TWI731467B - 影像形成方法、影像形成系統及離子研磨裝置 - Google Patents

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Abstract

本揭示係有關於影像形成方法，以使包含於多層構造體中的複數層的資訊在廣範圍顯著化或顯著化的對象層的影像化為目的。提案一種方法，包含：將試料表面的法線方向的軸作為旋轉軸使前述試料旋轉，同時通過設置於從試料離間的位置且具有使離子束選擇地通過的開口的遮罩，從對前述法線方向傾斜的方向朝向前述試料照射離子束，藉此形成具有對試料表面傾斜的帶狀傾斜面的孔及基於對前述帶狀的傾斜面中包含的前述對象層照射帶電粒子束得到的信號，形成從交差於前述對象層的前述帶狀傾斜面的方向看的第1影像。

Description

影像形成方法、影像形成系統及離子研磨裝置
本揭示係有關於影像生成方法及影像生成裝置，特別是關於將在試料內部形成的對象物影像化的方法及裝置。
為了進行利用掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope：SEM)的試料的剖面觀察，已知有利用離子研磨裝置將試料濺鍍蝕刻，使剖面露出試料表面的手法。專利文獻1揭示一種離子研磨裝置，在旋轉的試料台之上載置試料，藉由對離子束中心使旋轉軸偏心，形成在廣範圍具有平坦面的加工孔。又，專利文獻2揭示一種離子研磨裝置，載置在成為離子研磨的加工對象的試料上形成開口的罩蓋，利用通過開口的離子束，將位於開口下的試料區域選擇地研磨加工。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開平3-36285號公報
[專利文獻2]特開2003-68243號公報
發明者們新發想了藉由在多層構造體的試料進行形成具有非常小的傾斜角的緩斜面的加工，將包含於多層構造體中的各層從層積方向看以2維可視化的觀察法。更具體來說，多層膜構造的某層的厚度(Z方向尺寸)為70nm時，若能對試料表面形成0.35°的相對角的傾斜面，例如能夠在X方向形成每1層為11.5μm的長度的斜面，且能夠在複數層使圖案的完成結果顯著化。另一方面，在專利文獻1揭示的離子研磨法中，根據離子束的中心軸與旋轉軸的相對距離的設定能夠調整加工條件，但因為以因應離子束的正規分佈的蝕刻速率加工試料，形成具有上述那種非常小的傾斜角的面是困難的。又，專利文獻2揭示的離子研磨法也一樣，形成上述那種平緩的傾斜面是困難的。
以下，提案影像形成方法及影像形成系統，以使包含於多層構造體中的複數層的資訊在廣範圍顯著化或顯著化的對象層的影像化為目的。
作為達成上述目的的一態樣，以下，提案一種影像形成方法及實現該影像形成的系統，該方法為形成包含於層積複數層的試料中的對象層或以複數層構成的圖案的影像 的方法，其中，將前述試料表面的法線方向的軸作為旋轉軸使前述試料旋轉，同時通過設置於從前述試料離間的位置且具有使離子束選擇地通過的開口的遮罩，從對前述法線方向傾斜的方向朝向前述試料照射離子束，藉此形成具有對試料表面傾斜的帶狀傾斜面的孔，對該帶狀的傾斜面照射帶電粒子束，檢出基於該照射得到的帶電粒子，基於該帶電粒子的檢出，生成包含在前述帶狀傾斜面含有的複數不同帶狀輝度區域的第1影像，利用該第1影像，特定出前述對象層、包含以前述複數層構成的圖案的輝度區域或以前述複數層構成的圖案。
根據上述手法，試料內部的多層構造體的對象層的影像化成為可能。
501:電漿生成部
502:離子源
503:電漿電極
504:引出電極
505:接地電極
506:離子束
507:試料支架
508:晶圓
509:旋轉軸
510:旋轉機構
511:傾斜機構
512:移動機構
513:遮罩
514:安裝機構
515:控制裝置
516:研磨腔室
801:電子源
802:引出電極
803:電子束
804:聚焦透鏡
805:掃描偏向器
806:對物透鏡
807:試料室
808:試料台
809:試料
810:電子
811:二次電子
812:變換電極
813:檢出器
814:控制裝置
815:A/D變換器
816:影像處理部
817:CPU
818:影像記憶體
819:記憶媒體
820:工作站
901:掃描電子顯微鏡
902:離子研磨裝置
903:配方生成裝置
904:設計資料記憶媒體
905:輸入裝置
[圖1]表示觀察基於對晶圓的離子研磨形成的剖面位置的工程的流程圖。
[圖2]表示離子研磨裝置的概要的圖。
[圖3]表示藉由離子束的照射在晶圓上形成的錐體部的一例的圖。
[圖4]表示在晶圓上形成的錐體部的寬度與決定該寬度的參數的相關的圖。
[圖5]表示離子研磨裝置的概要的圖。
[圖6]表示晶圓與具有複數開口的遮罩的一例的圖。
[圖7]表示安裝於離子研磨裝置的試料支架的一例的圖。
[圖8]表示掃描電子顯微鏡的概要的圖。
[圖9]表示包含離子研磨裝置與掃描電子顯微鏡的影像形成系統的概要的圖。
[圖10]表示包含於配方生成裝置中的裝置條件生成模組的一例的圖。
[圖11]表示基於離子研磨的加工條件設定及掃描電子顯微鏡的測定條件的設定，執行測定的工程的流程圖。
[圖12]表示設定加工條件及測定條件的GUI畫面的一例的圖。
[圖13]表示設置於離子研磨裝置的遮罩、通過該遮罩形成的加工痕的圖。
[圖14]表示遮罩開口的大小與離子研磨裝置的加工區域的大小的關係的圖。
[圖15]表示在成為測定對象的層定位掃描電子顯微鏡的視野執行測定的工程的流程圖。
[圖16]說明藉由模板匹配特定加工痕的邊緣位置的手法的圖。
[圖17]表示遮罩開口的大小與離子研磨裝置的加工區域的大小的關係的圖。
[圖18]表示FIN型FET的概要及各高度的剖面像的一例 的圖。
[圖19]表示在顯示紋圖樣的SEM影像上，執行圖案匹配時所用的模板的一例的圖。
[圖20]表示將特徵量或匹配得點作為指標值，特定出視野位置，執行測定的工程的流程圖。
[圖21]表示設定元素分析條件的GUI畫面的一例的圖。
[圖22]表示元素分析工程的流程圖。
