TW202026768A - 電子束圖像取得裝置及電子束圖像取得方法 - Google Patents

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井上和彦
安藤厚司
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Abstract

本發明的一個態樣有關電子束圖像取得裝置及電子束圖像取得方法。 本發明的一個態樣之電子束圖像取得裝置，具備：第1靜電透鏡群，修正伴隨平台的移動而發生之1次電子束的對焦位置距基板面的基準位置之偏離、及由於修正1次電子束的對焦位置的偏離量而發生之在基板面之1次電子束的複數個變動量；及第2靜電透鏡群，因藉由第1靜電透鏡群而被修正的1次電子束照射至基板而從基板放出而通過第1靜電透鏡群的至少1個靜電透鏡之2次電子束的像的複數個變動量。

Description

電子束圖像取得裝置及電子束圖像取得方法
本發明的一個態樣有關電子束圖像取得裝置及電子束圖像取得方法。例如，有關照射由電子線所成的多射束而取得放出之圖樣的2次電子圖像之裝置。
近年來隨著大規模積體電路(LSI)的高度積體化及大容量化，對半導體裝置要求之電路線寬愈來愈變狹小。又，對於耗費莫大的製造成本之LSI的製造而言，產率的提升不可或缺。但，以十億位元(gigabyte)級的DRAM(隨機存取記憶體)為首，構成LSI之圖樣，從次微米成為了奈米尺度。近年來，隨著形成於半導體晶圓上之LSI圖樣尺寸的微細化，必須檢測出圖樣缺陷之尺寸亦成為極小。故，檢查被轉印至半導體晶圓上之超微細圖樣的缺陷之圖樣檢查裝置必須高精度化。除此之外，作為使產率降低的一個重大因素，可以舉出將超微細圖樣以光微影技術曝光、轉印至半導體晶圓上時所使用之光罩的圖樣缺陷。因此，檢查LSI製造中使用的轉印用光罩的缺陷之圖樣檢查裝置必須高精度化。 作為檢查手法，已知有下述方法，即，將拍攝形成於半導體晶圓或微影光罩等基板上之圖樣而得之測定圖像，和設計資料或拍攝基板上的同一圖樣而得之測定圖像予以比較，藉此進行檢查。例如，作為圖樣檢查方法，有將拍攝同一基板上的相異場所之同一圖樣而得之測定圖像資料彼此比較之「die to die(晶粒－晶粒)檢查」、或以圖樣設計而成的設計資料作為基礎而生成設計圖像資料(參照圖像)，而將其和拍攝圖樣而得之測定資料亦即測定圖像比較之「die to database(晶粒－資料庫)檢查」。被拍攝的圖像，會作為測定資料被送往比較電路。比較電路中，做圖像彼此之對位後，將測定資料和參照資料遵照適合的演算法予以比較，當不一致的情形下，判定有圖樣缺陷。 上述的圖樣檢查裝置中，除了將雷射光照射至檢查對象基板，而拍攝其透射像或反射像之裝置以外，下述檢查裝置之開發亦在進展當中，即，以電子束在檢查對象基板上掃描(scan)，檢測伴隨電子束的照射而從檢查對象基板放出的2次電子，來取得圖樣像之檢查裝置。使用了電子束之檢查裝置中，又，使用了多射束之裝置的開發亦在進展當中。此處，由於作為檢查對象之基板的厚度的不均一等凹凸，基板面的高度位置會發生變動。當平台一面連續移動一面將多射束照射至基板的情形下，為了採取到高解析度的圖像，必須持續將多射束的對焦位置對合於基板面上。對於連續移動的平台上的基板，依照對物透鏡難以應對基板面的凹凸，因此必須使用響應性高的靜電透鏡來動態地修正。若使用靜電透鏡來修正對焦位置，則伴隨此亦會一併發生在基板面之像的倍率變動與旋轉變動，因此必須同時修正該些對焦位置與像的倍率變動與旋轉變動這3個變動因素。例如，使用3個靜電透鏡來修正該些變動因素(例如參照日本專利公開公報2014-127568號)。然而，從檢查對象基板放出的2次電子，會受到前述其中一個靜電透鏡的正電場的影響，而導致發生新的在檢測器的檢測面之對焦位置變動、倍率變動、及旋轉變動。因此，有導致檢測器中的2次電子的檢測發生誤差之問題。該問題不限於檢查裝置，在使多射束對焦於連續移動的基板而取得圖像之裝置中同樣可能發生。
本發明的一個態樣，在於使電子束對焦於連續移動的基板而取得圖像之電子束圖像取得裝置及電子束圖像取得方法中，提供一種可高精度地檢測2次電子之電子束圖像取得裝置及電子束圖像取得方法。 本發明的一個態樣之多電子束圖像取得裝置，具備： 平台，載置供1次電子束照射之基板；及 對物透鏡，將前述1次電子束合焦於前述基板面的基準位置；及 第1靜電透鏡群，由複數個靜電透鏡所構成而在前述對物透鏡的磁場中配置有其中1個，係修正伴隨前述平台的移動而發生之前述1次電子束的對焦位置距前述基板面的前述基準位置的偏離量、及由於修正前述1次電子束的對焦位置的偏離量而發生之在前述基板面之前述1次電子束的複數個變動量；及 第2靜電透鏡群，由複數個靜電透鏡所構成而配置於前述1次電子束不通過的位置，係修正藉由前述第1靜電透鏡群而被修正的前述1次電子束照射至前述基板而從前述基板放出而通過前述第1靜電透鏡群的至少1個靜電透鏡之2次電子束的像的複數個變動量；及 檢測器，檢測藉由前述第2靜電透鏡群而被修正的前述2次電子束。 本發明的一個態樣之電子束圖像取得方法，係 在一面使載置基板的平台移動，一面藉由對物透鏡將1次電子束的對焦位置對合於基板面的基準位置之狀態下，將1次電子束照射至基板， 藉由在前述對物透鏡的磁場中配置有其中1個之第1靜電透鏡群，動態地修正伴隨前述平台的移動而發生之前述1次電子束的對焦位置距前述基板面的前述基準位置之偏離、及由於修正前述1次電子束的對焦位置的偏離量而發生之在前述基板面之前述1次電子束的變動量， 藉由由複數個靜電透鏡所構成而配置於前述1次電子束不通過的位置之第2靜電透鏡群，動態地修正藉由前述第1靜電透鏡群而被修正的前述1次電子束照射至前述基板而從前述基板放出而通過前述第1靜電透鏡群的至少1個靜電透鏡之2次電子束的像的變動量， 檢測藉由前述第2靜電透鏡群而被修正的前述2次電子束，基於檢測出的前述2次電子束的訊號來取得2次電子圖像。
以下，實施形態中，作為電子束照射裝置的一例，說明多電子束檢查裝置。但，多電子束照射裝置，不限於檢查裝置，例如只要是使用電子光學系統來照射多電子束之裝置則無妨。 實施形態1. 圖1為實施形態1中的圖樣檢查裝置的構成示意概念圖。圖1中，檢查形成於基板之圖樣的檢查裝置100，為多電子束檢查裝置的一例。檢查裝置100，具備圖像取得機構150、及控制系統電路160。圖像取得機構150，具備電子束鏡柱102(電子鏡筒)及檢查室103。在電子束鏡柱102內，配置有電子槍201、電磁透鏡202、成形孔徑陣列基板203、電磁透鏡205、靜電透鏡230、集體遮沒偏向器212、限制孔徑基板213、電磁透鏡206、靜電透鏡232、電磁透鏡207(對物透鏡)、主偏向器208、副偏向器209、靜電透鏡234、射束分離器214、偏向器218、電磁透鏡224、靜電透鏡231、電磁透鏡225、靜電透鏡233、電磁透鏡226、靜電透鏡235、及多檢測器222。 在檢查室103內，配置有至少可於XYZ方向移動之平台105。在平台105上，配置有作為檢查對象之基板101(試料)。基板101中，包含曝光用光罩基板、及矽晶圓等的半導體基板。當基板101為半導體基板的情形下，在半導體基板形成有複數個晶片圖樣(晶圓晶粒)。當基板101為曝光用光罩基板的情形下，在曝光用光罩基板形成有晶片圖樣。