CN106941065B - 样品位置对准方法和带电粒子束装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及样品位置对准方法和带电粒子束装置。在样品位置对准方法中,能够容易且迅速地将样品的观察对象部位位置对准于利用第一带电粒子束的观察视场内。是一种样品位置对准方法,其中,将配置在样品工作台(15)的样品(14)的观察对象部位位置对准于观察视场内,并且,包含:将包含样品(14)的图像显示在显示画面中;基于显示画面的图像来指定注目点;以使注目点位于当通过光学轴(Ob)上的轴上目标点时与光学轴(Ob)正交的轴上点探索面的方式对样品工作台的光学轴(Ob)方向的位置进行对准;进行注目点与轴上目标点的位置偏离的感测和轴上点探索面内移动,将注目点移动到轴上目标点;以及在注目点移动到轴上目标点之后,将注目点移动到带电粒子束光学系统的焦点深度内。

Description

样品位置对准方法和带电粒子束装置
技术领域
本发明涉及样品位置对准方法和带电粒子束装置。
背景技术
带电粒子束是指离子束和电子束的总称。将能够利用聚焦后的带电粒子束来进行加工、观察和分析的至少任一个(以下,称为观察等)的装置称为带电粒子束装置。该带电粒子束装置装载有形成离子束的离子束镜筒和形成电子束的电子束镜筒之中的至少任一个。带电粒子束装置也包含装载有多个镜筒的复合装置。
在带电粒子束装置中,在通过带电粒子束对样品进行观察等之前,需要将样品中的观察等的对象部位(以下,仅称为观察对象部位)配置在利用带电粒子束的观察视场范围内。
例如,在专利文献1中记载有为了探索样品的应该观察的区域而具备光学显微镜的扫描型电子显微镜(SEM)。
在专利文献2中记载有对处于实验室(样品室)内的样品照射激光束并且通过CCD摄像机进行摄像来将所摄像的实验室内的图像和示出粒子光学束轴线的位置的标志一起显示在显示器中的粒子光学式扫描显微镜(带电粒子束装置)。在该粒子光学式扫描显微镜中,操作者观察显示器中的标志和样品的图像,进行样品的位置对准。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平4-308639号公报;
专利文献2:日本特表2009-525571号公报。
发明要解决的课题
可是,在以往的样品位置对准方法和带电粒子束装置中,存在以下那样的问题。
由带电粒子束装置进行观察等的样品的观察对象部位极其微小,在样品内分散。因此,一个样品内的全部观察对象部位并不限于存在于利用带电粒子束的观察视场范围内。
利用带电粒子束照射的视场范围例如在高倍率的情况下为1μm×1μm左右,在低倍率的情况下为1mm×1mm左右。带电粒子束的焦点深度至多为1mm左右。
与此相对地,用于以往样品的位置对准的光学显微镜、CCD摄像机等图像取得单元例如具有100mm×100mm左右的视场范围。
将在像这样广的视场范围内确认的样品的观察对象部位引导到带电粒子束的窄的视场内不容易,伴随着试行错误的结果是,存在对位置对准花费时间这样的问题。
即使如专利文献1所记载的装置那样显示示出粒子光学束轴线的位置的标志,CCD摄像机的图像也为从与粒子光学束轴线交叉的倾斜方向摄像的焦点深度深的二维图像。因此,即使在显示画面内移动观察对象部位也难以得到远近感,因此,难以把握与实际的移动对方的对应。因此,在显示粒子光学束轴线的位置的程度下还依靠操作者的经验的部分较大,不是能够容易且迅速地位置对准这样的程度。
特别地,在装载有2个以上的带电粒子束镜筒的带电粒子束装置的情况下,必须将样品的观察对象部位移动到各带电粒子束的焦点位置一致的点(重合点),因此,进而难以位置对准。
发明内容
本发明是鉴于上述那样的问题而完成的,其目的在于提供能够将样品室内的样品的观察对象部位容易且迅速地位置对准于利用第一带电粒子束的观察视场内的样品位置对准方法和带电粒子束装置。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题,本发明的第一方式的样品位置对准方法是,一种样品位置对准方法,对配置在内置于带电粒子束装置的样品室的样品工作台的样品的观察对象部位进行位置对准,以使进入到利用从设置于第一带电粒子束镜筒的带电粒子束光学系统照射的第一带电粒子束的观察视场内,其中,所述样品位置对准方法包含:将包含所述样品工作台上的所述样品的所述样品室内的图像显示在显示部的显示画面中;基于所述显示画面的图像来指定所述观察对象部位上的注目点;以使所述注目点位于当通过所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴上的轴上目标点时与所述第一光学轴正交的轴上点探索面的方式对所述样品工作台的沿着所述第一光学轴的方向的位置进行对准;在将所述注目点的位置对准于所述轴上点探索面之后,进行所述显示画面中的所述注目点与所述轴上目标点的位置偏离的感测和使所述样品工作台仅在与所述第一光学轴正交的方向上移动的轴上点探索面内移动,将所述注目点移动到所述轴上目标点;以及在所述注目点移动到所述轴上目标点之后,使所述样品工作台在沿着所述第一光学轴的方向上移动,将所述注目点移动到所述带电粒子束光学系统的焦点深度内。
在上述样品位置对准方法中,还包含:为了支援所述注目点的移动,至少在将所述注目点向所述轴上目标点移动时,在所述显示画面上显示示出所述轴上目标点的位置和所述第一光学轴的位置的辅助标记也可。
本发明的第二方式的带电粒子束装置具备:第一带电粒子束镜筒,具有带电粒子束光学系统,通过所述带电粒子束光学系统照射第一带电粒子束;样品工作台,载置样品,并且,至少在沿着所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴的方向和与所述第一光学轴正交的方向上移动;样品室,内置有所述样品工作台;暗箱观测设备,取得包含所述样品工作台上的所述样品的所述样品室内的图像;显示部,在显示画面中显示所述暗箱观测设备所取得的图像;注目点指定控制部,受理在显示在所述显示画面中的所述图像上指定注目点的输入,取得伴随着所述样品工作台的移动的所述注目点的所述显示画面上的位置的信息;样品工作台移动控制部,进行工作台位置对准控制、轴上点探索面内移动控制和轴上移动控制,所述工作台位置对准控制以使所述注目点位于当通过所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴上的轴上目标点时与所述第一光学轴正交的轴上点探索面的方式对所述样品工作台的沿着所述第一光学轴的方向的位置进行对准,所述轴上点探索面内移动控制使所述样品工作台仅在与所述第一光学轴正交的方向上移动,所述轴上移动控制使所述样品工作台在沿着所述第一光学轴的方向上移动来将所述注目点移动到所述带电粒子束光学系统的焦点深度内;辅助标记显示控制部,在所述显示画面上显示示出所述轴上目标点的位置的辅助标记和示出所述第一光学轴的位置的辅助标记;以及工作台操作部,输入针对所述样品工作台移动控制部的工作指令。
本发明的第三方式的带电粒子束装置具备:第一带电粒子束镜筒,具有带电粒子束光学系统,通过所述带电粒子束光学系统照射第一带电粒子束;样品工作台,载置样品,并且,至少在沿着所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴的方向和与所述第一光学轴正交的方向上移动;样品室,内置有所述样品工作台;暗箱观测设备,取得包含所述样品工作台上的所述样品的所述样品室内的图像;显示部,在显示画面中显示所述暗箱观测设备所取得的图像;注目点指定控制部,受理在显示在所述显示画面中的所述图像上指定注目点的输入,取得伴随着所述样品工作台的移动的所述注目点的所述显示画面上的位置的信息;样品工作台移动控制部,进行工作台位置对准控制、轴上点探索面内移动控制和轴上移动控制,所述工作台位置对准控制以使所述注目点位于当通过所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴上的轴上目标点时与所述第一光学轴正交的轴上点探索面的方式对所述样品工作台的沿着所述第一光学轴的方向的位置进行对准,所述轴上点探索面内移动控制使所述样品工作台仅在与所述第一光学轴正交的方向上移动,所述轴上移动控制使所述样品工作台在沿着所述第一光学轴的方向上移动来将所述注目点移动到所述带电粒子束光学系统的焦点深度内;以及位置对准控制部,在使所述样品工作台移动控制部进行所述工作台位置对准控制之后,基于所述显示画面中的所述注目点与所述轴上目标点的位置偏离,使所述样品工作台移动控制部进行所述轴上点探索面内移动控制,由此,将所述注目点移动到所述轴上目标点,在所述注目点移动到所述轴上目标点之后,使所述样品工作台移动控制部进行所述轴上移动控制。
在上述第二或第三方式的带电粒子束装置中,还具备:第二带电粒子束镜筒,沿着在与所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴交叉并且与所述暗箱观测设备的摄像方向交叉的方向上延伸的第二光学轴照射第二带电粒子束;以及图像取得部,对所述样品照射所述第二带电粒子束,由此,取得所述样品的图像,所述样品工作台移动控制部能够在进行所述轴上移动控制的期间进行视场内移动控制,所述视场内移动控制进行所述第二带电粒子束镜筒的视场内的所述注目点的位置调整也可。
