特許 7651706 検査装置、検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-17

(45)【発行日】2025-03-26

(54)【発明の名称】検査装置、検査方法

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/22 20060101AFI20250318BHJP

   H01J 37/28 20060101ALI20250318BHJP

【ＦＩ】

H01J37/22 502H

H01J37/28 B

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023537809

(86)(22)【出願日】2021-07-28

(86)【国際出願番号】 JP2021027871

(87)【国際公開番号】W WO2023007607

(87)【国際公開日】2023-02-02

【審査請求日】2023-12-26

(73)【特許権者】

【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】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】広井 高志

(72)【発明者】

【氏名】大谷 祐子

(72)【発明者】

【氏名】磯前 裕也

(72)【発明者】

【氏名】福田 宗行

(72)【発明者】

【氏名】金澤 政和

【審査官】鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１７７８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１７０３９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／２２

Ｈ０１Ｊ ３７／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子ビームを試料に対して照射することにより得られる画像を用いて前記試料の欠陥を検査する検査装置であって、
前記電子ビームを前記試料に対して照射することにより前記試料から発生する２次粒子を検出した結果を用いて前記画像を生成するコンピュータシステムを備え、
前記コンピュータシステムは、第１ランディングエネルギーを有する第１電子ビームを前記試料上の前記欠陥を含む第１領域に対して照射した後、前記第１ランディングエネルギーよりも高い第２ランディングエネルギーを有する第２電子ビームを前記試料の前記第１領域を含む第２領域に対して照射することにより得られる、第２電子ビーム画像を生成し、
前記コンピュータシステムは、前記第１領域の位置を表す情報を用いることにより、前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置を特定し、
前記コンピュータシステムは、前記特定した前記第１領域の位置に基づき、前記第１領域内の前記欠陥に対して元素分析を実施するための第３電子ビームの照射位置を決定する
ことを特徴とする検査装置。

【請求項2】

前記コンピュータシステムは、前記第１電子ビームを前記第１領域に対して照射することにより得られる第１電子ビーム画像を生成し、
前記コンピュータシステムは、前記第１電子ビーム画像内の前記欠陥の位置を特定し、
前記コンピュータシステムは、前記第１電子ビーム画像内の前記欠陥の位置と、前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置とを用いて、前記第３電子ビームの照射位置を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の検査装置。

【請求項3】

前記コンピュータシステムは、前記第１電子ビーム画像として、前記第１電子ビームを前記第１領域に対して照射することにより前記第１領域において生じるコンタミネーションを含む画像を生成し、
前記コンピュータシステムは、前記第２電子ビーム画像内における前記コンタミネーションの位置を特定することにより、前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置を特定する
ことを特徴とする請求項２記載の検査装置。

【請求項4】

前記コンピュータシステムは、前記コンタミネーションの形状を表すテンプレート画像を格納する記憶部を備え、
前記コンピュータシステムは、前記テンプレート画像と合致する箇所を前記第２電子ビーム画像内において探索することにより、前記第１領域の位置を表す情報を取得し、
前記コンピュータシステムは、前記テンプレート画像を用いた探索によって得られた前記情報にしたがって、前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置を特定する
ことを特徴とする請求項３記載の検査装置。

【請求項5】

前記記憶部は、前記テンプレート画像として、
第１輝度値を有する矩形領域と、前記矩形領域を囲む第２輝度値を有する周辺領域とを有する第１テンプレート、
前記第１テンプレートの階調を反転した第２テンプレート、
の２種類の画像を格納し、
前記コンピュータシステムは、前記第１テンプレートと前記第２テンプレートのうち少なくともいずれかと合致する箇所を前記第２電子ビーム画像内において探索する
ことを特徴とする請求項４記載の検査装置。

【請求項6】

前記コンピュータシステムは、前記第１電子ビーム画像内において前記第２領域の外周に形成された枠形状を識別することにより、前記第２領域の外周を特定し、
前記コンピュータシステムは、前記特定した前記第２領域の内部のみに対して、前記テンプレート画像を用いた探索を実施する
ことを特徴とする請求項４記載の検査装置。

