JP7442376B2 - Multi-electron beam inspection device and multi-electron beam inspection method - Google Patents

Multi-electron beam inspection device and multi-electron beam inspection method Download PDF

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Description

本発明は、マルチ電子ビーム検査装置及びマルチ電子ビーム検査方法に関する。例えば、電子線によるマルチビーム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検査する検査装置に関する。 The present invention relates to a multi-electron beam inspection apparatus and a multi-electron beam inspection method. For example, the present invention relates to an inspection device that performs inspection using a secondary electron image of a pattern emitted by irradiating multiple beams of electron beams.

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。 In recent years, as large-scale integrated circuits (LSIs) have become more highly integrated and have larger capacities, the circuit line width required for semiconductor devices has become increasingly narrower. Improving yield is essential for manufacturing LSIs, which require a large manufacturing cost. However, as typified by 1 gigabit class DRAM (random access memory), the patterns constituting LSIs are on the order of submicrons to nanometers. In recent years, as the dimensions of LSI patterns formed on semiconductor wafers have become smaller, the dimensions that must be detected as pattern defects have also become extremely small. Therefore, there is a need for higher precision pattern inspection equipment that inspects defects in ultrafine patterns transferred onto semiconductor wafers. Another major factor that reduces yield is pattern defects in masks used when exposing and transferring ultra-fine patterns onto semiconductor wafers using photolithography. Therefore, there is a need for higher precision pattern inspection equipment that inspects defects in transfer masks used in LSI manufacturing.

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、こ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。 The inspection method is to compare a measurement image of a pattern formed on a substrate such as a semiconductor wafer or lithography mask with design data or a measurement image of the same pattern on a substrate. It has been known. For example, pattern inspection methods include "die to die inspection," which compares measurement image data obtained by capturing images of the same pattern at different locations on the same substrate, and design image inspection based on pattern design data. There is a "die to database inspection" in which data (reference image) is generated and compared with a measurement image that is measurement data obtained by capturing a pattern. The captured image is sent to the comparison circuit as measurement data. After aligning the images, the comparison circuit compares the measurement data and reference data according to an appropriate algorithm, and if they do not match, it is determined that there is a pattern defect.

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、こ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1次電子ビームで走査(スキャン)して、1次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、マルチ電子ビームを用いた装置の開発も進んでいる。マルチ電子ビームを用いた検査装置では、マルチ1次電子ビームの各ビームの照射に起因する2次電子を検出するセンサを配置して、ビーム毎の画像を取得する。しかしながら、マルチ1次電子ビームを同時に照射するために、ビーム毎のセンサに他のビームの2次電子が混入する、いわゆるクロストークが発生してしまうといった問題があった。クロストークはノイズ要因となり、測定画像の画像精度を劣化させてしまい、ひいては検査精度を劣化させてしまう。クロストークを回避するためには、試料面上での1次電子ビームの電子エネルギーを小さくする等が必要となるが、これにより発生する2次電子数が減少してしまう。このため、所望の画像精度に必要な2次電子数を得るために照射時間を長くすることが必要となりスループットが劣化してしまう。 The above-mentioned pattern inspection apparatus includes a device that irradiates a substrate to be inspected with a laser beam and captures a transmitted or reflected image thereof, as well as a device that scans the substrate to be inspected with a primary electron beam. Progress is also being made in the development of inspection devices that acquire pattern images by detecting secondary electrons emitted from a substrate to be inspected upon irradiation with a secondary electron beam. Among inspection devices that use electron beams, development of devices that use multiple electron beams is also progressing. In an inspection apparatus using multiple electron beams, a sensor is arranged to detect secondary electrons resulting from irradiation with each beam of the multiple primary electron beams, and an image is acquired for each beam. However, since multiple primary electron beams are irradiated simultaneously, there is a problem in that the sensor for each beam is mixed with secondary electrons from other beams, which is so-called crosstalk. Crosstalk becomes a noise factor and deteriorates the image accuracy of the measurement image, which in turn deteriorates the inspection accuracy. In order to avoid crosstalk, it is necessary to reduce the electron energy of the primary electron beam on the sample surface, but this reduces the number of secondary electrons generated. Therefore, in order to obtain the number of secondary electrons necessary for desired image accuracy, it is necessary to lengthen the irradiation time, resulting in deterioration of throughput.

ここで、複数の2次電子ビーム間のクロストークを無くすために1次電子ビーム間の間隔を2次光学系の収差よりも大きく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)。 Here, a method has been disclosed in which the interval between the primary electron beams is made larger than the aberration of the secondary optical system in order to eliminate crosstalk between a plurality of secondary electron beams (see, for example, Patent Document 1). .

特開2002-260571号公報Japanese Patent Application Publication No. 2002-260571

そこで、本発明の一態様は、ビーム毎のセンサに他のビームの2次電子が混入する、いわゆるクロストークが発生する場合でも高精度に検査可能な検査装置および方法を提供する。 Accordingly, one aspect of the present invention provides an inspection apparatus and method that can perform inspection with high accuracy even when so-called crosstalk occurs, in which secondary electrons from other beams mix into the sensor of each beam.

本発明の一態様のマルチ電子ビーム検査装置は、
パターンが形成された試料にマルチ1次電子ビームを照射して、マルチ1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビームを検出し、クロストーク成分が含まれた2次電子画像を取得する2次電子画像取得機構と、
2次電子画像からクロストーク成分を除去するための予め設定されたゲイン情報を用いて、2次電子画像から前記クロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成する補正部と、
補正2次電子画像と所定の画像とを比較する比較部と、
を備えたことを特徴とする。
A multi-electron beam inspection device according to one embodiment of the present invention includes:
A patterned sample is irradiated with a multi-primary electron beam, and a multi-secondary electron beam emitted due to the irradiation of the sample with the multi-primary electron beam is detected, and crosstalk components are detected. a secondary electron image acquisition mechanism that acquires the included secondary electron image;
a correction unit that generates a corrected secondary electron image in which the crosstalk component is removed from the secondary electron image using preset gain information for removing the crosstalk component from the secondary electron image;
a comparison unit that compares the corrected secondary electron image and a predetermined image;
It is characterized by having the following.

また、2次電子画像取得機構は、マルチ1次電子ビームが試料に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビームのうち、それぞれ予め設定された1次電子ビームが試料に照射されたことに起因して放出される2次電子ビームを検出するための複数のセンサを配置したマルチ検出器を有し、
1次電子ビーム毎に、前記試料とは異なる評価基板に対して、当該1次電子ビームを照射し、当該1次電子ビームが前記評価基板に照射されたことに起因して放出される2次電子ビームを検出し、
複数のセンサのセンサ毎、かつマルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎に、当該1次電子ビームの照射に起因する2次電子ビームを検出するためのセンサで検出される当該1次電子ビームの照射に起因する2次電子ビームの強度値に対する同じセンサで検出される別の1次電子ビームに起因する2次電子ビームの強度値の割合をゲイン値として演算するゲイン演算部をさらに備えると好適である。
In addition, the secondary electron image acquisition mechanism irradiates the sample with each preset primary electron beam among the multiple secondary electron beams emitted due to the irradiation of the sample with the multiple primary electron beams. It has a multi-detector with multiple sensors arranged to detect the secondary electron beam emitted due to the
For each primary electron beam, an evaluation board different from the sample is irradiated with the primary electron beam, and secondary electron beams emitted due to the irradiation of the evaluation board with the primary electron beam are detects the electron beam,
The primary electron beam detected by a sensor for detecting a secondary electron beam resulting from irradiation of the primary electron beam for each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beam. The method further includes a gain calculation unit that calculates, as a gain value, a ratio of the intensity value of the secondary electron beam caused by another primary electron beam detected by the same sensor to the intensity value of the secondary electron beam caused by the irradiation of the sensor. suitable.

また、ゲイン情報として、複数のセンサのセンサ毎、かつマルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎のゲイン値を要素とするゲイン行列の逆行列を演算する逆行列演算部をさらに備え、
補正部は、取得された2次電子画像に逆行列を乗じることによりクロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成すると好適である。
Further, as gain information, it further includes an inverse matrix calculation unit that calculates an inverse matrix of a gain matrix whose elements are gain values for each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beam,
Preferably, the correction unit generates a corrected secondary electron image from which crosstalk components are removed by multiplying the acquired secondary electron image by an inverse matrix.

また、マルチ1次電子ビームから1本の1次電子ビームを選択するビーム選択アパーチャ基板をさらに備えると好適である。 Further, it is preferable to further include a beam selection aperture substrate for selecting one primary electron beam from the multiple primary electron beams.

本発明の一態様のマルチ電子ビーム検査方法は、
パターンが形成された試料にマルチ1次電子ビームを照射して、マルチ1次電子ビームが試料に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビームを検出し、クロストーク成分が含まれた2次電子画像を取得する工程と、
2次電子画像からクロストーク成分を除去するための予め設定されたゲイン情報を用いて、2次電子画像からクロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成する工程と、
前記補正2次電子画像と所定の画像とを比較し、結果を出力する工程と、
を備え
複数のセンサを配置したマルチ検出器を用いて、前記マルチ1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビームのうち、それぞれ予め設定された1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出される2次電子ビームを検出し、
1次電子ビーム毎に、前記試料とは異なる評価基板に対して、当該1次電子ビームを照射し、当該1次電子ビームが前記評価基板に照射されたことに起因して放出される2次電子ビームを検出し、
前記複数のセンサのセンサ毎、かつ前記マルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎に、当該1次電子ビームの照射に起因する2次電子ビームを検出するための前記センサで検出される当該1次電子ビームの照射に起因する2次電子ビームの強度値に対する同じセンサで検出される別の1次電子ビームに起因する2次電子ビームの強度値の割合をゲイン値として演算する工程と、
前記ゲイン情報として、前記複数のセンサのセンサ毎、かつ前記マルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎のゲイン値を要素とするゲイン行列の逆行列を演算する工程と、
をさらに備え、
取得された2次電子画像に前記逆行列を乗じることにより前記クロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成する
ことを特徴とする。
A multi-electron beam inspection method according to one embodiment of the present invention includes:
A sample with a pattern formed thereon is irradiated with multiple primary electron beams, and the multiple secondary electron beams emitted due to the irradiation of the sample with the multiple primary electron beams are detected, and the multiple secondary electron beams containing crosstalk components are detected. a step of acquiring a secondary electron image obtained by
generating a corrected secondary electron image from which crosstalk components are removed from the secondary electron image using preset gain information for removing crosstalk components from the secondary electron image;
Comparing the corrected secondary electron image and a predetermined image and outputting the result;
Equipped with
Using a multi-detector in which a plurality of sensors are arranged, preset primary electrons are detected among the multi-secondary electron beams emitted when the sample is irradiated with the multi-primary electron beams. detecting a secondary electron beam emitted due to the beam irradiating the sample;
For each primary electron beam, an evaluation board different from the sample is irradiated with the primary electron beam, and secondary electron beams emitted due to the irradiation of the evaluation board with the primary electron beam are detects the electron beam,
For each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beam, the one detected by the sensor for detecting a secondary electron beam resulting from irradiation of the primary electron beam. calculating the ratio of the intensity value of the secondary electron beam caused by another primary electron beam detected by the same sensor to the intensity value of the secondary electron beam caused by irradiation with the secondary electron beam as a gain value;
as the gain information, calculating an inverse matrix of a gain matrix whose elements are gain values for each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beam;
Furthermore,
generating a corrected secondary electron image from which the crosstalk component is removed by multiplying the obtained secondary electron image by the inverse matrix ;
It is characterized by

本発明の一態様によれば、ビーム毎のセンサに他のビームの2次電子が混入する、いわゆるクロストークが発生する場合でも高精度に検査ができる。 According to one aspect of the present invention, highly accurate inspection is possible even when so-called crosstalk occurs, in which secondary electrons from other beams mix into the sensor of each beam.

