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(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】P2024094753
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】プロセッサシステム、補正方法、および補正プログラム
(51)【国際特許分類】
H01J 37/244 20060101AFI20240703BHJP
H01J 37/22 20060101ALI20240703BHJP
【ＦＩ】
H01J37/244
H01J37/22 502H
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022211504
(22)【出願日】2022-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】501387839
【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大崎 真由香
(72)【発明者】
【氏名】坪谷 春輝
(72)【発明者】
【氏名】川野 源
【テーマコード（参考）】
5C101
【Ｆターム（参考）】
5C101AA03
5C101EE03
5C101EE19
5C101EE48
5C101FF02
5C101GG04
5C101GG05
5C101GG10
5C101GG32
5C101GG34
5C101GG36
5C101GG49
5C101HH03
5C101HH04
5C101HH13
5C101HH25
5C101HH28
5C101HH63
5C101HH66
5C101HH68
5C101JJ06
5C101JJ09
5C101KK01
5C101KK15
5C101KK19
(57)【要約】
【課題】マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置に関するクロストークの影響を低減できる技術を提供する。
【解決手段】マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００は、複数のビームを試料９面上の複数の領域に照射する照射系１０４と、試料９面からの放出電子を検出する検出系１２５（補正用検出器１３２、撮像用検出器１３１）と、マルチ検出器１２３の第１検出器の第１信号に基づいて第１領域内の第１画素の第１輝度を生成し、第２検出器の第２信号に基づいて前記第２領域内の第２画素の第２輝度を生成するコントローラ１０２とを備える。荷電粒子顕微鏡装置１００と通信可能なプロセッサシステム１０３のプロセッサは、荷電粒子顕微鏡装置１００から取得した第１輝度と補正用検出器１３２の出力とに基づいて、第１信号に対する第２放出電子からの第１クロストーク量を特定し、第１クロストーク量に基づいて第１輝度を補正する。
【選択図】図１
【解決手段】マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００は、複数のビームを試料９面上の複数の領域に照射する照射系１０４と、試料９面からの放出電子を検出する検出系１２５（補正用検出器１３２、撮像用検出器１３１）と、マルチ検出器１２３の第１検出器の第１信号に基づいて第１領域内の第１画素の第１輝度を生成し、第２検出器の第２信号に基づいて前記第２領域内の第２画素の第２輝度を生成するコントローラ１０２とを備える。荷電粒子顕微鏡装置１００と通信可能なプロセッサシステム１０３のプロセッサは、荷電粒子顕微鏡装置１００から取得した第１輝度と補正用検出器１３２の出力とに基づいて、第１信号に対する第２放出電子からの第１クロストーク量を特定し、第１クロストーク量に基づいて第１輝度を補正する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
荷電粒子顕微鏡装置と通信可能なプロセッサシステムであって、
前記荷電粒子顕微鏡装置は、
少なくとも１以上の荷電粒子源を有し、当該荷電粒子源を用いて生成された第１荷電粒子ビームを試料面上の第１領域に照射しつつ、当該荷電粒子源を用いて生成された第２荷電粒子ビームを前記試料面上の第２領域に照射する、荷電粒子ビーム照射系と、
以下を含む検出系と：
前記第１領域から放出される第１放出電子と前記第２領域から放出される第２放出電子とを検出する、補正用検出器と、
前記第１放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第１信号を出力する第１検出器と、
前記第２放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第２信号を出力する第２検出器と、
前記第１信号に基づいて、前記第１領域内の第１位置に対応する第１画素の第１輝度を生成し、かつ、前記第２信号に基づいて、前記第２領域内の第２位置に対応する第２画素の第２輝度を生成する、コントローラと、
を備え、
前記プロセッサシステムは、１以上のメモリ資源と、１以上のプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、
（Ａ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した、前記第１輝度と、前記補正用検出器の出力と、を前記メモリ資源に格納し、
（Ｂ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第２放出電子からの第１クロストーク量を特定し、
（Ｃ）前記第１クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正する、
プロセッサシステム。
前記荷電粒子顕微鏡装置は、
少なくとも１以上の荷電粒子源を有し、当該荷電粒子源を用いて生成された第１荷電粒子ビームを試料面上の第１領域に照射しつつ、当該荷電粒子源を用いて生成された第２荷電粒子ビームを前記試料面上の第２領域に照射する、荷電粒子ビーム照射系と、
以下を含む検出系と：
前記第１領域から放出される第１放出電子と前記第２領域から放出される第２放出電子とを検出する、補正用検出器と、
前記第１放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第１信号を出力する第１検出器と、
前記第２放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第２信号を出力する第２検出器と、
前記第１信号に基づいて、前記第１領域内の第１位置に対応する第１画素の第１輝度を生成し、かつ、前記第２信号に基づいて、前記第２領域内の第２位置に対応する第２画素の第２輝度を生成する、コントローラと、
を備え、
前記プロセッサシステムは、１以上のメモリ資源と、１以上のプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、
（Ａ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した、前記第１輝度と、前記補正用検出器の出力と、を前記メモリ資源に格納し、
（Ｂ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第２放出電子からの第１クロストーク量を特定し、
（Ｃ）前記第１クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正する、
プロセッサシステム。
【請求項2】
請求項１記載のプロセッサシステムにおいて、
前記コントローラは、前記第１画素の前記第１輝度の生成として、前記第１画素を含む第１画像を生成し、前記第２画素の前記第２輝度の生成として、前記第２画素を含む第２画像を生成する、
プロセッサシステム。
前記コントローラは、前記第１画素の前記第１輝度の生成として、前記第１画素を含む第１画像を生成し、前記第２画素の前記第２輝度の生成として、前記第２画素を含む第２画像を生成する、
プロセッサシステム。
【請求項3】
請求項１記載のプロセッサシステムにおいて、
前記補正用検出器は、
前記第１放出電子との衝突位置および前記第２放出電子との衝突位置が発光する発光素子と、
前記発光素子を撮像する撮像素子と、
を含み、
前記補正用検出器の出力は、前記撮像素子を用いて撮像された補正用撮像画像を含み、
前記第１検出器は、前記第１放出電子の検出のために、前記発光素子の第１検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記第２検出器は、前記第２放出電子の検出のために、前記発光素子の第２検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記（Ｂ）の前記第１クロストーク量の特定は、前記補正用撮像画像に基づいて、前記第１検出範囲に含まれる前記第２放出電子の量を特定することを含む、
プロセッサシステム。
前記補正用検出器は、
前記第１放出電子との衝突位置および前記第２放出電子との衝突位置が発光する発光素子と、
前記発光素子を撮像する撮像素子と、
を含み、
前記補正用検出器の出力は、前記撮像素子を用いて撮像された補正用撮像画像を含み、
前記第１検出器は、前記第１放出電子の検出のために、前記発光素子の第１検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記第２検出器は、前記第２放出電子の検出のために、前記発光素子の第２検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記（Ｂ）の前記第１クロストーク量の特定は、前記補正用撮像画像に基づいて、前記第１検出範囲に含まれる前記第２放出電子の量を特定することを含む、
プロセッサシステム。
【請求項4】
請求項３記載のプロセッサシステムにおいて、
前記荷電粒子ビーム照射系は、さらに、第３荷電粒子ビームを前記試料面上の第３領域に照射し、
前記検出系は、前記第３領域から放出される第３放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第３信号を出力する第３検出器を、さらに含み、
前記第３検出器は、前記第３放出電子の検出のために、前記発光素子の第３検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記プロセッサは、
（Ｄ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第３放出電子からの第２クロストーク量を特定し、
（Ｅ）前記第２クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正し、
前記（Ｄ）の前記第２クロストーク量の特定は、前記補正用撮像画像に基づいて、前記第１検出範囲に含まれる前記第３放出電子の量を特定することを含む、
プロセッサシステム。
前記荷電粒子ビーム照射系は、さらに、第３荷電粒子ビームを前記試料面上の第３領域に照射し、
前記検出系は、前記第３領域から放出される第３放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第３信号を出力する第３検出器を、さらに含み、
前記第３検出器は、前記第３放出電子の検出のために、前記発光素子の第３検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記プロセッサは、
（Ｄ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第３放出電子からの第２クロストーク量を特定し、
（Ｅ）前記第２クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正し、
前記（Ｄ）の前記第２クロストーク量の特定は、前記補正用撮像画像に基づいて、前記第１検出範囲に含まれる前記第３放出電子の量を特定することを含む、
プロセッサシステム。
【請求項5】
請求項４記載のプロセッサシステムにおいて、
前記補正用撮像画像は、
前記発光素子の前記第１検出範囲に対応する第１画像領域と、
前記発光素子の前記第２検出範囲に対応する第２画像領域と、
前記発光素子の前記第３検出範囲に対応する第３画像領域と、
を有し、
前記プロセッサは、
前記（Ｂ）として、前記第２画像領域から前記第１画像領域内に延びる第１発光領域がある場合には、前記第１クロストーク量を、０より多い値に特定し、
前記（Ｄ）として、前記第３画像領域から前記第１画像領域内に延びる第２発光領域がある場合には、前記第２クロストーク量を、０より多い値に特定する、
プロセッサシステム。
前記補正用撮像画像は、
前記発光素子の前記第１検出範囲に対応する第１画像領域と、
前記発光素子の前記第２検出範囲に対応する第２画像領域と、
前記発光素子の前記第３検出範囲に対応する第３画像領域と、
を有し、
前記プロセッサは、
前記（Ｂ）として、前記第２画像領域から前記第１画像領域内に延びる第１発光領域がある場合には、前記第１クロストーク量を、０より多い値に特定し、
前記（Ｄ）として、前記第３画像領域から前記第１画像領域内に延びる第２発光領域がある場合には、前記第２クロストーク量を、０より多い値に特定する、
プロセッサシステム。
【請求項6】
請求項５記載のプロセッサシステムにおいて、
前記プロセッサは、
（Ｆ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した前記第２輝度を前記メモリ資源に格納し、
（Ｇ）少なくとも前記第１クロストーク量に基づいて、前記第２輝度を補正する、
プロセッサシステム。
前記プロセッサは、
（Ｆ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した前記第２輝度を前記メモリ資源に格納し、
（Ｇ）少なくとも前記第１クロストーク量に基づいて、前記第２輝度を補正する、
プロセッサシステム。
【請求項7】
請求項３記載のプロセッサシステムにおいて、
前記コントローラは、前記第１画素の前記第１輝度の生成として、前記第１画素を含む第１画像を生成し、前記第２画素の前記第２輝度の生成として、前記第２画素を含む第２画像を生成し、
前記補正用検出器の前記撮像素子による前記補正用撮像画像の撮像の期間は、前記第１検出器による前記第１画像に対応する前記第１信号の期間、または、前記第１画素に対応する前記第１信号の検出の期間、に合わせた期間である、
プロセッサシステム。
前記コントローラは、前記第１画素の前記第１輝度の生成として、前記第１画素を含む第１画像を生成し、前記第２画素の前記第２輝度の生成として、前記第２画素を含む第２画像を生成し、
前記補正用検出器の前記撮像素子による前記補正用撮像画像の撮像の期間は、前記第１検出器による前記第１画像に対応する前記第１信号の期間、または、前記第１画素に対応する前記第１信号の検出の期間、に合わせた期間である、
プロセッサシステム。
【請求項8】
荷電粒子顕微鏡装置と通信可能なプロセッサシステムにおける補正方法であって、
前記荷電粒子顕微鏡装置は、
少なくとも１以上の荷電粒子源を有し、当該荷電粒子源を用いて生成された第１荷電粒子ビームを試料面上の第１領域に照射しつつ、当該荷電粒子源を用いて生成された第２荷電粒子ビームを前記試料面上の第２領域に照射する、荷電粒子ビーム照射系と、
以下を含む検出系と：
前記第１領域から放出される第１放出電子と前記第２領域から放出される第２放出電子とを検出する、補正用検出器と、
前記第１放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第１信号を出力する第１検出器と、
前記第２放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第２信号を出力する第２検出器と、
前記第１信号に基づいて、前記第１領域内の第１位置に対応する第１画素の第１輝度を生成し、かつ、前記第２信号に基づいて、前記第２領域内の第２位置に対応する第２画素の第２輝度を生成する、コントローラと、
を有し、
前記プロセッサシステムは、１以上のメモリ資源と、１以上のプロセッサとを有し、
前記プロセッサによって実行される補正方法は、
（Ａ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した、前記第１輝度と、前記補正用検出器の出力と、を前記メモリ資源に格納し、
（Ｂ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第２放出電子からの第１クロストーク量を特定し、
（Ｃ）前記第１クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正する、
補正方法。
前記荷電粒子顕微鏡装置は、
少なくとも１以上の荷電粒子源を有し、当該荷電粒子源を用いて生成された第１荷電粒子ビームを試料面上の第１領域に照射しつつ、当該荷電粒子源を用いて生成された第２荷電粒子ビームを前記試料面上の第２領域に照射する、荷電粒子ビーム照射系と、
以下を含む検出系と：
前記第１領域から放出される第１放出電子と前記第２領域から放出される第２放出電子とを検出する、補正用検出器と、
前記第１放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第１信号を出力する第１検出器と、
