(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージと、
前記試料に走査ビームを照射するビーム源と、
前記ステージに設けられたマークと、
前記走査ビームの照射位置からの荷電粒子を検出する検出機構と、
前記検出機構からの検出信号に基づき前記マークの走査面像を形成する画像形成機構と、
前記画像形成機構によって形成された前記マークの走査画像の位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つ該位置ずれ補正係数に基づき前記ビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構と、を備え、
前記マークは前記ステージの座標を検出するためのステージ用シンボルから成り、
該ステージ用シンボルは、ステージ上の位置を定める位置シンボルと、位置シンボルの方向を定める方向シンボルと、を備えていることを特徴とする走査ビーム照射装置。
【請求項２】
試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージと、
前記試料に走査ビームを照射するビーム源と、
前記ステージに設けられたマークと、
前記走査ビームの照射位置からの荷電粒子を検出する検出機構と、
前記検出機構からの検出信号に基づき前記マークの走査面像を形成する画像形成機構と、
前記画像形成機構によって形成された前記マークの走査画像の位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つ該位置ずれ補正係数に基づき前記ビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構と、を備え、
複数のビーム源を備え、
前記マークは前記各ビーム源の走査ビームの各走査範囲内に設けた走査ビーム用シンボルであり、該走査ビーム用シンボルの走査画像の位置ずれから、走査ビームの座標系においてビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれの少なくともいずれか一つの位置ずれ量を求め、
前記走査ビーム用シンボルは、前記走査方向の直線を含む水平シンボルと、前記水平シンボルに対して斜め方向の直線を含む斜めシンボルと、を備え、
前記水平シンボルの両端のＹ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの水平シンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＹ軸方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの斜めシンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＸ軸方向ずれを求めることを特徴とする走査ビーム照射装置。
【請求項３】
前記画像形成機構は、前記検出機構からの検出信号に基づいて走査画像を形成し且つ該走査画像を記憶する走査画像記憶部を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の走査ビーム照射装置。
【請求項４】
前記制御機構は、前記画像形成機構によって得られた走査画像と前記マークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出する位置ずれ補正係数算出部と、該位置ずれ補正係数に基づき前記ビーム源およびステージの駆動を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の走査ビーム照射装置。
【請求項５】
前記位置ずれ補正係数を記憶する記憶部を更に備えていることを特徴とする請求項４に記載の走査ビーム照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを試料上に照射し二次元的に走査して走査画像を形成する走査ビーム照射装置に関し、特に、走査画像の直線性を補正する機能を備える走査ビーム照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一つ又は複数のビーム源からの走査ビームを試料上に照射し二次元的に走査するには、走査ビームと試料ステージとをＸ軸方向及びＹ軸方向に相対的に移動することによって、通常、Ｘ軸方向に1ライン分移動して検出信号を取得した後、Ｙ軸方向に1ライン分ずらす操作を繰り返すことによって1フレーム分の走査信号を取得している。
【０００３】
ステージの座標と走査ビームの座標とが一致していない場合には、検出信号を取得して得られる走査画像の位置とステージ上に配置された試料の位置との間に位置ずれ（走査信号の視野ずれ）が生じることになる。
【０００４】
従来、この位置ずれの補正は、試料上に位置合わせのためのマークを設け、ステージを動作させながら試料上に設けたマークの位置を確認し、ステージの座標と走査ビームの座標を座標変換することによって行っている。
また、走査信号の視野ずれを補正する際、走査画像を目視で確認しながら補正値を手動で求めるようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、走査信号の視野ずれを補正するために、走査画像を目視で確認しながら補正値を手動で求めると、走査のための作業時間が長くなるという問題がある他、客観的な走査基準がないため作業者によって補正値が異なるという問題があった。
【０００６】
また、補正値を得るためのマークが試料側に設けられているため、試料を交換する毎に位置ずれが生じ、ステージ動作と走査ビームとの関係を求めることが困難であるという問題がある。
［０００７］
更に、複数のビーム源からの走査ビームによって走査を行う構成では、これら複数のビーム源間の相対位置を補正する必要がある。これらビーム源間の相対位置を補正するには、ビーム源間のビームピッチや、制御値あたりの移動量等を計算しながら行わなければならないと共に、これらの演算を人手によって行う場合には、計算やずれ方向の間違い等の人為的な誤りが発生する要素が含まれるという問題があった。
