KR20070056142A

KR20070056142A - 주사 빔 조사 장치

Info

Publication number: KR20070056142A
Application number: KR1020077008261A
Authority: KR
Inventors: 다이수케 이마이
Original assignee: 시마쯔 코포레이션
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-05-31
Also published as: WO2006082714A1; CN101080801A; TWI290430B; TW200633496A; KR100893283B1; JPWO2006082714A1; JP4555909B2; CN101080801B

Abstract

본 발명은 주사 신호의 시야 차이의 보정을 자동으로 행하도록 한 주사 빔 조사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 주사 빔 조사 장치(1)는 2차원 방향으로 이동 가능한 스테이지(3)와, 시료에 주사 빔을 조사하는 빔원(2)과, 시료에 마련된 마크와, 주사 빔의 조사 위치로부터의 하전입자 등을 검출하는 검출 기구(4)와, 이 검출 기구로부터의 검출 신호에 근거해 주사 화상을 형성하는 화상 형성 기구(5)와, 이 화상 형성 기구에 의해 형성된 주사 화상에 있어서의 마크의 위치 차이를 검출하여 위치 차이 보정 계수를 산출해 빔원 및 스테이지의 구동을 제어하는 제어 기구(7, 8, 9)를 구비하고 있다. 또, 복수의 빔원을 구비하는 장치에 이용하는 것에 의해, 빔원 간의 상대적이 위치 관계를 보정 할 수 있다.

주사 화상, 빔, 조사 장치, 마크, 위치 차이, 보정, 수평 심볼, 경사 심볼

Description

주사 빔 조사 장치{SCAN BEAM IRRADIATION DEVICE}

본 발명은, 전자 빔이나 이온 빔 등의 하전입자 빔을 시료 상에 조사해 이차원적으로 주사하여 주사 화상을 형성하는 주사 빔 조사 장치에 관한 것으로, 특히, 주사 화상의 직선성(直線性)을 보정하는 기능을 구비한 주사 빔 조사 장치에 관한 것이다.

1개 또는 복수의 빔원으로부터의 주사 빔을 시료 상에 조사해 이차원적으로 주사하려면, 주사 빔과 시료 스테이지를 X축 방향 및 Y축 방향으로 상대적으로 이동하는 것에 의해, 통상 X축 방향으로 1라인 만큼 이동해 검출 신호를 취득한 후, Y축 방향으로 1라인 만큼 옮기는 조작을 반복하는 것에 의해 1프레임 분량의 주사 신호를 취득하고 있다.

스테이지의 좌표와 주사 빔의 좌표가 일치하지 않는 경우에는, 검출 신호를 취득해 얻을 수 있는 주사 화상의 위치와 스테이지 상에 배치된 시료의 위치 사이에 위치 차이(주사 신호의 시야 차이)가 생기게 된다.

종래, 이 위치 차이의 보정은, 시료 상에 위치 맞춤을 위한 마크를 마련해 스테이지를 동작시키면서 시료 상에 마련한 마크의 위치를 확인해, 스테이지의 좌표와 주사 빔의 좌표를 좌표변환 하는 것에 의해 행하고 있다.

또, 주사 신호의 시야 차이를 보정 할 때, 주사 화상을 눈으로 확인하면서 보정치를 수동으로 구하도록 하고 있다.

그렇지만, 주사 신호의 시야 차이를 보정 하기 위해서, 주사 화상을 눈으로 확인하면서 보정치를 수동으로 구하면, 주사를 위한 작업시간이 길어진다고 하는 문제 외에, 객관적인 주사 기준이 없기 때문에 작업자에 따라 보정치가 달라지는 문제가 있다.

또, 보정치를 얻기 위한 마크가 시료 측에 설치되어 있기 때문에, 시료를 교환할 때마다 위치 차이가 생겨 스테이지 동작과 주사 빔과의 관계를 구하는 것이 곤란하다는 문제가 있다.

더욱이, 복수의 빔원으로부터의 주사 빔에 의해 주사를 실시하는 구성에서는, 이들 복수의 빔원 간의 상대 위치를 보정 할 필요가 있다. 이들 빔원 간의 상대 위치를 보정하려면, 빔원 간의 빔 피치나, 제어치 근처의 이동량 등을 계산하면서 실시하지 않으면 안됨과 아울러, 이러한 연산을 일손에 의해 실시하는 경우에는, 계산이나 차이 방향의 실수 등의 인위적인 잘못이 발생하는 요소가 포함된다는 문제가 있었다.

거기서, 본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결해, 주사 신호의 시야 차이의 보정을 자동으로 얻도록 한 주사 빔 조사 장치를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명은, 복수의 빔원의 상대적 위치 관계를 보정해, 빔원의 회전 방향, X축 방향, Y축 방향의 적어도 하나의 위치 차이를 보정하도록 한 주사 빔 조사 장치를 제공하는 것에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 주사 빔 조사 장치는, 시료를 지지해 적어도 이차원 방향으로 이동 가능한 스테이지와, 이 시료에 주사 빔을 조사하는 빔원과, 시료에 마련된 마크와, 주사 빔의 조사 위치를 검출하는 검출 기구와, 이 검출 기구로부터의 검출 신호에 근거해 주사 화상을 형성하는 화상 형성 기구와, 이 화상 형성 기구에 의해 형성된 주사 화상과 마크와의 위치 차이를 검출해 위치 차이 보정 계수를 산출하는 한편 이 위치 차이 보정 계수에 근거해 빔원 및 스테이지의 구동을 제어하는 제어 기구를 구비하고 있다.

상기 주사 빔은, 예를 들면, 하전전자 빔으로 이루어져 있다.

상기 마크는, 예를 들면, 스테이지의 좌표를 검출하기 위한 스테이지용 심볼로 이루어지고, 이 스테이지용 심볼은, 스테이지 상의 위치를 정하는 위치 심볼과, 위치심볼의 방향을 정하는 방향 심볼을 구비하고 있다.

상기 검출 기구는, 주사 빔이 조사된 시료로부터의 하전 입자를 검출하도록 구성되어 있다.

상기 화상 형성 기구는, 검출 기구로부터의 검출 신호에 근거해 주사 화상을 형성하는 한편 이 주사 화상을 기억하는 주사 화상 기억부를 포함한다.

