KR102676080B1

KR102676080B1 - 멀티 전자 빔 화상 취득 방법, 멀티 전자 빔 화상 취득 장치 및 멀티 전자 빔 검사 장치

Info

Publication number: KR102676080B1
Application number: KR1020220044293A
Authority: KR
Inventors: 고이치 이시이; 초사쿠 노다
Original assignee: 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2024-06-19

Abstract

화상을 촬상하기 위한 검출기와는 다른 측정 수단을 사용하지 않고, 멀티 1차 전자 빔의 주사에 수반되는 멀티 2차 전자 빔의 위치 이동을 상쇄하는 멀티 2차 전자 빔의 편향 조정이 이루어진 화상을 취득 가능한 멀티 전자 빔 화상 취득 방법, 멀티 전자 빔 화상 취득 장치 및 멀티 전자 빔 검사 장치를 제공한다. 본 발명의 일 양태의 멀티 전자 빔 화상 취득 방법은, 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행하고, 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다 검출된 대표 2차 전자 빔의 검출 화상에 기초하여 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표를 취득하고, 취득된 복수의 좌표를 사용하여, 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 소정의 검출 엘리먼트에 대한 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 전자 빔 화상 취득 방법, 멀티 전자 빔 화상 취득 장치 및 멀티 전자 빔 검사 장치{MULTI ELECTRON BEAM IMAGE ACQUIRING METHOD, MULTI ELECTRON BEAM IMAGE ACQUIRING APPARATUS, AND MULTI ELECTRON BEAM INSPECTION APPARATUS}

[관련 출원]

본 출원은, 일본 특허 출원 제2021-068194호(출원일: 2021년 4월 14일） 및 일본 특허 출원 제2021-197862호(출원일: 2021년 12월 6일)를 기초 출원으로 하는 우선권을 향수한다. 본 출원은 이 기초 출원을 참조함으로써 기초 출원의 모든 내용을 포함한다.

본 발명의 실시 형태는, 멀티 전자 빔 화상 취득 방법, 멀티 전자 빔 화상 취득 장치 및 멀티 전자 빔 검사 장치에 관한 것으로, 예를 들어 멀티 1차 전자 빔을 기판에 조사하여, 기판으로부터 방출되는 멀티 2차 전자 빔을 검출해서 화상을 얻는 방법에 관한 것이다.

근년, 대규모 집적 회로(LSI)의 고집적화 및 대용량화에 수반하여, 반도체 소자에 요구되는 회로 선폭은 점점 좁아져 가고 있다. 그리고, 막대한 제조 비용이 드는 LSI의 제조에 있어서, 수율의 향상은 필수불가결하다. 그러나, 1기가 비트급의 DRAM(랜덤 액세스 메모리)으로 대표되는 바와 같이, LSI를 구성하는 패턴은, 서브마이크론 내지 나노미터의 오더로 되고 있다. 근년, 반도체 웨이퍼 위에 형성되는 LSI 패턴 치수의 미세화에 수반하여, 패턴 결함으로서 검출해야 할 치수도 매우 작은 것으로 되고 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼 위에 전사된 초미세 패턴의 결함을 검사하는 패턴 검사 장치의 고정밀도화가 필요하다. 그 밖에, 수율을 저하시키는 큰 요인의 하나로서, 반도체 웨이퍼 위에 초미세 패턴을 포토리소그래피 기술로 노광, 전사할 때에 사용되는 마스크의 패턴 결함을 들 수 있다. 그 때문에, LSI 제조에 사용되는 전사용 마스크의 결함을 검사하는 패턴 검사 장치의 고정밀도화가 필요하다.

검사 장치에서는, 예를 들어 전자 빔을 사용한 멀티 빔을 검사 대상 기판에 조사하고, 검사 대상 기판으로부터 방출되는 각 빔에 대응하는 2차 전자를 검출하여, 패턴 화상을 촬상한다. 그리고 촬상된 측정 화상과, 설계 데이터, 혹은 기판 위의 동일 패턴을 촬상한 측정 화상과 비교함으로써 검사를 행하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어, 동일 기판 위의 상이한 장소의 동일 패턴을 촬상한 측정 화상 데이터끼리를 비교하는 「die to die(다이-다이) 검사」나, 패턴 설계된 설계 데이터를 베이스로 설계 화상 데이터(참조 화상)를 생성하고, 이것과 패턴을 촬상한 측정 데이터가 되는 측정 화상을 비교하는 「die to database(다이-데이터베이스) 검사」가 있다. 촬상된 화상은 측정 데이터로서 비교 회로로 보내진다. 비교 회로에서는, 화상끼리의 위치 정렬의 후, 측정 데이터와 참조 데이터를 적절한 알고리즘에 따라 비교하여, 일치하지 않는 경우에는, 패턴 결함 있음이라 판정한다.

멀티 빔을 사용하여 촬상하는 경우, 멀티 1차 전자 빔을 소정의 범위에서 주사한다. 따라서, 각 2차 전자 빔의 방출 위치는 시시각각으로 변화한다. 방출 위치가 변화된 각 2차 전자 빔을 멀티 검출기가 대응하는 검출 영역 내에 조사시키기 위해서는, 방출 위치의 변화에 기인하는 멀티 2차 전자 빔의 위치 이동을 복귀시키는 편향이 필요하게 된다.

멀티 빔은 아니지만, 전자 현미경에 있어서, 시료를 전자 빔으로 주사하여, 시료를 투과한 전자 빔을 복귀 코일로 복귀시킨 다음, 검출기로 검출한다. 복귀 코일의 복귀량은, 검출기와는 다른 카메라로 사전에 촬상한 화상의 변화량으로부터 계산하는 것이 개시되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2006-196236호 공보 참조). 이러한 방법에서는, 화상을 취득하기 위한 검출기와는 다른 고해상도의 촬상 소자가 필요하게 된다는 문제가 있었다. 그 때문에, 2종류의 검출기를 설치할 필요가 생겨, 장치의 대형화, 고비용화로 이어지게 된다. 또한, 조정의 정밀도가 불충분해지는 경우도 발생할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 화상을 촬상하기 위한 검출기와는 다른 측정 수단을 사용하지 않고, 멀티 1차 전자 빔의 주사에 수반되는 멀티 2차 전자 빔의 위치 이동을 상쇄하는 멀티 2차 전자 빔의 편향 조정이 이루어진 화상을 취득 가능한 멀티 전자 빔 화상 취득 방법, 멀티 전자 빔 화상 취득 장치 및 멀티 전자 빔 검사 장치를 제공한다.

본 발명의 일 양태의 멀티 전자 빔 화상 취득 방법은,

멀티 1차 전자 빔으로부터 선택된 대표 1차 전자 빔을, 기판을 적재하는 스테이지 위의 미리 설정되는 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치에 조사하고,

대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 대표 1차 전자 빔의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행하고,

대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건에서 행해진 주사에서의 대표 2차 전자 빔을 복수의 검출 엘리먼트를 갖는 멀티 검출기의 소정의 검출 엘리먼트에서 검출하고,

대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다 검출된 대표 2차 전자 빔의 검출 화상에 기초하여 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표를 취득하고,

취득된 복수의 좌표를 사용하여, 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 소정의 검출 엘리먼트에 대한 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하고,

스테이지 위에 적재된 기판 위를 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사함과 함께, 연산된 2차 빔 편향 조건을 따른 빔 편향에 의해 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 멀티 검출기로 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 기판의 2차 전자 화상을 취득하는

것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태의 멀티 전자 빔 화상 취득 장치는,

기판을 적재하는 스테이지와,

멀티 1차 전자 빔으로부터 선택된 대표 1차 전자 빔을, 스테이지 위의 미리 설정되는 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치에 조사하는 1차계 편향기와,

대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 대표 1차 전자 빔의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행하는 2차계 편향기와,

복수의 검출 엘리먼트를 갖고, 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건에서 행해진 주사에서의 대표 2차 전자 빔을 복수의 검출 엘리먼트의 소정의 검출 엘리먼트에서 검출하는 멀티 검출기와,

대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다 검출된 대표 2차 전자 빔의 검출 화상에 기초하여 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표를 취득하는 좌표 취득 회로와,

취득된 복수의 좌표를 사용하여, 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 소정의 검출 엘리먼트에 대한 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하는 편향 조건 연산 회로

를 구비하고,

1차계 편향기에 의해 스테이지 위에 적재된 기판 위를 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사함과 함께, 연산된 2차 빔 편향 조건을 따른 2차계 편향기에 의한 빔 편향에 의해 상기 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 멀티 검출기로 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 기판의 2차 전자 화상을 취득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태의 멀티 전자 빔 검사 장치는,

기판을 적재하는 스테이지와,

를 구비하고,

1차계 편향기에 의해 스테이지 위에 적재된 기판 위를 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사함과 함께, 연산된 2차 빔 편향 조건을 따른 2차계 편향기에 의한 빔 편향에 의해 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 멀티 검출기로 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 기판의 2차 전자 화상을 취득하고,

취득된 2차 전자 화상의 적어도 일부와 소정의 화상을 비교하는 비교 회로를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양태의 멀티 전자 빔 화상 취득 장치는,

기판을 적재하는 스테이지와,

멀티 1차 전자 빔을 대표하는 대표 1차 전자 빔을, 스테이지 위의 미리 설정되는 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치에 시기를 어긋나게 하여 차례로 조사하는 1차계 편향기와,

1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다 검출된 대표 2차 전자 빔의 검출 화상을 합성하는 화상 합성 회로와,

합성된 합성 화상을 사용하여, 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 소정의 검출 엘리먼트에 대한 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하는 편향 조건 연산 회로

를 구비하고,

1차계 편향기에 의해 스테이지 위에 적재된 기판 위를 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사함과 함께, 연산된 2차 빔 편향 조건을 따른 2차계 편향기에 의한 빔 편향에 의해 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 멀티 검출기로 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 기판의 2차 전자 화상을 취득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양태의 멀티 전자 빔 검사 장치는,

기판을 적재하는 스테이지와,

를 구비하고,

도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 검사 장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 성형 애퍼처 어레이 기판의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 반도체 기판에 형성되는 복수의 칩 영역의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 검사 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 조정 회로의 내부 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은, 실시 형태 1에 있어서의 검사 방법의 주요부 공정의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 빔 선택의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 스캔 중심으로 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 11의 (a) 내지 도 11의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 12의 (a) 내지 도 12의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 13의 (a)와 도 13의 (b)는, 실시 형태 1에 있어서의 합성 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 빔 주사 범위와 2차 빔 주사 범위의 상대 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는, 실시 형태 1에 있어서의 조정 후의 합성 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은, 실시 형태 1에 있어서의 비교 회로 내의 구성의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 17은, 실시 형태 2에 있어서의 대표 1차 전자 빔을 설명하기 위한 도면이다.
도 18의 (a) 내지 도 18의 (c)는, 실시 형태 2에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 19의 (a) 내지 도 19의 (c)는, 실시 형태 2에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 20의 (a) 내지 도 20의 (c)는, 실시 형태 2에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 21의 (a) 내지 도 21의 (c)는, 실시 형태 2에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시 형태에서는, 화상을 촬상하기 위한 검출기와는 다른 측정 수단을 사용하지 않고, 멀티 1차 전자 빔의 주사에 수반되는 멀티 2차 전자 빔의 위치 이동을 상쇄하는 멀티 2차 전자 빔의 편향 조정이 이루어진 화상을 취득 가능한 장치 및 방법을 제공한다.

이하, 실시 형태에서는, 멀티 전자 빔 화상 취득 장치의 일례로서, 멀티 전자 빔을 사용한 검사 장치에 대하여 설명한다. 단, 이것에 한정되는 것은 아니다. 멀티 1차 전자 빔을 조사하여, 기판으로부터 방출되는 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 화상을 취득하는 장치이면 된다.

실시 형태 1.