[實施形態]
最近，隨著半導體裝置的層積化的進展，管理半導體裝置的良率的測定裝置及檢查裝置，也要求對應多層化的裝置。若能以各種深度觀察形成於晶圓上的各種區域的元件，能有效地掌握晶圓面內的位置造成的偏差。
在以下說明的實施例中，說明關於將大面積試料(晶圓)表面的複數不同區域，在縱方向各種深度總括加工，將在其形成的3維元件的3維加工形狀及材料物性，高速觀察/測定的方法、裝置、電腦程式及記憶該電腦程式的記憶媒體。
在以下的實施例中，例如，說明關於3維構造試料的量測方法，在觀察/量測在晶圓上形成的3維構造試料的方法中，上述方法包含：(a)藉由離子束將上述晶圓面內的複數區域(傾斜地)削切加工的工程、(b)算出觀察/ 量測所期望的區域內的所期望深度的位置的工程、(c)在上述算出的位置觀察/量測的工程；其中，上述削切加工的工程(a)對在上述試料的外形尺寸大致均勻的離子束的照射方向，以傾斜方向的旋轉軸為軸使上述試料旋轉，同時對前述試料固定相對位置(與試料同步旋轉)，且通過具有容許部分前述離子束到達試料的複數開口的遮罩將離子束照射試料，藉此將上述試料表面選擇地削切加工；算出上述位置的工程(b)，對上述削切加工的晶圓，求出平面方向位置與加工深度的關係，基於上述關係，在所期望的區域內求出成為所期望深度的位置；觀察/量測的工程(c)在上述位置中，將上述削切加工的試料表面，從上方藉由電子顯微鏡觀察或量測在表面出現的圖案。
上述觀察的削切面期望對削切前的試料表面傾斜。再來，藉由在試料的複數位置形成傾斜面，能夠在試料平面方向的複數位置，觀察試料內部深度方向複數位置的構造。又，也說明關於從裝置構造設計資訊，推定因應在表面出現的圖案的深度，量測該深度中的圖案的橫方向尺寸之例。
再來，在以下的實施例中，也說明關於離子研磨裝置，具備：離子源、保持被照射從該離子源放出的離子束的試料，且具有對該離子束的照射方向傾斜的方向的旋轉軸的旋轉台、隨著該旋轉台的旋轉而旋轉，並具有容許前述離子束部分到達試料的複數開口的遮罩。
圖1為表示將試料部分地加工後進行觀察及 量測的工程的流程圖。首先，藉由3維加工裝置，將晶圓的複數區域的表面總括地加工成斜角狀(傾斜狀)。接著，在加工形狀算出部中，將加工後的表面深度(高度)z作為面內水平方向位置(x、y)的函數求出，基於其，在觀察/量測位置算出部中，算出在預定區域內的表面深度(高度)成為所期望範圍的晶圓觀察位置。
在之後，於上述晶圓位置中，將加工成斜角狀的表面藉由CD-SEM(Critical Dimension-Scanning Electron Microscope)或複檢SEM等上面觀察量測裝置，從上面觀察/量測。藉由將其於晶圓上的上述複數區域對複數不同深度進行，求出在上述複數區域中的3維元件的3維加工形狀及材料物性。因應必要，將3維加工資訊與晶圓或元件的設計資訊輸入至上述3維加工裝置及上述觀察量測裝置，控制加工位置與加工量、觀察位置等。又，從藉由觀察量測裝置取得到的觀察像及量測結果，再構築3維構造。
圖2表示上述的3維加工裝置的例之圖。從離子源放出的該平行離子束朝向晶圓載台上的晶圓。晶圓載台具有將晶圓表面與離子束呈的角度設為可變，且自轉的構造。圖2例示的裝置更在晶圓上具備具有複數開口部的遮罩，上述遮罩以對晶圓的相對位置固定的狀態與晶圓一同自轉。在遮罩與晶圓間，期望如同後述設置預定的間隙。
在上述3維加工裝置中，以束不垂直入射晶圓(束進行方向與晶圓表面的法線方向不一致)的狀態，藉 由使晶圓與遮罩自轉同時進行離子研磨加工，如同以下說明，3維加工成為可能。
首先，開口位於接近離子源與載台之側(圖的上側)時，通過開口的束以向晶圓的中心側傾斜的角度入射晶圓。另一方面，開口位於遠離離子源與載台之側(圖的下側)時，通過開口的束以向晶圓的外側傾斜的角度入射晶圓。晶圓與遮罩隨著載台的自轉，因為在上述2個位置往來，從晶圓看時，通過開口的離子束的入射角隨著自轉擺動。
其中，如圖3所示，在從晶圓表面離間的位置設置遮斷離子束的遮罩時，在晶圓上的點A只有入射角為a的離子束到達。再來，在晶圓上的點B入射角為a~b的離子束到達、在晶圓上的點C入射角為a~0的離子束到達、在晶圓上的點D入射角為a~-b的離子束到達、在晶圓上的點E入射角為a~-a的離子束到達。
因此，根據位置離子束的照射量改變的結果(研磨量變化)，晶圓表面的部位301加工成錐體。
此外，為了簡單化，上面雖然以射影至平行於紙面的切斷面的角度說明，但注意實際上因為自轉，在點C會傾斜於垂直紙面的方向入射，而非垂直入射。又，在上述說明中，因為將遮罩的厚度假定成0，開口邊緣的正下方成為錐體部的中心，在具有有限厚度的實際遮罩中並非以此為限。
因為載台與束呈的角度及晶圓-遮罩間隙能 夠將錐體部的寬度進行各種改變。如圖4所示，在錐體部的寬度w、晶圓-遮罩間隙d、遮罩t厚度之間大致有w=2d．tanθ+t．tanθ的關係。此外，若不設置晶圓-遮罩間隙d，無法得到充分的錐體部的寬度。因此，期望在晶圓與遮罩之間設置相當的間隙，同時支持遮罩使得兩者的相對位置固定。在以下說明的實施例中，藉由在遮罩與晶圓之間設置間隙d，因為將錐體寬度擴張2d．tanθ分，能形成非常平緩的傾斜面。
換言之，因為能使適合到遮罩的下部區域為止形成平緩的傾斜面的離子束到達，從開口正下方到遮罩的下部為止，能形成於廣範圍具有均勻傾斜角的傾斜面。在遮罩下部的試料區域，因為遮罩被限制照射量的離子束到達，與位於開口正下方的試料區域相比，照射照射量被限制，且滿足用來在廣範圍形成平緩的傾斜面的條件的束。
全照射角的離子束的到達的點E中的研磨深度h，對於廣開口部的研磨速率v、研磨時間t大致成為h=v．t。研磨速率v會因離子束的電流或電壓而變化。
此外，遮罩開口直徑(或最小寬度)與遮罩厚度相比不充分大時，因為被遮罩開口上部阻礙而通過開口的離子的量在開口中心區域減少，開口邊緣的內側等中心部的錐體角度減少或研磨量減少。實際的遮罩的設計期望考慮該等而進行。