상기 제어 기구는, 화상 형성 기구에 의해 얻어진 주사 화상과 마크와의 위치 차이를 검출해 위치 차이 보정 계수를 산출하는 위치 차이 보정 계수 산출부와, 이 위치 차이 보정 계수에 근거해 빔원 및 스테이지의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고 있다.

본 발명에 따른 주사 빔 조사 장치는 위치 차이 보정 계수를 기억하는 기억부를 더 구비하고 있다.

또, 본 발명에 따른 주사 빔 조사 장치는, 시료에 조사되는 주사 빔을 방출하는 복수의 빔원을 구비하고 있다.

마크는, 예를 들면, 각 빔원의 주사 빔의 각 주사 범위 내에 마련한 주사 빔용 심볼로 이루어지고, 이 주사 빔용 심볼의 주사 화상의 위치 차이로부터, 주사 빔의 좌표계에 대해 빔원의 회전 방향 차이, Y축 방향 차이, X축 방향 차이 중 적어도 어느 하나의 위치 차이량을 구할 수 있다.

상기 주사 빔용 심볼은, 주사 방향의 직선을 포함한 수평 심볼과, 이 수평 심볼에 대해서 경사 방향의 직선을 포함한 경사 심볼을 구비하고 있다.

상기 수평 심볼 양단의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 회전 방향 차이를 구하고, 2개의 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 2개의 수평 심볼에 대해 동일 부분의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 Y축 방향 차이를 구하고, 2개의 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 2개의 경사 심볼에 대해 동일 부분의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 X축 방향 차이를 구할 수 있다.

본 발명에 의하면, 주사 화상의 위치와 스테이지 상의 시료의 위치의 위치 차이를 자동으로 검출하고, 한편 그 위치 차이를 자동으로 보정할 수 있어 이것에 의해 주사 빔을 항상 시료의 올바른 위치에 조사할 수 있다.

본 발명에 의하면, 복수의 빔원의 상대적 위치 관계를 보정할 수 있다. 또, 빔원의 회전 방향, X축 방향, Y축 방향 중 적어도 하나의 위치 차이를 보정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주사 빔 조사 장치의 일 실시예를 나타내는 개략도이다.

도 2는 시료에 마련된 마크의 설명도이다.

도 3 A는 마크의 형상예를 설명하기 위한 설명도이고, B는 마크의 다른 형상예를 설명하기 위한 설명도이다.

도 4 A는 마크에 의한 회전 방향 차이를 검출하기 위한 설명도이고, B는 마크에 의한 Y축방향 차이를 검출하기 위한 설명도이고, C는 마크에 의한 X축 방향 차이를 검출하기 위한 설명도이다.

도 5 A는 빔원의 Y축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이고, B는 빔원의 X축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이다.

도 6 A는 빔원의 X축 방향 차이 및 Y축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이고, B는 빔원의 X축 방향 차이 및 Y축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이고, C는 빔원의 Y축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이며, D는 빔원의 X축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이다.

도 7 A는, 주사 화상의 회전 방향 차이의 보정을 설명하기 위한 도면이고, B는 회전 방향 차이가 보정된 주사 화상을 나타내는 설명도이고, C는 Y축 방향 차이가 보정된 주사 화상을 나타내는 설명도이며, D는 X축 방향 차이가 보정된 주사 화 상을 나타내는 설명도이다.

도 8은 빔원의 회전 방향 차이, Y축 방향 차이 및 X축 방향 차이의 각 위치 차이를 보정 하는 파라미터를 구하는 순서를 설명하기 위한 순서도(flow chart)이다.

도 9는 빔원의 회전 방향 차이 보정 계수의 산출을 설명하기 위한 순서도이다.

도 10 A는 회전 방향 차이를 구하기 위해 2점이 지정된 수평 심볼의 설명도이고, B는 회전 방향 차이를 구하기 위해 다른 2점이 지정된 수평 심볼의 설명도이다.

도 11 A는 프레임의 길이를 나타내는 설명도이고, B는 프레임의 방향 포인트 수를 나타내는 설명도이고, C는 프레임의 회전 방향 차이를 나타내는 설명도이고, D는 프레임의 회전 방향 차이를 나타내는 설명도이며, E는 프레임의 회전 방향 차이의 표시예를 나타내는 설명도이다.

도 12는 빔원의 Y축 방향 차이 보정 계수의 산출을 설명하기 위한 순서도이다.

도 13 A는 빔원과 주사 빔용 심볼의 위치 관계를 나타내는 설명도이고, B는 주사 빔용 심볼의 주사 화상을 나타내는 설명도이고, C는 빔원 간의 Y축 방향 차이의 보정을 나타내는 설명도이다.

도 14 A는 프레임과 Y축 방향 차이의 관계를 나타내는 도면이고, B는 프레임의 길이를 나타내는 설명도이고, C는 프레임의 방향 포인트 수를 나타내는 설명도 이다.

도 15는 빔원의 X축 방향 차이 보정 계수의 산출을 설명하기 위한 순서도이다.

도 16 A는 빔원 간의 X축 방향 차이 보정을 나타내는 설명도이고, B는 빔원의 주사 빔용 심볼 화상을 나타내는 설명도이고, C는 빔원 간의 X축 방향 차이 보정을 설명하기 위한 도면이다.

도 17 A는 빔원 간의 X축 방향 차이 보정을 나타내는 설명도이고, B는 프레임의 길이를 나타내는 설명도이며, C는 프레임의 방향 포인트 수를 나타내는 설명도이다.

도 18 A는, 빔원의 회전 방향 차이 보정의 보정 연산 순서를 설명하기 위한 도면이고, B는 빔원의 Y축 방향 차이 보정의 보정 연산 순서를 설명하기 위한 도면이며, C는 빔원의 X축 방향 차이 보정의 보정 연산 순서를 설명하기 위한 도면이다.

도 19는 주사 빔 조사 장치의 표시 화면의 일례를 나타내는 정면도이다.

