TW201541497A

TW201541497A - 帶電粒子束裝置

Info

Publication number: TW201541497A
Application number: TW104111445A
Authority: TW
Inventors: Hiroyuki Ushiba; Yasutaka Toyoda; Mitsuji Ikeda; Yuichi Abe; Wataru Nagatomo
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2015-11-01
Also published as: WO2015159792A1; JP2017126398A

Abstract

本發明之目的在於提供一種帶電粒子束裝置，於對位處理中抑制因圖樣變形等所造成之對位精度等的降低。本發明提出一種帶電粒子束裝置，係具備：至少2個以上的檢測器，檢測依據從帶電粒子源放出之帶電粒子束的照射而得到的帶電粒子；及圖像處理裝置，對依據該檢測器的輸出而形成之圖像進行處理；該帶電粒子束裝置，其特徵為：前述圖像處理裝置，在依據藉由前述2個以上的檢測器得到的帶電粒子而得到之圖像的邊緣區域，施以遮罩處理。進一步提出一種利用被施以遮罩處理的圖像來執行匹配處理等之帶電粒子束裝置。

Description

帶電粒子束裝置

本發明係有關帶電粒子束裝置，特別是有關具備複數個檢測器之帶電粒子束裝置。

具備掃描式電子顯微鏡等帶電粒子束裝置之半導體檢査、測定裝置(以下或簡稱半導體檢査裝置)，為測定或檢査微細圖樣之裝置。為了正確地將視野放在微細圖樣，或為了修正視野偏移，會利用參照圖像(樣板)來進行對位。舉例來說，專利文獻1中說明一種用來檢測視野偏移之對位法，係使用了利用二次電子檢測器所拍攝之被檢査圖像、及設計資料。此外，專利文獻2中說明一種手法，係依據複數個反射電子檢測器所做的反射電子檢測，來將二次電子圖像劃分區域，針對被劃分區域之圖像，經由圖樣匹配處理，辨明(specify)檢査位置。

〔先前技術文獻〕〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開平5-324836號公報

〔專利文獻2〕日本特開2011-165479號公報(對應美國專利USP8,653,456)

另一方面，隨著近來半導體圖樣的微細化，圖樣變形對於對位處理造成的影響愈來愈無法忽視。由於圖樣的角隅或線段末端(line end)的圓弧、孔圖樣(hole pattern)大小的變動或位置偏移等，參照圖像可能會被對位至和攝像圖像上的原本的對位位置不同之位置。特別是藉由電子顯微鏡等而得之圖像，會由於邊緣效應(edge effect)而變成圖樣邊緣受到強調之圖像。被稱為白帶(white band)之圖樣邊緣部分的高亮度部分，於攝像圖像內為特徵性的部分，因此對位位置會因為邊緣部分的製造成果而大幅變化。專利文獻1、2中，並未揭示抑制因這樣的邊緣變形所造成的影響之手法。

以下說明一種帶電粒子束裝置，其目的在於，於對位處理、或找出測定對象或檢査對象之處理中，抑制因圖樣變形等所造成的對位或位置辨明精度降低、或測長對象或檢査對象的辨明性能降低。

作為用來達成上述目的之一個態樣，以下提出一種帶電粒子束裝置，係具備：至少2個以上的檢測器，檢測依據從帶電粒子源放出之帶電粒子束的照射而得到的帶電粒子；及圖像處理裝置，對依據該檢測器的輸出而形成之圖像進行處理；該帶電粒子束裝置，其特徵為：前述圖像處理裝置，在依據藉由前述2個以上的檢測器得到的帶電粒子而得到之圖像的邊緣區域，施以遮罩處理。

