KR102515771B1 - 화상 취득 방법 및 이온 빔 장치 - Google Patents

Abstract

화상 취득 방법에 있어서 기판의 대전의 영향을 저감한 화상을 용이하게 취득한다. 절연성 기판상에 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부를 갖는 시료에 이온 빔을 조사함으로써 화상 취득 영역의 화상을 취득하는 화상 취득 방법으로서, 엣지부에 비스듬히 교차하는 제1의 방향에 있어서의 이온 빔에 의한 등폭 주사와, 제1의 방향과 교차하는 제2의 방향으로의 스위프를 행하고, 화상 취득 영역보다 넓은 평행사변형 형상의 주사 영역에 이온 빔을 조사하는 제1의 동작(단계 S1)과, 2차 하전 입자를 검출함으로써 주사 영역의 화상 데이터를 생성하는 제2의 동작(단계 S1)과, 주사 영역의 화상 데이터를 연산 처리함으로써, 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성하는 제3의 동작(단계 S3)과, 화상 취득 영역의 화상 데이터를 표시하는 제4의 동작(단계 S4)을 포함한다.

Description

화상 취득 방법 및 이온 빔 장치{METHOD FOR ACQUIRING IMAGE AND ION BEAM APPARATUS}

본 발명은 화상 취득 방법 및 이온 빔 장치에 관한 것이다.

절연물 상에 도전물이 존재하는 대상물(시료)에 이온 빔을 주사 스위프하여, 시료를 관찰하거나 가공하거나 하는 응용예가 많이 있다. 예를 들면, 반도체 디바이스 등의 제조에 이용되는 마스크의 수정이 있다.

마스크는 유리 등 투명 절연성 기판 상에 금속 등 도전성 재료의 마스크 패턴이 형성되어 있다. 마스크는 마스크 패턴 형상으로 광을 차폐한다. 마스크 패턴은 종횡으로 나열되는 줄무늬 형상의 라인·앤드·스페이스나 작은 직사각형이 점재하는 고립 패턴 등을 갖는다. 이와 같이 마스크 패턴의 형상은, 대부분이 종횡의 패턴 엣지를 갖는 형상이다. 마스크의 수정은, 마스크의 패턴에 결함 등이 존재하는 경우에, 고가의 마스크 전면을 다시 고쳐 제작하는 것이 아니라, 경제적 및 시간적 관점에서 결함 등만을 수정하는 것이다.

마스크의 수정에서는, 마스크의 패턴 엣지에 대하여, 평행 또는 직교하는 방향으로 이온 빔을 주사 스위프한다.

유사 기술로서 예를 들면, 특허 문헌 1에는, X선 마스크에 대하여, 전자 빔을 주사 스위프하여 화상의 취득이나 검사(관찰)를 하는 X선 마스크 검사 장치가 기재되어 있다. 이 X선 마스크 검사 장치에서도, 라인 형상의 패턴 엣지에 대하여 직교하는 방향으로 전자빔을 주사하거나, 직사각형상의 마스크 패턴에 대하여 평행 또는 직교하는 방향으로 전자빔을 주사 스위프하거나 하는 것이 기재되어 있다.

일본 특허공개 소 63-307728호 공보

그러나, 종래의 화상 취득 방법 및 이온 빔 장치에는, 이하와 같은 문제가 있다.

절연물 상에 도전부가 존재하는 시료를 이온 빔에 의해서 관찰이나 가공을 행하는 경우, 이온 빔에 의해서 취득하는 화상의 형상이나 크기를 정확하게 파악할 수 없는 경우가 있다. 이는, 이온 빔의 주사 스위프 영역에 있어서의 절연부가 주사 스위프에 의해서 대전하는 것이 하나의 요인이다. 관찰 대상의 도전부를 둘러싸는 절연부의 면적이 클수록, 대전량이 많고, 주사 스위프되는 이온 빔이 대전 전하의 영향을 받기 때문에, 결함 등의 미소 도전부일수록, 변형된 화상이 취득되거나, 화상이 전혀 취득되지 않거나 하기 쉽다.

도 14(a), (b)는, 절연물 상에 도전부가 존재하는 시료의 일예 및 종래 기술에 있어서의 이온 빔의 주사 방향을 나타내는 상면도이다. 도 14(a)에 있어서, 관찰 시야 내에는, 절연물인 유리판(131) 상에, 도시하는 종방향으로 연장되는 복수의 금속 라인 패턴(130Y)(도전물)이, 도시하는 횡방향으로 이격하여 형성되어 있다. 병행하는 금속 라인 패턴(130Y)의 사이는 유리판(131)의 노출부가 종방향으로 연장되어 있다. 인접하는 금속 라인 패턴(130Y)의 사이에는, 금속 라인 패턴(130Y)의 선폭보다도 작은 외형을 갖는 고립 금속 패턴(132)(도전부)이 존재한다. 예를 들면, 고립 금속 패턴(132)은, 정상인 패턴이어도 되고, 마스크의 결함 등이어도 된다. 어느 경우에나, 패턴을 검사 혹은 수정하기 위해서는, 금속 라인 패턴(130Y), 고립 금속 패턴(132)의 외형에 대응하는 화상을 정확하게 취득할 필요가 있다.

도 14(b)는 다른 부위의 관찰 시야의 모습을 나타낸다. 도 14(b)는 패턴이 도시하는 횡방향으로 연장되어 있는 점만이 도 14(a)와 다르다. 즉, 관찰 시야 내에는 횡방향으로 연장되는 2개의 금속 라인 패턴(130X)이 형성되고, 금속 라인 패턴(130X)의 사이의 유리판(131) 상에, 고립 금속 패턴(132)이 형성되어 있다.

각각의 관찰 시야의 화상을 취득하기 위해, 이온 빔의 주사 스위프가 행해진다. 이온 빔의 주사 방향은, 도시하는 좌측으로부터 우측을 향하는 횡방향(도시하는 가는 화살표 참조)이다. 이온 빔의 스위프 방향은, 도시하는 상측으로부터 하측을 향하는 종방향이다.

도 14(a)의 시야 범위의 경우, 고립 금속 패턴(132) 상을 주사하는 이온 빔은, 금속 라인 패턴(130Y)의 연재(延在) 방향에 직교하는 방향으로 주사한다. 이 때문에, 유리판(131)에는, 고립 금속 패턴(132)과 금속 라인 패턴(130Y)의 사이의 횡방향의 거리 A1, A2의 길이만, 이온 빔이 절연부를 조사한다.

도 14(b)의 시야 범위의 경우, 고립 금속 패턴(132) 상을 주사하는 이온 빔은, 금속 라인 패턴(130X)의 연재 방향을 따라서 주사한다. 이 때문에, 유리판(131)에는, 고립 금속 패턴(132)과 시야 범위의 좌우단과의 사이의 횡방향의 거리(B1, B2)의 길이만, 이온 빔이 절연부를 조사한다.

양 도면에 있어서, 이온 빔이 절연부를 조사하는 길이는 (A1＋A2)＜(B1＋B2)이기 때문에, 도 14(b)의 쪽이, 유리판(131)의 대전량이 많아진다. 이 때문에, 도 14(a)의 예에서는 고립 금속 패턴(132)의 화상을 명확하게 취득할 수 있는데 대하여, 도 14(b)의 예에서는, 고립 금속 패턴(132)의 화상이 변형 또는 위치 어긋남을 일으킨다. 대전량이 현저하거나, 고립 금속 패턴(132)이 작거나 하는 경우에는, 고립 금속 패턴(132)의 화상을 전혀 취득할 수 없는 경우도 있다.

이와 같이, 절연부 상에 도전성의 고립 패턴이 존재하는 영역에 이온 빔 주사 스위프하면, 고립 패턴을 둘러싸는 절연부의 확대 방향과 이온 빔의 주사 방향에 의해서, 취득할 수 있는 고립 패턴에 큰 차이가 난다. 고립 패턴의 유무 혹은 고립 패턴의 형상을 정확하게 인식할 수 없으면, 이온 빔 장치에 의한 검사 또는 가공에 지장이 발생한다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부가 형성된 절연성 기판의 화상을, 이온 빔을 이용하여 취득하는 경우에, 절연성 기판의 대전의 영향을 저감한 화상을 용이하게 취득할 수 있는 화상 취득 방법 및 이온 빔 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1의 양태의 화상 취득 방법은, 절연성 기판 상에 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부를 갖는 시료에 이온 빔을 조사함으로써 화상 취득 영역의 화상을 취득하는 화상 취득 방법으로서, 상기 엣지부에 비스듬히 교차하는 제1의 방향에 있어서의 상기 이온 빔에 의한 등폭 주사와, 상기 제1의 방향과 교차하는 제2의 방향으로의 스위프를 행하여, 상기 화상 취득 영역보다도 넓은 평행사변형 형상의 주사 영역에 상기 이온 빔을 조사하는 제1의 동작과, 상기 이온 빔을 조사함으로써 발생하는 2차 하전 입자를 검출하여 상기 주사 영역의 화상 데이터를 생성하는 제2의 동작과, 상기 주사 영역의 화상 데이터를 연산 처리함으로써, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성하는 제3의 동작과, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 표시하는 제4의 동작을 포함한다.

상기 화상 취득 방법에 있어서는, 상기 제1의 동작은, 상기 등폭 주사의 주사 방향 및 상기 스위프의 스위프 방향의 적어도 한쪽을 바꿈과 함께, 상기 화상 취득 영역에 있어서의 상기 이온 빔의 조사량의 총량이 1회의 스위프로 화상을 취득할 때에 필요한 조사량이 되도록 상기 이온 빔의 출력을 설정하여, 복수회 행하고, 상기 제2의 동작은, 복수회 행해지는 상기 제1의 동작 후에 그때마다 행하고, 상기 제3의 동작에서는, 복수회 행해진 상기 제2의 동작으로 생성된 복수의 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터에 의거하는 화상 데이터를 합성함으로써, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성해도 된다.

상기 화상 취득 방법에 있어서는, 상기 제3의 동작에 있어서 복수의 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터에 의거하는 화상 데이터를 합성하기 전에, 상기 복수회 행해진 제2의 동작 중, 적어도 최초의 제2의 동작으로 생성된 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터에 대한 최후의 제2의 동작으로 생성된 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터의 위치 어긋남량을 검출하는 제5의 동작과, 상기 제5의 동작으로 검출된 상기 위치 어긋남량에 의거하여, 상기 복수의 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터의 위치 어긋남량을 보정하는 제6의 동작을 행해도 된다.

본 발명의 제2의 양태의 이온 빔 장치는, 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부가 형성된 절연성 기판 상의 화상 취득 영역의 화상 취득에 이용하는 이온 빔을 발생하고, 상기 절연성 기판 상에 조사하는 이온 빔 경통과, 상기 절연성 기판을, 적어도 상기 이온 빔 경통의 광학축에 교차하는 평면 내에서 이동 가능하게 지지하는 이동 스테이지와, 상기 이온 빔이, 상기 엣지부에 비스듬히 교차하는 제1의 방향에 있어서의 등폭 주사와, 상기 제1의 방향과 교차하는 제2의 방향으로의 스위프를 행하고, 상기 화상 취득 영역보다도 넓은 평행사변형 형상의 주사 영역을 조사하도록, 상기 이온 빔 경통을 제어하는 이온 빔 조사 제어부와, 상기 이온 빔이 조사될 때에 상기 절연성 기판으로부터 발생하는 2차 하전 입자를 검출하는 검출기와, 상기 검출기의 검출 출력에 의거하여 상기 주사 영역의 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부와, 상기 주사 영역의 화상 데이터를 기억하는 기억부와, 상기 주사 영역의 화상 데이터를 연산 처리함으로써, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성하는 연산 처리부와, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 표시하는 표시부를 구비한다.