【請求項7】

前記コンピュータシステムは、前記第２電子ビーム画像として、前記第１電子ビームよりも照射密度が高い第４電子ビームを前記試料に対して照射することにより前記試料上に形成されるマーキングを含む画像を生成し、
前記コンピュータシステムは、前記マーキングを前記第２電子ビーム画像内において探索することにより、前記第１領域の位置を表す情報を取得し、
前記コンピュータシステムは、前記マーキングを用いた探索によって得られた前記情報にしたがって、前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の検査装置。

【請求項8】

前記コンピュータシステムは、前記第１電子ビームを前記第１領域に対して照射することにより得られる第１電子ビーム画像として、前記第１電子ビームを前記第１領域に対して照射することにより前記第１領域において生じるコンタミネーションが閾値未満である場合における画像を生成し、
前記コンピュータシステムは、前記マーキングを前記第２電子ビーム画像内において探索することにより、前記コンタミネーションの位置に依拠することなく、前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置を特定する
ことを特徴とする請求項７記載の検査装置。

【請求項9】

前記マーキングは、正方形であり、かつ前記第１領域の外に形成されている
ことを特徴とする請求項７記載の検査装置。

【請求項10】

前記コンピュータシステムは、
前記特定した前記第１領域の位置、
前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置、
前記第２電子ビーム画像内における前記欠陥の位置、
前記欠陥の位置に対して前記元素分析を実施した結果、
前記第２電子ビーム画像、
のうち少なくともいずれかを提示するユーザインターフェースを備える
ことを特徴とする請求項１記載の検査装置。

【請求項11】

前記試料は、パターンが形成されていないウエハまたはベアウエハである
ことを特徴とする請求項１記載の検査装置。

【請求項12】

電子ビームを試料に対して照射することにより得られる画像を用いて前記試料の欠陥を検査する検査方法であって、
前記電子ビームを前記試料に対して照射することにより前記試料から発生する２次粒子を検出した結果を用いて前記画像を生成するステップを有し、
前記画像を生成するステップは、第１ランディングエネルギーを有する第１電子ビームを前記試料上の前記欠陥を含む第１領域に対して照射した後、前記第１ランディングエネルギーよりも高い第２ランディングエネルギーを有する第２電子ビームを前記試料の前記第１領域を含む第２領域に対して照射することにより得られる、第２電子ビーム画像を生成するステップを有し、
前記画像を生成するステップは、前記第１領域の位置を表す情報を用いることにより、前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置を特定するステップを有し、
前記画像を生成するステップは、前記特定した前記第１領域の位置に基づき、前記第１領域内の前記欠陥に対して元素分析を実施するための第３電子ビームの照射位置を決定するステップを有する
ことを特徴とする検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電子ビームを試料に対して照射することにより得られる画像を用いて試料の欠陥を検査する検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハ上に形成したパターンを検査する技術として、電子ビームなどの荷電粒子ビームを試料に対して照射する装置が用いられる場合がある。以下では１例として電子ビームを用いる場合について説明する。試料に対して電子ビームを照射すると、試料から２次粒子が発生し、その信号強度を用いて画素値を形成することにより、試料の観察画像を生成することができる。

【0003】

パターンが形成されていない半導体ウエハ（またはベアウエハ）であっても、同様の手法により欠陥の有無を検査する場合がある。欠陥が発見された場合、ＥＤＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ－ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）分析などによってその欠陥の元素を分析することにより、欠陥の由来を明確にすることができる。この欠陥由来についての情報は、製造歩留まり向上のために重要であると考えられる。

【0004】

下記特許文献１は、パターンを有するウエハに対するＥＤＳ分析方法について記載している。同文献においては、パターンと欠陥の両方が観察可能な条件によってパターン位置に対する欠陥位置の相対関係を求めておき、パターンのみしか観察できないＥＤＳ分析用の光学条件によってパターン位置を特定し、その位置からの相対位置として欠陥位置を特定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２０－１７７８３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＥＤＳ分析においては、比較的高い加速電圧で電子ビームを照射する。試料の観察画像を取得する際にも同じ光学条件を用いる場合は、その高い加速電圧によって電子ビームを照射して観察画像を取得することになる。このような高い加速電圧を用いる場合、「しみ」のような薄い欠陥は電子ビームを透過させてしまうので、欠陥位置を特定することが難しい。