按照上述構成，便可抑制因圖樣變形等所造成的對位精度或位置辨明精度降低。此外，可使測長對象或檢査對象的辨明性能提升。

501‧‧‧電子源

502‧‧‧引出電極

503‧‧‧電子束

504‧‧‧聚光透鏡

505‧‧‧對準器

506‧‧‧對物透鏡

507‧‧‧真空試料室

508‧‧‧試料平台

509‧‧‧試料

510‧‧‧從試料放出的電子

511‧‧‧二次電子

512‧‧‧變換電極

513‧‧‧檢測器

514‧‧‧控制裝置

〔圖1〕利用藉由具備2個以上的檢測器之帶電粒子束裝置而得到的2個以上圖像，將圖像做區域劃分之工程示意流程圖。

〔圖2〕二次電子像一例示意圖。

〔圖3〕半導體裝置的圖樣截面一例示意圖。

〔圖4〕拍攝到下層的二次電子像一例示意圖。

〔圖5〕用來取得圖像資料之掃描式電子顯微鏡的概要示意圖。

〔圖6〕對試料照射射束時從試料放出之二次電子的軌道示意圖。

〔圖7〕依據藉由下段檢測器及上段檢測器所檢測出的電子而形成之圖像一例示意圖。

〔圖8〕利用藉由具備2個以上的檢測器之帶電粒子束裝置而得到的2個以上圖像，將圖像做區域劃分之工程示意流程圖。

〔圖9〕將藉由Upper檢測器得到的圖像與藉由Lower檢測器得到的圖像之差值作為亮度訊號之L&S圖樣圖像一例示意圖。

〔圖10〕對試料照射射束時從試料放出之二次電子的軌道示意圖。

〔圖11〕藉由二次電子偏向用的對準器(aligner)將二次電子偏向的情形下之電子的行為示意圖。

〔圖12〕藉由對準器將朝紙面左方向放出之電子予以偏向而檢測之例子示意圖。

〔圖13〕利用藉由具備2個以上的檢測器之帶電粒子束裝置而得到的2個以上圖像，將圖像做區域劃分之工程示意流程圖。

〔圖14〕針對二次電子像設定暫定區域之例示意圖。

〔圖15〕將辨明方向的邊緣受到強調之圖像予以合成之例示意圖。

〔圖16〕用來取得圖像資料之掃描式電子顯微鏡的概要示意圖。

〔圖17〕依據Left檢測器及Right檢測器的輸出而形成之圖像一例示意圖。

〔圖18〕依據藉由掃描式電子顯微鏡得到的圖像，進行圖像的區域劃分之工程示意流程圖一例示意圖。

〔圖19〕用來取得圖像資料之掃描式電子顯微鏡的概要示意圖。

〔圖20〕依據藉由4個檢測器所檢測出的電子而形成之圖像一例示意圖。

〔圖21〕LR檢測器與試料之位置關係示意圖。

〔圖22〕電子顯微鏡的控制裝置一例示意圖。

〔圖23〕藉由Upper檢測器及Lower檢測器得到的圖像一例示意圖。

〔圖24〕以複數個檢測器檢測藉由對多層構造圖樣照射射束而得到的電子時所形成之圖像一例示意圖。

以下說明之實施例中，例如係關於對藉由具有外觀檢査裝置、圖樣測定裝置、缺陷檢査裝置等的掃描式電子顯微鏡等而得到之圖像訊號予以處理之圖像處理裝置，特別是將會說明利用以測定裝置或檢査裝置拍攝的被檢査圖像以及半導體設計資料，來檢測被檢査圖像的視野偏移之圖像處理技術、及搭載其之半導體檢査裝置、及實現其之圖像處理裝置等。

本實施例中，主要是依照拍攝條件不同的2張以上的二次電子圖像、及其拍攝條件，來實施電路圖樣的凹凸區域的區域劃分。以下說明一種具備利用該凹凸區域來進行對位的圖像處理裝置之帶電粒子束裝置。按照具備這樣的圖像處理裝置之帶電粒子束裝置，便不會因存在高密度電路圖樣的佈局(layout)、或發生變形、缺陷等而受到影響，可進行可靠的對位。

上述圖像處理裝置，能夠藉由汎用的電腦來實現，同裝置具備未圖示之輸出入介面(顯示器、鍵盤、滑鼠、LAN埠、USB埠等)、CPU(演算部)、記憶體(記憶部)這些基本的電腦的構成要素。以下說明，亦可當作使上述電腦動作之程式的說明。

