JPH11345585A - 電子ビームによる検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子ビームを利用して試料画像を取得する検
査装置に関し、特に、撮像動作における速度と画質を両
立させた検査装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 試料が載置され、駆動可能なステージ１
と、試料面上に電子ビームを照射する電子ビーム照射手
段２と、電子ビームの照射領域から発生する二次電子等
からなる二次ビームを検出し、照射領域の画像を生成す
る二次ビーム検出手段３と、試料と二次ビーム検出手段
３との間に配置され、前記二次ビームを二次ビーム検出
手段３の検出面に結像させる写像電子光学系４とを備え
た電子ビームによる検査装置であって、二次ビーム検出
手段３は、蛍光部５と、いわゆるＴＤＩ方式のアレイ撮
像素子６と、二次元撮像素子７と、蛍光部５により変換
された光を、アレイ撮像素子６と二次元撮像素子７との
何れか一方の撮像素子に、選択的に照射する切替手段８
とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームを利用
して試料画像を取得し、試料の欠陥箇所を検査する検査
装置および検査方法に関し、特に、２種類の方法で試料
画像を取得する検査装置および検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のＬＳＩの高集積化に伴い、ウェー
ハ、マスクなどの欠陥箇所を検出する際に要求される検
出感度は、より一層高度なものが望まれている。例え
ば、ＤＲＡＭのパターン寸法０.２５μｍウェーハパタ
ーンに対して欠陥検出を行う場合には、０.１μｍの検
出感度が必要とされている。そこで、従来の光より最小
分解能の高い電子ビームを利用した試料表面の観察・検
査装置が提案されている。

【０００３】例えば、特開平４−２４２０６０号公報に
は、電子ビームを試料面上に照射し、その照射領域から
発生する反射電子の像を検出面に投影して試料画像を取
得する反射電子顕微鏡が開示されている。

【０００４】図１６を参照してこの反射電子顕微鏡を説
明する。図１６において、電子銃７１から照射される電
子ビームは、照射レンズ系７２を通過して、ウィーンフ
ィルタ７３の中心部に入射する。詳細は後述するが、こ
のとき電子ビームは、ウィーンフィルタ７３によって軌
道が曲げられ、ステージ７４上の試料７５に垂直に入射
する。

【０００５】試料７５に電子ビームが照射されると、そ
の照射領域からは、反射電子からなる二次ビームが発生
する。二次ビームは、ウィーンフィルタ７３の偏向作用
を受けずにそのまま直進し、結像レンズ系７６によって
蛍光板７７で結像する。蛍光板７７では、反射電子像が
光学像に変換され、この像をＣＣＤカメラ等で撮像し
て、試料表面を観察することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、試料の欠陥
箇所を検出する検査装置では、まず試料全面について撮
像し、次に試料全面の画像から欠陥箇所を検出し、その
欠陥箇所を観察するという手順が一般的に採られる。上
記の反射電子顕微鏡において、図１７に示すように半導
体ウェーハのチップの欠陥箇所を観察する場合を考え
る。

【０００７】チップ全面の撮像は、まずチップの領域
に電子ビームを照射してこの領域の像を蛍光板７７（図
１６）に投影して撮像する。次に、ステージ７４を移動
させて、領域に電子ビームを照射して、同様にこの領
域を撮像する。以下、領域、領域・・・の順に電子
ビームを順次照射して撮像を繰り返し、チップ全面を撮
像する。

【０００８】しかしながら、このとき、領域の撮像が
完了する前には、ステージ７４を動かして領域を撮像
することができないため、ワンステップずつ各領域を撮
像しなければならず、チップ全面を撮像するには、大幅
な時間を要するという問題点があった。

【０００９】また、チップ全面を撮像した後、画像処理
を施してデバイスパターンの欠陥箇所を検出し、この箇
所を撮像して観察する。このとき、欠陥箇所を拡大して
観察したい場合がある。例えば、図１７中の局所領域Ａ
が欠陥箇所とし、この箇所を拡大して観察する場合を考
える。それには、結像レンズ系７６（図１６）の焦点距
離を変えて、局所領域Ａを蛍光板７７に拡大投影すれば
よいのだが、局所領域Ａが小さい場合には拡大倍率を大
きくとる必要があるため、観察像が暗くなり低コントラ
ストの像になるという弊害が考えられた。また、このと
き結像レンズ系７６のレンズ収差の影響で像がぼけ、観
察像の画質の低下も考えられた。

【００１０】このように検査装置では、試料全面のよう
な広範囲の領域を撮像する動作と、欠陥箇所のような局
所領域を撮像する動作との２つの撮像動作が要求される
ため、この２つの撮像動作を両立させなければならなか
った。特に、欠陥箇所を検出する場合には試料全面を高
速に撮像しなければならないため、撮像動作には速度が
重要視され、また、欠陥箇所を観察する場合には、その
箇所のみの画像が得られればよいので撮像動作には速度
より画質が重要視された。

【００１１】そこで、請求項１〜５に記載の発明は、試
料の広範囲な領域と試料の局所領域とを撮像する場合に
おいて、その双方に的確に対応できる検査装置・検査方
法を提供することを目的とする。特に、請求項１、２に
記載の発明は、撮像動作における速度と画質とを両立さ
せることができる検査装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、局所領域
を拡大して観察する場合でも鮮明な像を取得することが
できる検査装置を提供することを目的とする。また、請
求項４、５に記載の発明は、撮像動作における速度と画
質とを両立させることができる検査方法を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に記載
の発明の原理ブロック図である。請求項１に記載の電子
ビームによる検査装置は、試料が載置され、駆動可能な
ステージ１と、前記試料面上に電子ビームを照射する電
子ビーム照射手段２と、前記電子ビームの照射領域から
発生する二次電子または反射電子の少なくとも一方から
なる二次ビームを検出し、前記照射領域の画像を生成す
る二次ビーム検出手段３と、前記試料と前記二次ビーム
検出手段３との間に配置され、前記二次ビームを前記二
次ビーム検出手段３の検出面に結像させる写像電子光学
系４とを備えた電子ビームによる検査装置であって、前
記二次ビーム検出手段３は、前記検出面に配置され、前
記二次ビームを光に変換する蛍光部５と、光電変換によ
って電荷を発生し、１次元のラインセンサを２次元に配
列した構造を有し、前記ラインセンサの所定のラインに
蓄積された像の電荷と、前記ステージ１の移動に伴って
移動する前記像が位置するラインの電荷とを順次積算す
るアレイ撮像素子６と、光電変換によって電荷を発生す
る二次元撮像素子７と、前記蛍光部５により変換された
光を、前記アレイ撮像素子６と前記二次元撮像素子７と
の何れか一方の撮像素子に、選択的に照射する切替手段
８とを備えて構成される。