发明效果
根据本发明的样品位置对准方法和带电粒子束装置,起到能够将样品室内的样品的观察对象部位容易且迅速地位置对准于利用第一带电粒子束的观察视场内这样的效果。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的带电粒子束装置的结构的一个例子的示意性的系统结构图。
图2是说明本发明的第一实施方式的带电粒子束装置中的坐标系的示意图。
图3是示出显示CS图像的显示部的显示画面的一个例子的示意图。
图4是说明样品室内的XYZ坐标系与在显示画面上投影的XYZ坐标系的对应关系的示意图。
图5是示出本发明的第一实施方式的样品位置对准方法的工作流程的流程图。
图6是示出进行图5中的步骤S1、S2的显示画面的示意图。
图7是示出图6中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
图8是示出进行图5中的步骤S3的显示画面的示意图。
图9是示出图8中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
图10是示出进行图5中的步骤S4的显示画面的示意图。
图11是示出能够用于第一实施方式的样品位置对准方法的辅助标记的一个例子的示意图。
图12是示出图10中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
图13是示出进行图5中的步骤S5的显示画面的示意图。
图14是示出步骤S5中的注目点的移动工作的例子的示意图。
图15是示出图13中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
图16是示出进行图5中的步骤S6的显示画面的示意图。
图17是用于说明在本发明的第一实施方式的样品位置对准方法中在不考虑样品厚度的情况下能够实施的样品厚度的范围的示意图。
图18是示出本发明的第二实施方式的样品位置对准方法的工作流程的流程图。
图19是示出本发明的第二实施方式的带电粒子束装置的显示部的显示画面的一个例子的示意图。
图20是示出本发明的第三实施方式的带电粒子束装置的结构的一个例子的示意性的系统结构图。
图21是说明本发明的第三实施方式的带电粒子束装置中的坐标系的示意图。
图22是示出本发明的第三实施方式的样品位置对准方法的工作流程的流程图。
具体实施方式
在以下,参照附图来对本发明的实施方式进行说明。在全部的附图中,即使在实施方式不同的情况下,也对相同或相当的构件标注相同的附图标记,省略共同的说明。
[第一实施方式]
对本发明的第一实施方式的带电粒子束装置进行说明。
图1是示出本发明的第一实施方式的带电粒子束装置的结构的一个例子的示意性的系统结构图。在图1中,由于为示意图,所以形状或尺寸被夸大(以下的附图也相同)。
图1所示的本实施方式的带电粒子束装置10对样品14照射聚焦后的第一带电粒子束B1(第一带电粒子束),由此,进行样品14的加工、观察和分析的至少任一个。带电粒子束装置10例如也可以为聚焦离子束装置、扫描电子显微镜。
在带电粒子束装置10进行加工的装置的情况下,根据需要,具备图示省略的蚀刻气体(etching gas)供给部和沉积气体(deposition gas)供给部的至少任一个也可。
第一带电粒子束B1根据带电粒子束装置10的用途由离子束和电子束的任一个构成。
带电粒子束装置10在进行加工、观察和分析的哪一个工作的情况下都需要通过第一带电粒子束B1扫描样品14中的各工作的对象部位。将在带电粒子束装置10中第一带电粒子束B1进行扫描的区域称为第一带电粒子束B1的视场范围。
在以下也包含进行加工的情况将针对样品14的带电粒子束装置10的上述各工作的对象部位称为观察对象部位。
带电粒子束装置10具备:带电粒子束镜筒11(第一带电粒子束镜筒)、样品室13、样品工作台15、二次粒子检测器16、暗箱观测设备(chamber scope)17、二次粒子图像形成部19、工作台控制部20、暗箱观测设备图像形成部21、输入部22(工作台操作部)、显示部23、以及控制部18(注目点指定控制部、样品工作台移动控制部、辅助标记显示控制部)。
样品室13在内部收容有由带电粒子束装置10进行加工、观察和分析的至少任一个的样品14。在样品室13连接有对样品室13的内部的真空度进行变更、维持的图示省略的真空排气装置。
在样品室13内置有以能移动的方式保持样品14的样品工作台15。在样品室13中,在与样品工作台15相对的位置配置有朝向样品工作台15照射第一带电粒子束B1的带电粒子束镜筒11。在本实施方式中,沿着铅垂轴配置带电粒子束镜筒11。
样品工作台15具有在上部载置样品14的载置面15a。载置面15a的外形并不被特别限定,但是,在本实施方式中,作为一个例子而为平面视矩形状。
样品工作台15由5轴移动机构构成,所述5轴移动机构由图示省略的XYZ轴工作台、倾斜工作台和旋转工作台的组合构成。
XYZ轴工作台在作为水平面内的彼此正交的2轴的X轴和Y轴、与铅垂轴平行的Z轴的各轴方向上平移移动载置面15a。倾斜工作台使载置面15a绕上述的X轴或Y轴倾斜摆动。旋转工作台使载置面15a绕上述的Z轴旋转。
样品工作台15以能通信的方式与后述的工作台控制部20连接。
工作台控制部20以能通信的方式与后述的控制部18连接,基于来自控制部18的工作指令,控制样品工作台15的工作。
带电粒子束镜筒11产生第一带电粒子束B1,将第一带电粒子束B1朝向样品工作台15上的样品14照射。
带电粒子束镜筒11具备:带电粒子束源、以及包含使从带电粒子束源引导出的带电粒子聚焦的透镜电极和使带点粒子偏向的偏向电极等的带电粒子光学系统。但是,在图1中,省略了它们的周知的内部构造的图示。
在带电粒子束镜筒11中,带电粒子源和带电粒子光学系统根据来自后述的控制部18的控制信号来控制聚焦带电粒子束的照射位置和照射条件等。
带电粒子束源例如由使用了液体镓等的液体金属离子源、等离子体型离子源、气体场致电离(gas field ionization)型离子源、场致发射电子源等构成。
关于带电粒子束镜筒11,在样品工作台15的上方以带电粒子光学系统的光学轴Ob与铅垂轴平行的姿势配置。
带电粒子束镜筒11中的光学轴Ob与样品工作台15中的Z轴为同轴。
带电粒子束镜筒11中的偏向电极使第一带电粒子束B1以光学轴Ob为中心沿着彼此正交且与光学轴Ob正交的2个偏向方向偏向。因此,带电粒子束镜筒11能够在带电粒子光学系统的焦点面在规定的大小的矩形状区域的内侧扫描第一带电粒子束B1。能扫描第一带电粒子束B1的矩形状区域为利用第一带电粒子束B1的照射的图像取得范围,构成利用第一带电粒子束B1的照射的视场范围。
带电粒子束镜筒11中的视场范围根据由控制部18指定的倍率发生改变。带电粒子束镜筒11的视场范围的大小例如在高倍率的情况下为1μm×1μm左右,在低倍率的情况下为1mm×1mm左右。
暗箱观测设备17对样品室13内的状态和样品14进行观察或监视,因此,取得至少包含载置面15a上的样品14的样品室13内的图像。
暗箱观测设备17例如能够使用利用可见光或红外光的能够取得图像的CCD摄像机、光学显微镜等结构。
在作为暗箱观测设备17而使用利用可见光的CCD摄像机的情况下,可见光的照明光对后述的二次粒子检测器16的检测工作带来坏影响,因此,在使用暗箱观测设备17时不能进行利用第一带电粒子束B1的观察。
与此相对地,当作为暗箱观测设备17而使用对红外波长进行检测的红外波长CCD摄像机时,没有这样的制约。进而,关于红外波长CCD摄像机,即使为暗视场也能够可见化,因此,能够在不使用可见光对样品室13内进行照明的情况下一边将第一带电粒子束B1向样品14照射一边通过暗箱观测设备17确认观察对象部位的运动。
因此,在如后述那样使观察对象部位移动到带电粒子束镜筒11中的光学轴Ob上之后,能立刻在利用第一带电粒子束B1的视场内的位置调整中转移观察对象部位。
关于暗箱观测设备17的视场范围,只要根据观察或监视的目的设定为需要的大小即可。用于进行样品14的位置对准的暗箱观测设备17的视场范围优选包含配置在带电粒子束镜筒11中的视场范围外的样品14的整体和带电粒子束镜筒11中的视场范围的图像能取得的大小。用于进行样品14的位置对准的暗箱观测设备17的视场范围也利用暗箱观测设备17的设置位置、与样品的距离、需要的观察倍率,但是,例如也可以为100mm×100mm左右。暗箱观测设备17具备变焦(zoom)光学系统,由此,能够变更视场范围的大小也可。
暗箱观测设备17的摄像方向为从样品工作台15的上方朝向载置面15a的倾斜方向。参照图2来对暗箱观测设备17的摄像方向与带电粒子束镜筒11中的光学轴Ob的关系进行说明。
图2是说明本发明的第一实施方式的带电粒子束装置中的坐标系的示意图。
在图2中,XYZ坐标系由作为上述的样品工作台15的平移移动轴的X轴、Y轴、Z轴构成。如上述那样,Z轴与带电粒子束镜筒11中的光学轴Ob为同轴。
