JP2006114304A - Automatic aberration correction method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動収差補正方法及び装置に関する。 The present invention relates to an automatic aberration correction method and apparatus.
荷電粒子を用いた試料表面観察装置の一例として、走査型電子顕微鏡(SEM)を例にとって説明する。図5は従来装置の構成例を示す図である。この図は、収差補正器を搭載した走査電子顕微鏡を示している。エミッタ1より電子ビーム2が放出され、該電子ビーム2に作用するレンズ3によって収差補正器6に入射する前記電子ビーム2を制御し、前記収差補正器6から出た電子ビーム2を対物レンズ4によって試料5の表面に収束させる。
A scanning electron microscope (SEM) will be described as an example of a sample surface observation apparatus using charged particles. FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a conventional apparatus. This figure shows a scanning electron microscope equipped with an aberration corrector. An
試料表面で前記電子ビーム2を走査し、走査と同期して前記試料表面から放出される二次電子8を二次電子検出器9で検出することにより、走査信号に同期してCRT17上に画像として表示させる。前記二次電子8の検出効率は通常は低いため、通常画像積算器10によってノイズが除去される。ノイズが除去された画像がCRT17に表示される。
The
エネルギシフト制御器14はエミッタ1に作用してエミッタ電位を微小量変化させる。そして、得られた画像を基に収差補正器6に収差補正用のフィードバックを行なう等の目的のために用いられる。収差補正制御器13は、収差補正器6に作用して色収差を補正する。スティグマ制御器12は、スティグマ7に作用して、非点を補正する。前記収差補正器として、多極子を用いた技術が知られている(例えば非特許文献1参照)。
The
以下、非特許文献1に示す技術を例にとって説明する。図6は収差補正器の構成とその内部を通る電子ビームの軌跡を示す図である。図において、6は収差補正器である。前記多極子は4段の多極子からなり、それぞれ第1多極子6a、第2多極子6b、第3多極子6c、第4多極子6dとして示す。通常、各段の多極子は8極子以上の多極子である。電子ビーム2は第1多極子6aにより収束・発散作用を同時に受ける。今、図に示すように、発散作用を受けた電子ビーム2をX軌道6e、収束作用を受けた電子ビーム2をY軌道6fとする。
Hereinafter, the technique shown in Non-Patent Document 1 will be described as an example. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the aberration corrector and the trajectory of the electron beam passing through it. In the figure, 6 is an aberration corrector. The multipoles are composed of four stages of multipoles, and are shown as a first multipole element 6a, a second multipole element 6b, a third multipole element 6c, and a fourth multipole element 6d, respectively. Usually, the multipole of each stage is a multipole of 8 or more. The
前記Y軌道6fは、第2多極子6bの中心を通るように第1の多極子6aの強度が調節されている。また、前記X軌道6eは、第3多極子6cの中心を通るように第2多極子6bの強度が調整されている。この際、第2多極子6bでは、Y軌道6fは第2多極子6bの中心を通過しているため、前記X軌道6eのみレンズ作用を受ける。同様に、前記X軌道6eは第3多極子6cの中心を通過しているため、前記Y軌道6fのみレンズ作用を受ける。このように、前記電子ビーム2のY軌道6fは第2多極子6bの中心を、X軌道6eは第3多極子6cの中心を通らなければならない。
The intensity of the first multipole element 6a is adjusted so that the Y orbit 6f passes through the center of the second multipole element 6b. Further, the strength of the second multipole element 6b is adjusted so that the X orbit 6e passes through the center of the third multipole element 6c. At this time, in the second multipole element 6b, since the Y orbit 6f passes through the center of the second multipole element 6b, only the X orbit 6e receives a lens action. Similarly, since the X orbit 6e passes through the center of the third multipole element 6c, only the Y orbit 6f receives a lens action. Thus, the Y orbit 6f of the
図6に示すように、電子ビーム2が収差補正器6の内部で前述した所定の軌道を通るようにアライメントされた後、収差補正器6は系全体の色収差と幾何収差とを同時に補正するように調整される。この際、通常、色収差から補正される。その理由は、色収差を補正する際に用いられる多極子場が新たに幾何収差を発生するため、色収差を補正した後に系全体の幾何収差が変化する。従って、変化した後の幾何収差を補正する必要があるためである。
As shown in FIG. 6, after the
幾何収差は、通常、複数の3次以下の幾何収差が存在し、それらの全てを前記収差補正器6は補正する必要がある。これら複数の幾何収差は互いに独立しているものもあるが、干渉しあうものもあり、通常、一度に補正することができず、繰り返して補正をし、全体の収差を小さくしていく必要がある。また、前記多極子6a〜6dは、極子数によって独自の光軸を持っており、色収差及び幾何収差を補正する過程で収差補正器6の内部を通る電子ビーム2の軌道が所定の軌道からずれてしまい、アライメントをとりながら色収差及び幾何収差を補正する必要がある。
As the geometric aberration, there are usually a plurality of geometric aberrations of the third order or less, and it is necessary for the
