(57)【要約】  本発明は、反射電子を結像する機構を備えていない場合において、試料に対する光の照射位置を特定することができる荷電粒子線装置を提供することを目的とする。本発明に係る荷電粒子線装置は、一次荷電粒子線のみを照射しているとき取得した第１観察画像と、前記一次荷電粒子線に加えて光を照射しているとき取得した第２観察画像との間の差分に基づき、前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置が合致しているか否かを判定する。また、前記第１観察画像と光量計測器による計測結果とを用いて、前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置が合致しているか否かを判定する。
2020115876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に対して一次荷電粒子線を照射する荷電粒子源、
前記試料を搭載する試料ステージ、
前記試料に対して前記一次荷電粒子線を照射することにより前記試料から放出される二次荷電粒子を検出する検出器、
前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記試料の観察像を取得する画像処理部、
前記試料に対して光を照射する光源、
を備え、
前記画像処理部は、前記試料に対して前記一次荷電粒子線を照射するとともに前記光を照射していない第１期間において前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記試料の第１観察像を取得し、
前記画像処理部は、前記試料に対して前記光を照射するとともに前記一次荷電粒子線を照射している第２期間において前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記試料の第２観察像を取得し、
前記画像処理部は、前記第１観察像と前記第２観察像との間の差分を算出することにより、前記試料上における前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置が合致しているか否かを示唆する照射位置情報を出力する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記画像処理部が取得する観察像を表示する画像表示部を備え、
前記画像表示部は、前記第１観察像、前記第２観察像、前記第１観察像と前記第２観察像との間の差分を表す差分画像、のうち少なくともいずれかを表示する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記第１観察像の各ピクセルの信号量と、前記第２観察像の各ピクセルの信号量との間の差分に基づき、前記試料における前記光の照射位置を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項４】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記試料に対する前記光の照射位置を移動させる調整機構を有し、
前記調整機構は、前記一次荷電粒子線の照射位置を基準として、ミラーまたは集光レンズにより前記光の照射位置を調整する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項５】
前記荷電粒子線装置は、前記一次荷電粒子線を偏向させる偏向器を備え、
前記ミラーは、前記偏向器と前記試料ステージの間に設置されており、
前記ミラーは、前記一次荷電粒子線を通過させる穴を有し、
前記ミラーは、非磁性の導体材料によって構成されている
ことを特徴とする請求項４記載の荷電粒子線装置。
【請求項６】
前記試料ステージは、前記光の照射位置を特定するために用いる調整用試料を搭載しており、
前記調整用試料は、半導体基板上に複数の電極のパターンを有し、前記パターンの下層構造にＰ型半導体とＮ型半導体から成るＰＮ接合構造を有し、
前記画像処理部は、前記第１観察像として前記調整用試料の観察像を取得した後に、前記第２観察像として前記調整用試料の観察像を取得し、
前記画像処理部は、前記照射位置情報として、前記第２観察像において前記第１観察像よりも輝度値が高い部分を表す情報を出力する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項７】
前記光のエネルギーは、前記調整用試料のバンドギャップエネルギーより高く、前記調整用試料の仕事関数より低い
ことを特徴とする請求項６記載の荷電粒子線装置。
【請求項８】
各前記電極の側面は絶縁膜で覆われていることを特徴とする請求項６記載の荷電粒子線装置。
【請求項９】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光を照射する位置を調整する調整機構を備え、
前記荷電粒子線装置はさらに、前記調整機構を制御する調整機構制御部を備え、
前記調整機構制御部は、前記差分が小さくなるように前記調整機構を制御することにより、前記試料上における前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置を合致させる
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項１０】
対象物に対して一次荷電粒子線を照射する荷電粒子源、
前記対象物を搭載する試料ステージ、
前記対象物に対して前記一次荷電粒子線を照射することにより前記対象物から放出される二次荷電粒子を検出する検出器、
前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記対象物の観察像を取得する画像処理部、
前記対象物に対して光を照射する光源、
前記対象物に対して照射される光量を測定する光量測定器、
を備え、
前記画像処理部は、対象物に対して前記一次荷電粒子線を照射するとともに前記光を照射していない期間において前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記対象物の観察像を取得し、
前記画像処理部は、前記観察像と、前記光量測定器による測定結果とを用いて、前記対象物上における前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置が合致しているか否かを示唆する照射位置情報を出力する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
前記対象物は、フォトダイオードによって構成されており、
前記光量測定器は、前記フォトダイオードが出力する電流を計測する電流計であり、
前記フォトダイオードは、中心対称かつ等面積の複数領域に分割されたフォトダイオード素子を有し、