【００１４】このように本発明の検査装置では、電子ビ
ームの照射領域の像を、ライン毎に蓄積された電荷を順
次積算していく、いわゆるＴＤＩ方式のアレイ撮像素子
６と二次元撮像素子７との何れかの撮像素子で撮像する
ことができる。ここで、ＴＤＩ（Time Delay Integrati
on：時間遅延積分型）方式のアレイ撮像素子の撮像動作
について、図２を参照して説明する。

【００１５】図２（１）に示すように、電子ビームは、
今、試料の所定箇所に照射されている。このとき、図２
（２）に示すように、電子ビームの照射領域の像は、Ｔ
ＤＩアレイ撮像素子の水平走査ラインＡにおいて撮像さ
れ、このラインに信号電荷が蓄積される。

【００１６】次に、所定のタイミングで、図２（３）に
示すように、ステージおよび試料が、Ｙ方向に一水平走
査ライン分だけ移動する。このとき、図２（４）に示す
ように、ラインＡとラインＢとによって試料が撮像され
るのだが、ステージの移動と同時に、ラインＡに蓄積さ
れる信号電荷がラインＢに転送される。したがって、ラ
インＢには、前回時に得た信号電荷と今回の撮像時に得
た信号電荷が加算されて累積される。

【００１７】さらに、所定のタイミングで、図２（５）
に示すように、ステージおよび試料が、Ｙ方向に一水平
走査ライン分だけ移動する。このとき、図２（６）に示
すように、ラインＡ、ラインＢ、ラインＣとによって試
料が撮像されるのだが、ステージの移動と同時に、ライ
ンＢの信号電荷がラインＣに、ラインＡの信号電荷がラ
インＢに転送される。したがって、ラインＣには、前々
回、前回、今回の撮像時に得た信号電荷が加算されて蓄
積され、ラインＢには、前回、今回の撮像時に得た信号
電荷が加算されて蓄積される。

【００１８】以上の動作を続けることで、水平走査ライ
ンの本数分だけ試料の同一箇所の信号電荷が、順次加算
されて積算されることになる。このようにＴＤＩアレイ
撮像素子では、撮像面に投影される試料像がステージの
移動に伴ってシフトするが、それに同期して蓄積される
信号電荷をシフトさせる。したがって、ステージの移動
と撮像動作とを並行して行うことができるため、試料全
面を撮像する際にも、短時間で撮像することができる。

【００１９】図３は、請求項２に記載の発明の原理ブロ
ック図である。請求項２に記載の発明は、請求項１に記
載の電子ビームによる検査装置において、前記アレイ撮
像素子６は、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサであり、前記二
次元撮像素子７は、二次元ＣＣＤセンサであり、該２つ
のセンサのうち何れか一方のセンサは、前記蛍光部５に
より変換される光の光路上に配置され、前記切替手段８
は、前記蛍光部５と前記一方のセンサとの間に配置され
るミラー９と、前記ミラー９を前記光路に対して挿抜駆
動するミラー駆動部１０とから構成され、前記ミラー駆
動部１０は、前記ミラー９を前記光路上から外すことに
より、前記一方のセンサに前記光を照射し、また前記ミ
ラー９を前記光路上に挿入して前記光を反射させること
により、他方のセンサに該反射光を照射することを特徴
とする。

【００２０】このような構成では、ミラー９を光路に対
して挿抜駆動することにより、アレイ撮像素子６と二次
元撮像素子７とに、光を切り替えて照射することができ
る。請求項３に記載の発明は、電子ビームを集束させた
スポットビームと、該スポットビームよりもビーム断面
の面積が大きい面状ビームとの何れか一方の電子ビーム
を、試料面上に照射する電子ビーム照射手段と、前記面
状ビームが前記試料面上に照射される際に、その照射領
域から発生する二次電子または反射電子の少なくとも一
方からなる二次ビームを検出し、前記照射領域の画像を
生成する二次ビーム検出手段と、前記試料と前記二次ビ
ーム検出手段との間に配置され、前記二次ビームを前記
二次ビーム検出手段の検出面に結像させる写像電子光学
系と、前記スポットビームを前記試料面上に走査させる
走査手段と、前記スポットビームが前記試料面上に照射
される際に、その照射領域から発生する二次電子または
反射電子の少なくとも一方の電子を検出して、前記走査
手段による走査領域の画像を生成する電子検出手段とを
備えて構成される。

【００２１】このような構成においては、面状ビームの
照射領域の像を投影して試料画像を生成する手段と、ス
ポットビームで試料面上を走査することにより試料画像
を生成する手段とを、場合に応じて使い分けることがで
きる。請求項４に記載の発明は、駆動可能なステージ上
に載置される試料に、電子ビームを照射するステップ
と、前記電子ビームの照射領域から発生する二次電子ま
たは反射電子の少なくとも一方からなる二次ビームを、
電子ビームを光に変換する蛍光面に、結像させるステッ
プと、前記蛍光面により変換された光を、光電変換によ
って電荷を発生し前記ステージの移動に応じてその電荷
を素子内でシフトさせるＴＤＩ方式のアレイ撮像素子に
より受光し、前記電子ビームの照射領域を撮像するステ
ップと、前記蛍光面により変換された光を、二次元撮像
素子により受光し、前記電子ビームの照射領域を撮像す
るステップとを有することを特徴とする。

【００２２】したがって、本発明では、ＴＤＩ方式のア
レイ撮像素子と二次元撮像素子の２種類の撮像素子によ
って試料を撮像することができる。請求項５に記載の発
明は、駆動可能なステージ上に載置される試料に、電子
ビームを照射するステップと、前記電子ビームの照射領
域から発生する二次電子または反射電子の少なくとも一
方からなる二次ビームを、電子ビームを光に変換する蛍
光面に、結像させるステップと、前記蛍光面により変換
された光を、光電変換によって電荷を発生し前記ステー
ジの移動に応じてその電荷を素子内でシフトさせるＴＤ
Ｉ方式のアレイ撮像素子により受光し、前記電子ビーム
の照射領域の画像を生成するステップと、前記電子ビー
ムの照射領域の画像から試料の欠陥箇所を検出するステ
ップと、前記欠陥箇所に電子ビームを照射し、その照射
領域から発生する二次ビームを、前記蛍光面に結像させ
るステップと、前記蛍光面により変換された光を、二次
元撮像素子により受光し、前記欠陥箇所を撮像するステ
ップとを有することを特徴とする。

