CN101080801A - 扫描电子束照射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种扫描电子束照射装置,能够自动地校正扫描信号的视野偏移。本发明的扫描电子束照射装置(1),具备:于二次元方向可移动的平台(3)、照射扫描电子束至试料的电子束源(2)、设置于试料的标记、检测出扫描电子束的照射位置而来的荷电粒子等的检测机构(4)、根据此检测机构而来的检测信号,形成扫描图像的图像形成机构(5)、检测出此图像形成机构所形成的扫描图像中的标记位置的位置偏移,并算出位置偏移校正系数,控制电子束源及平台的驱动的控制机构(7、8、9)。藉由采用具有多个电子束源的装置,可以校正电子束源间的相对的位置关系。
Description
技术领域
本发明是关于一种将电子束或离子束等荷电粒子束照射于试料上进行二次元扫描且形成扫描图像的扫描电子束照射装置,特别是关于一种具有对扫描图像的直线性进行校正的功能的扫描电子束照射装置。
背景技术
使从一个或多个的电子束源而来的扫描电子束照射于试料上进行二次元扫描时,借由使扫描电子束与试料平台于X轴方向以及Y轴方向相对移动,通常,于X轴方向移动1列而取得检测信号之后,反复进行于Y轴方向移动1列的操作,借此取得1框(frame)的扫描信号。
当平台的坐标系与扫描电子束的坐标系不一致的情形时,于可取得检测信号的扫描图像位置、与配置于平台上的试料位置之间,产生位置偏移(扫描信号的视野偏移)。
先前,该位置偏移的校正,借由于试料上设有用以定位的标记,使平台动作且确认设于试料上的标记的位置,并对平台的坐标与扫描电子束的坐标进行坐标转换而进行。
又,于对扫描信号的视野偏移进行校正时,是以一边目测确认扫描图像且一边手动求出校正值。
[发明所欲解决的问题]
然而,为了对扫描信号的视野偏移进行校正,一边以目测确认扫描图像且一边手动求出校正值的话,存有扫描的操作时间变长的问题,此外,因无客观基准故而亦存有因操作者不同而造成校正值不同的问题。
又,因于试料侧设有用以获得校正值的标记,故而每次交换试料均会发生位置偏移,从而产生较难求出平台动作与扫描电子束的关系的问题。
又,借由从多个电子束源而来的扫描电子束进行扫描的构成中,必须对该等多个电子束源间的相对位置进行校正。对该电子束源间的相对位置进行校正时,必须计算电子束源间的电子束间距或每个控制值的移动量等,同时借由人工进行该等运算的情形时,存在以下问题,即产生计算或偏移方向的错误等人为的错误。
发明内容
因此,本发明的目的在于解决上述的习知的问题点,以提供一种扫描电子束照射装置,其可自动地对扫描信号的视野偏移进行校正。
又,本发明的目的在于提供一种扫描电子束照射装置,对多个电子束源的相对位置关系进行校正,并对电子束源的旋转方向、X轴方向、Y轴方向的至少一个位置偏移进行校正。
为了达成上述目的本发明的一个实施例的扫描电子束照射装置具备有:平台,支持着试料并至少于二次元方向可移动;电子束源,照射扫描电子束至前述试料;标记,设置于前述试料;检测机构,检测出前述扫描电子束的照射位置;图像形成机构,根据前述检测机构而来的检测信号,形成扫描图像;以及控制机构,检测出此图像形成机构所形成的扫描图像与前述标记的位置偏移,并算出位置偏移校正系数,根据该位置偏移校正系数,控制前述电子束源及平台的驱动。
前述扫描电子束,举例而言,是由荷电电子束所构成。
上述标记,举例而言,是由用以检测出前述平台坐标的平台用符号所构成,这个平台用符号具有,决定平台上的位置的位置符号,以及决定位置符号的方向的方向符号。
前述检测机构,检测出从扫描电子束所照射的试料而来的荷电粒子。
前述图像形成机构包含扫描图像记忆部,其根据从前述检测机构而来的检测信号,形成扫描图像,并记忆此扫描图像。
前述控制机构包括:位置偏移校正系数计算部,检测出前述图像形成机构所得的扫描图像与前述标记的位置偏移,并算出位置偏移校正系数;以及控制部,根据该位置偏移校正系数,控制前述电子束源及平台的驱动。
本发明的扫描电子束照射装置,还包括记忆部,记忆位置偏移校正系数。
又,本发明的扫描电子束照射装置,具有多个电子束源,其放出照射到试料的扫描电子束。
