JPH11154481A - 電子ビーム装置及びその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＳＥＭ像の揺れを低減させる補正信号の調整を
容易にする。 【解決手段】ＳＥＭ像の揺れの原因になっている外乱Ｎ
Ｓを検出する外乱検出部３０と、外乱ＮＳのスペクトル
を取得し最大ピークの周波数ｆ１を検出するスペクトル
アナライザ３１と、外乱ＮＳから周波数ｆ１の外乱成分
を抽出する外乱成分抽出回路と、外乱成分の波形の位相
及び振幅を調整した補正信号を生成する外乱補正回路３
３と、ラスタ走査用電子ビーム走査回路２１と、回路２
１に対し、電子ビームＥＢの副走査周期が１／ｆ１の整
数倍になるように調整する走査周期調整回路３５とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）やＳＥＭ像を取得できる電子ビームテスタ及
び電子ビーム露光装置等の電子ビーム装置及びその調整
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に示すＳＥＭ像１は、１０００倍
の配線パターンであり、倍率をさらに１０倍上げてＳＥ
Ｍ像１中の点線で囲まれた範囲を観察すると、ＳＥＭ像
２が揺れる。この揺れは、真空ポンプの機械的振動、電
子ビーム装置鏡筒の共振、真空ポンプや冷却ファンのモ
ータから発生する電磁波等の浮遊電磁界、及び、電子銃
やレンズ或いは偏向器の電源回路に商用電源周波数のノ
イズが乗ること等の外乱に起因している。浮遊電磁界に
ついては、特に低周波浮遊磁界をシールドすることは容
易でない。電子ビーム装置では、その分解能が高くなる
につれ、このような外乱によるＳＥＭ像の揺れがより一
層問題となってくる。

【０００３】浮遊磁界に対しては、電子ビーム鏡筒の周
囲あるいは装置全体を磁気シールド板で覆ったり、磁気
シールド板を備えた装置専用の部屋を用意するなどのパ
ッシブな対策や、鏡筒近傍の磁界を検出し装置全体を覆
ったヘルムホルツコイルに検出信号をフイードバックし
てキャンセル用磁界を発生させるアクティブな制御方法
などが取られている．また、機械振動に対しては、固有
振動数が数Ｈｚの除振台で、床から電子ビーム装置への
振動伝達を抑制するパッシブな対策が取られている。

【０００４】しかし、浮遊磁界に対する磁気シールド板
はその効果を上げていこうとするとその厚みを増すか幾
重にも覆う必要があるので、装置の小型化が妨げられ
る。ヘルムホルツコイルを用いた方法は効果的である
が、高価である。また機械振動については、大きな除振
装置が装置の小型化を妨げる。商用電源周波数成分につ
いては、電子ビーム走査信号に商用電源周波数に等しい
正弦波を補正信号として重畳し、ＳＥＭ像を観察しなが
らこの正弦波の位相及び振幅を調整して、電子ビームの
揺れを補正する方法が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、調整時のＳＥ
Ｍ像の表示更新周期と揺れの原因であるノイズの周期と
の間に相関がため、補正信号の位相及び振幅の調整が容
易でない。また、正弦波重畳法は、商用電源周波数成分
のみについてしか揺れ低減効果が得られない。補正信号
として商用電源周波数の正弦波に他の周波数の正弦波を
重畳したとしても、その位相及び振幅の調整が容易でな
く、調整所要時間が長くなる。

【０００６】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、ＳＥＭ像の揺れを低減させる補正信号の調整を容易
にすることが可能な電子ビーム装置及びその調整方法を
提供することにある。本発明の他の目的は、外乱に含ま
れている複数の周波数成分についてＳＥＭ像の揺れを容
易に低減することが可能な電子ビーム装置及びその調整
方法を提供することにある。

