KR20210154718A - 하전 입자 빔 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 하전 입자 빔 장치에 있어서의 촬상 화상의 휘도(B) 및 콘트라스트(C)를 조정하는 기능에 관하여, 스루풋과 로버스트니스를 양립할 수 있는 기술을 제공한다.
하전 입자 빔 장치는, 시료를 촬상하여 얻는 화상의 B 및 C를 조정하는 기능(ABCC 기능)을 갖는 컴퓨터 시스템을 구비한다. 컴퓨터 시스템은, 시료의 촬상 대상에 대하여 촬상하여 얻은 제1 화상을 평가한 결과에 기초하여, 조정의 필요 여부를 판정하고(스텝 S2), 판정의 결과에 기초하여, 필요의 경우에는, 촬상 대상의 제2 화상에 대하여 조정을 실행하여 조정 후의 B값 및 C값을 설정하고(스텝 S4), 조정 후의 설정값에 기초하여 촬상 대상에 대한 제3 화상을 촬상하여 관찰용의 화상을 생성한다(스텝 S5).

Description

하전 입자 빔 장치{CHARGED PARTICLE BEAM APPARATUS}

본 발명은, 하전 입자 빔 장치의 기술에 관한 것이고, 촬상 화상 처리 기술에 관한 것이다.

하전 입자 빔 장치로서, 주사형 전자 현미경(Scanning Electron Microscope: SEM) 등이 있다. SEM은, 시료인 미세한 대상물에 대하여 전자 빔을 조사·주사함으로써, 시료로부터 출사한 신호 전자를 검출기에서 검출하고, 검출 신호에 기초하여 시료의 관찰, 검사, 치수 계측 등을 행하는 기능을 갖는 장치이다. 시료는, 촬상 등의 대상인 웨이퍼 등이 있다. 시료의 표면에는, 높이의 차이에 의한 요철 등의 패턴 등이 존재한다. 시료의 표면에는, 촬상의 시야나 위치에 대응시켜, 복수의 촬상 대상(바꾸어 말하면 촬상 영역 등)이 있다. SEM은, 촬상 화상으로부터, 예를 들어 결함 부분을 관찰하여 검출한다.

하전 입자 빔 장치에 있어서, 검출 신호에 기초하여 화상을 생성할 때의 조정의 하나로, 화상의 콘트라스트와 휘도의 조정이 있다. 또한, 화상의 휘도와 콘트라스트를 자동으로 조정하는 기능으로서, 오토·휘도·콘트라스트·컨트롤(Auto Brightness Contrast Control: ABCC) 기능이 알려져 있다.

상기에 관한 선행 기술예로서, 일본 특허 공개 제2007-329081호 공보(특허문헌 1)를 들 수 있다. 특허문헌 1에는, 하전 입자선 장치로서, 다양한 패턴 밀도를 갖는 촬상 대상에도 유연하게 대응하고, 항상 최적의 휘도·콘트라스트를 가진 화상을 촬상할 수 있는 휘도·콘트라스트 조정 기능을 갖는 장치를 제공하는 취지가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2007-329081호 공보

종래의 하전 입자 빔 장치에 있어서의 ABCC 기능, 바꾸어 말하면, 촬상 화상의 휘도(기호 B로 나타내는 경우가 있음) 및 콘트라스트(기호 C로 나타내는 경우가 있음)를 조정하는 기술에서는, 이하와 같은 제1 방식이나 제2 방식이 있다.

제1 방식은, 특허문헌 1과 같은 예가 있다. 특허문헌 1과 같은 제1 방식에서는, 다양한 패턴 밀도를 가질 수 있는 복수의 촬상 대상에 있어서의, 모든 촬상 대상에 ABCC를 행한다. 이에 의해, 다양한 패턴 밀도의 촬상 대상에도 적응하여 적합한 화상이 얻어진다. 즉, 제1 방식에서는, 로버스트니스의 높이가 확보되어, 로버스트니스의 관점에서 우위에 있다. 로버스트니스는, 바꾸어 말하면, 변화되는 다양한 입력에 대하여 유연하게 대응할 수 있는 것이다. 그러나, 제1 방식에서는, 촬상 대상마다 매회 ABCC를 행하므로, 그만큼 처리 시간을 필요로 하고, 장치의 스루풋, 바꾸어 말하면 시간적 처리 효율이 낮은 경우가 있다.

제2 방식은, 시료의 복수의 촬상 대상에 있어서의 최초의 촬상 대상에 대한 촬상 시에만 ABCC를 행하고, 그 ABCC에 의해 얻은 조정된 B값이나 C값(총칭하여 BC값이라고 기재하는 경우가 있음)을, 그 후에 이어지는 각각의 촬상 대상에 적용한다. 제2 방식에서는, ABCC의 횟수나 처리 시간이 줄기 때문에, 제1 방식보다도 스루풋을 높일 수 있는 점에서 우위에 있다. 그러나, 제2 방식에서는, 촬상 대상의 패턴 밀도의 차이에 따라서는, 적절한 계조값(대응하는 BC값)으로 설정할 수 없는 경우가 있고, 즉 촬상 대상을 적절하게 표시한 관찰용 화상을 취득할 수 없는 경우가 있다. 제2 방식은, 시료의 촬상 등의 조건(대응하는 레시피)에서의 촬상의 실행 시에, 패턴 밀도의 차이에 대응할 수 있는 로버스트니스의 관점에서는 불충분하다.

시료의 표면의 패턴에 있어서, 복수의 촬상 대상에는, 패턴 밀도에 크게 차이가 있는 경우나, 결함 등의 유무나 정도의 상태에 차이가 있는 경우가 있다. 이들의 경우, 촬상 화상에 있어서, 예를 들어 B값(대응하는 계조값)이 포화되는 경우가 있다. 이 점에 대하여, 제1 방식의 경우에는, 포화가 없는 화상이 얻어지기 쉬우므로, 로버스트니스는 높지만, 스루풋이 낮고, 제2 방식의 경우에는, 스루풋은 높지만, 포화가 있는 화상이 얻어지기 쉬우므로, 로버스트니스가 낮다.

본 발명의 목적은, 하전 입자 빔 장치에 있어서의 촬상 화상의 휘도 및 콘트라스트를 조정하는 기능에 관하여, 스루풋과 로버스트니스를 양립할 수 있고, 그것들을 밸런스 좋게 실현할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

본 개시 중 대표적인 실시 형태는, 이하에 나타내는 구성을 갖는다. 실시 형태의 하전 입자 빔 장치는, 시료를 촬상하여 얻는 화상의 휘도 및 콘트라스트를 조정하는 기능을 갖는 컴퓨터 시스템을 구비하고, 상기 컴퓨터 시스템은, 상기 시료의 촬상 대상에 대하여 촬상하여 얻은 제1 화상을 평가한 결과에 기초하여, 상기 조정의 필요 여부를 판정하고, 상기 판정의 결과에 기초하여, 필요한 경우에는, 상기 촬상 대상의 제2 화상에 대하여 상기 조정을 실행하여 조정 후의 휘도값 및 콘트라스트값을 설정하고, 조정 후의 설정값에 기초하여 상기 촬상 대상에 대한 제3 화상을 촬상하여 관찰용의 화상을 생성하고, 불필요의 경우에는, 상기 촬상 대상에 대하여 상기 조정을 실행하지 않고, 조정 전의 설정값에 기초하여 상기 촬상 대상에 대한 상기 제3 화상을 촬상하여 상기 관찰용의 화상을 생성한다.

본 개시 중 대표적인 실시 형태에 의하면, 하전 입자 빔 장치에 있어서의 촬상 화상의 휘도 및 콘트라스트를 조정하는 기능에 관하여, 스루풋과 로버스트니스를 양립할 수 있고, 그것들을 밸런스 좋게 실현할 수 있다.

도 1은 본 개시의 실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 형태 1에서, 컴퓨터 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 형태 1에서, 시료의 촬상 대상의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1에서, 촬상 대상의 패턴 밀도의 차이의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시 형태 1에서, 컴퓨터 시스템에 의한 주된 처리의 플로우를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 1에서, 화상 평가 처리에 관한 촬상 화상의 히스토그램의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시 형태 1에서, ABCC에 의한 BC값의 조정예로서 촬상 화상의 히스토그램의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 실시 형태 1에서, 컴퓨터 시스템에 의한 GUI 화면예를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시 형태 1에서, 효과에 관한 설명도이다.
도 10은 본 개시의 실시 형태 2의 하전 입자 빔 장치에 있어서의, 병렬 처리의 개요 및 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 실시 형태 2에서, 컴퓨터 시스템의 주된 처리의 플로우를 나타내는 도면이다.
도 12는 실시 형태 2의 방식의 효과에 관하여, 복수의 촬상 대상 및 스테이지 이동을 고려한 플로우를 나타내는 도면이다.
도 13은 실시 형태 2 및 각 방식의 효과에 관하여, 처리 시간의 추정의 그래프를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 개시의 실시 형태 3의 하전 입자 빔 장치에 있어서의 컴퓨터 시스템의 처리의 플로우를 나타내는 도면이다.
도 15는 실시 형태 3에서, 재실행 후 BC값(보존 BC값)을 사용한 처리의 개요 및 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 개시의 실시 형태 4의 하전 입자 빔 장치에 있어서의 컴퓨터 시스템의 처리의 플로우를 나타내는 도면이다.
도 17은 실시 형태 4에서, 시료 정보 등을 관리하는 표의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 개시의 실시 형태 5의 하전 입자 빔 장치에 있어서의 컴퓨터 시스템의 처리의 플로우를 나타내는 도면이다.
도 19는 실시 형태 5에서, BC값의 실행 빈도를 포함하는 정보를 관리하는 표의 구성예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 개시의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 전체 도면에 있어서 동일부에는 원칙적으로 동일 부호를 붙여, 반복의 설명은 생략한다.

<실시 형태 1>

도 1 내지 도 9를 사용하여, 본 개시의 실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 1에 있어서의 ABCC 기능에 관한 방식은, 전술한 제1 방식의 로버스트니스의 우위성과, 제2 방식의 스루풋의 우위성을 양립하기 위해, 그것들을 조합한 후 고안을 추가한 새로운 방식이다.

실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치는, 대상의 시료의 촬상 대상에 대한 화상을 촬상하기 전에, ABCC의 실행의 필요 여부를 판정하고, 그 결과로 「필요」로 된 경우에는, 그 후에 촬상 대상에 대한 ABCC를 실행한다. 즉, 하전 입자 빔 장치는, ABCC에 의해 적합한 BC값으로 조정하고, 조정 후의 BC값을 설정(바꾸어 말하면 갱신, 재설정)한다. 그리고, 하전 입자 빔 장치는, 그 조정 후의 BC값을 사용하여, 관찰용의 화상을 촬상한다.

[처리 개요]

실시 형태 1에서의 처리 개요는 이하와 같다. 도 1 등에 나타나는 하전 입자 빔 장치(1)는, 시료(5)의 촬상 대상마다, 미리 설정·기억된 ABCC 기능의 초기 설정값인 BC값을 사용하여, 그 BC값을 포함하는 조건에 의해, 예를 들어 M프레임의 화상(제1 화상으로 함)을 촬상한다. 조건이란, 촬상이나 검출의 조건이고, 예를 들어 검출기 파라미터를 포함한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 그 제1 화상을 사용하여 화상 평가 처리를 행하고, 그 평가 결과에 기초하여, 그 촬상 대상에 대한 ABCC를 행해야 할지 여부, 필요 여부를 판정한다. 화상 평가 처리의 내용에 대해서는 한정하지 않지만, 예로서는 계조의 히스토그램을 사용한 후술하는 포화의 판단을 들 수 있다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 예를 들어 포화가 없는 경우에는 ABCC 「불필요」(불필요를 나타냄)라고 판정하고, 포화가 있는 경우에는 ABCC 「필요」라고 판정한다.