各前記フォトダイオード素子間にはスリットが設けられ、
前記光源は、前記スリットの寸法以上の光径を有する前記光を出射し、
各前記フォトダイオード素子は、入射した光の光量を表す電流を出力する
ことを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線装置。
【請求項１２】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記一次荷電粒子線を偏向する偏向器を備え、
前記偏向器は、前記フォトダイオードの中心に前記一次荷電粒子線が照射されるように前記一次荷電粒子線を偏向し、
前記画像処理部は、前記一次荷電粒子線が前記フォトダイオードの中心に照射されているときの前記観察像と、前記光量測定器による測定結果とを用いて、前記照射位置情報を出力する
ことを特徴とする請求項１１記載の荷電粒子線装置。
【請求項１３】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光源と前記光量測定器との間に配置され、前記光を通す絞り穴を有する絞り板を備え、
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光源が出射する光量を制御する光量制御部を備え、
前記光量制御部は、前記絞り穴を通過した前記光の光量が、前記絞り穴の開口径に対応する所定範囲内であるか否かにしたがって、前記光源が出射する光量を調整する
ことを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線装置。
【請求項１４】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光源と前記光量測定器との間に配置され、前記光を遮断する遮光板を備え、
前記遮光板は、前記光を遮断する面積を変更することができるように構成されており、
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光源が出射する光量を制御する光量制御部を備え、
前記光量制御部は、前記遮光板を通過した前記光の光量が、前記遮光板によって遮断される前記光の面積に対応する所定範囲内であるか否かにしたがって、前記光源が出射する光量を調整する
ことを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線装置。
【請求項１５】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光を照射する位置を調整する調整機構を備え、
前記荷電粒子線装置はさらに、前記調整機構を制御する調整機構制御部を備え、
前記調整機構制御部は、各前記フォトダイオード素子が出力する電流が等しくなるように前記調整機構を制御することにより、前記試料上における前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置を合致させる
ことを特徴とする請求項１１記載の荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子線装置を用いた試料の観察や分析などの処理中に、試料が帯電することにより二次荷電粒子像の明るさの変動や歪みを引き起こすことが知られている。帯電抑制技術として、荷電粒子線の照射領域に光等の電磁波を照射する方法が挙げられる。例えば特許文献１は、『電子光学系の動作モードに紫外線照射発生による光電子結像モードを追加した上、紫外線の照射領域を光電子像として表示し、光電子像と反射電子像とをモニタ上に重ねて表示することにより、相互の位置関係と大きさの差を容易に把握できるようにした。』という技術を記載している（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００４１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
荷電粒子線と光を試料に対して照射する荷電粒子線装置においては、光の照射領域を特定する手段が必要である。両者の照射位置が互いにずれていると、例えば光照射によって帯電を抑制する場合においては、帯電が除去されていない領域が残る可能性があるからである。【０００５】
特許文献１においては、反射電子を結像する機構を利用して光電子を結像することにより、光の照射領域を特定する。これに対して、例えば走査電子顕微鏡などのように反射電子を用いない検査装置を用いる場合、特許文献１記載の手法を採用するためには、反射電子を結像する機構を別途設ける必要がある。換言すると特許文献１においては、反射電子を結像する機構を備えていない検査装置を用いる場合については考慮されていない。【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、反射電子を結像する機構を備えていない場合において、試料に対する光の照射位置を特定することができる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】
【０００７】
本発明に係る荷電粒子線装置は、一次荷電粒子線のみを照射しているとき取得した第１観察画像と、前記一次荷電粒子線に加えて光を照射しているとき取得した第２観察画像との間の差分に基づき、前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置が合致しているか否かを判定する。また、前記第１観察画像と光量計測器による計測結果とを用いて、前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置が合致しているか否かを判定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る荷電粒子線装置によれば、反射電子を結像する機構を備えていない場合において、試料に対する光の照射位置を特定することができる。これにより、反射電子を結像するために新たな機構を設けることなく、一次荷電粒子線の照射位置と光の照射位置を合致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る荷電粒子線装置１００の構成図である。
【図２】位置調整用試料１０の構造例を示す。
【図３】荷電粒子線装置１００の動作原理を示す。
【図４】画像処理部１４が二次電子信号に基づき取得した二次電子画像の例である。
【図５】荷電粒子線装置１００の動作手順を説明するフローチャートである。
【図６】ユーザが光照射位置を調整するために用いるＧＵＩの例を示す図である。
【図７】実施形態２に係る荷電粒子線装置１００の構成図である。
【図８】試料ステージ６周辺の拡大図である。
【図９】実施形態２における荷電粒子線装置１００の動作手順を説明するフローチャートである。
