(57)【要約】【課題】サイドエントリー方式の試料ステージを有する荷電粒子線装置において、試料ステージの光軸方向の可動範囲以外のフォーカス位置にて、寸法校正ができる手段を提供する。【解決手段】本発明の荷電粒子線装置のサイドエントリー方式の試料ステージの試料ホルダーには、寸法校正用試料用の試料台が装着される。寸法校正用試料用の試料台は、試料ホルダーの凹部に係合するホルダー装着部と、寸法校正用試を保持する試料貼付部と、ホルダー装着部に対して寸法校正用試料の位置を光軸方向に沿って相対的に移動させるための位置調整機構と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子源と、該荷電粒子源からの荷電粒子線を収束するための収束レンズと、該荷電粒子線を偏向するための偏向コイルと、該荷電粒子線を試料上に収束する対物レンズと、試料を保持するサイドエントリー方式の試料ステージと、を有し、
上記試料ステージは、先端に凹部を備えた試料ホルダーを有し、該試料ホルダーの凹部に、寸法校正用試料用の試料台が装着されるように構成されており、
上記寸法校正用試料用の試料台は、上記試料ホルダーの凹部に係合するホルダー装着部と、該ホルダー装着部の上に設けられ寸法校正用試料を保持する試料貼付部と、上記ホルダー装着部に対して上記寸法校正用試料の位置を光軸方向に沿って相対的に移動させるための位置調整機構と、を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、上記位置調整機構は、上記ホルダー装着部と上記試料貼付部の間に挿入された調節板によって構成されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、上記位置調整機構は、上記試料貼付部の下に設けられた突起部と上記ホルダー装着部に設けられた凹部と、を有し、上記試料貼付部の突起部が上記ホルダー装着部の凹部に係合した状態で、上記試料貼付部は上記ホルダー装着部に対して相対的に移動可能であることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項４】
請求項３記載の荷電粒子線装置において、上記試料貼付部を上記ホルダー装着部に対して離れるように押し出すためのバネが設けられ、上記試料貼付部は、上記寸法校正用試料の両側に配置された２つのネジによって上記ホルダー装着部に保持され、該２つのネジを調節することによって、上記ホルダー装着部に対する上記試料貼付部の位置を変化させることができるように構成されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項５】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、上記試料貼付部はベース部と、該ベース部の上に突出した台座部と、を有し、該台座部の上に上記寸法校正用試料が装着されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項５記載の荷電粒子線装置において、上記試料貼付部のベース部は上記寸法校正用試料の両側に配置された２つのネジによって上記ホルダー装着部に固定されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項７】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、上記寸法校正用試料用の試料台は導電性且つ非磁性の材料によって形成されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項８】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、上記ホルダー装着部は、上記試料ホルダーの凹部に形成された溝に係合する突起を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項９】