该XYZ坐标系的原点Z0为在样品14的载置时移动载置面15a的载置面15a的初始化状态下载置面15a与光学轴Ob相交的点。在本实施方式中,原点Z0为在样品室13中存取样品时的样品工作台15的Z轴方向的基准位置。在以下,将原点Z0称为基准点Z0。
暗箱观测设备17的摄像方向S为在使Z轴绕Y轴旋转角度φ之后沿着绕原来的Z轴旋转角度θ而得到的轴线(以下,称为暗箱观测设备(CS)轴)朝向基准点Z0的方向。CS轴的正方向为从基准点Z0朝向暗箱观测设备17的方向。CS轴为暗箱观测设备17的摄像光轴。
在以下,将包含X轴和Y轴的平面称为X-Y平面,将包含Z轴和CS轴的平面称为Z-CS面。
如图1所示,暗箱观测设备图像形成部21以能通信的方式与暗箱观测设备17和控制部18连接。
暗箱观测设备图像形成部21根据从暗箱观测设备17输出的图像信号生成帧图像数据。暗箱观测设备图像形成部21将所生成的帧图像数据依次向控制部18送出。
二次粒子检测器16对在照射第一带电粒子束B1时从照射对象放射的二次带电粒子(二次电子和二次离子)的强度(即,二次带电粒子的量)进行检测,输出二次带电粒子的检测量的信息。二次粒子检测器16在样品室13的内部被配置在能够检测能取得照射对象的图像程度的二次带电粒子的位置。
二次粒子检测器16以能通信的方式与后述的二次粒子图像形成部19连接。二次粒子检测器16将检测输出向二次粒子图像形成部19送出。
二次粒子图像形成部19以能通信的方式与二次粒子检测器16和后述的控制部18连接。
二次粒子图像形成部19将从二次粒子检测器16送出的二次带电粒子的检测量变换为与照射位置相对应的亮度信号。即,基于二次带电粒子的检测量的二维位置分布来生成示出照射对象的形状的图像数据。
二次粒子图像形成部19将所生成的图像数据向控制部18送出。
显示部23以能通信的方式与后述的控制部18连接。显示部23显示基于从控制部18送出的图像信息的图像。
在从后述的控制部18送出的图像信息中包含基于从暗箱观测设备图像形成部21送出的图像数据和从二次粒子图像形成部19送出的图像数据的图像。
作为显示部23显示的其他的图像的例子,可举出由后述的控制部18生成的各种辅助标记的图像、示出注目点的标记的图像、操作输入画面、以及工作状态显示画面。
显示部23也可以具备用于在显示画面上进行触摸输入的触摸面板。
输入部22为操作者进行针对带电粒子束装置10的操作输入的装置部分。关于输入部22,例如使用鼠标和键盘等周知的输入设备也可。输入部22以能通信的方式与控制部18连接。
输入部22在显示部23上显示包含GUI的操作输入画面的情况下也能够进行来自操作输入画面的操作输入。
控制部18对带电粒子束装置10的各装置部分的工作进行控制。因此,控制部18以能通信的方式与带电粒子束镜筒11、样品工作台15、暗箱观测设备图像形成部21、二次粒子图像形成部19、输入部22、以及显示部23连接。
控制部18根据通过输入部22输入的信号或利用预先设定的自动运转控制处理生成的信号等统一地控制带电粒子束装置10的工作。
在带电粒子束装置10包含图示省略的蚀刻气体供给部和沉积气体供给部的情况下,控制部18也进行这些装置部分的控制。
例如,控制部18对与利用带电粒子束镜筒11的第一带电粒子束B1的扫描有关的工作进行控制。
例如,控制部18在向样品14照射第一带电粒子束B1的情况下,向二次粒子图像形成部19送出控制信号,取得基于二次粒子检测器16的检测输出的图像。控制部18当从二次粒子图像形成部19送出图像数据时,使根据图像数据的图像显示在显示部23中。
例如,控制部18基于利用来自输入部22的操作输入或预先设定的自动运转控制处理生成的信号等,生成样品工作台15的工作指令,并向工作台控制部20送出。
例如,控制部18将从暗箱观测设备图像形成部21送出的帧图像数据向显示部23送出,并使其显示在显示部23中。在以下将基于从暗箱观测设备图像形成部21送出的帧图像数据而显示在显示部23中的图像称为CS图像。
控制部18在使CS图像显示在显示部23中时,基于利用来自输入部22的操作输入或预先设定的自动运转控制处理生成的信号等来生成各种辅助标记的图像、示出注目点的标记的图像。
关于所生成的各标记的图像,与CS图像叠加,并向显示部23送出。
关于辅助标记和示出注目点的标记,在后述的工作说明之中进行说明。
例如,控制部18为了进行来自输入部22的操作输入或者为了在显示部23具备触摸面板的情况下进行利用触摸操作的输入,生成包含适当的GUI的操作输入画面并显示在显示部23中。
关于控制部18进行的上述以外的控制,在使用带电粒子束装置10进行的本实施方式的样品位置对准方法中的工作说明之中进行说明。
控制部18的装置结构由包括CPU、存储器、输入输出接口、外部存储装置等的计算机构成,由此,执行生成实现上述那样的功能的控制信号的控制程序。
接着,以与本实施方式的样品位置对准方法有关的工作为中心来说明带电粒子束装置10的工作。
在使用了带电粒子束装置10的本实施方式的样品位置对准方法中,在显示部23中显示有CS图像的状态下操作者一边观察CS图像一边使样品工作台15移动。但是,样品工作台15的一部分的工作能够通过带电粒子束装置10自动地执行。
带电粒子束装置10具备基于操作者的操作输入进行主要工作的“手动(manual)操作模式”和自动化一部分工作的“位置对准支援模式”来作为与样品位置对准工作有关的工作模式。根据操作者进行的来自输入部22的操作输入等来切换“手动操作模式”和“位置对准支援模式”。
在以下,以“位置对准支援模式”的工作为中心进行说明。关于“手动操作模式”的工作,在以下只要将控制部18进行的工作适当地阅读替换为操作者通过输入部22进行的工作即可。
首先,对带电粒子束装置10中的显示部23的显示画面进行说明。
图3是示出显示CS图像的显示部的显示画面的一个例子的示意图。图4是说明样品室内的XYZ坐标系与在显示画面上投影的XYZ坐标系的对应关系的示意图。
图3所示的显示画面23a为在显示部23中显示有CS图像的显示画面。关于显示画面23a,可以在显示部23中的整个画面中显示,也可以在显示部23的画面的一部分中显示。在显示部23的画面的一部分中显示显示画面23a的情况下,在显示部23的其他的画面中例如显示操作输入画面也可。
在显示画面23a中,作为CS图像的例子,显现出位于带电粒子束镜筒11的下端部的物镜电极11a、样品工作台15的载置面15a、以及载置在载置面15a上的样品14。但是,在图3中,XYZ坐标系和沿着各坐标轴延伸的点划线是为了说明而参考地记载的图形,并且,不是显示在显示画面23a中的图像。
在图3中,载置面15a位于通过基准点Z0的X-Y平面上。样品14在载置面15a上被载置在Y轴上的偏正方向。
图3所示的点Zmax位于在Z轴上基准点Z0的正方向侧。点Zmax为在Z轴上成为载置面15a的Z轴正方向侧的移动上限位置的点。点Zmax的位置为即使根据错误操作载置面15a也不与物镜电极11a冲突那样的高度,但是,根据样品14的高度,存在载置面15a上的样品14与物镜电极11a冲突的可能性。将点Zmax称为移动上端点Zmax。
图3所示的点Zmin位于在Z轴上基准点Z0的负方向侧。点Zmin为在本实施方式的样品位置对准方法中成为载置面15a的Z轴负方向侧的移动下限位置的点。即,在后述的本实施方式的样品位置对准方法中,在Z轴上,不会移动到点Zmin的下方。因此,在以下,将点Zmin称为移动下端点Zmin。
移动上端点Zmax、移动下端点Zmin也可以为Z轴工作台的机械的移动界限,也可以为由控制部18的工作指令等规定的软件设定的移动界限。
在显示画面23a中显示的CS图像为在相对于X轴、Y轴、Z轴全部倾斜的CS轴的轴方向上观察基准点Z0的图像。CS图像为从倾斜上方向俯视载置面15a的图像。CS图像的显示画面23a中的图像中心为基准点Z0。
在图4中示出了显示画面23a内的XYZ坐标系(图示右侧)与投影于Z-CS面的各坐标轴(图示左侧)的对应关系。
CS图像相当于将暗箱观测设备17的视场内的三维坐像投影到通过基准点Z0与CS轴正交的平面即投影面CSp(参照图4的图示左侧)的二维图像。
例如,CS图像上的移动上端点Zmax、移动下端点Zmin相当于如图4的图示左侧所示那样将三维空间中的Z轴的点Z’max、Z’min正射投影到投影面CSp后的点A、B。因此,关于CS图像上的线段Z0Zmax、线段Z0Zmin的长度,当等倍率地比较时,比每一个对应的三维空间中的Z轴上的线段Z0Z’max、线段Z0Z’min短。
像这样,CS图像上的各部中的点间距离与三维空间的实际的点间距离几乎不同,因此,CS图像具有由于CS轴的倾斜造成的变形。因此,操作者难以根据CS图像直观地把握实际的点间距离。
进而,样品工作台15的X轴方向的移动和Y轴方向的移动在显示画面23a上为倾斜方向,因此,操作者仅通过观察CS图像而难以把握样品工作台15的各轴方向的移动分量和移动方向的关系。
在本实施方式的样品位置对准方法中,提高位置对准样品14时的操作性,以使将上述那样的CS图像的特性作为前提而使配置在载置面15a上的样品14的观察对象部位进入到利用第一带电粒子束B1的观察视场内。
参照图5~图14来对使用了带电粒子束装置10的本实施方式的样品位置对准方法进行说明。