【０００７】

【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、試料上に電子ビームをラスタ走査させて得られ
たＳＥＭ像の揺れを、ＳＥＭ像を観察しながら電子ビー
ム偏向量を補正することにより低減させる電子ビーム装
置調整方法において、該ラスタ走査の所定範囲において
その副走査周期を、該揺れの原因になっている外乱の成
分の周期の整数倍にすることにより、該周期の外乱成分
による揺れが静止したＳＥＭ像を得る。

【０００８】この電子ビーム装置調整方法によれば、該
成分についてＳＥＭ像が静止し、かつ、補正量に応じ
て、静止した揺れの振幅がリアルタイムで変化するのを
観察することができるので、ＳＥＭ像の揺れを低減させ
る補正信号の調整が容易になるという効果を奏する。請
求項２の電子ビーム装置調整方法では、請求項１におい
て、上記ラスタ走査の主走査周期を、上記外乱成分の周
期の整数倍にする。

【０００９】この電子ビーム装置調整方法によれば、主
走査周期の同一位相点において揺れの位相が同一になる
ので、画像観察による揺れの特性把握が容易になるとい
う効果を奏する。請求項３の電子ビーム装置調整方法で
は、請求項１又は２において、上記外乱の周波数に対す
る振幅の大きい順に上記補正を行う。

【００１０】この電子ビーム装置調整方法によれば、補
正を高精度に行うことが可能になるという効果を奏す
る。請求項４では、試料上に電子ビームをラスタ走査さ
せて得られたＳＥＭ像の揺れを、ＳＥＭ像を観察しなが
ら電子ビーム偏向量を補正することにより低減させる電
子ビーム装置調整方法において、上記揺れの原因になっ
ている外乱を所定周期でサンプリングし、該周期で記憶
部内の複数のデータ格納部から記憶値を順次サイクリッ
クに読み出し、そのサンプリング値と読み出し値との平
均に関係した値を算出し、その算出値を、該読み出し値
が格納されている該データ格納部に格納することによ
り、該記憶部内に該外乱の成分波形を取得し、該波形の
位相及び振幅を調整した補正信号を生成し、該補正信号
に基づいて該補正を行う。

【００１１】外乱の成分波形を取得するにはバンドパス
フィルタでもよいが、この外乱は高調波成分を含んでい
るので、外乱に含まれる所定周波数の正弦波成分を補正
しても高調波成分を同時に補正することはできない。こ
れに対し、この電子ビーム装置調整方法によれば、外乱
に含まれる所定周波数の正弦波成分及びその高調波成分
によるＳＥＭ像の揺れを同時に低減することができ、補
正のための調整操作が容易になるという効果を奏する。

【００１２】請求項５では、偏向器を介して電子ビーム
走査回路により電子ビームを試料上でラスタ走査させ、
この際の２次電子検出量をフレームメモリに格納するこ
とによりＳＥＭ像を得る電子ビーム装置において、該Ｓ
ＥＭ像の揺れの原因になっている外乱を検出する外乱検
出部と、検出された該外乱のスペクトルを取得するスペ
クトルアナライザと、該電子ビーム走査回路に対し、該
ラスタ走査の所定範囲においてその副走査周期が、該ス
ペクトルアナライザで得られたスペクトルのピーク周波
数の逆数の整数倍になるように調整する走査周期調整回
路とを有する。

【００１３】請求項６の電子ビーム装置では、請求項５
において、上記走査周期調整回路は、上記ラスタ走査の
主走査周期が、上記外乱成分の周期の整数倍になるよう
に調整する。請求項７の電子ビーム装置では、請求項５
又は６において、上記外乱検出部で得られた外乱から上
記周波数の外乱成分を抽出する外乱成分抽出回路と、上
記電子ビームの偏向量を補正するための偏向器と、該外
乱成分の波形の位相及び振幅を調整した補正信号を生成
して該偏向器へ供給する外乱補正回路とを有する。

