(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024128847
(43)【公開日】2024-09-24
(54)【発明の名称】マルチ２次電子ビームの位置合わせ方法
(51)【国際特許分類】
H01J 37/22 20060101AFI20240913BHJP
H01J 37/04 20060101ALI20240913BHJP
H01J 37/28 20060101ALI20240913BHJP
G03F 1/86 20120101ALI20240913BHJP
【ＦＩ】
H01J37/22 502H
H01J37/04 B
H01J37/28 B
G03F1/86
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023038101
(22)【出願日】2023-03-10
(71)【出願人】
【識別番号】504162958
【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー
(74)【代理人】
【識別番号】100119035
【弁理士】
【氏名又は名称】池上 徹真
(74)【代理人】
【識別番号】100141036
【弁理士】
【氏名又は名称】須藤 章
(74)【代理人】
【識別番号】100178984
【弁理士】
【氏名又は名称】高下 雅弘
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 洋介
(72)【発明者】
【氏名】石井 浩一
(72)【発明者】
【氏名】三上 翔平
【テーマコード（参考）】
2H195
5C101
【Ｆターム（参考）】
2H195BD04
2H195BD14
5C101AA03
5C101EE03
5C101EE53
5C101FF02
5C101GG37
5C101HH03
5C101HH11
5C101HH21
5C101HH23
5C101HH25
(57)【要約】 （修正有）
【課題】コーナービームが写っている画像の情報の他にコーナービームが写っていない画像の情報も利用してマルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体の位置合わせが可能な手法を提供する。
【解決手段】手法は、コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、ビーム番号が付与されたコーナービームが存在するエレメント画像を用いて隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、画像内の各ビームにビーム番号が付与されたコーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いてコーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図５
【解決手段】手法は、コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、ビーム番号が付与されたコーナービームが存在するエレメント画像を用いて隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、画像内の各ビームにビーム番号が付与されたコーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いてコーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステージ上の対象物面から放出されるマルチ２次電子ビームで、マルチ検出器の格子状に配列された複数の検出エレメント上を走査する工程と、
前記複数の検出エレメントで前記マルチ２次電子ビームを検出する工程と、
前記複数の検出エレメントの検出信号に基づいて得られる複数のエレメント画像のエレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの座標を算出する工程と、
前記エレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの各ビームに対して前記マルチ２次電子ビームのコーナーに位置するコーナービームかどうかを判定する工程と、
前記コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
画像内の各ビームにビーム番号が付与された、前記コーナービームが存在するエレメント画像を用いて、前記コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られた前記コーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
画像内の各ビームにビーム番号が付与された、前記コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いて、前記コーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られた前記コーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
前記座標と前記ビーム番号とが得られた前記コーナービームが存在する前記エレメント画像と前記コーナービームの存在が不明だった前記エレメント画像を用いて、前記マルチ２次電子ビームと前記複数の検出エレメントとの全体位置関係を算出する工程と、
前記全体位置関係に基づいて、前記複数の検出エレメントと前記マルチ２次電子ビームとを位置合わせするように、前記マルチ検出器を前記マルチ２次電子ビームに対して相対的に移動させる工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
前記複数の検出エレメントで前記マルチ２次電子ビームを検出する工程と、
前記複数の検出エレメントの検出信号に基づいて得られる複数のエレメント画像のエレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの座標を算出する工程と、
前記エレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの各ビームに対して前記マルチ２次電子ビームのコーナーに位置するコーナービームかどうかを判定する工程と、
前記コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
画像内の各ビームにビーム番号が付与された、前記コーナービームが存在するエレメント画像を用いて、前記コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られた前記コーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
画像内の各ビームにビーム番号が付与された、前記コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いて、前記コーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られた前記コーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
前記座標と前記ビーム番号とが得られた前記コーナービームが存在する前記エレメント画像と前記コーナービームの存在が不明だった前記エレメント画像を用いて、前記マルチ２次電子ビームと前記複数の検出エレメントとの全体位置関係を算出する工程と、
前記全体位置関係に基づいて、前記複数の検出エレメントと前記マルチ２次電子ビームとを位置合わせするように、前記マルチ検出器を前記マルチ２次電子ビームに対して相対的に移動させる工程と、
を備えたことを特徴とするマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
【請求項2】
前記コーナービームが存在する前記エレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
前記複数の検出エレメントと前記マルチ２次電子ビームとの設計上の位置関係を定義した位置関係テーブルを用いて、前記コーナービームにビーム番号を付与し、
前記位置関係テーブルを用いて、前記コーナービームに隣接する２つのビームにビーム番号を付与し、
前記コーナービームに付与されたビーム番号と前記コーナービームに隣接する２つのビームに付与されたビーム番号とに基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項１記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
前記複数の検出エレメントと前記マルチ２次電子ビームとの設計上の位置関係を定義した位置関係テーブルを用いて、前記コーナービームにビーム番号を付与し、
前記位置関係テーブルを用いて、前記コーナービームに隣接する２つのビームにビーム番号を付与し、
前記コーナービームに付与されたビーム番号と前記コーナービームに隣接する２つのビームに付与されたビーム番号とに基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項１記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
【請求項3】
前記コーナービームが存在する前記エレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られた前記コーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
隣接する検出エレメントのエレメント画像同士の組み合わせ毎に、前記複数の検出エレメントの配置角度を可変にして得られたエレメント画像同士間のビームアレイの相対回転角度と平行移動距離とが定義された隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与された前記コーナービームが存在するエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
前記共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
隣接する検出エレメントのエレメント画像同士の組み合わせ毎に、前記複数の検出エレメントの配置角度を可変にして得られたエレメント画像同士間のビームアレイの相対回転角度と平行移動距離とが定義された隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与された前記コーナービームが存在するエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
前記共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
【請求項4】
前記コーナービームの存在が不明だった前記エレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られた前記コーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
前記隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与された前記コーナービームの存在が不明だったエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
前記共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項３記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
前記隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与された前記コーナービームの存在が不明だったエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
前記共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項３記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
【請求項5】
前記コーナービームが存在する前記エレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られた前記コーナービーム存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、前記コーナービームが存在するエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
前記共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、前記コーナービームが存在するエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
前記共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
【請求項6】
前記コーナービーム存在が不明だった前記エレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られた前記コーナービーム存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、前記コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
前記共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項５記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、前記コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
前記共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、
ことを特徴とする請求項５記載のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マルチ２次電子ビームの位置合わせ方法に関し、例えば、マルチ１次電子ビームを基板に照射して、基板から放出されるマルチ２次電子ビームを検出して画像を得る手法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化及び大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅はますます狭くなってきている。そして、多大な製造コストのかかるＬＳＩの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。しかし、１ギガビット級のＤＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に代表されるように、ＬＳＩを構成するパターンは、サブミクロンからナノメータのオーダーになっている。近年、半導体ウェハ上に形成されるＬＳＩパターン寸法の微細化に伴って、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。よって、半導体ウェハ上に転写された超微細パターンの欠陥を検査するパターン検査装置の高精度化が必要とされている。その他、歩留まりを低下させる大きな要因の一つとして、半導体ウェハ上に超微細パターンをフォトリソグラフィ技術で露光、転写する際に使用されるマスクのパターン欠陥があげられる。そのため、ＬＳＩ製造に使用される転写用マスクのパターンの画像を例えば電子ビームを使って取得し、得られた画像を用いて転写用マスクの欠陥が検査される。
【0003】
