JP3340327B2 - 非点収差補正方法及び非点収差補正装置 - Google Patents

非点収差補正方法及び非点収差補正装置

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JP3340327B2 JP25951496A JP25951496A JP3340327B2 JP 3340327 B2 JP3340327 B2 JP 3340327B2 JP 25951496 A JP25951496 A JP 25951496A JP 25951496 A JP25951496 A JP 25951496A JP 3340327 B2 JP3340327 B2 JP 3340327B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
の微細パターンを観察するのに用いられる電子顕微鏡等
の荷電粒子光学鏡筒における非点収差補正方法及び非点
収差補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の表面状態を観察する
には走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）が用いられており、そ
の分解能は１ｎｍを下回るようになっている。図７にこ
の種のＳＥＭの一般的な構成を示し、これを簡単に説明
する。
【０００３】カソード１及びアノード２により電界放出
型の電子銃３が構成されており、この電子銃３からは高
輝度の電子ビーム４が発生される。電子ビーム４は、コ
ンデンサレンズ５と絞り７及び対物レンズ６を介して縮
小され、試料８の表面に照射される。このとき、検出器
１１によって試料表面から放出される２次電子が検出さ
れる。電子ビーム４は、走査制御回路１２により制御さ
れる偏向器１０によって、試料台９上に載置された試料
８上で２次元的に走査される。これと同期させて、検出
器１１の信号を画像表示器１３に表示することにより、
試料表面の情報が得られる。
【０００４】ところで、このような対物レンズ６を用い
た集束系では、通常「非点収差」と呼ばれる収差が存在
する。これは、ビーム軸と垂直な２方向について電子ビ
ームが集束する位置が軸方向にずれるために起きるもの
である。このような収差が存在する場合、試料面上のビ
ーム断面形状は対物レンズ６の焦点距離に応じて図８
（ａ）〜（ｃ）に示すように変化する。なお、図８
（ｂ）に示す円形ビームが得られる状態のビーム径は、
このような非点収差が存在しない場合に比べ大きいもの
となる。かかる収差は、２方向の焦点距離が異なるため
に生じる。
【０００５】そこで従来、電子銃３，コンデンサレンズ
５，対物レンズ６及び絞り７等からなる荷電粒子光学鏡
筒内に、「スティグマタ」と呼ばれる四重極の電場又は
磁場を発生する機構１５を設け、非点収差を補正するよ
うにしている。具体的には、対物レンズ６の下方に、４
個の電磁石若しくは電極からなる４重極スティグマタを
光軸を中心に４５度回転できるように設け、又は４重極
スティグマタを互いに４５度ずらして２組設け、各々の
強度を調整することで、Ｘ方向及びＹ方向の２方向の集
束位置が一致するようにしている。
【０００６】以下、図９を参照して実際に行われる調整
法について説明する。図９（ａ）に示すような試料を観
察する際、非点収差が存在すると表示器１３上の像に
は、例えばビームの断面形状が図８（ａ）のときは、図
９（ｂ）（ｃ）に示されるようにエッジの分解能の高い
方向と低い方向とが現われる。対物レンズ６の焦点距離
を変えてビーム形状が図８（ｃ）のようになると、エッ
ジの分解能の高い方向が入れ替わる。そこで、スティグ
マタ１５を調整して、対物レンズ６の焦点距離を変えて
も像に方向性が無くなるように調節する。このとき、ビ
ーム断面形状は図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、円
形ビームの径のみが変わるものとなる。
【０００７】ここで、非点収差の補正を自動的に行う場
合には、次のような操作が要求される。まず、異なるレ
ンズの焦点距離において得られる像のコントラストを求
め、当該コントラストが最大である位置を求める。非点
収差が大きい時には極大の位置が２点現われることがあ
るが、かかる場合は両者の中間をとる。こうして決定さ
れた焦点位置において、Ｘ方向のスティグマタを調整し
てコントラストを最大にする。次いで、Ｙ方向のスティ
グマタを調整してコントラストを最大にする。以上の操
作を繰り返し、収束したところを最適位置とする。
【０００８】しかしながら、この種の非点収差補正方法
にあっては、次のような問題があった。即ち、表示器の