【0007】

ＥＤＳによって欠陥の元素を分析する前段階として、欠陥位置を特定するために、低い加速電圧で電子ビームを照射して試料の観察画像を得る場合がある。このとき照射した電子ビームの影響により、試料表面にカーボンが付着するなどの、いわゆるコンタミネーションが生じる場合がある。ＥＤＳ分析実施時においてはステージや光学系の光軸の精度の影響で再度欠陥位置を特定する必要があるが、このコンタミネーションが残っていることにより、ＥＤＳ分析時に、欠陥位置を特定することが困難となる可能性がある。観察画像上でそのコンタミネーションが欠陥と重なり、欠陥位置を明確に識別できないからである。

【0008】

特許文献１のような従来のＥＤＳ分析手法においては、薄い欠陥やコンタミネーションの影響について十分考慮されておらず、これらの欠陥位置をＥＤＳ分析において特定することができる技術が望まれている。

【0009】

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、薄い欠陥やコンタミネーションの影響がある場合においても、欠陥の元素を分析する工程においてその欠陥の位置を特定することができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示に係る検査装置は、低いエネルギーの第１電子ビームを試料の欠陥を含む第１領域に対して照射した後、前記第１領域を含む第２領域に対して高いエネルギーの第２電子ビームを照射することにより得られる第２電子ビーム画像を生成し、前記第２電子ビーム画像内における前記第１領域の位置を特定することにより、前記欠陥の位置を特定する。

【発明の効果】

【0011】

本開示に係る検査装置によれば、薄い欠陥やコンタミネーションの影響がある場合においても、欠陥の元素を分析する工程においてその欠陥の位置を特定することができる。本開示のその他の課題、構成、利点などは、以下の実施形態の説明により明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】試料に対して電子ビームを照射することにより得られる観察画像を用いて欠陥位置を特定する一般的手順を説明する模式図である。

【図2A】ＥＤＳ分析において欠陥位置を特定することが難しい場合における観察画像の例である。

【図2B】試料に対して電子ビームを照射することにより生じたコンタミネーションの観察画像の例である。

【図2C】図２Ｂのコンタミネーション領域における高倍率の観察画像の例である。

【図3】実施形態１に係る検査装置１の構成図である。

【図4】検査装置１が試料１１３を検査する手順を説明するフローチャートである。

【図5】Ｓ４０９の具体例を示す例である。

【図6A】Ｓ４１３において生成するＥＤＳ用低倍率観察画像の例である。

【図6B】Ｓ４１４において演算部１３３が用いるテンプレートの例である。

【図7】コンピュータシステム１３が提示するユーザインターフェースの例である。

【図8】実施形態２において検査装置１が試料１１３を検査する手順を説明するフローチャートである。

【図9】マーキングの例を示す。

【図10】実施形態２においてコンピュータシステム１３が提示するユーザインターフェースの例である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜実施の形態１＞
図１は、試料に対して電子ビームを照射することにより得られる観察画像を用いて欠陥位置を特定する一般的手順を説明する模式図である。まず低倍率において欠陥近傍の観察画像（欠陥画像）を取得し、これを欠陥のない参照画像と比較することより、マスク画像を生成する。マスク画像のうち、背景部分とは異なる画素値を有する領域（図面上の白色の領域）の中心を、欠陥位置として特定する。さらに、欠陥位置を中心として高倍率の観察画像を生成してもよい。高倍観察領域のサイズは、例えばマスク画像上で特定した欠陥サイズの２倍程度とすることができる。ＥＤＳ分析は、特定した欠陥位置に対して実施する。

