JP2005191017A - Scanning electron microscope - Google Patents

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Taku Oshima
卓 大嶋
敦子 ▲高▼藤
Atsuko Takato
Masayuki Hiranuma
雅幸 平沼
Kimio Kanda
公生 神田
Tadashi Otaka
正 大高
Takashi Iiizumi
孝 飯泉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high precision and high resolving power observation in a short time without expertise even toward an easily electrified testpiece by having a function to sense and report an electrification phenomenon causing precision deterioration or resolving power lowering and by simplifying a countermeasure against electrification. <P>SOLUTION: A scanning electron microscope senses the electrification phenomenon with a surface potential observing measure of an observed sphere of the testpiece or with a monitoring measure of the image change by that, and has a display measure of that effect. The countermeasure against electrification is actuated on the basis of the observed effect of the surface potential, the monitored effect of the image, or sorting items of those effects. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は走査型電子顕微鏡に係り、特に半導体用に電子線を低加速化した装置において帯電しやすい試料の観察・測定に好適な走査型電子顕微鏡に関する。   The present invention relates to a scanning electron microscope, and more particularly to a scanning electron microscope suitable for observation and measurement of a sample that is easily charged in an apparatus in which an electron beam is accelerated for a semiconductor.

従来の走査型電子顕微鏡(SEM)は、電子源から放出される電子線を加速し、電子レンズで細い電子ビームとし、これを一次電子ビームとして走査偏向器を用いて試料上に走査し、得られる2次電子あるいは反射電子を検出して像を得ていた。半導体検査用には例えば特開平09−171791号公報のように、検査試料に電位を与え、試料上に入射する一次電子ビームのエネルギーを1kV前後と低加速にすることで、高分解能を維持しつつ低欠陥化および絶縁体のチャージアップ低減を行っていた。   A conventional scanning electron microscope (SEM) accelerates an electron beam emitted from an electron source, forms a thin electron beam with an electron lens, and scans this as a primary electron beam on a sample using a scanning deflector. An image was obtained by detecting secondary electrons or reflected electrons. For semiconductor inspection, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-171791, high resolution is maintained by applying a potential to the inspection sample and reducing the energy of the primary electron beam incident on the sample to a low acceleration of about 1 kV. However, the defects were reduced and the charge of the insulator was reduced.

特開平9−171791号公報JP-A-9-171791

従来の低加速化SEMにおいては、絶縁体膜等が表面にある試料では、低減したといっても電子線照射のためにある程度の電荷がたまり、表面電位が変化する。
このSEMでは、一次電子ビームのエネルギーが小さいため、わずかの電位変化でも、測定寸法精度が悪くなる。また、ドリフトやコントラスト低下により高分解能の観察測定が困難になるという問題があった。
In a conventional low-acceleration SEM, in a sample having an insulator film or the like on the surface, even if it is reduced, a certain amount of charge is accumulated due to electron beam irradiation, and the surface potential changes.
In this SEM, since the energy of the primary electron beam is small, the measurement dimensional accuracy deteriorates even with a slight potential change. In addition, there is a problem that observation and measurement with high resolution becomes difficult due to drift and contrast reduction.

帯電の対策として例えば、特開平5−151924号公報に示されるように、正に帯電したことを検出する手段として、高倍率で観察した後に倍率を下げて観察すると直前に観察していた領域が周辺よりも暗くなっていることを調べて知らせる方法が考案されている。   As a measure against charging, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-151924, as a means for detecting positive charging, a region observed immediately before when observed at a high magnification after observing at a high magnification is A method has been devised to check and inform that it is darker than the surrounding area.

また、帯電する試料を観察する経験的方法として、特開平5−151927号公報に示されるような、プリドーズと呼ばれる方法がある。これは、一度低倍率で観察して本来観察したい領域よりも広い領域に電子線を一定時間照射し、その後高倍率に戻して観察するものである。   Further, as an empirical method for observing a charged sample, there is a method called pre-dose as disclosed in JP-A-5-151927. In this method, an electron beam is irradiated for a certain period of time to a region wider than the region that is originally desired to be observed once at a low magnification, and then returned to a high magnification for observation.

これらの例においては、その都度、操作者が試行錯誤を繰り返して様々な検討を行うために、作業時間が長くなるという問題があった。また、操作に高度な熟練を要するため、実際の開発・生産現場での実施には困難が伴うという問題があった。   In these examples, there is a problem that the operation time becomes long because the operator repeats trial and error and performs various studies each time. In addition, since a high level of skill is required for the operation, there is a problem that it is difficult to carry out in actual development and production.

本発明の第1の目的は、精度劣化、分解能低下の原因となる帯電現象を感知して知らせる機能を持った走査型電子顕微鏡を提供することにある。   A first object of the present invention is to provide a scanning electron microscope having a function of sensing and notifying a charging phenomenon that causes deterioration in accuracy and resolution.

本発明の第2の目的は、そのようにして得た情報をもとに、帯電対策を行い、高精度、高分解能の観察・測定を可能にする走査型電子顕微鏡を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide a scanning electron microscope that performs charging countermeasures based on the information thus obtained, and enables observation and measurement with high accuracy and high resolution.

本発明の第3の目的は、帯電し易い試料でも短時間で熟練を要さずに、高精度、高分解能の観察・測定を行うことができる走査型電子顕微鏡を提供することにある。   A third object of the present invention is to provide a scanning electron microscope capable of performing observation and measurement with high accuracy and high resolution without requiring skill even in a sample that is easily charged.

上記第1の目的を達成するために、本発明の走査型電子顕微鏡は、試料の観察領域の表面電位観測手段もしくはそれによる画像の変化のモニタ手段により帯電現象を感知し、さらにその結果の表示手段を有する。   In order to achieve the first object, the scanning electron microscope according to the present invention senses a charging phenomenon by means of surface potential observation means in the observation region of the sample or monitoring means for image change thereby, and further displays the result. Have means.