【００２３】したがって、本発明では、ＴＤＩ方式のア
レイ撮像素子により高速に試料全面を撮像することがで
きる。また、欠陥箇所に対しては、二次元撮像素子を用
いて撮像することで、高画質の画像を取得することがで
きる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。

【００２５】（第１の実施形態）図４は、第１の実施形
態の全体構成図である。なお、第１の実施形態は、請求
項１、２、４、５に記載の発明に対応する。以下、本実
施形態の構成について図面を参照して説明する。

【００２６】図４において、検査装置は、一次コラム２
１、二次コラム２２およびチャンバー２３を有してい
る。一次コラム２１は、二次コラム２２の側面に斜めに
取り付けられており、二次コラム２２の下部に、チャン
バー２３が配置される。一次コラム２１の内部には、電
子銃２４が配置され、電子銃２４から照射される電子ビ
ーム（一次ビーム）の光軸上に一次光学系２５および偏
向器２６が配置される。

【００２７】一方、チャンバー２３の内部には、ステー
ジ２７が設置され、ステージ２７上には試料２８が載置
される。また、二次コラム２２の内部には、試料２８か
ら発生する二次ビームの光軸上に、カソードレンズ２
９、ニューメニカルアパーチャ３０、ウィーンフィルタ
３１、第２レンズ３２、フィールドアパーチャ３３、第
３レンズ３４、第４レンズ３５および検出器３６が配置
される。なお、カソードレンズ２９、第２レンズ３２〜
第４レンズ３５は、二次光学系を構成している。

【００２８】検出器３６は、画像処理ユニット３７と接
続され、画像処理ユニット３７は、ＣＲＴ３８、ＣＰＵ
３９と接続される。ＣＰＵ３９は、一次コラム制御ユニ
ット４０、二次コラム制御ユニット４１、ステージ駆動
機構４２、ミラー駆動部４９と接続される。一次コラム
制御ユニット４０は、一次光学系２５のレンズ電圧およ
び偏向器２６に供給する電流（電圧）を制御し、二次コ
ラム制御ユニット４１は、カソードレンズ２９および第
２レンズ３２〜第４レンズ３５の各レンズ電圧を制御
し、ステージ駆動機構４２は、ステージ２７をＸＹ方向
に駆動制御する。

【００２９】チャンバー２３の外側にはレーザ干渉計５
１が設置され、ステージ２７の位置を読み取り、ステー
ジ位置情報を画像処理ユニット３７に伝達する。一次コ
ラム２１、二次コラム２２、チャンバー２３は、真空排
気系（不図示）と繋がっており、真空排気系のターボポ
ンプにより排気されて、内部は真空状態を維持してい
る。

【００３０】図５は、検出器３６の構成を示す図であ
る。図５おいて、二次ビームのビーム軸上に、ＭＣＰ
（マイクロチャネルプレート）４３と、蛍光板４４と、
ビューポート４５と、リレーレンズ４６と、ＴＤＩアレ
イＣＣＤセンサ４７とが配置される。リレーレンズ４６
とＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７との間には、ミラー４
８ａが、リレーレンズ４６の光軸に対して斜めに位置し
て配置される。ミラー４８ａは、ミラー駆動部４９と接
続されており、リレーレンズ４６の光軸に対して挿抜
（左右に）駆動される。

【００３１】ミラー４８ａの反射光軸上には、ミラー４
８ｂが、ミラー４８ａと同様に斜めに位置して配置され
る。また、ミラー４８ｂの反射光軸上には、二次元ＣＣ
Ｄセンサ５０が配置される。なお、請求項１、２に記載
の発明と本実施形態との対応関係については、ステージ
１はステージ２７に対応し、電子ビーム照射手段２は、
電子銃２４、一次光学系２５に対応し、二次ビーム検出
手段３は、検出器３６、画像処理ユニット３７に対応
し、写像電子光学系４は、カソードレンズ２９、第２レ
ンズ３２〜第４レンズ３５に対応し、蛍光部５は蛍光板
４４に対応し、アレイ撮像素子６はＴＤＩアレイＣＣＤ
センサ４７に対応し、二次元撮像素子７は二次元ＣＣＤ
センサ５０に対応し、ミラー９はミラー４８ａ、４９ｂ
に対応し、ミラー駆動部１０はミラー駆動部４９に対応
する。

【００３２】次に、本実施形態における試料画像の取得
動作について説明する。図６に示すように、電子銃２４
から出射する一次ビームは、電子銃２４の加速電圧よっ
て加速されて視野絞り２４ａを通過し、一次光学系２５
のレンズ作用および偏向器２６の偏向作用を受けてウィ
ーンフィルタ３１の中心に入射する。ここでは電子銃の
陰極として、矩形陰極で大電流を取り出すことができる
ランタンヘキサボライト（ＬａＢ₆）を用いる。

【００３３】また、一次光学系２５は、回転軸非対称の
四重極（または八重極）の静電レンズ（または電磁レン
ズ）を使用する。このレンズは、いわゆるシリンドリカ
ルレンズと同様に、矩形陰極の長軸（Ｘ軸）、短軸（Ｙ
軸）各々で集束と発散とを引き起こすことができる。図
６では、矩形陰極のＸ方向断面に放出された電子の軌道
とＹ方向断面に放出された電子の軌道とを示している。

【００３４】具体的なレンズ構成は、図７に示すよう
に、静電レンズを用いた場合、４つの円柱ロッドを使用
する。対向する電極同士を等電位に設定し、互いに逆の
電圧特性（ａとｂに＋Ｖｑ、ｃとｄに−Ｖｑ）を与え
る。このレンズを３段（図６の２５ａ、２５ｂ、２５
ｃ）で構成し、各レンズ条件を最適化することによっ
て、照射電子を損失することなく、試料面上のビーム照
射領域を、任意の矩形状、または楕円形状に成形するこ
とができる。

