JP2008151797A - Length measuring method by scanning electron microscope - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a length measuring method by a scanning electron microscope, capable of preventing a length measuring error from being generated by the constitution of a sample, a kind of film or the like. <P>SOLUTION: In this length measuring method by the scanning electron microscope, the scanning electron microscope is auto-focused with a measuring point, using an output from a sensor for detecting a distance from an objective lens to the sample, and a change of a sample signal emitted from the sample is monitored while changing an excitation current of the objective lens, to detect the excitation current ΔIobj of the objective lens corresponding to a focus shift. The excitation current ΔIobj of the objective lens is converted into an acceleration voltage ΔV of an electron beam getting incident upon the sample, and the acceleration voltage of the electron beam getting incident upon the sample is changed by the acceleration voltage ΔV. The length is measured thereafter in the measuring point. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、走査形電子顕微鏡による測長方法に関し、特に半導体装置の測長、検査に好適な走査形電子顕微鏡による測長方法に関する。   The present invention relates to a length measuring method using a scanning electron microscope, and more particularly to a length measuring method using a scanning electron microscope suitable for length measurement and inspection of a semiconductor device.

近年の走査形電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)、特に測長SEMは、測長した値が真値であることと、測長した値が試料の構成・膜種等によってばらつきやオフセットを持たないことが必要とされている。従来、測長SEMの寸法校正手段としては、Si上にチャージの発生が少ない材料(例えばAlやW等)を用いてピッチパターンを作成し、そのピッチパターンに測長値を合わせ込むことで、測長SEMの測長校正値を得ていた。   Recent scanning electron microscopes (SEMs), especially length measurement SEMs, have measured values that are true values, and the measured values have variations and offsets depending on the sample configuration, film type, etc. There is no need for it. Conventionally, as a dimension calibrating means of a length measurement SEM, a pitch pattern is created using a material (for example, Al, W, etc.) with less charge on Si, and a length measurement value is adjusted to the pitch pattern. The length measurement calibration value of the length measurement SEM was obtained.

また、近年の測長SEMにおいては、2次電子分解能向上のために1次側の入射電子の加速電圧を高くし、試料側に負の電圧を印加して入射電子の加速電圧を減速させる減速電界方式(以下、リターディング方式という)が採用されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、従来方式(試料側の電圧0)に対して、リターディング方式では電子銃部から出る電子の加速電圧を+Vrだけ高くし、試料に−Vrの電圧を印加することで、電子銃部からV+Vrの加速電圧で放出された電子は、対物レンズを通過した後、試料側に印加された−Vrの電圧により減速され、最終的には加速電圧Vで試料に入射するように構成されている。リターディング方式の特徴としては、1次側の入射電子は加速電圧V+Vrで対物レンズ下まで通過するのでレンズの色収差を低減することができること、試料から発生した2次電子は−Vrの電界によって検出器の方向へ加速されるので2次電子の収集効率が向上することが挙げられる。
特開平10−294074号公報
Further, in recent measurement SEMs, the acceleration voltage of incident electrons on the primary side is increased to improve the resolution of secondary electrons, and a negative voltage is applied to the sample side to decelerate the acceleration voltage of incident electrons. An electric field method (hereinafter referred to as a retarding method) is employed (see, for example, Patent Document 1). Specifically, in the retarding method, the acceleration voltage of electrons emitted from the electron gun portion is increased by + Vr, and a voltage of −Vr is applied to the sample, compared with the conventional method (sample-side voltage 0). The electrons emitted from the gun unit with an acceleration voltage of V + Vr are decelerated by the voltage of −Vr applied to the sample side after passing through the objective lens, and finally enter the sample with the acceleration voltage V. Has been. The characteristics of the retarding method are that the incident electrons on the primary side pass under the objective lens with the acceleration voltage V + Vr, so that the chromatic aberration of the lens can be reduced, and the secondary electrons generated from the sample are detected by the electric field of −Vr. The secondary electron collection efficiency is improved because the electron beam is accelerated in the direction of the vessel.
JP-A-10-294074

しかしながら、上記の様なリターディング方式を採用した走査形電子顕微鏡においては、試料側に印加する電圧によって試料に入射する電子ビームの加速電圧(以下、Landing Voltageという)が変化するために、観察を行う試料が絶縁膜に覆われている場合、又は表面に絶縁膜が付着している場合、Landing Voltageが変化して倍率(Field of View)がずれることが問題となる。測長SEMの寸法校正は、Landing Voltage一定、倍率一定の条件下で行うため、そのいずれか一方の値が変化すると、測長された寸法の値が変るといった問題を生じる。つまり、Landing Voltageが変化することによって、寸法誤差が発生していまい、測長を行った寸法が真値ではないといった問題を生じていた。   However, in the scanning electron microscope that employs the retarding method as described above, the acceleration voltage of the electron beam incident on the sample (hereinafter referred to as the “Landing Voltage”) varies depending on the voltage applied to the sample side. When the sample to be performed is covered with an insulating film, or when the insulating film is attached to the surface, the landing voltage changes and the magnification (Field of View) shifts. The dimension measurement of the length measurement SEM is performed under the condition that the Landing Voltage is constant and the magnification is constant. Therefore, when one of the values changes, there is a problem that the value of the measured dimension changes. That is, there is a problem that a dimensional error does not occur due to a change in the Landing Voltage, and the measured dimension is not a true value.

この問題は、リターディング方式を採用しない従来の測長SEMでも同様に発生していた。すなわち、試料の表面電位の変化によりLanding Voltageが変化し、その結果寸法誤差が発生し、測長を行った寸法が真値ではないといった問題を生じていた。   This problem also occurred in the conventional length measuring SEM that does not employ the retarding method. That is, the landing voltage is changed due to the change in the surface potential of the sample, resulting in a dimensional error and a problem that the measured dimension is not a true value.

表1は、従来の測長SEMによって、Siウェーハに形成されたSiパターン、膜厚400nmのB−PSG膜上パターン、膜厚10nmのSiO2膜上パターン、膜厚100nmのSiO2膜上パターン、SiN膜上パターン、HTO+SiN膜(35nm)上パターン、膜厚25nmのSiON膜上パターン、及び実デバイスAと実デバイスB上のパターン中のピッチを測長した結果を示すものである。測長したピッチは、設計値が350nm,400nm,500nm,600nm,700nm,800nmのものである。表中の数値の単位はnmである。 Table 1, the conventional length measuring SEM, Si wafer Si pattern formed, on the B-PSG film having a film thickness of 400nm pattern, on the SiO 2 film with a thickness of 10nm patterns on SiO 2 film having a thickness of 100nm pattern 3 shows the results of measuring the pitch in the pattern on the SiN film, the pattern on the HTO + SiN film (35 nm), the pattern on the SiON film with a film thickness of 25 nm, and the pattern on the real device A and the real device B. The measured pitch has a design value of 350 nm, 400 nm, 500 nm, 600 nm, 700 nm, and 800 nm. The unit of numerical values in the table is nm.

Figure 2008151797
Figure 2008151797

図18は、表1に示した測長データのうち、Siパターン、B−PSG膜上パターン及び実デバイスAのパターンのデータから得られる、ピッチ設計値(横軸)とSEM測長値(縦軸)の関係を図示したものである。Siパターンのピッチ測長値はほぼ設計値と一致しているが、B−PSG絶縁膜上のパターンのピッチ測長値や実デバイス上のパターンのピッチ測長値は設計値からのずれが大きいことが分かる。これは、B−PSG絶縁膜や実デバイス上のパターン測長の際に、電子ビーム照射によって試料表面がチャージアップしたために測長値に誤差が生じたためと考えられる。   FIG. 18 shows the pitch design value (horizontal axis) and SEM length measurement value (vertical) obtained from the data of the Si pattern, the B-PSG film pattern and the actual device A pattern among the length measurement data shown in Table 1. (Axis) is illustrated. Although the pitch measurement value of the Si pattern substantially matches the design value, the pitch measurement value of the pattern on the B-PSG insulating film and the pitch measurement value of the pattern on the actual device have a large deviation from the design value. I understand that. This is presumably because an error occurred in the measured value because the sample surface was charged up by electron beam irradiation during pattern length measurement on the B-PSG insulating film or the actual device.

本発明はこのような従来の走査形電子顕微鏡による測長の際の問題点に鑑みなされたもので、試料の構成や膜種等によって測長誤差の生じることのない走査形電子顕微鏡による測長方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems in length measurement with a conventional scanning electron microscope, and is capable of measuring with a scanning electron microscope that does not cause a length measurement error due to the configuration of the sample or the film type. It aims to provide a method.

上記問題点を解決するために、本発明の走査形電子顕微鏡による測長方法は、対物レンズから試料までの距離を検出するセンサの出力を用いて走査形電子顕微鏡を測定ポイントにオートフォーカスさせるステップと、対物レンズの励磁電流を変化させながら試料から放出された試料信号の変化をモニターしてフォーカスずれに相当する対物レンズの励磁電流ΔIobjを検出するステップと、対物レンズの励磁電流ΔIobjを試料に入射する電子ビームの加速電圧ΔVに換算するステップと、試料に入射する電子ビームの加速電圧をΔVだけ変更するステップと、測定ポイントの測長を行うステップと、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the length measuring method using the scanning electron microscope of the present invention is a step of autofocusing the scanning electron microscope to the measurement point using the output of the sensor that detects the distance from the objective lens to the sample. Monitoring the change in the sample signal emitted from the sample while changing the excitation current of the objective lens to detect the excitation current ΔIobj of the objective lens corresponding to the focus shift, and the excitation current ΔIobj of the objective lens to the sample. The method includes the steps of converting the acceleration voltage ΔV of the incident electron beam into ΔV, changing the acceleration voltage of the electron beam incident on the sample by ΔV, and measuring the measurement point.

