JP3876668B2 - Visual inspection equipment using electron beam - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細なパターンを有する半導体装置,基板,ホトマスク(露光マスク),液晶等を検査する電子線を用いた外観検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータ等に使用されるメモリやマイクロコンピュータなどの半導体装置は、ホトマスクに形成された回路等のパターンを、露光処理,リソグラフィー処理,エッチング処理等により転写する工程を繰り返すことによって製造される。半導体装置の製造過程において、リソグラフィー処理,エッチング処理,その他の処理の結果の良否,異物発生等の欠陥の存在は、半導体装置の製造歩留まりに大きく影響を及ぼす。したがって、異常発生や不良発生を、早期に、あるいは、事前に検知するために、各製造工程の終了時に半導体ウエハ上のパターンの検査が実施されている。
【0003】
この半導体ウエハ上のパターンに存在する欠陥を検査する方法の一例として、半導体ウエハに光を照射して得られる光学画像を用いてパターンを比較する光学式外観検査装置が実用化されている。光学画像を用いた検査方法の例として、特開平3−167456号公報に記載されているように、基板上の光学照明された領域を時間遅延積分センサで結像し、その画像と予め入力されている設計特性とを比較することにより欠陥を検出する方法や、特公平6−58220号公報に記載されているように、画像取得時の画像劣化をモニタし、それを画像検出時に補正することにより安定した光学画像で比較検査を行う方法がある。
【0004】
このように、光学画像を用いた欠陥検査方法または装置は既に実用化されているが、以下のような問題点があった。すなわち、製造過程における半導体ウエハの検査の場合、光が透過してしまうシリコン酸化膜や感光性フォトレジスト材料を表面に有するパターンの検査の場合の異物や欠陥は検出することができない。また、光学系の分解能により検出限界以下となるエッチング残りや微小導通穴の非開口不良等は検出することができない。また、配線パターンの段差の底部に発生した欠陥も検出できない。
【0005】
上述のように、回路パターンの微細化や回路パターン形状の複雑化,材料の多様化に伴い、光学画像ではこのような欠陥の検出が困難であるため、光学画像よりも分解能の高い電子線画像を用いて、パターンを検査する方法および装置が実用化されてきている。
【0006】
例えば、日本特許公開昭59−192943号公報、日本特許公開平5−258703号公報、文献Sandland, et al., “An electron-beam inspection system for x-ray mask production”, J. Vac. Sci. Tech. B, Vol.9, No.6, pp.3005-3009 (1991)、文献Meisburger, et al.,“Requirements and performance of an electron-beam column designed for x-ray mask inspection”, J. Vac. Sci. Tech. B, Vol.9, No.6, pp.3010-3014 (1991)、文献Meisburger, et al.,“Low-voltage electron-optical system for the high-speed inspection of integrated circuits”, J. Vac. Sci. Tech. B, Vol.10,No.6, pp.2804-2808 (1992)、文献Hendricks, et al.,“Characterization of aNew Automated Electron-Beam Wafer Inspection System”, SPIE Vol. 2439, pp.174-183 (20-22 February, 1995)等に記載された技術が知られている。
【0007】
ウエハの口径増大と回路パターンの微細化に追随して高スループット且つ高精度な検査を行うためには、非常に高速に、高SNな画像を取得する必要が有る。そのため、通常の走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscopy、以下、
SEMという)の100倍以上(具体的には10nA以上)の大電流ビームを用いて照射される電子数を確保し、高SN比を保持している。さらに、基板から発生する二次電子,反射電子の高速、且つ高効率な検出が必須である。
【0008】
また、レジスト等の絶縁膜を伴った半導体基板が帯電の影響を受けないように2keV以下の低加速電子線を照射している。この技術については、日本学術振興会第132委員会編「電子・イオンビームハンドブック(第2版)」(日刊工業新聞社、1986年)622頁から623頁に記載がある。しかし、大電流で、かつ低加速の電子線では空間電荷効果による収差が生じ、高分解能な観察が困難であった。
【0009】
この問題を解決する方法として、試料直前で高加速電子線を減速し、試料上で実質的に低加速電子線として照射する手法が知られている。例えば、日本特許公開平2−142045号公報,日本特許公開平6−139985号公報に記載された技術がある。
【0010】
以上のようなSEMを利用した検査装置においては、光学式にはない次のような問題がある。
【0011】
一つはSEM式の場合、電子ビームを長時間ウエハに照射することになり、ウエハ表面に汚れ(コンタミネーション)が蓄積することが挙げられる。これにより、次工程の膜形成やエッチングなどの表面処理が妨げられるおそれがある。さらに同一個所に対して、複数の工程にまたがって荷電粒子ビームを照射すると、照射量の総和としてその部分に過大な量の荷電粒子ビームを照射することとなり、素子機能の破壊につながることが次第に明らかになってきた。
【0012】
この問題を解決する方法として、例えば、日本特許公開平10−144743号公報に開示されているように、ウエハ上の各チップ内を任意の大きさにブロック分けし、そのブロック単位で積分照射量(ドーズ量)を管理する方法がある。
【0013】
しかしながら、以下の理由でSEM式検査装置ではさらに綿密な制御・管理が必要となる。
(1)前述した大電流ビームを用いたSEM式の検査装置では、検査装置単体でその限度量を超えるポテンシャルを有している。
(2)検査したい欠陥の種類によっても電子銃のビーム電流量を調整する要求がある。
(3)ウエハパターンの微細化に伴う欠陥サイズの微小化により、今後は微小な画素サイズでより低速に検査する場合も多々あり、ドーズ量は増加し易い。
(4)(3)とは反対に高スループット化の要求もあり、検査条件が多岐にわたり操作が複雑化しており、単純な操作ミスによっても大電流を同一個所に印加してしまう可能性がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、光学画像では検出困難な欠陥を電子線画像を用いて高精度に検出すると同時に、その際問題となる検査装置単体としてのドーズ量や検査速度管理を簡易的な操作で高精度に実現することができる電子線を用いた外観検査装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の実施態様は、一次電子線を試料へ照射して発生する二次荷電粒子を検出し、検出された信号に基づいて生成された画像を用いて試料上の欠陥を抽出し試料を検査する電子線を用いた外観検査装置において、検査速度を決定する手段と前記試料上に照射する一次電子線量を決定する手段とを備え、前記検査速度と前記一次電子線量のいずれか一方を決定すると、他方がその結果に応じて自動調整されるものである。
【0016】
また、前記試料上に照射する面積当りの一次電子線量すなわちドーズ量を決定する手段を有し、前記一次電子線量がドーズ量決定手段により決定されたドーズ量になるように調整されるものである。
