WO2010001790A1 - 荷電粒子線装置 - Google Patents

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水落　真樹
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株式会社 日立ハイテクノロジーズ
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    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
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    • H01J2237/28—Scanning microscopes
    • H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
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    • H01J2237/26—Electron or ion microscopes
    • H01J2237/282—Determination of microscope properties
    • H01J2237/2826—Calibration

Definitions

  • the inspection stage is used for the purpose of improving the quality control yield in the fee for forming the circuit pattern typified by the conductor c.
  • the degree of a circuit pattern can be measured from a secondary number obtained from a material by irradiating charged particles, or an image can be generated from a secondary number obtained from a material by irradiating charged particles. Child microscopes for evaluating things are known.
  • an interest rate of 30 or more may be applied.
  • the view at this time is 0.5 below. Therefore, in order to display the circuit pattern or defect to be observed near the center of the screen, it is necessary to recognize the sample mark at a level that is four minutes below the observation range, for example, 0 .
  • the stage of the equipment for loading the c becomes a considerable type.
  • an output mechanism for speeding up the stage is required.
  • the heat generated by the motor of the high-output dynamic mechanism is raised, and the generated heat causes a change in the sample or the sample side as a component, and the target that irradiates charged particles deviates from the target.
  • the sample will expand and contract with time, leading to the above problems.
  • the irradiated particles themselves are also converted to energy to some extent, resulting in temperature changes.
  • Patent 2 if a method of simulating the movement of the material due to a change in the degree of the energy based on the particle energy applied to the material or performing an experiment to correct the coordinate deviation is known, Patent 2).
  • a sample such as C is necessary to measure the temperature of the sample and to control it to a constant temperature, a heat source such as a heater, and the need to control these. It is inevitable.
  • the charge of the control object or the capacity of the parts is large, the number of temperatures is large and it takes a long time to set.
  • the heat source cannot be turned off, it cannot be controlled locally. Therefore, there is a possibility that the expansion of the material will end up unevenly and the specimen will be damaged.
  • the secondary sample generated by irradiating the sample placed on the stage with a particle is detected, and the sample image is displayed.
  • the standard value is known from the secondary order generated from the alignment pattern of the fee Calculates the amount of displacement between the sample stage and the coordinate data, generates coordinate data, outputs at least a secondary signal generated from the alignment pattern, and updates the coordinate data. And control to execute alignment.
  • Sectional drawing which shows the composition of a child microscope.
  • FIG. 1 shows the relationship between the stages.
  • Figure 3 is a flow chart showing the order of alignment of the scanning microscope.
  • Figure 4 is a screen view of observation 90 in observation 9.
  • Figure 5 shows the screen of Observation 90 in Observation 9.
  • Figure 6 is a side view of.
  • Fig. 7 is a time chart showing the amount of stage movement.
  • Figure 8 shows the relationship between the above image and the stage.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a scanning microscope.
  • the essential structure of the child microscope is to generate 2 electrons and emit 0 times.
  • An electronic system consisting of a lens group is housed and kept in a vacuum.
  • stage 2 that is movable in two directions and stage with sample 0 are placed.
  • 2 to keep 2 in a vacuum.
  • 2 is installed on the floor of the cream etc. in 6 through und 4 which removes the movement. 2 is evacuated by a vacuum pump 5 and is kept in a vacuum pump by an unillustrated vacuum pump.
  • the 2 is equipped with a mouth lock 3 on which a pot 3 for sending the sample 0 is installed.
  • the lock 3 is provided with a getval 3 2 that separates from the sample 2 and an atmospheric getval 3 3 that separates from the atmosphere.
  • open the atmosphere get valve 3 3 and transfer the sample 0 from the atmosphere to the mouth lock 3 by the robot 3.
  • close the atmosphere get valve 3 3 and evacuate the inside of the lock 3 with a vacuum pump (not shown).
  • a vacuum pump not shown.
  • the pressure reaches the same level as sample 2
  • Zero is attached and held by the electrostatic Yatta 24 attached to the stage 2.