單元圖樣，由複數個圖形圖樣所構成。形成於該曝光用光罩基板之晶片圖樣被複數次曝光轉印至半導體基板上，藉此，在半導體基板便會形成複數個晶片圖樣(晶圓晶粒)。 以下，主要說明基板101為半導體基板之情形。基板101，例如以圖樣形成面朝向上側而被配置於平台105。此外，在平台105上，配置有將從配置於檢查室103的外部之雷射測長系統122照射的雷射測長用雷射光予以反射之鏡216。此外，在檢查室103上，配置測定基板101面的高度位置之高度位置感測器(Z感測器)217。Z感測器217中，從投光器自斜上方對基板101面照射雷射光，利用受光器受光之該反射光來測定基板101面的高度位置。多檢測器222，於電子束鏡柱102的外部連接至檢測電路106。檢測電路106，連接至晶片圖樣記憶體123。 控制系統電路160中，控制檢查裝置100全體之控制計算機110，係透過匯流排120，連接至位置電路107、比較電路108、參照圖像作成電路112、平台控制電路114、靜電透鏡控制電路121、透鏡控制電路124、遮沒控制電路126、偏向控制電路128、Z位置測定電路129、變動量演算電路130、磁碟裝置等的記憶裝置109，111、監視器117、記憶體118及印表機119。此外，偏向控制電路128，連接至DAC(數位類比變換)放大器144，146，148。DAC放大器146連接至主偏向器208，DAC放大器144連接至副偏向器209。DAC放大器148連接至偏向器218。 此外，晶片圖樣記憶體123，連接至比較電路108。此外，平台105，在平台控制電路114的控制之下藉由驅動機構142而被驅動。驅動機構142中，例如，構成有於平台座標系中的X方向、Y方向、θ方向驅動之3軸(X－Y－θ)馬達這樣的驅動系統，使得平台105於XYθ方向可移動。這些未圖示之X馬達、Y馬達、θ馬達，例如能夠使用步進馬達。平台105，藉由XYθ各軸的馬達而可於水平方向及旋轉方向移動。除此以外，例如使用壓電元件等，使得平台105可於Z方向(高度方向)移動。又，平台105的移動位置，會藉由雷射測長系統122而被測定，被供給至位置電路107。雷射測長系統122，接收來自鏡216的反射光，藉此以雷射干涉法的原理來將平台105的位置予以測長。平台座標系，例如對於和多1次電子束的光軸正交之面，設定X方向、Y方向、θ方向。 電磁透鏡202、電磁透鏡205、電磁透鏡206、電磁透鏡207(對物透鏡)、電磁透鏡224、電磁透鏡225、電磁透鏡226、及射束分離器214，藉由透鏡控制電路124而受到控制。此外，集體遮沒偏向器212，由2極以上的電極所構成，在每一電極透過未圖示的DAC放大器而受到偏向控制電路126所控制。各靜電透鏡230，231，232，233，234，235，例如藉由中央部開口的3段以上的電極基板所構成，中段電極基板透過未圖示的DAC放大器而受到靜電透鏡控制電路121所控制。在各靜電透鏡230，231，232，233，234，235的上段及下段電極基板，被施加接地電位。副偏向器209，由4極以上的電極所構成，在每一電極透過DAC放大器144而受到偏向控制電路128所控制。主偏向器208，由4極以上的電極所構成，在每一電極透過DAC放大器146而受到偏向控制電路128所控制。偏向器218，由4極以上的電極所構成，在每一電極透過DAC放大器148而受到偏向控制電路128所控制。 藉由3個靜電透鏡230，232，234而構成之靜電透鏡群(第1靜電透鏡群)，配置於1次電子光學系統(照射光學系統)。靜電透鏡230配置於電磁透鏡205的磁場中。靜電透鏡232配置於電磁透鏡206的磁場中。靜電透鏡234配置於電磁透鏡207(對物透鏡)的磁場中。像這樣，1次電子光學系統的靜電透鏡群當中的1個係配置於對物透鏡的磁場中。藉由3個靜電透鏡231，233，235而構成之靜電透鏡群(第2靜電透鏡群)，配置於2次電子光學系統(檢測光學系統)。靜電透鏡231配置於電磁透鏡224的磁場中。靜電透鏡233配置於電磁透鏡225的磁場中。靜電透鏡235配置於電磁透鏡226的磁場中。例如，各靜電透鏡中，3段的電極基板當中的中段電極基板配置於各自相對應的電磁透鏡的磁場中心高度位置(或透鏡主面)。藉此，在藉由電磁透鏡的透鏡作用而電子的移動速度變慢之狀態，換言之在電子的能量變小之狀態下，藉由靜電透鏡來修正電子束的軌道，故能夠減小施加於作為控制電極的中段電極基板之電位。 在電子槍201，連接有未圖示之高壓電源電路，從高壓電源電路對於電子槍201內的未圖示燈絲(陰極)與引出電極(陽極)間施加加速電壓，並且藉由規定的引出電極(韋乃特(Wehnelt)電極)之電壓施加與規定溫度之陰極加熱，從陰極放出的電子群會受到加速，而成為電子束200被放出。 此處，圖1中記載了用以說明實施形態1所必要之構成。對檢查裝置100而言，通常具備必要的其他構成亦無妨。 圖2為實施形態1中的成形孔徑陣列基板的構成示意概念圖。圖2中，在成形孔徑陣列基板203，有二維狀的橫(x方向)m1 列×縱(y方向)n1 段(m1 ，n1 為2以上的整數)的孔(開口部)22於x，y方向以規定之排列間距形成。圖2例子中，揭示形成有23×23的孔(開口部)22之情形。各孔22均形成為相同尺寸形狀的矩形。或者是相同外徑的圓形亦可。電子束200的一部分各自通過該些複數個孔22，藉此會形成多射束20。在此，雖然揭示了於橫縱(x，y方向)均配置了2列以上的孔22之例子，但並不限於此。例如，亦可為在橫縱(x，y方向)的其中一方有複數列，而另一方僅有1列。此外，孔22的排列方式，亦不限於如圖2般配置成橫縱為格子狀之情形。例如，縱方向(y方向)第k段的列及第k+1段的列的孔，彼此亦可於橫方向(x方向)錯開尺寸a而配置。同樣地，縱方向(y方向)第k+1段的列及第k+2段的列的孔，彼此亦可於橫方向(x方向)錯開尺寸b而配置。 接下來說明檢查裝置100中的圖像取得機構150的動作。 從電子槍201(放出源)放出之電子束200，會藉由電磁透鏡202被折射而對成形孔徑陣列基板203全體做照明。在成形孔徑陣列基板203，如圖2所示，形成有複數個孔22(開口部)，電子束200對包含所有複數個孔22之區域做照明。照射至複數個孔22的位置之電子束200的各一部分，會分別通過該成形孔徑陣列基板203的複數個孔22，藉此形成多1次電子束20。 形成的多1次電子束20，藉由電磁透鏡205、及電磁透鏡206而分別使其折射，一面反覆成為中間像及交叉點(crossover)，一面通過配置於多1次電子束20的各射束的交叉點位置之射束分離器214而朝電磁透鏡207(對物透鏡)行進。然後，電磁透鏡207，將多1次電子束20對焦於基板101。藉由對物透鏡207而焦點被對合(合焦)於基板101(試料)面上之多1次電子束20，藉由主偏向器208及副偏向器209而被集體偏向，照射至各射束的在基板101上的各自之照射位置。另，當藉由集體遮沒偏向器212，而多1次電子束20全體被集體偏向的情形下，其位置會從限制孔徑基板206的中心的孔偏離，而藉由限制孔徑基板213被遮蔽。另一方面，未藉由集體遮沒偏向器212被偏向的多1次電子束20，會如圖1所示通過限制孔徑基板213的中心的孔。藉由該集體遮沒偏向器212的ON／OFF，來進行遮沒控制，射束的ON／OFF受到集體控制。