表面電位観測手段は、二次電子のエネルギー分析手段でもよく、光ビームによる試料の高さセンサと電子ビームの焦点位置のずれを観測する手段でもよく、あるいは、試料の電位の変化手段でもよい。
画像の変化のモニタ手段は、時間ごとに画像のコントラストを数値化する手段でもよく、画像のキャッシュメモリを備えて各瞬間の変化を並べて比較する手段でもよく、あるいは、画像の明るさ変化をモニタする手段でもよい。
The surface potential observation means may be an energy analysis means for secondary electrons, a means for observing a deviation in the focal position of the sample height sensor and the electron beam due to the light beam, or a means for changing the potential of the sample.
The image change monitoring means may be a means for digitizing the contrast of the image every time, a means for providing an image cache memory and comparing the changes at each moment side by side, or monitoring the change in the brightness of the image. It may be a means to do.

結果の表示手段とは、前記表面電位の観測結果もしくは、画像の変化のモニタ結果もしくは、これら結果の分類項目を表示するもので、画像の表示装置上でも、あるいは専用のインジケータを用いてもよい。   The result display means is a means for displaying the observation result of the surface potential, the monitor result of the image change, or the classification item of these results, and an image display device or a dedicated indicator may be used. .

上記第2の目的を達成するために、前記の表面電位の観測結果もしくは、画像の変化のモニタ結果もしくは、これら結果の分類項目をもとに、帯電対策を行う手段を有する。
帯電対策は、所定時間電子線照射する機能、電子線の掃引を切り替える手段、倍率を下げて所定時間電子線を照射する機能、電子線の加速電圧を変化させる機能、電子源からのエミッション電流を変化させる機能、もしくは、表面電荷の中和手段である。
In order to achieve the second object, there is provided means for taking measures against charging based on the observation result of the surface potential, the monitoring result of the change of the image, or the classification item of these results.
The countermeasure against charging is the function to irradiate the electron beam for a predetermined time, the means to switch the sweep of the electron beam, the function to irradiate the electron beam for a predetermined time by reducing the magnification, the function to change the acceleration voltage of the electron beam, and the emission current from the electron source. It is a function to change or a means for neutralizing the surface charge.

上記第3の目的を達成するために、帯電現象の感知手段と、その結果の表示手段と、帯電対策を行う手段を有し、これらの機能を働かせるためのスイッチを有する。   In order to achieve the third object, a charging phenomenon sensing means, a result display means, a charging countermeasure means, and a switch for operating these functions are provided.

本発明を用いることによって精度劣化、分解能低下の原因となる帯電現象を感知して知らせる機能を持った走査型電子顕微鏡を提供することができる。また、帯電対策を行い、高精度、高分解能測定を可能にする走査型電子顕微鏡を提供することができる。また、帯電し易い試料でも熟練を要さずに、短時間で高精度、高分解能の観察・測定を行うことができる走査型電子顕微鏡を提供することができる。   By using the present invention, it is possible to provide a scanning electron microscope having a function of sensing and notifying a charging phenomenon that causes deterioration in accuracy and resolution. In addition, it is possible to provide a scanning electron microscope that takes measures against charging and enables measurement with high accuracy and high resolution. In addition, it is possible to provide a scanning electron microscope that can perform observation and measurement with high accuracy and high resolution in a short time without requiring skill even with a sample that is easily charged.

(実施例1)
本実施例は、半導体基板上に形成された構造で、絶縁体の膜の下にある電極に対して電気的コンタクトをとるための穴、いわゆるコンタクト穴のためのホトレジストパターンをチェックするために、試料としてSiO2上のホトレジストを観察した例を基に説明する。
(Example 1)
In this embodiment, a structure formed on a semiconductor substrate is used to check a photoresist pattern for a hole for making an electrical contact with an electrode under an insulator film, a so-called contact hole. A description will be given based on an example of observing a photoresist on SiO 2 as a sample.

図1に本発明の走査型電子顕微鏡の一実施例の表示画面の一例を示す。装置構成は図10のようになっている。   FIG. 1 shows an example of a display screen of an embodiment of the scanning electron microscope of the present invention. The apparatus configuration is as shown in FIG.

図10の装置において、401は電子源、403は検査室となる鏡筒部、404は電子光学系、405は画像処理部、406は制御部、407は二次電子検出部、408は試料室、409は被検査基板、411はアノード、412はコンデンサレンズ、413はブランキング偏向器、414は絞り、415は走査偏向器、416は対物レンズ、418はE×B偏向器、419は電子線、420は二次電子検出器、430は試料台、431はXYステージ、432は補正制御回路、433はステージ制御部、434は被検査基板高さ測定器、435はリターディング電源、441は走査偏向器電源、442は対物レンズ電源、451は二次電子である。   In the apparatus shown in FIG. 10, 401 is an electron source, 403 is a lens barrel unit serving as an examination room, 404 is an electron optical system, 405 is an image processing unit, 406 is a control unit, 407 is a secondary electron detection unit, and 408 is a sample chamber. 409, substrate to be inspected, 411 anode, 412 condenser lens, 413 blanking deflector, 414 aperture, 415 scanning deflector, 416 objective lens, 418 E × B deflector, 419 electron beam , 420 is a secondary electron detector, 430 is a sample stage, 431 is an XY stage, 432 is a correction control circuit, 433 is a stage controller, 434 is a substrate height measuring device, 435 is a retarding power supply, 441 is a scanning A deflector power source, 442 is an objective lens power source, and 451 is a secondary electron.

コンタクト穴をあける工程では、(1)絶縁体膜の上にホトレジストを形成する工程、および、(2)ホトレジストをマスクとして絶縁膜をエッチングする工程が加工精度を決定する。コンタクト穴の径が1μ程度以下と小さく、各工程において、加工精度および穴があいているか否かを確認するために、図10のような電子顕微鏡が用いられる。   In the step of forming the contact hole, (1) a step of forming a photoresist on the insulator film and (2) a step of etching the insulating film using the photoresist as a mask determine the processing accuracy. The diameter of the contact hole is as small as about 1 μm or less, and in each process, an electron microscope as shown in FIG. 10 is used in order to confirm processing accuracy and whether or not the hole is open.

上記(1)の試料では、加速電圧1kVで穴を観察した場合、下地のSiO2の二次電子収率が1程度以上、ホトレジストが2程度以上であるため、入射電子よりも放出される電子数が多い。この結果、電子線照射開始と同時に表面はプラスに帯電し始める。 In the sample of (1) above, when the hole is observed at an acceleration voltage of 1 kV, the secondary electron yield of the underlying SiO 2 is about 1 or more and the photoresist is about 2 or more. a lot. As a result, the surface begins to be positively charged simultaneously with the start of electron beam irradiation.

