CN110364406B - 带电粒子束轴对准装置及方法、带电粒子束照射装置 - Google Patents

带电粒子束轴对准装置及方法、带电粒子束照射装置 Download PDF

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Abstract

提供一种带电粒子束轴对准装置及方法、带电粒子束照射装置。在由设定部将物镜的强度设定为第一强度的状态下，由生成部生成试样的第一扫描像。接着，由设定部将物镜的强度设定为第二强度。由旋转量差确定部确定第一强度与第二强度之间的带电粒子束的旋转量差。在第二强度下，在由扫描控制部控制扫描部使得对带电粒子束赋予用于抵消旋转量差的旋转的状态下，由生成部生成试样的第二扫描像。由偏转控制部基于由位置关系确定部确定的第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系来控制偏转部，使得第一扫描像与第二扫描像的位置一致。

Description

带电粒子束轴对准装置及方法、带电粒子束照射装置
技术领域
本发明涉及一种进行带电粒子束的轴对准的带电粒子束轴对准装置、带电粒子束照射装置以及带电粒子束轴对准方法。
背景技术
作为以高分辨率对试样进行分析或观察的装置，已知一种带电粒子束照射装置。例如，在日本特开2011-54426号公报中记载了一种电子束照射装置，该电子束照射装置包括电子枪、入口侧束偏转部、由两级的聚光透镜组成的聚焦透镜系统、出口侧束偏转部、物镜孔径板、扫描线圈以及物镜。
在电子束照射装置中，从电子枪射出的电子束在由于通过聚焦透镜系统而被聚集之后通过物镜孔径板，由此束径被限制。之后，电子束由于通过扫描线圈而在面内进行扫描，并且由于通过物镜而被缩小为小的直径，来对试样进行照射。从被照射了电子束的试样放出二次电子或特性X射线等，通过检测它们来进行试样的观察或分析。
入口侧束偏转部用于进行电子束的轴对准以使电子束通过聚焦透镜系统的各聚光透镜的中心。出口侧束偏转部用于进行电子束的轴对准以使电子束通过物镜的中心。
发明内容
在日本特开2011-54426号公报中记载的电子束的轴对准中，一边利用扫描线圈使电子束进行扫描，一边使物镜的强度变化。在此，在电子束没有通过物镜的中心的情况下物镜的强度变化时，电子束在试样上的照射位置一边旋转一边变化。因此，使用者观测表示电子束的照射位置的物镜摆动(wobbling)像，调整出口侧束偏转部以使物镜摆动像的旋转中心的变化最小。
然而，物镜摆动像是不清楚的，因此准确地确定物镜摆动像的旋转中心并非易事。因此，无法依靠使用者的熟练度使电子束的轴高精度地对准。另外，需要反复进行出口侧束偏转部的微调整，因此电子束的轴对准需要长时间。
本发明的目的在于提供一种能够使带电粒子束的轴高精度且高效地对准的带电粒子束轴对准装置、带电粒子束照射装置以及带电粒子束轴对准方法。
(1)遵循本发明的一个方面的带电粒子束轴对准装置用于在带电粒子束照射装置中使带电粒子束的轴对准物镜的光轴，该带电粒子束照射装置利用物镜的磁场将带电粒子束聚焦并照射到试样，利用扫描部使带电粒子束在试样的表面二维地扫描，并且能够通过利用偏转部使带电粒子束偏转来调整带电粒子束的轴与物镜的光轴的位置关系，该带电粒子束轴对准装置具备：设定部，其将物镜的磁场强度设定为第一强度和第二强度；旋转量差确定部，其基于第一强度与第二强度之间的强度差，确定磁场强度被设定为第一强度的情况与磁场强度被设定为第二强度的情况之间的带电粒子束的旋转量的差，来作为旋转量差；扫描控制部，其在磁场强度被设定为第二强度时控制扫描部，使得对带电粒子束赋予用于抵消由旋转量差确定部确定的旋转量差的旋转；生成部，其在磁场强度被设定为第一强度时基于来自试样的带电粒子生成第一扫描像，在磁场强度被设定为第二强度时基于来自试样的带电粒子生成第二扫描像；位置关系确定部，其确定第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系；以及偏转控制部，其基于由位置关系确定部确定的位置关系来控制偏转部，使得第一扫描像的位置与第二扫描像的位置一致。