［０００８］
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点を解決し、走査信号の視野ずれの補正を自動的に得るようにした走査ビーム照射装置を提供することにある。
［０００９］
また、本発明は、複数のビーム源の相対的位置関係を補正し、ビーム源の回転方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の少なくとも一つの位置ずれを補正するようにした走査ビーム照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
［００１０］
上述の目的を達成するため、本発明の一つの実施例に係る走査ビーム照射装置は、試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージと、この試料に荷電粒子ビームからなる走査ビームを照射するビーム源と、試料を支持するステージ上に設けられたマークと、走査ビームが照射された試料からの荷電粒子を検出する検出機構と、この検出機構からの検出信号に基づき前記マークの走査画像を形成する画像形成機構と、この画像形成機構によって形成された前記マークの走査画像の位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つこの位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構とを備えている。
［００１１］
［００１２］
上記マークは、例えば、ステージの座標を検出するためのステージ用シンボルから成り、このステージ用シンボルは、ステージ上の位置を定める位置シンボルと、位置シンボルの方向を定める方向シンボルとを備えている。
［００１３］
［００１４］
上記画像形成機構は、検出機構からの検出信号に基づいて走査画像を形成し且つこの走査画像を記憶する走査画像記憶部を含む。
［００１５］
上記制御機構は、画像形成機構によって得られた走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出する位置ずれ補正係数算出部と、この位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御部を備えている。
［００１６］
本発明に係る走査ビーム照射装置は、更に、位置ずれ補正係数を記憶する記憶部を備えている。
［００１７］
また、本発明に係る走査ビーム照射装置は、試料に照射される走査ビームを放出する複数のビーム源を備えている。
［００１８］
マークは、例えば、各ビーム源の走査ビームの各走査範囲内に設ける走査ビーム用シンボルから成り、この走査ビーム用シンボルの走査画像の位置ずれから、走査ビームの座標系においてビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれの少なくともいずれか一つの位置ずれ量を求めることができる。
［００１９］
上記走査ビーム用シンボルは、走査方向の直線を含む水平シンボルと、この水平シンボルに対して斜め方向の直線を含む斜めシンボルとを備えている。
［００２０］
上記水平シンボルの両端のＹ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの水平シンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＹ軸方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの斜めシンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＸ軸方向ずれを求めることができる。
【発明の効果】
［００２１］
本発明によれば、マークの走査画像の位置とステージ上のマークの位置との位置ずれを検出し、且つその位置ずれを自動的に補正することができる。
［００２２］
本発明によれば、複数のビーム源の相対的位置関係を補正することができる。また、ビーム源の回転方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の少なくとも一つの位置ずれを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
［００２３］
［図１］本発明に係る走査ビーム照射装置の一実施例を示す概略図。
［図２］ステージ上に設けられたマークの説明図。
［図３］Ａは、マークの一形状例を説明するための説明図であり、Ｂはマークの他の形状例を説明するための説明図である。
［図４］Ａは、マークによる回転方向ずれを検出するための説明図であり、Ｂは、マークによるＹ軸方向ずれを検出するための説明図であり、Ｃは、マークによるＸ軸方向ずれを検出するための説明図である。
［図５］Ａは、ビーム源のＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＸ軸方向ずれを説明するための図である。
［図６］Ａは、ビーム源のＸ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＸ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｃは、ビーム源のＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｄは、ビーム源のＸ軸方向ずれを説明するための図である。
［図７］Ａは、走査画像の回転方向ずれの補正を説明するための図であり、Ｂは、回転方向ずれが補正された走査画像を示す説明図であり、Ｃは、Ｙ軸方向ずれが補正された走査画像を示す説明図であり、Ｄは、Ｘ軸方向ずれが補正された走査画像を示す説明図である。
［図８］ビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの各位置ずれを補正するパラメータを求める手順を説明するためのフローチャート。
［図９］ビーム源の回転方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。