圖1為利用藉由具備2個以上的檢測器之帶電粒子束裝置而得到的2個以上圖像，將圖像做區域劃分之工程示意流程圖。圖1例示般的處理，係藉由後述控制裝置(圖像處理裝置)、或外部的圖像處理裝置等來執行。圖1例示之流程圖中，包含：讀入拍攝條件不同的2張以上的SE像之步驟101、及從各SE像抽出邊緣區域之步驟102、及將各圖像的邊緣區域予以組合而區分出平坦區域之步驟103、及依照平坦區域與邊緣區域與拍攝條件，取得平坦區域的圖層(layer)資訊之步驟104。

步驟101中所謂拍攝條件，係將檢査裝置的二次電子檢測器的三維維度上的位置、檢測器所取得之電子的角度或方向、或取得之電子的能量的設定值、後述對準器的偏向程度，予以數理化而成之值等。

步驟102中所謂邊緣區域，係如圖2這樣的SE圖像影像中，在SE圖像上以帶狀顯現之圖樣的邊緣部，也稱為白帶201。步驟103中所謂平坦區域的區分，係利用步驟102中抽出的邊緣區域，將圖像內區分成邊緣部與圖樣部202與空白部203。

步驟104中所謂圖層資訊，係表示下述資訊，即，以圖3這樣的截面圖觀察半導體的情形下，在三維空間上位於較上方之區域凸部301、以及位於比凸部301低的位置之區域凹部，是圖樣部202或空白部203的哪一者。此外，在SE(Secondary Electron，二次電子)像中，可能有圖4般拍攝了2層以上的電路圖樣之情形，像是上層圖樣部401、及一部分被其遮住之下層圖樣部402、及空白部403這樣。在這樣的情形下，步驟104中取得的圖層資訊，會取得上層圖樣部、下層圖樣部402、空白部403。

此外，亦可單純分成圖樣部及空白部。圖層資訊，不限定於前述2層、3層。此外，步驟104之後利用前述圖層資訊進行對位。以下針對每個拍攝條件敍述各步驟的詳細處理。

圖5揭示用來取得圖像資料之掃描式電子顯微鏡的概要。另，以下說明中，係說明採用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope：SEM)來作為圖像取得裝置的例子，但亦可設計成以依據檢測藉由對試料掃描離子束而得到的帶電粒子而形成圖像之聚焦離子束(Focused Ion Beam)裝置這類其他的帶電粒子束裝置來作為圖像取得裝置。

藉由引出電極502而從電子源501被引出，並藉由未圖示的加速電極而被加速之電子束503，係藉由匯聚透鏡(converging lens)的一個形態即聚光透鏡(condensing lens)504被匯聚後，藉由未圖示之掃描偏向器，在試料(半導體晶圓)509上以一維或二維方式掃描。電子束503藉由對內建於試料台508的電極施加之負電壓而受到減速，且藉由對物透鏡(objective lens)506的透鏡作用而被匯聚，照射至試料509上。

一旦電子束503照射至試料509，則從該照射處會放出二次電子、及背向散射電子(backscattered electron)這類的電子510。放出的電子510，藉由因施加於試料之負電壓所造成的加速作用，而朝電子源方向受到加速，且藉由對準器505而受到偏向。藉由對準器505而受到偏向的電子510，會衝撞變換電極512，使二次電子511產生。

從變換電極512放出的二次電子511，被檢測器513捕捉，因應捕捉到的二次電子量，檢測器513的輸出I會變化。因應該輸出I，未圖示之顯示裝置的亮度會變化。舉例來說當形成二次元像的情形下，藉由對掃描偏向器505的偏向訊號、與檢測器513的輸出I取得同步，來形成掃描區域的圖像。此外，圖5例示之掃描電子顯微鏡中，備有移動電子束的掃描區域之偏向器(未圖示)。

控制裝置514，係控制掃描式電子顯微鏡的各構成，且具備依據檢測出的電子來形成圖像之功能、或具備依據被稱為直線成分分布(line profile)之檢測電子的強度分布，來測定形成於試料上之圖樣的圖樣寬度之功能。

圖22為控制裝置(圖像處理裝置)514的詳細構成例。控制裝置514具備CPU2201、圖像記憶體2202、LSI2203、輸出裝置2204、記憶裝置2205這些基本的電腦的構成要素。此外，為了接收設計資料等，會藉由LAN等網路而與設計系統2208或其控制裝置2207連接。