(부호의 설명)

1…주사 빔 조사 장치, 2…빔원, 3…스테이지, 4…검출 기구, 5…주사 화상 형성부, 6…주사 화상 기억부, 7…위치 차이 보정 계수 산출부, 7a…회전 방향 차이 보정 계수 산출부, 7b…Y축 방향 차이 보정 계수 산출부, 7c…X축 방향 차이 보정 계수 산출부, 8…파라미터 기억부, 9…제어부, 11…스테이지용 심볼, 11a…위치 심볼, 11b…방향 심볼, 12…주사 빔용 심볼, 12a…수평 심볼, 12b…경사 심볼, 13 …패스

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면에 나타난 실시예에 근거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 주사 빔 조사 장치의 일 실시예를 나타낸다. 이 주사 빔 조사 장치(1)는, 시료를 지지해 적어도 이차원 방향으로 이동 가능한 스테이지(3)와, 시료에 주사 빔을 조사하는 빔원(2)과, 시료에 마련된 마크와, 주사 빔의 조사 위치를 검출하는 검출 기구(4)와, 이 검출 기구(4)로부터의 검출 신호에 근거해 주사 화상을 형성하는 화상 형성 기구와, 이 화상 형성 기구에 의해 형성된 주사 화상과 마크와의 위치 차이를 검출하여 위치 차이 보정 계수를 산출하는 한편 상기 위치 차이 보정 계수에 근거해 상기 빔원 및 스테이지의 구동을 제어하는 제어 기구를 구비하고 있다.

검출 기구(4)는 주사 빔이 조사된 시료로부터 하전 입자를 검출하도록 구성되어 있다. 화상 형성 기구는 검출 기구로부터의 검출 신호에 근거하여 주사 화상을 형성하는 한편 이 주사 화상을 기억하는 주사 화상 기억부(6)를 포함한다. 제어 기구는, 화상 형성 기구에 의해 얻어진 주사 화상과 마크의 위치 차이를 검출해 위치 차이 보정 계수를 산출하는 위치 차이 보정 계수 산출부(7)와, 이 위치 차이 보정 계수에 근거해 빔원 및 스테이지의 구동을 제어하는 제어부(9)를 구비하고 있다. 빔원(2)은 전자나 이온 등의 하전입자 빔을 시료 상에 조사한다. 스테이지(3)는 기판 등의 시료를 지지하고 도시하지 않은 구동 기구에 의해 X, Y 방향으로 이 동 가능하다. 검출 기구(4)는 빔원(2)으로부터의 하전입자 빔의 조사에 의해 시료로부터 발생하는 2차 전자 등을 검출하고, 하전입자 빔의 스캔이나 스테이지의 이동에 의해 시료 상에 있어서의 빔의 조사 위치를 주사한다.

주사 화상 형성부(5)는, 검출 기구(4)에 의해 취득된 검출 신호를 이용해 주사 화상을 형성한다. 주사 화상 기억부(6)는 형성된 주사 화상을 기억한다. 위치 차이 보정 계수 산출부(7)는 얻어진 주사 화상에 근거해 위치 차이 보정 계수를 산출한다. 파라미터 기억부(8)는 위치 차이 보정 계수 산출부(7)에 의해 산출된 위치 차이 보정 계수 등의 파라미터를 기억한다. 제어부(9)는 얻어진 위치 차이 보정 계수나 그 외의 파라미터에 근거해 빔원(2)이나 스테이지(3)의 구동 제어를 수행한다.

위치 차이 보정 계수 산출부(7)는, 빔원(2)의 기준 좌표(빔 좌표계 혹은 스테이지 좌표계)에 대한 회전 방향 차이의 차이량을 구하고 구해진 차이량을 보정 하는 보정 계수를 산출하는 회전 방향 차이 보정 계수 산출부(7a)와, 빔원(2)을 복수 구비하는 구성에 있어서, 각 빔원 간의 Y축 방향 차이의 차이량을 구하고 구해진 차이량을 보정 하는 보정 계수를 산출하는 Y축 방향 차이 보정 계수 산출부(7b)와, 각 빔원 간의 X축 방향 차이의 차이량을 구하고 구해진 차이량을 보정 하는 보정 계수를 산출하는 X축 방향 차이 보정 계수 산출부(7c)를 구비하고 있다.

본 발명의 주사 빔 조사 장치(1)는 스테이지(3) 상에 배치된 시료와 빔원의 위치 차이를 산출하기 위해 시료에 마련된 마크를 구비한다. 도 2는 본 발명의 주사 빔 조사 장치(1)가 구비하는 마크를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 있어서, 마크는 스테이지 좌표를 취득하는 스테이지용 심볼(11)과 주사 빔의 위치 차이를 산출하기 위한 주사 빔용 심볼(12)을 구비한다. 마크는 스테이지의 상단 및/또는 하단에 에칭 등에 의해 형성된다. 도 2에서는 마크를 스테이지 상단에 마련한 예를 나타내고 있지만, 하단에 마련하는 구성 외에, 상단 및 하단의 양단에 마련하는 구성이라도 좋다. 스테이지용 심볼(11)은 빔원(2) 마다 마련되고, 주사 빔용 심볼(12)은 빔원 사이에 마련된다.

빔원(2)은 조사 빔의 스캔 및 스테이지의 이동에 의해 패스(13)의 주사 범위 내를 주사하여 주사 화상을 취득한다.

도 3 A 및 도 3 B는 마크의 형상예를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 A는 스테이지용 심볼(11)의 형상예를 나타내고 있다. 스테이지용 심볼(11)은, 스테이지 상의 위치를 정하는 위치 심볼(11a)과, 위치 심볼(11a)이 주사 범위의 어느 쪽 방향에 있는지를 나타내는 방향 심볼(11b)을 구비한다. 얻어진 주사 화상 내에 위치 심볼(11a)이 발견되지 않는 경우에는, 이 방향 심볼(11b)을 참조하는 것에 의해 위치 심볼(11a)이 존재하는 방향을 확인할 수 있다.

덧붙여, 도 3 A에 나타낸 위치 심볼(11a) 및 방향 심볼(11b)의 형상은 일례이고, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.

또, 도 3 B는 주사 빔용 심볼(11a)의 형상예를 나타내고 있다. 주사 빔용 심볼(12)은 각 빔원(2)의 주사 빔의 각 주사 범위 내에 마련되고, 이 주사 빔용 심볼(12)은 주사 빔의 좌표계에 있어서의 빔원의 회전 방향 차이, Y축 방향 차이, X축 방향 차이 등의 위치 차이를 구하기 위한 지표로서 이용된다.

주사 빔용 심볼(12)은 주사 방향의 직선을 포함한 수평 심볼(12a)과, 수평 심볼(12a)에 대해서 예를 들면 45도 방향으로 경사진 사선을 포함하는 경사 심볼(12b)을 구비하고 있다.

