JP2000215843A - Inspection device and inspection method - Google Patents

Inspection device and inspection method

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JP2000215843A
JP2000215843A JP11012726A JP1272699A JP2000215843A JP 2000215843 A JP2000215843 A JP 2000215843A JP 11012726 A JP11012726 A JP 11012726A JP 1272699 A JP1272699 A JP 1272699A JP 2000215843 A JP2000215843 A JP 2000215843A
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inspection
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至晴 大久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection device and an inspection method capable of continuously taking in image information of a sample from a plurality of inspection regions arranged in the moving direction of a stage even in any moving direction of the stage. SOLUTION: The inspection device has an electron optics system 20 for forming on a specified screen an image of secondary beams emitted from a sample 28 by irradiating with electron beams the sample 28 on a movable stage 27; a projection means 22 for projecting on a specified screen an image of electron beams from the sample 28 positioned within a visual field of the electron optics system 20; deflection means 26, 36 for deflecting at least one path of electron beams and the secondary beams; an image sensor 41 for picking up an image projected on a specified screen; and a control means 43 for synchronizing the movement of the sample 28 with the deflection of the path caused by the deflection means 26, 36 to control.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームを利用
して試料の画像情報を取り込み、試料の欠陥箇所を検査
する検査装置および検査方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for capturing image information of a sample using an electron beam and inspecting a defective portion of the sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のLSIの高集積化に伴って、ウエ
ハやマスクなどの試料における欠陥の検出感度を、より
一層高めることが要求されている。例えば、256Mビ
ットのDRAMでは、パターン寸法0.25μmに対し
て欠陥寸法0.1μmの検出感度が必要とされる。ま
た、上記した検出感度の向上だけでなく、欠陥検出の高
速化も望まれている。
2. Description of the Related Art With the recent increase in the degree of integration of LSIs, it is required to further increase the detection sensitivity of defects in samples such as wafers and masks. For example, in a 256 Mbit DRAM, a detection sensitivity of a defect size of 0.1 μm is required for a pattern size of 0.25 μm. Further, not only the improvement of the detection sensitivity described above, but also the speedup of the defect detection is desired.

【0003】そして、これらの要求に応えるべく、電子
ビームを用いた検査装置の開発が進められている。例え
ば、特開平7−249393号公報に記載された検査装
置や、特開平10−197462号公報に記載された検
査装置では、ビーム断面が矩形状に整形された矩形ビー
ムを用い、ステージを移動させながら試料面上を走査す
ることにより、欠陥検出の高速化を図っている。
[0003] In order to meet these demands, inspection devices using electron beams are being developed. For example, in the inspection apparatus described in JP-A-7-249393 and the inspection apparatus described in JP-A-10-197462, a stage is moved by using a rectangular beam having a rectangular beam cross section. The speed of defect detection is increased by scanning the surface of the sample.

【0004】しかし、特開平7−249393号公報に
記載された検査装置では、MCP(マイクロチャネルプ
レート)に投影される試料画像をラインCCDセンサに
て取り込むため、試料に照射する矩形ビームをラインC
CDセンサの形状に応じて細長く整形している。このた
め、MCPに投影される試料画像の面積が非常に小さく
なってしまい、MCPの寿命が低下するという問題が生
じていた。
However, in the inspection apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-249393, since a sample image projected on an MCP (micro channel plate) is captured by a line CCD sensor, a rectangular beam irradiating the sample is applied to a line C.
The shape is elongated in accordance with the shape of the CD sensor. For this reason, the area of the sample image projected on the MCP becomes very small, and there has been a problem that the life of the MCP is reduced.

【0005】これに対し、特開平10−197462号
公報に記載された検査装置では、MCPに投影される試
料画像をTDI(Time Delay Integration)アレイCC
Dセンサにて取り込むため、試料に照射する矩形ビーム
をTDIアレイCCDセンサの形状に応じて長方形に整
形している。このため、MCPに投影される試料画像の
面積も広い長方形となり、MCPの寿命を延ばすことが
できる。
On the other hand, in the inspection apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-197462, a sample image projected on the MCP is converted to a TDI (Time Delay Integration) array CC.
In order to capture by the D sensor, the rectangular beam irradiated on the sample is shaped into a rectangle according to the shape of the TDI array CCD sensor. For this reason, the area of the sample image projected on the MCP also becomes a large rectangle, and the life of the MCP can be extended.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のTD
IアレイCCDセンサを用いた検査装置では、試料画像
を取り込む際に、TDIアレイCCDセンサ90(図2
5)の各水平ライン91-1〜91-Nに蓄積された信号電
荷を垂直方向にシフトさせるため、この信号電荷のシフ
トに応じて試料も垂直方向に移動させなければならな
い。
The above-mentioned TD
In an inspection apparatus using an I-array CCD sensor, when capturing a sample image, a TDI array CCD sensor 90 (FIG.
In order to vertically shift the signal charges stored in each of the horizontal lines 91-1 to 91-N in 5), the sample must be moved in the vertical direction in accordance with the shift of the signal charges.

【0007】このため、TDIアレイCCDセンサ90
を用いた検査装置では、試料を垂直方向に移動させるこ
とにより、試料92(図26)の垂直方向に配列された
複数の検査領域93〜95から、連続的に試料画像を取
り込むことができる。しかしながら、TDIアレイCC
Dセンサ90において、信号電荷をシフトさせる方向
は、上記のように予め垂直方向に決められているため、
試料92を水平方向に移動させた場合には試料画像を取
り込むことはできない。
For this reason, the TDI array CCD sensor 90
In the inspection apparatus using, a sample image can be continuously captured from a plurality of inspection regions 93 to 95 arranged in the vertical direction of the sample 92 (FIG. 26) by moving the sample in the vertical direction. However, the TDI array CC
In the D sensor 90, since the direction in which the signal charge is shifted is determined in advance in the vertical direction as described above,
When the sample 92 is moved in the horizontal direction, a sample image cannot be captured.

【0008】したがって、試料92(図27)の水平方
向に配列された複数の検査領域96〜98についても、
検査領域96〜98各々から試料画像を取り込む際に
は、ステージを垂直方向に移動させなければならない。
Therefore, a plurality of inspection areas 96 to 98 arranged in the horizontal direction of the sample 92 (FIG. 27)
When capturing a sample image from each of the inspection areas 96 to 98, the stage must be moved in the vertical direction.

【0009】そして、例えば検査領域96の画像取り込
みを終えてから、隣接する検査領域97の画像取り込み
を開始するまでには、試料92を斜め方向に移動させて
検査領域97の画像取り込み開始地点を位置決めする時
間が必要になる。このため、水平方向に配列された検査
領域96〜98の試料画像を取り込む場合には、検査領
域96の画像取り込み→位置決め→検査装置97の画像
取り込み→位置決め→……となり、連続的に試料画像を
取り込むことはできない。その結果、検査効率が低下す
る。
Then, for example, after the image capturing of the inspection area 96 is completed and before the image capturing of the adjacent inspection area 97 is started, the sample 92 is moved obliquely to set the image capturing start point of the inspection area 97. Time is required for positioning. For this reason, when sample images of the inspection areas 96 to 98 arranged in the horizontal direction are captured, the image capture of the inspection area 96 → positioning → image capture of the inspection device 97 → positioning →. Cannot be captured. As a result, the inspection efficiency decreases.

【0010】なお、このような問題は、上記したライン
CCDセンサを用いた検査装置でも同様に発生する。本
発明の目的は、ステージを移動させながら試料画像を取
り込むに当たり、ステージの移動方向が如何なる方向で
あっても、その移動方向に沿って配列された複数の検査
領域から連続的に画像情報を取り込むことができる検査
装置および検査方法を提供することにある。
[0010] Such a problem similarly occurs in an inspection apparatus using the above-described line CCD sensor. An object of the present invention is to capture a sample image while moving a stage, and to continuously capture image information from a plurality of inspection areas arranged along the moving direction, regardless of the moving direction of the stage. It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus and an inspection method which can perform the inspection.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】(請求項1)請求項1に
記載の検査装置は、移動可能なステージと、該ステージ
上に載置された試料に電子ビームを照射する照射手段
と、電子ビームの照射によって試料から発生する二次ビ
ームを、所定面に結像させる電子光学系を有し、該電子
光学系の視野内に位置する試料からの二次ビームの像を
所定面に投影する投影手段と、電子ビームと二次ビーム
との少なくとも一方の軌道を偏向する偏向手段と、所定
面に投影された前記像を撮像するイメージセンサを有
し、該イメージセンサからの出力信号に基づいて対応す
る画像情報を取り込む画像取込手段と、ステージの移動
に伴う試料の移動と偏向手段による軌道の偏向とを同期
させて制御する制御手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an inspection apparatus comprising: a movable stage; irradiation means for irradiating a sample mounted on the stage with an electron beam; It has an electron optical system that forms a secondary beam generated from the sample by beam irradiation on a predetermined surface, and projects an image of the secondary beam from the sample located in the field of view of the electron optical system onto a predetermined surface. Projection means, deflecting means for deflecting at least one trajectory of the electron beam and the secondary beam, and an image sensor for capturing the image projected on a predetermined surface, based on an output signal from the image sensor The apparatus includes image capturing means for capturing corresponding image information, and control means for controlling the movement of the sample accompanying the movement of the stage and the deflection of the trajectory by the deflection means in synchronization.

【0012】このように、請求項1に記載の発明では、
電子光学系の視野内に位置する試料からの二次ビームの
像を所定面に投影し、この投影像をイメージセンサで撮
像する。また、試料に照射される電子ビームの軌道と、
試料から発生する二次ビームの軌道との少なくとも一方
を、ステージの移動に伴う試料の移動に同期して偏向さ
せる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
An image of a secondary beam from a sample located in the field of view of the electron optical system is projected onto a predetermined surface, and the projected image is captured by an image sensor. Also, the trajectory of the electron beam irradiated on the sample,
At least one of the trajectories of the secondary beam generated from the sample is deflected in synchronization with the movement of the sample accompanying the movement of the stage.

【0013】ここで、試料に照射される電子ビームの軌
道を偏向すると、試料面上における電子ビームの照射領
域の位置が移動する。このため、電子ビームの軌道を試
料の移動に同期して偏向させると、試料の所定領域に対
して電子ビームを照射し続けることができる。また、試
料から発生する二次ビームの軌道を偏向すると、電子光
学系の視野が移動する。このため、二次ビームの軌道を
試料の移動に同期して偏向させると、上記した所定面に
おいて投影像を停止させることができる。
Here, when the trajectory of the electron beam irradiated on the sample is deflected, the position of the irradiation area of the electron beam on the sample surface moves. Therefore, when the trajectory of the electron beam is deflected in synchronization with the movement of the sample, the electron beam can be continuously irradiated on a predetermined region of the sample. When the trajectory of the secondary beam generated from the sample is deflected, the field of view of the electron optical system moves. For this reason, if the trajectory of the secondary beam is deflected in synchronization with the movement of the sample, the projection image can be stopped on the above-described predetermined surface.

【0014】したがって、ステージを移動させながら試
料の画像情報を取り込むに当たり、電子ビームと二次ビ
ームとの少なくとも一方の軌道を試料の移動に同期して
偏向させると、この同期期間中、所定面には同じ検査領
域の像が投影され、確実な試料画像の取り込みが可能と
なる。さらに、ステージの移動方向が如何なる方向であ
っても、その移動方向に沿って配列された複数の検査領
域から連続的に画像情報を取り込むことができる。
Therefore, when capturing the image information of the sample while moving the stage, at least one of the trajectories of the electron beam and the secondary beam is deflected in synchronization with the movement of the sample. , An image of the same inspection area is projected, and the sample image can be reliably captured. Further, regardless of the direction in which the stage moves, image information can be continuously taken in from a plurality of inspection areas arranged along the moving direction.

【0015】(請求項2)また、請求項2に記載の発明
は、請求項1に記載の検査装置において、照射手段が、
電子ビームの照射領域をイメージセンサの撮像面の形状
に応じて整形するビーム整形手段を有したものである。
したがって、請求項2に記載の発明によれば、電子ビー
ムを効率よく照射することができると共に、試料のチャ
ージアップおよびコンタミネーションの防止にも貢献で
きる。
According to a second aspect of the present invention, in the inspection apparatus according to the first aspect, the irradiating means includes:
It has beam shaping means for shaping the irradiation area of the electron beam according to the shape of the imaging surface of the image sensor.
Therefore, according to the second aspect of the present invention, it is possible to efficiently irradiate the electron beam and to contribute to prevention of charge-up and contamination of the sample.

【0016】(請求項3)また、請求項3に記載の発明
は、請求項1または請求項2に記載の検査装置におい
て、偏向手段が、電子ビームの軌道と二次ビームの軌道
とを偏向するものであり、制御手段が、偏向手段による
電子ビームの軌道の偏向と二次ビームの軌道の偏向とを
同期させて制御するものである。
According to a third aspect of the present invention, in the inspection apparatus according to the first or second aspect, the deflecting means deflects the trajectory of the electron beam and the trajectory of the secondary beam. The control means controls the deflection of the trajectory of the electron beam by the deflecting means in synchronization with the deflection of the trajectory of the secondary beam.

【0017】したがって、請求項3に記載の発明によれ
ば、電子ビームの照射領域と電子光学系の視野との位置
関係を一定に保ちながら、試料画像の連続的な取り込み
が行えるため、上記した所定面の投影像を常に停止させ
ておくことができる。 (請求項4)また、請求項4に記載の発明は、請求項1
から請求項3の何れか1項に記載の検査装置において、
制御手段が、試料の移動に同期させた偏向手段の制御
と、試料の移動に同期させない偏向手段の制御とを交互
に行うものである。
Therefore, according to the third aspect of the invention, the sample image can be continuously taken in while keeping the positional relationship between the electron beam irradiation area and the field of view of the electron optical system constant. The projection image on the predetermined surface can always be stopped. (Claim 4) The invention described in claim 4 is based on claim 1
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The control means alternately controls the deflection means synchronized with the movement of the sample and the deflection means not synchronized with the movement of the sample.

【0018】したがって、請求項4に記載の発明によれ
ば、試料の移動に同期させた期間に1つの検査領域から
画像を取り込み、試料の移動に同期させない期間に次の
検査領域に移動することができるので、試料上の多数の
検査領域を次々に検査し、連続的に試料画像を取り込む
ことができる。 (請求項5)また、請求項5に記載の発明は、請求項1
から請求項4の何れか1項に記載の検査装置において、
イメージセンサを、二次元に配列された複数の受光画素
を有する二次元CCD撮像素子にて構成したものであ
る。
Therefore, according to the present invention, an image is taken in from one inspection area during a period synchronized with the movement of the sample, and is moved to the next inspection area during a period not synchronized with the movement of the sample. Therefore, a large number of inspection areas on the sample can be inspected one after another, and sample images can be continuously taken. (Claim 5) Further, the invention described in claim 5 is based on claim 1
In the inspection device according to any one of claims 4 to 5,
The image sensor is constituted by a two-dimensional CCD image pickup device having a plurality of light receiving pixels arranged two-dimensionally.

【0019】したがって、請求項5に記載の発明によれ
ば、二次元CCD撮像素子の撮像面に形成された試料像
をシャッター時間にわたって蓄積することができる。こ
のため、試料から発生した二次ビームが微弱であって
も、鮮明な画像情報を取り込むことができる。 (請求項6)また、請求項6に記載の検査方法は、試料
を載置したステージを移動させる移動工程と、試料に電
子ビームを面状に照射する照射工程と、移動工程におけ
る試料の移動に同期して、照射工程により照射された試
料から発生する二次ビームを静止画像としてイメージセ
ンサで検出する検出工程とを含むものである。
Therefore, according to the fifth aspect of the present invention, the sample image formed on the imaging surface of the two-dimensional CCD imaging device can be accumulated over the shutter time. For this reason, even if the secondary beam generated from the sample is weak, clear image information can be captured. (Claim 6) The inspection method according to claim 6, wherein the moving step of moving the stage on which the sample is mounted, the irradiating step of irradiating the sample with an electron beam in a plane, and the moving of the sample in the moving step And a detection step of detecting, as a still image, a secondary beam generated from the sample irradiated in the irradiation step by an image sensor in synchronization with the above.