도 1은, 실시 형태 1에 있어서의 검사 장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 1에 있어서, 기판에 형성된 패턴을 검사하는 검사 장치(100)는, 멀티 전자 빔 검사 장치의 일례이다. 검사 장치(100)는, 화상 취득 기구(150) 및 제어계 회로(160)를 구비하고 있다. 화상 취득 기구(150)는, 전자 빔 칼럼(102)(전자 경통) 및 검사실(103)을 구비하고 있다. 전자 빔 칼럼(102) 내에는, 전자총(201), 전자 렌즈(202), 성형 애퍼처 어레이 기판(203), 빔 선택 애퍼처 기판(232), 구동 기구(234), 전자 렌즈(205), 일괄 블랭킹 편향기(212), 제한 애퍼처 기판(213), 전자 렌즈(206), 전자 렌즈(207)(대물 렌즈), 주편향기(208), 부편향기(209), E×B 분리기(214)(빔 세퍼레이터), 편향기(218), 전자 렌즈(224), 편향기(226), 검출기 애퍼처 어레이 기판(228) 및 멀티 검출기(222)가 배치되어 있다. 전자총(201), 전자 렌즈(202), 성형 애퍼처 어레이 기판(203), 전자 렌즈(205), 일괄 블랭킹 편향기(212), 제한 애퍼처 기판(213), 빔 선택 애퍼처 기판(232), 전자 렌즈(206), 전자 렌즈(207)(대물 렌즈), 주편향기(208) 및 부편향기(209)에 의해 1차 전자 광학계(151)(조명 광학계)를 구성한다. 또한, 전자 렌즈(207), E×B 분리기(214), 편향기(218), 전자 렌즈(224) 및 편향기(226)에 의해 2차 전자 광학계(152)(검출 광학계)를 구성한다.

검사실(103) 내에는, 적어도 XY 방향으로 이동 가능한 스테이지(105)가 배치된다. 스테이지(105) 위에는, 검사 대상이 되는 기판(101)(시료)이 배치된다. 기판(101)에는, 노광용 마스크 기판 및 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판이 포함된다. 기판(101)이 반도체 기판인 경우, 반도체 기판에는 복수의 칩 패턴(웨이퍼 다이)이 형성되어 있다. 기판(101)이 노광용 마스크 기판인 경우, 노광용 마스크 기판에는, 칩 패턴이 형성되어 있다. 칩 패턴은, 복수의 도형 패턴에 의해 구성된다. 이러한 노광용 마스크 기판에 형성된 칩 패턴이 반도체 기판 위에 복수회 노광 전사됨으로써, 반도체 기판에는 복수의 칩 패턴(웨이퍼 다이)이 형성되게 된다. 이하, 기판(101)이 반도체 기판인 경우를 주로 설명한다. 기판(101)은, 예를 들어 패턴 형성면을 상측을 향하게 하여 스테이지(105)에 배치된다. 또한, 스테이지(105) 위에는, 검사실(103)의 외부에 배치된 레이저 측장 시스템(122)으로부터 조사되는 레이저 측장용 레이저광을 반사하는 미러(216)가 배치되어 있다. 또한, 스테이지(105) 위에는, 기판(101)면과 동일한 높이 위치에 조정되는 마크(111)가 배치된다. 마크(111)로서, 예를 들어 십자 패턴이 형성된다.

또한, 멀티 검출기(222)는, 전자 빔 칼럼(102)의 외부에서 검출 회로(106)에 접속된다. 검출 회로(106)는, 칩 패턴 메모리(123)에 접속된다.

멀티 검출기(222)는, 어레이형으로 배치되는 복수의 검출 엘리먼트를 갖는다. 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)에는, 복수의 검출 엘리먼트의 배열 피치로 복수의 개구부가 형성된다. 복수의 개구부는, 예를 들어 원형으로 형성된다. 각 개구부의 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트의 중심 위치에 맞춰서 형성된다. 또한, 개구부의 사이즈는, 검출 엘리먼트의 전자 검출면의 영역 사이즈보다도 작게 형성된다. 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)은, 멀티 검출기(222)의 구성의 일부로서 일체로 구성되어 있어도 된다.

제어계 회로(160)에서는, 검사 장치(100) 전체를 제어하는 제어 계산기(110)가, 버스(120)를 통해, 위치 회로(107), 비교 회로(108), 참조 화상 작성 회로(112), 스테이지 제어 회로(114), 렌즈 제어 회로(124), 블랭킹 제어 회로(126), 편향 제어 회로(128), E×B 제어 회로(133), 편향 조정 회로(134), 빔 선택 애퍼처 제어 회로(136), 화상 합성 회로(138), 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(109), 메모리(118) 및 프린터(119)에 접속되어 있다. 또한, 편향 제어 회로(128)는, DAC(디지털/아날로그 변환) 증폭기(144, 146, 148, 149)에 접속된다. DAC 증폭기(146)는, 주편향기(208)에 접속되고, DAC 증폭기(144)는, 부편향기(209)에 접속된다. DAC 증폭기(148)는, 편향기(218)에 접속된다. DAC 증폭기(149)는, 편향기(226)에 접속된다.

또한, 칩 패턴 메모리(123)는, 비교 회로(108) 및 화상 합성 회로(132)에 접속되어 있다. 또한, 스테이지(105)는, 스테이지 제어 회로(114)의 제어하에 구동 기구(142)에 의해 구동된다. 구동 기구(142)에서는, 예를 들어 스테이지 좌표계에 있어서의 X 방향, Y 방향, θ 방향으로 구동하는 3축(X-Y-θ) 모터의 같은 구동계가 구성되고, XYθ 방향으로 스테이지(105)가 이동 가능하게 되어 있다. 이들의, 도시하지 않은 X 모터, Y 모터, θ 모터는, 예를 들어 스텝 모터를 사용할 수 있다. 스테이지(105)는, XYθ 각축의 모터에 의해 수평 방향 및 회전 방향으로 이동 가능하다. 그리고, 스테이지(105)의 이동 위치는 레이저 측장 시스템(122)에 의해 측정되어, 위치 회로(107)에 공급된다. 레이저 측장 시스템(122)은, 미러(216)로부터의 반사광을 수광함으로써, 레이저 간섭법의 원리로 스테이지(105)의 위치를 측장한다. 스테이지 좌표계는, 예를 들어 멀티 1차 전자 빔(20)의 광축에 직교하는 면에 대해서, 1차 좌표계의 X 방향, Y 방향, θ 방향이 설정된다.

전자 렌즈(202), 전자 렌즈(205), 전자 렌즈(206), 전자 렌즈(207) 및 전자 렌즈(224)는, 렌즈 제어 회로(124)에 의해 제어된다. E×B 분리기(214)는, E×B 제어 회로(133)에 의해 제어된다. 또한, 일괄 편향기(212)는, 2극 이상의 전극에 의해 구성되는 정전형의 편향기이며, 전극마다 도시하지 않은 DAC 증폭기를 통해 블랭킹 제어 회로(126)에 의해 제어된다. 부편향기(209)는, 4극 이상의 전극에 의해 구성되는 정전형의 편향기이며, 전극마다 DAC 증폭기(144)를 통해 편향 제어 회로(128)에 의해 제어된다. 주편향기(208)는, 4극 이상의 전극에 의해 구성되는 정전형의 편향기이며, 전극마다 DAC 증폭기(146)를 통해 편향 제어 회로(128)에 의해 제어된다. 편향기(218)는, 4극 이상의 전극에 의해 구성되는 정전형의 편향기이며, 전극마다 DAC 증폭기(148)를 통해 편향 제어 회로(128)에 의해 제어된다. 또한, 편향기(226)는, 4극 이상의 전극에 의해 구성되는 정전형의 편향기이며, 전극마다 DAC 증폭기(149)를 통해 편향 제어 회로(128)에 의해 제어된다.

빔 선택 애퍼처 기판(232)은, 구동 기구(234)에 의해 구동되고, 구동 기구(234)는, 빔 선택 애퍼처 제어 회로(136)에 의해 제어된다.

전자총(201)에는, 도시하지 않은 고압 전원 회로가 접속되고, 전자총(201) 내의 도시하지 않은 필라멘트(캐소드)와 인출 전극(애노드) 사이로의 고압 전원 회로로부터의 가속 전압의 인가와 함께, 다른 인출 전극(웨넬트)의 전압의 인가와 소정의 온도의 캐소드 가열에 의해, 캐소드로부터 방출된 전자군이 가속되고, 전자 빔(200)이 되어 방출된다.

여기서, 도 1에서는, 실시 형태 1을 설명하는 데 있어 필요한 구성을 기재하고 있다. 검사 장치(100)에 있어서, 통상, 필요한 그 밖의 구성을 구비하고 있어도 상관없다.

도 2는, 실시 형태 1에 있어서의 성형 애퍼처 어레이 기판의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 2에 있어서, 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에는, 2차원형의 가로(x 방향) m₁열×세로(y 방향) n₁단(m₁, n₁은 2 이상의 정수)의 구멍(개구부)(22)이 x, y 방향으로 소정의 배열 피치로 형성되어 있다. 도 2의 예에서는, 23×23의 구멍(개구부)(22)이 형성되어 있는 경우를 나타내고 있다. 각 구멍(22)은, 모두 동일한 치수 형상의 직사각형으로 형성된다. 또는, 동일한 외경의 원형이어도 상관없다. 이들 복수의 구멍(22)을 전자 빔(200)의 일부가 각각 통과함으로써, 멀티 1차 전자 빔(20)이 형성되게 된다. 다음으로, 2차 전자 화상을 취득하는 경우에 있어서의 화상 취득 기구(150)의 동작에 대하여 설명한다. 1차 전자 광학계(151)는, 기판(101)을 멀티 1차 전자 빔(20)으로 조사한다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다.

전자총(201)(방출원)으로부터 방출된 전자 빔(200)은, 전자 렌즈(202)에 의해 굴절되고, 성형 애퍼처 어레이 기판(203) 전체를 조명한다. 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 구멍(22)(개구부)이 형성되고, 전자 빔(200)은, 모든 복수의 구멍(22)이 포함되는 영역을 조명한다. 복수의 구멍(22)의 위치에 조사된 전자 빔(200)의 각 일부가, 이러한 성형 애퍼처 어레이 기판(203)의 복수의 구멍(22)을 각각 통과함으로써, 멀티 1차 전자 빔(20)이 형성된다.

형성된 멀티 1차 전자 빔(20)은, 전자 렌즈(205) 및 전자 렌즈(206)에 의해 각각 굴절되며, 중간 상(像) 및 크로스오버를 반복하면서, 멀티 1차 전자 빔(20)의 각 빔의 중간 상면에 배치된 E×B 분리기(214)를 통과해서 전자 렌즈(207)(대물 렌즈)로 진행한다.

멀티 1차 전자 빔(20)이 전자 렌즈(207)(대물 렌즈)에 입사하면, 전자 렌즈(207)는, 멀티 1차 전자 빔(20)을 기판(101)에 포커싱한다. 대물 렌즈(207)에 의해 기판(101)(시료)면 위에 초점이 맞추어진(포커싱된) 멀티 1차 전자 빔(20)은, 주편향기(208) 및 부편향기(209)에 의해 일괄하여 편향되고, 각 빔의 기판(101) 위의 각각의 조사 위치에 조사된다. 또한, 일괄 블랭킹 편향기(212)에 의해, 멀티 1차 전자 빔(20) 전체가 일괄하여 편향된 경우에는, 제한 애퍼처 기판(213)의 중심의 구멍으로부터 위치가 어긋나, 제한 애퍼처 기판(213)에 의해 멀티 1차 전자 빔(20) 전체가 차폐된다. 한편, 일괄 블랭킹 편향기(212)에 의해 편향되지 않은 멀티 1차 전자 빔(20)은, 도 1에 도시한 바와 같이 제한 애퍼처 기판(213)의 중심 구멍을 통과한다. 이러한 일괄 블랭킹 편향기(212)의 ON/OFF에 의해, 블랭킹 제어가 행해져, 빔의 ON/OFF가 일괄 제어된다. 이와 같이, 제한 애퍼처 기판(213)은, 일괄 블랭킹 편향기(212)에 의해 빔 OFF의 상태로 되도록 편향된 멀티 1차 전자 빔(20)을 차폐한다. 그리고, 빔 ON으로 되고 나서 빔 OFF로 될 때까지 형성된, 제한 애퍼처 기판(213)을 통과한 빔 군에 의해, 화상 취득용 멀티 1차 전자 빔(20)이 형성된다.

기판(101)의 원하는 위치에 멀티 1차 전자 빔(20)이 조사되면, 이러한 멀티 1차 전자 빔(20)이 조사된 것에 기인하여 기판(101)으로부터 멀티 1차 전자 빔(20)의 각 빔에 대응하는, 반사 전자를 포함하는 2차 전자의 다발(멀티 2차 전자 빔(300))이 방출된다.