上述したように、収差補正器6を用いて、系全体の収差を補正するためには、前記収差補正器6の内部を通る電子ビーム2のアライメントと色収差補正と幾何収差補正とを同時に満足するように制御しなければならない。従来、上述した収差補正器6の制御は、該収差補正器6の特性を十分に熟知した操作員が手動で行なっている。
As described above, in order to correct the aberration of the entire system using the
この手動で補正する方法は、前記した非特許文献1に詳述されているが、概略すると、色収差補正では、エミッタ1(図5参照)の電位を+ΔEa及び−ΔEaだけシフトして、シフトした荷電粒子像からその像のぼけ方を操作員がCRT17上で確認することで、経験と勘で装置の色収差量を推定し、収差補正器6のレンズ強度を変化させて補正している。
This manual correction method is described in detail in Non-Patent Document 1 described above. In summary, in chromatic aberration correction, the potential of the emitter 1 (see FIG. 5) is shifted by + ΔEa and −ΔEa. The operator confirms how the image is blurred from the charged particle image on the
また、幾何収差補正では、収差補正器6を構成する多極子の一部(例えば4極子)のレンズ強度を+Vn及び−Vnだけシフトして、シフトした荷電粒子像から同様にしてその像のぼけ方を操作員がCRT17上で確認することで、経験と勘で装置の幾何収差量を推定し、収差補正器6のレンズ強度を変化させて補正している。アライメントも同様にして、収差補正器6を構成する多極子の一部(例えば4極子)のレンズ強度を+Vn及び−Vnだけシフトして、シフトした荷電粒子像の方向を操作員がCRT17上で確認することで、経験と勘で装置の軸ずれ量を推定し、収差補正器6のレンズ強度を変化させて補正している。なお、点光源、レンズ、物体及び検出器を具備する走査顕微鏡において、幾何光学収差を3次まで検出する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。
前述したように、従来の収差補正は操作員がCRT17上に表示されている荷電粒子像において、収差補正器6を構成している複数の多極子のレンズ強度をウォブル又はシフトすることによって、SEM像の移動方向及びぼけの大きさ等から、経験と勘によって、収差補正器6の内部を通る荷電粒子ビームのアライメントと、色収差補正と、幾何収差補正とを同時に手動で行わなければならず、熟練した操作員でも収差補正の操作は困難であり、多大の時間を要するという問題がある。
As described above, the conventional aberration correction is performed by the operator by wobbling or shifting the lens intensity of a plurality of multipoles constituting the
また、荷電粒子像はレンズ強度をシフトすることによってぼけてしまい、操作員がぼけた量から軸ずれ量(アライメント)、色収差量、幾何収差量とを同時に判断するのは難しく、補正精度が不足する。また、人的誤差が介在してしまうという問題点がある。また、軸ずれ、色収差、幾何収差は干渉しているため、1つのみを補正しても他も変化してしまうため、フィードバックのかけ方が難しいという問題点がある。更に、補正しなければならない収差が複数存在し、それらをSEM像から判断し、分類し、大きさを判断しなくてはならず、収差補正器の特性を十分に把握していないと操作できず、一般の操作員には操作することができないという問題がある。 In addition, the charged particle image is blurred by shifting the lens intensity, and it is difficult for the operator to judge the amount of axial deviation (alignment), the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration from the amount of blur, and the correction accuracy is insufficient. To do. In addition, there is a problem that human error is involved. In addition, since axis deviation, chromatic aberration, and geometric aberration interfere with each other, even if only one of them is corrected, the other changes, and there is a problem that it is difficult to apply feedback. In addition, there are multiple aberrations that need to be corrected, and they must be judged and classified from the SEM image, the size must be judged, and the operation of the aberration corrector must be fully understood. Therefore, there is a problem that a general operator cannot operate.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、構成が複雑であり、操作が難しい収差補正器を自動で制御し、通常の操作員が収差補正を意識せずにアライメントと色収差補正と幾何収差補正を同時に行なうことができる自動収差補正方法及び装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of these problems, and automatically controls an aberration corrector that has a complicated structure and is difficult to operate, so that an ordinary operator is not aware of aberration correction, and alignment and chromatic aberration. An object of the present invention is to provide an automatic aberration correction method and apparatus capable of simultaneously performing correction and geometric aberration correction.