実施の形態1におけるパターン検査装置の構成の一例を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an example of the configuration of a pattern inspection device in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。2 is a conceptual diagram showing the configuration of a molded aperture array substrate in Embodiment 1. FIG. 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。3 is a diagram showing an example of a plurality of chip regions formed on a semiconductor substrate in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるマルチビームのスキャン動作を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a multi-beam scanning operation in the first embodiment. 実施の形態1における1次電子ビーム1本あたりの2次電子ビームの広がりの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the spread of secondary electron beams per primary electron beam in the first embodiment. 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。FIG. 3 is a flowchart showing main steps of the inspection method in the first embodiment. 実施の形態1におけるサブ照射領域の走査と、測定される2次電子強度を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining scanning of a sub-irradiation area and measured secondary electron intensity in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における2次電子強度マップの一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a secondary electron intensity map in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるゲイン行列の一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a gain matrix in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における各ゲイン値の構成の一例を示す図である。5 is a diagram showing an example of a configuration of each gain value in the first embodiment. FIG. 実施の形態1におけるクロストーク像成分が含まれた2次電子画像P’、ゲイン行列G、及びクロストーク像成分が含まれない2次電子画像Pの関係式を示す図である。3 is a diagram showing a relational expression between a secondary electronic image P' including a crosstalk image component, a gain matrix G, and a secondary electronic image P not including a crosstalk image component in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるゲイン逆行列の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a gain inverse matrix in Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるクロストーク像成分が含まれた2次電子画像P’、ゲイン逆行列G-1、及びクロストーク像成分が除去された2次電子画像Pの関係式を示す図である。3 is a diagram showing a relational expression between a secondary electron image P′ including a crosstalk image component, a gain inverse matrix G −1 , and a secondary electron image P from which the crosstalk image component has been removed in Embodiment 1. FIG. 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。FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a configuration inside a comparison circuit in Embodiment 1. FIG.

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の一例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、マルチ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(2次電子画像取得機構)、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、成形アパーチャアレイ基板203、ビーム選択アパーチャ基板219、電磁レンズ205、一括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、ビームセパレーター214、偏向器218、電磁レンズ224、電磁レンズ226、及びマルチ検出器222が配置されている。図1の例において、電子銃201、電磁レンズ202、成形アパーチャアレイ基板203、ビーム選択アパーチャ基板219、電磁レンズ205、一括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、及び副偏向器209は、マルチ1次電子ビームを基板101に照射する1次電子光学系を構成する。ビームセパレーター214、偏向器218、電磁レンズ224、及び電磁レンズ226は、マルチ2次電子ビームをマルチ検出器222に照射する2次電子光学系を構成する。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the configuration of a pattern inspection apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, an inspection apparatus 100 that inspects a pattern formed on a substrate is an example of a multi-electron beam inspection apparatus. The inspection device 100 includes an image acquisition mechanism 150 (secondary electronic image acquisition mechanism) and a control system circuit 160. The image acquisition mechanism 150 includes an electron beam column 102 (electron lens barrel) and an examination chamber 103. Inside the electron beam column 102, there are an electron gun 201, an electromagnetic lens 202, a shaping aperture array substrate 203, a beam selection aperture substrate 219, an electromagnetic lens 205, a bulk blanking deflector 212, a limiting aperture substrate 213, an electromagnetic lens 206, and an electromagnetic lens. 207 (objective lens), a main deflector 208, a sub-deflector 209, a beam separator 214, a deflector 218, an electromagnetic lens 224, an electromagnetic lens 226, and a multi-detector 222 are arranged. In the example of FIG. 1, an electron gun 201, an electromagnetic lens 202, a shaping aperture array substrate 203, a beam selection aperture substrate 219, an electromagnetic lens 205, a collective blanking deflector 212, a limiting aperture substrate 213, an electromagnetic lens 206, an electromagnetic lens 207 ( The main deflector 208 and the sub-deflector 209 constitute a primary electron optical system that irradiates the substrate 101 with multiple primary electron beams. The beam separator 214, the deflector 218, the electromagnetic lens 224, and the electromagnetic lens 226 constitute a secondary electron optical system that irradiates the multiple detector 222 with multiple secondary electron beams.

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。マルチ検出器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。 A stage 105 movable at least in the XYZ directions is arranged within the examination room 103. A substrate 101 (sample) to be inspected is placed on the stage 105 . The substrate 101 includes an exposure mask substrate and a semiconductor substrate such as a silicon wafer. When the substrate 101 is a semiconductor substrate, a plurality of chip patterns (wafer die) are formed on the semiconductor substrate. When the substrate 101 is an exposure mask substrate, a chip pattern is formed on the exposure mask substrate. The chip pattern is composed of a plurality of graphic patterns. A plurality of chip patterns (wafer die) are formed on the semiconductor substrate by exposing and transferring the chip pattern formed on the exposure mask substrate a plurality of times onto the semiconductor substrate. The case where the substrate 101 is a semiconductor substrate will be mainly described below. For example, the substrate 101 is placed on the stage 105 with the pattern formation surface facing upward. Further, a mirror 216 is arranged on the stage 105 to reflect a laser beam for laser length measurement irradiated from a laser length measurement system 122 arranged outside the examination room 103. Multi-detector 222 is connected to detection circuit 106 external to electron beam column 102.

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、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、2次電子強度測定回路129、ゲイン演算回路130、補正回路132、逆行列演算回路134、磁気ディスク装置等の記憶装置109、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144,146,148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。DACアンプ148は、偏向器218に接続される。 In the control system circuit 160, a control computer 110 that controls the entire inspection apparatus 100 controls a position circuit 107, a comparison circuit 108, a reference image creation circuit 112, a stage control circuit 114, a lens control circuit 124, and a blanking circuit via a bus 120. Control circuit 126, deflection control circuit 128, secondary electron intensity measurement circuit 129, gain calculation circuit 130, correction circuit 132, inverse matrix calculation circuit 134, storage device 109 such as a magnetic disk device, monitor 117, memory 118, and printer 119 It is connected to the. The deflection control circuit 128 is also connected to DAC (digital-to-analog conversion) amplifiers 144, 146, and 148. DAC amplifier 146 is connected to main deflector 208 , and DAC amplifier 144 is connected to sub-deflector 209 . DAC amplifier 148 is connected to deflector 218.

また、検出回路106は、チップパターンメモリ123及び2次電子強度測定回路129に接続される。チップパターンメモリ123は、比較回路108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。ステージ座標系は、例えば、マルチ1次電子ビームの光軸(電子軌道中心軸)に直交する面に対して、X方向、Y方向、θ方向が設定される。 Further, the detection circuit 106 is connected to a chip pattern memory 123 and a secondary electron intensity measurement circuit 129. Chip pattern memory 123 is connected to comparison circuit 108. Further, the stage 105 is driven by a drive mechanism 142 under the control of a stage control circuit 114. The drive mechanism 142 includes, for example, a drive system such as a 3-axis (X-Y-θ) motor that drives in the X direction, Y direction, and θ direction in the stage coordinate system, and the stage 105 is movable in the XYθ directions. It has become. For these X motor, Y motor, and θ motor (not shown), for example, a step motor can be used. The stage 105 is movable in the horizontal direction and rotational direction by motors for each of the XYθ axes. Furthermore, the drive mechanism 142 uses, for example, a piezo element or the like to control the stage 105 to be movable in the Z direction (height direction). The moving position of the stage 105 is then measured by the laser length measurement system 122 and supplied to the position circuit 107. The laser length measurement system 122 measures the position of the stage 105 using the principle of laser interferometry by receiving the reflected light from the mirror 216. In the stage coordinate system, for example, the X direction, Y direction, and θ direction are set with respect to a plane perpendicular to the optical axis (electron trajectory center axis) of the multi-primary electron beam.

電磁レンズ202、電磁レンズ205、電磁レンズ206、電磁レンズ207(対物レンズ)、電磁レンズ224、電磁レンズ226、及びビームセパレーター214は、レンズ制御回路124により制御される。また、一括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。偏向器218は、4極以上の電極により構成され、電極毎にDACアンプ148を介して偏向制御回路128により制御される。 The electromagnetic lens 202, the electromagnetic lens 205, the electromagnetic lens 206, the electromagnetic lens 207 (objective lens), the electromagnetic lens 224, the electromagnetic lens 226, and the beam separator 214 are controlled by the lens control circuit 124. The collective blanking deflector 212 is composed of two or more electrodes, and each electrode is controlled by the blanking control circuit 126 via a DAC amplifier (not shown). The sub-deflector 209 is composed of four or more electrodes, and each electrode is controlled by the deflection control circuit 128 via the DAC amplifier 144. The main deflector 208 is composed of four or more electrodes, and each electrode is controlled by the deflection control circuit 128 via the DAC amplifier 146. The deflector 218 is composed of four or more electrodes, and each electrode is controlled by the deflection control circuit 128 via the DAC amplifier 148.

また、ビーム選択アパーチャ基板219は、例えば、中心部にビーム1本分が通過可能な通過孔が形成され、図示しない駆動機構によりマルチ1次電子ビームの軌道中心軸(光軸)に直交する方向(2次元方向)に移動可能に構成される。 In addition, the beam selection aperture substrate 219 has, for example, a passage hole formed in the center through which one beam can pass, and is driven by a drive mechanism (not shown) in a direction perpendicular to the orbit center axis (optical axis) of the multiple primary electron beams. It is configured to be movable in (two-dimensional direction).