【0017】
また、ドーズ量を入力する手段,検査する欠陥の種類を入力する手段,検査する試料の工程名を入力する手段の少なくとも一つを有し、前記ドーズ量が、ドーズ量入力手段,検査欠陥種類入力手段または工程名入力手段の内、少なくとも一つの入力内容に基づいて決定されるものである。
【0018】
さらに、検査画像を構成する画素の電子線スキャン方向のピッチである画素ピッチを決定する手段、または前記画素の電子線送り方向のピッチであるラインピッチを決定する手段を有し、前記検査速度が、画素ピッチ決定手段またはラインピッチ決定手段により決定された画素ピッチまたはラインピッチに基づいて決定されるものである。
【0019】
また、検査画像を構成する画素の電子線スキャン方向の周期である画素周期を決定する手段、または画素の電子線送り方向の周期であるライン周期を決定する手段を有し、前記検査速度が、画素周期決定手段またはライン周期決定手段により決定された画素周期またはライン周期に基づいて決定されるものである。
【0020】
また、一次電子線を走査する手段により走査し検査するラインを含む領域に対して、走査前に電荷を付加しチャージアップさせるプリチャージ手段を有し、前記ライン周期が、プリチャージ手段により付加される電荷量に基づいて決定されるものである。なお、プリチャージが一次電子線を走査することによりなされてもよい。
【0021】
また、二次荷電粒子を検出する検出器の検出周期を変化させる手段を有し、検査速度決定手段により決定された検査速度に応じて検出周期を変化させるものである。なお、検出周期が前記画素周期を整数で除した周期に変化させてもよい。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
【0023】
(実施例1)
図1から図2に本発明の第一の実施例を示す。図1は本発明が適用される走査電子顕微鏡を用いた外観検査装置の一例であるSEM式外観検査装置1の構成を示す縦断面図である。SEM式外観検査装置1は、室内が真空排気される検査室2と、検査室2内に被検査基板9を搬送するための予備室(本実施例では図示せず)とを備えており、この予備室は検査室2とは独立して真空排気できるように構成されている。また、SEM式外観検査装置1は上記検査室2と予備室の他に画像処理部5,制御部6,二次電子検出部7から構成されている。
【0024】
検査室2内は大別して、電子光学系3,試料室8,光学顕微鏡部4から構成されている。電子光学系3は、電子銃10,電子線19の引き出し電極11,コンデンサレンズ12,ブランキング偏向器13,走査偏向器15,絞り14,対物レンズ16,反射板17,ExB偏向器18から構成されている。二次電子検出部7のうち、二次電子検出器20が検査室2内の対物レンズ16の上方に配置されている。二次電子検出器20の出力信号は、検査室2の外に設置されたプリアンプ21で増幅され、AD変換機22によりデジタルデータとなる。
【0025】
試料室8は、試料台30,Xステージ31,Yステージ32,位置モニタ用測長器34,被検査基板高さ測定器35から構成されている。光学顕微鏡部4は、検査室2の室内における電子光学系3の近傍であって、互いに影響を及ぼさない程度離れた位置に設備されており、電子光学系3と光学顕微鏡部4の間の距離は既知である。そして、Xステージ31またはYステージ32が電子光学系3と光学顕微鏡部4の間の既知の距離を往復移動するようになっている。光学顕微鏡部4は光源40,光学レンズ41,CCDカメラ42により構成されている。
【0026】
画像処理部5は、第一画像記憶部46,第二画像記憶部47,演算部48,欠陥判定部49より構成されている。取り込まれた電子線画像あるいは光学画像はモニタ50に表示される。
【0027】
装置各部の動作命令および動作条件は、制御部6から入出力される。制御部6には、あらかじめ電子線発生時の加速電圧,電子線偏向幅,偏向速度,二次電子検出装置の信号取り込みタイミング,試料台移動速度等々の条件が、目的に応じて任意にあるいは選択して設定できるよう入力されている。制御部6は、補正制御回路43を用いて、位置モニタ用測長器34、被検査基板高さ測定器35の信号から位置や高さのずれをモニタし、その結果により補正信号を生成し、電子線が常に正しい位置に照射されるよう対物レンズ電源45や走査信号発生器44に補正信号を送る。
【0028】
被検査基板9の画像を取得するためには、細く絞った電子線19を該被検査基板9に照射し、二次電子51を発生させ、これらを電子線19の走査およびXステージ31,Yステージ32の移動と同期して検出することで該被検査基板9の画像を得る。
【0029】
上記SEM式外観検査装置では検査速度が速いことが必須となる。従って、通常の従来方式のSEMのようにpAオーダーの電子線電流の電子線を低速で走査したり、多数回の走査および各々の画像の重ね合せは行わない。また、絶縁材料への帯電を抑制するためにも、電子線走査は高速で一回あるいは数回程度にして多数回の走査は行わないようにする必要がある。そこで本実施例では、従来方式のSEMに比べて約1000倍以上の、例えば100nAの大電流の電子線を一回のみ走査することにより、画像を形成する構成とした。
【0030】
電子銃10には拡散補給型の熱電界放出電子源が使用されている。この電子銃10を用いることにより、従来の、例えばタングステン・フィラメント電子源や、冷電界放出型電子源に比べて安定した電子線電流を確保することができる。そのため、明るさ変動の少ない電子線画像が得られる。また、この電子銃10により電子線電流を大きく設定することができるため、後述するような高速検査を実現できる。電子線19は、電子銃10と引き出し電極11との間に電圧を印加することで、電子銃10から引き出される。
【0031】
電子線19の加速は、電子銃10に高電圧の負の電位を印加することでなされる。これにより、電子線19はその電位に相当するエネルギーで試料台30の方向に進み、コンデンサレンズ12で収束され、さらに対物レンズ16により細く絞られて試料台30の上のXステージ31,Yステージ32の上に搭載された被検査基板9に照射される。被検査基板9は半導体ウエハ,チップあるいは液晶,マスク等の微細回路パターンを有する基板である。ブランキング偏向器13には、走査信号およびブランキング信号を発生する走査信号発生器44が接続され、対物レンズ16には対物レンズ電源45が接続されている。
【0032】
被検査基板9には、高圧電源36により負の電圧を印加できるようになっている。この高圧電源36の電圧を調節することにより、電子線19を減速し、電子銃10の電位を変えずに被検査基板9への電子線照射エネルギーを最適な値に調節することができる。
【0033】
被検査基板9上に電子線19を照射することによって発生した二次電子51は、被検査基板9に印加された負の電圧により加速される。被検査基板9の上方に、電界と磁界の両方によって電子線19の軌道へは影響を与えずに二次電子の軌道を曲げるためのExB偏向器18が配置され、これにより加速された二次電子51は所定の方向へ偏向される。ExB偏向器18にかける電界と磁界の強度により、この偏向量を調整することができる。また、この電界と磁界は、被検査基板9に印加した負の電圧に連動させて可変させることができる。
【0034】
ExB偏向器18により偏向された二次電子51は、所定の条件で反射板17に衝突する。この反射板17は円錐形状をしており、被検査基板9に照射する電子線19をシールドするシールドパイプの機能も有している。この反射板17に加速された二次電子51が衝突すると、反射板17からは数eVから50eVのエネルギーを持つ第二の二次電子52が発生する。
【0035】
二次電子検出部7には、真空排気された検査室2内に二次電子検出器20が設けられ、検査室2の外にプリアンプ21,AD変換器22,光変換手段23,光伝送手段24,電気変換手段25,高圧電源26,プリアンプ駆動電源27,
AD変換器駆動電源28,逆バイアス電源29が設けられ、これらによって構成されている。
【0036】
