JP3888747B2

JP3888747B2 - Electron beam apparatus and stage navigation method

Info

Publication number: JP3888747B2
Application number: JP27592797A
Authority: JP
Inventors: 貴之安部; 和生大窪
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JPH11111207A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＥＭ像取得機能を備えた電子ビームテスタや電子顕微鏡等の電子ビーム装置及びそのステージのナビゲーション方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＤＩの設計検証や故障解析においては、この種の電子ビーム装置を用いて観察が行われる。この場合、現在位置と観察位置とを入力すると、試料を搭載したステージが移動し、観察点で停止する。ステージ移動精度は通常数μｍ程度であり、良い場合でも２〜３μ程度であるので、この停止位置でＳＥＭ像を取得し、これとＣＡＤデータであるレイアウトパターンとのパターンマッチングを行って、ステージの位置ずれを検出し、その位置を補正している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、メモリデバイスのように、基本パターンが多数配列形成され、かつ、基本パターン配列のピッチがステージ移動精度以下、例えば１〜２μｍである場合には、ステージ位置ずれ検出値がこのピッチの整数倍だけ不定になる。
この問題は、レーザ干渉測長器を備えてステージ位置を測定することにより解決されるが、これを備えることにより装置が大型かつ高価になる。
【０００４】
また、故障の原因となるチップ上の異物の位置を検出する場合、オペレータがＳＥＭ像を観察しながらステージを少しずつ動かし、メモリデバイスのように基本パターンが多数配列形成されている場合にはオペレータが基本パターンの数を数えて異物の位置を検出しているが、同一パターンの繰り返しであるため、位置検出に誤りが生じやすい。
【０００５】
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、基本パターンが配列形成されている試料に対し、レーザ干渉測長器を備えることなくステージを目標位置へ正確に移動させることが可能な電子ビーム装置及びそのステージのナビゲーション方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、基本パターンが配列形成された試料に対し、ＳＥＭ像上の位置を誤りなく容易に検出することが可能な電子ビーム装置及びそのステージのナビゲーション方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】
請求項１では、試料が搭載されたステージを現在位置から目標位置まで移動させ、ＳＥＭ像をメモリ内に取得して表示装置に表示させる電子ビーム装置において、
該試料上に基本パターンが規則的に配列形成された配列パターンの一部領域に対応したパターンを参照パターンとして取得し、該ステージを、移動誤差が該基本パターンの配列のピッチ以下と考えられる所定距離移動させる毎に、該参照領域に対応した比較領域のＳＥＭ像を比較パターンとして該メモリ内に取得し、該比較パターンと該参照パターンとのパターンマッチングを行うことにより該参照パターンに対する該比較パターンのずれ量を検出し、該ずれ量に基づいて該ステージの移動量を補正する制御装置を有する。
【０００７】
この電子ビーム装置によれば、ステージ移動誤差が基本パターンの配列のピッチ以下と考えられる所定距離だけステージを移動させる毎に位置ずれが補正されるので、基本パターンが配列形成されている試料に対し、レーザ干渉測長器を備えることなくステージを目標位置へ正確に移動させることが可能となるという効果を奏する。また、この位置ずれは、比較的狭い領域のパターンマッチングを行うことにより検出できるので、処理速度の低下が防止される。
【０００８】
請求項２の電子ビーム装置では、請求項１において、上記制御装置は、上記パターンマッチングのマッチング度が所定値より小さい位置へ上記ステージが移動したときには、該マッチング度が所定値以上になるところまで上記比較領域を戻らせ、上記目標位置へのステージ移動経路を変更する。
この電子ビーム装置によれば、この経路変更により、ステージ移動途中に異物に出会ってその位置の比較パターンを位置ずれ検出に用いることができなくても、目標位置までの途中の位置ずれ補正が可能になるという効果を奏する。
【０００９】
請求項３の電子ビーム装置では、請求項１において、上記制御装置は、上記パターンマッチングのマッチング度が所定値より小さい位置へ上記ステージが移動しときには、マッチング度が所定値以上となるまでその周辺部の複数の位置へ上記比較領域を移動させ、該複数の位置のそれぞれでのパターンマッチングにより補正された位置に基づいて該マッチング度が所定値より小さい位置を補間法で求める。
【００１０】
この電子ビーム装置によれば、補間により異物位置を正確に検出することができ、かつ、移動途中に異物に出会ってその位置の比較パターンを位置ずれ検出に用いることができなくても、目標位置までの途中の位置ずれ補正が可能になるという効果を奏する。
請求項４の電子ビーム装置では、請求項２又は３において、記憶装置を有し、
上記制御装置は、上記マッチング度が所定値より小さい位置及びそのＳＥＭ画像を該記憶装置に格納させる。
【００１１】
この電子ビーム装置によれば、デバイスの信頼性向上ための情報が得られるという効果を奏する。
請求項５の電子ビーム装置では、請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、上記制御装置は、ピッチが上記基本パターンの配列のピッチの整数倍のグリッドを上記ＳＥＭ像と共に上記表示装置に表示させる。
【００１２】
この電子ビーム装置によれば、基本パターンが配列形成された試料に対し、ＳＥＭ像上の位置を誤りなく検出することが可能になるという効果を奏する。
請求項６の電子ビーム装置では、請求項５において、上記制御装置は、上記補正に対応して上記グリッドの位置を補正する。
この電子ビーム装置によれば、グリッドに目盛りを付した場合に、この目盛りが整数ピッチずれるのを防止することができ、異物検出位置が正確になるという効果を奏する。
【００１３】
請求項７の電子ビーム装置では、請求項１乃至６のいずれか１つにおいて、上記メモリは、上記比較領域のＳＥＭ像が格納される記憶部と、該比較領域よりも広く且つ上記表示装置への表示に対応したＳＥＭ像が格納される記憶部とを有する。
この電子ビーム装置によれば、ＳＥＭ像を表示させながら、非表示のパターンマッチング用ＳＥＭをメモリに格納させることができるという効果を奏する。
【００１４】
請求項８の電子ビーム装置では、請求項１において、上記参照パターンは、上記試料上の一部領域のＳＥＭ像である。
この電子ビーム装置によれば、同一レイアウトデータに対しプロセス条件が異なることにより参照パターンが異なっても、より正確なマッチング度を算出することができるという効果を奏する。
【００１５】
請求項９の電子ビーム装置では、請求項１において、上記パターンマッチングは、Ｘ−Ｙ直交座標系におけるＸ軸上へのＳＥＭ像投影値とＹ軸上へのＳＥＭ像投影値とに基づいて行われる。
この電子ビーム装置によれば、２次元パターンのマッチングが１次元パターンのマッチングに置き換えられるので、処理が高速化されるという効果を奏する。
【００１６】
請求項１０では、試料が搭載されたステージを現在位置から目標位置へ移動させる電子ビーム装置のステージナビゲーション方法において、
該試料上に基本パターンが規則的に配列形成された配列パターンの一部領域に対応したパターンを参照パターンとして取得しておき、