画像を見ながら作業者がスティグマタを調整するという
ように、スティグマタの調整を作業者の視覚に頼って行
うために、作業者の熟練度によって調整に差がでる。そ
して、スティグマタの調整が完全でないと観察精度が低
下する。また、人間が行うために調整に時間がかかり、
試料に必要以上にビームを照射することになる。これ
は、試料に損傷を与えたり、レジスト形状を変化させた
りするので、多くの場合は好ましくない。さらに、試料
に方向性がある場合には補正は難しい。
【０００９】また、非点収差の補正を自動化する方法
は、現実の試料では人間の行う作業に比べて補正できる
範囲が限られており、殆どの場合には非点収差補正は人
手によるものより劣る。なお、例えばビームの断面形状
が図１１のようなときに、図９（ａ）のような試料を観
察する場合には、分解能は２辺に垂直な方向に対して概
ね等しく、非点収差の補正が難しい。これは、非点補正
を自動化する場合も同様である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、荷電
粒子光学鏡筒における非点収差の補正には、スティグマ
タの調整を作業者の視覚に頼って行うために作業者の熟
練によって調整に差がでる、スティグマタの調整を人間
が行うために調整に時間がかかる、試料に方向性がある
場合には補正は難しい、等の問題があった。また上記の
問題は、ＳＥＭ等の観察装置に限らず、電子ビームやイ
オンビームを用いた荷電粒子ビーム描画装置においても
同様に言えることである。
【００１１】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
もので、その目的とするところは、荷電粒子光学鏡筒に
おける非点収差の補正を迅速且つ高精度で行うことがで
き、荷電粒子ビームの断面形状に起因する観察精度の低
下等を未然に防止し得る荷電粒子光学鏡筒における非点
収差補正方法及び非点収差補正装置を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（構成）上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。即ち本発明は、荷電粒子光学鏡
筒における非点収差補正方法において、非点収差を補正
するためのスティグマタを備えた荷電粒子光学鏡筒を用
い、試料上に荷電粒子ビームを２次元的に走査して得ら
れる２次粒子信号を抽出する第１のステップと、抽出さ
れた２次粒子信号の２次元空間でのフーリエ変換を行
い、パワースペクトルを算出する第２のステップと、算
出されたパワースペクトルを２値化した画像を求める第
３のステップと、求められた２値化画像の主軸と該主軸
に直交する方向の軸を求める第４のステップと、前記主
軸と前記２値化画像中の試料画像領域の両端とが交わる
２点間の距離と、前記主軸に直交する方向の軸と前記２
値化画像中の試料画像領域の両端とが交わる２点間の距
離を求めることで、非点収差の強さと方向を決定する第
５のステップと、決定された非点収差の強さと方向から
前記スティグマタを調整する第６のステップとを有する
ことを特徴とする。
【００１３】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものがあげられる。 (1) 第１のステップにおいて、焦点位置を合焦位置から
僅かにずらした状態で２次粒子信号を抽出する。 (2) 第３のステップにおいて、パワースペクトルの直流
成分が中心となるよう設定した帯状領域中で、該パワー
スぺクトル値の平均ａ及び標準偏差σを求め、ａ＋２σ
なるしきい値で２値化することにより２値化画像を求め
る。 (3) 帯状領域として、円環や矩形を用いる。 (4) 第４のステップにおいて、２値化画像の２次モーメ
ントを求めることで該２値化画像の主軸を算出する。 (5) 第５のステップにおいて、前記非点収差の方向を２
値化画像の主軸と直交する方向とする。 (6) 第５のステップにおいて、非点収差の強さが、２値
化画像中の各点の主軸に対しての距離の平均Ｄ１と、２
値化画像中の各点の主軸と直交する方向の軸に対しての
距離の平均Ｄ２との比である。 (7) 第５のステップにおいて、非点収差の強さが、２値
化画像中の各点の主軸に対しての距離の総和Ｓ１と、２
値化画像中の各点の主軸と直交する方向の軸に対しての
距離の総和Ｓ２との比である。 (8) 第６のステップにおいて、スティグマタの調整手法
を記したテーブルを参照してスティグマタの調整を行
う。
【００１４】また本発明は、荷電粒子光学鏡筒における
非点収差補正装置において、非点収差を補正するための
スティグマタを備えた荷電粒子光学鏡筒と、この荷電粒
子光学鏡筒により試料上に荷電粒子ビームを２次元的に