オートフォーカスは、対物レンズの励磁電流を制御することで行ってもよいし、試料を載置している試料ステージ等を機械的に移動させることで行ってもよい。この方法によると、試料表面のチャージアップが原因で生じる電子ビーム加速電圧の変化を打ち消し、試料に入射する電子ビームの加速電圧を設定値とすることができるため、SEM測長値には試料表面のチャージアップに起因する誤差が含まれない。   The autofocus may be performed by controlling the excitation current of the objective lens, or may be performed by mechanically moving a sample stage or the like on which the sample is placed. According to this method, the change in the electron beam acceleration voltage caused by the charge-up of the sample surface can be canceled and the acceleration voltage of the electron beam incident on the sample can be set as a set value. The error due to the charge-up is not included.

本発明の走査形電子顕微鏡による測長方法は、また、対物レンズから試料までの距離を検出するセンサの出力を用いて走査形電子顕微鏡を測定ポイントにオートフォーカスさせるステップと、試料に印加する電圧を変化させながら試料から放出された試料信号の変化をモニターしてフォーカスずれに相当する試料印加電圧ΔVbを検出するステップと、試料に入射する電子ビーム加速電圧をΔVbだけ変更するステップと、測定ポイントの測長を行うステップと、を含むことを特徴とする。   The length measuring method using the scanning electron microscope of the present invention also includes the step of autofocusing the scanning electron microscope to the measurement point using the output of the sensor that detects the distance from the objective lens to the sample, and the voltage applied to the sample. Monitoring the change in the sample signal emitted from the sample while changing the sample, detecting the sample applied voltage ΔVb corresponding to the focus shift, changing the electron beam acceleration voltage incident on the sample by ΔVb, and measurement points And a step of measuring the length.

オートフォーカスは、対物レンズの励磁電流を制御することで行ってもよいし、試料を載置している試料ステージ等を機械的に移動させることで行ってもよい。この方法によると、前記方法と同様に、試料表面のチャージアップが原因で生じる電子ビーム加速電圧の変化を打ち消し、試料に入射する電子ビームの加速電圧を設定値とすることができるため、SEM測長値には試料表面のチャージアップに起因する誤差が含まれない。   The autofocus may be performed by controlling the excitation current of the objective lens, or may be performed by mechanically moving a sample stage or the like on which the sample is placed. According to this method, similarly to the above method, the change in the electron beam acceleration voltage caused by the charge-up of the sample surface can be canceled out, and the acceleration voltage of the electron beam incident on the sample can be set to the set value. The long value does not include an error due to charge-up of the sample surface.

本発明の走査形電子顕微鏡による測長方法は、また、予め試料に入射する電子ビームの加速電圧と倍率補正係数との対応関係を求めておくステップと、試料上の測長ポイントに入射する電子ビームの実際の加速電圧を求めるステップと、前記予め求めておいた対応関係を参照して前記測長ポイントに入射する電子ビームの実際の加速電圧に対応する倍率補正係数を求めるステップと、測定ポイントの測長を行うステップと、測長値に前記倍率補正係数を掛けることによって真の寸法を求めるステップと、を含むことを特徴とする。   The length measuring method using the scanning electron microscope of the present invention also includes a step of obtaining a correspondence relationship between the acceleration voltage of the electron beam incident on the sample and the magnification correction coefficient in advance, and electrons incident on the length measuring point on the sample. A step of obtaining an actual acceleration voltage of the beam, a step of obtaining a magnification correction coefficient corresponding to the actual acceleration voltage of the electron beam incident on the length measurement point with reference to the correspondence relationship obtained in advance, and a measurement point And a step of obtaining a true dimension by multiplying the length measurement value by the magnification correction coefficient.

この方法において、試料上の測長ポイントに入射する電子ビームの実際の加速電圧を求めるステップはどの様にして実現しても構わないが、例えば、走査形電子顕微鏡に設定された電子ビームの加速電圧に対応した対物レンズ励磁条件でのフォーカスずれを解消する対物レンズ補正電流ΔIobjを求めるステップと、対物レンズ補正電流ΔIobjを試料に入射する電子ビームの加速電圧ΔVに換算するステップと、を含むものとすることができる。あるいは、走査形電子顕微鏡に設定された電子ビームの加速電圧に対応した対物レンズ励磁条件でのフォーカスずれを解消する試料印加電圧ΔVbを求めることによって実現してもよい。   In this method, the step of obtaining the actual acceleration voltage of the electron beam incident on the measurement point on the sample may be realized in any way, for example, the acceleration of the electron beam set in the scanning electron microscope A step of obtaining an objective lens correction current ΔIobj that eliminates a focus shift under an objective lens excitation condition corresponding to the voltage, and a step of converting the objective lens correction current ΔIobj into an acceleration voltage ΔV of an electron beam incident on the sample. be able to. Alternatively, it may be realized by obtaining the sample application voltage ΔVb that eliminates the focus shift under the objective lens excitation condition corresponding to the acceleration voltage of the electron beam set in the scanning electron microscope.

本発明の測長方法によれば、走査形電子顕微鏡を用いた測長において、試料表面の電位変化に起因する測長誤差を補償して真の寸法値を得ることが可能となる。リターディング方式を使用しない一般的な測長SEMにおいては、入射電子照射による試料表面のチャージアップに起因する測長寸法誤差を充分に補正して、試料の構成・種類を問わず、真値を得ることが可能となる。すなわち、市長がチャージアップすると、試料の表面電位が変化し、それに伴って入射ビームのLanding Voltageの誤差に起因する倍率ずれ(倍率ずれが発生することは測長値にオフセット値が入ることを意味する)が発生するが、この問題が解消されるために、電子ビーム照射によって試料の表面電位に変化が生じても、常に真値を測長することが可能となる。   According to the length measurement method of the present invention, in the length measurement using the scanning electron microscope, it becomes possible to obtain a true dimension value by compensating for the length measurement error caused by the potential change of the sample surface. In a general length measurement SEM that does not use the retarding method, the length measurement error due to charge-up of the sample surface due to incident electron irradiation is sufficiently corrected, and the true value is obtained regardless of the sample configuration and type. Can be obtained. That is, when the mayor is charged up, the surface potential of the sample changes, and accompanying this, the magnification deviation due to the error in the landing voltage of the incident beam (the occurrence of magnification deviation means that the offset value is included in the measurement value) However, since this problem is solved, it is possible to always measure the true value even if the surface potential of the sample changes due to the electron beam irradiation.

また、リターディング方式を採用する測長SEMにおいては、今まで問題となっていたLanding Voltageの設定誤差に起因する倍率ずれの問題が解消される。すなわち、試料の裏面に絶縁膜が付いている場合、又は電子ビームを照射する箇所の層間構造が変化した場合など、測長を行う試料によっては寸法誤差が発生することがある問題を解消でき、常に真値を測長することが可能となる。さらに、本発明の一つの態様によると、試料上に入射する電子ビームの加速電圧を、試料の構成、種類を問わず常に設計値とすることが可能となる。   Further, in the length measuring SEM employing the retarding method, the problem of magnification shift due to the setting error of the Landing Voltage, which has been a problem until now, is solved. In other words, when an insulating film is attached to the back surface of the sample, or when the interlayer structure of the portion irradiated with the electron beam changes, it is possible to solve the problem that a dimensional error may occur depending on the sample to be measured, It is always possible to measure the true value. Furthermore, according to one aspect of the present invention, the acceleration voltage of the electron beam incident on the sample can always be set to the design value regardless of the configuration and type of the sample.

本発明によれば、試料の構成や膜種等によって測長誤差の生じることのない走査形電子顕微鏡による測長方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a length measurement method using a scanning electron microscope that does not cause a length measurement error due to the configuration of the sample, the film type, or the like.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、主として本発明を測長SEMによる半導体ウェーハ上のパターン計測に適応した場合について述べるが、本発明の適用範囲はそれのみに限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the case where the present invention is mainly applied to pattern measurement on a semiconductor wafer by a length measurement SEM will be described, but the scope of application of the present invention is not limited to that.

図1は、本発明による測長SEMの測長方法の一例を説明するフローチャートである。先ず、測長SEMで測長を行うウェーハをチャンバー内に入れ(S101)、グローバルアライメントを行う(S102)。グローバルアライメントは、例えばウェーハ上の既知の2点を光学顕微鏡で検出してウェーハの並進方向と回転方向のアライメントを実施するもので、ウェーハ座標系と測長SEMのステージ座標系を整合させることを目的として行われる。その後、第1測長ポイントを測長する前に、補正データ取得用パターンへ移動する(S103)。   FIG. 1 is a flowchart for explaining an example of a length measuring method of a length measuring SEM according to the present invention. First, a wafer whose length is to be measured with a length measurement SEM is placed in a chamber (S101), and global alignment is performed (S102). Global alignment, for example, detects two known points on the wafer with an optical microscope and performs alignment in the translational direction and rotational direction of the wafer. The alignment of the wafer coordinate system and the stage coordinate system of the length measurement SEM is performed. Done as a purpose. After that, before measuring the first length measurement point, it moves to the correction data acquisition pattern (S103).

