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WO2018163240A1 - 荷電粒子線装置 - Google Patents

荷電粒子線装置 Download PDF

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WO2018163240A1
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李　ウェン
琢真 西元
弘之 高橋
渉 森
鈴木　誠
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Hitachi High Tech Corp
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    • H01J2237/2449—Detector devices with moving charges in electric or magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to a charged particle beam apparatus.
  • Patent Document 1 is a technique related to the above-described measurement and inspection apparatus.
  • Patent Document 1 discloses a technique for obtaining an inspection image by deflecting an electron beam with a deflector to irradiate a sample, reflecting secondary electrons generated from the sample with a reflector, and detecting the reflected secondary electrons. Has been.
  • the trajectory of the secondary electrons generated from the sample may be excessively deflected and the secondary electrons may not reach the reflector. If the secondary electrons do not reach the reflecting plate, the number of secondary electrons reflected by the reflecting plate is reduced and the detection efficiency of the secondary electrons is lowered. When the detection efficiency of secondary electrons decreases, the image quality of the inspection image obtained by decreasing the S / N of the detection signal also decreases.
  • Patent Document 1 does not mention a decrease in secondary electron detection efficiency that occurs when scanning an electron beam.
  • An object of the present invention is to prevent a reduction in secondary electron detection efficiency in a charged particle beam apparatus.
  • a charged particle beam apparatus includes a deflection unit that deflects a charged particle beam emitted from a charged particle source and irradiates the sample, a reflector that reflects secondary electrons generated from the sample, A control unit that controls the deflection unit based on an image created by detecting the secondary electrons reflected from the reflector, and the deflection unit electromagnetically scans the charged particle beam by a magnetic field.
  • a deflection unit, and an electrostatic deflection unit that electrostatically scans the charged particle beam with an electric field.
  • the control unit controls the electromagnetic deflection unit and the electrostatic deflection unit, and is generated by the electromagnetic scanning.
  • the trajectory of at least the charged particle beam is controlled by superimposing the electromagnetic deflection vector and the electrostatic deflection vector generated by the electrostatic scanning.
  • Example 1 It is a figure which shows a charged particle beam apparatus (measurement observation inspection apparatus).
  • Example 1 it is a figure which shows the method of scanning an electron beam to the left side of a sample, and controlling the trajectory of a secondary electron.
  • Example 1 it is a figure which shows the method of scanning an electron beam to the right side of a sample, and controlling the trajectory of a secondary electron.
  • Example 2 it is a figure which shows the method of correct
  • Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.
  • the scanning of the charged particle beam (electron beam) and the deflection of the secondary electrons are dynamically controlled by a vector obtained by superimposing the electromagnetic deflection scanning vector and the electrostatic deflection scanning vector, so that the predetermined position of the reflector is obtained. Make secondary electrons reach.
  • FIG. 1 shows an example (outline) of a measurement observation inspection apparatus (charged particle beam apparatus) using a scanning electron microscope.
  • the measurement observation inspection apparatus includes a scanning electron microscope 100 and a computer 120.
  • the scanning electron microscope 100 includes an electron gun (charged particle source) 101, electrostatic deflectors 1030 and 1032, electromagnetic deflectors 1031 and 1033, a sample 104 to be measured and inspected, a reflector 106, a detector 110, and a signal.
  • a detection system 112, a signal processing / image generation block 114, and a deflection / scan control unit 130 are included.
  • the electron gun (charged particle source) 101 irradiates the sample 104 with an electron beam (charged particle beam) 102.
  • the electrostatic deflectors 1030 and 1032 and the electromagnetic deflectors 1031 and 1033 control the trajectory of the secondary electrons 105 by scanning the electron beam 102.
  • the reflector 106 reflects the secondary electrons 105 generated from the sample 104 by the irradiation of the electron beam 102.
  • the detector 110 converts the tertiary electrons 107 reflected from the reflecting plate 106 into an electric signal 111.
  • the signal detection system 112 outputs a detection signal 113 from the electrical signal 111.
  • the signal processing / image generation block 114 generates image information 115 from the detection signal 113.