【0020】したがって、請求項6に記載の発明によれ
ば、試料からの二次ビームにより形成される二次ビーム
像を、試料の移動に同期させて検出することにより、安
定した静止画像を検出することができる。また、試料の
移動と停止とを繰り返すことなく、静止画像を検出でき
検査時間の短縮を図ることができる。
Therefore, according to the present invention, a stable still image is detected by detecting the secondary beam image formed by the secondary beam from the sample in synchronization with the movement of the sample. can do. Further, a still image can be detected without repeating the movement and stop of the sample, and the inspection time can be reduced.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】(第1実施形態)まず、第1実施形態につ
いて説明する。第1実施形態は、請求項1〜請求項6に
対応する。第1実施形態の検査装置10は、図1に示さ
れるように、一次コラム21と、二次コラム22と、チ
ャンバー23とで構成されている。一次コラム21は、
二次コラム22の側面に対して斜めに取り付けられてい
る。二次コラム22の下部には、チャンバー23が取り
付けられている。これら一次コラム21,二次コラム2
2,チャンバー23は、真空排気系(不図示)と繋がっ
ており、真空排気系のターボポンプにより排気されて、
内部の真空状態が維持される。
(First Embodiment) First, a first embodiment will be described. The first embodiment corresponds to claims 1 to 6. The inspection apparatus 10 according to the first embodiment includes a primary column 21, a secondary column 22, and a chamber 23, as shown in FIG. Primary column 21
It is attached obliquely to the side surface of the secondary column 22. A chamber 23 is attached to a lower part of the secondary column 22. These primary column 21 and secondary column 2
2. The chamber 23 is connected to an evacuation system (not shown), and is evacuated by a vacuum pump of the evacuation system.
The internal vacuum is maintained.

【0023】ここで、一次コラム21、二次コラム22
およびチャンバー23の構成について順に説明する。 〔一次コラム〕一次コラム21の内部には、電子ビーム
を出射する電子銃24が配置されている。この電子銃2
4の陰極には、矩形陰極で大電流を取り出すことができ
るランタンヘキサボライト(LaB6)が用いられる。
Here, the primary column 21 and the secondary column 22
And the configuration of the chamber 23 will be described in order. [Primary Column] Inside the primary column 21, an electron gun 24 for emitting an electron beam is arranged. This electron gun 2
As the cathode 4, lanthanum hexabolite (LaB 6 ) capable of extracting a large current with a rectangular cathode is used.

【0024】また、一次コラム21の内部には、電子銃
24から出射される電子ビーム(以下「一次ビーム」と
いう)の光軸上に、一次光学系25および一次偏向器2
6が配置されている。一次光学系25には、回転軸非対
称の四重極(または八重極)の静電レンズ(または電磁
レンズ)を使用することができるが、この第1実施形態
では、3段の静電レンズ25a,25b,25c(図3
参照)にて構成された例を説明する。
In the interior of the primary column 21, a primary optical system 25 and a primary deflector 2 are placed on the optical axis of an electron beam (hereinafter, referred to as “primary beam”) emitted from an electron gun 24.
6 are arranged. As the primary optical system 25, a quadrupole (or octupole) electrostatic lens (or electromagnetic lens) having an asymmetric rotation axis can be used. In the first embodiment, a three-stage electrostatic lens 25a is used. , 25b, 25c (FIG. 3)
Reference) will be described.

【0025】静電レンズ25a,25b,25cは各
々、図2(a)に示すように、4つの円柱ロッド1〜4か
らなり、対向する電極同士(1と3,2と4)が等電位
に設定され、かつ互いに逆の電圧特性(1と3に+V
q、2と4に−Vq)が与えられている。このような静
電レンズ25a,25b,25cは、いわゆるシリンド
リカルレンズと同様、矩形陰極の長軸(X軸)、短軸
(Y軸)各々で集束と発散とを引き起こすことができ
る。したがって、各静電レンズ25a,25b,25c
のレンズ条件を最適化することによって、出射電子を損
失することなく、一次ビームの断面を任意の形状に成形
することができる。図2(a)には、一次ビームの断面が
矩形状の場合が示されている。
Each of the electrostatic lenses 25a, 25b and 25c is composed of four cylindrical rods 1 to 4 as shown in FIG. 2 (a), and opposing electrodes (1 and 3, 2 and 4) are equipotential. And opposite voltage characteristics (+ V to 1 and 3)
-Vq) is given to q, 2 and 4. Such electrostatic lenses 25a, 25b, and 25c can cause convergence and divergence on the long axis (X axis) and the short axis (Y axis) of the rectangular cathode, respectively, similarly to a so-called cylindrical lens. Therefore, each of the electrostatic lenses 25a, 25b, 25c
By optimizing the lens conditions described above, the cross section of the primary beam can be formed into an arbitrary shape without losing outgoing electrons. FIG. 2A shows a case where the cross section of the primary beam is rectangular.

【0026】また、一次偏向器26(図1)には、静電
偏向器または電磁偏向器を使用できるが、この第1実施
形態では、図2(b)に示されるように、独立した4つの
電極5〜8にて構成された二軸偏向可能な静電偏向器の
例を説明する。電極6,8に対する印加電圧V1を変化
させることで、一次ビームの軌道をX軸に沿って偏向す
ることができる。また、電極5,7に対する印加電圧V
1を変化させることで、一次ビームの軌道をY軸に沿っ
て偏向することができる。
The primary deflector 26 (FIG. 1) may be an electrostatic deflector or an electromagnetic deflector. In the first embodiment, as shown in FIG. An example of an electrostatic deflector configured with two electrodes 5 to 8 and capable of biaxial deflection will be described. By changing the applied voltage V1 to the electrodes 6, 8, the trajectory of the primary beam can be deflected along the X axis. Further, the applied voltage V to the electrodes 5 and 7
By changing 1, the trajectory of the primary beam can be deflected along the Y axis.

【0027】さらに、一次コラム21(図1)には、一
次光学系25のレンズ電圧を制御する一次コラム制御ユ
ニット45と、一次偏向器26に印加する電圧を制御す
る偏向器制御ユニット47とが接続されている。これら
一次コラム制御ユニット45,偏向器制御ユニット47
は、CPU43に接続されている。
Further, in the primary column 21 (FIG. 1), a primary column control unit 45 for controlling the lens voltage of the primary optical system 25 and a deflector control unit 47 for controlling the voltage applied to the primary deflector 26. It is connected. These primary column control unit 45 and deflector control unit 47
Are connected to the CPU 43.

【0028】〔チャンバー〕チャンバー23の内部に
は、図1に示されるように、ステージ27が設置され、
ステージ27上には試料28が載置される。ステージ2
7は、XY方向に移動可能である。ステージ27には、
所定のリターディング電圧(後述する)が印加されてい
る。
[Chamber] A stage 27 is provided inside the chamber 23 as shown in FIG.
A sample 28 is placed on the stage 27. Stage 2
7 is movable in the XY directions. On stage 27,
A predetermined retarding voltage (described later) is applied.

【0029】チャンバー23には、ステージ27をXY
方向に駆動するステージ制御ユニット49と、ステージ
27の移動方向および移動量に応じたステージ移動信号
を出力するレーザ干渉計ユニット50とが接続されてい
る。さらに、ステージ制御ユニット49,レーザ干渉計
ユニット50は、CPU43に接続されている。 〔二次コラム〕二次コラム22の内部には、図1に示さ
れるように、試料28から発生する二次ビーム(後述す
る)の光軸上に、カソードレンズ29、ニューメニカル
アパーチャ30、ウィーンフィルタ31、第2レンズ3
2、フィールドアパーチャ33、第3レンズ34、第4
レンズ35、二次偏向器36および検出器37が配置さ
れる。
In the chamber 23, the stage 27 is
A stage control unit 49 that drives in the direction is connected to a laser interferometer unit 50 that outputs a stage movement signal according to the moving direction and the moving amount of the stage 27. Further, the stage control unit 49 and the laser interferometer unit 50 are connected to the CPU 43. [Secondary Column] Inside the secondary column 22, as shown in FIG. 1, a cathode lens 29, a numerical aperture 30, and a Vienna lens are placed on the optical axis of a secondary beam (described later) generated from the sample 28. Filter 31, second lens 3
2, field aperture 33, third lens 34, fourth
The lens 35, the secondary deflector 36, and the detector 37 are arranged.

【0030】このうちカソードレンズ29は、通常、複
数枚の電極で構成される。ここでは、図3に示されるよ
うに、3枚の電極29a,29b,29cの構成例を説
明する。この場合、カソードレンズ29の下(試料28
側)から1番目の電極29aと2番目の電極29bとに
電圧を印加し、3番目の電極29cをゼロ電位に設定す
ることでレンズとして機能させることができる。
The cathode lens 29 is usually composed of a plurality of electrodes. Here, as shown in FIG. 3, a configuration example of three electrodes 29a, 29b, and 29c will be described. In this case, under the cathode lens 29 (sample 28)
A voltage can be applied to the first electrode 29a and the second electrode 29b from the side) and the third electrode 29c can be set to zero potential to function as a lens.

【0031】また、ニューメニカルアパーチャ30(図
1)は、開口絞りに相当するもので、上記カソードレン
ズ29の開口角を決定する。その形状は、円形の穴が開
いた金属製(Mo等)の薄膜板である。このニューメニ
カルアパーチャ30は、その開口部がカソードレンズ2
9の焦点位置になるように配置されている。このため、
ニューメニカルアパーチャ30とカソードレンズ29と
は、テレセントリックな電子光学系を構成している。
The numerical aperture 30 (FIG. 1) is equivalent to an aperture stop and determines the aperture angle of the cathode lens 29. The shape is a metal (Mo or the like) thin film plate having a circular hole. The opening of the new mechanical aperture 30 is the cathode lens 2.
Nine focus positions are arranged. For this reason,
The numerical aperture 30 and the cathode lens 29 constitute a telecentric electron optical system.

【0032】ウィーンフィルタ31は、電磁プリズムと
して作用する偏向器であり、ウィーン条件(E=vB。
なお、vは荷電粒子の速度、Eは電界、Bは磁界を表
し、E⊥Bである。)を満たす荷電粒子(例えば二次ビ
ーム)のみを直進させ、それ以外の荷電粒子(例えば一
次ビーム)の軌道を曲げることができる。第2レンズ3
2,第3レンズ34,第4レンズ35はすべて、ユニポ
テンシャルレンズまたはアインツェルレンズと呼ばれる
回転軸対称型のレンズであり、それぞれ3枚の電極で構
成されている(図5参照)。各レンズは通常、外側の2
つの電極をゼロ電位とし、中央の電極に印加する電圧を
変えることでレンズ作用が制御される。
The Wien filter 31 is a deflector acting as an electromagnetic prism, and has a Wien condition (E = vB.
Note that v represents the velocity of the charged particles, E represents an electric field, B represents a magnetic field, and E⊥B. ), Only the charged particles (for example, the secondary beam) satisfy the above conditions, and the trajectories of the other charged particles (for example, the primary beam) can be bent. Second lens 3
The second lens 34, the fourth lens 35, and the fourth lens 35 are all rotational axis symmetrical lenses called unipotential lenses or Einzel lenses, each of which includes three electrodes (see FIG. 5). Each lens is usually
The lens action is controlled by setting one electrode to zero potential and changing the voltage applied to the center electrode.

【0033】また、第2レンズ32と第3レンズ34と
の間(図1)には、フィールドアパーチャ33が配置さ
れている。このフィールドアパーチャ33は、光学顕微
鏡の視野絞りと同様、視野を必要範囲に制限する。ここ
で、上記したカソードレンズ29、ニューメニカルアパ
ーチャ30、ウィーンフィルタ31、第2レンズ32、
フィールドアパーチャ33、第3レンズ34、および第
4レンズ35をまとめて、二次光学系20と呼ぶことに
する。
A field aperture 33 is arranged between the second lens 32 and the third lens 34 (FIG. 1). The field aperture 33 limits the field of view to a necessary range, similarly to the field stop of the optical microscope. Here, the above-described cathode lens 29, new mechanical aperture 30, Wien filter 31, second lens 32,
The field aperture 33, the third lens 34, and the fourth lens 35 will be collectively referred to as the secondary optical system 20.

【0034】二次偏向器36は、上記した一次偏向器2
6(図2(b))と同様、独立した4つの電極5〜8にて
構成された二軸偏向可能な静電偏向器であり、電極6,
8に対する印加電圧V2を変化させることで、二次ビー
ムの軌道をX軸に沿って偏向することができる。また、
電極5,7に対する印加電圧V2を変化させることで、
二次ビームの軌道をY軸に沿って偏向することができ
る。
The secondary deflector 36 is the primary deflector 2 described above.
6 (FIG. 2 (b)) is a biaxially deflectable electrostatic deflector composed of four independent electrodes 5 to 8;
By changing the applied voltage V2 to 8, the trajectory of the secondary beam can be deflected along the X axis. Also,
By changing the applied voltage V2 to the electrodes 5 and 7,
The trajectory of the secondary beam can be deflected along the Y axis.

【0035】また、検出器37(図1)は、電子を加速
増倍するMCP38と、電子を光に変換する蛍光面39
および不図示の光学リレーレンズを有するFOP(ファ
イバオプティックプレート)40と、光学像を撮像する
二次元CCDセンサ41とから構成される。二次元CC
Dセンサ41は、二次元に配列された複数の受光画素を
有している。この検出器37には、画像処理ユニット4
2が接続されている。
The detector 37 (FIG. 1) includes an MCP 38 for accelerating and multiplying electrons and a fluorescent screen 39 for converting electrons to light.
And an optical relay lens (FOP) 40 having an optical relay lens (not shown), and a two-dimensional CCD sensor 41 for capturing an optical image. 2D CC
The D sensor 41 has a plurality of light receiving pixels arranged two-dimensionally. The detector 37 includes the image processing unit 4
2 are connected.

【0036】さらに、二次コラム22には、カソードレ
ンズ29,第2レンズ32,第3レンズ34,第4レン
ズ35の各レンズ電圧を制御すると共に、ウィーンフィ
ルタ31に印加する電磁界を制御する二次コラム制御ユ
ニット46と、二次偏向器36に印加する電圧を制御す
る偏向器制御ユニット48とが接続されている。これら
二次コラム制御ユニット46,偏向器制御ユニット4
8,画像処理ユニット42は、CPU43に接続されて
いる。
Further, in the secondary column 22, the respective lens voltages of the cathode lens 29, the second lens 32, the third lens 34, and the fourth lens 35 are controlled, and the electromagnetic field applied to the Wien filter 31 is controlled. A secondary column control unit 46 and a deflector control unit 48 for controlling a voltage applied to the secondary deflector 36 are connected. These secondary column control unit 46 and deflector control unit 4
8. The image processing unit 42 is connected to the CPU 43.

【0037】なお、CPU43には、画像を表示するC
RT44が接続されている。次に、上記のように構成さ
れた検査装置10における一次ビームおよび二次ビーム
の軌道などについて順に説明する。 〔一次ビーム〕電子銃24からの一次ビームは、電子銃
24の加速電圧よって加速され、図3に示すように、一
次光学系25のレンズ作用および一次偏向器26の偏向
作用を受けながらウィーンフィルタ31の中心部に入射
する。なお、図3には、矩形陰極のX方向断面に放出さ
れた電子の軌道とY方向断面に放出された電子の軌道と
が示されている。
Note that the CPU 43 has a C for displaying an image.
RT44 is connected. Next, the trajectories of the primary beam and the secondary beam in the inspection apparatus 10 configured as described above will be described in order. [Primary Beam] The primary beam from the electron gun 24 is accelerated by the accelerating voltage of the electron gun 24 and, as shown in FIG. 3, is subjected to the lens action of the primary optical system 25 and the deflection action of the primary deflector 26 to form a Wien filter. The light is incident on the center of 31. FIG. 3 shows the trajectories of the electrons emitted in the X-direction section and the electrons emitted in the Y-direction section of the rectangular cathode.