【００３５】一次光学系２５により矩形状に成形された
一次ビームは、ウィーンフィルタ３１の中心箇所に入射
するように偏向器２６によって偏向される。ウィーンフ
ィルタ３１に入射した一次ビームは、ウィーンフィルタ
３１の偏向作用により軌道が曲げられ、ニューメニカル
アパーチャ３０の開口部で結像する。ウィーンフィルタ
３１は、磁界と電界とを直交させ、電界をＥ、磁界を
Ｂ、荷電粒子の速度をｖとした場合、Ｅ＝ｖＢのウィー
ン条件を満たす荷電粒子のみを直進させ、それ以外の荷
電粒子の軌道を曲げる偏向装置である。

【００３６】また、ニューメニカルアパーチャ３０は、
開口絞りに相当するものでカソードレンズ２９の開口角
を決定する。その形状は、円形の穴が開いた金属製（Ｍ
ｏ等）の薄膜板であり、装置内に散乱する余計な電子ビ
ームが試料面に到達することを阻止し、試料２８のチャ
ージアップやコンタミネーションを防いでいる。ニュー
メニカルアパーチャ３０の開口部で結像した一次ビーム
は、カソードレンズ２９を介して、試料２８面上に垂直
に照射される。試料面上に一次ビームが照射されると、
そのビーム照射領域からは、二次電子または反射電子の
少なくとも一方を含む二次ビームが発生する。

【００３７】この二次ビームは、ビーム照射領域の二次
元画像情報を有していることになるが、特に、一次ビー
ムが試料２８に垂直に照射されるので、二次ビームは影
のない鮮明な像を有することができる。図８に示すよう
に、二次ビームは、カソードレンズ２９によって集束作
用を受ける。カソードレンズ２９は、通常、２〜４枚の
電極で構成されている。ここでは、３枚の電極（２９
ａ、２９ｂ、２９ｃ）の構成例を示す。通常、レンズと
して機能させるには、カソードレンズ２９の下から１番
目の電極２９ａ、２番目の電極２９ｂに電圧を印加し、
３番目の電極２９ｃをゼロ電位に設定することで行う。

【００３８】電極２９ａとステージ２７には電圧（リタ
ーディング電圧）が印加されており、電極−試料面間に
は、一次ビームに対しては負の電界、二次ビームに対し
ては正の電界が形成されている。リターディング電圧に
よって、カソードレンズ２９は、一次ビームに対して
は、減速させて試料のチャージアップや破壊を防ぎ、二
次ビームに対しては、電子（特に、指向性の低い二次電
子）を引き込み、加速させて、効率よくレンズ内に導く
ように作用する。

【００３９】カソードレンズ２９およびニューメニカル
アパーチャ３０を通過した二次ビームは、ウィーンフィ
ルタ３１の偏向作用を受けずに、そのまま直進する。こ
のとき、ウィーンフィルタ３１に印加する電磁界を変え
ることで、二次ビームから、特定のエネルギー帯を持つ
電子（例えば二次電子、または反射電子）のみを検出器
３６に導くことができる。

【００４０】また、ニューメニカルアパーチャ３０は、
二次ビームに対しては、後段の第２レンズ３２〜第４レ
ンズ３５のレンズ収差を抑える役割を果たしている。と
ころで、二次ビームを、カソードレンズ２９のみで結像
させると、レンズ作用が強くなり収差が発生しやすい。
そこで、第２レンズ３２と合わせて、１回の結像を行わ
せる。二次ビームは、カソードレンズ２９および第２レ
ンズ３２により、フィールドアパーチャ３３上で中間結
像を得る。

【００４１】また、後段には中間像を投影するためのレ
ンズが配置されるが、二次光学系として必要な投影倍率
を確保するため、第３レンズ３４、第４レンズ３５の２
つのレンズを加えた構成にする。二次ビームは、第３レ
ンズ３４、第４レンズ３５各々により結像し、ここで
は、合計３回結像する。なお、第３レンズ３４と第４レ
ンズ３５とを合わせて１回（合計２回）結像させてもよ
い。

【００４２】第２レンズ３２〜第４レンズ３５はすべ
て、ユニポテンシャルレンズまたはアインツェルレンズ
と呼ばれる回転軸対称型のレンズであり、各レンズは、
３枚の電極で構成されている。通常は外側の２電極をゼ
ロ電位とし、中央の電極に印加する電圧を変えることで
レンズ作用を制御する。また、中間の結像点には、フィ
ールドアパーチャ３３が配置されているが、このフィー
ルドアパーチャ３３は光学顕微鏡の視野絞りと同様に、
視野を必要範囲に制限している。特に電子ビームの場
合、余計なビームを、後段の第３レンズ３４および第４
レンズ３５と共に遮断して、検出器３６のチャージアッ
プやコンタミネーションを防いでいる。

【００４３】二次ビームは、第３レンズ３４と第４レン
ズ３５とによって集束発散を繰り返し、検出器３６の検
出面で再結像し、ビーム照射領域の像が検出面に投影さ
れる。図５に示すように、二次ビームは、ＭＣＰ４３に
入射し、ＭＣＰ４３を通過する際に加速増幅されて、蛍
光板４４に衝突する。蛍光板４４では、二次ビームを光
に変換し、投影される電子像を光学像に変換する。

【００４４】光学像は、真空室と大気室とを遮断するビ
ューポート４５を通過し、リレーレンズ４６を介して、
ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７または二次元ＣＣＤセン
サ５０の何れか一方のセンサに投影される。この動作を
以下に具体的に説明する。

【００４５】ミラー駆動部４９は、ＣＰＵ３９の指示に
従って、ミラー４８ａをリレーレンズ４６の光軸に対し
て挿抜駆動する。このとき、ミラー４８ａが光軸からは
ずれた場合（図５）には、リレーレンズ４６からの光
は直接ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７に入射する。ま
た、ミラー４８ａが光軸上に位置する場合（図５）に
は、リレーレンズ４６からの光は、ミラー４８ａおよび
ミラー４８ｂで反射して、二次元ＣＣＤセンサ５０に入
射する。

