CN104937369A - 图案测定方法、带电粒子束装置的装置条件设定方法以及带电粒子束装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够高精度地测定、检查通过DSA技术形成的图案的图案测定方法以及带电粒子束装置。作为用于实现上述目的的一方式，提出了一种图案测定方法或实现该测定的带电粒子束装置，其根据在对自组装光刻技术中使用的高分子化合物照射带电粒子而使形成该高分子化合物的多个聚合物内的特定的聚合物相对于其他聚合物大幅收缩后，向包含该其他聚合物的区域扫描带电粒子束而得到的信号，进行所述其他聚合物的多个边缘之间的尺寸测定。

Description

图案测定方法、带电粒子束装置的装置条件设定方法以及带电粒子束装置

技术领域

本发明涉及一种图案测定方法以及带电粒子束装置，尤其涉及一种对于在自组装光刻技术中使用的高分子化合物的测定适合的图案测定方法以及带电粒子束装置。

背景技术

近年来，半导体装置为了生成细微化图案，正在探讨使用了定向自组装(Directed Self-Assembly，DSA)方法的蚀刻用掩模图案的形成。在DSA法中，利用连接或混合了2个种类的聚合物的复合聚合物材料的自对准特性。在专利文献1中说明了通过扫描电子显微镜观察通过DSA技术形成的图案的例子和进行图案的尺寸测定的例子。

预先以扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)为代表的可进行细微的图案的测定和检测的带电粒子束装置在DSA技术的发展中也承担重要的作用。在专利文献2、3中说明了使试样带电，使试样的特征显现后观察试样的方法。

此外，在专利文献42中公开了如下的技术，在通过电子显微镜进行图案的测定的情况下，累计多个图像数据来形成图像，并且根据能否进行图案识别的判断，自动地决定成为该累计对象的帧数。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-269304号公报(对应美国专利USP8,114,306)

专利文献2：日本特开平10-313027号公报(对应美国专利USP6,091,249)

专利文献3：日本特开2006-234789号公报(对应美国专利USP7,683,319)

专利文献4：日本特开2010-092949号公报(对应美国专利公开公报US2011/0194778)

发明内容

发明要解决的课题

DSA技术是在晶片上进行涂覆从而在通过一般的光刻法形成的细微图案之间填充多种聚合物化学结合后的高分子化合物，并通过热处理使聚合物分离来形成图案的技术。是能够形成超过了基于光学邻近效应(Optical ProximityEffect)的缩小曝光界限的细微图案的技术，但热处理后的高分子化合物的表面平坦，因此在主要检测通过边缘效应产生的二次电子的扫描电子显微镜的情况下，有时无法足够地得到对比。在专利文献1中公开了使用电子显微镜观察通过DSA技术形成的图案，但并没有叙述如何提高对比的具体的方法。此外，在专利文献2、3中没有公开将通过DSA技术形成的图案作为观察对象。

以下，说明一种图案测定方法以及带电粒子束装置，其第一目的在于使用高对比图像或信号来高精度地测定或检查通过DSA技术形成的图案。

此外，当在基板上通过光学光刻和蚀刻形成的成为引导的孔图案上涂覆嵌段共聚物、混合的聚合物后进行退火时，由于诱导组装现象聚合物圆筒状地分离。之后，通过显影去除一方的聚合物，经过蚀刻工序后孔图案完成。

另一方面，在用电子显微镜测定通过退火分离的图案的情况下，在基于嵌段共聚物、混合的聚合物的诱导组装的状态下几乎没有图案的凹凸，也难以检测可测量的图案边缘。此外，还难以设定恰当的测量范围、照射时间。尤其在半导体制造工序中，在评价图案的完成情况的带电粒子束装置中，需要预先决定装置条件。在专利文献1中没有具体说明如何决定这样的装置条件。此外，虽然在专利文献4中公开了自动决定成为累计对象的图案数据的帧数的方法，但没有公开在测定几乎没有凹凸的图案时应如何设定装置条件的具体的解决方法。

另一方面，发明人确认了通过照射带电粒子束，特定的聚合物收缩的现象。通常，在分离的多个聚合物内，通过照射射束而收缩的聚合物是通过显影被去除的聚合物，因此如果恰当地设定射束条件，不会对试样产生实际的损害，而能够进行以带有凹凸的图案为对象的高精度的测定。

以下，说明一种将以下作为第2目的的带电粒子束装置的装置条件设定方法以及带电粒子束装置，即使是DSA图案那样的没有凹凸，且难以通过利用了边缘效应的带电粒子束的扫描进行测定和检查的图案，也可基于恰当的装置条件设定进行高精度的图案测定和检查。

用于解决课题的手段

以下，作为用于实现上述第1目的的一个方式，提出了一种图案测定方法或实现该测定的带电粒子束装置，其根据在对自组装光刻技术中使用的高分子化合物照射带电粒子而使形成该高分子化合物的多个聚合物内的特定的聚合物相对于其他聚合物大幅收缩后，或者与收缩一起向包含该其他聚合物的区域扫描带电粒子束而得到的信号，进行所述其他聚合物的多个边缘之间的尺寸测定。

并且，作为用于实现上述第2目的的一个方式，提出了一种带电粒子装置的装置条件设定方法，其设定根据对自组装光刻技术中使用的高分子化合物扫描带电粒子束而得到的带电粒子形成图像时的带电粒子束的扫描条件，对所述高分子化合物扫描带电粒子束以及进行根据该扫描得到的图像的评价，直到该评价结果满足预定条件为止，重复所述带电粒子束的扫描和图像的评价，将所述图像满足该预定条件时的扫描条件设定为用于取得累计用图像的扫描前的所述带电粒子束的扫描条件。

此外，提出了一种带电粒子束装置，其具备：扫描偏转器，其扫描从带电粒子源释放的带电粒子束；检测器，其检测通过对试样扫描所述带电粒子束而得到的带电粒子；以及控制装置，其累计该检测器的输出来形成图像，该控制装置评价根据所述带电粒子束的扫描而得到的图像，直到该评价结果满足预定的条件为止，重复所述带电粒子束的扫描和图像的评价，将所述评价结果满足所述预定条件时的所述带电粒子束的扫描条件设定为用于取得累计用图像的扫描前的所述带电粒子束的扫描条件。

上述照射条件例如是在用于进行测定、检测的图像的形成中所使用的取得图像信号前的特定聚合物的收缩的条件，在进行特定聚合物的收缩后，执行用于测定和检查的射束扫描或图像取得。