像這樣，限制孔徑基板206，是將藉由集體遮沒偏向器212而被偏向成為射束OFF的狀態之多1次電子束20予以遮蔽。然後，藉由從成為射束ON開始至成為射束OFF為止所形成之通過了限制孔徑基板206的射束群，形成檢查用(圖像取得用)的多1次電子束20。 一旦多1次射束20被照射至基板101的期望之位置，會由於受到該多1次射束20照射而從基板101放出和多1次電子束20(多1次電子束)的各射束相對應的包含反射電子之2次電子的束(多2次電子束300)。 從基板101放出的多2次電子束300，通過電磁透鏡207及靜電透鏡234，朝射束分離器214行進。 此處，射束分離器214是在和多1次射束20的中心射束行進的方向(軌道中心軸)正交之面上，令電場與磁場於正交之方向產生。電場和電子的行進方向無關而對同一方向施力。相對於此，磁場會遵循弗萊明左手定則而施力。因此藉由電子的侵入方向能夠使作用於電子之力的方向變化。對於從上側朝射束分離器214侵入而來的多1次電子束20，電場所造成的力與磁場所造成的力會相互抵消，多1次電子束20會朝下方直進。相對於此，對於從下側朝射束分離器214侵入而來的多2次電子束300，電場所造成的力與磁場所造成的力皆朝同一方向作用，多2次電子束300會朝斜上方被彎折，而從多1次電子束20分離。 朝斜上方被彎折，而從多1次電子束20分離了的多2次電子束300，會藉由偏向器218而進一步被彎折，藉由電磁透鏡224，225，226一面使其折射一面投影至多檢測器222。多檢測器222，檢測被投影的多2次電子束300。多檢測器222，例如具有未圖示之二極體型的二維感測器。然後，在和多1次電子束20的各射束相對應之二極體型的二維感測器位置，多2次電子束300的各2次電子會衝撞二極體型的二維感測器，產生電子，對每個像素生成2次電子圖像資料。以多檢測器222檢測出的強度訊號，被輸出至檢測電路106。 此處，在作為檢查對象之基板101，存在著厚度的不均一所引起的凹凸，由於該凹凸，基板101面的高度位置會變動。一旦基板101面的高度位置變動則對焦位置會偏離，因此會導致照射至基板101的各射束的尺寸變化。一旦射束尺寸變化，則會導致從照射位置放出的2次電子的數量變化，故會導致檢測強度發生誤差，得到的圖像變化。故，當平台105一面連續移動一面將多1次電子束20照射至基板101的情形下，為了採取到高解析度的圖像，必須持續將多1次電子束20的對焦位置對合於基板101面上。對於連續移動的平台105上的基板101，依照電磁透鏡207(對物透鏡)難以應對該基板101面的凹凸，因此必須使用響應性高的例如靜電透鏡234來動態地修正。 圖3A與圖3B為實施形態1中的電磁透鏡與靜電透鏡的配置構成的一例及中心射束軌道示意圖。圖3A中，靜電透鏡234，由3段的電極基板所構成。又，在電磁透鏡207的磁場中心位置配置成為控制電極之中段的電極基板，在上段的電極基板與下段的電極基板分別被施加接地電位。首先，進行透鏡調整，各電磁透鏡205，206，207受到調整而對焦於基板101面。在該情形下，圖3B例子中，多1次電子束20的中心射束，相對於多1次電子束20的軌道中心軸10一面如軌道C所示般擴散一面入射至電磁透鏡207。然後，藉由電磁透鏡207而在透鏡的主面13使其折射，如軌道D所示般聚焦，成像於像面A。針對多1次電子束20的其他射束，亦同樣地一面擴散一面入射至電磁透鏡207。然後，藉由電磁透鏡207而在透鏡的主面13使其折射，聚焦，成像於像面A。此處，當基板101面變動了的情形下，藉由靜電透鏡234使靜電場產生來契合基板101面的高度位置的變動，使聚焦作用變化，沿著軌道D’收斂，成像於像面B。藉由該聚焦作用，多1次電子束20的倍率M，從b／a變化成(b＋Δb)／a。像這樣，可知因應成像面(對焦位置)的變動，像的倍率會變化。此外，同時亦發生多1次電子束的旋轉變動。另，此處所謂透鏡的主面13，表示從物面X放出至透鏡的主面13之電子的軌道C與從透鏡的主面13前往中間像面A之電子的軌道D(前往中間像面B之電子的軌道D’)之交點的面。於靜電透鏡230與電磁透鏡205之關係、及靜電透鏡232與電磁透鏡206之關係中亦同。像這樣，各靜電透鏡，是藉由使多1次電子束20的各射束的聚焦軌道變化來修正對焦位置、像的倍率等，故各射束必須不成像而是擴散。故，各靜電透鏡，配置在和各射束的像面共軛位置相異之位置。 圖4為實施形態1中的多1次電子束的對焦位置的偏離量、像的倍率變動量、及旋轉變動量，與多2次電子束的對焦位置的偏離量、像的倍率變動量、及旋轉變動量之關係說明用圖。圖4中，若修正基板101面的高度位置變動而引起之多1次電子束20的對焦位置變動(對焦位置的偏離量ΔZ1)，則伴隨此亦會一併發生像的倍率變動(倍率變動量ΔM1)及旋轉變動(旋轉變動量Δθ1)。因此，必須同時修正該些3個變動因素。使用3個以上的靜電透鏡來修正該些3個變動因素。圖1例子中，使用3個靜電透鏡230，232，234來同時修正該些3個變動因素。然而，如上述般，從檢查對象基板101放出的多2次電子束300，會通過配置於電磁透鏡207(對物透鏡)的磁場中之靜電透鏡234中，因此會受到靜電透鏡234的正電場的影響。故，會導致在多檢測器222的檢測面發生新的多2次電子束300的對焦位置變動(對焦位置變動量ΔZ2)、倍率變動(倍率變動量ΔM2)、及旋轉變動(旋轉變動量Δθ2)。因此，導致檢測器中的2次電子的檢測發生誤差。鑑此，實施形態1中，在多1次電子束20不通過的2次電子光學系統(檢測光學系統)內配置3個靜電透鏡231，233，235，而藉由3個靜電透鏡231，233，235來修正多2次電子束300中新發生的在檢測面之對焦位置變動、倍率變動、及旋轉變動。另，圖3A及圖3B中說明的靜電透鏡234與電磁透鏡207之關係，於相對於多2次電子束300之靜電透鏡231與電磁透鏡224之關係、靜電透鏡233與電磁透鏡225之關係、及靜電透鏡235與電磁透鏡226之關係中亦同。此外，針對2次電子光學系統的各靜電透鏡231，233，235，亦是藉由使多2次電子束300的各射束的聚焦軌道變化來修正對焦位置、像的倍率等，故各射束必須不成像而是擴散。故，各靜電透鏡，配置在和各射束的像面共軛位置相異之位置。 圖5為實施形態1中的檢查方法的主要工程示意流程圖。圖5中，實施形態1中的檢查方法，係實施相關表格(或相關式)作成工程(S102)、基板高度測定工程(S104)、被檢查圖像取得工程(S202)、參照圖像作成工程(S205)、對位工程(S206)、比較工程(S208)這一連串工程。 作為相關表格(或相關式)作成工程(S102)，作成相關表格(或是近似式)，該相關表格(或是近似式)定義著和對焦位置距基板101面的基準位置的偏離量ΔZ1相依之，因為將基板101面的高度位置的變動所伴隨之多1次電子束20的對焦位置距基準位置的偏離量ΔZ1、及將由於修正多1次電子束20的對焦位置的偏離量ΔZ1而發生之在基板101面之多1次電子束的像的旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1藉由靜電透鏡230，232，234予以修正而發生之在多檢測器222的檢測面之多2次電子束300的對焦位置變動量ΔZ2與像的旋轉變動量Δθ2與倍率變動量ΔM2。具體而言依以下方式作成。