JP2020085837A - 電子ビーム画像取得装置および電子ビーム画像取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】帯電の影響を受けた電子線画像を簡易に補正することが可能な電子ビーム画像取得装置を提供する。【解決手段】電子ビーム画像取得装置は、基板のストライプ領域毎に、電子ビームを用いてｙ方向のスキャンラインのスキャン動作を繰り返しながら、ストライプ領域の長手方向となるｘ方向にスキャン動作を進めることによりストライプ領域の電子光学画像データを取得する画像取得機構と、既にスキャン動作が実施された直近のｋブロック領域目から注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの輝度を変化させる輝度変化量を直近のｋブロック領域目から複数のブロック領域のブロック領域毎に演算するブロック単位輝度変化量演算部４２と、直近のｋブロック領域目から注目ブロック領域から複数のブロック領域のブロック領域毎に演算された輝度変化量を用いて、注目ブロック領域の電子光学画像データの輝度を補正する補正部４６と、を備えた。【選択図】図７

Description

本発明は、電子ビーム画像取得装置および電子ビーム画像取得方法に関する。例えば、電子線を照射して放出されるパターンの２次電子画像を用いて画像を取得する装置に関する。

近年、大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化及び大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅はますます狭くなってきている。そして、多大な製造コストのかかるＬＳＩの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。しかし、１ギガビット級のＤＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に代表されるように、ＬＳＩを構成するパターンは、サブミクロンからナノメータのオーダーになっている。近年、半導体ウェハ上に形成されるＬＳＩパターン寸法の微細化に伴って、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。よって、半導体ウェハ上に転写された超微細パターンの欠陥を検査するパターン検査装置の高精度化が必要とされている。その他、歩留まりを低下させる大きな要因の一つとして、半導体ウェハ上に超微細パターンをフォトリソグラフィ技術で露光、転写する際に使用されるマスクのパターン欠陥があげられる。そのため、ＬＳＩ製造に使用される転写用マスクの欠陥を検査するパターン検査装置の高精度化が必要とされている。

検査手法としては、半導体ウェハやリソグラフィマスク等の基板上に形成されているパターンを撮像した測定画像と、設計データ、あるいは基板上の同一パターンを撮像した測定画像と比較することにより検査を行う方法が知られている。例えば、パターン検査方法として、同一基板上の異なる場所の同一パターンを撮像した測定画像データ同士を比較する「ｄｉｅ ｔｏ ｄｉｅ（ダイ−ダイ）検査」や、パターン設計された設計データをベースに設計画像データ（参照画像）を生成して、それとパターンを撮像した測定データとなる測定画像とを比較する「ｄｉｅ ｔｏ ｄａｔａｂａｓｅ（ダイ−データベース）検査」がある。撮像された画像は測定データとして比較回路へ送られる。比較回路では、画像同士の位置合わせの後、測定データと参照データとを適切なアルゴリズムに従って比較し、一致しない場合には、パターン欠陥有りと判定する。

上述したパターン検査装置には、レーザ光を検査対象基板に照射して、その透過像或いは反射像を撮像する装置の他、検査対象基板上を電子ビームで走査（スキャン）して、電子ビームの照射に伴い検査対象基板から放出される２次電子を検出して、パターン像を取得する検査装置の開発も進んでいる。電子ビームを用いた検査装置では、さらに、マルチビームを用いた装置の開発も進んでいる。ここで、電子線画像を取得する場合に、電子ビームの照射によって検査対象基板表面が帯電してしまう。そのため、かかる帯電の影響により電子線が偏向してしまうため取得される画像に誤差が生じてしまうといった問題があった。

ここで、電子線照射時に形成される帯電の時定数を抽出して、時定数に基づいて電子線で走査する走査順序を決定することで、かかる帯電の影響を受けないようにするといった手法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１２３７１６号公報

帯電は時間の経過により減衰していくので、帯電減衰曲線に従って過去の各ビーム照射個所での帯電が及ぼす影響量をすべて演算して、これらを合計して、これから照射する照射位置での輝度を補正することも想定される。しかしながら、帯電の影響を受けた電子線画像の補正に用いる画像データの範囲が大きい場合、補正のための計算量が膨大となってしまう。

そこで、本発明の一態様は、帯電の影響を受けた電子線画像を簡易に補正することが可能な装置および方法を提供する。

本発明の一態様の電子ビーム画像取得装置は、
複数の図形パターンが形成された基板を載置するステージと、
基板の検査領域が第１の方向に第１の幅で分割された複数のストライプ領域に対して、ストライプ領域毎に、ステージの移動に伴って、電子ビームを用いて第１の方向のスキャンラインのスキャン動作を繰り返しながら、第１の方向に直交するストライプ領域の長手方向となる第２の方向にスキャン動作を進めることによりストライプ領域の電子光学画像データを取得する画像取得機構と、
ストライプ領域が、第２の方向に、第１の方向のスキャンラインの第２の方向の第２の幅より大きい第３の幅で分割された複数のブロック領域のうち、第１の方向のスキャン動作を行っている注目ブロック領域に先立って既にスキャン動作が実施された予め設定された数の直近のｋブロック領域目（ｋは１以上の整数）から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域の帯電に起因して注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの輝度を変化させる輝度変化量を直近の複数のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶブロック領域のブロック領域毎に演算するブロック単位輝度変化量演算部と、
直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算された輝度変化量を用いて、注目ブロック領域の電子光学画像データの輝度を補正する輝度補正部と、
を備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の態様の電子ビーム画像取得装置は、
複数の図形パターンが形成された基板を載置するステージと、
前記基板の検査領域が第１の方向に第１の幅で分割された複数のストライプ領域に対して、ストライプ領域毎に、前記ステージの移動に伴って、電子ビームを用いて前記第１の方向のスキャンラインのスキャン動作を繰り返しながら、前記第１の方向に直交する前記ストライプ領域の長手方向となる第２の方向に前記スキャン動作を進めることにより前記ストライプ領域の電子光学画像データを取得する画像取得機構と、
前記ストライプ領域が、前記第２の方向に、前記第１の方向のスキャンラインの前記第２の方向の第２の幅より大きい第３の幅で分割された複数のブロック領域のうち、前記第１の方向のスキャン動作を行っている注目ブロック領域に先立って既にスキャン動作が実施された予め設定された数の直近のｋブロック領域目（ｋは１以上の整数）から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域の帯電に起因して前記注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの輝度を変化させる輝度変化量を前記直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算するブロック単位輝度変化量演算部と、
前記注目ブロック領域に直近する、既にスキャン動作が実施された前記ストライプ領域のうち前記第３の幅より大きい上述した第４の幅の領域に対して、前記スキャンライン毎に前記輝度変化量を演算するライン単位輝度変化量演算部と、
前記直近の上述した第４の幅の領域より前にスキャン動作が実施された複数のブロック領域のブロック領域毎に演算された輝度変化量と、直近の第４の幅の領域のスキャンライン毎に演算された輝度変化量とを合算して得られた補正量を用いて、注目ブロック領域の電子光学画像データの輝度を補正する輝度補正部と、
を備えたことを特徴とする。