この様子は図6(a)に示されるように、帯電の速度はホトレジストの方が10倍程度以上早く、数分で100V以上に達する。電子顕微鏡で観察する像は、もっぱらエネルギーの低い二次電子である。このため図3に示すように、ホトレジストの帯電が進むに連れて穴の内部から放出される電子は軌道を曲げられ、検出されにくくなる。この結果、従来のSEMでは、図2に模式的に示すように高倍率ではコントラストが低下し、寸法精度が悪くなる、あるいは像観察が不可能となる。   As shown in FIG. 6A, the charging speed of the photoresist is about 10 times or more faster and reaches 100 V or more in a few minutes. The image observed with an electron microscope is exclusively secondary electrons with low energy. For this reason, as shown in FIG. 3, as the photoresist is charged, electrons emitted from the inside of the hole are bent, and are difficult to detect. As a result, in the conventional SEM, as schematically shown in FIG. 2, the contrast is lowered at a high magnification, the dimensional accuracy is deteriorated, or image observation is impossible.

このとき図7に示すように、電子線を照射し始めたときからの画像のコントラストは帯電量と時間により変化していくので、この結果をもとに帯電したことを検知し、図1のように画面の一部にその結果を表示させることで操作者に帯電の状況を知らせることができる。   At this time, as shown in FIG. 7, since the contrast of the image from the start of irradiation with the electron beam changes depending on the charge amount and time, it is detected based on this result that charging is performed. Thus, by displaying the result on a part of the screen, the operator can be informed of the charging state.

検知方法としては具体的には、図13に示すように、n番目のフレームの各画素の明るさの分布のうち、平均値<S>nと偏差σnの値をn番目のフレームの明るさおよびコントラストとして数値化して、図13(c)に示すようにフレーム間の変化を知る。通常は観察領域にパターンがあるのでコントラスト変化で検知できる。   Specifically, as a detection method, as shown in FIG. 13, among the brightness distributions of the pixels of the nth frame, the average value <S> n and the deviation σn are used as the brightness of the nth frame. Then, it is digitized as a contrast and the change between frames is known as shown in FIG. Usually, since there is a pattern in the observation area, it can be detected by contrast change.

画像コントラストの弱い試料やパターンの段差が十分になくコントラストが十分にとれない試料の場合は、明るさを見ればよい。あるいは各画像の二次電子強度を数値化して、この値の変化を観測してもよい。自動的に各画像のコントラストや明るさの補正を行っている場合は、二次電子強度や、反射電子強度の値を用いると帯電現象をより直接検知することができる。また、図13(b)や(c)のグラフを画像に表示、あるいはファイルとして出力してもよく、この場合、試料のより詳しい情報が得られる。   For a sample with low image contrast or a sample with insufficient pattern steps and sufficient contrast, the brightness can be viewed. Alternatively, the secondary electron intensity of each image may be digitized and the change in this value may be observed. When the contrast and brightness of each image are automatically corrected, the charging phenomenon can be detected more directly by using the secondary electron intensity and the reflected electron intensity. In addition, the graphs of FIGS. 13B and 13C may be displayed as an image or output as a file. In this case, more detailed information on the sample can be obtained.

通常の走査電子顕微鏡では、ダイナミックレンジの広い二次電子信号を全てAD変換しているわけではなく、コントラストや明るさが一定の範囲に収まるように強度の領域を制限して8ビットのAD変換器を通して256階調の明るさの信号を得ている。従って、これより多くの階調を記録すれば、画像信号からより多くの情報が得られるので、帯電現象の検知に有利である。実用的には、12ビットのAD変換器を用いると効果がある。この画像信号で、明るすぎるもしくは暗すぎるために従来では切り捨てられていた領域の信号変化をとらえることができる。また、全体にコントラストが低い試料でも、全体の二次電子量の変化を画像信号から測定できる。   In ordinary scanning electron microscopes, all secondary electron signals with a wide dynamic range are not AD converted. 8-bit AD conversion is performed by limiting the intensity range so that the contrast and brightness fall within a certain range. A 256-level brightness signal is obtained through the instrument. Therefore, if more gradations are recorded, more information can be obtained from the image signal, which is advantageous for detecting the charging phenomenon. In practice, it is effective to use a 12-bit AD converter. With this image signal, it is possible to capture a signal change in a region that has been cut off in the past because it is too bright or too dark. Further, even for a sample with a low overall contrast, the change in the total amount of secondary electrons can be measured from the image signal.

このように、12ビットのAD変換器を用いると、画像信号で多くの情報を記録あるいは演算処理できるという利点がある。なお、扱える階調はメモリーの大きさと計算機の処理能力によっており、これらの能力は年々上昇しているため、階調も、16ビット、24ビット、32ビット等と大きくしていけばより一層効果がある。   As described above, when a 12-bit AD converter is used, there is an advantage that a large amount of information can be recorded or processed by an image signal. Note that the gradation that can be handled depends on the size of the memory and the processing capacity of the computer, and these capabilities are increasing year by year. Therefore, if the gradation is increased to 16 bits, 24 bits, 32 bits, etc., the effect becomes even more effective. There is.

なお、ここでは、帯電現象の検知のための信号処理は画像全体を対象としたが、必ずしも全体でなく、所望の領域の信号のみを用いてもよい。実際の操作としては、例えば、図14に示すように、観測画像上で矢印のカーソルにより観測領域を指定すればよい。カーソルの移動は専用のスイッチ、マウス、トラックボール、キーボード等の手段を単独あるいは2つ以上組み合わせて行えばよい。画面上にタッチスイッチを配して、ペンや指などで指定しても同様の効果がある。また、指定する領域は観測領域の外でもよい。この場合も、指定領域において図13(b)や(c)のようなグラフを画像に表示、あるいはファイルとして出力することは有用である。   Here, the signal processing for detecting the charging phenomenon is intended for the entire image, but it is not always necessary to use only the signal in a desired region. As an actual operation, for example, as shown in FIG. 14, an observation region may be designated on the observation image with an arrow cursor. The cursor may be moved by using a dedicated switch, mouse, trackball, keyboard or the like alone or in combination of two or more. The same effect can be obtained by placing a touch switch on the screen and specifying with a pen or a finger. Further, the designated area may be outside the observation area. Also in this case, it is useful to display a graph as shown in FIGS. 13B and 13C in the designated area or output it as a file.

