DE69813500T2 - Verfahren und Vorrichtung für Dimensionsmessung und Inspektion von Strukturen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung für Dimensionsmessung und Inspektion von Strukturen Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dimensionsmessung und Inspektion von Strukturen mit einem hohen Seitenverhältnis gemäß dem Obergriff des Anspruches 1. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Dimensionsmessung und Inspektion von der derartigen Strukturen gemäß dem Obergriff des Anspruches 12.
  • Um sowohl die elektrische Leistungsfähigkeit als auch die Ausbeute von hochintegrierten Schaltungen zu gewährleisten, müssen die integrierten Schaltungen mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit hergestellt werden. Dies bedeutet, dass ihre geometrischen Abmessungen, insbesondere bei Transistoren, Leitungen und Kontaktlöchern, innerhalb enger Toleranzen gehalten werden müssen. Mit einer Zunahme der Integration integrierter Schaltungen und einer entsprechenden Abnahme der Elementgröße von betroffenen Strukturen wurden die Toleranzen enger und besonders kritisch. Um die elektrische Leistungsfähigkeit und Ausbeute aufrechterhalten zu können, muss dementsprechend jeder Herstellungsschritt bei der Halbleiterproduktion durch Geräte zur Messung von kritischen Abmessungen (CD) und „Prüfmikroskope" kontrolliert werden. In der Vergangenheit wurden hierfür hauptsächlich lichtoptische Geräte, wie beispielsweise ein lichtoptisches System zur Messung der kritischen Abmessungen und eine lichtoptische Nachprüfstation eingesetzt. Derzeit werden jedoch Rasterelektronenmikroskope verwendet, um die kleinen Abmessungen von Strukturen während der Herstellung zu beherrschen. Die Elementgröße liegt derzeit bei 0,25 μm und darunter, wodurch eine Messgenauigkeit von 20 nm und darunter erforderlich ist. Außerdem erhöht sich die Anzahl der Schichten, nämlich auf 5 bis T Schichten. Da solch feine und mehrere Lagen umfassende Strukturen für lichtoptische Geräte „unsichtbar" sind, werden jetzt Rasterelektronenmikroskope für diesen Zweck eingesetzt.
  • Mit abnehmenden Strukturgrößen, erreichen selbst auf Rasterelektronenmikxoskopen beruhende Messungen ihre Grenzen. Diese Begrenzung hängt nicht mit der räumlichen Auflösung, sondern mit der Sichtbarkeit und der Dimensionsmessung von Strukturen mit großem Seitenverhältnis zusammen. Die Halbleitertechnologie erfordert eine gewisse Höhe ihrer Strukturen (beispielsweise Dicke der Photolack-, Metall- und Oxidschicht). Das Seitenverhältnis (Höhe/Breite der Struktur) nimmt immer mehr zu. Dies trifft insbesondere auf Kontaktlöcher zu, die ein Seitenverhältnis von mehr als 5 (0,2 μm Loch in 1 μm Photolackschicht) aufweisen. Aufgrund dieses hohen Seitenverhältnisses wird die Sichtbarkeit und dementsprechend die Messung von kritischen Abmessungen am Boden der Struktur, die extrem wichtig für die Bauteileigenschaften sind, besonders schwer und in manchen Fällen unmöglich.
  • Grund für diese Unsichtbarkeit sind die Sekundärelektronen, die durch den Primärelektronenstrahl ausgelöst werden und schwer nachweisbar sind. Bei „postlens" Detektorsystemen, wo der Detektor zwischen der Probe und der Linse angeordnet ist, können die Sekundärelektronen nicht vom Boden der Struktur abgesaugt werden. „In-lens"- oder „pre-lens"-Detektorsysteme, wo der Detektor in oder vor der Linse angeordnet ist, verwenden ein hohes Sekundärelektronen-Absaugfeld, wodurch die Sekundärelektronen vom Baden der Struktur nur einen sehr schmalen Winkel nahe der optischen Achse beanspruchen und durch die Rasterelektronenmikroskopsäule in Richtung Kathode bewegt werden. Nachdem die Sekundärelektronen abgesaugt und beschleunigt wurden, verhalten sie sich sehr ähnlich wie der Primärelektronenstrahl und können daher nur schwierig nachgewiesen werden. Es kommt hinzu, dass die Oberflächenaufladung die Abstrahlung und den Nachweis von Sekundärelektronen beeinflussen kann.