【００４６】何れかのセンサによって光電変換が行われ
ると、画像処理ユニット３７は、光電信号を順次読み出
し、Ａ／Ｄ変換して内部のＶＲＡＭに格納し、試料画像
を生成する。画像処理ユニット３７は、ＣＰＵ３９の指
示に従い、この試料画像をＣＲＴ３８に表示させる。こ
のように本実施形態の検査装置では、試料面上に電子ビ
ームを照射し、ビーム照射領域の像を検出器３６の検出
面に投影して一括して試料画像を取得する。

【００４７】次に、本実施形態による欠陥箇所の検出お
よび欠陥箇所の観察動作について説明する。 （欠陥箇所の検出動作）図５において、ミラー駆動部４
９は、ＣＰＵ３９からのミラー駆動命令に従い、ミラー
４８ａをの位置に駆動し、使用するセンサをＴＤＩア
レイＣＣＤセンサ４７に切り替える。

【００４８】欠陥箇所の検出動作では、まずチップ全面
をＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７によって撮像し、次に
撮像された試料画像から欠陥箇所を検出する。以下、Ｔ
ＤＩアレイＣＣＤセンサ４７の撮像動作を具体的に説明
する。図９に示すように、（Ｘ１,Ｙ１）から（Ｘ５１
２,Ｙ２５６）までの領域がチップ上に定められてお
り、この領域に電子ビームを照射し、照射領域の像を
ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７に投影して撮像する。こ
のとき、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７は、５１２×２
５６の画素数を有しており、領域は、ＴＤＩアレイＣ
ＣＤセンサ４７に適合するように投影される。

【００４９】今、領域の（Ｘ１,Ｙ１）から（Ｘ５１
２,Ｙ１）に一次ビームが照射されているとする。この
とき、この１ラインの像がＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４
７に投影され、撮像される。信号電荷は、図１０に示す
ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７のＲＯＷ１に蓄積され
る。次に、ＣＰＵ３９はステージ駆動機構４２に駆動制
御信号を出力し、ステージ駆動機構４２はステージ２７
をＹ方向に駆動する。すると、ビーム照射領域がＴＤＩ
アレイＣＣＤセンサ４７の一水平走査ライン分だけ走査
方向に移動する。それと同時に、レーザ干渉計ユニット
５１は、垂直クロック信号を画像処理ユニット３７に送
出する。

【００５０】画像処理ユニット３７は、垂直クロック信
号が入力されると、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７に転
送パルスを送出する。ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７
は、転送パルスに同期して、ＲＯＷ１に蓄積されていた
信号電荷をＲＯＷ２に転送する。このとき、ＲＯＷ２に
は、（Ｘ１,Ｙ１）から（Ｘ５１２,Ｙ１）までの像が撮
像され、既に信号電荷が蓄積されているため、ＲＯＷ１
から転送されてきた信号電荷が加算されて蓄積されるこ
とになる。また、このとき、ＲＯＷ１では、（Ｘ１,Ｙ
２）から（Ｘ５１２,Ｙ２）までの像が撮像され、新た
に信号電荷が蓄積される。

【００５１】さらに、ステージ２７が一水平走査ライン
分駆動すると、ＲＯＷ３には、（Ｘ１,Ｙ１）から（Ｘ
５１２,Ｙ１）までの像が撮像されて信号電荷が蓄積さ
れる。ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７に転送パルスが入
力されると、ＲＯＷ３には、ＲＯＷ２から転送されてき
た信号電荷が加算されて蓄積される。また、ＲＯＷ２に
は、（Ｘ１,Ｙ２）から（Ｘ５１２,Ｙ２）までの像が撮
像され、信号電荷が蓄積されているが、前述の転送パル
スが入力されると、ＲＯＷ１から転送されてきた信号電
荷が加算されて蓄積される。また、ＲＯＷ１では、（Ｘ
１,Ｙ３）から（Ｘ５１２,Ｙ３）までの像が撮像され、
新たに信号電荷が蓄積される。

【００５２】このようにステージ２７がＹ方向に順次駆
動することによって、ビーム照射領域が領域を走査
し、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７は、ステージ２７の
駆動に応じて、蓄積する信号電荷を隣接するＲＯＷへ順
次転送する。この動作が繰り返され、領域の（Ｘ１,
Ｙ２５６）から（Ｘ５１２,Ｙ２５６）までの像が撮像
されて、その信号電荷がＲＯＷ１に蓄積されるとき、
（Ｘ１,Ｙ１）から（Ｘ５１２,Ｙ１）までの信号電荷
は、水平走査ラインの本数分加算累積されて、ＲＯＷ２
５６に蓄積される。

【００５３】この状態で、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４
７に転送パルスが入力されると、ＲＯＷ２５６に蓄積さ
れている信号電荷は、転送ゲート（不図示）を介して、
ＣＣＤシフトレジスタに転送され、ＴＤＩアレイＣＣＤ
センサ４７から一水平走査ラインずつ取り出され、画像
処理ユニット３７に転送される。画像処理ユニット３７
は、順次転送されてくる信号電荷を、Ａ／Ｄ変換してＶ
ＲＡＭに格納し、領域の画像を生成する。

【００５４】以下、同様にステージ２７を移動させなが
ら、領域、領域・・・についてもＴＤＩアレイＣＣ
Ｄセンサ４７によって撮像を行い、チップ全面を撮像す
る。このようにＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７では、ス
テージ２７の移動に合わせて信号電荷をシフトさせて撮
像するため、ステージ２７の移動と撮像動作とを並行し
て実行することができる。したがって、チップ全面を極
めて短時間に撮像することができる。また、ＴＤＩアレ
イＣＣＤセンサ４７では、水平走査ラインの本数分だけ
試料の同一箇所の信号電荷を加算して積算することがで
きるため、画像のＳ／Ｎの向上を図ることができる。

【００５５】次に、チップ全面の画像の取得が完了する
と、画像処理ユニット３７は、各領域の画像と、設計デ
ータに基づいて予め作成されたテンプレート画像とを比
較して欠陥箇所を特定する。具体的には、画像処理ユニ
ット３７は、取得画像に対して、エッジ保存平滑化フィ
ルタによるノイズの低減を行った後、テンプレート画像
と各領域の画像とについて、対応する画素出力同士の差
分二乗を求め、その値が所定のしきい値を超えたか否か
を判別し、超えた箇所については欠陥箇所であると判断
する。