하전 입자 빔 장치(1)는, ABCC 「필요」의 경우, 그 촬상 대상에 대하여, 상기 BC값을 포함하는 조건에 의해, ABCC용의, 예를 들어 M프레임의 화상(제2 화상으로 함)을 촬상한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 화상의 계조값의 포화의 판단 등에 기초하여, ABCC 처리를 종료할지 여부를 판정한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, ABCC에 의해 적합한 BC값으로 조정한 경우, 그 조정 후 BC값을, ABCC 기능에 관한 새로운 설정값으로서 보존한다. 그리고, 하전 입자 빔 장치(1)는, 상기 ABCC에 의한 조정 후 BC값을 포함하는 조정된 조건에 의해, 촬상 대상에 대하여, 가산 처리용의, 예를 들어 N프레임의 화상(제3 화상으로 함)을 촬상하고, 그 촬상 화상에 기초하여 관찰용의 화상을 생성하여 유저에 대하여 출력한다.

[하전 입자 빔 장치]

도 1은, 실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치(1)의 구성을 나타낸다. 실시 형태 1에서는, 하전 입자 빔 장치(1)로서, SEM에 적용한 경우를 설명한다. 이 SEM은, 바꾸어 말하면 웨이퍼 관찰 장치이다. 실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치(1)인 SEM은, 하우징(100)과, 컴퓨터 시스템(10)을 갖고, 그것들이 전기적으로 접속되어 있다. 하우징(100) 내에는, 전자 빔원(101), 전자 광학계(102), 스테이지(103) 및 검출기(104) 등을 구비한다. 검출기(104)에는, 아날로그ㆍ디지털 변환기(105)가 접속되어 있다. 아날로그ㆍ디지털 변환기(105)는, 컴퓨터 시스템(10)과 접속되어 있다. 또한, 검출기(104)는, 컴퓨터 시스템(10)의 검출기 파라미터 제어부(108)와 접속되어 있다.

컴퓨터 시스템(10)은, 하전 입자 빔 장치(1)를 제어하는 시스템이고, 하전 입자 빔 장치(1)의 컨트롤러에 상당한다. 컴퓨터 시스템(10)은, 하전 입자 빔 장치(1)의 하우징(100)의 각 부(스테이지(103)나 검출기(104)를 포함함)에 대한 구동을 제어한다.

컴퓨터 시스템(10)은, 기능 블록으로서, 연산 제어부(107), 화상 처리부(106), 검출기 파라미터 제어부(108) 및 입출력부(109) 등을 구비한다. 조작자인 유저(U1)는, 컴퓨터 시스템(10)의 입출력부(109)에 대하여 조작을 행함으로써, 하전 입자 빔 장치(1)를 이용한다. 컴퓨터 시스템(10)은, 유저(U1)에 대하여, 그래피컬·유저·인터페이스(GUI)를 포함하는 유저·인터페이스를 제공한다. 입출력부(109)는, 입력 장치나 표시 장치 등을 사용하여 구성된다. 유저(U1)는, 컴퓨터 시스템(10)이 제공하는 표시 화면에서 관찰용의 화상이나 각종 정보를 볼 수 있다.

하우징(100)은, 기밀실 등으로 구성되어 있다. 기밀실 내에는, 스테이지(103) 등을 구비한다. 스테이지(103) 상에는, 외부로부터 반송·투입된 시료(5)가 적재·유지된다. 시료(5)는, 예를 들어 실리콘 웨이퍼이고, 제조 프로세스(예를 들어, 에칭이나 성막)에 따른 패턴 등이 형성되어 있다. 시료(5)는, 반도체 디바이스 등의 제조 대상물(제조 디바이스라고 기재함)을 제조하기 위한 시료이다. 시료(5)는, 스테이지(103)의 이동에 기초하여, 시야(110)에 맞춘 위치에 배치된다. 시야(110)는, 촬상 시의 일정한 시야(대응하는 범위)의 예를 나타낸다.

기밀실 내에 있어서의 스테이지(103)는, 컴퓨터 시스템(10)으로부터의 구동 제어에 기초하여, 도시하지 않은 스테이지 이동 기구에 의해, 예를 들어 수평 방향의 각 방향(도시한 X, Y방향)으로 이동 가능하다. 컴퓨터 시스템(10)은, 스테이지(103)의 이동 제어에 의해, 시료(5)의 표면의 원하는 개소를, 시야(110)에 대응시키도록 배치하고, 촬상 대상으로 한다.

하전 입자 빔 장치(1)는, 전자 빔원(101)으로부터 전자 빔(111)을 발생시키고, 전자 광학계(102)에 의한 편향 등의 제어를 거쳐서, 스테이지(103) 상의 시료(5)의 표면의 촬상 대상에 대하여, 전자 빔(111)을 수렴시켜 주사하도록 조사한다. 전자 광학계(102)는, 예를 들어 전자렌즈나 코일 등이 있다. 주사는, 시료(5)의 면 내의 각 방향(X, Y방향)에서의 주사가 가능하다. 전자 빔(111)의 조사에 따라 시료(5)의 표면으로부터 발생하는 2차 전자 등은, 검출기(104)에서 검출된다. 검출기(104)에서 검출된 아날로그 신호인 검출 신호는, 아날로그ㆍ디지털 변환기(105)에서 디지털 신호로 변환되어, 컴퓨터 시스템(10)의 화상 처리부(106)로 보내진다.

컴퓨터 시스템(10)의 화상 처리부(106)는, 검출 신호를 처리하여 화상을 생성한다. 연산 제어부(107)는, 그 화상에 대하여, ABCC 기능에 관한 처리 등을 행한다. 연산 제어부(107)는, 화상의 가산 처리 등에 기초하여 관찰용의 화상을 생성하고, 입출력부(109)를 통해 유저(U1)에 대하여 출력한다. 또한, 연산 제어부(107)는, ABCC 기능에 관한 제어를 행하는 경우, 검출기 파라미터 제어부(108)를 제어한다. 연산 제어부(107)는, 검출기 파라미터를 포함하는, 촬상이나 검출에 관한 조건을 제어·설정한다. 조건의 상세에 대해서는 한정하지 않는다. 검출기 파라미터 제어부(108)는, 검출기(104)에서의 검출에 관한 파라미터를 설정한다. 이 파라미터는, 촬상 화상의 B값이나 C값에 영향을 끼치는 파라미터이다. 검출기 파라미터의 예로서는, 검출기(104)를 구성하는 광전자 증배관의 전압 등을 들 수 있다. ABCC 기능의 BC값은, 이러한 검출기 파라미터와 소정의 대응 관계를 갖는다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 그 대응 관계를 파악하고 있다. ABCC 기능의 BC값의 제어는, 바꾸어 말하면, 검출기 파라미터 등의 제어이다.

하전 입자 빔 장치(1)는, 주로 컴퓨터 시스템(10)에 의한 프로그램 처리에 기초하여 ABCC 기능을 실현한다. ABCC 기능의 용도로서는, 시료(5)의 표면의 관찰에 의해 결함 부분을 검지하는 것이나, 고정밀도의 치수 측정을 실현하기 위해, 적합한 B값 및 C값을 갖는 관찰용의 화상을 얻는 것을 들 수 있다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 시료(5)에 대한 ABCC 기능에 관한 처리 시에는, 컴퓨터 시스템(10)에 의해, 촬상 대상에 관한 화상의 촬상 전에, ABCC 필요 여부 판정을 행하여, 「필요」라고 판정된 경우에, 그 촬상 대상에 대한 ABCC를 실행하고, 조정 후의 BC값을 재설정한 후에, 관찰용의 화상을 촬상한다.

[컴퓨터 시스템]

도 2는, 컴퓨터 시스템(10)의 구성예를 나타낸다. 컴퓨터 시스템(10)은, 컴퓨터(200)와, 컴퓨터(200)에 접속되는 입력 장치(205)나 표시 장치(206)로 구성되어 있다. 컴퓨터(200)는, 프로세서(201), 메모리(202), 통신 인터페이스 장치(203), 입출력 인터페이스 장치(204) 및 그것들을 서로 접속하는 버스 등으로 구성되어 있다. 입출력 인터페이스 장치(204)에는, 예를 들어 키보드나 마우스 등의 입력 장치(205)나, 액정 디스플레이 등의 표시 장치(206)가 접속되어 있다. 통신 인터페이스 장치(203)는, 도 1의 하전 입자 빔 장치(1)의 검출기(104)나 아날로그ㆍ디지털 변환기(105) 등의 각 부 모두 신호선으로 접속되어 있고, 각각의 사이에서 신호의 입출력 또는 통신을 행한다. 또한, 통신 인터페이스 장치(203)는, 외부의 장치(예를 들어, 서버)와 소정의 통신 인터페이스(예를 들어, LAN)로 접속되어, 외부의 장치와의 통신을 행해도 된다.

프로세서(201)는, 예를 들어 CPU, ROM, RAM 등으로 구성되어, 컴퓨터 시스템(10)의 컨트롤러를 구성한다. 프로세서(201)는, 소프트웨어 프로그램 처리에 기초하여, 컴퓨터 시스템(10)의 기능을 실현한다. 기능은, ABCC 기능을 포함한다. 기능은, 소프트웨어 프로그램 처리뿐만 아니라, 전용의 회로 등에 실장되어도 된다.

메모리(202)는, 불휘발성 기억 장치 등으로 구성되어, 프로세서(201) 등이 사용하는 각종 데이터나 정보를 저장한다. 메모리(202)에는, 제어 프로그램(202A), 설정 정보(202B), 검출 데이터(202C) 및 화상 데이터(202D) 등이 저장된다. 제어 프로그램(202A)은, 기능을 실현하기 위한 프로그램이다. 설정 정보(202B)는, 제어 프로그램(202A)의 설정 정보나 유저(U1)에 의한 설정 정보이다. 설정 정보(202B)는, ABCC 기능의 BC값 등의 정보를 포함한다. 검출 데이터(202C)는, 검출기(104)로부터 얻어지는 검출 신호에 대응하는 데이터이다. 화상 데이터(202D)는, 검출 데이터(202C)에 기초하여 얻은 화상의 데이터이고, 각 처리의 단계에 따른 각종 화상의 데이터를 포함한다. 화상 데이터(202D)는, 유저(U1)에게 출력하기 위한 관찰용의 화상의 데이터를 포함한다.

[시료의 촬상 대상의 예]

도 3은, 시료(5)의 촬상 대상의 예를 나타낸다. 도 3은, 도 1의 스테이지(103) 상의 시료(5)의 수평면(X-Y면에 대응함)에서의 모식도를 나타낸다. 본 예에서는, 시료(5)로서 1매의 원형의 웨이퍼가 있고, 이 웨이퍼의 표면의 영역이, 일정한 크기의 직사각형 영역(300)마다 구획되어 있다. 이 영역(300)이 하나의 촬상 대상(대응하는 촬상 영역)에 상당한다. 하나의 영역(300)은, 도 1의 시야(110)에 대응지어진다. 웨이퍼 전체에서는 복수의 촬상 대상을 갖고, 본 예에서는, 하나의 웨이퍼에 있어서 복수의 촬상 대상(#1 내지 #16)을 갖는다. 각 촬상 대상의 영역(300)은, 동일한 패턴 밀도를 갖는 다고는 할 수 없고, 제조 프로세스에 따라 결함 부분이 생기는 경우도 있다. 또한, 본 예에 한정되지 않고, 복수의 시료(5)가 있는 경우에도, 마찬가지로 복수의 촬상 대상을 구성할 수 있다.

또한, 촬상 대상은, 바꾸어 말하면, 설정된 조건, 시야(110) 및 스테이지(103)의 위치 등에 대응지어진, 대상물이나 촬상 영역이다. 촬상의 시야(110) 및 위치는, 시료(5)를 유지한 스테이지(103)의 위치 등에 대응지어진다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 복수의 촬상 대상에 대하여 복수회의 촬상을 행하는 경우에는, 각 회에서 스테이지(103)의 위치 등을 변화시키도록 제어한다.

각 실시 형태에서는, 시료(5)의 표면의 패턴 밀도나 결함 상태를 취급할 수 있다. 또한, 결함이란, 시료(5)에 있어서의 미리 설계된 기준의 패턴 형상 등의 상태로부터의 차이가 큰 것이다. 결함은, 설계에서는 의도하고 있지 않은, 예를 들어 제조 프로세스상에서 발생하는 부분이다.

또한, 도 3은, 웨이퍼의 표면의 전체 영역을 대상으로 하여 복수로 구분하여 촬상하는 경우이지만, 이것에 한정되지 않고, 웨이퍼의 표면의 일부 영역(예를 들어, 결함 부분을 포함하는 영역만)을 촬상 대상으로 하는 경우도 있다. 그 일부 영역은, 컴퓨터 시스템(10)에서 임의로 설정 가능하다.