标记,举例而言,是由设置于各电子束源的扫描电子束的各扫描范围内的扫描电子束用符号所构成,根据此扫描电子束用符号的扫描图像的位置偏移,于扫描电子束的坐标系中至少可求出电子束源的旋转方向偏移、Y轴方向偏移、X轴方向偏移中的任一个位置偏移量。
扫描电子束用符号包括含有扫描方向上的直线的水平符号,以及含有对此水平符号倾斜的方向上的直线的倾斜符号。
旋转方向偏移可利用水平符号的两端的Y轴方向位置偏移量而求得。Y轴方向偏移可根据由两个电子束源而获得的扫描图像的两个水平符号中同一部分的Y轴方向的位置偏移量而求出。X轴方向偏移可根据由两个电子束源而获得的扫描图像的两个倾斜符号中同一部分的Y轴方向的位置偏移量而求出。
发明的效果
依照本发明,能够自动地检测出扫描图像的位置与平台上的试料的位置的位置偏移,且可自动地校正此位置偏移,以此方式,扫描电子束就能够一直地照射到试料的正确位置。
依照本发明,可以校正多个电子束源的相对位置关系。且,可以校正电子束源的旋转方向、X轴方向、Y轴方向中的至少一个的位置偏移。
附图说明
图1是示出关于本发明的扫描电子束照射装置的一个实施例的概略图。
图2是设置于试料的标记的说明图。
图3A是用以说明标记的一个形状例的说明书图,图3B是用以说明标记的其它形状例的说明图。
图4A是用以检测出标记的旋转方向偏移的说明图,图4B是用以检测出标记的Y轴方向偏移的说明图,图4C是用以检测出标记的X轴方向偏移的说明图。
图5A是用以说明电子束源的Y轴方向偏移的图,图5B是用以说明电子束源的X轴方向偏移的图。
图6A是用以说明电子束源的X轴方向偏移以及Y轴方向偏移的图,图6B是用以说明电子束源的X轴方向偏移以及Y轴方向偏移的图,图6C是用以说明电子束源的Y轴方向偏移的图,图6D是用以说明电子束源的X轴方向偏移的图。
图7A是用以说明扫描图像的旋转方向偏移的校正的图,图7B是示出旋转方向的偏移已被校正的扫描图像的说明图,图7C是示出Y轴方向的偏移已被校正的扫描图像的说明图,图7D是示出X轴方向的偏移已被校正的扫描图像的说明图。
图8是用以说明求出对电子束源的旋转方向偏移、Y轴方向偏移、以及X轴方向偏移的各位置偏移进行校正的参数的计算顺序的流程图。
图9是用以说明计算电子束源的旋转方向偏移校正系数的流程图。
图10A是用以求出旋转方向偏移的已指定两点的水平符号的说明图,图10B是用以求出旋转方向偏移的已指定其它两点的水平符号的说明图。
图11A是示出框的长度的说明图,图11B是示出框的方向点数的说明图,图11C是示出框的旋转方向偏移的说明图,图11D是示出框的旋转方向偏移的说明图,图11E是示出框的旋转方向偏移的表示例的说明图。
图12是用以说明计算电子束源的Y轴方向偏移校正系数的流程图。
图13A是示出电子束源与扫描用符号的位置关系的说明图,图13B是示出扫描用符号的扫描图像的说明图,图13C是示出电子束源间的Y轴方向偏移的校正的说明图。
图14A是示出框与Y轴方向偏移的关系的图,图14B是示出框的长度的说明图,图14C是示出框的方向点数的说明图。
图15是用以说明计算电子束源的X轴方向偏移校正系数的流程图。
图16A是示出电子束源间的X轴方向偏移校正的说明图,图16B是示出电子束源的扫描电子束用符号图像的说明图,图16C是用以说明电子束源间的X轴方向偏移校正的图。
图17A是示出电子束源间的X轴方向偏移校正的说明图,图17B是示出框的长度的说明图,图17C是示出框的方向点数的说明图。
图18A是用以说明电子束源的旋转方向偏移校正的校正运算的顺序的图,图18B是用以说明电子束源的Y轴方向偏移校正的校正运算的顺序的图,图18C是用以说明电子束源的X轴方向偏移校正的校正运算的顺序的图。
图19是示出扫描电子束照射装置的显示画面的一例的正面图。
1:扫描电子束照射装置 2:电子束源
3:平台 4:检测机构
5:扫描图像形成部 6:扫描图像记忆部
7:位置偏移校正系数计算部
7a:旋转方向偏移校正系数计算部
7b:Y轴方向偏移校正系数计算部
7c:X轴方向偏移校正系数计算部
8:参数记忆部 9:控制部
11:平台用符号 11a:位置符号