例えば、電子ビームを使ったマルチビームを検査対象基板に照射して、検査対象基板から放出される各ビームに対応する２次電子を検出して、パターン画像を撮像する。そして撮像された測定画像と、設計データ、あるいは基板上の同一パターンを撮像した測定画像と比較することにより検査を行う方法が知られている。
【0004】
マルチビームで各ビーム画像を同時に取得する装置では、マルチ２次電子ビームと２次電子検出器の複数の検出エレメントとの位置合わせが重要となる。そのためには、まず、マルチ２次電子ビームの４隅のコーナービームを特定することが求められる。そして、コーナービームが画像内に存在するコーナー部の検出エレメントの画像とコーナー部のビーム群との位置関係を使って、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体の位置関係を算出し、かかる全体位置関係に基づいてマルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体の位置合わせを行う（例えば、特許文献１参照）。
【0005】
しかしながら、上述した手法ではコーナービームが写っていない画像の情報は使用していない。そのため、コーナービームが写っていない画像の情報も併せて利用する場合に比べて、情報量が少なく位置合わせ精度が低くなってしまうといった問題があった。今後、ビーム数が増加すると、使用する情報量の割合がさらに少なくなり、位置合わせ精度がさらに低くなってしまう。よって、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの位置合わせに、コーナービームが写っていない画像の情報も併せて利用することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２２－１７４７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、本発明の一態様は、コーナービームが写っている画像の情報の他にコーナービームが写っていない画像の情報も利用して、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体の位置合わせが可能な手法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様のマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法は、
ステージ上の対象物面から放出されるマルチ２次電子ビームで、マルチ検出器の格子状に配列された複数の検出エレメント上を走査する工程と、
複数の検出エレメントでマルチ２次電子ビームを検出する工程と、
複数の検出エレメントの検出信号に基づいて得られる複数のエレメント画像のエレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの座標を算出する工程と、
エレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの各ビームに対してマルチ２次電子ビームのコーナーに位置するコーナービームかどうかを判定する工程と、
コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
画像内の各ビームにビーム番号が付与された、コーナービームが存在するエレメント画像を用いて、コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
画像内の各ビームにビーム番号が付与された、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いて、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
座標とビーム番号とが得られたコーナービームが存在するエレメント画像とコーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いて、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体位置関係を算出する工程と、
全体位置関係に基づいて、複数の検出エレメントとマルチ２次電子ビームとを位置合わせするように、マルチ検出器をマルチ２次電子ビームに対して相対的に移動させる工程と、
を備えたことを特徴とする。
ステージ上の対象物面から放出されるマルチ２次電子ビームで、マルチ検出器の格子状に配列された複数の検出エレメント上を走査する工程と、
複数の検出エレメントでマルチ２次電子ビームを検出する工程と、
複数の検出エレメントの検出信号に基づいて得られる複数のエレメント画像のエレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの座標を算出する工程と、
エレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの各ビームに対してマルチ２次電子ビームのコーナーに位置するコーナービームかどうかを判定する工程と、
コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
画像内の各ビームにビーム番号が付与された、コーナービームが存在するエレメント画像を用いて、コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
画像内の各ビームにビーム番号が付与された、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いて、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する工程と、
座標とビーム番号とが得られたコーナービームが存在するエレメント画像とコーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いて、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体位置関係を算出する工程と、
全体位置関係に基づいて、複数の検出エレメントとマルチ２次電子ビームとを位置合わせするように、マルチ検出器をマルチ２次電子ビームに対して相対的に移動させる工程と、
を備えたことを特徴とする。
【0009】
また、コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
複数の検出エレメントとマルチ２次電子ビームとの設計上の位置関係を定義した位置関係テーブルを用いて、コーナービームにビーム番号を付与し、
位置関係テーブルを用いて、コーナービームに隣接する２つのビームにビーム番号を付与し、
コーナービームに付与されたビーム番号とコーナービームに隣接する２つのビームに付与されたビーム番号とに基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
複数の検出エレメントとマルチ２次電子ビームとの設計上の位置関係を定義した位置関係テーブルを用いて、コーナービームにビーム番号を付与し、
位置関係テーブルを用いて、コーナービームに隣接する２つのビームにビーム番号を付与し、
コーナービームに付与されたビーム番号とコーナービームに隣接する２つのビームに付与されたビーム番号とに基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
【0010】
また、コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
隣接する検出エレメントのエレメント画像同士の組み合わせ毎に、前記複数の検出エレメントの配置角度を可変にして得られたエレメント画像同士間のビームアレイの相対回転角度と平行移動距離とが定義された隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与されたコーナービームが存在するエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
隣接する検出エレメントのエレメント画像同士の組み合わせ毎に、前記複数の検出エレメントの配置角度を可変にして得られたエレメント画像同士間のビームアレイの相対回転角度と平行移動距離とが定義された隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与されたコーナービームが存在するエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
【0011】
また、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
上述した隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与されたコーナービームの存在が不明だったエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
上述した隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与されたコーナービームの存在が不明だったエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
【0012】
或いは、コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービーム存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームが存在するエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームが存在するエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
【0013】
或いは、コーナービーム存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービーム存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、
当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与し、
共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する、と好適である。
【発明の効果】
【0014】
本発明の一態様によれば、コーナービームが写っている画像の情報の他にコーナービームが写っていない画像の情報も利用して、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体の位置合わせができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施の形態１における検査装置の構成を示す構成図である。
【図2】実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。
【図3】実施の形態１における検出画像の一例を示す図である。
【図4】実施の形態１における検出画像の他の一例を示す図である。
【図5】実施の形態１における検査方法の一例の要部工程を示すフローチャート図である。
【図6】実施の形態１における２次電子ビームアレイの一例を示す図である。
【図7】実施の形態１における位置合わせ回路の内部構成の一例を示す図である。
【図8】実施の形態１におけるエレメント画像の一例を示す図である。
【図9】実施の形態１におけるエレメント画像内のビームアレイの一例を示す図である。
【図10】実施の形態１におけるコーナービームが存在するエレメント画像のナンバリング処理（１）工程の内部工程の一例を示す図である。
【図11】実施の形態１におけるマルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの対応関係の一例を示す図である。
【図12】実施の形態１におけるコーナービームのビーム番号が付与された後のエレメント画像内のビームアレイの一例を示す図である。
【図13】実施の形態１における２つの近傍ビームのビーム番号が付与された後のエレメント画像内のビームアレイの一例を示す図である。
【図14】実施の形態１におけるビーム番号が付与されたエレメント画像内のビームアレイの一例を示す図である。
【図15】実施の形態１におけるナンバリング処理（２）工程の内部工程の一例を示すフローチャート図である。
【図16】実施の形態１における隣接画像間のビームアレイの相対回転角度の一例と平行移動距離との一例を示す図である。
【図17】実施の形態１における隣接画像関係テーブルの一例を示す図である。
【図18】実施の形態１における推定座標系変換を説明するための図である。
【図19】実施の形態１における共通ビームがナンバリングされたコーナービーム不明画像内のビームアレイの一例を示す図である。
【図20】実施の形態１におけるナンバリングが終了したコーナービーム不明画像内のビームアレイの一例を示す図である。
【図21】実施の形態１の変形例におけるナンバリング処理（２）の一例及びナンバリング処理（３）の一例の内部工程を示すフローチャート図である。
【図22】実施の形態１の変形例における位置合わせ回路の内部構成の一例を示す図である。
【図23】実施の形態１の変形例における座標変換を説明するための図である。
【図24】実施の形態１における全体位置関係の一例を示す図である。
【図25】実施の形態１における半導体基板に形成される複数のチップ領域の一例を示す図である。
【図26】実施の形態１における検査処理を説明するための図である。
【図27】実施の形態１における比較回路内の構成の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、実施の形態では、マルチビーム画像取得装置の一例として、マルチ電子ビームを用いた検査装置について説明する。但し、これに限るものではない。マルチ１次電子ビームで基板を照射して、基板から放出されるマルチ２次電子ビームをマルチ検出器で検出する装置であればよい。
【0017】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における検査装置の構成を示す構成図である。図１において、基板に形成されたパターンを検査する検査装置１００は、マルチ電子ビーム検査装置の一例である。また、検査装置１００は、マルチビーム画像取得装置の一例である。検査装置１００は、画像取得機構１５０、及び制御系回路１６０を備えている。画像取得機構１５０は、電子ビームカラム１０２（電子鏡筒）及び検査室１０３を備えている。電子ビームカラム１０２内には、電子銃２０１、電磁レンズ２０２、成形アパーチャアレイ基板２０３、電磁レンズ２０５、一括ブランキング偏向器２１２、制限アパーチャ基板２１３、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、偏向器２０８、偏向器２０９、Ｅ×Ｂ分離器２１４（ビームセパレーター）、偏向器２１８、偏向器２２６、電磁レンズ２２４、検出器ステージ２２９、検出器アパーチャアレイ基板２２５、及びマルチ検出器２２２が配置されている。電子銃２０１、電磁レンズ２０２、成形アパーチャアレイ基板２０３、電磁レンズ２０５、一括ブランキング偏向器２１２、制限アパーチャ基板２１３、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、偏向器２０８、及び偏向器２０９によって１次電子光学系１５１（照明光学系）を構成する。また、電磁レンズ２０７、Ｅ×Ｂ分離器２１４、偏向器２１８、偏向器２２６、及び電磁レンズ２２４によって２次電子光学系１５２（検出光学系）を構成する。マルチ検出器２２２は、２次座標系のｘ，ｙ方向及び回転（θ）方向に移動可能な検出器ステージ２２９上に配置される。検出器ステージ２２９は、２次座標系の回転ステージ２２７、及び２次座標系のｘ，ｙステージ２２８を有している。