[촬상 대상의 패턴 밀도의 예]

도 4는, 시료(5)의 표면의 촬상 대상(대응하는 영역(300))에 있어서의 패턴의 형상 및 밀도의 예를 나타낸다. 본 예에서는, 시료(5)의 표면에 있어서, LSI에서는 일반적인 라인·앤드·스페이스·패턴을 갖는다. 이 패턴은, 예를 들어 X방향에 있어서 높이의 차이가 요철과 같이 반복되는 형상을 갖는다. 예를 들어, 부분 41은 제1 높이를 갖고, 부분 42는 제1 높이보다도 낮은 제2 높이를 갖는다. (A)는, (B)와 비교하여 상대적으로 패턴 밀도가 작은 경우를 나타내고, (B)는, (A)에 비해 상대적으로 패턴 밀도가 큰 경우를 나타낸다.

(C)는, (A)보다도 더욱 패턴 밀도가 작은 예를 나타낸다. 영역(300) 내에 있어서 많은 면적이 부분 41이고, 일부의 면적이 부분 42이다. 또한, 예를 들어 부분 41 내에는, 일부에 높이가 다른 결함 부분 43을 포함하고 있다. 결함 부분 43은, 예를 들어 설계값에 비해 높이가 다르다.

(A), (B), (C)와 같은 예에서는, 촬상 대상에 있어서 패턴 밀도가 다르다. 이들에 비해, 종래 기술에서는, 동일 조건에서 ABCC를 적용한 경우, 보기 쉬운 적합한 화상이 얻어진다고는 할 수 없다. 촬상 대상에 따라서는, 어느 BC값에서의 ABCC를 적용한 결과, 보기 어려운 화상으로 되어 버리는 경우도 있다.

예를 들어, (A)의 촬상 대상의 화상에 대하여, 부분 41과 부분 42에 있어서의 B값(대응하는 계조값)의 차가 작은 경우, ABCC에 의한 조정으로서, 그 차를 넓히도록 조정하면, 콘트라스트를 높게 한 보기 쉬운 화상이 얻어진다. 그러나, (C)와 같은 촬상 대상의 화상에 대하여, 동일 조건의 ABCC를 적용한 경우에, 반드시, 보기 쉬운 화상이 얻어진다고는 할 수 없다. 예를 들어, 부분 43과 같은 결함 부분이, 보기 어려워져 검출하기 어려워져 버릴 가능성이 있다.

또한, 특허문헌 1에도 기재가 있지만, 하전 입자 빔 장치(1)는, 이러한 시료(5)의 표면에 있어서의 촬상 대상의 영역에 대하여, 패턴 밀도를 계산하여, 제어에 이용해도 된다.

[처리 플로우]

도 5는, 실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치(1)에 있어서의 컴퓨터 시스템(10)에 의한 주된 처리의 플로우를 나타낸다. 도 5의 플로우는, 스텝 S1 내지 S5를 갖는다. 스텝 S1은, ABCC 기능의 BC값의 초기 설정값을 설정해 두는 스텝, 또는 그 초기 설정값을 참조하는 스텝이다. 또한, 스텝 S1은, BC값뿐만 아니라, 넓게 말하면, ABCC 기능의 파라미터값을 설정 또는 참조하는 스텝이라고 파악해도 된다. 이 BC값의 초기 설정값은, 촬상 대상에 대하여 첫회에 적용하는 BC값으로 된다.

스텝 S1은, 그 BC값의 설정을 포함하는, 하전 입자 빔 장치(1)의 촬상이나 검출의 조건의 설정을 포함한다. 조건의 설정은, 적어도 검출기(104)의 파라미터의 설정을 포함한다. 설정된 각종 정보는, 도 2의 메모리(202)의 설정 정보(202B)의 일부로서 유지된다.

또한, 스텝 S1은, 시료(5)의 복수의 촬상 대상에 대한 정보(시료 정보라고 총칭함)의 입력 또는 설정을 포함한다. 시료 정보의 입력 또는 설정은, 처리 대상의 시료(5)(하나여도 되고 복수여도 됨)에 있어서의 복수의 촬상 대상(예를 들어, 도 3)에 관한 정보의 입력 또는 설정이다. 이 입력 또는 설정은, 컴퓨터 시스템(10)이 자동적으로 행하는 것으로 해도 되고(예를 들어, 제조 관리 시스템 등으로부터 정보를 참조해도 됨), 유저(U1)가 적절하게 입력·설정하는 것으로 해도 된다. 이 시료 정보는, 예를 들어 복수의 촬상 대상의 각각을 식별하는 ID 등의 정보나, 시료(5)에 의한 제조 디바이스나 제조 프로세스 등을 식별하는 ID 등이 있다. 또한, 시료 정보는, 촬상 대상의 패턴에 대한 정보를 가져도 된다. 예를 들어, 미리, 패턴의 종류가 규정되어 있는 경우에는, 그 패턴의 종류를 식별하는 정보여도 되고, 계산에 의해 패턴 밀도를 알 수 있는 경우에는, 그 패턴 밀도의 정보여도 된다. 기타, 유저(U1)가 임의로 코멘트 등의 정보를 설정해도 된다.

스텝 S2는, 촬상 대상에 대한 ABCC 필요 여부 판정을 행하는 스텝이다. 스텝 S2는, 상세하게는 스텝 S21 내지 S24로 구성된다. 스텝 S21과 스텝 S24는, 스텝 S2의 루프 처리에 관한 개시와 종료의 조건 등의 스텝이다. 스텝 S21은, 촬상 대상의 화상마다의 루프 처리의 개시를 나타내고, 스텝 S24는, 그 루프 처리의 종료를 나타낸다. 모든 촬상 대상의 화상에 대한 처리가 종료된 경우에는, 루프를 빠져나가고, 스텝 S2가 종료로 된다.

스텝 S22는, ABCC 필요 여부 판정용의 소정의 수(M이라고 함)의 화상 프레임(전술한 제1 화상)을 촬상하여 취득하는 처리이다. 이 수 M은, 1 이상이고, 후술하는 스텝 S5의 가산 처리에서의 화상 프레임의 수 N 이하의 수이다(M≤N). 이 수 M은, 전형적으로는 1이어도 되지만, 이에 한정되지 않고, 2이상으로 해도 된다. 또한, 스텝 S22의 M프레임의 촬상 시에는, 스텝 S1에서 참조한 BC값을 포함하는 조건이 사용된다.

스텝 S23은, 스텝 S22에서 취득한 M프레임의 제1 화상을 사용하여, 화상 평가 처리에 의해, ABCC 필요 여부를 판정하는 스텝이다. 이 화상 평가 처리의 예로서는, 후술하는 도 6의 B값의 포화에 관한 처리를 들 수 있다. 예를 들어, 포화가 있는 경우에는 ABCC 「필요」라고 판정되고, 포화가 없는 경우에는 ABCC 「불필요」라고 판정된다.

스텝 S3은, 스텝 S2의 ABCC 필요 여부 판정 결과에 따른 분기이고, 「필요」였던 경우에는 스텝 S4로 진행하고, 「불필요」였던 경우에는 스텝 S5로 진행한다.

스텝 S4는, 촬상 대상에 대한 ABCC를 실행하는 스텝이다. 스텝 S4는, 상세하게는, 스텝 S41 내지 S46으로 구성된다. 스텝 S41과 스텝 S46은, 스텝 S4의 루프 처리에 관한 개시와 종료의 스텝이다. 이 루프 처리는, 촬상 대상에 대한 ABCC용의 M프레임의 화상의 화상마다 반복되고, M프레임의 최후의 화상까지 처리가 종료되면, 스텝 S4가 종료된다. 스텝 S4의 ABCC용의 화상 프레임의 수 M은, 스텝 S2의 판정용의 화상 프레임의 수 M과 동일하다.

스텝 S42에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, ABCC용의 M프레임의 화상 중 i번째의 프레임의 화상(전술의 제2 화상)을 촬상한다. 처리용의 변수 i는 i＝1 내지 M이다.

스텝 S43에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, ABCC 처리를 종료할 것인지 여부의 종료 판정 처리를 행한다. 이 ABCC 종료 판정은, 예를 들어 화상의 BC값이 적합해졌는지 여부의 판단이고, 스텝 S22의 화상 평가 처리와 동일한 내용으로서 포화의 판단 처리로 해도 되고, 다른 처리로 해도 된다.

스텝 S44는, 스텝 S43의 판정 결과에 따른 분기이고, ABCC 종료의 경우(예)에는 스텝 S4의 루프를 빠져서 스텝 S5로 진행하고, ABCC 종료가 아닌 경우(아니오)에는 스텝 S45로 진행한다.

스텝 S45에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, 촬상 대상에 대하여, ABCC의 BC값을 조정하여 조정 후의 BC값을 결정하고, 그 조정 후의 BC값을 ABCC 기능의 설정값으로서 설정한다. 이 설정에서는, 스텝 S1에서 초기 설정값인 BC값으로서 설명한, 도 2의 메모리(202)의 설정 정보(202B)의 일부인 ABCC 기능의 설정값이 갱신된다. 즉, 그 후에 촬상 대상에 따라 이 플로우의 반복으로서 스텝 S1의 BC값이 참조되는 경우에는, 그 갱신된 BC값이 참조되게 된다.

스텝 S5에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, 촬상 대상에 대하여, 가산 처리용의 소정의 수(N으로 함)의 화상 프레임을 촬상하여 취득하고, 취득한 N프레임의 화상을 사용하여 가산 처리를 행한다. 그리고, 하전 입자 빔 장치(1)는, 이 가산 처리에 기초하여, 관찰용의 화상을 생성하고, 메모리(202)의 화상 데이터(202D)의 일부로서 기억함과 함께, 유저(U1)에 대하여 출력한다. 출력은, 도 2의 표시 장치(206)의 표시 화면에서의 화상 표시 등이다. 수 N은, 전술한 수 M과의 관계에서, N≥1, N≥M이다. 이 가산 처리는, 품질이 높은 관찰용 화상을 얻기 위해, 예를 들어 N프레임의 화상을 화소마다 가산하여 평균 등의 통계값을 취하는 처리(적산 처리라고 불리는 경우도 있음)나, 품질이 양호한 일부의 화상을 선택하는 처리 등을 들 수 있다. N＝1로서, 가산 처리를 생략 또는 간이화해도 된다. 가산 처리의 상세에 대해서는 한정되지 않는다.

[화상 평가(ABCC 필요 여부 판정)]

도 5의 스텝 S23의 화상 평가 처리의 예를 설명한다. 컴퓨터 시스템(10)은, 촬상 대상에 대한 평가용의 M프레임의 화상에 대하여, 화소의 계조값에 기초하여 히스토그램을 작성하여, 포화의 유무나 정도를 평가한다.

도 6은, 화상 평가 처리에 대한 설명도로서, 촬상 화상의 히스토그램의 예를 나타낸다. 도 6의 (A)는, ABCC가 불필요(「불필요」)라고 판정해야 할 예이고, 어느 촬상 대상의 평가용 화상의 계조값의 히스토그램의 예로서, 포화가 없는 경우를 나타낸다. 도 6의 각 그래프는, 횡축이 계조값(B값 등과 대응 관계를 가짐)이고, 취할 수 있는 계조 범위 600으로서, 예를 들어 0부터 255까지의 범위를 갖는다. 종축은, 계조값마다의 빈도값이다. (A)에서는, 계조값의 분포는, 계조 범위 600의 최솟값인 0이나 최댓값인 255의 부근에는 없고, 이러한 경우를, 포화가 없다고 칭하고 있다. 분포 범위 R01은, 계조의 빈도값이 존재하는 범위를 나타내고, 최솟값 Rmin과, 최댓값 Rmax를 갖는다. Rmin>0, Rmax<255이다. 예를 들어, Rmin≒50, Rmax≒200이다. 또한, 최솟값 Rmin은, 바꾸어 말하면, 최소 B값이고, 특허문헌 1에서의 휘도 보텀에 상당한다. 최댓값 Rmax는, 바꾸어 말하면, 최대 B값이고, 특허문헌 1에서의 휘도 피크에 상당한다. 또한, 분포 범위 R01은, 빈도값이 가장 큰 계조값 Rh를 갖는다.