기판(101)으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔(300)은, 전자 렌즈(207)를 통과하여, E×B 분리기(214)로 진행한다. E×B 분리기(214)는, 코일을 사용한 2극 이상의 복수의 자극과, 2극 이상의 복수의 전극을 갖는다. 예를 들어, 90° 씩 위상을 어긋나게 한 4극의 자극(전자 편향 코일)과, 동일하게 90° 씩 위상을 어긋나게 한 4극의 전극(정전 편향 전극)을 갖는다. 그리고, 예를 들어 대향하는 2극의 자극을 N극과 S극으로 설정함으로써, 이러한 복수의 자극에 의해 지향성의 자계를 발생시킨다. 마찬가지로, 예를 들어 대향하는 2극의 전극에 부호가 반대인 전위 V를 인가함으로써, 이러한 복수의 전극에 의해 지향성의 전계를 발생시킨다. 구체적으로는, E×B 분리기(214)는, 멀티 1차 전자 빔(20)의 중심 빔이 진행하는 방향(궤도 중심축)에 직교하는 면 위에 있어서 전계와 자계를 직교하는 방향으로 발생시킨다. 전계는 전자의 진행 방향에 상관 없이 동일한 방향으로 힘을 미치게 한다. 이에 반하여, 자계는 플레밍 왼손의 법칙에 따라 힘을 미치게 한다. 그 때문에 전자의 침입 방향에 의해 전자에 작용하는 힘의 방향을 변화시킬 수 있다. E×B 분리기(214)에 상측으로부터 침입해 오는 멀티 1차 전자 빔(20)에는, 전계에 의한 힘과 자계에 의한 힘이 서로 상쇄되어, 멀티 1차 전자 빔(20)은 하방으로 직진한다. 이에 반하여, E×B 분리기(214)에 하측으로부터 침입해 오는 멀티 2차 전자 빔(300)에는, 전계에 의한 힘과 자계에 의한 힘이 모두 동일한 방향으로 작용하여, 멀티 2차 전자 빔(300)은 비스듬하게 상방으로 구부러지고, 멀티 1차 전자 빔(20)의 궤도상으로부터 분리된다.

비스듬하게 상방으로 구부러진 멀티 2차 전자 빔(300)은, 편향기(218)에 의해, 더 구부러지고, 전자 렌즈(224)에 의해, 굴절되면서 멀티 검출기(222)에 투영된다. 멀티 검출기(222)는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 개구부를 통과해서 투영된 멀티 2차 전자 빔(300)을 검출한다. 멀티 1차 전자 빔(20)의 각 빔은, 멀티 검출기(222)의 검출면에 있어서, 멀티 2차 전자 빔(300)의 각 2차 전자 빔에 대응하는 검출 엘리먼트에 충돌하여, 전자를 증폭 발생시켜, 2차 전자 화상 데이터를 화소마다 생성한다. 멀티 검출기(222)로 검출된 강도 신호는, 검출 회로(106)로 출력된다. 각 1차 전자 빔은, 기판(101) 위에 있어서의 자신의 빔이 위치하는 x 방향의 빔간 피치와 y 방향의 빔간 피치로 둘러싸이는 서브 조사 영역 내에 조사되어, 당해 서브 조사 영역 내를 주사(스캔 동작)한다.

도 3은, 실시 형태 1에 있어서의 반도체 기판에 형성되는 복수의 칩 영역의 일례를 나타내는 도면이다. 도 3에 있어서, 기판(101)이 반도체 기판(웨이퍼)인 경우, 반도체 기판(웨이퍼)의 검사 영역(330)에는, 복수의 칩(웨이퍼 다이)(332)이 2차원의 어레이형으로 형성되어 있다. 각 칩(332)에는, 노광용 마스크 기판에 형성된 1칩분의 마스크 패턴이 도시하지 않은 노광 장치(스테퍼)에 의해 예를 들어 1/4로 축소되어 전사되어 있다. 1칩분의 마스크 패턴은, 일반적으로, 복수의 도형 패턴에 의해 구성된다.

도 4는, 실시 형태 1에 있어서의 검사 처리를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 각 칩(332)의 영역은, 예를 들어 y 방향을 향해 소정의 폭으로 복수의 스트라이프 영역(32)으로 분할된다. 화상 취득 기구(150)에 의한 스캔 동작은, 예를 들어 스트라이프 영역(32)마다 실시된다. 예를 들어, -x 방향으로 스테이지(105)를 이동시키면서, 상대적으로 x 방향으로 스트라이프 영역(32)의 스캔 동작을 진행시켜 간다. 각 스트라이프 영역(32)은, 길이 방향을 향해 복수의 직사각형 영역(33)으로 분할된다. 대상이 되는 직사각형 영역(33)으로의 빔의 이동은, 주편향기(208)에 의한 멀티 1차 전자 빔(20) 전체에서의 일괄 편향에 의해 행해진다.

도 4의 예에서는, 예를 들어 5×5열의 멀티 1차 전자 빔(20)의 경우를 나타내고 있다. 1회의 멀티 1차 전자 빔(20)의 조사로 조사 가능한 조사 영역(34)은, (기판(101)면 위에 있어서의 멀티 1차 전자 빔(20)의 x 방향의 빔간 피치에 x 방향의 빔수를 곱한 x 방향 사이즈)×(기판(101)면 위에 있어서의 멀티 1차 전자 빔(20)의 y 방향의 빔간 피치에 y 방향의 빔수를 곱한 y 방향 사이즈)로 정의된다. 조사 영역(34)이, 멀티 1차 전자 빔(20)의 시야가 된다. 그리고, 멀티 1차 전자 빔(20)을 구성하는 각 1차 전자 빔(8)은, 자신의 빔이 위치하는 x 방향의 빔간 피치와 y 방향의 빔간 피치로 둘러싸이는 서브 조사 영역(29) 내에 조사되어, 당해 서브 조사 영역(29) 내를 주사(스캔 동작)한다. 각 1차 전자 빔(8)은, 서로 다른 어느 서브 조사 영역(29)을 담당하게 된다. 그리고, 각 샷 시에, 각 1차 전자 빔(8)은, 담당 서브 조사 영역(29) 내의 동일 위치를 조사하게 된다. 서브 조사 영역(29) 내에 1차 전자 빔(8)의 이동은, 부편향기(209)에 의한 멀티 1차 전자 빔(20) 전체에서의 일괄 편향에 의해 행해진다. 이러한 동작을 반복하여, 1개의 1차 전자 빔(8)으로 1개의 서브 조사 영역(29) 내를 차례로 조사해 간다.

각 스트라이프 영역(32)의 폭은, 조사 영역(34)의 y 방향 사이즈와 마찬가지로, 혹은 스캔 마진만큼 좁게 한 사이즈로 설정하면 적합하다. 도 4의 예에서는, 조사 영역(34)이 직사각형 영역(33)과 동일한 사이즈인 경우를 나타내고 있다. 단, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 조사 영역(34)이 직사각형 영역(33)보다도 작아도 된다. 또는 커도 상관없다. 그리고, 멀티 1차 전자 빔(20)을 구성하는 각 1차 전자 빔(8)은, 자신의 빔이 위치하는 서브 조사 영역(29) 내에 조사되어, 부편향기(209)에 의한 멀티 1차 전자 빔(20) 전체에서의 일괄 편향에 의해 당해 서브 조사 영역(29) 내를 주사(스캔 동작)한다. 그리고, 1개의 서브 조사 영역(29)의 스캔이 종료되면, 주편향기(208)에 의한 멀티 1차 전자 빔(20) 전체에서의 일괄 편향에 의해 조사 위치가 동일한 스트라이프 영역(32) 내의 인접하는 직사각형 영역(33)으로 이동한다. 이러한 동작을 반복하여, 스트라이프 영역(32) 내를 차례로 조사해 간다. 1개의 스트라이프 영역(32)의 스캔이 종료되면, 스테이지(105)의 이동 혹은/및 주편향기(208)에 의한 멀티 1차 전자 빔(20) 전체에서의 일괄 편향에 의해 조사 영역(34)이 다음 스트라이프 영역(32)으로 이동한다. 이상과 같이 각 1차 전자 빔(8)의 조사에 의해 서브 조사 영역(29)마다의 스캔 동작 및 2차 전자 화상의 취득이 행해진다. 이들 서브 조사 영역(29)마다의 2차 전자 화상을 조합함으로써, 직사각형 영역(33)의 2차 전자 화상, 스트라이프 영역(32)의 2차 전자 화상, 혹은 칩(332)에 2차 전자 화상이 구성된다. 또한, 실제로 화상 비교를 행하는 경우에는, 각 직사각형 영역(33) 내의 서브 조사 영역(29)을 복수의 프레임 영역(30)으로 더 분할하여, 프레임 영역(30)마다의 프레임 화상(31)에 대하여 비교하게 된다. 도 4의 예에서는, 1개의 1차 전자 빔(8)에 의해 스캔되는 서브 조사 영역(29)을 예를 들어 x, y 방향으로 각각 2분할함으로써 형성되는 4개의 프레임 영역(30)으로 분할하는 경우를 나타내고 있다.

이상과 같이, 화상 취득 기구(150)는, 스트라이프 영역(32)마다, 스캔 동작을 진행시켜 간다. 상술한 바와 같이, 멀티 1차 전자 빔(20)을 조사하고, 멀티 1차 전자 빔(20)의 조사에 기인하여 기판(101)으로부터 방출되는 멀티 2차 전자 빔(300)은, 멀티 검출기(222)로 검출된다. 검출되는 멀티 2차 전자 빔(300)에는, 반사 전자가 포함되어 있어도 상관없다. 또는, 반사 전자는, 2차 전자 광학계(152)를 이동 중에 분리되어, 멀티 검출기(222)까지 도달되지 않는 경우라도 상관없다. 멀티 검출기(222)에 의해 검출된 각 서브 조사 영역(29) 내의 화소마다 2차 전자의 검출 데이터(측정 화상 데이터: 2차 전자 화상 데이터: 피검사 화상 데이터)는, 측정순으로 검출 회로(106)로 출력된다. 검출 회로(106) 내에서는, 도시하지 않은 A/D 변환기에 의해, 아날로그의 검출 데이터가 디지털 데이터로 변환되어, 칩 패턴 메모리(123)에 저장된다. 그리고, 얻어진 측정 화상 데이터는, 위치 회로(107)로부터의 각 위치를 나타내는 정보와 함께, 비교 회로(108)로 전송된다.

여기서, 멀티 1차 전자 빔(20)으로, 서브 조사 영역(29) 내를 스캔하므로, 각 2차 전자 빔의 방출 위치는, 서브 조사 영역(29) 내에서 시시각각 변화한다. 따라서, 그 상태 그대로는 각 2차 전자 빔이 멀티 검출기(222)가 대응하는 검출 엘리먼트로부터 어긋난 위치에 투영되어버린다. 그래서, 이와 같이 방출 위치가 변화한 각 2차 전자 빔을 멀티 검출기(222)가 대응하는 검출 영역 내에 조사시키도록, 편향기(226)는, 멀티 2차 전자 빔(300)을 일괄 편향할 필요가 있다. 각 2차 전자 빔을 멀티 검출기(222)가 대응하는 검출 영역 내에 조사시키기 위해서는, 방출 위치의 변화에 기인하는 멀티 2차 전자 빔의 위치 이동을 복귀시키는(상쇄하는) 편향이 필요하게 된다. 따라서, 멀티 1차 전자 빔(20)의 각 1차 전자 빔의 편향 범위(주사 범위)와 멀티 2차 전자 빔(300)의 각 2차 전자 빔의 편향 범위(주사 범위)를 맞출 것이 요구된다.