図2に、補正データ取得用パターンの一例を示す。補正データ取得用パターンはチップ内の空き領域あるいはチップとチップの境界部分(スクライブ)に形成されたテストパターンであり、このテストパターンは図2(a)に示すようなライン・アンド・スペースパターン、図2(b)に示すようなスペース・アンド・ラインパターン、図2(c)に示すようなコンタクトホールのパターン等とすることができる。   FIG. 2 shows an example of a correction data acquisition pattern. The correction data acquisition pattern is a test pattern formed in an empty area in the chip or in a boundary part (scribe) between the chip and the chip, and this test pattern is a line and space pattern as shown in FIG. A space and line pattern as shown in FIG. 2B, a contact hole pattern as shown in FIG.

補正データ取得用パターンへ移動した後、そのパターンを測長し、測長データを得る(S104)。次に、測長データと設計値(真値)との比較を行う(S105)。このとき、一般的に光で露光・形成されたパターンは、近接効果や光の干渉等によってライン幅やスペース幅が変化してしまうので、ピッチを測長した測定データを使用するほうが良い。但し、この様な制約が無い場合には、ライン幅やスペース幅の測定データを使用しても構わない。測長データと設計値(真値)とを比較した結果、寸法誤差の発生が無ければスタンダードウェーハ測長時に取得した倍率補正係数を使用し(S106)、全測長ポイントを測長する(S107)。   After moving to the correction data acquisition pattern, the pattern is measured to obtain length measurement data (S104). Next, the length measurement data is compared with the design value (true value) (S105). At this time, in general, a pattern exposed and formed with light changes in line width and space width due to proximity effects, light interference, and the like, so it is better to use measurement data obtained by measuring the pitch. However, if there is no such restriction, measurement data of line width or space width may be used. As a result of comparing the measurement data with the design value (true value), if there is no dimensional error, use the magnification correction coefficient obtained during standard wafer measurement (S106) and measure all measurement points (S107). ).

測長データと設計値(真値)とを比較した結果、寸法誤差が発生していた場合には、寸法誤差成分を除去させる倍率補正係数を算出する(S108)。例えば、SEMの倍率Magが100000倍の時に電子ビームの走査幅(Field of View)Elが1500nmあるとする。スタンダートウェーハでピッチ幅400nmを測定した場合、出力された値が402nmと仮定すると、誤差分の2nmを除かなければならない。この場合、El×倍率補正係数を変えて補正を行うが、通常El×1.0(倍率補正係数Mag(a)=1.0)なので、この場合倍率補正係数をMag(a)=0.995として扱う。この状態で他のウェーハパターンを測長しても同じ結果が得られない場合、もう一度補正パターンより倍率補正係数を算出する。倍率補正係数Mag(a)は、設計値(真値)を測長値で除算することで算出される。例えば、SiN膜付きウェーハの補正パターンより算出された値が410nmで、設計データ(真値)が400nmだとした場合、倍率補正係数Mag(a)は0.9756となる。   If a dimension error has occurred as a result of comparing the length measurement data with the design value (true value), a magnification correction coefficient for removing the dimension error component is calculated (S108). For example, it is assumed that the scanning width (Field of View) El of the electron beam is 1500 nm when the magnification Mag of the SEM is 100,000. When measuring a pitch width of 400 nm with a standard wafer, assuming that the output value is 402 nm, 2 nm of the error must be removed. In this case, the correction is performed by changing the El × magnification correction coefficient, but is normally El × 1.0 (magnification correction coefficient Mag (a) = 1.0), and in this case, the magnification correction coefficient is handled as Mag (a) = 0.95. If the same result is not obtained even if the other wafer patterns are measured in this state, the magnification correction coefficient is calculated again from the correction pattern. The magnification correction coefficient Mag (a) is calculated by dividing the design value (true value) by the length measurement value. For example, when the value calculated from the correction pattern of the wafer with SiN film is 410 nm and the design data (true value) is 400 nm, the magnification correction coefficient Mag (a) is 0.9756.

以後、この倍率補正係数Mag(a)(=0.9756)を用いて測長を行えば、真値を得ることができる。従って、まず第1測長ポイントを測長し(S109)、測長値に倍率補正係数を掛けて真の測長値を算出する(S110)。続いて、他の測長ポイントを測長し、同様に先に得られた倍率補正係数に基づいて真の測長値を算出する(S111)。全ての測長ポイントに対する測長が終了すると、ウェーハをアンロードして(S112)、処理を終了する。   Thereafter, the true value can be obtained by performing length measurement using the magnification correction coefficient Mag (a) (= 0.9756). Accordingly, first, the first length measurement point is measured (S109), and the true length measurement value is calculated by multiplying the length measurement value by the magnification correction coefficient (S110). Subsequently, other length measurement points are measured, and a true length measurement value is calculated based on the magnification correction coefficient obtained in the same manner (S111). When the length measurement for all length measurement points is completed, the wafer is unloaded (S112), and the process is terminated.

図3は、本発明による測長SEMの測長方法の他の例を説明するフローチャートである。ここでは、特別の補正データ取得用パターンを用いることなく実デバイス(チップ)内に形成されている寸法が既知のパターンを測長することによって倍率補正係数を算出する。従って、この場合には、スクライブやチップの空き領域に予めテストパターンを形成しておく必要はない。   FIG. 3 is a flowchart for explaining another example of the length measuring method of the length measuring SEM according to the present invention. Here, the magnification correction coefficient is calculated by measuring a pattern having a known dimension formed in the actual device (chip) without using a special correction data acquisition pattern. Therefore, in this case, it is not necessary to previously form a test pattern in the scribe or chip empty area.

先ず、測長SEMが測長を行うウェーハをチャンバー内に入れ(S201)、グローバルアライメントを行う(S202)。その後、第1測長ポイントを測長する前に、実デバイス内に形成されている既知のライン・アンド・スペースパターンやコンタクトホールパターンの位置に移動し(S203)、ピッチパターンを測長する(S204)。図4は、実デバイス内に形成されていて測長SEMの測長値校正のために利用できるパターンの一例を示す図であり、このパターンには図4(a)に示すようなライン・アンド・スペースパターン、図4(b)に示すようなスペース・アンド・ラインパターン、図4(c)に示すようなコンタクトホールのパターン等がある。   First, a wafer whose length is to be measured by the length measuring SEM is placed in the chamber (S201), and global alignment is performed (S202). After that, before measuring the first length measurement point, it moves to the position of a known line and space pattern or contact hole pattern formed in the actual device (S203), and measures the pitch pattern ( S204). FIG. 4 is a diagram showing an example of a pattern that is formed in an actual device and can be used for calibration of the measurement value of the length measurement SEM. This pattern includes a line and line pattern as shown in FIG. There are a space pattern, a space and line pattern as shown in FIG. 4B, a contact hole pattern as shown in FIG.

次に、ピッチパターン測長で得られた測長データと設計値(真値)との比較を行う(S205)。ここで、一般的に光で露光・形成されたパターンは、近接効果や光の干渉等によってライン幅やスペース幅が変化してしまうので、ピッチを測長した測定データを使用するほうが良い。但し、この様な制約が無い場合は、ライン幅やスペース幅の測定データを使用しても構わない。測長データと設計値(真値)とを比較した結果、寸法誤差の発生が無ければスタンダードウェーハ測長時に取得した倍率補正係数を使用し(S206)、全測長ポイントを測長する(S207)。   Next, the length measurement data obtained by pitch pattern length measurement is compared with the design value (true value) (S205). Here, in general, a pattern exposed and formed with light changes in line width and space width due to proximity effects, light interference, and the like, so it is better to use measurement data obtained by measuring the pitch. However, if there is no such restriction, measurement data of line width or space width may be used. As a result of comparing the measurement data with the design value (true value), if there is no dimensional error, use the magnification correction coefficient obtained during standard wafer measurement (S206) and measure all measurement points (S207). ).

測長データと設計値(真値)とを比較した結果、寸法誤差があった場合は、寸法誤差成分を除去させる倍率補正係数Mag(a)を算出する(S208)。この倍率補正係数Mag(a)は、設計値(真値)を測長値で除算することで算出される。以降の測定ポイントにおいて、こうして算出された倍率補正係数Mag(a)を用いて測長を行えば、真値を得ることができる。第1測長ポイントを測長し(S209)、測長値に倍率補正係数Mag(a)を掛けて真の測長値を算出する(S210)。続いて、他の測長ポイントを測長し、同様に先に得られた倍率補正係数Mag(a)に基づいて真の測長値を算出する(S211)。全ての測長ポイントに対する測長が終了すると、ウェーハをアンロードして(S212)、処理を終了する。   If there is a dimension error as a result of comparing the length measurement data with the design value (true value), a magnification correction coefficient Mag (a) for removing the dimension error component is calculated (S208). This magnification correction coefficient Mag (a) is calculated by dividing the design value (true value) by the length measurement value. At subsequent measurement points, if the length measurement is performed using the magnification correction coefficient Mag (a) thus calculated, a true value can be obtained. The first length measurement point is measured (S209), and the length measurement value is multiplied by a magnification correction coefficient Mag (a) to calculate a true length measurement value (S210). Subsequently, other length measurement points are measured, and a true length measurement value is calculated based on the magnification correction coefficient Mag (a) obtained in the same manner (S211). When the length measurement for all length measurement points is completed, the wafer is unloaded (S212), and the process is terminated.