发明效果

根据上述第1结构，即使是表面平坦的多个聚合物结合后的高分子化合物，也能够进行使用了高对比信号的高精度的测定。

此外，根据上述第2结构，即使是DSA图案那样的没有凹凸，且难以通过利用了边缘效应的带电粒子束的扫描进行测定和检查的图案，也可基于恰当的装置条件设定进行高精度的图案测定和检查。

附图说明

图1是表示通过DSA法生成的图案的一例的图。

图2是表示扫描电子显微镜的概要的图。

图3是表示DSA图案的截面与SEM图像的关系的图。

图4是表示DSA图案的截面与根据斜方检测器的输出形成的SEM图像的关系的图。

图5是表示4个斜方检测器的图。

图6是表示由分割为4个元件的检测元件构成的斜方检测器的图。

图7是表示具备加工用电子源的扫描电子显微镜的一例的图。

图8是表示面状电子源的一例的图。

图9是表示面状电子源的配置例的图。

图10是表示面状电子源的配置例的图。

图11是表示面状电子源的配置例的图。

图12是表示具备面状电子源的扫描电子显微镜的一例的图。

图13是表示照射了加工用射束时的电子的轨迹的图。

图14是表示从DSA图案的加工至DSA图案的测定的工序的流程图。

图15是表示用于进行预备照射条件的设定的GUI画面的一例的图。

图16是表示存储与针对每个预备照射目的设置的图案的种类对应的预备照射条件的表的例子的图。

图17是表示包含扫描电子显微镜的图案尺寸测定系统的一例的图。

图18是表示扫描型电子显微镜的概要的图。

图19是表示带引导图案的DSA孔图案图像的一例的图。

图20是表示在照射了电子束的情况下将引导图案和DSA孔图案成像的样态的帧图像。

图21是表示前后的帧图像的差分图像的图。

图22是绘制了根据图20的帧图像群求出的评价值的图表。

图23是绘制了根据图21的差分图像群求出的评价值的图表。

图24是表示使用了累计图像的测定工序的流程图。

图25是表示对差分图像进行了累计的图像例子的图。

图26是说明对使用了模板的孔图案中心进行检测的方法的图。

图27是说明引导图案的检测方法的图。

图28是表示用于输入测量参数的GUI画面的一例的图。

具体实施方式

图1示意性地表示基于DSA法的细微图案。图1(a)表示成为生成图案的基板的硅晶片101。在图1(b)中，在101上通过光刻技术生成比期望的细微图案的重复间距宽的宽间距图案102。之后，在图1(c)上涂覆复合聚合物材料110。通过适当的热处理(退火)，110以图案102为引导，向特定方向进行自对准。110通过2个种类的不同的聚合物111和聚合物112的重复而构成。在图1(d)中，通过选择去除一方的聚合物(例如112)，可以生成比引导图案102间距窄的窄间距图案103。

在热处理后，在进行蚀刻前判定是否恰当地进行了相分离这对于早期知道是否选择了恰当的高分子材料，退火条件是否恰当等是重要的，但如图1(c)所示，与在高分子材料内包含多个聚合物无关，表面平坦因此通过扫描电子显微镜无法得到高对比的图像。发明人根据上述的状况，新发现了进行DSA图案的检查/测量的SEM应具备的结构之一是用于强调对比的表面处理。在图案的测定、检查中，为了降低时间/经济成本尽早检测图案的不良是重要的，优选不经过图1(d)的步骤而在图1(c)的阶段实施。在该状态下，聚合物111与聚合物112没有高低差，难以进行通常的SEM观察。并且，在聚合物111与聚合物112的质量密度上没有大的差异，也无法得到利用了质量密度差的对比。此外，聚合物111和聚合物112的电气特性都是绝缘体的情况多，也无法得到利用了带电电位差的电位对比。

在以下说明的实施例中，为了观察通过DSA法生成的窄间距图案，提供一种在预先向被观察区域照射带电粒子束后进行观察的方法及其装置。通过预先向被观察区域照射带电粒子束，可以减少一对聚合物(图1的111和112)中的一方的体积。通过该方法，可以在聚合物表面形成与图案形状对应的阶梯，能够实施高精度的测量/检查。此外，特征之一在于，预先向被观察区域照射的带电粒子束与在之后的观察中所使用的带电粒子束相同。

实施例1

使用附图说明能够根据高对比信号进行DSA图案的高对比信号测定的扫描电子显微镜的一例。图2表示扫描电子显微镜(SEM)的概要图。电子源201通过控制电源231相对于试样保持为负电位。引出电极202通过与所述控制电源231重叠的正电压电源232，与电子源201相比被设定为正电位，引出电子束220。电子束220经过聚焦透镜203和物镜208向观察试样210上照射。通过透镜控制电路233和238恰当地控制在观察试样210上的电子束220的直径。此外，电子束220的电流量通过法拉第杯205进行检测，并通过电流测量单元235进行测量。电子束220通过偏转器207扫描观察区域，该偏转器207通过偏转控制电路237进行动作。在使电子束220从试样210撤离时，使用消除器电源234使消除器204动作。通过设置在比物镜208靠近电子源201侧的二次电子(inlens)检测器206或在特定方向设置的斜方检测器209检测从试样210产生的信号电子。二次电子检测器通过高效地检测从试样向各个方向射出的低速的信号电子，赋予了适于取得强调表面阶梯的边缘部的边缘对比图像的检测器。另一方面，斜方检测器209适于检测试样向特定方向射出的高能的信号电子。

在观察通过DSA法生成的图案时，将观察试样210放在试样台211上后向物镜208的下方输送。预先通过电子束220扫描观察部位，使一方的聚合物的体积减少来形成表面阶梯。将该工序称为用于加工的照射。之后，再次通过电子束220扫描观察部位，通过信号处理装置236对二次电子检测器206的信号进行成像来取得显微镜图像。此时，如果用于加工的照射充分，则在基于DSA法的图案的边缘部形成阶梯，在得到的显微镜图像中在两个种类的聚合物的边界显现明确的边缘对比。通过利用该边缘线，能够实施被观察试样上的图案尺寸的高精度测量、被观察试样上的图案形状的缺陷检查。

如果是以下的结构，则可以迅速地进行DSA图案的高精度的评价，该结构为根据在对自组装光刻技术中使用的高分子化合物照射带电粒子而使形成该高分子化合物的多个聚合物内的特定的聚合物相对于其他聚合物大幅收缩后，通过对包含该其他聚合物的区域扫描带电粒子束而得到的信号，进行所述其他聚合物的多个边缘间的尺寸测定。