在该带电粒子束轴对准装置中，在物镜的磁场强度被设定为第一强度的状态下，基于来自试样的带电粒子生成第一扫描像。另外，物镜的磁场强度被设定为第二强度。基于第一强度与第二强度之间的强度差，来确定磁场强度被设定为第一强度的情况与磁场强度被设定为第二强度的情况之间的带电粒子束的旋转量差。在磁场强度被设定为第二强度时控制扫描部，使得对带电粒子束赋予用于抵消所确定的旋转量差的旋转。在磁场强度被设定为第二强度的状态下，基于来自试样的带电粒子生成第二扫描像。确定所生成的第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系。
在此，由磁场强度的变化引起的带电粒子束的旋转量差被抵消，因此在第一扫描像与第二扫描像之间不发生旋转，不需要确定由磁场强度的变化引起的扫描像的旋转中心。具体地说，第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系为平移的关系。因此，无论使用者的熟练度如何，均能够高精度且短时间地将第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系确定为平移量。基于所确定的位置关系来控制偏转部，使得第一扫描像的位置与第二扫描像的位置一致。其结果，能够使带电粒子束的轴高精度且高效地对准。
(2)也可以是，带电粒子束轴对准装置还具备图像处理部，该图像处理部对第一扫描像和第二扫描像进行图像处理，位置关系确定部基于由图像处理部进行的图像处理的结果，来确定第一扫描像与第二扫描像的位置关系。在该情况下，能够使用所有第一扫描像和第二扫描像来确定位置关系。由此，能够更高精度地确定第一扫描像与第二扫描像的位置关系。
(3)也可以是，带电粒子束轴对准装置还具备旋转信息获取部，该旋转信息获取部获取表示物镜的磁场强度与带电粒子束的旋转量的对应关系的旋转信息，旋转量差确定部基于由旋转信息获取部获取到的旋转信息，来确定带电粒子束的旋转量差。在该情况下，能够容易且更高效地确定带电粒子束的旋转量差。
(4)也可以是，带电粒子束轴对准装置还具备：偏转信息获取部，其获取偏转信息，该偏转信息表示第一扫描像与第二扫描像的位置关系同带电粒子束的偏转量的对应关系；以及偏转量确定部，其基于由偏转信息获取部获取到的偏转信息，来确定用于使第一扫描像的位置与第二扫描像的位置一致的带电粒子束的偏转量，偏转控制部基于由偏转量确定部确定的带电粒子束的偏转量来控制偏转部。在该情况下，能够容易且更高效地确定带电粒子束的偏转量，并控制偏转部。
(5)也可以是，带电粒子束轴对准装置还具备接收部，该接收部接收物镜的磁场强度的指定，设定部基于由接收部接收到的磁场强度来设定第一强度和第二强度。在该情况下，能够容易且更高效地确定带电粒子束的偏转量，并控制偏转部。能够将第一强度和第二强度设定为期望的值。
(6)也可以是，在将物镜的焦点与试样一致时的物镜的磁场强度定义为第三强度的情况下，设定部将比第三强度小规定值的磁场强度设定为第一强度和第二强度中的一方，将比第三强度大规定值的磁场强度设定为第一强度和第二强度中的另一方。在该情况下，第一扫描像的模糊的程度与第二扫描像的模糊的程度相等。由此，能够更加容易地确定第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系。