(1)請求項1記載の発明は、試料表面像から荷電粒子ビーム形状を抽出する工程と、抽出された荷電粒子ビームの形状から装置の軸ずれ量、色収差量、幾何収差量を算出する工程と、前記軸ずれ量、色収差量、幾何収差量が所定の値以下になるまで収差補正器又は対物レンズ又はスティグマに対してフィードバックを自動でかける工程とを有することを特徴とする。 (1) The invention described in claim 1 is a step of extracting a charged particle beam shape from a sample surface image, and a step of calculating an axis deviation amount, a chromatic aberration amount, and a geometric aberration amount of the apparatus from the extracted charged particle beam shape. And a step of automatically applying feedback to the aberration corrector, the objective lens, or the stigma until the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration are below predetermined values.
(2)請求項2記載の発明は、試料表面像から荷電粒子ビーム形状を抽出する抽出手段と、抽出された荷電粒子ビームの形状から装置の軸ずれ量、色収差量、幾何収差量を算出する算出手段と、前記軸ずれ量、色収差量、幾何収差量が所定の値以下になるまで収差補正器又は対物レンズ又はスティグマに対してフィードバックを自動でかけるフィードバック手段とを有して構成されることを特徴とする。
(2) The invention described in
(3)請求項3記載の発明は、前記軸ずれ量、色収差量、幾何収差量を監視し、補正を繰り返すか否かを自動で判断する収差判断装置を具備することを特徴とする。
(4)請求項4記載の発明は、前記補正を繰り返すか否かの判断を軸ずれ量、色収差量、幾何収差量毎に予め設定された閾値を用いて行なうことを特徴とする。
(3) The invention described in
(4) The invention according to claim 4 is characterized in that the determination as to whether or not the correction is repeated is performed using a threshold value set in advance for each of the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration.
(5)請求項5記載の発明は、前記閾値は、制御対象の軸ずれ、色収差、幾何収差毎にあり、全ての閾値を満たすか否かを監視し、前記複数の閾値のうち少なくとも1つの閾値を満たすまで補正を繰り返すことを特徴とする。
(5) In the invention according to
(6)請求項6記載の発明は、複数の制御対象である軸ずれ、色収差、幾何収差のうち、算出した量が最大のものを優先的に補正することを特徴とする。
(7)請求項7記載の発明は、前記抽出された荷電粒子ビーム形状と、算出された軸ずれ量と、算出された色収差量と、算出された幾何収差量とを表示手段に表示することを特徴とする。
(6) The invention according to
(7) The invention according to claim 7 displays the extracted charged particle beam shape, the calculated amount of axial deviation, the calculated amount of chromatic aberration, and the calculated amount of geometric aberration on a display means. It is characterized by.
