JP2001185592A

JP2001185592A - 検査装置および検査方法

Info

Publication number: JP2001185592A
Application number: JP36933099A
Authority: JP
Inventors: Kenji Norimatsu; 松研二則
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】測定の分解能を損うことなく、かつ、半導体
装置でのチャージアップを低減させる検査装置および検
査方法を提供する。【解決手段】電子銃１１と非点補正コイル１３とを有
する試料室２と、対物レンズ１５と、二次電子検出器４
と、制御コンピュータ２１、メモリ２９、非点補正コイ
ル制御部２３、対物レンズ制御部２５および画像処理部
２７を有する制御部３とを備えた検査装置１を用い、半
導体デバイス５のＳＥＭ画像を取得して所定の画像デー
タ処理により集積回路の配線５５の形状を解析し、その
長手方向と配線幅を算出する。メモリ２９に格納された
レシピファイル内の制御テーブルに基づいて、長軸方向
が配線５５の長手方向となり、かつ短軸の長さが配線５
５の幅を下回る楕円形の照射面を電子ビームＥ_Ｂ１が有
するように、非点補正コイル１３の設定値と対物レンズ
１５の設定値とを制御コンピュータ２１により算出し、
非点補正コイル制御部２３および対物レンズ１５制御部
にそれぞれ供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に形成
された集積回路を解析する検査装置および検査方法に関
し、特に表面の絶縁膜に電子ビームを照射して集積回路
を検査する装置および方法を対象とする。

【０００２】

【従来の技術】近年電子ビームテスタは、検査対象であ
る半導体集積回路内の配線の微細化、動作周波数の高速
化、およびその半導体デバイスに入力するテストパター
ンの長大化に対応するため、より一層高輝度化された電
子銃を採用し、照射するビーム電流の電流密度を増加さ
せる傾向にある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ビーム
電流の電流密度が増加すると、検査対象である半導体デ
バイスにチャージアップが発生するおそれがあり、特に
保護膜の上から測定を行う場合にはそのおそれが大きく
なる。これに対応するためには、まず単純な方法として
電流密度を下げれば良い。これを実現する方法として従
来主として二つの方法が提案されていた。

【０００４】第１の方法は、本来保護膜の表面で電子ビ
ームを集束させるところ、対物レンズの焦点をずらして
保護膜上で故意にぼけさせる（デフォーカスする）方法
であり、また、第２の方法は、電子ビームを検査領域上
で走査させる方法である。

【０００５】従来の検査方法について図面を参照しなが
らより具体的に説明する。なお、以下の各図において、
同一の部分は、同一の参照番号を付してその説明を適宜
省略する。

【０００６】図５は、デフォーカスを行う方法の一例を
示す略示断面図である。同図には、基板５１上に形成さ
れた図示しない素子の上に保護膜５３を介して形成され
た配線５５を含む集積回路が形成された半導体デバイス
５が示されている。配線５５は保護膜５７で覆われてい
るため、保護膜５７上に電子ビームを照射し、保護膜５
７から放出する二次電子、反射電子および後方散乱電子
（以下、二次電子等という）を二次電子検出器により検
出してＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像を
得る。得られたＳＥＭ画像内で、配線５５の上方にある
ため凸部となった保護膜５７の部分に対応する画像領域
から、断線やクラックの有無等を観察できるので、配線
５５が設計通りに形成されているか否かを判定すること
ができる。

【０００７】図５において一点鎖線で示す電子ビームＥ
_B2のように、ジャストフォーカスで保護膜５７の凸部上
に高輝度の電子ビームを集束させると、半導体デバイス
５にチャージアップが発生するおそれが大きいため、デ
フォーカスによりビーム径をＤ₂からＤ₃に拡大して電子
ビームＥ_B3とすることにより、凸部の照射面での電流密
度を低減させることができる。

