような選択肢を設けることによって、ダメージの抑制、或いは高精度なＡＦＣのいずれで測長の高精度化を図るか、試料条件やオペレータの経験則に基づいて任意に設定することができる。
【００５２】
図６のＧＵＩ画面は、ＡＦＣのタイミングを直接的に設定するためのものであるが、このような形態に限られることはなく、例えば試料の種類を入力するようなＧＵＩ画面としても良い。電子ビーム照射によるダメージが懸念されるものとそうでないものを選択し得るように構成することで、図６のＧＵＩ画面とほぼ同等の効果を達成することができる。
【実施例３】
【００５３】
本実施例は、第一のパターン（例えばマッチングパターン）においてＡＦＣ及び／またはＡＢＣＣを行い、得られたパラメータを用いて第２のパターン（測長パターン）を取得し、コントラスト及び明るさを画像処理により調整するところまでは実施例１と同じである。その後、焦点を合わせる方法が実施例１とは異なる。本実施例では高さを求めるためにＳＥＭに備えられているＺセンサを用いて、マッチングパターンと測長パターンの高さの差を予め求めておき、マッチングパターンのＡＦＣのパラメータと、高さの差から測長パターンに焦点をあわせる。
【００５４】
そのような構成とすることで、測長パターンに電子線を照射することなくＡＦＣを行うことが可能であり、さらに測長パターンへの電子線照射量を低減することができる。焦点調整は、前記試料を集束するための対物レンズ、或いは前記試料に到達する前記荷電粒子線の到達エネルギーを調整するために、前記試料に印加される電圧（リターディング電圧）を調整することによって行うことができる。
【実施例４】
【００５５】
本実施例では、マッチングパターンと測長パターンとの高さの違いが、設計値等によって、予め判っている場合、その高さの違いを補完する焦点調整量を予め記憶しておき、マッチングパターンにてフォーカス調整を行った後、その際の制御パラメータと補完調整量に基づいて、測定パターンへの焦点調整を行う。このような構成によれば、測定パターンにおいて焦点調整のための画像形成を行わずとも、実質的に同じ焦点調整を行うことができる。
【００５６】
以上、本発明実施例は荷電粒子線装置の１つである走査電子顕微鏡を例にとって、説明したが、イオンビームを試料上に走査して画像を形成するイオンビーム装置等、他の荷電粒子線装置にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】走査電子顕微鏡の概略構成図。
【図２】本発明実施例のＡＢＣＣ及びＡＦＣのフローチャート。
【図３】ＡＢＣＣの微調整を行う実施例を説明する図。
【図４】シュリンク量の低減効果を示すグラフ。
【図５】ＡＦＣの処理条件を設定するＧＵＩ画面。
【符号の説明】
【００５８】
１…陰極、２…第一陽極、３…陽極、４…電子ビーム、５…集束レンズ、７…対物レンズ、８…絞り板、９…試料、１０…二次電子、１１…偏向器、１２…二次電子検出器、３０…制御演算装置。
【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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