JP2008059916A - 荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置 - Google Patents

荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008059916A
JP2008059916A JP2006235869A JP2006235869A JP2008059916A JP 2008059916 A JP2008059916 A JP 2008059916A JP 2006235869 A JP2006235869 A JP 2006235869A JP 2006235869 A JP2006235869 A JP 2006235869A JP 2008059916 A JP2008059916 A JP 2008059916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
magnification
charged particle
particle beam
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006235869A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4881677B2 (ja
Inventor
Koichi Yamamoto
浩一 山本
Kashio Kageyama
甲子男 影山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2006235869A priority Critical patent/JP4881677B2/ja
Priority to US11/892,332 priority patent/US7598497B2/en
Publication of JP2008059916A publication Critical patent/JP2008059916A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4881677B2 publication Critical patent/JP4881677B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/261Details
    • H01J37/265Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/22Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/222Image processing arrangements associated with the tube
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/153Correcting image defects, e.g. stigmators
    • H01J2237/1536Image distortions due to scanning
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28Scanning microscopes
    • H01J2237/2809Scanning microscopes characterised by the imaging problems involved
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/28Scanning microscopes
    • H01J2237/2813Scanning microscopes characterised by the application
    • H01J2237/2817Pattern inspection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/26Electron or ion microscopes
    • H01J2237/282Determination of microscope properties
    • H01J2237/2826Calibration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Abstract

【課題】本発明の目的は、走査線間間隔を拡げて荷電粒子線を走査する技術に、荷電粒子線の走査方向を回転させる技術を適用した際に生ずる歪みを抑制するのに好適な方法及び装置の提供にある。
【解決手段】所望の走査線間間隔方向の倍率と、走査線方向の倍率との倍率比に基づいた走査領域となるような走査信号を演算し、当該走査信号について、走査方向を回転させるための演算を行う方法、及び装置を提案する。このような構成によれば、走査線間間隔方向と走査線方向の倍率比が反映された走査信号について、回転のための走査信号を演算することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置に関し、特に荷電粒子線の走査方向を回転させる方法、及び装置に関する。
半導体素子や薄膜磁気ヘッドなど、表面の微細加工により製作される機能素子製品の製造・検査工程では、加工されたパターン幅の測定および外観検査に、走査型電子顕微鏡が広く用いられている。