도 5는, 실시 형태 1에 있어서의 편향 조정 회로의 내부 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에 있어서, 편향 조정 회로(134) 내에는, 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(67, 69), 빔 선택부(60), 1차계 주사 조건 설정부(61), 2차계 주사 조건 설정부(62), 코너 위치 설정부(63), 판정부(64), 판정부(65), 합성 화상 취득부(66), 좌표 취득부(70) 및 편향 조건 연산부(68)가 배치된다. 빔 선택부(60), 1차계 주사 조건 설정부(61), 2차계 주사 조건 설정부(62), 코너 위치 설정부(63), 판정부(64), 판정부(65), 합성 화상 취득부(66), 좌표 취득부(70) 및 편향 조건 연산부(68)와 같은 각 「∼부」는, 처리 회로를 포함하고, 그 처리 회로에는, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로, 혹은 반도체 장치 등이 포함된다. 또한, 각 「∼부」는, 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 사용해도 된다. 또는, 다른 처리 회로(별도의 처리 회로)를 사용해도 된다. 빔 선택부(60), 1차계 주사 조건 설정부(61), 2차계 주사 조건 설정부(62), 코너 위치 설정부(63), 판정부(64), 판정부(65), 합성 화상 취득부(66), 좌표 취득부(70) 및 편향 조건 연산부(68) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 그 때마다 도시하지 않은 메모리, 혹은 메모리(118)에 기억된다.

도 6은, 실시 형태 1에 있어서의 검사 방법의 주요부 공정의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 6에 있어서, 실시 형태 1에 있어서의 검사 방법의 주요부 공정은, 빔 선택 공정(S102)과, 주사 조건 설정 공정(S104)과, 1차 빔 위치 설정 공정(S106)과, 1차 빔 조사 공정(S108)과, 2차 빔 스캔 공정(S110)과, 2차 빔 검출(화상 취득) 공정(S112)과, 판정 공정(S114)과, 판정 공정(S116)과, 화상 합성 공정(S120)과, 좌표 취득 공정(S121)과, 2차 빔 편향 조건 연산 공정(S122)과, 2차 빔 편향 조건 설정 공정(S124)과, 피검사 화상 취득 공정(S130)과, 참조 화상 작성 공정(S132)과, 비교 공정(S140)이라는 일련의 공정을 실시한다.

빔 선택 공정(S102)으로서, 빔 선택부(60)는, 멀티 1차 전자 빔(200) 중에서 대표 1차 전자 빔(10)을 선택한다. 예를 들어, 멀티 1차 전자 빔(200)의 중심 빔을 대표 1차 전자 빔(10)으로서 선택한다. 대표 1차 전자 빔(10)은, 1개로 한정하는 것은 아니다. 2개 이상 선택해도 상관없다. 2개 이상 선택하는 경우에는, 1개씩 차례로 조사한다.

도 7은, 실시 형태 1에 있어서의 빔 선택의 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 있어서, 소개구(13)는, 1차 전자 빔이 1개 통과 가능한 사이즈로 형성된다. 대개구(11)는, 멀티 1차 전자 빔(20) 전체가 통과 가능한 사이즈로 형성된다. 빔 선택 애퍼처 제어 회로(136)의 제어하에 구동 기구(234)는, 빔 선택 애퍼처 기판(232)을 수평 이동시킴으로써, 멀티 1차 전자 빔(20) 중 1개의 1차 전자 빔의 궤도상에 소개구(13)의 위치를 맞춤으로써, 이러한 1개의 1차 전자 빔을 선택적으로 통과시킨다. 나머지 빔은, 빔 선택 애퍼처 기판(232)에 의해 차폐된다.

주사 조건 설정 공정(S104)으로서, 1차계 주사 조건 설정부(61)는, 멀티 1차 전자 빔(20)의 주사 조건을 설정한다. 멀티 1차 전자 빔(20)의 주사 조건으로서, x, y 방향의 스캔 폭이 설정된다. 여기에서는, 서브 조사 영역(29)의 x, y 방향의 폭이 설정된다. 또는, 마진분을 더 부가한 폭이어도 된다. 그 밖에, 마크(111)의 상대 각도가 설정되어도 된다.

또한, 2차계 주사 조건 설정부(62)는, 멀티 2차 전자 빔(300)의 임시 주사 조건을 설정한다. 멀티 2차 전자 빔(300)의 임시 주사 조건으로서, x, y 방향의 스캔 폭이 설정된다.

멀티 1차 전자 빔(20)의 각 1차 전자 빔의 편향 범위(주사 범위)와 멀티 2차 전자 빔(300)의 각 2차 전자 빔의 편향 범위(주사 범위)를 맞추기 위해서는, 1차 전자 빔의 주사 범위의 네 구석의 위치(4개의 코너의 위치)와, 대응하는 2차 전자 빔의 주사 범위의 네 구석의 위치(4개의 코너의 위치)를 맞추면 된다.

1차 빔 위치 설정 공정(S106)으로서, 코너 위치 설정부(63)는, 1차 전자 빔의 주사 범위의 4개의 코너의 위치 중 하나를 설정한다. 예를 들어, 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단의 코너 위치를 설정한다.

1차 빔 조사 공정(S108)으로서, 화상 취득 기구(150)는, 대표 1차 전자 빔을 스테이지(105) 위에 조사한다. 그 때, 주편향기(208)는, 멀티 1차 전자 빔의 중심을 멀티 1차 전자 빔의 궤도 중심축의 위치에 맞춘다. 편향시키지 않아도 멀티 1차 전자 빔의 궤도 중심축에 위치하는 경우에는 편향 없음이어도 된다. 이에 의해, 각 1차 전자 빔은, 각자의 1차 전자 빔의 주사 범위의 스캔 중심 위치에 조사되게 된다. 여기에서는, 대표 1차 전자 빔 이외의 빔은 빔 선택 애퍼처 기판(232)에 의해 차폐되어 있으므로, 스테이지(105) 위까지 도달하는 것은 대표 1차 전자 빔만으로 된다. 여기서, 스테이지(105) 위의 조사 위치에는, 평가용 기판이 배치된다. 또는, 마크(111)가 배치되어도 된다. 또는 스테이지(105)의 상면이어도 상관없다.

도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 스캔 중심으로 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치를 설명하기 위한 도면이다. 도 8의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔(21)이 주사 범위의 스캔 중심에 조사되면, 대표 1차 전자 빔(21)에 대응하는 대표 2차 전자 빔(301)이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 대표 2차 전자 빔(301)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔(301)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작을 행한다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 촬상된다. 대표 1차 전자 빔(21)이 멀티 1차 전자 빔(20)의 중심 빔이면, 대응 엘리먼트는, 멀티 검출기(222)의 중심 검출 엘리먼트가 된다. 대표 1차 전자 빔(21)이 당해 1차 전자 빔의 주사 범위의 스캔 중심에 조사되는 경우, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 대표 2차 전자 빔(301)의 주사 범위의 스캔 중심과 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심이 일치한다. 따라서, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트에서 촬상되는 애퍼처 상은, 화상의 중심에 위치하게 된다.

다음으로, 부편향기(209)(1차계 편향기)는, 대표 1차 전자 빔(21)을, 스테이지(105) 위의 미리 설정되는 대표 1차 전자 빔(21)의 1차 빔 편향 범위(주사 범위)의 복수의 위치에 시기를 어긋나게 하여 차례로 조사한다. 여기에서는, 설정된 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단의 코너 위치를 조사하도록 대표 1차 전자 빔을 편향시킨다.

도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔(21)을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔(301)의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 부편향기(209)에 의한 빔 편향에 의해, 대표 1차 전자 빔(21)이 주사 범위의 좌측 하단의 코너 위치에 조사된다.

2차 빔 스캔 공정(S110)으로서, 편향기(226)(2차계 편향기)는, 대표 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 대표 1차 전자 빔(21)의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔(301)에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행한다(편향시킨다). 여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치로서, 상술한 바와 같이, 4개의 코너 위치를 사용하고 있다. 여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 좌측 하단 코너 위치를, 대표 2차 전자 빔(301)으로 편향기(226)에 의해 스캔한다. 임시 2차 빔 편향 조건이란, 현재 설정되어 있는 멀티 2차 전자 빔(300)의 임시 주사 조건이다.

도 9의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔(21)이 주사 범위의 좌측 하단 코너 위치에 조사되면, 대표 1차 전자 빔(21)에 대응하는 대표 2차 전자 빔(301)이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 대표 2차 전자 빔(301)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 대표 1차 전자 빔(21)이 스캔 중심을 조사하고 있지 않기 때문에, 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심으로부터 어긋난다. 도 9의 (b)에서는, 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심에 대해서, 예를 들어 좌측 상단측으로 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심 위치가 어긋난 경우를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔(301)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작(빔 편향)을 행한다.

2차 빔 검출(화상 취득) 공정(S112)으로서, 멀티 검출기(222)가 대응하는 검출 엘리먼트(소정의 검출 엘리먼트)는, 대표 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건에서 행해진 주사의 대표 2차 전자 빔(301)을 검출한다.

여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 좌측 하단 코너 위치에 대하여, 주사된 대표 2차 전자 빔(301)을 검출한다. 대표 1차 빔(21)이 주사 범위의 좌측 하단의 코너 위치에 조사된 경우에, 발생한 대표 2차 빔이 대응하는 검출 엘리먼트의 좌측 상단에 도달한다. 그리고, 스캔 동작에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 개구부 위를 통과한 경우에만 대표 2차 전자 빔(301)이 검출 엘리먼트에 도달하여, 이 검출 엘리먼트에 의해 검출된다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 촬상된다. 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심에 대해서, 검출 영역이 우측 하단측에 위치하므로, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트에서 촬상되는 애퍼처 상은, 화상의 중심으로부터 우측 하단측에 위치하게 된다. 검출 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 대표 2차 전자 빔(301)의 검출 화상은, 화상 합성 회로(138)로 출력된다.

판정 공정(S114)으로서, 판정부(64)는, 애퍼처 상(2차 빔 상)이 얻어졌는지 여부를 판정한다. 애퍼처 상을 얻지 못한 경우에는, 주사 조건 설정 공정(S104)으로 되돌아가서, 주사 조건을 변경하여 재설정한다. 예를 들어, 2차 빔의 주사 범위가 너무 좁음으로써 2차 전자 빔이 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 개구부를 가로지르지 않는 경우가 있다. 그 경우에는, 스캔 폭을 확대하면 된다. 그리고, 애퍼처 상이 얻어질 때까지, 주사 조건 설정 공정(S104) 내지 판정 공정(S114)을 반복한다. 애퍼처 상이 얻어지는 경우, 판정 공정(S116)으로 진행된다.

판정 공정(S116)으로서, 판정부(65)는, 전체 코너 위치에서의 애퍼처 상의 촬상이 종료되었는지 여부를 판정한다. 전체 코너 위치에서 종료된 경우에는 화상 합성 공정(S120)으로 진행된다. 전체 코너 위치에서 종료되지 않은 경우에는, 1차 빔 위치 설정 공정(S106)으로 되돌아가서, 전체 코너 위치에서 종료될 때까지, 1차 빔 위치 설정 공정(S106)부터 판정 공정(S116)까지를 반복한다.

도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔(301)의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 부편향기(209)에 의한 빔 편향에 의해, 대표 1차 전자 빔이 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 조사된다.

도 10의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔(21)이 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 조사되면, 대표 1차 전자 빔(21)에 대응하는 대표 2차 전자 빔(301)이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 대표 2차 전자 빔(301)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 대표 1차 전자 빔(21)이 스캔 중심을 조사하고 있지 않기 때문에, 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심으로부터 어긋난다. 도 10의 (b)에서는, 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심에 대해서, 예를 들어 우측 상단측으로 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심 위치가 어긋난 경우를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔(301)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작(빔 편향)을 행한다.

대표 1차 빔(21)이 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 조사된 경우에, 발생한 대표 2차 빔이 대응하는 검출 엘리먼트의 우측 상단에 도달한다. 그리고, 스캔 동작에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 개구부 위를 통과한 경우에만 대표 2차 전자 빔(301)이 검출 엘리먼트에 도달하여, 이 검출 엘리먼트에 의해 검출된다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 촬상된다. 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심에 대해서, 검출 영역이 좌측 하단측에 위치하므로, 도 10의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트에서 촬상되는 애퍼처 상은, 화상의 중심으로부터 좌측 하단측에 위치하게 된다. 검출 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 대표 2차 전자 빔(301)의 검출 화상은, 화상 합성 회로(138)로 출력된다.

도 11의 (a) 내지 도 11의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔(21)을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔(301)의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 부편향기(209)에 의한 빔 편향에 의해, 대표 1차 전자 빔(21)이 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 조사된다.