  • Es gibt derzeit folgende Lösungen, um diese Probleme zu überwinden:
    • – Verwendung von Rückstreuelektronen zur Bilderzeugung,
    • – Positive Oberflächenaufladung des oberen Teils der Struktur, um die Sekundärelektronen vom Boden der Struktur abzusaugen,
    • – Verwendung eines Strahlteilers für den Primärstrahl und den Sekundärelektronen- oder Rückstreuelektronenstrahl, beispielsweise durch einen Wienfilter; dies erfordert jedoch ein zusätzliches optisches Element im Mikroskop, wodurch die räumliche Auflösung des Instruments beeinflusst werden könnte.
  • Rückstreuelektronen und beschleunigte Sekundärelektronen sind, wie erwähnt, schwierig nachzuweisen und erfordern zusätzliche Elemente, wodurch die Auflösung begrenzt wird. Künstliche Oberflächenaufladung verursacht auch Störungen des Primärstrahls und führt dementsprechend zu Messfehlern und Einschränkungen.
  • US 5,594,245 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beobachtung von Oberflächenkonfigurationen, insbesondere Konfigurationen am Boden eines tiefen Lochs, wobei ein Elektronenstrahl verwendet wird. Um die Beobachtung des Bodens von Löchern mit hohem Seitenverhältnis zu erlauben, hat der Primärelektronenstrahl eine ausreichend hohe Energie, um reflektierten Elektronen das Durchdringen der seitlichen Wand des Loches zu ermöglichen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dimensionsmessung und Inspektion von Strukturen mit einem hohen Seitenverhältnis ohne Einschränkung der räumlichen Auflösung und ohne Störung des Primärelektronstrahls anzugeben.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 12 gelöst.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung des interessierenden Elements vor der Messung und Inspektion entfernt wird, um den Detektionswirkungsgrad zu erhöhen. Eine Korpuskular-Ätz-Technik wird zur Entfernung der Umgebung angewandt.
  • Vor dem Entfernen der Umgebung wird eine Ätzmaske erzeugt, um durch Abdecken Schaden an dem interessierenden Element zu vermeiden. Im Prinzip gibt es zwei Möglichkeiten, um den Detektionswirkungsgrad zu erhöhen:
    • 1. Es werden wenigstens Teile des die Struktur umgebenden Materials bis zur einer bestimmten Tiefe entfernt, um das Seitenverhältnis zu verringern.
    • 2. Eine Ätzmaske zur Entfernung der Umgebung wird erzeugt, die eine Beschädigung des interessierenden Elements vermeidet und die die Struktur teilweise überlappt. Die Entfernung des Materials wird dann Passagen für die Rückstreu- und Sekundärkorpuskel öffnen.
  • Weiter Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der Beschreibung einige Ausfuhrungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
  • 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Dimensionsmessung und Inspektion von Strukturen mit einer nach einer Linse angeordneten Detektoranordnung,
  • 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Dimensionsmessung und Inspektion von Strukturen mit einer vor einer Linse angeordneten Detektoranordnung,
  • 3a u. 3b Draufsichten und Querschnittdarstellungen von Strukturen vor der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 4 eine schematische Ansicht einer Ätzmaske für die Struktur gemäß 3a und 3b,
  • 5a u. 5b eine Draufsicht und eine Querschnittdarstellung der Struktur gemäß
  • 3a und 3b nach Entfernung des umgebenden Materials mit Hilfe der Ätzmaske gemäß 4,
  • 6 eine schematische Ansicht einer alternativen Ätzmaske,
  • 7a u. 7b eine Draufsicht und eine Querschnittdarstellung der Struktur gemäß 3a und 3b nach Entfernung des umgebenden Materials mit Hilfe der Ätzmaske gemäß 6,
  • 8a u. 8b eine Draufsicht und eine Querschnittdarstellung einer anderen Struktur vor Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 9 eine Draufsicht gemäß 8a mit einer Ätzmaske gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 10a u. l0b eine Draufsicht der Struktur der 8a und 8b, die zwei verschiedene Zustände beim Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt,
  • 10c eine Draufsicht der Struktur nach Entfernung der Umgebung.
  • 1 zeigt eine Vorrichtung zur Dimensionsmessung und Inspektion einer Struktur 1, mit der ein fokussierter Korpuskularstrahl 2, beispielsweise ein Elektronenstrahl oder ein Ionenstrahl, in einer optischen Säule erzeugt werden kann.
  • Zusätzlich zu einer Vielzahl von magnetischen und/oder elektrostatischen Linsen und Blenden zur Strahlformung (hier nicht gezeigt), enthält die Säule 3 im Wesentlichen Mittel 4 zur Erzeugung des Korpuskularstrahls 2, eine Objektivlinse 5 zur Fokussierung des Korpuskularstrahls auf die Struktur 1 und einen Detektor 6 zum Nachweis der Rückstreu- und/oder Sekundärelektronen, die durch den fokussierten Korpuskularstrahl ausgelöst worden sind.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Austastsystem 7 und ein Ablenksystem 8 vorgesehen. Der durch die Mittel 4 erzeugte Korpuskularstrahl 2 wird durch die Objektivlinse 5 auf die Struktur 1 fokussiert.