  • the deflection scanning control unit 130 generates a deflection signal 131 for controlling the electrostatic deflectors 1030 and 1032 and the electromagnetic deflectors 1031 and 1033 according to the deflection scanning control information 132 from the computer 120.
  • the image information 115 of the measurement observation inspection output from the signal processing / image generation block 114 is transmitted to the computer 120 and displayed on the user interface screen 122 as the measurement observation inspection image 121.
  • the deflection scanning control information 132 is output from the computer 120, and the scanning range of the electron beam 102 is changed by the deflection scanning control unit 130. Thereby, measurement observation inspection images 121 at different positions of the sample 104 are acquired.
  • the electrostatic deflector and the electromagnetic deflector are controlled simultaneously, the electrostatic deflection vector and the electromagnetic deflection vector are superimposed, and the scanning of the electron beam 102 and the deflection of the secondary electron 105 are dynamically performed.
  • a control method will be described.
  • FIG. 2 shows a method of superimposing the electrostatic deflection vector and the electromagnetic deflection vector to control the scanning of the electron beam 102 to the left side of the sample 104 and the trajectory of the secondary electrons 105.
  • FIG. 3 shows a method for controlling the scanning of the electron beam 102 to the right side of the sample 104 and the trajectory of the secondary electrons 105 by superimposing the electrostatic deflection vector and the electromagnetic deflection vector.
  • the measurement condition of the sample 104 and the scanning region of the electron beam 102 are set by operating the scanning electron microscope 100 from the computer 120.
  • the deflection scanning control information 132 corresponding to the set scanning area is transmitted to the deflection scanning control unit 130 and converted into a deflection signal 131 to control the electrostatic deflectors 1030 and 1032 and the electromagnetic deflectors 1031 and 1033.
  • the electron beam 102 includes a vector obtained by superimposing an electrostatic deflection vector E101 for the electron beam by the electrostatic deflector 1030 and an electromagnetic deflection vector B101 for the electron beam by the electromagnetic deflector 1031 and a static against the electron beam by the electrostatic deflector 1032.
  • the set scanning region is scanned with the vector obtained by superimposing the electromagnetic deflection vector E111 and the electromagnetic deflection vector B111 on the electron beam by the electromagnetic deflector 1033.
  • the secondary electron 105 includes a vector obtained by superimposing an electrostatic deflection vector E102 for secondary electrons by the electrostatic deflector 1030 and an electromagnetic deflection vector B102 for secondary electrons by the electromagnetic deflector 1031;
  • the trajectory to the reflecting plate 106 is deflected by a vector obtained by superimposing the electrostatic deflection vector E112 for the secondary electrons by the above and the electromagnetic deflection vector B112 for the secondary electrons by the electromagnetic deflector 1033.
  • the electrostatic deflection vectors E101 and E102 and the electrostatic deflection vectors E111 and E112 generate deflection vectors in the same direction by the Coulomb force regardless of the moving directions of the electron beam 102 and the secondary electrons 105.
  • the electromagnetic deflection vectors B101 and B102 and the electromagnetic deflection vectors B111 and B112 generate reverse deflection vectors due to the Lorentz force because the moving directions of the electron beam 102 and the secondary electrons 105 are reverse.
  • the electrostatic deflection vector E101 and the electromagnetic deflection vector B101 with respect to the electron beam 102 in the same deflection direction, the electrostatic deflection vector E102 and the electromagnetic deflection vector B102 with respect to the secondary electron 105 become opposite deflection vectors and cancel each other.
  • the deflection vector is superimposed so as to.
  • the electron beam 102 when the electron beam 102 is scanned to the left of the electron beam center line 1020 (see FIG. 2) and when the electron beam 102 is scanned to the right of the electron beam center line 1020 (see FIG. 3), superimposition for scanning the electron beam 102 similarly Compared with the deflected deflection vector, the superposed deflection vector affecting the trajectory of the secondary electrons 105 is reduced. As a result, the secondary electrons 105 are concentrated on a predetermined position of the reflector 106.
  • the deflection speed of the secondary electrons 105 it is necessary to make the deflection speed of the secondary electrons 105 faster than the scanning speed of the electron beam 102.