前記第２放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第２信号を出力する第２検出器と、
前記第１信号に基づいて、前記第１領域内の第１位置に対応する第１画素の第１輝度を生成し、かつ、前記第２信号に基づいて、前記第２領域内の第２位置に対応する第２画素の第２輝度を生成する、コントローラと、
を有し、
前記プロセッサシステムは、１以上のメモリ資源と、１以上のプロセッサとを有し、
前記プロセッサによって実行される補正方法は、
（Ａ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した、前記第１輝度と、前記補正用検出器の出力と、を前記メモリ資源に格納し、
（Ｂ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第２放出電子からの第１クロストーク量を特定し、
（Ｃ）前記第１クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正する、
補正方法。
【請求項9】
請求項８記載の補正方法において、
前記コントローラは、前記第１画素の前記第１輝度の生成として、前記第１画素を含む第１画像を生成し、前記第２画素の前記第２輝度の生成として、前記第２画素を含む第２画像を生成する、
補正方法。
前記コントローラは、前記第１画素の前記第１輝度の生成として、前記第１画素を含む第１画像を生成し、前記第２画素の前記第２輝度の生成として、前記第２画素を含む第２画像を生成する、
補正方法。
【請求項10】
請求項８記載の補正方法において、
前記補正用検出器は、
前記第１放出電子との衝突位置および前記第２放出電子との衝突位置が発光する発光素子と、
前記発光素子を撮像する撮像素子と、
を含み、
前記補正用検出器の出力は、前記撮像素子を用いて撮像された補正用撮像画像を含み、
前記第１検出器は、前記第１放出電子の検出のために、前記発光素子の第１検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記第２検出器は、前記第２放出電子の検出のために、前記発光素子の第２検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記（Ｂ）の前記第１クロストーク量の特定は、前記補正用撮像画像に基づいて、前記第１検出範囲に含まれる前記第２放出電子の量を特定することを含む、
補正方法。
前記補正用検出器は、
前記第１放出電子との衝突位置および前記第２放出電子との衝突位置が発光する発光素子と、
前記発光素子を撮像する撮像素子と、
を含み、
前記補正用検出器の出力は、前記撮像素子を用いて撮像された補正用撮像画像を含み、
前記第１検出器は、前記第１放出電子の検出のために、前記発光素子の第１検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記第２検出器は、前記第２放出電子の検出のために、前記発光素子の第２検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記（Ｂ）の前記第１クロストーク量の特定は、前記補正用撮像画像に基づいて、前記第１検出範囲に含まれる前記第２放出電子の量を特定することを含む、
補正方法。
【請求項11】
請求項１０記載の補正方法において、
前記荷電粒子ビーム照射系は、さらに、第３荷電粒子ビームを前記試料面上の第３領域に照射し、
前記検出系は、前記第３領域から放出される第３放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第３信号を出力する第３検出器を、さらに含み、
前記第３検出器は、前記第３放出電子の検出のために、前記発光素子の第３検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記プロセッサによって実行される補正方法は、
（Ｄ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第３放出電子からの第２クロストーク量を特定し、
（Ｅ）前記第２クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正し、
前記（Ｄ）の前記第２クロストーク量の特定は、前記補正用撮像画像に基づいて、前記第１検出範囲に含まれる前記第３放出電子の量を特定することを含む、
補正方法。
前記荷電粒子ビーム照射系は、さらに、第３荷電粒子ビームを前記試料面上の第３領域に照射し、
前記検出系は、前記第３領域から放出される第３放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第３信号を出力する第３検出器を、さらに含み、
前記第３検出器は、前記第３放出電子の検出のために、前記発光素子の第３検出範囲の発光を検出する素子を含み、
前記プロセッサによって実行される補正方法は、
（Ｄ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第３放出電子からの第２クロストーク量を特定し、
（Ｅ）前記第２クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正し、
前記（Ｄ）の前記第２クロストーク量の特定は、前記補正用撮像画像に基づいて、前記第１検出範囲に含まれる前記第３放出電子の量を特定することを含む、
補正方法。
【請求項12】
請求項１１記載の補正方法において、
前記補正用撮像画像は、
前記発光素子の前記第１検出範囲に対応する第１画像領域と、
前記発光素子の前記第２検出範囲に対応する第２画像領域と、
前記発光素子の前記第３検出範囲に対応する第３画像領域と、
を有し、
前記プロセッサによって実行される補正方法は、
前記（Ｂ）として、前記第２画像領域から前記第１画像領域内に延びる第１発光領域がある場合には、前記第１クロストーク量を、０より多い値に特定し、
前記（Ｄ）として、前記第３画像領域から前記第１画像領域内に延びる第２発光領域がある場合には、前記第２クロストーク量を、０より多い値に特定する、
補正方法。
前記補正用撮像画像は、
前記発光素子の前記第１検出範囲に対応する第１画像領域と、
前記発光素子の前記第２検出範囲に対応する第２画像領域と、
前記発光素子の前記第３検出範囲に対応する第３画像領域と、
を有し、
前記プロセッサによって実行される補正方法は、
前記（Ｂ）として、前記第２画像領域から前記第１画像領域内に延びる第１発光領域がある場合には、前記第１クロストーク量を、０より多い値に特定し、
前記（Ｄ）として、前記第３画像領域から前記第１画像領域内に延びる第２発光領域がある場合には、前記第２クロストーク量を、０より多い値に特定する、
補正方法。
【請求項13】
請求項１２記載の補正方法において、
前記プロセッサによって実行される補正方法は、
（Ｆ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した前記第２輝度を前記メモリ資源に格納し、
（Ｇ）少なくとも前記第１クロストーク量に基づいて、前記第２輝度を補正する、
補正方法。
前記プロセッサによって実行される補正方法は、
（Ｆ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した前記第２輝度を前記メモリ資源に格納し、
（Ｇ）少なくとも前記第１クロストーク量に基づいて、前記第２輝度を補正する、
補正方法。
【請求項14】
請求項１１記載の補正方法において、
前記コントローラは、前記第１画素の前記第１輝度の生成として、前記第１画素を含む第１画像を生成し、前記第２画素の前記第２輝度の生成として、前記第２画素を含む第２画像を生成し、
前記補正用検出器の前記撮像素子による前記補正用撮像画像の撮像の期間は、前記第１検出器による前記第１画像に対応する前記第１信号の期間、または、前記第１画素に対応する前記第１信号の検出の期間、に合わせた期間である、
補正方法。
前記コントローラは、前記第１画素の前記第１輝度の生成として、前記第１画素を含む第１画像を生成し、前記第２画素の前記第２輝度の生成として、前記第２画素を含む第２画像を生成し、
前記補正用検出器の前記撮像素子による前記補正用撮像画像の撮像の期間は、前記第１検出器による前記第１画像に対応する前記第１信号の期間、または、前記第１画素に対応する前記第１信号の検出の期間、に合わせた期間である、
補正方法。
【請求項15】
請求項８に記載の補正方法をプロセッサシステムに実行させる補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、荷電粒子顕微鏡装置に接続されたプロセッサシステムの技術に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば半導体ウェハなどの試料についての高速な観察、計測、評価、検査などを行う機能を有する装置として、複数の荷電粒子ビーム（典型的には電子ビーム）をマルチビームとして試料に照射する、マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置が登場した。マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置では、マルチビームに基づいた検出信号に関して、いわゆるクロストークと呼ばれる現象が発生し得る。
【0003】
マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置では、マルチビームの各々の電子ビームに基づいて試料から発生する二次電子や後方散乱電子などの各々の放出電子を、複数の検出器の各々の検出器で検出する。特に、走査型の場合のマルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置では、マルチビームの各々の電子ビームを、試料面上の複数の領域の各々の領域に走査するように照射し、複数の領域からの複数の放出電子を複数の検出器で検出する。
【0004】
その際、従来のマルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置では、本来、すなわちクロストークが無い場合では、ある電子ビーム（例えば第１ビーム）の照射に基づいてある領域（例えば第１領域）の画素から発生する放出電子を、その電子ビームに対応したある検出器（例えば第１検出器）で第１信号として検出し、別のある電子ビーム（例えば第２ビーム）の照射に基づいてある領域（例えば第２領域）の画素から発生する放出電子を、その電子ビームに対応した別のある検出器（例えば第２検出器）で第２信号として検出する。これに対し、クロストークがある場合では、例えば、第２ビームに基づいた放出電子が、第２検出器で検出されるべきところ、軌道がずれて、第１検出器の検出範囲内に混入し、第１ビームに基づいた放出電子とともに、第１信号として検出される場合がある。このような現象をクロストークと記載する場合がある。
【0005】
先行技術例として、特表２０２０－５１１７３３号公報（特許文献１）が挙げられる。特許文献１には、荷電粒子ビームシステムおよび方法として、「第１の荷電粒子ビームを生成するように構成された荷電粒子源と、入来する第１の荷電粒子ビームから複数の荷電粒子ビームレットを生成するように構成されたマルチビーム生成器であって、複数の荷電粒子ビームレットの各個別のビームレットは、複数の荷電粒子ビームレットの他のビームレットから空間的に分離される、マルチビーム生成器と、複数の荷電粒子ビームレットの第１の個別のビームレットが第１の平面において衝突する第１の領域が、複数の荷電粒子ビームレットの第２の個別のビームレットが第１の平面において衝突する第２の領域から空間的に分離される方法で、第１の平面において入来荷電粒子ビームレットを集束させるように構成された対物レンズと、投射システムと、複数の個別の検出器を備えた検出器システムとを備えた荷電粒子ビームシステムに関し、投射システムは、衝突する荷電粒子に起因して第１の平面内の第１の領域を出る相互作用生成物を複数の個別の検出器のうちの第１の１つの検出器上に結像し、衝突する荷電粒子に起因して第１の平面内の第２の領域を出る相互作用生成物を複数の個別の検出器のうちの第２の１つの検出器上に結像するように構成される」旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特表２０２０－５１１７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置では、マルチビームに基づいた放出電子間でクロストークが発生し得るという本質的な課題がある。そのため、マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置では、そのクロストークへの対策を要する。
【0008】
マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置におけるクロストークの発生の要因としては、試料帯電や光学調整不足などが挙げられる。試料帯電の場合、ステージ上の試料面における帯電の状態は、経時的および局所的に変化し得る。試料帯電の状態に応じて、電子ビームに基づいて試料面から発生する放出電子の軌道が変化し、放出電子が検出器の検出範囲で検出される際の検出位置などが変化し得る。このような変化がクロストークとして表れる。言い換えると、マルチ検出器の複数の検出器の複数の検出信号をみた場合に、それらの検出信号間で、経時的および局所的にクロストークの影響が生じる場合がある。
【0009】
また、マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置では、複数の検出器の複数の検出信号に基づいて、画像が生成される。すなわち、複数の検出信号により得られる複数の撮像画像が合成されることで１つの撮像画像が生成される。この生成された画像（実像と記載する場合がある）は、上記クロストークがあった場合には、クロストークが無い場合の像（理想像と記載する場合がある）から画像内容がずれた像となる。このように、クロストークの影響により、理想像からずれた像を、ゴースト像と記載する場合がある。このゴースト像は、クロストークの影響により、マルチビームおよび複数の検出器によって同時に撮像している複数の撮像画像間において生じる現象である。このゴースト像は、例えば、第２検出器による第２撮像画像またはその一部が、第１検出器による第１撮像画像に重畳されていることやその重畳部分を指す。
【0010】
上記クロストークの影響によってゴースト像が生じる場合には、対策として、なるべく理想像に近い像を得ることが求められる。
【0011】
なお、特許文献１では、荷電粒子ビームシステムの装置内において、マルチビーム生成器からマルチ検出器までの間に設けられた共通の素子（例えば図４の素子２５０～２８１）によって、複数の荷電粒子ビームに対応する複数の放出電子の軌道を制御している。特許文献１は、マルチ検出器からの検出信号に基づいてクロストークに対処する技術ではない。そのため、特許文献１のような技術では、局所的な試料帯電等の要因によってマルチビームのうちの特定のビームに対応した放出電子に対しクロストークが発生する場合には、対処が困難である。
【0012】
本開示の目的は、マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置に関するクロストークの影響を低減できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本開示のうち代表的な実施の形態は以下に示す構成を有する。実施の形態は、荷電粒子顕微鏡装置と通信可能なプロセッサシステムであって、前記荷電粒子顕微鏡装置は、少なくとも１以上の荷電粒子源を有し、当該荷電粒子源を用いて生成された第１荷電粒子ビームを試料面上の第１領域に照射しつつ、当該荷電粒子源を用いて生成された第２荷電粒子ビームを前記試料面上の第２領域に照射する、荷電粒子ビーム照射系と、以下を含む検出系と：前記第１領域から放出される第１放出電子と前記第２領域から放出される第２放出電子とを検出する、補正用検出器と、前記第１放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第１信号を出力する第１検出器と、前記第２放出電子を、前記補正用検出器の一部を介して検出し、第２信号を出力する第２検出器と、前記第１信号に基づいて、前記第１領域内の第１位置に対応する第１画素の第１輝度を生成し、かつ、前記第２信号に基づいて、前記第２領域内の第２位置に対応する第２画素の第２輝度を生成する、コントローラと、を備え、前記プロセッサシステムは、１以上のメモリ資源と、１以上のプロセッサとを有し、前記プロセッサは、（Ａ）前記荷電粒子顕微鏡装置から取得した、前記第１輝度と、前記補正用検出器の出力と、を前記メモリ資源に格納し、（Ｂ）前記補正用検出器の出力に基づいて、前記第１検出器によって検出される量に関する、前記第１信号に対する前記第２放出電子からの第１クロストーク量を特定し、（Ｃ）前記第１クロストーク量に基づいて、前記第１輝度を補正する。
【発明の効果】
【0014】