【0038】ウィーンフィルタ31に入射した一次ビー
ムは、ウィーンフィルタ31の偏向作用により軌道が曲
げられ、ニューメニカルアパーチャ30の開口部に到達
する。ここで、一次光学系25のレンズ電圧の設定によ
り、一次ビームはニューメニカルアパーチャ30の開口
部で結像するようになっている。ニューメニカルアパー
チャ30の開口部で結像した一次ビームは、カソードレ
ンズ29を介して、試料28面上に照射される。ここ
で、ニューメニカルアパーチャ30とカソードレンズ2
9とはテレセントリックな電子光学系を構成しているた
め、カソードレンズ29を通過した一次ビームは平行ビ
ームとなり、試料28面上に垂直かつ均一に照射され
る。すなわち、光学顕微鏡で云うケーラー照明が実現さ
れる。
The primary beam that has entered the Wien filter 31 has its trajectory bent by the deflection action of the Wien filter 31 and reaches the opening of the numerical aperture 30. Here, by setting the lens voltage of the primary optical system 25, the primary beam forms an image at the aperture of the numerical aperture 30. The primary beam imaged at the aperture of the numerical aperture 30 is irradiated on the surface of the sample 28 via the cathode lens 29. Here, the new mechanical aperture 30 and the cathode lens 2
9 constitutes a telecentric electron optical system, so that the primary beam that has passed through the cathode lens 29 becomes a parallel beam, and is illuminated vertically and uniformly on the surface of the sample 28. In other words, Koehler illumination referred to by an optical microscope is realized.

【0039】また、試料28が載置されたステージ27
には上記のリターディング電圧が印加されているため、
カソードレンズ29の電極29aと試料28面との間に
は、一次ビームに対して負の電界が形成される。したが
って、カソードレンズ29を通過した一次ビームは、試
料28面に到達するまでに減速され、試料28のチャー
ジアップや破壊を防ぐようにしている。
The stage 27 on which the sample 28 is placed
Since the above retarding voltage is applied to
A negative electric field for the primary beam is formed between the electrode 29a of the cathode lens 29 and the surface of the sample 28. Therefore, the primary beam that has passed through the cathode lens 29 is decelerated until it reaches the surface of the sample 28, so that charge-up and destruction of the sample 28 are prevented.

【0040】なお、検査装置10内に散乱する不要な電
子ビームは、ニューメニカルアパーチャ30によって試
料28面に到達することが阻止され、試料28のチャー
ジアップやコンタミネーションを防いでいる。ところ
で、試料28面上における一次ビームの照射領域24A
は、一次光学系25へのレンズ電圧を制御することによ
り整形され、この第1実施形態では図4(a)に示される
ようにほぼ矩形状となっている。これは、二次元CCD
センサ41(図1)の撮像面の形状に対応させているた
めである(詳細は後述する)。
Unnecessary electron beams scattered in the inspection apparatus 10 are prevented from reaching the surface of the sample 28 by the numerical aperture 30, thereby preventing charge-up and contamination of the sample 28. Incidentally, the primary beam irradiation area 24A on the sample 28 surface
Is shaped by controlling the lens voltage to the primary optical system 25, and has a substantially rectangular shape as shown in FIG. 4A in the first embodiment. This is a two-dimensional CCD
This is because it corresponds to the shape of the imaging surface of the sensor 41 (FIG. 1) (details will be described later).

【0041】さらに、一次ビームの照射領域24A(図
3)の位置は、一次偏向器26への印加電圧V1の制御
により一次ビームの軌道をXY方向に偏向することで、
試料28面上をXY方向に移動させることができる。こ
の照射領域24Aの移動は、第1実施形態において、ス
テージ27の移動に伴う試料28の移動と同期して行わ
れる。
Further, the position of the primary beam irradiation area 24A (FIG. 3) is determined by deflecting the trajectory of the primary beam in the XY directions by controlling the voltage V1 applied to the primary deflector 26.
The sample 28 can be moved in the XY directions on the surface. The movement of the irradiation area 24A is performed in synchronization with the movement of the sample 28 accompanying the movement of the stage 27 in the first embodiment.

【0042】すなわち、ステージ27が移動すると、レ
ーザ干渉計ユニット50(図1)はステージ27の移動
方向および移動量を検出し、この検出結果に応じたステ
ージ移動信号をCPU43に出力する。CPU43は、
レーザ干渉計ユニット50からのステージ移動信号に同
期して、偏向器制御ユニット47を制御し、一次偏向器
26への印加電圧V1を変化させる。
That is, when the stage 27 moves, the laser interferometer unit 50 (FIG. 1) detects the moving direction and the moving amount of the stage 27, and outputs a stage moving signal corresponding to the detection result to the CPU 43. The CPU 43
The deflector control unit 47 is controlled in synchronization with the stage movement signal from the laser interferometer unit 50 to change the voltage V1 applied to the primary deflector 26.

【0043】例えば、ステージ27が、図4(b)に示さ
れるようにX軸に沿って移動量ΔXだけ移動した場合、
偏向器制御ユニット47(図1)は一次偏向器26の電
極6,8(図2(b))への印加電圧V1を変化させる。
その結果、一次ビームの軌道はX軸に沿って偏向し、試
料28上での一次ビームの照射領域24Aは、図4(b)
に示されるように、ステージ27の移動量ΔXに追従し
てΔXだけ移動することになる。
For example, when the stage 27 has moved along the X-axis by a moving amount ΔX as shown in FIG.
The deflector control unit 47 (FIG. 1) changes the voltage V1 applied to the electrodes 6 and 8 (FIG. 2B) of the primary deflector 26.
As a result, the trajectory of the primary beam is deflected along the X-axis, and the irradiation area 24A of the primary beam on the sample 28 becomes as shown in FIG.
As shown in (2), the stage 27 moves by ΔX following the moving amount ΔX of the stage 27.

【0044】また、ステージ27が、図4(c)に示され
るようにY軸に沿って移動量ΔYだけ移動した場合、偏
向器制御ユニット47(図1)は一次偏向器26の電極
5,7(図2(b))への印加電圧V1を変化させる。そ
の結果、一次ビームの軌道はY軸に沿って偏向し、試料
28上での一次ビームの照射領域24Aは、図4(c)に
示されるように、ステージ27の移動量ΔYに追従して
ΔYだけ移動することになる。
When the stage 27 has moved along the Y-axis by the moving amount ΔY as shown in FIG. 4C, the deflector control unit 47 (FIG. 1) 7 (FIG. 2 (b)). As a result, the trajectory of the primary beam is deflected along the Y axis, and the primary beam irradiation area 24A on the sample 28 follows the movement amount ΔY of the stage 27 as shown in FIG. It will move by ΔY.

【0045】このように、ステージ27の移動に伴う試
料28の移動と同期させて、一次ビームの照射領域24
Aを移動させることにより、試料28の所定領域aへの
一次ビームの照射を維持することができる。 〔二次ビーム〕一方、試料28面上に一次ビームが照射
されると、その照射領域24Aからは、二次電子、反射
電子、または後方散乱電子のうち、少なくとも1種から
なる二次ビームが発生する。
As described above, the primary beam irradiation area 24 is synchronized with the movement of the sample 28 accompanying the movement of the stage 27.
By moving A, the irradiation of the primary beam on the predetermined area a of the sample 28 can be maintained. [Secondary Beam] On the other hand, when the primary beam is irradiated on the surface of the sample 28, a secondary beam composed of at least one of secondary electrons, reflected electrons, or backscattered electrons is emitted from the irradiated area 24A. appear.

【0046】この二次ビームは、照射領域24Aの二次
元画像情報を有する。また、上記のように一次ビームが
試料28に対して垂直に照射されたので、二次ビームは
影のない鮮明な像を有することになる。ここで、試料2
8が載置されたステージ27には上記のリターディング
電圧が印加されているため、図5に示されるカソードレ
ンズ29の電極29aと試料28面との間には、二次ビ
ームに対して正の電界が形成される。したがって、試料
28から発生した二次ビームは、カソードレンズ29に
向けて加速され、効率よく二次光学系20の視野内に導
かれる。
This secondary beam has two-dimensional image information of the irradiation area 24A. In addition, since the primary beam is irradiated perpendicular to the sample 28 as described above, the secondary beam has a clear image without shadow. Here, sample 2
Since the above-described retarding voltage is applied to the stage 27 on which the sample 8 is placed, a positive beam with respect to the secondary beam is provided between the electrode 29a of the cathode lens 29 and the surface of the sample 28 shown in FIG. Is formed. Therefore, the secondary beam generated from the sample 28 is accelerated toward the cathode lens 29 and efficiently guided into the field of the secondary optical system 20.

【0047】そして、二次ビームは、カソードレンズ2
9によって集束作用を受け、ニューメニカルアパーチャ
30を通過すると共に、ウィーンフィルタ31の偏向作
用も受けずにそのまま直進し、第2レンズ32を介して
フィールドアパーチャ33上に結像する。このように、
二次ビームを、カソードレンズ29のみで結像させるの
ではなく、第2レンズ32と合わせて1回の結像を行わ
せることにより、レンズ収差の発生を抑えることができ
る。
The secondary beam is emitted from the cathode lens 2
9, the light passes through the numerical aperture 30 and travels straight without receiving the deflection effect of the Wien filter 31 to form an image on the field aperture 33 via the second lens 32. in this way,
By causing the secondary beam to form an image together with the second lens 32 instead of forming the image only with the cathode lens 29, the occurrence of lens aberration can be suppressed.

【0048】また、ウィーンフィルタ31に印加する電
磁界を変えることで、二次ビームから、特定のエネルギ
ー帯を持つ電子(例えば二次電子、反射電子、または後
方散乱電子)のみを選択して通過させることができる。
そして、フィールドアパーチャ33を通過した二次ビー
ムは、後段に配置された第3レンズ34と第4レンズ3
5とによって集束発散を繰り返し、第3レンズ34によ
って1回結像されたのち、第4レンズ35によって検出
器37の検出面に再結像される。
Further, by changing the electromagnetic field applied to the Wien filter 31, only electrons having a specific energy band (for example, secondary electrons, reflected electrons, or backscattered electrons) are selectively passed from the secondary beam. Can be done.
Then, the secondary beam having passed through the field aperture 33 is transmitted to a third lens 34 and a fourth lens 3
5, the image is formed once by the third lens 34, and then re-imaged on the detection surface of the detector 37 by the fourth lens 35.

【0049】このように、試料28から発生した二次ビ
ームは、合計3回結像したのち、検出器37に入射す
る。ここで、第3レンズ34と第4レンズ35とを合わ
せて1回の結像を行わせるようにしてもよい(合計2回
の結像)。なお、フィールドアパーチャ33は、後段の
第3レンズ34および第4レンズ35と共に、不要な二
次ビームを遮断して、検出器37のチャージアップやコ
ンタミネーションを防いでいる。ニューメニカルアパー
チャ30は、二次ビームに対しては、後段の第2レンズ
32〜第4レンズ35のレンズ収差を抑える役割を果た
している。
As described above, the secondary beam generated from the sample 28 is imaged three times in total, and then enters the detector 37. Here, the third lens 34 and the fourth lens 35 may be combined to form one image (two images in total). The field aperture 33, together with the third lens 34 and the fourth lens 35 at the subsequent stage, blocks unnecessary secondary beams, thereby preventing charge-up and contamination of the detector 37. The numerical aperture 30 plays a role of suppressing the lens aberration of the second lens 32 to the fourth lens 35 in the subsequent stage with respect to the secondary beam.

【0050】このように、試料28から発生して検出器
37の検出面に結像した二次ビームは、検出器37内の
MCP38を通過する際に加速増倍され、蛍光面39で
光に変換される。そして、蛍光面39からの光は、FO
P40を介して二次元CCDセンサ41の撮像面に結像
する。
As described above, the secondary beam generated from the sample 28 and imaged on the detection surface of the detector 37 is accelerated and multiplied when passing through the MCP 38 in the detector 37, and converted into light by the fluorescent screen 39. Is converted. The light from the fluorescent screen 39 is FO
An image is formed on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 via P40.

【0051】なお、第3レンズ34,第4レンズ35
は、フィールドアパーチャ33上に得られた中間像を拡
大投影するためのレンズである。したがって、試料28
面上での照射領域24Aの二次元像は、検出器37の検
出面に拡大投影される。また、検出器37の検出面に投
影された照射領域24Aの二次元像(二次ビームの像)
は、蛍光面39において光学像に変換されたのち、FO
P40を介して二次元CCDセンサ41の撮像面に投影
される。因みに、FOP40は、蛍光面39での画像サ
イズと二次元CCDセンサ41での撮像サイズとを合わ
せるために、光学像を約1/3に縮小して投影する。
The third lens 34 and the fourth lens 35
Is a lens for enlarging and projecting the intermediate image obtained on the field aperture 33. Therefore, sample 28
The two-dimensional image of the irradiation area 24 </ b> A on the surface is enlarged and projected on the detection surface of the detector 37. In addition, a two-dimensional image (secondary beam image) of the irradiation area 24A projected on the detection surface of the detector 37.
Is converted to an optical image on the phosphor screen 39,
The image is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 via P40. Incidentally, the FOP 40 projects the optical image by reducing it to about 1/3 in order to match the image size on the phosphor screen 39 with the image size on the two-dimensional CCD sensor 41.

【0052】ここで、二次元CCDセンサ41の撮像面
に対応する試料28面上での領域を、撮像領域41A
(図6(a)参照)と云うことにする。当然のことなが
ら、この撮像領域41Aは、二次元CCDセンサ41の
撮像面の形状に応じて、ほぼ矩形状となっている。とこ
ろで、この撮像領域41Aの位置は、二次偏向器36
(図5)への印加電圧V2の制御により二次ビームの軌
道をXY方向に偏向することで、試料28面上をXY方
向に移動させることができる。
Here, an area on the surface of the sample 28 corresponding to the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 is defined as an imaging area 41A.
(See FIG. 6A). Naturally, the imaging area 41A has a substantially rectangular shape according to the shape of the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41. By the way, the position of the imaging area 41A is determined by the secondary deflector 36.
By deflecting the trajectory of the secondary beam in the XY directions by controlling the voltage V2 applied to (FIG. 5), it is possible to move the surface of the sample 28 in the XY directions.

【0053】この撮像領域41Aの移動は、第1実施形
態において、ステージ27の移動に伴う試料28の移動
と同期して行われる。すなわち、上記した一次ビームの
照射領域24Aの場合と同様に、CPU43(図1)
は、レーザ干渉計ユニット50からのステージ移動信号
に同期して、偏向器制御ユニット48を制御し、二次偏
向器36への印加電圧V2を変化させる。
The movement of the imaging area 41A is performed in synchronization with the movement of the sample 28 accompanying the movement of the stage 27 in the first embodiment. That is, as in the case of the primary beam irradiation area 24A described above, the CPU 43 (FIG. 1)
Controls the deflector control unit 48 in synchronization with the stage movement signal from the laser interferometer unit 50 to change the voltage V2 applied to the secondary deflector 36.

【0054】例えば、ステージ27が、図6(b)に示さ
れるようにX軸に沿って移動量ΔXだけ移動した場合、
偏向器制御ユニット48(図1)は二次偏向器36を構
成する電極6,8(図2(b))への印加電圧V2を変化
させる。その結果、二次ビームの軌道がX軸に沿って偏
向し、試料28上での撮像領域41Aは、図6(b)に示
されるように、ステージ27の移動量ΔXに追従してΔ
Xだけ移動することになる。
For example, when the stage 27 has moved along the X-axis by the moving amount ΔX as shown in FIG.
The deflector control unit 48 (FIG. 1) changes the voltage V2 applied to the electrodes 6 and 8 (FIG. 2B) constituting the secondary deflector 36. As a result, the trajectory of the secondary beam is deflected along the X axis, and the imaging area 41A on the sample 28 follows the movement amount ΔX of the stage 27, as shown in FIG.
It will move by X.