11b:方向符号 12:扫描电子束用符号
12a:水平符号 12b:倾斜符号
13:路径
具体实施方式
以下,关于本发明实施形态,根据图示的实施例加以详细说明。
图1是示出本发明的扫描电子束照射装置的一个实施例的概略图。在此扫描电子束照射装置1中,具备有支持着试料并可至少于二次元方向移动的平台3、将扫描电子束照射于试料上的电子束源2、设置于试料上的标记、检测出扫描电子束的照射位置的检测机构4、根据此检测机构而检的检测信号形成扫描图像的图像形成机构、检测出此图像形成机构所形成的扫描图像与标记的位置偏移,并算出位置偏移校正系数,再根据该位置偏移校正系数来控制前述电子束源及平台的驱动的控制机构。
检测机构4其构成为检测出从扫描电子束所照射的试料而检的荷电粒子。图像形成机构含有扫描图像记忆部6,其根据从检测机构而来的检测信号形成扫描图像,并记忆此扫描图像。控制机构具备:检测出图像形成机构所得的扫描图像与标记的位置偏移,并算出位置偏移校正系数的位置偏移校正系数计算部;及根据此位置偏移校正系数来控制电子束源及平台的驱动的控制部9。电子束源2将电子或离子等荷电粒子束照射于试料上。平台3利用支持着基板等的试料的未图标的驱动机构,可在X、Y方向上移动。检测机构4,对因荷电粒子束的照射而自试料产生的二次电子等进行检测,并借由荷电粒子束的扫描或平台的移动而对试料上的电子束的照射位置进行扫描。
扫描图像形成部5具有:其使用由检测机构4所获得的检测信号形成扫描图像。扫描图像记忆部6,其记忆所形成的扫描图像。位置偏移校正系数计算部7,其基于所获得的扫描图像而计算位置偏移校正系数。参数记忆部8,其记忆由位置偏移校正系数计算部7所计算出的位置偏移校正系数等参数。控制部9,其基于所获得的位置偏移校正系数或其它参数,对电子束源2或平台3进行驱动控制。
位置偏移校正系数计算部7包括以下处理:旋转方向偏移校正系数计算部7a的计算,其求出相对于电子束源2的基准坐标(电子束坐标系或平台坐标系)的旋转方向偏移的偏移迭,并计算对所求出的偏移量进行校正的校正系数;Y轴方向偏移校正系数计算部7b的计算,其于具有多个电子束源2的构成中,求出各电子束源间的Y轴方向偏移的偏移量,并计算对所求出的偏移量进行校正的校正系数;以及,X轴方向偏移校正系数计算部7c的计算,其求出各电子束源间的X轴方向偏移的偏移量,并计算对所求出的偏移量进行校正的校正系数。
本发明的扫描电子束照射装置1具有用以计算平台3上所配置的试料与电子束源的位置偏移的、设于试料的标记。图2是用以说明本发明的扫描电子束照射装置1所具有的标记的图。图2中,标记包括用以取得平台坐标的平台用符号11、与用以计算扫描电子束的位置偏移的扫描电子束用符号12。标记是由蚀刻等而形成于平台的上端及/或下端。图2中表示标记设于平台的上端的示例,但亦可为设于下端的结构,以及设于上端以及下端的两端的结构。平台用符号11是针对每个电子束源2而设置,而扫描电子束用符号12设于电子束源之间。
电子束源2借由照射电子束的扫描以及平台的移动而于路径13的扫描范围内进行扫描,从而取得扫描图像。
图3A及图3B是用以说明标记的形状例的图。图3A表示平台用符号11的形状的一例。平台用符号11包括用于决定平台上的位置的位置符号11a,以及表示位置符号11a位于扫描范围的何方向的方向符号11b。于所获得的扫描图像内无法找到位置符号11a的情形下,借由参照该方向符号11b可确认位置符号11a的存在方向。
再者,图3A所示的位置符号11a以及方向符号11b的形状仅为一例,并非对该形状加以限定。
又,图3B表示扫描电子束用符号11a的形状的一例。扫描电子束用符号12设于各电子束源2的扫描电子束的各扫描范围内,这些扫描电子束用符号于扫描电子束的坐标系中作为求出电子束源的旋转方向偏移、Y轴方向偏移、X轴方向偏移等位置偏移的指针。
扫描电子束用符号12包括含有扫描方向的直线的水平符号12a、以及含有例如以45度方向倾斜于水平符号12a的直线的倾斜符号12b。
以下,主要对于利用扫描电子束用符号,而对旋转方向偏移、Y轴方向偏移以及X轴方向偏移的校正处理加以说明。