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。 A high-voltage power supply circuit (not shown) is connected to the electron gun 201, and an accelerating voltage is applied from the high-voltage power supply circuit between a filament (cathode) (not shown) and an extraction electrode (anode) in the electron gun 201, and another extraction electrode is connected to the electron gun 201. By applying a (Wehnelt) voltage and heating the cathode to a predetermined temperature, a group of electrons emitted from the cathode are accelerated and emitted as an electron beam 200.

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。 Here, FIG. 1 shows a configuration necessary for explaining the first embodiment. The inspection apparatus 100 may normally include other necessary configurations.

図2は、実施の形態1における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。図2において、成形アパーチャアレイ基板203には、2次元状の横(x方向)m列×縦(y方向)n段(m,nは、一方が2以上の整数、他方が1以上の整数)の穴(開口部)22がx,y方向に所定の配列ピッチで形成されている。図2の例では、23×23の穴(開口部)22が形成されている場合を示している。各穴22は、理想的には共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、理想的には同じ外径の円形であっても構わない。これらの複数の穴22を電子ビーム200の一部がそれぞれ通過することで、m×n本(=N本)のマルチ1次電子ビーム20が形成されることになる。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of the molded aperture array substrate in the first embodiment. In FIG. 2, the molded aperture array substrate 203 has a two-dimensional horizontal (x direction) m 1 column x vertical (y direction) n 1 stage (m 1 , n 1 is an integer of 2 or more, and the other is an integer of 2 or more; Holes (openings) 22 (an integer of 1 or more) are formed at a predetermined array pitch in the x and y directions. The example in FIG. 2 shows a case where 23×23 holes (openings) 22 are formed. Ideally, each hole 22 is formed in a rectangular shape with the same size and shape. Alternatively, they may ideally be circular with the same outer diameter. When a portion of the electron beam 200 passes through each of these plurality of holes 22, m 1 ×n one (=N) multi-primary electron beams 20 are formed.

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。 Next, the operation of the image acquisition mechanism 150 in the inspection apparatus 100 will be explained.

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によって屈折させられ、成形アパーチャアレイ基板203全体を照明する。成形アパーチャアレイ基板203には、図2に示すように、複数の穴22(開口部)が形成され、電子ビーム200は、すべての複数の穴22が含まれる領域を照明する。複数の穴22の位置に照射された電子ビーム200の各一部が、かかる成形アパーチャアレイ基板203の複数の穴22をそれぞれ通過することによって、マルチ1次電子ビーム20が形成される。通常の画像取得時において、ビーム選択アパーチャ基板219は、マルチ1次電子ビーム20に干渉しない位置に退避している。 An electron beam 200 emitted from an electron gun 201 (emission source) is refracted by an electromagnetic lens 202 and illuminates the entire shaped aperture array substrate 203. As shown in FIG. 2, a plurality of holes 22 (openings) are formed in the shaped aperture array substrate 203, and the electron beam 200 illuminates a region including all the plurality of holes 22. A multi-primary electron beam 20 is formed by each part of the electron beam 200 irradiated to the positions of the plurality of holes 22 passing through the plurality of holes 22 of the shaped aperture array substrate 203. During normal image acquisition, the beam selection aperture substrate 219 is retracted to a position where it does not interfere with the multiple primary electron beams 20.

形成されたマルチ1次電子ビーム20は、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、マルチ1次電子ビーム20の各ビームのクロスオーバー位置に配置されたビームセパレーター214を通過して電磁レンズ207(対物レンズ)に進む。そして、電磁レンズ207は、マルチ1次電子ビーム20を基板101にフォーカス(合焦)する。電磁レンズ207(対物レンズ)により基板101(試料)面上に焦点が合わされた(合焦された)マルチ1次電子ビーム20は、主偏向器208及び副偏向器209によって一括して偏向され、各ビームの基板101上のそれぞれの照射位置に照射される。なお、一括ブランキング偏向器212によって、マルチ1次電子ビーム20全体が一括して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外れ、制限アパーチャ基板213によって遮蔽される。一方、一括ブランキング偏向器212によって偏向されなかったマルチ1次電子ビーム20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。かかる一括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が一括制御される。このように、制限アパーチャ基板213は、一括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マルチ1次電子ビーム20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を通過したビーム群により、検査用(画像取得用)のマルチ1次電子ビーム20が形成される。 The formed multi-primary electron beam 20 is refracted by an electromagnetic lens 205 and an electromagnetic lens 206, and is placed at the crossover position of each beam of the multi-primary electron beam 20 while repeating intermediate images and crossovers. The beam passes through a beam separator 214 and advances to an electromagnetic lens 207 (objective lens). Then, the electromagnetic lens 207 focuses the multi-primary electron beam 20 onto the substrate 101. The multi-primary electron beam 20 focused on the substrate 101 (sample) surface by the electromagnetic lens 207 (objective lens) is deflected all at once by the main deflector 208 and the sub-deflector 209. Each beam is applied to a respective irradiation position on the substrate 101. Note that when the entire multi-primary electron beam 20 is deflected all at once by the collective blanking deflector 212, it is displaced from the center hole of the limiting aperture substrate 213 and is shielded by the limiting aperture substrate 213. On the other hand, the multi-primary electron beam 20 that has not been deflected by the collective blanking deflector 212 passes through the center hole of the limited aperture substrate 213, as shown in FIG. Blanking control is performed by turning ON/OFF the collective blanking deflector 212, and ON/OFF of the beam is collectively controlled. In this way, the limited aperture substrate 213 shields the multi-primary electron beam 20 that has been deflected by the collective blanking deflector 212 so as to turn the beam OFF. Then, a multi-primary electron beam 20 for inspection (for image acquisition) is formed by a group of beams that have passed through the limiting aperture substrate 213 and are formed from when the beam is turned on until when the beam is turned off.

基板101の所望する位置にマルチ1次電子ビーム20が照射されると、かかるマルチ1次電子ビーム20が照射されたことに起因して基板101からマルチ1次電子ビーム20の各ビームに対応する、反射電子を含む2次電子の束(マルチ2次電子ビーム300)が放出される。 When a desired position of the substrate 101 is irradiated with the multi-primary electron beam 20, a beam corresponding to each of the multi-primary electron beams 20 is emitted from the substrate 101 due to the irradiation of the multi-primary electron beam 20. , a bundle of secondary electrons (multiple secondary electron beam 300) including reflected electrons is emitted.

基板101から放出されたマルチ2次電子ビーム300は、電磁レンズ207を通って、ビームセパレーター214に進む。 Multi-secondary electron beam 300 emitted from substrate 101 passes through electromagnetic lens 207 and advances to beam separator 214 .

ここで、ビームセパレーター214はマルチ1次電子ビーム20の中心ビームが進む方向(電子軌道中心軸)に直交する面上において電界と磁界を直交する方向に発生させる。電界は電子の進行方向に関わりなく同じ方向に力を及ぼす。これに対して、磁界はフレミング左手の法則に従って力を及ぼす。このため電子の侵入方向によって電子に作用する力の向きを変化させることができる。ビームセパレーター214に上側から侵入してくるマルチ1次電子ビーム20には、電界による力と磁界による力が打ち消し合い、マルチ1次電子ビーム20は下方に直進する。これに対して、ビームセパレーター214に下側から侵入してくるマルチ2次電子ビーム300には、電界による力と磁界による力がどちらも同じ方向に働き、マルチ2次電子ビーム300は斜め上方に曲げられ、マルチ1次電子ビーム20から分離する。 Here, the beam separator 214 generates an electric field and a magnetic field in orthogonal directions on a plane perpendicular to the direction in which the central beam of the multi-primary electron beam 20 travels (electron orbit center axis). The electric field exerts a force in the same direction regardless of the direction in which the electrons travel. On the other hand, a magnetic field exerts a force according to Fleming's left-hand rule. Therefore, the direction of the force acting on the electrons can be changed depending on the direction in which the electrons enter. For the multi-primary electron beam 20 entering the beam separator 214 from above, the force due to the electric field and the force due to the magnetic field cancel each other out, and the multi-primary electron beam 20 travels straight downward. On the other hand, the force due to the electric field and the force due to the magnetic field act in the same direction on the multiple secondary electron beam 300 that enters the beam separator 214 from below, and the multiple secondary electron beam 300 is directed diagonally upward. It is bent and separated from the multi-primary electron beam 20.

斜め上方に曲げられ、マルチ1次電子ビーム20から分離したマルチ2次電子ビーム300は、偏向器218によって、さらに曲げられ、電磁レンズ224,226によって、屈折させられながらマルチ検出器222に投影される。マルチ検出器222は、投影されたマルチ2次電子ビーム300を検出する。マルチ検出器222には、反射電子及び2次電子が投影されても良いし、反射電子は途中で発散してしまい残った2次電子が投影されても良い。マルチ検出器222は、後述する2次元センサを有する。そして、マルチ2次電子ビーム300の各2次電子が2次元センサのそれぞれ対応する領域に衝突して、電子を発生し、2次電子画像データを画素毎に生成する。言い換えれば、マルチ検出器222には、マルチ1次電子ビーム20の1次電子ビーム10i(iは、インデックスを示す。23×23本のマルチ1次電子ビーム20であれば、i=1~529)毎に、検出センサが配置される。そして、各1次電子ビーム10iの照射によって放出された対応する2次電子ビームを検出する。よって、マルチ検出器222の複数の検出センサの各検出センサは、それぞれ担当する1次電子ビーム10iの照射に起因する画像用の2次電子ビームの強度信号を検出することになる。マルチ検出器222にて検出された強度信号は、検出回路106に出力される。 The multi-secondary electron beam 300 that is bent diagonally upward and separated from the multi-primary electron beam 20 is further bent by a deflector 218 and projected onto a multi-detector 222 while being refracted by electromagnetic lenses 224 and 226. Ru. The multiple detector 222 detects the projected multiple secondary electron beams 300. The reflected electrons and secondary electrons may be projected onto the multi-detector 222, or the reflected electrons may diverge midway and the remaining secondary electrons may be projected onto the multi-detector 222. The multi-detector 222 has a two-dimensional sensor that will be described later. Then, each secondary electron of the multi-secondary electron beam 300 collides with a corresponding region of the two-dimensional sensor to generate electrons, thereby generating secondary electron image data for each pixel. In other words, the multi-detector 222 has the primary electron beams 10i (i indicates an index) of the multi-primary electron beams 20. For 23×23 multi-primary electron beams 20, i=1 to 529 ), a detection sensor is arranged for each. Then, a corresponding secondary electron beam emitted by irradiation with each primary electron beam 10i is detected. Therefore, each detection sensor of the plurality of detection sensors of the multi-detector 222 detects the intensity signal of the image secondary electron beam resulting from the irradiation of the primary electron beam 10i for which it is responsible. The intensity signal detected by the multi-detector 222 is output to the detection circuit 106.