図１は、実施の形態１における検査装置の構成を示す構成図である。図１において、基板に形成されたパターンを検査する検査装置１００は、マルチ電子ビーム検査装置の一例である。また、検査装置１００は、マルチビーム画像取得装置の一例である。検査装置１００は、画像取得機構１５０、及び制御系回路１６０を備えている。画像取得機構１５０は、電子ビームカラム１０２（電子鏡筒）及び検査室１０３を備えている。電子ビームカラム１０２内には、電子銃２０１、電磁レンズ２０２、成形アパーチャアレイ基板２０３、電磁レンズ２０５、一括ブランキング偏向器２１２、制限アパーチャ基板２１３、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、偏向器２０８、偏向器２０９、Ｅ×Ｂ分離器２１４（ビームセパレーター）、偏向器２１８、偏向器２２６、電磁レンズ２２４、検出器ステージ２２９、検出器アパーチャアレイ基板２２５、及びマルチ検出器２２２が配置されている。電子銃２０１、電磁レンズ２０２、成形アパーチャアレイ基板２０３、電磁レンズ２０５、一括ブランキング偏向器２１２、制限アパーチャ基板２１３、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、偏向器２０８、及び偏向器２０９によって１次電子光学系１５１（照明光学系）を構成する。また、電磁レンズ２０７、Ｅ×Ｂ分離器２１４、偏向器２１８、偏向器２２６、及び電磁レンズ２２４によって２次電子光学系１５２（検出光学系）を構成する。マルチ検出器２２２は、２次座標系のｘ，ｙ方向及び回転（θ）方向に移動可能な検出器ステージ２２９上に配置される。検出器ステージ２２９は、２次座標系の回転ステージ２２７、及び２次座標系のｘ，ｙステージ２２８を有している。
【0018】
検査室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なステージ１０５が配置される。ステージ１０５上には、検査対象となる基板１０１（試料）が配置される。基板１０１には、露光用マスク基板、及びシリコンウェハ等の半導体基板が含まれる。基板１０１が半導体基板である場合、半導体基板には複数のチップパターン（ウェハダイ）が形成されている。基板１０１が露光用マスク基板である場合、露光用マスク基板には、チップパターンが形成されている。チップパターンは、複数の図形パターンによって構成される。かかる露光用マスク基板に形成されたチップパターンが半導体基板上に複数回露光転写されることで、半導体基板には複数のチップパターン（ウェハダイ）が形成されることになる。以下、基板１０１が半導体基板である場合を主として説明する。基板１０１は、例えば、パターン形成面を上側に向けてステージ１０５に配置される。また、ステージ１０５上には、検査室１０３の外部に配置されたレーザ測長システム１２２から照射されるレーザ測長用のレーザ光を反射するミラー２１６が配置されている。また、ステージ１０５上には、基板１０１表面と高さ位置を合わせたマーク部材１１１が配置される。マーク部材１１１は、一度にマルチ１次電子ビーム２０の照射を受けることが可能な領域サイズに形成される。マーク部材１１１の表面には、複数のマークパターン、例えば、複数の十字パターンが形成される。或いは、マーク部材１１１は、パターンが形成されずに、マルチ１次電子ビーム２０の照射を受けて単にマルチ２次電子ビーム３００を放出する反射板として機能しても構わない。
【0019】
また、マルチ検出器２２２は、電子ビームカラム１０２の外部で検出回路１０６に接続される。検出回路１０６は、チップパターンメモリ１２３に接続される。
【0020】
マルチ検出器２２２は、アレイ状（格子状）に配置される複数の検出エレメントを有する。検出器アパーチャアレイ基板２２５には、複数の検出エレメントの配列ピッチで複数の開口部が形成される。複数の開口部は、例えば、円形に形成される。各開口部の中心位置は、対応する検出エレメントの中心位置に合わせて形成される。また、開口部のサイズは、検出エレメントの電子検出面の領域サイズよりも小さく形成される。
【0021】
制御系回路１６０では、検査装置１００全体を制御する制御計算機１１０が、バス１２０を介して、位置回路１０７、比較回路１０８、参照画像作成回路１１２、ステージ制御回路１１４、レンズ制御回路１２４、ブランキング制御回路１２６、偏向制御回路１２８、検出器ステージ制御回路１３０、Ｅ×Ｂ制御回路１３３、位置合わせ回路１３４、磁気ディスク装置等の記憶装置１０９、メモリ１１８、及びプリンタ１１９に接続されている。また、偏向制御回路１２８は、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換）アンプ１４４，１４６，１４９、及び電源（ＶＰＳ）１４８に接続される。ＤＡＣアンプ１４６は、偏向器２０８に接続され、ＤＡＣアンプ１４４は、偏向器２０９に接続される。電源１４８は、偏向器２１８に接続される。ＤＡＣアンプ１４９は、偏向器２２６に接続される。
【0022】
また、チップパターンメモリ１２３は、比較回路１０８と位置合わせ回路１３４とに接続されている。また、ステージ１０５は、ステージ制御回路１１４の制御の下に駆動機構１４２により駆動される。駆動機構１４２では、例えば、ステージ座標系におけるＸ方向、Ｙ方向、θ方向に駆動する３軸（Ｘ－Ｙ－θ）モータの様な駆動系が構成され、ＸＹθ方向にステージ１０５が移動可能となっている。これらの、図示しないＸモータ、Ｙモータ、θモータは、例えばステップモータを用いることができる。ステージ１０５は、ＸＹθ各軸のモータによって水平方向及び回転方向に移動可能である。そして、ステージ１０５の移動位置はレーザ測長システム１２２により測定され、位置回路１０７に供給される。レーザ測長システム１２２は、ミラー２１６からの反射光を受光することによって、レーザ干渉法の原理でステージ１０５の位置を測長する。ステージ座標系は、例えば、マルチ１次電子ビーム２０の光軸に直交する面に対して、１次座標系のＸ方向、Ｙ方向、θ方向が設定される。
【0023】
検出器ステージ２２９は、検出器ステージ制御回路１３０の制御の下に駆動機構１３２により駆動される。駆動機構１３２では、例えば、ステージ座標系におけるｘ方向、ｙ方向、θ方向に駆動する３軸（ｘ－ｙ－θ）モータの様な駆動系が構成され、ｘ、ｙ方向にｘ，ｙステージ２２８が、θ方法に回転ステージ２２７が移動可能となっている。図１の例では、回転ステージ２２７上にｘ，ｙステージ２２８が配置される場合を示している。これらの、図示しないｘモータ、ｙモータ、θモータは、例えばステップモータを用いることができる。検出器ステージ２２９は、ｘｙθ各軸のモータによって水平方向及び回転方向に移動可能である。ステージ座標系は、例えば、マルチ２次電子ビーム３００の光軸に直交する面に対して、２次座標系のｘ方向、ｙ方向、θ方向が設定される。或いは、検出器ステージ２２９の移動の代わりに、例えばアライメントコイルを配置して光学的にマルチ２次電子ビーム３００を移動して、マルチ２次電子ビーム３００とマルチ検出器２２２との相対位置を調整しても良い。
【0024】
電磁レンズ２０２、電磁レンズ２０５、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７、及び電磁レンズ２２４は、レンズ制御回路１２４により制御される。Ｅ×Ｂ分離器２１４は、Ｅ×Ｂ制御回路１３３により制御される。また、一括偏向器２１２は、２極以上の電極により構成される静電型の偏向器であって、電極毎に図示しないＤＡＣアンプを介してブランキング制御回路１２６により制御される。偏向器２０９は、４極以上の電極により構成される静電型の偏向器であって、電極毎にＤＡＣアンプ１４４を介して偏向制御回路１２８により制御される。偏向器２０８は、４極以上の電極により構成される静電型の偏向器であって、電極毎にＤＡＣアンプ１４６を介して偏向制御回路１２８により制御される。また、偏向器２２６は、４極以上の電極により構成される静電型の偏向器であって、電極毎にＤＡＣアンプ１４９を介して偏向制御回路１２８により制御される。
【0025】
偏向器２１８（ベンダー）は、例えば、円弧状に曲がった筒状に形成された対向する複数の電極により構成され、各電極の電位は電源１４８を介して偏向制御回路１２８により制御される。或いは、偏向器２１８は、２極以上の平板電極により構成され、各電極の電位は電源１４８を介して偏向制御回路１２８により制御されるようにしても良い。
【0026】
電子銃２０１には、図示しない高圧電源回路が接続され、電子銃２０１内の図示しないフィラメント（カソード）と引出電極（アノード）間への高圧電源回路からの加速電圧の印加と共に、別の引出電極（ウェネルト）の電圧の印加と所定の温度のカソードの加熱によって、カソードから放出された電子群が加速させられ、電子ビーム２００となって放出される。
【0027】
ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。検査装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。
【0028】
図２は、実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。図２において、成形アパーチャアレイ基板２０３には、２次元状の横（ｘ方向）ｍ１列×縦（ｙ方向）ｎ１段（ｍ１，ｎ１は２以上の整数）の穴（開口部）２２がｘ，ｙ方向に所定の配列ピッチで形成されている。図２の例では、２３×２３の穴（開口部）２２が形成されている場合を示している。各穴２２は、共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、同じ外径の円形であっても構わない。これらの複数の穴２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、マルチ１次電子ビーム２０が形成されることになる。次に、２次電子画像を取得する場合における画像取得機構１５０の動作について説明する。１次電子光学系１５１は、基板１０１をマルチ１次電子ビーム２０で照射する。具体的には、以下のように動作する。
【0029】
電子銃２０１（放出源）から放出された電子ビーム２００は、電磁レンズ２０２によって屈折させられ、成形アパーチャアレイ基板２０３全体を照明する。成形アパーチャアレイ基板２０３には、図２に示すように、複数の穴２２（開口部）が形成され、電子ビーム２００は、すべての複数の穴２２が含まれる領域を照明する。複数の穴２２の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかる成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２をそれぞれ通過することによって、マルチ１次電子ビーム２０が形成される。
【0030】
形成されたマルチ１次電子ビーム２０は、電磁レンズ２０５、及び電磁レンズ２０６によってそれぞれ屈折させられ、中間像およびクロスオーバーを繰り返しながら、マルチ１次電子ビーム２０の各ビームの中間像面に配置されたＥ×Ｂ分離器２１４を通過して電磁レンズ２０７（対物レンズ）に進む。
【0031】
マルチ１次電子ビーム２０が電磁レンズ２０７（対物レンズ）に入射すると、電磁レンズ２０７は、マルチ１次電子ビーム２０を基板１０１にフォーカスする。対物レンズ２０７により基板１０１（試料）面上に焦点が合わされ（合焦され）たマルチ１次電子ビーム２０は、偏向器２０８及び偏向器２０９によって一括して偏向され、各ビームの基板１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。なお、一括ブランキング偏向器２１２によって、マルチ１次電子ビーム２０全体が一括して偏向された場合には、制限アパーチャ基板２１３の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ基板２１３によってマルチ１次電子ビーム２０全体が遮蔽される。一方、一括ブランキング偏向器２１２によって偏向されなかったマルチ１次電子ビーム２０は、図１に示すように制限アパーチャ基板２１３の中心の穴を通過する。かかる一括ブランキング偏向器２１２のＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが一括制御される。このように、制限アパーチャ基板２１３は、一括ブランキング偏向器２１２によってビームＯＦＦの状態になるように偏向されたマルチ１次電子ビーム２０を遮蔽する。そして、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに形成された、制限アパーチャ基板２１３を通過したビーム群により、画像取得用のマルチ１次電子ビーム２０が形成される。
【0032】
基板１０１の所望する位置にマルチ１次電子ビーム２０が照射されると、かかるマルチ１次電子ビーム２０が照射されたことに起因して基板１０１からマルチ１次電子ビーム２０の各ビームに対応する、反射電子を含む２次電子の束（マルチ２次電子ビーム３００）が放出される。
【0033】
基板１０１から放出されたマルチ２次電子ビーム３００は、電磁レンズ２０７を通って、Ｅ×Ｂ分離器２１４に進む。Ｅ×Ｂ分離器２１４は、コイルを用いた２極以上の複数の磁極と、２極以上の複数の電極とを有する。例えば、９０°ずつ位相をずらした４極の磁極（電磁偏向コイル）と、同じく９０°ずつ位相をずらした４極の電極（静電偏向電極）とを有する。そして、例えば対向する２極の磁極をＮ極とＳ極とに設定することで、かかる複数の磁極によって指向性の磁界を発生させる。同様に、例えば対向する２極の電極に符号が逆の電位Ｖを印加することで、かかる複数の電極によって指向性の電界を発生させる。具体的には、Ｅ×Ｂ分離器２１４は、マルチ１次電子ビーム２０の中心ビームが進む方向（軌道中心軸）に直交する面上において電界と磁界を直交する方向に発生させる。電界は電子の進行方向に関わりなく同じ方向に力を及ぼす。これに対して、磁界はフレミング左手の法則に従って力を及ぼす。そのため電子の侵入方向によって電子に作用する力の向きを変化させることができる。Ｅ×Ｂ分離器２１４に上側から侵入してくるマルチ１次電子ビーム２０には、電界による力と磁界による力が打ち消し合い、マルチ１次電子ビーム２０は下方に直進する。これに対して、Ｅ×Ｂ分離器２１４に下側から侵入してくるマルチ２次電子ビーム３００には、電界による力と磁界による力がどちらも同じ方向に働き、マルチ２次電子ビーム３００は斜め上方に曲げられ、マルチ１次電子ビーム２０の軌道上から分離する。
【0034】
斜め上方に曲げられたマルチ２次電子ビーム３００は、偏向器２１８によって、さらに曲げられ、電磁レンズ２２４によって、屈折させられながらマルチ検出器２２２に投影される。マルチ検出器２２２は、検出器アパーチャアレイ基板２２５の開口部を通過して投影されたマルチ２次電子ビーム３００を検出する。マルチ１次電子ビーム２０の各ビームは、マルチ検出器２２２の検出面において、マルチ２次電子ビーム３００の各２次電子ビームに対応する検出エレメントに衝突して、電子を増幅発生させ、２次電子画像データを画素毎に生成する。マルチ検出器２２２にて検出された強度信号は、検出回路１０６に出力される。各１次電子ビームは、基板１０１上における自身のビームが位置するｘ方向のビーム間ピッチとｙ方向のビーム間ピッチとで囲まれるサブ照射領域内に照射され、当該サブ照射領域内を走査（スキャン動作）する。
【0035】
２次電子画像の取得は、上述したように、マルチ１次電子ビーム２０で基板１０１を照射して、マルチ１次電子ビーム２０の照射に起因して基板１０１から放出されるマルチ２次電子ビーム３００をマルチ検出器２２２で検出する。検出されるマルチ２次電子ビーム３００には、反射電子が含まれていても構わない。或いは、反射電子は、２次電子光学系１５２を移動中に分離され、マルチ検出器２２２まで到達しない場合であっても構わない。マルチ検出器２２２によって検出された各１次電子ビームの個別照射領域（サブ照射領域）内の画素毎の２次電子の検出データ（測定画像データ：２次電子画像データ：被検査画像データ）は、測定順に検出回路１０６に出力される。検出回路１０６内では、図示しないＡ／Ｄ変換器によって、アナログの検出データがデジタルデータに変換され、チップパターンメモリ１２３に格納される。そして、得られた２次電子画像データ（２次電子画像１のデータ）は、位置回路１０７からの各位置を示す情報と共に、比較回路１０８に出力される。