  • This can be realized by controlling the deflection of the electrostatic deflection vector E102 or E112 that does not use the magnetic material at a higher speed than the electromagnetic deflection vector B102 or B112 in which the deflection speed is limited by the frequency characteristics of the magnetic material.
  • the secondary electrons 105 can be concentrated and arrive at a predetermined position of the reflector 106. Thereby, the secondary electrons 105 can be detected efficiently without escaping the secondary electrons 105 out of the reflector 106. As a result, the S / N of the detection signal can be improved and the quality of the inspection image can be improved.
  • Example 2 will be described with reference to FIGS.
  • the lack of visual field at the edge of the measurement observation inspection image is corrected by the deflection vector by the electrostatic deflector.
  • the electrostatic deflection vector and the electromagnetic deflection vector are superimposed, and the electrostatic deflection vector is dynamically controlled, so that the lack of visual field generated at the edge of the measurement observation inspection image is eliminated. A correction method will be described.
  • the measurement condition of the sample 104 and the scanning region of the electron beam 102 are set by operating the scanning electron microscope 100 from the computer 120.
  • the deflection scanning control information 132 corresponding to the set scanning area is transmitted to the deflection scanning control unit 130 and converted into a deflection signal 131 to control the electrostatic deflectors 1030 and 1032 and the electromagnetic deflectors 1031 and 1033.
  • the electron beam 102 is not scanned at the position where the sample 104 should reach, and the periphery of the visual field region 1211. In this case, a field-of-view area 1212 is generated.
  • the deflection scanning control information 132 is transmitted from the computer 120, converted into the deflection signal 131 by the deflection scanning control unit 130, and the electrostatic deflectors 1030 and 1032 are controlled to scan the electron beam 102. Enlarge the area.