【0014】

図２Ａは、ＥＤＳ分析において欠陥位置を特定することが難しい場合における観察画像の例である。観察条件は、加速電圧５００ｅＶ、ビーム電流４００ｐＡ、ＦＯＶサイズ０．５μｍである。この観察条件においては、画像中央に「しみ」状の欠陥を視認できる。他方でＥＤＳ分析においては、比較的高い加速電圧で電子ビームを照射する場合がある。このような高い加速電圧においては、図２Ａの中央部にある「しみ」状の薄い欠陥を電子ビームが透過してしまうので、欠陥の観察画像を適切に得ることが難しい。したがってＥＤＳ分析実施時において、欠陥位置を特定することが困難となる。

【0015】

図２Ｂは、試料に対して電子ビームを照射することにより生じたコンタミネーションの観察画像の例である。観察条件は、加速電圧３ｋｅＶ、ビーム電流８００ｐＡ、ＦＯＶサイズ６μｍである。欠陥観察工程においては、欠陥の観察画像を得るために、観察領域に対して電子ビームを照射する。これによりコンタミネーションが発生する場合がある。図面左側の白い四角領域が、コンタミネーションの発生した領域を表している。

【0016】

図２Ｃは、図２Ｂのコンタミネーション領域における高倍率の観察画像の例である。観察条件は、加速電圧３ｋｅＶ、ビーム電流８００ｐＡ、ＦＯＶサイズ１μｍである。コンタミネーションの影響により、本来であれば存在しているはずの欠陥を、観察画像上で視認することができない。すなわち、ＥＤＳ分析時において欠陥位置を特定するためにあらかじめ電子ビームを照射したことにより、却って欠陥位置を特定することが困難となる場合があることを、この例は示している。

【0017】

図３は、本開示の実施形態１に係る検査装置１の構成図である。検査装置１は、荷電粒子ビーム（本実施形態１においては１例として電子ビーム）を試料１１３に対して照射することにより、試料１１３の欠陥を検査する装置である。検査装置１は、荷電粒子ビーム装置１１、通信線１２、コンピュータシステム１３を備える。

【0018】

荷電粒子ビーム装置１１は、電子源１１１、検出器１１２、ステージ１１４、ＥＤＳ検出器１１５などを備える。ステージ１１４は、試料１１３（例えばパターンが形成されていない半導体ウエハまたはベアウエハ）を載置する。電子源１１１が出射した電子ビームが試料１１３に当たると２次粒子（２次電子や後方散乱電子）が発生する。検出器１１２はその２次粒子を検出し、その強度を表す検出信号を出力する。コンピュータシステム１３は、通信線１２を介してその検出信号を受け取り、これを用いて試料１１３の観察画像を生成する。ＥＤＳ検出器１１５は、試料１１３に対してＥＤＳ分析を実施する際に試料１１３から生じるＥＤＳ信号を検出し、その検出結果を表す検出信号を出力する。コンピュータシステム１３は、通信線１２を介してその検出信号を受け取り、これを用いてＥＤＳ分析を実施する。

【0019】

コンピュータシステム１３は、制御部１３１、記憶部１３２、演算部１３３、入出力部１３４、ユーザインターフェース制御部１３５、操作端末１３６を備える。制御部１３１は、荷電粒子ビーム装置１１が備える各部を制御する。記憶部１３２は、コンピュータシステム１３が使用するデータを格納する。演算部１３３は、検出器１１２が出力する検出信号を用いて、試料１１３の観察画像を生成する。演算部１３３はその他に、後述する検査手順を実施する。入出力部１３４は、データの入出力を制御する。ユーザインターフェース制御部１３５は、後述するユーザインターフェースを生成し、操作端末１３６上で画面表示する。操作端末１３６は、ユーザがコンピュータシステム１３（またはこれを介して荷電粒子ビーム装置１１）に対して与える指示を入力するための端末である。