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、上記試料ホルダーの凹部は、上記寸法校正用試料用の試料台に隣接して試料台押さえが収容されるように構成されており、該試料台押さえを、上記凹部の内壁と上記試料台の側面の間の空間内にて移動させることにより、上記試料台を上記凹部内に保持することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１０】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、更にオペレータが命令を入力するための入力装置と、オペレータが入力を行う画面を表示する表示装置を有し、該表示装置は、寸法校正用試料における寸法校正に利用可能な範囲を表示し、同時に、既に寸法校正に使用した位置を表示することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の荷電粒子線装置において、上記入力装置を介してオペレータが、既に寸法校正に使用した位置を寸法校正に使用する位置として指定した場合には、上記表示装置にエラーを表示することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の荷電粒子線装置において、上記表示装置は、上記入力装置によってオペレータが入力した既に寸法校正を行った条件に基づいて抽出した寸法校正履歴情報を表示することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１３】
インレンズ方式の走査電子顕微鏡に用いられるサイドエントリー方式の試料ステージの試料ホルダーに用いられる試料台において、
上記試料ホルダーの凹部に係合するホルダー装着部と、該ホルダー装着部の上に配置された試料貼付部とを有し、該試料貼付部はベース部と該ベース部の上に突出した台座部とを有し、該台座部の上に寸法校正用試料が保持されており、上記ホルダー装着部に対して上記寸法校正用試料の位置を光軸方向に沿って相対的に移動させるための位置調整機構が設けられていることを特徴とする試料台。
【請求項１４】
請求項１３記載の試料台において、上記位置調整機構は、上記ホルダー装着部と上記試料貼付部のベース部の間に挿入された調節板によって構成されていることを特徴とする試料台。
【請求項１５】
請求項１３記載の試料台において、上記試料貼付部のベース部は上記寸法校正用試料の両側に配置された２つのネジによって上記ホルダー装着部に固定されていることを特徴とする試料台。
【請求項１６】
請求項１３記載の試料台において、上記位置調整機構は、上記試料貼付部のベース部の下に設けられた突起部と、該突起部が挿入するための上記ホルダー装着部に設けられた凹部と、上記試料貼付部を上記ホルダー装着部に対して離れるように押し出すためのバネと、該バネに抗して上記試料貼付部を上記ホルダー装着部に対して保持するための２つのネジと、を有し、該２つのネジは上記寸法校正用試料の両側に配置され、且つ、該２つのネジを調節することによって、上記ホルダー装着部に対する上記試料貼付部の位置を変化させることができるように構成されていることを特徴とする試料台。
【請求項１７】
インレンズ方式の走査電子顕微鏡に用いられるサイドエントリー方式の試料ステージの試料ホルダーにおいて、
先端に設けられた凹部と、該凹部に装着された寸法校正用試料用の試料台と、を有し、上記試料台は、上記試料ホルダーの凹部に係合するホルダー装着部と、該ホルダー装着部の上に装着され寸法校正用試料を保持する試料貼付部と、上記ホルダー装着部に対して上記寸法校正用試料の位置を光軸方向に沿って相対的に移動させるための位置調整機構と、を有することを特徴とする試料ホルダー。
【請求項１８】
請求項１７記載の試料ホルダーにおいて、上記試料貼付部はベース部と該ベース部の上に突出した台座部とを有し、該台座部の上に寸法校正用試料が保持されていることを特徴とする試料ホルダー。
【請求項１９】