因應圖像取得裝置的硬體構成，所拍攝之圖像會表現出不同。其理由在於，晶圓上的二次電子的行為。首先，講述二次電子在晶圓上是如何放出的。一旦電子從電子源501朝向半導體晶圓509照射，便如圖6般二次電子601會產生。二次電子照射至電路圖樣的側壁部602時，所產生的電子，會成為被檢測器觀測(檢測)到之電子603、及被電路圖樣阻擋而未被檢測器觀測到之電子604。未被觀測到之電子604，為和照射之電子束503之間具有夾角之電子的一部分。

在電路圖樣的上部605，不存在遮蔽之電路圖樣，因此即使是夾角相對較大的電子也會被檢測器觀測到。但，在電路圖樣的空白部606，電子會被電路圖樣阻擋，因此相較於上部，僅有夾角相對較小的電子會被檢測器觀測到。此外，在一側沒有遮蔽之電路圖樣的側壁部607，和照射電子之夾角為特定角度的電子會被電路圖樣阻擋而成為未被觀測到之電子604。

圖23例示如圖5般藉由Upper檢測器513a及Lower檢測器513b這兩個檢測器得到的圖像。作為電路圖樣的形狀，例舉出線與間隙(L&S)圖樣、及孔(Hole)圖樣。L&S圖樣，為電路圖樣的配線部與空白部交互於一定方向配置之圖樣。Hole圖樣為在平面的上部圖樣開有到達至其下方的材質之孔之圖樣。L&S圖樣，上部(線部)由氮化鈦TiN、下部(空白部)由矽Si所構成。Hole圖樣，上部(孔的頂側)由氮化矽SiN、下部(孔底)由矽Si所構成。

圖23的上段為Upper檢測器513a的取得圖像、下段為Lower檢測器513b的取得圖像。如利用圖6所說明般，藉由Lower檢測器513b得到的電子，在圖樣的空白部701，有變少的傾向。因此，相較於圖樣的上部702有變暗之特性。另一方面，藉由Upper檢測器得到的電子，主要包含和照射電子的軌道之夾角較小的二次電子，即使是從深孔深溝的底部放出之電子，仍為未被深孔、深溝的側壁捕捉之電子，因此空白部703a、底部703b相較於空白部701a、底部701b相對而言會變亮。此外，如上述般，從深孔或深溝的底部放出之電子，Upper檢測器會比Lower檢測器檢測出更多，但依構成試料的材質不同，也可能不符合此條件。以相同條件照射電子束的情形下，二次電子的放出量不同，因此當將以檢測器觀測到的電子量予以圖像化時，可能有對比反轉之情形。對比會因材質而變化，故Lower檢測器的圖像中，空白部未必一定會相對地變暗。

基於上述這樣的前提，以下揭示利用圖5這樣具備Upper檢測器與Lower檢測器之電子顯微鏡，來進行電路圖樣的凹凸區域的區域劃分之方法。

圖8為利用藉由具備2個以上的檢測器之帶電粒子束裝置而得到的2個以上圖像，將圖像做區域劃分之工程示意流程圖。按照圖8例示之流程圖，係使相當於圖樣的邊緣部分之部分從圖像中消失，故可抑制因進行圖樣匹配時的圖樣變形等所造成之匹配位置精度降低。

讀入圖像之步驟101與抽出邊緣區域之步驟102和圖1相同。此處，抽出邊緣區域之步驟102中的邊緣抽出法，例如可利用索貝爾濾波器(Sobel filter)或拉普拉斯濾波器(Laplacian filter)這些邊緣抽出濾波器來進行。此外，邊緣部在圖像中會顯現成為亮度比平坦部還高的白帶，因此亦能利用二值化(binarization)等來抽出。此外，亦可藉由組合濾波器或二值化來進行高度的邊緣區域抽出。