［図１０］Ａは、回転方向ずれを求めるため２点が指定された水平シンボルの説明図であり、Ｂは、回転方向ずれを求めるため他の２点が指定された水平シンボルの説明図。
［図１１］Ａは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｂは、フレームの方向ポイント数を示す説明図であり、Ｃは、フレームの回転方向ずれを示す説明図であり、Ｄは、フレームの回転方向ずれを示す説明図であり、Ｅは、フレームの回転方向ずれの表示例を示す説明図である。
［図１２］ビーム源のＹ軸方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。
［図１３］Ａは、ビーム源と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示す説明図であり、Ｂは、走査ビーム用シンボルの走査画像を示す説明図であり、Ｃは、ビーム源間のＹ軸方向ずれの補正を示す説明図である。
［図１４］Ａは、フレームとＹ軸方向ずれとの関係を示す図であり、Ｂは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｃは、フレームの方向ポイント数を示す説明図である。
［図１５］ビーム源のＸ軸方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。
［図１６］Ａは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を示す説明図であり、Ｂは、ビーム源の走査ビーム用シンボル画像を示す説明図であり、Ｃは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を説明するための図である。
［図１７］Ａは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を示す説明図であり、Ｂは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｃは、フレームの方向ポイント数を示す説明図である。
［図１８］Ａは、ビーム源の回転方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＹ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図であり、Ｃは、ビーム源のＸ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図である。
［図１９］走査ビーム照射装置の表示画面の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
［００２４］
１…走査ビーム照射装置、２…ビーム源、３…ステージ、４…検出機構、５…走査画像形成部、６…走査画像記憶部、７…位置ずれ補正係数算出部、７ａ…回転方向ずれ補正係数算出部、７ｂ…Ｙ軸方向ずれ補正係数算出部、７ｃ…Ｘ軸方向ずれ補正係数算出部、８…パラメータ記憶部、９…制御部、１１…ステージ用シンボル、１１ａ…位置シンボル、１１ｂ…方向シンボル、１２…走査ビーム用シンボル、１２ａ…水平シンボル、１２ｂ…斜めシンボル、１３…パス
【発明を実施するための最良の形態】
［００２５］
以下、本発明の実施の形態について、図面に示された実施例に基づき詳細に説明する。
［００２６］
図１は、本発明に係る走査ビーム照射装置の一実施例を示す。この走査ビーム照射装置１は、試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージ３と、試料に走査ビームを照射するビーム源２と、試料に設けられたマークと、走査ビームが照射された試料からの荷電粒子を検出する検出機構４と、この検出機構４からの検出信号に基づき走査画像を形成する画像形成機構と、この画像形成機構によって形成された走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つ該位置ずれ補正係数に基づき前記ビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構とを備えている。
［００２７］
画像形成機構は、検出機構からの検出信号に基づいて走査画像を形成し且つこの走査画像を記憶する走査画像記憶部６を含む。制御機構は、画像形成機構によって得られた走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出する位置ずれ補正係数算出部７と、この位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御部９を備えている。ビーム源２は、電子やイオン等の荷電粒子ビームを試料上に照射する。ステージ３は、基板等の試料を支持し図示しない駆動機構によってＸ，Ｙ方向に移動可能である。検出機構４は、ビーム源２からの荷電粒子ビームの照射によって試料から発生する二次電子等を検出し、走査ビーム照射装置は、荷電粒子ビームのスキャンやステージの移動によって試料上においてビームの照射位置を走査する。
［００２８］
走査画像形成部５は、検出機構４で取得された検出信号を用いて走査画像を形成する。走査画像記憶部６は、この形成された走査画像を記憶する。位置ずれ補正係数算出部７は、得られた走査画像に基づいて位置ずれ補正係数を算出する。パラメータ記憶部８は、位置ずれ補正係数算出部７で算出された位置ずれ補正係数等のパラメータを記憶する。制御部９は、得られた位置ずれ補正係数やその他のパラメータに基づいてビーム源２やステージ３の駆動制御を行う。
［００２９］
位置ずれ補正係数算出部７は、ビーム源２の基準座標（ビーム座標系あるいはステージ座標系）に対する回転方向ずれのずれ量を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出する回転方向ずれ補正係数算出部７ａと、ビーム源２を複数備える構成において、各ビーム源間のＹ軸方向ずれのずれ量を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出するＹ軸方向ずれ補正係数算出部７ｂと、各ビーム源間のＸ軸方向ずれのずれ量を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出するＸ軸方向ずれ補正係数算出部７Ｃとを備えている。