図3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3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方向に向かって所定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。例えば、-x方向にステージ105を移動させながら、相対的にx方向にストライプ領域32のスキャン動作を進めていく。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領域33に分割される。対象となるフレーム領域33へのビームの移動は、主偏向器208によるマルチ1次電子ビーム20全体での一括偏向によって行われる。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a plurality of chip regions formed on a semiconductor substrate in the first embodiment. In FIG. 3, when the substrate 101 is a semiconductor substrate (wafer), a plurality of chips (wafer die) 332 are formed in a two-dimensional array in an inspection area 330 of the semiconductor substrate (wafer). A mask pattern for one chip formed on an exposure mask substrate is reduced to, for example, 1/4 and transferred onto each chip 332 by an exposure device (stepper) not shown. The area of each chip 332 is divided, for example, into a plurality of stripe areas 32 with a predetermined width in the y direction. The scanning operation by the image acquisition mechanism 150 is performed for each stripe area 32, for example. For example, while moving the stage 105 in the −x direction, the scanning operation of the stripe region 32 is relatively progressed in the x direction. Each stripe area 32 is divided into a plurality of frame areas 33 in the longitudinal direction. The movement of the beam to the target frame region 33 is performed by collectively deflecting the entire multi-primary electron beam 20 by the main deflector 208.

図4は、実施の形態1におけるマルチビームのスキャン動作を説明するための図である。図4の例では、5×5列のマルチ1次電子ビーム20の場合を示している。1回のマルチ1次電子ビーム20の照射で照射可能な照射領域34は、(基板101面上におけるマルチ1次電子ビーム20のx方向のビーム間ピッチにx方向のビーム数を乗じたx方向サイズ)×(基板101面上におけるマルチ1次電子ビーム20のy方向のビーム間ピッチにy方向のビーム数を乗じたy方向サイズ)で定義される。各ストライプ領域32の幅は、照射領域34のy方向サイズと同様、或いはスキャンマージン分狭くしたサイズに設定すると好適である。図3及び図4の例では、照射領域34がフレーム領域33と同じサイズの場合を示している。但し、これに限るものではない。照射領域34がフレーム領域33よりも小さくても良い。或いは大きくても構わない。そして、マルチ1次電子ビーム20の各ビームは、自身のビームが位置するx方向のビーム間ピッチとy方向のビーム間ピッチとで囲まれるサブ照射領域29内に照射され、当該サブ照射領域29内を走査(スキャン動作)する。マルチ1次電子ビーム20を構成する各1次電子ビーム10は、互いに異なるいずれかのサブ照射領域29を担当することになる。そして、各ショット時に、各1次電子ビーム10は、担当サブ照射領域29内の同じ位置を照射することになる。サブ照射領域29内の1次電子ビーム10の移動は、副偏向器209によるマルチ1次電子ビーム20全体での一括偏向によって行われる。かかる動作を繰り返し、1つの1次電子ビーム10で1つのサブ照射領域29内を順に照射していく。そして、1つのサブ照射領域29のスキャンが終了したら、主偏向器208によるマルチ1次電子ビーム20全体での一括偏向によって照射位置が同じストライプ領域32内の隣接するフレーム領域33へと移動する。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によるマルチ1次電子ビーム20全体での一括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。以上のように各1次電子ビーム10iの照射によってサブ照射領域29毎の2次電子画像が取得される。これらのサブ照射領域29毎の2次電子画像を組み合わせることで、フレーム領域33の2次電子画像、ストライプ領域32の2次電子画像、或いはチップ332の2次電子画像が構成される。 FIG. 4 is a diagram for explaining the multi-beam scanning operation in the first embodiment. The example in FIG. 4 shows the case of a 5×5 array of multi-primary electron beams 20. The irradiation area 34 that can be irradiated by one irradiation with the multi-primary electron beam 20 is (x-direction calculated by multiplying the inter-beam pitch in the x-direction of the multi-primary electron beams 20 on the surface of the substrate 101 by the number of beams in the x-direction). size)×(y-direction size obtained by multiplying the inter-beam pitch in the y-direction of the multi-primary electron beams 20 on the surface of the substrate 101 by the number of beams in the y-direction). It is preferable that the width of each stripe area 32 is set to be the same as the y-direction size of the irradiation area 34, or to a size narrower by the scan margin. The examples in FIGS. 3 and 4 show a case where the irradiation area 34 has the same size as the frame area 33. However, it is not limited to this. The irradiation area 34 may be smaller than the frame area 33. Or it doesn't matter if it's big. Each beam of the multi-primary electron beam 20 is irradiated into a sub-irradiation area 29 surrounded by the inter-beam pitch in the x direction and the inter-beam pitch in the y direction, where its own beam is located, and the sub-irradiation area 29 is Scan inside (scanning operation). Each primary electron beam 10 constituting the multi-primary electron beam 20 is responsible for one of the different sub-irradiation areas 29. Then, during each shot, each primary electron beam 10 irradiates the same position within the assigned sub-irradiation area 29. Movement of the primary electron beam 10 within the sub-irradiation area 29 is performed by deflecting the entire multi-primary electron beam 20 at once by the sub-deflector 209. This operation is repeated to sequentially irradiate one sub-irradiation area 29 with one primary electron beam 10. When scanning of one sub-irradiation area 29 is completed, the entire multi-primary electron beam 20 is collectively deflected by the main deflector 208, so that the irradiation position moves to an adjacent frame area 33 within the same stripe area 32. This operation is repeated to sequentially irradiate the inside of the stripe area 32. When scanning of one stripe area 32 is completed, the irradiation position is moved to the next stripe area 32 by moving the stage 105 and/or deflecting the entire multi-primary electron beam 20 at once by the main deflector 208. As described above, a secondary electron image is obtained for each sub-irradiation area 29 by irradiation with each primary electron beam 10i. By combining these secondary electron images for each sub-irradiation area 29, a secondary electron image of the frame area 33, a secondary electron image of the stripe area 32, or a secondary electron image of the chip 332 is constructed.

なお、例えばx方向に並ぶ複数のチップ332を同じグループとして、グループ毎に例えばy方向に向かって所定の幅で複数のストライプ領域32に分割されるようにしても好適である。そして、ストライプ領域32間の移動は、チップ332毎に限るものではなく、グループ毎に行っても好適である。 Note that it is also preferable that, for example, a plurality of chips 332 lined up in the x direction are grouped into the same group, and each group is divided into a plurality of stripe regions 32 with a predetermined width in the y direction, for example. Furthermore, the movement between the stripe regions 32 is not limited to each chip 332, and it is also suitable to move each group.

ここで、ステージ105が連続移動しながらマルチ1次電子ビーム20を基板101に照射する場合、マルチ1次電子ビーム20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によって一括偏向によるトラッキング動作が行われる。このため、マルチ2次電子ビーム300の放出位置がマルチ1次電子ビーム20の軌道中心軸に対して刻々と変化する。同様に、サブ照射領域29内をスキャンする場合に、各2次電子ビームの放出位置は、サブ照射領域29内で刻々と変化する。このように放出位置が変化した各2次電子ビームをマルチ検出器222の対応する検出領域内に照射させるように、偏向器218は、マルチ2次電子ビーム300を一括偏向する。 Here, when the multi-primary electron beam 20 is irradiated onto the substrate 101 while the stage 105 is continuously moving, the main deflector 208 deflects the multi-primary electron beam 20 at once so that the irradiation position follows the movement of the stage 105. Tracking operation is performed by Therefore, the emission position of the multiple secondary electron beams 300 changes every moment with respect to the orbital center axis of the multiple primary electron beams 20. Similarly, when scanning the sub-irradiation area 29, the emission position of each secondary electron beam changes momentarily within the sub-irradiation area 29. The deflector 218 collectively deflects the multiple secondary electron beams 300 so that each of the secondary electron beams whose emission positions have changed in this way is irradiated into the corresponding detection area of the multiple detector 222.

図5は、実施の形態1における1次電子ビーム1本あたりの2次電子ビームの広がりの一例を示す図である。図5の例では、5×5列のマルチ1次電子ビーム20の場合を示している。マルチ検出器222には、マルチ1次電子ビーム20の数に応じた複数の検出センサ223が2次元状に配置される。複数の検出センサ223は、マルチ1次電子ビーム20が基板101に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビーム300のうち、それぞれ予め設定された1次電子ビーム10が基板101に照射されたことに起因して放出される2次電子ビーム12を検出するためのセンサである。しかしながら、検査装置100を用いた検査処理に所望のスループットを得るためには、スループットに応じた電子エネルギーで基板101を照射する必要がある。この場合、1次電子ビーム10毎の検出センサ223に他の1次電子ビーム10の2次電子が混入する、いわゆるクロストークが発生してしまうといった問題があった。図5の例では、左から2列目、下から4段目の検出センサ223に入射予定の2次電子ビーム12が周囲の他の検出センサ223に一部の2次電子が混入してしまう状態を示している。当該1次電子ビーム10用に予め設定された検出センサ223に当該1次電子ビーム10の照射に起因する2次電子ビーム12の多くは入射するものの、一部の2次電子は周囲の他のビーム用の検出センサ223に入射する。マルチ1次電子ビーム20の基板101上での電子エネルギーが大きくなるほど、2次電子の分布は広がってしまう。マルチビームでのスキャン動作では、マルチ1次電子ビーム20を同時に照射するために、ビーム毎の検出センサ223で検出された2次電子データには、他の1次電子ビームの照射に起因する2次電子情報も含まれてしまう。このようなクロストークはノイズ要因となり、測定画像の画像精度を劣化させてしまう。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the spread of secondary electron beams per primary electron beam in the first embodiment. The example in FIG. 5 shows the case of a 5×5 array of multi-primary electron beams 20. In the multi-detector 222, a plurality of detection sensors 223 corresponding to the number of multi-primary electron beams 20 are arranged two-dimensionally. The plurality of detection sensors 223 are configured such that each of the preset primary electron beams 10 out of the multiple secondary electron beams 300 emitted due to the irradiation of the multiple primary electron beams 20 onto the substrate 101 This is a sensor for detecting the secondary electron beam 12 emitted due to the irradiation of the secondary electron beam 12. However, in order to obtain a desired throughput in the inspection process using the inspection apparatus 100, it is necessary to irradiate the substrate 101 with electron energy corresponding to the throughput. In this case, there is a problem in that the detection sensor 223 of each primary electron beam 10 is mixed with secondary electrons from other primary electron beams 10, which is so-called crosstalk. In the example of FIG. 5, the secondary electron beam 12 that is scheduled to enter the detection sensor 223 in the second row from the left and the fourth row from the bottom ends up having some secondary electrons mixed into other detection sensors 223 around it. Indicates the condition. Although most of the secondary electron beam 12 caused by the irradiation of the primary electron beam 10 is incident on the detection sensor 223 set in advance for the primary electron beam 10, some of the secondary electrons are The beam enters the beam detection sensor 223. As the electron energy of the multi-primary electron beam 20 on the substrate 101 increases, the distribution of secondary electrons becomes wider. In the multi-beam scanning operation, since the multiple primary electron beams 20 are irradiated simultaneously, the secondary electron data detected by the detection sensor 223 for each beam includes 2 This also includes electronic information. Such crosstalk becomes a noise factor and deteriorates the image accuracy of the measurement image.