走査して得られる２次粒子信号を抽出する２次粒子信号
抽出手段と、この２次粒子信号抽出手段で抽出された２
次粒子信号の２次元空間でのフーリエ変換を行い、パワ
ースペクトルを算出するフーリエ変換手段と、このフー
リエ変換手段で算出されたパワースぺクトルを２値化し
た画像を求める２値化手段と、この２値化手段で求めら
れた２値化画像の主軸と該主軸に直交する方向の軸を求
める軸抽出手段と、前記主軸と前記２値化画像中の試料
画像領域の両端とが交わる２点間の距離と、前記主軸に
直交する方向の軸と前記２値化画像中の試料画像領域の
両端とが交わる２点間の距離を求めることで、非点収差
の強さと方向を決定する非点情報算出手段と、この非点
情報算出手段で決定された非点収差の強さと方向から前
記荷電粒子光学鏡筒のスティグマタを調整する調整手段
とを具備してなることを特徴とする。
【００１５】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものがあげられる。 (1) ２次粒子信号抽出手段において、２次粒子信号の抽
出を、焦点位置を合焦位置から僅かにずらした状態で行
うこと。 (2) ２値化手段において、２値化画像を、パワースペク
トルの直流成分が中心となるよう設定した帯状領域中
で、該パワースペクトル値の平均ａ及び標準偏差σを求
め、ａ＋２σなるしきい値で２値化することにより求め
ること。 (3) 帯状領域として、円環や矩形を用いること。 (4) 軸抽出手段において、２値化画像の主軸を、２値化
画像の２次モーメントを求めることで算出すること。 (5) 非点情報算出手段において、非点収差の方向を前記
主軸と直交する方向に設定したこと。 (6) 非点情報算出手段において、非点収差の強さを、２
値化画像中の各点の主軸に対しての距離の平均Ｄ１と、
２値化画像中の各点の主軸と直交する方向の軸に対して
の距離の平均Ｄ２との比に設定したこと。 (7) 非点情報算出手段において、非点収差の強さを、２
値化画像中の各点の主軸に対しての距離の総和Ｓ１と、
２値化画像中の各点の主軸と直交する方向の軸に対して
の距離の総和Ｓ２との比に設定したこと。 (8) 調整手段において、スティグマタの調整を、スティ
グマタの調整手法を記したテーブルを参照して行うこ
と。 （作用）本発明によれば、荷電粒子ビームを試料上に走
査した時に得られる２次粒子信号のフーリエ変換による
パワースぺクトルを２値化し、これにより得られる画像
中の各点の主軸及び主軸と直交する方向の軸に対する距
離を求めることで、非点収差の方向と強さを高精度に求
めることができる。そしてこの場合、作業者の視覚に頼
ってスティグマタの調整を行うのではないため、作業者
の熟練によって調整に差がでたり調整に時間がかかる等
の不都合はない。従って、非点収差の補正を高精度かつ
容易に行うことができ、非点収差に起因するビームの断
面形状による観察精度の低下等を未然に防止することが
可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。図１に、同実施形態に係わる荷
電粒子光学鏡筒における非点収差補正方法の処理フロー
を示す。この処理フローに関しては後に詳しく説明す
る。
【００１７】また、図２に本実施形態に係わる荷電粒子
光学鏡筒における非点収差補正装置の構成図を示す。こ
の装置は、前記図７に示すようなＳＥＭにおける荷電粒
子光学鏡筒の検出器１１の検出信号を入力し、電子ビー
ムの２次元走査による２次粒子信号を抽出する２次粒子
信号抽出部２１、各２次粒子信号の２次元空間でのフー
リエ変換を行いパワースペクトルを算出するフーリエ変
換部２２、パワースぺクトルを２値化した画像を求める
２値化部２３、２値化画像の主軸と該主軸に直交する方
向の軸を求める軸抽出部２４、２値化画像中の各点の主
軸に対しての距離と前記主軸に直交する方向の軸に対し
ての距離を求めることで、非点収差の強さと方向を決定
する非点情報算出部２５、非点収差の強さと方向から前
記荷電粒子光学鏡筒のスティグマタ１５の駆動を調整す
る調整部２６からなる。
【００１８】非点を調整するための標準サンプルとし
て、図３に示すような円形形状を持つ試料を用意してお
く。このような試料としては、半導体のコンタクトホー
ルや金粒子等があるため、これらを非点収差補正時にＳ
ＥＭにセットし、補正処理を行う。
【００１９】まず、これらのサンプルを写したＳＥＭ画
像の合焦位置をオートフォーカス機能を用いて求める。
オートフォーカス機能としては、ＳＥＭ画像のＸ方向の
コントラストが最大となる焦点位置と、Ｙ方向のコント
ラストが最大となる焦点位置をそれぞれ求め、それらの
平均位置を合焦位置とする手法を用いる。
【００２０】次いで、焦点位置を合焦位置から僅かにず