【０００８】しかしながら、上述した第１の方法によれ
ば、より微細な配線の観測を行う場合には、デフォーカ
スによりビーム径が配線幅より大きくなってしまい、こ
のため正確な検査ができないという問題があった。この
一方、デフォーカスの量が少なすぎると、電流密度を十
分に低減させることができない、という問題があった。

【０００９】図６は、電子ビームを走査させる第２の方
法の一例を示す略示断面図である。同図に示すように、
第２の方法では、ビーム径のサイズを従来のまま変更す
ることなく、検査領域上で電子ビームＥ_B2を例えば矢印
で示すように走査させ、保護膜５７の凸部上で所定の領
域（一点鎖線に示す領域）だけ照射する。この第２の方
法によれば、走査する領域を任意に選べるので、デフォ
ーカスを行う第１の方法と異なり、より微細な配線にも
対応できる。

【００１０】しかしながら、このように任意に選択した
局所領域にのみ電子ビームを走査できるようにするため
には、ハードウェアの改造等が通常必要となる。このた
め、簡単には実施できないという問題があった。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、簡易な構成で、測定の分解能を損う
ことなく、かつ、検査対象の半導体デバイスでのチャー
ジアップを低減させる検査装置および検査方法を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の手段に
より上記課題の解決を図る。

【００１３】即ち、本発明によれば、電子ビームを出射
して検査対象である集積回路が形成された半導体装置に
照射する電子ビーム出射手段と、上記電子ビームの断面
形状を制御するビーム形状制御手段と、上記電子ビーム
の焦点位置を調整するビーム集束手段と、上記電子ビー
ムの照射により上記半導体装置の表面から放出される二
次電子および反射電子を検出して出力する二次電子検出
手段と、この二次電子検出手段の出力信号を処理して上
記集積回路の電気的・物理的状態を表す二次元電子像を
形成する画像データを出力する画像処理手段と、この画
像データを処理して上記集積回路の構成要素の輪郭形状
を解析し、この解析結果に基づいて、上記電子ビームが
上記構成要素の形状に対応した照射面で上記半導体装置
に照射するように上記ビーム形状制御手段を制御すると
ともに、上記照射面における電流密度が上記半導体装置
にチャージアップを発生させる量を下回るように上記ビ
ーム集束手段を制御する制御部と、備える検査装置が提
供される。

【００１４】上記構成要素は、配線を含む。

【００１５】上記検査装置において、上記輪郭形状は、
矩形状を含み、上記制御手段は、上記矩形状の輪郭線相
互間の距離を算出する演算手段を含み、この演算手段の
演算結果に基づいて、長軸の方向が上記矩形の長手方向
と略同一であり、短軸の長さが上記矩形の短手方向の幅
を下回る楕円形状の上記照射面を上記電子ビームが有す
るように、上記電子ビーム形状制御手段を制御すること
が好ましい。

【００１６】また、上記演算手段は、上記輪郭線相互間
の距離をＸ方向とＹ方向で算出し、上記制御手段は、Ｘ
方向の距離とＹ方向の距離とを比較して距離が大きい方
の方向を上記長手方向と判定し、距離が小さい方の方向
を上記矩形の短手方向と判定することが望ましい。

【００１７】また、上記演算手段は、上記矩形の長手方
向が記電子ビームの走査方向に対して０および直角を除
く角度をなす場合に、検査対象領域内の任意の基準点か
らＸ方向に最も近接した上記輪郭線までの第１の距離と
上記基準点からＹ方向に最も近接した上記輪郭線までの
第２の距離とを算出し、上記制御手段は、上記第１の距
離および上記第２の距離に基づいて上記矩形の長手方向
を判定することが望ましい。