  • Sample 2 can be staged 2 by the fact that the am of pot 3 extends to the part of sample 2.
  • Stage 2 has a rod-shaped mirror attached to it, and by managing the relative distance between 2 and 3 attached to specimen 2, stage 2 can be managed. .
  • stage 7 2 data measured in step 3 is sent. Information is generated and sent to stage 72, which drives stage 2. Stage 7 2 performs feedback control so that there is no difference from the current target. For feedback control, it is possible to use control that uses only simple position feedback, PD control that improves the response and position by adding information on the degree of the stage and the difference between the stages.
  • the sample 0 is placed in the column where the electrons generated by the electricity in the column are displayed.
  • Electron lens for convergence 3 Thinned by lens 6 and focused on sample 0 and projected. In order to generate an image of the sample 0 with the generated electrons 2, the electrons 2 are irradiated so as to scan the surface of 0 by 4B of the deflection 4. From 0, secondary electrons and signs are generated by electron 2 and detected by detection 5.
  • the secondary data scan 4B detected in step 5 is transmitted to image 73.
  • An image is generated on the basis of the information from the detector obtained here and displayed on the display 74 as an image.
  • Fig. 2 shows the relationship of the stage.
  • X 80 Y 8 of the stage is based on the level of the stage. It is always fixed regardless of the stage and shape of the stage. On the other hand, it is determined by the position of the formed pattern. 8 2 8 3 is the stage. Is based on. It depends on the accuracy of the pattern. In addition, the standard value of one point on U, which varies depending on the degree of the stage,
  • the alignment is performed by using the number of alignment patterns formed in C.
  • Fig. 3 is a flowchart showing the order of future alignment of the scanning microscope. First, use sample 0 as the stage
  • Step 3 do the alignment pattern of the number of c in the field of the rate range.
  • the mark in the shape c is only registered.
  • the target of the pattern on the stage is collected (step 303).
  • calculate a mark in step for the step For example, this is expressed as the degree of origin offset, which is the departure of the originator.
  • the state based on the stage is corrected as a step (3). This value is called scale because the separation of the stage is not absolutely correct but is a relative scale value. Calculate the data to be converted to the stage from the position of the stage and the scale value. Convert to stage
  • the standard mark for the stage is converted to the stage, and the desired inspection is possible.
  • the alignment pattern must be at least 2 to convert to the U stage.
  • Figure 4 is a screen shot of observation 90 in observation 9.
  • the inspection if there is a temperature change on the side, the expansion and contraction of c will change, and the relationship with the level of the stage will change. In the example shown in Fig. 4, there is a deviation of A in the direction and A in the direction.
  • the pattern or defect which is the observation object, shifts to a position away from the center of the observation area, and when the temperature change is extremely large, it is out of the observation area.
  • Figure 5 shows observation 90 in observation 9 as in 4. 5a from the inspection unit, as shown 0
  • the observation 90 mark was taken at the heart of the observation field at a rate, the reference pattern shown in 5 was compared, the deviation of observation 90 was obtained, and this deviation was corrected to make observation 90 the Do the high rate shown in 5c. In this order, at the rate of the rate image
  • the ratio is not corrected, but the alignment is performed to correct the misalignment, the ratio is corrected, and the ratio pattern or design data pattern is further corrected.
  • the alignment is performed by correcting the misalignment by ching, and this is repeated.
  • a method of executing the alignment work when a certain period of time has passed since the start of alignment.
  • the coordinate data is updated by the alignment, and if the observation is performed again, the deviation of the coordinates is reset, and the sample observation with improved coordinate degree becomes possible.
  • a method of executing a certain value such as 0 execution
  • a method of performing a constant method such as executing execution of 00 times
  • Alignment timing is not time It is also conceivable to divide the c into a number of areas and execute the alignment every time the inspection of the area is completed. For example, as shown in Fig. 6, the sample 10 is divided into a number of ABCs, and when the transition to the next region B is completed after the observation of the region A is completed, the alignment is performed when the CZ line is performed from the region B. There is a way to do it. No. 05 indicates the observation order.