荷電粒子線装置の1つである走査型電子顕微鏡は、電子源から放出され、磁場あるいは電場と電子線の相互作用を利用した集束レンズおよび対物レンズにより細く絞られた電子線を、偏向器を用いて試料上で一次元あるいは二次元的に走査し、電子線照射によって試料から発生する二次信号(二次電子や反射電子、電磁波)を光電効果等を利用した検出器により検出し、その検出信号を電子線の走査と同期した輝度信号等の可視化可能な信号に変換・処理することで試料像を形成する装置である。
走査型電子顕微鏡では、観察する試料表面に数百エレクトロンボルト以上の到達エネルギーをもつ電子線を照射することになる。
近年、半導体の表面の微細加工は一層の微細化がすすみ、フォトリソグラフィーの感光材料として、例えばフッ化アルゴン(ArF)エキシマレーザ光に反応するフォトレジスト(以下「ArFレジスト」と呼ぶ)が使われるようになってきた。
ArFレーザ光は波長が160nmと短いため、ArFレジストはより微細な回路パターンの露光に適している。しかし、電子線照射に対して大変脆弱で、形成されたパターンを走査型電子顕微鏡で観察すると、集束電子線の走査により基材のアクリル樹脂等が縮合反応をおこし体積が減少(以下「シュリンク」と呼ぶ)して、回路パターンの形状が変化してしまうことが知られている。
半導体素子ではその設計性能を実現するために、回路パターンの形状・寸法を厳しく管理することが必要であり、そのために検査工程では微細な寸法を測定できる測長電子顕微鏡が使われている。しかるに、観察・測定工程において測定のための電子線照射でパターン形状が変化してしまう場合、回路パターン寸法として所望の設計値を得られず、素子の特性劣化や破壊を引き起こすという問題がある。
さらに、線幅が変化することから同一寸法を測定しても、測定都度測定値がばらついてしまい、測定精度が上がらないといった問題がある。
この問題に対して、特許文献1では、通常の走査型電子顕微鏡において水平方向の倍率と垂直方向の倍率を一致させるのに対し、水平方向の倍率に対して垂直方向の倍率を低く設定し、走査線間隔を広げて走査することにより、集束電子線の照射密度を下げ、ArFレジストのシュリンクを抑制する方法が提案されている。
また、特許文献2には、電子線の走査方向を回転させるいわゆるラスターローテーションに関する技術が説明されている。
WO2003/021186号公報 特開平10−3876号公報
しかし、特許文献1に示される走査線間隔を拡げて走査する方法において、ラスターローテーションを実施した際に、回転角度が0°,90°,180°,270°、およびその近傍以外では、走査領域が平行四辺形に歪むという問題がある。
更に特許文献2には、そのような歪みの問題について何も対策されていない。
本発明の目的は、走査線間間隔を拡げて荷電粒子線を走査する技術に、荷電粒子線の走査方向を回転させる技術を適用した際に生ずる歪みを抑制するのに好適な荷電粒子線走査方法、及び荷電粒子線装置を提供することにある。
上記目的を達成するための一例として、本発明では所望の走査線間間隔方向の倍率と、走査線方向の倍率との倍率比に基づいた走査領域となるような走査信号を演算し、当該走査信号について、走査方向を回転させるための演算を行う方法、及び装置を提案する。このような構成によれば、走査線間間隔方向と走査線方向の倍率比が反映された走査信号について、回転のための走査信号を演算することができる。
以上のような構成によれば、走査方向の回転と走査線間間隔の拡張を実行した場合においても、走査領域を歪ませることなく、任意の角度への像回転を実現することが可能となる。
測長電子顕微鏡(CD−SEM(Critical Dimension-Scanning Electron Microscope)を用いた測定において、高い測定精度を得るためには測定する方向と走査方向を一致させる必要がある。
例えば、図12(a)に示すように斜め45°方向の配線の幅Wを測定する場合において、図12(b)に示すようにラスターローテーションを実施し走査方向を45°回転させて測定するか、もしくは、図12(c)に示すように試料を45°回転させて測定する方向を走査方向に合わせて測定する必要がある。
ここで、試料を45°回転させるためには試料ステージに回転機構を設けるか、あるいは、試料を一旦取り出し45°回転させて再投入するかの何れかの手段が必要である。しかし、試料ステージに回転機構を設けることは試料ステージの大型化とコストアップにつながる。また、一旦試料を取り出し45°回転させて再投入する方法については試料の測定にかかる時間が長くなってしまう。
したがって、ラスターローテーションを実施し走査方向を回転させ測定する方法は試料ステージの構造を簡略化でき、また、測定にかかる時間を短縮できる良い方法なのである。しかし、走査線間間隔を拡げて電子線を走査する走査法に、ラスターローテーションを適用した場合、走査領域が平行四辺形に歪む。
図6および図7を用いて、ラスターローテーションを実施した際に走査領域が平行四辺形に歪むメカニズムについて説明する。
図6に走査信号の演算フローを示す。また、図7に各々の演算ステップの結果出力される走査信号の軌跡を示す。まず、ステップ31により水平方向の走査信号が最小値から最大値に変化するごとに、垂直方向の走査信号が1ライン分づつ変化するいわゆるラスタースキャン信号が生成される。ステップ31の演算の結果出力される走査信号H1、V1の軌跡を図7(a)に示す。ステップ31の後、ステップ33のラスターローテーションの演算により走査方向を回転する。ラスターローテーションの演算は以下の式によって実施される。
Figure 2008059916
(式1)においてθは走査方向の回転角度である。ステップ33の演算の結果出力される走査信号X1、Y1の軌跡を図7(b)に示す。X1、Y1の軌跡はH1、V1の軌跡に対してθ°回転した形状となる。ステップ33の後、ステップ34により倍率を設定する。倍率の設定は以下の式によって実施される。