該ステージを、移動誤差が該基本パターンの配列のピッチ以下と考えられる所定距離移動させる毎に、該参照領域に対応した比較領域のＳＥＭ像を比較パターンとして取得し、該比較パターンと該参照パターンとのパターンマッチングを行うことにより該参照パターンに対する該比較パターンのずれ量を検出し、
該ずれ量に基づいて該ステージの移動量を補正する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の電子ビーム装置概略構成を示す。
電子ビーム装置本体１０は、例えばＳＥＭ像取得機能を備えた電子ビームテスタ本体であり、ステージ１１に搭載された試料１２に対し、電子銃１３から放射された電子ビームＥＢが走査される。この走査は偏向器１４で行われ、対物レンズ１５で電子ビームＥＢが試料１２上に収束される。試料１２上の電子ビーム照射点から放出された２次電子ＳＥは、２次電子検出器１８で検出される。２次電子検出器１８の出力は、増幅回路１９で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路２０でデジタル化されてフレームメモリ２１に格納され、フレームメモリ２１内にＳＥＭ像が得られる。この像は、表示装置２２に表示される。
【００１８】
試料１２は、例えばメモリデバイスの半導体チップであり、その表面には図４に示す如く、基本パターンである略矩形のメモリセルがＸ方向及びＹ方向にそれぞれピッチＰＸ及びＰＹで配列形成されている。ステージ１１を現在位置ＳＰから観察位置ＥＰまで、すなわち無偏向の電子ビームＥＢの試料１２上照射点が、点ＳＰから点ＥＰになるまで移動させる場合を考える。現在位置ＳＰから観察位置ＥＰへのベクトルにより、ステージ１１をＸ方向及びＹ方向へ駆動する各々のパルスモータへのパルス数が定まる。この数のパルスでステージ１１を移動させた場合、各種原因により、数μｍ、良い場合でも２〜３μｍの移動誤差が生ずる。これに対し、ピッチＰＸ及びＰＹは１〜２μｍ程度である。
【００１９】
したがって、ステージ１１を観察位置ＥＰまで移動させて停止させた後にＳＥＭ像とレイアウトパターンとのマッチングを行っても、このような繰り返しパターンの場合には、Ｘ方向及びＹ方向について位置ずれ検出値がそれぞれピッチＰＸ及びＰＹの整数倍だけ不定になる。
そこで、ステージ１１のＸ方向駆動用パルスモータに、補正間隔ＣＤＸに相当する数のパルスを供給する毎に、その位置で取得した小領域（比較領域）のＳＥＭ像と最初に取得した小領域（参照領域）のＳＥＭ像とのパターンマッチングを行って位置ずれ量を検出し、その位置を補正する。ここにＣＤＸ＝ｋ・ＰＸであり、ｋは１≦ｋ≦ｍを満たす任意の値であり、ｍは次の条件を満たす。すなわち、ステージ１１のＸ方向駆動用パルスモータに、ｍピッチ移動量に相当する数のパルスを供給したときステージ１１の移動誤差が１ピッチ未満になるが、（ｍ＋１）ピッチ移動量に相当する数のパルスを供給したときステージ１１の移動誤差が１ピッチ以上になるという条件を満たす。
【００２０】
Ｙ方向についても前記同様であり、ＣＤＸに相当するものをＣＤＹで表す。
本第１実施形態によれば、ステージ移動誤差が基本パターンの配列ピッチ以下と考えられる所定距離だけステージを移動させる毎に位置ずれが補正されるので、基本パターンが配列形成されている試料に対し、レーザ干渉測長器を備えることなくステージを目標位置へ正確に移動させることが可能となる。
【００２１】
また、ＳＥＭ像が参照パターンとして用いられるので、同一レイアウトデータに対しプロセス条件が異なることにより参照パターンが異なっても、より正確なマッチング度を算出することができる。
上記「小領域」は、狭いほどパターンマッチング計算を高速に行うことが可能であるが、上記補正が可能な広さを必要とし、これはパターンマッチング方法にも依存する。この第１実施形態では、例えばセル配列の単位領域が「小領域」であり、図４において、現在位置ＳＰの小領域Ａ0は、セル配列の角の４つのメモリセルＣ00、Ｃ01、Ｃ11及びＣ10の各中点を結んだ領域である。
【００２２】
図１において、制御装置２３は、ドライバ２４に走査制御指令を供給し、ドライバ２４はこれに基づいて偏向器１４に、ＳＥＭ像を得るための走査用駆動信号を供給する。制御装置２３は、入力装置２５から供給される入力データ及び外部記憶装置２６に格納されているセルピッチＰＸ及びＰＹのデータに基づき、ステージ１１を現在位置ＳＰから観察位置ＥＰまで移動させる。
【００２３】
制御装置２３は、ステージ１１の移動途中でマッチング度が設定値以下の場合、異物が存在すると判定し、その位置及びＳＥＭ像を異物データとして外部記憶装置２７に格納する。
例えば１００μｍ×１００μｍの「大領域」を走査してそのＳＥＭ像を表示装置２２に表示させながら、非表示のパターンマッチング用「小領域」を走査してそのＳＥＭをフレームメモリ２１に格納させるために、フレームメモリ２１は図２に示す如く構成されている。すなわち、フレームメモリ２１は、「大領域」のＳＥＭ像格納用ＶＲＡＭ２１０と、「小領域」のＳＥＭ像格納用ＶＲＡＭ２１１とを備え、入力値がセレクタ２１２で選択されてＶＲＡＭ２１０又はＶＲＡＭ２１１へ格納される。ＶＲＡＭ２１０に格納されたＳＥＭ像は、表示インタフェ−ス２１３を介して表示装置２２へ供給され、ＶＲＡＭ２１１に格納されたＳＥＭ像は、制御装置２３へ供給される。
【００２４】
図３は、試料１２上の現在位置ＳＰから観察位置ＥＰへステージ１１を移動させる手順を示す。
（Ｓ１）ステージ１１を初期位置へ移動させる。例えば、操作モードを自動にして、セルアレイの周囲に形成された非配列パターンの所定位置までステージ１１を移動させ、この位置のＳＥＭ像と、外部記憶装置２６に格納された該所定位置のレイアウトパターンとのパターンマッチングを行って位置ずれを補正し、この位置から位置ＳＰまでに相当する数のパルスを上記パルスモータに供給し、次に操作モードを手動にして、ＳＥＭ像を観察しながらステージ１１の位置をＳＰに一致させる。
【００２５】
入力装置２５から現在位置ＳＰ及び補正間隔ＣＤＸ、ＣＤＹを取得し、外部記憶装置２６からピッチＰＸ及びＰＹを取得する。
（Ｓ２）図４の小領域Ａ0のＳＥＭ像が参照領域の参照パターンとして図２のＶＲＡＭ２１１に格納され、そのＸ軸及びＹ軸への投影データを参照投影データＰＸ0（Ｘ）及びＰＹ0（Ｙ）として取得する。図５（Ａ）は、参照パターンを示しており、図５（Ｃ）は、Ｘ軸参照投影データＰＸ0（Ｘ）、すなわち参照パターンの各ＸについてＹ方向の画素値を積算したものを示している。
【００２６】
（Ｓ３）入力装置２５から入力された観察位置ＥＰを取得する。観察位置ＥＰは、例えば故障解析により検出された不良ビットの位置である。
（Ｓ４）現在位置が略ＥＰ（位置ずれ補正前のＥＰ）でなければステップＳ５へ進む。
（Ｓ５）Ｘ方向へ進む場合には補正間隔ＣＤＸに相当する数のパルスをステージ１１のＸ軸駆動用パルスモータに供給し、Ｙ方向へ進む場合には補正間隔ＣＤＹに相当する数のパルスをステージ１１のＹ軸駆動用パルスモータに供給する。図３では補正間隔ＣＤＸ及びＣＤＹをまとめてＣＤで表しており、Ｘ成分及びＹ成分を有する他の符号についても以下同様である。
【００２７】
（Ｓ６）「小領域」のＳＥＭ像を比較領域の比較パターンとしてＶＲＡＭ２１１内に取得し、そのＸ軸及びＹ軸への投影データを比較投影データＰＸi（Ｘ）及びＰＹi（Ｙ）として作成する。図５（Ｂ）はこの比較パターンを示しており、図５（Ｄ）は比較投影データを示している。
（Ｓ７）次の相関値、
ＣＦＸ（ΔＸ）＝∫ＰＸ0（Ｘ−ΔＸ）・ＰＸi（Ｘ）ｄＸ
ＣＦＹ（ΔＹ）＝∫ＰＹ0（Ｙ−ΔＹ）・ＰＹi（Ｙ）ｄＹ
の各々の最大値ＣＦＸmax及びＣＦＹmaxをマッチング度ＭＣＸ及びＭＣＹとして求め、このときのΔＸ及びΔＹをステージ１１の位置ずれ量として求める。積分範囲は全範囲であり、比較投影データ等の関数は「小領域」外で０である。
【００２８】
このように２次元パターンのマッチングを１次元パターンのマッチングに置き換えることにより、処理が高速化される。
マッチング度ＭＣＸm及びＭＣＹmとしては、相関係数であってもよく、この場合、ステージ１１の位置ずれ量ΔＸ及びΔＹは例えば次の平均値差、