一方、測定画像を検査する際に用いる比較対象となる参照画像は、例えば基板101に形成された図形パターンの基となる設計データに基づいて作成される。よって、クロストーク像が含まれた測定画像(被検査画像:2次電子画像)と、設計データに基づいて作成された参照画像とを比較すると、欠陥ではないにも関わらず、画像に違いがあるため欠陥として判定してしまう、いわゆる疑似欠陥が発生し得る。このように、クロストークは、検査精度を劣化させてしまう。クロストークを回避するためには、基板101面上での1次電子ビーム10の電子エネルギーを小さくする等が必要となるが、これにより発生する2次電子数が減少してしまう。そのため、所望の画像精度に必要な2次電子数を得るために照射時間を長くすることが必要となりスループットが劣化してしまう。そこで、実施の形態1では、クロストーク成分のゲイン行列を求め、かかるゲインの逆行列を予め演算しておくことで、スキャン画像を逆行列で補正して、クロストーク成分を除去する。以下、具体的に説明する。 On the other hand, a reference image used for comparison when inspecting the measurement image is created based on design data that is the basis of the graphic pattern formed on the substrate 101, for example. Therefore, when comparing the measurement image (image to be inspected: secondary electron image) containing the crosstalk image with the reference image created based on the design data, it is found that there is a difference in the image even though it is not a defect. Therefore, a so-called pseudo defect may occur, which is determined to be a defect. In this way, crosstalk degrades inspection accuracy. In order to avoid crosstalk, it is necessary to reduce the electron energy of the primary electron beam 10 on the surface of the substrate 101, but this reduces the number of secondary electrons generated. Therefore, in order to obtain the number of secondary electrons required for desired image accuracy, it is necessary to lengthen the irradiation time, resulting in deterioration of throughput. Therefore, in the first embodiment, the gain matrix of the crosstalk component is determined, and the inverse matrix of the gain is calculated in advance to correct the scanned image with the inverse matrix and remove the crosstalk component. This will be explained in detail below.

図6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6において、実施の形態1における検査方法は、2次電子強度測定工程(S102)と、ゲイン演算工程(S104)と、逆行列演算工程(S108)と、2次電子画像取得工程(S110)と、画像補正工程(S112)と、参照画像作成工程(S114)と、位置合わせ工程(S120)と、比較工程(S122)と、いう一連の工程を実施する。 FIG. 6 is a flowchart showing the main steps of the inspection method in the first embodiment. In FIG. 6, the inspection method in the first embodiment includes a secondary electron intensity measurement step (S102), a gain calculation step (S104), an inverse matrix calculation step (S108), and a secondary electron image acquisition step (S110). Then, a series of steps are performed: an image correction step (S112), a reference image creation step (S114), an alignment step (S120), and a comparison step (S122).

2次電子強度測定工程(S102)として、2次電子強度測定回路129は、マルチ1次電子ビーム20の1次電子ビーム10毎に、マルチ検出器222における各検出センサ223で検出される2次電子強度を測定する。具体的には以下のように動作する。まずは、ビーム選択アパーチャ基板219を移動させて、マルチ1次電子ビーム20のうち、ビーム選択アパーチャ基板219の通過孔を通過する1本の1次電子ビーム10を選択する。他の1次電子ビーム10はビーム選択アパーチャ基板219によって遮蔽される。そして、かかる1本の1次電子ビーム10を使って、評価基板のサブ照射領域29内を走査する。走査の仕方は、上述したように、副偏向器209による偏向によって1次電子ビーム10の照射位置(画素)を順に移動させる。ここでは、同じ1次電子ビームの照射による各検出センサ223で検出される2次電子強度の違いが分かればよいので、例えば、パターンが形成されていない評価基板1に1次電子ビーム10を照射すればよい。このようにパターンが形成されていない評価基板とすることにより、サブ照射領域毎の特性が均一になるという効果が得られる。但し、評価パターンが形成された評価基板2を用いても構わない。 As the secondary electron intensity measurement step (S102), the secondary electron intensity measurement circuit 129 measures the secondary electron intensity detected by each detection sensor 223 in the multi-detector 222 for each primary electron beam 10 of the multi-primary electron beam 20. Measure electron intensity. Specifically, it operates as follows. First, the beam selection aperture substrate 219 is moved to select one primary electron beam 10 out of the multiple primary electron beams 20 that passes through the passage hole of the beam selection aperture substrate 219 . The other primary electron beam 10 is blocked by the beam selection aperture substrate 219. Then, using this single primary electron beam 10, the sub-irradiation area 29 of the evaluation board is scanned. As described above, the scanning method is such that the irradiation position (pixel) of the primary electron beam 10 is sequentially moved by deflection by the sub-deflector 209. Here, it is sufficient to know the difference in the secondary electron intensity detected by each detection sensor 223 due to irradiation with the same primary electron beam, so for example, the evaluation board 1 on which no pattern is formed is irradiated with the primary electron beam 10. do it. By using the evaluation substrate on which no pattern is formed in this way, it is possible to obtain the effect that the characteristics of each sub-irradiation area are made uniform. However, it is also possible to use the evaluation board 2 on which an evaluation pattern is formed.

図7は、実施の形態1におけるサブ照射領域の走査と、測定される2次電子強度を説明するための図である。図7では、例えば、N×N本のマルチ1次電子ビーム20のうち、ビーム1でサブ照射領域29内を走査する場合を示している。サブ照射領域29は、例えば、n×n画素のサイズで構成される。例えば、1000×1000画素で構成される。画素サイズとして、例えば、1次電子ビーム10のビームサイズと同サイズ程度に構成されると好適である。但し、これに限るものではない。画素サイズが1次電子ビーム10のビームサイズよりも小さくても構わない。或いは、画像の解像度が低くなるが、画素サイズが1次電子ビーム10のビームサイズよりも大きくても構わない。ビーム1で各画素を順に照射すると、各画素へのビーム1の照射に起因する2次電子ビームが、マルチ検出器222のビーム1用の検出センサ223で順に検出される。2次電子ビームの分布が図5に示すように対象ビーム用の検出センサ223の領域よりも広がっていれば、同時に、他のビーム用の検出センサ223でも順に検出され得る。マルチ検出器222にて検出された強度信号は、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、2次電子強度測定回路129に出力される。2次電子強度測定回路129は、入力した強度信号を使って、各画素の2次電子強度i(1,1)~i(n,n)を要素とするマップで構成される2次電子強度I(1,1)を測定する。各画素の2次電子強度i(a,b)の(a,b)は各画素の座標を示す。a=1~n、b=1~nのいずれかの値になる。 FIG. 7 is a diagram for explaining the scanning of the sub-irradiation area and the measured secondary electron intensity in the first embodiment. In FIG. 7, for example, a case is shown in which the sub-irradiation area 29 is scanned with beam 1 of the N×N multi-primary electron beams 20. The sub-irradiation area 29 has a size of, for example, n×n pixels. For example, it is composed of 1000×1000 pixels. It is preferable that the pixel size is approximately the same as the beam size of the primary electron beam 10, for example. However, it is not limited to this. The pixel size may be smaller than the beam size of the primary electron beam 10. Alternatively, the pixel size may be larger than the beam size of the primary electron beam 10, although the resolution of the image will be lower. When each pixel is sequentially irradiated with beam 1, the secondary electron beam resulting from the irradiation of beam 1 onto each pixel is sequentially detected by the detection sensor 223 for beam 1 of the multi-detector 222. If the distribution of the secondary electron beam is wider than the area of the detection sensor 223 for the target beam, as shown in FIG. 5, the secondary electron beam can be sequentially detected by the detection sensor 223 for other beams at the same time. The intensity signals detected by the multi-detector 222 are output to the detection circuit 106 in the order of measurement. Within the detection circuit 106, analog detection data is converted into digital data by an A/D converter (not shown) and output to the secondary electron intensity measurement circuit 129. The secondary electron intensity measurement circuit 129 uses the input intensity signal to measure the secondary electron intensity, which is composed of a map having secondary electron intensities i(1,1) to i(n,n) of each pixel as elements. Measure I(1,1). (a, b) of the secondary electron intensity i(a, b) of each pixel indicates the coordinates of each pixel. a=1 to n, b=one of the values 1 to n.

図8は、実施の形態1における2次電子強度マップの一例を示す図である。図8において、2次電子強度マップの要素となる2次電子強度I(A,B)のAはビーム番号、Bは検出センサ番号を示す。A=1~N、B=1~Nのいずれかの値になる。ビーム1を用いてビーム1用のサブ照射領域29内を走査することで、2次電子強度I(1,1)~I(1,N)を測定できる。ビーム選択アパーチャ基板219を移動させて、対象の1次電子ビーム10を順に選択することで、例えば、ビーム2を用いて、2次電子強度I(2,1)~I(2,N)を測定でき、ビーム3を用いて、2次電子強度I(3,1)~I(3,N)を測定できる。同様に各1次電子ビーム10を用いて測定することで、2次電子強度測定回路129は、サブ照射領域29単位(1次電子ビーム単位)の2次電子強度I(1,1)~I(N,N)を測定できる。測定された2次電子強度I(1,1)~I(N,N)の情報は、ゲイン演算回路130に出力される。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a secondary electron intensity map in the first embodiment. In FIG. 8, A of secondary electron intensity I(A, B), which is an element of the secondary electron intensity map, indicates a beam number and B indicates a detection sensor number. A=1 to N and B=1 to N. By scanning the sub-irradiation area 29 for beam 1 using beam 1, the secondary electron intensities I(1,1) to I(1,N) can be measured. By moving the beam selection aperture board 219 and sequentially selecting the target primary electron beams 10, for example, using beam 2, the secondary electron intensities I(2,1) to I(2,N) can be changed. Using beam 3, secondary electron intensities I(3,1) to I(3,N) can be measured. By similarly measuring using each primary electron beam 10, the secondary electron intensity measurement circuit 129 calculates the secondary electron intensity I(1,1) to I (N, N) can be measured. Information on the measured secondary electron intensities I(1,1) to I(N,N) is output to the gain calculation circuit 130.