Figure 2008059916
(式2)においてMx、および、MyはそれぞれX方向の倍率、および、Y方向の倍率である。X方向の走査信号X2、および、Y方向の走査信号Y2はそれぞれX1、Y1に対して倍率に反比例する係数をかけたものとなる。
ここで、水平方向の倍率と垂直方向の倍率とを一致させる通常の走査方法においては、X方向の倍率MxとY方向の倍率Myは同じ値に設定する。ステップ34の演算においてMx=Myとした場合に出力される走査信号X2、Y2の軌跡を図7(c)に示す。X2、Y2の軌跡はX1、Y1の軌跡に対して相似形のまま走査領域が変化する。
しかしながら、走査線間間隔を拡げて、水平方向の倍率に対し垂直方向の倍率を低くし、走査線間隔を広げる走査方法においては、X方向の倍率MxとY方向の倍率Myを異なる値に設定する。ステップ34の演算においてMx≠Myとした場合にに出力される走査信号X2、Y2の軌跡を図7(d)に示す。X2、Y2の軌跡は平行四辺形に歪んだ形状となる。走査領域が平行四辺形に歪んだ状態で得られた像は斜め方向に伸びた像となるため、正確な測定ができない。
したがって、走査線間間隔を広げて走査する方法は、ArFレジスト等の電子線照射に対して形状変化をもたらす試料に対し、形状の変化を抑制する効果があるものの、ラスターローテーションによる任意角度方向の測定ができない。
以下に説明する実施例では、ArFレジスト等の電子線の照射に対して形状変化をもたらす試料に対し、走査線間隔を広げることにより形状の変化を抑制し、かつ、ラスターローテーションにより任意角度方向の測定の実施が可能な方法、或いは装置について詳述する。
図1に本例における走査信号の演算フローを示す。また、図2に図1に示す演算フローの結果出力される各走査信号の軌跡を示す。
まず、ステップ31によりx方向(走査線方向)とy方向(走査線間間隔方向)の走査領域の大きさが等しいラスタースキャン信号が生成される。このラスタースキャン信号によって走査された電子線の照射によって試料から放出される電子に基づいて画像を形成する際に、表示装置上の表示領域のx方向とy方向の大きさが同じである場合は、x方向とy方向の倍率は等倍となる。
ステップ31の演算の結果出力される走査信号H1、V1の軌跡を図2(a)に示す。ステップ31の後、ステップ32により垂直方向の倍率と水平方向の倍率の比の値My/Mxを水平方向の走査信号H1にかける。ステップ32の演算の結果出力される走査信号H2、V2の軌跡を図2(b)に示す。走査信号H2、V2の軌跡は矩形形状となりその水平方向と垂直方向の振幅の比の値はMy/Mxとなる。ステップ32の後、ステップ33のラスターローテーションの演算により走査方向を回転する。ステップ33の演算の結果出力される走査信号X1、Y1の軌跡を図2(c)に示す。X1、Y1の軌跡は、H2、V2の軌跡に対してそのまま45°回転した形状となる。ステップ33の後、ステップ34により倍率を設定する。このとき、X方向の係数とY方向の係数は同じk/Myに設定する。ステップ34の演算の結果出力される走査信号X2、Y2の軌跡を図2(d)に示す。X方向の係数とY方向の係数が同じため、X2、Y2の軌跡はX1、Y1の軌跡に対して相似形のまま走査領域が変化する。すなわち、走査領域が平行四辺形に歪むことがない。
尚、上記の演算フローにかえて、図13に示す演算フローのように、ステップ32において垂直方向の走査信号V1にMx/Myをかけ、ステップ34においてX1、Y1にk/Mxをかけてもよい。
これにより走査領域を矩形の形状に保ったまま走査方向を任意の角度に回転させることができる。
本例の走査型電子顕微鏡およびそれを用いた試料寸法測定方法を用いることにより、ArFレジスト等の電子線の照射に対して形状変化をもたらす試料に対し、走査線間隔を広げることにより形状の変化を抑制し、かつ、ラスターローテーションにより任意角度方向の測定を実施することができる。
図3は走査型電子顕微鏡の構成を示す図である。なお、本例では、荷電粒子線装置の一例である走査電子顕微鏡を例にとって説明するが、これに限られることはなく、例えばイオンビームの走査に基づいて画像を形成する集束イオンビーム(Focused Ion Beam:FIB)装置のような他の荷電粒子線装置に、本例にて説明するような走査法を適用することも可能である。
陰極1と第一陽極2の間には、制御演算装置30で制御される高電圧制御電源21により電圧が印加され、所定のエミッション電流が陰極1から引き出される。陰極1と第二陽極3の間には高電圧制御電源21により加速電圧が印加され、陰極1から放出された一次電子線4は加速されて後段のレンズ系に進行する。一次電子線4は、集束レンズ制御電源22で制御される集束レンズ5で集束され、絞り板8で一次電子線4の不要な領域が除去される。その後、対物レンズ制御電源23で制御される対物レンズ7により試料9上に微小スポットとして集束される。試料9上に微小スポットとして集束された一次電子線4は、制御演算装置30より伝送される走査アドレス信号にしたがって、走査コイル制御電源24、および、走査コイル11により試料9上を二次元的に走査される。
一次電子線4の照射によって試料9から発生した二次電子10は二次電子検出器12により検出される。なお、本実施例装置は二次電子検出器12を備えているが、これに限られることはなく、反射電子を検出する反射電子検出器や光,電磁波,X線を検出する検出器を二次電子検出器12に替えて、或いは一緒に備えることも可能である。二次電子検出器12により検出された二次電子信号は信号アンプ13で増幅された後、描画装置28内の画像メモリに蓄積される。走査コイル制御電源24に伝送される走査アドレス信号と画像メモリのアドレスとが対応しており、画像メモリには走査コイルによる電子線の走査領域の二次元像が記録される。記録された二次元像が、試料像表示装置26により表示される。