【００１４】請求項８の電子ビーム装置では、請求項７
において、上記外乱成分抽出回路は、複数のデータ格納
部を備えた記憶部と、上記外乱検出部で得られた外乱の
サンプリング値と該記憶部から読み出された値との平均
値に関係した値を算出する演算回路と、該サンプリング
値を所定周期で取得させ、該周期で該記憶部から記憶値
を順次サイクリックに読み出させ、該演算回路で算出さ
れた値を、読み出された該記値が格納されている該デー
タ格納部に格納させることにより、該記憶部内に該外乱
の成分波形を取得させ、該波形を読み出させる制御回路
とを有する。

【００１５】請求項９の電子ビーム装置では、請求項８
において、上記制御回路は、位相が互いに略９０゜異な
る２つの外乱成分波形を上記記憶部から読み出させ、上
記外乱補正回路は、該２つの外乱成分波形の１次結合を
上記補正信号として生成する。この電子ビーム装置によ
れば、外乱成分波形が正弦波でなくても、位相及び振幅
を調整可能な補正信号を容易に生成することができると
いう効果を奏する。

【００１６】請求項１０の電子ビーム装置では、請求項
８において、互いに異なる種類の上記外乱検出部を複数
有し、該異なる種類の外乱検出部の出力のスペクトルに
ついてピーク周波数が互いに接近していると判定した場
合には該スペクトルのピーク値の大きい方に対応した上
記補正信号が上記偏向器に供給されるようにする外乱同
定回路を有する。

【００１７】この電子ビーム装置によれば、ピーク値の
小さい方についてＳＥＭ像の揺れを補正した場合より
も、感度が高くなり、上記調整をより容易かつより高い
精度で行うことが可能となるという効果を奏する。

【００１８】

【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、ＳＥＭ像取得機能を備えた電
子ビーム装置の概略構成を示す。電子ビーム装置本体１
０では、ステージ１１に搭載されたＬＳＩチップ等の試
料１２に対し、電子銃１３から放射された電子ビームＥ
Ｂがラスタ走査される。この走査は偏向器１４により行
われ、試料１２上への電子ビームＥＢの収束は対物レン
ズ１５により行われる。試料１２上の照射点から放出さ
れた２次電子ＳＥは、２次電子検出器１６で検出され、
その出力が増幅回路１７で増幅され、Ａ／Ｄ変換回路１
８でデジタル化され、画像入力インタフェース１９を介
してフレームメモリ２０に格納される。格納アドレス
は、ビーム走査回路２１からのドットクロック信号、水
平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、画像入力イン
タフェース１９により生成される。このドットクロック
信号に基づいて、Ａ／Ｄ変換回路１８に対するデジタル
変換開始信号が生成される。フレームメモリ２０内に得
られたＳＥＭ像は、フレームメモリ２０への格納と非同
期に画像出力インタフェース２２によりフレーム周波数
３０Ｈｚで読み出され、表示装置２３に供給されて表示
される。

【００１９】ビーム走査回路２１は、電子ビームＥＢを
ラスタ走査させるため、上記ドットクロック信号及び上
記同期信号を生成すると共に、これらの信号に基づいて
鋸波を生成しビーム走査信号として、加算回路２４の一
方の入力端に供給する。この信号は、加算回路２４及び
増幅回路２５を介し偏向器１４に供給される。図１では
簡単化のため、偏向器１４の１方向部分に対する１組の
加算回路２４及び増幅回路２５のみ示している。

【００２０】電子ビーム装置本体１０内の電子銃１３、
対物レンズ１５及びその他の不図示の電子ビーム制御に
関する構成要素は、システム制御装置２６からの指令に
基づいてビーム制御装置２７により制御される。外乱検
出部３０は、ＳＥＭ像の揺れの原因となる外乱ＮＳを検
出するためのものであり、例えば、商用電源からノイズ
成分を取り出す回路、真空ポンプや冷却ファン等のモー
タによる振動を検出するための振動センサ又はモータ等
から発生する電磁波のうちシールドできなかった磁界を
検出する磁界センサ等である。ＳＥＭ像の揺れは、電子
ビームＥＢ及び試料１２の揺れにより生ずる。外乱検出
部３０で検出された外乱ＮＳは、スペクトルアナライザ
３１及び周波数成分抽出回路３２に供給される。