(8)請求項8記載の発明は、軸ずれ量を補正した後に、オートフォーカス及び/又はオートスティグマを実施することを特徴とする。
(9)請求項9記載の発明は、色収差を補正した後に、オートフォーカス及び/又はオートスティグマを実施することを特徴とする。
(8) The invention according to
(9) The invention according to
(10)請求項10記載の発明は、幾何収差を補正した後に、オートフォーカス及び/又はオートスティグマを実施することを特徴とする。
(10) The invention according to
(1)請求項1記載の発明によれば、通常の操作員が収差補正を意識せずにアライメントと色収差補正と幾何収差補正を同時に行なうことができる。
(2)請求項2記載の発明によれば、通常の操作員が収差補正を意識せずにアライメントと色収差補正と幾何収差補正を同時に行なうことができる。
(1) According to the first aspect of the present invention, an ordinary operator can simultaneously perform alignment, chromatic aberration correction, and geometric aberration correction without being aware of aberration correction.
(2) According to the second aspect of the invention, an ordinary operator can perform alignment, chromatic aberration correction, and geometric aberration correction at the same time without being aware of aberration correction.
(3)請求項3記載の発明によれば、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量の補正を繰り返すか否かの判断を行なうことができる。
(4)請求項4記載の発明によれば、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量の補正を行なうか否かの判断をそれぞれの軸ずれ量、色収差量、幾何収差量毎に閾値を用いて行なうことができる。
(3) According to the third aspect of the present invention, it is possible to determine whether or not the correction of the axis deviation amount, the chromatic aberration amount, and the geometric aberration amount is repeated.
(4) According to the invention described in claim 4, whether or not to correct the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration is determined using a threshold value for each amount of axial deviation, amount of chromatic aberration, and amount of geometric aberration. Can be done.
(5)請求項5記載の発明によれば、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量毎に設けられた複数の閾値のうち、少なくとも1つの閾値を満たすまで補正を繰り返すことで、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量の何れかを補正することができる。
(5) According to the invention described in
(6)請求項6記載の発明によれば、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量の内の値が最大のものを優先的に補正することで、軸ずれ補正又は収差補正を速やかに補正することができる。
(6) According to the invention described in
(7)請求項7記載の発明によれば、荷電粒子ビーム形状と、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量を表示手段に表示することで、補正の様子を認識することができ、操作員の支援を行なうことができる。 (7) According to the seventh aspect of the invention, by displaying the charged particle beam shape, the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration on the display means, the state of correction can be recognized, and the operator Can be supported.
(8)請求項8記載の発明によれば、自動収差補正を速やかに行なうことができる。
(9)請求項9記載の発明によれば、自動収差補正を速やかに行なうことができる。
(10)請求項10記載の発明によれば、自動収差補正を速やかに行なうことができる。
(8) According to the invention described in
(9) According to the invention described in
(10) According to the invention described in