らしたＳＥＭ画像Ｉを入力する。即ち、電子ビームを試
料上で２次元走査し、このとき得られる２次粒子信号を
２次元粒子信号抽出部２１により抽出する（図１のＳ
１）。
【００２１】次いで、フーリエ変換部２２により画像Ｉ
をフーリエ変換し、パワースペクトル画像Ｉf を作成す
る（図１のＳ２）。画像Ｉf は画像中心に低周波成分が
くるよう作成する。そして、画像Ｉf の中心から一定距
離ｄの位置に図４に示すような矩形形状の帯Ｂを設定
し、帯Ｂの内部の輝度平均ａ及び標準偏差σを求める。
この帯Ｂは、矩形の代わりに円環を用いても良い。距離
ｄの値及び帯Ｂの幅は実験的に設定する。調整に使うサ
ンプルは常に同じであるため、これらの値は一度設定す
れば、以後は固定して用いることができる。
【００２２】次いで、２値化部２３によりパワースペク
トル画像Ｉf をａ＋２σで２値化する（図１のＳ３）。
コンタクトホールの画像Ｉf は中心付近の低周波成分が
極端に大きいため、この２値化により、画像Ｉf の中心
部分のみを抽出することができる。２値化して得られた
画像Ｉb に対し、ラベリング及びヒストグラム処理を施
し、微小面積部分をノイズとして除去する。非点収差が
存在する場合、ＳＥＭ画像Ｉには、ある方向にボケが生
じているため、ボケの方向に低周波成分が多くなる。こ
のため、図５に示すように、画像Ｉf 中の領域Ｒはボケ
の方向を短軸とする楕円状の細長い形状となる。これに
対し、非点収差が存在しないと、図６に示すように、領
域Ｒは円形に近い形状を示すため、長軸方向の長さと短
軸方向の長さの比がボケの方向性の強さ示す尺度とな
る。
【００２３】実際には、領域Ｒは真の楕円ではなく、輪
郭に凹凸もあるため、画像Ｉb から楕円を検出し、長軸
長及び短軸長を求めるのは容易ではない。このため、軸
抽出部２４により、領域Ｒの主軸ａ1 及び主軸に直交す
る軸ａ2 を、以下の２次モーメントを算出することによ
り求める（図１のＳ４：図５）。
【００２４】tan2 θ十[{Ｍ(2,0)-Ｍ(0,2)}／Ｍ(1,1)]
tanθ−１＝０ Ｍ(p,q) ＝Σ(i,j) （ｉ−ｘc ）p （１−ｙc ）q ｆij ここで、（ｉ，ｊ）は画像Ｉb 上の座標であって、（ｘ
c ，ｙc ）は領域ＲのＩb 中の重心座標である。また、
ｆijは、Ｉb において点（ｉ，ｊ）の値が０の時はｆij
＝０となり、０ではない時はｆij＝１となる関数であ
る。上式を解いて得られたθ１，θ２の２つの解が、主
軸方向と主軸に直交する軸方向を示している。
【００２５】次いで、非点情報算出部２５により、θ１
方向の軸ａ1 とθ２方向の軸ａ2 のいずれが主軸かを判
定するために、領域Ｒに含まれる各点とａ1 及びａ2 と
の間の距離をそれぞれ求め、これらの平均Ｄ1 ，Ｄ2 を
求める。そして、Ｄ1 ＞Ｄ2ならば、ａ1 を主軸とし、
ｈ＝Ｄ1 ／Ｄ2 を算出して、非点収差の方向と強さを求
める。また、Ｄ2 ＞Ｄ1 であるなら、ａ2 を主軸とし、
ｈ＝Ｄ1 ／Ｄ2 を算出して、非点収差の方向と強さを求
める（図１のＳ５）。
【００２６】領域Ｒが細長い形状の場合はｈは０に近く
なり、円形に近い場合は１に近くなる。このため、ｈが
ボケの方向性の強さを示す指標となり、ｈが１に近付く
よう調整部２６により前記ステイグマタ１５の駆動電圧
又は駆動電流を調整していく（図１のＳ６）。
【００２７】ボケの方向は、主軸と垂直な方向であるた
め、このボケの方向とボケの強さｈの値に応じて、最適
なステイグマタの調整値を書き込んだ調整用テーブルを
予め用意しておき、このテーブルを参照しながらスティ
グマタを調整すれば、より迅速に非点収差の補正が可能
である。
【００２８】このように本実施形態によれば、電子ビー
ムを試料上で２次元走査した時に得られる２次粒子信号
のフーリエ変換によるパワースぺクトルを２値化し、こ
れにより得られる画像中の各点の主軸及び主軸と直交す
る方向の軸に対する距離を求めることによって、非点収
差の方向と強さを高精度に求めることができる。このた
め、試料表面を観察するためのＳＥＭにおいて、非点収
差の補正を高精度かつ容易に行うことができ、非点収差
に起因する電子ビームの断面形状による観察精度の低下
を未然に防止することが可能となる。
【００２９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。実施形態では、標準サンプルとして
円形形状を持つ試料を用いたが、サンプルとしてはこれ
に限定されることはなく、フーリエ変換して低周波成分
を２値化により抽出した際、主軸が存在する試料なら全
て標準サンプルとして用いることができる。また実施形
態では、非点収差の強さを、２値画像中の各点の主軸に
対しての距離の平均Ｄ１と、直交する方向の軸に対して