また、輝度補正部は、注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの各画素の輝度から、輝度変化量を差し引くと好適である。

また、ブロック領域の第３の幅は、スキャンラインの第２の幅の２以上の整数倍のサイズに定義されると好適である。

また、第４の幅は、基準値から第２の方向へのスキャン動作に進行に合わせて段階的に大きくなり、閾値を超えた時点で基準値に戻るように構成しても好適である。

本発明の一態様の電子ビーム画像取得方法は、
ステージに載置された複数の図形パターンが形成された基板の検査領域が第１の方向に第１の幅で分割された複数のストライプ領域に対して、ストライプ領域毎に、ステージの移動に伴って、電子ビームを用いて第１の方向のスキャンラインのスキャン動作を繰り返しながら、第１の方向に直交するストライプ領域の長手方向となる第２の方向にスキャン動作を進めることによりストライプ領域の電子光学画像データを取得する工程と、
ストライプ領域が、第２の方向に、第１の方向のスキャンラインの第２の方向の第２の幅より大きい第３の幅で分割された複数のブロック領域のうち、第１の方向のスキャン動作を行っている注目ブロック領域に先立って既にスキャン動作が実施された予め設定された数の直近のｋブロック領域目（ｋは１以上の整数）から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域の帯電に起因して注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの輝度を変化させる輝度変化量を直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算する工程と、
直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算された輝度変化量を用いて、注目ブロック領域の電子光学画像データの輝度を補正し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、帯電の影響を受けた電子線画像を簡易に補正できる。よって、帯電の影響を抑制した電子線画像を取得できる。

実施の形態１におけるパターン検査装置の構成を示す構成図である。 実施の形態１における半導体基板に形成される複数のチップ領域の一例を示す図である。 実施の形態１における検査方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態１の比較例における帯電補正の仕方を説明するための図である。 実施の形態１における帯電補正の仕方を説明するための図である。 実施の形態１における帯電起因の輝度変化関数の演算の仕方を説明するための図である。 実施の形態１における画像補正回路内の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１におけるブロック領域とライン演算領域の移動の仕方を説明するための図である。 実施の形態１における比較回路内の構成の一例を示す構成図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるパターン検査装置の構成を示す構成図である。図１において、基板に形成されたパターンを検査する検査装置１００は、電子ビーム検査装置の一例である。検査装置１００は、画像取得機構１５０、及び制御系回路１６０を備えている。画像取得機構１５０は、電子ビームカラム１０２（電子鏡筒）及び検査室１０３を備えている。電子ビームカラム１０２内には、電子銃２０１、電磁レンズ２０２、電磁レンズ２０５、ブランキング偏向器２１２、制限アパーチャ基板２１３、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、主偏向器２０８、副偏向器２０９、及び検出器２２２が配置されている。

検査室１０３内には、少なくともＸＹＺ方向に移動可能なステージ１０５が配置される。ステージ１０５上には、検査対象となる基板１０１（試料）が配置される。基板１０１には、露光用マスク基板、及びシリコンウェハ等の半導体基板が含まれる。基板１０１が半導体基板である場合、半導体基板には複数のチップパターン（ウェハダイ）が形成されている。基板１０１が露光用マスク基板である場合、露光用マスク基板には、チップパターンが形成されている。チップパターンは、複数の図形パターンによって構成される。かかる露光用マスク基板に形成されたチップパターンが半導体基板上に複数回露光転写されることで、半導体基板には複数のチップパターン（ウェハダイ）が形成されることになる。以下、基板１０１が半導体基板である場合を主として説明する。基板１０１は、例えば、パターン形成面を上側に向けてステージ１０５に配置される。また、ステージ１０５上には、検査室１０３の外部に配置されたレーザ測長システム１２２から照射されるレーザ測長用のレーザ光を反射するミラー２１６が配置されている。検出器２２２は、電子ビームカラム１０２の外部で検出回路１０６に接続される。検出回路１０６は、チップパターンメモリ１２３に接続される。

制御系回路１６０では、検査装置１００全体を制御する制御計算機１１０が、バス１２０を介して、位置回路１０７、比較回路１０８、参照画像作成回路１１２、画像補正回路１１３、ステージ制御回路１１４、レンズ制御回路１２４、ブランキング制御回路１２６、偏向制御回路１２８、磁気ディスク装置等の記憶装置１０９，１１１、モニタ１１７、メモリ１１８、及びプリンタ１１９に接続されている。また、偏向制御回路１２８は、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換）アンプ１４４，１４６に接続される。ＤＡＣアンプ１４６は、主偏向器２０８に接続され、ＤＡＣアンプ１４４は、副偏向器２０９に接続される。

また、チップパターンメモリ１２３は、画像補正回路１１３に接続されている。また、ステージ１０５は、ステージ制御回路１１４の制御の下に駆動機構１４２により駆動される。駆動機構１４２では、例えば、ステージ座標系におけるＸ方向、Ｙ方向、θ方向に駆動する３軸（Ｘ−Ｙ−θ）モータの様な駆動系が構成され、ＸＹθ方向にステージ１０５が移動可能となっている。これらの、図示しないＸモータ、Ｙモータ、θモータは、例えばステップモータを用いることができる。ステージ１０５は、ＸＹθ各軸のモータによって水平方向及び回転方向に移動可能である。さらに、駆動機構１４２では、例えば、ピエゾ素子等を用いて、Ｚ方向（高さ方向）にステージ１０５を移動可能に制御している。そして、ステージ１０５の移動位置はレーザ測長システム１２２により測定され、位置回路１０７に供給される。レーザ測長システム１２２は、ミラー２１６からの反射光を受光することによって、レーザ干渉法の原理でステージ１０５の位置を測長する。

