本發(fā)明涉及樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法和帶電粒子束裝置。
背景技術(shù):
帶電粒子束是指離子束和電子束的總稱。將能夠利用聚焦后的帶電粒子束來進(jìn)行加工、觀察和分析的至少任一個(gè)(以下,稱為觀察等)的裝置稱為帶電粒子束裝置。該帶電粒子束裝置裝載有形成離子束的離子束鏡筒和形成電子束的電子束鏡筒之中的至少任一個(gè)。帶電粒子束裝置也包含裝載有多個(gè)鏡筒的復(fù)合裝置。
在帶電粒子束裝置中,在通過帶電粒子束對(duì)樣品進(jìn)行觀察等之前,需要將樣品中的觀察等的對(duì)象部位(以下,僅稱為觀察對(duì)象部位)配置在利用帶電粒子束的觀察視場(chǎng)范圍內(nèi)。
例如,在專利文獻(xiàn)1中記載有為了探索樣品的應(yīng)該觀察的區(qū)域而具備光學(xué)顯微鏡的掃描型電子顯微鏡(sem)。
在專利文獻(xiàn)2中記載有對(duì)處于實(shí)驗(yàn)室(樣品室)內(nèi)的樣品照射激光束并且通過ccd攝像機(jī)進(jìn)行攝像來將所攝像的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的圖像和示出粒子光學(xué)束軸線的位置的標(biāo)志一起顯示在顯示器中的粒子光學(xué)式掃描顯微鏡(帶電粒子束裝置)。在該粒子光學(xué)式掃描顯微鏡中,操作者觀察顯示器中的標(biāo)志和樣品的圖像,進(jìn)行樣品的位置對(duì)準(zhǔn)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平4-308639號(hào)公報(bào);
專利文獻(xiàn)2:日本特表2009-525571號(hào)公報(bào)。
發(fā)明要解決的課題
可是,在以往的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法和帶電粒子束裝置中,存在以下那樣的問題。
由帶電粒子束裝置進(jìn)行觀察等的樣品的觀察對(duì)象部位極其微小,在樣品內(nèi)分散。因此,一個(gè)樣品內(nèi)的全部觀察對(duì)象部位并不限于存在于利用帶電粒子束的觀察視場(chǎng)范圍內(nèi)。
利用帶電粒子束照射的視場(chǎng)范圍例如在高倍率的情況下為1μm×1μm左右,在低倍率的情況下為1mm×1mm左右。帶電粒子束的焦點(diǎn)深度至多為1mm左右。
與此相對(duì)地,用于以往樣品的位置對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)顯微鏡、ccd攝像機(jī)等圖像取得單元例如具有100mm×100mm左右的視場(chǎng)范圍。
將在像這樣廣的視場(chǎng)范圍內(nèi)確認(rèn)的樣品的觀察對(duì)象部位引導(dǎo)到帶電粒子束的窄的視場(chǎng)內(nèi)不容易,伴隨著試行錯(cuò)誤的結(jié)果是,存在對(duì)位置對(duì)準(zhǔn)花費(fèi)時(shí)間這樣的問題。
即使如專利文獻(xiàn)1所記載的裝置那樣顯示示出粒子光學(xué)束軸線的位置的標(biāo)志,ccd攝像機(jī)的圖像也為從與粒子光學(xué)束軸線交叉的傾斜方向攝像的焦點(diǎn)深度深的二維圖像。因此,即使在顯示畫面內(nèi)移動(dòng)觀察對(duì)象部位也難以得到遠(yuǎn)近感,因此,難以把握與實(shí)際的移動(dòng)對(duì)方的對(duì)應(yīng)。因此,在顯示粒子光學(xué)束軸線的位置的程度下還依靠操作者的經(jīng)驗(yàn)的部分較大,不是能夠容易且迅速地位置對(duì)準(zhǔn)這樣的程度。
特別地,在裝載有2個(gè)以上的帶電粒子束鏡筒的帶電粒子束裝置的情況下,必須將樣品的觀察對(duì)象部位移動(dòng)到各帶電粒子束的焦點(diǎn)位置一致的點(diǎn)(重合點(diǎn)),因此,進(jìn)而難以位置對(duì)準(zhǔn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述那樣的問題而完成的,其目的在于提供能夠?qū)悠肥覂?nèi)的樣品的觀察對(duì)象部位容易且迅速地位置對(duì)準(zhǔn)于利用第一帶電粒子束的觀察視場(chǎng)內(nèi)的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法和帶電粒子束裝置。
用于解決課題的方案
為了解決上述的課題,本發(fā)明的第一方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法是,一種樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法,對(duì)配置在內(nèi)置于帶電粒子束裝置的樣品室的樣品工作臺(tái)的樣品的觀察對(duì)象部位進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn),以使進(jìn)入到利用從設(shè)置于第一帶電粒子束鏡筒的帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)照射的第一帶電粒子束的觀察視場(chǎng)內(nèi),其中,所述樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法包含:將包含所述樣品工作臺(tái)上的所述樣品的所述樣品室內(nèi)的圖像顯示在顯示部的顯示畫面中;基于所述顯示畫面的圖像來指定所述觀察對(duì)象部位上的注目點(diǎn);以使所述注目點(diǎn)位于當(dāng)通過所述第一帶電粒子束鏡筒中的第一光學(xué)軸上的軸上目標(biāo)點(diǎn)時(shí)與所述第一光學(xué)軸正交的軸上點(diǎn)探索面的方式對(duì)所述樣品工作臺(tái)的沿著所述第一光學(xué)軸的方向的位置進(jìn)行對(duì)準(zhǔn);在將所述注目點(diǎn)的位置對(duì)準(zhǔn)于所述軸上點(diǎn)探索面之后,進(jìn)行所述顯示畫面中的所述注目點(diǎn)與所述軸上目標(biāo)點(diǎn)的位置偏離的感測(cè)和使所述樣品工作臺(tái)僅在與所述第一光學(xué)軸正交的方向上移動(dòng)的軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng),將所述注目點(diǎn)移動(dòng)到所述軸上目標(biāo)點(diǎn);以及在所述注目點(diǎn)移動(dòng)到所述軸上目標(biāo)點(diǎn)之后,使所述樣品工作臺(tái)在沿著所述第一光學(xué)軸的方向上移動(dòng),將所述注目點(diǎn)移動(dòng)到所述帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度內(nèi)。
在上述樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,還包含:為了支援所述注目點(diǎn)的移動(dòng),至少在將所述注目點(diǎn)向所述軸上目標(biāo)點(diǎn)移動(dòng)時(shí),在所述顯示畫面上顯示示出所述軸上目標(biāo)點(diǎn)的位置和所述第一光學(xué)軸的位置的輔助標(biāo)記也可。
本發(fā)明的第二方式的帶電粒子束裝置具備:第一帶電粒子束鏡筒,具有帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng),通過所述帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)照射第一帶電粒子束;樣品工作臺(tái),載置樣品,并且,至少在沿著所述第一帶電粒子束鏡筒中的第一光學(xué)軸的方向和與所述第一光學(xué)軸正交的方向上移動(dòng);樣品室,內(nèi)置有所述樣品工作臺(tái);暗箱觀測(cè)設(shè)備,取得包含所述樣品工作臺(tái)上的所述樣品的所述樣品室內(nèi)的圖像;顯示部,在顯示畫面中顯示所述暗箱觀測(cè)設(shè)備所取得的圖像;注目點(diǎn)指定控制部,受理在顯示在所述顯示畫面中的所述圖像上指定注目點(diǎn)的輸入,取得伴隨著所述樣品工作臺(tái)的移動(dòng)的所述注目點(diǎn)的所述顯示畫面上的位置的信息;樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部,進(jìn)行工作臺(tái)位置對(duì)準(zhǔn)控制、軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)控制和軸上移動(dòng)控制,所述工作臺(tái)位置對(duì)準(zhǔn)控制以使所述注目點(diǎn)位于當(dāng)通過所述第一帶電粒子束鏡筒中的第一光學(xué)軸上的軸上目標(biāo)點(diǎn)時(shí)與所述第一光學(xué)軸正交的軸上點(diǎn)探索面的方式對(duì)所述樣品工作臺(tái)的沿著所述第一光學(xué)軸的方向的位置進(jìn)行對(duì)準(zhǔn),所述軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)控制使所述樣品工作臺(tái)僅在與所述第一光學(xué)軸正交的方向上移動(dòng),所述軸上移動(dòng)控制使所述樣品工作臺(tái)在沿著所述第一光學(xué)軸的方向上移動(dòng)來將所述注目點(diǎn)移動(dòng)到所述帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度內(nèi);輔助標(biāo)記顯示控制部,在所述顯示畫面上顯示示出所述軸上目標(biāo)點(diǎn)的位置的輔助標(biāo)記和示出所述第一光學(xué)軸的位置的輔助標(biāo)記;以及工作臺(tái)操作部,輸入針對(duì)所述樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部的工作指令。
本發(fā)明的第三方式的帶電粒子束裝置具備:第一帶電粒子束鏡筒,具有帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng),通過所述帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)照射第一帶電粒子束;樣品工作臺(tái),載置樣品,并且,至少在沿著所述第一帶電粒子束鏡筒中的第一光學(xué)軸的方向和與所述第一光學(xué)軸正交的方向上移動(dòng);樣品室,內(nèi)置有所述樣品工作臺(tái);暗箱觀測(cè)設(shè)備,取得包含所述樣品工作臺(tái)上的所述樣品的所述樣品室內(nèi)的圖像;顯示部,在顯示畫面中顯示所述暗箱觀測(cè)設(shè)備所取得的圖像;注目點(diǎn)指定控制部,受理在顯示在所述顯示畫面中的所述圖像上指定注目點(diǎn)的輸入,取得伴隨著所述樣品工作臺(tái)的移動(dòng)的所述注目點(diǎn)的所述顯示畫面上的位置的信息;樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部,進(jìn)行工作臺(tái)位置對(duì)準(zhǔn)控制、軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)控制和軸上移動(dòng)控制,所述工作臺(tái)位置對(duì)準(zhǔn)控制以使所述注目點(diǎn)位于當(dāng)通過所述第一帶電粒子束鏡筒中的第一光學(xué)軸上的軸上目標(biāo)點(diǎn)時(shí)與所述第一光學(xué)軸正交的軸上點(diǎn)探索面的方式對(duì)所述樣品工作臺(tái)的沿著所述第一光學(xué)軸的方向的位置進(jìn)行對(duì)準(zhǔn),所述軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)控制使所述樣品工作臺(tái)僅在與所述第一光學(xué)軸正交的方向上移動(dòng),所述軸上移動(dòng)控制使所述樣品工作臺(tái)在沿著所述第一光學(xué)軸的方向上移動(dòng)來將所述注目點(diǎn)移動(dòng)到所述帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度內(nèi);以及位置對(duì)準(zhǔn)控制部,在使所述樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部進(jìn)行所述工作臺(tái)位置對(duì)準(zhǔn)控制之后,基于所述顯示畫面中的所述注目點(diǎn)與所述軸上目標(biāo)點(diǎn)的位置偏離,使所述樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部進(jìn)行所述軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)控制,由此,將所述注目點(diǎn)移動(dòng)到所述軸上目標(biāo)點(diǎn),在所述注目點(diǎn)移動(dòng)到所述軸上目標(biāo)點(diǎn)之后,使所述樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部進(jìn)行所述軸上移動(dòng)控制。
