(57)【要約】【課題】本発明は荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビーム装置の位置ずれ補正方法に関し、ＷＤの種類に応じた位置ずれ補正データを容易に得ることができる荷電粒子ビーム装置及び位置ずれ補正方法を提供することを目的としている。【解決手段】荷電粒子ビームを試料４上で走査し、該走査に基づく観察像を得るようにした荷電粒子ビーム装置において、荷電粒子ビームのスキャン速度とワーキングディスタンスに対する観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量に関する情報を記憶する記憶手段２０ｂと、該記憶手段２０ｂに記憶された情報に基づき観察時のスキャン速度とワーキングディスタンスにおける観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量を表す補正値を出力する処理手段２０ａとを備え、前記処理手段２０ａからの補正値に基づいて荷電粒子ビーム走査信号を補正するように構成する。【選択図】図１
2008021434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを試料上で走査し、該走査に基づく観察像を得るようにした荷電粒子ビーム装置において、
荷電粒子ビームのスキャン速度とワーキングディスタンスに対する観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量に関する情報を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された情報に基づき観察時のスキャン速度とワーキングディスタンスにおける観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量を表す補正値を出力する処理手段と、
を備え、
前記処理手段からの補正値に基づいて荷電粒子ビーム走査信号を補正するようにしたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶される情報は、ワーキングディスタンスとスキャン速度を変数とした観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量を表す近似式であり、前記処理手段は、観察時のスキャン速度とワーキングディスタンスの値から前記近似式を用いて演算により補正値を求めることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶される情報は、スキャン速度と観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係を表すテーブルを複数のワーキングディスタンス毎に持たせたものであり、前記処理手段は、観察時のスキャン速度とワーキングディスタンスに基づいて前記テーブルから観察像の位置ずれ補正量を読み出して補正値を出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記近似式は、少なくとも２つのワーキングディスタンスについて、最大のスキャン速度でスキャンした時のワーキングディスタンスと位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係を測定し、該測定データに基づいて求められたスキャン速度とワーキングディスタンスを変数とした位置ずれ量又は位置ずれ補正量を表す近似式であることを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
前記テーブルは、少なくとも２つのワーキングディスタンスについて、最大のスキャン速度でスキャンした時のワーキングディスタンスと位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係を測定し、該測定データに基づいて求められたスキャン速度と観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係を表すテーブルを複数のワーキングディスタンス毎に持たせたものであることを特徴とする請求項３記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項６】
任意のワーキングディスタンスにおいて、前記荷電粒子ビームのスキャン速度が最大スキャン速度の１／ｎのときの位置ずれ量又は位置ずれ補正量が、最大のスキャン速度でスキャンした時の位置ずれ量又は位置ずれ補正量の１／ｎに相当するのとして、前記近似式又は前記テーブルが作成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項７】