電磁レンズ２０２、電磁レンズ２０５、電磁レンズ２０６、及び電磁レンズ２０７（対物レンズ）は、レンズ制御回路１２４により制御される。また、ブランキング偏向器２１２は、２極以上の電極により構成され、電極毎に図示しないＤＡＣアンプを介してブランキング制御回路１２６により制御される。副偏向器２０９は、４極以上の電極により構成され、電極毎にＤＡＣアンプ１４４を介して偏向制御回路１２８により制御される。主偏向器２０８は、４極以上の電極により構成され、電極毎にＤＡＣアンプ１４６を介して偏向制御回路１２８により制御される。

電子銃２０１には、図示しない高圧電源回路が接続され、電子銃２０１内の図示しないフィラメント（カソード）と引出電極（アノード）間への高圧電源回路からの加速電圧の印加と共に、別の引出電極（ウェネルト）の電圧の印加と所定の温度のカソードの加熱によって、カソードから放出された電子群が加速させられ、電子ビーム２００となって放出される。

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。検査装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。

次に、検査装置１００における画像取得機構１５０の動作について説明する。

電子銃２０１（放出源）から放出された電子ビーム２００は、電磁レンズ２０２、電磁レンズ２０５、及び電磁レンズ２０６によってそれぞれ屈折させられ、中間像およびクロスオーバーを繰り返しながら、電磁レンズ２０７（対物レンズ）に進む。そして、電磁レンズ２０７は、電子ビーム２００を基板１０１にフォーカス（合焦）する。対物レンズ２０７により基板１０１（試料）面上に焦点が合わされた（合焦された）電子ビーム２００は、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって偏向され、基板１０１上の所望の位置に照射される。ここで、ステージ１０５が連続移動しながら電子ビーム２００を基板１０１に照射する場合、電子ビーム２００の照射位置がステージ１０５の移動に追従するように主偏向器２０８による偏向によるトラッキング動作が行われる。

なお、ブランキング偏向器２１２によって、電子ビーム２００が偏向された場合には、制限アパーチャ基板２１３の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ基板２１３によって遮蔽される。一方、ブランキング偏向器２１２によって偏向されなかった電子ビーム２００は、図１に示すように制限アパーチャ基板２１３の中心の穴を通過する。かかるブランキング偏向器２１２のＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが制御される。このように、制限アパーチャ基板２１３は、ブランキング偏向器２１２によってビームＯＦＦの状態になるように偏向された電子ビーム２００を遮蔽する。そして、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに形成された、制限アパーチャ基板２１３を通過したビームにより、検査用（画像取得用）の電子ビーム２００が形成される。

基板１０１の所望する位置に電子ビーム２００が照射されると、かかる電子ビーム２００が照射されたことに起因して基板１０１から電子ビーム２００（１次電子ビーム）に対応する、反射電子を含む２次電子（２次電子ビーム３００）が放出される。

基板１０１から放出された２次電子ビーム３００は、検出器２２２に投影される。検出器２２２は、投影された２次電子ビーム３００を検出する。検出器２２２にて検出された２次電子画像データとなる強度信号は、検出回路１０６に出力される。検出器２２２は、図１の例では、中心部が開口した半球椀状に形成されているが、これに限るものではない。平板電極であっても構わない。

図２は、実施の形態１における半導体基板に形成される複数のチップ領域の一例を示す図である。図２において、基板１０１が半導体基板（ウェハ）である場合、半導体基板（ウェハ）の検査領域３３０には、複数のチップ（ウェハダイ）３３２が２次元のアレイ状に形成されている。各チップ３３２には、露光用マスク基板に形成された１チップ分のマスクパターンが図示しない露光装置（ステッパ）によって例えば１／４に縮小されて転写されている。各チップ３３２の領域は、例えばｙ方向（第１の方向）に向かって所定の幅Ｄ１（第１の幅）で複数のストライプ領域３２に分割される。画像取得機構１５０によるスキャン動作は、例えば、ストライプ領域３２毎に実施される。各ストライプ領域３２は、長手方向に向かって複数のフレーム３０（マスクダイ）に分割される。フレーム３０は、例えば、ストライプ領域３２の長手方向であり、ｙ方向に直交するｘ方向（第２の方向）に向かって所定の幅Ｄ２の矩形（例えば正方形）の領域に分割される。幅Ｄ２は、例えば、ストライプ領域３２の幅Ｄ１と同じであっても構わない。実施の形態１では、かかるフレーム３０が単位検査領域となる。対象となるフレーム３０へのビームの移動は、主偏向器２０８による偏向によって行われる。

そして、画像取得機構１５０は、ストライプ領域３２毎に、ステージ１０５の移動に伴って、電子ビーム２００を用いてｙ方向のスキャンライン３１のスキャン動作を繰り返しながら、ストライプ領域３２の長手方向であり、ｙ方向に直交するｘ方向（第２の方向）にスキャン動作を進める。例えば、１列目のスキャンライン３１はｙ方向に進み、２列目のスキャンライン３１は−ｙ方向に進むといった列ごとに向きを変えて蛇行しながらスキャン動作を進めていくと好適である。ビームの移動は、副偏向器２０９による偏向によって行われる。１フレーム３０あたり、例えば、２５６本のスキャンライン３１をスキャンする。かかる動作を繰り返し、ストライプ領域３２内を順に照射していく。１つのストライプ領域３２のスキャンが終了したら、ステージ１０５の移動或いは／及び主偏向器２０８による偏向によって照射位置が次のストライプ領域３２へと移動する。

なお、図２の例では、チップ３３２毎かつチップ３３２内のストライプ領域３２毎にスキャンする場合を示しているが、これに限るものではない。検査領域３３０全体を複数のストライプ領域３２に分割して、複数のチップ３３２を跨いだストライプ領域３２毎にスキャン動作を行っても好適である。