【0055】また、ステージ27が、図6(c)に示され
るようにY軸に沿って移動量ΔYだけ移動した場合、偏
向器制御ユニット48(図1)は二次偏向器36の電極
5,7(図2(b))への印加電圧V2を変化させる。そ
の結果、二次ビームの軌道はY軸に沿って偏向し、試料
28上での撮像領域41Aは、図6(c)に示されるよう
に、ステージ27の移動量ΔYに追従してΔYだけ移動
することになる。
When the stage 27 moves along the Y-axis by the moving amount ΔY as shown in FIG. 6C, the deflector control unit 48 (FIG. 1) , 7 (FIG. 2 (b)). As a result, the trajectory of the secondary beam is deflected along the Y-axis, and the imaging area 41A on the sample 28 follows the movement amount ΔY of the stage 27 by ΔY as shown in FIG. Will move.

【0056】このように、ステージ27の移動に伴う試
料28の移動と同期させて、撮像領域41Aを移動させ
ることにより、試料28の所定領域aと二次元CCDセ
ンサ41の撮像面との対応関係を維持することができ
る。一方、二次元CCDセンサ41の撮像面に投影され
た撮像領域41Aの光学像は、二次元CCDセンサ41
にて光電変換され、得られた信号電荷は、例えば1/3
0秒おきに二次元CCDセンサ41から画像処理ユニッ
ト42(図1)に出力される。画像処理ユニット42
は、二次元CCDセンサ41からの信号電荷をA/D変
換したのち、内部のVRAMに格納して画像情報を作成
し、CPU43に出力する。CPU43は、試料28の
撮像領域41Aに対応する画像をCRT44に表示させ
る。また、CPU43は、画像情報に対してテンプレー
トマッチング等を実行することで、試料の欠陥箇所を特
定する。
As described above, by moving the imaging area 41 A in synchronization with the movement of the sample 28 accompanying the movement of the stage 27, the correspondence between the predetermined area a of the sample 28 and the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 is obtained. Can be maintained. On the other hand, the optical image of the imaging area 41A projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 is
The signal charge obtained by the photoelectric conversion is, for example, 1/3
It is output from the two-dimensional CCD sensor 41 to the image processing unit 42 (FIG. 1) every 0 seconds. Image processing unit 42
Converts the signal charge from the two-dimensional CCD sensor 41 into A / D, stores it in an internal VRAM, creates image information, and outputs it to the CPU 43. The CPU 43 displays an image corresponding to the imaging area 41A of the sample 28 on the CRT 44. Further, the CPU 43 specifies a defective portion of the sample by executing template matching or the like on the image information.

【0057】ここで、上記した第1実施形態の電子銃2
4,一次光学系25,ウィーンフィルタ31,ニューメ
ニカルアパーチャ30,カソードレンズ29,一次コラ
ム制御ユニット45は、請求項の「照射手段」に対応す
る。第1実施形態の検出器37の検出面は、請求項の
「所定面」に対応する。第1実施形態の二次光学系20
は、請求項の「電子光学系」に対応する。第1実施形態
の二次光学系20,二次コラム制御ユニット46は、請
求項の「投影手段」に対応する。第1実施形態の一次偏
向器26,二次偏向器36,偏向器制御ユニット47,
48は、請求項の「偏向手段」に対応する。第1実施形
態の二次元CCDセンサ41は、請求項の「イメージセ
ンサ」に対応する。第1実施形態の検出器37,画像処
理ユニット42は、請求項の「画像取込手段」に対応す
る。第1実施形態のCPU43は、請求項の「制御手
段」に対応する。第1実施形態の一次光学系25,一次
コラム制御ユニット45は、請求項の「ビーム整形手
段」に対応する。
Here, the electron gun 2 of the first embodiment described above is used.
4. The primary optical system 25, the Wien filter 31, the new mechanical aperture 30, the cathode lens 29, and the primary column control unit 45 correspond to the "irradiating means" in the claims. The detection surface of the detector 37 of the first embodiment corresponds to a “predetermined surface” in the claims. Secondary optical system 20 of the first embodiment
Corresponds to “electron optical system” in the claims. The secondary optical system 20 and the secondary column control unit 46 of the first embodiment correspond to “projection means” in the claims. In the first embodiment, the primary deflector 26, the secondary deflector 36, the deflector control unit 47,
48 corresponds to the "deflecting means" in the claims. The two-dimensional CCD sensor 41 of the first embodiment corresponds to an “image sensor” in the claims. The detector 37 and the image processing unit 42 of the first embodiment correspond to “image capturing means” in the claims. The CPU 43 of the first embodiment corresponds to “control means” in the claims. The primary optical system 25 and the primary column control unit 45 in the first embodiment correspond to “beam shaping means” in the claims.

【0058】次に、上記した第1実施形態の検査装置1
0において、ステージ27を一定速度で移動させながら
試料28の画像情報を取り込む際の動作について、図7
〜図10を用いて説明する。ここでは説明を分かりやす
くするため、ステージ27がX軸に沿って一定速度で移
動する場合を例に説明を行う。
Next, the inspection apparatus 1 of the first embodiment described above
In FIG. 7, the operation when capturing the image information of the sample 28 while moving the stage 27 at a constant speed will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. Here, in order to make the explanation easy to understand, an example in which the stage 27 moves at a constant speed along the X axis will be described.

【0059】なお、この第1実施形態では、上述した一
次ビームの照射領域24A(図4)が、撮像領域41A
(図6)と略同形状に整形されると共に、一次ビームの
照射領域24A(図4)の移動と撮像領域41A(図
6)の移動とがX軸に沿って同期制御される。したがっ
て、一次ビームの照射領域24Aと撮像領域41Aと
は、試料28面上において常に重なった状態が維持され
ることになる(図10(a)〜(g)中のクロスハッチング
部分が照射領域24Aと撮像領域41Aとの重なりを示
す)。
In the first embodiment, the above-described primary beam irradiation area 24A (FIG. 4) corresponds to the imaging area 41A.
It is shaped into substantially the same shape as (FIG. 6), and the movement of the primary beam irradiation area 24A (FIG. 4) and the movement of the imaging area 41A (FIG. 6) are synchronously controlled along the X axis. Therefore, the irradiation area 24A of the primary beam and the imaging area 41A always maintain the state of being overlapped on the surface of the sample 28 (the cross-hatched portions in FIGS. 10A to 10G indicate the irradiation area 24A). And overlap of the image pickup area 41A).

【0060】ここで、照射領域24Aの移動と撮像領域
41Aの移動とを同期制御する際に印加される一次偏向
器26への電圧V1(図7)と、二次偏向器36への電
圧V2(図8)とについて、具体的に説明する。なお、
図7,図8には、右縦軸に、照射領域24Aの位置,撮
像領域41Aの位置が合わせて示されている。一次偏向
器26への印加電圧V1(図7)は、最大値+V11か
ら最小値−V12へ一定の割合で減少する期間TD(時
刻t1〜t3,t4〜t6,…)と、最小値−V12か
ら最大値+V11へ一定の割合で増加する期間TU(時
刻t3〜t4,t6〜t7,…)とを交互に繰り返し、
周期的に変化する(周期T)。
Here, the voltage V1 (FIG. 7) applied to the primary deflector 26 and the voltage V2 applied to the secondary deflector 36 when synchronously controlling the movement of the irradiation area 24A and the movement of the imaging area 41A. (FIG. 8) will be specifically described. In addition,
7 and 8, the right vertical axis shows the position of the irradiation region 24A and the position of the imaging region 41A. The voltage V1 (FIG. 7) applied to the primary deflector 26 has a period TD (time t1 to t3, t4 to t6,...) That decreases at a fixed rate from a maximum value + V11 to a minimum value −V12, and a minimum value −V12. TU (time t3 to t4, t6 to t7,...) That increases at a constant rate from
It changes periodically (period T).

【0061】このような周期変化のうち、印加電圧V1
が最大値+V11となる時刻t1,t4,t7…におい
て、照射領域24Aは、図7の右縦軸に示されるよう
に、地点Xaに位置する(図10(a),(d),(g)も参
照)。また、印加電圧V1が最小値−V12となる時刻
t3,t6…において、照射領域24Aは、図7の右縦
軸に示されるように、地点Xbに位置する(図10
(c),(f)も参照)。
Among such periodic changes, the applied voltage V1
Are at the maximum value + V11, the irradiation area 24A is located at the point Xa as shown on the right vertical axis in FIG. 7 (FIGS. 10 (a), (d), (g). )). At times t3, t6,... At which the applied voltage V1 becomes the minimum value −V12, the irradiation area 24A is located at the point Xb as shown on the right vertical axis in FIG. 7 (FIG. 10).
(See also (c) and (f).)

【0062】さらに、印加電圧V1が一定の割合で減少
する期間TDにおいて、照射領域24Aは地点Xaから
地点Xbに向けて一定速度で移動する。また、印加電圧
V1が一定の割合で増加する期間TUにおいて、照射領
域24Aは地点Xbから地点Xaに向けて一定速度で移
動する。一方、二次偏向器36への印加電圧V2(図
8)は、最大値+V21から最小値−V22へ一定の割
合で減少する期間TD(時刻t1〜t3,t4〜t6,
…)と、最小値−V22から最大値+V21へ一定の割
合で増加する期間TU(時刻t3〜t4,t6〜t7,
…)とを交互に繰り返し、周期的に変化する(周期
T)。
Further, during a period TD in which the applied voltage V1 decreases at a constant rate, the irradiation area 24A moves at a constant speed from the point Xa to the point Xb. In a period TU in which the applied voltage V1 increases at a constant rate, the irradiation area 24A moves at a constant speed from the point Xb to the point Xa. On the other hand, the voltage V2 (FIG. 8) applied to the secondary deflector 36 is reduced at a constant rate from the maximum value + V21 to the minimum value -V22 (time t1 to t3, t4 to t6, time TD).
..) And a period TU (time t3 to t4, t6 to t7,
..) Are alternately repeated to periodically change (cycle T).

【0063】このような周期変化のうち、印加電圧V2
が最大値+V21となる時刻t1,t4,t7…におい
て、撮像領域41Aは上記した照射領域24Aと同じ地
点Xaに位置する(図10(a),(d),(g)も参照)。
また、印加電圧V2が最小値−V22となる時刻t3,
t6…において、撮像領域41Aは上記した照射領域2
4Aと同じ地点Xbに位置する(図10(c),(f)も参
照)。
Among such periodic changes, the applied voltage V2
At times t1, t4, t7,... At which the value becomes the maximum value + V21, the imaging region 41A is located at the same point Xa as the irradiation region 24A described above (see also FIGS. 10A, 10D, and 10G).
Further, at time t3 when the applied voltage V2 becomes the minimum value -V22,
At t6 ..., the imaging area 41A is the irradiation area 2 described above.
It is located at the same point Xb as 4A (see also FIGS. 10 (c) and 10 (f)).

【0064】さらに、印加電圧V2が一定の割合で減少
する期間TDにおいて、撮像領域41Aは、上記した撮
像領域24Aと同様に地点Xaから地点Xbに向けて一
定速度で移動する。また、印加電圧V2が一定の割合で
増加する期間TUにおいて、撮像領域41Aは、上記し
た撮像領域24Aと同様に地点Xbから地点Xaに向け
て一定速度で移動する。
Further, during a period TD in which the applied voltage V2 decreases at a constant rate, the imaging region 41A moves at a constant speed from the point Xa to the point Xb, similarly to the above-described imaging region 24A. Further, in the period TU in which the applied voltage V2 increases at a constant rate, the imaging region 41A moves at a constant speed from the point Xb to the point Xa as in the above-described imaging region 24A.

【0065】このように、照射領域24Aと撮像領域4
1Aとは、常に重なった状態を維持しながら地点Xaと
地点Xbとの間を周期的に往復移動することになる(周
期T)。このときの照射領域24A,撮像領域41Aの
移動範囲ΔX1は、撮像領域41AのX軸に沿った長さ
Lx(図10(a)参照)にほぼ等しい。
As described above, the irradiation area 24A and the imaging area 4
1A means to periodically reciprocate between the point Xa and the point Xb while always maintaining the overlapping state (period T). At this time, the movement range ΔX1 of the irradiation area 24A and the imaging area 41A is substantially equal to the length Lx of the imaging area 41A along the X axis (see FIG. 10A).

【0066】さらに第1実施形態では、上記した照射領
域24A,撮像領域41Aの往復移動(図7,図8)の
うち、地点Xaから地点Xbに向けて移動する期間TD
において、その移動をステージ27の移動に同期させ
る。このため、照射領域24A,撮像領域41Aは共
に、ステージ27の速さVxと同じ速さで、ステージ2
7の移動方向と同じ方向に、地点Xaから地点Xbに向
けて移動することになる。
Further, in the first embodiment, during the reciprocating movement of the irradiation area 24A and the imaging area 41A (FIGS. 7 and 8), the period TD of moving from the point Xa to the point Xb.
In, the movement is synchronized with the movement of the stage 27. Therefore, the irradiation area 24A and the imaging area 41A are both at the same speed as the speed Vx of the stage 27,
7 moves from the point Xa to the point Xb in the same direction as the moving direction of the point 7.

【0067】また、ステージ27の速さVxおよび移動
方向は一定であるため、照射領域24A,撮像領域41
Aが地点Xbから地点Xaに向けて移動する期間TUに
おいて、照射領域24A,撮像領域41Aの移動は、ス
テージ27の移動方向とは逆方向であり、ステージ27
の移動に同期されないことになる。そして、この期間T
Uでの照射領域24A,撮像領域41Aの移動は高速に
行われる。
Since the speed Vx and the moving direction of the stage 27 are constant, the irradiation area 24A and the imaging area 41
During a period TU in which A moves from the point Xb to the point Xa, the movement of the irradiation area 24A and the imaging area 41A is in the opposite direction to the movement direction of the stage 27.
Will not be synchronized. And this period T
The movement of the irradiation area 24A and the imaging area 41A in U is performed at high speed.

【0068】ところで、照射領域24A,撮像領域41
Aの往復移動の周期T(例えば1秒)は、第1実施形態
において、上記した撮像領域41Aの長さLx(図10
(a)参照)をステージ27(速さVx)が移動するのに
掛かる時間(Lx/Vx)に定めている。したがって、
ステージ27は、1周期分の時間Tが経過するごとに、
長さLxずつ移動していくことになる。すなわち、図9
に示されるように、時刻t1で地点X0に位置するステ
ージ27(図10(a)も参照)は、1周期後の時刻t4
において、長さLxだけ離れた地点X1まで移動(図1
0(d)も参照)し、さらに1周期が経過した時刻t7に
おいては、さらに長さLxだけ離れた地点X2まで移動
する(図10(g)も参照)ことになる。
Incidentally, the irradiation area 24A and the imaging area 41
In the first embodiment, the cycle T (for example, 1 second) of the reciprocating movement of A is the length Lx (see FIG. 10) of the imaging region 41A described above.
(see (a)) is defined as the time (Lx / Vx) required for the stage 27 (speed Vx) to move. Therefore,
Each time the period T of one cycle elapses, the stage 27
It will move by the length Lx. That is, FIG.
As shown in FIG. 10, the stage 27 (see also FIG. 10A) located at the point X0 at the time t1 is moved to the time t4 one cycle later.
At the point X1 separated by the length Lx (see FIG. 1).
0 (d)), and at time t7 when one cycle has elapsed further, it moves to a point X2 further away by a length Lx (see also FIG. 10 (g)).

【0069】上記のように制御される照射領域24A,
撮像領域41A,ステージ27によれば、ステージ27
上に載置される試料28の画像情報が、次のようにして
取り込まれていく。まず、時刻t1において(図10
(a))、ステージ27は地点X0に位置し、照射領域2
4A,撮像領域41Aは、地点Xaに位置している。こ
のため、二次元CCDセンサ41の撮像面には、地点X
aに位置する検査領域Aの像が投影される。
The irradiation areas 24A, 24A,
According to the imaging area 41A and the stage 27, the stage 27
The image information of the sample 28 placed on top is taken in as follows. First, at time t1 (FIG. 10
(a)), the stage 27 is located at the point X0, and the irradiation area 2
4A, the imaging area 41A is located at the point Xa. Therefore, the point X is located on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
An image of the inspection area A located at a is projected.