상기 이온 빔 장치에 있어서는, 상기 이온 빔 조사 제어부는, 상기 등폭 주사의 주사 방향 및 상기 스위프의 스위프 방향의 적어도 한쪽을 바꿈과 더불어, 상기 화상 취득 영역에 있어서의 상기 이온 빔의 조사량의 총량이 1회의 스위프로 화상을 취득할 때에 필요한 조사량이 되도록 상기 이온 빔의 출력을 설정하고, 상기 이온 빔 경통에 상기 이온 빔의 조사를 복수회 행하게 하고, 상기 연산 처리부는, 상기 이온 빔의 조사가 복수회 행해지는 때마다, 상기 화상 데이터 생성부에 의해서 생성되는 복수의 상기 주사 영역의 화상 데이터에 의거하는 화상 데이터를 합성함으로써, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성해도 된다.

상기 이온 빔 장치에 있어서는, 상기 연산 처리부는, 상기 복수의 상기 주사 영역의 화상 데이터 중, 적어도 최초에 생성되는 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터에 대한 최후에 생성되는 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터의 위치 어긋남량을 검출하고, 상기 위치 어긋남량에 의거하여, 상기 복수의 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터의 위치 어긋남량을 보정해도 된다.

본 발명의 화상 취득 방법 및 이온 빔 장치에 의하면, 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부가 형성된 절연성 기판의 화상을, 이온 빔을 이용하여 취득하는 경우에, 절연성 기판의 대전의 영향을 저감한 화상을 용이하게 취득할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치의 구성의 일 예를 나타내는 모식적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치의 제어부의 주요한 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치에 의한 화상 취득 영역과 주사 영역의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법의 플로우를 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치에 의해서 화상 취득하는 기판의 예를 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법에 있어서의 주사 패턴의 예를 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법에 있어서의 주사 영역의 예를 나타내는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법에 있어서의 주사 패턴의 겹치는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 9는 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법에 있어서의 주사 스위프의 작용을 설명하는 모식도이다.
도 10은 위치 어긋난 화상의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 11은 비교예의 주사 패턴의 일 예를 나타내는 모식도이다.
도 12는 본 발명의 제1의 실시 형태의 변형예(제1 변형예) 화상 취득 방법에 있어서의 주사 패턴의 예를 나타내는 모식도이다.
도 13은 본 발명의 제2의 실시 형태의 이온 빔 장치의 구성의 일 예를 나타내는 모식적인 시스템 구성도이다.
도 14는 절연물 상에 도전부가 존재하는 시료의 일 예 및 종래 기술에 있어서의 이온 빔의 주사 방향을 나타내는 상면도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시 형태에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 모든 도면에 있어서, 실시 형태가 다른 경우라도, 동일 또는 상당하는 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 공통되는 설명은 생략한다.

［제1의 실시 형태］

본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법 및 이온 빔 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치의 구성의 일예를 나타내는 모식적인 시스템 구성도이다.

도 1에 나타내는 본 실시 형태의 이온 빔 장치(10)는, 유리판 등의 절연 재료로 이루어지는 기판 상에 금속 패턴을 갖는 시료에, 이온 빔을 조사하여, 금속 패턴의 가공을 행한다. 이온 빔 장치(10)가 행하는 가공의 예로서는, 예를 들면, 반도체 소자 등을 제조할 때에 이용되는 포토마스크의 수정을 들 수 있다. 이온 빔 장치(10)는, 마스크의 결함을, 예를 들면, 스퍼터 에칭, 가스 어시스트 에칭 또는 가스 어시스트 디포지션에 의해서 수정한다. 이러한 수정을 행하기 위하여, 이온 빔 장치(10)는, 본 실시 형태의 화상 취득 방법에 의거하여, 시료의 표면의 화상을 취득할 수 있다.

이온 빔 장치(10)는, 취득한 화상으로부터, 금속 패턴의 결함을 검출하고, 결함에 대하여 수정을 실시할 수 있다.

이온 빔 장치(10)는, 시료실(13), 시료 스테이지(15)(이동 스테이지), 이온 빔 경통(11), 검출기(18), 에칭 가스 공급부(16), 디포지션 가스 공급부(17), 모니터(19)(표시부) 및 제어부(20)를 구비한다.

시료실(13)은, 이온 빔 장치(10)에 의해서 수정이 행해지는 마스크(14)(시료)를 내부에 수용한다. 시료실(13)에는, 도시 생략의 진공 배기 장치가 접속되어 있어, 내부의 진공도를 바꿀 수 있다.

시료실(13)의 내부에는, 마스크(14)를 이동 가능하게 유지하는 시료 스테이지(15)가 배치된다. 시료실(13)에 있어서, 시료 스테이지(15)와 대향하는 위치에는, 시료 스테이지(15)를 향하여 이온 빔을 조사하는 이온 빔 경통(11)이 배치된다. 본 실시 형태에서는, 이온 빔 경통(11)은, 이온 빔 광학계의 광학축(12)이 연직축에 평행하게 되도록 배치된다.

시료 스테이지(15)는, 이온 빔 경통(11)으로부터의 이온 빔의 조사 방향에 교차하는 평면 내에 재치면을 갖는다. 시료 스테이지(15)의 재치면에는 마스크(14)가 올려진다. 시료 스테이지(15)는, 올려진 마스크(14)를, 적어도 이온 빔의 조사 방향에 교차하는 평면 내로 이동 가능하게 지지한다.

도 1에 나타내는 이온 빔 장치(10)에서는, 일예로서, 시료 스테이지(15)는, 수평면 내의 서로 직교하는 2축(이하, X축, Y축으로 한다)을 따라서 독립적으로 이동할 수 있다.

X축 및 Y축에 직교하는 방향은 Z축이라고 한다. 시료 스테이지(15)의 Z축은, 본 실시 형태에서는, 이온 빔 광학계의 광학축과 동축이다. 단, 도 1의 Z축은 보기 용이함을 위해, 광학축으로부터 벗어난 위치에 표시하고 있다.

시료 스테이지(15)는, X축, Y축을 따르는 병진 운동 이외의 이동 자유도를 가져도 된다.

본 실시 형태에 있어서의 시료 스테이지(15)는, 도시 생략의 XYZ축 스테이지, 틸트 스테이지 및 회전 스테이지의 조합으로 구성되는 5축 이동 기구로 이루어진다. XYZ축 스테이지는, 상술의 X축, Y축, Z축의 각 축방향으로 병진 이동한다. 틸트 스테이지는, 상술의 X축 또는 Y축 둘레로 기울어 이동한다. 회전 스테이지는, 상술의 Z축 둘레로 회전한다.

본 실시 형태에 있어서의 시료 스테이지(15)는, 후술하는 제어부(20)와 통신 가능하게 접속된다. 시료 스테이지(15)는, 도시 생략의 입력부 또는 모니터(19)를 통하여 입력되는 조작자로부터의 동작 지령에 의해서 동작한다. 또한, 시료 스테이지(15)는, 후술하는 제어부(20)가 필요에 따라 생성하는 동작 지령에 따라서 동작해도 된다.

이온 빔 경통(11)은, 이온 빔을 발생하고, 이온 빔을 시료 스테이지(15) 상의 마스크(14)를 향하여 조사한다.

본 실시 형태에 있어서의 이온 빔 장치(10)는, 마스크의 수정도 행한다.

이온 빔 경통(11)은, 이온을 발생하는 이온원, 이온원에서 발생한 이온을 집속하는 렌즈, 이온 빔을 시료면 상에서 주사 스위프하는 편향기, 이온 빔의 일부를 통과시키는 조리개 등을 구비하고 있다. 그러나, 도 1에서는, 이들의 주지의 내부 구조의 도시는 생략되어 있다.

이온원의 종류는, 이온을 미세한 직경에 집속하여 이온 빔으로 형성할 수 있는 이온원이면 한정되지 않는다. 이온 빔의 집속성이 좋을수록 상 분해능이 뛰어난 화상을 얻기 때문에 적합하다.

이온 빔 경통(11)에 적합하게 이용할 수 있는 이온원의 예로서는, 예를 들면, 가스 전계 전리 이온원, 액체 금속 이온원, 플라즈마 이온원 등을 들 수 있다.

편향기는, 이온을 집속하는 이온 빔 광학계의 광학축에 직교하는 면 내에 있어서, 이온 빔을 편향한다. 이 때문에, 주사 평면(렌즈의 광축과 교차하는 평면) 내에 있어서의 임의 방향으로, 이온 빔을 주사하고, 또한 스위프할 수 있다.

이온 빔 경통(11)은, 후술하는 제어부(20)와 통신 가능하게 접속된다. 이온 빔 경통(11)에는, 제어부(20)로부터의 제어 신호에 의거하여, 이온 빔 전류치, 이온 빔의 주사 방향이나 속도 및 스위프 방향이나 속도가 설정된다. 이온 빔 경통(11)은, 이들의 설정치에 따라서 이온 빔의 주사 스위프 동작을 행한다.

검출기(18)는, 이온 빔 경통(11)으로부터의 이온 빔이 시료에 조사됨으로써 발생하는 2차 하전 입자를 검출한다. 본 실시 형태에서는, 검출기(18)가 검출하는 2차 하전 입자는, 2차 이온 및 2차 전자 중 적어도 한쪽이다.

검출기(18)는, 시료실(13) 내에 있어서 시료 스테이지(15)의 비스듬히 상방에 배치된다.

검출기(18)는, 후술하는 제어부(20)와 통신 가능하게 접속된다. 검출기(18)는, 검출 출력을 제어부(20)에 송출한다.

에칭 가스 공급부(16)는, 마스크(14) 상의 금속 패턴 등의 도전부의 선택적인 제거 수정을 행하는 경우에, 이온 빔 조사에 의한 에칭을 촉진하고, 시료 상의 특정 개소를 선택적으로 제거하는 가스(에칭 가스)를 공급한다.

에칭 가스의 예로서는, 예를 들면, 요오드 등의 할로겐계의 가스를 들 수 있다.

에칭 가스 공급부(16)는, 후술하는 제어부(20)와 통신 가능하게 접속된다. 에칭 가스 공급부(16)는, 제어부(20)로부터의 제어 신호에 의거하여 에칭 가스를 공급한다.

디포지션 가스 공급부(17)는, 마스크(14) 상의 금속 패턴의 형성 혹은 결손을 수복하는 수정을 행하는 경우에, 이온 빔 조사에 의해 시료 상의 특정 위치에 퇴적막을 형성하는 가스(디포지션 가스)를 공급한다. 디포지션 가스의 예로서는, 예를 들면, 탄소계 가스, 실란계 가스, 텅스텐 등의 금속을 함유한 탄소계 화합물 가스 등을 들 수 있다.

디포지션 가스 공급부(17)로부터 마스크(14) 상의 수정 개소에, 디포지션 가스를 분사하면서, 질소 등의 이온 빔을 조사함으로써, 예를 들면, 탄소, 산화 실리콘, 백금, 또는 텅스텐 등의 막을 마스크(14) 상에 형성 가능하다. 이에 따라 결함이 수정된 마스크는, 노광되어도 결함을 전사하는 일 없이, 정상적으로 패턴을 전사할 수 있다.

모니터(19)는, 후술하는 제어부(20)와 통신 가능하게 접속된다. 모니터(19)는, 제어부(20)로부터 송출되는 화상 정보에 의거하는 화상을 표시한다.

후술하는 제어부(20)로부터 송출되는 화상 정보에는, 후술하는 본 실시 형태의 화상 취득 방법에 의해서 검출기(18)의 검출 출력으로부터 얻어진 마스크(14)의 화상 취득 영역의 화상 데이터에 의거하는 화상이 포함된다.

모니터(19)가 표시하는 다른 화상의 예로서는, 이온 빔 경통(11), 시료 스테이지(15) 등의 이온 빔 장치(10)의 장치 부분을 동작시키는 조작 조건을 입력하는 화면(조작 입력 화면)과, 이온 빔 장치(10)의 동작 상태를 나타내는 화면을 들 수 있다.

제어부(20)는, 이온 빔 장치(10)의 각 장치 부분의 동작을 제어한다.

제어부(20)는, 적어도, 마스크(14)의 수정 동작(이하, 간단히 수정 동작이라고 한다)에 관한 제어와, 이온 빔에 의한 마스크(14)의 화상 취득 동작(이하, 간단히 화상 취득 동작이라고 한다)에 관한 제어를 행한다.