在被對合於作為基準的高度位置之平台105上的樣本基板上，藉由電磁透鏡207(對物透鏡)對合多射束20的對焦位置。由該狀態，使平台105於Z方向可變地移動。各高度位置，藉由Z感測器217測定。移動到的各高度位置，便成為多射束20的對焦位置的偏離量ΔZ1。例如使用靜電透鏡234，修正由於使平台105移動到各高度位置而發生之多1次電子束20的在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1。然後，於各對焦位置的偏離量ΔZ1下，測定由於修正對焦位置的偏離量而發生之在基板101面之多1次電子束20的像的旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1。 接下來，測定在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1與倍率變動量ΔM1與旋轉變動量Δθ1藉由1次電子光學系統的3個靜電透鏡230，232，234而被修正了的狀態下之在多檢測器222的檢測面之多2次電子束300的對焦位置變動量ΔZ2與倍率變動量ΔM2與旋轉變動量Δθ2。 然後，作成相關表格，該相關表格定義有和對焦位置的偏離量ΔZ1相依之像的旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1。同時，相關表格中，使在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1與倍率變動量ΔM1與旋轉變動量Δθ1藉由1次電子光學系統的3個靜電透鏡230，232，234而被修正了的狀態下之在多檢測器222的檢測面之對焦位置變動量ΔZ2與倍率變動量ΔM2與旋轉變動量Δθ2，關連至在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1而定義。 圖6為實施形態1中的相關表格的一例示意圖。圖6中，相關表格中，定義當在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1變化成Za、Zb、Zc、…的情形下，將各對焦位置的偏離量ΔZ1例如藉由靜電透鏡234修正的情形下發生之在基板101面之像的旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1。圖6例子中，揭示當在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1為Za的情形下，例如藉由靜電透鏡234修正對焦位置的偏離量Za的情形下發生之在基板101面之像的倍率變動量ΔM1為Ma、旋轉變動量Δθ1為θa。同樣地，揭示當在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1為Zb的情形下，例如藉由靜電透鏡234修正對焦位置的偏離量Zb的情形下發生之在基板101面之像的倍率變動量ΔM1為Mb、旋轉變動量Δθ1為θb。同樣地，揭示當在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1為Zc的情形下，例如藉由靜電透鏡234修正對焦位置的偏離量Zc的情形下發生之在基板101面之像的倍率變動量ΔM1為Mc、旋轉變動量Δθ1為θc。 接下來，相關表格中，定義當在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1變化成Za、Zb、Zc、…的情形下，在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1與倍率變動量ΔM1與旋轉變動量Δθ1藉由1次電子光學系統的3個靜電透鏡230，232，234而被修正了的狀態下之在多檢測器222的檢測面之對焦位置變動量ΔZ2與倍率變動量ΔM2與旋轉變動量Δθ2。圖5例子中，揭示當在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1為Za的情形下，在多檢測器222的檢測面之對焦位置變動量ΔZ2為za，像的倍率變動量ΔM2為ma，旋轉變動量Δθ2為sa。同樣地，揭示當在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1為Zb的情形下，在多檢測器222的檢測面之對焦位置變動量ΔZ2為zb，像的倍率變動量ΔM2為mb，旋轉變動量Δθ2為sb。同樣地，揭示當在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1為Zc的情形下，在多檢測器222的檢測面之對焦位置變動量ΔZ2為zc，像的倍率變動量ΔM2為mc，旋轉變動量Δθ2為sc。 或是，亦可使用相關式來取代相關表格。例如，以ΔM1＝k・ΔZ1來近似，以Δθ1＝k’・ΔZ1來近似。同樣地，以ΔZ2＝K・ΔZ1來近似，以ΔM2＝K’・ΔZ1來近似，以Δθ2＝K”・ΔZ1來近似。事先求出該近似式的係數(參數)k、k’、K、K’、K”。此處，作為一例以1次式來表示，但並不限於此。亦可為使用包含2次以上的項之多項式來近似的情形。 作成的相關表格或計算出的近似式的參數k、k’、K、K’、K”，存儲於記憶裝置111。 作為基板高度測定工程(S104)，藉由Z感測器217測定作為檢查對象之基板101的高度位置。在Z感測器217之測定結果，被輸出至Z位置測定電路129。此外，基板101面上的各高度位置的資訊，和藉由位置電路107測定出的基板101面上的測定位置的x，y座標一起存儲於記憶裝置109。另，並不限於在圖像取得前事先測定基板101的高度位置。亦可一面取得圖像一面即時地測定基板101的高度位置。 作為被檢查圖像取得工程(S202)，圖像取得機構150，取得使用多1次電子束20而形成於基板101上之圖樣的2次電子圖像。具體而言係如以下般動作。 首先，在藉由電磁透鏡207(對物透鏡)將多射束20合焦於基板101面的基準位置之狀態下，使載置基板101的平台105移動。圖像取得機構150，在一面使載置基板101的平台105連續移動，一面藉由電磁透鏡207(對物透鏡)將多1次電子束20的對焦位置對合於基板101面的基準位置之狀態下，將多1次電子束20照射至基板101。另，無需贅言地，各電磁透鏡205，206，207受到調整以使多1次電子束20對焦於基板101面。此外，無需贅言地，在該情形下，各電磁透鏡224，225，226受到調整以使多2次電子束300的各射束在多檢測器222的期望的受光面受到檢測。 圖7為實施形態1中的形成於半導體基板之複數個晶片區域的一例示意圖。圖7中，當基板101為半導體基板(晶圓)的情形下，在半導體基板(晶圓)的檢查區域330，有複數個晶片(晶圓晶粒)332形成為2維的陣列狀。對於各晶片332，藉由未圖示之曝光裝置(步進機)，形成於曝光用光罩基板之1晶片份的光罩圖樣例如會被縮小成1／4而被轉印。各晶片332內，例如被分割成2維狀的橫(x方向)m2 列×縱(y方向)n2 段(m2 ，n2 為2以上的整數)個的複數個光罩晶粒33。實施形態1中，該光罩晶粒33成為單位檢查區域。