荷電粒子ビームを試料上で走査し、該走査に基づく観察像を得るようにした荷電粒子ビーム装置において、
最大の走査速度でスキャンした時のワーキングディスタンスと位置ずれ量の関係をプロットしておき、
前記プロットの関係を満足する近似曲線を想定し、
想定した近似曲線に対して所定の演算方法に基づいて前記近似曲線を表す近似式を求め、
求めた近似式を用いて任意のワーキングディスタンスにおける位置ずれ量を求めてスキャン時に補正値として用いるようにしたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置の位置ずれ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビーム装置の位置ずれ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子ビーム装置、特にＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）は、試料の表面を細かく観察する装置として広く使用されている。図５は走査電子顕微鏡の構成例を示す図である。電子銃１から発生し加速された電子ビームＥＢは、コンデンサレンズ２、対物レンズ３によって試料４上に細かく集束される。更に、電子ビームＥＢは走査コイル５によって走査され、試料４上の所定領域は１次電子ビームＥＢによって走査される。
【０００３】
走査コイル５には、走査信号発生器６から走査信号が供給されるが、この走査信号は倍率制御器７によって制御される。例えば、低い倍率が指示されると、倍率制御器７は走査信号発生器６を制御し、比較的振幅の大きな走査信号を走査コイル５に供給する。逆に、高い倍率が設定されると、倍率制御器７は走査信号発生器６を制御し、比較的振幅の小さな走査信号を走査コイル５に供給する。
【０００４】
試料４への１次電子ビームＥＢの照射によって試料４から発生した、例えば２次電子は、２次電子検出器８によって検出される。検出器８の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器９によってディジタル信号に変換された後、画像メモリ１０に供給されて記憶される。
【０００５】
画像メモリ１０に記憶された映像信号は読み出され、Ｄ／Ａ変換器１１を介して陰極線管１２に供給されることから、陰極線管１２には試料４への所定領域の走査２次電子像が表示される。なお、走査型イオンビーム装置も電子銃部分がイオン源となる他は、他の構成要素として図５に示す構成と大きな差はない。図において、ＷＤは対物レンズ３と試料４間の距離であり、ワーキングディスタンス（Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）と呼ばれる。
【０００６】
図において、２０は装置全体の動作を制御する制御装置であり、例えばコンピュータが用いられる。２１は制御装置２０に各種コマンド等を入力するキーボード等からなる操作部である。
【０００７】
この種のＳＥＭでは、電子ビームをスキャンする電流信号（鋸波）に応答の遅れが発生する結果、位置ずれが発生する。図６は同一試料における高速スキャン観察時と低速スキャン観察時のスキャン領域の違いを示す図である。図において、Ａは試料上の目印である。Ｂはスキャン速度０８の時の走査領域である。この場合はスキャン速度が遅いので、走査領域のずれはない。
【０００８】
一方、Ｃはスキャン速度０１の時の走査領域である。この場合は、スキャン速度が速いためにスキャン信号に応答の遅れが発生する。この結果、図６のＣに示すように、走査領域が位置ずれを起こしてしまう。ＷＤや加速電圧など観察条件が同じであれば、図６に示すように、高速スキャンに切り替えた際、スキャン領域が左方向及び下方向に並行にずれる。図のＬは水平方向に対するＱピクセル（ｐｘｌ）の位置ずれを示している。
【０００９】
高速スキャンは視野探しとして使用され、低速スキャンは画像の保存用に使用されるため、画像の位置に差があると、観察対象が画像の中心から外れてしまう。図７は高速スキャンと低速スキャンの切り替えを繰り返した際に確認できる位置ずれの様子を示す図である。Ａがスキャン速度０８（低速）での画像位置、Ａ´がスキャン速度０１（高速）での画像位置である。画像位置がＡからＡ´にシフトしていることが分かる。これは、生成したスキャン信号が偏向コイルの応答特性、或いはコイルまでの回路の応答特性により、スキャン電流に遅延が生じることに起因する。高速・低速スキャンの切り替えは頻繁に行なう操作であり、切り替える度に試料上の観察対象物の位置が左右上下にシフトすることになる。
【００１０】
このような不具合を除去するため、最も容易な補正方法としてテーブル値入力方法がある。これは、各スキャン速度における位置ずれの量を予め測定してメモリに記憶させておき、スキャン速度選択時に補正値を読み込む方法である。図８はテーブル値入力による補正方法の説明図である。