도 6의 (B)나 (C)는, ABCC 「필요」라고 판정해야 할 예이고, 포화가 있는 경우를 나타낸다. (B)에서는, 계조의 빈도값의 분포로서, 분포 범위 R02는, 최솟값인 0의 부근에도 존재한다. 최솟값 Rmin은 0으로 되어 있다. 다수의 화소에서는 B값이 0이라고 간주되기 때문에, 계조의 최솟값 0에서의 빈도값이 특히 크게 되어 있다. 즉, (B)의 경우, 저계조측에서의 포화가 있다. 이러한 저계조측에서의 포화는, 소위 화이트에 대응한다. 화이트는, 화상 중의 휘도가 높은 부분이 전면적으로 백색으로 되어 버리는 것이다. (C)에서는, 분포 범위 R03은, 최댓값인 255의 부근에도 존재한다. 최댓값 Rmax는 255로 되어 있다. 다수의 화소에서는 B값이 255로 간주되기 때문에, 계조의 최댓값 255에서의 빈도값이 특히 크게 되어 있다. 즉, (C)의 경우, 고계조측에서의 포화가 있다. 이러한 고계조측에서의 포화는, 소위 블랙에 대응한다. 블랙은, 화상 중의 휘도가 낮은 부분이 전면적으로 흑색으로 되어 버리는 것이다.

컴퓨터 시스템(10)은, 예를 들어 분포 범위의 최솟값 Rmin 및 최댓값 Rmax를 사용하여 포화를 판정한다. 컴퓨터 시스템(10)은, 예를 들어 Rmin≤Ra, 또는 Rmax≥Rb의 경우에, 포화 있음이라고 하고, ABCC 「필요」라고 판정한다. Ra, Rb는, 평가용으로 사전에 설정된 역치이고, 예를 들어 Ra＝0, Rb＝255로 해도 된다.

하전 입자 빔 장치(1)의 컴퓨터 시스템(10)은, 평가용 화상의 히스토그램을 적절하게 평가하기 위해, 필터 처리 등에 의해 노이즈를 제거한 화상을 평가용 화상으로서 사용해도 된다. 그 필터는, 예를 들어 이동 평균 필터, 가우스 필터, 양방향 필터 등의, 일반적인 노이즈 제거의 필터를 적용할 수 있다.

[BC값의 조정]

도 7은, ABCC(도 5의 스텝 S4)에 의해 BC값을 조정하는 예로서, 촬상 화상의 히스토그램의 예를 나타낸다. (A)는, 조정 전의 촬상 대상의 화상의 예에 있어서의 계조값의 히스토그램을 나타낸다. 이 계조값의 분포 범위 701은, 비교적 좁은 범위로 되어 있고, 이대로는 콘트라스트가 낮아 잘 보이지 않다. 분포 범위 701은, 최솟값 Rmin1 및 최댓값 Rmax1을 갖는다. 한편, (B)는, BC값을 조정 후의 촬상 대상의 화상에 있어서의 히스토그램을 나타낸다. 이 계조값의 분포 범위 702는, (A)의 분포 범위 701보다도 넓게 하도록, 최솟값 Rmin1보다도 작은 최솟값 Rmin2와, 최댓값 Rmax1보다도 큰 최댓값 Rmax2를 갖는다. 이에 의해, (B)의 화상에 의하면, (A)보다도 콘트라스트가 높아 보기 쉬워진다. 적절한 분포 범위로 함으로써, 콘트라스트가 너무 낮지 않고 너무 높지 않은 적합한 관찰용 화상, 예를 들어 결함 부분을 관찰·검출하기 쉬운 화상이나, 정확한 치수 측정을 하기 쉬운 화상이 얻어진다. 상기 조정 후의 분포 범위 702의 최솟값 Rmin2나 최댓값 Rmax2를 정할 때에는, 소정의 기준값을 사용해도 된다. 또한, ABCC 기능의 상세로서 어떻게 BC값을 조정할지 등의 방법의 상세에 대해서는 한정하지 않는다. 일례로서는, 특허문헌 1에 기재된 방법을 적용해도 된다.

ABCC 기능에서는, 촬상 화상의 B값 및 C값과, 검출기(104)의 파라미터값과의 사이에 상관을 가정한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 촬상에서 얻은 화상의 B값 등에 기초하여, BC값을 조정하고, 그 BC값에 맞추어, 검출기(104)의 파라미터값을 조정한다. 도 1에서 말하면, 연산 제어부(107)는, 검출기 파라미터 제어부(108)를 제어하고, 검출기(104)에 조정 후의 파라미터값을 설정한다. 이에 의해, 새로운 촬상에서 얻는 화상의 BC값이 적합한 BC값으로 된다.

[화면예]

유저(U1)는, 컴퓨터 시스템(10)이 제공하는 화면에서, GUI에 따라, 지시나 설정 정보 등을 입력하여, 관찰용의 화상이나 각종 정보를 볼 수 있다. 유저(U1)는, 화면에서, 시료(5)의 촬상 대상의 정보나 조건 등을 입력·설정할 수 있다.

도 8은, 컴퓨터 시스템(10)이 유저(U1)에게 제공하는 GUI 화면예를 나타낸다. (A)는, ABCC 방식("ABCC method”)에 관한 설정 화면예를 나타낸다. 이 화면에서는, 리스트 박스 혹은 선택지 버튼 등의 GUI를 사용하여, 유저(U1)는, 적용하는 ABCC 방식을, 몇 가지의 ABCC 방식으로부터 선택하여 설정할 수 있다. 본 예에서는, 선택지가 되는 ABCC 방식은, 전술한 제1 방식(바꾸어 말하면 로버스트니스 우선 방식), 제2 방식(바꾸어 말하면 스루풋 우선 방식) 및 실시 형태 1의 신방식 등이다. 또한, 이렇게 몇 가지의 ABCC 방식으로부터 선택할 수 있는 형태에 한정되지 않고, 실시 형태 1의 신방식만을 실장한 형태도 물론 가능하다.

(B)는, ABCC 결과의 표시 화면예를 나타낸다. 이 화면에서는, 표 등의 형식으로, 시료(5)의 복수의 촬상 대상에 대한 정보를 표시한다. 대상의 시료(5)는, 하나여도 되고, 복수여도 된다. 시료(5)마다의 표를 마련해도 된다. 이 표의 예에서는, 복수의 촬상 대상(예를 들어, 복수의 결함 부분)의 정보를 표시하는 항목 801과, 촬상 대상마다의 ABCC 실행 유무(실행 있음: Y, 실행 없음: N)의 정보를 표시하는 항목 802와, 휘도 (B)값을 표시하는 항목 803과, 콘트라스트 (C)값을 표시하는 항목 804를 갖는다. 항목(801)에서는, 행마다 결함 부분을 식별하는 ID("Defect ID")가 표시되어 있다. 또한, 유저(U1)는, 표로부터 행 또는 항목 혹은 체크 버튼 등을 선택 조작함으로써, 선택한 결함 부분(대응하는 촬상 대상)에 대한 관찰용의 화상을 화면에 표시시킬 수도 있다.

(C)는, 보존 BC값 리스트의 화면예를 나타낸다. 이 화면은, 시료(5)에 대응지어지는 제조 디바이스 및 제조 프로세스마다, ABCC 기능용의 설정 정보로서 보존하는 BC값을 리스트 표시하고, 유저(U1)에 의한 확인이나 설정을 가능하게 한다. ABCC 기능이 보존하는 BC값은, 하나로 한정되지 않고, 복수를 후보로 하여 리스트로서 보존 가능하다. 이 화면은, 예를 들어 시료 정보 811과, 표를 갖는다. 시료 정보 811은, 제조 디바이스 및 제조 프로세스의 식별 정보를 포함한다. 표는, 우선도(Priority) 항목 812, B값 항목 813, C값 항목 814 및 주파수(Frequency) 항목 815 등을 갖는다. 우선도 항목 812는, 보존 BC값에, 우선도(예를 들어, 높은 순으로 1, 2, 3, ……)를 붙이는 경우에, 그 우선도를 설정·표시할 수 있다. B값 항목 813 및 C값 항목 814는, 보존 BC값을 나타낸다. 주파수 항목 815는, 보존 BC값에 관련지어지는 주파수의 정보를 나타낸다. 주파수에 한정되지 않고, 다른 관련하는 정보 요소를 기억이나 표시해도 된다. 유저(U1)는, 이 화면에서, 시료(5)에 따라 적합한 BC값 등을 보존·확인할 수 있다. 유저(U1)는, 표로부터 행 등을 선택 조작함으로써, 전술한 초기 설정값(도 5의 스텝 S1)으로서 적용하는 BC값을 선택할 수도 있다. 또한, 하전 입자 빔 장치(1)는, 이러한 정보에 기초하여, 처리 대상의 시료(5)의, 예를 들어 제조 디바이스나 제조 프로세스 등을 인식하고, 자동적으로, 전술한 초기 설정값으로 하여 적용하는 BC값을 선택할 수도 있다. 시료(5)의 정보는, 이들에 한정되지 않고, 예를 들어 시료(5) 또는 촬상 대상에 있어서의 패턴의 종류나 패턴 밀도 등의 정보를 포함해도 된다.

유저(U1)는, 상기와 같은 화면을 보면서, 하전 입자 빔 장치(1)에 시료 정보나 조건 등의 정보를 입력·설정·확인하는 것이나, 복수의 촬상 대상의 ABCC 처리 결과를 통합하여 확인하는 것 등이 용이하게 가능하다. 또한, 도 8과 같은 각 화면은, 메뉴 등으로부터 선택할 수 있고, 후술하는 실시 형태 2등에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

[효과 등(1-1)]

상기한 바와 같이 실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치(1)에 의하면, 촬상 화상의 휘도 및 콘트라스트를 자동적으로 조정하는 ABCC 기능에 관하여, 스루풋과 로버스트니스를 양립할 수 있고, 그것들을 밸런스 좋게 실현할 수 있다.

실시 형태 1에서는, 특유한 처리에 의해, 촬상 대상에 대하여 ABCC 「필요」로 된 경우에만, ABCC가 실행된다. ABCC 기능의 BC값의 초기 설정값이, 어느 촬상 대상에 대하여 적절하지 않은 경우에, 종래 기술에 의하면, 휘도의 포화(예를 들어, 화이트나 블랙)로 되어 버려, 관찰용의 적합한 화상이 얻어지지 않는다. 그것에 비해, 실시 형태 1에서는, ABCC 기능의 BC값의 초기 설정값이, 어느 촬상 대상에 대하여 적절하지 않았던 경우에도, 평가의 결과 ABCC 「필요」라고 판정되어 ABCC가 행해짐으로써, 그 촬상 대상에 적절한 적합한 BC값으로 조정되어, 관찰용의 적합한 화상이 얻어진다. 복수의 촬상 대상에 있어서의 각 촬상 대상에 대하여, 마찬가지로 처리가 적용됨으로써, 촬상 대상의 패턴 밀도의 차이나 변화에 적응하도록 하여, ABCC의 실행 유무나 BC값의 갱신이 제어된다.

상기한 바와 같이 실시 형태 1에서는, 시료(5)의 복수의 촬상 대상의 패턴 밀도의 차이 등에 적응할 수 있는 로버스트니스의 높이를 확보하면서, 촬상 대상마다 매회 ABCC를 실행하는 제1 방식보다도, 촬상까지 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있으므로, 전체적으로 장치의 스루풋을 높일 수 있다. 또한, 실시 형태 1에서는, 시료(5)의 패턴 밀도를 미리 알 수 있는 경우, 불분명한 경우, 어느 경우에도, ABCC 필요 여부 판정 등에 의해 대응할 수 있으므로, 효율적인 ABCC를 실현할 수 있다.

실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치(1)에 의하면, 대상의 시료(5)의, 예를 들어 패턴 밀도나 결함의 상태나 특성에 대하여, ABCC 기능의 BC값의 초기 설정값이 적합하지 않은 경우에도, ABCC 「필요」에 따라 조정 후의 BC값을 적용함으로써, 예를 들어 휘도의 포화가 없는 적합한 화상이 얻어진다. 이 하전 입자 빔 장치(1)에 의하면, 복수의 촬상 대상에 대한 ABCC의 적용 시에, ABCC 필요 여부 판정에 기초하여, 다수의 화상의 촬상·생성을 행할 필요없이, 예를 들어 1회의 화상의 촬상만으로 ABCC를 적용할 수 있기 때문에, 로버스트니스와 스루풋을 양립할 수 있다.