  • the deflection in which the electrostatic deflection vectors E201 and E211 are larger than the electrostatic deflection vectors E101 and E111 for the electron beam in a state where the field of view of the measurement observation inspection image 121 is obtained (see FIG. 2).
  • Signal 131 is provided to electrostatic deflectors 1030 and 1032. Then, as shown in FIG. 4, the deflection amount of the electron beam 102 is corrected so that the field of view of the measurement observation inspection image 1210 is appropriate.
  • the electrostatic deflection vector for the electron beam 102 by the electrostatic deflectors 1030 and 1032 is dynamically controlled according to the field of view of the measurement observation inspection image 1210. Thereby, the visual field of the measurement observation inspection image 1210 is corrected, and the image quality of the inspection image is improved.

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Abstract

荷電粒子源から放出された荷電粒子線を偏向して試料に照射する偏向部と、試料から発生する二次電子を反射させる反射板と、反射板から反射された二次電子を検出して作成された画像に基づいて偏向部を制御する制御部とを備える荷電粒子線装置である。偏向部は、磁界により前記荷電粒子線を電磁走査する電磁偏向部と、電界により荷電粒子線を静電走査する静電偏向部とを有し、制御部は、電磁偏向部と静電偏向部を制御して、電磁走査で生成される電磁偏向ベクトルと静電走査で生成される静電偏向ベクトルを重畳させて、少なくとも前記荷電粒子線の軌道を制御する。

Description

荷電粒子線装置
　本発明は、荷電粒子線装置に関する。
　半導体製造プロセスにおいては、異常や不良（欠陥）の発生を検知するために、走査型電子ビーム方式を用いた電子顕微鏡装置（ＳＥＭ）などの計測検査装置を使用してウェハ上の回路パターンの計測及び検査が行われる。
　上記計測検査装置に関連する技術として、例えば、特許文献１がある。特許文献１には、電子ビームを偏向器で偏向して試料に照射し、試料から発生した二次電子を反射板で反射させ、反射した二次電子を検出して検査画像を得る技術が開示されている。
特開２０１４‐０１０９２８号公報
　ところで、偏向器により電子ビームを偏向して試料上を走査する際に、試料から発生した二次電子の軌道が過度に偏向してしまい、二次電子が反射板に到達しない場合がある。二次電子が反射板に到達しないと、反射板で反射する二次電子の数が少なくなり二次電子の検出効率が低下してしまう。二次電子の検出効率が低下すると、検出信号のＳ／Ｎが低下して得られた検査画像の画質も低下してしまう。
　特許文献１には、電子ビームを走査する際に生じる二次電子の検出効率の低下については言及されていない。
　本発明の目的は、荷電粒子線装置において二次電子の検出効率の低下を防止することにある。
　本発明の一態様の荷電粒子線装置は、荷電粒子源から放出された荷電粒子線を偏向して試料に照射する偏向部と、前記試料から発生する二次電子を反射させる反射板と、前記反射板から反射された前記二次電子を検出して作成された画像に基づいて前記偏向部を制御する制御部と、を備え、前記偏向部は、磁界により前記荷電粒子線を電磁走査する電磁偏向部と、電界により前記荷電粒子線を静電走査する静電偏向部とを有し、前記制御部は、前記電磁偏向部と前記静電偏向部を制御して、前記電磁走査で生成される電磁偏向ベクトルと前記静電走査で生成される静電偏向ベクトルを重畳させて、少なくとも前記荷電粒子線の軌道を制御することを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、荷電粒子線装置において二次電子の検出効率の低下を防止することができる。
荷電粒子線装置（計測観察検査装置）を示す図である。 実施例１において、試料の左側へ電子ビームを走査して二次電子の軌道制御する方法を示す図である。 実施例１において、試料の右側へ電子ビームを走査して二次電子の軌道制御する方法を示す図である。 実施例２において、視野不足を静電偏向により補正する方法を示す図である。 検査画像の縁に発生する視野不足の例を示す図である。
　以下、図面を用いて実施例について説明する。
　まず、図１～図３を参照して実施例１について説明する。