根据水平符号12a两端的Y轴方向的位置偏移量而求出旋转方向偏移。图4A是用以说明根据水平符号检测旋转方向偏移的图。于图4A中,旋转方向的偏移角度θ对应于水平符号12a两端的Y轴方向的位置偏移量,故而可根据Y轴方向的位置偏移量计算出旋转方向偏移量。
又,由两个电子束源获得的扫描图像的两个水平符号12a中根据同一部分的Y轴方向的位置偏移量,求出Y轴方向偏移。图4B是用以说明由水平符号检测Y轴方向偏移的图。图4B中,两个电子束源的Y轴方向的偏移对应于由各电子束源扫描而获得的扫描图像的两个水平符号12a的Y轴方向的位置偏移量,故而可根据Y轴方向的位置偏移量而计算出电子束源间的Y轴方向偏移量。
又,在由两个电子束源而获得的扫描图像的两个倾斜符号12b中,根据同一部分的Y轴方向的位置偏移量,求出X轴方向偏移。图4C是用以说明由倾斜符号检测出X轴方向偏移的图。图4C中,两个电子束源的X轴方向偏移,对应于由各电子束源扫描而获得的扫描图像的两个倾斜符号12b的Y轴方向的位置偏移量。将该倾斜符号12b的角度设为以45度倾斜于水平符号12a的情形下,X轴方向偏移的偏移量与Y轴方向偏移的偏移量是相同角度,故而可求出Y轴方向偏移的偏移量且将其作为X轴方向偏移的偏移量。
再者,可将倾斜符号12b的角度设为以45度以外的任意角度倾斜于水平符号12a。于该情形下,X轴方向偏移的偏移量与Y轴方向偏移的偏移量并非为相同角度而成为特定的对应角度关系,故而基于与Y轴方向偏移的偏移量具有特定对应角度关系进行运算,借此可求出X轴方向偏移的偏移量。
再者,图4C的左方表示,以粗线所示的标记作为基准时,细线所示的标记向左方偏移的情形;图4C的右方表示,以粗线所示的标记作为基准时,细线所示的标记向右方偏移的情形。该X轴方向偏移可根据倾斜符号12b(用实线表示>的Y轴方向偏移而求出。
利用图5A、图5B、图6A~图6D对于Y轴方向偏移以及X轴方向偏移加以说明。再者,于此表示电子束源m与电子束源m-1之间的偏移。
图5A是用以说明Y轴方向偏移的图。电子束源间的Y轴方向偏移可对由各电子束源而获得的扫描图像的各标记进行比较,并根据该标记的水平符号12a(用实线表示)的Y轴方向的偏移量而求出。
图5B是用以说明X轴方向偏移的图。电子束源间的X轴方向偏移可对由各电子束源而获得的扫描图像的各标记进行比较,并根据该标记的倾斜符号12b(用实线表示)的Y轴方向的偏移量而求出。
图6A~图6D是用以说明X轴方向偏移以及Y轴方向偏移的图。电子束源间的Y轴方向偏移是如图6C所示,对由各电子束源而获得的扫描图像的各标记进行比较,并根据该标记的水平符号12a的Y轴方向的偏移量而求出,电子束源间的X轴方向偏移是如图6D所示,对由各电子束源而获得的扫描图像的各标记进行比较,并根据该标记的倾斜符号12b的Y轴方向的偏移量而求出。
通过对上述旋转方向偏移、Y轴方向偏移以及X轴方向偏移的各位置偏移进行校正,可校正扫描图像的偏移。图7A~图7D是用以说明由位置偏移校正而校正扫描图像偏移的图。再者,于此表示三个电子束源分别借由4个路径而取得扫描图像的状态。
图7A表示含有旋转方向偏移的扫描图像例。若因电子束源2的设置角度或电子束的照射状鳗而于旋转方向产生偏移,则于所获得的扫描图像中会含有旋转方向偏移。直线的扫描图像是以因旋转方向偏移而以一定角度倾斜于水平方向的线来表示。
图7B表示对旋转方向偏移进行校正后的状态。借由旋转方向偏移校正使得倾斜的线成为直线。此时,电子束源间于Y轴方向上存有偏移的情形时,由各电子束源所获得的扫描图像的直线于Y轴方向上存在偏移。
图7C表示使用水平符号对Y轴方向偏移进行校正后的状态。借由Y轴方向偏移校正可消除电子束源间的Y轴方向偏移。此时,于电子束源间存有在X轴方向偏移方向上存在偏移的情形下,由各电子束源所获得的扫描图像的直线于X轴方向存在偏移。
图7D表示使用倾斜符号对X轴方向偏移进行校正后的状态。借由X轴方向偏移校正可消除电子束源间的X轴方向的偏移。
继而,利用图8的流程图,对于求出对旋转方向偏移、Y轴方向偏移以及X轴方向偏移的各位置偏移进行校正的参数的顺序加以说明。