【0070】そして、時刻t1〜時刻t3の期間TD
(図10(a)〜(c))、照射領域24A,撮像領域41
Aは、ステージ27の移動に同期しながら地点Xaから
地点Xbに向けて移動し、試料28の検査領域Aを追尾
する。したがって、二次元CCDセンサ41の撮像面に
は、検査領域Aの像が停止した状態で投影される。この
検査領域Aの像は、1/30秒おきに読み出される。C
RT44には、約1秒間(周期Tに相当する)、検査領
域Aの静止画像が表示される。
The period TD from time t1 to time t3
(FIGS. 10A to 10C), irradiation area 24A, imaging area 41
A moves from the point Xa to the point Xb in synchronization with the movement of the stage 27, and tracks the inspection area A of the sample. Therefore, the image of the inspection area A is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 in a stopped state. The image of the inspection area A is read out every 1/30 seconds. C
A still image of the inspection area A is displayed on the RT 44 for about one second (corresponding to the cycle T).

【0071】また、時刻t3〜時刻t4の期間TU(図
10(c)〜(d))、照射領域24A,撮像領域41A
は、ステージ27の移動方向(図中左方)とは逆方向
(図中右方)に高速移動される。そして、時刻t4にお
いて(図10(d))、ステージ27は、地点X0から長
さLxだけ離れた地点X1に位置し、照射領域24A,
撮像領域41Aは、再び地点Xaに戻っている。このた
め、二次元CCDセンサ41の撮像面には、地点Xaに
位置する検査領域Bの像が投影される。なお、この検査
領域Bは、上記した検査領域Aに隣接している。
The period TU from time t3 to time t4 (FIGS. 10C to 10D), the irradiation area 24A and the imaging area 41A
Is moved at a high speed in the direction (rightward in the figure) opposite to the direction of movement of the stage 27 (leftward in the figure). Then, at time t4 (FIG. 10 (d)), the stage 27 is located at the point X1 separated from the point X0 by the length Lx, and the irradiation area 24A,
The imaging area 41A has returned to the point Xa again. Therefore, the image of the inspection area B located at the point Xa is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41. Note that the inspection area B is adjacent to the inspection area A described above.

【0072】また、時刻t4〜時刻t6の期間TD(図
10(d)〜(f))、照射領域24A,撮像領域41A
は、再びステージ27の移動に同期しながら地点Xaか
ら地点Xbに向けて移動し、試料28の検査領域Bを追
尾する。したがって、二次元CCDセンサ41の撮像面
には、検査領域Bの像が停止した状態で投影される。こ
の検査領域Bの像は上記と同様に読み出され、CRT4
4には検査領域Bの静止画像が表示される。
The period TD from the time t4 to the time t6 (FIGS. 10D to 10F), the irradiation area 24A and the imaging area 41A
Moves from point Xa to point Xb again in synchronization with the movement of the stage 27, and tracks the inspection area B of the sample. Therefore, the image of the inspection area B is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 in a stopped state. The image of the inspection area B is read out in the same manner as described above, and the CRT 4
4 displays a still image of the inspection area B.

【0073】また、時刻t6〜時刻t7の期間TD(図
10(f)〜(g))、照射領域24A,撮像領域41A
は、ステージ27の移動方向(図中左方)とは逆方向
(図中右方)に高速移動される。
The period TD from time t6 to time t7 (FIGS. 10 (f) to 10 (g)), the irradiation area 24A and the imaging area 41A
Is moved at a high speed in the direction (rightward in the figure) opposite to the direction of movement of the stage 27 (leftward in the figure).

【0074】そして、時刻t7において(図10
(g))、ステージ27は、地点X1から長さLxだけ離
れた地点X2に位置し、照射領域24A,撮像領域41
Aは、再び地点Xaに戻っている。このため、二次元C
CDセンサ41の撮像面には、地点Xaに位置する検査
領域Cの像が投影される。なお、この検査領域Cは、上
記した検査領域Bに隣接している。
At time t7 (FIG. 10)
(g)), the stage 27 is located at a point X2 separated from the point X1 by a length Lx, and includes the irradiation area 24A and the imaging area 41.
A has returned to point Xa again. Therefore, two-dimensional C
On the imaging surface of the CD sensor 41, an image of the inspection area C located at the point Xa is projected. Note that the inspection area C is adjacent to the inspection area B described above.

【0075】以降、上記した検査領域Aや検査領域Bの
ときと同様にして、検査領域Cの像が二次元CCDセン
サ41の撮像面に停止した状態で投影される。この検査
領域Cの像も上記と同様に読み出され、CRT44には
検査領域Cの静止画像が表示される。このように、ステ
ージ27がX軸に沿って移動する場合には、照射領域2
4Aと撮像領域41AとをX軸に沿って往復移動させる
ことにより、このX軸に沿って配列された隣接する検査
領域A,B,C(図10)から、連続的に試料画像を取
り込むことができる。
Thereafter, the image of the inspection area C is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 in a stopped state in the same manner as in the inspection areas A and B described above. The image of the inspection area C is read out in the same manner as described above, and a still image of the inspection area C is displayed on the CRT 44. Thus, when the stage 27 moves along the X axis, the irradiation area 2
By reciprocating the 4A and the imaging area 41A along the X axis, sample images are continuously taken in from the adjacent inspection areas A, B, and C (FIG. 10) arranged along the X axis. Can be.

【0076】また、検査装置10によれば、ステージ2
7がX軸に沿って移動する場合に限らず、ステージ27
がY軸に沿って移動する場合であっても、照射領域24
Aと撮像領域41AとをY軸に沿って往復移動させるこ
とにより、このY軸に沿って配列された隣接する複数の
検査領域から、連続的に試料画像を取り込むことができ
る。
According to the inspection apparatus 10, the stage 2
The stage 27 does not necessarily move along the X axis.
Move along the Y-axis, even if
By reciprocating the A and the imaging area 41A along the Y axis, sample images can be continuously taken in from a plurality of adjacent inspection areas arranged along the Y axis.

【0077】さらに、検査装置10によれば、上記のよ
うにステージ27の移動方向に沿って配列された隣接す
る複数の検査領域(例えば図10のA〜C)だけでな
く、例えば図11のように、ステージ27の移動方向か
ら外れてジグザグ状に配置された複数の検査領域A,
B,C,D,Eからも、連続的に試料画像を取り込むこ
とができる。
Further, according to the inspection apparatus 10, not only the plurality of adjacent inspection areas (for example, A to C in FIG. 10) arranged along the moving direction of the stage 27 as described above, but also, for example, FIG. As described above, the plurality of inspection areas A, which are displaced from the moving direction of the stage 27 and are arranged in a zigzag shape,
Sample images can also be continuously captured from B, C, D, and E.

【0078】この場合、各検査領域A,B,C,D,E
の静止画像を取り込む際には、上記した動作(図7〜図
10の時刻t1〜t3,t4〜t6,…参照)と同様
に、ステージ27の移動と照射領域24A,撮像領域4
1Aの移動とを同期させる。そして、ある検査領域(例
えばA)の静止画像を取り込んだのちに、照射領域24
A,撮像領域41Aを、ステージ27の移動方向(図中
左方)とは逆方向(図中右方)に高速移動させると共
に、ステージ27の移動方向と直交する方向(図中上方
または下方)にも高速移動させることで、ある検査領域
(例えばA)とは離れた次の検査領域(例えばB)の画
像取り込みを開始することができる。
In this case, each inspection area A, B, C, D, E
When the still image is captured, the movement of the stage 27, the irradiation area 24A, and the imaging area 4 are performed in the same manner as the above-described operation (see times t1 to t3, t4 to t6,... In FIGS. 7 to 10).
Synchronize with the movement of 1A. Then, after capturing a still image of a certain inspection area (for example, A), the irradiation area 24
A, the imaging area 41A is moved at a high speed in a direction (rightward in the figure) opposite to the direction of movement of the stage 27 (leftward in the figure), and in a direction perpendicular to the direction of movement of the stage 27 (upward or downward in the figure). By moving the inspection area at a high speed, the image capturing of the next inspection area (for example, B) separated from a certain inspection area (for example, A) can be started.

【0079】なお、ある検査領域(例えばA)から次の
検査領域(例えばB)への高速移動時における照射領域
24A,撮像領域41Aの移動量は、ある検査領域(例
えばA)と次の検査領域(例えばB)との位置関係に応
じて予め定められたものである。このように、ステージ
27の移動方向に照射領域24A,撮像領域41Aを同
期移動させる期間と、検査領域の位置関係に応じて照射
領域24A,撮像領域41Aを高速移動させる期間とを
交互に繰り返すことにより、ジグザグ状に配置されて互
いに隣接しない複数の検査領域A,B,C,D,Eか
ら、連続的に試料画像を取り込むことができる。
The amount of movement of the irradiation area 24A and the imaging area 41A during high-speed movement from a certain inspection area (for example, A) to the next inspection area (for example, B) is the same as that of a certain inspection area (for example, A) and the next inspection area. This is predetermined in accordance with the positional relationship with the region (for example, B). As described above, the period in which the irradiation region 24A and the imaging region 41A are synchronously moved in the moving direction of the stage 27 and the period in which the irradiation region 24A and the imaging region 41A are moved at high speed in accordance with the positional relationship of the inspection region are alternately repeated. Accordingly, a sample image can be continuously taken from a plurality of inspection areas A, B, C, D, and E arranged in a zigzag shape and not adjacent to each other.

【0080】さらに、検査装置10によれば、例えば図
12のように、ステージ27の移動方向と直交する方向
に沿って配置された検査領域A,Bからも、連続的に試
料画像を取り込むことができる。この場合、検査領域A
から検査領域Bへの照射領域24A,撮像領域41Aの
高速移動は、ステージ27の移動方向と直交する方向に
行われる。
Further, according to the inspection apparatus 10, for example, as shown in FIG. 12, sample images can be continuously taken in from the inspection areas A and B arranged along the direction orthogonal to the moving direction of the stage 27. Can be. In this case, the inspection area A
The high-speed movement of the irradiation area 24A and the imaging area 41A from to the inspection area B is performed in a direction orthogonal to the moving direction of the stage 27.

【0081】また、検査装置10によれば、例えば図1
3のように、ステージ27が斜め方向に移動する場合で
も、照射領域24A,撮像領域41Aをステージの移動
方向に沿って斜めに同期移動させることにより、複数の
検査領域A〜G各々から静止画像を取り込むことができ
る。そして、ある検査領域(例えばA)から次の検査領
域(例えばB)へ、その位置関係に応じて照射領域24
A,撮像領域41Aを高速移動させることにより、各検
査領域A〜Gからの静止画像の取り込みを連続的に行え
る。
According to the inspection apparatus 10, for example, FIG.
Even when the stage 27 moves in an oblique direction as shown in FIG. 3, the irradiation region 24A and the imaging region 41A are obliquely moved synchronously along the moving direction of the stage, so that still images from each of the plurality of inspection regions A to G are obtained. Can be captured. Then, the irradiation area 24 is changed from a certain inspection area (for example, A) to the next inspection area (for example, B) according to the positional relationship.
A, by moving the imaging region 41A at high speed, still images can be continuously taken in from each of the inspection regions A to G.

【0082】以上説明したように、第1実施形態の検査
装置10によれば、ステージ27の移動方向や試料28
の検査領域の配置に関わらず、連続的に各検査領域から
の静止画像の取り込みを行うことができ、検査の効率化
が図られる。したがって、図14のように、試料28の
一部領域28A内にまばらに配置された多数の検査領域
A〜Tから静止画像を連続的に取り込みたい場合には、
検査領域A〜Tの配置に応じて最も効率的なステージ2
7の移動曲線を定め、この移動曲線に沿ってステージ2
7を滑らかに移動させることで、画像取り込みを迅速に
行うことができる。
As described above, according to the inspection apparatus 10 of the first embodiment, the moving direction of the stage 27 and the specimen 28
Regardless of the arrangement of the inspection areas, the still images can be continuously taken in from each inspection area, and the efficiency of the inspection can be improved. Therefore, as shown in FIG. 14, when it is desired to continuously capture still images from a large number of inspection areas A to T sparsely arranged in the partial area 28A of the sample 28,
The most efficient stage 2 according to the arrangement of the inspection areas A to T
7 is determined, and the stage 2 is moved along the
The image can be quickly taken in by moving the 7 smoothly.

【0083】このように、ステージ27上に載置された
試料28の検査方向に制限が無くなるため、検査の自由
度が広がると共に、使い勝手の良い検査装置10とな
る。第1実施形態の検査装置10は、試料28の全面を
検査する場合に限らず、検査結果のレビューなど、試料
28の一部を比較的高倍率で検査する場合にも有効であ
り、効率よく検査することができる。
As described above, since there is no restriction on the inspection direction of the sample 28 placed on the stage 27, the degree of freedom of the inspection is increased, and the inspection apparatus 10 is easy to use. The inspection apparatus 10 of the first embodiment is effective not only when inspecting the entire surface of the sample 28 but also when inspecting a part of the sample 28 at a relatively high magnification, such as reviewing the inspection result, and efficiently. Can be inspected.

【0084】また、ステージ27を移動させながら試料
28の各検査領域の画像を取り込むに当たって、ステー
ジ27を停止させることなく、上記した周期T(例えば
1秒)に相当する期間、撮像領域41A,照射領域24
Aが追尾中の検査領域に応じた静止画像をリアルタイム
で表示させることができる。したがって、オペレータが
検査領域の試料画像を目視観察したい場合に非常に有効
である。
In capturing an image of each inspection area of the sample 28 while moving the stage 27, the imaging area 41A and the irradiation area are not stopped for a period corresponding to the above-described period T (for example, 1 second). Region 24
A can display a still image corresponding to the inspection area being tracked in real time. Therefore, it is very effective when the operator wants to visually observe the sample image in the inspection area.

【0085】さらに、上記した第1実施形態では、照射
領域24Aの形状を、二次元CCDセンサ41の撮像面
の形状に応じて整形し、撮像領域41Aと略同形状とし
たので、画像取り込みに必要な試料28の領域のみに一
次ビームが照射されることになる。したがって、一次ビ
ームを効率よく照射することができる。また、試料28
のチャージアップおよびコンタミネーションの防止にも
貢献できる。
Further, in the above-described first embodiment, the shape of the irradiation area 24A is shaped according to the shape of the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41, and is made substantially the same shape as the imaging area 41A. Only the necessary area of the sample 28 is irradiated with the primary beam. Therefore, it is possible to efficiently irradiate the primary beam. Sample 28
To prevent charge-up and contamination.

【0086】(第2実施形態)次に、第2実施形態につ
いて説明する。第2実施形態は、請求項1〜請求項6に
対応する。この第2実施形態は、上記した第1実施形態
の検査装置10(図1〜図6)における画像取り込み動
作の別の形態を説明するものである。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described. The second embodiment corresponds to claims 1 to 6. The second embodiment describes another mode of the image capturing operation in the inspection apparatus 10 (FIGS. 1 to 6) of the first embodiment.

【0087】ここでも説明を分かりやすくするため、ス
テージ27がX軸に沿って一定速度で移動する場合を例
に説明を行う。また、この第2実施形態でも、一次ビー
ムの照射領域24A(図4)が、撮像領域41A(図
6)と略同形状に整形されると共に、照射領域24A
(図4)の移動と撮像領域41A(図6)の移動とがX
軸に沿って同期制御される。
Here, in order to make the description easy to understand, the case where the stage 27 moves at a constant speed along the X axis will be described as an example. Also in the second embodiment, the primary beam irradiation area 24A (FIG. 4) is shaped into substantially the same shape as the imaging area 41A (FIG. 6), and the irradiation area 24A
The movement of (FIG. 4) and the movement of the imaging area 41A (FIG. 6) are X
Synchronous control along the axis.