【００２１】スペクトルアナライザ３１は、例えばＦＦ
Ｔにより、図５に示すような外乱スペクトルを取得し、
これに含まれる最大ピーク周波数ｆ１を検出して周波数
成分抽出回路３２に供給する。周波数成分抽出回路３２
は、外乱ＮＳからこの周波数ｆ１の成分の波形を抽出し
て外乱補正回路３３に供給する。外乱補正回路３３は、
この波形を基本として、位相及び振幅を調整可能な周波
数ｆ１の補正信号を生成し、加算回路２４の他方の入力
端に供給する。この位相及び振幅の調整は、表示装置２
３に表示されたＳＥＭ像を操作者が観察しながら、ダイ
ヤル又はキーボード等の入力装置で構成された補正パラ
メータ操作部３４を操作することにより行われる。

【００２２】最大ピーク周波数ｆ１についての調整が完
了すると、操作部３４からの指令によりスペクトルアナ
ライザ３１から２番目のピーク周波数が周波数成分抽出
回路３２に供給され、上記同様の調整が行われる。この
際、外乱補正回路３３の出力は、周波数ｆ１についての
調整済みの補正信号に現在調整中の補正信号が加算され
る。

【００２３】外乱スペクトルのピークについて、このよ
うな処理が繰り返される。通常は、１つの外乱検出部３
０に対し１つ又は２つのピークについて調整が行われ
る。ここで、図６（Ａ）又は（Ｃ）に示すような揺れの
無いＳＥＭ像を得るのが理想であるが、上記外乱により
図６（Ｂ）又は（Ｄ）のように揺れ、この揺れの周期と
ＳＥＭ像の表示更新周期との間に相関がないため、補正
パラメータ操作部３４による調整が容易でない。図６
（Ｂ）及び（Ｄ）はそれぞれ、揺れの無い図６（Ａ）及
び（Ｃ）の像に対し揺れが主走査方向及び副走査方向の
みである場合の像を示している。

【００２４】図６（Ｅ）は、ＳＥＭ像を得るための試料
１２上での電子ビームラスタ走査を示しており、図示Ｘ
方向へ線順次にビーム走査が行われる。図中の点線は水
平ブランキング期間に対応している。電子ビームＥＢが
走査範囲内の任意の点Ｐ１を照射してから次に点Ｐ１を
再度照射するまでの時間は、副走査周期ＴＶに等しい。
この周期ＴＶがＳＥＭ像の揺れの周期Ｔ１＝１／ｆ１の
整数ｍ倍であれば、点Ｐ１照射時点での揺れの位相が毎
回同一になる。

【００２５】そこで、図１において、スペクトルアナラ
イザ３１から走査周期調整回路３５へ周波数ｆ１を供給
し、走査周期調整回路３５はこれに応答して、設定可能
範囲内でＴＶ＝ｍ／ｆ１の条件を満たすように、ビーム
走査回路２１に対し走査周期を設定する。これにより、
外乱ＮＳに含まれる最大ピーク周波数の成分についてＳ
ＥＭ像が静止し、かつ、補正パラメータ操作部３４によ
る補正信号の位相及び振幅の調整に応じて、静止した揺
れの振幅がリアルタイムで変化するのを観察することが
できるので、調整が容易になる。

【００２６】揺れ成分静止に加えて、上述のように外乱
スペクトルのピークの高い方から順に補正を行うことに
より、補正を高精度に行うことが可能となる。図６
（Ｄ）において、電子ビームＥＢの主走査周期ＴＨをＴ
１＝１／ｆ１の整数倍にすれば、主走査周期の同一位相
点において揺れの位相が同一になるので、すなわち図示
Ｙ軸に平行な直線上での揺れの位相が同一になるので、
画像観察による揺れの特性把握が容易となる。この条件
を満たし、かつ、電子ビームＥＢの走査の垂直ブランキ
ング期間を主走査周期ＴＨの整数倍にすれば、上記ＴＶ
＝ｍ／ｆ１の条件も同時に満たされる。