【0020】

図４は、検査装置１が試料１１３を検査する手順を説明するフローチャートである。以下図４の各ステップについて説明する。

【0021】

（図４：ステップＳ４０１～Ｓ４０４）
試料１１３を荷電粒子ビーム装置１１へロードする（Ｓ４０１）。制御部１３１は、記憶部１３２から撮像条件を読み込む（Ｓ４０２）。制御部１３１は、電子ビームを低加速電圧で加速するための光学条件を、荷電粒子ビーム装置１１の光学系などの各部へセットする（Ｓ４０３）。以下のステップＳ４０５～Ｓ４０９を、観察対象（試料１１３上の欠陥位置）ごとに実施する（Ｓ４０４）。観察対象の位置や形状は例えば前工程における結果から引き継ぐなどによって取得すればよい。

【0022】

（図４：ステップＳ４０５～Ｓ４０９）
制御部１３１は、ステージ１１４を検査位置に移動させる（Ｓ４０５）。制御部１３１は低加速電圧で電子ビームを試料１１３に対して照射し、演算部１３３は低倍率の観察画像を生成する（Ｓ４０６）。演算部１３３は、低倍率観察画像から大まかな欠陥位置（欠陥位置Ａと呼ぶ）を特定する（Ｓ４０７）。制御部１３１は低加速電圧で電子ビームを試料１１３に対して照射し、演算部１３３は欠陥位置Ａ周辺の高倍率の観察画像を生成する（Ｓ４０８）。演算部１３３は、高倍観察画像上で、より精細な欠陥位置（欠陥位置Ｂと呼ぶ）を特定する（Ｓ４０９）。Ｓ４０７とＳ４０９において欠陥位置を特定する手法としては、任意の公知技術を用いることができる（例えば図１で説明した手法）。Ｓ４０９の具体例については後述する。

【0023】

（図４：ステップＳ４１０～Ｓ４１１）
制御部１３１は、ＥＤＳ分析を実施するための光学条件（加速電圧はＳ４０３よりも高い）を、荷電粒子ビーム装置１１の各部へセットする（Ｓ４１０）。以下のステップＳ４０５～Ｓ４１６を、観察対象（試料１１３上の観察位置）ごとに実施する（Ｓ４１１）。

【0024】

（図４：ステップＳ４１２～Ｓ４１６）
制御部１３１は、ステージ１１４を検査位置に移動させる（Ｓ４１２）。制御部１３１は高加速電圧で電子ビームを試料１１３に対して照射し、演算部１３３は低倍率の観察画像を生成する（Ｓ４１３）。演算部１３３は、後述するテンプレートを用いたパターンマッチングを実施する（Ｓ４１４）。テンプレートと観察画像との間の相関値が閾値以上になるまで、テンプレートを変更しながら同様のテンプレートマッチングを繰り返す。Ｓ４１４の具体例については後述する。演算部１３３は、Ｓ４１４の結果にしたがって、ＥＤＳ分析工程における欠陥位置（欠陥位置Ｃと呼ぶ）を特定する（Ｓ４１５）。制御部１３１と演算部１３３は、特定した欠陥位置に対してＥＤＳ分析を実施する（Ｓ４１６）。すなわち、特定した欠陥位置に対して、ＥＤＳ分析のための電子ビーム（第３電子ビーム）を照射する。

【0025】

（図４：ステップＳ４１７）
制御部１３１は、ウエハを荷電粒子ビーム装置１１からアンロードする。演算部１３３はＥＤＳ分析結果などの必要なデータを記憶部１３２へ格納する。

【0026】

図５は、Ｓ４０９の具体例を示す例である。低加速電圧で取得した高倍率観察画像の中心Ａからややずれた位置に、欠陥中心Ｂが存在する。演算部１３３は、中心Ａ（Ｘａ，Ｙａ）から欠陥中心Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ）までのオフセット（Ｘｏ，Ｙｏ）＝（Ｘｂ－Ｘａ，Ｙｂ－Ｙａ）を算出し、その結果を欠陥位置として記憶部１３２に格納する。これにより、高倍率観察画像の中心Ａを基準として、欠陥位置が特定されたことになる。