도 11의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔(21)이 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 조사되면, 대표 1차 전자 빔(21)에 대응하는 대표 2차 전자 빔(301)이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 대표 2차 전자 빔(301)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 대표 1차 전자 빔(21)이 스캔 중심을 조사하고 있지 않기 때문에, 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심으로부터 어긋난다. 도 11의 (b)에서는, 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심에 대해서, 예를 들어 우측 하단측으로 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심 위치가 어긋난 경우를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔(301)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작(빔 편향)을 행한다.

대표 1차 빔(21)이 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 조사된 경우에, 발생한 대표 2차 빔이 대응하는 검출 엘리먼트의 우측 하단에 도달한다. 그리고, 스캔 동작에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 개구부 위를 통과한 경우에만 대표 2차 전자 빔(301)이 검출 엘리먼트에 도달하여, 이 검출 엘리먼트에 의해 검출된다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 촬상된다. 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심에 대해서, 검출 영역이 좌측 상단측에 위치하므로, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트에서 촬상되는 애퍼처 상은, 화상의 중심으로부터 좌측 상단측에 위치하게 된다. 검출 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 대표 2차 전자 빔(301)의 검출 화상은, 화상 합성 회로(138)로 출력된다.

도 12의 (a) 내지 도 12의 (c)는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔(21)을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔(301)의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 부편향기(209)에 의한 빔 편향에 의해, 대표 1차 전자 빔(21)이 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 조사된다.

도 12의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔(21)이 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 조사되면, 대표 1차 전자 빔(21)에 대응하는 대표 2차 전자 빔(301)이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 대표 2차 전자 빔(301)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 대표 1차 전자 빔(21)이 스캔 중심을 조사하고 있지 않기 때문에, 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심으로부터 어긋난다. 도 12의 (b)에서는, 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심에 대해서, 예를 들어 좌측 하단측으로 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심 위치가 어긋난 경우를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔(301)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작을 행한다.

대표 1차 빔(21)이 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 조사된 경우에, 발생한 대표 2차 빔이 대응하는 검출 엘리먼트의 좌측 하단에 도달한다. 그리고, 스캔 동작에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 개구부 위를 통과한 경우에만 대표 2차 전자 빔(301)이 검출 엘리먼트에 도달하여, 이 검출 엘리먼트에 의해 검출된다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 촬상된다. 대표 2차 전자 빔(301)의 스캔 중심에 대해서, 검출 영역이 우측 상단측에 위치하므로, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트에서 촬상되는 애퍼처 상은, 화상의 중심으로부터 우측 상단측에 위치하게 된다. 검출 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 대표 2차 전자 빔(301)의 검출 화상은, 화상 합성 회로(138)로 출력된다.

화상 합성 공정(S120)으로서, 화상 합성 회로(138)는, 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다 검출된 대표 2차 전자 빔(301)의 검출 화상을 합성한다.

도 13의 (a)와 도 13의 (b)는, 실시 형태 1에 있어서의 합성 화상의 일례를 나타내는 도면이다. 도 13의 (a)에서는, 4개의 코너 위치에서 촬상된 애퍼처 상을 합성한 합성 화상의 일례가 도시되어 있다. 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 합성 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 또한, 4개의 애퍼처 상의 중심을 연결함으로써 형성되는 직사각형 프레임이 1차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 예를 들어, 1차 전자 빔의 스캔 방향이 1차 빔 주사 범위의 좌측으로부터 우측을 향하는 방향인 경우, 2차 전자 빔의 스캔 방향은, 1차 전자 빔의 스캔을 상쇄하도록 반대 방향이 된다. 도 13의 (b)의 예에 있어서, 합성 화상으로부터 1차 빔 주사 범위와 2차 빔 주사 범위의 배율 어긋남이 발생하고 있음을 알 수 있다. 또한, 1차 빔 주사 범위와 2차 빔 주사 범위의 회전 어긋남이 발생하고 있음을 알 수 있다.

합성 화상 취득부(66)는, 화상 합성 회로(138)로부터 작성된 합성 화상을 취득하여, 기억 장치(67)에 일시적으로 저장한다.

좌표 취득 공정(S121)으로서, 좌표 취득부(70)는, 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다 검출된 대표 2차 전자 빔의 검출 화상에 기초하여 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표를 취득한다. 구체적으로는, 좌표 취득부(70)는, 합성된 합성 화상을 사용하여, 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표를 취득한다. 예를 들어, 2차 전자 빔의 스캔 중심이 되는 검출 화상의 화상 중심으로부터 각 애퍼처 상까지의 벡터를 계산한다. 검출 화상의 화상 중심의 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트의 위치이다. 멀티 검출기(222)의 각 검출 엘리먼트의 위치는 미리 알고 있다. 따라서, 대응하는 검출 엘리먼트의 위치에 대응하는 검출 엘리먼트의 위치로부터 상대 위치를 가산함으로써 각 좌표를 구할 수 있다. 또는, 화상의 좌측 상단을 좌표 (0, 0)이라 했을 때의 각 빔 중심 좌표에 상당하는 위치의 좌측 상단으로부터의 화소수를 구함으로써 좌표를 산출해도 된다.

2차 빔 편향 조건 연산 공정(S122)으로서, 편향 조건 연산부(68)는, 취득된 복수의 좌표를 사용하여, 1차 빔 주사 범위 내에서의 대표 1차 전자 빔(21)의 이동에 기인하는 대표 2차 전자 빔(301)의 이동이 상쇄되어, 대응하는 검출 엘리먼트에 대한 대표 2차 전자 빔(301)의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산한다. 복수의 좌표는, 합성된 합성 화상으로부터 취득된다.

여기서, 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표는, 합성 화상으로부터 취득하는 경우에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 합성 전의 4개의 각 위치의 검출 화상에 있어서의 빔 위치를 동일한 원점(예를 들어 화상의 좌측 상단)을 기준으로 한 좌표로 산출해 두면, 비교에 의해 4개의 빔간의 상대 좌표가 얻어진다.

편향 조건 연산부(68)는, 편향 조건의 각 파라미터를 연산한다. 2차 전자 빔의 편향 조건의 파라미터로서, 편향 배율과 편향 회전각을 갖는다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다.

도 14는, 실시 형태 1에 있어서의 1차 빔 주사 범위와 2차 빔 주사 범위의 상대 관계의 일례를 나타내는 도면이다. 편향 조건 연산부(68)는, 2차 빔 주사 범위의 x 방향의 편향 배율 Mag(sx)와, 2차 빔 주사 범위의 y 방향의 편향 배율 Mag(sy)와, 1차 빔 주사 범위와 2차 빔 주사 범위의 편향 회전각 θ를 연산한다. 도 14의 예에 있어서, 2차 빔 주사 범위의 x 방향의 편향 배율 Mag(sx)는, 2차 빔 주사 범위의 x 방향의 폭 Sx를 1차 빔 주사 범위의 x 방향의 폭 Px로 나눈 값으로 정의된다. 2차 빔 주사 범위의 y 방향의 편향 배율 Mag(sy)는, 2차 빔 주사 범위의 y 방향의 폭 Sy를 1차 빔 주사 범위의 y 방향의 폭 Py로 나눈 값으로 정의된다. 편향 조건 연산부(68)는, 2차 빔 주사 범위에 대한 1차 빔 주사 범위의 x 방향의 스큐 Skew(φx)와 y 방향의 스큐 Skew(φy)를 추가로 연산하면 더욱 좋다. 스큐 Skew(φx)는, 직사각형이 x 방향으로 기우는 변형량을 나타낸다. 스큐 Skew(φy)는, 직사각형이 y 방향으로 기우는 변형량을 나타낸다. 도 14의 예에서는, Skew(φx)=0, Skew(φy)=0인 경우를 나타내고 있다.

2차 빔 편향 조건 설정 공정(S124)으로서, 편향 제어 회로(128)는, 연산된 2차 전자 빔의 편향 조건을 설정한다. 다시 말해, 편향기(226)의 편향 조건을 설정한다. 구체적으로는, x 방향의 임시 스캔 폭을 편향 배율 Mag(sx)로 나눈 값으로 설정한다. y 방향의 임시 스캔 폭을 편향 배율 Mag(sy)로 나눈 값으로 설정한다. 또한, 편향 범위를 편향 회전각 θ만큼 회전시킨다. Skew(φx), Skew(φy)가 유한값이면, Skew(φx), Skew(φy)가 제로가 되도록 편향시킨다.

도 15는, 실시 형태 1에 있어서의 조정 후의 합성 화상의 일례를 나타내는 도면이다. 1차 빔 주사 범위와 2차 빔 주사 범위가 일치하는 경우, 도 15에 도시한 바와 같이, 합성 화상에 있어서 4개의 애퍼처 상의 중심이, 4개의 코너에 위치하게 된다. 연산된 2차 전자 빔의 편향 조건을 설정함으로써, 도 15에 도시한 바와 같이 1차 빔 주사 범위와 2차 빔 주사 범위를 일치시킬 수 있다.

피검사 화상 취득 공정(S130)으로서, 화상 취득 기구(150)는, 멀티 1차 전자 빔(20)을 기판에 조사하고, 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔(300)에 의한 기판(101)에 2차 전자 화상을 취득한다. 다시 말해, 부편향기(209)에 의해 스테이지(105) 위에 적재된 기판(101) 위를 멀티 1차 전자 빔(20)에 1차 전자 빔 주사 범위에서 멀티 1차 전자 빔(20)을 사용하여 주사한다. 그리고, 연산된 2차 빔 편향 조건을 따른 편향기(226)에 의한 빔 편향에 의해 기판(101)으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔(300)을 사용하여 주사하면서, 멀티 검출기(222)로 멀티 2차 전자 빔을 검출한다. 이에 의해 기판(101)의 2차 전자 화상을 취득한다.

그리고, 화상 취득 기구(150)는, 상술한 바와 같이, 스트라이프 영역(32)마다, 스캔 동작을 진행시켜 간다. 검출되는 멀티 2차 전자 빔(300)에는, 반사 전자가 포함되어 있어도 상관없다. 또는, 반사 전자는, 2차 전자 광학계(152)를 이동 중에 분리되어, 멀티 검출기(222)까지 도달하지 않는 경우여도 상관없다. 멀티 검출기(222)에 의해 검출된 각 서브 조사 영역(29) 내의 화소마다 2차 전자의 검출 데이터(측정 화상 데이터: 2차 전자 화상 데이터: 피검사 화상 데이터)는, 측정순으로 검출 회로(106)로 출력된다. 검출 회로(106) 내에서는, 도시하지 않은 A/D 변환기에 의해, 아날로그의 검출 데이터가 디지털 데이터로 변환되어, 칩 패턴 메모리(123)에 저장된다. 그리고, 얻어진 측정 화상 데이터는, 위치 회로(107)로부터의 각 위치를 나타내는 정보와 함께, 비교 회로(108)에 전송된다.

상술한 화상 취득 동작으로서, 스테이지(105)가 정지된 상태에서 멀티 1차 전자 빔(20)을 기판(101)에 조사하고, 스캔 동작 종료 후에 위치를 이동하는 스텝 앤드 리피트 동작을 행해도 된다. 또는, 스테이지(105)가 연속 이동하면서 멀티 1차 전자 빔(20)을 기판(101)에 조사하는 경우여도 된다. 스테이지(105)가 연속 이동하면서 멀티 1차 전자 빔(20)을 기판(101)에 조사하는 경우, 멀티 1차 전자 빔(20)의 조사 위치가 스테이지(105)의 이동에 추종하도록 주편향기(208)에 의해 일괄 편향에 의한 트래킹 동작이 행해진다. 그 때문에, 멀티 2차 전자 빔(300)의 방출 위치가 멀티 1차 전자 빔(20)의 궤도 중심축에 대해서 시시각각 변화한다. 편향기(226)에서는, 이러한 트래킹 동작에 의한 방출 위치가 변화한 각 2차 전자 빔을 멀티 검출기(222)가 대응하는 검출 영역 내에 조사시키도록, 멀티 2차 전자 빔(300)을 일괄 편향시키면 된다.