【００２７】そこで、走査周期調整回路３５でビーム走
査回路２１に対し、これらの条件を満たすビーム走査周
期を定めるためのパラメータを設定する。周波数成分抽
出回路３２としてはバンドパスフィルタでもよいが、外
乱は図５に示す如く高調波成分を含んでいるので、周波
数ｆ１の正弦波を用いて外乱を補正しても、高調波成分
を同時に補正することはできない。

【００２８】そこで、高調波成分も同時に補正するため
に、周波数成分抽出回路３２を例えば図２に示すように
構成している。外乱ＮＳは、増幅回路３２１に供給され
て増幅され、その増幅率は、出力範囲が例えば−１〜１
Ｖに規格化されるように調整される。増幅回路３２１の
出力は、Ａ／Ｄ変換回路３２２でデジタル化され、Ａｉ
ｊとして加算回路３２３の一方の入力端に供給される。
該規格化により、Ａ／Ｄ変換回路３２２の出力範囲は例
えば１６進数表示で００００〜ＦＦＦＦとなる。

【００２９】加算回路３２３の出力Ａｉｊは、除算回路
３２４によりＫで割られ、Ｓｉｊとしてメモリ３２５の
アドレスｉに格納される。加算回路３２３でＡｉｊと加
算される他方の入力端の値は、このＳｉｊがメモリ３２
５に格納される直前に格納されていたＳｉ（ｊ−１）
を、乗算回路３２６で（Ｋ−１）倍したものである。し
たがって、Ｓｉｊ←｛（Ｋ−１）・Ｓｉ（ｊ−１）＋Ａ
ｉｊ｝／Ｋとなる。

【００３０】Ａ／Ｄ変換回路３２２の変換開始並びにメ
モリ３２５の書き込み及び読み出しの周期はいずれもＴ
１／ｎ＝１／（ｎ・ｆ１）であり、これらの制御は制御
回路３２７により行われ、この周期はスペクトルアナラ
イザ３１からの周波数ｆ１に基づいて定められる。Ｋ
は、制御回路３２７により生成され、その初期値は１で
あり、周期Ｔ１経過後は設定値に固定される。

【００３１】このような処理により、メモリ３２５に
は、リアルタイムで平均化された周期Ｔ１の図３に示す
ような波形が得られる。Ａｉｊに含まれる周期Ｔ１以外
の波形は、平均化処理によりほぼ０になり、自動的に除
去されることになる。メモリ３２５に得られた波形は、
周期Ｔ１の正弦波とその高調波を重ね合わせた波形であ
る。

【００３２】制御回路３２７は、位相が互いに９０度異
なる波形ＳＵ及びＳＶをメモリ３２５から読み出させ
る。例えば図３において、周期Ｔ１／（２ｎ）でアドレ
スｐ、ｑ、ｐ＋１，ｑ＋１、ｐ＋２、ｑ＋２、・・・か
ら波形データを順次読み出させ、読み出しアドレスがｎ
になるとその次には１に戻る。これにより、アドレス
ｐ、ｐ＋１、ｐ＋２、・・・から周期Ｔ１の波形ＳＵが
読み出され、アドレスｑ、ｑ＋１、ｑ＋２、・・・から
周期Ｔ１の波形がＳＶが読み出される。

【００３３】波形ＳＵ及びＳＶは、図４に示す外乱補正
回路３３に供給される。外乱補正回路３３では、周期Ｔ
１／（２ｎ）でデマルチプレクサ３３１により交互に切
り換えられて波形ＳＵとＳＶとが分離され、それぞれＤ
／Ａ変換回路３３２Ａ及び３３２Ｂに供給されてアナロ
グ化される。Ｄ／Ａ変換回路３３２Ａ及び３３２Ｂの出
力はいずれも１次結合回路３３３Ａ及び３３３Ｂに供給
される。１次結合回路３３３Ａ及び３３３Ｂは、２入力
の１次結合値をそれぞれ偏向量補正信号ＣＸ及びＣＹと
して出力する。１次結合の係数は、図１の補正パラメー
タ操作部３４から供給される補正パラメータ設定信号Ｃ
ＰＸ１、ＣＰＸ２及びＣＰＹ１、ＣＰＹ２により調整さ
れる。これにより、偏向量補正信号ＣＸ及びＣＹは、メ
モリ３２５で得られた波形の位相及び振幅が調整された
信号となる。この調整は、正弦波と余弦波の１次結合に
より任意の位相及び振幅の正弦波が得られることに対応
している。