【００１８】また、本発明によれば、半導体装置に形成
された集積回路を検査する方法であって、上記半導体装
置に電子ビームを照射してその表面から放出される二次
電子および反射電子を検出し、これら二次電子および反
射電子から上記半導体装置の電気的・物理的状態を表す
二次元電子像を取得する第１のステップと、上記二次元
電子像に基づいて上記集積回路の構成要素の輪郭形状を
解析する第２のステップと、上記解析結果に基づいて、
上記構成要素の形状に対応した照射面で上記電子ビーム
が上記半導体装置に照射するように上記電子ビームの断
面形状を調整するとともに、この照射面における電流密
度が上記半導体装置にチャージアップを発生させる量を
下回るように上記焦点位置を調整する第３のステップ
と、備える検査方法が提供される。

【００１９】上記検査方法において、上記構成要素は、
矩形の平面形状を有し、上記第２のステップは、上記平
面形状の輪郭線を抽出するステップと、上記平面形状の
輪郭線間のＸ方向における距離と、上記輪郭線間のＹ方
向における距離とを算出するステップと、算出された距
離を相互に比較するステップと、距離が大きい方の方向
を上記平面形状の長手方向と判定し、距離が小さい方の
方向を上記平面形状の短手方向と判定するステップと、
を含み、上記第３のステップは、長軸の方向が上記長手
方向と略同一であり、短軸の長さが上記短手方向におけ
る距離を下回る楕円形状の照射面を上記電子ビームが有
するように、上記電子ビームの断面形状と上記焦点位置
とを調整するステップを含むことが好ましい。

【００２０】また、上記検査方法において、長手方向が
上記電子ビームの走査方向に対して０および直角を除く
角度をなす矩形の平面形状を上記構成要素が有する場合
に、上記第２のステップは、検査領域内の任意の基準点
からＸ方向に最も近接した上記輪郭形状の輪郭線までの
第１の距離と上記基準点からＹ方向に最も近接した上記
輪郭形状の輪郭線までの第２の距離とを算出するステッ
プと、上記第１の距離および上記第２の距離に基づいて
上記平面形状の長手方向と上記電子ビームの走査方向と
の間の角度を算出するステップと、算出された上記角度
と上記第１の距離に基づいて上記平面形状の短手方向の
幅を算出するステップと、を含み、上記第３のステップ
は、長軸の方向が上記長手方向と略同一であり、短軸の
長さが上記幅を下回る楕円形状の照射面を上記電子ビー
ムが有するように、上記電子ビームの断面形状と上記焦
点位置とを調整するステップを含むことが望ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のいく
つかについて図面を参照しながら説明する。

【００２２】（１）検査装置の実施の一形態まず、本発明にかかる検査装置の実施の一形態について
説明する。

【００２３】図１は、本実施形態の検査装置の概略構成
を示すブロック図である。同図に示す検査装置１は、試
料室２と対物レンズ１５と二次電子検出器４と制御部３
とを備える。

【００２４】試料室２は、電子銃１１と非点補正コイル
１３とを含む。電子銃１１は、電子ビーム１２を発射し
て、試料室２の底部に載置された検査対象である半導体
デバイス５に照射する。非点補正コイル１３は、本実施
形態におけるビーム形状制御手段に相当し、電子ビーム
１２の断面形状を調整する。対物レンズ１５は、本実施
形態におけるビーム集束手段に相当し、電子ビーム１２
の焦点位置を調整する。

【００２５】二次電子検出器４は、電子ビーム１２の照
射を受けて半導体デバイス５の表面から放出される二次
電子等を検出して出力する。

【００２６】制御部３は、制御コンピュータ２１と非点
補正コイル制御部２３と対物レンズ制御部２５と画像処
理部２７とメモリ２９とＣＲＴ３１（Cathode Ray Tub
e）とを備える。

【００２７】メモリ２９には、後述する実施形態の検査
方法を実行するためのレシピファイルが格納される。こ
のレシピファイルは、非点補正コイル１３の設定値（以
下、第１の設定値という）と、この第１の設定値に対応
する対物レンズ１５の設定値（以下、第２の設定値とい
う）と、これら第１および第２の設定値に対する電子ビ
ーム１２の照射面の形状およびサイズとの関係が保持さ
れた制御テーブルを含む。