도 16은, 실시 형태 1에 있어서의 비교 회로 내의 구성의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 16에 있어서, 비교 회로(108) 내에는, 자기 디스크 장치 등의 기억 장치(50, 52, 56), 프레임 화상 작성부(54), 위치 정렬부(57) 및 비교부(58)가 배치된다. 프레임 화상 작성부(54), 위치 정렬부(57) 및 비교부(58)와 같은 각 「∼부」는, 처리 회로를 포함하고, 그 처리 회로에는, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로, 혹은 반도체 장치 등이 포함된다. 또한, 각 「∼부」는, 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 사용해도 된다. 또는, 다른 처리 회로(별도의 처리 회로)를 사용해도 된다. 프레임 화상 작성부(54), 위치 정렬부(57) 및 비교부(58) 내에 필요한 입력 데이터 혹은 연산된 결과는 그 때마다 도시하지 않은 메모리, 혹은 메모리(118)에 기억된다.

비교 회로(108) 내에 전송된 측정 화상 데이터(빔 화상)는, 기억 장치(50)에 저장된다.

그리고, 프레임 화상 작성부(54)는, 각 1차 전자 빔(8)의 스캔 동작에 의해 취득된 서브 조사 영역(29)의 화상 데이터를 더 분할한 복수의 프레임 영역(30)의 프레임 영역(30)마다의 프레임 화상(31)을 작성한다. 그리고, 프레임 영역(30)을 피검사 화상의 단위 영역으로서 사용한다. 또한, 각 프레임 영역(30)은, 화상의 누락이 없도록, 서로 마진 영역이 중첩되도록 구성되면 적합하다. 작성된 프레임 화상(31)은, 기억 장치(56)에 저장된다.

참조 화상 작성 공정(S132)으로서, 참조 화상 작성 회로(112)는, 기판(101)에 형성된 복수의 도형 패턴의 원인이 되는 설계 데이터에 기초하여, 프레임 영역(30)마다, 프레임 화상(31)에 대응하는 참조 화상을 작성한다. 구체적으로는, 이하와 같이 동작한다. 우선, 기억 장치(109)로부터 제어 계산기(110)를 통하여 설계 패턴 데이터를 판독하고, 이 판독된 설계 패턴 데이터에 정의된 각 도형 패턴을 2치 내지는 다치의 이미지 데이터로 변환한다.

상술한 바와 같이, 설계 패턴 데이터에 정의되는 도형은, 예를 들어 직사각형이나 삼각형을 기본 도형으로 한 것으로, 예를 들어 도형의 기준 위치에 있어서의 좌표(x, y), 변의 길이, 직사각형이나 삼각형 등의 도형종을 구별하는 식별자로 되는 도형 코드와 같은 정보로 각 패턴 도형의 형태, 크기, 위치 등을 정의한 도형 데이터가 저장되어 있다.

이러한 도형 데이터로 되는 설계 패턴 데이터가 참조 화상 작성 회로(112)에 입력되면 도형별 데이터로까지 전개되며, 이 도형 데이터의 도형 형상을 나타내는 도형 코드, 도형 치수 등을 해석한다. 그리고, 소정의 양자화 치수의 그리드를 단위로 하는 격자 무늬 내에 배치되는 패턴으로서 2치 내지는 다치의 설계 패턴 화상 데이터로 전개하여, 출력한다. 다시 말해, 설계 데이터를 읽어들이고, 검사 영역을 소정의 치수를 단위로 하는 격자 무늬로서 가상 분할하여 생긴 격자 무늬마다 설계 패턴에 있어서의 도형이 차지하는 점유율을 연산하여, n 비트의 점유율 데이터를 출력한다. 예를 들어, 1개의 격자 무늬를 1화소로서 설정하면 적합하다. 그리고, 1 화소에 1/2⁸(=1/256)의 분해능을 갖게 하려면, 화소 내에 배치되어 있는 도형의 영역만큼 1/256의 소영역을 할당하여 화소 내의 점유율을 연산한다. 그리고, 8비트의 점유율 데이터가 된다. 이러한 격자 무늬(검사 화소)는, 측정 데이터의 화소에 맞추면 된다.

다음으로, 참조 화상 작성 회로(112)는, 도형의 이미지 데이터인 설계 패턴의 설계 화상 데이터에, 소정의 필터 함수를 사용하여 필터 처리를 실시한다. 이에 의해, 화상 강도(농담값)가 디지털값의 설계측의 이미지 데이터인 설계 화상 데이터를 멀티 1차 전자 빔(20)의 조사에 의해 얻어지는 상 생성 특성에 맞출 수 있다. 작성된 참조 화상의 화소별 화상 데이터는 비교 회로(108)로 출력된다. 비교 회로(108) 내에 전송된 참조 화상 데이터는, 기억 장치(52)에 저장된다.

비교 공정(S140)으로서, 우선, 위치 정렬부(57)는, 피검사 화상이 되는 프레임 화상(31)과, 당해 프레임 화상(31)에 대응하는 참조 화상을 판독하고, 화소보다 작은 서브 화소 단위로, 양쪽 화상을 위치 정렬한다. 예를 들어, 최소 제곱법으로 위치 정렬을 행하면 된다.

그리고, 비교부(58)는, 취득된 2차 전자 화상 중 적어도 일부와 소정의 화상을 비교한다. 여기에서는, 빔마다 취득된 서브 조사 영역(29)의 화상을 더 분할한 프레임 화상을 사용한다. 그래서, 비교부(58)는, 프레임 화상(31)과 참조 화상을 화소마다 비교한다. 비교부(58)는, 소정의 판정 조건에 따라 화소마다 양자를 비교하고, 예를 들어 형상 결함과 같은 결함의 유무를 판정한다. 예를 들어, 화소별 계조값 차가 판정 임계값 Th보다도 크면 결함이라 판정한다. 그리고, 비교 결과가 출력된다. 비교 결과는, 기억 장치(109), 혹은 메모리(118)로 출력되거나, 혹은 프린터(119)로부터 출력되면 된다.

또한, 상술한 예에서는, 다이-데이터베이스 검사에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 다이-다이 검사를 행하는 경우여도 된다. 다이-다이 검사를 행하는 경우, 대상이 되는 프레임 화상(31)(다이 1)과, 당해 프레임 화상(31)과 동일한 패턴이 형성된 프레임 화상(31)(다이 2)(참조 화상의 다른 일례)의 사이에서, 상술한 위치 정렬과 비교 처리를 행하면 된다.

이상과 같이, 실시 형태 1에 의하면, 화상을 촬상하기 위한 멀티 검출기(222)와는 다른 측정 수단을 사용하지 않고, 멀티 1차 전자 빔의 주사에 수반되는 멀티 2차 전자 빔의 위치 이동을 상쇄하는 멀티 2차 전자 빔의 편향 조정이 이루어진 화상을 취득할 수 있다.

실시 형태 2.

실시 형태 1에서는, 멀티 1차 전자 빔(20)으로부터 대표 1차 전자 빔(21)을 선택하기 위해서, 빔 선택 애퍼처 기판(232)으로 나머지 빔 어레이를 차폐하는 구성에 대하여 설명하였다. 실시 형태 2에서는, 멀티 1차 전자 빔(20)의 일부를 차폐하지 않고, 전체를 조사하는 구성에 대하여 설명한다. 실시 형태 2에 있어서의 검사 장치(100)의 구성은 도 1과 마찬가지여도 된다. 단, 빔 선택 애퍼처 기판(232), 구동 기구(234) 및 빔 선택 애퍼처 제어 회로(136)는 생략해도 상관없다. 실시 형태 2에 있어서의 검사 방법의 주요부 공정은 도 6과 마찬가지여도 된다. 그 밖에, 특별히 설명하는 점 이외의 내용은 실시 형태 1과 마찬가지여도 상관없다.

도 17은, 실시 형태 2에 있어서의 대표 1차 전자 빔을 설명하기 위한 도면이다. 도 17의 예에서는, 4×4개의 멀티 1차 전자 빔(20)을 사용하는 경우를 나타내고 있다. 실시 형태 1에 있어서 조사하는 빔을 한정하는 이유는, 얻어지는 화상에 있어서 어느 빔이 대상 빔인지를 식별하기 위해서이다. 그러나, 멀티 1차 전자 빔(20) 전체를 조사하는 경우, 빔 어레이의 중앙부의 영역에서 얻어지는 화상에서는, 어느 빔이 대상 빔인지를 식별하는 것이 곤란하다. 이에 반하여, 도 17에 도시한 바와 같이, 멀티 1차 전자 빔(20)의 네 구석의 4개의 코너 빔 A11, A14, A41, A44는, 그 배열 관계로부터 식별 가능하다. 그래서, 실시 형태 2에서는, 4개의 코너 빔 중 적어도 하나를 사용하여 2차 전자 빔의 편향 조건을 구한다.

빔 선택 공정(S102)으로서, 빔 선택부(60)는, 멀티 1차 전자 빔(200) 중에서 대표 1차 전자 빔을 선택한다. 여기에서는, 도 17에 도시한 4개의 코너 빔 A11, A14, A41, A44 중에서 하나를 선택한다. 여기에서는, 예를 들어 코너 빔 A14를 선택한다. 단, 실시 형태 2에서는, 멀티 1차 전자 빔(20)의 나머지 빔을 차폐할 필요는 없다.

주사 조건 설정 공정(S104)의 내용은 실시 형태 1과 마찬가지이다.

1차 빔 위치 설정 공정(S106)으로서, 코너 위치 설정부(63)는, 1차 전자 빔의 주사 범위의 4개의 코너의 위치의 하나를 설정한다. 예를 들어, 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단의 코너 위치를 설정한다.

1차 빔 조사 공정(S108)으로서, 화상 취득 기구(150)는, 대표 1차 전자 빔을 포함하는 멀티 1차 전자 빔(20)을 스테이지(105) 위에 조사한다. 그 때, 주편향기(208)는, 멀티 1차 전자 빔의 중심을 멀티 1차 전자 빔의 궤도 중심축의 위치에 맞춘다. 편향시키지 않아도 멀티 1차 전자 빔의 궤도 중심축에 위치하는 경우에는 편향 없음이어도 된다.

다음으로, 부편향기(209)(1차계 편향기)는, 대표 1차 전자 빔을, 스테이지(105) 위의 미리 설정되는 1차 빔 편향 범위(주사 범위)의 복수의 위치에 시기를 어긋나게 하여 차례로 조사한다. 여기에서는, 설정된 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단의 코너 위치를 조사하도록 대표 1차 전자 빔을 편향시킨다. 이러한 편향에 의해, 멀티 1차 전자 빔(20)의 나머지 빔 어레이에 대해서도, 각각의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단의 코너 위치를 조사하게 된다.

도 18의 (a) 내지 도 18의 (c)는, 실시 형태 2에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 하단의 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 부편향기(209)에 의한 빔 편향에 의해, 대표 1차 전자 빔 A14가 주사 범위의 좌측 하단 코너 위치에 조사된다.

2차 빔 스캔 공정(S110)으로서, 편향기(226)(2차계 편향기)는, 대표 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 대표 1차 전자 빔의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행한다. 여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치로서, 상술한 바와 같이, 4개의 코너 위치를 사용하고 있다. 여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 좌측 하단의 코너 위치를, 대표 2차 전자 빔 A14를 포함하는 멀티 1차 전자 빔(20)으로 편향기(226)에 의한 일괄 편향에 의해 스캔한다.

도 18의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔이 주사 범위의 좌측 하단 코너 위치에 조사되면, 대표 1차 전자 빔에 대응하는 대표 2차 전자 빔 B14가 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 마찬가지로, 다른 각 1차 전자 빔에 대응하는 2차 전자 빔이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 이들 멀티 2차 전자 빔(300)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 대표 1차 전자 빔 A14가 스캔 중심을 조사하고 있지 않기 때문에, 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트 D14의 검출 영역 중심으로부터 어긋난다. 도 18의 (b)에서는, 검출 엘리먼트의 검출 영역 중심에 대해서, 예를 들어 좌측 상단측으로 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심 위치가 어긋난 경우를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔을 포함하는 멀티 2차 전자 빔(300)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작(빔 편향)을 행한다.

2차 빔 검출(화상 취득) 공정(S112)으로서, 멀티 검출기(222)가 대응하는 검출 엘리먼트 D14는, 대표 1차 빔 A14의 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건에서 주사된 대표 2차 전자 빔 B14를 검출한다. 여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 좌측 하단의 코너 위치에 대해서, 주사된 대표 2차 전자 빔 B14를 검출한다. 스캔 동작에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 개구부 위를 통과한 경우에만 대표 2차 전자 빔 B14가 검출 엘리먼트 D14에 도달하여, 이 검출 엘리먼트 D14에 의해 검출된다.