以上のような方法で検出した帯電を画面に表示した後、さらに自動的に倍率を1/5から1/20に下げることで、より広い領域に電子線を照射し、上記照射領域に一時的に導電性をもたせて帯電量を緩和する、いわゆるプリドーズ処理を行うことでコンタクトホールの高分解能観察が可能となる。プリドーズ処理の効果は、次に述べる原理による。   After the charge detected by the above method is displayed on the screen, the magnification is further reduced automatically from 1/5 to 1/20, so that a wider area is irradiated with an electron beam and the irradiation area is temporarily The contact hole can be observed with high resolution by performing so-called pre-dose treatment that imparts conductivity to the electrode to reduce the charge amount. The effect of the pre-dose treatment is based on the principle described below.

通常の絶縁体SiO2やSi−Nは、非晶質または微結晶状体であるため、単結晶半導体で取り扱われているバンドギャップを挟んで伝導帯や価電子帯は存在しないが、モビリティーギャップが存在し、ワイドギャップ半導体と同様のふるまいをする。なお、最近では単結晶体と区別せずに、バンドギャップとして取り扱われてもいる。 Since normal insulators SiO 2 and Si-N are amorphous or microcrystalline, there is no conduction band or valence band across the band gap handled by a single crystal semiconductor, but there is a mobility gap. It exists and behaves like a wide gap semiconductor. Recently, it is also treated as a band gap without being distinguished from a single crystal.

その値は、SiO2の場合5〜9eV、Si−Nの場合5eV程度である。このバンドギャップエネルギーに近いかより大きいエネルギーを持った電子線や紫外線や軟X線等を照射すると、結合していた電子が励起されて動き回りやすい状態になる。また、電子の抜けた穴は、正孔としてプラスの電荷を運ぶキャリアとなる。この結果、照射中は電気電導率が高くなる。このときの電導率σは次の数1となる。 The value is about 5 to 9 eV for SiO 2 and about 5 eV for Si—N. When irradiated with an electron beam, ultraviolet light, soft X-ray or the like having an energy close to or greater than the band gap energy, the combined electrons are excited and become easy to move around. In addition, the hole from which the electron has been removed becomes a carrier that carries a positive charge as a hole. As a result, the electrical conductivity increases during irradiation. The electrical conductivity σ at this time is expressed by the following formula 1.

[数1]
σ=q(μn・N+μp・P) …(1)
ここで、qは電子の電荷、μn,μpはそれぞれ電子、正孔の移動度、N,Pはそれぞれ電子、正孔の密度である。
[Equation 1]
σ = q (μn ・ N + μp ・ P) (1)
Here, q is the charge of electrons, μn and μp are the mobility of electrons and holes, respectively, and N and P are the densities of electrons and holes, respectively.

この例は、1995年発行ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジクス(Japanese Journal of Applied Physics) 34巻,1376から1380ページに記載されている。   An example of this is described in Japanese Journal of Applied Physics, 1995, Volume 34, pages 1376 to 1380.

走査トンネル顕微鏡(STM)では絶縁体のシリコン酸化膜があると電流が流れないので、像観察は困難である。しかし、これに高エネルギーの電子線を照射することにより、酸化膜中に電子と正孔を発生させて導電性を持たせた結果、像観察が可能となっている。この場合、入射電子のエネルギーが高い(20kV)ために、膜全体に電子線が入り込み、また、多重散乱により入射電子よりはるかに多くの電子と正孔を発生するため、導電率は極めて高い。しかし、電子線照射を止めると、電子と正孔はすばやく再結合して消滅するため、導電率は急激に落ちる。   In the scanning tunneling microscope (STM), it is difficult to observe an image because an electric current does not flow if there is an insulating silicon oxide film. However, by irradiating this with a high-energy electron beam, electrons and holes are generated in the oxide film to impart conductivity, so that image observation is possible. In this case, since the energy of incident electrons is high (20 kV), an electron beam enters the entire film, and much more electrons and holes are generated than incident electrons due to multiple scattering, so that the conductivity is extremely high. However, when the electron beam irradiation is stopped, the electrons and holes are quickly recombined and disappear, so that the conductivity drops rapidly.

低加速SEMでは、電子線照射により表面近傍に電子と正孔が発生し、その一部は再結合して消滅し、電子の一部は二次電子として放出される。後述するように、二次電子収率が1でない場合、電子か正孔のどちらかが残る。周りが絶縁体であるため、表面電荷がたまる結果となり、電子線照射を止めても表面電荷がたまった領域には前式で表される電気伝導性が残存する。   In low-acceleration SEM, electrons and holes are generated in the vicinity of the surface by electron beam irradiation, some of which recombine and disappear, and some of the electrons are emitted as secondary electrons. As will be described later, when the secondary electron yield is not 1, either electrons or holes remain. Since the periphery is an insulator, the surface charge is accumulated, and even when the electron beam irradiation is stopped, the electrical conductivity represented by the above equation remains in the region where the surface charge is accumulated.

以上の結果から、プリドーズすることにより、電子照射時にそれまでたまっていた電荷をより広い領域に拡散させる効果と、電子照射後しばらくの間表面の電気電導率を上げておき、倍率を上げて観察している最中の電荷の蓄積を低減する効果が得られることになる。また、プリドーズ中は、特に画像を表示する必要はなく、観察領域よりも広い領域に電子線を照射すればよい。   Based on the above results, pre-dose makes it possible to diffuse the charge accumulated up to the time of electron irradiation to a wider area and increase the electrical conductivity of the surface for a while after electron irradiation, and increase the magnification for observation. Thus, the effect of reducing the accumulation of charge during the operation can be obtained. Further, during pre-dosing, it is not necessary to display an image in particular, and an electron beam may be irradiated to an area wider than the observation area.