【００２８】画像処理部２７は、二次電子検出器４から
供給された二次電子等の信号を受けて画像データに変換
する。

【００２９】制御コンピュータ２１は、メモリ２９から
レシピファイルを読み込んでその手順に従って装置全体
を制御する。また、制御コンピュータ２１は、後述する
演算処理により画像処理部２７から供給された画像デー
タに基づいて半導体デバイス５に形成された集積回路の
構成要素の形状を解析し、この解析結果とレシピファイ
ル中の制御テーブルに基づいて、第１の設定値の最適値
と、この最適値に対応する第２の設定値とを算出し、こ
れらの設定値を非点補正コイル制御部２３と対物レンズ
制御部２５にそれぞれ供給する。

【００３０】ＣＲＴ３１は、制御コンピュータ２１から
画像データの供給を受けて半導体デバイス５の表面の電
気的・物理的状態を示すＳＥＭ画像（二次元電子像）を
表示する。

【００３１】非点補正コイル制御部２３は、制御コンピ
ュータ２１から供給された第１の設定値に従い、非点補
正コイル１３を制御して電子ビーム１２の断面形状を調
整させる。

【００３２】対物レンズ制御部２５は、制御コンピュー
タ２１から供給された第２の設定値に従い、対物レンズ
１５を制御してその焦点を調整する。

【００３３】図１に示す検査装置１を用いて半導体デバ
イス５を検査する方法について本発明にかかる検査方法
の実施の形態として図面を参照しながら説明する。

【００３４】（２）検査方法の第１の実施の形態先ず、半導体デバイス５を試料室２内にセットし、電子
銃１１から電子ビーム１２を発生させて半導体デバイス
５に照射させる。この段階では、非点補正コイル１３お
よび対物レンズ１５の設定値を初期設定のままで行う。
電子ビーム１２の照射により、半導体デバイス５の表面
から二次電子等が放出し、これを二次電子検出器４にて
検出する。画像処理部２７は、二次電子検出器４から供
給された二次電子等の信号を画像データに変換して制御
コンピュータ２１に供給する。制御コンピュータ２１
は、この画像データに基づいてＳＥＭ画像をＣＲＴ３１
に表示する。

【００３５】図２（ａ）は、ＣＲＴ３１に表示されるＳ
ＥＭ画像の一例を示す模式図である。同図には、半導体
デバイス５の配線５５を覆うように半導体デバイス５の
表面に形成された保護膜５７に電子ビームを照射して得
られた配線５５のＳＥＭ画像が示されている。

【００３６】ここで、利用者が例えば図２（ａ）に示す
ＳＥＭ画像のうち、「×」で示す点Ｐ₁の箇所の波形を
観測するため、図示しないポインタなどを用いてＰ₁の
箇所を指示すると、制御コンピュータ２１は図２（ａ）
の画像に対して所定の変換処理を行う。この画像処理に
より変換された画像を図２（ｂ）に示す。ここで行われ
る変換処理には、図２（ａ）に示す画像のノイズを除去
するための平滑化処理またはフィルタリング処理、配線
５５のエッジを抽出するための微分処理、微分処理後の
画像の二値化処理が含まれる。

【００３７】次に、制御コンピュータ２１は、図２
（ｃ）に示すように、画像上の点Ｐ₁の位置からその配
線５５のエッジまでの距離をＸ方向とＹ方向の両方につ
いて測定する。

【００３８】ここで、Ｘ方向とＹ方向のうち、エッジま
での距離がより長い方向が、指示箇所Ｐ₁を含む配線５
５の長手方向と考えられ、エッジまでの距離がより短い
方向が配線５５の短手方向と考えられる。また、短手方
向でのエッジ間距離を算出することにより、配線５５の
幅を測定することができる。

【００３９】即ち、制御コンピュータ２１は、Ｘ方向で
の距離とＹ方向での距離を比較し、配線５５の長手方向
と短手方向を判定する。図２（ｃ）に示す例において
は、Ｙ方向が配線５５の長手方向であり、Ｘ方向が配線
５５の短手方向である。