[효과 등(1-2)]

도 9는, 실시 형태 1의 방식에 관한 효과를 더 상세하게 나타내기 위한 설명도이다. (A)는, 제1 방식인 로버스트니스 우선 방식에 있어서, 시료의 복수의 촬상 대상에 대한 ABCC의 BC값의 적용의 예를 통합한 표이다. 표의 1행째는 촬상 대상의 ID(예를 들어, #1 내지 #m), 2행째는 적용한 BC값(예를 들어, 조정 후 BC값)을 나타낸다. 제1 방식의 장치는, 최초의 촬상 대상 #1에 대하여 ABCC를 실행하고, 조정 후의 BC값으로서 BC1을 적용한다. 장치는, 이후의 촬상 대상 #2 내지 #m에 대해서도, 각각 ABCC를 실행하고, 조정 후의 BC값으로서 BC2, ……, BCm을 적용한다.

(B)는, 제2 방식인 스루풋 우선 방식에 있어서, 시료의 복수의 촬상 대상에 대한 ABCC의 BC값의 적용의 예를 마찬가지로 통합한 표이다. 제2 방식의 장치는, 최초의 촬상 대상 #1에 대하여 ABCC를 실행하고, 조정 후의 BC값으로서 BC1을 적용하여 보존한다. 장치는, 이후의 촬상 대상 #2 내지 #m에 대해서는, ABCC를 실행하지 않고, 최초의 BC값인 BC1을 적용한다.

(C)는, 실시 형태 1의 하전 입자 빔 장치(1)에 있어서의 로버스트니스와 스루풋을 양립하는 방식에 있어서, 시료(5)의 복수의 촬상 대상에 대한 ABCC의 BC값의 적용의 예를 통합한 표이다. 표의 1행째는 촬상 대상(#1 내지 #m)을 나타내고, 2행째는 M프레임을 사용한 ABCC 필요 여부 판정(도 5의 스텝 S2)의 결과의 예를 나타낸다. 3행째는 M프레임을 사용한 ABCC 실행 유무나 그때의 BC값의 예를 나타낸다. 4행째는 N프레임의 가산 처리(도 5의 스텝 S5) 시에 적용되는 BC값을 나타낸다. 또한, 표 외의 항목 900은, 메모리(202)에 보존되는 BC값(스텝 S1의 초기 설정값)의 예를 나타낸다.

도 5의 플로우에 따라 복수의 촬상 대상이 처리된다. 최초의 촬상 대상 #1에 대하여, BC값의 초기 설정값인 BC0을 사용하여, ABCC 필요 여부 판정(스텝 S2)이 행해지고, 결과가 예를 들어 「불필요」로 되었다. 이 경우, ABCC(스텝 S4)는 행해지지 않고, 그대로, BC0을 사용하여 N프레임의 가산 처리(스텝 S5)가 행해지고, 관찰용의 화상으로 된다. 이어서, 촬상 대상 #2에 대하여, BC0을 사용하여, ABCC 필요 여부 판정이 행해지고, 결과가 예를 들어 「불필요」로 되었다. 이 경우, ABCC는 행해지지 않고, BC0을 사용하여 N프레임의 가산 처리가 행해진다. 이어서, 촬상 대상 #3에 대하여, BC0을 사용하여, ABCC 필요 여부 판정이 행해지고, 결과가 예를 들어 「필요」로 되었다. 이 경우, ABCC(스텝 S4)가 행해져, 조정 후의 BC값으로서 BC3이 얻어지고, 새로운 초기 설정값으로서 보존된다. 즉, BC0으로부터 BC3으로 갱신된다. 그리고, 그 BC3을 사용하여 N프레임의 가산 처리가 행해진다. 이어서, 촬상 대상 #4에 대하여, BC3을 사용하여, ABCC 필요 여부 판정이 행해지고, 결과가 예를 들어 「불필요」로 되었다. 이 경우, ABCC가 행해지지 않고, BC3을 사용하여 N프레임의 가산 처리가 행해진다. 이후 마찬가지로, 필요 여부에 따른 처리로 된다. 또한, 상기 실시 형태 1에서는, ABCC 필요 여부 판정에서 「필요」로 되어 ABCC 실행에 의해 얻은 조정 후 BC값을, 새로운 초기 설정값(스텝 S1)으로 하도록 갱신하는 예를 나타냈다. 이에 한정되지 않고, ABCC 필요 여부 판정에서 「필요」로 되어 ABCC 실행에 의해 얻은 조정 후 BC값을, 그 회의 촬상 대상에 적용하는 것으로 하고, 새로운 초기 설정값으로서는 갱신하지 않는 구성도 가능하다. 예를 들어, 상기 ABCC 필요 여부 판정에서 「필요」로 된 촬상 대상 #3 후, BC값의 초깃값인 BC0을 갱신하지 않아도 된다. 이 경우, 다음의 촬상 대상 #4에서는 BC0을 사용하여 ABCC 필요 여부 판정을 행하게 된다.

<실시 형태 2>

도 10 내지 도 12를 사용하여, 본 개시의 실시 형태 2의 하전 입자 빔 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 2 등의 기본적인 구성은 실시 형태 1과 마찬가지이고, 이하에는, 실시 형태 2 등에 있어서의 실시 형태 1과는 다른 구성 부분에 대하여 설명한다.

실시 형태 2의 하전 입자 빔 장치는, 전술한 ABCC 필요 여부 판정 처리(도 5의 스텝 S2)와, 관찰용 화상을 얻기 위한 가산용의 화상 촬상 처리(스텝 S5)를, 병렬적으로 실행한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 각각의 촬상 대상에 대하여, ABCC 「필요」라고 판정한 경우, 그 시점에서 가산용의 화상 촬상 처리를 중단하고, 실시 형태 1과 마찬가지로, 그 촬상 대상에 대한 ABCC를 실행하여 BC값을 조정한다. 그리고, 하전 입자 빔 장치(1)는, 그 촬상 대상에 대하여, 조정 후의 BC값을 사용하여, 재차, 가산용의 화상 촬상 처리를 행하여 관찰용의 화상을 얻는다.

실시 형태 2의 하전 입자 빔 장치는, 상기 병렬 처리에서, 가산 처리용으로 촬상 중인 N프레임으로부터, 판정용의 M프레임(예를 들어, 1프레임)을 발출하여 ABCC 필요 여부 판정을 행하고, ABCC 「필요」에 따라 ABCC를 실행한다. 실시 형태 2에 의하면, 상기 병렬 처리로 하므로, 종래 기술에 비해, ABCC 필요 여부 판정에 필요한 M프레임의 화상의 촬상분의 추가 처리 시간이 불필요해진다. 즉, 실시 형태 2에서는, 스루풋을 더 높일 수 있다.

[병렬 처리]

도 10은, 실시 형태 2에서의 병렬 처리의 개요에 대한 설명도를 나타낸다. 도 10은, 횡축을 시간으로 하고, 종축에는, (A)로서, 어느 촬상 대상에 대하여, ABCC 필요 여부 판정에서 「불필요」인 경우와, (B)로서, ABCC 필요 여부 판정에서 「필요」인 경우를 나타내고 있다. 먼저 (A)에서, 시점 t0부터는 가산용의 N프레임의 화상 촬상 1001의 처리가 개시되고, N프레임까지 촬상하는 경우에는 시점 t3에서 종료한다. 촬상 시간 T1은, (A)의 경우에, 이 촬상 대상의 N프레임의 화상 촬상 1001의 완료까지 필요로 하는 개략적인 시간을 나타낸다. 1프레임당의 촬상 시간은 T1/N이다. 판정 1002는, 화상 촬상 1001과 병렬로 행해지는 ABCC 필요 여부 판정 처리를 나타낸다. 예를 들어, 시점 t1에서는, ABCC 필요 여부 판정에 사용하는 M프레임의 화상이 촬상 완료로 된다. 따라서, 시점 t1부터는, 그 M프레임의 화상을 사용한 판정 1002의 처리가 개시되고, 시점 t2에서 종료된다. 판정 1002에 필요로 하는 시간은, 화상 촬상 1001보다도 짧다. 판정 1002의 결과가 ABCC 「불필요」였던 경우, 하전 입자 빔 장치(1)는, 화상 촬상 1001의 처리를 계속하고, 시점 t3에서 N프레임까지의 촬상이 종료된다.

이어서 (B)에서, 마찬가지로, 시점 t0부터는 N프레임의 화상 촬상 1003의 처리가 개시되어 있다. 시점 t1에서는, M프레임을 사용한 판정 1004가 개시되고, 시점 t2에서는 판정 결과가 ABCC 「필요」로 되어 종료되어 있다. 이 경우, 하전 입자 빔 장치(1)는, 그 시점 t2(예를 들어, i번째의 화상 프레임을 촬상 중인 시점)에서, 화상 촬상 1003의 처리를 중단한다. 촬상 중단 1005는, 시점 t2부터 시점 t4까지의 촬상이 중단되는 시간을 나타낸다. 판정 종료의 시점 t2까지 촬상 완료의 화상 프레임(예를 들어, 1부터 i-1까지)은 기억되어 있지만, 그 시점 t2의 화상 프레임 이후(예를 들어, i부터 N까지)에 대해서는 촬상되지 않는다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 판정 종료의 시점 t2부터, 촬상 대상에 있어서의 나머지의 미촬상의 화상 프레임(예를 들어, i부터 N까지)에 대하여, ABCC 1006의 처리를 실행하여 BC값을 조정하여 조정 후의 BC값을 기억한다. 예를 들어, 시점 t4에서 ABCC 1006이 종료되어 있다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 시점 t4부터는, 그 조정 후의 BC값을 사용하여, 재차, 그 촬상 대상에 대한 N프레임분의 화상 촬상 1007의 처리를 행하여 관찰용의 화상을 얻는다. 예를 들어 시점 t5에서 화상 촬상 1007이 종료되어 있다. 촬상 시간 T2는, (B)의 경우에, 이 촬상 대상의 N프레임의 화상 촬상의 완료까지 필요로 하는 개략적인 시간을 나타낸다. 또한, 판정 1002 및 판정 1004의 처리는 컴퓨터 시스템(10)(컴퓨터(200))에 의한 판정 처리이고, 하드웨어의 동작을 수반하는 화상 촬상 1001 등과 같은 다른 처리에 비해, 처리 시간이 짧고, 거의 무시할 수 있는 케이스가 많다. 이 때문에, 많은 케이스에서는, 판정에 관한 처리 시간을 거의 0으로 하고, t2≒t1이라고 생각해도 된다.

실시 형태 2에서는, (B)와 같이, ABCC 「필요」로 된 경우에도, 병렬 처리에 의해, 처리 전체에서 필요로 하는 시간을 억제할 수 있다. 즉, 실시 형태 2에서는, 실시 형태 1에 비해, 스루풋을 더 높일 수 있다.

[처리 플로우 (2)]

도 11은, 실시 형태 2의 하전 입자 빔 장치(1)에 있어서의 컴퓨터 시스템(10)에 의한 주된 처리의 플로우를 나타내고, 스텝 S201 내지 S207을 갖는다. 스텝 S201에서, 컴퓨터 시스템(10)은, BC값을 포함하는 조건이나 시료 정보 등을 설정 또는 참조한다. 스텝 S202에서, 컴퓨터 시스템(10)은, 가산 처리용의 N프레임의 화상 촬상 처리를 행한다. 이 스텝 S202는, 스텝 S201에서 설정 또는 참조한 초기 설정값인 BC값을 사용하여, 미리 설정된 수 N의 화상 프레임을 촬상하여 취득하는 처리이다. 스텝 S202는, 상세하게는, 스텝 S202A, S202B, S202C, S202D로 구성된다. 스텝 S202A와 스텝 S202C는, 루프 처리의 개시와 종료의 스텝이다. 이 루프는, 처리 대상 프레임을 n으로 한 경우에, 1부터 N까지, n≤N의 경우에 반복된다. 스텝 S202B는, N프레임 중 처리 대상 프레임 n의 촬상이다. 루프 후의 스텝 S202D는, 얻어진 N프레임의 가산 처리에 의해 관찰용 화상을 생성하는 스텝이다. 스텝 S202D 후, 플로우의 종료로 된다.