図３は、実施の形態１における検査方法の要部工程を示すフローチャート図である。図３において、実施の形態１における検査方法は、被検査画像取得工程（Ｓ１０２）と、ブロック単位輝度変化量演算工程（Ｓ１０４）と、ライン単位輝度変化量演算工程（Ｓ１０６）と、輝度補正工程（Ｓ１０８）と、参照画像作成工程（Ｓ２０２）と、位置合わせ工程（Ｓ２０６）と、比較工程（Ｓ２０８）と、いう一連の工程を実施する。

被検査画像取得工程（Ｓ１０２）として、画像取得機構１５０は、ストライプ領域３２毎に、ステージ１０５の移動に伴って、電子ビーム２００を用いてｙ方向のスキャンライン３１のスキャン動作を繰り返しながら、ｘ方向にスキャン動作を進めることによりストライプ領域３２の電子光学画像データを取得する。スキャン動作の仕方は上述した通りである。検出器２２２によって検出された２次電子の検出データ（測定画像：電子光学画像：２次電子画像：被検査画像）は、測定順に検出回路１０６に出力される。検出回路１０６内では、図示しないＡ／Ｄ変換器によって、アナログの検出データがデジタルデータに変換され、チップパターンメモリ１２３に格納される。そして、得られた測定画像データは、位置回路１０７からの各位置を示す情報と共に、画像補正回路１１３に転送される。

以上のようにして得られた電子光学画像データは、自身の画素に先立ってスキャン動作が実施された個所の帯電による影響を受ける。このため、かかる帯電の影響により電子線が偏向してしまうため取得される画像に誤差（輝度変動）が生じてしまうといった問題があった。

図４は、実施の形態１の比較例における帯電補正の仕方を説明するための図である。図４において、実施の形態１の比較例では、現在、スキャンしているスキャンライン３１で得られる電子光学画像データは、既にスキャンされた複数のフレーム３０（例えば、４フレーム分）の領域内の帯電個所からの影響を受ける。帯電は時間の経過により減衰していくので、帯電減衰曲線（減衰係数曲線）に従って過去の各ビーム照射個所での帯電が及ぼす影響量をすべて演算して、これらを合計する。例えば、４フレーム分の領域内の帯電個所と帯電減衰曲線κ０とを畳み込み演算する。これにより、現在のスキャンライン３１で得られる各画素の輝度を変化させている輝度変化量を求めることができる。そして、現在のスキャンライン３１で得られた各画素の輝度を補正する。しかしながら、帯電の影響を受けた電子線画像の補正に用いる画像データの範囲が例えば４フレーム分と大きい場合、補正のための計算量が膨大となってしまう。よって、もっと簡易に補正できる手法が望ましい。そこで、実施の形態１では、フレーム３０を複数のブロック領域に等分割して、ブロック領域毎に一意の減衰係数を乗じて簡略化した輝度変化量を演算する。

図５は、実施の形態１における帯電補正の仕方を説明するための図である。図５において、実施の形態１では、各フレーム３０を例えば４つのブロック領域２０に等分する。１つのフレーム３０が、例えば２５６個のスキャンライン３１で構成される場合、１／４である６４個のスキャンライン３１ずつでブロック領域２０を構成する。言い換えれば、ストライプ領域３２が、ｘ方向に、ｙ方向のスキャンライン３１のｘ方向の幅ｄ１（第２の幅）より大きい幅Ｄ３（第３の幅）で分割されることによって複数のブロック領域２０が設定される。さらに言い換えれば、ブロック領域２０の幅Ｄ３（第３の幅）は、スキャンライン３１のｘ方向の幅ｄ１（第２の幅）の２以上の整数倍（例えば、６４倍）のサイズに定義される。スキャンライン３１の幅ｄ１は、例えば、ビームサイズ、或いは画素サイズに設定されると好適である。

図５の例では、現在スキャン動作を行っている注目ブロック領域２１内のスキャンライン３１は、図４の帯電減衰曲線κ０に示すように、直近の複数のフレーム３０（例えば、４フレーム）分の領域（４×４＝１６個のブロック領域２０）の帯電の影響を受けることになる。そこで、実施の形態１では、かかる直近の例えば、４フレーム分の領域について、フレーム３０毎に注目ブロック領域２１から遠くなるほど小さい値となる一意の帯電減衰係数κ２を設定する。さらに、各フレーム内の４つのブロック領域２０について、ブロック領域２０毎に各フレーム内で注目ブロック領域２１から遠くなるほど小さい値となる一意の帯電減衰係数κ１を設定する。各フレーム間においてブロック領域２０毎の一意の帯電減衰係数κ１は同じ値に設定すると好適である。かかるフレーム３０毎の一意の帯電減衰係数κ２とブロック領域２０毎の一意の帯電減衰係数κ１を畳み込み演算した結果が、図４に示した帯電減衰曲線κ０に近似するように各帯電減衰係数κ１、κ２を設定すると好適である。

以上のように、４つのフレーム分の領域すべてを近似して簡略化した各一意の帯電減衰係数κ１、κ２を使って輝度変化量ΔｇＢを演算しても良いが、実施の形態１では、さらに、直近の１フレーム分の領域（ライン領域３３）については、簡略化せずスキャンライン３１単位で帯電減衰曲線κ０に沿った輝度変化量ΔｇＬを演算する。

図６は、実施の形態１における帯電起因の輝度変化関数の演算の仕方を説明するための図である。ライン単位の輝度変化量として、図６（ａ）に示すように、ｘ方向に並ぶスキャンライン３１毎に、帯電起因の輝度変化関数Ｌｘ（ｙ）のｙ方向の１次元データを求める。帯電は基板１０１の表面が絶縁材料の個所で生じるので、ライン輝度変化関数Ｌｘ（ｙ）として、スキャンライン３１上の絶縁材料の個所での帯電量に、輝度変化量に変換する係数を乗じた関数でモデル化することができる。図４に示した比較例では、かかるライン輝度変化関数Ｌｘ（ｙ）で得られる１次元データを４フレーム分（２５６スキャンライン×４＝１０２４本分）演算して、帯電減衰曲線κ０と畳み込み演算することによって、現在スキャン動作を行っている注目ブロック領域２１内のスキャンライン３１で生じる輝度変化量を演算することになる。しかし、これでは計算量が膨大となる。これに対して、実施の形態１では、ブロック単位の輝度変化量として、図６（ｂ）に示すように、ｘ方向に並ぶブロック領域２０毎に、ブロック領域２０内のｘ方向に画像データを積算した帯電起因の輝度変化関数Ｌｓ（ｙ）のｙ方向の１次元データを求める。図５の例では、ブロック単位の１次元データを３フレーム分（４ブロック×３＝１２本分）と、ライン単位の１次元データを約１フレーム分（約２５６本分）演算する。そして、１２本分のブロック単位輝度変化関数Ｌｓ（ｙ）の１次元データと、ブロック領域２０毎に一意の帯電減衰係数κ１とフレーム２０毎に一意の帯電減衰係数κ２とを畳み込み演算する。さらに、約２５６本分のライン輝度変化関数Ｌｘ（ｙ）の１次元データと、帯電減衰曲線κ０とを畳み込み演算する。そして、両者の値の合計を演算することによって、現在スキャン動作を行っている注目ブロック領域２１内のスキャンライン３１で生じる輝度変化量を演算する。実施の形態１では、１次元データの数を例えば１２＋２５６＝２６８本にでき、計算量を大幅に削減できる。