【００４０】次に、制御コンピュータ２１は、Ｘ方向で
測定した距離から配線５５の幅（ＰＸ₁−ＰＸ₂）を算出
する。

【００４１】次に、配線５５の長手方向に沿って電子ビ
ーム１２を変形させ、長軸が配線５５の長手方向とな
り、また、短軸が配線幅を下回る楕円の照射面で半導体
デバイス５に照射するように電子ビーム１２の断面形状
と焦点位置とを調整する。

【００４２】即ち、制御コンピュータ２１は、上記長手
方向にビームを変形させるために最適な第１の設定値
と、この第１の設定値に対応して電子ビーム照射面の楕
円形状の短軸が配線幅を下回るサイズとなるための第２
の設定値とを制御テーブルに基づいて算出して非点補正
コイル制御部２３および対物レンズ制御部２５にそれぞ
れ供給し、非点補正コイル制御部２３は、第１の設定値
（最適値）に従って非点補正コイル１３を制御し、ま
た、対物レンズ制御部２５は、第２の設定値（最適値）
に従い対物レンズ１５の焦点を制御する。

【００４３】上記手順により変形された電子ビーム１２
の形状の一例を図３に示す。同図に示すように、電子ビ
ームＥ_B1は、保護膜５７上で楕円形状の照射面を有する
ように変形されて照射する。楕円形状の長軸の方向は配
線５５の長手方向（Ｙ方向）に一致し、また、その短軸
のサイズは、配線５５の幅（Ｘ方向におけるエッジ間の
距離）を下回っているので、配線５５の上方に位置する
保護膜５７の凸部上面の領域内に照射することが可能と
なる。

【００４４】このように、本実施形態の検査方法によれ
ば、所望の検査領域内で電子ビーム１２を照射できるた
め、半導体デバイス５のより一層の微細化に的確に対処
できる。また、非点補正コイル１３を調整することによ
り、検査対象の構成要素の長手方向が照射面の長軸とな
る楕円の断面形状を有するようにビーム形状を変形し、
さらに焦点位置を調整することにより、検査領域の幅の
範囲内で照射面の楕円短軸の大きさを調整するので、照
射面のサイズを上記検査領域内で可能な限り大きくする
ことができる。これにより、照射面での電流密度を低減
することができ、半導体デバイス５におけるチャージア
ップを防止することができる。

【００４５】（２）検査方法の第２の実施の形態次に、本発明にかかる検査方法の第２の実施の形態につ
いて図４を参照しながら説明する。本実施形態の特徴
は、検査対象となる構成要素の長手方向が電子ビーム１
２の走査方向と平行または直交するように半導体デバイ
ス５が試料室２内で載置されていない場合に、この構成
要素の長手方向を判定する手順を含む点にある。

【００４６】まず、上述した第１の実施形態と同様に電
子ビーム１２を半導体デバイス５に照射してＳＥＭ画像
を取得する。図４（ａ）は、本実施形態の検査方法を用
いるのに好適なＳＥＭ画像の一例を示す。同図に示す例
では、試料室２内に半導体デバイス５が載置された方向
が電子ビーム１２の走査方向と一致または直交していな
いために、ＳＥＭ画像内の配線５５の長手方向がＹ方向
と平行でなく、Ｙ方向に対して鋭角をなしている。

【００４７】このＳＥＭ画像を形成する画像データに対
して第１の実施形態と同様のデータ処理を行い、図４
（ｂ）に示すように画像のエッジを抽出する。

【００４８】次に、図４（ｃ）に示すように、測定点Ｐ
₂の位置からＸ方向およびＹ方向に向けて仮想線ｌ_Xおよ
びｌ_Yを設けてエッジを検索し、仮想線ｌ_X，ｌ_Yが最初
に交差するエッジを最も近接するエッジとして判定し、
仮想線ｌ_Xとエッジとの交点Ｐ_X3から測定点Ｐ₂までの距
離と、仮想線ｌ_Yとエッジとの交点Ｐ_Y3から測定点Ｐ ₂ま
での距離とをそれぞれ算出する。