試料9は二次元的に移動可能な試料ステージ29上に固定されており、試料ステージ29はステージ制御装置25により制御される。
入力装置27はオペレータと制御演算装置30のインターフェースを行うもので、オペレータはこの入力装置27を介して上述の各ユニットの制御を行う他に、測定点の指定や寸法測定の指令を行う。なお、制御演算装置30には記憶装置が設けられており、得られた測定値等を記憶できるようになっている。
図4に本例の走査信号の演算方法を実現する走査コイル制御電源24の一実施例を示す。制御演算装置30より伝送される走査アドレス信号は、走査コイル制御電源24に伝送され、DAコンバータ41によりアナログのラスタースキャン信号H1、V1が生成される。
水平/垂直倍率比設定回路42により図1に示すステップ32の演算が実施され、垂直方向の倍率と水平方向の倍率の比の値My/Mxに対応して走査信号H2、V2が出力される。ラスターローテーション演算回路43により図1に示すステップ33のラスターローテーションの演算が実施され、回転角度θに対応して走査信号X1、Y1が出力される。倍率設定回路44により図1に示すステップ34の演算が実施され、垂直方向の倍率Myに対応して走査信号X2、Y2が出力される。走査コイル駆動回路45により走査信号X2、Y2に比例した電流が走査コイル11に流され、一次電子線4が二次元的に走査される。
図5は本例の走査信号の演算方法を実現する走査コイル制御電源24の別の実施例である。制御演算装置30より伝送される走査アドレス信号47は走査コイル制御電源24に伝送され、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)46に入力される。デジタルシグナルプロセッサ(DSP)46により図1に示すステップ32〜ステップ34の演算が実施され走査信号X2、Y2に相当するデジタルの信号X3、Y3がDAコンバータ41に伝送される。DAコンバータ41によりアナログの走査信号X2、Y2に変換され、走査コイル駆動回路45により走査信号X2、Y2に比例した電流が走査コイル11に流され、一次電子線4が二次元的に走査される。
図8に本例の走査方法を実現する操作画面の一実施例を示す。ウィンドウ62上の入力ボックス51に水平方向の倍率を入力し、入力ボックス52に垂直方向の倍率を入力する。尚、水平方向の倍率と垂直方向の倍率が同じとなる通常の走査を実施する場合は垂直方向の倍率を指定する代わりに“Square”ボタン54を押してもよい。また、入力ボックス53に回転角度を入力する。頻繁に使用する角度については数値を入力しなくとも角度選択ボタン56〜59を押すことにより角度を選択してもよい。
これらの設定についてユーザが確認しやすいよう、走査領域を示した図形61が同時に示される。
また、図9に本例の走査方法を実現する操作画面の別の実施例を示す。ウィンドウ62上にあらかじめ採取された画像71が示され、その上に走査領域が重ねて表示される。ハンドル73、79を動かすことにより、水平方向の走査範囲を指定できる。また、ハンドル76、82を動かすことにより垂直方向の走査範囲を指定できる。また、ハンドル75、78、81、83を動かすことにより、水平方向と垂直方向の走査範囲を同時に変更することができる。また、ハンドル80を動かすことにより走査方向の角度を指定することができる。上記の操作により指定された設定は表示エリア72に水平方向の倍率、垂直方向の倍率、および、走査方向の角度として表示される。
図10は本例の走査線間隔を広げて走査する方法においてラスターローテーションを用いた測定方法の一実施例であり、ラインパターンの線幅を測定する場合の走査領域、走査方向、採取画像の一例である。
走査方向をラインパターンに垂直な方向に設定し、水平方向の倍率をラインパターンの幅に合わせて設定し、垂直方向の倍率を走査線間隔が試料形状の変化を引き起こす所定値よりも大きくなるように設定する。
図10(a)はラインパターンが垂直方向のときの該ラインパターンの線幅の測定方法を示している。ラスターローテーションの角度は0°とし、ラインパターンに垂直な方向に走査して該ラインパターンの線幅を測定する。
図10(b)はラインパターンが斜め45°方向のときの該ラインパターンの線幅の測定方法を示している。ラスターローテーションにより走査方向を45°回転させ、ラインパターンに垂直な方向に走査して該ラインパターンの線幅を測定する。
図10(c)はラインパターンが水平方向のときの該ラインパターンの線幅の測定方法を示している。ラスターローテーションにより走査方向を90°回転させ、ラインパターンに垂直な方向に走査して該ラインパターンの線幅を測定する。
図11は本発明の走査線間隔を広げて走査する方法においてラスターローテーションを用いた測定方法の別の実施例であり、ホールパターンの直径を測定する場合の実施例である。
水平方向の倍率をホールパターンAの直径に合わせて設定し、垂直方向の倍率を走査線間隔が試料形状の変化を引き起こす所定値よりも大きくなるように設定し、図11(a)〜(d)に示すようにホールパターンAに対し走査方向を回転させながら画像の採取を行う。尚、本実施例では回転角度を45°ごととしているが、これは、他の角度であってもかまわない。
各走査方向において得られる画像は図11の“採取画像”の欄に示された画像のように楕円形状の像になるが、楕円の長径を測定しホールパターンAの直径とする。そして、各走査方向において得られた測定値を平均し最終的なホールパターンAの直径とする。