の距離の平均Ｄ２との比として求めたが、この代わり
に、２値画像中の各点の主軸に対しての距離の総和Ｓ１
と、２値画像中の各点の主軸と直交する方向の軸に対し
ての距離の総和Ｓ２との比として求めてもよい。
【００３０】また本発明は、ＳＥＭのような観察装置に
限るものではなく、電子ビームやイオンビーム等を用い
てＬＳＩパターンを描画する荷電粒子描画装置に適用す
ることも可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、荷
電粒子ビームを試料上に走査した時に得られる２次粒子
信号のフーリエ変換によるパワースぺクトルを２値化
し、これにより得られる画像中の各点の主軸及び主軸と
直交する方向の軸に対する距離を求めることよって、非
点収差の方向と強さを高精度に求めることができる。従
って、非点収差の補正を高精度かつ容易に行うことがで
き、非点収差に起因するビームの断面形状による観察精
度の低下等を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる非点収差補正方法
の処理フローを示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係わる非点収差補正装置
の概略構成を示す図。
【図３】実施形態に用いた標準サンプルの例を示す図。
【図４】２値化しきい値を設定するための帯状領域を説
明するための図。
【図５】主軸及び主軸と直交する方向の軸を説明するた
めの図。
【図６】非点収差が存在しない時のビーム断面形状を示
す図。
【図７】従来技術に係わるＳＥＭの基本構成を示す図。
【図８】焦点距離に応じたビームの断面形状の変化を示
す図。
【図９】試料表面形状とビーム断面形状のｘ，ｙ方向の
分布を示す図。
【図１０】非点収差が無い時のビーム断面形状の変化を
示す図。
【図１１】ビーム断面がｘ，ｙ軸に４５度傾いた方向に
変形する非点収差が存在する時のビーム断面形状の変化
を示す図。
【符号の説明】
１…カソード ２…アノード ３…電子銃 ４…電子ビーム ５…コンデンサレンズ ６…対物レンズ ７…絞りマスク ８…試料 ９…試料台 １０…偏向器 １１…検出器 １２…走査制御回路 １３…画像表示装置 １５…スティグマタ ２１…２次粒子信号抽出部 ２２…フーリエ変換部 ２３…２値化部 ２４…軸抽出部 ２５…非点情報算出部 ２６…調整部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−92354（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−82257（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−283028（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−194839（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−202835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−137948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−52467（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 37/21

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】非点収差を補正するためのスティグマタを
    備えた荷電粒子光学鏡筒を用い、試料上に荷電粒子ビー
    ムを２次元的に走査して得られる２次粒子信号を抽出す
    る第１のステップと、 抽出された２次粒子信号の２次元空間でのフーリエ変換
    を行い、パワースペクトルを算出する第２のステップ
    と、 算出されたパワースペクトルを２値化した画像を求める
    第３のステップと、 求められた２値化画像の主軸と該主軸に直交する方向の
    軸を求める第４のステップと、 前記主軸と前記２値化画像中の試料画像領域の両端とが
    交わる２点間の距離と、前記主軸に直交する方向の軸と
    前記２値化画像中の試料画像領域の両端とが交わる２点
    間の距離を求めることで、非点収差の強さと方向を決定
    する第５のステップと、 決定された非点収差の強さと方向から前記スティグマタ
    を調整する第６のステップと、 を有することを特徴とする荷電粒子光学鏡筒における非
    点収差補正方法。
  2. 【請求項２】前記２値化画像を、前記パワースペクトル
