【手続補正書】
【提出日】平成16年1月26日(2004.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を試料面上で走査し、前記荷電粒子線が前記試料と相互作用して生じる二次電子を検出することにより前記試料の観察画像を形成する走査試料像表示装置において、
前記試料の表面付近に形成される磁場の向きが、試料面にほぼ平行となるような磁場形成手段を設けたことを特徴とする走査試料像表示装置。
【請求項２】
荷電粒子線を発生する荷電粒子線源と、前記荷電粒子線を試料に照射する電磁レンズと、前記電磁レンズにより照射される荷電粒子線を前記試料面上で走査する走査手段と、前記荷電粒子線が前記試料と相互作用して生じる二次電子を検出する二次電子検出器と、前記二次電子検出器の検出結果に基づいて前記試料の観察画像を形成する画像形成手段とを備える走査試料像表示装置において、
前記試料に関して前記電磁レンズと反対側に配置され、試料面の光軸上に形成される光軸方向磁場が前記試料面上でほぼ零となるような磁場を前記電磁レンズとともに形成する磁場発生手段を設けたことを特徴とする走査試料像表示装置。
【請求項３】
荷電粒子線を発生する荷電粒子線源と、前記荷電粒子線を試料に照射する電磁レンズと、前記電磁レンズにより照射される荷電粒子線を前記試料面上で走査する走査手段と、前記荷電粒子線が前記試料と相互作用して生じる二次電子を検出する二次電子検出器と、前記二次電子検出器の検出結果に基づいて前記試料の観察画像を形成する画像形成手段とを備える走査試料像表示装置において、
前記試料に関して前記電磁レンズと反対側に配置され、光軸上に形成される光軸方向磁場が零となる光軸方向位置を変化させる磁場を前記電磁レンズとともに形成する磁場発生手段を設けたことを特徴とする走査試料像表示装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の走査試料像表示装置において、
前記磁場発生手段は電磁レンズと、その電磁レンズの励磁を制御する制御装置とを有することを特徴とする走査試料像表示装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の走査試料像表示装置において、
前記磁場発生手段は電磁レンズと、その電磁レンズを光軸に沿って移動させる駆動装置と、前記駆動装置による電磁レンズの移動量を制御する制御装置と、を有することを特徴とする走査試料像表示装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の走査試料像表示装置において、
前記磁場発生手段の電磁レンズは円錐台形状であることを特徴とする走査試料像表示装置。
【請求項７】
請求項２または請求項３に記載の走査試料像表示装置において、
光軸を中心に配置された複数の二次電子検出器と、
前記複数の二次電子検出器のいずれか一つの信号を選び前記画像形成手段へ送信するための信号切換器とを備えたことを特徴とする走査試料像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の走査試料像表示装置において、
光軸に関して軸対称な位置に偶数の二次電子検出器を設けたことを特徴とする走査試料像表示装置。
【請求項９】
電子線露光装置における被露光面に設けられたマークのマーク検出方法において、
加速電圧５０ｋＶ以上の電子線で前記マークを走査し、前記電子線と前記マークとが相互作用して生じる散乱電子が前記被露光面上に形成された物質と相互作用して生じる二次電子を二次電子検出器で検出し、前記二次電子検出器の検出信号に基づいて前記マークを検出することを特徴とするマーク検出方法。
【請求項１０】
エネルギー５０ｋｅＶ以上の電子線を発生することができる電子線源と、
前記電子線を被露光面に投影する投影レンズと、
前記被露光面に照射される前記電子線を前記被露光面に設けられたマーク上で走査する走査手段と、
前記電子線と前記マークとが相互作用して生じる散乱電子が前記被露光面上に形成された物質と相互作用して生じる二次電子を検出する二次電子検出器と、
前記被露光面に関して前記投影レンズと反対側に配置され、前記被露光面の光軸上に形成される光軸方向磁場がほぼ零となるような磁場を前記投影レンズとともに形成する磁場発生手段とを設けたことを特徴とする電子線露光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電子線露光装置において、