【図１０】照射位置を調整する過程を説明するイメージ図である。
【図１１】実施形態３に係る荷電粒子線装置１００が備える可動絞り板２９の構成を示す図である。
【図１２】実施形態３における荷電粒子線装置１００の動作手順を説明するフローチャートである。
【図１３】可動絞り板２９に代えて遮光板３０を備える構成例を示す。
【図１４】電子線照射領域２３を絞り穴２５の中心に合わせるときの操作画面である。
【図１５】絞り穴２５を通過した光の光量を測定しながら光軸を調整する際の操作画面である。
【図１６】実施形態４に係る荷電粒子線装置１００の構成図である。
【図１７】実施形態４における荷電粒子線装置１００の動作手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る荷電粒子線装置１００の構成図である。荷電粒子線装置１００は、電子光学系、光照射系、画像生成系を備える。電子光学系は、真空チャンバ１２内に配置された、電子源１、偏向器２、電子レンズ３、試料４、試料ホルダ５、試料ステージ６、二次電子検出器７によって構成されている。光照射系は、光源８、調整機構９、位置調整用試料１０によって構成されている。画像生成系は、制御部１３、画像処理部１４、画像表示部１５によって構成されている。
【００１１】
電子源１から放出された一次電子線は偏向器２により偏向され、電子レンズ３によって収束され、試料ステージ６に搭載された位置調整用試料１０上で走査される。一次電子線が位置調整用試料１０に照射されると、位置調整用試料１０から二次電子が放出され、二次電子検出器７はこれを検出する。制御部１３は、電子線の走査信号と同期して二次電子信号を検出する。画像処理部１４は、二次電子画像を生成し、画像表示部１５は二次電子画像を表示する。
【００１２】
光源８から発振した光は、調整機構９（例えばミラーやレンズ）によって照射位置を調整され、試料４に対して照射される。照射光としては、Ｘ線〜赤外線の波長領域を使用する。光源８としては、単一波長のものを用いてもよいし、必要な波長範囲を含む光源の特定波長を選択するか、高調波発生などによって波長を変換したものでもよい。
【００１３】
使用する光のエネルギーとしては、試料内にキャリアを発生させるために測定試料のバンドギャップエネルギーを越える波長域のものが好ましい。ただし、光のエネルギーが試料の仕事関数を越えると試料表面から光電子が発生して二次電子画像のコントラストを低減してしまうので、仕事関数を越えないエネルギーとする。
【００１４】
光は、図１のように試料に対して垂直に入射してもよいし、試料に対して斜めに入射してもよい。光を集光させる場合は、放物面ミラーやトロイダルミラーを用いるか、集光レンズを用いる。このとき、ミラーを使って垂直照射する場合は、電子線の軌道に影響を及ぼさない非磁性の導体材料を選択し、その導体材料上に電子線が通過するための電子線ビーム径程度の穴を設けておく。ミラーは、手動でもよいし、微動が可能なピエゾモータ等を使用したものでもよい。ただし、穴の中も帯電しない素材を用いて、電子線軌道への影響を避けることが必要である。
【００１５】
図２は、位置調整用試料１０の構造例を示す。位置調整用試料１０は、上面からみると格子状にパターン３１が繰り返し並んでいて、パターン位置座標は目印によって認識することができる。パターン３１は電極で形成されている。位置調整用試料１０は、パターンの下層構造として例えばｐ型半導体３４とｎ型半導体３５のｐｎ接合を有している。各電極３３の側面は酸化膜等の絶縁膜３２で覆われている。半導体基板３６はグランド電極で導通が取れているものとする。
【００１６】
図３は、荷電粒子線装置１００の動作を示す。一般的に、低加速エネルギーの電子線を非導通試料に照射すると、入射電子数よりも試料から放出される電子数が多くなり、電子放出率が１以上になることが知られている。低加速エネルギーの電子線１６を照射すると、図３（ａ）のように試料表面から二次電子が放出される。このとき、表面の電極は導通がとれていないので、図３（ｂ）のように二次電子が放出することによって電極表面が正に帯電する。このときの二次電子画像３７は輝度値が小さく、暗い画像となる。
【００１７】
位置調整用試料１０が下層にｐｎ接合構造をもつ場合、光源８、調整機構９を用いてｐｎ接合部にバンドギャップを超える波長域の光１７を照射することによって、図３（ｃ）のように電荷をもつキャリアが発生する。発生したキャリアは、電極表面の正帯電によって偏っていた電荷を打ち消すように作用するので、図３（ｄ）のように光が照射された電極は再び二次電子の放出量が増加する。このときの二次電子画像３８は輝度値が大きく、明るい画像となる。一方、下層にｐｎ接合をもたないゲート電極のような電極の場合、光を照射しても表面の帯電状態に特に変化は起きない。
【００１８】
このように、光照射によって試料内にキャリアを発生する条件下では、試料表面の電位状態が異なることにより、二次電子放出量に変化が起こる。光照射によるキャリア生成量は、光の照射条件によって決まるので、光照射によって二次電子放出量に変化が起こる最適な光量に調整することが好ましい。照射する光の波長は、ｐｎ接合のキャリアを励起できる波長であることだけでなく、光の侵入長や周辺の絶縁膜の透過率を考慮することが好ましい。
【００１９】
図４は、画像処理部１４が二次電子信号に基づき取得した二次電子画像の例である。図４（ａ）は光を照射していない期間に撮像された画像を示す。図４（ｂ）は光を照射している期間に撮像された画像を示す。図３で説明した原理により、光を照射している部位２０の二次電子画像は輝度値が高いので、これにより光照射位置を特定することができる。
【００２０】
図５は、荷電粒子線装置１００の動作手順を説明するフローチャートである。試料ステージ６を移動し（Ｓ５０１）、電子線の照射領域に位置調整用試料１０を設置する（Ｓ５０２）。画像処理部１４は、位置調整用試料１０に対して光を照射していない期間において位置調整用試料１０に対して電子線を照射したとき位置調整用試料１０から放出される二次電子信号を用いて、二次電子画像を取得する（Ｓ５０３）。
【００２１】
光源８は、位置調整用試料１０に対して光を照射する（Ｓ５０４）。画像処理部１４は、位置調整用試料１０に対して光を照射している期間において位置調整用試料１０に対して電子線を照射したとき位置調整用試料１０から放出される二次電子信号を用いて、二次電子画像を取得する（Ｓ５０５）。
【００２２】
図４のように二次電子画像の輝度にしたがって光の照射位置を特定することができるので、ユーザは二次電子画像を目視確認することにより、光の照射位置と一次電子線の照射位置が合致するように調整機構９を調整することができる。光を照射したときの二次電子画像と照射しないときの二次電子画像との間の輝度差が小さく、目視では判断できない場合、画像処理部１４は演算により両画像間の差分を求めてもよい。例えば光を照射しないときの二次電子画像（図４（ａ））のピクセル（ｘ，ｙ）における信号量（Ｓ１（ｘ，ｙ））と、光を照射しているときの二次電子画像（図４（ｂ））の同ピクセル（ｘ，ｙ）の信号量（Ｓ２（ｘ，ｙ））との間の差信号（Ｓ（ｘ，ｙ））を算出することにより、輝度差を判別することができる（Ｓ５０６）。