［００３０］
本発明の走査ビーム照射装置１は、ステージ３上に位置ずれを算出するためのマークを備える。図２は、本発明の走査ビーム照射装置１が備えるマークを説明するための図である。図２において、マークは、ステージ座標を取得するステージ用シンボル１１と、走査ビームの位置ずれを算出するための走査ビーム用シンボル１２を備える。マークはステージの上端及び／又は下端にエッチング等によって形成される。図２ではマークはステージの上端に設けた例を示しているが、下端に設ける構成の他、上端及び下端の両端に設ける構成としてもよい。ステージ用シンボル１１はビーム源２毎に設けられ、走査ビーム用シンボル１２はビーム源間に設けられる。
［００３１］
ビーム源２は、照射ビームのスキャン及びステージの移動によってパス１３の走査範囲内を走査して走査画像を取得する。
［００３２］
図３Ａおよび図３Ｂは、マークの形状例を説明するための図である。図３Ａは、ステージ用シンボル１１の一形状例を示している。ステージ用シンボル１１は、ステージ上の位置を定める位置シンボル１１ａと、位置シンボル１１ａが走査範囲のいずれ方向にあるいかを示す方向シンルボル１１ｂとを備える。得られた走査画像内に位置シンボル１１ａが見つからない場合には、この方向シンボル１１ｂを参照することで位置シンボル１１ａが存在する方向を確認することができる。
［００３３］
なお、図３Ａに示された位置シンボル１１ａ及び方向シンボル１１ｂの形状は一例であり、この形状に限定されるものではない。
［００３４］
また、図３Ｂは、走査ビーム用シンボル１１ａの一形状例を示している。走査ビーム用シンボル１２は、各ビーム源２の走査ビームの各走査範囲内に設けられ、この走査ビーム用シンボル１２は、走査ビームの座標系におけるビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれ等の位置ずれを求めるための指標として用いられる。
［００３５］
走査ビーム用シンボル１２は、走査方向の直線を含む水平シンボル１２ａと、水平シンボル１２ａに対して例えば４５度方向に傾斜した経線を含む斜めシンボル１２ｂとを備えている。
［００３６］
以下、主に走査ビーム用シンボルによる、回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの補正について説明する。
［００３７］
水平シンボル１２ａの両端のＹ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれが求められる。図４Ａは、水平シンボルによる回転方向ずれの検出を説明するための図である。図４Ａにおいて、回転方向のずれ角度θは水平シンボル１２ａの両端のＹ軸方向の位置ずれ量に対応しているため、Ｙ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれ量を算出することができる。
［００３８］
また、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの水平シンボル１２ａにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＹ軸方向ずれが求められる。図４Ｂは、水平シンボルによるＹ軸方向ずれの検出を説明するための図である。図４Ｂにおいて、二つのビーム源のＹ軸方向のずれは、各ビーム源で走査して得られる走査画像の二つの水平シンボル１２ａのＹ軸方向の位置ずれ量に対応しているため、Ｙ軸方向の位置ずれ量からビーム源間のＹ軸方向ずれ量を算出することができる。
［００３９］
また、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの斜めシンボル１２ｂにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＸ軸方向ずれが求められる。図４Ｃは、斜めシンボルによるＸ軸方向ずれの検出を説明するための図である。図４Ｃにおいて、二つのビーム源のＸ軸方向ずれは、各ビーム源で走査して得られる走査画像の二つの斜めシンボル１２ｂの角度をＹ軸方向の位置ずれ量に対応している。この斜めシンボル１２ｂの角度を水平シンボル１２ａに対して４５度の角度とする場合には、Ｘ軸方向ずれのずれ量とＹ軸方向ずれのずれ量とは同角度となるため、Ｙ軸方向ずれのずれ量をＸ軸方向ずれのずれ量として求めることができる。
［００４０］
なお、斜めシンボル１２ｂの角度を水平シンボル１２ａに対して４５度以外の任意の角度とすることもできる。この場合には、Ｘ軸方向ずれのずれ量とＹ軸方向ずれのずれ量とは同角度ではなく所定の対応角度関係となるため、Ｙ軸方向ずれのずれ量に対して所定の対応角度関係に基づいた演算を行うことでＸ軸方向ずれのずれ量を求めることができる。
［００４１］
なお、図４Ｃの左方は、太い線で示すマークを基準としたとき細い線で示すマークが左方にずれた状態を示し、図４Ｃの右方は、太い線で示すマークを基準としたとき細い線で示すマークが右方にずれた状態を示している。このＸ軸方向ずれは、斜めシンボル１２ｂ（実線で示す）のＹ軸方向ずれから求めることができる。
［００４２］
図５Ａ、図５Ｂおよび図６Ａ乃至図６Ｄを用いてＹ軸方向ずれ及びＸ軸方向ずれについて説明する。なお、ここでは、ビーム源ｍとビーム源ｍ−１の間のずれが示されている。
［００４３］
図５Ａは、Ｙ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＹ軸方向ずれは、各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの水平シンボル１２ａ（実線で示す）のＹ軸方向のずれ量から求めることができる。
［００４４］