이하, 주로 주사 빔용 심볼에 의한 회전 방향 차이, Y축 방향 차이, 및 X축 방향 차이의 보정에 대해 설명한다.

수평 심볼(12a) 양단의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 회전 방향 차이가 구해진다. 도 4 A는 수평 심볼에 의한 회전 방향 차이의 검출을 설명하기 위한 도면이다. 도 4 A에 있어서, 회전 방향의 차이 각도 θ는 수평 심볼(12a) 양단의 Y축 방향의 위치 차이량에 대응하기 때문에, Y축 방향의 위치 차이량으로부터 회전 방향 차이량을 산출할 수 있다.

또, 2개의 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 2개의 수평 심볼(12a)에 대해 동일 부분의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 Y축 방향 차이가 구해진다. 도 4 B는 수평 심볼에 의한 Y축 방향 차이의 검출을 설명하기 위한 도면이다. 도 4 B에 있어서, 2개의 빔원의 Y축 방향 차이는, 각 빔원으로 주사하여 얻어진 주사 화상의 2개의 수평 심볼(12a)의 Y축 방향의 위치 차이량에 대응하기 때문에, Y축 방향의 위치 차이량으로부터 빔원 간의 Y축 방향 차이량을 산출할 수 있다.

또, 2개의 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 2개의 경사 심볼(12b)에 대해 동일 부분의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 X축 방향 차이가 구해진다. 도 4 C는 경사 심볼에 의한 X축 방향 차이의 검출을 설명하기 위한 도면이다. 도 4 C에 있어서, 2개의 빔원의 X축 방향 차이는, 각 빔원으로 주사하여 얻어진 주사 화상의 2개 의 경사 심볼(12b)의 각도를 Y축 방향의 위치 차이량에 대응하고 있다. 이 경사 심볼(12b)의 각도를 수평 심볼(12a)에 대해 45도의 각도로 하는 경우에는, X축 방향 차이의 차이량과 Y축 방향 차이의 차이량은 동일한 각도가 되기 때문에, Y축 방향 차이의 차이량을 X축 방향 차이의 차이량으로서 구할 수 있다.

덧붙여, 경사 심볼(12b)의 각도를 수평 심볼(12a)에 대해서 45도 이외의 임의의 각도로 할 수도 있다. 이 경우에는, X축 방향 차이의 차이량과 Y축 방향 차이의 차이량은 동일한 각도는 아니고 소정의 대응 각도 관계가 되기 때문에, Y축 방향 차이의 차이량에 대해서 소정의 대응 각도 관계에 근거한 연산을 행하는 것에 의해 X축 방향 차이의 차이량을 구할 수 있다.

덧붙여, 도 4 C의 좌측은 굵은 선으로 가리키는 마크를 기준으로 했을 때 가는 선으로 가리키는 마크가 왼쪽에 벗어난 상태를 나타내고, 도 4 C의 우측은 굵은 선으로 가리키는 마크를 기준으로 했을 때 가는 선으로 가리키는 마크가 오른쪽에 벗어난 상태를 나타내고 있다. 이 X축 방향 차이는 경사 심볼(12b)(실선으로 나타냄〉의 Y축 방향 차이로부터 구할 수 있다.

도 5 A, 도 5 B 및 도 6 A 내지 도 6 D를 이용해 Y축 방향 차이 및 X축 방향 차이에 대해 설명한다. 덧붙여 여기에서는, 빔원(m)과 빔원(m-1) 사이의 차이가 나타나 있다.

도 5 A는 Y축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이다. 빔원 간의 Y축 방향 차이는 각 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 각 마크를 비교하고, 그 마크의 수평 심볼(12a)(실선으로 나타냄)의 Y축 방향의 차이량으로부터 구할 수 있다.

도 5 B는 X축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이다. 빔원 간의 X축 방향 차이는 각 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 각 마크를 비교하고, 그 마크의 경사 심볼(12b)(실선으로 나타냄)의 Y축방향의 차이량으로부터 구할 수 있다.

도 6 A 내지 도 6 D는 X축 방향 차이 및 Y축 방향 차이를 설명하기 위한 도면이다. 빔원 간의 Y축 방향 차이는, 도 6 C에 나타낸 바와 같이 각 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 각 마크를 비교하고, 그 마크의 수평 심볼(12a)의 Y축 방향의 차이량으로부터 구해진다. 빔원 간의 X축방향 차이는 도 6 D에 나타낸 바와 같이 각 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 각 마크를 비교하고, 그 마크의 경사 심볼(12b)의 Y축 방향의 차이량으로부터 구해진다.

상술한 회전 방향 차이, Y축 방향 차이 및 X축 방향 차이의 각 위치 차이를 보정 하는 것에 의해 주사 화상의 차이를 보정 할 수 있다. 도 7 A 내지 도 7 D는 위치 차이 보정에 의한 주사 화상의 차이 보정을 설명하기 위한 도면이다. 덧붙여 여기에서는, 3개의 빔원이 각각 4개의 패스에 의해 주사 화상을 취득하는 상태를 나타내고 있다.

도 7 A는 회전 방향 차이를 포함한 주사 화상 예를 나타내고 있다. 빔원(2)의 설치 각도나 빔의 조사 상황에 의해 회전 방향으로 차이가 생기면, 얻어진 주사 화상에 회전 방향 차이가 포함되게 된다. 직선의 주사 화상은, 회전 방향 차이에 의해 수평에 대해서 각도를 가지는 사선으로서 나타난다.

도 7 B는 회전 방향 차이를 보정 한 상태를 나타내고 있다. 회전 방향 차이 보정에 의해 사선은 직선이 된다. 이때, 빔원 간에 Y축 방향의 차이가 존재하는 경 우에는, 각 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 직선은 Y축 방향으로 어긋난다.

도 7 C는 수평 심볼을 이용해 Y축 방향 차이를 보정한 상태를 나타내고 있다. Y축 방향 차이 보정에 의해 빔원 간의 Y축 방향 차이는 해소된다. 이때, 빔원 간에 X축 방향 차이 방향으로 차이가 존재하는 경우에는, 각 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 직선은 X축방향으로 어긋난다.

도 7 D는 경사 심볼을 이용해 X축 방향 차이를 보정한 상태를 나타내고 있다. X축 방향 차이 보정에 의해 빔원 간의 X축 방향의 차이는 해소된다.