上記のように測定することにより、電子線の照射密度がホールパターンAの円周方向に対して均等になるため、シュリンクの量を円周方向に対して均一化できる。また、ホールパターンの直径を円周方向に平均化して得られるため、測定値のばらつきを低減できる。
尚、図11に示すように各走査方向において採取される画像は全て等しく水平方向に伸びた楕円形状の像になるため、各走査方向において得られた画像から楕円の長径を測定し測定値を平均するかわりに、各走査方向において得られた画像を重ねて1枚の画像に合成してから楕円の長径の測定しホールパターンAの直径としてもよい。
本発明の走査型電子顕微鏡およびそれを用いた試料寸法測定方法により、ArFレジスト等の電子線の照射に対して形状変化をもたらす試料について、例えば、斜め45°方向のラインパターンの幅について、形状の変化を抑制し高い精度で測定することができる。また、ホールパターンの直径について、形状の変化を抑制し高い精度で測定することができる。
走査型電子顕微鏡における走査信号の演算方法を示すフローチャート。 走査型電子顕微鏡における走査信号の演算の各ステップにおける走査信号の軌跡を示す図。 走査型電子顕微鏡の概略を説明する図。 走査型電子顕微鏡における走査コイル制御電源の一実施例を示す回路ブロック図。 走査型電子顕微鏡における走査コイル制御電源の別の実施例を示す回路ブロック図。 ラスターローテーション時の走査信号の演算方法を示すフローチャート。 走査型電子顕微鏡における走査信号の演算の各ステップにおける走査信号の軌跡を示す図。 走査型電子顕微鏡における走査方法を実現する操作画面の一実施例を示す図。 走査型電子顕微鏡における走査方法を実現する操作画面の別の実施例を示す図。 走査型電子顕微鏡における試料寸法測定方法においてラインパターンの測定方法の一実施例を示す図。 走査型電子顕微鏡における試料寸法測定方法においてホールパターンの測定方法の一実施例を示す図。 測長電子顕微鏡において高い測定精度で測定するための測定する方向と走査線方向の関係を示す図。 走査型電子顕微鏡における走査信号の演算方法の別の例を示すフローチャート。
符号の説明
1…陰極、2…第一陽極、3…第二陽極、4…一次電子線、5…集束レンズ、7…対物レンズ、8…絞り、9…試料、10…二次電子線、11…走査コイル、12…二次電子検出器、13…信号アンプ、21…高電圧制御電源、22…集束レンズ制御電源、23…対物レンズ制御電源、24…走査コイル制御電源、25…ステージ制御装置、26…試料像表示装置、27…入力装置、28…描画装置、29…試料ステージ、30…制御演算装置、41…DAコンバータ、42…水平/垂直倍率比設定回路、43…ラスターローテーション演算回路、44…倍率設定回路、45…走査コイル駆動回路、46…デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、62…操作ウィンドウ。

Claims (11)

  1. 試料に荷電粒子線を二次元的に走査する際に、走査線間間隔を拡張して前記荷電粒子線を走査して、前記走査線間隔方向の倍率が、走査線方向の倍率より低倍率となる画像を形成する荷電粒子線走査方法において、
    所望の走査線間間隔方向の倍率と、前記走査線方向の倍率との倍率比に基づく値を算出するステップと、前記走査線間間隔方向の倍率と前記走査線方向の倍率との比に基づく値を、前記走査線間隔方向、或いは前記走査線方向の走査信号に乗算し、第1の演算された走査信号を計算するステップと、当該第1の演算された走査信号について、走査方向を回転させる計算を行うステップと、当該走査方向を回転させる計算が実施された走査信号について、前記所望の倍率比となるように、前記走査線間隔方向及び前記走査線方向の第2の演算された走査信号を計算するステップを備えたことを特徴とする荷電粒子線走査方法。
  2. 請求項1において、
    前記走査線間間隔方向の倍率と前記走査線方向の倍率との比に基づく値を、前記走査線方向の走査信号に乗算する場合には、前記走査線間間隔方向の倍率に基づく係数に基づいて、前記第2の演算された走査信号を計算し、
    前記走査線間間隔方向の倍率と前記走査線方向の倍率との比に基づく値を、前記走査線間間隔方向の走査信号に乗算する場合には、前記走査線方向の倍率に基づく係数に基づいて、前記第2の演算された走査信号を計算することを特徴とする荷電粒子線走査方法。
  3. 請求項2において、
    前記走査線方向の走査信号に乗算される前記走査線間間隔方向の倍率と前記走査線方向の倍率との比に基づく値は、走査線間間隔方向の倍率÷走査線方向の倍率であり、前記走査線間間隔方向の走査信号に乗算される前記走査線間間隔方向の倍率と前記走査線方向の倍率との比に基づく値は、走査線方向の倍率÷走査線間間隔方向の倍率であることを特徴とする荷電粒子線走査方法。
  4. 走査線間間隔を変化させることによって、走査線間間隔方向の倍率を、走査線方向の倍率より低倍率となるように、荷電粒子線を走査する荷電粒子線走査方法において、
    所望の走査線方向の倍率と、走査線間間隔の倍率比に基づいて、前記走査線方向、或いは前記走査線間間隔方向の走査信号を計算し、当該走査信号について前記荷電粒子線の走査方向を回転させるための計算を行い、当該回転の計算が行われた走査信号について、前記所望の走査線方向の倍率と、走査線間間隔方向の倍率となるように、前記走査線方向、及び走査線間間隔方向の走査信号を計算することを特徴とする荷電粒子線走査方法。
  5. 請求項4において、