以下說明的實施例中的測定對象即3維裝 置，期望是具有在預定元件區域多數具有相同構造的單位元件(記憶體單元等)者。藉由在上述元件區域(記憶體單元陣列等)內設置錐體，能夠將上述單位元件從上面以各種深度削切時的平面像藉由SEM等從上面觀察。再來，藉由將以這樣取得到的各種深度的觀察像合成能夠將3維構造再構築。又，能夠求出在上述區域內的多數元件的3維加工形狀的偏差。
此時，將載台角度、晶圓-遮罩間隙及最大離子研磨量(離子電流/電壓及研磨時間)等參數以滿足以下條件的方式設定。
(1)錐體部的寬度與深度，在上述元件區域中，包含3維裝置的欲觀察的所期望的縱方向深度範圍。
(2)充分取得露出預定的深度範圍的表面的單位元件之數。
此外，研磨中，載台角度未必一定要固定，在途中變化也可以。
藉由設置複數開口，能夠在晶圓上的複數區域，加工如圖那種錐體部。該等開口，基於晶片配列與晶片內的記憶體單元陣列區域等資訊，以在欲觀察的所期望記憶體陣列區域加工錐體部的方式，在與設計、製造、晶圓對準後設置。
圖5為更具體說明上述離子研磨裝置的圖。生成電漿的電漿生成部501構成離子源502的一部分。在離子源502內設置從圖未示的直流電源施加正的加速電壓的 電漿電極503、從圖未示的直流電源施加負的引出電壓的引出電極504及接地電極505。藉由控制施加至該等電極的電壓，被加速、引出的離子束506，照射至保持於試料支架507的晶圓508。離子束506為不受集束作用及偏向作用的平行束。
試料支架507藉由將軸509作為旋轉軸的旋轉機構510支持，使晶圓508旋轉。又，旋轉機構510具備：調整對晶圓508的離子束506的照射角度的傾斜機構511、調整晶圓508的A方向的位置的移動機構512。再來，具備基於後述的加工條件設定，控制該等離子源502及複數驅動機構的控制裝置515。
再來，試料支架507具備用來安裝遮罩513的安裝機構514(支持構件)。安裝機構514具備圖未示的遮罩位置調整機構，能在晶圓508表面的法線方向(Z方向)、晶圓508的表面方向(X-Y方向)的所期望位置定位遮罩513。安裝機構514以在試料支架的旋轉時不使晶圓508與遮罩513的相對位置關係變化的方式，支持遮罩513。
圖6(a)為從Z方向看晶圓508的圖、圖6(b)為從Z方向看遮罩513的圖。在晶圓508形成多數包含積體電路的晶片601，另一方面在遮罩513以各晶片601中的加工位置成為相同的方式，以與晶片的形成間距(P1)相同的間距設置開口602。根據這樣的遮罩，能以與各晶片的對應位置相同的條件照射束。
圖7為試料支架507的擴大圖。試料支架507 具備用來保持晶圓的靜電夾盤機構701，在靜電夾盤機構701上，安裝具備能將遮罩513的位置在X-Y-Z方向調整的位置調整機構的安裝機構514。安裝機構514藉由控制裝置515控制。
此外，晶圓508及遮罩513向試料支架507的裝設，在研磨腔室516外側的裝載鎖定室(圖未示)中進行，真空排氣之後，移動至研磨腔室配置於預定的位置。
此外，在以下說明的實施例中，雖說明關於利用具有圓形開口602的遮罩513離子研磨加工之例，但不限於圓形而是具備直線狀的邊緣的開口也可以。在直線狀的邊緣的正下方，形成沿著邊緣的直線狀緩斜面。
接著，說明關於測定藉由圖5例示的離子研磨裝置加工的晶圓的裝置。圖8為表示掃描電子顯微鏡的概要的圖。從電子源801藉由引出電極802將電子束803引出，並藉由未圖示的加速電極來加速。被加速的電子束803，經由集束透鏡的一形態即聚焦透鏡804來聚焦後，被掃描偏向器805偏向。藉此，電子束803能在試料809上進行一維或二維的掃描。向試料809入射的電子束803，因在內藏於試料台808的電極藉由施加負電壓而形成的減速電場而減速，同時藉由對物透鏡806的透鏡作用集束並照射試料809的表面。試料室807內部保持真空。
從試料809上的照射位置放出電子810(二次電子、後方散射電子等)。被放出的電子810，基於施加至內藏於試料台808的前述電極的負電壓的加速作用，朝向 電子源801的方向加速。被加速的電子810衝撞至變換電極812，產生二次電子811。從變換電極812放出的二次電子811被檢出器813捕捉，而因被捕捉的二次電子量使得檢出器813的輸出I發生變化。因應該輸出I的變化，顯示裝置的輝度產生變化。例如在形成二維像時，使向掃描偏向器805的偏向信號與檢出器813的輸出I同步，形成掃描區域的影像。
此外，圖8所例示的SEM，雖例示了將從試料809放出的電子810在變換電極812中一端變換成二次電子811並檢出之例，但當然不限於這樣的構成，例如採用在被加速的電子的軌道上，配置電子倍像管或檢出器的檢出面的構成也可以。控制裝置814依照稱為攝像配方的用以控制SEM的動作程式，供應上述SEM的各光學要素所需要的控制信號。
接著在檢出器813所檢出的信號藉由在A/D變換器815來變換成數位信號，而發送至影像處理部816。影像處理部816將經複數次掃描所得到的信號以訊框單位作積算而生成積算影像。
其中，將由掃描區域的1次掃描得到的影像稱為1訊框影像。例如，積算8訊框的影像時，將由8次的2維掃描所得到信號以畫素單位進行加算平均處理，藉此生成積算影像。將相同掃描區域複數次掃描，也能夠在每次掃描生成複數個1訊框的影像並保存。
再來影像處理部816具有：用以將數位影像 暫時記憶的影像記憶媒體即影像記憶體818、從記憶於影像記憶體818的影像進行特徵量(線及孔的寬度尺寸值、粗糙指標值、表示圖案形狀的指標值、圖案的面積值、成為邊緣位置的畫素位置等)的算出的CPU817。
再來，又具有保存各圖案的量測值及各畫素的輝度值等的記憶媒體819。全體控制藉由工作站820來進行，必要的裝置操作、檢出結果的確認等則藉由圖像使用者介面(以下，表記為GUI)來實現。又，影像記憶體與供應至掃描偏向器805的掃描信號同步，並將檢出器的輸出信號(與從試料放出的電子量呈比例的信號)記憶於對應的記憶體上的位址(x，y)。又，影像處理部816從記憶於記憶體的輝度值來生成線輪廓，利用閾值法等來特定出邊緣位置，也作為測定邊緣間尺寸的演算處理裝置來作用。