다음, 도 8의 순서도(flow chart)를 이용해 회전 방향 차이, Y축 방향 차이 및 X축 방향 차이의 각 위치 차이를 보정하는 파라미터를 구하는 순서에 대해 설명한다.

처음에, 주사 화상을 취득할 때의 제어 파라미터 중에서 회전 방향 차이, Y축 방향 차이, X축 방향 차이 등을 보정하는 파라미터를 "0"으로 설정하고(S1), 이 상태로 빔을 주사하여 스테이지 상에 형성한 마크의 주사 화상이 취득된다. 여기에서는, 회전 방향 차이, Y축 방향 차이 및 X축 방향 차이를 보정 하기 위해서, 주사 빔용 심볼의 주사 화상이 취득된다(S2).

이 취득된 주사 빔용 심볼을 이용하여 빔원의 회전 방향 차이의 보정 계수를 구하고(S3), 구해진 회전 방향 차이 보정 계수를 이용하여 제어 파라미터를 설정하고(S4), 회전 방향 차이를 보정한 상태로 회전 방향 차이 보정 계수를 재차 이용하여 빔을 주사하여 주사 빔용 심볼의 주사 화상이 취득된다(S5).

다음에, 회전 방향 차이를 보정해 취득된 주사 화상의 주사 빔용 심볼의 수 평 심볼을 이용해 Y축 방향 차이 보정 계수(보정량)가 구해지고(S6), 주사 빔용 심볼의 경사 심볼을 이용해 X축 방향 차이 보정 계수(보정량)가 구해진다( S7).

상기 각 공정에 의해 구해진 회전 방향 차이 보정 계수, Y축 방향 차이 보정 계수, X축 방향 차이 보정 계수를 이용해 빔 제어의 파라미터를 설정한다(S8).

이하, 도 9, 도 10 A, 도 10 B, 도 11 A 내지 도 11 E를 참조해 회전 방향 차이 보정에 대해 설명하고, 도 12, 도 13 A 내지 도 13 C, 도 14 A 내지 도 14 C, 및 도 15를 참조해 Y축 방향 차이 보정에 대해 설명하고, 도 16 A 내지 도 16 C, 도 17 A 내지 도 17 C, 도 18 A 내지 도 18 C를 참조해 X축 방향 차이 보정에 대해 설명한다.

도 9는 빔원의 회전 방향 차이 보정 계수의 산출(도 8의 순서도 중의 S3)을 설명하기 위한 순서도이다. 덧붙여 여기에서는, 복수의 빔원(빔원의 개수를 N으로 한다)을 구비하는 경우에 대해 설명한다.

n=0으로 하여(S3a), 빔원 n의 주사 화상으로부터 주사용 빔 심볼의 수평 심볼에 대해 2점을 지정하고(S3b), 이들 지정된 2점의 Y축 방향의 차이량이 구해진다(S3c).

구해진 Y축 방향 차이량으로부터 회전 방향 차이 보정 계수가 산출된다 (S3d).

n=n+1로 하여(S3e), n과 N을 비교하고(S3f), n이 N이 될 때까지 (S3b) ~ (S3e)의 공정을 반복하는 것에 의해 모든 빔원에 대해 회전 방향 차이 보정 계수가 산출된다.

상기 S3b의 공정에서는, 회전 방향 차이를 구하기 위해서 수평 심볼 중의 2점이 지정되고 있다. 도 10 A는 수평 심볼에 있어서의 2점의 일 지정예를 나타내는 도면으로, 2개의 수평 심볼 중 한편의 수평 심볼 위쪽의 단부를 지정하고(체크 No.1), 다른 한편의 수평 심볼의 아래쪽의 단부를 지정한다(체크 No.2). 또, 도 10 B는 수평 심볼에 있어서의 2점의 다른 지정예를 나타내는 도면으로, 하나의 수평 심볼의 양단부(체크 No.1, 체크 No.2)를 지정하고, 주사 화상에 대해 지정한 점의 Y축 방향의 포인트 수로 차이량이 구해진다. 덧붙여 여기에서는, 차이량은 도면 중의 체크 No.1의 포인트로부터 체크 No.2의 포인트를 뺀 포인트 수로 나타내지고 있다.

도 11은 프레임과 회전 방향 차이의 관계를 나타낸다. 도 11 A 및 도 11 B는 프레임의 범위 및 프레임의 포인트 수의 일례를 나타낸다. 이 프레임은 X 방향 길이 LX(예를 들면, 47mm)와 y 방향 길이 Ly(예를 들면, 3mm)를 가지고, X 방향으로 Px의 포인트 수를 가지고, y 방향으로 Py의 포인트수를 가진다.

거기서, 수평 심볼의 Y축 방향의 차이량을 포인트 수를 프레임에 대응 짓는 것에 의해 프레임에 있어서의 회전 방향 차이의 차이 계수가 산출된다. 산출은 이하의 식에 의해 수행될 수 있다.

회전 방향 차이 보정 계수 = 프레임 Y 방향의 길이 / 프레임 Y 방향의 포인트 / 프레임 X 방향의 길이 × 차이량

예를 들면, 한 프레임의 범위가 (47mm×3mm) 이고, 한 프레임의 포인트 수가 (3520 포인트 × 68 포인트)일 때, 차이량으로서 Y축 방향으로 2 포인트 수 만큼 벗어나 있는 경우에는,

0.001855347 = 3(mm) / 68(point) / 47(mm) / 2(point)로 된다.

도 11 C는 회전 방향 차이가 좌회전인 경우를 나타내고, 도 11 D는 회전 방향 차이가 우회전인 경우를 나타내고 있다. 도 11 E는 회전 방향 차이의 회전 방향 표시예이며, 도면 중의 "right"는 회전 방향 차이가 우회전인 것을 나타내고, 도면 중의 "left"는 회전 방향 차이가 좌회전인 것을 나타내고 있다. 덧붙여 상기 수치 예의 경우에는, 우회전 방향으로 대응하고 있다.

다음에, Y축 방향 차이 보정 계수의 산출에 대해 설명한다.

도 12는 빔원의 Y축 방향 차이 보정 계수의 산출(도 8의 순서도 중의 S6)을 설명하기 위한 순서도이다. 덧붙여 여기에서는, 복수의 빔원(빔원의 개수를 N으로한다)을 구비하는 경우에 대해, 빔원(m)을 기준으로서 다른 빔원의 Y축 방향 차이를 보정 하는 보정 계수를 차례로 구하는 순서를 나타내고 있다.