請求項１７記載の試料ホルダーにおいて、上記試料ホルダーの凹部は、上記寸法校正用試料用の試料台に隣接して試料台押さえが収容されるように構成されており、該試料台押さえを、上記凹部の内壁と上記試料台の側面の間の空間内にて移動させることにより、上記試料台を上記凹部内に保持することを特徴とする試料ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドエントリー方式の試料ステージを有する荷電粒子線装置に関し、特に、寸法校正用の試料を保持するための試料台に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の試料観察用の高分解能走査電子顕微鏡として、インレンズ方式の走査電子顕微鏡が知られている。インレンズ方式の走査電子顕微鏡では、通常、試料を対物レンズの上磁極と下磁極の間に配置するユーセントリック型のサイドエントリー方式の試料ステージが用いられる。サイドエントリー方式の試料ステージでは、試料の光軸方向の移動量は概ね±0.5ｍｍ以下に制限される。
【０００３】
近年、測長用走査電子顕微鏡では、より高い分解能及びより高い寸法測定精度が要求されている。例えば、分解能が0.5ｎｍ以下、寸法測長精度が1.5％以下の高い性能が要求されている。
【０００４】
高い寸法測長精度を得るために、寸法校正を実施する必要がある。寸法校正には、寸法校正用試料を用いる。寸法校正用試料には、寸法が既知の且つ寸法精度が保証されたパターンが形成されている。寸法校正用試料にフォーカスを合わせて、寸法校正用試料のパターンのピッチ寸法を測定する。この測定値を、既知の寸法と比較することによって、寸法校正を行う。
【０００５】
特許文献１には、寸法校正用試料の例が記載されている。特許文献２には、寸法校正作業を自動化するために、マーキングを付す例が示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−０３１３６３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の寸法校正は、基準位置にて、即ち、１つのフォーカス位置にて、実施すればよかった。しかしながら、近年では、観察可能なフォーカス範囲の全ての位置にて、所定の寸法測長精度が要求されるようになってきた。そのため、フォーカス範囲内の複数のフォーカス位置にて、寸法校正を行う必要がある。
【０００８】
上述のように、サイドエントリー方式の試料ステージでは、試料ステージの光軸方向の移動量が制限される。従って、複数のフォーカス位置にて寸法校正を行うことは困難である。例えば、所定のフォーカス位置に寸法校正用の試料を配置しようとしても、試料ステージの光軸方向の移動量が制限されているため、そのフォーカス位置に寸法校正用試料を配置することができない。
【０００９】
本発明の目的は、ユーセントリック型のサイドエントリー方式の試料ステージを有する荷電粒子線装置において、試料ステージの光軸方向の可動範囲以外のフォーカス位置にて、寸法校正ができる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の荷電粒子線装置のサイドエントリー方式の試料ステージの試料ホルダーには、寸法校正用試料用の試料台が装着される。寸法校正用試料用の試料台は、試料ホルダーの凹部に係合するホルダー装着部と、寸法校正用試料を保持する試料貼付部と、ホルダー装着部に対して寸法校正用試料の位置を光軸方向に沿って相対的に移動させるための位置調整機構と、を有する。
【００１１】
本発明によると、表示装置にて、寸法校正用試料における寸法校正に利用可能な範囲を表示し、同時に、既に寸法校正に使用した位置を表示する。また、既に寸法校正を行った条件に基づいて抽出した寸法校正履歴情報を表示する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、試料ステージの光軸方向の可動範囲以外のフォーカス位置にて、寸法校正ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１を参照して、本発明の荷電粒子線装置の例として走査電子顕微鏡を説明する。本例の走査電子顕微鏡は、電子銃１、第一収束レンズ３、第二収束レンズ４、偏向コイル６、対物レンズ５、試料７を保持する試料ステージ８、二次電子検出器９、増幅器１０、制御装置１１、信号処理装置１２、表示装置１３、及び、入力装置１４を有する。