図７は、実施の形態１における画像補正回路内の構成の一例を示すブロック図である。図７において、実施の形態１における画像補正回路１１３内には、磁気ディスク等の記憶装置４０，４１，４８、ブロック単位輝度変化量（ΔｇＢ）演算部４２、ライン単位輝度変化量（ΔｇＬ）演算部４４、及び補正部４６が配置される。ブロック単位輝度変化量（ΔｇＢ）演算部４２、ライン単位輝度変化量（ΔｇＬ）演算部４４、及び補正部４６といった各「〜部」は、処理回路を含み、この処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。ブロック単位輝度変化量（ΔｇＢ）演算部４２、ライン単位輝度変化量（ΔｇＬ）演算部４４、及び補正部４６内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度図示しないメモリ、或いはメモリ１１８に記憶される。また、画像補正回路１１３内に入力された測定画像データ（マスクダイ画像データ）は、記憶装置４０に格納される。

ブロック単位輝度変化量演算工程（Ｓ１０４）として、ブロック単位輝度変化量（ΔｇＢ）演算部４２は、ｙ方向のスキャン動作を行っている注目ブロック領域２１に先立って既にスキャン動作が実施された、予め設定された数の直近のｋブロック領域目（ｋは１以上の整数）から注目ブロック領域２１から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域２０の帯電に起因して注目ブロック領域２１で取得される電子光学画像データの輝度を変化させる輝度変化量（ΔｇＢ）を直近のｋブロック領域目から注目ブロック領域２１から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算する。図５の例では、直近の４つのフレーム３０について１フレーム当たり４つのブロック領域２０が予め設定され、直近のｋブロック領域目（ｋは１以上の整数）以降の複数のブロック領域２０として、５ブロック領域目以降の各ブロック領域２０が予め設定された場合を示している。言い換えれば、図５の例では、例えば、直近の５ブロック領域目（２フレーム目）以降の複数のブロック領域２０について輝度変化量（ΔｇＢ）を演算する場合を示している。ブロック単位ΔｇＢ演算部４２は、まず、記憶装置４０から注目ブロック領域２１に対して予め設定された数の直近の複数のブロック領域２０の測定画像データを読み出す。そして、かかる測定画像データを用いて、上述したように、ブロック単位ΔｇＢ演算部４２は、ブロック領域２０内のｘ方向に画像データを積算した帯電起因の輝度変化関数Ｌｓ（ｙ）のｙ方向の１次元データを求める。測定画像データから帯電の影響を受けて誤差が含まれる輝度値による波形によって示される図形パターンの位置がわかる。図形パターンの表面が絶縁体なのか導電体なのかは設計データ或いはその他のパターン情報から判断すればよい。帯電するのは表面が絶縁体の位置なので、１次元データとして、絶縁体の部分（図形パターン部分或いはスペース部分）のデータを求める。図５の例では、ブロック単位の１次元データを直近の２フレーム目から遡ること３フレーム分（４ブロック×３＝１２本分）を演算する場合を示している。但し、直近の１フレーム目についてもブロック単位の１次元データを演算しても好適である。なお、“直近の１フレーム目”とは注目ブロックのあるフレームの１つ前のフレームを指す。同様に、“直近の１ブロック領域目”とは注目ブロックの１つ前のブロック領域を指す。スキャン動作が進むにつれて直近の１フレーム目の各ブロック領域２０の１次元データも必要になるので、順次、各ブロック領域２０の１次元データを演算すればよい。この演算された各ブロック領域２０の１次元データは記憶装置４１に格納される。次に、ブロック単位ΔｇＢ演算部４２は、ブロック領域２０毎に、当該ブロック領域２０の１次元データと、一意の帯電減衰係数κ１のうち注目ブロック領域２１に対して該当するｘ方向位置の係数と、フレーム３０毎に一意の帯電減衰係数κ２のうち注目ブロック領域２１に対して該当するｘ方向位置の係数とをｙ方向に畳み込み演算することで、注目ブロック領域２１に対して当該ブロック領域２０に起因する輝度変化量（ΔｇＢ）を演算できる。かかる演算を直近の複数のブロック領域２０のうち２フレーム目から遡ること３フレーム分（４ブロック×３＝１２本分）演算する。この演算された各ブロック領域２０に起因する輝度変化量（ΔｇＢ）の情報は、補正部４６に出力される。或いは、ブロック単位ΔｇＢ演算部４２は、これらの１２本分の輝度変化量（ΔｇＢ）を合計してから補正部４６に出力しても良い。合計することで、ｘ方向にも畳み込み演算された輝度変化量の値を求めることができる。