在上述第二或第三方式的帶電粒子束裝置中,還具備:第二帶電粒子束鏡筒,沿著在與所述第一帶電粒子束鏡筒中的第一光學(xué)軸交叉并且與所述暗箱觀測(cè)設(shè)備的攝像方向交叉的方向上延伸的第二光學(xué)軸照射第二帶電粒子束;以及圖像取得部,對(duì)所述樣品照射所述第二帶電粒子束,由此,取得所述樣品的圖像,所述樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部能夠在進(jìn)行所述軸上移動(dòng)控制的期間進(jìn)行視場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)控制,所述視場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)控制進(jìn)行所述第二帶電粒子束鏡筒的視場(chǎng)內(nèi)的所述注目點(diǎn)的位置調(diào)整也可。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法和帶電粒子束裝置,起到能夠?qū)悠肥覂?nèi)的樣品的觀察對(duì)象部位容易且迅速地位置對(duì)準(zhǔn)于利用第一帶電粒子束的觀察視場(chǎng)內(nèi)這樣的效果。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的帶電粒子束裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的帶電粒子束裝置中的坐標(biāo)系的示意圖。
圖3是示出顯示cs圖像的顯示部的顯示畫面的一個(gè)例子的示意圖。
圖4是說明樣品室內(nèi)的xyz坐標(biāo)系與在顯示畫面上投影的xyz坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖。
圖5是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的工作流程的流程圖。
圖6是示出進(jìn)行圖5中的步驟s1、s2的顯示畫面的示意圖。
圖7是示出圖6中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
圖8是示出進(jìn)行圖5中的步驟s3的顯示畫面的示意圖。
圖9是示出圖8中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
圖10是示出進(jìn)行圖5中的步驟s4的顯示畫面的示意圖。
圖11是示出能夠用于第一實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的輔助標(biāo)記的一個(gè)例子的示意圖。
圖12是示出圖10中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
圖13是示出進(jìn)行圖5中的步驟s5的顯示畫面的示意圖。
圖14是示出步驟s5中的注目點(diǎn)的移動(dòng)工作的例子的示意圖。
圖15是示出圖13中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
圖16是示出進(jìn)行圖5中的步驟s6的顯示畫面的示意圖。
圖17是用于說明在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中在不考慮樣品厚度的情況下能夠?qū)嵤┑臉悠泛穸鹊姆秶氖疽鈭D。
圖18是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的工作流程的流程圖。
圖19是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的帶電粒子束裝置的顯示部的顯示畫面的一個(gè)例子的示意圖。
圖20是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的帶電粒子束裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖21是說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的帶電粒子束裝置中的坐標(biāo)系的示意圖。
圖22是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的工作流程的流程圖。
具體實(shí)施方式
在以下,參照附圖來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在全部的附圖中,即使在實(shí)施方式不同的情況下,也對(duì)相同或相當(dāng)?shù)臉?gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記,省略共同的說明。
[第一實(shí)施方式]
對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的帶電粒子束裝置進(jìn)行說明。
圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的帶電粒子束裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。在圖1中,由于為示意圖,所以形狀或尺寸被夸大(以下的附圖也相同)。
圖1所示的本實(shí)施方式的帶電粒子束裝置10對(duì)樣品14照射聚焦后的第一帶電粒子束b1(第一帶電粒子束),由此,進(jìn)行樣品14的加工、觀察和分析的至少任一個(gè)。帶電粒子束裝置10例如也可以為聚焦離子束裝置、掃描電子顯微鏡。
在帶電粒子束裝置10進(jìn)行加工的裝置的情況下,根據(jù)需要,具備圖示省略的蝕刻氣體(etchinggas)供給部和沉積氣體(depositiongas)供給部的至少任一個(gè)也可。
第一帶電粒子束b1根據(jù)帶電粒子束裝置10的用途由離子束和電子束的任一個(gè)構(gòu)成。
帶電粒子束裝置10在進(jìn)行加工、觀察和分析的哪一個(gè)工作的情況下都需要通過第一帶電粒子束b1掃描樣品14中的各工作的對(duì)象部位。將在帶電粒子束裝置10中第一帶電粒子束b1進(jìn)行掃描的區(qū)域稱為第一帶電粒子束b1的視場(chǎng)范圍。
在以下也包含進(jìn)行加工的情況將針對(duì)樣品14的帶電粒子束裝置10的上述各工作的對(duì)象部位稱為觀察對(duì)象部位。
帶電粒子束裝置10具備:帶電粒子束鏡筒11(第一帶電粒子束鏡筒)、樣品室13、樣品工作臺(tái)15、二次粒子檢測(cè)器16、暗箱觀測(cè)設(shè)備(chamberscope)17、二次粒子圖像形成部19、工作臺(tái)控制部20、暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21、輸入部22(工作臺(tái)操作部)、顯示部23、以及控制部18(注目點(diǎn)指定控制部、樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部、輔助標(biāo)記顯示控制部)。
樣品室13在內(nèi)部收容有由帶電粒子束裝置10進(jìn)行加工、觀察和分析的至少任一個(gè)的樣品14。在樣品室13連接有對(duì)樣品室13的內(nèi)部的真空度進(jìn)行變更、維持的圖示省略的真空排氣裝置。
在樣品室13內(nèi)置有以能移動(dòng)的方式保持樣品14的樣品工作臺(tái)15。在樣品室13中,在與樣品工作臺(tái)15相對(duì)的位置配置有朝向樣品工作臺(tái)15照射第一帶電粒子束b1的帶電粒子束鏡筒11。在本實(shí)施方式中,沿著鉛垂軸配置帶電粒子束鏡筒11。
樣品工作臺(tái)15具有在上部載置樣品14的載置面15a。載置面15a的外形并不被特別限定,但是,在本實(shí)施方式中,作為一個(gè)例子而為平面視矩形狀。
樣品工作臺(tái)15由5軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成,所述5軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)由圖示省略的xyz軸工作臺(tái)、傾斜工作臺(tái)和旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的組合構(gòu)成。
xyz軸工作臺(tái)在作為水平面內(nèi)的彼此正交的2軸的x軸和y軸、與鉛垂軸平行的z軸的各軸方向上平移移動(dòng)載置面15a。傾斜工作臺(tái)使載置面15a繞上述的x軸或y軸傾斜擺動(dòng)。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)使載置面15a繞上述的z軸旋轉(zhuǎn)。
樣品工作臺(tái)15以能通信的方式與后述的工作臺(tái)控制部20連接。
工作臺(tái)控制部20以能通信的方式與后述的控制部18連接,基于來自控制部18的工作指令,控制樣品工作臺(tái)15的工作。
帶電粒子束鏡筒11產(chǎn)生第一帶電粒子束b1,將第一帶電粒子束b1朝向樣品工作臺(tái)15上的樣品14照射。
帶電粒子束鏡筒11具備:帶電粒子束源、以及包含使從帶電粒子束源引導(dǎo)出的帶電粒子聚焦的透鏡電極和使帶點(diǎn)粒子偏向的偏向電極等的帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)。但是,在圖1中,省略了它們的周知的內(nèi)部構(gòu)造的圖示。
在帶電粒子束鏡筒11中,帶電粒子源和帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)根據(jù)來自后述的控制部18的控制信號(hào)來控制聚焦帶電粒子束的照射位置和照射條件等。
帶電粒子束源例如由使用了液體鎵等的液體金屬離子源、等離子體型離子源、氣體場(chǎng)致電離(gasfieldionization)型離子源、場(chǎng)致發(fā)射電子源等構(gòu)成。
關(guān)于帶電粒子束鏡筒11,在樣品工作臺(tái)15的上方以帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)軸ob與鉛垂軸平行的姿勢(shì)配置。
帶電粒子束鏡筒11中的光學(xué)軸ob與樣品工作臺(tái)15中的z軸為同軸。
帶電粒子束鏡筒11中的偏向電極使第一帶電粒子束b1以光學(xué)軸ob為中心沿著彼此正交且與光學(xué)軸ob正交的2個(gè)偏向方向偏向。因此,帶電粒子束鏡筒11能夠在帶電粒子光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)面在規(guī)定的大小的矩形狀區(qū)域的內(nèi)側(cè)掃描第一帶電粒子束b1。能掃描第一帶電粒子束b1的矩形狀區(qū)域?yàn)槔玫谝粠щ娏W邮鴅1的照射的圖像取得范圍,構(gòu)成利用第一帶電粒子束b1的照射的視場(chǎng)范圍。
帶電粒子束鏡筒11中的視場(chǎng)范圍根據(jù)由控制部18指定的倍率發(fā)生改變。帶電粒子束鏡筒11的視場(chǎng)范圍的大小例如在高倍率的情況下為1μm×1μm左右,在低倍率的情況下為1mm×1mm左右。
暗箱觀測(cè)設(shè)備17對(duì)樣品室13內(nèi)的狀態(tài)和樣品14進(jìn)行觀察或監(jiān)視,因此,取得至少包含載置面15a上的樣品14的樣品室13內(nèi)的圖像。
暗箱觀測(cè)設(shè)備17例如能夠使用利用可見光或紅外光的能夠取得圖像的ccd攝像機(jī)、光學(xué)顯微鏡等結(jié)構(gòu)。
在作為暗箱觀測(cè)設(shè)備17而使用利用可見光的ccd攝像機(jī)的情況下,可見光的照明光對(duì)后述的二次粒子檢測(cè)器16的檢測(cè)工作帶來壞影響,因此,在使用暗箱觀測(cè)設(shè)備17時(shí)不能進(jìn)行利用第一帶電粒子束b1的觀察。
與此相對(duì)地,當(dāng)作為暗箱觀測(cè)設(shè)備17而使用對(duì)紅外波長進(jìn)行檢測(cè)的紅外波長ccd攝像機(jī)時(shí),沒有這樣的制約。進(jìn)而,關(guān)于紅外波長ccd攝像機(jī),即使為暗視場(chǎng)也能夠可見化,因此,能夠在不使用可見光對(duì)樣品室13內(nèi)進(jìn)行照明的情況下一邊將第一帶電粒子束b1向樣品14照射一邊通過暗箱觀測(cè)設(shè)備17確認(rèn)觀察對(duì)象部位的運(yùn)動(dòng)。
因此,在如后述那樣使觀察對(duì)象部位移動(dòng)到帶電粒子束鏡筒11中的光學(xué)軸ob上之后,能立刻在利用第一帶電粒子束b1的視場(chǎng)內(nèi)的位置調(diào)整中轉(zhuǎn)移觀察對(duì)象部位。
關(guān)于暗箱觀測(cè)設(shè)備17的視場(chǎng)范圍,只要根據(jù)觀察或監(jiān)視的目的設(shè)定為需要的大小即可。用于進(jìn)行樣品14的位置對(duì)準(zhǔn)的暗箱觀測(cè)設(shè)備17的視場(chǎng)范圍優(yōu)選包含配置在帶電粒子束鏡筒11中的視場(chǎng)范圍外的樣品14的整體和帶電粒子束鏡筒11中的視場(chǎng)范圍的圖像能取得的大小。用于進(jìn)行樣品14的位置對(duì)準(zhǔn)的暗箱觀測(cè)設(shè)備17的視場(chǎng)范圍也利用暗箱觀測(cè)設(shè)備17的設(shè)置位置、與樣品的距離、需要的觀察倍率,但是,例如也可以為100mm×100mm左右。暗箱觀測(cè)設(shè)備17具備變焦(zoom)光學(xué)系統(tǒng),由此,能夠變更視場(chǎng)范圍的大小也可。