【0027】

高倍率観察画像を取得する際に、試料上の比較的狭い領域（第１領域）に対して電子ビームを照射することにより、その領域に対して不純物が付着するなどによって、コンタミネーションが発生する場合がある。コンタミネーションが発生するか否かは電子ビームの照射密度に依拠するが、本実施形態１においてはこれが発生する程度の照射密度で電子ビームを照射するものと仮定する。そうすると、高倍率観察画像の中心Ａは、コンタミネーション領域の中心でもあるといえる。本実施形態１においてはこのことを利用して、ＥＤＳ分析における欠陥位置を特定する。

【0028】

図６Ａは、Ｓ４１３において生成するＥＤＳ用低倍率観察画像の例である。Ｓ４０８において高倍率観察画像を得る際に、電子ビームを照射した領域（第１領域）においてコンタミネーションが発生したと仮定する。図６Ａにおいては、画像右側の黒い正方形領域がこれに相当する。Ｓ４１４において演算部１３３は、このコンタミネーション領域を特定することを図る。

【0029】

図６Ｂは、Ｓ４１４において演算部１３３が用いるテンプレートの例である。コンタミネーション領域は、観察画像において輝度値が周囲とは異なる領域として表れる。そこで演算部１３３は、輝度値の階調が反転した２種類のテンプレートを用いて、コンタミネーション領域を特定することを図る。周辺領域の輝度値が比較的高く、コンタミネーション領域の輝度値が比較的低い場合は、図６Ｂ左側のテンプレートを用いる。周辺領域の輝度値が比較的低く、コンタミネーション領域の輝度値が比較的高い場合は、図６Ｂ右側のテンプレートを用いる。輝度値が異なる２種類のテンプレートを用いることにより、様々なコンタミネーション原因に起因するコンタミネーション領域を特定することができる。テンプレートは、コンタミネーション領域を正確に特定できるのであれば、図６Ｂで説明した２種類以外のものであってもよい。

【0030】

Ｓ４１４において、図６Ｂに示すテンプレートを用いてコンタミネーション領域を特定するための詳細手順を、以下説明する。

【0031】

（ステップＳ４１４：詳細手順その１）
演算部１３３は、Ｓ４０８における観察視野（Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ：ＦＯＶ）の実サイズと、Ｓ４１３におけるＦＯＶの実サイズとの間の相関関係にしたがって、コンタミネーション領域のピクセルサイズを特定する。例えばＳ４０８とＳ４１３との間のＦＯＶサイズの違いにしたがって、そのサイズがＳ４１３においてどの程度のピクセルサイズとして表れるのかを特定することができる。

【0032】

（ステップＳ４１４：詳細手順その２）
演算部１３３は、決定したコンタミネーション領域のサイズよりもやや大きい（例えば２倍サイズの）テンプレートを作成する。例えば図６Ｂに示す２種類のテンプレートを作成することができる。作成したテンプレートは、記憶部１３２に格納する。

【0033】

（ステップＳ４１４：詳細手順その３）
Ｓ４０６において低倍観察画像を取得する際に、そのＦＯＶの外周部分において、電子ビーム照射にともなって枠状の領域が形成される。原因はコンタミネーションと同様である。この枠は、観察画像上において、低倍ＦＯＶの外周を囲む白枠として観察される。特に白枠の端部は、コンタミネーション領域と同様の形状を有するので、テンプレートマッチングにおいてコンタミネーション領域として誤認識される可能性がある。そこで演算部１３３は、白枠内部の領域のみを、パターンマッチングの探索領域としてセットする。

【0034】

（ステップＳ４１４：詳細手順その４）
演算部１３３は、手順その３において決定した探索範囲内で、各テンプレートと合致する箇所を探索する。例えばテンプレートの画素値と探索位置の画素値との間の相関値が閾値以上であれば、その探索位置はテンプレートと合致していると判定する。これにより、コンタミネーション領域の中心（Ｘｃ，Ｙｃ）を特定できる。（Ｘｃ，Ｙｃ）は、高倍率観察画像の中心Ａ（Ｘａ，Ｙａ）と一致していると想定される。