ゲイン演算工程(S104)として、ゲイン演算回路130は、検出センサ223毎、かつ1次電子ビーム10毎に、ゲイン値を演算する。具体的には、ゲイン演算回路130は、ゲイン値として、当該1次電子ビーム10の照射に起因する2次電子ビーム12を検出するための検出センサ223で検出される当該1次電子ビーム10の照射に起因する2次電子ビーム12の強度値に対する同じ検出センサ223で検出される別の1次電子ビーム10に起因する2次電子ビーム12の強度値の割合を演算する。 As the gain calculation step (S104), the gain calculation circuit 130 calculates a gain value for each detection sensor 223 and for each primary electron beam 10. Specifically, the gain calculation circuit 130 calculates the gain value of the primary electron beam 10 detected by the detection sensor 223 for detecting the secondary electron beam 12 resulting from the irradiation of the primary electron beam 10. The ratio of the intensity value of the secondary electron beam 12 caused by another primary electron beam 10 detected by the same detection sensor 223 to the intensity value of the secondary electron beam 12 caused by the irradiation is calculated.

図9は、実施の形態1におけるゲイン行列の一例を示す図である。図9において、ゲイン行列Gの各要素となるゲイン値G(A,B)のAは、ビーム番号を示す。Bは、検出センサ番号を示す。A=1~N、B=1~Nのいずれかの値になる。ビームk(1次電子ビーム)用の検出センサkでのビームm(1次電子ビーム)のゲイン値G(m,k)は、以下の式(1)で定義される。
(1) G(m,k)=I(m,k)/I(k,k)
FIG. 9 is a diagram showing an example of a gain matrix in the first embodiment. In FIG. 9, A of gain values G(A, B) serving as each element of the gain matrix G indicates a beam number. B indicates the detection sensor number. A=1 to N and B=1 to N. The gain value G(m,k) of beam m (primary electron beam) at detection sensor k for beam k (primary electron beam) is defined by the following equation (1).
(1) G(m,k)=I(m,k)/I(k,k)

検出センサ223毎、かつ1次電子ビーム10毎に、ゲイン値を演算することで、図9に示すように、ゲイン値G(1,1)~G(N,N)を取得できる。そして、かかるゲイン値G(1,1)~G(N,N)を要素とするゲイン行列を作成できる。なお、ビーム番号と検出センサ番号が同じゲイン値G(1,1),G(2,2),・・・,G(N,N)は、式(1)からも明らかなように、いずれも1になるため、演算を省略しても構わない。 By calculating the gain value for each detection sensor 223 and each primary electron beam 10, gain values G(1,1) to G(N,N) can be obtained as shown in FIG. Then, a gain matrix having such gain values G(1,1) to G(N,N) as elements can be created. In addition, as is clear from equation (1), the gain values G(1,1), G(2,2), ..., G(N,N) with the same beam number and detection sensor number are Since also becomes 1, the calculation can be omitted.

図10は、実施の形態1における各ゲイン値の構成の一例を示す図である。各2次電子強度I(1,1)~I(N,N)は、図7に示したように、それぞれ各画素の2次電子強度i(1,1)~i(n,n)を要素とするマップで構成されるため、図10に示すように、各ゲイン値G(1,1)~G(N,N)についてもそれぞれ各画素のゲイン値g(1,1)~g(n,n)を要素とするマップで構成される。言い換えれば、画素毎にゲイン値が異なり得る。作成されたゲイン行列Gの情報は、記憶装置109に格納される。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of each gain value in the first embodiment. As shown in FIG. 7, the secondary electron intensities I(1,1) to I(N,N) are the secondary electron intensities i(1,1) to i(n,n) of each pixel, respectively. Since it is composed of maps as elements, as shown in FIG. It is composed of a map whose elements are n, n). In other words, the gain value may be different for each pixel. Information on the created gain matrix G is stored in the storage device 109.

図11は、実施の形態1におけるクロストーク像成分が含まれた2次電子画像P’、ゲイン行列G、及びクロストーク像成分が含まれない2次電子画像Pの関係式を示す図である。図11において、各1次電子ビーム10のサブ照射領域29毎のクロストーク像成分が含まれた2次電子画像の集合P’=(P1’,P2’,・・・,PN’)は、ゲイン行列Gと、各1次電子ビーム10のサブ照射領域29毎のクロストーク像成分が含まれていない2次電子画像の集合P=(P1,P2,・・・,PN)との積で定義できる。簡単に記載すると、クロストーク像成分が含まれた2次電子画像P’、ゲイン行列G、及びクロストーク像成分が含まれない2次電子画像Pの関係は以下の行列式(2)で定義できる。
(2) P’=G・P
FIG. 11 is a diagram showing a relational expression between the secondary electronic image P' including the crosstalk image component, the gain matrix G, and the secondary electronic image P not including the crosstalk image component in the first embodiment. . In FIG. 11, a set of secondary electron images P'=(P1', P2', . . . , PN') containing crosstalk image components for each sub-irradiation area 29 of each primary electron beam 10 is as follows: The product of the gain matrix G and the set of secondary electron images P = (P1, P2, ..., PN) that does not include crosstalk image components for each sub-irradiation area 29 of each primary electron beam 10. Can be defined. Briefly stated, the relationship between the secondary electron image P' containing the crosstalk image component, the gain matrix G, and the secondary electron image P not containing the crosstalk image component is defined by the following determinant (2). can.
(2) P'=G・P

よって、ゲイン行列Gの逆行列であるゲイン逆行列G-1を求めることで、以下の式(3)に示すように、クロストーク像成分が含まれた2次電子画像P’からクロストーク像成分が含まれない2次電子画像Pを求めることができる。
(3) P=G-1・P’
Therefore, by determining the gain inverse matrix G -1 , which is the inverse matrix of the gain matrix G, the crosstalk image is extracted from the secondary electron image P' containing the crosstalk image component, as shown in the following equation (3). A secondary electron image P containing no components can be obtained.
(3) P=G -1・P'

逆行列演算工程(S108)として、逆行列演算回路134(逆行列演算部)は、ゲイン情報として、前記複数のセンサのセンサ毎、かつ前記マルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎のゲイン値を要素とする図9に示したゲイン行列Gから、このゲイン行列Gの逆行列であるゲイン逆行列G-1(ゲイン情報)を演算する。逆行列演算の手法は、従来の手法を用いればよい。 As the inverse matrix calculation step (S108), the inverse matrix calculation circuit 134 (inverse matrix calculation unit) calculates, as gain information, a gain value for each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beams. A gain inverse matrix G −1 (gain information), which is an inverse matrix of this gain matrix G, is calculated from the gain matrix G shown in FIG. 9 whose elements are . A conventional method may be used for the inverse matrix calculation.

図12は、実施の形態1におけるゲイン逆行列G-1の一例を示す図である。図12において、ゲイン逆行列G-1の各要素となる逆ゲイン値G-1(A,B)のAは、ビーム番号を示す。Bは、検出センサ番号を示す。A=1~N、B=1~Nのいずれかの値になる。かかる演算により、図12に示すように、検出センサ223毎、かつ1次電子ビーム10毎の逆ゲイン値G-1(1,1)~G-1(N,N)を要素とするゲイン逆行列G-1を取得できる。この演算されたゲイン逆行列G-1のゲイン情報は、メモリ118や記憶装置109に記憶される。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the gain inverse matrix G −1 in the first embodiment. In FIG. 12, A of the inverse gain value G -1 (A, B) which is each element of the gain inverse matrix G -1 indicates a beam number. B indicates the detection sensor number. A=1 to N and B=1 to N. Through such calculation, as shown in FIG. The matrix G −1 can be obtained. The gain information of the calculated gain inverse matrix G −1 is stored in the memory 118 or the storage device 109.

以上の工程を前処理として実施した後、被検査対象の基板101をステージ105上に配置して、実際の検査処理を行う。 After performing the above steps as pre-processing, the substrate 101 to be inspected is placed on the stage 105, and actual inspection processing is performed.

2次電子画像取得工程(S110)として、画像取得機構150(2次電子画像取得機構)は、複数の図形パターンが形成された基板101にマルチ1次電子ビーム20を照射して、マルチ1次電子ビーム20が基板101に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビーム300を検出し、サブ照射領域29毎のクロストーク成分が含まれた2次電子画像を取得する。上述したように、マルチ検出器222には、反射電子及び2次電子が投影されても良いし、反射電子は途中で発散してしまい残った2次電子が投影されても良い。 As the secondary electron image acquisition step (S110), the image acquisition mechanism 150 (secondary electron image acquisition mechanism) irradiates the substrate 101 on which a plurality of graphic patterns are formed with the multi-primary electron beam 20 to obtain the multi-primary electron beam 20. A multi-secondary electron beam 300 emitted due to irradiation of the substrate 101 with the electron beam 20 is detected, and a secondary electron image containing crosstalk components for each sub-irradiation area 29 is acquired. As described above, reflected electrons and secondary electrons may be projected onto the multi-detector 222, or reflected electrons may diverge midway and remaining secondary electrons may be projected onto the multi-detector 222.

画像の取得は、上述したように、マルチ1次電子ビーム20を照射して、マルチ1次電子ビーム20の照射に起因して基板101から放出される反射電子を含むマルチ2次電子ビーム300をマルチ検出器222で検出する。マルチ検出器222によって検出された各サブ照射領域29内の画素毎の2次電子の検出データ(測定画像データ:2次電子画像データ:被検査画像データ)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、補正回路132に転送される。ここで得られた画素毎の2次電子画像データには、クロストーク像成分が含まれたままであることは言うまでもない。 As described above, the image is acquired by irradiating the multiple primary electron beams 20 and generating the multiple secondary electron beams 300 containing reflected electrons emitted from the substrate 101 due to the irradiation of the multiple primary electron beams 20. It is detected by the multi-detector 222. The detection data of secondary electrons for each pixel in each sub-irradiation area 29 detected by the multi-detector 222 (measurement image data: secondary electron image data: image data to be inspected) is output to the detection circuit 106 in the order of measurement. Ru. In the detection circuit 106, analog detection data is converted into digital data by an A/D converter (not shown) and stored in the chip pattern memory 123. The obtained measurement image data is then transferred to the correction circuit 132 together with information indicating each position from the position circuit 107. It goes without saying that the secondary electron image data for each pixel obtained here still contains crosstalk image components.