ライン単位輝度変化量演算工程（Ｓ１０６）として、ライン単位輝度変化量（ΔｇＬ）演算部４４は、注目ブロック領域２１に直近する、既にスキャン動作が実施されたストライプ領域３２のうちブロック領域２０の幅Ｄ３（第３の幅）より大きい幅（第４の幅）のライン演算領域３３に対して、スキャンライン３１毎に輝度変化量（ΔｇＬ）を演算する。ライン単位ΔｇＬ演算部４４は、まず、記憶装置４０から注目ブロック領域２１に対して予め設定された直近のライン演算領域３３の測定画像データを読み出す。そして、かかる測定画像データを用いて、上述したように、ライン単位ΔｇＬ演算部４４は、ｘ方向に並ぶスキャンライン３１毎に、帯電起因の輝度変化関数Ｌｘ（ｙ）のｙ方向の１次元データを求める。図５の例では、ライン演算領域３３の幅（第４の幅）として、４〜５個のブロック領域２０分の範囲で変動することを示している。言い換えれば、ライン演算領域３３は、１フレーム（４ブロック領域）分の幅（基準値）からさらに１ブロック領域２０分の幅の間で変動する。この演算された各スキャンライン３１の１次元データは記憶装置４１に格納される。次に、ライン単位ΔｇＬ演算部４４は、スキャンライン３１毎に、当該スキャンライン３１の１次元データと、連続してなだらかに変化する帯電減衰曲線κ０のうち注目ブロック領域２１に対して該当するｘ方向位置の係数とをｙ方向に畳み込み演算することで、注目ブロック領域２１に対して当該スキャンライン３１に起因する輝度変化量（ΔｇＬ）を演算できる。かかる演算を直近のライン演算領域３３（２５６〜３２０本）分実施する。この演算された各スキャンライン３１に起因する輝度変化量（ΔｇＬ）の情報は、補正部４６に出力される。或いは、ライン単位ΔｇＬ演算部４４は、これらの２５６〜３２０本分の輝度変化量（ΔｇＬ）を合計してから補正部４６に出力しても良い。合計することで、ｘ方向にも畳み込み演算された輝度変化量の値を求めることができる。

輝度補正工程（Ｓ１０８）として、補正部４６（輝度補正部）は、直近のｋブロック領域目から注目ブロック領域２１から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域２０のブロック領域毎に演算された輝度変化量（ΔｇＢ）を用いて、注目ブロック領域２１の電子光学画像データの輝度を補正する。また、補正部４６は、直近のライン演算領域３３については、スキャンライン３１毎に演算された輝度変化量（ΔｇＬ）を用いて、注目ブロック領域２１で取得される電子光学画像データの輝度を補正する。言い換えれば、補正部４６は、例えば、直近のライン演算領域３３の幅よりも前にスキャン動作が実施されたブロック領域目（例えば５ブロック領域目）以降の複数のブロック領域２０のブロック領域毎に演算された輝度変化量（ΔｇＢ）と、直近のライン演算領域３３のスキャンライン３１毎に演算された輝度変化量（ΔｇＬ）とを合算して得られた補正量を用いて、注目ブロック領域２１の電子光学画像データの輝度を補正する。具体的には以下のように動作する。補正部４６（輝度補正部）は、注目ブロック領域２１内の現在スキャン動作が行われているスキャンライン３１で取得される電子光学画像データの各画素の輝度から、各ブロック領域２０の輝度変化量（ΔｇＢ）と各スキャンライン３１の輝度変化量（ΔｇＬ）とを差し引く。これにより、帯電に起因する輝度変動を補正できる。補正された補正マスクダイ画像（補正電子光学画像データ）は、記憶装置４８に格納される。また、補正マスクダイ画像（補正電子光学画像データ）は、位置回路１０７からの各位置を示す情報と共に、比較回路１０８に出力される。

図８は、実施の形態１におけるブロック領域とライン演算領域の移動の仕方を説明するための図である。図８（ａ）では、注目ブロック領域２１の１本目のスキャンライン３１上を電子ビームで走査（スキャン）している状態を示している。１本目のスキャンライン３１から得られる電子光学画像データに影響する帯電領域は、図８（ａ）の例では、例えば、４フレーム分の領域（４ブロック×３＋２５６スキャンライン）である。よって、この領域について輝度変化量を演算すればよい。図８（ｂ）では、注目ブロック領域２１の最終のスキャンライン３１上を電子ビームで走査（スキャン）している状態を示している。注目ブロック領域２１内のスキャン動作が進むにつれて、現在、スキャンを行っているスキャンライン３１から得られる電子光学画像データは、同じ注目ブロック領域２１内の既にスキャン動作が終わった領域の帯電による影響も受ける。しかし、１本のスキャンライン３１をスキャンする毎に、帯電領域全体（４フレーム分）をスキャンライン３１の幅ｄ１だけシフトして輝度変化量の計算をやり直していたのでは、輝度変化量の計算量が膨大になってしまう。そこで、実施の形態１では、直近のライン演算領域３３の幅（第４の幅）を可変にする。ライン演算領域３３の幅は、基準値からｘ方向へのスキャン動作の進行に合わせて段階的に大きくなり、閾値を超えた時点で基準値に戻る。具体的には、図８（ａ）に示すように、注目ブロック領域２１の１本目のスキャンライン３１をスキャンする場合には、直近の１フレーム（４ブロック）分の幅（基準値）の領域をライン演算領域３３とする。そして、２本目のスキャンライン３１をスキャンする場合には、さらに、１本目のスキャンライン３１分の幅だけ広げる。そして、３本目のスキャンライン３１をスキャンする場合には、さらに、２本目のスキャンライン３１分の幅だけ広げる。かかる動作を注目ブロック領域２１の最終のスキャンライン３１をスキャンするまで繰り返す。そして、注目ブロック領域２１のスキャンが終了し、次のブロック領域に注目ブロック領域２１がシフトする場合に、図８（ｃ）に示すように、直近の１フレーム（４ブロック）分の幅（基準値）にライン演算領域３３の幅を戻す。同時に、帯電領域全体（４フレーム分）が１ブロック領域分だけｘ方向にシフトする。なお、帯電減衰曲線κ０は、スキャン動作が実施された位置を基準に減衰するように設定する。また、各帯電減衰係数κ１、κ２は、注目ブロック領域２１のスキャン開始位置を基準に減衰するように設定する。かかる動作を繰り返しながらストライプ領域３２全体の画像補正を順次行っていく。これにより、計算量の増大を抑制しながら高精度の輝度変化量を演算できる。ブロック領域単位でシフトしていくので、各ブロック領域２０の輝度変化関数Ｌｓ（ｙ）のｙ方向の１次元データは、記憶装置４１に格納されているデータを流用できる。同様に、直近のライン演算領域３３内のスキャンライン３１の輝度変化関数Ｌｘ（ｙ）のｙ方向の１次元データは、記憶装置４１に格納されているデータを流用できる。かかる点からも計算量の増大を抑制できる。