圖9為表示圖5例示的離子研磨裝置進行的加工及具備設定進行圖8例示的掃描電子顯微鏡的測定所需的動作程式的配方生成裝置903的圖案測定系統之一例的圖。在圖9之例中，例示了掃描電子顯微鏡901、離子研磨裝置902、生成該等裝置的動作程式的配方生成裝置903及半導體裝置的設計資料或記憶基於該設計資料生成的佈局資料的設計資料記憶媒體904經由網路連接之例。配方生成裝置903連接具備表示後述GUI(Graphical User Interface)畫面的顯示裝置的輸入裝置905。
配方生成裝置903內藏：載入藉由掃描電子顯微鏡901取得的2次電子及後方散射電子等檢出信號、藉 由內藏於圖未示的掃描電子顯微鏡901的影像處理處理器輸出的測定結果、可執行的命令及資料的記憶體906(例如非暫時記憶裝置)、執行命令的處理器907。配方生成裝置903更包含：包含從設計資料記憶媒體904讀出的試料資訊(構成多層膜的各膜的高度資訊、各層的佈局資料等)算出所期望的測定對象圖案位置(座標)的座標演算模組的配方生成部908、包含基於藉由配方生成部908生成的座標資訊設定掃描電子顯微鏡901的裝置條件的裝置條件生成模組的測定應用程式909及包含基於座標資訊設定離子研磨裝置902的裝置條件的裝置條件生成模組的加工應用程式910。
此外，配方生成裝置903內藏於掃描電子顯微鏡901的控制裝置814也可以。
例如，如圖10例示那樣，配方生成裝置903包含裝置條件設定模組1004，該裝置條件設定模組1004藉由從輸入裝置905輸入包含測定對象圖案的層資訊1001、測定對象圖案的座標及種類等的測定圖案資訊1002，從設計資料記憶媒體904讀出包含指定層的測定對象圖案的區域的設計資料。再來，裝置條件生成模組1004基於輸入的座標資訊等，生成用來將測定對象圖案定位於視野的載台條件及偏向器造成的視野移動條件。又，裝置條件生成模組1004基於輸入的測定條件資訊1003(例如視野大小及測定對象圖案內的測定位置資訊等)，設定利用得到的影像的測定條件。
再來裝置條件生成模組1004基於選擇出的層資訊，設定用來在預定的層將視野定位的條件。該手法將於之後詳述。
又，裝置條件生成模組1004基於離子研磨裝置902的加工資訊1005等，求出所期望的測定對象圖案的位置，在裝置條件生成模組1004中，基於該位置資訊(座標資訊)設定掃描電子顯微鏡901的載台座標資訊及束的偏向位置資訊也可以。
控制裝置814、影像處理部816、配方生成部908以具備1個以上的處理器的演算處理裝置構成，該等1個以上的演算處理裝置構築控制掃描電子顯微鏡的電腦子系統。
[實施例1]
以下，說明關於測定屬於以多層膜構成的3DNAND快閃記憶體裝置的所期望的層的圖案時的測定法。在本實施例中，將形成於300mm晶圓的全面的晶片大小約1cm角的記憶體裝置中包含的圖案作為評價對象。該試料，3DNAND記憶體單元占了各晶片的面積的8成以上。其中，在上述裝置的製程途中，在預定的多層膜(SiO/SiN，48層)形成後，將以多數通道孔(平均直徑約60nm)規則形成的試料如以下那樣觀察/量測。
在本實施例中，說明關於基於成為測定對象的圖案或該圖案所屬的層的選擇，進行試料的加工與觀察 之例。圖11為表示執行從裝置的條件設定到測定的工程的流程圖。首先，從圖12所例示的那種GUI畫面輸入試料資訊(步驟1101)。試料資訊的輸入例如藉由在視窗1201輸入試料的名稱等識別資訊進行。基於該輸入配方生成裝置903從設計資料記憶媒體904讀出特定出的試料的試料資訊(設計資料)。在讀出的設計資料中包含資料的位置資訊等。又，預先記憶多層構造的各層的厚度資訊也可以。在圖12之例中設定48層構造的3D-NAND。
又，測定條件輸入步驟(步驟1102)中，從視窗1202選擇成為測定對象的晶片。圖12例示的GUI畫面中選擇所有晶片，在裝置條件生成模組1004中，以在所有晶片的對應位置定位掃描電子顯微鏡的視野的方式，生成掃描電子顯微鏡的動作程式。再來，藉由從視窗1203進行測定對象圖案所屬的層(層資訊1001)的選擇，生成用來執行利用後述的影像處理等的視野的對位處理的動作程式。其中作為層的識別資訊雖說明關於從最下層、最上層或預定的基準層輸入層數之例，但也可以輸入使用者訂定的其他層的識別資訊。在圖12之例，48層中選擇32層。此外層的選擇進行複數次也可以。
再來在視窗1204中，於後述帶狀的傾斜面中包含的測定對象候選之內，選擇所期望的測定位置。在視窗1205中，選擇測定對象圖案的測定演算法。此外，圖12雖說明藉由輸入靶極的層與測定目的，能自動地探索適合測定目的的圖案，自動地設定測定條件的GUI畫面之例， 但藉由在輸入座標的視窗1211輸入測定對象圖案的座標，來決定視野位置也可以。
接著，輸入離子研磨裝置的加工條件(步驟1103)。此外，在圖12例示的GUI畫面雖設置用來設定加工條件的視窗1206~1208，但加工條件固定，沒有選擇對象時，不需要該等視窗。
在視窗1206中可輸入後述的加工痕的傾斜面角度，基於該設定，調整離子研磨裝置的裝置條件。例如藉由傾斜角的選擇，控制傾斜機構511及安裝機構514，調整對試料的離子束的入射角。藉由將加工痕的傾斜角與傾斜機構911傾斜角及安裝機構514的遮罩位置的關係預先作為表登錄，進行該等機構的自動控制。
又，在視窗1207中進行形成傾斜面的位置設定。安裝機構514以因應該設定對試料調整離子束的照射位置的方式控制。藉由調整遮罩513的X-Y方向位置，能夠調整離子束對晶圓508的的到達位置。離子束的到達位置的控制，例如基於在步驟1102中測定對象位置(座標)的輸入進行也可以。
在視窗1208中進行遮罩的種類設定。因為遮罩的開口大小及開口間距(例如在每個晶片是否設有開口或是否設置在特定的晶片選擇地照射離子束的那種開口)的種類等選擇。此外，在圖12例示的GUI畫面中，因為選擇在視窗1202中成為評價對象的晶片(即應加工的晶片)，不需要設定遮罩的種類。另一方面藉由選擇遮罩的種類來 自動地選擇測定對象晶片也可以。