図5は、本発明による測長SEMの測長方法の他の例を説明するフローチャートである。ここでは、第1測長ポイントでライン幅、スペース幅及びピッチを一括測長し、そのうちのピッチ測長データを用いて測長寸法校正のための倍率補正係数Mag(a)を算出する。従って、スクライブやチップの空き領域に予めテストパターンを形成しておく必要はない。但し、この場合はピッチパターンを必要とするので、第1測長ポイントのパターンが単体パターンや周期性の無いパターンでは効果を得ることが出来ない。従って、第1測長ポイントには、周期性のあるパターンを含む測長ポイントを選択する必要がある。   FIG. 5 is a flowchart for explaining another example of the length measuring method of the length measuring SEM according to the present invention. Here, the line width, the space width, and the pitch are collectively measured at the first length measurement point, and the magnification correction coefficient Mag (a) for length measurement calibration is calculated using the pitch length measurement data. Therefore, it is not necessary to previously form a test pattern in the scribe or chip empty area. However, in this case, since a pitch pattern is required, the effect cannot be obtained if the pattern of the first length measurement point is a single pattern or a pattern having no periodicity. Therefore, it is necessary to select a length measurement point including a periodic pattern as the first length measurement point.

先ず、測長SEMで測長を行うウェーハをチャンバー内に入れ(S301)、グローバルアライメントを行う(S302)。その後、第1測長ポイントの実デバイスパターンへ移動し(S303)、ライン幅、スペース幅及びピッチを一括測長する(S304)。次に、ピッチ測長データとピッチ設計値(真値)との比較を行う(S305)。一般的に光で露光・形成されたパターンは、近接効果や光の干渉等によってライン幅やスペース幅が変化してしまうので、ピッチを測長した測定データを使用する。ピッチの寸法誤差がない場合には、スタンダードウェーハ測長時に取得した倍率補正係数を使用して(S306)、全測長ポイントを測長する(S307)。   First, a wafer whose length is to be measured with a length measurement SEM is placed in a chamber (S301), and global alignment is performed (S302). After that, it moves to the actual device pattern of the first length measurement point (S303), and the line width, space width and pitch are collectively measured (S304). Next, the pitch measurement data is compared with the pitch design value (true value) (S305). In general, a pattern exposed and formed with light changes in line width and space width due to proximity effects, light interference, and the like, so measurement data obtained by measuring the pitch is used. If there is no dimensional error in the pitch, the length correction points obtained during standard wafer length measurement are used (S306) to measure all length measurement points (S307).

ピッチ測長データとピッチ設計値(真値)との比較を行った結果、ピッチの寸法誤差が発生した場合は、そのピッチ誤差から寸法誤差成分を除去するための倍率補正係数Mag(a)を算出し(S308)、その値を第1測長ポイントのライン幅及びスペース幅の測長値にフィードバックする。すなわち、第1測長ポイントのライン幅及びスペース幅の測長値に倍率補正係数Mag(a)を掛けて真値を得る(S309)。その後、他の測長ポイントを測長し、同様に先に得られた倍率補正係数Mag(a)に基づいて真の測長値を算出する(S310)。全ての測長ポイントに対する測長が終了すると、ウェーハをアンロードして(S311)、処理を終了する。   If a pitch dimension error occurs as a result of comparing the pitch measurement data with the pitch design value (true value), the magnification correction coefficient Mag (a) is used to remove the dimension error component from the pitch error. The calculated value is fed back to the length measurement values of the line width and space width of the first length measurement point (S308). That is, the true value is obtained by multiplying the length measurement values of the line width and space width of the first length measurement point by the magnification correction coefficient Mag (a) (S309). Thereafter, other length measurement points are measured, and a true length measurement value is calculated based on the magnification correction coefficient Mag (a) obtained in the same manner (S310). When the length measurement for all length measurement points is completed, the wafer is unloaded (S311), and the process is terminated.

本発明による測長SEMの測長に当たっては、図6に模式的に示すように、ロット内の各ウェーハ毎に倍率補正係数を算出してもよい。例えば、ウェーハ11について図1,図3あるいは図5の方法で求めた倍率補正係数をa、ウェーハ12について図1,図3あるいは図5の方法で求めた倍率補正係数をb、ウェーハ13について図1,図3あるいは図5の方法で求めた倍率補正係数をcとすると、ウェーハ11に関しては測長SEMの測長値に倍率補正係数aを掛けることで真の寸法を求める。同様に、ウェーハ12に関しては測長SEMの測長値に倍率補正係数bを掛けることで真の寸法を求め、ウェーハ13に関しては測長SEMの測長値に倍率補正係数cを掛けることで真の寸法を求める。   In measuring the length of a length measuring SEM according to the present invention, a magnification correction coefficient may be calculated for each wafer in a lot as schematically shown in FIG. For example, the magnification correction coefficient obtained by the method of FIG. 1, FIG. 3 or FIG. 5 for the wafer 11 is a, the magnification correction coefficient obtained by the method of FIG. 1, where the magnification correction coefficient obtained by the method of FIG. 3 or FIG. 5 is c, the true dimension of the wafer 11 is obtained by multiplying the length measurement value of the length measurement SEM by the magnification correction coefficient a. Similarly, for the wafer 12, the true dimension is obtained by multiplying the length measurement value of the length measurement SEM by the magnification correction coefficient b, and for the wafer 13, the true dimension is obtained by multiplying the length measurement value of the length measurement SEM by the magnification correction coefficient c. Determine the dimensions.

これまで説明した本発明の実施の形態においては、各プロセス毎に絶縁膜や経過したプロセスの違いにより、チャージの度合やバイアス電圧の影響具合が変化するため、倍率補正係数を各試料(各プロセスウェーハ又はウェーハ単体)毎に得て、測長値に補正をかけることで真の寸法を得る。しかし、1枚のウェーハであっても、ウェーハ中心部とウェーハ周辺部では、バイアス電圧の印加状態が変化することが起こりうる。そのため、倍率補正係数を各試料の各チップ毎に得て、同チップ内の測長ならば同じ倍率補正係数を使用し、測長値の真値を得るようにしてもよい。すなわち、1枚のウェーハについて1つの倍率補正係数を用いるのではなく、図7に模式的に示すように、ウェーハ10内の各チップ毎に倍率補正係数a〜eを算出し、各チップに関する測長SEMの測長値にそのチップの倍率補正係数a〜eを掛けることにより真の寸法を得るようにしてもよい。   In the embodiments of the present invention described so far, the degree of charge and the influence of the bias voltage change depending on the insulating film and the process that has passed for each process. It is obtained for each wafer or a single wafer), and the true dimension is obtained by correcting the length measurement value. However, even with a single wafer, the bias voltage application state may change between the wafer center and the wafer periphery. Therefore, a magnification correction coefficient may be obtained for each chip of each sample, and if the length is measured in the same chip, the same magnification correction coefficient may be used to obtain the true value of the length measurement value. That is, instead of using one magnification correction coefficient for one wafer, magnification correction coefficients a to e are calculated for each chip in the wafer 10 as schematically shown in FIG. The true dimension may be obtained by multiplying the length measurement value of the long SEM by the magnification correction coefficients a to e of the chip.

さらに、同一チップ内の測長であっても、入射ビームの照射領域、試料の下地構成(膜種・膜厚・組合せ)によりチャージの度合が変化するため、倍率補正係数を各試料、各チップ内の測定ポイント毎に得て、測長値の真値を得るようにしてもよい。すなわち、図8に模式的に示すように、ウェーハ内、チップ毎、測長ポイント毎に倍率補正係数を算出し、その倍率補正係数を用いて真の寸法を求めるようにしてもよい。   Furthermore, even if the length is measured within the same chip, the degree of charge changes depending on the irradiation area of the incident beam and the underlying structure (film type, film thickness, and combination) of the sample. It may be obtained for each of the measurement points, and the true value of the length measurement value may be obtained. That is, as schematically shown in FIG. 8, a magnification correction coefficient may be calculated in the wafer, for each chip, and for each length measurement point, and the true dimension may be obtained using the magnification correction coefficient.

これまで説明してきた方法は、測長SEMで測長された測長値に倍率補正係数を掛けて真の寸法を求める方法であった。これに対して、図9から図14を用いて以下に説明する方法は、Landing Voltageが設計値となるように電子ビームの試料への入射電圧を制御する方法である。この方法によると、測長SEMで測長された測長値は、倍率補正係数を用いた補正を加えることなくそれがそのまま真の寸法となる。   The method described so far has been a method for obtaining a true dimension by multiplying a length measurement value measured by a length measurement SEM by a magnification correction coefficient. On the other hand, the method described below with reference to FIGS. 9 to 14 is a method of controlling the incident voltage of the electron beam to the sample so that the Landing Voltage becomes a design value. According to this method, the length measurement value measured by the length measurement SEM becomes a true dimension as it is without correction using a magnification correction coefficient.