  • Die am Boden der Struktur 1 ausgelösten Rückstreu- und/oder Sekundärelektronen 9 bewegen sich nahe der optischen Achse in der optischen Säule nach oben und können daher nur schwer durch den Detektor 6 nachgewiesen werden.
  • 2 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Dimensionsmessung und Inspektion von Strukturen mit einem hohen Seitenverhältnis. Während 1 einen nach der Linse angeordneten Detektor zeigt, ist in 2 ein Detektor vor der Linse offenbart. Dementsprechend ist der Detektor 6' zwischen den Mittel 4 zur Erzeugung des Korpuskularstrahls und der Objektivlinse 5 angeordnet. Weiterhin ist eine Beschleunigungselektrode 10 vorgesehen, um die Rückstreu- und Sekundärelektronen beim Passieren der Objektivlinse 5 zu unterstützen. Die beschleunigten Rückstreu- und Sekundärelektronen 9 verhalten sich jedoch dann sehr ähnlich wie der Primärstrahl und sind daher schwierig nachzuweisen.
  • 3a u. 3b zeigen eine Struktur, die ein Kontaktloch darstellt. Das interessierende Element dieser Struktur ist beispielsweise der Durchmesser am Boden dieses Loches.
  • Um den Detektorwirkungsgrad zu erhöhen schlägt das erfindungsgemäße Verfahren vor, die Umgebung des interessierenden Elements vor dessen Messung und Inspektion zu entfernen.
  • Vorteilhafterweise wird vor dem Entfernen der Umgebung ein Bild von der Struktur, beispielsweise durch Abtasten mit Hilfe des Korpuskularstrahls 2 gemacht.
  • Die Ätzmaske wird aus den Bilddaten der Draufsicht virtuell erzeugt. Dann wird eine virtuelle Ätzmaske zur Entfernung der Umgebung erzeugt, wodurch Schaden an dem interessierenden Element vermieden wird. Ein erstes Beispiel für ein Ätzmaske 11 für die Struktur gemäß 3a und 3b ist in 4 dargestellt. Die Ätzmaske enthält ein rundes Element 11, das den gleichen Durchmesser wie das Kontaktloch 12 der Struktur aufweist. Die Maske 11 bestimmt weiterhin ein rechteckiges Fenster 11b, welches das runde Element 11a umgibt.
  • Die Vorrichtungen gemäß 1 oder 2 enthalten ferner Mittel zum Entfernen der Umgebung des interessierenden Elements um den Detektionswirkungsgrad zu erhöhen. Diese Mittel können durch Mittel 4 zur Erzeugung des Korpuskularstrahls gebildet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht jedoch in der Bereitstellung eines zusätzlichen Mittels i 3 zur Entfernung der Umgebung des interessierenden Elements, welches innerhalb der optischen Säule 3 angeordnet ist. Eine Ätztechnik mittels Korpuskularstrahl wird zur Verwendung der Umgebung verwendet. Zu diesem Zweck kann ein Ionenstrahl oder ein Elektronenstrahl verwendet werden. Die Mittel zur Entfernung der Umgebung können auch zusätzliche Mittel 11 zur Anwendung eines Gases im Bereich der Struktur 1 enthalten, um den Strahl bei der Entfernung der Umgebung zu unterstützen. Es ist demnach möglich, einen gasunterstützten Ionenstrahl oder einen gasunterstützten Elektronenstrahl oder sogar einen gasunterstützten Lichtstrahl für das Entfernen der Umgebung zu verwenden.
  • Vorzugsweise wird der selbe Korpuskularstrahl für die Messung und Inspektion als auch für das Entfernen der Umgebung verwendet. Es kann jedoch auch eine zusätzliche Quelle 13 innerhalb oder außerhalb der optischen Säule 3 vorgesehen werden.
  • Bei Anwendung einer Ätztechnik mittels Korpuskularstrahl verhindert die Maske 11, dass das interessierende Element Schaden nimmt und begrenzt den Bereich, in dem. das Material entfernt wird.