【００２３】
画像表示部１５は各二次電子画像を表示する（Ｓ５０７）。差信号Ｓ（ｘ，ｙ）を算出した場合は、差信号または差信号をピクセル値として用いる差信号画像を併せて表示してもよい。ユーザは二次電子画像（および差信号Ｓ）を見ながら、光の照射位置と一次電子線の照射位置が合致するように調整機構９を調整する（Ｓ５０８）。
【００２４】
図５においてはまず光１７を照射していない期間で二次電子画像を取得し、次に光を照射している期間で二次電子画像を取得することとしたが、この順番は反対でもよい。すなわち光１７を照射していないときの輝度値と照射しているときの輝度値との間の差分が求められればよい。
【００２５】
図６は、ユーザが光照射位置を調整するために用いるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の例を示す図である。図６は、位置調整用試料１０の一部に光が照射されているときの例を示している。マニュアルで調整する際は、右ウインドウに差信号から生成した画像を表示し、左側には二次電子画像の倍率と位置調整用試料１０のステージ位置ＸＹが表示される。観察中の倍率に連動して、二次電子画像のスケールが表示される。照射位置調整に関しては、ＡＵＴＯモードで自動化してもよい。ＡＵＴＯモードを選択した場合は、電子線の照射領域と観察領域を固定するためのステージ位置Ｆｉｘボタンが活性化される。このとき照射位置自動調整ボタンも活性化する。
【００２６】
ユーザは図６の画面上における差信号画像により、電子線１６の照射位置と光１７の照射位置が合致しているか否かを把握することができる。すなわち図６の差信号画像は、両者の位置が合致しているか否かを示唆する情報を提示していることになる。同様の情報をその他の形態で出力してもよい。例えばステップＳ５０３とＳ５０５それぞれの二次電子画像を並列表示してもよい。
【００２７】
＜実施の形態１：まとめ＞
本実施形態１に係る荷電粒子線装置１００は、一次電子線を照射するとともに光を照射していないとき取得した二次電子画像（第１観察像）と、一次電子線を照射するとともに光を照射しているとき取得した二次電子画像（第２観察像）との間の差分を求めることにより、一次電子線の照射位置と光の照射位置が合致しているか否かを示す情報を求める。これにより、反射電子を結像する機構を用いることなく、二次電子を結像する機構を利用して、一次電子線の照射位置と光の照射位置を合わせることができる。例えば汎用ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）において、一次電子線の照射位置と光の照射位置を合わせることができる。
【００２８】
本実施形態１に係る荷電粒子線装置１００は、電極の下部構造としてｐｎ接合を有する位置調整用試料１０を用いることにより、光を照射するか否かに応じて二次電子放出量を変化させることができる。これにより、光が照射された位置における二次電子画像の輝度値をそれ以外の位置から区別することができる。したがって、光の照射位置を明確に識別することができる。また反射電子を検出する機構を用いることなく光の照射位置を識別することができる。
【００２９】
＜実施の形態２＞
図７は、本発明の実施形態２に係る荷電粒子線装置１００の構成図である。本実施形態２においては、位置調整用試料１０に代えてフォトダイオード７０を用いる。フォトダイオード７０は、受光した光量を電気信号へ変換して出力する。本実施形態２における荷電粒子線装置１００はさらに、電流計１１（光量測定器）を備える。電流計１１は、フォトダイオード７０が出力する電気信号を電流値として計測し、その計測結果を出力する。フォトダイオード７０の受光素子ごとに電流計１１を設けてもよいし、１つの電流計１１の配線を切り替えることにより各受光素子の電流値を測定してもよい。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００３０】
フォトダイオード７０としては、感度波長領域が光源８から発振される電磁波の波長域と合うものを利用する。フォトダイオード７０に入射する光量が大きい場合は、素子の故障を避けるために、光源８の出力を調整するか、光路にエネルギーフィルタ等を設置して光量を可変にしてもよい。光量を変更する手段としては、（ａ）光源８そのものの強度を変更する、（ｂ）エネルギーフィルタを設置する、（ｃ）レンズ等によって光を集光させることにより集光位置の光量を上げる、（ｄ）ピンホールや可変絞りなどによって光量を調整する、などが挙げられる。
【００３１】
図８は、試料ステージ６周辺の拡大図である。フォトダイオード７０と試料４をともに試料ステージ６上に搭載する。光１７が照射される位置の高さが変わると、光１７の焦点位置が変わってしまうので、フォトダイオード７０の素子表面は試料４の表面と高さを合わせる。図８（ａ）のように、電子線１６と光１７を順にフォトダイオード７０へ照射して両者の照射位置を調整した後（調整手順は後述する）、図８（ｂ）のように試料ステージ６を平行移動させることにより、光１７の照射条件を変えずに試料４を電子線１６によって測定することができる。
【００３２】
図９は、本実施形態２における荷電粒子線装置１００の動作手順を説明するフローチャートである。図９において以下の事項を前提とする。光１７の光スポットは円形であり、フォトダイオード７０は４分割された受光素子を備え、各受光素子が出力する電流値が等しいとき光１７はフォトダイオード７０の中心に対して照射されているものとする。
【００３３】
まず試料ステージ６を移動する（Ｓ９０１）。フォトダイオード７０の表面の高さによって光１７の集光位置が変わってしまうことを防ぐため、フォトダイオード７０の二次電子画像を観察する際には、試料４の観察において用いる対物レンズ−試料間距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ：ＷＤ）とフォトダイオード７０の表面の高さが一致するように、試料ステージ６をあらかじめ設定しておく（Ｓ９０２）。
【００３４】
ユーザは、画像表示部１５に表示されたフォトダイオード７０の二次電子画像を見ながら、電子線１６の照射領域がフォトダイオード７０の中心にくるように試料ステージ６を調整する（Ｓ９０３）。試料ステージ６の位置を決めたら、電子線１６の照射を止める（Ｓ９０４）。電子線１６の照射停止は、安定的な照射を維持するため、電子源１の停止ではなく、遮蔽物の挿入または偏向電圧によって実施することが望ましい。