또한, 스텝 S202B에서는, 촬상한 처리 대상 프레임 n이, ABCC 필요 여부 판정용의 소정의 수 M으로 된 경우, 스텝 S203으로 천이한다. 스텝 S203은, 촬상 대상에 대한 ABCC 필요 여부 판정 처리이다. 스텝 S203에서, 컴퓨터 시스템(10)은, 스텝 S202에서 촬상하여 얻은 화상 중 1부터 M까지의 M개(M≤N)의 화상 프레임에 대하여, 화상 평가 처리를 행하고, 그 평가 결과에 기초하여 ABCC 필요 여부를 판정한다. 이 화상 평가 처리는, 예를 들어 실시 형태 1과 마찬가지이다.

스텝 S204는, ABCC 필요 여부 판정 결과에 따른 분기이고, 「불필요」의 경우에는 스텝 S205로, 「필요」의 경우에는 스텝 S206으로 진행한다. 스텝 S205에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, N프레임의 촬상을 계속하도록, 스텝 S202로 복귀되고, 나머지의 프레임에 대해서도, 동일하게 반복된다. 스텝 S206에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, 스텝 S202에 관한 N프레임의 촬상을 중단하고, 스텝 S207로 진행한다. 스텝 S207에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, 촬상 대상에 대하여, 실시 형태 1과 마찬가지로 ABCC 처리를 실행하고, 조정 후의 BC값을 결정·설정하고, 스텝 S202로 복귀된다. 스텝 S207로부터 스텝 S202로 복귀된 경우, 컴퓨터 시스템(10)은, 스텝 S207에서 갱신되어 있는 조정 후 BC값을 사용하여, 재차, 수 N의 화상 프레임을 촬상하여 가산 처리한 후의 화상을 생성하고, 플로우가 종료로 된다.

[효과 등 (2)]

상기한 바와 같이 실시 형태 2에 의하면, 실시 형태 1과 동일한 기본적인 효과에 더하여, 상기 병렬 처리로 함으로써, 스루풋을 더 높일 수 있다. 실시 형태 2에서는, 복수의 촬상 대상에 대하여, ABCC 「필요」로 되는 촬상 대상이 적은 사례일수록, 높은 스루풋을 실현할 수 있다.

도 12 및 도 13은, 실시 형태 2에 관한 효과를 더 상세하게 나타내기 위한 설명도이다. 먼저, 도 12는, 실시 형태 1 및 2에 있어서의, N프레임의 화상 촬상(도 11의 스텝 S202)에 대한 처리예의 플로우를 나타내고, 스텝 S211 내지 S214를 갖는다. 이 플로우는, 시료(5)인 웨이퍼(예를 들어, 도 3)마다에 있어서의, 전체의 복수의 촬상 대상을 처리하기 위한 시퀀스에 대응하고 있고, 스테이지(103)(도 1)의 이동을 고려한 플로우이다. 스텝 S211과 스텝 S214는, 루프 처리의 개시와 종료의 스텝이고, d＝D의 경우에 종료이다. 본 예에서는, 촬상 대상을 결함 부분이라고 하고, 각각의 결함 부분을 변수 d로 나타내고, 결함 부분의 수를 D라고 한다(d＝1 내지 D).

스텝 S212에서, 하전 입자 빔 장치(1)는, 시료(5)를 얹은 스테이지(103)를, 촬상 대상인 결함 부분 d가 시야(110)에 들어가는 위치로 이동한다. 이 이동에는, 상응의 시간을 필요로 한다.

스텝 S213에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, 결함 부분 d에 대한 화상을 촬상한다. 스텝 S213의 처리 내용은, 도 5와 개략적으로 마찬가지이고, BC값의 설정(S213A), ABCC 필요 여부 판정(S213B), ABCC 실행(S213D) 및 N프레임의 화상 촬상·가산 처리(S213E)를 갖는다.

실시 형태 1 및 2의 효과를 추정 계산하기 위한 설명상의 변수로서 이하가 있다. 도 12와 같은 복수의 촬상 대상(특히 결함 부분)에 대한 화상 촬상을 포함하는 시퀀스의 처리 전체에 필요로 하는 시간을, 시간 TW라고 한다. 하나의 촬상 대상(결함 부분 d)당에서의 ABCC 처리에 필요로 하는 시간을, 시간 TA라고 한다. 촬상 사이에서의 스테이지(103)의 이동에 필요로 하는 평균 시간을, 시간 TS라고 한다. 화상 평가용의 M프레임의 화상 촬상에 필요로 하는 시간을, 시간 TM이라고 한다. 가산용의 N프레임의 화상 촬상에 필요로 하는 시간을, 시간 TN이라고 한다. 복수(D)의 촬상 대상(결함 부분 d)에 관하여, ABCC 필요 여부 판정의 결과에서 「필요」라고 판정되는 촬상 대상(결함 부분 d)의 수를 X라고 한다(0≤X≤D).

도 13은, 실시 형태 2의 효과로서 스루풋의 관점, 특히 처리 전체의 소요 시간에 관한 추정의 그래프를 나타낸다. 이 그래프는, 각 방식에서의 소요 시간의 추이를, 결함 부분 d의 수 X와의 관계로 나타낸다. 이 그래프는, 횡축이, ABCC 「필요」라고 판정되는 결함 부분 d의 수 X이고, 종축이, 처리 전체에 필요로 하는 시간 TW의 개략적인 추정의 값이다. 전술한 종래 기술의 로버스트니스 우선인 제1 방식과, 스루풋 우선인 제2 방식과, 실시 형태 1과, 실시 형태 2에서, 시간 TW에 관한 추정값을, 각각, TW1, TW2, TW3, TW4라고 하면, 이하와 같이 계산할 수 있다.

제1 방식의 경우: TW1＝D×(TN＋TS＋TA). 도시와 같이, 시간 TW1은 수 X에 따르지 않는 일정값으로 된다.

제2 방식의 경우: TW2＝D×(TN＋TS)＋TA. 도시와 같이, 시간 TW2는 수 X에 따르지 않는 일정값으로 되어, TW2<TW1이다.

실시 형태 1의 경우: TW3＝D×(TN＋TS＋TM)＋X×TA. 도시의 선 1301은, 시간 TW3에 관한 함수 TW3(X)에 상당한다. 시간 TW3은, 수 X에 따라 선형으로 증가하는 값으로 된다. 수 X가, 어느 수 Xa까지인 범위에서는, 시간 TW3의 쪽이, 시간 TW1보다도 짧아진다. 그러나, 수 X가, 어느 수 Xa 이상으로 되는 범위에서는, 시간 TW3의 쪽이, 시간 TW1보다도 길어져 버린다.

실시 형태 2의 경우: TW4＝D×(TN＋TS)＋X×TA. 도시의 선 1302는, 시간 TW4에 관한 함수 TW4(X)에 상당한다. 시간 TW4는, 수 X에 따라 선형으로 증가하는 값으로 되고, 수 X의 전체 범위에서, 시간 TW3보다도 짧다. 시간 TW4와 시간 TW3의 차 1303은 D×TM이다. 시간 TW4는, 수 X가 0인 경우에는 시간 TW2와 동일하고, 수 X가 수 D인 경우에는 시간 TW1과 동일하다. 시간 TW4는, 수 X가 0부터 수 D까지의 범위에서, 선형으로 증가하고, 시간 TW2와 시간 TW1 사이의 시간으로 된다. 시간 TW4는, 수 X가 어느 수 Xa 이상으로 되는 범위라도, 시간 TW1보다도 짧아진다.

상기한 바와 같이 실시 형태 2는, 실시 형태 1보다도 스루풋의 관점에서 더 효과가 높다. 실시 형태 1과 실시 형태 2의 각 방식에서는, 수 X에 따라 시간 TW가 변화된다. 촬상 대상인 결함 부분 d의 수 X는, 실례에 따른 데이터 세트에 의존한다. 수 X는, 어느 실례에서는, 전체의 수 D에 대한 10％ 정도이다. 이 경우, 수 X는 나타내는 수 Xb와 같이 된다. 이 경우, 실시 형태 1, 2의 어느 것이라도, 처리 시간은 시간 TW2에 가까운 값으로 되어, 충분히 양호한 효과가 얻어진다.

<실시 형태 3>

도 14 및 도 15를 사용하여, 실시 형태 3의 하전 입자 빔 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 3은, 실시 형태 1의 변형예이고, 실시 형태 1의 구성에 일부의 처리가 추가되어 있다. 실시 형태 3의 하전 입자 빔 장치(1)는, 도 5의 스텝 S4의 ABCC 실행에 있어서의 ABCC 재실행 후의 BC값(조정 후 BC값)을, 「보존 BC값」으로서 메모리에 보존해 둔다. 그리고, 하전 입자 빔 장치(1)는, 스텝 S2의 ABCC 필요 여부 판정에서, 평가용의 M프레임의 화상을 촬상하여 화상 평가 처리를 행할 때에는, 전술한 스텝 S1의 BC값의 초기 설정값을 포함하는 조건이 아니라, 상기 메모리에 보존해 둔 ABCC 재실행 후의 보존 BC값을 포함하는 조건을 적용한다. 즉, 실시 형태 3에서의 처리의 플로우에서는, 도 5의 스텝 S1은, 상기 ABCC 재실행 후 BC값인 보존 BC값을 포함하는 조건을 적용하는 스텝으로 치환된다.

또한, 하전 입자 빔 장치(1)는, ABCC 기능의 BC값의 설정값으로서, 조정에 따라 덮어쓰기 갱신되는 최신의 하나의 BC값만을 유지하는 구성에 한정되지 않고, 과거의 각 회의 BC값의 이력을 보존하는 구성으로 해도 된다.

이에 의해, 실시 형태 3에서는, 이하와 같은 효과가 얻어진다. 시료(5)로서, 동일한 웨이퍼에는, 유사한 패턴이나 결함이 존재하는 경우가 많다. 어느 시료(5)의 촬상 대상(예를 들어, 어느 패턴이나 결함 부분)에 대하여, ABCC에 의해 조정된 적합한 BC값이 보존되었다고 하자. 그 보존 BC값은, 그 시료(5)와 유사한 다른 촬상 대상(패턴이나 결함 부분)의 촬상 시에도, 최적해가 되는 경우가 있다. 그 때문에, 실시 형태 3의 하전 입자 빔 장치(1)는, 새로운 다른 촬상 대상에 대하여, 그 과거에 결정된 보존 BC값을, ABCC 필요 여부 판정에서의 화상 평가에 사용하도록 먼저 시행한다.

이에 의해, 촬상 대상마다 매회 ABCC에 의해 시행 착오적으로 BC값을 조정·결정하는 구성보다도, 실시 형태 3에 의하면, 시료(5)의 특성의 유사성에 따라, ABCC의 BC값의 설정(바꾸어 말하면 조정이나 갱신)의 횟수를 감소시킬 수 있어, 효율성의 향상을 기대할 수 있다.

[처리 플로우]

도 14는, 실시 형태 3의 하전 입자 빔 장치(1)에 있어서의 컴퓨터 시스템(10)에 의한 주된 처리의 플로우를 나타낸다. 먼저, 실시 형태 3에서, 복수의 촬상 대상에 대한 스테이지(103)의 이동을 고려한 플로우는, 전술한 도 12와 마찬가지이다. 도 12 중 ABCC 실행의 스텝 S213D에 대하여, 실시 형태 3에서의 상세를, 도 14에 나타낸다. 도 14에서, 이 스텝 S213D는, 스텝 S141 내지 S147을 갖는다. 도 14의 플로우는, 개략적으로는 도 5의 스텝 S4의 내용과 마찬가지이지만, 특히, 스텝 S145의 처리 내용이 다르고, 또한 스텝 S147이 추가되어 있다.