图5是示出本发明的第一实施方式的样品位置对准方法的工作流程的流程图。
在本实施方式的样品位置对准方法中,按照图5所示的流程来进行图5所示的步骤S1~S7。
首先,操作者通过输入部22进行操作输入,由此,只要存在在其之前进行的带电粒子束装置10的工作,则停止各个工作。操作者在显示部23中未显示CS图像的情况下,使CS图像显示在显示部23的显示画面23a中。
之后,操作者通过输入部22进行执行“位置对准支援模式”的操作输入。
在以下,为了简单,以样品14的厚度充分薄且观察对象部位位于与载置面15a实质上同一平面的情况下的例子进行说明,样品14厚的情况下的工作在后面进行描述。
首先,进行图5中的步骤S1。步骤S1为在显示画面23a中显示辅助标记的步骤。
图6是示出进行图5中的步骤S1、S2的显示画面的示意图。
控制部18如图6所示那样生成光学轴显示标记30、基准点显示标记31和移动下端点显示标记32的图像来作为辅助标记,并向显示部23送出。显示部23将光学轴显示标记30、基准点显示标记31和移动下端点显示标记32叠加显示于CS图像。
这些辅助标记为一个例子。关于辅助标记,能够使用能支援位置对准的适当的标记。关于辅助标记,在本步骤以后根据需要追加显示或使本步骤中的显示为非显示也可。
特别地,在“手动操作模式”中,辅助标记能够根据操作者的操作输入而根据需要叠加显示于CS图像。
光学轴显示标记30为表示带电粒子束镜筒11中的光学轴Ob的直线。在本实施方式中,光学轴显示标记30也为CS图像中的Z轴。光学轴显示标记30显示为通过在图6中未图示的移动上端点Zmax和移动下端点Zmin的线段。
在本实施方式的暗箱观测设备17的摄像方向上,光学轴显示标记30也可以为例如通过显示画面23a上的中心的垂直轴线。
基准点显示标记31为示出在样品室13中存取样品时的样品工作台15的Z轴方向的基准位置(基准点Z0)的辅助标记。基准点显示标记31的形状并不被限定,但是,在图6中,由在画面的水平方向上细长的三角形构成,与光学轴显示标记30相接的顶点表示CS图像上的基准点Z0的位置。
移动下端点显示标记32为示出样品工作台15在Z轴方向上最降低时的载置面15a的Z轴上的位置(移动下端点Zmin)的标记。移动下端点显示标记32由与基准点显示标记31同样的细长的三角形构成。
在此,对本实施方式的样品位置对准方法的主要原理进行说明。
在本实施方式的样品位置对准方法中,在将观察对象部位移动到实际的Z轴上之后,使样品工作台15在Z轴方向上上升,由此,将观察对象部位位置对准于带电粒子束的视场内。
只要观察对象部位处于实际的Z轴上,则观察对象部位位于与Z轴一致的光学轴Ob上,因此,位于利用第一带电粒子束B1的照射的视场范围的中心。
另一方面,在CS图像中,Z-CS面上的点在CS图像上全部显现在表示Z轴的直线上。因此,仅通过观察显示画面23a而将观察对象部位移动到CS图像上的光学轴显示标记30的延长线上而不保证观察对象部位位于Z轴上。
因此,在本实施方式中,使用于使观察对象部位与Z轴一致的样品工作台15仅在X轴方向或Y轴方向上移动来与Z轴一致。与X-Y平面平行的平面与Z轴仅在1点相交。在此,作为X-Y平面与Z轴相交的代表点,注目于移动下端点Zmin,在通过移动下端点Zmin的X-Y平面内移动,只要发现与CS图像上的移动下端点Zmin重叠的样品14上的点,则为处于实际的Z轴上的轴上点。
在本实施方式中,为了在光学轴Ob上可靠地移动观察对象部位,将观察对象部位的移动限制于与光学轴Ob正交的1个平面(称为“轴上点探索面”)。将使观察对象部位在轴上点探索面内移动称为“轴上点探索面内移动”。
在进行轴上点探索面内移动时,在显示画面23a中观察对象部位应该被移动的轴上目标点为轴上点探索面与光学轴Ob的交点。
本实施方式中的轴上目标点为作为与X-Y平面平行的1个平面的轴上点探索面与Z轴的交点。
关于轴上点探索面,只要为与X-Y平面平行的平面,则能够某种程度自由地决定。但是,根据样品14的大小,也存在当为Z轴上的高度过于高的平面时在轴上点探索面内移动中样品14与物镜电极11a冲突的可能性。因此,关于轴上点探索面,优选的是尽可能从物镜电极11a远离的下方侧的平面。
在本实施方式中,考虑以上,预先决定样品工作台15中的载置面15a的移动下端点Zmin,在轴上点探索面内移动时,载置面15a在通过移动下端点Zmin与X-Y平面平行的平面内移动。在该情况下,轴上点探索面为使载置面15a进行移动的平面向Z轴正方向移动样品14的厚度后的平面。
在能够充分忽视样品14的厚度的情况下,轴上点探索面为与X-Y平面平行的平面之中通过移动下端点Zmin的平面。因此,轴上目标点位于移动下端点Zmin。
在本实施方式中,在控制部18中存储显示画面23a中的移动下端点Zmin的坐标值来作为默认(default)的轴上目标点。在本实施方式中,在样品14厚的情况下,操作者能够通过输入部22将样品14的厚度输入到控制部18中。在该情况下,控制部18对移动下端点Zmin的坐标值校正所输入的厚度的量,生成轴上目标点的坐标值。
辅助标记的显示位置依赖于暗箱观测设备17的设置位置、观察角度(摄像方向S)、摄像倍率等。因此,在辅助标记的显示位置,在带电粒子束装置10的制造时,制作基于暗箱观测设备17的观察角度、视场范围、物镜的位置、样品工作台17的Z轴移动量等的显示用图像,并存储到控制部18中。
上述的各辅助标记的形状为一个例子。例如,作为如基准点显示标记31、移动下端点显示标记32那样显示特定点的位置的辅助标记能够使用的图形,可举出:与特定点一致的点图像、包围特定点的圆、椭圆、矩形等图像、顶点与特定点一致的多边形图像、交点与特定点一致的十字线图像等。
当显示在本步骤中应该显示的全部辅助标记时,步骤S1结束。
如图5所示那样,在步骤S1之后,进行步骤S2。步骤S2为指定注目点的步骤。
操作者观察在CS图像中显示的样品14,将观察对象部位的中心的点指定为注目点P(参照图6)。操作者例如通过使用了输入部22的鼠标点击或光标移动来在显示画面23a上选择观察对象部位的中心的图像像素来指定注目点P。选择为注目点P的像素的显示画面23a上的坐标值被存储部18存储。像素的显示画面23a上的坐标值能够使用像素的地址。
将注目点P的位置与XYZ坐标系的关系与图4同样地示意化并在图7中示出。图7为示出图6中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
如图7所示那样,该情况下的注目点P不在Z轴上。仅通过观察显示画面23a的CS图像也容易理解该情况。
在注目点P的指定结束后,控制部18使注目点显示标记(未图示)叠加显示在显示画面23a上也可。注目点显示标记为以容易识别所指定的注目点的方式显示的辅助标记。作为注目点显示标记,能够采用与示出上述的特定点的位置的图像例同样的图像。
注目点显示标记追随伴随着样品工作台15的移动的注目点P的移动而在显示画面23a上移动也可。在该情况下,能够防止操作者在样品工作台15的移动中看错或看漏注目点P。
为了使注目点显示标记追随样品工作台15的移动,控制部18根据样品工作台15的移动量求取注目点P的三维空间中的移动向量。控制部18将该移动向量正射投影到投影面CSp,由此,换算为显示画面23a上的移动向量。控制部18对在注目点P的指定时存储的显示画面23a上的坐标值加上移动向量来求取移动后的坐标值。控制部18将基于移动后的坐标值的注目点显示标记的图像向显示部23送出。由此,在显示画面23a上显示移动后的注目点显示标记。
注目点显示标记利用通过输入部22的操作者的操作输入来切换显示状态和非显示状态也可。
当注目点P的指定结束而根据需要显示注目点显示标记时,步骤S2结束。
如图5所示那样,在步骤S2之后,进行步骤S3。步骤S3为将注目点移动到轴上点探索面的步骤。
图8是示出进行图5中的步骤S3的显示画面的示意图。图9是示出图8中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
控制部18对工作台控制部20送出工作指令,以使仅在Z轴方向上平行移动样品工作台15的载置面15a而载置面15a移动到通过移动下端点Zmin的与X-Y平面平行的平面。
如图8所示,工作台控制部20对样品工作台15的Z轴工作台进行驱动,将载置面15a朝向Z方向负方向移动(下降)。载置面15a位置对准于通过移动下端点Zmin的位置(参照图8的实线)。
由此,注目点P从点P0移动到点P1。由于能够忽视样品14的厚度,所以,注目点P1位于由载置面15a构成的轴上点探索面上。
移动下端点显示标记32本来指移动下端点Zmin,但是,由于载置面15a移动到移动下端点Zmin,所以指载置面15a的表面。
再有,在图8中,关于由二点划线记载的图形和示出样品工作台15的移动方句的箭头(图示左下角的竖箭头),为了参照的方便,进行了记载,而不是实际的显示在显示画面23a中的图形(在以下的同样的示意图中也同样)。
如图9所示,通过载置面15a的移动,在显示画面23a上,注目点P1看起来像在移动上端点Zmax的横向上排列。但是,如图9的图示左侧所示那样,实际上,注目点P从点D朝向点F移动,注目点P1的Z轴方向的位置实质上与移动下端点Zmin相同。注目点P1的位置与移动上端点Zmax的位置完全没有关系。