图17是表示包含SEM1701的图案测定系统的一例的图，该系统主要由SEM1701、控制SEM1701的控制装置1702、用于向控制装置1702设定期望的装置条件的光学条件设定装置1703以及用于设定SEM的测定条件的设定装置1704构成。在设定装置1704中设置的显示装置中例如可以显示图15的示例所示的GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)画面。在图15示例的GUI画面中设有用于输入图案(Pattern)的种类的输入窗口1501和用于输入用于测定的射束扫描前的射束照射条件的输入窗口1502。在本实施例的情况下，可以从电位对比(Voltage Contrast)、接触孔观察(contact hole(C/H)Observation)、减少上述一方的聚合物的体积来强调另一方的聚合物的边缘的缘边强调(Edge Enhancement)这3个中选择预扫描(Pre-Scan)模式。

在电位对比模式的预扫描中，进行用于使区域内包含的元件带电的射束条件的射束扫描(第1扫描模式)。在接触孔观察模式的预扫描中，进行使试样表面的保护层带正电的射束扫描(第2扫描模式)。并且，在边缘强调模式的预扫描中，进行使1个聚合物缩小的扫描(第3扫描模式)。

在该3个扫描模式内，只有第3扫描模式是不以使试样带电为目的的扫描模式。在本实施例中，对设置有用于设定这样的DSA图案测定用预照射条件的窗口的GUI画面进行说明。

如上所述，预扫描包括多个种类，射束条件也不同，因此例如像图16所示，如果对每个扫描模式准备存储每个图案种类的射束条件的数据库，并根据图案的种类和扫描模式的选择读出射束条件，则能够容易地进行预扫描条件的选择。此外，如果准备这样的数据库，并更新测定未知的试样时的条件，则能够容易地设定过去的设定条件。可以在图15示例的GUI画面中进行预扫描时的区域的大小(FOV(Field Of View)、照射时间(Exposure Time)、射束电流(Beam Current)、射束向试样的到达能量(Landing Energy)以及帧(Frame)数的选择以及图案的种类和预扫描模式的选择，并更新在图16中示例的数据库。

数据库被登录在内置于光学条件设定装置1703内的存储器1705中，通过设定装置1704的设定设定成SEM1701的光学条件。设置在光学条件设定装置1703内的运算处理部1706包含：设定用于进行测定的射束条件的光学条件设定部1707、根据在存储器1705中登录的数据库或通过设定装置1704设定的设定条件来设定预扫描条件的预照射条件设定部1708、求出后述的停止预照射的条件的亮度条件提取部1709以及根据用于测定的射束扫描形成轮廓波形来测定图案的尺寸的图案测定部1710。

根据以上的结构，能够高精度地进行使用了根据加工而显现的边缘的测定。

图3是表示DSA图案的截面与SEM图像的关系的图。图3a是实施用于加工的照射前的DSA图案和SEM像。与在2个种类的聚合物301与302之间没有表面阶梯对应地，没有SEM图像的对比。图3b是通过照射射束缩小聚合物302的体积的情况。从体积不缩小的聚合物301的侧壁产生很多信号电子，在聚合物301与聚合物302的边界形成明确的强信号区域(白色带)303。由此，能够进行DSA图案的测量/检查。图3c使用本发明的方法，但表示体积缩小不充分的情况。该情况下，来自聚合物301的侧壁的信号电子量不足，白色带304也弱。更具体而言，从图3的图案的放大图中可知，相比于与末端的没有填充聚合物302的部分相接的边缘305，加工不充分的图案边缘304的信号比实施了充分的加工的图案边缘的白色带303弱。

尤其是在未知的试样的情况下，为了确保充分的测量精度，期望采用判定用于加工的照射是否充分的方法。

图14是表示从加工到测定为止的工序的流程图。控制装置1702根据通过光学条件设定装置1703设定的设定条件控制SEM1701，由此来执行以下的处理。首先，进行用于加工和确认是否恰当地进行了加工的射束扫描(步骤1401)，形成加工状态监视用轮廓(步骤1402)。在此，监视边缘部的亮度，判定峰顶部与峰底部的亮度差(步骤1403)。在此，在其值不满预定值的情况下返回到步骤1401，在预定值以上的情况下进行尺寸测定用射束扫描(步骤1404)。根据该步骤1404中的作为射束扫描结果得到的带电粒子形成轮廓(步骤1405)，使用所形成的轮廓执行图案的尺寸测定(步骤1406)。

与某特定的元件选择性带电的情况等不同，随着预照射推进，边缘与其以外的部分的亮度信号变得相对不同，因此通过评价边缘部分与其以外的部分的相对差异的推移，能够求出恰当的加工终点。此外，亮度信息可以不是峰高度的比较，例如可以评价峰宽度的变化。另外，通过使为了尺寸测定而形成的轮廓中不包含加工监视用轮廓信号，能够进行高精度的尺寸测定。

另外，如后所述，在同时进行用于加工监视的带电粒子检测和用于图案尺寸测定的带电粒子检测的情况下，可以在形成测定用轮廓时选择性地使用加工结束后的信号，也可以在加工结束后接收检测器的输出信号。

图4表示关于与图3相同的观察对象，根据相对于射束光轴斜向配置的斜方检测器209检测到的带电粒子形成的图像。在斜方检测器209的图像中，明亮地将使其法线方向朝向检测器方向的试样倾斜面成像，阴暗地将使其法线方向朝向与检测器相反的方向的试样面成像。换言之，具有面向检测器一侧的截面的边缘变亮，具有面向与检测器侧相反方向的截面的边缘变暗。

图4a是实施用于加工的射束照射前的DSA图案的SEM图像。因为在2个种类的聚合物401与402之间没有表面阶梯，因此即使是基于斜方检测器的检测的SEM图像也没有对比。图4b和图4c是通过基于射束照射的加工而缩小了聚合物402的体积时的SEM图像。

明亮地将体积没有缩小的聚合物401的侧壁中的面向斜方检测器的方向的侧壁部分和聚合物402的一部分成像，阴暗地将反向的侧壁和聚合物402一部分成像。另外，在图4中，通过不同的显示形式表现聚合物上部的亮度403、充分进行了加工时的面向检测器侧的截面部分的亮度404、充分进行了加工时的面向与检测器侧相反的方向的截面部分的亮度405、加工不充分时的面向检测器侧的截面部分的亮度406、加工不充分时的面向与检测器侧相反方向的截面部分的亮度407。

该明亮的部分与阴暗的部分的亮度差越大表面阶梯越深，亮度差越小表面阶梯越浅，因此可以使用斜方检测器的图像判断用于加工的照射是否充分。更具体而言，考虑通过控制装置，根据在特定方向配置的斜方检测器的信号输出形成以亮度为横轴，以输出数为纵轴的直方图，在具有预定亮度的直方图内的两个峰值的亮度差在预定值以上时，可以判定为加工完成。此外，随着加工的推进面向检测器侧的截面变亮，因此在检测器侧的边缘部分的亮度在预定值以上时，也可以判定为加工完成。但是，边缘部分的亮度也根据截面的形状、聚合物的材质而不同，因此根据阴暗部分与明亮部分的亮度的相对比进行判定的一方能够更高精度地检测加工结束。