基於以上那種設定，在裝置條件生成模組1004中，進行離子研磨裝置的晶圓加工及掃描電子顯微鏡的測定條件設定。
此外，在上述實施例中利用GUI對話地輸入各種資訊及條件，但準備依照預定的格式的條件設定檔案，將其輸入也可以。
此外，雖在圖12例示的GUI畫面中各種參數的設定成為可能，但藉由從設定的參數求出其他參數，能夠減少必要的參數輸入。例如，若輸入成為測定對象的圖案所屬的層及加工資訊，裝置條件生成模組1004參照加工資訊1005，將形成後述緩斜面的區域的座標作為用來低倍像取得的座標資訊選擇，並在低倍影像取得後，設定用來找出顯示成低倍像的紋圖樣之中包含的選擇層的演算法。作為從低倍像之中用來發現特定之層的演算法，例如藉由影像處理，計數構成紋圖樣的線狀圖案之數，構築用來特定出從紋圖樣之中選擇出的層的位置的演算法。
預先存在緩斜面的低倍影像時，將該影像作為模板，藉由影像處理特定出從模板之中選擇出的層的位置，並在模板匹配後，能夠構築在特定位置進行視野移動的那種動作程式。
本實施例中說明關於利用具有圖13(a)例示的那種開口的遮罩，進行圖13(b)例示的那種加工之例。本實施例中，說明關於以在對應各晶片的記憶體區塊的位置 照射離子束的方式，利用圖6(b)例示的那種遮罩的加工法。在圖6(b)例示的遮罩513形成的開口602，因為以與晶片相同的間距形成，且將離子束作為平行束，能夠在各晶片的相同位置以相同條件照射束，藉由進行將施予這種加工的試料作為對象的測定，能夠適當地評價圖案的完成結果的面內分佈。
在本實施例中如圖14例示的那樣，說明關於利用具有半徑3mm的開口的遮罩，在包含裝置的記憶體區塊區域1401形成錐體的(步驟1104)加工法。在本實施例中，以將上述研磨用遮罩與晶圓對準同時保持晶圓-遮罩間隙1mm的方式固定在晶圓載台後，載入研磨腔室，將載台角度設定成開口束方向與載台(晶圓表面)所呈的角度成為60度。
接著使上述載台自轉，並產生離子束照射至晶圓。藉此在遮罩邊緣的下部形成寬度約1.2mm的錐體部(圖13b等參照)。研磨深度在各開口的中心部為最大。其中，將對試料表面的傾斜面的相對角設定成0.35°。藉此，以研磨深度成為7.33μm的方式，調整研磨時間。在對應晶圓面內的遮罩開口的位置，形成複數個在周圍具有寬度1.2mm的環形狀的錐體部的直徑約4.2mm、深度7.33μm的凹部。
3DNAND裝置的48層的記憶體多層膜在上述環形狀錐體部中，作為xy平面內、直徑方向的紋圖樣表現。
亦即，將上述錐體部以低倍率藉由SEM或光學顯微鏡觀察時，根據每層的材料造成的2次電子產生效率、散射效率、光學常數等的差異，觀察紋圖樣。
根據設計資訊上述多層膜的每1層週期的高度為70nm，因此上述紋圖樣的平面方向週期約為11.5μm。亦即，能夠將包含於極薄膜厚的圖案資訊，擴大成約150倍左右表現。將上述約11.5μm的週期的紋的內部，例如以約1μm角的視野進行SEM觀察，其中存在約數十~100個記憶孔圖案。該等為對應該深度的記憶體層中的記憶孔的平面剖面，藉由對存在於上述視野內的多數記憶孔求出與尺寸、真圓度等的平均的偏差，能夠正確地求出晶圓面內該區域的該深度的加工精度。將這種評價對各種深度進行，在紋圖樣的各種位置以同樣的順序進行即可。再來，因為能將這種加工在每個複數晶片的對應位置進行，能夠以高精度評價多層構造體的3維資訊的晶圓面內分佈。
與以上那種晶圓的加工一同或在別的時點設定掃描電子顯微鏡的裝置條件。(步驟1105)具體來說，裝置條件生成模組1004基於在步驟1102接收到的包含測定對象圖案的層資訊、測定對象圖案資訊、掃描電子顯微鏡的測定條件資訊等，設定包含在所期望的層中含有的向所期望的圖案的視野移動條件的裝置條件。
在裝置條件生成模組1004中，基於在視窗1211設定的座標資訊等，在藉由加工露出試料表面的測定對象圖案，設定用來定位電子顯微鏡的視野的載台條件。 基於預先記憶的加工條件，在形成傾斜面的位置定位視野也可以。
再來，因為在視窗1203設定的靶材層資訊，設定使視野到達所期望的層的處理條件。在本實施例中，在層積多層膜的晶圓，進行形成極小傾斜角的傾斜面的那種加工，利用在傾斜面形成各層以帶狀連續配置的紋圖樣的現象，取得低倍像(第2影像)，藉由計數帶(線狀圖案)，構築在所期望的位置定位視野的演算法。
基於從視窗1203輸入的靶極層資訊，構築特定出用來在低倍像之中取得高倍像(第1影像)的視野位置的動作程式。例如，成為測定對象的層例如從試料表面存在32層目時，利用影像處理技術計數線之數，該線之數成為32時，能夠特定該線為測定對象層的剖面。又，與其他層具有不同特徵，在低倍率影像上，有利用影像處理技術的可特定層時，將該層作為基準計數層數也可以。層的計數，生成例如在與紋圖樣的各線垂直的方向的輝度輪廓，藉由使處理器計數輝度超過預定值的部分來進行也可以、藉由影像處理進行計數也可以。
又，生成與紋圖樣的長邊方向垂直的方向的輝度分佈，藉由計數波形的峰值，特定靶材層的位置的演算法也可以。
經由上述那種工程生成測定配方，記憶於預定的記憶媒體(步驟1106)。
圖15為表示在裝置條件生成模組生成的測定 處理工程的流程圖。首先，將晶圓導入SEM的試料室(步驟1501)，以在視窗1211設定的座標定位掃描電子顯微鏡的視野的方式，進行載台移動(步驟1502)。視窗1211的座標，在得知傾斜面內的特定層的位置時將該座標，傾斜面的加工條件不明且未判明在每個傾斜面成為測定對象的層時，例如先輸入傾斜面的中心座標等，以在該座標定位視野的方式進行載台移動也可以。
接著藉由載台移動在對位的晶圓掃描電子束，取得層特定用的影像(層探索影像)(步驟1503)。其中，與最終測定用影像相比取得低倍率(廣FOV(Field Of View))影像，藉此從紋圖樣之中特定出成為測定對處的層的位置。影像的大小，以至少包含表示成為測定對處的層的線分及成為探索的基準的層等的線分的方式設定。
低倍影像取得後，基於上述那樣設定的線狀圖案的計數處理，特定目標層的位置。