当注目点P移动到注目点P1时,步骤S3结束。
如图5所示,在步骤S3之后,进行步骤S4。步骤S4为使注目点在轴上点探索面内移动而移动到在显示画面上的与Z轴叠加的位置的步骤。步骤S4通过利用操作者的操作输入移动样品工作台15来进行。
图10是示出进行图5中的步骤S4的显示画面的示意图。图11是示出图10中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
在步骤S4和后述的步骤S5中,为了防止由操作者进行的错误操作,控制部18不受理使样品工作台15在X轴方向和Y轴方向以外的方向上移动的操作输入也可。在该情况下进行在X轴方向和Y轴方向以外的方向上移动的操作输入的情况下,控制部18在显示部23中显示催促在X轴方向或Y轴方向上移动的操作输入的消息也可。
首先,操作者在X轴方向或Y轴方向上移动载置面15a,将注目点P重叠在光学轴显示标记30上。
例如,在图10所示的例子中,在步骤S中,使载置面15a向Y轴的负方向移动,将注目点P从点P1的位置移动到光学轴显示标记30上的注目点P2。
操作者通过目视感测显示在显示画面23a中的相对于光学轴显示标记30的当前位置的注目点P的位置偏离,由此,能够决定移动方向和移动量。
操作者将X轴方向的移动和Y轴方向的移动组合,由此,能够移动到光学轴显示标记30上的任意位置。但是,为了降低本步骤的操作工时,优选的是,仅在X轴方向或Y轴方向的任一个移动到光学轴显示标记30上。
不熟练的操作者由于经常不知晓显示画面23a上的X轴方向和Y轴方向,所以,也存在仅通过光学轴显示标记30的图像而不知晓方向感、距离感的可能性。
控制部18在本步骤中将示出X轴、Y轴的方向的辅助标记叠加显示在显示部23中也可。
图11是示出能够用于第一实施方式的样品位置对准方法的辅助标记的一个例子的示意图。
图11所示的移动方向辅助标记33X、33Y(辅助标记)分别为在轴上点探索面上通过注目点P1与X轴、Y轴平行的直线的标记。
控制部18每当如上述那样注目点P进行移动时,计算显示画面23a上的移动位置的坐标值。控制部18基于该坐标值生成移动方向辅助标记33X、33Y的图像,并向显示部23送出,由此,将移动方向辅助标记33X、33Y叠加显示于CS图像。
当显示移动方向辅助标记33X、33Y时,移动方向辅助标记33Y在移动下端点显示标记32的附近交叉,因此,操作者立刻知晓在Y轴方向上再稍微移动就可。
移动量为移动方向辅助标记33Y和光学轴显示标记30的交点与注目点P1的距离,因此,容易推测移动量。在生成移动方向辅助标记33X、33Y时,控制部18计算该移动量,使最适合的移动方向和移动量显示在显示画面23a中也可。只要显示移动量,则操作者能够通过1次Y轴方向的移动将注目点P1移动到光学轴显示标记30上,因此,能够进行迅速的操作。
作为辅助标记的变形例,平行地显示多个移动方向辅助标记33X、33Y,构成格子状的辅助标记也可。在该情况下,只要使格子间隔为固定,则操作者只通过观察显示画面23a,就能够快速地直观地感测与位置偏离对应的移动量。
这样的格子状的辅助标记在将X轴方向和Y轴方向的移动组合的情况下为有效。
在图12中示出注目点P2的位置与XYZ坐标系的关系。图12是示出图10中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
如图12的图示右侧所示那样,注目点P2在显示画面23a上看起来像位于Z轴上。可是,如图示左侧所示那样,与注目点P2对应的点G不如向CS轴的附近移动,在实际的Z轴上只不过从与注目点P1对应的点E稍微靠近。
像这样,注目点P即使在显示画面23a上移动到与Z轴叠加的位置,只要从轴上目标点偏离,也不会位于实际的Z轴上。
当注目点P1移动到注目点P2时,步骤S4结束。
如图5所示那样,在步骤S4之后,进行步骤S5。步骤S5为使注目点在轴上点探索面内移动而移动到轴上目标点的步骤。步骤S5与步骤S4同样地通过利用操作者的操作输入移动样品工作台15来进行。
图13是示出进行图5中的步骤S5的显示画面的示意图。图14(a)、(b)是示出步骤S5中的注目点的移动工作的例子的示意图。
操作者在X轴方向和Y轴方向上移动载置面15a,将注目点P2移动到作为轴上目标点的移动下端点Zmin上。
例如,在图14(a)中以实线示出的例子中,操作者使光学轴显示标记30上的注目点P2向y轴正方向移动而移动到点P2a并且向X轴正方向移动而移动到光学轴显示标记30上的点P2b。在此,点P2b远离移动下端点Zmin,因此,进而,改变移动幅度,如点P2b、P2c、P2d、P2e那样靠近移动下端点Zmin。在最后,从点P2e移动到光学轴显示标记30上的注目点P3与移动下端点Zmin一致。
即使在像这样重复的情况下,也以返回到光学轴显示标记30的方式重复移动,由此,能够防止从移动下端点Zmin远离的操作失误。
关于同样的工作,如在图14(a)中以虚线箭头示出那样优先实行向X轴正方向的移动来进行也可。
在本步骤中,将由上述的移动方向辅助标记33X、33Y构成的格子状的辅助标记叠加显示在显示画面23a上也可。在该情况下,操作者容易推测移动量。
当重复这样的移动时,在移动下端点Zmin的附近,移动量过于小,因此,存在不能使注目点P正确地与移动下端点Zmin一致的可能性。可是,关于注目点P的移动,只要能够将注目点P移动到利用第一带电粒子束B1的照射的视场范围即可,因此,容许某种程度的移动误差。例如,在视场范围Sf在显示画面23a上处于图14(a)所示的范围的情况下,注目点P只要进入到视场范围Sf内,则结束移动也可。例如,将点P2d、P2e作为注目点P3也可。
控制部18将表示视场范围Sf的图形作为辅助标记来显示在显示画面23a上也可。
如图14(b)所示那样,从注目点P2到移动下端点Zmin的移动只要各一次地进行X轴方向和Y轴方向的移动就可。控制部18存储显示画面23a上的注目点P2的坐标值和移动下端点Zmin的坐标值,因此,注目点P2与移动下端点Zmin的距离L是已知的。进而,显示画面23a上的X轴与Z轴的交叉角α和显示画面23a上的Y轴与Z轴的交叉角β也是已知的。
因此,控制部18能够根据这些信息计算应该移动注目点P2的点P2f的显示画面23a上的坐标值,因此,也能够计算实现这样的移动的X轴方向和Y轴方向的移动量。控制部18计算这些移动量并显示在显示画面23a中也可。在该情况下,操作者能够容易且迅速地进行本步骤的移动。
在图15中示出注目点P3的位置与XYZ坐标系的关系。图15是示出图13中的注目点的位置与XYZ坐标系的关系的示意图。
如图15的图示右侧所示那样,注目点P3在显示画面23a上与移动下端点Zmin一致。在该情况下,如图示左侧所示那样,已知与注目点P3对应的点H存在于实际的Z轴上。但是,如上述那样,点H只要能够位置对准于视场范围Sf的范围即可。
因此,在本实施方式的样品位置对准方法中,注目点P与轴上目标点的一致精度存在与视场范围对应的容许范围。
因此,例如,只要样品14的厚度不怎么厚,则也可以如上述那样将移动下端点Zmin用作轴上目标点。
在注目点P3在显示画面23a上移动到作为轴上目标点的移动下端点Zmin之后,操作者通过输入部22将注目点P的向轴上目标点的移动结束的情况向控制部18通知。控制部18在为不受理向X轴方向和Y轴方向以外的方向的操作输入的设定的情况下,解除该设定。由此,步骤S5结束。
如图5所示那样,在步骤S5之后,进行步骤S6。步骤S6为使注目点从轴上目标点起在沿着光学轴Ob的方向上移动而移动到带电粒子束光学系统的焦点深度内的步骤。在此,带电粒子束光学系统的焦点深度意味着通过聚焦第一带电粒子束B1来得到样品14的观察对象部位良好地解像的图像的光学轴上的范围。
图16是示出进行图5中的步骤S6的显示画面的示意图。
在本步骤中,操作者一边确认进入到利用第一带电粒子束B1的照射的视场范围中的情况一边逐渐地将样品工作台15向Z轴正方向移动。
首先,操作者通过输入部22进行开始第一带电粒子束B1的照射的操作输入。此时,即使存在注目点P的位置对准的误差,也将利用第一带电粒子束B的观察倍率设定为最低,以使注目点P可靠地进入到利用第一带电粒子束B1的照射的视场范围中。控制部18使观察倍率为最低,因此,控制为第一带电粒子束B1的扫描范围为最大。
控制部18利用二次粒子图像形成部19开始利用第一带电粒子束B1的照射的图像形成。从二次粒子图像形成部19向控制部18送出的图像(称为带电粒子束图像)通过控制部18被送出到显示部23中。显示部23在显示画面23a中显示带电粒子束图像来代替CS图像。但是,在显示部23具有多个显示画面的情况下,也可以在与CS图像不同的显示画面上显示带电粒子束图像。
伴随着载置面15a的位置靠近带电粒子束的焦点深度内,带电粒子束图像变得鲜明,在带电粒子束图像上,能够观察相当于注目点P的观测对象部位。
操作者通过带电粒子束图像来监视观察对象部位是否处于视场范围,在为视场范围外的那样的情况下,使样品工作台15在X轴方向或Y轴方向上移动来进行位置的微调整。