図５Ｂは、Ｘ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＸ軸方向ずれは、各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの斜めシンボル１２ｂ（実線で示す）のＹ軸方向のずれ量から求めることができる。
［００４５］
図６Ａ乃至図６Ｄは、Ｘ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＹ軸方向ずれは、図６Ｃに示すように各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの水平シンボル１２ａのＹ軸方向のずれ量から求められる。ビーム源間のＸ軸方向ずれは、図６Ｄに示すように各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの斜めシンボル１２ｂのＹ軸方向のずれ量から求められる。
［００４６］
上記した回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの各位置ずれを補正することで、走査画像のずれを補正することができる。図７Ａ乃至図７Ｄは、位置ずれ補正による走査画像のずれ補正を説明するための図である。なお、ここでは、３つのビーム源がそれぞれ４つのパスによって走査画像を取得する状態を示している。
［００４７］
図７Ａは、回転方向ずれを含む走査画像例を示している。ビーム源２の設置角度やビームの照射状態によって回転方向にずれが生じると、得られる走査画像に回転方向ずれが含まれることになる。直線の走査画像は、回転方向ずれによって水平に対して角度を有する斜めの線として表れる。
［００４８］
図７Ｂは、回転方向ずれを補正した状態を示している。回転方向ずれ補正によって斜めの線は直線となる。このとき、ビーム源間においてＹ軸方向のずれが存在する場合には、各ビーム源で得られる走査画像の直線はＹ軸方向にずれる。
［００４９］
図７Ｃは、水平シンボルを用いてＹ軸方向ずれを補正した状態を示している。Ｙ軸方向ずれ補正によってビーム源間のＹ軸方向のずれは解消される。このとき、ビーム源間においてＸ軸方向ずれ方向にずれが存在する場合には、各ビーム源で得られる走査画像の直線はＸ軸方向にずれる。
【００５０】
図7Ｄは、斜めシンボルを用いてＸ軸方向ずれを補正した状態を示している。Ｘ軸方向ずれ補正によってビーム源間のＸ軸方向のずれは解消される。
【００５１】
次に、図8のフローチャートを用いて、回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの各位置ずれを補正するパラメータを求める手順について説明する。
【００５２】
はじめに、走査画像を取得する際の制御パラメータの内で回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれ等を補正するパラメータを“0”に設定し（S１）、この状態でビームを走査して、ステージ上に形成したマークの走査画像が取得される。ここでは、回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれを補正するために、走査ビーム用シンボルの走査画像が取得される（S2）。
【００５３】
この取得された走査ビーム用シンボルを用いてビ−ム源の回転方向ずれの補正係数を求め（S3）、この求められた回転方向ずれ補正係数を用いて制御パラメータを設定し（S4）、回転方向ずれを補正した状態で回転方向ずれ補正係数を再度用いてビームを走査して、走査ビーム用シンボルの走査画像が取得される（S5）。
【００５４】
次に、回転方向ずれを補正して取得された走査画像の走査ビーム用シンボルの水平シンボルを用いてＹ軸方向ずれ補正係数（補正量）が求められ（S6）、走査ビーム用シンボルの斜めシンボルを用いてＸ軸方向ずれ補正係数（補正量）が求められる（S7）。
【００５５】
前記各工程で求められた回転方向ずれ補正係数、Ｙ軸方向ずれ補正係数、Ｘ軸方向ずれ補正係数を用いてビーム制御のパラメータを設定する（S8）。
【００５６】
以下、図９、図１０Ａ，図１０Ｂ，図１１Ａ乃至図１１Ｅを参照して回転方向ずれ補正について説明し、図１２、図１３Ａ乃至図１３Ｃ、図１４Ａ乃至図１４Ｃ，〜図１５を参照してＹ軸方向ずれ補正について説明し、図１６Ａ乃至図１６Ｃ、図１７Ａ乃至図１７Ｃ、図１８Ａ乃至図１８Ｃを参照してＸ軸方向ずれ補正について説明する。
【００５７】
図９は、ビーム源の回転方向ずれ補正係数の算出（図８のフローチャート中のS3）を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、複数のビーム源（ビーム源の個数をNとする）を備える場合について説明する。
［００５８］
ｎ＝０として（Ｓ３ａ）、ビーム源ｎの走査画像から走査用ビームシンボルの水平シンボルについて２点を指定し（Ｓ３ｂ）、これら指定された２点のＹ軸方向のずれ量が求められる（Ｓ３ｃ）。
［００５９］
この求められたＹ軸方向ずれ量から回転方向ずれ補正係数が算出される（Ｓ３ｄ）。
ｎ＝ｎ＋１として（Ｓ３ｅ）、ｎとＮとを比較し（Ｓ３ｆ）、ｎがＮとなるまで（Ｓ３ｂ）〜（Ｓ３ｅ）の工程を繰り返すことによって、全てのビーム源について回転方向ずれ補正係数が算出される。
［００６０］
前記（Ｓ３ｂ）の工程では、回転方向ずれを求めるために水平シンボル中の２点が指定されている。図１０Ａは、水平シンボルにおける２点の一指定例を示す図であり、二つの水平シンボルの一方の水平シンボルの上側の端部を指定し（チェックＮｏ．１）、他方の水平シンボルの下側の端部を指定する（チェックＮｏ．２）。また、図１０Ｂは、水平シンボルにおける２点の他の指定例を示す図であり、一つの水平シンボルの両端部（チェックＮｏ．１，チェックＮｏ．２）を指定し、走査画像において指定した点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。なお、ここでは、ずれ量は、図中のチェックＮｏ．１のポイントからチェックＮｏ．２のポイントを差し引いたポイント数で表されている。
［００６１］