【0036】
各１次電子ビームのサブ照射領域内の画像を得るためには、各１次電子ビームに対応する２次電子ビームをマルチ検出器２２２の対応する検出エレメントで検出する必要がある。よって、マルチ１次電子ビーム２０に対応するマルチ２次電子ビーム３００とマルチ検出器２２２の複数の検出エレメントとの位置合わせが必要となる。
【0037】
図３は、実施の形態１における検出画像の一例を示す図である。
図４は、実施の形態１における検出画像の他の一例を示す図である。
得られた画像におけるビームの位置関係は様々なケースが存在する。例えば、図３の例では、ある検出エレメントの画像に、例えば、９つのビームが映っている場合を示している。図３の例では、左上の角のビームについて、上下左右に隣接する４つのビームのうち、下隣のビームと右隣のビームが存在し、上隣のビームと左隣のビームが存在しない。よって、かかるビームはコーナービームであることがわかる。一方、図４の例では、ある検出エレメントの画像に、例えば、６つのビームが映っている場合を示している。しかし、図４の例では、コーナービームの存在が確認できない。
図４は、実施の形態１における検出画像の他の一例を示す図である。
得られた画像におけるビームの位置関係は様々なケースが存在する。例えば、図３の例では、ある検出エレメントの画像に、例えば、９つのビームが映っている場合を示している。図３の例では、左上の角のビームについて、上下左右に隣接する４つのビームのうち、下隣のビームと右隣のビームが存在し、上隣のビームと左隣のビームが存在しない。よって、かかるビームはコーナービームであることがわかる。一方、図４の例では、ある検出エレメントの画像に、例えば、６つのビームが映っている場合を示している。しかし、図４の例では、コーナービームの存在が確認できない。
【0038】
ここで、上述したように、従来、コーナービームが映っている複数の検出エレメントの画像の各検出エレメントと各コーナー部のビーム群との位置関係を使って、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体の位置関係を算出していた。
【0039】
しかしながら、上述した手法ではコーナービームが写っていない画像の情報は使用できない。将来的に、ビーム本数は増える方向にあり、コーナービームが映らない画像の割合が増えることになる。そのため、コーナービームが写っていない画像の情報も併せて利用する場合に比べて、情報量が少なく位置合わせ精度が低くなってしまうといった問題があった。マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの位置合わせ精度を向上させるためには、コーナービームが写っていない画像の情報も併せて利用することが求められる。そこで、実施の形態１では、コーナービームが写っていない画像についても、画像内のビームがどのビームなのかを特定し、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体の位置関係の算出に利用する。以下、具体的に説明する。
【0040】
図５は、実施の形態１における検査方法の一例の要部工程を示すフローチャート図である。図５において、実施の形態１における検査方法は、マルチ２次ビームスキャン及び画像取得工程（Ｓ１０２）と、ビーム座標取得工程（Ｓ１０４）と、コーナービーム判定工程（Ｓ１０６）と、判定工程（Ｓ１０８）と、ナンバリング処理（１）工程（Ｓ１１０）と、判定工程（Ｓ１２０）と、判定工程（Ｓ１２２）と、ナンバリング処理（２）工程（Ｓ１３０）と、判定工程（Ｓ１３９）と、ナンバリング処理（３）工程（Ｓ１４０）と、全体位置関係特定工程（Ｓ１５０）と、位置合わせ工程（Ｓ１５２）と、検査処理工程（Ｓ１６０）と、いう一連の工程を実施する。
【0041】
かかる一連の工程のうち、実施の形態１における位置合わせ方法として、マルチ２次ビームスキャン及び画像取得工程（Ｓ１０２）と、ビーム座標取得工程（Ｓ１０４）と、コーナービーム判定工程（Ｓ１０６）と、判定工程（Ｓ１０８）と、ナンバリング処理（１）工程（Ｓ１１０）と、判定工程（Ｓ１２０）と、判定工程（Ｓ１２２）と、ナンバリング処理（２）工程（Ｓ１３０）と、判定工程（Ｓ１３９）と、ナンバリング処理（３）工程（Ｓ１４０）と、全体位置関係特定工程（Ｓ１５０）と、位置合わせ工程（Ｓ１５２）と、を実施する。
【0042】
マルチ２次ビームスキャン及び画像取得工程（Ｓ１０２）として、ステージ１０５上の対象物面から放出されるマルチ２次電子ビーム３００で、マルチ検出器２２２の格子状に配列された複数の検出エレメント上を走査する。マルチ２次電子ビーム３００を放出する対象物として、例えば、マーク部材１１１、或いは、マルチ２次電子ビーム３００の位置合わせ用の評価基板等が挙げられる。具体的には以下のように動作する。画像取得機構１５０は、マルチ１次電子ビーム２０を停止した状態のステージ１０５上に照射する。その際、偏向器２０８及び偏向器２０９は、マルチ１次電子ビーム２０の中心をマルチ１次電子ビームの軌道中心軸の位置に合わせる。偏向しなくてもマルチ１次電子ビーム２０の軌道中心軸に位置する場合には偏向無しでも良い。これにより、各１次電子ビームは、各自の１次電子ビームの走査範囲のスキャン中心位置に連続照射されることになる。
【0043】
そして、偏向器２２６（２次系偏向器）は、マルチ１次電子ビーム２０の照射によって例えばマーク部材１１１の表面から放出されるマルチ２次電子ビーム３００でマルチ検出器２２２の複数の検出エレメント上を走査する。具体的には以下のように動作する。マーク部材１１１から放出されたマルチ２次電子ビーム３００は、２次電子光学系１５２により検出器アパーチャアレイ基板２２５を介してマルチ検出器２２２に投影される。かかる状態で偏向器２２６によってマルチ２次電子ビーム３００に対して予め設定された２次ビーム走査範囲のスキャン動作を行う。
【0044】
マルチ検出器２２２は、マーク部材１１１をマルチ１次電子ビーム２０で照射することによってマーク部材１１１から放出されたマルチ２次電子ビーム３００を検出し、検出された画像データを出力する。言い換えれば、マルチ検出器２２２は、格子状に配列された複数の検出エレメントでマルチ２次電子ビーム３００を検出する。これにより、各検出エレメントでは、検出器アパーチャアレイ基板２２５のアパーチャ像が撮像される。
【0045】
図６は、実施の形態１における２次電子ビームアレイの一例を示す図である。図６の例では、例えば、５×５本のマルチ２次電子ビーム３００が示されている。偏向器２２６でマルチ２次電子ビーム３００を一括走査する場合に、図６に示すようにマルチ２次電子ビーム３００のビーム間ピッチＰの４倍以上の走査範囲（スキャン範囲）を走査する。図６では、実線で、左コーナービームを中心に見たときマルチ２次電子ビーム３００のビーム間ピッチＰの４倍のスキャン範囲を示す。これにより、マルチ２次電子ビーム３００をスキャンした場合に、各スキャン範囲内に少なくとも２×２のビーム群を含めることができる。よって、各検出エレメントでは、少なくとも２×２のビーム群を撮像できる。
【0046】
図７は、実施の形態１における位置合わせ回路の内部構成の一例を示す図である。図７において、位置合わせ回路１３４内には、磁気ディスク装置等の記憶装置６１，６２、ビーム座標取得部６３、コーナービーム判定部６４、判定部６５，６６，６７，６８、コーナービーム有画像ナンバリング処理部７０、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０、全体位置関係特定部９０、位置合わせパラメータ算出部９４、及び位置合わせ部９６が配置される。
【0047】
また、コーナービーム有画像ナンバリング処理部７０内には、コーナービームナンバリング処理部７２、隣接ビームナンバリング処理部７４、及び残ビームナンバリング処理部７６が配置される。
【0048】
また、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０内には、角度算出部８２、パラメータ取得部８４、推定座標系変換部８６、共通ビームナンバリング処理部８８、及び非共通ビームナンバリング処理部８９が配置される。
【0049】
ビーム座標取得部６３、コーナービーム判定部６４、判定部６５，６６，６７，６８、コーナービーム有画像ナンバリング処理部７０（コーナービームナンバリング処理部７２、隣接ビームナンバリング処理部７４、及び残ビームナンバリング処理部７６）、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０（角度算出部８２、パラメータ取得部８４、推定座標系変換部８６、共通ビームナンバリング処理部８８、及び非共通ビームナンバリング処理部８９）、全体位置関係特定部９０、位置合わせパラメータ算出部９４、及び位置合わせ部９６といった各「～部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「～部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。ビーム座標取得部６３、コーナービーム判定部６４、判定部６５，６６，６７，６８、コーナービーム有画像ナンバリング処理部７０（コーナービームナンバリング処理部７２、隣接ビームナンバリング処理部７４、及び残ビームナンバリング処理部７６）、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０（角度算出部８２、パラメータ取得部８４、推定座標系変換部８６、共通ビームナンバリング処理部８８、及び非共通ビームナンバリング処理部８９）、全体位置関係特定部９０、位置合わせパラメータ算出部９４、及び位置合わせ部９６内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度図示しないメモリ、或いはメモリ１１８に記憶される。
【0050】
ビーム座標取得工程（Ｓ１０４）として、ビーム座標取得部６３は、複数の検出エレメントの検出信号に基づいて得られる複数のエレメント画像のエレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビーム像（ビームとも言う。以下、同じ）の座標を算出する。
【0051】
図８は、実施の形態１におけるエレメント画像の一例を示す図である。マルチ検出器２２２には、マルチ２次電子ビーム３００のビームアレイに対応する複数の検出エレメントが配置される。図８の例では、５×５本のビームアレイで構成されるマルチ２次電子ビーム３００に対応する５×５個の複数の検出エレメントＰｉｊが配置される場合を示している。ｉは２次ビーム座標系のｘ方向のインデックスを示し、ｊは、２次ビーム座標系のｙ方向のインデックスを示す。図８の例では、マルチ２次ビームスキャン及び画像取得工程（Ｓ１０２）によって、２次電子ビームＢ１５に対応する、検出エレメントＰ１５で撮像されたエレメント画像の一例を示している。ビーム座標取得部６３は、かかるエレメント画像に映るアパーチャ像（ビーム像）に正規化相関等のテンプレートマッチングや、２値化処理した後のブロブ解析等によって、ビーム像の重心位置を算出する。
【0052】
ここで、各検出エレメントＰｉｊの出力画像（エレメント画像）はマルチ２次ビーム３００で複数の検出エレメント上をスキャンした時、画像内の各ビームのスキャン中心と検出エレメントＰｉｊとの位置関係を示すものであるから、逆に検出エレメントＰｉｊから見た時の当該エレメント画像内の各ビームの位置（座標）を求めることができる。検出画像の画像中心の位置は、対応する検出エレメントの位置である。かかる画像中心から各ビームまでの位置から各ビームの位置（座標）を求めることができる。或いは、画像の左上を座標（０，０）とした時、画像の左上から各ビームの重心位置までの画素数を求めることで座標を算出しても良い。
【0053】
各画像（検出エレメント）に対する各ビーム像の座標が分かれば、全体位置関係を特定することが可能とはなるが、できるだけ精度を高くすべく、実施の形態１ではすべてのビーム像のビーム番号を特定する。まずは、コーナービームから特定する。以下、具体的に説明する。
【0054】
コーナービーム判定工程（Ｓ１０６）として、コーナービーム判定部６４は、エレメント画像毎に、当該エレメント画像内の複数のビームの各ビームに対してマルチ２次電子ビームのコーナーに位置するコーナービームかどうかを判定する。例えば、対象ビームの上下左右に隣接するはずの各ビームのうち、上下方向の一方と左右方向の一方だけが存在し、上下方向の他方と左右方向の他方が存在しないことが画像から見てすぐにわかる場合には、そのビームはコーナービームと判定できる。例えば、上述した図８の例では、左上角に位置するビームの下方向と右方向にはそれぞれ隣接するビームが存在するが、上方向と左方向には共に隣接するビームが存在しない。よって、かかる左上角に位置するビームはコーナービームであると判定できる。
【0055】
しかし、対象のビームが画像の外周近くに映っている場合、直ちにコーナービームと判定しかねる場合もあり得る。
【0056】
図９は、実施の形態１におけるエレメント画像内のビームアレイの一例を示す図である。図９の例では、検出エレメントＰ１５のエレメント画像内のビームアレイの一例を示している。図９において、対象ビーム１３は、隣接する近傍ビームｂ１と近傍ビームｂ２は画像から把握できる。近傍ビームｂ１と近傍ビームｂ２は、対象ビーム１３を通る直交する２方向の一方と他方に隣接する。そして、対象ビーム１３と近傍ビームｂ２を結ぶ直線上において、近傍ビームｂ２とは反対側に隣接する近傍ビームｂ３が存在しないことがわかる。しかし、対象ビーム１３と近傍ビームｂ１を結ぶ直線上において、近傍ビームｂ１とは反対側に隣接する近傍ビームｂ４の存在が画像外となるため不明である。よって、かかる対象ビーム１３が直ちにコーナービームかどうかは判定できない。
【0057】
そこで、コーナービーム判定部６４は、以下のルールに沿って対象とするビームがコーナービームかどうかを判定する。
（１）対象ビーム１３を通る直交する２方向に隣接する４つの近傍ビームｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４のうち、隣合った２つの近傍ビームｂ１，ｂ２が存在し、残りの２つの近傍ビームｂ３，ｂ４が画像外或いは１つの近傍ビームは画像外でもう１つの近傍ビームは存在しないこと、
（２）対象ビーム１３を最も近くで取り囲む８つの周囲ビームｂ１～ｂ８のうち、画像内に存在する近傍ビームｂ１，ｂ２に挟まれた周囲ビームｂ５は存在すること、
（３）画像内に存在する近傍ビームｂ１，ｂ２について、対象ビーム１３を最も近くで取り囲む８つの周囲ビームｂ１～ｂ８のうち、近傍ビームｂ１，ｂ２に挟まれた周囲ビームｂ５とは反対側に位置するビームｂ６，ｂ７が存在しないこと、及び
（４）対象ビーム１３を最も近くで取り囲む８つの周囲ビームｂ１～ｂ８のうちの４つの近傍ビームｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４以外の周囲ビームｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８のうち、残りの周囲ビームｂ８が画像外であること。
（１）対象ビーム１３を通る直交する２方向に隣接する４つの近傍ビームｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４のうち、隣合った２つの近傍ビームｂ１，ｂ２が存在し、残りの２つの近傍ビームｂ３，ｂ４が画像外或いは１つの近傍ビームは画像外でもう１つの近傍ビームは存在しないこと、
（２）対象ビーム１３を最も近くで取り囲む８つの周囲ビームｂ１～ｂ８のうち、画像内に存在する近傍ビームｂ１，ｂ２に挟まれた周囲ビームｂ５は存在すること、
（３）画像内に存在する近傍ビームｂ１，ｂ２について、対象ビーム１３を最も近くで取り囲む８つの周囲ビームｂ１～ｂ８のうち、近傍ビームｂ１，ｂ２に挟まれた周囲ビームｂ５とは反対側に位置するビームｂ６，ｂ７が存在しないこと、及び
（４）対象ビーム１３を最も近くで取り囲む８つの周囲ビームｂ１～ｂ８のうちの４つの近傍ビームｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４以外の周囲ビームｂ５，ｂ６，ｂ７，ｂ８のうち、残りの周囲ビームｂ８が画像外であること。