스텝 S141과 스텝 S146은 루프 처리의 개시와 종료의 스텝이다. 이 루프 처리는, ABCC용의 M프레임에 있어서의 화상 프레임마다 반복이고, 처리 대상의 화상 프레임을 나타내는 변수 i를 사용하여, i＝maxi(＝M)로 되면 종료이다. 스텝 S142에서, 장치(1)는, ABCC용의 M프레임 중 i번째의 프레임 화상을 촬상한다. 스텝 S143은 ABCC 처리의 종료 판정이다. 스텝 S144에서, 종료의 경우에는 스텝 S147로 진행하고, 미종료의 경우에는 스텝 S145로 진행한다.

스텝 S145는, 조정 후의 BC값의 결정·설정의 스텝이고, 상세로서, 스텝 S145A 내지 S145D를 갖는다. 스텝 S145A에서, 컴퓨터 시스템(10)은, 메모리(202)에 설정 정보(202B)의 하나로서 「보존 BC값」이 있는지 여부를 확인한다. 있는 경우에는 스텝 S145C로 진행하고, 없는 경우에는 스텝 S145B로 진행한다. 스텝 S145B에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, ABCC 처리 결과에 기초한 조정 후의 BC값을 결정한다. 스텝 S145C에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, 메모리(202)의 보존 BC값을 판독하고, 그 보존 BC값을, 조정 후의 BC값으로서 결정한다. 스텝 S145B 또는 스텝 S145C 후, 스텝 S145D에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, 상기 결정된 BC값을, ABCC 기능에 있어서 설정한다.

스텝 S146 후, 스텝 S147에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, 상기 설정한 BC값을, 「보존 BC값」으로서, 메모리(202)에 보존하고, 이에 의해, 스텝 S213D의 종료로 된다.

상기한 바와 같이 실시 형태 3에서는, ABCC 필요 여부 판정(스텝 S213B)에서 「필요」로 된 경우에, ABCC 실행(S213D)에서 조정 후의 BC값을 보존한다(스텝 S147). 이 보존된 BC값은, 다음의 촬상 대상에 대한 BC값 설정(스텝 S212)에서 초기 설정값으로서 사용된다. 실시 형태 3에서는, 보존된 BC값을 순차적으로 설정하고, 각각의 촬상 대상에 대한 ABCC 필요 여부 판정을 행하여, 「필요」에 따라 마찬가지로 ABCC가 실행된다.

[처리예]

도 15는, 실시 형태 3에 있어서의, ABCC 재실행 후 BC값인 보존 BC값을 사용한 처리에 관한 개요 및 구체예를 나타낸다. 도 15의 (A)는, 제1 시료인 웨이퍼 W1의 복수의 촬상 대상(#1 내지 #16)과 그것들에 대한 ABCC 결과를 나타낸다. ABCC 결과의 표는, 촬상 대상과, ABCC의 BC값에 관한 초기 설정값과 조정 후의 값을 갖는다. 예를 들어, 1행째는, 웨이퍼 W1의 촬상 대상 #1에 대하여, 초기 설정값이 b1, c1이고, ABCC 「필요」의 결과, 조정 후의 BC값이 b1x, c1x로 된 것을 나타낸다. (B)는, (A)의 제1 시료와 유사한 다른 제2 시료인 웨이퍼 W2의 복수의 촬상 대상(#1 내지 #16)과 그것들에 대한 적용하는 ABCC를 나타낸다. 이 웨이퍼 W2의 각 촬상 대상에 대한 처리 시, 하전 입자 빔 장치(1)는, ABCC 필요 여부 판정에서, BC값의 초기 설정값이 아니고, 먼저, 웨이퍼 W1의 ABCC 처리 결과의 조정 후의 BC값(대응하는 보존 BC값)을, 재실행 후 BC값으로 하여 시행하도록 제어한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 재실행 후 BC값을 적용하여 시행한 결과, 좋은 결과가 얻어지지 않은 경우에는, 초기 설정값으로 복귀시켜 시행해도 된다.

<실시 형태 4>

도 16 및 도 17을 사용하여, 실시 형태 4의 하전 입자 빔 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 4는, 실시 형태 3의 변형예이고, 일부의 처리 등이 추가되어 있다.

실시 형태 4에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, 시료 정보에 기초하여 시료(5)에 관한 제조 디바이스 및 제조 프로세스마다, ABCC 종료 판정(도 5의 스텝 S43) 시에 설정되어 있는 조정 후 BC값을 메모리에 보존해 둔다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 새로운 시료(5)의 촬상 대상에 대한 촬상이나 관찰의 처리를 행할 때에는, 시료 정보에 기초하여, 그 촬상 대상에 관계되는 제조 디바이스 및 제조 프로세스를 확인한다. 그리고, 하전 입자 빔 장치(1)는, 그 촬상 대상에 관계되는 제조 디바이스 및 제조 프로세스가, 보존되어 있는 BC값에 관한 제조 디바이스 및 제조 프로세스에 해당하는 경우에는, 그 보존되어 있는 BC값을, ABCC 필요 여부 판정(즉, M프레임의 촬상 및 화상 평가 처리) 시에, 시행, 적용하도록 제어한다. 이에 의해, 제조 디바이스 및 제조 프로세스에 따른 적합한 BC값을 결정할 수 있어, 전체적으로 효율적인 처리를 기대할 수 있다.

바꾸어 말하면, 하전 입자 빔 장치(1)는, 대상의 시료(5)에 관한 제조 디바이스 및 제조 프로세스의 판별에 따라, 그 제조 디바이스 및 제조 프로세스마다 설정·보존되어 있는 BC값을 적용하도록 제어한다. 또한, 상기 적용 시의 판단은, 제조 디바이스와 제조 프로세스의 양쪽이 해당하는 경우로 해도 되고, 한쪽의 정보만이 해당하는 경우로 해도 된다. 또한, 변형예로서는, 제조 디바이스(예를 들어, 반도체 디바이스 A, B, C, …… 등)나 제조 프로세스(예를 들어, 프로세스 A, B, C, …… 등)에 관하여, 유사성을 고려하여, 그룹이나 종류 등으로 나누어 취급하고, 완전히 동일하지 않아도 동일한 그룹이나 종류의 단위로 적용을 판단하도록 해도 된다.

[처리 플로우]

도 16은, 실시 형태 4의 하전 입자 빔 장치(1)에 의한 주된 처리의 플로우를 나타내고, 스텝 S161 내지 S168을 갖는다. 스텝 S161과 스텝 S168은, 시료(5)마다의 루프 처리의 개시와 종료의 스텝이다. 스텝 S162에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, 대상의 시료(5)인 웨이퍼를 로드한다. 즉, 하전 입자 빔 장치(1)는, 시료(5)를 도 1의 하우징(100)의 기밀실 내에 넣고, 스테이지(103) 상에 적재·유지하고, 스테이지(103)를 이동시키고, 시료(5)의 촬상 대상이 시야(110)에 들어가도록 위치 부여한다. 스텝 S163에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, 대상의 시료(5)에 관한 시료 정보를 메모리(202)로부터, 예를 들어 워크 에어리어로 로드하고, 그 시료(5)에 관한 제조 디바이스 및 제조 프로세스 등을 인식한다. 스텝 S164에서, 컴퓨터 시스템(10)은, 메모리(202)로부터, 그 시료(5)에 관련지어지는 보존 BC값 리스트를 로드한다. 보존 BC값 리스트는, ABCC 기능에 관한 설정 정보(202B)(도 2)의 하나이고, 적어도 하나의 보존 BC값을 포함하는 정보이고, 구체예는 도 8의 (C)이다.

스텝 S165에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, 로드되어 있는 시료(5)에 있어서의 복수의 촬상 대상에 대하여 촬상 처리를 행한다. 이 스텝 S165의 내용은 예를 들어, 도 12의 플로우와 마찬가지이고, ABCC 필요 여부 판정에 따른 ABCC 실행을 포함한다. 촬상 대상은, 예를 들어 웨이퍼 상의 결함 부분(결함이 의심되는 부분을 포함함)이다. 스텝 S166에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, 스텝 S165의 처리 결과에 기초하여, 워크 에어리어 상의 BC값 리스트(갱신된 BC값을 포함하는 경우가 있음)를, 대상의 시료(5)의 시료 정보와 관련짓고, 메모리(202)에 보존한다. 즉, 메모리(202)의 보존 BC값 리스트가 적절하게 갱신된다. 스텝 S167에서, 하전 입자 빔 장치(1)는, 처리 완료된 시료(5)인 웨이퍼를 언로드한다. 즉, 하전 입자 빔 장치(1)는, 그 시료(5)를 도 1의 하우징(100)의 기밀실 내로부터 밖으로 꺼낸다.

상기한 바와 같이 실시 형태 4에서는, 하전 입자 빔 장치(1)는, 특히 스텝 S164, S166에 나타낸 바와 같이, 시료 정보와 함께 보존 BC값 리스트의 참조나 보존을 행한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 로드된 시료(5)의 시료 정보를 참조하고, 거기에 합치하는 보존 BC값 리스트를 참조한다. 그리고, 하전 입자 빔 장치(1)는, 그 보존 BC값 리스트의 하나 이상의 BC값을, ABCC 필요 여부 판정, ABCC 처리에 적용한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, ABCC 처리에서 새롭게 조정 후의 BC값을 생성한 경우, 그 BC값을 보존 BC값 리스트에 추가 등록해도 된다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 보존 BC값 리스트의 구성으로서는, ABCC에서 조정 후의 BC값을 조정 전의 BC값에 대하여 덮어쓰기 갱신하는 구성으로 해도 되고, 조정 전의 BC값을 지우지 않고 조정 후의 BC값과 함께 유지하는 구성으로 해도 된다.

[처리예]

도 17은, 실시 형태 4에 있어서의 처리 개요나 구체예를 나타내기 위해, 시료 정보 등을 관리하기 위한 표의 구성예를 나타내고, 전술한 시료 정보의 입력이나 설정의 예에 상당한다. 이 표는, 항목으로서, 촬상 대상, 시료, 제조 디바이스, 제조 프로세스, 보존 BC값 및 조건 등을 갖는다. 예를 들어, ID＝1001인 촬상 대상은, 제조 디바이스 Dev1 및 제조 프로세스 Pro1에 관한 시료 W01에 관련지어진다. 이 제조 디바이스 Dev1 및 제조 프로세스 Pro1에 관련짓도록 하여 보존해 두는 보존 BC값(B값 및 C값)은, 예를 들어 b1 및 c1이다. 또한, 보존 BC값에 관련지어지는 정보로서, 촬상이나 검출의 조건(예를 들어, 검출기 파라미터: p11, p12, …… ) 등도 있다.

또한, 예를 들어 별도의 시료 W03에 있어서의 ID＝3001인 촬상 대상은, 시료 W01과 동일하게 제조 디바이스 Dev1 및 제조 프로세스 Pro1에 관련지어져 있다. 그래서, 이 시료 W03의 ID＝3001의 촬상 대상을 새롭게 처리할 때에는, ID＝1001의 촬상 대상과 동일한 보존 BC값(b1, c1)이 적용된다. 적용의 결과, 그 BC값이 적합한 경우, 그 ID＝3001의 촬상 대상의 시료 W03에 대한 보존 BC값 항목에도, 그 BC값(b1, c1)이 보존된다.

실시 형태 4에 의하면, 이하와 같은 효과가 있다. 제조 디바이스 및 제조 프로세스가 동일하거나 또는 유사인 시료에 대해서는, 유사한 패턴을 갖는 경우나, 유사한 결함이 존재할 가능성이 높다. 실시 형태 4에서는, ABCC 필요 여부 판정 시에, 시료의 촬상 대상에 대하여, 제조 디바이스나 제조 프로세스의 단위로, 보존 BC값을 먼저 시행하도록 제어함으로써, ABCC의 BC값의 설정 등의 횟수를 감소시킬 수 있어, 전체적으로 효율적인 처리가 가능해진다.

<실시 형태 5>

도 18 및 도 19를 사용하여, 실시 형태 5의 하전 입자 빔 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 5는, 실시 형태 3 또는 4에 관한 변형예이다. 실시 형태 5의 하전 입자 빔 장치(1)는, ABCC 실행에 따라 조정되어 보존된 각 BC값에 대한 실행 빈도(바꾸어 말하면 사용 빈도나 설정 빈도)의 정보를 작성·유지해 둔다. 예를 들어, 보존 BC값 리스트에 있어서 그 정보가 관련지어져 유지된다. 그리고, 하전 입자 빔 장치(1)는, 보존 BC값의 실행 빈도의 정보에 기초하여, 촬상 대상에 대하여, ABCC 필요 여부 판정 시에, 시행하는 BC값의 순번을 정하여 그 순서로 BC값을 시행한다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 모든 보존 BC값을 사용할 필요는 없고, 어느 BC값의 시행 결과, 적합한 결과가 얻어진 경우, 이후의 다른 BC값을 시행하지 않아도 된다.