【００１４】
本例の走査電子顕微鏡は、インレンズ方式である。インレンズ方式では、試料ステージ８に保持された試料７は、図示のように、対物レンズ５の内部に配置される。
【００１５】
第一収束レンズ３、第二収束レンズ４、対物レンズ５、及び、偏向コイル６は制御装置１１により制御される。試料ステージ８は、入力装置１４から入力された情報により、制御装置１１を介して制御される。
【００１６】
電子銃１より発生した電子ビーム２は、第一収束レンズ３、及び、第二収束レンズ４によって集束され、偏向コイル６によって偏向され、対物レンズ５によって、試料７上に収束される。こうして、電子ビーム２は、試料７上を走査する。試料７から発生した二次電子は、二次電子検出器９によって検出される。検出信号は、増幅器１０で増幅され、信号処理装置１２により映像信号に変換され画像データとして蓄積される。また画像データは、表示装置１３に表示される。
【００１７】
ところで、走査電子顕微鏡では、コンタミネーションの問題がある。試料上に電子線を照射すると、表面が汚染されてダメージを受ける。そのため、試料上の既に観察した領域を再度観察すると、正確な寸法測定ができない。従って、寸法校正においても、寸法校正済みの位置において、重複して寸法校正を行うことは好ましくない。
【００１８】
本発明によると、寸法校正に利用可能な範囲の情報と共に寸法校正済みの位置を表示する。そのため、寸法校正用試料上にて新規に寸法校正に用いる位置を指定することが容易である。
【００１９】
本発明によると、表示装置１３に寸法校正の履歴情報を表示することができる。オペレータが入力装置１４を介して、寸法校正条件を入力すると、信号処理装置１２は、記憶装置から、同一の寸法校正条件によって既に実行された寸法校正があるか否かを判定し、同一の寸法校正条件による寸法校正履歴情報を抽出し、それを表示装置１３に表示する。
【００２０】
従って、オペレータは、過去の寸法校正履歴上方から、所望の使用頻度や寸法校正条件を容易に把握できるようになる。
【００２１】
図２を参照して、本発明による試料ステージ８の詳細を説明する。本例の試料ステージ８は、ユーセントリックタイプのサイドエントリー型試料ステージである。このような試料ステージは、通常、小型の試料観察に用いられるインレンズ方式の高分解能走査形電子顕微鏡にて用いられる。
【００２２】
本例の試料ステージ８は、上磁極５ａ及び下磁極５ｂによって構成される対物レンズ５の側面に設けられている。試料ステージ８は、試料ホルダー８１と、試料ホルダー８１を保持する傾斜筒８２と、傾斜筒８２を回転可能に保持する回転機構８３とを有する。試料７は、試料ホルダー８１の先端に固定される。ここで、電子ビーム２の光軸をＺ軸、紙面に垂直に且つＺ軸に垂直にＹ軸、Ｙ軸及びＺ軸に垂直にＸ軸を設定する。試料ホルダー８１が初期位置にあるとき、試料ホルダー８１の軸線は、Ｘ軸上にある。
【００２３】
傾斜筒８２は、球体軸受け８４によって、鏡体２１ａに保持されている。従って、傾斜筒８２は、球体軸受け８４の中心の周りに自由に立体的に回転させることができる。傾斜筒８２は、駆動機構８５を介して回転機構８３に装着されている。傾斜筒８２は駆動機構８５によって、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動可能である。
【００２４】
試料ホルダー８１の周囲にはＯリング８０６が装着されている。このＯリング８０６によって、鏡体２１ａ、２１ｂの内部の真空雰囲気と外部の大気圧の間がシールされる。
【００２５】
反対側の鏡体２１ｂには、駆動機構８６が設けられている。駆動機構８６の中心軸線は、Ｘ軸上にある。駆動機構８６の先端部は、試料ホルダー８１の先端に接続されている。駆動機構８６は、試料ホルダー８１の先端をＸ軸方向に沿って駆動する。