  • stage movement amount A can be set arbitrarily by inputting the value on the screen.
  • the child microscope has a patterning function to calculate the deviation from the design data observation pattern, it can be used to correct one position deviation and execute the alignment. Since the amount of deviation is monitored by one patterning, there is a point that alignment work can be performed accurately. Another possible method is to execute alignment and update the coordinate data when the deviation exceeds the expected value.
  • the threshold of the deviation amount may be set arbitrarily, but as shown in Fig. 4, it may be automatically set according to the observation represented by f and the observation rate. For example, if there is a deviation of 4 in the observation range, set the alignment to be executed.
  • the amount of deviation in the mark can be ascertained and corrected.
  • the deviation is added to the coordinate data, and the observation is repeated while updating the data.
  • Fig. 8 shows the relationship between the above-mentioned image and the stage, and shows the shape 3 of the reference pattern and the shape 2 of the observation pattern.
  • Fig. 8 shows 2 for the reference pattern generated from the data such as data and 3 for the observation pattern actually taken for stage X80 and stage Y8. It is.
  • the reference pattern 9 6 9 8 is a known 2 2 because it is generated from the setting data such as data, so it does not need to be obtained.
  • Past pattern 9 7 Past pattern 9 8 Deviation Current observation pattern 9 5 Reference pattern 9 7 Deviation amount Past and present can be output.
  • the deviation amount of the reference pattern 98 is, for example, a certain previous view, is a fixed coordinate, and is a deviation amount of a coordinate observed a certain time ago. From above, the scale of C and shift AX can be calculated. This time, we will explain the calculation based on two observation patterns.