예를 들면, 제어부(20)는, 이온 빔 경통(11) 및 에칭 가스 공급부(16)의 동작을 제어함으로써, 이온 빔에 의한 제거 수정을 행한다. 이에 따라 에칭 가스를 도입하지 않는 경우에 비해, 마스크 패턴의 고속 가공 또는 소망의 재료만을 선택적으로 제거 가능하다.

예를 들면, 제어부(20)는, 이온 빔 경통(11) 및 디포지션 가스 공급부(17)의 동작을 제어하여, 이온 빔에 의한 디포지션 수정을 행한다.

마스크(14)에 대하여 디포지션 가스 공급부(17)로부터 백금, 텅스텐 등의 유기 금속 가스 등을 분사하면서, 이온 빔을 조사함으로써, 가스 성분의 원소를 퇴적시킬 수 있다. 예를 들면, 금속 패턴의 결함부에 대해서는, 디포지션 가스 공급부(17)로부터 필렌, 나프탈렌, 페난트렌 등의 카본 가스, 또는 테트라메틸시클로테트라실록산(TMCTS) 등의 실란계 가스를 분사하면서, 이온 빔을 조사하여, 결여부를 카본막이나 실리콘 산화막으로 메울 수 있다.

수정 동작 및 화상 취득 동작 중 어느 경우에나, 제어부(20)는 모니터(19)의 표시 제어를 행한다. 제어부(20)는, 모니터(19)에 조작 입력 화면을 표시하고, 조작 입력 화면을 통하여 이온 빔 장치(10)에 대한 조작자의 조작 입력을 접수한다.

제어부(20)는, 이온 빔 경통(11), 검출기(18), 및 모니터(19)의 동작을 제어함으로써, 화상 취득 동작을 행한다. 화상 취득 동작은, 후술하는 본 실시 형태의 화상 취득 방법에 의거한다.

이하에서는, 화상 취득 동작에 관계하는 제어부(20)의 주요한 기능 구성에 대하여, 도 2를 참조하여 간단하게 설명한다.

각 기능 구성의 동작에 관련되는 상세에 대해서는, 후술하는 이온 빔 장치(10)의 전체 동작 중에서 설명한다.

도 2는, 본 발명의 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치의 제어부의 주요한 기능 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 제어부(20)는, 이온 빔 조사 제어부(21), 화상 데이터 생성부(23), 기억부(24), 연산 처리부(25) 및 표시 제어부(26)를 구비한다.

이온 빔 조사 제어부(21)는, 이온 빔 경통(11)에 의한 이온 빔 조사 동작을 제어함과 더불어, 이온 빔의 조사 동작에 동기하고, 이온 빔 장치(10) 내의 각 장치 부분의 동작을 제어한다.

이 때문에, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 이온 빔 경통(11), 화상 데이터 생성부(23) 및 연산 처리부(25)와 통신 가능하게 접속된다.

화상 취득 동작에 있어서, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 이온 빔의 주사 영역을 설정한다.

도 3은, 본 발명의 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치에 의한 화상 취득 영역과 주사 영역의 일예를 나타내는 모식도이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 화상 취득 영역(P)은 마스크(14)에 있어서 모니터(19)에 표시하는 직사각형 형상의 영역이다. 화상 취득 영역(P)은, 점 Pa, Pb, Pc, Pd를 꼭지점으로 하는 직사각형이다. 점 Pa, Pb, Pc, Pd는, 도시하는 시계방향으로 이 순서로 배치되어 있다. 이하, 점 Pa와 점 Pb의 사이의 변(혹은 점 Pd와 점 Pc의 사이의 변)에 평행한 축선을 x축, 점 Pd와 점 Pa의 사이의 변(혹은 점 Pc와 점 Pb의 사이의 변)에 평행한 축선을 y축이라고 한다.

x축, y축은, 이온 빔 경통(11)의 2축의 편향 방향에 대응한다.

이온 빔의 주사 영역(SA1)은, 점 Sa1, 점 Pb, 점 Sc1, 점 Pd를 꼭지점으로 하는 평행 사변형이다. 점 Sa1은, 점 Pd, 점 Pa를 통과하는 직선의 연장선 상에 있어서, 점 Pa에 인접하는 점이다. 점 Sc1은, 점 Pb, 점 Pc를 통과하는 직선의 연장선 상에 있어서, 점 Pc에 인접하는 점이다.

점 Pd와 점 Sc1의 사이의 변(혹은 점 Sa1과 점 Pb의 사이의 변)이 y축과 이루는 교차각은 y축으로부터 측정하여 ＋θ(단, 0°＜θ＜90°)이다. 여기서, 교차각의 부호는, 도시의 반시계방향이 정, 도시의 시계방향이 부이다.

화상 취득 영역(P)은, 정방형이거나 장방형이어도 된다. 화상 취득 영역(P)이 정방형인 경우에는, 교차각(θ)은 예를 들면 45°로 한다.

화상 취득 영역(P)이 장방형인 경우, 주사 영역 SA1의 외형은, 평행사변형의 일종인 마름모꼴이어도 된다.

주사 영역 SA1에 있어서의 이온 빔의 주사 방향은, 도시하는 화살표로 나타내는 바와 같이, 점 Sa1로부터 점 Pb로 향하는 방향이다. 이 때문에, 이온 빔의 각 주사선은, x축 및 y축에 대하여 비스듬히 교차한다.

각 주사선이 점 Sa1과 점 Pb의 사이의 변에 평행하기 때문에, 각 주사선의 길이(주사폭)는 서로 동일하다.

주사 영역(SA1)에 있어서의 이온 빔의 스위프 방향은, y축을 따르는 방향이다. 예를 들면, 점 Sa1로부터 점 Pd로 향하는 방향이어도 되고, 그 반대 방향이어도 된다.

상술한 주사 영역 SA1 내를, 점 Sa1로부터 점 Pb를 향하는 방향으로 주사하는 주사 패턴을 주사 패턴 Sp1이라고 한다.

후술하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 주사 영역 SA1 이외에, 3개의 주사 영역을 더 설정한다. 각 주사 영역에 있어서, 이온 빔의 주사 방향을 반전함으로써, 주사 패턴 Sp1 외에, 후술하는 7종류의 주사 패턴이 얻어진다.

이온 빔 조사 제어부(21)는, 8종류의 주사 패턴에 의해서 이온 빔의 주사 스위프 동작을 제어한다.

이온 빔 조사 제어부(21)는, 각 주사 패턴에 있어서의 이온 빔의 출력을 결정하는 이온 빔 전류치를 제어한다. 본 실시 형태에서는, 이온 빔 전류치는, 이온 빔 장치(10)의 조작 화면을 통하여, 마스크(14)의 종류 등에 따라서 조작자가 적정한 이온 조사량(도즈량)에 의거하여 적절한 값으로 설정할 수 있다. 이온 빔 전류치는, 주사 패턴의 종류 혹은 수에 따라 적절히 설정할 수 있다.

각 주사 패턴에 대한 이온 빔 전류는, 다음과 같이 설정한다. 원래 대전의 영향을 받지 않는 영역에서, 양호한 화상을 얻기 위한 이온 빔 조사량(D)(도즈량. 단위 면적당의 이온수)은, 조작자가 경험적으로 파악하고 있다. 복수의 각 주사 패턴의 각각에 대하여 동일한 D로 설정하면, 주사 스위프 영역에의 이온 빔 조사량은 과잉이 된다. 이 때문에, 각 주사 패턴에 대한 이온 빔 조사량(d)은, 상기 D를 주사 패턴의 수 N(본 실시 형태에서는 N＝8)으로 나눈 값이 되도록 이온 빔 전류량, 스위프 회수를 설정한다.

본 실시 형태에서는, 이온 빔 조사 제어부(21)에는, 설정 가능한 주사 패턴과, 마스크(14)의 종류에 따른 전류치(I)가 미리 기억되어 있다.

본 실시 형태에서는, 디폴트로 사용되는 주사 패턴의 개수(N)는 8이다.

이온 빔 조사 제어부(21)는, 각 주사 패턴에 있어서, 시점으로부터 종점을 향해서 이온 빔이 주사하도록 편향기를 제어하고, 1개의 주사가 종점에 이르면, 이온 빔 주사를 블랭킹(blanking)한다. 블랭킹이란, 1개의 주사선의 주사 종료로부터 다음의 주사선의 주사 개시까지의 사이, 이온 빔이 시료에 도달하지 않도록 편향 제어하는 것을 말한다.

블랭킹 후, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 최초의 시점 위치로부터 약간 스위프 방향으로 이동한 새로운 시점으로부터 최초의 주사선과 평행하고 또한 동일한 주사폭으로 이온 빔의 주사를 행한다. 이온 빔 조사 제어부(21)는, 이러한 제어를 반복함으로써, 1개의 영역 전역에 대하여 이온 빔의 주사 스위프 동작을 행하게 한다.

이온 빔 조사 제어부(21)는, 각 주사 패턴에 있어서의, 최초의 주사선의 주사 개시와, 최후의 주사선의 주사 종료의 타이밍을 후술하는 화상 데이터 생성부(23)에 통지한다.

이온 빔 조사 제어부(21)는, 화상 취득 영역(P)의 화상을 취득하기 위한 모든 주사 패턴에 있어서의 주사 스위프가 종료하면, 모든 주사 스위프가 종료한 것을 후술하는 연산 처리부(25)에 통지한다.

화상 데이터 생성부(23)는, 검출기(18), 후술하는 이온 빔 조사 제어부(21), 및 기억부(24)와 통신 가능하게 접속된다.

화상 데이터 생성부(23)는, 검출기(18)로부터 검출 출력을 수신한다. 화상 데이터 생성부(23)에는, 이온 빔 조사 제어부(21)로부터 1개의 주사 패턴의 주사 개시 및 주사 종료의 타이밍이 통지된다. 화상 데이터 생성부(23)는, 1개의 주사 패턴의 주사 개시로부터 주사 종료까지의 검출 출력에 의거하여 화상 데이터를 생성한다. 이 때문에, 화상 데이터 생성부(23)는, 복수의 주사 패턴마다의 각 주사 영역에 있어서의 화상 데이터(이하, 주사 영역 화상 데이터라고 한다)를 생성한다.

화상 데이터 생성부(23)는, 생성한 각 주사 영역 화상 데이터를 기억부(24)에 보존한다.

연산 처리부(25)는, 이온 빔 조사 제어부(21), 기억부(24), 및 표시 제어부(26)와 통신 가능하게 접속된다.

연산 처리부(25)는, 이온 빔 조사 제어부(21)로부터, 모든 주사 스위프가 종료한 것이 통지되면, 화상 취득 영역(P)의 화상 데이터의 생성을 개시한다.

연산 처리부(25)는, 기억부(24)에 보존된 1개의 화상 취득 영역(P)에 관한 일련의 주사 영역 화상 데이터를 해석하여, 주사 영역 화상 데이터간의 위치 어긋남량을 검출한다. 연산 처리부(25)는, 필요에 따라서 주사 영역 화상 데이터에 있어서의 위치 어긋남량을 보정한다.

연산 처리부(25)는, 필요에 따라서 위치 어긋남량을 보정한 후의 각 주사 영역 화상 데이터를 합성하고, 합성된 주사 영역 화상 데이터로부터, 화상 취득 영역(P)에 있어서의 화상 데이터(이하, 화상 취득 영역 화상 데이터라고 한다)를 추출한다.

연산 처리부(25)는, 추출된 화상 취득 영역 화상 데이터를 표시 제어부(26)에 송출한다.

표시 제어부(26)는, 화상 취득 동작에 있어서, 연산 처리부(25)로부터 송출되는 화상 취득 영역 화상 데이터를 모니터(19)에 표시한다.

제어부(20)의 장치 구성은, CPU, 메모리, 입출력 인터페이스, 외부 기억 장치 등으로 이루어지는 컴퓨터로 이루어지고, 이에 따라 상기와 같은 제어 신호를 생성하는 적절한 제어 프로그램이 실행되게 되어 있다.