    前記所望の走査線方向の倍率と走査線間間隔方向の倍率比に基づいて計算される走査信号は、前記走査線間間隔方向の倍率/前記走査線方向の倍率、或いは前記走査線方向の倍率/前記走査線間間隔方向の倍率を、走査線方向の走査信号、或いは走査線間間隔方向の走査信号に乗算することによって求められるものであることを特徴とする荷電粒子線走査方法。
  6. 請求項4において、
    前記荷電粒子線の走査方向を回転させるための計算は、前記走査線方向の倍率と、走査線間間隔方向の倍率比に基づく計算が施された走査信号に対して行われることを特徴とする荷電粒子線走査方法。
  7. 荷電粒子線源と、当該荷電粒子線源より放出される荷電粒子線を試料上で走査する偏向器と、当該偏向器に供給する信号を制御する制御装置を備えた荷電粒子線装置において、
    前記制御装置は、設定された走査線方向の倍率と、走査線間間隔方向との倍率比に基づいた走査領域となるように走査信号を演算し、当該走査信号について前記荷電粒子線の走査方向を回転させるための演算を行い、当該回転の計算が行われた走査信号について、前記設定された走査線方向の倍率と、走査線間間隔方向の倍率に応じた走査信号を演算することを特徴とする荷電粒子線装置。
  8. 請求項7において、
    前記走査線方向の倍率と、走査線間間隔方向の倍率と、前記走査方向の回転角を設定可能な表示装置を備えたことを特徴とする荷電粒子線装置。
  9. 請求項7において、
    前記走査線間間隔方向の倍率は、前記走査線方向の倍率より低倍率であることを特徴とする荷電粒子線装置。
  10. 設定された倍率と設定された走査方向の回転角に基づいて、荷電粒子線装置に供給する走査信号を演算する演算装置において、
    当該演算装置は、前記荷電粒子線の走査線方向に設定された倍率Mxと、当該倍率Mxより低倍率に設定される前記荷電粒子線の走査線間間隔方向の倍率Myとの比に関する値を前記走査線方向の走査信号、或いは前記走査線間間隔方向の走査信号に乗算し、前記MxとMyの比に関する値が乗算された走査信号について、前記設定された回転角に基づく回転演算を実施することを特徴とする演算装置。
  11. 請求項10において、
    前記演算装置は、前記乗算の際に、
    Figure 2008059916
    或いは
    Figure 2008059916
    (H…走査線方向の走査信号、H…走査線方向の走査信号について演算の結果出力される信号、V…走査線間間隔方向の走査信号、V…走査線間間隔方向の走査信号について演算の結果出力される信号)
    を演算することを特徴とする演算装置。
JP2006235869A 2006-08-31 2006-08-31 荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置 Active JP4881677B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006235869A JP4881677B2 (ja) 2006-08-31 2006-08-31 荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置
US11/892,332 US7598497B2 (en) 2006-08-31 2007-08-22 Charged particle beam scanning method and charged particle beam apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006235869A JP4881677B2 (ja) 2006-08-31 2006-08-31 荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008059916A true JP2008059916A (ja) 2008-03-13
JP4881677B2 JP4881677B2 (ja) 2012-02-22

Family

ID=39150197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006235869A Active JP4881677B2 (ja) 2006-08-31 2006-08-31 荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7598497B2 (ja)
JP (1) JP4881677B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010097860A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子ビーム装置、及び荷電粒子ビームにおける位置補正処理方法

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1790203B1 (en) 2004-07-21 2015-12-30 Mevion Medical Systems, Inc. A programmable radio frequency waveform generator for a synchrocyclotron
EP2389980A3 (en) 2005-11-18 2012-03-14 Still River Systems, Inc. Charged particle radiation therapy
US8003964B2 (en) 2007-10-11 2011-08-23 Still River Systems Incorporated Applying a particle beam to a patient