우선, 기준 빔원(m)이 설정된다. 복수의 빔원 중에서 어느 쪽 빔원을 기준 빔원으로 설정하는가는 임의로 할 수 있다. 예를 들면, 빔원의 개수가 "7"인 경우에, m=4로서 중앙에 위치하는 제4번째의 빔원을 기준으로 할 수 있다(S6a).

다음에, 기준 빔원에 대해서 인접하는 빔원의 Y축 방향 차이를 구하고, 구해진 Y축 방향 차이를 보정하는 보정 계수를 구하고, 나아가 인접하는 빔원의 Y축 방향 차이를 구해 보정 계수를 구한다. 이 연산을 기준 빔원의 양측에 대해 수행하는 것에 의해, 모든 빔원에 대해 기준 빔원에 대해서 Y축 방향 차이를 보정하는 보정 계수를 구할 수 있다.

처음에, 기준 빔원(m)에 대해 일 측에 존재하는 빔원(m-1, m-2, …, 1)에 대해 Y축 방향 차이의 보정 계수를 구하고(S6b~S6f), 다음에 기준 빔원(m)에 대해 다른 측에 존재하는 빔원(m+1, m+2,…, N)에 대해 Y축 방향 차이의 보정 계수를 구한다(S6g~S6k).

Y축 방향 차이의 보정 계수를 구하는 경우, 빔원(m)과 빔원(m-1)의 주사 화상으로부터 주사용 빔 심볼의 수평 심볼에 대해 2점을 지정하고(S6b), 이들 지정된 2점의 Y축 방향의 차이량이 구해진다(S6c). 구해진 Y축 방향 차이량으로부터 Y축 방향 차이 보정 계수가 산출된다(S6d).

m=m-1로 하여(S6e), m과 "0"을 비교하고(S6f), m이 "0"이 될 때까지 (S6b) ~ (S6e)의 공정을 반복하는 것에 의해 기준 빔원 1 ~ m-1의 빔원에 대해 Y축 방향 차이 보정 계수가 산출된다.

다음에, 빔원(m)과 빔원(m+1)의 주사 화상으로부터 주사용 빔 심볼의 수평 심볼에 대해 2점이 지정되고(S6g), 이들 지정된 2점의 Y축 방향의 차이량이 구해진다(S6h). 구해진 Y축 방향 차이량으로부터 Y축 방향 차이 보정 계수가 산출된다(S6i).

m=m+1로 하여(S6j), m과 "N"을 비교하고(S6k), m이 "N"이 될 때까지 (S6g) ~ (S6j)의 공정을 반복하는 것에 의해, 기준 빔원 m+1 ~ N에 대해 Y축 방향 차이 보정 계수가 산출된다.

이것에 의해, 기준 빔원(m)에 대해서 모든 빔원의 Y축방향 차이를 보정하는 보정 계수를 구할 수 있다.

도 13은 빔원 간의 Y축 방향 차이 보정을 설명하기 위한 도면이다. 도 13 A는 빔원(m과 m-1)과 주사 빔용 심볼의 위치 관계를 나타내고, 도 13 B는 주사 빔용 심볼의 주사 화상을 나타내고 있다. 빔원(m)과 빔원(m-1)의 주사 빔용 심볼의 화상은 빔원의 Y축 방향 차이에 의해 Y축 방향으로 어긋나서 관찰된다. 여기서, 도 13 C에 나타낸 바와 같이, 주사 빔용 심볼의 수평 심볼(실선으로 표시)에 대해 체크 No.1과 체크 No.2를 지정하고, 이 지정된 점의 Y축 방향의 포인트 수로 차이량이 구해진다.

덧붙여 여기에서는, 차이량은 도면 중의 체크 No.1의 포인트로부터 체크 No.2의 포인트를 뺀 포인트수로 표현된다.

도 14는 프레임과 Y축방향 차이의 관계를 나타낸다. 도 14 B 및 도 14 C는 한 프레임의 범위 및 한 프레임의 포인트 수의 일례를 나타내고, Y 방향으로 py 만큼 벗어나 있는 상태를 나타내고 있다. 도 14 A는 2개의 주사 빔용 심볼의 주사 화상(각각 한쪽 편만이 나타나 있다)을 나타내고, Y 방향으로 py 만큼 벗어나 있는 것을 관찰할 수 있다.

프레임은 X방향 길이 Lx(예를 들면, 47mm)와 y방향 길이 Ly(예를 들면, 3mm)를 가지고, X 방향으로 Px의 포인트 수를 가지고, y방향으로 アy의 포인트 수를 가진다.

상기한 프레임과의 대응 관계에 대해, 수평 심볼의 Y축 방향의 차이량을, 포인트 수를 프레임에 대응 짓는 것에 의해 Y축 방향 차이의 차이 계수에 의해 산출된다. 이 산출은 이하의 식에 의해 행해진다.

Y축 방향 차이 보정 계수=차이량×프레임 Y방향의 길이/프레임 Y방향의 포인트/최소 분해능

예를 들면, 한 프레임의 범위가(47mm×3mm)이고, 한 프레임의 Y 방향의 샘플링 포인트 수가 68일 때, 차이량으로서 Y축 방향으로 -4포인트 수 만큼 어긋나 있는 경우에는, -44 = -4(point)×3000(㎛)/6.8(point)/4(㎛)로 된다.

다음에, X축 방향 차이 보정 계수의 산출에 대해 설명한다.

도 15는 빔원의 X축 방향 차이 보정 계수의 산출(도 8의 순서도 중의 S7)을 설명하기 위한 수너도이다. 덧붙여 여기에서는, 복수의 빔원(빔원의 개수를 N으로 한다)을 구비하는 경우에 대해, 빔원(m)를 기준으로서 다른 빔원의 Y축 방향 차이를 보정하는 보정 계수를 차례로 구하는 순서를 나타내고 있다.

우선, 기준 빔원(m)이 설정된다. 복수의 빔원 중에서 어느 쪽의 빔원을 기준 빔원으로서 설정하는가는 임의로 할 수 있다. 예를 들면, 빔원의 개수가 "7"인 경우에, m=4로서 중앙에 위치하는 제4번째의 빔원을 기준으로 할 수 있다(S7a).