【0058】
コーナービーム判定部６４は、かかる（１）～（４）のすべてにて適合する対象ビームをコーナービームと判定する。
【0059】
このように、コーナービーム判定部６４は、すべてのエレメント画像内のすべてのビーム像について、コーナービームかどうかを判定する。
【0060】
判定工程（Ｓ１０８）として、判定部６５は、エレメント画像毎に、コーナービームが存在する画像かどうかを判定する。これにより、コーナービームが写っているエレメント画像（コーナービーム有画像）を特定できる。残りのエレメント画像は、コーナービームを特定できず、コーナービームが存在するかどうかが不明なコーナービーム不明画像となる。コーナービーム有画像は、ナンバリング処理（１）工程（Ｓ１１０）に進む。残りのコーナービーム不明画像は、判定工程（Ｓ１２０）に進む。
【0061】
ナンバリング処理（１）工程（Ｓ１１０）として、コーナービーム有画像ナンバリング処理部７０は、コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する。
【0062】
図１０は、実施の形態１におけるコーナービームが存在するエレメント画像のナンバリング処理（１）工程の内部工程の一例を示す図である。図１０において、ナンバリング処理（１）工程（Ｓ１１０）は、コーナービームが存在するエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、その内部工程として、コーナービームナンバリング工程（Ｓ１１２）と、隣接ビームナンバリング工程（Ｓ１１４）と、残ビームナンバリング工程（Ｓ１１６）と、を実施する。
【0063】
コーナービームナンバリング工程（Ｓ１１２）として、コーナービームナンバリング処理部７２は、複数の検出エレメントＰｉｊとマルチ２次電子ビームＢｉｊとの設計上の位置関係を定義した位置関係テーブルを用いて、コーナービームにビーム番号を付与（ナンバリング）する。
【0064】
図１１は、実施の形態１におけるマルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの対応関係の一例を示す図である。図１１の例では、５×５本のビームアレイで構成されるマルチ２次電子ビームＢｉｊと対応する５×５個の複数の検出エレメントＰｉｊとの関係を示している。ｉは２次ビーム座標系のｘ方向のインデックスを示し、ｊは、２次ビーム座標系のｙ方向のインデックスを示す。マルチ２次ビームスキャン及び画像取得工程（Ｓ１０２）によって、各検出エレメントＰｉｊには、対応する２次電子ビームＢｉｊを含む複数のビームが撮像される。図１１の例では、例えば、検出エレメントＰ１１には、２次電子ビームＢ１１を含む複数のビームが撮像される。同様に、例えば、検出エレメントＰ１５には、２次電子ビームＢ１５を含む複数のビームが撮像される。同様に、例えば、検出エレメントＰ１２には、２次電子ビームＢ１２を含む複数のビームが撮像される。同様に、例えば、検出エレメントＰ３３には、２次電子ビームＢ３３を含む複数のビームが撮像される。
【0065】
かかる複数の検出エレメントＰｉｊとマルチ２次電子ビームＢｉｊとの設計上の位置関係を定義した位置関係テーブルは、予め、検査装置１００外から入力され、記憶装置６２に格納される。
【0066】
よって、コーナービームナンバリング処理部７２は、記憶装置６２に格納された位置関係テーブルを参照して、例えば、検出エレメントＰ１５で撮像されたエレメント画像内で特定されたコーナービームに対して、ビーム番号Ｂ１５をナンバリングする。例えば、検出エレメントＰ１１で撮像されたエレメント画像内で特定されたコーナービームに対して、ビーム番号Ｂ１１をナンバリングする。例えば、検出エレメントＰ５１で撮像されたエレメント画像内で特定されたコーナービームに対して、ビーム番号Ｂ５１をナンバリングする。例えば、検出エレメントＰ５５で撮像されたエレメント画像内で特定されたコーナービームに対して、ビーム番号Ｂ５５をナンバリングする。その他、コーナービームに対応する検出エレメントに隣接する検出エレメント等でもコーナービームが撮像され、その結果、コーナービームが特定される場合がある。かかるエレメント画像は、コーナービーム有画像となる。よって、例えば、検出エレメントＰ１５に隣接する検出エレメントＰ１４で撮像されたエレメント画像内でコーナービームが特定された場合には、特定されたコーナービームに対して、ビーム番号Ｂ１５をナンバリングする。コーナービーム対応の検出エレメント以外の検出エレメントのエレメント画像でコーナービームが特定された場合は、コーナービームに対応する近傍の検出エレメントで撮像されるコーナービームのビーム番号を付与すればよい。
【0067】
隣接ビームナンバリング工程（Ｓ１１４）として、隣接ビームナンバリング処理部７４は、位置関係テーブルを用いて、コーナービームに隣接する２つのビームにビーム番号を付与する。
【0068】
図１２は、実施の形態１におけるコーナービームのビーム番号が付与された後のエレメント画像内のビームアレイの一例を示す図である。図１２の例では、検出エレメントＰ１５のエレメント画像の一例が示されている。コーナービームと特定されたビームｂ０には、ビーム番号Ｂ１５がナンバリングされている。ここで、位置関係テーブルに従うと、ビームＢ１５を通る直交する２方向に隣接する近傍ビームｂ１，ｂ２の一方がビームＢ１４で他方がビームＢ２５となる。そこで、ビームＢ１５を通る直交する２方向に隣接する近傍ビームｂ１，ｂ２のビーム番号を特定する。
【0069】
近傍ビームｂ１，ｂ２は、ビームＢ１５に設計上は最も近いビームである。よって、隣接ビームナンバリング処理部７４は、実際のエレメント画像Ｐ１５を用いて、ビームＢ１５に最も近いビームを近傍ビームｂ１とし、その次に近いビームを近傍ビームｂ２とする。かかる３つのビームｂ１，ｂ０，ｂ２の順の配列が時計回りであれば、位置関係テーブルにおいて時計回りの配列であるビームＢ１４，Ｂ１５，Ｂ２５の順の配列のはずである。３つのビームｂ１，ｂ０，ｂ２の順の配列が反時計回りであれば、逆の、ビームＢ２５，Ｂ１５，Ｂ１４の順の配列になる。
【0070】
そこで、隣接ビームナンバリング処理部７４は、各ビームの座標を用いて、ビームｂ１からビームｂ０に向かうベクトル（ｂ０－ｂ１）とビームｂ０からビームｂ２に向かうベクトル（ｂ２－ｂ０）との外積を計算する。外積の計算結果が正であれば３つのビームｂ１，ｂ０，ｂ２の順の配列が時計回り、負であれば反時計回り、ゼロであれば直線となる。図１２の例では、外積の計算結果が正になるので時計回りの配列になり、３つのビームｂ１，ｂ０，ｂ２は、位置関係テーブルにおいて時計回りの配列であるビームＢ１４，Ｂ１５，Ｂ２５の順の配列と特定できる。
【0071】
図１３は、実施の形態１における２つの近傍ビームのビーム番号が付与された後のエレメント画像内のビームアレイの一例を示す図である。図１３の例では、検出エレメントＰ１５のエレメント画像内のビームアレイの一例が示されている。上述した外積の計算結果から、図１３に示すように、隣接ビームナンバリング処理部７４は、近傍ビームｂ１にビーム番号Ｂ１４をナンバリングし、近傍ビームｂ２にビーム番号Ｂ２５をナンバリングする。
【0072】
同様に、コーナービームＢ１１が特定されたエレメント画像では、２つの近傍ビームにビーム番号Ｂ２１，Ｂ１２をナンバリングする。同様に、コーナービームＢ５１が特定されたエレメント画像では、２つの近傍ビームにビーム番号Ｂ５２，Ｂ４１をナンバリングする。同様に、コーナービームＢ５５が特定されたエレメント画像では、２つの近傍ビームにビーム番号Ｂ４５，Ｂ５４をナンバリングする。
【0073】
残ビームナンバリング工程（Ｓ１１６）として、残ビームナンバリング処理部７６は、コーナービームに付与されたビーム番号とコーナービームに隣接する２つのビームに付与されたビーム番号とに基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する。
【0074】
図１４は、実施の形態１におけるビーム番号が付与されたエレメント画像内のビームアレイの一例を示す図である。図１４の例では、検出エレメントＰ１５のエレメント画像内のビームアレイの一例が示されている。残ビームナンバリング処理部７６は、マルチ２次電子ビームＢｉｊとの設計上の位置を定義する座標系を対象となるエレメント画像の座標系に投影するための変換を行う。座標系の変換は、例えば、変換元の座標系の座標を所望の座標系に変換して投影するアフィン変換を用いると好適である。アフィン変換は、以下の式（１）で定義できる。
【0075】
【数1】
【0076】
図１４の例では、エレメント画像の座標系は、設計上の座標系から右方向に回転している。残ビームナンバリング処理部７６は、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊのうちエレメント画像内で既にナンバリングされたビームの座標をエレメント画像内の実際のナンバリングされたビームの座標に投影するように、設計上の座標系をエレメント画像の座標系に変換する。そして、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊをエレメント画像内のビームアレイに投影する。そして、残ビームナンバリング処理部７６は、エレメント画像内のまだビーム番号が付与されていないビームについて、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊのうち最も近いビームのビーム番号を付与する。これにより、図１４に示すように、検出エレメントＰ１５のエレメント画像に対し、すべてのビームにビーム番号を付与できる。同様に、すべてのコーナービーム有画像に対し、すべてのビームにビーム番号を付与する。これにより、コーナービーム有画像については、すべてのビームにビーム番号の付与を完了する。
【0077】
判定工程（Ｓ１２０）として、判定部６６は、まだビーム番号の付与がなされていないエレメント画像（コーナービーム不明画像）について、エレメント画像毎に、コーナービーム有画像と隣接するかどうかを判定する。コーナービーム有画像と隣接するエレメント画像の場合には、判定工程（Ｓ１２２）に進む。コーナービーム有画像と隣接するエレメント画像ではない場合には、判定工程（Ｓ１３９）に進む。
【0078】
判定工程（Ｓ１２２）として、判定部６７は、隣接するコーナービーム有画像内のビームアレイのナンバリングが終了しているかどうかを判定する。まだ終了していない場合には、判定工程（Ｓ１０８）に戻り、隣接するコーナービーム有画像内のビームアレイのナンバリングが終了するまで、判定工程（Ｓ１０８）から判定工程（Ｓ１２２）までの各工程を繰り返す。隣接するコーナービーム有画像内のビームアレイのナンバリングが終了した場合には、ナンバリング処理（２）工程（Ｓ１３０）に進む。
【0079】
ナンバリング処理（２）工程（Ｓ１３０）として、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０は、画像内の各ビームにビーム番号が付与された、コーナービームが存在するエレメント画像を用いて、コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する。
【0080】
図１５は、実施の形態１におけるナンバリング処理（２）工程の内部工程の一例を示すフローチャート図である。図１５において、実施の形態１におけるナンバリング処理（２）工程（Ｓ１３０）は、コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、隣接画像間ビームアレイ角度算出工程（Ｓ１３２）と、隣接画像パラメータ取得工程（Ｓ１３４）と、推定座標系変換（Ｓ１３６）と、共通ビームナンバリング工程（Ｓ１３８）と、非共通ビームナンバリング工程（Ｓ１３９）と、を実施する。
【0081】
図１６は、実施の形態１における隣接画像間のビームアレイの相対回転角度の一例と平行移動距離との一例を示す図である。図１６の例では、コーナービーム有画像である検出エレメントＰ１５のエレメント画像と、検出エレメントＰ１５に隣接する検出エレメントＰ２５のコーナービーム不明画像であるエレメント画像とを一例として示している。
【0082】
予め、マルチ２次電子ビーム３００と複数の検出エレメントとの全体位置関係が分かっている条件下で、隣接する検出エレメント同士毎に、マルチ検出器２２２の角度を変えながら、角度毎の、画像内のビームアレイ同士の相対回転角度Δθと位置合わせのための平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）とを測定する。具体的には、以下のように動作する。
【0083】
例えば、従来の手法で、マルチ２次電子ビーム３００と複数の検出エレメントとの全体位置関係を取得しておく。
【0084】
まず、マルチ検出器２２２の角度毎に、マルチ２次ビームスキャン及び画像取得工程（Ｓ１０２）と同様の動作を行い、マルチ検出器２２２の角度毎の各検出エレメントのエレメント画像を取得する。マルチ検出器２２２の角度は、回転ステージ２２７を回転させることで変更できる。また、各エレメント画像内のビームアレイについては、マルチ２次電子ビーム３００と複数の検出エレメントとの全体位置関係が分かっているので、得られるエレメント画像内のビームアレイについては、それぞれ、どのビームなのかがわかる。
【0085】
そして、マルチ検出器２２２の角度毎に、隣接する両エレメント画像内に共通する１つの基準ビームを設定し、かかる基準ビームに最も近いビームとその次に近いビームを選択する。最も近いビームとその次に近いビームは、基準ビームを通る直交する２方向の一方の直線上と他方の直線上に存在するものを選択する。言い換えれば、近接する４近傍のうち直線上に無い２つのビームを選択する。
【0086】
そして、マルチ検出器２２２の角度毎に、隣接する両エレメント画像間で、かかる直交する２方向同士の相対回転角度Δθを測定する。また、隣接する両エレメント画像間で、基準ビーム同士間の平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）を測定する。図１６の例では、マルチ検出器２２２の角度が、０°、１０°、及び２０°の場合について示している。マルチ検出器２２２の角度の変更幅は、１０°毎に限るものではなく、もっと小さい変更幅であっても良いし、もっと大きい変更幅であっても構わない。偏向幅の間の角度に対応するパラメータは、線形補間等により求めればよい。
【0087】
図１７は、実施の形態１における隣接画像関係テーブルの一例を示す図である。図１７において、隣接画像関係テーブルには、隣接する検出エレメントのエレメント画像同士の組み合わせ毎に、複数の検出エレメントの配置角度（マルチ検出器２２２の角度θ）を可変にして得られたエレメント画像同士間のビームアレイの相対回転角度Δθと平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）とが定義される。すべての隣接する検出エレメントのエレメント画像同士について、かかる隣接画像関係テーブルを予め作成しておく。そして、作成された隣接画像関係テーブルは、記憶装置６２に格納される。
【0088】
実施の形態１では、以上のようにして予め作成しておいた隣接画像関係テーブルを用いて、例えば、マルチ検出器２２２を交換した場合のように、マルチ２次電子ビーム３００と複数の検出エレメントとの全体位置関係が分かっていないコーナービーム不明画像であるエレメント画像内のビームアレイのナンバリングを行う。
【0089】
隣接画像間ビームアレイ角度算出工程（Ｓ１３２）として、角度算出部８２は、まず、既にナンバリングが完了しているコーナービーム有画像内のビームアレイの１つを基準ビームにして、基準ビームに最も近いビームとその次に近いビームを選択する。最も近いビームとその次に近いビームは、基準ビームを通る直交する２方向の一方の直線上と他方の直線上に存在するものを選択する。言い換えれば、近接する４近傍のうち直線上に無い２つのビームを選択する。そして、角度算出部８２は、基準ビームから、２つの近傍ビームへの２方向（回転されたｘ，ｙ方向）を測定する。