다음으로, 이온 빔 장치(10)의 동작에 대하여, 본 실시 형태의 화상 취득 방법에 관한 동작을 중심으로 하여 설명한다.

도 4는, 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법의 플로우를 나타내는 플로우차트이다.

이온 빔 장치(10)에 의해서, 마스크(14)의 화상을 취득하기 위해서는, 도 4에 나타내는 단계 S1∼S4를 실행한다.

단계 S1은, 시료인 마스크(14)를 관찰 위치에 배치하는 동작을 포함하는 단계이다.

조작자는 시료 스테이지(15) 상에 마스크(14)를 배치한다. 조작자는, 모니터(19)로부터 조작 입력을 행하여, 마스크(14)를 이온 빔 경통(11)에 대하여 위치 맞춤한다.

여기서, 마스크(14)의 배치예에 대하여 설명한다.

도 5는, 본 발명의 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치에 의해서 화상 취득하는 기판의 예를 나타내는 모식적인 평면도이다. 단, 도 5는, 마스크(14)의 표면 중, 화상 취득 영역(P) 내의 표면의 모습을 나타낸다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 마스크(14)의 표면에는, 마스크(14)의 용도에 따라서 다양한 마스크 패턴이 형성되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 마스크(14)의 일부에는, 유리판(31)(절연부, 절연성 기판) 상에 서로 평행한 복수의 금속 라인 패턴(30)(도전 패턴, 도전부)에 의해서 라인·앤드·스페이스의 패턴이 형성된다. 금속 라인 패턴(30)은 도전부이며, 금속 라인 패턴(30)에 끼워지는 영역은 유리판(31)이 노출한 절연부(스페이스)이다.

각 금속 라인 패턴(30)의 선폭 방향의 양 단부에는, 절연부와의 경계부에 직선형상으로 연장되는 엣지부(30a)가 형성된다.

절연부 상에는, 각 금속 라인 패턴(30)으로부터 이격한 고립 패턴(32)(도전 패턴, 도전부)이 형성되어 있다. 고립 패턴(32)은, 정상적인 패턴 또는 의도치않게 형성된 결함이다.

도 5에 나타내는 바와 같은 금속 라인 패턴(30)을 포함하는 화상을 취득하는 경우, 엣지부(30a)가 화상 취득 영역(P)의 x축 또는 y축에 평행하게 되도록, 마스크(14)를 배치한다. 도 5(a)에서는, 일 예로서, 엣지부(30a)가 y축에 평행하게 배치되어 있다.

금속 라인 패턴(30)은, 패턴 설계 상, 다른 부위에서 90°또는 45°로 굴곡지는 경우가 있지만, 이 경우, 굴곡진 부위 및 굴곡지는 방향은 미리 알려져 있다. 금속 라인 패턴(30)의 연재 방향은, 마스크(14)의 외형 혹은 마스크(14) 내에 형성된 얼라이먼트 마크 등에 대하여 미리 알려진 위치 관계를 갖는다.

우선, 조작자는, 시료 스테이지(15)의 XY 평면상의 배치 기준에 대하여 마스크(14)의 외형 혹은 얼라이먼트 마크를 적절한 방향에 맞추고, 마스크(14)를 시료 스테이지(15)에 올려 놓는다. 이 후, 조작자는, 미리 알려진 이온 빔 편향 방향의 x축 또는 y축의 방향에 일치하도록, 시료 스테이지(15)를 Z축 둘레로 회전 조정한다.

이 후, 조작자는, 시료 스테이지(15)를 구동하고, 마스크(14)의 표면이 미리 알려진 이온 빔 경통(11)의 초점면에 위치하도록, Z축 방향의 위치 조정을 행한다. 혹은, 이온 빔의 초점을 마스크면에 맞춘다.

이 후, 조작자는, 시료 스테이지(15)를 XY 평면내에서 이동하고, 마스크(14)를 관찰해야할 부위를 이온 빔의 관찰 위치의 직하로 이동한다.

이와 같이 하여, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 마스크(14)가 관찰 위치에 배치된다.

반도체 제조에 이용하는 마스크에서는, 직각부를 갖는 직사각형으로 이루어지는 금속 라인 패턴(30)이 대부분이므로, 일부 금속 라인 패턴(30)을 y축에 평행하게 위치 맞춤하면, 이와 직교하는 방향으로 연장되는 다른 금속 라인 패턴은, x축에 평행하게 위치 맞춤된다.

이하의 동작 설명에서는, 특별히 언급이 없는 한, 도 5(a)에 나타내는 화상 취득 영역(P) 내의 화상 취득을 행하는 예로 설명한다.

단계 S1이 종료하면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 단계 S2를 행한다.

본 단계는, 주사 패턴을 바꾸어 주사 영역마다의 화상 데이터를 복수 취득하는 동작을 포함하는 단계이다.

본 단계의 구체적인 동작을 설명하기 전에, 본 실시 형태에서 사용되는 주사 패턴에 대하여 설명한다.

도 6(a), (b), (c), 도 7(a), (b), (c), (d)는, 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법에 있어서의 주사 패턴의 예를 나타내는 모식도이다.

도 6(a)에 나타내는 주사 패턴 Sp2는, 상술한 주사 패턴 Sp1(도 3 참조)에 있어서, 이온 빔의 주사 방향이 반전된 점만이 다르다. 주사 패턴 Sp2에 있어서의 주사 방향은, 점 Pb로부터 점 Sa1로 향하는 방향이다.

도 6(b)에 나타내는 주사 패턴 Sp3은, 주사 패턴 Sp1을 도시하는 좌우(x축 방향)로 반전한 것에 상당하는 주사 패턴이다.

주사 패턴 Sp3의 주사 영역(SA2)은, 점 Pa, 점 Sb2, 점 Pc, 점 Sd2를 꼭지점으로 하는 평행 사변형이다. 점 Sb2는, 점 Pc, 점 Pb를 통과하는 직선의 연장선 상에 있어서, 점 Pb에 인접하는 점이다. 점 Sd2는, 점 Pa, 점 Pd를 통과하는 직선의 연장선 상에 있어서, 점 Pd에 인접하는 점이다.

점 Pa와 점 Sb2의 사이의 변(혹은 점 Sd2와 점 Pc의 사이의 변)이 y축과 이루는 교차각은 y축으로부터 측정하여 －θ이다.

이온 빔의 주사 방향은, 도시하는 화살표로 나타내는 바와 같이, 점 Sb2로부터 점 Pd로 향하는 방향이다.

도 6(c)에 나타내는 주사 패턴 Sp4는, 주사 패턴 Sp3에 있어서, 이온 빔의 주사 방향이 반전된 점만이 다르다.

주사 패턴 Sp4는, 주사 패턴 Sp2를 도시의 좌우(x축 방향)로 반전한 것에 상당하는 주사 패턴이다.

도 7(a)에 나타내는 주사 패턴 Sp5는, 주사 패턴 Sp4가 도시의 반시계방향으로 90°회전된 것에 상당하는 주사 패턴이다.

주사 패턴 Sp5의 주사 영역(SA3)은, 점 Sa3, 점 Pb, 점 Sc3, 점 Pd를 꼭지점으로 하는 평행 사변형이다. 점 Sa3은, 점 Pa, 점 Pb를 통과하는 직선의 연장선 상에 있어서, 점 Pa에 인접하는 점이다. 점 Sc3은, 점 Pd, 점 Pc를 통과하는 직선의 연장선 상에 있어서, 점 Pc에 인접하는 점이다.

점 Sa3과 점 Pd의 사이의 변(혹은 점 Pb와 점 Sc3의 사이의 변)이 y축과 이루는 교차각은 y축으로부터 측정하여 ＋θ이다.

이온 빔의 주사 방향은, 도시하는 화살표로 나타내는 바와 같이, 점 Pd로부터 점 Sa3으로 향하는 방향이다.

도 7(b)에 나타내는 주사 패턴 Sp6은, 주사 패턴 Sp5에 있어서, 이온 빔의 주사 방향이 반전된 점만이 다르다.

도 7(c)에 나타내는 주사 패턴 Sp7은, 주사 패턴 Sp6이 도시하는 상하(y축 방향)로 반전된 것에 상당하는 주사 패턴이다.

주사 패턴 Sp7의 주사 영역 SA4는, 점 Pa, 점 Sb4, 점 Pc, 점 Sd4 평행사변형이다. 점 Sd4는, 점 Pc, 점 Pd를 통과하는 직선의 연장선 상에 있어서, 점 Pd에 인접하는 점이다. 점 Sb4는, 점 Pa, 점 Pb를 통과하는 직선의 연장선 상에 있어서, 점 Pb에 인접하는 점이다.

점 Sa3과 점 Pd의 사이의 변(혹은 점 Pb와 점 Sc3의 사이의 변)이 y축과 이루는 교차각은 y축으로부터 측정하여 －θ이다.

이온 빔의 주사 방향은, 도시의 화살표로 나타내는 바와 같이, 점 Sd4로부터 점 Pa로 향하는 방향이다.

도 7(d)에 나타내는 주사 패턴 Sp8은, 주사 패턴 Sp7에 있어서, 이온 빔의 주사 방향이 반전된 점만이 다르다.

여기서, 각 주사 패턴의 겹치는 방법에 대하여 설명한다.

도 8은, 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법의 제조 방법에 있어서의 주사 패턴의 겹치는 방법을 나타내는 모식도이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 주사 패턴 Sp1, …, Sp8은, 모든 화상 취득 영역(P)을 덮기 위해, 화상 취득 영역(P)은, 합계 8종의 주사 패턴이 겹친다. 도면 중의 범위 내에 기재된 각 숫자는 주사 패턴의 겹치는 수를 나타낸다. 화상 취득 영역(P)의 외측에서는, 4종이 겹치는 삼각형상의 영역(예를 들면, 점 Pa, 점 Pb, 점 m1을 꼭지점으로 하는 삼각형 등)이 4개소에, 2종이 겹치는 삼각형상의 영역(예를 들면, 점 Sa1, 점 Pa, 점 m1을 꼭지점으로 하는 삼각형 등)이 8개소로 형성된다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 화상 취득 영역(P)이 이온 빔에 의해서 다방향으로 최대 8종의 주사 패턴에 대하여 다중으로 주사 스위프된다. 그러나, 화상 취득 영역(P) 외는, 이온 빔의 주사 스위프의 겹침이 적기 때문에, 이온 빔 조사에 의한 시료면의 손상은 적다.

단계 S2에 있어서, 주사 패턴 Sp1, …, Sp8의 주사 스위프의 실행 순서는 특별히 한정되지 않는다. 이하에서는, 일 예로서 주사 패턴 Sp1, …, Sp8의 순으로 주사 스위프가 실행된다.

본 단계는, 모니터(19)를 통하여 조작자가 화상 취득 영역을 지정하고, 화상 취득을 개시하는 조작 입력을 행하고, 제어부(20)가 이 조작 입력을 접수함으로써 개시된다.

이 조작 입력에 있어서, 조작자는, 패턴과 이온 빔 주사의 교차각, 주사 패턴의 종류, 개수, 이온 빔 전류치를 지정해도 된다.

조작자의 지정이 없으면, 제어부(20)의 이온 빔 조사 제어부(21)는, 디폴트로 주사 패턴 Sp1, …, Sp8을 이용하는 설정을 행한다. 또한, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 각 주사 스위프에 있어서의 이온 빔 전류치를 자동 설정한다.

우선, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 이온 빔 경통(11)에 주사 패턴 Sp1에 의거하는 동작 지령을 송출한다. 동시에, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 화상 데이터 생성부(23)에 주사 스위프의 개시를 통지한다.

이온 빔 경통(11)은, 주사 패턴 Sp1에 의거하여, 마스크(14) 상에 이온 빔을 주사 스위프한다.

여기서, 이온 빔의 주사 방향인 제1의 방향은, 주사 영역 SA1에 있어서 점 Sa1로부터 점 Pb로 향하는 방향이다. 이온 빔의 스위프 방향인 제2의 방향은 y축 방향이다. 제2의 방향은 제1의 방향과 비스듬히 교차한다.