二次電子検出部7のうち、二次電子検出器20が検査室2内の対物レンズ16の上方に配置されている。二次電子検出器20,プリアンプ21,AD変換器
22,光変換手段23,プリアンプ駆動電源27,AD変換器駆動電源28は、高圧電源26により正の電位にフローティングしている。反射板17に衝突して発生した第二の二次電子52は、この正の電位によってつくられた吸引電界により二次電子検出器20へ導かれる。
【0037】
二次電子検出器20は、二次電子51が反射板17に衝突して発生した第二の二次電子52を、電子線19の走査のタイミングと連動して検出するように構成されている。二次電子検出器20の出力信号は、検査室2の外に設置されたプリアンプ21で増幅され、AD変換器22によりデジタルデータとなる。
【0038】
AD変換器22は、二次電子検出器20が検出したアナログ信号をプリアンプ21によって増幅された後に直ちにデジタル信号に変換して、画像処理部5に伝送するように構成されている。検出したアナログ信号を検出直後にデジタル化してから伝送するので、従来よりも高速で且つSN比の高い信号を得ることができる。
【0039】
Xステージ31,Yステージ32上には被検査基板9が搭載されており、検査実行時にXステージ31,Yステージ32を静止させて電子線19を二次元に走査する方法と、検査実行時にXステージ31,Yステージ32をY方向に連続して一定速度で移動させて電子線19をX方向に直線的に走査する方法とのいずれかを選択できる。ある特定の比較的小さい領域を検査する場合には前者の被検査基板9を静止させて検査する方法が、比較的広い領域を検査するときは、被検査基板9を連続的に一定速度で移動させて検査する方法が有効である。なお、電子線19をブランキングする必要がある時には、ブランキング偏向器13により電子線19が偏向されて、電子線が絞り14を通過しないように制御できる。
【0040】
Xステージ31およびYステージ32の位置をモニタする位置モニタ用測長器34として、本実施例ではレーザ干渉による測長計を用いた。Xステージ31およびYステージ32の位置が実時間でモニタでき、その結果が制御部6に転送されるようになっている。また、Xステージ31,Yステージ32のモータの回転数等のデータも同様に、各々のドライバから制御部6に転送されるように構成されており、制御部6はこれらのデータに基いて電子線19が照射されている領域や位置が正確に把握できるようになっている。したがって、必要に応じて実時間で電子線19の照射位置の位置ずれを補正制御回路43で補正できるようになっている。また、被検査基板9毎に、電子線19を照射した領域を記憶できるようになっている。
【0041】
被検査基板高さ測定器35は、光学式測定器、例えば、レーザ干渉測定器や反射光の位置で変化を測定する反射光式測定器が使用され、Xステージ上31,Yステージ32に搭載された被検査基板9の高さを実時間で測定できるように構成されている。本実施例では、スリットを通過した細長い白色光を透明な窓越しに被検査基板9に照射し、反射光の位置を位置検出モニタにて検出し、位置の変動から高さの変化量を算出する方式を用いている。この光学式高さ測定器35の測定データに基いて、対物レンズ16の焦点距離がダイナミックに補正され、常に被検査領域に焦点が合った電子線19を照射できるようになっている。また、被検査基板9の反りや高さ歪みを電子線照射前に予め測定しておき、そのデータをもとに対物レンズ16の被検査領域毎の補正条件を設定するように構成することも可能である。
【0042】
画像処理部5は第一画像記憶部46,第二画像記憶部47,演算部48,欠陥判定部49,モニタ50により構成されている。二次電子検出器20で検出された被検査基板9の画像信号は、プリアンプ21で増幅され、AD変換器22でデジタル化された後に光変換手段23で光信号に変換され、光伝送手段24によって伝送され、電気変換手段25にて再び電気信号に変換された後に、第一画像記憶部46あるいは第二画像記憶部47に記憶される。演算部48は、第一画像記憶部46に記憶された画像信号と第二画像記憶部47に記憶された画像信号との位置合せ,信号レベルの規格化,ノイズ信号を除去するための各種画像処理を施し、双方の画像信号を比較演算する。欠陥判定部49は、演算部48にて比較演算された差画像信号の絶対値を所定のしきい値と比較し、所定のしきい値よりも差画像信号レベルが大きい場合に、その画素を欠陥候補と判定し、モニタ50にその位置や欠陥数等を表示する。
【0043】
図2は本発明の機能ブロック図である。本発明の検査装置1には、制御部6に検査速度220を決定する手段210と、電子銃10からの一次電子線量240を決定する手段230を備えている。図2の(a)と(b)はその両者の内一方を決定すると他方がその結果に応じて自動調整されることをブロック図で表している。(a)は検査速度が先に決定する場合、(b)は一次電子線量が先に決定する場合である。いずれの場合も両者の関係を予め制御部6に定式化及びプログラム化しておき、一方の結果を基に他方の値を算出することにより容易に実現できる。図2は両者の関係式の一例として、面積当たりの電子線照射量であるドーズ量を一定に保つように構成している。すなわち、(a)の場合、ドーズ量決定手段250で決定されたドーズ量260は一次電子線量決定手段230に入力され、そのドーズ量に保つように、例えば検査速度220が2倍に高速化された場合は、実際照射されるドーズ量は半分になってしまうため、一次電子線量決定手段230から出力される一次電子線量240も2倍に自動調整される。(b)の場合も上記同様に自動調整機能が構成できる。ここで、一次電子線量240は電子銃10からの照射量としているが、実際に被検査基板9に照射される電子線量であるプローブ電流量であってもよい。
【0044】
図2のような構成をとることによって、被検査基板9に照射されるビーム電流量は、いかなる検査速度においても所望の値に自動調整されることになり、試料保護がより確実に実現できるとともに、入力パラメータの削減により使い勝手の向上も同時に実現できる。
【0045】
(実施例2)
次に本発明の第二の実施例を示す。図3は機能ブロック図であり、図2中のドーズ量決定手段250部分を詳細に示したものである。ドーズ量を決定するための条件として、まずドーズ量そのものをユーザが入力する場合は、ドーズ量入力手段310により所望のドーズ量315がドーズ量決定手段250に入力され、そのままドーズ量260として出力される。
【0046】
次に検査する欠陥の種類が予め予想できる場合、その種類を検査欠陥種類入力手段320に入力し、その欠陥種類325に基づいてドーズ量を決定する。この場合、例えば電位コントラスト系の欠陥であればドーズ量を増加させたり、また微小な異物を検査したい場合は、一次電子線量を絞ってドーズ量を減少させたりすることになる。
【0047】
また、ウエハの製造工程名を入力する工程名入力手段330を装備し、これによる工程名335に依存してドーズ量を決定する。例えば、薄膜を削るCMP工程であれば微小異物の欠陥が多く、上記のようにドーズ量を調整して最適な検査条件に自動的に整えることが可能となる。
【0048】
図4は、モニタ50の画面表示例を示し、表示画面300に上記3種類の入力手段310,320,330を表したものである。ここで上記3種類の入力手段は、全部装備する必要はなく、またこれに限定するものでもない。
【0049】
本実施例特有の効果として、欠陥の種類や工程名などを入力することによって検査条件を自動的に最適化することが可能となり、使い勝手向上の効果がある。
【0050】
(実施例3)
次に、本発明の第三の実施例を示す。図5は機能ブロック図であり、図5(a),(b)は、各々図2中の一次電子線量決定手段230,検査速度決定手段210の詳細を示したものである。
【0051】
図5(a)は一次電子線量240そのものを入力する場合である。ここで上述したように、プローブ電流を代わりに入力してもよい。
【0052】
図5(b)は、上記同様に検査速度220そのものを入力する検査速度入力手段402を装備しており、ユーザの所望の検査速度を直接入力できる場合である。
【0053】