通过高精度地进行加工结束检测，不需要进行长时间的测定和过剩的射束照射，能够实现高精度的测定。此外，通过分别设置测定用检测器和加工监视用检测器，可在加工后立即向测定转移。

在上述的加工量判定中，假定图案的侧壁方向与斜方检测器的方位并非一定一致的情况。作为斜方检测器，也可以设置与不同的方位对应的多个斜方检测器。图5是在4个方位配置了独立的斜方检测器的例子。通过电子束220从试样210产生的信号电子501a、501b、501c、501d根据其射出方向分别被斜方检测器502a、502b、502c、502d检测。或者，也可以使用将各自具有单一的检测面的检测器分割成多个的检测元件(半导体检测器、多通道板、雪崩型光电二极管、CCD)。图6是配置了分割成4个元件的检测元件的斜方检测器的例子。信号电子根据其射出方向被元件601a、601b、601c、601d中的某个检测。

并且，为了更高效地进行用于加工的照射，可以使用透镜控制电路233或238进行变更，从而具有与观察时的电子束不同的试样上的直径，并且能够利用控制电源231以与观察时的电子束不同的能量进行照射。同样地，为了高效地进行加工，也可以将电流量、扫描速度、扫描区域等设定成与观察时不同。

实施例2

在到此为止的说明中，主要说明了使用用于测定的射束或将用于测定的射束的射束条件改变后的射束来进行测定前的加工的情况，但在以下说明在带电粒子束装置内设置与测定用射束的射束源不同的射束源，使用该不同的射束源来进行加工的例子。

在本实施例中说明为了从相对于试样面垂直的方向照射加工用射束，沿着试样面平行地形成加工用射束源的例子。为了在带电粒子束装置内设置加工用射束源，需要配置在从测定用射束源进行释放的射束轨道以外的位置。例如，在将加工用射束源配置在相对于测定用射束的射束轨道倾斜的位置的情况下，射束从相对于试样表面倾斜的反向被照射，因此不均匀地去除聚合物，可能产生检查/测量的误差。

此外，为了对于观察部位垂直地照射射束，还考虑通过偏转器使从斜方导入的射束弯曲后向观察部位导入，但用于弯曲的偏转器一般使观察用电子束产生像差，因此在同时实施表面处理和观察的情况下，引起分辨率的恶化。分辨率的恶化有可能使窄间距图案测量的测定精度下降。

此外，在想要设置淹没式电子枪等其他电子源时，有可能使真空腔大型化。

在本实施例中，主要说明用于观察的第一带电粒子束和预先向被观察区域照射的第二带电粒子束不相同的结构。此外，还一并说明同时实施基于所述第一带电粒子束的观察和基于所述第二带电粒子束的照射的例子。此外，还说明使所述第一带电粒子束的释放源(第一带电粒子束源)的粒子束光轴与所述第二带电粒子束释放源(第二带电粒子束源)相同的例子。

通过使光轴相同，可以对窄间距图案无偏转地照射带电粒子来进行加工，并且可以不移动试样地实施加工和观察，因此能够使真空腔小型化。此外，从加工用射束的释放源释放的射束相对于试样面垂直，且加工用射束和测定用射束同轴，因此能够进行不会产生因偏转器的偏转导致的分辨率降低的加工、测定。

根据本实施例，能够提供一种即使是通过DSA法形成的没有表面阶梯且在质量密度中差小的分子聚合物的排列，也能够以高可视性识别分子边界的带电粒子束装置。此外，在维持分辨率的情况下，在短时间内高效均匀地减少聚合物的体积，能够进行细微图案的高精度的检查/检测。

以下，使用附图对本实施例的具体例进行说明。图7表示扫描电子显微镜(SEM)的概要图。电子源701通过控制电源731相对于试样保持负电位。引出电极702通过与所述控制电源731重叠的正电压电源732，与电子源701相比被设定为正的电位，引出电子束720。经过聚焦透镜703和物镜708向观察试样710照射电子束720。通过透镜控制电路733和738恰当地控制观察试样710上的电子束720的直径。此外，电子束720的电流量通过法拉第杯705检测，并通过电流测量单元735测量。电子束720通过偏转器707扫描观察区域，该偏转器707通过偏转控制电路737进行动作。在使电子束720从试样710撤离时，使用消除器电源734使消除器704动作。通过检测器706检测从试样710产生的信号电子，通过信号处理装置736进行成像来取得显微镜图像。

在试样710与物镜708之间配置面状电子源709，通过控制电源739控制其动作。面状电子源专门对DSA图案进行用于加工的照射。面状电子源709与用于观察的电子源701共有光轴。图8表示同轴配置的面状原子源709的具体的方式。

面状电子源709成圆盘形状，是在中央具有孔的圆环型。尤其是中央的孔和电子束720具有共同的轴，由此视为同轴配置了两个电子源709和701。只要能够均匀加工试样710的观察部位附近即可，因此即使面状电子源709的外径部是圆形以外的形状也不会损害本发明的特征。如图8所示，面状电子源709由释放面802和引出面803构成。控制电源739由决定面状电子源709的加速电压的高压电源805和决定引出面803与释放面802之间的电位差来引出电子束的高压电源806构成。

在图7的结构中，从试样产生的信号电子的大部分被面状电子源709遮挡，到达检测器706的电子束很少。该情况下，如图9所示，也可以在面状电子源709的外侧设置斜方检测器901。特别是如第一实施例所示，基于斜方检测器的观察图案的边缘部检测是重要的，因此可以将该斜方检测器901设为主要的检测器。

或者，如图10所示，也可以将面状电子源709设置在比物镜708和检测器706更靠近电子源701侧。根据该结构，可以实现信号电子1001的高效的检测。该情况下，面上电子源709看到试样710的角度变窄，从而存在照射电子量减少的可能性。需要通过物镜708或另设的透镜将来自面状电子源709的照射电流高效地向试样710导入。

或者，如图11所示，也可以采用将面状电子源709的配置高度配置成与信号电子1101的聚焦点1102相同的结构。聚焦点1102足够小，且可以通过面状电子源709的中央孔。根据该方法，可以将面状电子源709配置在比检测器709更靠近试样708的一侧，可以高效地向试样710导入照射电流。