本開示のうち代表的な実施の形態によれば、マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置に関するクロストークの影響を低減できる。上記した以外の課題、構成および効果等については、発明を実施するための形態において示される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置と、実施の形態１のプロセッサシステムとを含む、システムの構成を示す。
【図2】実施の形態１のプロセッサシステムの主な処理フローを示す。
【図3】実施の形態１のプロセッサシステムを含むシステムでの処理動作のシーケンスを示す。
【図4】実施の形態１で、試料面の複数領域に対するマルチビームの照射、発生する放出電子、シンチレータでの検出などに関する模式説明図を示す。
【図5】実施の形態１で、補正用検出器のシンチレータの面での検出範囲および放出電子光量分布に関する模式説明図を示す。
【図6】実施の形態１で、撮像用検出器のシンチレータおよびマルチ検出器の構成例を示す。
【図7】実施の形態１で、試料面に局所的に仮想レンズが発生した場合の放出電子の軌道や検出に関する模式説明図を示す。
【図8】実施の形態１で、仮想レンズが発生した場合の、シンチレータの面での放出電子光量分布の例に関する模式説明図を示す。
【図9】実施の形態１で、試料面に局所的に仮想レンズが発生した場合の他の例に関する模式説明図を示す。
【図10】他の例の仮想レンズが発生した場合の、シンチレータの面での放出電子光量分布の例に関する模式説明図を示す。
【図11】実施の形態１で、クロストーク影響補正の計算式を示す。
【図12】実施の形態１で、試料面の複数の領域に対するマルチビームの走査に対応して、マルチ検出器の複数の検出器の複数の信号に基づいて生成される複数の画像についての模式説明図を示す。
【図13】実施の形態１で、補正前後の画像を画面に表示する例を示す。
【図14】実施の形態１の変形例１における、試料面の複数の画素に対するマルチビームの照射や、生成される複数の画素画像についての模式説明図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照しながら本開示の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一部には原則として同一符号を付し、繰り返しの説明を省略する。図面において、構成要素の表現は、発明の理解を容易にするために、実際の位置、大きさ、形状、範囲等を表していない場合がある。以下の実施の形態（実施例ともいう）は一例であり、限定して解釈されるものではなく、本開示の思想や趣旨から逸脱しない範囲で具体的構成を様々に変更し得る。
【0017】
説明上、プログラムによる処理について説明する場合に、プログラムや機能や処理部等を主体として説明する場合があるが、それらについてのハードウェアとしての主体は、プロセッサ、あるいはそのプロセッサ等で構成されるコントローラ、装置、計算機、システム等である。計算機は、プロセッサによって、適宜にメモリや通信インタフェース等の資源を用いながら、メモリ上に読み出されたプログラムに従った処理を実行する。これにより、所定の機能や処理部等が実現される。プロセッサは、例えばＣＰＵ／ＭＰＵやＧＰＵ等の半導体デバイス等で構成される。処理は、ソフトウェアプログラム処理に限らず、専用回路でも実装可能である。専用回路は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＣＰＬＤ等が適用可能である。
【0018】
プログラムは、対象計算機に予めデータとしてインストールされていてもよいし、プログラムソースから対象計算機にデータとして配布されてもよい。プログラムソースは、通信網上のプログラム配布サーバでもよいし、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばメモリカードやディスクでもよい。プログラムは、複数のモジュールから構成されてもよい。コンピュータシステムは、複数台の装置によって構成されてもよい。コンピュータシステムは、クライアント・サーバシステム、クラウドコンピューティングシステム、ＩｏＴシステム等で構成されてもよい。各種のデータや情報は、例えばテーブルやリスト等の構造で構成されるが、これに限定されない。識別情報、識別子、ＩＤ、名前、番号等の表現は互いに置換可能である。
【0019】
［課題等の補足］
マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置において発生し得るクロストークの要因の１つとして、前述の試料帯電がある。試料帯電は、経時的および局所的に発生や変化し得る。試料帯電の現象は、例えば対象試料の材料やパターン構造、加工プロセス、顕微鏡装置の構造や環境等に応じて異なり得る。また、他の要因として、光学調整不足、例えばアライメントやフォーカスの調整のずれ等もある。クロストークは、複数の要因の複合によっても発生し得る。そのため、クロストークの発生の事前予測は難しい。例えば、マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置内部において、試料帯電に起因する放出電子の軌道の変化を事前に把握して調整・対処することは難しい。
マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置において発生し得るクロストークの要因の１つとして、前述の試料帯電がある。試料帯電は、経時的および局所的に発生や変化し得る。試料帯電の現象は、例えば対象試料の材料やパターン構造、加工プロセス、顕微鏡装置の構造や環境等に応じて異なり得る。また、他の要因として、光学調整不足、例えばアライメントやフォーカスの調整のずれ等もある。クロストークは、複数の要因の複合によっても発生し得る。そのため、クロストークの発生の事前予測は難しい。例えば、マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置内部において、試料帯電に起因する放出電子の軌道の変化を事前に把握して調整・対処することは難しい。
【0020】
それに対し、実施の形態のプロセッサシステム１０３（図１）は、マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置１００から出力されて受信・入力した画像等（データ１４３）に対し、荷電粒子顕微鏡装置内部で生じたクロストーク影響を低減する補正を行い、補正後の画像等を得るものである。
【0021】
実施の形態では、マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置１００（図１）の内部において、マルチビームの照射に基づいて試料面から発生する複数の放出電子が、共通の素子である補正用検出器１３２のシンチレータ１２２の面に入射して光子に変換される際の状態を、観測装置１２４によって撮像して観測する。観測装置１２４の出力として、補正用撮像画像が得られる。その補正用撮像画像内には、マルチ検出器１２３の複数の検出器の複数の検出範囲に対応した複数の画像領域が含まれている。
【0022】
シンチレータ１２２（図１）の後ろには、マルチ検出器１２３としての複数の検出器が配置されている。各検出器は、検出範囲に入射した放出電子に対応した光子を、電気信号（検出信号や出力信号とも記載する）に変換して検出する素子、例えばホトマルである。マルチ検出器１２３の出力として、複数の検出信号１４１が得られる。マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置１００のコントローラ１０２は、マルチ検出器１２３の出力である複数の検出信号１４１から、マルチビームに基づいた撮像画像を得る。
【0023】
プロセッサシステム１０３（図１）は、マルチビーム型荷電粒子顕微鏡装置１００のコントローラ１０２から、上記撮像画像と上記補正用撮像画像とを含むデータ・情報（データ１４３）を得る。プロセッサシステム１０３は、上記補正用撮像画像での放出電子光量分布から、マルチ検出器１２３の複数の検出器間でのクロストーク影響を計算する。プロセッサシステム１０３は、マルチ検出器１２３に基づいた撮像画像である実像に対し、クロストーク影響を低減するための補正を行うことで、補正結果として、理想像に近い画像、少なくとも実像よりクロストーク影響が低減された像を得る。補正は、計算したクロストーク影響を反映する演算である。
【0024】
実施の形態のプロセッサシステム１０３によるクロストーク影響補正によれば、マルチビームに基づいた放出電子および撮像画像に対し、例えば経時的・局所的な試料帯電を要因とするクロストークが発生・影響していたとしても、最終出力結果である画像として、クロストーク影響が解消または低減された画像を得ることができる。撮像画像である実像ではゴースト像が生じていたとしても、補正後の画像ではそのゴースト像が解消または低減された画像が得られる。
【0025】
［解決手段等］
課題の解決手段等として、以下のような実施の形態のプロセッサシステム等を有する。
課題の解決手段等として、以下のような実施の形態のプロセッサシステム等を有する。
【0026】
（１） 実施の形態のプロセッサシステムは、マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００と通信可能なプロセッサシステム１０３（図１）である。荷電粒子顕微鏡装置１００は、少なくとも１以上の荷電粒子源を有し、当該荷電粒子源を用いて生成された第１荷電粒子ビームを試料面上の第１領域に照射しつつ、当該荷電粒子源を用いて生成された第２荷電粒子ビームを試料面上の第２領域に照射する、荷電粒子ビーム照射系１０４と、検出系１２５と、コントローラ１０２とを有する。検出系１２５は、第１領域から放出される第１放出電子と第２領域から放出される第２放出電子とを含む複数の放出電子を検出する補正用検出器１３２（シンチレータ１２２と観測装置１２４とのセット）と、第１放出電子を、補正用検出器１３２の一部（シンチレータ１２２）を介して検出し、第１信号を出力する第１検出器（マルチ検出器１２３のうちの１つの検出器）、および、第２放出電子を、補正用検出器１３２の一部（シンチレータ１２２）を介して検出し、第２信号を出力する第２検出器（マルチ検出器１２３のうちの他の１つの検出器）、を含むマルチ検出器１２３と、を有する。
【0027】
コントローラ１０２は、検出信号１４１のうちの、第１信号に基づいて、第１領域内の第１位置に対応する第１画素の第１輝度を生成し、かつ、第２信号に基づいて、第２領域内の第２位置に対応する第２画素の第２輝度を生成する。プロセッサシステム１０３は、１以上のメモリ資源（例えばメモリ３０３）と、１以上のプロセッサ（例えばプロセッサ３０２）とを有する。プロセッサ３０２は、（Ａ）荷電粒子顕微鏡装置１００から取得した、第１輝度と、補正用検出器１３２の出力である補正用撮像画像とを含むデータ１４３を、メモリ資源に格納し、（Ｂ）補正用検出器１３２の出力に基づいて、第１検出器によって検出される量に関する、第１信号に対する第２放出電子からの第１クロストーク量を特定し、（Ｃ）第１クロストーク量に基づいて、第１輝度を補正する。
【0028】
上記（１）の構成によれば、例えば画像内の第１画素と第２画素に着目した場合に、第２画素から第１画素へのクロストーク量を計算し、そのクロストーク量に基づいて第１画素の信号の輝度を補正する。上記（１）の構成によれば、第１輝度の補正を第２輝度の補正とは独立に行えるため、クロストークの影響を低減するように精度よく補正を行うことができる。上記（１）の構成によれば、マルチビームの個々のビームごとに、クロストークの影響を低減できる。よって、個々のビームごとにクロストークの影響が異なる場合にも、対処が可能である。例えば試料面において試料帯電の状態が一様ではなく、試料帯電の状態が経時的および局所的に発生および変化している場合でも、その試料帯電を要因としたクロストークの影響を低減可能である。
【0029】
なお、試料帯電の経時的な変化の例としては、一次荷電粒子ビームの照射によってその照射された領域での帯電量が増加することが挙げられる。試料帯電の局所的な変化の例としては、試料面における材質やパターン形状、加工プロセス等に応じて、局所的な領域ごとに帯電量が異なることが挙げられる。
【0030】
（２） 上記（１）のプロセッサシステム１０３において、コントローラ１０２は、第１画素の第１輝度の生成として、第１画素を含む第１画像を生成し、第２画素の第２輝度の生成として、第２画素を含む第２画像を生成する。言い換えると、第１画素は、第１領域に対応して作成される第１画像の一部であり、第２画素は、第２領域に対応して作成される第２画像の一部である。
【0031】
（３） 上記（１）のプロセッサシステムにおいて、補正用検出器１３２は、第１放出電子との衝突位置および第２放出電子との衝突位置が発光する発光素子である例えばシンチレータ１２２と、発光素子を撮像する撮像素子である例えば観測装置１２４とを含む。補正用検出器１３２の出力は、撮像素子を用いて撮像された補正用撮像画像を含む。マルチ検出器１２３の第１検出器は、第１放出電子の検出のために、発光素子の第１検出範囲の発光を検出する素子を含み、第２検出器は、第２放出電子の検出のために、発光素子の第２検出範囲の発光を検出する素子を含む。上記（Ｂ）の第１クロストーク量の特定は、補正用撮像画像に基づいて、第１検出範囲に含まれる第２放出電子の量を特定することを含む。
【0032】
上記（３）の構成によれば、補正用検出器１３２と、第１検出器および第２検出器とでシェアされる、いわば放出電子のメインパス上に存在する発光素子の発光を用いることで、より精度良くクロストーク量の特定が可能となる。また、上記（３）の構成によれば、補正用の検出を行うシンチレータを、撮像用のシンチレータとは別に用意する必要が無いため、よりシンプルな構造であり、放出電子を２つの用途のシンチレータに分けるような仕組みも必要が無い。また、上記（３）の構成によれば、荷電粒子顕微鏡装置１００の内部でクロストーク影響を補正する構成ではなく、荷電粒子顕微鏡装置１００の出力の画像等を用いてプロセッサシステム１０３側でクロストーク影響を補正する構成である。そのため、上記（３）の構成によれば、プロセッサシステム１０３側で、撮像画像に対し、豊富に存在する画像処理ライブラリソフトの活用が容易であり、低開発コストで、継続的なクロストーク量特定の精度向上等が可能となる。
【0033】
（４） 上記（３）のプロセッサシステム１０３において、荷電粒子ビーム照射系１０４は、さらに、第３荷電粒子ビームを試料面上の第３領域に照射する。検出系１２５は、第３領域から放出される第３放出電子を、補正用検出器１３２の一部を介して検出し、第３信号を出力する第３検出器をさらに含む。第３検出器は、第３放出電子の検出のために、発光素子の第３検出範囲の発光を検出する素子を含む。プロセッサ３０２は、（Ｄ）補正用検出器１３２の出力に基づいて、第１信号に対する第３放出電子からの第２クロストーク量を特定し、（Ｅ）第２クロストーク量に基づいて第１輝度を補正し、上記（Ｄ）の第２クロストーク量の特定は、補正用撮像画像に基づいて、第１検出範囲に含まれる第２放出電子の量を特定することを含む。
【0034】
上記（４）の構成によれば、第１領域に対し、第２領域および第３領域の両方からのクロストーク影響が生じたとしても、補正することができる。
【0035】
（５） 上記（３）のプロセッサシステム１０３において、補正用撮像画像は、発光素子の第１検出範囲に対応する第１画像領域と、発光素子の第２検出範囲に対応する第２画像領域と、発光素子の第３検出範囲に対応する第３画像領域とを有する。プロセッサ３０２は、上記（Ｂ）として、第２画像領域から第１画像領域内に延びる第１発光領域がある場合には、第１クロストーク量を、０より多い値に特定し、上記（Ｄ）として、第３画像領域から第１画像領域内に延びる第２発光領域がある場合には、第２クロストーク量を、０より多い値に特定する。
【0036】
なお、上記（５）の構成で、マルチ検出器１２３の第１、第２、第３検出範囲に対してそれぞれ対応付けられる補正用撮像画像での第１、第２、第３画像領域がどの位置・領域にあるか等については、事前にプロセッサシステム１０３等において設計・設定されている。例えば補正プログラム３０４においてそれらの情報がパラメータやアルゴリズムとして設定されている。
【0037】
（６） 上記（５）のプロセッサシステム１０３において、コントローラ１０２は、第１画素の第１輝度の生成として、第１画素を含む第１画像を生成し、第２画素の第２輝度の生成として、第２画素を含む第２画像を生成する。そして、補正用検出器１３２の撮像素子による補正用撮像画像の撮像の期間は、マルチ検出器１２３の第１検出器の第１画像の撮像の期間、または、第１画素の撮像の期間に合わせた期間である。
【0038】
実施の形態としては、画像単位（後述の検出範囲の画像の画像間）でのクロストーク影響補正を行う方式と、画素単位（後述の検出範囲の画像のうちの画素の画素間）でのクロストーク影響補正を行う方式とのいずれの方式（方法や装置などを含む総称）も可能である。前者の画像単位とは、試料面の複数の領域に対するマルチビームの照射（特に走査）に基づいたマルチ検出器１２３の複数の検出器（対応する複数の検出範囲）の複数の検出信号による複数の画像の間で処理を行うことを指す。後者の画素単位とは、試料面の複数の領域（特に複数の画素）に対するマルチビームの照射に基づいたマルチ検出器１２３の複数の検出器（対応する複数の検出範囲）の複数の検出信号による複数の画素の画像の間で処理を行うことを指す。前者の画像単位の中には複数の画素が含まれている。