  • the shift AX AY can be calculated by considering the scale rotation.
  • the coordinate data can be set again, and the deviation of the next pattern reference pattern can be reduced.
  • renewing the data it is possible to realize the degree of avoidance of lowering the throughput due to the alignment work from the end to the end.

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Abstract

　荷電粒子線装置において、 試料座標系の座標値が既知であるアライメントパターンから発生する二次信号を検出して、試料（１０）の座標系とステージ（２１）の座標系との間の位置ずれ量を算出し座標補正データを生成するとともに、 試料画像観察時にはアライメントパターンから発生する二次信号を少なくとも１回検出して再アライメントを実行し、前記座標補正データを更新する。 これにより、装置コストの上昇、及びスループットの低下を抑えつつ、温度変化による試料座標の情報を精度良く補正し、 高い観察倍率で長時間検査が可能な荷電粒子線装置を提供することが可能になった。

Description

明の
電粒子 術分野
本 、 電子顕微鏡 導体ウ の イオンビーム
の 電粒子 置に関する。
年、 半導体 品の 上し、 その パターンの なる が要求されてきている。 導体ウ に代表される回路パタ ンが形成される 料において、 品質管理 留まり向上を目的に様 検査 段が用いられて る。 えば、 荷電粒子 を照射して 料から られる二次 号から回路パタ ンの 度を測定したり、 荷電粒子 を照射して 料から られる二次 号から 像を生成し、 回路パタ ン の 、 は付着 物を評価する 子顕微鏡などが知られてい る。
パタ ンの ル ルとして、 例えば 3 5 ノ ドのデザイン ル ルに対応させるためには、 3 ０ 以上の観 率が適用される場 合がある。 この時の観 一辺が０・ 5 下である。 した がって、 観察 象となる回路パタ ン いは欠陥を、 画面の 央付近に 表示させるには、 観察 囲の 4分の 下、 例えば 0・ は の 度で 試料 標を認識する必要がある。 また、 ウ 内に形成される チップ 内の特定のパタ ンにつ て、 製造上 陥が発生しやすい、 いは 理する必要があるなどの 由から、 定点観察が必要となるケ スも 。
、 ウ サイズは直径 3 ００ が主流であるため、 ウ を載せ る装置のステ ジはかなりの 型になる。 時に、 スル プッ ト 上の 観点から、 ステ ジの 速化のための 出力 動機構が必要となってい る。 しかし、 高出力 動機構のモ タ の 熱による 上昇が 発生し、 発生した熱は部品と して、 試料、 いは試料 辺の 度変化 を引き起こし、 荷電粒子 を照射する 標が目標からずれるという問題 を生じさせる。 また、 ウ ステ ジとの間に温度差がある場合、 時 間と共に試料は膨張、 は 縮することで、 上記のような問題に繋が る。 更には、 照射される 電粒子 そのものも、 ある程度 ネルギ に変換され、 温度変化が生じてしまう。 これらの 象に対して、 観察 象となる 標を観察 囲に納めるためには、 観察 囲を大きくすれば容 易になるが、 小さい 象の 見が困難になってスル プットが低下 するという問題も発生する。 更に、 直径 4 5 ０㎜に が大 する と、 温度変化による 料の ずれは、 大きな問題となることが予想さ れる。
来、 これらの 膨張 縮による 料、 いは試料 辺の 膨張を低 減させるための 法として、 その 度を測定するとともに、 ヒ タのよ うな 源により 度を一定に保つように制御する方法が知られている ( えば、 特許 。
また、 料に照射する 電粒子 エネルギ に基づく 度変化 による 料の 動をシミ レ ショ ン、 いは実験により めて、 座標 ずれの 正を行う方法も知られて る えば、 特許 2 ) 。
術文献 2 ０ ０ ０ 2 6 ０ 6 8 3
2 2 ０ ０ 4 2 8 9 6 報 発明の
明が解決しようとする課題