【００３５】
光源８から光１７を発振させてフォトダイオード７０に照射する（Ｓ９０５）。各受光素子は、受光した光量を電気信号に変換し、電流計１１は各受光素子に流れた電流値を計測する（Ｓ９０６）。各受光素子の電流値が等しければ（Ｓ９０７：Ｙ）、電子線１６の照射位置と光１７の照射位置が一致しているとみなし、本フローチャートを終了する。各受光素子の電流値が等しくない場合は（Ｓ９０７：Ｎ）、ユーザは調整機構９を使って光１７の光軸を調整する（Ｓ９０８）。各受光素子の電流値が等しくなるまでＳ９０６〜Ｓ９０９を繰り返す。
【００３６】
図１０は、照射位置を調整する過程を説明するイメージ図である。フォトダイオード７０は４つの受光素子Ａ〜Ｄに分割されており、電流計１１は受光素子Ａ〜Ｄそれぞれに流れた電流値を計測する。各受光素子間にはスリット２２が設けられており、光１７の光スポットはスリット２２の寸法以上の光径をもつことを想定している。
【００３７】
図１０（ａ）のように、電子線照射領域２３と光照射領域２４が一致していない場合、各受光素子が受光する光量は等しくないので、電流値の大小は例えばＡ＞Ｂ＞Ｃ＝Ｄ＝０という関係で示される。図９のフローを実施して照射位置を調整した後は、図１０（ｂ）のように、各受光素子が受光する光量が等しくなり、電流値の大小関係はＡ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄとなる。
【００３８】
照射する光が楕円形である場合、楕円を２分割する１本目の分割線は、分割した２つの領域の電流値が等しくなるようにする。図１０の場合、例えばＡ＋Ｃの電流値とＢ＋Ｄの電流値が等しくなるように試料ステージ６を移動させてフォトダイオード７０の位置をある１軸方向に調整する。次に、１本目の分割線に対して直行する２本目の分割線を決めるために、Ａ＋Ｂの電流値とＣ＋Ｄの電流値が等しくなるように試料ステージ６を移動させてフォトダイオード７０の位置を調整する。このとき、対角上にある素子の電流値は等しくなり（Ａ＝Ｄ、Ｂ＝Ｃ）この点を光の照射位置中心と定義して光照射位置を決める。
【００３９】
ユーザがフォトダイオード７０の位置を調整するとき、その作業をアシストする情報を画像表示部１５上に表示するなどによって出力してもよい。例えば各受光素子Ａ〜Ｄの電流値を表示することにより、光１７の照射位置がいずれの方向へ偏っているかを識別することができる。その他適当な情報により、電子線１６の照射位置と光１７の照射位置が合致しているか否かを示唆してもよい。
【００４０】
＜実施の形態２：まとめ＞
本実施形態２に係る荷電粒子線装置１００は、フォトダイオード７０の二次電子画像を用いて電子線１６の照射位置を調整するとともに、フォトダイオード７０による光１７の光量の計測結果を用いて光１７の照射位置を調整する。これにより、反射電子を結像する機構を用いることなく、二次電子を結像する機構を利用して、一次電子線の照射位置と光の照射位置を合わせることができる。例えば汎用ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）において、一次電子線の照射位置と光の照射位置を合わせることができる。
【００４１】
＜実施の形態３＞
図１１は、本発明の実施形態３に係る荷電粒子線装置１００が備える可動絞り板２９の構成を示す図である。本実施形態３において、試料ステージ６には支え台２８が固定されており、支え台２８には可動絞り板２９が固定されている。可動絞り板２９は、光１７が通過する絞り穴２５のサイズを変更することができる。例えばサイズが互いに異なる絞り穴２５をサイズの大きい順に穴２５ａ、穴２５ｂ、穴２５ｃ、穴２５ｄとして図１１のように複数設けて可動絞り板２９本体を移動させることにより、いずれかのサイズの絞り穴２５を選択することができる。あるいは絞り穴２５自体のサイズが可変であってもよい。絞り穴２５を通過した光１７は、絞り穴２５の下に位置するフォトダイオード７０によって検出され、電流計１１により光量が測定される。
【００４２】
フォトダイオード７０は、１つでもよいし、各絞り穴２５の下にそれぞれ配置してもよい。フォトダイオード７０が１つの場合、可動絞り板２９は、支え台２８を基準として動くことができる。フォトダイオード７０に代えて、光１７を検出することができるその他素子を用いてもよい。例えばサーマルセンサ、エネルギーセンサなどを用いることができる。また電流計１１に代えて、光量を測定することができるその他計測器を用いることもできる。例えばパワーメータなどを用いることができる。後述する図１３の構成例においても同様である。以下では説明の便宜上、図１１に示すようにフォトダイオード７０と電流計１１を用いることとする。その他の構成は実施形態２と同様である。
【００４３】
図１２は、本実施形態３における荷電粒子線装置１００の動作手順を説明するフローチャートである。まず試料ステージ６を移動させ（Ｓ１２０１）、ユーザが画像表示部１５に表示された二次電子画像を見ながら電子線１６の走査領域の中心に絞り穴２５の中心を合わせる（Ｓ１２０２）。試料ステージ６の位置を決めたら、電子線１６の照射を止める（Ｓ１２０３）。
【００４４】
光源から光１７を発振させて絞り穴２５に照射する（Ｓ１２０４）。絞り穴２５を通過した光１７をフォトダイオード７０によって検知し、電流計１１により光量を測定する（Ｓ１２０５）。ユーザは、光量が適当か否かを判断する（Ｓ１２０６）。光量が適当な値であれば（Ｓ１２０６：Ｙ）、電子線１６の照射位置と光１７の照射位置が適当である（合致している）とみなして本フローチャートを終了する。光量が不十分であれば（Ｓ１２０６：Ｎ）、ユーザは調整機構９により光軸を調整する（Ｓ１２０７）。光量が適当な値であるか否かは、例えば絞り穴２５の開口径と適当な光量の範囲との間の対応関係をあらかじめ把握しておき、この関係にしたがって判断すればよい。
【００４５】
絞り穴２５が複数ある場合、まず最も大きな穴径の絞り穴２５ａに対して図１２のフローチャートを実施することにより簡易的に光量を調整することが望ましい。光を集光させた場合や照射する光量を減らしたい場合には、さらに穴径が小さい絞り穴２５ｂに変更して図１２のフローチャートを実施する。この繰り返しをさらにサイズの小さい絞り穴２５ｃ、２５ｄに対しても行っていくことにより、光の照射位置を正確に決定することができる。
【００４６】
図１３は、可動絞り板２９に代えて遮光板３０を備える構成例を示す。遮光板３０は、ＸＹＺ方向に移動することにより、光１７を遮光する面積を変えることができる。例えば図１３に示すように、ナイフエッジ形状に形成された遮光板３０を用いることができる。遮光板３０の下部にはフォトダイオード７０が配置されており、遮光板３０によって遮蔽されずフォトダイオード７０に到達した光量が測定される。
【００４７】