【0039】
実施の形態１では、主に、画像単位でのクロストーク影響補正を行う方式を説明する。使用する方式に合わせて、補正用検出器１３２の撮像素子である観測装置１２４で補正用撮像画像を撮像する期間（例えば露光の期間）は、マルチ検出器１２３の各検出器で画像を検出する期間と対応させた期間として設計される。
【0040】
（７） 上記（５）のプロセッサシステム１０３において、プロセッサ３０２は、（Ｆ）荷電粒子顕微鏡装置１００から取得した第２輝度をメモリ資源に格納し、（Ｇ）少なくとも第１クロストーク量に基づいて第２輝度を補正する。上記（Ｇ）の第２輝度の補正は、上記（Ｃ）の第１クロストーク量に基づいた第１輝度の補正の補正量に基づいた第２輝度の補正量も含む。
【0041】
上記（７）の構成によれば、上記（１）の第１輝度の補正だけでなく、第２輝度の補正を行うことができる。
【0042】
上記（１）～（７）のような各実施の形態のプロセッサシステムに対応した補正方法や補正プログラムを有する。補正方法は、プロセッサシステムにより実行される方法である。補正プログラムは、プロセッサシステムに補正処理を実行させるコンピュータプログラムであり、例えば非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納される。
【0043】
【0044】
［実施の形態１の概要］
実施の形態１のプロセッサシステム１０３（図１）は、マルチ検出器１２３の複数の検出器の出力である複数の信号１４１に基づいた撮像画像に対し、クロストーク影響を低減するための補正を行い、補正後の画像を得る。この補正では、マルチビーム１１６（図４）である複数の荷電粒子ビーム１１６の照射に基づいて試料９の領域１２６から発生した複数の放出電子１１９（この複数とはマルチビームの複数と対応している）は、補正用検出器の一部であるシンチレータ１２２の面に入射・衝突する。入射・衝突した放出電子は、シンチレータ１２２の作用によって光子に変換される。変換された光子は、位置に応じて、シンチレータ１２２の後ろにあるマルチ検出器１２３のうちの対応する検出器の検出範囲１２７（図５）に入射する。それぞれの検出器は、検出範囲１２７に入射した光子を、電気信号（言い換えると検出信号、出力信号）に変換して検出・出力する。
実施の形態１のプロセッサシステム１０３（図１）は、マルチ検出器１２３の複数の検出器の出力である複数の信号１４１に基づいた撮像画像に対し、クロストーク影響を低減するための補正を行い、補正後の画像を得る。この補正では、マルチビーム１１６（図４）である複数の荷電粒子ビーム１１６の照射に基づいて試料９の領域１２６から発生した複数の放出電子１１９（この複数とはマルチビームの複数と対応している）は、補正用検出器の一部であるシンチレータ１２２の面に入射・衝突する。入射・衝突した放出電子は、シンチレータ１２２の作用によって光子に変換される。変換された光子は、位置に応じて、シンチレータ１２２の後ろにあるマルチ検出器１２３のうちの対応する検出器の検出範囲１２７（図５）に入射する。それぞれの検出器は、検出範囲１２７に入射した光子を、電気信号（言い換えると検出信号、出力信号）に変換して検出・出力する。
【0045】
シンチレータ１２２は、マルチ検出器１２３に対し共通の素子である。シンチレータ１２２の面には、複数の検出器に対応した複数の検出範囲１２７が含まれている。観測装置１２４である例えばＣＣＤカメラは、そのシンチレータ１２２の面における、複数の放出電子の入射・出射の光量分布の状態を、補正用撮像画像として撮像する。
【0046】
それぞれの検出範囲１２７は、補正用撮像画像内でそれぞれの画像領域が対応付けられる。例えば、クロストークが無い理想状態では、第１荷電粒子ビームの照射に基づいて発生した第１放出電子は、第１検出器に対応した第１検出範囲内に入射し、補正用撮像画像内での第１画像領域を形成する。第１検出器は、第１検出範囲内に入射した放出電子に基づいて得られた第１信号を出力する。同様にして、マルチ検出器１２３の複数の検出器からの複数の信号１４１が得られ、コントローラ１０２でそれらの信号１４１が合成されることで、撮像画像が生成される。
【0047】
プロセッサシステム１０３は、コントローラ１０２から得たデータ１４３に基づいて、シンチレータ１２２の面における複数の検出範囲１２７の各々の検出範囲１２７を通る放出電子の光子についての、検出範囲１２７間、すなわち検出器間での、混入の度合いなどのクロストーク影響を、補正用撮像画像に基づいて判断・計算する。
【0048】
実施の形態１では、クロストーク影響として、マルチ検出器１２３の各検出器の検出範囲１２７ごとに、言い換えると、それに対応する画像領域ごとに、自分の検出範囲１２７（例えば第１領域や第１画素）に対する、他の検出範囲１２７（例えば第２領域や第２画素）からの放出電子の混入や、自分の検出範囲から他の検出範囲への放出電子の流出、ないしはその流出分を差し引いた自分の検出範囲内の放出電子の残留、などを考えることができる。後述の計算式（Ｆ＝ΣＡＲ等）は、そのようなクロストーク影響の概念を反映したものである。
【0049】
プロセッサシステム１０３は、例えば、複数の検出範囲１２７における混入率や残留率の考えに基づいて、クロストーク影響をクロストーク影響係数として定量化し、そのクロストーク影響係数を用いて、クロストーク影響を低減するように、撮像画像の補正を行うことが可能である。
【0050】
コントローラ１０２は、マルチ検出器１２３の出力として検出器ごとの信号１４１を含む複数の信号１４１に基づいて、試料９面の複数の領域１２６および複数の検出範囲１２７に対応した複数の画像信号（言い換えると撮像画像）を生成し、それに対応するデータをプロセッサシステム１０３へ伝送する。プロセッサシステム１０３は、それらの複数の画像信号（言い換えると撮像画像）に対し、クロストーク影響低減のための補正処理を行って、補正後画像を得る。
【0051】
実施の形態１では、クロストーク影響の判断の手段、言い換えるとクロストーク影響係数を計算するための手段の例として、マルチ検出器１２３の前段のシンチレータ１２２の面での複数の放出電子の発光分布の状態を、観測装置１２４によって撮像する。プロセッサシステム１０３は、観測装置１２４による補正用撮像画像を用いて、複数の検出範囲１２７における放出電子の発光の位置や強度分布を定量化する。
【0052】
そして、プロセッサシステム１０３は、その補正用撮像画像の内容として放出電子発光分布などの定量化の結果から、クロストーク影響係数を計算する。例えば、ある第１検出範囲に対応する第１画像領域と他の第２検出範囲に対応する第２画像領域との間で、第２画像領域内から第１画像領域内へと放出電子の光が伸びて分布している場合、第２検出範囲（それに対応する第２放出電子など）から第１検出範囲へのクロストーク影響がある、言い換えると、第１検出範囲への余分な光量の混入がある等と判断できる。あるいは、逆に、第１画像領域内から第２画像領域内へと放出電子の光が伸びて分布している場合、第１検出範囲から第２検出範囲へのクロストーク影響がある、言い換えると、第１検出範囲からの光量の流出がある等と判断できる。第１検出範囲を自分の領域として考えた場合、第１検出範囲内には、第１検出範囲外へ流出した分を除いた残留分があると判断できる。他のそれぞれの検出範囲１２７間、画像領域間でも、同様である。マルチ検出器１２３の撮像画像に関して、それらのすべてのクロストーク影響を総合することで、検出範囲１２７ごとにクロストーク影響を定量化できる。
【0053】
プロセッサシステム１０３は、補正用撮像画像の処理に基づいて、マルチ検出器１２３の各検出器の検出範囲１２７の画像信号について、検出範囲１２７の画像ごとに、クロストーク影響係数として、自分の検出範囲１２７と他の検出範囲１２７との間での放出電子の混入や流出の度合いを評価する。この際に、プロセッサシステム１０３は、補正用撮像画像における、それぞれの検出範囲１２７の画像領域の位置や形状、放出電子光量分布１２８の位置や形状、光量（光量に対応した輝度）などを計算し、検出範囲１２７間での混入率や残留率などを計算する。
【0054】
プロセッサシステム１０３は、マルチ検出器１２３の出力に基づいた撮像画像と、計算で得たクロストーク影響係数とを用いて、クロストーク影響を低減するための補正処理を行う。例えば、第２検出範囲から第１検出範囲への光の混入の混入率に基づいて、第２検出範囲から第１検出範囲への光の混入がゼロに近付くように、第１検出範囲の第１検出器の第１画像信号を補正する。これにより、第１検出範囲の第１検出器の第１画像信号は、クロストーク影響が無い場合の理想像に近い像が得られる。他の検出範囲１２７の画像についても同様である。
【0055】
プロセッサシステム１０３のメモリ資源には、上記補正処理のための補正プログラム３０４が格納されている。プロセッサ３０２は、補正プログラム３０４に従った補正処理を実行する。プロセッサは、荷電粒子顕微鏡装置１００のコントローラ１０２から、少なくとも、観測装置１２４の出力の補正用撮像画像と、マルチ検出器１２３の出力の信号１４１またはその信号１４１に基づいて生成された撮像画像とを入力・取得する。マルチ検出器１２３の出力の信号１４１は、少なくとも、第１検出範囲を持つ第１検出器の出力の第１画像信号（第１信号）と、第２検出範囲を持つ第２検出器の出力の第２画像信号（第２信号）とを含む。
【0056】
コントローラ１０２またはプロセッサシステム１０３は、マルチ検出器１２３の信号１４１から、それぞれの画像を生成する。コントローラ１０２またはプロセッサシステム１０３は、第１検出器の第１信号に基づいて、試料９面上の第１領域の第１位置の第１画素の第１輝度を生成し、第２検出器の第２信号に基づいて、試料９面上の第２領域の第２位置の第２画素の第２輝度を生成する。
【0057】
プロセッサシステム１０３のプロセッサ３０２は、補正用撮像画像の内容の解析に基づいて、検出範囲１２７間でのクロストーク影響をクロストーク影響係数（例えば混入率や残留率）として計算する。その際、プロセッサ３０２は、クロストーク影響係数として、第１信号に対する第２放出電子からのクロストーク量（例えば混入量）を特定する。そして、プロセッサシステム１０３は、実像である撮像画像（例えば第１画素の第１輝度、第２画素の第２輝度）に対し、クロストーク影響係数を用いた補正処理を行って、クロストーク影響が低減された、補正後の画像（例えば補正後の第１輝度および第２輝度）を得る。例えば、プロセッサ３０２は、特定したクロストーク量に基づいて、第1画素の第１輝度を補正する。この結果、補正後の第１画素の第１輝度は、第２放出電子からの混入量が除かれるように余分な輝度が減少した輝度となる。
【0058】
［走査型について］
荷電粒子顕微鏡装置は、試料面に対し荷電粒子ビームの走査を行うタイプのものも、走査を行わないタイプのものもあるが、実施の形態１では、荷電粒子顕微鏡装置１００は、試料９面に対しマルチビーム１１６の走査を行う走査型の構成である場合を説明する。荷電粒子顕微鏡装置１００は、走査電子顕微鏡である。
荷電粒子顕微鏡装置は、試料面に対し荷電粒子ビームの走査を行うタイプのものも、走査を行わないタイプのものもあるが、実施の形態１では、荷電粒子顕微鏡装置１００は、試料９面に対しマルチビーム１１６の走査を行う走査型の構成である場合を説明する。荷電粒子顕微鏡装置１００は、走査電子顕微鏡である。
【0059】
この走査電子顕微鏡は、照射系１０４により生成したマルチビーム１１６の各々の荷電粒子ビーム１１６を、試料９の面における各々の領域１２６（図４）に対し走査するように照射する。その照射に応じて、試料９の面の各々の領域１２６から、各々の荷電粒子ビーム１１６に対応付けられた各々の放出電子１１９が発生する。それらの各々の放出電子１１９は、収束レンズ１２０を介して収束された放出電子１２１となって、撮像用検出器１３１のうちのシンチレータ１２２の面に入射・衝突して光子に変換され、シンチレータ１２２の後段にあるマルチ検出器１２３の各々の検出器に入射して、信号１４１（言い換えると画像信号、検出信号、出力信号）として検出される。
【0060】
コントローラ１０２は、撮像用検出器１３１のマルチ検出器１２３の出力である複数の信号１４１から、それぞれの領域１２６の撮像画像を生成する。走査型では、時系列上で領域１２６内の画素群に対する走査が行われているため、時系列上の画素群に対する複数の信号１４１を合成することで、領域１２６に対応する撮像画像が得られる。その撮像画像は、試料９面の領域１２６のデバイス構造などが反映されて写っている画像となる。
【0061】
実施の形態１では、マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００に通信で接続されるプロセッサシステム１０３が、荷電粒子顕微鏡装置１００から出力される撮像画像等のデータ１４３に基づいて、荷電粒子顕微鏡装置１００内部で発生するクロストークに関するクロストーク量を特定し、言い換えるとクロストーク影響を評価、定量化等し、撮像画像に対し、クロストーク影響を低減するように輝度を補正する例を説明する。
【0062】
実施の形態１では、走査型の荷電粒子顕微鏡装置１００から出力される、領域１２６ごと、検出器ごとの信号１４１および撮像画像に対する、検出範囲１２７間でのクロストーク影響を計算し、画像単位の補正として、それらの検出範囲１２７間でのクロストーク影響を補正する場合を説明する。
【0063】
説明上、各領域１２６から放出される放出電子の数が豊富な場合を想定して説明する。この場合、「収束された放出電子１２１」は収束された放出電子ビーム１２１となる。同様に「放出電子１１９」は放出電子ビーム１１９となる。また、説明上、クロストークが無い状態を、理想や標準の状態とする。その上で、理想や標準の状態における各種存在の数は以下を前提として説明する。
＊マルチビーム１１６における複数の荷電粒子ビーム１１６の数をＮとする。
＊これに対応して、試料９面におけるマルチビーム１１６が照射される領域１２６の数もＮとする。
＊マルチ検出器１２３の複数の検出器の数や、シンチレータ１２２の面での複数の検出範囲１２７の数や、複数の検出器からの複数の信号１４１の数もＮとする。
＊放出電子ビーム１１９の数と、収束された放出電子ビーム１２１の数もＮとする。なお、図１では図示の簡略化のために、当該放出電子ビーム１１９は１本のように記載している。
＊マルチビーム１１６における複数の荷電粒子ビーム１１６の数をＮとする。
＊これに対応して、試料９面におけるマルチビーム１１６が照射される領域１２６の数もＮとする。
＊マルチ検出器１２３の複数の検出器の数や、シンチレータ１２２の面での複数の検出範囲１２７の数や、複数の検出器からの複数の信号１４１の数もＮとする。
＊放出電子ビーム１１９の数と、収束された放出電子ビーム１２１の数もＮとする。なお、図１では図示の簡略化のために、当該放出電子ビーム１１９は１本のように記載している。
【0064】
なお、以後の説明では、クロストークの影響として、放出電子ビーム１１９の収束レンズ１２０上の行先（照射位置）が変化してしまう場合を例として説明する。つまりクロストークが発生しても放出電子ビーム１１９の本数は変化しない場合を例とする。ただし、本発明はこれに限定されない。個々の放出電子が意図しない検出器で検出されるという共通点でとらえれば、クロストークの影響として、１つの領域１２６からの放出電子ビーム１１９が複数本となった場合でも本発明は適用できる。同様に、１つの放出電子ビーム１１９の太さが想定外の太さとなった場合でも本発明は適用できる。
【0065】
［マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置］
図１は、マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００と、実施の形態１のプロセッサシステム１０３とが接続された、システムの構成を示す。図１のシステムの各構成要素は、電気的に接続されており、例えば相互に通信や入出力が可能である。
図１は、マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００と、実施の形態１のプロセッサシステム１０３とが接続された、システムの構成を示す。図１のシステムの各構成要素は、電気的に接続されており、例えば相互に通信や入出力が可能である。
【0066】
マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００は、特に走査顕微鏡装置１００である。この走査顕微鏡装置１００は、荷電粒子撮像系１０１とコントローラ１０２とを備える。荷電粒子撮像系１０１は、マルチビーム１１６を生成して試料９に照射する機構と、試料９からの放出電子を検出する機構とを含む。それらの機構として、荷電粒子撮像系１０１は、荷電粒子ビーム照射系１０４と、検出系１２５とを含む。コントローラ１０２には、プロセッサシステム１０３が接続されている。
【0067】
荷電粒子照射系１０４は、電子銃１１１、コリメーターレンズ１１３、マルチビーム形成素子１１５、ステージ１１８等を有する。ステージ１１８上には試料９が載置される。電子銃１１１からマルチビーム形成素子１１５を通じてマルチビーム１１６である荷電粒子ビーム１１６が形成されるまでの構成を、荷電粒子ビーム照射系１０４と記載する。
【0068】