図１１は、フレームと回転方向ずれとの関係を示している。図１１Ａおよび図１１Ｂは、一フレームの範囲及び一フレームのポイント数の一例を示している。このフレームは、Ｘ方向長さＬＸ（例えば、４７ｍｍ）とｙ方向長さＬｙ（例えば、３ｍｍ）とを有し、Ｘ方向にＰｘのポイント数を有し、ｙ方向にＰｙのポイント数を有する。
［００６２］
そこで、水平シンボルのＹ軸方向のずれ量を、ポイント数をフレームに対応づけることでフレームにおける回転方向ずれのずれ係数が算出される。算出は以下の式によって行うことができる。
回転方向ずれ補正係数＝フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／フレームＸ方向の長さ×ずれ量
例えば、一フレームの範囲が（４７ｍｍ×３ｍｍ）であり、一フレームのポイント数が（３５２０ポイント×６８ポイント）であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で２ポイント数分ずれている場合には、
０．００１８５５３４７＝３（ｍｍ）／６８（ｐｏｉｎｔ）／４７（ｍｍ）／２（ｐｏｉｎｔ）
となる。
【００６３】
図１１Ｃは、回転方向ずれが左回転の場合を示し、図１１Ｄは、回転方向ずれが右回転の場合を示している。図１１Ｅは、回転方向ずれの回転方向の表示例であり、図中の“right”は回転方向ずれが右回転であることを示し、図中の“1eft”は回転方向ずれが左回転であることを示している。なお、上記数値例の場合には、右回転方向に対応している。
【００６４】
次に、Ｙ軸方向ずれ補正係数の算出について説明する。
【００６５】
図１２は、ビーム源のＹ軸方向ずれ補正係数の算出（図８のフローチャート中のS6）を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、複数のビーム源（ビーム源の個数をNとする）を備える場合について、ビーム源mを基準として他のビーム源のＹ軸方向ずれ補正する補正係数を順に求める手順を示している。
【００６６】
先ず、基準のビーム源mが設定される。複数のビーム源内で何れのビーム源を基準のビーム源として設定するかは任意とすることができる。例えば、ビーム源の個数が“7”である場合に、m＝4として中央に位置する第4番目のビーム源を基準とすることができる（S6a）。
【００６７】
次に、基準のビーム源に対して隣接するビーム源のＹ軸方向ずれを求め、この求められたＹ軸方向ずれを補正する補正係数を求め、さらに、隣接するビーム源のＹ軸方向ずれを求めて補正係数を求める。この演算を基準のビーム源の両側について行うことで、全てのビーム源について基準のビーム源に対してＹ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。
【００６８】
はじめに、基準のビーム源mに対して一方の側に存在するビーム源（m−1，m−2，…，1）についてＹ軸方向ずれの補正係数を求め（S6b〜S6f）、次に基準のビーム源mに対して他方の側に存在するビーム源（m十1，m十2，…，N）についてＹ軸方向ずれの補正係数を求める（S6g〜S6k）。
【００６９】
Ｙ軸方向ずれの補正係数を求める場合、ビーム源mとビーム源ｍ−1の走査画像から走査用ビームシンボルの水平シンボルについて2点を指定し（S6b）、これら指定された2点のＹ軸方向のずれ量が求められる（S6c）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＹ軸方向ずれ補正係数が算出される（S6d）。
［００７０］
ｍ＝ｍ−１として（Ｓ６ｅ）、ｍと“０”とを比較し（Ｓ６ｆ）、ｍが“０”となるまで（Ｓ６ｂ）〜（Ｓ６ｅ）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源１〜ｍ−１のビーム源についてＹ軸方向ずれ補正係数が算出される。
［００７１］
次に、ビーム源ｍとビーム源ｍ＋１の走査画像から走査用ビームシンボルの水平シンボルについて２点が指定され（Ｓ６ｇ）、これら指定された２点のＹ軸方向のずれ量が求められる（Ｓ６ｈ）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＹ軸方向ずれ補正係数が算出される（Ｓ６ｉ）。
［００７２］
ｍ＝ｍ＋１として（Ｓ６ｊ）、ｍと“Ｎ”とを比較し（Ｓ６ｋ）、ｍが“Ｎ”となるまで（Ｓ６ｇ）〜（Ｓ６ｊ）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源ｍ＋１〜ＮについてＹ軸方向ずれ補正係数が算出される。
［００７３］
これによって、基準のビーム源ｍに対して全てのビーム源のＹ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。
［００７４］
図１３は、ビーム源間のＹ軸方向ずれ補正を説明するための図である。図１３Ａは、ビーム源ｍとｍ−１と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示し、図１３Ｂは、走査ビーム用シンボルの走査画像を示している。ビーム源ｍとビーム源ｍ−１との走査ビーム用シンボルの画像は、ビーム源のＹ軸方向ずれによって、Ｙ軸方向にずれて観察される。ここで、図１３Ｃに示すように、走査ビーム用シンボルの水平シンボル（実線で表示）についてチェックＮｏ．１とチェックＮｏ．２とを指定し、この指定された点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。
［００７５］
なお、ここでは、ずれ量は図中のチェックＮｏ．１のポイントからチェックＮｏ．２のポイントを差し引いたポイント数で表わされる。
［００７６］
図１４はフレームとＹ軸方向ずれとの関係を示している。図１４Ｂおよび図１４Ｃは、一フレームの範囲及び一フレームのポイント数の一例を示し、Ｙ方向にｐｙ分だけずれている状態を示している。図１４Ａは、二つの走査ビーム用シンボルの走査画像（それぞれ片側のみが示されている）を示し、Ｙ方向にｐｙだけずれていることを観察することができる。
［００７７］
フレームはＸ方向長さＬｘ（例えば、４７ｍｍ）とｙ方向長さＬｙ（例えば、３ｍｍ）を有し、Ｘ方向にＰｘのポイント数を有し、ｙ方向にＰｙのポイント数を有する。
［００７８］