【００２６】
図３は、本発明による試料ホルダー例を示す。試料ホルダー８１は、先端部８０１、支持棒８０３、根元部８０４、及び、グリップ８０５を有する。図示のように、先端部８０１、支持棒８０３、根元部８０４、グリップ８０５の順に外径が大きくなっている。従って、先端部８０１の外径は最も小さく、グリップ８０５の外径は最も大きい。先端部８０１には、試料を搭載する試料搭載部８０２が形成されている。根元部８０４には、Ｏリング８０６とガイドピン８０７が設けられている。Ｏリング８０６は、図２を参照して説明したように、試料ホルダー８１の先端部が配置された真空排気された鏡体２１ａ、２１ｂ内と、試料ホルダー８１のグリップ８０５が配置された大気圧の外気の間をシールする。ガイドピン８０７は、試料ステージ８の位置決めに用いられる。
【００２７】
図４は、本発明による試料ホルダーの先端部８０１に形成された試料搭載部８０２の例を示す。試料搭載部８０２は、凹部３１を有する。この凹部３１内に、試料台３２と試料台押さえ３３が並んで挿入されている。従って、凹部３１は、試料台３２と試料台押さえ３３の両者を収容することができるような寸法を有する。試料台３２の上には、試料７が保持されている。試料台押さえ３３は、Ｌ字形に形成されており、上側部３３Ａと足部３３Ｂを有する。上側部３３Ａは、支持棒８０３に形成された凹部８０３Ａに係合するように構成されている。一方、足部３３Ｂは、試料台３２と凹部３１の内壁の間に挿入される。試料台押さえ３３の足部３３Ｂが、試料台３２と凹部３１の内壁の間の空間内にて移動可能な範囲にて、試料台押さえ３３は移動可能である。
【００２８】
試料台３２の両側の側面には突起３２Ａ、３２Ｂが設けられている。一方、凹部３１の内壁には、溝状のガイド３１Ａが形成されている。更に、試料台押さえ３３の足部３３Ｂには、溝状のガイド３３Ｃが形成されている。試料台３２の両側の突起３２Ａ、３２Ｂは、凹部３１の内壁のガイド３１Ａと、試料台押さえ３３の足部３３Ｂのガイド３３Ｃに、それぞれ係合するように構成されている。
【００２９】
試料台３２の形状は、試料７の形状及び寸法、更に、観察の方向及び目的によって、変更することが必要である。試料台３２の形状が変化しても、試料台３２の両側には、図示のような突起３２Ａ、３２Ｂを設ける必要がある。本例では、試料台３２は、取り外し可能は構造となっているため、試料台３２の形状を容易に変更することが可能である。
【００３０】
図５を参照して、本発明の本発明による試料ホルダーに寸法校正用試料を装着する方法を説明する。寸法校正を行う場合には、試料７の代わりに寸法校正用試料７Ａを試料台３２の上に装着する。試料台３２は、図４に示したように、試料ホルダーの先端部８０１に形成された試料搭載部８０２の凹部３１に装着される。図５では、試料台押さえ３３の図示は省略されている。試料の走査像を得る場合と同様に、寸法校正用試料７Ａに電子線を照射し、寸法校正用試料７Ａから発生した二次電子を、二次電子検出器９によって検出する。検出信号は、増幅器１０で増幅され、信号処理装置１２により映像信号に変換され画像データが得られる。この画像データより、信号処理装置１２によって、寸法計測がなされる。寸法校正は、偏向コイル６の制御や、信号処理装置１２に記録した倍率係数により行われる。
【００３１】
図６〜図８を参照して、本発明の寸法校正用試料用の試料台の例を説明する。本発明によると、寸法校正用試料７Ａを、電子線の光軸に沿って異なる位置に配置することができる。従って、異なるフォーカス位置において、寸法校正用試料７Ａを用いて、寸法校正を行うことができる。
【００３２】