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態例を示す構成図である。図5と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、1は荷電粒子ビームを放出するエミッタ、2は該エミッタ1から放出される電子ビーム、3は該電子ビーム2に作用するレンズ、6はレンズ作用を受けた電子ビーム2の各種補正を行なう収差補正器、7は非点を補正するスティグマ、4は電子ビーム2を試料5上に収束させる対物レンズ、5は試料、8は該試料5から放出される二次電子、9は該二次電子8を検出する二次電子検出器である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. In the figure, 1 is an emitter emitting a charged particle beam, 2 is an electron beam emitted from the
10は二次電子像をノイズに強くするために画像を積算する画像積算器、14は荷電粒子を放出するエミッタ1のポテンシャルをシフトさせるエネルギシフト制御器、13は収差補正器6に収差補正のための制御信号を与える収差補正制御器、12はスティグマ7を調整するスティグマ制御器、11は対物レンズ4を制御する対物レンズ制御器である。15はこれら各構成要素を制御する自動収差補正装置である。該自動収差補正装置15としては、例えばコンピュータが用いられる。該自動収差補正装置15は、エネルギシフト制御器14、収差補正制御器13、スティグマ制御器12、対物レンズ制御器11及び画像積算器10と接続されている。17は自動収差補正装置15と接続され、各種情報を表示するCRTである。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
10 is an image accumulator that integrates images to make the secondary electron image strong against noise, 14 is an energy shift controller that shifts the potential of the emitter 1 that emits charged particles, and 13 is an aberration corrector for correcting aberrations. An aberration correction controller for providing a control signal for the purpose, 12 is a stigma controller for adjusting the
エミッタ1より電子ビーム2が放出され、該電子ビーム2に作用するレンズ3によって収差補正器6に入射する電子ビーム2を制御し、前記収差補正器6から出た電子ビーム2を対物レンズ4によって試料5の表面に収束させる。試料表面で電子ビーム2を走査し、走査と同期して試料5の表面から放出される二次電子8を二次電子検出器9で検出することにより、走査信号に同期してCRT17上に画像として表示させる。前記二次電子8の検出効率は通常低いため、画像積算器10によってノイズが除去される。
An
スティグマ7は非点を補正する。エネルギシフト制御器14は、前記エミッタ1のポテンシャルをシフトする。収差補正制御器13は、収差補正器6のレンズ強度を制御している。対物レンズ制御器11は、対物レンズ4のレンズ強度を制御している。スティグマ制御器12は、スティグマ7のレンズ強度を制御している。自動収差補正装置15は、前記画像積算器10から荷電粒子像を取得し、装置の軸ずれ量と、色収差量と、幾何収差量とを自動で算出し、必要に応じて収差補正制御器13に色収差補正レンズ強度、幾何収差補正レンズ強度を設定する。
The stigma 7 corrects astigmatism. The
また、必要に応じて前記スティグマ制御器12に非点を補正するように指示する。また、必要に応じて対物レンズ制御器11にフォーカスを合わせるように指示する。また、色収差量を計測する荷電粒子像を取得するために、前記エネルギシフト制御器14にエミッタのポテンシャルをシフトするように指示する。また、軸ずれ量及び幾何収差量を計測する荷電粒子像を取得するために、収差補正制御器13に収差補正器6のレンズ強度をシフトするように指示する。
Further, it instructs the
前記収差補正器6の構成及び動作に関しては、前記非特許文献1に詳述されている。以下、本発明による自動収差補正装置15の構成及び動作を図2を元に説明する。エミッタ1より電子ビーム2が放出され、該電子ビーム2に作用するレンズ3によって収差補正器6に入射する電子ビーム2を制御する。そして、収差補正器6から出た電子ビーム2を対物レンズ4によって試料5の表面に収束させる。
The configuration and operation of the
試料5の表面で電子ビーム2を走査し、走査と同期して試料5の表面から放出される二次電子8を二次電子検出器9で検出する。そして、検出された二次電子信号を、走査信号に同期してCRT17に表示させる。二次電子8の検出効率は通常低いため、画像積算器10によってノイズを除去する。
The
前記収差補正器6の構成及び動作に関しては、前述した非特許文献1に詳しいが、以下、本発明による自動収差補正装置15の動作を説明する。
図2は自動収差補正装置15の一実施の形態例を示す構成図である。図において、15aはエネルギシフト制御器14に前記エミッタ1のポテンシャルを±ΔEaだけシフトするように指示するビームシフト指示装置、15bは前記収差補正器6のレンズ強度をシフトするように指示するレンズ強度シフト指示装置、15cは収差補正器6の内部を通る荷電粒子ビームの軌道のアライメントをとる自動アライメント装置、15dは前記対物レンズ制御器11に荷電粒子像のフォーカスを合わせるように指示するオートフォーカス装置である。
Although the configuration and operation of the
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the
15eは前記スティグマ制御器12に荷電粒子像の非点をとるように指示するオートスティグマ装置、15fは系全体の色収差を補正する自動色収差補正装置、15gは系全体の幾何収差を補正する自動幾何収差補正装置、15hは前記ビームシフト指示装置15a又は前記レンズ強度シフト指示装置15bと同期し、荷電粒子像を取得し荷電粒子ビーム形状を抽出するビーム形状抽出装置、15iは得られた荷電粒子ビーム形状から軸ずれ量と色収差量と幾何収差量の大きさを定量化する収差定量化装置である。