【００４９】さらに、算出されたこれらの距離に基づい
てそのエッジとＹ方向との間の角度を算出する。これに
より、配線５５の長手方向を特定することができる。ま
た、基準点Ｐ₂からみてＰ_X3とは反対側で最も近接する
エッジと仮想線_lXとの交点である点Ｐ_X4と基準点Ｐ₂と
の距離を算出することにより、交点Ｐ_X3と交点Ｐ_X4との
距離が判明する。このＰ_X3−Ｐ_X4間の距離と、前述した
手順により得られた配線５５の長手方向とＹ方向との角
度から配線５５の幅を算出することができる。

【００５０】その後は、第１の実施形態と同様の手順
で、配線５５の長手方向にビームを変形させるための第
１の設定値と、電子ビーム照射面の楕円形状の短軸のサ
イズが配線幅を下回るための第２の設定値とを制御テー
ブルから算出し、非点補正コイル制御部２３および対物
レンズ制御部２５をそれぞれ介して、非点補正コイル１
３および対物レンズ１５に算出した値をそれぞれ設定す
る。これにより、図３に示すように、配線５５の長手方
向と同一の方向にビームを変形させて照射することが可
能となる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明は、以下の
効果を奏する。即ち、本発明によれば、測定対象となる
集積回路内の構成要素の長手方向に電子ビームを変形さ
せ、かつ、電子ビームの照射面の幅が集積回路内の構成
要素の幅を下回るように、電子ビームの焦点位置を調整
するので、集積回路のより微細な構造に対応する分解能
を維持できる。また、照射面のサイズが従来よりも大き
くなるので、検査領域における電流密度が増大すること
がない。これにより、半導体装置にチャージアップを発
生させることなく、半導体装置に形成された集積回路を
検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる検査装置の実施の一形態の概略
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明にかかる検査方法の第１の実施の形態の
説明図である。