図６を参照して、本発明の寸法校正用試料用の試料台の第１の例を説明する。本例の試料台は、両端に突起３２１Ａ、３２１Ｂが設けられたホルダー装着部３２１と、その上に装着された試料貼付部３２２とを有する。試料貼付部３２２はベース部３２２Ａとその上に突出した台座部３２２Ｂを有する。試料貼付部３２２のベース部３２２Ａは、ネジ３２３によって、ホルダー装着部３２１に固定される。試料貼付部３２２の台座部３２２Ｂの上には、寸法校正用試料７Ａが配置される。参照符号７Ｂは、寸法校正用試料７Ａの表面の一部を拡大して示す。寸法校正用試料７Ａは、シリコンウェハに形成された連続パターンを有する。この連続パターンの寸法の既知であり、寸法精度は、第３者機関によって保証されている。例えば、２４０ｎｍピッチの連続パターンを有する寸法校正用試料７Ａが知られている。近年では、１００ｎｍピッチの連続パターンを有する寸法校正用試料７Ａも知られている。
【００３３】
こうして寸法校正用試料用７Ａが装着された試料台３２を、図４に示したように試料ホルダー８１の先端部８０１に形成された試料搭載部８０２に装着する。この場合、ホルダー装着部３２１の両側の突起３２１Ａ、３２１Ｂは、それぞれ、凹部３１の溝状のガイド３１Ａ及び試料台押さえ３３の足部３３Ｂの溝状のガイド３３Ｃに係合する。
【００３４】
次に、図５に示したように、寸法校正用試料７Ａを観察する。寸法校正用試料７Ａの連続パターンは、表示装置１３に表示される。信号処理装置１２は、連続パターンのピッチ寸法を測定する。この測定値を既知の寸法値によって校正することにより、倍率の校正を行う。
【００３５】
図７Ａ及び図７Ｂを参照して、本発明の寸法校正用試料用の試料台の第２の例を説明する。図６の試料台と比較して、本例の試料台では、ホルダー装着部３２１に対して寸法校正用試料７Ａの位置を光軸方向に沿って相対的に移動させるための位置調整機構が設けられている点が異なる。本例では、位置調節機構として、ホルダー装着部３２１と試料貼付部３２２の間に調節板が挿入されている。図７Ａの例では、１枚の調節板３２４が挿入され、図７Ｂの例では、同一厚さの２枚の調節板３２４、３２５が挿入されている。
【００３６】
ホルダー装着部３２１と試料貼付部３２２の間に挿入された調節板は、ネジ３２３によって固定されている。図６の例と同様に、この試料台を、試料ホルダー８１の先端部８０１に形成された試料搭載部８０２に装着する。試料ホルダー８１に対するホルダー装着部３２１の相対的な位置は、図６の例の場合と同様であり、常に一定である。従って、図６の例と比較すると、本例では、調節板の厚み分だけ寸法校正用試料７Ａの位置が光軸方向に沿って変化している。図６の場合の寸法校正用試料７Ａの位置を基準位置とする。調節板３２４の板厚が１ｍｍならば、図７Ａの例では、寸法校正用試料７Ａの位置は基準位置より＋１ｍｍだけ、光軸方向に沿って、電子銃１に近づくほうに、移動している。従って、図７Ａの試料台では、基準位置より＋１ｍｍの位置での寸法校正が可能になる。図７Ｂの試料台では、寸法校正用試料７Ａの位置は基準位置より＋２ｍｍだけ、光軸方向に沿って、電子銃１に近づくほうに、移動している。従って、本例の試料台では、基準位置より＋２ｍｍの位置での寸法校正が可能になる。
【００３７】
図７Ｂでは、同一厚さの２枚の調整板３２４、３２５を用いる場合を説明したが、３枚以上の調整板を用いてもよい。また、同一の厚さの複数の調整板を用いる代わりに、それに相当する１枚の調整板を用いてもよい。
【００３８】
図６及び図７を参照して説明した例では、調節板３２４の厚みや枚数を変化させることによって、基準位置に対して任意の位置に寸法校正用試料を移動することができる。しかしながら、以下に説明するように、試料貼付部３２２の位置が可動なように構成してもよい。
【００３９】
図８を参照して、本発明の寸法校正用試料用の試料台の第３の例を説明する。図６の試料台と比較して、本例の試料台では、ホルダー装着部３２１に対して寸法校正用試料７Ａの位置を光軸方向に沿って相対的に移動させるための位置調整機構が設けられている点が異なる。本例では、位置調節機構として、位置試料貼付部３２２の下に突起部３２２Ｃが設けられ、ホルダー装着部３２１に凹部３２１Ｃが設けられている。突起部３２２Ｃは丁度凹部３２１Ｃに挿入するように構成されている。従って、試料貼付部３２２は、ホルダー装着部３２１に対して、光軸方向に沿って移動することができるが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向には移動することはできない。