なお、ここでは、無機質の固体を例にとって述べたが、レジストのような有機物の場合も、有機物分子が集合して空間的に隣同士の分子が近くなっているため、各分子軌道は重なり合い、エネルギー準位は広がるため、SiO2やSi−Nと同様の振る舞いをするので、プリドーズは有効である。なお、この場合、電気伝導に寄与せずキャリアを空間的に束縛する準位が多いため、ある程度多くの電荷を蓄積する必要がある。 In addition, although the inorganic solid was described here as an example, even in the case of an organic substance such as a resist, since the organic molecules gather and the neighboring molecules are spatially close to each other, each molecular orbital overlaps, Since the energy level expands, the pre-dose is effective because it behaves in the same manner as SiO 2 or Si-N. In this case, since there are many levels that do not contribute to electrical conduction and spatially bind carriers, it is necessary to accumulate a certain amount of charges.

また、表面伝導度を上げて電荷を分散させるには上記以外にも、所望の領域の電子線掃引をしている以外の時間に、より広い領域に電子線照射をすれば同様の効果が得られる。例えば所望の領域の線掃引の間に幅の広い領域の掃引を入れてもよいし、1画面の掃引が終わったあとに広い領域に電子線照射をしてもよい。
なお、これらの場合、2つ目の表示画像として、上記広い領域に電子線照射したときの二次電子像を表示させてもよい。この場合、二つ目の画像表示には、一つ目の画像の観察領域が含まれ、帯電している場合には帯電によるコントラスト変化が現れるので、これを見ながら帯電対策を最適に行えるという利点がある。
In addition to the above, to increase the surface conductivity and disperse the charge, the same effect can be obtained by irradiating a wider area with an electron beam at a time other than the time when the electron beam is swept in a desired area. It is done. For example, a sweep of a wide area may be inserted between the line sweeps of a desired area, or an electron beam may be irradiated to a wide area after the sweep of one screen is completed.
In these cases, as the second display image, a secondary electron image when the wide area is irradiated with an electron beam may be displayed. In this case, the second image display includes the observation area of the first image, and when it is charged, a contrast change due to charging appears. There are advantages.

また、掃引用のプローブ電子線照射だけでなく、他の電子源からの電子線、イオン線、紫外線、軟X線等のエネルギー線でも、試料表面上の導電率を上げることができ、これによっても上記と同様の効果が得られる。なお、これらのエネルギー線は、所望の領域の電子線掃引中にも照射可能である。
帯電量が多く、プリドーズをしても十分に観察が行えないときは、電子線の加速電圧を変えることでも帯電量や帯電による影響を緩和して観察することができる。
In addition to the probe electron beam irradiation of the quotation, energy rays such as electron beam, ion beam, ultraviolet ray, soft X-ray from other electron sources can increase the conductivity on the sample surface. The same effect as above can be obtained. These energy rays can be irradiated even during the electron beam sweep of a desired region.
If the amount of charge is large and sufficient observation is not possible even after pre-dose, the effect of charge amount and charge can be alleviated by changing the acceleration voltage of the electron beam.

また、図4のように、寸法が問題になる試料の場合。帯電しても像観察は可能だが、電子線の軌道が乱されるため、Whの精度に比べてWv精度は10〜20nmの差が生じる。この場合、掃引方向を90°回転させるラスタローテーションを行うことでWvを精度よく測定することができる。   In the case of a sample whose dimensions are a problem as shown in FIG. Although image observation is possible even when charged, the trajectory of the electron beam is disturbed, so that the Wv accuracy differs by 10 to 20 nm compared to the Wh accuracy. In this case, Wv can be accurately measured by performing raster rotation by rotating the sweep direction by 90 °.

ここでは、自動的に帯電対策を行っているが、操作者が熟練していれば手動で行ってもよい。その際は、キャンセル(cancel)ボタンなどの自動処理の解除スイッチを設ける。
ここでは、一つの帯電現象の検知例といくつかの帯電対策の例を用いたが、一般に帯電現象は次に示す原理よりなるため、他にも対策の方法がある。その例に関しては後述する。
帯電現象は次の数2で表される。
Here, countermeasures against charging are automatically taken, but they may be taken manually if the operator is skilled. In this case, a cancel switch for automatic processing such as a cancel button is provided.
Here, one example of detection of a charging phenomenon and several examples of countermeasures against charging have been used. However, since the charging phenomenon generally has the following principle, there are other countermeasure methods. Examples thereof will be described later.
The charging phenomenon is expressed by the following formula 2.

[数2]
dEs/dt=(1/C)*(−J+YJ−L) …(2)
ここで、Esは 表面の電位、Cは静電容量、Jは入射電子線の電流、Yは二次電子収率、Lはリーク電流である。
[Equation 2]
dEs / dt = (1 / C) * (− J + YJ−L) (2)
Here, Es is the surface potential, C is the capacitance, J is the incident electron beam current, Y is the secondary electron yield, and L is the leakage current.

上記CとYは材料やその形状により異なる。とくに、Yは、入射電子線のエネルギーEに依存して変わり、図5のような分布をしている。通常のSEM観察では、入射電子線のエネルギーは800V〜数kV程度であり、傾きが負の領域となる。Y=1のE2点が平衡点で材料により異なる。入射電子線がこれよりエネルギーの高いA点では負に帯電し、逆にエネルギーの低いB点では正に帯電し、両方とも Es が E−E2 になるまで電位が変化する。   The above C and Y are different depending on the material and its shape. In particular, Y varies depending on the energy E of the incident electron beam and has a distribution as shown in FIG. In normal SEM observation, the energy of the incident electron beam is about 800 V to several kV, and the slope is a negative region. The E2 point of Y = 1 is an equilibrium point and differs depending on the material. The incident electron beam is negatively charged at point A where the energy is higher than this, and conversely charged positively at point B where the energy is low, both of which change in potential until Es becomes E−E2.

従って、加速電圧1kVの場合、図6(a)のように、材料により異なる電位となる。また、SiO2膜が厚い場合、Cが小さくなるため、図6(b)に示すように、SiO2膜の電位は大きくなる。この結果、帯電領域付近にのっているレジストの電位も持ち上げられるため帯電量は変化する。また、加速電圧が2kVと高くなると、図6(c)のように、SiO2膜は、Yが1より小さくなるため、負に帯電する。このときは、レジストの帯電位も低下する。さらに電圧を上げていくと、レジストの帯電も0から、負に向かう。このように、チャージ量は材料や電子線の加速電圧に強く依存して変化する。 Therefore, when the acceleration voltage is 1 kV, the potential varies depending on the material as shown in FIG. In addition, when the SiO 2 film is thick, C decreases, so that the potential of the SiO 2 film increases as shown in FIG. 6B. As a result, the amount of charge changes because the potential of the resist in the vicinity of the charged region is also raised. When the acceleration voltage is as high as 2 kV, the SiO 2 film is negatively charged because Y is smaller than 1 as shown in FIG. At this time, the charged potential of the resist also decreases. As the voltage is further increased, the resist charge goes from 0 to negative. In this way, the charge amount varies strongly depending on the material and the acceleration voltage of the electron beam.