上 の に記載された構成では、 ウ 等の試料、 は試 料 辺の 度を測定し・ 定温度に制御するために 度な センサ 、 ヒ タ等の熱源、 びこれらを制御するための が必要であり コス トの 避けられな 。 また、 制御 象となる 料、 いは 部品の 容量が大きい場合には、 温度の 数が大きく 、 定にするた めの 間が長くかかってしまう。 更に、 熱源を けることができな 場合にほ、 局所 な 度制御ができないため、 結局 料の 膨張にむ らが生じ、 試料 標が んでしまう可能性がある。
方、 温度変化による 料の 標を予測する方法につ ては、 装置が 異なると条件が異なって精度の い予測が困難であり、 装置 基準と なるデ タを 成する場合には、 手間がかかるという問題がある。
・ コス トの 昇、 スル プッ トの 下を抑えつつ、 温度変化 いは振動による 標のずれを 正し、 高い 率で長時間 査が可能な 電粒子 置を提供することを目的とする 課題を解決するための
上 題を解決するために、 明の 、 ステ ジに設置さ れた試料に 電粒子 を照射して発生する二次 号を検出し、 試料の像 を表示 示する 電粒子 置にお て、 試料の における 標値が既知である 料上のアライメン トパタ ンから発生する二次 号に基づいて、 試料の ステ ジの との間の位 ずれ量を 算出し、 座標 デ タを生成するとともに、 アライメン トパタ ンか ら発生する二次 号を少なくとも 出し、 座標 デ タを更新す る アライメントを実行する制御 とを備えたものである。 明の
明によれ 、 装置コス トの ・ スル プットの 下を抑え つつ、 温度変化による 標のずれを低減でき、 高い 率で長時 間の 査が可能な 電粒子 置を提供することができる。 面の 単な説明
子顕微鏡の 成を示す 断面図。
2図は ステ ジ の 係を示す 。
3図は走査 子顕微鏡のアライメン トの 順を示すフロ チヤ ト 4図は観察 9 における観察 9 ０の 画面図。
5図は観察 9 における観察 9 ０の 画面図。
6図は の 面図。
7図はステ ジ 動量の 化を表すタイムチヤ ト。
8図は 上の観 象とステ ジ の 係を示す 。 明を実施するための
明を適用した荷電粒子 として、 例えば 子顕微鏡を例 とした について、 な し 5図を参照して説明する 図は、 走査 子顕微鏡の 成を示す 断面図である。
子顕微鏡の 要な構成は、 電子 2を発生させ ０ 射する レンズ群から 成される電子 学系を収納し、 真空に保つ 試料 ０の 望の 置に電子 2を照射するために、 2 向に移 動 能なステ ジ 2 と、 試料 ０を載せたステ ジ 2 を真空に保つ ための 2である。 2は、 動を除 する ウント 4を介 して 6でク リ ンル ム等の床に設置される。 2は、 真空ポ ンプ 5により真空 気され、 カラ 内も図 しない真空ポンプにより に保たれている。
2には、 試料 ０を 送する ポッ ト 3 が設置された口 ドロック 3が取付けられている。 ドロック 3には、 試料 2との 離を行う ゲ トバル 3 2と、 大気との 離を行う大気 ゲ トバル 3 3とが取付けられて る。 ０を試料 2 送すると きは、 大気 ゲ トバルブ 3 3を開け、 ロボット 3 によって大気 側から試料 ０を口 ドロック 3内に搬送する。 次に大気 ゲ トバル ブ3 3を閉め、 ロ ドロック 3内を図 しない真空ポンプにより真空 する。 が試料 2 と同 度になったら、 真空 ゲ トバルブ 3 2を開け、 ロボット 3 により ０を試料 2に設けられた ステ ジ 2 の上に搬送する。 ０は、 ステ ジ 2 に取付けられ ている静電 ヤッタ 24により 着されて 持される。 ポッ ト 3 のア ムが試料 2の 部まで伸びることにより、 試料 ０をス テ ジ 2 せることができる。 ０を装置の 送する場合 は、 逆の流れを 。
ステ ジ 2 には棒状のバ ミラ が取付けられており、 試料 2に取付けられて る 2 3との間の相対的な距離 化をレ ザ することで、 ステ ジ 2 置を管理することができる。
2 3で測定したデ タが 7 送られ ステ ジ 2 報が生成され、 ステ ジ 2 を駆動するステ ジ 7 2に送 られる。 ステ ジ 7 2では、 現在の 目標 との 差が無くなるようにフィ ドバック 御を行っている。 フィ ドバッ ク 御には、 単純な位置フィードバックのみで行う制御 、 ステ ジの 度情報とステ ジの 差の 報を加えて応答 度と位置 度を向上させる P D 御などを用 ることができる。
０の 察の 、 欠陥 物の 査の 的で、 試 料 ０の 置には、 カラム 内の電 より された電子