【００３４】このような構成の周波数成分抽出回路３２
及び外乱補正回路３３を用いることにより、外乱に含ま
れる周波数ｆ１の正弦波成分及びその高調波成分による
ＳＥＭ像の揺れを同時に低減することができる。 ［第２実施形態］図７は、本発明の第２実施形態の電子
ビーム装置外乱補正部を示す。

【００３５】この補正部では、２つの外乱検出部３０及
び４０を備え、スペクトルアナライザ３１、周波数成分
抽出回路３２及び外乱補正回路３３に対応してそれぞれ
スペクトルアナライザ４１、周波数成分抽出回路４２及
び外乱補正回路４３を備えている。外乱補正回路３３及
び４３の補正パラメータは、補正パラメータ操作部３４
で調整される。例えば、外乱検出部３０は振動センサで
あり、外乱検出部４０は磁界センサである。外乱補正回
路３３の出力ＣＸ１及びＣＹ１はそれぞれ外乱補正回路
４３の出力ＣＸ２及びＣＹ２と加算回路４４で加算さ
れ、ＣＸ１＋ＣＸ２及びＣＹ１＋ＣＹ２がそれぞれ上述
の偏向量補正信号ＣＸ及びＣＹに対応した値として得ら
れる。

【００３６】例えば、スペクトルアナライザ３１で検出
された最大ピーク周波数ｆ１の成分に対する補正信号の
調整を行い、次に、スペクトルアナライザ４１で検出さ
れた最大ピーク周波数ｆ２の成分に対する補正信号の調
整を行う。［第３実施形態］図８は、本発明の第３実施
形態の電子ビーム装置外乱補正部を示す。

【００３７】この補正部では、図７の構成に、外乱同定
回路４５並びにスイッチ素子４６Ａ及び４６Ｂが付加さ
れている。外乱同定回路４５は、スペクトルアナライザ
３１で検出されたピーク周波数ｆ１とスペクトルアナラ
イザ４１で検出されたピーク周波数ｆ２とが互いに接近
して｜ｆ１−ｆ２｜が設定値以下の場合、周波数ｆ１の
振幅Ｖ１と周波数ｆ２の振幅Ｖ２とを比較し、Ｖ１＞Ｖ
２であればスイッチ素子４６Ａをオンにし且つスイッチ
素子４６Ｂをオフにし、Ｖ１＜Ｖ２であればスイッチ素
子４６Ａをオフにし且つスイッチ素子４６Ｂをオンにす
る。外乱同定回路４５は、周波数ｆ１とｆ２とが互いに
接近していなけば、スイッチ素子４６Ａ及び４６Ｂを共
にオンにして、上記第２実施形態の場合と同じにする。

【００３８】本第３実施形態によれば、周波数ｆ１とｆ
２とが互いに接近している場合に、外乱検出部３０と４
０の出力成分の振幅の大きい方についてＳＥＭ像の揺れ
が補正されるので、図７の構成で逆に振幅の小さい方に
ついてＳＥＭ像の揺れを補正した場合よりも、感度が高
く、補正パラメータ操作部３４による調整をより容易か
つより高い精度で行うことが可能となる。