観察画像にコントラストが現れるのは、2種類以上の材料がある、あるいは段差がある等が原因となっている。これは図7に示すように、帯電によっても変化する。表面電位の変化、二次電子軌道の変化等のためである。従って、この変化から、帯電の程度を知ることができる。   Contrast appears in the observed image because there are two or more types of materials, or there are steps. As shown in FIG. 7, this also changes due to charging. This is because of changes in surface potential, changes in secondary electron orbits, and the like. Therefore, the degree of charging can be known from this change.

この変化を観測するために、前述のように、各スキャンごとに、コントラストを数値化して、この値の変化を観測してもよいが、図12のように画像信号の処理系にキャッシュ(バッファ)メモリーをおき、各スキャンでの画像を高速で記憶し、比較する方法も有効である。この場合、メモリー容量に限度があるため、全ての画像を記憶することは難しい。従って、メモリー上に残す画像の番号nは、操作者が設定できるようにすることが有効である。例えば絶縁体の多い試料では、測定最初の10フレーム程度は変化量が激しい領域なので残しておき、残りのメモリーで常に最新の画像を記憶し、古い順にオーバーフローした画像を消去していく方法が有効である。最初の数フレームのみ十分なコントラスト画像がとれれば、これを寸法測定や形状解析などに用いることができる。
このような方法で帯電量の情報を得て画面に表示することで、次の対策あるいは測定値の精度の確からしさを知ることができる。
In order to observe this change, as described above, the contrast may be digitized for each scan, and the change in this value may be observed. However, as shown in FIG. It is also effective to store memory and store images at each scan at high speed for comparison. In this case, it is difficult to store all the images because the memory capacity is limited. Therefore, it is effective to allow the operator to set the image number n to be left in the memory. For example, in the case of samples with many insulators, it is effective to keep the first 10 frames of the measurement because it is a region where the amount of change is large, always store the latest image in the remaining memory, and erase the overflowed image in chronological order. It is. If a sufficient contrast image is obtained only in the first few frames, it can be used for dimension measurement, shape analysis, and the like.
By obtaining information on the charge amount by this method and displaying it on the screen, it is possible to know the next measure or the accuracy of the measurement value.

帯電対策としては、次のような工程を備える。
チャージ量が多いと、時間が経つに連れてコントラストが低くなっていく。ある程度変化が停まり、安定した領域で測定すればよい。この関係は図7や図8に示されるように、各場合毎に決められる変化領域以降の時間に観察すればよい。
ここで、図8は試料への電子のドーズ量と照射時間の関係を概念的に示したグラフである。さらに激しく変化して、観察が困難な場合は、低倍率にして広い領域に電子線を照射してチャージを分散させ、再度倍率を上げて観察する。さらに変化が激しく、パターンが見えなくなる場合には、加速電圧を変えることでチャージ量を低減することができる。また、エミッション電流を絞ることでチャージの時間を伸ばすことも有効となる。
As a countermeasure against charging, the following steps are provided.
If the amount of charge is large, the contrast decreases with time. What is necessary is to measure in a stable region where the change has stopped to some extent. As shown in FIG. 7 and FIG. 8, this relationship may be observed at the time after the change region determined for each case.
Here, FIG. 8 is a graph conceptually showing the relationship between the electron dose to the sample and the irradiation time. If the observation changes even more vigorously and observation is difficult, the charge is dispersed by irradiating a wide area with an electron beam and the magnification is increased again for observation. Further, when the change is severe and the pattern cannot be seen, the charge amount can be reduced by changing the acceleration voltage. It is also effective to extend the charging time by reducing the emission current.

また、帯電量が大きい場合は、紫外線や軟X線を照射したり、イオン発生器や、ガス中で紫外光あるいはX線などを照射して、表面の電荷を分散させたり中和して減らすことが有効となる。   In addition, when the charge amount is large, the surface charge is dispersed or neutralized and reduced by irradiating ultraviolet rays or soft X-rays, or irradiating ultraviolet rays or X-rays in an ion generator or gas. Is effective.

以上から、例えば帯電量と電子線の加速電圧によって、図9のように帯電のランクを分類し、それに従って帯電対策の処理方法を選択することは有効である。
ここではAからEまでに分類したが、必要精度や試料の種類によって分類を増減してもよい。
From the above, it is effective to classify the rank of charge as shown in FIG. 9 according to the charge amount and the acceleration voltage of the electron beam, and to select the charge countermeasure processing method accordingly.
Here, the classification is from A to E, but the classification may be increased or decreased depending on the required accuracy and the type of sample.

本実施例では帯電量を画像から評価したが、実際の試料表面の電位を測定する手段を設けてもよい。この場合、いっそう高い精度での評価が可能となる。   In this embodiment, the charge amount is evaluated from the image, but means for measuring the actual potential of the sample surface may be provided. In this case, evaluation with higher accuracy becomes possible.

電位を直接測定する手段として、二次電子のエネルギーを測定する方法が有効である。図11のように、二次電子検出器あるいはその回りの電極の電位を変化させると、特定の領域のエネルギーの電子を捕まえられるようになるので、二次電子の大まかなエネルギーを知ることができる。二次電子が試料から脱出するときのエネルギーは10V程度以下と低いものが多いので、このエネルギーがほぼ表面電位に匹敵する。実用上は+100V、−100Vを境に3つの領域を区別できれば十分である。これ以外にも二次電子のエネルギーを測定する方法として、専用のエネルギーアナライザを用いてもよく、その場合、より精度の高い電位測定が行える。   As a means for directly measuring the potential, a method of measuring the energy of secondary electrons is effective. As shown in FIG. 11, when the potential of the secondary electron detector or the electrode around it is changed, electrons in a specific region can be captured, so that the rough energy of the secondary electrons can be known. . The energy when secondary electrons escape from the sample is often as low as about 10 V or less, so this energy is almost comparable to the surface potential. For practical purposes, it is sufficient to be able to distinguish between the three areas at + 100V and -100V. In addition to this, as a method for measuring the energy of the secondary electrons, a dedicated energy analyzer may be used, and in that case, more accurate potential measurement can be performed.