다음에, 기준의 빔원에 대해서 인접하는 빔원의 X축 방향 차이를 구하고, 구해진 X축 방향 차이를 보정 하는 보정 계수를 구하고, 나아가 인접하는 빔원의 X축 방향 차이를 구해 보정 계수를 구한다. 이 연산을 기준 빔원의 양측에 대해 수행하는 것에 의해 모든 빔원에 대해 기준 빔원에 대해서 X축 방향 차이를 보정하는 보정 계수를 구할 수 있다.

처음에, 기준 빔원(m)에 대해 일 측에 존재하는 빔원(m-1, m-2,…, 1)에 대해 X축 방향 차이의 보정 계수를 구하고(S7b~S7f), 다음에 기준 빔원(m)에 대해서 다른 측에 존재하는 빔원(m+1, m+2,…, N)에 대해 X축 방향 차이의 보정 계수를 구한다(S7g~S7k).

X축 방향 차이의 보정 계수를 구하는 경우, 빔원(m)과 빔원(m-1)의 주사 화상으로부터 주사용 빔 심볼의 경사 심볼에 대해 2점을 지정하고(S7b), 이들 지정된 2점의 Y축 방향의 차이량을 구한다(S7c). 구해진 Y축 방향 차이량으로부터 X축 방향 차이 보정 계수를 산출한다(S7d).

m=m-1로 하여(S7e), m과 "0"을 비교하고(S7f), m이 "0"이 될 때까지 (S7b〉~ (S7e)의 공정을 반복하는 것에 의해 기준 빔원 1 ~ m-1의 빔원에 대해 X축 방향 차이 보정 계수가 산출된다.

다음에, 빔원(m)과 빔원(m+1)의 주사 화상으로부터 주사용 빔 심볼의 경사 심볼에 대해 2점을 지정하고(S7g), 이들 지정된 2점의 Y축 방향의 차이량을 구한다(S7h〉. 구해진 Y축 방향 차이량으로부터 X축 방향 차이 보정 계수가 산출된다(S7i).

m=m+1로 하여(S7j), m과 "N"을 비교하고(S7k), m이 "N"이 될 때까지 (S7g) ~ (S7j)의 공정을 반복하는 것에 의해 기준 빔원 m+1 ~ N의 빔원에 대해 X축 방향 차이 보정 계수가 산출된다.

이것에 의해, 기준 빔원(m)에 대해서 모든 빔원의 X축 방향 차이를 보정하는 보정 계수를 구할 수 있다.

도 16은 빔원 간의 X축 방향 차이 보정을 설명하기 위한 도면이다. 도 16 A는 빔원(m)과 빔원(m-1)과 주사 빔용 심볼의 위치 관계를 나타내고, 도 16 B는 주 사 빔용 심볼의 주사 화상을 나타낸다. 빔원(m)과 빔원(m-1)의 주사 빔용 심볼의 화상의 X축 방향 차이는, 경사 심볼이 수평 심볼에 대해 45도의 각도인 경우에는 Y축 방향 차이로서 관찰된다. 여기서, 도 16 C에 나타낸 바와 같이, 주사 빔용 심볼의 경사 심볼(실선으로 표시)에 대해 체크 No.1과 체크 No.2를 지정하고, 이들 지정된 점의 Y축 방향의 포인트 수로 차이량이 구해진다.

덧붙여 여기에서는, 차이량은 도면 중의 체크 No.1의 포인트로부터 체크 No.2의 포인트를 뺀 포인트 수로 표현된다.

도 17은 프레임과 X축 방향 차이의 관계를 나타내고 있다. 도 17 B 및 도 17 C는, 일 프레임의 범위 및 일 프레임의 포인트 수의 일례를 나타내고, X방향으로 px 만큼 벗어나 있는 상태를 나타내고 있다. 도 17 A는 2개의 주사 빔용 심볼의 주사 화상(각각 한쪽 편만이 나타나 있다)을 나타내고, X 방향으로 px 만큼 벗어난 상태가 Y 방향으로 py(=px〉 만큼 벗어난 상태로서 관찰된다.

프레임은 x방향 길이 Lx(예를 들면, 47mm)·와 y방향 길이 Ly(예를 들면, 3mm)를 가지고, X 방향으로 Px의 포인트 수를 가지고, y방향으로 py의 포인트 수를 가진다.

상기 프레임과의 대응 관계에 대해, 경사 심볼의 Y축 방향의 차이량을 포인트 수를 프레임에 대응 짓는 것에 의해 X축 방향 차이의 차이 계수가 산출된다. 이 산출은 이하의 식에 의해 행해진다.

X축 방향 차이 보정 계수 = 차이량×프레임 Y 방향의 길이 / 프레임 Y 방향의 포인트 / 최소 분해능

예를 들면, 프레임의 범위가(47mm×3mm)이고, 프레임의 Y 방향의 샘플링 포인트 수가 68일 때, 차이량으로서 Y축 방향으로 2포인트 수만큼 어긋나 있는 경우에는,

22 = 2(point)×3000(㎛)/68(point)/4(㎛)로 된다.

도 18은 회전 방향 차이 보정, Y축 방향 차이 보정 및 X축 방향 차이 보정의 보정 연산 순서를 설명하기 위한 도면이다.

도 18 A는 일례로서 왼쪽에서 오른쪽으로 향해 차례로 빔원의 회전 방향 차이 보정의 연산 처리를 수행하는 경우에 대해 나타내고 있다. 회전 방향 차이 보정은, 각 빔원 사이에 관련이 없고, 하나의 빔의 회전 방향 차이 보정이 다른 빔원의 회전 방향 차이 보정에 영향을 주지 않기 때문에, 빔원에 대해 임의의 순서로 수행할 수 있다.

도 18 B는 Y축 방향 차이 보정 순서의 일례이며, 7개의 빔원에 대해 중앙의 빔원 No.4를 기준으로 하여 차례로 Y축방향 차이 보정을 수행한다. 제1번째에 기준 빔원 No.4에 대해 왼쪽에 인접한 No.3의 빔원과의 사이에 Y축 방향 차이 보정을 행하고, 다음에, No.3과 No.2의 빔원 사이에 Y축 방향 차이 보정을 행한 후, No.2와 No.1의 빔원 사이에 Y축방향 차이 보정을 수행하여 왼쪽에 있는 빔원의 Y축 향 차이 보정을 완료한다.