여기서, 실시 형태 2에서는, 대표 2차 전자 빔 B14가 코너 빔인 것을 식별할 수 있도록, 검출 엘리먼트 D14가 x, y 방향으로 각각 2개 이상의 2차 전자 빔이 검출되도록 2차 빔 주사 범위를 설정해 둔다. 따라서, 2차 전자 빔의 스캔 중심으로부터 x, y 방향으로 2 빔 피치분의 주사가 가능한 범위로 설정한다. 도 18의 (b)의 예에서는, 2차 빔 주사 범위의 x, y 방향의 스캔 폭이 빔 피치의 4배의 값으로 설정되어 있는 경우를 나타내고 있다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트 D14에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 복수의 빔만큼 촬상된다. 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심에 대해서, 검출 영역이 우측 하단측에 위치하므로, 도 18의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트 D14에서 촬상되는 대표 2차 전자 빔 B14에 대응하는 애퍼처 상은, 화상의 중심으로부터 우측 하단측에 위치하게 된다. 나머지 검출된 2차 전자 빔 B13, B24, B23, B34, B33, B44, B43의 애퍼처 상은, 빔 어레이의 배열을 따라서, 각각의 위치에 배열된다. 대표 2차 전자 빔 B14는, 코너 빔이므로, 복수의 2차 전자 빔의 애퍼처 상이 함께 투영되어 있어도, 코너의 애퍼처 상이 대표 2차 전자 빔 B14의 애퍼처 상인 것을 식별할 수 있다. 검출 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 대표 2차 전자 빔 B14의 검출 화상은, 화상 합성 회로(138)로 출력된다.

판정 공정(S114)과 판정 공정(S116)의 내용은, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

도 19의 (a) 내지 도 19의 (c)는, 실시 형태 2에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이, 부편향기(209)에 의한 빔 편향에 의해, 대표 1차 전자 빔 A14가 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 조사된다.

도 19의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔 A14가 주사 범위의 우측 하단 코너 위치에 조사되면, 대표 1차 전자 빔 A14에 대응하는 대표 2차 전자 빔 B14가 스테이지(105)로부터 방출된다. 마찬가지로, 다른 각 1차 전자 빔에 대응하는 2차 전자 빔이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 이들 멀티 2차 전자 빔(300)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 대표 1차 전자 빔 A14가 스캔 중심을 조사하고 있지 않기 때문에, 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트 D14의 검출 영역 중심으로부터 어긋난다. 도 19의 (b)에서는, 검출 엘리먼트 D14의 검출 영역 중심에 대해서, 예를 들어 우측 상단측으로 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심 위치가 어긋난 경우를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔을 포함하는 멀티 2차 전자 빔(300)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작을 행한다.

2차 빔 검출(화상 취득) 공정(S112)으로서, 여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 우측 하단 코너 위치에 대해서, 주사된 대표 2차 전자 빔 B14를 검출한다. 도 19의 (b)의 예에서는, 2차 빔 주사 범위의 x, y 방향의 스캔 폭이 빔 피치의 4배의 값으로 설정되어 있는 경우를 나타내고 있다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트 D14에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 복수의 빔만큼 촬상된다. 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심에 대해서, 검출 영역이 좌측 하단측에 위치하므로, 도 19의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트 D14에서 촬상되는 대표 2차 전자 빔 B14에 대응하는 애퍼처 상은, 화상의 중심으로부터 좌측 하단측에 위치하게 된다. 나머지 검출된 2차 전자 빔 B11 내지 B13, B21 내지 B24, B31 내지 B34, B41 내지 B44의 애퍼처 상은, 빔 어레이의 배열을 따라서, 각각의 위치에 배열된다. 대표 2차 전자 빔 B14는, 코너 빔이므로, 복수의 2차 전자 빔의 애퍼처 상이 함께 투영되어 있어도, 코너의 애퍼처 상이 대표 2차 전자 빔 B14의 애퍼처 상인 것을 식별할 수 있다. 검출 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 대표 2차 전자 빔 B14의 검출 화상은, 화상 합성 회로(138)로 출력된다.

도 20의 (a) 내지 도 20의 (c)는, 실시 형태 2에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 부편향기(209)에 의한 빔 편향에 의해, 대표 1차 전자 빔 A14가 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 조사된다.

도 20의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔 A14가 주사 범위의 좌측 상단 코너 위치에 조사되면, 대표 1차 전자 빔 A14에 대응하는 대표 2차 전자 빔 B14가 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 마찬가지로, 다른 각 1차 전자 빔에 대응하는 2차 전자 빔이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 이들 멀티 2차 전자 빔(300)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 대표 1차 전자 빔 A14가 스캔 중심을 조사하고 있지 않기 때문에, 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트 D14의 검출 영역 중심으로부터 어긋난다. 도 20의 (b)에서는, 검출 엘리먼트 D14의 검출 영역 중심에 대해서, 예를 들어 좌측 하단측으로 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심 위치가 어긋난 경우를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔을 포함하는 멀티 2차 전자 빔(300)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작을 행한다.

2차 빔 검출(화상 취득) 공정(S112)으로서, 여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 좌측 상단 코너 위치에 대해서, 주사된 대표 2차 전자 빔 B14를 검출한다. 도 20의 (b)의 예에서는, 2차 빔 주사 범위의 x, y 방향의 스캔 폭이 빔 피치의 4배의 값으로 설정되어 있는 경우를 나타내고 있다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트 D14에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 복수의 빔만큼 촬상된다. 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심에 대해서, 검출 영역이 우측 상단측에 위치하므로, 도 20의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트 D14에서 촬상되는 대표 2차 전자 빔 B14에 대응하는 애퍼처 상은, 화상의 중심으로부터 우측 상단측에 위치하게 된다. 나머지 검출된 2차 전자 빔 B13, B24, B23의 애퍼처 상은, 빔 어레이의 배열을 따라서, 각각의 위치에 배열된다. 대표 2차 전자 빔 B14는, 코너 빔이므로, 복수의 2차 전자 빔의 애퍼처 상이 함께 투영되어 있어도, 코너의 애퍼처 상이 대표 2차 전자 빔 B14의 애퍼처 상인 것을 식별할 수 있다. 검출 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 대표 2차 전자 빔 B14의 검출 화상은, 화상 합성 회로(138)로 출력된다.

도 21의 (a) 내지 도 21의 (c)는, 실시 형태 2에 있어서의 1차 전자 빔의 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 대표 1차 전자 빔을 조사한 경우의 대표 2차 전자 빔의 위치의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 21의 (a)에 도시한 바와 같이, 부편향기(209)에 의한 빔 편향에 의해, 대표 1차 전자 빔 A14가 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 조사된다.

도 21의 (a)에 있어서, 대표 1차 전자 빔 A14가 주사 범위의 우측 상단 코너 위치에 조사되면, 대표 1차 전자 빔 A14에 대응하는 대표 2차 전자 빔 B14가 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 마찬가지로, 다른 각 1차 전자 빔에 대응하는 2차 전자 빔이 스테이지(105) 위로부터 방출된다. 이들 멀티 2차 전자 빔(300)은, 2차 전자 광학계(152)에 의해 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)을 통해 멀티 검출기(222)에 투영된다. 대표 1차 전자 빔 A14가 스캔 중심을 조사하고 있지 않기 때문에, 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심 위치는, 대응하는 검출 엘리먼트 D14의 검출 영역 중심으로부터 어긋난다. 도 21의 (b)에서는, 검출 엘리먼트 D14의 검출 영역 중심에 대해서, 예를 들어 우측 하단측으로 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심 위치가 어긋난 경우를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 편향기(226)에 의해 대표 2차 전자 빔을 포함하는 멀티 2차 전자 빔(300)에 대해서 현재 설정되어 있는 2차 빔 주사 범위의 스캔 동작을 행한다.

2차 빔 검출(화상 취득) 공정(S112)으로서, 여기에서는, 대표 1차 빔 편향 범위의 우측 상단 코너 위치에 대해서, 주사된 대표 2차 전자 빔 B14를 검출한다. 도 21의 (b)의 예에서는, 2차 빔 주사 범위의 x, y 방향의 스캔 폭이 빔 피치의 4배의 값으로 설정되어 있는 경우를 나타내고 있다. 이에 의해, 대응하는 검출 엘리먼트 D14에서는, 검출기 애퍼처 어레이 기판(228)의 애퍼처 상이 복수의 빔만큼 촬상된다. 대표 2차 전자 빔 B14의 스캔 중심에 대해서, 검출 영역이 우측 상단측에 위치하므로, 도 21의 (c)에 도시한 바와 같이, 검출 엘리먼트 D14에서 촬상되는 대표 2차 전자 빔 B14에 대응하는 애퍼처 상은, 화상의 중심으로부터 좌측 상단측에 위치하게 된다. 나머지 검출된 2차 전자 빔 B11 내지 B13, B21 내지 B24의 애퍼처 상은, 빔 어레이의 배열을 따라서, 각각의 위치에 배열된다. 대표 2차 전자 빔 B14는, 코너 빔이므로, 복수의 2차 전자 빔의 애퍼처 상이 함께 투영되어 있어도, 코너의 애퍼처 상이 대표 2차 전자 빔 B14의 애퍼처 상인 것을 식별할 수 있다. 검출 화상의 직사각형 프레임이 2차 빔 주사 범위를 나타내고 있다. 대표 2차 전자 빔 B14의 검출 화상은, 화상 합성 회로(138)로 출력된다.

화상 합성 공정(S120)으로서, 화상 합성 회로(138)는, 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치의 위치마다 검출된 대표 2차 전자 빔 B14의 검출 화상을 합성한다. 이에 의해, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 4개의 코너 위치에서 촬상된 애퍼처 상을 합성한 합성 화상의 일례가 얻어진다.

이상과 같이, 1차 전자 빔을 1개로 한정하여 조사하지 않은 경우에도, 4개의 코너 위치에서 촬상된 애퍼처 상을 합성한 합성 화상을 얻을 수 있다.

이하, 화상 합성 공정(S120)과, 좌표 취득 공정(S121)과, 2차 빔 편향 조건 연산 공정(S122)과, 2차 빔 편향 조건 설정 공정(S124)과, 피검사 화상 취득 공정(S130)과, 참조 화상 작성 공정(S132)과, 비교 공정(S140)의 각 공정의 내용은 실시 형태 1과 마찬가지이다.

상술한 예에서는, 4개의 코너 빔 중 1개에 대하여 합성 화상을 작성하고, 2차 빔 편향 조건을 연산하는 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 대표 1차 전자 빔으로서, 멀티 1차 전자 빔(20)의 네 코너의 빔을 사용한다. 그리고, 합성 화상은, 네 코너의 빔의 빔마다 작성한다. 그리고, 2차 빔 편향 조건은, 네 코너의 빔의 빔마다 연산한다. 그리고, 2차 빔 편향 조건의 각 파라미터에 대하여, 빔마다 연산된 값의 통계값을 구해도 된다. 예를 들어, 평균값을 구한다. 또는 중앙값을 구한다. 이에 의해, 1개의 빔으로 연산하는 경우보다도 오차를 저감시킬 수 있다. 따라서, 2차 빔 편향 조건의 각 파라미터의 정밀도를 높일 수 있다.

이상과 같이, 실시 형태 2에 의하면, 조사되는 1차 전자 빔을 1개로 제한하지 않고, 멀티 1차 전자 빔의 주사에 수반되는 멀티 2차 전자 빔의 위치 이동을 상쇄하는 멀티 2차 전자 빔의 편향 조정이 이루어진 화상을 취득할 수 있다.

이상의 설명에 있어서, 일련의 「∼회로」는, 처리 회로를 포함하고, 그 처리 회로에는, 전기 회로, 컴퓨터, 프로세서, 회로 기판, 양자 회로, 혹은 반도체 장치 등이 포함된다. 또한, 각 「∼회로」는, 공통되는 처리 회로(동일한 처리 회로)를 사용해도 된다. 또는, 다른 처리 회로(별도의 처리 회로)를 사용해도 된다. 프로세서 등을 실행시키는 프로그램은, 자기 디스크 장치, 자기 테이프 장치, FD, 혹은 ROM(리드 온리 메모리) 등의 기록 매체에 기록되면 된다. 예를 들어, 위치 회로(107), 비교 회로(108), 참조 화상 작성 회로(112), 스테이지 제어 회로(114), 렌즈 제어 회로(124), 블랭킹 제어 회로(126), 편향 제어 회로(128), 편향 조정 회로(134) 및 빔 선택 애퍼처 제어 회로(136)는, 상술한 적어도 하나의 처리 회로로 구성되어도 된다. 예를 들어, 이들의 회로 내에서의 처리를 제어 계산기(110)로 실시해도 된다.