又は、比較投影データのピーク位置と参照投影データのピーク位置との差である。
【００２９】
（Ｓ８）ＭＣＸm≧ＭＣＸ0かつＭＣＹm≧ＭＣＹ0であれば次のステップＳ９へ進む。ここにＭＣＸ0及びＭＣＹ0は予め設定された値である。
（Ｓ９）Ｘ方向へ進む場合には、ＣＤＸ←ＣＤＸ−ΔＸとしてステップＳ５での補正間隔ＣＤＸを補正し、Ｙ方向へ進む場合には、ＣＤＹ←ＣＤＹ−ΔＹとしてステップＳ５での補正間隔ＣＤＹを補正する。次にステップＳ４へ戻る。
【００３０】
図６に示すような異物Ｍがステージ移動経路中に存在する場合には、ステージ１１が位置Ｐ３のとき上記ステップＳ８においてＭＣＸm＜ＭＣＸ0又はＭＣＹm＜ＭＣＹ0と判定され、ステップＳ１０へ進む。
（Ｓ１０）図４に示す初期経路から、図６に示すような異物Ｍを迂回する経路に変更する。図６では、位置Ｐ３から位置Ｐ２及びＰ１へと２ピッチだけ逆進し、進行方向をＹ方向に変換し、Ｙ方向位置が観察位置ＥＰのそれに一致したところでＸ方向へ進行方向を変更する経路に変更している。このステップＳ１０では、経路変更のみであり、ステージ１１は図６のＰ３に位置している。
【００３１】
この経路変更により、ステージ移動途中に異物Ｍに出会ってその位置の比較パターンを位置ずれ検出に用いることができなくても、観察位置ＥＰまでの途中の位置ずれ補正が可能となる。
（Ｓ１１）この位置Ｐ３の座標及びＶＲＡＭ２１１に格納されたＳＥＭ像を、異物データとして外部記憶装置２７に格納する。これにより、デバイスの信頼性向上ための情報が得られる。次に上記ステップＳ５へ戻る。ステージ１１は、例えばステップＳ１１において図６の位置Ｐ３であれば、次のステップＳ５により図６の位置Ｐ２へ移動することになる。
【００３２】
（Ｓ１２）上記ステップＳ４で観察位置ＥＰへ略到達したと判定された場合には、１つ前のステップＳ９で求めた補正量−ΔＸ又は−ΔＹだけステージ１１を移動させる。これにより、ステージ１１が観察位置ＥＰに一致する。次にステップＳ３へ戻り、ステップＳ３以降の以上の処理が繰り返される。
なお、現在位置ＳＰ及び観察位置ＥＰ又はこれらと異物位置Ｐ３のみにおいて、「大領域」のＳＥＭ像を表示装置２２に表示する構成であってもよい。この場合、ＶＲＡＭ２１１及びセレクタ２１２は不要であり、制御装置２３はＶＲＡＭ２１０に格納された小領域のＳＥＭ像を処理する。
【００３３】
［第２実施形態］
ステージ１１を少しずつ移動させながらＳＥＭ像を観察して異物検査をすることが主目的である場合には、セルパターンが繰り返し配置されているので、異物の位置座標検出が容易でない。
そこで、この第２実施形態では、図８に示す如く、ピッチがセル配列のそれに等しいグリッドＧをＳＥＭ像と重ねあわせ、ＳＥＭ像表示ウインドの縁部（又はグリッドの交点付近）に、セルピッチを単位とする位置座標の目盛りを表示することにより、異物位置座標を誤りなく容易に検出できるようにしている。
【００３４】
図７は、図３に対応した第２実施形態の試料上観察位置ＥＰへの移動手順を示す。図３と同一処理内容のステップについては、同一符号を付してその説明を省略する。
（２０）ステップＳ２ＡとステップＳ３Ａとの間のステップ２０において、制御装置２３は、フレームメモリ２１内のＶＲＡＭ２１０に格納されたＳＥＭ像に対しグリッドＧのパターンを上書きする。これにより、図８（Ｂ）に示すような画像が得られる。
【００３５】
ステップＳ５での移動中には、ステージ１１を駆動するパルスモータへのパルス数に比例した量だけシフトさせたグリッドＧをＳＥＭ像に対し上書きする。このシフトにはステージ位置ずれに等しい位置ずれがある。このため、ステップＳ５で補正間隔ＣＤだけ移動させた後には、例えば図８（Ａ）に示す如く、グリッドＧの交点がセル中心からずれている。
【００３６】
（２１）そこで、ステップＳ９とステップＳ４との間のステップＳ２１において、グリッドＧの位置をベクトルＣ＝（−ΔＸ，−ΔＹ）だけ補正して、図８（Ｂ）に示すような画像を得る。これにより、グリッドに付した目盛りが整数ピッチずれるのを防止することができ、異物検出位置が正確になる。
（Ｓ２Ａ、Ｓ６Ａ）ステップＳ２Ａにおいて、図５（Ｃ）に示す参照投影データを取得する替わりに、図９（Ａ）に示す小領域（参照領域）Ｂ０内のＸ軸方向中央線ＣＬＸに沿った、図９（Ｂ）に示すような２次電子ＳＥ信号量（画素列値）を参照ラインプロファイルとして取得し、同様に、図９（Ａ）に示す小領域Ｂ0内のＹ軸方向中央線ＣＬＹに沿った、図９（Ｃ）に示すような２次電子ＳＥ信号量をラインプロファイルとして取得する。ステップＳ６Ａにおいては、同様にその位置での小領域（比較領域）内のＸ軸方向中央線及びＹ軸方向中央線に沿った２次電子ＳＥ信号量を比較ラインプロファイルとして取得する。ラインプロファイルは上記第１実施形態の投影データに対応しており、ステップＳ７ではこれを用いて第１実施形態と同様にマッチング度が算出される。ラインプロファイルは、２次元走査ＳＥＭ像から抽出しても、電子ビームＥＢをクロス走査して直接取得（この場合もＳＥＭ像の一種とみなす）してもよい。
【００３７】
投影データを作成する必要がないので、ステップＳ２Ａ及びＳ６Ａでの処理時間が図３のステップＳ２及びＳ６での処理時間よりも短縮されて、処理が高速化される。
（Ｓ３Ａ）ステップＳ３Ａでは、図３のステップ３での処理、又は、観察位置の簡易入力としてスクロール用方向キーを押す操作が行われる。
【００３８】
（Ｓ１０Ａ）図１０で位置Ｐ１、Ｐ２及びＰ３へと進み、位置Ｐ３でステップＳ８からステップＳ１０Ａに進んだ場合、ステップＳ１０Ａにおいて、マッチング度ＭＣmが設定値ＭＣ0以上となるまで位置Ｐ３の周辺部へ比較領域を移動させ、該周辺部においてステップＳ９と同じ処理で補正された位置Ｐ４、Ｐ５及びＰ６に基づいて、位置Ｐ３を補間法により求める。比較領域の該周辺部への移動は、偏向器１４のみで行うことができる。
【００３９】
このような補間により、異物Ｍ位置を正確に検出することができ、かつ、移動途中に異物Ｍに出会ってその位置の比較パターンを位置ずれ検出に用いることができなくても、観察位置ＥＰまでの途中の位置ずれ補正が可能となる。
他の点は上記第１実施形態の場合と同一である。
なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。
【００４０】
例えば、ステージ１１を移動させて観察位置ＥＰの近くまで（目標位置まで）進んだ時、ステージ１１を停止させ、電子ビームＥＢの走査範囲を偏向器１４で観察位置まで移動させてＳＥＭ像を得るようにしてもよいことは勿論である。
また、上記第１実施形態において、偏向器１４のみで比較領域をＣＤだけ移動させて上記マッチング度を算出し、これが設定値以上であれば偏向器１４でのこの移動を戻してステージ１１をＣＤだけ移動させ、設定値未満であれば偏向器１４でのこの移動を戻しステージ移動経路を変更することにより、図６の位置Ｐ３から位置Ｐ２又はＰ１までのステージ逆進を行わないようにしてもよい。
【００４１】
さらに、参照パターンはＳＥＭ像でなくてもよく、レイアウトパターン中の「小領域」のパターンであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の電子ビーム装置概略構成を示す図である。
【図２】図１中のフレームメモリの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態の試料上観察位置への移動手順を示すフローチャートである。
【図４】試料上移動説明図である。
【図５】パターンマッチング及び補正量の説明図である。
【図６】ステージ移動中に異物に出会った場合の経路変更説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態の試料上観察位置への移動手順を示すフローチャートである。
【図８】グリッド補正説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態のパターンマッチングに用いられるラインプロファイルの説明図である。
【図１０】異物存在部分のセル位置検出説明図である。
【符号の説明】
１０電子ビーム装置本体
１１ステージ
１２試料
１３電子銃
１４偏向器
１５対物レンズ
１８２次電子検出器
２１フレームメモリ
２２表示装置
２３制御装置
２５入力装置
２６、２７外部記憶装置
ＥＢ電子ビーム
ＳＥ２次電子
ＳＰ現在位置
ＥＰ観察位置
Ｍ異物
Ｇグリッド
ＣＬＸ、ＣＬＹ中央線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electron beam apparatus such as an electron beam tester or an electron microscope having an SEM image acquisition function, and a stage navigation method.
[0002]
[Prior art]
In LDI design verification and failure analysis, observation is performed using this type of electron beam apparatus. In this case, when the current position and the observation position are input, the stage on which the sample is mounted moves and stops at the observation point. The stage movement accuracy is usually about several μm, and even if it is good, it is about 2 to 3 μm. Therefore, an SEM image is obtained at this stop position, and pattern matching is performed with the layout pattern as CAD data. A position shift is detected and the position is corrected.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a large number of basic patterns are formed and the pitch of the basic pattern array is below the stage movement accuracy, for example, 1 to 2 μm, as in a memory device, the stage position deviation detection value is an integral multiple of this pitch Only become undefined.
This problem can be solved by providing a laser interferometer and measuring the stage position. However, this makes the apparatus large and expensive.
[0004]
Further, when detecting the position of a foreign substance on a chip that causes a failure, the operator moves the stage little by little while observing an SEM image, and when a large number of basic patterns are arranged like a memory device, the operator However, the position of the foreign matter is detected by counting the number of basic patterns. However, since the same pattern is repeated, errors in position detection are likely to occur.