2が 射され、 試料 ０で発生する二次電子や 子を検 し、 画像化される。 2 、 収束 用を有する電子レンズ 3 レンズ 6によって細く られ、 オ カスを試料 ０に合わせて 射 される。 られた電子 2で試料 ０の 像を生成するために、 電子 2は偏向 4のうちの 4Bによって ０の 面を走査するように照射する。 ０からは、 電子 2の に よって二次電子や の 号が発生し、 検出 5によって 検出される。
4 Bは、 偏向 7で制御される。 7 レンズ 3 レンズ 6は ラム 7 ０により制御される
5で検出された二次 号のデ タ 走査 4 Bの 報とは、 画像 7 3に伝達される。 ここで の 報と ら れた検出器からの 報を基に 像が生成されて、 ディスプレイ 74に 像として映し される。
2の 方には試料 ０の 出を行う Zセンサ2 5が取付け られており、 試料 ０の さをモニタリ ングする。 Zセンサ2 5で得ら れた 、 7 で デ タに変換された後、 カラム 部 7 ０に送信される。 カラム 7 ０では、 電子レンズ 3 電子レ ンズ 6の 件を変更 、 試料 ０の さが変化しても電子 2の オ カスがずれな ように処理される。
2 3で測定したステ ジの 、 カラ の 御を行う ラム 7 ０ 送られ、 電子 2の 号が補正される。
4は、 電子 の 心を試料 置に位置 めする
4Aと、 するために 電粒子 を高速で目的 で走査する
4Bとに分かれており、 これらの 偏向 7 よって 御される。 えば、 ステージの 在位置が目標 より 囲内でずれて た場合、 その 差を位置 7 ラム 7 ０に伝達し、 偏差が無い状態の 向指令 に偏差 を補正 として える。
2図は、 ウ ステ ジ の 係を示す である ステ ジ 有の であり、 2図の例では、 ステ ジ の X 8 ０ Y 8 は、 ステ ジの を基準とし ている。 ステ ジ 、 ウ の 置や形状によらず常に 定であ る。 方、 ウ 形成されたパタ ンの 置によって決定され る。 ウ の 8 2 8 3は、 ステ ジの 。 を基準としている。 ウ の 毎に異なっており、 パタ ンの 成されている精度により決定される。 また、 ウ ステ ージ の 、 ステ ジに対する の 度により異なる ウ ０上のひとつの点の の 標値を、
定義すると、 以下のような、 原点 士の 士の 係に表すことができる。
X ( 8 n g nO ) n 8 ) a Y ( n 3 3 3 ) ここで、
Y ステ ジ の 標値
の 標値
a ステ ジ の シフ ト X
Y
スケ ル
スケ ル
の
ステ ジ の 差
このように、 ウ 2つの の 係が変わり、 さらに、 ウ 体が 毎に異なるため、 ウ の 査においては、 ウ の 像を取得する前にアライメント 作を行う必要がある。 アラ イメント 、 ウ ０に形成された 数のアライメントパタ ン を用いて行われる。
3図は、 走査 子顕微鏡の 来のアライメン トの 順を示すフロ チヤ トである。 はじめに、 試料 ０である をステ ジに
ステッ 3 ０ 、 率の 範囲の 野で、 ウ の 数のアライ メントパタ ンを する ステッ 3 ０ 2 。 アライメントパタ ン は 、 形状 ウ での 標が登録 みである。 そして、 目 標 置の パタ ンを した画像を用いて、 ステ ジ での バタ ンの 標を収集する ステップ 3 ０ 3 ) 。 られた情報に基づ いて、 ステ ジ に対する での 標を算出する ステ ップ3 ０4 。 この 出される 、 たとえば、 原点 士の 離であ る原点オフセッ ト 、 の 度とで表される。 察した 数の パタ ンの 標について、 互 の 離を算出 、 設計 と比較することで、 ステ ジ を基準とした の 態を補正 として 出する ステップ 3 ０ 5 ) 。 この値は、 の 度の 由で、 ステ ジ の 離が絶対的に正し のではなく、 あく まで相対的なスケ ル値であるので、 スケ ル とよぶ。 ステ ジ に対する の 置、 スケ ル 値から、 ウ ステ ジ に変換する デ タを算出する ステッ プ3 ０ 6 。 なお、 ステ ジ に変換する
デ タを算出しても、 意味は同様である。
上の手順により、 ステ ジ に対する 準の 象となる 標が、 ステ ジ と変換され、 所望の 査が可能と なる。 常、 アライメン トパタ ンは、 ウ の ステ ジ に変換させるために、 少なく とも 2 上必要である。 実 施 では、 2図に示すように、 アライメントパタ ン ０ が4 けられ、 ウ X Y の 度差 スケ ル