이온 빔이 마스크(14)에 조사되면, 조사부로부터 2차 하전 입자, 예를 들면 2차 전자가 방사된다.

검출기(18)는, 2차 하전 입자를 검출하면, 검출 출력을 화상 데이터 생성부(23)에 순차적으로 송출한다.

주사 스위프의 개시가 통지된 화상 데이터 생성부(23)는, 검출기(18)로부터 송출되는 검출 출력에 의거하여 화상 데이터의 생성을 개시한다.

이온 빔은, 대상으로 하는 영역에 주사 스위프된다.

조사 영역에 절연부가 있으면, 절연부는 대전한다. 그러나, 대전한 전하의 일부는, 블랭킹 중에 인접하는 도전부를 통하여 확산 등을 하여 감소한다. 블랭킹 시간이 길면 대전량은 적어지지만, 무의미하게 길면 소망하는 영역의 관찰이나 가공 시간이 길어져 바람직하지 않다. 반대로, 블랭킹 시간이 짧으면, 직전의 대전이 감소하지 않는 중에 다음의 이온 빔 주사에 의해서 대전이 중첩되고, 대전량이 증가한다. 또한, 이온 빔 주사마다 블랭킹 시간이 불균일한 경우나, 이온 빔 주사 시간이 각 주사선마다 다른 경우에는, 화상 형성 영역 전체에서 대전이 불균일해지고, 취득한 화상에 얼룩이 생긴다. 이 때문에, 소정의 영역에 대하여 적정한 일정한 주사 시간과 적정한 일정한 블랭킹 기간을 설정하여 등폭 주사가 되도록 이온 빔 제어하는 것이 중요하다.

따라서, 화상 취득 영역이 직사각형(정방형 또는 장방형)인 경우, 직사각형의 1변에 대하여 경사지는 사변과, 상기 1변에 인접하는 2변을 갖는 평행 사변형이 최적 형상으로 된다.

이온 빔 조사 제어부(21)는, 주사 패턴 Sp1에 의거하는 주사 스위프가 종료하면, 화상 데이터 생성부(23)에 주사 스위프의 종료를 통지한다.

주사 스위프의 종료가 통지된 화상 데이터 생성부(23)는, 화상 데이터의 생성을 종료한다. 생성된 화상 데이터는 주사 패턴 Sp1에 의한 주사 영역 SA1의 범위의 화상 데이터이다. 이하, 이 화상 데이터를 주사 영역 화상 데이터 Gs1이라고 한다. 화상 데이터 생성부(23)는, 주사 영역 화상 데이터 Gs1을 기억부(24)에 보존한다.

이와 같이 하여, 1회째의 주사 스위프에 의한 주사 영역 화상 데이터 Gs1의 취득이 종료한다.

주사 영역 화상 데이터 Gs1이 보존된 후, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 주사 패턴 Sp1을 주사 패턴 Sp2에 대신하는 점을 제외하고, 상기와 동일한 제어를 행한다.

본 실시 형태에서는, 이온 빔 조사 제어부(21)는, 1개의 주사 패턴에 의거하는 주사 스위프가 종료하고, 화상 데이터 생성부(23)에 의한 주사 영역 화상 데이터의 보존이 종료하면 즉각 다음의 주사 스위프를 위한 제어를 행한다.

이러한 동작을 반복함으로써, 주사 패턴 Sp8에 의거하는 주사 스위프가 종료하면, 기억부(24)에, 주사 영역 화상 데이터 Gs1, …, Gs8이 보존되어 있다.

이온 빔 조사 제어부(21)는, 주사 패턴 Sp8의 주사 스위프가 종료하면, 모든 주사 스위프가 종료한 것을 연산 처리부(25)에 통지한다.

이상으로, 단계 S2가 종료한다.

단계 S1의 실행 후, 금속 라인 패턴(30)의 엣지부(30a)는, y축으로 평행하게 위치 맞춤되어 있다.

이 때문에, 단계 S2에 있어서의 각 주사 패턴에 의거하는 각 주사 스위프 동작은, 이온 빔을 이용하여, 엣지부(30a)에 비스듬히 교차하는 제1의 방향에 있어서의 등폭 주사와, 제1의 방향과 교차하는 제2의 방향으로의 스위프를 행하고, 화상 취득 영역(P)보다 넓은 평행사변형 형상의 주사 영역에 이온 빔을 조사하는 제1의 동작을 포함한다.

또한, 1개의 주사 패턴에 대한 스위프는 1회거나 복수회여도 된다.

또한, 이들의 제1의 동작은, 등폭 주사의 주사 방향 및 스위프의 스위프 방향 중 적어도 한쪽을 바꿈과 함께, 화상 취득 영역(P)에 있어서의 이온 빔의 조사량의 총량이 거의 동면적의 영역에 대한 적정한 화상을 얻기 위한, 조작자 또는 제어부가 미리 알고 있는 조사량이 되도록 상기 이온 빔의 전류, 스위프 회수를 설정하여 행해진다.

제2의 동작은, 복수회 행해지는 제1의 동작 후에 그때마다 행해진다.

또한, 단계 S2에는, 이온 빔을 조사함으로써 발생하는 2차 하전 입자를 검출함으로써 주사 영역 화상 데이터(Gs1)를 생성하는 제2의 동작이 포함된다.

여기서, 단계 S3에 대하여 설명하기 전에, 단계 S2에 있어서의 주사 스위프의 작용에 대하여 설명한다.

도 9(a), (b)는, 본 발명의 제1의 실시 형태의 화상 취득 방법에 있어서의 주사 스위프의 작용을 설명하는 모식도이다.

단계 S2에 있어서의 각 주사 스위프는, 주사 패턴 Sp1, …, Sp8에 의거하여 행해진다. 도 9(a)에 실선의 화살표로 주사 방향을 나타내는 바와같이, 화상 취득 영역(P)에 있어서, 어떠한 경우의 주사 방향도 y축에 대하여 교차각 ±θ로 비스듬히 교차한다. 이 때문에, 제1의 방향인 y축 방향으로 연장되는 엣지부(30a)도, 교차각 ±θ로 비스듬히 교차한다.

고립 패턴(32)을 주사하는 이온 빔은, 인접하는 한쪽의 금속 라인 패턴(30)의 엣지부(30a)를 횡단하고 나서, 절연부인 유리판(31)의 표면을 통과하여, 고립 패턴(32)에 도달한다. 고립 패턴(32)을 통과하는 이온 빔은, 고립 패턴(32)을 나와 유리판(31)의 표면을 통과하고, 인접하는 다른쪽의 금속 라인 패턴(30)의 엣지부(30a)를 횡단하여 금속 라인 패턴(30)에 도달한다.

마스크(14)의 절연부는, 이온 빔의 주사를 받으면 대전한다. 블랭킹 시간에 따라 대전 전하는 감소하지만, 어느 정도의 전하는 남는다.

이온 빔이 잔류하는 대전 전하의 영향을 받기 어렵게 하려면, 이온 빔이 도전부를 통과하는 전후에서 절연부를 통과하는 거리를 가능한 한 짧게 할 필요가 있다.

도 9(a)의 경우, 고립 패턴(32)을 통과하는 주사선에 있어서의 절연부의 통과 길이를 최소로 할 수 있는 것은, x축을 따르는 주사 방향(도시하는 파선의 화살표 참조)이다.

이에 대하여, 도시하는 2점 쇄선의 화살표로 나타내는 바와 같이, y축을 따르는 주사 방향에서는, 고립 패턴(32)을 통과하는 주사선은, 도전부로서의 고립 패턴(32)을 통과하는 이외는, 절연부 상을 주사한다. 고립 패턴(32)이 미소 패턴인 경우, 절연부의 통과 길이는, 화상 취득 영역(P)의 y축 방향의 폭과 대략 같게 된다.

이 때문에, 절연부의 대전 전하의 영향이 커져, 고립 패턴(32)의 화상이 변형하거나, 확인할 수 없게 한다.

본 실시 형태에서는, 엣지부(30a)와 주사선의 교차각이 ±45°이기 때문에, 절연부의 통과 길이는, 주사 방향이 x축 방향인 경우의 1.4배 정도이다.

예를 들면, 금속 라인 패턴(30)의 라인 간격을 w, 화상 취득 영역(P)의 각 변의 길이를 W(단, W＞w), 고립 패턴(32)의 각 변의 크기를 Δ(단, Δ＜w)로 한다. 도시하는 파선의 주사 방향에서는, 절연부를 통과하는 거리가 w－Δ이기 때문에, 본 실시 형태의 각 주사 방향에서는, 절연부를 통과하는 거리는 1.4×(w－Δ)로 된다. 이에 대하여, 도시하는 2점 쇄선의 주사 방향에서는, 절연부를 통과하는 거리가 W－Δ로 된다. 이 때문에, 1.4×w＜W이면, 본 실시 형태의 주사의 쪽이, 절연부를 통과하는 거리가 대폭 작아진다. 이 조건은, 금속 라인 패턴(30)에 대한 화상 취득 영역(P)의 크기를 적절히 설정함으로써 만족할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태와 같이, 이온 빔을 y축에 대하여 경사 방향으로 주사함으로써, 주사 방향이 y축 방향인 경우에 비해, 대전 전하의 영향을 저감할 수 있다.

본 실시 형태의 주사 패턴은, y축 방향으로 연장되는 도전부와 x축 방향으로 연장되는 도전부가, 1개의 마스크(14)에 혼재하는 경우에 특히 바람직하다.

도 9(b)는, 화상 취득 영역(P)으로서, x축 방향으로 연장되는 금속 라인 패턴(34)(도전 패턴, 도전부)이 존재하는 경우의 예를 나타낸다.

이 경우, 상기와 같은 이유로, 주사 방향이 x축 방향일 때(도시하는 파선 화살표 참조) 대전 전하의 영향이 최대로 된다. 예를 들면, 도 9(a)에 있어서의 금속 라인 패턴(30)에 대하여 주사 방향을 최적화하여 주사 방향을 x축 방향으로 선택하면, 도 9(b)와 같은 화상 취득 영역(P)에서는 양호한 화상을 취득할 수 없게 된다. 이 때문에, 화상 취득 영역(P)마다, 도전부의 패턴의 방향을 조사하고, 그에 따라, 주사 방향을 변경할 필요가 발생한다.

그런데, 본 실시 형태에 의하면, 도 9(a), (b)의 어느 경우에서나, 대전 전하의 영향은 적고, 또한 동일 정도로 수용된다. 이 때문에, 도전부의 패턴의 방향을 상세히 조사하여 주사 방향을 설정하는 단계를 생략하고, 양호한 화상을 용이하게 취득할 수 있다. 이 결과, 화상 관찰에 필요로 하는 작업 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 1개의 주사 패턴에 있어서의 이온 빔 조사량은, 본래 1회의 주사 스위프로 화상을 취득할 때에 필요한 이온 빔 조사량 D의 1/N로 한다.

이와 같이 조사하는 이온 빔 전류치(또는 도즈량)가 적어지면, 2차 하전 입자의 검출량이 저하하기 때문에, 화상의 콘트라스트는 어느 정도 저하한다.

그러나, 1개의 주사 패턴에 의거하는 주사 스위프에 있어서의 대전량도 저하하기 때문에, 절연부에 있어서의 대전 전하에 의한 이온 빔에의 영향도 저하한다.

즉, 각 주사 영역 화상 데이터는, 저콘트라스트여도, 도전부의 배치를 보다 충실하게 재현하는 화상 데이터로 된다.

단계 S2의 후, 단계 S3을 행한다. 본 단계는, 주사 영역 화상 데이터 Gs1, …, Gs8에 의거하는 화상 데이터를 합성하는 동작을 포함하는 단계이다.

본 단계는, 이온 빔 조사 제어부(21)로부터 모든 주사 스위프가 종료한 것이 통지되면, 연산 처리부(25)에 의해서 개시된다.

연산 처리부(25)는, 본 단계에 있어서, 위치 어긋남량 검출 동작(제5의 동작), 위치 어긋남량 보정 동작(제6의 동작), 및 화상 합성 동작(제3의 동작)을, 이 순서로 행해도 된다.