[0005]
In view of such a problem, an object of the present invention is an electron beam capable of accurately moving a stage to a target position without providing a laser interferometer for a sample in which a basic pattern is arranged. An object of the present invention is to provide an apparatus and a navigation method for the stage.
Another object of the present invention is to provide an electron beam apparatus capable of easily detecting a position on an SEM image without error with respect to a sample on which a basic pattern is arranged and a navigation method of the stage. .
[0006]
[Means for solving the problems and their effects]
In claim 1, in the electron beam apparatus that moves the stage on which the sample is mounted from the current position to the target position, acquires the SEM image in the memory, and displays it on the display device.
A pattern corresponding to a partial region of the array pattern in which the basic pattern is regularly formed on the sample is obtained as a reference pattern, and the stage has a predetermined movement error that is considered to be equal to or less than the pitch of the basic pattern array. Each time the distance is moved, an SEM image of a comparison area corresponding to the reference area is acquired in the memory as a comparison pattern, and pattern comparison between the comparison pattern and the reference pattern is performed, thereby comparing the comparison pattern with respect to the reference pattern. And a control device that corrects the movement amount of the stage based on the deviation amount.
[0007]
According to this electron beam apparatus, since the position shift is corrected every time the stage is moved by a predetermined distance that the stage movement error is considered to be equal to or less than the pitch of the basic pattern arrangement, There is an effect that the stage can be accurately moved to the target position without providing the laser interferometer. In addition, since this positional deviation can be detected by performing pattern matching in a relatively narrow area, a reduction in processing speed is prevented.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the electron beam apparatus according to the first aspect, when the stage moves to a position where the degree of matching of the pattern matching is smaller than a predetermined value, the control device is configured to increase the degree of matching to a predetermined value or more. The comparison area is returned to change the stage moving path to the target position.
According to this electron beam apparatus, even if a foreign object is encountered during the stage movement and the comparison pattern of the position cannot be used for position deviation detection, the position deviation correction to the target position can be performed. Has the effect of becoming.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the electron beam apparatus according to the first aspect, when the stage is moved to a position where the degree of matching of the pattern matching is smaller than a predetermined value, the control device has a surrounding area until the degree of matching becomes a predetermined value or more. The comparison region is moved to a plurality of positions of the section , and a position having a matching degree smaller than a predetermined value is obtained by an interpolation method based on the position corrected by pattern matching at each of the plurality of positions .
[0010]
According to this electron beam apparatus, the position of the foreign object can be accurately detected by interpolation, and the target position can be detected even if the foreign object is encountered during the movement and the comparison pattern of the position cannot be used for position shift detection. There is an effect that it is possible to correct misalignment in the middle of the process.
In the electron beam apparatus of Claim 4, it has a memory | storage device in Claim 2 or 3 ,
The control device stores the position where the matching degree is smaller than a predetermined value and the SEM image in the storage device.
[0011]
According to this electron beam apparatus, there is an effect that information for improving the reliability of the device can be obtained.
5. The electron beam apparatus according to claim 1, wherein the control device displays a grid whose pitch is an integral multiple of the pitch of the basic pattern array on the display device together with the SEM image. Let
[0012]
According to this electron beam apparatus, there is an effect that the position on the SEM image can be detected without error for the sample on which the basic pattern is arranged.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the control device corrects the position of the grid corresponding to the correction.
According to this electron beam apparatus, when a scale is attached to the grid, it is possible to prevent the scale from being shifted by an integer pitch, and there is an effect that the foreign object detection position becomes accurate.
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, in the electron beam apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the memory includes a storage unit in which an SEM image of the comparison area is stored, and is wider than the comparison area and to the display device. And a storage unit for storing SEM images corresponding to the display.