【００１１】
図より明らかなように、高速のスキャン速度０１の時の補正値（ピクセル）は、水平（Horizontal）方向，垂直（Vertical）方向に対して（１８０，４０）であり、スキャン速度０２の時の補正値は（０９０，２０）である。スキャン速度がだんだん遅くなり、スキャン速度０６になると補正値は（００５，０１）となる。スキャン速度０８〜１２までは補正値はいずれも（０００，００）である。なお、一般的には、垂直方向スキャンは水平方向スキャンに比べて十分に遅いため、縦方向のずれは無視することができる。このような補正値をスキャンする時に、偏向器に補正データとして入力してやると、スキャン速度に応じた位置ずれ量を補正することができる。
【００１２】
従来のこの種の技術としては、走査型電子顕微鏡のプローブ走査制御に４象限乗算ＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換器）を用い、これに回転角設定・補正だけでなく直交補正、縦横比補正、連動比設定を行わせることにより、任意の加速電圧やＷＤに対応する像の補正を容易に行なえるようにし、補正のための回路段数を減らしてノイズ、コストを低減した走査型電子顕微鏡が知られている（例えば特許文献１参照）。また、加速電圧とＷＤとコンデンサレンズの励磁量の変化によっても、簡単な構成と操作により、電子ビームのアライメント動作を行なうようにした走査電子顕微鏡が知られている（例えば特許文献２参照）。
【００１３】
また、荷電ビームを試料上で２次元的に走査して走査画像を形成する電子ビーム装置において、走査信号の信号強度を走査速度に応じてシフトさせる視野ずれ補正手段を備えた構成とし、この視野ずれ補正手段は走査ビームの走査方向の遅延を低減させる方向に走査信号の信号強度をシフトさせて、これにより走査速度に応じた走査画像の視野ずれの補正を行なうようにした走査ビーム装置が知られている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１１６４４号公報（段落００１４〜００２６、図１）
【特許文献２】特開平１０−２７５６３号公報（段落００１７〜００３６、図１）
【特許文献３】特開平１０−３３４８４３号公報（段落００１４〜００２６、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
スキャン位置ずれの量はＷＤに大きく依存することが分かっている。前記したテーブル値入力方法はスキャン速度番号以外のパラメータによる位置ずれ量の変化には対応していないため、観測条件が大きく変われば位置ずれが補正しきれなくなるという問題がある。また、図８に示す補正テーブルを使用するＷＤの種類毎に準備しようとすると、メモリの容量が増えてしまうという問題がある。また、テーブルの作成に莫大な時間を要することも大きな問題である。
【００１５】
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、ＷＤの種類に応じた位置補正データを容易に得ることができる荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビーム装置における位置ずれ補正方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）請求項１記載の発明は、荷電粒子ビームを試料上で走査し、該走査に基づく観察像を得るようにした荷電粒子ビーム装置において、荷電粒子ビームのスキャン速度とワーキングディスタンスに対する観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量に関する情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報に基づき観察時のスキャン速度とワーキングディスタンスにおける観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量を表す補正値を出力する処理手段と、を備え、前記処理手段からの補正値に基づいて荷電粒子ビーム走査信号を補正するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
（２）請求項２記載の発明は、前記記憶手段に記憶される情報は、ワーキングディスタンスとスキャン速度を変数とした観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量を表す近似式であり、前記処理手段は、観察時のスキャン速度とワーキングディスタンスの値から前記近似式を用いて演算により補正値を求めることを特徴とする。
【００１８】