(7)遵循本发明的另一方面的带电粒子束照射装置具备：带电粒子源，其生成带电粒子束；物镜，其利用磁场将由带电粒子源生成的带电粒子束聚焦并照射到试样；扫描部，其使通过物镜对试样进行照射的带电粒子束在试样的表面二维地扫描；偏转部，其通过使由带电粒子源生成的带电粒子束偏转来调整带电粒子束的轴与物镜的光轴的位置关系；检测部，其检测通过试样的表面上的带电粒子束的扫描而从试样生成的带电粒子；以及带电粒子束轴对准装置，其使带电粒子束的轴对准物镜的光轴，其中，带电粒子束轴对准装置具备：设定部，其将物镜的磁场强度设定为第一强度和第二强度；旋转量差确定部，其基于第一强度与第二强度之间的强度差，确定磁场强度被设定为第一强度的情况与磁场强度被设定为第二强度的情况之间的带电粒子束的旋转量的差，来作为旋转量差；扫描控制部，其在磁场强度被设定为第二强度时控制扫描部，使得对带电粒子束赋予用于抵消由旋转量差确定部确定的旋转量差的旋转；生成部，其基于在磁场强度被设定为第一强度时由检测部检测的带电粒子来生成第一扫描像，基于在磁场强度被设定为第二强度时由检测部检测的带电粒子来生成第二扫描像；位置关系确定部，其确定第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系；以及偏转控制部，其基于由位置关系确定部确定的位置关系来控制偏转部，使得第一扫描像的位置与第二扫描像的位置一致。
在该带电粒子束照射装置中，通过利用偏转部使由带电粒子源生成的带电粒子束偏转，来调整带电粒子束的轴与物镜的光轴的位置关系。利用物镜的磁场将带电粒子束聚焦并照射到试样，利用扫描部使带电粒子束在试样的表面二维地扫描。由检测部检测通过试样的表面上的带电粒子束的扫描而从试样生成的带电粒子。由带电粒子束轴对准装置基于检测出的带电粒子控制物镜、扫描部以及偏转部的动作。通过带电粒子束轴对准装置的控制，能够使带电粒子束的轴高精度且高效地对准。
(8)遵循本发明的又一方面的带电粒子束轴对准方法是一种在带电粒子束照射装置中使带电粒子束的轴对准物镜的光轴的方法，该带电粒子束照射装置利用物镜的磁场将带电粒子束聚焦并照射到试样，利用扫描部使带电粒子束在试样的表面二维地扫描，并且能够通过利用偏转部使带电粒子束偏转来调整带电粒子束的轴与物镜的光轴的位置关系，该带电粒子束轴对准方法包括以下步骤：将物镜的磁场强度设定为第一强度；在磁场强度被设定为第一强度时，基于来自试样的带电粒子生成第一扫描像；将物镜的磁场强度设定为第二强度；基于第一强度与第二强度之间的强度差，确定磁场强度被设定为第一强度的情况与磁场强度被设定为第二强度的情况之间的带电粒子束的旋转量的差，来作为旋转量差；在磁场强度被设定为第二强度时控制扫描部，使得对带电粒子束赋予用于抵消所确定的旋转量差的旋转；在磁场强度被设定为第二强度时，基于来自试样的带电粒子生成第二扫描像；确定第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系；以及基于所确定的位置关系来控制偏转部，使得第一扫描像的位置与第二扫描像的位置一致。
根据该带电粒子束轴对准方法，能够使带电粒子束的轴高精度且高效地对准。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的带电粒子束照射装置的结构的图。
图2是表示图1的照射部的概要结构的图。
图3是表示带电粒子束照射装置所具备的轴对准装置的结构的图。
图4是表示通过轴对准程序进行的轴对准处理的算法的流程图。
图5的(a)～(d)是表示轴对准处理中的扫描像的变化的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细地说明本发明的实施方式所涉及的带电粒子束轴对准装置(以下，简称为轴对准装置。)、具备该带电粒子束轴对准装置的带电粒子束照射装置以及带电粒子束轴对准方法。在本实施方式中，带电粒子束照射装置是EPMA(电子射线微分析仪)用的电子束照射装置。