最初に、図9、図10及び図11を用いて、ウェーハステージ21のZ軸駆動系が無い場合について説明する。図9は、リターディング方式を採用した測長SEM装置の対物レンズ付近の模式図である。ウェーハステージ21上に保持されたウェーハ10には、電源22からリターディング電圧−Vrが印加されている。電子銃23から加速電圧V0で加速された入射電子ビーム24は励磁コイル26によって励磁される対物レンズ25によってウェーハ10上に収束される。入射電子ビーム24は、また偏向コイル27によってウェーハ10上を走査され、ウェーハから放出された二次電子は図示しない二次電子検出器で検出される。引き出し電極30は、ウェーハから放出された二次電子を上方に引き出すための電極である。対物レンズ25からウェーハ10の表面までの距離Zは、光源28aと光検出器28bを備えるZセンサにより検出される。Zセンサは、光源28aからの光ビーム29をウェーハ10の表面に斜め入射させ、ウェーハで反射した光ビームが光検出器28bに入射する位置を検出することで、対物レンズ25の焦点距離として与えられている距離と対物レンズ25からウェーハ10の表面までの距離の間の誤差ΔZを検出することができる。   First, the case where there is no Z-axis drive system for the wafer stage 21 will be described with reference to FIGS. 9, 10, and 11. FIG. 9 is a schematic diagram of the vicinity of the objective lens of the length measuring SEM apparatus adopting the retarding method. A retarding voltage −Vr is applied from the power source 22 to the wafer 10 held on the wafer stage 21. The incident electron beam 24 accelerated from the electron gun 23 with the acceleration voltage V 0 is converged on the wafer 10 by the objective lens 25 excited by the exciting coil 26. The incident electron beam 24 is scanned on the wafer 10 by the deflection coil 27, and secondary electrons emitted from the wafer are detected by a secondary electron detector (not shown). The extraction electrode 30 is an electrode for extracting secondary electrons emitted from the wafer upward. A distance Z from the objective lens 25 to the surface of the wafer 10 is detected by a Z sensor including a light source 28a and a photodetector 28b. The Z sensor provides the focal length of the objective lens 25 by causing the light beam 29 from the light source 28a to enter the surface of the wafer 10 obliquely and detecting the position where the light beam reflected by the wafer enters the photodetector 28b. The error ΔZ between the measured distance and the distance from the objective lens 25 to the surface of the wafer 10 can be detected.

この方法では、図10のフローチャートに示すように、先ずウェーハ10をウェーハステージ21上にロードし(S401)、グローバルアライメント(S402)を行い、そののち第1の測長ポイントへステージ移動する(S403)。図11(a)は、このときの対物レンズ25の焦点距離とウェーハ10の位置関係を示している。対物レンズの焦点距離は装置の初期値に設定されており、ウェーハ10の表面に焦点が合っていない。次に、Zセンサ28a,28bによりフォーカスずれΔZを検出し(S404)、ΔZに対応した対物レンズ励磁電流の補正電流ΔIobjを励磁コイル26に与える(S405)。こうして対物レンズ25の焦点距離は、図11(b)に示すように、Zセンサ28a,28bにより与えられたフォーカスFzに設定される(S406)。   In this method, as shown in the flowchart of FIG. 10, the wafer 10 is first loaded on the wafer stage 21 (S401), global alignment (S402) is performed, and then the stage is moved to the first length measurement point (S403). ). FIG. 11A shows the positional relationship between the focal length of the objective lens 25 and the wafer 10 at this time. The focal length of the objective lens is set to the initial value of the apparatus, and the surface of the wafer 10 is not focused. Next, the focus shift ΔZ is detected by the Z sensors 28a and 28b (S404), and the correction current ΔIobj of the objective lens excitation current corresponding to ΔZ is applied to the excitation coil 26 (S405). Thus, as shown in FIG. 11B, the focal length of the objective lens 25 is set to the focus Fz given by the Z sensors 28a and 28b (S406).

しかし、励磁コイル26に補正電流ΔIobjを与えることによって図11(b)のようにウェーハ表面に入射ビーム24のフォーカスが合うのは理想的な場合であり、実際にはウェーハ10表面の帯電、あるいはウェーハ10に印加するリターディング電圧の設定誤差のために、図11(c)に示すようなフォーカスずれΔZ'が生じる。次に、測長SEMの二次電子検出信号を観察しながら励磁コイル26の電流値ΔIobj'を変化させ、Zセンサで追込めなかったフォーカスずれΔZ'分を補償するベストフォーカスポイントFbを求める。こうして、フォーカスずれ量ΔZ'に相当する励磁コイル26の電流値ΔIobj'が求められる(S407)。次に、ΔZ'分を追込んだ電流値ΔIobj'を加速電圧ΔV'に換算し(S408)、電子ビームの試料への入射電圧を制御する(S409)。入射電圧を制御する際、LandingVoltageが一定となれば良いため、ΔV'を入射電圧(電子銃)側で制御しても、バイアス電圧(リターディング電圧)22側で制御しても、あるいはその両手段を併用して制御してもよい。   However, it is an ideal case that the incident beam 24 is focused on the wafer surface as shown in FIG. 11B by applying the correction current ΔIobj to the exciting coil 26. In practice, the surface of the wafer 10 is charged or Due to the setting error of the retarding voltage applied to the wafer 10, a focus shift ΔZ ′ as shown in FIG. Next, while observing the secondary electron detection signal of the length measurement SEM, the current value ΔIobj ′ of the exciting coil 26 is changed to obtain the best focus point Fb that compensates for the focus shift ΔZ ′ that could not be detected by the Z sensor. In this way, the current value ΔIobj ′ of the exciting coil 26 corresponding to the focus shift amount ΔZ ′ is obtained (S407). Next, the current value ΔIobj ′ into which ΔZ ′ is added is converted into an acceleration voltage ΔV ′ (S408), and the incident voltage of the electron beam to the sample is controlled (S409). When controlling the incident voltage, it is sufficient that the LandingVoltage is constant. Therefore, ΔV ′ can be controlled on the incident voltage (electron gun) side, on the bias voltage (retarding voltage) 22 side, or both. You may control using a means together.

こうしてLanding Voltageを設定値として測長を行う(S410)。このときの対物レンズ25の励磁電流は、ステップ405にてZセンサの検出値に対応して設定された励磁電流とするが、像信号を用いて再度フォーカスを合わせ直してもよい。測長の後、その測長ポイントの測長で測定が終了かどうかを判定し(S411)、終了であればウェーハをアンロードして(S412)、処理を終了する。まだ測長ポイントが残っていれば、次の測長ポイントへステージ移動し(S403)、全ての測長ポイントについての測長が終了するまで同様の処理を繰り返す。   In this way, length measurement is performed using the Landing Voltage as a set value (S410). The excitation current of the objective lens 25 at this time is the excitation current set corresponding to the detection value of the Z sensor in step 405, but the focus may be adjusted again using an image signal. After the length measurement, it is determined whether the measurement is completed by measuring the length measurement point (S411). If the measurement is completed, the wafer is unloaded (S412), and the process is terminated. If length measurement points still remain, the stage is moved to the next length measurement point (S403), and the same processing is repeated until the length measurement for all length measurement points is completed.

上記方法によって、先に表1に示した、Siウェーハに形成されたSiパターン、膜厚400nmのB−PSG膜上パターン、膜厚10nmのSiO2膜上パターン、膜厚100nmのSiO2膜上パターン、SiN膜上パターン、HTO+SiN膜(35nm)上パターン、膜厚25nmのSiON膜上パターン、及び実デバイスAと実デバイスB上のパターン中のピッチを測長した。測長したピッチは、設計値が350nm,400nm,500nm,600nm,700nm,800nmのものである。結果を表2に示す。表中の数値の単位はnmである。 By the above method, previously shown in Table 1, Si Si pattern formed on the wafer, B-PSG film pattern having a thickness of 400 nm, on the SiO 2 film with a thickness of 10nm patterns, thickness 100nm of SiO 2 film The pitch among the pattern, the pattern on the SiN film, the pattern on the HTO + SiN film (35 nm), the pattern on the SiON film having a film thickness of 25 nm, and the pattern on the actual device A and the actual device B was measured. The measured pitch has a design value of 350 nm, 400 nm, 500 nm, 600 nm, 700 nm, and 800 nm. The results are shown in Table 2. The unit of numerical values in the table is nm.

Figure 2008151797
Figure 2008151797

図17は、表1に示した測長データのうち、Siパターン、B−PSG膜上パターン及び実デバイスAのパターンのデータから得られる、ピッチ設計値(横軸)とSEM測長値(縦軸)の関係を図示したものである。3つの測長値がほぼ重なり、Siパターンのみならず、B−PSG膜や実デバイスAのパターンのピッチ測長値も設計値とよく一致している。これは、B−PSG絶縁膜や実デバイス上のパターン測長の際に、電子ビーム照射による試料表面のチャージアップの影響を考慮したためである。   FIG. 17 shows the pitch design value (horizontal axis) and SEM length measurement value (vertical) obtained from the data of the Si pattern, the B-PSG film pattern and the actual device A pattern among the length measurement data shown in Table 1. (Axis) is illustrated. The three measured values almost overlap, and not only the Si pattern, but also the pitch measured values of the pattern of the B-PSG film and the actual device A are in good agreement with the design values. This is because the influence of the charge-up of the sample surface due to the electron beam irradiation is taken into account in the pattern length measurement on the B-PSG insulating film or the actual device.