在合成邊緣區域之步驟801中，將從Upper圖像得到的邊緣區域、與從Lower圖像得到的邊緣區域予以組合來作成合成邊緣區域。所謂合成邊緣區域，例如亦可由邊緣部為1、非邊緣部為0之二值圖像來界定。合成邊緣區域的形式並不限定於此。此外，組合方法，可求出和並進行二值化等之處理。此外，多層圖像的情形下，從 Upper圖像得到的邊緣區域，可能會不存在於從Lower圖像得到的邊緣區域中。在這樣的情形下，可忽視該區域而分割成上層及非上層，亦可將下層納入考量而將區域區分成3種類以上。考量下層的情形下，手法後述之。

邊緣區域的合成方法，並不限定於前述利用和的手法。在邊緣部的遮罩步驟802中，利用合成邊緣區域將Upper圖像及Lower圖像的邊緣區域予以遮罩。舉例來說，可進行使像素值成為負值等之處理。遮罩的方法並不限定於此。此外，當進行後述處理時，亦可隨時判定是否為合成邊緣區域，並判定有無對各圖像進行處理。

本實施例中，是依照利用2個檢測器得到的2個圖像，生成用來做匹配處理之被探索圖像，因此為了使2個圖像的邊緣消失，係如上述般依據合成邊緣區域的作成，來設定遮罩區域。

在進行亮度差算出之步驟803中，將邊緣區域被遮罩的部分予以劃分區塊成為分割區域(區域間的交界)。舉例來說，進行若鄰接之像素不為負則標註同一標籤(label)等之處理。對於Upper圖像及Lower圖像在同一標籤內計算像素值的平均，然後算出其差值。此外，亦可在Upper圖像及Lower圖像的各像素先取得差值後，再求出差值的平均。

圖9為將藉由Upper檢測器得到的圖像與藉由Lower檢測器得到的圖像之差值作為亮度訊號之L&S圖樣圖像一例示意圖。虛線圍繞之灰區域901為在Upper 圖像及Lower圖像亮度差大的區域，黑區域902為亮度差小的區域。雖無法以圖像來辨認，但灰區域901與黑區域902的交界附近，係成為被遮罩之無感(insensible)區域。在進行區域分類之步驟804中，將進行亮度差算出之步驟803中得到的亮度差作為指標值，而將各區域劃分等級。其手法，例如可當將各亮度差描繪於一維維度上的情形下，以距離最遠的點之間來分類成兩個等級，亦可利用K平均法這樣的演算法。分類手法並不限定於此。

在進行圖層資訊化之步驟805中，將區分出等級的等級分配給各區域。舉例來說，可以下述圖像形式來存成另一圖像，即，邊緣部為負值、各平坦區域中則以任意訂定的等級編號作為亮度值。圖層資訊的記述方法並不限定於此。

如以上般，以藉由上層與下層的不同容易顯現之2個檢測器所得到的圖像來作成差異圖像，藉此，便不受試料的材質等所影響，能夠使上層與下層之間的亮度差變得明確。此外，依據和該亮度差相對應之等級區分，來作成用來做匹配處理之被探索圖像、及參照圖像，藉此，便不會受到亮度的變化等所左右，可實現穩定的匹配處理。另，當將圖9例示這樣的差異圖像作為被探索圖像、及參照圖像的情形下，該些圖像係被區分等級成具有特定亮度之區域A、及具有和區域A不同亮度之區域B的區域，故例如亦能將依據被探索圖像與參照圖像間的區域A的重疊面積、和區域B的重疊面積會成為最大之位置作為匹配位置這樣的處理，來進行對位處理。

此外，上述區域區分處理，除了運用於使用參照圖像之匹配處理外，還能運用於進行辨明作為測定或檢査對象的邊緣之處理的情形。步驟805中為了在被區分等級(區域劃分)之區域中，選擇性地抽出事先被設定作為測定、檢査對象的圖樣之邊緣，係執行如下般的處理。

舉例來說，當測定對象為孔圖樣的底部直徑的情形下，只要抽出和被區分等級成底部之圖像區域接近之邊緣，便能容易地進行目標之測定。因此，本例中提出一種手法，係探索和被區域劃分之特定層的區域相鄰接之邊緣，並依據探索來選擇性地測定、檢査被抽出之邊緣。按照這樣的手法，無需對作為測定對象之邊緣設定游標(cursor)等，便可進行測定對象的選擇。特別是當進行測定圖像內包含之複數個孔圖樣的直徑，而求出其平均值之處理這樣的情形下，即使不對複數個孔設定游標等，仍可選擇性地抽出邊緣。