According to this electron beam apparatus, the non-display pattern matching SEM can be stored in the memory while displaying the SEM image.
[0014]
In an electron beam apparatus according to an eighth aspect, in the first aspect, the reference pattern is an SEM image of a partial region on the sample.
According to this electron beam apparatus, even if the reference pattern differs due to different process conditions for the same layout data, there is an effect that a more accurate matching degree can be calculated.
[0015]
In an electron beam apparatus according to a ninth aspect, in the first aspect, the pattern matching is performed based on an SEM image projection value on the X axis and an SEM image projection value on the Y axis in an XY orthogonal coordinate system. Is called.
According to this electron beam apparatus, since the matching of the two-dimensional pattern is replaced with the matching of the one-dimensional pattern, there is an effect that the processing is speeded up.
[0016]
In claim 10, in the stage navigation method of the electron beam apparatus for moving the stage on which the sample is mounted from the current position to the target position,
A pattern corresponding to a partial region of the array pattern in which the basic pattern is regularly formed on the sample is obtained as a reference pattern,
Each time the stage is moved by a predetermined distance where the movement error is considered to be equal to or less than the pitch of the basic pattern arrangement, an SEM image of the comparison area corresponding to the reference area is acquired as a comparison pattern, and the comparison pattern and the reference pattern are obtained. Detecting the amount of shift of the comparison pattern with respect to the reference pattern by performing pattern matching with
The amount of movement of the stage is corrected based on the amount of deviation.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an electron beam apparatus according to a first embodiment of the present invention.
The electron beam apparatus main body 10 is, for example, an electron beam tester main body having an SEM image acquisition function, and the sample 12 mounted on the stage 11 is scanned with the electron beam EB emitted from the electron gun 13. This scanning is performed by the deflector 14, and the electron beam EB is converged on the sample 12 by the objective lens 15. The secondary electrons SE emitted from the electron beam irradiation point on the sample 12 are detected by the secondary electron detector 18. The output of the secondary electron detector 18 is amplified by the amplification circuit 19, digitized by the A / D conversion circuit 20 and stored in the frame memory 21, and an SEM image is obtained in the frame memory 21. This image is displayed on the display device 22.
[0018]
The sample 12 is, for example, a semiconductor chip of a memory device. As shown in FIG. 4, a substantially rectangular memory cell as a basic pattern is arranged on the surface of the sample 12 with pitches PX and PY in the X and Y directions, respectively. . Consider a case in which the stage 11 is moved from the current position SP to the observation position EP, that is, until the irradiation point on the sample 12 of the undeflected electron beam EB reaches the point EP from the point SP. The vector from the current position SP to the observation position EP determines the number of pulses to each pulse motor that drives the stage 11 in the X direction and the Y direction. When the stage 11 is moved with this number of pulses, a movement error of several μm or even 2 to 3 μm occurs at best, due to various causes. On the other hand, the pitches PX and PY are about 1 to 2 μm.
[0019]
Therefore, even when the SEM image and the layout pattern are matched after the stage 11 is moved to the observation position EP and stopped, in the case of such a repetitive pattern, the displacement detection value in the X direction and the Y direction is obtained. Each becomes indefinite by an integral multiple of the pitches PX and PY.
Therefore, every time the number of pulses corresponding to the correction interval CDX is supplied to the X direction driving pulse motor of the stage 11, the SEM image of the small region (comparison region) acquired at that position and the first small region ( Pattern matching with the SEM image of the reference area) is performed to detect the amount of misalignment, and the position is corrected. Here, CDX = k · PX, k is an arbitrary value satisfying 1 ≦ k ≦ m, and m satisfies the following condition. That is, when the number of pulses corresponding to the m-pitch movement amount is supplied to the X-direction driving pulse motor of the stage 11, the movement error of the stage 11 becomes less than one pitch, but the number corresponding to the (m + 1) pitch movement amount. The condition that the movement error of the stage 11 becomes 1 pitch or more when the pulse of 1 is supplied is satisfied.
[0020]
The same applies to the Y direction, and the equivalent of CDX is represented by CDY.
According to the first embodiment, since the displacement is corrected every time the stage is moved by a predetermined distance where the stage movement error is considered to be equal to or less than the arrangement pitch of the basic pattern, the sample is arranged on the basic pattern. The stage can be accurately moved to the target position without providing a laser interferometer.