検出系１２５は、収束レンズ１２０、撮像用検出器１３１、補正用検出器１３２等を有する。撮像用検出器１３１は、シンチレータ１２２とマルチ検出器１２３とを含む。補正用検出器１３２は、シンチレータ１２２と観測装置１２４とを含む。
【0069】
電子銃１１１は、マルチビーム１１６の源となる電子ビーム１１２を発生して、図示のＺ軸方向（下方向）へ照射する。本例では１つの電子銃１１１を有する。コリメーターレンズ１１３は、電子銃１１１から照射された電子ビーム１１２を平行光１１４にする。マルチビーム形成素子１１５は、平行光１１４を、少なくとも１つ以上の荷電粒子ビーム１１６（従来技術のビームレットに相当）にする。マルチビーム形成素子１１５は、例えば、多孔プレート、又は当該プレートを含む素子である。マルチビーム形成素子１１５によって複数の荷電粒子ビーム１１６を形成する。なお、荷電粒子ビーム１１６の荷電粒子の例は電子である。
【0070】
実施の形態１の例では、マルチビーム１１６は、複数（Ｎ）の荷電粒子ビームを含む。マルチビーム１１６が照射された試料９の面（Ｘ－Ｙ面）からは、複数（Ｎ）の放出電子ビーム１１９、が発生する。放出電子は、二次電子（ＳＥ）や後方散乱電子（ＢＳＥ）などの粒子である。
【0071】
荷電粒子ビーム照射系１０４の各構成要素には、図示しない駆動制御系（駆動回路等を含む）が接続されており、コントローラ１０２から駆動制御される。
【0072】
ステージ１１８は、撮像対象の試料９を載置・保持するための試料台、移動ステージであり、例えば水平方向（図示のＸ軸方向やＹ軸方向）や鉛直方向（Ｚ軸方向）などの移動や、回転軸での回転が可能な機構である。ステージ１１８には図示しないステージ駆動制御系（駆動回路等を含む）が接続されており、コントローラ１０２から駆動制御される。
【0073】
マルチビーム１１６のそれぞれの荷電粒子ビーム１１６は、試料９の面の例えばそれぞれの領域１２６（後述の図４）を走査するように照射される。
【0074】
収束レンズ１２０は、マルチビーム１１６が照射された試料９から発生した放出電子ビーム１１９を、シンチレータ１２２へ向けて収束させる。収束された放出電子ビーム１２１は、複数（Ｎ）の荷電粒子ビーム１１６に対応した複数（Ｎ）の放出電子ビーム１１９に１：１に対応する。
【0075】
収束レンズ１２０以降の構成要素は、検出系１２５を構成している。シンチレータ１２２は、撮像用検出器１３１の一部、かつ、補正用検出器１３２の一部であり、撮像用と補正用とで兼用の構成要素である。シンチレータ１２２は、後段に配置されたマルチ検出器１２３の複数（Ｎ）の検出器に対し、共通の１つの素子として構成されている。シンチレータ１２２は、収束レンズ１２０で収束された放出電子ビーム１２１を入射して発光させるデバイスである。シンチレータ１２２は、面に入射・衝突した放出電子ビーム１２１を光子に変換するデバイスである。シンチレータ１２２は、マルチビーム１１６に基づいた複数の放出電子ビーム１２１の各々の放出電子ビーム１２１との衝突位置が発光する発光素子である。
【0076】
シンチレータ１２２は、マルチ検出器１２３とのセットで、マルチビーム１１６に基づいた放出電子ビーム１２１の信号の検出に使用される。シンチレータ１２２とマルチ検出器１２３とのセットを、撮像用検出器１３１（破線枠で示す）とも記載する。また、シンチレータ１２２は、観測装置１２４とのセットで、クロストーク影響の補正、具体的にはクロストーク影響係数の定量化のためにも使用される。すなわち、シンチレータ１２２は、撮像用と補正用との両方に使用される。シンチレータ１２２と観測装置１２４とのセットを、補正用検出器１３２（破線枠で示す）とも記載する。
【0077】
マルチ検出器１２３は、複数（Ｎ）の検出器（後述の図６での検出器１２３－１～１２３－７）を有し、各々の検出器は、シンチレータ１２２で反応した放出電子ビーム１１９ごとの収束された放出電子ビーム１２１に対応する光子を検出する。検出器は、各々の放出電子ビーム１２１に対応する光子の検出に対応した信号１４１（言い換えると検出信号、出力信号、画像信号）を出力する。マルチ検出器１２３の出力の信号１４１は、それらの複数の検出器からの複数の検出信号である。
【0078】
観測装置１２４は、シンチレータ１２２の面上の放出電子ビーム１２１の発光の状態を観測する装置である。観測装置１２４は、例えばシンチレータ１２２の面を撮像する撮像素子（例えばＣＣＤカメラ）である。観測装置１２４は、シンチレータ１２２の入射面における複数（Ｎ）の放出電子ビーム１２１の光量の分布を撮像する。観測装置１２４は、撮像した画像（補正用撮像画像と記載する場合がある）に対応する信号１４２を出力する。なお、観測装置１２４による補正用撮像画像においては、画素（言い換えると位置座標）毎に輝度値の情報を有する。
【0079】
荷電粒子ビーム照射系１０４は、試料９にマルチビーム１１６を照射できる構成であればよく、詳細な実装については限定しない。例えば、コリメーターレンズ１１３は、電子ビーム１１２を平行光１１４にするものには限らない。また、本例では１つの電子銃１１１を備える構成としたが、複数の電子銃によってマルチビーム１１６を生成する構成としてもよい。
【0080】
また、実施の形態１の例では、荷電粒子ビーム照射系１０４は、走査型としており、試料９面に対し複数（Ｎ）の荷電粒子ビーム１１６をマルチビーム１１６として走査するように照射できる構成としている。この走査型の荷電粒子ビーム照射系１０４は、図示しないが、偏向器などを備えており、その偏向器などの駆動制御によって、マルチビーム１１６の照射の方向を変えて走査を実現することができる。
【0081】
荷電粒子ビーム照射系１０４は、電子銃１１１から試料９までの間、荷電粒子ビームの軌道上に、図示しないが、各種の偏向器が配置されていてもよい。各種の偏向器は、例えば荷電粒子ビームの走査に使用される偏向器である走査偏向器を含む。走査偏向器の構成は、各種が可能であり、限定しない。
【0082】
マルチ検出器１２３の各々の検出器は、後述の検出範囲１２７（図５）に入射した放出電子に対応する光子を、電気信号であるアナログ信号として検出する。各々の検出器の出力の信号１４１は、検出した放出電子に対応する光子の量に基づいて生成される信号である。各々の検出器は、例えばホトマル（光電子倍増管：photomultiplier tube）で構成される。各々のホトマルは、自分の検出範囲１２７に入射した光子の量（例えば単位時間あたりの数）に応じた検出信号を生成する。ホトマルでは、検出範囲１２７（言い換えると入射窓）に入射した光子が、光電陰極に衝突して電子（言い換えると光電子）に変換され、この電子が複数のダイノードに衝突することで増幅され、増幅された電子が電極から信号電流として出力される。マルチ検出器１２３の検出器は、ホトマルに限らずに、ＳｉＰＭ（Silicon Photomultiplier）なども適用可能である。
【0083】
シンチレータ１２２、マルチ検出器１２３、および観測装置１２４の各デバイスの詳細な構成についても限定しない。
【0084】
コントローラ１０２は、プロセッサ２０４、メモリ２０３、検出回路２０１、インタフェース回路２０２、通信インタフェース２０７、入出力インタフェース２０８等を備える。
【0085】
マルチ検出器１２３で検出され出力された信号１４１は、コントローラ１０２の検出回路２０１に入力される。マルチ検出器１２３と検出回路２０１とは信号線で接続されている。検出回路２０１は、アナログ－デジタル変換回路等を含む。アナログ信号である信号１４１は、検出回路２０１のアナログ－デジタル変換回路でデジタル信号に変換される。変換後のデジタル信号は、インタフェース回路２０２を通じて、一旦、メモリ２０３に格納される。
【0086】
一方、観測装置１２４では、シンチレータ１２２およびマルチ検出器１２３の側の検出・撮像とタイミングおよび期間を合わせて、シンチレータ１２２の面での放出電子ビーム１２１の発光分布の状態に関する観測・撮像が行われており、信号１４１と対応して、放出電子発光分布１２８（図５）を表す信号１４２が出力されている。観測装置１２４からの信号１４２は、信号線を通じて、コントローラ１０２に入力され、インタフェース回路２０２での受信を通じて、一旦、メモリ２０３にデータ２０６の一部として格納される。
【0087】
メモリ２０３には、予め、画像生成プログラム２０５などが格納されている。また、メモリ２０３に格納されるデータ２０６は、マルチ検出器１２３から出力された信号１４１に関するデータと、観測装置１２４から出力された信号１４２に関する補正用撮像画像のデータとを含む。
【0088】
プロセッサ２０４は、メモリ２０３の画像生成プログラム２０５に従った処理として画像生成処理などを行う。これにより、信号１４１に基づいた、検出回路２０１からのデジタル信号は、撮像画像の画像データに変換され、メモリ２０３にデータ２０６の一部として格納される。また、信号１４２は、補正用撮像画像の画像データに変換され、メモリ２０３にデータ２０６の一部として格納される。
【0089】
プロセッサ２０４は、メモリ２０３に保存されたデータ２０６として、信号１４１に基づいた撮像画像のデータ、および信号１４２に基づいた補正用撮像画像のデータを、伝送プログラムによる処理、および通信インタフェース２０７を通じて、プロセッサシステム１０３へ伝送する。
【0090】
プロセッサシステム１０３は、プロセッサ３０２、メモリ３０３、通信インタフェース３０１、入出力インタフェース３１０等を備える。プロセッサシステム１０３等において、各構成要素はバス等で相互に接続されており、図示しない電源から電力が供給される。入出力インタフェース３１０には入力デバイス３１１や出力デバイス３１２が外部接続されている。
【0091】
プロセッサ３０２は、メモリ３０３に記憶されている補正プログラム３０４等のプログラムを読み込んでプログラムに対応した処理を実行する演算装置である。プロセッサ３０２は、例えばＣＰＵ，ＭＰＵ，ＧＰＵ等のいずれかで構成されてもよいし、ＦＰＧＡ等の専用回路を用いて構成されてもよいし、量子プロセッサ等の他の種類の演算機能を持つ半導体デバイスで構成されてもよい。
【0092】
コントローラ１０２から送信されたデータ１４３は、プロセッサシステム１０３で通信インタフェース３０１を通じて受信され、一旦、メモリ３０３にデータ３０５として格納される。データ３０５は、補正前の撮像画像と、補正用撮像画像とを含むデータである。
【0093】
プロセッサ３０２は、メモリ３０３の補正プログラム３０４に従った補正処理を行う。補正プログラム３０４は、プロセッサ３０２に、クロストークに関する補正処理を実行させるコンピュータプログラムである。
【0094】
プロセッサ３０２は、その補正処理の際には、まず、データ３０５のうちの補正用撮像画像に基づいてクロストーク影響係数を計算する処理を行う。そして、プロセッサ３０２は、データ３０５のうちの補正前の撮像画像に対し、そのクロストーク影響係数を用いた計算式での補正処理を行うことで、補正後の撮像画像を得る。この後段の補正処理は、複数の検出範囲１２７に対応した複数の検出器の複数の画像信号の間において、それぞれ、例えば混入率が０％に近付き、残留率が１００％に近付くように、信号量を補正する処理である。これにより、クロストーク影響が低減された、理想像に近い像が、補正後の撮像画像として得られる。
【0095】
プロセッサ３０２は、得られた補正後の撮像画像を、メモリ３０３にデータ３０６として保存する。この後、プロセッサ３０２は、データ３０６に基づいて、補正後の撮像画像を出力可能である。例えば、プロセッサ３０２は、入出力インタフェース３１０を介して、外部接続されている出力デバイス３１２、例えば表示装置の画面に、補正後の撮像画像を表示してもよい。プロセッサシステム１０３を利用するユーザは、その画面で、補正後の撮像画像を確認できる。ユーザは、出力デバイス３１２の出力情報としてグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を含む情報を見ながら、入力デバイス３１１を操作して、プロセッサシステム１０３に指示や設定を入力することができる。
【0096】
例えば、画面に対するユーザの操作に基づいて、対象の撮像画像や、補正実行指示が入力された場合に、プロセッサシステム１０３は、対象の撮像画像に対するクロストーク影響補正を実行してもよい。あるいは、予め、プロセッサシステム１０３の設計またはユーザ設定として、クロストーク影響補正に関するオン／オフが設定されてもよく、オンの設定の場合に、プロセッサシステム１０３は、クロストーク影響補正を自動的に実行してもよい。
【0097】
入力デバイス３１１は、例えばキーボード、マウス、タッチパネル、マイク等でもよい。出力デバイス３１２は、例えばタッチパネル、プリンタ、スピーカ等でもよい。入力デバイス３１１と出力デバイス３１２の一方のみがあってもよい。プロセッサシステム１０３に入出力デバイスが内蔵されていてもよい。
【0098】
また、プロセッサ３０２は、通信インタフェース３０１を通じて、補正後の撮像画像などのデータを、外部装置へ送信してもよい。外部装置の例は、データベースサーバ、他の種類の検査装置、ユーザのクライアント端末装置などが挙げられる。
【0099】
プロセッサシステム１０３は、例えばＰＣ、サーバ計算機、タブレット端末、スマートフォンなどのコンピュータで構成されてもよい。プロセッサシステム１０３は、それらのコンピュータを１台以上含むコンピュータシステムで構成されてもよい。サーバ計算機は、通信網上のサーバ、例えばクラウドコンピューティングシステムのクラウドサーバでもよい。
【0100】
プロセッサシステム１０３がサーバとして構成される場合、ユーザは、クライアント端末装置からそのサーバにアクセスして機能を利用してもよい。その場合、ユーザのクライアント端末装置は、ユーザインタフェースや画面表示の機能を担う。クライアント端末装置は、指示等をサーバに送信し、サーバは、その指示等に応じて、処理を実行し、処理結果情報または処理結果情報を含む画面データ（ユーザに対する出力のために必要なデータ）を生成し、クライアント端末装置へ送信する。画面データは、例えばＷｅｂページでもよいし、クライアント端末装置で処理結果情報を出力させるためのプログラム等のデータででもよい。クライアント端末装置は、受信した処理結果情報または画面データに基づいて表示装置に画面を表示し、ユーザは、その画面を見て処理結果等を確認できる。
【0101】
プロセッサシステム１０３は、１つ以上のプロセッサ、および１つ以上のメモリ資源を有する。図１では１つのプロセッサ３０２や１つのメモリ３０３を図示しているが、これに限らず、複数のプロセッサや複数のメモリがあってもよい。メモリ３０３は例えば不揮発性記憶装置または揮発性記憶装置で構成される。メモリ３０３は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶デバイス、フラッシュメモリやＳＳＤ等の記憶デバイスで構成されてもよい。メモリ３０３は外部記憶装置の記憶領域として構成されてもよい。
【0102】
補正プログラム３０４等のプログラムは、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されていてもよいし、通信網上のプログラム配信サーバ等に格納されていてもよい。プロセッサシステム１０３は、必要な時にその記憶媒体やプログラム配信サーバからプログラムを読み込んでメモリ３０３に格納してもよい。
【0103】
メモリ３０３に格納される画像データは、例えばファイルで構成され、プロセッサ３０２がファイルシステムのファイルとして管理するが、これに限定されない。
【0104】
プロセッサシステム１０３等のシステムは、所定のハードウェアとソフトウェアとの協働で実現されている。実施の形態１では、クロストーク影響補正の機能について、プロセッサ３０２による補正プログラム３０４に従ったプログラム処理で実現・実装する場合を示したが、これに限らず、機能の少なくとも一部について、集積回路などのハードウェアで実現してもよい。
【0105】
なお、コントローラ１０２においても、入出力インタフェース２０８を介して、図示しない入力デバイスや出力デバイスが接続されており、荷電粒子顕微鏡装置１００を使用するオペレータ等の人は、それらの入出力デバイスを通じて、コントローラ１０２に対し指示や設定を入力することができる。コントローラ１０２に対するオペレータとプロセッサシステム１０３に対するユーザとは同じ人でもよい。また、コントローラ１０２に対するそれらの入出力は、プロセッサシステム１０３による入出力として１つに統合されてもよい。
【0106】
［プロセッサシステムの処理フロー］
図２は、実施の形態１のプロセッサシステム１０３での主な処理フローを示し、ステップＳ１～Ｓ４を有する。本フローは、前述のプロセッサ３０２が補正プログラム３０４に従った処理を実行することで実現される。
図２は、実施の形態１のプロセッサシステム１０３での主な処理フローを示し、ステップＳ１～Ｓ４を有する。本フローは、前述のプロセッサ３０２が補正プログラム３０４に従った処理を実行することで実現される。
【0107】
ステップＳ１で、プロセッサシステム１０３は、図１の走査型の荷電粒子顕微鏡装置１００のコントローラ１０２から、通信で、前述のマルチ検出器１２３による出力の信号１４１に基づいた撮像画像（Ｆとする）のデータと、前述の観測装置１２４による出力の信号１４２に基づいた補正用撮像画像（Ｇとする）のデータと、を含むデータ１４３を取得し、メモリ３０３でのデータ３０５として格納する。