복수의 각종 촬상 대상에 대하여 BC값의 적용을 반복한 결과, BC값의 실행 빈도의 정보가 갱신되어 간다. 실행 빈도가 큰 보존 BC값은, 과거의 많은 촬상 대상에 유효한 것을 나타내고 있고, 새로운 촬상 대상에 대해서도 유효할 가능성이 높다. 그 때문에, 새로운 촬상 대상에 대하여, 적은 시행의 횟수로, 적합한 처리 결과가 얻어질 가능성이 높다. 이에 의해, 실시 형태 5에서는, 전체적으로 효율적인 처리를 실현할 수 있다.

[처리 플로우]

도 18은, 실시 형태 5의 하전 입자 빔 장치(1)에 있어서의 컴퓨터 시스템(10)에 의한 주된 처리의 플로우를 나타내고, 스텝 S181 내지 S188을 갖는다. 도 18은, ABCC 실행(스텝 S213D)의 플로우에 상당한다. 스텝 S181 내지 S186의 루프 처리는, 도 14의 S141 내지 S146과 마찬가지이다. 스텝 S187에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, 상기 루프 처리의 결과, ABCC에 의한 조정 후의 BC값으로서 설정한 BC값에 대하여, 실행 빈도에 기초하여, 순번(바꾸어 말하면 우선도)의 정보를 갱신한다. 그리고, 스텝 S188에서는, 컴퓨터 시스템(10)은, 상기 순번의 갱신 후의 설정한 BC값을, 메모리(202)에 보존 BC값으로서 보존한다.

[처리예]

도 19는, 실시 형태 5의 하전 입자 빔 장치(1)에 있어서의 처리 개요나 구체예를 나타내기 위해, 실행 빈도를 포함하는 정보를 관리하기 위한 구성예를 나타낸다. 먼저 (A)는, 보존 BC값에 관한 이력 정보의 표이다. 이 표는, 과거의 시료(5)의 ABCC에 관한 처리의 실적에 기초하여, 보존 BC값의 각 BC값의 보존, 실행 등의 이력을 정보로서 기록한 것이다. 보존 BC값은, 전술한 바와 같이, ABCC에 의한 조정 후의 BC값을 메모리(202)에 보존하는 정보이고, 검출기 파라미터 등을 포함하는 조건과 관련지어져 있다. 보존 BC값의 실행이란, 그 보존 BC값을 사용한 ABCC 필요 여부 판정 및 ABCC 실행이다. 또한, BC값의 최초의 생성 및 보존은, 1회째의 실행·사용이라고 파악할 수 있다.

본 예의 표는, 도시와 같이, 항목으로서, 일시, 보존 BC값, 조건 및 시료 정보를 갖는다. 일시 항목은, 보존 BC값이 보존 또는 실행된 일시이다. 보존 BC값 항목은, 보존되어 있는 BC값(B값 및 C값)이다. 조건 항목은, 보존 BC값과 관련지어져 있는 검출기 파라미터 등을 포함하는 조건이다. 시료 정보 항목은, 대응하는 시료(5)의 제조 디바이스나 제조 프로세스의 정보이다.

(B)는, 하전 입자 빔 장치(1)가 (A)의 정보에 기초하여 구성한, 보존 BC값에 관한 실행 빈도 정보를 관리하는 표이다. 이 표는, 도시와 같이, 항목으로서, 순번(바꾸어 말하면 우선도), 보존 BC값(B값 및 C값), 조건 및 실행 빈도를 갖는다. 순번 항목은, 행으로 나타내는 보존 BC값을 시행으로서 적용하는 순번 또는 우선도를 나타낸다. 보존 BC값 항목 및 조건 항목은, (A)의 대응하는 항목과 동일하다. 실행 빈도 항목은, 행으로 나타내는 보존 BC값에 대한 실행 빈도(또는 실행 횟수)를 산출한 것이다. 실행 빈도는, 예를 들어 1개월당 10회로 한 값이다. 실행 빈도를 산출하는 기간은, 예를 들어 전체 기간으로 해도 되고, 현재부터 과거로의 일정 기간으로 해도 된다. 또한, 학습용의 시료(5)에 대하여 학습용의 일정 기간에 얻은 정보를 사용해도 된다. 본 예에서는, 어느 보존 BC값(b2, c2)은, 전체 보존 BC값 중에서, 실행 빈도 n1이 가장 크다(n1>n2>n3……). 그 때문에, 그 보존 BC값(b2, c2)은, 순번이 1로 되어 있다. 컴퓨터 시스템(10)은, 새로운 촬상 대상에 대하여, 이 순번을 따라 보존 BC값을 시행한다. 또한, 이 순번의 정보는, 도 8의 (C)의 화면예의 「Priority」 항목으로서 사용할 수 있다.

실시 형태 5에 있어서, 시료 정보(제조 디바이스나 제조 프로세스)를 취급하지 않는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, (B)와 같은 표는, 시료(5)에 대한 제조 디바이스나 제조 프로세스의 차이에 따르지 않고, 하나로 통합된 정보로 할 수 있다. 하전 입자 빔 장치(1)는, 새로운 시료(5)의 촬상 대상에 대하여, 적용하는 보존 BC값을 선택할 때에는, 그 시료(5)의 제조 디바이스나 제조 프로세스에 따르지 않고, 그 표로부터 차례로 보존 BC값을 선택하여 시행하면 된다.

또한, 실시 형태 5에 있어서, 실시 형태 4와 마찬가지로, 시료 정보(제조 디바이스나 제조 프로세스)를 취급하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, (B)와 같은 표는, (A)와 같은 정보에 기초하여, 시료(5)에 관한 제조 디바이스 및 제조 프로세스의 단위로 구성할 수 있다. 즉, 제조 디바이스나 제조 프로세스마다 나누고, (B)와 같은 표를 복수의 표로서 구성할 수 있다. 이 경우, 하전 입자 빔 장치(1)는, 새로운 시료(5)의 촬상 대상에 대하여, 적용하는 보존 BC값을 선택할 때에는, 그 시료(5)에 관한 제조 디바이스나 제조 프로세스를 확인하고, 그 제조 디바이스나 제조 프로세스에 대응시킨 표로부터 보존 BC값을 선택하여 시행하면 된다.

상기한 바와 같이 실시 형태 5의 하전 입자 빔 장치는, 새로운 촬상 대상에 대한 ABCC 필요 여부 판정 및 ABCC 실행 시에는, ABCC의 실적에 기초하여 실행 빈도가 높은 BC값부터 먼저 시행하도록 제어한다. 이에 의해, 실시 형태 5에서는, ABCC 처리에 관한, BC값 설정 등의 시행의 횟수를 감소시킬 수 있어, 전체적으로 효율적인 처리를 실현할 수 있다.

또한, 상술한 각 표나 그래프는, 컴퓨터 시스템(10)의 표시 화면에서 표시 가능하다. 이상, 본 발명을 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.

1: 하전 입자 빔 장치
5: 시료
10: 컴퓨터 시스템
103: 스테이지
104: 검출기
105: 아날로그ㆍ디지털 변환기
106: 화상 처리부
107: 연산 제어부
108: 검출기 파라미터 제어부
109: 입출력부
110: 시야
U1: 유저

Claims (6)

1. 시료를 촬상하여 얻는 화상의 휘도 및 콘트라스트를 조정하는 기능을 갖는 컴퓨터 시스템을 구비하고,
   상기 컴퓨터 시스템은,
   상기 시료의 촬상 대상에 대하여 촬상하여 얻은 제1 화상을 평가한 결과에 기초하여, 상기 조정의 필요 여부를 판정하고,
   상기 판정의 결과에 기초하여, 필요의 경우에는, 상기 촬상 대상의 제2 화상에 대하여 상기 조정을 실행하여 조정 후의 휘도값 및 콘트라스트값을 설정하고, 조정 후의 설정값에 기초하여 상기 촬상 대상에 대한 제3 화상을 촬상하여 관찰용의 화상을 생성하고, 불필요의 경우에는, 상기 촬상 대상에 대하여 상기 조정을 실행하지 않고, 조정 전의 설정값에 기초하여 상기 촬상 대상에 대한 상기 제3 화상을 촬상하여 상기 관찰용의 화상을 생성하는,
   하전 입자 빔 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은,
   상기 시료의 촬상 대상에 대하여, 상기 제3 화상을 촬상하는 제1 처리와, 상기 제1 화상에 기초하여 상기 조정의 필요 여부를 판정하는 제2 처리를, 병렬로 실행하고,
   상기 판정의 결과에 기초하여, 상기 필요의 경우에는, 상기 제1 처리를 중단하고, 상기 제2 화상에 대한 상기 조정을 실행하고, 상기 조정 후의 설정값에 기초하여 상기 제1 처리를 행하여 상기 관찰용의 화상을 생성하고, 상기 불필요의 경우에는, 상기 제1 처리를 계속하고, 상기 제2 화상에 대한 상기 조정을 실행하지 않고, 상기 조정 전의 설정값에 기초하여 상기 제1 처리를 행하여 상기 관찰용의 화상을 생성하는,
   하전 입자 빔 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은,
   상기 촬상 대상의 상기 제2 화상에 대하여 상기 조정을 실행한 경우에 상기 조정 후의 휘도값 및 콘트라스트값을 보존값으로서 보존해 두고,
   새로운 촬상 대상에 대하여, 상기 조정의 필요 여부를 판정할 때에, 상기 보존값을 적용하여 촬상한 상기 제1 화상에 기초하여 상기 평가를 행하는,
   하전 입자 빔 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은,
   상기 시료에 관한 제조 디바이스 및 제조 프로세스를 포함하는 시료 정보를 참조하고,
   상기 제조 디바이스 및 제조 프로세스에 따라, 상기 조정 후의 휘도값 및 콘트라스트값을 상기 보존값으로서 보존해 두고,
   상기 새로운 촬상 대상에 대하여, 상기 조정의 필요 여부를 판정할 때에, 해당하는 제조 디바이스 및 제조 프로세스에 따른 상기 보존값을 적용하여 촬상한 상기 제1 화상에 기초하여 상기 평가를 행하는,
   하전 입자 빔 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은,
   상기 보존값에 있어서의 각각의 휘도값 및 콘트라스트값에 대하여, 적용된 빈도 또는 횟수를 기억해 두고,
   상기 새로운 촬상 대상에 대하여, 상기 조정의 필요 여부를 판정할 때에, 상기 보존값의 각각의 휘도값 및 콘트라스트값을, 상기 빈도 또는 횟수에 기초하여 차례로 시행하는,
   하전 입자 빔 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은,
   상기 기능의 휘도값 및 콘트라스트값의 설정값을 포함하는 조건을 참조하고,
   상기 시료의 복수의 촬상 대상의 각각의 상기 촬상 대상에 대하여, 상기 조건에서 촬상하여 얻은 하나 이상(M)의 프레임의 상기 제1 화상을 평가한 결과에 기초하여, 상기 조정의 필요 여부를 판정하고,
   상기 판정의 결과에 기초하여, 상기 필요의 경우에는, 상기 촬상 대상에 대한 하나 이상(M)의 프레임의 상기 제2 화상에 대하여 상기 조정을 실행하여 상기 조정 후의 휘도값 및 콘트라스트값을 설정하고, 상기 조정 후의 설정값에 기초하여 상기 촬상 대상에 대한 하나 이상(N)의 프레임의 상기 제3 화상을 촬상하여 상기 관찰용의 화상을 생성하고, 상기 불필요의 경우에는, 상기 촬상 대상에 대하여 상기 조정을 실행하지 않고, 상기 조정 전의 설정값에 기초하여 상기 촬상 대상에 대한 상기 하나 이상(N)의 프레임의 상기 제3 화상을 촬상하여 상기 관찰용의 화상을 생성하는,
   하전 입자 빔 장치.

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