【図３】図１に示す検査装置により変形された電子ビー
ムを示す模式図である。

【図４】本発明にかかる検査方法の第２の実施の形態の
説明図である。

【図５】従来の技術による検査方法の一例を説明する模
式図である。

【図６】従来の技術による検査方法の他の一例を説明す
る模式図である。

【符号の説明】

１検査装置２試料室３制御部４二次電子検出器５半導体デバイス（被試験体）１１電子銃１２電子ビーム１３非点補正コイル１５対物レンズ２１制御コンピュータ２３非点補正コイル制御部２５対物レンズ制御部２７画像処理部２９メモリ５５配線Ｐ₁，Ｐ₂ 測定の基準点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G011 AA01 AE03 2G014 AA02 AA25 AB59 AC11 2G032 AD08 AE09 AE10 AE12 AF08 AK04 4M106 BA02 CA16 CA38 CA40 DB05 DB12 DB30 DE21 DJ21 5C033 TT04 TT05 TT06 TT08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビームを出射して検査対象である集積
回路が形成された半導体装置に照射する電子ビーム出射
手段と、前記電子ビームの断面形状を制御するビーム形状制御手
段と、前記電子ビームの焦点位置を調整するビーム集束手段
と、前記電子ビームの照射により前記半導体装置の表面から
放出される二次電子および反射電子を検出して出力する
二次電子検出手段と、前記二次電子検出手段の出力信号を処理して前記集積回
路の電気的・物理的状態を表す二次元電子像を形成する
画像データを出力する画像処理手段と、前記画像データを処理して前記集積回路の構成要素の輪
郭形状を解析し、この解析結果に基づいて、前記電子ビ
ームが前記構成要素の形状に対応した照射面で前記半導
体装置に照射するように前記ビーム形状制御手段を制御
するとともに、前記照射面における電流密度が前記半導
体装置にチャージアップを発生させる量を下回るように
前記ビーム集束手段を制御する制御部と、を備える検査
装置。
【請求項２】前記輪郭形状は、矩形状を含み、前記制御手段は、前記矩形状の輪郭線相互間の距離を算
出する演算手段を含み、この演算手段の演算結果に基づ
いて、長軸の方向が前記矩形の長手方向と略同一であ
り、短軸の長さが前記矩形の短手方向の幅を下回る楕円
形状の前記照射面を前記電子ビームが有するように、前
記電子ビーム形状制御手段を制御することを特徴とする
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】前記演算手段は、前記輪郭線相互間の距離
をＸ方向とＹ方向で算出し、前記制御手段は、Ｘ方向の距離とＹ方向の距離とを比較
して距離が大きい方の方向を前記長手方向と判定し、距
離が小さい方の方向を前記矩形の短手方向と判定するこ
とを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】前記演算手段は、前記矩形の長手方向が記
電子ビームの走査方向に対して０および直角を除く角度
をなす場合に、検査対象領域内の任意の基準点からＸ方
向に最も近接した前記輪郭線までの第１の距離と前記基
準点からＹ方向に最も近接した前記輪郭線までの第２の
距離とを算出し、前記制御手段は、前記第１の距離および前記第２の距離
に基づいて前記矩形の長手方向を判定することを特徴と
する請求項２に記載の検査装置。
【請求項５】半導体装置に形成された集積回路を検査す
る方法であって、前記半導体装置に電子ビームを照射してその表面から放
出される二次電子および反射電子を検出し、これら二次
電子および反射電子から前記半導体装置の電気的・物理
的状態を表す二次元電子像を取得する第１のステップ
と、前記二次元電子像に基づいて前記集積回路の構成要素の
輪郭形状を解析する第２のステップと、前記解析結果に基づいて、前記構成要素の形状に対応し
た照射面で前記電子ビームが前記半導体装置に照射する
ように前記電子ビームの断面形状を調整するとともに、
この照射面における電流密度が前記半導体装置にチャー
ジアップを発生させる量を下回るように前記焦点位置を
調整する第３のステップと、を備える検査方法。
【請求項６】前記構成要素は、矩形の平面形状を有し、前記第２のステップは、前記平面形状の輪郭線を抽出するステップと、前記平面形状の輪郭線間のＸ方向における距離と、前記
輪郭線間のＹ方向における距離とを算出するステップ
と、算出された距離を相互に比較するステップと、距離が大きい方の方向を前記平面形状の長手方向と判定
し、距離が小さい方の方向を前記平面形状の短手方向と
判定するステップと、を含み、前記第３のステップは、長軸の方向が前記長手方向と略同一であり、短軸の長さ
が前記短手方向における距離を下回る楕円形状の照射面
を前記電子ビームが有するように、前記電子ビームの断
面形状と前記焦点位置とを調整するステップを含むこと
を特徴とする請求項５に記載の検査方法。
【請求項７】前記構成要素は、長手方向が前記電子ビー
ムの走査方向に対して０および直角を除く角度をなす矩
形の平面形状を有し、前記第２のステップは、検査領域内の任意の基準点からＸ方向に最も近接した前
記輪郭形状の輪郭線までの第１の距離と前記基準点から
Ｙ方向に最も近接した前記輪郭形状の輪郭線までの第２
の距離とを算出するステップと、前記第１の距離および前記第２の距離に基づいて前記平
面形状の長手方向と前記電子ビームの走査方向との間の
角度を算出するステップと、算出された前記角度と前記第１の距離に基づいて前記平
面形状の短手方向の幅を算出するステップと、を含み、前記第３のステップは、長軸の方向が前記長手方向と略同一であり、短軸の長さ
が前記幅を下回る楕円形状の照射面を前記電子ビームが
有するように、前記電子ビームの断面形状と前記焦点位
置とを調整するステップを含むことを特徴とする請求項
５に記載の検査方法。