[0021]
Further, since the SEM image is used as a reference pattern, a more accurate matching degree can be calculated even if the reference pattern differs due to different process conditions for the same layout data.
The smaller the “small region”, the faster the pattern matching calculation can be performed. However, the “small region” requires an area that can be corrected, and this also depends on the pattern matching method. In the first embodiment, for example, the unit region of the cell array is a “small region”. In FIG. 4, the small region A0 at the current position SP is four memory cells C00, C01, C11 and C10 at the corners of the cell array. This is a region connecting the midpoints.
[0022]
In FIG. 1, the control device 23 supplies a scanning control command to the driver 24, and the driver 24 supplies a scanning drive signal for obtaining an SEM image to the deflector 14 based on the command. The control device 23 moves the stage 11 from the current position SP to the observation position EP based on the input data supplied from the input device 25 and the cell pitch PX and PY data stored in the external storage device 26.
[0023]
When the matching degree is equal to or lower than the set value during the movement of the stage 11, the control device 23 determines that there is a foreign substance, and stores the position and the SEM image in the external storage device 27 as foreign substance data.
For example, while scanning a “large area” of 100 μm × 100 μm and displaying the SEM image on the display device 22, the non-display pattern matching “small area” is scanned and the SEM is stored in the frame memory 21. The frame memory 21 is configured as shown in FIG. That is, the frame memory 21 includes a “large area” SEM image storage VRAM 210 and a “small area” SEM image storage VRAM 211, and an input value is selected by the selector 212 and stored in the VRAM 210 or VRAM 211. The SEM image stored in the VRAM 210 is supplied to the display device 22 via the display interface 213, and the SEM image stored in the VRAM 211 is supplied to the control device 23.
[0024]
FIG. 3 shows a procedure for moving the stage 11 from the current position SP on the sample 12 to the observation position EP.
(S1) The stage 11 is moved to the initial position. For example, the operation mode is automatic, the stage 11 is moved to a predetermined position of a non-array pattern formed around the cell array, and the SEM image at this position and the layout pattern of the predetermined position stored in the external storage device 26 To the position of the position SP, the number of pulses corresponding to the position SP is supplied to the pulse motor, the operation mode is set to manual, and the stage 11 is observed while observing the SEM image. The position of is matched with SP.
[0025]
The current position SP and the correction intervals CDX and CDY are acquired from the input device 25, and the pitches PX and PY are acquired from the external storage device 26.
(S2) The SEM image of the small area A0 in FIG. 4 is stored in the VRAM 211 in FIG. 2 as the reference pattern of the reference area, and the projection data on the X and Y axes is referred to as reference projection data PX0 (X) and PY0 (Y). Get as. FIG. 5A shows a reference pattern, and FIG. 5C shows X-axis reference projection data PX0 (X), that is, the X-direction pixel values integrated for each X of the reference pattern. Yes.
[0026]
(S3) The observation position EP input from the input device 25 is acquired. The observation position EP is a position of a defective bit detected by failure analysis, for example.
(S4) If the current position is not substantially EP (EP before positional deviation correction), the process proceeds to step S5.
(S5) When proceeding in the X direction, the number of pulses corresponding to the correction interval CDX is supplied to the X-axis driving pulse motor of the stage 11, and when proceeding in the Y direction, the number of pulses corresponding to the correction interval CDY is supplied. This is supplied to the Y-axis driving pulse motor of the stage 11. In FIG. 3, the correction intervals CDX and CDY are collectively represented by CD, and the same applies to other codes having an X component and a Y component.
[0027]
(S6) An SEM image of “small area” is acquired in the VRAM 211 as a comparison pattern of the comparison area, and projection data on the X axis and Y axis is created as comparison projection data PXi (X) and PYi (Y). FIG. 5B shows this comparison pattern, and FIG. 5D shows comparative projection data.
(S7) the next correlation value,
CFX (ΔX) = ∫PX0 (X−ΔX) · PXi (X) dX
CFY (ΔY) = ∫PY0 (Y−ΔY) · PYi (Y) dY
The maximum values CFXmax and CFYmax are obtained as matching degrees MCX and MCY, and ΔX and ΔY at this time are obtained as the amount of displacement of the stage 11. The integration range is the entire range, and functions such as comparative projection data are 0 outside the “small region”.
[0028]
By replacing the matching of the two-dimensional pattern with the matching of the one-dimensional pattern in this way, the processing speed is increased.
The matching degrees MCXm and MCYm may be correlation coefficients. In this case, the positional deviation amounts ΔX and ΔY of the stage 11 are, for example, the following average value difference,