首先,于取得扫描图像时的控制参数内,将对旋转方向偏移、Y轴方向偏移、X轴方向偏移等进行校正的参数设为“0”(S1),于该状态下扫描电子束,并取得形成于平台上的标记的扫描图像。于此,为对旋转方向偏移、Y轴方向偏移以及X轴方向偏移进行校正,故而取得扫描电子束用符号的扫描图像(S2)。
使用所这个取得的扫描电子束用符号求出电子束源的旋转方向偏移的校正系数(S3),并使用所求出的旋转方向偏移校正系数设定控制参数(S4),于已校正旋转方向偏移的状态下再次使用旋转方向偏移校正系数来扫描电子束,从而取得扫描电子束用符号的扫描图像(S5)。
继而,使用对旋转方向偏移进行校正后而取得的扫描图像的扫描电子束用符号的水平符号,求出Y轴方向偏移校正系数(校正量)(S6),并使用扫描电子束用符号的倾斜符号求出X轴方向偏移校正系数(校正量)(S7)。
使用上述各步骤中所求出的旋转方向偏移校正系数、Y轴方向偏移校正系数、X轴方向偏移校正系数,设定电子束控制的参数(S8)。
以下,参照图9、图10、图10B、图11A~图11E对旋转方向偏移校正加以说明,利用图12、图13A~图13C、图14A~图14C、图15对Y轴方向偏移校正加以说明,参照图16A~图16C、图17A~图17C、图18A~图18C对X轴方向偏移校正加以说明。
图9是用以说明电子束源的旋转方向偏移校正系数的计算(图8流程图中的S3)的流程图。再者,于此,就具有多个电子束源(将电子束源的个数设为N)的情形加以说明。
设n=0(S3a),根据电子束源n的扫描图像,对于扫描用电子束符号的水平符号指定2点(S3b),求出所指定的2点的Y轴方向的偏移量(S3c)。根据所求出的Y轴方向偏移量计算旋转方向偏移校正系数(S3d)。
设n=n+1(S3e),对n与N进行比较(S3f),并反复进行(S3b)~(S3e)的步骤直至n成为N,借此计算出关于所有电子束源的旋转方向偏移校正系数。
于上述(S3b)步骤中,为求出旋转方向偏移而指定水平符号中的2点。图10A是表示指定水平符号中的2点的一例的图,指定两个水平符号一方的水平符号上侧的端部(检查No.1),并指定他方的水平符号的下侧的端部(检查No.2)。又,图10B是表示水平符号中2点的其它指定例的图,指定一个水平符号的两端部(检查No.1,检查No.2),于扫描图像中以所指定的点的Y轴方向的点数求出偏移量。再者,于此,偏移量是由以图中的检查No.1的点减去检查No.2的点后所得的点数表示。
图11(a)~图11(e)表示框与旋转方向偏移的关系。图11A、11B表示一框的范围以及一框的点数的一例。框的X方向的长度为LX(例如47mm)、y方向的长度为Ly(例如3mm),X方向具有Px的点数,y方向具有Py的点数。
因此,对水平符号的Y轴方向的偏移量,借由使点数对应于框而计算框中旋转方向偏移的偏移系数。可借由下述公式进行计算:
旋转方向偏移校正系数=
框Y方向的长度/框Y方向的点/框X方向的长度×偏移量。
例如,当一框的范围为(47mm×3mm>、一框的点数为(3520点×68点)时,在Y轴方向下偏移2点数的情形下,偏移量为
0.001855347=3(mm)/68(point)/47(mm)/2(point)。
图11C表示旋转方向偏移为左旋转的情形,图11D表示旋转方向偏移为右旋转的情形。图11E是旋转方向偏移的旋转方向的表示例,图中的“right”表示旋转方向偏移为右旋转,图中的“left”表示旋转方向偏移为左旋转。再者,上述数值例的情形对应于右旋转方向。
继而,就Y轴方向偏移校正系数的计算加以说明。
图12是用以说明电子束源的Y轴方向偏移校正系数的计算(图8流程图中的S6)的流程图。再者,于此表示,具有多个电子束源(电子束源的个数为N)的情形时,依次求出以电子束源m为基准而对其他电子束源的Y轴方向偏移进行校正的校正系数的顺序。
对基准电子束源m进行设定。可将多个电子束源内中的任一电子束源设定为基准电子束源。例如,电子束源个数为“7”的情形时,可设m=4且将位于中央的第4电子束源作为基准(S6a)。
以下,求出邻接于基准电子束源的电子束源的Y轴方向偏移,并求出对该Y轴方向偏移进行校正的校正系数,进而求出邻接的电子束源的Y轴方向偏移以及校正系数。对基准电子束源的两侧进行该运算,借此于所有电子束源中可求出对基准电子束源的Y轴方向偏移进行校正的校正系数。