【0088】したがって、照射領域24Aと撮像領域4
1Aとは、試料28面上において常に重なった状態が維
持されることになる(図18(a)〜(e)中のクロスハッ
チング部分が照射領域24Aと撮像領域41Aとの重な
りを示す)。さて、第2実施形態の画像取り込み動作
は、照射領域24A,撮像領域41Aの往復移動の範囲
ΔX2(図15,図16)が、上記した第1実施形態の
移動範囲ΔX1(図7,図8)よりも狭く、撮像領域4
1Aの長さLxの約半分となっている点を主たる特徴と
する(図18(a)も参照)。
Therefore, the irradiation area 24A and the imaging area 4
1A means that the overlapping state is always maintained on the surface of the sample 28 (the cross-hatched portions in FIGS. 18A to 18E indicate the overlapping of the irradiation area 24A and the imaging area 41A). Now, in the image capturing operation of the second embodiment, the reciprocating range ΔX2 (FIGS. 15 and 16) of the irradiation area 24A and the imaging area 41A is changed to the moving range ΔX1 (FIGS. 7 and 8) of the first embodiment. ) Is smaller than the imaging area 4)
The main feature is that the length is about half of the length Lx of 1A (see also FIG. 18A).

【0089】このため、一次偏向器26への印加電圧V
1(図15)の最大値+V13,最小値−V14は各
々、上記した第1実施形態の最大値+V11,最小値−
V12(図7)の1/2に設定されている。また、二次
偏向器36への印加電圧V2(図16)の最大値+V2
3,最小値−V24も各々、上記した第1実施形態の最
大値+V21,−V22(図8)の1/2に設定されて
いる。
For this reason, the voltage V applied to the primary deflector 26
1 (FIG. 15) are the maximum value + V13 and the minimum value -V14 of the above-described first embodiment, respectively.
It is set to の of V12 (FIG. 7). Also, the maximum value + V2 of the voltage V2 (FIG. 16) applied to the secondary deflector 36
3, the minimum value -V24 is also set to 1/2 of the maximum value + V21, -V22 (FIG. 8) of the first embodiment.

【0090】なお、一次偏向器26への印加電圧V1が
最大値+V13となる時刻t1,t3,t5…において
は、二次偏向器36への印加電圧V2も最大値+V23
となる。そして、照射領域24A,撮像領域41Aは共
に地点Xcに位置する。
At times t1, t3, t5,... At which the voltage V1 applied to the primary deflector 26 reaches the maximum value + V13, the voltage V2 applied to the secondary deflector 36 also increases to the maximum value + V23.
Becomes The irradiation area 24A and the imaging area 41A are both located at the point Xc.

【0091】また、一次偏向器26への印加電圧V1が
最小値−V14となる時刻t2,t4,t6…において
は、二次偏向器36への印加電圧V2も最小値−V24
となる。そして、照射領域24A,撮像領域41Aは共
に地点Xdに位置する。さらに、印加電圧V1,V2が
一定の割合で減少する期間TD(時刻t1〜t2,t3
〜t4,…)において、照射領域24A,撮像領域41
Aは、重なった状態を維持しながら地点Xcから地点X
dに向けて一定速度で移動する。このときの移動はステ
ージ27の移動に同期される。
At times t2, t4, t6,... At which the voltage V1 applied to the primary deflector 26 becomes the minimum value -V14, the voltage V2 applied to the secondary deflector 36 is also the minimum value -V24.
Becomes Then, the irradiation area 24A and the imaging area 41A are both located at the point Xd. Further, a period TD during which the applied voltages V1 and V2 decrease at a constant rate (time t1 to t2, t3
, T4,...), The irradiation area 24A, the imaging area 41
A is a point Xc from the point Xc while maintaining the overlapping state.
It moves at a constant speed toward d. The movement at this time is synchronized with the movement of the stage 27.

【0092】また、印加電圧V1,V2が一定の割合で
増加する期間TU(時刻t2〜t3,t4〜t5,…)
において、照射領域24A,撮像領域41Aは、重なっ
た状態を維持しながら地点Xdから地点Xcに向けて一
定速度で移動する。このときの移動はステージ27の移
動に同期されない高速移動である。さらに、第2実施形
態の画像取り込み動作において、撮像領域24A,撮像
領域41Aの往復移動(図15,図16)の周期Kは、
撮像領域41Aの長さLxの半分(Lx/2)をステー
ジ27(速さVx)が移動するのに掛かる時間(Lx/
(2Vx))に定められる。
A period TU (time t2 to t3, t4 to t5,...) In which the applied voltages V1 and V2 increase at a constant rate.
In, the irradiation area 24A and the imaging area 41A move at a constant speed from the point Xd to the point Xc while maintaining the overlapping state. The movement at this time is a high-speed movement that is not synchronized with the movement of the stage 27. Further, in the image capturing operation of the second embodiment, the period K of the reciprocating movement (FIGS. 15 and 16) of the imaging region 24A and the imaging region 41A is:
The time required for the stage 27 (speed Vx) to move by half (Lx / 2) of the length Lx (Lx / 2) of the imaging area 41A (Lx /
(2Vx)).

【0093】したがって、ステージ27は、図17に示
されるように、1周期分の時間Kが経過するごとに、長
さLx/2ずつ移動していくことになる。上記のように
制御される照射領域24A,撮像領域41A,ステージ
27によれば、ステージ27上に載置される試料28の
画像情報が、次のようにして取り込まれていく。
Therefore, as shown in FIG. 17, the stage 27 moves by the length Lx / 2 every time the period K of one cycle elapses. According to the irradiation area 24A, the imaging area 41A, and the stage 27 controlled as described above, the image information of the sample 28 placed on the stage 27 is taken in as follows.

【0094】まず、時刻t1において(図18(a))、
ステージ27は地点X0に位置し、照射領域24A,撮
像領域41Aは、地点Xcに位置している。このため、
二次元CCDセンサ41の撮像面には、地点Xcに位置
する検査領域Aの像が投影される。
First, at time t1 (FIG. 18A),
The stage 27 is located at the point X0, and the irradiation area 24A and the imaging area 41A are located at the point Xc. For this reason,
On the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41, an image of the inspection area A located at the point Xc is projected.

【0095】そして、時刻t1〜時刻t2の期間TD
(図18(a)〜(b))、照射領域24A,撮像領域41
Aは、ステージ27の移動に同期しながら地点Xcから
地点Xdに向けて移動し、試料28の検査領域Aを追尾
する。したがって、二次元CCDセンサ41の撮像面に
は、検査領域Aの像が停止した状態で投影される。この
検査領域Aの像は、1/30秒おきに読み出される。C
RT44には、約0.5秒間(周期Kに相当する)、検
査領域Aの静止画像が表示される。
Then, the period TD between time t1 and time t2
(FIGS. 18A and 18B), irradiation area 24A, imaging area 41
A moves from the point Xc to the point Xd in synchronization with the movement of the stage 27, and tracks the inspection area A of the sample. Therefore, the image of the inspection area A is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 in a stopped state. The image of the inspection area A is read out every 1/30 seconds. C
On the RT 44, a still image of the inspection area A is displayed for about 0.5 seconds (corresponding to the cycle K).

【0096】また、時刻t2〜時刻t3の期間TU(図
18(b)〜(c))、照射領域24A,撮像領域41A
は、ステージ27の移動方向(図中左方)とは逆方向
(図中右方)に高速移動される。そして、時刻t3にお
いて(図18(c))、ステージ27は、地点X0から長
さLx/2だけ離れた地点X1に位置し、照射領域24
A,撮像領域41Aは、再び地点Xcに戻っている。こ
のため、二次元CCDセンサ41の撮像面には、地点X
cに位置する検査領域Bの像が投影される。なお、この
検査領域Bは、上記した検査領域Aの半分を含んでい
る。
The period TU from time t2 to time t3 (FIGS. 18B to 18C), the irradiation area 24A and the imaging area 41A
Is moved at a high speed in the direction (rightward in the figure) opposite to the direction of movement of the stage 27 (leftward in the figure). Then, at time t3 (FIG. 18 (c)), the stage 27 is located at the point X1 separated from the point X0 by the length Lx / 2, and
A, the imaging area 41A has returned to the point Xc again. Therefore, the point X is located on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
An image of the inspection area B located at c is projected. The inspection area B includes half of the inspection area A described above.

【0097】また、時刻t3〜時刻t4の期間TD(図
18(c)〜(d))、照射領域24A,撮像領域41A
は、再びステージ27の移動に同期しながら地点Xcか
ら地点Xdに向けて移動し、試料28の検査領域Bを追
尾する。したがって、二次元CCDセンサ41の撮像面
には、検査領域Bの像が停止した状態で投影される。こ
の検査領域Bの像も上記と同様に読み出される。CRT
44に検査領域Bの静止画像が表示される。
The period TD from time t3 to time t4 (FIGS. 18C to 18D), the irradiation area 24A and the imaging area 41A
Moves from the point Xc to the point Xd again in synchronization with the movement of the stage 27, and tracks the inspection area B of the sample 28. Therefore, the image of the inspection area B is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 in a stopped state. The image of the inspection area B is read out in the same manner as described above. CRT
At 44, a still image of the inspection area B is displayed.

【0098】また、時刻t4〜時刻t5の期間TU(図
18(d)〜(e))、照射領域24A,撮像領域41A
は、ステージ27の移動方向とは逆方向に高速移動され
る。そして、時刻t5において(図18(e))、ステー
ジ27は、地点X1から長さLx/2だけ離れた地点X
2に位置し、照射領域24A,撮像領域41Aは、再び
地点Xcに戻っている。このため、二次元CCDセンサ
41の撮像面には、地点Xcに位置する検査領域Cの像
が投影される。なお、この検査領域Cは、上記した検査
領域Bの半分を含んでいる。
The period TU from time t4 to time t5 (FIGS. 18D to 18E), the irradiation area 24A and the imaging area 41A
Is moved at a high speed in a direction opposite to the moving direction of the stage 27. Then, at time t5 (FIG. 18 (e)), the stage 27 moves to the point X separated from the point X1 by the length Lx / 2.
2, the irradiation area 24A and the imaging area 41A have returned to the point Xc again. Therefore, an image of the inspection area C located at the point Xc is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41. The inspection area C includes half of the inspection area B described above.

【0099】以降、上記した検査領域Aや検査領域Bの
ときと同様にして、検査領域Cの像が二次元CCDセン
サ41の撮像面に停止した状態で投影される。この検査
領域Cの像も上記と同様に読み出され、CRT44には
検査領域Cの静止画像が表示される。なお、この第2実
施形態では、上記した検査領域Aの右側半分と検査領域
Bの左側半分とが共通し、検査領域Bの右側半分と検査
領域Cの左側半分とが共通している。したがって、検査
領域A〜Cの画像を取り込んだのち、画像のつなぎ合わ
せ処理を行うときに、共通した部分を例えば平均化処理
することで、画像のSN比を高めることができる。
Thereafter, the image of the inspection area C is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 in a stopped state in the same manner as in the inspection areas A and B described above. The image of the inspection area C is read out in the same manner as described above, and a still image of the inspection area C is displayed on the CRT 44. In the second embodiment, the right half of the inspection area A and the left half of the inspection area B are common, and the right half of the inspection area B and the left half of the inspection area C are common. Therefore, when the images of the inspection areas A to C are fetched and the images are connected, when the common portion is subjected to, for example, an averaging process, the S / N ratio of the images can be increased.

【0100】以上説明したように、第2実施形態によれ
ば、上述した第1実施形態における効果に加えて、照射
領域24A,撮像領域41Aの往復移動の範囲ΔX2を
狭くした分だけ、検査装置10の一次光学系25や二次
光学系20の有効視野範囲を狭くでき、装置設計が容易
となる。 (第3実施形態)次に、第3実施形態について説明す
る。第3実施形態は、請求項1,請求項2,請求項4〜
請求項6に対応する。
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the above-described first embodiment, the inspection apparatus is reduced by the reduced reciprocating range ΔX2 of the irradiation area 24A and the imaging area 41A. The effective visual field range of the primary optical system 25 and the secondary optical system 10 can be narrowed, and the device design becomes easy. (Third Embodiment) Next, a third embodiment will be described. The third embodiment is claimed in claim 1, claim 2, claim 4 or claim 4.
This corresponds to claim 6.

【0101】この第3実施形態は、上記した第1実施形
態の検査装置10(図1〜図6)から一次偏向器26と
偏向器制御ユニット47とを省略した構成の検査装置に
おいて、ステージ27を一定速度で移動させながら試料
28の画像情報を取り込む際の動作を説明するものであ
る。ここでも説明を分かりやすくするため、ステージ2
7がX軸に沿って一定速度で移動する場合を例に説明を
行う。
The third embodiment is different from the inspection apparatus 10 of the first embodiment (FIGS. 1 to 6) in that the primary deflector 26 and the deflector control unit 47 are omitted. This is to explain the operation when capturing the image information of the sample 28 while moving at a constant speed. Again, for ease of explanation, Stage 2
An example will be described in which the object 7 moves at a constant speed along the X axis.

【0102】このように、第3実施形態の検査装置には
一次偏向器26と偏向器制御ユニット47とが設けられ
ていないため、一次ビームの照射領域24Aは試料28
面上に静止する。なお、第3実施形態の検査装置には二
次偏向器36と偏向器制御ユニット48とが設けられて
いる。そして、二次偏向器36には、上記した第1実施
形態と同様の電圧V2が印加される(図8)。
As described above, since the primary deflector 26 and the deflector control unit 47 are not provided in the inspection apparatus of the third embodiment, the primary beam irradiation area 24A is the sample 28
Rest on a surface. The inspection device according to the third embodiment includes a secondary deflector 36 and a deflector control unit 48. Then, the same voltage V2 as in the first embodiment is applied to the secondary deflector 36 (FIG. 8).

【0103】さて、第3実施形態の画像取り込み動作
は、照射領域24Aを静止させ、撮像領域41Aを移動
範囲ΔX1(撮像領域41Aの長さLxにほぼ等しい)
内で往復移動させながら行われる(周期T)。ここで、
照射領域24Aの形状は撮像領域41Aの形状に応じて
整形され、第3実施形態では、図19に示されるよう
に、撮像領域41A(図20)をX軸に沿って2つ並べ
た形状に整形されている。
Now, in the image capturing operation of the third embodiment, the irradiation area 24A is stopped, and the imaging area 41A is moved in the movement range ΔX1 (substantially equal to the length Lx of the imaging area 41A).
It is performed while reciprocating within (period T). here,
The shape of the irradiation region 24A is shaped according to the shape of the imaging region 41A, and in the third embodiment, as shown in FIG. 19, the imaging region 41A (FIG. 20) has a shape in which two imaging regions 41A are arranged along the X axis. It is well-formed.

【0104】したがって、ステージ27上に載置される
試料28の画像情報は、次のようにして取り込まれてい
く。まず、時刻t1において(図21(a))、ステージ
27は地点X0に位置し、撮像領域41Aは地点Xaに
位置する。このとき、照射領域24Aと撮像領域41A
とは、地点Xaに位置する検査領域Aにおいて重なった
状態となる(図21(a)中のクロスハッチング部分が照
射領域24Aと撮像領域41Aとの重なりを示す)。し
たがって、二次元CCDセンサ41の撮像面には、地点
Xaに位置する検査領域Aの像が投影される。
Therefore, image information of the sample 28 placed on the stage 27 is taken in as follows. First, at time t1 (FIG. 21A), the stage 27 is located at the point X0, and the imaging area 41A is located at the point Xa. At this time, the irradiation area 24A and the imaging area 41A
Means an overlapping state in the inspection area A located at the point Xa (the cross-hatched portion in FIG. 21A indicates the overlap between the irradiation area 24A and the imaging area 41A). Therefore, an image of the inspection area A located at the point Xa is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.