前記したフレームとの対応関係において、水平シンボルのＹ軸方向のずれ量を、ポイント数をフレームに対応づけることでＹ軸方向ずれのずれ係数により算出される。この算出は以下の式によって行われる。
Ｙ軸方向ずれ補正係数＝ずれ量×フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／最小分解能
例えば、一フレームの範囲が（４７ｍｍ×３ｍｍ）であり、一フレームのＹ方向のサンプリング点数が６８であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で−４ポイント数分ずれている場合には、−４４＝−４（ｐｏｉｎｔ）×３０００（ｕｍ）／６８（ｐｏｉｎｔ）／４（ｍｍ）となる。
［００７９］
次に、Ｘ軸方向ずれ補正係数の算出について説明する。
［００８０］
図１５は、ビーム源のＸ軸方向ずれ補正係数の算出（図８のフローチャート中のＳ７）を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、複数のビーム源（ビーム源の個数をＮとする）を備える場合について、ビーム源ｍを基準として他のビーム源のＹ軸方向ずれ補正する補正係数を順に求める手順を示している。
［００８１］
先ず、基準のビーム源ｍが設定される。複数のビーム源内で何れのビーム源を基準のビーム源として設定するかは任意とすることができる。例えば、ビーム源の個数が“７”である場合に、ｍ＝４として中央に位置する第４番目のビーム源を基準とすることができる（Ｓ７ａ）。
［００８２］
次に、基準のビーム源に対して隣接するビーム源のＸ軸方向ずれを求め、この求められたＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求め、さらに、隣接するビーム源のＸ軸方向ずれを求めて補正係数を求める。この演算を基準のビーム源の両側について行うことで、全てのビーム源について基準のビーム源に対してＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。
［００８３］
はじめに、基準のビーム源ｍに対して一方の側に存在するビーム源（ｍ−１，ｍ−２，…，１）についてＸ軸方向ずれの補正係数を求め（Ｓ７ｂ〜Ｓ７ｆ）、次に基準のビーム源ｍに対して他方の側に存在するビーム源（ｍ＋１，ｍ＋２，・・・，Ｎ）についてＸ軸方向ずれの補正係数を求める（Ｓ７ｇ〜Ｓ７ｋ）。
［００８４］
Ｘ軸方向ずれの補正係数を求める場合、ビーム源ｍとビーム源ｍ−１との走査画像から走査用ビームシンボルの斜めシンボルについて２点を指定し（Ｓ７ｂ）、これら指定された２点のＹ軸方向のずれ量を求める（Ｓ７ｃ）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＸ軸方向ずれ補正係数を算出する（Ｓ７ｄ）。
［００８５］
ｍ＝ｍ−１として（Ｓ７ｅ）、ｍと“０”とを比較し（Ｓ７ｆ）、ｍが“０”となるまで（Ｓ７ｂ）〜（Ｓ７ｅ）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源１〜ｍ−１のビーム源についてＸ軸方向ずれ補正係数が算出される。
［００８６］
次に、ビーム源ｍとビーム源ｍ＋１との走査画像から走査用ビームシンボルの斜めシンボルについて２点を指定し（Ｓ７ｇ）、これら指定された２点のＹ軸方向のずれ量を求める（Ｓ７ｈ）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＸ軸方向ずれ補正係数が算出される（Ｓ７ｉ）。
［００８７］
ｍ＝ｍ＋１として（Ｓ７ｊ）、ｍと“Ｎ”とを比較し（Ｓ７ｋ）、ｍが“Ｎ”となるまで（Ｓ７ｇ）〜（Ｓ７ｊ）の工程を繰り返すことによって、基凖のビーム源ｍ＋１〜Ｎのビーム源についてＸ軸方向ずれ補正係数が算出される。
［００８８］
これによって、基準のビーム源ｍに対して全てのビーム源のＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。
［００８９］
図１６は、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を説明するための図である。図１６Ａは、ビーム源ｍとビーム源ｍ−１と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示し、図１６Ｂは、走査ビーム用シンボルの走査画像を示している。ビーム源ｍとビーム源ｍ−１との走査ビーム用シンボルの画像のＸ軸方向ずれは、斜めシンボルが水平シンボルに対して４５度の角度にある場合にはＹ軸方向ずれとして観察される。ここで、図１６Ｃに示すように、走査ビーム用シンボルの斜めシンボル（実線で表示）についてチェックＮｏ．１とチェックＮｏ．２とを指定し、これら指定された点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。
［００９０］
なお、ここでは、ずれ量は図中のチェックＮｏ．１のポイントからチェックＮｏ．２のポイントを差し引いたポイント数で表わされる。
［００９１］
図１７はフレームとＸ軸方向ずれとの関係を示している。図１７Ｂおよび図１７Ｃは、一フレームの範囲及び一フレームのポイント数の一例を示し、Ｘ方向にｐｘ分だけずれている状態を示している。図１７Ａは、二つの走査ビーム用シンボルの走査画像（それぞれ片側のみが示されている）を示し、Ｘ方向にｐｘだけずれた状態がＹ方向にｐｙ（＝ｐｘ）だけずれた状態として観察される。
［００９２］
フレームはｘ方向長さＬｘ（例えば、４７ｍｍ）とｙ方向長さＬｙ（例えば、３ｍｍ）とを有し、Ｘ方向にＰｘのポイント数を有し、ｙ方向にｐｙのポイント数を有する。
［００９３］
前記フレームとの対応関係において、斜めシンボルのＹ軸方向のずれ量をポイント数をフレームに対応づけることでＸ軸方向ずれのずれ係数が算出される。この算出は以下の式によって行われる。
Ｘ軸方向ずれ補正係数＝ずれ量×フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／最小分解能