暗箱觀測(cè)設(shè)備17的攝像方向?yàn)閺臉悠饭ぷ髋_(tái)15的上方朝向載置面15a的傾斜方向。參照?qǐng)D2來對(duì)暗箱觀測(cè)設(shè)備17的攝像方向與帶電粒子束鏡筒11中的光學(xué)軸ob的關(guān)系進(jìn)行說明。
圖2是說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的帶電粒子束裝置中的坐標(biāo)系的示意圖。
在圖2中,xyz坐標(biāo)系由作為上述的樣品工作臺(tái)15的平移移動(dòng)軸的x軸、y軸、z軸構(gòu)成。如上述那樣,z軸與帶電粒子束鏡筒11中的光學(xué)軸ob為同軸。
該xyz坐標(biāo)系的原點(diǎn)z0為在樣品14的載置時(shí)移動(dòng)載置面15a的載置面15a的初始化狀態(tài)下載置面15a與光學(xué)軸ob相交的點(diǎn)。在本實(shí)施方式中,原點(diǎn)z0為在樣品室13中存取樣品時(shí)的樣品工作臺(tái)15的z軸方向的基準(zhǔn)位置。在以下,將原點(diǎn)z0稱為基準(zhǔn)點(diǎn)z0。
暗箱觀測(cè)設(shè)備17的攝像方向s為在使z軸繞y軸旋轉(zhuǎn)角度φ之后沿著繞原來的z軸旋轉(zhuǎn)角度θ而得到的軸線(以下,稱為暗箱觀測(cè)設(shè)備(cs)軸)朝向基準(zhǔn)點(diǎn)z0的方向。cs軸的正方向?yàn)閺幕鶞?zhǔn)點(diǎn)z0朝向暗箱觀測(cè)設(shè)備17的方向。cs軸為暗箱觀測(cè)設(shè)備17的攝像光軸。
在以下,將包含x軸和y軸的平面稱為x-y平面,將包含z軸和cs軸的平面稱為z-cs面。
如圖1所示,暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21以能通信的方式與暗箱觀測(cè)設(shè)備17和控制部18連接。
暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21根據(jù)從暗箱觀測(cè)設(shè)備17輸出的圖像信號(hào)生成幀圖像數(shù)據(jù)。暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21將所生成的幀圖像數(shù)據(jù)依次向控制部18送出。
二次粒子檢測(cè)器16對(duì)在照射第一帶電粒子束b1時(shí)從照射對(duì)象放射的二次帶電粒子(二次電子和二次離子)的強(qiáng)度(即,二次帶電粒子的量)進(jìn)行檢測(cè),輸出二次帶電粒子的檢測(cè)量的信息。二次粒子檢測(cè)器16在樣品室13的內(nèi)部被配置在能夠檢測(cè)能取得照射對(duì)象的圖像程度的二次帶電粒子的位置。
二次粒子檢測(cè)器16以能通信的方式與后述的二次粒子圖像形成部19連接。二次粒子檢測(cè)器16將檢測(cè)輸出向二次粒子圖像形成部19送出。
二次粒子圖像形成部19以能通信的方式與二次粒子檢測(cè)器16和后述的控制部18連接。
二次粒子圖像形成部19將從二次粒子檢測(cè)器16送出的二次帶電粒子的檢測(cè)量變換為與照射位置相對(duì)應(yīng)的亮度信號(hào)。即,基于二次帶電粒子的檢測(cè)量的二維位置分布來生成示出照射對(duì)象的形狀的圖像數(shù)據(jù)。
二次粒子圖像形成部19將所生成的圖像數(shù)據(jù)向控制部18送出。
顯示部23以能通信的方式與后述的控制部18連接。顯示部23顯示基于從控制部18送出的圖像信息的圖像。
在從后述的控制部18送出的圖像信息中包含基于從暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21送出的圖像數(shù)據(jù)和從二次粒子圖像形成部19送出的圖像數(shù)據(jù)的圖像。
作為顯示部23顯示的其他的圖像的例子,可舉出由后述的控制部18生成的各種輔助標(biāo)記的圖像、示出注目點(diǎn)的標(biāo)記的圖像、操作輸入畫面、以及工作狀態(tài)顯示畫面。
顯示部23也可以具備用于在顯示畫面上進(jìn)行觸摸輸入的觸摸面板。
輸入部22為操作者進(jìn)行針對(duì)帶電粒子束裝置10的操作輸入的裝置部分。關(guān)于輸入部22,例如使用鼠標(biāo)和鍵盤等周知的輸入設(shè)備也可。輸入部22以能通信的方式與控制部18連接。
輸入部22在顯示部23上顯示包含gui的操作輸入畫面的情況下也能夠進(jìn)行來自操作輸入畫面的操作輸入。
控制部18對(duì)帶電粒子束裝置10的各裝置部分的工作進(jìn)行控制。因此,控制部18以能通信的方式與帶電粒子束鏡筒11、樣品工作臺(tái)15、暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21、二次粒子圖像形成部19、輸入部22、以及顯示部23連接。
控制部18根據(jù)通過輸入部22輸入的信號(hào)或利用預(yù)先設(shè)定的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制處理生成的信號(hào)等統(tǒng)一地控制帶電粒子束裝置10的工作。
在帶電粒子束裝置10包含圖示省略的蝕刻氣體供給部和沉積氣體供給部的情況下,控制部18也進(jìn)行這些裝置部分的控制。
例如,控制部18對(duì)與利用帶電粒子束鏡筒11的第一帶電粒子束b1的掃描有關(guān)的工作進(jìn)行控制。
例如,控制部18在向樣品14照射第一帶電粒子束b1的情況下,向二次粒子圖像形成部19送出控制信號(hào),取得基于二次粒子檢測(cè)器16的檢測(cè)輸出的圖像??刂撇?8當(dāng)從二次粒子圖像形成部19送出圖像數(shù)據(jù)時(shí),使根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示在顯示部23中。
例如,控制部18基于利用來自輸入部22的操作輸入或預(yù)先設(shè)定的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制處理生成的信號(hào)等,生成樣品工作臺(tái)15的工作指令,并向工作臺(tái)控制部20送出。
例如,控制部18將從暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21送出的幀圖像數(shù)據(jù)向顯示部23送出,并使其顯示在顯示部23中。在以下將基于從暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21送出的幀圖像數(shù)據(jù)而顯示在顯示部23中的圖像稱為cs圖像。
控制部18在使cs圖像顯示在顯示部23中時(shí),基于利用來自輸入部22的操作輸入或預(yù)先設(shè)定的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)控制處理生成的信號(hào)等來生成各種輔助標(biāo)記的圖像、示出注目點(diǎn)的標(biāo)記的圖像。
關(guān)于所生成的各標(biāo)記的圖像,與cs圖像疊加,并向顯示部23送出。
關(guān)于輔助標(biāo)記和示出注目點(diǎn)的標(biāo)記,在后述的工作說明之中進(jìn)行說明。
例如,控制部18為了進(jìn)行來自輸入部22的操作輸入或者為了在顯示部23具備觸摸面板的情況下進(jìn)行利用觸摸操作的輸入,生成包含適當(dāng)?shù)膅ui的操作輸入畫面并顯示在顯示部23中。
關(guān)于控制部18進(jìn)行的上述以外的控制,在使用帶電粒子束裝置10進(jìn)行的本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中的工作說明之中進(jìn)行說明。
控制部18的裝置結(jié)構(gòu)由包括cpu、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、外部存儲(chǔ)裝置等的計(jì)算機(jī)構(gòu)成,由此,執(zhí)行生成實(shí)現(xiàn)上述那樣的功能的控制信號(hào)的控制程序。
接著,以與本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法有關(guān)的工作為中心來說明帶電粒子束裝置10的工作。
在使用了帶電粒子束裝置10的本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,在顯示部23中顯示有cs圖像的狀態(tài)下操作者一邊觀察cs圖像一邊使樣品工作臺(tái)15移動(dòng)。但是,樣品工作臺(tái)15的一部分的工作能夠通過帶電粒子束裝置10自動(dòng)地執(zhí)行。
帶電粒子束裝置10具備基于操作者的操作輸入進(jìn)行主要工作的“手動(dòng)(manual)操作模式”和自動(dòng)化一部分工作的“位置對(duì)準(zhǔn)支援模式”來作為與樣品位置對(duì)準(zhǔn)工作有關(guān)的工作模式。根據(jù)操作者進(jìn)行的來自輸入部22的操作輸入等來切換“手動(dòng)操作模式”和“位置對(duì)準(zhǔn)支援模式”。
在以下,以“位置對(duì)準(zhǔn)支援模式”的工作為中心進(jìn)行說明。關(guān)于“手動(dòng)操作模式”的工作,在以下只要將控制部18進(jìn)行的工作適當(dāng)?shù)亻喿x替換為操作者通過輸入部22進(jìn)行的工作即可。
首先,對(duì)帶電粒子束裝置10中的顯示部23的顯示畫面進(jìn)行說明。
圖3是示出顯示cs圖像的顯示部的顯示畫面的一個(gè)例子的示意圖。圖4是說明樣品室內(nèi)的xyz坐標(biāo)系與在顯示畫面上投影的xyz坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖。
圖3所示的顯示畫面23a為在顯示部23中顯示有cs圖像的顯示畫面。關(guān)于顯示畫面23a,可以在顯示部23中的整個(gè)畫面中顯示,也可以在顯示部23的畫面的一部分中顯示。在顯示部23的畫面的一部分中顯示顯示畫面23a的情況下,在顯示部23的其他的畫面中例如顯示操作輸入畫面也可。
在顯示畫面23a中,作為cs圖像的例子,顯現(xiàn)出位于帶電粒子束鏡筒11的下端部的物鏡電極11a、樣品工作臺(tái)15的載置面15a、以及載置在載置面15a上的樣品14。但是,在圖3中,xyz坐標(biāo)系和沿著各坐標(biāo)軸延伸的點(diǎn)劃線是為了說明而參考地記載的圖形,并且,不是顯示在顯示畫面23a中的圖像。
在圖3中,載置面15a位于通過基準(zhǔn)點(diǎn)z0的x-y平面上。樣品14在載置面15a上被載置在y軸上的偏正方向。
圖3所示的點(diǎn)zmax位于在z軸上基準(zhǔn)點(diǎn)z0的正方向側(cè)。點(diǎn)zmax為在z軸上成為載置面15a的z軸正方向側(cè)的移動(dòng)上限位置的點(diǎn)。點(diǎn)zmax的位置為即使根據(jù)錯(cuò)誤操作載置面15a也不與物鏡電極11a沖突那樣的高度,但是,根據(jù)樣品14的高度,存在載置面15a上的樣品14與物鏡電極11a沖突的可能性。將點(diǎn)zmax稱為移動(dòng)上端點(diǎn)zmax。
圖3所示的點(diǎn)zmin位于在z軸上基準(zhǔn)點(diǎn)z0的負(fù)方向側(cè)。點(diǎn)zmin為在本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中成為載置面15a的z軸負(fù)方向側(cè)的移動(dòng)下限位置的點(diǎn)。即,在后述的本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,在z軸上,不會(huì)移動(dòng)到點(diǎn)zmin的下方。因此,在以下,將點(diǎn)zmin稱為移動(dòng)下端點(diǎn)zmin。
移動(dòng)上端點(diǎn)zmax、移動(dòng)下端點(diǎn)zmin也可以為z軸工作臺(tái)的機(jī)械的移動(dòng)界限,也可以為由控制部18的工作指令等規(guī)定的軟件設(shè)定的移動(dòng)界限。
在顯示畫面23a中顯示的cs圖像為在相對(duì)于x軸、y軸、z軸全部?jī)A斜的cs軸的軸方向上觀察基準(zhǔn)點(diǎn)z0的圖像。cs圖像為從傾斜上方向俯視載置面15a的圖像。cs圖像的顯示畫面23a中的圖像中心為基準(zhǔn)點(diǎn)z0。
在圖4中示出了顯示畫面23a內(nèi)的xyz坐標(biāo)系(圖示右側(cè))與投影于z-cs面的各坐標(biāo)軸(圖示左側(cè))的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
cs圖像相當(dāng)于將暗箱觀測(cè)設(shè)備17的視場(chǎng)內(nèi)的三維坐像投影到通過基準(zhǔn)點(diǎn)z0與cs軸正交的平面即投影面csp(參照?qǐng)D4的圖示左側(cè))的二維圖像。