이상, 구체예를 참조하면서 실시 형태에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다. 도 1의 예에서는, 하나의 조사원이 되는 전자총(201)으로부터 조사된 1개의 빔으로부터 성형 애퍼처 어레이 기판(203)에 의해 멀티 1차 전자 빔(20)을 형성하는 경우를 나타내고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 복수의 조사원으로부터 각각 1차 전자 빔을 조사함으로써 멀티 1차 전자 빔(20)을 형성하는 양태여도 상관없다.

또한, 장치 구성이나 제어 방법 등, 본 발명의 설명에 직접 필요하지 않은 부분 등에 대해서는 기재를 생략하였지만, 필요한 장치 구성이나 제어 방법을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

그 밖에, 본 발명의 요소를 구비하고, 당업자가 적절히 설계 변경할 수 있는 모든 멀티 전자 빔 화상 취득 방법, 멀티 전자 빔 화상 취득 장치 및 멀티 전자 빔 검사 장치는, 본 발명의 범위에 포함된다.

8: 1차 전자 빔
11: 대개구
13: 소개구
20: 멀티 1차 전자 빔
21: 대표 1차 전자 빔
22: 구멍
29: 서브 조사 영역
30: 프레임 영역
31: 프레임 화상
32: 스트라이프 영역
33: 직사각형 영역
34: 조사 영역
50, 52, 56: 기억 장치
54: 프레임 화상 작성부
57: 위치 정렬부
58: 비교부
60: 빔 선택부
61: 1차계 주사 조건 설정부
62: 2차계 주사 조건 설정부
63: 코너 위치 설정부
64: 판정부
65: 판정부
66: 합성 화상 취득부
67, 69: 기억 장치
68: 편향 조건 연산부
70: 좌표 취득부
100: 검사 장치
101: 기판
102: 전자 빔 칼럼
103: 검사실
105: 스테이지
106: 검출 회로
107: 위치 회로
108: 비교 회로
109: 기억 장치
110: 제어 계산기
111: 마크
112: 참조 화상 작성 회로
114: 스테이지 제어 회로
117: 모니터
118: 메모리
119: 프린터
120: 버스
122: 레이저 측장 시스템
123: 칩 패턴 메모리
124: 렌즈 제어 회로
126: 블랭킹 제어 회로
128: 편향 제어 회로
133: E×B 제어 회로
134: 편향 조정 회로
136: 빔 선택 애퍼처 제어 회로
138: 화상 합성 회로
142: 구동 기구
144, 146, 148, 149: DAC 증폭기
150: 화상 취득 기구
151: 1차 전자 광학계
152: 2차 전자 광학계
160: 제어계 회로
201: 전자총
202: 전자 렌즈
203: 성형 애퍼처 어레이 기판
205, 206, 207, 224: 전자 렌즈
208: 주편향기
209: 부편향기
212: 일괄 블랭킹 편향기
213: 제한 애퍼처 기판
214: E×B 분리기
216: 미러
218: 편향기
222: 멀티 검출기
226: 편향기
228: 검출기 애퍼처 어레이 기판
232: 빔 선택 애퍼처 기판
234: 구동 기구
300: 멀티 2차 전자 빔
301: 대표 2차 전자 빔
330: 검사 영역
332: 칩

Claims

멀티 1차 전자 빔으로부터 선택된 대표 1차 전자 빔을, 기판을 적재하는 스테이지 위의 미리 설정되는 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치에 조사하고,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 상기 대표 1차 전자 빔의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행하고,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건에서 행해진 주사에서의 상기 대표 2차 전자 빔을 복수의 검출 엘리먼트를 갖는 멀티 검출기의 소정의 검출 엘리먼트에서 검출하고,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다 검출된 상기 대표 2차 전자 빔의 검출 화상에 기초하여 상기 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표를 취득하고,
취득된 복수의 좌표를 사용하여, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 상기 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 상기 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 상기 소정의 검출 엘리먼트에 대한 상기 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하고,
상기 스테이지 위에 적재된 기판 위를 상기 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 상기 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사함과 함께, 연산된 상기 2차 빔 편향 조건을 따른 빔 편향에 의해 상기 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 상기 멀티 검출기로 상기 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 상기 기판의 2차 전자 화상을 취득하는
것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 위치로서, 상기 1차 전자 빔 편향 범위의 네 코너의 위치를 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 방법.
제1항에 있어서,
상기 2차 전자 빔의 편향 조건은, 편향 배율과 편향 회전각을 갖는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 방법.
제1항에 있어서,
상기 대표 1차 전자 빔으로서, 멀티 1차 전자 빔의 중심 빔을 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 방법.
제1항에 있어서,
상기 대표 1차 전자 빔으로서, 멀티 1차 전자 빔의 네 코너의 빔을 사용하고,
상기 2차 빔 편향 조건은, 상기 네 구석의 빔의 빔마다 연산되고, 빔마다 연산된 값의 통계값이 이용되는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 방법.
제1항에 있어서,
상기 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다 검출된 상기 대표 2차 전자 빔의 검출 화상을 합성하고,
상기 복수의 좌표는, 합성된 합성 화상을 사용하여 취득되는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 방법.
제1항에 있어서,
멀티 1차 전자 빔으로부터 대표 1차 전자 빔을 선택하고, 나머지 빔을 차폐하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 방법.
제1항에 있어서,
상기 대표 1차 전자 빔을 상기 복수의 위치에 조사하는 경우에, 선택되지 않은 나머지 빔을 함께 조사하고,
상기 복수의 위치의 위치마다 검출된 상기 대표 2차 전자 빔의 검출 화상에는, 복수의 2차 전자 빔의 애퍼처 상이 함께 투영되고,
복수의 2차 전자 빔의 애퍼처 상이 함께 투영되는 검출 화상을 사용하여, 상기 복수의 2차 전자 빔의 애퍼처 상 중에서 상기 대표 2차 전자 빔이 식별되는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 방법.
기판을 적재하는 스테이지와,
멀티 1차 전자 빔으로부터 선택된 대표 1차 전자 빔을, 상기 스테이지 위의 미리 설정되는 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치에 조사하는 1차계 편향기와,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 상기 대표 1차 전자 빔의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행하는 2차계 편향기와,
복수의 검출 엘리먼트를 갖고, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건에서 행해진 주사에서의 상기 대표 2차 전자 빔을 상기 복수의 검출 엘리먼트의 소정의 검출 엘리먼트에서 검출하는 멀티 검출기와,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다 검출된 상기 대표 2차 전자 빔의 검출 화상에 기초하여 상기 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표를 취득하는 좌표 취득 회로와,
취득된 복수의 좌표를 사용하여, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 상기 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 상기 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 상기 소정의 검출 엘리먼트에 대한 상기 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하는 편향 조건 연산 회로
를 구비하고,
상기 1차계 편향기에 의해 상기 스테이지 위에 적재된 기판 위를 상기 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 상기 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사 함과 함께, 연산된 상기 2차 빔 편향 조건을 따른 상기 2차계 편향기에 의한 빔 편향에 의해 상기 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 상기 멀티 검출기로 상기 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 상기 기판의 2차 전자 화상을 취득하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 장치.
기판을 적재하는 스테이지와,
멀티 1차 전자 빔으로부터 선택된 대표 1차 전자 빔을, 상기 스테이지 위의 미리 설정되는 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치에 조사하는 1차계 편향기와,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 상기 대표 1차 전자 빔의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행하는 2차계 편향기와,
복수의 검출 엘리먼트를 갖고, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건에서 행해진 주사에서의 상기 대표 2차 전자 빔을 상기 복수의 검출 엘리먼트의 소정의 검출 엘리먼트에서 검출하는 멀티 검출기와,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다 검출된 상기 대표 2차 전자 빔의 검출 화상에 기초하여 상기 복수의 위치에 대응한 복수의 좌표를 취득하는 좌표 취득 회로와,
취득된 복수의 좌표를 사용하여, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 상기 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 상기 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 상기 소정의 검출 엘리먼트에 대한 상기 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하는 편향 조건 연산 회로
를 구비하고,
상기 1차계 편향기에 의해 상기 스테이지 위에 적재된 기판 위를 상기 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 상기 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사함과 함께, 연산된 상기 2차 빔 편향 조건을 따른 상기 2차계 편향기에 의한 빔 편향에 의해 상기 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 상기 멀티 검출기로 상기 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 상기 기판의 2차 전자 화상을 취득하고,
취득된 2차 전자 화상의 적어도 일부와 소정의 화상을 비교하는 비교 회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 검사 장치.
기판을 적재하는 스테이지와,
멀티 1차 전자 빔을 대표하는 대표 1차 전자 빔을, 상기 스테이지 위의 미리 설정되는 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치에 시기를 어긋나게 하여 차례로 조사하는 1차계 편향기와,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 상기 대표 1차 전자 빔의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행하는 2차계 편향기와,
복수의 검출 엘리먼트를 갖고, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건으로 행해진 주사에서의 상기 대표 2차 전자 빔을 상기 복수의 검출 엘리먼트의 소정의 검출 엘리먼트에서 검출하는 멀티 검출기와,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다 검출된 상기 대표 2차 전자 빔의 검출 화상을 합성하는 화상 합성 회로와,
합성된 합성 화상을 사용하여, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 상기 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 상기 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 상기 소정의 검출 엘리먼트에 대한 상기 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하는 편향 조건 연산 회로
를 구비하고,
상기 1차계 편향기에 의해 상기 스테이지 위에 적재된 기판 위를 상기 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 상기 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사함과 함께, 연산된 상기 2차 빔 편향 조건을 따른 상기 2차계 편향기에 의한 빔 편향에 의해 상기 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 상기 멀티 검출기로 상기 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 상기 기판의 2차 전자 화상을 취득하는 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 화상 취득 장치.
기판을 적재하는 스테이지와,
멀티 1차 전자 빔을 대표하는 대표 1차 전자 빔을, 상기 스테이지 위의 미리 설정되는 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 복수의 위치에 시기를 어긋나게 하여 차례로 조사하는 1차계 편향기와,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 상기 대표 1차 전자 빔의 조사에 기인하여 당해 위치로부터 방출되는 대표 2차 전자 빔에 의한 주사를 임시 2차 빔 편향 조건에서 행하는 2차계 편향기와,
복수의 검출 엘리먼트를 갖고, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다, 임시 2차 빔 편향 조건에서 행해진 주사에서의 상기 대표 2차 전자 빔을 상기 복수의 검출 엘리먼트의 소정의 검출 엘리먼트에서 검출하는 멀티 검출기와,
상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위의 상기 복수의 위치의 위치마다 검출된 상기 대표 2차 전자 빔의 검출 화상을 합성하는 화상 합성 회로와,
합성된 합성 화상을 사용하여, 상기 대표 1차 전자 빔의 1차 빔 편향 범위 내에서의 상기 대표 1차 전자 빔의 이동에 기인하는 상기 대표 2차 전자 빔의 이동이 상쇄되어, 상기 소정의 검출 엘리먼트에 대한 상기 대표 2차 전자 빔의 조사 위치가 고정되도록, 2차 빔 편향 조건을 연산하는 편향 조건 연산 회로
를 구비하고,
상기 1차계 편향기에 의해 상기 스테이지 위에 적재된 기판 위를 상기 멀티 1차 전자 빔의 1차 전자 빔 편향 범위에서 상기 멀티 1차 전자 빔을 사용하여 주사함과 함께, 연산된 상기 2차 빔 편향 조건을 따른 상기 2차계 편향기에 의한 빔 편향에 의해 상기 기판으로부터 방출된 멀티 2차 전자 빔을 사용하여 주사하면서, 상기 멀티 검출기로 상기 멀티 2차 전자 빔을 검출함으로써 상기 기판의 2차 전자 화상을 취득하고,
취득된 2차 전자 화상의 적어도 일부와 소정의 화상을 비교하는 비교 회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 멀티 전자 빔 검사 장치.