操作者将观察对象部位保持于视场范围的大致中心部,对样品工作台15的Z轴方向的位置进行微调整,寻找观察对象部位的对焦点位置。
此时,逐渐地提高利用第一带电粒子束B1的观察倍率并进行样品工作台15中的X轴、Y轴、Z轴上的各轴方向的位置调整,由此,能够更正确地使观察对象部位位于利用第一带电粒子束B1的观察中心。
如果能够在用于观察观察处理部位的最适合的观察倍率下使用对焦点来确认,则操作者停止样品工作台15的移动工作。
在以上,步骤S6结束,本实施方式的样品位置对准方法结束。
接着,对不能说样品14的厚度充分地薄(高度充分低)而不能忽视样品厚度的情况进行说明。例如,在样品14的厚度为0.5mm以上的情况下,存在产生当忽视样品厚度时位置对准的误差不能容许的情况的可能性。
例如,当利用第一带电粒子束B1的照射的最广的(观察倍率最低的)视场观察区域为1mm平方时,注目点P的容许位置偏离量必须在从视场中心起向一侧±0.5mm以内。
图17是用于说明在不考虑样品厚度的情况下观察对象部位能够位置对准于视场范围的容许样品厚度的说明图。图17示出了在Z-CS面注目点P处于比载置面高Δh的位置M的状况。也就是说,Δh相当于样品厚度。此时,位置M的实际的XY坐标为位置M的铅垂下的载置面处的坐标Z,但是,在CS画面中,看起来好像使沿着CS轴将位置M延长的线与XY基准面的交点处于位置N。也就是说,能看见从实际的坐标偏离Z-N间的Δs。只要是厚度能够充分忽视程度薄的样品,则位置N与Z一致,但是,样品越厚,Δs越大。只要Δs为成为0.5mm以内的Δh,则能够使用上述的方法将注目部位置对准于视场内。
根据图17,上述Δh根据Δs和带电粒子束的光学轴与暗箱观测设备轴形成的角度φ,处于Δh=Δs/tanφ的关系。
例如,在Δs=0.5mm、φ=55°的情况下,所容许的样品厚度Δh为0.35mm。也就是说,只要样品厚度为0.35mm以下,则能够通过上述的方法将注目点P进入到视场内。
在不能忽视样品14的厚度h的情况下,只要从移动下端点Zmin向Z轴正方向平行移动h即可,以使得轴上点探索面为注目点P存在的样品14的表面。轴上目标点也同样地为从移动下端点Zmin向Z轴正方向移动h后的点。
例如,当操作者在位置对准开始前通过输入部22将样品14的厚度h输入到控制部18中时,控制部18能够将移动下端点显示标记32的显示位置校正h并显示在显示画面23a中。在该情况下,能够在不替代上述的情况下实施其他的工作。
关于样品14的厚度,例如,能够使用光学显微镜等来预先测定。此时,不需要知晓样品14的严格的高度,例如,只要知晓0.5mm级(step)程度的大概的值即可。
在样品14中存在凹凸而注目点P的高度与样品14的厚度不同的情况下,只要预先测定注目点P的高度即可。
但是,在样品14的厚度或注目点P的高度为各式各样的情况下,每次进行位置对准,当测定或输入样品14的厚度时,工时增加。
另一方面,如上述那样,用于将注目点P位置对准于视场范围的轴上目标点的位置在某种程度上存在容许幅度。
因此,也可以实施本实施方式的以下的那样的变形。
关于样品14的厚度h,CS图像上的外表的厚度hcs为hcs=hsinφ。在此,φ为图2所示的CS轴与Z轴形成的角度,是已知的。
例如,在h=0.5mm、φ=55°的情况下,外表上的厚度hcs为约0.4mm。因此,只要在能够移动样品14的CS图像上显示例如由相当于0, 4mm的Z轴方向的刻度构成的板厚参照用的辅助标记,则操作者能够以0.5mm单位容易地估计样品14的厚度h。
进而,只要将同样的刻度以将与移动下端点Zmin的位置对应的移动下端点显示标记32作为基点并且与光学轴显示标记30交叉的方式显示,则操作者能够基于从CS图像读取的样品14的厚度来选择容许误差范围的轴上目标点。
只要像这样能够通过控制部18显示板厚参照用的辅助标记和示出多个轴上目标点候补的辅助标记,则即使在样品14的板厚频繁地发生改变的情况下,也能够迅速地位置对准。
再有,示出多个轴上目标点候补的辅助标记也可以兼作板厚参照用的辅助标记。
如以上说明那样,根据使用带电粒子束装置10来进行的本实施方式的样品位置对准方法,能够将在样品室内的样品的观察对象部位容易且迅速地位置对准于利用第一带电粒子束的观察视场内。
[第二实施方式]
对本发明的第二实施方式的带电粒子束装置进行说明。
如图1所示,本实施方式的带电粒子束装置40将操作者指定的注目点P自动地移动到第一带电粒子束B1的视场范围中。
带电粒子束装置40具备暗箱观测设备47、控制部48来代替上述第一实施方式的带电粒子束装置10的暗箱观测设备17、控制部18。
以下,以与上述第一实施方式不同的方面为中心进行说明。
暗箱观测设备47在对样品室13内进行遮光后的状态下工作,因此,由红外波长CCD摄像机构成。
控制部48除了上述第一实施方式中的“手动操作模式”和“位置对准支援模式”之外还具备“自动位置对准模式”的方面与控制部18不同。
在“自动位置对准模式”中,控制部48进行的控制的细节在带电粒子束装置40的工作说明之中进行。
接着,以与本实施方式的样品位置对准方法有关的工作为中心对带电粒子束装置40的工作进行说明。
图18是示出本发明的第二实施方式的样品位置对准方法的工作流程的流程图。图19是示出本发明的第二实施方式的带电粒子束装置的显示部的显示画面的一个例子的示意图。
控制部48使显示部23如图19所示那样显示与上述第一实施方式中同样地显示CS图像的显示画面23a和操作输入画面41。
在操作输入画面41中至少具备位置指定按钮42、顺序(sequence)驱动开始按钮43、以及停止按钮44。
位置指定按钮42为用于使指定的注目点存储在控制部48中的操作按钮。
顺序驱动开始按钮43为用于使控制部48开始自动位置对准顺序的操作按钮。
停止按钮44为用于强制性地停止由控制部48进行的自动位置对准顺序的操作按钮。停止按钮44用于在某些异常工作发生时强制性地停止带电粒子束装置40的工作的操作。
暗箱观测设备47为红外波长CCD摄像机,即使在带电粒子束照射中,也能够将CS图像显示在显示部23的显示画面23a中。
在本实施方式的样品位置对准方法中,按照图18所示的流程进行图18所示的步骤S11~S15。
首先,由操作者进行图18所示的步骤S11。
步骤S11为选择自动位置对准模式的步骤。
操作者在显示部23中未显示CS图像的情况下,使CS图像显示在显示部23的显示画面23a中。
操作者通过输入部22或显示在显示部23中的图示省略的操作输入画面来选择自动位置对准模式。
当将自动位置对准模式被按压的情况通知到控制部48中时,控制部48开始执行进行自动位置对准模式的控制程序。
在步骤S11之后,进行图18所示的步骤S12。步骤S12为指定注目点的步骤。
操作者通过输入部22移动光标45,在显示画面23a中,将光标45与注目点对准来进行点击,指定样品14上的注目点P。接着,按压操作输入画面41的位置指定按钮42,由此,控制部48存储画面上的注目部的坐标和样品工作台15的坐标。
在“自动位置对准模式”中,使注目点P移动到带电粒子束的视场范围内的工作被自动化,因此,也可以不显示注目点显示标记,但是,更优选进行显示,以便操作者对带电粒子束装置40的工作进行监视。
同样地,也可以不显示在上述第一实施方式中说明的辅助标记,但是,更优选进行显示,以便操作者对带电粒子束装置40的工作进行监视。此外,注目点的指定后到移动完成之前完全不显示CS图像也可。
即使在不显示辅助标记的情况下,也与上述第一实施方式的控制部18同样地,控制部48存储注目点P、移动下端点Zmin和基准点Z0的显示画面23a上的坐标值、以及样品工作台15的3轴移动的移动坐标值。
注目点P的坐标值与样品工作台15的移动一起被更新。
当操作者结束注目点P的指定时,步骤S12结束。
在步骤S12之后,进行图18所示的步骤S13。步骤S13为指示自动位置对准顺序的工作开始的步骤。
步骤S13通过操作者按压图19所示的顺序驱动开始按钮43来进行。
在以上,步骤S13结束。
图18所示的步骤S14为在移动样品工作台15而将注目点P移动到CS图像上的轴上目标点之后移动到带电粒子束光学系统的焦点深度内的步骤。
当顺序驱动开始按钮43被按压时,利用预先存储在控制部48中的执行自动位置对准顺序的控制程序来自动地执行本步骤。在万一陷入必须停止的事态的情况下,当操作者按压停止按钮44(参照图19)时,强制性地停止顺序。
与上述第一实施方式中的步骤S3~S6大致同样地进行本步骤。但是,在上述第一实施方式中通过操作者的指示来执行的工作基于控制部48的控制信号来执行。
在该自动顺序中,在CS图像上作为移动目标位置的Z轴、移动下端点Zmin、基准点Z0的坐标值(像素的地址)被预先存储在控制部48中。因此,控制部48在注目点P的坐标值通过样品工作台15的移动与移动目标位置的坐标值一致时确定为停止样品工作台15或移动到下一个移动目标位置。因此,作为一系列的工作连续地进行顺序工作。
与移动目标位置是否一致的判定并不限定于根据坐标值的完全的一致的判定。例如,只要在按照各个移动目标位置的每一个设定的容许偏离量的范围内一致即可。
在以下,以与上述第一实施方式的步骤S3~S6不同的工作为中心进行说明。