例如,cs圖像上的移動(dòng)上端點(diǎn)zmax、移動(dòng)下端點(diǎn)zmin相當(dāng)于如圖4的圖示左側(cè)所示那樣將三維空間中的z軸的點(diǎn)z’max、z’min正射投影到投影面csp后的點(diǎn)a、b。因此,關(guān)于cs圖像上的線段z0zmax、線段z0zmin的長度,當(dāng)?shù)缺堵实乇容^時(shí),比每一個(gè)對(duì)應(yīng)的三維空間中的z軸上的線段z0z’max、線段z0z’min短。
像這樣,cs圖像上的各部中的點(diǎn)間距離與三維空間的實(shí)際的點(diǎn)間距離幾乎不同,因此,cs圖像具有由于cs軸的傾斜造成的變形。因此,操作者難以根據(jù)cs圖像直觀地把握實(shí)際的點(diǎn)間距離。
進(jìn)而,樣品工作臺(tái)15的x軸方向的移動(dòng)和y軸方向的移動(dòng)在顯示畫面23a上為傾斜方向,因此,操作者僅通過觀察cs圖像而難以把握樣品工作臺(tái)15的各軸方向的移動(dòng)分量和移動(dòng)方向的關(guān)系。
在本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,提高位置對(duì)準(zhǔn)樣品14時(shí)的操作性,以使將上述那樣的cs圖像的特性作為前提而使配置在載置面15a上的樣品14的觀察對(duì)象部位進(jìn)入到利用第一帶電粒子束b1的觀察視場(chǎng)內(nèi)。
參照?qǐng)D5~圖14來對(duì)使用了帶電粒子束裝置10的本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法進(jìn)行說明。
圖5是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的工作流程的流程圖。
在本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,按照?qǐng)D5所示的流程來進(jìn)行圖5所示的步驟s1~s7。
首先,操作者通過輸入部22進(jìn)行操作輸入,由此,只要存在在其之前進(jìn)行的帶電粒子束裝置10的工作,則停止各個(gè)工作。操作者在顯示部23中未顯示cs圖像的情況下,使cs圖像顯示在顯示部23的顯示畫面23a中。
之后,操作者通過輸入部22進(jìn)行執(zhí)行“位置對(duì)準(zhǔn)支援模式”的操作輸入。
在以下,為了簡(jiǎn)單,以樣品14的厚度充分薄且觀察對(duì)象部位位于與載置面15a實(shí)質(zhì)上同一平面的情況下的例子進(jìn)行說明,樣品14厚的情況下的工作在后面進(jìn)行描述。
首先,進(jìn)行圖5中的步驟s1。步驟s1為在顯示畫面23a中顯示輔助標(biāo)記的步驟。
圖6是示出進(jìn)行圖5中的步驟s1、s2的顯示畫面的示意圖。
控制部18如圖6所示那樣生成光學(xué)軸顯示標(biāo)記30、基準(zhǔn)點(diǎn)顯示標(biāo)記31和移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32的圖像來作為輔助標(biāo)記,并向顯示部23送出。顯示部23將光學(xué)軸顯示標(biāo)記30、基準(zhǔn)點(diǎn)顯示標(biāo)記31和移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32疊加顯示于cs圖像。
這些輔助標(biāo)記為一個(gè)例子。關(guān)于輔助標(biāo)記,能夠使用能支援位置對(duì)準(zhǔn)的適當(dāng)?shù)臉?biāo)記。關(guān)于輔助標(biāo)記,在本步驟以后根據(jù)需要追加顯示或使本步驟中的顯示為非顯示也可。
特別地,在“手動(dòng)操作模式”中,輔助標(biāo)記能夠根據(jù)操作者的操作輸入而根據(jù)需要疊加顯示于cs圖像。
光學(xué)軸顯示標(biāo)記30為表示帶電粒子束鏡筒11中的光學(xué)軸ob的直線。在本實(shí)施方式中,光學(xué)軸顯示標(biāo)記30也為cs圖像中的z軸。光學(xué)軸顯示標(biāo)記30顯示為通過在圖6中未圖示的移動(dòng)上端點(diǎn)zmax和移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的線段。
在本實(shí)施方式的暗箱觀測(cè)設(shè)備17的攝像方向上,光學(xué)軸顯示標(biāo)記30也可以為例如通過顯示畫面23a上的中心的垂直軸線。
基準(zhǔn)點(diǎn)顯示標(biāo)記31為示出在樣品室13中存取樣品時(shí)的樣品工作臺(tái)15的z軸方向的基準(zhǔn)位置(基準(zhǔn)點(diǎn)z0)的輔助標(biāo)記?;鶞?zhǔn)點(diǎn)顯示標(biāo)記31的形狀并不被限定,但是,在圖6中,由在畫面的水平方向上細(xì)長的三角形構(gòu)成,與光學(xué)軸顯示標(biāo)記30相接的頂點(diǎn)表示cs圖像上的基準(zhǔn)點(diǎn)z0的位置。
移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32為示出樣品工作臺(tái)15在z軸方向上最降低時(shí)的載置面15a的z軸上的位置(移動(dòng)下端點(diǎn)zmin)的標(biāo)記。移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32由與基準(zhǔn)點(diǎn)顯示標(biāo)記31同樣的細(xì)長的三角形構(gòu)成。
在此,對(duì)本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的主要原理進(jìn)行說明。
在本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,在將觀察對(duì)象部位移動(dòng)到實(shí)際的z軸上之后,使樣品工作臺(tái)15在z軸方向上上升,由此,將觀察對(duì)象部位位置對(duì)準(zhǔn)于帶電粒子束的視場(chǎng)內(nèi)。
只要觀察對(duì)象部位處于實(shí)際的z軸上,則觀察對(duì)象部位位于與z軸一致的光學(xué)軸ob上,因此,位于利用第一帶電粒子束b1的照射的視場(chǎng)范圍的中心。
另一方面,在cs圖像中,z-cs面上的點(diǎn)在cs圖像上全部顯現(xiàn)在表示z軸的直線上。因此,僅通過觀察顯示畫面23a而將觀察對(duì)象部位移動(dòng)到cs圖像上的光學(xué)軸顯示標(biāo)記30的延長線上而不保證觀察對(duì)象部位位于z軸上。
因此,在本實(shí)施方式中,使用于使觀察對(duì)象部位與z軸一致的樣品工作臺(tái)15僅在x軸方向或y軸方向上移動(dòng)來與z軸一致。與x-y平面平行的平面與z軸僅在1點(diǎn)相交。在此,作為x-y平面與z軸相交的代表點(diǎn),注目于移動(dòng)下端點(diǎn)zmin,在通過移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的x-y平面內(nèi)移動(dòng),只要發(fā)現(xiàn)與cs圖像上的移動(dòng)下端點(diǎn)zmin重疊的樣品14上的點(diǎn),則為處于實(shí)際的z軸上的軸上點(diǎn)。
在本實(shí)施方式中,為了在光學(xué)軸ob上可靠地移動(dòng)觀察對(duì)象部位,將觀察對(duì)象部位的移動(dòng)限制于與光學(xué)軸ob正交的1個(gè)平面(稱為“軸上點(diǎn)探索面”)。將使觀察對(duì)象部位在軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)稱為“軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)”。
在進(jìn)行軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)時(shí),在顯示畫面23a中觀察對(duì)象部位應(yīng)該被移動(dòng)的軸上目標(biāo)點(diǎn)為軸上點(diǎn)探索面與光學(xué)軸ob的交點(diǎn)。
本實(shí)施方式中的軸上目標(biāo)點(diǎn)為作為與x-y平面平行的1個(gè)平面的軸上點(diǎn)探索面與z軸的交點(diǎn)。
關(guān)于軸上點(diǎn)探索面,只要為與x-y平面平行的平面,則能夠某種程度自由地決定。但是,根據(jù)樣品14的大小,也存在當(dāng)為z軸上的高度過于高的平面時(shí)在軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)中樣品14與物鏡電極11a沖突的可能性。因此,關(guān)于軸上點(diǎn)探索面,優(yōu)選的是盡可能從物鏡電極11a遠(yuǎn)離的下方側(cè)的平面。
在本實(shí)施方式中,考慮以上,預(yù)先決定樣品工作臺(tái)15中的載置面15a的移動(dòng)下端點(diǎn)zmin,在軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)時(shí),載置面15a在通過移動(dòng)下端點(diǎn)zmin與x-y平面平行的平面內(nèi)移動(dòng)。在該情況下,軸上點(diǎn)探索面為使載置面15a進(jìn)行移動(dòng)的平面向z軸正方向移動(dòng)樣品14的厚度后的平面。
在能夠充分忽視樣品14的厚度的情況下,軸上點(diǎn)探索面為與x-y平面平行的平面之中通過移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的平面。因此,軸上目標(biāo)點(diǎn)位于移動(dòng)下端點(diǎn)zmin。
在本實(shí)施方式中,在控制部18中存儲(chǔ)顯示畫面23a中的移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的坐標(biāo)值來作為默認(rèn)(default)的軸上目標(biāo)點(diǎn)。在本實(shí)施方式中,在樣品14厚的情況下,操作者能夠通過輸入部22將樣品14的厚度輸入到控制部18中。在該情況下,控制部18對(duì)移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的坐標(biāo)值校正所輸入的厚度的量,生成軸上目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)值。
輔助標(biāo)記的顯示位置依賴于暗箱觀測(cè)設(shè)備17的設(shè)置位置、觀察角度(攝像方向s)、攝像倍率等。因此,在輔助標(biāo)記的顯示位置,在帶電粒子束裝置10的制造時(shí),制作基于暗箱觀測(cè)設(shè)備17的觀察角度、視場(chǎng)范圍、物鏡的位置、樣品工作臺(tái)17的z軸移動(dòng)量等的顯示用圖像,并存儲(chǔ)到控制部18中。
上述的各輔助標(biāo)記的形狀為一個(gè)例子。例如,作為如基準(zhǔn)點(diǎn)顯示標(biāo)記31、移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32那樣顯示特定點(diǎn)的位置的輔助標(biāo)記能夠使用的圖形,可舉出:與特定點(diǎn)一致的點(diǎn)圖像、包圍特定點(diǎn)的圓、橢圓、矩形等圖像、頂點(diǎn)與特定點(diǎn)一致的多邊形圖像、交點(diǎn)與特定點(diǎn)一致的十字線圖像等。
當(dāng)顯示在本步驟中應(yīng)該顯示的全部輔助標(biāo)記時(shí),步驟s1結(jié)束。
如圖5所示那樣,在步驟s1之后,進(jìn)行步驟s2。步驟s2為指定注目點(diǎn)的步驟。
操作者觀察在cs圖像中顯示的樣品14,將觀察對(duì)象部位的中心的點(diǎn)指定為注目點(diǎn)p(參照?qǐng)D6)。操作者例如通過使用了輸入部22的鼠標(biāo)點(diǎn)擊或光標(biāo)移動(dòng)來在顯示畫面23a上選擇觀察對(duì)象部位的中心的圖像像素來指定注目點(diǎn)p。選擇為注目點(diǎn)p的像素的顯示畫面23a上的坐標(biāo)值被存儲(chǔ)部18存儲(chǔ)。像素的顯示畫面23a上的坐標(biāo)值能夠使用像素的地址。
將注目點(diǎn)p的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系與圖4同樣地示意化并在圖7中示出。圖7為示出圖6中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
如圖7所示那樣,該情況下的注目點(diǎn)p不在z軸上。僅通過觀察顯示畫面23a的cs圖像也容易理解該情況。
在注目點(diǎn)p的指定結(jié)束后,控制部18使注目點(diǎn)顯示標(biāo)記(未圖示)疊加顯示在顯示畫面23a上也可。注目點(diǎn)顯示標(biāo)記為以容易識(shí)別所指定的注目點(diǎn)的方式顯示的輔助標(biāo)記。作為注目點(diǎn)顯示標(biāo)記,能夠采用與示出上述的特定點(diǎn)的位置的圖像例同樣的圖像。