实施例3

并且，使用附图对其他实施例进行说明。图12表示扫描电子显微镜(SEM)的概要图。电子源1201通过控制电源1231相对于观察试样1211保持负电位。将所述电子源1201相对于所述试样1211的电位设成VP(＜0)。引出电极1202通过与所述控制电源1231重叠的正电压电源1232，与电子源1201相比被设定为正的电位VP1，引出电子束1220。经过聚焦透镜1203和物镜1208向所述试样1211照射电子束1220。通过透镜控制电路1233和1238恰当地控制观察试样1211上的电子束1220的直径。此外，电子束1220的电流量通过法拉第杯1205检测，并通过电流测量单元1235进行测量。电子束1220通过偏转器1207扫描观察区域，该偏转器1207通过偏转控制电路1237进行动作。在使电子束1220从试样1210撤离时，使用消除器电源1234使消除器1204动作。

通过设置在比物镜1208更靠近电子源1201侧的二次电子检测器1206或在特定方向设置的斜方检测器1214检测从试样1211产生的信号电子，通过信号处理装置1236或1244进行成像来取得的显微镜图像。在所述斜方检测器1214与所述试样1211之间配置有能量滤波器1213。通过高压电源1243控制能量滤波器1213的阈值电压。

在试样1211与物镜1208之间配置有面状电子源1209。通过控制电源1239控制面状电子源1209的电位。将面状电子源1209相对于所述试样1211的电位设成VF。并且，面状电子源1209具有网状的引出面1210。关于该引出面1210，通过与控制电源1239重叠的高压电源1240控制引出面1210相对于面状电子源1209的电位VF1。从面状电子源1209向试样1211照射的电子束专门对DSA图案进行用于加工的照射。在面状电子源1209不向试样1211进行照射时，原理上可以在所述面状电子源1209与所述试样1211之间设置消除器。但是，照射面积大，且消除器导致的电子束偏转伴随困难，因此使用将所述电位差VF充分降低或设为正值而使到达试样的电子数减少的方法，或者将所述电位差VF1充分降低或设为负值而使从面状电子源1209释放的电子数减少的方法。

接着，使用图13说明同时进行基于面状电子源1209的用于加工的电子束照射和SEM图像的取得的方法。图13是表示图12所示的面状电子源和斜方检测器的细节的图。另外，并不是必须使用斜方检测器，也可以通过基于二次电子检测器1206的类似结构来进行实施。

在同时进行用于加工的照射和SEM图像的取得的情况下，不仅是电子束1220，还有为了加工而照射的电子束1303也从试样1211产生信号电子1304。通过电子束1220在试样1211上的直径决定SEM图像的空间分辨率。用于加工的电子束1303在空间的扩展比电子束1220的直径足够大，因此用于加工的电子束1303产生的信号电子无法赋予高的空间分辨率，当同时检测由两个电子束产生的信号电子时，SEM图像的分辨率恶化。为了避免该问题，与面状电子源1209的电位VF相比，将电子源1201的电源VP设定成负的电位(设为VP＜VF)。

由此，用于观察的电子束1220向试样1211入射时所具有的动能比用于加工的电子束1303向试样1211入射时所具有的动能大。因此，由用于观察的电子束1220产生的信号电子的最大能量EP必定大于由用于加工的电子束1303产生的信号电子的最大能量EF(EP＞EF)。

接着，如果以EP＞Eth＞EF的方式选择所述能量滤波器1213的阈值电压Eth时，由斜方检测器1214检测的过滤后的信号电子1305仅由用于观察的电子束1220产生的电子构成。根据该方法，不会使画质恶化，能够同时高效地实施加工和观察。

实施例4

以下说明的实施例主要与对试样图案扫描带电粒子束，来进行试样的检查和测定的带电粒子束装置有关。进行观察的试样图案是嵌段共聚物以及混合的聚合物在引导图案通过诱导组装而形成的接触孔、穿孔图案。

在一般的半导体装置中，跨多个层形成电路图案。为了将这些各层的电路图案进行连接，形成穿孔、接触孔。穿孔和接触孔用于下层的晶体管与电路布线、其他的元件与电路布线、布线之间等各种连接。在以往的制造穿孔图案和接触孔的工序中，一般的方法是通过由设计数据决定的位置和大小按顺序实施光刻和蚀刻。在最新的液浸光刻和干蚀刻中能够形成约30nm前后的穿孔图案，但难以使用以往的光学式光刻来对22nm节点以下的穿孔图案进行析像。对于这样的半导体装置图案的细微化的根本问题，采取了双重曝光或超析像技术、EUV曝光或电子束曝光等各种应对，但目前在制造成本和技术水平这点上无法全面满足量产的要求。

使用嵌段共聚物和混合的聚合物的诱导组装的图案技术能够不使用高价的曝光装置来形成细微的图案。尤其在使用了成为引导的孔图案的DSA孔的形成中，可以一边控制图案的位置，一边生成细微的孔图案。

当在基板上通过光学光刻和蚀刻形成的成为引导的孔图案上涂覆嵌段共聚物、混合的聚合物后进行退火时，由于诱导组装现象聚合物圆筒状地分离。之后，通过显影去除一方的聚合物，经过蚀刻工序后孔图案完成。

在诱导组装后的状态下，代替显影通过照射带电粒子束，从而通过收缩现象针对容易对带电粒子束进行反应的聚合物成分(例如，PMMA等)形成图案。这样，通过在显影前照射带电粒子束的检查装置，也能够得到局部分离后的DSA图案图像。

可以根据这样得到的图像测量DSA孔的直径、引导图案与形成的DSA孔的位置偏移等从而进行评价。

如果评价结果没有问题，则实施显影工序，经过蚀刻工序形成孔图案。如果评价结果不好，则执行重做或变更之前的工序的制造装置的条件再次形成图案。这样，通过向制造装置反馈通过使用带电粒子束进行的细微的孔图案的测量和评价得到的信息，能够提高半导体工序的成品率和品质。

在测长SEM等在半导体工序的检查中使用的带电粒子束装置中，为了自动运转，需要事先决定扫描帧数等。在DSA工序的图案中通过照射电子束可以观察图案边缘，但收缩现象等带电粒子束与聚合物成分的相互作用一般不稳定，因此难以唯一决定累计帧数。因此，难以通过使用已登录的模板的模板匹配等检测图案位置。

在本方式中，在带电粒子束装置的特性上信噪比低，难以通过较少的相加信号分离信号与噪声从而检测图案边缘。

在DSA工序中，如上所述如果不照射一定时间的带电粒子束则图像不稳定，因此难以决定最佳的取得图像前的电子束的照射时间。

即使在使用已登录的模板来进行图案检测的情况下，在DSA工序中观察的图案容易根据带电粒子束的照射而发生变化，因此存在产生位置偏移的可能。

在DSA工序中，要求测量并监视引导图案与形成的DSA图案的位置偏移。

在以下的实施例中，对如下的扫描电子显微镜进行说明，该扫描电子显微镜在嵌段共聚物和混合的聚合物的诱导组装后的状态下扫描带电粒子束，根据基于从扫描位置释放的带电粒子得到的信息和评价基准识别图案位置并进行测量。此外，还说明通过照射电子束捕捉来自DSA工序的图案的信号和图像的变化，根据评价值决定累计帧数等条件的方法。