【0105】そして、時刻t1〜時刻t3の期間TD
(図21(a)〜(c))、撮像領域41Aは、ステージ2
7の移動に同期しながら地点Xaから地点Xbに向けて
移動し、試料28の検査領域Aを追尾する。したがっ
て、二次元CCDセンサ41の撮像面には、検査領域A
の像が停止した状態で投影される。この検査領域Aの像
は、1/30秒おきに読み出される。CRT44には、
約1秒間(周期Tに相当する)、検査領域Aの静止画像
が表示される。
Then, a period TD from time t1 to time t3
(FIGS. 21A to 21C), the imaging area 41A is the stage 2
7, moves from point Xa to point Xb in synchronization with the movement of 7, and tracks the inspection area A of the sample 28. Therefore, the inspection area A is provided on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
Is projected in a state where the image is stopped. The image of the inspection area A is read out every 1/30 seconds. In CRT44,
A still image of the inspection area A is displayed for about one second (corresponding to the cycle T).

【0106】また、時刻t3〜時刻t4の期間TU(図
21(c)〜(d))、撮像領域41Aは、ステージ27の
移動方向とは逆方向に高速移動される。そして、時刻t
4において(図21(d))、ステージ27は、地点X0
から長さLxだけ離れた地点X1に位置し、撮像領域4
1Aは、再び地点Xaに戻っている。
In the period TU from time t3 to time t4 (FIGS. 21C to 21D), the imaging area 41A is moved at a high speed in the direction opposite to the moving direction of the stage 27. And time t
In FIG. 4 (FIG. 21D), the stage 27 moves to the point X0.
Is located at a point X1 away from the imaging area 4 by a length Lx.
1A has returned to point Xa again.

【0107】このとき、照射領域24Aと撮像領域41
Aとは、地点Xaに位置する検査領域Bにおいて重なっ
た状態(図21(d)中のクロスハッチング部分)とな
る。したがって、二次元CCDセンサ41の撮像面に
は、地点Xaに位置する検査領域Bの像が投影される。
なお、この検査領域Bは、上記した検査領域Aに隣接し
ている。
At this time, the irradiation area 24A and the imaging area 41
A is in a state of being overlapped in the inspection area B located at the point Xa (cross-hatched portion in FIG. 21D). Therefore, an image of the inspection area B located at the point Xa is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
Note that the inspection area B is adjacent to the inspection area A described above.

【0108】また、時刻t4〜時刻t6の期間TD(図
21(d)〜(f))、撮像領域41Aは、再びステージ2
7の移動に同期しながら地点Xaから地点Xbに向けて
移動し、試料28の検査領域Bを追尾する。したがっ
て、二次元CCDセンサ41の撮像面には、検査領域B
の像が停止した状態で投影される。この検査領域Bの像
は上記と同様に読み出され、CRT44に検査領域Bの
静止画像が表示される。
During the period TD from time t4 to time t6 (FIGS. 21 (d) to (f)), the imaging area 41A is set to the stage 2 again.
7 moves from point Xa to point Xb in synchronization with the movement of 7, and tracks the inspection area B of the sample 28. Therefore, the inspection area B is provided on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
Is projected in a state where the image is stopped. The image of the inspection area B is read out in the same manner as described above, and a still image of the inspection area B is displayed on the CRT 44.

【0109】また、時刻t6〜時刻t7の期間TD(図
21(f)〜(g))、撮像領域41Aは、ステージ27の
移動方向とは逆方向に高速移動される。そして、時刻t
7において(図21(g))、ステージ27は、地点X1
から長さLxだけ離れた地点X2に位置し、撮像領域4
1Aは、再び地点Xaに戻っている。
In the period TD from time t6 to time t7 (FIGS. 21F to 21G), the imaging area 41A is moved at a high speed in the direction opposite to the direction in which the stage 27 moves. And time t
7 (FIG. 21 (g)), the stage 27 moves to the point X1.
Is located at a point X2 that is a distance Lx away from the
1A has returned to point Xa again.

【0110】このとき、照射領域24Aと撮像領域41
Aとは、地点Xaに位置する検査領域Cにおいて重なっ
た状態(図21(g)中のクロスハッチング部分)とな
る。したがって、二次元CCDセンサ41の撮像面に
は、地点Xaに位置する検査領域Cの像が投影される。
なお、この検査領域Cは、上記した検査領域Bに隣接し
ている。
At this time, the irradiation area 24A and the imaging area 41
A is a state of overlap (the cross-hatched portion in FIG. 21 (g)) in the inspection area C located at the point Xa. Therefore, an image of the inspection area C located at the point Xa is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
Note that the inspection area C is adjacent to the inspection area B described above.

【0111】以降、上記した検査領域Aや検査領域Bの
ときと同様にして、検査領域Cの像が二次元CCDセン
サ41の撮像面に停止した状態で投影される。この検査
領域Cの像も上記と同様に読み出され、CRT44に検
査領域Cの静止画像が得られる。以上説明したように、
第3実施形態によれば、上述した第1実施形態における
効果に加えて、一次偏向器26と偏向器制御ユニット4
7とを省略した分だけ、検査装置10の構成が簡略化さ
れる。
Thereafter, the image of the inspection area C is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 in a stopped state in the same manner as in the inspection area A and the inspection area B described above. The image of the inspection area C is read out in the same manner as described above, and a still image of the inspection area C is obtained on the CRT 44. As explained above,
According to the third embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the primary deflector 26 and the deflector control unit 4
7, the configuration of the inspection apparatus 10 is simplified.

【0112】なお、上記した第3実施形態では、一次ビ
ームの照射領域24AをX軸に沿って細長くした例を説
明したが、これはステージ27のX方向移動を想定した
ためであり、ステージ27のY方向移動や斜め方向移動
を想定する場合には、その移動方向にも照射領域24A
を広げておく必要がある。また、上記した第3実施形態
では、照射領域24Aの形状を2倍に細長くする例を説
明したが、例えば上記した第2実施形態のように、撮像
領域41Aの往復移動の範囲ΔX2をLx/2に等しく
する場合には、照射領域24Aの形状も、撮像領域41
AをX軸に沿って1.5倍にした形状に整形すればよ
い。
In the third embodiment, the example in which the primary beam irradiation area 24A is elongated along the X axis has been described. This is because the stage 27 is assumed to move in the X direction. When the movement in the Y direction or the oblique movement is assumed, the irradiation area 24A is also set in the movement direction.
Need to be spread out. Further, in the above-described third embodiment, an example in which the shape of the irradiation area 24A is elongated two times has been described. 2, the shape of the irradiation area 24 </ b> A
What is necessary is just to shape A into 1.5 times the shape along the X-axis.

【0113】さらに、上記した第3実施形態では、照射
領域24Aの形状を、二次元CCDセンサ41の撮像面
の形状に応じて整形し、撮像領域41Aの移動範囲全体
に対応する領域としたので、画像取り込みに必要な試料
28の領域のみに一次ビームが照射されることになる。
したがって、一次ビームを効率よく照射することができ
る。また、試料28のチャージアップおよびコンタミネ
ーションの防止にも貢献できる。
Further, in the third embodiment described above, the shape of the irradiation area 24A is shaped according to the shape of the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41, so that the irradiation area 24A corresponds to the entire moving range of the imaging area 41A. Thus, only the region of the sample 28 necessary for capturing an image is irradiated with the primary beam.
Therefore, it is possible to efficiently irradiate the primary beam. Further, it can contribute to prevention of charge-up and contamination of the sample 28.

【0114】(第4実施形態)次に、第4実施形態につ
いて説明する。第4実施形態は、請求項1,請求項2,
請求項4,請求項5に対応する。この第4実施形態は、
上記した第1実施形態の検査装置10(図1〜図6)か
ら二次偏向器36と偏向器制御ユニット48とを省略し
た構成の検査装置において、ステージ27を一定速度で
移動させながら試料28の画像情報を取り込む際の動作
を説明するものである。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment will be described. The fourth embodiment is described in claim 1, claim 2,
This corresponds to claims 4 and 5. In the fourth embodiment,
In the inspection apparatus having the configuration in which the secondary deflector 36 and the deflector control unit 48 are omitted from the inspection apparatus 10 (FIGS. 1 to 6) of the first embodiment, the sample 28 is moved while the stage 27 is moved at a constant speed. This is an explanation of the operation when the image information is taken in.

【0115】ここでも説明を分かりやすくするため、ス
テージ27がX軸に沿って一定速度で移動する場合を例
に説明を行う。このように、第4実施形態の検査装置に
は二次偏向器36と偏向器制御ユニット48とが設けら
れていないため、撮像領域41Aは試料28面上に静止
する。なお、第4実施形態の検査装置には一次偏向器2
6と偏向器制御ユニット47とが設けられている。そし
て、一次偏向器26には、上記した第2実施形態と同様
の電圧V1が印加される(図15)。
Here, in order to make the description easy to understand, the case where the stage 27 moves at a constant speed along the X axis will be described as an example. As described above, since the inspection device of the fourth embodiment is not provided with the secondary deflector 36 and the deflector control unit 48, the imaging area 41A is stationary on the surface of the sample 28. The inspection device according to the fourth embodiment includes a primary deflector 2
6 and a deflector control unit 47 are provided. Then, the same voltage V1 as in the above-described second embodiment is applied to the primary deflector 26 (FIG. 15).

【0116】さて、第4実施形態の画像取り込み動作
は、撮像領域41Aを静止させ、照射領域24Aを移動
範囲ΔX2(撮像領域41Aの長さLxの半分にほぼ等
しい)内で往復移動させながら行われる(周期K)。こ
こで、照射領域24Aの形状は撮像領域41Aの形状に
応じて整形され、第4実施形態では、図22に示される
ように、撮像領域41A(図23)をX軸に沿って1/
2倍にした形状に整形されている。
The image capturing operation of the fourth embodiment is performed while the imaging area 41A is stationary and the irradiation area 24A is reciprocated within the movement range ΔX2 (substantially equal to half the length Lx of the imaging area 41A). (Period K). Here, the shape of the irradiation region 24A is shaped in accordance with the shape of the imaging region 41A. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 22, the imaging region 41A (FIG. 23) is divided by 1 / X along the X axis.
It is shaped into a doubled shape.

【0117】したがって、ステージ27上に載置される
試料28の画像情報は、次のようにして取り込まれてい
く。まず、時刻t1において(図24(a))、ステージ
27は地点X0に位置し、照射領域24Aは地点Xcに
位置する。このとき、照射領域24Aと撮像領域41A
とは、地点Xcに位置する検査領域Aにおいて重なった
状態となる(図24(a)中のクロスハッチング部分が照
射領域24Aと撮像領域41Aとの重なりを示す)。し
たがって、二次元CCDセンサ41の撮像面には、地点
Xcに位置する検査領域Aの像が投影される。
Therefore, image information of the sample 28 placed on the stage 27 is taken in as follows. First, at time t1 (FIG. 24A), the stage 27 is located at the point X0, and the irradiation area 24A is located at the point Xc. At this time, the irradiation area 24A and the imaging area 41A
Means that the inspection area A located at the point Xc overlaps (the cross-hatched portion in FIG. 24A indicates the overlap between the irradiation area 24A and the imaging area 41A). Therefore, an image of the inspection area A located at the point Xc is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.

【0118】そして、時刻t1〜時刻t2の期間TD
(図24(a)〜(b))、照射領域24Aは、ステージ2
7の移動に同期しながら地点Xcから地点Xdに向けて
移動し、試料28の検査領域Aを追尾する。したがっ
て、二次元CCDセンサ41の撮像面には、検査領域A
の像が投影される。この検査領域Aの像は、ステージ2
7の移動に応じて撮像面上を移動する。また、検査領域
Aの像は1/30秒おきに読み出される。CRT44に
は、約0.5秒間(周期Kに相当する)、検査領域Aの
画像が表示される。
Then, a period TD from time t1 to time t2
(FIGS. 24 (a) and (b)), the irradiation area 24A is the stage 2
7 moves from point Xc to point Xd in synchronization with the movement of 7, and tracks the inspection area A of the sample 28. Therefore, the inspection area A is provided on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
Is projected. The image of the inspection area A is displayed on the stage 2
7 moves on the imaging surface in accordance with the movement of 7. The image in the inspection area A is read out every 1/30 seconds. The image of the inspection area A is displayed on the CRT 44 for about 0.5 seconds (corresponding to the cycle K).

【0119】また、時刻t2〜時刻t3の期間TU(図
24(b)〜(c))、照射領域24Aは、ステージ27の
移動方向とは逆方向に高速移動される。そして、時刻t
3において(図24(c))、ステージ27は、地点X0
から長さLx/2だけ離れた地点X1に位置し、照射領
域24Aは再び地点Xcに戻っている。
During a period TU from time t2 to time t3 (FIGS. 24B to 24C), the irradiation area 24A is moved at a high speed in the direction opposite to the direction in which the stage 27 moves. And time t
3 (FIG. 24 (c)), the stage 27 moves to the point X0.
The irradiation area 24A is located at a point X1 which is separated from the point by a length Lx / 2, and the irradiation area 24A has returned to the point Xc again.

【0120】このとき、照射領域24Aと撮像領域41
Aとは、地点Xcに位置する検査領域Bにおいて重なっ
た状態(図24(c)中のクロスハッチング部分)とな
る。したがって、二次元CCDセンサ41の撮像面に
は、地点Xcに位置する検査領域Bの像が投影される。
なお、この検査領域Bは、上記した検査領域Aに隣接し
ている。
At this time, the irradiation area 24A and the imaging area 41
A is in a state of being overlapped in the inspection area B located at the point Xc (cross-hatched portion in FIG. 24C). Therefore, an image of the inspection area B located at the point Xc is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
Note that the inspection area B is adjacent to the inspection area A described above.

【0121】また、時刻t3〜時刻t4の期間TD(図
24(c)〜(d))、照射領域24Aは、再びステージ2
7の移動に同期しながら地点Xcから地点Xdに向けて
移動し、試料28の検査領域Bを追尾する。したがっ
て、二次元CCDセンサ41の撮像面には、検査領域B
の像が投影される。この検査領域Bの像も、ステージ2
7の移動に応じて撮像面上を移動する。また、検査領域
Bの像も上記と同様にして読み出され、CRT44には
検査領域Bの画像が表示される。
During the period TD from time t3 to time t4 (FIGS. 24 (c) to (d)), the irradiation area 24A is again set in the stage 2
7, moves from point Xc to point Xd in synchronization with the movement of No. 7 and tracks the inspection area B of the sample 28. Therefore, the inspection area B is provided on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41.
Is projected. The image of the inspection area B is also in the stage 2
7 moves on the imaging surface in accordance with the movement of 7. The image of the inspection area B is read out in the same manner as described above, and the image of the inspection area B is displayed on the CRT 44.

【0122】また、時刻t4〜時刻t5の期間TU(図
24(d)〜(e))、照射領域24Aは、ステージ27の
移動方向とは逆方向に高速移動される。そして、時刻t
5において(図24(e))、ステージ27は、地点X1
から長さLx/2だけ離れた地点X2に位置し、照射領
域24Aは再び地点Xcに戻っている。
During a period TU from time t4 to time t5 (FIGS. 24D to 24E), the irradiation area 24A is moved at a high speed in a direction opposite to the moving direction of the stage 27. And time t
5 (FIG. 24 (e)), the stage 27 moves to the point X1.
The irradiation area 24A is located at a point X2 which is separated from the point by a length Lx / 2, and returns to the point Xc again.

【0123】このとき、照射領域24Aと撮像領域41
Aとは、地点Xcに位置する検査領域Cにおいて重なっ
た状態(図24(e)中のクロスハッチング部分)とな
る。したがって、二次元CCDセンサ41の撮像面に
は、地点Xcに位置する検査領域Cが投影される。な
お、この検査領域Cは、上記した検査領域Bに隣接して
いる。以降、上記した検査領域Aや検査領域Bのときと
同様にして、検査領域Cの像が二次元CCDセンサ41
の撮像面に投影される。この検査領域Cの像も、ステー
ジ27の移動に応じて撮像面上を移動する。また、検査
領域Cの像も上記と同様にして読み出され、CRT44
に検査領域Cの画像が得られる。
At this time, the irradiation area 24A and the imaging area 41
A is in a state of being overlapped in the inspection area C located at the point Xc (cross-hatched portion in FIG. 24E). Therefore, the inspection area C located at the point Xc is projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41. Note that the inspection area C is adjacent to the inspection area B described above. Thereafter, the image of the inspection area C is changed to the two-dimensional CCD sensor 41 in the same manner as in the inspection area A and the inspection area B described above.
Is projected on the imaging surface of the. The image of the inspection area C also moves on the imaging surface in accordance with the movement of the stage 27. The image of the inspection area C is read out in the same manner as described above, and the CRT 44
Then, an image of the inspection area C is obtained.