　実施例１では、電磁偏向走査ベクトルと静電偏向走査ベクトルを重畳させたベクトルによって、荷電粒子線（電子ビーム）の走査と二次電子の偏向を動的に制御して反射板の所定位置に二次電子を到達させる。
　図１に、走査型電子顕微鏡を用いた計測観察検査装置（荷電粒子線装置）の一例（概略）を示す。
　図１に示すように、計測観察検査装置は、走査型電子顕微鏡１００とコンピュータ１２０を有する。走査型電子顕微鏡１００は、電子銃（荷電粒子源）１０１、静電偏向器１０３０、１０３２、電磁偏向器１０３１、１０３３、計測観察検査の対象である試料１０４、反射板１０６、検出器１１０、信号検出システム１１２、信号処理／画像生成ブロック１１４及び偏向・走査制御部１３０を有する。
　ここで、電子銃（荷電粒子源）１０１は、電子ビーム（荷電粒子線）１０２を試料１０４に向けて照射する。静電偏向器１０３０、１０３２及び電磁偏向器１０３１、１０３３は、電子ビーム１０２を走査して二次電子１０５の軌道を制御する。反射板１０６は、電子ビーム１０２の照射により試料１０４から発生した二次電子１０５を反射する。検出器１１０は、反射板１０６から反射した三次電子１０７を電気信号１１１に変換する。信号検出システム１１２は、電気信号１１１から検出信号１１３を出力する。信号処理／画像生成ブロック１１４は、検出信号１１３から画像情報１１５を生成する。偏向走査制御部１３０は、コンピュータ１２０からの偏向走査制御情報１３２によって静電偏向器１０３０、１０３２及び電磁偏向器１０３１、１０３３を制御する偏向信号１３１を生成する。
　信号処理／画像生成ブロック１１４から出力される計測観察検査の画像情報１１５はコンピュータ１２０に伝送され、計測観察検査画像１２１としてユーザインタフェース画面１２２に表示される。
　また、ユーザインタフェース１２２上の操作ボタン１２３を操作（押下）することで、コンピュータ１２０から偏向走査制御情報１３２を出力して、偏向走査制御部１３０により電子ビーム１０２の走査範囲を変更する。これにより、試料１０４の異なる位置の計測観察検査画像１２１を取得する。
　図１～図３を参照して、静電偏向器と電磁偏向器を同時に制御し、静電偏向ベクトルと電磁偏向ベクトルを重畳させ、電子ビーム１０２の走査と二次電子１０５の偏向を動的に制御する方法について説明する。
　ここで、図２は、静電偏向ベクトルと電磁偏向ベクトルを重畳させ、試料１０４の左側への電子ビーム１０２の走査と二次電子１０５の軌道を制御する方法を示す。図３は、静電偏向ベクトルと電磁偏向ベクトルを重畳させ、試料１０４の右側への電子ビーム１０２の走査と二次電子１０５の軌道を制御する方法を示す。
　まず、コンピュータ１２０より走査型電子顕微鏡１００を操作して試料１０４の計測条件と電子ビーム１０２の走査領域を設定する。設定された走査領域に応じた偏向走査制御情報１３２は偏向走査制御部１３０に伝送され、偏向信号１３１に変換されて静電偏向器１０３０、１０３２及び電磁偏向器１０３１、１０３３を制御する。
　電子ビーム１０２は、静電偏向器１０３０による電子ビームに対する静電偏向ベクトルＥ１０１と電磁偏向器１０３１による電子ビームに対する電磁偏向ベクトルＢ１０１とを重畳させたベクトルと、静電偏向器１０３２による電子ビームに対する静電偏向ベクトルＥ１１１と電磁偏向器１０３３による電子ビームに対する電磁偏向ベクトルＢ１１１とを重畳させたベクトルとにより、設定した走査領域を走査する。
　一方、二次電子１０５は、静電偏向器１０３０による二次電子に対する静電偏向ベクトルＥ１０２と電磁偏向器１０３１による二次電子に対する電磁偏向ベクトルＢ１０２とを重畳させたベクトルと、静電偏向器１０３２による二次電子に対する静電偏向ベクトルＥ１１２と、電磁偏向器１０３３による二次電子に対する電磁偏向ベクトルＢ１１２とを重畳させたベクトルとにより、反射板１０６への軌道を偏向される。
　この際、静電偏向ベクトルＥ１０１とＥ１０２、及び静電偏向ベクトルＥ１１１とＥ１１２は、電子ビーム１０２と二次電子１０５の移動方向に関係なく、クーロン力による同方向の偏向ベクトルを発生する。一方、電磁偏向ベクトルＢ１０１とＢ１０２、及び電磁偏向ベクトルＢ１１１とＢ１１２は、電子ビーム１０２と二次電子１０５の移動方向が逆向きであるため、ローレンツ力による逆向きの偏向ベクトルを発生する。
　従って、電子ビーム１０２に対する静電偏向ベクトルＥ１０１と電磁偏向ベクトルＢ１０１を同じ偏向方向に重畳させることで、二次電子１０５に対する静電偏向ベクトルＥ１０２と電磁偏向ベクトルＢ１０２とは逆向きの偏向ベクトルとなり相殺するように偏向ベクトルが重畳される。
　同様に、電子ビーム１０２に対する静電偏向ベクトルＥ１１１と電磁偏向ベクトルＢ１１１を同じ偏向方向に重畳させることで、二次電子１０５に対する静電偏向ベクトルＥ１１２と電磁偏向ベクトルＢ１１２とは逆向きの偏向ベクトルとなり相殺するように偏向ベクトルが重畳される。
　つまり、電子ビーム１０２を電子ビーム中心線１０２０より左側に走査する場合（図２参照）、電子ビーム中心線１０２０より右側に走査する場合（図３参照）も同様に、電子ビーム１０２を走査する重畳された偏向ベクトルと比較して、二次電子１０５の軌道に影響する重畳された偏向ベクトルが低減する。この結果、二次電子１０５は反射板１０６の所定位置に集中して到達する。