定でぎるよう、 四方に配置されて る。
4図は、 観察 9 における観察 9 ０の 画面図である。 査中に 、 は 辺に温度変化が生じた場合、 ウ が 伸縮 、 ステージの 準と の との 係が変化する。 4 図に示す例では、 向に A 、 向に A の ずれが発生して る。 これにより、 観察 象であるパタ ン いは欠陥は、 観察 囲の 心から離れた位置にシフ トしてしまい、 極端に温度変化が大きい場合は 観察 囲から外れてしまう。
5図は、 4 と同じく 、 観察 9 おける観察 9 ０の である。 、 5 a に示すように、 検査 置から ０
された観察 9 ０の 標を観察 野の 心にして 率で撮 、 5 に示す 準となる参照 パタ ン 比較して観察 9 ０の ずれを求め、 この ずれを補正 として観察 9 ０ が観察 野の 心になるようにして、 5 c に示す高 率の を行う。 この 順では、 率の 像の 率での
9 ０の 像との ずれの 率から 率 の レンズ 件の ちと う時間が必要である。
これに対して、 明の では、 率での を行わず、 アラ イメント 作を実施して位置ずれを補正することで 率での を行 、 さらに 率の パタ ン、 または設計デ タ のパ タ ン チングにより ずれの 正を行って アライメン トを行い これを繰り返すようにしている。 これにより、 ウ 辺の 度変化に よる ずれの 正の 度を低下させることなく 、 察が可能と なり、 上述の にともなう時間が一切 必要となって、 スル プットの 幅な 上をはかることができる。
アライメン ト 、 察を始めて、 ある 定の 間が経過 した時に、 アライメン ト 作を実行する方法が考えられる。 アライメ ントにより、 座標 デ タが更新され、 再び 察を行うようにすると 座標の ずれがリセットされ、 座標 度が向上した試料 察が可能と なる。 新 期については、 例えば ０ 実行のように、 一定の 実行する方法、 例えば ０ ０回の観 実行のように、 定の 実行する方法 定した の 実行す る方法 定したステ ジ 実行する方法が考えられる 6 、 ウ の 面図であり、 ダイに対する観察の 序を模式的 に矢印で表している。 アライメン トのタイミングとして、 時間ではな 、 ウ を 数の 域に分け、 領域 の 察が終了する毎に アライ メン トを実行する方法も考えられる。 えば、 6図に示すように、 試 料 1 ０である を 数の A B Cに分け、 領域Aの 察が終 了し次の領 Bに移行するときと、 領域Bから C Z 行するときに アライメントを実行する方法がある。 の ０ 5は、 観察 序を 示している。
7 、 ステージ 動量の 化を表すタイムチヤ トである。 ステ ジの 動部からの 熱量が大きい場合には、 定 ステ ジ 了後に、 アライメン トを実行する方法が適している。 始 からのステ ジ 動量をモニタ 、 ある A を超えた時刻 に、 ア ライメント 作を実行する。 ステ ジ 動量の A は、 ザが 面で入力して、 任意に設定が可能である。
子顕微鏡が、 設計デ タ 観察パタ ンとの ずれを算出 するパタ ン ッチングの 能を持っている場合、 その 能を利用して ひとつの 位置ずれを補正し、 アライメントを実行してもよい この 、 ひとつの パタ ン ッチングによりずれ量をモニ タするため、 アライメント 作が正確に実行できると う 点がある。 また、 ずれ量が予 定された を超えた場合に、 アライメ ン トを実行し、 座標 デ タを更新する方法も考えられる。 ずれ 量の閾 任意に設定してもよいが、 4図に示すように、 f と で表される観察 、 または観察 率に応じて自動的に設定する ようにしてもよい。 えば、 観察 囲の 4のずれ量があったら、 ア ライメン トを実行するように設定しておく 。
アライメン ト 後に撮 した画像は、 比較的 度が良いが、 観察 を進めて時間が経過すると・ 述した温度変化により、 に座標ずれ 2
が発生する。 像によるパタ ン ッチングを実施しながら、 画 像を取得していく ことで、 の 標でのずれ量を把握でき、 補正を行 う ことができる。 ずれ量は、 座標の デ タに加味され、 デ タを更新しながら観察を繰り返す。
8図は、 ウ 上の観 象とステ ジ の 係を示す であり、 に示す 、 参照パタ ンの の 念形状 3と、 観察パタ ンの の 念形状 2を示 している。 8図にほ、 ステ ジ X8 ０ ステ ジ Y8 に対して、 デ タ等の設 デ タから生成される参照パタ ンの を示す 2と、 実際に撮 された観察パターンの を示す 3が示されて る。 、 参照パタ ン 9 6 9 8は、 デ タ等の設 デ タから生成されるため 得する必 要なく、 既知の 2 2 となる。 方、 実際 に撮 されて得られた観察パタ ン 9 5 9 の