遮光板３０の移動距離に対して電流計１１が測定した光量をプロットすると、例えばガウシアンのような強度分布が測定され、半値全幅（ＦＷＨＭ：Ｆｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ｈａｌｆ  Ｍａｘｉｍｕｍ）など任意の定義で光径を求めることができる。光スポットの形状が楕円の場合は、長軸方向と短軸方向それぞれについて光量を測定する必要がある。遮光板３０を用いる場合においても図１２と同様に、適当な光量と遮光面積との間の対応関係を用いることができる。
【００４８】
図１４は、電子線照射領域２３を絞り穴２５の中心に合わせるときの操作画面である。二次電子像を観察しながら絞り穴２５の中心に電子線照射領域２３の中心がくるように試料ステージ６を移動させると、円形の絞りが二次電子画像として観察される。画面左側はこのときの二次電子線の観察条件として、倍率や試料ステージの相対位置Ｘ、相対位置Ｙを二次電子画像と連動して表示する。画面左側で選択した倍率に対応して、二次電子画像のスケールが変動する。これにより観察している絞り穴２５の径を把握できる。
【００４９】
図１５は、絞り穴２５を通過した光の光量を測定しながら光軸を調整する際の操作画面である。本操作画面は、電流計１１が測定した光量をリアルタイムで表示する。ユーザはミラー位置を調整しながら光量が適当になるように操作する。遮光板３０を利用した光径測定の際には、光の形状、移動距離、光照射径Ｘ、光照射径Ｙが活性化される。遮光板３０の移動距離に対応して電流計１１が測定した光量がプロットされ、右ウインドウに表示される。本画面が表示する光量は、電子線１６の照射位置と光１７の照射位置が合致しているか否かを表す情報として用いることができる。
【００５０】
＜実施の形態３：まとめ＞
本実施形態３に係る荷電粒子線装置１００は、可動絞り板２９または遮光板３０に対して電子線１６の照射位置を合わせた上で、光量が適当であるか否かに基づき、光１７の照射位置を電子線１６の照射位置と合わせる。これにより、実施形態２で説明したフォトダイオード７０よりも大きな領域に光を照射する場合であっても、簡便に照射位置を合わせることができる。
【００５１】
＜実施の形態４＞
図１６は、本発明の実施形態４に係る荷電粒子線装置１００の構成図である。本実施形態４においては、光１７の照射位置を電子線１６の照射位置に対して自動的に合わせる。以下では実施形態２で説明した構成に加えて光照射機構制御部１８を備える例を用いて説明する。
【００５２】
光照射機構制御部１８は、電流計１１による計測値にしたがって調整機構９を制御することにより、光１７の照射位置を電子線１６の照射位置と合わせるように制御する。具体的には、電子線１６の照射位置をフォトダイオード７０の中心に合わせた上で、光１７がフォトダイオード７０の中心に対して照射されるように、調整機構９を制御する。光照射機構制御部１８は、例えば電動アクチュエータなどを用いてミラーの位置や角度を調整することにより、調整機構９を制御する。具体的な制御手順は後述する。
【００５３】
図１７は、本実施形態４における荷電粒子線装置１００の動作手順を説明するフローチャートである。ステップＳ１７０１〜Ｓ１７０７は図９のステップＳ９０１〜Ｓ９０７と同じなので、以下ではステップＳ１７０８以降について説明する。ステップＳ１７０７において各受光素子の電流値が等しくない場合は、以下の区分によりステップＳ１７０８〜Ｓ１７０９を実施するかまたはステップＳ１７１０〜Ｓ１７１１を実施する。
【００５４】
受光素子Ａと受光素子Ｃに流れる電流値合計が、受光素子Ｂと受光素子Ｄに流れる電流値合計よりも大きい場合（Ｓ１７０８）、光１７は受光素子ＡＣの側に傾いていることになる。したがって光照射機構制御部１８は、ミラーの傾斜角をＸ軸方向に動かして受光素子ＢＤ側へ光１７を傾ける（Ｓ１７０９）。受光素子ＢＤの電流値合計が受光素子ＡＣの電流値合計よりも大きい場合も、同様に受光素子ＡＣ側へ光１７を傾ける。
【００５５】
受光素子Ａと受光素子Ｂに流れる電流値合計が、受光素子Ｃと受光素子Ｄに流れる電流値合計よりも大きい場合（Ｓ１７１０）、光１７は受光素子ＡＢの側に傾いていることになる。したがって光照射機構制御部１８は、ミラーの傾斜角をＹ軸方向に動かして受光素子ＣＤ側へ光１７を傾ける（Ｓ１７１１）。受光素子ＣＤの電流値合計が受光素子ＡＢの電流値合計よりも大きい場合も、同様に受光素子ＡＢ側へ光１７を傾ける。
【００５６】
実施形態１で説明した位置調整用試料１０を用いる場合においても、光照射機構制御部１８が以下の手順を実施することにより光１７の照射位置を自動調整することができる。光１７を照射しているとき位置調整用試料１０の二次電子画像を取得すると、図４で説明したように明るい部分と暗い部分が生じる。両者の境界部分を画像上で検出することにより、光１７の照射位置を移動させるべき方向が分かる。例えば図４（ｂ）のような二次電子画像が得られた場合、境界部分を円弧の一部とみなすと光１７の中心位置を推定できるので、その中心位置を位置調整用試料１０の中心へ移動させるようなベクトルを求めることができる。光照射機構制御部１８はその移動ベクトルにしたがって光１７の照射位置を調整するように、調整機構９を制御する。
【００５７】
実施形態１で説明した位置調整用試料１０を用いる場合において、光１７の照射位置を固定して電子線１６の照射位置を自動で調整する場合、光照射機構制御部１８は以下の手順を実施すればよい。位置調整用試料１０の位部分と明るい部分との間の境界を検出することにより光１７の中心位置を推定し、その中心位置と位置調整用試料１０の中心が合致するように偏向器２または試料ステージ６を駆動する。微調整が必要な場合は調整機構９を補助的に用いてもよい。
【００５８】
実施形態３で説明した可動絞り板２９または遮光板３０を用いる場合においても、光照射機構制御部１８は光量が適当になるように光１７の照射位置を自動調整することができる。例えば光１７の照射位置を絞り穴２５の周辺で走査することにより、適当な光量が得られる照射位置を探索することができる。
【００５９】
＜実施の形態４：まとめ＞
本実施形態４に係る荷電粒子線装置１００は、位置調整用試料１０に対するまたはフォトダイオード７０に対する光１７の照射位置を算出することにより、光１７の照射位置を自動調整することができる。これにより例えば遠隔操作で光１７の照射位置を自動調整することができる。
【００６０】
＜本発明の変形例について＞
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００６１】
以上の実施形態においては、汎用型の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に対して本発明を適用した構成例を説明したが、その他の荷電粒子線装置においても本発明を用いることができる。例えば集束イオンビーム装置に対して本発明を適用することが考えられる。