注目點(diǎn)顯示標(biāo)記追隨伴隨著樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)的注目點(diǎn)p的移動(dòng)而在顯示畫面23a上移動(dòng)也可。在該情況下,能夠防止操作者在樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)中看錯(cuò)或看漏注目點(diǎn)p。
為了使注目點(diǎn)顯示標(biāo)記追隨樣品工作臺(tái)15的移動(dòng),控制部18根據(jù)樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)量求取注目點(diǎn)p的三維空間中的移動(dòng)向量??刂撇?8將該移動(dòng)向量正射投影到投影面csp,由此,換算為顯示畫面23a上的移動(dòng)向量??刂撇?8對(duì)在注目點(diǎn)p的指定時(shí)存儲(chǔ)的顯示畫面23a上的坐標(biāo)值加上移動(dòng)向量來求取移動(dòng)后的坐標(biāo)值。控制部18將基于移動(dòng)后的坐標(biāo)值的注目點(diǎn)顯示標(biāo)記的圖像向顯示部23送出。由此,在顯示畫面23a上顯示移動(dòng)后的注目點(diǎn)顯示標(biāo)記。
注目點(diǎn)顯示標(biāo)記利用通過輸入部22的操作者的操作輸入來切換顯示狀態(tài)和非顯示狀態(tài)也可。
當(dāng)注目點(diǎn)p的指定結(jié)束而根據(jù)需要顯示注目點(diǎn)顯示標(biāo)記時(shí),步驟s2結(jié)束。
如圖5所示那樣,在步驟s2之后,進(jìn)行步驟s3。步驟s3為將注目點(diǎn)移動(dòng)到軸上點(diǎn)探索面的步驟。
圖8是示出進(jìn)行圖5中的步驟s3的顯示畫面的示意圖。圖9是示出圖8中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
控制部18對(duì)工作臺(tái)控制部20送出工作指令,以使僅在z軸方向上平行移動(dòng)樣品工作臺(tái)15的載置面15a而載置面15a移動(dòng)到通過移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的與x-y平面平行的平面。
如圖8所示,工作臺(tái)控制部20對(duì)樣品工作臺(tái)15的z軸工作臺(tái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),將載置面15a朝向z方向負(fù)方向移動(dòng)(下降)。載置面15a位置對(duì)準(zhǔn)于通過移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的位置(參照?qǐng)D8的實(shí)線)。
由此,注目點(diǎn)p從點(diǎn)p0移動(dòng)到點(diǎn)p1。由于能夠忽視樣品14的厚度,所以,注目點(diǎn)p1位于由載置面15a構(gòu)成的軸上點(diǎn)探索面上。
移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32本來指移動(dòng)下端點(diǎn)zmin,但是,由于載置面15a移動(dòng)到移動(dòng)下端點(diǎn)zmin,所以指載置面15a的表面。
再有,在圖8中,關(guān)于由二點(diǎn)劃線記載的圖形和示出樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)方句的箭頭(圖示左下角的豎箭頭),為了參照的方便,進(jìn)行了記載,而不是實(shí)際的顯示在顯示畫面23a中的圖形(在以下的同樣的示意圖中也同樣)。
如圖9所示,通過載置面15a的移動(dòng),在顯示畫面23a上,注目點(diǎn)p1看起來像在移動(dòng)上端點(diǎn)zmax的橫向上排列。但是,如圖9的圖示左側(cè)所示那樣,實(shí)際上,注目點(diǎn)p從點(diǎn)d朝向點(diǎn)f移動(dòng),注目點(diǎn)p1的z軸方向的位置實(shí)質(zhì)上與移動(dòng)下端點(diǎn)zmin相同。注目點(diǎn)p1的位置與移動(dòng)上端點(diǎn)zmax的位置完全沒有關(guān)系。
當(dāng)注目點(diǎn)p移動(dòng)到注目點(diǎn)p1時(shí),步驟s3結(jié)束。
如圖5所示,在步驟s3之后,進(jìn)行步驟s4。步驟s4為使注目點(diǎn)在軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)而移動(dòng)到在顯示畫面上的與z軸疊加的位置的步驟。步驟s4通過利用操作者的操作輸入移動(dòng)樣品工作臺(tái)15來進(jìn)行。
圖10是示出進(jìn)行圖5中的步驟s4的顯示畫面的示意圖。圖11是示出圖10中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
在步驟s4和后述的步驟s5中,為了防止由操作者進(jìn)行的錯(cuò)誤操作,控制部18不受理使樣品工作臺(tái)15在x軸方向和y軸方向以外的方向上移動(dòng)的操作輸入也可。在該情況下進(jìn)行在x軸方向和y軸方向以外的方向上移動(dòng)的操作輸入的情況下,控制部18在顯示部23中顯示催促在x軸方向或y軸方向上移動(dòng)的操作輸入的消息也可。
首先,操作者在x軸方向或y軸方向上移動(dòng)載置面15a,將注目點(diǎn)p重疊在光學(xué)軸顯示標(biāo)記30上。
例如,在圖10所示的例子中,在步驟s中,使載置面15a向y軸的負(fù)方向移動(dòng),將注目點(diǎn)p從點(diǎn)p1的位置移動(dòng)到光學(xué)軸顯示標(biāo)記30上的注目點(diǎn)p2。
操作者通過目視感測(cè)顯示在顯示畫面23a中的相對(duì)于光學(xué)軸顯示標(biāo)記30的當(dāng)前位置的注目點(diǎn)p的位置偏離,由此,能夠決定移動(dòng)方向和移動(dòng)量。
操作者將x軸方向的移動(dòng)和y軸方向的移動(dòng)組合,由此,能夠移動(dòng)到光學(xué)軸顯示標(biāo)記30上的任意位置。但是,為了降低本步驟的操作工時(shí),優(yōu)選的是,僅在x軸方向或y軸方向的任一個(gè)移動(dòng)到光學(xué)軸顯示標(biāo)記30上。
不熟練的操作者由于經(jīng)常不知曉顯示畫面23a上的x軸方向和y軸方向,所以,也存在僅通過光學(xué)軸顯示標(biāo)記30的圖像而不知曉方向感、距離感的可能性。
控制部18在本步驟中將示出x軸、y軸的方向的輔助標(biāo)記疊加顯示在顯示部23中也可。
圖11是示出能夠用于第一實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的輔助標(biāo)記的一個(gè)例子的示意圖。
圖11所示的移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33x、33y(輔助標(biāo)記)分別為在軸上點(diǎn)探索面上通過注目點(diǎn)p1與x軸、y軸平行的直線的標(biāo)記。
控制部18每當(dāng)如上述那樣注目點(diǎn)p進(jìn)行移動(dòng)時(shí),計(jì)算顯示畫面23a上的移動(dòng)位置的坐標(biāo)值??刂撇?8基于該坐標(biāo)值生成移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33x、33y的圖像,并向顯示部23送出,由此,將移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33x、33y疊加顯示于cs圖像。
當(dāng)顯示移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33x、33y時(shí),移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33y在移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32的附近交叉,因此,操作者立刻知曉在y軸方向上再稍微移動(dòng)就可。
移動(dòng)量為移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33y和光學(xué)軸顯示標(biāo)記30的交點(diǎn)與注目點(diǎn)p1的距離,因此,容易推測(cè)移動(dòng)量。在生成移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33x、33y時(shí),控制部18計(jì)算該移動(dòng)量,使最適合的移動(dòng)方向和移動(dòng)量顯示在顯示畫面23a中也可。只要顯示移動(dòng)量,則操作者能夠通過1次y軸方向的移動(dòng)將注目點(diǎn)p1移動(dòng)到光學(xué)軸顯示標(biāo)記30上,因此,能夠進(jìn)行迅速的操作。
作為輔助標(biāo)記的變形例,平行地顯示多個(gè)移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33x、33y,構(gòu)成格子狀的輔助標(biāo)記也可。在該情況下,只要使格子間隔為固定,則操作者只通過觀察顯示畫面23a,就能夠快速地直觀地感測(cè)與位置偏離對(duì)應(yīng)的移動(dòng)量。
這樣的格子狀的輔助標(biāo)記在將x軸方向和y軸方向的移動(dòng)組合的情況下為有效。
在圖12中示出注目點(diǎn)p2的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系。圖12是示出圖10中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
如圖12的圖示右側(cè)所示那樣,注目點(diǎn)p2在顯示畫面23a上看起來像位于z軸上??墒牵鐖D示左側(cè)所示那樣,與注目點(diǎn)p2對(duì)應(yīng)的點(diǎn)g不如向cs軸的附近移動(dòng),在實(shí)際的z軸上只不過從與注目點(diǎn)p1對(duì)應(yīng)的點(diǎn)e稍微靠近。
像這樣,注目點(diǎn)p即使在顯示畫面23a上移動(dòng)到與z軸疊加的位置,只要從軸上目標(biāo)點(diǎn)偏離,也不會(huì)位于實(shí)際的z軸上。
當(dāng)注目點(diǎn)p1移動(dòng)到注目點(diǎn)p2時(shí),步驟s4結(jié)束。
如圖5所示那樣,在步驟s4之后,進(jìn)行步驟s5。步驟s5為使注目點(diǎn)在軸上點(diǎn)探索面內(nèi)移動(dòng)而移動(dòng)到軸上目標(biāo)點(diǎn)的步驟。步驟s5與步驟s4同樣地通過利用操作者的操作輸入移動(dòng)樣品工作臺(tái)15來進(jìn)行。
圖13是示出進(jìn)行圖5中的步驟s5的顯示畫面的示意圖。圖14(a)、(b)是示出步驟s5中的注目點(diǎn)的移動(dòng)工作的例子的示意圖。
操作者在x軸方向和y軸方向上移動(dòng)載置面15a,將注目點(diǎn)p2移動(dòng)到作為軸上目標(biāo)點(diǎn)的移動(dòng)下端點(diǎn)zmin上。
例如,在圖14(a)中以實(shí)線示出的例子中,操作者使光學(xué)軸顯示標(biāo)記30上的注目點(diǎn)p2向y軸正方向移動(dòng)而移動(dòng)到點(diǎn)p2a并且向x軸正方向移動(dòng)而移動(dòng)到光學(xué)軸顯示標(biāo)記30上的點(diǎn)p2b。在此,點(diǎn)p2b遠(yuǎn)離移動(dòng)下端點(diǎn)zmin,因此,進(jìn)而,改變移動(dòng)幅度,如點(diǎn)p2b、p2c、p2d、p2e那樣靠近移動(dòng)下端點(diǎn)zmin。在最后,從點(diǎn)p2e移動(dòng)到光學(xué)軸顯示標(biāo)記30上的注目點(diǎn)p3與移動(dòng)下端點(diǎn)zmin一致。
即使在像這樣重復(fù)的情況下,也以返回到光學(xué)軸顯示標(biāo)記30的方式重復(fù)移動(dòng),由此,能夠防止從移動(dòng)下端點(diǎn)zmin遠(yuǎn)離的操作失誤。
關(guān)于同樣的工作,如在圖14(a)中以虛線箭頭示出那樣優(yōu)先實(shí)行向x軸正方向的移動(dòng)來進(jìn)行也可。
在本步驟中,將由上述的移動(dòng)方向輔助標(biāo)記33x、33y構(gòu)成的格子狀的輔助標(biāo)記疊加顯示在顯示畫面23a上也可。在該情況下,操作者容易推測(cè)移動(dòng)量。
當(dāng)重復(fù)這樣的移動(dòng)時(shí),在移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的附近,移動(dòng)量過于小,因此,存在不能使注目點(diǎn)p正確地與移動(dòng)下端點(diǎn)zmin一致的可能性。可是,關(guān)于注目點(diǎn)p的移動(dòng),只要能夠?qū)⒆⒛奎c(diǎn)p移動(dòng)到利用第一帶電粒子束b1的照射的視場(chǎng)范圍即可,因此,容許某種程度的移動(dòng)誤差。例如,在視場(chǎng)范圍sf在顯示畫面23a上處于圖14(a)所示的范圍的情況下,注目點(diǎn)p只要進(jìn)入到視場(chǎng)范圍sf內(nèi),則結(jié)束移動(dòng)也可。例如,將點(diǎn)p2d、p2e作為注目點(diǎn)p3也可。