【００５６】ＣＰＵ３９は、その欠陥箇所がチップ上の
どの位置にあるかを算出し、そのアドレス情報を内部メ
モリに記憶する。 （欠陥箇所の観察動作）ところで、ＴＤＩアレイＣＣＤ
センサ４７による撮像では、オペレータが欠陥箇所を常
時観察したい場合には、絶えずステージ２７の駆動を繰
り返す必要があった。例えば、領域を常時観察したい
場合には、ステージ２７をスタート地点に合わせ、ステ
ージ２７をＹ方向に順次移動させて、領域を走査す
る。走査が終了すると、再びステージ２７をスタート地
点に合わせ、再び領域の走査を繰り返す。

【００５７】このようにＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７
で、欠陥箇所を常時観察しようとすると、ステージ２７
が絶えず移動停止動作を繰り返すため、ステージ２７に
軽微な振動（ハンチング）が生じる可能性があった。こ
のハンチングのため、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７に
よって撮像すると、画像にぶれが生じ、観察画像の画質
（Ｓ／Ｎ）が低下するという懸念があった。

【００５８】そこで、欠陥箇所の観察には、二次元ＣＣ
Ｄセンサ５０を使用する。図５において、ミラー駆動部
４９は、ＣＰＵ３９のミラー駆動命令に従い、ミラー４
８ａをの位置に駆動し、使用するセンサを二次元ＣＣ
Ｄセンサ５０に切り替える。ＣＰＵ３９は、欠陥箇所の
アドレス情報に基づいて、ステージ駆動機構４２に駆動
制御信号を出力し、ステージ駆動機構４２は、ステージ
２７を駆動して、欠陥箇所に電子ビームが当たるように
位置合わせを行う。

【００５９】位置合わせが完了すると、欠陥箇所に電子
ビームを照射して、欠陥箇所の像を二次光学系を介して
検出器３６の検出面に投影させ、この像を二次元ＣＣＤ
センサ５０によって撮像し、ＣＲＴ３８に表示する。こ
れにより、オペレータは、常時、欠陥箇所を観察するこ
とができる。

【００６０】このように本実施形態の検査装置では、チ
ップ全面に対しては、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７で
撮像することによって短時間で撮像することが可能とな
る。一方、欠陥箇所に対しては、二次元ＣＣＤセンサ５
０で撮像することにより、画質低下のない高精細な画像
を常時観察することができる。 （第２の実施形態）図１１は、第２の実施形態の全体構
成図である。なお、第２の実施形態は、請求項３に記載
の発明に対応する。

【００６１】図１１に示すように、第２の実施形態の構
成上の特徴点は、チャンバー２３内部にシンチレータ５
５が設けられ、シンチレータ５５の後段に光電子増倍管
５６と、プリアンプ５７とが設けられた点と、図１２に
示すように、ミラー駆動部４９、ミラー４８ａ、４８
ｂ、二次元ＣＣＤセンサ５０が省かれた点である。な
お、その他の構成要素については、図４、図５と同じ参
照番号を付与して示し、ここでの説明は省略する。

【００６２】また、請求項３と第２の実施形態との対応
関係については、電子ビーム照射手段は、電子銃２４、
一次光学系２５、一次コラム制御ユニット４０に対応
し、二次ビーム検出手段は、検出器３６に対応し、写像
電子光学系は、カソードレンズ２９、第２レンズ３２〜
第４レンズ３５に対応し、走査手段は、偏向器２６に対
応し、電子検出手段は、シンチレータ５５、光電子増倍
管５６、プリアンプ５７に対応する。

【００６３】次に、本実施形態による欠陥箇所の検出お
よび欠陥箇所の観察動作について説明する。 （欠陥箇所の検出動作）欠陥箇所の検出動作について
は、第１の実施形態で既に説明しており、ここでは省略
する。

【００６４】（欠陥箇所の観察動作）本実施形態では、
欠陥箇所の観察には、矩形ビームを絞ったスポットビー
ムによって欠陥箇所を走査して、欠陥箇所の画像を取得
する。具体的には、まず、ＣＰＵ３９は、欠陥箇所のア
ドレス情報に基づいて、ステージ駆動機構４２に駆動制
御信号を出力する。ステージ駆動機構４２は、欠陥箇所
に電子ビームが当たるようにステージ２７の位置合わせ
を行う。

【００６５】ＣＰＵ３９は、一次コラム制御ユニット４
０を介して一次光学系２５のレンズ電圧値を制御し、ま
た二次コラム制御ユニット４１を介してカソードレンズ
２９のレンズ電圧値を制御し、一次ビームを矩形ビーム
からスポットビームに成形する。このときの各レンズに
印加する具体的な電圧値（単位 kＶ）を以下の表に示
す。但し、一次ビームのエネルギーは、４.８kｅＶとす
る。また、矩形ビーム（実際には矩形よりも楕円形に近
い）からスポットビームに切り替える際には、リターデ
ィング電圧（単位 kＶ）の変更と、視野絞り２４ａの視
野絞り径の切り替えが必要になる。この値も以下の表に
示す。

【００６６】 矩形ビーム スポットビーム （１５００μｍ×２９２μｍ） （径５μｍ） レンズ２５ａ ±２.２ ±１.３ レンズ２５ｂ ±０.２３ ±０.２２ レンズ２５ｃ ±０.１７ ±０.１７ カソードレンズ２９ａ ＋１６ ＋１６ カソードレンズ２９ｂ −１.７ −４.５ リターディング電圧 −４ ０ 視野絞り径 １６０μｍ １０μｍ 偏向器２６は、一次コラム制御ユニット４０からの水平
走査信号および垂直走査信号に従って、スポットビーム
を偏向制御し、スポットビームで欠陥箇所を繰り返し走
査する。その際に発生する二次電子または反射電子の少
なくとも一方の電子をシンチレータ５５によって検出
し、検出信号は、光電子増倍管５６およびプリアンプ５
７で増幅され、画像処理ユニット３７に伝達される。

【００６７】画像処理ユニット３７では、水平走査信号
および垂直走査信号に同期して、検出信号をＡ／Ｄ変換
し、順次ＶＲＡＭに格納して欠陥箇所の画像を生成し、
ＣＲＴ３８に表示する。このように第２の実施形態で
は、試料全面をＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７によって
高速に撮像して欠陥個所を検出する。そして、欠陥箇所
に対しては、スポットビームを走査させ、その際に発生
する電子に基づいて欠陥箇所の画像を生成し取得する。