首先,对基准电子束源m求出存在于一方侧的电子束源(m-1,m-2,......,1)的Y轴方向偏移的校正系数(S6b~S6f),其次求出基准电子束源m中存在于他方侧的电子束源(m+1,m+2,...,N)的Y轴方向偏移的校正系数(S6g~S6k)。
求出Y轴方向偏移的校正系数的情形时,根据电子束源m与电子束源m-1的扫描图像指定扫描用电子束符号的水平符号的2点(S6b),求出所指定2点于Y轴方向的偏移量(S6c)。并根据所求出的Y轴方向偏移量计算出Y轴方向偏移校正系数(S6d)。
设m=m-1时(S6e),对m与“0”进行比较(S6f),反复进行(S6b)~(S6e)的步骤直至m为“0”,借此计算基准电子束源1~m-1的电子束源的Y轴方向偏移校正系数。
继而,根据电子束源m与电子束源m+1的扫描图像指定扫描用电子束符号的水平符号的2点(S6g),求出所指定的2点于Y轴方向的偏移量(S6h)。根据所求出的Y轴方向偏移量计算Y轴方向偏移校正系数(S6i)。
设m=m+1(S6j),对m与“N”进行比较(S6k),反复进行(S6g)~(S6j)的步骤直至m为“N”,借此计算基准电子束源m+1~N的Y轴方向偏移校正系数。
借此,可求出对基准电子束源m中所有电子束源的Y轴方向偏移进行校正的校正系数。
图13A~图13C是用以说明电子束源间的Y轴方向偏移校正的图。图13A表示电子束源m与m-1以及扫描电子束用符号间的位置关系,图13B表示扫描电子束用符号的扫描图像。电子束源m与电子束源m-1的扫描电子束用符号的图像因电子束源的Y轴方向偏移而观察为于Y轴方向上偏移。于此,如图13C所示,指定扫描电子束用符号的水平符号(用实线表示)的检查No.1与检查No.2,根据所指定的点在Y轴方向的点数而求出偏移量。
再者,于此,偏移量是由以图中检查No.1的点减去检查No.2的点的后所得的点数而表示。
图14A~图14C表示框与Y轴方向偏移的关系。图14B、图14C表示一框的范围以及一框的点数的一例,并表示于Y方向上偏移py的状态。图14A表示两个扫描电子束用符号的扫描图像(分别仅表示一侧),并可观察到于Y方向上偏移py。
框于X方向上的长度为Lx(例如47mm)、y方向上的长度为Ly(例如3mm),于X方向具有Px的点数,于y方向具有アy的点数。
于与上述框的对应关系中,对水平符号的Y轴方向的偏移量,借由使点数对应于框而计算出Y轴方向偏移的偏移系数。可借由以下之式进行计算:
Y轴方向偏移校正系数=
偏移量×框Y方向的长度/框Y方向的点/最小分解能。
例如,当一框的范围为(47mm×3mm),且一框的Y方向的采样点数为68时,偏移量为在Y轴方向上偏移-4点的情形下,
-44=-4(point)×3000(um)/6.8(point)/4(um)。
继而,就X轴方向偏移校正系数的计算加以说明。
图15是用以说明计算电子束源的X轴方向偏移校正系数(图8流程图中的S7)的流程图。再者,于此表示,具有多个电子束源(电子束源的个数为N)的情形下,依次求出将电子束源m作为基准而对其他电子束源的Y轴方向偏移进行校正的校正系数的顺序。
首先,对基准电子束源m进行设定。可将多个电子束源内的任一电子束源设为基准电子束源。例如,电子束源的个数为“7”的情形下,可设m=4且将位于中央的第4电子束源作为基准。(S7a)。
接着,求出邻接于基准电子束源的电子束源的X轴方向偏移,并求出对该X轴方向偏移进行校正的校正系数,进而求出邻接的电子束源的X轴方向偏移以及校正系数。于基准电子束源的两侧进行该计算,可于所有电子束源中求出对基准电子束源的X轴方向偏移进行校正的校正系数。
首先,求出基准电子束源m中存在于一方侧的电子束源(m-1,m-2,......,1)的X轴方向偏移的校正系数(S7b~S7f),其次求出基准电子束源m中存在于他方侧的电子束源(m+1,m+2,......,N)的X轴方向偏移的校正系数(S7g~S7k)。