前記二次電子検出器を光軸に関して軸対称な位置に偶数個設けたことを特徴とする電子線露光装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の電子線露光装置において、
前記磁場発生手段は電磁レンズと、その電磁レンズの励磁を制御する制御装置とを有することを特徴とする電子線露光装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の電子線露光装置において、
前記磁場発生手段は電磁レンズと、その電磁レンズを光軸に沿って移動させる駆動装置と、前記駆動装置による電磁レンズの移動量を制御する制御装置と、を有することを特徴とする電子線露光装置。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の電子線露光装置において、
前記磁場発生手段の電磁レンズは円錐台形状であることを特徴とする電子線露光装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明の実施の形態を示す図１および図３〜６に対応付けて説明すると、
（１）図１に対応付けて説明すると、請求項１の発明は、荷電粒子線ＥＢを試料４面上で走査し、荷電粒子線ＥＢが試料４と相互作用して生じる二次電子２０を検出することにより試料４の観察画像を形成する走査試料像表示装置に適用され、試料４の表面付近に形成される磁場Ａの向きが、試料面にほぼ平行となるような磁場形成手段３，７，１３，１４を設けたことにより上述の目的を達成する。
（２）請求項２の発明は、荷電粒子線ＥＢを発生する荷電粒子線源１と、荷電粒子線ＥＢを試料４に照射する電磁レンズ３と、電磁レンズ３により照射される荷電粒子線ＥＢを試料４面上で走査する走査手段６と、荷電粒子線ＥＢが試料４と相互作用して生じる二次電子２０を検出する二次電子検出器９ａ，９ｂと、二次電子検出器９ａ，９ｂの検出結果に基づいて試料４の観察画像を形成する画像形成手段１２，１５とを備える走査試料像表示装置に適用され、試料４に関して電磁レンズ３と反対側に配置され、試料面の光軸上に形成される光軸方向磁場が前記試料面上でほぼ零となるような磁場を電磁レンズ３とともに形成する磁場発生手段７，１３，１４を設けたことにより上述の目的を達成する。
（３）請求項３の発明は、荷電粒子線ＥＢを発生する荷電粒子線源１と、荷電粒子線ＥＢを試料４に照射する電磁レンズ３と、電磁レンズ３により照射される荷電粒子線ＥＢを試料４面上で走査する走査手段６と、荷電粒子線ＥＢが試料４と相互作用して生じる二次電子２０を検出する二次電子検出器９ａ，９ｂと、二次電子検出器９ａ，９ｂの検出結果に基づいて試料４の観察画像を形成する画像形成手段１２，１５とを備える走査試料像表示装置に適用され、試料４に関して電磁レンズ３と反対側に配置され、光軸ＡＸ上に形成される光軸方向磁場が零となる光軸方向位置を変化させる磁場を電磁レンズ３とともに形成する磁場発生手段７，１３，１４を設けたことにより上述の目的を達成する。
（４）請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載の走査試料像表示装置において、磁場発生手段は電磁レンズ７と、その電磁レンズ７の励磁を制御する制御装置１４とを有するものである。
（５）請求項５の発明は、請求項２または請求項３に記載の走査試料像表示装置において、磁場発生手段は電磁レンズ７と、その電磁レンズを光軸に沿って移動させる駆動装置３０と、駆動装置による電磁レンズの移動量を制御する制御装置３１と、を有するものである。
（６）請求項５の発明は、請求項４または請求項５に記載の走査試料像表示装置において、磁場発生手段の電磁レンズ４７を円錐台形状としたものである。
（７）請求項７の発明は、請求項２または請求項３に記載の走査試料像表示装置おいて、光軸ＡＸを中心に配置された複数の二次電子検出器９ａ，９ｂと、複数の二次電子検出器９ａ，９ｂのいずれか一つの信号を選び画像形成手段１２，１５へ送信するための信号切換器１１とを備える。
（８）請求項８の発明は、請求項７に記載の走査試料像表示装置において、光軸ＡＸに関して軸対称な位置に偶数の二次電子検出器９ａ，９ｂを設けた。
（９）図６に対応付けて説明すると、請求項９の発明は、電子線露光装置における被露光面に設けられたマークのマーク検出方法に適用され、加速電圧５０ｋＶ以上の電子線ＥＢでマーク７２を走査し、電子線ＥＢとマーク７２とが相互作用して生じる散乱電子７３が被露光面上に形成された物質７１と相互作用して生じる二次電子７４を二次電子検出器６２で検出し、二次電子検出器６２の検出信号に基づいてマーク７２を検出することにより上述の目的を達成する。