【００６８】特に、本実施形態では、欠陥箇所が非常に
小さい局所領域であったとしても、ビーム径を絞ってこ
の領域を走査すれば、欠陥箇所を拡大した観察像が簡単
に取得できる。したがって、拡大倍率を上げても、観察
像が暗くなる、また不鮮明になることがないため、オペ
レータは、拡大倍率に関わらず、常時、高精細な画像を
観察することができる。

【００６９】なお、第１の実施形態では、二次元ＣＣＤ
センサ５０を欠陥箇所の観察のために使用したが、それ
に限定されず、装置の調整用に使用することも可能であ
る。例えば、欠陥箇所の検出動作を行う前に、テストパ
ターンを二次元ＣＣＤセンサ５０によって撮像すれば、
その像を見ながら一次光学系２５や二次光学系のフォー
カス調整、収差調整、検出器３６における輝度調整な
ど、事前に装置の調整を行うことができる。また、第２
の実施形態においても、テストパターンの画像をスポッ
トビームによる走査で取得することができるため、一次
光学系２５やカソードレンズ２９のレンズ調整、偏向器
２６による電子ビームの軸合わせ調整等を行うことがで
きる。

【００７０】また、第１の実施形態では、切替手段とし
てミラー４８ａを使用して光学的に切り替えたが、それ
に限定されるものではない。例えば、図１３に示すよう
に、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７と二次元ＣＣＤセン
サ５０とを有するセンサ部を駆動するセンサ駆動部５８
を設けた構成でもよい。そして、このセンサ駆動部５８
によってセンサ部を左右に駆動して、何れかのセンサに
リレーレンズ４６からの光が入射するように切り替えて
もよい。このとき、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７が選
択されると、端子４７ａを介して信号電荷が読み出さ
れ、二次元ＣＣＤセンサ５０が選択されると、端子５０
ａを介して信号電荷が読み出される。

【００７１】また、図１４に示すように、円柱状の回転
部５９の側面に、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７と二次
元ＣＣＤセンサ５０とを設けた構成にしてもよい。この
構成においては、センサ駆動部５８によって回転部５９
が回転軸ａを中心に回転することで、２つのセンサの何
れかに光が入射するように切り替わる。このとき、ＴＤ
ＩアレイＣＣＤセンサ４７が選択されると、端子４７ａ
を介して信号電荷が読み出され、二次元ＣＣＤセンサ５
０が選択されると、端子５０ａを介して信号電荷が読み
出される。

【００７２】また、上記の回転部は、図１５に示すよう
な円盤状であってもよい。このとき、回転部５９ａの回
転軸は、リレーレンズ４６の光軸と平行であり、回転部
５９ａが、この回転軸を中心に１８０度回転すること
で、２つのセンサの何れかに光が入射するように切り替
わる。さらに、図５において、ミラー４８ａをハーフミ
ラーにすることで、リレーレンズ４６からの光を分割
し、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ４７と二次元ＣＣＤセン
サ５０との両者に光を振り分ける構成にしてもよい。

【００７３】また、第２の実施形態では、シンチレータ
５５を、チャンバー２３内部に配置したが、それに限定
されず、二次電子等が検出できれば二次コラム２２内部
のどの位置に配置してもよい。

【００７４】また、ＴＤＩ方式のアレイ撮像素子として
は、ＣＣＤ撮像素子以外にＢＢＤ撮像素子を利用しても
よい。また、二次元撮像素子としては、ＣＣＤ撮像素子
以外にＢＢＤ撮像素子やＭＯＳ形撮像素子を利用しても
よい。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
電子ビームによる検査装置では、いわゆるＴＤＩ方式の
アレイ撮像素子と二次元撮像素子とを備えているため、
例えば、広範囲の領域の画像を取得する際には、アレイ
撮像素子を使用して高速に撮像することができ、局所領
域の画像を取得する際には、二次元撮像素子を使用して
高精細に撮像することができる。したがって、この両者
を適宜切り替えて使用することで、撮像動作の速度と画
質の両立を実現することができる。

【００７６】請求項２に記載の電子ビームによる検査装
置では、ミラーを光路に対して挿抜駆動することによ
り、アレイ撮像素子と二次元撮像素子とを簡単に切り替
えて使用することができる。請求項３に記載の電子ビー
ムによる検査装置では、写像電子光学系により二次ビー
ムを結像させて試料画像を生成する手段と、スポットビ
ームにより走査して試料画像を生成する手段とを併せ持
っている。したがって、例えば、広範囲の像を観察する
場合には、前者を利用し、局所領域を観察する場合には
後者を利用する。特に、局所領域が極端に小さい場合に
は、拡大した画像を取得する必要があるが、スポットビ
ームによる走査では、ビーム径を絞ることで高精細な拡
大画像を簡単に取得することができる。

【００７７】請求項４に記載の電子ビームによる検査方
法では、ＴＤＩ方式のアレイ撮像素子と二次元撮像素子
とを備えているため、この両者を適宜使い分けること
で、撮像動作の速度と画質の両立を実現することができ
る。請求項５に記載の電子ビームによる検査方法では、
広範囲の領域の画像を取得する際には、ＴＤＩ方式のア
レイ撮像素子を使用して高速に撮像することができ、ま
た、欠陥箇所の画像を取得する際には、二次元撮像素子
を使用して高精細に撮像することができる。

【００７８】このように本発明を適用した電子ビームに
よる検査装置および検査方法では、撮像動作の速度と画
質とを両立させることができるため、検査速度および検
査の信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図２】ＴＤＩアレイ撮像素子の撮像動作を説明する図
である。