控制部18將表示視場(chǎng)范圍sf的圖形作為輔助標(biāo)記來顯示在顯示畫面23a上也可。
如圖14(b)所示那樣,從注目點(diǎn)p2到移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的移動(dòng)只要各一次地進(jìn)行x軸方向和y軸方向的移動(dòng)就可。控制部18存儲(chǔ)顯示畫面23a上的注目點(diǎn)p2的坐標(biāo)值和移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的坐標(biāo)值,因此,注目點(diǎn)p2與移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的距離l是已知的。進(jìn)而,顯示畫面23a上的x軸與z軸的交叉角α和顯示畫面23a上的y軸與z軸的交叉角β也是已知的。
因此,控制部18能夠根據(jù)這些信息計(jì)算應(yīng)該移動(dòng)注目點(diǎn)p2的點(diǎn)p2f的顯示畫面23a上的坐標(biāo)值,因此,也能夠計(jì)算實(shí)現(xiàn)這樣的移動(dòng)的x軸方向和y軸方向的移動(dòng)量??刂撇?8計(jì)算這些移動(dòng)量并顯示在顯示畫面23a中也可。在該情況下,操作者能夠容易且迅速地進(jìn)行本步驟的移動(dòng)。
在圖15中示出注目點(diǎn)p3的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系。圖15是示出圖13中的注目點(diǎn)的位置與xyz坐標(biāo)系的關(guān)系的示意圖。
如圖15的圖示右側(cè)所示那樣,注目點(diǎn)p3在顯示畫面23a上與移動(dòng)下端點(diǎn)zmin一致。在該情況下,如圖示左側(cè)所示那樣,已知與注目點(diǎn)p3對(duì)應(yīng)的點(diǎn)h存在于實(shí)際的z軸上。但是,如上述那樣,點(diǎn)h只要能夠位置對(duì)準(zhǔn)于視場(chǎng)范圍sf的范圍即可。
因此,在本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,注目點(diǎn)p與軸上目標(biāo)點(diǎn)的一致精度存在與視場(chǎng)范圍對(duì)應(yīng)的容許范圍。
因此,例如,只要樣品14的厚度不怎么厚,則也可以如上述那樣將移動(dòng)下端點(diǎn)zmin用作軸上目標(biāo)點(diǎn)。
在注目點(diǎn)p3在顯示畫面23a上移動(dòng)到作為軸上目標(biāo)點(diǎn)的移動(dòng)下端點(diǎn)zmin之后,操作者通過輸入部22將注目點(diǎn)p的向軸上目標(biāo)點(diǎn)的移動(dòng)結(jié)束的情況向控制部18通知??刂撇?8在為不受理向x軸方向和y軸方向以外的方向的操作輸入的設(shè)定的情況下,解除該設(shè)定。由此,步驟s5結(jié)束。
如圖5所示那樣,在步驟s5之后,進(jìn)行步驟s6。步驟s6為使注目點(diǎn)從軸上目標(biāo)點(diǎn)起在沿著光學(xué)軸ob的方向上移動(dòng)而移動(dòng)到帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度內(nèi)的步驟。在此,帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度意味著通過聚焦第一帶電粒子束b1來得到樣品14的觀察對(duì)象部位良好地解像的圖像的光學(xué)軸上的范圍。
圖16是示出進(jìn)行圖5中的步驟s6的顯示畫面的示意圖。
在本步驟中,操作者一邊確認(rèn)進(jìn)入到利用第一帶電粒子束b1的照射的視場(chǎng)范圍中的情況一邊逐漸地將樣品工作臺(tái)15向z軸正方向移動(dòng)。
首先,操作者通過輸入部22進(jìn)行開始第一帶電粒子束b1的照射的操作輸入。此時(shí),即使存在注目點(diǎn)p的位置對(duì)準(zhǔn)的誤差,也將利用第一帶電粒子束b的觀察倍率設(shè)定為最低,以使注目點(diǎn)p可靠地進(jìn)入到利用第一帶電粒子束b1的照射的視場(chǎng)范圍中??刂撇?8使觀察倍率為最低,因此,控制為第一帶電粒子束b1的掃描范圍為最大。
控制部18利用二次粒子圖像形成部19開始利用第一帶電粒子束b1的照射的圖像形成。從二次粒子圖像形成部19向控制部18送出的圖像(稱為帶電粒子束圖像)通過控制部18被送出到顯示部23中。顯示部23在顯示畫面23a中顯示帶電粒子束圖像來代替cs圖像。但是,在顯示部23具有多個(gè)顯示畫面的情況下,也可以在與cs圖像不同的顯示畫面上顯示帶電粒子束圖像。
伴隨著載置面15a的位置靠近帶電粒子束的焦點(diǎn)深度內(nèi),帶電粒子束圖像變得鮮明,在帶電粒子束圖像上,能夠觀察相當(dāng)于注目點(diǎn)p的觀測(cè)對(duì)象部位。
操作者通過帶電粒子束圖像來監(jiān)視觀察對(duì)象部位是否處于視場(chǎng)范圍,在為視場(chǎng)范圍外的那樣的情況下,使樣品工作臺(tái)15在x軸方向或y軸方向上移動(dòng)來進(jìn)行位置的微調(diào)整。
操作者將觀察對(duì)象部位保持于視場(chǎng)范圍的大致中心部,對(duì)樣品工作臺(tái)15的z軸方向的位置進(jìn)行微調(diào)整,尋找觀察對(duì)象部位的對(duì)焦點(diǎn)位置。
此時(shí),逐漸地提高利用第一帶電粒子束b1的觀察倍率并進(jìn)行樣品工作臺(tái)15中的x軸、y軸、z軸上的各軸方向的位置調(diào)整,由此,能夠更正確地使觀察對(duì)象部位位于利用第一帶電粒子束b1的觀察中心。
如果能夠在用于觀察觀察處理部位的最適合的觀察倍率下使用對(duì)焦點(diǎn)來確認(rèn),則操作者停止樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)工作。
在以上,步驟s6結(jié)束,本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法結(jié)束。
接著,對(duì)不能說樣品14的厚度充分地?。ǜ叨瘸浞值停┒荒芎鲆晿悠泛穸鹊那闆r進(jìn)行說明。例如,在樣品14的厚度為0.5mm以上的情況下,存在產(chǎn)生當(dāng)忽視樣品厚度時(shí)位置對(duì)準(zhǔn)的誤差不能容許的情況的可能性。
例如,當(dāng)利用第一帶電粒子束b1的照射的最廣的(觀察倍率最低的)視場(chǎng)觀察區(qū)域?yàn)?mm平方時(shí),注目點(diǎn)p的容許位置偏離量必須在從視場(chǎng)中心起向一側(cè)±0.5mm以內(nèi)。
圖17是用于說明在不考慮樣品厚度的情況下觀察對(duì)象部位能夠位置對(duì)準(zhǔn)于視場(chǎng)范圍的容許樣品厚度的說明圖。圖17示出了在z-cs面注目點(diǎn)p處于比載置面高δh的位置m的狀況。也就是說,δh相當(dāng)于樣品厚度。此時(shí),位置m的實(shí)際的xy坐標(biāo)為位置m的鉛垂下的載置面處的坐標(biāo)z,但是,在cs畫面中,看起來好像使沿著cs軸將位置m延長的線與xy基準(zhǔn)面的交點(diǎn)處于位置n。也就是說,能看見從實(shí)際的坐標(biāo)偏離z-n間的δs。只要是厚度能夠充分忽視程度薄的樣品,則位置n與z一致,但是,樣品越厚,δs越大。只要δs為成為0.5mm以內(nèi)的δh,則能夠使用上述的方法將注目部位置對(duì)準(zhǔn)于視場(chǎng)內(nèi)。
根據(jù)圖17,上述δh根據(jù)δs和帶電粒子束的光學(xué)軸與暗箱觀測(cè)設(shè)備軸形成的角度φ,處于δh=δs/tanφ的關(guān)系。
例如,在δs=0.5mm、φ=55°的情況下,所容許的樣品厚度δh為0.35mm。也就是說,只要樣品厚度為0.35mm以下,則能夠通過上述的方法將注目點(diǎn)p進(jìn)入到視場(chǎng)內(nèi)。
在不能忽視樣品14的厚度h的情況下,只要從移動(dòng)下端點(diǎn)zmin向z軸正方向平行移動(dòng)h即可,以使得軸上點(diǎn)探索面為注目點(diǎn)p存在的樣品14的表面。軸上目標(biāo)點(diǎn)也同樣地為從移動(dòng)下端點(diǎn)zmin向z軸正方向移動(dòng)h后的點(diǎn)。
例如,當(dāng)操作者在位置對(duì)準(zhǔn)開始前通過輸入部22將樣品14的厚度h輸入到控制部18中時(shí),控制部18能夠?qū)⒁苿?dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32的顯示位置校正h并顯示在顯示畫面23a中。在該情況下,能夠在不替代上述的情況下實(shí)施其他的工作。
關(guān)于樣品14的厚度,例如,能夠使用光學(xué)顯微鏡等來預(yù)先測(cè)定。此時(shí),不需要知曉樣品14的嚴(yán)格的高度,例如,只要知曉0.5mm級(jí)(step)程度的大概的值即可。
在樣品14中存在凹凸而注目點(diǎn)p的高度與樣品14的厚度不同的情況下,只要預(yù)先測(cè)定注目點(diǎn)p的高度即可。
但是,在樣品14的厚度或注目點(diǎn)p的高度為各式各樣的情況下,每次進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn),當(dāng)測(cè)定或輸入樣品14的厚度時(shí),工時(shí)增加。
另一方面,如上述那樣,用于將注目點(diǎn)p位置對(duì)準(zhǔn)于視場(chǎng)范圍的軸上目標(biāo)點(diǎn)的位置在某種程度上存在容許幅度。
因此,也可以實(shí)施本實(shí)施方式的以下的那樣的變形。
關(guān)于樣品14的厚度h,cs圖像上的外表的厚度hcs為hcs=hsinφ。在此,φ為圖2所示的cs軸與z軸形成的角度,是已知的。
例如,在h=0.5mm、φ=55°的情況下,外表上的厚度hcs為約0.4mm。因此,只要在能夠移動(dòng)樣品14的cs圖像上顯示例如由相當(dāng)于0,4mm的z軸方向的刻度構(gòu)成的板厚參照用的輔助標(biāo)記,則操作者能夠以0.5mm單位容易地估計(jì)樣品14的厚度h。
進(jìn)而,只要將同樣的刻度以將與移動(dòng)下端點(diǎn)zmin的位置對(duì)應(yīng)的移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記32作為基點(diǎn)并且與光學(xué)軸顯示標(biāo)記30交叉的方式顯示,則操作者能夠基于從cs圖像讀取的樣品14的厚度來選擇容許誤差范圍的軸上目標(biāo)點(diǎn)。
只要像這樣能夠通過控制部18顯示板厚參照用的輔助標(biāo)記和示出多個(gè)軸上目標(biāo)點(diǎn)候補(bǔ)的輔助標(biāo)記,則即使在樣品14的板厚頻繁地發(fā)生改變的情況下,也能夠迅速地位置對(duì)準(zhǔn)。
再有,示出多個(gè)軸上目標(biāo)點(diǎn)候補(bǔ)的輔助標(biāo)記也可以兼作板厚參照用的輔助標(biāo)記。
如以上說明那樣,根據(jù)使用帶電粒子束裝置10來進(jìn)行的本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法,能夠?qū)⒃跇悠肥覂?nèi)的樣品的觀察對(duì)象部位容易且迅速地位置對(duì)準(zhǔn)于利用第一帶電粒子束的觀察視場(chǎng)內(nèi)。
[第二實(shí)施方式]
對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的帶電粒子束裝置進(jìn)行說明。
如圖1所示,本實(shí)施方式的帶電粒子束裝置40將操作者指定的注目點(diǎn)p自動(dòng)地移動(dòng)到第一帶電粒子束b1的視場(chǎng)范圍中。
帶電粒子束裝置40具備暗箱觀測(cè)設(shè)備47、控制部48來代替上述第一實(shí)施方式的帶電粒子束裝置10的暗箱觀測(cè)設(shè)備17、控制部18。
以下,以與上述第一實(shí)施方式不同的方面為中心進(jìn)行說明。
暗箱觀測(cè)設(shè)備47在對(duì)樣品室13內(nèi)進(jìn)行遮光后的狀態(tài)下工作,因此,由紅外波長ccd攝像機(jī)構(gòu)成。
控制部48除了上述第一實(shí)施方式中的“手動(dòng)操作模式”和“位置對(duì)準(zhǔn)支援模式”之外還具備“自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)模式”的方面與控制部18不同。
在“自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)模式”中,控制部48進(jìn)行的控制的細(xì)節(jié)在帶電粒子束裝置40的工作說明之中進(jìn)行。
接著,以與本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法有關(guān)的工作為中心對(duì)帶電粒子束裝置40的工作進(jìn)行說明。