参照画像作成工程（Ｓ２０２）として、参照画像作成回路１１２は、複数の図形パターン（チップパターン）を形成する基になった設計データ、或いは基板１０１に形成されたチップパターンの露光イメージデータに定義された設計パターンデータに基づいて、フレーム３０の画像展開を行って設計画像（展開画像）を作成する。具体的には、以下のように動作する。まず、記憶装置１０９から制御計算機１１０を通して設計パターンデータを読み出し、読み出された設計パターンデータに定義された各図形パターンを２値ないしは多値のイメージデータに変換（展開）する。

ここで、設計パターンデータに定義される図形は、例えば長方形や三角形を基本図形としたもので、例えば、図形の基準位置における座標（ｘ、ｙ）、辺の長さ、長方形や三角形等の図形種を区別する識別子となる図形コードといった情報で各パターン図形の形、大きさ、位置等を定義した図形データが格納されている。

かかる図形データとなる設計パターンデータが参照画像作成回路１１２に入力されると図形ごとのデータにまで展開し、その図形データの図形形状を示す図形コード、図形寸法などを解釈する。そして、所定の量子化寸法のグリッドを単位とするマス目内に配置されるパターンとして２値ないしは多値の設計パターン画像データに展開し出力する。言い換えれば、設計データを読み込み、検査領域を所定の寸法を単位とするマス目として仮想分割してできたマス目毎に設計パターンにおける図形が占める占有率を演算し、ｎビットの占有率データを出力する。例えば、１つのマス目を１画素として設定すると好適である。そして、１画素に１／２^８（＝１／２５６）の分解能を持たせるとすると、画素内に配置されている図形の領域分だけ１／２５６の小領域を割り付けて画素内の占有率を演算する。そして、８ビットの占有率データとして参照回路１１２に出力する。かかるマス目（検査画素）は、測定データの画素に合わせればよい。

次に、参照画像作成回路１１２は、図形のイメージデータである設計パターンの設計画像データに、フィルタ関数Ｆを使ってフィルタ処理を施す。これにより、画像強度（濃淡値）がデジタル値の設計側のイメージデータである設計画像データを補正測定画像データに合わせることができる。作成された参照画像の画像データは比較回路１０８に出力される。

図９は、実施の形態１における比較回路内の構成の一例を示す構成図である。図９において、比較回路１０８内には、磁気ディスク装置等の記憶装置５２，５６、位置合わせ部５７、及び比較部５８が配置される。位置合わせ部５７、及び比較部５８といった各「〜部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「〜部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。位置合わせ部５７、及び比較部５８内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度図示しないメモリ、或いはメモリ１１８に記憶される。

比較回路１０８内では、転送された補正測定画像データ（補正２次電子画像データ、補正電子光学画像データ）が、マスクダイ３３毎の補正マスクダイ画像として記憶装置５６に一時的に格納される。また、転送された参照画像データが、記憶装置５２に一時的に格納される。

位置合わせ工程（Ｓ２０６）として、位置合わせ部５７は、被検査画像となる補正マスクダイ画像と、当該補正マスクダイ画像に対応する参照画像とを読み出し、画素より小さいサブ画素単位で、両画像を位置合わせする。例えば、最小２乗法で位置合わせを行えばよい。画素サイズとして、例えば、電子ビーム２００の各ビームサイズと同程度のサイズの領域に設定されると好適である。

比較工程（Ｓ２０８）として、比較部５８は、補正マスクダイ画像（補正２次電子画像、補正電子光学画像データ）と参照画像とを比較する。比較部５８は、所定の判定条件に従って画素毎に両者を比較し、例えば形状欠陥といった欠陥の有無を判定する。例えば、画素毎の階調値差が判定閾値Ｔｈよりも大きければ欠陥と判定する。そして、比較結果が出力される。比較結果は、記憶装置１０９、モニタ１１７、若しくはメモリ１１８に出力される、或いはプリンタ１１９より出力されればよい。

以上のように、実施の形態１によれば、帯電の影響を受けた電子線画像を簡易に補正できる。よって、帯電の影響を抑制した電子線画像を取得できる。そして、帯電の影響が補正された電子線画像で検査ができる。

以上の説明において、一連の「〜回路」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「〜回路」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。プロセッサ等を実行させるプログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の記録媒体に記録されればよい。例えば、位置回路１０７、比較回路１０８、参照画像作成回路１１２、画像補正回路１１３、ステージ制御回路１１４、レンズ制御回路１２４、ブランキング制御回路１２６、及び偏向制御回路１２８は、上述した少なくとも１つの処理回路で構成されても良い。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。図５の例では、既にスキャンされた注目ブロック２１に直近の複数のフレーム３０分の領域のうち、２フレーム目以降についてブロック領域単位で輝度変化量を演算し、直近の１フレーム分の領域についてはスキャンライン３１毎に輝度変化量を演算したが、これに限るものではない。精度は劣化するが、直近の複数のフレーム３０分の領域すべてをブロック領域単位で輝度変化量を演算して適用しても好適である。また、上述した例では、注目ブロック２１内において、スキャンライン３１毎に輝度変化量が変動する場合を説明したが、これに限るものではない。精度は劣化するが、注目ブロック２１内において、同じ輝度変化量が適用されても良い。或いは、注目ブロック２１を含むフレーム３０に対して、同じ輝度変化量が適用されても良い。

また、上述した例では、シングルビームでスキャンする構成について説明したが、マルチビームを用いてスキャンする構成に適用しても良い。但し、マルチビームを適用する場合、ビーム間ピッチにビーム本数を乗じたサイズの矩形領域（照射領域）が同時期にスキャンされるので、かかる照射領域をブロック領域２０として、ブロック領域２０単位で輝度変化量を演算すればよい。

また、上述した例では、マスクダイ画像の方について輝度を落とす補正をして図９に示す比較したが、逆に次のようにしても同様の効果が得られると考える。マスクダイ画像の方については輝度を落とさず、参照画像の方の輝度を上げて図９の比較をしても、同様な効果が得られると考えるので、このようにしても良い。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての電子ビーム画像取得装置、電子ビーム画像取得方法、電子ビーム検査装置及び電子ビーム検査方法は、本発明の範囲に包含される。