また、光反射で試料表面の高さを測定したものと電子光学系でオートフォーカスした結果のずれを用いてもよく、あるいは、試料の電圧を変化させてもよい。
これらは帯電により表面が高い電圧±100V以上となることによって、試料表面に照射する電子線のエネルギーが、設計値よりも大きくずれることを利用したものである。
Further, a deviation between the result of measuring the height of the sample surface by light reflection and the result of autofocusing by the electron optical system may be used, or the voltage of the sample may be changed.
These make use of the fact that the energy of the electron beam applied to the sample surface deviates greatly from the design value when the surface becomes a high voltage ± 100 V or more due to charging.

本発明の実施例1における観察画像の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the observation image in Example 1 of this invention. 従来技術の説明図。Explanatory drawing of a prior art. 本発明の実施例1における試料の断面図。Sectional drawing of the sample in Example 1 of this invention. 本発明の原理の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of the principle of the present invention. 本発明の原理の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of the principle of the present invention. 本発明の実施例1における試料表面の材質による電位変化を示すグラフ。The graph which shows the electric potential change by the material of the sample surface in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における観察画像のコントラスト変化を示すグラフ。3 is a graph showing a change in contrast of an observation image in Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1の説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 本発明の実施例1における帯電のランクと対処方法の対応を示す説明図。Explanatory drawing which shows the response | compatibility of the charge rank and coping method in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の走査型電子顕微鏡の構成を示す説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing which shows the structure of the scanning electron microscope of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における二次電子検出部の構成と機能を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure and function of the secondary electron detection part in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の変形例を示す画像信号処理部のブロック図。The block diagram of the image signal processing part which shows the modification of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の帯電検知処理の説明図。Explanatory drawing of the charge detection process of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の帯電検知処理の他の例の説明図。Explanatory drawing of the other example of the charge detection process of Example 1 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

401…電子源、403…検査室、404…電子光学系、405…画像処理部、406…制御部、407…二次電子検出部、408…試料室、409…被検査基板、411…アノード、412…コンデンサレンズ、413…ブランキング偏向器、414…絞り、415…走査偏向器、416…対物レンズ、418…E×B偏向器、419…電子線、420…二次電子検出器、430…試料台、431…XYステージ、432…補正制御回路、433…ステージ制御部、434…被検査基板高さ測定器、435…リターディング電源、441…走査偏向器、442…対物レンズ電源、451…二次電子。
401 ... Electron source, 403 ... Inspection room, 404 ... Electronic optical system, 405 ... Image processing unit, 406 ... Control unit, 407 ... Secondary electron detection unit, 408 ... Sample chamber, 409 ... Substrate to be inspected, 411 ... Anode, 412 ... condenser lens, 413 ... blanking deflector, 414 ... aperture, 415 ... scanning deflector, 416 ... objective lens, 418 ... ExB deflector, 419 ... electron beam, 420 ... secondary electron detector, 430 ... Sample stage, 431 ... XY stage, 432 ... correction control circuit, 433 ... stage controller, 434 ... substrate height measuring instrument, 435 ... retarding power supply, 441 ... scanning deflector, 442 ... objective lens power supply, 451 ... Secondary electrons.

Claims (19)