控制部48进行与上述第一实施方式中的步骤S3同样的控制,如图8所示那样,使注目点P0向Z轴负方向移动,如注目点P1那样移动到轴上点探索面。
之后,如图10所示那样,控制部48代替上述第一实施方式的步骤S4的操作者而使载置面15a仅在X轴方向或Y轴方向上移动,将注目点P1如注目点P2那样移动到与CS图像上的Z轴叠加的位置。
控制部48能够如在上述第一实施方式中的步骤S4中说明那样计算通过存储在控制部48中的注目点P1的坐标的X轴或Y轴所平行的直线与Z轴的CS图像上的交点。控制部48将该交点与注目点P1的距离换算为三维空间的X轴方向或Y轴方向的移动向量来求取样品工作台15的移动方向和移动量,进行样品工作台15 的移动控制也可。
作为由控制部48进行的其他的移动控制方法的例子,可举出:在不预先计算终点位置的情况下决定移动方向而开始样品工作台15的移动来将注目点P的坐标值与目标位置(Z轴)的坐标值相比较而在感测到到达目标位置之后停止样品工作台15的移动的控制。
之后,如图13所示那样,控制部48代替上述第一实施方式的步骤S5的操作者而使载置面15a仅在X轴方向和Y轴方向上移动,将注目点P2如注目点P3那样移动到与CS图像上的移动下端点Zmin一致的位置。
控制部48代替操作者进行如在上述第一实施方式中的步骤S5中说明那样图14(a)或图14(b)所示的移动。
之后,如图16所示那样,控制部48代替上述第一实施方式的步骤S6的操作者而使载置面15a仅在Z轴方向上移动,将注目点P3如注目点P4那样移动到预先决定的带电粒子束光学系统的焦点深度内的目标位置。例如,只要预先决定的目标位置为CS图像上的基准点Z0,则移动到基准点Z0。控制部48当感测到注目点P到达焦点深度内的目标位置时,停止样品工作台15。
在以上,步骤S14结束。
在本实施方式中,控制部48使用注目点P的坐标值来进行向各移动目标位置的位置对准判定。因此,向各移动目标位置的位置对准精度与利用使用了辅助标记的目视的位置对准的第一实施方式的位置对准精度相比为高精度。其结果是,在本步骤中,即使不进行X轴方向和Y轴方向的微调整,也能够将注目点P位置对准于视场范围。
在步骤S14之后,进行步骤S15。步骤S15为在显示部23中显示带电粒子束图像的步骤。
控制部48将控制信号向带电粒子束镜筒11送出,使第一带电粒子束B1的照射开始。此时,控制部48将利用第一带电粒子束B1的观察速率设定为最低,以使即使存在注目点P的位置对准的误差,注目点P也可靠地进入到利用第一带电粒子束B1的照射的视场范围。
控制部48通过二次粒子图像形成部19开始利用第一带电粒子束B1的照射的图像形成。将从二次粒子图像形成部19向控制部18送出的带电粒子束图像通过控制部18向显示部23送出。
在本实施方式中,暗箱观测设备47为红外波长CCD摄像机,因此,即使在带电粒子束照射中也能够继续利用暗箱观测设备47的图像取得工作。
显示部23在显示画面23a中显示带电粒子束图像来代替CS图像。但是,在显示部23具有多个显示画面的情况下,控制部18也可以使显示部23显示CS图像和带电粒子束图像双方。
操作者观察显示部23的带电粒子束图像,如果能够确认注目点P处于视场,则步骤S15和本实施方式的图像位置对准方法结束。再有,在使注目点P位置移动到图像的中心之后,使本实施方式的图像位置对准方法结束也可。
在注目点P从视场的中心部偏离或注目点P的图像模糊的情况下,操作者在驱动样品工作台15来进行微调整之后,结束步骤S15。
例如,使控制部48具有带电粒子束图像的图像识别功能,由此,只要能进行带电粒子束图像中的注目点P的位置检测,则对注目点P的位置通过控制部48的控制来进行微调整也可。在该情况下,在本实施方式中,能够同时并行地取得CS图像和带电粒子束图像,因此,能够从注目点P的CS图像上的位置对准连续地进行带电粒子束图像上的位置对准的工作。由此,能够迅速地进行正确的位置对准。此外,操作者的负担也少就可。
如以上说明那样,根据使用带电粒子束装置40来进行的本实施方式的样品位置对准方法,与上述第一实施方式同样地,能够将在样品室内的样品的观察对象部位容易且迅速地位置对准于利用第一带电粒子束的观察视场内。
进而,根据本实施方式的带电粒子束装置40,能够通过控制部48的控制自动地进行使用了样品工作台15的注目点P的移动,因此,能够更容易且迅速地进行位置对准。
[第三实施方式]
对本发明的第三实施方式的带电粒子束装置进行说明。
图20是示出本发明的第三实施方式的带电粒子束装置的结构的一个例子的示意性的系统结构图。
图20所示的本实施方式的带电粒子束装置50为能够从2个方向照射带电粒子束的装置的一个例子,具体地,能够将聚焦离子束和电子束向样品面上的大致相同之处照射。图21是说明本发明的第三实施方式的带电粒子束装置中的坐标系的示意图。
带电粒子束装置50具备聚焦离子束镜筒51A(第一带电粒子束镜筒)、电子束镜筒51B(第二带电粒子束镜筒)、控制部58来代替上述第一实施方式的带电粒子束装置10的带电粒子束镜筒11、控制部18。
以下,以与上述第一实施方式不同的方面为中心进行说明。
聚焦离子束镜筒51A产生聚焦离子束Bi(参照图21,第一带电粒子束),朝向样品工作台15上的样品14照射聚焦离子束Bi。
聚焦离子束镜筒51A具备:用于形成聚焦离子束Bi的离子源、以及包含使离子聚焦的透镜电极和使离子偏向的偏向电极等的离子束光学系统(带电粒子束光学系统)。可是,在图20中,省略了它们的周知的内部构造的图示。
如图21所示那样,聚焦离子束镜筒51A中的离子束光学系统的光学轴Obi与上述第一实施方式的带电粒子束镜筒11同样地配置为与样品室13内的XYZ坐标系中的Z轴同轴。
聚焦离子束镜筒51A与暗箱观测设备17的位置关系与上述第一实施方式中的带电粒子束镜筒11与暗箱观测设备17的位置关系相同。
电子束镜筒51B产生电子束Be(参照图21,第二带电粒子束),朝向样品工作台15上的样品14照射电子束Be。
电子束镜筒51B具备:用于形成电子束Be的电子源、以及包含使电子聚焦的透镜电极和使电子偏向的偏向电极等的电子束光学系统。可是,在图20中,省略了它们的周知的内部构造的图示。
如图21所示那样,电子束镜筒51B中的电子束光学系统的光学轴Obe在Y-Z平面内从Z轴朝向Y轴倾斜角度ω。因此,光学轴Obe与X轴正交。
像这样,离子束光学系统的焦点位置和电子束光学系统的焦点位置都被配置为与基准点Z0一致。因此,带电粒子束装置50为能够从不同的2个方向对样品14的大致相同的部位实施观察和加工的至少任一个的装置。例如,只要使用带电粒子束装置50,则进行照射聚焦离子束Bi来曝光样品14的剖面的加工,在该状况下,能够通过电子束Be的照射知晓该剖面形状或元素分布。
控制部58对带电粒子束装置50的各装置部分的工作进行控制。因此,控制部58以能通信的方式与聚焦离子束镜筒51A、电子束镜筒51B、样品工作台15、暗箱观测设备17、暗箱观测设备图像形成部21、二次粒子图像形成部19、输入部22、以及显示部23连接。
控制部58进行聚焦离子束镜筒51A、电子束镜筒51B的工作控制以外的控制功能与上述第一实施方式的控制部18大致同样。
关于与由控制部58进行的本实施方式的图像位置对准方法有关的控制,在带电粒子束装置50的工作说明之中进行说明。
接着,以与本实施方式的样品位置对准方法有关的工作为中心来对带电粒子束装置50的工作进行说明。
图22是示出本发明的第三实施方式的样品位置对准方法的工作流程的流程图。
在带电粒子束装置50中,对样品14照射聚焦离子束Bi和电子束Be,因此,样品14的观察对象部位需要移动到各个焦点位置一致的重合点(coincident point)。将处于两个束的视场外的样品14的观察对象部位迅速地位置移动到重合点不容易,依靠操作者的经验的部分较大。
在本实施方式的样品位置对准方法中,按照图22所示的流程来进行图22所示的步骤S21~S29。
以下,以与上述第一实施方式不同的工作为中心进行说明。
步骤S21~S25为除了使用聚焦离子束镜筒51A来代替上述第一实施方式的带电粒子束镜筒11以外与图5所示的步骤S1~S5相同的步骤。
因此,在步骤S25结束后,注目点P与移动下端点Zmin一致。
在步骤S25之后,进行步骤S26。步骤S26为操作者判定在利用第二带电粒子束即电子束Be的照射的视场中是否存在注目点的步骤。
在进行本步骤之前,控制部58进行从电子束镜筒51B照射电子束Be而从二次粒子图像形成部19取得利用电子束Be的图像(以下,称为电子束图像)的控制。控制部58使所取得的电子束图像显示在显示部23中。
操作者观察显示部23中的电子束图像来判定作为与CS图像上的注目点P对应的观察对象部位的注目点是否处于视场内。
在注目点未处于视场内的情况下,转移到步骤S29。
在注目点处于视场内的情况下,转移到步骤S27。
步骤S29为将注目点P沿着光学轴Obi朝向焦点深度内稍微移动的步骤。具体地,将载置面15a向Z方向正方向移动预先决定并存储在控制部58中的移动量。
这是因为,由于电子束Be的光学轴Obe相对于Z轴倾斜角度ω,所以在沿着光学轴Obi(Z轴)的移动中,如果不接近焦点深度内,则难以进入到视场。
通过控制部58的控制,如果载置面15a上升规定量,则转移到步骤S26。