【００６２】
以上の実施形態においては、電子線１６の位置ずれがｎｍオーダ、光１７の位置ずれがμｍ〜ｍｍオーダ、位置調整用試料１０と試料４のサイズがｍｍオーダであることを想定しているが、これに限られるものではなく、これら以外のサイズにおいても本発明を適用することができる。
【００６３】
実施形態１において、光１７を照射している期間と照射していない期間との間における二次電子画像の輝度差を用いることを説明した。光１７の光量やエネルギーを変化させることにより輝度差が生じるのであれば、必ずしも光１７を完全にＯＦＦしなくとも実施形態１と同様の手順を実施することができる。すなわち、光１７の光量やエネルギーが大きい期間と小さい期間との間で二次電子画像の輝度値にしたがって光１７の照射位置を特定すればよい。
【００６４】
実施形態２において、光１７をフォトダイオード７０に対して照射する際には、電子線１６を停止したほうがより正確な計測結果を得ることができるが、必ずしもこれに限られるものではない。電子線１６の有無によらず、受光素子Ａ〜Ｄの電流値が等しいことが分かれば、光１７の照射位置はフォトダイオード７０の中心に合致していると判断できるからである。
【符号の説明】
【００６５】
１：電子源
２：偏向器
３：電子レンズ
４：試料
５：試料ホルダ
６：試料ステージ
７：二次電子検出器
８：光源
９：調整機構
１０：位置調整用試料
１１：電流計
１２：真空チャンバ
１３：制御部
１４：画像処理部
１５：画像表示部
１６：電子線
１７：光
２２：スリット
２５：絞り穴
２７：光量測定器
２８：支え台
２９：可動絞り板
３０：遮光板
３１：パターン
３２：絶縁膜
３３：電極
３４：ｐ型半導体
３５：ｎ型半導体
３６：半導体基板
３７：二次電子画像
３８：二次電子画像
７０：フォトダイオード
【図１】
2020115876.tif 000003
【図２】
2020115876.tif 000004
【図３】
2020115876.tif 000005
【図４】
2020115876.tif 000006
【図５】
2020115876.tif 000007
【図６】
2020115876.tif 000008
【図７】
2020115876.tif 000009
【図８】
2020115876.tif 000010
【図９】
2020115876.tif 000011
【図１０】
2020115876.tif 000012
【図１１】
2020115876.tif 000013
【図１２】
2020115876.tif 000014
【図１３】
2020115876.tif 000015
【図１４】
2020115876.tif 000016
【図１５】
2020115876.tif 000017
【図１６】
2020115876.tif 000018
【図１７】
2020115876.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月27日(2021.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
照射する光が楕円形である場合、楕円を２分割する１本目の分割線は、分割した２つの領域の電流値が等しくなるようにする。図１０の場合、例えばＡ＋Ｃの電流値とＢ＋Ｄの電流値が等しくなるように試料ステージ６を移動させてフォトダイオード７０の位置をある１軸方向に調整する。次に、１本目の分割線に対して直交する２本目の分割線を決めるために、Ａ＋Ｂの電流値とＣ＋Ｄの電流値が等しくなるように試料ステージ６を移動させてフォトダイオード７０の位置を調整する。このとき、対角上にある素子の電流値は等しくなり（Ａ＝Ｄ、Ｂ＝Ｃ）この点を光の照射位置中心と定義して光照射位置を決める。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
実施形態１で説明した位置調整用試料１０を用いる場合において、光１７の照射位置を固定して電子線１６の照射位置を自動で調整する場合、光照射機構制御部１８は以下の手順を実施すればよい。位置調整用試料１０の暗い部分と明るい部分との間の境界を検出することにより光１７の中心位置を推定し、その中心位置と位置調整用試料１０の中心が合致するように偏向器２または試料ステージ６を駆動する。微調整が必要な場合は調整機構９を補助的に用いてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2020115876.tif 000020
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に対して一次荷電粒子線を照射する荷電粒子源、
前記試料を搭載する試料ステージ、
前記試料に対して前記一次荷電粒子線を照射することにより前記試料から放出される二次荷電粒子を検出する検出器、
前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記試料の観察像を取得する画像処理部、
前記試料に対して光を照射する光源、
を備え、
前記画像処理部は、前記試料に対して前記一次荷電粒子線を照射するとともに前記光を照射していない第１期間において前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記試料の第１観察像を取得し、
前記画像処理部は、前記試料に対して前記光を照射するとともに前記一次荷電粒子線を照射している第２期間において前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記試料の第２観察像を取得し、
前記画像処理部は、前記第１観察像と前記第２観察像との間の差分を算出することにより、前記試料上における前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置が合致しているか否かを示唆する照射位置情報を出力する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記画像処理部が取得する観察像を表示する画像表示部を備え、
前記画像表示部は、前記第１観察像、前記第２観察像、前記第１観察像と前記第２観察像との間の差分を表す差分画像、のうち少なくともいずれかを表示する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記第１観察像の各ピクセルの信号量と、前記第２観察像の各ピクセルの信号量との間の差分に基づき、前記試料における前記光の照射位置を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項４】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記試料に対する前記光の照射位置を移動させる調整機構を有し、