【００４０】
突起部３２２Ｃと凹部３２１Ｃの間には、突起部３２２Ｃを持ち上げるためのバネが設けられている。このバネによって、試料貼付部３２２は常に上方に持ち上げられている。本例では、２つのネジ３２３は、ホルダー装着部３２１を押えるために設けられている。即ち、２つのネジ３２３を緩めることによって、ホルダー装着部３２１は上昇し、２つのネジ３２３を締めることによって、ホルダー装着部３２１は下降する。こうして本例では、ネジ３２３によって、寸法校正用試料の位置を調整することができる。
【００４１】
図６から図８に示した例では、２本のネジ３２３を用いる。２本のネジ３２３を使用することによって、ホルダー装着部３２１に対する、試料貼付部３２２の光軸回りの回転と水平方向の移動が阻止される。従って、寸法校正用試料７Ａが光軸方向に移動しても、寸法校正用試料７Ａ上の観察位置は変化しない。尚、試料貼付部３２２の光軸回りの回転と水平方向の移動を阻止する手段として、ここでは、２本のネジを用いたが、他の手段を用いてもよい。
【００４２】
図６から図８に示した例では、寸法校正用試料７Ａは、試料貼付部３２２の台座部３２２Ｂに配置されている。従って、寸法校正用試料７Ａは、台座部３２２Ｂの高さだけ、ネジ３２３の取付面より高い位置に配置されている。従って、ネジ３２３の締付けによって、粉塵等の異物が発生しても、それが、寸法校正用試料７Ａの表面に付着することを防止することができる。なぜなら、このような異物は、横に飛ばされることはあっても、舞い上がってより高い位置に運ばれる可能性は低いからである。
【００４３】
図６から図８の例において、試料台３２を構成する部品は、導電性を有する非磁性体の材料によって製造する。このため、電子ビーム２を寸法校正用試料７Ａに照射しても、試料台３２が帯電（チャージアップ）することはない。従って、試料台３２が、電子ビーム２の軌道に影響を与える磁場を生成することはない。磁性による走査像の歪は無い。
【００４４】
図９を参照して本発明による走査電子顕微鏡における寸法校正処理を説明する。ステップＳ１０１にて、表示装置１３に寸法校正用試料７Ａの寸法校正に利用可能な範囲を表示する。寸法校正に利用可能な範囲の情報と共に寸法校正済みの位置を表示する。上述のように、既に寸法校正に利用した位置で再度寸法校正を行うと、コンタミネ−ションに起因して、誤差が生じる。そこで、既に寸法校正に利用した位置をオペレータが指定しないように、表示する。
【００４５】
ステップＳ１０２にて、オペレータは、入力装置１４より寸法校正に利用する位置を入力する。この時、オペレータが入力した位置が、既に寸法校正に利用した位置と重なる場合には、表示装置１３にエラーを表示し、入力を拒否する。
【００４６】
なお、既に寸法校正に利用した位置は、座標と寸法校正倍率から計算できる。しかしながら、試料ステージ８の制御精度のばらつきや、寸法校正倍率の条件変更等に起因して、計算によって得た位置と、実際の視野内の位置の間には差が生じる。そのため、試料ステージ８の制御精度のばらつき値を考慮し、寸法校正可能な最低倍率による視野を既使用視野として管理してもよい。
【００４７】
ステップＳ１０３にて、ステップＳ１０２にて指定した、寸法校正に利用する位置が、視野の中心に配置されるように、試料ステージ８を移動する。ステップＳ１０４にて、寸法校正を実施する。寸法校正時の視野の中心座標と寸法校正条件を保存する。寸法校正条件は、日時、寸法校正倍率、加速電圧、フォーカス位置、及び、各種レンズ条件等の倍率を決定するパラメータを含む。
【００４８】
また、ステップＳ１０１にて、表示装置１３に表示した画面には、ステップＳ１０４にて保存された寸法校正条件から、日時、寸法校正倍率、加速電圧、フォーカス位置、レンズ条件の情報をピックアップして表示することもできる。
【００４９】