【0035】

（ステップＳ４１４：詳細手順その５）
演算部１３３は、オフセット（Ｘｏ，Ｙｏ）をコンタミネーション領域の中心（Ｘｃ，Ｙｃ）に対して加算することにより、ＥＤＳ工程における欠陥位置（Ｘｅ，Ｙｅ）を計算することができる：（Ｘｅ，Ｙｅ）＝（Ｘｃ＋Ｘｏ，Ｙｃ＋Ｘｏ）。

【0036】

（ステップＳ４１４：詳細手順についての補足）
図示は省略するが、上記テンプレートマッチング以外に、以下のような手法によってコンタミネーション領域の位置を特定してもよい：Ｘ／Ｙ投影波形のテンプレートマッチング；図形や波形の一部を用いたテンプレートマッチング；微分波形のピーク位置検出；など。

【0037】

図７は、コンピュータシステム１３が提示するユーザインターフェースの例である。ユーザインターフェースは、操作端末１３６上で画面表示することができる（すなわちＧｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＧＵＩとして提示できる）。ユーザインターフェース制御部１３５は、例えば以下のような情報のうち少なくともいずれかをユーザインターフェース上で提示することができる：（ａ）Ｓ４１４において低倍ＦＯＶ領域として特定した領域７０１、（ｂ）低倍観察画像内において特定した高倍ＦＯＶ領域（またはコンタミネーション領域）７０２、（ｃ）低倍観察画像内における欠陥領域７０３、（ｄ）欠陥に対してＥＤＳ分析を実施した結果、（ｅ）低倍観察画像そのもの、（ｆ）高倍観察画像そのもの。

【0038】

＜実施の形態１：まとめ＞
本実施形態１に係る検査装置１は、観察用の低加速電圧で出射した電子ビーム（第１ランディングエネルギーを有する第１電子ビーム）を用いて欠陥位置を高倍ＦＯＶ内で特定した後、ＥＤＳ分析用の高加速電圧で出射した電子ビーム（第２ランディングエネルギーを有する第２電子ビーム）を用いて低倍ＦＯＶ画像（第２電子ビーム画像）を得る。低倍ＦＯＶ画像内における高倍ＦＯＶ領域の位置を特定することにより、さらにそのなかの欠陥位置を特定する。これにより、高加速電子ビームが欠陥を透過する場合であっても、低加速電子ビームを用いて特定した欠陥位置を介して、その欠陥位置を高加速条件下で特定することができる。同様に、コンタミネーションによって欠陥が観察画像上で識別できない場合であっても、低加速電子ビームを用いて特定した欠陥位置を介して、その欠陥位置を高加速条件下で特定することができる。

【0039】

＜実施の形態２＞
実施形態１においては、低加速電圧で観察画像を得る際に、試料１１３上にコンタミネーションが発生することを説明した。コンタミネーションが発生するか否かは、電子ビームの照射密度に依拠し、照射密度が高いほど発生可能性が高まる。特に高倍率観察時においては照射密度が高まるので、コンタミネーションが発生しやすい。他方で高倍率観察時においても電子ビームの照射密度が低くコンタミネーションが発生しない（またはコンタミネーションの程度が弱い）場合は、Ｓ４１４においてコンタミネーション領域を特定することに代えて、別手段によって、Ｓ４０８における欠陥座標とＥＤＳ工程における欠陥座標との間の対応関係を特定する必要がある。本開示の実施形態２においては、その１例を説明する。検査装置１の構成は実施形態１と同様であるので、以下では検査手順の差異点について主に説明する。

【0040】

図８は、本実施形態２において検査装置１が試料１１３を検査する手順を説明するフローチャートである。図４と同じステップについては説明を省略する。図８においてはＳ４０９の次にＳ８０１を実施し、Ｓ４１４に代えてＳ８０２を実施する。その他は図４と同様である。

【0041】

（図８：ステップＳ８０１）
制御部１３１は、Ｓ４０８のＦＯＶ近傍の適当な箇所に対して、照射密度を高めた電子ビームによってマーキングを実施する。照射密度を上げるためには例えば以下のようにすればよい：（ａ）照射領域のサイズを小さくする；（ｂ）同じ照射位置に対して複数回電子ビームを照射する；など。