画像補正工程(S112)として、補正回路132(補正部)は、予め逆行列演算工程(S108)にてメモリ118や記憶装置109に記憶されたゲイン情報(ゲイン逆行列G-1)を用いて、2次電子画像からクロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成する。具体的には、補正回路132は、取得されたサブ照射領域29毎のクロストーク像成分が含まれた2次電子画像に、メモリ118や記憶装置109から読出したゲイン逆行列G-1を乗じることによりクロストーク成分を除去したサブ照射領域29毎の補正2次電子画像を生成する。 In the image correction step (S112), the correction circuit 132 (correction unit) uses the gain information (gain inverse matrix G −1 ) stored in the memory 118 or storage device 109 in advance in the inverse matrix calculation step (S108). , a corrected secondary electron image is generated by removing crosstalk components from the secondary electron image. Specifically, the correction circuit 132 multiplies the acquired secondary electron image containing the crosstalk image component for each sub-irradiation area 29 by the gain inverse matrix G −1 read from the memory 118 or the storage device 109. As a result, a corrected secondary electron image for each sub-irradiation area 29 with crosstalk components removed is generated.

図13は、実施の形態1におけるクロストーク像成分が含まれた2次電子画像P’、ゲイン逆行列G-1、及びクロストーク像成分が除去された2次電子画像Pの関係式を示す図である。図13において、各1次電子ビーム10のサブ照射領域29毎のクロストーク像成分が除去された2次電子画像の集合P=(P1,P2,・・・,PN)は、ゲイン逆行列G-1と、各1次電子ビーム10のサブ照射領域29毎のクロストーク像成分が含まれた2次電子画像の集合P’=(P1’,P2’,・・・,PN’)との積で定義できる。簡単に記載すると、クロストーク像成分が除去された補正2次電子画像Pは、式(3)に従って、ゲイン逆行列G-1、及びクロストーク像成分が含まれた2次電子画像P’から求めることができる。補正された補正2次電子画像Pの画像データは、位置回路107からの各位置を示す情報と共に、比較回路108に転送される。 FIG. 13 shows a relational expression between the secondary electron image P′ including the crosstalk image component, the gain inverse matrix G −1 , and the secondary electron image P from which the crosstalk image component has been removed in the first embodiment. It is a diagram. In FIG. 13, a set of secondary electron images P=(P1, P2, ..., PN) from which crosstalk image components have been removed for each sub-irradiation area 29 of each primary electron beam 10 is a gain inverse matrix G -1 and a set of secondary electron images P'=(P1', P2',..., PN') containing crosstalk image components for each sub-irradiation area 29 of each primary electron beam 10. It can be defined as a product. Briefly, the corrected secondary electron image P from which the crosstalk image component has been removed is obtained from the gain inverse matrix G −1 and the secondary electron image P' containing the crosstalk image component according to equation (3). You can ask for it. The corrected image data of the corrected secondary electronic image P is transferred to the comparison circuit 108 together with information indicating each position from the position circuit 107.

参照画像作成工程(S114)として、参照画像作成回路112は、基板101に形成された複数の図形パターンの元になる設計データに基づいて、マスクダイ画像に対応する参照画像を作成する。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、この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する。 As the reference image creation step (S114), the reference image creation circuit 112 creates a reference image corresponding to the mask die image based on the design data that is the basis of the plurality of graphic patterns formed on the substrate 101. Specifically, it operates as follows. First, design pattern data is read from the storage device 109 through the control computer 110, and each graphic pattern defined in the read design pattern data is converted into binary or multivalued image data.

上述したように、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。 As mentioned above, the shapes defined in the design pattern data are basic shapes such as rectangles and triangles, and include the coordinates (x, y) at the reference position of the shape, the length of the sides, rectangles, triangles, etc. Graphic data is stored that defines the shape, size, position, etc. of each pattern graphic using information such as a graphic code serving as an identifier for distinguishing the graphic type.

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(=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なる。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。 When design pattern data serving as such graphic data is input to the reference image creation circuit 112, it is developed into data for each graphic, and the graphic code, graphic dimensions, etc. indicating the graphic shape of the graphic data are interpreted. Then, it is expanded into binary or multivalued design pattern image data as a pattern arranged in a grid with a grid of a predetermined quantization size as a unit, and output. In other words, read the design data, calculate the occupancy rate occupied by the figure in the design pattern for each square created by virtually dividing the inspection area into squares with predetermined dimensions as units, and calculate the n-bit occupancy data. Output. For example, it is preferable to set one square as one pixel. If one pixel has a resolution of 1/28 (=1/256), a small area of 1/256 is allocated for the area of the figure placed within the pixel, and the occupancy rate within the pixel is calculated. calculate. This results in 8-bit occupancy data. Such squares (inspection pixels) may be aligned with pixels of measurement data.

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、所定のフィルタ関数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マルチ1次電子ビーム20の照射によって得られる像生成特性に合わせることができる。作成された参照画像の画素毎の画像データは比較回路108に出力される。 Next, the reference image creation circuit 112 performs filter processing on the design image data of the design pattern, which is the image data of the figure, using a predetermined filter function. Thereby, the design image data, which is image data on the design side in which the image intensity (gradation value) is a digital value, can be matched to the image generation characteristics obtained by irradiation with the multi-primary electron beam 20. The image data for each pixel of the created reference image is output to the comparison circuit 108.

図14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14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。 FIG. 14 is a configuration diagram showing an example of the internal configuration of the comparison circuit in the first embodiment. In FIG. 14, storage devices 52 and 56 such as magnetic disk devices, an alignment section 57, and a comparison section 58 are arranged in the comparison circuit 108. Each "section" such as the alignment section 57 and the comparison section 58 includes a processing circuit, and the processing circuit includes an electric circuit, a computer, a processor, a circuit board, a quantum circuit, a semiconductor device, or the like. Further, each "~ section" may use a common processing circuit (the same processing circuit). Alternatively, different processing circuits (separate processing circuits) may be used. Input data or calculated results required in the alignment section 57 and the comparison section 58 are stored in a memory (not shown) or in the memory 118 each time.

実施の形態1では、1つの1次電子ビーム10iのスキャン動作によって取得されるサブ照射領域29をさらに複数のマスクダイ領域に分割して、マスクダイ領域を被検査画像の単位領域として使用する。なお、各マスクダイ領域は、画像の抜けが無いように、互いにマージン領域が重なり合うように構成されると好適である。 In the first embodiment, the sub-irradiation area 29 obtained by the scanning operation of one primary electron beam 10i is further divided into a plurality of mask die areas, and the mask die area is used as a unit area of the image to be inspected. Note that each mask die area is preferably configured so that the margin areas overlap each other so that there is no image omission.

比較回路108内では、転送された補正2次電子画像データが、マスクダイ領域毎のマスクダイ画像(被検査画像)として記憶装置56に一時的に格納される。同様に転送された参照画像データが、マスクダイ領域毎の参照画像として記憶装置52に一時的に格納される。 In the comparison circuit 108, the transferred corrected secondary electron image data is temporarily stored in the storage device 56 as a mask die image (image to be inspected) for each mask die area. The similarly transferred reference image data is temporarily stored in the storage device 52 as a reference image for each mask die area.

位置合わせ工程(S120)として、位置合わせ部57は、被検査画像となるマスクダイ画像と、当該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。 As the positioning step (S120), the positioning unit 57 reads out the mask die image serving as the image to be inspected and the reference image corresponding to the mask die image, and positions both images in units of subpixels smaller than pixels. For example, alignment may be performed using the least squares method.

比較工程(S122)として、比較部58は、マスクダイ画像(補正2次電子画像)と参照画像(所定の画像の一例)とを比較する。言い換えれば、比較部58は、参照画像データと、クロストーク像成分が除去された補正2次電子画像データと、画素毎に比較する。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。 As a comparison step (S122), the comparison unit 58 compares the mask die image (corrected secondary electron image) and the reference image (an example of a predetermined image). In other words, the comparison unit 58 compares the reference image data and the corrected secondary electronic image data from which the crosstalk image component has been removed, pixel by pixel. The comparison unit 58 compares the two pixel by pixel according to predetermined determination conditions, and determines whether there is a defect such as a shape defect, for example. For example, if the gradation value difference for each pixel is larger than the determination threshold Th, it is determined that the pixel is defective. Then, the comparison result is output. The comparison result may be outputted to the storage device 109, monitor 117, or memory 118, or outputted from the printer 119.

上述した例では、ダイ-データベース検査を行う場合を説明したが、これに限るものではない。被検査画像は、クロストーク像成分が除去されているので、ダイ-ダイ検査を行う場合であっても構わない。ダイ-ダイ検査を行う場合について説明する。 In the above example, a case was explained in which a die database check was performed, but the present invention is not limited to this. Since the crosstalk image component has been removed from the image to be inspected, die-to-die inspection may be performed. A case of performing a die-to-die inspection will be explained.

位置合わせ工程(S120)として、位置合わせ部57は、ダイ1のマスクダイ画像(補正被検査画像)と、同じパターンが形成されたダイ2のマスクダイ画像(補正被検査画像)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。 As the positioning step (S120), the positioning unit 57 reads out the mask die image of die 1 (corrected image to be inspected) and the mask die image of die 2 on which the same pattern is formed (corrected image to be inspected), and Both images are aligned in small sub-pixel units. For example, alignment may be performed using the least squares method.

比較工程(S122)として、比較部58は、ダイ1のマスクダイ画像(補正被検査画像)と、ダイ2のマスクダイ画像(補正被検査画像)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。 As a comparison step (S122), the comparison unit 58 compares the mask die image of die 1 (corrected image to be inspected) and the mask die image of die 2 (corrected image to be inspected). The comparison unit 58 compares the two pixel by pixel according to predetermined determination conditions, and determines whether there is a defect such as a shape defect, for example. For example, if the gradation value difference for each pixel is larger than the determination threshold Th, it is determined that the pixel is defective. Then, the comparison result is output. The comparison result is output to storage device 109, monitor 117, or memory 118.

以上のように、実施の形態1によれば、ビーム毎のセンサに他のビームの2次電子が混入する、いわゆるクロストークが発生する場合でも高精度に検査ができる。 As described above, according to the first embodiment, even when so-called crosstalk occurs, in which the sensor of each beam is mixed with secondary electrons from other beams, inspection can be performed with high accuracy.

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、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、2次電子強度測定回路129、ゲイン演算回路130、補正回路132、及び逆行列演算回路134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。 In the above description, a series of "circuits" includes a processing circuit, and the processing circuit includes an electric circuit, a computer, a processor, a circuit board, a quantum circuit, a semiconductor device, and the like. Further, each "circuit" may use a common processing circuit (the same processing circuit). Alternatively, different processing circuits (separate processing circuits) may be used. A program for executing a processor or the like may be recorded on a recording medium such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, an FD, or a ROM (read only memory). For example, the position circuit 107, the comparison circuit 108, the reference image creation circuit 112, the stage control circuit 114, the lens control circuit 124, the blanking control circuit 126, the deflection control circuit 128, the secondary electron intensity measurement circuit 129, the gain calculation circuit 130, The correction circuit 132 and the inverse matrix calculation circuit 134 may be configured with at least one processing circuit described above.