射束往作為對象之光罩晶粒33的移動，是藉由主偏向器208所致之多射束20全體的集體偏向來進行。 於多1次電子束20往作為對象之光罩晶粒33的照射之前，變動量演算電路130，使用多射束20的照射位置的x，y座標，讀出記憶裝置109中存儲的基板101的高度位置。演算讀出的高度位置、與藉由電磁透鏡207(對物透鏡)而合焦的基板101面的基準位置之差分。該差分，相當於對焦位置距基準位置的偏離量ΔZ1。或是，將基板101的高度位置的資訊訂為與基準位置之差分，亦即對焦位置距基準位置的偏離量ΔZ1，而記憶於記憶裝置109亦佳。 接下來，變動量演算電路130，讀出記憶裝置111中存儲的相關表格(或近似式的參數k、k’、K、K’、K”)，使用相關表格(或近似式)，演算旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1，它們係根據伴隨平台105的移動而發生之基板101面的高度位置的變動而伴隨之對焦位置距基準位置的偏離量ΔZ1。此外，變動量演算電路130，使用相關表格(或近似式)，根據對焦位置距基準位置的偏離量ΔZ1，演算在基板101面之對焦位置的偏離量ΔZ1與倍率變動量ΔM1與旋轉變動量Δθ1藉由1次電子光學系統的3個靜電透鏡230，232，234而被修正了的狀態下之在多檢測器222的檢測面之對焦位置變動量ΔZ2與倍率變動量ΔM2與旋轉變動量Δθ2。對焦位置的偏離量ΔZ1與演算出的旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1、及對焦位置變動量ΔZ2與倍率變動量ΔM2與旋轉變動量Δθ2之各資訊，被輸出至靜電透鏡控制電路121。對焦位置的偏離量ΔZ1、與根據對焦位置的偏離量ΔZ1之旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1與對焦位置變動量ΔZ2與倍率變動量ΔM2與旋轉變動量Δθ2之演算，依每一作為單位檢查區域的光罩晶粒33進行為佳。或是，依每一比光罩晶粒33的尺寸還短的平台105的移動距離來進行亦無妨。或是，依每一比光罩晶粒33的尺寸還長的平台105的移動距離來進行亦無妨。 靜電透鏡控制電路121，演算用來修正對焦位置的偏離量ΔZ1、旋轉變動量Δθ1、倍率變動量ΔM1之靜電透鏡230的透鏡控制值1與靜電透鏡232的透鏡控制值2與靜電透鏡234的透鏡控制值3之組合。此外，靜電透鏡控制電路121，演算用來修正對焦位置的偏離量ΔZ2、旋轉變動量Δθ2、倍率變動量ΔM2之靜電透鏡231的透鏡控制值4與靜電透鏡233的透鏡控制值5與靜電透鏡235的透鏡控制值6之組合。用來修正對焦位置的偏離量ΔZ1、旋轉變動量Δθ1、倍率變動量ΔM1之透鏡控制值1，2，3的組合，與用來修正對焦位置的偏離量ΔZ2、旋轉變動量Δθ2、倍率變動量ΔM2之透鏡控制值4，5，6的組合，只要事先藉由實驗等求出即可。 然後，靜電透鏡控制電路121，和平台105的移動，換言之和多1次電子束20的照射位置的基板101的高度位置的變動同步，將相當於演算出的透鏡控制值1之電位施加於靜電透鏡230的控制電極(中段電極基板)，將相當於演算出的透鏡控制值2之電位施加於靜電透鏡232的控制電極(中段電極基板)，將相當於演算出的透鏡控制值3之電位施加於靜電透鏡234的控制電極(中段電極基板)。又，靜電透鏡控制電路121，同樣地和平台105的移動同步，將相當於演算出的透鏡控制值4之電位施加於靜電透鏡231的控制電極(中段電極基板)，將相當於演算出的透鏡控制值5之電位施加於靜電透鏡233的控制電極(中段電極基板)，將相當於演算出的透鏡控制值6之電位施加於靜電透鏡235的控制電極(中段電極基板)。 藉此，1次光學系統的靜電透鏡群亦即靜電透鏡230，232，234，便動態地修正伴隨平台105的移動而發生之多1次電子束的對焦位置距基板101面的基準位置的偏離量ΔZ1、及因修正多1次電子束20的對焦位置的偏離量ΔZ1而發生之在基板101面之多1次電子束20的旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1。像這樣，靜電透鏡230，232，234，動態地修正對焦位置的偏離量ΔZ1、及使用相關表格(或是近似式)而得到之旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1。圖1例子中，揭示1次光學系統的靜電透鏡群由3個靜電透鏡230，232，234所構成之情形，但不限於此。1次光學系統的靜電透鏡群，只要藉由3個以上的靜電透鏡所構成即可。 此外，同時，2次光學系統的靜電透鏡群亦即靜電透鏡231，233，235，是動態地修正因藉由靜電透鏡230，232，234而被修正了的多1次電子束20照射至基板101而從基板101放出，通過靜電透鏡234之2次電子束300的對焦位置變動量ΔZ2與多2次電子束300的像的旋轉變動量Δθ2與倍率變動量ΔM2。像這樣，靜電透鏡231，233，235，使用相關表格(或是近似式)，動態地修正對焦位置變動量ΔZ2與旋轉變動量Δθ2與倍率變動量ΔM2。圖1例子中，揭示2次光學系統的靜電透鏡群由3個靜電透鏡231，233，235所構成之情形，但不限於此。基板101上的微小圖樣的圖像取得當中，2次光學系統會成為放大光學系統。故，焦點深度會變深。因此，即使產生了多2次電子束300的對焦位置變動量ΔZ2，對於得到的2次電子圖像之影響仍能夠小。因此，對於多2次電子束300之修正，即使是對焦位置變動量ΔZ2的修正省略，而對剩下的像的旋轉變動量Δθ2與倍率變動量ΔM2進行之情形亦可。故，變動參數變為2個，2次光學系統的靜電透鏡群，只要藉由2個以上的靜電透鏡所構成即可。 另，圖1例子中，說明了多2次電子束300通過1次光學系統的靜電透鏡群當中的靜電透鏡234中之情形，但不限於此。依射束分離器214的配置位置不同，也可能有多2次電子束300還通過其他的靜電透鏡例如靜電透鏡232之情形。在該情形下，無需贅言地，多2次電子束300的軌道，除靜電透鏡234以外還受到上述的其他的靜電透鏡的影響。像這樣，靜電透鏡231，233，235，修正通過1次光學系統的靜電透鏡群的至少1個靜電透鏡之多2次電子束300的對焦位置變動、倍率變動、及旋轉變動。另，靜電透鏡231，233，235，配置於多1次電子束20不通過的位置(2次光學系統)，以免對多1次電子束20的軌道帶來影響。 此外，圖1例子中，揭示在2次光學系統配置使多2次電子束300折射的3個電磁透鏡224，225，226之情形，但不限於此。只要將多2次電子束300引導至多檢測器222即可，在2次光學系統只要配置至少1個電磁透鏡即可。例如，亦可為1個。或亦可為2個。或亦可為3個以上。此外，圖1例子中，2次光學系統的靜電透鏡群的各靜電透鏡，配置於各自相異的電磁透鏡的磁場中。在該情形下，如上述般，當為了對旋轉變動量Δθ2與倍率變動量ΔM2進行修正而2次光學系統的靜電透鏡群由2個以上的靜電透鏡所構成的情形下，電磁透鏡亦只要有2個以上即可。但，並不限於此。靜電透鏡231，233，235當中，只要至少對旋轉變動量Δθ2的修正有貢獻之靜電透鏡配置於電磁透鏡的磁場中即可。換言之，2次光學系統的靜電透鏡群當中，只要至少1個靜電透鏡配置於2次光學系統中配置的至少1個電磁透鏡的磁場中即可。 