本例によると、寸法校正を行うと、寸法校正に利用した位置の二次元座標と寸法校正条件を記憶装置に記録する。こうして、既に寸法校正に利用した位置で再度寸法校正を行うことを回避することができる。即ち、コンタミネ−ションの問題を容易に回避することができる。記憶装置に記憶した寸法校正条件から、寸法校正履歴の情報を、表示装置１３に表示することができる。従って、使用頻度や校正条件の把握が容易になる。
【００５０】
本発明によると、試料台を交換するだけで、寸法校正用試料を、光軸方向に沿って移動させることができる。従って、複数のフォーカス位置にて、寸法校正が可能である。更に、寸法校正用試料が光軸方向に沿って可動であるため、試料ステージの光軸方向の可動範囲以外のフォーカス位置における寸法校正が可能である。
【００５１】
本発明によると、簡単な操作によって、寸法校正用試料を光軸方向に沿って移動させることができる。更に、本発明の試料台では、寸法校正用試料の位置はネジより高い位置に配置されている。従って、寸法校正用試料の位置を調節するために、ネジを回しても、それによって生ずる粉塵等の異物が、寸法校正用試料の表面に付着することを低減することができる。
【００５２】
また、試料台は導電性材料によって形成されているため、寸法校正用試料を任意のフォーカス位置で観察しても、試料台がチャージアップすることがなく、試料台が電子ビームの軌道に影響を与えることはない。
【００５３】
本発明によると、寸法校正に利用可能な範囲の情報と共に寸法校正済みの位置を表示する。そのため、寸法校正用試料上にて新規に寸法校正に用いる位置を指定することが容易である。更に、寸法校正条件を来歴表示できる。そのため、オペレータは所望の使用頻度や寸法校正条件を容易に把握できるようになる。
【００５４】
以上本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者によって容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による荷電粒子線装置の例の構成を示す図である。
【図２】本発明による荷電粒子線装置のユーセントリック型のサイドエントリー方式の試料ステージの例を示す図である。
【図３】本発明による荷電粒子線装置のユーセントリック型のサイドエントリー方式の試料ステージの試料ホルダーの例を示す図である。
【図４】本発明による荷電粒子線装置の試料ホルダーの先端の例を示す図である。
【図５】本発明による荷電粒子線装置の試料ホルダーの先端に寸法校正用試料を搭載して電子線を照射する方法を示す図である。
【図６】本発明による荷電粒子線装置の寸法校正用試料を搭載した試料台の第１の例を示す図である。
【図７】本発明による荷電粒子線装置の寸法校正用試料を搭載した試料台の第２の例を示す図である。
【図８】本発明による荷電粒子線装置の寸法校正用試料を搭載した試料台の第３の例を示す図である。
【図９】本発明による荷電粒子線装置の寸法校正時の処理を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…電子銃、２…電子ビーム、３…第一収束レンズ、４…第二収束レンズ、５…対物レンズ、５ａ…上磁極、５ｂ…下磁極、６…偏向コイル、７…試料、７Ａ…寸法校正用試料、８…試料ステージ、９…二次電子検出器、１０…増幅器、１１…制御装置、１２…信号処理装置、１３…表示装置、１４…入力装置、２１ａ、２１ｂ…鏡体、３１…凹部、３１Ａ…ガイド、３２…試料台、３２Ａ，３２Ｂ…突起、３３…試料台押さえ、３３Ａ…上側部、３３Ｂ…足部、３３Ｃ…ガイド、８１…試料ホルダー、８２…傾斜筒、８３…回転機構、８４…球体軸受け、８５，８６…駆動機構、３２１…ホルダー装着部、３２１Ａ，３２１Ｂ…突起、３２１Ｃ…凹部、３２２…試料貼付部、３２２Ａ…ベース部、３２２Ｂ…台座部、３２２Ｃ…突起部、３２３…ネジ、３２４，３２５…調節板、８０１…先端部、８０２…試料搭載部、８０３…支持棒、８０４…根元部、８０５…グリップ、８０６…Ｏリング、８０７…ガイドピン
【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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