前記調整機構は、前記一次荷電粒子線の照射位置を基準として、ミラーまたは集光レンズにより前記光の照射位置を調整する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項５】
前記荷電粒子線装置は、前記一次荷電粒子線を偏向させる偏向器を備え、
前記ミラーは、前記偏向器と前記試料ステージの間に設置されており、
前記ミラーは、前記一次荷電粒子線を通過させる穴を有し、
前記ミラーは、非磁性の導体材料によって構成されている
ことを特徴とする請求項４記載の荷電粒子線装置。
【請求項６】
前記試料ステージは、前記光の照射位置を特定するために用いる調整用試料を搭載しており、
前記調整用試料は、半導体基板上に複数の電極のパターンを有し、前記パターンの下層構造にＰ型半導体とＮ型半導体から成るＰＮ接合構造を有し、
前記画像処理部は、前記第１観察像として前記調整用試料の観察像を取得した後に、前記第２観察像として前記調整用試料の観察像を取得し、
前記画像処理部は、前記照射位置情報として、前記第２観察像において前記第１観察像よりも輝度値が高い部分を表す情報を出力する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項７】
前記光のエネルギーは、前記調整用試料のバンドギャップエネルギーより高く、前記調整用試料の仕事関数より低い
ことを特徴とする請求項６記載の荷電粒子線装置。
【請求項８】
各前記電極の側面は絶縁膜で覆われていることを特徴とする請求項６記載の荷電粒子線装置。
【請求項９】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光を照射する位置を調整する調整機構を備え、
前記荷電粒子線装置はさらに、前記調整機構を制御する調整機構制御部を備え、
前記調整機構制御部は、前記差分が小さくなるように前記調整機構を制御することにより、前記試料上における前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置を合致させる
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項１０】
対象物に対して一次荷電粒子線を照射する荷電粒子源、
前記対象物を搭載する試料ステージ、
前記対象物に対して前記一次荷電粒子線を照射することにより前記対象物から放出される二次荷電粒子を検出する検出器、
前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記対象物の観察像を取得する画像処理部、
前記対象物に対して光を照射する光源、
前記対象物に対して照射される光量を測定する光量測定器、
を備え、
前記画像処理部は、対象物に対して前記一次荷電粒子線を照射するとともに前記光を照射していない期間において前記検出器が検出した前記二次荷電粒子に基づき前記対象物の観察像を取得し、
前記画像処理部は、前記観察像と、前記光量測定器による測定結果とを用いて、前記対象物上における前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置が合致しているか否かを示唆する照射位置情報を出力する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
前記対象物は、フォトダイオードによって構成されており、
前記光量測定器は、前記フォトダイオードが出力する電流を計測する電流計であり、
前記フォトダイオードは、中心対称かつ等面積の複数領域に分割されたフォトダイオード素子を有し、
各前記フォトダイオード素子間にはスリットが設けられ、
前記光源は、前記スリットの寸法以上の光径を有する前記光を出射し、
各前記フォトダイオード素子は、入射した光の光量を表す電流を出力する
ことを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線装置。
【請求項１２】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記一次荷電粒子線を偏向する偏向器を備え、
前記偏向器は、前記フォトダイオードの中心に前記一次荷電粒子線が照射されるように前記一次荷電粒子線を偏向し、
前記画像処理部は、前記一次荷電粒子線が前記フォトダイオードの中心に照射されているときの前記観察像と、前記光量測定器による測定結果とを用いて、前記照射位置情報を出力する
ことを特徴とする請求項１１記載の荷電粒子線装置。
【請求項１３】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光源と前記光量測定器との間に配置され、前記光を通す絞り穴を有する絞り板を備え、
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光源が出射する光量を制御する光量制御部を備え、
前記光量制御部は、前記絞り穴を通過した前記光の光量が、前記絞り穴の開口径に対応する所定範囲内であるか否かにしたがって、前記光源が出射する光量を調整する
ことを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線装置。
【請求項１４】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光源と前記光量測定器との間に配置され、前記光を遮断する遮光板を備え、
前記遮光板は、前記光を遮断する面積を変更することができるように構成されており、
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光源が出射する光量を制御する光量制御部を備え、
前記光量制御部は、前記遮光板を通過した前記光の光量が、前記遮光板によって遮断される前記光の面積に対応する所定範囲内であるか否かにしたがって、前記光源が出射する光量を調整する
ことを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線装置。
【請求項１５】
前記荷電粒子線装置はさらに、前記光を照射する位置を調整する調整機構を備え、
前記荷電粒子線装置はさらに、前記調整機構を制御する調整機構制御部を備え、
前記調整機構制御部は、各前記フォトダイオード素子が出力する電流が等しくなるように前記調整機構を制御することにより、前記対象物上における前記一次荷電粒子線の照射位置と前記光の照射位置を合致させる
ことを特徴とする請求項１１記載の荷電粒子線装置。
【国際調査報告】
2020115876.tif 000021
2020115876.tif 000022
2020115876.tif 000023
2020115876.tif 000024