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1の例では、1つの照射源となる電子銃201から照射された1本のビームから成形アパーチャアレイ基板203によりマルチ1次電子ビーム20を形成する場合を示しているが、これに限るものではない。複数の照射源からそれぞれ1次電子ビームを照射することによってマルチ1次電子ビーム20を形成する態様であっても構わない。 The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. The example in FIG. 1 shows a case where a multi-primary electron beam 20 is formed by a shaping aperture array substrate 203 from one beam irradiated from an electron gun 201 serving as one irradiation source, but the present invention is not limited to this. isn't it. An embodiment may be adopted in which the multi-primary electron beam 20 is formed by irradiating primary electron beams from a plurality of irradiation sources, respectively.

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。 In addition, descriptions of parts not directly necessary for the explanation of the present invention, such as the device configuration and control method, have been omitted, but the necessary device configuration and control method can be selected and used as appropriate.

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マルチ電子ビーム検査装置及びマルチ電子ビーム検査方法は、本発明の範囲に包含される。 In addition, all multi-electron beam inspection apparatuses and multi-electron beam inspection methods that include the elements of the present invention and whose designs can be appropriately modified by those skilled in the art are included within the scope of the present invention.

10 1次電子ビーム
12 2次電子ビーム
20 マルチ1次電子ビーム
22 穴
29 サブ照射領域
32 ストライプ領域
33 フレーム領域
34 照射領域
52,56 記憶装置
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 記憶装置
110 制御計算機
112 参照画像作成回路
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
129 2次電子強度測定回路
130 ゲイン演算回路
132 補正回路
134 逆行列演算回路
142 駆動機構
144,146,148 DACアンプ
150 画像取得機構
160 制御系回路
200 電子ビーム
201 電子銃
202 電磁レンズ
203 成形アパーチャアレイ基板
205,206,207,224,226 電磁レンズ
208 主偏向器
209 副偏向器
212 一括ブランキング偏向器
213 制限アパーチャ基板
214 ビームセパレーター
216 ミラー
218 偏向器
219 ビーム選択アパーチャ基板
222 マルチ検出器
223 検出センサ
300 マルチ2次電子ビーム
330 検査領域
332 チップ
10 Primary electron beam 12 Secondary electron beam 20 Multi-primary electron beam 22 Hole 29 Sub-irradiation area 32 Stripe area 33 Frame area 34 Irradiation area 52, 56 Storage device 57 Alignment section 58 Comparison section 100 Inspection device 101 Substrate 102 Electron Beam column 103 Examination room 105 Stage 106 Detection circuit 107 Position circuit 108 Comparison circuit 109 Storage device 110 Control computer 112 Reference image creation circuit 114 Stage control circuit 117 Monitor 118 Memory 119 Printer 120 Bus 122 Laser length measurement system 123 Chip pattern memory 124 Lens Control circuit 126 Blanking control circuit 128 Deflection control circuit 129 Secondary electron intensity measurement circuit 130 Gain calculation circuit 132 Correction circuit 134 Inverse matrix calculation circuit 142 Drive mechanism 144, 146, 148 DAC amplifier 150 Image acquisition mechanism 160 Control system circuit 200 Electronics Beam 201 Electron gun 202 Electromagnetic lens 203 Shaped aperture array substrate 205, 206, 207, 224, 226 Electromagnetic lens 208 Main deflector 209 Sub deflector 212 Collective blanking deflector 213 Limiting aperture substrate 214 Beam separator 216 Mirror 218 Deflector 219 Beam selection aperture board 222 Multi-detector 223 Detection sensor 300 Multi-secondary electron beam 330 Inspection area 332 Chip

Claims (3)

パターンが形成された試料にマルチ1次電子ビームを照射して、前記マルチ1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビームを検出し、クロストーク成分が含まれた2次電子画像を取得する2次電子画像取得機構と、
前記2次電子画像から前記クロストーク成分を除去するための予め設定されたゲイン情報を用いて、前記2次電子画像から前記クロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成する補正部と、
前記補正2次電子画像と所定の画像とを比較する比較部と、
を備え
前記2次電子画像取得機構は、前記マルチ1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビームのうち、それぞれ予め設定された1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出される2次電子ビームを検出するための複数のセンサを配置したマルチ検出器を有し、
1次電子ビーム毎に、前記試料とは異なる評価基板に対して、当該1次電子ビームを照射し、当該1次電子ビームが前記評価基板に照射されたことに起因して放出される2次電子ビームを検出し、
前記複数のセンサのセンサ毎、かつ前記マルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎に、当該1次電子ビームの照射に起因する2次電子ビームを検出するための前記センサで検出される当該1次電子ビームの照射に起因する2次電子ビームの強度値に対する同じセンサで検出される別の1次電子ビームに起因する2次電子ビームの強度値の割合をゲイン値として演算するゲイン演算部と、
前記ゲイン情報として、前記複数のセンサのセンサ毎、かつ前記マルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎のゲイン値を要素とするゲイン行列の逆行列を演算する逆行列演算部と、
をさらに備え、
前記補正部は、取得された2次電子画像に前記逆行列を乗じることにより前記クロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成する
ことを特徴とするマルチ電子ビーム検査装置。
A patterned sample is irradiated with a multi-primary electron beam, and a multi-secondary electron beam emitted due to the irradiation of the sample with the multi-primary electron beam is detected, and crosstalk components are detected. a secondary electron image acquisition mechanism that acquires a secondary electron image containing;
a correction unit that generates a corrected secondary electron image in which the crosstalk component is removed from the secondary electron image using preset gain information for removing the crosstalk component from the secondary electron image;
a comparison unit that compares the corrected secondary electron image and a predetermined image;
Equipped with
The secondary electron image acquisition mechanism is configured such that each of preset primary electron beams among the multiple secondary electron beams emitted due to the irradiation of the multiple primary electron beams onto the sample It has a multi-detector in which multiple sensors are arranged to detect the secondary electron beam emitted due to irradiation with the
For each primary electron beam, an evaluation board different from the sample is irradiated with the primary electron beam, and secondary electron beams emitted due to the irradiation of the evaluation board with the primary electron beam are detects the electron beam,
For each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beam, the one detected by the sensor for detecting a secondary electron beam resulting from irradiation with the primary electron beam. a gain calculation unit that calculates, as a gain value, a ratio of the intensity value of the secondary electron beam caused by another primary electron beam detected by the same sensor to the intensity value of the secondary electron beam caused by irradiation with the secondary electron beam; ,
an inverse matrix calculation unit that calculates, as the gain information, an inverse matrix of a gain matrix whose elements are gain values for each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beam;
Furthermore,
The correction unit generates a corrected secondary electron image from which the crosstalk component is removed by multiplying the acquired secondary electron image by the inverse matrix .
A multi-electron beam inspection device characterized by:
前記マルチ1次電子ビームから1本の1次電子ビームを選択するビーム選択アパーチャ基板をさらに備えたことを特徴とする請求項記載のマルチ電子ビーム検査装置。 2. The multi-electron beam inspection apparatus according to claim 1 , further comprising a beam selection aperture substrate for selecting one primary electron beam from the multiple primary electron beams. パターンが形成された試料にマルチ1次電子ビームを照射して、前記マルチ1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビームを検出し、クロストーク成分が含まれた2次電子画像を取得する工程と、
前記2次電子画像から前記クロストーク成分を除去するための予め設定されたゲイン情報を用いて、前記2次電子画像から前記クロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成する工程と、
前記補正2次電子画像と所定の画像とを比較し、結果を出力する工程と、
を備え
複数のセンサを配置したマルチ検出器を用いて、前記マルチ1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出されるマルチ2次電子ビームのうち、それぞれ予め設定された1次電子ビームが前記試料に照射されたことに起因して放出される2次電子ビームを検出し、
1次電子ビーム毎に、前記試料とは異なる評価基板に対して、当該1次電子ビームを照射し、当該1次電子ビームが前記評価基板に照射されたことに起因して放出される2次電子ビームを検出し、
前記複数のセンサのセンサ毎、かつ前記マルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎に、当該1次電子ビームの照射に起因する2次電子ビームを検出するための前記センサで検出される当該1次電子ビームの照射に起因する2次電子ビームの強度値に対する同じセンサで検出される別の1次電子ビームに起因する2次電子ビームの強度値の割合をゲイン値として演算する工程と、
前記ゲイン情報として、前記複数のセンサのセンサ毎、かつ前記マルチ1次電子ビームの1次電子ビーム毎のゲイン値を要素とするゲイン行列の逆行列を演算する工程と、
をさらに備え、
取得された2次電子画像に前記逆行列を乗じることにより前記クロストーク成分を除去した補正2次電子画像を生成する
ことを特徴とするマルチ電子ビーム検査方法。
A patterned sample is irradiated with a multi-primary electron beam, and a multi-secondary electron beam emitted due to the irradiation of the sample with the multi-primary electron beam is detected, and crosstalk components are detected. a step of acquiring a secondary electron image containing;
generating a corrected secondary electron image in which the crosstalk component is removed from the secondary electron image using preset gain information for removing the crosstalk component from the secondary electron image;
Comparing the corrected secondary electron image and a predetermined image and outputting the result;
Equipped with
Using a multi-detector in which a plurality of sensors are arranged, preset primary electrons are detected among the multi-secondary electron beams emitted when the sample is irradiated with the multi-primary electron beams. detecting a secondary electron beam emitted due to the beam irradiating the sample;
For each primary electron beam, an evaluation board different from the sample is irradiated with the primary electron beam, and secondary electron beams emitted due to the irradiation of the evaluation board with the primary electron beam are detects the electron beam,
For each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beam, the one detected by the sensor for detecting a secondary electron beam resulting from irradiation with the primary electron beam. calculating a ratio of the intensity value of the secondary electron beam caused by another primary electron beam detected by the same sensor to the intensity value of the secondary electron beam caused by the irradiation of the secondary electron beam as a gain value;
as the gain information, calculating an inverse matrix of a gain matrix whose elements are gain values for each sensor of the plurality of sensors and for each primary electron beam of the multi-primary electron beam;
Furthermore,
generating a corrected secondary electron image from which the crosstalk component is removed by multiplying the obtained secondary electron image by the inverse matrix ;
A multi-electron beam inspection method characterized by:
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