  • 5a und 5b zeigen die Struktur gemäß 3a und 3b nach der Entfernung der Umgebung. Die Umgebung wurde bis auf eine bestimmte Tiefe 1 entfernt, wodurch das Seitenverhältnis erhöht wurde. Die Entfernung der Umgebung ermöglicht die Freisetzung der Sekundär- und Rückstreuelektronen oder anderer Korpuskel, wie das durch 5b im Vergleich zur 3b ersichtlich ist. Dementsprechend wird die Abbildung und die hochpräzise Messung kritischer Abmessungen verbessert.
  • Die Ätzmaske gemäß 4 kann jedoch auch etwas größer als die Struktur ausgebildet werden, um Schaden an dem interessierenden Element zu vermeiden. 6 zeigt eine solche Ätzmaske 11'. Ihr rundes Element 11'a hat einen etwas größeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Kontaktlochs 12. In diesem Fall resultiert das Entfernen der Umgebung in einer dünnen, zylindrischen Wand 12a, die das Element umgibt. Bei dieser Lösung werden die an der Außenwand des Zylinders durch Rückstreuelektronen erzeugten Sekundärelektronen zusätzlich zu den direkt freigesetzten Sekundärelektronen für den Signalnachweis verwendet.
  • 8a und 8b zeigen eine weitere, zu untersuchende Struktur 13. Diese Struktur zeigt eine dünne Nut.
  • In den 9 und 10a-10c wird einen neue Technik zur Verbesserung des Detektionswirkungsgrades gezeigt. Es wird wiederum eine Ätzmaske 12" erzeugt, die Schaden an einem interessierenden Element 16 verhindert. Die Ätzmaske 12" definiert ein rechteckiges Fenster, welches die Struktur 13 teilweise überlappt.
  • Im nächsten Schritt wird das Material bis auf eine bestimmte Tiefe, beispielsweise die Hälfte der Tiefe der Nut, wie in 1.0. gezeigt oder die gesamte Tiefe der Nut, wie in 10b, entfernt.
  • Fig. l0c ist eine Draufsicht der Struktur nach Entfernung des umgebenden Materials, welches durch die Maske 12" festgelegt worden ist. Diese Technik öffnet die Nut an einer ihrer Seiten und öffnet daher Passagen für die Rückstreu- und Sekundärkorpuskel. 8a zeigt einen Winkelbereich 17 für die Korpuskeldetektion, der durch die Struktur begrenzt ist. Aufgrund der Entfernung der Umgebung zeigt 10c einen verbesserten Winkelbereich 17' für die Korpuskeldetektion.
  • In einigen Fällen könnte es vorteilhaft sein, wenn die Tiefe des entfernten Materials größer ist als die Tiefe der Struktur.
  • Das vorgeschlagen Verfahren und die Vorrichtung können vollständig automatisiert werden. Dementsprechend kann die Messung und Inspektion von kritischen Abmessungen ohne Unterstützung durch ein Bedienpersonal durchgeführt werden. Bekannte Techniken wie automatische Ansteuerung zum Messort, automatische Einstellung der Fokus- und Strahlparameter und eine automatische Bilderfassung können verwendet werden. Aus den sich ergebenden Daten können kritische Abmessungen und die Bedingungen der oberen Schicht durch Verwendung von bekannten Technologien bestimmt werden. Zusätzlich kann die Ätzmaske automatisch von den Bilddaten der Draufsicht erzeugt werden. Die Verwendung von Layoutdaten kann diesen Schritt unterstützen. in manchen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, die Ätzmaske manuell zu erstellen.
  • Die Erzeugung der Ätzmaske und das Entfernen von Material kann sowohl durch Voreinstellungen der Systemparameter als auch durch das Sekundär- und/oder Rückstreukorpuskelkontrastsignal erfolgen und kontrolliert werden. Vorzugsweise werden Sekundärelektronen- und/oder Rückstreuelektronensignale verwendet, wobei aber auch Sekundär- und/oder Rückstreuionensignale denkbar sind.
  • Die Ätzmasken werden üblicherweise virtuell erzeugt, so dass die Mittel 4 zur Erzeugung des Korpuskularstrahls und das Austastsystem 7 Steuersignale erhalten, um einen Korpuskularstrahl auf der Struktur zu erzeugen, der der Ätzmaske entspricht.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Vorrichtung gemäß den 1 oder 2 verwendet werden. Es wird ein hochauflösendes (Niederenergie-) Sekundärelektronenmikroskop bevorzugt, das Mittel 4 zur Erzeugung eines Elektronenstrahls mit Hilfe einer kalten, thermischen Elektronenquelle oder einer Photokathodenelektronenquelle vorsieht. Die Vorrichtung weist vorzugsweise ein Austastsystem 7 zur dosierten Steuerung der Elektronen auf. Ebenso können vorzugsweise Komponenten zur Erhöhung der räumlichen Auflösung und/oder Erhöhung des Sondenstroms, wie Fehlerkorrekturelemente (beispielsweise Multipolkorrektor), Monochromator, integriert werden.