(1)带电粒子束照射装置的结构
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的带电粒子束照射装置的结构的图。在图1中，主要示出带电粒子束照射装置100的硬件的结构。如图1所示，带电粒子束照射装置100包括处理装置10和照射部20。
处理装置10由CPU(中央运算处理装置)11、RAM(随机存取存储器)12、ROM(只读存储器)13、存储装置14、操作部15、显示部16以及输入输出I/F(接口)17构成。CPU11、RAM12、ROM13、存储装置14、操作部15、显示部16以及输入输出I/F17连接于总线18。
RAM12被用作CPU11的作业区域。在ROM13中存储系统程序。存储装置14包括硬盘或半导体存储器等存储介质，来存储轴对准程序。CPU11通过在RAM12上执行存储装置14中存储的轴对准程序来进行后述的轴对准处理。
操作部15是键盘、鼠标或触摸面板等输入设备。显示部16是液晶显示装置等显示设备。使用者能够使用操作部15对后述的轴对准装置进行各种指示。显示部16能够显示由轴对准装置生成的试样的扫描像。输入输出I/F17连接于照射部20。
图2是表示图1的照射部20的概要结构的图。如图2所示，照射部20包括带电粒子源21、聚焦透镜22、偏转部23、24、物镜孔径板25、扫描部26、物镜27、试样台28以及检测部29。另外，照射部20还包括用于对带电粒子源21、聚焦透镜22、偏转部23、24、扫描部26、物镜27以及检测部29各部件进行驱动的未图示的电源。电源的动作由处理装置10控制。
带电粒子源21例如是电子枪，将电子束作为带电粒子束朝向试样台28射出。偏转部23、聚焦透镜22、偏转部24、物镜孔径板25、扫描部26以及物镜27以按该顺序沿电子束的射出方向排列的方式在将带电粒子源21与试样台28连接的轴Ax上排列。
偏转部23例如由校准线圈构成，使电子束在与偏转部23的光轴垂直的平面内偏转。偏转部23也可以由在与轴Ax平行的方向上隔开距离地配置的两个校准线圈构成。调整偏转部23，使得从带电粒子源21射出的电子束通过后述的各聚光透镜22A、22B的中心。
聚焦透镜22由彼此的相对位置关系固定的聚光透镜22A、22B构成。调整各聚光透镜22A、22B，以使利用偏转部23偏转后的电子束在物镜孔径板25的前面的焦点处聚焦。
偏转部24具有与偏转部23相同的结构，调整偏转部24以使利用聚焦透镜22聚焦后的电子束通过物镜27的中心。物镜孔径板25使利用偏转部24偏转后的电子束通过，由此限制电子束的电流。
扫描部26例如由扫描线圈构成，使通过了物镜孔径板25的电子束在与扫描部26的光轴垂直的平面内二维地扫描。另外，扫描部26也能够使扫描的方向旋转。调整物镜27以使利用扫描部26进行了扫描的电子束在规定的位置处聚焦。
在试样台28上载置作为分析或观察的对象的试样S。利用扫描部26进行了二维扫描且利用物镜27聚焦后的电子束被照射到试样S的表面的各部。检测部29由反射电子检测器或二次电子检测器构成，检测通过被照射电子束而从试样S的表面的各部反射的电子或从试样S的表面的各部放出的电子(二次电子)。基于由检测部29检测出的电子来利用图1的处理装置10生成试样S的扫描像。
调整物镜27的磁场强度(以下，简称为强度。)，以使电子束在被载置于试样台28的试样S上聚焦。在此，当强度变化时，电子束以物镜27的光轴为中心旋转与强度的变化对应的角度。因此，在电子束没有通过物镜27的中心的情况下，电子束在试样S上的照射位置一边旋转一边变化。因此，在带电粒子束照射装置100中设置用于调整偏转部24以使电子束通过物镜27的中心的轴对准装置。
(2)轴对准装置