同様に、角度算出部８２は、ナンバリングがなされていないコーナービーム不明画像内のビームアレイの１つを基準ビームにして、基準ビームに最も近いビームとその次に近いビームを選択する。最も近いビームとその次に近いビームは、基準ビームを通る直交する２方向の一方の直線上と他方の直線上に存在するものを選択する。言い換えれば、近接する４近傍のうち直線上に無い２つのビームを選択する。そして、角度算出部８２は、基準ビームから、２つの近傍ビームへの２方向（回転されたｘ，ｙ方向）を測定する。
同様に、角度算出部８２は、ナンバリングがなされていないコーナービーム不明画像内のビームアレイの１つを基準ビームにして、基準ビームに最も近いビームとその次に近いビームを選択する。最も近いビームとその次に近いビームは、基準ビームを通る直交する２方向の一方の直線上と他方の直線上に存在するものを選択する。言い換えれば、近接する４近傍のうち直線上に無い２つのビームを選択する。そして、角度算出部８２は、基準ビームから、２つの近傍ビームへの２方向（回転されたｘ，ｙ方向）を測定する。
【0090】
そして、角度算出部８２は、図１６の上部の図に示すように、隣接するエレメント画像同士間のビームアレイの相対回転角度Δθを算出する。言い換えれば、それぞれ得られたｘ方向同士間の相対角度を相対回転角度Δθとして算出する。
【0091】
隣接画像パラメータ取得工程（Ｓ１３４）として、パラメータ取得部８４は、記憶装置６２に格納された隣接画像関係テーブルを参照して、対象となる隣接するエレメント画像同士間について、相対回転角度Δθが最も近い値に関連する平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）を取得する。
【0092】
推定座標系変換（Ｓ１３６）として、推定座標系変換部８６は、算出された相対回転角度Δθと取得された平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）とを用いて、推定元となるコーナービーム有画像の座標系を推定先となるコーナービーム不明画像の座標系に変換する。
【0093】
図１８は、実施の形態１における推定座標系変換を説明するための図である。図１８の例では、推定元の検出エレメントＰ１５のエレメント画像から推定先の検出エレメントＰ２５のエレメント画像に座標系を変換する場合を示している。具体的には、図１８に示すように、推定元の座標系を相対回転角度Δθだけ回転させ、さらに、平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）だけ移動させる。そして、座標系が変換されたコーナービーム有画像内のビームアレイを推定先となるコーナービーム不明画像内のビームアレイに投影する。
【0094】
共通ビームナンバリング工程（Ｓ１３８）として、共通ビームナンバリング処理部８８は、隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与されたコーナービームが存在するエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与する。言い換えれば、投影された推定元のコーナービーム有画像内のビームアレイはナンバリングされているので、推定先のコーナービーム不明画像内のビームアレイについては、投影されたビームアレイの各ビームに最も近いビームに同じビーム番号を付与する。
【0095】
図１９は、実施の形態１における共通ビームがナンバリングされたコーナービーム不明画像内のビームアレイの一例を示す図である。図１９の例では、コーナービーム有画像が得られる検出エレメントＰ１５に隣接した検出エレメントＰ２５のエレメント画像内のビームアレイの一例を示す。図１９の例では、検出エレメントＰ２５のエレメント画像内のビームアレイのうち、１つ以外は共通ビームであった場合を示している。
【0096】
非共通ビームナンバリング工程（Ｓ１３９）として、非共通ビームナンバリング処理部８９は、共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する。
【0097】
図２０は、実施の形態１におけるナンバリングが終了したコーナービーム不明画像内のビームアレイの一例を示す図である。図２０の例では、コーナービーム有画像が得られる検出エレメントＰ１５に隣接した検出エレメントＰ２５のエレメント画像内のビームアレイの一例を示す。複数の共通ビームのナンバリングがなされているので、非共通ビームナンバリング処理部８９は、かかる複数の共通ビームのビーム番号からエレメント画像の座標系を算出する。そして、図１４に示した場合と同様、非共通ビームナンバリング処理部８９は、マルチ２次電子ビームＢｉｊとの設計上の位置を定義する座標系を対象となるエレメント画像の座標系に投影するための変換を行う。座標系の変換は、例えば、アフィン変換を用いると好適である。
【0098】
非共通ビームナンバリング処理部８９は、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊの座標系をエレメント画像の座標系に変換した上で、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊをエレメント画像に投影する。
【0099】
そして、非共通ビームナンバリング処理部８９は、エレメント画像内のまだビーム番号が付与されていないビームについて、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊのうち最も近いビームのビーム番号を付与する。これにより、図２０に示すように、検出エレメントＰ２５のエレメント画像に対し、すべてのビームにビーム番号を付与できる。同様に、すべてのコーナービーム有画像に隣接するコーナービーム不明画像に対し、すべてのビームにビーム番号を付与する。これにより、コーナービーム有画像に隣接するコーナービーム不明画像については、すべてのビームにビーム番号の付与を完了する。
【0100】
判定工程（Ｓ１３９）として、判定部６８は、隣接するコーナービーム不明画像だったエレメント画像内のビームアレイのナンバリングが終了しているかどうかを判定する。まだ終了していない場合には、ナンバリング処理（２）工程（Ｓ１３０）に戻り、隣接するコーナービーム不明画像だったエレメント画像内のビームアレイのナンバリングが終了するまで、判定工程（Ｓ１３０）から判定工程（Ｓ１３９）までの各工程を繰り返す。隣接するコーナービーム不明画像だったエレメント画像内のビームアレイのナンバリングが終了した場合には、ナンバリング処理（３）工程（Ｓ１４０）に進む。
【0101】
ナンバリング処理（３）工程（Ｓ１４０）として、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０は、画像内の各ビームにビーム番号が付与された、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を用いて、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する。
【0102】
実施の形態１におけるナンバリング処理（３）工程の内部工程の一例は、図１５に示されたフローチャート図と同様である。言い換えれば、図１５において、実施の形態１におけるナンバリング処理（３）工程（Ｓ１４０）は、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービームの存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、隣接画像間ビームアレイ角度算出工程（Ｓ１４２）と、隣接画像パラメータ取得工程（Ｓ１４４）と、推定座標系変換（Ｓ１４６）と、共通ビームナンバリング工程（Ｓ１４８）と、非共通ビームナンバリング工程（Ｓ１４９）と、を実施する。
【0103】
隣接画像間ビームアレイ角度算出工程（Ｓ１４２）として、角度算出部８２は、まず、既にナンバリングが完了しているコーナービーム不明画像だったエレメント画像内のビームアレイの１つを基準ビームにして、基準ビームに最も近いビームとその次に近いビームを選択する。最も近いビームとその次に近いビームは、基準ビームを通る直交する２方向の一方の直線上と他方の直線上に存在するものを選択する。言い換えれば、近接する４近傍のうち直線上に無い２つのビームを選択する。そして、角度算出部８２は、基準ビームから、２つの近傍ビームへの２方向（回転されたｘ，ｙ方向）を測定する。
同様に、角度算出部８２は、ナンバリングがなされていないコーナービーム不明画像内のビームアレイの１つを基準ビームにして、基準ビームに最も近いビームとその次に近いビームを選択する。最も近いビームとその次に近いビームは、基準ビームを通る直交する２方向の一方の直線上と他方の直線上に存在するものを選択する。言い換えれば、近接する４近傍のうち直線上に無い２つのビームを選択する。そして、角度算出部８２は、基準ビームから、２つの近傍ビームへの２方向（回転されたｘ，ｙ方向）を測定する。
同様に、角度算出部８２は、ナンバリングがなされていないコーナービーム不明画像内のビームアレイの１つを基準ビームにして、基準ビームに最も近いビームとその次に近いビームを選択する。最も近いビームとその次に近いビームは、基準ビームを通る直交する２方向の一方の直線上と他方の直線上に存在するものを選択する。言い換えれば、近接する４近傍のうち直線上に無い２つのビームを選択する。そして、角度算出部８２は、基準ビームから、２つの近傍ビームへの２方向（回転されたｘ，ｙ方向）を測定する。
【0104】
そして、角度算出部８２は、図１６の上部の図に示すように、隣接するエレメント画像同士間のビームアレイの相対回転角度Δθを算出する。言い換えれば、それぞれ得られたｘ方向同士間の相対角度を相対回転角度Δθとして算出する。
【0105】
隣接画像パラメータ取得工程（Ｓ１４４）として、パラメータ取得部８４は、記憶装置６２に格納された隣接画像関係テーブルを参照して、対象となる隣接するエレメント画像同士間について、相対回転角度Δθが最も近い値に関連する平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）を取得する。
【0106】
推定座標系変換（Ｓ１４６）として、推定座標系変換部８６は、算出された相対回転角度Δθと取得された平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）とを用いて、推定元となるコーナービーム不明画像だったエレメント画像の座標系を推定先となるコーナービーム不明画像の座標系に変換する。具体的には、推定元の座標系を相対回転角度Δθだけ回転させ、さらに、平行移動距離（ΔＸ，ΔＹ）だけ移動させる。そして、座標系が変換されたコーナービーム有画像内のビームアレイを推定先となるコーナービーム不明画像内のビームアレイに投影する。
【0107】
共通ビームナンバリング工程（Ｓ１４８）として、共通ビームナンバリング処理部８８は、隣接画像関係テーブルを用いて、隣接する検出エレメントのエレメント画像同士の組み合わせ毎に、隣接画像関係テーブルを用いて、画像内の各ビームにビーム番号が付与されたコーナービームの存在が不明だったエレメント画像と共通する共通ビームにビーム番号を付与する。言い換えれば、投影された推定元のエレメント画像内のビームアレイはナンバリングされているので、推定先のコーナービーム不明画像内のビームアレイについては、投影されたビームアレイの各ビームに最も近いビームに同じビーム番号を付与する。
【0108】
非共通ビームナンバリング工程（Ｓ１４９）として、非共通ビームナンバリング処理部８９は、共通ビームに付与されたビーム番号に基づいて、当該エレメント画像内の残りのビームにビーム番号を付与する。複数の共通ビームのナンバリングがなされているので、非共通ビームナンバリング処理部８９は、かかる複数の共通ビームのビーム番号からエレメント画像の座標系を算出する。そして、図１４に示した場合と同様、非共通ビームナンバリング処理部８９は、マルチ２次電子ビームＢｉｊとの設計上の位置を定義する座標系を対象となるエレメント画像の座標系に投影するための変換を行う。座標系の変換は、例えば、アフィン変換を用いると好適である。
【0109】
非共通ビームナンバリング処理部８９は、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊの座標系をエレメント画像の座標系に変換した上で、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊをエレメント画像に投影する。
【0110】
そして、非共通ビームナンバリング処理部８９は、エレメント画像内のまだビーム番号が付与されていないビームについて、設計上のマルチ２次電子ビームＢｉｊのうち最も近いビームのビーム番号を付与する。これにより、当該エレメント画像内のすべてのビームにビーム番号を付与できる。
【0111】
以降、同様に、外側の検出エレメントのナンバリングがなされたエレメント画像を使って、内側の検出エレメントに向かって順にコーナービーム不明画像内のすべてのビームのナンバリングを行う。検出エレメントのナンバリングがなされたエレメント画像があれば、隣接画像関係テーブルを用いることで、隣接する検出エレメントのナンバリングがなされていないエレメント画像内のビームアレイのナンバリングができる。
【0112】
コーナービーム不明画像内のビームアレイのナンバリングの仕方については、上述した隣接画像関係テーブルを用いた手法に限るものではない。
【0113】
図２１は、実施の形態１の変形例におけるナンバリング処理（２）の一例及びナンバリング処理（３）の一例の内部工程を示すフローチャート図である。図２１において、実施の形態１の変形例におけるナンバリング処理（２）工程（Ｓ１３０）は、コーナービームが存在するエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービーム存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、その内部工程として、判定工程（Ｓ１３３）と、合成座標系変換工程（Ｓ１３５）と、共通ビームナンバリング工程（Ｓ１３７）と、非共通ナンバリング工程（Ｓ１３９）と、を実施する。また、図２１において、実施の形態１の変形例におけるナンバリング処理（３）工程（Ｓ１４０）は、コーナービーム存在が不明だったエレメント画像が得られた検出エレメントに隣接する検出エレメントによって得られたコーナービーム存在が不明なエレメント画像内の複数のビームにビーム番号を付与する際、その内部工程として、判定工程（Ｓ１４３）と、合成座標系変換工程（Ｓ１４５）と、共通ビームナンバリング工程（Ｓ１４７）と、非共通ナンバリング工程（Ｓ１４９）と、を実施する。
【0114】
図２２は、実施の形態１の変形例における位置合わせ回路の内部構成の一例を示す図である。図２２において、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０内に、角度算出部８２、パラメータ取得部８４、推定座標系変換部８６、及び共通ビームナンバリング処理部８８の代わりに、周囲ナンバリング判定部８３、合成座標系変換部８５、及び共通ビームナンバリング処理部８７が配置された点、以外は図７と同様である。
【0115】