  • Weiterhin kann eine hochauflösende Vorrichtung mit fokussiertem Ionenstrahl mit einer Flüssigmetallionen-, einer Gas- oder einer anderen Ionenquelle mit hoher Helligkeit verwendet werden. Es ist schließlich auch möglich, eine Kombination eines Sekundärelektronenmikroskops und einer Vorrichtung mit einem fokussierten Ionenstrahl gemäß den oben angeführten Merkmalen vorzusehen.
  • Die Vorrichtung sollte vorzugsweise Mittel zur Durchführung von gasunterstützten Materialentfernungstechniken aufweisen, indem beispielsweise ein oder mehrere Düsen 14 zum Aufbringen eines geeigneten Gases in der Nähe des Korpuskularstrahls (siehe 2) vorgesehen sind.
  • Die Anzahl der Ätzmasken zur Erhöhung der Signaldetektion hängt von der Form, des Elements, der Messaufgabe und anderen Anforderungen ab.
  • Die Ausrichtung der Ätzmasken wird in Abhängigkeit der Position des Detektors oder der Detektoren ausgewählt, um eine maximale Wirkungsgrad der Signaldetektion zu erhalten.
  • Die Ausrichtung der Ätzmasken kann auch so ausgebildet werden, dass eine optimale Kontrastwirkung (beispielsweise für spezielle Topographieeinzelheiten) erzeugt werden können.

Claims (14)

  1. Verfahren zur kritischen Dimensionsmessung und Inspektion von Strukturen mit einem hohen Seitenverhältnis, wobei ein Korpuskularstrahl auf ein interessierendes Element der Struktur gerichtet wird und durch den Korpuskularstrahl ausgelöste Rückstreukorpuskel und/oder Sekundärkorpuskel nachgewiesen und bewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Messung und Inspektion die Umgebung des interessierenden Elements entfernt wird, um den Wirkungsgrad des Nachweises zu erhöhen, wobei eine Korpuskularstrahl unterstützte Ätztechnik zur Entfernung der Umgebung verwendet wird und eine Ätzmaske vor dem Entfernen der Umgebung zur Vermeidung eines Schadens an dem interessierenden Element erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzmaske: manuell erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzmaske automatisch aus einem abgetasteten Bild eines Bereichs, welcher die Struktur enthält, erzeugt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung des interessierenden Elements bis zu einer bestimmten Tiefe entfernt wird, um das Seitenverhältnis zu verringern.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ätzmaske die Struktur teilweise überlappt, um Passagen für die Rückstreu- und Sekundärkorpuskel zu öffnen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Ätzmaske in Abhängigkeit der Position des Detektors ausgewählt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ionenstrahl zur Entfernung der Umgebung verwendet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein gasunterstützter Ionenstrahl zur Entfernung der Umgebung verwendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein gasunterstützter Elektronenstrahl zur Entfernung der Umgebung verwendet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein gasunterstützter Lichtstrahl zur Entfernung der Umgebung verwendet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der selbe Korpuskularstrahl zur Entfernung der Umgebung verwendet wird.
  12. Vorrichtung zur Messung und Inspektion kritischer Abmessungen von Strukturen mit einem hohen Seitenverhältnis, enthaltend – Mittel (4) zur Erzeugung eines auf ein interessierendes Element der Struktur (1) gerichteten Korpuskularstrahls (2), – Detektormittel zum Nachweis von durch den Korpuskularstrahl ausgelösten Rückstreu- und Sekundärelektronen (9), gekennzeichnet durch – Mittel zum Entfernen der Umgebung des interessierenden Elements 1 zur, Erhöhung des Nachweiswirkungsgrades und – Mittel zur Erzeugung einer Ätzmaske {11) zur Entfernung der Umgebung, die einen Schaden an dem interessierenden Element verhindert.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Entfernung der Umgebung Mittel zur Erzeugung eines Korpuskularstrahls und Mittel zur Beaufschlagung eines Gases im Bereich des Korpuskularstrahl aufweisen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Entfernung der Umgebung Mittel zur Erzeugung einer virtuellen Ätzmaske enthalten.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5594245A (en) * 1990-10-12 1997-01-14 Hitachi, Ltd. Scanning electron microscope and method for dimension measuring by using the same
US5741614A (en) * 1995-10-16 1998-04-21 Nikon Corporation Atomic force microscope measurement process for dense photoresist patterns

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