    の直流成分が中心となるよう設定した帯状領域中で、該
    パワースぺクトル値の平均ａ及び標準偏差σを求め、ａ
    ＋２σなるしきい値で２値化することにより求めること
    を特徴とする請求項１に記載の荷電粒子光学鏡筒におけ
    る非点収差補正方法。
  3. 【請求項３】前記２値化画像の主軸を、該２値化画像の
    ２次モーメントを求めることで算出することを特徴とす
    る請求項１に記載の荷電粒子光学鏡筒における非点収差
    補正方法。
  4. 【請求項４】前記非点収差の方向が、前記主軸と直交す
    る方向であることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒
    子光学鏡筒における非点収差補正方法。
  5. 【請求項５】前記非点収差の強さが、前記２値化画像中
    の各点の主軸に対しての距離の平均Ｄ１と、前記２値化
    画像中の各点の主軸と直交する方向の軸に対しての距離
    の平均Ｄ２との比であることを特徴とする請求項１に記
    載の荷電粒子光学鏡筒における非点収差補正方法。
  6. 【請求項６】前記非点収差の強さが、前記２値化画像中
    の各点の主軸に対しての距離の総和Ｓ１と、前記２値化
    画像中の各点の主軸と直交する方向の軸に対しての距離
    の総和Ｓ２との比であることを特徴とする請求項１に記
    載の荷電粒子光学鏡筒における非点収差補正方法。
  7. 【請求項７】非点収差を補正するためのスティグマタを
    備えた荷電粒子光学鏡筒と、 この荷電粒子光学鏡筒により試料上に荷電粒子ビームを
    ２次元的に走査して得られる２次粒子信号を抽出する２
    次粒子信号抽出手段と、 この２次粒子信号抽出手段で抽出された２次粒子信号の
    ２次元空間でのフーリエ変換を行い、パワースペクトル
    を算出するフーリエ変換手段と、 このフーリエ変換手段で算出されたパワースぺクトルを
    ２値化した画像を求める２値化手段と、 この２値化手段で求められた２値化画像の主軸と該主軸
    に直交する方向の軸を求める軸抽出手段と、 前記主軸と前記２値化画像中の試料画像領域の両端とが
    交わる２点間の距離と、前記主軸に直交する方向の軸と
    前記２値化画像中の試料画像領域の両端とが交わる２点
    間の距離を求めることで、非点収差の強さと方向を決定
    する非点情報算出手段と、 この非点情報算出手段で決定された非点収差の強さと方
    向から前記荷電粒子光学鏡筒のスティグマタを調整する
    調整手段と、を具備してなることを特徴とする荷電粒子
    光学鏡筒における非点収差補正装置。
  8. 【請求項８】前記２値化手段において、前記パワースペ
    クトルの直流成分が中心となるよう設定した帯状領域中
    で、該パワースペクトル値の平均ａ及び標準偏差σを求
    め、ａ＋２σなるしきい値で２値化することにより２値
    化画像を求めることを特徴とする請求項７に記載の荷電
    粒子光学鏡筒における非点収差補正装置。
  9. 【請求項９】前記軸抽出手段において、前記２値化画像
    の２次モーメントを求めることで該２値化画像の主軸を
    算出することを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子光
    学鏡筒における非点収差補正装置。
  10. 【請求項１０】前記非点情報算出手段において、前記非
    点収差の方向が前記主軸と直交する方向であることを特
    徴とする請求項７に記載の荷電粒子光学鏡筒における非
    点収差補正装置。
  11. 【請求項１１】前記非点情報算出手段において、前記非
    点収差の強さが、前記２値化画像中の各点の主軸に対し
    ての距離の平均Ｄ１と、前記２値化画像中の各点の主軸
    と直交する方向の軸に対しての距離の平均Ｄ２との比で
    あることを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子光学鏡
    筒における非点収差補正装置。
  12. 【請求項１２】前記非点情報算出手段において、前記非
    点収差の強さが、前記２値化画像中の各点の主軸に対し
    ての距離の総和Ｓ１と、前記２値化画像中の各点の主軸
    と直交する方向の軸に対しての距離の総和Ｓ２との比で
    あることを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子光学鏡
    筒における非点収差補正装置。
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