２０ ブロック領域
２１ 注目ブロック領域
３０ フレーム
３１ スキャンライン
３２ ストライプ領域
３３ ライン演算領域
４０，４１，４８，５２，５６ 記憶装置
４２ ブロック単位輝度変化量演算部
４４ ライン単位輝度変化量演算部
４６ 補正部
５７ 位置合わせ部
５８ 比較部
１００ 検査装置
１０１ 基板
１０２ 電子ビームカラム
１０３ 検査室
１０５ ステージ
１０６ 検出回路
１０７ 位置回路
１０８ 比較回路
１０９，１１１ 記憶装置
１１０ 制御計算機
１１２ 参照画像作成回路
１１３ 画像補正回路
１１４ ステージ制御回路
１１７ モニタ
１１８ メモリ
１１９ プリンタ
１２０ バス
１２２ レーザ測長システム
１２３ チップパターンメモリ
１２４ レンズ制御回路
１２６ ブランキング制御回路
１２８ 偏向制御回路
１４２ 駆動機構
１４４，１４６ ＤＡＣアンプ
１５０ 画像取得機構
１６０ 制御系回路
２０１ 電子銃
２０２ 電磁レンズ
２０５，２０６，２０７ 電磁レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
２１２ ブランキング偏向器
２１３ 制限アパーチャ基板
２１６ ミラー
２２２ 検出器
３３０ 検査領域
３３２ チップ

Claims (6)

1. 複数の図形パターンが形成された基板を載置するステージと、
   前記基板の検査領域が第１の方向に第１の幅で分割された複数のストライプ領域に対して、ストライプ領域毎に、前記ステージの移動に伴って、電子ビームを用いて前記第１の方向のスキャンラインのスキャン動作を繰り返しながら、前記第１の方向に直交する前記ストライプ領域の長手方向となる第２の方向に前記スキャン動作を進めることにより前記ストライプ領域の電子光学画像データを取得する画像取得機構と、
   前記ストライプ領域が、前記第２の方向に、前記第１の方向のスキャンラインの前記第２の方向の第２の幅より大きい第３の幅で分割された複数のブロック領域のうち、前記第１の方向のスキャン動作を行っている注目ブロック領域に先立って既にスキャン動作が実施された予め設定された数の直近のｋブロック領域目（ｋは１以上の整数）から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域の帯電に起因して前記注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの輝度を変化させる輝度変化量を前記直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算するブロック単位輝度変化量演算部と、
   前記直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算された輝度変化量を用いて、前記注目ブロック領域の電子光学画像データの輝度を補正する輝度補正部と、
   を備えたことを特徴とする電子ビーム画像取得装置。
2. 複数の図形パターンが形成された基板を載置するステージと、
   前記基板の検査領域が第１の方向に第１の幅で分割された複数のストライプ領域に対して、ストライプ領域毎に、前記ステージの移動に伴って、電子ビームを用いて前記第１の方向のスキャンラインのスキャン動作を繰り返しながら、前記第１の方向に直交する前記ストライプ領域の長手方向となる第２の方向に前記スキャン動作を進めることにより前記ストライプ領域の電子光学画像データを取得する画像取得機構と、
   前記ストライプ領域が、前記第２の方向に、前記第１の方向のスキャンラインの前記第２の方向の第２の幅より大きい第３の幅で分割された複数のブロック領域のうち、前記第１の方向のスキャン動作を行っている注目ブロック領域に先立って既にスキャン動作が実施された予め設定された数の直近のｋブロック領域目（ｋは１以上の整数）から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域の帯電に起因して前記注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの輝度を変化させる輝度変化量を前記直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算するブロック単位輝度変化量演算部と、
   前記注目ブロック領域に直近する、既にスキャン動作が実施された前記ストライプ領域のうち前記第３の幅より大きい前記第４の幅の領域に対して、前記スキャンライン毎に前記輝度変化量を演算するライン単位輝度変化量演算部と、
   前記直近の前記第４の幅の領域より前にスキャン動作が実施された複数のブロック領域のブロック領域毎に演算された輝度変化量と、前記直近の前記第４の幅の領域の前記スキャンライン毎に演算された輝度変化量とを合算して得られた補正量を用いて、前記注目ブロック領域の電子光学画像データの輝度を補正する輝度補正部と、
   を備えたことを特徴とする電子ビーム画像取得装置。
3. 前記輝度補正部は、前記注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの各画素の輝度から、前記輝度変化量を差し引くことを特徴とする請求項１又は２記載の電子ビーム画像取得装置。
4. 前記ブロック領域の前記第３の幅は、前記スキャンラインの前記第２の幅の２以上の整数倍のサイズに定義されることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の電子ビーム画像取得装置。
5. 前記第４の幅は、基準値から前記第２の方向へのスキャン動作に進行に合わせて段階的に大きくなり、閾値を超えた時点で前記基準値に戻ることを特徴とする請求項２記載の電子ビーム画像取得装置。
6. ステージに載置された複数の図形パターンが形成された基板の検査領域が第１の方向に第１の幅で分割された複数のストライプ領域に対して、ストライプ領域毎に、前記ステージの移動に伴って、電子ビームを用いて前記第１の方向のスキャンラインのスキャン動作を繰り返しながら、前記第１の方向に直交する前記ストライプ領域の長手方向となる第２の方向に前記スキャン動作を進めることにより前記ストライプ領域の電子光学画像データを取得する工程と、
   前記ストライプ領域が、前記第２の方向に、前記第１の方向のスキャンラインの前記第２の方向の第２の幅より大きい第３の幅で分割された複数のブロック領域のうち、前記第１の方向のスキャン動作を行っている注目ブロック領域に先立って既にスキャン動作が実施された予め設定された数の直近のｋブロック領域目（ｋは１以上の整数）から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域の帯電に起因して前記注目ブロック領域で取得される電子光学画像データの輝度を変化させる輝度変化量を前記直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算する工程と、
   前記直近のｋブロック領域目から前記注目ブロック領域から離れる方法に並ぶ複数のブロック領域のブロック領域毎に演算された輝度変化量を用いて、前記注目ブロック領域の電子光学画像データの輝度を補正し、結果を出力する工程と、
   を備えたことを特徴とする電子ビーム画像取得方法。

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