ビーム座標取得部６３、コーナービーム判定部６４、判定部６５，６６，６７，６８、コーナービーム有画像ナンバリング処理部７０（コーナービームナンバリング処理部７２、隣接ビームナンバリング処理部７４、及び残ビームナンバリング処理部７６）、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０（周囲ナンバリング判定部８３、合成座標系変換部８５、共通ビームナンバリング処理部８７、及び非共通ビームナンバリング処理部８９）、全体位置関係特定部９０、位置合わせパラメータ算出部９４、及び位置合わせ部９６といった各「～部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「～部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。ビーム座標取得部６３、コーナービーム判定部６４、判定部６５，６６，６７，６８、コーナービーム有画像ナンバリング処理部７０（コーナービームナンバリング処理部７２、隣接ビームナンバリング処理部７４、及び残ビームナンバリング処理部７６）、コーナービーム不明画像ナンバリング処理部８０（周囲ナンバリング判定部８３、合成座標系変換部８５、共通ビームナンバリング処理部８７、及び非共通ビームナンバリング処理部８９）、全体位置関係特定部９０、位置合わせパラメータ算出部９４、及び位置合わせ部９６内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度図示しないメモリ、或いはメモリ１１８に記憶される。
【0116】
判定工程（Ｓ１３３）として、周囲ナンバリング判定部８３は、コーナービーム不明画像である対象となるエレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームが存在するエレメント画像を含む、各ビームのナンバリングが終了した３つのエレメント画像が存在するかどうかを判定する。存在しない場合には、存在するまで待機する。但し、コーナービーム不明画像である対象となるエレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、３つのエレメント画像が、コーナービーム有画像でない場合には、ナンバリング不能として終了する。存在する場合には合成座標系変換工程（Ｓ１３５）に進む。
【0117】
合成座標系変換工程（Ｓ１３５）として、合成座標系変換部８５は、当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームが存在するエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、ビーム番号が付与された３つのエレメント画像のうちの１つのエレメント画像内のビームアレイの座標系を当該エレメント画像内のビームアレイの座標系に変換する。
【0118】
図２３は、実施の形態１の変形例における座標変換を説明するための図である。図２３では、検出エレメントＰ１５と検出エレメントＰ２５と検出エレメントＰ１４との各コーナービーム有画像の一例と、これらと２×２の配列を構成する、検出エレメントＰ２４のコーナービーム不明画像の一例と、を示している。図２３の例に示す、検出エレメントＰ２５のエレメント画像と検出エレメントＰ１４のエレメント画像では、コーナービーム判定工程（Ｓ１０６）においてコーナービームを特定できないかもしれないが、ここでは、検出エレメントＰ２５のエレメント画像と検出エレメントＰ１４のエレメント画像が、コーナービームを特定できたコーナービーム有画像であるとする。
【0119】
図２３において、例えば、コーナーに位置する検出エレメントＰ１５のエレメント画像の座標系を検出エレメントＰ２４のエレメント画像の座標系に変換することは、図２３に示すように、検出エレメントＰ１５のエレメント画像の座標系から検出エレメントＰ２５のエレメント画像の座標系への変換と、検出エレメントＰ１５のエレメント画像の座標系から検出エレメントＰ１４のエレメント画像の座標系への変換との合成変換と同義となる。すべての変換がアフィン変換で表される場合についてこれを式で表記すると、Ｐ１４、Ｐ１５，Ｐ２４、Ｐ２５の座標系を、それぞれ（ｘ１４，ｙ１４）、（ｘ１５，ｙ１５）、（ｘ２４，ｙ２４）、（ｘ２５，ｙ２５）としたときに、Ｐ１５→Ｐ１４の変換は、以下の式（２）で定義できる。
【0120】
【数2】
【0121】
また、Ｐ２５→Ｐ１５の変換は、以下の式（３）で定義できる。
【0122】
【数3】
【0123】
Ｐ１５→Ｐ２４の変換は、これらの合成変換、すなわち、以下の式（４）で定義できる。
【0124】
【数4】
【0125】
そこで、合成座標系変換部８５は、既にナンバリングが終了した検出エレメントＰ１５のエレメント画像の座標系から検出エレメントＰ２５のエレメント画像の座標系への変換処理を行う。同様に、既にナンバリングが終了した検出エレメントＰ１５のエレメント画像の座標系から検出エレメントＰ１４のエレメント画像の座標系への変換処理を行う。変換処理は、上述したアフィン変換を用いると好適である。そして、両変換を合成することで、検出エレメントＰ１５のエレメント画像の座標系から検出エレメントＰ２５のエレメント画像の座標系への変換処理を行う。
【0126】
共通ビームナンバリング工程（Ｓ１３７）として、共通ビームナンバリング処理部８７は、当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームが存在するエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与する。具体的には、かかる３つのエレメント画像のうち、座標系が当該エレメント画像の座標系に変換されたエレメント画像内のナンバリングされたビームアレイを当該エレメント画像のビームアレイに投影する。そして、共通する共通ビームに同じビーム番号を付与する、或いは最も近いビームと同じビーム番号を付与する。
【0127】
非共通ナンバリング工程（Ｓ１３９）の内容は上述した通りである。
【0128】
同様に、コーナービーム不明画像である対象となるエレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームが存在する、各ビームのナンバリングが終了した３つのエレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成するすべてのコーナービーム不明画像について、すべてのビームにビーム番号の付与を実施する。例えば、検出エレメントＰ１５と共に２×２の配列を構成する検出エレメントのコーナービーム不明画像の他に、例えば、検出エレメントＰ１１と共に２×２の配列を構成する検出エレメントのコーナービーム不明画像、検出エレメントＰ５１と共に２×２の配列を構成する検出エレメントのコーナービーム不明画像、及び検出エレメントＰ５５と共に２×２の配列を構成する検出エレメントのコーナービーム不明画像が対象となり得る。さらに多くの検出エレメントでコーナービーム有画像が得られる場合には、対象はさらに広がり得る。
【0129】
次に、実施の形態１の変形例におけるナンバリング処理（３）について説明する。
【0130】
判定工程（Ｓ１４３）として、周囲ナンバリング判定部８３は、コーナービーム不明画像である対象となるエレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を含む、各ビームのナンバリングが終了した３つのエレメント画像が存在するかどうかを判定する。存在しない場合には、存在するまで待機する。但し、コーナービーム不明画像である対象となるエレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、３つのエレメント画像のうち、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像のナンバリングができずに終了した場合には、ナンバリング不能として終了する。存在する場合には合成座標系変換工程（Ｓ１４５）に進む。
【0131】
合成座標系変換工程（Ｓ１４５）として、合成座標系変換部８５は、当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、ビーム番号が付与された３つのエレメント画像のうちの１つのエレメント画像内のビームアレイの座標系を当該エレメント画像内のビームアレイの座標系に変換する。合成座標系変換工程（Ｓ１４５）の内容は、合成座標系変換工程（Ｓ１３５）と同様である。
【0132】
共通ビームナンバリング工程（Ｓ１４７）として、共通ビームナンバリング処理部８７は、当該エレメント画像と共に隣接した２×２の配列を構成する、コーナービームの存在が不明だったエレメント画像を含む、画像内の各ビームにビーム番号が付与された３つのエレメント画像を用いて、共通する共通ビームにビーム番号を付与する。具体的には、かかる３つのエレメント画像のうち、座標系が当該エレメント画像の座標系に変換されたエレメント画像内のナンバリングされたビームアレイを当該エレメント画像のビームアレイに投影する。そして、共通する共通ビームに同じビーム番号を付与する、或いは最も近いビームと同じビーム番号を付与する。
【0133】
非共通ナンバリング工程（Ｓ１４９）の内容は上述した通りである。
【0134】
ナンバリング処理（２）とナンバリング処理（３）については、隣接画像関係テーブルを用いた手法よりも、実施の形態１の変形例で説明した手法の方が、精度が高い。よって、実施の形態１の変形例で説明した手法を用いることができる場合には、優先して実施の形態１の変形例で説明した手法を実施すると好適である。隣接した２×２の配列を構成する３つの周囲のナンバリングが終わったエレメント画像が存在せずに、実施の形態１の変形例で説明した手法を用いることが困難な場合に、隣接画像関係テーブルを用いた手法を実施するようにしても好適である。
【0135】
以上のようにして、各エレメント画像のビームアレイの座標とナンバリングができる。
【0136】
全体位置関係特定工程（Ｓ１５０）として、全体位置関係特定部９０は、座標とビーム番号とが得られたコーナービームが存在するエレメント画像（例えば、検出エレメントＰ１５等のエレメント画像）とコーナービームの存在が不明だったエレメント画像（例えば、中央部の検出エレメントＰ３３等のエレメント画像）を用いて、マルチ２次電子ビーム３００と複数の検出エレメントとの全体位置関係を算出する。具体的には、以下のように動作する。
【0137】
図２４は、実施の形態１における全体位置関係の一例を示す図である。ナンバリングされた共通するビームの位置を合わせるように、各検出エレメントＰｉｊの位置を合成する。２次座標系は、マルチ２次電子ビーム３００の中心位置を中心とする座標系である。よって、２次座標系においてマルチ２次電子ビーム３００の各２次電子ビームの座標は特定できる。よって、２次座標系における検出エレメントの座標は、各ビームとの位置関係がわかっていれば特定できる。これにより、図２４に示すように、５×５個の検出エレメントの全体の位置に対する５×５本のマルチ２次電子ビーム３００全体の位置を特定できる。
【0138】
位置合わせ工程（Ｓ１５２）として、まず、位置合わせパラメータ算出部９４は、位置合わせ用のパラメータを算出する。ここで、マルチ２次電子ビーム３００と複数の検出エレメントとの位置合わせには、回転量θと、シフト量Ｒとが必要となる。２次座標系は、マルチ２次電子ビーム３００の中心位置を中心（原点）とする座標系としているので、マルチ検出器２２２の回転中心座標（ｒｘ，ｒｙ）を２次座標系の原点（０，０）にシフトする量、或いはその逆方向の量が位置合わせ用のシフト量Ｒとなる。よって、パラメータとして、回転量θと回転中心座標（ｒｘ，ｒｙ）を求める。パラメータは、全体位置関係を用いて算出する。具体的には以下のように動作する。
【0139】
位置合わせ後の検出エレメントＰｉｊの座標（Ｘｉｊ，Ｙｉｊ）は、位置合わせ前の検出エレメントＰｉｊの座標（ｘｉｊ，ｙｉｊ）と、マルチ検出器２２２の回転中心座標（ｒｘ，ｒｙ）と、回転角度θと、を用いて、次の式（５）で定義できる。
【0140】
【数5】
【0141】
なお、座標（Ｘｉｊ，Ｙｉｊ）は、回転中心座標（ｒｘ，ｒｙ）と、回転角度θとが実際と一致するときに、位置合わせ後に実際に測定した検出エレメントＰｉｊの座標（Ｘ０ｉｊ，Ｙ０ｉｊ）に一致するはずである。或いは、位置合わせ後の検出エレメントＰｉｊの座標（Ｘｉｊ，Ｙｉｊ）は、対応する２次電子ビームの座標（Ｘ０ｉｊ，Ｙ０ｉｊ）に一致するはずである。よって、位置合わせ後の検出エレメントＰｉｊの座標（Ｘ０ｉｊ，Ｙ０ｉｊ）或いは２次電子ビームの座標（Ｘ０ｉｊ，Ｙ０ｉｊ）を用いて、以下の式（６）に示す差分二乗和を算出する。
【0142】
【数6】
【0143】
実施の形態１では、全体位置関係を用いて、ビームｂｉｊと検出エレメントＰｉｊの各組について、式（５）及び式（６）を計算する。５×５個の検出エレメントであれば、２５点を使って式（１）を計算すると好適である。そして、式（６）で得られた各組のＳｉｊの合計ΣＳｉｊが最小となるように、回転中心座標（ｒｘ，ｒｙ）と、回転角度θと、を算出することにより最適化する。最適化問題のアルゴリズムを使って最適化すると良い。例えば、最急降下法が簡便である。
【0144】
位置合わせ部９６は、全体位置関係に基づいて、複数の検出エレメントＰｉｊとマルチ２次電子ビーム３００とを位置合わせするように、マルチ検出器２２２をマルチ２次電子ビーム３００に対して相対的に移動させる。
【0145】
具体的には、検出器ステージ制御回路１３０は、駆動機構１３２を制御して、回転ステージ２２７を回転量θだけ回転させる。これにより、回転ステージ２２７は、マルチ検出器２２２を回転量θだけ回転させる。また、検出器ステージ制御回路１３０は、駆動機構１３２を制御して、ｘ，ｙステージ２２８（移動機構）を座標（ｒｘ，ｒｙ）から原点（０，０）までの距離だけ移動させる。これにより、ｘ，ｙステージ２２８は、マルチ検出器２２２をマルチ２次電子ビーム３００に対して相対的に移動させる。具体的には、マルチ検出器２２２を（－ｒｘ，－ｒｙ）だけ平行移動させる。例えば、マルチ検出器２２２を機械的に移動させる。
【0146】
上述した例では、マルチ検出器２２２を移動させてマルチ２次電子ビーム３００に位置合わせする例を説明したが、これに限るものではない。マルチ２次電子ビーム３００を移動させてマルチ検出器２２２に位置合わせしても構わない。かかる場合、例えば、図示しないアライメントコイルによりマルチ２次電子ビーム３００をシフト量Ｒだけ平行移動しても良い。そして、電磁レンズ２２４により、マルチ２次電子ビーム３００を回転量θだけ回転させても良い。
【0147】
以上により、マルチ２次電子ビーム３００とマルチ検出器２２２の複数の検出エレメントとの位置合わせができる。
【0148】
検査処理工程（Ｓ１６０）として、位置合わせが行われた検査装置１００を用いて、基板１０１を検査する。
【0149】
図２５は、実施の形態１における半導体基板に形成される複数のチップ領域の一例を示す図である。図２５において、基板１０１が半導体基板（ウェハ）である場合、半導体基板（ウェハ）の検査領域３３０には、複数のチップ（ウェハダイ）３３２が２次元のアレイ状に形成されている。各チップ３３２には、露光用マスク基板に形成された１チップ分のマスクパターンが図示しない露光装置（ステッパ）によって例えば１／４に縮小されて転写されている。１チップ分のマスクパターンは、一般に、複数の図形パターンにより構成される。
【0150】
図２６は、実施の形態１における検査処理を説明するための図である。図２６に示すように、各チップ３３２の領域は、例えばｙ方向に向かって所定の幅で複数のストライプ領域３２に分割される。画像取得機構１５０によるスキャン動作は、例えば、ストライプ領域３２毎に実施される。例えば、－ｘ方向にステージ１０５を移動させながら、相対的にｘ方向にストライプ領域３２のスキャン動作を進めていく。各ストライプ領域３２は、長手方向に向かって複数の矩形領域３３に分割される。対象となる矩形領域３３へのビームの移動は、偏向器２０８，２０９によるマルチ１次電子ビーム２０全体での一括偏向によって行われる。
【0151】
図２６の例では、例えば、５×５列のマルチ１次電子ビーム２０の場合を示している。１回のマルチ１次電子ビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４は、（基板１０１面上におけるマルチ１次電子ビーム２０のｘ方向のビーム間ピッチにｘ方向のビーム数を乗じたｘ方向サイズ）×（基板１０１面上におけるマルチ１次電子ビーム２０のｙ方向のビーム間ピッチにｙ方向のビーム数を乗じたｙ方向サイズ）で定義される。照射領域３４が、マルチ１次電子ビーム２０の視野となる。そして、マルチ１次電子ビーム２０を構成する各１次電子ビーム８は、自身のビームが位置するｘ方向のビーム間ピッチとｙ方向のビーム間ピッチとで囲まれるサブ照射領域２９内に照射され、当該サブ照射領域２９内を走査（スキャン動作）する。各１次電子ビーム８は、互いに異なるいずれかのサブ照射領域２９を担当することになる。そして、各ショット時に、各１次電子ビーム１０は、担当サブ照射領域２９内の同じ位置を照射することになる。サブ照射領域２９内の１次電子ビーム１０の移動は、偏向器２０８，２０９によるマルチ１次電子ビーム２０全体での一括偏向によって行われる。かかる動作を繰り返し、１つの１次電子ビーム１０で１つのサブ照射領域２９内を順に照射していく。