还说明关于评价值通过适当地组合使用信号强度、图像的亮度变化、边缘尖锐度、边缘连续性来检测测量范围、图案位置的例子。

还说明以分离图案边缘信号和噪声为目的，从DSA图案带电粒子束照射初始阶段的图像中预先测量分布值等噪声水平，将其作为评价基准来使用的例子。

还说明通过捕捉来自DSA工序的图案的信号、图像的变化来决定引导图案的边缘、DSA图案的亮度稳定的时间的例子。

还说明即使在登录模板来检测图案的情况下，也不使用DSA工序的不稳定的图案信号，登录蚀刻后的引导图案图像、根据设计数据生成的虚拟图像作为模板，将其在图案检测中使用的例子。

根据上述结构，可以在嵌段共聚物和混合的聚合物的诱导组装后的状态下，识别并测量图案位置。在该方式中可自动地设定测量范围。

当在带电粒子束装置自动运转时拍摄DSA工序的图案的情况下，能够决定适当的帧数和预剂量时间。此外，通过使用多个评价值能够进行稳定的图案位置检测和测量。并且，通过从DSA图案带电粒子束照射初始阶段的图像测量噪声水平而使图案边缘信号与噪声分离，能够减少图案的误检测。

在登录模板后进行自动运转的情况下，登录蚀刻后的引导图案图像、根据设计数据生成的虚拟图像来作为模板，将其用于图案检测，由此能够进行稳定的图案检测。

图18是扫描型电子显微镜的构成概要的框图。整体控制部1825根据作业人员从用户接口1828输入的电子的加速电压、晶片111的信息、观察位置信息等，经由电子光学系统控制装置1826、载物台控制装置1827进行装置整体的控制。晶片1811经由未图示的试样输送装置在经过试样更换室后被固定在位于试样室1813的载物台1812上。

电子光学系统控制装置1826按照来自整体控制部1825的命令，控制高电压控制装置1815、第一聚光透镜控制部1816、第二聚光透镜控制部1817、二次电子信号放大器1818、调整控制部1819、偏转信号控制部1822以及物镜控制部1821。

通过引出电极1802从电子源1801引出的一次电子束1803通过第一聚光透镜1804、第二聚光透镜1806、物镜1810汇聚后向试样1811上照射。在途中电子束经过光圈1805，通过调整线圈1808调整其轨道，并且，通过经由偏转信号放大器1820从偏转信号控制部1822接收到信号的偏转线圈1809二维扫描试样。因向晶片1811照射一次电子束1803，从试样1811释放的二次电子1814被二次电子检测器1807捕捉，经由二次电子信号放大器1818作为二次电子图像显示装置1824的亮度信号来使用。二次电子图像显示装置1824的偏转信号与偏转线圈的偏转信号同步，因此在二次电子图像显示装置1824上忠实地再现晶片1811上的图案形状。

此外，为了生成在图案尺寸测量中所使用的图像，把从二次电子信号放大器1818输出的信号在图像处理处理器1823内进行AD转换，生成数字图像数据。并且，根据数字图像数据生成二次电子轮廓。在本实施例中使用图像处理处理器1823那样的运算装置来进行成为后述的累计对象的图像数据的选择。此外，有时还包括运算装置和控制部简单地称为控制装置。

手动或根据一定的算法从生成的二次电子轮廓自动选择进行测量的范围，计算选择范围的像素数。测量通过一次电子束1803扫描的观察区域的实际尺寸，并根据与该观察区域对应的像素数测量试样上的实际尺寸。

另外，在以上的说明中作为带电粒子束装置的一例，以使用电子束的扫描型电子显微镜为例进行了说明，但并不局限于此，例如也可以是利用离子束的离子束照射装置。

图19表示在带有引导图案的DSA孔图案的测量中所使用的代表性的图案图像的示意图1900。在DSA孔图案图像的示意图1900中具有4个带引导图案的DSA孔图案(1901、1902、1903、1904)。一般通过以往的光学式曝光装置的光刻工序和蚀刻工序形成成为引导的孔图案(1911、1912、1913、1914)。通常，DSA孔图案(1921、1922、1923、1924)在涂覆了嵌段共聚物和混合的聚合物后，在退火工序聚合物分离而被诱导组装。之后，通过显影去除1个聚合物，经过蚀刻工序后图案完成。然而，可以代替诱导组装后的显影，通过照射电子束对电子束容易产生反应的聚合物(例如，PMMA等)通过收缩现象也能够看到DSA孔的边缘。这样，通过在显影前照射电子束的检查装置也能够得到局部(仅检查点)分离的DSA图案图像。另外，以下对于嵌段共聚物进行了记载，但对于混合的聚合物也是相同的。

图20是针对在向涂覆了嵌段共聚物的DSA孔图案照射了电子束时对DSA孔进行成像的情形，表示每一帧的图像的示意图。表示从照射电子束前的图像2000逐渐显现引导图案和DSA孔图案的情形(2000、2010、2020、2030、2040、2050)。在刚照射了电子束的图像2000中，几乎无法观察引导图案和DSA孔。在充分照射了电子束的图像2050中，能够清楚地观察到引导图案孔的边缘2052与嵌段共聚物分离后的DSA孔图案的底部2053。在此表示了孔图案的每个帧图像的图，但是在为线图案的情况下也可以是每一个线扫描的信号轮廓。此外，也可以每隔几张使用对帧进行相加平均后的图像。

图21是在图20说明的每个帧的图像中，计算了前后图像的差分的图像。差分图像2110是从帧图像2110减去2100而求出的图像，同样，差分图像2120是从帧图像2120减去2110而求出的图像，差分图像2130是从帧图像2130减去2120而求出的图像。差分图像2150通过从帧图像2050减去帧图像2040而求出，但其亮度值是接近0的值。这表示在帧图像2050和帧图像2040中几乎没有变化。在本申请中捕捉该变化来检测帧数、引导图案位置以及DSA图案位置。这样，通过进行在针对相同对象物的波束扫描过程中提取的多个图像之间的比较，能够选择恰当的装置条件。根据不同的帧数得到的多个图像基本上是相同的对象物，换言之进行自相关评价。例如，与预先准备参照图像，根据与该参照图像的比较选择装置条件情况等相比，能够进行高精度的评价。