【0108】
ステップＳ２で、プロセッサシステム１０３は、補正用撮像画像（Ｇ）における放出電子の光量分布１２８（図５や図８）の解析に基づいて、クロストーク影響係数（Ａとする）を計算する。詳細は後述する。クロストーク影響係数（Ａ）は、シンチレータ１２２の面での複数の検出範囲１２７に対応した複数の画像領域の間におけるクロストークの影響の度合いを表すパラメータであり、実施の形態１でのクロストーク影響補正のために定義して用いるパラメータである。なお、計算して得たクロストーク影響係数（Ａ）の情報も、メモリ３０３内に保存される。
【0109】
ステップＳ３で、プロセッサシステム１０３は、後述の所定の計算式（Ｆ＝ΣＡＲ）に基づいて、撮像画像（Ｆ）に対し、クロストーク影響係数（Ａ）を用いた補正処理を行い、結果として、補正後画像（Ｒとする）を得る。補正後画像（Ｒ）は、前述のデータ３０６と対応し、クロストーク影響が低減された画像、ゴースト像が低減された理想像に近い画像となる。
【0110】
ステップＳ４で、プロセッサシステム１０３は、補正後画像（Ｒ）のデータ３０６をメモリ３０３に保存し、ユーザに対し出力する。
【0111】
【0112】
はじめに、ステップＳ３０１で、荷電粒子顕微鏡装置１００の撮像系１０１は、コントローラ１０２による駆動制御に基づいて、荷電粒子ビーム照射系１０４によって、マルチビーム１１６を生成して、それらの複数（Ｎ）の荷電粒子ビーム１１６を走査しながら、試料９面上の複数（Ｎ）の領域１２６（図４）に照射する。
【0113】
次に、ステップＳ３０２，Ｓ３０３では、試料９面における各領域１２６、例えば第１領域と第２領域から、それぞれ放出電子ビーム１１９が放出される。図３では、説明の便宜上、複数（Ｎ）の荷電粒子ビーム１１６や複数（Ｎ）の領域１２６等のうち、特に、２つの部分に着目して、第１領域や第２領域等として記載している。２つの部分は、クロストーク影響を考える場合の単純な例であり、後述の第１検出範囲に対する第２検出範囲からのクロストーク量などを考える場合と対応している。
【0114】
ステップＳ３０４，Ｓ３０５では、各領域１２６からの放出電子ビーム１１９が、収束レンズ１２０を介して収束された放出電子ビーム１２１（例えば第１放出電子ビームと第２放出電子ビーム）となって、シンチレータ１２２面上の各検出範囲１２７（例えば第１検出範囲と第２検出範囲）に結像され、光子に変換される。
【0115】
ステップＳ３０６，Ｓ３０７では、それぞれの光子が、マルチ検出器１２３の対応するそれぞれの検出器（例えば第１検出器と第２検出器）で、信号１４１（例えば第１信号と第２信号）として検出される。
【0116】
一方、ステップＳ３０８では、撮像用検出器１３１での検出・撮像とタイミングを合わせて、補正用検出器１３２の観測装置１２４が、シンチレータ１２２の面での結像の際に発生する、放出電子ビーム１２１の衝突による放出電子光量分布１２８（図５等）を撮像する。
【0117】
ステップＳ３０９，Ｓ３１０では、コントローラ１０２は、マルチ検出器１２３からのそれぞれの信号１４１を受信し、それらの信号１４１に基づいて、それぞれの撮像画像、すなわち、荷電粒子ビーム１１６ごと、領域１２６ごと、検出器ごと等に対応するそれぞれの画像を生成する。
【0118】
ステップＳ３１１では、コントローラ１０２は、観測装置１２４からの補正用撮像画像の信号１４２を受信する。
【0119】
ステップＳ３１２では、プロセッサシステム１０３は、コントローラ１０２から、伝送された画像（撮像画像および補正用撮像画像）等のデータを受信する。
【0120】
ステップＳ３１３では、プロセッサ３０２は、補正プログラム３０４に従った補正処理を実行することで、まず、補正用撮像画像の解析に基づいて、クロストーク影響係数（混入率など）を計算する。そして、ステップＳ３１４では、プロセッサ３０２は、ステップＳ３１３で得たクロストーク影響係数を用いて、所定の計算式により、撮像画像に対応する実像から、クロストーク影響を低減するように画像を補正することで、補正後の画像を得る。クロストーク影響を低減する補正は、検出範囲１２７に対応した画像信号ごとに、混入率を０％に近づけるような信号量の補正、および残留率を１００％に近付けるような信号量の補正である。信号量は、輝度等である。
【0121】
これにより、複数の荷電粒子ビーム１１６、複数の領域１２６、マルチ検出器１２３の複数の検出器、複数の信号１４１に関する、複数の画像として、それぞれ、クロストーク影響が低減された、理想像に近い画像が得られる。その後、プロセッサシステム１０３は、例えば補正後の画像をユーザに対し画面で表示する。
【0122】
［試料面およびシンチレータ］
図４は、試料９（例えば円形のウェハ）の面９ａに対するマルチビーム１１６として複数（Ｎ）の荷電粒子ビーム１１６の照射（実線矢印で示す）と、その照射に応じて発生する放出電子ビーム１１９として複数（Ｎ）の放出電子ビーム１１９と、その放出電子ビーム１１９が収束レンズ１２０を通じて放出電子ビーム１２１としてシンチレータ１２２の面に収束する様子とを示す模式説明図である。図４では、複数（Ｎ）の荷電粒子ビーム１１６に応じて、試料９の面を複数（Ｎ）の領域１２６に分けた場合の、領域１２６群から発生した複数（Ｎ）の放出電子ビーム１１９を、シンチレータ１２２の面で検出する際の模式構成を示している。本例では、複数（Ｎ）をＮ＝７とするが、これに限定されない。
図４は、試料９（例えば円形のウェハ）の面９ａに対するマルチビーム１１６として複数（Ｎ）の荷電粒子ビーム１１６の照射（実線矢印で示す）と、その照射に応じて発生する放出電子ビーム１１９として複数（Ｎ）の放出電子ビーム１１９と、その放出電子ビーム１１９が収束レンズ１２０を通じて放出電子ビーム１２１としてシンチレータ１２２の面に収束する様子とを示す模式説明図である。図４では、複数（Ｎ）の荷電粒子ビーム１１６に応じて、試料９の面を複数（Ｎ）の領域１２６に分けた場合の、領域１２６群から発生した複数（Ｎ）の放出電子ビーム１１９を、シンチレータ１２２の面で検出する際の模式構成を示している。本例では、複数（Ｎ）をＮ＝７とするが、これに限定されない。
【0123】
試料９の上面である面９ａにおいて、複数（Ｎ）の領域１２６が含まれている。本例では、領域１２６は矩形である。図４の下部に示しているように、複数の領域１２６の各々の領域１２６は、対応付けられる各々の荷電粒子ビーム１１６が走査しながら照射される領域である。走査は、例えば線順次走査である。
【0124】
各々の領域１２６から放出される放出電子ビーム１１９を破線矢印で示している。放出電子ビーム１１９は、収束レンズ１２０を通じて収束された複数（Ｎ）の放出電子ビーム１２１となって、その複数（Ｎ）の放出電子ビーム１２１がシンチレータ１２２の面に入射する。本例では、シンチレータ１２２の入射面は円形である。
【0125】
［シンチレータおよび検出範囲］
図５は、シンチレータ１２２の入射面を平面視した場合に、その入射面における、マルチ検出器１２３の複数（Ｎ）の検出器（後述の図６）の複数（Ｎ）の検出範囲１２７と、それらの検出範囲１２７に対応付けられた補正用撮像画像での画像領域での放出電子光量分布１２８とを示す。補正用撮像画像での画像領域とは、補正用撮像画像で検出範囲１２７をみた場合の画像領域である。
図５は、シンチレータ１２２の入射面を平面視した場合に、その入射面における、マルチ検出器１２３の複数（Ｎ）の検出器（後述の図６）の複数（Ｎ）の検出範囲１２７と、それらの検出範囲１２７に対応付けられた補正用撮像画像での画像領域での放出電子光量分布１２８とを示す。補正用撮像画像での画像領域とは、補正用撮像画像で検出範囲１２７をみた場合の画像領域である。
【0126】
図５では、クロストークが無い理想の状態において、図４の試料９の各領域１２６から発生した放出電子ビーム１２１が、マルチ検出器１２３の各検出器の検出範囲１２７で検出されるタイミングでの、観測装置１２４による補正用撮像画像での放出電子光量分布１２８の観測の状態を、模式構成で示している。理想状態では、図示のように、各々の検出範囲１２７の中に、各々の放出電子ビーム１２１の光量分布１２８が、位置を合わせて、収まっている。
【0127】
なお、図５での大きな矩形５００は、シンチレータ１２２の面のすべてをカバーする場合の補正用撮像画像の撮像範囲５００の例を示す。また、放出電子光量分布１２８は、それぞれの荷電粒子ビーム１１６に基づいたそれぞれの放出電子ビーム１１９，１２１に対応した光量分布である。放出電子光量分布１２８は、光量のグラデーションを持っている。図面では、便宜上、放出電子光量分布１２８を、中心が黒で、径方向で外側になるにつれてグレーになる楕円として模式で図示している。この黒は、光量としては相対的に明るい、高いことを表し、グレーは、光量としては相対的に暗い、低いことを表す。
【0128】
また、図４での複数（Ｎ）の領域１２６と、図５での複数（Ｎ）の検出範囲１２７とは、数Ｎが対応しており、寸法や光学系の構成に応じて、１つの円形の検出範囲１２７の中に、１つの矩形の領域１２６からの１つの放出電子光量分布１２８が楕円として収まるように、予め設計されている。１つの光量分布１２８の楕円は、図４のような、ある１つの荷電粒子ビーム１１６のある走査時点での、ある領域１２６内のある画素に関して発生した光量分布である。荷電粒子ビーム１１６や放出電子ビーム１１９，１２１は、３次元空間内で軌道として構成されるので、検出範囲１２７では楕円として結像する。
【0129】
また、説明上、Ｎ＝７個の検出範囲１２７や検出器などを識別するため、図５の下部に示すように、番号＃を付けて、例えば＃１～＃７で示している。例えば、シンチレータ１２２の面の中央に検出範囲＃１があり、それに対し左側に検出範囲＃２がある。以下では、適宜に番号＃を用いて、各々の検出範囲１２７等を、例えば検出範囲＃１等と記載する場合がある。
【0130】
［シンチレータおよびマルチ検出器］
図６は、上部に、撮像用検出器１３１におけるシンチレータ１２２およびマルチ検出器１２３の概要構成の斜視図を示し、下部に、マルチ検出器１２３の機能ブロックを示す。図６の上部の斜視図では、マルチ検出器１２３のうち、＃４，＃５，＃６に対応した検出器１２３－４，１２３－５，１２３－６が見えている。例えば＃５で示す検出範囲１２７に入射した放出電子ビーム１２１の光子は、検出器１２３－５で検出され、信号１４１－５として出力される。
図６は、上部に、撮像用検出器１３１におけるシンチレータ１２２およびマルチ検出器１２３の概要構成の斜視図を示し、下部に、マルチ検出器１２３の機能ブロックを示す。図６の上部の斜視図では、マルチ検出器１２３のうち、＃４，＃５，＃６に対応した検出器１２３－４，１２３－５，１２３－６が見えている。例えば＃５で示す検出範囲１２７に入射した放出電子ビーム１２１の光子は、検出器１２３－５で検出され、信号１４１－５として出力される。
【0131】
図示していないが、シンチレータ１２２の出射面と各検出器の入射面との間は離間していてもよい。
【0132】
図１の観測装置１２４であるカメラによって、図５のようなシンチレータ１２２の入射面を撮像した場合、図５の撮像範囲５００と同様の内容の補正用撮像画像の信号１４２が得られる。なお、図１では観測装置１２４の撮像の光軸がシンチレータ１２２の面に対し斜めになるように構成要素が配置されており、観測装置１２４で撮像した画像は、平面視ではない画像となるが、撮像画像に画像処理を施すことで図５のような平面視になる画像を得てもよい。
【0133】
理想状態では、例えば、図４の領域＃１から発生した放出電子ビーム＃１は、図５の検出範囲＃１に入射し、図６の検出器１２３－１である検出器＃１で検出され、検出信号である信号１４１－１が出力される。同様に、図４の領域＃２から発生した放出電子ビーム＃２は、図５の検出範囲＃２に入射し、図６の検出器１２３－２である検出器＃２で検出され、検出信号である信号１４１－２が出力される。
【0134】
上記撮像用検出器１３１での検出・撮像とタイミングを合わせて、補正用検出器１３２の観測装置１２４によって撮像された補正用撮像画像では、図５と同様の放出電子光量分布１２８が含まれている。また、補正用撮像画像内では、複数の検出範囲１２７も、対応する画像領域として含まれている。もしくは、補正用撮像画像内に複数の検出範囲１２７が画像領域として含まれていない場合でも、予めシンチレータ１２２の面における複数の検出範囲１２７の位置や形状が規定されているので、その規定の情報から、補正用撮像画像内での複数の検出範囲１２７の位置や形状がわかる。
【0135】
すなわち、プロセッサシステム１０３は、補正用撮像画像から、シンチレータ１２２の入射面における複数の検出範囲１２７の位置や形状と、複数の放出電子ビーム１２１に関する複数の放出電子光量分布１２８の位置や形状との関係がわかる。
【0136】
［試料帯電によるクロストークの発生］
図７は、試料帯電によるクロストークの発生についての説明図である。図７では、図４や図５を理想状態での放出電子ビーム１２１の発生とした場合に、例えば、試料９の面における一部の領域１２６、例えば領域＃２に、帯電による仮想レンズ１２９が発生した状態を、模式構成として示している。この仮想レンズ１２９の作用によって、この領域＃２からの放出電子ビーム１１９，１２１（＃２）は、グレーの点線矢印で示すように、軌道が変化してしまい、シンチレータ１２２の面における入射する位置や形状が変わってしまう。
図７は、試料帯電によるクロストークの発生についての説明図である。図７では、図４や図５を理想状態での放出電子ビーム１２１の発生とした場合に、例えば、試料９の面における一部の領域１２６、例えば領域＃２に、帯電による仮想レンズ１２９が発生した状態を、模式構成として示している。この仮想レンズ１２９の作用によって、この領域＃２からの放出電子ビーム１１９，１２１（＃２）は、グレーの点線矢印で示すように、軌道が変化してしまい、シンチレータ１２２の面における入射する位置や形状が変わってしまう。
【0137】
局所的にある領域＃２で帯電が起きることで、あるいは、領域＃２での帯電の状態が他の領域での帯電の状態と差が大きくなることで、電場が変化し、領域＃２に仮想レンズ１２９が発生する。説明上、仮想レンズ１２９とは、マルチビーム１１６が照射される試料９面において、局所的な領域での電界の変化により、当該領域からの放出電子ビーム１１９，１２１の軌道の状態が変化することを指す。
【0138】
領域＃２の仮想レンズ１２９により、領域＃２から発生した放出電子ビーム１１９，１２１（＃２）は、理想状態の軌道からずれて、シンチレータ１２２面上で、検出範囲＃２（図５）から外に逸脱して、他の検出範囲１２７内まで延びる場合（後述の図８）がある。このような現象は、クロストークに相当する。
【0139】
図７の例では、１つの仮想レンズ１２９は、ちょうど１つの領域１２６に合わせて生じた例を示しているが、これに限らず、仮想レンズ１２９は、試料９面に対し様々に発生し得る。例えば、領域１２６に対しずれた位置に仮想レンズ１２９が発生する場合がある。領域１２６内に小さなサイズの複数の仮想レンズ１２９が発生する場合もある。複数の領域１２６にまたがって大きなサイズの仮想レンズ１２９が発生する場合もある。
【0140】
図８は、図７のような仮想レンズ１２９が発生した場合での、シンチレータ１２２の面での放出電子光量分布１２８の例を示す。本例では、検出範囲＃２に入射する放出電子ビーム１２１（＃２）の光量分布は、理想状態では図５の光量分布１２８（＃２Ａ）であるのに対し、光量分布１２８（＃２Ｂ）となっている。図８の下部には、拡大で、左側の検出範囲＃２と中央の検出範囲＃１との２つの部分のみを示す。本例では、図７の領域＃２からの放出電子ビーム１１９，１２１（＃２）に関する光量分布１２８（＃２Ｂ)は、図示のように、左側の検出範囲１２７（＃２）内から外に特に右に逸脱して、中央の検出範囲１２７（＃１）内にまで延びた光量分布１２８（＃２Ｂ)となっている。
【0141】
図８の例では、検出範囲１２７間での放出電子光量分布１２８は、図７の仮想レンズ１２９の影響によって、左側の検出範囲＃２から放出電子光量分布１２８（＃２Ｂ）が中央の検出範囲＃１内へ延びている場合を示している。これに限らず、検出範囲１２７間での放出電子光量分布１２８は、仮想レンズ１２９の状態に応じた方向などで、様々に生じる場合がある。
【0142】
プロセッサシステム１０３は、図８のような補正用撮像画像での、放出電子光量分布１２８（＃２Ｂ）をみることで、領域＃２，＃１間でクロストーク影響があることがわかる。また、プロセッサシステム１０３は、この放出電子光量分布１２８（＃２Ｂ）の輝度や形状から、この光量分布１２８（＃２Ｂ）のクロストーク影響の元と先がわかる。すなわち、元は、流出元などであり、例えば左側の検出範囲１２７（＃２）であり、先は、混入先などであり、例えば中央の検出範囲１２７（＃１）である。
【0143】
放出電子光量分布１２８（＃２Ｂ)は、より詳しく説明すると、検出範囲＃２内に収まっている残留の部分１２８ａと、よその検出範囲＃１内に入っている混入の部分１２８ｂと、検出範囲＃２の外であるがよその検出範囲＃１内には入っていない中間の部分１２８ｃとを有する。放出電子光量分布１２８（＃２Ｂ）は、部分１２８ａと部分１２８ｂと部分１２８ｃとの和である。混入の部分１２８ｂは、検出範囲＃１にとってのクロストークの成分、余分な光量となる。残留の部分１２８ａは、検出範囲＃２にとっての正規の成分となる。部分１２８ｃと部分１２８ｂは、検出範囲＃２にとって外に流出した成分である。光量分布１２８（＃２Ｂ）から流出の部分（１２８ｃ，１２８ｂ）を差し引いたものが、残留の部分１２８ａである。