15e is an auto stigma device for instructing the
15jは、定量化された軸ずれ量、色収差量、幾何収差量から、補正するか否かを判断し、定量化された軸ずれ量、色収差量、幾何収差量から前記自動アライメント装置15c、自動色収差補正装置15f、自動幾何収差補正装置15gに補正指示し、また荷電粒子像のフォーカス及び非点を補正するように指示し、前記荷電粒子像を取得するために、エミッタのポテンシャルをシフトするように指示し、また、前記収差補正器6のレンズ強度をシフトするように指示する収差判断装置である。
15j determines whether correction is made from the quantified axis deviation amount, chromatic aberration amount, and geometric aberration amount, and the
前記オートフォーカス装置15dの動作は従来技術であり、例えば対物レンズ4のレンズ強度をスイープして、荷電粒子像のコントラストが一番上がるレンズ強度を探す。また、前記オートスティグマ装置15eの動作は従来技術であり、例えばスティグマ7のレンズ強度をスイープして、荷電粒子像のコントラストが一番上がるレンズ強度を探す。20は試料表面像(SEM像)である。このように構成された自動収差補正装置15の動作を説明すれば、以下の通りである。
The operation of the
図1に示す装置が動作すると、二次電子検出器9で二次電子を検出し、画像積算器10でノイズ除去のための画像積算を行なう。この結果、図2に示すような試料表面像20が得られる。ビーム形状抽出装置15hは、試料表面像を取り込み、ビーム形状15kを算出する。ビーム形状は、形と濃度が特有の画像となっている。ビーム形状15kは、続く収差定量化装置15iに入力する。該収差定量化装置15iは、抽出された荷電粒子ビームの形状から装置の軸ずれ量、色収差、幾何収差を算出する。
When the apparatus shown in FIG. 1 operates, secondary electrons are detected by the
収差定量化装置15iは、収差判断装置15jに装置の軸ずれ量、色収差、幾何収差を与える。該収差判断装置15jは、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量を監視し、補正を繰り返すか否かを自動で判断する。この実施の形態例によれば、収差判断装置15jは軸ずれ量、色収差量、幾何収差量の補正を繰り返すか否かの判断を行なうことができる。
The
この場合において、収差判断装置15jは、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量毎に閾値を持ち、求めた軸ずれ量、色収差量、幾何収差量をそれぞれの閾値と比較してフィードバックを繰り返すか否かを判断することができる。具体的には、求めた軸ずれ量、色収差量、幾何収差量がそれぞれ設けられた閾値に比較して大きいかどうかについて判断するものである。求めた軸ずれ量、色収差量、幾何収差量がそれぞれの閾値よりも大きい場合には、補正のためのフィードバックを繰り返し、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量が閾値よりも小さい場合には、フィードバック補正を中止する。この実施の形態例によれば、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量毎に設けられた閾値を用いてフィードバックを繰り返すか否かを判断することができる。
In this case, the
収差判断装置15jは、必要に応じてビームシフト指示装置15a、レンズ強度シフト指示装置15b、自動アライメント装置15c、オートフォーカス装置15d、オートスティグマ装置15e、自動色収差補正装置15f、自動幾何収差補正装置15gに補正信号を与える。この場合の補正信号の与え方の順序は一番上のビームシフト指示装置15aから順に行なうこともできるが、補正のかけ方の順序は任意とすることができる。軸ずれ量及び色収差、幾何収差が小さくなるようにフィードバック信号をそれぞれの装置に与える。
The
図3は収差判断装置の動作の一例を示すフローチャートである。機能自動選択部18は、自動アライメントを行ない(S1)、その結果を判断する(S2)。また、オートフォーカスを行ない(S3)、その結果を判断する(S4)。また、オートスティグマを行ない(S5)、その結果を判断する(S6)。また、自動色収差補正を行ない(S7)、その結果を判断する(S8)。また、自動幾何収差補正を行ない(S9)、その結果を判断する(S10)。判断結果は、機能自動選択部18にフィードバックされ、それに基づいて機能自動選択部18は、それぞれの機能にフィードバック信号を与える。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the aberration determining apparatus. The function
この実施の形態例によれば、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量毎に設けられた複数の閾値のうち、少なくとも1つの閾値を満たすまで補正を繰り返すことで、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量の何れかを補正することができる。 According to this embodiment, by repeating the correction until the at least one threshold is satisfied among the plurality of threshold values provided for the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration, the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, Any of the geometric aberration amounts can be corrected.