従来技術では、ピッチ校正用パターンと測定を行う試料において、試料の材質、材料、膜厚、膜種、膜組合せ等の条件が異なってしまうと、入射電子のチャージアップや、試料自体の絶縁抵抗が変化するため、表1や図18に示すように、測長値が常に真値(絶対値)となることが少なかった。しかし、本発明によると、ピッチ校正用パターンと測定を行う試料の条件が異なっても、表2や図17に示すように、常に真値を得ることが可能となる。   In the conventional technology, if the conditions such as the material, material, film thickness, film type, film combination, etc. of the sample are different between the pitch calibration pattern and the sample to be measured, charge up of incident electrons and insulation resistance of the sample itself Therefore, as shown in Table 1 and FIG. 18, the length measurement value was rarely always a true value (absolute value). However, according to the present invention, a true value can always be obtained as shown in Table 2 and FIG. 17 even if the pitch calibration pattern and the conditions of the sample to be measured are different.

次に、図9及び図12を参照して、ウェーハステージのZ軸駆動系が有る場合について説明する。図12のフローチャートに示すように、先ずウェーハ10をウェーハステージ21にロードし(S501)、グローバルアライメントを行う(S502)。その後、第1の測長ポイントへステージ移動し(S503)、Zセンサ28a,28bによりフォーカスずれ量ΔZを検出する(S504)。次に、検出されたΔZに対応してウェーハステージ21のZ軸を駆動し(S505)、Zセンサ28a,28bにより与えられたフォーカスFzに設定する(S506)。   Next, with reference to FIGS. 9 and 12, a case where there is a Z-axis drive system of the wafer stage will be described. As shown in the flowchart of FIG. 12, the wafer 10 is first loaded on the wafer stage 21 (S501), and global alignment is performed (S502). Thereafter, the stage is moved to the first length measurement point (S503), and the defocus amount ΔZ is detected by the Z sensors 28a and 28b (S504). Next, the Z axis of the wafer stage 21 is driven corresponding to the detected ΔZ (S505), and the focus Fz given by the Z sensors 28a and 28b is set (S506).

この場合も、Zセンサにより与えられたフォーカス位置にウェーハ10を位置付けても、入射ビーム24のフォーカスがウェーハ表面に合うのは理想的な場合であり、実際にはウェーハ10表面の帯電、あるいはウェーハ10に印加するリターディング電圧の設定誤差のためにフォーカスずれΔZ'が生じる。そこで、測長SEMの二次電子検出信号を観察しながら、Zセンサで追込めなかったΔZ'分を励磁コイル26の電流値ΔIobj'を変化させ、ベストフォーカスポイントFbを求める。こうして、フォーカスずれ量ΔZ'に相当する励磁コイル26の電流値ΔIobj'が求められる(S507)。次に、ΔZ'分を追込んだ電流値ΔIobj'を加速電圧ΔV'に換算し(S508)、電子ビームの試料への入射電圧を制御する(S509)。入射電圧を制御する際、Landing Voltageが一定となれば良いため、ΔV'を入射電圧(電子銃)側で制御しても、バイアス電圧(リターディング電圧)22側で制御しても、あるいはその両手段を併用して制御しても良い。   In this case as well, even if the wafer 10 is positioned at the focus position given by the Z sensor, it is ideal that the incident beam 24 is focused on the wafer surface. Due to the setting error of the retarding voltage to be applied to 10, a focus shift ΔZ ′ occurs. Therefore, while observing the secondary electron detection signal of the length measurement SEM, the current value ΔIobj ′ of the exciting coil 26 is changed by ΔZ ′ that cannot be moved by the Z sensor, and the best focus point Fb is obtained. In this way, the current value ΔIobj ′ of the exciting coil 26 corresponding to the focus shift amount ΔZ ′ is obtained (S507). Next, the current value ΔIobj ′ into which ΔZ ′ is added is converted into an acceleration voltage ΔV ′ (S508), and the incident voltage of the electron beam to the sample is controlled (S509). When the incident voltage is controlled, it is sufficient that the landing voltage is constant. Therefore, ΔV ′ can be controlled on the incident voltage (electron gun) side, on the bias voltage (retarding voltage) 22 side, or You may control using both means together.

こうしてLanding Voltageを設定値として測長を行う(S510)。このときの対物レンズ25の励磁電流は、Zセンサにより与えられた距離にフォーカスできる励磁電流であるが、像信号を用いてフォーカスを合わせ直してもよい。測長の後、その測長ポイントの測長で測定が終了かどうかを判定し(S511)、終了であればウェーハをアンロードして(S512)、処理を終了する。まだ測長ポイントが残っていれば、次の測長ポイントへステージ移動し(S503)、全ての測長ポイントについての測長が終了するまで同様の処理を繰り返す。   Thus, length measurement is performed with the Landing Voltage as a set value (S510). The excitation current of the objective lens 25 at this time is an excitation current that can be focused at a distance given by the Z sensor, but the focus may be adjusted again using an image signal. After the length measurement, it is determined whether the measurement is completed by measuring the length measurement point (S511). If the measurement is completed, the wafer is unloaded (S512), and the process is terminated. If length measurement points still remain, the stage is moved to the next length measurement point (S503), and the same processing is repeated until the length measurement for all length measurement points is completed.

図9と図13を用いて、本発明の他の実施の形態を説明する。ここで説明するのは、ウェーハステージのZ軸駆動系が無いリターディング方式を採用した測長SEM装置の場合である。図13のフローチャートに示したように、先ず、ウェーハ10をウェーハステージ21にロードし(S601)、グローバルアライメントを行い(S602)、その後第1の測長ポイントへステージ移動する(S603)。Zセンサ28a,28bによりフォーカスずれ量ΔZを検出し(S604)、ΔZに対応した電流ΔIobjを対物レンズ25の励磁コイル26に与えて(S605)、Zセンサにより与えられたフォーカスFzに設定する(S606)。次に、Zセンサで追込めなかったフォーカスずれΔZ'分をウェーハバイアス電圧(リターディング電圧)ΔVbを変化させ、ベストフォーカスポイントFbを求める(S607)。こうして、ベストフォーカスを与えるウェーハバイアス電圧ΔVbが求められる(S608)。フォーカスずれΔZ'分のウェーハバイアス電圧ΔVbが入射電圧誤差となるため、このΔVbを入射電圧側(電子銃側)あるいはウェーハバアイアス側にかけて、あるいはその両方を併用してLanding Voltageを一定とする(S609)。   Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 13. Here, a case of a length measuring SEM apparatus adopting a retarding method without a Z-axis drive system of a wafer stage will be described. As shown in the flowchart of FIG. 13, first, the wafer 10 is loaded onto the wafer stage 21 (S601), global alignment is performed (S602), and then the stage is moved to the first length measurement point (S603). Defocus amount ΔZ is detected by Z sensors 28a and 28b (S604), and current ΔIobj corresponding to ΔZ is applied to exciting coil 26 of objective lens 25 (S605), and set to focus Fz provided by Z sensor (S605). S606). Next, the best focus point Fb is obtained by changing the wafer bias voltage (retarding voltage) ΔVb for the focus shift ΔZ ′ that could not be detected by the Z sensor (S607). Thus, the wafer bias voltage ΔVb giving the best focus is obtained (S608). Since the wafer bias voltage ΔVb corresponding to the focus deviation ΔZ ′ becomes an incident voltage error, the landing voltage is made constant by applying this ΔVb to the incident voltage side (electron gun side) or the wafer bias side, or both of them. S609).

こうしてLanding Voltageを設定値として測長を行う(S610)。このときの対物レンズ25の励磁電流は、ステップ605においてZセンサにより与えられた距離にフォーカスできる励磁電流であるが、像信号を用いてフォーカスを合わせ直してもよい。測長の後、その測長ポイントの測長で測定が終了かどうかを判定し(S611)、終了であればウェーハをアンロードして(S612)、処理を終了する。まだ測長ポイントが残っていれば、次の測長ポイントへステージ移動し(S603)、全ての測長ポイントについての測長が終了するまで同様の処理を繰り返す。   In this way, length measurement is performed using the Landing Voltage as a set value (S610). The excitation current of the objective lens 25 at this time is an excitation current that can focus on the distance given by the Z sensor in step 605, but the focus may be adjusted again using an image signal. After the length measurement, it is determined whether the measurement is completed by measuring the length measurement point (S611). If the measurement is completed, the wafer is unloaded (S612), and the process is terminated. If length measurement points still remain, the stage is moved to the next length measurement point (S603), and the same processing is repeated until the length measurement for all length measurement points is completed.