Alternatively, it is the difference between the peak position of the comparison projection data and the peak position of the reference projection data.
[0029]
(S8) If MCXm≥MCX0 and MCYm≥MCY0, the process proceeds to the next step S9. Here, MCX0 and MCY0 are preset values.
(S9) When proceeding in the X direction, the correction interval CDX in step S5 is corrected as CDX ← CDX−ΔX, and when proceeding in the Y direction, the correction interval CDY in step S5 is satisfied as CDY ← CDY−ΔY. to correct. Next, the process returns to step S4.
[0030]
If foreign matter M as shown in FIG. 6 is present in the stage movement path, it is determined that MCXm <MCX0 or MCYm <MCY0 in step S8 when stage 11 is at position P3, and the process proceeds to step S10.
(S10) The initial route shown in FIG. 4 is changed to a route around the foreign matter M as shown in FIG. In FIG. 6, the path travels backward by 2 pitches from position P3 to positions P2 and P1, changes the traveling direction to the Y direction, and changes the traveling direction to the X direction when the Y direction position matches that of the observation position EP. Has been changed. In this step S10, only the route is changed, and the stage 11 is located at P3 in FIG.
[0031]
By this path change, even if the foreign object M is encountered during the stage movement and the comparison pattern at that position cannot be used for detecting the position shift, the position shift correction to the observation position EP can be performed.
(S11) The coordinates of the position P3 and the SEM image stored in the VRAM 211 are stored in the external storage device 27 as foreign matter data. Thereby, information for improving the reliability of the device can be obtained. Next, the process returns to step S5. For example, if the stage 11 is at the position P3 in FIG. 6 in step S11, the stage 11 is moved to the position P2 in FIG. 6 in the next step S5.
[0032]
(S12) If it is determined in step S4 that the observation position EP has been substantially reached, the stage 11 is moved by the correction amount -ΔX or -ΔY obtained in the previous step S9. Thereby, the stage 11 coincides with the observation position EP. Next, it returns to step S3 and the above process after step S3 is repeated.
The SEM image of the “large area” may be displayed on the display device 22 only at the current position SP and the observation position EP or only at the foreign object position P3. In this case, the VRAM 211 and the selector 212 are not necessary, and the control device 23 processes the small area SEM image stored in the VRAM 210.
[0033]
[Second Embodiment]
When the main purpose is to observe the SEM image while moving the stage 11 little by little, and the foreign object is inspected, since the cell pattern is repeatedly arranged, it is not easy to detect the position coordinates of the foreign substance.
Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 8, a grid G having the same pitch as that of the cell array is overlapped with the SEM image, and the cell pitch is united at the edge of the SEM image display window (or near the intersection of the grids). Is displayed so that the foreign object position coordinates can be easily detected without error.
[0034]
FIG. 7 shows a moving procedure to the on-sample observation position EP of the second embodiment corresponding to FIG. Steps having the same processing contents as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
(20) In step 20 between step S2A and step S3A, the control device 23 overwrites the pattern of the grid G on the SEM image stored in the VRAM 210 in the frame memory 21. Thereby, an image as shown in FIG. 8B is obtained.
[0035]
During the movement in step S5, the grid G shifted by an amount proportional to the number of pulses to the pulse motor that drives the stage 11 is overwritten on the SEM image. This shift has a position shift equal to the stage position shift. For this reason, after moving by the correction interval CD in step S5, for example, as shown in FIG. 8A, the intersection of the grid G is shifted from the cell center.
[0036]
(21) Therefore, in step S21 between step S9 and step S4, the position of the grid G is corrected by the vector C = (− ΔX, −ΔY) to obtain an image as shown in FIG. 8B. . Thereby, it is possible to prevent the scale on the grid from shifting by an integer pitch, and the foreign object detection position becomes accurate.
(S2A, S6A) In step S2A, instead of obtaining the reference projection data shown in FIG. 5C, the X-axis direction center line CLX in the small region (reference region) B0 shown in FIG. 9B, the secondary electron SE signal amount (pixel column value) as shown in FIG. 9B is acquired as a reference line profile. Similarly, the Y-axis direction center line CLY in the small region B0 shown in FIG. A secondary electron SE signal amount as shown in FIG. 9C is obtained as a line profile. In step S6A, similarly, the secondary electron SE signal amount along the X-axis direction center line and the Y-axis direction center line in the small region (comparison region) at that position is acquired as a comparison line profile. The line profile corresponds to the projection data of the first embodiment, and in step S7, the matching degree is calculated using this in the same manner as in the first embodiment. The line profile may be extracted from the two-dimensional scanning SEM image or may be directly acquired by cross scanning the electron beam EB (also considered as a kind of SEM image in this case).
[0037]
There is no need to create projection data, the processing time in the step S2A and S6A is shorter than the processing time in the step S2 and S6 in FIG. 3, the process is faster.
(S3A) In step S3A , the process in step 3 of FIG. 3 or an operation of pressing the scroll direction key as a simple input of the observation position is performed.
[0038]
(S10A) advances to the position P1, P2 and P3 in FIG. 10, if the process proceeds from step S8 at the position P3 in step S10A, in step S10A, the peripheral portion of the position P 3 until the matching degree MCm set value MC0 or The comparison region is moved, and a position P3 is obtained by interpolation based on the positions P4, P5, and P6 corrected in the same process as step S9 in the peripheral portion. The movement of the comparison region to the peripheral portion can be performed only by the deflector 14.
[0039]
By such interpolation, the position of the foreign matter M can be accurately detected, and even if the foreign matter M is encountered in the middle of movement and the comparison pattern of the position cannot be used for detecting the position shift, the observation position EP is reached. It is possible to correct misalignment in the middle.
Other points are the same as those in the first embodiment.
Note that the present invention includes various other modifications.
[0040]
For example, when the stage 11 is moved and advanced to the vicinity of the observation position EP (to the target position), the stage 11 is stopped and the scanning range of the electron beam EB is moved to the observation position by the deflector 14 to obtain an SEM image. Of course, you may do it.
In the first embodiment, only the deflector 14 moves the comparison region by CD to calculate the degree of matching. If this is equal to or greater than a set value, the movement of the deflector 14 is returned to move the stage 11 to CD. If it is less than the set value, this movement by the deflector 14 is returned and the stage moving path is changed so that the stage does not reverse from position P3 to position P2 or P1 in FIG. Good.
[0041]
Further, the reference pattern may not be an SEM image, but may be a “small region” pattern in the layout pattern.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electron beam apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a schematic configuration of a frame memory in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for moving to an on-sample observation position according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of movement on a sample.
FIG. 5 is an explanatory diagram of pattern matching and correction amount.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a path change when a foreign object is encountered during stage movement.
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for moving to an on-sample observation position according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of grid correction.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a line profile used for pattern matching according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of cell position detection of a foreign substance existing portion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electron beam apparatus main body 11 Stage 12 Sample 13 Electron gun 14 Deflector 15 Objective lens 18 Secondary electron detector 21 Frame memory 22 Display device 23 Control device 25 Input device 26, 27 External storage device EB Electron beam SE Secondary electron SP Current position EP Observation position M Foreign object G Grid CLX, CLY Center line