圖18是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的工作流程的流程圖。圖19是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的帶電粒子束裝置的顯示部的顯示畫面的一個(gè)例子的示意圖。
控制部48使顯示部23如圖19所示那樣顯示與上述第一實(shí)施方式中同樣地顯示cs圖像的顯示畫面23a和操作輸入畫面41。
在操作輸入畫面41中至少具備位置指定按鈕42、順序(sequence)驅(qū)動(dòng)開始按鈕43、以及停止按鈕44。
位置指定按鈕42為用于使指定的注目點(diǎn)存儲(chǔ)在控制部48中的操作按鈕。
順序驅(qū)動(dòng)開始按鈕43為用于使控制部48開始自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)順序的操作按鈕。
停止按鈕44為用于強(qiáng)制性地停止由控制部48進(jìn)行的自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)順序的操作按鈕。停止按鈕44用于在某些異常工作發(fā)生時(shí)強(qiáng)制性地停止帶電粒子束裝置40的工作的操作。
暗箱觀測(cè)設(shè)備47為紅外波長ccd攝像機(jī),即使在帶電粒子束照射中,也能夠?qū)s圖像顯示在顯示部23的顯示畫面23a中。
在本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,按照?qǐng)D18所示的流程進(jìn)行圖18所示的步驟s11~s15。
首先,由操作者進(jìn)行圖18所示的步驟s11。
步驟s11為選擇自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)模式的步驟。
操作者在顯示部23中未顯示cs圖像的情況下,使cs圖像顯示在顯示部23的顯示畫面23a中。
操作者通過輸入部22或顯示在顯示部23中的圖示省略的操作輸入畫面來選擇自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)模式。
當(dāng)將自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)模式被按壓的情況通知到控制部48中時(shí),控制部48開始執(zhí)行進(jìn)行自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)模式的控制程序。
在步驟s11之后,進(jìn)行圖18所示的步驟s12。步驟s12為指定注目點(diǎn)的步驟。
操作者通過輸入部22移動(dòng)光標(biāo)45,在顯示畫面23a中,將光標(biāo)45與注目點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)來進(jìn)行點(diǎn)擊,指定樣品14上的注目點(diǎn)p。接著,按壓操作輸入畫面41的位置指定按鈕42,由此,控制部48存儲(chǔ)畫面上的注目部的坐標(biāo)和樣品工作臺(tái)15的坐標(biāo)。
在“自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)模式”中,使注目點(diǎn)p移動(dòng)到帶電粒子束的視場(chǎng)范圍內(nèi)的工作被自動(dòng)化,因此,也可以不顯示注目點(diǎn)顯示標(biāo)記,但是,更優(yōu)選進(jìn)行顯示,以便操作者對(duì)帶電粒子束裝置40的工作進(jìn)行監(jiān)視。
同樣地,也可以不顯示在上述第一實(shí)施方式中說明的輔助標(biāo)記,但是,更優(yōu)選進(jìn)行顯示,以便操作者對(duì)帶電粒子束裝置40的工作進(jìn)行監(jiān)視。此外,注目點(diǎn)的指定后到移動(dòng)完成之前完全不顯示cs圖像也可。
即使在不顯示輔助標(biāo)記的情況下,也與上述第一實(shí)施方式的控制部18同樣地,控制部48存儲(chǔ)注目點(diǎn)p、移動(dòng)下端點(diǎn)zmin和基準(zhǔn)點(diǎn)z0的顯示畫面23a上的坐標(biāo)值、以及樣品工作臺(tái)15的3軸移動(dòng)的移動(dòng)坐標(biāo)值。
注目點(diǎn)p的坐標(biāo)值與樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)一起被更新。
當(dāng)操作者結(jié)束注目點(diǎn)p的指定時(shí),步驟s12結(jié)束。
在步驟s12之后,進(jìn)行圖18所示的步驟s13。步驟s13為指示自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)順序的工作開始的步驟。
步驟s13通過操作者按壓圖19所示的順序驅(qū)動(dòng)開始按鈕43來進(jìn)行。
在以上,步驟s13結(jié)束。
圖18所示的步驟s14為在移動(dòng)樣品工作臺(tái)15而將注目點(diǎn)p移動(dòng)到cs圖像上的軸上目標(biāo)點(diǎn)之后移動(dòng)到帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度內(nèi)的步驟。
當(dāng)順序驅(qū)動(dòng)開始按鈕43被按壓時(shí),利用預(yù)先存儲(chǔ)在控制部48中的執(zhí)行自動(dòng)位置對(duì)準(zhǔn)順序的控制程序來自動(dòng)地執(zhí)行本步驟。在萬一陷入必須停止的事態(tài)的情況下,當(dāng)操作者按壓停止按鈕44(參照?qǐng)D19)時(shí),強(qiáng)制性地停止順序。
與上述第一實(shí)施方式中的步驟s3~s6大致同樣地進(jìn)行本步驟。但是,在上述第一實(shí)施方式中通過操作者的指示來執(zhí)行的工作基于控制部48的控制信號(hào)來執(zhí)行。
在該自動(dòng)順序中,在cs圖像上作為移動(dòng)目標(biāo)位置的z軸、移動(dòng)下端點(diǎn)zmin、基準(zhǔn)點(diǎn)z0的坐標(biāo)值(像素的地址)被預(yù)先存儲(chǔ)在控制部48中。因此,控制部48在注目點(diǎn)p的坐標(biāo)值通過樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)與移動(dòng)目標(biāo)位置的坐標(biāo)值一致時(shí)確定為停止樣品工作臺(tái)15或移動(dòng)到下一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)位置。因此,作為一系列的工作連續(xù)地進(jìn)行順序工作。
與移動(dòng)目標(biāo)位置是否一致的判定并不限定于根據(jù)坐標(biāo)值的完全的一致的判定。例如,只要在按照各個(gè)移動(dòng)目標(biāo)位置的每一個(gè)設(shè)定的容許偏離量的范圍內(nèi)一致即可。
在以下,以與上述第一實(shí)施方式的步驟s3~s6不同的工作為中心進(jìn)行說明。
控制部48進(jìn)行與上述第一實(shí)施方式中的步驟s3同樣的控制,如圖8所示那樣,使注目點(diǎn)p0向z軸負(fù)方向移動(dòng),如注目點(diǎn)p1那樣移動(dòng)到軸上點(diǎn)探索面。
之后,如圖10所示那樣,控制部48代替上述第一實(shí)施方式的步驟s4的操作者而使載置面15a僅在x軸方向或y軸方向上移動(dòng),將注目點(diǎn)p1如注目點(diǎn)p2那樣移動(dòng)到與cs圖像上的z軸疊加的位置。
控制部48能夠如在上述第一實(shí)施方式中的步驟s4中說明那樣計(jì)算通過存儲(chǔ)在控制部48中的注目點(diǎn)p1的坐標(biāo)的x軸或y軸所平行的直線與z軸的cs圖像上的交點(diǎn)??刂撇?8將該交點(diǎn)與注目點(diǎn)p1的距離換算為三維空間的x軸方向或y軸方向的移動(dòng)向量來求取樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)方向和移動(dòng)量,進(jìn)行樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)控制也可。
作為由控制部48進(jìn)行的其他的移動(dòng)控制方法的例子,可舉出:在不預(yù)先計(jì)算終點(diǎn)位置的情況下決定移動(dòng)方向而開始樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)來將注目點(diǎn)p的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置(z軸)的坐標(biāo)值相比較而在感測(cè)到到達(dá)目標(biāo)位置之后停止樣品工作臺(tái)15的移動(dòng)的控制。
之后,如圖13所示那樣,控制部48代替上述第一實(shí)施方式的步驟s5的操作者而使載置面15a僅在x軸方向和y軸方向上移動(dòng),將注目點(diǎn)p2如注目點(diǎn)p3那樣移動(dòng)到與cs圖像上的移動(dòng)下端點(diǎn)zmin一致的位置。
控制部48代替操作者進(jìn)行如在上述第一實(shí)施方式中的步驟s5中說明那樣圖14(a)或圖14(b)所示的移動(dòng)。
之后,如圖16所示那樣,控制部48代替上述第一實(shí)施方式的步驟s6的操作者而使載置面15a僅在z軸方向上移動(dòng),將注目點(diǎn)p3如注目點(diǎn)p4那樣移動(dòng)到預(yù)先決定的帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度內(nèi)的目標(biāo)位置。例如,只要預(yù)先決定的目標(biāo)位置為cs圖像上的基準(zhǔn)點(diǎn)z0,則移動(dòng)到基準(zhǔn)點(diǎn)z0??刂撇?8當(dāng)感測(cè)到注目點(diǎn)p到達(dá)焦點(diǎn)深度內(nèi)的目標(biāo)位置時(shí),停止樣品工作臺(tái)15。
在以上,步驟s14結(jié)束。
在本實(shí)施方式中,控制部48使用注目點(diǎn)p的坐標(biāo)值來進(jìn)行向各移動(dòng)目標(biāo)位置的位置對(duì)準(zhǔn)判定。因此,向各移動(dòng)目標(biāo)位置的位置對(duì)準(zhǔn)精度與利用使用了輔助標(biāo)記的目視的位置對(duì)準(zhǔn)的第一實(shí)施方式的位置對(duì)準(zhǔn)精度相比為高精度。其結(jié)果是,在本步驟中,即使不進(jìn)行x軸方向和y軸方向的微調(diào)整,也能夠?qū)⒆⒛奎c(diǎn)p位置對(duì)準(zhǔn)于視場(chǎng)范圍。
在步驟s14之后,進(jìn)行步驟s15。步驟s15為在顯示部23中顯示帶電粒子束圖像的步驟。
控制部48將控制信號(hào)向帶電粒子束鏡筒11送出,使第一帶電粒子束b1的照射開始。此時(shí),控制部48將利用第一帶電粒子束b1的觀察速率設(shè)定為最低,以使即使存在注目點(diǎn)p的位置對(duì)準(zhǔn)的誤差,注目點(diǎn)p也可靠地進(jìn)入到利用第一帶電粒子束b1的照射的視場(chǎng)范圍。
控制部48通過二次粒子圖像形成部19開始利用第一帶電粒子束b1的照射的圖像形成。將從二次粒子圖像形成部19向控制部18送出的帶電粒子束圖像通過控制部18向顯示部23送出。
在本實(shí)施方式中,暗箱觀測(cè)設(shè)備47為紅外波長ccd攝像機(jī),因此,即使在帶電粒子束照射中也能夠繼續(xù)利用暗箱觀測(cè)設(shè)備47的圖像取得工作。
顯示部23在顯示畫面23a中顯示帶電粒子束圖像來代替cs圖像。但是,在顯示部23具有多個(gè)顯示畫面的情況下,控制部18也可以使顯示部23顯示cs圖像和帶電粒子束圖像雙方。
操作者觀察顯示部23的帶電粒子束圖像,如果能夠確認(rèn)注目點(diǎn)p處于視場(chǎng),則步驟s15和本實(shí)施方式的圖像位置對(duì)準(zhǔn)方法結(jié)束。再有,在使注目點(diǎn)p位置移動(dòng)到圖像的中心之后,使本實(shí)施方式的圖像位置對(duì)準(zhǔn)方法結(jié)束也可。
在注目點(diǎn)p從視場(chǎng)的中心部偏離或注目點(diǎn)p的圖像模糊的情況下,操作者在驅(qū)動(dòng)樣品工作臺(tái)15來進(jìn)行微調(diào)整之后,結(jié)束步驟s15。
例如,使控制部48具有帶電粒子束圖像的圖像識(shí)別功能,由此,只要能進(jìn)行帶電粒子束圖像中的注目點(diǎn)p的位置檢測(cè),則對(duì)注目點(diǎn)p的位置通過控制部48的控制來進(jìn)行微調(diào)整也可。在該情況下,在本實(shí)施方式中,能夠同時(shí)并行地取得cs圖像和帶電粒子束圖像,因此,能夠從注目點(diǎn)p的cs圖像上的位置對(duì)準(zhǔn)連續(xù)地進(jìn)行帶電粒子束圖像上的位置對(duì)準(zhǔn)的工作。由此,能夠迅速地進(jìn)行正確的位置對(duì)準(zhǔn)。此外,操作者的負(fù)擔(dān)也少就可。