【0152】
各ストライプ領域３２の幅は、照射領域３４のｙ方向サイズと同様、或いはスキャンマージン分狭くしたサイズに設定すると好適である。図２２の例では、照射領域３４が矩形領域３３と同じサイズの場合を示している。但し、これに限るものではない。照射領域３４が矩形領域３３よりも小さくても良い。或いは大きくても構わない。そして、マルチ１次電子ビーム２０を構成する各１次電子ビーム１０は、自身のビームが位置するサブ照射領域２９内に照射され、当該サブ照射領域２９内を走査（スキャン動作）する。そして、１つのサブ照射領域２９のスキャンが終了したら、偏向器２０８，２０９によるマルチ１次電子ビーム２０全体での一括偏向によって照射位置が同じストライプ領域３２内の隣接する矩形領域３３へと移動する。かかる動作を繰り返し、ストライプ領域３２内を順に照射していく。１つのストライプ領域３２のスキャンが終了したら、ステージ１０５の移動或いは／及び偏向器２０８，２０９によるマルチ１次電子ビーム２０全体での一括偏向によって照射領域３４が次のストライプ領域３２へと移動する。以上のように各１次電子ビーム１０の照射によってサブ照射領域２９毎のスキャン動作および２次電子画像の取得が行われる。これらのサブ照射領域２９毎の２次電子画像を組み合わせることで、矩形領域３３の２次電子画像、ストライプ領域３２の２次電子画像、或いはチップ３３２の２次電子画像が構成される。また、実際に画像比較を行う場合には、各矩形領域３３内のサブ照射領域２９をさらに複数のフレーム領域３０に分割して、フレーム領域３０毎のフレーム画像３１について比較することになる。図２６の例では、１つの１次電子ビーム８によってスキャンされるサブ照射領域２９を例えばｘ，ｙ方向にそれぞれ２分割することによって形成される４つのフレーム領域３０に分割する場合を示している。
【0153】
ここで、ステージ１０５が連続移動しながらマルチ１次電子ビーム２０を基板１０１に照射する場合、マルチ１次電子ビーム２０の照射位置がステージ１０５の移動に追従するように偏向器２０８，２０９によって一括偏向によるトラッキング動作が行われる。そのため、マルチ２次電子ビーム３００の放出位置がマルチ１次電子ビーム２０の軌道中心軸に対して刻々と変化する。同様に、サブ照射領域２９内をスキャンする場合に、各２次電子ビームの放出位置は、サブ照射領域２９内で刻々と変化する。このように放出位置が変化した各２次電子ビームをマルチ検出器２２２の対応する検出領域内に照射させるように、偏向器２２６は、マルチ２次電子ビーム３００を一括偏向する。
【0154】
以上のように、画像取得機構１５０は、ストライプ領域３２毎に、スキャン動作をすすめていく。検査に用いる画像（２次電子画像）は、ステージ１０５上の被検査基板１０１をマルチ１次電子ビーム２０で照射し、マルチ１次電子ビーム２０の照射によって基板１０１から放出されるマルチ２次電子ビーム３００をマルチ検出器２２２が検出することによって取得される。検出されるマルチ２次電子ビーム３００には、反射電子が含まれていても構わない。或いは、反射電子は、２次電子光学系１５２を移動中に分離され、マルチ検出器２２２まで到達しない場合であっても構わない。マルチ検出器２２２によって検出された各サブ照射領域２９内の画素毎の２次電子の検出データ（測定画像データ：２次電子画像データ：被検査画像データ）は、測定順に検出回路１０６に出力される。検出回路１０６内では、図示しないＡ／Ｄ変換器によって、アナログの検出データがデジタルデータに変換され、チップパターンメモリ１２３に格納される。そして、得られた測定画像データは、位置回路１０７からの各位置を示す情報と共に、比較回路１０８に転送される。
【0155】
図２７は、実施の形態１における比較回路内の構成の一例を示す構成図である。図２７において、比較回路１０８内には、磁気ディスク装置等の記憶装置５０，５２，５６、フレーム画像作成部５４、位置合わせ部５７、及び比較部５８が配置される。フレーム画像作成部５４、位置合わせ部５７、及び比較部５８といった各「～部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「～部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。フレーム画像作成部５４、位置合わせ部５７、及び比較部５８内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度図示しないメモリ、或いはメモリ１１８に記憶される。
【0156】
比較回路１０８内に転送された測定画像データ（ビーム画像）は、記憶装置５０に格納される。
【0157】
そして、フレーム画像作成部５４は、各１次電子ビーム１０のスキャン動作によって取得されたサブ照射領域２９の画像データをさらに分割した複数のフレーム領域３０のフレーム領域３０毎のフレーム画像３１を作成する。そして、フレーム領域３０を被検査画像の単位領域として使用する。なお、各フレーム領域３０は、画像の抜けが無いように、互いにマージン領域が重なり合うように構成されると好適である。作成されたフレーム画像３１は、記憶装置５６に格納される。
【0158】
一方、参照画像作成回路１１２は、基板１０１に形成された複数の図形パターンの元になる設計データに基づいて、フレーム領域３０毎に、フレーム画像３１に対応する参照画像を作成する。具体的には、以下のように動作する。まず、記憶装置１０９から制御計算機１１０を通して設計パターンデータを読み出し、この読み出された設計パターンデータに定義された各図形パターンを２値ないしは多値のイメージデータに変換する。
【0159】
上述したように、設計パターンデータに定義される図形は、例えば長方形や三角形を基本図形としたもので、例えば、図形の基準位置における座標（ｘ、ｙ）、辺の長さ、長方形や三角形等の図形種を区別する識別子となる図形コードといった情報で各パターン図形の形、大きさ、位置等を定義した図形データが格納されている。
【0160】
かかる図形データとなる設計パターンデータが参照画像作成回路１１２に入力されると図形ごとのデータにまで展開し、その図形データの図形形状を示す図形コード、図形寸法などを解釈する。そして、所定の量子化寸法のグリッドを単位とするマス目内に配置されるパターンとして２値ないしは多値の設計パターン画像データに展開し、出力する。言い換えれば、設計データを読み込み、検査領域を所定の寸法を単位とするマス目として仮想分割してできたマス目毎に設計パターンにおける図形が占める占有率を演算し、ｎビットの占有率データを出力する。例えば、１つのマス目を１画素として設定すると好適である。そして、１画素に１／２８（＝１／２５６）の分解能を持たせるとすると、画素内に配置されている図形の領域分だけ１／２５６の小領域を割り付けて画素内の占有率を演算する。そして、８ビットの占有率データとなる。かかるマス目（検査画素）は、測定データの画素に合わせればよい。
【0161】
次に、参照画像作成回路１１２は、図形のイメージデータである設計パターンの設計画像データに、所定のフィルタ関数を使ってフィルタ処理を施す。これにより、画像強度（濃淡値）がデジタル値の設計側のイメージデータである設計画像データをマルチ１次電子ビーム２０の照射によって得られる像生成特性に合わせることができる。作成された参照画像の画素毎の画像データは比較回路１０８に出力される。比較回路１０８内に転送された参照画像データは、記憶装置５２に格納される。
【0162】
次に、位置合わせ部５７は、被検査画像となるフレーム画像３１と、当該フレーム画像３１に対応する参照画像とを読み出し、画素より小さいサブ画素単位で、両画像を位置合わせする。例えば、最小２乗法で位置合わせを行えばよい。
【0163】
そして、比較部５８は、ステージ１０５上に載置される基板１０１の２次電子画像を所定の画像と比較する。具体的には、比較部５８は、フレーム画像３１と参照画像とを画素毎に比較する。比較部５８は、所定の判定条件に従って画素毎に両者を比較し、例えば形状欠陥といった欠陥の有無を判定する。例えば、画素毎の階調値差が判定閾値Ｔｈよりも大きければ欠陥と判定する。そして、比較結果が出力される。比較結果は、記憶装置１０９、若しくはメモリ１１８に出力される、或いはプリンタ１１９より出力されればよい。
【0164】
なお、上述した例では、ダイ－データベース検査について説明したが、これに限るものではない。ダイ－ダイ検査を行う場合であっても良い。ダイ－ダイ検査を行う場合、対象となるフレーム画像３１（ダイ１）と、当該フレーム画像３１と同じパターンが形成されたフレーム画像３１（ダイ２）（参照画像の他の一例）との間で、上述した位置合わせと比較処理を行えばよい。
【0165】
以上のように、実施の形態１によれば、コーナービームが写っている画像の情報の他にコーナービームが写っていない画像の情報も利用して、マルチ２次電子ビームと複数の検出エレメントとの全体の位置合わせができる。なお、上述した例では、すべての画像の情報を利用する場合を説明したが、これに限るものではない。コーナービームが写っていない複数の画像のうち、一部の画像の情報を利用する場合であっても構わない。
【0166】
以上の説明において、一連の「～回路」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「～回路」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。プロセッサ等を実行させるプログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の記録媒体に記録されればよい。例えば、位置回路１０７、比較回路１０８、参照画像作成回路１１２、ステージ制御回路１１４、レンズ制御回路１２４、ブランキング制御回路１２６、偏向制御回路１２８、検出器ステージ制御回路１３０、Ｅ×Ｂ制御回路１３３、位置合わせ回路１３４、及び偏向調整回路１３７は、上述した少なくとも１つの処理回路で構成されても良い。例えば、これらの回路内での処理を制御計算機１１０で実施しても良い。
【0167】
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。図１の例では、１つの照射源となる電子銃２０１から照射された１本のビームから成形アパーチャアレイ基板２０３によりマルチ１次電子ビーム２０を形成する場合を示しているが、これに限るものではない。複数の照射源からそれぞれ１次電子ビームを照射することによってマルチ１次電子ビーム２０を形成する態様であっても構わない。
【0168】
また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。
【0169】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのマルチ２次電子ビームの位置合わせ方法は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【0170】
８ １次電子ビーム
２０ マルチ１次電子ビーム
２２ 穴
２９ サブ照射領域
３０ フレーム領域
３１ フレーム画像
３２ ストライプ領域
３３ 矩形領域
３４ 照射領域
５０，５２，５６ 記憶装置
５４ フレーム画像作成部
５７ 位置合わせ部
５８ 比較部
６３ ビーム座標取得部
６４ コーナービーム判定部
６５，６６，６７，６８ 判定部
７０ コーナービーム有画像ナンバリング処理部
７２ コーナービームナンバリング処理部
７４ 隣接ビームナンバリング処理部
７６ 残ビームナンバリング処理部
８０ コーナービーム不明画像ナンバリング処理部
８２ 角度算出部
８３ 周囲ナンバリング判定部
８４ パラメータ取得部
８５ 合成座標系変換部
８６ 推定座標系変換部
８８ 共通ビームナンバリング処理部
８９ 非共通ビームナンバリング処理部
９０ 全体位置関係特定部
９４ 位置合わせパラメータ算出部
９６ 位置合わせ部
１００ 検査装置
１０１ 基板
１０２ 電子ビームカラム
１０３ 検査室
１０５ ステージ
１０６ 検出回路
１０７ 位置回路
１０８ 比較回路
１０９ 記憶装置
１１０ 制御計算機
１１１ マーク部材
１１２ 参照画像作成回路
１１４ ステージ制御回路
１１７ モニタ
１１８ メモリ
１１９ プリンタ
１２０ バス
１２２ レーザ測長システム
１２３ チップパターンメモリ
１２４ レンズ制御回路
１２６ ブランキング制御回路
１２８ 偏向制御回路
１３０ 検出器ステージ制御回路
１３２ 駆動機構
１３３ Ｅ×Ｂ制御回路
１３４ 位置合わせ回路
１４２ 駆動機構
１４４，１４６，１４９ ＤＡＣアンプ
１４８ 電源
１５０ 画像取得機構
１５１ １次電子光学系
１５２ ２次電子光学系
１６０ 制御系回路
２０１ 電子銃
２０２ 電磁レンズ
２０３ 成形アパーチャアレイ基板
２０５，２０６，２０７，２２４ 電磁レンズ
２０８ 偏向器
２０９ 偏向器
２１２ 一括ブランキング偏向器
２１３ 制限アパーチャ基板
２１４ Ｅ×Ｂ分離器
２１６ ミラー
２１８ 偏向器
２２２ マルチ検出器
２２４ 電磁レンズ
２２５ 検出器アパーチャアレイ基板
２２６ 偏向器
２２７ 回転ステージ
２２８ ｘ，ｙステージ
２２９ 検出器ステージ
３００ マルチ２次電子ビーム
３３０ 検査領域
３３２ チップ
２０ マルチ１次電子ビーム
２２ 穴
２９ サブ照射領域
３０ フレーム領域
３１ フレーム画像
３２ ストライプ領域
３３ 矩形領域
３４ 照射領域
５０，５２，５６ 記憶装置
５４ フレーム画像作成部
５７ 位置合わせ部
５８ 比較部
６３ ビーム座標取得部
６４ コーナービーム判定部
６５，６６，６７，６８ 判定部
７０ コーナービーム有画像ナンバリング処理部
７２ コーナービームナンバリング処理部
７４ 隣接ビームナンバリング処理部
７６ 残ビームナンバリング処理部
８０ コーナービーム不明画像ナンバリング処理部
８２ 角度算出部
８３ 周囲ナンバリング判定部
８４ パラメータ取得部
８５ 合成座標系変換部
８６ 推定座標系変換部
８８ 共通ビームナンバリング処理部
８９ 非共通ビームナンバリング処理部
９０ 全体位置関係特定部
９４ 位置合わせパラメータ算出部
９６ 位置合わせ部
１００ 検査装置
１０１ 基板
１０２ 電子ビームカラム
１０３ 検査室
１０５ ステージ
１０６ 検出回路
１０７ 位置回路
１０８ 比較回路
１０９ 記憶装置
１１０ 制御計算機
１１１ マーク部材
１１２ 参照画像作成回路
１１４ ステージ制御回路
１１７ モニタ
１１８ メモリ
１１９ プリンタ
１２０ バス
１２２ レーザ測長システム
１２３ チップパターンメモリ
１２４ レンズ制御回路
１２６ ブランキング制御回路
１２８ 偏向制御回路
１３０ 検出器ステージ制御回路
１３２ 駆動機構
１３３ Ｅ×Ｂ制御回路
１３４ 位置合わせ回路
１４２ 駆動機構
１４４，１４６，１４９ ＤＡＣアンプ
１４８ 電源
１５０ 画像取得機構
１５１ １次電子光学系
１５２ ２次電子光学系
１６０ 制御系回路
２０１ 電子銃
２０２ 電磁レンズ
２０３ 成形アパーチャアレイ基板
２０５，２０６，２０７，２２４ 電磁レンズ
２０８ 偏向器
２０９ 偏向器
２１２ 一括ブランキング偏向器
２１３ 制限アパーチャ基板
２１４ Ｅ×Ｂ分離器
２１６ ミラー
２１８ 偏向器
２２２ マルチ検出器
２２４ 電磁レンズ
２２５ 検出器アパーチャアレイ基板
２２６ 偏向器
２２７ 回転ステージ
２２８ ｘ，ｙステージ
２２９ 検出器ステージ
３００ マルチ２次電子ビーム
３３０ 検査領域
３３２ チップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】