また、この実施の形態例によれば、軸ずれ量、色収差量、幾何収差量の内の値が最大のものを優先的に補正するようにすることで、軸ずれ補正又は収差補正を速やかに補正することができる。 In addition, according to this embodiment, the axis deviation correction, the aberration correction, and the aberration correction can be quickly corrected by preferentially correcting the one having the largest value among the axis deviation amount, the chromatic aberration amount, and the geometric aberration amount. It can be corrected.
この場合において、収差判断装置15jは、必要に応じてどの機能を実施するかを判断する。例えば、アライメントはレンズ条件を変えると、変化する可能性があるため、常に実施する等の制御を行なう。補正値に基づく各構成要素へのフィードバック信号を与えて、試料表面から放出される二次電子像を求め、求めた二次電子像から荷電粒子ビーム形状を求め、上記したようなフィードバック補正制御を行なう。そして、それぞれの閾値よりも求めた軸ずれ量、色収差量、幾何収差量が小さくなれば、フィードバック処理を終了する。
In this case, the
本発明によれば、現在の軸ずれ量、色収差量、幾何収差量を定量化してあるので、自動収差補正装置15の動作状態、例えば図4に示すように、CRT上のGUI(グラフィカル・ユーザ・インタフェース)30にビーム形状25と装置の軸ずれ量と、色収差量と、幾何収差量とそれらの履歴を表示することで、操作員の支援をすることができる。図4は本発明による表示部の様子を示す図である。図において、25はビーム形状であり、A〜Gは例えば収差、軸ずれ量等であり、これらA〜Gが下の段に時間経過と共に表示されている。横軸は時間、縦軸は収差、軸ずれ量等である。
According to the present invention, since the current amount of axial deviation, amount of chromatic aberration, and amount of geometric aberration are quantified, the operation state of the
本発明によれば、軸ずれ量を補正した後に、オートフォーカス及び/又はオートスティグマを実施することができる。又は、色収差を補正した後に、オートフォーカス及び/又はオートスティグマを実施することができる。又は、幾何収差を補正した後に、オートフォーカス及び/又はオートスティグマを実施することができる。何れの場合も、自動収差補正を速やかに行なうことができる。 According to the present invention, autofocus and / or autostigma can be performed after correcting the amount of axial deviation. Alternatively, autofocus and / or autostigma can be performed after correcting chromatic aberration. Alternatively, autofocus and / or autostigma can be performed after correcting the geometric aberration. In either case, automatic aberration correction can be performed quickly.
1 エミッタ
2 電子ビーム
3 レンズ
4 対物レンズ
5 試料
6 収差補正器
7 スティグマ
8 二次電子
9 二次電子検出器
10 画像積算器
11 対物レンズ制御器
12 スティグマ制御器
13 収差補正制御器
14 エネルギシフト制御器
15 自動収差補正装置
16 CRT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
抽出された荷電粒子ビームの形状から装置の軸ずれ量、色収差量、幾何収差量を算出する工程と、
前記軸ずれ量、色収差量、幾何収差量が所定の値以下になるまで収差補正器又は対物レンズ又はスティグマに対してフィードバックを自動でかける工程と、
を有することを特徴とする自動収差補正方法。 Extracting a charged particle beam shape from a sample surface image;
Calculating the amount of axial misalignment, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration of the apparatus from the shape of the extracted charged particle beam;
Automatically applying feedback to the aberration corrector, the objective lens, or the stigma until the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration are below a predetermined value;
An automatic aberration correction method comprising:
抽出された荷電粒子ビームの形状から装置の軸ずれ量、色収差量、幾何収差量を算出する算出手段と、
前記軸ずれ量、色収差量、幾何収差量が所定の値以下になるまで収差補正器又は対物レンズ又はスティグマに対してフィードバックを自動でかけるフィードバック手段と、
を有して構成される自動収差補正装置。 Extraction means for extracting the charged particle beam shape from the sample surface image;
A calculation means for calculating the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration of the apparatus from the shape of the extracted charged particle beam;
Feedback means for automatically applying feedback to the aberration corrector, the objective lens, or the stigma until the amount of axial deviation, the amount of chromatic aberration, and the amount of geometric aberration are below a predetermined value;
An automatic aberration correction device configured to include:
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