圖8為實施形態1中的多射束的掃描動作說明用圖。圖8例子中，揭示5×5列的多1次電子束20的情形。1次的多1次電子束20的照射所可照射之照射區域34，是由(基板101面上的多1次電子束20的x方向的射束間間距乘上x方向的射束數而得之x方向尺寸)×(基板101面上的多1次電子束20的y方向的射束間間距乘上y方向的射束數而得之y方向尺寸)來定義。圖8例子中，揭示照射區域34和光罩晶粒33為相同尺寸之情形。但，並不限於此。照射區域34亦可比光罩晶粒33還小。或較大亦無妨。然後，多1次電子束20的各射束，在自身的射束所位處之藉由x方向的射束間間距與y方向的射束間間距而被包圍之子照射區域29內做掃描(掃描動作)。構成多1次電子束20的各射束，會負責彼此相異之其中一個子照射區域29。然後，於各擊發時，各射束會照射負責子照射區域29內的相同位置。子照射區域29內的射束的移動，是藉由副偏向器209所致之多1次電子束20全體的集體偏向來進行。反覆該動作，以1個射束依序逐漸照射1個子照射區域29內的全部。 由於藉由靜電透鏡230，232，234而被修正之多1次電子束20照射至基板101的期望之位置，從基板101會放出和多1次電子束20相對應之包含反射電子之多2次電子束300。從基板101放出的多2次電子束300，朝射束分離器214行進，而朝斜上方被彎折。朝斜上方被彎折了的多2次電子束300，藉由偏向器218而軌道被彎折，被投影至多檢測器222。像這樣，多檢測器222，檢測因多1次電子束20照射至基板101面而放出之包含反射電子之多2次電子束300。 圖9A至圖9D為實施形態1中的在檢測器的檢測面之多2次電子束的變動與被修正後之狀態說明用圖。當發生了多2次電子束300的像的旋轉變動量Δθ2的情形下，如圖9A所示，會導致多2次電子束300的各射束超出多檢測器222的應檢測之檢測面221而投影。因此，得到的像會發生偏離。藉由修正該像的旋轉變動量Δθ2，如圖9D所示，能夠使各射束涵括入多檢測器222的應檢測之檢測面221內。當發生了多2次電子束300的像的倍率變動量ΔM2的情形下，如圖9B所示，會導致多2次電子束300的各射束超出多檢測器222的應檢測之檢測面221而投影。例如，若像擴大，則如果僅使投影位置移動，難以在應檢測之檢測面221受光。由修正該像的倍率變動量ΔM2，如圖9D所示，能夠使各射束涵括入多檢測器222的應檢測之檢測面221內。此外，如上述般，當由於多2次電子束300的對焦位置變動量ΔZ2，而導致各射束的尺寸如圖9C所示般變得比應檢測之檢測面221還大的情形下，必須做對焦位置變動量ΔZ2之修正。藉由對焦位置變動量ΔZ2之修正，如圖9D所示，能夠使各射束涵括入多檢測器222的應檢測之檢測面221內。 像以上這樣，多1次電子束20全體而言，會將光罩晶粒33訂為照射區域34而掃描(scan)，但各射束會掃描各自相對應之1個子照射區域29。然後，若1個光罩晶粒33的掃描(scan)結束，則移動而使得鄰接的下一光罩晶粒33成為照射區域34，進行該鄰接的下一光罩晶粒33之掃描(scan)。與該動作連動，在1次光學系統的靜電透鏡230，232，234，動態地修正多1次電子束20的對焦位置距基準位置的偏離量ΔZ1、及根據對焦位置的偏離量ΔZ1之多射束20的在基板101上之像的旋轉變動量Δθ1與倍率變動量ΔM1。同樣地，與該動作連動，在2次光學系統的靜電透鏡231，233，235，動態地修正多2次電子束300的對焦位置變動量ΔZ2、及多2次電子束300的像的旋轉變動量Δθ2與倍率變動量ΔM2。 反覆該動作，逐漸進行各晶片332的掃描。藉由多1次電子束20的擊發，每次會從被照射到的位置放出2次電子，藉由2次光學系統的靜電透鏡231，233，235而被修正之多2次電子束300，在多檢測器222被檢測出。 像以上這樣藉由使用多1次電子束20做掃描，相較於以單射束掃描的情形能夠高速地達成掃描動作(測定)。當照射區域34比光罩晶粒33還小的情形下，只要在該光罩晶粒33中一面使照射區域34移動一面進行掃描動作即可。 當基板101為曝光用光罩基板的情形下，會將形成於曝光用光罩基板之1晶片份的晶片區域例如以上述的光罩晶粒33的尺寸予以長條狀地分割成複數個條紋區域。然後，對每一條紋區域，藉由和上述動作同樣的掃描來掃描各光罩晶粒33即可。曝光用光罩基板中的光罩晶粒33的尺寸，為轉印前的尺寸，故為半導體基板的光罩晶粒33的4倍尺寸。因此，當照射區域34比曝光用光罩基板中的光罩晶粒33還小的情形下，1晶片份的掃描動作會增加(例如4倍)。但，在曝光用光罩基板是形成1晶片份的圖樣，故比起形成有比4晶片還多的晶片之半導體基板，掃描次數只需較少。 像以上這樣，圖像取得機構150，使用多1次電子束20掃描形成有圖形圖樣之被檢查基板101上，而檢測因受到多1次電子束20照射而從被檢查基板101放出的多2次電子束300。藉由多檢測器222檢測出的來自各測定用像素36之2次電子的檢測資料(測定圖像；2次電子圖像；被檢查圖像)，會依測定順序被輸出至檢測電路106。在檢測電路106內，藉由未圖示之A／D變換器，類比的檢測資料被變換成數位資料，存儲於晶片圖樣記憶體123。依此方式，圖像取得機構150，取得形成於基板101上之圖樣的測定圖像。然後，例如在蓄積了1個晶片332份的檢測資料之階段，會作為晶片圖樣資料，和來自位置電路107的示意各位置之資訊一起被轉送至比較電路108。 作為參照圖像作成工程(S205)，參照電路112(參照圖像作成部)，作成和被檢查圖像相對應之參照圖像。參照電路112，基於作為在基板101形成圖樣的基礎之設計資料、或是定義著形成於基板101之圖樣的曝光影像資料之設計圖樣資料，來對每一圖框區域作成參照圖像。作為圖框區域，例如合適是使用光罩晶粒33。具體而言係如以下般動作。首先，從記憶裝置109通過控制計算機110讀出設計圖樣資料，將讀出的設計圖樣資料中定義之各圖形圖樣變換成2元值或多元值的影像資料。 此處，設計圖樣資料中定義之圖形，例如是以長方形或三角形作為基本圖形之物，例如，存儲有藉由圖形的基準位置之座標(x、y)、邊的長度、區別長方形或三角形等圖形種類之作為識別符的圖形代碼這些資訊來定義各圖樣圖形的形狀、大小、位置等而成之圖形資料。 該作為圖形資料的設計圖樣資料一旦被輸入至參照電路112，就會擴展到每個圖形的資料，而解譯示意該圖形資料的圖形形狀之圖形代碼、圖形尺寸等。然後，將二元值或多元值之設計圖樣圖像資料予以擴展、輸出，作為配置於以規定的量子化尺寸的格子為單位之格盤格內的圖樣。換言之，將設計資料讀入，對於將檢查區域予以假想分割成以規定尺寸為單位之棋盤格而成的每個棋盤格，演算設計圖樣中的圖形所占之占有率，而輸出n位元的占有率資料。例如，合適是將1個棋盤格設定作為1像素。然後，若訂定令1像素具有1／28 (＝1／256)的解析力，則將1／256的小區域恰好分配至配置於像素內之圖形的區域份，來演算像素內的占有率。然後，輸出至參照電路112作為8位元的占有率資料。該棋盤格(檢查像素)，可契合於測定資料的像素。 接下來，參照電路112，對圖形的影像資料亦即設計圖樣的設計圖像資料施加適當的濾波處理。作為測定圖像之光學圖像資料，係處於由於光學系統而濾波起作用之狀態，換言之處於連續變化的類比狀態，因此藉由對圖像強度(濃淡值)為數位值之設計側的影像資料亦即設計圖像資料也施加濾波處理，便能契合測定資料。