【００３９】［第４実施形態］図９は、本発明の第４実
施形態の電子ビーム装置外乱補正部を示す。この補正部
では、１つの外乱検出部３０で検出された外乱のスペク
トルに含まれる振幅の高い方から２つのピーク周波数ｆ
１及びｆ２を、スペクトルアナライザ３１から周波数成
分抽出回路３２及び４２に供給している。外乱検出部３
０の出力は、デマルチプレクサ４７により切り換えられ
て周波数成分抽出回路３２及び４２へ供給される。

【００４０】調整を容易に行えるようにするために、ピ
ーク周波数ｆ１及びｆ２のうち高い方から順に上記調整
を行う。他の点は上記第２実施形態と同一である。 ［第５実施形態］図１０は、本発明の第５実施形態の電
子ビーム装置要部概略構成を示す。

【００４１】この装置では、電子ビーム装置本体１０Ａ
において、偏向器１４とは独立に補正用の偏向器５０を
備えている。また、スペクトルアナライザ３１で得られ
たスペクトルを、操作者が見て補正すべき周波数を決定
し、補正パラメータ操作部３４を介して外乱補正回路３
３Ａ及びビーム走査回路２１のパラメータを調整してい
る。

【００４２】外乱補正回路３３Ａは、出力の周波数、位
相及び振幅が調整可能な交流源３３４Ａ及び３３４Ｂ
と、これらの出力を加算する加算回路３３５とを備えて
おり、加算回路３３５の出力が増幅回路５１を介して偏
向器５０に供給される。交流源３３４Ａ及び３３４Ｂ
は、例えばダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）
を用いて構成されている。

【００４３】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば図１において、複数の外乱検出部の出力
を、該出力の振幅に対するＳＥＭ像の揺れの振幅の割合
が一定になるように１次結合したものを、外乱ＮＳとし
てスペクトルアナライザ３１及び周波数成分抽出回路３
２に供給する構成であってもよい。

【００４４】また、補正パラメータ操作部３４を手動操
作する替わりに、フレームメモリ２０に格納された画像
を処理することにより、静止した揺れの振幅を検出し、
これが小さくなるように自動調整する構成であってもよ
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
成図である。

【図２】図１中の周波数成分抽出回路の構成例を示す図
である。

【図３】図２中のメモリに格納された外乱成分の波形図
である。

【図４】図１中の補正回路の構成例を示す図である。

【図５】スペクトルアナライザで得られる外乱スペクト
ルを示す図である。

【図６】ＳＥＭ像の揺れと電子ビーム走査との関係説明
図である。

【図７】本発明の第２実施形態の電子ビーム装置外乱補
正部を示すブロック図である。

【図８】本発明の第３実施形態の電子ビーム装置外乱補
正部を示すブロック図である。

【図９】本発明の第４実施形態の電子ビーム装置外乱補
正部を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第５実施形態の電子ビーム装置要部
概略構成図である。