次に、図14に示したフローチャートを用いて、ウェーハステージのZ軸駆動系が有る場合について説明する。先ず、ウェーハ10を測長SEMのウェーハステージ21にロードし(S701)、グローバルアライメントを行い(S702)、そののち第1の測長ポイントへ移動する(S703)。次に、Zセンサによりフォーカスずれ量ΔZを検出し(S704)、ΔZに対応してウェーハステージ21のZ軸を稼動させて(S705)、Zセンサにより決定されるフォーカスFzに設定される(S706)。次に、Zセンサで追込めなかったΔZ'分をウェーハバイアス電圧(リターディング電圧)ΔVbを変化させベストフォーカスポイントFbを求める(S707)。こうして、ベストフォーカスを与えるウェーハバイアス電圧ΔVbが求められる(S708)。フォーカスずれΔZ'分のウェーハバイアス電圧ΔVbが入射電圧誤差となるため、このΔVbを入射電圧側(電子銃側)あるいはウェーハバアイアス側にかけて、あるいはその両方を併用してLanding Voltageを一定とする(S709)。   Next, a case where there is a wafer stage Z-axis drive system will be described using the flowchart shown in FIG. First, the wafer 10 is loaded onto the wafer stage 21 of the length measurement SEM (S701), global alignment is performed (S702), and then the first length measurement point is moved (S703). Next, the amount of focus deviation ΔZ is detected by the Z sensor (S704), the Z axis of the wafer stage 21 is operated corresponding to ΔZ (S705), and the focus Fz determined by the Z sensor is set (S706). ). Next, the best focus point Fb is obtained by changing the wafer bias voltage (retarding voltage) ΔVb for ΔZ ′ that could not be detected by the Z sensor (S707). Thus, the wafer bias voltage ΔVb giving the best focus is obtained (S708). Since the wafer bias voltage ΔVb corresponding to the focus deviation ΔZ ′ becomes an incident voltage error, the landing voltage is made constant by applying this ΔVb to the incident voltage side (electron gun side) or the wafer bias side, or both of them. S709).

こうしてLanding Voltageを設定値として測長を行う(S710)。測長の後、その測長ポイントの測長で測定が終了かどうかを判定し(S711)、終了であればウェーハをアンロードして(S712)、処理を終了する。まだ測長ポイントが残っていれば、次の測長ポイントへステージ移動し(S703)、全ての測長ポイントについての測長が終了するまで同様の処理を繰り返す。   Thus, length measurement is performed with the Landing Voltage as a set value (S710). After the length measurement, it is determined whether or not the measurement is completed by measuring the length measurement point (S711). If the measurement is completed, the wafer is unloaded (S712), and the process is terminated. If length measurement points still remain, the stage moves to the next length measurement point (S703), and the same processing is repeated until the length measurement for all the length measurement points is completed.

次に、本発明の他の実施の形態について説明する。この実施の形態では、試料表面のチャージアップ(入射電子が照射した場所の表面電位変化)によってΔVだけ影響を受けた試料入射電子ビームの実際のLanding Voltageを求め、その実際のLanding Voltageに対応する倍率補正係数を使用してSEMの測長値を補正する。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the actual landing voltage of the sample incident electron beam affected by ΔV due to the charge-up of the sample surface (the surface potential change at the place irradiated with the incident electrons) is obtained, and the actual landing voltage is obtained. The length measurement value of the SEM is corrected using the magnification correction coefficient.

図15のフローチャートに示したように、先ず、各プロセスのスタンダードウェーハ、例えばポリシリコン工程を経た半導体ウェーハ、SiO2工程を経た半導体ウェーハ、SiON工程を経た半導体ウェーハ、SiN工程を経た半導体ウェーハ、B−PSG工程を経た半導体ウェーハ、Al工程を経た半導体ウェーハ、W工程を経た半導体ウェーハ、Cu工程を経た半導体ウェーハ等あるいはそれらの工程を複数経た半導体ウェーハ、又は実デバイスの標準的なウェーハで、Vacc(Landing Voltage)毎にピッチを測定する(S801)。測長値の一例を、表3に示す。表3は、スタンダードウェーハとして採用したSiウェーハ、実デバイスC、実デバイスDについて、Vacc(Landing Voltage)を500Vから800Vまで50V毎に変化させて、設計値が600nmのピッチを測長した結果を表にしたものである。 As shown in the flowchart of FIG. 15, first, a standard wafer of each process, for example, a semiconductor wafer that has undergone a polysilicon process, a semiconductor wafer that has undergone a SiO 2 process, a semiconductor wafer that has undergone a SiON process, a semiconductor wafer that has undergone a SiN process, B -A semiconductor wafer that has undergone a PSG process, a semiconductor wafer that has undergone an Al process, a semiconductor wafer that has undergone a W process, a semiconductor wafer that has undergone a Cu process, or a semiconductor wafer that has undergone multiple processes, or a standard wafer of an actual device. The pitch is measured for each (Landing Voltage) (S801). An example of the measured value is shown in Table 3. Table 3 shows the results of measuring the pitch of 600nm design value by changing Vacc (Landing Voltage) from 500V to 800V every 50V for Si wafer, actual device C and actual device D adopted as standard wafers. It is a table.

Figure 2008151797
Figure 2008151797

このデータテーブルから、各プロセスのスタンダードウェーハに対して、設計値を測長値で割って、Vacc毎の倍率補正係数を求め、Vaccデータテーブルを作成する(S802)。Vaccデータテーブルの一例を、表4に示す。   From this data table, the design value is divided by the measurement value for the standard wafer of each process to obtain a magnification correction coefficient for each Vacc, and a Vacc data table is created (S802). An example of the Vacc data table is shown in Table 4.

Figure 2008151797
Figure 2008151797

続いて、各スタンダードウェーハのVaccテーブルより、スタンダードウェーハ毎にVacc(Landing Voltage)と倍率補正係数の関係を表す近似曲線式を算出する(S803)。表4から求められた近似曲線式の一例を図16に示す。ここまでが準備段階であり、実際のデバイスの測長にかかる前に行ってデータを求めておく。   Subsequently, an approximate curve expression representing the relationship between Vacc (Landing Voltage) and a magnification correction coefficient is calculated for each standard wafer from the Vacc table of each standard wafer (S803). An example of the approximate curve equation obtained from Table 4 is shown in FIG. This is the preparation stage, and data is obtained before the actual device length measurement.

次に、実デバイスについての測長を行う。例えばSiON膜プロセスを経過したウェーハによって説明すると、先ず、SiONウェーハをチャンバーへロードし、グローバルアライメントを行う。SiONウェーハは絶縁膜がついているために、ΔV分だけLanding Voltageが違ってくる。このΔV分を、例えば図10、図12〜図14のフローチャートで説明した方法によって算出する(S804)。Landing VoltageがΔVだけずれていることが確認されたら、実際にウェーハ上にかかっているLanding Voltageが分かるので、先にSiONスタンダードウェーハについて求めたVacc(Landing Voltage)と倍率補正係数の関係を表す近似曲線式から、測長ポイントにおける倍率補正係数を求める(S805)。   Next, the actual device is measured. For example, a wafer that has undergone the SiON film process will be described. First, the SiON wafer is loaded into a chamber and global alignment is performed. Since the SiON wafer has an insulating film, the landing voltage differs by ΔV. This ΔV is calculated by, for example, the method described with reference to the flowcharts of FIGS. 10 and 12 to 14 (S804). If it is confirmed that the Landing Voltage is shifted by ΔV, the Landing Voltage actually applied to the wafer can be found. A magnification correction coefficient at the length measurement point is obtained from the curve equation (S805).

最後に、こうして求めた倍率補正係数を使用して測長値から真値を算出する(S806)。例えば、SiON膜が付いたウェーハにLanding Voltageが600VになるようにSEMを設定したとする。仮に、この時の倍率補正係数がスタンダードウェーハでは0.954であったとする。次に、ΔVを測定したところ、実際のLanding Voltageが550Vだった場合、倍率補正係数を0.954からLanding Voltageが550Vの時の倍率補正係数(仮に、0.956)を用いて測長値に0.956を掛けることで真値を求める。   Finally, the true value is calculated from the measured value using the magnification correction coefficient thus obtained (S806). For example, assume that the SEM is set so that the landing voltage is 600 V on the wafer with the SiON film. Suppose that the magnification correction coefficient at this time is 0.954 for the standard wafer. Next, when ΔV was measured, when the actual Landing Voltage was 550V, the length correction value was multiplied by 0.956 using the magnification correction coefficient (assuming 0.956) when the Landing Voltage was 550V from 0.954. Find the true value.

本発明によれば、走査形電子顕微鏡を用いた測長において、試料表面の電位変化に起因する測長誤差を補償して真の寸法値を得ることが可能となる。例えば、リターディング方式を使用しない一般的な測長SEMにおいては、入射電子照射による試料表面のチャージアップに起因する測長寸法誤差を充分に補正して、試料の構成・種類を問わず、真値を得ることが可能となる。また、リターディング方式を採用した測長SEMにおいては、試料に印加すべく電子顕微鏡に設定された電圧と実際に試料に印加された電圧との差を正確に補正できるために、試料上に照射される加速電圧は試料の構成・種類を問わず常に一定となる。   According to the present invention, in a length measurement using a scanning electron microscope, it is possible to obtain a true dimension value by compensating for a length measurement error caused by a potential change of the sample surface. For example, in a general length measurement SEM that does not use a retarding method, the length measurement dimension error caused by charge-up of the sample surface due to incident electron irradiation is sufficiently corrected, regardless of the sample configuration and type. A value can be obtained. In a length measuring SEM employing the retarding method, the difference between the voltage set in the electron microscope to be applied to the sample and the voltage actually applied to the sample can be accurately corrected. The acceleration voltage applied is always constant regardless of the sample configuration and type.