また、検査速度を規定する条件として、電子ビームを高速で走査する方向のピッチである画素ピッチ,高速走査で形成したラインの送り方向のピッチであるラインピッチ,各々同方向の周期を表す画素周期,ライン周期の4種類が考えられる。各々の決定手段410,430,450,470と、それらに入力する入力手段405,425,445,465を装備した構成をとることにより、ユーザの所望の速度が自由に設定可能となる。ただし、これらは全て装備する必要はなく、いくつか固定値にしてユーザの入力する手間を削減するようにしてもよい。
【0054】
本実施例における入力画面の一例を図6に示す。ここで、画面600では一次電子線量入力手段400と検査速度入力手段402を並列して入力できるようにしているが、本発明のように一方を決めれば他方が自動調整される場合は、一方を入力完了した時点で他方が入力不可になるようにソフト的にプロテクトをかけてもよい。また自動調整された値を表示してもよい。
【0055】
(実施例4)
次に、本発明の第四の実施例を示す。図7は、機能ブロック図で、図5(b)中のライン周期決定手段470の詳細を示したものである。電子ビームを高速走査して形成するラインの時間間隔である周期は、図示したプリチャージ手段510で必要とするプリチャージ量520に依存する。これは検査する欠陥の種類により、検査ビームを照射する前に予め電荷を付加(プリチャージ)しておいた方が検出率が高まる場合があり、このような場合に本実施例を適用できる。
【0056】
図8は、被検査基板9の上面図と部分拡大図であり、被検査基板9の一例として半導体ウエハのプリチャージの方法を示す。図8(a)に示した被検査基板9の表面上を電子線19で走査しながら矢印で示した方向の検査ストライプ500の領域を検査する。図8(b)で、検査ストライプ500を拡大して詳細を説明する。まず、(1)において矢印550で示すように検査ストライプ500を横切る形で大きめに電子線を走査し、プリチャージする。(2)において矢印560で示したように、矢印550と同じラインを今度は検査したい検査ストライプ500の幅分のみ走査する。その後、(3)において、上述したラインピッチ分だけ図8(a)の矢印で示した方向に被検査基板9が移動した後、次のラインを矢印570で示すように大きめに走査してプリチャージし、(4)において、矢印580で示したように、検査ストライプ500の幅分のみ走査する。
【0057】
この例では検査スキャン前に1回だけプリチャージしているが、検査対象によっては複数回プリチャージしなければならない場合もある。これにより検査スキャンの時間間隔すなわち周期は大きく影響を受けるので、図7に示したライン周期決定手段470によりライン周期を決定する必要がある。ただし、この場合、ライン周期の増減が直接検査スキャンの増減につながる訳ではなく、この分を加味して図5(b)に示した検査速度決定手段210で実質の検査速度を決定する必要がある。
【0058】
(実施例5)
次に、本発明の第五の実施例を示す。図9は機能ブロック図で、検査速度決定手段210で決定された検査速度220に連動して検出周期620を変化させる検出周期可変手段610の実施例を示したものである。
【0059】
図10は画素毎の信号の検出タイミングを示すタイムチャートであり、検査スキャン560の1ライン所要時間を上側の10.24μsから下側の5.12μsに2倍高速化した場合を示している。これは、ディジタルスキャンの画素ピッチを0.1μmから0.2μmにすることによって実現している。このとき、例えば検出周期を上と同じ10ns(検出クロック100MHz)にすると、分解能が粗くなってしまい、欠陥の検出率低下を引き起こす可能性がある。そこでこの場合、検出クロックのみ200MHzにして検出周期を5nsにすることにより、図示したように上と同じ分解能を維持することができる。
【0060】
このように、検査速度が変化することに連動して検出周期を自動的に変化させる構成により、常時優れた検査性能を維持することが可能になると同時に、従来のような検出周期の調整が不要になるので、使い勝手の向上が期待できる。
【0061】
このように、半導体ウエハ等のパターンの微細化に伴う欠陥サイズの微小化による低速検査も、高スループット化に対応した高速検査も等価な検査条件になるよう電子線の電流量を自動調整することができ、検査性能の安定化,被検査基板の保護及び使い勝手向上の面で優れた走査電子顕微鏡を用いた検査装置および検査方法を提供することができる。
【0062】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、光学画像では検出困難な欠陥を電子線画像を用いて高精度に検出すると同時に、その際問題となる検査装置単体としてのドーズ量や検査速度管理を簡易的な操作で高精度に実現することができる電子線を用いた外観検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】SEM式外観検査装置の装置構成を示す縦断面図。
【図2】機能ブロック図。
【図3】機能ブロック図。
【図4】画面の表示例を示す画面図。
【図5】機能ブロック図。
【図6】入力画面の一例を示す画面図。
【図7】機能ブロック図。
【図8】被検査基板の上面図と部分拡大図。
【図9】機能ブロック図。
【図10】画素毎の信号の検出タイミングを示すタイムチャート。
【符号の説明】
1…SEM式外観検査装置、3…電子光学系、5…画像処理部、6…制御部、7…二次電子検出部、9…被検査基板、19…電子線、20…二次電子検出器、43…補正制御回路、46…第一画像記憶部、47…第二画像記憶部、49…欠陥判定部、50…モニタ、51…二次電子、52…第二の二次電子、210…検査速度決定手段、220…検査速度、230…一次電子線量決定手段、240…一次電子線量、250…ドーズ量決定手段、260…ドーズ量、310…ドーズ量入力手段、320…検査欠陥種類入力手段、330…工程名入力手段、400…一次電子線量入力手段、410…画素ピッチ決定手段、430…ラインピッチ決定手段、450…画素周期決定手段、470…ライン周期決定手段、510…プリチャージ手段、610…検出周期可変手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an appearance inspection apparatus using an electron beam for inspecting a semiconductor device having a fine pattern, a substrate, a photomask (exposure mask), a liquid crystal, and the like.
[0002]
[Prior art]
A semiconductor device such as a memory or a microcomputer used for a computer or the like is manufactured by repeating a process of transferring a pattern such as a circuit formed on a photomask by an exposure process, a lithography process, an etching process, or the like. In the manufacturing process of a semiconductor device, the quality of the results of lithography processing, etching processing, and other processing, and the presence of defects such as generation of foreign matter greatly affect the manufacturing yield of the semiconductor device. Therefore, in order to detect the occurrence of abnormality or defect early or in advance, a pattern on the semiconductor wafer is inspected at the end of each manufacturing process.
[0003]
As an example of a method for inspecting a defect present in a pattern on a semiconductor wafer, an optical appearance inspection apparatus that compares patterns using an optical image obtained by irradiating a semiconductor wafer with light has been put into practical use. As an example of an inspection method using an optical image, as described in JP-A-3-167456, an optically illuminated region on a substrate is imaged by a time delay integration sensor, and the image is input in advance. A method of detecting defects by comparing the design characteristics with each other, and monitoring image deterioration at the time of image acquisition and correcting it at the time of image detection as described in Japanese Patent Publication No. 6-58220. There is a method of performing comparative inspection with a more stable optical image.
[0004]
As described above, a defect inspection method or apparatus using an optical image has already been put into practical use, but has the following problems. That is, in the case of inspection of a semiconductor wafer in the manufacturing process, foreign matters and defects in the case of inspection of a pattern having a silicon oxide film or a photosensitive photoresist material on the surface through which light can be transmitted cannot be detected. Further, it is impossible to detect an etching residue that is below the detection limit or a non-opening defect of a minute conduction hole due to the resolution of the optical system. Further, it is impossible to detect a defect generated at the bottom of the step of the wiring pattern.
[0005]
As described above, with the miniaturization of circuit patterns, the complexity of circuit pattern shapes, and the diversification of materials, it is difficult to detect such defects in optical images, so electron beam images with higher resolution than optical images. A method and an apparatus for inspecting a pattern using the above have been put into practical use.
[0006]
For example, Japanese Patent Publication No. 59-192943, Japanese Patent Publication No. 5-258703, literature Sandland, et al., “An electron-beam inspection system for x-ray mask production”, J. Vac. Sci. Tech. B, Vol. 9, No. 6, pp. 3005-3009 (1991), literature Meisburger, et al., “Requirements and performance of an electron-beam column designed for x-ray mask inspection”, J. Vac Sci. Tech. B, Vol. 9, No. 6, pp. 3010-3014 (1991), Meisburger, et al., “Low-voltage electron-optical system for the high-speed inspection of integrated circuits”, J. Vac. Sci. Tech. B, Vol. 10, No. 6, pp. 2804-2808 (1992), Hendricks, et al., “Characterization of a New Automated Electron-Beam Wafer Inspection System”, SPIE Vol. 2439, pp.174-183 (20-22 February, 1995) and the like are known.
[0007]
In order to perform high-throughput and high-precision inspection following the increase in wafer diameter and circuit pattern miniaturization, it is necessary to acquire a high SN image at a very high speed. Therefore, a normal scanning electron microscope (Scanning Electron Microscopy)
The number of electrons irradiated using a large current beam 100 times or more (specifically, 10 nA or more) of SEM is ensured, and a high SN ratio is maintained. Furthermore, high-speed and highly efficient detection of secondary electrons and reflected electrons generated from the substrate is essential.
[0008]
In addition, a low acceleration electron beam of 2 keV or less is irradiated so that the semiconductor substrate with an insulating film such as a resist is not affected by charging. This technology is described in pages 622 to 623 of the “Electron / Ion Beam Handbook (2nd edition)” edited by the 132nd Committee of the Japan Society for the Promotion of Science (Nikkan Kogyo Shimbun, 1986). However, aberrations due to the space charge effect occur in a high-current and low-acceleration electron beam, and high-resolution observation is difficult.
[0009]
As a method for solving this problem, there is known a method in which a high acceleration electron beam is decelerated immediately before a sample and irradiated on the sample as a substantially low acceleration electron beam. For example, there are techniques described in Japanese Patent Publication No. 2-142045 and Japanese Patent Publication No. 6-139985.
[0010]
The inspection apparatus using the SEM as described above has the following problems not found in the optical system.
[0011]
One is that in the case of the SEM type, the wafer is irradiated with an electron beam for a long time, and dirt (contamination) accumulates on the wafer surface. This may hinder surface treatment such as film formation and etching in the next step. Furthermore, if the same location is irradiated with a charged particle beam over a plurality of processes, an excessive amount of the charged particle beam is irradiated on the portion as the sum of the irradiation amount, which gradually leads to destruction of the device function. It has become clear.
[0012]
As a method for solving this problem, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 10-144743, the inside of each chip on the wafer is divided into blocks of arbitrary size, and the integrated irradiation dose for each block. There is a method for managing (dose amount).
[0013]
However, the SEM type inspection apparatus requires more detailed control and management for the following reasons.
(1) The above-described SEM type inspection apparatus using a large current beam has a potential exceeding the limit amount of the inspection apparatus alone.
(2) There is a need to adjust the beam current amount of the electron gun depending on the type of defect to be inspected.
(3) Due to the miniaturization of the defect size associated with the miniaturization of the wafer pattern, there are many cases where inspection is performed at a lower speed with a smaller pixel size in the future, and the dose amount is likely to increase.
(4) Contrary to (3), there is also a demand for high throughput, the inspection conditions are diverse and the operation is complicated, and a large current may be applied to the same place even with a simple operation error .
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and at the same time, a defect that is difficult to detect in an optical image is detected with high accuracy using an electron beam image. It is an object of the present invention to provide an appearance inspection apparatus using an electron beam that can realize management with high accuracy by a simple operation.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention detects secondary charged particles generated by irradiating a sample with a primary electron beam, and uses an image generated based on the detected signal on the sample. In an appearance inspection apparatus using an electron beam for extracting a defect and inspecting a sample, the inspection speed and the primary electron are provided with means for determining an inspection speed and means for determining a primary electron dose irradiated on the sample. When one of the doses is determined, the other is automatically adjusted according to the result.
[0016]
Further, it has means for determining a primary electron dose per area irradiated on the sample, that is, a dose amount, and is adjusted so that the primary electron dose becomes a dose amount determined by the dose amount determination means. .
[0017]
Further, the apparatus has at least one of a means for inputting a dose amount, a means for inputting a type of defect to be inspected, and a means for inputting a process name of a sample to be inspected, and the dose amount is a dose amount input means, an inspection defect type. It is determined based on at least one input content of the input means or the process name input means.
[0018]
And a means for determining a pixel pitch which is a pitch in the electron beam scanning direction of pixels constituting the inspection image, or a means for determining a line pitch which is a pitch in the electron beam feeding direction of the pixels, and the inspection speed is These are determined based on the pixel pitch or line pitch determined by the pixel pitch determining means or the line pitch determining means.
[0019]
Further, it has means for determining a pixel period that is a period in the electron beam scanning direction of pixels constituting the inspection image, or means for determining a line period that is a period in the electron beam feeding direction of the pixels, and the inspection speed is It is determined based on the pixel period or line period determined by the pixel period determining means or the line period determining means.
[0020]
In addition, it has precharge means for adding charge before scanning to a region including a line to be scanned and inspected by means of scanning the primary electron beam, and the line period is added by the precharge means. It is determined on the basis of the amount of electric charge. Note that precharging may be performed by scanning the primary electron beam.
[0021]
Moreover, it has a means to change the detection period of the detector which detects a secondary charged particle, and changes a detection period according to the inspection speed determined by the inspection speed determination means. Note that the detection period may be changed to a period obtained by dividing the pixel period by an integer.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0023]
Example 1
1 to 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an SEM type
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Operation commands and operation conditions of each part of the apparatus are input / output from the
[0028]
In order to acquire an image of the
[0029]
In the SEM type visual inspection apparatus, a high inspection speed is essential. Therefore, unlike an ordinary SEM of the conventional method, scanning with an electron beam having an electron beam current of the pA order is performed at a low speed, and multiple scanning and superposition of each image are not performed. Further, in order to suppress charging of the insulating material, it is necessary to perform the electron beam scanning once or several times at a high speed so as not to perform many times of scanning. Therefore, in this embodiment, an image is formed by scanning an electron beam with a large current of about 1000 times or more, for example, 100 nA, as compared with a conventional SEM, only once.
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
A negative voltage can be applied to the
[0033]
[0034]
The
[0035]
The secondary electron detector 7 is provided with a
An AD converter
[0036]
Of the secondary electron detector 7, the
22, the optical conversion means 23, the preamplifier
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
A
[0040]
As the position monitor
[0041]
As the substrate
[0042]
The
[0043]
FIG. 2 is a functional block diagram of the present invention. In the
[0044]
By adopting the configuration as shown in FIG. 2, the amount of beam current applied to the
[0045]
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be shown. FIG. 3 is a functional block diagram showing details of the dose amount determining means 250 in FIG. As a condition for determining the dose amount, first, when the user inputs the dose amount itself, the desired
[0046]
When the type of defect to be inspected next can be predicted in advance, the type is input to the inspection defect type input means 320 and the dose amount is determined based on the
[0047]
In addition, a process name input means 330 for inputting a wafer manufacturing process name is provided, and the dose amount is determined depending on the
[0048]
FIG. 4 shows a screen display example of the
[0049]
As an effect peculiar to the present embodiment, it is possible to automatically optimize inspection conditions by inputting a defect type, a process name, etc., and there is an effect of improving usability.
[0050]
(Example 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be shown. FIG. 5 is a functional block diagram, and FIGS. 5A and 5B show details of the primary electron
[0051]
FIG. 5A shows a case where the
[0052]
FIG. 5B shows a case where the inspection speed input means 402 for inputting the
[0053]
Further, as conditions for defining the inspection speed, a pixel pitch that is a pitch in a direction in which an electron beam is scanned at a high speed, a line pitch that is a pitch in a feed direction of a line formed by high-speed scanning, and a pixel period that represents a period in the same direction. , 4 types of line cycle are conceivable. By adopting a configuration equipped with each of the determining means 410, 430, 450, 470 and input means 405, 425, 445, 465 for inputting them, the user's desired speed can be set freely. However, it is not necessary to equip them all, and some fixed values may be used to reduce the user input.
[0054]
An example of the input screen in the present embodiment is shown in FIG. Here, on the
[0055]
Example 4
Next, a fourth embodiment of the present invention will be shown. FIG. 7 is a functional block diagram showing details of the line period determining means 470 in FIG. A period, which is a time interval between lines formed by scanning an electron beam at a high speed, depends on a
[0056]
FIG. 8 is a top view and a partially enlarged view of the
[0057]
In this example, the precharge is performed only once before the inspection scan. However, depending on the inspection object, it may be necessary to precharge a plurality of times. As a result, the time interval, that is, the period of the inspection scan is greatly affected, and therefore it is necessary to determine the line period by the line period determining means 470 shown in FIG. However, in this case, the increase / decrease in the line cycle does not directly lead to the increase / decrease in the inspection scan, and it is necessary to determine the actual inspection speed by the inspection speed determination means 210 shown in FIG. is there.
[0058]
(Example 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be shown. FIG. 9 is a functional block diagram showing an embodiment of the detection cycle variable means 610 that changes the
[0059]
FIG. 10 is a time chart showing signal detection timing for each pixel, and shows a case where the time required for one line of the
[0060]
In this way, the configuration that automatically changes the detection cycle in conjunction with changes in the inspection speed makes it possible to maintain excellent inspection performance at all times and eliminates the need for adjustment of the detection cycle as in the past. Therefore, improvement in usability can be expected.
[0061]
In this way, the current amount of the electron beam is automatically adjusted so that the low-speed inspection due to the miniaturization of the defect size accompanying the miniaturization of the pattern of the semiconductor wafer or the like and the high-speed inspection corresponding to the high throughput become equivalent inspection conditions. Thus, it is possible to provide an inspection apparatus and an inspection method using a scanning electron microscope, which are excellent in terms of stabilization of inspection performance, protection of a substrate to be inspected, and improvement in usability.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, defects that are difficult to detect in an optical image are detected with high accuracy using an electron beam image, and at the same time, dose amount and inspection speed management as a single inspection apparatus that becomes a problem at that time can be managed. It is possible to provide an appearance inspection apparatus using an electron beam that can be realized with high accuracy by a simple operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a device configuration of an SEM type visual inspection apparatus.
FIG. 2 is a functional block diagram.
FIG. 3 is a functional block diagram.
FIG. 4 is a screen diagram showing a display example of a screen.
FIG. 5 is a functional block diagram.
FIG. 6 is a screen diagram showing an example of an input screen.
FIG. 7 is a functional block diagram.
FIG. 8 is a top view and a partially enlarged view of a substrate to be inspected.
FIG. 9 is a functional block diagram.
FIG. 10 is a time chart showing signal detection timing for each pixel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記画像を構成する画素の電子線走査方向のピッチであるディジタルスキャンの画素ピッチを0 . 1μmから0 . 2μmに決定する画素ピッチ決定手段を有し、前記画素ピッチ決定手段により決定された画素ピッチに基づいて前記検査する速度を検出周期が10nsから5nsに決定する検査速度決定手段と、前記試料上に照射する前記一次電子線の一次電子線量を決定する一次電子線量決定手段とを有し、前記検査速度と前記一次電子線量のいずれか一方を決定すると、他方がその結果に応じて自動調整されるとともに、前記検出器による前記二次荷電粒子の検出周期を変化させる検出周期可変手段を有し、前記検査速度決定手段により決定された検査速度を高速化すると、前記ディジタルスキャンの画素ピッチに連動して前記検出器の検出周期が高速化するように、前記検出周期可変手段により前記検出器の検出周期を変化させることを特徴とする電子線を用いた外観検査装置。An electron source for generating a primary electron beam, lens means for focusing the primary electron beam generated by the electron source, a sample stage for placing a sample, and transporting the sample to a sample chamber including the sample stage Means, a primary electron beam scanning means for scanning the focused primary electron beam on the sample, a detector for detecting secondary charged particles generated secondarily from the sample, and a signal from the detector Storage means for storing the image signal of the first area on the sample based on the comparison means, comparison means for comparing the image of the area stored in the storage means with the image of the second area on the sample, and the comparison In the appearance inspection apparatus using an electron beam for inspecting the sample, including defect extraction means for extracting defects on the sample from the comparison result in the means,
A pixel pitch determination means to determine a pixel pitch of the digital scan is the pitch of the electron beam scanning direction of the pixels constituting the image into 0. 2 [mu] m from 0. 1 [mu] m, more determined to the pixel pitch determined hand stage and inspection speed determining means for speed detection period in which the inspected based on the pixel pitch is determined to 5ns from 10ns was a primary electron beam dose determining means for determining the primary electron beam dose of the primary electron beam to be irradiated onto the sample And detecting one of the inspection speed and the primary electron dose, the other is automatically adjusted according to the result, and the detection period of the secondary charged particles by the detector is changed. When the inspection speed determined by the inspection speed determination means is increased, the detection of the detector is interlocked with the pixel pitch of the digital scan. An appearance inspection apparatus using an electron beam, wherein the detection cycle of the detector is changed by the detection cycle variable means so that the cycle is increased.
前記画像を構成する画素の電子線送り方向の周期であるライン周期を決定するライン周期決定手段を有し、
該ライン周期決定手段で決定されるライン周期は、前記一次電子線走査手段により走査し検査するラインを含む領域に対して、走査前に前記試料に電荷を付加してチャージアップさせるプリチャージ手段により付加される電荷量に基づいて決定されるものであり、前記ライン周期決定手段により決定されたライン周期に基づいて前記検査する速度を決定する検査速度決定手段と、
前記試料上に照射する前記一次電子線の一次電子線量を決定する一次電子線量決定手段とを有し、前記検査速度と前記一次電子線量のいずれか一方を決定すると、他方がその結果に応じて自動調整されるとともに、前記検出器による前記二次荷電粒子の検出周期を変化させる検出周期可変手段を有し、前記検査速度決定手段により決定された検査速度を高速化すると、前記検出器の検出周期が高速化するように、前記検出周期可変手段により前記検出器の検出周期を変化させることを特徴とする電子線を用いた外観検査装置。An electron source for generating a primary electron beam, lens means for focusing the primary electron beam generated by the electron source, a sample stage for placing a sample, and transporting the sample to a sample chamber including the sample stage Means, a primary electron beam scanning means for scanning the focused primary electron beam on the sample, a detector for detecting secondary charged particles generated secondarily from the sample, and a signal from the detector Storage means for storing the image signal of the first area on the sample based on the comparison means, comparison means for comparing the image of the area stored in the storage means with the image of the second area on the sample, and the comparison In the appearance inspection apparatus using an electron beam for inspecting the sample, including defect extraction means for extracting defects on the sample from the comparison result in the means,
With a line period determining means for determining a line period is the period of the electron beam feed direction of the pixels constituting the image,
The line period determined by the line period determining unit is determined by a precharge unit that charges the sample by adding a charge to the region including a line to be scanned and inspected by the primary electron beam scanning unit before scanning. is to be determined based on the added amount of charges, and inspection speed determining means for determining the rate at which the inspected based on the line period determined by the line period determining means,
Primary electron dose determining means for determining a primary electron dose of the primary electron beam irradiated on the sample, and when determining either the inspection speed or the primary electron dose, the other is in accordance with the result. A detection period variable means that is automatically adjusted and changes the detection period of the secondary charged particles by the detector. When the inspection speed determined by the inspection speed determination means is increased, the detection of the detector An appearance inspection apparatus using an electron beam, wherein the detection cycle of the detector is changed by the detection cycle variable means so that the cycle is increased.
前記画像を構成する画素の電子線送り方向の周期であるライン周期を決定するライン周期決定手段を有するとともに、該ライン周期決定手段で決定されるライン周期は、前記一次電子線走査手段により走査し検査するラインを含む領域に対して、走査前に前記試料に電荷を付加してチャージアップさせるプリチャージ手段により付加される電荷量に基づいて決定されるものであり、前記ライン周期決定手段により決定されたライン周期に基づいて前記検査する速度を決定する検査速度決定手段と、前記試料上に照射する前記一次電子線の一次電子線量を決定する一次電子線量決定手段とを有し、前記検査速度と前記一次電子線量のいずれか一方を決定すると、他方がその結果に応じて自動調整されることを特徴とする電子線を用いた外観検査装置。An electron source for generating a primary electron beam, lens means for focusing the primary electron beam generated by the electron source, a sample stage for placing a sample, and transporting the sample to a sample chamber including the sample stage Means, a primary electron beam scanning means for scanning the focused primary electron beam on the sample, a detector for detecting secondary charged particles generated secondarily from the sample, and a signal from the detector Storage means for storing the image signal of the first area on the sample based on the comparison means, comparison means for comparing the image of the area stored in the storage means with the image of the second area on the sample, and the comparison In the appearance inspection apparatus using an electron beam for inspecting the sample, including defect extraction means for extracting defects on the sample from the comparison result in the means,
The image forming apparatus includes a line period determining unit that determines a line period that is a period in the electron beam feeding direction of pixels constituting the image, and the line period determined by the line period determining unit is scanned by the primary electron beam scanning unit. It is determined on the basis of the amount of charge added by the precharge means for adding the charge to the sample before scanning for the region including the line to be inspected, and determined by the line period determining means. An inspection speed determining means for determining the inspection speed based on the line cycle, and a primary electron dose determining means for determining a primary electron dose of the primary electron beam irradiated on the sample, the inspection speed And the primary electron dose is determined, and the other is automatically adjusted according to the result. Location.
前記画像を構成する画素の電子線送り方向の周期であるライン周期を決定するライン周期決定手段を有し、
該ライン周期決定手段で決定されるライン周期は、前記一次電子線走査手段により走査し検査するラインを含む領域に対して、走査前に前記試料に電荷を付加してチャージアップさせるプリチャージ手段により付加される電荷量に基づいて決定されるものであり、前記ライン周期決定手段により決定されたライン周期に基づいて検査速度を決定する検査速度決定手段と、前記試料上に照射する一次電子線量を決定する手段とを備え、前記検査速度と前記一次電子線量のいずれか一方を決定すると、他方がその結果に応じて自動調整されるとともに、前記検出器による前記二次荷電粒子の検出周期を変化させる検出周期可変手段を有し、前記検査速度決定手段により決定された検査速度を高速化すると、前記検出器の検出周期が高速化するように、前記検出周期可変手段により前記検出器の検出周期を変化させることを特徴とする電子線を用いた外観検査装置。Appearance using an electron beam that detects secondary charged particles generated by irradiating a sample with a primary electron beam, extracts defects on the sample using an image generated based on the detected signal, and inspects the sample In inspection equipment,
Line period determining means for determining a line period, which is a period in the electron beam feeding direction of pixels constituting the image,
The line period determined by the line period determining unit is determined by a precharge unit that charges the sample by adding a charge to the region including a line to be scanned and inspected by the primary electron beam scanning unit before scanning. An inspection speed determining means for determining an inspection speed based on the line period determined by the line period determining means; and a primary electron dose irradiated on the sample. Determining means, and when one of the inspection speed and the primary electron dose is determined, the other is automatically adjusted according to the result, and the detection period of the secondary charged particles by the detector is changed. And a detection period variable means for causing the detection period of the detector to be increased when the inspection speed determined by the inspection speed determination means is increased. The detection period changing means by said detector detection period appearance inspection apparatus using an electron beam, characterized in that to change the.
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