图3是表示带电粒子束照射装置100所具备的轴对准装置1的结构的图。如图3所示，轴对准装置1包括接收部A、设定部B、生成部C、旋转信息获取部D、旋转量差确定部E、扫描控制部F、图像处理部G、位置关系确定部H、偏转信息获取部I、偏转量确定部J以及偏转控制部K。
图1的CPU11执行存储装置14中存储的轴对准程序，由此实现轴对准装置1的构成要素(A～K)的功能。轴对准装置1的构成要素(A～K)的一部分或全部也可以通过电子电路等硬件来实现。
接收部A从使用者接收物镜27的强度的指定。使用者能够通过操作操作部15来指定期望的强度。设定部B对物镜27的驱动电源进行控制，使得物镜27的强度被设定为由接收部A接收到的强度。生成部C基于由检测部29检测出的电子来生成试样S的扫描像，使生成的扫描像显示于显示部16。
在存储装置14中预先存储有表示物镜27的强度与电子束的旋转量的对应关系的旋转信息。既可以基于电子光学系统的构造，通过逻辑计算来生成旋转信息，也可以基于实验来生成旋转信息。旋转信息获取部D从存储装置14获取旋转信息。
在物镜27的强度变化的情况下，旋转量差确定部E基于强度的变化量和由旋转信息获取部D获取到的旋转信息，确定与变化前后的强度对应的电子束的旋转量的差，来作为旋转量差。扫描控制部F基于由旋转量差确定部E确定的电子束的旋转量差来控制扫描部26，以抵消由物镜27的强度的变化导致的电子束的旋转。具体地说，扫描控制部F控制扫描部26的驱动电源，使得扫描方向向与由物镜27的强度的变化导致的旋转相反的方向旋转由旋转量差确定部E确定的旋转量差。
图像处理部G对强度变化前后的扫描像进行标准化互相关等图像处理。位置关系确定部H基于由图像处理部G进行的图像处理的结果来确定强度变化前后的扫描像的相对位置关系。具体地说，利用扫描部26抵消电子束的旋转，因此强度变化前后的扫描像的相对位置关系为平移的关系。位置关系确定部H确定强度变化前后的扫描像的平移量。对变化前后的扫描像进行图像处理，因此位置关系确定部H能够使用变化前后的所有扫描像来高精度地确定平移量。平移量包括在平面状的扫描像内互相正交的两个方向的平移量。
在存储装置14中预先存储有表示扫描像的平移量与由偏转部24使电子束偏转的偏转量的对应关系的偏转信息。既可以基于电子光学系统的构造，通过逻辑计算来生成偏转信息，也可以基于实验来生成偏转信息。偏转信息获取部I从存储装置14获取偏转信息。
偏转量确定部J基于由位置关系确定部H确定的平移量和由偏转信息获取部I获取到的偏转信息来确定电子束的偏转量。偏转量包括在与偏转部24垂直的平面内互相正交的两个方向的偏转量。这两个方向的偏转量分别与在上述的扫描像内互相正交的两个方向的平移量对应。
偏转控制部K基于由偏转量确定部J确定的电子束偏转量来控制偏转部24的驱动电源，使得抵消扫描像的平移。由此，通过偏转部24的电子束通过物镜27的中心。
(3)轴对准处理
图4是表示通过轴对准程序进行的轴对准处理的算法的流程图。图5的(a)～(d)是表示轴对准处理中的扫描像的变化的一例的图。此外，在执行轴对准处理之前，假定通过偏转部24的电子束没有通过物镜27的中心。
首先，接收部A判定是否接收到第一强度来作为物镜27的强度(步骤S1)。在未接收到第一强度的情况下，接收部A待机至接收到第一强度为止。在接收到第一强度的情况下，设定部B将物镜27的强度设定为第一强度(步骤S2)。
生成部C生成物镜27的第一强度时的扫描像来作为第一扫描像(步骤S3)。
图5的(a)示出第一扫描像的例子。如图5的(a)所示，在第一扫描像中呈现了正三角形的特征部分P。
接着，接收部A判定是否接收到第二强度来作为物镜27的强度(步骤S4)。在未接收到第二强度的情况下，接收部A待机至接收到第二强度为止。在接收到第二强度的情况下，设定部B将物镜27的强度设定为第二强度(步骤S5)。