【図３】請求項２に記載の発明の原理ブロック図であ
る。

【図４】第１の実施形態の全体構成図である。

【図５】第１の実施形態の検出器の構成図である。

【図６】一次ビームの軌道を示す図である。

【図７】一次光学系の構成図である。

【図８】二次ビームの軌道を示す図である。

【図９】ＴＤＩアレイＣＣＤセンサの動作を説明する図
である。

【図１０】ＴＤＩアレイＣＣＤセンサの構成ブロック図
である。

【図１１】第２の実施形態の全体構成図である。

【図１２】第２の実施形態の検出器の構成図である。

【図１３】検出器の別の構成例を示す図（１）である。

【図１４】検出器の別の構成例を示す図（２）である。

【図１５】検出器の別の構成例を示す図（３）である。

【図１６】反射電子顕微鏡の構成図である。

【図１７】反射電子顕微鏡の撮像動作を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ ステージ ２ 電子ビーム照射手段 ３ 二次ビーム検出手段 ４ 写像電子光学系 ５ 蛍光部 ６ アレイ撮像素子 ７ 二次元撮像素子 ８ 切替手段 ９ ミラー １０ ミラー駆動部 ２１ 一次コラム ２２ 二次コラム ２３ チャンバー ２４ 電子銃 ２５ 一次光学系 ２６ 偏向器 ２７ ステージ ２８ 試料 ２９ カソードレンズ ３０ ニューメニカルアパーチャ ３１ ウィーンフィルタ ３２ 第２レンズ ３３ フィールドアパーチャ ３４ 第３レンズ ３５ 第４レンズ ３６ 検出器 ３７ 画像処理ユニット ３８ ＣＲＴ ３９ ＣＰＵ ４０ 一次コラム制御ユニット ４１ 二次コラム制御ユニット ４２ ステージ駆動機構 ４３ ＭＣＰ ４４ 蛍光板 ４５ ビューポート ４６ リレーレンズ ４７ ＴＤＩアレイＣＣＤセンサ ４８ａ、４８ｂ ミラー ４９ ミラー駆動部 ５０ 二次元ＣＣＤセンサ ５１ レーザ干渉計 ５５ シンチレータ ５６ 光電子増倍管 ５７ プリアンプ ５８ センサ駆動部 ５９ 回転部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料が載置され、駆動可能なステージ
   と、 前記試料面上に電子ビームを照射する電子ビーム照射手
   段と、 前記電子ビームの照射領域から発生する二次電子または
   反射電子の少なくとも一方からなる二次ビームを検出
   し、前記照射領域の画像を生成する二次ビーム検出手段
   と、 前記試料と前記二次ビーム検出手段との間に配置され、
   前記二次ビームを前記二次ビーム検出手段の検出面に結
   像させる写像電子光学系とを備えた電子ビームによる検
   査装置であって、 前記二次ビーム検出手段は、 前記検出面に配置され、前記二次ビームを光に変換する
   蛍光部と、 光電変換によって電荷を発生し、１次元のラインセンサ
   を２次元に配列した構造を有し、前記ラインセンサの所
   定のラインに蓄積された像の電荷と、前記ステージの移
   動に伴って移動する前記像が位置するラインの電荷とを
   順次積算するアレイ撮像素子と、 光電変換によって電荷を発生する二次元撮像素子と、 前記蛍光部により変換された光を、前記アレイ撮像素子
   と前記二次元撮像素子との何れか一方の撮像素子に、選
   択的に照射する切替手段とを備えてなることを特徴とす
   る電子ビームによる検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電子ビームによる検査
   装置において、 前記アレイ撮像素子は、ＴＤＩアレイＣＣＤセンサであ
   り、前記二次元撮像素子は、二次元ＣＣＤセンサであ
   り、該２つのセンサのうち何れか一方のセンサは、前記
   蛍光部により変換される光の光路上に配置され、 前記切替手段は、 前記蛍光部と前記一方のセンサとの間に配置されるミラ
   ーと、 前記ミラーを、前記光路に対して挿抜駆動するミラー駆
   動部とから構成され、 前記ミラー駆動部は、 前記ミラーを前記光路上から外すことにより、前記一方
   のセンサに前記光を照射し、また前記ミラーを前記光路
   上に挿入して前記光を反射させることにより、他方のセ
   ンサに該反射光を照射することを特徴とする電子ビーム
   による検査装置。
3. 【請求項３】 電子ビームを集束させたスポットビーム
   と、該スポットビームよりもビーム断面の面積が大きい
   面状ビームとの何れか一方の電子ビームを、試料面上に
   照射する電子ビーム照射手段と、 前記面状ビームが前記試料面上に照射される際に、その
   照射領域から発生する二次電子または反射電子の少なく
   とも一方からなる二次ビームを検出し、前記照射領域の
   画像を生成する二次ビーム検出手段と、 前記試料と前記二次ビーム検出手段との間に配置され、
   前記二次ビームを前記二次ビーム検出手段の検出面に結
   像させる写像電子光学系と、 前記スポットビームを前記試料面上に走査させる走査手
   段と、 前記スポットビームが前記試料面上に照射される際に、
   その照射領域から発生する二次電子または反射電子の少
   なくとも一方の電子を検出して、前記走査手段による走
   査領域の画像を生成する電子検出手段とを備えたことを
   特徴とする電子ビームによる検査装置。
4. 【請求項４】 駆動可能なステージ上に載置される試料
   に、電子ビームを照射するステップと、 前記電子ビームの照射領域から発生する二次電子または
   反射電子の少なくとも一方からなる二次ビームを、電子
   ビームを光に変換する蛍光面に、結像させるステップ
   と、 前記蛍光面により変換された光を、光電変換によって電
   荷を発生し前記ステージの移動に応じてその電荷を素子
   内でシフトさせるＴＤＩ方式のアレイ撮像素子により受
   光し、前記電子ビームの照射領域を撮像するステップ
   と、 前記蛍光面により変換された光を、二次元撮像素子によ
   り受光し、前記電子ビームの照射領域を撮像するステッ
   プとを有することを特徴とする電子ビームによる検査方
   法。
5. 【請求項５】 駆動可能なステージ上に載置される試料
   に、電子ビームを照射するステップと、 前記電子ビームの照射領域から発生する二次電子または
   反射電子の少なくとも一方からなる二次ビームを、電子
   ビームを光に変換する蛍光面に、結像させるステップ
   と、 前記蛍光面により変換された光を、光電変換によって電
   荷を発生し前記ステージの移動に応じてその電荷を素子
   内でシフトさせるＴＤＩ方式のアレイ撮像素子により受
   光し、前記電子ビームの照射領域の画像を生成するステ
   ップと、 前記電子ビームの照射領域の画像から試料の欠陥箇所を
   検出するステップと、 前記欠陥箇所に電子ビームを照射し、その照射領域から
   発生する二次ビームを、前記蛍光面に結像させるステッ
   プと、 前記蛍光面により変換された光を、二次元撮像素子によ
   り受光し、前記欠陥箇所を撮像するステップとを有する
   ことを特徴とする電子ビームによる検査方法。