　また、反射板１０６上の二次電子１０５の到達位置の精度を向上するには、電子ビーム１０２の走査速度より二次電子１０５の偏向速度を速くすることが必要である。これは、磁性体の周波数特性により偏向速度の制限がある電磁偏向ベクトルＢ１０２またはＢ１１２より、磁性体を使用しない静電偏向ベクトルＥ１０２またはＥ１１２を高速で偏向制御することで実現可能である。
　実施例１によれば、電子ビーム１０２の走査と二次電子１０５の軌道を同時に制御することにより、二次電子１０５を反射板１０６の所定位置に集中して到達させることができる。これにより、二次電子１０５を反射板１０６の外に取り逃すことなく、効率よく二次電子１０５を検出できる。この結果、検出信号のＳ／Ｎが向上して検査画像の画質を向上させることができる。
　次に、図１、図４、図５を参照して実施例２について説明する。実施例２では、計測観察検査画像の縁の視野不足を静電偏向器による偏向ベクトルで補正する。
　図１、図４、図５を参照して、静電偏向ベクトルと電磁偏向ベクトルを重畳させ、静電偏向ベクトルを動的に制御することで、計測観察検査画像の縁に発生する視野不足を補正する方法について説明する。
　まず、コンピュータ１２０より走査型電子顕微鏡１００を操作して試料１０４の計測条件と電子ビーム１０２の走査領域を設定する。設定された走査領域に応じた偏向走査制御情報１３２は偏向走査制御部１３０に伝送され、偏向信号１３１に変換され、静電偏向器１０３０、１０３２及び電磁偏向器１０３１、１０３３を制御する。
　図５に示すように、設定された計測観察検査画像１２１０に対して電子ビーム１０２の走査領域が不足する場合、試料１０４の到達するべき位置に電子ビーム１０２が走査されず、視野領域１２１１の周辺に視野不足領域１２１２が発生してしまう。
　視野不足領域１２１２が発生した場合、コンピュータ１２０から偏向走査制御情報１３２を伝送し、偏向走査制御部１３０で偏向信号１３１に変換し、静電偏向器１０３０と１０３２を制御して電子ビーム１０２の走査領域を拡大する。
　具体的には、計測観察検査画像１２１の視野が得られている状態（図２参照）の電子ビームに対する静電偏向ベクトルＥ１０１とＥ１１１と比較して、静電偏向ベクトルＥ２０１とＥ２１１を大きくする偏向信号１３１を静電偏向器１０３０と１０３２に与える。そして、図４に示すように、計測観察検査画像１２１０の視野が適正になるように電子ビーム１０２の偏向量を補正する。
　実施例２によれば、静電偏向器１０３０、１０３２による電子ビーム１０２に対する静電偏向ベクトルを計測観察検査画像１２１０の視野に合わせて動的に制御する。これにより、計測観察検査画像１２１０の視野が補正され検査画像の画質が向上する。
１００　走査型電子顕微鏡
１０１　電子銃
１０２　電子ビーム
１０２０　電子ビーム中心線
１０３０、１０３２　静電偏向器
１０３１、１０３３　電磁偏向器
１０４　試料
１０５　二次電子
１０６　反射板
１０７　三次電子
１１０　検出器
１１１　電気信号
１１２　信号検出システム
１１３　検出信号
１１４　信号処理／画像生成ブロック
１１５　画像情報
１２０　コンピュータ
１２１　計測観察検査画像
１２２　ユーザインタフェース
１２３　操作ボタン
１３０　偏向走査制御部
１３１　偏向信号
１３２　偏向走査制御情報
１２１０　計測観察検査画像
１２１１　視野領域
１２１２　視野不足領域

Claims (8)

  1. 荷電粒子源から放出された荷電粒子線を偏向して試料に照射する偏向部と、
    前記試料から発生する二次電子を反射させる反射板と、
    前記反射板から反射された前記二次電子を検出して作成された画像に基づいて前記偏向部を制御する制御部と、を備え、
    前記偏向部は、磁界により前記荷電粒子線を電磁走査する電磁偏向部と、電界により前記荷電粒子線を静電走査する静電偏向部とを有し、
    前記制御部は、前記電磁偏向部と前記静電偏向部を制御して、前記電磁走査で生成される電磁偏向ベクトルと前記静電走査で生成される静電偏向ベクトルを重畳させて、前記荷電粒子線の軌道を制御することを特徴とする荷電粒子線装置。
  2. 前記制御部は、前記荷電粒子線に対する前記静電偏向ベクトルと前記電磁偏向ベクトルを同方向に重畳するように制御し、前記二次電子に対する前記静電偏向ベクトルと前記電磁偏向ベクトルを逆方向に重畳するように制御することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
  3. 前記制御部は、前記二次電子が前記反射板の所定の位置に到達するように制御することを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子線装置。
  4. 前記制御部は、前記電磁偏向ベクトルと前記静電偏向ベクトルを重畳させて、前記荷電粒子線を前記試料上の第１の走査位置から第２の走査位置まで走査するように制御することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