在假设以该状态生成了扫描像的情况下，如图5的(b)的粗箭头所示的那样，各部分的位置一边旋转一边变化。在图5的(b)的例子中，用虚线表示位置变化前的特征部分P(第一扫描像中的特征部分P)，用实线表示位置变化后的特征部分P。
旋转信息获取部D从存储装置14获取旋转信息(步骤S6)。旋转量差确定部E基于物镜27的强度的变化量和在步骤S6中获取到的旋转信息来确定电子束的旋转量差(步骤S7)。强度的变化量是在步骤S5中设定的第二强度相对于在步骤S2中设定的第一强度(或预先设定的第一强度)的差。扫描控制部F基于在步骤S7中确定的电子束的旋转量差来控制扫描部26，使得抵消电子束的旋转(步骤S8)。
之后，生成部C生成物镜27的第二强度时的扫描像来作为第二扫描像(步骤S9)。由于电子束的旋转被抵消，因此在图5的(c)的第二扫描像的各部分不发生如图5的(b)所示的旋转。因而，第二扫描像的各部分为从第一扫描像中的各部分起的平移。
图像处理部G对在步骤S3、S9中分别生成的第一扫描像和第二扫描像进行图像处理(步骤S10)。位置关系确定部H基于步骤S10中的图像处理的结果来确定第二扫描像相对于第一扫描像的平移量(步骤S11)。在图5的(d)中，为了使第一扫描像叠加于第二扫描像而用虚线图示了第一扫描像。另外，图示了在第二扫描像内互相正交的两个方向的平移量Δx、Δy。
偏转信息获取部I从存储装置14获取偏转信息(步骤S12)。偏转量确定部J基于在步骤S11中确定的平移量和在步骤S12中获取到的偏转信息来确定电子束的偏转量(步骤S13)。偏转控制部K基于在步骤S13中确定的电子束的偏转量来控制偏转部24使得抵消第二扫描像相对于第一扫描像的平移(步骤S14)，结束轴对准处理。
在此，将比物镜27的焦点与试样S一致时的物镜27的强度小规定值的强度定义为第三强度。在该情况下，优选的是，使用者在步骤S1中将比第三强度小规定值的强度和比第三强度大规定值的强度中的一方指定为第一强度。另外，优选的是，使用者在步骤S4中将比第三强度小规定值的强度和比第三强度大规定值的强度中的另一方指定为第二强度。
根据该指定，在步骤S3中生成的第一扫描像的模糊的程度与在步骤S9中生成的第二扫描像的模糊的程度相等。由此，在步骤S11中，能够更加容易地确定第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系。
(4)效果
在本实施方式所涉及的带电粒子束照射装置100中，在利用设定部B将物镜27的强度设定为第一强度的状态下，由生成部C基于由检测部29检测出的电子生成第一扫描像。之后，利用设定部B将物镜27的强度设定为第二强度。由旋转量差确定部E基于第一强度与第二强度之间的强度差，来确定强度被设定为第一强度的情况与强度被设定为第二强度的情况之间的电子束的旋转量差。
当强度被设定为第二强度时，由扫描控制部F控制扫描部26以对电子束赋予用于抵消所确定的旋转量差的旋转。在强度被设定为第二强度的状态下，由生成部C基于由检测部29检测的电子来生成第二扫描像。由位置关系确定部H确定所生成的第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系。
在此，由强度的变化导致的电子束的旋转量差被抵消，因此第一扫描像与第二扫描像之间不发生旋转。因而，不需要确定由强度的变化导致的扫描像的旋转中心。另外，也不存在由于旋转中心存在于扫描像的视野外而难以确定旋转中心的情况。具体地说，第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系为平移的关系。
根据该结构，无论使用者的熟练度如何，均能够高精度且短时间地将第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系确定为平移量。由偏转控制部K基于所确定的位置关系控制偏转部24，使得第一扫描像的位置与第二扫描像的位置一致。其结果，能够使电子束的轴高精度且高效地对准。