例えば、一フレームの範囲が（４７ｍｍ×３ｍｍ）であり、一フレームのＹ方向のサンプリング点数が６８であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で２ポイント数分ずれている場合には、
２２＝２（ｐｏｉｎｔ）×３０００（ｕｍ）／６８（ｐｏｉｎｔ）／４（ｕｍ）となる。
［００９４］
図１８は、回転方向ずれ補正、Ｙ軸方向ずれ補正、及びＸ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図である。
［００９５］
図１８Ａは、一例として左から右に向かって順にビーム源の回転方向ずれ補正の演算処理を行う場合について示している。回転方向ずれ補正は、各ビーム源との間で関連がなく、一ビームの回転方向ずれ補正が他のビーム源の回転方向ずれ補正に影響しないため、ビーム源について任意の順序で行うことができる。
［００９６］
図１８Ｂは、Ｙ軸方向ずれ補正の順序の一例であり、７個のビーム源において中央のビーム源Ｎｏ．４を基準として順にＹ軸方向ずれ補正を行う。第１番目に基準のビーム源Ｎｏ．４に対して左側に隣接するＮｏ．３のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行い、次に、Ｎｏ．３とＮｏ．２のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行った後、Ｎｏ．２とＮｏ．１のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行って左方にあるビーム源のＹ軸方向ずれ補正を完了する。
［００９７］
次に、第４番目に基準のビーム源Ｎｏ，４に対して右側に隣接するＮｏ．５のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行い、次に、Ｎｏ．５とＮｏ．６のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行った後、Ｎｏ．６とＮｏ．７のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行って右方にあるビーム源のＹ軸方向ずれ補正を完了する。
［００９８］
これにより、全てのビーム源についてのＹ軸方向ずれを補正することができる。
［００９９］
図１８Ｃは、Ｘ軸方向ずれ補正の順序の一例であり、Ｙ軸方向ずれ補正と同様に、７個のビーム源において中央のビーム源Ｎｏ．４を基準として順にＸ軸方向ずれ補正を行って全てのビーム源のＸ軸方向ずれ補正を行う。
［０１００］
なお、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向の補正において、補正を補正後のマークと順次比較することによって補正を行う場合、基準のマークに対する補正係数を求める場合には、前回の補正値を考慮する必要がある。
［０１０１］
次に、本発明の走査ビーム照射装置のアプリケーション上の動作を説明する。
図１９は、表示画面例であり、走査画像を表示する画像、走査ビーム用シンボル等のマークを用いて補正処理をための画像を表示する。
［０１０２］
図１９の左方画面には走査画像が表示され、この走査画像に表示された走査ビーム用シンボル等のマークの所定位置を指定することができる。走査画像上のポイントの座標値は、図１９の左方画面の下方部分に表示され、“Ｐｌｏｔ１”のボタンをクリックすると、第１の補正ポイントの座標値がその右部分に表示され、同様に“Ｐｌｏｔ２”のボタンをクリックすると、第２の補正ポイントの座標値がその右部分に表示される。
［０１０３］
図１９の右方画面には走査ビーム用シンボルと指定された補正ポイントとが表示され、その下方には補正事項や操作内容を選択するボタン、及び婦正事項を表すガイドリストが表示される。
［０１０４］
補正事項を選択するボタンは、回転方向ずれ補正（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  ａｄｊｕｓｔ）を選択するボタン、Ｙ軸方向ずれ補正（Ｙ  ａｘｉａｌ  ａｄｊｕｓｔ）を避択するボタン、Ｘ軸方向ずれ補正（Ｘ  ａｘｉａｌ  ａｄｊｕｓｔ）を選択するボタンがある。操作内容を選択するボタンとして、“Ｐｌｏｔ１”，“Ｐｌｏｔ２”に表示された補正ポイントをガイドリストに追加して登録する“Ｎｅｘｔ”ボタン、元にもどす“Ｂａｃｋ”ボタンが設けられる。
［０１０５］
ガイドリストには、回転方向ずれ補正、Ｙ軸方向ずれ補正、Ｘ軸方向ずれ補正等の各補正事項について、ずれ補正係数（パラメータ）がその状態に応じて表示される。例えば、補正係数が既に取得されている状態、現在取得中である状態、取得前の状態等を、背景色を異ならせて表示することができる。なお、図１９では、ガイドリストの一部のみを示している。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明の走査ビーム照射装置は、TFTアレイ検査装置、電子線マイクロアナライザ、走査電子顕微鏡、Ｘ線分析装置等に適用することができる。
【図１】
0004555909.tif 000002
【図２】
0004555909.tif 000003
【図３】
0004555909.tif 000004
【図４】
0004555909.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004555909.tif 000008
【図８】
0004555909.tif 000009
【図９】
0004555909.tif 000010
【図１０】
0004555909.tif 000011
【図１１】
0004555909.tif 000012
【図１２】
0004555909.tif 000013
【図１３】
0004555909.tif 000014
【図１４】
0004555909.tif 000015
【図１５】
0004555909.tif 000016
【図１６】
0004555909.tif 000017
【図１７】
0004555909.tif 000018
【図１８】
0004555909.tif 000019
【図１９】
0004555909.tif 000020