위치 어긋남량 검출 동작에서는, 연산 처리부(25)는, 적어도, 단계 S2에서 행해진 최초의 주사 스위프로 생성된 주사 영역 화상 데이터 Gs1에 대한 최후의 주사 스위프로 생성된 주사 영역 화상 데이터 Gs8의 위치 어긋남량을 검출한다.

상술한 바와같이, 본 실시 형태에서는, 1회의 주사 스위프당의 대전 전하는 낮다. 그러나, 주사 스위프를 반복하기 때문에, 마스크(14)의 표면에는 점차 대전 전하가 축적한다. 이 때문에, 대전 전하의 축적량에 따라서는, 화상 취득 영역(P)을 주사 스위프하는 이온 빔이 전체적으로 대전 전하의 영향을 받아 구부러질 우려가 있다. 이 결과, 생성된 주사 영역 화상 데이터의 위치가, xy 평면 내에서 드리프트(위치 어긋남)하는 경우가 있다. 또한, 시료 스테이지의 드리프트 등 기계적인 미동(微動)으로 취득 화상이 어긋나는 경우가 있다.

도 10은, 위치 어긋난 화상의 일 예를 나타내는 모식도이다.

예를 들면, 도 10에 나타내는 화상예에서는, 2점 쇄선으로 나타내는 주사 영역 화상 데이터 Gs1에 대하여 주사 영역 화상 데이터 Gs8이, 전체적으로 x축의 정방향(도시의 우측)으로, 거리 d만큼 평행 이동하고 있다.

이러한 화상의 위치 어긋남은 일 예이며, 위치 어긋남량(크기와 방향)은, 마스크(14)의 대전량, 마스크(14)의 마스크 패턴, 이온 빔의 조사량 등에 따라서 다르다.

연산 처리부(25)는, 각 주사 영역 화상 데이터의 비교에 의해서, 상대적인 위치 어긋남량을 검출한다.

구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 주사 영역 화상 데이터끼리의 동일 부위를 나타내는 특징 부분의 위치를 특정하여, xy 평면에 있어서의 화상의 위치 어긋남량을 검출한다.

위치 어긋남량의 검출에 이용하는 주사 영역 화상 데이터의 특징 부분으로서는, 결함을 갖지 않는다고 간주할 수 있는 엣지부, 모퉁이부 등을 들 수 있다. 본 실시 형태의 주사 영역 화상 데이터는, 대전 전하의 영향이 적기 때문에 형상 재현성이 높다. 다만, 결함 부분의 형상을 특징 추출함으로써, 위치 어긋남량을 검출해도 된다.

또한, 주사 영역 화상 데이터의 일부의 특징 부분만이 아니라, 화상 취득 영역(P) 내의 화상 전체의 화상 매칭에 의해서 화상의 위치 어긋남량을 검출해도 된다.

최후의 주사 스위프에 의한 주사 영역 화상 데이터 Gs8과 주사 영역 화상 데이터 Gs1의 화상 비교에 의해서 검출되는 위치 어긋남량은, 위치 어긋남량의 크기가 최대로 될 가능성이 높다. 이하에서는, 이 위치 어긋남량을 전체의 위치 어긋남량이라고 한다.

연산 처리부(25)가 검출하는 위치 어긋남량은, 전체의 위치 어긋남량에는 한정되지 않는다.

예를 들면, 주사 영역 화상 데이터 Gs8과, 주사 영역 화상 데이터 Gs2, …, Gs7 중 1 이상의 주사 영역 화상 데이터와, 주사 영역 화상 데이터 Gs1의 화상 비교에 의해서, 복수의 위치 어긋남량을 검출해도 된다.

이하, 주사 영역 화상 데이터 Gs2, …, Gs7 중 1 이상의 주사 영역 화상 데이터와 주사 영역 화상 데이터 Gs1의 화상 비교에 의한 위치 어긋남량은, 부분 위치 어긋남량이라고 한다.

본 실시 형태에서, 연산 처리부(25)는, 일 예로서, 전체의 위치 어긋남량만을 검출한다. 화상 데이터의 특보 부분으로서는, 정상이라고 간주할 수 있는 엣지부의 위치 어긋남으로부터 위치 어긋남량을 구한다. 예를 들면, 도 10의 경우, 주사 영역 화상 데이터 Gs1, Gs8에 있어서의 엣지부(30a)의 x축 정방향에 있어서의 이동량(d)을 전체의 위치 어긋남량으로서 검출한다.

위치 어긋남량 보정 동작에서는, 연산 처리부(25)는, 위치 어긋남량 검출 동작으로 검출된 위치 어긋남량에 의거하여, 주사 영역 화상 데이터 Gs1, …, Gs8의 위치 어긋남량을 필요에 따라서 보정한다. 본 실시 형태에서는, 위치 어긋남량의 기준이 되는 주사 영역 화상 데이터 Gs1의 위치 어긋남량은 0으로 간주하기 때문에, 보정은 행해지지 않는다.

위치 어긋남량 검출 동작에 있어서, 전체의 위치 어긋남량만을 검출하는 경우, 연산 처리부(25)는, 주사 영역 화상 데이터마다의 위치 어긋남량의 보정은, 전체의 검출량을 각 주사 영역 화상 데이터의 위치 어긋남량으로서 배분한다. 배분의 방법은, 비례 배분이어도 되고, 위치 어긋남의 변화 특성이 알려져 있는 경우에는, 위치 어긋남의 변화 특성에 따라서 비선형으로 배분해도 된다.

위치 어긋남량 검출 동작에 있어서, 1 이상의 부분 위치 어긋남량을 검출하는 경우, 연산 처리부(25)는, 전체의 위치 어긋남량과 부분 위치 어긋남량을 이용한 보간 연산에 의해서, 각 주사 영역 화상 데이터의 위치 어긋남량을 산출한다.

본 실시 형태에서는, 전체의 위치 어긋남량(d)을 등분하고, 주사 영역 화상 데이터 Gs2, …, Gs7의 위치 어긋남량을 보정한다. 구체적으로는, 연산 처리부(25)는, 주사 영역 화상 데이터 Gsi(i＝1, …, 8)를, (i－1)d/7만큼, x축 부방향으로 이동한다. 이동 후의 각 화상 데이터는, 주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8로 나타낸다.

연산 처리부(25)는, 주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8을 기억부(24)에 유지한다. 또한, 상술의 설명에서는, 주사 화상 영역(화상 취득 영역(P))의 어긋남량에 주목하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 미리 화상 취득 영역(P) 근방의 특징적인 형상(참조 패턴)을 결정해 두고, 각 주사 패턴의 주사 스위프마다, 참조 패턴의 화상도 취득하고, 이 참조 패턴의 어긋남량으로부터 화상 취득 영역의 어긋남량을 파악해도 된다.

이상에서, 위치 어긋남량 검출 동작 및 위치 어긋남량 보정 동작이 종료한다.

이 후, 연산 처리부(25)는, 화상 합성(화상의 겹침. 적산) 동작을 행한다.

화상 합성 동작에서는, 연산 처리부(25)는, 주사 영역 화상 데이터 Gs1, …, Gs8이 보정된 주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8을 합성한다. 주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8은, 각각 주사 영역 화상 데이터 Gs1, …, Gs8에 의거하는 화상 데이터이다.

연산 처리부(25)는, 기억부(24)에 기억된 주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8로부터, 각각 화상 취득 영역(P)의 범위의 화상 데이터를 독출하고, 더하여 합하는 연산 처리를 행한다. 이에 따라, 연산 처리부(25)는, 화상 취득 영역(P)의 사이즈의 화상 취득 영역 화상 데이터(GP)를 생성한다.

연산 처리부(25)는, 생성한 화상 취득 영역 화상 데이터(GP)를 기억부(24)에 보존한다.

이상에서, 화상 합성 동작이 종료하고, 단계 S3이 종료한다.

주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8은, 이온 빔 조사량(D/8)에 의한 이온 빔의 조사로 취득되기 때문에, 각각의 신호 강도도 약 1/8로 되고, 각각의 SN비는 낮다.

그러나, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와같이, 마스크(14)의 대전의 영향에 의한 형상의 변형 등이 저감된다. 이 때문에, 주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8은, 위치 정보에 관해서는 고강도로 1회의 주사 스위프를 행하여 얻어지는 화상보다도 정확한 화상 데이터이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8에 있어서 위치 어긋남량이 보정되어 있는 점에서도, 위치 정보에 관해서 보다 정확한 화상 데이터가 가산된다.

이들의 주사 영역 화상 데이터가 가산됨으로써, 화상 취득 영역 화상 데이터(GP)는, 고강도로 1회의 주사 스위프를 행하여 얻어지는 화상과 동일한 신호 강도가 얻어져, 선명한 화상이 된다.

합성되는 주사 영역 화상 데이터 gs1, …, gs8은, 복수의 주사 방향에서 취득되기 때문에, 대전 전하에 의한 노이즈가 나타나는 경우에, 나타나는 방법이 주사 방향에 따라서 다르다. 이 결과, 올바른 화상 데이터와 같이 가산되는 경우가 없기 때문에, 화상 취득 영역 화상 데이터(GP) 중에서 저강도의 화상 데이터로 된다. 이 때문에, 화상 취득 영역 화상 데이터(GP)의 SN비는, 개개의 주사 영역 화상 데이터에 비하여 커진다.

이상, 연산 처리부(25)가 주사 영역 화상 데이터에 실시하는 연산 처리로서, 주사 영역 화상 데이터간의 가산에 의한 합성 연산의 예로 설명했다. 연산 처리부(25)는, 주사 영역 화상 데이터를 합성하기 전에, 주사 영역 화상 데이터에 대한 다른 연산 처리를 행해도 된다. 예를 들면, 연산 처리부(25)는, 화상 강조 처리, 평균화 처리, 노이즈 제거 처리 등의 연산 처리를 행해도 된다.

단계 S3의 후, 단계 S4를 행한다. 본 단계는, 화상 취득 영역 화상 데이터(GP)를 표시하는 동작(제4의 동작)을 포함하는 단계이다.

연산 처리부(25)는, 기억부(24)에 보존한 화상 취득 영역 화상 데이터(GP)를, 표시 제어부(26)에 송출한다. 표시 제어부(26)는, 화상 취득 영역 화상 데이터(GP)에 의거하는 화상을 모니터(19)에 표시한다.

이상에서, 단계 S4가 종료한다.

조작자는, 모니터(19)에 표시된 화상에 의해서, 화상 취득 영역(P) 내의 결함의 유무를 판단하고, 필요에 따라서, 수정 동작을 개시할 수 있다.

단계 S4의 종료 후, 조작자는, 시료 스테이지(15)를 이용하여, 마스크(14)를 XY 평면 내에서 이동함으로써, 마스크(14)의 다른 부위에 있어서의 화상을 상기와 동일하게 하여, 취득할 수 있다.

단, 마스크(14)의 화상 취득 영역(P)의 크기 범위에 있어서, 도전부의 엣지부가 주사 방향에 맞추어져 있는 부위가 없는 것을 알고 있는 경우가 있다. 이 경우에는, 조작자는, 상기 단계 S1을 생략하고, 단계 S2부터 개시할 수 있다.

예를 들면, 반도체 제조에 이용하는 마스크의 마스크 패턴의 엣지부는, 서로 직교하는 방향으로 연장되어 있는 경우가 대부분이다. 이 때문에, 예를 들면, 단계 S1에 있어서, 엣지부의 방향을 y축에 맞추면, 이와 직교하는 다른 마스크 패턴의 부위에서는, 엣지부의 방향이 x축 방향에 맞추어 있기 때문에, 다시 Z축 둘레의 회전에 의한 위치 조정은 불필요하다.

이 때문에, 단계 S1을 반복하지 않아도 되기 때문에, 신속한 화상 취득을 행할 수 있다.

이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태에서는, 마스크(14)에 있어서의 직선형상의 엣지부에 비스듬히 교차하는 방향으로 주사하고, 또한, 주사 방향을 바꾸어 복수회 스위프하고, 각각의 주사 패턴으로 얻은 화상 데이터를 적산하기 때문에, 고립 패턴(32)을 통과할 때에, 긴 절연부를 이온 빔 주사하는 것을 저감할 수 있기 때문에, 대전의 영향을 저감할 수 있고, 결과적으로 양호한 화상이 얻어진다.