Claims

In an electron beam apparatus in which a stage on which a sample is mounted is moved from a current position to a target position, an SEM image is acquired in a memory and displayed on a display device.
A pattern corresponding to a partial region of the array pattern in which the basic pattern is regularly formed on the sample is obtained as a reference pattern, and the stage has a predetermined movement error that is considered to be equal to or less than the pitch of the basic pattern array. Each time the distance is moved, an SEM image of a comparison area corresponding to the reference area is acquired as a comparison pattern in the memory, and pattern comparison between the comparison pattern and the reference pattern is performed, thereby comparing the comparison pattern with respect to the reference pattern. A control device that detects a shift amount of the stage and corrects the movement amount of the stage based on the shift amount;
An electron beam apparatus comprising:

When the stage moves to a position where the degree of matching of the pattern matching is smaller than a predetermined value, the control device moves the comparison area back to a position where the degree of matching becomes a predetermined value or more, and moves the stage to the target position. The electron beam apparatus according to claim 1, wherein the path is changed.

The control device, when the matching degree of the pattern matching the stage is moved to a predetermined value smaller than the position moves the comparison area into a plurality of positions of the peripheral portion to the matching rate is greater than the predetermined value, the 2. The electron beam apparatus according to claim 1, wherein a position where the degree of matching is smaller than a predetermined value is obtained by an interpolation method based on positions corrected by pattern matching at each of a plurality of positions .

Having a storage device,
The control device stores the position where the matching degree is smaller than a predetermined value and the SEM image in the storage device.
The electron beam apparatus according to claim 2 or 3 , wherein

5. The electron beam according to claim 1, wherein the control device displays a grid whose pitch is an integral multiple of the pitch of the arrangement of the basic patterns on the display device together with the SEM image. apparatus.

6. The electron beam apparatus according to claim 5, wherein the control device corrects the position of the grid corresponding to the correction.

The memory includes a storage unit that stores an SEM image of the comparison area, and a storage unit that stores an SEM image wider than the comparison area and corresponding to display on the display device. The electron beam apparatus according to claim 1.

The electron beam apparatus according to claim 1, wherein the reference pattern is an SEM image of a partial region on the sample.

2. The electron beam apparatus according to claim 1, wherein the pattern matching is performed based on an SEM image projection value on the X axis and an SEM image projection value on the Y axis in an XY orthogonal coordinate system. .

In the stage navigation method of the electron beam apparatus for moving the stage on which the sample is mounted from the current position to the target position,
A pattern corresponding to a partial region of the array pattern in which the basic pattern is regularly formed on the sample is obtained as a reference pattern,
Each time the stage is moved by a predetermined distance where the movement error is considered to be equal to or less than the pitch of the basic pattern arrangement, an SEM image of a comparison area corresponding to the reference area is acquired as a comparison pattern, and the comparison pattern and the reference pattern are obtained. Detecting the amount of shift of the comparison pattern with respect to the reference pattern by performing pattern matching with
Correcting the amount of movement of the stage based on the amount of deviation;
A stage navigation method for an electron beam apparatus, comprising: