JPWO2006082714A1 - Scanning beam irradiation device - Google Patents

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Abstract

試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージと、試料に走査ビームを照射するビーム源と、試料に設けられたマークと、走査ビームの照射位置を検出する検出機構と、この検出機構からの検出信号に基づき走査画像を形成する画像形成機構と、この画像形成機構によって形成された走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つこの位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構とを備えている走査ビーム照射装置。
【選択図】図１
A stage that supports the sample and is movable in at least two dimensions, a beam source that irradiates the sample with a scanning beam, a mark provided on the sample, a detection mechanism that detects the irradiation position of the scanning beam, and this detection mechanism. And an image forming mechanism that forms a scanning image based on the detection signal, and a positional deviation correction coefficient is calculated by detecting the positional deviation between the scanning image and the mark formed by the image forming mechanism, and based on this positional deviation correction coefficient. A scanning beam irradiation device comprising a beam source and a control mechanism for controlling driving of a stage.
[Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを試料上に照射し二次元的に走査して走査画像を形成する走査ビーム照射装置に関し、特に、走査画像の直線性を補正する機能を備える走査ビーム照射装置に関する。   The present invention relates to a scanning beam irradiation apparatus that irradiates a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam onto a sample and two-dimensionally scans the sample to form a scanned image, and particularly, a scanning beam irradiation apparatus that corrects the linearity of the scanned image. And a scanning beam irradiation device.

一つ又は複数のビーム源からの走査ビームを試料上に照射し二次元的に走査するには、走査ビームと試料ステージとをＸ軸方向及びＹ軸方向に相対的に移動することによって、通常、Ｘ軸方向に1ライン分移動して検出信号を取得した後、Ｙ軸方向に1ライン分ずらす操作を繰り返すことによって1フレーム分の走査信号を取得している。   In order to irradiate a sample with a scanning beam from one or a plurality of beam sources and perform two-dimensional scanning, it is usual to move the scanning beam and the sample stage relatively in the X-axis direction and the Y-axis direction. , The scanning signal for one frame is acquired by repeating the operation of shifting by one line in the X-axis direction to acquire the detection signal and then shifting the line in the Y-axis direction by one line.

ステージの座標と走査ビームの座標とが一致していない場合には、検出信号を取得して得られる走査画像の位置とステージ上に配置された試料の位置との間に位置ずれ（走査信号の視野ずれ）が生じることになる。   When the coordinates of the stage and the coordinates of the scanning beam do not match, the position shift (scanning signal of the scanning signal) between the position of the scanning image obtained by acquiring the detection signal and the position of the sample placed on the stage is detected. (Visual field shift) will occur.

従来、この位置ずれの補正は、試料上に位置合わせのためのマークを設け、ステージを動作させながら試料上に設けたマークの位置を確認し、ステージの座標と走査ビームの座標を座標変換することによって行っている。
また、走査信号の視野ずれを補正する際、走査画像を目視で確認しながら補正値を手動で求めるようにしている。Conventionally, this misalignment is corrected by providing a mark for alignment on the sample, confirming the position of the mark provided on the sample while operating the stage, and converting the coordinates of the stage and the coordinates of the scanning beam. I'm doing it.
Further, when correcting the visual field shift of the scanning signal, the correction value is manually calculated while visually confirming the scanned image.

しかしながら、走査信号の視野ずれを補正するために、走査画像を目視で確認しながら補正値を手動で求めると、走査のための作業時間が長くなるという問題がある他、客観的な走査基準がないため作業者によって補正値が異なるという問題があった。   However, in order to correct the field deviation of the scanning signal, if the correction value is obtained manually while visually confirming the scanned image, there is a problem that the working time for scanning becomes long, and the objective scanning standard is There is a problem that the correction value differs depending on the worker because it does not exist.

また、補正値を得るためのマークが試料側に設けられているため、試料を交換する毎に位置ずれが生じ、ステージ動作と走査ビームとの関係を求めることが困難であるという問題がある。   Further, since the mark for obtaining the correction value is provided on the sample side, there is a problem that a position shift occurs every time the sample is exchanged, and it is difficult to obtain the relationship between the stage operation and the scanning beam.

更に、複数のビーム源からの走査ビームによって走査を行う構成では、これら複数のビーム源間の相対位置を補正する必要がある。これらビーム源間の相対位置を補正するには、ビーム源間のビームピッチや、制御値あたりの移動量等を計算しながら行わなければならないと共に、これらの演算を人手によって行う場合には、計算やずれ方向の間違い等の人為的な誤りが発生する要素が含まれるという問題があった。   Further, in a configuration in which scanning is performed by scanning beams from a plurality of beam sources, it is necessary to correct the relative position between these plurality of beam sources. In order to correct the relative position between these beam sources, it is necessary to calculate the beam pitch between the beam sources and the amount of movement per control value, and when performing these calculations manually, There is a problem in that there is an element that causes an artificial error such as a mistake in the direction of slippage.

そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点を解決し、走査信号の視野ずれの補正を自動的に得るようにした走査ビーム照射装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a scanning beam irradiation apparatus which solves the above-mentioned conventional problems and automatically obtains the correction of the field deviation of the scanning signal.

また、本発明は、複数のビーム源の相対的位置関係を補正し、ビーム源の回転方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の少なくとも一つの位置ずれを補正するようにした走査ビーム照射装置を提供することにある。   Further, the present invention provides a scanning beam irradiation apparatus which corrects a relative positional relationship between a plurality of beam sources and corrects at least one positional deviation of the beam sources in a rotation direction, an X axis direction, and a Y axis direction. To do.

上述の目的を達成するため、本発明の一つの実施例に係る走査ビーム照射装置は、試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージと、この試料に走査ビームを照射するビーム源と、試料に設けられたマークと、走査ビームの照射位置を検出する検出機構と、この検出機構からの検出信号に基づき走査画像を形成する画像形成機構と、この画像形成機構によって形成された走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つこの位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構とを備えている。   In order to achieve the above-mentioned object, a scanning beam irradiation apparatus according to one embodiment of the present invention includes a stage that supports a sample and is movable in at least two dimensions, and a beam source that irradiates the sample with a scanning beam. A mark provided on the sample, a detection mechanism that detects the irradiation position of the scanning beam, an image forming mechanism that forms a scanning image based on a detection signal from this detection mechanism, and a scanning image formed by this image forming mechanism. And a control mechanism for detecting the positional deviation from the mark, calculating the positional deviation correction coefficient, and controlling the driving of the beam source and the stage based on the positional deviation correction coefficient.

上記走査ビームは、例えば、荷電電子ビームから成っている。   The scanning beam is, for example, a charged electron beam.

上記マークは、例えば、ステージの座標を検出するためのステージ用シンボルから成り、このステージ用シンボルは、ステージ上の位置を定める位置シンボルと、位置シンボルの方向を定める方向シンボルとを備えている。   The mark includes, for example, a stage symbol for detecting the coordinates of the stage, and the stage symbol includes a position symbol that determines the position on the stage and a direction symbol that determines the direction of the position symbol.

上記検出機構は、走査ビームが照射された試料からの荷電粒子を検出するように構成されている。   The detection mechanism is configured to detect charged particles from the sample irradiated with the scanning beam.

上記画像形成機構は、検出機構からの検出信号に基づいて走査画像を形成し且つこの走査画像を記憶する走査画像記憶部を含む。   The image forming mechanism includes a scan image storage unit that forms a scan image based on a detection signal from the detection mechanism and stores the scan image.

上記制御機構は、画像形成機構によって得られた走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出する位置ずれ補正係数算出部と、この位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御部を備えている。   The control mechanism detects a positional deviation between the scan image and the mark obtained by the image forming mechanism and calculates a positional deviation correction coefficient, and a beam source and a stage based on the positional deviation correction coefficient. The control unit controls the driving of the.

本発明に係る走査ビーム照射装置は、更に、位置ずれ補正係数を記憶する記憶部を備えている。   The scanning beam irradiation apparatus according to the present invention further includes a storage unit that stores the positional deviation correction coefficient.

また、本発明に係る走査ビーム照射装置は、試料に照射される走査ビームを放出する複数のビーム源を備えている。   Further, the scanning beam irradiation device according to the present invention includes a plurality of beam sources that emit the scanning beam with which the sample is irradiated.

マークは、例えば、各ビーム源の走査ビームの各走査範囲内に設ける走査ビーム用シンボルから成り、この走査ビーム用シンボルの走査画像の位置ずれから、走査ビームの座標系においてビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれの少なくともいずれか一つの位置ずれ量を求めることができる。   The mark is composed of, for example, a scanning beam symbol provided in each scanning range of the scanning beam of each beam source, and from the positional deviation of the scanning image of this scanning beam symbol, the rotational direction deviation of the beam source in the coordinate system of the scanning beam. It is possible to obtain at least one of the positional shift amounts of the Y-axis direction shift and the Y-axis direction shift.

上記走査ビーム用シンボルは、走査方向の直線を含む水平シンボルと、この水平シンボルに対して斜め方向の直線を含む斜めシンボルとを備えている。   The scanning beam symbol includes a horizontal symbol including a straight line in the scanning direction and an oblique symbol including a straight line in an oblique direction with respect to the horizontal symbol.

上記水平シンボルの両端のＹ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの水平シンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＹ軸方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの斜めシンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＸ軸方向ずれを求めることができる。   The rotational displacement is obtained from the positional displacement amount of the both ends of the horizontal symbol in the Y-axis direction, and the positional displacement amount in the Y-axis direction of the same portion in the two horizontal symbols of the scanning image obtained by the two beam sources is displaced in the Y-axis direction. Then, the X-axis shift can be calculated from the amount of positional shift in the Y-axis direction of the same portion in the two diagonal symbols of the scan image obtained by the two beam sources.

本発明によれば、走査画像の位置とステージ上の試料の位置との位置ずれを自動的に検出し、且つその位置ずれを自動的に補正することができ、これによって、走査ビームを常に試料の正しい位置に照射することができる。   According to the present invention, the positional deviation between the position of the scanning image and the position of the sample on the stage can be automatically detected, and the positional deviation can be automatically corrected. It can irradiate the right position.

本発明によれば、複数のビーム源の相対的位置関係を補正することができる。また、ビーム源の回転方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の少なくとも一つの位置ずれを補正することができる。   According to the present invention, the relative positional relationship between a plurality of beam sources can be corrected. Further, it is possible to correct at least one positional deviation of the beam source in the rotation direction, the X axis direction, and the Y axis direction.

本発明に係る走査ビーム照射装置の一実施例を示す概略図。The schematic diagram showing one example of the scanning beam irradiation device concerning the present invention. 試料に設けられたマークの説明図。Explanatory drawing of the mark provided in the sample. Ａは、マークの一形状例を説明するための説明図であり、Ｂは、マークの他の形状例を説明するための説明図である。A is an explanatory view for explaining one shape example of the mark, and B is an explanatory view for explaining another shape example of the mark. Ａは、マークによる回転方向ずれを検出するための説明図であり、Ｂは、マークによるＹ軸方向ずれを検出するための説明図であり、Ｃは、マークによるＸ軸方向ずれを検出するための説明図である。A is an explanatory diagram for detecting a rotation direction shift due to a mark, B is an explanatory diagram for detecting a Y axis direction shift due to a mark, and C is a view for detecting an X axis direction shift due to a mark. FIG. Ａは、ビーム源のＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＸ軸方向ずれを説明するための図である。FIG. 6A is a diagram for explaining a Y-axis direction shift of the beam source, and B is a diagram for explaining a X-axis direction shift of the beam source. Ａは、ビーム源のＸ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＸ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｃは、ビーム源のＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｄは、ビーム源のＸ軸方向ずれを説明するための図である。A is a diagram for explaining the X-axis direction deviation and the Y-axis direction deviation of the beam source, B is a diagram for explaining the X-axis direction deviation and the Y-axis direction deviation of the beam source, and C is a diagram. , D is a diagram for explaining the deviation of the beam source in the Y-axis direction, and D is a diagram for explaining the deviation of the beam source in the X-axis direction. Ａは、走査画像の回転方向ずれの補正を説明するための図であり、Ｂは、回転方向ずれが補正された走査画像を示す説明図であり、Ｃは、Ｙ軸方向ずれが補正された走査画像を示す説明図であり、Ｄは、Ｘ軸方向ずれが補正された走査画像を示す説明図である。A is a diagram for explaining correction of a rotational direction shift of a scanned image, B is an explanatory view showing a scanned image in which a rotational direction shift is corrected, and C is a Y-axis direction shift corrected. It is an explanatory view showing a scanning image, and D is an explanatory view showing a scanning image in which displacement in the X-axis direction is corrected. ビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの各位置ずれを補正するパラメータを求める手順を説明するためのフローチャート。6 is a flowchart for explaining a procedure for obtaining a parameter for correcting each positional deviation of the beam source in the rotational direction, the Y-axis, and the X-axis. ビーム源の回転方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。9 is a flowchart for explaining calculation of a rotation direction deviation correction coefficient of the beam source. Ａは、回転方向ずれを求めるため２点が指定された水平シンボルの説明図であり、Ｂは、回転方向ずれを求めるため他の２点が指定された水平シンボルの説明図。FIG. 6A is an explanatory diagram of a horizontal symbol in which two points are specified to obtain a rotational direction deviation, and B is an explanatory diagram of a horizontal symbol in which other two points are specified to obtain a rotational direction deviation. Ａは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｂは、フレームの方向ポイント数を示す説明図であり、Ｃは、フレームの回転方向ずれを示す説明図であり、Ｄは、フレームの回転方向ずれを示す説明図であり、Ｅは、フレームの回転方向ずれの表示例を示す説明図である。A is an explanatory view showing the length of the frame, B is an explanatory view showing the number of directional points of the frame, C is an explanatory view showing the deviation of the rotation direction of the frame, and D is a rotation of the frame. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a direction shift, and E is an explanatory diagram showing a display example of a frame rotation direction shift. ビーム源のＹ軸方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。6 is a flowchart for explaining calculation of a Y-axis direction deviation correction coefficient of a beam source. Ａは、ビーム源と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示す説明図であり、Ｂは、走査ビーム用シンボルの走査画像を示す説明図であり、Ｃは、ビーム源間のＹ軸方向ずれの補正を示す説明図である。A is an explanatory diagram showing a positional relationship between a beam source and a scanning beam symbol, B is an explanatory diagram showing a scanning image of the scanning beam symbol, and C is a Y-axis direction deviation between the beam sources. It is explanatory drawing which shows correction. Ａは、フレームとＹ軸方向ずれとの関係を示す図であり、Ｂは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｃは、フレームの方向ポイント数を示す説明図である。A is a diagram showing a relationship between a frame and a Y-axis direction shift, B is an explanatory diagram showing a frame length, and C is an explanatory diagram showing a directional point number of the frame. ビーム源のＸ軸方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。7 is a flowchart for explaining calculation of a beam source X-axis direction deviation correction coefficient. Ａは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を示す説明図であり、Ｂは、ビーム源の走査ビーム用シンボル画像を示す説明図であり、Ｃは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を説明するための図である。A is an explanatory diagram showing X-axis direction deviation correction between beam sources, B is an explanatory diagram showing a scanning beam symbol image of the beam sources, and C is X-axis direction deviation correction between beam sources. It is a figure for explaining. Ａは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を示す説明図であり、Ｂは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｃは、フレームの方向ポイント数を示す説明図である。A is an explanatory diagram showing X-axis direction deviation correction between beam sources, B is an explanatory diagram showing a frame length, and C is an explanatory diagram showing the number of directional points of the frame. Ａは、ビーム源の回転方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＹ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図であり、Ｃは、ビーム源のＸ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図である。FIG. 6A is a diagram for explaining the order of the correction calculation of the rotation direction deviation correction of the beam source, B is a diagram for explaining the order of the correction calculation of the Y-axis direction deviation correction of the beam source, and C. FIG. 6 is a diagram for explaining the order of correction calculation for X-axis direction deviation correction of the beam source. 走査ビーム照射装置の表示画面の一例を示す正面図である。It is a front view showing an example of a display screen of a scanning beam irradiation device.

符号の説明Explanation of symbols

1…走査ビーム照射装置、2…ビーム源、3…ステージ、4…検出機構、5…走査画像形成部、6…走査画像記憶部、7…位置ずれ補正係数算出部、7a…回転方向ずれ補正係数算出部、7b…Ｙ軸方向ずれ補正係数算出部、7c…Ｘ軸方向ずれ補正係数算出部、8…パラメータ記憶部、9…制御部、11…ステージ用シンボル、11a…位置シンボル、11b…方向シンボル、12…走査ビーム用シンボル、12a…水平シンボル、12b…斜めシンボル、13‥パス 1... Scan beam irradiation device, 2... Beam source, 3... Stage, 4... Detection mechanism, 5... Scan image forming unit, 6... Scan image storage unit, 7... Position deviation correction coefficient calculation unit, 7a... Rotation direction deviation correction Coefficient calculation unit, 7b... Y axis direction deviation correction coefficient calculation unit, 7c... X axis direction deviation correction coefficient calculation unit, 8... Parameter storage unit, 9... Control unit, 11... Stage symbol, 11a... Position symbol, 11b... Direction symbol, 12... Scanning beam symbol, 12a... Horizontal symbol, 12b... Diagonal symbol, 13... Path

以下、本発明の実施の形態について、図面に示された実施例に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

図1は、本発明に係る走査ビーム照射装置の一実施例を示す。この走査ビーム照射装置１は、試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージ３と、試料に走査ビームを照射するビーム源２と、試料に設けられたマークと、走査ビームの照射位置を検出する検出機構４と、この検出機構４からの検出信号に基づき走査画像を形成する画像形成機構と、この画像形成機構によって形成された走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つ該位置ずれ補正係数に基づき前記ビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構とを備えている。   FIG. 1 shows an embodiment of a scanning beam irradiation device according to the present invention. This scanning beam irradiation apparatus 1 includes a stage 3 that supports a sample and is movable in at least two-dimensional directions, a beam source 2 that irradiates the sample with a scanning beam, a mark provided on the sample, and an irradiation position of the scanning beam. Detecting mechanism 4 for detecting, image forming mechanism for forming a scanning image based on a detection signal from this detecting mechanism 4, and detecting positional deviation between the scanning image formed by this image forming mechanism and the mark, and correcting positional deviation. And a control mechanism that calculates a coefficient and controls the drive of the beam source and the stage based on the positional deviation correction coefficient.

検出機構４は、走査ビームが照射された試料からの荷電粒子を検出するように構成されている。画像形成機構は、検出機構からの検出信号に基づいて走査画像を形成し且つこの走査画像を記憶する走査画像記憶部６を含む。制御機構は、画像形成機構によって得られた走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出する位置ずれ補正係数算出部７と、この位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御部９を備えている。ビーム源２は、電子やイオン等の荷電粒子ビームを試料上に照射する。ステージ３は、基板等の試料を支持し図示しない駆動機構によってＸ，Ｙ方向に移動可能である。検出機構4は、ビーム源２からの荷電粒子ビームの照射によって試料から発生する二次電子等を検出し、荷電粒子ビームのスキャンやステージの移動によって試料上においてビームの照射位置を走査する。   The detection mechanism 4 is configured to detect charged particles from the sample irradiated with the scanning beam. The image forming mechanism includes a scan image storage unit 6 that forms a scan image based on a detection signal from the detection mechanism and stores the scan image. The control mechanism detects a positional shift between the scanned image and the mark obtained by the image forming mechanism and calculates a positional shift correction coefficient, and a beam source and a stage based on the positional shift correction coefficient. The control unit 9 is provided to control the driving of the. The beam source 2 irradiates a charged particle beam such as electrons and ions onto a sample. The stage 3 supports a sample such as a substrate and can be moved in the X and Y directions by a driving mechanism (not shown). The detection mechanism 4 detects secondary electrons and the like generated from the sample by irradiation of the charged particle beam from the beam source 2, and scans the irradiation position of the beam on the sample by scanning the charged particle beam and moving the stage.

走査画像形成部5は、検出機構4で取得された検出信号を用いて走査画像を形成する。走査画像記憶部6は、この形成された走査画像を記憶する。位置ずれ補正係数算出部7は、得られた走査画像に基づいて位置ずれ補正係数を算出する。パラメータ記憶部8は、位置ずれ補正係数算出部7で算出された位置ずれ補正係数等のパラメータを記憶する。制御部9は、得られた位置ずれ補正係数やその他のパラメータに基づいてビーム源2やステージ3の駆動制御を行う。   The scanning image forming unit 5 forms a scanning image using the detection signal acquired by the detection mechanism 4. The scanned image storage unit 6 stores the formed scanned image. The position shift correction coefficient calculation unit 7 calculates the position shift correction coefficient based on the obtained scan image. The parameter storage unit 8 stores parameters such as the positional deviation correction coefficient calculated by the positional deviation correction coefficient calculation unit 7. The control unit 9 controls the drive of the beam source 2 and the stage 3 based on the obtained positional deviation correction coefficient and other parameters.

位置ずれ補正係数算出部7は、ビーム源2の基準座標（ビーム座標系あるいはステージ座標系）に対する回転方向ずれのずれ畳を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出する回転方向ずれ補正係数算出部7aと、ビーム源2を複数備える構成において、各ビーム源間のＹ軸方向ずれのずれ量を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出するＹ軸方向ずれ補正係数算出部7bと、各ビーム源間のＸ軸方向ずれのずれ量を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出するＸ軸方向ずれ補正係数算出部7Cとを備えている。   The misalignment correction coefficient calculation unit 7 obtains a misalignment of the misalignment in the rotational direction of the beam source 2 with respect to the reference coordinates (beam coordinate system or stage coordinate system), and calculates a correction coefficient for correcting the obtained misalignment amount. In a configuration including a deviation correction coefficient calculation unit 7a and a plurality of beam sources 2, a deviation amount of deviation in the Y-axis direction between the beam sources is calculated, and a correction coefficient for correcting the calculated deviation amount is calculated in the Y-axis direction. A correction coefficient calculation unit 7b and an X-axis direction deviation correction coefficient calculation unit 7C that calculates a deviation amount of the X-axis direction deviation between the beam sources and calculates a correction coefficient that corrects the calculated deviation amount are provided. ..

本発明の走査ビーム照射装置１は、ステージ３上に配置された試料とビーム源との位置ずれを算出するため試料に設けられたマークを備える。図２は、本発明の走査ビーム照射装置１が備えるマークを説明するための図である。図２において、マークは、ステージ座標を取得するステージ用シンボル11と、走査ビームの位置ずれを算出するための走査ビーム用シンボル12を備える。マークはステージの上端及び／又は下端にエッチング等によって形成される。図2ではマークはステージの上端に設けた例を示しているが、下端に設ける構成の他、上端及び下端の両端に設ける構成としてもよい。ステージ用シンボル11はビ−ム源2毎に設けられ、走査ビーム用シンボル12はビーム源間に設けられる。   The scanning beam irradiation apparatus 1 of the present invention includes a mark provided on the sample for calculating the positional deviation between the sample arranged on the stage 3 and the beam source. FIG. 2 is a diagram for explaining a mark included in the scanning beam irradiation device 1 of the present invention. In FIG. 2, the mark includes a stage symbol 11 for obtaining stage coordinates and a scanning beam symbol 12 for calculating the positional deviation of the scanning beam. The mark is formed on the upper end and/or the lower end of the stage by etching or the like. Although FIG. 2 shows an example in which the mark is provided at the upper end of the stage, the mark may be provided at both ends of the upper end and the lower end in addition to the structure provided at the lower end. The stage symbol 11 is provided for each beam source 2, and the scanning beam symbol 12 is provided between the beam sources.

ビーム源2は、照射ビームのスキャン及びステージの移動によってパス13の走査範囲内を走査して走査画像を取得する。   The beam source 2 scans the scanning range of the path 13 by scanning the irradiation beam and moving the stage to acquire a scanned image.

図3Ａおよび図３Ｂは、マークの形状例を説明するための図である。図3Ａは、ステージ用シンボル11の一形状例を示している。ステージ用シンボル11は、ステージ上の位置を定める位置シンボル１１aと、位置シンボル11aが走査範囲のいずれ方向にあるいかを示す方向シンルボル11bとを備える。得られた走査画像内に位置シンボル11aが見つからない場合には、この方向シンボル11bを参照することで位置シンボル11aが存在する方向を確認することができる。   3A and 3B are views for explaining an example of the shape of the mark. FIG. 3A shows an example of the shape of the stage symbol 11. The stage symbol 11 includes a position symbol 11a that defines the position on the stage, and a direction symbol 11b that indicates which direction of the scanning range the position symbol 11a is in. When the position symbol 11a is not found in the obtained scan image, the direction in which the position symbol 11a exists can be confirmed by referring to the direction symbol 11b.

なお、図3Ａに示された位置シンボル11a及び方向シンボル11bの形状は一例であり、この形状に限定されるものではない。   The shapes of the position symbol 11a and the direction symbol 11b shown in FIG. 3A are examples, and the shapes are not limited to these.

また、図3Ｂは、走査ビーム用シンボル1１aの一形状例を示している。走査ビーム用シンボル12は、各ビーム源2の走査ビームの各走査範囲内に設けられ、この走査ビーム用シンボル12は、走査ビームの座標系におけるビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれ等の位置ずれを求めるための指標として用いられる。   Further, FIG. 3B shows an example of the shape of the scanning beam symbol 11a. The scanning beam symbol 12 is provided in each scanning range of the scanning beam of each beam source 2, and the scanning beam symbol 12 is a rotational source displacement of the beam source in the coordinate system of the scanning beam, a displacement in the Y-axis direction, and an X-direction displacement. It is used as an index for obtaining positional deviation such as axial deviation.

走査ビーム用シンボル12は、走査方向の直線を含む水平シンボル12aと、水平シンボル12aに対して例えば45度方向に傾斜した経線を含む斜めシンボル12bとを備えている。   The scanning beam symbol 12 includes a horizontal symbol 12a that includes a straight line in the scanning direction and an oblique symbol 12b that includes a meridian that is inclined with respect to the horizontal symbol 12a in, for example, a 45-degree direction.

以下、主に走査ビーム用シンボルによる、回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの補正について説明する。   Hereinafter, correction of a rotational direction shift, a Y-axis direction shift, and an X-axis direction shift, which are mainly caused by scanning beam symbols, will be described.

水平シンボル12aの両端のＹ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれが求められる。図4Ａは、水平シンボルによる回転方向ずれの検出を説明するための図である。図4Ａにおいて、回転方向のずれ角度θは水平シンボル12aの両端のＹ軸方向の位置ずれ量に対応しているため、Ｙ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれ量を算出することができる。   The displacement in the rotational direction is obtained from the amount of displacement in the Y-axis direction of both ends of the horizontal symbol 12a. FIG. 4A is a diagram for explaining detection of a rotational direction shift based on a horizontal symbol. In FIG. 4A, since the displacement angle θ in the rotation direction corresponds to the displacement amount in the Y-axis direction of both ends of the horizontal symbol 12a, the displacement amount in the rotation direction can be calculated from the displacement amount in the Y-axis direction.

また、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの水平シンボル12aにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＹ軸方向ずれが求められる。図4Ｂは、水平シンボルによるＹ軸方向ずれの検出を説明するための図である。図4Ｂにおいて、二つのビーム源のＹ軸方向のずれは、各ビーム源で走査して得られる走査画像の二つの水平シンボル12aのＹ軸方向の位置ずれ量に対応しているため、Ｙ軸方向の位置ずれ量からビーム源間のＹ軸方向ずれ量を算出することができる。   In addition, the Y-axis direction shift is obtained from the Y-axis direction position shift amount of the same portion in the two horizontal symbols 12a of the scan image obtained by the two beam sources. FIG. 4B is a diagram for explaining the detection of the deviation in the Y-axis direction by the horizontal symbol. In FIG. 4B, the displacement of the two beam sources in the Y-axis direction corresponds to the amount of displacement of the two horizontal symbols 12a in the scan image obtained by scanning with each beam source in the Y-axis direction. The Y-axis direction deviation amount between the beam sources can be calculated from the directional position deviation amount.

また、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの斜めシンボル12bにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＸ軸方向ずれが求められる。図4Ｃは、斜めシンボルによるＸ軸方向ずれの検出を説明するための図である。図4Ｃにおいて、二つのビーム源のＸ軸方向ずれは、各ビーム源で走査して得られる走査画像の二つの斜めシンボル１２ｂの角度をＹ軸方向の位置ずれ量に対応している。この斜めシンボル12bの角度を水平シンボル12aに対して45度の角度とする場合には、Ｘ軸方向ずれのずれ量とＹ軸方向ずれのずれ量とは同角度となるため、Ｙ軸方向ずれのずれ量をＸ軸方向ずれのずれ量として求めることができる。   Further, in the two diagonal symbols 12b of the scan image obtained by the two beam sources, the X-axis direction shift is obtained from the position shift amount of the same portion in the Y-axis direction. FIG. 4C is a diagram for explaining the detection of the shift in the X-axis direction by the diagonal symbol. In FIG. 4C, the displacement of the two beam sources in the X-axis direction corresponds to the amount of displacement in the Y-axis direction of the angle between the two diagonal symbols 12b of the scan image obtained by scanning with each beam source. When the angle of the diagonal symbol 12b is set to 45 degrees with respect to the horizontal symbol 12a, the shift amount of the X-axis direction shift and the shift amount of the Y-axis direction shift are the same angle, and thus the shift amount of the Y-axis direction is set. The amount of deviation can be obtained as the amount of deviation in the X-axis direction.

なお、斜めシンボル12bの角度を水平シンボル12aに対して45度以外の任意の角度とすることもできる。この場合には、Ｘ軸方向ずれのずれ量とＹ軸方向ずれのずれ量とは同角度ではなく所定の対応角度関係となるため、Ｙ軸方向ずれのずれ量に対して所定の対応角度関係に基づいた演算を行うことでＸ軸方向ずれのずれ量を求めることができる。   The angle of the diagonal symbol 12b can be set to any angle other than 45 degrees with respect to the horizontal symbol 12a. In this case, the deviation amount of the X-axis direction deviation and the deviation amount of the Y-axis direction deviation do not have the same angle but have a predetermined corresponding angular relationship. Therefore, a predetermined corresponding angular relationship with respect to the deviation amount of the Y-axis direction deviation. The amount of deviation in the X-axis direction can be obtained by performing the calculation based on

なお、図4Ｃの左方は、太い線で示すマークを基準としたとき細い線で示すマークが左方にずれた状態を示し、図4Ｃの右方は、太い線で示すマークを基準としたとき細い線で示すマークが右方にずれた状態を示している。このＸ軸方向ずれは、斜めシンボル12b（実線で示す〉のＹ軸方向ずれから求めることができる。   The left side of FIG. 4C shows a state in which the mark indicated by the thin line is shifted to the left when the mark indicated by the thick line is used as a reference, and the right side of FIG. 4C is indicated using the mark indicated by the thick line as a reference. At this time, the mark indicated by a thin line is shifted to the right. This X-axis direction deviation can be obtained from the Y-axis direction deviation of the diagonal symbol 12b (shown by the solid line).

図5Ａ、図５Ｂおよび図6Ａ乃至図６Ｄを用いてＹ軸方向ずれ及びＸ軸方向ずれについて説明する。なお、ここでは、ビーム源mとビーム源m−1の間のずれが示されている。   The shift in the Y-axis direction and the shift in the X-axis direction will be described with reference to FIGS. 5A and 5B and FIGS. 6A to 6D. In addition, here, a deviation between the beam source m and the beam source m−1 is shown.

図5Ａは、Ｙ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＹ軸方向ずれは、各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの水平シンボル12a（実線で示す）のＹ軸方向のずれ量から求めることができる。   FIG. 5A is a diagram for explaining the deviation in the Y-axis direction. The shift in the Y-axis direction between the beam sources can be obtained by comparing the marks of the scan images obtained by the beam sources and the shift amount in the Y-axis direction of the horizontal symbol 12a (shown by the solid line) of the mark.

図5Ｂは、Ｘ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＸ軸方向ずれは、各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの斜めシンボル12b（実線で示す）のＹ軸方向のずれ量から求めることができる。   FIG. 5B is a diagram for explaining the displacement in the X-axis direction. The X-axis displacement between the beam sources can be obtained from the amount of displacement of the diagonal symbols 12b (shown by the solid line) of the marks in the scan image obtained by the beam sources in the Y-axis direction.

図6Ａ乃至図６Ｄは、Ｘ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＹ軸方向ずれは、図6Ｃに示すように各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの水平シンボル12aのＹ軸方向のずれ量から求められる。ビーム源間のＸ軸方向ずれは、図6Ｄに示すように各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの斜めシンボル12bのＹ軸方向のずれ量から求められる。   6A to 6D are diagrams for explaining the X-axis direction deviation and the Y-axis direction deviation. The shift in the Y-axis direction between the beam sources is obtained from the shift amount in the Y-axis direction of the horizontal symbol 12a of the mark by comparing each mark of the scan image obtained by each beam source as shown in FIG. 6C. The X-axis displacement between the beam sources is obtained from the amount of displacement in the Y-axis direction of the diagonal symbol 12b of the marks by comparing the marks of the scan images obtained by the beam sources as shown in FIG. 6D.

上記した回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの各位置ずれを補正することで、走査画像のずれを補正することができる。図7Ａ乃至図７Ｄは、位置ずれ補正による走査画像のずれ補正を説明するための図である。なお、ここでは、3つのビーム源がそれぞれ4つのパスによって走査画像を取得する状態を示している。   By correcting the positional deviations of the rotational direction deviation, the Y-axis deviation, and the X-axis deviation described above, the deviation of the scanned image can be corrected. FIG. 7A to FIG. 7D are diagrams for explaining misregistration correction of a scan image by position misalignment correction. Note that here, a state is shown in which three beam sources each acquire a scan image by four passes.

図7Ａは、回転方向ずれを含む走査画像例を示している。ビーム源2の設置角度やビームの照射状鰻によって回転方向にずれが生じると、得られる走査画像に回転方向ずれが含まれることになる。直線の走査画像は、回転方向ずれによって水平に対して角度を有する斜めの線として表れる。   FIG. 7A shows an example of a scanned image including a rotational direction shift. When a deviation occurs in the rotation direction due to the installation angle of the beam source 2 or the irradiation eel of the beam, the obtained scan image includes the deviation in the rotation direction. The linear scan image appears as an oblique line having an angle with respect to the horizontal due to the rotational direction shift.

図7Ｂは、回転方向ずれを補正した状態を示している。回転方向ずれ補正によって斜めの線は直線となる。このとき、ビーム源間においてＹ軸方向のずれが存在する場合には、各ビーム源で得られる走査画像の直線はＹ軸方向にずれる。   FIG. 7B shows a state in which the deviation in the rotation direction is corrected. The slanted line becomes a straight line by the correction of the rotational direction deviation. At this time, when there is a shift in the Y-axis direction between the beam sources, the straight line of the scan image obtained by each beam source is shifted in the Y-axis direction.

図7Ｃは、水平シンボルを用いてＹ軸方向ずれを補正した状態を示している。Ｙ軸方向ずれ補正によってビーム源間のＹ軸方向のずれは解消される。このとき、ビーム源間においてＸ軸方向ずれ方向にずれが存在する場合には、各ビーム源で得られる走査画像の直線はＸ軸方向にずれる。   FIG. 7C shows a state in which the horizontal axis symbol is used to correct the deviation in the Y-axis direction. By correcting the deviation in the Y-axis direction, the deviation in the Y-axis direction between the beam sources is eliminated. At this time, when there is a shift in the X-axis direction shift direction between the beam sources, the straight line of the scan image obtained by each beam source shifts in the X-axis direction.

図7Ｄは、斜めシンボルを用いてＸ軸方向ずれを補正した状態を示している。Ｘ軸方向ずれ補正によってビーム源間のＸ軸方向のずれは解消される。   FIG. 7D shows a state in which the deviation in the X-axis direction is corrected using the diagonal symbol. The X-axis direction deviation correction eliminates the X-axis direction deviation between the beam sources.

次に、図8のフローチャートを用いて、回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの各位置ずれを補正するパラメータを求める手順について説明する。   Next, the procedure for obtaining the parameters for correcting the positional deviations of the rotational direction deviation, the Y axis direction deviation, and the X axis direction deviation will be described using the flowchart of FIG.

はじめに、走査画像を取得する際の制御パラメータの内で回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれ等を補正するパラメータを“0”に設定し（S１）、この状態でビームを走査して、ステージ上に形成したマークの走査画像が取得される。ここでは、回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれを補正するために、走査ビーム用シンボルの走査画像が取得される（S2）。   First, of the control parameters for acquiring the scanned image, the parameters for correcting the rotational direction deviation, the Y axis direction deviation, the X axis direction deviation, etc. are set to "0" (S1), and the beam is scanned in this state. Thus, a scanned image of the mark formed on the stage is acquired. Here, a scanning image of the scanning beam symbol is acquired in order to correct the rotational direction deviation, the Y axis direction deviation, and the X axis direction deviation (S2).

この取得された走査ビーム用シンボルを用いてビ−ム源の回転方向ずれの補正係数を求め（S3）、この求められた回転方向ずれ補正係数を用いて制御パラメータを設定し（S4）、回転方向ずれを補正した状態で回転方向ずれ補正係数を再度用いてビームを走査して、走査ビーム用シンボルの走査画像が取得される（S5）。   Using the acquired scanning beam symbol, a correction coefficient for the rotational deviation of the beam source is calculated (S3), and a control parameter is set using the calculated rotational deviation correction coefficient (S4) for rotation. The beam is scanned using the rotational direction deviation correction coefficient again with the direction deviation corrected, and a scan image of the scanning beam symbol is acquired (S5).

次に、回転方向ずれを補正して取得された走査画像の走査ビーム用シンボルの水平シンボルを用いてＹ軸方向ずれ補正係数（補正量）が求められ（S6）、走査ビーム用シンボルの斜めシンボルを用いてＸ軸方向ずれ補正係数（補正量）が求められる（S7）。   Next, the Y axis direction deviation correction coefficient (correction amount) is obtained using the horizontal symbol of the scanning beam symbol of the scanned image acquired by correcting the deviation in the rotational direction (S6), and the diagonal symbol of the scanning beam symbol is obtained. The X-axis direction deviation correction coefficient (correction amount) is obtained by using (S7).

前記各工程で求められた回転方向ずれ補正係数、Ｙ軸方向ずれ補正係数、Ｘ軸方向ずれ補正係数を用いてビーム制御のパラメータを設定する（S8）。   Beam control parameters are set using the rotational direction deviation correction coefficient, the Y-axis direction deviation correction coefficient, and the X-axis direction deviation correction coefficient obtained in each of the steps (S8).

以下、図９、図１０Ａ，図１０Ｂ，図１１Ａ乃至図１１Ｅを参照して回転方向ずれ補正について説明し、図１２、図１３Ａ乃至図１３Ｃ、図１４Ａ乃至図１４Ｃ，〜図１５を参照してＹ軸方向ずれ補正について説明し、図１６Ａ乃至図１６Ｃ、図１７Ａ乃至図１７Ｃ、図１８Ａ乃至図１８Ｃを参照してＸ軸方向ずれ補正について説明する。   Hereinafter, the rotation direction deviation correction will be described with reference to FIGS. 9, 10A, 10B, and 11A to 11E, and with reference to FIGS. 12, 13A to 13C, and 14A to 14C to 15. The Y-axis direction deviation correction will be described, and the X-axis direction deviation correction will be described with reference to FIGS. 16A to 16C, 17A to 17C, and 18A to 18C.

図９は、ビーム源の回転方向ずれ補正係数の算出（図８のフローチャート中のS3）を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、複数のビーム源（ビーム源の個数をNとする）を備える場合について説明する。   FIG. 9 is a flowchart for explaining the calculation of the rotational direction deviation correction coefficient of the beam source (S3 in the flowchart of FIG. 8). Note that, here, a case where a plurality of beam sources (the number of beam sources is N) is provided will be described.

ｎ＝０として（S3a）、ビーム源nの走査画像から走査用ビームシンボルの水平シンボルについて2点を指定し（S3b）、これら指定された2点のＹ軸方向のずれ量が求められる（S3c）。
この求められたＹ軸方向ずれ量から回転方向ずれ補正係数が算出される（S3d）。When n=0 (S3a), two points are designated for the horizontal symbol of the scanning beam symbol from the scanning image of the beam source n (S3b), and the shift amount of these designated two points in the Y-axis direction is calculated (S3c). ).
A rotation direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y axis direction deviation amount (S3d).

n＝n＋1として（S3e）、nとNとを比較し（S3f）、nがNとなるまで（S3b）
〜（S3e）の工程を繰り返すことによって、全てのビーム源について回転方向ずれ補正係数が算出される。Set n = n + 1 (S3e), compare n with N (S3f), until n becomes N (S3b)
By repeating the steps (S3e) to (S3e), the rotation direction deviation correction coefficient is calculated for all the beam sources.

前記（S3b）の工程では、回転方向ずれを求めるために水平シンボル中の2点が指定されている。図１０Ａは、水平シンボルにおける2点の一指定例を示す図であり、二つの水平シンボルの一方の水平シンボルの上側の端部を指定し（チェックNo．1）、他方の水平シンボルの下側の端部を指定する（チェックNo．2）。また、図１０Ｂは、水平シンボルにおける2点の他の指定例を示す図であり、一つの水平シンボルの両端部（チェックNo．1，チェックNo．2）を指定し、走査画像において指定した点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。なお、ここでは、ずれ量は、図中のチェックNo．1のポイントからチェックNo．2のポイントを差し引いたポイント数で表されている。   In the step (S3b), two points in the horizontal symbol are designated in order to obtain the rotation direction deviation. FIG. 10A is a diagram showing an example of specifying two points in a horizontal symbol, in which the upper end of one of the two horizontal symbols is specified (check No. 1) and the lower side of the other horizontal symbol is specified. Specify the end of (Check No. 2). 10B is a diagram showing another example of designation of two points in a horizontal symbol, in which both end portions (check No. 1, check No. 2) of one horizontal symbol are designated and the points designated in the scanned image are designated. The shift amount is obtained by the number of points in the Y-axis direction. In addition, here, the deviation amount is the check number in the figure. Check No. from point 1 It is expressed as the number of points less two points.

図１１は、フレームと回転方向ずれとの関係を示している。図１１Ａおよび図１１Ｂは、一フレームの範囲及び一フレームのポイント数の一例を示している。このフレームは、Ｘ方向長さLX（例えば、47mm）とy方向長さLy（例えば、3mm）とを有し、Ｘ方向にPxのポイント数を有し、y方向にPyのポイント数を有する。   FIG. 11 shows the relationship between the frame and the rotation direction deviation. 11A and 11B show an example of the range of one frame and the number of points in one frame. This frame has a length LX in the X direction (eg, 47 mm) and a length in the y direction Ly (eg, 3 mm), has Px points in the X direction, and Py points in the y direction. .

そこで、水平シンボルのＹ軸方向のずれ量を、ポイント数をフレームに対応づけることでフレームにおける回転方向ずれのずれ係数が算出される。算出は以下の式によって行うことができる。
回転方向ずれ補正係数＝フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／フレームＸ方向の長さ×ずれ量
例えば、一フレームの範囲が（47mm×3mm〉であり、一フレームのポイント数が（3520ポイント×68ポイント）であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で2ポイント数分ずれている場合には、
0．001855347＝3（mm）／68（point）／47（mm）／2（point）
となる。Therefore, the shift coefficient of the rotational direction shift in the frame is calculated by associating the number of points with the amount of shift in the Y-axis direction of the horizontal symbol in the frame. The calculation can be performed by the following formula.
Rotational direction deviation correction coefficient=length in frame Y direction/point in frame Y direction/length in frame X direction×deviation amount For example, the range of one frame is (47 mm×3 mm), and the number of points in one frame is ( 3520 points x 68 points), if the amount of deviation is 2 points in the Y-axis direction,
0.00001855347=3(mm)/68(point)/47(mm)/2(point)
Becomes

図１１Ｃは、回転方向ずれが左回転の場合を示し、図１１Ｄは、回転方向ずれが右回転の場合を示している。図１１Ｅは、回転方向ずれの回転方向の表示例であり、図中の“right”は回転方向ずれが右回転であることを示し、図中の“1eft”は回転方向ずれが左回転であることを示している。なお、上記数値例の場合には、右回転方向に対応している。   FIG. 11C shows a case where the rotational direction shift is left rotation, and FIG. 11D shows a case where the rotational direction shift is right rotation. FIG. 11E is a display example of the rotation direction deviation, in which “right” in the figure indicates that the rotation direction deviation is right rotation, and “1eft” in the figure indicates that the rotation direction deviation is left rotation. It is shown that. Note that the above numerical example corresponds to the right rotation direction.

次に、Ｙ軸方向ずれ補正係数の算出について説明する。   Next, the calculation of the Y axis direction deviation correction coefficient will be described.

図１２は、ビーム源のＹ軸方向ずれ補正係数の算出（図８のフローチャート中のS6）を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、複数のビーム源（ビーム源の個数をNとする）を備える場合について、ビーム源mを基準として他のビーム源のＹ軸方向ずれ補正する補正係数を順に求める手順を示している。   FIG. 12 is a flowchart for explaining the calculation of the Y-axis direction deviation correction coefficient of the beam source (S6 in the flowchart of FIG. 8). It should be noted that, here, in the case where a plurality of beam sources (the number of beam sources is N) is provided, a procedure for sequentially obtaining a correction coefficient for correcting the deviation of the other beam sources in the Y-axis direction with respect to the beam source m is shown. There is.

先ず、基準のビーム源mが設定される。複数のビーム源内で何れのビーム源を基準のビーム源として設定するかは任意とすることができる。例えば、ビーム源の個数が“7”である場合に、m＝4として中央に位置する第4番目のビーム源を基準とすることができる（S6a）。   First, the reference beam source m is set. Which of the plurality of beam sources is set as the reference beam source may be arbitrary. For example, when the number of beam sources is “7”, the fourth beam source located at the center can be used as a reference with m=4 (S6a).

次に、基準のビーム源に対して隣接するビーム源のＹ軸方向ずれを求め、この求められたＹ軸方向ずれを補正する補正係数を求め、さらに、隣接するビーム源のＹ軸方向ずれを求めて補正係数を求める。この演算を基準のビーム源の両側について行うことで、全てのビーム源について基準のビーム源に対してＹ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。   Next, the deviation in the Y-axis direction of the adjacent beam source with respect to the reference beam source is obtained, the correction coefficient for correcting the calculated deviation in the Y-axis direction is obtained, and further the deviation in the Y-axis direction of the adjacent beam source is Then, the correction coefficient is obtained. By performing this calculation for both sides of the reference beam source, the correction coefficient for correcting the deviation in the Y-axis direction with respect to the reference beam source can be obtained for all the beam sources.

はじめに、基準のビーム源mに対して一方の側に存在するビーム源（m−1，m−2，…，1）についてＹ軸方向ずれの補正係数を求め（S6b〜S6f）、次に基準のビーム源mに対して他方の側に存在するビーム源（m十1，m十2，…，N）についてＹ軸方向ずれの補正係数を求める（S6g〜S6k）。   First, the correction coefficient of the Y-axis direction deviation is obtained for the beam sources (m−1, m−2,..., 1) existing on one side of the reference beam source m (S6b to S6f), and then the reference For the beam sources (m+1, m+2,..., N) existing on the other side of the beam source m, the correction coefficient for the Y-axis direction deviation is obtained (S6g to S6k).

Ｙ軸方向ずれの補正係数を求める場合、ビーム源mとビーム源ｍ−1の走査画像から走査用ビームシンボルの水平シンボルについて2点を指定し（S6b）、これら指定された2点のＹ軸方向のずれ量が求められる（S6c）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＹ軸方向ずれ補正係数が算出される（S6d）。   To obtain the correction coefficient of the Y-axis direction deviation, two points are designated for the horizontal symbol of the scanning beam symbol from the scanning images of the beam source m and the beam source m−1 (S6b), and these designated two points of the Y-axis are designated. The amount of deviation in the direction is obtained (S6c). A Y-axis direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y-axis direction deviation amount (S6d).

m＝m−lとして（S6e）、mと“０”とを比較し（S6f）、mが“0”となるまで（S6b）〜（S6e）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源1〜m−1のビ−ム源についてＹ軸方向ずれ補正係数が算出される。   By setting m=m−1 (S6e), comparing m with “0” (S6f), and repeating the steps (S6b) to (S6e) until m becomes “0”, the reference beam source 1 The Y axis direction deviation correction coefficient is calculated for a beam source of up to m-1.

次に、ビーム源mとビーム源m＋1の走査画像から走査用ビームシンボルの水平シンボルについて2点が指定され（S6g）、これら指定された2点のＹ軸方向のずれ量が求められる（S6ｈ）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＹ軸方向ずれ補正係数が算出される（S6i）。   Next, two points are designated for the horizontal symbol of the beam symbol for scanning from the scanning images of the beam source m and the beam source m+1 (S6g), and the shift amount of these designated two points in the Y-axis direction is obtained (S6h). .. A Y-axis direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y-axis direction deviation amount (S6i).

m＝m＋1として（S6j）、mと“N”とを比較し（S6k）、mが“N”となるまで（S6g）〜（S6j）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源m＋1〜NについてＹ軸方向ずれ補正係数が算出される。   By setting m=m+1 (S6j), comparing m with “N” (S6k), and repeating the steps (S6g) to (S6j) until m becomes “N”, the reference beam sources m+1 to N A Y-axis direction deviation correction coefficient is calculated for.

これによって、基準のビーム源mに対して全てのビーム源のＹ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。   With this, it is possible to obtain the correction coefficient for correcting the deviation of all the beam sources in the Y-axis direction with respect to the reference beam source m.

図１３は、ビーム源間のＹ軸方向ずれ補正を説明するための図である。図１３Ａは、ビーム源mとm−1と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示し、図１３Ｂは、走査ビーム用シンボルの走査画像を示している。ビーム源mとビーム源m−1との走査ビーム用シンボルの画像は、ビーム源のＹ軸方向ずれによって、Ｙ軸方向にずれて観察される。ここで、図１３Ｃに示すように、走査ビーム用シンボルの水平シンボル（実線で表示）についてチェックNo．1とチェックNo．2とを指定し、この指定された点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。   FIG. 13 is a diagram for explaining the correction of the deviation between the beam sources in the Y-axis direction. FIG. 13A shows the positional relationship between the beam sources m and m−1 and the scanning beam symbol, and FIG. 13B shows the scanning image of the scanning beam symbol. The images of the scanning beam symbols of the beam source m and the beam source m-1 are observed while being displaced in the Y axis direction due to the displacement of the beam source in the Y axis direction. Here, as shown in FIG. 13C, the check No. for the horizontal symbol (indicated by a solid line) of the scanning beam symbol. 1 and check No. 2 is specified, and the amount of deviation is obtained by the number of points in the Y-axis direction of the specified points.

なお、ここでは、ずれ量は図中のチェックNo．1のポイントからチェックNo．2のポイントを差し引いたポイント数で表わされる。   In addition, here, the deviation amount is the check No. in the figure. Check No. from point 1 It is expressed as the number of points less 2 points.

図14はフレームとＹ軸方向ずれとの関係を示している。図１４Ｂおよび図１４Ｃは、−フレームの範囲及び−フレームのポイント数の一例を示し、Ｙ方向にpy分だけずれている状態を示している。図１４Ａは、二つの走査ビーム用シンボルの走査画像（それぞれ片側のみが示されている）を示し、Ｙ方向にpyだけずれていることを観察することができる。   FIG. 14 shows the relationship between the frame and the deviation in the Y-axis direction. FIGS. 14B and 14C show an example of the range of the frame and the number of points of the frame, and show a state in which they are displaced by py in the Y direction. FIG. 14A shows scanned images of two scanning beam symbols (only one side of each is shown), and it can be observed that they are offset by py in the Y direction.

フレームはＸ方向長さLx（例えば、47mm）とy方向長さLy（例えば、3mm）を有し、X方向にPxのポイント数を有し、y方向にアyのポイント数を有する。   The frame has a length Lx (eg, 47 mm) in the X direction and a length Ly (eg, 3 mm) in the y direction, has Px points in the X direction, and y points in the y direction.

前記したフレームとの対応関係において、水平シンボルのＹ軸方向のずれ量を、ポイント数をフレームに対応づけることでＹ軸方向ずれのずれ係数により算出される。この算出は以下の式によって行われる。
Ｙ軸方向ずれ補正係数＝ずれ量×フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／最小分解能
例えば、一フレームの範囲が（47mm×3mm）であり、一フレームのＹ方向のサンプリング点数が68であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で−4ポイント数分ずれている場合には、−44＝−4（point）×3000（um）／6．8（point）／4（um）となる。In the above-mentioned correspondence with the frame, the shift amount of the horizontal symbol in the Y-axis direction is calculated by the shift coefficient of the Y-axis shift by associating the number of points with the frame. This calculation is performed by the following formula.
Y axis direction deviation correction coefficient=deviation amount×frame Y direction length/frame Y direction points/minimum resolution For example, the range of one frame is (47 mm×3 mm), and the number of sampling points in the Y direction of one frame is 68. When the amount of deviation is -4 points in the Y-axis direction, the deviation amount is −44=−4 (point)×3000 (um)/6.8 (point)/4 (um). ..

次に、Ｘ軸方向ずれ補正係数の算出について説明する。   Next, the calculation of the X-axis direction deviation correction coefficient will be described.

図１５は、ビーム源のＸ軸方向ずれ補正係数の算出（図8のフローチャート中のS7）を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、複数のビーム源（ビーム源の個数をNとする）を備える場合について、ビーム源mを基準として他のビーム源のＹ軸方向ずれ補正する補正係数を順に求める手順を示している。   FIG. 15 is a flowchart for explaining the calculation of the X-axis direction deviation correction coefficient of the beam source (S7 in the flowchart of FIG. 8). It should be noted that, here, in the case where a plurality of beam sources (the number of beam sources is N) is provided, a procedure for sequentially obtaining a correction coefficient for correcting the deviation of the other beam sources in the Y-axis direction with respect to the beam source m is shown. There is.

先ず、基準のビーム源mが設定される。複数のビーム源内で何れのビーム源を基準のビーム源として設定するかは任意とすることができる。例えば、ビーム源の個数が“7”である場合に、m＝4として中央に位置する第4番目のビーム源を基準とすることができる（S7a）。   First, the reference beam source m is set. Which of the plurality of beam sources is set as the reference beam source may be arbitrary. For example, when the number of beam sources is “7”, the fourth beam source located at the center can be used as a reference with m=4 (S7a).

次に、基準のビーム源に対して隣接するビーム源のＸ軸方向ずれを求め、この求められたＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求め、さらに、隣接するビーム源のＸ軸方向ずれを求めて補正係数を求める。この演算を基準のビーム源の両側について行うことで、全てのビーム源について基準のビーム源に対してＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。   Next, the X-axis direction shift of the adjacent beam source with respect to the reference beam source is obtained, the correction coefficient for correcting the obtained X-axis direction shift is obtained, and the X-axis direction shift of the adjacent beam source is further obtained. Then, the correction coefficient is obtained. By performing this calculation for both sides of the reference beam source, it is possible to obtain the correction coefficient for correcting the X-axis direction deviation with respect to the reference beam source for all the beam sources.

はじめに、基準のビーム源mに対して一方の側に存在するビーム源（m−l，m−2，…，１）についてＸ軸方向ずれの補正係数を求め（S7b〜S7f）、次に基準のビーム源mに対して他方の側に存在するビーム源（m＋1，m十2，・・・，N）についてＸ軸方向ずれの補正係数を求める（S7g〜S7k）。   First, a correction coefficient for the X-axis direction deviation is obtained for the beam sources (m-1, m-2,..., 1) existing on one side of the reference beam source m (S7b to S7f), and then the reference Of the beam source (m+1, m+2,..., N) existing on the other side of the beam source m of (3) is obtained (S7g to S7k).

Ｘ軸方向ずれの補正係数を求める場合、ビーム源mとビーム源m−1との走査画像から走査用ビームシンボルの斜めシンボルについて2点を指定し（S7b）、これら指定された2点のＹ軸方向のずれ量を求める（S7c）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＸ軸方向ずれ補正係数を算出する（S7d）。   When obtaining the correction coefficient of the X-axis direction deviation, two points are designated for the oblique symbols of the beam symbol for scanning from the scanning images of the beam source m and the beam source m−1 (S7b), and these two designated Y points are designated. Find the amount of axial displacement (S7c). An X axis direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y axis direction deviation amount (S7d).

m＝m−1として（S7e）、mと“0”とを比較し（S7f）、mが“0”となるまで（S7b〉〜（S7e）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源1〜m−1のビーム源についてＸ軸方向ずれ補正係数が算出される。   By setting m=m−1 (S7e), comparing m with “0” (S7f), and repeating steps (S7b〉 to (S7e) until m becomes “0”, the reference beam source 1 The X-axis direction deviation correction coefficient is calculated for the beam sources up to m-1.

次に、ビーム源mとビーム源m＋1との走査画像から走査用ビームシンボルの斜めシンボルについて2点を指定し（S7g）、これら指定された2点のＹ軸方向のずれ量を求める（S7h〉。この求められたＹ軸方向ずれ量からＸ軸方向ずれ補正係数が算出される（S7i）。   Next, two points are designated for the oblique symbol of the scanning beam symbol from the scanning images of the beam source m and the beam source m+1 (S7g), and the shift amount of these designated two points in the Y-axis direction is obtained (S7h> An X-axis direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y-axis direction deviation amount (S7i).

m＝m十1として（S7j）、mと“N”とを比較し（S7k）、mが“N”となるまで（S7g）〜（S7j）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源m＋1〜Nのビーム源についてＸ軸方向ずれ補正係数が算出される。   By setting m=m to 1 (S7j), comparing m with “N” (S7k), and repeating the steps (S7g) to (S7j) until m becomes “N”, the reference beam source m+1 X-axis direction deviation correction coefficients are calculated for the beam sources of up to N.

これによって、基準のビ−ム源mに対して全てのビーム源のＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。   This makes it possible to obtain a correction coefficient for correcting the deviation of all the beam sources in the X-axis direction with respect to the reference beam source m.

図１６は、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を説明するための図である。図１６Ａは、ビーム源mとビーム源m−1と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示し、図１６Ｂは、走査ビーム用シンボルの走査画像を示している。ビーム源mとビーム源m−1との走査ビーム用シンボルの画像のＸ軸方向ずれは、斜めシンボルが水平シンボルに対して45度の角度にある場合にはＹ軸方向ずれとして観察される。ここで、図１６Ｃに示すように、走査ビーム用シンボルの斜めシンボル（実線で表示）についてチェックNo．1とチェックNo．2とを指定し、これら指定された点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。   FIG. 16 is a diagram for explaining the X-axis direction deviation correction between the beam sources. FIG. 16A shows the positional relationship among the beam source m, the beam source m−1, and the scanning beam symbol, and FIG. 16B shows the scanning image of the scanning beam symbol. The X-axis direction shift of the image of the scanning beam symbol between the beam source m and the beam source m-1 is observed as the Y-axis direction shift when the oblique symbol is at an angle of 45 degrees with respect to the horizontal symbol. Here, as shown in FIG. 16C, the check No. for the diagonal symbol (displayed by the solid line) of the scanning beam symbol. 1 and check No. 2 is specified, and the amount of deviation is obtained by the number of points in the Y-axis direction of these specified points.

なお、ここでは、ずれ量は図中のチェックNo．1のポイントからチェックNo．2のポイントを差し引いたポイント数で表わされる。   In addition, here, the deviation amount is the check No. in the figure. Check No. from point 1 It is expressed as the number of points less 2 points.

図17はフレームとＸ軸方向ずれとの関係を示している。図１７Ｂおよび図１７Ｃは、−フレームの範囲及び一フレームのポイント数の一例を示し、Ｘ方向にpx分だけずれている状態を示している。図１７Ａは、二つの走査ビーム用シンボルの走査画像（それぞれ片側のみが示されている）を示し、Ｘ方向にpxだけずれた状態がＹ方向にpy（＝pｘ〉だけずれた状態として観察される。   FIG. 17 shows the relationship between the frame and the displacement in the X-axis direction. FIGS. 17B and 17C show an example of the range of −frames and the number of points in one frame, and show a state where they are shifted by px in the X direction. FIG. 17A shows scanning images of two scanning beam symbols (only one side of each is shown), and a state of being shifted by px in the X direction is observed as a state of being shifted by py (=px>) in the Y direction. It

フレームはx方向長さLx（例えば、47mm）・とy方向長さLy（例えば、3mm）とを有し、X方向にPxのポイント数を有し、y方向にpyのポイント数を有する。   The frame has a length Lx in the x direction (for example, 47 mm) and a length Ly in the y direction (for example, 3 mm), has Px points in the X direction, and py points in the y direction.

前記フレームとの対応関係において、斜めシンボルのＹ軸方向のずれ量をポイント数をフレームに対応づけることでＸ軸方向ずれのずれ係数が算出される。この算出は以下の式によって行われる。
Ｘ軸方向ずれ補正係数＝ずれ量×フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／最小分解能
例えば、−フレームの範囲が（47mm×3mm）であり、−フレームのＹ方向のサンプリング点数が68であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で2ポイント数分ずれている場合には、
22＝2（point）×3000（um）／68（point）／4（um）となる。In the correspondence relationship with the frame, the shift coefficient of the shift in the X-axis direction is calculated by associating the number of points of the shift amount of the diagonal symbol in the Y-axis direction with the frame. This calculation is performed by the following formula.
X-axis direction deviation correction coefficient=deviation amount×frame Y-direction length/frame Y-direction point/minimum resolution For example, −frame range is (47 mm×3 mm), −frame Y-direction sampling point is 68 If the deviation amount is 2 points in the Y-axis direction,
22 = 2 (point) x 3000 (um)/68 (point)/4 (um).

図１８は、回転方向ずれ補正、Ｙ軸方向ずれ補正、及びＸ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図である。   FIG. 18 is a diagram for explaining the order of the correction calculation of the rotational direction deviation correction, the Y axis direction deviation correction, and the X axis direction deviation correction.

図１８Ａは、一例として左から右に向かって順にビーム源の回転方向ずれ補正の演算処理を行う場合について示している。回転方向ずれ補正は、各ビーム源との間で関連がなく、−ビームの回転方向ずれ補正が他のビーム源の回転方向ずれ補正に影響しないため、ビーム源について任意の順序で行うことができる。   FIG. 18A shows, as an example, a case where the calculation processing of the rotational direction deviation correction of the beam source is sequentially performed from left to right. Rotational misalignment correction is unrelated to each beam source, and can be done in any order for a beam source, since-beam rotational misalignment corrections do not affect rotational misalignment corrections of other beam sources. ..

図１８Ｂは、Ｙ軸方向ずれ補正の順序の一例であり、7個のビーム源において中央のビーム源No．4を基準として順にＹ軸方向ずれ補正を行う。第1番目に基準のビ一ム源No．4に対して左側に隣接するNo．3のビーム源との問でＹ軸方向ずれ補正を行い、次に、No.3とNo．2のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行った後、No．2とNo．1のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行って左方にあるビーム源のＹ軸方向ずれ補正を完了する。   FIG. 18B is an example of the order of Y-axis direction deviation correction. The misalignment correction in the Y-axis direction is sequentially performed with reference to 4. The first is the standard beam source No. No. adjacent to the left of 4 Correcting the deviation in the Y-axis direction with the beam source of No. 3 and then No. 3 and No. 3. After performing the Y-axis direction deviation correction with the beam source of No. 2, 2 and No. The Y-axis direction deviation correction is performed between the first beam source and the Y-axis direction deviation correction of the beam source on the left side.

次に、第4番目に基準のビーム源No，4に対して右側に隣接するNo．5のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行い、次に、Nｏ．5とNo．6のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行った後、No．6とNo．7のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行って右方にあるビーム源のＹ軸方向ずれ補正を完了する。   Next, the No. 4 adjacent to the right side of the reference beam source No. 4 is the fourth. No. 5 beam source is used to correct the deviation in the Y-axis direction. 5 and No. After performing Y-axis direction offset correction with the beam source of No. 6, No. 6 6 and No. The Y-axis direction deviation correction is performed between the beam source No. 7 and the beam source on the right side to complete the Y-axis direction deviation correction.

これにより、全てのビーム源についてのＹ軸方向ずれを補正することができる。   This makes it possible to correct the deviation in the Y-axis direction for all the beam sources.

図１８Ｃは、Ｘ軸方向ずれ補正の順序の一例であり、Ｙ軸方向ずれ補正と同様に、7個のビーム源において中央のビーム源No．4を基準として順にＸ軸方向ずれ補正を行って全てのビーム源のＸ軸方向ずれ補正を行う。   FIG. 18C is an example of the order of the X-axis direction deviation correction. Similar to the Y-axis direction deviation correction, the central beam source No. is selected from the seven beam sources. The X-axis direction deviation correction is sequentially performed with reference to 4 to perform the X-axis direction deviation correction of all the beam sources.

なお、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向の補正において、補正を補正後のマークと順次比較することによって補正を行う場合、基準のマークに対する補正係数を求める場合には、前回の補正値を考慮する必要がある。   In the correction in the Y-axis direction and the X-axis direction, when the correction is performed by sequentially comparing the corrected mark with the corrected mark, it is necessary to consider the previous correction value when the correction coefficient for the reference mark is obtained. There is.

次に、本発明の走査ビーム照射装置のアプリケーション上の動作を説明する。
図１９は、表示画面例であり、走査画像を表示する画像、走査ビーム用シンボル等のマークを用いて補正処理をための画像を表示する。Next, the application operation of the scanning beam irradiation apparatus of the present invention will be described.
FIG. 19 is an example of a display screen, and displays an image for displaying a scanned image and an image for correction processing using marks such as symbols for scanning beams.

図１９の左方画面には走査画像が表示され、この走査画像に表示された走査ビーム用シンボル等のマークの所定位置を指定することができる。走査画像上のポイントの座標値は、図１９の左方画面の下方部分に表示され、“Port１”のボタンをクリックすると、第1の補正ポイントの座標値がその右部分に表示され、同様に“Port2”のボタンをクリックすると、第2の補正ポイントの座標値がその右部分に表示される。   A scan image is displayed on the left screen of FIG. 19, and a predetermined position of a mark such as a scanning beam symbol displayed on the scan image can be designated. The coordinate value of the point on the scanned image is displayed in the lower part of the left screen of FIG. 19, and when the “Port1” button is clicked, the coordinate value of the first correction point is displayed in the right part of the same. When you click the "Port2" button, the coordinate value of the second correction point is displayed on the right side of it.

図１９の右方画面には走査ビーム用シンボルと指定された補正ポイントとが表示され、その下方には補正事項や操作内容を選択するボタン、及び婦正事項を表すガイドリストが表示される。   The scanning beam symbol and the designated correction point are displayed on the right screen of FIG. 19, and a button for selecting a correction item or operation content and a guide list indicating a correction item are displayed below the symbol.

補正事項を選択するボタンは、回転方向ずれ補正（rotational adjust）を選択するボタン、Ｙ軸方向ずれ補正（Ｙ axial adjust）を避択するボタン、Ｘ軸方向ずれ補正（Ｘ axial adjust）を選択するボタンがある。操作内容を選択するボタンとして、“Port1”，“Port2”に表示された補正ポイントをガイドリストに追加して登録する“Next”ボタン、元にもどす“Back”ボタンが設けられる。   As a button for selecting correction items, a button for selecting a rotational direction deviation correction (rotational adjust), a button for avoiding a Y axis direction deviation correction (Y axial adjust), and an X axis direction deviation correction (X axial adjust) are selected. There is a button. As buttons for selecting the operation contents, there are provided a "Next" button for adding and registering correction points displayed in "Port1" and "Port2" to the guide list, and a "Back" button for returning to the original.

ガイドリストには、回転方向ずれ補正、Ｙ軸方向ずれ補正、Ｘ軸方向ずれ補正等の各補正事項について、ずれ補正係数（パラメータ）がその状態に応じて表示される。例えば、補正係数が既に取得されている状態、現在取得中である状態、取得前の状態等を、背景色を異ならせて表示することができる。なお、図１９では、ガイドリストの一部のみを示している。 In the guide list, misregistration correction coefficients (parameters) are displayed according to the state of each correction item such as rotational direction misalignment correction, Y-axis direction misalignment correction, and X-axis direction misalignment correction. For example, the state in which the correction coefficient has already been acquired, the state in which the correction coefficient is currently being acquired, the state before being acquired, and the like can be displayed with different background colors. Note that FIG. 19 shows only part of the guide list.

本発明の走査ビーム照射装置は、TFTアレイ検査装置、電子線マイクロアナライザ、走査電子顕微鏡、Ｘ線分析装置等に適用することができる。

The scanning beam irradiation device of the present invention can be applied to a TFT array inspection device, an electron beam microanalyzer, a scanning electron microscope, an X-ray analysis device and the like.

【０００２】
毎に位置ずれが生じ、ステージ動作と走査ビームとの関係を求めることが困難であるという問題がある。
［０００７］
更に、複数のビーム源からの走査ビームによって走査を行う構成では、これら複数のビーム源間の相対位置を補正する必要がある。これらビーム源間の相対位置を補正するには、ビーム源間のビームピッチや、制御値あたりの移動量等を計算しながら行わなければならないと共に、これらの演算を人手によって行う場合には、計算やずれ方向の間違い等の人為的な誤りが発生する要素が含まれるという問題があった。
［０００８］
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点を解決し、走査信号の視野ずれの補正を自動的に得るようにした走査ビーム照射装置を提供することにある。
［０００９］
また、本発明は、複数のビーム源の相対的位置関係を補正し、ビーム源の回転方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の少なくとも一つの位置ずれを補正するようにした走査ビーム照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
［００１０］
上述の目的を達成するため、本発明の一つの実施例に係る走査ビーム照射装置は、試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージと、この試料に荷電粒子ビームからなる走査ビームを照射するビーム源と、試料を支持するステージ上に設けられたマークと、走査ビームが照射された試料からの荷電粒子を検出する検出機構と、この検出機構からの検出信号に基づき前記マークの走査画像を形成する画像形成機構と、この画像形成機構によって形成された前記マークの走査画像の位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つこの位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構とを備えている。
［００１１］
［００１２］
上記マークは、例えば、ステージの座標を検出するためのステージ用シンボルから成り、このステージ用シンボルは、ステージ上の位置を定める位置シンボルと、位置シンボルの方向を定める方向シンボルとを備えている。
［００１３］
［００１４］
上記画像形成機構は、検出機構からの検出信号に基づいて走査画像を形成し且つこの走査画像を記憶する走査画像記憶部を含む。[0002]
There is a problem in that it is difficult to obtain the relationship between the stage operation and the scanning beam because of the positional deviation for each.
[0007]
Further, in a configuration in which scanning is performed by scanning beams from a plurality of beam sources, it is necessary to correct the relative position between these plurality of beam sources. In order to correct the relative position between these beam sources, it is necessary to calculate the beam pitch between the beam sources and the amount of movement per control value, and when performing these calculations manually, There is a problem in that there is an element that causes an artificial error such as a mistake in the direction of slippage.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a scanning beam irradiation apparatus which solves the above-mentioned conventional problems and automatically obtains the correction of the field deviation of the scanning signal.
[0009]
Further, the present invention provides a scanning beam irradiation apparatus which corrects a relative positional relationship between a plurality of beam sources and corrects at least one positional deviation of the beam sources in a rotation direction, an X axis direction, and a Y axis direction. To do.
[Means for Solving the Problems]
[0010]
In order to achieve the above object, a scanning beam irradiation apparatus according to one embodiment of the present invention irradiates a stage that supports a sample and is movable in at least a two-dimensional direction, and irradiates the sample with a scanning beam composed of a charged particle beam. Beam source, a mark provided on the stage supporting the sample, a detection mechanism for detecting charged particles from the sample irradiated with the scanning beam, and a scanning image of the mark based on a detection signal from the detection mechanism. And an image forming mechanism that forms the image forming mechanism, detects a positional deviation of the scan image of the mark formed by the image forming mechanism, calculates a positional deviation correction coefficient, and drives the beam source and the stage based on the positional deviation correction coefficient. And a control mechanism for controlling.
[0011]
[0012]
The mark includes, for example, a stage symbol for detecting the coordinates of the stage, and the stage symbol includes a position symbol that determines the position on the stage and a direction symbol that determines the direction of the position symbol.
[0013]
[0014]
The image forming mechanism includes a scan image storage unit that forms a scan image based on a detection signal from the detection mechanism and stores the scan image.

【０００３】
［００１５］
上記制御機構は、画像形成機構によって得られた走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出する位置ずれ補正係数算出部と、この位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御部を備えている。
［００１６］
本発明に係る走査ビーム照射装置は、更に、位置ずれ補正係数を記憶する記憶部を備えている。
［００１７］
また、本発明に係る走査ビーム照射装置は、試料に照射される走査ビームを放出する複数のビーム源を備えている。
［００１８］
マークは、例えば、各ビーム源の走査ビームの各走査範囲内に設ける走査ビーム用シンボルから成り、この走査ビーム用シンボルの走査画像の位置ずれから、走査ビームの座標系においてビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれの少なくともいずれか一つの位置ずれ量を求めることができる。
［００１９］
上記走査ビーム用シンボルは、走査方向の直線を含む水平シンボルと、この水平シンボルに対して斜め方向の直線を含む斜めシンボルとを備えている。
［００２０］
上記水平シンボルの両端のＹ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの水平シンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＹ軸方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの斜めシンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＸ軸方向ずれを求めることができる。
【発明の効果】
［００２１］
本発明によれば、マークの走査画像の位置とステージ上のマークの位置との位置ずれを検出し、且つその位置ずれを自動的に補正することができる。
［００２２］
本発明によれば、複数のビーム源の相対的位置関係を補正することができる。また、ビーム源の回転方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の少なくとも一つの位置ずれを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
［００２３］
［図１］本発明に係る走査ビーム照射装置の一実施例を示す概略図。[0003]
[0015]
The control mechanism detects a positional deviation between the scan image and the mark obtained by the image forming mechanism and calculates a positional deviation correction coefficient, and a beam source and a stage based on the positional deviation correction coefficient. The control unit controls the driving of the.
[0016]
The scanning beam irradiation apparatus according to the present invention further includes a storage unit that stores the positional deviation correction coefficient.
[0017]
Further, the scanning beam irradiation device according to the present invention includes a plurality of beam sources that emit the scanning beam with which the sample is irradiated.
[0018]
The mark is composed of, for example, a scanning beam symbol provided in each scanning range of the scanning beam of each beam source, and from the positional deviation of the scanning image of this scanning beam symbol, the rotational direction deviation of the beam source in the coordinate system of the scanning beam. It is possible to obtain at least one of the positional shift amounts of the Y-axis direction shift and the Y-axis direction shift.
[0019]
The scanning beam symbol includes a horizontal symbol including a straight line in the scanning direction and an oblique symbol including a straight line in an oblique direction with respect to the horizontal symbol.
[0020]
The rotational displacement is obtained from the positional displacement amount of the both ends of the horizontal symbol in the Y-axis direction, and the positional displacement amount in the Y-axis direction of the same portion in the two horizontal symbols of the scanning image obtained by the two beam sources is displaced in the Y-axis direction. Then, the X-axis shift can be calculated from the amount of positional shift in the Y-axis direction of the same portion in the two diagonal symbols of the scan image obtained by the two beam sources.
【The invention's effect】
[0021]
According to the present invention, it is possible to detect the positional deviation between the position of the scanned image of the mark and the position of the mark on the stage, and to automatically correct the positional deviation.
[0022]
According to the present invention, the relative positional relationship between a plurality of beam sources can be corrected. Further, it is possible to correct at least one positional deviation of the beam source in the rotation direction, the X axis direction, and the Y axis direction.
[Brief description of drawings]
[0023]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a scanning beam irradiation device according to the present invention.

【０００４】
［図２］ステージ上に設けられたマークの説明図。
［図３］Ａは、マークの一形状例を説明するための説明図であり、Ｂはマークの他の形状例を説明するための説明図である。
［図４］Ａは、マークによる回転方向ずれを検出するための説明図であり、Ｂは、マークによるＹ軸方向ずれを検出するための説明図であり、Ｃは、マークによるＸ軸方向ずれを検出するための説明図である。
［図５］Ａは、ビーム源のＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＸ軸方向ずれを説明するための図である。
［図６］Ａは、ビーム源のＸ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＸ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｃは、ビーム源のＹ軸方向ずれを説明するための図であり、Ｄは、ビーム源のＸ軸方向ずれを説明するための図である。
［図７］Ａは、走査画像の回転方向ずれの補正を説明するための図であり、Ｂは、回転方向ずれが補正された走査画像を示す説明図であり、Ｃは、Ｙ軸方向ずれが補正された走査画像を示す説明図であり、Ｄは、Ｘ軸方向ずれが補正された走査画像を示す説明図である。
［図８］ビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの各位置ずれを補正するパラメータを求める手順を説明するためのフローチャート。
［図９］ビーム源の回転方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。
［図１０］Ａは、回転方向ずれを求めるため２点が指定された水平シンボルの説明図であり、Ｂは、回転方向ずれを求めるため他の２点が指定された水平シンボルの説明図。
［図１１］Ａは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｂは、フレームの方向ポイント数を示す説明図であり、Ｃは、フレームの回転方向ずれを示す説明図であり、Ｄは、フレームの回転方向ずれを示す説明図であり、Ｅは、フレームの回転方向ずれの表示例を示す説明図である。
［図１２］ビーム源のＹ軸方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。
［図１３］Ａは、ビーム源と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示す説明図であり、Ｂ[0004]
FIG. 2 is an explanatory diagram of marks provided on the stage.
[FIG. 3] FIG. 3A is an explanatory diagram for explaining an example of the shape of the mark, and B is an explanatory diagram for explaining another example of the shape of the mark.
[FIG. 4] FIG. 4A is an explanatory diagram for detecting a rotational direction deviation due to a mark, B is an explanatory diagram for detecting a Y axis direction deviation due to a mark, and C is an X axis direction deviation due to a mark. It is an explanatory view for detecting.
[FIG. 5] A is a diagram for explaining a displacement of the beam source in the Y-axis direction, and B is a diagram for explaining a displacement of the beam source in the X-axis direction.
[FIG. 6] A is a diagram for explaining the X-axis direction deviation and the Y-axis direction deviation of the beam source, and B is a diagram for explaining the X-axis direction deviation and the Y-axis direction deviation of the beam source. Yes, C is a diagram for explaining the displacement of the beam source in the Y-axis direction, and D is a diagram for explaining the displacement of the beam source in the X-axis direction.
[FIG. 7] A is a diagram for explaining correction of a rotational direction shift of a scanned image, B is an explanatory view showing a scanned image in which the rotational direction shift is corrected, and C is a Y-axis direction shift. FIG. 6 is an explanatory view showing a scanned image in which the correction is performed, and D is an explanatory view showing a scanned image in which the displacement in the X-axis direction is corrected.
FIG. 8 is a flowchart for explaining a procedure for obtaining parameters for correcting positional deviations of the beam source in the rotational direction, the Y-axis direction, and the X-axis direction.
[FIG. 9] A flowchart for explaining calculation of a rotational direction deviation correction coefficient of a beam source.
[FIG. 10] FIG. 10A is an explanatory diagram of a horizontal symbol in which two points are designated to obtain a rotational direction deviation, and B is an explanatory diagram of a horizontal symbol in which two other points are designated to obtain a rotational direction deviation.
[FIG. 11] A is an explanatory view showing the length of the frame, B is an explanatory view showing the number of directional points of the frame, C is an explanatory view showing the deviation in the rotational direction of the frame, and D is D. , E is an explanatory diagram showing a rotational direction deviation of a frame, and E is an explanatory diagram showing a display example of a rotational direction deviation of a frame.
FIG. 12 is a flowchart for explaining calculation of a Y-axis direction deviation correction coefficient of the beam source.
FIG. 13A is an explanatory diagram showing the positional relationship between the beam source and the scanning beam symbol, and

【０００５】
は、走査ビーム用シンボルの走査画像を示す説明図であり、Ｃは、ビーム源間のＹ軸方向ずれの補正を示す説明図である。
［図１４］Ａは、フレームとＹ軸方向ずれとの関係を示す図であり、Ｂは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｃは、フレームの方向ポイント数を示す説明図である。
［図１５］ビーム源のＸ軸方向ずれ補正係数の算出を説明するためのフローチャート。
［図１６］Ａは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を示す説明図であり、Ｂは、ビーム源の走査ビーム用シンボル画像を示す説明図であり、Ｃは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を説明するための図である。
［図１７］Ａは、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を示す説明図であり、Ｂは、フレームの長さを示す説明図であり、Ｃは、フレームの方向ポイント数を示す説明図である。
［図１８］Ａは、ビーム源の回転方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図であり、Ｂは、ビーム源のＹ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図であり、Ｃは、ビーム源のＸ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図である。
［図１９］走査ビーム照射装置の表示画面の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
［００２４］
１…走査ビーム照射装置、２…ビーム源、３…ステージ、４…検出機構、５…走査画像形成部、６…走査画像記憶部、７…位置ずれ補正係数算出部、７ａ…回転方向ずれ補正係数算出部、７ｂ…Ｙ軸方向ずれ補正係数算出部、７ｃ…Ｘ軸方向ずれ補正係数算出部、８…パラメータ記憶部、９…制御部、１１…ステージ用シンボル、１１ａ…位置シンボル、１１ｂ…方向シンボル、１２…走査ビーム用シンボル、１２ａ…水平シンボル、１２ｂ…斜めシンボル、１３…パス
【発明を実施するための最良の形態】
［００２５］
以下、本発明の実施の形態について、図面に示された実施例に基づき詳細に説明する。
［００２６］
図１は、本発明に係る走査ビーム照射装置の一実施例を示す。この走査ビーム照射装置１は、試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージ３と、試料に走査ビームを照射するビーム源２と、試料に設けられたマークと、走査ビームが照射[0005]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a scanned image of a scanning beam symbol, and C is an explanatory diagram showing correction of a Y-axis direction deviation between beam sources.
[FIG. 14] A is a diagram showing a relationship between a frame and a shift in the Y-axis direction, B is an explanatory diagram showing the length of the frame, and C is an explanatory diagram showing the number of directional points of the frame. ..
FIG. 15 is a flowchart for explaining calculation of a beam source X-axis direction deviation correction coefficient.
[FIG. 16] A is an explanatory view showing X-axis direction deviation correction between beam sources, B is an explanatory view showing a scanning beam symbol image of the beam sources, and C is an X axis direction between the beam sources. It is a figure for demonstrating direction shift correction.
[FIG. 17] A is an explanatory diagram showing X-axis direction deviation correction between beam sources, B is an explanatory diagram showing a frame length, and C is an explanatory diagram showing a direction point number of the frame. is there.
[FIG. 18] FIG. 18A is a diagram for explaining the order of the correction calculation of the rotational deviation of the beam source, and FIG. 18B is a diagram for explaining the order of the correction calculation of the Y-axis direction deviation correction of the beam source. And C is a diagram for explaining the order of the correction calculation of the X-axis direction deviation correction of the beam source.
FIG. 19 is a front view showing an example of a display screen of the scanning beam irradiation device.
[Explanation of symbols]
[0024]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Scan beam irradiation device, 2... Beam source, 3... Stage, 4... Detection mechanism, 5... Scan image formation part, 6... Scan image storage part, 7... Position shift correction coefficient calculation part, 7a... Rotation direction shift correction Coefficient calculation unit, 7b... Y-axis direction deviation correction coefficient calculation unit, 7c... X-axis direction deviation correction coefficient calculation unit, 8... Parameter storage unit, 9... Control unit, 11... Stage symbol, 11a... Position symbol, 11b... Direction symbol, 12... Scanning beam symbol, 12a... Horizontal symbol, 12b... Oblique symbol, 13... Path [Best mode for carrying out the invention]
[0025]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.
[0026]
FIG. 1 shows an embodiment of a scanning beam irradiation apparatus according to the present invention. This scanning beam irradiation device 1 includes a stage 3 that supports a sample and is movable in at least two-dimensional directions, a beam source 2 that irradiates the sample with the scanning beam, a mark provided on the sample, and the scanning beam irradiation

【０００６】
された試料からの荷電粒子を検出する検出機構４と、この検出機構４からの検出信号に基づき走査画像を形成する画像形成機構と、この画像形成機構によって形成された走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つ該位置ずれ補正係数に基づき前記ビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構とを備えている。
［００２７］
画像形成機構は、検出機構からの検出信号に基づいて走査画像を形成し且つこの走査画像を記憶する走査画像記憶部６を含む。制御機構は、画像形成機構によって得られた走査画像とマークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出する位置ずれ補正係数算出部７と、この位置ずれ補正係数に基づきビーム源およびステージの駆動を制御する制御部９を備えている。ビーム源２は、電子やイオン等の荷電粒子ビームを試料上に照射する。ステージ３は、基板等の試料を支持し図示しない駆動機構によってＸ，Ｙ方向に移動可能である。検出機構４は、ビーム源２からの荷電粒子ビームの照射によって試料から発生する二次電子等を検出し、走査ビーム照射装置は、荷電粒子ビームのスキャンやステージの移動によって試料上においてビームの照射位置を走査する。
［００２８］
走査画像形成部５は、検出機構４で取得された検出信号を用いて走査画像を形成する。走査画像記憶部６は、この形成された走査画像を記憶する。位置ずれ補正係数算出部７は、得られた走査画像に基づいて位置ずれ補正係数を算出する。パラメータ記憶部８は、位置ずれ補正係数算出部７で算出された位置ずれ補正係数等のパラメータを記憶する。制御部９は、得られた位置ずれ補正係数やその他のパラメータに基づいてビーム源２やステージ３の駆動制御を行う。
［００２９］
位置ずれ補正係数算出部７は、ビーム源２の基準座標（ビーム座標系あるいはステージ座標系）に対する回転方向ずれのずれ量を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出する回転方向ずれ補正係数算出部７ａと、ビーム源２を複数備える構成において、各ビーム源間のＹ軸方向ずれのずれ量を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出するＹ軸方向ずれ補正係数算出部７ｂと、各ビーム源間のＸ軸方向ずれのずれ量を求め、この求められたずれ量を補正する補正係数を算出するＸ軸方向ずれ補正係数算出部７Ｃとを備えている。[0006]
Detection mechanism 4 for detecting charged particles from the sample, an image forming mechanism for forming a scan image based on a detection signal from this detection mechanism 4, and positions of the scan image and marks formed by this image forming mechanism And a control mechanism that detects a shift, calculates a position shift correction coefficient, and controls the drive of the beam source and the stage based on the position shift correction coefficient.
[0027]
The image forming mechanism includes a scan image storage unit 6 that forms a scan image based on a detection signal from the detection mechanism and stores the scan image. The control mechanism detects a positional shift between the scanned image and the mark obtained by the image forming mechanism and calculates a positional shift correction coefficient, and a beam source and a stage based on the positional shift correction coefficient. The control unit 9 is provided to control the driving of the. The beam source 2 irradiates a charged particle beam such as electrons and ions onto a sample. The stage 3 supports a sample such as a substrate and can be moved in the X and Y directions by a driving mechanism (not shown). The detection mechanism 4 detects secondary electrons or the like generated from the sample by irradiation of the charged particle beam from the beam source 2, and the scanning beam irradiation device irradiates the beam on the sample by scanning the charged particle beam or moving the stage. Scan position.
[0028]
The scan image forming unit 5 forms a scan image using the detection signal acquired by the detection mechanism 4. The scanned image storage unit 6 stores the formed scanned image. The positional deviation correction coefficient calculation unit 7 calculates the positional deviation correction coefficient based on the obtained scan image. The parameter storage unit 8 stores parameters such as the positional deviation correction coefficient calculated by the positional deviation correction coefficient calculation unit 7. The control unit 9 controls the drive of the beam source 2 and the stage 3 based on the obtained positional deviation correction coefficient and other parameters.
[0029]
The positional deviation correction coefficient calculation unit 7 obtains the deviation amount of the deviation of the beam source 2 in the rotation direction with respect to the reference coordinates (beam coordinate system or stage coordinate system), and calculates the correction coefficient for correcting the obtained deviation amount. In a configuration including a deviation correction coefficient calculation unit 7a and a plurality of beam sources 2, a deviation amount of deviation in the Y-axis direction between the beam sources is calculated, and a correction coefficient for correcting the calculated deviation amount is calculated in the Y-axis direction. A correction coefficient calculation unit 7b and an X-axis direction deviation correction coefficient calculation unit 7C that calculates a deviation amount of the X-axis direction deviation between the beam sources and calculates a correction coefficient that corrects the calculated deviation amount are provided. ..

【０００７】
［００３０］
本発明の走査ビーム照射装置１は、ステージ３上に位置ずれを算出するためのマークを備える。図２は、本発明の走査ビーム照射装置１が備えるマークを説明するための図である。図２において、マークは、ステージ座標を取得するステージ用シンボル１１と、走査ビームの位置ずれを算出するための走査ビーム用シンボル１２を備える。マークはステージの上端及び／又は下端にエッチング等によって形成される。図２ではマークはステージの上端に設けた例を示しているが、下端に設ける構成の他、上端及び下端の両端に設ける構成としてもよい。ステージ用シンボル１１はビーム源２毎に設けられ、走査ビーム用シンボル１２はビーム源間に設けられる。
［００３１］
ビーム源２は、照射ビームのスキャン及びステージの移動によってパス１３の走査範囲内を走査して走査画像を取得する。
［００３２］
図３Ａおよび図３Ｂは、マークの形状例を説明するための図である。図３Ａは、ステージ用シンボル１１の一形状例を示している。ステージ用シンボル１１は、ステージ上の位置を定める位置シンボル１１ａと、位置シンボル１１ａが走査範囲のいずれ方向にあるいかを示す方向シンルボル１１ｂとを備える。得られた走査画像内に位置シンボル１１ａが見つからない場合には、この方向シンボル１１ｂを参照することで位置シンボル１１ａが存在する方向を確認することができる。
［００３３］
なお、図３Ａに示された位置シンボル１１ａ及び方向シンボル１１ｂの形状は一例であり、この形状に限定されるものではない。
［００３４］
また、図３Ｂは、走査ビーム用シンボル１１ａの一形状例を示している。走査ビーム用シンボル１２は、各ビーム源２の走査ビームの各走査範囲内に設けられ、この走査ビーム用シンボル１２は、走査ビームの座標系におけるビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれ等の位置ずれを求めるための指標として用いられる。
［００３５］
走査ビーム用シンボル１２は、走査方向の直線を含む水平シンボル１２ａと、水平シンボル１２ａに対して例えば４５度方向に傾斜した経線を含む斜めシンボル１２ｂとを備えている。
［００３６］
以下、主に走査ビーム用シンボルによる、回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの補正について説明する。[0007]
[0030]
The scanning beam irradiation apparatus 1 of the present invention includes a mark on the stage 3 for calculating the positional deviation. FIG. 2 is a diagram for explaining a mark included in the scanning beam irradiation device 1 of the present invention. In FIG. 2, the mark includes a stage symbol 11 for obtaining stage coordinates and a scanning beam symbol 12 for calculating the positional deviation of the scanning beam. The mark is formed on the upper end and/or the lower end of the stage by etching or the like. Although FIG. 2 shows an example in which the mark is provided on the upper end of the stage, it may be provided on both ends of the upper end and the lower end in addition to the structure provided on the lower end. The stage symbol 11 is provided for each beam source 2, and the scanning beam symbol 12 is provided between the beam sources.
[0031]
The beam source 2 scans the scanning range of the path 13 by scanning the irradiation beam and moving the stage to acquire a scanned image.
[0032]
3A and 3B are diagrams for explaining an example of the shape of the mark. FIG. 3A shows an example of the shape of the stage symbol 11. The stage symbol 11 includes a position symbol 11a that defines a position on the stage, and a direction symbol 11b that indicates which direction of the scanning range the position symbol 11a is in. When the position symbol 11a is not found in the obtained scan image, the direction in which the position symbol 11a exists can be confirmed by referring to the direction symbol 11b.
[0033]
The shapes of the position symbol 11a and the direction symbol 11b shown in FIG. 3A are examples, and the shapes are not limited to these shapes.
[0034]
FIG. 3B shows an example of the shape of the scanning beam symbol 11a. The scanning beam symbol 12 is provided in each scanning range of the scanning beam of each beam source 2, and the scanning beam symbol 12 is displaced in the rotation direction of the beam source in the coordinate system of the scanning beam, in the Y-axis direction, in X direction. It is used as an index for obtaining positional deviation such as axial deviation.
[0035]
The scanning beam symbol 12 includes a horizontal symbol 12a including a straight line in the scanning direction, and an oblique symbol 12b including a meridian inclined in the direction of 45 degrees with respect to the horizontal symbol 12a.
[0036]
Hereinafter, correction of a rotational direction shift, a Y-axis direction shift, and an X-axis direction shift, which are mainly caused by scanning beam symbols, will be described.

【０００８】
［００３７］
水平シンボル１２ａの両端のＹ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれが求められる。図４Ａは、水平シンボルによる回転方向ずれの検出を説明するための図である。図４Ａにおいて、回転方向のずれ角度θは水平シンボル１２ａの両端のＹ軸方向の位置ずれ量に対応しているため、Ｙ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれ量を算出することができる。
［００３８］
また、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの水平シンボル１２ａにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＹ軸方向ずれが求められる。図４Ｂは、水平シンボルによるＹ軸方向ずれの検出を説明するための図である。図４Ｂにおいて、二つのビーム源のＹ軸方向のずれは、各ビーム源で走査して得られる走査画像の二つの水平シンボル１２ａのＹ軸方向の位置ずれ量に対応しているため、Ｙ軸方向の位置ずれ量からビーム源間のＹ軸方向ずれ量を算出することができる。
［００３９］
また、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの斜めシンボル１２ｂにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＸ軸方向ずれが求められる。図４Ｃは、斜めシンボルによるＸ軸方向ずれの検出を説明するための図である。図４Ｃにおいて、二つのビーム源のＸ軸方向ずれは、各ビーム源で走査して得られる走査画像の二つの斜めシンボル１２ｂの角度をＹ軸方向の位置ずれ量に対応している。この斜めシンボル１２ｂの角度を水平シンボル１２ａに対して４５度の角度とする場合には、Ｘ軸方向ずれのずれ量とＹ軸方向ずれのずれ量とは同角度となるため、Ｙ軸方向ずれのずれ量をＸ軸方向ずれのずれ量として求めることができる。
［００４０］
なお、斜めシンボル１２ｂの角度を水平シンボル１２ａに対して４５度以外の任意の角度とすることもできる。この場合には、Ｘ軸方向ずれのずれ量とＹ軸方向ずれのずれ量とは同角度ではなく所定の対応角度関係となるため、Ｙ軸方向ずれのずれ量に対して所定の対応角度関係に基づいた演算を行うことでＸ軸方向ずれのずれ量を求めることができる。
［００４１］
なお、図４Ｃの左方は、太い線で示すマークを基準としたとき細い線で示すマークが左方にずれた状態を示し、図４Ｃの右方は、太い線で示すマークを基準としたとき細い線で示すマークが右方にずれた状態を示している。このＸ軸方向ずれは、斜めシンボル１２ｂ（実線で示す）のＹ軸方向ずれから求めることができる。[0008]
[0037]
The displacement in the rotational direction is obtained from the amount of displacement in the Y-axis direction of both ends of the horizontal symbol 12a. FIG. 4A is a diagram for explaining the detection of the rotational direction deviation based on the horizontal symbol. In FIG. 4A, since the displacement angle θ in the rotation direction corresponds to the displacement amount in the Y-axis direction at both ends of the horizontal symbol 12a, the displacement amount in the rotation direction can be calculated from the displacement amount in the Y-axis direction.
[0038]
Further, the Y-axis direction shift is obtained from the Y-axis direction position shift amount of the same portion in the two horizontal symbols 12a of the scan image obtained by the two beam sources. FIG. 4B is a diagram for explaining the detection of the deviation in the Y-axis direction by the horizontal symbol. In FIG. 4B, the displacement of the two beam sources in the Y-axis direction corresponds to the amount of positional displacement of the two horizontal symbols 12a in the scan image obtained by scanning with each beam source in the Y-axis direction. The Y-axis direction deviation amount between the beam sources can be calculated from the directional position deviation amount.
[0039]
Further, the X-axis direction deviation is obtained from the Y-axis direction position deviation amount of the same portion in the two diagonal symbols 12b of the scan image obtained by the two beam sources. FIG. 4C is a diagram for explaining detection of displacement in the X-axis direction using diagonal symbols. In FIG. 4C, the displacement of the two beam sources in the X-axis direction corresponds to the displacement amount of the two oblique symbols 12b in the scan image obtained by scanning with each beam source in the Y-axis direction. When the angle of the diagonal symbol 12b is 45 degrees with respect to the horizontal symbol 12a, the shift amount of the X-axis direction shift and the shift amount of the Y-axis direction shift are the same angle, and therefore the shift amount of the Y-axis direction is shifted. The amount of deviation can be obtained as the amount of deviation in the X-axis direction.
[0040]
The angle of the diagonal symbol 12b can be set to any angle other than 45 degrees with respect to the horizontal symbol 12a. In this case, the deviation amount of the X-axis direction deviation and the deviation amount of the Y-axis direction deviation do not have the same angle but have a predetermined corresponding angular relationship. Therefore, a predetermined corresponding angular relationship with respect to the deviation amount of the Y-axis direction deviation. The amount of deviation in the X-axis direction can be obtained by performing the calculation based on
[0041]
It should be noted that the left side of FIG. 4C shows a state in which the mark indicated by the thin line is shifted to the left when the mark indicated by the thick line is used as a reference, and the right side of FIG. 4C is based on the mark indicated by the thick line. At this time, the mark indicated by a thin line is shifted to the right. This X-axis direction deviation can be obtained from the Y-axis direction deviation of the diagonal symbol 12b (shown by the solid line).

【０００９】
［００４２］
図５Ａ、図５Ｂおよび図６Ａ乃至図６Ｄを用いてＹ軸方向ずれ及びＸ軸方向ずれについて説明する。なお、ここでは、ビーム源ｍとビーム源ｍ−１の間のずれが示されている。
［００４３］
図５Ａは、Ｙ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＹ軸方向ずれは、各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの水平シンボル１２ａ（実線で示す）のＹ軸方向のずれ量から求めることができる。
［００４４］
図５Ｂは、Ｘ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＸ軸方向ずれは、各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの斜めシンボル１２ｂ（実線で示す）のＹ軸方向のずれ量から求めることができる。
［００４５］
図６Ａ乃至図６Ｄは、Ｘ軸方向ずれ及びＹ軸方向ずれを説明するための図である。ビーム源間のＹ軸方向ずれは、図６Ｃに示すように各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの水平シンボル１２ａのＹ軸方向のずれ量から求められる。ビーム源間のＸ軸方向ずれは、図６Ｄに示すように各ビーム源によって得られる走査画像の各マークを比較し、そのマークの斜めシンボル１２ｂのＹ軸方向のずれ量から求められる。
［００４６］
上記した回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、及びＸ軸方向ずれの各位置ずれを補正することで、走査画像のずれを補正することができる。図７Ａ乃至図７Ｄは、位置ずれ補正による走査画像のずれ補正を説明するための図である。なお、ここでは、３つのビーム源がそれぞれ４つのパスによって走査画像を取得する状態を示している。
［００４７］
図７Ａは、回転方向ずれを含む走査画像例を示している。ビーム源２の設置角度やビームの照射状態によって回転方向にずれが生じると、得られる走査画像に回転方向ずれが含まれることになる。直線の走査画像は、回転方向ずれによって水平に対して角度を有する斜めの線として表れる。
［００４８］
図７Ｂは、回転方向ずれを補正した状態を示している。回転方向ずれ補正によって斜めの線は直線となる。このとき、ビーム源間においてＹ軸方向のずれが存在する場合には、各ビーム源で得られる走査画像の直線はＹ軸方向にずれる。
［００４９］
図７Ｃは、水平シンボルを用いてＹ軸方向ずれを補正した状態を示している。Ｙ軸方向ずれ補正によってビーム源間のＹ軸方向のずれは解消される。このとき、ビーム源[0009]
[0042]
The Y-axis direction deviation and the X-axis direction deviation will be described with reference to FIGS. 5A and 5B and FIGS. 6A to 6D. It should be noted that here, the deviation between the beam source m and the beam source m-1 is shown.
[0043]
FIG. 5A is a diagram for explaining the deviation in the Y-axis direction. The deviation between the beam sources in the Y-axis direction can be calculated from the deviation amount in the Y-axis direction of the horizontal symbol 12a (indicated by a solid line) of the marks by comparing the marks of the scan images obtained by the beam sources.
[0044]
FIG. 5B is a diagram for explaining the displacement in the X-axis direction. The X-axis displacement between the beam sources can be obtained by comparing the marks of the scan images obtained by the beam sources and the displacement amount of the diagonal symbol 12b (shown by the solid line) of the marks in the Y-axis direction.
[0045]
6A to 6D are diagrams for explaining the X-axis direction deviation and the Y-axis direction deviation. The shift in the Y-axis direction between the beam sources is obtained from the shift amount in the Y-axis direction of the horizontal symbol 12a of the mark by comparing each mark of the scan image obtained by each beam source as shown in FIG. 6C. The X-axis displacement between the beam sources is obtained from the amount of displacement in the Y-axis direction of the diagonal symbol 12b of the marks by comparing the marks of the scan images obtained by the beam sources as shown in FIG. 6D.
[0046]
By correcting the positional deviations of the rotational direction deviation, the Y-axis deviation, and the X-axis deviation described above, the deviation of the scanned image can be corrected. 7A to 7D are diagrams for explaining the shift correction of the scan image by the position shift correction. In addition, here, a state is shown in which each of the three beam sources acquires a scan image by four passes.
[0047]
FIG. 7A shows an example of a scanned image including a rotational direction shift. If a deviation occurs in the rotation direction due to the installation angle of the beam source 2 or the irradiation state of the beam, the obtained scan image will include the deviation in the rotation direction. The linear scan image appears as an oblique line having an angle with respect to the horizontal due to the rotational direction shift.
[0048]
FIG. 7B shows a state in which the rotational direction deviation is corrected. The slanted line becomes a straight line by the correction of the rotational direction deviation. At this time, when there is a shift in the Y-axis direction between the beam sources, the straight line of the scan image obtained by each beam source is shifted in the Y-axis direction.
[0049]
FIG. 7C shows a state in which the Y-axis direction deviation is corrected using the horizontal symbol. By correcting the deviation in the Y-axis direction, the deviation in the Y-axis direction between the beam sources is eliminated. At this time, the beam source

【００１１】
［００５８］
ｎ＝０として（Ｓ３ａ）、ビーム源ｎの走査画像から走査用ビームシンボルの水平シンボルについて２点を指定し（Ｓ３ｂ）、これら指定された２点のＹ軸方向のずれ量が求められる（Ｓ３ｃ）。
［００５９］
この求められたＹ軸方向ずれ量から回転方向ずれ補正係数が算出される（Ｓ３ｄ）。
ｎ＝ｎ＋１として（Ｓ３ｅ）、ｎとＮとを比較し（Ｓ３ｆ）、ｎがＮとなるまで（Ｓ３ｂ）〜（Ｓ３ｅ）の工程を繰り返すことによって、全てのビーム源について回転方向ずれ補正係数が算出される。
［００６０］
前記（Ｓ３ｂ）の工程では、回転方向ずれを求めるために水平シンボル中の２点が指定されている。図１０Ａは、水平シンボルにおける２点の一指定例を示す図であり、二つの水平シンボルの一方の水平シンボルの上側の端部を指定し（チェックＮｏ．１）、他方の水平シンボルの下側の端部を指定する（チェックＮｏ．２）。また、図１０Ｂは、水平シンボルにおける２点の他の指定例を示す図であり、一つの水平シンボルの両端部（チェックＮｏ．１，チェックＮｏ．２）を指定し、走査画像において指定した点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。なお、ここでは、ずれ量は、図中のチェックＮｏ．１のポイントからチェックＮｏ．２のポイントを差し引いたポイント数で表されている。
［００６１］
図１１は、フレームと回転方向ずれとの関係を示している。図１１Ａおよび図１１Ｂは、一フレームの範囲及び一フレームのポイント数の一例を示している。このフレームは、Ｘ方向長さＬＸ（例えば、４７ｍｍ）とｙ方向長さＬｙ（例えば、３ｍｍ）とを有し、Ｘ方向にＰｘのポイント数を有し、ｙ方向にＰｙのポイント数を有する。
［００６２］
そこで、水平シンボルのＹ軸方向のずれ量を、ポイント数をフレームに対応づけることでフレームにおける回転方向ずれのずれ係数が算出される。算出は以下の式によって行うことができる。
回転方向ずれ補正係数＝フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／フレームＸ方向の長さ×ずれ量
例えば、一フレームの範囲が（４７ｍｍ×３ｍｍ）であり、一フレームのポイント数が（３５２０ポイント×６８ポイント）であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で２ポイント数分ずれている場合には、
０．００１８５５３４７＝３（ｍｍ）／６８（ｐｏｉｎｔ）／４７（ｍｍ）／２（ｐｏｉｎｔ）[0011]
[0058]
When n=0 (S3a), two points are designated for the horizontal symbol of the beam symbol for scanning from the scanning image of the beam source n (S3b), and the shift amount of these designated two points in the Y-axis direction is obtained (S3c). ).
[0059]
A rotation direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y axis direction deviation amount (S3d).
By setting n=n+1 (S3e), comparing n and N (S3f), and repeating the steps (S3b) to (S3e) until n becomes N, the rotation direction deviation correction coefficient is obtained for all beam sources. Is calculated.
[0060]
In the step (S3b), two points in the horizontal symbol are designated in order to obtain the rotational direction deviation. FIG. 10A is a diagram showing an example of specifying two points in a horizontal symbol, in which the upper end of one of the two horizontal symbols is specified (check No. 1) and the lower side of the other horizontal symbol is specified. Specify the end of (check No. 2). 10B is a diagram showing another example of designation of two points in the horizontal symbol, in which both end portions (check No. 1, check No. 2) of one horizontal symbol are designated and the points designated in the scanned image are designated. The shift amount is obtained by the number of points in the Y-axis direction. Note that, here, the shift amount is the check number in the figure. Check No. 1 from the point 1 It is represented by the number of points less two points.
[0061]
FIG. 11 shows the relationship between the frame and the rotation direction deviation. 11A and 11B show an example of the range of one frame and the number of points in one frame. This frame has an X-direction length LX (for example, 47 mm) and a y-direction length Ly (for example, 3 mm), has Px points in the X direction, and Py points in the y direction. ..
[0062]
Therefore, the shift coefficient of the rotational direction shift in the frame is calculated by associating the number of points with the amount of shift in the Y-axis direction of the horizontal symbol in the frame. The calculation can be performed by the following formula.
Rotation direction deviation correction coefficient=length in frame Y direction/point in frame Y direction/length in frame X direction×deviation amount For example, the range of one frame is (47 mm×3 mm), and the number of points in one frame is ( 3520 points×68 points), when the amount of deviation is two points in the Y-axis direction,
0.001855347=3 (mm)/68 (point)/47 (mm)/2 (point)

【００１３】
［００７０］
ｍ＝ｍ−１として（Ｓ６ｅ）、ｍと“０”とを比較し（Ｓ６ｆ）、ｍが“０”となるまで（Ｓ６ｂ）〜（Ｓ６ｅ）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源１〜ｍ−１のビーム源についてＹ軸方向ずれ補正係数が算出される。
［００７１］
次に、ビーム源ｍとビーム源ｍ＋１の走査画像から走査用ビームシンボルの水平シンボルについて２点が指定され（Ｓ６ｇ）、これら指定された２点のＹ軸方向のずれ量が求められる（Ｓ６ｈ）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＹ軸方向ずれ補正係数が算出される（Ｓ６ｉ）。
［００７２］
ｍ＝ｍ＋１として（Ｓ６ｊ）、ｍと“Ｎ”とを比較し（Ｓ６ｋ）、ｍが“Ｎ”となるまで（Ｓ６ｇ）〜（Ｓ６ｊ）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源ｍ＋１〜ＮについてＹ軸方向ずれ補正係数が算出される。
［００７３］
これによって、基準のビーム源ｍに対して全てのビーム源のＹ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。
［００７４］
図１３は、ビーム源間のＹ軸方向ずれ補正を説明するための図である。図１３Ａは、ビーム源ｍとｍ−１と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示し、図１３Ｂは、走査ビーム用シンボルの走査画像を示している。ビーム源ｍとビーム源ｍ−１との走査ビーム用シンボルの画像は、ビーム源のＹ軸方向ずれによって、Ｙ軸方向にずれて観察される。ここで、図１３Ｃに示すように、走査ビーム用シンボルの水平シンボル（実線で表示）についてチェックＮｏ．１とチェックＮｏ．２とを指定し、この指定された点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。
［００７５］
なお、ここでは、ずれ量は図中のチェックＮｏ．１のポイントからチェックＮｏ．２のポイントを差し引いたポイント数で表わされる。
［００７６］
図１４はフレームとＹ軸方向ずれとの関係を示している。図１４Ｂおよび図１４Ｃは、一フレームの範囲及び一フレームのポイント数の一例を示し、Ｙ方向にｐｙ分だけずれている状態を示している。図１４Ａは、二つの走査ビーム用シンボルの走査画像（それぞれ片側のみが示されている）を示し、Ｙ方向にｐｙだけずれていることを観察することができる。
［００７７］
フレームはＸ方向長さＬｘ（例えば、４７ｍｍ）とｙ方向長さＬｙ（例えば、３ｍｍ）を有し、Ｘ方向にＰｘのポイント数を有し、ｙ方向にＰｙのポイント数を有する。[0013]
[0070]
By setting m=m−1 (S6e), comparing m with “0” (S6f), and repeating the steps (S6b) to (S6e) until m becomes “0”, the reference beam source 1 The Y-axis direction deviation correction coefficient is calculated for the beam sources up to m-1.
[0071]
Next, two points are designated for the horizontal symbol of the scanning beam symbol from the scanning images of the beam source m and the beam source m+1 (S6g), and the shift amount of these designated two points in the Y-axis direction is obtained (S6h). .. A Y-axis direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y-axis direction deviation amount (S6i).
[0072]
By setting m=m+1 (S6j), comparing m with "N" (S6k), and repeating the steps (S6g) to (S6j) until m becomes "N", the reference beam sources m+1 to N are obtained. A Y-axis direction deviation correction coefficient is calculated for.
[0073]
Accordingly, it is possible to obtain the correction coefficient for correcting the deviation of all the beam sources in the Y-axis direction with respect to the reference beam source m.
[0074]
FIG. 13 is a diagram for explaining the correction of the deviation between the beam sources in the Y-axis direction. FIG. 13A shows the positional relationship between the beam sources m and m−1 and the scanning beam symbol, and FIG. 13B shows the scanned image of the scanning beam symbol. The images of the scanning beam symbols of the beam source m and the beam source m-1 are observed while being displaced in the Y axis direction due to the displacement of the beam source in the Y axis direction. Here, as shown in FIG. 13C, the check No. for the horizontal symbol (indicated by a solid line) of the scanning beam symbol. 1 and check No. 2 is specified, and the deviation amount is obtained by the number of points in the Y-axis direction of the specified points.
[0075]
In addition, here, the shift amount is the check No. in the figure. Check No. 1 from the point 1 It is represented by the number of points less two points.
[0076]
FIG. 14 shows the relationship between the frame and the shift in the Y-axis direction. 14B and 14C show an example of the range of one frame and the number of points in one frame, and show a state in which they are displaced by py in the Y direction. FIG. 14A shows scanned images of two scanning beam symbols (only one side of each is shown), and it can be observed that they are offset by py in the Y direction.
[0077]
The frame has a length Lx in the X direction (for example, 47 mm) and a length Ly in the y direction (for example, 3 mm), has Px points in the X direction, and has Py points in the y direction.

【００１４】
［００７８］
前記したフレームとの対応関係において、水平シンボルのＹ軸方向のずれ量を、ポイント数をフレームに対応づけることでＹ軸方向ずれのずれ係数により算出される。この算出は以下の式によって行われる。
Ｙ軸方向ずれ補正係数＝ずれ量×フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／最小分解能
例えば、一フレームの範囲が（４７ｍｍ×３ｍｍ）であり、一フレームのＹ方向のサンプリング点数が６８であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で−４ポイント数分ずれている場合には、−４４＝−４（ｐｏｉｎｔ）×３０００（ｕｍ）／６８（ｐｏｉｎｔ）／４（ｍｍ）となる。
［００７９］
次に、Ｘ軸方向ずれ補正係数の算出について説明する。
［００８０］
図１５は、ビーム源のＸ軸方向ずれ補正係数の算出（図８のフローチャート中のＳ７）を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、複数のビーム源（ビーム源の個数をＮとする）を備える場合について、ビーム源ｍを基準として他のビーム源のＹ軸方向ずれ補正する補正係数を順に求める手順を示している。
［００８１］
先ず、基準のビーム源ｍが設定される。複数のビーム源内で何れのビーム源を基準のビーム源として設定するかは任意とすることができる。例えば、ビーム源の個数が“７”である場合に、ｍ＝４として中央に位置する第４番目のビーム源を基準とすることができる（Ｓ７ａ）。
［００８２］
次に、基準のビーム源に対して隣接するビーム源のＸ軸方向ずれを求め、この求められたＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求め、さらに、隣接するビーム源のＸ軸方向ずれを求めて補正係数を求める。この演算を基準のビーム源の両側について行うことで、全てのビーム源について基準のビーム源に対してＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。
［００８３］
はじめに、基準のビーム源ｍに対して一方の側に存在するビーム源（ｍ−１，ｍ−２，…，１）についてＸ軸方向ずれの補正係数を求め（Ｓ７ｂ〜Ｓ７ｆ）、次に基準のビーム源ｍに対して他方の側に存在するビーム源（ｍ＋１，ｍ＋２，・・・，Ｎ）についてＸ軸方向ずれの補正係数を求める（Ｓ７ｇ〜Ｓ７ｋ）。
［００８４］
Ｘ軸方向ずれの補正係数を求める場合、ビーム源ｍとビーム源ｍ−１との走査画像から走査用ビームシンボルの斜めシンボルについて２点を指定し（Ｓ７ｂ）、これら指定[0014]
[0078]
In the above-mentioned correspondence with the frame, the shift amount of the horizontal symbol in the Y-axis direction is calculated by the shift coefficient of the Y-axis shift by associating the number of points with the frame. This calculation is performed by the following formula.
Y axis direction deviation correction coefficient=deviation amount×frame Y direction length/frame Y direction point/minimum resolution For example, the range of one frame is (47 mm×3 mm), and the number of sampling points in the Y direction of one frame is 68. Then, when the shift amount is −4 points in the Y-axis direction, −44=−4 (point)×3000 (um)/68 (point)/4 (mm).
[0079]
Next, the calculation of the X-axis direction deviation correction coefficient will be described.
[0080]
FIG. 15 is a flowchart for explaining the calculation of the X-axis direction deviation correction coefficient of the beam source (S7 in the flowchart of FIG. 8). In addition, here, in the case where a plurality of beam sources (the number of beam sources is N) is provided, a procedure for sequentially obtaining a correction coefficient for correcting the deviation of the other beam sources in the Y-axis direction with respect to the beam source m is shown. There is.
[0081]
First, the reference beam source m is set. Which of the plurality of beam sources is set as the reference beam source may be arbitrary. For example, when the number of beam sources is “7”, the fourth beam source located at the center can be used as a reference with m=4 (S7a).
[0082]
Next, the X-axis direction shift of the adjacent beam source with respect to the reference beam source is obtained, the correction coefficient for correcting the obtained X-axis direction shift is obtained, and the X-axis direction shift of the adjacent beam source is further obtained. Then, the correction coefficient is obtained. By performing this calculation on both sides of the reference beam source, it is possible to obtain correction coefficients for all the beam sources, which correct the deviation in the X-axis direction with respect to the reference beam source.
[0083]
First, the correction coefficient for the X-axis direction deviation is obtained for the beam sources (m-1, m-2,..., 1) existing on one side of the reference beam source m (S7b to S7f), and then the reference The correction coefficient for the X-axis direction deviation is obtained for the beam sources (m+1, m+2,..., N) existing on the other side with respect to the beam source m (S7g to S7k).
[0084]
When obtaining the correction coefficient for the X-axis direction deviation, two points are designated for the oblique symbol of the scanning beam symbol from the scanning images of the beam source m and the beam source m-1 (S7b), and these designations are made.