图22是绘制了根据图20的帧图像求出的评价值(例如像素分布)的图表2200。绘制点2210是图20的图像2000的评价值，绘制点2211是图像2010的评价值。以下，同样地绘制点2212是图像2020的评价值，绘制点2213是图像2030的评价值，绘制点2214是图像2040的评价值，绘制点2215是图像2050的评价值。可知随着照射电子束图案逐渐变得鲜明，评价值变大(2211、2212)，当充分照射了电子束时评价值的变化饱和(2213、2214、2215)。

图23表示绘制了根据图21的差分图像求出的评价值(例如，亮度累计值)的图表。绘制点2310是图21的图像2110的评价值，绘制点2311是图像2120的评价值。以下，绘制点2312是图像2130的评价值，绘制点2313是图像2140的评价值，绘制点2314是图像2150的评价值。刚开始照射电子束后图像的变化大，因此绘制点23610、绘制点2311的评价值为大的值。在图像变化饱和的后半段(绘制点2312、绘制点2313、绘制点2314)，逐渐向恒定的评价值收敛。

图24表示利用评价值检测引导图案和DSA孔图案的位置的顺序，该评价值是捕捉通过如上所述照射电子束嵌段共聚物分离的情形而得到的。

驱动载物台1812向测量图案所在的晶片上的位置移动区域(S2401)。在设定倍率等拍摄条件后(S2402)，一边扫描电子束(S2403)一边取得图像(S2404)。将取得的图像传送到图像处理处理器1823，在图像处理处理器1823中计算针对各图像的评价值(S2405)。评价值例如使用图像分布值、微分图像的像素值的总和等。成为对象的区域可以是所有像素值，也可以选择性使用识别图案后的边缘部的像素值来进行计算。

按照针对对各图像的评价值预先决定的阈值的条件重复扫描、图像取得、评价值的计算(S2406)。在评价值针对阈值满足判定条件的情况下，生成累计图像(S2407)。在图22的情况下，输出将阈值2240以上的帧数的区间2250的评价值2213、2214、2215所对应的帧图像2030、2040、2050进行相加平均后的图像。

在使用图23的根据差分图像求出的评价值的情况下，输出将阈值2340以下的帧数2330以后的区间2350中包含的帧图像2030、2040、2050进行相加平均后的图像。

即，在图24的例子中，收缩量成为预定值以下之前的帧数用于收缩特定聚合物和监视其过程，通过之后的帧得到的信号成为用于形成测定用图像的累计对象。在控制装置内等设置的存储介质中将这样的条件与DSA图案的种类关联起来存储，之后能够读出与对象图案对应的恰当的装置条件。

接着说明用于检测引导图案中心和DSA孔图案中心的方法。首先，在图22中，累计阈值2240以下的帧数的区间2260或针对图23的阈值2340以上的帧区间2360的图23的评价值2310、2311、2312所对应的差分图像，生成图25那样的图像25800。如引导图案部的边缘25802和DSA孔图案部2503那样，电子束照射导致的亮度值的变化大的部分作为图案边缘亮度变高。

从差分图像的累计相加图像25800检测孔图案的中心位置(S2408)。在中心位置的检测中，通过二进制大对象(binary large object)提取后的重心或一般霍夫变换能够分别检测出引导图案的边缘和DSA图案的边缘(S2409)(S2410)。通过分析二进制大对象，还可以将边缘的连续性设为评价值。根据图像的空间微分计算微分强度，可以将边缘位置的微分强度的偏差设为评价值。在线图案中也可以应用将边缘的连续性、微分强度的偏差作为评价值来使用的方法。此外，根据一般霍夫变换可以将空间的累计值作为评价值来使用。

作为检测孔图案中心的其他方法，可以通过与预先登录的图案模板的匹配等检测孔图案的中心位置。该情况下，预先登录的图像将充分照射电子束后的图像2050那样的图像作为模板来使用。

在图22中说明的评价值是像素分布，但执行模板匹配的情况下，可以将相关值作为评价值来使用。

作为使用模板检测孔图案中心的其他方法，还可以在图26所示的模板中使用根据设计数据生成的边缘轮廓线2601、涂覆聚合物前的引导图案的图像2602。在使用设计数据的情况下仅成为图案的边缘信息，因此与累计的差分图像2600实施匹配来检测中心位置。在使用涂覆聚合物前的引导图案图像的情况下，将应用了索贝尔滤波器(Sobel Filter)等微分滤波器的边缘强调图像2603作为模板使用，实施与差分图像2500的匹配来检测中心位置。在检测出中心位置后，配置测长光标(S2411)，执行测长(S2412)。如图20那样在图像内包括多个图案的情况下，对所有的图案实施(S2409)～(S2412)。通过预先登录中心位置与测长光标的位置关系，可以对成为测长对象的孔的边缘部分正确地设定测长盒。

在图24的流程中，可以预先存储拍摄条件，在自动运转时再现拍摄条件来执行扫描。该情况下，可以将图22的阈值2240以下的帧数2230或图23的从阈值2340以上的帧区间630开始预剂量的帧数或根据帧数换算的时间作为拍摄条件。

图27表示DSA图案的边缘强度弱，检测困难的情况下的检测。首先，仅对引导图案(2702)进行边缘检测来求出引导图案的重心(2704)，将该重心作为基准以放射状检测DSA图案的边缘(图27)。将角度方向设为横轴，将半径方向设为纵轴来绘制图表时如2705那样，如果检测出该波的波动则能够评价边缘的偏差。在边缘不稳定的情况下，如2705那样边缘位置的偏差大，但如2706、2708所示当边缘趋于稳定时边缘的变化变得缓和(2707、2709)。这样，通过监视边缘的偏差，可以在图案趋于稳定后开始图像累计。

关于到此说明的DSA图案的测量，图28表示用于设定测量所需要的参数的用户界面的例子。将评价值阈值设定为在图22(2230)、图23(2330)中设定累计开始张数的阈值。在执行自动判定的情况下选择自动(2802)，在手动进行设定时设定其阈值(2803)。关于帧数，设定图22(2250)、图23(2350)中的测量图像的累计帧数。在自动执行的情况下设定自动(2805)，在手动执行的情况下设定手动(2806)。在图案信息(2807)中，设定引导图案(2808)、DSA图案(2809)的最小容许尺寸、最大容许尺寸、引导图案与DSA图案的重心偏移容许值(2810)。在这些值在容许值范围外的情况作为测量误差，可以实时监视图案尺寸、偏移量。