在此情形下，藉由具備下述這樣的演算法等，便可自動地做測定對象的選擇及測定，即，對於每一個孔圖樣(被區域劃分之區域)，求出被等級劃分之區域的重心(測定基準位置)，並測定位於從該重心朝特定方向延伸之直線上的邊緣之間的尺寸。

此外，能夠依照區域的垂直線方向的亮度或亮度梯度來辨明邊緣。舉例來說，當在法線上以輪廓部為基準，以遠離輪廓部的方式進行像素探索的情形下，當亮度梯度大小相較於前述被區域劃分之區域的輪廓部而言減少至和第1度至第2度同等的大小時，便將其間作為邊緣區域。大小的比較，有基於閾值之判定、或使用變異數等統計量之手法等。這是利用了SE像在圖樣的邊緣區域的亮度會變大之特性的手法。若利用這樣的手法，即使對具有複雜形狀之圖樣也可辨明邊緣。藉由具備下述這樣的演算法等，便可自動地做測定對象的選擇及測定，即，依照辨明出的邊緣、與例如位於辨明出的邊緣的法線方向之同樣被辨明出的另一邊緣的位置，來測定邊緣間的尺寸。

如以上般，在匹配處理或位置辨明處理等的測定、檢査的前處理時，進行邊緣消失處理與區域區分處理，藉此便可高精度地進行其後的測定、檢査。

接著，說明當電路圖樣為多層的情形下，定義各圖層之例子。圖10為對多層電路圖樣照射電子束時，從試料放出之電子的軌道說明圖。對下層照射電子束503而產生之二次電子1001，會被上層的側壁1002遮擋，因此可檢測的電子量會受到限到。但，此量比對空白部照射電子束而產生之二次電子1003還多。是故，如圖4所示之多層圖像般，Lower圖像中電路圖樣的平坦區域的亮度，基本上會成為上層401>下層402>空白部403。不過，前述式子可能因材質不同而有不成立之情形。但，即使具有下層的情形下，Upper圖像與Lower圖像的特性仍不變，因此以平坦區域的亮度差而言，空白部>下層區域>上層區域會成立。

鑑此，在進行區域分類之步驟804中，會對所含有之階層份進行分割。當不確定圖像中攝入了多少層配線的情形下，例如可使用赤池訊息準則(Akaike information criterion)或貝氏訊息準則(Bayesian information criterion)等指標值而利用K-Means法等來自動決定分割數。此外，若有給予攝入圖層數、或利用於對位之設計資料來作為輸入參數，則可依據其資訊來決定分割數。分割數的決定方法並不限定於此。只要能決定分割數，後續便可藉由和進行圖層資訊化之步驟805同樣的手法來做圖層資訊化。此外，依據圖層資訊化來作成用來做匹配處理之被探索圖像、及參照圖像，藉此，便不會受到亮度的變化等所左右，可實現穩定的匹配處理。

接著，說明利用對準器505來檢測任意角度的二次電子之例子。圖11為藉由對準器505將二次電子偏向的情形下之電子的行為示意圖。

從半導體晶圓509放出之二次電子1101，會藉由對準器505而被修正軌道，穿過變換電極512的間隙，再度被對準器505修正軌道，而衝撞上部的變換電極512，被Upper檢測器檢測出來。

通過被Upper檢測器檢測出之電子的軌道以外的軌道之電子，會被下段的對準器505偏向，而衝撞下部的變換電極512，被Lower檢測器檢測出來。圖12為藉由對準器將朝左方向產生之電子予以偏向而觀測到之物。Upper檢測器圖像的白帶1201，係僅觀測到在左方向產生之電子，在十字凸圖樣的右側面由於未產生左方向的電子，因此成為黑色的影區域1202。

此外，在空白部1203附近無圖樣，朝左方向放出之電子不會被遮擋，因此變得比影區域1202還亮。Lower檢測圖像中，圖樣的左側面以外被檢測成為白帶1204。左側面部1205，其左側面方向的電子被Upper檢測器取走因此變暗，但例如正上方向的電子會被檢測到，而會從邊緣部放出多量的二次電子，考量這樣的特性，其不會變得比平面還暗。是故，如圖12般邊緣部的白帶會變稀薄。