本発明による測長SEMの測長方法の一例を説明するフローチャート。The flowchart explaining an example of the length measuring method of length measuring SEM by this invention. 補正データ取得用パターンの一例を示す図。The figure which shows an example of the pattern for correction data acquisition. 本発明による測長SEMの測長方法の他の例を説明するフローチャート。The flowchart explaining the other example of the length measuring method of length measuring SEM by this invention. 実デバイス内に形成されていて測長SEMの測長値校正のために利用できるパターンの一例を示す図。The figure which shows an example of the pattern which is formed in the real device and can be utilized for length measurement value calibration of length measurement SEM. 本発明による測長SEMの測長方法の他の例を説明するフローチャート。The flowchart explaining the other example of the length measuring method of length measuring SEM by this invention. ロット内の各ウェーハ毎に倍率補正係数を算出する方法を説明する模式図。The schematic diagram explaining the method of calculating a magnification correction coefficient for every wafer in a lot. ウェーハ内の各チップ毎に倍率補正係数を算出する方法を説明する模式図。The schematic diagram explaining the method to calculate a magnification correction coefficient for every chip | tip in a wafer. 測長ポイント毎に倍率補正係数を算出する方法を説明する模式図。The schematic diagram explaining the method of calculating a magnification correction coefficient for every length measurement point. リターディング方式を採用した測長SEM装置の対物レンズ付近の模式図。The schematic diagram of the objective lens vicinity of the length measurement SEM apparatus which employ | adopted the retarding system. Landing Voltageが設計値となるように電子ビームの試料への入射電圧を制御する方法の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the method of controlling the incident voltage to the sample of an electron beam so that Landing Voltage may become a design value. 測長SEMの高さ合わせの方法を説明する模式図。The schematic diagram explaining the method of height adjustment of length measurement SEM. Landing Voltageが設計値となるように電子ビームの試料への入射電圧を制御する方法の他の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the other example of the method of controlling the incident voltage to the sample of an electron beam so that Landing Voltage may become a design value. Landing Voltageが設計値となるように電子ビームの試料への入射電圧を制御する方法の他の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the other example of the method of controlling the incident voltage to the sample of an electron beam so that Landing Voltage may become a design value. Landing Voltageが設計値となるように電子ビームの試料への入射電圧を制御する方法の他の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the other example of the method of controlling the incident voltage to the sample of an electron beam so that Landing Voltage may become a design value. 本発明による測長方法の他の例を説明するフローチャート。The flowchart explaining the other example of the length measuring method by this invention. Vacc(Landing Voltage)と倍率補正係数の関係を表す近似曲線式の一例を示す図。The figure which shows an example of the approximate curve type | formula showing the relationship between Vacc (Landing Voltage) and a magnification correction coefficient. 本発明の方法によるSEM測長値(縦軸)とピッチ設計値(横軸)の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the SEM length measurement value (vertical axis) by the method of this invention, and a pitch design value (horizontal axis). 従来の方法によるSEM測長値(縦軸)とピッチ設計値(横軸)の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the SEM measured value (vertical axis) and the pitch design value (horizontal axis) by the conventional method.

符号の説明Explanation of symbols

10…ウェーハ、21…ウェーハステージ、22…電源、23…電子銃、24…入射電子ビーム、25…対物レンズ、26…励磁コイル、27…偏向コイル、28a…光源、28b…光検出器、29…光ビーム、30…引き出し電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wafer, 21 ... Wafer stage, 22 ... Power supply, 23 ... Electron gun, 24 ... Incident electron beam, 25 ... Objective lens, 26 ... Excitation coil, 27 ... Deflection coil, 28a ... Light source, 28b ... Photo detector, 29 ... light beam, 30 ... extraction electrode

Claims (5)

対物レンズから試料までの距離を検出するセンサの出力を用いて走査形電子顕微鏡を測定ポイントにオートフォーカスさせるステップと、
対物レンズの励磁電流を変化させながら試料から放出された試料信号の変化をモニターしてフォーカスずれに相当する対物レンズの励磁電流ΔIobjを検出するステップと、
前記対物レンズの励磁電流ΔIobjを試料に入射する電子ビームの加速電圧ΔVに換算するステップと、
試料に入射する電子ビームの加速電圧をΔVだけ変更するステップと、
測定ポイントの測長を行うステップと、
を含むことを特徴とする走査形電子顕微鏡による測長方法。
Auto-focusing the scanning electron microscope to the measurement point using the output of the sensor that detects the distance from the objective lens to the sample;
Monitoring the change of the sample signal emitted from the sample while changing the excitation current of the objective lens to detect the excitation current ΔIobj of the objective lens corresponding to the focus shift;
Converting the excitation current ΔIobj of the objective lens into an acceleration voltage ΔV of an electron beam incident on the sample;
Changing the acceleration voltage of the electron beam incident on the sample by ΔV;
A step of measuring the measurement point;
A length measuring method using a scanning electron microscope.
対物レンズから試料までの距離を検出するセンサの出力を用いて走査形電子顕微鏡を測定ポイントにオートフォーカスさせるステップと、
試料に印加する電圧を変化させながら試料から放出された試料信号の変化をモニターしてフォーカスずれに相当する試料印加電圧ΔVbを検出するステップと、
試料に入射する電子ビーム加速電圧をΔVbだけ変更するステップと、
測定ポイントの測長を行うステップと、
を含むことを特徴とする走査形電子顕微鏡による測長方法。
Auto-focusing the scanning electron microscope to the measurement point using the output of the sensor that detects the distance from the objective lens to the sample;
Monitoring the change in the sample signal emitted from the sample while changing the voltage applied to the sample to detect the sample application voltage ΔVb corresponding to the focus shift; and
Changing the electron beam acceleration voltage incident on the sample by ΔVb;
A step of measuring the measurement point;
A length measuring method using a scanning electron microscope.
予め試料に入射する電子ビームの加速電圧と倍率補正係数との対応関係を求めておくステップと、
試料上の測長ポイントに入射する電子ビームの実際の加速電圧を求めるステップと、
前記予め求めておいた対応関係を参照して前記測長ポイントに入射する電子ビームの実際の加速電圧に対応する倍率補正係数を求めるステップと、
測定ポイントの測長を行うステップと、
測長値に前記倍率補正係数を掛けることによって真の寸法を求めるステップと、
を含むことを特徴とする走査形電子顕微鏡による測長方法。
Obtaining a correspondence relationship between the acceleration voltage of the electron beam incident on the sample and the magnification correction coefficient in advance;
Determining the actual acceleration voltage of the electron beam incident on the measurement point on the sample;
Obtaining a magnification correction coefficient corresponding to an actual acceleration voltage of an electron beam incident on the length measurement point with reference to the correspondence relationship obtained in advance;
A step of measuring the measurement point;
Obtaining a true dimension by multiplying the length measurement value by the magnification correction coefficient;
A length measuring method using a scanning electron microscope.
請求項3記載の走査形電子顕微鏡による測長方法において、
前記試料上の測長ポイントに入射する電子ビームの実際の加速電圧を求めるステップは、走査形電子顕微鏡に設定された電子ビームの加速電圧に対応した対物レンズ励磁条件でのフォーカスずれを解消する対物レンズ補正電流ΔIobjを求めるステップと、前記対物レンズ補正電流ΔIobjを試料に入射する電子ビームの加速電圧ΔVに換算するステップと、を含むことを特徴とする走査形電子顕微鏡による測長方法。
In the length measuring method by a scanning electron microscope according to claim 3,
The step of obtaining the actual acceleration voltage of the electron beam incident on the length measurement point on the sample includes an objective for eliminating the focus shift under the objective lens excitation condition corresponding to the acceleration voltage of the electron beam set in the scanning electron microscope. A length measuring method using a scanning electron microscope, comprising: obtaining a lens correction current ΔIobj; and converting the objective lens correction current ΔIobj into an acceleration voltage ΔV of an electron beam incident on a sample.
請求項3記載の走査形電子顕微鏡による測長方法において、
前記試料上の測長ポイントに入射する電子ビームの実際の加速電圧を求めるステップは、走査形電子顕微鏡に設定された電子ビームの加速電圧に対応した対物レンズ励磁条件でのフォーカスずれを解消する試料印加電圧ΔVbを求めるステップと、を含むことを特徴とする走査形電子顕微鏡による測長方法。
In the length measuring method by a scanning electron microscope according to claim 3,
The step of obtaining the actual acceleration voltage of the electron beam incident on the measurement point on the sample is a sample that eliminates the focus shift under the objective lens excitation condition corresponding to the acceleration voltage of the electron beam set in the scanning electron microscope. A step of obtaining an applied voltage ΔVb, and a length measuring method using a scanning electron microscope.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013088944A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ Scanning electron beam device and dimension measurement method using same
US11670479B2 (en) 2020-06-05 2023-06-06 Hitachi High-Tech Corporation Electron microscope and method of adjusting focus of electron microscope

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013088944A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-20 株式会社日立ハイテクノロジーズ Scanning electron beam device and dimension measurement method using same
JP2013125583A (en) * 2011-12-13 2013-06-24 Hitachi High-Technologies Corp Scanning electron beam device and dimension measuring method using the same
US9644955B2 (en) 2011-12-13 2017-05-09 Hitachi High-Technologies Corporation Scanning electron beam device with focus adjustment based on acceleration voltage and dimension measurement method using same
US11670479B2 (en) 2020-06-05 2023-06-06 Hitachi High-Tech Corporation Electron microscope and method of adjusting focus of electron microscope

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