如以上說明那樣,根據(jù)使用帶電粒子束裝置40來進(jìn)行的本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法,與上述第一實(shí)施方式同樣地,能夠?qū)⒃跇悠肥覂?nèi)的樣品的觀察對(duì)象部位容易且迅速地位置對(duì)準(zhǔn)于利用第一帶電粒子束的觀察視場(chǎng)內(nèi)。
進(jìn)而,根據(jù)本實(shí)施方式的帶電粒子束裝置40,能夠通過控制部48的控制自動(dòng)地進(jìn)行使用了樣品工作臺(tái)15的注目點(diǎn)p的移動(dòng),因此,能夠更容易且迅速地進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)。
[第三實(shí)施方式]
對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的帶電粒子束裝置進(jìn)行說明。
圖20是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的帶電粒子束裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的示意性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖20所示的本實(shí)施方式的帶電粒子束裝置50為能夠從2個(gè)方向照射帶電粒子束的裝置的一個(gè)例子,具體地,能夠?qū)⒕劢闺x子束和電子束向樣品面上的大致相同之處照射。圖21是說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的帶電粒子束裝置中的坐標(biāo)系的示意圖。
帶電粒子束裝置50具備聚焦離子束鏡筒51a(第一帶電粒子束鏡筒)、電子束鏡筒51b(第二帶電粒子束鏡筒)、控制部58來代替上述第一實(shí)施方式的帶電粒子束裝置10的帶電粒子束鏡筒11、控制部18。
以下,以與上述第一實(shí)施方式不同的方面為中心進(jìn)行說明。
聚焦離子束鏡筒51a產(chǎn)生聚焦離子束bi(參照?qǐng)D21,第一帶電粒子束),朝向樣品工作臺(tái)15上的樣品14照射聚焦離子束bi。
聚焦離子束鏡筒51a具備:用于形成聚焦離子束bi的離子源、以及包含使離子聚焦的透鏡電極和使離子偏向的偏向電極等的離子束光學(xué)系統(tǒng)(帶電粒子束光學(xué)系統(tǒng))。可是,在圖20中,省略了它們的周知的內(nèi)部構(gòu)造的圖示。
如圖21所示那樣,聚焦離子束鏡筒51a中的離子束光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)軸obi與上述第一實(shí)施方式的帶電粒子束鏡筒11同樣地配置為與樣品室13內(nèi)的xyz坐標(biāo)系中的z軸同軸。
聚焦離子束鏡筒51a與暗箱觀測(cè)設(shè)備17的位置關(guān)系與上述第一實(shí)施方式中的帶電粒子束鏡筒11與暗箱觀測(cè)設(shè)備17的位置關(guān)系相同。
電子束鏡筒51b產(chǎn)生電子束be(參照?qǐng)D21,第二帶電粒子束),朝向樣品工作臺(tái)15上的樣品14照射電子束be。
電子束鏡筒51b具備:用于形成電子束be的電子源、以及包含使電子聚焦的透鏡電極和使電子偏向的偏向電極等的電子束光學(xué)系統(tǒng)??墒牵趫D20中,省略了它們的周知的內(nèi)部構(gòu)造的圖示。
如圖21所示那樣,電子束鏡筒51b中的電子束光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)軸obe在y-z平面內(nèi)從z軸朝向y軸傾斜角度ω。因此,光學(xué)軸obe與x軸正交。
像這樣,離子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置和電子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置都被配置為與基準(zhǔn)點(diǎn)z0一致。因此,帶電粒子束裝置50為能夠從不同的2個(gè)方向?qū)悠?4的大致相同的部位實(shí)施觀察和加工的至少任一個(gè)的裝置。例如,只要使用帶電粒子束裝置50,則進(jìn)行照射聚焦離子束bi來曝光樣品14的剖面的加工,在該狀況下,能夠通過電子束be的照射知曉該剖面形狀或元素分布。
控制部58對(duì)帶電粒子束裝置50的各裝置部分的工作進(jìn)行控制。因此,控制部58以能通信的方式與聚焦離子束鏡筒51a、電子束鏡筒51b、樣品工作臺(tái)15、暗箱觀測(cè)設(shè)備17、暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部21、二次粒子圖像形成部19、輸入部22、以及顯示部23連接。
控制部58進(jìn)行聚焦離子束鏡筒51a、電子束鏡筒51b的工作控制以外的控制功能與上述第一實(shí)施方式的控制部18大致同樣。
關(guān)于與由控制部58進(jìn)行的本實(shí)施方式的圖像位置對(duì)準(zhǔn)方法有關(guān)的控制,在帶電粒子束裝置50的工作說明之中進(jìn)行說明。
接著,以與本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法有關(guān)的工作為中心來對(duì)帶電粒子束裝置50的工作進(jìn)行說明。
圖22是示出本發(fā)明的第三實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法的工作流程的流程圖。
在帶電粒子束裝置50中,對(duì)樣品14照射聚焦離子束bi和電子束be,因此,樣品14的觀察對(duì)象部位需要移動(dòng)到各個(gè)焦點(diǎn)位置一致的重合點(diǎn)(coincidentpoint)。將處于兩個(gè)束的視場(chǎng)外的樣品14的觀察對(duì)象部位迅速地位置移動(dòng)到重合點(diǎn)不容易,依靠操作者的經(jīng)驗(yàn)的部分較大。
在本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法中,按照?qǐng)D22所示的流程來進(jìn)行圖22所示的步驟s21~s29。
以下,以與上述第一實(shí)施方式不同的工作為中心進(jìn)行說明。
步驟s21~s25為除了使用聚焦離子束鏡筒51a來代替上述第一實(shí)施方式的帶電粒子束鏡筒11以外與圖5所示的步驟s1~s5相同的步驟。
因此,在步驟s25結(jié)束后,注目點(diǎn)p與移動(dòng)下端點(diǎn)zmin一致。
在步驟s25之后,進(jìn)行步驟s26。步驟s26為操作者判定在利用第二帶電粒子束即電子束be的照射的視場(chǎng)中是否存在注目點(diǎn)的步驟。
在進(jìn)行本步驟之前,控制部58進(jìn)行從電子束鏡筒51b照射電子束be而從二次粒子圖像形成部19取得利用電子束be的圖像(以下,稱為電子束圖像)的控制??刂撇?8使所取得的電子束圖像顯示在顯示部23中。
操作者觀察顯示部23中的電子束圖像來判定作為與cs圖像上的注目點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的觀察對(duì)象部位的注目點(diǎn)是否處于視場(chǎng)內(nèi)。
在注目點(diǎn)未處于視場(chǎng)內(nèi)的情況下,轉(zhuǎn)移到步驟s29。
在注目點(diǎn)處于視場(chǎng)內(nèi)的情況下,轉(zhuǎn)移到步驟s27。
步驟s29為將注目點(diǎn)p沿著光學(xué)軸obi朝向焦點(diǎn)深度內(nèi)稍微移動(dòng)的步驟。具體地,將載置面15a向z方向正方向移動(dòng)預(yù)先決定并存儲(chǔ)在控制部58中的移動(dòng)量。
這是因?yàn)椋捎陔娮邮鴅e的光學(xué)軸obe相對(duì)于z軸傾斜角度ω,所以在沿著光學(xué)軸obi(z軸)的移動(dòng)中,如果不接近焦點(diǎn)深度內(nèi),則難以進(jìn)入到視場(chǎng)。
通過控制部58的控制,如果載置面15a上升規(guī)定量,則轉(zhuǎn)移到步驟s26。
通過步驟s29,即使載置面15a在z軸方向上移動(dòng),由于在步驟s25之前注目點(diǎn)p位于光學(xué)軸obi上,所以注目點(diǎn)p也不會(huì)從利用聚焦離子束bi的視場(chǎng)偏離。
步驟s26為將注目點(diǎn)移動(dòng)到電子束be的視場(chǎng)的中心部的步驟。
在執(zhí)行本步驟的情況下,注目點(diǎn)位于利用電子束be的視場(chǎng)中。因此,操作者能夠觀察顯示部23中的電子束圖像來修正在視場(chǎng)內(nèi)的注目點(diǎn)的位置。
操作者從輸入部22進(jìn)行操作輸入,以使注目點(diǎn)移動(dòng)到電子束be的視場(chǎng)的中心部(相當(dāng)于y-z平面)。
此時(shí),操作者確認(rèn)電子束圖像,如果注目點(diǎn)從z-y面較大地偏離,則使樣品工作臺(tái)15僅在x軸方向上移動(dòng)來與z-y面一致。
如果注目點(diǎn)移動(dòng)到電子束be的視場(chǎng)的中止部,則結(jié)束步驟s27,轉(zhuǎn)移到步驟s28。
進(jìn)行步驟s27,由此,在cs圖像中難以把握,容易把握與注目點(diǎn)p對(duì)應(yīng)的觀察對(duì)象部位的x軸方向上的離z軸的間隔。因此,如上述第一實(shí)施方式那樣,與帶電粒子束鏡筒僅為1個(gè)的裝置相比能夠更正確且迅速地使注目點(diǎn)p與三維空間上的z軸上一致。
在步驟s27之后,進(jìn)行步驟s28。步驟s28為將注目點(diǎn)沿著光學(xué)軸obi(z軸)移動(dòng)到處于離子束光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)深度內(nèi)的重合點(diǎn)的步驟。
操作者以使樣品工作臺(tái)15移動(dòng)到重合點(diǎn)的方式對(duì)輸入部22進(jìn)行操作輸入,將注目點(diǎn)p移動(dòng)到重合點(diǎn)。
在以上,步驟s28結(jié)束,本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法結(jié)束。
如以上說明那樣,根據(jù)使用帶電粒子束裝置50來進(jìn)行的本實(shí)施方式的樣品位置對(duì)準(zhǔn)方法,能夠?qū)⒃跇悠肥覂?nèi)的樣品的觀察對(duì)象部位容易且迅速地位置對(duì)準(zhǔn)于利用第一帶電粒子束的觀察視場(chǎng)內(nèi)。
特別地,在本實(shí)施方式中,通過電子束be的照射取得來自與z-cs面交叉的方向的圖像,因此,能夠更高精度地進(jìn)行注目點(diǎn)p的位置對(duì)準(zhǔn)。
進(jìn)而,在進(jìn)行利用電子束be的圖像取得的過程中,也進(jìn)行在電子束be的視場(chǎng)內(nèi)的注目點(diǎn)p的位置對(duì)準(zhǔn),因此,能夠可靠地朝向重合點(diǎn)進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)。
再有,在上述第一實(shí)施方式的說明中,以總是顯示輔助標(biāo)記的情況下的例子進(jìn)行了說明,但是,在成為位置對(duì)準(zhǔn)作業(yè)的支援的情景下,適當(dāng)顯示輔助標(biāo)記也可。
以上,說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式和其變形例。能夠在不偏離本發(fā)明的主旨的范圍中進(jìn)行結(jié)構(gòu)的附加、省略、替換和其他的變更。
此外,本發(fā)明并不被前述的說明限定,僅被添附的專利權(quán)利要求書限定。
附圖標(biāo)記的說明
10、40、50帶電粒子束裝置
11帶電粒子束鏡筒
13樣品室
14樣品
15樣品工作臺(tái)
15a載置面
16二次粒子檢測(cè)器
17、47暗箱觀測(cè)設(shè)備
18、58控制部(注目點(diǎn)指定控制部、樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部、輔助標(biāo)記顯示控制部)
21暗箱觀測(cè)設(shè)備圖像形成部
22輸入部(工作臺(tái)操作部)
23顯示部
23a顯示畫面
30光學(xué)軸顯示標(biāo)記(輔助標(biāo)記)
31基準(zhǔn)點(diǎn)顯示標(biāo)記(輔助標(biāo)記)
32移動(dòng)下端點(diǎn)顯示標(biāo)記(輔助標(biāo)記)
48控制部(注目點(diǎn)指定控制部、樣品工作臺(tái)移動(dòng)控制部、位置對(duì)準(zhǔn)控制部)
51a聚焦離子束鏡筒(第一帶電粒子束鏡筒)
51b電子束鏡筒(第二帶電粒子束鏡筒)
b1第一帶電粒子束
be電子束(第二帶電粒子束)
bi聚焦離子束(第一帶電粒子束)
ob、obi光學(xué)軸(第一光學(xué)軸)
obe光學(xué)軸(第二光學(xué)軸)
p、p0、p1、p2、p3注目點(diǎn)
s攝像方向
z0基準(zhǔn)點(diǎn)
zmin移動(dòng)下端點(diǎn)(軸上目標(biāo)點(diǎn))。