為了取得如同以上特定的層內的圖案影像，在該層內定位視野，取得高倍率(窄FOV)影像(步驟1504)。視野大小例如在圖12例示的GUI畫面上指定也可以。此外，如同上述設定1μm的大小的視野時，因為存在數10~100個左右的記憶孔，就複數孔基於輝度輪廓量測寬度(尺寸值)、真圓度、該等平均值及偏差等(步驟1505)。藉由來自對帶狀傾斜面交叉的方向(本實施例中實質傾斜面的垂直方向)的束掃描，能夠形成各層的2維像。
如同以上，在用於測定的高倍率影像(第1影 像)的取得前，生成將以離子研磨裝置形成的傾斜面的紋圖樣視覺化的影像(第2影像)，藉由利用該影像特定成為測定對象的層，能夠適切且高速地在屬於成為測定對象的層的圖案定位視野。
此外，在上述之例中雖說明關於基於在視窗1211設定的座標資訊，進行視野移動之例，但預先判明加工位置時依照該位置資訊進行載台移動也可以。又，可以採用在大致的位置定位視野後，取得模板匹配用的被探索影像，利用模板使視野移動至所期望的層的手法。在圖16中，例示用來特定離子研磨裝置所致的加工痕的傾斜面外周位置的模板、在加工痕緣部設定的被探索影像取得區域。
如圖16所例示，預先登錄表示圓形加工痕的邊界的模板，藉由利用該模板的圖案匹配，特定出上述邊界上的基準點，以從該基準點在垂直臨界線(擴大像看到直線)的方向將視野移動d1的方式，藉由使載台及視野移動用的偏向器移動，也可以進行到達作為目的的視野的那種處理。
又，如圖19所例示，藉由將關於模板影像1903、匹配位置1904與目標視野位置1905之間的相對距離的資訊(△x2，△y2)建立關連並預先記憶，能從取得用來進行模板匹配的探索影像1901的位置1902，向目標視野位置1905移動視野。更具體來說，也可以控制載台及偏向器，在取得用來模板匹配的探索影像1901後，以藉由 模板匹配特定出的匹配位置1904和現在視野的位置1902之間的距離(△x1，△y1)與預先記憶的(△x2，△y2)的加算值(△x1+△x2，△y1+△y2)分，移動視野。
如同上述，在比較低倍率的電子顯微鏡影像中，因為在傾斜面上能看到將1層作為1帶的紋圖樣，也能使用低倍率影像，從基準位置藉由由影像處理計數紋圖樣之數藉此進行到達成為測定對象的層的處理。這種情形，到達所期望的層後，將電子顯微鏡的視野設定成高倍率，執行成為目的的測定即可。
裝置條件生成模組1004，基於以上的方式求出的座標資訊及差分資訊，設定載台及視野移動用偏向器的控制信號，生成測定時的裝置的控制信號。
如同上述，將凹部(加工痕)以低倍率觀察後，看到圖13(c)左方的那種紋圖樣。紋的條數與多層膜的層數相等，從凹部的外側向內側，從多層膜的上層對應至下層。
又，藉由先記憶對應如同上述求出的各層的座標資訊(晶圓(載台)座標)，在測定以相同條件生成的晶圓時，僅設定所期望的層資訊，能設定掃描電子顯微鏡的裝置條件。在本實施例中從作為設計資料記憶的各層的厚度資訊，算出晶圓(載台)位置與加工深度的關係，基於其結果，藉由在觀察/量測位置算出部中求出晶圓面內複數晶圓觀察位置(x、y)，能進行屬於在離子研磨裝置的加工中出現的各層的圖案的高精度測定。
接著，對上述複數晶圓觀察位置的各者，以高倍率取得SEM像，量測上述像內的通道孔圖案的尺寸、真圓度及其等的偏差量(圖13(c)右)。將取得的SEM像轉送至記憶裝置並保存。藉此，求出各層編號的每個孔尺寸及各層的深度的關係(圖13(d))，推定通道孔的剖面加工形狀等。又，在不同深度求出尺寸及真圓度的偏差的晶圓面內分佈。藉此，能夠檢測在晶圓周緣部中的蝕刻不良等。
藉由上述那種離子研磨加工，將包含於多層膜中的圖案資訊，能夠生成以層單位2維配列的那種評價用試料，且能夠以晶片單位或每曝光單位相同條件進行加工，因此能夠適正地評價關於圖案的完成結果的晶圓的面內分佈。
[實施例2]
接著說明關於量測邏輯裝置之例。試料以在300mm晶圓全面形成的晶片大小約1cm角的邏輯裝置，SRAM記憶體單元占各晶片的面積的2成左右。其中，在上述裝置的製程途中，結束所謂的Fin型CMOS裝置的置換金屬閘極製程，將在進行向源極．汲極．閘極的接觸孔形成前的時點的晶圓如以下的方式觀察/量測。
SRAM的裝置區域中，存在例如間距40nm向1維方向延伸的寬度10nm左右的Si鰭的重複圖案與其垂直間距60nm在1維方向延伸的寬度20nm左右的金屬閘極圖案，在Si鰭間、金屬閘極間埋有絕緣膜。在金屬閘極未存 在的部分的Si鰭上作為源極．汲極形成矽磊晶圖案，在Si鰭與金屬閘極間存在閘極絕緣膜、金屬閘極與源極．汲極間存在間隙物絕緣膜。
首先，將如圖17所例示作為研磨用遮罩半徑1mm的開口與晶片相同間距配列的遮罩513安裝在離子研磨裝置進行研磨加工，在對應各晶片的SRAM單元區域的位置形成具有錐體部的孔。
形成於遮罩的開口，以與晶片或曝光裝置的射擊相同的間距配列。藉由以上述遮罩的邊緣與SRAM單元區域的中心重疊的方式調整開口位置安裝遮罩，通過各開口的離子束造成的錐體部的中心部的任一者，都大致會與SRAM單元區域的中心重疊。
此外，加工時將厚度0.15mm的研磨用遮罩與晶圓對準同時保持晶圓-遮罩間隙0.1mm的方式固定在晶圓載台後，載入研磨腔室，將載台角度設定成開口束方向與載台(晶圓表面)所呈的角度成為30度。
接著使上述載台自轉，將離子束照射至晶圓。藉此在遮罩邊緣的下部形成寬度約0.2mm的錐體部。
研磨深度在各開口的中心部成為最大。上述深度到500nm為止進行研磨。其結果，在對應晶圓面內的遮罩開口的位置形成複數個在周圍具有寬度0.6mm的環形狀的底部直徑約1.2mm、深度500nm的凹部。
將施予以上那種加工的晶圓，導入如圖8例示的那種掃描電子顯微鏡的試料室，取得加工部的影像能 夠確認到圖13(c)例示的那種紋圖樣。構成紋圖樣的各線的輝度，因應包含在該線的材質變化。例如，圖18(a)例示的多重通道FET包含於錐體部1701時，在A剖面含有包圍金屬閘極1802與金屬閘極1802的層間絕緣膜(SiO2)。此外，為了理解FET的構造，圖18(a)為無層間絕緣膜的狀態。