【0144】
この場合、検出範囲＃１では、領域＃１から検出範囲＃１に入射する光量以外に、領域＃２から検出範囲＃２に入射すべき光量の一部（部分１２８ｂ）が混入することとなる。この混入は、クロストークに該当する。また、検出範囲＃２では、領域＃２からの放出電子の光量のうちの一部が外に流出し、一部（部分１２８ａ）の光量のみが残留して検出されることとなる。
【0145】
検出範囲＃１を持つ第１検出器である検出器１２３－１（図６）の検出信号１４１－１は、理想状態の画像に対し、余分な光量が混入して輝度が増加した画像となる。検出範囲＃２を持つ第２検出器である検出器１２３－２の検出信号１４１－２は、理想状態の画像に対し、一部の光量が流出して輝度が減少した画像となる。
【0146】
図８の例は、２つの検出範囲１２７（＃１，＃２）間での放出電子光量分布１２８およびクロストークの例であるが、これに限らず、それぞれの検出範囲１２７で、様々に、クロストークが発生し得る。また、図８の例では、光量分布＃２Ｂのうちの混入の部分１２８ｂは、検出範囲＃１内の光量分布＃１と一部が重なっているが、このように重なる場合もあるし、重ならない場合もある。
【0147】
後述の混入率は、例えば、検出範囲＃１に対する検出範囲＃２からの混入率を考える場合に、光量分布＃２Ｂの全体を母量とし、検出範囲＃１内に混入した部分１２８ｂをクロストーク量（言い換えると混入量）とし、［混入率］＝［クロストーク量（混入量）］／［母量］として計算できる。同様に、それぞれの検出範囲１２７で混入率が計算できる。
【0148】
また、後述の残留率は、例えば、検出範囲＃２での残留率を考える場合に、光量分布＃２Ｂの全体を母量とし、検出範囲＃２内に残留した部分１２８ａを残留量とし、検出範囲＃２外に流出した部分１２８ｃおよび部分１２８ｂを流出量とすると、［残留率］＝［残留量］／［母量］＝（［母量］－［流出量］）／［母量］として計算できる。同様に、それぞれの検出範囲１２７で残留率が計算できる。
【0149】
上記のような混入率と残留率を考慮した計算を、複数（Ｎ）のすべての検出範囲１２７に関して総合することで、それぞれの検出範囲１２７の検出器に関するクロストーク影響係数を計算できる。
【0150】
なお、図８の下部の例のように、ある検出範囲１２７（例えば＃１）内において、出自が異なる複数の放出電子光量分布１２８が一部重なっている場合でも、補正用撮像画像の画像処理、例えば輝度や形状の解析に基づいて、その重なりの把握はある程度可能である。そのため、その場合でも、クロストーク影響の定量化は可能である。
【0151】
図５のように、クロストークが無い場合、第１荷電粒子ビームが衝突する第1領域（領域１２６）から放出された第１放出電子ビームは、第１検出器の第１検出範囲（検出範囲１２７）に入射・結像して第１信号（信号１４１）として検出される。その際の様子は、補正用撮像画像では、第１検出範囲に対応した第１画像領域での、第１放出電子ビームに対応した第１光量分布として観測できる。他の検出、例えば、第２荷電粒子ビーム、第２領域、第２放出電子ビーム、第２検出器、第２検出範囲、第２画像領域、および第２信号についても同様である。
【0152】
クロストーク現象としては、例えば図８のように、第１荷電粒子ビームが衝突する第１領域から放出される第１放出電子ビームが、第１検出器の第１検出範囲に入射・結像して第１信号として検出される際に、第２荷電粒子ビームが衝突する第２領域から放出される第２放出電子ビームが、軌道の変化によって、第１検出範囲内に混入する場合がある。このようなクロストーク現象の場合、第１検出器の第１信号の第１画像でみると、よそからの光の混入によって、輝度が増加した内容、一部の信号が重畳したような内容となる。第２検出器の第２信号の第２画像でみると、よそへの光の流出によって、輝度が減少した内容、一部の信号が欠如したような内容となる。言い換えると、第１信号の第１画像では、第２信号の第２画像で写るべき画像内容がゴースト像として重畳したような内容になる場合がある（後述の図１３）。
【0153】
プロセッサシステム１０３は、上記のようなマルチビーム１１６に基づいた放出電子ビーム１２１の検出に関するクロストーク現象について、補正用撮像画像を用いて、検出範囲１２７間でのクロストーク影響を定量化する。例えば、プロセッサシステム１０３は、第１検出範囲に対する第２検出範囲からのクロストーク量を特定する。プロセッサシステム１０３は、そのクロストーク量に基づいて、マルチ検出器１２３の出力の信号１４１に基づいた画像を補正することで、クロストーク影響を低減した画像を得る。
【0154】
［複数のクロストーク影響］
図９は、（Ａ）や（Ｂ）で、試料帯電による仮想レンズ１２９の発生の他の例を示している。（Ａ）は、試料９の面９ａの領域＃２，＃３，＃４にそれぞれ仮想レンズ１２９（１２９－２，１２９－３，１２９－４）が発生した場合を示す。（Ｂ）は、領域＃２，＃３，＃４にまたがって大きな仮想レンズ１２９が発生した場合を示す。図示の例のような仮想レンズ１２９の詳細は、クロストーク影響補正の際にはわからなくてもよい。
図９は、（Ａ）や（Ｂ）で、試料帯電による仮想レンズ１２９の発生の他の例を示している。（Ａ）は、試料９の面９ａの領域＃２，＃３，＃４にそれぞれ仮想レンズ１２９（１２９－２，１２９－３，１２９－４）が発生した場合を示す。（Ｂ）は、領域＃２，＃３，＃４にまたがって大きな仮想レンズ１２９が発生した場合を示す。図示の例のような仮想レンズ１２９の詳細は、クロストーク影響補正の際にはわからなくてもよい。
【0155】
図１０は、さらに、シンチレータ１２２の面において、複数の領域１２６からの複数の放出電子ビーム１１９，１２１について、複数の検出範囲１２７間で、クロストーク影響を生じている場合を示す。本例では、検出範囲＃１を自分（説明上の第１検出範囲）として着目し、検出範囲＃１に関するクロストーク量を特定・計算する場合に、他の検出範囲１２７（説明上の第２検出範囲）として、検出範囲＃２からの混入、検出範囲＃３からの混入、および検出範囲＃４からの混入、といった３つの混入が、クロストークとして発生している場合を示している。クロストークの発生の要因としては、図９での領域＃２，＃３，＃４に、帯電による仮想レンズ１２９が発生した場合が考えられる。
【0156】
図１０の下部には、拡大で、検出範囲＃１内の放出電子光量分布１２８を示している。検出範囲＃１内には、まず、領域＃１からの放出電子ビーム１１９，１２１（＃１）による放出電子光量分布１２８（＃１）が含まれている。また、検出範囲＃１内には、領域＃２からの放出電子ビーム＃２の光量分布１２８（＃２Ｂ）のうちの一部が、混入の部分ｂ２として入っている。また、検出範囲＃１内には、領域＃３からの放出電子ビーム＃３の光量分布１２８（＃３Ｂ）のうちの一部が、混入の部分ｂ３として入っている。また、検出範囲＃１内には、領域＃４からの放出電子ビーム＃４の光量分布１２８（＃４Ｂ）のうちの一部が、混入の部分ｂ４として入っている。これらの３つの混入の部分ｂ２，ｂ３，ｂ４は、検出範囲＃１にとっての外からのクロストークの成分となる。
【0157】
図１０では、図９の仮想レンズ１２９の作用によって、複数（例えば３つ）の放出電子光量分布１２８（＃２，＃３，＃４）が、理想時の検出範囲１２７（＃２，＃３，＃４）内から逸脱し、他の検出範囲１２８、例えば検出範囲＃１内にまで延びて存在している。これにより、検出範囲＃１内には、複数の放出電子光量分布１２８（＃１，ｂ２，ｂ３，ｂ４）が混在している。検出範囲＃１を持つ検出器１２３－１の信号１４１－１による画像では、本来検出すべき放出電子光量分布＃１に、それ以外のよそから混入した光量の成分（ｂ２，ｂ３，ｂ４）を含めて結像した画像となる。これにより、信号１４１－１による画像、特に領域１２６（＃１）を走査することで構成される画像では、本来の像として領域１２６（＃１）の構造などが写った像に対し、よその領域１２６（＃２，＃３，＃４）からの像がゴースト像として混じった像となる。
【0158】
実施の形態１では、観測装置１２４による撮像および画像認識によって、上記のようなシンチレータ１２２面上の複数の検出範囲１２７に対する複数の放出電子光量分布１２８の状態が、補正用撮像画像として、定量化される。プロセッサシステム１０３は、その補正用撮像画像に基づいて、検出範囲１２７の放出電子光量分布１２８間でのクロストーク影響を、混入率などのクロストーク影響係数として定量化する。
【0159】
本例では、図１０の検出範囲＃１に関しては、クロストーク影響として、よそからの、光量分布＃２、光量分布＃３、および光量分布＃４といった３つの光量分布が及ぼすクロストーク量がある。プロセッサシステム１０３は、前述のステップＳ２の計算の際に、観測装置１２４からの補正用撮像画像の解析に基づいて、このようなクロストーク量を、クロストーク影響係数として計算する。
【0160】
プロセッサシステム１０３は、例えば図１０のような補正用撮像画像の内容から、それぞれの検出範囲１２７に含まれる放出電子光量分布１２８の光量を計算する。この光量は、補正用撮像画像が有する輝度値に基づいて計算できる。この光量は、マルチ検出器１２３の検出器での検出電子量ないし検出光子量と対応する量である。プロセッサシステム１０３は、そのような検出電子量ないし検出光子量を計算してもよい。
【0161】
また、プロセッサシステム１０３は、例えば図１０のような補正用撮像画像の内容から、それぞれの検出範囲１２７に対するそれぞれの放出電子光量分布１２８の位置、形状、輪郭、面積、輝度、輝度の変化の方向、分布が伸びる方向（元と先）などを解析する。これにより、どの検出範囲１２７（対応する荷電粒子ビーム１１６や放出電子ビーム１１９等）からどの検出範囲１２７へのクロストークであるか、どの程度の量のクロストークであるか等がわかる。具体的には、検出範囲１２７ごとに、後述の混入率や残留率などが計算できる。
【0162】
なお、図１０の例では、検出範囲＃５，＃６，＃７については、それぞれ理想の検出範囲１２７内に光量分布１２８が収まっており、他の検出範囲１２７との間でのクロストークが無い。これらの部分については、残留率が１００％、混入率が０％として扱うことができる。
【0163】
［クロストーク影響係数の計算］
クロストーク影響係数の計算について説明する。上記シンチレータ１２２の面における複数の検出範囲１２７において、それぞれの検出範囲１２７ごとに、他の検出範囲１２７（対応する放出電子ビーム１２１）から自分の検出範囲１２７への光量の混入のクロストーク影響と、自分の検出範囲１２７（対応する放出電子ビーム１２１）から他の検出範囲１２７への光量の流出のクロストーク影響とを考えることができる。実施の形態１の例では、このようなクロストーク影響を、混入率と残留率として計算する。
クロストーク影響係数の計算について説明する。上記シンチレータ１２２の面における複数の検出範囲１２７において、それぞれの検出範囲１２７ごとに、他の検出範囲１２７（対応する放出電子ビーム１２１）から自分の検出範囲１２７への光量の混入のクロストーク影響と、自分の検出範囲１２７（対応する放出電子ビーム１２１）から他の検出範囲１２７への光量の流出のクロストーク影響とを考えることができる。実施の形態１の例では、このようなクロストーク影響を、混入率と残留率として計算する。
【0164】
プロセッサシステム１０３は、例えば図１０のような７個のすべての検出範囲１２７の間でのクロストーク影響を計算する。図１０の例では、検出範囲＃１の光量分布＃１と、検出範囲＃２の光量分布＃２Ｂと、検出範囲＃３の光量分布＃３Ｂと、検出範囲＃４の光量分布＃４Ｂとの間で、それぞれの光量の混入や流出が計算される。
【0165】
ある検出範囲１２７に着目して自分を第１検出範囲とし、自分以外の他の検出範囲１２７を第２検出範囲とした場合に、第１検出範囲に対する第２検出範囲からの混入率を計算でき、また、第１検出範囲から外（第２検出範囲を含む）への流出による第１検出範囲内の残留率を計算できる。
【0166】
図１０の例では、検出範囲＃１の光量分布＃１に着目した場合、検出範囲＃１の光量分布＃１に対する、検出範囲＃２，＃３，＃４の光量分布＃２Ｂ，＃３Ｂ，＃４Ｂの３つからの混入率を計算できる。検出範囲＃５，＃６，＃７からの混入率は０％である。また、検出範囲＃１での光量分布＃１に関する残留率は、外への流出が無いので、１００％である。それら混入率と残留率とを総合することで、検出範囲＃１でのクロストーク量が特定できる。
【0167】
同様に、検出範囲＃２の光量分布＃２Ｂに着目した場合、よその検出範囲１２７からの混入率は０％であり、残留率としては、図８で示したように残留の部分１２８ａを用いて残留率が計算できる。検出範囲＃３，＃４についても同様である。検出範囲＃５，＃６，＃７については、混入率が０％、残留率が１００％である。
【0168】
クロストーク影響を表す値を、クロストーク影響係数とする。実施の形態１では、例として、このクロストーク影響係数は、混入率と残留率とを用いる。混入率は、着目する第１検出範囲に対し、他の第２検出範囲からクロストーク量として混入する光量の割合である。残留率は、着目する第１検出範囲内での、外に流出する光量を除いて残留する光量の割合である。すべての検出範囲のそれぞれについて、同様の計算が行われる。
【0169】
図１１は、クロストーク影響補正の計算式として、クロストーク影響係数を用いて実像から補正によって理想像を求める計算式を示す。上述のような考え方の計算を一般化し、計算式としては、Ｆｉ＝ΣＡｉｊＲｉとして定義できる。Ｆｉは、クロストークがある場合に、マルチ検出器１２３の各々の検出器によって得られる実像としての画像である（図２での撮像画像、補正前画像に相当する）。Ｒｉは、クロストークが無い理想状態で、マルチ検出器１２３の各々の検出器によって得られる理想像としての画像である（図２での補正後画像に相当する）。添え字ｉや添え字ｊは、ある領域１２６、ある検出範囲１２７の検出器、ある検出信号１４１などを示す。ｉ＝１～Ｎ、ｊ＝１～Ｎである。例えばＮ＝７である。
【0170】
Ａｉｊは、クロストーク影響係数である。クロストーク影響係数Ａｉｊは、例えば、ある検出範囲ｉ（第１検出範囲）と、他の検出範囲ｊ（第２検出範囲）との関係で考えた場合の、検出範囲ｉに対する検出範囲ｊ（それに対応する放出電子光量分布１２８）からのクロストーク影響を表す値である。ΣＡｉｊは、検出範囲ｉに対する他のすべての検出範囲ｊからのクロストーク影響の総合である。Σは、ｊについての総和である。
【0171】
上記計算式：Ｆｉ＝ΣＡｉｊＲｉは、ある荷電粒子ビーム１１６に基づいた領域１２６からの放出電子ビーム１２１に基づいて検出器で検出された実像（Ｆ）が、理想像（Ｒ）に対しクロストーク影響が反映された結果であることを表している。
【0172】
上記計算式：Ｆｉ＝ΣＡｉｊＲｉは、図示のように、行列式：Ｆ＝ＡＲとして表現できる。その場合、クロストーク影響係数Ａｉｊは、クロストーク影響行列Ａである。
【0173】
クロストーク影響の補正では、上記計算式：Ｆｉ＝ΣＡｉｊＲｉ、または、行列式：Ｆ＝ＡＲに基づいて、理想像（Ｒ）を求めればよい。Ｆｉ＝ΣＡｉｊＲｉを変形した連立方程式から、解として理想像（Ｒ）が得られる。また、行列式：Ｆ＝ＡＲを変形して、Ｒ＝Ａ－１Ｆとし、この行列式から、解として理想像（Ｒ）が得られる。例えば、行列式：Ｒ＝Ａ－１Ｆに、クロストーク影響行列Ａの逆行列Ａ－１と、検出器の撮像画像である実像（Ｆ）とを代入すれば、理想像（Ｒ）が得られる。
【0174】
仮に、図７，図８の例のように、領域＃２から領域＃１へのクロストーク影響として、放出電子光量分布＃２Ｂのうちの２０％が領域＃１内に混入しているとする。この場合、行列式は、例えば領域＃１、検出範囲＃１に関しては、Ｆ１＝Ａ１１×Ｒ１＋Ａ１２×Ｒ２＋……＋Ａ１Ｎ×ＲＮである。クロストーク影響行列Ａでは、Ａ１１は、検出範囲＃１に光量が残留する割合であり、Ａ１２は、検出範囲＃１に対し検出範囲＃２からの光量分布が混入する割合である。クロストーク影響行列Ａでの対角成分は、検出範囲１２７内に光量分布１２８が残留する成分の割合である。クロストーク影響行列Ａでの対角成分以外の成分は、検出範囲ｉに対し検出範囲ｊからの光量分布１２８が混入する割合である。クロストーク影響行列Ａの非対角成分（Ａ１２等）の値は、１未満である。
【0175】
クロストーク影響行列Ａは、混入率の行列（Ｍとする）と、残留率の行列（Ｅとする）とに分けて考えることができる。その場合、Ａ＝（Ｍ＋Ｅ）である。行列式は、Ｆ＝（Ｍ＋Ｅ）Ｒ、Ｒ＝（Ｍ＋Ｅ）－１Ｆとなる。混入率の行列Ｍでは、成分をｍｉｊとすると、ｍｉｊは、検出範囲ｉに対する検出範囲ｊからの光量分布１２８の混入の割合（図８での＃２Ｂの母量のうちの混入の部分１２８ｂ）であり、対角成分は０である。残留率の行列Ｅでは、非対角成分は０であり、対角成分をｅｉｉとすると、ｅｉｉは、検出範囲ｉ内での光量分布１２８の残留の割合であり、検出範囲ｉの外へ流出した成分を差し引いた成分の割合（図８での＃２Ｂの母量のうちの残留の部分１２８ａ）である。
【0176】
荷電粒子ビーム１１６ごと、領域１２６ごと、検出器ごとの、画像単位でのクロストーク影響補正は、例えば上記のようなクロストーク影響係数Ａを用いた計算式で実現できる。
【0177】