（１０）図５，６に対応付けて説明すると、請求項１０の発明は、エネルギー５０ｋｅＶ以上の電子線ＥＢを発生することができる電子線源５１と、電子線ＥＢを被露光面に投影する投影レンズ５７，５８と、被露光面に照射される電子線ＥＢを被露光面に設けられたマーク７２上で走査する走査手段５３，５６と、電子線ＥＢとマーク７２とが相互作用して生じる散乱電子７３が被露光面上に形成された物質７１と相互作用して生じる二次電子７４を検出する二次電子検出器６２と、被露光面に関して投影レンズ５７，５８と反対側に配置され、前記被露光面の光軸ＡＸ上に形成される光軸方向磁場がほぼ零となるような磁場を投影レンズ５７，５８とともに形成する磁場発生手段６３，６４，６５とを設けたことにより上述の目的を達成する。
（１１）請求項１１の発明は、請求項１０に記載の電子線露光装置において、二次電子検出器６２を光軸ＡＸに関して軸対称な位置に偶数個設けた。
（１２）請求項１２の発明は、請求項１０に記載の電子線露光装置において、磁場発生手段は電磁レンズ６３と、その電磁レンズ６３の励磁を制御する制御装置６５とを有するものである。
（１３）請求項１３の発明は、請求項１０に記載の電子線露光装置において、磁場発生手段は電磁レンズと、その電磁レンズを光軸に沿って移動させる駆動装置と、駆動装置による電磁レンズの移動量を制御する制御装置と、を有するものである。
（１４）請求項１４の発明は、請求項１２または請求項１３に記載の電子線露光装置において、磁場発生手段の電磁レンズを円錐台形状としたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
（１）請求項１の発明では磁場形成手段３，７，１３，１４により形成された磁場によって二次電子２０は光軸ＡＸに対して放射方向に進行する。
（２）請求項２〜８の発明では、電磁レンズ３の磁場に磁場発生手段７，１３，１４の磁場を重ね合わせることによって試料面の光軸上に形成される光軸方向磁場がほぼ零とされ、試料面から放出された二次電子は磁力線に沿って光軸ＡＸに対して放射方向に進行し、二次電子検出器９ａ，９ｂによって検出される。
（３）請求項３の発明では、光軸上に形成される光軸方向磁場が零となる光軸方向位置を、所望の位置（例えば、試料面上）に移動させることができる。
（４）請求項７の発明では、画像形成に用いられる二次電子検出器９ａ，９ｂからの検出信号を信号切換器１１により切換える。
（５）請求項８の発明では、偶数個の二次電子検出器９ａ，９ｂにより形成される電界は光軸ＡＸ上の電界をほとんど乱さない。
（６）請求項９〜１１の発明では、散乱電子７３が被露光面上に形成された物質７１と相互作用して生じる二次電子７４を検出することによりマーク７２を検出する。
（７）請求項１０および１１の発明では、投影レンズ５７，５８の磁場に磁場発生手段６３，６４，６５の磁場を重ね合わせることによって被露光面の光軸ＡＸ上に形成される光軸方向磁場がほぼ零とされ、被露光面から放出された二次電子は磁力線に沿って光軸ＡＸに対して放射方向に進行し、二次電子検出器６２によって検出される。
（８）請求項１１の発明では、偶数個の二次電子検出器６２により形成される電界は光軸ＡＸ上の電界をほとんど乱さない。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、試料面または被露光面付近に形成される磁場の向きが試料面または被露光面に平行なので、試料面または被露光面から放出された二次電子は磁力線に沿って光軸に対して放射方向に進行し、二次電子検出器によって検出され易くなり、検出信号のＳ／Ｎ比が向上する。
請求項３の発明によれば、より良い像が得られるように光軸上に形成される光軸方向磁場が零となる光軸方向位置をに移動させることができる。
請求項７の発明によれば光軸を中心に配置された二次電子検出器のいずれかの検出信号を選択して用いることできるため、複数の方向からの観察が可能となり、例えば、コンタクトホール等の特定方向の側面が観察しやすくなる。
請求項８の発明によれば、二次電子検出器の配置が光軸に関して軸対称となるため、二次電子検出器の電界による試料面に入射する電子線への影響を低減することができる。
請求項９〜１１の発明によれば、入射電子線との相互作用により発生する散乱電子が被露光面上に形成された物質と相互作用して生じる二次電子をマーク検出に用いているため、高コントラストな検出信号が得られて高精度にマーク位置を検出することができる。
請求項１１の発明によれば、二次電子検出器の配置が光軸に関して軸対称となるため、二次電子検出器の電界による被露光面に入射する電子線への影響を低減することができる。