又，B剖面包含虛擬閘極1802、鰭1801(矽)、絕緣膜1803(SiN)及層間絕緣膜。再來，於C剖面包含氧化膜1804與鰭1801。
藉由離子研磨裝置進行緩斜面加工後，從試料表面，以A剖面、B剖面、C剖面的順序成為線狀出現在加工面上。再來，因為如同上述各剖面中包含的材質的組合分別不同，因應照射電子束時的2次電子產生效率δ的不同，各線的輝度會變化，會看到上述那種紋圖樣。
在本實施例中，說明關於取得在加工面出現的複數線圖案(紋圖樣)的影像，利用該影像使視野到達所期望的測定、檢查位置的方法及裝置。
首先，作為第1手法，考慮預先記憶圖19例示的那種模板畫面1901，在模板匹配後，其也基於預先記憶的模板座標1903與目的位置1902的距離資訊，在目的位置定位視野。
又，作為第2手法，如實施例1說明的那樣，考慮計數線之數，將該數到達所期望之數的位置作為目的位置定位視野。
再來，作為第3方法，不取得低倍率的模板 匹配的影像(視野比用於測定及檢查的影像還大的影像)，而考慮基於接近測定倍率的高倍率影像的取得，在目的位置定位視野。圖20為表示利用掃描電子顯微鏡的半導體裝置的測定工程的流程圖。控制裝置814依照預先記憶的動作程式，控制掃描電子顯微鏡的各控制對象。
控制裝置814，首先，基於測定對象的座標資訊或加工位置的座標資訊等利用載台808及視野移動用偏向器，進行視野移動(步驟2001)。視野移動後，基於束掃描取得影像(步驟)。圖17(b)(c)(d)為表示分別在A剖面、B剖面、C剖面得到的高倍率影像的一例的圖。例如，在A剖面的高倍率影像，包含包圍虛擬閘極1802、虛擬閘極的層間絕緣膜1805。接著關於得到的影像，進行利用特徵量抽出或預先登錄的模板的圖案匹配，進行該特徵量及匹配得點的判定(步驟2003、2004)。特徵量為例如圖案的尺寸值及EPE(Edge Placement Error)值。
假如目標與視野位置位於C剖面出現的區域時，假定在步驟2002取得A剖面的影像。為了就A剖面的影像取得特徵量(尺寸值)，形成x方向的線分佈，進行輸出峰值間的尺寸值的處理後，輸出與輸出鰭1801的尺寸值的C剖面的影像不同的值。因此，基於特徵量是否一致或是否包含於預定範圍的判斷，能夠判定在步驟2002取得的影像是否為目的位置的影像。
又，將C剖面的影像作為模板預先登錄，基於模板匹配所致的得點評價，判定是否為目的位置的影像 也可以。再來準備複數模板(本實施例的情形為A、B、C剖面的模板)，藉由進行複數次模板匹配，特定現在的視野位置是否位於A~C的任一剖面位置也可以。
特徵量及得點滿足預定的條件時(在目的位置定位視野時)，在該位置、從該位置以預定距離離間的位置取得影像，實施利用該影像的測定(步驟2005)。又，利用在步驟2002取得的影像進行測定也可以。
當在步驟2004判斷未滿足預定的條件時(視野未定位於目的位置時)，雖進行向目的位置進行視野移動的處理，但視野移動與得點判定的重試次數超過預定次數時，因為推定加工並沒適當進行，難以取得適切的影像時等，進行錯誤處理(步驟2007)，使裝置停止也可以。
又，在步驟2008中，判明目標位置與現在位置之間的距離時(例如，藉由匹配等判明現在視野位於哪個剖面，也預先判明剖面間距離時)，以該距離分進行視野移動。再來，不明時，重複預定距離的移動，在目的位置定位視野也可以。
根據本實施例，因為於複數高度的x-y方向的剖面圖在廣範圍進行可見化的加工面上，基於影像處理進行所期望的圖案的特定，能夠容易地進行各種高度的圖案的完成結果的評價。
再來，從相同紋區域內的錐體上部與下部的量測結果之差，能夠得知層的圖案的高度方向的變化。
[實施例3]
接著，說明關於基於對由離子研磨裝置形成的加工面的電子束照射，進行加工面的元素分析之例。為了實現這種分析，在圖8例示的那種掃描電子顯微鏡，除了檢出電子的檢出器813以外，還設置能量分散型X射線分析(Energy Dispersive X-ray spectrometry：EDX)用的檢出器。
圖21為表示設定EDX分析條件的GUI畫面的一例的圖。在GUI畫面內包含SEM影像顯示區域2101、分析結果顯示區域2102、測定對象晶片設定區域2103。
圖22為表示進行EDX分析的作業工程的流程圖。首先，利用圖5例示的那種離子研磨裝置，執行形成錐體部的那種加工(步驟2201)。此時藉由以將圖6例示的遮罩513安裝於離子研磨裝置的狀態進行加工，在晶圓的各晶片的相同位置形成錐體部。接著取得加工部(錐體部)的SEM影像(步驟2202)。在步驟2202中，為了之後的自動測定，在1晶片的錐體部定位視野，以在錐體部顯示紋圖樣的程度的倍率取得影像。控制裝置814使該取得影像顯示於SEM影像顯示區域2101。
再來，藉由與實施例1或2所示的同樣的方法，取得包含所期望的層的電路圖案的欲分析的部分的高倍率影像，在SEM影像顯示區域2101顯示也可以。
接著，從圖21所例示的那種GUI畫面設定分析條件(步驟2203)。在GUI畫面中，設定於SEM影像顯示 區域2101上成為EDX分析對象的分析對象部位2104。控制裝置814，基於該設定以座標資訊建立關連記憶的SEM影像特定分析對象部位的座標，作為動作條件登錄。又，藉由取樣點之數的設定，決定部位2104之中的分析點數。又，選擇在測定對象晶片設定區域2103成為分析對象的晶片。在圖21的GUI畫面上中，表示選擇中央及左右的3個晶片之例。控制裝置814設定座標資訊，就選擇的晶片的各者將相同位置作為分析對象。
將如同以上設定的分析條件作為掃描電子顯微鏡的自動分析條件登錄在預定的記憶媒體(步驟2204)。
控制裝置814基於登錄的分析條件，實施EDX分析(步驟2205)。控制裝置814基於EDX用檢出器的輸出，藉由檢出對應各元素的特性X線的強度(計數)，求出含有元素的濃度。