作成的參照圖像的圖像資料被輸出至比較電路108。 圖10為實施形態1中的比較電路內的構成的一例示意構成圖。圖10中，在比較電路108內，配置磁碟裝置等的記憶裝置52，56、對位部57、及比較部58。對位部57、及比較部58這些各「～部」，包含處理電路，該處理電路中，包含電子電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路、或是半導體裝置等。此外，各「～部」亦可使用共通的處理電路(同一處理電路)。或是，亦可使用相異的處理電路(個別的處理電路)。在對位部57、及比較部58內必要的輸入資料或是演算出的結果會隨時被記憶於未圖示之記憶體、或記憶體118。 在比較電路108內，被轉送的圖樣圖像資料(2次電子圖像資料)會暫時地存儲於記憶裝置56。此外，被轉送的參照圖像資料，暫時地存儲於記憶裝置52。 作為對位工程(S206)，對位部57，將作為被檢查圖像的光罩晶粒圖像、與和該光罩晶粒圖像相對應之參照圖像讀出，以比像素36還小的次像素單位將兩圖像做對位。例如，可以最小平方法進行對位。 作為比較工程(S208)，比較部58，將光罩晶粒圖像(被檢查圖像)與參照圖像比較。比較部58，遵照規定的判定條件依每個像素36比較兩者，例如判定有無形狀缺陷這些缺陷。例如，若每個像素36的階度值差比判定閾值Th還大則判定為缺陷。然後，比較結果被輸出。比較結果，可被輸出至記憶裝置109、監視器117、或記憶體118，或藉由印表機119被輸出。 另，不限於上述的晶粒－資料庫檢查，進行晶粒－晶粒檢查亦無妨。當進行晶粒－晶粒檢查的情形下，可將形成有相同圖樣的光罩晶粒33的圖像彼此做比較。故，會使用作為晶粒(1)的晶圓晶粒332的一部分區域的光罩晶粒圖像，與作為晶粒(2)的另一晶圓晶粒332的相對應之區域的光罩晶粒圖像。或是，將同一晶圓晶粒332的一部分區域的光罩晶粒圖像訂為晶粒(1)的光罩晶粒圖像，而將形成有相同圖樣的同一晶圓晶粒332的另一部分的光罩晶粒圖像訂為晶粒(2)的光罩晶粒圖像來做比較亦無妨。在該情形下，只要將形成有相同圖樣的光罩晶粒33的圖像彼此的一方訂為參照圖像來使用，便能以和上述的晶粒－資料庫檢查同樣的手法來檢查。 也就是說，作為對位工程(S206)，對位部57，將晶粒(1)的光罩晶粒圖像、與晶粒(2)的光罩晶粒圖像讀出，以比像素36還小的次像素單位將兩圖像做對位。例如，可以最小平方法進行對位。 然後，作為比較工程(S208)，比較部58，將晶粒(1)的光罩晶粒圖像、與晶粒(2)的光罩晶粒圖像比較。比較部58，遵照規定的判定條件依每個像素36比較兩者，例如判定有無形狀缺陷這些缺陷。例如，若每個像素36的階度值差比判定閾值Th還大則判定為缺陷。然後，比較結果被輸出。比較結果，可被輸出至未圖示之記憶裝置、監視器、或記憶體，或藉由印表機被輸出。 像以上這樣，按照實施形態1，藉由3個以上的靜電透鏡來修正在平台105由於連續移動而發生之多1次電子束20的在基板101上之對焦位置的偏離量ΔZ1、及伴隨其之像的倍率變動量ΔM1、及旋轉變動量Δθ1這3個變動因素。又，藉由2個以上的靜電透鏡來修正由於該修正而發生之在多2次電子束300的檢測面之至少像的倍率變動量ΔM2、及旋轉變動量Δθ2。故，於使多射束對焦於連續移動的基板101而取得圖像之裝置中，能夠高精度地檢測2次電子。 以上說明中，一連串的「～電路」包含處理電路，該處理電路中，包含電子電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路、或是半導體裝置等。此外，各「～電路」亦可使用共通的處理電路(同一處理電路)。或是，亦可使用相異的處理電路(個別的處理電路)。令處理器等執行之程式，可記錄於磁碟裝置、磁帶裝置、FD、或是ROM(唯讀記憶體)等的記錄媒體。例如，位置電路107、比較電路108、參照圖像作成電路112、平台控制電路114、靜電透鏡控制電路121、透鏡控制電路124、遮沒控制電路126、偏向控制電路128、Z位置測定電路129、變動量演算電路130、及圖像處理電路132，亦可由上述的至少1個處理電路所構成。 以上已一面參照具體例一面針對實施形態做了說明。但，本發明並非限定於該些具體例。圖1例子中，揭示由從1個作為照射源的電子槍201照射出的1道射束，藉由成形孔徑陣列基板203而形成多1次電子束20之情形，但不限於此。即使是藉由從複數個照射源各自照射1次電子束來形成多1次電子束20之態樣亦無妨。 此外，針對裝置構成或控制手法等對於本發明說明非直接必要之部分等雖省略記載，但能夠適當選擇使用必要之裝置構成或控制手法。 其他具備本發明之要素，且所屬技術領域者可適當變更設計之所有電子束圖像取得裝置及電子束圖像取得方法，均包含於本發明之範圍。 雖已說明了本發明的幾個實施形態，但該些實施形態僅是提出作為例子，並非意圖限定發明範圍。該些新穎之實施形態，可以其他各種形態來實施，在不脫離發明要旨之範圍內，能夠進行各種省略、置換、變更。該些實施形態或其變形，均包含於發明範圍或要旨當中，且包含於申請專利範圍所記載之發明及其均等範圍內。
10:軌道中心軸 13:主面 20:多射束(多1次電子束) 22:孔 29:子照射區域 33:光罩晶粒 34:照射區域 52,56:記憶裝置 57:對位部 58:比較部 100:檢查裝置 101:基板 102:電子束鏡柱 103:檢查室 105:平台 106:檢測電路 107:位置電路 108:比較電路 109,111:記憶裝置 110:控制計算機 112:參照圖像作成電路 114:平台控制電路 117:監視器 118:記憶體 119:印表機 120:匯流排 121:靜電透鏡控制電路 122:雷射測長系統 123:晶片圖樣記憶體 124:透鏡控制電路 126:遮沒控制電路 128:偏向控制電路 129:Z位置測定電路 130:變動量演算電路 132:圖像處理電路 142:驅動機構 144,146,148:DAC(數位類比變換)放大器 150:圖像取得機構 160:控制系統電路 200:電子束 201:電子槍 202:電磁透鏡 203:成形孔徑基板 205:電磁透鏡 206:電磁透鏡 207:電磁透鏡(對物透鏡) 208:主偏向器 209:副偏向器 212:集體遮沒偏向器 213:限制孔徑基板 214:射束分離器 216:鏡 217:高度位置感測器(Z感測器) 218:偏向器 221:檢測面 222:多檢測器 224~226:電磁透鏡 230~235:靜電透鏡 300:多2次電子束 330:檢查區域 332:晶片(晶圓晶粒)
[圖1]為實施形態1中的圖樣檢查裝置的構成示意概念圖。 [圖2]為實施形態1中的成形孔徑陣列基板的構成示意概念圖。 [圖3A]與[圖3B]為實施形態1中的電磁透鏡與靜電透鏡的配置構成的一例及中心射束軌道示意圖。 [圖4]為實施形態1中的多1次電子束的對焦位置的偏離量、像的倍率變動量、及旋轉變動量，與多2次電子束的對焦位置的偏離量、像的倍率變動量、及旋轉變動量之關係說明用圖。 [圖5]為實施形態1中的檢查方法的主要工程示意流程圖。 [圖6]為實施形態1中的相關表格的一例示意圖。 [圖7]為實施形態1中的形成於半導體基板之複數個晶片區域的一例示意圖。 [圖8]為實施形態1中的多射束的掃描動作說明用圖。 [圖9A]至[圖9D]為實施形態1中的在檢測器的檢測面之多2次電子束的變動與被修正後之狀態說明用圖。 [圖10]為實施形態1中的比較電路內的構成的一例示意構成圖。