求出X轴方向偏移的校正系数的情形下,根据电子束源m与电子束源m-1的扫描图像,指定扫描用电子束符号的倾斜符号的2点(S7b),求出所指定的2点于Y轴方向的偏移量(S7c)。根据所求出的Y轴方向偏移量计算出X轴方向偏移校正系数(S7d)。
设m=m-1(S7e),对m与“0”进行比较(S7f),反复进行(S7b>~(S7e)的步骤直至m为“0”,借此对于基准电子束源1~m-1的电子束源计算X轴方向偏移校正系数。
继而,根据电子束源m与电子束源m+1的扫描图像,指定扫描用电子束符号的倾斜符号的2点(S7g),求出所指定的2点于Y轴方向的偏移量(S7h>。根据所求出的Y轴方向偏移量计算X轴方向偏移校正系数(S7i)。
设m=m+1(S71),对m与“N”进行比较(S7k),反复进行(S7g)~(S7j)的步骤直至m为“N”,借此计算基准电子束源m+1~N的电子束源的X轴方向偏移校正系数。
借此,可计算对基准电子束源m中所有电子束源的X轴方向偏移进行校正的校正系数。
图16A~图16C是用以说明电子束源间的X轴方向偏移校正的图。图16A表示电子束源m与m-1以及扫描电子束用符号间的位置关系,图16B表示扫描电子束用符号的扫描图像。电子束源m与电子束源m-1的扫描电子束用符号的图像的X轴方向偏移,于倾斜符号相对于水平符号呈45度的角度的情形下进行观察时,可作为Y轴方向偏移。于此,如图16C所示,对于扫描电子束用符号的倾斜符号(用实线表示)指定检查No.1与检查No.2,根据所指定的点的Y轴方向的点数求出偏移量。
再者,于此,偏移量是由以图中检查No.1的点减去检查No.2的点后所得的点数而表示。
图17A~图17C表示框与X轴方向偏移的关系。图17B、17C表示一框的范围以及一框的点数的一例,并表示向X方向偏移px的状态。图17A表示两个扫描电子束用符号的扫描图像(分别仅表示一侧),观察时,于X方向只偏移px的状态可作为于Y方向只偏移py(=px>。
框于x方向的长度为Lx(例如47mm)、于y方向的长度为Ly(例如3mm),于X方向具有Px的点数,于y方向具有Py的点数。
于与上述框对应的关系中,对于倾斜符号的Y轴方向的偏移量,借由使点数与框对应而计算X轴方向偏移的偏移系数。可借由以下之式进行计算:
X轴方向偏移校正系数=
偏移量×框Y方向的长度/框Y方向的点/最小分解能。
例如,当一框的范围为(47mm×3mm),且一框的Y方向的采样点数为68时,在Y轴方向上偏移2点数的情形下,偏移量为
22=2(point)×3000(um)/68(point)/4(um)。
图18A~图18C是用以说明旋转方向偏移校正、Y轴方向偏移校正、以及X轴方向偏移校正的校正运算顺序的图。
图18A表示自左向右依次对电子束源的旋转方向偏移校正进行运算处理的情形的一例。旋转方向偏移校正与各电子束源之间无关,一电子束的旋转方向偏移校正对其他电子束源的旋转方向偏移校正不会产生影响,故而对电子束源可以任意顺序进行校正。
图18B是Y轴方向偏移校正顺序的一例,于7个电子束源中以中央的电子束源No.4为基准依次进行Y轴方向偏移校正。首先,于基准电子束源No.4与邻接于其左侧的No.3的电子束源之间进行Y轴方向偏移校正,继而,于No.3与No.2电子束源之间进行Y轴方向偏移校正,之后,于No.2与No.1电子束源之间进行Y轴方向偏移校正,从而完成左方电子束源的Y轴方向偏移校正。
继而,第四步,于基准电子束源No.4与邻接于其右侧的No.5的电子束源之间进行Y轴方向偏移校正,继而,于No.5与No.6的电子束源之间进行Y轴方向偏移校正,之后,于No.6与No.7的电子束源之间进行Y轴方向偏移校正,从而完成右方电子束源的Y轴方向偏移校正。
借此,可对所有电子束源中的Y轴方向偏移进行校正。
图18C是X轴方向偏移校正顺序的一例,与Y轴方向偏移校正同样,7个电子束源中,以中央的电子束源No.4为基准依次进行X轴方向偏移校正,并进行所有电子束源的X轴方向偏移校正。
再者,于Y轴方向、X轴方向的校正中,借由将校正与校正后的标记依次进行比较而进行校正时、或求出基准标记的校正系数时,必须考虑上一次的校正值。
继而,就本发明的扫描电子束照射装置在实际应用上的动作加以说明。
图19是显示画面例,显示用于显示扫描图像的图像、以及使用扫描电子束用符号等标记进行校正处理的图像。
图19的左方画面中显示有扫描图像,可指定该扫描图像中所显示的扫描电子束用符号等标记的特定位置。扫描图像上的点的坐标值显示于图19左方画面的下方部分,按下“Port1”按钮后,第1校正点的坐标值则会显示于其右部分,同样地,按下“Port2”按钮后,第2的校正点的坐标值会显示于其右部分。
图19的右方画面中显示有扫描电子束用符号以及指定的校正点,其下方显示有用于选择校正事项或操作内容的按钮、以及表示校正事项的列表。
选择校正事项的按钮存有以下三种,即,选择旋转方向偏移校正(rotational adjust,旋转调整)的按钮,选择Y轴方向偏移校正(Y axis adjust,Y轴调整)的按钮,以及,选择X轴方向偏移校正的按钮(X axis adjust,X轴调整)。作为选择操作内容的按钮,设有“下一步”按钮,其将“Port1”、“Port2”中显示的校正点追加记录于列表中,以及返回原处的“上一步”按钮。
列表中,关于旋转方向偏移校正、Y轴方向偏移校正、X轴方向偏移校正等各校正事项,根据其状态显示偏移校正系数(参数)。例如,可以不同的背景色而显示校正系数已取得的状态、现在正在取得的状态、以及取得前的状态等。再者,图19中仅表示列表的一部分。
[产业上的可利用性]
本发明的扫描电子束照射装置可适用于TFT数组检查装置、电子线微量分析仪、扫描电子显微镜、X线分析装置等中。
Claims (10)
1、一种扫描电子束照射装置,其特征在于包括:
平台,支持着试料并至少于二次元方向可移动;
电子束源,照射扫描电子束至前述试料;
标记,设置于前述试料;
检测机构,检测出前述扫描电子束的照射位置;
图像形成机构,根据前述检测机构而来的检测信号,形成扫描图像;以及
控制机构,检测出前述图像形成机构所形成的扫描图像与前述标记的位置偏移,并算出位置偏移校正系数,根据该位置偏移校正系数,控制前述电子束源及平台的驱动。
2、根据权利要求1所述的扫描电子束照射装置,其特征在于前述扫描电子束是由荷电电子束所构成。
3、根据权利要求1所述的扫描电子束照射装置,其特征在于:
上述标记是由用以检测出前述平台坐标的平台用符号所构成,
该平台用符号具有,决定平台上的位置的位置符号,以及决定位置符号的方向的方向符号。
4、根据权利要求1所述的扫描电子束照射装置,其特征在于前述检测机构检测出从扫描电子束所照射的试料而来的荷电粒子。
5、根据权利要求1所述的扫描电子束照射装置,其特征在于前述图像形成机构包含扫描图像记忆部,其根据从前述检测机构而来的检测信号,形成扫描图像,并记忆该扫描图像。
6、根据权利要求1所述的扫描电子束照射装置,其特征在于前述控制机构包括:
位置偏移校正系数计算部,检测出前述图像形成机构所得的扫描图像与前述标记的位置偏移,并算出位置偏移校正系数;以及
控制部,根据该位置偏移校正系数,控制前述电子束源及平台的驱动。
7、根据权利要求6所述的扫描电子束照射装置,其特征在于还包括记忆部,记忆前述位置偏移校正系数。
8、根据权利要求1所述的扫描电子束照射装置,其特征在于:
具有多个电子束源,且
上述标记是设置于上述各电子束源的扫描电子束的各扫描范围内的扫描电子束用符号,根据该扫描电子束用符号的扫描图像的位置偏移,于扫描电子束的坐标系中至少求出电子束源的旋转方向偏移、Y轴方向偏移、X轴方向偏移中的任一个位置偏移量。
9、根据权利要求8所述的扫描电子束照射装置,其特征在于所述的扫描电子束用符号具有:
含有上述扫描方向上的直线的水平符号,以及含有对上述水平符号呈倾斜的方向上的直线的倾斜符号。
10、根据权利要求9所述的扫描电子束照射装置,其特征在于:
根据上述水平符号的两端的Y轴方向上的位置偏移量,求出旋转方向偏移,
在利用两个电子束源而获得的扫描图像的两个水平符号中,根据同一部分的Y轴方向的位置偏移量,求出Y轴方向偏移,
在利用两个电子束源而获得的扫描图像的两个倾斜符号中,根据同一部分的Y轴方向的位置偏移量,求出X轴方向偏移。
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