  5. 前記制御部は、前記静電偏向ベクトルを前記第１の走査位置と前記第２の走査位置とで逆方向になるように制御し、前記電磁偏向ベクトルを前記第１の走査位置と前記第２の走査位置とで同方向になるように制御することを特徴とする請求項４に記載の荷電粒子線装置。
  6. 前記電磁偏向部は、前記荷電粒子線の照射方向に対して上流側に配置された第１の電磁偏向部と、前記荷電粒子線の照射方向に対して下流側に配置された第２の電磁偏向部を有し、
    前記静電偏向部は、前記荷電粒子線の照射方向に対して上流側に配置された第１の静電電磁偏向部と、前記荷電粒子線の照射方向に対して下流側に配置された第２の静電偏向部を有し、
    前記制御部は、前記第１の静電偏向部による第１の静電偏向ベクトルと前記第１の電磁偏向部による第１の電磁偏向ベクトルを重畳させた第１の重畳ベクトルにより、前記荷電粒子線の軌道を第１の方向に変え、
    前記第２の静電偏向部による第２の静電偏向ベクトルと前記第２の電磁偏向部による第２の電磁偏向ベクトルを重畳させた第２の重畳ベクトルとにより、前記荷電粒子線の軌道を前記第１の方向とは異なる第２の方向に変えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
  7. 前記制御部は、前記静電偏向ベクトルの大きさを前記電磁偏向ベクトルの大きさよりも大きくした状態で前記静電偏向ベクトルと前記電磁偏向ベクトルとを重畳させて、前記荷電粒子線と前記二次電子の軌道を制御することを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子線装置。
  8. 前記制御部は、前記軌道を制御された前記二次電子を基に作成された前記画像に基づいて前記偏向部を制御して、前記荷電粒子線の偏向量を補正することを特徴とする請求項７に記載の荷電粒子線装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7437262B2 (ja) * 2020-07-31 2024-02-22 株式会社日立ハイテク 荷電粒子線装置および電気ノイズの計測方法
CN112086332B (zh) * 2020-09-27 2024-11-01 北京中科科仪股份有限公司 一种静电偏转装置及其偏转方法
JP2024092743A (ja) * 2022-12-26 2024-07-08 株式会社日立ハイテク マルチ荷電粒子ビーム装置と通信可能なプロセッサシステム、およびその方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53131755A (en) * 1977-04-22 1978-11-16 Hitachi Ltd Scanning electronic microscope and such devices
JPH09171791A (ja) * 1995-10-19 1997-06-30 Hitachi Ltd 走査形電子顕微鏡
JP2009272232A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Horon:Kk 走査型電子顕微鏡
JP2014143096A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線装置及び荷電粒子線装置における軌道修正方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69638126D1 (de) * 1995-10-19 2010-04-01 Hitachi Ltd Rasterelektronenmikroskop
JP3434165B2 (ja) * 1997-04-18 2003-08-04 株式会社日立製作所 走査電子顕微鏡
JP4302316B2 (ja) 1998-03-09 2009-07-22 株式会社日立製作所 走査形電子顕微鏡
US20130292568A1 (en) * 2010-12-16 2013-11-07 Daisuke Bizen Scanning electron microscope and length measuring method using the same
JP6002470B2 (ja) * 2012-06-28 2016-10-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53131755A (en) * 1977-04-22 1978-11-16 Hitachi Ltd Scanning electronic microscope and such devices
JPH09171791A (ja) * 1995-10-19 1997-06-30 Hitachi Ltd 走査形電子顕微鏡
JP2009272232A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Horon:Kk 走査型電子顕微鏡
JP2014143096A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子線装置及び荷電粒子線装置における軌道修正方法

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