圖13揭示對圖12這樣的圖像進行區域劃之處理流程。至邊緣抽出為止係和圖8同樣。本例中，係藉由Upper檢測器觀測朝左方向放出之電子，因此Upper檢測器圖像的比白帶還右邊的區域為圖樣部。在進行區域的暫定之步驟1301中，如圖14般決定暫定區域1401。進行步驟1302，即將其藉由從Lower檢測圖像得到的白帶的邊緣1402、及從Upper檢測器圖像的白帶得到的邊緣來進行區分之處理。當暫定區域的內部存在Upper檢測器圖像的白帶的情形下，在該處亦進行區域區分。區分成被邊緣圍繞之封閉區域1403、及邊緣的外側區域1404。將被區分之區域當中和作成暫定區域之方向位於同方向之區域，本例中為邊緣的外側區域1404，予以刪除。以未被刪除之暫定區域作為圖樣部、以不含暫定區域之區域作為空白部而進行分類(步驟1304)，實施圖層資訊化(步驟805)。

此外，當使用對準器505的情形下，可作成如圖15所示般針對特定方向的邊緣之圖像1501或其合成圖像1502。若利用合成圖像1502的白帶，便不必於圖13處理中將Upper檢測器圖像的白帶用於暫定區域之區分。合成圖像的作成方法，例如可設想將方向針對圖像1501a~1501d之圖像中示意亮度最大值之部分予以選擇性地合成等。合成圖像的作成方法或圖像的組合並不限定於此。此外，圖15中雖揭示4方向的例子，但亦可設計成選擇4方向以外的複數方向的邊緣。

圖16揭示用來取得被檢査圖像之新的檢査裝置的構成例。和圖5的差異處在於，圖5中所述的Lower檢測器513b係設置2台。面向圖的左邊訂為Left檢測器1613a、右邊訂為Right檢測器1613b。此外，將二者統稱為LR檢測器。此外，圖16中省略了Upper檢測器。Upper檢測器在圖16之裝置構成中於進行區域劃分時並非必要。

圖17揭示從Left檢測器1613a與Right檢測器1613b得到的圖像一例。分別稱呼為L像、R像，該些圖像的組稱為LR像。LR像，和圖15所示圖像1501b及圖像1501c類似。檢測器檢測之電子，如圖21所示，係朝左方向放出之電子藉由Left檢測器2101、朝右方向放出之電子藉由Right檢測器2102而被圖像化。

圖18為依據圖16例示之藉由掃描式電子顯微鏡得到的圖像，進行圖像的區域劃分之工程示意流程圖一例示意圖。在圖像讀入步驟(步驟101)中讀入LR像。在邊緣區域之抽出工程(步驟1801)中，可從LR像抽出白帶，將其合成來求出邊緣區域。此外，亦可將LR像合成而從合成圖像的白帶求出邊緣區域。圖像的合成方法，例如可設想將示意亮度大的圖像的值之部分予以選擇性地合成等。

白帶的抽出，能夠運用和步驟102同等之處理法。在步驟1802之圖樣算出工程中，可將圖14例示之處理，對L像或R像的至少其中一方進行，來求出圖樣部。此外，亦可對雙方進行。如此一來，便可分類為圖樣部及邊緣部及其他。

依據此分類結果，進行圖層資訊化(步驟805)。此外，如圖17例示般，若圖樣部不存在複數個，則亦可不算出被合成之邊緣區域，而是對L像及R像分別求出圖14例示之暫定區域，並以其重複部分作為圖樣部。各處理並非限定於上述手法。

圖19例示用來取得圖像之掃描式電子顯微鏡的概要。和圖16例示之構成的相異處在於，利用圖5說明之Lower檢測器513b，係在四方設置共計4台。下文將各檢測器稱呼為X+、X-、Y+、Y-檢測器。各檢測器檢測之用於圖像化的電子，如同圖21所示般，除了配置於X方向之2個檢測器以外，還夾著射束光軸配置有2個檢測器。圖20揭示依據藉由各檢測器所檢測出的電子而形成之圖像例。從各檢測器得到的圖像的特性，和使用了對準器之例子中的4方向類似，可藉由同樣處理來做區域分類。