【図１１】従来技術の問題点説明図である。

【符号の説明】

１０、１０Ａ 電子ビーム装置本体 １３ 電子銃 １４、５０ 偏向器 １５ 対物レンズ １６ ２次電子検出器 ２０ フレームメモリ ２１ ビーム走査回路 ２３ 表示装置 ３０、４０ 外乱検出部 ３１、４１ スペクトルアナライザ ３２、４２ 周波数成分抽出回路 ３３、３３Ａ、４３ 外乱補正回路 ３４ 補正パラメータ操作部 ３５ 走査周期調整回路 ４５ 外乱同定回路 ３３３Ａ、３３３Ｂ １次結合回路 ３３４Ａ、３３４Ｂ 交流源 ４７ デマルチプレクサ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料上に電子ビームをラスタ走査させて
   得られたＳＥＭ像の揺れを、ＳＥＭ像を観察しながら電
   子ビーム偏向量を補正することにより低減させる電子ビ
   ーム装置調整方法において、 該ラスタ走査の所定範囲においてその副走査周期を、該
   揺れの原因になっている外乱の成分の周期の整数倍にす
   ることにより、該周期の外乱成分による揺れが静止した
   ＳＥＭ像を得ることを特徴とする電子ビーム装置調整方
   法。
2. 【請求項２】 上記ラスタ走査の主走査周期を、上記外
   乱成分の周期の整数倍にすることを特徴とする請求項１
   記載の電子ビーム装置調整方法。
3. 【請求項３】 上記外乱の周波数に対する振幅の大きい
   順に上記補正を行うことを特徴とする請求項１又は２記
   載の電子ビーム装置調整方法。
4. 【請求項４】 試料上に電子ビームをラスタ走査させて
   得られたＳＥＭ像の揺れを、ＳＥＭ像を観察しながら電
   子ビーム偏向量を補正することにより低減させる電子ビ
   ーム装置調整方法において、 上記揺れの原因になっている外乱を所定周期でサンプリ
   ングし、該周期で記憶部内の複数のデータ格納部から記
   憶値を順次サイクリックに読み出し、そのサンプリング
   値と読み出し値との平均に関係した値を算出し、その算
   出値を、該読み出し値が格納されている該データ格納部
   に格納することにより、該記憶部内に該外乱の成分波形
   を取得し、 該波形の位相及び振幅を調整した補正信号を生成し、該
   補正信号に基づいて該補正を行う、 ことを特徴とする電子ビーム装置調整方法。
5. 【請求項５】 偏向器を介して電子ビーム走査回路によ
   り電子ビームを試料上でラスタ走査させ、この際の２次
   電子検出量をフレームメモリに格納することによりＳＥ
   Ｍ像を得る電子ビーム装置において、 該ＳＥＭ像の揺れの原因になっている外乱を検出する外
   乱検出部と、 検出された該外乱のスペクトルを取得するスペクトルア
   ナライザと、 該電子ビーム走査回路に対し、該ラスタ走査の所定範囲
   においてその副走査周期が、該スペクトルアナライザで
   得られたスペクトルのピーク周波数の逆数の整数倍にな
   るように調整する走査周期調整回路と、 を有することを特徴とする電子ビーム装置。
6. 【請求項６】 上記走査周期調整回路は、上記ラスタ走
   査の主走査周期が、上記外乱成分の周期の整数倍になる
   ように調整することを特徴とする請求項５記載の電子ビ
   ーム装置。
7. 【請求項７】 上記外乱検出部で得られた外乱から上記
   周波数の外乱成分を抽出する外乱成分抽出回路と、 上記電子ビームの偏向量を補正するための偏向器と、 該外乱成分の波形の位相及び振幅を調整した補正信号を
   生成して該偏向器へ供給する外乱補正回路と、 を有することを特徴とする請求項５又は６記載の電子ビ
   ーム装置。
8. 【請求項８】 上記外乱成分抽出回路は、 複数のデータ格納部を備えた記憶部と、 上記外乱検出部で得られた外乱のサンプリング値と該記
   憶部から読み出された値との平均値に関係した値を算出
   する演算回路と、 該サンプリング値を所定周期で取得させ、該周期で該記
   憶部から記憶値を順次サイクリックに読み出させ、該演
   算回路で算出された値を、読み出された該記値が格納さ
   れている該データ格納部に格納させることにより、該記
   憶部内に該外乱の成分波形を取得させ、該波形を読み出
   させる制御回路と、 を有することを特徴とする請求項７記載の電子ビーム装
   置。
9. 【請求項９】 上記制御回路は、位相が互いに略９０゜
   異なる２つの外乱成分波形を上記記憶部から読み出さ
   せ、 上記外乱補正回路は、該２つの外乱成分波形の１次結合
   を上記補正信号として生成することを特徴とする請求項
   ８記載の電子ビーム装置。
10. 【請求項１０】 互いに異なる種類の上記外乱検出部を
    複数有し、 該異なる種類の外乱検出部の出力のスペクトルについて
    ピーク周波数が互いに接近していると判定した場合には
    該スペクトルのピーク値の大きい方に対応した上記補正
    信号が上記偏向器に供給されるようにする外乱同定回路
    を有することを特徴とする請求項９記載の電子ビーム装
    置。