2 " 2 " で示される。 更に、 過去の
は、 現在の に変化している。
去の パタ ン 9 7 過去の パタ ン 9 8のずれ 、 現在 した観察パタ ン 9 5 参照パタ ン 9 7のずれ量により、 過去と 現在の の 出できる。 体的には、 参照パタ ン 9 8のずれ量は、 例えば、 ある 前の観 、 は一定 れた座標、 は一定時間前に観察した座標のずれ量である。 上に より、 ウ の スケ ル 、 シフ ト AX がそれぞれ 算できる。 、 今回は2点の観 パタ ンによる計 算 につ て説明する。
まず、 ウ の 転変化につ ては 3 t n 2 ) 2 )
t 2 ) 2
として表現できる。
また、 ウ のスケ ル 化につ ては
( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) )
として表現できる。
方、 ウ 心のシフ ト量につ てはXY 面内のスケ ル 化が 一様であったと仮定する。 これにより パタ ンの 心の 標 と、 2つの バタ ン 9 6 9 の 係と、 観察バタ ンの
心の 標と、 2つの パタ ン 9 5 の 係とが相似の 係となるため、 スケ ル 回転 考慮することで、 シフ ト AX AYの 算が可能となる。
パラメ タを基に、 座標 デ タを再度設定することができ、 次の観 バタ ン 参照パタ ンの ずれを低減することが可能とな る。 デ タの 新を 施することで、 ウ の めか ら終わり まで、 アライメン ト 作によるスル プット 下を回避しつつ 度の 察が実現できる。
また・ より安定した座標の 正方法としては、 上記のような 回の計 デ タだけではなく 、 過去 点の デ タを平均して、 ウ 心 のシフ ト スケ ル の パラメ タを更新した方 が、 信頼性の い座標 デ タになる。
上述 てきたように 明によれば、 装置コス トの 昇、 スル プッ トの 下を抑えつつ、 温度変化による 標のずれを低減する ことで、 高 率で長時間の 査が可能な装置を提供できる。 更に 次的な効果として、 ステ ジ の 動により が計測 準に 対して位置ずれした場合につ ても効果がある。 来のよ に 度を 定にする方法や、 シミ レ ショ ンにより予測する 来の 法で は、 突発的なずれにつ ては対応できな が、 明では補正デ タを 更新することで対応 能となる。 号の
ラム
2
3 ドロッ
4 ウン ト
5 ポンプ
6
０ 2
3 レンズ
4
4 A
4 B
5
6 レンズ
7
2 ステ ジ
2 2 バ ミ ラ 5
ヤック
zセンサ
ポッ ト
ゲ トバル
大 ゲ トバル
カラム ステ ジ ディスプレイ
ステ ジ X
ステ ジ Y
Figure imgf000017_0001
アライメン トパタ ン

Claims

6
求 の ステ ジに設置された試料に 電粒子 を照射して発生する二次 号 を検出し、 前記 料の像を表示 示する 電粒子 置において 前記 料の における 標値が既知である前記 料上のアライメ ントパタ ンから発生する二次 号に基づ て、 前記 料の と前 記ステ ジの との間の位 ずれ量を算出し、 座標 デ タを生 成するとともに、 前記アライメントパタ ンから発生する二次 号を少 なくとも 出し、 前記 デ タを更新する アライメントを 実行する制御 とを備えたことを特徴とする 電粒子 。
2 )
において、 前記 アライメン トの 、 設定時間 定 観察 定した試料 定したステ ジ のいず れかであることを特徴とする 電粒子 。 において、 前記 、 前記 料の の 標値が既知 である参照パタ ン 、 パタ ン 比較す き パタ ンとの 間の位 ずれ量を算出し、 ずれ量が予 定められた を超えた 場合に、 前記 アライメントを実行し、 前記 デ タを更新する ことを特徴とする 電粒子 。
4
3にお て、 前記 、 観察 、 または観察 率に応じて 自動的に設定されることを特徴とする 電粒子 。
5
3において、 前記 ずれ量が予 定められた を超えた 7
合に 少なく とも 2 所の 標の ずれ量から、 前記 デ タ を算出し、 更新することを特徴とする 電粒子 。
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