なお、領域１２６ごとの画像内の画素単位（例えば後述の図１２での画素ｐ１等）に着目する場合、実像（Ｆ）のうちの画素（言い換えると画素単位の画像、画素画像）は、Ｆｉ（ｘ，ｙ）と表現でき、理想像（Ｒ）のうちの画素（言い換えると画素単位の理想像）は、Ｒｉ（ｘ，ｙ）と表現できる。Ｆｉ（ｘ，ｙ）は、複数（Ｎ）のうちのｉ番目の検出器の出力信号１４１から作成された画像のうちの位置座標（ｘ，ｙ）の位置の画素の輝度に相当する。（ｘ，ｙ）は２次元画像内での位置座標である。このような画素単位の画像についても、同様に、上記計算式を用いて、クロストーク影響補正が実現できる（後述の変形例１）。
【0178】
［走査による画像］
走査型の荷電粒子顕微鏡装置１００の場合の、走査による画像について補足する。コントローラ１０２は、マルチ検出器１２３の各検出器の出力の信号１４１に、マルチビーム１１６に関する走査情報（例えば線順次走査などの走査パターン）を加味して、試料９面の領域１２６ごとの、言い換えると検出器ごとの、二次元画像を生成する。生成された複数（Ｎ）の画像は、上記Ｆ＝ΣＡＲの式での実像Ｆに相当する。
走査型の荷電粒子顕微鏡装置１００の場合の、走査による画像について補足する。コントローラ１０２は、マルチ検出器１２３の各検出器の出力の信号１４１に、マルチビーム１１６に関する走査情報（例えば線順次走査などの走査パターン）を加味して、試料９面の領域１２６ごとの、言い換えると検出器ごとの、二次元画像を生成する。生成された複数（Ｎ）の画像は、上記Ｆ＝ΣＡＲの式での実像Ｆに相当する。
【0179】
図１２は、図４の複数（Ｎ＝７）の領域１２６（＃１～＃７）に対応した複数（Ｎ＝７）の画像１２０１（ｇ１～ｇ７）を示す。１つの領域１２６ごとに、１つの検出器の信号１４１を通じて、１つの画像１２０１が得られる。例えば、領域＃３からは画像ｇ３が得られる。１つの領域１２６は、図１２の例では、Ｘ，Ｙ方向で、８×８の画素を有する。図１２では、領域１２６ごとに、荷電粒子ビーム１１６によって、線順次走査が行われる場合を示している。ある走査時点では、それぞれの領域１２６のうち１つの画素１２００（例えば同じ位置の画素ｐ１）に荷電粒子ビーム１１６が照射される。例えば、第１走査時点では、各領域１２６の左上の画素ｐ１に各荷電粒子ビーム１１６が照射される。各領域１２６は、荷電粒子ビーム１１６によって例えば線順次走査され、複数の画素１２００について、画素１２００ごとに画像信号（言い換えると画素画像）が得られる。
【0180】
図１２のような、ある走査時点での各領域１２６内の１つの画素１２００の画像は、図４や図５で示したように、マルチ検出器１２３の複数の検出器の複数の信号１４１を通じて得られる。例えば１つの荷電粒子ビーム１１６の走査に対応する１つの領域１２６（例えば８×８画素）からの放出電子ビーム１１９，１２１は、１つの検出器の検出範囲１２７（図５）の中に含まれるように結像される。コントローラ１０２は、時系列上の複数の走査時点の複数（例えば８×８）の画素１２００の画像信号を合成することで、領域１２６ごとの画像１２０１として、図１２のような複数（Ｎ＝７）の領域１２６の複数の画像１２０１（ｇ１～ｇ７）を得る。
【0181】
実施の形態１での画像単位でのクロストーク影響の補正とは、例えば図１２のような画像１２０１（ｇ１～ｇ７）間でのクロストーク影響の補正である。後述の変形例１での画素単位でのクロストーク影響の補正とは、例えば画素１２００間でのクロストーク影響の補正である。画像単位での補正の場合、観測装置１２４による撮像の期間は、画像１２０１の撮像の期間に合わせた期間とされる。変形例１での画素単位での補正の場合、観測装置１２４による撮像の期間は、画素１２００の撮像の期間に合わせた期間とされる。
【0182】
なお、走査型の場合、同じ画像領域を複数回繰り返して走査する場合もある。その場合、画像単位の補正における、観測装置１２４による撮像の期間は、そのような同じ画像領域の複数回の走査を１つにした期間に合わせた期間とされる。
【0183】
［画面表示例］
図１３は、プロセッサシステム１０３が、補正前後の画像を画面に表示する例を示す。図１３の上部には、補正前の画像を表示する例を示し、下部には、補正後の画像を表示する例を示している。例として、試料９面の領域１２６（＃１～＃７）にそれぞれの領域を表す番号が形成されている。補正前の画像は、例えば前述の図１０のようなクロストーク影響がある場合に、検出信号１４１に基づいて生成された撮像画像である。この画像の場合では、領域＃１に対応する検出範囲＃１に対し、領域＃２，＃３，＃４に対応する検出範囲＃２，＃３，＃４からの光量の混入がある。そのため、領域＃１に対応する画像１３０１では、番号２，３，４のゴースト像が重畳している。また、領域＃２，＃３，＃４に対応する画像では、それぞれ、光量の流出があるので、番号２，３，４の像は輝度が低くなっている。補正後の画像では、例えば領域＃１に対応する画像１３０２は、領域＃２，＃３，＃４からのクロストーク影響が低減されており、番号１の像が明瞭に写っている。
図１３は、プロセッサシステム１０３が、補正前後の画像を画面に表示する例を示す。図１３の上部には、補正前の画像を表示する例を示し、下部には、補正後の画像を表示する例を示している。例として、試料９面の領域１２６（＃１～＃７）にそれぞれの領域を表す番号が形成されている。補正前の画像は、例えば前述の図１０のようなクロストーク影響がある場合に、検出信号１４１に基づいて生成された撮像画像である。この画像の場合では、領域＃１に対応する検出範囲＃１に対し、領域＃２，＃３，＃４に対応する検出範囲＃２，＃３，＃４からの光量の混入がある。そのため、領域＃１に対応する画像１３０１では、番号２，３，４のゴースト像が重畳している。また、領域＃２，＃３，＃４に対応する画像では、それぞれ、光量の流出があるので、番号２，３，４の像は輝度が低くなっている。補正後の画像では、例えば領域＃１に対応する画像１３０２は、領域＃２，＃３，＃４からのクロストーク影響が低減されており、番号１の像が明瞭に写っている。
【0184】
プロセッサシステム１０３は、画面に補正前の画像を表示し、ユーザが補正ボタンを押した場合に、補正処理を実行し、補正後の画像を表示してもよい。あるいは、プロセッサシステム１０３は、画面に、補正前後の画像を並べて表示してもよい。また、プロセッサシステム１０３は、観測装置１２４による補正用撮像画像を画面に表示してもよい。
【0185】
［実施の形態１の効果等］
実施の形態１によれば、以下のような効果が得られる。マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００では、試料帯電や光学調整不足などの要因によって、マルチビーム１１６に基づいた放出電子ビーム１１９の軌道が変化することで、撮像用検出器１３１のマルチ検出器１２３での検出・撮像の際にクロストークが発生し得る。例えば、第２検出範囲に入射すべき放出電子の光量の一部が第１検出範囲内に混入してしまうこと等が発生し得る（図８）。これに対し、実施の形態１のプロセッサシステムによれば、コントローラ１０２から得た撮像画像に対する補正によって、そのクロストーク影響を低減でき、すなわちクロストーク影響が低減された理想像に近い画像を得ることができる。実施の形態１によれば、荷電粒子顕微鏡装置１００の内部でのクロストークの発生の要因が不明であっても、例えば事前の把握が困難な経時的・局所的な試料帯電などがあったとしても、荷電粒子顕微鏡装置１００の出力の撮像画像に対するクロストーク影響の補正が可能である。
実施の形態１によれば、以下のような効果が得られる。マルチビーム型の荷電粒子顕微鏡装置１００では、試料帯電や光学調整不足などの要因によって、マルチビーム１１６に基づいた放出電子ビーム１１９の軌道が変化することで、撮像用検出器１３１のマルチ検出器１２３での検出・撮像の際にクロストークが発生し得る。例えば、第２検出範囲に入射すべき放出電子の光量の一部が第１検出範囲内に混入してしまうこと等が発生し得る（図８）。これに対し、実施の形態１のプロセッサシステムによれば、コントローラ１０２から得た撮像画像に対する補正によって、そのクロストーク影響を低減でき、すなわちクロストーク影響が低減された理想像に近い画像を得ることができる。実施の形態１によれば、荷電粒子顕微鏡装置１００の内部でのクロストークの発生の要因が不明であっても、例えば事前の把握が困難な経時的・局所的な試料帯電などがあったとしても、荷電粒子顕微鏡装置１００の出力の撮像画像に対するクロストーク影響の補正が可能である。
【0186】
＜変形例＞
実施の形態１に関する変形例として少なくとも以下が可能である。
実施の形態１に関する変形例として少なくとも以下が可能である。
【0187】
［変形例１］
実施の形態１では、荷電粒子ビーム１１６ごと、領域１２６ごと、検出器ごとに得られる画像の画像単位で、クロストーク影響の補正、例えば、クロストーク影響係数の計算などを行った。これに限らず、変形例では、その画像のうちの画素の画素単位で、クロストーク影響の補正、例えば、クロストーク影響係数の計算などを行ってもよい。この変形例では、それぞれの画素単位で、すなわち画素間で、クロストーク影響係数が計算され、それぞれの係数は異なる値となる場合がある。それぞれの画素単位の画像間において、クロストーク影響が低減される。
実施の形態１では、荷電粒子ビーム１１６ごと、領域１２６ごと、検出器ごとに得られる画像の画像単位で、クロストーク影響の補正、例えば、クロストーク影響係数の計算などを行った。これに限らず、変形例では、その画像のうちの画素の画素単位で、クロストーク影響の補正、例えば、クロストーク影響係数の計算などを行ってもよい。この変形例では、それぞれの画素単位で、すなわち画素間で、クロストーク影響係数が計算され、それぞれの係数は異なる値となる場合がある。それぞれの画素単位の画像間において、クロストーク影響が低減される。
【0188】
図１４は、変形例１における、画素単位でのクロストーク影響補正に関する概念の説明図を示す。図１４の上部には、試料９面での複数の画素１４００に対するマルチビーム１１６の照射や、複数の画素１４００からの複数の放出電子ビーム１１９の発生などを示している。図１４の下部には、複数の領域１２６に対する複数の画素１４００の配置例や、複数の画素１４００に対応して得られる複数の画素画像１４０１を示している。複数の画素１４００の各々の画素１４００は、前述の各々の領域１２６の中に含まれている画素（例えば領域１２６内での同じ位置の画素）であり、画素ごとに対応した画像信号（信号１４１）として画素画像１４０１（例えばｈ１～ｈ７）が得られる。図示しないが、シンチレータ１２２の面での放出電子光量分布は、図５等と同様の概念となる。
【0189】
変形例１での、画素単位でのクロストーク影響補正は、これらの画素１４００間、対応する複数の検出器間、複数の信号１４１間、複数の画素画像１４０１間でのクロストーク影響の補正である。観測装置１２４の補正用撮像画像の撮像の期間は、検出器による画素１４００の検出の期間に対応させた期間とされる。
【0190】
変形例１によれば、画素単位での詳細なクロストーク影響補正が可能である。他の変形例としては、複数の画素から成る画素ブロック（例えば２×２画素ブロック、４×４画素ブロックなど）を単位として、同様に、クロストーク影響補正を行ってもよい。また、他の変形例としては、まず画素単位でのクロストーク影響の評価を行った後、その評価結果（例えば仮のクロストーク影響係数）を、領域１２６の画像単位で例えば平均値などの統計をとり、その統計から領域１２６の画像単位でのクロストーク影響係数を計算し、そのクロストーク影響係数を用いて領域１２６の画像単位でのクロストーク影響補正を行う、といったことも可能である。
【0191】
［変形例２］
実施の形態１では、プロセッサシステム１０３は、補正用撮像画像での実際の放出電子光量分布１２８に基づいて実際の混入率などを評価して、クロストーク影響係数を計算した。クロストーク影響係数の計算（図２でのステップＳ２）で、プロセッサシステム１０３は、さらに、荷電粒子顕微鏡装置１００の撮像対象の試料９の材質やパターン形状、撮像条件など（例えば光学系のパラメータ値、一次電子ビームの加速電圧、走査の方式や時間など）の情報を考慮して、そのクロストーク影響係数を計算してもよい。例えば試料９の面のパターン形状などに応じて、クロストークの要因となる帯電状態が変わり、その帯電状態がクロストークの詳細に反映され得る。
実施の形態１では、プロセッサシステム１０３は、補正用撮像画像での実際の放出電子光量分布１２８に基づいて実際の混入率などを評価して、クロストーク影響係数を計算した。クロストーク影響係数の計算（図２でのステップＳ２）で、プロセッサシステム１０３は、さらに、荷電粒子顕微鏡装置１００の撮像対象の試料９の材質やパターン形状、撮像条件など（例えば光学系のパラメータ値、一次電子ビームの加速電圧、走査の方式や時間など）の情報を考慮して、そのクロストーク影響係数を計算してもよい。例えば試料９の面のパターン形状などに応じて、クロストークの要因となる帯電状態が変わり、その帯電状態がクロストークの詳細に反映され得る。
【0192】
変形例２におけるプロセッサシステム１０３は、撮像画像のデータ１４３（図１）のみならず、そのような試料情報や撮像条件情報などの関連情報を、コントローラ１０２から取得し、補正プログラム３０４に基づいて、図２のステップＳ２のクロストーク影響係数の計算を行う。計算の一例としては、パターン形状の情報から、試料９面の凹凸の度合いが大きいほど、帯電量が大きいと推定して、その凹凸の箇所に関するクロストーク影響係数を大きくすることが挙げられる。変形例２によれば、クロストークの発生の要因を考慮して、より高精度に補正が可能である。
【0193】
［変形例３］
実施の形態１では、コントローラ１０２が生成した撮像画像のデータ１４３（図１）に基づいて、その撮像画像に対し、プロセッサシステム１０３が補正を行った。これに限らず、変形例３としては、プロセッサシステム１０３が、マルチ検出器１２３の検出信号１４１を取得・入力し、その検出信号１４１に基づいて、クロストーク影響係数を用いた補正を行いながら、撮像画像を生成してもよい。この変形例３では、コントローラ１０２は、検出信号１４１および補正用撮像画像の信号１４２と、検出に関連する走査情報などを、データ１４３として、プロセッサシステム１０３に伝送する。プロセッサシステム１０３は、そのデータ１４３に基づいて、クロストーク影響を補正しながら、撮像画像を生成する処理を、実施の形態１と同様に行う。
実施の形態１では、コントローラ１０２が生成した撮像画像のデータ１４３（図１）に基づいて、その撮像画像に対し、プロセッサシステム１０３が補正を行った。これに限らず、変形例３としては、プロセッサシステム１０３が、マルチ検出器１２３の検出信号１４１を取得・入力し、その検出信号１４１に基づいて、クロストーク影響係数を用いた補正を行いながら、撮像画像を生成してもよい。この変形例３では、コントローラ１０２は、検出信号１４１および補正用撮像画像の信号１４２と、検出に関連する走査情報などを、データ１４３として、プロセッサシステム１０３に伝送する。プロセッサシステム１０３は、そのデータ１４３に基づいて、クロストーク影響を補正しながら、撮像画像を生成する処理を、実施の形態１と同様に行う。
【0194】
［付記］
実施の形態１では、図１のように、プロセッサシステム１０３と荷電粒子顕微鏡装置１００とが別のハードウェアである構成とした。これに限定されず、プロセッサシステム１０３が荷電粒子顕微鏡装置１００に含まれる構成、例えば、コントローラ１０２とプロセッサシステム１０３が共通である構成としてもよい。
実施の形態１では、図１のように、プロセッサシステム１０３と荷電粒子顕微鏡装置１００とが別のハードウェアである構成とした。これに限定されず、プロセッサシステム１０３が荷電粒子顕微鏡装置１００に含まれる構成、例えば、コントローラ１０２とプロセッサシステム１０３が共通である構成としてもよい。
【0195】
これまでの説明では、荷電粒子ビーム１１６の荷電粒子は電子の場合を説明したが、イオン等、他の荷電粒子を用いてもよい。この場合、電子銃１１１は、荷電粒子を発生させる電子銃及びイオン銃等を例とする、荷電粒子を発生させる荷電粒子源１１１と読み替えられる。
【0196】
これまでの説明では、電子銃１１１は１つで、マルチビーム形成素子１１５で複数の荷電粒子ビーム１１６を形成する例を例示したが、本発明は複数の荷電粒子ビーム１１６を生成できるのであれば他の構成であってもよい。例えば、個々の荷電粒子ビーム１１６に対応する電子銃１１１を各々備えてもよい（つまり複数の電子銃１１１を備えてもよい）。
【0197】
以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、前述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。各実施の形態は、必須構成要素を除き、構成要素の追加・削除・置換などが可能である。特に限定しない場合、各構成要素は、単数でも複数でもよい。各実施の形態や変形例を組み合わせた形態も可能である。
【符号の説明】
【0198】
１００…荷電粒子顕微鏡装置、１０２…コントローラ、１０３…プロセッサシステム、１１６…マルチビーム（荷電粒子ビーム）、９…試料、１２２…シンチレータ、１２３…マルチ検出器、１２４…観測装置。
【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】