US8581523B2 (en) 2007-11-30 2013-11-12 Mevion Medical Systems, Inc. Interrupted particle source
US8933650B2 (en) 2007-11-30 2015-01-13 Mevion Medical Systems, Inc. Matching a resonant frequency of a resonant cavity to a frequency of an input voltage
TW201424467A (zh) 2012-09-28 2014-06-16 Mevion Medical Systems Inc 一粒子束之強度控制
WO2014052721A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Mevion Medical Systems, Inc. Control system for a particle accelerator
CN104813747B (zh) 2012-09-28 2018-02-02 梅维昂医疗系统股份有限公司 使用磁场颤振聚焦粒子束
WO2014052734A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Mevion Medical Systems, Inc. Controlling particle therapy
EP2901821B1 (en) 2012-09-28 2020-07-08 Mevion Medical Systems, Inc. Magnetic field regenerator
US10254739B2 (en) 2012-09-28 2019-04-09 Mevion Medical Systems, Inc. Coil positioning system
ES2739830T3 (es) 2012-09-28 2020-02-04 Mevion Medical Systems Inc Ajuste de energía de un haz de partículas
JP6523957B2 (ja) 2012-09-28 2019-06-05 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド 磁場を変更するための磁性シム
EP2901822B1 (en) 2012-09-28 2020-04-08 Mevion Medical Systems, Inc. Focusing a particle beam
US8791656B1 (en) 2013-05-31 2014-07-29 Mevion Medical Systems, Inc. Active return system
US9730308B2 (en) 2013-06-12 2017-08-08 Mevion Medical Systems, Inc. Particle accelerator that produces charged particles having variable energies
CN110237447B (zh) 2013-09-27 2021-11-02 梅维昂医疗系统股份有限公司 粒子治疗系统
US10675487B2 (en) 2013-12-20 2020-06-09 Mevion Medical Systems, Inc. Energy degrader enabling high-speed energy switching
US9962560B2 (en) 2013-12-20 2018-05-08 Mevion Medical Systems, Inc. Collimator and energy degrader
US9661736B2 (en) 2014-02-20 2017-05-23 Mevion Medical Systems, Inc. Scanning system for a particle therapy system
US9950194B2 (en) 2014-09-09 2018-04-24 Mevion Medical Systems, Inc. Patient positioning system
JP6548542B2 (ja) * 2015-09-29 2019-07-24 株式会社ホロン Sem画像取得装置およびsem画像取得方法
US10786689B2 (en) 2015-11-10 2020-09-29 Mevion Medical Systems, Inc. Adaptive aperture
EP3906968A1 (en) 2016-07-08 2021-11-10 Mevion Medical Systems, Inc. Treatment planning
US11103730B2 (en) 2017-02-23 2021-08-31 Mevion Medical Systems, Inc. Automated treatment in particle therapy
EP3645111A1 (en) 2017-06-30 2020-05-06 Mevion Medical Systems, Inc. Configurable collimator controlled using linear motors
WO2020185543A1 (en) 2019-03-08 2020-09-17 Mevion Medical Systems, Inc. Collimator and energy degrader for a particle therapy system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH103876A (ja) 1996-06-14 1998-01-06 Nikon Corp 走査型電子顕微鏡の走査角度自動調整方法および走査角度 自動調整可能な走査型電子顕微鏡