（３）請求項３記載の発明は、前記記憶手段に記憶される情報は、スキャン速度と観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係を表すテーブルを複数のワーキングディスタンス毎に持たせたものであり、前記処理手段は、観察時のスキャン速度とワーキングディスタンスに基づいて前記テーブルから観察像の位置ずれ補正量を読み出して補正値を出力するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
（４）請求項４記載の発明は、前記近似式は、少なくとも２つのワーキングディスタンスについて、最大のスキャン速度でスキャンした時のワーキングディスタンスと位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係を測定し、該測定データに基づいて求められたスキャン速度とワーキングディスタンスを変数とした位置ずれ量又は位置ずれ補正量を表す近似式であることを特徴とする。
【００２０】
（５）請求項５記載の発明は、前記テーブルは、少なくとも２つのワーキングディスタンスについて、最大のスキャン速度でスキャンした時のワーキングディスタンスと位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係を測定し、該測定データに基づいて求められたスキャン速度と観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係を表すテーブルを複数のワーキングディスタンス毎に持たせたものであることを特徴とする。
【００２１】
（６）請求項６記載の発明は、任意のワーキングディスタンスにおいて、前記荷電粒子ビームのスキャン速度が最大スキャン速度の１／ｎのときの位置ずれ量又は位置ずれ補正量が、最大のスキャン速度でスキャンした時の位置ずれ量又は位置ずれ補正量の１／ｎに相当するのとして、前記近似式又は前記テーブルが作成されることを特徴とする。
【００２２】
（７）請求項７記載の発明は、荷電粒子ビームを試料上で走査し、該走査に基づく観察像を得るようにした荷電粒子ビーム装置において、最大の走査速度でスキャンした時のワーキングディスタンスと位置ずれ量の関係をプロットしておき、前記プロットの関係を満足する近似曲線を想定し、想定した近似曲線に対して所定の演算方法に基づいて前記近似曲線を表す近似式を求め、求めた近似式を用いて任意のワーキングディスタンスにおける位置ずれ量を求めてスキャン時に補正値として用いるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
（１）請求項１記載の発明によれば、あるスキャン速度におけるワーキングディスタンスと位置ずれ量又は位置ずれ補正量の関係を記憶しておき、ビームスキャン時に前記記憶手段に記憶されている位置ずれ補正量を処理手段より出力してビーム走査信号を補正することにより、ワーキングディスタンスの種類に応じた位置補正データを容易に得ることができ、正確な位置ずれ補正を行なうことができる。
【００２４】
（２）請求項２記載の発明によれば、前記記憶手段に記憶されている位置ずれ量又は位置ずれ補正量として近似式を用いた場合において、前記処理手段は観察時において前記近似式から演算により位置ずれ補正量を求めることで、位置ずれ量又は位置ずれ補正量を容易に求めることができる。
【００２５】
（３）請求項３記載の発明によれば、前記記憶手段に記憶される情報として、スキャン速度と観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量をワーキングディスタンス毎にテーブルとして設けることにより、観察時の位置ずれ補正を容易に行なうことができる。
【００２６】
（４）請求項４記載の発明によれば、前記近似式として、少なくとも２つのワーキングディスタンスについて、最大スキャン速度におけるワーキングディスタンスと位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係に基づいて作成した近似式を用いて、位置ずれ補正を容易に行なうことができる。
【００２７】
（５）請求項５記載の発明によれば、前記近似式として、少なくとも２つのワーキングディスタンスについて、最大スキャン速度におけるワーキングディスタンスと位置ずれ量又は位置ずれ補正量をとの関係に基づいて作成した近似式をワーキングディスタンス毎に設けることにより、当該ワーキングディスタンスにおける位置ずれ量を正確に補正することが可能となる。
【００２８】
（６）請求項６記載の発明によれば、位置ずれ量又は位置ずれ補正量が最大スキャン速度の時の位置ずれ補正量と比例関係にあることに基づいて、任意のスキャン速度における位置ずれ量又は位置ずれ補正量を算出することができる。
【００２９】