(5)其它实施方式
(a)在上述实施方式中，带电粒子束是电子束，但本发明并不限定于此。带电粒子束也可以是离子束等其它带电粒子束。
(b)在上述实施方式中，轴对准装置1包括接收部A，但本发明并不限定于此。在对设定部B预先登记了第三强度的情况下，轴对准装置1也可以不包括接收部A。在该情况下，省略步骤S1、S4的处理。因此，能够使带电粒子束的轴对准更容易地实现自动化。
具体地说，设定部B在轴对准处理的步骤S2中将比第三强度小规定值的强度和比第三强度大规定值的强度中的一方设定为第一强度。另外，设定部B在轴对准处理的步骤S4中将比第三强度小规定值的强度和比第三强度大规定值的强度中的另一方设定为第二强度。
(c)在上述实施方式中，轴对准装置1包括图像处理部G，但本发明并不限定于此。在能够容易地确定第一扫描像与第二扫描像的相对位置关系的情况下，也可以不对第一扫描像和第二扫描像进行图像处理，轴对准装置1也可以不包括图像处理部G。
(d)在上述实施方式中，轴对准装置1包括旋转信息获取部D，但本发明并不限定于此。在旋转量差确定部E能够通过运算等基于物镜27的强度的变化量来确定电子束的旋转量差的情况下，轴对准装置1也可以不包括旋转信息获取部D。
(e)在上述实施方式中，轴对准装置1包括偏转信息获取部I和偏转量确定部J，但本发明并不限定于此。在偏转量确定部J能够通过运算等基于扫描像的平移量来确定由偏转部24使电子束偏转的偏转量的情况下，轴对准装置1也可以不包括偏转信息获取部I。另外，在使用者判断偏转量、且偏转控制部K基于由使用者判断出的偏转量来控制偏转部24的情况下，轴对准装置1也可以不包括偏转量确定部J。

Claims (8)

1.一种带电粒子束轴对准装置，用于在带电粒子束照射装置中使带电粒子束的轴对准物镜的光轴，该带电粒子束照射装置利用所述物镜的磁场将所述带电粒子束聚焦并照射到试样，利用扫描部使所述带电粒子束在试样的表面二维地扫描，并且能够通过利用偏转部使所述带电粒子束偏转来调整所述带电粒子束的轴与所述物镜的光轴的位置关系，该带电粒子束轴对准装置具备：
设定部，其将所述物镜的磁场强度设定为第一强度和第二强度；
旋转量差确定部，其基于所述第一强度与所述第二强度之间的强度差，确定磁场强度被设定为所述第一强度的情况与磁场强度被设定为所述第二强度的情况之间的所述带电粒子束的旋转量的差，来作为旋转量差；
扫描控制部，其在磁场强度被设定为所述第二强度时控制所述扫描部，使得对所述带电粒子束赋予用于抵消由所述旋转量差确定部确定的旋转量差的旋转；
生成部，其在磁场强度被设定为所述第一强度时基于来自试样的带电粒子生成第一扫描像，在磁场强度被设定为所述第二强度时基于来自试样的带电粒子生成第二扫描像；
位置关系确定部，其确定所述第一扫描像与所述第二扫描像的相对位置关系；以及
偏转控制部，其基于由所述位置关系确定部确定的位置关系来控制所述偏转部，使得所述第一扫描像的位置与所述第二扫描像的位置一致。
2.根据权利要求1所述的带电粒子束轴对准装置，其特征在于，
还具备图像处理部，该图像处理部对所述第一扫描像和所述第二扫描像进行图像处理，
所述位置关系确定部基于由所述图像处理部进行的图像处理的结果，来确定所述第一扫描像与所述第二扫描像的位置关系。
3.根据权利要求1或2所述的带电粒子束轴对准装置，其特征在于，
还具备旋转信息获取部，该旋转信息获取部获取表示所述物镜的磁场强度与所述带电粒子束的旋转量的对应关系的旋转信息，
所述旋转量差确定部基于由所述旋转信息获取部获取到的旋转信息，来确定所述带电粒子束的旋转量差。
4.根据权利要求1或2所述的带电粒子束轴对准装置，其特征在于，还具备：