다음에, 제4번째에 기준 빔원 No.4에 대해서 오른쪽에 인접한 No.5의 빔원과의 사이에 Y축 방향 차이 보정을 행하고, 다음에, No.5와 No.6의 빔원 사이에 Y축 방향 차이 보정을 행한 후, No.6과 No.7의 빔원 사이에 Y축 방향 차이 보정을 수행 하여 오른쪽에 있는 빔원의 Y축 방향 차이 보정을 완료한다.

이것에 의해, 모든 빔원에 대한 Y축 방향 차이를 보정 할 수 있다.

도 18 C는 X축 방향 차이 보정 순서의 일례이며, Y축 방향 차이 보정과 같이, 7 개의 빔원에 대해 중앙의 빔원 No.4를 기준으로 하여 차례로 X축 방향 차이 보정을 행하여 모든 빔원의 X축 방향 차이 보정을 수행한다.

덧붙여, Y축 방향, X축 방향의 보정에 대해, 보정을 보정 후의 마크와 순차 비교하는 것에 의해 보정을 행하는 경우, 기준의 마크에 대한 보정 계수를 구하는 경우에는, 전회(前回)의 보정치를 고려할 필요가 있다.

다음에, 본 발명의 주사 빔 조사 장치의 적용상의 동작을 설명한다.

도 19는 표시 화면예이며, 주사 화상을 표시하는 화상, 주사 빔용 심볼 등의 마크를 이용해 보정 처리를 위한 화상을 표시한다.

도 19의 왼쪽 화면에는 주사 화상이 표시되고 이 주사 화상에 표시된 주사 빔용 심볼 등의 마크의 소정 위치를 지정할 수 있다. 주사 화상 상의 포인트 좌표치는, 도 19의 왼쪽 화면의 하부 부분에 표시되고, "Port1"의 버튼을 클릭하면, 제1 보정 포인트의 좌표치가 그 오른쪽 부분에 표시되고, 동일하게 "Port2"의 버튼을 클릭하면, 제2 보정 포인트의 좌표치가 그 오른쪽 부분에 표시된다.

도 19의 오른쪽 화면에는 주사 빔용 심볼과 지정된 보정 포인트가 표시되고, 그 하부에는 보정사항이나 조작 내용을 선택하는 버튼 및 보정사항을 나타내는 안내 리스트가 표시된다.

보정사항을 선택하는 버튼은 회전 방향 차이 보정(rotational adjust)을 선 택하는 버튼, Y축 방향 차이 보정(Y axial adjust)을 선택하는 버튼, X축 방향 차이 보정(X axial adjust)을 선택하는 버튼이 있다. 조작 내용을 선택하는 버튼으로서 "Portl", "Port2"로 표시된 보정 포인트를 안내 리스트에 추가하여 등록하는 "Next" 버튼, 원래대로 되돌리는 "Back" 버튼이 마련된다.

안내 리스트에는, 회전 방향 차이 보정, Y축 방향 차이 보정, X축 방향 차이 보정 등의 각 보정사항에 대해, 차이 보정 계수(파라미터)가 그 상태에 대응하여 표시된다. 예를 들면, 보정 계수가 이미 취득되어 있는 상태, 현재 취득 중인 상태, 취득 전 상태 등을 배경색을 다르게 하여 표시할 수 있다. 덧붙여 도 19에서는 안내 리스트의 일부만을 나타내고 있다.

본 발명의 주사 빔 조사 장치는 TFT 어레이 검사 장치, 전자선 마이크로 분석기(analyzer), 주사 전자현미경, X선 분석장치 등에 적용할 수 있다.

Claims

시료를 지지해 적어도 이차원 방향으로 이동 가능한 스테이지와,

상기 시료에 주사 빔을 조사하는 빔원과,

상기 시료에 마련된 마크와,

상기 주사 빔의 조사 위치를 검출하는 검출 기구와,

상기 검출 기구로부터의 검출 신호에 근거해 주사 화상을 형성하는 화상 형성 기구와,

상기 화상 형성 기구에 의해 형성된 주사 화상과 상기 마크의 위치 차이를 검출해 위치 차이 보정 계수를 산출하는 한편 상기 위치 차이 보정 계수에 근거해 상기 빔원 및 스테이지의 구동을 제어하는 제어 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 주사 빔은 하전전자 빔으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 마크는 상기 스테이지의 좌표를 검출하기 위한 스테이지용 심볼로 이루어지고, 상기 스테이지용 심볼은 스테이지 상의 위치를 정하는 위치 심볼과 위치 심볼의 방향을 정하는 방향 심볼을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 검출 기구는 주사 빔이 조사된 시료로부터의 하전입자를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 화상 형성 기구는 상기 검출 기구로부터의 검출 신호에 근거해 주사 화상을 형성하는 한편 상기 주사 화상을 기억하는 주사 화상 기억부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제어 기구는 상기 화상 형성 기구에 의해 얻어진 주사 화상과 상기 마크의 위치 차이를 검출해 위치 차이 보정 계수를 산출하는 위치 차이 보정 계수 산출부와, 상기 위치 차이 보정 계수에 근거해 상기 빔원 및 스테이지의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 위치 차이 보정 계수를 기억하는 기억부를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.
청구항 1에 있어서, 복수의 빔원을 구비하고,

상기 마크는 상기 각 빔원의 주사 빔의 각 주사 범위 내에 마련한 주사 빔용 심볼이고, 상기 주사 빔용 심볼의 주사 화상의 위치 차이로부터 주사 빔의 좌표계 에 대해 빔원의 회전 방향 차이, Y축 방향 차이, X축 방향 차이 중 적어도 어느 하나의 위치 차이량을 구하는 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.
청구항 8에 있어서, 상기 주사 빔용 심볼은 전기 주사 방향의 직선을 포함한 수평 심볼과, 상기 수평 심볼에 대해서 경사 방향의 직선을 포함한 경사 심볼을 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 8에 기재의 주사 빔 조사 장치.
청구항 9에 있어서, 상기 수평 심볼 양단의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 회전 방향 차이를 구하고, 2개의 빔원에 의해 얻어딘 주사 화상의 2개의 수평 심볼에 대해 동일 부분의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 Y축 방향 차이를 구하고, 2개의 빔원에 의해 얻어진 주사 화상의 2개의 경사 심볼에 대해 동일 부분의 Y축 방향의 위치 차이량으로부터 X축 방향 차이를 구하는 것을 특징으로 하는 주사 빔 조사 장치.