（７）請求項７記載の発明によれば、最大の走査速度でスキャンした時のワーキングディスタンスと位置ずれ量の関係をプロットしておき、該プロットの関係を満足する近似曲線を想定し、想定した近似曲線に対して所定の演算方法に基づいて近似曲線を表す近似式を求めることができ、この近似式に基づいて任意のワーキングディスタンスにおける位置ずれ量又は位置ずれ補正量を求めて観察時に位置ずれ補正を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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は本発明の一実施の形態例を示す構成図である。図５と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、ＥＢ´は荷電粒子ビーム、５は該荷電粒子ビームＥＢ´を走査するための走査コイル、３は荷電粒子ビームＥＢ´を試料上に細かく絞って照射する対物レンズである。４は荷電粒子ビームＥＢ´が照射される試料、１３は該試料４を載置するステージである。
【００３１】
１４はステージ１３を駆動するステージ駆動回路、１７は走査コイル５を駆動する走査コイル駆動部である。８は試料４から放出される２次電子等の信号を検出する検出器、１５は該検出器８の出力を受けて所定の画像処理を行なう画像処理部である。該画像処理部１５としては、図５に示すＡ／Ｄ変換器９及び画像メモリ１０を含む。１６は該画像処理部１５の出力を受けて画像を表示する表示部である。
【００３２】
２０は装置全体の動作の制御を行なう制御装置、２１は該制御装置２０に各種のコマンドを与える操作部である。該制御装置２０としては、例えばコンピュータが用いられ、操作部２１としては、例えばキーボードやマウス等が用いられる。該制御装置２０において、２０ａは位置補正信号を出力する処理手段、２０ｂは位置ずれ量又は位置ずれ補正量等を記憶する記憶手段、２０ｃは取り込んだデータの処理を行なうデータ処理部、２０ｄはデータ入力手段、２０ｅは走査速度情報とワーキングディスタンス（以下ＷＤと略す）情報を保持するレジスタである。
【００３３】
ステージ駆動信号は制御装置２０からステージ駆動部１４に与えられ、該ステージ駆動部１４からのＷＤ情報は制御装置２０内に与えられ、走査速度（スキャン速度）情報は後述する走査信号発生部１８から与えられる。また、画像処理部１５と表示部１６は制御装置２０からの制御信号を受ける。
【００３４】
１９は処理手段２０ａからの出力信号を受けて補正信号を発生する補正信号発生部、１８は制御装置２０からの出力信号を受けて走査信号を発生する走査信号発生部、２２は該走査信号に前記補正信号を加える加算器である。このように構成された装置を用いて本発明の動作を以下に説明する。
【００３５】
図２は本発明の第１の方法の説明図である。図において、縦軸は水平方向の位置ずれ量（ピクセル）、横軸はＷＤである。実際に図１に示す装置を用いて、データ入力手段２１ｄからの入力によりＷＤを変えながら水平方向の位置ずれ量を求める。ＷＤと位置ずれ補正量はデータ入力手段２０ｄから与えられる。このようにして、観測から得られた画像よりＷＤと位置ずれ量の関係をプロットすると、図２に示すようなものとなる。このプロットは少しばらついているが、大まかにみると、これらプロットの位置を近似曲線Ｋで近似することができる。より具体的には１次の直線をひくことができる。
【００３６】
データ処理部２０ｃは観測から得られた画像より、（Ｗ１，Ｐ１），（Ｗ２，Ｐ２）を算出し、１次直線ＫをＫ＝ａ・ＷＤ＋ｂと定義した時の定数ａとｂを求める。ａとｂの求め方は以下の通りである。ａとｂを求めるためには、２個の座標点の値が分かればよい。そこで、制御装置２０のＧＵＩ（Graphical User Interface）上に位置ずれ補正値入力コマンドがあり、上述の４つの値をデータ入力手段２０ｄから入力してやる。図３は入力データの説明図である。データ入力手段２０ｄからＷ１，Ｐ１、Ｗ２，Ｐ２を入力してやる。制御装置２０はこれら入力を受けると、前記Ｋ＝ａ・ＷＤ＋ｂの定数ａとｂを求めることができる。
【００３７】
以上の方法をまとめると以下の通りである。
１）ＷＤを一定にし、位置ずれが生じない程、十分に遅いスキャン画像と最も高速なスキャン画像の２画像を静止若しくは保存し、試料上の適当な目標物の座標の差から位置ずれの量Ｐ１（ピクセル）を求める。この時のＷＤをＷＤ１とする。
２）同様にして、１）とは異なるＷＤ（ＷＤ２）にて低速と高速の２画像から位置ずれの量Ｐ２を求める。
３）制御装置２０のデータ入力手段２０ｄから、表示画面に表示されたＧＵＩの入力欄に算出した４つの値を入力する。
４）データ処理部２０ｃは、前記近似式Ｋの定数ａ，ｂを計算し、記憶する。
５）データ処理部２０ｃは、これにより近似式Ｋ＝ａ・ＷＤ＋ｂを内部の記憶手段２０ｂに記憶しておく。後は、必要に応じて各ＷＤに対する水平方向の位置ずれ量を前記近似式Ｋから求める。そして、求めた位置ずれ量に応じてスキャン系の位置ずれ補正を行ない、観察像に反映させる。