WO2003021186A1 (fr) 2001-08-29 2003-03-13 Hitachi, Ltd. Procede pour mesurer les dimensions d'un echantillon et microscope electronique a balayage
JP4464857B2 (ja) * 2005-04-05 2010-05-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置
JP4801518B2 (ja) * 2006-07-07 2011-10-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線顕微方法および荷電粒子線装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010097860A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子ビーム装置、及び荷電粒子ビームにおける位置補正処理方法
JP2010199003A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子ビーム装置、及び荷電粒子ビームにおける位置補正処理方法
US8629394B2 (en) 2009-02-27 2014-01-14 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle beam device and method for correcting position with respect to charged particle beam

Also Published As

Publication number Publication date
US7598497B2 (en) 2009-10-06
US20080054187A1 (en) 2008-03-06
JP4881677B2 (ja) 2012-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4881677B2 (ja) 荷電粒子線走査方法及び荷電粒子線装置
US7372047B2 (en) Charged particle system and a method for measuring image magnification
JP4504946B2 (ja) 荷電粒子線装置
JP4587742B2 (ja) 荷電粒子線顕微方法及び荷電粒子線応用装置
JPWO2003021186A1 (ja) 試料寸法測定方法及び走査型電子顕微鏡
JP5965739B2 (ja) 画像処理装置、電子顕微鏡装置、画像処理方法及びプログラム
JP4194526B2 (ja) 荷電粒子線の調整方法、及び荷電粒子線装置
US7288763B2 (en) Method of measurement accuracy improvement by control of pattern shrinkage
JP2006173017A (ja) 荷電粒子線装置と荷電粒子線顕微方法
JP4343880B2 (ja) 試料寸法測定方法及び走査型電子顕微鏡
JP6088803B2 (ja) 画像処理装置、自己組織化リソグラフィ技術によるパターン生成方法、及びコンピュータープログラム
US8086022B2 (en) Electron beam inspection system and an image generation method for an electron beam inspection system
JP2005338102A (ja) 試料寸法測長方法及び走査電子顕微鏡
JP2007003535A (ja) 試料寸法測定方法及び走査型電子顕微鏡
JP6343508B2 (ja) コントラスト・ブライトネス調整方法、及び荷電粒子線装置
JP2008021435A (ja) 荷電粒子ビームのビーム分解能測定方法及び荷電粒子ビーム装置
JP2006138864A (ja) 試料寸法測定方法及び走査型電子顕微鏡
JP6405271B2 (ja) 電子分光装置および測定方法
JP6207893B2 (ja) 試料観察装置用のテンプレート作成装置
JP2007234263A (ja) 荷電粒子ビームのビーム強度分布測定方法及び荷電粒子ビーム装置
JP4431624B2 (ja) 荷電粒子線調整方法、及び荷電粒子線装置
JP4231891B2 (ja) 荷電粒子線の調整方法、及び荷電粒子線装置
JP4996206B2 (ja) 形状観察装置および形状観察方法
JP2006172919A (ja) 三次元形状解析機能を有する走査型電子顕微鏡
JP2011179819A (ja) パターン測定方法及びコンピュータプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090826

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111108

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4881677

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350