즉, 직선형상의 엣지부에 비스듬히 교차하는 방향으로 주사함으로써, 어느 주사 패턴에서는 절연부의 주사 길이가 약간 길어지는 경우가 있어도, 다른 주사 패턴에서는 절연부의 주사 길이가 압도적으로 짧아지는 경우가 있기 때문에, 이들 복수의 주사 패턴으로 얻은 화상을 적산함으로써(겹친다), 대전의 영향을 크게 저감한 화상을 얻을 수 있다.

또한, 각 주사 패턴에 대한 이온 빔 조사량이 적기 때문에, 1개의 주사 패턴에 대한 화상은 대전의 영향이 적은, 얼룩이 적은 화상이 되어, 이들의 화상을 복수 적산함으로써, 화상 취득 영역의 양질의 화상을 취득할 수 있다.

이온 빔 장치(10) 및 이를 이용한 본 실시 형태의 화상 취득 방법에 의하면, 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부가 형성된 절연성 기판의 화상을, 이온 빔을 이용해 취득하는 경우에, 절연성 기판의 대전의 영향을 저감한 화상을 용이하게 취득할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 각 주사 패턴에 있어서의 이온 빔의 주사폭(주사 시간)이 주사 패턴 내에서 서로 동일하기 때문에, 주사선마다의 이온 빔의 조사량이 일정하게 된다. 주사선당의 대전량이 일정하게 됨으로써 마스크(14)의 대전 얼룩의 영향을 억제할 수 있다.

이 점에 대하여, 도 11을 참조하여 설명한다.

도 11은, 비교예의 주사 패턴의 일 예를 나타내는 모식도이다.

도 11에 나타내는 비교예의 주사 패턴 Spr은, 주사 패턴 Sp1과 동일한 주사 방향, 스위프 방향이며, 화상 취득 영역(P)의 내부만을 주사하는 주사 패턴이다.

이 주사 스위프 방법에서는, 이온 빔의 주사폭(주사 시간)이 장소에 따라서 다르다. 구체적으로는, 점 Pb, Pd를 통과하는 주사선의 주사폭이 최장이고, 보다 점 Pa, Pc에 가까운 부위를 통과하는 주사선일수록 주사폭이 짧아진다.

이러한 주사 패턴 Spr에 의거하여 주사 스위프가 행해지면, 주사선마다 블랭킹 시간이 달라, 대전량이 장소에 따라서 다르다. 이 때문에, 화상 취득 영역의 점 Pa, 점 Pc 부근과 점 Pb, 점 Pd 부근에서는 화상의 명도의 차(얼룩)가 생긴다. 대전량의 분포에 따라서는 화상이 변형되기도 한다.

이에 대하여, 본 실시 형태의 주사 패턴에서는, 등폭 주사가 행해지기 때문에, 블랭킹 시간이 일정하고, 스위프 장소에 따른 화상 명도가 균일한 화상이 얻어진다.

[제1 변형예］

다음에, 본 실시 형태의 변형예(제1 변형예)의 화상 취득 방법 및 이온 빔 장치에 대하여 설명한다.

본 변형예는, 상기 제1의 실시 형태에 있어서, 주사 패턴을 변경한 예이며, 이온 빔 조사 제어부(21)에 기억되는 주사 패턴만이 다르다. 이하, 상기 제1의 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

도 12는, 본 발명의 제1의 실시 형태의 변형예(제1 변형예) 화상 취득 방법에 있어서의 주사 패턴의 예를 나타내는 모식도이다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 주사 패턴 Sp11은, 화상 취득 영역(P)에 외접(外接)하는 직사각 형상의 주사 영역 SB1에서 주사 스위프가 행해진다.

주사 영역 SB1은, 점 Sm1, 점 Sm2, 점 Sm3, 점 Sm4를 꼭지점으로 하는 장방형이다. 점 Sm4와 점 Sm1의 사이의 변은, 점 Pa를 통과하고, y축으로부터 -θ 경사진 선분이다. 점 Sm1과 점 Sm2의 사이의 변은, 점 Sm4와 점Sm1의 사이의 변에 직교하고, 점 Pb를 통과하는 선분이다. 점 Sm2와 점 Sm3의 사이의 변은, 점 Sm4와 점 Sm1의 사이의 변에 평행하고, 점 Pc를 통과하는 선분이다. 점 Sm3과 점 Sm4의 사이의 변은, 점 Sm1과 점 Sm2의 사이의 변에 평행하고 점 Pd를 통과하는 선분이다.

주사 패턴 Sp11에 있어서의 이온 빔의 주사 방향(실선 화살표 참조)은, 점 Sm4로부터 점 Sm1로 향하는 방향이다.

주사 패턴 Sp11에 있어서의 이온 빔의 스위프 방향은, 주사 방향에 직교하는 방향이다. 점 Sm1로부터 점 Sm2로 향하는 방향, 또는 그 반대 방향이다.

주사 패턴 Sp11에 있어서의 각 주사선의 폭은, 점 Sm4와 점 Sm1의 사이의 변의 길이와 동일하다.

본 변형예에 있어서의 다른 주사 패턴 Sp12, Sp13, Sp14의 도시는 생략하지만, 주사 방향의 반전과, y축에 관한 대칭 이동에 의해서 얻어진다.

예를 들면, 주사 패턴 Sp12는, 주사 영역 SB1에 있어서, 주사 방향이 반전된다.

예를 들면, 주사 패턴 Sp13은, 주사 패턴 Sp11을 도시하는 좌우(x축 방향)로 반전한 것에 상당하는 주사 패턴이다. 주사 패턴 Sp13은 y축에 관한 대칭 이동에 의해서 얻어진다.

예를 들면, 주사 패턴 Sp14는, 주사 패턴 Sp13의 주사 방향이 반전된다.

화상 취득 영역(P)이 정방형이고, θ＝45°인 경우에는, 주사 영역 SB1은, 장방형의 일종인 정방형이다. 주사 영역 SB2는, 주사 영역 SB1에 일치한다. 이 때, 주사 패턴 Sp11, Sp13의 주사 방향은 점 Sm4로부터 점 Sm1로 향하는 방향, 주사 패턴 Sp12, Sp14의 주사 방향은 점 Sm2로부터 점 Sm1로 향하는 방향이다.

본 변형예에 의하면, 상기 주사 패턴 Sp1, …, Sp8에 대신하여, 주사 패턴 Sp11, …, Sp14를 이용하여 주사 스위프를 행하는 이외는, 상기 제1의 실시 형태와 동일하게 하여, 화상 취득 영역(P)의 화상을 취득할 수 있다.

이하, 본 변형예의 화상 취득 방법에 대하여, 상기 제1의 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

본 변형예의 단계 S1은, 상기 제1의 실시 형태의 단계 S1과 동일한 단계이다.

본 변형예의 단계 S2에서는, 이온 빔 조사 제어부(21)가, 주사 패턴 Sp11, …, Sp14를 이용하여 4종의 주사 스위프를 행하는 제어를 행한다. 이 때, 이온 빔 조사량은 D/4로 설정한다.

여기서 D는, 주사 영역 SB1의 범위를 1회의 주사 스위프로 양호한 화상을 취득할 수 있는 이온 조사량이다.

본 변형예에서는, 이온 빔의 주사 방향과 스위프 방향이 서로 직교한다. 이 때문에, 각 주사 패턴에 있어서의 주사 스위프의 제어는, 이온 빔 장치에 있어서 주지에 래스터 로테이션을 행하는 경우의 주사 스위프 동작과 대략 동일하다.

본 변형예의 단계 S2에서는, 4종의 주사 패턴에서의 주사 스위프의 결과, 주사 패턴 Sp11, …, Sp14에 대응하는 주사 영역 화상 데이터 Gs11, …, Gs14가, 기억부(24)에 보존된다.

본 변형예의 단계 S3에서는, 주사 영역 화상 데이터 Gs11, …, Gs14를 이용하여, 상기 위치 어긋남량 검출 동작, 위치 어긋남량 보정 동작 및 화상 합성 동작을 행하는 점만이, 상기 제1의 실시 형태와 다르다.

즉, 주사 영역 화상 데이터 Gs11, …, Gs14의 위치 어긋남량에 의거하여 보정된 주사 영역 화상 데이터 gs11, …, gs14가 생성된다. 연산 처리부(25)는, 주사 영역 화상 데이터 gs11, …, gs14를 합성하여, 화상 취득 영역(P)의 화상 취득 영역 화상 데이터(GP)를 생성한다.

본 변형예의 단계 S4는, 상기 제1의 실시 형태의 단계 S4와 동일한 단계이다.

본 변형예는, 주사 영역의 외형이, 평행사변형 중 정방형 또는 장방형으로 이루어지는 예로 되어 있다.

화상 취득 영역(P)의 내부에 관해서는, 주사 패턴이 4종류로 되어 있을 뿐이고, 금속 라인 패턴(30)의 엣지부(30a)에 대한 주사 방향은 동일한 비스듬한 4방향이다.

이 때문에, 상기 제1의 실시 형태와 완전히 동일하게 하여, 고립 패턴(32)을 통과할 때에, 이온 빔이 절연부를 통과하는 거리를 저감할 수 있다.

이 결과, 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부가 형성된 절연성 기판의 화상을, 이온 빔을 이용하여 취득하는 경우에, 절연성 기판의 대전의 영향을 저감한 화상을 용이하게 취득할 수 있다.

상기 제1의 실시 형태에 있어서의 주사 패턴에서는, 화상 취득 영역(P)의 외측의 주사 영역이 화상 취득 영역(P)의 2변의 외측에만 형성된다.

이에 대하여, 본 변형예에서는, 주사 방향과 스위프 방향이 직교하기 때문에, 화상 취득 영역(P)의 외측의 주사 영역이 화상 취득 영역(P)의 각 변의 외측에 각각 형성된다. 화상 취득 영역(P)의 각 변에는, 화상 취득 영역(P)의 내부와 동일한 스위프 회수의 이온 빔의 주사 스위프를 받는 영역이 발생한다.

예를 들면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 화상 취득 영역(P)이 정방형이고, θ＝45°인 경우, 본 변형예에서는, 화상 취득 영역(P)의 외측의 점 Sm1, 점 Pa, 점 Pb를 꼭지점으로 하는 삼각형, 점 Sm2, 점 Pb, 점 Pc를 꼭지점으로 하는 삼각형, 점 Sm3, 점 Pc, 점 Pd를 꼭지점으로 하는 삼각형, 점 Sm4, 점 Pd, 점 Pa를 꼭지점으로 하는 삼각형은, 서로 합동인 이등변 삼각형이다.

이 때문에, 이들의 삼각형 영역은, 화상 취득 영역(P)의 내부와 동일하게 4회의 이온 빔의 주사 스위프를 받는다.

이 때문에, 화상 취득 영역(P)의 외측은, 화상 취득 영역(P)의 내부와 동일한 조사 손상을 받게 된다.

화상 취득 영역(P) 외의 조사 손상이 크다고 판단되는 경우에는, 상기 제1의 실시 형태와 같이, 주사 방향과 스위프 방향을 비스듬히 교차시킴과 함께, 스위프 방향이 화상 취득 영역(P)의 1변에 따르는 평행사변형 형상의 주사 패턴을 이용하는 것이 보다 바람직하다.

［제2의 실시 형태］

본 발명의 제2의 실시 형태의 이온 빔 장치에 대하여 설명한다.

도 13은, 본 발명의 제2의 실시 형태의 이온 빔 장치의 구성의 일 예를 나타내는 모식적인 시스템 구성도이다.

도 13에 나타내는 본 실시 형태의 이온 빔 장치(40)는, 이온 빔에 의해서 시료(44)의 관찰과 이온 빔 조사에 의한 스퍼터링 가공만을 행하는 장치이다. 시료(44)는 상기 제1의 실시 형태에 있어서의 마스크에 한정되지 않지만, 절연부와 도전부가 혼재하는 시료가 적합하고, 이온 빔 조사에 의한 스퍼터링 가공은, 이 시료(44)의 단면을 형성하는 가공 등을 가리킨다.