【００３８】
以上、説明したように、この実施の形態例によれば、最大の走査速度でスキャンした時のＷＤと位置ずれ量の関係をプロットしておき、このプロットによくマッチする近似式を求め、求めた近似式から任意のＷＤに対する位置ずれ量を求めることができる。
【００３９】
この場合において、上記した近似式Ｋより求めた位置ずれ量は、最もスキャン速度が速い場合における位置ずれ量を示している。この場合において、スキャン速度が最大速度の１／ｎとなった時の位置ずれ量は最大スキャン速度の時の位置ずれ量の１／ｎとなることが分かっている。従って、この実施の形態例によれば、最大スキャン速度の時の位置ずれ量だけ記憶しておけば、任意のスキャン速度の場合の位置ずれ量はいちいち記憶しておく必要はなくなる。従って、メモリの容量を小さくすることができる。つまり、位置ずれ量を近似式で記憶しておくだけですむことになる。
【００４０】
図４は本発明の第２の方法の説明図である。図において、縦軸は水平方向の位置ずれ量、横軸はＷＤである。ＷＤを一定にし、位置ずれが生じない程、十分に遅いスキャン画像と最も高速なスキャン画像の２画像静止若しくは保存し、試料上の適当な目標物の座標の差から位置ずれの量Ｐｉ（ピクセル）を求める。ここで、ｉは任意の正の整数である。この時のＷＤをＷＤｉとする。このようにして複数の点のＷＤと水平方向の位置ずれ量を求めて、プロットすると、図４に示すようなものとなる。
【００４１】
そこで、これらプロットのＷＤと水平方向の位置ずれ量を最もよく表現している近似曲線Ｒを想定する。第１の例では、ＷＤ１，ＷＤ２の２条件で近似式を算出したが、第２の例では多数のＷＤで多数の位置ずれ量を測定し、所定の処理方法、例えば最小二乗法によって近似曲線を計算する。この場合において、第１の方法の場合と同様に補正専用のＧＵＩを設け、入力欄に制御装置２０のデータ入力手段２０ｄから測定値を入力する。ここで、想定する近似曲線Ｒは１次式に限るものではなく、２次式以上の近似式を用いることができる。
【００４２】
このようにしてデータ処理部２０ｃは最小二乗法により、近似曲線Ｒを求める。近似曲線Ｒが求まったら、その時のＷＤに対する位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量を元にスキャン時の水平方向の位置ずれ補正を行なう。
【００４３】
以上の方法をまとめると、以下の通りである。
１）ＷＤと位置ずれ量Ｐの対データを複数測定する。
２）ＧＵＩ上の入力欄に各測定値を入力する。
３）制御装置は、入力された測定値を元に最小二乗法により近似曲線Ｒを算出する。
４）求めた近似曲線Ｒを記憶しておき、実際のスキャン時にＷＤに対応する水平方向の位置ずれ量を求め、スキャン時の補正を行なう。処理手段２０ａは、前述した操作により位置ずれ補正値を出力して補正信号発生部１９に与える。そして、走査信号発生部１８の出力に、補正信号発生部１９からの補正値を加算器２２で加算することにより、位置ずれ補正を行なう。
【００４４】
この実施の形態例によれば、最大の走査速度でスキャンした時のＷＤと位置ずれ量の関係をプロットしておき、該プロットの関係を満足する近似曲線を想定し、想定した近似曲線に対して最小二乗法によって近似曲線を求めることができ、この位置ずれ量を元にスキャン時の位置ずれ補正を行なうことができる。
【００４５】
この場合において、上記した近似式Ｒより求めた位置ずれ量は、最もスキャン速度が速い場合における位置ずれ量を示している。この場合において、スキャン速度が最大速度の１／ｎとなった時の位置ずれ量は最大スキャン速度の時の位置ずれ量の１／ｎとなることが分かっている。従って、この実施の形態例によれば、最大スキャン速度の時の位置ずれ量だけ記憶手段２０ｂに記憶しておけば、任意のスキャン速度の場合の位置ずれ量はいちいち記憶しておく必要はなくなる。従って、メモリの容量を小さくすることができる。つまり、位置ずれ量を近似式で記憶しておくだけですむことになる。
【００４６】
なお、上述の実施の形態例では、位置ずれ量を近似式を記憶しておくことにより求める場合について説明したが、本発明はこれに限るものではない。近似式の代わりに位置ずれ補正量をＷＤ毎にテーブルとして記憶手段２０ｂに記憶しておくようにすることができる。このようにすれば、演算処理がいらないので、高速な処理を行なうことができる。
【００４７】
上述の実施の形態例では、位置ずれ量として水平方向の場合について説明したが、垂直方向の場合についても同様に本発明を適用することができる。垂直方向の位置ずれ量は通常、水平方向の位置ずれ量に比較して十分に小さいので、垂直方向の位置ずれについては補正を行わなくても特に不都合はないと考えられる。
【００４８】