偏转信息获取部，其获取偏转信息，该偏转信息表示所述第一扫描像与所述第二扫描像的位置关系同所述带电粒子束的偏转量的对应关系；以及
偏转量确定部，其基于由所述偏转信息获取部获取到的偏转信息，来确定用于使所述第一扫描像的位置与所述第二扫描像的位置一致的所述带电粒子束的偏转量，
所述偏转控制部基于由所述偏转量确定部确定的所述带电粒子束的偏转量来控制所述偏转部。
5.根据权利要求1或2所述的带电粒子束轴对准装置，其特征在于，
还具备接收部，该接收部接收所述物镜的磁场强度的指定，
所述设定部基于由所述接收部接收到的磁场强度来设定所述第一强度和所述第二强度。
6.根据权利要求1或2所述的带电粒子束轴对准装置，其特征在于，
在将所述物镜的焦点与试样一致时的所述物镜的磁场强度定义为第三强度的情况下，所述设定部将比所述第三强度小规定值的磁场强度设定为所述第一强度和所述第二强度中的一方，将比所述第三强度大所述规定值的磁场强度设定为所述第一强度和所述第二强度中的另一方。
7.一种带电粒子束照射装置，具备：
带电粒子源，其生成带电粒子束；
物镜，其利用磁场将由所述带电粒子源生成的所述带电粒子束聚焦并照射到试样；
扫描部，其使通过所述物镜对试样进行照射的所述带电粒子束在试样的表面二维地扫描；
偏转部，其通过使由所述带电粒子源生成的所述带电粒子束偏转来调整所述带电粒子束的轴与所述物镜的光轴的位置关系；
检测部，其检测通过试样的表面上的所述带电粒子束的扫描而从试样生成的带电粒子；以及
带电粒子束轴对准装置，其使所述带电粒子束的轴对准所述物镜的光轴，
其中，所述带电粒子束轴对准装置具备：
设定部，其将所述物镜的磁场强度设定为第一强度和第二强度；
旋转量差确定部，其基于所述第一强度与所述第二强度之间的强度差，确定磁场强度被设定为所述第一强度的情况与磁场强度被设定为所述第二强度的情况之间的所述带电粒子束的旋转量的差，来作为旋转量差；
扫描控制部，其在磁场强度被设定为所述第二强度时控制所述扫描部，使得对所述带电粒子束赋予用于抵消由所述旋转量差确定部确定的旋转量差的旋转；
生成部，其基于在磁场强度被设定为所述第一强度时由所述检测部检测的带电粒子来生成第一扫描像，基于在磁场强度被设定为所述第二强度时由所述检测部检测的带电粒子来生成第二扫描像；
位置关系确定部，其确定所述第一扫描像与所述第二扫描像的相对位置关系；以及
偏转控制部，其基于由所述位置关系确定部确定的位置关系来控制所述偏转部，使得所述第一扫描像的位置与所述第二扫描像的位置一致。
8.一种带电粒子束轴对准方法，用于在带电粒子束照射装置中使带电粒子束的轴对准物镜的光轴，该带电粒子束照射装置利用所述物镜的磁场将所述带电粒子束聚焦并照射到试样，利用扫描部使所述带电粒子束在试样的表面二维地扫描，并且能够通过利用偏转部使所述带电粒子束偏转来调整所述带电粒子束的轴与所述物镜的光轴的位置关系，该带电粒子束轴对准方法包括以下步骤：
将所述物镜的磁场强度设定为第一强度；
在磁场强度被设定为所述第一强度时，基于来自试样的带电粒子生成第一扫描像；
将所述物镜的磁场强度设定为第二强度；
基于所述第一强度与所述第二强度之间的强度差，确定磁场强度被设定为所述第一强度的情况与磁场强度被设定为所述第二强度的情况之间的所述带电粒子束的旋转量的差，来作为旋转量差；
在磁场强度被设定为所述第二强度时控制所述扫描部，使得对所述带电粒子束赋予用于抵消所确定的旋转量差的旋转；
在磁场强度被设定为所述第二强度时，基于来自试样的带电粒子生成第二扫描像；
确定所述第一扫描像与所述第二扫描像的相对位置关系；以及
基于所确定的位置关系来控制所述偏转部，使得所述第一扫描像的位置与所述第二扫描像的位置一致。
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