將經由以上工程得到的分析結果顯示於圖21例示的那種GUI畫面上(步驟2206)。在圖21之例中，將對應3個晶片的部位2104的於複數位置的分析結果顯示於分析結果顯示區域2102。在分析結果顯示區域2102中，顯示將橫軸作為部位2104內的位置、將縱軸作為特性X線的強度的圖形。因為將分析對象部位2104設定在傾斜加工面，分析結果顯示區域2102中顯示伴隨著高度變化的各元素的含有量的推移。藉由進行這種顯示，能夠將每種高度的特定元素的含有量的偏差視覺化。在圖21之例中，得知元素A在界定高度2105有偏差。
藉由進行緩斜面加工，能夠將高度方向(z方向)的資訊在x-y平面內視覺化，再來能夠將伴隨高度方向的變位的特定元素的含有量變化容易視覺化。

Claims (17)

  1. 一種形成包含於層積複數層的試料中的對象層或以複數層構成的圖案的影像的方法，其中，將前述試料表面的法線方向的軸作為旋轉軸使前述試料旋轉，同時通過設置於從前述試料離間的位置且具有使離子束選擇地通過的開口的遮罩，從對前述法線方向傾斜的方向朝向前述試料照射離子束，藉此形成具有對試料表面傾斜的帶狀傾斜面的孔，對該帶狀的傾斜面照射帶電粒子束，檢出基於該照射得到的帶電粒子，基於該帶電粒子的檢出，生成包含在前述帶狀傾斜面含有的複數不同帶狀輝度區域的第1影像，利用該第1影像，特定出前述對象層、包含以前述複數層構成的圖案的輝度區域或以前述複數層構成的圖案。
  2. 如請求項1的方法，其中，以固定前述遮罩與前述試料的相對位置關係的狀態，使前述試料旋轉。
  3. 如請求項2的方法，其中，前述遮罩為板狀體，以該板狀體的前述試料表面的對抗面與前述試料表面平行的狀態，使前述試料旋轉。
  4. 如請求項3的方法，其中， 前述板狀體設有複數開口。
  5. 如請求項4的方法，其中，前述試料為半導體晶圓，前述板狀體的複數開口，以在前述半導體晶圓中包含的複數晶片的對應的位置形成前述孔的方式設置。
  6. 如請求項1的方法，其中，藉由在顯示預先登錄的紋圖樣的模板影像與前述第1影像之間執行模板匹配，特定出前述對象層、包含以前述複數層構成的圖案的輝度區域或以前述複數層構成的圖案。
  7. 如請求項1的方法，其中，藉由計數包含於前述第1影像中的複數不同帶狀輝度區域之數，特定出前述對象層、包含以前述複數層構成的圖案的輝度區域或以前述複數層形成的圖案。
  8. 如請求項1的方法，其中，在與前述複數不同帶狀輝度區域的帶的長邊方向交叉的方向，使前述帶電粒子束的照射位置移動，同時在各照射區域取得影像，從在該各照射區域取得的影像得到的特徵量，基於對滿足預定條件的輝度區域的束照射，執行前述帶狀傾斜面上出現的圖案的測定。
  9. 如請求項1的方法，其中，在與前述複數不同帶狀輝度區域的帶的長邊方向交叉的方向，使前述帶電粒子束的照射位置移動，同時在各照射區域取得影像，在於該各照射區域得到的影像與預先登錄的模板之間執行圖案匹配，基於對匹配得點滿足預定條件的輝度區域的束照射，執行前述帶狀傾斜面上出現的圖案的測定。
  10. 一種影像形成系統，具備：以對晶圓照射束的方式構成，產生因應來自晶圓的信號的輸出的束照射子系統及電腦子系統，其中，前述電腦子系統，接收基於對在試料上形成的帶狀傾斜面的帶電粒子束的照射形成的第1影像，在該第1影像與顯示預先登錄的複數不同帶狀輝度區域的模板影像之間執行模板匹配，在藉由該模板匹配特定的位置與位於既知的位置關係的帶狀輝度區域，以定位前述束照射子系統的視野的方式，控制前述束照射子系統。
  11. 如請求項10的影像形成系統，具備：離子束裝置；該離子束裝置具有：從對前述晶圓表面的法線方向傾斜的方向照射離子束的離子源、在前述法線方向具有旋轉軸的旋轉台及安裝於該旋轉台，具有使前述離子束部分通過的開口的遮罩， 前述電腦子系統控制前述束照射子系統，使得前述束照射在藉由前述離子束裝置形成的帶狀傾斜面。
  12. 一種影像形成系統，具備：以對晶圓照射束的方式構成，產生因應來自晶圓的信號的輸出的束照射子系統及電腦子系統，其中，前述電腦子系統，接收基於對在試料上形成的帶狀傾斜面的帶電粒子束的照射形成的第1影像，計數包含於該第1影像的複數不同帶狀輝度區域之數，在預定計數的輝度區域，以定位前述束照射子系統的視野的方式，控制前述束照射子系統。
  13. 如請求項12的影像形成系統，其中，離子束裝置具備：從對前述晶圓表面的法線方向傾斜的方向照射離子束的離子源、在前述法線方向具有旋轉軸的旋轉台及安裝於該旋轉台，具有使前述離子束部分通過的開口的遮罩，前述電腦子系統控制前述束照射子系統，使得前述束照射在藉由前述離子束裝置形成的帶狀傾斜面。
  14. 一種影像形成系統，具備：以對晶圓照射束的方式構成，產生因應來自晶圓的信號的輸出的束照射子系統及電腦子系統，其中，前述電腦子系統控制前述束照射子系統，接收基於對 在試料上形成的帶狀傾斜面的帶電粒子束的照射形成的第1影像，在對前述第1影像中包含的複數不同帶狀輝度區域的長邊方向交叉的方向使視野移動，同時在各照射區域取得影像，基於從在該各照射區域取得的影像得到的特徵量滿足預定條件的輝度區域或對藉由在前述各照射區域得到的影像與預先登錄的模板之間執行圖案匹配得到的匹配得點滿足預定條件的輝度區域的束照射，執行前述帶狀傾斜面上出現的圖案的測定。
  15. 如請求項14的影像形成系統，具備：離子束裝置；該離子束裝置具備：從對前述晶圓表面的法線方向傾斜的方向照射離子束的離子源、在前述法線方向具有旋轉軸的旋轉台及安裝於該旋轉台，具有使前述離子束部分通過的開口的遮罩，前述電腦子系統控制前述束照射子系統，使得前述束照射在藉由前述離子束裝置形成的帶狀傾斜面。
  16. 一種離子研磨裝置，具備：照射平行於束的照射方向的平行束的離子束源；保持被照射前述平行束的晶圓，具有對前述平行束的照射方向傾斜的旋轉軸的旋轉台；在前述晶圓與前述離子束源之間，設置於從前述晶圓離間的位置，具有使前述平行束部分通過的複數開口的遮罩； 在回轉台旋轉時以固定前述遮罩與前述晶圓之間的相對位置的狀態，支持前述遮罩的支持構件。
  17. 如請求項16的離子研磨裝置，其中，前述複數開口，以與在前述晶圓形成的晶片相同的間距間隔形成。
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