また、上述の実施の形態例では、曲線の近似式を決定するための方法として最小二乗法を用いた場合について説明した。しかしながら、本発明は最小二乗法による場合に限らず、曲線を近似できるものであれば、他の方法を用いることができる。
【００４９】
上述の実施の形態例では、荷電粒子ビーム装置として電子ビーム描画装置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、他の荷電粒子ビーム装置、例えばイオンビーム描画装置にも等しく適用することができる。
【００５０】
本発明によれば、あるスキャン速度におけるＷＤと位置ずれ量又は位置ずれ補正量の関係を記憶しておき、ビームスキャン時に前記記憶手段に記憶されている位置ずれ補正量を処理手段より出力してビーム走査信号を補正することにより、ＷＤの種類に応じた位置補正データを容易に得ることができ、正確な位置ずれ補正を行なうことができる。
【００５１】
また、前記記憶手段に記憶されている位置ずれ量又は位置ずれ補正量として近似式を用いた場合において、前記処理手段は観察時において前記近似式から演算により位置ずれ補正量を求めることで、位置ずれ量又は位置ずれ補正量を容易に求めることができる。
【００５２】
また、前記記憶手段に記憶される情報として、スキャン速度と観察像の位置ずれ量又は位置ずれ補正量をＷＤ毎にテーブルとして設けることにより、観察時の位置ずれ補正を容易に行なうことができる。
【００５３】
また、前記近似式として、少なくとも２つのＷＤについて、最大スキャン速度におけるＷＤと位置ずれ量又は位置ずれ補正量との関係に基づいて作成した近似式を用いて、位置ずれ補正を容易に行なうことができる。
【００５４】
また、前記近似式として、少なくとも２つのＷＤについて、最大スキャン速度におけるＷＤと位置ずれ量又は位置ずれ補正量をとの関係に基づいて作成した近似式をＷＤ毎に設けることにより、当該ＷＤにおける位置ずれ量を正確に補正することが可能となる。
【００５５】
また、位置ずれ量又は位置ずれ補正量が最大スキャン速度の時の位置ずれ補正量と比例関係にあることに基づいて、任意のスキャン速度における位置ずれ量又は位置ずれ補正量を算出することができる。
【００５６】
また、荷電粒子ビームを試料上で走査し、該走査に基づく観察像を得るようにした荷電粒子ビーム装置において、最大の走査速度でスキャンした時のＷＤと位置ずれ量の関係をプロットしておき、前記プロットの関係を満足する近似曲線を想定し、想定した近似曲線に対して所定の演算方法に基づいて前記近似曲線を表す近似式を求め、求めた近似式を用いて任意のＷＤにおける位置ずれ量又は位置ずれ補正量を求めて観察時に補正値として用いるようにしたことを特徴とする。
【００５７】
また、最大の走査速度でスキャンした時のＷＤと位置ずれ量の関係をプロットしておき、該プロットの関係を満足する近似曲線を想定し、想定した近似曲線に対して所定の演算方法に基づいて近似曲線を表す近似式を求めることができ、この近似式に基づいて任意のＷＤにおける位置ずれ量又は位置ずれ補正量を求めて観察時に位置ずれ補正を行なうことができる。
【００５８】
このように、本発明によれば、ＷＤの種類に応じた位置補正データを容易に得ることができる荷電粒子ビーム装置における位置ずれ補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施の形態例を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の方法の説明図である。
【図３】入力データの説明図である。
【図４】本発明の第２の方法の説明図である。
【図５】走査電子顕微鏡の構成例を示す図である。
【図６】同一試料における高速スキャン観察時と低速スキャン観察時のスキャン領域の違いを示す図である。
【図７】高速スキャンと低速スキャンの切り替えを繰り返した際に確認できる位置ずれの様子を示す図である。
【図８】テーブル値入力による補正方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
３      対物レンズ
４      試料
５      走査コイル
８      検出器
１３    ステージ
１４    ステージ駆動回路
１５    画像処理部
１６    表示部
１７    走査コイル駆動部
１８    走査信号発生部
１９    補正信号発生部
２０    制御装置
２０ａ  処理手段
２０ｂ  記憶手段
２０ｃ  データ処理部
２０ｄ  データ入力手段
２０ｅ  走査速度・ＷＤ情報レジスタ
２１    操作部
２２    加算器
【図１】
2008021434.tif 000003
【図２】
2008021434.tif 000004
【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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