此外，對於多層圖像之區域劃分手法如下所示。圖24為依據多層圖像的各檢測器的輸出而形成之圖像例示意圖。Upper檢測器圖像中，下層圖樣2401雖能清楚看見，但若以相當於圖16的LR檢測器之X+、X-檢測器，可能會未攝入下層圖樣。這是因為圖樣密度高，從下層圖樣放出之夾角較大的電子會被上層圖樣阻擋而未被X+、X-檢測器檢測到的緣故。這樣的狀況在LR檢測器也可能發生。

但，Y+、Y-檢測器圖像中，由於無遮蔽物故能觀測到下層2402。因此，首先利用X+、X-檢測器圖像，利用以上敍述之手法，例如利用使用圖16說明之區域劃分之手法，對上層圖樣2403及除此以外之區域2404進行區域劃分。又，對於Y+、Y-檢測器圖像作成將上層圖樣2403及其邊緣區域2405予以遮罩之圖像，以其圖像作為輸入，如同X+、X-檢測器圖像般對下層圖樣2402及空白部2406進行區域劃分。將其作為圖層資訊。像這樣，可對於多層圖像藉由以上敍述之手法的組合來做區域劃分。對於4方向多層圖像之處理並不限定於此。

此外，即使檢測器為1個的情形下，藉由調整能量濾波器等的電子檢測量之功能、或以對準器控制欲檢測之電子的方向，來改變參數作成複數張圖像，便可取得和以Upper、Lower檢測器或LR檢測器得到的圖像為相同特性之圖像。對於這樣的圖像，可利用以上敍述之處理來做區域劃分。

Claims

一種帶電粒子束裝置，係具備：至少2個以上的檢測器，檢測依據從帶電粒子源放出之帶電粒子束的照射而得到的帶電粒子；及圖像處理裝置，對依據該檢測器的輸出而形成之圖像進行處理；該帶電粒子束裝置，其特徵為：前述圖像處理裝置，在依據藉由前述2個以上的檢測器得到的帶電粒子而得到之圖像的邊緣區域，施以遮罩處理。
如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束裝置，其中，前述圖像處理裝置，進行前述2個以上的圖像的差分演算。
如申請專利範圍第2項所述之帶電粒子束裝置，其中，前述圖像處理裝置，依據前述差分演算，進行前述圖像的區域劃分。
如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束裝置，其中，前述圖像處理裝置，形成前述2個以上的圖像的合成邊緣，針對該合成邊緣區域施以遮罩處理。
如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束裝置，其中，前述2個以上的檢測器，包含於前述帶電粒子束的光軸方向排列之檢測器。
如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束裝置，其中，前述2個以上的檢測器，包含相對於前述帶電粒子束的光軸而言以軸對稱配置之檢測器。
如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束裝置，其中，前述圖像處理裝置，利用事先記憶好的參照圖像，在依據前述檢測器的輸出而形成之圖像上執行匹配處理。
如申請專利範圍第7項所述之帶電粒子束裝置，其中，前述圖像處理裝置，以前述被施以遮罩處理之圖像作為被探索圖像，來執行前述匹配處理。
如申請專利範圍第1項所述之帶電粒子束裝置，其中，前述圖像處理裝置，進行前述圖像的區域劃分，且選擇性地測定或檢査和該被區域劃分之至少1個區域相鄰接的邊緣。
一種帶電粒子束裝置，係具備：至少2個以上的檢測器，檢測依據從帶電粒子源放出之帶電粒子束的照射而得到的帶電粒子；及圖像處理裝置，利用事先記憶好的參照圖像，在依據前述檢測器的輸出而形成之圖像上執行匹配處理；該帶電粒子束裝置，其特徵為：前述圖像處理裝置，在依據藉由前述2個以上的檢測器得到的帶電粒子而得到之2個以上的圖像的各者的邊緣區域，施以遮罩處理，並以依據該遮罩處理而得到的圖像作為被探索圖像，執行使用了前述參照圖像之匹配處理。