符号说明

101   硅晶片

102   引导图案

110   复合聚合物材料

111   聚合物

112   聚合物

201   电子源

202   引出电极

203   聚焦透镜

204   消除器

205   法拉第杯

206   二次电子检测器

207   偏转器

208   物镜

209   斜方检测器

210   观察试样

211   试样载物台

Claims (24)

1.一种图案测定方法，其根据向试样扫描带电粒子束而得到的带电粒子的检测，执行在试样上形成的图案的尺寸测定，其特征在于，

根据在对自组装光刻技术中使用的高分子化合物照射带电粒子而使形成该高分子化合物的多个聚合物内的特定聚合物相对于其他聚合物大幅收缩后，或者与收缩一起向包含该其他聚合物的区域扫描带电粒子束而得到的信号，进行所述其他聚合物的多个边缘之间的尺寸测定。

2.根据权利要求1所述的图案测定方法，其特征在于，

根据扫描所述带电粒子束而得到的信号的检测求出所述特定聚合物的边缘部分的亮度，根据该亮度信息结束所述带电粒子的照射或通过所述带电粒子束开始测定。

3.根据权利要求2所述的图案测定方法，其特征在于，

通过相对于所述带电粒子束斜向设置的检测器进行所述信号的检测。

4.根据权利要求1所述的图案测定方法，其特征在于，

用于使所述特定聚合物收缩的带电粒子是所述带电粒子束或者从与释放该带电粒子束的带电粒子源不同的带电粒子源释放的带电粒子。

5.根据权利要求4所述的图案测定方法，其特征在于，

所述不同的带电粒子源是具有与所述试样表面平行的面的面状电子源。

6.一种带电粒子束装置，其根据向试样扫描带电粒子束而得到的带电粒子的检测，执行在试样上形成的图案的尺寸测定，其特征在于，具备：

存储介质，其存储对在自组装光刻技术中使用的高分子化合物照射带电粒子而使形成该高分子化合物的多个聚合物内的特定聚合物相对于其他聚合物大幅收缩的带电粒子的照射条件；以及

控制装置，其根据基于该存储介质中存储的条件照射带电粒子后或者与收缩一起向包含该其他聚合物的区域扫描带电粒子束而得到的信号，进行所述其他聚合物的多个边缘之间的尺寸测定。

7.根据权利要求6所述的带电粒子束装置，其特征在于，

所述控制装置根据通过扫描所述带电粒子束而得到的信号的检测求出所述特定聚合物的边缘部分的亮度，根据该亮度信息结束所述带电粒子的照射或通过所述带电粒子束开始测定。

8.根据权利要求7所述的带电粒子束装置，其特征在于，

具备相对于所述带电粒子束斜向设置的检测器，所述控制装置根据该检测器的输出执行所述带电粒子的照射的结束或通过所述带电粒子束开始测定。

9.根据权利要求6所述的带电粒子束装置，其特征在于，

用于使所述特定聚合物收缩的带电粒子是所述带电粒子束或者从与释放该带电粒子束的带电粒子源不同的带电粒子源释放的带电粒子。

10.根据权利要求9所述的带电粒子束装置，其特征在于，

所述不同的带电粒子源是具有与所述试样表面平行的面的面状电子源。

11.一种带电粒子束装置的装置条件设定方法，其设定向试样扫描带电粒子束时的扫描条件，其特征在于，

在根据对自组装光刻技术中使用的高分子化合物扫描带电粒子束而得到的带电粒子形成图像时，对所述高分子化合物扫描带电粒子束以及进行根据该扫描得到的图像的评价，直到该评价结果满足预定条件为止，重复所述带电粒子束的扫描和图像的评价，将所述图像满足该预定条件时的扫描条件设定为用于取得累计用图像的扫描前的所述带电粒子束的扫描条件。

12.根据权利要求11所述的带电粒子束装置的装置条件设定方法，其特征在于，

根据所述扫描得到的图像是通过不同的帧取得的图像的差分图像。

13.根据权利要求11所述的带电粒子束装置的装置条件设定方法，其特征在于，

根据所述扫描得到的图像是通过1个帧和其之前1个或之后1个帧的扫描得到的图像，在该1个帧的图像与其之前1个或之后1个帧的图像的差分在预定值以下时，判定为满足所述预定条件。

14.根据权利要求1所述的带电粒子束装置的装置条件设定方法，其特征在于，

根据通过所述评价结果满足了预定条件的扫描之后的扫描得到的带电粒子形成累计图像。

15.根据权利要求11所述的带电粒子束装置的装置条件设定方法，其特征在于，

根据所述扫描得到的图像是通过不同的帧取得的图像的差分图像，累计该差分图像来形成累计差分图像。

16.根据权利要求15所述的带电粒子束装置的装置条件设定方法，其特征在于，

根据所述累计差分图像检测孔图案的中心。

17.根据权利要求11所述的带电粒子束装置的装置条件设定方法，其特征在于，

根据所述图像中包含的孔图案的中心的检测，设定用于测定图案的测长盒。

18.一种带电粒子束装置，其具备：扫描偏转器，其扫描从带电粒子源释放的带电粒子束；检测器，其检测通过对试样扫描所述带电粒子束而得到的带电粒子；以及控制装置，其累计该检测器的输出来形成图像，

该带电粒子束装置的特征在于，

该控制装置评价根据所述带电粒子束的扫描而得到的图像，直到该评价结果满足预定条件为止，重复所述带电粒子束的扫描和图像的评价，将所述评价结果满足所述预定条件时的所述带电粒子束的扫描条件设定为用于取得累计用图像的扫描前的所述带电粒子束的扫描条件。

19.根据权利要求8所述的带电粒子束装置，其特征在于，

根据所述扫描得到的图像是通过不同的帧取得的图像的差分图像。

20.根据权利要求18所述的带电粒子束装置，其特征在于，

根据所述扫描得到的图像是通过1个帧和其之前1个或之后1个帧的扫描得到的图像，所述控制装置在该1个帧的图像与其之前1个或之后1个帧的图像的差分在预定值以下时，判定为满足所述预定条件。

21.根据权利要求18所述的带电粒子束装置，其特征在于，

所述控制装置根据通过所述评价结果满足了预定条件的扫描之后的扫描得到的带电粒子形成累计图像。

22.根据权利要求18所述的带电粒子束装置，其特征在于，

根据所述扫描得到的图像是通过不同的帧取得的图像的差分图像，所述控制装置累计该差分图像来形成累计差分图像。

23.根据权利要求22所述的带电粒子束装置，其特征在于，

所述控制装置根据所述累计差分图像检测孔图案的中心。

24.根据权利要求18所述的带电粒子束装置，其特征在于，

所述控制装置根据所述图像中包含的孔图案的中心的检测，设定用于测定图案的测长盒。