【0042】

（図８：ステップＳ８０２）
演算部１３３は、Ｓ８０１におけるマーキング位置を特定する。例えばＳ８０１において特定の形状をマーキングしたのであれば、その形状をパターンマッチングなどによって探索することにより、マーキング位置を特定できる。その他適当な手法を用いてもよい。Ｓ４１５においては、Ｓ４０８における中心座標とマーキング位置との間の相対関係にしたがって、欠陥位置Ｃを特定することができる。

【0043】

図９は、マーキングの例を示す。Ｓ４０６における低倍率観察画像は、Ｓ４０８における高倍率観察画像を包含している。高倍率観察画像のＦＯＶ近傍において、マーキング９０１を付与する。高倍率ＦＯＶの位置とマーキング９０１の位置との間の相対関係にしたがって、マーキング９０１の位置を基準として欠陥位置Ｃを特定できる。図９に示すような、低倍ＦＯＶ／高倍ＦＯＶ／マーキング９０１それぞれの位置は、コンピュータシステム１３が備えるユーザインターフェース上で提示してもよい。

【0044】

マーキング９０１の形状は、形成の容易性に鑑みて、正方形であることが好ましい。ただし演算処理によって位置を特定できるのであれば、その他形状でもよい。マーキング９０１と欠陥が重なると欠陥成分を正確に分析できないので、マーキング９０１は少なくとも欠陥の外に形成する必要がある。マーキング９０１を形成する時点において欠陥の正確な位置と形状を特定するのは相応の演算負荷が必要なので、マーキング９０１を高倍ＦＯＶ領域の外に形成することがより望ましい。

【0045】

図１０は、本実施形態２においてコンピュータシステム１３が提示するユーザインターフェースの例である。コンピュータシステム１３は、実施形態１で説明したＧＵＩに加えて、検査装置１に対して指示を与えるためのＧＵＩを、図１０のように提供してもよい。例えばＥＤＳ分析モードとして、特定のスポットに対して成分分析を実施するスポット分析モードと、ある程度の領域範囲にわたって成分分析を実施するスキャン分析とを切り替えるように指示することができる。その他、実施形態１で説明したコンタミネーション領域を識別する手法を実施するか否か、実施形態２で説明したマーキングを実施するか否か、などを指定してもよい。マーキング９０１のサイズを指定してもよい。コンピュータシステム１３は、指定入力にしたがって荷電粒子ビーム装置１１を制御し、検査工程を実施する。実施形態１においても同様のＧＵＩを提示してもよい。

【0046】

＜実施の形態２：まとめ＞
本実施形態２に係る検査装置１は、低加速電子ビームを照射することによって生じるコンタミネーション量が閾値未満であると想定される場合（例えば欠陥サイズが大きいので電子ビームの照射密度が相対的に低い場合）において、マーキング９０１を高倍ＦＯＶ周辺に形成し、マーキング９０１を基準として、高加速条件下における欠陥位置を特定する。これにより、コンタミネーション位置が特定困難である場合であっても、実施形態１と同様にＥＤＳ工程における欠陥位置を特定することができる。

【0047】

＜本開示の変形例について＞
本開示は、前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0048】

以上の実施形態において、荷電粒子ビーム装置１１は、検査装置１とは別に構成することもできる。すなわち検査装置１は、検査装置１の外部に配置された荷電粒子ビーム装置１１から２次粒子の検出信号またはそのデジタル値を受け取り、これを用いて観察画像を生成するように構成してもよい。

【0049】

以上の実施形態において、制御部１３１と演算部１３３とユーザインターフェース制御部１３５は、これらの機能を実装した回路デバイスなどのハードウェアによって構成することもできるし、これらの機能を実装したソフトウェアをＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算装置が実行することによって構成することもできる。

【符号の説明】

【0050】

１：検査装置
１１：荷電粒子ビーム装置
１２：通信線
１３：コンピュータシステム
１３１：制御部
１３２：記憶部
１３３：演算部
１３４：入出力部
１３５：ユーザインターフェース制御部
１３６：操作端末

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】