試料表面の帯電現象を感知する手段と、さらにその結果の表示手段を観察画像上もしくはその近傍に有することを特徴とする走査型電子顕微鏡   A scanning electron microscope characterized by having means for detecting a charging phenomenon on the surface of the sample and a display means for the result on or near the observation image 請求項1記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段は、試料の観察領域の表面電位観測手段もしくはそれによる表示画像、二次電子像、反射電子像のうちの少なくとも一つの信号の変化のモニタ手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   2. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein the means for sensing the charging phenomenon is a surface potential observation means for the observation region of the sample or at least one signal of a display image, a secondary electron image, and a reflection electron image. A scanning electron microscope characterized by being a monitoring means for changes in the above. 請求項2記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段は、二次電子のエネルギー分析手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   3. The scanning electron microscope according to claim 2, wherein the means for sensing the charging phenomenon is an energy analysis means for secondary electrons. 請求項2記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段は、光ビームによる試料の高さセンサと電子ビームの焦点位置のずれを観測する手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   3. The scanning electron microscope according to claim 2, wherein the means for sensing the charging phenomenon is a means for observing a deviation in a focal position of the electron beam height sensor from the specimen by the light beam. microscope. 請求項2記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段は、試料の電位の変化を検出する手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   3. The scanning electron microscope according to claim 2, wherein the means for sensing the charging phenomenon is a means for detecting a change in the potential of the sample. 請求項2記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段は、時間ごとに画像のコントラストもしくは明るさのうちの少なくとも一つを数値化する手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   3. The scanning electron microscope according to claim 2, wherein the means for sensing the charging phenomenon is means for digitizing at least one of contrast or brightness of an image every time. microscope. 請求項2記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段は、画像のキャッシュメモリを備えて各瞬間の変化を並べて比較する手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   3. The scanning electron microscope according to claim 2, wherein the means for sensing the charging phenomenon is a means for providing a cache memory of images and comparing changes at each moment side by side. 請求項2記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段は、二次電子像、反射電子像のうちの少なくとも一つの信号の、コントラストもしくは明るさのうちの少なくとも一つの数値をモニタする手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   3. The scanning electron microscope according to claim 2, wherein the means for sensing the charging phenomenon monitors at least one value of contrast or brightness of at least one signal of a secondary electron image and a reflected electron image. A scanning electron microscope characterized by comprising: 試料表面の帯電現象を感知する手段と、さらにその結果の表示手段を有する走査型電子顕微鏡であって、帯電現象を感知する手段は、試料の観察領域の表面電位観測手段もしくはそれによる表示画像,二次電子像,反射電子像のうちの少なくとも一つの信号の変化のモニタ手段であり、具体的には、二次電子のエネルギー分析手段、もしくは光ビームによる試料の高さセンサと電子ビームの焦点位置のずれを観測する手段、もしくは試料の電位の変化手段、もしくは時間ごとに画像のコントラストもしくは明るさのうちの少なくとも一つを数値化する手段、もしくは画像のキャッシュメモリを備えて各瞬間の変化を並べて比較する手段、もしくは二次電子像,反射電子像のうちの少なくとも一つの信号の、コントラストもしくは明るさのうちの少なくとも一つの数値をモニタする手段であり、上記帯電現象感知結果の表示手段は、上記表面電位の観測結果もしくは上記画像の変化のモニタ結果および、これら結果の分類項目を表示するもので、画像の表示装置上、或いは専用のインジケータにより表示することを特徴とする走査型電子顕微鏡。   A scanning electron microscope having a means for sensing a charging phenomenon on the sample surface and a display means for displaying the result, wherein the means for sensing the charging phenomenon is a surface potential observation means in the observation region of the sample or a display image thereby. It is a monitoring means for a change in at least one signal of the secondary electron image and the reflected electron image. Specifically, it is an energy analysis means for secondary electrons, or a sample height sensor using a light beam and the focus of the electron beam. Means for observing positional deviation, means for changing the potential of the sample, means for digitizing at least one of the contrast or brightness of the image every time, or a cache memory for the image, and changes at each moment Of contrast or brightness of at least one signal of secondary electron image or reflected electron image A means for monitoring at least one numerical value, the charging phenomenon detection result display means for displaying the observation result of the surface potential or the monitoring result of the change of the image and the classification items of the result, A scanning electron microscope characterized by displaying on a display device or a dedicated indicator. 請求項1から9のいずれかに記載の走査型電子顕微鏡において、上記表面電位の観測結果もしくは、上記画像の変化のモニタ結果もしくは、これら結果の分類項目をもとに、帯電対策を行う手段を有することを特徴とする走査型電子顕微鏡。   The scanning electron microscope according to any one of claims 1 to 9, comprising means for taking measures against charging based on the observation result of the surface potential, the monitoring result of the change in the image, or the classification item of these results. A scanning electron microscope comprising: 請求項10に記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電対策を行う手段は、所定時間電子線を照射する手段、電子線の掃引を切り替える手段、倍率を下げて所定時間電子線を照射する手段、電子線の加速電圧を変化させる手段、電子源からのエミッション電流を変化させる手段、表面電荷の中和手段のうち、少なくとも一つの手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   The scanning electron microscope according to claim 10, wherein the means for taking measures against charging is a means for irradiating an electron beam for a predetermined time, a means for switching sweeping of an electron beam, a means for irradiating an electron beam for a predetermined time at a reduced magnification, A scanning electron microscope comprising at least one of means for changing an acceleration voltage of an electron beam, means for changing an emission current from an electron source, and means for neutralizing a surface charge. 請求項10または11に記載の走査型電子顕微鏡において、帯電現象の感知手段と、その結果の表示手段と、帯電対策を行う手段のうち、全部、あるは2つあるいは1つの機能を働かせるためのスイッチを有することを特徴とする走査型電子顕微鏡。   12. The scanning electron microscope according to claim 10 or 11, wherein all, or two, or one function of a charging phenomenon detecting means, a display means for the result, and a means for taking measures against charging are used. A scanning electron microscope comprising a switch. 請求項1から8のいずれかに記載の走査型電子顕微鏡において、上記画像の1画素当たりの階調を12ビットあるいはそれ以上とすることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   9. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein a gradation per pixel of the image is 12 bits or more. 請求項1から8のいずれかに記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段により観測する試料表面領域は、表示画像とは別の所望の領域に指定されるものであることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   9. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein the sample surface area observed by the means for sensing the charging phenomenon is designated as a desired area different from the display image. A scanning electron microscope. 請求項14に記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を観測する試料表面領域は、表示画像中であって、同画像中に前記領域を表示しながら所望の領域を指定するものであることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   15. The scanning electron microscope according to claim 14, wherein the sample surface area for observing the charging phenomenon is in a display image, and a desired area is designated while displaying the area in the image. A scanning electron microscope. 請求項10または11に記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電対策を行う手段として、所望の観察領域より広い領域に、電子線、イオン線、紫外線、軟X線等のエネルギー線のうちの少なくとも一つを照射する手段を備えることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   12. The scanning electron microscope according to claim 10 or 11, wherein, as a means for performing the countermeasure against charging, at least one of energy beams such as an electron beam, an ion beam, an ultraviolet ray, and a soft X-ray is applied to a region wider than a desired observation region. A scanning electron microscope comprising means for irradiating one. 請求項16に記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電対策を行う手段は、所望の領域の観察のための電子線掃引中もしくは掃引時間外でかつ試料観察中に、観察領域より広い領域に、電子線、イオン線、紫外線、軟X線等のエネルギー線のうちの少なくとも一つを照射する手段を備えることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   The scanning electron microscope according to claim 16, wherein the means for taking measures against charging is in an area wider than the observation area during the electron beam sweep for observing a desired area or outside the sweep time and during sample observation. A scanning electron microscope comprising means for irradiating at least one of energy beams such as an electron beam, an ion beam, an ultraviolet ray, and a soft X-ray. 請求項16に記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電対策を行う手段は、所望の領域の観察のための電子線掃引時間外でかつ試料観察中に、観察用の電子線を観察領域より広い領域に照射する手段であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。   17. The scanning electron microscope according to claim 16, wherein the means for taking measures against charging is wider than the observation region for the observation electron beam outside the electron beam sweep time for observation of a desired region and during sample observation. A scanning electron microscope characterized by being means for irradiating an area. 請求項6、7、8、14、15のいずれかに記載の走査型電子顕微鏡において、上記帯電現象を感知する手段の一つとして数値化した、表示画像、二次電子、反射電子のうちの少なくとも一つの信号の、コントラストもしくは明るさのうちの少なくとも一つの数値の時間変化を表示することを特徴とする走査型電子顕微鏡。
The scanning electron microscope according to any one of claims 6, 7, 8, 14, and 15, wherein a display image, a secondary electron, or a reflected electron that is quantified as one of means for sensing the charging phenomenon. A scanning electron microscope characterized by displaying a time change of at least one of contrast and brightness of at least one signal.
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