【００１５】
された２点のＹ軸方向のずれ量を求める（Ｓ７ｃ）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＸ軸方向ずれ補正係数を算出する（Ｓ７ｄ）。
［００８５］
ｍ＝ｍ−１として（Ｓ７ｅ）、ｍと“０”とを比較し（Ｓ７ｆ）、ｍが“０”となるまで（Ｓ７ｂ）〜（Ｓ７ｅ）の工程を繰り返すことによって、基準のビーム源１〜ｍ−１のビーム源についてＸ軸方向ずれ補正係数が算出される。
［００８６］
次に、ビーム源ｍとビーム源ｍ＋１との走査画像から走査用ビームシンボルの斜めシンボルについて２点を指定し（Ｓ７ｇ）、これら指定された２点のＹ軸方向のずれ量を求める（Ｓ７ｈ）。この求められたＹ軸方向ずれ量からＸ軸方向ずれ補正係数が算出される（Ｓ７ｉ）。
［００８７］
ｍ＝ｍ＋１として（Ｓ７ｊ）、ｍと“Ｎ”とを比較し（Ｓ７ｋ）、ｍが“Ｎ”となるまで（Ｓ７ｇ）〜（Ｓ７ｊ）の工程を繰り返すことによって、基凖のビーム源ｍ＋１〜Ｎのビーム源についてＸ軸方向ずれ補正係数が算出される。
［００８８］
これによって、基準のビーム源ｍに対して全てのビーム源のＸ軸方向ずれを補正する補正係数を求めることができる。
［００８９］
図１６は、ビーム源間のＸ軸方向ずれ補正を説明するための図である。図１６Ａは、ビーム源ｍとビーム源ｍ−１と走査ビーム用シンボルとの位置関係を示し、図１６Ｂは、走査ビーム用シンボルの走査画像を示している。ビーム源ｍとビーム源ｍ−１との走査ビーム用シンボルの画像のＸ軸方向ずれは、斜めシンボルが水平シンボルに対して４５度の角度にある場合にはＹ軸方向ずれとして観察される。ここで、図１６Ｃに示すように、走査ビーム用シンボルの斜めシンボル（実線で表示）についてチェックＮｏ．１とチェックＮｏ．２とを指定し、これら指定された点のＹ軸方向のポイント数でずれ量が求められる。
［００９０］
なお、ここでは、ずれ量は図中のチェックＮｏ．１のポイントからチェックＮｏ．２のポイントを差し引いたポイント数で表わされる。
［００９１］
図１７はフレームとＸ軸方向ずれとの関係を示している。図１７Ｂおよび図１７Ｃは、一フレームの範囲及び一フレームのポイント数の一例を示し、Ｘ方向にｐｘ分だけずれている状態を示している。図１７Ａは、二つの走査ビーム用シンボルの走査画像（それぞれ片側のみが示されている）を示し、Ｘ方向にｐｘだけずれた状態がＹ方向にｐｙ（＝[0015]
The amount of deviation of the two points in the Y-axis direction is calculated (S7c). An X axis direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y axis direction deviation amount (S7d).
[0085]
By setting m=m−1 (S7e), m is compared with “0” (S7f), and the steps (S7b) to (S7e) are repeated until m becomes “0”. The X-axis direction deviation correction coefficient is calculated for the beam sources up to m-1.
[0086]
Next, two points are designated for the oblique symbols of the scanning beam symbol from the scanning images of the beam source m and the beam source m+1 (S7g), and the shift amount of these designated two points in the Y-axis direction is obtained (S7h). .. An X-axis direction deviation correction coefficient is calculated from the obtained Y-axis direction deviation amount (S7i).
[0087]
By setting m=m+1 (S7j), comparing m with "N" (S7k), and repeating the steps (S7g) to (S7j) until m becomes "N", the beam sources m+1 to The X-axis direction deviation correction coefficient is calculated for the N beam sources.
[0088]
With this, it is possible to obtain the correction coefficient for correcting the deviation of all the beam sources in the X-axis direction with respect to the reference beam source m.
[0089]
FIG. 16 is a diagram for explaining the X-axis direction deviation correction between the beam sources. FIG. 16A shows the positional relationship among the beam source m, the beam source m−1, and the scanning beam symbol, and FIG. 16B shows the scanned image of the scanning beam symbol. The X-axis direction deviation of the scanning beam symbol images between the beam source m and the beam source m-1 is observed as the Y-axis direction deviation when the oblique symbol is at an angle of 45 degrees with respect to the horizontal symbol. Here, as shown in FIG. 16C, the check No. for the diagonal symbol (displayed by a solid line) of the scanning beam symbol. 1 and check No. 2 is designated, and the shift amount is obtained by the number of points in the Y-axis direction of these designated points.
[0090]
In addition, here, the shift amount is the check No. in the figure. Check No. 1 from the point 1 It is represented by the number of points less two points.
[0091]
FIG. 17 shows the relationship between the frame and the displacement in the X-axis direction. FIGS. 17B and 17C show an example of the range of one frame and the number of points in one frame, and show a state of being shifted by px in the X direction. FIG. 17A shows scanned images of two scanning beam symbols (only one side of each is shown), and a state shifted by px in the X direction is py(=

【００１６】
ｐｘ）だけずれた状態として観察される。
［００９２］
フレームはｘ方向長さＬｘ（例えば、４７ｍｍ）とｙ方向長さＬｙ（例えば、３ｍｍ）とを有し、Ｘ方向にＰｘのポイント数を有し、ｙ方向にｐｙのポイント数を有する。
［００９３］
前記フレームとの対応関係において、斜めシンボルのＹ軸方向のずれ量をポイント数をフレームに対応づけることでＸ軸方向ずれのずれ係数が算出される。この算出は以下の式によって行われる。
Ｘ軸方向ずれ補正係数＝ずれ量×フレームＹ方向の長さ／フレームＹ方向のポイント／最小分解能
例えば、一フレームの範囲が（４７ｍｍ×３ｍｍ）であり、一フレームのＹ方向のサンプリング点数が６８であるとき、ずれ量としてＹ軸方向で２ポイント数分ずれている場合には、
２２＝２（ｐｏｉｎｔ）×３０００（ｕｍ）／６８（ｐｏｉｎｔ）／４（ｕｍ）となる。
［００９４］
図１８は、回転方向ずれ補正、Ｙ軸方向ずれ補正、及びＸ軸方向ずれ補正の補正演算の順序を説明するための図である。
［００９５］
図１８Ａは、一例として左から右に向かって順にビーム源の回転方向ずれ補正の演算処理を行う場合について示している。回転方向ずれ補正は、各ビーム源との間で関連がなく、一ビームの回転方向ずれ補正が他のビーム源の回転方向ずれ補正に影響しないため、ビーム源について任意の順序で行うことができる。
［００９６］
図１８Ｂは、Ｙ軸方向ずれ補正の順序の一例であり、７個のビーム源において中央のビーム源Ｎｏ．４を基準として順にＹ軸方向ずれ補正を行う。第１番目に基準のビーム源Ｎｏ．４に対して左側に隣接するＮｏ．３のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行い、次に、Ｎｏ．３とＮｏ．２のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行った後、Ｎｏ．２とＮｏ．１のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行って左方にあるビーム源のＹ軸方向ずれ補正を完了する。
［００９７］
次に、第４番目に基準のビーム源Ｎｏ，４に対して右側に隣接するＮｏ．５のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行い、次に、Ｎｏ．５とＮｏ．６のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行った後、Ｎｏ．６とＮｏ．７のビーム源との間でＹ軸方向ずれ補正を行って右方にあるビーム源のＹ軸方向ずれ補正を完了する。[0016]
It is observed as a state shifted by px).
[0092]
The frame has a length Lx in the x direction (for example, 47 mm) and a length Ly in the y direction (for example, 3 mm), has Px points in the X direction, and py points in the y direction.
[0093]
In the correspondence relationship with the frame, the shift coefficient of the X-axis direction shift is calculated by associating the amount of shift of the diagonal symbol in the Y-axis direction with the number of points in the frame. This calculation is performed by the following formula.
X-axis direction deviation correction coefficient=deviation amount×length in frame Y direction/point in frame Y direction/minimum resolution For example, the range of one frame is (47 mm×3 mm), and the number of sampling points in the Y direction of one frame is 68. And when the amount of deviation is two points in the Y-axis direction,
22=2 (point)×3000 (um)/68 (point)/4 (um).
[0094]
FIG. 18 is a diagram for explaining the order of the correction calculation of the rotational direction deviation correction, the Y axis direction deviation correction, and the X axis direction deviation correction.
[0095]
FIG. 18A shows, as an example, the case where the calculation processing of the rotational direction deviation correction of the beam source is sequentially performed from left to right. Rotational direction deviation correction can be performed in any order for the beam sources, since there is no relationship between each beam source and the rotational direction deviation correction of one beam does not affect the rotational direction deviation correction of the other beam source. ..
[0096]
FIG. 18B is an example of the order of the correction of the Y-axis direction shift, and in the seven beam sources, the central beam source No. The deviation correction in the Y-axis direction is sequentially performed with reference to 4. The first reference beam source No. No. 4 adjacent to the left side with respect to No. No. 3 beam source is used to correct the deviation in the Y-axis direction. 3 and No. No. 2 after performing the Y-axis direction deviation correction with the beam source of No. 2 2 and No. The deviation correction in the Y-axis direction is performed between the first beam source and the deviation correction in the Y-axis direction of the beam source on the left side.
[0097]
Next, the No. 4 adjacent to the right side of the reference beam source No. 4 is the fourth. No. 5 beam source is used to correct the deviation in the Y-axis direction. 5 and No. After performing the Y-axis direction deviation correction with the beam source of No. 6, 6 and No. The deviation correction in the Y-axis direction is performed with the beam source No. 7 to complete the deviation correction in the Y-axis direction of the beam source on the right side.

【００１７】
［００９８］
これにより、全てのビーム源についてのＹ軸方向ずれを補正することができる。
［００９９］
図１８Ｃは、Ｘ軸方向ずれ補正の順序の一例であり、Ｙ軸方向ずれ補正と同様に、７個のビーム源において中央のビーム源Ｎｏ．４を基準として順にＸ軸方向ずれ補正を行って全てのビーム源のＸ軸方向ずれ補正を行う。
［０１００］
なお、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向の補正において、補正を補正後のマークと順次比較することによって補正を行う場合、基準のマークに対する補正係数を求める場合には、前回の補正値を考慮する必要がある。
［０１０１］
次に、本発明の走査ビーム照射装置のアプリケーション上の動作を説明する。
図１９は、表示画面例であり、走査画像を表示する画像、走査ビーム用シンボル等のマークを用いて補正処理をための画像を表示する。
［０１０２］
図１９の左方画面には走査画像が表示され、この走査画像に表示された走査ビーム用シンボル等のマークの所定位置を指定することができる。走査画像上のポイントの座標値は、図１９の左方画面の下方部分に表示され、“Ｐｌｏｔ１”のボタンをクリックすると、第１の補正ポイントの座標値がその右部分に表示され、同様に“Ｐｌｏｔ２”のボタンをクリックすると、第２の補正ポイントの座標値がその右部分に表示される。
［０１０３］
図１９の右方画面には走査ビーム用シンボルと指定された補正ポイントとが表示され、その下方には補正事項や操作内容を選択するボタン、及び婦正事項を表すガイドリストが表示される。
［０１０４］
補正事項を選択するボタンは、回転方向ずれ補正（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ａｄｊｕｓｔ）を選択するボタン、Ｙ軸方向ずれ補正（Ｙ ａｘｉａｌ ａｄｊｕｓｔ）を避択するボタン、Ｘ軸方向ずれ補正（Ｘ ａｘｉａｌ ａｄｊｕｓｔ）を選択するボタンがある。操作内容を選択するボタンとして、“Ｐｌｏｔ１”，“Ｐｌｏｔ２”に表示された補正ポイントをガイドリストに追加して登録する“Ｎｅｘｔ”ボタン、元にもどす“Ｂａｃｋ”ボタンが設けられる。
［０１０５］
ガイドリストには、回転方向ずれ補正、Ｙ軸方向ずれ補正、Ｘ軸方向ずれ補正等の各補正事項について、ずれ補正係数（パラメータ）がその状態に応じて表示される。例えば、補正係数が既に取得されている状態、現在取得中である状態、取得前の状態等を、背景色を異ならせて表示することができる。なお、図１９では、ガイドリストの一部のみを示している。[0017]
[0098]
This makes it possible to correct the deviation in the Y-axis direction for all the beam sources.
[0099]
FIG. 18C is an example of the order of the X-axis direction deviation correction. Similar to the Y-axis direction deviation correction, the central beam source No. 7 among the seven beam sources is shown. 4 is used as a reference to perform X-axis direction deviation correction in order to perform X-axis direction deviation correction of all beam sources.
[0100]
In the correction in the Y-axis direction and the X-axis direction, when the correction is performed by sequentially comparing the corrected mark with the corrected mark, it is necessary to consider the previous correction value when the correction coefficient for the reference mark is obtained. There is.
[0101]
Next, the application operation of the scanning beam irradiation apparatus of the present invention will be described.
FIG. 19 is an example of a display screen, and displays an image for displaying a scanned image and an image for correction processing using marks such as symbols for scanning beams.
[0102]
A scan image is displayed on the left screen of FIG. 19, and a predetermined position of a mark such as a symbol for a scanning beam displayed on this scan image can be designated. The coordinate value of the point on the scanned image is displayed in the lower part of the left screen of FIG. 19, and when the “Plot1” button is clicked, the coordinate value of the first correction point is displayed in the right part thereof, and similarly. When the "Plot2" button is clicked, the coordinate value of the second correction point is displayed in the right part.
[0103]
The scanning beam symbol and the designated correction point are displayed on the right screen of FIG. 19, and a button for selecting a correction item or operation content and a guide list indicating a correction item are displayed below the symbol.
[0104]
As a button for selecting correction items, a button for selecting rotational direction misalignment correction (rotational adjust), a button for avoiding Y axis direction misalignment correction (Y axial adjust), and an X axis direction misalignment correction (X axial adjust) are selected. There is a button. As buttons for selecting the operation content, a "Next" button for adding and registering the correction points displayed in "Plot1", "Plot2" to the guide list, and a "Back" button for returning the correction points are provided.
[0105]
In the guide list, misregistration correction coefficients (parameters) are displayed according to the state of each correction item such as rotational direction deviation correction, Y axis direction deviation correction, and X axis direction deviation correction. For example, the state in which the correction coefficient has already been acquired, the state in which the correction coefficient is currently acquired, the state before acquisition, and the like can be displayed with different background colors. Note that FIG. 19 shows only part of the guide list.

Claims (10)

試料を支持し少なくとも二次元方向に移動可能なステージと、
前記試料に走査ビームを照射するビーム源と、
前記試料に設けられたマークと、
前記走査ビームの照射位置を検出する検出機構と、
前記検出機構からの検出信号に基づき走査画像を形成する画像形成機構と、
前記画像形成機構によって形成された走査画像と前記マークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出し且つ該位置ずれ補正係数に基づき前記ビーム源およびステージの駆動を制御する制御機構とを備えていることを特徴とする走査ビーム照射装置。
A stage that supports the sample and is movable in at least two dimensions
A beam source for irradiating the sample with a scanning beam,
A mark provided on the sample,
A detection mechanism for detecting the irradiation position of the scanning beam,
An image forming mechanism that forms a scanning image based on a detection signal from the detection mechanism,
A control mechanism that detects a positional deviation between the scan image formed by the image forming mechanism and the mark, calculates a positional deviation correction coefficient, and controls the drive of the beam source and the stage based on the positional deviation correction coefficient. A scanning beam irradiation device characterized by being provided.
前記走査ビームは、荷電電子ビームから成ることを特徴とする請求項１記載の走査ビーム照射装置。
The scanning beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein the scanning beam is a charged electron beam.
前記マークは前記ステージの座標を検出するためのステージ用シンボルから成り、該ステージ用シンボルは、ステージ上の位置を定める位置シンボルと、位置シンボルの方向を定める方向シンボルとを備えていることを特徴とする請求項1に記載の走査ビーム照射装置。
The mark comprises a stage symbol for detecting the coordinates of the stage, and the stage symbol includes a position symbol that determines a position on the stage and a direction symbol that determines a direction of the position symbol. The scanning beam irradiation device according to claim 1.
前記検出機構は、走査ビームが照射された試料からの荷電粒子を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の走査ビーム照射装置。
The scanning beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein the detection mechanism is configured to detect charged particles from the sample irradiated with the scanning beam.
前記画像形成機構は、前記検出機構からの検出信号に基づいて走査画像を形成し且つ該走査画像を記憶する走査画像記憶部を含むことを特徴とする請求項１記載の走査ビーム照射装置。
The scanning beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein the image forming mechanism includes a scanning image storage unit that forms a scanning image based on a detection signal from the detection mechanism and stores the scanning image.
前記制御機構は、前記画像形成機構によって得られた走査画像と前記マークとの位置ずれを検出して位置ずれ補正係数を算出する位置ずれ補正係数算出部と、該位置ずれ補正係数に基づき前記ビーム源およびステージの駆動を制御する制御部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の走査ビーム照射装置。
The control mechanism detects a positional deviation between the scan image obtained by the image forming mechanism and the mark and calculates a positional deviation correction coefficient, and a beam misalignment correction coefficient calculation unit that calculates the positional deviation correction coefficient. The scanning beam irradiation apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls driving of the source and the stage.
更に前記位置ずれ補正係数を記憶する記憶部を備えていることを特徴とする請求項６記載の走査ビーム照射装置。
The scanning beam irradiation apparatus according to claim 6, further comprising a storage unit that stores the positional deviation correction coefficient.
複数のビーム源を備え、
前記マークは前記各ビーム源の走査ビームの各走査範囲内に設ける走査ビーム用シンボルであり、該走査ビーム用シンボルの走査画像の位置ずれから、走査ビームの座標系においてビーム源の回転方向ずれ、Ｙ軸方向ずれ、Ｘ軸方向ずれの少なくともいずれか一つの位置ずれ量を求めることを特徴とする請求項1に記載の走査ビーム照射装置。
With multiple beam sources,
The mark is a scanning beam symbol provided within each scanning range of the scanning beam of each beam source, and from the positional deviation of the scanning image of the scanning beam symbol, the rotational direction deviation of the beam source in the coordinate system of the scanning beam, 2. The scanning beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein at least one of the positional deviation amount of the Y-axis direction deviation and the X-axis direction deviation is obtained.
前記走査ビーム用シンボルは、前記走査方向の直線を含む水平シンボルと、前記水平シンボルに対して斜め方向の直線を含む斜めシンボルとを備えることを特徴とする請求項８に記載の走査ビーム照射装置。
9. The scanning beam irradiation apparatus according to claim 8, wherein the scanning beam symbol includes a horizontal symbol including a straight line in the scanning direction and an oblique symbol including a straight line in an oblique direction with respect to the horizontal symbol. ..
前記水平シンボルの両端のＹ軸方向の位置ずれ量から回転方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの水平シンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＹ軸方向ずれを求め、二つのビーム源により得られる走査画像の二つの斜めシンボルにおいて同一部分のＹ軸方向の位置ずれ量からＸ軸方向ずれを求めることを特徴とする請求項９に記載の走査ビーム照射装置。




The rotational displacement is obtained from the positional displacement amount of the both ends of the horizontal symbol in the Y-axis direction, and the positional displacement amount in the Y-axis direction of the same portion in the two horizontal symbols of the scan image obtained by the two beam sources is displaced in the Y-axis direction. 10. The scanning beam irradiation apparatus according to claim 9, wherein the X-axis direction deviation is obtained from the positional deviation amount of the same portion in the Y-axis direction in the two diagonal symbols of the scanning image obtained by the two beam sources. ..




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