20:多射束(多1次電子束)
100:檢查裝置
101:基板
102:電子束鏡柱
103:檢查室
105:平台
106:檢測電路
107:位置電路
108:比較電路
109,111:記憶裝置
110:控制計算機
112:參照圖像作成電路
114:平台控制電路
117:監視器
118:記憶體
119:印表機
120:匯流排
121:靜電透鏡控制電路
122:雷射測長系統
123:晶片圖樣記憶體
124:透鏡控制電路
126:遮沒控制電路
128:偏向控制電路
129:Z位置測定電路
130:變動量演算電路
142:驅動機構
144,146,148:DAC(數位類比變換)放大器
150:圖像取得機構
160:控制系統電路
200:電子束
201:電子槍
202:電磁透鏡
203:成形孔徑基板
205:電磁透鏡
206:電磁透鏡
207:電磁透鏡(對物透鏡)
208:主偏向器
209:副偏向器
212:集體遮沒偏向器
213:限制孔徑基板
214:射束分離器
216:鏡
217:高度位置感測器(Z感測器)
218:偏向器
222:多檢測器
224~226:電磁透鏡
230~235:靜電透鏡
300:多2次電子束

Claims (14)

  1. 一種電子束圖像取得裝置，具備： 平台，載置供1次電子束照射之基板；及 對物透鏡，將前述1次電子束合焦於前述基板面的基準位置；及 第1靜電透鏡群，由複數個靜電透鏡所構成而在前述對物透鏡的磁場中配置有其中1個，係修正伴隨前述平台的移動而發生之前述1次電子束的對焦位置距前述基板面的前述基準位置的偏離量、及由於修正前述1次電子束的對焦位置的偏離量而發生之在前述基板面之前述1次電子束的複數個變動量；及 第2靜電透鏡群，由複數個靜電透鏡所構成而配置於前述1次電子束不通過的位置，係修正藉由前述第1靜電透鏡群而被修正的前述1次電子束照射至前述基板而從前述基板放出而通過前述第1靜電透鏡群的至少1個靜電透鏡之2次電子束的像的複數個變動量；及 檢測器，檢測藉由前述第2靜電透鏡群而被修正的前述2次電子束。
  2. 如請求項1所述之電子束圖像取得裝置，其中，更具有：記憶裝置，記憶表格或是近似式的參數，該表格或是近似式的參數中定義著和前述對焦位置距前述基板面的基準位置的偏離量相依之，因為將伴隨前述基板面的高度位置的變動之前述1次電子束的對焦位置距前述基準位置的偏離量、及將由於修正前述1次電子束的對焦位置的偏離量而發生之在前述基板面之前述1次電子束的像的旋轉變動量與倍率變動量藉由前述第1靜電透鏡群予以修正而發生之在前述檢測器的檢測面之前述2次電子束的像的旋轉變動量與倍率變動量。
  3. 如請求項2所述之電子束圖像取得裝置，其中，前述第2靜電透鏡群，使用前述表格或是前述近似式，動態地修正根據前述1次電子束的對焦位置的偏離量之前述2次電子束的前述旋轉變動量與前述倍率變動量。
  4. 如請求項1所述之電子束圖像取得裝置，其中，作為前述第2靜電透鏡群，使用3個靜電透鏡， 前述第2靜電透鏡群的前述3個靜電透鏡，動態地修正根據前述1次電子束的對焦位置的偏離量之在前述檢測器的檢測面之前述2次電子束的旋轉變動量與前述倍率變動量與對焦變動量。
  5. 如請求項1所述之電子束圖像取得裝置，其中，更具備使前述2次電子束折射之至少1個電磁透鏡， 前述第2靜電透鏡群當中的至少1個靜電透鏡，配置於前述至少1個電磁透鏡的磁場中。
  6. 如請求項5所述之電子束圖像取得裝置，其中，作為前述至少1個電磁透鏡，使用2個以上的電磁透鏡， 前述第2靜電透鏡群的各靜電透鏡，配置於前述2個以上的電磁透鏡當中的各自相異的電磁透鏡的磁場中。
  7. 如請求項1所述之電子束圖像取得裝置，其中，更具備使前述1次電子束折射之至少1個電磁透鏡， 前述第1靜電透鏡群當中的至少1個靜電透鏡，配置於前述至少1個電磁透鏡的磁場中。
  8. 如請求項7所述之電子束圖像取得裝置，其中，前述第1靜電透鏡群，由3個以上的靜電透鏡所構成， 作為前述至少1個電磁透鏡，使用2個以上的電磁透鏡， 前述第1靜電透鏡群當中的1個靜電透鏡，配置於前述對物透鏡的磁場中，剩下的2個以上的靜電透鏡的各靜電透鏡，配置於前述2個以上的電磁透鏡當中的各自相異的電磁透鏡的磁場中。
  9. 如請求項1所述之電子束圖像取得裝置，其中，構成前述第1靜電透鏡群的前述複數個靜電透鏡，包含配置於前述2次電子束不通過的位置之靜電透鏡、及配置於前述2次電子束會通過的另一位置之靜電透鏡。
  10. 如請求項2所述之電子束圖像取得裝置，其中，更具備：變動量演算電路，讀出前述記憶裝置中記憶的前述相關表格，使用前述相關表格，根據前述1次電子束的前述對焦位置的偏離量，演算在前述基板面之對焦位置的偏離量與倍率變動量與旋轉變動藉由前述第1靜電透鏡群而被修正了的狀態下之在前述檢測器的檢測面之前述倍率變動量與前述旋轉變動量。
  11. 一種電子束圖像取得方法，係 在一面使載置基板的平台移動，一面藉由對物透鏡將1次電子束的對焦位置對合於基板面的基準位置之狀態下，將1次電子束照射至基板， 藉由在前述對物透鏡的磁場中配置有其中1個之第1靜電透鏡群，動態地修正伴隨前述平台的移動而發生之前述1次電子束的對焦位置距前述基板面的前述基準位置之偏離、及由於修正前述1次電子束的對焦位置的偏離量而發生之在前述基板面之前述1次電子束的變動量， 藉由由複數個靜電透鏡所構成而配置於前述1次電子束不通過的位置之第2靜電透鏡群，動態地修正藉由前述第1靜電透鏡群而被修正的前述1次電子束照射至前述基板而從前述基板放出而通過前述第1靜電透鏡群的至少1個靜電透鏡之2次電子束的像的變動量， 檢測藉由前述第2靜電透鏡群而被修正的前述2次電子束，基於檢測出的前述2次電子束的訊號來取得2次電子圖像。
  12. 如請求項11所述之電子束圖像取得方法，其中，在記憶裝置記憶表格或是近似式的參數，該表格或是近似式的參數中定義著和前述對焦位置距前述基板面的基準位置的偏離量相依之，因為將伴隨前述基板面的高度位置的變動之前述1次電子束的對焦位置距前述基準位置的偏離量、及將由於修正前述1次電子束的對焦位置的偏離量而發生之在前述基板面之前述1次電子束的像的旋轉變動量與倍率變動量藉由前述第1靜電透鏡群予以修正而發生之在前述檢測器的檢測面之前述2次電子束的像的旋轉變動量與倍率變動量。
  13. 如請求項12所述之電子束圖像取得方法，其中，前述第2靜電透鏡群，使用前述表格或是前述近似式，動態地修正根據前述1次電子束的對焦位置的偏離量之前述2次電子束的前述旋轉變動量與前述倍率變動量。
  14. 如請求項12所述之電子束圖像取得方法，其中，讀出前述記憶裝置中記憶的前述相關表格，使用前述相關表格，根據前述1次電子束的前述對焦位置的偏離量，演算在前述基板面之對焦位置的偏離量與倍率變動量與旋轉變動藉由前述第1靜電透鏡群而被修正了的狀態下之在前述檢測器的檢測面之前述倍率變動量與前述旋轉變動量。
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