通过步骤S29,即使载置面15a在Z轴方向上移动,由于在步骤S25之前注目点P位于光学轴Obi上,所以注目点P也不会从利用聚焦离子束Bi的视场偏离。
步骤S26为将注目点移动到电子束Be的视场的中心部的步骤。
在执行本步骤的情况下,注目点位于利用电子束Be的视场中。因此,操作者能够观察显示部23中的电子束图像来修正在视场内的注目点的位置。
操作者从输入部22进行操作输入,以使注目点移动到电子束Be的视场的中心部(相当于Y-Z平面)。
此时,操作者确认电子束图像,如果注目点从Z-Y面较大地偏离,则使样品工作台15仅在X轴方向上移动来与Z-Y面一致。
如果注目点移动到电子束Be的视场的中止部,则结束步骤S27,转移到步骤S28。
进行步骤S27,由此,在CS图像中难以把握,容易把握与注目点P对应的观察对象部位的X轴方向上的离Z轴的间隔。因此,如上述第一实施方式那样,与带电粒子束镜筒仅为1个的装置相比能够更正确且迅速地使注目点P与三维空间上的Z轴上一致。
在步骤S27之后,进行步骤S28。步骤S28为将注目点沿着光学轴Obi(Z轴)移动到处于离子束光学系统的焦点深度内的重合点的步骤。
操作者以使样品工作台15移动到重合点的方式对输入部22进行操作输入,将注目点P移动到重合点。
在以上,步骤S28结束,本实施方式的样品位置对准方法结束。
如以上说明那样,根据使用带电粒子束装置50来进行的本实施方式的样品位置对准方法,能够将在样品室内的样品的观察对象部位容易且迅速地位置对准于利用第一带电粒子束的观察视场内。
特别地,在本实施方式中,通过电子束Be的照射取得来自与Z-CS面交叉的方向的图像,因此,能够更高精度地进行注目点P的位置对准。
进而,在进行利用电子束Be的图像取得的过程中,也进行在电子束Be的视场内的注目点P的位置对准,因此,能够可靠地朝向重合点进行位置对准。
再有,在上述第一实施方式的说明中,以总是显示辅助标记的情况下的例子进行了说明,但是,在成为位置对准作业的支援的情景下,适当显示辅助标记也可。
以上,说明了本发明的优选的实施方式,但是,本发明并不限定于这些实施方式和其变形例。能够在不偏离本发明的主旨的范围中进行结构的附加、省略、替换和其他的变更。
此外,本发明并不被前述的说明限定,仅被添附的专利权利要求书限定。
附图标记的说明
10、40、50 带电粒子束装置
11 带电粒子束镜筒
13 样品室
14 样品
15 样品工作台
15a 载置面
16 二次粒子检测器
17、47 暗箱观测设备
18、58 控制部(注目点指定控制部、样品工作台移动控制部、辅助标记显示控制部)
21 暗箱观测设备图像形成部
22 输入部(工作台操作部)
23 显示部
23a 显示画面
30 光学轴显示标记(辅助标记)
31 基准点显示标记(辅助标记)
32 移动下端点显示标记(辅助标记)
48 控制部(注目点指定控制部、样品工作台移动控制部、位置对准控制部)
51A 聚焦离子束镜筒(第一带电粒子束镜筒)
51B 电子束镜筒(第二带电粒子束镜筒)
B1 第一带电粒子束
Be 电子束(第二带电粒子束)
Bi 聚焦离子束(第一带电粒子束)
Ob、Obi 光学轴(第一光学轴)
Obe 光学轴(第二光学轴)
P、P0、P1、P2、P3 注目点
S 摄像方向
Z0 基准点
Zmin 移动下端点(轴上目标点)。

Claims (5)

1.一种样品位置对准方法,对配置在内置于带电粒子束装置的样品室的样品工作台的样品的观察对象部位进行位置对准,以使进入到利用从设置于第一带电粒子束镜筒的带电粒子束光学系统照射的第一带电粒子束的观察视场内,其中,所述样品位置对准方法包含:
将包含所述样品工作台上的所述样品的所述样品室内的图像显示在显示部的显示画面中;
基于所述显示画面的图像来指定所述观察对象部位上的注目点;
以使所述注目点位于当通过所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴上的轴上目标点时与所述第一光学轴正交的轴上点探索面的方式对所述样品工作台的沿着所述第一光学轴的方向的位置进行对准;
在将所述注目点的位置对准于所述轴上点探索面之后,进行所述显示画面中的所述注目点与所述轴上目标点的位置偏离的感测和使所述样品工作台仅在与所述第一光学轴正交的方向上移动的轴上点探索面内移动,将所述注目点移动到所述轴上目标点;以及
在所述注目点移动到所述轴上目标点之后,使所述样品工作台在沿着所述第一光学轴的方向上移动,将所述注目点移动到所述带电粒子束光学系统的焦点深度内,
所述轴上点探索面是与所述第一光学轴正交的平面,所述轴上目标点是所述轴上点探索面与所述第一光学轴的交点。
2.根据权利要求1所述的样品位置对准方法,其中,
还包含:为了支援所述注目点的移动,至少在将所述注目点向所述轴上目标点移动时,在所述显示画面上显示示出所述轴上目标点的位置和所述第一光学轴的位置的辅助标记。
3.一种带电粒子束装置,其中,具备:
第一带电粒子束镜筒,具有带电粒子束光学系统,通过所述带电粒子束光学系统照射第一带电粒子束;
样品工作台,载置样品,并且,至少在沿着所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴的方向和与所述第一光学轴正交的方向上移动;
样品室,内置有所述样品工作台;
暗箱观测设备,取得包含所述样品工作台上的所述样品的所述样品室内的图像;
显示部,在显示画面中显示所述暗箱观测设备所取得的图像;
注目点指定控制部,受理在显示在所述显示画面中的所述图像上指定注目点的输入,取得伴随着所述样品工作台的移动的所述注目点的所述显示画面上的位置的信息;
样品工作台移动控制部,进行工作台位置对准控制、轴上点探索面内移动控制和轴上移动控制,所述工作台位置对准控制以使所述注目点位于当通过所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴上的轴上目标点时与所述第一光学轴正交的轴上点探索面的方式对所述样品工作台的沿着所述第一光学轴的方向的位置进行对准,所述轴上点探索面内移动控制使所述样品工作台仅在与所述第一光学轴正交的方向上移动,所述轴上移动控制使所述样品工作台在沿着所述第一光学轴的方向上移动来将所述注目点移动到所述带电粒子束光学系统的焦点深度内;
辅助标记显示控制部,在所述显示画面上显示示出所述轴上目标点的位置的辅助标记和示出所述第一光学轴的位置的辅助标记;以及
工作台操作部,输入针对所述样品工作台移动控制部的工作指令,
所述轴上点探索面是与所述第一光学轴正交的平面,所述轴上目标点是所述轴上点探索面与所述第一光学轴的交点。
4.一种带电粒子束装置,其中,具备:
第一带电粒子束镜筒,具有带电粒子束光学系统,通过所述带电粒子束光学系统照射第一带电粒子束;
样品工作台,载置样品,并且,至少在沿着所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴的方向和与所述第一光学轴正交的方向上移动;
样品室,内置有所述样品工作台;
暗箱观测设备,取得包含所述样品工作台上的所述样品的所述样品室内的图像;
显示部,在显示画面中显示所述暗箱观测设备所取得的图像;
注目点指定控制部,受理在显示在所述显示画面中的所述图像上指定注目点的输入,取得伴随着所述样品工作台的移动的所述注目点的所述显示画面上的位置的信息;
样品工作台移动控制部,进行工作台位置对准控制、轴上点探索面内移动控制和轴上移动控制,所述工作台位置对准控制以使所述注目点位于当通过所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴上的轴上目标点时与所述第一光学轴正交的轴上点探索面的方式对所述样品工作台的沿着所述第一光学轴的方向的位置进行对准,所述轴上点探索面内移动控制使所述样品工作台仅在与所述第一光学轴正交的方向上移动,所述轴上移动控制使所述样品工作台在沿着所述第一光学轴的方向上移动来将所述注目点移动到所述带电粒子束光学系统的焦点深度内;以及
位置对准控制部,在使所述样品工作台移动控制部进行所述工作台位置对准控制之后,基于所述显示画面中的所述注目点与所述轴上目标点的位置偏离,使所述样品工作台移动控制部进行所述轴上点探索面内移动控制,由此,将所述注目点移动到所述轴上目标点,在所述注目点移动到所述轴上目标点之后,使所述样品工作台移动控制部进行所述轴上移动控制,
所述轴上点探索面是与所述第一光学轴正交的平面,所述轴上目标点是所述轴上点探索面与所述第一光学轴的交点。
5.根据权利要求3或4所述的带电粒子束装置,其中,还具备:
第二带电粒子束镜筒,沿着在与所述第一带电粒子束镜筒中的第一光学轴交叉并且与所述暗箱观测设备的摄像方向交叉的方向上延伸的第二光学轴照射第二带电粒子束;以及
图像取得部,对所述样品照射所述第二带电粒子束,由此,取得所述样品的图像,
所述样品工作台移动控制部能够在进行所述轴上移动控制的期间进行视场内移动控制,所述视场内移动控制进行所述第二带电粒子束镜筒的视场内的所述注目点的位置调整。
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