이온 빔 장치(40)는, 상기 제1의 실시 형태의 이온 빔 장치(10)의 에칭 가스 공급부(16), 및 디포지션 가스 공급부(17)를 삭제하고, 이온 빔 경통(11), 검출기(18), 제어부(20)에 대신하여, 이온 빔 경통(41), 검출기(48), 제어부(50)를 구비한다.

이하, 상기 제1의 실시 형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.

이온 빔 경통(41)은 수정 동작을 행하지 않는다.

검출기(48)는, 이온 빔 경통(41)으로부터 시료(44)에 조사되는 이온 빔에 기인하는 2차 하전 입자를 검출한다.

검출기(48)는, 2차 하전 입자로서, 예를 들면, 시료(44)로부터 발생하는 2차 이온, 2차 전자 등을 검출한다.

제어부(50)는, 에칭 가스 공급부(16), 및 디포지션 가스 공급부(17)의 삭제에 수반하여, 이들을 제어하는 기능 구성을, 상기 제1의 실시 형태의 제어부(20)로부터 삭제하여 구성된다.

이 때문에, 상세한 도시는 생략하지만, 제어부(50)는, 상기 제1의 실시 형태와 동일한 이온 빔 조사 제어부(21), 화상 데이터 생성부(23), 기억부(24), 연산 처리부(25) 및 표시 제어부(26)를 구비한다.

본 실시 형태의 제어부(50)는, 수정 동작을 행하지 않는 점 이외는, 상기 제1의 실시 형태의 제어부(20)와 동일한 제어를 행한다.

본 실시 형태의 이온 빔 장치(40)에 의하면, 상기 제1의 실시 형태와 동일하게 하여, 시료(44)에 있어서의 화상 취득 영역(P)의 화상을 취득할 수 있다.

본 실시 형태의 이온 빔 장치(40)에 의하면, 상기 제1의 실시 형태와 동일하게 하여, 단계 S1∼S4를 실행할 수 있다.

이 때문에, 이온 빔 장치(40)는, 상기 제1의 실시 형태와 동일하게 하여, 직선형상의 에지부를 갖는 도전부가 형성된 절연성 기판의 화상을, 이온 빔을 이용하여 취득하는 경우에, 절연성 기판의 대전의 영향을 저감한 화상을 용이하게 취득할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태 및 제1 변형예의 설명에서는, 복수의 주사 패턴에 의해서, 주사 영역 내에서 주사 방향 또는 스위프 방향이 다른 복수의 이온 빔의 조사를 행함으로써, 화상 취득 영역의 화상을 취득하는 경우의 예로 설명했다. 주사 패턴의 수로서는, 4종 또는 8종이 예시되어 있지만, 주사 패턴의 수는 이들에는 한정되지 않는다.

주사 패턴의 수는 1종이라도 된다. 예를 들면, 마스크(14)의 마스크 패턴의 종류에 따라서는, 이온 빔의 주사 방향 혹은 주사 영역을 바꾼 복수의 주사 영역 화상 데이터를 취득하지 않아도, 대전 전하의 영향을 받지 않는 화상이 취득되는 경우가 있다. 이 경우에는, 복수의 주사 영역 화상 데이터를 취득하는 것은 필수는 아니다.

이 경우, 제3의 동작에서는, 1개의 주사 영역 화상 데이터로부터 화상 취득 영역 내의 화상 데이터를 추출하는 연산 처리만에 의해 화상 취득 영역의 화상 데이터가 생성되어도 된다.

상기 제1 변형예의 설명에서는, 주사 패턴 Sp11, …, Sp14에 의해서 1회씩 합계 4회의 주사 스위프를 행하는 경우의 예로 설명했다. 그러나, 동일한 주사 패턴에 의해서 복수회의 주사 스위프를 행하여 주사 영역 화상 데이터를 생성해도 된다. 이 경우, 각 주사 패턴에 대하여, 동일한 주사 스위프 회수로 하는 것이 양호한 화상을 얻는데 바람직하다.

예를 들면, 상기 제1 변형예에 있어서, 주사 패턴 Sp11, …, Sp14에 대하여 2회씩의 주사 스위프를 행하고, 합계 8개의 주사 영역 화상 데이터에 의거하여 화상 처리를 행하여, 화상 취득 영역 화상 데이터를 생성해도 된다. 다만, 이 경우, 1회의 주사 스위프에 있어서의 이온 빔 조사량은 D/8이 되도록 설정한다.

상기 각 실시 형태 및 제1 변형예의 설명에서는, 주사 패턴의 주사 영역의 외형이, 화상 취득 영역의 변이나 정점이 접하는 경우의 예로 설명했다. 그러나, 주사 영역의 외형은, 화상 취득 영역과 접하는 일 없이 화상 취득 영역을 내측에 포함하는 형상이어도 된다.

상기 각 실시 형태 및 제1 변형예의 설명에서는, 화상 합성 동작(제3의 동작)이 행해지기 전에, 위치 어긋남량 검출 동작(제5의 동작) 및 위치 어긋남량 보정 동작(제6의 동작)이 행해지는 경우의 예로 설명했다. 그러나, 마스크(14)가 대전하기 어려운 경우 등, 화상 데이터의 전체의 위치 어긋남량이 적은 것을 알고 있는 경우 등에는, 제5의 동작 및 제6의 동작은 생략해도 된다.

이 경우, 제3의 동작으로 합성되는 주사 영역 화상 데이터는, 제2의 동작으로 생성한 주사 영역 화상 데이터 자체에 의거한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명했는데, 본 발명은 이들 실시 형태 및 그 변형예에 한정되지 않는다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 외의 변경이 가능하다.

또한, 본 발명은 전술한 설명에 의해서 한정되지 않고, 첨부의 특허 청구의 범위에 의해서 한정된다.

10, 40 : 이온 빔 장치 11, 41 : 이온 빔 경통
12 : 광학축 13 : 시료실
14 : 마스크(시료)
15 : 시료 스테이지(이동 스테이지)
16 : 에칭 가스 공급부 17 : 포지션 가스 공급부
18, 48 : 검출기 19 : 모니터(표시부)
20, 50 : 제어부 21 : 이온 빔 조사 제어부
23 : 화상 데이터 생성부 24 : 기억부
25 : 연산 처리부 26 : 표시 제어부
30, 34 : 금속 라인 패턴(도전 패턴, 도전부)
30a : 엣지부
31 : 유리판(절연부, 절연성 기판)
32 : 고립 패턴(도전 패턴, 도전부) 44 :시료
d :　위치 어긋남량
GP :　화상 취득 영역 화상 데이터(화상 취득 영역의 화상 데이터)
Gs1, Gs2, Gs7, Gs8, Gs11, Gsi : 주사 영역 화상 데이터(주사 영역의 화상 데이터)
gs1, gs8, gs11, gs14 : 주사 영역 화상 데이터
P : 화상 취득 영역
SA1, SA2, SA3, SA4, SB1, SB2 : 주사 영역
Sp1, Sp2, Sp3, Sp4, Sp5, Sp6, Sp7, Sp8, Sp11, Sp12, Sp13, Sp14 : 주사 패턴
θ : 교차각

Claims (6)

1. 절연성 기판상에 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부를 갖는 시료에 이온 빔을 조사함으로써 화상 취득 영역의 화상을 취득하는 화상 취득 방법으로서,
   상기 엣지부에 비스듬히 교차하는 제1의 방향에 있어서의 상기 이온 빔에 의한 등폭 주사와, 상기 제1의 방향과 교차하는 제2의 방향으로의 스위프(sweep)를 행하여, 상기 화상 취득 영역보다도 넓은 평행사변형 형상의 주사 영역에 상기 이온 빔을 조사하는 제1의 동작과,
   상기 이온 빔을 조사함으로써 발생하는 2차 하전 입자를 검출하여 상기 주사 영역의 화상 데이터를 생성하는 제2의 동작과,
   상기 주사 영역의 화상 데이터를 연산 처리함으로써, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성하는 제3의 동작과,
   상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 표시하는 제4의 동작을 포함하며,
   상기 제1의 동작은,
   상기 등폭 주사의 주사 방향 및 상기 스위프의 스위프 방향 중 적어도 한쪽을 바꿈과 더불어, 상기 화상 취득 영역에 있어서의 상기 이온 빔의 조사량의 총량이 1회의 스위프로 화상을 취득할 때에 필요한 조사량이 되도록 상기 이온 빔의 출력을 설정하여, 복수회 행하고,
   상기 제2의 동작은,
   복수회 행해지는 상기 제1의 동작 후에 그때마다 행하고,
   상기 제3의 동작에서는, 복수회 행해진 상기 제2의 동작으로 생성된 복수의 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터에 의거하는 화상 데이터를 합성함으로써, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성하는, 화상 취득 방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제3의 동작에 있어서 복수의 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터에 의거하는 화상 데이터를 합성하기 전에,
   상기 복수회 행해진 제2의 동작 중, 적어도 최초의 제2의 동작으로 생성된 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터에 대한 최후의 제2의 동작으로 생성된 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터의 위치 어긋남량을 검출하는 제5의 동작과,
   상기 제5의 동작으로 검출된 상기 위치 어긋남량에 의거하여, 상기 복수의 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터의 위치 어긋남량을 보정하는 제6의 동작을 행하는, 화상 취득 방법.
4. 직선형상의 엣지부를 갖는 도전부가 형성된 절연성 기판 상의 화상 취득 영역의 화상 취득에 이용하는 이온 빔을 발생하여, 상기 절연성 기판 상에 조사하는 이온 빔 경통과,
   상기 절연성 기판을, 적어도 상기 이온 빔 경통의 광학축에 교차하는 평면 내에서 이동 가능하게 지지하는 이동 스테이지와,
   상기 이온 빔이, 상기 엣지부에 비스듬히 교차하는 제1의 방향에 있어서의 등폭 주사와, 상기 제1의 방향과 교차하는 제2의 방향으로의 스위프를 행하여, 상기 화상 취득 영역보다도 넓은 평행사변형 형상의 주사 영역을 조사하도록, 상기 이온 빔 경통을 제어하는 이온 빔 조사 제어부와,
   상기 이온 빔이 조사될 때에 상기 절연성 기판으로부터 발생하는 2차 하전 입자를 검출하는 검출기와,
   상기 검출기의 검출 출력에 의거하여 상기 주사 영역의 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성부와,
   상기 주사 영역의 화상 데이터를 기억하는 기억부와,
   상기 주사 영역의 화상 데이터를 연산 처리함으로써, 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성하는 연산 처리부와,
   상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 표시하는 표시부를 구비하며,
   상기 이온 빔 조사 제어부는,
   상기 등폭 주사의 주사 방향 및 상기 스위프의 스위프 방향 중 적어도 한쪽을 바꿈과 더불어, 상기 화상 취득 영역에 있어서의 상기 이온 빔의 조사량의 총량이 1회의 스위프로 화상을 취득할 때에 필요한 조사량이 되도록 상기 이온 빔의 출력을 설정하여, 상기 이온 빔 경통으로 하여금 상기 이온 빔의 조사를 복수회 행하게 하고,
   상기 연산 처리부는,
   상기 이온 빔의 조사가 복수회 행해질 때마다, 상기 화상 데이터 생성부에 의해서 생성되는 복수의 상기 주사 영역의 화상 데이터에 의거하는 화상 데이터를 합성함으로써 상기 화상 취득 영역의 화상 데이터를 생성하는, 이온 빔 장치.
5. 삭제
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 연산 처리부는,
   상기 복수의 상기 주사 영역의 화상 데이터 중, 적어도 최초에 생성되는 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터에 대한 최후에 생성되는 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터의 위치 어긋남량을 검출하고,
   상기 위치 어긋남량에 의거하여, 상기 복수의 상기 주사 영역에 있어서의 화상 데이터의 위치 어긋남량을 보정하는, 이온 빔 장치.

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