【0124】なお、この第4実施形態では、上記したよ
うに、二次元CCDセンサ41の撮像面に投影される像
が、ステージ27の移動に応じて撮像面上を移動する。
このため、二次元CCDセンサ41の撮像面の必要なエ
リアのみから画像を取り込み、ステージ27の移動に同
期して画像取り込みエリアをずらしつつ、取り込んだ画
像の積算を行うことにより、SN比の高い画像が得られ
る。
In the fourth embodiment, the image projected on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 moves on the imaging surface according to the movement of the stage 27, as described above.
Therefore, an image is captured only from a necessary area of the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41, and the captured image is integrated while shifting the image capturing area in synchronization with the movement of the stage 27, so that the SN ratio is high. An image is obtained.

【0125】以上説明したように、第4実施形態によれ
ば、二次偏向器36と偏向器制御ユニット47とを省略
した分だけ、検査装置10の構成が簡略化される。ま
た、上記した第4実施形態では、照射領域24Aの形状
を、二次元CCDセンサ41の撮像面の形状に応じて整
形し、撮像領域41Aの半分としたので、画像取り込み
に必要な試料28の領域のみに一次ビームが照射される
ことになる。したがって、一次ビームを効率よく照射す
ることができる。また、試料28のチャージアップおよ
びコンタミネーションの防止にも貢献できる。
As described above, according to the fourth embodiment, the configuration of the inspection apparatus 10 is simplified by the omission of the secondary deflector 36 and the deflector control unit 47. In the above-described fourth embodiment, the shape of the irradiation area 24A is shaped according to the shape of the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 to be half of the imaging area 41A. Only the region will be irradiated with the primary beam. Therefore, it is possible to efficiently irradiate the primary beam. Further, it can contribute to prevention of charge-up and contamination of the sample 28.

【0126】なお、上記した第4実施形態によれば、一
次ビームの照射領域24AをX軸に沿って狭くした例を
説明したが、これはステージ27のX方向移動を想定し
たためであり、ステージ27のY方向移動や斜め方向移
動を想定する場合には、その移動方向に狭くすれば良
い。
According to the above-described fourth embodiment, an example in which the primary beam irradiation area 24A is narrowed along the X axis has been described. This is because the stage 27 is assumed to move in the X direction. When assuming the movement in the Y direction or the oblique direction of 27, it is only necessary to narrow the movement in the movement direction.

【0127】なお、上記した第1実施形態〜第4実施形
態では、二次元CCDセンサ41に蓄積された信号電荷
を例えば1/30秒おきに次々と読み出す例を説明した
が、二次元CCDセンサ41から画像処理ユニット42
に信号電荷を出力するタイミング(シャッター時間)は
これに限らない。例えば、二次元CCDセンサ41の撮
像面での光量が不足するような場合には、シャッター時
間を長めに設定し、各受光画素にて信号電荷を積算した
のち読み出すことで、SN比を向上させることができ
る。なお、二次元CCDセンサ41のシャッター時間
は、上記した周期T(または周期K)に相当する時間ま
で長く設定できる。
In the first to fourth embodiments described above, an example has been described in which the signal charges stored in the two-dimensional CCD sensor 41 are sequentially read out, for example, every 1/30 second. 41 to the image processing unit 42
The timing (shutter time) at which the signal charge is output is not limited to this. For example, when the light quantity on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 is insufficient, the shutter time is set longer, the signal charges are integrated in each light receiving pixel, and then read, thereby improving the SN ratio. be able to. Note that the shutter time of the two-dimensional CCD sensor 41 can be set long up to a time corresponding to the above-described cycle T (or cycle K).

【0128】さらに、上記した第1実施形態〜第4実施
形態では、周期Tが1秒(または周期Kが0.5秒)と
いったステージ27の低速スキャン時の例を説明した
が、この周期T(または周期K)は、ステージ27の速
さVxに応じて変えることができる。二次元CCDセン
サ41の撮像面での光量が充分ある場合には、周期T
(または周期K)が1/30秒の高速スキャンによる検
査も可能である。
Further, in the above-described first to fourth embodiments, an example has been described in which the stage 27 is scanned at a low speed such that the cycle T is 1 second (or the cycle K is 0.5 second). (Or cycle K) can be changed according to the speed Vx of the stage 27. If the light quantity on the imaging surface of the two-dimensional CCD sensor 41 is sufficient, the period T
Inspection by high-speed scanning with a (or period K) of 1/30 second is also possible.

【0129】また、上記した第1実施形態〜第4実施形
態では、複数の受光画素を二次元に配列した二次元CC
Dセンサ41で試料画像を撮像する例を説明したが、こ
のような二次元CCDセンサ41に代えて、複数のライ
ンCCDセンサを並列に配してなるイメージセンサで試
料画像を撮像してもよい。また、図1の検査装置10で
は、一次ビームが試料に照射されるまでと、試料からの
二次ビームが検出器37で検出されるまでとで、カソー
ドレンズ29,ウィーンフィルタ31などを共用した構
成で説明したが、一次ビームの経路である一次ビーム系
と二次ビームの経路である二次ビーム系とを各々独立さ
せて、各々にカソードレンズを備える構成であっても良
い。
In the first to fourth embodiments, the two-dimensional CC in which a plurality of light receiving pixels are two-dimensionally arranged is used.
Although the example in which the sample image is captured by the D sensor 41 has been described, the sample image may be captured by an image sensor having a plurality of line CCD sensors arranged in parallel instead of such a two-dimensional CCD sensor 41. . Further, in the inspection device 10 of FIG. 1, the cathode lens 29, the Wien filter 31, and the like are shared between the time when the primary beam is irradiated on the sample and the time when the secondary beam from the sample is detected by the detector 37. Although the configuration has been described, the primary beam system that is the path of the primary beam and the secondary beam system that is the path of the secondary beam may be independent from each other, and each may have a cathode lens.

【0130】さらに、上記した第1実施形態〜第4実施
形態では、電子ビームを用いた検査装置について説明し
たが、本発明は、EB露光装置の画像アライメントにも
適用することができる。また、本発明によれば、二次元
CCDセンサや、複数のラインCCDセンサを配してな
るイメージセンサを使用することにより、装置のコスト
ダウンにも寄与できる。
Further, in the first to fourth embodiments described above, the inspection apparatus using an electron beam has been described. However, the present invention can be applied to image alignment of an EB exposure apparatus. Further, according to the present invention, by using an image sensor having a two-dimensional CCD sensor or a plurality of line CCD sensors, it is possible to contribute to the cost reduction of the apparatus.

【0131】[0131]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜請求項
6に記載の発明によれば、ステージが如何なる方向に移
動している場合でも、その移動方向に沿って配列された
多数の検査領域から、連続的に効率よく試料画像を取り
込むことができるため、試料の検査方向に制限が無くな
り、検査の自由度が広がると共に、使い勝手の良い検査
装置となる。
As described above, according to the first to sixth aspects of the present invention, even when the stage is moved in any direction, a large number of inspections are arranged along the moving direction. Since the sample image can be continuously and efficiently taken in from the region, the inspection direction of the sample is not limited, the degree of freedom of the inspection is increased, and the inspection apparatus is easy to use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態の検査装置10の構成を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an inspection device 10 according to a first embodiment.

【図2】(a)は一次光学系の構成を示す図、(b)は一次
偏向器の構成を示す図である。
2A is a diagram illustrating a configuration of a primary optical system, and FIG. 2B is a diagram illustrating a configuration of a primary deflector.

【図3】一次ビームの軌道を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a trajectory of a primary beam.

【図4】一次ビームの照射領域を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an irradiation area of a primary beam.

【図5】二次ビームの軌道を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a trajectory of a secondary beam.

【図6】撮像領域を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an imaging region.

【図7】第1実施形態における一次偏向器への印加電圧
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a voltage applied to a primary deflector in the first embodiment.

【図8】第1実施形態における二次偏向器への印加電圧
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a voltage applied to a secondary deflector in the first embodiment.

【図9】第1実施形態におけるステージの移動を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram illustrating movement of a stage according to the first embodiment.

【図10】第1実施形態の画像取り込み動作を説明する
図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an image capturing operation according to the first embodiment.

【図11】ジグザグ状に配置された複数の検査領域A〜
Eを示す図である。
FIG. 11 shows a plurality of inspection areas A to zigzag arranged.
It is a figure showing E.

【図12】複数の検査領域A〜Eの別の配置を示す図で
ある。
FIG. 12 is a diagram showing another arrangement of a plurality of inspection areas A to E.

【図13】斜め方向に沿って配置された複数の検査領域
A〜Gを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a plurality of inspection areas A to G arranged along an oblique direction.

【図14】まばらに配置された多数の検査領域A〜Tを
示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a large number of inspection areas A to T sparsely arranged.

【図15】第2実施形態における一次偏向器への印加電
圧を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a voltage applied to a primary deflector in a second embodiment.

【図16】第2実施形態における二次偏向器への印加電
圧を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a voltage applied to a secondary deflector in the second embodiment.

【図17】第2実施形態におけるステージの移動を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram showing movement of a stage in the second embodiment.

【図18】第2実施形態の画像取り込み動作を説明する
図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating an image capturing operation according to the second embodiment.

【図19】第3実施形態における一次ビームの照射領域
を説明する図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an irradiation area of a primary beam in a third embodiment.

【図20】撮像領域を説明する図である。FIG. 20 is a diagram illustrating an imaging region.

【図21】第3実施形態の画像取り込み動作を説明する
図である。
FIG. 21 is a diagram illustrating an image capturing operation according to the third embodiment.

【図22】第4実施形態における一次ビームの照射領域
を説明する図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating an irradiation area of a primary beam in a fourth embodiment.

【図23】撮像領域を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an imaging region.

【図24】第4実施形態の画像取り込み動作を説明する
図である。
FIG. 24 is a diagram illustrating an image capturing operation according to the fourth embodiment.

【図25】TDIアレイCCDセンサの概略構成を示す
図である。
FIG. 25 is a diagram showing a schematic configuration of a TDI array CCD sensor.

【図26】従来の試料画像取り込み動作を説明する図で
ある。
FIG. 26 is a diagram illustrating a conventional sample image capturing operation.

【図27】従来の試料画像取り込み動作を説明する図で
ある。
FIG. 27 is a diagram illustrating a conventional sample image capturing operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 検査装置 20 二次光学系 21 一次コラム 22 二次コラム 23 チャンバー 24 電子銃 25 一次光学系 26、36 偏向器 27 ステージ 28 試料 29 カソードレンズ 30 ニューメニカルアパーチャ 31 ウィーンフィルタ 32 第2レンズ 33 フィールドアパーチャ 34 第3レンズ 35 第4レンズ 37 検出器 38 MCP 39 蛍光面 40 FOP 41 二次元CCDセンサ 42 画像処理ユニット 43 CPU 44 CRT 45 一次コラム制御ユニット 46 二次コラム制御ユニット 47,48 偏向器制御ユニット 49 ステージ制御ユニット 50 レーザ干渉計ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inspection apparatus 20 Secondary optical system 21 Primary column 22 Secondary column 23 Chamber 24 Electron gun 25 Primary optical system 26, 36 Deflector 27 Stage 28 Sample 29 Cathode lens 30 New mechanical aperture 31 Wien filter 32 Second lens 33 Field aperture 34 Third lens 35 Fourth lens 37 Detector 38 MCP 39 Phosphor screen 40 FOP 41 Two-dimensional CCD sensor 42 Image processing unit 43 CPU 44 CRT 45 Primary column control unit 46 Secondary column control unit 47, 48 Deflector control unit 49 Stage control unit 50 Laser interferometer unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料が載置され、移動可能なステージ
と、 前記試料に電子ビームを照射する照射手段と、 前記電子ビームの照射によって前記試料から発生する二
次ビームを、所定面に結像させる電子光学系を有し、該
電子光学系の視野内に位置する試料からの前記二次ビー
ムの像を前記所定面に投影する投影手段と、 前記電子ビームと前記二次ビームとの少なくとも一方の
軌道を偏向する偏向手段と、 前記所定面に投影された前記像を撮像するイメージセン
サを有し、該イメージセンサからの出力信号に基づいて
対応する画像情報を取り込む画像取込手段と、 前記ステージの移動に伴う前記試料の移動と前記偏向手
段による前記軌道の偏向とを同期させて制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする検査装置。
1. A stage on which a sample is mounted and movable, an irradiation unit for irradiating the sample with an electron beam, and a secondary beam generated from the sample by the irradiation of the electron beam is imaged on a predetermined surface. Projection means for projecting an image of the secondary beam from a sample located in the field of view of the electron optical system onto the predetermined surface; and at least one of the electron beam and the secondary beam Deflecting means for deflecting the trajectory of the image, having an image sensor for capturing the image projected on the predetermined surface, and image capturing means for capturing corresponding image information based on an output signal from the image sensor; An inspection apparatus comprising: control means for controlling the movement of the sample accompanying the movement of the stage and the deflection of the trajectory by the deflection means in synchronization with each other.
【請求項2】 請求項1に記載の検査装置において、 前記照射手段は、前記電子ビームの照射領域を前記イメ
ージセンサの撮像面の形状に応じて整形するビーム整形
手段を有することを特徴とする検査装置。
2. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the irradiation unit has a beam shaping unit that shapes an irradiation area of the electron beam according to a shape of an imaging surface of the image sensor. Inspection equipment.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の検査装
置において、 前記偏向手段は、前記電子ビームの軌道と前記二次ビー
ムの軌道とを偏向するものであり、 前記制御手段は、前記偏向手段による前記電子ビームの
軌道の偏向と前記二次ビームの軌道の偏向とを同期させ
て制御することを特徴とする検査装置。
3. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the deflecting unit deflects a trajectory of the electron beam and a trajectory of the secondary beam. An inspection apparatus characterized in that the deflection of the trajectory of the electron beam and the deflection of the trajectory of the secondary beam by a deflecting means are controlled in synchronization with each other.
【請求項4】 請求項1から請求項3の何れか1項に記
載の検査装置において、 前記制御手段は、前記試料の移動に同期させた前記偏向
手段の制御と、前記試料の移動に同期させない前記偏向
手段の制御とを交互に行うことを特徴とする検査装置。
4. The inspection apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the deflection unit in synchronization with the movement of the sample and synchronizes with the movement of the sample. An inspection apparatus wherein the control of the deflecting means, which is not performed, is performed alternately.
【請求項5】 請求項1から請求項4の何れか1項に記
載の検査装置において、 前記イメージセンサは、二次元に配列された複数の受光
画素を有する二次元CCD撮像素子であることを特徴と
する検査装置。
5. The inspection device according to claim 1, wherein the image sensor is a two-dimensional CCD image sensor having a plurality of two-dimensionally arranged light receiving pixels. Inspection equipment characterized.
【請求項6】 試料を載置したステージを移動させる移
動工程と、 前記試料に電子ビームを面状に照射する照射工程と、 前記移動工程における前記試料の移動に同期して、前記
照射工程により照射された前記試料から発生する二次ビ
ームを静止画像としてイメージセンサで検出する検出工
程とを含むことを特徴とする検査方法。
6. A moving step of moving a stage on which a sample is mounted, an irradiation step of irradiating the sample with an electron beam in a planar shape, and the irradiation step in synchronization with the movement of the sample in the moving step. A detection step of detecting a secondary beam generated from the irradiated sample as a still image by an image sensor.
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